JP5323521B2 - 車両用前照灯装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車などに用いられる車両用前照灯装置に関する。

近年、自動車の高機能化・電装化の進展に伴い、自動車で消費する電力が増大する傾向にある。そのため、種々の機能ユニットにおいて省電力化や効率化が求められている。そこで、ハロゲンランプやディスチャージランプより消費電力の少ない発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源とする車両用灯具が知られている（特許文献１）。

一方、灯体とカバーで構成される灯室内に、前照灯である走行ビーム用ランプ、すれ違いビーム用ランプの他に補助前照灯であるフォグランプや標識灯であるクリアランスランプやターンシグナルランプなどが組み込まれたコンビネーションヘッドランプが知られている。更に近年では、昼間に点灯させて歩行者や対向車に車両の存在を知らせるデイタイムランニングランプがコンビネーションヘッドランプに搭載されるようになってきている。

特開２００３−３１７５１５号公報

しかしながら、異なる配光パターンを照射する複数のランプを灯室内に設けた場合、コンビネーションヘッドランプが大型化してしまう。コンビネーションヘッドランプの大型化を抑制するためには、灯室内に設けられる車両用灯具を小型化し、また車両用灯具の数を低減することが求められる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、省スペースを実現しつつ複数の用途を兼ねた車両用前照灯装置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車両用前照灯装置は、調光可能な光源と、光源から出射された光を前方へ向けて反射するリフレクタと、リフレクタの前方の遮蔽位置において該リフレクタで反射された反射光の一部を遮蔽するシェードと、反射光によってシェードを投影することで該シェードの先端形状に応じたカットオフラインを有する配光パターンを形成する投影レンズと、シェードを遮蔽位置から待避させる駆動部と、光源の光量を調整する調整回路と、選択された配光パターンに応じて駆動部および調整回路を制御する制御部と、を備える。

この態様によると、選択された配光パターンに応じて、シェードを遮蔽位置に保持することでカットオフラインを有する第１の配光パターンを形成できるとともに、シェードを待避させ光源の明るさを変化させることで第１の配光パターンと異なる第２の配光パターンを形成することができる。そのため、本態様の車両用前照灯装置は、各配光パターンに応じた複数の用途を兼用することができる。

シェードは、遮蔽位置において反射光を遮蔽する遮蔽面を有してもよい。遮蔽面は、鏡面処理されているとともに反射光を更に反射して投影レンズに入射させるよう構成されていてもよい。これにより、シェードにより遮蔽された反射光も配光パターンの形成に有効に利用されるため、車両用前照灯装置による照射領域がより明るくなる。換言すれば、反射光が遮蔽面で反射されない場合と比較して、光源の光量を減らしても照射領域を十分に明るく照らすことが可能となる。

制御部は、選択された配光パターンがカットオフラインの無い配光パターンの場合、駆動部を制御してシェードを待避させるとともに、調整回路の電流量を制御してカットオフラインを有する配光パターンを形成する場合よりも光源の光量を低下させてもよい。これにより、例えば、デイランニングランプのようなカットオフラインを有する配光パターンの必要がなく点灯していることが広い範囲から視認可能な程度の光量で十分である用途の灯具として兼用できる。

投影レンズは、その長手方向が車幅方向に延びているシリンドリカルレンズであり、シリンドリカルレンズとランプボディとの間に、リフレクタからの反射光または光源からの直射光を透過させる透過部材を備えてもよい。これにより、点灯中はリフレクタからの反射光または光源からの直射光が外部へ透過し、投影レンズだけでなくその周囲の透過部材も明るくなるため、車両用前照灯装置の周囲からの視認性が向上する。

本発明によれば、省スペースを実現しつつ複数の用途を兼ねた車両用前照灯装置の提供が可能となる。

本実施の形態に係る車両用前照灯装置の概略構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態に係る灯具ユニットの主要部を示す概略斜視図である。 図２のＡ−Ａ断面図を含む灯具ユニット近傍の概略断面図である。 第１の実施の形態に係る車両用前照灯装置においてシェードを待避させた状態を示す概略断面図である。 第２の実施の形態に係る灯具ユニットの主要部を示す概略斜視図である。 図５のＢ−Ｂ断面図を含む灯具ユニット近傍の概略断面図である。 図６に示すシェードを待避させた状態を示す概略断面図である。 図２のＣ−Ｃ断面図を含む灯具ユニット近傍の概略断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。

（第１の実施の形態）
本実施の形態に係る車両用前照灯装置は、形状や明るさの異なる複数の配光パターンの形成を一つの灯具ユニットで実現し得るものである。以下では、このような灯具ユニットの好適な一例としてフォグランプとデイタイムランニングランプ（以下、適宜「ＤＲＬ」と称す）とを兼用した灯具ユニットについて説明する。

図１は、本実施の形態に係る車両用前照灯装置１０の概略構成を示すブロック図である。車両用前照灯装置１０は、フォグランプおよびＤＲＬを兼用する灯具ユニット１２と、灯具ユニット１２に設けられているシェードを移動させる駆動部１４と、灯具ユニット１２が備える光源の光量を調整する調整回路１６と、車両本体のスイッチや各種装置からの信号に基づいて選択された配光パターンに応じて駆動部１４および調整回路１６を制御する制御部１８と、を備える。駆動部１４は、例えばソレノイドを用いることができる。

図２は、第１の実施の形態に係る灯具ユニットの主要部を示す概略斜視図である。図３は、図２のＡ−Ａ断面図を含む灯具ユニット近傍の概略断面図である。

灯具ユニット１２は、調光可能な光源２０と、光源２０から出射された光を前方へ向けて反射するリフレクタ２２と、リフレクタ２２の前方の遮蔽位置Ｐ１においてリフレクタ２２で反射された反射光を遮蔽するシェード２４と、反射光によってシェード２４を投影することでシェード２４の先端形状に応じたカットオフラインを有する配光パターンを形成する投影レンズ２６と、これらの部品を収納するランプボディ２８と、ランプボディ２８の前方の開口部に取り付けられているカバー３０と、ランプボディ２８およびカバー３０との間に挟持され投影レンズ２６の周囲に設けられているエクステンション３２と、を有する。

光源２０は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの発光素子がモジュール化されたものが好適であり、調整回路１６により素子に流す電流量が調整されることで調光が可能である。また、光源２０は、図の上方を正面に支持部材３４に固定されている。リフレクタ２２は、光源２０を後方、側方、及び上方を囲むように設けられている。リフレクタ２２は、光源２０が発生する光を前方に反射させることにより、反射光を投影レンズ２６に入射させ、所定の照射方向に照射させる。本実施の形態に係る投影レンズ２６は、円筒形の屈折面を待ったシリンドリカルレンズである。

リフレクタ２２の少なくとも一部は、例えば複合楕円面等により形成された楕円球面状である。そして、この楕円球面は、灯具ユニット１２の光軸を含む断面形状が楕円形状の少なくとも一部となるように設定されている。リフレクタ２２の楕円球面状部分は、光源２０の略中央に第１焦点を有し、シェード２４が遮蔽位置Ｐ１にある場合の遮蔽面上に第２焦点を有する。この場合、リフレクタ２２で反射された光はシェード２４で遮蔽されるため、図３に示すシェード２４の下方には向かわない。その結果、この状態における灯具ユニット１２は、車両前方の水平線近傍にカットラインを有する配光パターンを形成することができる。したがって、灯具ユニット１２はフォグランプとして用いることができる。なお、本実施の形態では、図３に示す遮蔽位置Ｐ１にシェード２４を保持するために、駆動部１４におけるソレノイドをＯＮ（通電）している。

図４は、第１の実施の形態に係る車両用前照灯装置１０においてシェード２４を待避させた状態を示す概略断面図である。

例えば、車両用前照灯装置１０の制御部１８は、運転者のスイッチの操作や車両に搭載された各種検出装置の検出結果に応じて選択された配光パターンを示す信号を車両本体から取得すると、選択された配光パターンに応じて駆動部１４および調整回路１６を制御する。本実施の形態に係る制御部１８は、選択された配光パターンがカットオフラインの無い配光パターンの場合、駆動部１４を制御してシェード２４を待避位置Ｐ２に待避させるとともに、調整回路１６の電流量を制御してカットオフラインを有する前述の配光パターンのときよりも光源２０の光量を低下させる。

駆動部１４および駆動部１４の動きに連動してシェード２４を移動させる連動機構によりシェード２４が待避することで、リフレクタ２２で反射した反射光は図４に示す投影レンズの下半分の領域にも入射する。なお、本実施の形態では、図４に示す待避位置Ｐ２にシェード２４を保持するために、駆動部１４におけるソレノイドをＯＦＦ（非通電）している。

そのため、シェード２４で遮蔽されずに通過した反射光は投影レンズ２６で屈折された後、光軸よりも上方に向かって照射されることになる。その結果、灯具ユニット１２は、例えば、ＤＲＬのように、カットオフラインを有する配光パターンの必要がない灯具としても兼用できる。また、ＤＲＬは、点灯していることが周囲から視認可能な程度の光量で十分であるため、光源２０の光量を低下させることで省電力化も図られる。

上述のように、本実施の形態に係る車両用前照灯装置１０は、フォグランプやＤＲＬ等の用途に応じて選択された配光パターンに基づいて、シェード２４を遮蔽位置Ｐ１に保持することでカットオフラインを有する第１の配光パターンを形成できるとともに、シェード２４を待避位置Ｐ２に待避させ光源２０の明るさを変化させることで第１の配光パターンと異なる第２の配光パターンを形成することができる。つまり、車両用前照灯装置１０は、各配光パターンに応じた複数の用途を兼用することができる。そのため、従来のようにフォグランプとＤＲＬを別途に設けていた場合と比較して、省スペースな車両用前照灯装置を実現できる。

なお、車両用前照灯装置１０においては、図３に示すように、シェード２４は、遮蔽位置Ｐ１において反射光を遮蔽する遮蔽面２４ａを有している。遮蔽面２４ａは鏡面処理されているとともに反射光を更に反射して投影レンズ２６に入射させるよう構成されている。これにより、シェード２４により遮蔽された反射光も配光パターンの形成に有効に利用されるため、車両用前照灯装置１０による照射領域がより明るくなる。換言すれば、反射光が遮蔽面２４ａで反射されない場合と比較して、光源２０の光量を減らしても照射領域を十分に明るく照らすことが可能となる。

（第２の実施の形態）
本実施の形態に係る車両用前照灯装置も第１の実施の形態と同様に、形状や明るさの異なる複数の配光パターンの形成を一つの灯具ユニットで実現し得るものである。第１の実施の形態と大きく異なる点は、灯具ユニットをＤＲＬとして用いる際の周囲からの視認性を向上させるために、投影レンズ以外の部分も光源からの光を透過させることで投影レンズを含めた発光領域を増加させている点である。ここで、発光領域とは、自発光領域だけでなく、光が透過することで見かけ上発光しているように見える領域も含まれる。

図５は、第２の実施の形態に係る灯具ユニットの主要部を示す概略斜視図である。図６は、図５のＢ−Ｂ断面図を含む灯具ユニット近傍の概略断面図である。図７は、図６に示すシェード２４を待避させた状態を示す概略断面図である。

灯具ユニット１１２は、エクステンション３２のうち投影レンズ２６の周囲の一部が光源から発した光を透過させる透過部材３２ａで構成されている点以外は、第１の実施の形態に係る灯具ユニット１２と同様である。

投影レンズ２６としてシリンドリカルレンズを用いた場合、その形状に長手方向と短手方向とがあり、水平方向（車幅方向）の発光領域の広がりに対して鉛直方向の発光領域の広がりが少ない。そのため、灯具ユニット１２をＤＲＬとして用いた場合、車両の左右方向からの視認性は満たせたとしても上下方向からの視認性に更なる改善が求められる可能性もある。視認性の向上のために別途レンズを設けたり光源を追加したりすることも可能であるが、コストの上昇を招くことにもなる。

そこで、シリンドリカルレンズである投影レンズ２６とランプボディ２８との間に、リフレクタ２２からの反射光または光源２０からの直射光を透過させる透過部材３２ａを設ける。これにより、点灯中はリフレクタ２２からの反射光または光源２０からの直射光が外部へ透過し、投影レンズ２６だけでなくその周囲の透過部材３２ａも発光しているように見えるため、灯具ユニット１１２の周囲からの視認性が向上する。本実施の形態に係るエクステンション３２は、全体を透明な樹脂で成形した後に一部を蒸着により被覆することで、容易に所望の領域を透過部材３２ａとすることができる。

また、本実施の形態に係る灯具ユニット１１２は、透過部材３２ａを透過した光をエクステンション３２の筐体内面３２ｂで反射させることで車両前方の照射を行えるため、光源２０から出射した光を更に有効に活用することができる。

（第３の実施の形態）
本実施の形態に係る灯具ユニット２１２は、第１の実施の形態に係る灯具ユニット１２に対してエクステンション３２の車幅方向の側部の形状を工夫している点が異なる。図８は、図２のＣ−Ｃ断面図を含む灯具ユニット近傍の概略断面図である。なお、図８においては、発明に直接関係のないランプボディ２８やカバー３０等の記載は適宜省略してある。

図８に示す灯具ユニット２１２では、光源２０から出射した後にリフレクタ２２で反射した反射光のうち、投影レンズの左右端部近傍を通過した光は、直接前方を照射せずにエクステンション３２の側部３２ｃで反射するように構成されている。このように構成することで、灯具ユニット２１２をフォグランプとして使用した場合には照射領域を車両側方まで広げることができるとともに、ＤＲＬとして使用した場合には車両側方からの視認性を向上することができる。

以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。

上述の各実施の形態では、シェードを遮蔽位置Ｐ１に保持するためには駆動部１４のソレノイドをＯＮにし、待避位置Ｐ２に保持するためには駆動部１４のソレノイドをＯＦＦにしていたが、駆動部１４とシェード２４との連動機構を最適化することでＯＮ，ＯＦＦを逆にしてもよい。また、光源が複数の発光素子からなる場合、発光素子の点灯数を制御することで調光してもよい。

１０ 車両用前照灯装置、 １２ 灯具ユニット、 １４ 駆動部、 １６ 調整回路、 １８ 制御部、 ２０ 光源、 ２２ リフレクタ、 ２４ シェード、 ２４ａ 遮蔽面、 ２６ 投影レンズ、 ２８ ランプボディ、 ３０ カバー、 ３２ エクステンション、 ３２ａ 透過部材、 ３２ｂ 筐体内面、 ３２ｃ 側部、 ３４ 支持部材。

Claims (3)

1. 調光可能な光源と、
   光源から出射された光を前方へ向けて反射するリフレクタと、
   前記リフレクタの前方の遮蔽位置において該リフレクタで反射された反射光の一部を遮蔽するシェードと、
   反射光によって前記シェードを投影することで該シェードの先端形状に応じたカットオフラインを有する配光パターンを形成する投影レンズと、
   前記シェードを遮蔽位置から待避させる駆動部と、
   前記光源の光量を調整する調整回路と、
   選択された配光パターンに応じて前記駆動部および前記調整回路を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、選択された配光パターンがカットオフラインの無い配光パターンの場合、前記駆動部を制御して前記シェードを待避させるとともに、前記調整回路の電流量を制御してカットオフラインを有する配光パターンを形成する場合よりも光源の光量を低下させることを特徴とする車両用前照灯装置。
2. 前記シェードは、前記遮蔽位置において前記反射光を遮蔽する遮蔽面を有し、
   前記遮蔽面は、鏡面処理されているとともに前記反射光を更に反射して前記投影レンズに入射させるよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯装置。
3. 前記投影レンズは、その長手方向が車幅方向に延びているシリンドリカルレンズであり、
   前記シリンドリカルレンズとランプボディとの間に、前記リフレクタからの反射光または前記光源からの直射光を透過させる透過部材を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用前照灯装置。

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