説明

車両用灯具

【課題】従来の車両用灯具では、配光パターンを高精度に制御する上で課題がある。
【解決手段】この発明は、バルブタイプの光源からなる第1光源2と、第1反射面11と、第2反射面12と、12個の半導体型光源13からなる第2光源3と、第3反射面17および18と、を備える。第1光源2を点灯すると、第1光源2からの光が第1反射面11と第2反射面12とで反射されて拡散タイプの配光パターンP1と集光タイプの配光パターンP2とが合成されたハイビーム用の配光パターンP3が得られる。第2光源3を点灯すると、第3反射面17および18で反射されてデイタイムランニングランプ用配光パターンP4とクリアランスランプ用配光パターンP5とが得られる。この結果、この発明は、配光パターンを高精度に制御することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、1つのランプユニットに複数のランプ機能を有する車両用灯具に関するものである。
【背景技術】
【0002】
この種の車両用灯具は、従来からある(たとえば、特許文献1)。以下、従来の車両用灯具について説明する。従来の車両用灯具は、ヘッドランプバルブと、そのヘッドランプバルブの周囲に配置されている反射面と、その反射面に設けられている発光ダイオードバルブの導光部と、を備えるものである。ヘッドランプバルブを点灯させると、ヘッドランプの配光パターンが照射される。また、発光ダイオードバルブを点灯させると、クリアランスランプの配光パターンが照射される。
【0003】
ところが、従来の車両用灯具は、反射面に発光ダイオードバルブの導光部を設けたものであって、発光ダイオードバルブの点灯により照射されるクリアランスランプの配光パターンを導光部で制御するものであるから、配光パターンを高精度に制御する上で課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2008−166145号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
この発明が解決しようとする問題点は、従来の車両用灯具では、配光パターンを高精度に制御する上で課題があるという点にある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明(請求項1にかかる発明)は、バルブタイプの光源からなる第1光源と、第1光源の周囲に配置されていて、第1光源からの光を拡散タイプの配光パターンとして反射させる第1反射面と、第1光源および第1反射面の周囲に配置されていて、第1光源からの光を集光タイプの配光パターンとして反射させる第2反射面と、第1反射面と第2反射面との間に設けられている環状溝の底壁に所定の間隔を保って配置されている複数個の半導体型光源からなる第2光源と、環状溝の側壁に設けられていて、第2光源からの光を所定の配光パターンとして反射させる第3反射面と、を備える、ことを特徴とする。
【0007】
また、この発明(請求項2にかかる発明)は、第3反射面が、環状溝の側壁のうち第1光源側の内側の側壁に設けられている内側の第3反射面と、環状溝の側壁のうち第1光源に対して内側の側壁よりも外側に設けられている外側の第3反射面と、から構成されていて、外側の第3反射面が、内側の第3反射面よりも、第3光源からの光を反射させる方向に長く、外側の第3反射面における反射光の振り角が、内側の第3反射面における反射光の振り角よりも大きい、ことを特徴とする。
【0008】
さらに、この発明(請求項3にかかる発明)は、第2光源には、第2光源の発光状態を切り替えてランプ機能を切り替える切替手段が設けられている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
この発明(請求項1にかかる発明)の車両用灯具は、前記の課題を解決するための手段により、バルブタイプの第1光源を点灯すると、第1光源からの光が、第1反射面で拡散タイプの配光パターンとして反射され、かつ、第2反射面で集光タイプの配光パターンとして反射され、この拡散タイプの配光パターンと集光タイプの配光パターンとが合成(重畳)されて所定の配光パターン、たとえば、ハイビーム用(走行用)配光パターンやフォグ用(霧用)配光パターンとして照射される。一方、半導体型光源の第2光源を点灯すると、第2光源からの直射光と、第2光源からの光であって第3反射面で反射された反射光とが合成(重畳)されて、所定の配光パターン、たとえば、デイタイムランニングランプ用(昼間灯用)配光パターンやクリアランスランプ用(車幅灯用)配光パターンとして照射される。このように、この発明(請求項1にかかる発明)の車両用灯具は、第2光源の点灯により照射される所定の配光パターンを、第2光源からの直射光と第3反射面からの反射光と合成して制御するものであるから、導光部で制御する従来の車両用灯具と比較して、所定の配光パターンを高精度に制御することができる。
【0010】
しかも、この発明(請求項1にかかる発明)の車両用灯具は、第2光源が所定の間隔を保って配置されている複数個の半導体型光源からなるものであるから、第2光源の点灯時において、複数個の半導体型光源が点光するのを防止でき、かつ、所定の配光パターンの高精度の制御が容易となる。
【0011】
その上、この発明(請求項1にかかる発明)の車両用灯具は、第1光源の周囲の第1反射面と第2反射面との間に設けられている環状溝に第2光源が配置されているので、第1光源の点灯時、および、第2光源の点灯時、および、第1光源と第2光源との同時点灯時、における見栄えが異なり、斬新な見栄えを提供することができる。
【0012】
また、この発明(請求項2にかかる発明)の車両用灯具は、前記の課題を解決するための手段により、第2光源からの直射光と、内側の第3反射面からの反射光と、振り角が内側の第3反射面からの反射光の振り角よりも大きい外側の第3反射面からの反射光とが合成されて、中央部の光度(照度、光量など)が周辺部の光度よりも大きく(高く、強く)、かつ、外側に広がった所定の配光パターンを形成するものであるから、中央部の光度が周辺部の光度よりも大きく、かつ、外側に広がった車両用灯具の配光パターンとして最適である。
【0013】
しかも、この発明(請求項2にかかる発明)の車両用灯具は、外側の第3反射面が内側の第3反射面よりも第2光源からの光を反射させる方向に長いので、外側の第3反射面における反射光の振り角を内側の第3反射面における反射光の振り角よりも大きくしても、外側の第3反射面からの反射光が内側に位置する第1光源により遮られることが無く、第2光源からの光を有効に利用することができる。
【0014】
さらに、この発明(請求項3にかかる発明)の車両用灯具は、前記の課題を解決するための手段により、第2光源の点灯により得られる所定の配光パターンを複数のランプ機能の配光パターン、たとえば、デイタイムランニングランプ用配光パターンとクリアランスランプ用配光パターンとに切り替えることができる。このように、この発明(請求項3にかかる発明)の車両用灯具は、1つのランプユニットに第1光源のランプ機能と第2光源の複数のランプ機能とが得られるので、1つのランプユニットに1つのランプ機能もしくは2つのランプ機能を有する車両用灯具と比較して、ランプユニットの設置スペースを小さく(狭く)することができ、その分、車両用灯具のレイアウト設計の自由度が増す(向上する)。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】図1は、この発明にかかる車両用灯具の実施例を示す主要構成部品の分解斜視図である。
【図2】図2は、同じく、主要構成部品を組み付けた状態を示す正面図である。
【図3】図3は、同じく、図2におけるIII−III線断面説明図である。
【図4】図4は、同じく、図2におけるIV−IV線断面説明図である。
【図5】図5は、同じく、図2におけるV−V線断面説明図である。
【図6】図6は、同じく、配光パターンを示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下に、この発明にかかる車両用灯具の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。図6において、符号「VU−VD」は、スクリーンの上下の垂直線を示す。符号「HL−HR」は、スクリーンの左右の水平線を示す。この明細書において、「上、下、前、後、右、左」は、車両用灯具を車両に装備された際の「上、下、前、後、右、左」である。
【実施例】
【0017】
以下、この実施例における車両用灯具の構成について説明する。図1〜図3において、符号1は、この実施例における車両用灯具である。前記車両用灯具1は、この例では、ハイビーム用のヘッドランプ(車両用前照灯)である。前記車両用灯具1は、ランプハウジング(図示せず)と、ランプレンズ(図示せず)と、第1光源2と、第2光源3と、リフレクタ4と、を備えるものである。前記車両用灯具1は、車両の前部の左右両側部の所定の位置に装備されている。
【0018】
前記第1光源2および前記第2光源3および前記リフレクタ4は、ランプユニットを構成する。前記第1光源2および前記第2光源3および前記リフレクタ4は、前記ランプハウジングおよび前記ランプレンズにより区画されている灯室内に光軸調整装置(図示せず)を介して光軸調整可能に配置されている。
【0019】
前記第1光源2は、ハロゲンバルブランプや放電バルブランプ(HID)や白熱バルブランプなどのバルブタイプの光源からなるものである。前記第1光源2は、ソケット機構5に着脱可能に取り付けられている。前記第1光源2は、ソケット機構5を介して前記リフレクタ4に着脱可能に取り付けられている。
【0020】
前記リフレクタ4は、一方向側(前側)が開口し、かつ、その他の5方向側(後側、上側、下側、右側、左側)が閉塞した回転放物面の中空形状をなす。前記リフレクタ4の中央部には、円形(円筒形)の取付孔6が設けられている。前記第1光源2を後側から前側に前記取付孔6の中を通して前記リフレクタ4の中に挿入する。前記ソケット機構5を前記取付孔6の縁に着脱可能に取り付ける。これにより、前記第1光源2は、ソケット機構5を介して前記リフレクタ4に着脱可能に取り付けられることとなる。
【0021】
前記リフレクタ4の前記取付孔6の周囲には、前側から後側に凹んだ円環状の溝7が設けられている。前記円環状溝7は、底壁8と、内側(前記取付孔6側、中央側)の側壁9と、外側(周辺側)の側壁10と、から囲まれてなる。
【0022】
前記リフレクタ4の内面には、第1反射面11と第2反射面12とがそれぞれ設けられている。前記第1反射面11は、前記リフレクタ4の内面のうち前記円環状溝7よりも中央側(内側)に設けられている。一方、前記第2反射面12は、前記リフレクタ4の内面のうち前記円環状溝7よりも周辺側(外側)に設けられている。この結果、前記円環状溝7は、前記第1反射面11と前記第2反射面12との間に設けられていることとなる。
【0023】
前記第1反射面11は、前記第1光源2からの光を図6(A)に示す拡散タイプの配光パターンP1として反射させる反射面である。一方、前記第2反射面12は、前記第1光源2からの光を図6(A)に示す集光タイプの配光パターンP2として反射させる反射面である。前記拡散タイプの配光パターンP1と前記集光タイプの配光パターンP2とを合成することにより、図6(A)に示すハイビーム用の配光パターンP3が得られる。
【0024】
前記第1反射面11および前記第2反射面12は、パラボラ系の自由曲面(NURBS曲面)からなる。前記第1反射面11および前記第2反射面12は、基準焦点(擬似焦点)Fおよび基準光軸(擬似光軸)Zをそれぞれ有する。前記第1反射面11の前記基準焦点Fおよび前記基準光軸Zと、前記第2反射面12の前記基準焦点Fおよび前記基準光軸Zとは、一致もしくはほぼ一致する。前記第1反射面11および前記第2反射面12の基準焦点Fもしくはその近傍には、前記第1光源2の発光部(図示せず)が位置する。
【0025】
前記第2光源3は、前記リフレクタ4の前記円環状溝7の前記底壁8に所定の間隔(この例では、15mm以内)を保って配置されている複数個(この例では、12個)の半導体型光源13と、回路基板14と、切替手段としての切替回路15と、から構成されている。
【0026】
前記半導体型光源13は、たとえば、LED、EL(有機EL)などの自発光半導体型光源(この実施例ではLED)を使用する。前記半導体型光源13は、板形状の基板(図示せず)と、前記基板の一面(上面)に固定されている微小な直方体形状の光源チップ(半導体チップ)の発光体(図示せず)と、前記発光体を覆う半球形状(ドーム形状)の光透過部材すなわちレンズ(図示せず)と、から構成されている。
【0027】
前記回路基板14は、前記円環状溝7の前記底壁8に対応する円環形状をなす。前記回路基板14の表面(前側面)には、12個の前記半導体型光源13が等間隔に固定されている。一方、前記リフレクタ4の前記円環状溝7の前記底壁8には、12個の円形の透孔16が等間隔に設けられている。12個の前記透孔16中に12個の前記半導体型光源13をそれぞれ挿入し、前記回路基板14を前記リフレクタ4の前記円環状溝7の前記底壁8に取り付ける。これにより、12個の前記半導体型光源13は、前記リフレクタ4の前記円環状溝7の前記底壁8に所定の間隔を保って配置されることとなる。
【0028】
前記切替回路15は、前記回路基板14を介して12個の前記半導体型光源13に電気的に接続されている。前記切替回路15は、前記第2光源3(12個の半導体型光源13)の発光状態を第1発光状態と第2発光状態とに切り替える手段である。前記切替回路15は、たとえば、パルスワイド変調(PWM)方式や電圧制御方式を用いるものである。
【0029】
前記リフレクタ4の前記円環状溝7の前記側壁には、前記第2光源3からの光を所定の配光パターン、この例では、図6(B)に示すデイタイムランニングランプ用配光パターンP4および図6(C)に示すクリアランスランプ用配光パターンP4として反射させる第3反射面がそれぞれ設けられている。前記第3反射面は、前記リフレクタ4の前記円環状溝7の前記内側の側壁9に設けられている内側の第3反射面17と、前記リフレクタ4の前記円環状溝7の前記外側の側壁10に設けられている外側の第3反射面18と、から構成されている。
【0030】
図4および図5に示すように、前記外側の第3反射面18は、前記内側の第3反射面17よりも、前記第3光源3からの光を反射させる方向(前側方向)に長い。前記外側の第3反射面18における反射光L2およびL4の振り角θ2およびθ4は、前記内側の第3反射面17における反射光L1およびL3の振り角θ1およびθ3よりも大きい。また、左右に位置する前記内側の第3反射面17における反射光L3の振り角θ3および前記外側の第3反射面18における反射光L4の振り角θ4(図5参照)は、上下に位置する前記内側の第3反射面17における反射光L1の振り角θ1および前記外側の第3反射面18における反射光L2の振り角θ2(図4参照)よりも大きい。さらに、斜めに位置する前記内側の第3反射面17における反射光の振り角(図示せず)および前記外側の第3反射面18における反射光の振り角(図示せず)は、左右に位置する前記内側の第3反射面17における反射光L3の振り角θ3および前記外側の第3反射面18における反射光L4の振り角θ4(図5参照)より小さく、かつ、上下に位置する前記内側の第3反射面17における反射光L1の振り角θ1および前記外側の第3反射面18における反射光L2の振り角θ2(図4参照)よりも大きい。これにより、図6(B)および(C)に示すように、上下幅が狭く、かつ、左右幅が広い配光パターン、すなわち、車両用灯具としての配光パターンに適した配光パターンP4、P5が得られる。
【0031】
この実施例における車両用灯具1は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。
【0032】
まず、切替回路15により、第2光源3(12個の半導体型光源13)の発光状態を第1発光状態に切り替えておく。この状態で、第2光源3を点灯する。すると、第2光源3からの光の一部は、直射光(図示せず)として前方に照射される。また、第2光源3からの直射光以外の光の一部は、内側の第3反射面17で反射されて反射光L1およびL3として前方に照射される。さらに、第2光源3からの直射光以外の光の残りは、外側の第3反射面18で反射されて反射光L2およびL4として前方に照射される。この第2光源3からの直射光と、第2光源3からの光であって内側の第3反射面17で反射された反射光L1およびL2と、第2光源3からの光であって外側の第3反射面18で反射された反射光L3およびL4とが合成(重畳)されて、図6(B)に示すデイタイムランニングランプ用(昼間灯用)配光パターンP4が形成されて得られる。このデイタイムランニングランプ用配光パターンP4は、中央部の光度と周辺部の光度との差が大きくかつある程度広い範囲に亘る配光パターンである。
【0033】
つぎに、切替回路15により、第2光源3の発光状態を第1発光状態から第2発光状態に切り替える。すると、図6(C)に示すクリアランスランプ用(車幅灯用)配光パターンP5が形成されて得られる。このクリアランスランプ用配光パターンP5は、中央部の光度と周辺部の光度との差がデイタイムランニングランプ用配光パターンP4よりも小さくかつ範囲がデイタイムランニングランプ用配光パターンP4の範囲よりも広い配光パターンである。
【0034】
さらに、クリアランスランプ用配光パターンP5が照射されている状態で、第1光源2を点灯する。すると、第1光源2からの光が、第1反射面11で図6(A)に示す拡散タイプの配光パターンP1として反射され、かつ、第2反射面12で図6(A)に示す集光タイプの配光パターンP2として反射され、この拡散タイプの配光パターンP1と集光タイプの配光パターンP2とが合成(重畳)されて、図6(A)に示すハイビーム用(走行用)配光パターンP3として照射される。
【0035】
この実施例における車両用灯具1は、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。
【0036】
この実施例における車両用灯具1は、第2光源3の点灯により照射される所定の配光パターンすなわちデイタイムランニングランプ用配光パターンP4およびクリアランスランプ用配光パターンP5を、第2光源3からの直射光と内側の第3反射面17からの反射光L1およびL3と外側の第3反射面18からの反射光L2およびL4と合成して制御するものであるから、導光部で制御する従来の車両用灯具と比較して、所定の配光パターンすなわちデイタイムランニングランプ用配光パターンP4およびクリアランスランプ用配光パターンP5を高精度に制御することができる。
【0037】
しかも、この実施例における車両用灯具1は、第2光源3が所定の間隔を保って配置されている12個の半導体型光源13からなるものであるから、第2光源3の点灯時において、12個の半導体型光源13が点光するのを防止でき、かつ、所定の配光パターンすなわちデイタイムランニングランプ用配光パターンP4およびクリアランスランプ用配光パターンP5の高精度の制御が容易となる。
【0038】
その上、この実施例における車両用灯具1は、第1光源2の周囲の第1反射面11と第2反射面12との間に設けられている環状溝7に第2光源3が配置されているので、第2光源3の点灯時、および、第1光源2と第2光源3との同時点灯時、における見栄えが異なり、斬新な見栄えを提供することができる。
【0039】
また、この実施例における車両用灯具1は、第2光源3からの直射光と、内側の第3反射面17からの反射光L1およびL3と、振り角θ2およびθ4が内側の第3反射面17からの反射光L1およびL3の振り角θ1およびθ3よりも大きい外側の第3反射面18からの反射光L2およびL4とが合成されて、中央部の光度(照度、光量など)が周辺部の光度よりも大きく(高く、強く)、かつ、外側に広がった所定の配光パターンすなわちデイタイムランニングランプ用配光パターンP4およびクリアランスランプ用配光パターンP5を形成するものであるから、中央部の光度が周辺部の光度よりも大きく、かつ、外側に広がった車両用灯具の配光パターンとして最適である。
【0040】
しかも、この実施例における車両用灯具1は、外側の第3反射面18が内側の第3反射面17よりも第2光源3からの光を反射させる方向(前側方向)に長いので、外側の第3反射面18における反射光L2およびL4の振り角θ2およびθ4を内側の第3反射面17における反射光L1およびL3の振り角θ1およびθ3よりも大きくしても、外側の第3反射面18からの反射光L2およびL4が内側に位置する第1光源2により遮られることが無く、第2光源3からの光を有効に利用することができる。
【0041】
さらに、この実施例における車両用灯具1は、第2光源3の点灯により得られる所定の配光パターンをデイタイムランニングランプ用配光パターンP4とクリアランスランプ用配光パターンP5とに切り替えることができる。このように、この実施例における車両用灯具1は、1つのランプユニットに第1光源2のランプ機能すなわちハイビーム用ランプ機能と第2光源3の2つのランプ機能すなわちデイタイムランニングランプ機能およびクリアランスランプ機能とが得られるので、1つのランプユニットに1つのランプ機能もしくは2つのランプ機能を有する車両用灯具と比較して、ランプユニットの設置スペースを小さく(狭く)することができ、その分、車両用灯具のレイアウト設計の自由度が増す(向上する)。
【0042】
なお、この実施例においては、第1反射面11と第2反射面12とを分割する環状溝7が円環状をなすものである。ところが、この発明においては、円環状溝以外の環状溝、たとえば、多角環状溝、楕円環状溝などであっても良い。
【0043】
また、この実施例においては、第1光源2を第2光源3と同時点灯するものである。ところが、この発明においては、第1光源のみ点灯するものであっても良いし、第1光源のみの点灯の場合および第1光源と第2光源との同時点灯の場合のものであっても良い。
【0044】
さらに、この実施例においては、ハイビーム用のヘッドランプ(車両用前照灯)に使用するものである。ところが、この発明においては、ハイビーム用のヘッドランプ(車両用前照灯)以外の車両用灯具、たとえば、フォグランプなどにも使用することができる。
【0045】
さらにまた、この実施例においては、第2光源3の点灯で得られる所定の配光パターンがデイタイムランニングランプ用配光パターンP4とクリアランスランプ用配光パターンP5とであって、2つのランプ機能が得られるものである。ところが、この発明においては、第2光源の点灯で得られる所定の配光パターンがデイタイムランニングランプ用配光パターンやクリアランスランプ用配光パターン以外の配光パターンであっても良いし、また、得られるランプ機能が1つのランプ機能あるいは3つ以上のランプ機能であっても良い。
【符号の説明】
【0046】
1 車両用灯具
2 第1光源
3 第2光源
4 リフレクタ
5 ソケット機構
6 取付孔
7 円環状溝
8 底壁
9 内側の側壁
10 外側の側壁
11 第1反射面
12 第2反射面
13 半導体型光源
14 回路基板
15 切替回路
16 透孔
17 内側の第3反射面
18 外側の第3反射面
F 基準焦点(焦点)
Z 基準光軸(光軸)
P1 拡散タイプの配光パターン
P2 集光タイプの配光パターン
P3 ハイビーム用の配光パターン
P4 デイタイムランニングランプ用配光パターン
P5 クリアランスランプ用配光パターン
L1 上下に位置する内側の第3反射面からの反射光
L2 上下に位置する外側の第3反射面からの反射光
L3 左右に位置する内側の第3反射面からの反射光
L4 左右に位置する外側の第3反射面からの反射光
θ1 上下に位置する内側の第3反射面からの反射光の振り角
θ2 上下に位置する外側の第3反射面からの反射光の振り角
θ3 左右に位置する内側の第3反射面からの反射光の振り角
θ4 左右に位置する外側の第3反射面からの反射光の振り角
VU−VD スクリーンの上下の垂直線
HL−HR スクリーンの左右の水平線

【特許請求の範囲】
【請求項1】
1つのランプユニットに複数のランプ機能を有する車両用灯具において、
バルブタイプの光源からなる第1光源と、
前記第1光源の周囲に配置されていて、前記第1光源からの光を拡散タイプの配光パターンとして反射させる第1反射面と、
前記第1光源および前記第1反射面の周囲に配置されていて、前記第1光源からの光を集光タイプの配光パターンとして反射させる第2反射面と、
前記第1反射面と前記第2反射面との間に設けられている環状溝の底壁に所定の間隔を保って配置されている複数個の半導体型光源からなる第2光源と、
前記環状溝の側壁に設けられていて、前記第2光源からの光を所定の配光パターンとして反射させる第3反射面と、
を備える、ことを特徴とする車両用灯具。
【請求項2】
前記第3反射面は、前記環状溝の前記側壁のうち前記第1光源側の内側の側壁に設けられている内側の第3反射面と、前記環状溝の前記側壁のうち前記第1光源に対して前記内側の側壁よりも外側に設けられている外側の第3反射面と、から構成されていて、
前記外側の第3反射面は、前記内側の第3反射面よりも、前記第3光源からの光を反射させる方向に長く、
前記外側の第3反射面における反射光の振り角は、前記内側の第3反射面における反射光の振り角よりも大きい、
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用灯具。
【請求項3】
前記第2光源には、前記第2光源の発光状態を切り替えてランプ機能を切り替える切替手段が設けられている、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の車両用灯具。

【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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