JP3222765U - 車両用前照灯 - Google Patents

Abstract

【課題】遠方視認性を向上することが可能な車両用前照灯を提供する。【解決手段】車両用前照灯１００は、光を出射する発光面を有する光源１０と、光源１０から出射された光を車両搭載状態における進行方向の前方に出射するレンズ２０とを備え、レンズ２０は、車両搭載状態における車幅方向の少なくとも一方の端部に配置され、光源１０から出射された光が入射する入射面４１ａ及び入射面５１ａと、入射面４１ａ及び入射面５１ａから入射した光を反射する反射面４１ｂ及び反射面５１ｂと、反射面４１ｂ及び反射面５１ｂにおいて反射された光を出射する出射面４１ｃ及び出射面５１ｃとを含む右側方レンズ部４１及び左側方レンズ部５１を有する。【選択図】図６

Description

本考案は、車両用前照灯に関する。

半導体型の光源とレンズとを備える車両用前照灯が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の車両用前照灯では、光軸に近い領域で集光パターンを形成する。光量の大きい、光源中心付近を集光パターンに使用することによって、遠方視認性が向上する。

特開２０１３−０５１１６８号公報

特許文献１に記載された車両用前照灯は、車幅方向に長い光源を使用すると、最も明るい位置がカットオフラインから離れる。明るさを維持し、最も明るい位置をカットオフラインに近づけることによって、遠方視認性を向上することが望まれる。

本考案は、上記に鑑みてなされたものであり、遠方視認性を向上することが可能な車両用前照灯を提供することを目的とする。

本考案に係る車両用前照灯は、光を出射する発光面を有する光源と、前記光源から出射された光を車両搭載状態における進行方向の前方に出射するレンズと、を備え、前記レンズは、車両搭載状態における車幅方向の少なくとも一方の端部に配置され、前記光源から出射された光が入射する入射面と、前記入射面から入射した光を反射する反射面と、前記反射面において反射された光を出射する出射面とを含む側方レンズ部、を有する。

上記の車両用前照灯において、前記出射面は、車両搭載状態において、前記光源の光軸に対して、車幅方向の外側を向いて配置され、前記光源から出射された光を配光パターン上の集光領域に向けて照射されてもよい。

上記の車両用前照灯において、前記レンズは、車両搭載状態において、上下方向に３つのセグメントに区画されており、前記側方レンズ部は、上下方向の中間部のセグメントの車幅方向の少なくとも一方の端部に配置されてもよい。

上記の車両用前照灯において、前記反射面は、前記入射面から前記出射面にかけて、前記光源の光軸から離れるように傾斜した面であってもよい。

上記の車両用前照灯において、前記中間部のセグメントには、水平断面において、車幅方向の中間部に配置された中央レンズ部と、前記中央レンズ部より車幅方向の外側に配置された周辺レンズ部と、前記周辺レンズ部より車幅方向の外側に配置された前記側方レンズ部とを有してもよい。

本考案によれば、遠方視認性を向上することが可能な車両用前照灯を提供することができる。

図１は、本実施形態に係る車両用灯具が車両に搭載された状態の一例を示す図である。 図２は、本実施形態に係る車両用前照灯の一例を示す斜視図である。 図３は、本実施形態に係る車両用前照灯の一例を示す斜視図である。 図４は、本実施形態に係る車両用前照灯の一例を示す正面図である。 図５は、本実施形態に係る車両用前照灯の一例を示す背面図である。 図６は、光が側方レンズ部を通過する様子を示す図である。 図７は、光が側方レンズ部外を通過する様子を示す図である。 図８は、車両前方に照射される補助配光像の一例を示す図である。 図９は、車両前方に照射される補助配光像の他の例を示す図である。 図１０は、車両前方に照射されるロービームパターンの一例を示す図である。 図１１は、従来の車両前方に照射されるロービームパターンの一例を示す図である。

以下、本考案に係る車両用前照灯の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの考案が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。以下の説明において、前後、上下、左右の各方向は、車両用前照灯が車両に搭載された車両搭載状態における方向であって、運転席から車両の進行方向を見た場合における方向を示す。なお、本実施形態では、上下方向は鉛直方向に平行であり、左右方向（車幅方向）は水平方向であるとする。

図１は、本実施形態に係る車両用灯具が車両に搭載された状態の一例を示す図である。図２は、本実施形態に係る車両用前照灯の一例を示す斜視図である。図３は、本実施形態に係る車両用前照灯の一例を示す斜視図である。図４は、本実施形態に係る車両用前照灯の一例を示す正面図である。図５は、本実施形態に係る車両用前照灯の一例を示す背面図である。図１に示すように、本実施形態に係る車両用前照灯１００は、車両の左右の前部に取り付けられる。車両用前照灯１００は、光源１０（図６参照）と、レンズ２０とを備えている。本実施形態において、車両用前照灯１００は、いわゆる直射型のランプユニットを構成しており、例えばロービームパターンＬＰ（図１０参照）を所定の照射方向に照射可能である。車両用前照灯１００は、これらの光源１０及びレンズ２０を収容する図示しないランプハウジング及びランプレンズを有する。

光源１０は、光を出射する発光面を有する。光源１０は、例えばＬＥＤやＯＥＬ、ＯＬＥＤ（有機ＥＬ）などの半導体型光源である。光源１０は、前方に向けて光を出射する。光源１０は、レンズ２０の光軸ＡＸ（図６参照）上に配置されている。光源１０は、図示しない基板に実装される。基板は、車両搭載状態における前側に平面部を有し、当該平面部で光源１０を支持する。基板は、光源１０に電気信号を供給する所定の回路や、当該回路に接続するコネクタ等を有する。基板は、図示しないヒートシンク等に支持されている。

レンズ２０は、光源１０から出射された光を前方に出射して、所定のロービームパターンＬＰを形成する。レンズ２０は、光源１０から出射された光の光軸ＡＸ上に配置されている。レンズ２０は、図示しないレンズホルダ等に保持される。レンズ２０は、上下方向に３つのセグメント２１、セグメント２２、セグメント２３に区画されている。セグメント２１は、レンズ２０の上部に配置されている。セグメント２２は、レンズ２０の下部に配置されている。セグメント２３は、レンズ２０の上下方向の中間部に配置されている。レンズ２０は、水平断面において、左右方向の中間部に配置された中央レンズ部３１と、中央レンズ部３１より左右方向の外側に配置された周辺レンズ部と、周辺レンズ部よりより左右方向の外側であって、車両搭載状態における左右方向の少なくとも一方の端部に配置された側方レンズ部とを有する。本実施形態では、側方レンズ部として、右側方レンズ部４１と、左側方レンズ部５１とを有する。中央レンズ部３１と右側方レンズ部４１と左側方レンズ部５１とは、レンズ２０の上下方向の中間部のセグメント２３に配置されている。

中央レンズ部３１は、セグメント２３の左右方向の中間部に配置されている。中央レンズ部３１は、光源１０から出射された光のうち、光軸ＡＸ周辺の光が入射する。中央レンズ部３１は、入射面３１ａ及び出射面３１ｂを有する。

入射面３１ａは、光源１０から出射された光が入射する。入射面３１ａは、光源１０側に向けて配置されている。入射面３１ａは、水平断面形状が光源１０側に突出した凸面状であり、鉛直断面形状が中央レンズ部３１に対応する部分において、前方側に凹状となる凹面状である。入射面３１ａは、水平区画線３２Ｈと垂直区画線３３Ｖとによって、入射面３１ａ１、入射面３１ａ２、入射面３１ａ３及び入射面３１ａ４の４つに区画されている。

出射面３１ｂは、入射面３１ａに入射した光を前方に出射する。出射面３１ｂは、水平分割段差面３４Ｈと垂直分割段差面３５Ｖとによって、出射面３１ｂ１、出射面３１ｂ２、出射面３１ｂ３及び出射面３１ｂ４の４つに分割されている。

このように構成された中央レンズ部３１からの出射光は、ロービームパターンＬＰの集光領域へ照射される。また、中央レンズ部３１の上下及び左右のレンズ面からの出射光は、ロービームパターンＬＰの拡散領域へ照射される。中央レンズ部３１の左右のレンズ面は、周辺レンズ部のレンズ面である。

右側方レンズ部４１は、セグメント２３の左右方向の少なくとも一方の端部に配置される。本実施形態では、右側方レンズ部４１は、セグメント２３の右側の端部に配置される。右側方レンズ部４１は、中央レンズ部３１の右側に配置されている。右側方レンズ部４１は、光源１０から出射された光のうち、光軸ＡＸから離れた光が入射する。右側方レンズ部４１は、レンズ２０の光軸ＡＸより右側に配置されている。右側方レンズ部４１は、光源１０から出射された光が入射する入射面４１ａと、入射面４１ａから入射した光を反射する反射面４１ｂと、反射面４１ｂにおいて反射された光を出射する出射面４１ｃとを含む。

入射面４１ａは、光源１０から出射された光のうち、光軸ＡＸから離れた光が入射する。入射面４１ａは、光軸ＡＸと交差する方向に延在する自由曲面状である。入射面４１ａは、後側から前側に向かうにつれて、光源１０の光軸ＡＸに向かって傾斜した傾斜面である。言い換えると、入射面４１ａは、光源１０側を向いた面で形成されている。入射面４１ａは、水平分割段差面４２Ｈによって、入射面４１ａ１及び入射面４１ａ２の２つに分割されている。

反射面４１ｂは、入射面４１ａに入射した光を出射面４１ｃに向けて反射する。反射面４１ｂは、入射面４１ａと向かい合って配置された平面状または自由曲面状である。反射面４１ｂは、入射面４１ａ側から出射面４１ｃ側にかけて、光軸ＡＸから離れるように傾斜した面である。反射面４１ｂは、後側から前側に向かうにつれて、出射面４１ｃ側に広がるように傾斜した傾斜面である。言い換えると、反射面４１ｂは、光源１０から出射された光を前方に反射するように出射面４１ｃ側を向いている。反射面４１ｂは、水平分割段差面４３Ｈによって、反射面４１ｂ１及び反射面４１ｂ２の２つに分割されている。

出射面４１ｃは、光源１０から出射された光をロービームパターンＬＰ上の集光領域に向けて照射する。出射面４１ｃは、反射面４１ｂで反射された光を前方に出射する。出射面４１ｃは、反射面４１ｂと向かい合って配置された平面状または自由曲面状である。出射面４１ｃは、光源１０の光軸ＡＸに対して、レンズ左右方向の外側を向いて傾斜している傾斜面である。出射面４１ｃは、水平分割段差面４４Ｈによって、出射面４１ｃ１及び出射面４１ｃ２の２つに分割されている。図６に示すように、出射面４１ｃと中央レンズ部３１の右側のレンズ面とは、稜線を介して連なっている。

このように構成された右側方レンズ部４１は、ロービームパターンＬＰの補助配光像を形成する。

左側方レンズ部５１は、セグメント２３の左右方向の少なくとも一方の端部に配置される。本実施形態では、左側方レンズ部５１は、セグメント２３の左側の端部に配置されている。左側方レンズ部５１は、中央レンズ部３１の左側に配置されている。左側方レンズ部５１は、光源１０から出射された光のうち、光軸ＡＸから離れた光が入射する。左側方レンズ部５１は、レンズ２０の光軸ＡＸより左側に配置されている。左側方レンズ部５１は、光源１０から出射された光が入射する入射面５１ａと、入射面５１ａから入射した光を反射する反射面５１ｂと、反射面５１ｂにおいて反射された光を出射する出射面５１ｃとを含む。

入射面５１ａは、光源１０から出射された光のうち、光軸ＡＸから離れた光が入射する。入射面５１ａは、光軸ＡＸと交差する方向に延在する自由曲面状である。入射面５１ａは、後側から前側に向かうにつれて、光源１０の光軸ＡＸに向かって傾斜した傾斜面である。言い換えると、入射面５１ａは、光源１０側を向いた面で形成されている。入射面５１ａは、水平分割段差面５２Ｈによって、入射面５１ａ１及び入射面５１ａ２の２つに分割されている。

反射面５１ｂは、入射面４１ａに入射した光を出射面４１ｃに向けて反射する。反射面５１ｂは、入射面５１ａと向かい合って配置された平面状または自由曲面状である。反射面５１ｂは、入射面５１ａ側から出射面５１ｃ側にかけて、光軸ＡＸから離れるように傾斜した面である。反射面５１ｂは、後側から前側に向かうにつれて、出射面５１ｃ側に広がるように傾斜した傾斜面である。言い換えると、反射面５１ｂは、光源１０から出射された光を前方も反射するように出射面５１ｃ側を向いている。反射面５１ｂは、水平分割段差面５３Ｈによって、反射面５１ｂ１及び反射面５１ｂ２の２つに分割されている。

出射面５１ｃは、光源１０から出射された光をロービームパターンＬ上の集光領域に向けて照射する。出射面５１ｃは、反射面５１ｂで反射された光を前方に出射する。出射面５１ｃは、反射面５１ｂと向かい合って配置された平面状または自由曲面状である。出射面５１ｃは、光源１０の光軸ＡＸに対して、レンズ左右方向の外側を向いて傾斜している傾斜面である。出射面５１ｃは、水平分割段差面５４Ｈによって、出射面５１ｃ１及び出射面５１ｃ２の２つに分割されている。図６に示すように、出射面５１ｃと中央レンズ部３１の左側のレンズ面とは、稜線を介して連なっている。

このように構成された左側方レンズ部５１は、ロービームパターンＬＰの補助配光像を形成する。

次に、図６ないし図１０を用いて、上記のように構成された車両用前照灯１００の動作を説明する。図６は、光が側方レンズ部を通過する様子を示す図である。図７は、光が側方レンズ部外を通過する様子を示す図である。図８は、車両前方に照射される補助配光像の一例を示す図である。図９は、車両前方に照射される補助配光像の他の例を示す図である。図１０は、車両前方に照射されるロービームパターンの一例を示す図である。図１０において、Ｈ−Ｈ線は水平線を示し、Ｖ−Ｖ線は鉛直方向に平行な線を示す。図１０において、破線で囲んだ矩形の範囲Ａは、最も明るい位置Ｑ１の位置として許容される所定の範囲である。最も明るい位置Ｑ１は、補助配光像が最も多く重なる位置である。

車両用前照灯１００は、光源１０を点灯させることにより、光源１０から光が出射され、レンズ２０によって、前方に出射されて、所定のロービームパターンＬＰが形成される。

図６に示すように、光源１０から出射された光のうち、光軸ＡＸから離れた光は、レンズ２０の右側方レンズ部４１の入射面４１ａ及び左側方レンズ部５１の入射面５１ａから入射し、右側方レンズ部４１の反射面４１ｂ及び左側方レンズ部５１の反射面５１ｂで反射される。右側方レンズ部４１の反射面４１ｂ及び左側方レンズ部５１の反射面５１ｂで反射された光は、右側方レンズ部４１の出射面４１ｃ及び左側方レンズ部５１の出射面５１ｃから前方に出射される。レンズ２０の右側方レンズ部４１及び左側方レンズ部５１から出射された光は、光軸ＡＸと略平行な方向に沿って、言い換えると、前方へ向かって照射される。レンズ２０の右側方レンズ部４１及び左側方レンズ部５１から出射された光は、図１０に示すように、ロービームパターンＬＰの補助配光像Ｐ１として、車両前方に照射される。

図７に示すように、光源１０から出射された光のうち、レンズ２０の右側方レンズ部４１の入射面４１ａより中央側及び左側方レンズ部５１の入射面５１ａより中央側から入射した光は、右側方レンズ部４１の出射面４１ｃより中央側及び左側方レンズ部５１の出射面５１ｃより中央側から出射される。右側方レンズ部４１の出射面４１ｃより中央側及び左側方レンズ部５１の出射面５１ｃより中央側から出射された光は、光軸ＡＸに対して、レンズ左右方向の外側に広がって車両前方に照射される。

レンズ２０の右側方レンズ部４１及び左側方レンズ部５１において、入射面４１ａ及び入射面５１ａから入射した光が、光軸ＡＸに対して、レンズ左右方向の外側を向いて傾斜している反射面４１ｂ及び反射面５１ｂで反射される。これにより、図８、図９に示すように、照射される補助配光像Ｐ１が回転される。本実施形態では、反射面４１ｂの反射面４１ｂ１と反射面４１ｂ２、及び、反射面５１ｂの反射面５１ｂ１及び反射面５１ｂ２の形状に応じて、補助配光像Ｐ１の回転が変化する。補助配光像Ｐ１の最も明るい位置をＱ１で示す。図８、図９において、比較のために、補助配光像Ｐ１と同一形状で回転していない補助配光像をＰ２で示し、補助配光像Ｐ２の最も明るい位置をＱ２で示す。補助配光像Ｐ１の最も明るい位置Ｑ１は、補助配光像Ｐ２の最も明るい位置Ｑ２に比べて、エルボー点Ｅに近くなる。補助配光像Ｐ１と補助配光像Ｐ２とは、略同じ大きさである。

このようにして、図１０に示すように、補助配光像Ｐ１は、ロービームパターンＬＰのカットオフラインＣＬの近傍に配置される。補助配光像Ｐ１が多く重なり合う部分をカットオフラインＣＬの近傍に寄せることができている。これにより、補助配光像Ｐ１の最も明るい位置Ｑ１は、エルボー点Ｅに近くなる。

レンズ２０の右側方レンズ部４１及び左側方レンズ部５１は、セグメント２３の左右方向の端部に配置されており、光軸ＡＸから離れた光が入射する。これにより、図１０に示すように、照射される補助配光像Ｐ１が、図１１に示すような中央レンズ部３１による配光像Ｐ３より小さくなる。

図１１を用いて、中央レンズ部３１による配光像Ｐ３の分布について説明する。図１１は、従来の車両前方に照射されるロービームパターンの一例を示す図である。従来の車両用前照灯１００のロービームパターンの集光領域は、中央レンズ部３１の配光像Ｐ３によって形成されている。配光像Ｐ３は、光源１０に最も近い位置に配置されている中央レンズ部３１によって照射される。このため、照射される配光像Ｐ３が、右側方レンズ部４１によって照射される補助配光像Ｐ１より大きいものになる。これにより、中央レンズ部３１による配光像Ｐ３の最も明るい位置Ｑ３は、カットオフラインＣＬから離れていて、範囲Ａより外側に形成される。

光源１０から出射された光のうち、光軸ＡＸ周辺の光は、レンズ２０の中央レンズ部３１の入射面３１ａから入射し、出射面３１ｂから出射される。レンズ２０の中央レンズ部３１から出射された光は、カットオフラインＣＬ及びエルボー点Ｅを有するロービームパターンＬＰの集光領域として、車両前方に照射される。

以上のように、本実施形態は、セグメント２３の右側の端部に配置された右側方レンズ部４１と、左側の端部に配置された左側方レンズ部５１とを有する。右側方レンズ部４１は、光源１０から出射された光が入射する入射面４１ａと、入射面４１ａから入射した光を反射する反射面４１ｂと、反射面４１ｂにおいて反射された光を出射する出射面４１ｃとを含む。また、左側方レンズ部５１は、右側方レンズ部４１と同様に構成されている。これらにより、本実施形態によれば、レンズ２０の右側方レンズ部４１及び左側方レンズ部５１から出射された光は、ロービームパターンＬＰの補助配光像Ｐ１として、車両前方に照射される。

本実施形態は、レンズ２０の右側方レンズ部４１及び左側方レンズ部５１において、入射した光が、光軸ＡＸに対して、レンズ左右方向の外側を向いて傾斜している反射面４１ｂ及び反射面５１ｂで反射される。これにより、本実施形態によれば、回転した補助配光像Ｐ１を照射することができる。本実施形態によれば、反射面４１ｂの反射面４１ｂ１と反射面４１ｂ２、及び、反射面５１ｂ１の反射面５１ｂ１及び反射面５１ｂ２の形状に応じて、補助配光像Ｐ１の回転を変えることができる。

本実施形態は、レンズ２０の右側方レンズ部４１及び左側方レンズ部５１には、セグメント２３の左右方向の端部に配置されており、光軸ＡＸから離れた光が入射する。本実施形態によれば、従来のようにセグメント２３の左右方向の中間部に配置された場合に比べて光学距離が長くなるので、照射される補助配光像Ｐ１を中央レンズ部３１による配光像Ｐ３より小さくすることができる。また、本実施形態によれば、補助配光像Ｐ１が多く重なり合う部分をカットオフラインＣＬの近傍に寄せられ、補助配光像Ｐ１が狭い範囲で重ね合わされることによって、照射される補助配光像Ｐ１の明るさを維持することができる。

このようにして、本実施形態によれば、ロービームパターンＬＰのカットオフラインＣＬの近傍に補助配光像Ｐ１を配置することができる。また、本実施形態によれば、補助配光像Ｐ１の最も明るい位置Ｑ１を、エルボー点Ｅに近くすることができる。本実施形態によれば、ロービームパターンＬＰの配光の遠方視認性を向上することができる。

本考案の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本考案の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。例えば、上記実施形態では、右側方レンズ部４１及び左側方レンズ部５１が中央レンズ部３１の左右方向の両側の端部に配置されている構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。右側方レンズ部４１及び左側方レンズ部５１のどちらか一方が配置されている構成であってもよい。

ＡＸ…光軸、ＣＬ…カットオフライン、ＬＰ…ロービームパターン、Ｐ１…補助配光像、Ｐ２…補助配光像、１０…光源、２０…レンズ、２１，２２，２３…セグメント、３１…中央レンズ部、３１ａ…入射面、３１ｂ…出射面、４１…右側方レンズ部、４１ａ…入射面、４１ｂ…反射面、４１ｃ…出射面、５１…左側方レンズ部、５１ａ…入射面、５１ｂ…反射面、５１ｃ…出射面、１００…車両用前照灯

Claims (5)

1. 光を出射する発光面を有する光源と、
   前記光源から出射された光を車両搭載状態における進行方向の前方に出射するレンズと、
   を備え、
   前記レンズは、車両搭載状態における車幅方向の少なくとも一方の端部に配置され、前記光源から出射された光が入射する入射面と、前記入射面から入射した光を反射する反射面と、前記反射面において反射された光を出射する出射面とを含む側方レンズ部、を有する、
   車両用前照灯。
2. 前記出射面は、車両搭載状態において、前記光源の光軸に対して、車幅方向の外側を向いて配置され、前記光源から出射された光を配光パターン上の集光領域に向けて照射する、
   請求項１に記載の車両用前照灯。
3. 前記レンズは、車両搭載状態において、上下方向に３つのセグメントに区画されており、
   前記側方レンズ部は、上下方向の中間部のセグメントの車幅方向の少なくとも一方の端部に配置されている、
   請求項１または２に記載の車両用前照灯。
4. 前記反射面は、前記入射面から前記出射面にかけて、前記光源の光軸から離れるように傾斜した面である、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用前照灯。
5. 前記中間部のセグメントには、水平断面において、車幅方向の中間部に配置された中央レンズ部と、前記中央レンズ部より車幅方向の外側に配置された周辺レンズ部と、前記周辺レンズ部より車幅方向の外側に配置された前記側方レンズ部とを有する、
   請求項３に記載の車両用前照灯。

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