JP2014029772A

JP2014029772A - 車両用前照灯

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Publication number: JP2014029772A
Application number: JP2012169252A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Tajima; 剛彦田島; Akinori Matsumoto; 昭則松本
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2014-02-13
Anticipated expiration: 2032-07-31
Also published as: CN103574462A; US20140036524A1; EP2693110A2; US9028118B2; JP5977111B2; EP2693110A3

Abstract

【課題】部品点数が少なく、かつ、自然な見え方のオーバーヘッドサイン照射光を形成可能な車両用前照灯を提供する。
【解決手段】投影レンズ１１と光源１２の間に配置され、リフレクタ１３からの光の一部を遮蔽して前方配光パターンを形成する第一シェード１４と、投影レンズ１１の後方焦点Ｆ2の近傍に位置し、前方配光パターンのカットオフラインを形成する位置に前端部を配置させこの前端部から後ろ斜め下方に延びる第二シェード１５を備え、第二シェード１５にはリフレクタ１３からの光を投影レンズ１１に反射させてオーバーヘッドサイン配光パターンの一部を形成するＯＨＳ反射面１５ｃを設け、ＯＨＳ反射面１５ｃにオーバーヘッドサイン配光パターンのうち対向車ドライバーのアイポイントを周囲より暗くする暗部形成部１５ｄを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用前照灯に関する。

車両の走行時に、車両前方の上方に位置する標識（オーバーヘッドサイン）等を照射するオーバーヘッドサイン配光パターンを形成可能な車両用前照灯として、例えば、特許文献１のものが知られている。

特許第４５７９１５４号公報

ところで、このようなオーバーヘッドサイン配光パターンにおいて、対向車ドライバーの目に明るい光を照射しないように（グレアを防止するために）、アイポイントとよばれる特定の領域の照度が下げられている。特許文献１に記載の車両用前照灯では、付加遮光部の先端部によってこのアイポイントに到達する光の一部を遮り、アイポイントの照度を下げている。

ところが、この付加遮光部の先端部は投影レンズの後方焦点近傍に配置されているため、付加遮光部の輪郭が灯具前方に明瞭に投影されてしまい、不自然な配光パターンが形成されてしまう。また、付加遮光部の先端部を支持する部材によって遮光された暗部も灯具前方に投影されてしまい、不自然な配光パターンが形成されてしまう。さらには、この付加遮光部は、ロービーム配光パターンを形成するシェードおよび明暗境界形成板と別部材として形成されるため、灯具の部品点数が多くなっていた。

そこで本発明は、部品点数が少なく、自然な見え方のオーバーヘッドサインを形成可能な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、
投影レンズと、
前記投影レンズの後方焦点よりも後方に配置された光源と、
前記光源からの光を前方に向けて反射するリフレクタと、を備え、
前方配光パターンを形成する車両用前照灯において、
前記投影レンズの後方焦点の近傍に位置して前記前方配光パターンのカットオフラインを形成する前端部を有し、前記前端部から後ろ斜め下方に延びる板状のシェードを備え、
前記シェードの下面には、前記リフレクタからの光を前記投影レンズに向けて反射させてオーバーヘッドサイン配光パターンの一部を形成するオーバーヘッドサイン反射面が設けられており、
前記オーバーヘッドサイン反射面には、前記オーバーヘッドサイン配光パターンのうち、対向車ドライバーのアイポイントを前記アイポイントの周囲より暗くする暗部形成部が形成されていることを特徴とする。

上記本発明の車両用前照灯において、
前記暗部形成部は、前記投影レンズの後方焦点から後方に離間した位置に形成されていてもよい。
また、前記暗部形成部は、下方に突出する凸部であってもよい。
さらに、前記暗部形成部は、前後方向に細長く延びる形状であってもよい。
さらに、前記暗部形成部は、前記リフレクタからの光を拡散又は吸収することにより前記アイポイントを前記アイポイントの周囲より暗くしてもよい。

本発明によれば、オーバーヘッドサイン配光パターンを形成するオーバーヘッドサイン反射面上に対向車ドライバーのアイポイントを暗くする暗部形成部を形成したので、部品点数の少ない車両用前照灯でアイポイントが暗くされたオーバーヘッドサイン配光パターンを形成可能な車両用前照灯を提供できる。また、オーバーヘッドサイン配光パターン上に暗部形成部以外の部材による暗部が投影されないので、違和感のない自然な見え方のオーバーヘッドサイン配光パターンを形成することができる。

本発明の実施形態に係る車両用前照灯の断面図である。第一シェードおよび第二シェードの分解斜視図である。第二シェードの底面図である。車両用前照灯の前方配光パターンを示す図である。第一シェードおよび第二シェード近傍の光の経路を説明するための模式図である。

以下、本発明に係る車両用前照灯の実施形態の一例を添付図面に基づいて説明する。

図１は、車両用前照灯１の断面図を示す。車両用前照灯１は、灯具前方に開口する開口部を有するランプボディ２と、その開口部に取り付けられた透明樹脂製のカバー（アウターカバー）３を備えている。アウターカバー３は、ランプボディ２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２と共に灯室４を形成している。なお、以下の説明では、図１に示す矢印Ｘの方向を前方、矢印Ｙの方向を上方という。

灯室４内には、灯具ユニット５が配置されている。灯具ユニット５は、エイミング機構６を介して、ランプボディ２に支持されている。エイミング機構６によって、灯具ユニット５はその光軸Ａｘの向きを調節可能とされている。

灯具ユニット５は、車両前後方向に延びる光軸Ａｘを有した投影レンズ１１と、この投影レンズ１１の後方焦点Ｆ２よりも後方に配置された光源１２と、この光源１２からの光を前方に向けて光軸Ａｘ寄りに反射させるリフレクタ１３と、光源１２と投影レンズ１１との間に配置される第一シェード１４および第二シェード１５を備えている。

光源１２は、例えばフィラメントバルブ１６の発光部（フィラメント）である。本実施形態では、フィラメントバルブ１６はその長軸が光軸Ａｘに沿うように配置されている。またフィラメントバルブ１６は、光源１２が車両前後方向に延びる光軸Ａｘ上に位置するようにリフレクタ１３に取り付けられている。なお、光源１２としては、ディスチャージバルブやＬＥＤ、有機ＥＬなどを採用することができる。

リフレクタ１３は、第一反射面１３ａと、第一反射面１３ａの外周の一部に設けられた第二反射面１３ｂとを有している。第一反射面１３ａは、光軸Ａｘを中心軸とする略回転楕円面形状とされている。第一反射面１３ａは、第一焦点Ｆ１が光源１２と略一致され、第二焦点が後述する投影レンズ１１の後方焦点Ｆ２と略一致されている。これにより、第一反射面１３ａは、光源１２からの光を前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させる。

第二反射面１３ｂは、第一反射面１３ａの外周の下部に設けられている。第二反射面１３ｂは、光源１２からの光を後述するＯＨＳ反射面１５ｃまたは第二開口２２へ向けて反射させる。

投影レンズ１１は、レンズホルダ１７を介してリフレクタ１３の前端部に固定されている。投影レンズ１１は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸レンズである。投影レンズ１１は、上述したようにその後方焦点Ｆ２が、リフレクタ１３の第一反射面１３ａの第二焦点と略一致するように配置されている。

なお、レンズホルダ１７は、リフレクタ１３の前端開口部から前方へ向けて延びる筒状部材である。レンズホルダ１７は、その後端部でリフレクタ１３にネジ止めされている。

第一シェード１４および第二シェード１５は、金属板に打ち抜き加工および曲げ加工を施して形成されたものである。第一シェード１４は、レンズホルダ１７とリフレクタ１３の間に、光軸Ａｘに対して垂直に延びるように固定されている。また、第一シェード１４は、光軸Ａｘの前後方向において、第一反射面１３ａの第二焦点（投影レンズ１１の後方焦点）Ｆ２と略一致する位置に配置されている。

図２は第一シェード１４および第二シェード１５の分解斜視図であり、図３は第二シェード１５の底面図である。
図２に示すように第一シェード１４には、横長の第一開口２１と、第一開口２１より幅狭の第二開口２２とが設けられている。リフレクタ１３からの反射光はこの第一開口２１および第二開口２２を通過し、投影レンズ１１を介して灯具前方に照射される。

第二シェード１５は、後方へ向けて斜め下方へ延びる板状（舌状）の本体部１５ａと、この本体部１５ａの両側に延びた取付部１５ｂとを備えている。この取付部１５ｂが第一シェード１４の背面に溶接され、第二シェード１５は第一シェード１４に固定されている。

第二シェード１５の前端部１５ｅは、光軸Ａｘの後方から見て右側が左側よりも高くなった段違い形状とされている。第二シェード１５は、この前端部１５ｅが第一シェード１４の第一開口２１および第二開口２２の境界に沿うように、第一シェード１４に取り付けられている。また、この前端部１５ｅは、投影レンズ１１の後方焦点Ｆ２近傍となる位置に配置されている。

本体部１５ａの下面は、反射面処理が施され、後述するようにオーバーヘッドサイン配光パターン（以降、ＯＨＳ配光パターンと略して呼ぶ）の一部を形成するＯＨＳ反射面１５ｃとされている。また、このＯＨＳ反射面１５ｃの一部には、後に詳述する暗部形成部１５ｄが設けられている。

次に、前方配光パターンとしてのロービーム配光パターンＰＬについて説明する。図１に示したように、光源１２から出射しリフレクタ１３の第一反射面１３ａで反射された光Ｌ１は、第一シェード１４の第一開口２１を通過し、図４に示したロービーム配光パターンＰＬを形成する。図４は、灯具の約２５ｍ前方に設置した仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを示している。

第一開口２１の下端には第二シェード１５の前端部１５ｅが位置している。また、この前端部１５ｅは投影レンズ１１の後方焦点Ｆ２と略一致している。このため、投影レンズ１１によって後方焦点Ｆ２近傍の像が上下左右反転されて灯具前方に投影されると、前端部１５ｅの輪郭がロービーム配光パターンＰＬの上端に位置する明瞭なカットオフラインＣＬを形成する。

なお本実施形態では、上述したように第二シェード１５の前端部１５ｅが、後方から見て右側が左側よりも高くなった段違い形状とされている。このため、カットオフラインＣＬは、図４に示したように、左側が右側よりも低い段違い形状のロービーム配光パターンＰＬが形成される。このような形状のロービーム配光パターンＰＬは、対向車が自車両の左側を通過する地域で使用される。

次にＯＨＳ配光パターンＰＯについて図５を用いて説明する。図５は、第一シェード１４および第二シェード１５近傍の光の経路を説明するための模式図である。図５に示したように、光源１２から出射しリフレクタ１３の第二反射面１３ｂで反射された光の一部Ｌ２は、直接第二開口２２を通過する。また、光源１２から出射しリフレクタ１３の第二反射面１３ｂで反射された光の他の一部Ｌ３は、ＯＨＳ反射面１５ｃで反射されて第二開口２２を通過する。なお、図５中の光線Ｌ３２は、暗部形成部１５ｄの側方（図５の断面の紙面奥側）を通過し、ＯＨＳ反射面１５ｃで反射されて第二開口２２を通過する様子を示している。

第二開口２２は第一開口２１の下方に設けられているため、このような光Ｌ２，Ｌ３が投影レンズ１１で投影されると、図４に示したように、ロービーム配光パターンＰＬの上方に位置するＯＨＳ配光パターンＰＯが形成される。これにより、ロービーム配光パターンＰＬでは照射されない、上方に位置する標識等をＯＨＳ配光パターンＰＯで照射することができる。

なお、第二反射面１３ｂの面積は第一反射面１３ａの面積よりも小さく設定されている。これにより、第二開口２２を通過する光の強さは第一開口２１を通過する光の強さよりも弱く、ＯＨＳ配光パターンＰＯはロービーム配光パターンＰＬよりも照度が低くされている。

また、第二反射面１３ｂの面積は、第一反射面１３ａの面積よりも小さく設定されている。これにより、第二反射面１３ｂによる反射光の光の強さは、第一反射面１３ａによる反射光の光の強さよりも弱くされている。また、第二反射面１３ｂはその第二焦点が投影レンズ１１の後方焦点Ｆ２よりも下方にずれた位置に配置されている。これにより、第二反射面１３ｂからの反射光は光源像がぼやけた状態で拡大されて投影される。これらにより、ＯＨＳ配光パターンＰＯは、ロービーム配光パターンＰＬよりも光の強さが弱く、また、ぼやけた配光パターンとして灯具前方に形成される。

このように形成されるＯＨＳ配光パターンＰＯにおいて、対向車のドライバーにグレアを与えないために、アイポイントＰｘにはごく弱い光のみが照射されることが好ましい。このため、本実施形態に係る車両用前照灯１においては、ＯＨＳ配光パターンＰＯの一部を形成するＯＨＳ反射面１５ｃに、アイポイントＰｘをその周囲より暗くする暗部形成部１５ｄが形成されている。なお、アイポイントＰｘとは、前述した仮想スクリーン上の対向車のドライバーの目が位置する領域である。

なお、暗部形成部１５ｄは、仮に暗部形成部１５ｄを設けずに暗部形成部１５ｄの箇所が反射面だった場合に、光Ｌ３をアイポイントＰｘへ向けて反射させる位置に設けられている。暗部形成部１５ｄは、アイポイントＰｘへ向かう光を減少させることで、アイポイントＰｘをＯＨＳ配光パターンＰＯのうちのアイポイントＰｘの周囲より暗くしている。

本実施形態において、図５に示したように暗部形成部１５ｄは、ＯＨＳ反射面１５ｃに形成された下方に向かって突出する凸部である。この凸部は、例えばパンチ加工によって容易に形成することができる。また、この暗部形成部１５ｄは図２に示したように、投影レンズ１１の後方焦点から後方に離間した位置（離間距離Ｌの位置）に設けられていることが好ましい。

ＯＨＳ反射面１５ｃに入射した光Ｌ３のうち、暗部形成部１５ｄに入射した光Ｌ３１は暗部形成部１５ｄの表面で灯具の左右方向に拡散され、暗部形成部１５ｄに入射した光のほとんどが第二開口２２を通過しない。これにより、対向車のドライバーのアイポイントＰｘに向かう光を減少させて、アイポイントＰｘをＯＨＳ配光パターンＰＯにおけるアイポイントＰｘの周囲より暗くすることができる。

以上のような本実施形態の車両用前照灯１によれば、アイポイントＰｘをその周囲より暗くする暗部形成部１５ｄが、第二シェード１５のＯＨＳ反射面１５ｃ上に設けられている。これにより、特許文献１のように暗部形成部１５ｄを支持する部材が不要となる。したがって、少ない部品点数でＯＨＳ配光パターンＰＯを形成可能な車両用前照灯１を提供することができる。

また、暗部形成部１５ｄが反射面１５ｃに一体として形成されており、特許文献１のように暗部形成部１５ｄを支持する部材が不要である。したがって、暗部形成部を支持するような部材の影が灯具前方に投影されることはない。したがって、灯具前方にはロービーム配光パターンＰＬと、アイポイントＰｘが暗くされたＯＨＳ配光パターンＰＯのみが形成される。これにより、ユーザにとって違和感のない自然な見え方の配光パターンを形成することができる。

また、この暗部形成部１５ｄの前端は投影レンズ１１の後方焦点Ｆ２から後方に離間した位置に形成されている。このため、暗部形成部１５ｄの輪郭の影が明瞭に灯具前方に投影されることがない。つまり、明暗の境界がぼやけて灯具前方に投影されるため、アイポイントＰｘの暗部が不自然に目立つことがない。したがって、ユーザにとって違和感のない自然な見え方のＯＨＳ配光パターンＰＯを形成できる。

また、本実施形態のように暗部形成部１５ｄとして凸部を形成する場合には、第二シェード１５のプレス加工時に同時に暗部形成部１５ｄを形成できるので、加工が容易である。したがって、特別な工程を用意することなく暗部形成部１５ｄを形成できるので、低コストでＯＨＳ配光パターンＰＯを形成可能な車両用前照灯１を提供することができる。

なお、本発明の車両用前照灯１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、上述の実施形態では暗部形成部１５ｄを凸部とした例を挙げて説明したが、本発明はこれに限られない。例えば暗部形成部１５ｄとして、ＯＨＳ反射面１５ｃ上に形成した凹部、連続する凹凸部を形成してもよい。あるいは暗部形成部１５ｄを、ＯＨＳ反射面１５ｃの一部にシボ加工を施したり、表面粗し加工を施して形成してもよい。

これらの場合には、暗部形成部１５ｄはアイポイントＰｘ以外の方向に光を拡散させることにより、アイポイントＰｘを暗くしている。暗部形成部１５ｄで光を拡散させてアイポイントＰｘを暗くすると、アイポイントＰｘの周囲に向けて徐々に暗くすることができ、自然な見え方のＯＨＳ配光パターンＰＯを容易に形成することができる。

また、暗部形成部１５ｄとして、吸光度の高い塗料を塗布したり印刷する、あるいはレーザーマークを付けてＯＨＳ反射面１５ｃの一部を焼き焦がして形成してもよい。この場合には、暗部形成部１５ｄは、光を吸収することによってアイポイントを暗くしている。この場合にも、暗部形成部１５ｄを簡単に形成することができる。

上述の実施形態では、フィラメントバルブ１６の前後方向に延びるフィラメント形状に合わせて、暗部形成部１５ｄの形状を前後方向に細長く延びる形状とした。これにより、光源１２からアイポイントＰｘへ向かう光を効率よく拡散することができ、効率よくアイポイントＰｘを暗くすることができる。なお、暗部形成部１５ｄは、光源１２の形状に合わせて様々な形状としてもよい。例えば、光源として横方向に複数のＬＥＤが配列されたアレイＬＥＤを用いた場合には、暗部形成部１５ｄも横方向に延びる形状に形成することができる。

上述の実施形態では、対向車が自車両の左側を通過する地域で使用されるロービーム配光パターンを形成可能な車両用前照灯１を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限られない。第二シェード１５の前端部１５ｅの形状を変更することにより、対向車が自車両の右側を通過する地域で使用されるロービーム配光パターンなど、前方配光パターンとして多様な配光パターンを形成する車両用前照灯１を構成することができる。

また、上述の実施形態では、前方配光パターンとしてのロービーム配光パターンＰＬと、ＯＨＳ配光パターンＰＯとを形成する車両用前照灯１を例に挙げて説明したが、本発明はこの例に限られない。例えば、前方配光パターンとしてカットオフラインを有するフォグランプ配光パターンと、ＯＨＳ配光パターンＰＯとを形成する車両用前照灯に本発明を適用しても良い。

１：車両用前照灯、２：ランプボディ、３：アウターカバー、４：灯室、５：灯具ユニット、１１：投影レンズ、１２：光源、１３：リフレクタ、１３ａ：第一反射面、１３ｂ：第二反射面、１４：第一シェード、１５：第二シェード、１５ａ：本体部、１５ｂ：取付部、１５ｃ：ＯＨＳ用反射面、１５ｄ：暗部形成部、１５ｅ：前端部、２１：第一開口、２２：第二開口

Claims

投影レンズと、
前記投影レンズの後方焦点よりも後方に配置された光源と、
前記光源からの光を前方に向けて反射するリフレクタと、を備え、
前方配光パターンを形成する車両用前照灯において、
前記投影レンズの後方焦点の近傍に位置して前記前方配光パターンのカットオフラインを形成する前端部を有し、前記前端部から後ろ斜め下方に延びる板状のシェードを備え、
前記シェードの下面には、前記リフレクタからの光を前記投影レンズに向けて反射させてオーバーヘッドサイン配光パターンの一部を形成するオーバーヘッドサイン反射面が設けられており、
前記オーバーヘッドサイン反射面には、前記オーバーヘッドサイン配光パターンのうち、対向車ドライバーのアイポイントを前記アイポイントの周囲より暗くする暗部形成部が形成されていることを特徴とする車両用前照灯。
前記暗部形成部は、前記投影レンズの後方焦点から後方に離間した位置に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。
前記暗部形成部は、下方に突出する凸部であ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。
前記暗部形成部は、前後方向に細長く延びる形状であ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。
前記暗部形成部は、前記リフレクタからの光を拡散又は吸収することにより前記アイポイントを前記アイポイントの周囲より暗くす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。