JP2008027650A - 車輌用灯具 - Google Patents

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Abstract

【課題】集光と拡散光を同一の灯具で生成可能とする。
【解決手段】光源１０と、光源の灯具前方に配置された投影レンズ４０と、投影レンズの前方に配置された拡散レンズ５０と、拡散レンズを駆動する駆動装置６０とを備え、駆動装置６０は、投影レンズ４０の後方に回転中心を形成するように拡散レンズ５０を回転運動させ、拡散レンズ５０を、投影レンズ４０の前方位置と投影レンズ５０の上方位置との間で移動可能とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車輌用灯具に関する。
車輌用灯具（前照灯）では、車外の気象条件や運転状況に応じて、車両手前に拡散光を照射したい状況や、部分的に集光を強くして照射したい状況など、光のさまざまな照射状況が要求される。そのため、従来の車輌用灯具では、用途の異なる複数の前照灯を組み合わせたユニットで、各種の配光パターンを独立して生成していた。
しかしながら、従来の車輌用灯具では、拡散光を得たい場合には拡散光用の前照灯（例えば、フォグランプなど）を搭載（または点灯）する必要があり、１つの前照灯で通常の集光の強い光と拡散光とを区別して生成することはできなかった。
本発明は、集光と拡散光を同一の灯具で生成可能な車輌用灯具を提供することを目的とする。
本発明は、発光素子と、前記発光素子の灯具前方に配置された投影レンズと、前記投影レンズの前方に配置された拡散レンズと、前記拡散レンズを駆動する駆動装置とを備え、前記駆動装置は、前記投影レンズの後方に回転中心を形成するように前記拡散レンズを回転運動させ、前記拡散レンズを、前記投影レンズの前方位置と前記投影レンズの上方位置との間で移動可能とするものである。この構成によれば、拡散レンズを投影レンズの前方位置と投影レンズの上方位置との間で移動可能とすることにより、集光と拡散光を同一の灯具で生成することができる。
本発明において、前記拡散レンズは、前記投影レンズ前面の曲率に沿って湾曲した円柱状曲面を有し、且つ前記円柱状曲面の長手方向が鉛直方向となるように配置されている。この構成によれば、適切な拡散光を生成する拡散レンズを省スペースで配置、回動させることができる。
本発明において、前記円柱状曲面は、長手方向の上端に関して曲率を有するものである。この構成によれば、適切な拡散光を生成する拡散レンズを省スペースで配置、回動させることができる。
本発明において、前記拡散レンズは、前記投影レンズ前面の曲率に沿って湾曲した円柱状曲面を有し、且つ前記円柱状曲面の長手方向が水平方向となるように配置されている。この構成によれば、適切な拡散光を生成する拡散レンズを省スペースで配置、回動させることができる。
本発明において、前記円柱状曲面の曲率中心は、前記回転中心と一致する。この構成によれば、適切な拡散光を生成する拡散レンズを省スペースで配置、回動させることができる。
本発明によれば、拡散レンズを投影レンズの前方位置と投影レンズの上方位置との間で移動可能とすることにより、集光と拡散光を同一の灯具で生成することができ、車外の気象条件や運転状況に応じて切り替えることができる。
図１は、本発明の実施の形態１における車輌用灯具の構成を示す模式図である。車輌用灯具ユニット１００は、光源１０と、光源１０からの光を灯具前方へ集光反射するリフレクタ２０と、光源１０の灯具前方に配置されたシェード３０と、シェードの灯具前方に配置された投影レンズ４０と、投影レンズ４０の前方に配置された拡散レンズ５０と、拡散レンズ５０を投影レンズ４０の前方から上方へ移動させるための駆動装置６０とを備えている。
光源１０は、ＬＥＤなどの発光素子で形成される。リフレクタ２０は、光源１０に対して上方側に設けられた、光軸を中心軸とする略楕円球面状に形成された反射面２１を有する。反射面２１は、後方焦点付近に配置された光源１０からの光を前方焦点へ向けて光軸寄りに集光反射させて前方焦点に収束させる。シェード３０は、光源１０やリフレクタ２０を固定するとともに、光制御部材としての機能を担う。投影レンズ４０は、光源１０またはリフレクタ２０からの光を収束させて集光を生成する。
拡散レンズ５０は、進入する光を広範囲に分散させて拡散光を生成する。本実施の形態の拡散レンズ５０は、図１に示すように、投影レンズ４０前面の曲率に沿って湾曲した円柱状曲面を有し、且つ円柱状曲面の長手方向が水平方向となるように配置されている。拡散レンズ５０は、図２に示すような波型の凹凸断面形状を内側に有する。また、拡散レンズ５０は、その曲率中心５５を回転中心として回動可能となるように、脚部５４を有する拡散レンズ固定具５３に固定されている。
駆動装置６０は、レバー６１の前後運動が可能なアクチュエータで構成される。レバー６１が前方に移動すると、拡散レンズ固定具５３の脚部５４が押され、拡散レンズ固定具５３が支点５５を中心として回転するため、投影レンズ４０の前方にある拡散レンズ５０を投影レンズ４０の上方へ移動させることができる（図１（ｂ）参照）。拡散レンズ５０が投影レンズ４０の前方に位置している時は、灯具前方へ拡散光を照射することができ、拡散レンズ５０が投影レンズ４０の上方に位置している時には、灯具前方へ集光を照射することができる。
図３および図４は、本発明の実施の形態１における車輌用灯具ユニット１００の配光パターンを示す模式図である。図３に示すように、投影レンズ４０の前方に拡散レンズ５０がある場合は広範囲に渡って拡散光が照射され、図４に示すように、投影レンズ４０の前方に拡散レンズ５０がない場合は前方の狭い範囲に集光が照射される。
以上のように、拡散レンズ５０を、投影レンズ４０前方の光路上に配置したり、退避させたりすることができるので、同一の灯具で集光と拡散光を用途に応じて生成することができる。例えば、車両の低速走行時や交差点での右左折時には拡散光を、高速走行時や雨天走行時には集光を生成するなど、車外の気象条件や運転状況に応じて配光パターンを変化させるようにすれば、運転者の視認性を向上させることができる。
また、拡散レンズ５０は、投影レンズ４０の曲率に沿うような回転運動で移動するため、拡散レンズの収納空間が少なく、省スペース型の灯具とすることができる。
図５は、本発明の実施の形態２における車輌用灯具の構成を示す模式図である。車輌用灯具ユニット１１０は、実施の形態１と同様に、光源１０と、リフレクタ２０と、シェード３０と、投影レンズ４０と、駆動装置６０（説明の便宜上、図示省略）とを備えているが、拡散レンズ５１の形状が実施の形態１と異なる。
実施の形態２の拡散レンズ５１は、図５に示すように、投影レンズ４０前面の曲率に沿って湾曲した円柱状曲面を有し、且つ円柱状曲面の長手方向が鉛直方向となるように配置されている。また、拡散レンズ５１は拡散レンズ固定具５３に固定され、拡散レンズ固定具５３は、支点５５を回転中心として回動可能となっている。
実施の形態１で説明した駆動方法により、拡散レンズ固定具５３が支点５５を中心として回転すると、投影レンズ４０の前方にある拡散レンズ５１を投影レンズ４０の上方へ移動させることができる（図５（ｂ）参照）。拡散レンズ５１が投影レンズ４０の前方に位置している時は、灯具前方へ拡散光を照射することができ、拡散レンズ５１が投影レンズ４０の上方に位置している時には、灯具前方へ集光を照射することができる。
図６および図７は、本発明の実施の形態２における車輌用灯具ユニット１１０の配光パターンを示す模式図である。図６に示すように、投影レンズ４０の前方に拡散レンズ５１がある場合は広範囲に渡って拡散光が照射され、図７に示すように、投影レンズ４０の前方に拡散レンズ５１がない場合は前方の狭い範囲に集光が照射される。
以上のように、拡散レンズ５１を、投影レンズ４０前方の光路上に配置したり、退避させたりすることができるので、同一の灯具で集光と拡散光を用途に応じて生成することができる。例えば、車両の低速走行時や交差点での右左折時には拡散光を、高速走行時や雨天走行時には集光を生成するなど、車外の気象条件や運転状況に応じて配光パターンを変化させるようにすれば、運転者の視認性を向上させることができる。
図８は、本発明の実施の形態３における車輌用灯具の構成を示す模式図である。車輌用灯具ユニット１２０は、実施の形態２と同様に、光源１０と、リフレクタ２０と、シェード３０と、投影レンズ４０と、駆動装置６０（説明の便宜上、図示省略）とを備えているが、拡散レンズ５２の形状が実施の形態２と異なる。
実施の形態３の拡散レンズ５２は、図８に示すように、投影レンズ４０前面の曲率に沿って湾曲した円柱状曲面を有し、且つ実施の形態２と同じように円柱状曲面の長手方向が鉛直方向となるように配置されている。但し、長手方向の上端に関して曲率を有する点が実施の形態２のそれとは異なる。また、拡散レンズ５２は拡散レンズ固定具５３に固定され、拡散レンズ固定具５３は、支点５５を回転中心として回動可能となっている。
実施の形態１で説明した駆動方法により、拡散レンズ固定具５３が支点５５を中心として回転すると、投影レンズ４０の前方にある拡散レンズ５２を投影レンズ４０の上方へ移動させることができる（図８（ｂ）参照）。拡散レンズ５２が投影レンズ４０の前方に位置している時は、灯具前方へ拡散光を照射することができ、拡散レンズ５２が投影レンズ４０の上方に位置している時には、灯具前方へ集光を照射することができる。
図９および図１０は、本発明の実施の形態３における車輌用灯具ユニット１２０の配光パターンを示す模式図である。図９に示すように、投影レンズ４０の前方に拡散レンズ５２がある場合は広範囲に渡って拡散光が照射され、図１０に示すように、投影レンズ４０の前方に拡散レンズ５２がない場合は前方の狭い範囲に集光が照射される。
以上のように、拡散レンズ５２を、投影レンズ４０前方の光路上に配置したり、退避させたりすることができるので、同一の灯具で集光と拡散光を用途に応じて生成することができる。例えば、車両の低速走行時や交差点での右左折時には拡散光を、高速走行時や雨天走行時には集光を生成するなど、車外の気象条件や運転状況に応じて配光パターンを変化させるようにすれば、運転者の視認性を向上させることができる。
尚、上記の実施の形態では、駆動部６０としてアクチュエータを用いた例について説明したが、これに限定されるものではなく、モーターなど、拡散レンズの回動を可能とするものであればどのようなものを用いてもかまわない。
また、上記の実施の形態では、拡散レンズが投影レンズを完全に覆うように配置された状態と、拡散レンズが完全に退避された状態のみについて説明したが、拡散レンズを回動させる途中、即ち、拡散レンズが投影レンズを部分的に覆うような状態で、集光と拡散光が混在する配光パターンを生成するようにしてもよい。本発明の車輌用灯具では、拡散レンズの回動時に配光パターンは徐々に変化し、車両の運転者の視覚が追随できないような照射状態の急激な変化がないので、運転中に拡散レンズの回動を行っても不安全な状態が生じる恐れがない。また、車外の明るさなど各種条件を判断して自動的に拡散レンズの回動角度が設定されるようにしてもよい。
本発明の実施の形態１における車輌用灯具の構成を示す模式図 本発明の実施の形態１における車輌用灯具の、拡散レンズの断面形状を示す模式図 本発明の実施の形態１における車輌用灯具ユニットの配光パターンを示す模式図（拡散レンズあり） 本発明の実施の形態１における車輌用灯具ユニットの配光パターンを示す模式図（拡散レンズなし） 本発明の実施の形態２における車輌用灯具の構成を示す模式図 本発明の実施の形態２における車輌用灯具ユニットの配光パターンを示す模式図（拡散レンズあり） 本発明の実施の形態２における車輌用灯具ユニットの配光パターンを示す模式図（拡散レンズなし） 本発明の実施の形態３における車輌用灯具の構成を示す模式図 本発明の実施の形態３における車輌用灯具ユニットの配光パターンを示す模式図（拡散レンズあり） 本発明の実施の形態３における車輌用灯具ユニットの配光パターンを示す模式図（拡散レンズなし）
符号の説明
１０ 光源
２０ リフレクタ
３０ シェード
４０ 投影レンズ
５０、５１、５２ 拡散レンズ
５３ 拡散レンズ固定具
５４ 脚部
６０ 駆動装置
６１ レバー

Claims (5)

  1. 発光素子と、前記発光素子の灯具前方に配置された投影レンズと、前記投影レンズの前方に配置された拡散レンズと、前記拡散レンズを駆動する駆動装置とを備え、
    前記駆動装置は、前記投影レンズの後方に回転中心を形成するように前記拡散レンズを回転運動させ、前記拡散レンズを、前記投影レンズの前方位置と前記投影レンズの上方位置との間で移動可能とする車輌用灯具。
  2. 前記拡散レンズは、前記投影レンズ前面の曲率に沿って湾曲した円柱状曲面を有し、且つ前記円柱状曲面の長手方向が鉛直方向となるように配置されている請求項１に記載の車輌用灯具。
  3. 前記円柱状曲面は、長手方向の上端に関して曲率を有するものである請求項２に記載の車輌用灯具。
  4. 前記拡散レンズは、前記投影レンズ前面の曲率に沿って湾曲した円柱状曲面を有し、且つ前記円柱状曲面の長手方向が水平方向となるように配置されている請求項１に記載の車輌用灯具。
  5. 前記円柱状曲面の曲率中心は、前記回転中心と一致する請求項４に記載の車輌用灯具。
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