JP2018106889A - 車両用灯具 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数種類の配光パターンを形成することができる車両用灯具を提供する。【解決手段】車両用灯具10は、第1導光レンズ60、第2導光レンズ80、第1光源32a、第2光源32bと、投影レンズを備える。第1導光レンズの第1出光面の下端縁は、段差付き第1エッジ部及び前記第1エッジ部の両側又は片側に配置された第1延長エッジ部24を含みむ。第2導光レンズの第2出光面の上端縁は、第1エッジ部が反転した形状の段差付き第2エッジ部及び第2エッジ部の両側又は片側に配置された第2延長エッジ部26を含む。第1導光レンズ及び第2導光レンズは、第1エッジ部と第2エッジ部とが線接触し、かつ、第1延長エッジ部と第2延長エッジ部との間に隙間が形成された状態で配置される。【選択図】図5
Description
本発明は、車両用灯具に関し、特に、複数種類の配光パターンを形成することができる車両用灯具に関する。
従来、入光面と出光面とを含む導光レンズと、入光面から導光レンズに入光して出光面から出光する際に当該出光面に光度分布を形成する光を発光するLED等の光源と、出光面に形成される光度分布を反転投影することでロービーム用配光パターンを形成する投影レンズと、を備えた車両用灯具が提案されている(例えば、特許文献1(図1等)参照)。
しかしながら、特許文献1に記載の車両用灯具においては、一種類の配光パターン(ロービーム用配光パターン)を形成することができるものの、複数種類の配光パターン(例えば、ロービーム用配光パターン及びADB用配光パターン、又はロービーム用配光パターン及びハイビーム用配光パターン)を形成することができないという課題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、複数種類の配光パターンを形成することができる車両用灯具を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一つの側面は、第1入光面と第1出光面とを含む第1導光レンズと、前記第1導光レンズの下方に配置され、第2入光面と第2出光面とを含む第2導光レンズと、前記第1入光面から前記第1導光レンズに入光して前記第1出光面から出光する際に当該第1出光面に光度分布を形成する光を発光する第1光源と、前記第2入光面から前記第2導光レンズに入光して前記第2出光面から出光する際に当該第2出光面に光度分布を形成する光を発光する第2光源と、前記第1光源及び前記第2光源の点灯状態に応じて前記第1出光面及び前記第2出光面に形成される光度分布を反転投影する投影レンズと、を備え、前記第1導光レンズの前記第1出光面の下端縁は、段差付き第1エッジ部及び前記第1エッジ部の両側又は片側に配置された第1延長エッジ部を含み、前記第2導光レンズの前記第2出光面の上端縁は、前記第1エッジ部が反転した形状の段差付き第2エッジ部及び前記第2エッジ部の両側又は片側に配置された第2延長エッジ部を含み、前記第1導光レンズ及び前記第2導光レンズは、前記第1エッジ部と前記第2エッジ部とが線接触しかつ前記第1延長エッジ部と前記第2延長エッジ部との間に隙間が形成された状態で配置される車両用灯具であることを特徴とする。
この側面によれば、複数種類の配光パターンを形成することができる車両用灯具を提供することができる。
これは、第1導光レンズに加えて第2導光レンズを備えており、投影レンズが、第1光源及び第2光源の点灯状態に応じて第1導光レンズの第1出光面及び第2導光レンズの第2出光面に形成される光度分布を反転投影することによるものである。
また、この側面によれば、第1導光レンズと第2導光レンズとを組み合わせる際、第1導光レンズの第1出光面の段差付き第1エッジ部と第2導光レンズの第2出光面の上端縁とが線接触するより前に、第1導光レンズの出光面の第1延長エッジ部と第2導光レンズの出光面の第2延長エッジ部とが接触して光学的に重要な領域の形状がズレてしまうのを防止することができる。
これは、第1導光レンズ及び第2導光レンズが、第1エッジ部と第2エッジ部とが線接触しかつ前記第1延長エッジ部と前記第2延長エッジ部との間に隙間が形成された状態で配置されることによるものである。
また、上記発明において、好ましい態様は、前記第2延長エッジ部は、前記第1延長エッジ部と前記第2延長エッジ部との間に隙間が形成されるように、鉛直方向に関し、第2エッジ部より低い位置に配置されることを特徴とする。
また、上記発明において、好ましい態様は、前記投影レンズは、前記第1出光面及び前記第2出光面の前方に配置され、前記投影レンズの後面は、前記第1出光面及び前記第2出光面に向かって凸の球状面であり、前記第1出光面及び前記第2出光面は、前記投影レンズの後面に面接触していることを特徴とする。
また、前記第1導光レンズの下端面と前記第2導光レンズの上端面との間には、反射部材が設けられることを特徴とする。
以下、本発明の一実施形態である車両用灯具10について添付図面を参照しながら説明する。各図において対応する構成要素には同一の符号が付され、重複する説明は省略される。
図1は、車両用灯具10の斜視図である。図2(a)は車両用灯具10の上面図、図2(b)は正面図、図2(c)は側面図である。
図1及び図2に示す車両用灯具10は、ロービーム用配光パターンPLo(図11(a)参照)、又は、ロービーム用配光パターンPLo及びADB用配光パターンPADBを含む合成配光パターン(図11(c)参照)を形成可能な車両用前照灯であり、車両(図示せず)の前端部の左側及び右側に搭載される。ロービーム用配光パターンPLo、ADB用配光パターンPADBは、車両前面に正対した仮想鉛直スクリーン(車両前面から約25m前方に配置されている)上に形成される。なお、以下、説明の便宜のため、XYZ軸を定義する。X軸は車両前後方向に延びており、Y軸は車幅方向に延びており、Z軸は鉛直方向に延びている。
図3は、図1に示す車両用灯具10を、基準軸AXを含む水平面(X軸及びY軸を含む平面)で切断した断面図である。図4は、図1に示す車両用灯具10を、基準軸AXを含む鉛直面(X軸及びZ軸を含む平面)で切断した断面図である。図5は、車両用灯具10の分解斜視図である。
図3〜図5に示すように、本実施形態の車両用灯具10は、ヒートシンク20、光源モジュール30、ホルダ40、セパレータ50、プライマリレンズ60、リテーナ70、セカンダリレンズ80等を備える。車両用灯具10は、図示しないが、アウターレンズとハウジングとによって構成される灯室内に配置され、ハウジング等に取り付けられる。
図5に示すように、ヒートシンク20は、アルミダイキャスト製で、前面22aとその反対側の後面22bとを含むベース22を含む。
前面22aは、光源モジュール実装面22a1と、当該光源モジュール実装面22a1を取り囲む周囲面22a2と、を含む。
光源モジュール実装面22a1及び周囲面22a2は、例えば、Y軸及びZ軸を含む平面に対して平行な平面である。
光源モジュール実装面22a1と後面22bとの間の厚み(X軸方向の厚み)は、周囲面22a2と後面22bとの間の厚み(X軸方向の厚み)より厚く、段差部を構成している。
光源モジュール実装面22a1には、光源モジュール30をネジ止め固定するために、ネジ穴22a5(図3中、3箇所)が設けられる。また、光源モジュール実装面22a1には、光源モジュール30を位置決めするために、位置決めピン22a6(図3中、2箇所)が設けられる。
周囲面22a2は、ホルダ40が当接するホルダ当接面22a3と、リテーナ70が当接するリテーナ当接面22a4と、を含む。
リテーナ当接面22a4は、周囲面22a2の左右両側にそれぞれ設けられる。
リテーナ当接面22a4と後面22bとの間の厚み(X軸方向の厚み)は、ホルダ当接面22a3と後面22bとの間の厚み(X軸方向の厚み)より厚く、段差部を構成している。
ベース22には、ネジN1が挿入されるネジ穴22c(図3中、2箇所)が設けられる。ネジ穴22cは、リテーナ当接面22a4と後面22bとを貫通している。
ベース22の左右両側には、それぞれ、当該ベース22の左右両側から後方(X軸方向)に向かって延びた第1延長エッジ部24が設けられる。第1延長エッジ部24の先端部には、側方(Y軸方向)に向かって延びた第2延長エッジ部26が設けられる。
ベース22の後面22bには、放熱フィン28が設けられる。
光源モジュール30は、ロービーム用の複数の光源32a及びADB用の複数の光源32bと、ロービーム用の複数の光源32a、ADB用の複数の光源32b及びコネクタ34cが実装された基板34と、を含む。複数の光源32aが本発明の第1光源に相当し、複数の光源32bが本発明の第2光源に相当する。
図9(c)は、セパレータ50を透視したロービーム用の複数の光源32a及びADB用の複数の光源32bの正面図(透視図)である。
図9(c)に示すように、ロービーム用の複数の光源32aは、上段かつY軸方向に配置された形態で基板34に実装される。ADB用の複数の光源32bは下段かつY軸方向に配置された形態で基板34に実装される。
各々の光源32a、32bは、例えば、矩形(例えば、1mm角)の発光面を備えたLED等の半導体発光素子であり、各々の発光面を前方(正面)に向けた状態で基板34に実装される。図9(c)中の複数の矩形は、各々の光源32a、32bの発光面を表す。
基板34には、ヒートシンク20の位置決めピン22a6が挿入される貫通穴34a(図5中、2箇所)、ネジN2が挿入される切欠部S1(図5中、3箇所)が設けられる。
上記構成の光源モジュール30は、ヒートシンク20の位置決めピン22a6が基板34の貫通穴34aに挿入された状態で、切欠部S1に挿入されたネジN2をヒートシンク20のネジ穴22a5に螺合させることでヒートシンク20(光源モジュール実装面22a1)に固定される。その際、光源モジュール30(基板34)とヒートシンク20(光源モジュール実装面22a1)との間の密着性を高め、接触熱抵抗を低減するために、光源モジュール30(基板34)とヒートシンク20(光源モジュール実装面22a1)との間に熱伝導シート36(又はサーマルグリス)が設けられる。熱伝導シート36は、光源モジュール30(基板34)とヒートシンク20(光源モジュール実装面22a1)との間に挟持される。
図6は、ホルダ40の斜視図である。
図6に示すように、ホルダ40は、アクリルやポリカーボネイト等の合成樹脂製で、前方側が開口し、後方側が閉塞したカップ状のホルダ本体42を含む。
ホルダ本体42の前面42aは、セパレータ50の後面(上セパレータ本体52の後面52b及び下セパレータ本体53の後面53b)が面接触するように、当該セパレータ50の後面が反転した形状の面(後方に向かって凹の球状面)として構成される。
ホルダ本体42には、セパレータ50の導光部52d及び導光部53dが挿入(例えば、圧入又は嵌合)される貫通穴42cが設けられる。貫通穴42cは、ホルダ本体42の前面42aと後面42bとを貫通している(図3参照)。
ホルダ本体42には、当該ホルダ本体42の外周部から後方(Z軸方向)に向かって延びた筒状部44が設けられる。筒状部44には、光源モジュール30で発生した熱を外部に放熱するために、貫通穴44aが設けられる。そして、筒状部44の先端部には、ヒートシンク20のホルダ当接面22a3に当接(面接触又は略面接触)するフランジ部46が設けられる。
フランジ部46には、当該フランジ部46にヒートシンク20のリテーナ当接面22a4(段差部)が当接(干渉)しないように、切欠部S2が設けられる。また、フランジ部46には、セカンダリレンズ80に設けられた位置決めピン88が挿入される切欠部S3が設けられる。
なお、ホルダ本体42(及び筒状部44)には、当該ホルダ本体42(及び筒状部44)に光源モジュール30のコネクタ34cが当接(干渉)しないように、切欠部S4が設けられる。
ホルダ40の前方側開口端面40aには、凸部48(図6中、3箇所)と、凸部49(図6中、2箇所)と、が設けられる。凸部48は、ホルダ40の前方側開口端面40aより前方に突出した第1凸部48aと、第1凸部48aより幅狭で第1凸部48aより前方に突出した第2凸部48bと、を含む。凸部49は、ホルダ40の前方側開口端面40aより前方に突出した凸部である。
図7は、ヒートシンク20、光源モジュール30、ホルダ40及びセパレータ50を組み合わせた構造体の斜視図である。
上記構成のホルダ40は、当該ホルダ40(フランジ部46)の切欠部S2にヒートシンク20のリテーナ当接面22a4(段差部)が挿入され(図7参照)、フランジ部46がヒートシンク20のホルダ当接面22a3に当接(図3参照)し、かつ、貫通穴42cと光源モジュール30(複数の光源32a、32b)とが対向した状態(図4参照)で配置される。
図8は、セパレータ50の斜視図である。
図8に示すように、セパレータ50は、シリコン樹脂製で、前方側が開口し、後方側が閉塞したカップ状の部材である。セパレータ50は、上セパレータ本体52と、下セパレータ本体53と、を含む。上セパレータ本体52が本発明の第1導光レンズに相当し、下セパレータ本体53が本発明の第2導光レンズに相当する。なお、セパレータ50は、アクリルやポリカーボネイト等の合成樹脂製であってもよい。
図4に示すように、上セパレータ本体52は基準軸AXより上に配置され、下セパレータ本体53は基準軸AXより下に配置される。基準軸AXは、X軸方向に延びている。
上セパレータ本体52の前面52aは、プライマリレンズ60の後面60b(後方に向かって凸の球状面)の基準軸AXより上半分が面接触するように、当該プライマリレンズ60の後面60bの上半分が反転した形状の面(後方に向かって凹の球状面)として構成される。
上セパレータ本体52の後面52b(図3及び図4参照)は、ホルダ40(ホルダ本体42)の前面42a(前方に向かって凹の球状面)の基準軸AXより上半分が面接触するように、当該ホルダ40(ホルダ本体42)の前面42aの上半分が反転した形状の面(後方に向かって凸の球状面)として構成される。
図9(a)に示すように、上セパレータ本体52の前面52aの下端縁は、カットオフラインCLLo(CL1〜CL3。図11(a)参照)に対応した形状の段差付きエッジ部52a1、及び、段差付きエッジ部52a1の両側に配置された延長エッジ部52a2、52a3を含む。延長エッジ部52a2、52a3は、光学的には不要であるが、組み立て時に上セパレータ本体52を把持するために設けられる。段差付きエッジ部52a1が本発明の第1エッジ部に相当する。なお、延長エッジ部は、片側にだけ設けられていてもよい。
段差付きエッジ部52a1は、左水平カットオフラインCL1に対応する辺e1、右水平カットオフラインCL2に対応する辺e2、及び、左水平カットオフラインCL1と右水平カットオフラインCL2とを接続する斜めカットオフラインCL3に対応する辺e3を含む。
延長エッジ部52a2は、Z軸方向に関し、辺e1と同一位置に配置される。延長エッジ部52a3は、Z軸方向に関し、辺e2と同一位置に配置される。
上セパレータ本体52の下端面52c(図4参照)は、上セパレータ本体52の前面52aの下端縁から上セパレータ本体52の後面52bに向かって水平方向(X軸方向)に延びた面である。
図3及び図4に示すように、上セパレータ本体52の後面52bには、光源モジュール30(複数の光源32a)からの光を導光するために、導光部52dが設けられる。導光部52dは、その基端部が上セパレータ本体52の後面52bのうち段差付きエッジ部52a1を含む一部領域に設けられ、かつ、光源モジュール30(複数の光源32a)に向かって延びている。なお、段差付きエッジ部52a1を含む一部領域は、上セパレータ本体52の後面52bのうち光源モジュール30(複数の光源32aの発光面)が対向する領域である。導光部52dは、ホルダ40の貫通穴42cに挿入される。
導光部52dの先端部には、入光面52eが設けられる。入光面52eは、例えば、Y軸及びZ軸を含む平面に対して平行な平面である。入光面52eが本発明の第1入光面に相当し、前面52aが本発明の第1出光面に相当する。
入光面52eは、導光部52dがホルダ40の貫通穴42cに挿入された状態で、光源モジュール30(複数の光源32aの発光面)と対向する位置に配置される(図4参照)。入光面52eと光源モジュール30(複数の光源32aの発光面)との間隔は、例えば、0.2mmである。
図5、図8に示すように、上セパレータ本体52の前方側開口端面には、フランジ部52fが設けられる。フランジ部52fには、ホルダ40の凸部48が挿入される貫通穴52f1(図5、図8中、1箇所)、ホルダ40の凸部49が挿入される貫通穴52f2(図5、図8中、2箇所)が設けられる。
下セパレータ本体53の前面53aは、プライマリレンズ60の後面60b(後方に向かって凸の球状面)の基準軸AXより下半分が面接触するように、当該プライマリレンズ60の後面60bの下半分が反転した形状の面(後方に向かって凹の球状面)として構成される。
下セパレータ本体53の後面53b(図3及び図4参照)は、ホルダ40(ホルダ本体42)の前面42a(前方に向かって凹の球状面)の基準軸AXより下半分が面接触するように、当該ホルダ40(ホルダ本体42)の前面42aの下半分が反転した形状の面(後方に向かって凸の球状面)として構成される。
図9(b)に示すように、下セパレータ本体53の前面53aの上端縁は、段差付きエッジ部52a1が反転した形状の段差付きエッジ部53a1(辺e1´〜e3´)、及び、段差付きエッジ部53a1の両側に配置された延長エッジ部53a2、53a3を含む。延長エッジ部53a2、53a3は、光学的には不要であるが、組み立て時に下セパレータ本体53を把持するために設けられる。段差付きエッジ部53a1が本発明の第2エッジ部に相当する。なお、延長エッジ部は、片側にだけ設けられていてもよい。
延長エッジ部53a2は、当該延長エッジ部53a2と上セパレータ本体52の前面52aの延長エッジ部52a2との間に隙間S9(図9(c)参照)が形成されるように、Z軸方向に関し、辺e1´より低い位置に配置される(図9(b)参照)。同様に、延長エッジ部53a3は、当該延長エッジ部53a3と上セパレータ本体52の前面52aの延長エッジ部52a3との間に隙間S10(図9(c)参照)が形成されるように、Z軸方向に関し、辺e2´より低い位置に配置される(図9(b)参照)。
これにより、図9(c)に示すように、上セパレータ本体52と下セパレータ本体53とを組み合わせる際、上セパレータ本体52の前面52aの段差付きエッジ部52a1と下セパレータ本体53の前面53aの段差付きエッジ部53a1とが線接触するより前に、上セパレータ本体52の前面52aの延長エッジ部52a2、52a3と下セパレータ本体53の前面53aの延長エッジ部53a2、53a3とが接触して光学的に重要な領域の形状がズレてしまうのを防止することができる。なお、光学的に重要な領域は、主に、上セパレータ本体52の前面52aのうちロービーム用配光パターンに対応する光度分布が形成される領域、及び、下セパレータ本体53の前面53aのうちADB用配光パターンに対応する光度分布が形成される領域である。
下セパレータ本体53の上端面53c(図4参照)は、下セパレータ本体53の前面53aの上端縁から下セパレータ本体53の後面53bに向かって水平方向(X軸方向)に延びた面である。
図3及び図4に示すように、下セパレータ本体53の後面53bには、光源モジュール30(複数の光源32b)からの光を導光するために、導光部53dが設けられる。導光部53dは、その基端部が下セパレータ本体53の後面53bのうち段差付きエッジ部53a1を含む一部領域に設けられ、かつ、光源モジュール30(複数の光源32b)に向かって延びている。なお、段差付きエッジ部53a1を含む一部領域は、下セパレータ本体53の後面53bのうち光源モジュール30(複数の光源32bの発光面)が対向する領域である。導光部53dは、ホルダ40の貫通穴42cに挿入される。
導光部53dの先端部には、入光面53eが設けられる。入光面53eは、ADB用配光パターンを構成する複数の領域(例えば、個別に点消灯される複数の領域A1〜A4)が図11(d)に示すように円形となって相互に重なるのを防止し、図11(b)に示すように縦エッジで分割された状態で形成されるように調整された面である。なお、図11(b)、図11(d)は、ADB用の複数の光源32bが4個の場合に形成されるADB用配光パターンを表す。図11(b)、図11(d)中のハッチング領域は、当該領域に対応する光源32bが消灯されていることを表す。入光面53eが本発明の第2入光面に相当し、前面53aが本発明の第2出光面に相当する。
入光面53eは、導光部53dがホルダ40の貫通穴42cに挿入された状態で、光源モジュール30(複数の光源32bの発光面)と対向する位置に配置される(図4参照)。入光面53eと光源モジュール30(複数の光源32bの発光面)との間隔は、例えば、0.2mmである。
図5、図8に示すように、下セパレータ本体53の前方側開口端面には、フランジ部53fが設けられる。フランジ部53fには、ホルダ40の凸部48が挿入される貫通穴53f1(図5、図8中、2箇所)が設けられる。
なお、下セパレータ本体53には、当該下セパレータ本体53に光源モジュール30のコネクタ34cが当接(干渉)しないように、切欠部S5が設けられる。
図9(c)に示すように、上セパレータ本体52及び下セパレータ本体53は、上セパレータ本体52の前面52aの段差付きエッジ部52a1と下セパレータ本体53の前面53aの段差付きエッジ部53a1とが線接触し、かつ、上セパレータ本体52の前面52aの延長エッジ部52a2、52a3と下セパレータ本体53の前面53aの延長エッジ部53a2、53a3との間に隙間S9、S10が形成された状態で組み合わされてセパレータ50を構成する。この状態で、上セパレータ本体52の下端面と下セパレータ本体53の上端面とは、上セパレータ本体52の段差付きエッジ部52a1と下セパレータ本体53の段差付きエッジ部53a1の範囲において面接触している(図4参照)。
上記構成のセパレータ50は、上セパレータ本体52の導光部52d及び下セパレータ本体53の導光部53dがホルダ40の貫通穴42cに挿入(例えば、圧入又は嵌合)され、上セパレータ本体52(導光部52d)の入光面52eと光源モジュール30(複数の光源32aの発光面)とが対向し、下セパレータ本体53(導光部53d)の入光面53eと光源モジュール30(複数の光源32bの発光面)とが対向し(図3及び図4参照)、かつ、セパレータ50の後面(上セパレータ本体52の後面52b及び下セパレータ本体53の後面53b)がホルダ40(ホルダ本体42)の前面42aに面接触(図3及び図4参照)した状態で配置される。
その際、上セパレータ本体52の貫通穴52f1及び下セパレータ本体53の貫通穴53f1にホルダ40の凸部48が挿入される(図7参照)。さらに、上セパレータ本体52の貫通穴52f2にホルダ40の凸部49が挿入される(図7参照)。
なお、上セパレータ本体52の下端面と下セパレータ本体53の上端面との間には、反射部材を設けるのが望ましい。このようにすれば、上セパレータ本体52の下端面及び下セパレータ本体53の上端面から光源32a、32bからの光が外部に漏れ出るのを抑制することができる。反射部材としては、例えば、上セパレータ本体52の下端面及び下セパレータ本体53の上端面のうち少なくとも一方に施された白色塗装(又は白色薄膜)、上セパレータ本体52の下端面と下セパレータ本体53の上端面との間に設けられた白色の薄板を用いることができる。
図5に示すように、プライマリレンズ60は、前面60aとその反対側の後面60bとを含む球状レンズである。前面60aは前方に向かって凸の球状面で、後面60bは後方に向かって凸の球状面である。プライマリレンズ60には、フランジ部62が設けられる。フランジ部62は、光学的には不要であるが、組み立て時にプライマリレンズ60を把持するために設けられる。フランジ部62は、前面60aと後面60bとの間において基準軸AXを取り囲むように延びている。フランジ部62には、ホルダ40の凸部48の第2凸部48bが挿入される切欠部S6、ホルダ40の凸部48の第2凸部48bが挿入される開口S7(有底)が設けられる。
図10は、ホルダ40の凸部48とセパレータ50及びプライマリレンズ60との関係を説明するための図である。
上記構成のプライマリレンズ60は、フランジ部62の切欠部S6にホルダ40の凸部48の第2凸部48bが挿入され(図10(a)参照)、当該凸部48の第1凸部48aがフランジ部62に当接し(図10(a)参照)、フランジ部62の開口S7にホルダ40の凸部48の第2凸部48bが挿入され(図10(b)参照)、当該凸部48の第1凸部48aがフランジ部62に当接(図10(b)参照)し、かつ、プライマリレンズ60の後面60bがセパレータ50の前面(上セパレータ本体52の前面52a及び下セパレータ本体53の前面53a)に面接触(図3及び図4参照)した状態で配置される。
このように、プライマリレンズ60のフランジ部62に、ホルダ40の前方側開口端面40aに設けられた凸部48の第1凸部48a(3箇所)が当接することで、プライマリレンズ60は、ホルダ40(及びセパレータ50)に対して位置決めされる。これにより、セパレータ50の前面(上セパレータ本体52の前面52a及び下セパレータ本体53の前面53a)以外(光学面以外)の部分とプライマリレンズ60(特に、フランジ部62)との間に隙間S11(図3参照)が形成される。なお、凸部48は、省略してもよい。凸部48を省略しても、ホルダ40の前方側開口端面40aをプライマリレンズ60(特に、フランジ部62)に対して後退させることで、セパレータ50の前面以外(光学面以外)の部分とプライマリレンズ60(特に、フランジ部62)との間に隙間S11(図3参照)を形成することができる。
この隙間S11を形成することにより、セパレータ50の前面以外(光学面以外)の部分とプライマリレンズ60(特に、フランジ部62)との接触を回避でき余計な圧力がかからなくなるため、セパレータ50の変形を防ぐことができる。
図5に示すように、リテーナ70は、アクリルやポリカーボネイト等の合成樹脂製で、前方側開口端面から後方側開口端面に向かうに従って錐体状に広くなる筒体であるリテーナ本体72を含む。
リテーナ本体72には、光源モジュール30で発生した熱を外部に放熱するために、貫通穴72aが設けられる。
図3及び図4に示すように、リテーナ本体72の内周面72bには、プライマリレンズ60のフランジ部62に当接して当該プライマリレンズ60(フランジ部62)を押さえる押さえ部74が設けられる。押さえ部74は、リテーナ本体72の内周面72bの周方向に延びている。
リテーナ本体72の先端部には、ヒートシンク20のリテーナ当接面22a4に当接(面接触又は略面接触)するフランジ部76が設けられる。
フランジ部76には、セカンダリレンズ80に設けられた位置決めピン88が挿入される切欠部S8が設けられる。また、フランジ部76には、ネジN1が挿入されるネジ穴76aが設けられる。
上記構成のリテーナ70は、押さえ部74がプライマリレンズ60のフランジ部62に当接(図3及び図4参照)し、かつ、フランジ部76がヒートシンク20のリテーナ当接面22a4に当接(図3参照)した状態で配置される。
フランジ部76がヒートシンク20のリテーナ当接面22a4(段差部)に当接することで、フランジ部76近傍とホルダ40(主に、フランジ部46近傍)とが接触せず、両者間に隙間S12(図3参照)が形成される。
この隙間S12を形成することにより、フランジ部76近傍とホルダ40(主に、フランジ部46近傍)との接触を回避でき余計な圧力がかからなくなるため、セパレータ50の変形を防ぐことができる。
図5に示すように、セカンダリレンズ80は、アクリルやポリカーボネイト等の合成樹脂製で、レンズ本体82を含む。
レンズ本体82は、前面82aとその反対側の後面82bとを含む(図3及び図4参照)。前面82aはY軸及びZ軸を含む平面に対して平行な平面で、後面82bは後方に向かって凸の球状面である。
レンズ本体82の外周部には、当該レンズ本体82の外周部から後方(X軸方向)に向かって延びた筒状部84が設けられる。筒状部84の先端部には、リテーナ70のフランジ部76に当接して当該リテーナ70(フランジ部76)を押さえる押さえ部兼ネジ受け部86が設けられる。押さえ部兼ネジ受け部86は、筒状部84の左右両側にそれぞれ設けられる。また、レンズ本体82には、リテーナ70の切欠部S8、ホルダ40の切欠部S3、ヒートシンク20の開口に挿入される位置決めピン88が設けられる。
プライマリレンズ60及びセカンダリレンズ80は、焦点F(図9(c)参照)が上セパレータ本体52の前面52aの下端縁(段差付きエッジ部52a1)及び下セパレータ本体53の前面53aの上端縁(段差付きエッジ部53a1)近傍に位置する投影レンズを構成する。この投影レンズの像面湾曲(後方焦点面)は、上セパレータ本体52の前面52aの下端縁(段差付きエッジ部52a1)及び下セパレータ本体53の前面53aの上端縁(段差付きエッジ部53a1)に略一致している。
この投影レンズを構成するプライマリレンズ60及びセカンダリレンズ80としては、例えば、特開2015−79660号公報に記載の球状レンズ及び平凸レンズを用いることができる。
上記構成のセカンダリレンズ80は、位置決めピン88がリテーナ70の切欠部S8、ホルダ40の切欠部S3、ヒートシンク20の開口に挿入され、レンズ本体82がプライマリレンズ60の前方に配置され、かつ、押さえ部兼ネジ受け部86がリテーナ70のフランジ部76に当接した状態で配置される(図3及び図4参照)。
そして、上記のようにヒートシンク20に対して、光源モジュール30、ホルダ40、セパレータ50、プライマリレンズ60、リテーナ70、セカンダリレンズ80を配置した状態で、図3に示すように、ヒートシンク20のネジ穴22c及びリテーナ70のネジ穴76aに挿入された2つのネジN1を、押さえ部兼ネジ受け部86に螺合させる。
このように2つのネジN1を螺合させることにより、ヒートシンク20(リテーナ当接面22a4)とセカンダリレンズ80(押さえ部兼ネジ受け部86)との間にリテーナ70(フランジ部76)を挟持し、かつ、ホルダ40(前面42a)とリテーナ70(押さえ部74)との間にセパレータ50及びプライマリレンズ60を挟持することができる(図3及び図4参照)。
具体的には、セパレータ50は、前面(上セパレータ本体52の前面52a及び下セパレータ本体53の前面53a)とプライマリレンズ60の後面60bとが面接触(図3及び図4参照)し、かつ、後面(上セパレータ本体52の後面52b及び下セパレータ本体53の後面53b)とホルダ40(ホルダ本体42)の前面42aとが面接触(図3及び図4参照)した状態で挟持される。これにより、セパレータ50は、光源モジュール30に対して位置決め(主に、前後方向の位置決め)される。その際、セパレータ50は、前面以外(光学面以外)の部分とプライマリレンズ60(特に、フランジ部62)とが接触せず、両者間に隙間S11(図3参照)が形成された状態で挟持される。
プライマリレンズ60は、後面60bとセパレータ50の前面(上セパレータ本体52の前面52a及び下セパレータ本体53の前面53a)とが面接触(図3及び図4参照)し、かつ、フランジ部62とリテーナ70の押さえ部74とが当接(図3及び図4参照)した状態で挟持される。リテーナ70(主に、フランジ部76)は、フランジ部76近傍とホルダ40(主に、フランジ部46近傍)とが接触せず、両者間に隙間S12(図3参照)が形成された状態で挟持される。
なお、以上のようにセパレータ50及びプライマリレンズ60が挟持された状態で、図10(a)に示すように、上セパレータ本体52の貫通穴52f1に挿入されたホルダ40の凸部48の第2凸部48b(図7参照)がプライマリレンズ60のフランジ部62の切欠部S6に挿入され、かつ、当該凸部48の第1凸部48a(図7参照)がプライマリレンズ60のフランジ部62に当接する。また、下セパレータ本体53の貫通穴53f1に挿入されたホルダ40の凸部48の第2凸部48b(図7参照)がプライマリレンズ60のフランジ部62の開口S7に挿入され、かつ、当該凸部48の第1凸部48aがプライマリレンズ60のフランジ部62に当接する。
上記構成の車両用灯具10においては、ロービーム用の複数の光源32aを点灯すると、当該ロービーム用の複数の光源32aからの光は、上セパレータ本体52の導光部52dの入光面52eから入光し、導光部52d内を導光され、上セパレータ本体52の前面52aから出光する。これにより、上セパレータ本体52の前面52aに、ロービーム用配光パターンに対応する光度分布が形成される。この光度分布は、カットオフラインCLLo(CL1〜CL3)に対応する辺e1〜e3(図9(a)参照)を含む。プライマリレンズ60及びセカンダリレンズ80によって構成される投影レンズは、この光度分布を前方に反転投影する。これにより、図11(a)に示すように、上端縁にカットオフラインCL(CL1〜CL3)を含むロービーム用配光パターンPLoが形成される。
ADB用の複数の光源32bを点灯すると、ADB用の複数の光源32bからの光は、下セパレータ本体53の導光部53dの入光面53eから入光し、導光部53d内を導光され、下セパレータ本体53の前面53aから出光する。これにより、下セパレータ本体53の前面53aに、ADB用配光パターンに対応する光度分布が形成される。この光度分布は、カットオフラインCLADB(CL1´〜CL3´)に対応する辺e1´〜e3´(図9(b)参照)を含む。プライマリレンズ60及びセカンダリレンズ80によって構成される投影レンズは、この光度分布を前方に反転投影する。これにより、図11(b)に示すように、下端縁にカットオフラインCLADB(CL1´〜CL3´)を含むADB用配光パターンPADBが形成される。なお、図11(b)は、ADB用の複数の光源32bが4個の場合に形成されるADB用配光パターンPADBを表す。図11(b)中のハッチング領域は、当該領域に対応する光源32bが消灯されていることを表す。
ロービーム用の複数の光源32a及びADB用の複数の光源32bを点灯すると、図11(c)に示すように、ロービーム用配光パターンPLo及びADB用配光パターンPADBを含む合成配光パターンが形成される。
以上のように、複数の光源32a及び複数の光源32bの点灯状態に応じて上セパレータ本体52の前面52a及び下セパレータ本体53の前面53aに形成される光度分布が反転投影されて、複数種類の配光パターンが形成される。
以上説明したように、本実施形態によれば、複数種類の配光パターンを形成することができる車両用灯具10を提供することができる。
これは、上セパレータ本体52に加えて下セパレータ本体53を備えており、投影レンズ(プライマリレンズ60及びセカンダリレンズ80によって構成される投影レンズ)が、光源32a及び光源32bの点灯状態に応じて上セパレータ本体52の前面52a及び下セパレータ本体53の前面53aに形成される光度分布を反転投影することによるものである。
また、本実施形態によれば、上セパレータ本体52と下セパレータ本体53とを組み合わせる際、上セパレータ本体52の前面52aの段差付きエッジ部52a1と下セパレータ本体53の前面53aの段差付きエッジ部53a1とが線接触するより前に、上セパレータ本体52の前面52aの延長エッジ部52a2、52a3と下セパレータ本体53の前面53aの延長エッジ部53a2、53a3とが接触して光学的に重要な領域の形状がズレてしまうのを防止することができる。
これは、上セパレータ本体52及び下セパレータ本体53が、段差付きエッジ部52a1と段差付きエッジ部53a1とが線接触しかつ延長エッジ部52a2、52a3と延長エッジ部53a2、53a3との間に隙間S9、S10(図9(c)参照)が形成された状態で配置されることによるものである。なお、隙間S9、S10が形成されるのは、延長エッジ部53a2、53a3が、鉛直方向に関し、段差付きエッジ部53a1より低い位置に配置されていることによるものである(図9(c)参照)。
また、本実施形態によれば、上セパレータ本体52の下端面及び下セパレータ本体53の上端面から光源32a、32bからの光が外部に漏れ出るのを抑制することができる。
これは、上セパレータ本体52の下端面と下セパレータ本体53の上端面との間に、反射部材が設けられていることによるものである。なお、反射部材は、省略してもよい。
次に、変形例について説明する。
上記実施形態では、ホルダ40とセパレータ50とが物理的に別体の部品として構成した例について説明したが、これに限らない。例えば、ホルダ40とセパレータ50とを一体の部品として一体成形してもよい。なお、この一体成形したものは、シリコン樹脂製であってもよいし、アクリルやポリカーボネイト等の合成樹脂製であってもよい。
また、上記実施形態では、下セパレータ本体53がADB用配光パターンPADBを形成するように構成した例について説明したが、これに限らない。例えば、下セパレータ本体53は、ハイビーム用配光パターンを形成するように構成してもよい。
また、上記実施形態では、光源32a、32bが複数の場合について説明したが、これに限らない。光源32a、32bは、一つであってもよい。
また、上記実施形態では、セパレータ50の前面(上セパレータ本体52の前面52a及び下セパレータ本体53の前面53a)に形成される光度分布を反転投影する投影レンズとして、プライマリレンズ60及びセカンダリレンズ80によって構成される投影レンズを用いた例について説明したが、これに限らない。例えば、当該投影レンズとして、1つのレンズを用いてもよいし、複数のレンズを用いてもよい。
また、上記実施形態では、セパレータ50の前面(上セパレータ本体52の前面52a及び下セパレータ本体53の前面53a)と当該セパレータ50の前面に形成される光度分布を前方に反転投影する投影レンズ(プライマリレンズ60及びセカンダリレンズ80によって構成される投影レンズ)とが面接触(図3及び図4参照)している例について説明したが、これに限らない。すなわち、投影レンズは、セパレータ50の前面(上セパレータ本体52の前面52a及び下セパレータ本体53の前面53a)に形成される光度分布を前方に反転投影することができるものであればよく、セパレータ50の前面と投影レンズとは、非接触であってもよい。すなわち、セパレータ50の前面と投影レンズとの間に隙間が設けられていてもよい。
上記各実施形態で示した各数値は全て例示であり、これと異なる適宜の数値を用いることができるのは無論である。
上記各実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。上記各実施形態の記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。
10…車両用灯具、20…ヒートシンク、22…ベース、22a…前面、22a1…光源モジュール実装面、22a2…周囲面、22a3…ホルダ当接面、22a4…リテーナ当接面、22a5…ネジ穴、22a6…位置決めピン、22b…後面、22c…ネジ穴、24…第1延長エッジ部、26…第2延長エッジ部、28…放熱フィン、30…光源モジュール、32a…光源、32b…光源、34…基板、34a…貫通穴、34c…コネクタ、36…熱伝導シート、40…ホルダ、40a…前方側開口端面、42…ホルダ本体、42a…前面、42b…後面、42c…貫通穴、44…筒状部、44a…貫通穴、46…フランジ部、48…凸部、48a…第1凸部、48b…第2凸部、49…凸部、50…セパレータ、52…上セパレータ本体、52a…前面、52a1…段差付きエッジ部、52a2…延長エッジ部、52a3…延長エッジ部、52b…後面、52c…下端面、52d…導光部、52e…入光面、52f…フランジ部、52f1…貫通穴、52f2…貫通穴、53…下セパレータ本体、53a…前面、53a1…段差付きエッジ部、53a2…延長エッジ部、53a3…延長エッジ部、53b…後面、53c…上端面、53d…導光部、53e…入光面、53f…フランジ部、53f1…貫通穴、60…プライマリレンズ、60a…前面、60b…後面、62…フランジ部、70…リテーナ、72…リテーナ本体、72a…貫通穴、72b…内周面、74…押さえ部、76…フランジ部、76a…ネジ穴、80…セカンダリレンズ、82…レンズ本体、82a…前面、82b…後面、84…筒状部、86…押さえ部兼ネジ受け部、88…位置決めピン、A1〜A4…領域、AX…基準軸、CL…カットオフライン、CL1…左水平カットオフライン、CL2…右水平カットオフライン、CL3…カットオフライン、CLADB…カットオフライン、CLLo…カットオフライン、F…焦点、N1、N2…ネジ、PADB…ADB用配光パターン、PLo…ロービーム用配光パターン、S1〜S6、S8…切欠部、S7…開口、S9〜S12…隙間、e1、e1´、e2、e2´、e3…辺
Claims (4)
- 第1入光面と第1出光面とを含む第1導光レンズと、
前記第1導光レンズの下方に配置され、第2入光面と第2出光面とを含む第2導光レンズと、
前記第1入光面から前記第1導光レンズに入光して前記第1出光面から出光する際に当該第1出光面に光度分布を形成する光を発光する第1光源と、
前記第2入光面から前記第2導光レンズに入光して前記第2出光面から出光する際に当該第2出光面に光度分布を形成する光を発光する第2光源と、
前記第1光源及び前記第2光源の点灯状態に応じて前記第1出光面及び前記第2出光面に形成される光度分布を反転投影する投影レンズと、を備え、
前記第1導光レンズの前記第1出光面の下端縁は、段差付き第1エッジ部及び前記第1エッジ部の両側又は片側に配置された第1延長エッジ部を含み、
前記第2導光レンズの前記第2出光面の上端縁は、前記第1エッジ部が反転した形状の段差付き第2エッジ部及び前記第2エッジ部の両側又は片側に配置された第2延長エッジ部を含み、
前記第1導光レンズ及び前記第2導光レンズは、前記第1エッジ部と前記第2エッジ部とが線接触しかつ前記第1延長エッジ部と前記第2延長エッジ部との間に隙間が形成された状態で配置される車両用灯具。 - 前記第2延長エッジ部は、前記第1延長エッジ部と前記第2延長エッジ部との間に隙間が形成されるように、鉛直方向に関し、第2エッジ部より低い位置に配置される請求項1に記載の車両用灯具。
- 前記投影レンズは、前記第1出光面及び前記第2出光面の前方に配置され、
前記投影レンズの後面は、前記第1出光面及び前記第2出光面に向かって凸の球状面であり、
前記第1出光面及び前記第2出光面は、前記投影レンズの後面に面接触している請求項1又は2に記載の車両用灯具。 - 前記第1導光レンズの下端面と前記第2導光レンズの上端面との間には、反射部材が設けられる請求項1から3のいずれか1項に記載の車両用灯具。
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