JP2015185480A - 車両用ランプ - Google Patents

Abstract

【課題】自車のランプ非点灯時に、自車前方に存在する他車からの自車の視認性を高めることが可能な車両用ランプを提供する。【解決手段】車両の車体前部に装備されるヘッドランプのランプユニット２の一部に、少なくとも車両の前方に向けて光を反射する再帰反射素子２６を備える。ランプユニット２の照射レンズ２３のフランジ部２３２に、光を内面反射する再帰反射ステップ２６を形成する。ランプユニット２の非点灯時に他車の光を再帰反射ステップ２６により再帰反射することで、自車の前方に存在する他車から自車の視認性を高めることができる。【選択図】 図３

Description

本発明は自動車の車体前部に装備されるヘッドランプやフォグランプ等の車両用ランプに関するものである。

自動車に装備されるランプのうち、一部のランプには入射光を入射方向に向けて反射するプリズム構成やミラー構成の再帰反射素子が形成されているものがある。例えば、特許文献１にはフロントとリアの各ターンシグナルランプのレンズの一部領域に再帰反射ステップを形成している。また、一般的な自動車のテールランプには再帰反射ステップや再帰反射ミラー等の再帰反射素子が形成されているものが多い。このような再帰反射素子を備えることにより、他車のヘッドランプから出射された照明光が自車の再帰反射素子で反射されるため、他車の乗員が自車を認識する際の視認性を高めることが可能になる。

特開２００１−２１６８１３号公報

特許文献１に記載の再帰反射素子は、自動車の左右両側方向や後側方向に向けて再帰反射するように構成されているので、夜間時に駐車している自動車に対して側方ないし後方から再帰反射素子での光反射によって他車から視認することは可能である。その反面、特許文献１を始めとして、これまでの自動車では、自動車の前方に向けて再帰反射するような再帰反射素子は提案されていない。これは自動車の前方にはヘッドランプや補助ランプ等の前方に向けて比較的に明るい光を照射するランプが装備されており、これらランプから照射される光で他車から自車を視認して認識することが可能であるからである。

しかし、自動車の前方に向けた再帰反射素子が存在していないと、他車からの光を前方に向けて再帰反射することができないため、夜間に自車のランプを消灯した状態で駐車している自動車は、前方に存在する他車からの視認性が低下するという問題がある。ヘッドランプに設けられているリフレクタや照射レンズによる反射光を他車から認識することで、当該他車からの視認性を得ることは不可能ではないが、リフレクタや照射レンズ等は曲面に形成されていて他車からの光は拡散状態に反射されるため、再帰反射された光と比較したときには他車に向けられる反射光は少なく、安全を確保するのに十分な視認性を確保することは難しい。

本発明の目的は、自車のランプの非点灯時においても、自車の前方に存在する他車からの自車の視認性を高めることが可能な車両用ランプを提供するものである。

本発明は、車両の車体前部に装備されるランプであって、当該ランプの一部に、少なくとも車両の前方に向けて光を反射する再帰反射素子を備えることを特徴とする。

本発明の車両用ランプは好ましくはヘッドランプであり、当該ヘッドランプを構成する構成部材の一部に前記再帰反射素子が形成される。例えば、ヘッドランプは少なくとも１つのランプユニットを備え、当該ランプユニットを構成する透光性のある構成部材または光反射する構成部材に前記再帰反射素子が形成される。この再帰反射素子は、レンズまたは導光体に形成された光を内面反射する再帰反射ステップであり、またはリフレクタに形成された光を表面反射する再帰反射ミラーである。

本発明によれば、他車からの光が自車の車体前部に装備されているランプに投射されると、当該光は自車のランプに設けられている再帰反射素子によって他車に向けて再帰反射されるので、自車のランプが点灯していない場合でも当該再帰反射光によって自車の前方に存在する他車から自車を視認することができ、安全性が確保される。特に、ヘッドランプに再帰反射素子を配設することにより、ヘッドランプが点灯していないとき、すなわちクリアランスランプはもとよりロービームランプやハイビームランプが点灯していない場合でも自車の前方に存在する他車が自車を視認して自車の存在を認識することができる。

本発明によれば、再帰反射素子として、光を内面反射する再帰反射ステップで構成し、または光を表面反射する再帰反射ミラーで構成するので、ランプを構成している構成部材のいずれに再帰反射素子を配設してもよく、いずれの場合でも本発明の目的を達成することが可能になる。

本発明の実施形態のヘッドランプの概略正面図と、その右ヘッドランプのＢ−Ｂ線に沿った横断面図。 ロービームランプユニットの外観斜視図。 ロービームランプユニットの縦断面図と要部の拡大図。 ハイビームランプユニットの外観斜視図。 ハイビームランプユニットの縦断面図と要部の拡大図。 ランプユニットの非点灯時の視認性を説明するための右ヘッドランプと自動車の正面図。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１（ａ）は本発明を自動車のヘッドランプ（前照灯）に適用した実施形態の概略正面図である。自動車ＣＡＲの車体前部の左右にヘッドランプＬ−ＨＬ，Ｒ−ＨＬが配設されている。これらのヘッドランプＬ−ＨＬ，Ｒ−ＨＬは、図１（ｂ）にＢ−Ｂ線に沿った右ヘッドランプＲ−ＨＬの横断面図を示すように、前面を開口したランプボディ１１と、このランプボディ１１の前面開口に透明な樹脂からなる透光カバー１２を取着したランプハウジング１内に、ロービーム配光での照明を行うロービームランプユニット２と、ハイビーム配光での照明を行うハイビームランプユニット３が内装されている。また、前記ランプハウジング１内には、これらのランプユニット２，３間の隙間を覆い隠すための疑似リフレクタとしてのエクステンション４が内装されている。このエクステンション４は本発明との関連が少なく公知の構成であるので詳細な説明は省略する。

前記ロービームランプユニット２はプロジェクタ型ランプユニットで構成されている。このプロジェクタ型ランプユニットは、既に広く提供されているランプであり、図２に外観斜視図を示し、図３にランプユニット光軸Ｌｘ２に沿った縦（鉛直）断面図を示すように、構成部材として光源２１、リフレクタ２２、照射レンズ２３、シェード一体型ホルダ２４を含んで構成されている。前記光源２１は電球あるいは発光素子で構成されるが、ここではソケット一体型のディスクリートＬＥＤ（発光ダイオード）で構成されている。前記リフレクタ２２は内面が光反射面として構成された回転楕円面形状に形成され、前記ＬＥＤ２１から出射した光を前方に向けて集光状態に反射するように構成されている。

前記照射レンズ２３は、所要の球面あるいは非球面に設計された円形の片凸レンズからなる主レンズ部２３１と、この主レンズ部２３１の周縁に沿って外径方向に突出形成された円環状のフランジ部２３２とを備えている。そして、この照射レンズ２３は当該フランジ部２３２において円環状のホルダ２４により前記リフレクタ２２に固定支持されている。また、前記フランジ部２３２には再帰反射ステップ２６が形成されているが、これについては後述する。

前記ホルダ２４は前記照射レンズ２３の前記フランジ部２３２の外周面を抱持した構造であり、前記フランジ部２３２の後面に対向される後縁部２４１は当該フランジ部２３２と光軸方向に重なる位置まで内径方向に延長形成されている。また、前記フランジ部２３２の前面に対向される前縁部２４２は当該前面のほぼ全域を露呈させる程度に外径方向に後退された形状とされている。

前記ホルダ２４には前記ＬＥＤ２１から出射された直接光および前記リフレクタ２２で反射された光のうち、前記ランプ光軸Ｌｘ２よりも概ね下側領域の光を遮光するように構成されたシェード２５が一体に形成されている。このシェード２５の形状はロービーム配光に要求される所定のカットオフラインを形成することができる形状であり、その形状自体は既に公知の構成であるので詳細な説明は省略する。

この構成のロービームランプユニット２では、ＬＥＤ２１から出射された光はリフレクタ２２によって反射されて集光され、集光された後に一部の光がシェード２５によって遮光され、遮光されない光は照射レンズ２３の主レンズ部２３１によって自動車の前方領域に照射される。このとき、前記リフレクタ２２によって反射された反射光とＬＥＤ２１から出射された直接光のうち照射レンズ２３のフランジ部２３２に向けられた光は前記ホルダ２４によって遮光されるため、当該照射レンズ２３のフランジ部２３２を透過して前方に照射されることはない。これにより、設計とおりのロービーム配光での光照射が行われる。

前記ハイビームランプユニット３は、リフレクタ型ランプユニットで構成されており、図４に外観斜視図を示し、図５にランプ光軸Ｌｘ３に沿った縦（鉛直）断面図を示すように、構成部材として光源３１とリフレクタ３２を有している。前記光源３１としてここではチップ型ＬＥＤが用いられており、このＬＥＤ３１が前記リフレクタ３２に搭載されている。前記リフレクタ３２は樹脂素材３２１の表面にアルミニウム等の光反射膜３２２が成膜された光反射面として構成されており、光軸方向に延びる平板状のベース部３３と、当該ベース部の後端から下方に向けて延長された主リフレクタ部３４で構成されている。この主リフレクタ部３４には再帰反射ミラー３５が形成されているが、これについては後述する。

前記ＬＥＤ３１は発光面を下方に向けた状態で前記ベース部３３の下面に搭載されている。この例では複数（３つ）のＬＥＤがランプ光軸Ｌｘ３と直交する方向に配列された状態で搭載されている。前記主リフレクタ部３４は前記ＬＥＤ３１をほぼ焦点とする放物面形状に形成されている。この主リフレクタ部３４は、必要に応じて光反射面が複数の領域に区画され、各領域における曲率や面方向が調整されることにより、前記ＬＥＤ３１から出射された光を各領域で異なる方向に向けて反射し、これらを重畳ないし結合して自車の前方に向けて反射する。このように前記主リフレクタ部３４において前方に向けて反射された光によってハイビーム配光での光照射が行われる。

この実施形態のヘッドランプにおいては、これらロービームランプユニット２とハイビームランプユニット３にそれぞれ再帰反射素子が形成されている。前記ロービームランプユニット２では、図３の下側に一部を拡大して示したように、前記照射レンズ２３の一部、特に前記したようにロービーム配光での光照射に影響を与えない領域、ここでは前記フランジ部２３２に再帰反射素子としての再帰反射ステップ２６が形成されている。

この再帰反射ステップ２６は、直角三角錐形状をした突起で構成される単位ステップが前記照射フランジ部２３２の後面に多数個配列した状態で一体形成されている。したがって、ロービームランプユニット２を前方から見たときには、照射レンズ２３の主レンズ部２３１の周囲を囲む円環状のフランジ部２３２のほぼ全域にわたって再帰反射ステップ２６が観察されることになる。この再帰反射ステップ２６は、図３に模式的な光路を示すように、前記フランジ部２３２の前面から入射された光を各単位ステップの錐面において内面反射（全反射）することによって、当該入射された光を１８０度反対方向に向けて当該フランジ部２３２の前面から出射させるものである。

また、前記ハイビームランプユニット３では、図５の下側に一部を拡大して示したように、前記主リフレクタ部３４の一部に再帰反射素子として再帰反射ミラー３５が形成されている。ここでは、主リフレクタ部３４の一部に、ランプ前方から見て上方を開口した半円弧状の領域が規定されており、この領域では前記主リフレクタ部３４の反射面が後方に向けて凹設されるとともに、その後方の内底面に前記再帰反射ミラー３５が形成されている。この再帰反射ミラー３５が形成される領域では前記主リフレクタ部３４の反射面が鉛直方向に延長されているので、ＬＥＤ３１からの光が再帰反射ミラー３５に投射されることは殆どない。

前記再帰反射ミラー３５は、直角三角錐形状をした凹部で構成される単位ミラーが前記した凹設した半円弧状の領域の円弧方向に沿って多数個配列形成されている。図５では上下方向には１つの単位ミラーが配設された構成が図示されているが、実際には複数の単位ミラーが配設されている。そして、主リフレクタ部３４の反射面を形成するために前記した光反射膜３２２が成膜されるときに、当該領域にも表面に光反射膜３２２が成膜されることにより再帰反射ミラー３５が形成されている。

以上の構成は左ヘッドランプＬ−ＨＬも同じである。これらのヘッドランプＬ−ＨＬ，Ｒ−ＨＬによれば、ロービームランプユニット２の点灯時には、ＬＥＤ２１が発光したときに出射される光はリフレクタ２２、シェード２５、照射レンズ２３等によって前記したようにロービーム配光での光照射を行う。このとき、ＬＥＤ２１またはリフレクタ２２から照射レンズ２３のフランジ部２３２に向けられる光はホルダ２４によって遮光されるため、フランジ部２３２を透過して前方に照射されることはなくロービーム配光に影響を与えることはない。

また、ハイビームランプユニット３の点灯時には、ＬＥＤ３１から出射された光は主リフレクタ部３４において反射されて前方に照射され、この照射された光はロービームランプユニット２による光照射と協働して前記したようにハイビーム配光での光照射を行う。このとき、ＬＥＤ３１からの光は直接再帰反射ミラー３５に投射されることはないので、ハイビーム配光に影響を与えることはない。したがって、ヘッドランプＬ−ＨＬ，Ｒ−ＨＬの点灯時には、当該ヘッドランプから照射される光によって他車が自車を視認し、自車の存在を認識することが可能であることは言うまでもない。

一方、夜間等の暗い環境時にヘッドランプＬ−ＨＬ，Ｒ−ＨＬを消灯している時、すなわちロービームランプユニット２とハイビームランプユニット３の消灯時には、他車からヘッドランプＬ−ＨＬ，Ｒ−ＨＬを視認することが難しい状況となる。これは、前記したように、夜間時に前方を向けて駐車している自動車は、他車からの光をヘッドランプＬ−ＨＬ，Ｒ−ＨＬに設けられているリフレクタ２２，３２や照射レンズ２３等によって反射しても、これらリフレクタ２２，３２や照射レンズ２３はロービーム配光やハイビーム配光を得るために特定の曲面形状に形成されていて他車からの光を当該他車方向に向けて反射する光量が少ないためである。

しかし、この実施形態のヘッドランプＬ−ＨＬ，Ｒ−ＨＬでは、ヘッドランプの消灯時に、当該ヘッドランプに他車からの光、特に他車のヘッドランプからの光が投射されると、ロービームランプユニット２の照射レンズ２３に形成されている再帰反射ステップ２６と、ハイビームランプユニット３のリフレクタ３２に形成されている再帰反射ミラー３５により当該他車からの光が再帰反射される。そのため、この再帰反射された光により他車からの自車の視認性が高められる。これはヘッドランプ以外の車体前部に配設されているクリアランスランプやフォグランプ等の補助ランプや標識ランプが消灯されている場合についても言え、ヘッドランプに設けられた再帰反射ステップ２６と再帰反射ミラー３５による自車の視認性が確保される。

すなわち、ロービームランプユニット２においては、図３に光路を示したように、他車のヘッドランプからの光がフランジ部２３２の前面に投射されると、当該光はフランジ部２３２を透過して後面にまで導光され、この後面に一体形成されている再帰反射ステップ２６の各単位ステップの錘面により内面反射される。これにより、投射された光は１８０度の方向に反射され、フランジ部２３２内を逆進してその前面から出射される。この反射光が出射される方向は、当該光を照射している当該他車が存在する方向であることは勿論である。

また、ハイビームランプユニット３においては、図５に光路を示したように、他車のヘッドランプからの光が投射された場合には、リフレクタ３２の主リフレクタ部３４に設けられている再帰反射ミラー３５において当該他車からの光が再帰反射され、他車の方向に向けて出射される。ここでは、再帰反射ミラー３５は各単位ミラーの錘面が光反射面に構成されているので、各錘面での表面反射によって再帰反射が行われる。

したがって、ロービームランプユニット２とハイビームランプユニット３に対して他車からの光が投射された場合には他車からみると、図６（ａ）に右ヘッドランプＲ−ＨＬの例を示すように、ロービームランプユニット２については円環状をしたフランジ部２３２が明るく光った円環状パターンＰＬとして観察され、ハイビームランプユニット３については明るく光った半円弧状パターンＰＨとして観察されることになる。いずれも観察される領域を点描している。

すなわち、自動車ＣＡＲの全体としては、図６（ｂ）に自動車ＣＡＲの概念的な正面図を示すように、自動車ＣＡＲの左右のヘッドランプＬ−ＨＬ，Ｒ−ＨＬの位置にそれぞれ水平方向に隣接配列された円環状と半円弧状の明るいパターンＰＬ，ＰＨが、所定の距離（当該左右ヘッドランプＬ−ＨＬ，Ｒ−ＨＬの配置間隔距離）だけ離れて左右位置に観察されることになる。他車の乗員はこのような明るいパターンＰＬ，ＰＨを観察したときに、当該パターンが自動車のヘッドランプからの反射光であると認識することは容易であり、したがって他車が自車を視認し、かつ自車の存在を認識することが可能になる。

ここで、実施形態のロービームランプユニット２では円環状をした照射レンズ２３の主レンズ部２３１を囲む円環状をしたフランジ部２３２のほぼ全域に再帰反射ステップ２６を形成したが、図示は省略するが、例えば円周方向に沿って不連続な領域にのみ再帰反射ステップを形成してもよい。この場合には他車からの光を再帰反射したときには他車からは不連続な円環状に観察されることになる。このことはハイビームランプユニット３に形成している再帰反射ミラー３５についても同様である。

また、実施形態のハイビームランプユニット３に採用しているリフレクタ型ランプユニットでは、主リフレクタ部３４での光反射によって所定の配光パターンが損なわれない領域に再帰反射ステップを形成することができる。そのため、ロービームランプユニット２に採用しているプロジェクタ型ランプユニットに設けた再帰反射ステップに比較して再帰反射ミラーによる再帰反射のパターンの設計の自由度を高めることができ、任意のパターンでの再帰反射を行うように構成することができる。特に、リフレクタ３２のうち、主リフレクタ部３４を外れた領域に再帰反射ミラー３５を形成するようにすれば、ハイビーム配光に影響を与えることなく再帰反射する面積をより拡大することができ、視認性の高い再帰反射が可能になる。

あるいは、実施形態のハイビームランプユニットのようなリフレクタ型のランプユニットでは、リフレクタの一部に導光体を一体的に形成し、この導光体にロービームランプユニットのような内面反射構成の再帰反射ステップを形成するようにしてもよい。このようにすれば、再帰反射のパターンを導光体の形状によって任意に形成することができ、かつリフレクタによる配光への影響を抑制することが可能になる。

説明した実施形態では、再帰反射素子を構成している再帰反射ステップや再帰反射ミラーは、それぞれの光軸、換言すればこれらを構成している直角三角錐の中心線が自動車の前方、すなわち直進方向に向けられた例が示されている。そのため、これら再帰反射素子による再帰反射が可能な角度範囲は自動車の直進方向の左右、上下に約４５度の角度範囲となる。したがって、再帰反射ステップや再帰反射ミラーの各単位ステップや単位ミラーの光軸を左右および上下に相違させたものを組み合わせることにより、本発明における再帰反射が可能な角度を拡大することができ、広い角度範囲に存在する他車から自車の視認が可能になる。

また、実施形態では、ロービームランプユニットをプロジェクタ型ランプユニットで構成し、ハイビームランプユニットをリフレクタ型ランプユニットで構成しているが、これとは逆にロービームランプユニットをリフレクタ型ランプユニットで構成し、ハイビームランプユニットをプロジェクタ型ランプユニットで構成してもよい。あるいは、ロービームランプユニットとハイビームランプユニットをそれぞれプロジェクタ型ランプユニットで、あるいはリフレクタ型ランプユニットで構成してもよい。いずれの場合でも、それぞれに再帰反射素子を形成することによりランプユニットの非点灯時における他車からの視認性を高めることが可能である。

ここで、ランプハウジングにクリアランスランプユニットやエクステンションを内装しているヘッドランプの場合には、これらクリアランスランプやエクステンションの一部に再帰反射ステップを形成してもよい。また、車両の車体前面部にフォグランプや昼間点灯ランプ（ＤＲＬ）等の補助ランプ、あるいはターンシグナルランプ等の標識ランプを備える車両では、これらの補助ランプや標識ランプに、少なくとも車両の前方に向けて再帰反射するための再帰反射素子を形成してもよい。いずれの場合でも、それぞれのランプに要求される所定の配光を阻害しない位置や領域に再帰反射素子を形成することが肝要である。

本発明は車両の車体の前面部に配設される各種ランプ、好ましくはヘッドランプに採用することが可能である。

Ｌ−ＨＬ，Ｒ−ＨＬ ヘッドランプ
１ ランプハウジング
２ ロービームランプユニット
３ ハイビームランプユニット
４ エクステンション
２１ ＬＥＤ（光源）
２２ リフレクタ
２３ 照射レンズ
２４ ホルダ
２５ シェード
２６ 再帰反射ステップ（再帰反射素子）
３１ ＬＥＤ（光源）
３２ リフレクタ
３３ ベース部
３４ 主リフレクタ部
３５ 再帰反射ミラー（再帰反射素子）
２３１ 主レンズ部
２３２ フランジ部

Claims (5)

1. 車両の車体前部に装備されるランプであって、当該ランプの一部に、少なくとも車両の前方に向けて光を反射する再帰反射素子を備えることを特徴とする車両用ランプ
2. 前記ランプはヘッドランプであり、当該ヘッドランプを構成する構成部材の一部に前記再帰反射素子が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用ランプ。
3. 前記ヘッドランプは少なくとも１つのランプユニットを備え、当該ランプユニットを構成する透光性のある構成部材または光反射する構成部材に前記再帰反射素子が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用ランプ。
4. 前記再帰反射素子は、レンズまたは導光体に形成されて光を内面反射する再帰反射ステップであることを特徴とする請求項３に記載の車両用ランプ。
5. 前記再帰反射素子は、リフレクタに形成されて光を表面反射する再帰反射ミラーであることを特徴とする特徴とする請求項３に記載の車両用ランプ。
   

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