JP2015133170A - 車両用ヘッドライトユニット及びそれを備えた車両 - Google Patents
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Abstract
【課題】 軽量化及び小型化が可能であり、発光ダイオードによる車両用ヘッドライトユニットから外部への出射光量を確保しながら、太陽光による影響を抑制できる車両用ヘッドライトユニットを提供すること。
【解決手段】 車両用ヘッドライトユニットであって、前記車両用ヘッドライトユニットは、発光ダイオードと、前記発光ダイオードから出射される光の経路に配置された経路構成部材とを備え、前記経路構成部材は、前記経路構成部材に対して紫外線が照射された際に、前記経路における光の通過率を低下させる機能を有する。
【選択図】図２
【解決手段】 車両用ヘッドライトユニットであって、前記車両用ヘッドライトユニットは、発光ダイオードと、前記発光ダイオードから出射される光の経路に配置された経路構成部材とを備え、前記経路構成部材は、前記経路構成部材に対して紫外線が照射された際に、前記経路における光の通過率を低下させる機能を有する。
【選択図】図２
Description
本発明は、車両用ヘッドライトユニット及びそれを備えた車両に関する。
従来から、車両では、走行性能及びエネルギー効率の向上に対する要求が強いため、車両用ヘッドライトユニットに対しては、軽量であることが強く求められている。そのため、投影レンズ及びリフレクタは、一般的に、樹脂等の軽い材料で製造される。
ところが、光源として用いられるＨＩＤバルブやハロゲンバルブ等の発熱量が多いので、樹脂製のリフレクタが光源の近くに設置されると、光源からの熱の影響を受けてしまう。そのため、光源とリフレクタとの距離を確保しなければならない。従って、ＨＩＤバルブやハロゲンバルブ等を備えた車両用ヘッドライトユニットでは、高いレベルで小型化の要求を満足させることが難しいという問題があった。
車両では、車両内の限られたスペースの中に必要な機器を設置しなければならないため、軽量化とともに小型化に対する要求が強い。しかしながら、上述したように、ＨＩＤバルブやハロゲンバルブ等を備えた車両用ヘッドライトユニットでは、小型化の要求を充分に満足することが難しかった。
そこで、光源としてＬＥＤ（発光ダイオード）を用いた車両用ヘッドライトユニットが提案されている（特許文献１）。特許文献１に係る車両用ヘッドライトユニットによれば、光源からの発熱の影響を考慮する必要がないので、リフレクタ及び投影レンズを光源の近くに設置できる。従って、軽量化及び小型化の双方を高いレベルで満足させることができる。
ところで、発光ダイオードを用いた車両用ヘッドライトユニットでは、投影レンズにより出射光の配光を行っている。そのため、走行中や停車中に、太陽光が、発光ダイオードから出射された光の経路と反対の経路を通って、車両用ヘッドライトユニットの内部に入射され、リフレクタや投影レンズの焦点や発光ダイオードの出射点等に集光されるおそれがある。特に、太陽光に含まれる赤外光は、熱線としての性質を有し、加熱作用が高いので、車両用ヘッドライトユニットの内部への赤外光の入射を抑制する必要がある。そのために、特許文献１に示す車両では、光透過部材に赤外線をカットする処理が施されている。
しかしながら、光透過部材に赤外線をカットする処理を施した場合には、発光ダイオードからの光の透過率も低下してしまうという問題があった。その問題を解消するために、光量の大きい発光ダイオードを用いて発光ダイオードからの光量を確保すると、それにより、発光ダイオードの温度上昇が大きくなってしまう。その結果、温度上昇を低下させるために、車両用ヘッドライトユニットを大型化させる必要が生じてしまうという問題があった。
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、運転者の見易さの確保と、太陽光による光源への影響の抑制とを両立可能な車両用ヘッドライトユニット、及びそれを備えた車両を提供することである。
本発明者は、上述した課題に鑑みて、鋭意検討を行い、以下の点に着目した。
即ち、ヘッドライトは、主に運転者の前方の視界を確保するための役割を担っている。従って、太陽光が照射されていて周囲全体が明るい時には、太陽光により運転者の見易さが確保されるため、ヘッドライトの光量は特に要求されない。
そこで、太陽光の存在下で、発光ダイオードと車両用ヘッドライトユニット外部との間の経路を通る光量を減らす一方、太陽光の存在しない状況下では、発光ダイオードと車両用ヘッドライトユニット外部との間の経路を通る光の量を確保することができれば、運転者の見易さの確保と、太陽光による光源への影響の抑制とを両立できる。
即ち、ヘッドライトは、主に運転者の前方の視界を確保するための役割を担っている。従って、太陽光が照射されていて周囲全体が明るい時には、太陽光により運転者の見易さが確保されるため、ヘッドライトの光量は特に要求されない。
そこで、太陽光の存在下で、発光ダイオードと車両用ヘッドライトユニット外部との間の経路を通る光量を減らす一方、太陽光の存在しない状況下では、発光ダイオードと車両用ヘッドライトユニット外部との間の経路を通る光の量を確保することができれば、運転者の見易さの確保と、太陽光による光源への影響の抑制とを両立できる。
本発明は、上述した着想に基づいて完成した発明であり、以下の構成を採用する。
（１） 車両用ヘッドライトユニットであって、
前記車両用ヘッドライトユニットは、
発光ダイオードと、
前記発光ダイオードから出射される光の経路に配置された経路構成部材と
を備え、
前記経路構成部材は、前記経路構成部材に対して紫外線が照射された際に、前記経路における光の通過率を低下させる機能を有する。
（１） 車両用ヘッドライトユニットであって、
前記車両用ヘッドライトユニットは、
発光ダイオードと、
前記発光ダイオードから出射される光の経路に配置された経路構成部材と
を備え、
前記経路構成部材は、前記経路構成部材に対して紫外線が照射された際に、前記経路における光の通過率を低下させる機能を有する。
（１）の構成によれば、紫外線が照射された際に、経路構成部材が、経路における光の透過率を低下させるので、太陽光の存在下では、発光ダイオードに到達する光の量が減少する。その一方で、太陽光が存在しない状況下では、経路構成部材が、経路における光の透過率を低下させないので、発光ダイオードによる車両用ヘッドライトユニットから外部への出射光量を確保することができる。その結果、運転者の見易さの確保と、太陽光による光源への影響の抑制とを両立できる。
（２） （１）の車両用ヘッドライトユニットであって、
前記経路構成部材は、光透過部材であり、
前記光透過部材は、前記光透過部材に対して紫外線が照射された際に、光の透過率が低下する機能を有する。
前記経路構成部材は、光透過部材であり、
前記光透過部材は、前記光透過部材に対して紫外線が照射された際に、光の透過率が低下する機能を有する。
（２）の構成によれば、光透過部材に対して紫外線が照射されると、光の透過率が低下するので、太陽光の存在下では、発光ダイオードに到達する光の量が減少する。その一方で、太陽光が存在しない状況下では、光透過部材の光の透過率が低下しないので、発光ダイオードによる車両用ヘッドライトユニットから外部への出射光量を確保することができる。その結果、運転者の見易さの確保と、太陽光による光源への影響の抑制とを両立できる。
（３） （２）の車両用ヘッドライトユニットであって、
前記車両用ヘッドライトユニットは、リーン姿勢で旋回する車両に設置され、
前記発光ダイオードは、複数であり、複数の前記発光ダイオードは、リーン角に応じて点灯し、且つ各前記発光ダイオードが点灯するリーン角は、互いに異なっており、
前記車両用ヘッドライトユニットは、
前記車両用ライトユニットが車両に設置された時に車体表面に露出し、且つ複数の前記発光ダイオードの光出射側を覆うアウターカバーと、
前記アウターカバーよりも車体の内側において、複数の前記発光ダイオードの各々の光出射側を個別に覆う前記光透過部材としての複数の投影レンズと
を備えている。
前記車両用ヘッドライトユニットは、リーン姿勢で旋回する車両に設置され、
前記発光ダイオードは、複数であり、複数の前記発光ダイオードは、リーン角に応じて点灯し、且つ各前記発光ダイオードが点灯するリーン角は、互いに異なっており、
前記車両用ヘッドライトユニットは、
前記車両用ライトユニットが車両に設置された時に車体表面に露出し、且つ複数の前記発光ダイオードの光出射側を覆うアウターカバーと、
前記アウターカバーよりも車体の内側において、複数の前記発光ダイオードの各々の光出射側を個別に覆う前記光透過部材としての複数の投影レンズと
を備えている。
（３）の構成によれば、アウターカバーではなく、アウターカバーよりも発光ダイオードの近くに位置する投影レンズが、紫外線が照射された際に光の透過率が低下する機能を有するので、発光ダイオードに近い位置で、外部への出射光量及び内部への入射光量を調整でき、調整の精度を向上させることができる。
（４） （１）の車両用ヘッドライトユニットであって、
前記経路構成部材は、光反射部材であり、
前記光反射部材の反射面には、前記反射面に対して紫外線が照射された際に、光の透過率が低下する層が設けられている。
前記経路構成部材は、光反射部材であり、
前記光反射部材の反射面には、前記反射面に対して紫外線が照射された際に、光の透過率が低下する層が設けられている。
（４）の構成によれば、光反射部材に対して紫外線が照射されると、層の光の透過率が低下することにより、光反射部材による光の反射率が低下するので、太陽光の存在下では、発光ダイオードに到達する光の量が減少する。その一方で、太陽光が存在しない状況下では、光反射部材による光の反射率が低下しないので、発光ダイオードによる車両用ヘッドライトユニットから外部への出射光量を確保することができる。その結果、運転者の見易さの確保と、太陽光による光源への影響の抑制とを両立できる。
（５） 車両であって、
前記車両は、（１）〜（４）のいずれか１の車両用ライトユニットを備える。
前記車両は、（１）〜（４）のいずれか１の車両用ライトユニットを備える。
（５）の構成によれば、紫外線が照射された際に、経路構成部材が、経路における光の透過率を低下させるので、太陽光の存在下では、発光ダイオードに到達する光の量が減少する。その一方で、太陽光が存在しない状況下では、経路構成部材が、経路における光の透過率を低下させないので、発光ダイオードによる車両用ヘッドライトユニットから外部への出射光量を確保することができる。その結果、運転者の見易さの確保と、太陽光による光源への影響の抑制とを両立できる。
この発明の上述の目的およびその他の目的、特徴、局面および利点は、添付図面に関連して行われる以下のこの発明の実施形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
本発明によれば、運転者の見易さの確保と、太陽光による光源への影響の抑制とを両立できる。
図１は、本発明の実施形態に係る自動二輪車を模式的に示す正面図である。
自動二輪車１０は、リーン姿勢で旋回する車両である。リーン姿勢で旋回する車両は、特に限定されず、例えば、自動二輪車、自動三輪車、スノーモービル、ＡＴＶ（全地形走行車）等の鞍乗型車両が挙げられる。なお、以下の説明では、「前後」は、車両の進行方向を基準とし、「上下」は、車両の上下方向を基準とし、「左右」は、運転者を基準とする。
自動二輪車１０は、リーン姿勢で旋回する車両である。リーン姿勢で旋回する車両は、特に限定されず、例えば、自動二輪車、自動三輪車、スノーモービル、ＡＴＶ（全地形走行車）等の鞍乗型車両が挙げられる。なお、以下の説明では、「前後」は、車両の進行方向を基準とし、「上下」は、車両の上下方向を基準とし、「左右」は、運転者を基準とする。
自動二輪車１０は、ハンドル１２を備えている。ハンドル１２の車幅方向左部分には、操作スイッチ１５が設置されている。操作スイッチ１５には、ビーム切換スイッチ及びフラッシャスイッチ（図示せず）が含まれている。ハンドル１２の車幅方向の中央部分には、ステアリング軸（図示せず）が固定されている。ステアリング軸は、ヘッドパイプ（図示せず）を挿通して、下方に延びている。ステアリング軸の下端側には、フロントフォーク１７が設置されている。フロントフォーク１７の下端側には、前輪１６が回転可能に支持されている。ヘッドパイプは、車体フレームを構成する部材である。本発明において、車体フレームは、特に限定されず、従来公知の構成を採用することができる。
フロントカバー１８は、ステアリング軸が挿通されたヘッドパイプの前側を覆っている。フロントカバー１８の前面側における車幅方向の中央部分には、メインヘッドライト１１が設置されている。メインヘッドライト１１は、ハイビーム光源１１Ｈ（走行用ヘッドライト）と、ロービーム光源１１Ｌ（すれ違い用ヘッドライト）とを備えている。ハイビーム光源１１Ｈは、自動二輪車１０の前方に対して、水平方向又は水平方向より上方に照光する。ロービーム光源１１Ｌは、自動二輪車１０の前方に対して、水平方向よりも下方に照光する。
ハイビーム光源１１Ｈ及びロービーム光源１１Ｌは、運転者によるビーム切換スイッチに対する操作内容に応じて、何れか一方のみが点灯するように構成されている。
自動二輪車１０は、サブヘッドライト４０を備えている。サブヘッドライト４０は、２つの配光可変型サブヘッドライトユニット４１Ｌ、４１Ｒからなる。サブヘッドライトユニット４１Ｌ、４１Ｒは、車幅方向の各側に設置されている。なお、本実施形態では、サブヘッドライトユニット４１（４１Ｌ、４１Ｒ）が、本発明の車両用ヘッドライトユニットに相当している。
サブヘッドライトユニット４１Ｌは、光源としての複数の発光ダイオード４２（４２Ｌａ、４２Ｌｂ、４２Ｌｃ）を備えている。発光ダイオード４２（４２Ｌａ、４２Ｌｂ、４２Ｌｃ）は、車幅方向の中央側から左上側に向けて順に並んでおり、車幅方向左外方且つ前方に対して照光する。また、発光ダイオード４２Ｌａ、４２Ｌｂ、４２Ｌｃの照光範囲は、車幅方向の中央側から左上側に向けて順に並んでおり、互いに重畳している。
サブヘッドライトユニット４１Ｒは、複数の発光ダイオード４２（４２Ｒａ、４２Ｒｂ、４２Ｒｃ）を備えている。発光ダイオード４２（４２Ｒａ、４２Ｒｂ、４２Ｒｃ）は、車幅方向の中央側から右上側に向けて順に並んでおり、車幅方向右外方且つ前方に対して照光する。また、発光ダイオード４２Ｒａ、４２Ｒｂ、４２Ｒｃの照光範囲は、車幅方向の中央側から右上側に向けて順に並んでおり、互いに重畳している。
発光ダイオード４２（４２Ｌａ〜４２Ｌｃ、４２Ｒａ〜４２Ｒｃ）の光軸は固定されており、リーン角に応じて移動しない。なお、自動二輪車１０における発光ダイオード４２（４２Ｌａ〜４２Ｌｃ、４２Ｒａ〜４２Ｒｃ）の並び方は、本発明の一例であり、本発明は、この例に限定されない。
なお、本発明において、光軸とは、光源と照射光の最大照度部の中心とを通過する直線である。照射光の最大照度部の中心は、光源の前方にスクリーンを設置して光源からスクリーンに対して照光することにより特定され得る。このスクリーン照度試験については、ＪＩＳ Ｄ１６１９に規定の方法により行うことができる。
また、自動二輪車１０の車幅方向の各側には、方向指示器としてのフラッシャ１４Ｌ、１４Ｒが設置されている。フラッシャ１４Ｌ、１４Ｒは、運転者によるフラッシャスイッチに対する操作内容に応じて、何れか一方が点灯するように構成されている。
車幅方向において、自動二輪車１０の左側に位置する複数の発光ダイオード４２（４２Ｌａ、４２Ｌｂ、４２Ｌｃ）は、メインヘッドライト１１とフラッシャ１４Ｌとの間に設置されている。自動二輪車１０の右側に位置する複数の発光ダイオード４２（４２Ｒａ、４２Ｒｂ、４２Ｒｃ）は、メインヘッドライト１１とフラッシャ１４Ｒとの間に設置されている。なお、本発明において、車幅方向における発光ダイオードとフラッシャとの位置関係は、特に限定されず、例えば、発光ダイオードがフラッシャよりも車幅方向外側に設置されていてもよい。
また、複数の発光ダイオード４２（４２Ｌａ、４２Ｌｂ、４２Ｌｃ）は、メインヘッドライト１１及びフラッシャ１４Ｌよりも上方に設置されている。複数の発光ダイオード４２（４２Ｒａ、４２Ｒｂ、４２Ｒｃ）は、メインヘッドライト１１及びフラッシャ１４Ｒよりも上方に設置されている。
自動二輪車１０の直立状態におけるサブヘッドライトユニット４１（各発光ダイオード４２）の照光範囲は、水平方向よりも上方の空間を含む。また、自動二輪車１０は、自動二輪車１０のリーン角を検出するための検出部（例えば、リーン角検出センサ等）、又はリーン角の算出に要する変数（例えば、ヨーレート、車速等）を検出するための検出部（例えば、ヨーレートセンサ、車速センサ等）を備えている。さらに、自動二輪車１０は、検出部による検出結果からリーン角を取得し、リーン角に応じて各発光ダイオード４２を点灯させる。
具体的には、各発光ダイオード４２は、車幅方向の上下方向における異なる位置に対して光を照射するように設置されている。また、各発光ダイオード４２には、リーン角と対比するための基準値が設定されている。発光ダイオード４２が光を照射する位置が上方であるほど、発光ダイオード４２に設定された基準値が大きい。従って、自動二輪車１０が左傾斜してリーン角が増大する過程においては、先ず、発光ダイオード４２Ｌａが点灯し、次に、発光ダイオード４２Ｌｂが点灯し、最後に、発光ダイオード４２Ｌｃが点灯する。一方、自動二輪車１０が左へのリーン姿勢から直立状態に復帰する過程においては、先ず、発光ダイオード４２Ｌｃが消灯し、次に、発光ダイオード４２Ｌｂが消灯し、最後に、発光ダイオード４２Ｌａが消灯する。
図２は、図１に示すサブヘッドライトユニットを模式的に示す断面図である。
サブヘッドライトユニット４１は、フロントカバー１８の開口１８ｃ内に設置されている。フロントカバー１８の開口１８ｃから、サブヘッドライトユニット４１のアウターカバー４８が露出している。アウターカバー４８は、樹脂製である。アウターカバー４８の外表面４８ａは、図２に示すように、フロントカバー１８の外表面１８ａに沿った形状を有している。
サブヘッドライトユニット４１は、フロントカバー１８の開口１８ｃ内に設置されている。フロントカバー１８の開口１８ｃから、サブヘッドライトユニット４１のアウターカバー４８が露出している。アウターカバー４８は、樹脂製である。アウターカバー４８の外表面４８ａは、図２に示すように、フロントカバー１８の外表面１８ａに沿った形状を有している。
サブヘッドライトユニット４１は、アウターカバー４８と接合されるケーシング４５を備えている。ケーシング４５は、フロントカバー１８の内側に位置している。アウターカバー４８とケーシング４５とが接合されることにより、アウターカバー４８とケーシング４５との間に、内部空間４９が形成されている。ケーシング４５は、金属製からなり、内部空間４９の外側に金属製の放熱フィン４６を備えている。
サブヘッドライトユニット４１は、複数の発光ダイオード４２（４２Ｌａ〜４２Ｌｃ）と、各発光ダイオードを支持する複数の基板４３と、各発光ダイオードと対応する複数の投影レンズ４４とを備えている。即ち、サブヘッドライトユニット４１は、発光ダイオード４２、基板４３及び投影レンズ４４からなる組を複数組備えている。複数組の発光ダイオード４２、基板４３及び投影レンズ４４は、内部空間４９に位置している。なお、図２では、複数組の発光ダイオード４２、基板４３及び投影レンズ４４のうち、１組の発光ダイオード４２、基板４３及び投影レンズ４４を図示している。
基板４３は、平板状を有しており、内部空間４９内に立設されている。基板４３の背面４３ｂは、ケーシング４５と接触している。これにより放熱性が確保されている。発光ダイオード４２は、チップ状であり、基板４３に支持されている。発光ダイオード４２の背面４２ｂは、基板４３の表面４３ａと対向している。具体的には、発光ダイオード４２の背面４２ｂは、基板４３の表面４３ａと面接触している。発光ダイオード４２の光出射面４２ａは、平坦面であり、光出射面４２ａから垂直方向に光が照射される。
発光ダイオード４２の光出射面４２ａの光出射側には、光出射面４２ａと間隔Ｇ１を空けて、投影レンズ４４が設置されている。投影レンズ４４は、ケーシング４５から内部空間４９内に突出する支持部材４７に支持されている。投影レンズ４４は、発光ダイオード４２の出射光の光軸ＬＡが通過する位置に設置されている。なお、アウターカバー４８も、発光ダイオード４２の出射光の光軸ＬＡが通過する位置に設置されている。投影レンズ４４は、発光ダイオード４２の出射光の光軸ＬＡ方向において、発光ダイオード４２とアウターカバー４８との間に位置している。
投影レンズ４４の外表面４４ａの曲率は、投影レンズ４４の内表面４４ｂの曲率よりも大きい。外表面４４ａは、発光ダイオード４２と反対側の面であり、内表面４４ｂは、発光ダイオード４２側の面である。投影レンズ４４は、図２に示すように、発光ダイオード４２からの出射光を屈折させ、これにより、出射光の幅を狭めている。投影レンズ４４の外表面４４ａと、アウターカバー４８との間には、間隔Ｇ２が空けられている。
発光ダイオード４２の出射光の経路は、光軸ＬＡに沿っている。即ち、発光ダイオード４２から出射された光は、発光ダイオード４２から、間隔Ｇ１、投影レンズ４４、間隔Ｇ２、アウターカバー４８の順に通過して、サブヘッドライトユニット４１の外部へ出射される。このように、投影レンズ４４及びアウターカバー４８は、光透過部材であり、発光ダイオード４２から出射される光の経路に配置された経路構成部材に相当する。本実施形態では、投影レンズ４４及びアウターカバー４８のうち、投影レンズ４４が、紫外線が照射された際に光の透過率が低下する機能を有している。なお、本発明においては、経路構成部材であるアウターカバー４８が、紫外線が照射された際に光の透過率が低下する機能を有していてもよいし、経路構成部材である投影レンズ４４及びアウターカバー４８が、紫外線が照射された際に光の透過率が低下する機能を有していてもよい。
投影レンズ４４の外表面４４ａの全域に、フォトクロミック層５０が形成されている。フォトクロミック層５０に紫外線が照射されると、フォトクロミック層５０は変色し、これにより、フォトクロミック層５０の光の透過率が低下する。フォトクロミック層５０は、フォトクロミック化合物を含有する組成物を投影レンズ４４の外表面４４ａにコーティング（塗布）することにより形成される。
なお、フォトクロミック化合物は、例えば、特開２０１０−２３７７１９号公報や登録実用新案第３０２９９０８号公報に示されるように、従来公知の化合物であり、本発明において、フォトクロミック化合物としては、従来公知の化合物を用いることができる。
また、本実施形態では、フォトクロミック層５０が投影レンズ４４の外表面４４ａの全域に形成されているが、本発明では、フォトクロミック層５０が、必ずしも、投影レンズ４４の表面全域に形成されていなくてもよく、一部に形成されていてもよい。また、フォトクロミック層５０は投影レンズ４４の内表面４４ｂに形成されていてもよい。即ち、本発明では、フォトクロミック層５０は、投影レンズ４４の表面に設けることが可能であり、この場合、外表面４４ａに設けてもよく、内表面４４ｂに設けてもよい。
また、フォトクロミック層５０は、フィルムやシール等により構成されてもよいが、コーティングにより形成されることが好ましい。貼着のための材料（接着剤やシール基材等）による光の透過率の低減を防止できるので、発光ダイオードによる車両用ヘッドライトユニットから外部への出射光量をより多く確保できるからである。また、投影レンズ４４自体が、フォトクロミック化合物を含有していてもよい。この場合、フォトクロミック層５０は形成されていなくてもよい。
なお、ＨＩＤバルブやハロゲンバルブ等の光源では、発熱量が大きいため、直接レンズに対してフォトクロミック層のコーティングすることが困難である。そのため、ＨＩＤバルブやハロゲンバルブ等を用いる場合には、投影レンズとは別に、シェードや入射規制部品を設置する必要が生じる。しかし、本発明では、光源として発光ダイオードを用いる。発光ダイオードは、熱影響が少ないため、樹脂製の投影レンズを採用できるとともに、投影レンズに、光の透過率を低下させるためのコーティングを行うことが可能となっている。
図１及び図２に示す実施形態では、サブヘッドライトユニット４１Ｌ、４１Ｒが、複数の発光ダイオード４２を備える場合について説明したが、本発明の車両用ヘッドライトユニットは、この例に限定されない。車両用ヘッドライトユニットは、１つの発光ダイオードを備えていてもよい。
図３（ａ）は、車両用ヘッドライトユニットを模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、その正面図であり、（ｃ）は、その横断面図である。図３に示す車両用ヘッドライトユニット４１は、１つの発光ダイオード４２を備えている。また、アウターカバー４８を備えておらず、投影レンズ４４とケーシング４５とによってユニット化されている。なお、図３においては、図１及び図２における構成と同じ構成には、同じ符号を付している。
ヘッドライトユニット４１は、ケーシング４５と、投影レンズ４４とを備えている。投影レンズ４４は、ケーシング４５の外縁に形成された凹状の接合部４５ａに嵌め込まれている。このように、投影レンズ４４にケーシング４５が接合されることにより、ケーシング４５と投影レンズ４４との間に、内部空間４９が形成されている（図３（ａ）、（ｃ））。ケーシング４５の外側には、放熱フィン４６が設けられている。内部空間４９では、基板４３が立設されており、基板４３にチップ状の発光ダイオード４２が支持されている（図３（ａ）、（ｃ））。発光ダイオード４２の出射光側に、発光ダイオード４２と間隔Ｇ１を空けて、投影レンズ４４が設置されている。従って、発光ダイオード４２からの出射光は、光軸ＬＡに沿って、発光ダイオード４２から、間隔Ｇ１、投影レンズ４４の順に通過して、サブヘッドライトユニット４１の外部へ出射される。このように、投影レンズ４４は、光透過部材であり、発光ダイオード４２から出射される光の経路に配置された経路構成部材に相当する。投影レンズ４４の外表面４４ａは、正面視矩形状を有している（図３（ｂ））。投影レンズ４４の外表面４４ａの全域に、フォトクロミック層５０が設けられている。
図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ変形例に係る車両用ヘッドライトユニットを模式的に示す横断面図である。なお、図４においては、図１〜図３における構成と同じ構成には、同じ符号を付している。また、図４では、ケーシング４５の接合部４５ａ、及び投影レンズ４４の形状を除いて、図１〜図３に示す例と同じであるから、ここでは、ケーシング４５の接合部４５ａ、及び投影レンズ４４の形状について説明することとし、その他については、説明を省略する。
図４（ａ）に示す例では、ケーシング４５の投影レンズ４４側の開口が広がっており、その位置に接合部４５ａが形成されている。接合部４５ａは、投影レンズ４４の外周に形成されたフランジ部４４ｃの発光ダイオード４２側の面と接触する部分と、フランジ部４４ｃの外周面と接触する部分とからなる。投影レンズ４４のフランジ部４４ｃがケーシング４５の接合部４５ａに嵌め込まれることにより、投影レンズ４４がケーシング４５に接合される。
図４（ｂ）に示す例では、ケーシング４５の投影レンズ４４側の端部が外方に広がることにより、フランジ状の接合部４５ａが形成されている。投影レンズ４４のフランジ部４４ｃと、ケーシング４５のフランジ状の接合部４５ａとが、面接触で接合されている。
なお、本発明において、ケーシング４５と投影レンズ４４との接合態様は、特に限定されない。
なお、本発明において、ケーシング４５と投影レンズ４４との接合態様は、特に限定されない。
図５は、本発明の他の実施形態に係る車両用ヘッドライトユニットを模式的に示す断面図である。なお、図５においては、図２における構成と同じ構成には、同じ符号を付している。また、以下の説明では、図２と異なる点について、主に説明することとする。
サブヘッドライトユニット１４１では、基板４３が、ケーシング４５から内部空間４９内に突出する支持部材４７上に設置されている。基板４３の背面４３ｂは、支持部材４７と面接触している。これにより放熱性が確保されている。発光ダイオード４２は、チップ状であり、基板４３に支持されている。発光ダイオード４２の背面４２ｂは、基板４３の表面４３ａと対向している。具体的には、発光ダイオード４２の背面４２ｂは、基板４３の表面４３ａと面接触している。発光ダイオード４２の光出射面４２ａは、平坦面であり、上方を向いている。即ち、発光ダイオード４２の光出射面４２ａは、後述する投影レンズ４４が設置された位置の方向を向いていない。
発光ダイオード４２の光出射面４２ａの光出射側には、発光ダイオード４２と間隔Ｇ１ａを空けて、リフレクタ５１が設置されている。リフレクタ５１は、樹脂製である。リフレクタ５１は、発光ダイオード４２から入射した光を、反射面５１ａにより、投影レンズ４４に向けて反射する。投影レンズ４４は、支持部材４７に支持され、リフレクタ５１と間隔Ｇ１ｂを空けて設置されている。
発光ダイオード４２の出射光の経路は、光軸ＬＡに沿っている。即ち、発光ダイオード４２から出射された光は、発光ダイオード４２から、間隔Ｇ１ａ、リフレクタ５１、間隔Ｇ１ｂ、投影レンズ４４、間隔Ｇ２、アウターカバー４８の順に通過して、サブヘッドライトユニット１４１の外部へ出射される。
リフレクタ５１、投影レンズ４４及びアウターカバー４８は、発光ダイオード４２から出射される光の経路に配置された経路構成部材に相当する。そのうち、リフレクタ５１は、光反射部材に相当する。本実施形態では、リフレクタ５１、投影レンズ４４及びアウターカバー４８のうち、リフレクタ５１が、紫外線が照射された際に、光の経路における光の透過率を低下させる機能を有している。
リフレクタ５１の反射面５１ａの全域に、フォトクロミック層５０が形成されている。なお、本発明では、フォトクロミック層５０が、リフレクタ５１の反射面５１ａの全域に形成されていなくてもよく、一部に形成されていてもよい。
図５に示す実施形態で、外部から投影レンズ４４に太陽光が入射した場合、太陽光は、反射面５１ａに到達する前に、先ずフォトクロミック層５０を通過する。更に、反射面５１ａで反射した光は、再度フォトクロミック層５０を通過する。従って、リフレクタ５１にフォトクロミック層５０を形成することにより、１つのフォトクロミック層に光を２回通過させることができる。その結果、同じ層厚で、効果的に光の透過率を低減させることができる。また、同じ光の透過率の低減効果を得るための層厚を減らすことができる。
以上、図２に示す車両用ヘッドライトユニット４１によれば、紫外線が照射された際に、投影レンズ４４の光の透過率が低下するので、太陽光の存在下では、発光ダイオード４２に到達する光の量が減少する。その一方で、太陽光が存在しない状況下では、投影レンズ４４の光の透過率が低下しないので、発光ダイオード４２による車両用ヘッドライトユニット４１から外部への出射光量を確保することができる。
また、図５に示す車両用ヘッドライトユニット１４１によれば、リフレクタ５１に対して紫外線が照射されると、フォトクロミック層５０の光の透過率が低下することにより、リフレクタ５１による光の反射率が低下するので、太陽光の存在下では、発光ダイオード４２に到達する光の量が減少する。その一方で、太陽光が存在しない状況下では、リフレクタ５１による光の反射率が低下しないので、発光ダイオード４２による車両用ヘッドライトユニット４１から外部への出射光量を確保することができる。
また、図５に示す車両用ヘッドライトユニット１４１によれば、リフレクタ５１に対して紫外線が照射されると、フォトクロミック層５０の光の透過率が低下することにより、リフレクタ５１による光の反射率が低下するので、太陽光の存在下では、発光ダイオード４２に到達する光の量が減少する。その一方で、太陽光が存在しない状況下では、リフレクタ５１による光の反射率が低下しないので、発光ダイオード４２による車両用ヘッドライトユニット４１から外部への出射光量を確保することができる。
上述した実施形態では、光透過部材として、投影レンズ４４及びアウターカバー４８が設置される場合について説明したが、本発明における光透過部材は、これらに限定されない。本発明における光透過部材としては、例えば、発光ダイオード４２の光出射面４２ａを覆う透光性のカバー等を挙げることができる。
また、上述した実施形態では、光反射部材として、リフレクタ５１が設置される場合について説明したが、本発明における光反射部材は、これに限定されない。本発明における光反射部材としては、例えば、平板状のミラー等を挙げることができる。
本発明において、車両用ヘッドライトユニットに設置される経路構成部材の数は、特に限定されず、１つであってもよく、複数であってもよい。また、車両用ヘッドライトユニットが複数の経路構成部材を備える場合、１つの経路構成部材のみが、紫外線が照射された際に光の経路における光の透過率を減少させるように構成されていてもよく、２つ以上の経路構成部材が、紫外線が照射された際の光の経路における光の透過率を減少させるように構成されていてもよい。
上述した実施形態では、サブヘッドライトユニット４１Ｌ、４１Ｒが、本発明における車両用ヘッドライトユニットに相当する場合について説明した。しかし、本発明は、この例に限定されず、メインヘッドライト１１のハイビーム光源１１Ｈ及び/又はロービーム光源１１Ｌとして、本発明の車両用ヘッドライトユニットを採用してもよい。但し、車両の直立状態においてサブヘッドライトの照光範囲は水平方向よりも上方の空間を含むので、太陽光の影響を受け易いが、本発明の車両用ヘッドライトユニットによれば、太陽光の存在下において、太陽光の影響を低減できるので、本発明の車両用ヘッドライトユニットは、サブヘッドライトとして好適に用いることができる。
本実施形態では、サブヘッドライトユニット４１が自動二輪車１０に設置される場合について説明したが、本発明における車両は、自動二輪車に限定されない。また、本発明における車両は、リーン姿勢で旋回する車両に限定されない。但し、リーン姿勢で旋回する車両では、運転者の体重移動により車体の姿勢が制御される等の理由により、車体の軽量化及び小型化に対する要求が極めて強く、本発明の車両用ヘッドライトユニットは、車体の軽量化及び小型化の観点から非常に有用である。従って、本発明の車両用ヘッドライトユニットは、リーン姿勢で旋回する車両に好適に用いられ得る。
１０ 自動二輪車（リーン姿勢で傾斜する車両）
１１ メインヘッドライト
１１Ｈ ハイビーム光源
１１Ｌ ロービーム光源
１２ ハンドル
１４Ｌ、１４Ｒ フラッシャ
１５ 操作スイッチ
１６ 前輪
１７ フロントフォーク
１８ フロントカバー
１８ａ 外表面
１８ｃ 開口
４０ サブヘッドライト
４１（４１Ｌ、４１Ｒ） サブヘッドライトユニット（車両用ヘッドライトユニット）
４２（４２Ｌａ、４２Ｌｂ、４２Ｌｃ、４２Ｒａ、４２Ｒｂ、４２Ｒｃ） 発光ダイオード
４２ａ 光出射面
４２ｂ 背面
４３ 基板
４３ａ 表面
４３ｂ 背面
４４ 投影レンズ
４４ａ 外表面
４４ｂ 内表面
４５ ケーシング
４５ａ 接合部
４６ 放熱フィン
４７ 支持部材
４８ アウターカバー
４８ａ 外表面
４９ 内部空間
５０ フォトクロミック層
１１ メインヘッドライト
１１Ｈ ハイビーム光源
１１Ｌ ロービーム光源
１２ ハンドル
１４Ｌ、１４Ｒ フラッシャ
１５ 操作スイッチ
１６ 前輪
１７ フロントフォーク
１８ フロントカバー
１８ａ 外表面
１８ｃ 開口
４０ サブヘッドライト
４１（４１Ｌ、４１Ｒ） サブヘッドライトユニット（車両用ヘッドライトユニット）
４２（４２Ｌａ、４２Ｌｂ、４２Ｌｃ、４２Ｒａ、４２Ｒｂ、４２Ｒｃ） 発光ダイオード
４２ａ 光出射面
４２ｂ 背面
４３ 基板
４３ａ 表面
４３ｂ 背面
４４ 投影レンズ
４４ａ 外表面
４４ｂ 内表面
４５ ケーシング
４５ａ 接合部
４６ 放熱フィン
４７ 支持部材
４８ アウターカバー
４８ａ 外表面
４９ 内部空間
５０ フォトクロミック層
Claims (5)
- 車両用ヘッドライトユニットであって、
前記車両用ヘッドライトユニットは、
発光ダイオードと、
前記発光ダイオードから出射される光の経路に配置された経路構成部材と
を備え、
前記経路構成部材は、前記経路構成部材に対して紫外線が照射された際に、前記経路における光の通過率を低下させる機能を有する。 - 請求項１に記載の車両用ヘッドライトユニットであって、
前記経路構成部材は、光透過部材であり、
前記光透過部材は、前記光透過部材に対して紫外線が照射された際に、光の透過率が低下する機能を有する。 - 請求項２に記載の車両用ヘッドライトユニットであって、
前記車両用ヘッドライトユニットは、リーン姿勢で旋回する車両に設置され、
前記発光ダイオードは、複数であり、複数の前記発光ダイオードは、リーン角に応じて点灯し、且つ各前記発光ダイオードが点灯するリーン角は、互いに異なっており、
前記車両用ヘッドライトユニットは、
前記車両用ヘッドライトユニットが車両に設置された時に車体表面に露出し、且つ複数の前記発光ダイオードの光出射側を覆うアウターカバーと、
前記アウターカバーよりも車体の内側において、複数の前記発光ダイオードの各々の光出射側を個別に覆う前記光透過部材としての複数の投影レンズと
を備えている。 - 請求項１に記載の車両用ヘッドライトユニットであって、
前記経路構成部材は、光反射部材であり、
前記光反射部材の反射面には、前記反射面に対して紫外線が照射された際に、光の透過率が低下する層が設けられている。 - 車両であって、
前記車両は、請求項１〜４のいずれか１に記載の車両用ヘッドライトユニットを備える。
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| JP2012104066A JP2015133170A (ja) | 2012-04-27 | 2012-04-27 | 車両用ヘッドライトユニット及びそれを備えた車両 |
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- 2013-02-15 WO PCT/JP2013/053690 patent/WO2013161353A1/ja active Application Filing
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