説明

車両用前照灯

【課題】互いに適切に境界を共有する複数の投影像を形成可能な車両用前照灯を提案することにある。
【解決手段】車両用前照灯において、光源像形成手段は、第1光源像および第2光源像を形成する。投影レンズ50は、形成された第1光源像および第2光源像を、互いに境界を共有するよう投影する。光源像形成手段は、第1光源像および第2光源像を、共有する境界を形成する各々の縁部に沿って互いに離間させた位置に形成する。第2レンズ部50bは、投影レンズ50は、第1光源像を投影する第1レンズ部50aと、第2光源像を投影する。第1レンズ部50aおよび第2レンズ部50bは、一体的に形成される。部材は、第1光源像または第2光源像と投影レンズ50との間に配置され、第1光源像から第2レンズ部50bの入射面に入射する光を抑制し、または第2光源像から第1レンズ部50aの入射面に入射する光を抑制する仕切る。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両用前照灯に関する。
【背景技術】
【0002】
夜間に車で走行するときは、通常はロービームを照射して路面を照らして走行し、必要に応じてハイビームを照射して前方を確認しながら走行する。しかしながら、いわゆるカットオフラインより上方に光を照射すると、前走車の運転者や車両前方にいる歩行者にグレアを与えるおそれがある。このため、例えば、人物の位置を決定し、人物に対応する寸法および位置を有するマスクを像形成器上に形成して人物のまわりに投影された影を形成する車両用ヘッドライトが提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、例えば、前走車の存在有無を検出し、検出結果に応じて一方向を減光するよう調光し、これによって減光した光を他の方向へ照射する車両用前照灯装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。また、例えば、物体を検出し、その検出結果に応じて光減衰マトリックス内の複数の画素のうち少なくとも1つの画素の光を減衰させる車両用暗視システムが提案されている(例えば、特許文献3参照)。
【特許文献1】特開2004−231178号公報
【特許文献2】特開平4−81337号公報
【特許文献3】特開2006−188224号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
上述の特許文献に記載されるように、透光と遮光とを切替可能な複数の区画に分割された中間部材を光源と投影レンズとの間に配置し、前方への光の照射をマスクするなどして前方に存在する人に与えるグレアを抑制する技術が提案されている。しかしながら、このような技術を採用した場合、区画同士の境界部分が他の部分より光の透過または発光がしにくくなり、投影像において境界部分が暗くなって表れてしまう可能性がある点で改善の余地がある。
【0004】
そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、互いに適切に境界を共有する複数の投影像を形成可能な車両用前照灯を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
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は、第1光源像および第2光源像を形成する光源像形成手段と、形成された第1光源像および第2光源像を、互いに境界を共有するよう投影する投影レンズと、を備える。光源像形成手段は、第1光源像および第2光源像を、共有する境界を形成する各々の縁部に沿って互いに離間させた位置に形成する。
【0006】
この態様によれば、まず互いに離間させた位置に第1光源像および第2光源像を形成することにより、互いの境界が目立たないよう投影像を形成することが可能となる。ここで、このように投影像を離間させるとき、共有する境界を形成する各々の縁部と垂直に第1光源像および第2光源像を離間させる態様も考えられる。しかしながら、この態様では前照灯から所定の距離の仮想面上において境界を重ね合わせることはできるが、それよりも近い仮想面、または遠い仮想面では、各々の投影像の縁部が境界と垂直に離間または近接する方向に移動するため、境界を適切に共有できないおそれがある。この態様によれば、前照灯から仮想面までの距離が変化しても隣り合う投影像同士の境界が適切に共有された状態を維持させることができる。
【0007】
投影レンズは、第1光源像を投影する第1レンズ部と、第2光源像を投影する第2レンズ部と、を有してもよい。第1レンズ部および第2レンズ部は、一体的に形成されてもよい。この態様によれば、第1レンズ部および第2レンズ部の両者の相対的な位置関係を高精度に確立することができる。このため、第1光源像および第2光源像の双方の投影像の境界をより適切に共有させることができる。
【0008】
第1光源像または第2光源像と投影レンズとの間に配置され、第1光源像から第2レンズ部の入射面に入射する光を抑制し、または第2光源像から第1レンズ部の入射面に入射する光を抑制する仕切り部材をさらに備えてもよい。この態様によれば、第1光源像から第2レンズ部の入射面に光が入射し、または第2光源像から第1レンズ部の入射面に光が入射することにより、形成すべき投影像以外の部分に向けて漏れ出る光を抑制することができる。
【0009】
第1光源像または第2光源像と投影レンズとの間に配置され、第1光源像から第1レンズ部の入射面を通過して第2レンズ部の出射面に到達する光を抑制し、または第2光源像から第2レンズ部の入射面を通過して第1レンズ部の出射面に到達する光を抑制する遮光部材をさらに備えてもよい。
【0010】
上述のように、第1レンズ部と第2レンズ部とを一体的に形成する場合、別々に形成する場合に比べて両者の間に仕切り部材を設けることは困難となる。このため、第1光源像から第2レンズ部の出射面に光が入射し、または第2光源像から第1レンズ部の出射面に光が入射し易くなる。この態様によれば、このような経路を通じて意図しない方向に漏れ出る光を抑制することができる。
【0011】
投影レンズは、第1レンズ部の光軸と第2レンズ部の光軸との間に位置する回動軸を中心に回転可能に設けられてもよい。この態様によれば、投影レンズを回動させることにより、第1レンズ部による投影像と第2レンズ部による投影像とを、共有すべき境界と略垂直方向に互いに離間または近接させる方向に移動させることができる。このため、境界を良好に共有するよう双方の投影像の相対的な位置を簡易に調整することができる。
【発明の効果】
【0012】
本発明に係る車両用前照灯によれば、互いに適切に境界を共有する複数の投影像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態(以下、実施形態という)について詳細に説明する。
【0014】
図1は、本実施形態に係る右前照灯ユニット10Rの構成を示す図である。図1では、理解を容易にするために右前照灯ユニット10Rを水平面で切断して上方から見た断面図を示している。この右前照灯ユニット10Rと左前照灯ユニット(図示せず。以下、「左前照灯ユニット10L」という)とによって前照灯ユニットが構成される。なお、左前照灯ユニット10Lは右前照灯ユニット10Rと左右対称に構成されており、以下、右前照灯ユニット10Rについて説明することで左前照灯ユニット10Lの説明は省略する。
【0015】
右前照灯ユニット10Rは、透光カバー20、ランプボディ22、エクステンション24、第1灯具ユニット26、および第2灯具ユニット28を有する。ランプボディ22は樹脂などによって細長い開口部を有するカップ型に成形されている。透光カバー20は透光性を有する樹脂などによって成形され、ランプボディ22の開口部を塞ぐようにランプボディ22に取り付けられる。こうしてランプボディ22と透光カバー20とによって灯室が形成され、この灯室内にエクステンション24、第1灯具ユニット26、および第2灯具ユニット28が配置される。
【0016】
エクステンション24は、第1灯具ユニット26および第2灯具ユニット28からの照射光を通すための2つの開口部を有する。エクステンション24は、ランプボディ22に固定される。第1灯具ユニット26は第2灯具ユニット28より車両外側に配置される。第1灯具ユニット26はいわゆるパラボラ型の灯具ユニットであり、後述するロービーム用配光パターンを形成する。
【0017】
第1灯具ユニット26は、リフレクタ32、光源バルブ34、およびシェード36を有する。光源バルブ34はカップ型に形成され、中央に挿通孔が設けられている。本実施形態では、光源バルブ34はハロゲンランプなどフィラメントを有する白熱灯によって構成されている。なお、光源バルブ34は、メタルハライドバルブなどのHIDランプ(ディスチャージランプともいう)からなる放電灯が採用されてもよい。光源バルブ34は、内部に突出するようリフレクタ32の挿通孔に挿通されてリフレクタ32に固定される。リフレクタ32は、光源バルブ34が照射した光を車両前方に向けて反射させるよう、内面の曲面が形成されている。シェード36は、光源バルブ34から車両前方へ直接進行する光を遮断する。第1灯具ユニット26の構成は公知であるため、第1灯具ユニット26に関する詳細な説明は省略する。
【0018】
図2は、本実施形態に係る第2灯具ユニット28の主要な構成を示す斜視図である。第2灯具ユニット28は、投影レンズ50および光源像形成ユニット52を有する。投影レンズ50は、第1レンズ部50aおよび第2レンズ部50bによって構成される。第1レンズ部50aおよび第2レンズ部50bの各々は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズからなり、その後側焦点面上に形成される光源像を反転像として灯具前方に投影する。以下、例えば車両前方25メートルの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される投影像を基準に説明する。なお、投影像が形成されるものとする仮想面はこのような鉛直な面に限られないことは勿論であり、例えば路面を想定した水平面であってもよい。第1レンズ部50aおよび第2レンズ部50bは同一形状に形成され、残された双方の光軸が概ね平行となるよう互いに重複し合あった形状に、一体的に形成されている。投影レンズ50は、前方から見て円形の外形となるよう形成される。投影レンズ50は、第1レンズ部50aの光軸が第2レンズ部50bの光軸の鉛直上方に位置するよう配置される。
【0019】
光源像形成ユニット52は、第1光源像形成ユニット54および第2光源像形成ユニット56を有する。第1光源像形成ユニット54は、第2光源像形成ユニット56の上部に配置される。第1光源像形成ユニット54は、第1レンズ部50aによって投影される光源像を形成する。第2光源像形成ユニット56は、第2レンズ部50bによって投影される光源像を形成する。
【0020】
図3は、本実施形態に係る第2灯具ユニット28を前方から見た図である。第1光源像形成ユニット54は、投影レンズ50の平面部に対向する第1導光部材60を有する。第1導光部材60は、上部第1導光路60a〜上部第4導光路60dを有する。これらは各々が矩形の開口部を有し、前方から見て右から左の順に上部第1導光路60a〜上部第4導光路60dの各々の開口部が水平方向に間隔を開けて並設される。上部第1導光路60a〜上部第3導光路60cは、それぞれ開口部の高さが互いに同一となるよう形成される。上部第4導光路60dは、上部第1導光路60a〜上部第3導光路60cよりも開口部が低い高さとなるよう形成される。また、上部第1導光路60aの開口部の幅が最も広く、上部第4導光路60dの開口部が2番目、上部第2導光路60bの開口部が3番目に広く、上部第3導光路60cの開口部が最も狭くなるよう各々が形成される。
【0021】
上部第1導光路60a〜上部第4導光路60dの各々の開口部は光源像として用いられ、この開口部の像が第1レンズ部50aを通じて前方に投影される。したがって、第1導光部材60は、投影すべき光源像を形成する光源像形成部材として機能する。
【0022】
第2光源像形成ユニット56は、投影レンズ50に対向する第2導光部材62を有する。第2導光部材62は、下部第1導光路62a〜下部第4導光路62dを有する。これらは各々が矩形の開口部を有し、前方から見て右から左の順に下部第1導光路62a〜下部第4導光路62dの各々の開口部が水平方向に間隔を開けて並設される。下部第1導光路62aおよび下部第2導光路62bは、それぞれ開口部の高さが互いに同一となるよう形成される。下部第3導光路62cおよび下部第4導光路62dは、開口部の高さが互いに同一となり、且つ下部第1導光路62a〜下部第3導光路62cよりも開口部が低い高さとなるよう形成される。また、下部第4導光路62dの開口部の幅が最も広く、下部第1導光路62aの開口部が2番目、下部第3導光路62cの開口部が3番目に広く、下部第2導光路62bの開口部が最も狭くなるよう各々が形成される。
【0023】
下部第1導光路62a〜下部第4導光路62dの各々の開口部は光源像として用いられ、この開口部の像が第2レンズ部50bを通じて前方に投影される。したがって、第2導光部材62もまた、投影すべき光源像を形成する光源像形成部材として機能する。
【0024】
光源像形成ユニット52は、上部第1導光路60a〜上部第4導光路60dの各々の開口部、および下部第1導光路62a〜下部第4導光路62dの各々の開口部による8つの光源像による投影像を、隣り合う同士互いに境界を共有するよう仮想鉛直スクリーンに投影する。光源像形成ユニット52は、共有する境界を形成する各々の縁部に沿って互いに離間させた位置にこれら8つの光源像を形成する。具体的には、光源像形成ユニット52は、鉛直方向に延在する縁部に沿って互いに上下方向に離間させた位置に上部第1導光路60a〜上部第4導光路60dの各々の開口部と、下部第1導光路62a〜下部第4導光路62dの各々の開口部とを形成する。これにより、前照灯ユニット10から仮想鉛直スクリーンまでの距離が変化しても、隣り合う投影像同士の境界が良好に重ね合わされた状態を維持することができる。
【0025】
なお、上部第1導光路60a〜上部第4導光路60dは、第1レンズ部50aの後方焦点F1の軌跡がそれぞれの開口部の上部を通過するよう配置される。また、下部第1導光路62a〜下部第4導光路62dは、第2レンズ部50bの後方焦点F2の軌跡がそれぞれの開口部の上部を通過するよう配置される。光源像において、レンズの焦点に近い部分は、遠い部分よりも高い光度で投影像が形成される。このため、投影レンズ50の焦点を本実施形態のように配置することで、下方に進むにしたがって光度が増加する投影像を仮想鉛直スクリーン上に形成することが可能となり、水平線付近への照度の低下を抑制することができる。
【0026】
図4は、図3のP−P断面図である。第2灯具ユニット28は、さらにホルダ58、仕切り部材72、上部遮光部材74、および下部遮光部材76を有する。ホルダ58には投影レンズ50の外径と略同一の内径を有する円環状のレンズ取付部58aが設けられている。レンズ取付部58aの後方には、レンズ取付部58aより径内向きに突出する係止部58bが設けられている。投影レンズ50は、平面部が係止部58bに突き当たるまでレンズ取付部58aに嵌挿されて固定される。以下、第1レンズ部50aの平面部を第1入射面50cといい、第2入射面50dの平面部を第2入射面50dという。また、第1レンズ部50aの凸型の曲面部を第1出射面50eといい、第2レンズ部50bの凸型の曲面部を第2出射面50fという。なお、第1入射面50cと第2入射面50dとの境界は、第1出射面50eと第2出射面50fとの間の谷部に形成されるラインから裏面の平面部に垂直に投影したラインとする。
【0027】
ここで、例えば第2レンズ部50bは、下部第1導光路62a〜下部第4導光路62dの開口部の各々の投影像を前方に投影する。このため、上部第1導光路60a〜上部第4導光路60dのいずれかから第2入射面50dへ光が入射した場合、投影すべき像以外の部分に向けて光が照射される。下部第1導光路62a〜下部第4導光路62dのいずれかから第1入射面50cへ光が入射した場合も同様である。
【0028】
このため、第2灯具ユニット28には仕切り部材72が設けられている。仕切り部材72は、第1入射面50cと第2入射面50dとの境界線から、光源像形成ユニット52の前面まで延在するよう設けられる。このとき仕切り部材72は、上部第1導光路60a〜上部第4導光路60dの開口部と下部第1導光路62a〜下部第4導光路62dの開口部との間に突き当てられる。仕切り部材72の表面には、光の反射を抑制する反射防止処理が施されている。こうして仕切り部材72は、上部第1導光路60a〜上部第4導光路60dの各々の開口部から第2入射面50dへ入射する光を抑制する。また、仕切り部材72は、下部第1導光路62a〜下部第4導光路62dの各々の開口部から第1入射面50cへ入射する光を抑制する。これによって、意図しない方向に向けて漏れ出る光を抑制することができる。
【0029】
また、本実施形態では、第1レンズ部50aと第2レンズ部50bとは一体的に形成されている。このため、第1レンズ部50aと第2レンズ部50bとの間に遮光部材を配置することは困難である。一方、例えば上部第1導光路60a〜上部第4導光路60dのいずれかの開口部から照射された光が第1入射面50cを通過した後、第1出射面50eではなく第2出射面50fに到達する場合、投影すべき像とは異なる部分に向けて光が漏れ出ることになる。下部第1導光路62a〜下部第4導光路62dのいずれかの開口部から照射された光が、第2入射面50dを通過した後、第2出射面50fではなく第1出射面50eに到達する場合も同様である。
【0030】
このため、第2灯具ユニット28には上部遮光部材74および下部遮光部材76が設けられている。上部遮光部材74は、第1入射面50cと第2入射面50dとの境界線から所定の高さ上方に突出するよう、第1入射面50cに接して配置される。本実施形態では、上部遮光部材74の高さは第1入射面50cと第2入射面50dとの境界線全域にわたって均一とされている。なお、上部遮光部材74は、第1入射面50cと第2入射面50dとの境界線からの高さが左右方向の中央に近づくほど高くなる曲線形状の上縁部を有していてもよい。上部遮光部材74の表面にも反射防止処理が施されている。上部遮光部材74は、上部第1導光路60a〜上部第4導光路60dの各々の開口部から第1入射面50cを通過して第2出射面50fに到達する光を抑制する。
【0031】
下部遮光部材76は、第1入射面50cと第2入射面50dとの境界線から所定の高さ下方に突出するよう、第2入射面50dに接して配置される。本実施形態では、下部遮光部材76の高さは第1入射面50cと第2入射面50dとの境界線全域にわたって均一とされている。なお、下部遮光部材76は、第1入射面50cと第2入射面50dとの境界線からの高さが左右方向の中央に近づくほど高くなる曲線形状の下縁部を有していてもよい。下部遮光部材76の表面にも反射防止処理が施されている。下部遮光部材76は、下部第1導光路62a〜下部第4導光路62dの各々の開口部から第2入射面50dを通過して第1出射面50eに到達する光を抑制する。これによって、意図しない方向に向けて漏れ出る光をさらに抑制することができる。
【0032】
なお、上述のように、係止部58bはレンズ取付部58aより径内向きに突出する。このため、係止部58bは、上部第1導光路60a〜上部第4導光路60d、および下部第1導光路62a〜下部第4導光路62dの各々の開口部から投影レンズ50の縁部に到達する光を抑制する。これにより、投影レンズ50の縁部を反射して意図しない方向に漏れ出る光を抑制することができる。
【0033】
図4は、上部第3導光路60c、および下部第2導光路62bの断面を例として示している。図4に示すように上部第3導光路60cの上内面には第5発光素子70N5が設けられ、下部第2導光路62bの上内面には第4発光素子70N4が設けられている。以下、図5に関連して第1光源像形成ユニット54の構成について詳細に説明すると共に、図6に関連して第2光源像形成ユニット56の構成について詳細に説明する。
【0034】
図5は、図4のQ−Q断面図である。具体的には、図5は、第1レンズ部50aの光軸を含む水平面で切断したときの第1光源像形成ユニット54の断面図を示す。第1光源像形成ユニット54は、第1発光素子70N1、第3発光素子70N3、第5発光素子70N5、第7発光素子70N7、第1リフレクタ64N1、第3リフレクタ64N3、第5リフレクタ64N5、および第7リフレクタ64N7をさらに有する。
【0035】
後述するように、第2光源像形成ユニット56には、第2発光素子70N2、第4発光素子70N4、第6発光素子70N6、および第8発光素子70N8が設けられている。以下、第1発光素子70N1〜第8発光素子70N8を必要に応じて「発光素子70」と総称する。発光素子70の各々は、発光チップ(図示せず)および薄膜を有する。発光チップは、1mm角程度の正方形の発光面を有する白色発光ダイオードによって構成される。なお、発光チップはこれに限られないことは勿論であり、例えばレーザダイオードなど略点状に面発光する他の素子状の光源であってもよい。薄膜はこの発光チップの発光面を覆うように設けられる。
【0036】
第1導光部材60には、投影レンズ50に向く外面に前面60eが設けられている。前面60eは、投影レンズ50の後方焦点の軌跡を描くよう後方に向けて円弧状に凹んでいる。なお、前面60eは平面であってもよい。上部第1導光路60a〜上部第4導光路60dの各々は、この前面60eに開口部を有する。上部第1導光路60aは、前面60eでの開口部から後方に進んでも横幅が略同一となるよう形成されている。上部第2導光路60b〜上部第4導光路60dは、前面60eでの開口部から後方に進むにしたがって横幅が広がるよう形成されている。上部第1導光路60aの後方の開口部は第1リフレクタ64N1によって塞がれており、上部第2導光路60bの後方の開口部は第3リフレクタ64N3によって塞がれている。また、上部第3導光路60cの後方の開口部は第5リフレクタ64N5によって塞がれており、上部第4導光路60dの後方の開口部は第7リフレクタ64N7によって塞がれている。
【0037】
上部第1導光路60aの左内面には、第1発光素子70N1が設けられている。第1発光素子70N1による照射光は、第1リフレクタ64N1の内面によって反射され、上部第1導光路60aの開口部による光源像を形成する。上部第2導光路60bの上内面には、第3発光素子70N3が設けられている。第3発光素子70N3による照射光は、第3リフレクタ64N3の内面によって反射され、上部第2導光路60bの開口部による光源像を形成する。上部第3導光路60cの上内面には、第5発光素子70N5が設けられている。第5発光素子70N5による照射光は、第5リフレクタ64N5の内面によって反射され、上部第3導光路60cの開口部による光源像を形成する。上部第4導光路60dの右内面には、第7発光素子70N7が設けられている。第7発光素子70N7による照射光は、第7リフレクタ64N7の内面によって反射され、上部第4導光路60dの開口部による光源像を形成する。
【0038】
上部第1導光路60a〜上部第4導光路60dの内面は、全域にわたってアルミニウム材料が蒸着され、光の反射率が高められている。なお、アルミニウムに代えて銀が蒸着されていてもよい。このように導光路内面に蒸着処理を施して光の反射率を高めることで、投影レンズ50に向けて導光路内面で反射する光の光度を増加させることができる。
【0039】
図6は、図4のR−R断面図である。具体的には、図6は、第2レンズ部50bの光軸を含む水平面で切断したときの第2光源像形成ユニット56の断面図を示す。第2光源像形成ユニット56は、第2発光素子70N2、第4発光素子70N4、第6発光素子70N6、第8発光素子70N8、第2リフレクタ64N2、第4リフレクタ64N4、第6リフレクタ64N6、および第8リフレクタ64N8をさらに有する。
【0040】
第2導光部材62には、投影レンズ50に向く外面に前面62eが設けられている。前面62eは、投影レンズ50の後方焦点の軌跡を描くよう後方に向けて円弧状に凹んでいる。なお、前面62eは平面であってもよい。下部第1導光路62a〜上部第4導光路60dの各々は、この前面62eに開口部を有する。下部第1導光路62a〜上下部第4導光路62dは、前面62eでの開口部から後方に進むにしたがって横幅が広がるよう形成されている。下部第4導光路62dは、前面62eでの開口部から後方に進んでも横幅が略同一となるよう形成されている。下部第1導光路62aの後方の開口部は第2リフレクタ64N2によって塞がれており、下部第2導光路62bの後方の開口部は第4リフレクタ64N4によって塞がれている。また、下部第3導光路62cの後方の開口部は第6リフレクタ64N6によって塞がれており、下部第4導光路62dの後方の開口部は第8リフレクタ64N8によって塞がれている。
【0041】
下部第1導光路62aの左内面には、第2発光素子70N2が設けられている。第2発光素子70N2による照射光は、第2リフレクタ64N2の内面によって反射され、下部第1導光路62aの開口部による光源像を形成する。下部第2導光路62bの上内面には、第4発光素子70N4が設けられている。第4発光素子70N4による照射光は、第4リフレクタ64N4の内面によって反射され、下部第2導光路62bの開口部による光源像を形成する。下部第3導光路62cの上内面には、第6発光素子70N6が設けられている。第6発光素子70N6による照射光は、第6リフレクタ64N6の内面によって反射され、下部第3導光路62cの開口部による光源像を形成する。下部第4導光路62dの右内面には、第8発光素子70N8が設けられている。第8発光素子70N8による照射光は、第8リフレクタ64N8の内面によって反射され、下部第4導光路62dの開口部による光源像を形成する。
【0042】
下部第1導光路62a〜下部第4導光路62dの内面は、全域にわたってアルミニウム材料が蒸着され、光の反射率が高められている点は、上部第1導光路60a〜上部第4導光路60dと同様である。なお、アルミニウムに代えて銀が蒸着されていてもよい点も上述と同様である。
【0043】
図7は、本実施形態に係る右前照灯ユニット10Rおよび左前照灯ユニット10Lによって仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを示す図である。
【0044】
ロービーム用配光パターンPLは第1灯具ユニット26によって形成される。ロービーム用配光パターンPLは左配光のロービーム用配光パターンであり、その上端縁に第1カットオフラインCL1〜第3カットオフラインCL3を有する。第1カットオフラインCL1〜第3カットオフラインCL3は、灯具正面方向の消点であるH−Vを通る鉛直線であるV−V線を境にして左右段違いで水平方向に延在する。第1カットオフラインCL1は、V−V線より右側且つH−H線より下方において水平方向に延在する。このため、第1カットオフラインCL1は対向車線カットオフラインとして利用される。第3カットオフラインCL3は、第1カットオフラインCL1の左端部から左上方に向かって15°の傾斜角度で斜めに延在する。第2カットオフラインCL2は、第3カットオフラインCL3とH−H線との交点から左側においてH−H線上に延在する。このため、第2カットオフラインCL2は自車線側カットオフラインとして利用される。ロービーム用配光パターンPLにおいて、第1カットオフラインCL1とV−V線との交点であるエルボ点EはH−Vの0.5〜0.6°程度下方に位置しており、このエルボ点Eをやや左よりに囲むようにして高光度領域であるホットゾーンHZが形成される。
【0045】
左前照灯ユニット10Lにも、第1灯具ユニット26および第2灯具ユニット28が設けられる。ロービーム用配光パターンPLは、右前照灯ユニット10Rの第1灯具ユニット26からの照射光と、左前照灯ユニット10Lの第1灯具ユニット26からの照射光とが重なり合って形成される。したがって、第1灯具ユニット26は、ロービーム用配光パターンPLを形成するロービーム用光源として機能する。また、付加配光パターンPAは、右前照灯ユニット10Rの第2灯具ユニット28からの照射光と、左前照灯ユニット10Lの第2灯具ユニット28からの照射光とが重なり合って形成される。したがって、第2灯具ユニット28は、付加配光パターンPAを形成する付加光源として機能する。なお、第2灯具ユニット28は、いわゆるハイビーム用配光パターンを形成するハイビーム用光源として機能してもよい。
【0046】
付加配光パターンPAは、水平線を含んで水平方向に延びる帯状に形成される。付加配光パターンPAは、上5°の位置に上端が設定されており、第1カットオフラインCL1および第2カットオフラインCL2上に接するよう下端には段が設けられている。左右端はそれぞれ左右20°の位置に設定されている。
【0047】
付加配光パターンPAは、水平方向に並ぶ8つの矩形領域に分割されて構成されている。以下、これらの領域を右から順に第1部分領域PA1〜第8部分領域PA8といい、隣り合う部分領域の境界を分割ラインという。第4部分領域PA4と第5部分領域PA5との分割ラインは0°に設定されている。第3部分領域PA3と第4部分領域PA4との分割ラインは右2°に設定されており、第5部分領域PA5と第6部分領域PA6との分割ラインは左2°に設定されている。第2部分領域PA2と第3部分領域PA3との分割ラインは右4°に設定されており、第6部分領域PA6と第7部分領域PA7との分割ラインは左4°に設定されている。第1部分領域PA1と第2部分領域PA2との分割ラインは右8°に設定されており、第7部分領域PA7と第8部分領域PA8との分割ラインは左8°に設定されている。なお、これらの以外の角度に分割ラインが位置していてもよい。また、これらの部分領域は矩形のものに限定されず、例えば台形や平行四辺形、その他の形状であってもよい。
【0048】
本実施形態では、分割ラインはある程度幅をもったラインとされており、隣り合う部分領域同士は、このラインの幅の分だけ互いにオーバーラップするよう付加配光パターンPAが形成される。具体的には、上部第1導光路60a〜上部第4導光路60dの各々の開口部、および下部第1導光路62a〜下部第4導光路62dの各々の開口部は、形成すべき部分領域に基づく幅よりもわずかに大きな幅を有している。これにより、仮想鉛直スクリーンに投影されたときに、隣り合う部分領域同士がオーバーラップする付加配光パターンPAの形成を実現している。このように部分領域同士をオーバーラップさせることにより、分割ラインの照度が低下することを回避することができる。
【0049】
第1部分領域PA1は、上部第1導光路60aの開口部を光源像とした投影像として形成される。第2部分領域PA2は、下部第1導光路62aの開口部を光源像とした投影像として形成される。第3部分領域PA3は、上部第2導光路60bの開口部を光源像とした投影像として形成される。第4部分領域PA4は、下部第2導光路62bの開口部を光源像とした投影像として形成される。第5部分領域PA5は、上部第3導光路60cの開口部を光源像とした投影像として形成される。第6部分領域PA6は、下部第3導光路62cの開口部を光源像とした投影像として形成される。第7部分領域PA7は、上部第4導光路60dの開口部を光源像とした投影像として形成される。第8部分領域PA8は、下部第4導光路62dの開口部を光源像とした投影像として形成される。上部第1導光路60a〜上部第4導光路60d、および下部第1導光路62a〜下部第4導光路62dに含まれる発光素子70の各々は、付加配光パターンPAを分割して形成される複数の部分領域の各々を形成する個別光源として機能する。
【0050】
前照灯ユニット10が搭載される車両(図示せず)には公知のハイビームスイッチ(図示せず)の他に、中間ビームスイッチ(図示せず)が設けられている。中間ビームスイッチがユーザによってオンにされると、中間ビームモードが開始される。中間ビームモードでは、第1部分領域PA1〜第8部分領域PA8のうち、対向車や先行車などの前走車が存在する部分領域を形成する発光素子70を消灯することにより、前走車の運転者に与えるグレアを抑制する。
【0051】
具体的には、前照灯ユニット10が搭載される車両には、カメラ(図示せず)および制御部(図示せず)が設けられている。制御部は、各種演算処理を実行するCPU、各種制御プログラムを格納するROM、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるRAMなどを有し、前照灯ユニット10による光の照射を制御する。カメラは、例えばCCD(Charge Coupled Device)センサやCOMS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサなどの撮像素子を有し、車両前方の映像を撮像して画像データを生成する。カメラは制御部に接続されており、生成された画像データは制御部に出力される。
【0052】
中間ビームスイッチがユーザによってオンにされると、中間ビームオン信号が制御部に出力され、制御部は中間ビームモードによる前照灯ユニットの照射光制御を開始する。中間ビームモード時は、制御部は、カメラから入力された画像データを解析して、例えば前照灯が点灯状態にある対向車などの前走車があるか否かを判定する。そのような前走車がある場合には、制御部は、解析して得られた前照灯の位置を利用してその対向車の位置を特定する。このように画像データを利用して前走車の位置を特定する技術は公知であるため説明を省略する。制御部は、特定した前走車の位置を利用して、第1部分領域PA1〜第8部分領域PA8のいずれかに前走車が存在するか否かを判定する。いずれかの部分領域に前走車が存在する場合、制御部は、その部分領域を形成する発光素子70を消灯させる。なお、制御部は、発光素子70を消灯させることに代えて、前走車が存在すると判定された部分領域を形成する照射光の光度を、車両が存在しないと判定されたときよりも低くするよう発光素子70の点灯を制御してもよい。
【0053】
本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施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形態も本発明の範囲に含まれうる。以下、そうした例をあげる。
【0054】
ある変形例では、投影レンズ50は、第1レンズ部50aの光軸と第2レンズ部50bの光軸との間に位置する回動軸を中心に回転可能に設けられる。この場合、投影レンズ50はレンズ取付部58aに回動可能に嵌挿される。第1レンズ部50aの一部には光軸と並行に凹凸するギヤ部が平面部の一部に設けられている。このギヤ部に噛み合いし、ホルダ58に回転可能に支持されるギヤが設けられる。このギヤは調整つまみに連結されている。これにより、この調整つまみを回転させることにより、ギヤを介してホルダ58に対して投影レンズ50が回転する。これによって、上部第1導光路60a〜上部第4導光路60dの各々の開口部の投影像と、下部第1導光路62a〜下部第4導光路62dの各々の開口部の投影像との左右方向の相対的な位置関係を簡易に調整することができる。このため、隣り合う投影像同士が適切に境界を共有させることができる。
【0055】
なお、このような投影像の位置関係の調整は、通常は前照灯ユニット10の製品出荷前の最終工程において行われる。このため、例えば投影レンズ50およびホルダ58がともに樹脂で形成されている場合、投影像の位置関係の調整後に両者を溶着させるなどして、製品出荷前に投影レンズ50がホルダ58に対して回転しないよう両者を相互に固定する。例えば投影レンズ50がガラズ材料で形成されている場合、投影像の位置関係の調整後に両者を接合部において接着するなどして、製品出荷前に投影レンズ50がホルダ58に対して回転しないよう両者を相互に固定する。これにより、製品出荷後に投影像の位置関係がずれることを回避することができる。
【0056】
ある別の変形例では、第1導光部材60、第2導光部材62およびこれらの内部に配置される発光素子70に代えて、複数の発光素子が投影レンズ50の後側焦点面上に配置される。複数の発光素子の各々が発光チップおよび薄膜を有する点は上述と同様である。これら複数の発光素子は、上部第1導光路60a〜上部第4導光路60dの各々の開口部、および下部第1導光路62a〜下部第4導光路62dの各々の開口部と同様の形状に形成され同様の位置に配置される。このように導光部材に代えて発光素子を設け、この発光素子によって光源像を直接形成することによっても、複数の部分領域に分割された付加配光パターンPAを形成することが可能となる。
【0057】
ある別の変形例では、上部遮光部材74および下部遮光部材76が削除される。これによって、上部遮光部材74および下部遮光部材76のコストを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0058】
【図1】本実施形態に係る右前照灯ユニットの構成を示す図である。
【図2】本実施形態に係る第2灯具ユニットの主要な構成を示す斜視図である。
【図3】本実施形態に係る第2灯具ユニットを前方から見た図である。
【図4】図3のP−P断面図である。
【図5】図4のQ−Q断面図である。
【図6】図4のR−R断面図である。
【図7】本実施形態に係る右前照灯ユニットおよび左前照灯ユニットによって仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを示す図である。
【符号の説明】
【0059】
10R 右前照灯ユニット、 28 第2灯具ユニット、 50 投影レンズ、 50a 第1レンズ部、 50b 第2レンズ部、 50c 第1入射面、 50d 第2入射面、 50e 第1出射面、 50f 第2出射面、 52 光源像形成ユニット、 54 第1光源像形成ユニット、 56 第2光源像形成ユニット、 60 第1導光部材、 62 第2導光部材、 70N1〜70N8 発光素子、 72 仕切り部材、 74 上部遮光部材、 76 下部遮光部材。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1光源像および第2光源像を形成する光源像形成手段と、
形成された第1光源像および第2光源像を、互いに境界を共有するよう投影する投影レンズと、
を備え、
前記光源像形成手段は、第1光源像および第2光源像を、共有する境界を形成する各々の縁部に沿って互いに離間させた位置に形成することを特徴とする車両用前照灯。
【請求項2】
前記投影レンズは、第1光源像を投影する第1レンズ部と、第2光源像を投影する第2レンズ部と、を有し、
前記第1レンズ部および前記第2レンズ部は、一体的に形成されることを特徴とする請求項1に記載の車両用前照灯。
【請求項3】
第1光源像または第2光源像と前記投影レンズとの間に配置され、第1光源像から前記第2レンズ部の入射面に入射する光を抑制し、または第2光源像から前記第1レンズ部の入射面に入射する光を抑制する仕切り部材をさらに備えることを特徴とする請求項2に記載の車両用前照灯。
【請求項4】
第1光源像または第2光源像と前記投影レンズとの間に配置され、第1光源像から前記第1レンズ部の入射面を通過して前記第2レンズ部の出射面に到達する光を抑制し、または第2光源像から前記第2レンズ部の入射面を通過して前記第1レンズ部の出射面に到達する光を抑制する遮光部材をさらに備えることを特徴とする請求項2または3に記載の車両用前照灯。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2009−283408(P2009−283408A)
【公開日】平成21年12月3日(2009.12.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−136772(P2008−136772)
【出願日】平成20年5月26日(2008.5.26)
【出願人】(000001133)株式会社小糸製作所 (1,575)
【Fターム(参考)】