JP7374731B2 - 車両用灯具 - Google Patents

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Description

本願発明は、複数の発光素子とリフレクタとを備えた車両用灯具に関するものである。
従来より車両用灯具として、複数の発光素子からの光をリフレクタによって車両前方へ向けて反射させるように構成されたものが知られている。
「特許文献1」には、このような車両用灯具の構成として、車幅方向に並んで配置された複数の発光素子の下方側に、パラボラ系の反射面を有するリフレクタが配置されたものが記載されている。
この「特許文献1」に記載された車両用灯具は、複数の発光素子のうち1または2以上の発光素子が選択的に点灯し得る構成となっており、これにより配光パターンを複数種類の形状で形成し得る構成となっている。
特開2017-16775号公報
上記「特許文献1」に記載された車両用灯具においては、選択的に点灯する発光素子を適宜組み合わせることにより、対向車や前走車のドライバにグレアを与えてしまうことなく車両前方走行路を幅広く照射することが可能となる。
このような車両用灯具におけるリフレクタの構成として、パラボラ系の反射面の側方にパラボラ系のダミー反射面が配置された構成とすれば、車体形状等に対応させて車両用灯具の意匠性を高めることが容易に可能である。
しかしながら、このような構成を採用した場合には、本来の反射面からの反射光により各発光素子の光源像として形成される配光パターンに対して、ダミー反射面からの反射光により各発光素子の光源像として形成される配光パターンが重畳されることとなるので、各発光素子の光源像として形成される配光パターンの輪郭がボケてしまい、これにより対向車や前走車のドライバに対するグレア防止機能が低下してしまう。
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、複数の発光素子からの光をリフレクタによって車両前方へ向けて反射させるように構成された車両用灯具において、リフレクタの反射面の側方にダミー反射面が配置されている場合であっても所要の配光制御機能を確保することができる車両用灯具を提供することを目的とするものである。
本願発明は、ダミー反射面の構成に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
すなわち、本願発明に係る車両用灯具は、
複数の発光素子からの光をリフレクタによって車両前方へ向けて反射させるように構成された車両用灯具において、
上記複数の発光素子は、1または2以上の発光素子が選択的に点灯し得るように構成されており、
上記リフレクタは、上記複数の発光素子の下方側または上方側に配置されたパラボラ系の反射面と、上記反射面の側方に配置されたパラボラ系のダミー反射面とを有しており、
上記ダミー反射面は、上記各発光素子からの光を、上記反射面で反射した上記各発光素子からの光よりも下向きの方向へ向けて反射させるように構成されており、
上記反射面は、灯具正面視において矩形状の外形形状を有しており、
上記ダミー反射面は、上記反射面の側端縁に対して傾斜した方向に延びる側端縁形状を有している、ことを特徴とするものである。
上記「発光素子」の種類は特に限定されるものではなく、例えば発光ダイオードやレーザダイオード等が採用可能である。
上記「パラボラ系の反射面」および「パラボラ系のダミー反射面」とは、回転放物面自体で構成された反射面または回転放物面を基準面として複数の反射素子が形成された反射面もしくは回転放物面の一部を変形させた反射面であることを意味するものである。
上記「ダミー反射面」は、上記「反射面」の側方に配置されていれば、左右いずれか一方のみに配置されていてもよいし左右両側に配置されていてもよく、また、上記「反射面」の下方または上方に追加配置されていてもよい。
本願発明に係る車両用灯具は、複数の発光素子からの光をリフレクタによって車両前方へ向けて反射させる構成となっているが、複数の発光素子は1または2以上の発光素子が選択的に点灯し得る構成となっているので、配光パターンを複数種類の形状で形成することができる。
その上で、リフレクタは、複数の発光素子の下方側または上方側に配置されたパラボラ系の反射面の側方にパラボラ系のダミー反射面が配置された構成となっているので、反射面とダミー反射面との意匠上の連続性を確保することができ、これにより車両用灯具の意匠性を高めることができる。
その際、ダミー反射面は、各発光素子からの光を、反射面で反射した各発光素子からの光よりも下向きの方向へ向けて反射させるように構成されているので、本来の反射面からの反射光により各発光素子の光源像として形成される配光パターンに対して、ダミー反射面からの反射光により各発光素子の光源像として形成される配光パターンを下方に変位させることができる。したがって、本来の反射面からの反射光により各発光素子の光源像として形成される配光パターンの輪郭がボケてしまうのを未然に防止することができ、これにより車両用灯具としての所要の配光制御機能を確保することができる。
このように本願発明によれば、複数の発光素子からの光をリフレクタによって車両前方へ向けて反射させるように構成された車両用灯具において、リフレクタの反射面の側方にダミー反射面が配置されている場合であっても所要の配光制御機能を確保することができる。
上記構成において、さらに、複数の発光素子が車幅方向に並んだ状態で配置された構成とすれば、選択的に点灯する発光素子を適宜組み合わせることにより、対向車や前走車のドライバにグレアを与えてしまうことなく車両前方走行路を幅広く照射することができる。
上記構成において、さらに、ダミー反射面として、各発光素子からの光を、反射面で反射した各発光素子からの光と水平方向に関して重複する位置へ向けて反射させるように構成されたものとすれば、水平面内において反射面の向きとダミー反射面の向きとを揃えることができ、これにより反射面とダミー反射面との意匠上の連続性を高めることができる。
上記構成において、さらに、ダミー反射面が、各発光素子からの光を水平方向に拡散反射させるように構成されたものとすれば、ダミー反射面からの反射光により各発光素子の光源像として形成される配光パターンを横長の拡散配光パターンとして形成することができ、これにより光ムラの発生を効果的に抑制することができる。
上記構成において、さらに、ダミー反射面が複数の反射素子で構成されたものとすれば、ダミー反射面による反射光制御を木目細かく行うことができ、ダミー反射面からの反射光により各発光素子の光源像として形成される配光パターンの形状自由度を高めることができる。
本願発明の一実施形態に係る車両用灯具を示す正面図 図1のII-II線断面図 上記車両用灯具の灯具ユニットを示す平面図 上記灯具ユニットの右半部を示す斜視図 (a)は、上記車両用灯具からの照射光により形成される灯具配光パターンを示す図、(b)は、上記灯具配光パターンを他の車両用灯具からの照射光により形成されるロービーム用配光パターンと合成して透視的に示す図 上記灯具配光パターンを複数の配光パターンに分解して示す図 上記車両用灯具における複数の発光素子のうちの一部を点灯させたときに形成される灯具配光パターンを上記ロービーム用配光パターンと共に透視的に示す図 上記実施形態の変形例に係る車両用灯具を示す、図1と同様の図 (a)は、上記変形例の作用を示す図5(a)と同様の図、(b)は、上記変形例の作用を示す図7(a)と同様の図
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る車両用灯具10を示す正面図である。また、図2は、図1のII-II線断面図である。
図1、2において、Xで示す方向が「車両前方」かつ「灯具前方」であり、Yで示す方向が「灯具前方」と直交する「左方向」(灯具正面視では「右方向」)であり、Zで示す方向が「上方向」である。図1、2以外の図においても同様である。
図1、2に示すように、本実施形態に係る車両用灯具10は、車両の左前端部に設けられるヘッドランプであって、灯具正面視において右側に傾斜した平行四辺形の外形形状を有している。
この車両用灯具10は、ランプボディ12とこのランプボディ12の前端開口部に取り付けられた素通し状の透光カバー14とで形成される灯室内に、灯具ユニット20が組み込まれた構成となっている。
灯具ユニット20は、光源ユニット30とリフレクタ40とを備えたリフレクタユニットとして構成されており、ヒートシンクとしての機能を有する金属製の支持部材50に支持されている。
光源ユニット30は、7つの発光素子30A、30B、30C、30D、30E、30F、30Gを備えており、支持部材50の下面に支持されている。
7つの発光素子30A~30Gは、図示しない点灯制御回路に接続されており、個別に点消灯し得るように構成されている。
各発光素子30A~30Gは、いずれも矩形状(例えば1mm角の正方形)の発光面を有する同一仕様の白色発光ダイオードであって、その発光面を下向きにした状態で配置されている。各発光素子30A~30Gは、その発光面の左右両端縁が灯具前後方向に延びるように配置された状態で共通の基板32に支持されている。
リフレクタ40の上端部には、灯具後方へ向けて平板状に延びる水平フランジ部46が形成されている。リフレクタ40は、その水平フランジ部46において支持部材50の下面に支持されている。
図3は、灯具ユニット20を示す平面図であり、図4は、灯具ユニット20の右半部を示す斜視図である。
図3、4にも示すように、リフレクタ40は、光源ユニット30の下方側に配置されたパラボラ系の反射面42と、この反射面42の左右両側に配置されたパラボラ系のダミー反射面44L、44Rとを有している。
反射面42は、灯具正面視において正方形に近い矩形状の外形形状を有している。一方、左側(灯具正面視では右側)のダミー反射面44Lは、灯具正面視において反射面42の左端縁を一辺とする逆三角形の外形形状を有しており、右側のダミー反射面44Rは、灯具正面視において反射面42の右端縁を一辺とする三角形の外形形状を有している。
これによりリフレクタ40は、反射面42および左右1対のダミー反射面44L、44R全体としての外形形状が、灯具正面視において車両用灯具10の外形形状に沿った平行四辺形に設定されている。
反射面42は、灯具前後方向に延びる光軸Axに対して左右対称の形状を有しており、その上端縁は光軸Axよりも僅かに下方に位置している。
反射面42は、光軸Axを中心軸とする回転放物面を基準面として形成された複数の反射素子42sを備えており、各発光素子30A~30Gからの出射光を車両前方へ向けて略水平方向に反射させるように構成されている。
各反射素子42sは、灯具正面視において縦長矩形状に形成されており、各発光素子30A~30Gからの出射光を左右方向に僅かに拡散する光として反射させるようにその表面形状が設定されている。
複数の反射素子42sは上下複数段にわたって形成されており、上下方向に隣接する複数の反射素子42sの間には、略水平方向に延びる上向き反射面42uが僅かな前後幅で形成されている。
一方、各ダミー反射面44L、44Rも、光軸Axを中心軸とする回転放物面を基準面として形成された複数の反射素子44Ls、44Rsを備えており、各発光素子30A~30Gからの出射光を車両前方へ向けて反射するように構成されている。
各反射素子44Ls、44Rsは、灯具正面視において反射面42の各反射素子42sと同一サイズの縦長矩形状に形成されている。ただし、各反射素子44Ls、44Rsは、各発光素子30A~30Gからの出射光を各反射素子42sからの反射光よりも左右方向に大きく拡散反射させるとともに各反射素子42sからの反射光よりも下向きの方向へ向けて反射させるようにその表面形状が設定されている。具体的には、各反射素子44Ls、44Rsは、各発光素子30A~30Gからの出射光を各反射素子42sからの反射光よりも5°以上(例えば6°程度)下向きの方向へ向けて反射させるように構成されている。
複数の反射素子44Ls、44Rsも上下複数段にわたって形成されており、上下方向に隣接する複数の反射素子44Ls、44Rsの間には、略水平方向に延びる上向き反射面44Lu、44Ruが形成されている。各上向き反射面44Lu、44Ruは、各反射素子44Ls、44Rsが各発光素子30A~30Gからの出射光を下向きの方向へ向けて反射させる構成となっていることから、上向き反射面42uよりも広い前後幅で形成されている。
光源ユニット30を構成する7つの発光素子30A~30Gは、車幅方向に等間隔で並んだ状態で、かつ光軸Axに関して左右対称の位置関係で配置されている。その際、中央に位置する発光素子30Dは、その発光中心を上記回転放物面の焦点Fよりも僅かに灯具前方側に変位させた状態で配置されている。そして、この発光素子30Dの左右両側に残り6つの発光素子30A~C、30E~30Gが配置されている。
6つの発光素子30A~C、30E~30Gは、3つずつ互いに僅かな間隔をおいて配置されている。その際、6つの発光素子30A~C、30E~30Gは、発光素子30Dから離れた位置にあるものほど発光素子30Dから灯具前方側にずれた位置に配置されている。また、6つの発光素子30A~C、30E~30Gは、発光素子30Dから離れた位置にあるものほどその光軸Ax側に隣接する発光素子からの前方変位量が大きくなっている。
図5(a)は、車両用灯具10からの照射光により、灯具前方25mの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される灯具配光パターンPを示す図である。
図5(a)に示すように、灯具配光パターンPは、灯具正面方向の消点であるH-Vを鉛直方向に通るV-V線を中心にして左右両側に拡がる横長の配光パターンとして形成されている。
灯具配光パターンPは、リフレクタ40の反射面42からの反射光によって形成される基本配光パターンPAと、左右1対のダミー反射面44L、44Rからの反射光によって形成されるダミー配光パターンPBとの合成配光パターンとして形成されている。
基本配光パターンPAは、その下端縁がH-Vを水平方向に通るH-H線よりも多少下方において略水平方向に延びるとともに、その上端縁がH-H線よりもある程度上方において左右両側へ向けて上方側に拡がるようにして形成されている。
基本配光パターンPAの下端縁は、V-V線の位置においてH-H線から1°程度下方に位置しており、左右両側へ向けて下方側に僅かに拡がっている。また、基本配光パターンPAの上端縁は、V-V線の位置においてH-H線から4°程度上方に位置しており、左右両側へ向けて上方側に大きく拡がっている。
一方、ダミー配光パターンPBは、基本配光パターンPAの下方側において基本配光パターンPAと部分的に重複した状態で、基本配光パターンPAよりも大きい左右拡散角で水平方向に細長く延びる配光パターンとして形成されている。
すなわち、ダミー配光パターンPBは、その上端縁がH-H線よりも僅かに下方(具体的にはH-H線から0.5°程度下方)において略水平方向に延びるとともに、その下端縁がH-H線よりもある程度下方(具体的にはH-H線から5°程度下方)において略水平方向に延びるようにして形成されている。
基本配光パターンPAは、7つの発光素子30A~30Gからの出射光により形成される7つの配光パターンPAa、PAb、PAc、PAd、PAe、PAf、PAgを合成した配光パターンとして形成されている。一方、ダミー配光パターンPBは、7つの発光素子30A~30Gからの出射光により形成される7つの配光パターンPBa、PBb、PBc、PBd、PBe、PBf、PBgを合成した配光パターンとして形成されている。
図5(b)は、灯具配光パターンPを他の車両用灯具(図示せず)からの照射光により形成されるロービーム用配光パターンPLと合成して透視的に示す図である。
図5(b)に示すように、ロービーム用配光パターンPLは、左配光のロービーム用配光パターンであって、その上端縁に左右段違いのカットオフラインCL1、CL2を有している。このカットオフラインCL1、CL2は、V-V線を境にして左右段違いで水平方向に延びており、V-V線よりも右側の対向車線側部分が下段カットオフラインCL1として形成されるとともに、V-V線よりも左側の自車線側部分が、この下段カットオフラインCL1から傾斜部を介して段上がりになった上段カットオフラインCL2として形成されている。
このロービーム用配光パターンPLにおいて、下段カットオフラインCL1とV-V線との交点であるエルボ点Eは、H-Vの0.5~0.6°程度下方に位置している。
図5(b)に示すように、ロービーム用配光パターンPLに対して灯具配光パターンPが付加されることにより、ハイビーム用配光パターンPHが形成されるようになっている。すなわち、灯具配光パターンPは、カットオフラインCL1、CL2の上方側に拡がるハイビーム用付加配光パターンとして形成されている。
灯具配光パターンPの基本配光パターンPAは、その下端部がカットオフラインCL1、CL2と重複した状態で、カットオフラインCL1、CL2から上方側へ拡がるように形成されている。
一方、灯具配光パターンPのダミー配光パターンPBは、ロービーム用配光パターンPLと略重複した状態で形成されており、その上端縁はカットオフラインCL1、CL2と略同じ高さに位置している。
基本配光パターンPAにおいては、その左右方向の端部に垂れ下がり部分がほとんど形成されていないので、車両前方走行路に光溜りが形成されてしまうことはない。また、ダミー配光パターンPBも、その下端縁が略水平方向に延びるようにして形成されているので、車両前方走行路に光溜りが形成されてしまうことはない。
そして、灯具配光パターンPとしては、基本配光パターンPAに対してダミー配光パターンPBがH-H線の下方近傍に追加形成されることによって、車両前方走行路における遠方領域の視認性が十分に確保されたものとなっている。
図6は、灯具配光パターンPを構成する基本配光パターンPAおよびダミー配光パターンPBを、7つの配光パターンPAa~PAgおよびPBa~PBgに分解して示す図である。
7つの配光パターンPAa~PAgは、いずれも略スポット状の配光パターンとして形成されている。
図6(d1)に示すように、中央に位置する配光パターンPAdは、V-V線を中心にして左右方向に僅かに拡がる略矩形状の配光パターンとして形成されている。配光パターンPdを形成するための発光素子30Dは、その発光中心が焦点Fの近傍に位置しているので、配光パターンPAdの外周縁は明瞭な明暗境界線として形成されている。また、配光パターンPdの中心位置はH-Vに対して上方側に変位しているが、これは発光素子30Dの発光中心が焦点Fよりも僅かに灯具前方側に変位していることによるものである。
図6(c1)、(e1)および図5(a)に示すように、配光パターンPAdの両側に位置する1対の配光パターンPAc、PAeは、いずれも配光パターンPAdと部分的に重複するようにして形成されている。各配光パターンPAc、PAeを形成するための各発光素子30C、30Eは、その発光中心が焦点Fからさほど離れていないので、各配光パターンPAc、PAeの外周縁は比較的明瞭な明暗境界線として形成され、その上下幅は配光パターンPAdよりもやや広くなっている。
各配光パターンPAc、PAeは、その下端縁が配光パターンPAdの下端縁と略同じ高さに位置する一方、その上端縁が配光パターンPAdの上端縁よりも上方側に変位している。これは各発光素子30C、30Eが発光素子30Dに対して灯具前方側に多少変位していることによるものである。
図6(b1)、(f1)および図5(a)に示すように、1対の配光パターンPAc、PAeの両側に位置する1対の配光パターンPAb、PAfは、それぞれ配光パターンPAc、PAeと部分的に重複するようにして形成されている。各配光パターンPAb、PAfを形成するための各発光素子30B、30Fは、その発光中心が焦点Fからある程度離れているので、各配光パターンPAb、PAfの外周縁は多少曖昧な明暗境界線として形成され、その上下幅は各配光パターンPAc、PAeよりもさらにやや広くなっている。
各配光パターンPAb、PAfは、その下端縁が各配光パターンPAc、PAeの下端縁と略同じ高さに位置する一方、その上端縁が各配光パターンPAc、PAeの上端縁よりも上方側に変位している。これは各発光素子30B、30Fが各発光素子30C、30Eよりも灯具前方側に多少変位していることによるものである。
図6(a1)、(g1)および図5(a)に示すように、1対の配光パターンPAb、PAfの両側に位置する1対の配光パターPAa、PAgは、それぞれ配光パターンPAb、PAfと部分的に重複するようにして形成されている。各配光パターンPAa、PAgを形成するための各発光素子30A、30Gは、その発光中心が焦点Fからかなり離れているので、各配光パターンPAa、PAgの外周縁は曖昧な明暗境界線として形成され、その上下幅は各配光パターンPAb、PAfよりもさらにやや広くなっている。
各配光パターンPAa、PAgは、その下端縁が各配光パターンPAb、PAfの下端縁と略同じ高さに位置する一方、その上端縁が各配光パターンPAb、PAfの上端縁よりも上方側に変位している。これは各発光素子30A、30Gが各発光素子30B、30Fよりも灯具前方側に多少変位していることによるものである。
一方、7つの配光パターンPBa~PBgの各々は、7つの配光パターンPAa~PAgの各々の下方においてこれらと部分的に重複した状態で形成されている。各配光パターンPBa~PBgは、各配光パターンPAa~PAgよりも左右方向に大きく拡がる横長の配光パターンとして形成されている。
図6(a2)~(g2)に示す灯具配光パターンP´は、仮に左右1対のダミー反射面44L、44Rを構成する各反射素子44Ls、44Rsが反射面42を構成する各反射素子42sと同様の表面形状を有しているとした場合に形成される灯具配光パターンである。
図6(a2)に示すように、発光素子30Aが点灯したときには、配光パターンPAaよりもひと回り小さい配光パターンPBa´が配光パターンPAaからV-V線側に部分的にはみ出すようにして形成される。
図6(b2)に示すように、発光素子30Bが点灯したときには、配光パターンPAbよりもひと回り小さい配光パターンPBb´が配光パターンPAbからV-V線側に部分的にはみ出すようにして形成される。
図6(c2)に示すように、発光素子30Cが点灯したときには、配光パターンPAcよりもひと回り小さい配光パターンPBc´が配光パターンPAcからV-V線側に部分的にはみ出すようにして形成される。
図6(d2)に示すように、発光素子30Dが点灯したときには、配光パターンPAdよりもひと回り小さい配光パターンPBd´が配光パターンPAdからはみ出すことなく形成される。
図6(e2)に示すように、発光素子30Eが点灯したときには、配光パターンPAeよりもひと回り小さい配光パターンPBe´が配光パターンPAeからV-V線側に部分的にはみ出すようにして形成される。
図6(f2)に示すように、発光素子30Fが点灯したときには、配光パターンPAfよりもひと回り小さい配光パターンPBf´が配光パターンPAfからV-V線側に部分的にはみ出すようにして形成される。
図6(g2)に示すように、発光素子30Gが点灯したときには、配光パターンPAgよりもひと回り小さい配光パターンPBg´が配光パターンPAgからV-V線側に部分的にはみ出すようにして形成される。
実際には、左右1対のダミー反射面44L、44Rを構成する複数の反射素子44Ls、44Rsは、各発光素子30A~30Gからの出射光を、反射面42を構成する各反射素子42sからの反射光よりも左右方向に大きく拡散反射させるとともに各反射素子42sからの反射光よりも下向きの方向へ向けて反射させるようにその表面形状が設定されているので、図6(a1)~(g1)に示すように、配光パターンPBa´~PBg´の代わりに配光パターンPBa~PBgが配光パターンPBa´~PBg´の下方において横長の配光パターンとして形成される。
図7(a)は、7つの発光素子30A~30Gのうち左から3番目の発光素子30Cを消灯し、残りを点灯させたときに形成される灯具配光パターンP1をロービーム用配光パターンPLと共に透視的に示す図である。
灯具配光パターンP1は、灯具配光パターンPに対してV-V線よりもやや右側に位置する配光パターンPAc、PBc(図6(c1)参照)が欠けたものとなっている。このため基本配光パターンPAにおいては、配光パターンPAbの左端縁PAb1と配光パターンPAdの右端縁PAd1とで挟まれた部分が暗部として形成されている。その際、配光パターンPAdの右端縁PAd1は、略鉛直方向に延びる明瞭な明暗境界線として形成されており、また、配光パターンPAbの左端縁PAb1も、多少曖昧ながらも略鉛直方向に延びる明暗境界線として形成されている。
したがって、車両前方走行路に対向車2が存在するような場合に、灯具配光パターンPA1を形成することにより、対向車2のドライバにグレアを与えてしまわないようにした上で車両前方走行路を幅広く照射することができる。
また、ダミー配光パターンPBは、配光パターンPBcが欠けたものとなっているが、H-H線の下方近傍において横長の配光パターンとして形成された状態に維持されるので、これにより対向車2のドライバにグレアを与えてしまうことなく車両前方走行路における遠方領域の視認性向上を図ることができる。
なお、仮に左右1対のダミー反射面44L、44Rを構成する各反射素子44Ls、44Rsが反射面42を構成する各反射素子42sと同様の表面形状を有しているとした場合には、図中破線で示すように配光パターンPBb´の一部が配光パターンPAbの左端縁PAb1からはみ出してしまうので、対向車2のドライバにグレアを与えてしまうおそれがあるが、実際にはこのような配光パターンPBb´は形成されないので、対向車2のドライバにグレアを与えてしまうことはない。
図7(b)は、7つの発光素子30A~30Gのうち中央に位置する発光素子30Dを消灯し、残りを点灯させたときに形成される灯具配光パターンP2をロービーム用配光パターンPLと共に透視的に示す図である。
灯具配光パターンP2は、灯具配光パターンPに対してV-V線の近傍に位置する配光パターンPAd、PBd(図6(d1)参照)が欠けたものとなっている。このため基本配光パターンPAにおいては、配光パターンPAcの左端縁PAc1と配光パターンPAeの右端縁PAe1とで挟まれた部分が暗部として形成されている。その際、配光パターンPAcの左端縁PAc1および配光パターンPAeの右端縁PAe1は、いずれも略鉛直方向に延びる比較的明瞭な明暗境界線として形成されている。
したがって、車両前方走行路に前走車4が存在するような場合に、灯具配光パターンP2を形成することにより、前走車4のドライバにグレアを与えてしまわないようにした上で車両前方走行路を幅広く照射することができる。
また、ダミー配光パターンPBは、配光パターンPBdが欠けた状態ではあるが、H-H線の下方近傍において横長の配光パターンとして形成された状態に維持されるので、これにより前走車4のドライバにグレアを与えてしまうことなく車両前方走行路における遠方領域の視認性向上を図ることができる。
なお、仮に左右1対のダミー反射面44L、44Rを構成する各反射素子44Ls、44Rsが反射面42を構成する各反射素子42sと同様の表面形状を有しているとした場合には、図中破線で示すように配光パターンPBc´、PBe´の一部が配光パターンPAcの左端縁PAc1および配光パターンPAeの右端縁PAe1からはみ出してしまうので、前走車4のドライバにグレアを与えてしまうおそれがあるが、実際にはこのような配光パターンPBc´、PBe´は形成されないので、前走車4のドライバにグレアを与えてしまうことはない。
また、対向車2や前走車4の位置に応じて、7つの発光素子30A~30Gのうち消灯させる発光素子の位置や個数を適宜変更することにより、灯具配光パターンP1、P2とは異なる位置に暗部を有する灯具配光パターンを形成することが可能である。
次に本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態に係る車両用灯具10は、車幅方向に並んで配置された7つの発光素子30A~30Gからの光をリフレクタ40によって車両前方へ向けて反射させる構成となっているが、7つの発光素子30A~30Gは1または2以上の発光素子が選択的に点灯し得る構成となっているので、灯具配光パターンPを複数種類の形状で形成することができる。したがって、選択的に点灯する発光素子を適宜組み合わせることにより、対向車2や前走車4のドライバにグレアを与えてしまうことなく車両前方走行路を幅広く照射することができる。
その上で、リフレクタ40は、7つの発光素子30A~30Gの下方側に配置されたパラボラ系の反射面42の左右両側にパラボラ系のダミー反射面44L、44Rが配置された構成となっているので、反射面42とダミー反射面44L、44Rとの意匠上の連続性を確保することができ、これにより車両用灯具10の意匠性を高めることができる。
その際、ダミー反射面44L、44Rは、各発光素子30A~30Gからの光を、反射面42で反射した各発光素子30A~30Gからの光よりも下向きの方向へ向けて反射させるように構成されているので、本来の反射面42からの反射光により各発光素子30A~30Gの光源像として形成される配光パターンPAa~PAgに対して、ダミー反射面44L、44Rからの反射光により各発光素子30A~30Gの光源像として形成される配光パターンPBa~PBgを下方に変位させることができる。したがって、本来の反射面42からの反射光により各発光素子30A~30Gの光源像として形成される配光パターンPAa~PAgの輪郭がボケてしまうのを未然に防止することができ、これにより対向車2や前走車4のドライバにグレアを与えてしまうおそれをなくすことができる。
このように本実施形態によれば、車幅方向に並んで配置された7つの発光素子30A~30Gからの光をリフレクタ40によって車両前方へ向けて反射させるように構成された車両用灯具10において、リフレクタ40の反射面42の左右両側にダミー反射面44L、44Rが配置されている場合であっても所要の配光制御機能を確保することができる。
しかも本実施形態においては、ダミー反射面44L、44Rからの反射光により各発光素子30A~30Gの光源像として形成される配光パターンPBa~PBgがH-H線よりも下方に形成される構成となっているので、配光パターンPBa~PBgによって対向車2や前走車4のドライバにグレアを与えてしまわないようすることができる。
また本実施形態においては、車両用灯具10からの照射光によって形成される灯具配光パターンPが他の車両用灯具からの照射光によって形成されるロービーム用配光パターンPLに対して付加されることによりハイビーム用配光パターンPHが形成される構成となっているが、灯具配光パターンPの配光パターンPBa~PBgがH-H線の下方近傍(すなわちロービーム用配光パターンPLのカットオフラインCL1、CL2に沿った位置)に形成されていることにより、車両前方走行路における遠方領域の視認性向上を図ることができる。
さらに本実施形態においては、ダミー反射面44L、44Rが、各発光素子30A~30Gからの光を、反射面42で反射した各発光素子30A~30Gからの光と水平方向に関して重複する位置へ向けて反射させるように構成されているので、水平面内において反射面42の向きとダミー反射面44L、44Rの向きとを揃えることができ、これにより反射面42とダミー反射面44L、44Rとの意匠上の連続性を高めることができる。
また本実施形態においては、ダミー反射面44L、44Rが、各発光素子30A~30Gからの光を水平方向に拡散反射させるように構成されているので、各配光パターンPBa~PBgを横長の拡散配光パターンとして形成することができ、これにより光ムラの発生を効果的に抑制することができる。
さらに本実施形態においては、ダミー反射面44L、44Rが複数の反射素子44Ls、44Rsで構成されているので、ダミー反射面44L、44Rによる反射光制御を木目細かく行うことができ、これにより配光パターンPBa~PBgの形状自由度を高めることができる。
上記実施形態においては、光源ユニット30として、7つの発光素子30A~30Gを備えているものとして説明したが、6つ以下の発光素子あるいは8つ以上の発光素子を備えた構成することも可能である。
上記実施形態においては、7つの発光素子30A~30Gが、中央に位置する発光素子30Dから離れた位置にあるものほど灯具前方側に変位した状態で配置されているものとして説明したが、車幅方向に直線状に配置された構成とすることも可能であり、また、7つの発光素子30A~30Gが灯具前後方向に複数列にわたって配置された構成とすることも可能である。
上記実施形態においては、パラボラ系の反射面42の左右両側にパラボラ系のダミー反射面44L、44Rが配置されているものとして説明したが、左右1対のダミー反射面44L、44Rのうちいずれか一方のみが配置された構成することも可能であり、また、パラボラ系の反射面42の下側にもダミー反射面が追加配置された構成とすることも可能である。
上記実施形態においては、ダミー反射面44Lが灯具正面視において逆三角形の外形形状を有しており、ダミー反射面44Rが灯具正面視において三角形の外形形状を有しているものとして説明したが、これ以外の外形形状を有する構成とすることも可能である。
上記実施形態においては、リフレクタ40として、反射面42およびダミー反射面44L、44Rが7つの発光素子30A~30Gの下方側に配置された構成となっているものとして説明したが、反射面42およびダミー反射面44L、44Rが7つの発光素子30A~30Gの上方側に配置された構成とすることも可能である。このようにした場合において上記実施形態の灯具配光パターンPと同様の灯具配光パターンを形成するためには、7つの発光素子30A~30Gが上記実施形態の場合とは逆に中央に位置する発光素子30Dから離れた位置にあるものほど灯具後方側に変位した状態で配置された構成とすることが好ましい。
上記実施形態においては、車両用灯具10が車両の左前端部に配置されるヘッドランプであるものとして説明したが、車両の右前端部に配置されるヘッドランプとして構成することも可能である。
次に、上記実施形態の変形例について説明する。
図8は、本変形例に係る車両用灯具110を示す、図1と同様の図である。
図8に示すように、車両用灯具110の基本的な構成は上記実施形態の車両用灯具10と同様であるが、その外形形状が上記実施形態の場合と異なっている。
すなわち、本変形例に係る車両用灯具110も、そのランプボディ112および透光カバー114が平行四辺形の外形形状を有しているが、上記実施形態の場合よりも横長に形成されており、これに伴って灯具ユニット120のリフレクタ140も上記実施形態の場合よりも横長に形成されている。
具体的には、本変形例のリフレクタ140も、パラボラ系の反射面142の左右両側にパラボラ系のダミー反射面144L、144Rが配置された構成となっており、その際、反射面142は上記実施形態の反射面42と同様の構成を有しているが、左右1対のダミー反射面144L、144Rは上記実施形態のダミー反射面44L、44Rよりも広幅で形成されている。
ダミー反射面144L、144Rを構成する各反射素子144Ls、144Rsは、各発光素子30A~30Gからの出射光を、反射面142を構成する各反射素子142sからの反射光よりも左右方向に大きく拡散反射させるとともに各反射素子142sからの反射光よりも下向きの方向へ向けて反射させるように構成されている。その際、各反射素子144Ls、144Rsは、各発光素子30A~30Gからの出射光を、上記実施形態の場合よりも左右方向にさらに大きく拡散反射させるとともに上記実施形態の場合よりもさらに下向きの方向へ拡げるように構成されている。
なお、本変形例のリフレクタ140においても、上下方向に隣接する複数の反射素子42sの間には上向き反射面142uが形成されており、また、上下方向に隣接する複数の反射素子144Ls、144Rsの間には上向き反射面144Lu、144Ruが形成されている。
図9(a)は、車両用灯具110からの照射光により上記仮想鉛直スクリーン上に形成される灯具配光パターンPを示す図である。
図9(a)に示すように、灯具配光パターンPは、リフレクタ140の反射面142からの反射光によって形成される基本配光パターンPAと、左右1対のダミー反射面144L、144Rからの反射光によって形成されるダミー配光パターンPBとの合成配光パターンとして形成されている。
基本配光パターンPAは、上記実施形態の場合と同一形状である。
一方、ダミー配光パターンPBは、上記実施形態の場合よりも左右拡散角が大きくかつ下方側への拡がりも大きい配光パターンとして形成されている。これは、各反射素子144Ls、144Rsが各発光素子30A~30Gからの出射光を、上記実施形態の場合よりも左右方向にさらに大きく拡散反射させるとともに上記実施形態の場合よりもさらに下向きの方向へ拡げるように構成されていることによるものである。ただし、ダミー配光パターンPBの上端縁の位置に関しては上記実施形態の場合と略同様である。
この灯具配光パターンPは、上記実施形態の灯具配光パターンPのように、ハイビーム用配光パターンPHを形成するためにロービーム用配光パターンPLに対して付加されるハイビーム用付加配光パターンではなく、それ自体でハイビーム用配光パターンを形成し得るものとなっている。
図9(b)は、7つの発光素子30A~30Gのうち左から3番目の発光素子30Cを消灯し、残りを点灯させたときに形成される灯具配光パターンP1を透視的に示す図である。
この灯具配光パターンP1は、図9(a)に示す灯具配光パターンPに対してV-V線よりもやや右側に位置する配光パターンPAc、PBcが欠けたものとなっている。このため、基本配光パターンPAにおいては、配光パターンPAbの左端縁PAb1と配光パターンPAdの右端縁PAd1とで挟まれた部分が暗部として形成されている。一方、ダミー配光パターンPBは、配光パターンPBcが欠けていても、左右拡散角が大きくかつ下方への拡がり配光パターンとして形成された状態が維持されている。
本変形例の構成を採用することにより、ロービーム用配光パターンPLに対する付加を前提としない灯具配光パターンPによって、あらゆる車両走行状況に応じた配光制御を行うことが可能となる。
なお、上記実施形態およびその変形例において諸元として示した数値は一例にすぎず、これらを適宜異なる値に設定してもよいことはもちろんである。
また、本願発明は、上記実施形態およびその変形例に記載された構成に限定されるものではなく、これ以外の種々の変更を加えた構成が採用可能である。
2 対向車
4 前走車
10、110 車両用灯具
12、112 ランプボディ
14、114 透光カバー
20、120 灯具ユニット
30 光源ユニット
30A、30B、30C、30D、30E、30F、30G 発光素子
32 基板
40、140 リフレクタ
42、142 反射面
42s、44Ls、44Rs、142s、144Ls、144Rs 反射素子
42u、44Lu、44Ru、142u、144Lu、144Ru 上向き反射面
44L、44R、144L、144R ダミー反射面
46 水平フランジ部
50 支持部材
Ax 光軸
CL1 下段カットオフライン
CL2 上段カットオフライン
F 焦点
P、P1、P2 灯具配光パターン
PA 基本配光パターン
PAa、PAb、PAc、PAd、PAe、PAf、PAg、PBa、PBb、PBc、PBd、PBe、PBf、PBg 配光パターン
PAb1、PAc1 左端縁
PAd1、PAe1 右端縁
PB ダミー配光パターン
PH ハイビーム用配光パターン
PL ロービーム用配光パターン

Claims (5)

  1. 複数の発光素子からの光をリフレクタによって車両前方へ向けて反射させるように構成された車両用灯具において、
    上記複数の発光素子は、1または2以上の発光素子が選択的に点灯し得るように構成されており、
    上記リフレクタは、上記複数の発光素子の下方側または上方側に配置されたパラボラ系の反射面と、上記反射面の側方に配置されたパラボラ系のダミー反射面とを有しており、
    上記ダミー反射面は、上記各発光素子からの光を、上記反射面で反射した上記各発光素子からの光よりも下向きの方向へ向けて反射させるように構成されており、
    上記反射面は、灯具正面視において矩形状の外形形状を有しており、
    上記ダミー反射面は、上記反射面の側端縁に対して傾斜した方向に延びる側端縁形状を有している、ことを特徴とする車両用灯具。
  2. 上記複数の発光素子は、車幅方向に並んだ状態で配置されている、ことを特徴とする請求項1記載の車両用灯具。
  3. 上記ダミー反射面は、上記各発光素子からの光を、上記反射面で反射した上記各発光素子からの光と水平方向に関して重複する位置へ向けて反射させるように構成されている、ことを特徴とする請求項1または2記載の車両用灯具。
  4. 上記ダミー反射面は、上記各発光素子からの光を水平方向に拡散反射させるように構成されている、ことを特徴とする請求項1~3いずれか記載の車両用灯具。
  5. 上記ダミー反射面は、複数の反射素子で構成されている、ことを特徴とする請求項1~4いずれか記載の車両用灯具。
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