JP2012079638A

JP2012079638A - 灯具ユニット

Info

Publication number: JP2012079638A
Application number: JP2010226236A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Takada; 賢一高田
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2010-10-06
Filing date: 2010-10-06
Publication date: 2012-04-19

Abstract

【課題】オーバーヘッドサインの視認性を向上する。
【解決手段】灯具ユニット１０は、バルブ２６と、バルブ２６を搭載するためのバルブ搭載部２７と、ロービーム配光パターンを形成するための第１レンズ部３０ａと、上方光を形成するための第２レンズ部３０ｂとを含む投影レンズ３０と、バルブ２６からの光を第１レンズ部３０ａに導くための第１リフレクタ２８ａと、バルブ２６からの光を第２レンズ部３０ｂに導くための第２リフレクタ２８ｂとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用前照灯内に設けられるプロジェクタ型の灯具ユニットに関するものであり、特に、オーバーヘッドサイン（頭上標識）の照射を行い得るように構成された灯具ユニットに関するものである。

一般に、プロジェクタ型の灯具ユニットは、車両前後方向に延びる光軸上に配置された光源からの光をリフレクタにより前方へ向けて光軸寄りに反射させ、この反射光をリフレクタの前方に設けられた投影レンズを介して灯具前方へ照射するように構成されている。

そして、このプロジェクタ型の灯具ユニットをロービーム照射用として構成する場合には、投影レンズとリフレクタとの間にリフレクタからの反射光の一部を遮蔽して上向き照射光を除去するシェードを設けることにより、所定のカットオフラインを有するロービーム配光パターンで前方へビーム照射を行うようになっている。

このようなプロジェクタ型の灯具ユニットにおいては、シェードにより上向き照射光が除去されてしまうため、車両前方路面の上方に設置されたオーバーヘッドサインの視認性が低下する。

そこで、従来、特許文献１に示されるように、オーバーヘッドサインを照らす照射光（オーバーヘッドサイン照射光）を確保するために、投影レンズに上方光発生プリズムを設けたプロジェクタ型のヘッドランプが提案されている。

特開平１０−３８０５号公報

特許文献１に開示されたヘッドランプは、リフレクタで反射した光が投影レンズの周辺部に設けられた上方光発生プリズムに入射する構成となっている。しかしながら、プロジェクタ型において用いられるリフレクタは、通常、メインとなるロービームなどの配光パターンを適切に形成できるよう設計されているので、投影レンズの周辺部に設けられた上方光発生プリズムには十分な光が入射しない可能性がある。上方光発生プリズムに十分な光が入射できないと、オーバーヘッドサイン照射光の光度が低下し、オーバーヘッドサインの視認性が低下するおそれがある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、オーバーヘッドサインの視認性を向上できる灯具ユニットを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の灯具ユニットは、光源を搭載するための搭載部と、所定の主配光パターンを形成するための第１レンズ部と、上方光を形成するための第２レンズ部とを含む投影レンズと、光源からの光を第１レンズ部に導くための第１リフレクタと、光源からの光を第２レンズ部に導くための第２リフレクタとを備える。

この態様によると、上方光を形成するための第２レンズ部に光を入射させるための専用のリフレクタを設けたことにより、第２レンズ部にオーバーヘッドサインの照明に十分な光を入射させることができるようになり、オーバーヘッドサインの視認性を向上できる。

第２リフレクタからの光を反射して第２レンズ部に導くための第３リフレクタをさらに備えてもよい。

第２リフレクタは、光源の位置に第１焦点を有し、第２レンズ部の後方焦点の位置に第２焦点を有する略楕円球面形状の一部を用いて形成され、第３リフレクタは、第２レンズ部の後方焦点の位置に配置されてもよい。

本発明によれば、オーバーヘッドサインの視認性を向上できる灯具ユニットを提供できる。

本発明の実施形態に係る灯具ユニットを用いた車両用前照灯の断面図である。投影レンズの正面図である。本実施形態に係る灯具ユニットにより形成される配光パターンを示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る灯具ユニット１０を用いた車両用前照灯１００の断面図である。車両用前照灯１００は、図１に示すように、灯具前方に開口された凹部を有するランプボディ１２と、該ランプボディ１２の開口面を閉塞するカバー１４とを備え、ランプボディ１２とカバー１４によって形成された内部空間が灯室１６として形成されている。

灯室１６内には、プロジェクタ型の灯具ユニット１０が配置されている。図１に示すように、灯具ユニット１０は、ブラケット１８を介してランプボディ１２に取り付けられている。ブラケット１８の上部には第１エイミングスクリュー２１が取り付けられており、ブラケット１８の下部には第２エイミングスクリュー２２が取り付けられている。ブラケット１８は、第１エイミングスクリュー２１および第２エイミングスクリュー２２によってランプボディ１２に傾動自在に支持されている。下方の第２エイミングスクリュー２２には、エイミングアクチュエータ２４が設けられている。そして、エイミングアクチュエータ２４の駆動されると、ブラケット１８の傾動に伴って灯具ユニット１０が傾動されて、照明光の光軸調整（エイミング調整）が行われる。車両姿勢に応じて光軸調整を行うことにより、車両用前照灯１００による前方照射の到達距離を最適な距離に調整することができる。

また、灯具ユニット１０の下方には、スイブルアクチュエータ２０が設けられている。スイブルアクチュエータ２０は、回転軸２０ａを介して灯具ユニット１０に取り付けられている。スイブルアクチュエータ２０が駆動されると、回転軸２０ａの回転に伴って灯具ユニット１０が旋回する。例えば、車両側から提供される操舵量のデータや、ナビゲーションシステムから提供される走行道路の形状データ、前方車と自車の相対位置の関係等に基づいて灯具ユニット１０を進行方向に旋回させることにより、灯具ユニット１０の照射範囲が車両の正面ではなく曲線道路のカーブの先に向き、運転者の前方視界を向上させることができる。スイブルアクチュエータ２０は、例えばステッピングモータで構成することができる。

灯具ユニット１０は、バルブ２６と、バルブ搭載部２７と、第１リフレクタ２８ａおよび第２リフレクタ２８ｂを含むリフレクタ２８と、投影レンズ３０と、シェード３２と、第３リフレクタとを備える。

投影レンズ３０は、灯具ユニット１０の前端部に設けられている。本実施形態において、投影レンズ３０は、ロービーム配光パターンを形成するための第１レンズ部３０ａと、オーバーヘッドサインを照明するための上方光（オーバーヘッドサイン照射光）を形成するための第２レンズ部とを含んで構成される。

第１レンズ部３０ａは、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズからなり、第１後方焦点ＦＳ_１を含む後方焦点面上に形成される光源像を反転像として灯具ユニット１０の前方に投影する。

図２は、投影レンズ３０の正面図である。図１および図２に示すように、第２レンズ部３０ｂは、第１レンズ部３０ａの下端部に形成されている。第２レンズ部３０ｂは、第１後方焦点ＦＳ_１よりも灯具前方に位置する第２後方焦点ＦＳ_２を後方焦点とする平凸非球面レンズの一部により構成されている。図１において、破線３０ｃは、第２レンズ部３０ｂの仮想線を示している。実際には、実線の部分が第２レンズ部３０ｂの前方側表面を示す。図２に示すように、第２レンズ部３０ｂの後方側表面は、第１レンズ部３０ａの後方側表面と面一となっている。一方、第２レンズ部３０ｂの前方側表面は、第１レンズ部３０ａの前方側表面から突出するように形成されている。

投影レンズ３０の後方には、光源としてのバルブ２６が設けられている。バルブ２６は、例えば、白熱球やハロゲンランプ、放電球、ＬＥＤなどが使用可能である。本実施形態では、バルブ２６をハロゲンランプで構成する例を示す。バルブ２６は、第１レンズ部３０ａの光軸Ａｘ上に位置するようにバルブ搭載部２７に搭載される。

リフレクタ２８は、バルブ２６から出射された光を投影レンズ３０に向けて反射する。上述のように、本実施形態のリフレクタ２８は、第１リフレクタ２８ａおよび第２リフレクタ２８ｂを含んで構成される。第１リフレクタ２８ａは、バルブ２６からの光を第１レンズ部３０ａに導くためのリフレクタであり、第２リフレクタ２８ｂは、バルブ２６からの光を第２レンズ部３０ｂに導くためのリフレクタである。第１リフレクタ２８ａと第２リフレクタ２８ｂは一体に形成されている。

第１リフレクタ２８ａは、第１レンズ部３０ａの光軸Ａｘを中心軸とする略楕円球面形状に形成されている。第１リフレクタ２８ａは、光軸Ａｘを含む断面形状がバルブ２６の発光中心２６ａを第１焦点とすると共に第１レンズ部３０ａの第１後方焦点ＦＳ_１を第２焦点とする略楕円曲面に設定されており、図１に示すように、バルブ２６からの光を第１レンズ部３０ａの第１後方焦点ＦＳ_１に向けて反射する。

第２リフレクタ２８ｂは、バルブ２６の発光中心２６ａに第１焦点を有し、第２レンズ部３０ｂの第２後方焦点ＦＳ_２に第２焦点を有する略楕円球面形状の一部を用いて形成されている。図１に示す破線２８ｃは、第２リフレクタ２８ｂの楕円球面の仮想線が図示されている。実際には、実線の部分が第２リフレクタ２８ｂを表す。このように形成された第２リフレクタ２８ｂは、図１に示すように、バルブ２６からの光を第２レンズ部３０ｂの第２後方焦点ＦＳ_２に向けて反射する。

シェード３２は、リフレクタ２８と投影レンズ３０との間に配置された板状部材であり、その上端縁部は、ロービーム配光パターンのカットラインに応じた形状に形成されている。シェード３２は、その上端縁部が第１レンズ部３０ａの第１後方焦点ＦＳ_１を通るように配置されている。

第３リフレクタ３４は、シェード３２と投影レンズ３０の間の、第２レンズ部３０ｂの第２後方焦点ＦＳ_２の位置に配置されている。第３リフレクタ３４は、第２リフレクタ２８ｂからの光を反射して、第２レンズ部３０ｂに導く平面反射鏡である。

次に、図１および図３を用いて、本実施形態に係る灯具ユニット１０の動作について説明する。図３は、本実施形態に係る灯具ユニット１０により形成される配光パターンを示す。図３は、灯具ユニット１０を備える車両用前照灯１００の前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを示している。図３において、横軸は、鉛直線Ｖからの左右方向の距離（度）を表し、縦軸は、水平線Ｈからの上下方向の距離（度）を表す。

図１に示すように、バルブ２６から出射された後、第１リフレクタ２８ａに入射した光線Ｌ_１は、第１リフレクタ２８ａにより第１レンズ部３０ａに向けて反射される。図１では、シェード３２を通過する光線Ｌ_１しか描かれていないが、第１リフレクタ２８ａで反射した光の一部は、シェード３２で遮光される。これにより、第１レンズ部３０ａの後方焦点面上には、シェード３２の上端縁部の形状に従う光源像が形成され、この光源像が第１レンズ部３０ａにより反転投影されることにより、図３に示すようなロービーム配光パターンＬＤ_１が形成される。

一方、バルブ２６から出射された後、第２リフレクタ２８ｂに入射した光線Ｌ_２は、第２リフレクタ２８ｂにより第３リフレクタ３４に向けて反射される。この光線Ｌ_２は、第３リフレクタ３４で第２レンズ部３０ｂに向けて反射した後、第２レンズ部３０ｂにより上方に向かって照射され、図３に示すようなオーバーヘッドサイン照射用配光パターンＬＤ_２が形成される。

以上、本実施形態に係る灯具ユニット１０について説明した。灯具ユニット１０によれば、ロービーム配光パターンに加えて、オーバーヘッドサイン照射用の配光パターンを形成できる。ここで、本灯具ユニット１０においては、第２レンズ部３０ｂに光を入射させるために、第２リフレクタ２８ｂと第３リフレクタ３４の２つの専用のリフレクタを設けた。これにより、第２レンズ部３０ｂにオーバーヘッドサインの照明に十分な光を入射させることができるようになり、オーバーヘッドサインの視認性を向上できる。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

上述の実施形態では、バルブ２６からの光を第２レンズ部３０ｂに入射させるために、第２リフレクタ２８ｂと第３リフレクタ３４の２つのリフレクタを設けたが、第２リフレクタ２８ｂのみを用いて第２レンズ部３０ｂに光を導く構成としてもよい。この場合、第２リフレクタ２８ｂは、バルブ２６の発光中心２６ａを第１焦点とし第２レンズ部３０ｂの位置を第２焦点とする略楕円球面形状の一部を用いて形成される。この場合も、第２レンズ部３０ｂにオーバーヘッドサインの照明に十分な光を入射させることができるようになり、オーバーヘッドサインの視認性を向上できる。

また、上述の実施形態では、灯具ユニットがメインとして形成する配光パターンをロービーム配光パターンとしたが、これに限定されない。

１０灯具ユニット、１２ランプボディ、２０スイブルアクチュエータ、２６バルブ、２７バルブ搭載部、２８リフレクタ、２８ａ第１リフレクタ、２８ｂ第２リフレクタ、３０投影レンズ、３０ａ第１レンズ部、３０ｂ第２レンズ部、３２シェード、３４第３リフレクタ、１００車両用前照灯。

Claims

光源を搭載するための搭載部と、
所定の主配光パターンを形成するための第１レンズ部と、上方光を形成するための第２レンズ部とを含む投影レンズと、
前記光源からの光を前記第１レンズ部に導くための第１リフレクタと、
前記光源からの光を前記第２レンズ部に導くための第２リフレクタと、
を備えることを特徴とする灯具ユニット。
前記第２リフレクタからの光を反射して前記第２レンズ部に導くための第３リフレクタをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の灯具ユニット。
前記第２リフレクタは、前記光源の位置に第１焦点を有し、前記第２レンズ部の後方焦点の位置に第２焦点を有する略楕円球面形状の一部を用いて形成され、
前記第３リフレクタは、前記第２レンズ部の後方焦点の位置に配置されることを特徴とする請求項２に記載の灯具ユニット。