JP2015118833A - 可動シェードを備えた灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】 可動シェードを用いて、配光パターンの相対する二辺の位置を上下方向に変化させ、多様な配光パターンを形成する。【解決手段】 車両用前照灯２１の光源ユニット２２に、ＬＥＤアレイ２３、放熱ベース４、リフレクタ５を設ける。照明光を投射する投射レンズ６とＬＥＤアレイ２３との間に可動シェード７を配置し、アクチュエータ８で昇降する。可動シェード７は、「コ」の字形の遮光部１１と光通過部１２を備える。光通過部１２に上下一対のエッジ１３，１４を可動シェード７の移動方向から向き合うように形成し、エッジ１３，１４により配光パターンの相対する二辺を画定する。制御装置２６は、複数のＬＥＤ素子２４の点消灯とアクチュエータ８による可動シェード７の移動量とを相互に関連付けて制御する。【選択図】 図５

Description

本発明は、シェードを投射レンズの光軸と交差する方向へ移動可能に装備した灯具に関する。

この種の灯具として、従来、車両の前方にハイビーム用のパターンを形成する車両用前照灯が知られている。例えば、図９に示す車両用前照灯５１は、光源５２と投射レンズ５３との間にシェード５４とアクチュエータ５５を備え、アクチュエータ５５によってシェード５４を投射レンズ５３の光軸Ａと直交する方向へ移動するように構成されている。

なお、特許文献１には、光源にＬＥＤアレイを使用し、複数のＬＥＤの点消灯とシェードの移動とを相互に関連付けて制御して、車両前方の配光パターンを変化させる技術が記載されている。

特開２０１３−９７８８６号公報

ところが、従来の車両用前照灯５１によると、図１０（ａ）に示すように、板状のシェード５４がその上辺で照明光を遮るように形成されているので、図１０（ｂ）に示すように、配光パターンＰの上辺位置を変化させることはできても、下辺位置を変化させることができなかった。このため、光源にＬＥＤアレイを使用し、走行状態に応じた配光パターンを形成する場合に、シェードが妨げとなって、配光パターンの形状が制限されるという問題点があった。

そこで、本発明の目的は、可動シェードを用いて、配光パターンの相対する二辺の位置を変化させ、多様な配光パターンを形成できる灯具を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は次のような灯具を提供する。
（１）照明光を発生する光源と、照明光を投射する投射レンズと、投射レンズと光源との間に配置された可動シェードと、可動シェードを投射レンズの光軸と交差する方向へ移動するアクチュエータとを備え、可動シェードが投射レンズの前方に配光パターンを形成するための光通過部を含み、光通過部に一対のエッジを可動シェードの移動方向から向き合うように形成し、エッジにより配光パターンの相対する二辺を画定することを特徴とする灯具。

（２）光源が複数の半導体発光素子を含み、複数の半導体発光素子が投射レンズの光軸と交差しかつ可動シェードの移動方向と交差する方向に配列され、半導体発光素子の点消灯とアクチュエータによる可動シェードの移動量とを相互に関連付けて制御する制御装置を備えたことを特徴とする上記１に記載の灯具。

（３）可動シェードが遮光部を含み、遮光部の内側に光通過部が一辺を開いた形状に形成されていることを特徴とする上記１又は２に記載の灯具。

（４）可動シェードが遮光部を含み、遮光部の内側に光通過部が四辺を閉じた形状に形成されていることを特徴とする上記１又は２に記載の灯具。

（５）上記１〜４の何れか一つに記載の灯具を使用し、可動シェードにより車両前方にハイビーム用の配光パターンを形成することを特徴とする車両用前照灯。

本発明の灯具によれば、可動シェードの光通過部に一対のエッジを形成したので、可動シェードの移動に伴い配光パターンの相対する二辺の位置を変化させて、多様な配光パターンを形成できるという効果がある。

本発明の一実施形態を示す車両用前照灯の断面図である。 図１の前照灯のシェードと配光パターンを示す立面図である。 シェードが下降したときの配光パターンを示す立面図である。 シェードが上昇したときの配光パターンを示す立面図である。 本発明の別の実施形態を示す前照灯の斜視図である。 本発明のさらに別の実施形態を示す前照灯の正面図である。 図６の前照灯による配光パターンを例示する立面図である。 シェードの変形例を示す前照灯の斜視図である。 従来の前照灯を示す断面図である。 図９の前照灯のシェードと配光パターンを示す立面図である。

以下、本発明を車両用前照灯に具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示す車両用前照灯１は、灯具ハウジング（図示略）の内側に光源ユニット２を備えている。光源ユニット２には、照明光を発生するＬＥＤ光源３と、光源３の発熱を逃がす放熱ベース４と、光源３からの照明光を反射するリフレクタ５とが設けられている。光源ユニット２の前方には、反射光を車両前方へ投射する投射レンズ６が設置されている。投射レンズ６とＬＥＤ光源３との間には可動シェード７とアクチュエータ８とが設けられ、アクチュエータ８により可動シェード７が投射レンズ６の光軸Ａと直交する上下方向へ移動される。

図２に示すように、可動シェード７は「コ」の字形の遮光部１１を備えている。遮光部１１の内側には光通過部１２が形成され、ＬＥＤ光源３の点灯時に、光通過部１２を通過した照明光によって投射レンズ６の前方に水平方向に長いハイビーム用の配光パターンＰＨが形成される。光通過部１２は、左右どちらか一辺が開いた長方形に形成され、長方形の上辺および下辺にエッジ１３，１４が可動シェード７の移動方向（矢印方向）から互いに平行に向き合うように形成されている。そして、上下のエッジ１３，１４で配光パターンＰＨの上辺と下辺を画定し、上下に相対する二辺の位置を可動シェード７の昇降に伴って変更できるようになっている。

例えば、図２（ａ）は可動シェード７が昇降ストロークの中間位置に配置された状態を示す。この状態では、図２（ｂ）に示すように、ロービーム用の配光パターンＰＬよりも高い位置にハイビーム用の配光パターンＰＨが形成される。図３（ａ）に示すように、アクチュエータ８が可動シェード７を下方へ移動すると、図３（ｂ）に示すように、光通過部１２のエッジ１３，１４が下降し、図３（ｃ）に示すように、配光パターンＰＨの上辺が定位置を保った状態で、下辺が上昇する。図４（ａ）に示すように、可動シェード７が上方へ移動すると、図４（ｂ）に示すように、エッジ１３，１４が上昇し、図４（ｃ）に示すように、配光パターンＰＨの上辺および下辺が共に下降する。

図３（ａ）および図４（ａ）は、それぞれ可動シェード７の下限および上限位置を示しているが、可動シェード７の高さはアクチュエータ８によって下限位置と上限位置との間で任意に変更できる。したがって、この実施形態の車両用前照灯１によれば、可動シェード７の移動に伴い、ハイビーム用の配光パターンＰＨの上辺および下辺の位置を変化させて、車両前方に多様な配光パターンを形成することができる。なお、アクチュエータ８としては、例えば、ステッピングモータを含むラック・ピニオン機構、平行リンク機構またはパンタグラフ機構などを使用できる。

図５は車両用前照灯の別の実施形態を示す。この車両用前照灯２１では、光源ユニット２２の光源にＬＥＤアレイ２３が用いられている。ＬＥＤアレイ２３は複数のＬＥＤ素子２４からなり、各素子２４が投射レンズ６の光軸Ａおよび可動シェード７の移動方向（矢印方向）に対して直交する方向に配列されている。一方、前照灯の制御装置２６には、ＬＥＤ素子２４の駆動電流を制御する光源駆動部２７と、アクチュエータ８の駆動電流を制御するアクチュエータ駆動部２８と、複数の配光パターンを記憶するパターン記憶部２９とが設けられている。

そして、制御装置２６は、車体各部のセンサー（図示略）からの情報に基づいて車両の走行状態を判断し、現在の走行状態に最適な配光パターンが形成されるように、ＬＥＤ素子２４の点消灯とアクチュエータ８による可動シェード７の移動量とを相互に関連付けて制御するようになっている。したがって、この実施形態の車両用前照灯２１によれば、ＬＥＤアレイ２３と可動シェード７を併用して、自動車の走行状態に適合する多様な配光パターンを形成することができる。なお、図５に示す車両用前照灯２１は、同じ構成の２つを車体の左右両側に装備することもでき、どちらか片側のみに装備することもできる。

図６、図７は、ＬＥＤアレイを用いた車両用前照灯の別の実施形態を示す。この実施形態では、車体３１の左側に装備されている前照灯３２の光源にＬＥＤアレイ２３（図５参照）が使用され、右側の前照灯３３には可動シェード７（図１参照）が設けられている。そして、左側の前照灯３２が複数のＬＥＤ素子２４の点消灯を制御することで、水平方向（Ｈ−Ｈ）に可変の配光パターンＰＨＲを形成し、右側の前照灯３３が可動シェード７の昇降を制御することにより、垂直方向（Ｖ−Ｖ）に可変の配光パターンＰＨＬを形成するようになっている。したがって、この実施形態の車両用前照灯３２，３３によれば、図７に示すように、車両前方で水平可変配光パターンＰＨＲと垂直可変配光パターンＰＨＬとを組み合わせて、自動車の走行状態に最も適したハイビーム用の配光パターンを幾通りにも形成できるという利点がある。

なお、本発明の灯具は、車両用前照灯に限定されるものではなく、車両、船舶または航空機の標識灯や警告灯に適用することもできる。可動シェード７の形状は、図５に示す「コ」の字形に限定されるものではなく、例えば、図８に示すように「ロ」の字形とすることもできる。この可動シェード３７は、「ロ」の字形の遮光部３８を含み、遮光部３８の内側に光通過部３９が四辺を閉じた形状に形成されている。その他、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、灯具の用途を変えたり、可動シェードの形状を変更したりするなど、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、灯具各部の構成を適宜に変更して実施することも可能である。

１ 車両用前照灯
２ 光源ユニット
３ ＬＥＤ光源
６ 投射レンズ
７ 可動シェード
８ アクチュエータ
１１ 遮光部
１２ 光通過部
１３ 上側のエッジ
１４ 下側のエッジ
２３ ＬＥＤアレイ
２６ 制御装置
３７ 可動シェード
３８ 遮光部
３９ 光通過部

Claims (5)

1. 照明光を発生する光源と、照明光を投射する投射レンズと、投射レンズと光源との間に配置された可動シェードと、可動シェードを投射レンズの光軸と交差する方向へ移動するアクチュエータとを備え、
   可動シェードが投射レンズの前方に配光パターンを形成するための光通過部を含み、光通過部に一対のエッジを可動シェードの移動方向から向き合うように形成し、該エッジにより配光パターンの相対する二辺を画定することを特徴とする灯具。
2. 前記光源が複数の半導体発光素子を含み、複数の半導体発光素子が投射レンズの光軸と交差しかつ可動シェードの移動方向と交差する方向に配列され、半導体発光素子の点消灯とアクチュエータによる可動シェードの移動量とを相互に関連付けて制御する制御装置を備えた請求項１記載の灯具。
3. 前記可動シェードが遮光部を含み、該遮光部の内側に前記光通過部が一辺を開いた形状に形成されている請求項１又は２記載の灯具。
4. 前記可動シェードが遮光部を含み、該遮光部の内側に前記光通過部が四辺を閉じた形状に形成されている請求項１又は２記載の灯具。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載の灯具を使用し、可動シェードにより車両前方にハイビーム用の配光パターンを形成することを特徴とする車両用前照灯。

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