JP2013171710A

JP2013171710A - 車両用前照灯

Info

Publication number: JP2013171710A
Application number: JP2012034832A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Sakamoto; 忠史坂元
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2012-02-21
Filing date: 2012-02-21
Publication date: 2013-09-02

Abstract

【課題】コンパクト且つ低コストに構成しつつ、すれ違いビーム形成時のグレアを防止する。
【解決手段】車両用前照灯１は、基板２０の下面に下方向きにそれぞれ実装されて前後方向に並設された第一ＬＥＤ２１及び第二ＬＥＤ２２を有する光源モジュール２と、光源モジュール２の下方に配置され、第一ＬＥＤ２１及び第二ＬＥＤ２２からの光を前方へ反射させる反射面３ａとを備える。第一ＬＥＤ２１及び第二ＬＥＤ２２のうち、前側に位置する第一ＬＥＤ２１を点灯させた場合に走行ビームＨＢが形成され、後側に位置する第二ＬＥＤ２２を点灯させた場合にすれ違いビームＬＢが形成される。第二ＬＥＤ２２を点灯させてすれ違いビームＬＢを形成させた場合に、反射面３ａで反射された光の一部が基板２０の前端部２０ａ及び第一ＬＥＤ２１のうちの少なくとも一方で遮光されてすれ違いビームＬＢ上縁のカットオフラインＣが形成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用前照灯に関する。

近年、自動二輪車用ヘッドランプなどの車両用前照灯においては、ＬＥＤ（発光ダイオード）を光源としたものが多く提案され、実用化されてきている（例えば、特許文献１参照）。ＬＥＤを用いた車両用前照灯は、従来のハロゲンランプや電球を用いたものと比較して、消費電力の抑制による省エネ化や、視認性を向上させる高輝度化などの点で優れている。

ところで、車両用前照灯においては、通常、車両前方に形成する配光パターンを、走行ビームとすれ違いビームとに切り替え可能に構成されている。
具体的な構成としては、例えば、走行ビームを形成可能なランプユニットと、すれ違いビームを形成可能なランプユニットとを備え、この２つのランプユニットの点灯を切り換えるものがある。また、２つのフィラメントを有するバルブ（いわゆるダブルフィラメントバルブ）と、その出射光を反射させる１つのリフレクタとを備え、２つのフィラメントを選択的に点灯させることで配光パターンを切り替え可能なものなどもある。

これらの車両用前照灯のうち、２つのランプユニットを用いる前者のものは、各配光パターン専用のランプユニットを用いるために、配光特性に優れる反面、レイアウトスペースやコストの点で難があった。この点、ダブルフィラメントバルブを用いる後者のものは、１組のバルブ及びリフレクタだけ，つまり１つのランプユニットだけで２つの配光パターンを形成可能なため、前者のものに比べ、コンパクト且つ低コストに構成することが可能であった。

特開２００９−２６５８７号公報

しかしながら、ダブルフィラメントバルブを用いた車両用前照灯では、すれ違いビームを形成した場合に、すれ違いビーム用のフィラメントから前方への直射光（リフレクタを介さない光）や、走行ビーム用のフィラメントが擬似点灯する（すれ違いビーム用のフィラメントなどからの光によって擬似的に点灯する）ことによる光が、対向車や前走車へのグレア（眩惑）光となってしまう恐れがあった。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、ＬＥＤを光源とした車両用前照灯であって、コンパクト且つ低コストに構成しつつ、すれ違いビーム形成時のグレアを防止することができる車両用前照灯の提供を課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、車両用前照灯において、
基板と、当該基板の下面に下方向きにそれぞれ実装されるとともに前後方向に並設された２つのＬＥＤと、を有する光源モジュールと、
前記光源モジュールの下方に配置され、前記２つのＬＥＤから下方へ出射された光を前方へ反射させる反射面と、
を備え、
前記２つのＬＥＤのうち、前側に位置する一方のＬＥＤを点灯させた場合に、当該一方のＬＥＤからの光が前記反射面で反射されて車両前方に走行ビームが形成され、後側に位置する他方のＬＥＤを点灯させた場合に、当該他方のＬＥＤからの光が前記反射面で反射されて車両前方にすれ違いビームが形成され、
前記光源モジュールは、前記他方のＬＥＤを点灯させて前記すれ違いビームを形成させた場合に、前記反射面で反射された光の一部が前記基板の前端部及び前記一方のＬＥＤのうちの少なくとも一方で遮光されて当該すれ違いビーム上縁のカットオフラインが形成されるように配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、光源モジュールの２つのＬＥＤのうち、前側に位置する一方のＬＥＤを点灯させた場合に、当該一方のＬＥＤから下方へ出射された光が反射面で前方へ反射されて、車両前方に走行ビームが形成される。また、後側に位置する他方のＬＥＤを点灯させた場合には、当該他方のＬＥＤから下方へ出射された光が反射面で前方へ反射されて、車両前方にすれ違いビームが形成される。このように、光源モジュールの２つのＬＥＤの点灯を制御することにより、１組の光源モジュール及び反射面を設けるだけで、走行ビームとすれ違いビームとに配光パターンを切り替えることができる。したがって、２つのランプユニットを用いていた従来に比べ、コンパクト且つ低コストに構成することができる。

また、他方のＬＥＤを点灯させてすれ違いビームを形成させた場合に、反射面で反射された光の一部が基板の前端部及び一方のＬＥＤのうちの少なくとも一方で遮光されて当該すれ違いビーム上縁のカットオフラインが形成されるように、光源モジュールが配置されているので、つまり、光源モジュールが遮光シェードの機能を兼ねているので、反射面から上方へ反射されてグレア光となり得る光を、光源モジュールによって好適に遮光することができる。加えて、すれ違いビーム用の他方のＬＥＤが下方向きに配置されているので、ダブルフィラメントバルブを用いた場合と異なり、当該他方のＬＥＤからの直射光がグレア光になることはなく、また走行ビーム用の一方のＬＥＤが擬似点灯することも当然ない。
したがって、すれ違いビーム形成時のグレアを好適に防止することができる。

実施形態における車両用前照灯の要部の斜視図である。実施形態における車両用前照灯の要部の側断面図である。実施形態における車両用前照灯が形成する（ａ）走行ビームを示す図であり、（ｂ）すれ違いビームを示す図である。光源間距離を変えたときに形成されるすれ違いビームを示す図である。実施形態の変形例における車両用前照灯の要部の側断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

［車両用前照灯の構成］
図１は、本発明の実施形態における車両用前照灯１の要部の斜視図であり、図２は、車両用前照灯１の要部の側断面図である。
なお、以下の説明では、「前」「後」「左」「右」「上」「下」との記載は、特に断りのない限り、車両用前照灯１から見た方向、すなわち、車両用前照灯１が搭載される図示しない車両から見た方向を意味するものとする。

図１及び図２に示すように、車両用前照灯１は、光源モジュール２と、リフレクタ３とを備えている。
このうち、光源モジュール２は、上下方向と直交する平板状の基板２０と、この基板２０の下面に下方向きにそれぞれ実装された第一ＬＥＤ（発光ダイオード）２１及び第二ＬＥＤ２２とを有している。第一ＬＥＤ２１及び第二ＬＥＤ２２は、前後方向に沿って並設されており、このうち前側に位置する第一ＬＥＤ２１が走行ビームＨＢ（図３（ａ）参照）形成用の光源となっており、後側に位置する第二ＬＥＤ２２がすれ違いビームＬＢ（図３（ｂ）参照）形成用の光源となっている。また、第一ＬＥＤ２１と第二ＬＥＤ２２との間の光源間距離Ｐは、後述するように、５ｍｍ未満であることが好ましく、本実施形態においては２．５ｍｍとなっている。

また、光源モジュール２は、車両用前照灯１の光源としての機能だけでなく、第二ＬＥＤ２２を点灯させてすれ違いビームＬＢを形成する場合における遮光シェードの機能も果たしている。具体的には、光源モジュール２は、第二ＬＥＤ２２から出射されてリフレクタ３で反射された光の一部を、基板２０の前端部２０ａ及び第一ＬＥＤ２１のうちの少なくとも一方で遮光させて、すれ違いビームＬＢ上縁のカットオフラインＣ（図３（ｂ）参照）を形成させるように配置されている。

リフレクタ３は、前方斜め上方へ開口する湾曲板状に形成され、光源モジュール２の下方に配置されている。このリフレクタ３の前面（上面）は、第一ＬＥＤ２１及び第二ＬＥＤ２２から下方へ出射された光を前方へ反射させる反射面３ａとなっている。反射面３ａは、第一ＬＥＤ２１の近傍（第一ＬＥＤ２１の位置を含むその近傍）位置を焦点とする略回転放物面であり、より詳細には、この回転放物面を基調として、反射させる光を上下方向又は左右方向に拡散させる複数の蒲鉾状のカットが形成された自由曲面である。

［車両用前照灯の動作］
続いて、車両用前照灯１が各配光パターンを形成する際の動作について説明する。
図３（ａ）は、車両用前照灯１が形成する走行ビームＨＢを示す図であり、図３（ｂ）は、車両用前照灯１が形成するすれ違いビームＬＢを示す図である。

車両用前照灯１において、光源モジュール２の第一ＬＥＤ２１のみが点灯された場合、この第一ＬＥＤ２１から下方へ出射された光がリフレクタ３の反射面３ａで前方へ反射され、図３（ａ）に示すように、車両前方に走行ビームＨＢが形成される。このとき、リフレクタ３の反射面３ａが第一ＬＥＤ２１の近傍位置を焦点とする面であるため、この第一ＬＥＤ２１を光源として形成される走行ビームＨＢは、その中央部において、好適な遠方視認性を得るために十分な光度を有するものとなる。

一方、光源モジュール２の第二ＬＥＤ２２のみが点灯された場合には、この第二ＬＥＤ２２から下方へ出射された光がリフレクタ３の反射面３ａで前方へ反射され、図３（ｂ）に示すように、車両前方にすれ違いビームＬＢが形成される。このとき、リフレクタ３で反射された光の一部が、基板２０の前端部２０ａ及び第一ＬＥＤ２１のうちの少なくとも一方で遮光されることにより、すれ違いビームＬＢ上縁のカットオフラインＣが形成される。また、すれ違いビームＬＢは、光源である第二ＬＥＤ２２が第一ＬＥＤ２１よりも所定の光源間距離Ｐだけ後方に位置していることにより、第一ＬＥＤ２１を光源とする走行ビームＨＢよりも下方に位置するとともに、適正な上下方向への広がりを有するものとなる。

ここで、すれ違いビームＬＢの形成に及ぼす光源間距離Ｐの影響について、具体的に説明する。
図４（ａ），（ｂ）は、第二ＬＥＤ２２を前後方向に移動させて光源間距離Ｐを変えたときに形成されるすれ違いビームＬＢ’を示す図であり、このうち、図４（ａ）は、光源間距離Ｐ＝０ｍｍのとき（第一ＬＥＤ２１と第二ＬＥＤ２２とが接しているとき）のすれ違いビームＬＢ’を示す図であり、図４（ｂ）は、光源間距離Ｐ＝５ｍｍのときのすれ違いビームＬＢ’を示す図である。

図３（ｂ）及び図４（ａ），（ｂ）に示すように、第二ＬＥＤ２２を光源として形成されるすれ違いビームＬＢ（ＬＢ’）は、第二ＬＥＤ２２を第一ＬＥＤ２１から離間させて光源間距離Ｐを大きくしていくに伴って、全体的に光度が下がるとともに、上下方向へ広がりつつ下方へ移動する。そのため、光度や位置等に関する配光要件を満足する適正なすれ違いビームＬＢを形成するためには、光源間距離Ｐを所定範囲内の値とする必要があり、具体的には、当該光源間距離Ｐは５ｍｍ未満であることが好ましい。

［作用・効果］
以上のように、車両用前照灯１によれば、光源モジュール２の第一ＬＥＤ２１及び第二ＬＥＤ２２のうち、前側に位置する第一ＬＥＤ２１を点灯させた場合に、当該第一ＬＥＤ２１から下方へ出射された光がリフレクタ３の反射面３ａで前方へ反射されて、車両前方に走行ビームＨＢが形成される。また、後側に位置する第二ＬＥＤ２２を点灯させた場合には、当該第二ＬＥＤ２２から下方へ出射された光がリフレクタ３の反射面３ａで前方へ反射されて、車両前方にすれ違いビームＬＢが形成される。このように、光源モジュール２の第一ＬＥＤ２１及び第二ＬＥＤ２２の点灯を制御することにより、１組の光源モジュール２及びリフレクタ３（反射面３ａ）を設けるだけで、走行ビームＨＢとすれ違いビームＬＢとに配光パターンを切り替えることができる。したがって、２つのランプユニットを用いていた従来に比べ、コンパクト且つ低コストに構成することができる。

また、第二ＬＥＤ２２を点灯させてすれ違いビームＬＢを形成させた場合に、リフレクタ３の反射面３ａで反射された光の一部が基板２０の前端部２０ａ及び第一ＬＥＤ２１のうちの少なくとも一方で遮光されて当該すれ違いビームＬＢ上縁のカットオフラインＣが形成されるように、光源モジュール２が配置されているので、つまり、光源モジュール２が遮光シェードの機能を兼ねているので、反射面３ａから上方へ反射されてグレア光となり得る光を、光源モジュール２によって好適に遮光することができる。加えて、すれ違いビームＬＢ用の第二ＬＥＤ２２が下方向きに配置されているので、ダブルフィラメントバルブを用いた場合と異なり、当該第二ＬＥＤ２２からの直射光がグレア光になることはなく、また走行ビームＨＢ用の第一ＬＥＤ２１が擬似点灯することも当然ない。
したがって、すれ違いビームＬＢ形成時のグレアを好適に防止することができる。

なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、上記実施形態では、第一ＬＥＤ２１及び第二ＬＥＤ２２が平板状の基板２０の下面に設けられることとしたが、これら第一ＬＥＤ２１及び第二ＬＥＤ２２は、前後方向に並設されることによって、第二ＬＥＤ２２が第一ＬＥＤ２１よりもリフレクタ３に近接していればよく、図２に示したように同一面内（同じ高さ）に設けられていなくともよい。したがって、例えば図５に示すように、段付き状の基板２０を用い、第二ＬＥＤ２２が第一ＬＥＤ２１よりも下方に位置するように光源モジュール２を構成してもよい。なお、この場合における光源間距離Ｐは、前後方向に沿った距離ではなく、第一ＬＥＤ２１と第二ＬＥＤ２２とを結ぶ傾斜した直線に沿った距離である。

また、第一ＬＥＤ２１のみを点灯させた場合に走行ビームＨＢが形成されることとしたが、当該走行ビームＨＢは、第一ＬＥＤ２１及び第二ＬＥＤ２２の両方を点灯させて形成させることとしてもよい。このように構成すれば、走行ビームＨＢ形成時には、第二ＬＥＤ２２からの照射光の不足分を第一ＬＥＤ２１によって補うだけで足りるため、第一ＬＥＤ２１の輝度や照射範囲を抑えることができ、当該第一ＬＥＤ２１をより小さなチップのものとすることができる。

１車両用前照灯
２光源モジュール
２０基板
２０ａ前端部
２１第一ＬＥＤ（一方のＬＥＤ）
２２第二ＬＥＤ（他方のＬＥＤ）
Ｐ光源間距離
３リフレクタ
３ａ反射面
ＨＢ走行ビーム
ＬＢすれ違いビーム
Ｃカットオフライン

Claims

基板と、当該基板の下面に下方向きにそれぞれ実装されるとともに前後方向に並設された２つのＬＥＤと、を有する光源モジュールと、
前記光源モジュールの下方に配置され、前記２つのＬＥＤから下方へ出射された光を前方へ反射させる反射面と、
を備え、
前記２つのＬＥＤのうち、前側に位置する一方のＬＥＤを点灯させた場合に、当該一方のＬＥＤからの光が前記反射面で反射されて、車両前方に走行ビームが形成され、後側に位置する他方のＬＥＤを点灯させた場合に、当該他方のＬＥＤからの光が前記反射面で反射されて、車両前方にすれ違いビームが形成され、
前記光源モジュールは、前記他方のＬＥＤを点灯させて前記すれ違いビームを形成させた場合に、前記反射面で反射された光の一部が前記基板の前端部及び前記一方のＬＥＤのうちの少なくとも一方で遮光されて当該すれ違いビーム上縁のカットオフラインが形成されるように配置されていることを特徴とする車両用前照灯。
前記反射面は、前記一方のＬＥＤの近傍位置を焦点とする略放物面であることを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
前記２つのＬＥＤの間の距離が５ｍｍ未満であることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用前照灯。
前記走行ビームは、前記２つのＬＥＤの両方を点灯させた場合に、当該２つのＬＥＤの両方からの光が前記反射面で反射されて、車両前方に形成されることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用前照灯。