JP7447698B2 - 車両用灯具 - Google Patents
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Description
本発明は、車両用灯具に関する。
ハイビーム光源とロービーム光源とを水平方向に対して垂直な同一基板上に配置した車両用灯具が提案されている(例えば特許文献1参照)。
ここで、特許文献1に記載の車両用灯具は、ハイビーム光源とロービーム光源とを同一基板上に配置すると共に、ハイビーム光源とロービーム光源との双方からの光を単一の焦点を通過させたうえで同一のレンズを介して出射することから、単一の焦点付近に設けられたロービーム用のシェードの存在によってハイビーム配光とロービーム配光との境界に暗部が形成され易くなってしまう。また、同一のレンズを利用していることから単一の焦点に対してハイビーム光源とロービーム光源とを配置する必要があり、設置スペースの問題から適切にハイビーム用の構成を形成し難くなってハイビームの光度を上げにくくなってしまう。
加えて、近年の車両用灯具については、対向車両や前方車両への照射を避けるようにハイビームの一部領域を遮光するシステムが採用されている。このシステムにおいては、例えば複数のハイビーム光源のうちの一部を消灯等することによって、対向車両や前方車両への照射を避けるようにしており、この制御についてはハイビーム光源が直接ハイビーム用レンズに入射する直射型であることが制御し易く好ましいといえる。これに対して、ロービームについては、光を拡散等させる目的から、回転楕円面を基調とする凹型反射面を形成するリフレクタを備えていることが好ましいといえる。よって、ハイビーム光源についてはレンズに直射可能に対向させ、ロービーム光源についてはリフレクタを介することが好ましく、このような事情から、そもそも特許文献1に記載の車両用灯具のようにハイビーム光源とロービーム光源とを同一基板に搭載することが簡単ではない。
以上から、ハイビーム光源とロービーム光源とを同一基板に搭載することは簡単ではなく、仮に同一基板に搭載したとしても暗部やハイビームの光度についても問題が生じ得る。この結果、ハイビーム光源とロービーム光源とを同一基板に搭載して、部品点数の低減や組み付け工数の削減を図ることが困難となってしまう。
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、部品点数の低減や組み付け工数の削減を図ることができる車両用灯具を提供することにある。
本発明に係る車両用灯具は、ハイビーム配光パターンを形成するためのハイビーム光源と、ロービーム配光パターンを形成するためのロービーム光源と、前記ハイビーム光源からの光を透過して外部に出射するためのハイビーム用レンズと、前記ロービーム光源からの光を透過して外部に出射するためのロービーム用レンズと、前記ハイビーム光源及び前記ロービーム光源を共に搭載した回路基板と、前記ロービーム光源から出射される光を前記ロービーム用レンズに導くリフレクタと、を備え、前記回路基板は、前記ハイビーム用レンズ及び前記ロービーム用レンズのレンズ光軸方向を前後方向とした場合に、前記前後方向及び前記前後方向に対して直交する上下方向に傾斜した状態となっている。
本発明によれば、ハイビーム光源とロービーム光源とを同一の回路基板に搭載して、部品点数の低減や組み付け工数の削減を図ることができる車両用灯具を提供することができる。
以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用されていることはいうまでもない。
図1は、本実施形態に係る車両用灯具を示す要部斜視図である。図1に示す車両用灯具1は、例えば車両前方部位に設けられる前照灯として構成されるものであって、回路基板10と、ハイ光源群(ハイビーム光源)20と、ロー光源群(ロービーム光源)30と、リフレクタ40と、レンズ50とを備えている。回路基板10、ハイ光源群20、ロー光源群30、及びリフレクタ40を含む各要素は、例えばレンズ50と不図示のハウジングとによって形成される灯室内に収納されている。
回路基板10は、点灯制御用の駆動回路や電力供給用の回路が実装された板材である。この回路基板10には、ハイ光源群20、ロー光源群30、及び複数のリフレクタ40が搭載されている。
ハイ光源群20は、ハイビーム配光パターンを形成するものための光源であって、複数の半導体型の光源が水平方向に並べられた光源アレイによって構成されている。このハイ光源群20については、例えばリフレクタを介することなく光をレンズ50に向けて出射する直射型のものとして構成されている。
ロー光源群30は、例えば複数(2つ)の半導体型の光源31,32から構成されており、同一の回路基板10上においてハイ光源群20の側方に並んだ状態で配置されている。すなわち、ロー光源群30とハイ光源群20とは、回路基板10に設置された状態で鉛直方向(図1の上下方向)の同じ高さに配置されている。
ロー光源群30の第1の光源31の上方には第1のリフレクタ41が設けられており、第2の光源32の上方には第2のリフレクタ42が設けられている。各リフレクタ41,42は、光源31,32から光を後述のロービーム用レンズ52に導くものであって、第1の光源31からの光は第1のリフレクタ41により反射されることで後述の拡散配光パターンに多重される集光配光パターン(ロービーム配光パターンの1つ)を形成する。また、第2の光源32からの光は第2のリフレクタ42により反射されることで例えば広い照射範囲を有する拡散配光パターン(ロービーム配光パターンの1つ)を形成する。
複数のリフレクタ40は、第1のリフレクタ41と第2のリフレクタ42とから構成されている。第1及び第2のリフレクタ41,42は、それぞれが回転楕円面を基調とする凹型反射面を内側面に有するものであり、回転楕円面の開放側がレンズ50側に向いて配置されている。
レンズ50は、ハイ光源群20からの光とロー光源群30からの光とを入射のうえ、外部に出射するための光透過性の光学部品である。このレンズ50は、ハイ光源群20からの光を透過して外部に出射するためのハイビーム用レンズ51と、ロー光源群30からの光を透過して外部に出射するためのロービーム用レンズ52とを備えており、これらレンズ51,52が一体化されて一部品とされている。
また、レンズ50は、ロービーム用レンズ52がハイビーム用レンズ51よりも肉薄に構成されている。ここで、本実施形態においてハイ光源群20からの光は直接ハイビーム用レンズ51に入射する一方、ロー光源群30から光は複数のリフレクタ40を介してロービーム用レンズ52に入射する。このため、リフレクタ40を有することにより焦点までの距離が遠くなり易いロービーム側についてレンズ50を薄くすることとなり、適切な形状としている。
また、ロー光源群30に対して2つのリフレクタ41,42が設けられる関係上、ロービーム用レンズ52はハイビーム用レンズ51よりも幅広に構成されている。
さらに、本実施形態に係る車両用灯具1において、ハイビーム用レンズ51及びロービーム用レンズ52のレンズ光軸方向を前後方向とした場合に、回路基板10は、前後方向及び前後方向に対して直交する上下方向の双方に傾斜した状態で灯室内に固定配置されている。具体的に回路基板10は、前後方向に対して30°以上60°以下で傾斜した状態となっている。なお、回路基板10は、車幅方向(又はハイビーム用レンズ51とロービーム用レンズ52との並ぶ方向)に沿って配置されているが、これに限らず、車幅方向(又は上記並ぶ方向)に対して傾斜していてもよい。
このように回路基板10は、前後方向及び上下方向の双方に傾斜した状態となっているため、面方向が前後方向と上下方向との双方に対して中間的な方向をとることとなる。これにより、ハイ光源群20を直射型に近い形態とすることができ、且つ、ロー光源群30についてはリフレクタ40を介して出射することもできる。
図2は、図1に示した第1のリフレクタ41の正面図である。図2に示すように、第1のリフレクタ41は、その後端Eがロービーム用レンズ52の焦点又はその近傍位置となるように配置されている。加えて、第1のリフレクタ41は、その後端Eの形状が第2のリフレクタ42とは異なっており、配光パターンにカットオフラインを形成するための段差形状となっている。すなわち、第1のリフレクタ41は、後端Eの形状が、カットオフラインに相当する傾斜部41aと、傾斜部41aに連続して水平方向に延びる第1水平部41b及び第2水平部41cとを有して構成されている。
このような後端形状とすることにより、第1の光源31から光は、第1のリフレクタ41によって反射される際にカットオフラインが形成されることとなり、カットオフラインを形成するためのシェードを有することなく、適切な配光パターンを形成できるようになっている。
さらに、本実施形態においてロービーム用レンズ52の焦点が第1のリフレクタ41の後端Eに位置することからも明らかなように、ハイビーム用レンズ51の光軸は、ロービーム用レンズ52の光軸よりも下方に位置している(双方の光軸は平行である)。これにより、例えばハイビームについてはハイビーム用レンズ51から適切に出射できると共に、ロービームについてもロービーム用レンズ52から適切に出射することができる。すなわち、両者の光軸が同じ高さであると少なくとも一方のビームは光軸の位置が適切でなくなるおそれがあるが、本実施形態においてはハイビーム用レンズ51の光軸が低くされており、適切な配光パターンを形成することができる構成となっている。
次に、本実施形態に係る車両用灯具1の作用を説明する。図3は、図1に示したハイ光源群20からの光の出射の様子を示す概念であり、図4は、図1に示したロー光源群30からの光の出射の様子を示す概念である。
まず、図3に示すように、ハイ光源群20を構成する各光源が点灯させられると各光源からの光が直接ハイビーム用レンズ51に至り、ハイビーム用レンズ51において屈折のうえ外部に出射される。対向車両や前方車両等の一部遮光したい領域が発生した場合には、例えばハイ光源群20の一部光源が消灯させられる。
また、図4に示すように、ロー光源群30を構成する各光源31,32が点灯させられると各光源31,32からの光が各リフレクタ41,42にて反射のうえロービーム用レンズ52に至り、ロービーム用レンズ52において屈折のうえ外部に出射される。特に、第1の光源31からの光は第1のリフレクタ41にて反射されることでカットオフラインが形成され、シェードを介することなく外部に出射される。
このように、本実施形態に係る車両用灯具1ではハイ光源群20とロー光源群30とを同一の回路基板10に搭載したとしても、別々のレンズ51,52によって光が出射される。すなわち、別々のレンズ51,52によって適切な配光パターンを形成し易くすることとなる。また、共通のレンズを使用した場合のように単一の焦点に対してハイ光源群20とロー光源群30とを設ける必要もないことから、設置スペースの問題も生じず、ハイビームの光度を上げ難くなることもない。
また、本実施形態に係る車両用灯具1はシェードを有していないため、シェードによりビームを遮ることがなく、ハイ光源群20とロー光源群30の光束利用効率を向上させることができる。
さらに、回路基板10が前後方向及び上下方向に傾斜していることから、ハイ光源群20については直射型のようにハイビーム用レンズ51に光を出射することとなり、ロー光源群30についてはリフレクタ40により反射させたうえで光を出射することとなる。
このようにして、本実施形態に係る車両用灯具1によれば、ハイ光源群20及びロー光源群30を搭載した回路基板10を備えると共に、ハイビーム用レンズ51とロービーム用レンズ52とを備える。このため、ハイ光源群20及びロー光源群30を同一の回路基板10に搭載したとしても別々のレンズ51,52によって適切な配光パターンを形成し易くすることができる。また、別々のレンズ51,52を備えることから、共通のレンズを使用した場合に単一の焦点に対してハイ光源群20及びロー光源群30を設ける必要もなく、仮にシェードを有していたとしてもシェードによりハイビームを遮ることもなく、暗部を形成し難くすることとなる。加えて、単一の焦点に対してハイビームの構成とロービームの構成とを密集させることもなく、ハイビームの光度についても比較的上げやすい。
さらに、回路基板10は、前後方向及び上下方向の双方に傾斜した状態となっているため、面方向が前後方向と上下方向との双方に対して中間的な方向をとることとなる。これにより、ハイ光源群20を直射型に近い形態とすることができ、且つ、ロー光源群30についてはリフレクタ40を介して出射することもできる。
以上より、ハイ光源群20及びロー光源群30を同一の回路基板10に搭載することについて種々の問題を解消することとなり、ハイ光源群20及びロー光源群30を同一の回路基板10に搭載して、部品点数の低減や組み付け工数の削減を図ることができる車両用灯具1を提供することができる。
また、第1のリフレクタ41は焦点又は焦点近傍に位置する後端がカットオフラインに応じた形状とされているため、シェードを要しなくともカットオフラインを有したロービーム配光パターンを形成することができる。
また、ロービーム用レンズ52はハイビーム用レンズ51よりも肉薄に形成されているため、リフレクタ40を有することにより焦点までの距離が遠くなり易いロービーム側のレンズを薄くすることとなり、適切な肉厚のロービーム用レンズ52を形成することができる。
また、回路基板10は、前後方向に対して30°以上60°以下で傾斜した状態となっているため、上下方向に30°未満60°超に傾斜した場合のように、いずれか一方の光源群20,30からの光が著しく出射し難くなってしまう事態を防止することができる。
また、ハイビーム用レンズ51とロービーム用レンズ52とは一体化されて一部品とされているため、部品を共通化してより一層部品点数の低減や組み付け工数の削減を図ることができる。
さらに、ハイ光源群20とロー光源群30とは回路基板10に設置された状態で鉛直方向の同じ高さに配置されており、ハイビーム用レンズ51の光軸はロービーム用レンズ52の光軸よりも下方に位置しているため、適切な配光パターンを形成することができる。
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、公知・周知技術を組み合わせてもよい。
例えば本実施形態においてレンズ50はハイビーム用レンズ51とロービーム用レンズ52とが一体化されて一部品となっているが、特にこれに限らず、別部品によって構成されていてもよい。
また、上記実施形態において第1のリフレクタ41は後端Eがカットオフラインに応じた形状となっているため、シェードを有しない構成となっているが、特にこれに限らず、シェードを有していてもよい。
また、本実施形態においては前照灯を前提に説明したが、これに限らず、適用可能であれば、他の方向を照射する車両用灯具に対して適用されてもよい。
加えて、本実施形態においては、ロー光源群30とハイ光源群20とが同じ高さに配置されているが、特にこれに限らず、高さ位置がずれていてもよい。この場合、ハイビーム用レンズ51の光軸がロービーム用レンズ52の光軸よりも上方や同じ高さに位置する等、下方に位置しない構成となり得ることはいうまでもない。
1 :車両用灯具
10 :回路基板
20 :ハイ光源群(ハイビーム光源)
30 :ロー光源群(ロービーム光源)
40 :リフレクタ
51 :ハイビーム用レンズ
52 :ロービーム用レンズ
E :後端
10 :回路基板
20 :ハイ光源群(ハイビーム光源)
30 :ロー光源群(ロービーム光源)
40 :リフレクタ
51 :ハイビーム用レンズ
52 :ロービーム用レンズ
E :後端
Claims (6)
- ハイビーム配光パターンを形成するためのハイビーム光源と、
ロービーム配光パターンを形成するためのロービーム光源と、
前記ハイビーム光源からの光を透過して外部に出射するためのハイビーム用レンズと、
前記ロービーム光源からの光を透過して外部に出射するためのロービーム用レンズと、
前記ハイビーム光源及び前記ロービーム光源を共に搭載した回路基板と、
前記ロービーム光源から出射される光を前記ロービーム用レンズに導くリフレクタと、を備え、
前記回路基板は、前記ハイビーム用レンズ及び前記ロービーム用レンズのレンズ光軸方向を前後方向とした場合に、前記前後方向及び前記前後方向に対して直交する上下方向に傾斜した状態となっている
ことを特徴とする車両用灯具。 - 前記リフレクタは、その後端が前記ロービーム用レンズの焦点又は焦点近傍に位置しており、当該後端はカットオフラインを形成したロービーム配光パターンを形成するように、前記カットオフラインに応じた形状とされている
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用灯具。 - 前記ロービーム用レンズは、前記ハイビーム用レンズよりも前後方向に肉薄に形成されている
ことを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の車両用灯具。 - 前記回路基板は、前記前後方向に対して30°以上60°以下で傾斜した状態となっている
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の車両用灯具。 - 前記ハイビーム用レンズと前記ロービーム用レンズとは一体化されて一部品とされている
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の車両用灯具。 - 前記ハイビーム光源と前記ロービーム光源とは、前記回路基板に設置された状態で鉛直方向の同じ高さに配置されており、
前記ハイビーム用レンズの光軸は、前記ロービーム用レンズの光軸よりも下方に位置している
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の車両用灯具。
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