JP5758724B2

JP5758724B2 - 車輌用前照灯

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Publication number: JP5758724B2
Application number: JP2011150698A
Authority: JP
Inventors: 元弘小松
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-07-07
Filing date: 2011-07-07
Publication date: 2015-08-05
Anticipated expiration: 2031-07-07
Also published as: CN102865541B; EP2543927A2; EP2543927A3; JP2013020709A; CN102865541A; EP2543927B1

Description

本発明は車輌用前照灯に関する。詳しくは、配光パターンにおける左右方向の中央部を形成する光源が消灯されたときに中央部における上部のパターンを形成するパターン形成手段を設け、運転者に与える違和感を低減した上で先行車輌等の他の車輌に対する眩惑光の発生を防止する技術分野に関する。

車輌用前照灯には、カバーとランプボデイによって形成された灯具外筐の内部に複数の光源が配置され、一部の光源がロービームを照射する光源として用いられ、その他の光源がハイビームを照射する光源として用いられたものがある（例えば、特許文献１参照）。ハイビームを照射する光源としては複数の半導体発光素子、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が用いられている。

特許文献１に記載された車輌用前照灯にあっては、ハイビームを照射する光源のうち、例えば、カメラにより撮影された画像を処理することによって検出された先行車輌等の他の車輌が存在する領域を照射する光源を消灯し、ハイビームの配光パターンを変化させる所謂可変ハイビーム（ＡＤＢ：Adaptive Driving Beam）の制御が可能な構成にされている。他の先行車輌等は、配光パターンにおける中央部において存在が検出される。このような制御を行うことにより、先行車輌等の他の車輌に対する眩惑光の発生を防止することができる。

特開２００８−３７２４０号公報

ところが、特許文献１に記載された車輌用前照灯にあっては、先行車輌等の他の車輌の存在が検出されて配光パターンにおける中央部を形成する光源が消灯されると、ハイビームの配光パターンが左右方向において略等分に分割された状態で形成されてしまい、運転者に違和感を与えてしまう。

そこで、本発明車輌用前照灯は、運転者に与える違和感を低減した上で先行車輌等の他の車輌に対する眩惑光の発生を防止することを課題とする。

車輌用前照灯は、上記した課題を解決するために、第１のものは、左右方向に並んで配置され点消灯の制御が各別に行われる複数の半導体発光素子と前記半導体発光素子の下側に配置され前記半導体発光素子から出射された光を反射する下側リフレクターとを有する光源体と、前記半導体発光素子から出射された光を投影して照射する投影レンズとを備え、遠距離の領域を照射するハイビームの配光パターンにおける上部のパターンが前記下側リフレクターで反射され前記投影レンズから照射される光によって形成され、前記配光パターンにおける左右方向の中央部を形成する前記半導体発光素子が消灯されたときに前記中央部における上部のパターンを形成するパターン形成手段を設け、前記パターン形成手段として、前記下側リフレクターに前記半導体発光素子から出射された光を拡散する拡散部を設けたものである。そして、第２のものは、左右方向に並んで配置され点消灯の制御が各別に行われる複数の半導体発光素子と前記半導体発光素子の下側に配置され前記半導体発光素子から出射された光を反射する下側リフレクターとを有する光源体と、前記半導体発光素子から出射された光を投影して照射する投影レンズとを備え、遠距離の領域を照射するハイビームの配光パターンにおける上部のパターンが前記下側リフレクターで反射され前記投影レンズから照射される光によって形成され、前記配光パターンにおける左右方向の中央部を形成する前記半導体発光素子が消灯されたときに前記中央部における上部のパターンを形成するパターン形成手段を設け、前記下側リフレクターを左右方向に延びる支軸を支点として回動可能として前記下側リフレクターを前記パターン形成手段として用いたものである。

従って、車輌用前照灯にあっては、配光パターンにおける左右方向の中央部を形成する半導体発光素子が消灯されたときに左右方向において略等分に分割されない配光パターンが形成される。

本発明車輌用前照灯は、第１のものは、左右方向に並んで配置され点消灯の制御が各別に行われる複数の半導体発光素子と前記半導体発光素子の下側に配置され前記半導体発光素子から出射された光を反射する下側リフレクターとを有する光源体と、前記半導体発光素子から出射された光を投影して照射する投影レンズとを備え、遠距離の領域を照射するハイビームの配光パターンにおける上部のパターンが前記下側リフレクターで反射され前記投影レンズから照射される光によって形成され、前記配光パターンにおける左右方向の中央部を形成する前記半導体発光素子が消灯されたときに前記中央部における上部のパターンを形成するパターン形成手段を設け、前記パターン形成手段として、前記下側リフレクターに前記半導体発光素子から出射された光を拡散する拡散部を設けたことを特徴とする。そして、第２のものは、左右方向に並んで配置され点消灯の制御が各別に行われる複数の半導体発光素子と前記半導体発光素子の下側に配置され前記半導体発光素子から出射された光を反射する下側リフレクターとを有する光源体と、前記半導体発光素子から出射された光を投影して照射する投影レンズとを備え、遠距離の領域を照射するハイビームの配光パターンにおける上部のパターンが前記下側リフレクターで反射され前記投影レンズから照射される光によって形成され、前記配光パターンにおける左右方向の中央部を形成する前記半導体発光素子が消灯されたときに前記中央部における上部のパターンを形成するパターン形成手段を設け、前記下側リフレクターを左右方向に延びる支軸を支点として回動可能として前記下側リフレクターを前記パターン形成手段として用いたことを特徴とする。

従って、運転者の違和感を軽減した上で、先行車等の他の車輌に対する眩惑光の発生を防止することができる。

そして、さらに、第１のものにあっては、拡散部によって左右方向の中央部を形成する半導体発光素子が消灯されたときの配光パターンの左右方向の中央部における上部のパターンが形成されるので、簡素な構成によって上部のパターンを形成することができる。

そして、さらに、第２のものにあっては、半導体発光素子が全て点灯されたときの配光パターンを明瞭に形成した上で、配光パターンにおける左右方向の中央部を形成する半導体発光素子が消灯されたときの上部のパターンを簡素な構成により形成することができる。

以下に、本発明車輌用前照灯を実施するための最良の形態について添付図面を参照して説明する。

先ず、第１の実施の形態に係る車輌用前照灯１について説明する（図１乃至図４参照）。

車輌用前照灯１は、車体の前端部における左右両端部にそれぞれ取り付けられて配置されている。

車輌用前照灯１は、図１に示すように、前方に開口されたランプボデイ２とランプボデイ２の前端部に取り付けられたカバー３とによって構成された灯具外筐４の内部が灯室５として形成され、灯室５にランプユニット６が配置されている。

灯室５には保持部材７が光軸調整機構８を介して水平方向及び垂直方向に傾動自在に配置されている。

保持部材７は前後方向を向く平板状に形成されている。保持部材７の後面には後方へ突出された放熱フィン９、９、・・・が左右に離隔して設けられている。

保持部材７に設けられた放熱フィン９、９、・・・の後面には放熱用ファン１０が取り付けられている。

保持部材７の前面における中央部には光源体１１が取り付けられている。

光源体１１は、図１及び図２に示すように、回路基板１２と回路基板１２上に搭載され光を出射する面状光源として機能する複数の半導体発光素子１３、１３、・・・と半導体発光素子１３、１３、・・・の下側に配置された下側リフレクター１４と半導体発光素子１３、１３、・・・の上側に配置された上側リフレクター１５とを有している。

半導体発光素子１３、１３、・・・としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が用いられており、半導体発光素子１３、１３、・・・は発光面を前方に向け左右に並んだ状態で配置されている。半導体発光素子１３、１３、・・・は各別に点消灯の制御が可能とされている。

下側リフレクター１４と上側リフレクター１５はそれぞれ半導体発光素子１３、１３、・・・側に位置し略上方を向く面と略下方を向く面を有し、これらの各面がそれぞれ反射面１４ａ、１５ａとして形成されている。

反射面１４ａは、例えば、放物面に形成され、表面全体に渡ってサンドブラスト等の粗面処理が施されることによって光を拡散する拡散部１４ｂ、１４ｂ、・・・を有している（図２参照）。従って、反射面１４ａは拡散反射面として形成されている。反射面１５ａは、例えば、双曲面に形成されている。

尚、上記には、反射面１４ａにサンドブラスト等の粗面処理が施されて拡散部１４ｂ、１４ｂ、・・・が設けられた例を示したが、拡散部１４ｂ、１４ｂ、・・・は、例えば、反射面１４ａに形成された凹凸形状であってもよい。

反射面１４ａ、１５ａは半導体発光素子１３、１３、・・・から出射された光を前方に向けて反射する。半導体発光素子１３、１３、・・・から光が出射されると、図３に示すように、反射面１４ａで反射される光によって形成されるパターンＴと、反射面１４ａ、１５ａの何れにおいても反射されない光によって形成されるパターンＭと、反射面１５ａで反射される光によって形成されるパターンＢとから成るハイビームの配光パターンＰ１が形成される。

パターンＴは配光パターンＰ１の上部のパターンであり、パターンＭは配光パターンＰ１の上下方向における中央部のパターンであり、パターンＢは配光パターンＰ１の下部のパターンである。

保持部材７の前面にはレンズホルダー１６が取り付けられている（図１参照）。レンズホルダー１６は前後方向に貫通した略円筒状に形成され、半導体発光素子１３、１３、・・・を覆うようにして保持部材７に取り付けられている。

レンズホルダー１６の前端部には投影レンズ１７が取り付けられている。投影レンズ１７は前方に凸の略半球状に形成されたレンズ部１７ａとレンズ部１７ａの外周から張り出されたフランジ部１７ｂとが一体に形成されて成る。投影レンズ１７は後側焦点を含む焦点面上の像を反転して半導体発光素子１３、１３、・・・から出射された光を前方へ投影する機能を有する。

車輌用前照灯１において、上記した保持部材７、放熱フィン９、９、・・・、放熱用ファン１０、光源体１１、レンズホルダー１６及び投影レンズ１７によって遠距離を照射するハイビームを出射するランプユニット６が構成される。

光軸調整機構８はエイミングスクリュー１８、１８、１８を有している。エイミングスクリュー１８、１８、１８はそれぞれ前後方向へ延び、ランプボデイ２の後端部に回転可能に支持された状態において保持部材７の所定の位置にそれぞれ螺合されてランプボデイ２と保持部材７を連結している。

車輌用前照灯１において、エイミングスクリュー１８が回転されると、その回転方向に応じた方向へ他のエイミングスクリュー１８、１８を支点としてランプユニット６が傾動され、ランプユニット６のエイミング調整が行われる。

また、車輌用前照灯１には、車載物の重量により傾く光軸の向きを調整する所謂レベリング調整機構が設けられていてもよい。

車輌には撮像素子として、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等を有する図示しないカメラが設けられており、ハイビームの照射領域（配光パターンＰ１）がカメラによって定期的に撮影される。カメラによってハイビームの照射領域が撮影されると、画像データが生成されてハイビームの照射領域に存在する先行車１００の存在が画像処理によって検出される。

以上のように構成された車輌用前照灯１において、図示しない点灯回路の駆動により光源体１１に駆動電圧が印加されると半導体発光素子１３、１３、・・・から光が出射される。

半導体発光素子１３、１３、・・・から出射された光は前方へ向かうか又は反射面１４ａ、１５ａで反射され、投影レンズ１７の後側焦点を含む焦点面上に集光され、投影レンズ１７及びカバー３を透過されてハイビームの照射光として前方へ照射される。このとき、同時に、上記したカメラによりハイビームの照射領域の撮影が行われる。

車輌用前照灯１におけるハイビームの照射時に、上記した画像処理によってハイビームの照射領域に先行車１００の存在が検出されないときには半導体発光素子１３、１３、・・・の全ての点灯が維持され、上記したように、配光パターンＰ１が形成される（図３参照）。一方、ハイビームの照射領域に先行車１００の存在が検出されると、配光パターンＰ１における左右方向の中央部のパターンを形成する半導体発光素子１３が消灯される。

このように車輌用前照灯１においては、半導体発光素子１３、１３、・・・の点消灯の制御が各別に行われるが、光源体１１には反射面１４ａを拡散反射面として機能させる拡散部１４ｂ、１４ｂ、・・・が設けられているため、配光パターンＰ１における左右方向の中央部のパターンを形成する半導体発光素子１３が消灯された場合においても、図４に示すように、反射面１４ａで反射されて拡散された光の一部が上部のパターンＴにおける左右方向の中央部の領域（パターンＴａ）に照射されている。従って、反射面１４ａに設けられた拡散部１４ｂ、１４ｂ、・・・は配光パターンＰ１における左右方向の中央部のパターンＴａを形成するパターン形成手段として機能する。

上記したように、配光パターンＰ１における左右方向の中央部を形成する半導体発光素子１３が消灯されたときには、先行車１００が存在する領域、即ち、パターンＭとパターンＢの左右方向における中央部の領域に、光が照射されない暗部Ｄが形成される（図４参照）。

このように、ハイビームの照射領域に先行車１００の存在が検出されたときには、図４に示すように、反射面１４ａで反射される光によって形成されるパターンＴ（パターンＴａ＋Ｔｂ＋Ｔｃ）と、反射面１４ａ、１５ａの何れにおいても反射されない光によって暗部Ｄを挟んで左右に形成されるパターンＭａ、Ｍｂと、反射面１５ａで反射される光によって暗部Ｄを挟んで左右に形成されるパターンＢａ、Ｂｂとから成る配光パターンＰ２が形成される。

上記したように、光源体１１においては、パターン形成手段として、下側リフレクター１４に半導体発光素子１３、１３、・・・から出射された光を拡散する拡散部１４ｂ、１４ｂ、・・・を設け、拡散部１４ｂ、１４ｂ、・・・によって配光パターンＰ２の左右方向の中央部における上部のパターンＴａが形成されるので、簡素な構成によってパターンＴａを形成することができる。

また、パターン形成手段として機能する拡散部１４ｂ、１４ｂ、・・・が半導体発光素子１３、１３、・・・から出射された光を反射する下側リフレクター１４に設けられており、パターンＴａを形成するための専用の手段を設ける必要がなく、車輌用前照灯１及び光源体１１の構造の簡素化を図る上でより一層有利である。

次に、第１の変形例に係る光源体について説明する（図５及び図６参照）。尚、以下に示す第１の変形例に係る光源体１１Ａは、上記した光源体１１と比較して、下側リフレクターが拡散部を有さず、回動可能とされた下側リフレクターがパターン形成手段として設けられていることが相違する。

従って、光源体１１Ａについては、光源体１１と比較して異なる部分についてのみ詳細に説明をし、その他の部分については光源体１１における同様の部分に付した符号と同じ符号を付して説明は省略するか、又は、必要に応じて簡単に説明する。

光源体１１Ａは、回路基板１２と複数の半導体発光素子１３、１３、・・・と下側リフレクター１４Ａと上側リフレクター１５を有している（図５参照）。

半導体発光素子１３、１３、・・・の下方には図示しない駆動部が配置されている。

半導体発光素子１３、１３、・・・の下側には半導体発光素子１３、１３、・・・の並び方向、即ち、左右方向に延びる支軸１９が回動可能に支持され、下側リフレクター１４Ａが支軸１９を支点として前端部が略上下方向へ移動する方向へ回動可能とされている。下側リフレクター１４Ａは上方側の第１の位置Ｈと下方側の第２の位置Ｌとの間で回動される。

下側リフレクター１４Ａは略上下方向を向く板状に形成され、半導体発光素子１３、１３、・・・側に位置する略上方向を向く面が拡散部を有しない反射面１４ｃとして形成され、反射面１４ｃは、例えば、放物面に形成されている。

反射面１４ｃは半導体発光素子１３、１３、・・・から出射された光を前方に向けて反射する。反射面１４ｃで反射された光によってパターンＴが形成される（図３参照）。

支軸１９が駆動部によって回動されると、支軸１９の回動に伴って下側リフレクター１４Ａが第１の位置Ｈと第２の位置Ｌの間で回動される（図５参照）。下側リフレクター１４Ａが第１の位置Ｈに位置されている状態においては、反射面１４ｃによって形成される像の位置が投影レンズ１７の焦点面と一致されパターンＴが明瞭に形成される。一方、下側リフレクター１４Ａが第２の位置Ｌに位置されている状態においては、反射面１４ｃによって形成される像が投影レンズ１７の焦点面からずれて位置され、パターンＴがぼやけた状態で形成される。

光源体１１Ａが用いられた車輌用前照灯１におけるハイビームの照射時に、先行車１００の存在が検出されないときには下側リフレクター１４Ａが第１の位置Ｈに位置されると共に半導体発光素子１３、１３、・・・の全ての点灯が維持されて配光パターンＰ１が形成される（図３参照）。一方、先行車１００の存在が検出されると、配光パターンＰ１における左右方向の中央部を形成する半導体発光素子１３が消灯されると共に下側リフレクター１４Ａが第１の位置Ｈから第２の位置Ｌに回動される。

配光パターンＰ１における左右方向の中央部を形成する半導体発光素子１３が消灯され下側リフレクター１４Ａが第２の位置Ｌに回動されると、反射面１４ｃで反射された光の一部が上部のパターンＴにおける左右方向の中央部の領域に対して照射されて、パターンＴがぼやけた状態で形成されて配光パターンＰ３が形成される（図６参照）。従って、ハイビームの照射領域における左右方向の中央部の上部以外の部分が暗部Ｄとして形成される。

光源体１１Ａにおいては、下側リフレクター１４Ａを回動可能として下側リフレクター１４Ａをパターン形成手段として用いている。

従って、半導体発光素子１３、１３、・・・が全て点灯されたときの配光パターンＰ１を明瞭に形成した上で、配光パターンＰ１における左右方向の中央部を形成する半導体発光素子１３が消灯されたときの上部のパターンＴを簡素な構成により形成することができる。

次に、第２の変形例に係る光源体について説明する（図７及び図８参照）。尚、以下に示す第２の変形例に係る光源体１１Ｂは、上記した光源体１１と比較して、下側リフレクターが拡散部を有さず、ハイビームの照射光を出射する半導体発光素子とは異なる光源がパターン形成手段として設けられていることが相違する。

従って、光源体１１Ｂについては、光源体１１と比較して異なる部分についてのみ詳細に説明をし、その他の部分については光源体１１における同様の部分に付した符号と同じ符号を付して説明は省略するか、又は、必要に応じて簡単に説明する。

光源体１１Ｂは、回路基板１２と複数の半導体発光素子１３、１３、・・・と下側リフレクター１４Ｂと上側リフレクター１５と上部パターン形成用光源２０を有している（図７参照）。

下側リフレクター１４Ｂは半導体発光素子１３、１３、・・・側に位置し略上方を向く面が拡散部を有しない反射面１４ｃとして形成されている。

回路基板１２の下端部にはパターン形成手段として機能する上部パターン形成用光源２０が配置されている。上部パターン形成用光源２０としては、例えば、面状光源として機能する半導体発光素子が用いられる。上部パターン形成用光源２０は発光面が上斜め前方を向く向きで配置されている。上部パターン形成用光源２０から出射された光はパターンＴにおける左右方向の中央部の領域に照射される。

光源体１１Ｂが用いられた車輌用前照灯１におけるハイビームの照射時に、先行車１００の存在が検出されないときには半導体発光素子１３、１３、・・・が全て点灯されて配光パターンＰ１が形成される（図３参照）。このとき上部パターン形成用光源２０は消灯されている。一方、先行車１００の存在が検出されると、配光パターンＰ１における左右方向の中央部を形成する半導体発光素子１３が消灯されると共に上部パターン形成用光源２０が点灯される。

配光パターンＰ１における左右方向の中央部を形成する半導体発光素子１３が消灯され上部パターン形成用光源２０が点灯されると、上記したように、上部パターン形成用光源２０から出射された光がパターンＴにおける左右方向の中央部の領域に対して照射され、配光パターンＰ４が形成される（図８参照）。従って、ハイビームの照射領域における左右方向の中央部の上部以外の部分が暗部Ｄとして形成される。

光源体１１Ｂにあっては、半導体発光素子１３、１３、・・・とは異なる光源である上部パターン形成用光源２０をパターン形成手段として設けている。従って、配光パターンＰ１における左右方向の中央部を形成する半導体発光素子１３が消灯されたときの上部のパターンＴを形成することを考慮して下側リフレクター１４Ｂを設計する必要がなく、下側リフレクター１４Ｂの設計の自由度の向上を図ることができる。

また、半導体発光素子１３、１３、・・・が全て点灯されたときの配光パターンＰ１を明瞭に形成した上で、配光パターンＰ１における左右方向の中央部を形成する半導体発光素子１３が消灯されたときの上部のパターンＴを簡単な構成により形成することができる。

尚、上記には、上部パターン形成用光源２０を回路基板１２の下端部に配置した例を示したが、上部パターン形成用光源２０の配置位置は回路基板１２の下端部に限られることはなく、上部パターン形成用光源２０は回路基板１２の上端部や左右両端部等の何れの位置に配置されていてもよい。

以上に記載した通り、車輌用前照灯１にあっては、配光パターンＰ１における左右方向の中央部を形成する半導体発光素子１３が消灯されても左右方向において略等分に分割されない配光パターンＰ２、Ｐ３又はＰ４が形成される。

尚、上記には、先行車１００がハイビームの照射領域に検出されたときに配光パターンＰ１の左右方向における中央部を形成する一つの半導体発光素子１３が消灯される例を示したが、先行車１００がハイビームの照射領域に検出されたときに消灯される半導体発光素子１３は一つに限られることはなく、複数であってもよい。

上記した最良の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。

図２乃至図８と共に本発明車輌用前照灯の形態を示すものであり、本図は、車輌用前照灯の概略縦断面図である。光源体の拡大斜視図である。ハイビームの配光パターンを示す図である。先行車が検出されたときの配光パターンを示す図である。光源体の第１の変形例を示す側面図である。光源体として第１の変形例が用いられた場合において、先行車が検出されたときの配光パターンを示す図である。光源体の第２の変形例を示す側面図である。光源体として第２の変形例が用いられた場合において、先行車が検出されたときの配光パターンを示す図である。

１…車輌用前照灯、１１…光源体、１３…半導体発光素子、１４…下側リフレクタ、１４ｂ…拡散部、１７…投影レンズ、Ｐ１…配光パターン、Ｐ２…配光パターン、Ｔ…パターン、１１Ａ…光源体、１４Ａ…下側リフレクタ、１９…支軸、Ｐ３…配光パターン、１１Ｂ…光源体、１４Ｂ…下側リフレクター、２０…上部パターン形成用光源、Ｐ４…配光パターン

Claims

左右方向に並んで配置され点消灯の制御が各別に行われる複数の半導体発光素子と前記半導体発光素子の下側に配置され前記半導体発光素子から出射された光を反射する下側リフレクターとを有する光源体と、
前記半導体発光素子から出射された光を投影して照射する投影レンズとを備え、
遠距離の領域を照射するハイビームの配光パターンにおける上部のパターンが前記下側リフレクターで反射され前記投影レンズから照射される光によって形成され、
前記配光パターンにおける左右方向の中央部を形成する前記半導体発光素子が消灯されたときに前記中央部における上部のパターンを形成するパターン形成手段を設け、
前記パターン形成手段として、前記下側リフレクターに前記半導体発光素子から出射された光を拡散する拡散部を設けた
ことを特徴とする車輌用前照灯。
左右方向に並んで配置され点消灯の制御が各別に行われる複数の半導体発光素子と前記半導体発光素子の下側に配置され前記半導体発光素子から出射された光を反射する下側リフレクターとを有する光源体と、
前記半導体発光素子から出射された光を投影して照射する投影レンズとを備え、
遠距離の領域を照射するハイビームの配光パターンにおける上部のパターンが前記下側リフレクターで反射され前記投影レンズから照射される光によって形成され、
前記配光パターンにおける左右方向の中央部を形成する前記半導体発光素子が消灯されたときに前記中央部における上部のパターンを形成するパターン形成手段を設け、
前記下側リフレクターを左右方向に延びる支軸を支点として回動可能として前記下側リフレクターを前記パターン形成手段として用いた
ことを特徴とする車輌用前照灯。