(57)【要約】【課題】本発明は、光線の利用率が高い投影レンズ及びヘッドライト構造を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の投影レンズは、互いに対向する入光面及び出光面を備え、前記入光面は、互いに接続している第一光区域及び第二光区域を備え、前記第二光区域には、複数の拡散構造が設置されており、前記複数の拡散構造は、前記第一光区域と前記第二光区域とが接続して形成した接続線と平行する方向に沿って配列した棒状なものであり、かつ前記投影レンズから射出した光を予め設定した光型に調整する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影レンズにおいて、
前記投影レンズは、互いに対向する入光面及び出光面を備え、前記入光面は、互いに接続している第一光区域及び第二光区域を備え、前記第二光区域には、複数の拡散構造が設置されており、前記複数の拡散構造は、前記第一光区域と前記第二光区域とが接続して形成した接続線と平行する方向に沿って配列した棒状なものであり、且つ前記投影レンズから射出した光を予め設定した光型に調整することを特徴とする投影レンズ。
【請求項２】
前記出光面と垂直する方向を前記拡散構造の高さの方向として設定し、前記第一光区域と前記第二光区域とが接続して形成した接続線と平行する方向を前記拡散構造の幅方向として設定し、前記複数の拡散構造の高さが同じであり、且つ前記複数の拡散構造の幅が異なって、前記拡散構造の幅は、前記第一光区域と前記第二光区域とが接続して形成した接続線の方向と平行し、且つ前記第二光区域の中央から両側に向かって徐々に小さくなることを特徴とする請求項１に記載の投影レンズ。
【請求項３】
前記出光面と垂直する方向を前記拡散構造の高さの方向として設定し、前記第一光区域と前記第二光区域とが接続して形成した接続線と平行する方向を前記拡散構造の幅方向として設定し、前記複数の拡散構造の幅が同じであり、且つ前記複数の拡散構造の高さが異なって、前記拡散構造の高さは、前記第一光区域と前記第二光区域とが接続して形成した接続線の方向と平行し、且つ前記第二光区域の中央から両側に向かって徐々に大きくなることを特徴とする請求項１に記載の投影レンズ。
【請求項４】
ヘッドライト構造において、
前記ヘッドライト構造は、請求項１から３のいずれか１項に記載した投影レンズ、光源及び反射カバーを備え、前記光源は、前記反射カバー内に設置され、且つ前記反射カバーの底部に位置し、前記投影レンズは、前記反射カバーにおける前記光源から離れる端部に固定され、前記投影レンズの入光面は、前記光源と対向して設置することを特徴とするヘッドライト構造。
【請求項５】
前記ヘッドライト構造は、二次レンズを備え、前記二次レンズは、前記反射カバー内に設置され、且つ前記光源と前記投影レンズとの間に位置していることを特徴とする請求項４に記載のヘッドライト構造。
【請求項６】
前記二次レンズは、底面を備え、前記二次レンズの底面における前記二次レンズの内部に向かって窪んで収容部が形成され、前記光源は、前記収容部内に収容されることを特徴とする請求項５に記載のヘッドライト構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車用の照明に関し、特に車用の投影レンズ及び投影レンズを有するヘッドライト構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のヘッドライト構造の投影レンズは、該ヘッドライト構造を経て射出した光線を直接に予め設定した光型に調整することができない。ヘッドライト構造を経て射出した光線がはっきりし、ヘッドライトの所定の切り取り線（ｃｕｔ−ｏｆｆ ｌｉｎｅ）を満たすために、一般的な方法では、光源の前方に遮光片を設置して、光線を予め設定した光型に調整する。しかし、遮光片は一部の光を遮光して、遮光されていない光線は、ヘッドライト構造を経て射出して予め設定した光型を形成し、遮光された光線は、十分に利用できないので、光源が射出した光線の利用率が低くなってしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以上の問題点に鑑みて、本発明は、光線の利用率が高い投影レンズ及びヘッドライト構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するために、本発明の投影レンズは、互いに対向する入光面及び出光面を備え、前記入光面は、互いに接続している第一光区域及び第二光区域を備え、前記第二光区域には、複数の拡散構造が設置されており、前記複数の拡散構造は、前記第一光区域と前記第二光区域とが接続して形成した接続線と平行する方向に沿って配列した棒状なものであり、かつ前記投影レンズから射出した光を予め設定した光型に調整する。
【０００５】
上記の課題を解決するために、本発明のヘッドライト構造は、請求項１から３のいずれか１項に記載した投影レンズ、光源及び反射カバーを備え、前記光源は、前記反射カバー内に設置され、且つ前記反射カバーの底部に位置し、前記投影レンズは、前記反射カバーにおける前記光源から離れる端部に固定され、前記投影レンズの入光面は、前記光源と対向して設置する。
【発明の効果】
【０００６】
従来の技術に比べて、本発明の投影レンズ及びヘッドライト構造は、投影レンズの出光面に第一光区域と第二光区域が形成され、且つ第二光区域には、複数の拡散構造が形成されており、該複数の拡散構造は、第一光区域と垂直する方向に沿って配列されている棒状のものであり、拡散構造は、直接に投影レンズから射出した光を予め設定した光型に調整する。したがって、遮光片を設置する必要がなくなり、出光量を高くなり、光線の利用率が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に係る第一実施形態のヘッドライト構造の断面図である。
【図２】図１に示したヘッドライト構造の右側図面である。
【図３】図２に示した投影レンズをＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】本発明に係る第二実施形態のヘッドライト構造の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面に基づいて、本発明に係る投影レンズ及びヘッドライト構造について詳細に説明する。図１に示したように、本発明の第一実施形態に係るヘッドライト構造１００は、光源１１、反射カバー１２及び投影レンズ１３を備える。
【０００９】
光源１１は、照明器具、発光ダイオード或いはダイオードレーザー等である。本実施形態において、光源１１は、発光ダイオードである。
【００１０】
本実施形態において、反射カバー１２は、ボウル状を呈す。反射カバー１２内には、凹溝１２１が設けられる。光源１１は、反射カバー１２内に固定され、且つ凹溝１２１の底部に位置している。凹溝１２１の表面には、スペキュラ処理を行って、反射面１２３が形成されている。
【００１１】
同時に図１〜３に参照すると、投影レンズ１３は、反射カバー１２における光源１１から離れている端部に固定される。投影レンズ１３は、凹溝１２１を密封する。投影レンズ１３は、入光面１３１及び出光面１３２を備える。入光面１３１と出光面１３２とは、互いに対向している。本実施形態において、入光面１３１は、光源１１と対向している。本実施形態において、入光面１３１は、平面である。本実施形態において、出光面１３２は、平面である。出光面１３２は、第一光区域１３３及び第二光区域１３４を備える。第一光区域１３３は、光を拡散し、第二光区域１３４は、光を集光して、ある形状の光を射出することができる。第一光区域１３３は、第二光区域１３４の上方に位置している。好ましくは、第一光区域１３３と第二光区域１３４とが接続して形成した接続線は、地面と平行（即ち、水平面と平行する）している。
【００１２】
第一光区域１３３は、粗面化処理或いは噴霧処理によって、微細構造（図示せず）が形成される。微細構造は、第一光区域１３３から射出した光線を均一化して、ヘッドライトとして利用され、同時に光線の透過率を降低させる。
【００１３】
第二光区域１３４には、複数の棒状の拡散構造１３４１が設置されている。本実施形態において、複数の棒状の拡散構造１３４１は、一体成型によって形成され、且つ投影レンズ１３と一体成型によって形成される。好ましくは、拡散構造１３４１は、投影レンズ１３と同じ屈折率を備えるために、投影レンズ１３と同じ材料で一体成型される。
【００１４】
拡散構造１３４１は、第一光区域１３３と第二光区域１３４とが接続して形成した接続線と垂直方向に沿って配列した、投影レンズ１３から射出した光を予め設定した光型に調整する。本実施形態において、拡散構造１３４１は、投影レンズ１３から射出した光をヘッドライトの所定を満たす楕円状の光型に調整する。各拡散構造１３４１の切断面は、楕円状、半円状、台形状、或いは三角形などを呈す。本実施形態において、拡散構造１３４１の切断面は、半楕円状を呈す。本実施形態において、出光面１３２と垂直する方向を拡散構造１３４１の高さの方向として設定し、第一光区域１３３と第二光区域１３４とが接続して形成した接続線と平行する方向を拡散構造１３４１の幅方向として設定するため、拡散構造１３４１は優れた拡散効果を持ち、複数の拡散構造１３４１の高さが同じであり、且つ幅も異なる。詳しくは、拡散構造１３４１の幅は、第一光区域１３３と第二光区域１３４とが接続して形成した接続線の方向と平行し、且つ第二光区域１３４の中央から両側に向かって徐々に小さくなる。
【００１５】
他の実施形態において、拡散構造１３４１は優れた拡散効果を持ち、複数の拡散構造１３４１の幅が同じであり、高さが異なる構造である。この際、拡散構造１３４１の高さは、第一光区域１３３と第二光区域１３４とが接続して形成した接続線の方向と平行し、且つ第二光区域１３４の中央から両側に向かって徐々に大きくなる。他の実施形態において、入光面１３１は、投影レンズ１３は、内部へ凹んだ曲面である。他の実施形態において、入光面１３１は、粗面化処理或いは噴霧処理によって形成された微細構造である。他の実施形態において、出光面１３２は、入光面１３１と離れる方向に向かって突出した曲面である。
【００１６】
他の実施形態において、拡散構造１３４１は、透明な接着剤によって、投影レンズ１３の出光面１３２の第二光区域１３４に固定される。好ましくは、透明な接着剤の屈折率は、拡散構造１３４１及び投影レンズの屈折率とほぼ同じである。
【００１７】
他の実施形態において、投影レンズ１３の出光面１３２は、もう１つの第一光区域１３３を備える。この際、第二光区域１３４は、２つの第一光区域１３３間に位置し、且つ第二光区域１３４の上に位置する第一光区域１３３の面積が第二光区域１３４の下に位置する第一光区域１３３の面積より大きい。
【００１８】
他の実施形態において、拡散構造１３４１の幅及び高さは、それぞれ同じである。
【００１９】
図４に示したように、本発明に係る第二実施形態のヘッドライト構造２００は、第一実施形態のヘッドライト構造１００と同じであるが、ヘッドライト構造２００は、さらに二次レンズ２４を備える点が第一実施形態のヘッドライト構造１００と異なる。二次レンズ２４は、反射カバー２２内に固定され、且つ光源２１と投影レンズ２３との間に位置している。
【００２０】
本実施形態において、二次レンズ２４は、ボウル状を呈す。二次レンズ２４は、底面２４１、入光面２４２及び出光面２４３を備える。底面２４１は、平面であり、且つ反射カバー２２３の凹溝２１１の底部と接触する。底面２４１の中央から二次レンズ２４の内部に向かって窪んで収容部２４４が形成される。光源２１は、収容部２４４内に位置している。二次レンズ２４の入光面２４２は、収容部２４４の底面である。出光面２４３は、入光面２４２と互いに対向している。出光面２４３は、底面２４１における底面２４１から離れる方向に沿って突出した曲面である。二次レンズ２４は、光源２１と対向して、光源２１から射出した光線を拡散する。他の実施形態において、二次レンズ２４内に拡散粒子が分散して、光の拡散効果がよい。他の実施形態において、二次レンズ２４の入光面２４２及び／或いは出光面２４３には、粗面化処理或いは噴霧処理によって、微細構造が形成される。
【００２１】
従来の技術に比べて、本発明の投影レンズ及びヘッドライト構造は、投影レンズの出光面に第一光区域１３３と第二光区域１３４が形成され、且つ第二光区域１３４には、複数の拡散構造が形成されており、該複数の拡散構造は、第一光区域１３３と垂直する方向に沿って配列されている棒状のものであり、拡散構造は、直接に投影レンズから射出した光を予め設定した光型に調整する。したがって、遮光片を設置する必要がなくなり、出光量を高くなり、光線の利用率が高くなる。
【符号の説明】
【００２２】
１００、２００  ヘッドライト構造
１１、２１  光源
１２、２２  反射カバー
１２１、２２１  凹溝
１２３  反射面
１３、２３  投影レンズ
１３１、２４２  入光面
１３２、２４３  出光面
１３３  第一光区域
１３４  第二光区域
１３４１  拡散構造
２４  二次レンズ
２４１  底面
２４４  収容部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2017191767.tif 000005
【図４】
2017191767.tif 000006