JP5325501B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は、すれ違いビーム用配光パターンを形成した際、オーバーヘッドサイン（頭上標識）の視認性を確保するため、すれ違いビーム用配光パターンの明暗境界部分にオーバーヘッドサイン用配光パターンを形成するようにしたプロジェクタ型の車両用灯具に関する。

近年、車両用の前照灯として、投射レンズを採用して小型化が可能となるようにしたプロジェクタ型の灯具が多く採用されるようになっている。図１１に示すように、このようなプロジェクタ型の車両用灯具１００は、車両前後方向の光軸Ｘ上に設けた光源１０１と、この光源１０１から出射された光を前方へ向けて光軸寄りへ反射させるリフレクタ１０２と、このリフレクタ１０２の前方側に、レンズホルダ１０５の前端の開口部に装着された投射レンズ１０３とを備えている。

さらに、この車両用灯具１００において、すれ違いビーム用配光パターンを生成するためには、同図に示すように、前記リフレクタ１０２と投射レンズ１０３との間に、このリフレクタ１０２からの反射光ＲＢの一部を遮光して上向きの照射光を除去する遮光板１０４を設ける。これにより、図１２に示すように、上辺が明暗境界ＤＬとなり、側部に付加配光パターンＰ１ａを伴うすれ違いビーム用配光パターンＰ１が形成されるようにしている。

ところが、このようなプロジェクタ型の灯具においては、遮光板１０４により上向きの照射光が殆ど除去されてしまうため、車両前方の路上の上方に設置されたオーバーヘッドサインが十分に照射されず、これの視認性を低下してしまうことになる。そこで、図１１の車両用灯具１００では、遮光板１０４の上部に、前方へ向けて斜め下方へ延びる傾斜面１０４ａを形成し、この傾斜面１０４ａにおいてリフレクタ１０２からの反射光ＲＢを上方向へ偏向反射させ、投射レンズ１０３から上向きのオーバーヘッドサイン照射パターンＰ２を形成するようにしている。

しかしながら、このように形成されるすれ違いビーム用配光パターンＰ１およびオーバーヘッドサイン用配光パターンＰ２の照度およびパターン形状は、定められた規格基準に準拠するようにしなければならない。特にオーバーヘッドサイン用配光パターンＰ２は車両前方へ上向きに照射されるので、対向車両の運転者を眩惑させないようにするために照度の上限が定められており、そのため、リフレクタからの反射光ＲＢの反射面に溝部を形成し、適正な光量のオーバーヘッドサイン照射パターンが得られるように工夫したものが提案されている（特許文献１参照）。
特開２００８−４４５６号公報

ところで、オーバーヘッドサイン用配光パターンＰ２は、図１３に破線で示したような形状が規格基準の要求パターンであり、しかも、中心部Ｐ２ａには照度の上限が定められている。しかしながら、オーバーヘッドサイン用配光パターンＰ２のパターン形状と指定された中心部Ｐ２ａの照度を同時に規格基準に一致させることは甚だ困難である。

図１２には、上述した従来の車両用灯具において平面反射により形成されたオーバーヘッドサイン用配光パターンＰ２のパターン形状を模式的に示してあるが、同図の破線で示した領域がリフレクタによる反射光ＲＢの制御が難しい部分であり、照射光の欠損が生じ要求パターンに近似するものとはならない。また、中心部Ｐ２ａにおける照度の的確な調整を容易に行うことができるものではなかった。

そこで本発明は以下に述べる手段により、上記課題を解決するようにした。即ち、請求項１記載の発明では、光軸上に設けられた光源と、該光源からの光を前方の光軸寄りへ反射させるリフレクタと、該リフレクタの反射光を透過して車両の前方を照射する投射レンズと、前記リフレクタからの反射光の一部を遮光して上向き照射光を除去する遮光板を前記投射レンズとリフレクタとの間に設けた車両用灯具において、前記遮光板の前面側の上部に、前記反射光の光路調整処理を施したプリズムレンズを配設し、前記プリズムレンズは、遮光板の上端縁の近傍に臨む入射面と該入射面から入射した光を全反射する反射面と、該反射面で全反射された光を出射する出射面を備え、更に前記プリズムレンズは、前記入射面と反射面と出射面それぞれの面からなる前記車両の前後方向における断面三角形状であり、前記プリズムレンズの入射面または出射面のうち、オーバーヘッドサイン用配光パターンの中心部へ向かう光路の部分にはシボ加工が施され、前記リフレクタからの反射光の一部を前記プリズムレンズに入射させることにより、すれ違いビーム用配光パターンの明暗境界部分にオーバーヘッドサイン用配光パターンが形成されるようにする。

本発明によれば、リフレクタからの反射光の制御が容易となることから、すれ違いビーム用配光パターンの明暗境界部分に任意の形状のオーバーヘッドサイン用配光パターンを形成することができ、しかも、オーバーヘッドサイン用配光パターンにおける中心部の照度を的確に調整することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の車両用灯具１の断面図であり、同図に示すように主要な構成要素は、光源２と、リフレクタ３と、レンズホルダ４と、このレンズホルダ４の前端の開口部に装着された投射レンズ５と、前記レンズホルダ４の底部から立ち上がる遮光板６を備える。なお、リフレクタ３およびレンズホルダ４は、耐熱素材により円筒状に形成されており、リフレクタ３の前端開口部にレンズホルダ４の後端開口部が嵌合して一体化されている。

前記光源２は、ハロゲン電球、メタルハライドなどの放電バルブであり、車両用灯具１本体の前後方向に延びる光軸Ｘ上に位置するように前記リフレクタ３に取り付けられている。リフレクタ３は、光軸Ｘを中心とする楕円状の反射面３ａが形成されており、この反射面３ａの第１焦点Ｆ１に光源２が配置されていることから、この光源２が発する光は前方の光軸Ｘ寄りへ反射され、その反射光ＲＢは第２焦点Ｆ２に収束される。

投射レンズ５は、前方表面が凸面で後方表面が平面の平凸レンズであり、後方側の焦点位置が前記リフレクタ３の第２焦点Ｆ２に一致するように配置されている。これにより、投射レンズ５は、リフレクタ３の反射面３ａからの反射光ＲＢを光軸Ｘ寄りに集光させ、透過するようにしている。

遮光板６は、レンズホルダ４の内部空間の下半を塞ぐ状態でこのレンズホルダ４と一体に成形されており、リフレクタ３の反射面３ａから反射された上向きの反射光ＲＢを除去し、これにより、光軸Ｘに対してほぼ平行となるすれ違いビーム用配光パターンが得られるようにしている。

つぎに、本発明の車両用灯具１において、オーバーヘッドサイン用配光パターンＰ２の形成要素の構成について説明する。本発明においては、リフレクタ３からの反射光ＲＢの投射レンズ５へ向かう光路を決定するためにプリズムレンズ７を採用しており、図２に示すように、遮光板６の前面に立設された支持片６ａにプリズムレンズ７の両側部が固定支持されている。

プリズムレンズ７は、図３に示すような三角プリズムの場合、その入射面７ａが遮光板６の上端縁の近傍に臨むようにし、入射面７ａから入射したオーバーヘッドサイン用配光パターンＰ２を形成するための反射光ＲＢは反射面７ｂで全反射し、出射面７ｃから投射レンズ５に向けて出射される。そして、オーバーヘッドサイン用配光パターンＰ２の光束は、投射レンズ５から上向き角度、概ね０°〜６°の範囲で例えば５°程度で出射し、車両前方のオーバーヘッドサインを照射する。

前記プリズムレンズ７による場合は、入射した光束を全反射して出射するようにしたものであるが、図４に示す形状のプリズムレンズ８を採用することもでき、図５に示す車両用灯具１を構成することができる。この場合は、入射面８ａが遮光板６の上端縁の近傍に臨むようにし、入射面８ａから入射したオーバーヘッドサイン用配光パターンＰ２を形成する反射光ＲＢを内部で屈折させ、出射面８ｂから投射レンズ５に向けて出射されるようにする。

なお、プリズムレンズ７、８は、高耐熱性のガラス素材などにより成形されたものが好ましく、型成形が可能であることから、一般的には平面である入射面７ａ、８ａや出射面７ｃ、８ｂ、あるいはプリズムレンズ７の場合は反射面７ｂを任意の表面形状とすることができる。したがって、入射した反射光ＲＢの光束は表面形状により方向が制御されることになり、光路の方向を部分的に変更することが可能となることから、オーバーヘッドサイン用配光パターンＰ２を所望のパターン形状とすることができる。

図６乃至図８は、以上のように構成した本発明の車両用灯具１の検証実験における配光パターンの結果を示すもので、図６は、プリズムレンズ７の入射面７ａ、反射面７ｂ、出射面７ｃの何れも平面にしたものである。この場合は、オーバーヘッドサイン用配光パターンＰ２のパターン形状は、従来の反射板を採用した場合のように中心から左右に欠損が生じる結果となり、中心部Ｐ２ａの輝度が高くなる。

図７は光路調整処理を施した配光パターンの結果を示すもので、図９に示すように、プリズムレンズ７の出射面７ｃの一部に反射光ＲＢの光路調整処理として、主体となる出射面７ｃと傾斜角の異なる出射面７ｄを形成した。プリズムレンズ７をこのように形成することにより、この出射面７ｄにより反射光ＲＢが制御されて、中心から側部にも配光が形成されるようになる。なお、この光路調整処理はプリズムレンズ７、８の入射面７ａ、８ａや出射面７ｃ、８ｂあるいはプリズムレンズ７の場合は反射面７ｂの要部に曲面を形成するようにしてもよい。図８はプリズムレンズ７の入射面７ａと出射面７ｃの２カ所に光路調整処理を施した配光パターンの結果を示すもので、より理想的なオーバーヘッドサイン用配光パターンＰ２を形成することができた。

つぎに、オーバーヘッドサイン用配光パターンＰ２の中心部Ｐ２ａは、前述したように規格基準の輝度が定められていることから、この部分に減光処理を施すようにした。図１０は、プリズムレンズ８において、オーバーヘッドサイン用配光パターンＰ２の中心部Ｐ２ａに向かう光路の部分にシボ加工８ｃを施したもので、このシボ加工８ｃにより光が拡散され、中心部Ｐ２における光の減衰を確認することができた。なお、前記の減光処理は、シボ加工によらずフィルターシートを貼着するような方法によっても同様の結果を得ることができる。

以上詳細に説明したように本発明によれば、リフレクタからの反射光の投射レンズへ向かう光路を決定するためにプリズムレンズを採用したことにより、反射光を高い精度で制御することが可能となる。そして、プリズムレンズは型成形が可能であることから、どのような形状も均一に形成することができ、減光処理も容易に施すことができることから、規格基準に適合する品質の整った車両用灯具を提供することができるなど、本発明特有の効果を奏する。

本発明の車両用灯具の断面図である。 図１の車両用灯具の要部の構成を示す斜視図である。 プリズムレンズによる反射光の光路の形成状態を説明する図である。 プリズムレンズによる反射光の光路の形成状態を説明する図である。 本発明の車両用灯具の他の例を示す断面図である。 オーバーヘッドサイン用配光パターンを説明する図である。 オーバーヘッドサイン用配光パターンを説明する図である。 オーバーヘッドサイン用配光パターンを説明する図である。 光路調整処理を施したプリズムレンズの例を示す斜視図である。 プリズムレンズに減光処理を施した例の斜視図である。 従来の車両用灯具の断面図である。 従来のオーバーヘッドサイン用配光パターンを説明する図である。 オーバーヘッドサイン用配光パターンの規格基準を説明する図である。

符号の説明

１・・・・・・車両用灯具
２・・・・・・光源
３・・・・・・リフレクタ
４・・・・・・レンズホルダ
５・・・・・・投射レンズ
６・・・・・・遮光板
７・・・・・・プリズムレンズ
８・・・・・・プリズムレンズ
Ｐ１・・・・・すれ違いビーム用配光パターン
Ｐ２・・・・・オーバーヘッドサイン用配光パターン
ＲＢ・・・・・反射光

Claims (1)

1. 光軸上に設けられた光源と、該光源からの光を前方の光軸寄りへ反射させるリフレクタと、該リフレクタの反射光を透過して車両の前方を照射する投射レンズと、前記リフレクタからの反射光の一部を遮光して上向き照射光を除去する遮光板を前記投射レンズとリフレクタとの間に設けた車両用灯具において、
   前記遮光板の前面側の上部に、前記反射光の光路調整処理を施したプリズムレンズを配設し、
   前記プリズムレンズは、遮光板の上端縁の近傍に臨む入射面と該入射面から入射した光を全反射する反射面と、該反射面で全反射された光を出射する出射面を備え、
   更に前記プリズムレンズは、前記入射面と反射面と出射面それぞれの面からなる前記車両の前後方向における断面三角形状であり、
   前記プリズムレンズの入射面または出射面のうち、オーバーヘッドサイン用配光パターンの中心部へ向かう光路の部分にはシボ加工が施され、
   前記リフレクタからの反射光の一部を前記プリズムレンズに入射させることにより、すれ違いビーム用配光パターンの明暗境界部分にオーバーヘッドサイン用配光パターンが形成されるようにしたことを特徴とする車両用灯具。

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