JP2014116198A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】灯具の被視認性を向上させつつ、灯具前方を照射することが可能な車両用灯具を提供する。
【解決手段】光源２と、光源２から発せられる光を灯具前方へ光制御する光学部材２０と、光学部材２０の前方に配置されたアウターレンズ１１と、反射鏡２１、２２とを備え、光学部材２０は、光源２から発せられる光の一部をヘッドランプ１の前方に向けて透過するとともに光源２から発せられる光の他の一部を反射鏡２１、２２に向けて反射する反射膜３１ａ、３２ａが形成された部分透過部３１，３２を有し、反射鏡２１、２２は、部分透過部３１、３２から反射された反射光をヘッドランプ１の前方へ向けて反射する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用灯具に関するものである。

従来、車両用灯具のレンズの見栄えを向上する技術として、種々の提案がなされている。例えば、レンズの内面の一部に、電球から放射された光を反射鏡の無効反射領域に向けて反射するレンズカットを形成することで、レンズの全体を光らせることができるようにした車両用前照灯が提案されている（特許文献１参照）。

実公平７−０４１０４３号公報

しかしながら、特許文献１に記載されるような車両用前照灯の構成では、反射鏡から反射されてきた反射光の一部がレンズカット部分で大きく拡散してしまう。拡散した光は、観察者（歩行者、対向車両の運転手等）に対して、ぼんやりとした単調な印象を与えてしまい、被視認性が低いものとなってしまう。また、拡散した光では、遠方まで届かないため、前方を照射する光として用いようとしても光量が不十分である。

本発明の目的は、灯具の被視認性を向上させつつ、灯具前方を照射することが可能な車両用灯具を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の車両用灯具は、光源と、前記光源から発せられる光の一部を灯具前方へ光制御する光学部材と、前記光学部材の前方に配置されたレンズと、反射鏡と、を備え、前記レンズは、同領域で、前記光源から発せられる光の一部を灯具前方に向けて透過するとともに前記光源から発せられる光の他の一部を前記反射鏡に向けて反射する反射膜が形成された部分透過部を有し、前記反射鏡は、前記部分透過部から反射された反射光を前記灯具前方へ向けて反射することを特徴とするものである。

また、本発明の車両用灯具において、前記反射膜は、蒸着により形成され、所定の透過率を有する蒸着面であることが好ましい。

また、本発明の車両用灯具において、前記反射膜は、金属蒸着された金属蒸着面に対して部分的にレーザーエッチング処理が施された面であることが好ましい。

また、本発明の車両用灯具において、前記部分透過部は、略楕円面状の自由曲面を有することが好ましい。

また、本発明の車両用灯具において、前記反射膜は、前記部分透過部の内側面に形成されていることが好ましい。

本発明の車両用灯具によれば、部分透過部に形成された反射膜によって、光源から発せられる光の一部が灯具前方に向けて透過するとともに、光源から発せられる光の他の一部が反射鏡に向けて反射され、この反射鏡によって灯具前方へ光が照射される。このため、灯具前方に透過する光によって灯具の被視認性を向上させることができるとともに、反射鏡により反射された光を灯具前方に照射することができる。

本発明の実施形態に係る車両用灯具の正面図である。 図１のＥ−Ｅ線における断面図であり、車両用灯具の第１の実施形態を示す図である。 図１のＥ−Ｅ線における断面図であり、車両用灯具の第２の実施形態を示す図である。

以下、本発明に係る車両用灯具の実施形態の一例を添付図面に基づいて説明する。

（第１の実施形態）
図１は、車両Ｍの前部（前面）に配置された車両用灯具（この形態では以下、ヘッドランプという）１の正面図を示す。ヘッドランプ１の中央部には光源２が設けられている。この形態では車両として二輪車を例にして説明する。なお、車両としては二輪車に限定されず四輪自動車に適用することも可能である。

図２は、図１のＥ−Ｅ線におけるヘッドランプ１の断面図を示す。ヘッドランプ１は、灯具前方に開口する開口部を有するランプボディ１０と、その開口部に取り付けられた透明樹脂製のアウターレンズ１１（レンズの一例）を備えている。アウターレンズ１１は、ランプボディ１０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１０と共に灯室１２を形成している。

灯室１２内には、第１反射鏡２０と、第２反射鏡２１、２２と、第１反射鏡２０の後端部に取り付けられた光源２が配置されている。

光源２は、例えば、放電バルブにより構成することができ、外管２ａの内部に設けられた発光部（フィラメント）２ｂから光を出射する。第１反射鏡２０の後端部には前後に貫通された取付孔が形成されており、光源２は第１反射鏡２０の後ろ側から取付孔に縦刺し挿入固定されている。バルブとしては、ハロゲンバルブや、ディスチャージバルブ等を用いることができる。なお、光源２としてはＬＥＤ等を採用することも可能である。また、外管２ａの前端部にはブラックトップと称される黒色の遮光膜２ｃが設けられ、フィラメント２ｂからの直射光が前方に照射されないようにされている。

第１反射鏡２０（主反射部、光学部材の一例）は、その内面が、例えば、略放物面に形成されている。第２反射鏡２１、２２（副反射部、反射鏡の一例）は、その内面が、例えば、放物面に形成されている。第２反射鏡２１、２２は、第１反射鏡２０の左右両側に連結されている。第１反射鏡２０と第２反射鏡２１、２２とは、連結部２３、２４によって連結された連続した面であり、それぞれ内面が反射面として形成されている。第１反射鏡２０と第２反射鏡２１、２２は、ランプボディ１０に対して、図示しない光軸調整機構によって傾動可能に支持されている。

第１反射鏡２０と第２反射鏡２１、２２の三つの反射部は、それぞれ光源２から出射された光を制御し反射して、反射光量を大きくすることが可能な大光量用の反射面を形成している。

アウターレンズ１１は、第１反射鏡２０と第２反射鏡２１、２２の前面を覆うように延びて配置されている。アウターレンズ１１には、ヘッドランプ１の正面視において中央部の光源２を挟んで左右略対称の位置に部分透過部３１、３２が設けられている。部分透過部３１、３２は図１に示されるように光源２を中心とした円弧状の領域に形成され、略楕円面状の自由曲面を有している。例えば、部分透過部３１、３２は、水平断面視で楕円線状や回転楕円線状に形成することができる。また、部分透過部３１、３２は、垂直断面視で放物線状に形成されている。ここでは、水平断面視を略楕円線状として、垂直断面視を放物線状として説明したが、第２反射鏡２１、２２の形状を変更することにより、水平断面視及び垂直断面視の形状を、適宜、楕円線状または放物線状とすることが可能である。

部分透過部３１、３２の内側面には、それぞれ反射膜３１ａ、３２ａが形成されている。反射膜３１ａ、３２ａは、例えば、所定の透過率を有するものであり、蒸着により形成された蒸着面によって構成することができる。具体的には、部分透過部３１、３２の内側面にハーフ蒸着を行って、光を半透過させるハーフミラーによって反射膜３１ａ、３２ａを構成することができる。蒸着面を透過する光の割合（透過光の光量）は、反射膜が有する透過率によって任意に設定することができる。

上記透過光の光量と同様に、蒸着面によって第２反射鏡２１、２２に反射する光の割合（反射光の光量）は、反射膜３１ａ、３２ａの透過率により設定することができる。
このように、反射膜３１ａ、３２ａは、同領域において、光源２から発せられた光の一部をヘッドランプ１の前方に向けて透過し、光源２から発せられる光の一部を第２反射鏡２１、２２に向けて反射するように構成されている。

なお、ハーフ蒸着を行う表面は、部分透過部３１、３２の内側の面、すなわち灯室１２側の面であることが望ましい。これにより部分透過部３１、３２で反射される光は、部分透過部３１、３２内に入らず、蒸着されている部分透過部３１、３２の内側表面で反射されるため、光の損失が少なくなる。また、蒸着の際に任意の色により蒸着するようにしてもよい。色蒸着された部分透過部３１、３２によって、周囲からの被視認性を向上させることもできる。

また、部分透過部３１、３２の反射膜３１ａ、３２ａは、例えば、透過率が実質的にゼロの金属蒸着（Al蒸着等）された金属蒸着面に対して、部分的にレーザによりエッチング処理が施された面によって構成することができる。

具体的には、部分透過部３１、３２の内側面にAl蒸着した後に、レーザーパンチングにより蒸着を部分的に剥がすことによって形成することができる。すなわち、部分透過部３１、３２の表面に部分蒸着を施すことによって形成することができる。レーザーパンチングによって蒸着を剥がした部分が光透過部分となって部分透過部３１，３２に照射された光の一部が透過される。部分透過部３１、３２を透過する光の割合（透過光の光量）は、部分透過部３１、３２の面積に対する、レーザーエッチング処理を行なった面積の割合によって任意に設定することができる。レーザーエッチングの面積は、レーザーエッチングの回数により設定することができる。

また、金属蒸着面によって第２反射鏡２１、２２に反射する光の割合（反射光の光量）は、レーザーエッチング処理を行なった面積により設定することができる。

なお、金属蒸着を行う面は、部分透過部３１、３２の外側の面であっても良い。

次に、図２を参照して光源２から出射された光の光路を、矢印を用いて模式的に説明する。なお、ここでは光源２から右半分方向に出射された光のみを表示しているが、本例では、光源２の左半分方向に出射される光についても左右対称の同様の光路になる。

光源２から出射された光のうち第１反射鏡２０で反射した光は、矢印４０で示すようにヘッドランプ１の光軸Ａｘと平行な方向、すなわちヘッドランプ１の前方に向けて照射される。

また、光源２から出射され部分透過部３１に向かって進んだ光のうちの他の一部の光は、部分透過部３１の反射膜３１ａによって反射された後に、第２反射鏡２１の第２焦点Ｘを通過して、さらに第２反射鏡２１によって反射され、矢印４３、４４に示すようにヘッドランプ１の光軸Ａｘと平行な方向、すなわちヘッドランプ１の前方に向けて出射される。

このように、第１反射鏡２０の反射光をヘッドランプ１の前方に照射するとともに、部分透過部３１の反射膜３１ａにより光源２から発せられる光の一部を第２反射鏡２１に向けて反射し、第２の反射鏡２１の反射光もヘッドランプ１の前方へ照射することができる。このため、ヘッドランプ１の前方の広い領域を大光量で照射することができる。このように、部分透過部３１の反射膜３１ａで反射しさらに第２反射鏡２１によって反射された光は、例えば、第１反射鏡２０及びアウターレンズ１１によって構成された光学系が形成する配光パターンに対して加えられ、全体の光量を増加させる補助的な光として利用することができる。具体的には、第２反射鏡２１によって反射された光は、第２反射鏡２１の向きによってハイビームのホットゾーンの光量アップ、左右拡散光の追加、オーバーヘッドサインの追加等に利用することができる。なお、部分透過部３１で反射して第２反射鏡２１へ向かう光は、光源２からの直射光の他に、第１反射鏡２０で反射した光としても良い。

また、光源２から放出された光のうち部分透過部３１に向かって進んだ光は、その一部の光が部分透過部３１の部分透過部の反射膜３１ａを透過して、矢印４１、４２に示すようにヘッドランプ１の前方に向けて拡散（放出）される。この矢印４１、４２によって示される光により、所定の透過率を有した有色反射膜、あるいはレーザーエッチング処理による模様を介して、ヘッドランプ１の被視認性を向上させることができる。

また、レーザーエッチング処理を施すエッチング形状は任意に設定することができる。例えば、円形、星型、マーク等の模様にレーザーエッチング処理を施すようにしてもよい。これらの模様部分から部分透過部３１、３２を透過した光は、ヘッドランプ１の前方へ拡散して出射される加飾模様光として視認させることができる。このように、部分透過部３１、３２を加飾部として利用することができるため、被視認性が高い灯具のデザイン設計を行うことができる。

また、部分透過部３１、３２を略楕円面状の自由曲面（楕円放物面又は回転楕円面、または水平断面が楕円で垂直断面が放物線の曲面）にしたことにより、反射膜３１ａ、３２ａにおける透過光および反射光の光の方向（配光）を良好に調整することができる。

また、反射膜３１ａ、３２ａを部分透過部３１、３２の内側面に形成したことにより、反射光が部分透過部３１、３２内に入らず、部分透過部３１、３２の内面（内側の表面）で反射されるため、部分透過部３１、３２内に入ってレンズ外側の表面で反射する場合と比べて、光の損失（ロス）を少なくすることができる。また、反射膜３１ａ、３２ａの損傷を防ぐことができる。

なお、図２には第１反射鏡２０を備えた形態を示したが、光源２とアウターレンズ１１との間に、光源２が後方焦点位置となるように投影レンズ（光学部材の一例）を設けてもよい。その場合でも、光源２からの光を投影レンズを通して前方に略平行光として照射することができる。光学部材の例としては、第１反射鏡、投影レンズの他、インナーレンズとしても良い。インナーレンズにより、部分透過部へ向かう光を生成することもできる。

（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態に係るヘッドランプ１Ａの図１におけるＥ−Ｅ線の断面図を示す。

第２の実施形態に係るヘッドランプ１Ａは、反射膜５１ａ、５２ａを有した部分透過部５１、５２がインナーレンズ（アウターレンズ１１とは別体のレンズ）として設けられている点で、アウターレンズ１１の一部分に設けられている第１の実施形態と相違している。以下、第２の実施形態について説明するが、第１の実施形態と同一または同様の部分には同一の符号を付すものとしその説明を適宜省略する。

アウターレンズ１１の内側、すなわち灯室１２内には、ヘッドランプ１Ａの正面視において中央部の光源２を挟んで左右略対称の位置に部分透過部５１、５２が設けられている。部分透過部５１、５２は図１に示されるように光源２を中心とした円弧状の領域に形成され、水平断面視で楕円線状に形成されている。

部分透過部５１、５２は、図２を参照して説明した部分透過部３１，３２と同様の構成および機能を有する。このように、インナーレンズとして部分透過部を構成する例であっても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。

次に、上記第１および第２の実施形態で、部分透過部３１、３２および５１、５２を設ける領域の一例について説明する。

前述したように、部分透過部３１、３２および５１、５２は、光源２から発せられた光のうち直射光を、ヘッドランプ１、１Ａの前方に向けて透過するとともに、第２反射鏡２１、２２の第２焦点Ｘを通過するように第２反射鏡２１、２２に向けて反射させる。したがって、光源２からの直射光を有効に使用するために、部分透過部３１、３２および５１、５２が設けられる位置は、光源２の直射光が到達しうる位置が望ましい。

図２及び図３に示すように、光源２は、外管２ａの内部にヘッドランプ１、１Ａの光軸Ａｘ方向に配置されたフィラメント２ｂから光を出射する。また、光源２の先端には、フィラメント２ｂから直接前方に光が放出されないようにするブラックトップ２ｃが設けられている。したがって、光源２から発せられる直射光は、フィラメント２ｂの後端部とブラックトップ２ｃの後端部とを結んだ線（矢印線７０、７２）の方向から、フィラメント２ｂの前端部と第１、第２反射鏡２０、２１、２２の連結部２３、２４とを結んだ線（矢印線７１、７３）の方向までの間の領域に到達し得る。

よって、第１の実施形態においてアウターレンズ１１の一部分に設ける部分透過部３１、３２、および第２の実施形態において灯室１２内に設ける部分透過部５１、５２は、矢印線７０と矢印線７１、および矢印線７２と矢印線７３によって決定される角度θ内の領域に設けることが望ましい。例えば、部分透過部３１、３２および５１、５２を第１反射鏡２０の外周縁部に沿って配置する、すなわち図１に示されるように、ヘッドランプ１、１Ａの正面視において光源２を中心とした円弧状に配置するようにしても良い。

本発明は上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

１，１Ａ：車両用灯具（ヘッドランプ）、２：光源、２ｂ：発光部（フィラメント）、１１：アウターレンズ、１２：灯室、２０：第１反射鏡、２１，２２：第２反射鏡、３１，３２，５１，５２：部分透過部、３１ａ，３２ａ，５１ａ，５２ａ：反射膜

Claims (5)

1. 光源と、
   前記光源から発せられる光の一部を灯具前方へ光制御する光学部材と、
   前記光学部材の前方に配置されたレンズと、
   反射鏡と、
   を備え、
   前記レンズは、同領域で、前記光源から発せられる光の一部を灯具前方に向けて透過するとともに前記光源から発せられる光の他の一部を前記反射鏡に向けて反射する反射膜が形成された部分透過部を有し、
   前記反射鏡は、前記部分透過部から反射された反射光を前記灯具前方へ向けて反射することを特徴とする車両用灯具。
2. 前記反射膜は、蒸着により形成され、所定の透過率を有する蒸着面であることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記反射膜は、金属蒸着された金属蒸着面に対して部分的にレーザーエッチング処理が施された面であることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
4. 前記部分透過部は、略楕円面状の自由曲面を有す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灯具。
5. 前記反射膜は、前記部分透過部の内側面に形成されてい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灯具。

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