JP6209858B2 - 車両用前照灯 - Google Patents
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Description
以下、この実施形態にかかる車両用前照灯の構成について説明する。図1中、符号1は、この実施形態にかかる車両用前照灯(たとえば、ヘッドランプなど)である。前記車両用前照灯1は、車両Cの前部の左右両端部に搭載されている。
前記車両用前照灯1は、図1〜図3に示すように、ランプハウジング(図示せず)と、ランプレンズ(図示せず)と、半導体型光源2と、レンズ(固定レンズ)3と、光制御部材(可動レンズ)4と、駆動部材5と、レンズカバー部材6と、軸受部材7と、ベース部材8と、冷却部材9と、を備えるものである。
前記半導体型光源2は、図1、図4、図5に示すように、この例では、たとえば、LED、OELまたはOLED(有機EL)などの自発光半導体型光源である。前記半導体型光源2は、発光チップ(LEDチップ)20と、前記発光チップ20を封止樹脂部材で封止したパッケージ(LEDパッケージ)と、前記パッケージを実装した基板21と、前記基板21に取り付けられていて前記発光チップ20に電源(バッテリー)からの電流を供給するコネクタ22と、から構成されている。なお、図4、図5においては、前記コネクタ22の図示を省略してある。
前記レンズ3は、光透過性部材から構成されている。前記レンズ3は、図1〜図5に示すように、主レンズ部30と、補助レンズ部(付加レンズ部)31と、取付部32と、から構成されている。前記取付部32は、前記主レンズ部30の左右両端部に一体に設けられている。前記取付部32は、前記レンズカバー部材6を介して位置決め孔および位置決めピンなどにより前記ベース部材8のレンズ取付部81に位置決めされ、かつ、スクリューなどにより、前記ベース部材8の前記レンズ取付部81に取り付けられている。この結果、前記レンズ3は、前記レンズカバー部材6を介して前記ベース部材8に取り付けられている。前記取付部32は、この例では、前記レンズ3と一体構造であるが、前記レンズ3と別体構造であっても良い。
前記主レンズ部30は、図4、図5に示すように、前記基準光軸Zおよび前記基準焦点Fを有する。前記主レンズ部30は、前記半導体型光源2から放射される光のうち、中央光L1および周辺光の一部を利用するものである。前記中央光L1は、前記半導体型光源2の半球放射範囲のX軸もしくはY軸から所定の角度(この例では、約60°)以上の範囲の光であって、前記主レンズ部30の中央部に入射する光である。また、前記周辺光は、前記半導体型光源2の半球放射範囲のX軸もしくはY軸から所定の角度(この例では、約60°)以下の範囲の光である。前記周辺光の一部は、前記周辺光のうち前記主レンズ部30の周辺部に入射する光である。前記主レンズ部30は、この例では、前記半導体型光源2からの光を透過させる透過タイプのレンズ部である。
前記補助レンズ部31は、図4、図5に示すように、前記主レンズ部30の周辺この実施形態においては下辺(下側)に設けられている。この結果、前記半導体型光源2と、前記レンズ3の上部との間には、開口部(上部開口部)が形成されている。
前記光制御部材4は、図7に示すように、可変焦点レンズ部40と、取付部41と、固定焦点レンズ部45と、徐変焦点レンズ部46とを、備える。前記光制御部材4は、光透過部材から構成されていて、一体構造をなす。
前記可変焦点レンズ部40は、前記第1位置に位置するときには、図4に示すように、前記周辺光の他の一部L2を透過させて前記補助レンズ部31中に入射させる。この結果、前記ロービーム用配光パターンLPの補助配光パターンが前記補助レンズ部31の前記出射面312から車両Cの前方に照射される。
前記固定焦点レンズ部45および前記徐変焦点レンズ部46は、前記第2位置に位置するときには、前記半導体型光源2の前記発光面23と、前記主レンズ部30の前記入射面300の前記中央光L1が入射する中央部の左右両側の部分との間に位置する。前記固定焦点レンズ部45は、前記周辺光の一部を、偏向させずにそのまま素通しの状態で透過させて前記主レンズ部30の中央部の左右両側の部分中に入射させる。この結果、前記ハイビーム用配光パターンHPの主配光パターンの一部の固定配光パターンHPF(図9(B)参照)が前記主レンズ部30の前記出射面301の中央部の左右両側の部分から車両Cの前方に照射される。前記固定配光パターンHPFは、前記ロービーム用配光パターンLPの主配光パターンの側方に照射される部分を偏向させずに形成される。
図7に示すように、前記光制御部材4の水平断面形状(横断面形状)は、前記基準焦点Fもしくはその近傍を中心とするほぼ円弧形状をなす。特に、前記取付部41の水平断面形状(横断面形状)は、ほぼ円弧形状に近い。前記光制御部材4のうち、少なくとも前記取付部41の垂直断面形状(縦断面形状)は、図8に示すような形状をなす。すなわち、前記取付部41の前記半導体型光源2と対向する面である内面410は、前記半導体型光源2に対して凹んでいる凹曲面をなす。また、前記取付部41の前記半導体型光源2と対向する面と反対側の面である外面411は、前記半導体型光源2と反対側に突出する凸曲面をなす。前記取付部41は、タイヤ形状の一部の形状をなす。前記可変焦点レンズ部40は、肉厚形状をなすが、前記取付部41は、肉薄形状をなす。この結果、前記取付部41は、前記軸受部材7に弾性嵌合(スナップフィット)により回転可能に取り付けられる。
前記駆動部材5は、図1、図2に示すように、前記光制御部材4を前記第1位置と前記第2位置とに移動(回転、回動)切替可能に位置させるものである。前記駆動部材5は、ソレノイド50と、連結ピン51と、スプリング52と、から構成されている。
前記レンズカバー部材6は、図1〜図3に示すように、前記レンズ3を覆う形状をなす。前記レンズカバー部材6は、たとえば、光不透過性の部材から構成されている。前記レンズカバー部材6の中央部には、前記半導体型光源2からの光を前記レンズ3の前記主レンズ部30および前記補助レンズ部31に通す開口部60が設けられている。前記レンズカバー部材6の左右両端部には、取付部61が一体に設けられている。前記取付部61は、前記レンズ3の前記取付部32と共に、位置決め孔および位置決めピンなどにより前記ベース部材8の前記レンズ取付部81に位置決めされ、かつ、スクリューなどにより、前記ベース部材8の前記レンズ取付部81に取り付けられている。この結果、前記レンズカバー部材6は、前記レンズ3と共に前記ベース部材8に取り付けられている。
前記軸受部材7は、図1、図2に示すように、前記半導体型光源2および前記ベース部材8の前記光源取付部80を覆う形状をなす。前記軸受部材7は、たとえば、光不透過性の部材から構成されている。前記軸受部材7の中央部には、前記半導体型光源2からの光を前記レンズ3の前記主レンズ部30および前記補助レンズ部31、前記光制御部材4の前記可変焦点レンズ部40に通す開口部70が設けられている。前記軸受部材7の4角部には、取付部71が一体に設けられている。前記取付部71は、位置決め孔および位置決めピンなどにより前記ベース部材8の前記ベース取付部82の正面側に位置決めされ、かつ、スクリューなどにより、前記ベース部材8の前記ベース取付部82の正面側に取り付けられている。この結果、前記軸受部材7は、前記ベース部材8に取り付けられている。
前記ベース部材8は、図1〜図3に示すように、前記ベース取付部82と、前記ベース取付部82の正面側の中央部の前記光源取付部80と、前記ベース取付部82の正面側の左右両端部の前記レンズ取付部81と、から構成されている。前記光源取付部80には、前記半導体型光源2が取り付けられている。前記レンズ取付部81には、前記レンズ3が前記レンズカバー部材6を介して取り付けられている。前記ベース取付部82の正面側には、前記光制御部材4が前記第1位置と前記第2位置との間を回転可能に軸受されている前記軸受部材7が取り付けられている。前記ベース取付部82の背面側には、前記駆動部材5および前記冷却部材9がそれぞれ取り付けられている。
前記冷却部材9は、図1、図2に示すように、冷却ファンを有する。前記冷却部材9は、前記ベース部材8の前記ベース取付部82の背面側に位置決めされ、かつ、スクリューなどにより、前記ベース部材8の前記ベース取付部82の背面側に取り付けられている。この結果、前記冷却部材9は、前記ベース部材8に取り付けられている。
この実施形態にかかる車両用前照灯1は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。
この実施形態にかかる車両用前照灯1は、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。
この実施形態においては、車両Cが左側通行の場合の車両用前照灯1について説明するものである。ところが、この発明においては、車両Cが右側通行の場合の車両用前照灯にも適用することができる。
2 半導体型光源
20 発光チップ
21 基板
22 コネクタ
23 発光面
3 レンズ
30 主レンズ部
300 主レンズ部の入射面
301 主レンズ部の出射面
31 補助レンズ部
310 補助レンズ部の入射面
311 補助レンズ部の反射面
312 補助レンズ部の出射面
32 取付部
4 光制御部材
40 可変焦点レンズ部
40C 中間部分
40D 下側の部分
40U 上側の部分
400 入射面
401 出射面
41 取付部
410 内面
411 外面
42 長孔
43 回転孔
44 ストッパ
45 固定焦点レンズ部
46 徐変焦点レンズ部
5 駆動部材
50 ソレノイド
51 連結ピン
52 スプリング
53 取付部
54 進退ロッド
6 レンズカバー部材
60 開口部
61 取付部
7 軸受部材
70 開口部
71 取付部
72 軸部
73 ストッパ
8 ベース部材
80 光源取付部
81 レンズ取付部
82 ベース取付部
9 冷却部材
C 車両
F レンズの基準焦点
F1 疑似焦点
F40C 中間部分の焦点
F40D 下側の部分の焦点
F40U 上側の部分の焦点
HL−HR スクリーンの左右の水平線
HP ハイビーム用配光パターン
HPF 固定配光パターン
HPMF 合成配光パターン
HPM 可変配光パターン
L1 中央光
L2 周辺光の他の一部
LP ロービーム用配光パターン
O 発光面の中心
O1 回転中心
VU−VD スクリーンの上下の垂直線
X X軸
Y Y軸
Z レンズの基準光軸(Z軸)
Claims (4)
- 半導体型光源と、
主レンズ部及び前記主レンズ部の周囲に配置された補助レンズ部を有し、前記半導体型光源からの光をロービームの配光パターンである第1配光パターン、ハイビームの配光パターンである第2配光パターンとして車両の前方にそれぞれ照射するレンズと、
光制御部材と、
前記光制御部材を第1位置と第2位置とに移動切替可能に位置させる駆動部材と、
を備え、
前記レンズは、
前記光制御部材が前記半導体型光源と前記補助レンズ部との間の位置である前記第1位置に位置するときには、前記第1配光パターンを車両の前方に照射し、
前記光制御部材が前記半導体型光源と前記主レンズ部との間の位置である前記第2位置に位置するときには、前記第2配光パターンを車両の前方にそれぞれ照射し、
前記光制御部材は、光透過部材から構成されていて、可変焦点レンズ部と、取付部と、を備え、前記第1位置に位置する場合、前記半導体光源から出力される周辺光の一部を透過させ、前記補助レンズ部に入射させ、前記第2位置に位置する場合、前記半導体光源から出力される中央光を透過させ、前記主レンズ部の中央部に入射させる
ことを特徴とする車両用前照灯。 - 前記可変焦点レンズ部と前記取付部との間には、前記第2配光パターンを照射する際に、前記主レンズ部の中央部の左右両側の部分に光を入射させる固定焦点レンズ部が設けられている、
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用前照灯。 - 前記可変焦点レンズ部と前記固定焦点レンズ部との間には、徐変焦点レンズ部が設けられている、
ことを特徴とする請求項2に記載の車両用前照灯。 - 前記光制御部材のうち、少なくとも前記取付部の前記半導体型光源と対向する面は、前記半導体型光源に対して凹んでいる凹曲面をなし、少なくとも前記取付部の前記半導体型光源と対向する面と反対側の面は、前記半導体型光源と反対側に突出する凸曲面をなす、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両用前照灯。
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