JP2013120671A - 車両用前照灯 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の反射領域間の段差によって迷光の生じるおそれのない車両用前照灯を提供する。
【解決手段】光源３と、透明樹脂により形成され光源３からの光を灯具前方へ反射させる反射面１１を備えた光学部材１０とを有し、反射面１１には、複数の反射領域１２と、反射領域１２を区画する境界領域１３と、が設けられ、境界領域１３は光源３からの光を透過するように形成されている車両用前照灯により、上記目的が達成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用前照灯に関する。

車両用前照灯において、単一の反射面を備えたリフレクタは、ロービームのように光度の高い領域と低い領域とが混在する配光パターンを照射することが困難である。そのため、ロービームの配光パターンを照射する車両用前照灯は、複数の反射部からなる反射面を有するリフレクタを備えている（例えば特許文献１参照）。

特開２００８−２５１３５１号公報

このようなリフレクタの複数の反射部はそれぞれの法線が異なるように形成されているので、製造技術上、その境界に段差が生じることがある。このため、光源の光が反射部の境界に照射されてしまうと、境界で反射した光は迷光となって意図しない領域に照射されてしまう。したがって意図した配向パターンが形成されなかったり、対向車にグレアを与えてしまう虞があった。

そこで本発明は、複数の反射領域間の段差によって迷光の生じるおそれのない車両用前照灯を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明によれば、
光源と、
透明材料により形成され、前記光源からの光を灯具前方へ反射させる反射面を備えた光学部材とを有し、
前記反射面には、複数の反射領域と、前記反射領域を区画する境界領域と、が設けられ、
前記境界領域は前記光源からの光を透過するように形成されていることを特徴とする車両用前照灯が提供される。

上記本発明に係る車両用前照灯において、
前記反射面は、前記境界領域を除く部分に反射面処理を施すことにより形成されていてもよい。

上記本発明に係る車両用前照灯において、
前記光学部材の灯具後方には追加光源が配置され、
前記境界領域は前記追加光源の光を灯具前方に透過させるように構成されていてもよい。

上記本発明に係る車両用前照灯において、
前記光学部材の内部に光を入射させる追加光源を有し、
前記光学部材は、前記追加光源からの光を内部で導光させ、前記境界領域から灯具前方に出射させるように構成されていてもよい。

上記本発明に係る車両用前照灯において、
前記境界領域には、前記追加光源の光を拡散させる光学要素が設けられていてもよい。

上記本発明に係る車両用前照灯において、
前記光学部材は、平凸レンズであり、
前記光源とは異なる位置に、前記光学部材に光を入射させる追加光源を備えていてもよい。

上記本発明に係る車両用前照灯において、
前記境界領域が、反射領域を多角形状に区画するように設けられていてもよい。

本発明に係る車両用前照灯によれば、段差が生じるおそれのある複数の反射領域の境界が、光源からの光を透過する境界領域とされている。これにより、光源からの光が境界領域で反射せず、透過する。したがって、迷光が生じるおそれのない車両用前照灯が提供される。

本発明の第１実施形態に係る車両用前照灯の断面図である。 本発明の第１実施形態に係る車両用前照灯の正面図である。 本発明の第２実施形態に係る車両用前照灯の断面図である。 本発明の第２実施形態に係る車両用前照灯の正面図である。 本発明の第３実施形態に係る車両用前照灯の断面図である。 図５に示した車両用前照灯の導光部材の斜視図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る車両用前照灯を、図１および図２を参照して説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る車両用前照灯の縦断面図であり、図２は図１に示した車両用前照灯の正面図である。以降の説明では、車両用前照灯から光が出射される方向を前方と呼ぶ（図１の矢印Ｘ１方向）である。

図１に示したように、車両用前照灯は、灯具前方に開口する開口部を有するランプボディ１と、透明樹脂製のアウターカバー２とを備えている。アウターカバー２は、ランプボディ１の開口部を前方から閉塞するように配置され、ランプボディ１との間に灯室Ｓを形成している。

灯室Ｓ内には、主光源（光源）３と、副光源（追加光源）４と、主光源３からの光を前方に反射する反射面を備えたリフレクタ１０（光学部材）と、これら主光源３、副光源４及びリフレクタ１０を支持するホルダ２０と、が設けられている。

主光源３及び副光源４には、ＬＥＤやＬＤなどの半導体発光素子を採用することができる。主光源３は、ロービームに必要な光度で発光可能であり、ロービーム用光源として使用される。主光源３は、図１に示すように、灯具の前後方向において、リフレクタ１０と対向する位置に配置されている。また、図２に示すように、灯具正面から見て、主光源３は、リフレクタ１０の左右方向の中央付近でかつ、リフレクタ１０の上方に配置されている。

副光源４は、クリアランスランプに必要な光度で発光可能であり、クリアランスランプとして使用される。図１に示すように、副光源４はリフレクタ１０の後方に配置されている。また、図２に示すように、副光源４は、灯具正面から見て、リフレクタ１０の上下方向の中央付近に、左右方向に３つ並んで配置されている。

図１に示すように、ホルダ２０は、前後方向に延在する第１支持部２１と、上下方向に延在する第２支持部２２と、を備えている。第１支持部２１はリフレクタ１０の上方に配置され、第２支持部２２はリフレクタ１０の後方に配置されている。ホルダ２０は金属の一体成形により形成され、第１支持部２１は第２支持部２２と一体化されている。

ホルダ２０の第１支持部２１の下面（リフレクタ１０を向く面）には、主光源３が鉛直方向下方を向いた状態で搭載されている。ホルダ２０の第２支持部２２の前面（リフレクタ１０を向く面）には、副光源４が灯具前方を向いた状態で搭載されている。また、第１支持部２１の上面には、複数の放熱フィン２３が設けられている。この放熱フィン２３は左右方向に複数配列されており（図２参照）、前後方向に沿って延びている。

図１に示すように、第２支持部２２の副光源４が搭載される部位は、部分的に厚みが大きく形成されており、この部位の熱容量が大きく設定されている。これにより、第２支持部２２の背面には放熱フィンを設けることなく、主光源３に比べて発熱量の小さい副光源４に必要な放熱特性を満たしている。また、第２支持部２２の背面に放熱フィンを設ける必要がないので、ホルダ２０の後方の空間を縮小することができ、前後方向の寸法の小さい車両用前照灯を実現している。

ホルダ２０は、ランプボディ１に支持ボルト５ａ及びエイミングスクリュー５ｂを介して取り付けられている。支持ボルト５ａ及びエイミングスクリュー５ｂは、略矩形状の第２支持部２２の四隅に挿通され、ランプボディ１に固定されている（図２参照）。また、リフレクタ１０は、エイミングスクリュー５ｂによって、その向きを調節可能である。これにより、車両用前照灯の光軸が調整可能である。

リフレクタ１０はアクリル樹脂等の透明樹脂製の部材である。図１に示すように、リフレクタ１０の灯具前方に向いた表面は、反射面１１が形成されている。この反射面１１は略回転放物面形状であり、その焦点Ｆ１近傍に主光源３が位置し、その軸線は車両用前照灯の光軸と略一致されている。これにより、焦点Ｆ１近傍から出射された主光源３からの光は、反射面１１で車両用前照灯の光軸に沿って反射される。

図２に示すように、この反射面１１には、複数の反射領域１２と、この反射領域１２を区画する境界領域１３とが設けられている。各々の反射領域１２は、その法線方向が互いに僅かに異なるように形成されている。これにより、各々の反射領域１２は、主光源３からの光をそれぞれ灯具前方の異なる領域に反射し、光軸を中心とした幅広い領域を照射する。

また、図示の例では、反射面１１に、線状の境界領域１３が縦に７本、横に１本、反射面１１を横断するように設けられている。これにより、反射面１１を１６個の略矩形状の反射領域１２に区画している。

この反射面１１は、境界領域１３を除く部分に反射面処理を施すことにより形成されている。なお、反射面処理とは、アルミなどの金属を反射面１１に蒸着して蒸着膜を形成する処理、鏡面を有する金属部材を反射面１１に貼り付ける処理、などが挙げられる。本実施形態においては、アルミニウムの蒸着により、反射領域１２に金属膜が形成されている。

主光源３からの光は、反射面１１の反射領域１２で灯具前方に向かって反射される。また、副光源４からの光は、リフレクタ１０の境界領域１３を透過する。これにより、車両用前照灯を前方から見ると、主光源３によって矩形状の反射領域１２が発光し、副光源４によって格子状の境界領域１３が発光しているように見える。このように、本実施形態に係る車両用前照灯は、同一のリフレクタ１０を、異なる光源３，４によって異なる形状に発光させることにより、斬新な見栄えを実現している。

また、リフレクタ１０の境界領域１３を透明としたことにより、リフレクタ１０の後方に副光源４を配置しても、この副光源４を灯具正面側から視認することができる。これにより、左右方向にコンパクトな車両用前照灯を実現することができる。

なお、図１に示したように、各々の反射領域１２をその法線方向を僅かにずらして形成しているため、隣り合う反射領域１２の間に段差１４（あるいは稜線）が生じてしまう。しかし、リフレクタ１０全体が透明樹脂で形成され、また、この段差１４の生じた境界領域１３には反射面処理が施されていない。このため、境界領域１３に入射した主光源３からの光はそのまま通過する。これにより、境界領域１３において迷光が生じることがない。

本実施形態においては、図２に示したように、境界領域１３には反射領域１２の外縁に沿って微小突起（光学要素）１５が断続的に形成されている。なお、図２では、微小突起１５をわかりやすいように、実際の大きさよりも大きく描いている。
この微小突起１５には反射面処理が施されていないので、主光源３からの光を反射しない。一方、リフレクタ１０の内部を導光されてきた副光源４からの光は、この微小突起１５から拡散して前方に出射する。したがって、境界領域１３に設けた微小突起１５を副光源４からの光によって発光させることにより、境界領域１３を強調して見せることができる。これにより、車両用前照灯の見栄えが一層斬新なものとなっている。なお、この微小突起１５は、突起を反射領域１２の外縁に沿って離散的に設けてもよいし、反射領域１２の外縁に沿って連続的に延びるリブ形状としてもよい。

（第２実施形態）
次に、図３、４を用いて本発明の第２実施形態に係る車両用前照灯を説明する。図３は第２実施形態に係る車両用前照灯の縦断面図であり、図４は図３に示した車両用前照灯の正面図である。

上述した第１実施形態に係る車両用前照灯においては、副光源４がリフレクタ１０の後方に配置された例を挙げたが、本発明はこの例に限られない。第２実施形態に係る車両用前照灯においては、副光源４Ａがリフレクタ３０の上方に配置されている。なお、以下の説明では、主に第１実施形態とは異なる部分のみを説明し、同様の部材には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

図３に示すように、本実施形態に係る車両用前照灯は、主光源３と副光源４Ａがともに第１支持部２１に設けられている。副光源４Ａは、その発光面が透明樹脂製のリフレクタ３０の側面３５と対向する位置に配置されている。

リフレクタ３０は厚肉の透明樹脂製の部材であり、その前面が反射面３１とされている。反射面３１は、その断面が回転放物状とされている。図４に示すように、反射面３１には、複数の略矩形状の反射領域３２と、この反射領域３２を区画する格子状の境界領域３３とが設けられている。反射領域３２は、境界領域３３を除く部位に鏡面を有する金属部材を反射面３１に貼り付けることにより形成されている。

また、リフレクタ３０の背面３６は全反射面とされている。これにより、リフレクタ３０内部に入射された副光源４Ａからの光は、リフレクタ３０内部で内面反射されながら、リフレクタ３０全体に導光される。リフレクタ３０全体に導光された副光源４Ａからの光は、リフレクタ３０の前面に設けられた境界領域１３から灯具前方に出射される。これにより、副光源４Ａからの光によって境界領域１３が発光する。

また、本実施形態においても、図３に示すように、境界領域３３において、複数の反射領域３２の境界に段差３４が生じている。しかし、この段差３４は、反射面処理の施されていない境界領域３３において形成されている。このため、段差３４は主光源３からの光を透過する。これにより、主光源３からの光が、段差３４によって反射されず、迷光が発生するおそれがない。

（第３実施形態）
上記第１，２実施形態においては、放物型のリフレクタ１０を例に挙げて説明したが、本発明はこの例に限られない。図５，６は本発明の第３実施形態に係る車両用前照灯を示す。図５は本発明の第３実施形態に係る車両用前照灯の縦断面図であり、図６は図５に示した車両用前照灯の導光部材を示す斜視図である。

図５，６に示す本発明の第３実施形態に係る車両用前照灯においては、主光源３Ｂが第２支持部２２に搭載されている。また、副光源４Ｂは、第２支持部２２よりも下方に前方に突出するように設けられた第３支持部２５に搭載されている。また、リフレクタ１０の代わりに、平凸レンズ形状の導光部材（光学部材）４０が採用されている。以下、主に第１実施形態及び第２実施形態とは異なる部分のみを説明し、同様の部材には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

平凸レンズ形状の導光部材４０は、透明樹脂製の中実の部材であり、図６に示すように、正面から見て円形形状の部材である。導光部材４０の灯具前方を向く前面は平面とされ、その法線が灯具の光軸に対して斜め上方を向くように、水平面に対して傾斜して形成されている。また、導光部材４０の背面は、軸線が水平面に対して斜め上方を向く略回転放物面となるように形成されている。この導光部材４０の背面に反射面４１が形成されている。

より具体的には、図６に示すように、導光部材４０の反射面４１には、複数の六角形の平面からなる反射領域４２と、この反射領域４２を区画する境界領域４３とが設けられている。各々の反射領域４２はそれぞれの法線方向が互いに僅かに異なるように形成され、複数の反射領域４２は全体で略回転放物面を形成している。

この導光部材４０の反射面４１には、境界領域４３を除く部位に反射面処理が施され、反射領域４２が形成されている。本実施形態においては、反射面処理として、透明樹脂製の導光部材４０の背面に微小凹凸からなるシボが形成されている。

また、図５に示すように、導光部材４０の背面側には、主光源３Ｂの発光面を中心とする半球状の凹部４４が設けられている。
また、導光部材４０の前面の一部には、中間反射面４５が設けられている。この中間反射面４５は、アルミニウムの金属蒸着により形成されている。また、この導光部材４０の形状は、回転放物状の反射面４１の焦点Ｆ２と凹部４４中心点（主光源３Ｂの発光面）とが、中間反射面４５を中心線とする線対称となるように、設定されている。

このように導光部材４０が形成されていることにより、主光源３Ｂからの光によって導光部材４０は以下のように発光する。
まず、主光源３Ｂから放射状に広がる光は、屈折することなく凹部４４を介して導光部材４０の内部に入射される。半球状の凹部４４の中心点と主光源３Ｂの発光面との位置が一致しているため、主光源３Ｂから凹部４４に入射する場合の入射角は、０度となるからである。
次に、導光部材４０の内部に入射された光は、中間反射面４５によって、導光部材４０の反射領域４２に向けて反射される。このとき、主光源３Ｂの発光面と焦点Ｆ２とが中間反射面４５に関して線対称となるように、導光部材４０が形成されている。したがって、中間反射面４５からの反射光は、焦点Ｆ２から放射状に出射された光と同じ角度で反射領域４２に入射する。よって、中間反射面４５からの反射光は、回転放物面状に形成された反射領域４２によって、回転放物面の軸線に沿って灯具の光軸に対して斜め上方に反射される。
反射領域４２からの反射光は、導光部材４０の前面によって屈折され、灯具の光軸と略平行な平行光となって灯具前方に出射される。

なお、図６に示すように、複数の反射領域４２は互いの法線を異ならせて形成されているので、境界領域４３に稜線４６が生じている。しかし、この稜線４６には反射面処理がされていないので、主光源３Ｂからの光は稜線４６で反射されずに透過する。これにより、本実施形態に係る車両用前照灯においても、迷光が生じることがない。

また、副光源４Ｂは導光部材４０の下方において、ホルダ２０の第３支持部２５に搭載されている。この副光源４Ｂは、その発光面が導光部材４０の背面と対向されている。これにより、導光部材４０の背面のうち、境界領域４３から導光部材４０の内部に副光源４Ｂの光が入射され、導光部材４０から前方に出射する。したがって、副光源４Ｂによって、境界領域４３を発光させることができる。これにより、主光源３Ｂと副光源４Ｂとによってそれぞれ相異なるように導光部材４０が発光し、斬新な見栄えの車両用前照灯を提供することができる。

以上、本発明を第１〜第３実施形態を例に挙げて説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されない。

例えば、上述の第１，２実施形態では、副光源４Ａをリフレクタ３０の上方に配置した例を挙げて説明したが、本発明はこの例に限られない。リフレクタの内部に光を入射することができれば、リフレクタの下方や側方に副光源を配置してもよく、副光源の配置位置は特に限定されない。

また、上述の実施形態では、境界領域１３が格子状に形成された例を挙げて説明したが、本発明はこの例に限られない。例えば、中心点から広がる反射領域を径方向に区画するように、境界領域を中心点から放射状に延びるように形成してもよい。あるいは、ある点を中心とする同心円状に反射領域を区画するように、境界領域を同心円状に形成してもよい。あるいは、境界領域が、第１，２実施形態に示したように四角形、あるいは第３実施形態に示したように六角形、あるいは三角形や五角形など、多角形状に反射領域を区画するように形成しても良い。

また、反射領域に有色の反射面を形成したり、主光源と副光源との発光色を異ならせても良い。これにより、より斬新なデザインの車両用前照灯を提供することができる。

また、上記実施形態では、主光源の光学系によりロービームを照射し、副光源の光学系をクリアランスランプとして用いたが、本発明はこれに限定されない。例えば、主光源によってハイビームを照射してもよいし、副光源をデイタイムランニングランプとして用いても良い。

また、本実施形態に係る車両用前照灯は４輪の車両に適用することもできるし、３輪や２輪の車両にも適用することができる。

１：ランプボディ、２：アウターカバー、３：主光源、４：副光源、５ａ：支持ボルト、５ｂ：エイミングスクリュー、１０：リフレクタ、１１：反射面、１２：反射領域、１３：境界領域、１４：段差、１５：微小突起、２０：ホルダ、２１：主光源支持部、２２：副光源支持部、２３：放熱フィン、３０：リフレクタ、３１：反射面、３２：反射領域、３３：境界領域、３４：段差、４０：導光部材、４１：反射面、４２：反射領域、４３：境界領域、４４：凹部、４５：中間反射面、４６：稜線

Claims (7)

1. 光源と、
   透明材料により形成され、前記光源からの光を灯具前方へ反射させる反射面を備えた光学部材とを有し、
   前記反射面には、複数の反射領域と、前記反射領域を区画する境界領域と、が設けられ、
   前記境界領域は前記光源からの光を透過するように形成されていることを特徴とする車両用前照灯。
2. 前記反射面は、前記境界領域を除く部分に反射面処理を施すことにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
3. 前記光学部材の灯具後方には追加光源が配置され、
   前記境界領域は前記追加光源の光を灯具前方に透過させることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用前照灯。
4. 前記光学部材の内部に光を入射させる追加光源を有し、
   前記光学部材は、前記追加光源からの光を内部で導光させ、前記境界領域から灯具前方に出射させることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用前照灯。
5. 前記境界領域には、前記追加光源の光を拡散させる光学要素が設けられていることを特徴とする請求項３または４に記載の車両用前照灯。
6. 前記光学部材は、平凸レンズであり、
   前記光源とは異なる位置に、前記光学部材に光を入射させる追加光源を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用前照灯。
7. 前記境界領域が、反射領域を多角形状に区画するように設けられている、請求項１から６のいずれか一項に記載の車両用前照灯。

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