JP4825140B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は、特にヘッドランプの補助ビームとして利用されるが、ヘッドランプのロー又はハイビーム、バックアップレンズ、フォグランプ、クリアランスランプなどへの適用が可能な車両用灯具に関するものである。

従来、このような分野の技術として、特開２００１−６４０８号公報がある。この公報に記載された車両用前照灯は、反射鏡とシリンドリカルレンズとレンズと反射鏡との間に配置した電球とを備え、電球から出た光は、反射鏡に入射する光とレンズに直接入射される光とからなり、反射光と直接光により所定の照明を作り出している。また、実用新案登録第２５４３３０６号公報には、半球状の凸レンズが開示され、反射鏡で反射した光とレンズを通過した光とで所定の照明を作り出している。

特開２００１−６４０８号公報 実用新案登録第２５４３３０６号公報

しかしながら、前述した従来の車両用前照灯に適用されているレンズは、一焦点であり、焦点付近に電球のフィラメントを配置させているので、配光パターンに電球の形が投影されやすく、しかも、配光パターンの最外周は、レンズの色収差により赤色系に近くなってしまうといった問題点がある。さらに、反射鏡を利用しているので、光の利用効率が悪化するといった問題点もある。

本発明は、特に、反射鏡を利用することなく、配光パターンの外周の赤色系を緩和して白色に近づけ、均一な光を作り出すようにした車両用灯具を提供することを目的とする。

本発明に係る車両用灯具は、車両の前後方向に延在する光軸を有する投影レンズと、発光部を有する光源とを備えた車両用灯具において、
発光部からの光は投影レンズに直接入射され、
投影レンズは、焦点位置の異なる複数のレンズエリアを有し、レンズエリアは光軸を中心にして略同心円上に配置され、
複数のレンズエリアに対応する焦点の位置は、光軸上でそれぞれ異なり、
外側に位置するレンズエリアの焦点距離は、内側に位置するレンズエリアの焦点距離より短く、
複数の焦点のうちの投影レンズに最も近い側の焦点と投影レンズとの間に発光部を配置したことを特徴とする。

この車両用灯具は、反射鏡を用いてないため全長を短くするこができ、部品点数の少ないシンプルな構造で小型化を可能にしている。さらに、投影レンズは、略同心円に配列された複数のレンズエリアからなっているので、各レンズエリアに合わせて異なる焦点位置を作り出すことが可能になる。そして、光軸上での異なる焦点位置は、配光パターンに関して、外周の赤色系を緩和して白色に近づけ、均一な光を作り出すことを可能にする。

更に、複数のレンズエリアに対応する焦点のそれぞれ位置は、レンズエリアの外側から内側にかけての順位と同じ順位で、投影レンズに対し離れる。従って、このような構成の投影レンズを採用することで、配光パターンに関して、外周の赤色系を緩和して白色に近づけ、さらに均一な光を作り出すことができる。

更に、複数の焦点のうちの投影レンズに最も近い側の焦点と投影レンズとの間に発光部を配置する。配光パターンに関して、レンズの色収差によって起こる外周側の赤色系を、極めて効率よく消すことができ、非常に見やすい白色光を発する灯具を実現させることができる。

また、発光部の形状は、車幅方向に長く且つ車高方向に短いと好適である。このような構成によって、横長の配光パターンを容易に作り出すことができる。

また、投影レンズの前面における最外周の少なくとも一部には、フロスト処理された光拡散面が形成されていると好適である。フロスト処理された光拡散面で光が散乱するので、配光パターンに関して、外周の赤色系をさらに効率的に無くすことができ、極めて見やすい白色光を発する灯具が達成される。

本発明によれば、反射鏡を利用することなく、配光パターンの外周の赤色系を緩和して白色に近づけ、均一な光を作り出すことができる。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る車両用灯具の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１に示すように、車両用灯具１は、ハイ／ローの切替え可能なヘッドランプにおいて、ハイビームパターン上に重ね合わせるためのビーム光を作り出し、ハイビームの規格値の上限値近傍を狙って、ハイビームの遠方到達距離を伸ばすために利用され、反射鏡を使用しない直接光学タイプのものであり、略半球状のガラス製投影レンズ２と、光源として利用される白色発光のハロゲンバルブ３と、ハロゲンバルブ３を保護するためのハウジング４とを備える。このハウジング４は、ハロゲンバルブ３を水平方向に差し込むために横穴として形成された開口部５ａを有する円筒状の胴部５と、胴部５の後端を閉鎖するためのカバー６とからなる。

図２に示すように、投影レンズ２は、非球面の前面２ａと平坦な背面２ｂとからなる非球面レンズであると共に、車両の前後方向に延在する光軸Ｌを有する。さらに、投影レンズ２の前面２ａは、焦点位置の異なる２個のレンズエリアＥ１，Ｅ２を有し、外側の第１のレンズエリアＥ１と内側の第２のレンズエリアＥ２は、略同心円上に配置されている。よって、第１のレンズエリアＥ１は帯状のリングをなし、第２のレンズエリアＥ２は円形をなす。さらに、第１のレンズエリアＥ１と第２のレンズエリアＥ２との境界部分には、環状なライン形状をなす段部７が設けられている。

なお、図１に示すように、レンズエリアＥ２にあっては、中心から外側に行くほど光の拡散度合いが段々大きくなる。レンズエリアＥ１にあっては、内側から外側に向かうほど光の拡散度合いが大きくなるが、レンズエリアＥ２ほどでは無い。

図２に示すように、この投影レンズ２の外側に位置する第１のレンズエリアＥ１は、焦点距離が短く、投影レンズ２の内側に位置する第２のレンズエリアＥ２は、焦点距離が長くなっている。従って、第１のレンズエリアＥ１の焦点Ｆ１は、光軸Ｌ上で第２のレンズエリアＥ２の焦点Ｆ２の前側に位置することになる。そして、２個のレンズエリアＥ１，Ｅ２に対応する焦点Ｆ１，Ｆ２のそれぞれ位置は、第１及び第２のレンズエリアＥ１，Ｅ２の外側から内側にかけての順位と同じ順位で、投影レンズ２の背面２ｂから順次離れる。

具体的に、第１のレンズエリアＥ１の外形Ａは、直径５４ｍｍであり、第２のレンズエリアＥ２の外形Ｂは、直径３０ｍｍであり、投影レンズ２の厚みＣは、２５．７ｍｍである。また、焦点Ｆ１における焦点距離Ｄは２１ｍｍであり、焦点Ｆ２における焦点距離Ｅは２５ｍｍである。なお、投影レンズ２には、幅２ｍｍ、厚み３ｍｍ程度の寸法をなす環状のフランジ部８が設けられている。

さらに、ハロゲンバルブ３の発光部３ａは、光軸Ｌ上で焦点Ｆ１，Ｆ２から外れた位置に設置され、２つの焦点Ｆ１，Ｆ２のうちの投影レンズ２に最も近い側の焦点Ｆ１と投影レンズ２との間に配置されている。そして、発光部３ａの発光中心Ｇは、投影レンズ２の背面２ｂから１９ｍｍ〜１９．５ｍｍ離れている。

前述した車両用灯具１は、反射鏡を用いてないために灯具の全長を短くするこができ、部品点数の少ないシンプルな構造で小型化を可能にしている。さらに、投影レンズ２は、略同心円に配列された第１及び第２のレンズエリアＥ１，Ｅ２からなっているので、各レンズエリアＥ１，Ｅ２に合わせて２種類の異なる焦点位置を作り出すことが可能になる。そして、異なる焦点位置は、第１及び第２のレンズエリアＥ１，Ｅ２の外側から内側にかけての順位と同じ順位で、投影レンズ２から順次離れる。従って、このような構成の投影レンズ２を採用することで、配光パターンに関して、外周の赤色系を緩和して白色に近づけてより均一な光を作り出すことができる。

さらに、外側の第１のレンズエリアＥ１に対応する前側の焦点Ｆ１と投影レンズ２の背面２ｂとの間に発光中心Ｇを配置させると、配光パターンに関して、レンズの色収差によって起こる外周側の赤色系を、極めて効率的に消すことができ、視認性が高く、非常に見やすい白色光を発する灯具１を実現させることができる。

図３に示すように、投影レンズ２の前面２ａにおける最外周には、フロスト処理された環状の光拡散面１０が形成されている。この光拡散面１０で光が散乱するので(図１参照)、配光パターンに関して、外周の赤色系をさらに効率的に無くすことができ、極めて見やすい白色光を発する灯具１が達成される。この光拡散面１０は、レンズ色収差によって赤色系を発生させ易い第１のレンズエリアＥ１の外周の略半分を覆うように帯状に形成されている。このような光拡散面１０を投影レンズ２の前面２ａに成形する場合は、射出成形金型の成形面に光拡散面を作り込んでおけばよいので、レンズ成形が容易になる。なお、光拡散面１０は、投影レンズ２の背面２ｂに円形の帯状に形成されていてもよい。

さらに、図４(ａ)に示すように、車両用灯具１内に配置された発光部３ａの形状は、車幅方向に長く且つ車高方向に短い。すなわち、灯具１内で発光部３ａは、水平方向に横長の状態で配置される。その結果として、図４(ｂ)に示すように、横長の配光パターンＰを作り出すことができる。

本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。

例えば、本発明に適用する投影レンズは、焦点位置が異なる３個以上のレンズエリアを有していてもよい。光源としては、放電バルブ、ＬＥＤも適用可能である。また、本発明に係る車両用灯具は、ヘッドランプのロー又はハイビーム、バックアップレンズ、フォグランプ、クリアランスランプなどへの適用が可能である。

本発明に係る車両用灯具の一実施形態を示す断面図である。 図１に示した車両用灯具の要部を示す図である。 投影レンズを示す斜視図である。 (ａ)はハロゲンバルブを示す図、(ｂ)はこれに対応する配光パターンを示す図である。

符号の説明

１…車両用灯具、２…投影レンズ、２ａ…投影レンズの前面、３…ハロゲンバルブ(光源)、３ａ…発光部、１０…光拡散面、Ｅ１，Ｅ２…レンズエリア、Ｆ１，Ｆ２…焦点、Ｇ…発光中心、Ｌ…光軸、Ｐ…配光パターン。

Claims (3)

1. 車両の前後方向に延在する光軸を有する投影レンズと、発光部を有する光源とを備えた車両用灯具において、
   前記発光部からの光は前記投影レンズに直接入射され、
   前記投影レンズは、焦点位置の異なる複数のレンズエリアを有し、前記レンズエリアは前記光軸を中心にして略同心円上に配置され、
   複数の前記レンズエリアに対応する前記焦点の位置は、前記光軸上でそれぞれ異なり、
   外側に位置する前記レンズエリアの焦点距離は、内側に位置する前記レンズエリアの焦点距離より短く、
   複数の前記焦点のうちの前記投影レンズに最も近い側の焦点と前記投影レンズとの間に前記発光部を配置したことを特徴とする車両用灯具。
2. 前記発光部の形状は、車幅方向に長く且つ車高方向に短いことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
3. 前記投影レンズの前面における最外周の少なくとも一部には、フロスト処理された光拡散面が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の車両用灯具。

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