JP5202940B2 - 車両用前照灯 - Google Patents

Description

本発明は、車両用前照灯における光軸調整技術に関する。

一般に、車両用前照灯では、車両搭載状態で所定の方向を照射するために、いわゆるエイミングと称される光軸調整を行う。

このようなエイミングに関する技術として、例えば発光素子を光源とする複数の灯体ユニットが、共通のユニット支持部材に傾動可能に支持された構成とすることにより、光軸調整を一括して行えるようにする。その際、各灯体ユニットの直進阻止部材を、弾性ブッシュを介してネジ締め固定することにより、ユニット支持部材に対して光軸調整可能な態様で取り付ける技術が知られている（特許文献１参照）。
特開２００５−１６６５９０号公報 特開２００７−５０９０号公報

ところで、上記特許文献１の技術では、直進阻止部材や投影レンズの位置をネジで移動させることにより光軸調整を行っている。この場合において、以下のような問題が考えられる。

すなわち、特許文献１の技術では、直進阻止部材や投影レンズが、ネジの締結位置であるユニット取付部付近を中心に回動すると考えられ、光源位置を中心に回動するのではないと考えられる。

つまり、特許文献１の技術では、光軸調整を行うと光源と直進阻止部材や投影レンズなどの光学要素との位置関係に変化が生じることが考えられる。このような光軸調整を行うと、特に光源近傍を焦点とした放物面系反射面を用いた前照灯の場合には、すれ違い配光を形成するときのいわゆるカットオフラインと称される水平線付近の明暗境界線が崩れるなどして配光性能上問題を生ずるおそれがあった。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明は、車両用前照灯において、優れた配光性能をもたらす光軸調整技術を提供することをその課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段とした。
すなわち、本発明は、光源からの光を所定の照射方向に照射する車両用前照灯であり、
発光ダイオードであり、当該発光ダイオードの光軸が前記照射方向に対して略垂直となるように配置される光源と、前記光源の発光部近傍を焦点として当該光源からの光を反射する反射面と、前記発光部の端部近傍の位置で前記照射方向と水平面において垂直に交わる軸であり、この軸を中心に前記反射面を回動可能とする回動軸と、を備え、前記光源は、発光部と非発光部の境界である第１の端部と、第２の端部を有し、且つ、前記第１の端部が前記回動軸の近傍に位置し、前記第２の端部が前記回動軸から離れて位置するように配置され、前記第１の端部は、前記反射面により前記光源からの照射光を灯具前方に照射したときに水平線近傍に明暗境界線を形成し、前記第２の端部は、前記反射面により前記光源からの照射光を灯具前方に照射したときに配光パターンの下端を形成し、前記反射面には、前記回動軸を中心に回動することによって、前記光源に対して前記反射面の位置を変化する光軸調整装置が接続されている車両用前照灯である。

本発明は、光源の発光部と非発光部との境界である発光部端部近傍を反射面の焦点としており、この端部近傍と水平面において直交するように反射面の回動軸を配置している。このようにすることで、本発明は、発光部端部と反射面との位置関係に変化を生じることがない。

ここで、この発光部端部は、その明暗境界部を反射面により投影することにより、所望の配光パターン上における明暗境界線を形成している。

そして、本発明は、回動軸を中心に反射面を回動させることにより車両用前照灯の照射方向（光軸方向）を変化させて光軸調整（エイミング）を行う。このとき、本発明は、光軸調整を行っても、明暗境界線を形成する発光部端部と反射面との位置関係に変化を生じないため、光軸調整を行った場合であっても、調整前後で同じ明暗境界線を得ることができ、かつ、その明瞭さを失うことがない。

従って、本発明によれば、車両用前照灯において、優れた配光性能をもたらす光軸調整技術を提供することができる。

また、本発明は、前記発光ダイオードの光軸が、前記略垂直下方に向くようにされ、前記回動軸が、前記照射方向前方の発光部の端部近傍に位置するようにしてもよい。

また、本発明は、前記発光ダイオードの光軸が、前記略垂直上方に向くようにされ、前記回動軸が、前記照射方向後方の発光部の端部近傍に位置するようにしてもよい。

本発明の車両用灯具によれば、車両用前照灯において、優れた配光性能をもたらす光軸調整技術を提供するという、優れた効果を奏し得る。

以下、本発明の車両用前照灯の一実施の形態について、添付図面を参照して説明する。本実施の形態では、本発明の車両用前照灯を一つの灯体ユニットとしている。そして、この灯体ユニット単体で車両用前照灯として用いることも可能であり、複数の灯体ユニットを組み合わせて全体で一つの車両用前照灯として用いることも可能である。以後の説明では、一つの灯体ユニットを車両用補助前照灯（フォグランプ）として適用した例について主に説明する。

図１は、本実施の形態に係る灯体ユニット１０の斜視図である。図２は、図１に示す灯体ユニット１０の側面図である。図３は、灯体ユニット１０が形成する配光パターンの一例を示す。図４は、灯体ユニット１０の光源付近を示す側断面図である。図５は、灯体ユニット１０を複数組み合わせて構成した車両用前照灯の一例の斜視図である。図６は、光源の一例に係る斜視図である。

図１、図２及び図４に示すように、灯体ユニット１０は、光源１１、光源１１の発光部１１ｃを灯体ユニット１０の照射方向に対して略垂直方向下方に配置する基板１２、この光源１１からの光を反射して照射方向に所望の配光を形成する反射面１３、前記発光部１１ｃ端部１１ａ近傍の位置で灯体ユニット１０の照射方向と水平面において垂直に交わる回動軸１４をなし、この回動軸１４中心に反射面１３を回動可能として基板１２に反射面１３を固定する反射面固定部１５、回動軸１４を中心に反射面１３を回動させる際にこの反射面１３の位置を調整するいわゆるエイミングを行なう調整ネジ１６、基板１２と接続するヒートシンク１７とを有する。

光源１１は、図６に示すように発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いており、チップ（不図示）に給電することにより発光部１１ｃから光を発する。ここで、発光部１１ｃは、例えば光源１１の光軸方向（光源１１の直上方向）から見ると辺を有したほぼ矩形をなしている。

なお、光源１１は、灯体ユニット１０の照射方向に対して略垂直下方を向いているが、略垂直上方を向いていても良い。ここで、光源１１の方向として、照射方向に対して上方または下方いずれの方向に向いた場合も、垂直を含む前方または後方に１５°程度の範囲（略垂直）であればよい。

基板１２は、アルミなどの放熱効果の高い金属で形成されている。このため、光源１１を搭載する部分以外にフィンを立てるなどして、ヒートシンクの機能を有することもできる。

反射面１３は、光源１１の発光部１１ｃ近傍を焦点とする放物面系反射面であり、光源１１が発した光をほぼ平行光線として車両進行方向前方（灯体ユニット１０の照射方向）に照射して、図３のような所望の配光パターンＰを形成する。

図３に示す配光パターンＰは、灯体ユニット１０をフォグランプとして用いた場合のいわゆる水平配光パターンである。具体的には、この配光パターンＰは、灯体ユニット１０から所定距離離れた位置にあるスクリーンに光源１１の像を投影して配光パターンＰを形成している。そして、反射面１３は、光を照射したときに水平線Ｈより上方に光が到達しないようにされている。

ここで、灯体ユニット１０の水平配光を形成する配光パターンＰの水平線Ｈ近傍の明暗境界線（カットオフライン）Ｌは、光源１１の発光部１１ｃの端部１１ａで形成されている。すなわち、明暗境界線Ｌは、図４に示すように光源１１における灯体ユニット１０が形成する配光パターンＰによる明部と非発光部１１ｂによる暗部Ｄとの境界である。具体的には、明暗境界線Ｌは、照射方向前方の発光部前端１１ａから照射された光Ｓ１が反射面１３で反射されてこの明暗境界線Ｌ付近に照射され非発光部１１ｂからは光が照射されないことにより形成される。同様に、照射方向後方の発光部後端１１ｄからの光と非発光部１１ｂとの境界により配光パターンＰの下端が設定される。

そして、灯体ユニット１０は、光軸調整（エイミング）を、反射面１３が回動軸１４中心に回動することによって反射面１３の位置を矢印Ａ１方向に変化させて行う。このとき、図４に示すように、回動軸１４は、水平面において発光部前端１１ａ近傍と直交するような位置に設けられている。

調整ネジ１６は、反射面１３にある雌ネジ１３ａへ雄ネジ１６ａを螺着している。そして、調整ネジ１６は、矢印Ａ２方向に回動させることにより、反射面１３が矢印Ａ１方向に回動して、反射面１３の位置を移動させる。

ヒートシンク１７は、アルミなどの放熱効果の高い金属を用い、フィンなどを形成している。ヒートシンク１７は、光源１１を搭載する基板１２と構造的にも熱的にも接続しており、光源１１からの熱を受熱し放熱を行う。また、ヒートシンク１７は、図５に示す車両用前照灯２０ではハウジング２１外部に露出している。そのため、ヒートシンク１７は、効率よく光源の放熱を行う（熱引きを良くする）ことができる。

以上の構成により、回動軸１４から離れた位置にある発光部後端１１ｄと反射面１３との位置関係は、反射面１３が回動した場合に変化が生じる。

これに対し、発光部前端１１ａと反射面１３との位置関係は、発光部前端１１ａが回動軸１４近傍にあるため、反射面１３が回動軸１４を中心に回動したときにほとんど変化を生じない。

すなわち、灯体ユニット１０は、明暗境界線（カットオフライン）Ｌを光源１１の発光部前端１１ａと非発光部１１ｂとの境界で形成し、その発光部前端１１ａ近傍を中心に反射面１３を回動させてエイミングを行なう。このため、灯体ユニット１０は、反射面１３と発光部前端１１ａとの位置関係に変化が生じず、投影される明暗境界線Ｌ付近の光源１１の像がぼやけることがない。

従って、灯体ユニット１０によれば、エイミングを行ったとしてもカットオフラインＬが明瞭な状態を維持することができるため、優れた配光性能を維持したまま光軸調整を行うことができる。

また、灯体ユニット１０によれば、エイミングにあたり大きなヒートシンク１７を回動させることなく小さな反射面１３の回動のみでエイミングができるため、エイミングに必要な機構部（反射面固定部１５、調整ネジ１６）を小さくすることができ、灯具全体の小型化、軽量化を図ることができる。

［その他の実施例］
尚、本発明の車両用灯具は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

例えば、遮光部材を設けるなどして発光部端部の形状をすれ違い配光を形成するようにすれば、灯体ユニット１０ですれ違い配光を形成することも可能である。この場合においても、灯体ユニット１０は、エイミングによりカットオフラインがぼやけることはない。

また、本実施の形態において灯体ユニット１０は、光源１１を照射方向に対して略垂直下方としていたが、本発明はこれに限定されず、例えば光源の向きを略垂直上方としこれに対応した反射面を設けてもよい。

また、図５に示すように、本実施の形態の灯体ユニット１０を複数組み合わせてハウジング２１とカバーレンズ２２とで形成した灯室２３内に配置した車両用前照灯２０としてもよい。

本発明の一実施の形態に係る車両用前照灯の斜視図である。 本実施の形態に係る車両用前照灯の側面図である。 本実施の形態に係る車両用前照灯による配光形成の一例を示す図である。 本実施の形態に係る車両用前照灯の光源付近を拡大した側断面図である。 灯体ユニットを複数組み合わせて構成した車両用前照灯の一例の斜視図である。 光源の一例に係る斜視図である。

符号の説明

１０ 灯体ユニット
１１ 光源
１１ａ 発光部前端
１１ｂ 非発光部
１１ｃ 発光部
１１ｄ 発光部後端
１２ 基板
１３ 反射面
１３ａ 雌ネジ
１４ 回動軸
１５ 反射面固定部
１６ 調整ネジ
１６ａ 雄ネジ
１７ ヒートシンク
２０ 車両用前照灯

Claims (3)

1. 光源からの光を所定の照射方向に照射する車両用前照灯であり、
   発光ダイオードであり、当該発光ダイオードの光軸が前記照射方向に対して略垂直となるように配置される光源と、
   前記光源の発光部近傍を焦点として当該光源からの光を反射する反射面と、
   前記発光部の端部近傍の位置で前記照射方向と水平面において垂直に交わる軸であり、この軸を中心に前記反射面を回動可能とする回動軸と、を備え、
   前記光源は、発光部と非発光部の境界である第１の端部と、第２の端部を有し、且つ、前記第１の端部が前記回動軸の近傍に位置し、前記第２の端部が前記回動軸から離れて位置するように配置され、
   前記第１の端部は、前記反射面により前記光源からの照射光を灯具前方に照射したときに水平線近傍に明暗境界線を形成し、
   前記第２の端部は、前記反射面により前記光源からの照射光を灯具前方に照射したときに配光パターンの下端を形成し、
   前記反射面には、前記回動軸を中心に回動することによって、前記光源に対して前記反射面の位置を変化する光軸調整装置が接続されている車両用前照灯。
   
2. 前記発光ダイオードの光軸が、
   前記略垂直下方に向くようにされ、
   前記回動軸が、
   前記照射方向前方の発光部の端部近傍に位置する、請求項１に記載の車両用前照灯。
3. 前記発光ダイオードの光軸が、
   前記略垂直上方に向くようにされ、
   前記回動軸が、
   前記照射方向後方の発光部の端部近傍に位置する、請求項１に記載の車両用前照灯。

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