KR102195089B1

KR102195089B1 - 차량용 등기구

Info

Publication number: KR102195089B1
Application number: KR1020197006223A
Authority: KR
Inventors: 히로키 가와이; 겐이치 다카다; 가즈토시 사쿠라이; 슈헤이 노즈에; 아키라 하나다; 아키노리 마츠모토; 신지 가기야마; 다카히코 혼다
Original assignee: 가부시키가이샤 고이토 세이사꾸쇼
Priority date: 2016-09-02
Filing date: 2017-08-31
Publication date: 2020-12-24
Also published as: US10731824B2; CN109642715B; CN109642715A; EP3508777A1; KR20190038602A; JP7022068B2; WO2018043663A1; US20190226658A1; JPWO2018043663A1; EP3508777A4

Abstract

제1 배광 패턴을 형성하는 광을 출사하는 제1 광원(3)과, 제1 배광 패턴에 부가되는 제2 배광 패턴을 형성하는 광을 출사하는 제2 광원(4)과, 제1 광원(3)의 등기구 전방에 배치되는 제1 도광 렌즈(5)를 구비하고, 제1 도광 렌즈(5)는, 제1 광원(3)으로부터 출사된 광이 입사되는 제1 입사면부(51)와, 제1 입사면부로부터 제1 도광 렌즈(5)의 내부에 입사한 광의 적어도 일부가 전반사되는 전반사면부(55)와, 전반사면부(55)에서 전반사된 광이 등기구 전방을 향해 출사되는 제1 출사면부(53)를 가지며, 제2 광원(4)으로부터 출사된 광의 적어도 일부는, 전반사면부(55)를 통과하고 제1 도광 렌즈(5)의 내부를 통과하여 제1 출사면부(53)로부터 등기구 전방을 향해 출사된다.

Description

차량용 등기구

본 발명은 차량용 등기구에 관한 것이다.

예컨대, 단일 투영 렌즈를 이용한 프로젝터형의 광학계로서, 로우빔 조사(照射)와 하이빔 조사를 선택적으로 행하는 것이 가능한 구성을 갖는 차량용 등기구가 있다(특허문헌 1 참조).

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2006-164735호 공보

특허문헌 1의 등기구에서는, 하이빔을 조사할 때에는 로우빔용의 배광 패턴에 대하여 하이빔용의 부가 배광 패턴을 부가하고 있다. 그러나, 특허문헌 1에 기재된 등기구의 구성에서는, 하이빔을 조사할 때에 로우빔용의 배광 패턴과 하이빔용의 부가 배광 패턴 사이에 암부(暗部)가 생겨 버리는 경우가 있었다. 이와 같은 암부가 발생하면 운전자에게 위화감이 생겨 버린다.

본 발명은, 각 배광 패턴의 사이에 생기는 암부에 기인하는 운전자의 위화감을 경감하는 것이 가능한 차량용 등기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 차량용 등기구는,

제1 배광 패턴을 형성하는 광을 출사하는 제1 광원과,

상기 제1 배광 패턴에 부가되는 제2 배광 패턴을 형성하는 광을 출사하는 제2 광원과,

상기 제1 광원의 등기구 전방에 배치되는 제1 도광 부재

를 구비하고,

상기 제1 도광 부재는,

상기 제1 광원으로부터 출사된 광이 입사되는 제1 입사면부와,

상기 제1 입사면부로부터 상기 제1 도광 부재의 내부에 입사한 광의 적어도 일부가 전반사되는 전반사면부와,

상기 전반사면부에서 전반사된 광이 등기구 전방을 향해 출사되는 제1 출사면부

를 가지며,

상기 제2 광원으로부터 출사된 광의 적어도 일부는, 상기 전반사면부를 통과하고 상기 제1 도광 부재의 내부를 통과하여 상기 제1 출사면부로부터 등기구 전방을 향해 출사된다.

상기 구성에 의하면, 제2 광원으로부터 출사되는 광의 적어도 일부가, 제1 배광 패턴을 형성하는 광이 출사되는 제1 출사면부로부터 등기구 전방을 향해 출사된다. 이 광은, 제1 배광 패턴과 제2 배광 패턴이 중복되는 부분을 형성하도록 도광되기 때문에, 제1 배광 패턴과 제2 배광 패턴의 사이에 암부가 생기기 어려워진다. 이 때문에, 암부에 기인하여 운전자가 느끼는 위화감을 경감할 수 있다.

또한, 본 발명의 차량용 등기구에 있어서,

상기 제1 도광 부재는, 등기구 전방을 향할수록 상기 제1 광원측으로부터 상기 제2 광원측을 향해 경사진 경사면을 가지며,

상기 전반사면부는 상기 경사면에 포함되어 있어도 좋다.

상기 구성에 의하면, 제2 광원으로부터 출사된 광의 일부를, 전반사면부를 통과하기 쉬운 각도로 전반사면부에 입사시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 차량용 등기구는,

상기 제2 광원의 등기구 전방에 배치되는 제2 도광 부재를 더 구비하고,

상기 제2 도광 부재는,

상기 제2 광원으로부터 출사된 광이 입사되는 제2 입사면부와,

상기 제2 입사면부로부터 상기 제2 도광 부재의 내부에 입사한 광의 적어도 일부가 등기구 전방을 향해 출사되는 제2 출사면부와,

상기 제2 입사면부로부터 상기 제2 도광 부재의 내부에 입사한 광의 적어도 일부가 상기 제1 도광 부재의 상기 전반사면부를 향해 출사되는 제3 출사면부

를 갖고 있어도 좋다.

상기 구성에 의하면, 제2 광원으로부터 출사되는 광을, 제2 출사면부로 향하는 광과 제3 출사면부로 향하는 광으로 효율적으로 분배할 수 있다.

또한, 본 발명의 차량용 등기구에 있어서,

상기 제1 도광 부재의 상기 전반사면부와 상기 제2 도광 부재의 상기 제3 출사면부는, 서로 정해진 간격을 둔 상태로 평행하게 배치되어 있어도 좋다.

상기 구성에 의하면, 제3 출사면부로부터 출사된 광을, 전반사면부를 통과하기 쉬운 각도로 전반사면부에 입사시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 차량용 등기구는,

투영 렌즈를 구비하고,

상기 제1 광원과 상기 제2 광원은 상기 투영 렌즈의 후방에 배치되어 있고,

상기 제1 배광 패턴은 로우빔용의 배광 패턴이고,

상기 제2 배광 패턴은 하이빔용의 부가 배광 패턴이고,

로우빔 조사와 하이빔 조사를 선택적으로 행할 수 있도록 구성되어 있고,

상기 전반사면부와 상기 제1 출사면부의 경계가 컷오프라인 형성부이어도 좋다.

상기 구성에 의하면, 로우빔용의 제1 배광 패턴과 하이빔용의 제2 배광 패턴의 사이에 암부가 생기기 어려워진다. 이 때문에, 운전자가 로우빔 조사와 하이빔 조사를 전환할 때에, 암부에 기인하여 운전자가 느끼는 위화감을 경감할 수 있다.

본 발명의 차량용 등기구에 의하면, 각 배광 패턴의 사이에 생기는 암부에 기인하는 운전자의 위화감을 경감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 차량용 등기구의 종단면도이다.
도 2는 차량용 등기구의 광원과 도광 렌즈를 나타내는 확대도이다.
도 3은 도광 렌즈를 상방측에서 본 사시도이다.
도 4는 차량용 등기구에 이용되는 광원의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 5는 차량용 등기구로부터 조사되는 광에 의해 등기구 전방에 배치된 가상 수직 스크린 상에 형성되는 배광 패턴을 투시적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 도광 렌즈의 변형예 1을 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 6의 도광 렌즈의 정면도이다.
도 8은 도 6의 도광 렌즈를 이용한 차량용 등기구의 종단면도이다.
도 9는 도 6의 도광 렌즈를 이용한 차량용 등기구의 수평 단면도이다.
도 10은 도 8의 광원과 도광 렌즈를 나타내는 확대도이다.
도 11은 도광 렌즈의 변형예 2를 나타내는 종단면도이다.
도 12는 도광 렌즈의 변형예 3을 나타내는 종단면도이다.
도 13은 도광 렌즈의 변형예 4를 나타내는 종단면도이다.
도 14는 도광 렌즈의 변형예 5를 나타내는 종단면도이다.
도 15는 도광 렌즈의 변형예 6을 나타내는 종단면도이다.
도 16은 도광 렌즈의 변형예 7을 나타내는 종단면도이다.

이하, 본 실시형태의 일례에 관해 도면을 참조하여 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 차량용 등기구(1)는, 투영 렌즈(2)와, 투영 렌즈의 후방에 배치된 제1 광원(3) 및 제2 광원(4)과, 투영 렌즈(2)와 광원[제1 광원(3) 및 제2 광원(4)] 사이에 배치된 제1 도광 렌즈(5)(제1 도광 부재의 일례) 및 제2 도광 렌즈(6)(제2 도광 부재의 일례)를 구비하고 있다.

이들 각 부재는, 외측 렌즈(11)와 하우징(12)으로 구획된 등실(13) 내에 수용되어 있다. 또한, 투영 렌즈(2)는, 그 외주 플랜지부(23)에 있어서 렌즈 홀더(14)에 지지되어 있다. 제1 광원(3) 및 제2 광원(4)은 기판(7)에 부착되어 있다. 제1 도광 렌즈(5) 및 제2 도광 렌즈(6)와, 기판(7)과, 렌즈 홀더(14)는 베이스 부재(15)에 부착되어 있다.

본 예의 차량용 등기구(1)는, 로우빔 조사와 하이빔 조사를 선택적으로 행하여 얻는 헤드램프이며, 프로젝터형의 등기구 유닛으로서 구성되어 있다.

투영 렌즈(2)는, 전면(21)이 볼록면 형상이고, 후면(22)이 평면 형상을 갖는 평볼록 비구면 렌즈이며, 차량의 전후 방향으로 연장되는 광축(Ax)을 갖고 있다. 투영 렌즈(2)의 후방 초점(F)은 광축(Ax) 상에 위치하고 있고, 후방 초점(F)을 포함하는 초점면인 후방 초점면 상에 형성되는 광원 이미지가, 반전 이미지로서 등기구 전방의 가상 수직 스크린 상에 투영된다. 본 예에서 가상 수직 스크린은, 예컨대 차량 전방 25 m의 위치에 배치된다.

제1 광원(3)은, 투영 렌즈(2)의 후방 초점(F)보다 후방측이자 광축(Ax)보다 상방측에 배치되어 있다. 제1 광원(3)은, 예컨대 백색 발광 다이오드로 구성되어 있고, 세로로 긴 직사각형의 발광면을 갖고 있다. 제1 광원(3)은, 그 발광면을 등기구 전방으로 향하게 한 상태로, 회로 배선을 갖는 기판(7) 상에 부착되어 있다. 제1 광원(3)으로부터 출사한 광은, 주로 투영 렌즈(2)의 후면(입사면)(22)에서의 광축(Ax)보다 하방측의 영역에 입사하고, 전면(출사면)(21)으로부터 출사되어 로우빔용의 배광 패턴(제1 배광 패턴의 일례)을 형성한다.

제2 광원(4)은, 투영 렌즈(2)의 후방 초점(F)보다 후방측이자, 광축(Ax) 상 혹은 광축(Ax)보다 약간 하방측에 배치되어 있다. 제2 광원(4)은, 예컨대 백색 발광 다이오드로 구성되어 있고, 세로로 긴 직사각형의 발광면을 갖고 있다. 제2 광원(4)은, 그 발광면을 등기구 전방을 향하게 한 상태로, 제1 광원(3)이 부착되어 있는 기판과 동일한 기판(7) 상에 부착되어 있다. 제2 광원(4)으로부터 출사한 광은, 투영 렌즈(2)의 입사면(22)의 대략 전역에 입사하고, 출사면(21)으로부터 출사되어 로우빔용의 배광 패턴에 부가되는 하이빔용의 부가 배광 패턴(제2 배광 패턴의 일례)을 형성한다.

또, 본 예에 있어서, 상기 「로우빔용의 배광 패턴」 및 후술하는 「하이빔용의 부가 배광 패턴」은, 예컨대 차량 전방 25 m의 위치에 배치되는 가상 수직 스크린 상에 형성되는 배광 패턴을 의미한다. 그리고, 「로우빔용의 배광 패턴과 하이빔용의 부가 배광 패턴 사이」란, 상기 가상 수직 스크린 상에 형성되는 양 배광 패턴의 사이를 의미한다.

도 2는, 기판(7)에 부착된 제1 광원(3) 및 제2 광원(4)과, 이들 광원의 전방에 배치되는 제1 도광 렌즈(5) 및 제2 도광 렌즈(6)를 나타낸다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 제1 도광 렌즈(5)는, 제1 광원(3)의 전방에 배치되어 있다. 제1 도광 렌즈(5)는, 제1 광원(3)으로부터 출사된 광이 입사되는 제1 입사면부(51)를 갖고 있다. 제1 입사면부(51)는, 제1 광원(3)의 발광면과 대향하고, 광축(Ax)에 직교하는 방향(상하 방향)으로 연장되도록 설치되어 있다.

또한, 제1 도광 렌즈(5)는, 제1 입사면부(51)의 상방 단부 가장자리로부터 전방향으로 광축(Ax)에 평행하도록 연장되는 상측면부(52)와, 상측면부(52)의 전방 단부 가장자리로부터 하방향으로 상기 제1 입사면부(51)에 평행하도록 연장되는 제1 출사면부(53)를 갖고 있다. 제1 출사면부(53)는, 그 하방 단부 가장자리(53a)가, 광축(Ax) 상의 후방 초점(F)과 중첩되는 길이로 형성되어 있다. 제1 출사면부(53)는, 제1 도광 렌즈(5) 내에 입사된 제1 광원(3)의 광을 등기구 전방을 향해 출사시킨다.

또한, 제1 도광 렌즈(5)는, 제1 입사면부(51)의 하방 단부 가장자리로부터 전방향으로 광축(Ax)에 평행하게 연장되는 하측면부(54)와, 하측면부(54)의 전방 단부 가장자리로부터 상기 제1 출사면부(53)의 하방 단부 가장자리(53a)로 연장되는 전반사면부(55)를 갖고 있다. 하측면부(54)는, 대향하는 상기 상측면부(52)보다 전후 방향에 있어서 짧게 형성되어 있다. 전반사면부(55)는, 하측면부(54)의 전방 단부 가장자리로부터 제1 출사면부(53)의 하방 단부 가장자리(53a)로 향할수록 하방향으로 경사져 있다. 즉, 전반사면부(55)는, 등기구 전방을 향할수록 제1 광원(3)으로부터 제2 광원(4)을 향해 경사진 경사면으로 되어 있다. 전반사면부(55)는, 제1 입사면부(51)로부터 제1 도광 렌즈(5) 내에 입사되어 전반사면부(55)에 맞닿은 제1 광원(3)의 광을 전반사시키는 경사각으로 형성되어 있다. 전반사면부(55)에서 전반사된 광은, 제1 출사면부(53)로부터 등기구 전방을 향해 출사된다.

제2 도광 렌즈(6)는, 제2 광원(4)의 전방에 배치되어 있다. 제2 도광 렌즈(6)는, 제2 광원(4)으로부터 출사된 광이 입사되는 제2 입사면부(61)를 갖고 있다. 제2 입사면부(61)는, 제2 광원(4)의 발광면과 대향하고, 광축(Ax)에 직교하는 방향(상하 방향)으로 광축(Ax)을 가로지르도록 배치되어 있다.

또한, 제2 도광 렌즈(6)는, 제2 입사면부(61)의 하방 단부 가장자리로부터 전방향으로 광축(Ax)에 평행하게 연장되는 하측면부(62)와, 하측면부(62)의 전방 단부 가장자리로부터 상방향으로 상기 제2 입사면부(61)에 평행하게 연장되는 제2 출사면부(63)를 갖고 있다. 제2 출사면부(63)는, 대향하는 제2 입사면부(61)보다 상하 방향에 있어서 짧게 형성되어 있다. 제2 출사면부(63)는, 제2 도광 렌즈(6) 내에 입사된 제2 광원(4)의 광의 적어도 일부를 등기구 전방을 향해 출사시킨다.

또한, 제2 도광 렌즈(6)는, 제2 입사면부(61)의 상방 단부 가장자리로부터 전방향으로 광축(Ax)에 평행하게 연장되는 상측면부(64)와, 상측면부(64)의 전방 단부 가장자리로부터 상기 제2 출사면부(63)의 상방 단부 가장자리로 연장되는 제3 출사면부(65)를 갖고 있다. 상측면부(64)는, 대향하는 하측면부(62)보다 전후 방향에 있어서 짧게 형성되어 있다. 제3 출사면부(65)는, 상측면부(64)의 전방 단부 가장자리로부터 제2 출사면부(63)의 상방 단부 가장자리로 향할수록 하방향으로 경사진 경사면으로 되어 있다. 제3 출사면부(65)는, 제1 도광 렌즈(5)의 전반사면부(55)에 대하여, 서로 정해진 간격을 둔 상태로 평행해지도록 경사져 있다. 또한, 상측면부(64)는, 제1 도광 렌즈(5)의 하측면부(54)에 대하여, 서로 정해진 간격을 둔 상태로 평행해지도록 형성되어 있다. 제3 출사면부(65)는, 제2 입사면부(61)로부터 제2 도광 렌즈(6) 내에 입사된 제2 광원(4)의 광의 적어도 일부를 제1 도광 렌즈(5)의 전반사면부(55)를 향해 출사시킨다. 제3 출사면부(65)로부터 출사된 제2 광원(4)의 광(L1, L2)은, 전반사면부(55)를 통과하여 제1 도광 렌즈(5) 내에 입사하고, 제1 도광 렌즈(5)의 내부를 통과하여 제1 출사면부(53)로부터 등기구 전방을 향해 출사된다.

도 3은, 제1 도광 렌즈(5) 및 제2 도광 렌즈(6)를 나타내는 사시도이다. 제1 도광 렌즈(5)와 제2 도광 렌즈(6)는, 각각 가로로 긴 사각기둥형이며, 예컨대 투명한 수지, 투명한 유리 등으로 형성되어 있다. 도 2, 도 3에 나타낸 바와 같이, 제1 도광 렌즈(5)는, 제2 도광 렌즈(6)의 상측에 정해진 간극을 두고 배치되어 있다. 또한, 제1 도광 렌즈(5)의 전방측 단부는, 제2 도광 렌즈(6)의 제2 출사면부(63)보다 전방으로 돌출되어 배치되어 있다. 제1 도광 렌즈(5)의 제1 출사면부(53)의 하방 단부 가장자리(53a)는, 좌우 단차를 두고 수평 방향으로 연장되어 있다. 제1 도광 렌즈(5)의 전반사면부(55)와 제1 출사면부(53)의 경계인 상기 하방 단부 가장자리(53a)는, 로우빔용의 배광 패턴의 컷오프라인의 형상을 형성하는 컷오프라인 형성부로 되어 있다.

제1 도광 렌즈(5) 및 제2 도광 렌즈(6)의 후방에는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 좌우 방향으로 병렬로 배치된 복수(본 예에서는 11개)의 발광 소자(예컨대, LED)로 이루어진 제1 광원(3) 및 제2 광원(4)이 기판(7)에 부착되어 배치되어 있다. 각 발광 소자는, 광축(Ax)의 바로 아래의 위치를 중심으로 하여 좌우 방향으로 등간격으로 배치되어 있고, 기판(7) 상에 설치된 점등 제어 회로(도시 생략)에 의해 개별로 점등할 수 있도록 구성되어 있다.

도 5는, 차량용 등기구(1)로부터 전방을 향해 조사되는 광에 의해, 차량 전방 25 m의 위치에 배치된 가상 수직 스크린 상에 형성되는 하이빔용의 배광 패턴(PH)을 투시적으로 나타내는 도면이다. 하이빔용의 배광 패턴(PH)은, 로우빔용의 배광 패턴(PL)과 하이빔용의 부가 배광 패턴(PA)의 합성 배광 패턴으로서 형성되어 있다.

로우빔용의 배광 패턴(PL)은, 좌측 배광의 로우빔용의 배광 패턴이고, 그 상단부 가장자리에 좌우 단차가 있는 컷오프라인(CL1, CL2)을 갖고 있다. 컷오프라인(CL1, CL2)은, 등기구 정면 방향의 초점인 H-V를 수직 방향으로 통과하는 V-V선을 경계로 하여 좌우 단차를 두고 수평 방향으로 연장되어 있다. V-V선보다 우측의 대향 차선측 부분이 하단 컷오프라인(CL1)으로서 형성되어 있고, V-V선보다 좌측의 자차선측 부분이 하단 컷오프라인(CL1)으로부터 경사부를 개재하여 단이 상승한 상단 컷오프라인(CL2)으로서 형성되어 있다.

로우빔용의 배광 패턴(PL)은, 제1 도광 렌즈(5)의 제1 출사면부(53)로부터 출사된 제1 광원(3)의 광에 의해 투영 렌즈(2)의 후방 초점면 상에 형성된 제1 광원(3)의 광원 이미지를, 투영 렌즈(2)에 의해 상기 가상 수직 스크린 상에 반전 투영 이미지로서 투영하는 것에 의해 형성된다. 컷오프라인(CL1, CL2)은, 제1 도광 렌즈(5)의 전반사면부(55)와 제1 출사면부(53)의 경계인 하방 단부 가장자리(53a)의 반전 투영 이미지로서 형성되도록 되어 있다. 즉, 상기 하방 단부 가장자리(53a)는, 로우빔용의 배광 패턴(PL)의 컷오프라인(CL1, CL2)을 형성하기 위한 컷오프라인 형성부로서 기능하고 있다.

로우빔용의 배광 패턴(PL)에 있어서, 하단 컷오프라인(CL1)과 V-V선의 교점인 엘보점(E)은, H-H선과 V-V선의 교점의 0.5∼0.6° 정도 하측에 위치하고 있다.

하이빔용의 배광 패턴(PH)에서는, 부가 배광 패턴(PA)이 컷오프라인(CL1, CL2)으로부터 상측으로 확대되도록 가로로 긴 배광 패턴으로서 추가 형성됨으로써, 차량 전방 주행로를 폭넓게 조사하도록 되어 있다. 부가 배광 패턴(PA)은, 11개의 배광 패턴(Pa)의 합성 배광 패턴으로서 형성되어 있다. 각 배광 패턴(Pa)은, 제2 광원(4)의 각 발광 소자로부터의 출사광에 의해 투영 렌즈(2)의 후방 초점면 상에 형성된 발광 소자의 광원 이미지의 반전 투영 이미지로서 형성되는 배광 패턴이다.

각 배광 패턴(Pa)은, 상하 방향으로 약간 긴 대략 직사각형이다. 이것은, 각 발광 소자의 발광면이 세로로 긴 직사각형의 외형 형상인 것에 대응한다. 또한, 각 배광 패턴(Pa)은, 서로 인접한 배광 패턴(Pa)의 상호 간에 약간 중복되도록 하여 형성되어 있다. 이것은, 각 발광 소자가 투영 렌즈(2)의 후방 초점면보다 후방에 배치되어 있고, 서로 인접한 발광 소자 상호 간에 투영 렌즈(2)의 후방 초점면을 통과하는 광선속의 범위가 약간 중복되는 것에 의한다.

또한, 각 배광 패턴(Pa)은, 그 하단부 가장자리가 컷오프라인(CL1, CL2)과 일치, 또는 부분적으로 중복되어 형성되어 있다. 이것은, 제2 도광 렌즈(6)의 제3 출사면부(65)로부터 출사되고, 제1 도광 렌즈(5)의 전반사면부(55)에 입사하고 제1 출사면부(53)로부터 출사된 제2 광원(4)의 광이, 투영 렌즈(2)의 출사면(21)로부터 약간 아래로 향하는(로우빔용의 배광 패턴(PL)측에 가까운) 광으로서 출사되는 것에 의한다.

그런데, 단일 투영 렌즈를 이용한 프로젝터형의 광학계에 의해 로우빔 조사와 하이빔 조사를 선택적으로 행할 수 있는 구성의 경우, 로우빔용 배광 패턴의 컷오프라인을 형성하기 위해서는, 광원으로부터 출사되는 광의 일부를 차광하는 부재(쉐이드)가 필요해진다. 쉐이드의 선단은, 광을 반사할 수 없는 부분이며 배광 패턴에 암부를 발생시키는 원인이 되기 때문에 가능한 한 얇게 형성하고 싶지만, 선단의 두께를 물리적으로 제로로 하는 것은 불가능하다. 이 때문에, 특허문헌 1의 구성에서는, 로우빔용 배광 패턴과 하이빔용의 부가 배광 패턴 사이에 쉐이드의 두께만큼 암부가 발생한다.

이것에 대하여 본 실시형태의 차량용 등기구(1)에 의하면, 제2 광원(4)으로부터 출사되는 광의 일부가, 로우빔용의 배광 패턴(PL)을 형성하는 광이 출사되는 제1 도광 렌즈(5)의 제1 출사면부(53)로부터 등기구 전방을 향해 출사된다. 이 광은, 제1 출사면부(53)으로부터 출사된 광이기 때문에, 제2 도광 렌즈(6)의 제2 출사면부(63)로부터 투영 렌즈(2)를 향해 출사되는 제2 광원(4)의 광보다, 로우빔용의 배광 패턴(PL) 방향으로 진행되기 쉽다. 특히, 제1 출사면부(53)에서의 후방 초점(F)에 가까운 위치로부터 출사된 제2 광원(4)의 광(L2)은, 그와 같은 경향이 있다. 이 때문에, 제1 출사면부(53)로부터 출사된 제2 광원(4)의 이 광은, 로우빔용의 배광 패턴(PL)과 하이빔용의 부가 배광 패턴(PA)이 중첩되는 부분(Pa1)을 형성하도록 도광된다. 그 결과, 로우빔용의 배광 패턴(PL)과 하이빔용의 부가 배광 패턴(PA) 사이에 암부가 생기기 어려워진다. 이것에 의해, 암부에 기인하여 운전자가 느끼는 위화감을 경감할 수 있다.

또한, 제1 도광 렌즈(5)의 전반사면부(55)는, 등기구 전방을 향할수록 제1 광원(3)측으로부터 제2 광원(4)측을 향해 경사진 경사면으로 형성되어 있다. 이 때문에, 제2 광원(4)으로부터 출사된 광의 일부(L1, L2)를, 전반사면부(55)를 통과하기 쉬운 각도로 전반사면부(55)에 입사시킬 수 있다. 따라서, 제2 광원(4)으로부터 출사되는 광의 일부를 제1 도광 렌즈(5)의 제1 출사면부(53)로부터 등기구 전방을 향해 출사시킬 수 있고, 상기 배광 패턴 사이의 암부의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 제2 도광 렌즈(6)에는, 제2 입사면부(61)에 평행한 제2 출사면부(63)와, 제1 도광 렌즈(5)를 향해 경사져 있는 제3 출사면부(65)가 마련되어 있다. 이 때문에, 제2 광원(4)으로부터 출사되는 광을, 제2 출사면부(63)로부터 투영 렌즈(2)로 향하는 광(L3)과 제3 출사면부(65)로부터 제1 도광 렌즈(5)의 전반사면부(55)로 향하는 광(L1, L2)으로 효율적으로 분배할 수 있다. 따라서, 제2 광원(4)으로부터 출사되는 광의 일부를 제1 도광 렌즈(5)의 제1 출사면부(53)로부터 등기구 전방을 향해 출사시킬 수 있고, 상기 배광 패턴 사이의 암부의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 제1 도광 렌즈(5)의 전반사면부(55)와 제2 도광 렌즈(6)의 제3 출사면부(65)는, 서로 정해진 간격을 두고 평행하게 배치되어 있다. 이 때문에, 제3 출사면부(65)로부터 출사된 광(L1, L2)을, 전반사면부(55)를 통과하기 쉬운 각도로 전반사면부(55)에 입사시킬 수 있다. 따라서, 제2 광원(4)으로부터 출사되는 광의 일부를 제1 도광 렌즈(5)의 제1 출사면부(53)로부터 등기구 전방을 향해 출사시킬 수 있고, 상기 배광 패턴 사이의 암부의 발생을 억제할 수 있다.

(변형예 1)

다음으로, 전술한 형태에서의 제1 도광 렌즈(5)와 제2 도광 렌즈(6)의 변형예 1에 관해 도 6∼도 10을 참조하여 설명한다. 또, 전술한 형태와 동일 번호를 붙인 부분에 관해서는, 동일한 기능이기 때문에 반복되는 설명은 생략한다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 변형예 1의 제1 도광 렌즈(5A)(제1 도광 부재의 일례)와 제2 도광 렌즈(6A)(제2 도광 부재의 일례)는, 각각 복수(본 예에서는 5개)의 렌즈(70a∼70e, 80a∼80e)가 가로 방향(좌우 방향)으로 연결된 렌즈 어레이 구성을 갖고 있다.

렌즈(70a∼70e, 80a∼80e)는, 전면 및 후면이 볼록면형인 양 볼록 렌즈이다. 제1 도광 렌즈(5A)를 구성하는 렌즈(70a∼70e)는, 제2 도광 렌즈(6A)를 구성하는 렌즈(80a∼80e)의 상측에 중첩되도록 배치되어 있다. 연결된 렌즈(70a∼70e, 80a∼80e)는, 양측으로부터 부착 부재(71a, 71b)에 의해 고정되어 베이스 부재(15)에 부착된다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 렌즈(70a∼70e)와 렌즈(80a∼80e)는, 서로 정해진 간격을 둔 상태로 중첩 배치되어 있다. 또한, 렌즈(70a∼70e)의 제1 출사면부(전측의 면)(53A)의 하방 단부 가장자리(53Aa)는, 좌우 단차를 두고 수평 방향으로 연장되어 있다. 렌즈(70a∼70e)의 하방 단부 가장자리(53Aa)는, 로우빔용의 배광 패턴의 컷오프라인의 형상을 형성하는 컷오프라인 형성부로 되어 있다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 제1 도광 렌즈(5A) 및 제2 도광 렌즈(6A)는, 투영 렌즈(2)와 광원[제1 광원(3) 및 제2 광원(4)] 사이에 배치되어 있다. 또한, 도 9에 나타낸 바와 같이, 제2 도광 렌즈(6A)를 구성하는 렌즈(80a∼80e) 및 제1 도광 렌즈(5A)를 구성하는 렌즈(70a∼70e)는, 오목한 형태로 연결되어, 투영 렌즈(2)의 후방 초점면 상에 배치되어 있다. 각 렌즈(80a∼80e)는, 복수(본 예에서는 5개)의 제2 광원(4)의 전방에 각각 배치되어 있다. 마찬가지로 각 렌즈(70a∼70e)는, 제1 광원(3)의 전방에 각각 배치되어 있다.

도 10에 나타낸 바와 같이, 각 렌즈(70a∼70e)(도면에서는 렌즈(70c)를 나타냄)의 제1 입사면부(51A), 제1 출사면부(53A), 하방 단부 가장자리(53Aa), 전반사면부(55A)가, 상기 형태에서의 제1 도광 렌즈(5)(도 2 참조)의 제1 입사면부(51), 제1 출사면부(53), 하방 단부 가장자리(53a), 전반사면부(55)에 각각 상당한다. 또한, 각 렌즈(80a∼80e)(도면에서는 렌즈(80c)를 나타냄)의 제2 입사면부(61A), 제2 출사면부(63A), 제3 출사면부(65A)가, 상기 형태에서의 제2 도광 렌즈(6)(도 2 참조)의 제2 입사면부(61), 제2 출사면부(63), 제3 출사면부(65)에 각각 상당한다. 전반사면부(55A)와 제1 출사면부(53A)의 경계인 하방 단부 가장자리(53Aa)가 컷오프라인 형성부로 되어 있다. 각 렌즈(70a∼70e)의 제1 출사면부(53A)의 전후 방향의 위치와 각 렌즈(80a∼80e)의 제2 출사면부(63A)의 전후 방향의 위치는, 대략 동일한 위치에 배치되어 있다.

이러한 구성에 의하면, 각 광원의 전방에 각 렌즈(렌즈(70a∼70e), 렌즈[80a∼80e)]가 각각 배치되기 때문에, 하나하나의 광원의 광의 집광도가 상승한다. 또한, 상기 형태와 마찬가지로, 제2 광원(4)으로부터 출사되는 광의 일부를 제1 도광 렌즈(5A)의 제1 출사면부(53A)로부터 등기구 전방을 향해 출사시킬 수 있고, 로우빔용의 배광 패턴(PL)과 하이빔용의 부가 배광 패턴(PA) 사이의 암부의 발생을 억제할 수 있다.

(변형예 2)

다음으로, 전술한 형태에서의 제1 도광 렌즈(5)와 제2 도광 렌즈(6)의 변형예 2에 관해 도 11을 참조하여 설명한다. 또, 전술한 형태와 동일 번호를 붙인 부분에 관해서는, 동일한 기능이기 때문에 반복되는 설명은 생략한다.

도 11에 나타낸 바와 같이, 변형예 2의 도광 렌즈(5B)(제1 도광 부재의 일례)는, 제1 광원(3)의 광이 입사되는 상기 형태의 제1 도광 렌즈(5)로서 기능하는 것 외에, 제2 광원(4)의 광이 입사되는 상기 형태의 제2 도광 렌즈(6)로서도 기능하도록 구성되어 있다. 또한, 도광 렌즈(5B)는 투영 렌즈(2)로서도 기능하도록 구성되어 있다.

도광 렌즈(5B)는, 제1 입사면부(51B)와, 전반사면부(55B)와, 가장자리부(53Ba)를 갖는다. 가장자리부(53Ba)는, 상기 형태에서의 제1 도광 렌즈(5)(도 2 참조)의 하방 단부 가장자리(53a)에 상당한다. 또한, 도광 렌즈(5B)는, 상기 형태에서의 제2 도광 렌즈(6)(도 2 참조)의 제2 입사면부(61)에 상당하는 제2 입사면부(61B)와, 투영 렌즈(2)의 출사면(21)에 상당하는 출사면(21B)을 갖는다. 제1 광원(3)은 발광면을 등기구 전방을 향하게 한 상태로 기판(7a)에 부착되고, 제2 광원(4)은 발광면을 경사 전상방을 향하게 한 상태로 기판(7b)에 부착되어 있다.

이러한 구성에 의하면, 제2 광원(4)으로부터 출사되는 광의 일부를 도광 렌즈(5B)의 전반사면부(55B)에 입사시킬 수 있고, 로우빔용의 배광 패턴(PL)과 하이빔용의 부가 배광 패턴(PA) 사이의 암부의 발생을 억제할 수 있다.

(변형예 3)

다음으로, 전술한 형태에서의 제1 도광 렌즈(5)와 제2 도광 렌즈(6)의 변형예 3에 관해 도 12를 참조하여 설명한다. 또, 전술한 형태와 동일 번호를 붙인 부분에 관해서는, 동일한 기능이기 때문에 반복되는 설명은 생략한다.

도 12에 나타낸 바와 같이, 변형예 3의 도광 렌즈(5C)(제1 도광 부재의 일례)는, 상기 형태의 제1 도광 렌즈(5)와 동일한 기능을 갖는다. 도광 렌즈(5C)는, 제1 입사면부(51C)와, 제1 출사면부(53C)와, 하방 단부 가장자리(53Ca)와, 전반사면부(55C)를 갖는다.

제1 광원(3)과 제2 광원(4)은, 발광면을 등기구 전방을 향하게 한 상태로 각각 기판(7c)과 기판(7d)에 부착되어 있다. 제2 광원(4)의 기판(7d)에는, 파라볼라형의 리플렉터(91)가 부착되어 있다. 제2 광원(4)은, 제1 광원(3)보다 전방에 배치됨과 더불어, 투영 렌즈(2)의 후방 초점면 상에 배치되어 있다. 하방 단부 가장자리(53Ca)는, 후방 초점(F)보다 전방이자 광축(Ax)보다 하측에 배치되어 있다. 또, 후방 초점면의 위치는, 제1 광원(3)과 제2 광원(4) 사이에 위치하도록 구성해도 좋다.

이러한 구성에 의하면, 제2 광원(4)으로부터 출사되는 광의 일부를 도광 렌즈(5C)의 전반사면부(55C)에 입사시키고, 도광 렌즈(5C)의 제1 출사면부(53C)로부터 등기구 전방을 향해 출사시킬 수 있기 때문에, 로우빔용의 배광 패턴(PL)과 하이빔용의 부가 배광 패턴(PA) 사이의 암부의 발생을 억제할 수 있다.

(변형예 4)

다음으로, 전술한 형태에서의 제1 도광 렌즈(5)와 제2 도광 렌즈(6)의 변형예 4에 관해 도 13을 참조하여 설명한다. 또, 전술한 형태와 동일 번호를 붙인 부분에 관해서는, 동일한 기능이기 때문에 반복되는 설명은 생략한다.

도 13에 나타낸 바와 같이, 변형예 4의 도광 렌즈(5D)(제1 도광 부재의 일례)는, 제1 광원(3)의 광이 입사되는 상기 형태의 제1 도광 렌즈(5)로서 기능하는 것 외에, 제2 광원(4)의 광이 입사되는 상기 형태의 제2 도광 렌즈(6)로서도 기능하도록 구성되어 있다. 또한, 도광 렌즈(5D)는, 투영 렌즈(2)로서도 기능하도록 구성되어 있다.

도광 렌즈(5D)는, 오목한 형태의 제1 입사면부(51D)와, 전반사면부(55D)와, 가장자리부(53Da)를 갖는다. 가장자리부(53Da)는, 상기 형태에서의 제1 도광 렌즈(5)(도 2 참조)의 하방 단부 가장자리(53a)에 상당한다. 또한, 도광 렌즈(5D)는, 상기 형태에서의 제2 도광 렌즈(6)(도 2 참조)의 제2 입사면부(61)에 상당하는 제2 입사면부(61D)와, 투영 렌즈(2)의 출사면(21)에 상당하는 출사면(21D)을 갖는다. 제1 광원(3)은 발광면을 광축(Ax)을 포함하는 수평면 상에 위치시켜 위로 향한 상태로 베이스(7e)에 부착되어 있다. 제2 광원(4)은 발광면을 경사 전하방으로 향하게 한 상태로 베이스(7e)에 부착되어 있다. 제1 광원(3) 및 제2 광원(4)은, 투영 렌즈(2)의 후방 초점(F)보다 후방측에 배치되어 있다. 베이스(7e)에는 제2 광원(4)을 덮도록 파라볼라형의 리플렉터(92)가 부착되어 있다.

이러한 구성에 의하면, 제2 광원(4)으로부터 출사되는 광의 일부를 도광 렌즈(5D)의 전반사면부(55D)에 입사시킬 수 있고, 로우빔용의 배광 패턴(PL)과 하이빔용의 부가 배광 패턴(PA) 사이의 암부의 발생을 억제할 수 있다.

(변형예 5)

다음으로, 전술한 형태에서의 제1 도광 렌즈(5)와 제2 도광 렌즈(6)의 변형예 5에 관해 도 14를 참조하여 설명한다. 또, 전술한 형태와 동일 번호를 붙인 부분에 관해서는, 동일한 기능이기 때문에 반복되는 설명은 생략한다.

도 14에 나타낸 바와 같이, 변형예 5의 도광 렌즈(5E)(제1 도광 부재의 일례)는, 상기 형태의 제1 도광 렌즈(5)와 동일한 기능을 갖는다. 도광 렌즈(5E)는, 오목한 형태의 제1 입사면부(51E)와, 제1 광원(3)을 상방측으로부터 덮도록 설치된 상측면부(52E)와, 하방 단부 가장자리(53Ea)와, 전반사면부(55E)를 갖는다.

제1 광원(3)은 발광면을 위로 향하게 한 상태로, 제2 광원(4)은 발광면을 아래로 향하게 한 상태로 기판(7f)에 부착되어 있다. 제1 광원(3) 및 제2 광원(4)은, 투영 렌즈(2)의 후방 초점(F)보다 후방이자 광축(Ax)보다 상측에 배치되어 있다. 상측면부(52E)에는 알루미늄 증착 등에 의한 경면 처리가 실시되어 있다. 기판(7f)에는 제2 광원(4)을 덮도록 파라볼라형의 리플렉터(93)가 부착되어 있다.

이러한 구성에 의하면, 제2 광원(4)으로부터 출사되는 광의 일부를 도광 렌즈(5E)의 전반사면부(55E)에 입사시키고, 도광 렌즈(5E)의 제1 출사면부(53E)로부터 등기구 전방을 향해 출사시킬 수 있기 때문에, 로우빔용의 배광 패턴(PL)과 하이빔용의 부가 배광 패턴(PA) 사이의 암부의 발생을 억제할 수 있다.

(변형예 6)

다음으로, 전술한 형태에서의 제1 도광 렌즈(5)와 제2 도광 렌즈(6)의 변형예 6에 관해 도 15를 참조하여 설명한다. 또, 전술한 형태와 동일 번호를 붙인 부분에 관해서는, 동일한 기능이기 때문에 반복되는 설명은 생략한다.

도 15에 나타낸 바와 같이, 변형예 6의 제1 도광 렌즈(5F)(제1 도광 부재의 일례)는, 오목한 형태의 제1 입사면부(51F)와, 제1 출사면부(53F)와, 하방 단부 가장자리(53Fa)와, 전반사면부(55F)를 갖는다. 제2 도광 렌즈(6F)(제2 도광 부재의 일례)는, 오목한 형태의 제2 입사면부(61F)와, 제2 출사면부(63F)와, 제3 출사면부(65F)를 갖는다.

제1 광원(3)은 발광면을 아래로 향하게 한 상태로 기판(7g)에 부착되어 있다. 제2 광원(4)은 발광면을 위로 향하게 한 상태로 기판(7h)에 부착되어 있다. 제1 광원(3)은 투영 렌즈(2)의 후방 초점(F)보다 후방이자 광축(Ax)보다 상측에 배치되어 있다. 제2 광원(4)은 투영 렌즈(2)의 후방 초점(F)보다 후방이자 광축(Ax)보다 하측에 배치되어 있다. 또한, 제1 도광 렌즈(5F) 및 제2 도광 렌즈(6F)의 후방에는 제2 광원(4)과 도광 렌즈(95)가 배치되어 있다.

이러한 구성에 의하면, 제2 광원(4)으로부터 출사되는 광의 일부를 도광 렌즈(5F)의 전반사면부(55F)에 입사시키고, 도광 렌즈(5F)의 제1 출사면부(53F)로부터 등기구 전방을 향해 출사시킬 수 있기 때문에, 로우빔용의 배광 패턴(PL)과 하이빔용의 부가 배광 패턴(PA) 사이의 암부의 발생을 억제할 수 있다.

(변형예 7)

다음으로, 전술한 형태에서의 제1 도광 렌즈(5)와 제2 도광 렌즈(6)의 변형예 7에 관해 도 16을 참조하여 설명한다. 또, 전술한 형태와 동일한 기능에 관해서는 반복되는 설명은 생략한다.

도 16에 나타낸 바와 같이, 변형예 7의 제1 도광 렌즈(5G)(제1 도광 부재의 일례)와 제2 도광 렌즈(6G)(제2 도광 부재의 일례)는, 제1 광원(3)과 제2 광원(4)이 각 렌즈의 후방에 배치되어 있는 점에서 상기 변형예 6(도 15 참조)의 구성과 상이하다. 제1 광원(3)과 제2 광원(4)은, 발광면을 등기구 전방을 향하게 한 상태로 기판(7j)에 부착되어 있다.

이러한 구성에서도, 제2 광원(4)으로부터 출사되는 광의 일부를 도광 렌즈(5G)의 전반사면부(55G)에 입사시키고, 도광 렌즈(5G)의 제1 출사면부(53G)로부터 등기구 전방을 향해 출사시킬 수 있기 때문에, 각 배광 패턴 사이의 암부의 발생을 억제할 수 있다.

또, 본 발명은, 전술한 실시형태에 한정되지 않고, 적절하게 변형, 개량 등이 가능하다. 기타, 전술한 실시형태에서의 각 구성 요소의 재질, 형상, 치수, 수치, 형태, 갯수, 배치 장소 등은, 본 발명을 달성할 수 있는 것이라면 임의이며, 한정되지 않는다.

예컨대, 광학계는 전술한 실시형태의 프로젝트형에 한정되지 않고, 광원으로부터의 광을 투영 렌즈의 입사면에 직사하는 직사형, 광원으로부터의 광을 리플렉터를 이용하여 등기구 전방을 향해 평행광으로서 출사하는 파라볼라형 등, 다른 광학계에도 본 발명은 적용 가능하다.

본 출원은, 2016년 9월 2일 출원의 일본 특허 출원 2016-172134호에 기초하는 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 포함된다.

Claims

제1 배광 패턴을 형성하는 광을 출사하는 제1 광원과,
상기 제1 배광 패턴에 부가되는 제2 배광 패턴을 형성하는 광을 출사하는 제2 광원과,
상기 제1 광원의 전방에 배치되는 제1 도광 부재
를 구비하고,
상기 제1 도광 부재는,
상기 제1 광원으로부터 출사된 광이 입사되는 제1 입사면부와,
상기 제1 입사면부로부터 상기 제1 도광 부재의 내부에 입사한 광의 적어도 일부가 전반사되는 전반사면부와,
상기 전반사면부에서 전반사된 광이 등기구 전방을 향해 출사되는 제1 출사면부
를 가지며,
상기 제2 광원으로부터 출사된 광의 적어도 일부는, 상기 전반사면부를 통과하고 상기 제1 도광 부재의 내부를 통과하여 상기 제1 출사면부로부터 등기구 전방을 향해 출사되며,
상기 제1 출사면부의 하방 단부 가장자리가 광축 상의 투영 렌즈의 후방 초점과 중첩되는 길이로 제1 출사면부가 형성되고,
상기 전반사면부는 등기구 전방을 향할수록 제1 광원측으로부터 제2 광원측을 향해 경사진 경사면으로 형성되어 있는 것인 차량용 등기구.
제1항에 있어서,
상기 제2 광원의 전방에 배치되는 제2 도광 부재를 더 구비하고,
상기 제2 도광 부재는,
상기 제2 광원으로부터 출사된 광이 입사되는 제2 입사면부와,
상기 제2 입사면부로부터 상기 제2 도광 부재의 내부에 입사한 광의 적어도 일부가 등기구 전방을 향해 출사되는 제2 출사면부와,
상기 제2 입사면부로부터 상기 제2 도광 부재의 내부에 입사한 광의 적어도 일부가 상기 제1 도광 부재의 상기 전반사면부를 향해 출사되는 제3 출사면부
를 갖는 것인 차량용 등기구.
제2항에 있어서,
상기 제1 도광 부재의 상기 전반사면부와, 상기 제2 도광 부재의 상기 제3 출사면부는, 서로 정해진 간격을 둔 상태로 평행하게 배치되어 있는 것인 차량용 등기구.
제1항에 있어서,
투영 렌즈를 구비하고,
상기 제1 광원과 상기 제2 광원은 상기 투영 렌즈의 후방에 배치되어 있고,
상기 제1 배광 패턴은 로우빔용의 배광 패턴이고,
상기 제2 배광 패턴은 하이빔용의 부가 배광 패턴이고,
로우빔 조사(照射)와 하이빔 조사를 선택적으로 행할 수 있도록 구성되어 있고,
상기 전반사면부와 상기 제1 출사면부의 경계가 컷오프라인 형성부인 것인 차량용 등기구.
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