JP5257747B2

JP5257747B2 - 車両用前照灯

Info

Publication number: JP5257747B2
Application number: JP2008080916A
Authority: JP
Inventors: 秀康東海林
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2008-03-26
Filing date: 2008-03-26
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2028-03-26
Also published as: JP2009238470A

Description

本発明は、車両用前照灯に係り、特にすれ違いビーム用配光パターンに影の部分が現れない（すれ違いビーム用配光パターンにムラを生ずることがない）車両用前照灯に関する。

従来、すれ違いビーム用配光パターン及びオーバーヘッド用配光パターンを形成する車両用前照灯が知られている（例えば、特許文献１参照）。

図６は、特許文献１に記載の車両用前照灯を説明するための側面図である。

図６に示すように、特許文献１に記載の車両用前照灯は、投影レンズ１０´、光源２０´、投影レンズ１０´と光源２０´の間に配置されたシェード３０´、光源２０´を包囲するように配置され、光源２０´からの光を反射する第１反射面４０´、シェード３０´の上方に配置され、該第１反射面４０´からの反射光を反射する第２反射面５０´等を備えている。

この特許文献１に記載のプロジェクタ型前照灯においては、光源２０´からの光は、第１反射面４０´によって反射され、投影レンズ１０の焦点Ｆ´付近に集光した後、投影レンズ１０´を透過し、シェード３０´によって規定されるカットオフラインを有するすれ違いビーム用配光パターンを形成する。

また、光源２０´からの光は、第１反射面４０´によって反射され、その反射光の一部が第２反射面５０´によってすれ違いビーム用配光パターン上方に向けて反射されることにより、該すれ違いビーム用配光パターン上方にオーバーヘッド用配光パターンを形成する。

この特許文献１に記載のプロジェクタ型前照灯においては、第２反射面５０´を上記のようにシェード３０´の上方に配置することなく、図７（ａ）に示すように、投影レンズ１０´の下方にレンズカット面１１´を形成し、このレンズカット面１１´によって第１反射面４０´からの反射光の一部をすれ違いビーム用配光パターンＰ１´上方に向けて反射し、図７（ｂ）に示すように、該すれ違いビーム用配光パターンＰ１´上方にオーバーヘッド用配光パターンＰ２´を形成することが考えられる。
特開２００８−２１４６３号公報

しかしながら、投影レンズ１０´の下方にレンズカット面１１´を形成した場合、第１反射面４０´からの反射光の一部（すれ違いビーム用配光パターンを形成するための光の一部）が該カット面１１´に入射することとなる。

このカット面１１´に入射した第１反射面４０´からの反射光の一部（すれ違いビーム用配光パターンを形成するための光の一部）は、カット面１１´によって反射され、オーバーヘッド用配光パターンＰ２´の形成のために用いられることとなる。このため、すれ違いビーム用配光パターンＰ１´の下側には、図７（ｂ）に示すように、影の部分Ｓ´が現れる（すれ違いビーム用配光パターンＰ１´にムラを生ずる）という問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、すれ違いビーム用配光パターンを形成するための光の一部が投影レンズに形成されたレンズカット面に入射することに起因して、すれ違いビーム用配光パターンに影の部分が現れない（すれ違いビーム用配光パターンにムラを生ずることがない）車両用前照灯を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、灯具光軸上に配置された投影レンズと、灯具光軸上に配置された光源と、上縁を前記投影レンズの焦点付近に位置させた状態で前記投影レンズと前記光源の間に配置されたシェードと、前記光源を包囲するように配置され、前記光源からの光のうちのすれ違いビーム用配光パターンを形成するための光を反射し前記投影レンズの焦点付近に集光させた後、前記投影レンズを透過させ、すれ違いビーム用配光パターンを形成し、第１焦点が前記光源付近で第２焦点を前記投影レンズの焦点付近とした回転楕円系の第１反射面と、前記光源の光軸よりも下に配置され、前記光源からの光のうちの該光源の光軸よりも下に向かうオーバーヘッド用配光パターンを形成するための光を反射し、前記第１反射面と曲率の異なる第２反射面と、を備えた車両用前照灯において、前記投影レンズは、前記第１反射面からの反射光であるすれ違いビーム用配光パターンを形成するための光及び前記第２反射面からの反射光であるオーバーヘッド用配光パターンを形成するための光が入射する入射面と、前記入射面から入射したすれ違いビーム用配光パターンを形成するための光を出射する出射面である凸レンズ面と、前記入射面から入射したオーバーヘッド用配光パターンを形成するための光を前記すれ違いビーム用配光パターンの上方に向けて反射しオーバーヘッド用配光パターンを形成するためのレンズカット面と、を有しており、前記シェードには、前記第２反射面からの反射光であるオーバーヘッド用配光パターンを形成するための光を通過させ前記レンズカット面に入射させるための開口が灯具光軸よりも下側に形成されており、前記レンズカット面は、前記投影レンズのうちの前記すれ違いビーム用配光パターンを形成するための光が透過しない部分に形成されており、前記凸レンズ面のうちの、前記凸レンズ面の光軸よりも下側の鉛直軸を０°として、該下側の鉛直軸に対して中心角が＋２５〜６０°の領域又は−２５〜６０°の領域の少なくとも一方の領域、かつ、前記凸レンズ面の輪郭である直径Ｄの円と該直径Ｄの円と同心である直径Ｄ×０．８５の円とで囲まれた領域に形成されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、レンズカット面は、投影レンズのうちの、入射面と出射面である凸レンズ面との間のすれ違いビーム用配光パターンを形成するための光が透過しない部分（すなわち、投影レンズの入射面のうちのすれ違いビーム用配光パターンを形成するための光が入射する領域以外の領域と、投影レンズの出射面のうちのすれ違いビーム用配光パターンを形成するための光が出射する領域以外の領域との間の投影レンズ部分。例えば、投影レンズの出射面のうちのすれ違いビーム用配光パターンを形成するための光が出射する領域以外の領域）に形成されている。

このため、請求項１に記載の発明によれば、すれ違いビーム用配光パターンを形成するための光は、レンズカット面に入射することがない。

従って、請求項１に記載の発明によれば、第１反射面からの反射光の一部（すれ違いビーム用配光パターンを形成するための光の一部）がレンズカット面に入射することに起因して、すれ違いビーム用配光パターンに影の部分が現れる（すれ違いビーム用配光パターンにムラを生ずる）ことを防止することが可能となる。

また、請求項１に記載の発明によれば、レンズカット面は、入射面と出射面である凸レンズ面との間のすれ違いビーム用配光パターンを形成するための光が透過しない部分（凸レンズ面のうちの、凸レンズ面の光軸よりも下側の鉛直軸を０°として、該下側の鉛直軸に対して中心角が＋２５〜６０°の領域又は−２５〜６０°の領域の少なくとも一方の領域、かつ、凸レンズ面の輪郭である直径Ｄの円と該直径Ｄの円と同心である直径Ｄ×０．８５の円とで囲まれた領域）に形成されている。

本発明によれば、すれ違いビーム用配光パターンを形成するための光の一部が投影レンズに形成されたレンズカット面に入射することに起因して、すれ違いビーム用配光パターンに影の部分が現れない（すれ違いビーム用配光パターンにムラを生ずることがない）車両用前照灯を提供することが可能となる。

以下、本発明の一実施形態である車両用前照灯について図面を参照しながら説明する。

図１は、本実施形態の車両用前照灯の主要構成を説明するための斜視図である。図２は、図１に示した車両用前照灯の側面図である。

本実施形態の車両用前照灯１００は、自動車等の車両のヘッドランプ等の前照灯やフォグランプ等の補助灯に適用されるものであり、図１、図２に示すように、投影レンズ１０、光源２０、投影レンズ１０と光源２０の間に配置されるシェード３０、第１反射面４０、第２反射面５０Ｒ、５０Ｌ等を備えている。

投影レンズ１０は、入射面１１、出射面１２、レンズカット面１３Ｒ、１３Ｌを備えており、図２に示すように、光源２０側（入射面１１側）に焦点Ｆを有している。投影レンズ１０は、その光軸を灯具光軸ＡＸに一致させた状態で配置されている。

入射面１１は、第１反射面４０からの反射光であるすれ違いビーム用配光パターンを形成するための光及び第２反射面５０からの反射光であるオーバーヘッド用配光パターンを形成するための光が投影レンズ１０内部に入射する光入口としての入射面であり、平面として形成されている。

出射面１２は、入射面１１から投影レンズ１０内部に入射したすれ違いビーム用配光パターンを形成するための光が出射する出射面であり、凸レンズ面として形成されている。

レンズカット面１３Ｒ、１３Ｌは、投影レンズ１０内部に入射した反射面４０からの反射光であるオーバーヘッド用配光パターンを形成するための光をすれ違いビーム用配光パターンの上方に向けて反射するためのレンズカット面であり、後述のように、投影レンズ１０のうちの、入射面１１と出射面１２である凸レンズ面との間の反射面４０からの反射光（すれ違いビーム用配光パターンを形成するための光）が透過しないレンズ部分に形成されている。

光源２０は、例えば、白熱電球、ハロゲンランプ等の光源バルブ、ＨＩＤ、あるいは、単色又はＲＧＢ三色の複数又は１つのＬＥＤチップをパッケージ化したＬＥＤパッケージ等のＬＥＤ光源である。光源２０は、図１に示すように、白熱電球等の光源バルブ、ＨＩＤである場合、その長手方向を灯具光軸ＡＸに沿わせた状態で灯具光軸ＡＸ上に配置される。

シェード３０は、第１反射面４０からの反射光の一部を遮光し、すれ違いビーム用配光パターンのカットオフラインを形成するための部材であり、図２に示すように、上縁３１を投影レンズ１０の焦点Ｆ付近に位置させた状態で、投影レンズ１０と光源２０の間に配置されている。シェード３０の第２反射面５０Ｒ、５０Ｌとレンズカット面１３Ｒ、１３Ｌを結ぶそれぞれの直線上の部分には、第２反射面５０Ｒ、５０Ｌからの反射光であるオーバーヘッド用配光パターンを形成するための光を通過させるための開口３２Ｒ、３２Ｌが形成されている。

第１反射面４０は、光源２０からの光のうちのすれ違いビーム用配光パターンを形成するための光を反射する反射面であって、光源２０を包囲するように配置されている。第１反射面４０は、例えば、第１焦点が光源２０付近（図２中Ｆ１で示す位置）に設定され、第２焦点が投影レンズ１０の焦点Ｆ付近（図２中Ｆ２で示す位置）に設定された回転楕円系の反射面である。

第１反射面４０からの反射光（すれ違いビーム用配光パターンを形成するための光）は、投影レンズ１０の焦点Ｆ付近に集光した後、入射面１１のうちの図３に示す曲線Ｃで囲まれた領域Ａｃから投影レンズ１０内部に入射する。この投影レンズ１０内部に入射した第１反射面４０からの反射光（すれ違いビーム用配光パターンを形成するための光）は、投影レンズ１０内部を透過し、出射面１２のうちの図３に示す曲線Ｃで囲まれた領域Ａｃから出射し、図４に示すように、すれ違いビーム用配光パターンＰ１を形成する。

本実施形態においては、レンズカット面１３Ｒ、１３Ｌは、投影レンズ１０のうちの、入射面１１と出射面１２である凸レンズ面との間の反射面４０からの反射光（すれ違いビーム用配光パターンを形成するための光）が透過しないレンズ部分（すなわち、投影レンズ１０の入射面１１のうちのすれ違いビーム用配光パターンを形成するための光が入射する領域Ａｃ以外の領域と、投影レンズ１０の出射面１２のうちのすれ違いビーム用配光パターンを形成するための光が出射する領域Ａｃ以外の領域との間のレンズ部分。例えば、投影レンズ１０の出射面１２のうちの、すれ違いビーム用配光パターンを形成するための光が出射する領域Ａｃ以外の領域）に形成されている。

具体的には、レンズカット面１３Ｒ、１３Ｌは、図３に示すように、出射面１２のうちの、出射面１２の光軸ＡＸよりも下側の鉛直軸Ｖを０°として、該鉛直軸Ｖ（０°）に対して中心角＋２５〜６０°の扇形領域及び−２５〜６０°の扇形領域、かつ、出射面１２の輪郭である直径Ｄの円と該直径Ｄの円と同心である直径Ｄ×０．８５の円とで囲まれた領域ＡＲ、ＡＬ（図３中斜線で示す領域）に形成されている。図５（ａ）は、図３に示した投影レンズ１０のＡ−Ａ断面を矢印方向から見た断面図、図５（ｂ）は、図３に示した投影レンズ１０のＢ−Ｂ断面を矢印方向から見た断面図である。

このように、レンズカット面１３Ｒ、１３Ｌは、投影レンズ１０のうちの、入射面１１と出射面１２である凸レンズ面との間の反射面４０からの反射光（すれ違いビーム用配光パターンを形成するための光）が透過しないレンズ部分（本実施形態では、出射面１２のうちの、図３中斜線で示す領域ＡＲ、ＡＬ）に形成されている。

このため、第１反射面４０からの反射光であるすれ違いビーム用配光パターンを形成するための光は、図３中斜線で示す領域ＡＲ、ＡＬ（レンズカット面１３Ｒ、１３Ｌ）に入射することがない。

従って、第１反射面４０からの反射光の一部（すれ違いビーム用配光パターンを形成するための光の一部）がレンズカット面１３Ｒ、１３Ｌに入射することに起因して、すれ違いビーム用配光パターンＰ１に影の部分が現れる（すれ違いビーム用配光パターンＰ１にムラを生ずる）ことを防止することが可能となる。

本実施形態においては、光源２０の特性上、図２に示すように、すれ違いビーム用配光パターンの形成には用いられない、光源２０から灯具光軸ＡＸよりも下に向かう光が存在する。第２反射面５０Ｒ、５０Ｌは、この光源２０から灯具光軸ＡＸよりも下に向かう光（オーバーヘッド用配光パターンを形成するための光）をレンズカット面１３Ｒ、１３Ｌに向けて反射するための反射面であって、灯具光軸ＡＸよりも下（図２では光源２０の直下を例示）に配置されている。この第２反射面５０Ｒ、５０Ｌにより、光源２０から灯具光軸ＡＸよりも下に向かう光の有効利用が可能となっている。

第２反射面５０Ｒ、５０Ｌからの反射光（オーバーヘッド用配光パターンを形成するための光）は、シェード３０に形成された開口３２Ｒ、３２Ｌを通過し、入射面１１のうちの図３に示す曲線Ｃで囲まれた領域Ａｃ以外の領域ＡＲ、ＡＬ（図３中斜線で示す領域）から投影レンズ１０内部に入射する。この投影レンズ１０内部に入射した第２反射面５０Ｒ、５０Ｌからの反射光（オーバーヘッド用配光パターンを形成するための光）は、投影レンズ１０内部を透過し、出射面１２のうちの図３中斜線で示す領域ＡＲ、ＡＬに形成されたレンズカット面１３Ｒ、１３Ｌに入射し、該レンズカット面１３Ｒ、１３Ｌによってすれ違いビーム用配光パターンの上方に向けて反射され、図４に示すように、オーバーヘッド用配光パターンＰ２を形成する。

以上説明したように、本実施形態の車両用前照灯１００によれば、レンズカット面１３Ｒ、１３Ｌは、投影レンズ１０のうちの、入射面１１と出射面１２である凸レンズ面との間の反射面４０からの反射光（すれ違いビーム用配光パターンを形成するための光）が透過しないレンズ部分（すなわち、投影レンズ１０の入射面１１のうちのすれ違いビーム用配光パターンを形成するための光が入射する領域Ａｃ以外の領域ＡＲ、ＡＬと、投影レンズ１０の出射面１２のうちのすれ違いビーム用配光パターンを形成するための光が出射する領域Ａｃ以外の領域ＡＲ、ＡＬとの間のレンズ部分。例えば、投影レンズ１０の出射面１２のうちの、すれ違いビーム用配光パターンを形成するための光が出射する領域Ａｃ以外の領域ＡＲ、ＡＬ）に形成されている。

このため、本実施形態の車両用前照灯１００によれば、すれ違いビーム用配光パターンを形成するための光は、レンズカット面１３Ｒ、１３Ｌに入射することがない。

従って、本実施形態の車両用前照灯１００によれば、第１反射面４０からの反射光の一部（すれ違いビーム用配光パターンを形成するための光の一部）がレンズカット面１３Ｒ、１３Ｌに入射することに起因して、すれ違いビーム用配光パターンＰ１に影の部分が現れる（すれ違いビーム用配光パターンＰ１にムラを生ずる）ことを防止することが可能となる。

次に変形例について説明する。

上記実施形態においては、二つの第２反射面５０Ｒ、５０Ｌを用い、シェード３０に二つの開口３２Ｒ、３２Ｌを形成し、出射面１２に二つのレンズカット面１３Ｒ、１３Ｌを形成することにより、車両用前照灯１００を構成した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、一つの第２反射面５０Ｒ又は５０Ｌを用い、シェード３０に一つの開口３２Ｒ又は３２Ｌを形成し、出射面１２に一つのレンズカット面１３Ｒ又は１３Ｌを形成することにより、車両用前照灯１００を構成してもよい。

また、上記実施形態においては、レンズカット面１３Ｒ、１３Ｌは出射面１２に形成されているように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、レンズカット面１３Ｒ、１３Ｌは、入射面１１のうちの図３に示す曲線Ｃで囲まれた領域Ａｃ以外の領域ＡＲ、ＡＬに形成してもよい。

要は、レンズカット面１３Ｒ、１３Ｌは、投影レンズ１０のうちの、入射面１１と出射面１２である凸レンズ面との間の反射面４０からの反射光（すれ違いビーム用配光パターンを形成するための光）が透過しないレンズ部分（すなわち、入射面１１のうちのすれ違いビーム用配光パターンを形成するための光が入射する領域Ａｃ以外の領域ＡＲ、ＡＬ（図３中斜線で示す領域）と、出射面１２のうちのすれ違いビーム用配光パターンを形成するための光が出射する領域Ａｃ以外の領域ＡＲ、ＡＬ（図３中斜線で示す領域）との間の投影レンズ１０部分）に形成されていればよい。

上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。

本実施形態の車両用前照灯の主要構成を説明するための斜視図である。図１に示した車両用前照灯の側面図である。投影レンズ１０におけるレンズカット面１３を形成する領域を説明するための図である。車両用前照灯１００により形成されるすれ違いビーム用配光パターンＰ１及びオーバーヘッド用配光パターンＰ２を説明するための図である。投影レンズ１０の断面図である。従来の車両用前照灯を説明するための図である。投影レンズにレンズカット面を形成した場合の問題点を説明するための図である。

符号の説明

１００…車両用前照灯、１０…投影レンズ、１１…入射面、１２…出射面、１３Ｒ、１３Ｌ…レンズカット面、２０…光源、３０…シェード、３１…上縁、３２Ｒ、３２Ｌ…開口、４０…第１反射面、５０Ｒ、５０Ｌ…第２反射面

Claims

灯具光軸上に配置された投影レンズと、
灯具光軸上に配置された光源と、
上縁を前記投影レンズの焦点付近に位置させた状態で前記投影レンズと前記光源の間に配置されたシェードと、
前記光源を包囲するように配置され、前記光源からの光のうちのすれ違いビーム用配光パターンを形成するための光を反射し前記投影レンズの焦点付近に集光させた後、前記投影レンズを透過させ、すれ違いビーム用配光パターンを形成し、第１焦点が前記光源付近で第２焦点を前記投影レンズの焦点付近とした回転楕円系の第１反射面と、
前記光源の光軸よりも下に配置され、前記光源からの光のうちの該光源の光軸よりも下に向かうオーバーヘッド用配光パターンを形成するための光を反射し、前記第１反射面と曲率の異なる第２反射面と、
を備えた車両用前照灯において、
前記投影レンズは、前記第１反射面からの反射光であるすれ違いビーム用配光パターンを形成するための光及び前記第２反射面からの反射光であるオーバーヘッド用配光パターンを形成するための光が入射する入射面と、前記入射面から入射したすれ違いビーム用配光パターンを形成するための光を出射する出射面である凸レンズ面と、前記入射面から入射したオーバーヘッド用配光パターンを形成するための光を前記すれ違いビーム用配光パターンの上方に向けて反射しオーバーヘッド用配光パターンを形成するためのレンズカット面と、を有しており、
前記シェードには、前記第２反射面からの反射光であるオーバーヘッド用配光パターンを形成するための光を通過させ前記レンズカット面に入射させるための開口が灯具光軸よりも下側に形成されており、
前記レンズカット面は、前記投影レンズのうちの前記すれ違いビーム用配光パターンを形成するための光が透過しない部分に形成されており、前記凸レンズ面のうちの、前記凸レンズ面の光軸よりも下側の鉛直軸を０°として、該下側の鉛直軸に対して中心角が＋２５〜６０°の領域又は−２５〜６０°の領域の少なくとも一方の領域、かつ、前記凸レンズ面の輪郭である直径Ｄの円と該直径Ｄの円と同心である直径Ｄ×０．８５の円とで囲まれた領域に形成されていることを特徴とする車両用前照灯。