JP4237000B2 - 車両用灯具 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、昼間走行時に車両前方へ向けて光照射を行うように構成された車両用灯具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、二輪車だけでなく四輪車においても、昼間走行時にヘッドランプを点灯させて走行する車両が増えてきている。これは、ヘッドランプの点灯により対向車ドライバや歩行者等に自車の存在を知らせて、走行安全性をより高めることを意図したものである。
【０００３】
その際「特許文献１」には、ヘッドランプを昼間点灯用として使用する場合において、その明るさを周囲の明るさに応じて設定するための制御装置が記載されている。
また、昼間走行時に車両前方へ向けて光照射を行うように構成された専用の車両用灯具も市販されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３４７８８０号公報
【発明が解決しようとする課題】
このような昼間点灯用灯具は、自車の被視認性を高めることを目的としているので、その光照射により対向車ドライバや歩行者等に対して注意喚起をできるだけ強く促すことができるように構成することが望まれる。
【０００５】
しかしながら、従来の昼間点灯用灯具からの光照射により形成される配光パターンは、通常のヘッドランプの場合と同様、単一の高光度領域を有する配光パターンとなっているので、対向車ドライバや歩行者等に対する注意喚起作用が十分でなく、このため自車の被視認性を効果的に高めることができない、という問題がある。
【０００６】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、昼間走行時に車両前方へ向けて光照射を行うように構成された車両用灯具において、対向車ドライバや歩行者等に対して十分な注意喚起を促すことができる車両用灯具を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、配光パターンの形成方法に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【０００８】
すなわち、本願発明に係る車両用灯具は、
昼間走行時に車両前方へ向けて光照射を行うように構成された車両用灯具において、
上記光照射を行うための光源が、上下方向および左右方向にそれぞれ互い違いとなるように配置された複数の半導体発光素子で構成されており、
上記光照射により、車両正面方向に対して左右各２０°および上下各１０°の角度範囲内に少なくとも２つの高光度領域を有する配光パターンを形成するように構成されている、ことを特徴とするものである。
【０００９】
上記「車両用灯具」は、昼間走行時に車両前方へ向けて光照射を行うように構成されたものであれば、その具体的構成や車両への取付位置等は特に限定されるものではない。
【００１０】
上記「配光パターン」は、少なくとも２つの高光度領域を有するものであれば、その最高光度やパターン形状等の具体的構成は特に限定されるものではない。
【００１１】
【発明の作用効果】
上記構成に示すように、本願発明に係る車両用灯具は、昼間走行時に車両前方へ向けて光照射を行うように構成されているが、その光照射により、車両正面方向に対して左右各２０°および上下各１０°の角度範囲内に少なくとも２つの高光度領域を有する配光パターンを形成するようになっているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００１２】
すなわち、本願発明に係る車両用灯具からの光照射により形成される配光パターンは、車両正面方向を中心とする所定角度範囲内に明るさの谷間を有しているので、対向車ドライバや歩行者等の視界に入る光を、自車の移動に伴って一旦暗くなってから再度明るくなるようにすることができる。このため対向車ドライバや歩行者等にいわゆるキラキラ感を与えることができ、これにより十分な注意喚起を促すことができる。
【００１３】
このように本願発明によれば、昼間走行時に車両前方へ向けて光照射を行うように構成された車両用灯具において、対向車ドライバや歩行者等に対して十分な注意喚起を促すことができ、これにより自車の被視認性を効果的に高めることができる。
【００１４】
上記構成において、２つの高光度領域の最高光度点を結ぶ線分上の最低光度点と両最高光度点のうち光度が低い方の最高光度点との光度差が、この光度が低い方の最高光度点の光度に対して２０％以上の値となるように設定すれば、自車の移動に伴って対向車ドライバや歩行者等の視界に入る光の明暗差を大きくすることができるので、キラキラ感を高めることができ、これにより注意喚起作用を一層高めることができる。
【００１５】
その際、２つの最高光度点を結ぶ線分の延長線上に、上記光度差の条件を満たす少なくとも１つの最低光度点が存在するように構成すれば、キラキラ感を一層高めることができ、これにより注意喚起作用をより一層高めることができる。
【００１６】
また、２つの最高光度点を結ぶ直線と直交する直線上に、上記光度差の条件を満たす少なくとも１つの最低光度点が存在するように構成すれば、対向車ドライバや歩行者等と車両用灯具との位置関係がいずれの方向に変化した場合においても、対向車ドライバや歩行者等の視界に入る光が自車の移動に伴って一旦暗くなってから再度明るくなるようにすることができるので、より確実にキラキラ感を与えることができ、これにより注意喚起作用をさらに高めることができる。
【００１７】
上記配光パターンの最高光度の具体的な値は特に限定されるものではないが、これを３００ｃｄ以下の値に設定すれば、車両用灯具の消費電力を小さく抑えることができ、これによりバッテリ電源等に過度な負担をかけることなく昼間点灯を行うことができる。
【００１８】
本願発明においては、上記光照射を行うための光源が、複数の半導体発光素子で構成されているので、車両用灯具の消費電力を小さく抑えることができ、これによりバッテリ電源等に過度な負担をかけることなく昼間点灯を行うことができる。
【００１９】
その際、これら複数の半導体発光素子の前方に凸レンズを設けるようにすれば、各半導体発光素子からの発散光を平行光またはこれに近いものとすることができ、これにより複数の高光度領域を容易に形成することが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
図１は、本願発明の一実施形態に係る車両用灯具を示す正面図であり、図２は、図１のII−II線断面図である。
【００２２】
これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用灯具１０は、昼間走行時に車両前方へ向けて光照射を行うように構成された、いわゆるデイタイムランニングランプであって、車両前後方向に延びる光軸Ａｘを有している。そして、この車両用灯具１０は、光源としての１５個の半導体発光素子１２と、これら半導体発光素子１２が取り付けられた基板１４と、光軸Ａｘ上に位置するようにして１５個の半導体発光素子１２の前方近傍に設けられた凸レンズ１６と、これら半導体発光素子１２と凸レンズ１４とを所定の位置関係に保持するためのホルダ１８およびスペーサ２０と、ホルダ１８の後端部に固定された状態で基板１４を保持するとともに、後面に放熱フィン２２ａが形成された固定プレート２２とを備えてなっている。
【００２３】
１５個の半導体発光素子１２は、光軸Ａｘ上およびその上下２箇所に各々等間隔をおいて配置された３個の半導体発光素子と、これら３個の半導体発光素子に対して各々等間隔をおいて左右斜め上方に配置された６個の半導体発光素子と、さらにこれら６個の半導体発光素子に対して各々等間隔をおいて左右斜め下方に配置された６個の半導体発光素子とからなっている。
【００２４】
これら各半導体発光素子１２は、いずれも白色で発光する発光ダイオードであって、発光チップ１２ａが砲弾型のモールド樹脂１２ｂに埋設されてなり、灯具前方へ向けて配置されている。そして、これら各半導体発光素子１２においては、発光チップ１２ａからの発散光を砲弾型のモールド樹脂１２ｂによりやや前方寄りに収束した発散光として凸レンズ１６に入射させるようになっている。
【００２５】
凸レンズ１６は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸レンズであって、該凸レンズ１６に入射した各半導体発光素子１２からの光を、光軸Ａｘ寄りに収束する光として前方へ出射させるようになっている。
図３は、車両用灯具１０からの照射光を示す図である。
【００２６】
同図に示すように、各半導体発光素子１２からの光は、ある程度の拡がりをもって前方へ照射されるが、その照射方向は、各半導体発光素子１２と光軸Ａｘとの位置関係に応じて異なったものとなっている。
【００２７】
すなわち、光軸Ａｘ上に配置された半導体発光素子１２からの光は、光軸Ａｘを中心として拡がる照射光となり、光軸Ａｘから少し離れた位置に配置された半導体発光素子１２からの光は、光軸Ａｘに対して少し傾斜した方向を中心として拡がる照射光となり、光軸Ａｘから大きく離れた位置に配置された半導体発光素子１２からの光は、光軸Ａｘに対して大きく傾斜した方向を中心として拡がる照射光となる。
【００２８】
図４は、本実施形態に係る車両用灯具１０から前方へ照射される光により灯具前方１０ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンＰを透視的に示す図である。
【００２９】
同図に示すように、この配光パターンＰは、左右各２０°および上下各１０°の角度範囲内に１５個の高光度領域ＨＺを有する明暗差に富んだ配光パターンとなっている。これら１５個の高光度領域ＨＺは、１５個の半導体発光素子１２の反転像として、各半導体発光素子１２と光軸Ａｘとの位置関係に略対応する位置関係で形成されている。
図５および６は、図４のV-V 線断面内およびVI-VI 線断面内における配光パターンＰの光度分布を示す図である。
【００３０】
図５に示すように、配光パターンＰは、Ｈ−Ｈ線に沿ったV-V 線断面内に３つの高光度領域ＨＺ１、ＨＺ２、ＨＺ３を有している。高光度領域ＨＺ１は、その最高光度点Ｐ１が灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖ近傍に位置しており、高光度領域ＨＺ２、ＨＺ３は、その最高光度点Ｐ２、Ｐ３がＨ−Ｖから左右それぞれ１５°程度変位したＨ−１５Ｌ、Ｈ−１５Ｒ近傍に位置している。その際、これら３つの最高光度点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の光度Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３は、いずれも略同じ値となるが、Ｉ１＞Ｉ２、Ｉ１＞Ｉ３になっているものとして説明する。
【００３１】
高光度領域ＨＺ１と高光度領域ＨＺ２との間には明るさの谷間が形成されるが、その最高光度点Ｐ１、Ｐ２のうち光度が低い方の最高光度点Ｐ２と、両最高光度点Ｐ１、Ｐ２を結ぶ線分上の最低光度点Ｂ１との光度差Ｇ１は、最高光度点Ｐ２の光度Ｉ２に対して２０％以上の値（すなわちＧ１≧０．２×Ｉ２）となるように設定されている。
【００３２】
同様に、高光度領域ＨＺ１と高光度領域ＨＺ３との間にも明るさの谷間が形成されるが、その最高光度点Ｐ１、Ｐ３のうち光度が低い方の最高光度点Ｐ３と、両最高光度点Ｐ１、Ｐ３を結ぶ線分上の最低光度点Ｂ２との光度差Ｇ２は、最高光度点Ｐ３の光度Ｉ３に対して２０％以上の値（すなわちＧ２≧０．２×Ｉ３）となるように設定されている。
【００３３】
図６に示すように、配光パターンＰは、高光度領域ＨＺ２の最高光度点Ｐ２を通りＨ−Ｈ線と直交するVI-VI 線断面内に、該高光度領域ＨＺ２以外に２つの高光度領域ＨＺ４、ＨＺ５を有している。これら高光度領域ＨＺ４、ＨＺ５は、その最高光度点Ｐ４、Ｐ５が高光度領域ＨＺ２の最高光度点Ｐ２から上下それぞれ８°程度変位した８Ｕ−１５Ｌ、８Ｄ−１５Ｌ近傍に位置している。その際、これら３つの最高光度点Ｐ２、Ｐ４、Ｐ５の光度Ｉ２、Ｉ４、Ｉ５は、いずれも略同じ値となるが、Ｉ２＞Ｉ４、Ｉ２＞Ｉ５になっているものとして説明する。
【００３４】
高光度領域ＨＺ２と高光度領域ＨＺ４との間には明るさの谷間が形成されるが、その最高光度点Ｐ２、Ｐ４のうち光度が低い方の最高光度点Ｐ４と、両最高光度点Ｐ２、Ｐ４を結ぶ線分上の最低光度点Ｂ３との光度差Ｇ３は、最高光度点Ｐ４の光度Ｉ４に対して２０％以上の値（すなわちＧ３≧０．２×Ｉ４）となるように設定されている。
【００３５】
同様に、高光度領域ＨＺ２と高光度領域ＨＺ５との間にも明るさの谷間が形成されるが、その最高光度点Ｐ２、Ｐ５のうち光度が低い方の最高光度点Ｐ５と、両最高光度点Ｐ２、Ｐ５を結ぶ線分上の最低光度点Ｂ４との光度差Ｇ４は、最高光度点Ｐ５の光度Ｉ５に対して２０％以上の値（すなわちＧ４≧０．２×Ｉ５）となるように設定されている。
【００３６】
本実施形態においては、上記V-V 線断面内およびVI-VI 線断面内以外の断面内においても、隣接する２つの高光度領域ＨＺ相互間において、その２つの高光度領域の最高光度点を結ぶ線分上の最低光度点と両最高光度点のうち光度が低い方の最高光度点との光度差が、この光度が低い方の最高光度点の光度に対して２０％以上の値となるように設定されている。また本実施形態においては、１５個の高光度領域ＨＺの最高光度点の光度が３０〜５０ｃｄの範囲内の値に設定されている。その際、これら各最高光度点の光度は、いずれも略同じ値に設定されている。
【００３７】
図７は、本実施形態に係る車両用灯具１０と同様の構成を有する試作品からの照射光により、灯具前方１ｍの位置に配置された鉛直スクリーン上に実際に形成される配光パターンを、等照度曲線で示す図である。
【００３８】
同図に示すように、この配光パターンは、左右各２０°および上下各１０°の角度範囲内に複数の高光度領域を有する明暗差に富んだ配光パターンとなっている。なお、この配光パターンは、図４に示す配光パターンＰのように１５個の高光度領域ＨＺが等間隔で明瞭に現れたものとはなっていないが、これは測定距離が１ｍと非常に短いことや１５個の半導体発光素子１２の精度等に起因するものである。
【００３９】
以上詳述したように、本実施形態に係る車両用灯具１０は、昼間走行時に車両前方へ向けて光照射を行うように構成されているが、その光照射により、車両正面方向に対して左右各２０°および上下各１０°の角度範囲内に１５個の高光度領域ＨＺを有する配光パターンＰを形成するようになっているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００４０】
すなわち、本実施形態に係る車両用灯具１０からの光照射により形成される配光パターンＰは、車両正面方向を中心とする所定角度範囲内に明るさの谷間を有しているので、対向車ドライバや歩行者等の視界に入る光を、自車の移動に伴って一旦暗くなってから再度明るくなるようにすることができる。このため対向車ドライバや歩行者等にキラキラ感を与えて十分な注意喚起を促すことができ、これにより自車の被視認性を効果的に高めることができる。
【００４１】
特に本実施形態においては、互いに隣接する２つの高光度領域ＨＺ相互間すべてにおいて、その２つの高光度領域ＨＺの最高光度点を結ぶ線分上の最低光度点と両最高光度点のうち光度が低い方の最高光度点との光度差が、この光度が低い方の最高光度点の光度に対して２０％以上の値となるように設定されているので、自車の移動に伴って対向車ドライバや歩行者等の視界に入る光の明暗差を大きくすることができ、また、対向車ドライバや歩行者等と車両用灯具との位置関係がいずれの方向に変化した場合においても、対向車ドライバや歩行者等の視界に入る光を、自車の移動に伴って一旦暗くなってから再度明るくなるようにすることができる。そしてこれにより、キラキラ感を高めるとともに、より確実にキラキラ感を与えることができるので、注意喚起作用をさらに高めることができる。
【００４２】
本実施形態に係る車両用灯具１０は、上記光照射を行うための光源が１５個の半導体発光素子１２で構成されており、また、該車両用灯具１０からの光照射により形成される配光パターンＰの最高光度が３０〜５０ｃｄの値に設定されているので、車両用灯具１０の消費電力を小さく抑えることができ、これによりバッテリ電源等に過度な負担をかけることなく昼間点灯を行うことができる。
【００４３】
また、本実施形態においては、これら半導体発光素子１２の前方に凸レンズ１６が設けられているので、各半導体発光素子１２からの発散光を平行光またはこれに近いものとすることができ、これにより複数の高光度領域ＨＺを容易に形成することが可能となる。
【００４４】
上記実施形態においては、互いに隣接する２つの高光度領域ＨＺ相互間すべてにおいて、光度が低い方の最高光度点と最低光度点との光度差が２０％以上の値となるように設定されているものとして説明したが、その一部が上記光度差の条件を満たさない場合であっても、対向車ドライバや歩行者等に対して十分な注意喚起を促すことが可能である。
【００４５】
また上記実施形態においては、配光パターンＰの最高光度が３０〜５０ｃｄの値に設定されているものとして説明したが、その最高光度が５０ｃｄを超える場合であっても３００ｃｄ以下の値に設定されていれば、車両用灯具１０の消費電力を十分小さく抑えることが可能である。
【００４６】
なお上記実施形態においては、車両用灯具１０が１５個の半導体発光素子１２を備えているものとして説明したが、これ以外の個数に設定することももちろん可能である。
【００４７】
また上記実施形態においては、各半導体発光素子１２が、いずれも白色で発光する発光ダイオードであるものとして説明したが、これ以外の発光色のものを採用することも可能である。
【００４８】
さらに、上記実施形態のように複数の半導体発光素子１２の前方に凸レンズ１６が設けられた構成とする代わりに、複数の半導体発光素子１２の向きを互いに少しずつずらすこと等によっても、複数個の高光度領域ＨＺを形成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態に係る車両用灯具を示す正面図
【図２】図１のII−II線断面図
【図３】上記車両用灯具からの照射光を示す図
【図４】上記車両用灯具から前方へ照射される光により灯具前方１０ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを透視的に示す図
【図５】図４のV-V 線断面内における上記配光パターンの光度分布を示す図
【図６】図４のVI-VI 線断面内における上記配光パターンの光度分布を示す図
【図７】上記車両用灯具と同様の構成を有する試作品からの照射光により灯具前方１ｍの位置に配置された鉛直スクリーン上に実際に形成される配光パターンを等照度曲線で示す図
【符号の説明】
１０ 車両用灯具
１２ 半導体発光素子
１２ａ 発光チップ
１２ｂ モールド樹脂
１４ 基板
１６ 凸レンズ
１８ ホルダ
２０ スペーサ
２２ 固定プレート
２２ａ 放熱フィン
Ａｘ 光軸
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４ 最低光度点
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４ 光度差
ＨＺ、ＨＺ１、ＨＺ２、ＨＺ３、ＨＺ４、ＨＺ５ 高光度領域
Ｐ 配光パターン
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５ 最高光度点
Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４、Ｉ５ 光度
【発明の属する技術分野】
本願発明は、昼間走行時に車両前方へ向けて光照射を行うように構成された車両用灯具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、二輪車だけでなく四輪車においても、昼間走行時にヘッドランプを点灯させて走行する車両が増えてきている。これは、ヘッドランプの点灯により対向車ドライバや歩行者等に自車の存在を知らせて、走行安全性をより高めることを意図したものである。
【０００３】
その際「特許文献１」には、ヘッドランプを昼間点灯用として使用する場合において、その明るさを周囲の明るさに応じて設定するための制御装置が記載されている。
また、昼間走行時に車両前方へ向けて光照射を行うように構成された専用の車両用灯具も市販されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３４７８８０号公報
【発明が解決しようとする課題】
このような昼間点灯用灯具は、自車の被視認性を高めることを目的としているので、その光照射により対向車ドライバや歩行者等に対して注意喚起をできるだけ強く促すことができるように構成することが望まれる。
【０００５】
しかしながら、従来の昼間点灯用灯具からの光照射により形成される配光パターンは、通常のヘッドランプの場合と同様、単一の高光度領域を有する配光パターンとなっているので、対向車ドライバや歩行者等に対する注意喚起作用が十分でなく、このため自車の被視認性を効果的に高めることができない、という問題がある。
【０００６】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、昼間走行時に車両前方へ向けて光照射を行うように構成された車両用灯具において、対向車ドライバや歩行者等に対して十分な注意喚起を促すことができる車両用灯具を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、配光パターンの形成方法に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【０００８】
すなわち、本願発明に係る車両用灯具は、
昼間走行時に車両前方へ向けて光照射を行うように構成された車両用灯具において、
上記光照射を行うための光源が、上下方向および左右方向にそれぞれ互い違いとなるように配置された複数の半導体発光素子で構成されており、
上記光照射により、車両正面方向に対して左右各２０°および上下各１０°の角度範囲内に少なくとも２つの高光度領域を有する配光パターンを形成するように構成されている、ことを特徴とするものである。
【０００９】
上記「車両用灯具」は、昼間走行時に車両前方へ向けて光照射を行うように構成されたものであれば、その具体的構成や車両への取付位置等は特に限定されるものではない。
【００１０】
上記「配光パターン」は、少なくとも２つの高光度領域を有するものであれば、その最高光度やパターン形状等の具体的構成は特に限定されるものではない。
【００１１】
【発明の作用効果】
上記構成に示すように、本願発明に係る車両用灯具は、昼間走行時に車両前方へ向けて光照射を行うように構成されているが、その光照射により、車両正面方向に対して左右各２０°および上下各１０°の角度範囲内に少なくとも２つの高光度領域を有する配光パターンを形成するようになっているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００１２】
すなわち、本願発明に係る車両用灯具からの光照射により形成される配光パターンは、車両正面方向を中心とする所定角度範囲内に明るさの谷間を有しているので、対向車ドライバや歩行者等の視界に入る光を、自車の移動に伴って一旦暗くなってから再度明るくなるようにすることができる。このため対向車ドライバや歩行者等にいわゆるキラキラ感を与えることができ、これにより十分な注意喚起を促すことができる。
【００１３】
このように本願発明によれば、昼間走行時に車両前方へ向けて光照射を行うように構成された車両用灯具において、対向車ドライバや歩行者等に対して十分な注意喚起を促すことができ、これにより自車の被視認性を効果的に高めることができる。
【００１４】
上記構成において、２つの高光度領域の最高光度点を結ぶ線分上の最低光度点と両最高光度点のうち光度が低い方の最高光度点との光度差が、この光度が低い方の最高光度点の光度に対して２０％以上の値となるように設定すれば、自車の移動に伴って対向車ドライバや歩行者等の視界に入る光の明暗差を大きくすることができるので、キラキラ感を高めることができ、これにより注意喚起作用を一層高めることができる。
【００１５】
その際、２つの最高光度点を結ぶ線分の延長線上に、上記光度差の条件を満たす少なくとも１つの最低光度点が存在するように構成すれば、キラキラ感を一層高めることができ、これにより注意喚起作用をより一層高めることができる。
【００１６】
また、２つの最高光度点を結ぶ直線と直交する直線上に、上記光度差の条件を満たす少なくとも１つの最低光度点が存在するように構成すれば、対向車ドライバや歩行者等と車両用灯具との位置関係がいずれの方向に変化した場合においても、対向車ドライバや歩行者等の視界に入る光が自車の移動に伴って一旦暗くなってから再度明るくなるようにすることができるので、より確実にキラキラ感を与えることができ、これにより注意喚起作用をさらに高めることができる。
【００１７】
上記配光パターンの最高光度の具体的な値は特に限定されるものではないが、これを３００ｃｄ以下の値に設定すれば、車両用灯具の消費電力を小さく抑えることができ、これによりバッテリ電源等に過度な負担をかけることなく昼間点灯を行うことができる。
【００１８】
本願発明においては、上記光照射を行うための光源が、複数の半導体発光素子で構成されているので、車両用灯具の消費電力を小さく抑えることができ、これによりバッテリ電源等に過度な負担をかけることなく昼間点灯を行うことができる。
【００１９】
その際、これら複数の半導体発光素子の前方に凸レンズを設けるようにすれば、各半導体発光素子からの発散光を平行光またはこれに近いものとすることができ、これにより複数の高光度領域を容易に形成することが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
図１は、本願発明の一実施形態に係る車両用灯具を示す正面図であり、図２は、図１のII−II線断面図である。
【００２２】
これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用灯具１０は、昼間走行時に車両前方へ向けて光照射を行うように構成された、いわゆるデイタイムランニングランプであって、車両前後方向に延びる光軸Ａｘを有している。そして、この車両用灯具１０は、光源としての１５個の半導体発光素子１２と、これら半導体発光素子１２が取り付けられた基板１４と、光軸Ａｘ上に位置するようにして１５個の半導体発光素子１２の前方近傍に設けられた凸レンズ１６と、これら半導体発光素子１２と凸レンズ１４とを所定の位置関係に保持するためのホルダ１８およびスペーサ２０と、ホルダ１８の後端部に固定された状態で基板１４を保持するとともに、後面に放熱フィン２２ａが形成された固定プレート２２とを備えてなっている。
【００２３】
１５個の半導体発光素子１２は、光軸Ａｘ上およびその上下２箇所に各々等間隔をおいて配置された３個の半導体発光素子と、これら３個の半導体発光素子に対して各々等間隔をおいて左右斜め上方に配置された６個の半導体発光素子と、さらにこれら６個の半導体発光素子に対して各々等間隔をおいて左右斜め下方に配置された６個の半導体発光素子とからなっている。
【００２４】
これら各半導体発光素子１２は、いずれも白色で発光する発光ダイオードであって、発光チップ１２ａが砲弾型のモールド樹脂１２ｂに埋設されてなり、灯具前方へ向けて配置されている。そして、これら各半導体発光素子１２においては、発光チップ１２ａからの発散光を砲弾型のモールド樹脂１２ｂによりやや前方寄りに収束した発散光として凸レンズ１６に入射させるようになっている。
【００２５】
凸レンズ１６は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸レンズであって、該凸レンズ１６に入射した各半導体発光素子１２からの光を、光軸Ａｘ寄りに収束する光として前方へ出射させるようになっている。
図３は、車両用灯具１０からの照射光を示す図である。
【００２６】
同図に示すように、各半導体発光素子１２からの光は、ある程度の拡がりをもって前方へ照射されるが、その照射方向は、各半導体発光素子１２と光軸Ａｘとの位置関係に応じて異なったものとなっている。
【００２７】
すなわち、光軸Ａｘ上に配置された半導体発光素子１２からの光は、光軸Ａｘを中心として拡がる照射光となり、光軸Ａｘから少し離れた位置に配置された半導体発光素子１２からの光は、光軸Ａｘに対して少し傾斜した方向を中心として拡がる照射光となり、光軸Ａｘから大きく離れた位置に配置された半導体発光素子１２からの光は、光軸Ａｘに対して大きく傾斜した方向を中心として拡がる照射光となる。
【００２８】
図４は、本実施形態に係る車両用灯具１０から前方へ照射される光により灯具前方１０ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンＰを透視的に示す図である。
【００２９】
同図に示すように、この配光パターンＰは、左右各２０°および上下各１０°の角度範囲内に１５個の高光度領域ＨＺを有する明暗差に富んだ配光パターンとなっている。これら１５個の高光度領域ＨＺは、１５個の半導体発光素子１２の反転像として、各半導体発光素子１２と光軸Ａｘとの位置関係に略対応する位置関係で形成されている。
図５および６は、図４のV-V 線断面内およびVI-VI 線断面内における配光パターンＰの光度分布を示す図である。
【００３０】
図５に示すように、配光パターンＰは、Ｈ−Ｈ線に沿ったV-V 線断面内に３つの高光度領域ＨＺ１、ＨＺ２、ＨＺ３を有している。高光度領域ＨＺ１は、その最高光度点Ｐ１が灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖ近傍に位置しており、高光度領域ＨＺ２、ＨＺ３は、その最高光度点Ｐ２、Ｐ３がＨ−Ｖから左右それぞれ１５°程度変位したＨ−１５Ｌ、Ｈ−１５Ｒ近傍に位置している。その際、これら３つの最高光度点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の光度Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３は、いずれも略同じ値となるが、Ｉ１＞Ｉ２、Ｉ１＞Ｉ３になっているものとして説明する。
【００３１】
高光度領域ＨＺ１と高光度領域ＨＺ２との間には明るさの谷間が形成されるが、その最高光度点Ｐ１、Ｐ２のうち光度が低い方の最高光度点Ｐ２と、両最高光度点Ｐ１、Ｐ２を結ぶ線分上の最低光度点Ｂ１との光度差Ｇ１は、最高光度点Ｐ２の光度Ｉ２に対して２０％以上の値（すなわちＧ１≧０．２×Ｉ２）となるように設定されている。
【００３２】
同様に、高光度領域ＨＺ１と高光度領域ＨＺ３との間にも明るさの谷間が形成されるが、その最高光度点Ｐ１、Ｐ３のうち光度が低い方の最高光度点Ｐ３と、両最高光度点Ｐ１、Ｐ３を結ぶ線分上の最低光度点Ｂ２との光度差Ｇ２は、最高光度点Ｐ３の光度Ｉ３に対して２０％以上の値（すなわちＧ２≧０．２×Ｉ３）となるように設定されている。
【００３３】
図６に示すように、配光パターンＰは、高光度領域ＨＺ２の最高光度点Ｐ２を通りＨ−Ｈ線と直交するVI-VI 線断面内に、該高光度領域ＨＺ２以外に２つの高光度領域ＨＺ４、ＨＺ５を有している。これら高光度領域ＨＺ４、ＨＺ５は、その最高光度点Ｐ４、Ｐ５が高光度領域ＨＺ２の最高光度点Ｐ２から上下それぞれ８°程度変位した８Ｕ−１５Ｌ、８Ｄ−１５Ｌ近傍に位置している。その際、これら３つの最高光度点Ｐ２、Ｐ４、Ｐ５の光度Ｉ２、Ｉ４、Ｉ５は、いずれも略同じ値となるが、Ｉ２＞Ｉ４、Ｉ２＞Ｉ５になっているものとして説明する。
【００３４】
高光度領域ＨＺ２と高光度領域ＨＺ４との間には明るさの谷間が形成されるが、その最高光度点Ｐ２、Ｐ４のうち光度が低い方の最高光度点Ｐ４と、両最高光度点Ｐ２、Ｐ４を結ぶ線分上の最低光度点Ｂ３との光度差Ｇ３は、最高光度点Ｐ４の光度Ｉ４に対して２０％以上の値（すなわちＧ３≧０．２×Ｉ４）となるように設定されている。
【００３５】
同様に、高光度領域ＨＺ２と高光度領域ＨＺ５との間にも明るさの谷間が形成されるが、その最高光度点Ｐ２、Ｐ５のうち光度が低い方の最高光度点Ｐ５と、両最高光度点Ｐ２、Ｐ５を結ぶ線分上の最低光度点Ｂ４との光度差Ｇ４は、最高光度点Ｐ５の光度Ｉ５に対して２０％以上の値（すなわちＧ４≧０．２×Ｉ５）となるように設定されている。
【００３６】
本実施形態においては、上記V-V 線断面内およびVI-VI 線断面内以外の断面内においても、隣接する２つの高光度領域ＨＺ相互間において、その２つの高光度領域の最高光度点を結ぶ線分上の最低光度点と両最高光度点のうち光度が低い方の最高光度点との光度差が、この光度が低い方の最高光度点の光度に対して２０％以上の値となるように設定されている。また本実施形態においては、１５個の高光度領域ＨＺの最高光度点の光度が３０〜５０ｃｄの範囲内の値に設定されている。その際、これら各最高光度点の光度は、いずれも略同じ値に設定されている。
【００３７】
図７は、本実施形態に係る車両用灯具１０と同様の構成を有する試作品からの照射光により、灯具前方１ｍの位置に配置された鉛直スクリーン上に実際に形成される配光パターンを、等照度曲線で示す図である。
【００３８】
同図に示すように、この配光パターンは、左右各２０°および上下各１０°の角度範囲内に複数の高光度領域を有する明暗差に富んだ配光パターンとなっている。なお、この配光パターンは、図４に示す配光パターンＰのように１５個の高光度領域ＨＺが等間隔で明瞭に現れたものとはなっていないが、これは測定距離が１ｍと非常に短いことや１５個の半導体発光素子１２の精度等に起因するものである。
【００３９】
以上詳述したように、本実施形態に係る車両用灯具１０は、昼間走行時に車両前方へ向けて光照射を行うように構成されているが、その光照射により、車両正面方向に対して左右各２０°および上下各１０°の角度範囲内に１５個の高光度領域ＨＺを有する配光パターンＰを形成するようになっているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００４０】
すなわち、本実施形態に係る車両用灯具１０からの光照射により形成される配光パターンＰは、車両正面方向を中心とする所定角度範囲内に明るさの谷間を有しているので、対向車ドライバや歩行者等の視界に入る光を、自車の移動に伴って一旦暗くなってから再度明るくなるようにすることができる。このため対向車ドライバや歩行者等にキラキラ感を与えて十分な注意喚起を促すことができ、これにより自車の被視認性を効果的に高めることができる。
【００４１】
特に本実施形態においては、互いに隣接する２つの高光度領域ＨＺ相互間すべてにおいて、その２つの高光度領域ＨＺの最高光度点を結ぶ線分上の最低光度点と両最高光度点のうち光度が低い方の最高光度点との光度差が、この光度が低い方の最高光度点の光度に対して２０％以上の値となるように設定されているので、自車の移動に伴って対向車ドライバや歩行者等の視界に入る光の明暗差を大きくすることができ、また、対向車ドライバや歩行者等と車両用灯具との位置関係がいずれの方向に変化した場合においても、対向車ドライバや歩行者等の視界に入る光を、自車の移動に伴って一旦暗くなってから再度明るくなるようにすることができる。そしてこれにより、キラキラ感を高めるとともに、より確実にキラキラ感を与えることができるので、注意喚起作用をさらに高めることができる。
【００４２】
本実施形態に係る車両用灯具１０は、上記光照射を行うための光源が１５個の半導体発光素子１２で構成されており、また、該車両用灯具１０からの光照射により形成される配光パターンＰの最高光度が３０〜５０ｃｄの値に設定されているので、車両用灯具１０の消費電力を小さく抑えることができ、これによりバッテリ電源等に過度な負担をかけることなく昼間点灯を行うことができる。
【００４３】
また、本実施形態においては、これら半導体発光素子１２の前方に凸レンズ１６が設けられているので、各半導体発光素子１２からの発散光を平行光またはこれに近いものとすることができ、これにより複数の高光度領域ＨＺを容易に形成することが可能となる。
【００４４】
上記実施形態においては、互いに隣接する２つの高光度領域ＨＺ相互間すべてにおいて、光度が低い方の最高光度点と最低光度点との光度差が２０％以上の値となるように設定されているものとして説明したが、その一部が上記光度差の条件を満たさない場合であっても、対向車ドライバや歩行者等に対して十分な注意喚起を促すことが可能である。
【００４５】
また上記実施形態においては、配光パターンＰの最高光度が３０〜５０ｃｄの値に設定されているものとして説明したが、その最高光度が５０ｃｄを超える場合であっても３００ｃｄ以下の値に設定されていれば、車両用灯具１０の消費電力を十分小さく抑えることが可能である。
【００４６】
なお上記実施形態においては、車両用灯具１０が１５個の半導体発光素子１２を備えているものとして説明したが、これ以外の個数に設定することももちろん可能である。
【００４７】
また上記実施形態においては、各半導体発光素子１２が、いずれも白色で発光する発光ダイオードであるものとして説明したが、これ以外の発光色のものを採用することも可能である。
【００４８】
さらに、上記実施形態のように複数の半導体発光素子１２の前方に凸レンズ１６が設けられた構成とする代わりに、複数の半導体発光素子１２の向きを互いに少しずつずらすこと等によっても、複数個の高光度領域ＨＺを形成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態に係る車両用灯具を示す正面図
【図２】図１のII−II線断面図
【図３】上記車両用灯具からの照射光を示す図
【図４】上記車両用灯具から前方へ照射される光により灯具前方１０ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを透視的に示す図
【図５】図４のV-V 線断面内における上記配光パターンの光度分布を示す図
【図６】図４のVI-VI 線断面内における上記配光パターンの光度分布を示す図
【図７】上記車両用灯具と同様の構成を有する試作品からの照射光により灯具前方１ｍの位置に配置された鉛直スクリーン上に実際に形成される配光パターンを等照度曲線で示す図
【符号の説明】
１０ 車両用灯具
１２ 半導体発光素子
１２ａ 発光チップ
１２ｂ モールド樹脂
１４ 基板
１６ 凸レンズ
１８ ホルダ
２０ スペーサ
２２ 固定プレート
２２ａ 放熱フィン
Ａｘ 光軸
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４ 最低光度点
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４ 光度差
ＨＺ、ＨＺ１、ＨＺ２、ＨＺ３、ＨＺ４、ＨＺ５ 高光度領域
Ｐ 配光パターン
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５ 最高光度点
Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４、Ｉ５ 光度
Claims (7)
- 昼間走行時に車両前方へ向けて光照射を行うように構成された車両用灯具において、
上記光照射を行うための光源が、上下方向および左右方向にそれぞれ互い違いとなるように配置された複数の半導体発光素子で構成されており、
上記光照射により、車両正面方向に対して左右各２０°および上下各１０°の角度範囲内に少なくとも２つの高光度領域を有する配光パターンを形成するように構成されている、ことを特徴とする車両用灯具。 - 上記複数の半導体発光素子が、上下方向に各々等間隔をおいて配置された複数の半導体発光素子と、これら複数の半導体発光素子に対して各々等間隔をおいて左右斜め上方に配置された複数の半導体発光素子と、さらにこれら複数の半導体発光素子に対して各々等間隔をおいて左右斜め下方に配置された複数の半導体発光素子とからなっている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
- 上記２つの高光度領域の最高光度点を結ぶ線分上の最低光度点と上記両最高光度点のうち光度が低い方の最高光度点との光度差が、この光度が低い方の最高光度点の光度に対して２０％以上の値となるように設定されている、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用灯具。
- 上記２つの最高光度点を結ぶ線分の延長線上に、上記光度差の条件を満たす少なくとも１つの最低光度点が存在する、ことを特徴とする請求項３記載の車両用灯具。
- 上記２つの最高光度点を結ぶ直線と直交する直線上に、上記光度差の条件を満たす少なくとも１つの最低光度点が存在する、ことを特徴とする請求項３または４記載の車両用灯具。
- 上記配光パターンの最高光度が、３００ｃｄ以下の値に設定されている、ことを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の車両用灯具。
- 上記複数の半導体発光素子の前方に、凸レンズが設けられている、ことを特徴とする請求項１〜６いずれか記載の車両用灯具。
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