JP2009054392A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体発光素子の増設を伴うことなく配光パターン両側部分の光量増大を可能として車両前方の視認性の向上を図る。
【解決手段】放物柱状曲面からなる反射面１１を有するリフレクタ１０の車幅方向両側縁に沿って側部反射面２０を設けることにより、半導体発光素子１２から側方に指向する直接光および前記反射面１１で反射して側方に指向する反射光が、この側部反射面２０で捕捉されて反射し、リフレクタ１０で形成されるロービーム用の基本配光パターンＰ_１の車幅方向両側部分に側部反射光の配光パターンＰ_２，Ｐ_３が重ねられて光量を増大でき、車両前方の視認性を向上することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車のヘッドランプやフオグランプ等に用いられる車両用灯具に関する。

自動車のヘッドランプは周知のように、上縁にカットオフラインを持つロービーム用配光パターンが得られて、対向車両の乗員にグレア光を与えることがないようにしている。

このようなヘッドランプの中でも、特に水平方向に延びる焦線を持つ放物柱状曲面からなる反射面を有するリフレクタと、前記焦線の近傍に配置されたＬＥＤ等の半導体発光素子と、を有するランプユニットを備えたものが知られている。

これは、半導体発光素子からの照射光を前記リフレクタの放物柱状曲面からなる反射面で反射させることで、水平方向やや下向きの平行光線で、かつ、車幅方向に広がりをもつ拡散光として前方へ拡散させて、所要のロービーム用の配光パターンを形成し得るようにしたものである（例えば、特許文献１，２参照）。
特開２００５−１４１９１９号公報 特開２００６−１４７３９９号公報

前記何れの先行技術にあっても、半導体発光素子から側方に指向する直接光や、前記リフレクタの反射面で反射して側方に指向する反射光は、ランプユニットの側壁で遮ぎられてしまうことから、配光パターンの車幅方向両側における光量が減少して、前方視認性が低下してしまう。

このため、配光パターン両側における光量不足を補うために、前記リフレクタの焦線近傍に沿ってより多くの半導体発光素子を直線状に列設配置する必要があり、コスト的に不利となってしまうことはもとより、ランプユニットが車幅方向に大型化してしまうことは否めない。

そこで、本発明は半導体発光素子の増設を伴うことなく、所要配光パターンの両側における光量を増大できて、車両前方の視認性を向上することができる車両用灯具を提供するものである。

本発明の車両用灯具にあっては、水平方向に延びる焦線を持つ放物柱状曲面からなる反射面を有するリフレクタと、
前記焦線の近傍に配置された半導体発光素子と、を有し、
前記半導体発光素子からの光をリフレクタの反射面に反射させて、水平方向やや下向きで、かつ、車幅方向に広がりをもって前方へ拡散させて所要の配光パターンを形成するランプユニットを備えた構造において、
前記リフレクタの車幅方向両側縁に沿って、前記半導体発光素子から側方に指向する直接光および前記反射面で反射して側方に指向する反射光を捕捉して、前方に向けて反射させる側部反射面を設けたことを最も主要な特徴としている。

本発明によれば、半導体発光素子からの照射光は、リフレクタの放物柱状曲面からなる反射面で反射して、水平方向やや下向きの平行光線で、かつ、車幅方向に広がりをもつ拡散光として前方へ拡散され、所要のロービーム用の配光パターンが得られる。

ここで、前記半導体発光素子から側方に指向する直接光や、前記反射面で反射して側方に指向する反射光は、リフレクタの車幅方向両側縁に沿って設けられた側部反射面で捕捉されて、側部方向に向けて反射される。

この結果、前記ロービーム用の配光パターンの車幅方向両側部分の光量を、半導体発光素子の増設を伴うことなく増大できて、車両前方の視認性を向上することができる。

以下、本発明の実施形態を自動車のヘッドランプを例に採って、図面と共に詳述する。

図１〜図３は本発明にかかる車両用灯具の第１実施形態を示し、図１はヘッドランプの内部構造ユニットの斜視図、図２は本発明の対象とするランプユニットの斜視図、図３は本発明の対象とするランプユニットにより形成される配光パターンを模式的に示す説明図である。

図１は自動車の右側ヘッドランプの内部構造ユニット１を示している。

この内部構造ユニット１は、第１のランプユニット２と、第２〜第４のランプユニット３，４，５と、を備えている。

第１〜第４ランプユニット２〜５は、１つの支持基板６にビス等の締結部材により固定してある。

内部構造ユニット１は、支持基板６を介して図外のハウジング内にエイミング調整可能に組付けられ、このハウジングの前方開放部には、内部構造ユニット１の前面側を覆う図外の透明なフロントカバーが組付けられる。

前記第１のランプユニット２は、図３に示すようにロービーム用の拡散配光パターンＰ_１を形成するもので、支持基板６の上側中央部に配置してある。

第２〜第４のランプユニット３〜５は、それぞれ異なる配光パターンを形成して、前記拡散配光パターンＰ_１と重ね合わせた状態で、上縁にカットオフラインを持つ所要のロービーム用の配光パターンを形成するもので、本実施形態では何れも公知のプロジェクタ型ランプが用いられている。

これらのうち、第２、第３のランプユニット３,４は、斜めのカットオフラインを有する集光タイプの配光パターンを外部（車両の前方）に照射するものである。また、前記第４のランプユニット５は、水平のカットオフラインを有する集光タイプの配光パターンを外部（車両前方）に照射するものである。

そして、これら第２〜第４のランプユニット３〜５は、第１のランプユニット２の下側で該ランプユニット２を中心に車幅方向に隣設配置してある。

ヘッドランプは車体フロントエンドの造形上の理由から、車幅方向外側の側部が斜め後方に回り込む形状とされているため、前記第２〜第４のランプユニット３〜５は、この斜め後ろへの回り込み形状に合わせて、車幅方向中央側の第４ランプユニット５に対して、第３、第２ランプユニット４，３を順次後方へずらした配置としてある。

図２に示すように、前記第１のランプユニット２は、後側上方に水平方向に延びる焦線ｆを持つ放物柱状曲面からなる反射面１１を有するリフレクタ１０と、前記焦線ｆの後側近傍に配置された半導体発光素子１２と、を備えている。

従って、この第１ランプユニット２は、前記半導体発光素子１２からの照射光をリフレクタ１０の反射面１１に反射させて、水平方向やや下向きの平行光線で、かつ、車幅方向に広がりをもつ拡散光として前方へ拡散させて、図３に示すような所要の拡散配光パターンＰ_１を形成する。

第１のランプユニット２は、具体的には底壁１３と、この底壁１３の左右側部に沿って立設した側壁１４とで開放ボックス形状に形成してあり、前記リフレクタ１０の反射面１１は、この底壁１３上に前述のように所定の放物柱状曲面として形成される。

リフレクタ１０の後縁は、左右の側壁１４の上縁と面一に整合する平坦面として形成してある。

また、このリフレクタ１０は、半導体発光素子１２の出射光の指向性（パターン）に合わせて奥行きと幅とが設定されていて、車幅方向両側縁を前方に向けて平面末広がり状に形成して、反射面１１で反射して前方に向けて拡散する平行光線が、より車幅方向に広がりをもって拡散し得るようにしてある。

前記半導体発光素子１２としては、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられる。

このＬＥＤ１２はプレート１２ａの下面側に取付けられ、該プレート１２ａを前記リフレクタ１０の平坦な後縁上にビス等により固定して、ＬＥＤ１２がリフレクタ１０の反射面１１に対向するようにしてある。

前述のようにＬＥＤ１２はリフレクタ１０の焦線５の後側近傍に設けられるが、本実施形態では１つのＬＥＤ１２を用いて、これをリフレクタ１０の後縁中央部から前方に張り出すように取付けてある。

勿論、ＬＥＤ１２を複数個用いる場合には、これを前記焦線ｆに沿って直線状に配置すればよい。

第１のランプユニット２の左右側壁１４は、その上側後縁部にブラケット１５を備え、このブラケット１５を図１に示す支持基板６の上縁より前方に向けて曲折成形した棚片６ａ上に重合して、ビス等の締結部材によりしっかりと固定してある。

また、前記左右の側壁１４の上縁後部には、取付座１６を形成してあり、これら左右の取付座１６面上に跨って、前記ＬＥＤ１２の取付部分のプロテクタと、ランプユニット２の補強とを兼ねた図１に示す板状部材１７をビス等の締結部材により固定してある。

そして、前記リフレクタ１０の車幅方向両側縁に沿って、前記ＬＥＤ１２から側方に指向する直接光、および前記反射面１１で反射して側方に指向する反射光を捕捉して、前方に向けて反射させる側部反射面２０を設けてある。

この側部反射面２０は、具体的には前記ランプユニット２の左右の側壁１４の内側面に形成され、本実施形態では前述のようにリフレクタ１０を前方に向けて平面末広がり状に形成してあることから、これら側部反射面２０はリフレクタ１０の車幅方向側縁に沿って平面末広がり状に立設してある。

ここで、特に本実施形態では前記リフレクタ１０の平面末広がり状の車幅方向両側縁を、該リフレクタ１０の中央側に向けて凸となる円弧状に形成し、これに伴って側部反射面２０を、この円弧状の車幅方向両側縁に沿って柱状曲面として形成してある。

以上の構成よりなる第１実施形態のヘッドランプ、とりわけ、第１のランプユニット２の構造によれば、ＬＥＤ１２をリフレクタ１０の焦線ｆの後側近傍に配置してあるため、該ＬＥＤ１２からの照射光がリフレクタ１０の放物柱状曲面からなる反射面１１で反射すると、図２の矢印Ｌ_１で示すように、水平方向やや下向きの平行光線となって前方へ反射され、しかも、反射面１１が所要の幅と奥行きをもっていることから、車幅方向と高さ方向にそれぞれ広がりもつ拡散光（何れも上下方向には平行な光線）として前方へ拡散される。

これにより、図３に符号Ｐ_１で示すようなロービーム用の拡散配光パターンが形成される。

図３は右側ヘッドランプにおける第１のランプユニット２からその前方に配置したスクリーン上にランプ光を照射した場合の配光パターンを示しており、同図Ｐ_１で示すようにリフレクタ１０の反射面１１から前方へ向けて上下方向に平行な光線として投射される反射光により、Ｈ−Ｈ線よりも下側で、車幅方向と高さ方向にそれぞれ広がりを持つロービーム用の拡散配光パターンＰ_１が形成される。

特に本実施形態では、前述のようにリフレクタ１０を平面末広がり状に形成してあるため、拡散配光パターンＰ_１の車幅方向への広がり度合いを大きくすることができる。

一方、前記ＬＥＤ１２からの照射光は、該ＬＥＤ１２から側方に指向する直接光Ｌ_２、および前記反射面１１で反射して側方に指向する反射光Ｌ_３等の光成分が含まれるが、これら側方に指向する光成分Ｌ_２，Ｌ_３は何れもリフレクタ１０の車幅方向両側縁に沿って形成した側部反射面２０で捕捉、反射され、図２に示すように前記側方に指向する光成分Ｌ_２，Ｌ_３は、それぞれ反射する側の側部反射面２０から車幅方向外側と車幅方向内側への前方反射光として拡散される。

これにより、図３に示すように拡散配光パターンＰ_１の左右側部に片寄りを持つ側部反射光の配光パターンＰ_２，Ｐ_３が付加され、基本配光パターンＰ_１の車幅方向両側部分の光量を増大することができる。

とりわけ、本実施形態では前記リフレクタ１０の平面末広がり状の車幅方向両側縁を、該リフレクタ１０の中央側に向けて凸となる円弧状に形成し、側部反射面２０をこの円弧状の車幅方向両側縁に沿って柱状曲面に形成してあるため、前記側部反射光の車幅方向外側への広がりを可及的に拡大することができると共に、配光パターンＰ_２，Ｐ_３が車幅方向中央部分で重なるようになって、拡散配光パターンＰ_１の配光ムラを少なくして全体的な光量増大が可能となる。

従って、ＬＥＤ１２の増設を伴うことなく拡散配光パターンＰ_１の車幅方向両側部分の光量を増大できて、車両前方の視認性を向上することができることはもとより、所定の車幅方向幅の拡散配光パターンＰ_１を得る場合に、ランプユニット２の前側開口幅を小さくして、該ランプユニット２の小型化を図ることもできる。

図４、図５は本発明の第２実施形態を示すもので、図４は第１のランプユニットの斜視図、図５はこの第１のランプユニットにより形成される配光パターンを模式的に示す説明図である。

この第２実施形態にあっては、前記第１実施形態におけるリフレクタ１０の平面末広がり状の車幅方向両側縁を直状に形成し、側部反射面２０Ａをこの直状の車幅方向両側縁に沿って立設した垂直平面として形成してある。

このように側部反射面２０Ａを垂直平面とした場合には、該側部反射面２０Ａで反射した側部反射光の車幅方向の広がりは前記第１実施形態に較べてやや小さくなるものの、図５に示すように拡散配光パターンＰ_１の左右側部に片寄りを持つ側部反射光の配光パターンＰ_２，Ｐ_３が付加されて、拡散配光パターンＰ_１の車幅方向両側部分の光量を増大できて、車両前方の視認性を向上することができる。

なお、前記実施形態ではヘッドランプに本発明を適用した例を示したが、この他、前記ランプユニット２をフォグランプやコーナリングランプに適用することもできる。

本発明は、半導体発光素子から照射される光を効率よく、前方へ、反射させることにより光量増大を可能とするものであり、半導体発光素子の数を制限するものではない。実施例ではＬＥＤが１つ場合を示したが、２以上であっても構わない。

本発明を適用したヘッドランプの内部構造ユニットの斜視図。 本発明の第１実施形態を示す斜視図。 本発明の第１実施形態により形成される配光パターンを模式的に示す説明図。 本発明の第２実施形態を示す斜視図。 本発明の第２実施形態により形成される配光パターンを模式的に示す説明図。

符号の説明

２ 第１のランプユニット（ランプユニット）
１０ リフレクタ
１１ 放物柱状曲面の反射面
１２ 半導体発光素子
ｆ 焦線
２０，２０Ａ 側部反射面

Claims (3)

1. 水平方向に延びる焦線を持つ放物柱状曲面からなる反射面を有するリフレクタと、
   前記焦線の近傍に配置された半導体発光素子と、を有し、
   前記半導体発光素子からの照射光をリフレクタの反射面に反射させて、水平方向やや下向きで、かつ、車幅方向に広がりをもって前方へ拡散させて所要の配光パターンを形成するランプユニットを備えた車両用灯具において、
   前記リフレクタの車幅方向両側縁に沿って、前記半導体発光素子から側方に指向する直接光および前記反射面で反射して側方に指向する反射光を捕捉して、前方に向けて反射させる側部反射面を設けたことを特徴とする車両用灯具。
2. リフレクタを、その車幅方向両側縁を前方に向けて平面末広がり状に形成し、
   側部反射面をこの平面末広がり状の車幅方向両側縁に沿って立設したことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. リフレクタの平面末広がり状の車幅方向両側縁を、該リフレクタ中央側に向けて凸となる円弧状に形成し、
   側部反射面をこの円弧状の車幅方向両側縁に沿って柱状曲面に形成したことを特徴とする請求項２に記載の車両用灯具。

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