JP4459095B2 - 車両用ベンディングランプ - Google Patents

Description

本発明は、車両の前照灯として用いることが可能な車両用ベンディングランプに関する。

一般に、車両には、主として車両進行方向を照射するヘッドランプやベンディングランプ等の前照灯と、車両外の第三者に対して車両の存在や運転者の意志を示すターンシグナルランプ、ストップランプといった複数の標識灯とが設けられている。

例えば、前照灯の一つであるベンディングランプは、車両の旋回時の側方視認性を向上させるランプである。ベンディングランプには、通常、反射面に複数の反射面素子により自由反射曲面が形成された、いわゆるステップリフレクタが多く採用されている。光源バルブを出射した光はこのステップリフレクタに入射し、ステップリフレクタの各反射面素子により反射された光が照射されて、車両の前方、後方、側方等を照らし出す（例えば、特許文献１参照）。

なお、ステップリフレクタを用いると、灯室の前方を覆うカバーは、拡散・屈折等の光学的なレンズ要素を備える必要がなく、光を素通しすればよい。したがって、全体として灯具の外観に透明感が生まれるというデザイン上の利点がある。

一方、照明灯の分野では、近年、プロジェクタタイプの照明装置が用いられる場合もある。プロジェクタタイプは、凸レンズを備え、凸レンズの焦点位置近傍にすれ違いビームの配光パターンを作り出すシェードを設け、このシェードにより形成される配光パターン凸レンズで拡大して投影する。プロジェクタタイプを用いると、カットオフラインを明瞭かつ自由に形成することができ、大光量の光源を用いてもグレアを抑制することが可能である。また、プロジェクタタイプは、ヘッドランプ全体を小型化することも可能であるため、デザイン上の各種要望にも容易に対応することが可能である。
特開平１０−１６２６０６号公報

一般に、ベンディングランプ等の前照灯は、デザインの制約等によりヘッドランプ等の照明灯よりも狭い設置スペースにしか配置できないことが多い。したがって、プロジェクタタイプの照明装置をベンディングランプ等の前照灯として用いる場合には、小型のプロジェクタタイプの照明装置をさらに小型化する必要がある。

また、プロジェクタタイプの照明装置は、レンズにより略平行光として前方に光を照射するため、光線の指向性が高く構造上、車両幅方向の照射角度範囲が狭くなってしまう。したがって、ベンディングランプ等の前照灯に適用するためには、この照射角度範囲を拡張するためのなんらかの対策が必要となる。

本発明は、上記事項を鑑み、小型で且つ照射角度範囲の広く、車両の前照灯に適用可能な車両用ベンディングランプを提供することを目的とする。

本発明は、以下の構成により達成される。
（１） ランプボディとカバーにより形成された灯室内に、
光を出射する光源を備えた光源バルブと、
前記光源から出射した光を反射するリフレクタと、
前記光源光を直接前方に投影する投影レンズと、を備え、
前記光源は、前記投影レンズの後方焦点群中の一点近傍に配置され、
前記リフレクタは、前記光源からの光を前記投影レンズの前記後方焦点群中の一点近傍に集光反射して前記投影レンズに入射させ前方に照射する第１反射部材と、前記光源からの光を前記投影レンズに入射させず直接側方に照射する第２反射部材と、を有し、
前記投影レンズを介して直接投影される光の光軸と、前記第１反射部材を介して照射される光の光軸と、前記第２反射部材を介して照射される光の光軸とがそれぞれ異なり、前記投影レンズを介して直接投影される光の光軸が車両前後方向に対し為す角度は、前記第１反射部材を介して照射される光の光軸が車両前後方向に対し為す角度よりも小さく、前記第１反射部材を介して照射される光の光軸が車両前後方向に対し為す角度は、前記第２反射部材を介して照射される光の光軸が車両前後方向に対し為す角度よりも小さいことを特徴とする車両用ベンディングランプ。
（２） 前記投影レンズの後方側焦点近傍に設けられ、前記リフレクタにより反射された光を一部遮蔽する遮蔽板と、
前記光源バルブ上に配置され、前記光源からの光を一部遮蔽する遮蔽部材と、を備えたことを特徴とする（１）に記載の車両用ベンディングランプ。
（３） 前記光源バルブは、車両鉛直方向に対して略平行となるように配置されていることを特徴とする（１）または（２）に記載の車両用ベンディングランプ。
（４） 前記投影レンズを介して直接投影される光の光軸は、車両前後方向に対し、１０度〜２０度の角度を為すことを特徴とする（１）〜（３）の何れか一項に記載の車両用ベンディングランプ。

本発明の車両用灯具によれば、投影レンズを介して直接投影される光の光軸と、第１反射部材を介して照射される光の光軸と、第２反射部材を介して照射される光の光軸とがそれぞれ異なっており、幅広い角度範囲にわたって光を照射する。したがって、前方も斜め前方もまた側方も視認性の高い車両用灯具を提供することができる。また、本発明によれば、光源からの光を投影レンズを介して直接投影するように構成されているため、プロジェクタ型であっても光源と投影レンズの間の距離を短くした構成で特定の領域に強いスポット的な光を照射することが可能である。したがって、全体の長さを短いにもかかわらず明るい車両用灯具を提供することが可能である。

また、本発明の車両用灯具によれば、遮蔽板及び遮蔽部材は投影レンズの後方側焦点近傍に設けられているので、光源光を投影レンズを介さず直接前方に照射する場合であっても、第１反射部材を略楕円形状を有する反射部材として構成して前方に照射する場合であっても、遮蔽部材により適切に光を遮蔽して、または遮蔽板により適切に光を遮蔽して前記投影レンズに入射させることにより、投影レンズから出射する光が例えばある一定のカットオフラインよりも下方に照射され、グレア等を発生させる虞がない。したがって、配光基準に沿った適切な車両用灯具を提供することができる。

また、本発明によれば、光源バルブは、車両鉛直方向に対して略平行となるように配置されている。したがって、サイズ的に制限の多い側方または後方に光源バルブの取付部材を設けたり及び光源バルブの端部等が突出したりすることなく、すっきりしたレイアウトの車両用灯具を提供することができる。

本発明の車両用灯具では、投影レンズを介して直接投影される光の光軸が車両前後方向に対し為す角度は、第１反射部材を介して照射される光の光軸が車両前後方向に対し為す角度及び第２反射部材を介して照射される光の光軸が車両前後方向に対し為す角度よりも小さい。このように、三種類の光の光軸が、それぞれ、異なる角度方向にわたって照射されるため、前方も斜め前方もまた側方も視認性の高い車両用灯具を提供することができる。光源から出射して投影レンズを介して直接投影される光が、最も車両前後方向に近い角度に照射され、特定の領域に強いスポット的な光を照射するため、車両が中速域で走行している場合に、前方視認性を高めるのに有効な照射角度に光を照射することができる。したがって、更なる前方視認性が向上する車両用灯具を提供することが可能となる。
なお、投影レンズを介して直接投影される光の光軸は、車両前後方向に対し、１０度〜２０度の角度を為すことが好ましい。

以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る車両用灯具の実施形態について説明する。本実施形態では、車両用灯具として、ベンディングランプを例に挙げて説明する。

図１は車両の右前方に取り付けられる灯具ユニットを示す水平断面図であり、図２は図１のうち灯具ユニットのうちベンディングランプ部分のみを詳細に示す拡大水平断面図であり、図３は図２のIII−III線に沿って切った断面図であり、図４は図２のIV−IV線に沿って切った断面図である。

本実施形態の灯具ユニット１は、図１に示すように、主としてランプボディ３と、ランプボディ３の開口部を覆う光透過性のカバー２とを備えている。ランプボディ３とカバー２との間はエクステンション４により仕切られて、４つの灯室１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが形成されており、各灯室１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄにそれぞれ光源バルブ及びリフレクタ等が配置されて、それぞれ車両用灯具を構成している。

本実施形態では、灯室１ａにはフォグランプユニット５、灯室１ｂは走行ビームを照射する前照灯ユニット６、灯室１ｃはすれ違いビームを照射する前照灯ユニット、そして灯室１ｄはベンディングランプ１０がそれぞれ配置されている。

以下、灯室１ｄに形成されたベンディングランプ１０について詳細に説明する。
ベンディングランプ１０は、車両右前方に取り付けられ、運転者の操作に応じて右折時に点灯して右折方向を照射しコーナリング視認性を確保する前照灯である。ベンディングランプ１０は、図２に示すように、光源バルブ１２と、光源バルブ１２の後方側に設けられた第１リフレクタ１４（第１反射部材）及び第２リフレクタ１６（第１反射部材）と、光源バルブ１２の左側方に設けられたシェード１５と、光源バルブ１２の前方に設けられた投影レンズ１８とを備えている。

光源バルブ１２は、Ｈ３等のハロゲンバルブであり、図３に示すようにバルブ管１２ｂ内部のフィラメントにより構成される光源１２ａから光を出射する。光源バルブ１２は、第２リフレクタ１６の下端部から車両前方側に延出した延出部２１に開口する貫通孔２２に車両鉛直方向に沿って差し込まれて固定されている。これにより、光源バルブ１２は、バルブ管１２ｂの軸方向が車両鉛直方向に略平行となるように固定され、かつ光源１２ａが投影レンズ１８の後方焦点群中の一点Ｐ１近傍に配置される。なお、図２に示すように、本実施形態の光源バルブ１２は、光源１２ａに相当するフィラメントの中心軸が水平面と平行となるように取り付けられている。

また、図３に示すように光源バルブ１２のバルブ管１２ｂ上には、光源１２ａから出射する光の一部を遮蔽する遮蔽部材１２ｄが設けられている。この遮蔽部材１２ｄは、上端が光源１２ａと投影レンズ１８の後方焦点群中の一点Ｐ１とを通る直線上であって点Ｐ１近傍に略位置するように形成された例えば光遮光性の塗布膜であり、遮蔽部材１２ｄにより一部光が遮蔽されて、投影レンズ１８により投影されることにより前方にカットオフラインを備えた投影像が形成される。この遮蔽部材１２ｄの上端の形状は、形成するカットオフラインの形状に応じた形状を備えていてもよい。

第１リフレクタ１４は、図２に示すように、光源バルブ１２の左側面から左後方を覆うように取り付けられた反射部材であり、第２リフレクタ１６は、光源バルブ１２の後方から右後方を覆うように取り付けられた反射部材である。図２では、第１リフレクタ１４と第２リフレクタ１６は一体に形成されているが、それぞれ別体により形成されていてもよい。

まず、第１リフレクタ１４とこの第１リフレクタ１４に関連する光学部材について説明する。

第１リフレクタ１４は、図２及び図４に示すように例えば鉛直断面形状が楕円形状であり、水平断面形状が楕円形状を基に形成される自由曲面形状を有する第１の反射面１４ａを内周面側に備えている。第１の反射面１４ａの第１焦点は略光源１２ａに位置決めされており、第１の反射面１４ａは光源１２ａから出射した光を反射して前方の投影レンズ１８側に設けられた第２焦点Ｐ２近傍に向かって反射する。第１リフレクタ１４においては、自由断面形状を有する水平断面形状に応じて、第１リフレクタ１４にて反射する光が形成する光の拡散度合いが決定される。

シェード１５は、図４に示すように、第１リフレクタ１４と投影レンズ１８との間であって光源１２ａの左側方に配置され、第１リフレクタ１４から出射された光の一部を遮る遮蔽板である。シェード１５により光が一部遮蔽されると、シェード１５の上端面１５ａの形状に応じたカットオフラインを備えた像が第２焦点Ｐ２近傍に形成される。

投影レンズ１８は、車両前方側が凸面、車両後方側が平面である凸レンズである。この投影レンズ１８の回転中心軸Ｌｘは、車両前後方向Ｖｘに対して水平面内において角度を為すようにレンズホルダ１９を介して第１リフレクタ１４に端部に固定されている。投影レンズ１８の回転中心軸Ｌｘが、車両前後方向Ｖｘに対して為す角度は、例えば２０度である。

投影レンズ１８は、第１リフレクタ１４により反射されシェード１５により一部遮蔽された光を車両前方側に照射する。第１リフレクタ１４により反射され、シェード１５を通過した光は形成された像は、この投影レンズ１８により１８０度回転倒立した像として前方に投影される。

次に、第２リフレクタ１６について説明する。
第２リフレクタ１６は、図２及び図３に示すように例えば鉛直断面形状が放物面形状であり、水平断面形状が放物面形状を基に形成される自由曲面形状を有する第２の反射面１６ａを内周面側に備えている。第２の反射面１６ａの焦点は略光源１２ａに位置決めされており、第２の反射面１６ａは光源１２ａから出射した光を反射して右前方から側方に向かって反射する。第２の反射面１６ａの照射範囲は、上記自由曲面形状を有する水平断面形状により規定される。

次に、本実施形態のベンディングランプ１０から出射する光が形成する配光パターンについて、図５及び図６を参照しながら説明する。
図５は、本実施形態のベンディングランプ１０から出射される光の光路図であり、図６は、ベンディングランプ１０によって投影される光の配光パターンを示す図である。

本実施形態のベンディングランプ１０は、光源１２ａからの光が大きく分けて３種類の光路を通って車両外に照射される。

まず、第１の光路は、光源１２ａから投影レンズ１８に直接入射し、前方に投影されるパターンである。図５にて実線の矢印にて示すように、光源１２ａを出射した光の一部は、投影レンズ１８の後方焦点群中の一点Ｐ１を近傍を通って、投影レンズ１８に直接入射し、光線群Ｌ１として前方に照射される。この光線群Ｌ１の照射方向は、投影レンズ１８と光源１２ａとの位置関係によって決定される。

本実施形態では、光源１２ａは、投影レンズ１８の回転中心軸Ｖｘよりもわずかに右側に設置されているため、投影レンズ１８を透過した光は、投影レンズ１８の回転中心軸Ｖｘよりも多少左側に向かって投影される。この光線群Ｌ１の光軸が、水平面内において車両進行方向と為す角度は、例えば１０度〜２０度である。本実施形態では、光軸が１０度に調整され、図６に示すように略４度から１６度の範囲に光が収束した配光パターン３０を形成するように構成されている。この配光パターン３０の上端は、遮蔽部材１２ｄにより明暗領域がクリアにカットされたカットオフラインが形成される。

次に、第２の光路は、光源１２ａから出射して第１リフレクタ１４の第１反射面１４ａにて反射し、シェード１５及び投影レンズ１８を介して前方に投影されるパターンである。図５にて粗い破線で示すように、光源１２ａを出射する光の一部は左後方に向かって照射され、第１リフレクタ１４の第１反射面１４ａにて反射する。第１反射面１４ａにて反射した光はシェード１５側に進み、シェード１５により一部遮蔽されて、第２焦点Ｐ２近傍に集光される。投影レンズ１８の後方焦点群は、この第２焦点Ｐ２近傍に配置されている。

そして、投影レンズ１８の第２焦点Ｐ２、すなわち投影レンズ１８の後方焦点に集光された光は、投影レンズ１８に入射し、ある程度収束された状態で前方に光線群Ｌ２として照射される。この投影レンズ１８によって前方に照射されるこの光線群Ｌ２の光軸が車両進行方向と為す角度は、光線群Ｌ１の光軸が水平面内において車両進行方向と為す角度よりも大きく、すなわち光線群Ｌ１よりもより側方の範囲を照射するように設定されている。本実施形態では、図６に示すように略４度〜４５度程度の範囲に光がある程度拡散した配光パターン３１を形成する構成されている。この配光パターン３１は、配光パターン３０に重ねて照射され、配光パターン３０を含む側方の広い範囲を照射するように構成されている。

次に、第３の光路は、光源１２ａから出射して第２リフレクタ１６の第２反射面１６ａにて反射し、そのまま前方に照射されるパターンである。図５にて細かい破線で示すように、光源１２ａを出射する光の一部は、後方に向かって照射され第２反射面１６ａにて反射して、前方に照射される。この投影レンズ１８によって前方に照射されるこの光線群Ｌ３の光軸が車両進行方向と為す角度は、光線群Ｌ１の光軸が水平面内において車両進行方向と為す角度及び光線群Ｌ２の光軸が車両進行方向と為す角度よりも大きく、すなわち光線群Ｌ２よりもより側方の範囲を照射するように設定されている。本実施形態では、図６に示すように略４５度〜８０度程度の範囲に光がある程度拡散した配光パターン３２を形成する構成されている。この配光パターン３２は、配光パターン３１に一部重ねて照射され、配光パターン３１を含むより側方の広い範囲を照射するように構成されている。

以上、説明したように、本実施形態のベンディングランプ１０は、ランプボディ３とカバー２により形成された灯室１ｄ内に、光を出射する光源１２ａを備えた光源バルブ１２と、光源１２ａから出射した光を反射する第１及び第２リフレクタ１４、１６と、第１リフレクタ１４により反射された光を一部遮蔽するシェード１５と、光源光を直接前方に投影する投影レンズ１８と、を備えている。ここで、第１リフレクタ１４は、光源１２ａからの光をシェード１５を介して投影レンズに入射させ前方に照射し、そして第２リフレクタ１６は、光源１２ａからの光を直接側方に照射する。そして、投影レンズ１８を介して直接投影される光線群Ｌ１の光軸と、第１リフレクタ１４を介して照射される光線群Ｌ２の光軸と、第２リフレクタ１６を介して照射される光線群Ｌ３の光軸とがそれぞれ異なっている。

このように、本実施形態のベンディングランプ１０によれば、投影レンズ１８を介して直接投影される光線群Ｌ１の光軸と、第１リフレクタ１４を介して照射される光線群Ｌ２の光軸と、第２リフレクタ１６を介して照射される光線群Ｌ３の光軸とがそれぞれ異なっており、幅広い角度範囲にわたって光を照射する。したがって、前方も斜め前方もまた側方も視認性の高いベンディングランプ１０を提供することができる。

具体的には、本実施形態のベンディングランプ１０では、投影レンズ１８を介して直接投影される光線群Ｌ１の光軸が車両前後方向に対し為す角度は、第１リフレクタ１４介して照射される光線群Ｌ２の光軸が車両前後方向に対し為す角度よりも小さい。そして、第１リフレクタ１４介して照射される光線群Ｌ２の光軸が車両前後方向に対し為す角度は、第２リフレクタ１６を介して照射される光の光線群Ｌ３が車両前後方向に対し為す角度よりも小さい。このように、三種類の光線群Ｌ１〜Ｌ３は、それぞれ、異なる角度方向にわたって照射されるため、前方も斜め前方もまた側方も視認性の高いベンディングランプ１０を提供することができる。

また、本実施形態のベンディングランプ１０では、光線群Ｌ１は、光源１２ａから出射して投影レンズ１８を介して直接投影されるため、プロジェクタ型であっても光源１２ａと投影レンズ１８の間の距離を短くした構成で特定の領域に強いスポット的な光を照射することができる。本実施形態では、この光線群Ｌ１は、車両進行方向に対して４度〜１６度の方向に照射されるが、この方向は、車両が中速域（例えば２０〜４０ｋｍ）で走行している場合に、前方のベンディングランプ１０の視認性を高めるのに有効な照射角度である。したがって、車両が旋回のためにある程度減速しベンディングランプ１０を点灯したときに、前方にいる第三者から視認されやすいベンディングランプ１０を提供することが可能となる。

また、本実施形態のベンディングランプ１０では、光源バルブ１２は、車両鉛直方向に対して略平行となるように下方から上方に向かって配置されている。したがって、サイズ的に制限の多い側方または後方に光源バルブの取付部材を設けたり及び光源バルブの端部等が突出したりすることなく、すっきりしたレイアウトのベンディングランプ１０を提供することができる。

なお、本実施形態では、光源バルブ１２の光源１２ａを構成するフィラメントの中心軸が、水平面と平行となるように取り付けられているとしたが、これに限らず、フィラメントの中心軸が水平面と一部角度を為すように取り付けてもよい。図７は、フィラメントの中心軸が水平面と一部角度を為すように取り付けた場合の配光パターンの例である。図７では、光線群Ｌ１が形成する配光パターン３０Ａは傾いており、車両前後方向から側方に向かって斜めに下がっている。このように、傾斜した配光パターン３０Ａを構成することにより、中速域から低速域において路面の視認性を高めることができる。

なお、上記実施形態では、前方右側に取り付けられるベンディングランプを例に挙げて説明を行ったが、他の部位に取り付けられるベンディングランプに応用してもよい。また、ベンディングランプに限られず、ストップランプ等その他の前照灯に適用してもよい。

車両の右前方に取り付けられる灯具ユニットを示す水平断面図である。 図１のうち灯具ユニットのうちベンディングランプ部分のみを詳細に示す拡大水平断面図である。 図３は図２のIII−III線に沿って切った断面図である。 図４は図２のIV−IV線に沿って切った断面図である。 図５は本実施形態のベンディングランプから出射される光の光路図である。 ベンディングランプによって投影される光の配光パターンを示す図である。 ベンディングランプによって投影される光の別の配光パターンを示す図である。

符号の説明

１ 灯具ユニット
２ カバー
３ ランプボディ
４ エクステンション
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 灯室
１０ ベンディングランプ
１２ 光源バルブ
１４ 第１リフレクタ（第１反射部材）
１５ シェード
１６ 第２リフレクタ
１８ 投影レンズ

Claims (4)

1. ランプボディとカバーにより形成された灯室内に、
   光を出射する光源を備えた光源バルブと、
   前記光源から出射した光を反射するリフレクタと、
   前記光源光を直接前方に投影する投影レンズと、を備え、
   前記光源は、前記投影レンズの後方焦点群中の一点近傍に配置され、
   前記リフレクタは、前記光源からの光を前記投影レンズの前記後方焦点群中の一点近傍に集光反射して前記投影レンズに入射させ前方に照射する第１反射部材と、前記光源からの光を前記投影レンズに入射させず直接側方に照射する第２反射部材と、を有し、
   前記投影レンズを介して直接投影される光の光軸と、前記第１反射部材を介して照射される光の光軸と、前記第２反射部材を介して照射される光の光軸とがそれぞれ異なり、前記投影レンズを介して直接投影される光の光軸が車両前後方向に対し為す角度は、前記第１反射部材を介して照射される光の光軸が車両前後方向に対し為す角度よりも小さく、前記第１反射部材を介して照射される光の光軸が車両前後方向に対し為す角度は、前記第２反射部材を介して照射される光の光軸が車両前後方向に対し為す角度よりも小さいことを特徴とする車両用ベンディングランプ。
2. 前記投影レンズの後方側焦点近傍に設けられ、前記リフレクタにより反射された光を一部遮蔽する遮蔽板と、
   前記光源バルブ上に配置され、前記光源からの光を一部遮蔽する遮蔽部材と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両用ベンディングランプ。
3. 前記光源バルブは、車両鉛直方向に対して略平行となるように配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用ベンディングランプ。
4. 前記投影レンズを介して直接投影される光の光軸は、車両前後方向に対し、１０度〜２０度の角度を為すことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用ベンディングランプ。

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