JP2013258001A - 車両用前照灯 - Google Patents

Abstract

【課題】左右方向に発光面を大きくして、被視認性を高めることができる車両用前照灯を提供する。
【解決手段】導光部材６０の光取り込み部６２は、照度の比較的高い投影レンズ４３近傍に設けられているため、多くの光を取り込むことができる。また、車両の幅方向外側に延びる延出部６３は、多くの光を取り込む光取り込み部６２から導光される光によって光る。このため、左右方向に長い延出部６３を明るく発光させることができ、左右方向の発光面が大きく被視認性の高い車両用前照灯１０を提供することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の前面に取り付けて前方を照明する車両用前照灯に関する。

対向車のドライバや歩行者に対する灯具の被視認性を高めて、車両走行時の安全性を向上させることができる車両用前照灯が知られている（例えば特許文献１参照）。
特許文献１の車両用前照灯においては、投影レンズの外周縁に設けられた環状の付加レンズに光源からの光を入射させ、前方から見たときの車両用前照灯全体の発光面積を大きくして被視認性を高めている。

特開２００６−３２４１０２号公報

ところで、車両用前照灯の被視認性をさらに高めるためには、付加レンズを大きく設計する必要がある。ところが、近年の車両用前照灯に対するデザイン上の要請により、車両の上下方向の寸法が限られている。そこで、付加レンズの左右方向の大きさを大きくすることが考えられる。
しかし、付加レンズの左右方向寸法が大きくなると、投影レンズから離間した位置には光源からの光が入射しにくく、この位置での付加レンズの光度が低下してしまい、被視認性を高めることが難しくなる。

そこで本発明は、左右方向に発光面を大きくして、被視認性を高めることができる車両用前照灯を提供することを目的とする。

上記課題を解決することのできる本発明の車両用前照灯は、
光源と、
前記光源からの光を灯具前方へ投影する投影レンズと、
導光部材と、を有し、
前記導光部材は、
前記投影レンズ近傍に設けられ、前記光源から出射した光を取り込む光取り込み部と、
前記光取り込み部から左右方向に延びて、前記光取り込み部から導光された光を外部に出射する延出部と、を備えることを特徴とする。

本発明の車両用前照灯においては、
前記光源からの光を前記光取り込み部へ向けて反射させる導光部材用反射面を有することが好ましい。

本発明の車両用前照灯においては、
前記導光部材用反射面は、前記光源からの光を前記投影レンズの光軸に沿って灯具前方へ反射させるリフレクタと一体に形成されていることが好ましい。

本発明の車両用前照灯においては、
前記光源および前記投影レンズを支持する支持部材が、傾動支点を中心として傾動可能に支持されており、
前記導光部材は、前記光取り込み部が前記傾動支点近傍に位置した状態で移動不可能に固定されていることが好ましい。

本発明の車両用前照灯においては、
前記導光部材は、前記投影レンズと一体であり、
前記光取り込み部は、前記導光部材と前記投影レンズの境界部分であることが好ましい。

本発明の車両用前照灯において、
前記光取り込み部は、前記光源からの光を前記延出部に向けて反射する反射面を有することが好ましい。

本発明の車両用前照灯によれば、導光部材の光取り込み部は、照度の比較的高い投影レンズ近傍に設けられているため、導光部材に多くの光を取り込むことができる。また、左右方向に延びる延出部は、多くの光を取り込む光取り込み部から導光される光によって光る。このため、左右方向に長い延出部を明るく発光させることができ、左右方向の発光面を大きくして被視認性を高めることができる。

本発明にかかる実施形態の車両用前照灯の側断面図である。 図１に示した車両用前照灯の水平断面図である。 図１に示した車両用前照灯の正面図である。 本発明の第一変形例に係る車両用前照灯の導光部材を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は水平断面図である。 本発明の第二変形例に係る車両用前照灯の導光部材を示し、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は側断面図であり、（Ｃ）は（Ｂ）中Ｃ矢視図である。

以下、本発明に係る車両用前照灯の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。本実施形態に係る車両用前照灯は、車両の前側に取り付けられて、主に前方を照明する。

図１は、車両用前照灯の側断面図である。なお、以下の説明において、車両用前照灯１０による光照射方向を「前方（灯具前方）」といい、その反対側を「後方」という。

図１に示すように、車両用前照灯１０は、車両前方（図１において左方向）に向かって開口する開口部を有するハウジング２０と、透明樹脂製のアウターカバー３０とを備えている。アウターカバー３０は、ハウジング２０の開口部を前方から閉塞するように配置され、ハウジング２０との間に灯室Ｓを形成する。この灯室Ｓ内には、光源ユニット４０が配置されている。

光源ユニット４０は、光源であるＬＥＤ４１と、リフレクタ４２と、投影レンズ４３と、これらの部材を支持する支持部材５０を有する。支持部材５０は、平板状のベース部５１と、ホルダ部５２とを一体的に有している。

ホルダ部５２の上面には、発光面が上方を向くようにＬＥＤ４１が搭載されている。このＬＥＤ４１の上方を覆うようにリフレクタ４２が設けられている。

投影レンズ４３は、ＬＥＤ４１からの光を灯具前方に投影する。この投影レンズ４３は後方焦点Ｆ近傍の像を上下左右を反転させて、前方に投影する。投影レンズ４３として、前面が球面、後面が平面の平凸レンズを採用することができる。

リフレクタ４２は、ＬＥＤ４１からの光を投影レンズ４３の光軸Ａｘに沿って灯具前方へ反射させる。このリフレクタ４２は回転楕円面を基調とする自由曲面で構成される反射面を有している。リフレクタ４２は、第一焦点がＬＥＤ４１の近傍に、第二焦点が投影レンズ４３の後方焦点Ｆの近傍に位置するように、配置されている。これにより、ＬＥＤ４１から出射した光はリフレクタ４２で集光され、投影レンズ４３を介して灯具前方に出射する。

支持部材５０のホルダ部５２は、平坦な上面５３と、上面５３が切り欠かれて前方に突き出した前方突出部５４とを有する。上面５３は反射面とされており、上面５３に入射した光を投影レンズ４３に向けて反射させる。また、前方突出部５４の前端５４ａには投影レンズ４３が固定されている。

上面５３と前方突出部５４とが形成する稜線５５は、投影レンズ４３の後方焦点Ｆの近傍に位置されている。ホルダ部５２は稜線５５を境にして後方焦点Ｆの近傍に集光された光の一部を遮り、稜線５５によって光源ユニット４０が照射するロービーム配光パターンのカットオフラインを形成する。

支持部材５０のベース部５１はホルダ部５２の後方に設けられた上下方向に延びる板状の部材である。このベース部５１は、傾動支持ユニット２１、レベリングユニット２２、エイミングユニット２３（図２，図３参照）を介して、ハウジング２０に支持されている。これにより、光源ユニット４０はハウジング２０に対して支持されている。

傾動支持ユニット２１は、ベース部５１の後端面に固定された玉受部２１１と、ハウジング２０の内面から前方に突出して設けられている玉部２１２とを備えている。玉部２１２は玉受部２１１に回転自在に支持されており、ベース部５１は玉部２１２を傾動支点ＣＰとして傾動可能にハウジングに支持されている。

レベリングユニット２２は、ベース部５１に固定されたナット２２１と、ハウジング２０に固定されたアクチュエータ２２２と、ナット２２１に螺合するレベリングスクリュー２２３とを備えている。アクチュエータ２２２によってレベリングスクリュー２２３を回転させることにより、ナット２２１を介して光源ユニット４０の光軸のレベリング調整が可能とされている。図２に示したエイミングユニット２３も、ベース部５１に固定されたナットと、このナットに螺合するエイミングスクリューを備え、ナットを介して光源ユニット４０の光軸のエイミング調整が可能とされている。

図２は、車両用前照灯１０の水平断面図である。図示した車両用前照灯１０は、図２の左側が車両の幅方向中央側、右側が車両の幅方向外側に位置するように取り付けられている。図２において、説明のためにリフレクタ４２の設けられる位置を破線で示している。

図２に示したように、本実施形態に係る車両用前照灯１０は、車幅方向に三つの光源ユニット４０を備えている。ベース部５１は車幅方向中央側から外側に向かって後方に向かう階段形状とされている。このベース部５１に取り付けられた３つの光源ユニット４０は、車幅方向外側に向かうにつれて後方側に位置するように配置されている。

車幅方向の最も外側に位置する光源ユニット４０の投影レンズ４３の車幅方向外側近傍には、透明アクリル樹脂製の導光部材６０が設けられている。導光部材６０は、車幅方向である左右方向に延びる部材である。導光部材６０を発光させることにより、灯具前方側から車両用前照灯１０を見たときに発光面を大きくすることができ、車両用前照灯１０の被視認性を高めることができる。この導光部材６０は、アウターカバー３０に取り付けられた導光部材支持部３１を介して、灯室Ｓ内に移動不可能に固定されている。

導光部材６０は、投影レンズ４３の近傍の車幅方向外側に、光取り込み部６２を備えている。本実施形態では、光取り込み部６２は平面状に形成されている。この光取り込み部６２は、ＬＥＤ４１からの直接光およびリフレクタ４２からの反射光を導光部材６０に取り込む。

導光部材６０は、光取り込み部６２から車幅方向外側（左右方向）に向かって延びる延出部６３を備えている。この延出部６３の後面には複数の微小なステップ６４が設けられている。ステップ６４は、光取り込み部６２から延出部６３に導光された光を外部に出射させて、延出部６３全体を発光させる。

車幅方向の最も外側に配置された光源ユニット４０の投影レンズ４３の車幅方向内側の近傍には、付加リフレクタ（導光部材用反射面）７０が設けられている。この付加リフレクタ７０は、投影レンズ４２に入射しない、ＬＥＤ４１から直接あるいはリフレクタ４２で反射して導光部材６０とは反対側に出射した光を、光取り込み部６２に向けて反射させる。

図３は、車両用前照灯１０の正面図である。なお、図３は、アウターカバー３０を外した状態で示している。上述したように、光源ユニット４０を支持する支持部材５０のベース部５１は、傾動支持ユニット２１、レベリングユニット２２、エイミングユニット２３を介して、ハウジング２０に取り付けられている。この光源ユニット４０は、傾動支点ＣＰを中心としてハウジング２０に対して傾動可能である。これに対して導光部材６０は図３に示したように、光取り込み部６２を傾動支点ＣＰ近傍に位置させた状態で、導光部材支持部３１を介してアウターカバー３０に移動不可能に固定されている。

本実施形態に係る車両用前照灯１０によれば、図１に示したように、ＬＥＤ４１から発した光のうち、投影レンズ４３に入射した光Ｌ１は、灯具前方に出射されてロービーム配光パターンを形成する。一方、投影レンズ４３に入射しない光の一部Ｌ２は、図２に示したように、ＬＥＤ４１から直接あるいはリフレクタ４２に反射されて光取り込み部６２に入射し、導光部材６０を発光させる。また、ＬＥＤ４１から発した光のうち、投影レンズ４３近傍の光取り込み部６２とは反対側に出射した光Ｌ３は、付加リフレクタ７０を介して光取り込み部６２に入射し、導光部材６０を発光させる。

このように、導光部材６０の光取り込み部６２を投影レンズ４３近傍に位置させたため、投影レンズ４３近傍の光を利用して導光部材６０を発光させることができる。投影レンズ４３の近傍にはリフレクタ４２によってＬＥＤ４１からの光が多く集まるため、照度が高い。このため、この領域に光取り込み部６２を配置したことにより、導光部材６０に多くの光を導いて導光部材６０を明るく発光させることができる。

また、導光部材６０の延出部６３を左右方向に大きく形成した場合には、その一部は投影レンズ４３から離間した領域に配置される。投影レンズ４３から離間した位置には、ＬＥＤ４１からの直接光やリフレクタ４２からの反射光が届きにくく、この領域に配置された延出部６３の一部を明るく発光させることが難しい。しかし、本実施形態に係る車両用前照灯１０によれば、延出部６３は、投影レンズ４３の近傍に配置された光取り込み部６２から導光される光によって発光するため、延出部６３の全体を明るく光らせることができる。したがって左右方向の発光面の大きい被視認性の高い車両用前照灯１０を提供することができる。

また、導光部材６０をロービーム配光パターンを形成するためのＬＥＤ４１からの光によって発光させることができる。このため、導光部材６０を発光させるために、ロービーム配光パターンを形成するための光源とは別の光源を配置する必要がない。したがって、被視認性の高い車両用前照灯１０を低コストかつ小型で提供することができる。

また、本実施形態に係る車両用前照灯１０によれば、光源ユニット４０は傾動支点ＣＰを中心として傾動可能に支持されており、導光部材６０は光取り込み部６２が傾動支点ＣＰ近傍に位置した状態で灯室Ｓ内に移動不可能に固定されている。このため、光源ユニット４０の光軸をエイミング調整、レベリング調節した場合でも、常に投影レンズ４３の近傍に光取り込み部６２を位置させることができ、導光部材６０に常に光を導光することができる。

なお、本実施形態に係る車両用前照灯１０とは異なり、導光部材６０を光源ユニット４０と一体的に傾動可能に灯室Ｓ内に支持した場合には、導光部材６０が左右方向に長尺の部材であるため、左右方向の端部で部材の可動領域が大きくなる。このため、灯室Ｓを大きく設計して、導光部材６０と光源ユニット４０の動くスペースを大きく確保する必要があるため、灯具が大型化してしまう。ところが、本実施形態に係る車両用前照灯１０によれば、左右方向に長い導光部材６０を灯室Ｓ内に移動不可能に固定したため、光源ユニット４０の可動領域のみを確保すればよく、車両用前照灯１０を小さく設計することができる。

なお、本発明の車両用前照灯１０は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
例えば、前述した実施形態においては、光源としてＬＥＤ４１を用いた場合について例示したが、本発明は、ＬＥＤのほか、ＬＤ（レーザーダイオード）、有機ＥＬ，放電バルブ等の光源を用いることもできる。また上述の実施形態では、導光部材６０をアウターカバー３０に固定した例を挙げて説明したが、ハウジング２０に固定してもよい。

また、前述した実施形態においては、導光部材６０を投影レンズ４３と別個に設けた場合を例示したが、図４の第一変形例に示すように、導光部材６０Ａを投影レンズ４３と一体に設けてもよい。図４は第一変形例に係る車両用灯具の導光部材６０Ａを示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は水平断面図である。

本変形例において、光取り込み部６２Ａは、導光部材６０と投影レンズ４３の境界部分である。本変形例によれば、投影レンズ４３内に入射して内面反射した光を導光部材６０Ａの延出部６３Ａに導くことができるので、光取り込み部６２Ａでの光のロスがなく、導光部材６０Ａの延出部６３Ａを明るく光らせることができる。

さらに、前述した実施形態においては、導光部材６０の延出部６３を投影レンズ４３の左右方向の一方にのみ延ばした場合を例示したが、図５の第二変形例に示すように、投影レンズ４３の左右両側に延びるように構成してもよい。図５の（Ａ）は、第二変形例に係る車両用灯具の投影レンズ４３および導光部材６０Ｂの正面図であり、（Ｂ）は導光部材６０Ｂと光源ユニット４０の一部を含む側断面図、（Ｃ）は導光部材６０Ｂを（Ｂ）中のＣ方向から見た図である。

第二変形例に係る導光部材６０Ｂは、図５の（Ａ）に示すように、光取り込み部６２Ｂを投影レンズ４３の下半分を囲むように設け、光取り込み部６２Ｂの左右両端からそれぞれ左側、右側に延びるように延出部６３Ｂを設けた。本変形例に係る導光部材６０Ｂは、投影レンズ４３近傍の下側半分を囲む光取り込み部６２Ｂによって、より多くの光を延出部６３Ｂに導くことができ、延出部６３Ｂを明るく光らせることができる。

また、上述した実施形態では、付加リフレクタ７０を、ＬＥＤ４１からの光を投影レンズ４３の光軸に沿って灯具前方へ反射させるリフレクタ４２とは別体に構成した例を挙げて説明したが、図５の（Ｂ）に示すように、付加リフレクタ７０をリフレクタ４２と一体に形成してもよい。本変形例では、付加リフレクタ（導光部材用反射面）７０Ｂをリフレクタ４２の上方端部に設け、ＬＥＤ４１から付加リフレクタ７０Ｂに入射した光Ｌ４を投影レンズ４３の近傍下方に向けて反射させている。これにより、付加リフレクタ７０Ｂを低コストで追加することができる。

なお、本変形例では、付加リフレクタ７０Ｂからの反射光が照射される位置に、ＬＥＤ４１からの光Ｌ５を延出部６３Ｂに向けて反射する反射面６５が、光取り込み部６２Ｂの一部として形成されている。これにより、光取り込み部６２Ｂから更に効率的に光を取り込むことができ、導光部材６０Ｂを明るく発光させることができる。

また、上述の実施形態では、ロービーム配光パターンを形成する光源ユニット４０の近傍に導光部材６０を設けた例を挙げて説明したが、ハイビーム配光パターンを形成する光源ユニットなどの近傍に導光部材を設けても良い。

１０：車両用前照灯、２０：ハウジング、３０：アウターカバー、３１：導光部材支持部、４０：光源ユニット、４１：ＬＥＤ（光源）、４２：リフレクタ、４３：投影レンズ、５０：支持部材、５１：ベース部、５２：ホルダ部、５５：稜線、６０，６０Ａ，６０Ｂ：導光部材、６２，６２Ａ，６２Ｂ：光取り込み部、６３，６３Ａ，６３Ｂ：延出部、６４：ステップ、６５：反射面、７０：付加リフレクタ（導光部材用反射面）、ＣＰ：傾動支点

Claims (6)

1. 光源と、
   前記光源からの光を灯具前方へ投影する投影レンズと、
   導光部材と、を有し、
   前記導光部材は、
   前記投影レンズ近傍に設けられ、前記光源から出射した光を取り込む光取り込み部と、
   前記光取り込み部から左右方向に延びて、前記光取り込み部から導光された光を外部に出射する延出部と、を備えることを特徴とする車両用前照灯。
2. 前記光源からの光を前記光取り込み部へ向けて反射させる導光部材用反射面を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
3. 前記導光部材用反射面は、前記光源からの光を前記投影レンズの光軸に沿って灯具前方へ反射させるリフレクタと一体に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用前照灯。
4. 前記光源および前記投影レンズを支持する支持部材が、傾動支点を中心として傾動可能に支持されており、
   前記導光部材は、前記光取り込み部が前記傾動支点近傍に位置した状態で移動不可能に固定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用前照灯。
5. 前記導光部材は、前記投影レンズと一体であり、
   前記光取り込み部は、前記導光部材と前記投影レンズの境界部分であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の車両用前照灯。
6. 前記光取り込み部は、前記光源からの光を前記延出部に向けて反射する反射面を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の車両用前照灯。
   

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