JP6709654B2 - 車両用灯具、および当該車両用灯具を備えた車両 - Google Patents
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Description
少なくとも一つの発光素子を含む前方照射用の第一の光源群と、
前記少なくとも一つの発光素子とは別の少なくとも一つの発光素子を含む路面描画用の第二の光源群と、
前記第一の光源群および前記第二の光源群のそれぞれから出射された光を透過させる単一の投影レンズと、
前記第一の光源群からの光と前記第二の光源群からの光が前記投影レンズに入射する前に交差しないように、前記第一および第二の光源群と前記投影レンズとの間に配置された遮光部材と、を備え、
前記投影レンズは、前記第一の光源群からの光が透過する第一の領域と、前記第二の光源群からの光が透過する第二の領域とを備えている。
前記投影レンズの出射面において、前記第一の領域に、前記第二の拡散ステップが形成されていることが好ましい。
前記第一の面および前記第二の面のいずれか一方あるいは両方に高反射処理が施されていることが好ましい。
前記第一の面および前記第二の面のいずれか一方あるいは両方に低反射処理が施されていることが好ましい。
前記付加光学系は、前記第一の光源群の光源像を灯具上下方向よりも灯具左右方向により大きく延伸させ、
前記投影レンズには、前記第一の光源群および前記第二の光源群の各光源像を灯具左右方向よりも灯具上下方向により大きく延伸させる第一の拡散ステップが形成されていることが好ましい。
少なくとも一つの発光素子を含む前方照射用の第一の光源群と、
前記少なくとも一つの発光素子とは別の少なくとも一つの発光素子を含む路面描画用の第二の光源群と、
前記第一の光源群および前記第二の光源群のそれぞれから出射された光を透過させる単一の投影レンズと、
前記第一の光源群と前記投影レンズとの間で前記第一の光源群に近接して設けられた第一の付加光学系と、を備え、
前記投影レンズは、前記第一の光源群および前記第二の光源群の各光源像を灯具左右方向よりも灯具上下方向により大きく延伸させ、
前記第一の付加光学系は、前記第一の光源群の光源像を灯具上下方向よりも灯具左右方向により大きく延伸させる。
少なくとも一つの発光素子を含む前方照射用の第一の光源群と、
前記少なくとも一つの発光素子とは別の少なくとも一つの発光素子を含む路面描画用の第二の光源群と、
前記第一の光源群および前記第二の光源群のそれぞれから出射された光を透過させる単一の投影レンズと、
前記第一の光源群と前記投影レンズとの間で前記第一の光源群に近接して設けられた第一の付加光学系と、
前記第二の光源群と前記投影レンズとの間で前記第二の光源群に近接して設けられた第二の付加光学系と、を備え、
前記第一の付加光学系は、前記第一の光源群の光源像を灯具上下方向よりも灯具左右方向により大きく延伸させ、
前記第二の付加光学系は、前記第二の光源群の光源像を灯具左右方向よりも灯具上下方向により大きく延伸させる。
前記投影レンズと対向する面の開口部は、前記灯具左右方向の幅が前記灯具上下方向の幅よりも長いことが好ましい。
前記投影レンズと対向する面の開口部は、前記灯具上下方向の幅が前記灯具左右方向の幅よりも長いことが好ましい。
前記出射面は、前記灯具左右方向の幅が前記灯具上下方向の幅よりも長いことが好ましい。
前記出射面は、前記灯具上下方向の幅が前記灯具左右方向の幅よりも長いことが好ましい。
前記シリンドリカルレンズは、その焦線方向が前記灯具左右方向に平行に配置されていることが好ましい。
前記シリンドリカルレンズは、その焦線方向が前記灯具上下方向に平行に配置されていることが好ましい。
前記複数の発光素子は、灯具前後方向において前記投影レンズの後方焦点よりも後方に位置していることが好ましい。
車両前部の左右の一方に上記に記載の車両用灯具を搭載し、
前記車両前部の左右の他方に前方照射用灯具を搭載している。
(第一実施形態)
図1は、本発明の第一実施形態に係る車両用灯具の概略構造を示す鉛直断面図であり、図2は、第一実施形態に係る光源ユニットを投影レンズ側から見た正面図である。
本実施形態に係る車両用灯具1は、車両前方の左右に配置される一対の前照灯の少なくとも一方に搭載された路面描画用の灯具ユニット(路面描画装置)である。図1には車両用灯具1として一方の前照灯に搭載された路面描画用灯具ユニットの構造を示す。
上述の通り、第一の光源群12の各LEDチップからの光L1は、上下方向および左右方向のどちらにも拡散された光として灯具前方に照射される。すなわち、第一の光源群12の各LEDチップの光源像は、車両前方の仮想スクリーン上において略四角形の配光パターンPを形成する。第一の光源群12の各LEDチップは、車両用灯具1の左右方向に沿って複数配列されているため、すべてのLEDチップを点灯させることで、略四角形の配光パターンPが左右方向に複数並列された横長の配光パターンPh(例えば、ハイビーム配光パターン)を形成することができる。また、制御部40からの制御信号により第一の光源群12の各LEDチップを個別点消灯することで、図8に示すように、対向車VAが存在する領域のみを消灯させ、対向車VAに対するグレアを防止することができる。
なお、第二の光源群15を2つのLEDチップから構成し、2つのLEDチップにより2本の線状配光パターンPrを形成することで、図8に示すように、路面上に車両の車幅に沿った平行な2本のラインを描画することができる。また、車両の左右前照灯にそれぞれ車両用灯具1を搭載し、各灯具1により線状配光パターンPrを形成することで2本のラインを描画してもよい。
図9に示すように、車両Vは、その前方の左右に配置される一対の前照灯50L,50Rを備えている。そして、例えば、左側の前照灯50Lには、本実施形態に係るハイビーム配光用および路面描画用の両機能を備えた車両用灯具1と、ロービーム配光を形成するロービーム用灯具55とが搭載されている。一方、右側の前照灯50Rには、ロービーム用灯具55と、ハイビーム配光を形成するハイビーム用灯具57とが搭載されている。このように、左右の前照灯50L,50Rのいずれか一方にハイビーム用および路面描画用の機能を備えた多機能型の車両用灯具1を搭載することで、ハイビーム用灯具と路面描画用灯具を別個で設けていた従来例と比べて、前照灯50L,50Rの小型化を図ることができる。また、車両用灯具1が搭載されていない側の前照灯(本例では、右側前照灯50R)には、ロービーム用灯具55およびハイビーム用灯具57を搭載することで、ハイビーム配光の要求光度を満たすことができる。
上記の実施形態においては、遮光部材30の下面31および上面32に低反射処理が施されている構成としているが、この例に限られない。例えば、遮光部材30の下面31および上面32に、金属蒸着などが行われて高反射処理が施されていても良い。この場合、第一の光源群12から出射されて遮光部材30の下面31で反射された光は投影レンズ20の入射面20aにおける第一の領域20Aに入射される。これにより、図10(b)に示す高反射処理が施されていた場合のハイビーム用配光パターンは、図10(a)に示す高反射処理が施されていない場合のハイビーム用配光パターンと比べて、配光の範囲を下方向に広げることができる。また、第二の光源群15から出射されて遮光部材30の上面32で反射された光は投影レンズ20の入射面20aにおける第二の領域20Bに入射される。これにより、図11(b)に示す高反射処理が施されていた場合の路面描画用配光パターンは、図11(a)に示す高反射処理が施されていない場合の路面描画用配光パターンと比べて、配光の範囲を下方向に広げることができる。
なお、遮光部材30の下面31には、高反射処理を施す一方、上面32には低反射処理を施しても良く、その逆の構成としても良い。
図12に示すように、本変形例に係る車両用灯具1Aは、その光源ユニット10Aが、基板11Aと、第一の光源群12と、第二の光源群15とを備えている。そして、基板11Aは、灯具上下方向において、階段状に屈曲して形成されており、第一の面11A1と、第一の面11A1から灯具後方に屈曲するように連続的に設けられた第二の面11A2とを備えている。第一の面11A1には、第二の光源群15が搭載されており、第二の面11A2には第一の光源群12が搭載されている。このような車両用灯具1Aでは、第二の光源群15の発光面が投影レンズ20の光軸Axと後方焦点fとが直交する方向に沿って配置されている。そして、第一の光源群12の発光面は後方焦点fよりも後方に位置している。
これに対して、図12に示す本変形例のように、第一の光源群12を投影レンズ20の後方焦点fよりも後方に位置するように配置する構成によれば、焦点ずれによるぼかし効果により、略四角形の配光パターンPの外縁部が拡がり、各配光パターンPの境界を目立たせなくすることができる。
図13は、本発明の第二実施形態に係る車両用灯具の概略構造を示す鉛直断面図である。
本実施形態に係る車両用灯具100は、車両前方の左右に配置される一対の前照灯の少なくとも一方に搭載された路面描画用の灯具ユニット(路面描画装置)である。図13には車両用灯具100として一方の前照灯に搭載された路面描画用灯具ユニットの構造を示し、ランプボディや透光カバーの図示は省略している。
本変形例においては、第二実施形態の付加レンズ130の代わりに、第一の光源群112の近傍に、リフレクタ140(第一の付加光学系の一例)が配置されている。リフレクタ140は、第一の光源群112と対向する面および投影レンズ(不図示)と対向する面にそれぞれ開口部140a,140bを備えた矩形箱型状に成形されている。開口部140aは、第一の光源群112の各LEDチップの発光面よりも大きく、開口部140bは、横長の(上下方向よりも左右方向の幅が広い)矩形状に形成されている。第一の光源群112側の開口部140aからリフレクタ140に入射された光L7は、リフレクタ140の反射面140cで反射されて、開口部140bから出射される。このとき、出射面側の開口部140bが横長の矩形状を有しているため、第一の光源群112からの光L7は、当該開口部140bにおいて上下方向よりも左右方向により大きく延伸された光源像を形成する。
本変形例においては、第二実施形態の付加レンズ130の代わりに、第一の光源群112の近傍に、導光体150が配置されている。導光体150は、略台形錐形状に成形されており、第一の光源群112と対向する入射面150aと、投影レンズ(不図示)と対向する出射面150bとを備えている。入射面150aは、第一の光源群112の各LEDチップの発光面よりも大きく、出射面150bは、横長の(上下方向よりも左右方向の幅が広い)矩形状に形成されている。第一の光源群112から出射され導光体150の入射面150aから入射された光は、導光体150内を透過し、出射面150bから出射される。このとき、出射面150bが横長の矩形状を有しているため、第一の光源群112からの光は、当該出射面150bにおいて上下方向よりも左右方向により大きく延伸された光源像を形成する。
図18に示すシリンドリカルレンズ170は、円筒状平凸レンズであって、その焦線方向Dが、鉛直方向となるように配置されている。シリンドリカルレンズ170は、水平方向には凸レンズの曲率を持ち、鉛直方向には曲率のないレンズとして構成され、これにより、シリンドリカルレンズ170の水平方向のみが平凸レンズとして作用し、光が集束される方向に屈折される。このシリンドリカルレンズ170を例えば第二の光源群115の近傍に配置することにより、第二の光源群115からの光は左右方向に集光作用をうけ、シリンドリカルレンズ170を透過した段階で左右方向よりも上下方向により大きな光源像を形成することができる。また、シリンドリカルレンズ170の向きを灯具の光軸を中心に90度回転させたものを第一の光源群112の各LEDチップの近傍に配置することで、シリンドリカルレンズを透過した段階で上下方向よりも左右方向により大きく延伸された光源像を形成することができる。そのため、当該シリンドリカルレンズと、上述の投影レンズとを組み合わせることにより、前方照射および路面描画用の所望の配光パターンを得ることができる。
なお、シリンドリカルレンズに代えてトーリックレンズを用いることもできる。
Claims (9)
- 少なくとも一つの発光素子を含む前方照射用の第一の光源群と、
前記少なくとも一つの発光素子とは別の少なくとも一つの発光素子を含む路面描画用の第二の光源群と、
前記第一の光源群および前記第二の光源群のそれぞれから出射された光を透過させる単一の投影レンズと、
前記第一の光源群からの光と前記第二の光源群からの光が前記投影レンズに入射する前に交差しないように、前記第一および第二の光源群と前記投影レンズとの間に配置された遮光部材と、を備え、
前記投影レンズは、前記第一の光源群からの光を透過する第一の領域と、前記第二の光源群からの光を透過する第二の領域とを備え、
前記第一の光源群は、前記投影レンズの光軸よりも下側において、その発光面を灯具前方に向けて配置され、
前記第二の光源群は、前記投影レンズの光軸よりも上側において、その発光面を灯具前方に向けて配置されている、車両用灯具。 - 前記投影レンズには、前記第二の光源群の光源像を灯具左右方向よりも灯具上下方向により大きく延伸させる第一の拡散ステップと、前記第一の光源群の光源像を灯具上下方向よりも灯具左右方向により大きく延伸させる第二の拡散ステップとが形成されている、請求項1に記載の車両用灯具。
- 前記第一の拡散ステップは、前記第一の光源群の光源像を灯具左右方向よりも灯具上下方向により大きく延伸させるステップを含む、請求項2に記載の車両用灯具。
- 前記投影レンズの入射面に前記第一の拡散ステップが形成されており、
前記投影レンズの出射面において、前記第一の領域に、前記第二の拡散ステップが形成されている、請求項2または3に記載の車両用灯具。 - 前記遮光部材は、前記第一の光源群側の第一の面と前記第二の光源群側の第二の面とを備え、
前記第一の面および前記第二の面のいずれか一方あるいは両方に高反射処理が施されている、請求項1から4のいずれか一項に記載の車両用灯具。 - 前記遮光部材は、前記第一の光源群側の第一の面と前記第二の光源群側の第二の面とを備え、
前記第一の面および前記第二の面のいずれか一方あるいは両方に低反射処理が施されている、請求項1から4のいずれか一項に記載の車両用灯具。 - 前記第一の光源群と前記投影レンズとの間で前記第一の光源群に近接して設けられた付加光学系をさらに備え、
前記付加光学系は、前記第一の光源群の光源像を灯具上下方向よりも灯具左右方向により大きく延伸させ、
前記投影レンズには、前記第一の光源群および前記第二の光源群の各光源像を灯具左右方向よりも灯具上下方向により大きく延伸させる第一の拡散ステップが形成されている、請求項1に記載の車両用灯具。 - 前記第一の光源群は、複数の発光素子を含み、
前記複数の発光素子は、灯具前後方向において前記投影レンズの後方焦点よりも後方に位置している、請求項1から7のいずれか一項に記載の車両用灯具。 - 車両の前部の左右の一方に請求項1から8のいずれか一項に記載の車両用灯具を搭載し、
前記左右の他方に前方照射用灯具を搭載している、車両。
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