JP2011258406A

JP2011258406A - 光学ユニット

Info

Publication number: JP2011258406A
Application number: JP2010131712A
Authority: JP
Inventors: Yuji Sugiyama; 祐次杉山
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2010-06-09
Filing date: 2010-06-09
Publication date: 2011-12-22
Also published as: US8511873B2; US20110305033A1; EP2395280A3; EP2395280A2

Abstract

【課題】光源の点消灯のみで実現できる種類以上の数の配光パターンを形成可能なシンプルな構成の光学ユニットを提供する。
【解決手段】光学ユニットは、車幅方向に所定の隙間を介して複数隣接配置され、バルブから出射した光に対してその一部を遮光する進出位置と非遮光とする退避位置とを移動可能な複数の第１シェード１２Ａと、第１シェード１２Ａの車幅方向の端部と係合し第１シェード１２Ａに従動して進出位置と退避位置とを移動する第２シェード１２Ｂを有する。この第２シェード１２Ｂは、隣接する第１シェード１２Ａ間の隙間を覆う。また、第１シェード１２Ａのそれぞれに接続されて進出位置と退避位置とのいずかの位置に移動させる移動機構１８と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、光学ユニット、特に車両用前照灯の光学ユニットの構造に関する。

従来、光源からの光をシェードにより遮光することによりロービーム用配光パターンを形成し、シェードにより遮光しない場合にハイビーム用配光パターンを形成する配光可変タイプの車両用前照灯装置がある。また、近年の車両の高性能化に伴い前照灯も周囲の状況に応じて標準的なロービームやハイビームとは形状の異なる配光パターンを形成する前照灯装置が提案されている。特にハイビームの場合、運転者の視界を向上させる一方で、対向車や歩行者へのグレアを考慮する必要がある。そこで、例えば、特許文献１に開示される車両用灯具は、歩行者、先行車、あるいは対向車の有無に応じてハイビームの照射領域を最適に設定できる構造を有している。

特開２００７−１７９９６９号公報

しかし、特許文献１の車両用灯具の場合、複数の光源を備え、それぞれの光源が異なる領域を照射するようになっている。そして、個々の光源の点灯および消灯を組み合わせることにより、例えば歩行者が存在する部分の照射を抑制するようにしている。具体的には、３個の光源を搭載し３つの個別の照射領域を形成可能としている。そして、３つの光源を制御して全点灯状態、２個点灯状態、１個点灯状態、全消灯状態を形成して配光パターンを形成している。このように特許文献１の車両用灯具の場合、点消灯をさせたい領域ごとに光源が必要となり、筐体の大型化、部品コストの増加、制御の煩雑化等を招いていたまた、光源の増加に伴い必要電力が増加していた。そこで、これらの点を改善したシンプルな構造の光学ユニットの開発が望まれている。

本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、光源の点消灯のみで実現できる種類以上の数の配光パターンを形成可能なシンプルな構成の光学ユニットを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の光学ユニットは、車両用灯具に用いられる光学ユニットであって、車幅方向に所定の隙間を介して複数隣接配置され、光源から出射した光に対してその一部を遮光する進出位置と非遮光とする退避位置とを移動可能な複数の第１シェードと、第１シェードの車幅方向の端部と係合し第１シェードに従動して進出位置と退避位置とを移動する第２シェードであって、隣接する第１シェード間の隙間を覆う第２シェードと、第１シェードのそれぞれに接続されて進出位置と退避位置とのいずれかの位置に移動させる移動機構と、を備える。

この態様によると、第１シェードを進出位置に移動させれば、光源の点灯状態を変化させることなく、第１シェードによる遮光／非遮光で異なる配光パターンが形成できる。第１シェードは複数隣接配置されているので、進出位置と退避位置との組合せを選択することにより、さらに配光パターンの種類を増やすことができる。また、隣接する第１シェード間の隙間を覆う第２シェードが存在する。この第２シェードは、第１シェードに従動するので、隣接する第１シェードが共に進出位置、つまり遮光位置に移動しても、隣接する第１シェードの間からの漏光は防止され、配光パターンの品質を向上できる。また、第２シェードは第１シェードに従動する構成なので、別途駆動機構を必要とせず、光学ユニットの構造のシンプル化ができる。さらに、第２シェードで隣接する第１シェード間の隙間を覆うので、隣接する第１シェードを離間配置しても漏光を防止可能で、かつ各第１シェードは接触による摩耗を起こすことなくスムーズな移動が実現できる。

第２シェードは、第１シェードの形成数より１個多く形成され、第１シェードの車幅方向の両端部が係合可能であってもよい。第１シェードが移動することによりその両端で係合可能な第２シェードが従動する。この場合、複数の第１シェードが連続的に隣接配置される場合でも漏光防止機能を有する第２シェードを確実に従動させることができる。また、第１シェードおよび第２シェードを単純な板状部材で構成できるので、光学ユニットのシンプル化に寄与できる。

第２シェードは、光軸方向に延びる延設部を有し、隣接する第１シェードの間に配置される第２シェードの延設部には、その両面に光源からの光を反射して前方に導く反射面が形成され、第１シェードの非隣接側の端部に配置される第２シェードの延設部には、外側となる片面に反射面が形成されていてもよい。この場合、延設部に形成さた反射面で反射した光を配光パターンの一部に導き重畳させることができるので、配光パターンの増光調整ができる。また、第１シェードの非隣接側の端部に配置される第２シェードの延設部には、外側となる面に反射面を形成し、内側の面の反射面は省略しているので、コスト低減に寄与できる。

第１シェードの非隣接側の端部に配置される第２シェードは、第１シェードと一体化されて水平断面がＬ字形状であってもよい。この構成によれば、部品点数の低減が可能になる。

移動機構は、非駆動状態のときに第１シェードを退避位置へ移動させてもよい。例えば、光学ユニットがハイビーム用の場合、第１シェードの非駆動の標準姿勢をハイビーム点灯状態にできる。なお、フェール等により移動機構が非駆動状態になった場合、光源を消灯すればロービーム照射状態に移行させることができるので、フェールセーフ機能を実現できる。言い換えれば、移動機構がフェールした場合でも、バルブの点消灯制御によりハイビーム照射の有無を制御できるので、ハイビーム用配光パターンが使用不可になる状況を回避できる。

走行車線側を中心に光を出射する第１光源と対向車線側を中心に光を出射する第２光源をさらに有してもよい。この構成によれば、走行車線側と対向車線側とで独立的に光源の点消灯制御を行えるので、第１光源と第１シェードおよび第２シェードの制御組合せ、第２光源と第１シェードおよび第２シェードの制御組合せが可能になり、配光パターンの種類をさらに増やすことが可能になる。

本発明によれば、光源の点消灯のみで実現できる種類以上の数の配光パターンを形成可能なシンプルな構成の光学ユニットが提供できる。

本実施形態の光学ユニットを搭載する車両用前照灯装置の内部構造を説明する概略断面図である。本実施形態の光学ユニットにおける光源とリフレクタと第１シェードおよび第２シェードの配置関係を説明する斜視図である。本実施形態の光学ユニットにおける第１シェードと第２シェードの係合状態を説明する説明図である。本実施形態の光学ユニットの第１シェードおよび第２シェードとその移動機構の一例を説明する構造図である。本実施形態の光学ユニットの第１光源、第２光源によって形成される配光パターンを説明する説明図である。本実施形態の光学ユニットで形成可能な配光パターンの一例を説明する説明図である。本実施形態の光学ユニットの第１シェードと第２シェードの変形例を説明する説明図である。本実施形態の光学ユニットにおけるシェードに形成された反射面による反射効果を説明する説明図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下実施形態という）を、図面に基づいて説明する。

図１は、本実施形態の光学ユニット１０を搭載する車両用前照灯装置２１０の内部構造を説明する概略断面図である。車両用前照灯装置２１０は車両の車幅方向の左右に１灯ずつ配置されるハイビーム用の前照灯であり、その構造は実質的に左右同等なので代表して車両右側に配置される車両用前照灯装置２１０Ｒの構造を説明する。なお、ハイビーム用の車両用前照灯装置２１０は、別途配置されているロービーム用の車両用前照灯装置が形成するロービームに配光パターンを重ね合わせることにより全体としてハイビーム用の配光パターンを形成する。

車両用前照灯装置２１０Ｒは、ランプボディ２１２と透明カバー２１４を含む。ランプボディ２１２は、車両前方方向に開口部を有し、後方側にはメンテナンス時に取り外す着脱カバー２１２ａを有する。そして、ランプボディ２１２の前方の開口部には、透明カバー２１４が接続されて灯室２１６が形成される。灯室２１６には、光を車両前方方向に照射する光学ユニット１０が収納されている。光学ユニット１０の一部には、当該光学ユニット１０の揺動中心となるピボット機構２１８ａを有するランプブラケット２１８が形成されている。ランプブラケット２１８はランプボディ２１２の壁面に回転自在に支持されたエイミング調整ネジ２２０と螺合している。したがって、光学ユニット１０はエイミング調整ネジ２２０の調整状態で定められる傾動姿勢で灯室２１６内の所定位置に支持されることになる。

また、光学ユニット１０の下面には、スイブルアクチュエータ２２２の回転軸２２２ａが固定されて、光学ユニット１０が水平方向に回動可能とされている。

スイブルアクチュエータ２２２は、ユニットブラケット２２４に固定されている。ユニットブラケット２２４には、ランプボディ２１２の外部に配置されたレベリングアクチュエータ２２６が接続されて光学ユニット１０が鉛直方向に傾動可能とされている。

灯室２１６の内壁面、例えば、光学ユニット１０の下方位置には、光学ユニット１０の点消灯制御や配光パターンの形成制御を実行する制御部２２８が配置されている。この制御部２２８は、スイブルアクチュエータ２２２、レベリングアクチュエータ２２６等の制御も併せて実行してもよい。なお、制御部２２８は、車両用前照灯装置２１０Ｒ以外に設けられてもよい。また、車両側からの点消灯等の制御を中継する機能だけとしてもよい。

光学ユニット１０は、２種類のシェード（後述する第１シェード１２Ａ、第２シェード１２Ｂ）、移動機構１８、光源としてのバルブ１４、リフレクタ１６を内壁に支持する灯具ハウジング１７、投影レンズ２０で構成される。バルブ１４は、例えば、白熱球やハロゲンランプ、放電球、ＬＥＤなどが使用可能である。本実施形態では、バルブ１４をＬＥＤアレーで構成する例を示す。リフレクタ１６はバルブ１４から放射される光を反射する。そして、リフレクタ１６で反射した光は投影レンズ２０へと導かれる。本実施形態の光学ユニット１０は、図２に示すように車幅方向Ｗに第１光源としてのバルブ１４ａと第２光源としてのバルブ１４ｂを有し、それぞれが制御部２２８によって点消灯制御される。また、バルブ１４ａ，１４ｂに対応してそれぞれ専用のリフレクタ１６ａ，１６ｂが配置され、バルブ１４ａ，１４ｂからの光をそれぞれ所定の方向に導いている。さらに、本実施形態の場合、車幅方向Ｗに隣接するように、複数の第１シェード１２Ａが配置されている。図２の場合、主としてバルブ１４ａからの光を遮光する第１シェード１２Ａ１と、主としてバルブ１４ｂからの光を遮光する第１シェード１２Ａ２が配置されている例を示している。なお、以下の説明で特に区別する必要のない場合は、第１シェード１２Ａ１，１２Ａ２は第１シェード１２Ａと表記する。同様に、特に区別する必要のない場合、バルブ１４ａ、１４ｂはバルブ１４と表記し、リフレクタ１６ａ，１６ｂはリフレクタ１６と表記する。

第１シェード１２Ａおよび第２シェード１２Ｂはバルブ１４から投影レンズ２０へ向かう光の一部を遮光する位置（以下、進出位置という）と遮光しない位置（以下、退避位置という）に移動可能に回転軸１８ａを中心に回動するように構成されている。なお、図１、図２は、第１シェード１２Ａおよび第２シェード１２Ｂが進出位置に移動している状態を示している。移動機構１８は、第１シェード１２Ａを回動させるアクチュエータを含む。また、第１シェード１２Ａはアクチュエータが非駆動状態のときに所定の姿勢、例えば退避位置に復帰させる付勢部材が設けられている。付勢部材は、例えばコイルばねやトーションスプリングで構成できる。このような構成にしておくことにより、移動機構１８がフェールした場合でも、バルブ１４の点消灯制御によりハイビーム照射の有無を制御できる。つまり、ハイビーム用配光パターンが使用不可になる状況を回避できる。また、フェール等により移動機構１８が非駆動状態になった場合、バルブ１４を消灯すればロービーム照射状態に移行させることができるので、フェールセーフ機能を実現できる。なお、後述するが、第２シェード１２Ｂは、第１シェード１２Ａの移動動作に従動するシェードであり、例えば退避位置に復帰するための付勢部材のみが接続され進出位置に移動させるためのアクチュエータは接続されていない。したがって、第１シェード１２Ａが進出位置に移動すれば、第２シェード１２Ｂも進出位置に移動する。また、第１シェード１２Ａが退避位置に移動すれば、第２シェード１２Ｂも退避位置に移動する。

本実施形態の場合、第１シェード１２Ａ１および第１シェード１２Ａ２は、図３に示すように、上面視で断面が略Ｌ字形状の部材であり、車幅方向Ｗにおいて所定の間隔を有して配置されている。一方、第２シェード１２Ｂは、車幅方向Ｗに所定の厚みを有する平坦な板状の部材であり、第１シェード１２Ａ１の車幅方向の端部２２および第１シェード１２Ａ２の車幅方向の端部２４と係合する。第２シェード１２Ｂは、図３に示しように、隣接する第１シェード１２Ａ１、第１シェード１２Ａ２の間の隙間を覆うように配置され、第１シェード１２Ａ１,１２Ａ２がいずれも進出位置に移動した遮光時に隙間からバルブ１４の光が漏光することを防止している。このように、第２シェード１２Ｂで漏光を防止できるため、第１シェード１２Ａ１と、第１シェード１２Ａ２は車幅方向Ｗにおいて直接接触しない構造とすることができる。その結果、第１シェード１２Ａ１，１２Ａ２の移動動作が干渉せず、接触による摩耗を生じることなくスムーズに回転軸１８ａを中心に回動することができる。

なお、図１の例では、ハイビーム用の車両用前照灯装置２１０にエイミング機構やレベリング機構が備えられている例を示しているが、エイミング機構やレベリング機構は省略してもよい。例えば、ハイビーム用の車両用前照灯装置２１０はロービーム用の車両用前照灯装置と一体とすることができる。この場合、エイミング機構やレベリング機構は、ハイビーム用の車両用前照灯装置かロービーム用の車両用前照灯装置のいずれか一方、または両方の車両用前照灯装置を載置するベース部材に備えることができる。そして、エイミング調整やレベリング調整を両方の車両用前照灯装置で同時に行えるようにしてもよい。

図４は、本実施形態の光学ユニット１０の第１シェード１２Ａおよび第２シェード１２Ｂとその移動機構１８を説明する概略構造図である。
前述したように、本実施形態の光学ユニット１０の場合、車幅方向Ｗに所定の隙間を介して複数隣接配置された第１シェード１２Ａとして、第１シェード１２Ａ１と第１シェード１２Ａ２を有する。第１シェード１２Ａ１、第１シェード１２Ａ２は、移動機構１８に含まれるソレノイド２６ａ、ソレノイド２６ｂの動作によって独立的にそれぞれ進出位置（矢印Ｎ方向へ移動した位置）と退避位置（矢印Ｍ方向へ移動した位置）に移動可能である。また、第２シェード１２Ｂは、第１シェード１２Ａ１または第１シェード１２Ａ２の少なくとも一方の車幅方向Ｗの端部と係合して、係合する第１シェードに従動して進出位置と退避位置とを移動する。なお、図４は、ソレノイド２６ａ、ソレノイド２６ｂがそれぞれ駆動状態であり、第１シェード１２Ａ１と第１シェード１２Ａ２およびそれに従動する第２シェード１２Ｂが進出位置に移動している状態が図示されている。つまり、ソレノイド２６ａ，２６ｂが駆動することにより、本来、完全なハイビーム用配光パターンを形成する光学ユニット１０として機能するところを一部遮光された特殊な配光パターンを形成するようになる。

第１シェード１２Ａ１、第１シェード１２Ａ２の進出位置側には、第１シェード１２Ａ１または第１シェード１２Ａ２の一部が当接して進出位置を規制して正確な位置で停止させるストッパ２８が配置されている。したがって、ソレノイド２６ａ，２６ｂの駆動精度は要求されず、比較的安価なソレノイドを採用できる。なお、第２シェード１２Ｂは、第１シェード１２Ａ１または第１シェード１２Ａ２の少なくとも一方の動作に従動するので、ストッパ２８と必ずしも当接する必要はない。

第１シェード１２Ａ１，１２Ａ２、第２シェード１２Ｂ、ソレノイド２６ａ、２６ｂ等はソレノイドベース３０、ソレノイドサポート３２により支持されてユニット化されているので、他の構成の光学ユニットに対しても容易に換装可能な構成になっている。

図５は、本実施形態の光学ユニットのバルブ１４ａ、１４ｂによって形成される配光パターンを説明する説明図である。図５（ａ）に示すように、本実施形態の光学ユニット１０はバルブ１４を２個備えている。バルブ１４ａは投影レンズ２０を介して車両前方へ光を照射して、図５（ｂ）に示すように車幅方向Ｗに延びる細長い第１照射領域１００ａを形成可能である。また、他方のバルブ１４ｂも同様に投影レンズ２０を介して車両前方へ光を照射して車幅方向Ｗに延びる細長い第２照射領域１００ｂを形成可能である。バルブ１４ａは光源形状自体が図５（ｂ）の細長い配光パターンに対応するような形状に形成されるか、リフレクタ１６ａによる反射調整により細長い配光パターンに対応する形状が形成されて投影レンズ２０方向に導かれる。バルブ１４ｂについても同様である。各リフレクタ１６ａ，１６ｂは、例えば回転放物面等を基準に形成されたリフレクタである。

本実施形態の場合、第２照射領域１００ｂは光軸Ｏに対して第１照射領域１００ａの横方向に連なるように連結されている。図５（ｂ）は第１照射領域１００ａの端部領域と第２照射領域１００ｂの端部領域とが互いに重なってオーバーラップ部１００ｃを形成する例を示している。このオーバーラップ部１００ｃの調整は例えば各バルブ１４ａ，１４ｂの配置調整やリフレクタ１６ａ，１６ｂの形状調整によって可能である。このように第１照射領域１００ａと第２照射領域１００ｂとを連結部分でオーバーラップさせることにより、ハイバームを形成した場合、中央部近傍で光が重畳され光度を高めることが可能となると共に、第１照射領域１００ａと第２照射領域１００ｂの接続部分で暗部が形成されず、ハイビーム使用時の視認性向上、品質向上に寄与できる。

なお、第１照射領域１００ａの端部領域と第２照射領域１００ｂの端部領域とは、必ずしもオーバーラップさせる必要はなく、第１照射領域１００ａの端部領域と第２照射領域１００ｂの端部領域とをぴったりと連結させるようにしてもよい。なお、図５（ｂ）は、第１照射領域１００ａの端部領域と第２照射領域１００ｂの端部領域とがオーバーラップしていることを説明するために、第１照射領域１００ａと第２照射領域１００ｂとを上下方向にずらして図示しているが、実際は上下方向のずれはないように配置されている。

第１シェード１２Ａ１，１２Ａ２および第２シェード１２Ｂが進出位置に移動した場合、少なくとも第１照射領域１００ａと第２照射領域１００ｂとが連結される連結部分を含む端部領域への光を遮光するようになっている。図５（ｂ）は、第１シェード１２Ａ１，１２Ａ２および第２シェード１２Ｂによる遮光領域１０２を破線で示している。本実施形態においては、遮光領域１０２は、オーバーラップ部１００ｃを完全に覆うようにオーバーラップ部１００ｃの広さより広めになるように第１シェード１２Ａ１，１２Ａ２の大きさが定められている。

このように、バルブ１４ａ、１４ｂを点灯することにより、別途点灯しているロービーム用配光パターンの上部に第１照射領域１００ａと第２照射領域１００ｂを追加することにより、全灯状態のハイビーム用配光パターンを形成できる。したがって、遮光領域１０２を形成する２個の第１シェード１２Ａ１，１２Ａ２及び第２シェード１２Ｂを進出位置へ移動させることにより、バルブ１４ａ、１４ｂの点灯状態を変化させることなく、ハイビーム用配光パターンの一部を遮光した特殊な配光パターンを形成できる。

図６は、光学ユニット１０の制御状態と形成される配光パターンのイメージ例を示す。なお、図６に示す配光パターンは、ハイビーム用の光学ユニット１０で形成される配光パターンをロービーム用の光学ユニットで形成されるロービーム用配光パターンＬｏの上部に追加して状態を示している。また、図６に示す配光パターンを形成する光学ユニット１０の第１シェード１２Ａ１，１２Ａ２は、図２〜図４で示した光学ユニット１０の第１シェード１２Ａ１、１２Ａ２とは車幅方向Ｗの幅及び配置位置を異ならせた例を用いて示している。つまり、第１シェード１２Ａ２の車幅方向Ｗの幅より広い幅を有する第１シェード１２Ａ１のを光学ユニット１０の光軸Ｏを中心に配置している例を示している。このように、第１シェード１２Ａ１，１２Ａ２の幅や配置位置を変化させることによっても配光パターンを変化させることができる。

なお、本実施形態の車両用前照灯装置２１０は、車両側に搭載された前方視認装置、例えばカメラ等により取得された前方領域における前方車や歩行者の存在位置に応じてバルブ１４ａ、１４ｂの点灯／消灯制御を行うと共に、第１シェード１２Ａ１，１２Ａ２の進退制御を行うことで最適な配光パターンを選択するものとする。図６は、バルブ１４ａ，１４ｂは点灯状態のままで、第１シェード１２Ａ１，１２Ａ２の移動制御のみ行う場合を一例として説明する。

まず、完全はハイビーム用配光パターンをＨｉ１を形成する制御１を説明する。制御部２２８は、バルブ１４ａ，１４ｂを点灯させると共に、自車前方領域の車両等の存在状況に応じて移動機構１８を非制御状態として、第１シェード１２Ａ１，１２Ａ２を退避位置に移動させる。つまり完全非遮光状態にすることにより、図５（ｂ）におけるオーバーラップ部１００ｃを含む第１照射領域１００ａおよび第２照射領域１００ｂが点灯した状態となる。この状態は、完全なハイビーム照射状態となる。したがって、自車の運転者の前方領域の視認性を向上させることができる。また、オーバーラップ部１００ｃの形成により中央付近の光度が向上し、さらに視認性を向上させる。

次に、制御２は、バルブ１４ａ、１４ｂの点灯状態における最大遮光状態である。制御部２２８、バルブ１４ａ，１４ｂを点灯させると共に、自車前方領域の車両等の存在状況に応じて移動機構１８のソレノイド２６ａ、２６ｂを制御して、第１シェード１２Ａ１，１２Ａ２を進出位置に移動させる。第１シェード１２Ａ１，１２Ａ２により遮光することにより、自車前方の中央付近（遠距離）から対向車線の中央付近（近距離）に対しハイビームの光が照射されない、特殊ハイビーム用配光パターンＨｉ２が形成できる。これは例えば、遠距離及び対向車線の近距離に多数の対向車が存在すると共に、自車線側の近距離に先行車が存在せず、また対向車線の路肩に歩行者が存在しない場合に適用が好ましい配光パターンである。この場合、遠距離に存在する前方車や対向車線側の近距離に存在する対向車にグレアを与えないようにできると共に、自車の運転者の自車線側の視界及び対向車の路肩の視認性を向上させることができる。

制御３は、バルブ１４ａ、１４ｂの点灯状態における対向車線の近距離に対するグレア防止を可能にする配光パターンである。制御部２２８は、バルブ１４ａ，１４ｂを点灯させると共に、自車前方領域の車両等の存在状況に応じて移動機構１８のソレノイド２６ｂを制御して、第１シェード１２Ａ２のみを進出位置に移動させる。第１シェード１２Ａ２により遮光することで、対向車線の中央付近に対しハイビームの光が照射されない、特殊ハイビーム用配光パターンＨｉ３が形成できる。これば例えば、対向車線の近距離に対向車が存在すると共に、遠距離に先行車が存在せず、また対向車線の路肩に歩行者が存在しない場合に適用が好ましい配光パターンである。この場合、対向車線側の特に近距離に存在する対向車にグレアを与えないようにできると共に、自車の運転者の自車線側及び遠距離の視界及び対向車線側の路肩の視認性を向上させることができる。

制御４は、バルブ１４ａ、１４ｂの点灯状態における自車前方の中央付近に前方車が存在すると共に、自車線側の近距離に先行車が存在せず、また対向車線側に歩行者が存在しない場合に適用が好ましい配光パターンである。制御部２２８は、バルブ１４ａ，１４ｂを点灯させると共に、自車前方領域の車両等の存在状況に応じて移動機構１８のソレノイド２６ａを制御して、第１シェード１２Ａ１のみを進出位置に移動させる。第１シェード１２Ａ１により遮光することにより、自車前方の中央付近に対しハイビームの光が照射されない、特殊ハイビーム用配光パターンＨｉ４が形成できる。これば例えば、自車前方の中央付近（遠距離）に前方車が存在すると共に、対向車線の近距離に対向車が存在せず、また自車線側の近距離に先行車が存在せず、対向車線側に歩行者が存在しない場合に適用が好ましい配光パターンである。この場合、自車前方の中央付近で遠距離に存在する前方車にグレアを与えないようにできると共に、自車の運転者の自車線側近距離及び対向車線側近距離の視界及び対向車線側の路肩の視認性を向上させることができる。

このように、第１シェード１２Ａ１，１２Ａ２の進退を制御することにより、バルブ１４ａ、１４ｂの点消灯制御のみでは実現できない配光パターンの形成が可能になる。そして、制御１〜制御４の第１シェード１２Ａ１，１２Ａ２の制御に加え、バルブ１４ａ、１４ｂの点消灯制御を加えることによりさらに多くの配光パターンを形成できる。例えば、図６で説明した制御２において、バルブ１４ａのみを点灯しバルブ１４ｂを消灯することにより、主として自車線側をハイビーム状態にする、いわゆる「左片ハイ用配光パターン」が形成できる。逆にバルブ１４ｂのみを点灯しバルブ１４ａを消灯することにより、ロービーム用配光パターンとほぼ同等でありながら、対向車線の路肩の視界を主にハイビームで照射する配光パターンが形成できる。

また、図６で説明した制御３において、バルブ１４ａのみを点灯しバルブ１４ｂを消灯することにより、自車線側及び中央付近の遠距離をハイビーム状態にして、対向車線側に存在する物体へのグレアを抑制する「拡張左片ハイ用配光パターン」が形成できる。逆にバルブ１４ｂのみを点灯しバルブ１４ａを消灯することにより、自車線側及び対向車線における近距離に対するグレアを抑制する「対向車線部分遮光配光パターン」が形成できる。

図６で説明した制御４において、バルブ１４ａのみを点灯しバルブ１４ｂを消灯することでも、「左片ハイ用配光パターン」が形成できる。逆にバルブ１４ｂのみを点灯しバルブ１４ａを消灯することにより、主として対向車線側をハイビーム状態にする、いわゆる「右片ハイ用配光パターン」が形成できる。

このように、第１シェード１２Ａ１，１２Ａ２及び、バルブ１４ａ、１４ｂの制御組合せによりさらに多くの配光パターンが容易に形成できる。

図８は、第１シェード１２Ａ及び第２シェード１２Ｂの変形例を示している。上述した実施形態では、図３に示すように上面視で断面が略Ｌ字形状の部材である例を説明した。図７（ａ）は、車幅方向Ｗに所定の隙間を介して複数隣接配置され、バルブから出射した光に対してその一部を遮光する進出位置と非遮光とする退避位置とを移動可能な車幅方向Ｗに延びる平坦な板状の第１シェード１２Ａ１，１２Ａ２を示す。また、第２シェード１２Ｂは、第１シェード１２Ａの車幅方向Ｗの端部と係合し第１シェード１２Ａに従動して進出位置と退避位置とを移動すると共に、隣接する第１シェード１２Ａ間の隙間を覆う。第１シェード１２Ａ１，１２Ａ２は、図４で示す構造と同様に、移動機構１８のソレノイド２６ａ、２６ｂによって独立的に進出位置と退避位置を移動する。したがって、第１シェード１２Ａ１が進出位置に移動する場合、係合する第２シェード１２Ｂ１，１２Ｂ２を従動させる。また、第１シェード１２Ａ２が進出位置に移動する場合、係合する第２シェード１２Ｂ２，１２Ｂ１を従動させる。また、第１シェード１２Ａ１，１２Ａ２が進出位置に移動する場合、第２シェード１２Ｂ１，１２Ｂ２，１２Ｂ１を従動させる。つまり、第１シェード１２Ａ１，１２Ａ２を移動させることで、図３で説明した状態と同じ状態を形成できる。この場合、第２シェード１２Ｂの形成数は、第１シェード１２Ａの形成数より１個多く形成され、第１シェード１２Ａの車幅方向の両端部が係合可能となる。その結果、複数の第１シェード１２Ａを連続的に隣接配置する場合でも漏光防止機能を有する第２シェード１２Ｂを確実に従動させることができる。また、第１シェード１２Ａおよび第２シェード１２Ｂを単純な板状部材で構成できるので、光学ユニット１０のシンプル化に寄与できる。一方、図３に示すように第１シェード１２Ａ１と第２シェード１２Ｂ１を一体化したＬ字形状のシェードとする場合、部品点数が削減できるメリットがある。

なお、図７（ｂ）に示すように、図７（ａ)の構成を複数連続配置することにより、形成するハイビーム用の配光パターンの照射領域の細分化を容易にできる。その結果、配光パターンの種類を容易に増加できる。このように、照射領域を細分化する場合でも、第１シェード１２Ａ、第２シェード１２Ｂの形状を平坦な板状とすることでシンプル化できると共に部品の標準化も容易にできる。また、分割数の増減も容易にできる。

図７（ｃ）は、図３に示すＬ字形状の第１シェード１２Ａ１，１２Ａ２の変形例であり、第２シェード１２ＢもＬ字形状としている。この場合、第２シェード１２Ｂによっても遮光領域を形成できる。つまり、遮光領域を変化させることが可能となり、配光パターンの種類をさらに増やすことができる。

図８（ａ）〜図８（ｃ）は、第２シェード１２Ｂの光軸Ｏの方向に延びる延設部３４に反射面を有する場合の反射の状態と反射光の重畳の状態を説明する説明図である。隣接する第１シェード１２Ａの間に配置される第２シェード１２Ｂ２の延設部３４には、その両面に光源からの光を反射して前方に導くように反射面が形成されている。また、第２シェード１２Ｂ１のように第１シェード１２Ａ１または第１シェード１２Ａ２の非隣接側の端部に配置される場合、第２シェード１２Ｂ２の延設部３４には、外側となる片面にだけ反射面が形成されている。反射面は、例えば反射部材を接合したりコーティングして形成できる。第２シェード１２Ｂ１の内側は、バルブ１４からの光が届かないので、反射面の必要はなく、この面に反射面を形成しないことにより、部品コストの低減に寄与できる。

バルブ１４ａ側の反射面に入射した光は図３における第１照射領域１００ａの所定の位置に導かれるように、反射面の表面状態が形成されている。同様に、バルブ１４ｂ側の反射面に入射した光は第２照射領域１００ｂの所定の位置に導かれるように、反射面の表面状態が形成されている。

図８（ｂ）は、バルブ１４ｂのみを点灯して第１シェード１２Ａ１，１２Ａ２を退避位置（非遮光状態）に移動した場合に形成される第２照射領域１００ｂである。図８（ｃ）は、バルブ１４ｂのみを点灯して第１シェード１２Ａ２を遮光位置に移動した場合に形成される第２照射領域１００ｂおよび遮光領域１０２である。この場合、第２シェード１２Ｂ１によって反射された反射光が第２照射領域１００ｂの遮光領域１０２側の位置に重畳され重畳部１００ｄを形成している。図６で示す制御２〜４のように、ハイビーム用配光パターンの一部を遮光する場合、運転者は遮光部分を気にする傾向がある。しかし、遮光領域の側方の光度を重畳部１００ｄにより高くすることにより、運転者に安心感を与えやすくななる。同様に、バルブ１４ａを点灯させた場合も第１照射領域１００ａの所定位置に反射光を重畳可能となり、同様な効果を得ることができる。つまり、バルブ１４ａ、１４ｂを点灯した場合、遮光領域の両側の光度を高めることができる。その結果、グレア防止のための遮光領域を形成しても、その周囲を明るくすることで、運転者に安心感を与えることができる。なお、別の実施例では、反射面の角度や位置を調整可能としてもよい。この場合、反射光による重畳部の位置を変化させることが可能となり、運転者の好みに応じた領域の光度の向上が可能となり、反射光の利用価値を向上できる。

なお、上述した実施形態では、第１シェード１２Ａや第２シェード１２Ｂを平坦な板状形状や断面Ｌ字形状にする例を説明したが、複数隣接配置される第１シェード１２Ａの間の隙間を覆うように第１シェード１２Ａに従動する第２シェード１２Ｂを設けられれば、その形状は適宜変更しても、隣接する第１シェード１２Ａの間からの漏光を防止しつつ、各第１シェード１２Ａが直接により摩耗することなく、またスムーズに動作する光学ユニットが提供できる。

また、本実施形態では、移動機構１８をソレノイドで構成する例を説明したが、駆動径は適宜選択可能であり、例えばモータやカム機構を用いても同様の効果を得ることができる。

本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能であり、同様な効果を得ることができる。

１０光学ユニット、１２Ａ第１シェード、１２Ｂ第２シェード、１４バルブ、１８移動機構、２０投影レンズ、２２，２４端部、２６ソレノイド、３４延設部、２２８制御部。

Claims

車両用灯具に用いられる光学ユニットであって、
車幅方向に所定の隙間を介して複数隣接配置され、光源から出射した光に対してその一部を遮光する進出位置と非遮光とする退避位置とを移動可能な複数の第１シェードと、
前記第１シェードの車幅方向の端部と係合し前記第１シェードに従動して前記進出位置と前記退避位置とを移動する第２シェードであって、隣接する前記第１シェード間の隙間を覆う第２シェードと、
前記第１シェードのそれぞれに接続されて前記進出位置と前記退避位置とのいずれかの位置に移動させる移動機構と、
を備えることを特徴とする光学ユニット。
前記第２シェードは、前記第１シェードの形成数より１個多く形成され、前記第１シェードの車幅方向の両端部が係合可能であることを特徴とする請求項１記載の光学ユニット。
前記第２シェードは、光軸方向に延びる延設部を有し、隣接する前記第１シェードの間に配置される第２シェードの前記延設部には、その両面に光源からの光を反射して前方に導く反射面が形成され、前記第１シェードの非隣接側の端部に配置される前記第２シェードの前記延設部には、外側となる片面に前記反射面が形成されていることを特徴とする請求項２記載の光学ユニット。
前記第１シェードの非隣接側の端部に配置される前記第２シェードは、前記第１シェードと一体化されて水平断面がＬ字形状であることを特徴とする請求項２または請求項３記載の光学ユニット。
前記移動機構は、非駆動状態のときに前記第１シェードを前記退避位置へ移動させ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項に記載の光学ユニット。
走行車線側を中心に光を出射する第１光源と対向車線側を中心に光を出射する第２光源をさらに有す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項に記載の光学ユニット。