JP2012204130A

JP2012204130A - 車両用灯具

Info

Publication number: JP2012204130A
Application number: JP2011067317A
Authority: JP
Inventors: Hideyasu Shoji; 秀康東海林; Takeaki Okamura; 武昭岡村; Nobutaka Oda; 信孝織田
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2012-10-22
Anticipated expiration: 2031-03-25
Also published as: JP5321927B2

Abstract

【課題】可動シェードを移動させるための機構を用いることなく、すれ違いビームと走行ビームとを切り替えることが可能な車両用灯具を提供する。
【解決手段】投影レンズ１２と、前記投影レンズの後側焦点よりも後方に配置された光源１４と、前記投影レンズと前記光源との間に配置された第１シェード２０と、前記投影レンズと前記第１シェードとの間に配置された第２シェード２２と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用灯具に係り、特にすれ違いビームと走行ビームとを切り替えることが可能な車両用灯具に関する。

従来、車両用灯具の分野においては、すれ違いビームと走行ビームとを切り替えることが可能な車両用灯具が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図１４に示すように、特許文献１に記載の前照灯９０は、投影レンズ９２、光源９４、反射面９６及び可動シェード９８を備えている。

特許第４５０８１６８号公報

しかしながら、上記構成の前照灯９０は、可動シェード９８の作用により、すれ違いビームと走行ビームとを切り替えることが可能であるものの、アクチュエータを用いて可動シェード９８を移動させる構成であり、可動シェード９８を移動させるための機構が必要となる分、構造が複雑でコストがかかるという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、可動シェードを移動させるための機構を用いることなく、すれ違いビームと走行ビームとを切り替えることが可能な車両用灯具を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、投影レンズと、前記投影レンズの後側焦点よりも後方に配置され、すれ違い用フィラメントとその後方に配置された走行用フィラメントと前記すれ違い用フィラメントの下方に配置されたシェードとをガラス管内に含む光源と、前記すれ違い用フィラメントから放射される光が入射するように前記光源の上方に配置され、前記すれ違い用フィラメントから入射した光を反射し、前記投影レンズを透過させて前方に照射する上反射面と、前記走行用フィラメントから放射される光が入射するように前記光源の下方に配置され、前記走行用フィラメントから入射した光を反射して前方に照射する下反射面と、前記上反射面で反射された前記すれ違い用フィラメントからの光の一部が通過する開口が形成され、前記開口の下端縁近傍が前記投影レンズの後側焦点近傍に位置した状態で前記投影レンズと前記光源との間に配置された第１シェードと、前記投影レンズと前記第１シェードとの間、かつ、前記上反射面で反射されて前記開口を通過する前記走行用フィラメントからの光を遮光する位置に配置された第２シェードと、を備えることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、上反射面及び下反射面の作用により、点灯するフィラメントを変更するだけで、すれ違いビームと走行ビームとを切り替えることが可能な車両用灯具を提供することが可能となる。また、請求項１に記載の発明によれば、従来の可動シェードを移動させるための機構が不要となる分、廉価な車両用灯具を提供することが可能となる。

また、請求項１に記載の発明によれば、第２シェードの作用により、上反射面で反射されて開口を通過する走行用フィラメントからの光（スジムラを含む配光を形成する光）を遮光することが可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第２シェードが前記上反射面で反射されて前記開口を通過する前記すれ違いフィラメントからの光を遮光しないように、前記光源の光軸を前記投影レンズの光軸に対して傾斜させたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、第２シェードの作用により、すれ違いビームの光束を落とすことなく、上反射面で反射されて開口を通過する走行用フィラメントからの光（スジムラを含む配光を形成する光）を遮光することが可能となる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記投影レンズは、前記上反射面で反射されて前記開口を通過した前記走行用フィラメントからの光が透過するレンズ部を含んでおり、前記レンズ部は、当該レンズ部を透過する光を制御するレンズ部とされていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、レンズ部の作用により、上反射面で反射されて開口を通過する走行用フィラメントからの光を有効利用することが可能となる。

本発明によれば、可動シェードを移動させるための機構を用いることなく、すれ違いビームと走行ビームとを切り替えることが可能な車両用灯具を提供することが可能となる。

本発明の実施形態である車両用灯具１０の斜視図である。（ａ）車両用灯具１０の正面図、（ｂ）側面図である。車両用灯具１０の縦断面図である。車両用灯具１０の縦断面図である（すれ違い用フィラメント１４ａ点灯時の光路図を含む）。車両用灯具１０の縦断面図である（走行用フィラメント１４ｂ点灯時の光路図を含む）。車両用灯具１０の縦断面図である（走行用フィラメント１４ｂ点灯時の光路図を含む）。（ａ）上反射面１６で反射されたすれ違い用フィラメント１４ａからの光により形成される配光パターンＰ_Ｌｏの例、（ｂ）下反射面１８で反射された走行用フィラメント１４ｂからの光により形成される配光パターンＰ_Ｈｉの例である。第２シェード２２付近の拡大斜視図（走行用フィラメント１４ｂ点灯時の光路図を含む）である。（ａ）光源１４の光軸ＡＸ２が投影レンズ１２の光軸ＡＸ１に対してチルトされていない場合（すなわち、両光軸が平行である場合）の、すれ違い用フィラメント１４ａと走行用フィラメント１４ｂとの配置図、（ｂ）配光パターンＰ_Ｌｏと第２シェード２２の下端縁に対応する像Ｉとの関係を示す図、（ｃ）配光パターンＰ_Ｈｉと第２シェード２２の下端縁に対応する像Ｉとの関係を示す図である。（ａ）光源１４の光軸ＡＸ２が投影レンズ１２の光軸ＡＸ１に対してチルトされている場合の、すれ違い用フィラメント１４ａと走行用フィラメント１４ｂとの配置図、（ｂ）配光パターンＰ_Ｌｏと第２シェード２２の下端縁に対応する像Ｉとの関係を示す図、（ｃ）配光パターンＰ_Ｈｉと第２シェード２２の下端縁に対応する像Ｉとの関係を示す図である。（ａ）光源１４の光軸ＡＸ２が投影レンズ１２の光軸ＡＸ１に対してチルトされていない場合（すなわち、両光軸が平行である場合）の路面配光例、（ｂ）光源１４の光軸ＡＸ２が投影レンズ１２の光軸ＡＸ１に対してチルトされている場合の路面配光例である。車両用灯具１０（変形例）の投影レンズ１２の縦断面図である。車両用灯具１０（変形例）により形成される配光パターンＰ_Ｈｉの例である。従来の前照灯９０の縦断面図である。

以下、本発明の実施形態である車両用灯具について図面を参照しながら説明する。

本実施形態の車両用灯具１０は、例えば、自動二輪車又は自動車の前照灯として用いられる車両用灯具である。車両用灯具１０は、自動二輪車用の前照灯の場合、車両前端部に配置される。

以下、車両用灯具１０が自動二輪車用の前照灯である例について説明する。

図１〜図３に示すように、車両用灯具１０は、投影レンズ１２、光源１４、上反射面１６、下反射面１８、第１シェード２０、第２シェード２２等を備えている。

図３に示すように、投影レンズ１２は、一般的なプロジェクタタイプの車両用灯具に用いられる投影レンズと同様、車両前方側表面が凸レンズ面で車両後方側表面が平面の非球面レンズである。

光源１４は、投影レンズ１２の後側焦点Ｆ_１２より後方に配置されている。光源１４は、すれ違い用フィラメント１４ａとその後方に配置された走行用フィラメント１４ｂとすれ違い用フィラメント１４ａの下方に配置されたシェード１４ｃとをガラス管１４ｄ内に含む光源、例えば、ＨＳ１型のハロゲン電球である。

上反射面１６は、光源１４（すれ違い用フィラメント１４ａ）から放射される光が入射するように光源１４の上方に配置されている。上反射面１６は、第１焦点Ｆ１_１６がすれ違い用フィラメント１４ａ近傍に設定され、第２焦点Ｆ２_１６が投影レンズ１２の後側焦点Ｆ_１２近傍に設定された楕円系の反射面である。

すれ違い用フィラメント１４ａを点灯すると、図４に示すように、上反射面１６は、すれ違い用フィラメント１４ａから入射した光を反射し、投影レンズ１２を透過させて前方に照射する。これにより、車両前端部に正対する仮想鉛直スクリーン（約２５ｍ前方に配置されている）上にロービーム用配光パターンに適した配光パターンＰ_Ｌｏ（図７（ａ）参照）が形成される。

光源取付穴１６ａは投影レンズ１２の光軸ＡＸ１の下方に形成されており（図３参照）、光源１４は当該光源取付穴１６ａに挿入されて投影レンズ１２の光軸ＡＸ１の下方に配置されている。これにより、光源取付穴１６ａに起因する光束ロスを低減させることが可能となる。

下反射面１８は、光源１４（走行用フィラメント１４ｂ）から放射される光が入射するように光源１４の下方に配置されている。下反射面１８は、焦点Ｆ_１８が走行用フィラメント１４ｂ近傍に設定された回転放物面系の反射面である。

走行用フィラメント１４ｂを点灯すると、図５に示すように、下反射面１８は、走行用フィラメント１４ｂから入射した光を反射して前方に照射する。これにより、仮想鉛直スクリーン上にハイビーム用配光パターンに適した配光パターンＰ_Ｈｉ（図７（ｂ）参照）が形成される。また、上反射面１６は、走行用フィラメント１４ｂから入射した光を反射して前方に照射する。

第１シェード２０は、上反射面１６で反射されたすれ違いフィラメント１４ａからの光の一部が通過する開口２０ａが形成された平板形状の遮光部材であり、開口２０ａの下端縁近傍が投影レンズ１２の後側焦点Ｆ_１２近傍に位置した状態で投影レンズ１２と光源１４との間に配置されている（図１、図３参照）。

第１シェード２０は、図４に示すように、上反射面１６で反射されたすれ違いフィラメント１４ａからの光の一部を通過させ、残りを遮光する。これにより、仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンＰ_Ｌｏの上端縁に開口２０ａの下端縁により規定されるカットオフラインＣＬが形成される（図７（ａ）参照）。

ここで、上反射面１６で反射される走行用フィラメント１４ｂからの光の光路について検討する。

まず、縦方向について検討すると、図５に示すように、走行用フィラメント１４ｂ点灯時、上反射面１６で反射される走行用フィラメント１４ｂからの光は、開口２０ａをほとんど通過することなく、第１シェード２０のうち開口２０ａの上部により遮光される。

次に、横方向について検討すると、図６に示すように、走行用フィラメント１４ｂ点灯時、上反射面１６で反射される走行用フィラメント１４ｂからの光ＲａｙＡは、開口２０ａを通過して投影レンズ１２を透過する（図６中、点線で描いた光路を参照）。この上反射面１６で反射され開口２０ａを通過して投影レンズ１２を透過する走行用フィラメント１４ｂからの光ＲａｙＡは、投影レンズ１２の作用により路面方向に屈折され、仮想鉛直スクリーン上の配光パターンＰ_Ｈｉの下方に、図７（ｂ）に示すようなスジムラを含む配光Ａを形成する。

このスジムラを含む配光Ａを無くすために、本実施形態では、第２シェード２２を採用している。

図６、図８に示すように、第２シェード２２は、投影レンズ１２と第１シェード２０との間、かつ、上反射面１６で反射されて開口２０ａを通過する走行用フィラメント１４ｂからの光ＲａｙＡを遮光する位置に配置されている。第２シェード２２は、その上端縁が第１シェード２０の前面から投影レンズ１２側に水平方向に延びる支持板２０ｂの前端縁に連続し、下方に延びている（図１参照）。

第２シェード２０は、上反射面１６で反射されて開口２０ａを通過する走行用フィラメント１４ｂからの光ＲａｙＡを遮光する（図６、図８参照）。これにより、仮想鉛直スクリーン上の配光パターンＰ_Ｈｉの下方にスジムラを含む配光Ａが形成されるのを防止することが可能となる（図７（ｂ）参照）。図７（ｂ）中、点線で描いた線は第２シェード２２の下端縁に対応する像Ｉを表している。この第２シェード２２の下端縁に対応する像Ｉより下には光が照射されない。

ここで、光源１４の光軸ＡＸ２の傾きとスジムラを含む配光Ａが形成される位置との関係について検討する。

まず、光源１４の光軸ＡＸ２が投影レンズ１２の光軸ＡＸ１に対してチルトされていない場合（すなわち、両光軸が平行である場合）について検討する。この場合、図９（ａ）に示すように、すれ違い用フィラメント１４ａと走行用フィラメント１４ｂとが上下方向に隣接して配置された状態となる。

各フィラメント１４ａ、１４ｂがこの位置関係にある場合（図９（ａ）参照）、スジムラを含む配光Ａが水平線Ｈ寄りの位置（すなわち、配光パターンＰ_Ｌｏ寄りの位置）に形成され、この配光Ａを遮光する第２シェード２２の下端縁に対応する像Ｉも水平線Ｈ寄りの位置に形成される（図９（ｃ）参照）。この第２シェード２２の下端縁に対応する像Ｉは水平線Ｈ寄りの位置（すなわち、配光パターンＰ_Ｌｏ寄りの位置）に形成されるため、配光パターンＰ_Ｌｏの一部が遮光されてしまう（図９（ｂ）参照）。なお、第２シェード２２の下端縁に対応する像Ｉの路面配光上の位置は図１１（ａ）に示す位置となる。

以上のように、光源１４の光軸ＡＸ２が投影レンズ１２の光軸ＡＸ１に対してチルトされていない場合（すなわち、両光軸が平行である場合）、第２シェード２２を、上反射面１６で反射されて開口２０ａを通過するすれ違いフィラメント１４ａからの光（配光パターンＰ_Ｌｏを形成する光）を遮光しない位置に配置することができず、配光パターンＰ_Ｌｏの一部が遮光されてしまう（図９（ｂ）参照）。

次に、光源１４の光軸ＡＸ２が投影レンズ１２の光軸ＡＸ１に対してチルトされている場合（図３等参照）について検討する。この場合、図１０（ａ）に示すように、すれ違い用フィラメント１４ａと走行用フィラメント１４ｂとが上下方向に一定間隔をおいて配置された状態となる。

各フィラメント１４ａ、１４ｂがこの位置関係にある場合（図１０（ａ）参照）、スジムラを含む配光Ａが水平線Ｈから下方に離れた位置（すなわち、配光パターンＰ_Ｌｏから下方に離れた位置）に形成され、この配光Ａを遮光する第２シェード２２の下端縁に対応する像Ｉも水平線Ｈから下方に離れた位置に形成される（図１０（ｃ）参照）。この第２シェード２２の下端縁に対応する像Ｉは水平線Ｈから下方に離れた位置に形成されるため、配光パターンＰ_Ｌｏを遮光することはない（図１０（ｂ）参照）。なお、第２シェード２２の下端縁に対応する像Ｉの路面配光上の位置は図１１（ｂ）に示す位置となる。スジムラを含む配光Ａが形成される位置は、光源１４の光軸ＡＸ２の投影レンズ１２の光軸ＡＸ１に対する傾斜角度θ（図３参照）を大きくするほど下方に移動する。光源１４の光軸ＡＸ２の投影レンズ１２の光軸ＡＸ１に対する傾斜角度θは、１５〜３０°の範囲が望ましい。

以上のように、光源１４の光軸ＡＸ２が投影レンズ１２の光軸ＡＸ１に対してチルトされている場合（図３等参照）、第２シェード２２を、上反射面１６で反射されて開口２０ａを通過するすれ違いフィラメント１４ａからの光（配光パターンＰ_Ｌｏを形成する光）を遮光しない位置に配置することが可能となる。これにより、配光パターンＰ_Ｌｏを遮光することなく（図１０（ｂ）参照）、すなわち、すれ違いビーム（配光パターンＰ_Ｌｏを形成する光）の光束を落とすことなく、上反射面１６で反射されて開口２０ａを通過する走行用フィラメント１４ｂからの光ＲａｙＡ（スジムラを含む配光Ａを形成する光）を遮光することが可能となる。

以上説明したように、本実施形態の車両用灯具１０によれば、上反射面１６及び下反射面１８の作用により、点灯するフィラメント１４ａ、１４ｂを変更するだけで、すれ違いビーム用配光パターンＰ_Ｌｏと走行ビーム用配光パターンＰ_Ｈｉとを切り替えることが可能な車両用灯具を提供することが可能となる。また、本実施形態の車両用灯具１０によれば、従来の可動シェードを移動させるための機構が不要となる分、廉価な車両用灯具を提供することが可能となる。

また、本実施形態の車両用灯具１０によれば、第２シェード２２の作用により、すれ違いビーム（配光パターンＰ_Ｌｏを形成する光）の光束を落とすことなく、上反射面１６で反射されて開口２０ａを通過する走行用フィラメント１４ｂからの光ＲａｙＡ（スジムラを含む配光Ａを形成する光）を遮光することが可能となる。

次に、変形例について説明する。

本変形例は、投影レンズ１２の上方の部分が利用されていない点に注目し、第２シェード２２で遮光していた光ＲａｙＡの一部を投影レンズ１２の上方の部分で制御する例である。本変形例は、上反射面１６で反射されて開口２０ａを通過する走行用フィラメント１４ｂからの光ＲａｙＡの一部が通過する開口又は切欠（図示せず）が第２シェード２２に形成されている点、及び、図１２に示すように、投影レンズ１２の上方約１／３の部分が第２シェード２２（の開口又は切欠）を通過する光ＲａｙＡを制御するレンズ部分１２ａとされている点以外、上記実施形態と同様である。

上反射面１６で反射されて開口２０ａ及び第２シェード（の開口又は切欠）を通過した走行用フィラメント１４ｂからの光ＲａｙＡは、レンズ部分１２ａを透過する。これにより、例えば、図１３に示すように、ハイビーム用配光パターンに適した配光パターンＰ_Ｈｉに重畳される付加配光パターンａを形成することが可能となる。

本変形例によれば、レンズ部分１２ａの作用により、上反射面１６で反射されて開口２０ａを通過する走行用フィラメント１４ａからの光ＲａｙＡを有効利用することが可能となる。

上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。

１０…車両用灯具、１２…投影レンズ、１２ａ…レンズ部分、１４…光源、１４ａ…すれ違い用フィラメント、１４ｂ…走行用フィラメント、１４ｃ…シェード、１６…上反射面、１６ａ…光源取付穴、１８…下反射面、２０…第１シェード、２０ａ…開口、２０ｂ…支持板、２２…第２シェード

Claims

投影レンズと、
前記投影レンズの後側焦点よりも後方に配置され、すれ違い用フィラメントとその後方に配置された走行用フィラメントと前記すれ違い用フィラメントの下方に配置されたシェードとをガラス管内に含む光源と、
前記すれ違い用フィラメントから放射される光が入射するように前記光源の上方に配置され、前記すれ違い用フィラメントから入射した光を反射し、前記投影レンズを透過させて前方に照射する上反射面と、
前記走行用フィラメントから放射される光が入射するように前記光源の下方に配置され、前記走行用フィラメントから入射した光を反射して前方に照射する下反射面と、
前記上反射面で反射された前記すれ違い用フィラメントからの光の一部が通過する開口が形成され、前記開口の下端縁近傍が前記投影レンズの後側焦点近傍に位置した状態で前記投影レンズと前記光源との間に配置された第１シェードと、
前記投影レンズと前記第１シェードとの間、かつ、前記上反射面で反射されて前記開口を通過する前記走行用フィラメントからの光を遮光する位置に配置された第２シェードと、
を備えることを特徴とする車両用灯具。
前記第２シェードが前記上反射面で反射されて前記開口を通過する前記すれ違いフィラメントからの光を遮光しないように、前記光源の光軸を前記投影レンズの光軸に対して傾斜させたことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
前記投影レンズは、前記上反射面で反射されて前記開口を通過した前記走行用フィラメントからの光が透過するレンズ部を含んでおり、
前記レンズ部は、当該レンズ部を透過する光を制御するレンズ部とされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用灯具。