JP2014010959A - 車両用前照灯 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の車両用前照灯では、リフレクタの上面視の外形形状が凹凸形状となり、見栄え上好ましくない。
【解決手段】この発明は、半導体型光源２と、リフレクタ３と、を備える。リフレクタ３は、縁から反射面３０の光反射方向に延設される立壁３１を無くした構造である。左側のリフレクタ３Ｌの正面視の外形形状と右側のリフレクタ３Ｒの正面視の外形形状とは、左右対称である。リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の上面視の外形形状が連続するように、リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の縁には、鉛直端面３４、３６が鉛直方向に設けられている。この結果、この発明は、リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の上面視の外形形状が連続形状となり、見栄えが向上される。
【選択図】 図３

Description

この発明は、半導体型光源とリフレクタとを備える車両用前照灯に関するものである。

この種の車両用前照灯は、従来からある（たとえば、特許文献１）。以下、従来の車両用前照灯について説明する。従来の車両用前照灯は、発光モジュールと、反射面を有するリフレクタと、を備えるものである。発光モジュールからの光は、反射面で反射されて、所定の配光パターンで車両の前方に照射される。

特開２０１１−２３８５１１号公報

かかる車両用前照灯においては、リフレクタの縁に立壁を反射面の光反射方向に延設するものがある。立壁の内面は、反射面と同じアルミ蒸着などの面処理が反射面の面処理工程と同時に施されているので、発光モジュールからの光を反射させる。しかしながら、立壁の内面は、反射面のように所定の配光パターンを形成する光学設計がなされていない。このために、発光モジュールからの光が立壁の内面に入射すると、立壁の内面から光学設計されていない反射光が車両の前方に反射される。そこで、従来の車両用前照灯は、リフレクタの構造（形状）を、縁の立壁を無くした構造（形状）とするものである。

ところが、従来の車両用前照灯においては、リフレクタの縁の立壁をただ単に無くすと、リフレクタの上面視の外形形状（外形線、輪郭）が凹凸形状となり、見栄え上好ましくない。

この発明が解決しようとする課題は、従来の車両用前照灯では、リフレクタの縁の立壁をただ単に無くすと、リフレクタの上面視の外形形状が凹凸形状となり、見栄え上好ましくないという点にある。

この発明（請求項１にかかる発明）は、半導体型光源と、リフレクタと、を備え、リフレクタには、半導体型光源からの光を所定の配光パターンで車両の前方に反射させる反射面が設けられていて、リフレクタが、縁から反射面の光反射方向に延設される立壁を無くした構造であり、車両の前部の左側に搭載される左側のリフレクタの正面視の外形形状と、車両の前部の右側に搭載される右側のリフレクタの正面視の外形形状とが、左右対称であり、リフレクタの上面視の外形形状が連続するように、リフレクタの縁には、鉛直端面が鉛直方向に設けられている、ことを特徴とする。

この発明（請求項２にかかる発明）は、鉛直端面が、左側のリフレクタの上面視の外形形状と右側のリフレクタの上面視の外形形状とが左右対称である自由曲線に沿って、設けられている、ことを特徴とする。

この発明（請求項３にかかる発明）は、鉛直端面が、左側のリフレクタの上面視の外形形状と右側のリフレクタの上面視の外形形状とが左右非対称である自由曲線に沿って、設けられている、ことを特徴とする。

この発明の車両用前照灯は、リフレクタの縁に設けた鉛直端面により、リフレクタの構造が縁の立壁を無くした構造であっても、リフレクタの上面視の外形形状を連続形状とすることができるので、見栄えを向上させることができる。

図１は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態１を示し、車両の前部の左右両側に搭載されている状態の平面図である。 図２は、半導体型光源およびリフレクタを示す縦断面図（垂直断面図）である。 図３は、図２におけるＩＩＩ部の拡大断面図である。 図４は、左右対称である左右のリフレクタの正面視を示す正面図である。 図５は、縁に凹凸が形成されている左右のリフレクタの上面視を示す平面図である。 図６は、縁を左右対称にカットした左右のリフレクタの上面視を示す平面図である。 図７は、縁を左右対称にカットした左右のリフレクタの正面視を示す正面図である。 図８は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態２を示し、縁を左右非対称にカットした左右のリフレクタの上面視を示す平面図である。 図９は、縁を左右非対称にカットした左右のリフレクタの正面視を示す正面図である。

以下、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態（実施例）の２例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。この明細書において、前、後、上、下、左、右は、この発明にかかる車両用前照灯を車両に装備した際の前、後、上、下、左、右である。

（実施形態１の構成の説明）
図１〜図７は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態１を示す。以下、この実施形態１における車両用前照灯１Ｌ、１Ｒの構成について説明する。この実施形態１の車両用前照灯１Ｌ、１Ｒは、たとえば、ロービーム用配光パターンを車両Ｃの前方に照射するヘッドランプである。

（車両用前照灯１Ｌ、１Ｒの説明）
前記車両用前照灯１Ｌ、１Ｒは、図１、図２に示すように、前記車両Ｃの前部の左右両側に搭載されている。前記車両用前照灯１Ｌ、１Ｒは、ランプハウジング（図示せず）と、ランプレンズ（図示せず）と、半導体型光源２と、リフレクタ３と、ヒートシンク部材４と、を備えるものである。

前記半導体型光源２、前記リフレクタ３、前記ヒートシンク部材４は、ランプユニットを構成する。前記ランプハウジングおよび前記ランプレンズは、灯室（図示せず）を区画する。前記ランプユニット２、３、４は、前記灯室内に配置されていて、かつ、上下方向用光軸調整機構（図示せず）および左右方向用光軸調整機構（図示せず）を介して前記ランプハウジングに取り付けられている。前記灯室内には、前記ランプユニット２、３、４以外のランプユニット、たとえば、ハイビーム用ランプ、フォグランプ、ターンシグナルランプ、クリアランスランプ、デイタイムランニングランプ、コーナリングランプなどが配置されている場合がある。

（半導体型光源２の説明）
前記半導体型光源２は、図２に示すように、この例では、たとえば、ＬＥＤ、ＥＬ（有機ＥＬ）などの自発光半導体型光源である。前記半導体型光源２は、発光部２０と、基板２１と、から構成されている。前記発光部２０は、前記基板２１の下面のほぼ中央に実装されている。前記基板２１は、前記ヒートシンク部材４の水平板部４０にスクリューなど（図示せず）により固定されている。

前記発光部２０は、発光チップ（ＬＥＤチップ）を封止樹脂部材で封止したパッケージ（ＬＥＤパッケージ）からなる。前記発光部２０の発光チップは、平面矩形形状（平面長方形状）をなす。すなわち、複数個たとえば４個の正方形の発光チップを配列してなるものである。なお、１個の長方形の発光チップ、あるいは、１個の正方形の発光チップ、を使用しても良い。また、発光チップを１列にもしくは複数列配列配置してなるものを使用しても良い。前記発光部２０の発光チップの下側の面（下面）は、発光面をなす。前記発光部２０の発光面は、下側に向いている。

（リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の説明）
前記リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）は、図２〜図７に示すように、回転放物線（回転放物面）の一部の形状、すなわち、上部と前部とを除いた下部と後部と左右両側部とからなる形状をなす。前記リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）は、前記半導体型光源２もしくは前記ヒートシンク部材４にスクリューなど（図示せず）により固定されている。

前記リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の内面には、反射面３０が設けられている。前記反射面３０は、下側に向いている前記発光部２０の発光面と対向する。前記反射面３０は、パラボラ系の自由曲面からなる反射面である。この結果、前記反射面３０は、基準焦点Ｆおよび基準光軸（図示せず）を有する。前記反射面３０の前記基準焦点Ｆは、前記半導体型光源２の発光面の中心Ｏにもしくはその近傍に位置する。前記反射面３０の前記基準光軸は、前記半導体型光源２の発光面の中心Ｏをもしくはその近傍を通る。

前記反射面３０は、前記半導体型光源２からの光を、図２中の実線矢印に示すように、斜めカットオフラインと水平カットオフラインとエルボー点（斜めカットオフラインと水平カットオフラインとの交点もしくはその近傍の点）とを有するロービーム用配光パターン（図示せず）として、前記車両Ｃの前方に反射させる自由曲面の反射面である。

前記車両Ｃの左側に搭載される左側の前記車両用前照灯１Ｌの前記リフレクタ３Ｌの前記反射面３０と、前記車両Ｃの右側に搭載される右側の前記車両用前照灯１Ｒの前記リフレクタ３Ｒの前記反射面３０とは、それぞれ、複数のセグメントに分割されている。この例では、左右に１２個に分割されていて、かつ、中央の２個のセグメントの左右両側のセグメントが上下に２個に分割されている。各セグメントは、前記ロービーム用配光パターンの一部の配光パターンを形成するように光学設計されている。

前記ロービーム用配光パターンにおいて、走行車線側（左側走行の場合は左側、右側走行の場合は右側）の水平カットオフラインの高さが対向車線側（左側走行の場合は右側、右側走行の場合は左側）の水平カットオフラインの高さより若干高い。また、走行車線側の水平カットオフラインと対向車線側の水平カットオフラインとの間には、斜めカットオフラインが位置する。

このために、左側の前記リフレクタ３Ｌの前記反射面３０のセグメントの光学設計と、右側の前記リフレクタ３Ｒの前記反射面３０のセグメントの光学設計とは、ただ単に左右に反転されているものではない。この結果、左側の前記リフレクタ３Ｌの前記反射面３０のセグメントのパラボラ形状（放物線形）と、右側の前記リフレクタ３Ｒの前記反射面３０のセグメントのパラボラ形状（放物線形）とは、異なる。

前記リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）は、縁から前記反射面３０の光反射方向（図２中の実線矢印方向）に延設される立壁３１（図３（Ａ）中の二点鎖線参照）を無くした構造（形状）をなす。図４（Ｌ）に示す左側の前記リフレクタ３Ｌの正面視（前面視）の外形形状（外形線、輪郭）３２と、図４（Ｒ）に示す右側の前記リフレクタ３Ｒの正面視（前面視）の外形形状（外形線、輪郭）３２とは、左右対称である。すなわち、前記立壁３１は、左側の前記リフレクタ３Ｌの正面視の外形形状３２と右側の前記リフレクタ３Ｒの正面視の外形形状３２とが左右対称となるように、前記リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の縁から取り除かれている。

左側の前記リフレクタ３Ｌの正面視の外形形状３２と右側の前記リフレクタ３Ｒの正面視の外形形状３２とが左右対称となるように、前記立壁３１を縁から取り除いた前記リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）を上面視（平面視）すると、図５（Ｌ）、（Ｒ）に示すものとなる。すなわち、左側の前記リフレクタ３Ｌの上面視の下端縁の外形形状（外形線、輪郭）３３と右側の前記リフレクタ３Ｒの上面視の下端縁の外形形状（外形線、輪郭）３３とが、凹凸形状となる。これは、左側の前記リフレクタ３Ｌの前記反射面３０のセグメントのパラボラ形状と、右側の前記リフレクタ３Ｒの前記反射面３０のセグメントのパラボラ形状とが異なるためである。前記リフレクタ３Ｌ、３Ｒの上面視の下端縁の外形形状３３が凹凸形状であると、見栄え上好ましくない。

前記リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の上面視の下端縁の外形形状３３が連続するように、前記リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の縁には、鉛直端面３４が鉛直方向に設けられている。すなわち、図３（Ｂ）に示すように、前記リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の縁の先端部分３５を、鉛直方向の前記鉛直端面３４において、カットする。すると、図５（Ｌ）、（Ｒ）に示す前記リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の上面視の下端縁の凹凸形状の外形形状３３が、図６（Ｌ）、（Ｒ）に示す前記リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の上面視の下端縁の連続形状の外形形状（図３（Ｂ）に示す前記鉛直端面３４の鉛直面）となる。前記鉛直端面３４は、図６（Ｌ）、（Ｒ）に示すように、左側の前記リフレクタ３Ｌの上面視の外形形状３４と右側の前記リフレクタ３Ｒの上面視の外形形状３４とが左右対称である自由曲線５Ｌ、５Ｒ（太い実線を参照）に沿って、設けられている。前記鉛直端面３４を設ける鉛直方向とは、前記車両用前照灯１Ｌ、１Ｒを前記車両Ｃの前部の左右両側に搭載した際の、上下方向（垂直方向）であって、この例では、前記反射面３０の光反射方向に対しての鉛直方向でもある。

前記リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の上面視の下端縁の外形形状が連続するように、前記リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の縁に前記鉛直端面３４を鉛直方向に設けた前記リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）を正面視すると、図７（Ｌ）、（Ｒ）に示すものとなる。すなわち、左側の前記リフレクタ３Ｌの正面視の外形形状３２と右側の前記リフレクタ３Ｒの正面視の外形形状３２とは、左右対称である。

（ヒートシンク部材４の説明）
前記ヒートシンク部材４は、水平板部４０と、複数のフィン形状の垂直板部４１と、から構成されている。前記ヒートシンク部材４は、前記半導体型光源２において発生した熱を外部に放射させるものである。前記ヒートシンク部材４には、前記半導体型光源２や前記リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）が固定されている。

（実施形態１の作用の説明）
この実施形態１における車両用前照灯１Ｌ、１Ｒは、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。

半導体型光源２の発光部２０を点灯発光させる。すると、発光部２０から放射される光は、図２中の実線矢印に示すように、リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の反射面３０で反射される。反射面３０で反射された反射光は、所定の配光パターン、すなわち、ロービーム用配光パターンとして、車両Ｃの前方に照射される。このとき、リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の縁には、立壁３１が無いので、光学設計されていない立壁３１の内面から反射光が反射されることが無い。

（実施形態１の効果の説明）
この実施形態１における車両用前照灯１Ｌ、１Ｒは、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。

この実施形態１における車両用前照灯１Ｌ、１Ｒは、リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の縁に設けた鉛直端面３４により、リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の構造が縁の立壁３１を無くした構造であっても、図６（Ｌ）、（Ｒ）に示すように、リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の上面視の外形形状を連続形状とすることができるので、見栄えを向上させることができる。

しかも、この実施形態１における車両用前照灯１Ｌ、１Ｒは、図７（Ｌ）、（Ｒ）に示すように、左側のリフレクタ３Ｌの正面視の外形形状３２と右側のリフレクタ３Ｒの正面視の外形形状３２とが左右対称であるから、さらに、見栄えを向上させることができる。

（実施形態２の説明）
図３（Ｃ）、図８、図９は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態２を示す。以下、この実施形態２における車両用前照灯について説明する。図中、図１〜図７と同符号は、同一のものを示す。

この実施形態２における車両用前照灯は、前記の実施形態１における車両用前照灯１Ｌ、１Ｒと同様に、リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の上面視の下端縁の外形形状３３が連続するように、リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の縁には、鉛直端面３６が鉛直方向に設けられている。すなわち、図３（Ｃ）に示すように、リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の縁の先端部分３８を、鉛直方向の鉛直端面３６において、カットする。すると、図５（Ｌ）、（Ｒ）に示すリフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の上面視の下端縁の凹凸形状の外形形状３３が、図８（Ｌ）、（Ｒ）に示すリフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の上面視の下端縁の連続形状の外形形状（図３（Ｃ）に示す鉛直端面３６の鉛直面）となる。鉛直端面３６は、図８（Ｌ）、（Ｒ）に示すように、左側のリフレクタ３Ｌの上面視の外形形状３６と右側のリフレクタ３Ｒの上面視の外形形状３６とが左右非対称である自由曲線６Ｌ、６Ｒ（太い実線を参照）に沿って、設けられている。

リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の上面視の下端縁の外形形状が連続するように、リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の縁に鉛直端面３６を鉛直方向に設けたリフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）を正面視すると、図９（Ｌ）、（Ｒ）に示すものとなる。すなわち、左側のリフレクタ３Ｌの正面視の外形形状３２と右側のリフレクタ３Ｒの正面視の外形形状３２とは、左右対称である。

この実施形態２における車両用前照灯は、以上のごとき構成からなるので、前記の実施形態１における車両用前照灯１Ｌ、１Ｒと同様の作用効果を達成することができる。

特に、この実施形態２における車両用前照灯は、鉛直端面３６を、左側のリフレクタ３Ｌの上面視の外形形状３６と右側のリフレクタ３Ｒの上面視の外形形状３６とが左右非対称である自由曲線６Ｌ、６Ｒに沿って、設けるものである。このために、リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の縁の先端部分３８を鉛直端面３６においてカットする量（図３（Ｃ）参照）が、前記の実施形態１における車両用前照灯１Ｌ、１Ｒのリフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の縁の先端部分３５を鉛直端面３４においてカットする量（図３（Ｂ）参照）と比較して、少ない。

すなわち、前記の実施形態１における車両用前照灯１Ｌ、１Ｒにおいては、鉛直端面３４を、左側のリフレクタ３Ｌの上面視の外形形状３４と右側のリフレクタ３Ｒの上面視の外形形状３４とが左右対称である自由曲線５Ｌ、５Ｒに沿って、設けるので、リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の縁の先端部分３５を鉛直端面３４においてカットする量が必要以上に多くなる。これに対して、この実施形態２における車両用前照灯は、鉛直端面３６を、左側のリフレクタ３Ｌの上面視の外形形状３６と右側のリフレクタ３Ｒの上面視の外形形状３６とが左右非対称である自由曲線６Ｌ、６Ｒに沿って、設けるものであるから、リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の縁の先端部分３８を鉛直端面３６においてカットする量を最小限に抑えることができる。

このように、この実施形態２における車両用前照灯は、リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の縁の先端部分３８をカットする量を、前記の実施形態１における車両用前照灯１Ｌ、１Ｒのリフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の縁の先端部分３５をカットする量と比較して、図３（Ｃ）中のリフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の縁の先端部分３７の分少なくすることができる。この結果、リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の反射面３０の面積を、図３（Ａ）に示す反射面３０の面積とほぼ近似の面積に維持することができるので、配光性能を維持することができる。

（実施形態１、２以外の例の説明）
なお、前記の実施形態１、２においては、ロービーム用配光パターンを照射する例について説明するものである。ところが、この発明においては、ロービーム用配光パターン以外の配光パターン、たとえば、ハイビーム用配光パターンやフォグランプ用配光パターンなどを照射するものであっても良い。

また、前記の実施形態１、２においては、半導体型光源２の発光部２０の発光面が下側に向いているものである。ところが、この発明においては、半導体型光源２の発光部２０の発光面が上側、あるいは、左側、あるいは、右側などに向いているものであっても良い。この場合において、リフレクタ３（３Ｌ、３Ｒ）の反射面３０を、上側、あるいは、左側、あるいは、右側などに向いている半導体型光源２の発光部２０の発光面に、対向させる。

１Ｌ、１Ｒ 車両用前照灯
２ 半導体型光源
２０ 発光部
２１ 基板
３（３Ｌ、３Ｒ） リフレクタ
３０ 反射面
３１ 立壁
３２ 正面視の外形形状
３３ 上面視の外形形状
３４、３６ 鉛直端面
３５、３８ カットされる先端部分
３７ 残される先端部分
４ ヒートシンク部材
４０ 水平板部
４１ 垂直板部
５Ｌ、５Ｒ 左右対称の自由曲線
６Ｌ、６Ｒ 左右非対称の自由曲線
Ｃ 車両
Ｆ 基準焦点
Ｏ 中心

Claims (3)

1. 車両の前部の左右に搭載される車両用前照灯において、
   半導体型光源と、リフレクタと、を備え、
   前記リフレクタには、前記半導体型光源からの光を所定の配光パターンで車両の前方に反射させる反射面が設けられていて、
   前記リフレクタは、縁から前記反射面の光反射方向に延設される立壁を無くした構造であり、
   前記車両の前部の左側に搭載される左側の前記リフレクタの正面視の外形形状と、前記車両の前部の右側に搭載される右側の前記リフレクタの正面視の外形形状とは、左右対称であり、
   前記リフレクタの上面視の外形形状が連続するように、前記リフレクタの縁には、鉛直端面が鉛直方向に設けられている、
   ことを特徴とする車両用前照灯。
2. 前記鉛直端面は、左側の前記リフレクタの上面視の外形形状と右側の前記リフレクタの上面視の外形形状とが左右対称である自由曲線に沿って、設けられている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
3. 前記鉛直端面は、左側の前記リフレクタの上面視の外形形状と右側の前記リフレクタの上面視の外形形状とが左右非対称である自由曲線に沿って、設けられている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。

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