KR100868720B1 - 차량용 전조등 - Google Patents

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KR100868720B1
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마사히토 나가나와
미치오 츠카모토
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가부시키가이샤 고이토 세이사꾸쇼
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Abstract

차량용 전조등(10)은 상단 광원 유닛(20), 중단 광원 유닛(40), 하단 광원 유닛(60)을 구비하고 있다. 상단 광원 유닛(20), 중단 광원 유닛(40), 하단 광원 유닛(60)은 지지 부재(15)를 사이에 두고 등체인 램프 보디(14)에 설치되어 있으며, 각 광원 유닛(20, 40, 60)으로부터의 광이 중첩되어 차량 전방에 로우빔 배광 패턴이 형성된다. 중단 광원 유닛(40)은 상기 광축을 다른 광원 유닛(20, 60)과는 독립적으로 변화시킬 수 있도록 지지되어 있다.

Description

차량용 전조등{VEHICLE HEADLAMP}
도 1은 본 발명의 일실시 형태에 따른 차량용 전조등을 도시한 정면도.
도 2는 본 실시 형태의 차량용 전조등의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따른 단면도.
도 3은 상단 광원 유닛에 설치되는 제1 서브 유닛(제2 서브 유닛)의 수직 단면도.
도 4는 중단 광원 유닛에 설치되는 제3 서브 유닛의 수직 단면도.
도 5는 제3 서브 유닛(제4 서브 유닛)의 수평 단면도.
도 6은 하단 광원 유닛의 사시도.
도 7은 하단 광원 유닛의 제5 서브 유닛을 도시한 수직 단면도.
도 8은 하단 광원 유닛의 제6 서브 유닛을 도시한 수직 단면도.
도 9는 하단 광원 유닛의 평면도.
도 10은 본 실시 형태의 차량용 전조등에 의해 형성된 로우빔용의 배광 패턴을 도시한 도면.
도 11은 본 실시 형태의 차량용 전조등에 의해 형성된 하이빔용의 배광 패턴을 도시한 도면.
도 12는 제3 서브 유닛과 배광 패턴의 관계를 도시한 모식적 단면도.
도 13은 제3 서브 유닛과 배광 패턴의 관계를 도시한 다른 모식적 단면도.
도 14는 직사형 광원 유닛에 확산 부재를 설치한 경우의 회동과 배광 패턴의 관계를 도시한 도면.
도 15는 본 실시 형태의 차량용 전조등과 그 점소등에 관련된 제어를 도시한 제어 블록도.
도 16은 점소등 컨트롤러에 의한 점소등 제어의 패턴을 나타낸 표.
도 17은 AFS에 있어서의 배광 패턴의 실현예를 도시한 모식도.
도 18는 AFS에 있어서의 배광 패턴의 실현예를 도시한 모식도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 차량용 전조등
10a : 등실
12 : 투광 커버
14 : 램프 보디(등체)
15 : 지지 부재
17 : 지지 기구
18 : 레벨링용 모터
16 : 익스텐션
20 : 상단 광원 유닛
20A, 20B : 제1 및 제2 서브 유닛
40 : 중단 광원 유닛
40A, 40B : 제3 및 제4 서브 유닛
55 : 확산 부재
60 : 하단 광원 유닛
70, 80 : 제5 및 제6 서브 유닛
본 발명은 차량용 전조등에 관한 것이며, 특히 복수 개의 광원으로부터 출사되는 광을 중첩시켜 소정의 배광 패턴을 형성하는 차량용 전조등에 관한 것이다.
종래, 차량용 전조등(헤드 램프)으로서는, 할로겐 밸브나 방전 밸브를 광원으로서 이용하고, 이 광원으로부터 출사된 광을 리플렉터나 투영 렌즈를 이용하여 전방에 조사하는 것이 일반적이었다. 할로겐 밸브나 방전 밸브는 차량용으로서 충분한 광량을 확보할 수 있는 광원이지만, 소비 전력이 크다는 문제가 있다.
한편, 발광 다이오드와 같은 반도체 발광 소자를 차량용 전조등용의 광원으로서 채용하고자 하는 기운이 높아지고 있다. 발광 다이오드는 일반적으로 소형이며, 소비 전력이 작기 때문에, 자동차와 같은 배터리를 탑재한 차량에 적용함으로써, 한정된 전력의 유효 이용의 실현이 기대된다.
발광 다이오드는 고휘도화가 진행되었다고 하여도 아직 할로겐 밸브나 방전 밸브에 비하면 휘도가 충분하지 않고, 단순히 할로겐 밸브나 방전 밸브를 발광 다이오드로 치환한 것만으로는 시인성을 충분히 확보할 수 있는 광량을 전방에 조사할 수 없다. 그 때문에 현시점에서는 각각 발광 다이오드를 구비한 복수 개의 광원 유닛을 차량에 탑재하고, 이들의 광원 유닛으로부터 출사되는 광을 중첩시켜 원하는 배광 패턴을 형성하고자 하는 생각이 일반적이다.
예컨대, 일본 특허 공개 제2004-095480호는 3개의 컷 오프 라인 형성용 유닛과, 5개의 핫존 형성용 유닛과, 3개의 확산 영역 형성용 유닛을 조합하여 로우빔용의 합성 배광 패턴을 형성하는 차량용 전조등을 개시하고 있다. 이 차량용 전조등에서는 모든 유닛에 있어서 광원으로서 반도체 발광 소자가 이용되고 있으며, 각각이 형성하는 배광 패턴을 중첩시킴으로써, 적절한 광량을 구비한 로우빔용 배광 패턴을 형성하도록 구성되어 있다.
또한, 일본 특허 공개 제2005-141918호는 방전 밸브를 이용한 프로젝터형 광원 유닛을 이용하여 메인 배광을 형성하고, 반도체 발광 소자를 이용한 점소등이 가능하며, 또한 좌우에 스위블 가능한 부가 광원 유닛을 이용하여 보조 배광을 메인 배광 상에 중첩시켜 합성 배광 패턴을 형성하는 차량용 전조등을 개시하고 있다. 이 차량용 전조등에서는 예컨대, 차량 선회시에 부가 광원 유닛이 점등되고, 선회 방향에 따른 방향으로 부가 배광 패턴을 형성함으로써, 차량의 측방 시인성, 특히 선회 방향의 시인성을 향상시킬 수 있다.
그런데, 일본 특허 공개 제2004-095480호와 같이, 복수 개의 유닛을 조합하여 합성 배광 패턴을 얻고자 하면, 반도체 발광 소자의 수에 따라 어쩔 수 없이 소비 전력이 증가하게 된다. 따라서, 현실적인 차량용 전조등으로서는 되도록 유닛수가 적은, 즉 반도체 발광 소자의 수가 적은 구성이 바람직하다.
또한, 반도체 발광 소자의 수를 적게 한 경우에도, 되도록 상황에 따라 적절 한 배광 패턴을 작성할 수 있는 구성이 바람직하다.
본 발명은 상기한 내용을 감안하여 이루어진 것으로, 유닛 수를 되도록 삭감하여 광원의 수를 적게 함으로써 소비 전력이 작고, 또한 여러 가지 상황에 따라 적절한 배광 패턴을 작성하는 것이 가능한 차량용 전조등을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 이하의 구성에 의해 달성된다.
(1) 광원과, 상기 광원으로부터 광을 광축을 따라 조사하는 광학 부재를 각각 구비한 복수 개의 광원 유닛과,
상기 복수 개의 광원 유닛을 지지하는 등체를 구비하고, 각 광원 유닛으로부터의 광을 중첩시켜 차량 전방에 로우빔 배광 패턴을 형성하는 차량용 전조등으로서,
상기 복수 개의 광원 유닛 중 적어도 하나는 상기 광축을 다른 광원 유닛과는 독립적으로 변화시킬 수 있도록 상기 등체에 지지된 광축 가변 광원 유닛인 것을 특징으로 하는 차량용 전조등.
(2) 상기 광축 가변 광원 유닛은 상기 로우빔 배광 패턴에 경사진 컷 오프 라인을 구비한 집광 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 (1)에 기재한 차량용 전조등.
(3) 상기 광축 가변 광원 유닛은 상기 광축을 대략 수평 방향으로 이동시킴으로써, 상기 집광 영역의 위치를 차량 전방 중앙과 차량 전방 측방 사이에서 변화 시키는 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재한 차량용 전조등.
(4) 상기 광축 가변 광원 유닛은 상기 광학 부재로서 투영 렌즈를 구비하고, 상기 투영 렌즈의 초점 근방에 상기 광원이 배치되며, 상기 광원으로부터의 직접광이 전방에 조사되는 직사형 광원 유닛인 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (3) 중 어느 한 항에 기재한 차량용 전조등.
(5) 상기 광축 가변 광원 유닛은 상기 광학 부재로서 투영 렌즈와 상기 광원으로부터의 광을 상기 투영 렌즈의 초점 근방을 향하여 반사하는 리플렉터를 구비하고, 상기 리플렉터로부터의 반사광이 전방에 조사되는 반사형 광원 유닛인 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (3) 중 어느 한 항에 기재한 차량용 전조등.
(6) 상기 광축 가변 광원 유닛은 출력하는 광량을 증감할 수 있게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (5) 중 어느 한 항에 기재한 차량용 전조등.
본 발명의 차량용 전조등은 광원과, 광원으로부터 광을 광축을 따라 조사하는 광학 부재(투영 렌즈, 리플렉터 등)를 각각 구비한 복수 개의 광원 유닛을 구비하고, 이들 복수 개의 광원 유닛 중 적어도 하나는 상기 광축을 다른 광원 유닛과는 독립적으로 변화시킬 수 있도록 등체에 지지된 광축 가변 광원 유닛이다. 따라서, 광축 가변 광원 유닛의 광축을 적절하게 변화시키고, 조사 영역을 변경함으로써, 여러 가지 상황에 있어서 최적의 로우빔 배광 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 로우빔 배광 패턴을 변화시키는 것에 있어서, 광축 가변 광원 유닛을 여러 가지 영역에 비출 수 있기 때문에, 광원의 수를 필요 이상으로 늘리지 않고 여러 가지 배광 패턴을 실현할 수 있다. 또한, 다수의 발광부를 구비한 광원 유닛을 설치할 필 요가 없기 때문에, 차량용 전조등을 소형화할 수 있는 동시에, 발광부의 수를 종래에 비해서 적게 할 수 있기 때문에 소비 전력을 억제할 수 있다.
또한, 광축 가변 광원 유닛은 로우빔 배광 패턴에 경사진 컷 오프 라인을 구비한 집광 영역을 형성하는 것으로 할 수 있다. 광축 가변 광원 유닛은 이러한 집광 영역의 조사 위치를 적절하게 변화시킬 수 있기 때문에, 상황에 따라 필요한 개소에 집중적으로 광을 조사할 수 있고, 커브 모드, 타운 모드, 모터 웨이 모드 또는 레인 모드라는 여러 가지 상황에 따른 배광 패턴을 형성하는 것이 가능해진다.
또한, 광축 가변 광원 유닛은 광축을 대략 수평 방향으로 이동시킴으로써, 집광 영역의 위치를 차량 전방 중앙과 차량 전방 측방 사이에서 변화시킨다. 이와 같이 구성함으로써, 필요에 따라 차량 전방 중앙부에 광을 집중시키거나 차량 전방측의 측방부에 광을 집중시키거나 하는 것이 가능해진다. 또한, 광축을 수평 방향으로 이동시키기 위해서는 광축 가변 광원 유닛 전체를 회동시키는 것만으로 좋기 때문에, 복잡한 기구가 필요 없고, 필요 이상으로 부품 점수가 증가하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 광축 가변 광원 유닛으로서는 광원으로부터의 직접광이 전방에 조사되는 직사형 광원 유닛으로 할 수 있다. 직사형 광원 유닛으로서 구성함으로써, 리플렉터를 생략할 수 있고, 또한 설치 스페이스를 작게 할 수 있다. 또한, 직사형 광원 유닛으로 한 경우에는, 극히 좁은 영역에 광을 용이하게 집중시키는 것이 가능하기 때문에, 어떤 좁은 영역에 핀 포인트로 광을 조사하고자 하는 경우에 적절하게 사용할 수 있다.
또한, 광축 가변 광원 유닛으로서는 반사형 광원 유닛으로 할 수 있다. 반사형 광원 유닛으로서 구성하면, 리플렉터가 필요해지며, 어느 정도의 설치 스페이스를 확보할 필요가 있지만, 리플렉터의 반사면을 적절하게 설계함으로써, 용이하게 광의 제어를 행할 수 있기 때문에, 필요로 되는 영역에 적절한 광량의 광을 용이하게 집중시키는 것이 가능하다.
또한, 광축 가변 광원 유닛은 출력하는 광량을 증감할 수 있으며, 즉 조광할 수 있게 구성되어 있다. 따라서, 배광 패턴 또는 조사 영역에 따라 광량을 늘리거나 줄이거나 함으로써 전방에 조사되는 광의 양을 변화시키고, 여러 가지 배광 패턴에 따른 광량 조정을 실현하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명은 이하의 구성에 의해서도 구성된다.
(7) 광원과, 상기 광원으로부터 광을 전방에 조사하는 투영 렌즈를 각각 구비한 복수 개의 광원 유닛과,
상기 복수 개의 광원 유닛을 지지하는 등체를 구비하고, 각 광원 유닛으로부터의 광을 중첩시켜 차량 전방에 로우빔 배광 패턴을 형성하는 차량용 전조등으로서,
상기 복수 개의 광원 유닛 중 적어도 하나는 상기 광축이 대략 수평면 내를 따라 이동하도록 상기 등체에 회동 가능하게 지지된 광축 가변 광원 유닛이며,
상기 광축 가변 광원 유닛에서는 상기 투영 렌즈와 상기 광원 사이에 상기 광원으로부터 출사된 광을 확산시키는 확산 부재가 마련되어 있고,
상기 광축 가변 광원 유닛이 회동하고, 상기 광축이 차량 전방 중앙으로 광 을 조사하는 위치로부터 차량 전방 측방에 광을 조사하도록 이동하였을 때에, 상기확산 부재에 의해 광이 확산되는 것을 특징으로 하는 차량용 전조등.
(8) 상기 확산 부재는 광의 전파 방향을 따른 두께가 광축으로부터 벗어남에 따라 두꺼워지는 프리즘 확산 렌즈인 것을 특징으로 하는 (7)에 기재한 차량용 전조등.
(9) 상기 확산 부재는 복수 개의 스텝이 형성된 스텝 확산 렌즈인 것을 특징으로 하는 (7)에 기재한 차량용 전조등.
(10) 상기 광축 가변 광원 유닛은 상기 로우빔 배광 패턴에 경사진 컷 오프 라인을 구비한 집광 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 (7) 내지 (9) 중 어느 한 항에 기재한 차량용 전조등.
본 발명의 차량용 전조등은 광원과, 광원으로부터 광을 전방에 조사하는 투영 렌즈를 각각 구비한 복수 개의 광원 유닛을 구비하고, 이들 복수 개의 광원 유닛 중 적어도 하나는 상기 광축을 다른 광원 유닛과는 독립적으로 변화시킬 수 있도록 등체에 지지된 광축 가변 광원 유닛이다. 그리고, 광축 가변 광원 유닛에는 투영 렌즈와 광원 사이에 광원으로부터 출사된 광을 확산시키는 확산 부재가 설치되어 있다. 이 확산 부재에는 광축 가변 광원 유닛이 회동하고, 광축이 차량 전방 중앙에 광을 조사하는 위치로부터 차량 전방 측방으로 광을 조사하도록 이동하였을 때에 광이 입사되는 위치에 마련되어 있기 때문에, 회동시에만 확산 부재에 의해 광이 확산된다.
따라서, 명확한 컷 오프 라인이 필요로 되는 중앙 영역에 조사되었을 때에는 확산 부재가 광의 전파를 방해하지 않고, 그다지 명확한 컷 오프 라인이 필요 없는 측방 영역에 조사될 때에는 그 조사 영역을 회동 각도 이상으로 넓히는 것이 가능해진다. 따라서, 측방의 넓은 영역에 걸쳐 광을 비출 수 있는 측방 시인성이 높은 차량용 전조등으로 할 수 있다. 또한, 확산 부재를 설치함으로써, 회동 각도를 넓히지 않고 측방으로 광을 조사할 수 있기 때문에, 충분한 회동 각도를 얻을 수 없는 좁은 스페이스밖에 없는 차량용 전조등에 있어서도 광범한 범위로 광을 공급할 수 있다.
확산 부재로서는 광의 전파 방향을 따른 두께가 광축으로부터 벗어남에 따라 두꺼워지는 프리즘 확산 렌즈를 사용할 수 있다. 프리즘 확산 렌즈를 사용한 경우에는 그 조사 영역을 회동 각도 이상으로 넓히는 것이 가능해지기 때문에, 차량의 측방 시인성을 높이는 것이 가능해진다.
또한, 확산 부재로서는 복수 개의 스텝이 형성된 스텝 확산 렌즈를 사용할 수도 있다. 스텝 확산 렌즈를 사용한 경우에는 그 조사 영역을 좌우 쌍방에 걸쳐 넓힐 수 있기 때문에, 광범한 영역에 걸쳐 구석구석까지 광을 조사하여, 차량의 측방 시인성을 높일 수 있다.
또한, 프리즘 확산 렌즈와 스텝 확산 렌즈는 설계자가 의도하는 확산 패턴에 따라 선택적으로 이용할 수 있는 것이며, 또한 그 밖의 확산 패턴을 얻고자 하는 경우에는 그 밖의 확산용 렌즈 또는 다른 종류의 확산 부재를 이용하여도 좋다.
또한, 광축 가변 광원 유닛은 로우빔 배광 패턴에 경사진 컷 오프 라인을 구비한 집광 영역을 형성하는 것으로 할 수 있다. 광축 가변 광원 유닛은 이러한 집 광 영역의 조사 위치를 적절하게 변화시킬 수 있기 때문에, 상황에 따라 필요한 개소에 집중적으로 광을 조사할 수 있고, 커브 모드, 타운 모드, 모터 웨이 모드 또는 레인 모드라는 여러 가지 상황에 따른 배광 패턴을 형성하는 것이 가능해진다.
이하, 본 발명에 이러한 차량용 전조등의 실시 형태를 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시 형태에 따른 차량용 전조등을 도시하는 정면도이다. 도 2는 차량용 전조등의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따른 단면도이다. 도 3은 상단 광원 유닛에 설치되는 제1 서브 유닛의 수직 단면도이다. 도 4는 중단 광원 유닛에 설치되는 제3 서브 유닛의 수직 단면도이다. 도 5는 제3 서브 유닛의 수평 단면도이다. 도 6은 하단 광원 유닛의 사시도이다. 도 7은 하단 광원 유닛의 제5 서브 유닛을 도시하는 수직 단면도이다. 도 8은 하단 광원 유닛의 제6 서브 유닛을 도시하는 수직 단면도이다. 도 9는 하단 광원 유닛의 평면도이다.
본 실시 형태의 차량용 전조등(10)은 예컨대, 차량의 전단 부분에 장착되고, 로우빔 및 하이빔을 선택적으로 전환하여 점소등이 가능한 전조등이다. 도 1에서는 예로서, 자동차 등의 차량 우측 전방에 장착되는 전조등 유닛(레드 램프 유닛)이 차량용 전조등(10)으로서 표시되어 있다.
이 차량용 전조등(10)은 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 광 투과성의 투광 커버(12)와, 램프 보디(등체)(14)를 구비하고 있다. 그리고, 투광 커버(12)와 램프 보디(14)로 둘러싸이는 등실(10a) 내에 3개의 광원 유닛[상단 광원 유닛(20), 중단 광원 유닛(40), 하부 광원 유닛(60)]이 지지 부재(15) 상에 고정 배치되어 있다. 또한, 3개의 광원 유닛(20, 40, 60)과 투광 커버(12) 사이에는 등기구 전방에서 보았을 때의 간극을 덮도록 익스텐션(16)이 배치되어 있다.
지지 부재(15)는 높이가 다른 3개의 설치부(15a, 15b, 15c)를 구비하고, 각각 상단 광원 유닛(20), 중단 광원 유닛(40), 하단 광원 유닛(60)이 순서대로 고정 배치되어 있다. 이 지지 부재(15)는 대략 차량 폭 방향으로 평행한 틸팅축(17a)을 사이에 두고 틸팅할 수 있는 지지 기구(17)와, 액츄에이터인 레벨링용 모터(18)의 구동축(18a)에 접속된 동력 전달축(18b)을 매개로 하여 램프 보디(14)에 고정되어 있다. 지지 기구(17), 레벨링용 모터(18) 및 동력 전달축(18b)은 램프 보디(14)에 대한 지지 부재(15)의 장착 각도를 레벨링용 모터(18)의 출력에 따라 조정하는 레벨링 기구를 구성하고 있다. 본 실시 형태에서는 레벨링 기구를 매개로 하여 지지 부재(15)의 장착 각도를 조정함으로써, 각 광원 유닛(20, 40, 60)의 광축 조정을 행할 수 있다.
다음에, 각 광원 유닛(20, 40, 60)에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에서는 각 광원 유닛(20, 40, 60)은 각각 배광 패턴 형성시의 역할이 각각 다른 광원 유닛 이며, 각 광원 유닛(20, 40, 60)을 선택적으로 점소등함으로써, 여러 가지 배광 패턴을 실현하도록 구성되어 있다.
이하에서는, 우선 상단 광원 유닛(20)에 대해서 설명한다. 상단 광원 유닛(20)은 하이빔용의 배광을 형성하는 광원 유닛이며, 도 1에 도시하는 바와 같이, 각각 동일 구성인 한 쌍의 제1 및 제2 서브 유닛(20A, 20B)을 구비하고 있다. 이것 들의 제1 및 제2 서브 유닛(20A, 20B)은 지지 부재(15)의 최상단 설치부(15a)에 폭 방향으로 배열되어 설치되어 있다. 또한, 이들의 제1 및 제2 서브 유닛(20A, 20B)은 한 쌍으로 형성되어 있어도 좋고, 별체로 형성되어 있어도 좋다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 제1 서브 유닛(20A)[제2 서브 유닛(20B)도 동일]은 단면에서 보았을 때 대략 L자형 형상을 갖는 금속제 베이스 부재(21)와, 광원으로서의 LED(반도체 발광 소자)(22)와, 투영 렌즈(24)를 구비하고 있다.
베이스 부재(21)는 그 차량 전후 방향으로 연장되는 기체부(21a)가 지지 부재(15)의 설치부(15a) 상에 배치되고, 설치부(15a)에 세워 설치한 기립부(21b)의 차량 전방측에 LED(22)가 고정 배치되어 있다.
LED(22)는 한변이 1 mm인 정사각형 정도 크기의 발광부(발광칩)(22a)를 갖는 백색 발광 다이오드로서, 광을 출사하는 발광부(22a)가 차량 정면측을 향한 상태로 배치되어 있다.
투영 렌즈(24)는 LED(22)의 발광부(22a)로부터 출사된 광을 차량 전방에 투영되는 볼록 렌즈형의 비구면 렌즈로서, 기체부(21a)의 차량 전방측 선단부(21c) 근방에서 베이스 부재(21)에 고정되어 있다. 본 실시 형태에서는 투영 렌즈(24)의 초점(P24)은 LED(22)의 발광부(22a)와 대략 일치하도록 구성되어 있다. 따라서, 투영 렌즈(24)에는 LED(22)의 발광부(22a)로부터 출사된 광이 직접 입사되고, 입사된 광이 대략 평행한 광으로서 광축(Ax1)을 따라 전방에 투영된다. 즉, 본 실시 형태의 광원 유닛(20)의 제1 및 제2 서브 유닛(20A, 20B)은 각각 직사형의 프로젝터형 광 원 유닛을 구성하고 있다.
다음에, 중단 광원 유닛(40)에 대해서 설명한다. 중단 광원 유닛(40)은 로우빔용 배광의 일부를 형성하는 광원 유닛이며, 도 1에 도시하는 바와 같이, 각각 동일 구성인 한 쌍의 제3 및 제4 서브 유닛(40A, 40B)을 구비하고 있다. 이들의 제3 및 제4 서브 유닛(40A, 40B)은 지지 부재(15)의 중단 설치부(15b)에 폭 방향으로 배열되어 설치되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 이들의 제3 및 제4 서브 유닛(40A, 40B)은 각각 별체로 형성되어 있다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 제3 서브 유닛(40A)[제4 서브 유닛(40B)도 동일]은 예컨대, 대략 L자형 형상의 베이스 부재(41)와, 광원으로서의 LED(반도체 발광 소자)(42)와, 투영 렌즈(44)와, 리플렉터(46)를 구비하고 있다.
베이스 부재(41)는 그 차량 전후 방향으로 연장되는 기체부(41a)를 구비하고 있으며, 이 기체부(41a)에 기립부(41b)가 세워 설치되고, 또한, 이 기립부(41b)에서 차량 후방측으로 꺾여 구부러져 LED(42)와 리플렉터(46)를 적재 고정하는 광학 적재부(41c)가 연장 설치되어 있다.
LED(42)는 LED(22)와 동일하게 백색 다이오드로서, 그 발광부(42a)가 대략 수직 상측을 향한 상태에서 적재부(41c)의 적재면(41e) 상에 적재되어 있다. 또한, 발광부(42a)는 그 발광부 형상이나 전방에 조사되는 배광을 따라 다소 각도를 갖고 배치되도록 구성하여도 좋다.
리플렉터(46)는 수직 단면 형상이 대략 타원 형상이며, 수평 단면 형상이 타원을 베이스로 한 자유 곡면 형상을 갖는 반사면(46a)이 내측에 형성된 반사 부재 이다. 리플렉터(46)는 그 제1 초점(P441)이 LED(42)의 발광부(42a) 근방이 되고, 그리고 그 제2 초점(P442)이 적재부(41c)의 적재면(41e)과 기립부(21b)의 전면(41f)이 이루는 능선(41g) 근방에 위치하도록 설계 배치되어 있다.
LED(22)의 발광부(22a)로부터 출사된 광은 리플렉터(46)의 반사면(46a) 상에서 반사되고, 제2 초점(P442) 근방을 통과하여 투영 렌즈(44)에 입사된다. 또한, 제3 및 제4 서브 유닛(40A, 40B)에서는 적재부(41c)의 적재면(41e)과 기립부(21b)의 전면(41f)이 이루는 능선(41g)을 경계선으로 하여, 일부 광이 적재면(41e) 상에서 반사됨으로써, 광을 선택적으로 컷하여 차량 전방에 투영되는 배광 패턴에 경사진 컷 오프 라인을 형성하도록 구성되어 있다. 즉, 능선(41g)은 제3 및 제4 서브 유닛(40a, 40b)의 명암 경계선을 구성하고 있다. 또한, 리플렉터(46)의 반사면(46a) 상에서 반사되고, 또한, 적재면(41e)에서 반사된 광의 일부도 전방에 유효광으로서 조사되는 것이 바람직하다. 따라서, 본 실시 형태에서는 적재면(41e)의 차량 전방측은 투영 렌즈(44)와 리플렉터(46)의 위치 관계를 고려한 적절한 반사 각도가 설정된 광학적 형상을 갖고 있다.
투영 렌즈(44)는 리플렉터(46)의 반사면(46a)에서 반사된 광을 차량 전방에 투영하는 볼록 렌즈형의 비구면 렌즈로서, 기체부(41a)의 차량 전방측 선단부(41c) 근방에서 베이스 부재(41)에 고정되어 있다. 본 실시 형태에서는 투영 렌즈(44)의 초점은 리플렉터(46)의 제2 초점(P442)과 대략 일치하도록 구성되어 있다. 따라서, 리플렉터(46)에서 반사되어 투영 렌즈(44)에 입사된 광은 대략 평행한 광으로서 전 방에 투영된다. 즉, 본 실시 형태의 광원 유닛(40)의 제3 및 제4 서브 유닛(40A, 40B)은 각각 집광 컷 형성용 반사형 프로젝터형 광원 유닛을 구성하고 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 제3 및 제4 서브 유닛(40A, 40B)은 회동 샤프트(50a, 50b)를 사이에 두고 지지부(15d) 및 설치부(15b)에 각각 회동 가능하게 고정되어 있다. 상세하게 후술하지만, 회동 샤프트(50b)의 한쪽은 액츄에이터(19)와 접속되어 있으며, 제3 및 제4 서브 유닛(40A, 40B)은 액츄에이터(19)의 구동력에 의해 각각 회동 샤프트(50a, 50b)를 축으로 하여 각각 독립적으로 좌우에 스위블하며 광축 방향으로 가변이다. 즉, 제3 및 제4 서브 유닛(40A, 40B)은 각각 다른 광원 유닛과는 독립적으로 광축 방향을 변화시키는 것이 가능한 광축 가변 광원 유닛을 구성하고 있다.
구체적으로는 제3 및 제4 서브 유닛(40A, 40B)은 도 5a에 도시하는 바와 같이 정면(0°방향을 향한 상태)으로부터, 도 5b에 도시하는 바와 같이 수평 방향의 조사 위치를 변화시키도록 광축(Ax2)을 변화시킬 수 있다. 이것에 의해, 집광 영역의 위치를 차량 전방 중앙과 차량 전방 측방 사이에서 변화시킬 수 있다. 따라서, 예컨대 차량 선회시 등에 선회 방향측을 따라 수평 방향으로 회동 샤프트(50a, 50b)를 축으로 하여 회동시킴으로써, 광축(Ax2)의 방향이 변화하고, 차량 전방 측방에 광이 조사된다. 이것에 의해 차량 진행 방향의 시인성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 투영 렌즈(44)와 능선(41g) 사이, 즉 투영 렌즈(44)와 리플렉터(46) 사이의 영역 측방 중 적어도 한쪽 측(도면에서는 좌측)에는 확산 부재(55)가 설치되어 있다. 본 실시 형태에서는 이 확산 부재(55)는 광원으로부터 출사되고, 리플렉터(46)에서 반사된 광을 측방으로 더욱 확산시키는 것이다. 이 확산 부재(55)는 한쪽측에만 배치되어 있어도 좋고, 양측방에 배치되어 있어도 좋다. 한쪽측에만 배치되는 경우에는 차량용 전조등(10)이 차량 전방에 배치된 측, 즉 차량 우측에 배치되었으면 우측, 차량 좌측에 배치되었으면 좌측에 확산 부재가 설치되는 것이 바람직하다.
본 실시 형태의 확산 부재(55)는 차량 전후 방향, 즉 광의 전파 방향에 따른 두께가 광축(Ax2)에서 벗어남에 따라 두꺼워지는 프리즘 확산 렌즈이다. 이 확산 부재(55)에는 도 5a에 도시하는 바와 같이, 제3 및 제4 서브 유닛(40A, 40B)이 정면(0°방향을 향한 상태)에서는 광이 입사되지 않는 위치에 도시하지 않은 고정 부재를 사이에 두고 램프 보디(14) 또는 지지 부재(15)에 고정되어 있다. 한편, 도 5b에 도시하는 바와 같이 수평 방향의 조사 위치를 변화시키도록 광축(Ax2)을 변화시켰을 때에는 광의 일부가 확산 부재(15)에 입사되고, 광이 측방으로 확산된다. 이것에 의해, 측방에 조사되는 광량을 증가시키고, 측방 시인성을 더욱 향상시키는 것이 가능해진다.
다음에, 하단 광원 유닛(60)에 대해서 설명한다. 하단 광원 유닛(60)은 로우빔용 배광의 일부를 형성하는 광원 유닛이며, 도 1에 도시하는 바와 같이, 각각 다른 구성인 2개의 제5 및 제6 서브 유닛(70, 80)과 하나의 실린드리컬 렌즈(65)를 구비하고 있다. 이들의 제5 및 제6 서브 유닛(70, 80)은 지지 부재(15)의 최하단 설치부(15c)에 폭 방향으로 배열되어 설치되어 있다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 제5 및 제6 서브 유닛(70, 80)은 베이스 부재(90)를 공통의 기체로서 갖고 있다. 제5 서브 유닛(70)은 베이스 부재(90) 상에 LED(72)를 배치함으로써 구성되어 있으며, 또한, 제6 서브 유닛(80)은 베이스 부재(90) 상에 LED(82) 및 리플렉터(86)를 구비하여 구성되어 있다. 또한, 제5 및 제6 서브 유닛(70, 80)의 차량 전후 방향 전방측에는 하나의 실린드리컬 렌즈(65)가 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는 이 실린드리컬 렌즈(65)는 양쪽 서브 유닛(70, 80)에 공유되는 투영용 렌즈로서 구성되어 있다.
베이스 부재(90)는 도 7에 도시하는 바와 같이, 그 차량 전후 방향으로 연장되는 기체부(90a)가 지지 부재(15)의 설치부(15c) 상에 배치되고, 기체부(90a)로부터 기립부(90b)가 세워 설치되어 있다. 기립부(90b) 상측의 일부는 절취되어 단차부(90h)가 형성되어 있으며, 이 단차부(90h)의 차량 전방측에 LED(72)가 적재되어 있다. 본 실시 형태에서는 이 LED(72)에 의해 제5 서브 유닛(70)이 구성되어 있다.
LED(72)는 LED(22)와 동일하게 백색 다이오드로서, 그 발광부(72a)가 차량 전후 방향 전방측을 향한 상태에서 단차부(90h) 상에 고정 배치되어 있다. 또한, 발광부(72a)는 그 발광부 형상이나 전방에 조사되는 배광을 따라 다소 각도를 갖고 배치되도록 구성하여도 좋다.
실린드리컬 렌즈(65)는 LED(72)의 발광부(72a)에서 출사된 광을 차량 전방에 투영하는 대략 원통 형상을 갖는 렌즈로서, 기체부(90a)의 차량 전방측 선단부(90c) 근방에서 베이스 부재(90)에 고정되어 있다. 실린드리컬 렌즈(65)는 1개의 초점선(L65)을 갖고, 도 7에 도시하는 바와 같이 이 초점선(L65)이 LED(22) 발광부(22a)의 하단 근방이 되도록 구성되어 있다. 따라서, 투영 렌즈(24)에는 LED(22)의 발광부(22a)에서 출사된 광이 직접 입사되고, 입사된 광을 대략 평행한 광으로 하여 광축(Ax1)을 따라 전방으로 초점선(L65)에 대응하여 컷 오프 라인을 구비한 배광 패턴을 투영한다. 즉, 본 실시 형태의 제5 서브 유닛(70)은 직사형 프로젝터형 광원 유닛을 구성하고 있다.
베이스 부재(90)의 차량 폭 방향 한쪽측에서는 기립부(90b)의 일부가 차량 후방측으로 꺾여 구부러지고, LED(82)와 리플렉터(86)를 적재 고정하는 적재부(90c)가 연장되어 설치되어 있으며, 이것에 의해 제6 서브 유닛(80)이 제5 서브 유닛(70)에 인접하여 일체 형성되어 있다.
LED(82)는 LED(22)와 동일하게 백색 다이오드로서, 그 발광부(82a)가 대략 수직 상측을 향한 상태에서 적재부(90c)의 적재면(90e) 상에 적재되어 있다. 또한, 발광부(82a)는 그 발광부 형상이나 전방에 조사되는 배광을 따라 다소 각도를 갖고 배치되도록 구성하여도 좋다.
리플렉터(86)는 수직 단면 형상이 대략 타원 형상을 갖고, 수평 단면 형상이 타원을 기준으로 한 자유 곡면인 반사면(86a)이 내측에 형성된 반사 부재이다. 리플렉터(86)는 그 제1 초점(P861)이 LED(82)의 발광부(82a) 근방이 되고, 그리고 그 제2 초점이 적재부(90c)의 적재면(90e)과 기립부(90b)의 전면(90f)이 이루는 능선(90g) 근방에 위치하도록 설계 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는 이 적재 부(90c)의 적재면(90e)과 기립부(90b)의 전면(90f)이 이루는 능선(90g) 근방에 실린드리컬 렌즈(65)의 초점선(L65)이 배치되도록 실린드리컬 렌즈(65) 사이의 위치 관계가 설정되어 있다.
따라서, LED(22)의 발광부(22a)로부터 출사된 광은 리플렉터(86)의 반사면(86a) 상에서 반사되고, 초점(L65) 근방을 통과하여 실린드리컬 렌즈(65)에 입사된다. 실린드리컬 렌즈(65)에 입사된 광은 수직 방향에서는 대략 평행한 광으로서 광축(Ax4)을 따라 전방에 투영된다.
또한, 제6 서브 유닛(80)에서는 적재부(90c)의 적재면(90e)과 기립부(90b)의 전면(90f)이 이루는 능선(90g)을 경계선으로 하여, 일부광이 적재면(90e) 상에서 반사됨으로써, 광을 선택적으로 컷하여 차량 전방에 투영되는 배광 패턴에 컷 오프 라인을 형성하도록 구성되어 있다. 또한, 리플렉터(86)의 반사면(86a) 상에서 반사되고, 또한 적재면(90e)에서 반사된 광의 일부도 전방으로 유효광으로서 조사되는 것이 바람직하다. 따라서, 본 실시 형태에서는 적재면(90e)의 차량 전방측은 실린드리컬 렌즈(65)와 리플렉터(86)의 위치 관계를 고려하여 적절하게 반사 각도가 설정된 광학적 형상을 갖고 있다.
한편, 도 9에 도시하는 바와 같이, 차량 폭 방향에 대해서는 리플렉터(86)의 반사면(86a)에서 반사된 광은 특히 진행 방향이 변화되지 않은 채로 확산된 상태에서 실린드리컬 렌즈(65)에 입사된다. 따라서, 차량 폭 방향에 대해서는 제6 서브 유닛(80)으로부터 출사되는 광은 확산광이 된다. 이와 같이, 본 실시 형태의 제6 서브 유닛(80)은 반사형 프로젝터형 광원 유닛을 구성하고 있다
이와 같이, 본 실시 형태의 하단 광원 유닛(60)에서는 제5 서브 유닛(70)과 제6 서브 유닛(80)이 동일한 실린드리컬 렌즈(65)를 공유하고 있다. 따라서, 각각에 렌즈를 설치하는 경우에 비해서 부품 개수를 삭감할 수 있는 동시에, 렌즈 홀더, 기타 장착 부재 등의 장착 스페이스도 공통화할 수 있기 때문에, 제5 서브 유닛(70)과 제6 서브 유닛(80)을 근접 배치하는 것이 가능해진다. 따라서, 하단 광원 유닛(60) 전체가 차지하는 스페이스를 줄여 하단 광원 유닛(60)을 소형화할 수 있다.
다음에, 도 10 및 도 11을 참조하면서, 본 실시 형태의 차량용 전조등(10)에 의해 형성되는 기본적인 배광 패턴에 대해서 설명한다. 본 실시 형태의 차량용 전조등(10)은 전술한 바와 같이, 기본적인 배광 패턴으로서 로우빔용의 배광 패턴(LP)과 하이빔용의 배광 패턴(HP)을 형성할 수 있다.
도 10은 본 실시 형태의 차량용 전조등(10)에 의해 형성된 로우빔용의 배광 패턴(LP)을 도시한 도면이다.
로우빔용 배광 패턴(LP)은 중단 광원 유닛(40) 및 하단 광원 유닛(60)을 점등시킴으로써 형성된다.
구체적으로는 중단 광원 유닛(40)의 제3, 제4 서브 유닛(40a, 40b)이 점등됨으로써, 차량 정면 전방 H-V 선의 교점 근방이 좁은 제1 영역(D1)에 광이 조사된다. 이 제1 영역(D1)은 제3, 제4 서브 유닛(40a, 40b)에 형성된 능선(41g)에 대응하여 형성된 대략 Z 형상의 컷 오프 라인(CL1)을 구비하고 있다. 또한, 컷 오프 라 인(CL1)의 하측 영역은 제1 영역(D1) 중에서도 광량이 높은 핫존(Hz)으로서 설정되어 있다.
또한, 하단 광원 유닛(60)의 제5, 제6 서브 유닛(70, 80)이 점등됨으로써, 각각 제1 영역(D1)의 하측에 차량 폭 방향(H선 방향)으로 연장되는 제2 영역(D2) 및 제3 영역(D3)이 각각 형성된다.
제5 서브 유닛(70)에 의해 형성되는 제2 영역(D2)은 제1 영역(D1)과 일부 중복되도록 제1 영역(D1)의 하측 근방에 형성된다. 이 제2 영역(D2)의 상단에는 제5 서브 유닛(70)이 형성하는 컷 오프 라인(CL2)이 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는 이 컷 오프 라인(CL21), 제1 영역(D1)의 컷 오프 라인(CL1)과 연속하도록 전방에 투영되도록 설정되어 있다.
또한, 제6 서브 유닛(80)에 의해 형성되는 제3 영역(D3)은 제2 영역(D2)과 일부 중복되도록 제2 영역(D2)의 하측에 형성된다. 제6 서브 유닛(80)은 반사형 프로젝터 광원 유닛이기 때문에, 리플렉터(86)의 형상을 조정함으로써, 직사형 프로젝터 광원 유닛인 제5 서브 유닛(70)보다도 수직 방향으로 넓은 방향으로 광을 조사하기 쉽다. 따라서, 본 실시 형태에서는 제6 서브 유닛(80)에 의해 보다 근거리 시인성을 향상시키는 근거리 확산 영역으로서의 제3 영역(D3)을 형성하고, 제5 서브 유닛(70)에 의해 원거리 시인성을 향상시키는 원거리 확산 영역으로서의 제2 영역(D2)을 형성하도록 구성하고 있다.
이와 같이, 본 실시 형태에서는 중단 광원 유닛(40) 및 하단 광원 유닛(60)이 형성하는 제1 영역(D1), 제2 영역(D2) 및 제3 영역(D3)을 조합하여 로우빔용의 배광 패턴(LP)을 형성하고 있다.
도 11은 본 실시 형태의 차량용 전조등(10)에 의해 형성된 하이빔용 배광 패턴(HP)을 도시하는 도면이다.
하이빔용 배광 패턴(HP)은 중단 광원 유닛(40) 및 하단 광원 유닛(60)을 점등시키는 동시에, 상단 광원 유닛(20)을 점등시킴으로써 형성된다.
구체적으로는 상단 광원 유닛(20)을 점등함으로써, 중단 광원 유닛(40) 및 하단 광원 유닛(60)에 의해 형성되는 제1 영역(D1), 제2 영역(D2) 및 제3 영역(D3) 상에 제4 영역(D4)을 겹쳐 조사하도록 구성되어 있다. 제4 영역(D4)은 H-V 선의 교점 근방을 중심으로 하여 상하 좌우로 넓어지는 배광 패턴이다. 하이빔용 배광 패턴(HP)에서는 제4 영역(D4)을 형성함으로써 전체의 광량을 업시켜 원방 시인성을 향상시키고 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 하이빔용 배광 패턴(HP) 형성시에는 중단 광원 유닛(40)의 중단 서브 광원 유닛(40a, 40b)을 회동시키고, 광축(Ax2)을 각각 약간(0.5∼5°) 우측 방향으로 어긋나게 함으로써, 핫존(Hz)을 수평 방향 0°근방에 배치시킴으로써, 또한, 원방 시인성을 향상시키도록 구성되어 있다.
다음에, 도 12 및 도 13을 참조하면서, 본 실시 형태에 있어서의 중단 광원 유닛(40)의 제3, 제4 서브 유닛(40a, 40b)의 회동과, 배광 패턴의 관계에 대해서 설명한다.
도 12는 제3 서브 유닛(40a)와 배광 패턴의 관계를 도시하는 모식적 단면도 이다. 구체적으로 도 12a는 제3 서브 유닛(40a)[제4 서브 유닛(40b)의 경우도 동일]에 있어서 확산 부재(55)를 배치하지 않는 구성의 경우에 15°좌측 방향으로 회동시킨 경우의 모식적 수평 단면도로서, 도 12b는 그 배광 패턴을 도시하는 모식도이다. 또한, 도 12c는 제3 서브 유닛(40a)에 있어서, 확산 부재(55)를 배치한 구성의 경우에 15°좌측 방향으로 회동시킨 경우의 모식적 수평 단면도로서, 도 12d는 그 배광 패턴을 도시하는 모식도이다. 도 12에서는 확산 부재(55)로서, 프리즘 확산 렌즈를 이용하고 있다.
도 12a와 도 12c의 비교로부터 알 수 있는 바와 같이, 확산 부재(55)가 배치되어 있으면, 제3 서브 유닛(40a)이 회동한 상태에서는 광의 일부가 투영 렌즈(44)에 입사되기 직전에 확산 부재(55)에 입사되고, 광의 진행 방향이 회동측으로 구부러진다. 따라서, 투영 렌즈(44)로부터 출사되는 광은 확산 부재(55)를 배치한 편이 보다 측방으로 확산된다.
구체적인 배광 패턴을 비교하면, 도 12b에 도시하는 배광 패턴(D11)에서는 컷 오프 라인의 수직 상승 위치가 회동 각도와 동일하게 15°기울어져 있는 것에 대하여, 도 12d에 도시하는 배광 패턴(D12)에서는 컷 오프 라인의 수직 상승 위치가 회동 각도보다도 5°큰 20°기울어져 있다. 이것은 확산 부재(55)에 의해 광이 측방으로 확산되었기 때문이다. 결과로서, 배광 패턴 전체가 차량 폭 방향으로 확산되어 연장되고 있다는 것을 알 수 있다.
도 13은 제3 서브 유닛(40a)과 배광 패턴의 관계를 나타내는 별도의 모식적 단면도이다. 구체적으로는 도 13a는 제3 서브 유닛(40a)에 있어서 확산 부재(55)를 배치하지 않는 구성의 경우에 20°좌측 방향으로 회동시킨 경우의 모식적 수평 단면도로서, 도 13b는 그 배광 패턴을 도시하는 모식도이다. 또한, 도 13c는 제3 서브 유닛(40a)에 있어서 확산 부재(55)를 배치한 구성의 경우에 20°좌측 방향으로 회동시킨 경우의 모식적 수평 단면도로서, 도 13d는 그 배광 패턴을 도시하는 모식도이다. 도 13에서는 확산 부재(55)로서, 리플렉터측에 복수 개의 실린드리컬 스텝(55a)이 형성된 스텝 확산 렌즈를 이용하고 있다.
도 13a와 도 13c의 비교로부터 알 수 있는 바와 같이, 확산 부재(55)가 배치되어 있으면, 제3 서브 유닛(40a)이 회동한 상태에서는 광의 일부가 투영 렌즈(44)에 입사되기 직전에 확산 부재(55)에 입사되고, 광의 진행 방향이 회동측으로 구부려진다. 따라서, 투영 렌즈(44)로부터 출사되는 광은 확산 부재(55)를 배치한 편이 보다 측방으로 확산된다. 또한, 스텝 확산 렌즈를 확산 부재(55)로서 이용한 경우에는, 일부 광은 회동측과 역 방향으로도 구부려지고, 결과로서 좌우 쌍방으로 광이 확산된다.
구체적인 배광 패턴을 비교하면, 도 13b에 도시하는 배광 패턴(D13)에서는 컷 오프 라인의 수직 상승 위치가 회동 각도와 동일하게 20°기울어져 있는 것에 대하여, 도 13d에 도시하는 배광 패턴(D14)에서는 컷 오프 라인의 수직 상승 위치가 회동 각도보다도 5°작은 15°기울어져 있다. 또한, 도 13d에 도시하는 바와 같이, 배광 패턴(D14)은 좌측 35°정도에까지 크게 영역이 연장되어 있다. 이것은 확산 부재(55)에 의해 광이 좌우 쌍방으로 확산되었기 때문이다. 결과로서, 배광 패턴 전체가 차량 폭 방향으로 확산되어 연장되고 있다는 것을 알 수 있다.
이와 같이, 확산 부재(55)를 배치하면 광이 확산되기 때문에, 회동 각도 이상으로 배광 패턴을 측방으로 어긋나게 하는 것이 가능해진다. 따라서, 확산 부재(55)는 제3, 제4 서브 유닛(40a, 40b)의 회동량에 제한이 있는 배치라도 회동각 이상으로 광을 측방으로 확산 조사할 수 있다. 반대로, 배광 패턴의 변이량에 비하여 회동량을 작게 할 수 있기 때문에, 회동용 스페이스를 작게 하여 광원 유닛 전체를 콤팩트화할 수 있다. 또한, 회동량이 작기 때문에, 제3, 제4 서브 유닛(40a, 40b)을 구동하는 액츄에이터를 소형화할 수도 있다.
또한, 상기 설명에서는 확산 부재(55)를 반사형 제3, 제4 서브 유닛(40a, 40b)에 장착하는 구성을 나타내었지만, 이것에 한정되지 않고, 도 14에 도시하는 바와 같이 제3, 제4 서브 유닛(40a, 40b)을 각각 직사형 광원 유닛(40c)으로 각각 치환하여 중단 광원 유닛(40)을 구성하여도 좋다.
도 14는 직사형 광원 유닛에 확산 부재를 설치한 경우의 회동과 배광 패턴의 관계를 도시하는 도면으로서, 도 14a, 14b는 각각 회동각이 0°인 경우의 광원 유닛과 배광 패턴을 도시하는 도면이고, 도 14c, 14d는 각각 회동각이 10°인 경우의 광원 유닛과 배광 패턴을 도시하는 도면이며, 도 14e, 14f는 각각 회동각이 20°인 경우의 광원 유닛과 배광 패턴을 도시하는 도면이며, 도 14g, 14h는 각각 회동각이 30°인 경우의 광원 유닛과 배광 패턴을 도시하는 도면이다.
직사형 광원 유닛(40c)은 도 7에 도시하는 제5 서브 유닛(70)과 동일한 구성을 갖는 것으로서, 투영 렌즈(44c)의 초점 근방에 LED의 발광부(42c)가 배치된 구성이다. 이 구성이라도 도 14c, 14d에 도시하는 바와 같이 유닛 전체를 10°기울이 면, 배광 패턴 전체가 좌측 10°측방으로 어긋나는 동시에 배광 패턴의 차량 폭 방향(수평 방향) 길이가 길어진다. 이 경향은 도 14e, 14f에 도시하는 바와 같이 유닛 전체를 20°기울인 경우에는 더욱 커지며, 그리고 도 14g, 14h에 도시하는 바와 같이 30°정도가 되고, 확산 부재(55)가 광축(Ax)을 가로지를 때까지 연장되면, 좌측뿐만 아니라, 우측에도 배광 패턴이 연장되는 것을 알 수 있다.
이와 같이, 직사형 광원 유닛에 있어서도 확산 부재(55)를 배치하면 광이 확산되기 때문에, 회동 각도 이상으로 배광 패턴을 측방으로 어긋나게 할 수 있다. 따라서, 확산 부재(55)는 광원 유닛의 회동량에 제한이 있는 배치로서 회동각 이상으로 광을 측방으로 확산 조사할 수 있다. 반대로, 배광 패턴의 변이량에 비해서 회동량을 작게 할 수 있기 때문에, 회동용 스페이스를 작게 하여, 광원 유닛 전체를 콤팩트화할 수 있다. 또한, 회동량이 작기 때문에, 광원 유닛을 구동하는 액츄에이터를 소형화할 수 있다.
다음에, 도 15를 참조하면서, 본 실시 형태의 차량용 전조등(10)의 점소등에 대해서 상세하게 설명한다.
도 15는 본 실시 형태의 차량용 전조등(10)과 그 점소등에 관련된 제어를 도시하는 제어 블록도이다. 본 실시 형태의 차량용 전조등(10)의 점소등 제어는 점소등 컨트롤러(100)와, 이 점소등 컨트롤러(100)에 각종 신호를 출력하는 타각 센서(110), 차속 센서(120), 하이 로우 전환 스위치(130), 명암 센서(140), 레인 센서(150) 및 차고 센서(160)에 의해 행해진다. 이들은 전부 차량용 전조등(10)이 탑 재된 차량에 동일하게 탑재되어 있다.
점소등 컨트롤러(100)는 전술한 각종 센서 및 스위치로부터의 출력을 기초로 차량용 전조등(10)의 각 광원 유닛(20, 40, 60) 각각의 점소등, 증광 및 감광을 제어하는 동시에, 중단 광원 유닛(40)에 대해서는 제3 및 제4 서브 유닛(40a, 40b) 각각의 회동각을 제어하고, 또한 레벨링용 모터(18)를 제어함으로써, 레벨링 조정을 행하는 제어 중추부이다. 점소등 컨트롤러(100)는 각 센서 및 스위치로부터의 신호를 기초로 주행 상황에 적응한 배광을 자동적으로 만들어내도록 구성되어 있다. 즉, 본 실시 형태에서는 차량용 전조등(10)을 이용하여, AFS(Adaptive Front lighting System: 가변 전방 배광 시스템)을 실현하는 것이다.
다음에, 센서 및 스위치류로부터 설명한다. 타각 센서(110)는 차량의 선회 각도를 검출하는 센서이며, 예컨대 스티어링 조작을 검출하는 스티어링 센서 등을 이용할 수 있다. 타각 센서(110)의 검출 신호에 의해, 차량이 직진하고 있는지 여부를 판별할 수 있다.
차속 센서(120)는 차량의 속도를 검출하는 센서이다. 이 차속 센서(120)의 검출 신호에 의해, 차량의 속도를 판단하고, 차량이 일반 도로를 주행하고 있는지 또는 자동차 전용 도로 등의 고속 도로를 주행하고 있는지를 판별할 수 있다.
하이 로우 전환 스위치(130)는 하이빔과 로우빔을 전환하는 스위치로서, 차량을 운전하는 드라이버의 조작에 따라 전환된다.
명암 센서(140)는 차량 주위의 밝기를 검출하는 센서이다. 예컨대, 이 명암센서를 이용함으로써, 차량이 어두운 시골 도로 등을 주행하고 있는지 또는 상대적 으로 밝은 시가지를 주행하고 있는지 등을 판별할 수 있다.
레인 센서(150)는 비가 내리고 있는지 여부를 검출하는 센서이다. 이 센서의 검출 신호에 의해, 차량이 우천 주행을 행하고 있는지 여부를 판별할 수 있다.
차고 센서(160)는 차량의 피치각 검출 수단의 일부를 구성하는 것이다. 본 실시 형태에서는 차고 센서(160)가 출력하는 출력 신호를 기초로, 점소등 컨트롤러(100)가 레벨링용 모터(18)를 제어하고, 오토 레벨링을 행한다.
본 실시 형태의 점소등 컨트롤러(100)는 이들 센서로부터의 출력을 기초로 하이빔용의 배광을 형성하는 상단 광원 유닛(20)[제1 서브 유닛(20a) 및 제2 서브 유닛(20b)]과, 로우빔용의 집광 컷을 형성하는 중단 광원 유닛(40)[제3 서브 유닛(40a, 40b)]과, 원거리 확산광을 형성하는 하단 광원 유닛(60)의 제5 서브 유닛(70)과, 근거리 확산광을 형성하는 하단 광원 유닛(60)의 제6 서브 유닛(80)을 각각 독립적으로 점소등 제어하여, 상황에 따른 배광을 형성한다.
도 16은 점소등 컨트롤러(100)에 의한 점소등 제어의 패턴을 나타내는 표이다.
우선, 점소등 컨트롤러(100)는 하이 로우 전환 스위치(130)가 로우로 선택되어 있는 경우에는 상단 광원 유닛(20)을 비점등으로 하고, 그 밖의 광원 유닛(40, 70, 80)을 점등함으로써, 도 10에 도시하는 로우빔 배광 패턴을 형성한다.
또한, 점소등 컨트롤러(100)는 하이 로우 전환 스위치(130)가 하이로 선택되어 있는 경우에는 더욱 상단 광원 유닛(20)을 점등함으로써, 로우빔 배광 패턴 상에 상단 광원 유닛(20)이 형성하는 배광 패턴을 중첩시킴으로써, 하이빔 배광을 형 성한다. 이 때에는 또한, 중단 광원 유닛(40)의 제3 서브 유닛(40a)과 제4 서브 유닛(40b)을 우측 방향으로 회동시키고, 도 11에 도시하는 바와 같이 중단 광원 유닛(40)에 의해 형성되는 제1 영역(D1)을 H-V 선의 교점 부근에서 어긋나도록 하여도 좋다. 또한, 이 때, 또한, 점소등 컨트롤러(100)는 중단 광원 유닛(40)에의 공급 전력을 상승시키고, 각 서브 유닛(40a, 40b) 발광부(42a)의 발광량을 늘려 전방의 광량을 증광시키도록하여도 좋다.
다음에, 도 17, 18을 참조하면서, 로우빔 배광에 있어서 실현되는 가변 전방 배광 시스템(AFS)에 있어서의 각종 모드에 대해서 설명한다. 도 17 및 도 18은 각각 AFS에 있어서의 배광 패턴의 실현예를 도시하는 모식도이다.
우선, 커브 모드에 대해서 설명한다. 점소등 컨트롤러(100)가 로우빔 점등중에 있어서 타각 센서(110) 및 차속 센서(120)로부터의 신호에 기초하여, 예컨대 차량이 소정의 속도로 타각이 소정 이상으로 되어 있는 경우에는 차량이 커브에 도달하였다고 판단한다. 이 경우에는 점소등 컨트롤러(100)는 커브 모드에 기초하는 배광 패턴을 실현한다.
구체적으로는 커브 모드에서는 점소등 컨트롤러(100)는 기본이 되는 로우빔 배광과 동일하게 상단 광원 유닛(20)은 비점등의 상태로 하고, 그 밖의 광원 유닛(40, 70, 80)을 점등한다. 이 때, 점소등 컨트롤러(100)는 중단 광원 유닛(40)의 제3 및 제4 서브 유닛(40a, 40b)을 각각 좌우 역방향으로 약 20°회동시킨다. 이것에 의해, 도 17a에 도시하는 바와 같이, 중앙에 조사되어 있었던 제1 영역(D1)이 2개로 나뉘어 각각 좌우 방향에 조사된다. 이것에 의해, 커브시의 좌우 시인성이 향 상된다. 또한, 커브 모드에 있어서는 제3 및 제4 서브 유닛(40a, 40b)을 동일 방향으로 회동시키도록 구성하여도 좋고, 타각 센서(110) 및 차속 센서(120)로부터의 신호에 따라 제3 및 제4 서브 유닛(40a, 40b)의 회동각을 변화시키도록 구성하여도 좋다.
다음에, 타운 모드에 대해서 설명한다. 점소등 컨트롤러(100)가 로우빔 점등중에 있어서 차속 센서(120) 및 명암 센서(140)로부터의 신호에 기초하여, 예컨대 소정의 밝기 영역을 소정의 속도 이하로 주행하고 있는 경우에는 차량이 시가지를 주행하고 있다고 판단한다. 이 경우에는 점소등 컨트롤러(100)는 타운 모드에 기초하는 배광 패턴을 실현한다. 여기서, 타운 모드란, 보행자가 보도 등을 걷고 있을 가능성이 높은 시가지에서의 주행에 적합한 배광 패턴을 의미한다.
구체적으로는 타운 모드에서는 점소등 컨트롤러(100)는 기본이 되는 로우빔 배광과 동일하게 상단 광원 유닛(20)은 비점등인 상태로 하고, 그 밖의 광원 유닛(40, 70, 80)을 점등한다. 이 때, 점소등 컨트롤러(100)는 중단 광원 유닛(40)의 제3 및 제4 서브 유닛(40a, 40b)을 각각 좌우 역방향으로 약 45°회동시켜 고정한다. 이것에 의해, 도 17b에 도시하는 바와 같이, 중앙에 조사되어 있던 제1 영역(D1)이 2개로 나뉘어 각각 좌우 측방에 조사된다. 이것에 의해, 노변 등에 광이 적극적으로 조사되고, 예컨대 노변을 보행하고 있는 보행자의 시인성이 향상된다.
또한, 타운 모드에서는 별도의 배광 패턴의 제조 방법으로서는 도 17c에 도시하는 바와 같이, 예컨대 좌측으로만 20°이상 중단 광원 유닛(40)의 제3 및 제4 서브 유닛(40a, 40b)을 각각 회동시키고, 확산 부재(55)에 의해 광을 노변측으로 확산시키도록 하여도 좋다. 이 경우에도 노변 등에 광이 적극적으로 조사되며, 예컨대 노변을 보행하고 있는 보행자의 시인성이 향상된다.
다음에, 모터 웨이(motorway) 모드에 대해서 설명한다. 점소등 컨트롤러(100)가 로우빔 점등중에 있어서 차속 센서(120)로부터의 신호에 기초하여, 예컨대 차량이 소정의 속도 이상으로 주행하고 있는 경우에는 자동차 전용 도로를 주행하고 있다고 판단한다. 이 경우에는 점소등 컨트롤러(100)는 모터 웨이 모드에 기초하는 배광 패턴을 실현한다. 여기서, 모터 웨이 모드란, 보행자가 없는 자동차 전용 도로에서의 주행에 적합한 배광 패턴을 의미한다.
구체적으로는 모터 웨이 모드에서는 점소등 컨트롤러(100)는 기본이 되는 로우빔 배광과 동일하게 상단 광원 유닛(20)은 비점등인 상태로 하고, 그 밖의 광원 유닛(40, 70, 80)을 점등한다. 이 때, 점소등 컨트롤러(100)는 레벨링용 모터(18)를 동작시키고, 예컨대 지지 부재(15)마다 모든 광원 유닛(20, 40, 60)을 상향으로 각도 변위(예로서 0.34°, 0.1°∼0.5°정도의 범위)시킨다[도 17d 참조]. 이것에 의해, H선 부근의 광이 강해지며 원방 시인성이 향상된다.
또한, 모터 웨이 모드에서는 또한, 점소등 컨트롤러(100)는 중단 광원 유닛(40) 및 원거리 확산용 제5 서브 유닛(70)에의 공급 전력을 상승시키고, 각 유닛(40, 70)으로부터의 발광량을 늘려, 전방의 광량을 증광시키도록 하여도 좋다. 이 때에는 또한, 근거리 확산용 제6 서브 유닛(80)에의 공급 전력을 저하시키고, 제6 서브 유닛으로부터의 발광량을 저하시키는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 차량 전방에 조사되는 광량이 저하하고, H선 근방에 조사되는 광이 상대적으로 강조 되며, 또한 원거리 시인성이 향상된다.
다음에, 레인 모드에 대해서 설명한다. 점소등 컨트롤러(100)가 로우빔 점등중에 있어서, 예컨대 차속 센서(120) 및 레인 센서(150)로부터의 신호에 기초하여, 예컨대 소정의 속도로 주행 중에 비가 내린다고 판단한 경우에는 점소등 컨트롤러(100)는 레인 모드에 기초하는 배광 패턴을 실현한다. 여기서, 레인 모드란, 우천시에 있어서의 시인성 향상을 목적으로 한 배광 패턴을 의미한다.
구체적으로 레인 모드에서는 점소등 컨트롤러(100)는 기본이 되는 로우빔 배광과 동일하게, 상단 광원 유닛(20)은 비점등인 상태로 하고, 그 밖의 광원 유닛(40, 70, 80)을 점등한다. 이 때, 점소등 컨트롤러(100)는 레벨링용 모터(18)를 동작시키고, 예컨대 지지 부재(15)마다 모든 광원 유닛(20, 40, 60)을 상향으로 각도 변위(예로서 0.34°, 0.1°∼0.5°정도의 범위)시킨다. 이것에 의해, H선 부근의 광이 강해지며, 원방 시인성이 향상된다.
또한, 레인 모드에서는 또한, 점소등 컨트롤러(100)는 중단 광원 유닛(40) 및 원거리 확산용 제5 서브 유닛(70)에의 공급 전력을 상승시키고, 각 유닛(40, 70)으로부터의 발광량을 늘려 전방의 광량을 증광시키도록 하여도 좋다. 이 때에는 또한, 근거리 확산용 제6 서브 유닛(80)에의 공급 전력을 저하시키고, 제6 서브 유닛으로부터의 발광량을 저하시키는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 차량 바로 전측에 조사되는 광량이 저하하고, H선 근방에 조사되는 광이 상대적으로 강조되며, 또한 원거리 시인성이 향상된다. 또한, 우천시에는 차량 바로 전측(12)에 조사된 광이 노면 상에서 난반사되어 시인성을 악화시키는 경우가 있지만, 이와 같이 광량을 저하시킴으로써, 난반사되는 광을 억제할 수 있다. 또한, 옵션으로서, 도 18a에 도시하는 바와 같이 제6 서브 유닛(80)을 비점등으로 하여 제3 영역(D3)을 형성하지 않도록 하고, 보다 적극적으로 난반사를 억제하도록 구성하여도 좋다.
또한, 레인 모드에서는 또한, 전소등 컨트롤러(100)는 제3 서브 유닛(40a)과 제4 서브 유닛(40b) 중 차량 진행 방향 우측에 위치하는 광원 유닛에의 전력 공급을 증가시켜 광량을 증가시키는 동시에 좌측 방향으로 8∼15°회동시키고, 그리고 제3 서브 유닛(40a)과 제4 서브 유닛(40b) 중 차량 진행 방향 좌측에 위치하는 광원 유닛은 증광만시키도록 구성하여도 좋다. 이 경우, 도 18b에 도시하는 바와 같이, 제1 영역(D1)의 영역이 좌측방으로 어긋나 측방의 시인성을 동시에 향상시킬 수 있다.
또한, 레인 모드에서는 도 18b와 같이 구성하는 대신에, 제3 서브 유닛(40a)과 제4 서브 유닛(40b) 중 차량 진행 방향 우측에 위치하는 광원 유닛에의 전력 공급을 증가시켜 광량을 증가시키는 동시에 좌측 방향으로 20°이상 회동시켜 확산 부재(55)에 의해 적극적으로 좌측 방향으로 광을 확산시키고, 그리고 제3 서브 유닛(40a)과 제4 서브 유닛(40b) 중 차량 진행 방향 좌측에 위치하는 광원 유닛은 증광만시키도록 구성하여도 좋다. 이 경우, 도 18c에 도시하는 바와 같이, 제1 영역(D1)의 영역이 좌측방으로 확산된 상태에서 더욱 어긋나 측방의 시인성을 더욱 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 차량용 전조등(10)은 광원으로서의 발광부와, 발광부로부터 광을 광축을 따라 조사하는 투영 렌즈, 리플렉터 등의 광 학부재를 각각 구비한 복수 개의 광원 유닛으로서 상단 광원 유닛(20), 중단 광원 유닛(40), 하단 광원 유닛(60)을 구비하고 있다. 이들의 상단 광원 유닛(20), 중단 광원 유닛(40), 하단 광원 유닛(60)은 지지 부재(15)를 사이에 두고 등체인 램프 보디(14)에 설치되어 있으며, 각 광원 유닛(20, 40, 60)으로부터의 광이 중첩되어 차량 전방에 로우빔 배광 패턴이 형성된다. 여기서, 이들 복수 개의 광원 유닛(20, 40, 60) 중 적어도 하나인 중단 광원 유닛(40)은 상기 광축을 다른 광원 유닛(20, 60)과는 독립적으로 변화시킬 수 있도록 램프 보디(14)에 지지된 광축 가변 광원 유닛이다.
따라서, 중단 광원 유닛(40)의 광축을 적절하게 변화시키고, 조사 영역을 변경함으로써, 여러 가지 상황에 있어서, 최적의 로우빔 배광 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 로우빔 배광 패턴을 변화시키는데 있어서, 최대로 겨우 4개의 발광부를 제어할 뿐이기 때문에, 광원의 수를 필요 이상으로 늘리지 않고 여러 가지 배광 패턴을 실현할 수 있다. 또한, 다수의 발광부를 구비한 광원 유닛을 설치할 필요가 없기 때문에, 차량용 전조등을 소형화할 수 있는 동시에, 발광부의 수를 종래에 비해서 적게 할 수 있기 때문에 소비 전력을 억제할 수 있다.
구체적인 구성으로서, 광축 가변 광원 유닛인 중단 광원 유닛(40)은 로우빔 배광 패턴에 경사진 컷 오프 라인을 구비한 집광 영역을 형성하는 것으로 할 수 있다. 본 실시 형태에서는 이러한 집광 영역의 조사 위치를 적절하게 변화시킬 수 있기 때문에, 상황에 따라 필요한 개소에 집중적으로 광을 조사할 수 있으며, 커브 모드, 타운 모드, 모터 웨이 모드 또는 레인 모드라는 여러 가지 상황에 따른 배광 패턴을 형성하는 것이 가능해진다.
또한, 광축 가변 광원 유닛인 중단 광원 유닛(40)은 광축을 대략 수평 방향으로 이동시킴으로써, 집광 영역의 위치를 차량 전방 중앙과 차량 전방 측방 사이에서 변화시킨다. 이와 같이 구성함으로써, 필요에 따라 차량 전방 중앙부에 광을 집중시키거나, 차량 전방측의 측방부에 광을 집중시키거나 하는 것이 가능해진다. 또한, 광축을 수평 방향으로 이동시키기 위해서는 광원 유닛(40)[실시 형태에서는 제3 및 제4 서브 유닛(40a, 40b)]을 전체로 회동시키는 것만으로 좋기 때문에, 복잡한 기구가 필요 없고, 필요 이상으로 부품 개수가 증가하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 광축 가변 광원 유닛인 중단 광원 유닛(40)은 2개의 제3 및 제4 서브 유닛(40a, 40b)으로 구성되어 있다.
제3 및 제4 서브 유닛(40a, 40b)은 도 14에 도시하는 바와 같이, 광학 부재로서 투영 렌즈(44c)를 각각 구비하고, 투영 렌즈(44c)의 초점 근방에 광원으로서 발광부(42c)가 배치되며, 발광부(42c)로부터의 직접광이 전방에 조사되는 직사형 광원 유닛으로 할 수 있다. 직사형 광원 유닛으로서 구성함으로써, 리플렉터를 생략할 수 있고, 또한 설치 스페이스를 작게 할 수 있다. 또한, 직사형 광원 유닛으로 한 경우에는 극히 좁은 영역에 광을 용이하게 집중시키는 것이 가능하기 때문에, 어떤 좁은 영역에 핀 포인트로 광을 조사하고자 하는 경우에 적합하게 사용할 수 있다.
또한, 제3 및 제4 서브 유닛(40a, 40b)은 도 4, 5, 12, 13에 도시하는 바와 같이, 광학 부재로서 투영 렌즈(44)와 발광부(42a)로부터의 광을 투영 렌즈(44)의 초점 근방을 향해서 반사하는 리플렉터(46)를 구비하고, 리플렉터(46)로부터의 반사광이 전방에 조사되는 반사형 광원 유닛으로 할 수 있다. 반사형 광원 유닛으로서 구성하면, 리플렉터가 필요해지며, 어느 정도의 설치 스페이스를 확보할 필요가 있지만, 리플렉터(46)의 반사면(46a)을 적절하게 설계함으로써, 용이하게 광의 제어를 행할 수 있기 때문에, 필요로 되는 영역에 적절한 광량의 광을 용이하게 집중시키는 것이 가능하다.
또한, 본 실시 형태에서는 광축 가변 광원 유닛인 중단 광원 유닛(40)의 제3및 제4 서브 유닛(40a, 40b)에는 투영 렌즈(44)와 발광부(42a) 사이에 발광부(42a)로부터 출사된 광을 확산시키는 확산 부재(55)가 각각 설치되어 있다. 이 확산 부재(55)에는 제3 및 제4 서브 유닛(40a, 40b)이 회동하고, 광축이 차량 전방 중앙에 광을 조사하는 위치로부터 차량 전방 측방으로 광을 조사하도록 이동하였을 때에 광이 입사되는 위치에 설치되어 있기 때문에, 회동시에만 확산 부재(55)에 의해 광이 확산된다.
따라서, 명확한 컷 오프 라인이 필요로 되는 중앙 영역에 조사될 때에는 확산 부재(55)가 광의 전파를 방해하지 않고, 그다지 명확한 컷 오프 라인이 필요 없는 측방 영역에 조사될 때에는 그 조사 영역을 회동 각도 이상으로 넓히는 것이 가능해진다. 따라서, 측방의 넓은 영역에 걸쳐 광을 비출 수 있는 측방 시인성이 높은 차량용 전조등으로 할 수 있다.
확산 부재(55)로서는 광의 전파 방향에 따른 두께가 광축으로부터 벗어남에 따라 두꺼워지는 프리즘 확산 렌즈를 사용할 수 있다. 프리즘 확산 렌즈를 사용함으로써, 그 조사 영역을 회동 각도 이상으로 넓히는 것이 가능해지기 때문에, 차량의 측방 시인성을 높이는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태에서는 확산 부재(55)로서는 복수 개의 스텝이 형성된 스텝 확산 렌즈를 사용할 수도 있다. 스텝 확산 렌즈를 사용함으로써, 그 조사 영역을 좌우 쌍방에 걸쳐 넓힐 수 있기 때문에, 광범한 영역에 걸쳐서 구석구석까지 광을 조사하여 차량의 측방 시인성을 높일 수 있다. 또한, 프리즘 확산 렌즈와 스텝 확산 렌즈는 설계자가 의도하는 확산 패턴에 따라 선택적으로 이용할 수 있는 것이며, 또한 그 밖의 확산 패턴을 얻고자 하는 경우에는 그 밖의 확산용 렌즈, 또는 다른 종류의 확산 부재를 이용하여도 좋다.
또한, 본 실시 형태에서는 복수 개의 광원 유닛(20, 40, 60) 중 광원 유닛(60)은 수평 방향으로 연장되는 초점선을 갖는 실린드리컬 렌즈(65)와, 실린드리컬 렌즈(65)에 광을 입사하는 제5 서브 유닛(제1 서브 유닛)(70)과, 제6 서브 유닛(제2 서브 유닛)(8)을 구비하고 있다. 제5 서브 유닛(70)은 실린드리컬 렌즈(65)의 초점선 근방을 향하여 광을 출사하는 발광부(72a)(제1 발광 소자)를 갖고, 실린드리컬 렌즈(65)를 통해 광을 전방에 조사하는 직사형 서브 유닛이다. 그리고, 제6 서브 유닛(80)은 광을 출사하는 발광부(제2 발광 소자)(82a)와, 발광부(82a)로부터의 광을 실린드리컬 렌즈(65)의 초점선 근방을 향하여 반사하는 리플렉터(86)를 갖고, 실린드리컬 렌즈(65)를 통해 광을 전방에 조사하는 반사형 서브 유닛이다.
즉, 본 실시 형태에서는 제5 서브 유닛(70)과 제6 서브 유닛(80)이 하나의 실린드리컬 렌즈를 공유하고 있기 때문에, 각각에 다른 렌즈를 설치하는 경우에 비해서 부품 개수를 삭감할 수 있는 동시에 렌즈 홀더, 기타 장착 부재 등의 장착 스페이스도 공통화할 수 있기 때문에, 제5 서브 유닛(70)과 제6 서브 유닛(80)을 근접 배치하는 것이 가능해진다. 따라서, 하단 광원 유닛(60) 전체가 차지하는 스페이스를 줄여 하단 광원 유닛(60)을 소형화할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 실린드리컬 렌즈(65)를 통해 제6 서브 유닛(80)으로부터 전방에 투영되는 배광 영역(D3)은 실린드리컬 렌즈(65)를 통해 제5 서브 유닛(70)으로부터 전방에 투영되는 배광 영역(D2)보다도 수직 방향의 확산이 크다. 이것은 주로 직사형과 반사형의 차이에 의한 것이며, 하나의 실린드리컬 렌즈를 이용한 경우에도 여러 가지 배광 패턴을 실현할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 2개의 발광부(72a, 82a)는 동일한 베이스 부재(기판)(90) 상에 배치되어 있다. 따라서, 부착시에는 하나의 베이스 부재(90)에 2개의 발광부(72a, 82a)를 위치 결정하여 다른 부재와 조합하면 좋기 때문에, 부착성을 높일 수 있는 동시에, 2개의 발광부의 위치 정밀도를 1개의 베이스 부재(90)를 기준으로 하여 높일 수도 있다.
또한, 발광부(72a)는 실린드리컬 렌즈(65)의 초점선 근방으로서, 초점선보다도 상측에 배치된다. 따라서, 실린드리컬 렌즈(65)를 통해 전방에 투영된 광은 컷 오프 라인을 구비할 수 있고, 예컨대 명확한 명암 경계가 필요로 되는 H선 근방의 수평 라인의 일부를 구성하는 확산 영역을 형성하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 설명에서는 차량용 전조등(10)은 하이빔 및 로우빔을 겸용할 수 있는 차량용 전조등으로서 설명을 행하였지만, 이것에 한정되지 않으며, 예컨대, 상단 광원 유닛(20)을 없애고, 중단 광원 유닛(40)과 하단 광원 유닛(60)만을 이용하여 구성함으로써, 로우빔 전용의 차량용 전조등으로 할 수도 있다. 이 경우에도 주된 작용 효과는 하이빔 및 로우빔을 겸용할 수 있는 경우와 동일하다.
본 발명에 따르면, 유닛 수를 되도록 삭감하여 광원의 수를 적게 함으로써 소비 전력이 작고, 또한 여러 가지 상황에 따라 적절한 배광 패턴을 작성하는 것이 가능한 차량용 전조등을 제공할 수 있다.

Claims (10)

  1. 광원과, 상기 광원으로부터 광을 광축을 따라 조사하는 광학 부재를 각각 구비한 복수 개의 광원 유닛과,
    상기 복수 개의 광원 유닛을 지지하는 등체
    를 구비하고, 각 광원 유닛으로부터의 광을 중첩시켜 차량 전방에 로우빔 배광 패턴을 형성하는 차량용 전조등으로서,
    상기 복수 개의 광원 유닛 중 적어도 하나는 상기 광축을 다른 광원 유닛과는 독립적으로 변화시킬 수 있도록 상기 등체에 지지된 광축 가변 광원 유닛이며,
    상기 광축 가변 광원 유닛은 상기 광학 부재로서 투영 렌즈를 구비하고,
    상기 광축 가변 광원 유닛은, 상기 광축이 수평면 내를 따라 이동하도록 상기 등체에 회동 가능하게 지지되고,
    상기 광축 가변 광원 유닛에서는 상기 투영 렌즈와 상기 광원 사이에 상기 광원으로부터 출사된 광을 확산시키는 확산 부재가 마련되어 있으며,
    상기 광축 가변 광원 유닛이 회동하고, 상기 광축이 차량 전방 중앙으로 광을 조사하는 위치로부터 차량 전방 측방으로 광을 조사하도록 이동하였을 때에, 상기 확산 부재에 의해 광이 확산되는 것을 특징으로 하는 차량용 전조등.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광축 가변 광원 유닛은 상기 로우빔 배광 패턴에 경사진 컷 오프 라인을 구비한 집광 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 전조등.
  3. 제2항에 있어서, 상기 광축 가변 광원 유닛은 상기 광축을 수평 방향으로 이동시킴으로써, 상기 집광 영역의 위치를 차량 전방 중앙과 차량 전방 측방 사이에서 변화시키는 것을 특징으로 하는 차량용 전조등.
  4. 제1항에 있어서, 상기 투영 렌즈의 초점 근방에 상기 광원이 배치되며, 상기 광원으로부터의 직접광이 전방에 조사되는 직사형 광원 유닛인 것을 특징으로 하는 차량용 전조등.
  5. 제1항에 있어서, 상기 광축 가변 광원 유닛은 상기 광학 부재로서 상기 투영 렌즈와 상기 광원으로부터의 광을 상기 투영 렌즈의 초점 근방을 향해서 반사하는 리플렉터를 구비하고, 상기 리플렉터로부터의 반사광이 전방에 조사되는 반사형의 광원 유닛인 것을 특징으로 하는 차량용 전조등.
  6. 제1항에 있어서, 상기 광축 가변 광원 유닛은 출력하는 광량을 증감할 수 있게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 전조등.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 확산 부재는 광의 전파 방향을 따른 두께가 광축으로부터 벗어남에 따라 두꺼워지는 프리즘 확산 렌즈인 것을 특징으로 하는 차량용 전조등.
  9. 제1항에 있어서, 상기 확산 부재는 복수 개의 스텝이 형성된 스텝 확산 렌즈인 것을 특징으로 하는 차량용 전조등.
  10. 삭제
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