KR101493563B1

KR101493563B1 - 차량용 조명 등기구

Info

Publication number: KR101493563B1
Application number: KR20120029382A
Authority: KR
Inventors: 다카유키 야기
Original assignee: 가부시키가이샤 고이토 세이사꾸쇼
Priority date: 2011-03-23
Filing date: 2012-03-22
Publication date: 2015-02-13
Anticipated expiration: 2032-03-22
Also published as: EP2503226A2; CN102798067B; KR20120108947A; CN102798067A; EP2503226B1; JP5897898B2; US9482401B2; JP2012212653A; US20120243250A1; EP2503226A3

Abstract

본 발명은 투영 렌즈를 구비한 차량용 조명 등기구에 있어서, 그 투영 렌즈의 전방측 표면의 외주연 형상을 원형 이외의 형상으로 한 경우에 있어서도, 등기구의 시각 품질이 손상되지 않도록 하는 것을 과제로 한다.
투영 렌즈(12)로서, 전방측 표면(12a)이 볼록면형의 자유 곡면으로 구성되며, 그 외주연(12a1)이 등기구 전후 방향으로 연장되는 축선(Ax)과 직교하는 평면을 따라 연장되도록 형성되고, 또한, 후방측 표면(12b)이, 투영 렌즈(12)에 입사된 축선(Ax) 상의 정해진 점(O)으로부터의 광을, 투영 렌즈(12)로부터 축선(Ax)과 평행한 광으로서 출사시키도록 형성된 곡면으로 구성된 것으로 한다. 이에 의해, 등기구 의장에 자유도를 갖게 하는데다가, 투영 렌즈(12)의 전방측 표면(12a)에 능선이 형성되지 않도록 한다. 또한, 투영 렌즈(12)의 외주연에 미광 발생의 원인이 되는 단면이 형성되지 않도록 하여, 그 단면을 덮기 위한 돌기부가 복수 부분에 형성된 렌즈 홀더를 배치할 필요가 없게 된다.

Description

차량용 조명 등기구{VEHICULAR ILLUMINATION LAMP}

본원 발명은, 투영 렌즈를 구비한 차량용 조명 등기구에 관한 것이다.

종래부터, 예컨대 「특허문헌 1」이나 「특허문헌 2」에 기재되어 있는 바와 같이, 광원의 전방에 배치된 투영 렌즈에 의해, 등기구 전후 방향으로 연장되는 축선 상의 정해진 점으로부터의 광을, 그 축선과 평행한 광으로서 전방에 출사시키도록 구성된 차량용 조명 등기구가 알려져 있다.

그때 「특허문헌 1」에 기재된 차량용 조명 등기구의 투영 렌즈는, 전방측 표면이 볼록면형으로 형성된 평볼록 렌즈로 구성되어 있다.

한편 「특허문헌 2」에 기재된 차량용 조명 등기구의 투영 렌즈는, 전방측 표면이 볼록면형의 타원면으로 구성된 타원 렌즈로부터, 정해진 중심각으로 부채형으로 절취된 동일 형상의 복수의 렌즈편을, 둘레 방향에 연결한 구성으로 되어 있다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2005-127819호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2009-43543호 공보

상기 「특허문헌 1」에 기재된 투영 렌즈는, 그 전방측 표면이 원형인 외주연(外周緣) 형상을 갖고 있지만, 등기구 의장에 자유도를 갖게 하기 위해, 그 전방측 표면의 외주연 형상을 원형 이외의 형상으로 하고자 하는 경우에는, 다음과 같은 문제가 있다.

즉, 이 「특허문헌 1」에 기재된 투영 렌즈에 있어서, 그 전방측 표면을, 예컨대, 도 14의 (a)에 나타내는 투영 렌즈(2)의 전방측 표면(2a)과 같이, 등기구 정면에서 보아 사각형에 가까운 외주연 형상으로 한 경우에는, 그 둘레 방향의 4부분이 모따기되기 때문에, 투영 렌즈(2)에는, 그 전방측 표면(2a)의 외주연의 4부분으로부터 후방으로 연장되는 단면(端面)(2b)이 새롭게 형성되게 된다. 그러나, 이들 단면(2b)에 광원으로부터의 광이 도달하여 그 단면(2b)으로부터 출사하는 것과 같은 경우가 있으면, 이 광은 등기구 조사광으로서 제어되지 않는 미광으로 되어 버린다고 하는 문제가 있다.

이와 같은 미광의 발생을 방지하기 위해서는, 동도면의 (b)에 나타내는 바와 같이, 투영 렌즈(2)를 지지하는 렌즈 홀더(4)에 의해 각 단면(2b)을 덮는 것이 필요로 하지만, 이와 같이 한 경우에는, 렌즈 홀더(4)의 전단면(前端面)(4a)의 복수 부분에 돌기부(4a1)가 형성되어 버리기 때문에, 이에 의해 등기구의 시각 품질이 손상되어 버린다고 하는 문제가 있다.

한편, 상기 「특허문헌 2」에 기재된 투영 렌즈를 이용하도록 하면, 그 전방측 표면의 외주연 형상을 원형 이외의 형상으로 설정한 경우에 있어서도, 그 외주연에 형성되는 단면을 작게 할 수 있고, 이에 의해 미광이 거의 발생하지 않도록 하는 것이 가능해진다. 그러나, 이 투영 렌즈에 있어서는, 그 전방측 표면에 있어서의 각 부채형 렌즈편의 연결 부분에 능선이 형성되어 버리기 때문에, 이에 의해 등기구의 시각 품질이 손상되어 버린다고 하는 문제가 있다.

본원 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 투영 렌즈를 구비한 차량용 조명 등기구에 있어서, 그 투영 렌즈의 전방측 표면의 외주연 형상을 원형 이외의 형상으로 한 경우에 있어서도, 등기구의 시각 품질이 손상되지 않도록 할 수 있는 차량용 조명 등기구를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본원 발명은, 투영 렌즈의 구성에 고안를 실시함으로써, 상기 목적 달성을 도모하도록 한 것이다.

즉, 본원 발명에 따른 차량용 조명 등기구는,

등기구 전후 방향으로 연장되는 축선 상의 정해진 점으로부터의 광을, 그 축선과 평행한 광으로서 전방에 출사시키는 투영 렌즈와, 이 투영 렌즈의 후방에 배치된 광원을 구비하여 이루어지는 차량용 조명 등기구에 있어서,

상기 투영 렌즈의 전방측 표면은, 볼록면형의 자유 곡면으로 구성되며, 그 전방측 표면의 외주연은, 상기 축선과 직교하는 평면을 대략 따라 연장되도록 형성되어 있고,

상기 투영 렌즈의 후방측 표면은, 그 투영 렌즈에 입사한 상기 정해진 점으로부터의 광을, 그 투영 렌즈로부터 상기 축선과 평행한 광으로서 출사시키도록 형성된 곡면으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 「광원」의 종류는 특별히 한정되는 것이 아니며, 예컨대, 발광 다이오드의 발광 칩이나 방전 벌브의 방전 발광부 혹은 할로겐 벌브의 필라멘트 등이 채용 가능하다. 또한, 이 「광원」과 상기 정해진 점의 위치 관계는 특별히 한정되는 것이 아니며, 또한, 등기구 구성으로서, 이 「광원」으로부터의 출사광을, 직사광으로서 투영 렌즈에 도달시키는 등기구 구성으로 되어 있어도 좋고, 반사광 등의 간접광으로서 투영 렌즈에 도달시키는 등기구 구성으로 되어 있어도 좋다.

상기 「볼록면형의 자유 곡면」이란, 상기 축선을 포함하는 단면(斷面) 형상이 볼록한 자유 곡선(즉 2차 곡선 이외의 곡선)으로 구성된 곡면을 의미하는 것이다.

상기 「전방측 표면의 외주연」은, 자유 곡선으로 구성되게 되지만, 그때, 이 자유 곡선은, 곡선만으로 구성되어 있어도 좋고, 그 일부에 직선 부분을 포함하고 있어도 좋다.

상기 구성에 나타내는 바와 같이, 본원 발명에 따른 차량용 조명 등기구는, 광원의 전방에 배치된 투영 렌즈에 의해, 등기구 전후 방향으로 연장되는 축선 상의 정해진 점으로부터의 광을, 그 축선과 평행한 광으로서 전방에 출사시키도록 구성되어 있지만, 상기 투영 렌즈는, 그 전방측 표면이 볼록면형의 자유 곡면으로 구성되며, 이 전방측 표면의 외주연이 상기 축선과 직교하는 평면을 대략 따라 연장되도록 형성되어 있고, 또한, 그 후방측 표면이, 투영 렌즈에 입사한 상기 정해진 점으로부터의 광을, 그 투영 렌즈로부터 상기 축선과 평행한 광으로서 출사시키도록 형성된 곡면으로 구성되어 있기 때문에, 다음과 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.

즉, 본원 발명에 따른 차량용 조명 등기구는, 그 투영 렌즈의 전방측 표면이 볼록면형의 자유 곡면으로 구성되어 있기 때문에, 등기구 의장에 자유도를 갖게 할 수 있다.

그때, 본원 발명에 따른 차량용 조명 등기구의 투영 렌즈는, 그 전방측 표면의 외주연이, 등기구 전후 방향으로 연장되는 축선과 직교하는 평면을 대략 따라 연장되도록 형성되어 있기 때문에, 그 외주연 형상을 원형 이외의 형상으로 설정한 경우에 있어서도, 투영 렌즈의 외주연에 미광 발생의 원인이 되는 단면이 거의 형성되지 않도록 할 수 있다. 그리고 이에 의해, 투영 렌즈를 지지하는 렌즈 홀더에 의해 단면을 덮을 필요를 없앨 수 있다. 따라서, 렌즈 홀더의 전단면의 복수 부분에 돌기부가 형성되어 버림으로써, 등기구의 시각 품질이 손상되어 버리는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본원 발명에 따른 차량용 조명 등기구의 투영 렌즈는, 그 후방측 표면이, 투영 렌즈에 입사된 상기 정해진 점으로부터의 광을, 그 투영 렌즈로부터 상기 축선과 평행한 광으로서 출사시키도록 형성된 곡면으로 구성되어 있기 때문에, 그 전방측 표면이, 능선이 존재하지 않는 매끄러운 자유 곡면으로 구성되어 있음에도 불구하고, 상기 정해진 점으로부터의 광을 투영 렌즈로부터 상기 축선과 평행한 광으로서 출사시킬 수 있다. 따라서, 투영 렌즈의 전방측 표면에 능선이 형성되어 버림으로써 등기구의 시각 품질이 손상되어 버리는 것을 미연에 방지할 수 있다.

이와 같이 본원 발명에 따르면, 투영 렌즈를 구비한 차량용 조명 등기구에 있어서, 그 투영 렌즈의 전방측 표면의 외주연 형상을 원형 이외의 형상으로 한 경우에 있어서도, 등기구의 시각 품질이 손상되지 않도록 할 수 있다.

상기 구성에 있어서, 투영 렌즈를 지지하는 렌즈 홀더가, 그 투영 렌즈를 둘러싸도록 배치된 구성으로 하면, 이 렌즈 홀더에 의해 투영 렌즈에 있어서의 전방측 표면의 외주연을 덮을 수 있다. 그때, 투영 렌즈에 있어서의 전방측 표면의 외주연에는 단면이 거의 형성되지 않기 때문에, 렌즈 홀더의 전단면을 그 전체 둘레에 걸쳐 요철이 없는 평면으로 구성할 수 있다.

도 1은 본원 발명의 일실시형태에 따른 차량용 조명 등기구를 나타내는 측단면도이다.
도 2는 상기 차량용 조명 등기구의 주요부를 나타내는, 도 1의 II 화살표 방향에서 본 도면이다.
도 3은 상기 차량용 조명 등기구의 주요부를 나타내는 사시도이다.
도 4는 상기 차량용 조명 등기구의 주요부에 대하여 렌즈 홀더를 추가하여 나타내는 사시도이다.
도 5는 상기 차량용 조명 등기구로부터 전방에 조사되는 광에 의해 등기구 전방 25 m의 위치에 배치된 가상 연직 스크린 상에 형성되는 배광 패턴을 투시적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 상기 실시형태의 제1 변형예에 따른 차량용 조명 등기구의 주요부를 나타내는, 도 2와 같은 도면이다.
도 7의 (a)는 도 6의 VII(a) 화살표 방향에서 본 도면이며, (b)는 도 6의 VII(b) 화살표 방향에서 본 도면이다.
도 8은 상기 제1 변형예에 따른 차량용 조명 등기구의 주요부를 나타내는 사시도이다.
도 9는 상기 실시형태의 제2 변형예에 따른 차량용 조명 등기구의 주요부를 나타내는, 도 2와 같은 도면이다.
도 10의 (a)는 도 9의 X(a) 화살표 방향에서 본 도면이며, (b)는 도 9의 X(b) 화살표 방향에서 본 도면이다.
도 11은 상기 제2 변형예에 따른 차량용 조명 등기구의 주요부를 나타내는 사시도이다.
도 12는 상기 실시형태의 제3 변형예에 따른 차량용 조명 등기구의 주요부를 나타내는, 도 1과 같은 도면이다.
도 13은 상기 제3 변형예의 작용을 나타내는, 도 5와 같은 도면이다.
도 14는 종래예를 나타내는 사시도이다.

이하, 도면을 이용하여, 본원 발명의 실시의 형태에 대해서 설명한다.

도 1은 본원 발명의 일실시형태에 따른 차량용 조명 등기구(10)를 나타내는 측단면도이다.

동 도면에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 차량용 조명 등기구(10)는, 등기구 전후 방향으로 연장되는 축선(Ax) 상의 정해진 점(O)으로부터의 광을, 그 축선(Ax)과 평행한 광으로서 전방에 출사시키는 투영 렌즈(12)와, 이 투영 렌즈(12)의 후방에 배치된 광원(14)과, 이 광원(14)을 지지하는 광원 지지 부재(16)와, 이 광원 지지 부재(16)를 지지하는 하우징(18)과, 투영 렌즈(12)를 지지하는 렌즈 홀더(20)를 구비한 구성으로 되어 있다.

이 차량용 조명 등기구(10)는, 도시하지 않는 램프 보디 등에 대하여 광축 조정 가능하게 조립된 상태로, 차량용 전조등의 등기구 유닛으로서 이용되도록 되어 있다. 그리고, 이 차량용 조명 등기구(10)는, 광축 조정이 완료한 단계에서는, 그 축선(Ax)이 차량 전후 방향으로 연장되도록 하여 배치된 상태로, 하이빔용 배광 패턴의 일부를 형성하기 위한 광조사를 행하도록 되어 있다.

광원(14)은, 백색 발광 다이오드로서, 가로로 긴 직사각 형상의 발광면을 갖는 발광 칩(14a)과, 이 발광 칩(14a)을 지지하는 기판(14b)을 구비한 구성으로 되어 있다. 그리고, 이 광원(14)은, 그 발광 칩(14a)의 발광 중심을 정해진 점(O)에 위치시킨 상태로, 전방을 향하여 배치되어 있다. 이 광원(14)은, 그 기판(14b)에 있어서 광원 지지 부재(16)에 지지되어 있다.

하우징(18)은, 전단 개구부(18a)를 갖고 있고, 이 전단 개구부(18a)에서 투영 렌즈(12)에 대하여 후방측으로부터 접촉하도록 되어 있다.

렌즈 홀더(20)는, 링형의 부재로서, 투영 렌즈(12)를 둘러싸도록 하여 배치되도록 되어 있다. 그리고, 이 렌즈 홀더(20)는, 투영 렌즈(12)를 하우징(18)의 전단 개구부(18a)에 접촉시킨 상태로, 전방측으로부터 하우징(18)의 전단 개구부(18a)에 부착됨으로써, 투영 렌즈(12)를 위치 결정 고정하도록 되어 있다.

도 2는 차량용 조명 등기구(10)의 주요부인 투영 렌즈(12) 및 광원(14)을 추출하여 나타내는, 도 1의 II 화살표 방향에서 본 도면이다. 또한, 도 3은 차량용 조명 등기구(10)의 주요부를 나타내는 사시도이다.

이들 도면에 나타내는 바와 같이, 투영 렌즈(12)는, 등기구 정면에서 보아 대략 정사각형의 외형 형상을 갖고 있다. 그때, 이 투영 렌즈(12)는, 축선(Ax)을 포함하는 연직면에 대해서 좌우 대칭이며 또한 축선(Ax)을 포함하는 수평면에 대해서 상하 대칭의 형상을 갖고 있다.

이 투영 렌즈(12)의 전방측 표면(12a)은, 볼록면형의 자유 곡면으로 구성되어 있다. 그리고, 이 전방측 표면(12a)의 외주연(12a1)은, 축선(Ax)과 직교하는 평면을 따라 연장되도록 형성되어 있다. 그때, 이 외주연(12a1)은, 등기구 정면에서 보아, 그 4부분이 정사각형의 각 변의 일부를 구성하는 직선 부분으로 구성되어 있고, 그 이외의 부분이 곡선으로 구성되어 있다.

한편, 투영 렌즈(12)의 후방측 표면(12b)은, 투영 렌즈(12)에 입사된 정해진 점(O)으로부터의 광을, 투영 렌즈(12)로부터 축선(Ax)과 평행한 광으로서 출사시키도록 형성된 곡면으로 구성되어 있다. 그때, 이 후방측 표면(12b)의 구체적인 형성 방법으로서는, 예컨대 다음과 같은 형성 방법이 채용 가능하다.

즉, 도 1에 있어서, 전방측 표면(12a)에 있어서의 축선(Ax) 상의 점(P1), 및 후방측 표면(12b)에 있어서의 축선(Ax) 상의 점(P2)을 설정한 뒤에, 전방측 표면(12a) 상에 있어서의 점(P1) 근방의 점으로부터의 출사광이 축선(Ax)과 평행한 광이 되도록, 점(P1) 근방의 점의 법선 방향에 대응하는 후방측 표면(12b) 상에 있어서의 점(P2) 근방의 점의 위치 및 그 법선 방향을 결정한다. 다음에, 전방측 표면(12a) 상에 있어서의 점(P1) 근방의 점에 인접하는 점으로부터의 출사광이 축선(Ax)과 평행한 광이 되도록, 이 점(P1) 근방의 점에 인접하는 점의 법선 방향에 대응하는 후방측 표면(12b) 상에 있어서의 점(P2) 근방의 점에 인접하는 점의 위치 및 그 법선 방향을 결정한다. 이하, 이를 반복하여, 전방측 표면(12a) 상의 전체 영역의 점에 대응하는 후방측 표면(12b) 상의 점의 위치를 결정한다고 하는 형성 방법이 채용 가능하다.

이와 같이 하여 형성된 후방측 표면(12b)은, 그 외주연(12b1)이, 축선(Ax)과 직교하는 평면에 대하여 전후로 물결치는 곡선을 따라 연장되어 있다. 그때, 이 후방측 표면(12b)의 외주연(12b1)은, 축선(Ax)의 상하 좌우 각 방향에 위치하는 4개의 부분(즉, 전방측 표면(12a)의 외주연(12a1)의 각 변에 위치하는 부분)이 전방측 표면(12a)의 외주연(12a1)보다도 후방측으로 변위하도록 형성되어 있고, 한편, 이들 4개의 부분의 사이에 위치하는 부분(즉, 전방측 표면(12a)의 외주연(12a1)의 각 코너에 위치하는 부분)이 전방측 표면(12a)의 외주연(12a1)보다도 전방측으로 변위하도록 형성되어 있다.

그리고, 이 후방측 표면(12b)의 외주연(12b1)에 있어서의 축선(Ax)의 상하 좌우 각 방향에 위치하는 4개의 부분과, 전방측 표면(12a)의 외주연(12a1)의 사이에는, 대략 활 형상의 경사면(12c)이 각각 형성되어 있다.

하우징(18)의 전단 개구부(18a)에 대한 투영 렌즈(12)의 접촉은, 이들 4부분의 경사면(12c)에 있어서 행해지도록 되어 있다.

도 4는 차량용 조명 등기구(10)의 주요부에 대하여 렌즈 홀더(20)를 추가하여 나타내는 사시도이다.

동도면에도 나타내는 바와 같이, 렌즈 홀더(20)는, 그 전단면(20a)이 축선(Ax)과 직교하는 평면을 따라 연장되도록 형성되어 있다. 그리고, 이 렌즈 홀더(20)는, 그 전단부가 내주측에 플랜지형으로 팽창되도록 하여 형성되어 있고, 이 내주 플랜지부(20b)에 있어서 투영 렌즈(12)의 전방측 표면(12a)에 있어서의 외주연(12a1)의 근방 부분에 접촉하도록 되어 있다.

도 5는 본 실시형태에 따른 차량용 조명 등기구(10)로부터 전방에 조사되는 광에 의해, 등기구 전방 25 m의 위치에 배치된 가상 연직 스크린 상에 형성되는 배광 패턴(PA)을 투시적으로 나타내는 도면이다.

동 도면에 나타내는 바와 같이, 이 배광 패턴(PA)은, 등기구 정면 방향의 소점인 H-V를 중심으로 하여 형성되는 가로로 긴 스폿형의 배광 패턴으로서, 하이빔용 배광 패턴(PH)의 일부로서 형성되도록 되어 있다. 즉, 이 배광 패턴(PA)과, 도시하지 않는 다른 등기구 유닛으로부터 전방에 조사되는 광에 의해 형성되는 확산 배광 패턴(PB)의 합성 배광 패턴으로서 하이빔용 배광 패턴(PH)이 형성되고, 그 고광도 영역인 핫존이 배광 패턴(PA)에 의해 형성되도록 되어 있다.

이 배광 패턴(PA)이, H-V를 중심으로 하는 스폿형의 배광 패턴으로서 형성되는 것은, 투영 렌즈(12)로부터 전방에 출사된 정해진 점(O)으로부터의 광이, 전부 광축(Ax)과 평행한 광으로 되고, 또한, 이 정해진 점(O)에 발광 칩(14a)의 발광 중심이 위치하고 있는 것에 의한 것이다. 그때, 이 배광 패턴(PA)이, 가로로 긴 배광 패턴으로서 형성되는 것은, 발광 칩(14a)이 가로로 긴 직사각 형상으로 형성되어 있는 것에 의한 것이다.

다음에, 본 실시형태의 작용 효과에 대해서 설명한다.

본 실시형태에 따른 차량용 조명 등기구(10)는, 광원(14)의 전방에 배치된 투영 렌즈(12)에 의해, 등기구 전후 방향으로 연장되는 축선(Ax) 상의 정해진 점(O)으로부터의 광을, 그 축선(Ax)과 평행한 광으로서 전방에 출사시키도록 구성되어 있지만, 투영 렌즈(12)는, 그 전방측 표면(12a)이 볼록면형의 자유 곡면으로 구성되며, 이 전방측 표면(12a)의 외주연(12a1)이 축선(Ax)과 직교하는 평면을 따라 연장되도록 형성되어 있고, 또한, 그 후방측 표면(12b)이, 투영 렌즈(12)에 입사된 정해진 점(O)으로부터의 광을, 투영 렌즈(12)로부터 축선(Ax)과 평행한 광으로서 출사시키도록 형성된 곡면으로 구성되어 있기 때문에, 다음과 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.

즉, 본 실시형태에 따른 차량용 조명 등기구(10)는, 그 투영 렌즈(12)의 전방측 표면(12a)이 볼록면형의 자유 곡면으로 구성되어 있기 때문에, 등기구 의장에 자유도를 갖게 할 수 있다.

그때, 이 투영 렌즈(12)는, 그 전방측 표면(12a)의 외주연(12a1)이, 등기구 전후 방향으로 연장되는 축선(Ax)과 직교하는 평면을 따라 연장되도록 형성되어 있기 때문에, 그 외주연(12a1) 형상이 원형 이외의 형상(즉 대략 정사각형)으로 설정되어 있음에도 불구하고, 투영 렌즈(12)의 외주연에 미광 발생의 원인이 되는 단면이 형성되지 않도록 할 수 있다. 그리고 이에 의해, 투영 렌즈(12)를 지지하는 렌즈 홀더(20)에 의해 단면을 덮을 필요를 없앨 수 있다. 따라서, 렌즈 홀더(20)의 구성으로서, 도 14의 (b)에 나타내는 렌즈 홀더(4)와 같이, 그 전단면(4a)의 복수 부분에 돌기부(4a1)가 형성된 구성으로 할 필요를 없앨 수 있고, 이에 의해 등기구의 시각 품질이 손상되어 버리는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 따른 차량용 조명 등기구(10)의 투영 렌즈(12)는, 그 후방측 표면(12b)이, 투영 렌즈(12)에 입사된 정해진 점(O)으로부터의 광을, 투영 렌즈(12)로부터 축선(Ax)과 평행한 광으로서 출사시키도록 형성된 곡면으로 구성되어 있기 때문에, 그 전방측 표면(12a)이, 능선이 존재하지 않는 매끄러운 자유 곡면으로 구성되어 있음에도 불구하고, 정해진 점(O)으로부터의 광을 투영 렌즈(12)로부터 축선(Ax)과 평행한 광으로서 출사시킬 수 있다. 따라서, 투영 렌즈(12)의 전방측 표면(12a)에 능선이 형성되어 버림으로써 등기구의 시각 품질이 손상되어 버리는 것을 미연에 방지할 수 있다.

이와 같이 본 실시형태에 따르면, 투영 렌즈(12)를 구비한 차량용 조명 등기구(10)에 있어서, 그 투영 렌즈(12)의 전방측 표면(12a)이 대략 정사각형의 외주연(12a1)을 갖고 있음에도 불구하고, 등기구의 시각 품질이 손상되지 않도록 할 수 있다.

더구나, 본 실시형태에 따른 차량용 조명 등기구(10)에 있어서는, 투영 렌즈(12)를 지지하는 렌즈 홀더(20)가, 투영 렌즈(12)를 둘러싸도록 배치된 구성으로 되어 있기 때문에, 이 렌즈 홀더(20)에 의해 투영 렌즈(12)에 있어서의 전방측 표면(12a)의 외주연(12a1)을 덮을 수 있고, 이에 의해 등기구의 시각 품질 향상을 도모할 수 있다. 그때, 투영 렌즈(12)에 있어서의 전방측 표면(12a)의 외주연(12a1)에는 단면이 형성되지 않기 때문에, 렌즈 홀더(20)의 전단면(20a)을 그 전체 둘레에 걸쳐 요철이 없는 평면으로 구성할 수 있다.

상기 실시형태에 있어서는, 백색 발광 다이오드를 포함하는 광원(14)이, 그 발광 칩(14a)의 발광 중심을 정해진 점(O)에 위치시킨 상태로, 전방을 향하여 배치되어 있는 것으로서 설명하였지만, 그 발광 칩(14a)의 발광 중심을 정해진 점(O)으로부터 벗어난 상태로 배치된 구성으로 하는 것도 가능하고, 또한, 발광 칩(14a)의 발광면을 정해진 점(O)으로부터 전후 방향으로 변위시킨 상태로 배치된 구성으로 하는 것도 가능하다.

또한, 상기 실시형태의 광원(14)은, 그 발광 칩(14a)이 가로로 긴 직사각 형상의 발광면을 갖고 있는 것으로서 설명하였지만, 그 이외의 형상(예컨대 정사각형)의 발광면을 갖는 구성으로 하는 것도 물론 가능하다.

또한, 상기 실시형태에 있어서는, 투영 렌즈(12)의 전방측 표면(12a)의 외주연(12a1)이, 축선(Ax)과 직교하는 평면을 따라 연장되도록 형성되어 있는 것으로서 설명하였지만, 축선(Ax)과 직교하는 평면을 대략 따라 연장되도록 형성된 구성으로 하는 것도 가능하고, 이와 같이 한 경우에 있어서도, 투영 렌즈(12)의 외주연(12a1)에 미광 발생의 원인이 되는 단면이 거의 형성되지 않도록 하는 것이 가능하다.

또한, 상기 실시형태에 있어서는, 하우징(18)의 전단 개구부(18a)에 접촉한 상태에 있는 투영 렌즈(12)를 둘러싸도록 배치된 렌즈 홀더(20)가, 투영 렌즈(12)의 전방측 표면(12a)에 있어서의 외주연(12a1)의 근방 부분에 접촉함으로써, 투영 렌즈(12)가 위치 결정 고정되는 구성으로 되어 있지만, 투영 렌즈(12)가 하우징(18)의 전단 개구부(18a)에 접착 등에 의해 고정되는 구성으로 하는 것도 가능하다. 이와 같이 한 경우에는, 렌즈 홀더(20) 대신에, 장식용의 링 부재가 투영 렌즈(12)를 둘러싸도록 배치된 구성으로 하는 것도 가능해진다. 이러한 구성을 채용한 경우에 있어서도, 장식용의 링 부재의 전단면을, 그 전체 둘레에 걸쳐 요철이 없는 평면으로 구성할 수 있다.

다음에, 상기 실시형태의 변형예에 대해서 설명한다.

우선, 상기 실시형태의 제1 변형예에 대해서 설명한다.

도 6은 본 변형예에 따른 차량용 조명 등기구(110)의 주요부를 나타내는, 도 2와 같은 도면이다. 또한, 도 7의 (a)는 도 6의 VII(a) 화살표 방향에서 본 도면이며, 도 7의 (b)는 도 6의 VII(b) 화살표 방향에서 본 도면이다. 또한, 도 8은 차량용 조명 등기구(110)의 주요부를 나타내는 사시도이다.

이들 도면에 나타내는 바와 같이, 본 변형예에 따른 차량용 조명 등기구(110)는, 그 기본적인 구성은, 상기 실시형태에 따른 차량용 조명 등기구(10)와 동일하지만, 그 투영 렌즈(112)의 구성이 상기 실시형태의 투영 렌즈(12)와 일부 상이하다.

즉, 본 변형예의 투영 렌즈(112)는, 등기구 정면에서 보아 축선(Ax)을 중심으로 하는 대략 정오각형의 외형 형상을 갖고 있다.

이 투영 렌즈(112)의 전방측 표면(112a)은, 볼록면형의 자유 곡면으로 구성되어 있다. 그리고, 이 전방측 표면(112a)의 외주연(112a1)은, 축선(Ax)과 직교하는 평면을 따라 연장되도록 형성되어 있다. 그때, 이 외주연(112a1)은, 등기구 정면에서 보아, 그 5부분이 정오각형의 각 변의 일부를 구성하는 직선 부분으로 구성되어 있고, 그 이외의 부분이 곡선으로 구성되어 있다.

한편, 투영 렌즈(112)의 후방측 표면(112b)은, 투영 렌즈(112)에 입사된 정해진 점(O)으로부터의 광을, 투영 렌즈(112)로부터 축선(Ax)과 평행한 광으로서 출사시키도록 형성된 곡면으로 구성되어 있다.

이 후방측 표면(112b)은, 그 외주연(112b1)이, 축선(Ax)과 직교하는 평면에 대하여 전후로 물결치는 곡선을 따라 연장되어 있다. 그때, 이 후방측 표면(112b)의 외주연(112b1)은, 전방측 표면(112a)의 외주연(112a1)보다도 후방측에 위치하도록 하여 형성되어 있다.

그리고, 이 후방측 표면(112b)의 외주연(112b1)과 전방측 표면(112a)의 외주연(112a1) 사이에는, 환형의 경사면(112c)이 형성되어 있다.

다음에, 본 변형예의 작용 효과에 대해서 설명한다.

본 변형예에 따른 차량용 조명 등기구(110)에 있어서도, 그 투영 렌즈(112)의 전방측 표면(112a)이 볼록면형의 자유 곡면으로 구성되어 있기 때문에, 등기구 의장에 자유도를 갖게 할 수 있다.

그때, 이 투영 렌즈(112)는, 그 전방측 표면(112a)의 외주연(112a1)이, 등기구 전후 방향으로 연장되는 축선(Ax)과 직교하는 평면을 따라 연장되도록 형성되어 있기 때문에, 그 외주연(112a1) 형상이 원형 이외의 형상(즉 대략 정오각형)으로 설정되고 있음에도 불구하고, 투영 렌즈(112)의 외주연에 미광 발생의 원인이 되는 단면이 형성되지 않도록 할 수 있다. 그리고 이에 의해, 투영 렌즈(112)를 지지하는 렌즈 홀더에 의해 단면을 덮을 필요를 없앨 수 있기 때문에, 등기구의 시각 품질이 손상되어 버리는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 이 투영 렌즈(112)는, 그 후방측 표면(112b)이, 투영 렌즈(112)에 입사된 정해진 점(O)으로부터의 광을, 투영 렌즈(112)로부터 축선(Ax)과 평행한 광으로서 출사시키도록 형성된 곡면으로 구성되어 있기 때문에, 그 전방측 표면(112a)이 능선이 존재하지 않는 매끄러운 자유 곡면으로 구성되어 있음에도 불구하고, 정해진 점(O)으로부터의 광을 투영 렌즈(112)로부터 축선(Ax)과 평행한 광으로서 출사시킬 수 있다. 따라서, 투영 렌즈(112)의 전방측 표면(112a)에 능선이 형성되어 버림으로써 등기구의 시각 품질이 손상되어 버리는 것을 미연에 방지할 수 있다.

이와 같이 본 변형예에 따르면, 투영 렌즈(112)를 구비한 차량용 조명 등기구(110)에 있어서, 그 투영 렌즈(112)의 전방측 표면(112a)이 대략 정오각형의 외주연(112a1)을 갖고 있음에도 불구하고, 등기구의 시각 품질이 손상되지 않도록 할 수 있다.

다음에, 상기 실시형태의 제2 변형예에 대해서 설명한다.

도 9는 본 변형예에 따른 차량용 조명 등기구(210)의 주요부를 나타내는, 도 2와 같은 도면이다. 또한, 도 10의 (a)는 도 9의 X(a) 화살표 방향에서 본 도면이며, 도 10의 (b)는 도 9의 X(b) 화살표 방향에서 본 도면이다. 또한, 도 11은, 차량용 조명 등기구(210)의 주요부를 나타내는 사시도이다.

이들 도면에 나타내는 바와 같이, 본 변형예에 따른 차량용 조명 등기구(210)는, 그 기본적인 구성은, 상기 실시형태에 따른 차량용 조명 등기구(10)와 동일하지만, 그 투영 렌즈(212)의 구성이 상기 실시형태의 투영 렌즈(12)와 일부 상이하다.

즉, 본 변형예의 투영 렌즈(212)는, 등기구 정면에서 보아 축선(Ax)을 대략 중심으로 하는 계란형의 외형 형상을 갖고 있다.

이 투영 렌즈(212)의 전방측 표면(212a)은, 볼록면형의 자유 곡면으로 구성되어 있다. 그리고, 이 전방측 표면(212a)의 외주연(212a1)은, 축선(Ax)과 직교하는 평면을 따라 연장되도록 형성되어 있다. 그때, 이 외주연(212a1)은, 곡률 반경이 상이한 복수의 곡선을 매끄럽게 이은 곡선으로 구성되어 있다.

한편, 투영 렌즈(212)의 후방측 표면(212b)은, 투영 렌즈(212)에 입사된 정해진 점(O)으로부터의 광을, 투영 렌즈(212)로부터 축선(Ax)과 평행한 광으로서 출사시키도록 형성된 곡면으로 구성되어 있다.

이 후방측 표면(212b)은, 그 외주연(212b1)이, 축선(Ax)과 직교하는 평면에 대하여 전후로 물결치는 곡선을 따라 연장되어 있다. 그때, 이 후방측 표면(212b)의 외주연(212b1)은, 전방측 표면(212a)의 외주연(212a1)보다도 후방측에 위치하도록 하여 형성되어 있다.

그리고, 이 후방측 표면(212b)의 외주연(212b1)과 전방측 표면(212a)의 외주연(212a1) 사이에는, 환형의 경사면(212c)이 형성되어 있다.

다음에, 본 변형예의 작용 효과에 대해서 설명한다.

본 변형예에 따른 차량용 조명 등기구(210)에 있어서도, 그 투영 렌즈(212)의 전방측 표면(212a)이 볼록면형의 자유 곡면으로 구성되어 있기 때문에, 등기구 의장에 자유도를 갖게 할 수 있다.

그때, 이 투영 렌즈(212)는, 그 전방측 표면(212a)의 외주연(212a1)이, 등기구 전후 방향으로 연장되는 축선(Ax)과 직교하는 평면을 따라 연장되도록 형성되어 있기 때문에, 그 외주연(212a1) 형상이 원형 이외의 형상(즉 계란형)으로 설정되어 있음에도 불구하고, 투영 렌즈(212)의 외주연에 미광 발생의 원인이 되는 단면이 형성되지 않도록 할 수 있다. 그리고 이에 의해, 투영 렌즈(212)를 지지하는 렌즈 홀더에 의해 단면을 덮을 필요를 없앨 수 있기 때문에, 등기구의 시각 품질이 손상되어 버리는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 이 투영 렌즈(212)는, 그 후방측 표면(212b)이, 투영 렌즈(212)에 입사된 정해진 점(O)으로부터의 광을, 투영 렌즈(212)로부터 축선(Ax)과 평행한 광으로서 출사시키도록 형성된 곡면으로 구성되어 있기 때문에, 그 전방측 표면(212a)이 능선이 존재하지 않는 매끄러운 자유 곡면으로 구성되어 있음에도 불구하고, 정해진 점(O)으로부터의 광을 투영 렌즈(212)로부터 축선(Ax)과 평행한 광으로서 출사시킬 수 있다. 따라서, 투영 렌즈(212)의 전방측 표면(212a)에 능선이 형성되어 버림으로써 등기구의 시각 품질이 손상되어 버리는 것을 미연에 방지할 수 있다.

이와 같이 본 변형예에 따르면, 투영 렌즈(212)를 구비한 차량용 조명 등기구(210)에 있어서, 그 투영 렌즈(212)의 전방측 표면(212a)이 계란형의 외주연(212a1)을 갖고 있음에도 불구하고, 등기구의 시각 품질이 손상되지 않도록 할 수 있다.

다음에, 상기 실시형태의 제3 변형예에 대해서 설명한다.

도 12는 본 변형예에 따른 차량용 조명 등기구(310)를 나타내는, 도 1과 같은 도면이다.

동 도면에 나타내는 바와 같이, 본 변형예에 따른 차량용 조명 등기구(310)는, 그 투영 렌즈(312)의 구성에 대해서는 상기 실시형태의 투영 렌즈(12)의 경우와 동일하지만, 상기 실시형태와 같은 직사형(直射型)의 등기구 유닛이 아니라, 프로젝터형의 등기구 유닛으로서 구성되어 있는 점에서 상기 실시형태의 경우와 상이하다.

즉, 본 변형예에 따른 차량용 조명 등기구(310)는, 정해진 점(O)보다도 후방에서 상향으로 배치된 광원(314)과, 이 광원(314)을 상방측으로부터 덮도록 배치되고, 그 광원(314)으로부터의 광을 투영 렌즈(312)를 향하여 반사시키는 리플렉터(322)와, 이 리플렉터(322)로부터의 반사광의 일부를 상향으로 반사시키기 위한 상향 반사면(324a)을 가지며, 그 상향 반사면(324a)의 전단연(前端緣)(324a1)이 정해진 점(O)을 통과하도록 하여 배치된 미러 부재(324)를 구비한 구성으로 되어 있다.

광원(314)은, 백색 발광 다이오드로서, 가로로 긴 직사각 형상의 발광면을 갖는 발광 칩(314a)과, 이 발광 칩(314a)을 지지하는 기판(314b)을 구비한 구성으로 되어 있다. 그리고, 이 광원(314)은, 그 발광 칩(14a)의 발광 중심을 축선(Ax) 상에 위치시킨 상태로 상향으로 배치되어 있고, 그 기판(314b)에 있어서 베이스 부재(318)에 지지되어 있다.

이 베이스 부재(318)에는, 리플렉터(322)가 부착되어 있고, 또한, 투영 렌즈(312)를 지지하는 렌즈 홀더(320)도 부착되어 있다. 미러 부재(324)는, 이 베이스 부재(318)와 일체로 형성되어 있다.

도 13은 본 변형예에 따른 차량용 조명 등기구(310)로부터 전방에 조사되는 광에 의해, 차량 전방 25 m의 위치에 배치된 가상 연직 스크린 상에 형성되는 로우빔용 배광 패턴(PL)을 투시적으로 나타내는 도면이다.

이 로우빔용 배광 패턴(PL)은, 좌측 배광의 로우빔용 배광 패턴으로서, 그 상단연(上端緣)에 좌우 높이가 다른 컷오프 라인(CL1, CL2)을 갖고 있다. 이 컷오프 라인(CL1, CL2)은, 등기구 정면 방향의 소점인 H-V를 연직 방향으로 통과하는 V-V선을 경계로 하여 좌우 높이가 다르게 수평 방향으로 연장되어 있고, V-V선보다도 우측의 대향 차선측 부분이 하단 컷오프 라인(CL1)으로서 형성되며, V-V선보다도 좌측의 자기 차선측 부분이, 이 하단 컷오프 라인(CL1)으로부터 경사부를 개재시켜 단이 올라간 상단 컷오프 라인(CL2)으로서 형성되어 있다.

이 로우빔용 배광 패턴(PL)은, 리플렉터(322)로 반사된 광원(314)으로부터의 광에 의해 투영 렌즈(312)의 후측 초점면 상에 형성된 광원(314)의 이미지를, 투영 렌즈(312)에 의해 상기 가상 연직 스크린 상에 반전 투영상으로서 투영함으로써 형성되고, 그 컷오프 라인(CL1, CL2)은, 미러 부재(324)의 상향 반사면(324a)의 전단연(324a1)의 반전 투영상으로서 형성되도록 되어 있다.

이 로우빔용 배광 패턴(PL)에 있어서, 하단 컷오프 라인(CL1)과 V-V선의 교점인 엘보점(E)은, H-V의 0.5°∼0.6°정도 하방에 위치하고 있다. 이를 실현하기 위해, 차량용 조명 등기구(310)는, 그 축선(Ax)이 약간 하향이 되도록 광축 조정되어 있다.

본 변형예와 같이 프로젝터형의 등기구 구성을 채용한 경우에 있어서도, 상기 실시형태의 경우와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 즉, 본 변형예에 따른 차량용 조명 등기구(310)에 있어서는, 그 투영 렌즈(312)의 전방측 표면(312a)이 대략 정사각형의 외주연(312a1)을 갖고 있음에도 불구하고, 등기구의 시각 품질이 손상되지 않도록 할 수 있다.

상기 제3 변형예에 따른 차량용 조명 등기구(310)에 있어서, 미러 부재(324)가 존재하지 않는 경우, 혹은, 미러 부재(324) 대신에 리플렉터(322)로부터의 반사광의 일부를 차폐하기 위한 셰이드가 배치된 구성을 채용하는 것도 가능하다.

또한, 상기 실시형태 및 상기 각 변형예에 있어서 제원으로서 나타낸 수치는 일례에 지나지 않으며, 이들을 적절하게 상이한 값으로 설정하여도 좋은 것은 물론이다.

10, 110, 210, 310 차량용 조명 등기구 12, 112, 212, 312 투영 렌즈
12a, 112a, 212a, 312a 전방측 표면
12a1, 112a1, 212a1, 312a1 외주연 12b, 112b, 212b 후방측 표면
12b1, 112b1, 212b1 외주연 12c, 112c, 212c 경사면
14, 314 광원(백색 발광 다이오드) 14a, 314a 발광 칩
14b, 314b 기판 16 광원 지지 부재
18 하우징 18a 전단 개구부
20, 320 렌즈 홀더 20a 전단면
20b 내주 플랜지부 318 베이스 부재
322 리플렉터 324 미러 부재
324a 상향 반사면 324a1 전단연
Ax 축선 CL1 하단 컷오프 라인
CL2 상단 컷오프 라인 E 엘보점
O 정해진 점 PA 배광 패턴
PB 확산 배광 패턴 PH 하이빔용 배광 패턴
PL 로우빔용 배광 패턴 P1, P2 점

Claims

등기구 전후 방향으로 연장되는 축선 상의 정해진 점으로부터의 광을, 그 축선과 평행한 광으로서 전방에 출사시키는 투영 렌즈와, 이 투영 렌즈의 후방에 배치된 광원을 구비하여 이루어지는 차량용 조명 등기구에 있어서,
상기 투영 렌즈의 전방측 표면은 볼록면형의 자유 곡면으로 구성되며, 그 전방측 표면의 외주연(外周緣)은 상기 축선과 직교하는 평면을 따라 연장되도록 형성되어 있고, 상기 전방측 표면의 외주연의 형상은 복수의 변들과 이 변들 간에 위치하는 코너를 구비한 원형 형상 이외의 형상을 하고 있고,
상기 투영 렌즈의 후방측 표면은, 그 투영 렌즈에 입사된 상기 정해진 점으로부터의 광을, 그 투영 렌즈로부터 상기 축선과 평행한 광으로서 출사시키도록 형성된 곡면으로 구성되어 있고,
상기 투영 렌즈의 후방측 표면의 외주연 중에서 상기 전방측 표면의 외주연의 각 변에 위치하는 부분은, 상기 전방측 표면의 외주연 보다 후방측에 위치하고,
상기 투영 렌즈의 후방측 표면의 외주연 중에서 상기 전방측 표면의 외주연의 각 코너에 위치하는 부분은, 상기 전방측 표면의 외주연 보다 전방측에 위치하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 조명 등기구.
제1항에 있어서, 상기 투영 렌즈를 지지하는 렌즈 홀더는, 그 투영 렌즈를 둘러싸도록 하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 조명 등기구.