JP2011198702A

JP2011198702A - 車輌用前照灯

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Publication number: JP2011198702A
Application number: JP2010066758A
Authority: JP
Inventors: Hiroya Koizumi; 浩哉小泉; Kiyoshi Sazuka; 清佐塚
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2010-03-23
Filing date: 2010-03-23
Publication date: 2011-10-06
Anticipated expiration: 2030-03-23
Also published as: JP5406766B2

Abstract

【課題】赤外光発光素子から出射される赤外光の良好な配光制御を確保した上で可視光用発光素子関する配置の自由度の向上を図る。
【解決手段】カバー３とランプハウジング２によって構成された灯具外筐４の内部に灯具ユニット６が配置され、灯具ユニットが、赤外光を出射する赤外光用発光素子７と、赤色光以外の可視光を出射する可視光用発光素子１３と、赤外光発光素子と可視光用発光素子から出射された光を前方へ向けて反射するリフレクター１０と、可視光用発光素子から出射された光をリフレクターへ向かう方向へ導く導光体１４とを設け、可視光用発光素子を、赤外光発光素子からリフレクターまでの赤外光の照射範囲Ａ外かつリフレクターで反射された赤外光の前方へ向けての照射範囲Ｂ外に配置した。
【選択図】図１

Description

本発明は車輌用前照灯に関する。詳しくは、赤外光発光素子から出射された赤色の光を目立たなくする可視光用発光素子から出射される赤色光以外の可視光を導光体によって所定の方向へ導き配光制御に支障を来たすことなく可視光用発光素子に関する配置の自由度の向上を図る技術分野に関する。

車輌用前照灯には、赤外線カメラによって歩行者、対向車、先行車等の有無を検出する検出システムの赤外線投光器として用いられるものがある。

例えば、車輌の走行速度が一定以上の速度になり、赤外線投光器として用いられる車輌用前照灯から赤外光が出射されて車輌の前方が照射されると、赤外線カメラによって照射された領域の画像又は映像が撮影され、撮影された画像又は映像が車内の表示パネルやカーナビゲーションシステムの画面に映し出される。従って、運転者に車輌の前方の情報が伝達されて注意喚起が行われる。

このような車輌用前照灯は、例えば、自車輌の前方における対向車や先行車等の存在の有無を検知するために、光源として赤外光を出射する赤外光発光素子を有している。赤外光発光素子としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が用いられており、赤外光発光素子から出射された赤外光はリフレクターで反射されて前方に照射される。

上記した赤外光発光素子を有する車輌用前照灯においては、赤外光発光素子から赤外光が出射されたときには赤色の可視光がリフレクターで反射されて前方に照射されるが、赤色の可視光による誤認の発生等の防止を図るため、赤色の光を目立たなくする必要がある。

そこで、上記のような車輌用前照灯にあっては、光源として赤色光以外の可視光、例えば、白色の可視光を出射する可視光用発光素子が配置され、赤外光発光素子から赤外光を出射するときに同時に可視光用発光素子から赤色光以外の可視光が出射されるようにし、赤色の光を赤色光以外の可視光によって目立たなくするようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。可視光用発光素子としても赤外光発光素子と同様に、例えば、発光ダイオードが用いられている。

特許文献１に記載された車輌用前照灯にあっては、赤外光発光素子と可視光用発光素子が基板に前後に並んで搭載され、赤外光発光素子と可視光用発光素子からそれぞれ赤外光と赤色光以外の可視光が同時に出射されてリフレクターで反射され前方に照射される。

特開２００４−２４１１３８号公報

ところが、特許文献１に記載された車輌用前照灯にあっては、赤外光発光素子と可視光用発光素子が前後に並んだ状態で同一の基板に搭載されており、赤外光の照射範囲に可視光用発光素子が存在し赤外光の配光制御に悪影響を及ぼしたり可視光用発光素子の配置の自由度が低いと言う問題がある。

そこで、本発明車輌用前照灯は、赤外光発光素子から出射される赤外光の良好な配光制御を確保した上で可視光用発光素子関する配置の自由度の向上を図ることを課題とする。

車輌用前照灯は、上記した課題を解決するために、カバーとランプハウジングによって構成された灯具外筐の内部に灯具ユニットが配置され、前記灯具ユニットが、赤外光を出射する赤外光用発光素子と、赤色光以外の可視光を出射する可視光用発光素子と、前記赤外光発光素子と前記可視光用発光素子から出射された光を前方へ向けて反射するリフレクターと、前記可視光用発光素子から出射された光を前記リフレクターへ向かう方向へ導く導光体とを備え、前記可視光用発光素子を、前記赤外光発光素子から前記リフレクターまでの前記赤外光の照射範囲外かつ前記リフレクターで反射された前記赤外光の前方へ向けての照射範囲外に配置したものである。

従って、車輌用前照灯にあっては、可視光用発光素子の存在が赤外光発光素子から出射される赤外光の配光制御に影響を及ぼさない。

本発明車輌用前照灯は、カバーとランプハウジングによって構成された灯具外筐の内部に灯具ユニットが配置された車輌用前照灯であって、前記灯具ユニットが、赤外光を出射する赤外光用発光素子と、赤色光以外の可視光を出射する可視光用発光素子と、前記赤外光発光素子と前記可視光用発光素子から出射された光を前方へ向けて反射するリフレクターと、前記可視光用発光素子から出射された光を前記リフレクターへ向かう方向へ導く導光体とを備え、前記可視光用発光素子を、前記赤外光発光素子から前記リフレクターまでの前記赤外光の照射範囲外かつ前記リフレクターで反射された前記赤外光の前方へ向けての照射範囲外に配置したことを特徴とする。

従って、赤外光が照射される経路に可視光用発光素子が存在しないため、赤外光の配光制御に悪影響を及ぼすことがない。

また、導光体を用いて可視光用発光素子を所望の位置に配置することが可能であるため、可視光用発光素子に関する配置の自由度の向上を図ることができる。

請求項２に記載した発明にあっては、前記可視光用発光素子を、前記赤外光発光素子を挟んで垂直方向において前記リフレクターの反対側に配置している。

従って、可視光用発光素子が赤外光発光素子から出射される赤外光の経路に存在することがなく、赤外光の良好な配光制御を行うことができる。

請求項３に記載した発明にあっては、前記可視光用発光素子を前記リフレクターの後方に配置している。

請求項４に記載した発明にあっては、前記導光体を、前記赤外光発光素子から前記リフレクターまでの前記赤外光の照射範囲外かつ前記リフレクターで反射された前記赤外光の前方へ向けての照射範囲外に配置している。

従って、導光体の存在による赤外光の配光制御への影響を回避することができる。

請求項５に記載した発明にあっては、前記赤外光発光素子の駆動時に発生する熱を放出し前記赤外光発光素子の上方又は下方に配置された放熱フィンと、前記放熱フィンへ向けて冷却風を送り前記放熱フィンの上方又は下方に配置された放熱用ファンとを設け、前記可視光用発光素子を前記放熱フィンの前方又は後方に配置し前記冷却風が前記放熱フィンに吹き付けられると共に吹き付けられた冷却風が前記放熱フィンに沿って前記可視光用発光素子側へ送られるようにしている。

従って、放熱性の向上を図ることができると共に赤外光発光素子の前後に可視光用発光素子を配置するための十分な配置スペースを確保することができる。

以下に、本発明車輌用前照灯を実施するための最良の形態について添付図面を参照して説明する。

先ず、車輌用前照灯の第１の実施の形態について説明する（図１参照）。

車輌用前照灯１は、車体の前端部における左右両端部にそれぞれ配置されている。

車輌用前照灯１は、赤外線カメラによって歩行者、対向車、先行車等の有無を検出する検出システムの赤外線投光器として用いられる。

車輌用前照灯１は、前方に開口された凹部を有するランプハウジング２と該ランプハウジング２の開口面を閉塞するカバー３とを備え、ランプハウジング２とカバー３によって灯具外筐４が構成されている。灯具外筐４の内部は灯室５として形成されている。

灯室５には灯具ユニット６が配置されている。灯具ユニット６はランプハウジング２に図示しない光軸調整機構によって傾動自在に支持されている。

灯具ユニット６は赤外光発光素子７と該赤外光発光素子７が搭載された第１の基板８と該第１の基板８が配置された配置用ベース９と該配置用ベース９に取り付けられたリフレクター１０とを有している。

赤外光発光素子７は赤外光を出射する発光ダイオードであり、赤外光は自車輌の前方における対向車や先行車等の存在の有無を検知するために出射される。赤外光によって対向車や先行車等の存在の有無が検知されるときには、赤外線カメラによって照射された領域の画像又は映像が撮影され、撮影された画像又は映像が車内の表示パネルやカーナビゲーションシステムの画面に映し出される。

配置用ベース９は放熱性の高い金属材料によって形成され、ベース部９ａと該ベース部９ａの上端部から前方へ突出された基板取付部９ｂとベース部９ａから後方へ突出された突部９ｃとベース部９ａの後端部から上方へ突出されたリフレクター取付部９ｄとを有している。

ベース部９ａと突部９ｃには左右に離隔して放熱フィン９ｅ、９ｅ、・・・が設けられている。

基板取付部９ｂの上面には第１の基板８が取り付けられている。

リフレクター１０は配置用ベース９のリフレクター取付部９ｄの前面に取り付けられ、ベース部９ａ及び基板取付部９ｂの上方に位置されている。リフレクター１０の内面は反射面１０ａとして形成されている。

配置用ベース９の下面には放熱用ファン１１が取り付けられている。放熱用ファン１１はケース体１１ａと該ケース体１１ａの内部において回転される羽根部１１ｂとを有し、羽根部１１ｂの回転軸方向が上下方向にされている。放熱用ファン１１が回転されると下方から上方へ向かう冷却風の流れが生じ、冷却風が下方から配置用ベース９の放熱フィン９ｅ、９ｅ、・・・に吹き付けられる。下方から吹き付けられた冷却風は放熱フィン９ｅ、９ｅ、・・・に沿って前後に流れ前方及び後方へ向けて送られる。

配置用ベース９の前方には第２の基板１２と該第２の基板１２に搭載された可視光用発光素子１３とが配置されている。

第２の基板１２は、例えば、傾斜した状態で配置されている。

可視光用発光素子１３は赤色光以外、例えば、白色の可視光を出射する発光ダイオードであり、上斜め後方へ赤色光以外の可視光を出射する向きで第２の基板１２に搭載されている。可視光用発光素子１３は赤外光発光素子７の前方において赤外光発光素子７の下方に配置されている。

可視光用発光素子１３の後側には導光体１４が配置されている。導光体１４は略前半部が傾斜され略後半部が水平方向に延びる形状に形成されている。導光体１４は前端部に入射面１４ａを有し後端部に出射面１４ｂを有している。入射面１４ａは、例えば、球面状に形成され、可視光用発光素子１３の近傍に位置されている。入射面１４ａには可視光用発光素子１３から出射された赤色光以外の可視光が入射される。出射面１４ｂは赤外光発光素子７の近傍に位置されており、入射面１４ａから入射されて導光体１４の内部で導かれた光をリフレクター１０へ向けて出射する部分である。

導光体１４には出射面１４ｂの下方に光路変換部１４ｃが形成され、該光路変換部１４ｃは、例えば、複数のプリズム形状が前後に連続することにより構成されている。

可視光用発光素子１３から出射され入射面１４ａから入射された光は、導光体１４の内部で内面反射を繰り返して進行され光路変換部１４ｃで上方へ向かう方向へ経路が変換され、出射面１４ｂから出射されてリフレクター１０の反射面１０ａへ向かう。

車輌用前照灯１においては、第２の基板１２、可視光用発光素子１３及び導光体１４が、赤外光発光素子７からリフレクター１０までの赤外光の照射範囲Ａの範囲外かつリフレクター１０で反射された赤外光の照射範囲Ｂの範囲外に配置されている。

以上のように構成された車輌用前照灯１において、赤外光発光素子７から赤外光が出射されると、出射された赤外光はリフレクター１０の反射面１０ａで反射されレンズ３を透過されて前方へ向けて照射される。このとき同時に可視光用発光素子１３から赤色光以外の可視光が出射され、出射された赤色光以外の可視光は導光体１４の内部で進行されてリフレクター１０へ向けて出射され、該リフレクター１０の反射面１０ａで反射されレンズ３を透過されて前方へ向けて照射される。

可視光用発光素子１３から出射された赤色光以外の可視光が赤外光発光素子７から出射された赤外光と共に前方へ向けて照射されることにより、赤色光以外の可視光によって赤外光に含まれる赤色の光を目立たなくすることができる。

赤外光発光素子７から赤外光が出射されると共に可視光用発光素子１３から赤色光以外の可視光が出射されるときには、第１の基板８及び赤外光発光素子７が発熱すると共に第２の基板１２及び可視光用発光素子１３が発熱する。このとき放熱用ファン１１が回転され、冷却風が配置用ベース９の放熱フィン９ｅ、９ｅ、・・・に吹き付けられると共に該放熱フィン９ｅ、９ｅ、・・・に沿って前方へ向かった冷却風が第２の基板１２及び可視光用発光素子１３に吹き付けられる。従って、放熱フィン９ｅ、９ｅ、・・・と冷却風によって第１の基板８、赤外光発光素子７、第２の基板１２及び可視光用発光素子１３が冷却され灯室５の温度上昇が抑制される。

上記したように、車輌用前照灯１にあっては、可視光用発光素子１３が赤外光発光素子７を挟んで垂直方向においてリフレクター１０の反対側、即ち、可視光用発光素子１３が赤外光発光素子７の下方に配置されているため、可視光用発光素子１３が赤外光発光素子７から出射される赤外光の経路に存在することがなく、赤外光の良好な配光制御を行うことができる。

次に、車輌用前照灯の第２の実施の形態について説明する（図２参照）。

尚、第２の実施の形態に係る車輌用前照灯１Ａは、上記した車輌用前照灯１と比較して、第２の基板と可視光用発光素子の位置、導光体の形状と位置及び配置用ベースの形状のみが相違するため、車輌用前照灯１と比較して異なる部分についてのみ詳細に説明をし、その他の部分については車輌用前照灯１における同様の部分に付した符号と同じ符号を付して説明は省略する。

灯室５には灯具ユニット６Ａが配置されている。灯具ユニット６Ａはランプハウジング２に図示しない光軸調整機構によって傾動自在に支持されている。

灯具ユニット６Ａは赤外光発光素子７と第１の基板８と該第１の基板８が配置された配置用ベース９Ａと該配置用ベース９Ａに取り付けられたリフレクター１０とを有している。

配置用ベース９Ａは放熱性の高い金属材料によって形成され、ベース部９ｆと該ベース部９ｆの後端部から上方へ突出されたリフレクター取付部９ｇとを有している。リフレクター取付部９ｇの下端部には前後に貫通された配置孔９ｈが形成されている。

ベース部９ｆには前後方向における中央部に下方に開口された冷却用凹部９ｉが形成されている。冷却用凹部９ｉは第１の基板８の下側に位置されている。

ベース部９ｆには左右に離隔して放熱フィン９ｊ、９ｊ、・・・が設けられている。ベース部９ｆの上面には第１の基板８が取り付けられている。

リフレクター１０は配置用ベース９Ａのリフレクター取付部９ｇの前面に取り付けられている。

配置用ベース９Ａの下面には放熱用ファン１１が取り付けられている。放熱用ファン１１が回転されると下方から上方への冷却風の流れが生じ、冷却風が下方から配置用ベース９Ａの放熱フィン９ｊ、９ｊ、・・・に吹き付けられる。下方から吹き付けられた冷却風は放熱フィン９ｊ、９ｊ、・・・に沿って前後に流れ前方及び後方へ向けて送られる。

配置用ベース９Ａの後方には第２の基板１２と該第２の基板１２に搭載された可視光用発光素子１３とが配置されている。

第２の基板１２は、例えば、垂直な状態で配置されている。

可視光用発光素子１３は前方へ赤色光以外の可視光を出射する向きで第２の基板１２に搭載されている。可視光用発光素子１３は赤外光発光素子７の後方に配置されている。

可視光用発光素子１３の前側には導光体１４Ａが配置されている。導光体１４Ａは前後に延びる形状に形成され、赤外光発光素子７と可視光用発光素子１３の間において配置用ベース９Ａのリフレクター取付部９ｇに形成された配置孔９ｈを挿通された状態で配置されている。導光体１４Ａは後端部に入射面１４ｄを有し前端部に出射面１４ｅを有している。入射面１４ｄは、例えば、球面状に形成され、可視光用発光素子１３の近傍に位置されている。入射面１４ｄには可視光用発光素子１３から出射された赤色光以外の可視光が入射される。出射面１４ｅは赤外光発光素子７の近傍に位置されており、入射面１４ｄから入射されて導光体１４Ａの内部で導かれた光をリフレクター１０へ向けて出射する部分である。

導光体１４Ａには出射面１４ｅの下方に光路変換部１４ｆが形成され、該光路変換部１４ｆは、例えば、複数のプリズム形状が前後に連続することにより構成されている。

可視光用発光素子１３から出射され入射面１４ｄから入射された光は、導光体１４Ａの内部で内面反射を繰り返して進行され光路変換部１４ｆで上方へ向かう方向へ経路が変換され、出射面１４ｅから出射されてリフレクター１０の反射面１０ａへ向かう。

車輌用前照灯１においては、第２の基板１２、可視光用発光素子１３及び導光体１４Ａが、赤外光発光素子７からリフレクター１０までの赤外光の照射範囲Ａの範囲外かつリフレクター１０で反射された赤外光の照射範囲Ｂの範囲外に配置されている。

以上のように構成された車輌用前照灯１Ａにおいて、赤外光発光素子７から赤外光が出射されると、出射された赤外光はリフレクター１０の反射面１０ａで反射されレンズ３を透過されて前方へ向けて照射される。このとき同時に可視光用発光素子１３から赤色光以外の可視光が出射され、出射された赤色光以外の可視光は導光体１４Ａの内部で進行されてリフレクター１０へ向けて出射され、該リフレクター１０の反射面１０ａで反射されレンズ３を透過されて前方へ向けて照射される。

赤外光発光素子７から赤外光が出射されると共に可視光用発光素子１３から赤色光以外の可視光が出射されるときには、第１の基板８及び赤外光発光素子７が発熱すると共に第２の基板１２及び可視光用発光素子１３が発熱する。このとき放熱用ファン１１が回転され、冷却風が配置用ベース９Ａの放熱フィン９ｊ、９ｊ、・・・に吹き付けられると共に該放熱フィン９ｊ、９ｊ、・・・に沿って後方へ向かった冷却風が第２の基板１２に吹き付けられる。

従って、放熱フィン９ｊ、９ｊ、・・・と冷却風によって第１の基板８、赤外光発光素子７、第２の基板１２及び可視光用発光素子１３が冷却され灯室５の温度上昇が抑制される。特に、放熱用ファン１１の回転によって生じた冷却風は、第１の基板８の下側に位置された冷却用凹部９ｉに送られ、第１の基板８及び赤外光発光素子７の温度上昇が効率的に抑制される。

上記したように、車輌用前照灯１Ａにあっては、可視光用発光素子１３をリフレクター１０の後方に配置しているため、可視光用発光素子１３が赤外光発光素子７から出射される赤外光の経路に存在することがなく、赤外光の良好な配光制御を行うことができる。

以上に記載した通り、車輌用前照灯１、１Ａにあっては、可視光用発光素子１３を、赤外光発光素子７からリフレクター１０までの赤外光の照射範囲Ａの範囲外かつリフレクター１０で反射された赤外光の照射範囲Ｂの範囲外に配置している。

従って、赤外光が照射される経路に可視光用発光素子１３が存在しないため、赤外光の配光制御に悪影響を及ぼすことがない。

また、導光体１４、１４Ａを用いて可視光用発光素子１３を所望の位置に配置することが可能であるため、可視光用発光素子１３に関する配置の自由度の向上を図ることができる。

さらに、赤外光発光素子７と可視光用発光素子１３がそれぞれ第１の基板８と第２の基板１２に搭載され同一の基板には搭載されていないため、赤外光発光素子７と可視光用発光素子１３が相互に熱の影響を受け難く、放熱性の向上を図ることができる。

さらにまた、導光体１４、１４Ａを赤外光発光素子７からリフレクター１０までの赤外光の照射範囲Ａの範囲外かつリフレクター１０で反射された赤外光の照射範囲Ｂの範囲外に配置しているため、導光体１４、１４Ａの存在による赤外光の配光制御への影響を回避することができる。

加えて、赤外光発光素子７の下方に放熱フィン９ｅ、９ｅ、・・・又は放熱フィン９ｊ、９ｊ、・・・と放熱用ファン１１を配置しているため、放熱性の向上を図ることができると共に赤外光発光素子７の前後に可視光用発光素子１３を配置するための十分な配置スペースを確保することができる。

尚、上記には、赤外光発光素子７の下方に放熱フィン９ｅ、９ｅ、・・・又は放熱フィン９ｊ、９ｊ、・・・と放熱用ファン１１が配置され、赤外光発光素子７から出射された赤外光が上方側へ出射されてリフレクター１０で反射される例を示したが、逆に、赤外光発光素子７の上方に放熱フィン９ｅ、９ｅ、・・・又は放熱フィン９ｊ、９ｊ、・・・と放熱用ファン１１が配置され、赤外光発光素子７から出射された赤外光が下方側へ出射されてリフレクター１０で反射されるように構成することも可能である。

上記には、車輌用前照灯に用いられる光源として発光素子を例として示したが、光源として発光素子以外に、例えば、白熱バルブ等の他の光源を用いることも可能である。

上記した最良の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。

図２と共に本発明車輌用前照灯の最良の形態を示すものであり、本図は第１の実施の形態における車輌用前照灯の概略水平断面図である。第２の実施の形態における車輌用前照灯の概略水平断面図である。

１…車輌用前照灯、２…ランプハウジング、３…カバー、４…灯具外筐、６…灯具ユニット、７…赤外光発光素子、９ｅ…放熱フィン、１０…リフレクター、１１…放熱用ファン、１３…可視光用発光素子、１４…導光体、１Ａ…車輌用前照灯、６Ａ…灯具ユニット、９ｊ…放熱フィン、１４Ａ…導光体

Claims

カバーとランプハウジングによって構成された灯具外筐の内部に灯具ユニットが配置された車輌用前照灯であって、
前記灯具ユニットが、
赤外光を出射する赤外光用発光素子と、
赤色光以外の可視光を出射する可視光用発光素子と、
前記赤外光発光素子と前記可視光用発光素子から出射された光を前方へ向けて反射するリフレクターと、
前記可視光用発光素子から出射された光を前記リフレクターへ向かう方向へ導く導光体とを備え、
前記可視光用発光素子を、前記赤外光発光素子から前記リフレクターまでの前記赤外光の照射範囲外かつ前記リフレクターで反射された前記赤外光の前方へ向けての照射範囲外に配置した
ことを特徴とする車輌用前照灯。
前記可視光用発光素子を、前記赤外光発光素子を挟んで垂直方向において前記リフレクターの反対側に配置した
ことを特徴とする請求項１に記載の車輌用前照灯。
前記可視光用発光素子を前記リフレクターの後方に配置した
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車輌用前照灯。
前記導光体を、前記赤外光発光素子から前記リフレクターまでの前記赤外光の照射範囲外かつ前記リフレクターで反射された前記赤外光の前方へ向けての照射範囲外に配置した
ことを特徴とする請求項１、請求項２及び請求項３に記載の車輌用前照灯。
前記赤外光発光素子の駆動時に発生する熱を放出し前記赤外光発光素子の上方又は下方に配置された放熱フィンと、
前記放熱フィンへ向けて冷却風を送り前記放熱フィンの上方又は下方に配置された放熱用ファンとを設け、
前記可視光用発光素子を前記放熱フィンの前方又は後方に配置し前記冷却風が前記放熱フィンに吹き付けられると共に吹き付けられた冷却風が前記放熱フィンに沿って前記可視光用発光素子側へ送られるようにした
ことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載の車輌用前照灯。