JP2018186068A - ヘッドランプ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】多様なビームパターンを実現することができ、傾斜（ｇｒａｄｉｅｎｔ）光を形成することができるヘッドランプ装置を提供する。【解決手段】第１光源１１０と第２光源１３０とが備えられる光源部１００と、光源部１００と離隔して備えられるレンズ部２００と、第１受光部３１０を具備し、第１光源１１０から受光した光を第１出光部３３０を介してレンズ部２００側に出光する第１光ガイド部３００と、第２受光部４１０を具備し、第２光源１３０から受光した光を第２出光部４３０を介してレンズ部２００側に出光する第２光ガイド部４００とを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、ヘッドランプ装置に関し、より詳細には、車両の前方を照明するヘッドランプ装置に関する。
一般的に、車両にはヘッドランプ装置が設けられ、夜間のように視界が不良な場合、車両の前方を照明する。
従来技術によるヘッドランプ装置は、複数の光源および光ガイド部（ｏｐｔｉｃ ｒｏｄ）が適用されるため、ヘッドランプ装置の製造単価が高い。また、複数の光ガイド部が同一のサイズで備えられるため、ビームパターン（ｂｅａｍ ｐａｔｔｅｒｎ）またはカットオフ（ｃｕｔ−ｏｆｆ）を多様に設定し難い問題点がある。したがって、これを改善する必要性が要請される。
本発明は、上記の問題点を改善するためになされたものであって、ロービームとハイビームに用いられるＬＥＤ光源の個数を減少させ、それぞれの光に対するカットオフをそれぞれ異なる設定にすることによって多様なビームパターンを実現することができ、傾斜（ｇｒａｄｉｅｎｔ）光を形成することができるヘッドランプ装置を提供することを目的とする。
本発明に係るヘッドランプ装置は、第１光源と第２光源とを備える光源部と、前記光源部と離隔して配置されるレンズ部と、第１受光面を具備し、前記第１光源から受光した光を第１出光面を介して前記レンズ部側に出光する第１光ガイド部と、第２受光面を具備し、前記第２光源から受光した光を第２出光面を介して前記レンズ部側に出光する第２光ガイド部とを含み、前記第１出光面または前記第２出光面の少なくとも１つは、前記レンズ部のペッツバール面（ｐｅｔｚｖａｌ ｓｕｒｆａｃｅ）上に位置することを特徴とする。
本発明において、前記第１出光面または前記第２出光面の少なくともいずれか１つは、前記ペッツバール面から離隔する方向に傾斜して形成されることを特徴とする。
本発明において、前記第１出光面の面積は、前記第１受光面の面積より広く形成されることを特徴とする。
本発明において、前記第２出光面の面積は、前記第２受光面の面積より広く形成されることを特徴とする。
本発明において、前記第１光ガイド部は、前記第１受光面が形成され、前記第１出光面側に進むにつれて断面の面積が増加後再び減少する形状に形成される第１受光部と、前記第１出光面が形成され、前記第１受光部に連結され、前記第１出光面側に進むにつれて断面の面積が増加する形状に形成される第１出光部とを含むことを特徴とする。
本発明において、前記第１光ガイド部は、前記第２光ガイド部を向く面である第１接合面が平らな平面を含み、前記第１接合面と前記第２光ガイド部との間には分離蒸着面が形成され、前記第１光ガイド部と前記第２光ガイド部によって案内される光が干渉されるのを防止することを特徴とする。
本発明において、前記第１光ガイド部は、前記第１接合面の他側面である第１外側面がベジエ曲面（Ｂｅｚｉｅｒ ｓｕｒｆａｃｅ）を含むことを特徴とする。
本発明において、前記第２光ガイド部は、前記第１光ガイド部を向く面である第２接合面を含み、前記第２接合面は、平面に形成されることを特徴とする。
本発明において、前記第１光源は、複数個備えられ、前記第１受光部は、複数の前記第１光源に対応して複数個備えられることを特徴とする。
本発明において、前記第１出光部は、幅方向中心から前記幅方向外側に進むにつれて厚さが減少する形状であることを特徴とする。
本発明において、前記第１光源は、ロービーム光源部であり、前記第２光源は、ハイビーム光源部であることを特徴とする。
本発明に係るヘッドランプ装置は、ロービームとハイビームの移動を案内する光ガイド部をそれぞれ構成することで、ロービームとハイビームに合わせてカットオフ形状を実現することができ、ロービームとハイビームに適用される光源の個数を最適化することができる。
また、本発明は、出光面とペッツバール面との間の間隔を調整することで、照度を確保すると同時に、傾斜ビームパターンを実現することができる。
さらに、本発明は、第１光ガイド部と第２光ガイド部との間に分離蒸着面を形成することで、第１光ガイド部と第２光ガイド部によって案内される光の相互干渉を防止することができる。
なお、本発明は、出光部の形状を変更することで、ビームパターン、特にハイビームパターンに突出パターンが形成されることを低減することができる。
本発明の一実施形態に係るヘッドランプ装置を概略的に示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る光ガイド部を概略的に示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る光ガイド部を概略的に示す正面図である。 図１の「Ａ」部分を示す図である。
以下、添付した図面を参照して、本発明に係るヘッドランプ装置の一実施形態を説明する。この過程で、図面に示された線の厚さや構成要素の大きさなどは、説明の明瞭性と便宜上誇張して示されていることがある。
また、後述する用語は本発明における機能を考慮して定義された用語であって、これは使用者、運用者の意図または慣例によって異なり得る。そのため、このような用語に対する定義は、本明細書全般にわたる内容に基づいて行われなければならない。
図１は、本発明の一実施形態に係るヘッドランプ装置を概略的に示す側面図であり、図２は、本発明の一実施形態に係る光ガイド部を概略的に示す斜視図であり、図３は、本発明の一実施形態に係る光ガイド部を概略的に示す正面図であり、図４は、図１の「Ａ」部分を示す図である。
図１〜図４を参照すれば、本実施形態に係るヘッドランプ装置１は、光源部１００と、レンズ部２００と、第１光ガイド部３００と、第２光ガイド部４００とを含み、光源部１００から発生する光が第１光ガイド部３００または第２光ガイド部４００を経てレンズ部２００に伝達されるようにする。
光源部１００は、第１光源１１０と第２光源１３０とを含んで光を発生させる。本実施形態において、第１光源１１０と第２光源１３０は、ＬＥＤで例示され、光を発生させるものと説明するが、ＬＥＤ以外にも、光を発生させられる技術思想内で多様な構成が適用可能であることはもちろんである。
このような第１光源１１０と第２光源１３０はそれぞれ、ロービーム光源部とハイビーム光源部で例示される。第１光源１１０から発生する光は、第１光ガイド部３００を経てレンズ部２００に伝達され、第２光源１３０から発生する光は、第２光ガイド部４００を経てレンズ部２００に伝達される。
レンズ部２００は、光源部１００と離隔して備えられ、第１光ガイド部３００および第２光ガイド部４００を経て伝達された光を外部に放出する。本実施形態において、レンズ部２００は、車体、特に車体の先端部側に装着され、レンズ部２００から放出される光が車体の前方を照明できるようにする。
本実施形態において、レンズ部２００は、非球面レンズで例示され、第１光ガイド部３００と第２光ガイド部４００から伝達された光を設定された方向に放出し、所望のビームパターンを形成する。
第１光ガイド部３００は、第１受光面３１１を具備し、第１光源１１０から受光した光を第１出光面３３１を介してレンズ部２００側に案内する。
本実施形態において、第１受光面３１１と第１光源１１０との間の距離は、約０．５ｍｍ以下に設定され、第１光源１１０から発生した光の漏れを防止する。
また、本実施形態において、第１出光面３３１の面積は、第１受光面３１１の面積より広く形成され、光の指向性を向上させ、乱反射を抑制して光の漏れを防止する。
本実施形態において、第１光ガイド部３００は、第１受光面３１１と第１出光面３３１とを連結し、第１受光面３１１に入力される光を第１出光面３３１に伝達する。本実施形態において、第１光ガイド部３００は、第１受光部３１０と、第１出光部３３０とを含む。
第１受光部３１０には、第１光源１１０側端部に第１受光面３１１が形成され、第１出光面３３１、具体的に、第１出光部３３０側に進むにつれて断面の面積が増大してから減少するように、一側面である第１外側面３７０が下側に（図４基準）膨らんで形成される。
第１外側面３７０は、ベジエ曲面（Ｂｅｚｉｅｒ ｓｕｒｆａｃｅ）で例示され、ホットゾーン（Ｈｏｔ ｚｏｎｅ）の照度を向上させられるようにする。
本実施形態において、第１光源１１０は、複数個備えられて配列され、第１受光部３１０は、複数の第１光源１１０に対応するように複数個備えられて配列されることにより、それぞれ対応する第１光源１１０から受光する。
第１出光部３３０は、複数の第１受光部３１０が連結できるように幅方向（図３基準で左右方向）に長く形成され、複数の第１受光部３１０から伝達された光を第１出光面３３１を介してレンズ部２００側に伝達する。
第１出光部３３０には第１出光面３３１が形成される。第１出光部３３０は、第１受光部３１０に連結され、第１出光面３３１側に進むにつれて断面の面積が増加するように形成され、光の指向性を向上させ、乱反射を抑制して光の漏れを防止する。
本実施形態において、第１光ガイド部３００は、第２光ガイド部４００を向く面である第１接合面３５０を含み、当該第１接合面３５０は、平面に形成される。
第１接合面３５０と第２光ガイド部４００との間には、アルミニウムを含む分離蒸着面５００が形成される。分離蒸着面５００は、第１光ガイド部３００よって案内される光と第２光ガイド部４００によって案内される光との相互干渉を防止する。
本実施形態において、第１出光部３３０は、幅方向中心Ｗ０から幅方向外側（図３基準で左右方向外側）に進むにつれて厚さが減少する形状に形成され、第１出光部３３０からレンズ部２００を経て形成されるビームパターンが特定方向に突出する程度を低減することができる。
本実施形態において、第１出光面３３１は、一端部がレンズ部２００のペッツバール面（ＰＳ、Ｐｅｔｚｖａｌ ｓｕｒｆａｃｅ）上に位置し、他端部へ向かうにつれてペッツバール面ＰＳから離れるように傾斜して形成される。
これによって、第１出光面３３１は、ペッツバール面ＰＳ上に位置した所からの出光により前方照明に必要な照度を確保しかつ、他端部（図４基準で上端部）側へ向かうにつれてペッツバール面ＰＳから離れるようにして、複数の断続的な第１光源１１０を利用した光パターンが傾斜ビーム分布となるようにする。
第２光ガイド部４００は、第１光ガイド部３００の一側に位置し、分離蒸着面５００を介在させて第１光ガイド部３００に圧着される方式で結合される。
第２光ガイド部４００は、第２受光面４１１を具備し、第２光源１３０から受光した光を第２出光面４３１を介してレンズ部２００側に案内する。
本実施形態において、第２受光面４１１と第２光源１３０との間の距離は、約０．５ｍｍ以下に設定され、第２光源１３０から発生した光が第２受光面４１１に伝達される過程で漏れるのを防止する。
また、本実施形態において、第２出光面４３１の面積は、第２受光面４１１の面積より広く形成され、光の指向性を向上させ、乱反射を抑制して光の漏れを防止する。
本実施形態において、第２光ガイド部４００は、第２受光面４１１と第２出光面４３１とを連結し、第２受光面４１１に入力される光を第２出光面４３１に伝達する。本実施形態において、第２光ガイド部４００は、第２受光部４１０と、第２出光部４３０とを含む。
第２受光部４１０には、第２光源１３０側端部である一端部（図４基準で左側端部）に第２受光面４１１が形成され、第２出光面４３１、具体的に、第２出光部４３０側に進むにつれて断面の面積が増大してから減少するように、一側面（図４基準で下側面）である第２外側面４７０が膨らんだ曲面に形成される。
第２外側面４７０は、ベジエ曲面（Ｂｅｚｉｅｒ ｓｕｒｆａｃｅ）で例示され、ホットゾーン（Ｈｏｔ ｚｏｎｅ）の光度を向上させられるようにする。
本実施形態において、第２光源１３０は、複数個備えられて配列され、第２受光部４１０は、複数の第２光源１３０に対応するように複数個備えられて配列され、それぞれ対応する第２光源１３０から受光する。
第２出光部４３０は、複数の第２受光部４１０が連結できるように幅方向（図３基準で左右方向）に長く形成され、複数の第２受光部４１０から伝達された光を第２出光面４３１を介してレンズ部２００側に伝達する。
第２出光部４３０には第２出光面４３１が形成される。第２出光部４３０は、第２受光部４１０に連結され、第２出光面４３１側に進むにつれて断面の面積が増加するように形成され、光の指向性を向上させ、乱反射を抑制して光の漏れを防止する。
本実施形態において、第２光ガイド部４００は、第１光ガイド部３００を向く面である第２接合面４５０を含み、当該第２接合面４５０は、平面に形成される。
本実施形態において、第２出光部４３０は、幅方向中心Ｗ０から幅方向外側に進むにつれて厚さが減少する形状に形成され、第２出光部４３０からレンズ部２００を経て形成されるビームパターンが特定方向に突出する程度を低減することができる。
特に、第２光ガイド部４００がハイビームを形成する光を案内する場合、ビームパターンの上側左右端部の形状が突出形状に形成されると、運転者の路面認識において混同を招き得るが、本実施形態において、第２光ガイド部４００の形状が幅方向外側に進むにつれて厚さが減少するように形成され、突出程度を低減することにより、運転者の路面認識の混乱を防止することができる。
本実施形態において、第２出光面４３１は、一端部がレンズ部２００のペッツバール面（ＰＳ、Ｐｅｔｚｖａｌ ｓｕｒｆａｃｅ）上に位置し、他端部へ向かうにつれてペッツバール面ＰＳから離れるように傾斜して形成される。
これによって、第２出光面４３１は、ペッツバール面ＰＳ上に位置した所からの出光により前方照明に必要な照度を確保しかつ、他端部側へ向かうにつれてペッツバール面ＰＳから離れるようにして、複数の断続的な第２光源１３０を利用したパターンが傾斜ビーム分布となるようにする。
以下、本発明の一実施形態に係るヘッドランプ装置１の作動原理および効果を説明する。
光源部１００から発生した光は、第１光ガイド部３００または第２光ガイド部４００を経てレンズ部２００に伝達された後放出され、設定されたビームパターンを形成する。
具体的に、第１光源１１０から発光した光は、第１受光面３１１を介して第１受光部３１０に伝達され、第１出光部３３０に伝達された後、第１出光面３３１を経て出光する。
本実施形態において、第１光源１１０は、複数個備えられて光を発するが、第１出光面３３１は、一端部がペッツバール面ＰＳ上に位置しかつ、他端部側にいくにつれてペッツバール面ＰＳから離隔する形状であるので、照明のための照度を確保しかつ、断続的に備えられる第１光源１１０による複数の光が傾斜ビーム分布となるようにする。
本実施形態において、第１光源１１０から発光した光は、ロービームとして作用し、第１光ガイド部３００およびレンズ部２００を経てビームパターンを形成する。
また、第２光源１３０から発光した光は、第２受光面４１１を介して第２受光部４１０に伝達され、第２出光部４３０に伝達された後、第２出光面４３１を経て出光する。
本実施形態において、第２光源１３０は、複数個備えられて光を発するが、第２出光面４３１は、一端部がペッツバール面ＰＳ上に位置しかつ、他端部側へ向かうにつれてペッツバール面ＰＳから離隔する形状であるので、照明のための照度を確保しかつ、断続的に備えられる第２光源１３０による複数の光が傾斜ビーム分布となるようにする。
本実施形態において、第２光源１３０から発光した光は、ハイビームとして作用し、第２光ガイド部４００およびレンズ部２００を経てビームパターンを形成する。
特に、第２出光部４３０は、幅方向中心Ｗ０から幅方向外側に進むにつれて第２出光部４３０の上下面間の距離である厚さが減少するように形成され、ハイビームのビームパターンの上側左右端部の突出程度を低減することにより、運転者の混乱を低減することができる。
これによって、本実施形態に係るヘッドランプ装置１は、ロービームとハイビームの移動を案内する光ガイド部３００、４００をそれぞれ構成することで、ロービームとハイビームに合わせてカットオフ形状を実現することができ、ロービームとハイビームに適用される光源の個数を最適化することができる。
また、本実施形態に係るヘッドランプ装置１は、出光面３３１、４３１とペッツバール面ＰＳとの間の間隔を調整することで、照度を確保すると同時に、傾斜ビームパターンを実現することができる。
さらに、本実施形態に係るヘッドランプ装置１は、第１光ガイド部３００と第２光ガイド部４００との間に分離蒸着面５００を形成することで、第１光ガイド部３００によって案内される光と第２光ガイド部４００によって案内される光との相互干渉を防止することができる。
なお、本実施形態に係るヘッドランプ装置１は、出光部３３０、４３０の形状を変更することで、ビームパターン、特にハイビームパターンの上側左右端部に突出パターンが形成されるのを防止することができる。
本発明は、図面に示された実施形態を参照して説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当該技術の属する分野における通常の知識を有する者であれば、これから多様な変形および均等な他の実施形態が可能である点を理解するであろう。したがって、本発明の技術的保護範囲は、以下の請求の範囲によって定められなければならない。

Claims (11)

  1. 第１光源と第２光源とが備えられる光源部と、
    前記光源部と離隔して備えられるレンズ部と、
    第１受光面を具備し、前記第１光源から受光した光を第１出光面を介して前記レンズ部側に出光する第１光ガイド部と、
    第２受光面を具備し、前記第２光源から受光した光を第２出光面を介して前記レンズ部側に出光する第２光ガイド部とを含み、
    前記第１出光面または前記第２出光面の少なくともいずれか１つは、前記レンズ部のペッツバール面（ｐｅｔｚｖａｌ ｓｕｒｆａｃｅ）上に位置することを特徴とするヘッドランプ装置。
  2. 前記第１出光面または前記第２出光面の少なくともいずれか１つは、前記ペッツバール面から離隔する方向に傾斜して形成されることを特徴とする請求項１に記載のヘッドランプ装置。
  3. 前記第１出光面の面積は、前記第１受光面の面積より広く形成されることを特徴とする請求項１に記載のヘッドランプ装置。
  4. 前記第２出光面の面積は、前記第２受光面の面積より広く形成されることを特徴とする請求項１に記載のヘッドランプ装置。
  5. 前記第１光ガイド部は、前記第１受光面が形成され、前記第１出光面側に進むにつれて断面の面積が増加後再び減少する形状に形成される第１受光部と、
    前記第１出光面が形成され、前記第１受光部に連結され、前記第１出光面側に進むにつれて断面の面積が増加する形状に形成される第１出光部とを含むことを特徴とする請求項１に記載のヘッドランプ装置。
  6. 前記第１光ガイド部は、前記第２光ガイド部を向く面である第１接合面が平らな平面を含み、
    前記第１接合面と前記第２光ガイド部との間には分離蒸着面が形成され、前記第１光ガイド部と前記第２光ガイド部によって案内される光が干渉されるのを防止することを特徴とする請求項５に記載のヘッドランプ装置。
  7. 前記第１光ガイド部は、前記第１接合面の他側面である第１外側面がベジエ曲面（Ｂｅｚｉｅｒ ｓｕｒｆａｃｅ）を含むことを特徴とする請求項６に記載のヘッドランプ装置。
  8. 前記第２光ガイド部は、前記第１光ガイド部を向く面である第２接合面を含み、前記第２接合面は、平面に形成されることを特徴とする請求項６に記載のヘッドランプ装置。
  9. 前記第１光源は、複数個備えられ、
    前記第１受光部は、複数の前記第１光源に対応して複数個備えられることを特徴とする請求項５に記載のヘッドランプ装置。
  10. 前記第１出光部は、幅方向中心から前記幅方向外側に進むにつれて厚さが減少する形状であることを特徴とする請求項５に記載のヘッドランプ装置。
  11. 前記第１光源は、ロービーム光源部であり、前記第２光源は、ハイビーム光源部であることを特徴とする請求項１に記載のヘッドランプ装置。
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