JP2014075271A - 車両用灯具 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡便な構成で所望の配光パターンを確保しつつ新規な見映えを創出できる車両用灯具を提供する。
【解決手段】車両用灯具10は、半導体発光素子からなる第1光源21と、第1光源21からの光を灯具前方に出射する光学部材23と、を有し、主配光パターンを形成する第1灯具ユニット20Lと、半導体発光素子からなる第2光源35aと、光学部材23の周囲の少なくとも一部に配置されて第2光源35aからの光を導光して灯具前方に出射する導光体31aと、を有する第2灯具ユニット30aと、を備え、第2灯具ユニット30aは、主配光パターンに付加されるオーバーヘッドサイン用配光パターンを形成するものである。
【選択図】図2

Description

本発明は、車両用灯具に関する。
従来、プロジェクタ型の灯具ユニット内に、すれ違いビームにおけるカットオフライン下側の領域を照射するロービーム用配光パターンを形成可能な構造と、カットオフラインの上方の道路標識(オーバーヘッドサイン)領域を照射するオーバーヘッドサイン用配光パターンを形成可能な構造と、を備えた車両用灯具が知られている(特許文献1参照)。
特開2010−108727号公報
しかし、特許文献1のように、単一の灯具ユニットに複数の機能を持たせると、リフレクタや投影レンズの構成が複雑となる。
また、近年、灯具ユニットに備わる投影レンズを非円形状に形成し、灯具ユニット点灯時に新規な見映えを創出することが要求されている。しかし、投影レンズを非円形状に形成すると、光の照射領域が狭くなり、オーバーヘッドサイン用配光パターンを形成することが難しくなる可能性がある。
そこで、本発明は、簡便な構成で所望の配光パターンを確保しつつ新規な見映えを創出できる車両用灯具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、本発明の車両用灯具は、
半導体発光素子からなる第1光源と、前記第1光源からの光を灯具前方に出射する光学部材と、を有し、主配光パターンを形成する第1灯具ユニットと、
半導体発光素子からなる第2光源と、前記光学部材の周囲の少なくとも一部に配置されて前記第2光源からの光を導光して灯具前方に出射する導光体と、を有する第2灯具ユニットと、を備え、
前記第2灯具ユニットは、前記主配光パターンに付加されるオーバーヘッドサイン用配光パターンを形成するものであることを特徴とする。
本発明によれば、前記光学部材は前記第1光源からの光を透過する投影レンズを含み、
前記投影レンズは、灯具正面視において横辺が縦辺よりも長い矩形状に形成されている構成としてもよい。
本発明によれば、前記導光体は、灯具正面視において横長形状に形成され、前記投影レンズの上部および下部の少なくとも一方に配置されている構成としてもよい。
本発明によれば、前記導光体の出射面は、前記投影レンズよりも灯具前方側に配置されている構成としてもよい。
本発明によれば、オーバーヘッドサイン用配光パターンを形成する第2灯具ユニットの導光体が第1灯具ユニットの光学部材の周囲の一部に配置されているため、第1灯具ユニットがオーバーヘッドサイン用配光パターンを形成するための複雑な構成を備えることが不要となり、灯具の組立作業性を確保することができる。
さらに、第1灯具ユニットの設計の自由度を高めつつ、第2灯具ユニットにより第1灯具ユニットの光量を補うことで所望の配光パターンを得ることができる。そのため、車両用灯具の見映え向上を図ることができる。
本発明の第1の実施形態に係る車両用灯具の構成を示す正面図である。 図1に示される車両用灯具のA−A線断面図である。 図1に示される車両用灯具に備わる投影レンズのB−B線断面図である。 図1に示される車両用灯具による配光パターンの説明図である。 本発明の第2の実施形態に係る車両用灯具の構成を示す正面図である。 図5に示される車両用灯具のC−C線断面図である。
以下、本発明に係る車両用灯具の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
図1及び図2に示すように、本発明の第1実施形態である車両用灯具10は、車両前方側が開口された形状で車体側に固定される樹脂製のランプボディ11と、ランプボディ11の開口部に取り付けられた透明樹脂製のアウターカバー12とを備えている。アウターカバー12は、ランプボディ11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11との間に灯室Sを形成する。
車両用灯具10は、ランプボディ11とアウターカバー12とで形成された灯室S内に、左右に隣接して配置されたプロジェクタ型の第1灯具ユニット20L,20Rと、第1灯具ユニット20L,20Rの近傍に配置された第2灯具ユニット30a,30bと、を備えている。
第1灯具ユニット20L,20Rのうち運転者側から見て左方の第1灯具ユニット20Lはロービーム配光パターンを形成するロービーム用灯具ユニットであり、運転者側から見て右方の第1灯具ユニット20Rは第1灯具ユニット20Lとともに点灯されてハイビーム配光パターンを形成するハイビーム用灯具ユニットである。ロービーム用灯具ユニット20Lとハイビーム用灯具ユニット20Rの構成はほぼ同一であるため、ここでは、ロービーム用灯具ユニット20Lについて説明する。
図2に示すように、ロービーム用灯具ユニット20Lは、半導体発光素子からなる第1光源21と、リフレクタ22および投影レンズ23L(光学部材の一例)と、を有し、支持部材25により支持されている。なお、ハイビーム用灯具ユニット20Rも、半導体発光素子からなる第1光源と、リフレクタと、投影レンズ23R(図1参照)と、有し、支持部材25により支持されている。支持部材25は、ベース部26と、ホルダ部27とを一体的に有している。
支持部材25のベース部26は図2において略C字状に形成された基台26aと、基台26aの上腕部から前方に突き出した第1突出部26bとを有する。基台26aは、エイミング機構13を介して、ランプボディ11に支持されている。エイミング機構13は、第1灯具ユニット20L,20Rの取付位置及び取付角度を微調整するための機構である。
支持部材25のホルダ部27は、第1光源21が搭載される平坦な上面27aと、上面27aが切り欠かれて前方に突き出した第2突出部27bとを有する。
ホルダ部27の上面27aには、発光面が光軸Ax上において上方を向くように第1光源21が搭載されている。第1光源21は、例えば1mm四方程度の大きさの発光部を有する白色発光ダイオード(LED)からなり、投影レンズ23Lの後方焦点Fよりも後方側に配置されている。
リフレクタ22は、第1光源21の上方を覆うように設けられ、第1光源21からの光を灯具前方へ光軸Ax寄りに反射させる。このリフレクタ22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22は、第一焦点が第1光源21の近傍に、第二焦点が投影レンズ23L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、第1光源21から出射した光はリフレクタ22で集光され、投影レンズ23Lに向けて反射される。
投影レンズ23Lは、樹脂(例えば、アクリル樹脂)から構成され、前面が球面、後面が平面の平凸レンズからなり、第1光源21から出射されてリフレクタ22にて反射された光を透過するものである。この投影レンズ23Lは、第1突出部26bおよび第2突出部27bに固定され、図1に示すように、灯具正面視にて横辺が縦辺よりも長い矩形状に形成されている。
ロービーム用灯具ユニット20Lにおいて、第1光源21から出射されてリフレクタ22およびホルダ部27の上面第27aにて反射された光が、投影レンズ23Lに入射される。そして、投影レンズ23Lに入射された光は、照射光L1として灯具前方に出射される。この照射光L1は、図4に示すように、車両前方の路面を照らすロービーム配光パターンP(主配光パターンの一例)を形成するものである。なお、図4に示した各配光パターンは、車両用灯具10から前方へ照射される光により灯具前方25mの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンである。ロービーム配光パターンPは、左側通行用のロービーム配光パターンであって、その上端縁に左右段違いの段付き水平カットオフラインCLを有している。
第2灯具ユニット30a,30bのうち上方の第2灯具ユニット30aは、導光体31aと、第2光源35aと、を備えている。
導光体31aは、投影レンズ23L,23Rの上方に配置され、ベース部26の第1突出部26bにより支持されている。この導光体31aは、図1に示すように、灯具正面視で横長状に形成され、第1灯具ユニット20L,20Rの並列方向に沿って配置されている。導光体31aは、内面での全反射を利用して、内部に導光された光によってその出射面32aの全体が発光するように構成されたものであり、例えば、透明アクリル樹脂などから形成することができる。なお、導光体31aの出射面32aは、投影レンズ23L,23Rよりも灯具前方側に配置されていることが好ましい。
第2光源35aは、導光体31aの入射面33aの後方に位置するように基台26aの上腕部の前端面に設けられている。この第2光源35aは、第1光源21と同様に、例えば1mm四方程度の大きさの発光部を有する白色発光ダイオード(LED)から構成されている。
図3に示すように、導光体31aの入射面33aは、上面視において、後方側から大きく切り込まれて形成された複数の凸部38aを有している。さらに、複数の凸部38aの頂部には、円弧状の切り欠き部39aが形成されている。この切り欠き部39aに対向して第2光源35aが複数設けられている。第2光源35aから出射された光L2の一部は、切り欠き部39aから入射されたのちに導光体31a内を真っ直ぐに導光されて、導光体31aの出射面32aから前方へ発光される。また、第2光源35aから出射された光L2の他の一部は、切り欠き部39aにて屈折されて複数の凸部38aの内面で反射されることにより、導光体31a内を導光されて出射面32aから前方へ発光される。このように、複数の第2光源35aから出射された光L2が導光体31a内を導光されて、導光体31aの出射面32a全体が発光するようになっている。
なお、導光体31aの出射面32aには複数の微小なステップ(図示略)が設けられていることが好ましい。このステップにより、導光体31aの出射面32a全体から発光された光L2が、例えば主配光パターンに付加されるオーバーヘッドサイン用配光パターンなどの所望の配光パターンを形成することができる。
第2灯具ユニット30a,30bのうち下方の第2灯具ユニット30bは、導光体31bと、第2光源35bと、を備えている。
導光体31bは、投影レンズ23L,23Rの下方に配置され、第2突出部27bにより支持されている。この導光体31bは、導光体31aと同様に、灯具正面視で横長状に形成され、第1灯具ユニット20L,20Rの並列方向に沿って配置されているとともに、その出射面32bは、投影レンズ23L,23Rよりも灯具前方側に配置されていることが好ましい。第2光源35bは、導光体31aの入射面33aの後方に位置するように基台26aの下腕部の前端面に設けられている。
これらの導光体31bおよび第2光源35bは、第2灯具ユニット30aに備わる導光体31aおよび第2光源35aと同様の構成・機能を有しているため詳細な説明は省略する。
図2および図3に示すように、第2光源35a,35bから出射された光L2は、それぞれ、導光体31a,31bの入射面33a,33bから導光体31a,31b内に入射される。そして、この導光体31a,31b内で導光された光L2は、水平カットオフラインCLより上方を照らすオーバーヘッドサイン照射光として導光体31a,31bの出射面32a,32bから灯具前方に出射される。このオーバーヘッドサイン照射光は、図4に示すように、水平カットオフラインCLより上方を照らすオーバーヘッドサイン用配光パターンPohsを形成するものである。オーバーヘッドサイン用配光パターンPohsは、左右に広がる形状に形成されて、水平カットオフラインCLの上方の道路標識(オーバーヘッドサイン)領域を照射する。
なお、第1光源21および第2光源35a,35bは、可視光を発する半導体発光素子であればその構成は限定されず、LEDのほか、LD(Laser Diode)や有機EL(Electro-Luminescence)等であってもよい。
以上説明したように、本実施形態の車両用灯具10によれば、図2に示すように、ロービーム用灯具ユニット20Lの第1光源21から出射されて投影レンズ23Lに入射した光L1は、ロービーム配光用の照射光に調整され、図4に示すロービーム配光パターンPを形成する。また、ハイビーム用灯具ユニット20Rの第1光源から出射されて投影レンズ23Rに入射した光は、ハイビーム配光用の照射光に調整され、不図示のハイビーム配光パターンを形成する。その一方、第2光源35a,35bから出射された光L2は、導光体31a,31bにより前方に照射されて、オーバーヘッドサイン照射光となり、図4に示すオーバーヘッドサイン照射用の配光パターンPohsを形成する。
これにより、オーバーヘッドサイン用配光パターンを形成するために、ロービーム用灯具ユニット20Lのリフレクタ22および投影レンズ23L、またはハイビーム用灯具ユニット20Rのリフレクタおよび投影レンズ23Rの構成を複雑なものとする必要がない。そのため、オーバーヘッドサイン用配光パターンPohsを簡便な構成で形成することができるとともに、車両用灯具10の組立作業性を確保することができる。
また、車両用灯具10のように、投影レンズ23L,23Rが矩形状に形成されていると、従来の円形レンズよりも上下方向における光の照射領域が狭くなってしまう可能性があるが、本実施形態においては、導光体31a,31bが灯具正面視において横長形状に形成され、投影レンズ23L,23Rの周囲の少なくとも一部(本実施形態においては、投影レンズ23L,23Rの上部および下部)に配置されている。そのため、導光体31a,31bの出射面32a,32bを投影レンズ23L,23Rの外縁形状に沿って線状の広い範囲に形成することができる。これにより、導光体31a,31bから照射される光が第1灯具ユニット20L,20Rから照射される光の光量を補うことができるとともに、車両用灯具10の被視認性を高めることができる。また、第1灯具ユニット20L,20Rおよび第2灯具ユニット30a,30bの設計の自由度が高まり、優れた意匠性を有する車両用灯具10を提供することができる。
また、車両用灯具10によれば、導光体31a,31bの出射面32a,32bが投影レンズ23L,23Rよりも灯具前方側に配置されているため、投影レンズ23L,23Rから出射された光の一部が導光体31a,31bに入射されることでオーバーヘッドサイン用配光パターンPohsを形成するための照射光の一部として利用することができる。投影レンズ23L,23Rから斜め上方に出射された光が投影レンズ23L,23Rの上方に配置された導光体31aに入射されるとき、この光は導光体31a内で導光されて導光体31aの出射面32a全体から発光される。これにより、ロービーム用灯具ユニット20Lの第1光源21およびハイビーム用灯具ユニット20Rの第1光源を点灯させたときでも、投影レンズ23L,23Rから斜め上方に出射された光が灯具前方に直接出射されることがないため、対向車のドライバに眩惑光を与えることが抑制できる。
なお、導光体31a,31bの外表面に反射膜を形成することにより、第1灯具ユニット20L,20Rから出射された光を導光体31a,31bの外表面により反射させる構成としてもよい。例えば、投影レンズ23L,23Rの上方に配置された導光体31aの外表面に反射膜を形成することにより、対向車ドライバ等へ与える眩惑光を低減させるとともに、車両前方の路面を照射するための光利用効率を向上させることができる。また、投影レンズ23L,23Rの下方に配置された導光体31bの外表面に反射膜を形成することにより、第1灯具ユニット20L,20Rから照射される光をこの外表面にて反射してオーバーヘッドサイン用配光パターンPohsを形成するための照射光の一部として利用することもできる。
また、投影レンズ23L,23Rに太陽光が入射すると、投影レンズ23L,23R内で光が集束し、この集束された光によって第1光源21の不具合や、樹脂により成形されるリフレクタ22、ホルダ部27等の樹脂部材の溶融が生じる場合がある。しかし、車両用灯具10によれば、投影レンズ23L,23Rの上方に配置された導光体31aにより、投影レンズ23L,23Rへの太陽光の入射を遮ることができる。そのため、第1光源1の不具合や、樹脂部材の溶融を防止することができる。
さらに、第2灯具ユニット30a,30bは、第1灯具ユニット20L,20Rのベース部26またはホルダ部27に一体的に支持される構成となっているため、エイミング機構13により第1灯具ユニット20L,20Rの位置が調整されるときに、第2灯具ユニット30a,30bの位置も合わせて移動させることができる。これにより、第1灯具ユニット20L,20Rの位置が調整された場合であっても第2光源35a,35bから入射される光を導光体31a,31bに適切に入射させることができる。
(第2の実施形態)
次に、図5および図6を参照し、本発明の第2の実施形態に係る車両用灯具10aについて説明する。第1の実施形態における車両用灯具10と同一または同様の構成・機能を有する要素については同一の参照番号を付与し、その説明は省略する。
車両用灯具10aの第2灯具ユニット30c,30dは、第1灯具ユニット20L,20Rの上部および下部に配置された導光体31c,31dと、導光体31c,31dの左右両端に対向して配置された第2光源35c,35dと、を有している。
図6に示すように、導光体31cは、アウターカバー12に沿って湾曲した形状を有している。第2光源35cは、ランプボディ11の開口端に固定された支持部材37を介して、導光体31cの左端に対向して配置されている。第2光源35dは、ランプボディ11の開口端に固定された支持部材37を介して、導光体31cの右後端に対向して配置されている。第2光源35c,35dから出射されて導光体31cの左右両端から入射された光が導光体31c内を導光されることにより、導光体31cの前面と後面の全体が発光するように構成されている。
導光体31aの後面側の近傍には、所定間隔を保って反射部材40が配置されている。この反射部材40の形状は、湾曲した導光体31aの長手方向の形状に対応して湾曲した形状である。また、反射部材40の材質としては、アルミニウム材の一体成形品であるが、ポリマー材等からなる基板上にアルミニウム蒸着膜等を形成しても良い。
なお、導光体31cの左右両端に第2光源35c,35dが設けられている例を説明したが、本実施形態はこの例に限られない。例えば、第2光源は、導光体31cの左右いずれか一端に設けられていてもよい。
上述した本実施形態の車両用灯具10aによれば、導光体31c,31dの左右両端または左右いずれか一端に対向して配置された第2光源35c,35dにより導光体31c,31dの全体を面発光させることができる。そのため、第1の実施形態と同様の効果を奏することができる。
また、導光体31cの後方に反射部材40が設けられているため、例えば、導光体31cの後面から後方に向かって出射された光を反射部材40により反射して導光体31cに再び入射させることで、前方へ出射する光量を増加させることができ、光利用効率を向上させることができる。
以上において本発明の実施形態の例を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものでなく、必要に応じて他の構成を採用することが可能である。
例えば、上記実施の形態ではロービームランプ機能とオーバーヘッドサイン用配光機能とを有する車両用灯具10,10aを例示して説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、標識等やフォグランプなどの各種の灯具に適用することができる。
この場合、例えば第2灯具ユニット30a〜30dをDRL(Daytime Running Lamp)、クリアランスランプあるいはターンシグナルランプなどに用いてもよい。なお、用途に応じてリフレクタ22の形状を適宜変更したり、導光体や投影レンズなどをさらに追加してもよい。
上記実施の形態では、投影レンズ23L,23Rは、それぞれ、灯具正面視にて横辺が縦辺よりも長い矩形状に形成されているが、本発明はこれに限られない。例えば、投影レンズは、灯具正面視において円形状や長円状などの形状を適宜採用してもよい。
また、導光体31a〜31dとしては、第1灯具ユニット20L,20Rの投影レンズ23L,23Rの周囲の少なくとも一部に配置されるものであれば、いかなる形状であってもよい。導光体31a〜31dの形状としては、例えば、正面視で、半円状、扇形状、矩形状あるいは多角形状などでもよく、また、板状、チューブ状、あるいは球状、またはこれらを組み合わせた形状であってもよい。
上記の実施形態においては、ロービーム用灯具ユニット20Lは、第1光源21と、リフレクタ22と、投影レンズ23Lとを備えるいわゆるプロジェクタ型の灯具ユニットであるが、本発明はこの例に限られない。例えば、第1光源21をその発光面が投影レンズ23Lに対向させた状態で投影レンズ23Lの後方焦点付近に配置して、第1光源21から出射される光を投影レンズ23Lに直接入射させる直射型の灯具ユニットとして構成してもよい。ハイビーム用灯具ユニット20Rについても同様である。この構成によれば、ロービーム用灯具ユニット20Lおよびハイビーム用灯具ユニット20R内にリフレクタ22を設ける必要がないため、上記の実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、車両用灯具10,10aをコンパクトに構成することができる。
また、ロービーム用灯具ユニット20Lおよびハイビーム用灯具ユニット20Rを、光軸上に配置された光源と、光軸を中心とし、かつ光源近傍に焦点を有する回転放物面を基準面として形成されたリフレクタと、をそれぞれ備え、光源からの光をリフレクタにより前方へ向けて平行光として反射させて灯具前方へ照射するように構成されている、いわゆるパラボラ型の灯具ユニットとして構成してもよい。この構成によれば、第1灯具ユニット20L,20R内に投影レンズ23L,23Rを設ける必要がないため、上記の実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、車両用灯具10,10aをコンパクトに構成することができる。
10:車両用灯具、11:ランプボディ、12:アウターカバー、20L:ロービーム用灯具ユニット(第1灯具ユニット)、20R:ハイビーム用灯具ユニット(第1灯具ユニット)、21:第1光源、22:リフレクタ、23L,23R:投影レンズ、30a,30b:第2灯具ユニット、31a,31b:導光体、35a,35b:第2光源

Claims (4)

  1. 半導体発光素子からなる第1光源と、前記第1光源からの光を灯具前方に出射する光学部材と、を有し、主配光パターンを形成する第1灯具ユニットと、
    半導体発光素子からなる第2光源と、前記光学部材の周囲の少なくとも一部に配置されて前記第2光源からの光を導光して灯具前方に出射する導光体と、を有する第2灯具ユニットと、を備え、
    前記第2灯具ユニットは、前記主配光パターンに付加されるオーバーヘッドサイン用配光パターンを形成するものである、車両用灯具。
  2. 前記光学部材は前記第1光源からの光を透過する投影レンズを含み、
    前記投影レンズは、灯具正面視において横辺が縦辺よりも長い矩形状に形成されている、請求項1に記載の車両用灯具。
  3. 前記導光体は、灯具正面視において横長形状に形成され、前記投影レンズの上部および下部の少なくとも一方に配置されている、請求項2に記載の車両用灯具。
  4. 前記導光体の出射面は、前記投影レンズよりも灯具前方側に配置されている、請求項2または3に記載の車両用灯具。
JP2012222041A 2012-10-04 2012-10-04 車両用灯具 Pending JP2014075271A (ja)

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