JP2015173095A - 照明装置および照明装置を有する自動車 - Google Patents

照明装置および照明装置を有する自動車 Download PDF

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Abstract

【課題】ロービーム用配光パターン形成部を有していても、ハイビーム用配光パターン照射時における視認性を高めることができる照明装置および自動車を提供する。
【解決手段】照明装置５は、前面側が開口され、ロービーム用配光パターン形成部１４を有する基体６と、基体６の前面側に配置されたレンズ体７と、第一の発光素子１０と、第二の発光素子１１とを備え、レンズ体７の下方部分には屈折部８が設けられ、レンズ体７の上方部分には非屈折部９が設けられ、第一の発光素子１０は、レンズ体７の屈折部８の後方に配置され、第二の発光素子１１は、第一の発光素子１０よりも前方側であって、かつ、レンズ体７の非屈折部９の後方に配置され、ロービーム用配光パターン形成部１４は、第一の発光素子１０の前方に位置する。
【選択図】図５

Description

本発明は、照明装置およびこの照明装置を有する自動車に関する。
自動車の前方部分にはヘッドライト等の照明装置が配置されている。この種の照明装置は、前面側が開口した基体と、基体の前面側に配置されたレンズ体と、レンズ体の後方側の上方に配置されたロービーム用の第一の発光素子と、レンズ体の後方側の下方に配置されたハイビーム用の第二の発光素子とを有する（例えば特許文献１）。
また、基体における第一の発光素子および第二の発光素子の前方には、ロービーム用の配光パターンを形成するためのロービーム用配光パターン形成部が設けられている。
特開２００５−１０８５５４号公報
上記照明装置では、ロービーム用の第一の発光素子からの光については、ロービーム用配光パターン形成部によって、対向車側に向かう光が遮蔽されて、その分、歩道側に向けて光を導くようにしている。つまり、対向車には眩しさを与えず、かつ、歩道側の状況を確認しやすくしている。
一方、対向車が存在していない場合、運転者は、前方の視認性を高めるためにハイビーム用の第二の発光素子を発光させる。
しかしながら、従来の照明装置では、基体における第一の発光素子および第二の発光素子の前方にロービーム用配光パターン形成部が設けられているので、第二の発光素子を発光させたときにもロービーム用配光パターン形成部によって暗線ムラが生じる。このため、対向車が存在していない場合にハイビーム用の第二の発光素子を発光させても、前方の視認性を十分に高めることができない。
本発明は、ロービーム用配光パターン形成部を有していても、ハイビーム用配光パターン照射時における視認性を高めることができる照明装置および自動車を提供することを目的とする。
この目的を達成するために、本発明に係る照明装置の一態様は、前面側が開口され、ロービーム用配光パターン形成部を有する基体と、前記基体の前面側に配置されたレンズ体と、第一の発光素子と、第二の発光素子とを備え、前記レンズ体の下方部分には屈折部が設けられ、前記レンズ体の上方部分には非屈折部が設けられ、前記第一の発光素子は、前記レンズ体の前記屈折部の後方に配置され、前記第二の発光素子は、前記第一の発光素子よりも前方側であって、かつ、前記レンズ体の前記非屈折部の後方に配置され、前記ロービーム用配光パターン形成部は、前記第一の発光素子の前方に位置する。
ハイビーム用配光パターン照射時における視認性を高めることができる。
実施の形態に係る自動車の正面図 実施の形態に係る照明装置の斜視図 実施の形態に係る照明装置の正面図 実施の形態に係る照明装置の平面図 図４のＡ−Ａ線における実施の形態に係る照明装置の断面図 実施の形態に係る照明装置の側面図
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。
以降、本明細書において、「前方」とは、照明装置から光が出射する方向（光出射方向）であって、光が取り出される光取り出し方向であり、「後方」とは、「前方」と反対の方向である。また、「前方」は、自動車が前進する際の進行方向である。
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
（実施の形態）
実施の形態に係る自動車１について、図１を用いて説明する。図１は、実施の形態に係る自動車の正面図である。
図１に示すように、自動車１は、四輪自動車等の車両の一例であって、車体２と、車体２の前方上部の左右に設けられた一対の照明部３とを有する。照明部３には、雨水および塵埃の侵入を防止するために前面カバー４が配置されている。前面カバー４の後方には、図２〜図６に示される照明装置５が配置されている。照明装置５は、例えば、ヘッドライトである。このように、自動車１は、照明装置５と、照明装置５が前方部分に配置された車体２とを有する。
図２は、実施の形態に係る照明装置の斜視図、図３は、同照明装置の正面図、図４は、同照明装置の平面図、図５は、図４のＡ−Ａ線における同照明装置の断面図、図６は、同照明装置の側面図である。
図２〜図６に示すように、照明装置５は、前方に光を出射するように構成されており、前面側および上面側が開口した基体６と、基体６の前面側の開口部前方に配置されたレンズ体７と、第一の発光素子１０と、第二の発光素子１１とを備える。本実施の形態における照明装置５は、さらに、第一の反射体１２と、第二の反射体１３とを備える。
レンズ体７の下方部分には屈折部（光屈折部）８が設けられており、また、レンズ体７の上方部分には非屈折部（非光屈折部）９が設けられている。屈折部８は、透過する光を屈折させる機能を有し、例えば、前方に突出する略半球状である。非屈折部９は、透過する光を屈折させない機能を有し、例えば薄板状である。
レンズ体７は、例えば、透明な合成樹脂によって一体成型される。なお、非屈折部９は、入射光と略同じ方向に光を出射する部材であれば足りる。
図５に示すように、第一の発光素子１０は、レンズ体７の屈折部８の後方に配置される。第一の発光素子１０は、ロービーム用の発光素子であり、例えばＬＥＤである。
同図に示すように、第二の発光素子１１は、第一の発光素子１０よりも前方側であって、かつ、レンズ体７の非屈折部９の後方側に配置される。第二の発光素子１１も、例えばＬＥＤである。
第一の発光素子１０および第二の発光素子１１は、一例として、白色光を発する白色ＬＥＤであり、ＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）構造及びＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）構造のいずれであってもよい。
第一の反射体１２は、第一の発光素子１０の上方に配置される。また、第二の反射体１３は、第二の発光素子１１の前方に配置される。本実施の形態において、第二の反射体１３および第二の発光素子１１は、それぞれ複数（例えば３つ）配置されており、第二の反射体１３と第二の発光素子１１とは一対一で配置されている。
第一の反射体１２は、前方側および下方側が開口した略半球面形状を有する。第一の反射体１２の内面は、湾曲面であり、反射面（鏡面）となっている。また、第一の発光素子１０は、第一の反射体１２の下方に配置されている。
したがって、図５の矢印線で示されるように、第一の発光素子１０から上方に出射した光は、第一の反射体１２の下面側の湾曲面（反射面）によってレンズ体７の屈折部８側に向けて反射されて進行し、レンズ体７の屈折部８で屈折および通過した後、ロービーム用配光パターンとなって照射される。つまり、第一の発光素子１０の光が第一の反射体１２およびレンズ体７の屈折部８によって制御されることで、ロービーム用配光パターンが形成される。
このロービーム用配光パターンを形成するために、基体６の上部における第一の反射体１２の前面開口部よりも前方側の部分には、ロービーム用配光パターンが設けられている。つまり、ロービーム用配光パターン形成部１４によって、ロービーム用配光パターン（対向車側が遮蔽されて歩道側に照射エリアが広くなった状態のパターン）が形成されるようになっている。ロービーム用配光パターン形成部１４は、第一の発光素子１０の前方に位置する。なお、ロービーム用配光パターン形成部１４は、基体６の一部の構造であって、基体６と一体に設けられている。
一方、第二の反射体１３は、前方側が大径となった略円錐形状を有する。第二の反射体１３は、例えばレンズ体であり、一例としてコリメートレンズである。また、第二の反射体１３の小径部側（後方側）には第二の発光素子１１が配置されている。
したがって、図５の矢印線で示されるように、第二の発光素子１１から前方に出射した光は、第二の反射体１３の円錐台形状の湾曲する外周壁面の内面側で全反射して、前方側へと平行光となって進行し、レンズ体７の非屈折部９を通過した後、ハイビーム用配光パターンとなって照射される。つまり、第二の発光素子１１の光が第二の反射体１３およびレンズ体７の非屈折部９によって制御されることで、ハイビーム用配光パターンが形成される。
このとき、本実施の形態では、ハイビーム用の第二の発光素子１１がロービーム用の第一の発光素子１０よりも前方側で、かつ上方に配置されているので、第二の発光素子１１からレンズ体７の非屈折部９に向かう光は、ロービーム用配光パターン形成部１４の影響を受けることがなくなる。すなわち、ハイビーム用配光パターンは、ロービーム用配光パターンに比べて、より前方に照射され、しかも対向車側にも十分に照明することができるパターンとなっている。この結果としてハイビーム用配光パターン照射時における視認性を高めることができるものとなる。
なお、第二の反射体１３は、主たる外周壁面（側面）にて全反射がおこるような形状であればよい。よって、略円錐形状には、頂点が切り取られた円錐形状（つまり円錐台形状）、または、楕円錐も含まれる。また、図４に示すように、第二の反射体１３は、側面の一部が切り欠かれていてもよい。このような切り欠きは、照明装置を小型化する上では、隣接する第二の反射体１３と接しているとよい。また、第二の反射体１３同士は、連結体によって一体形成されていてもよい。これにより、部品点数を低減でき、製造容易となる。
また、本実施の形態では、ハイビーム用配光パターンをより遠方に、かつ明るく照明するために、第二の発光素子１１は、複数個、横方向に配置されているが、第二の発光素子１１のそれぞれの前方には第二の反射体１３が設けられており、しかもこれら複数の第二の反射体１３の前面側は、図３に示すように、レンズ体７の非屈折部９の外周部内方側に位置する状態になっている。つまり、前方から見た場合に、複数の第二の反射体１３は、レンズ体７の非屈折部９に隠れた状態となっている。
また、本実施の形態では、基体６におけるロービーム用配光パターン形成部１４の部分およびこのロービーム用配光パターン形成部１４の前方側の部分（つまりレンズ体７側の部分）には反射面が鍍金形成されている。これに対して、複数の第二の反射体１３は、透明樹脂によって一体成形されたものであるが、その外周面を鏡面とすることでその内面側に全反射による反射面が形成された状態になっている。
以上、本実施の形態における照明装置５によれば、レンズ体７の上方に非屈折部９が設けられており、また、この非屈折部９の後方側に第二の発光素子１１が設けられている。これにより、ハイビーム用配光パターンは、ロービーム用配光パターン形成部１４によって影響を受けることがなくなる。したがって、ロービーム用配光パターン形成部１４を有する照明装置５であっても、ハイビーム用配光パターン照射時における視認性を高めることができる。
（変形例）
以上、本発明に係る照明装置及び自動車等について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施の形態では、ロービーム用配光パターンおよびハイビーム用配光パターンを照射するヘッドランプについて説明したが、本発明は、例えば、フォグランプ用の配光パターン、ＤＲＬ（Ｄａｙｌｉｇｈｔ Ｒｕｎｎｉｎｇ Ｌａｍｐ／Ｄａｙｔｉｍｅ Ｒｕｎｎｉｎｇ Ｌｉｇｈｔ）用の配光パターン、または、表示灯用の配光パターン等にも適用可能である。
また、上記の実施の形態において、自動車として四輪自動車を例示したが、二輪自動車（モーターバイク）等のその他の自動車であってもよい。
また、上記の実施の形態において、発光素子としてＬＥＤを例示したが、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等のその他の固体発光素子、または、ＨＩＤ（Ｈｉｇｈ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）ランプ等の既存のランプを用いてもよい。
その他、実施の形態及び変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態及び変形例における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
１ 自動車
２ 車体
３ 照明部
４ 前面カバー
５ 照明装置
６ 基体
７ レンズ体
８ 屈折部
９ 非屈折部
１０ 第一の発光素子
１１ 第二の発光素子
１２ 第一の反射体
１３ 第二の反射体
１４ ロービーム用配光パターン形成部

Claims (4)

  1. 前面側が開口され、ロービーム用配光パターン形成部を有する基体と、
    前記基体の前面側に配置されたレンズ体と、
    第一の発光素子と、
    第二の発光素子とを備え、
    前記レンズ体の下方部分には屈折部が設けられ、
    前記レンズ体の上方部分には非屈折部が設けられ、
    前記第一の発光素子は、前記レンズ体の前記屈折部の後方に配置され、
    前記第二の発光素子は、前記第一の発光素子よりも前方側であって、かつ、前記レンズ体の前記非屈折部の後方に配置され、
    前記ロービーム用配光パターン形成部は、前記第一の発光素子の前方に位置する
    照明装置。
  2. さらに、
    前記第一の発光素子の上方に配置された第一の反射体と、
    前記第二の発光素子の前方に配置された第二の反射体とを備える
    請求項１記載の照明装置。
  3. 前記第一の反射体は、前方側が開口した略半球面形状を有し、
    前記第二の反射体は、前方側が大径となった略円錐形状を有する
    請求項２に記載の照明装置。
  4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明装置と、
    前記照明装置が前方部分に配置された車体とを有する
    自動車。
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