(57)【要約】【課題】対向車に対してグレアを与えないハイビーム用配光パターンを簡易な構成で実現する。【解決手段】車両用前照灯装置は、投影レンズと、投影レンズの焦点側に設けられた光源２６と、を備える。光源２６は、その有効な発光領域の車幅方向の端部の位置が焦点と一致するように配置されている。これにより、光源２６の有効な発光領域が後側焦点Ｆに対して車幅方向Ａｙの片側にしか存在しないため、車両前方中央の鉛直線より片側の領域が照射されないことになる。【選択図】図２
2010211947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影レンズと、
前記投影レンズの焦点側に設けられた光源と、を備え、
前記光源は、その有効な発光領域の車幅方向の端部の位置が前記焦点と一致するように配置されていることを特徴とする車両用前照灯装置。
【請求項２】
投影レンズと、
前記投影レンズの焦点側に設けられた光源と、
前記光源を車幅方向に移動させる移動手段と、
選択された配光パターンに応じて前記移動手段の移動を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、選択された配光パターンが車両前方中央の鉛直線より片側を照射するパターンの場合、前記移動手段により前記光源の有効な発光領域の車幅方向の端部の位置が前記焦点と一致するように該光源の位置を制御することを特徴とする車両用前照灯装置。
【請求項３】
投影レンズと、
前記投影レンズの焦点側に設けられた光源と、を備え、
前記光源は、前記焦点を挟んだ車幅方向の両側に並置された複数の発光素子を有し、
前記複数の発光素子のうち前記焦点の両側の発光素子は、互いの有効な発光領域の境界線が前記焦点を通過する鉛直線と一致するように配置されていることを特徴とする車両用前照灯装置。
【請求項４】
前記複数の発光素子を選択された配光パターンに応じて点灯制御する制御手段を更に備え、
前記制御手段は、選択された配光パターンが車両前方中央の鉛直線より片側を照射するパターンの場合、前記複数の発光素子のうち前記焦点の車幅方向の片側に位置する発光素子のみを点灯制御することを特徴とする請求項３に記載の車両用前照灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などに用いられる車両用前照灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の高機能化・電装化の進展に伴い、自動車で消費する電力が増大する傾向にある。そのため、種々の機能ユニットにおいて省電力化や効率化が求められている。そこで、ハロゲンランプやディスチャージランプより消費電力の少ない発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源とする車両用灯具が考案されている（特許文献１乃至３参照）。また、特許文献２には、発光ダイオードを用いてハイビーム用配光パターンを形成可能な灯具が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３１７５１５号公報
【特許文献２】特開２００８−７７９２８号公報
【特許文献３】特開２００５−９３１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ハイビームは、車両前方の視認性を高めるために用いられるが、前走車が存在する場合は前走車にグレアを与えてしまうため使用できないという問題がある。そのため、前走車が対向車のみの場合であってもロービームを用いて走行しなければならない。
【０００５】
しかしながら、前走車が対向車のみの場合、自車線側だけでも遠方まで照射することが可能となれば運転者の視認性を向上することができるため、対向車にグレアを与えないハイビーム用配光パターンが求められている。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、対向車に対してグレアを与えないハイビーム用配光パターンを簡易な構成で実現する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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装置は、投影レンズと、投影レンズの焦点側に設けられた光源と、を備える。光源は、その有効な発光領域の車幅方向の端部の位置が焦点と一致するように配置されている。
【０００８】
この態様によると、光源の有効な発光領域が焦点に対して車幅方向の片側にしか存在しないため、車両前方中央の鉛直線より片側の領域が照射されないことになる。その結果、例えば、光源ユニットがハイビーム用の場合、対向車にグレアを与えることなく、自車線側をハイビーム用配光パターンで照射することができる。
【０００９】
本発明の別の態様もまた、車両用前照灯装置である。この装置は、投影レンズと、投影レンズの焦点側に設けられた光源と、光源を車幅方向に移動させる移動手段と、選択された配光パターンに応じて移動手段の移動を制御する制御手段と、を備える。制御手段は、選択された配光パターンが車両前方中央の鉛直線より片側を照射するパターンの場合、移動手段により光源の有効な発光領域の車幅方向の端部の位置が焦点と一致するように該光源の位置を制御する。
【００１０】
この態様によると、車両前方の対向車線及び自車線を含む領域を照射する配光パターンと、対向車線側を照射せずに自車線側を照射する配光パターンとを必要に応じて切り替えることができる。
【００１１】
本発明のさらに別の態様もまた、車両用前照灯装置である。この装置は、投影レンズと、投影レンズの焦点側に設けられた光源と、を備える。光源は、焦点を挟んだ車幅方向の両側に並置された複数の発光素子を有する。複数の発光素子のうち焦点の両側の発光素子は、互いの有効な発光領域の境界線が焦点を通過する鉛直線と一致するように配置されている。
【００１２】
この態様によると、焦点の両側の発光素子は、互いの有効な発光領域の境界線が焦点を通過する鉛直線と一致するため、車両前方中央の鉛直線を中心に片側領域を照射、その反対側の領域を非照射とすることが可能となる。
【００１３】
複数の発光素子を選択された配光パターンに応じて点灯制御する制御手段を更に備えてもよい。制御手段は、選択された配光パターンが車両前方中央の鉛直線より片側を照射するパターンの場合、複数の発光素子のうち焦点の車幅方向の片側に位置する発光素子のみを点灯制御してもよい。これにより、焦点に対して車幅方向の片側に位置する発光素子のみを点灯することで、例えば、光源ユニットがハイビーム用の場合、対向車にグレアを与えることなく、自車線側をハイビーム用配光パターンで照射することができる。
【００１４】
上述の発光素子は、ＬＥＤであることが好ましい。発光素子がＬＥＤの場合、発光時における照射領域と非照射領域との境界が明りょうとなる。そのため、ハロゲンランプやディスチャージランプを光源として用いた場合と比較して、自車線側の領域の照射性能を維持しつつ対向車側に漏れる光が確実に低減され、対向車に与えるグレアがより確実に抑制される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、対向車に対してグレアを与えないハイビーム用配光パターンを簡易な構成で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施の形態に係る車両用前照灯装置の概略水平断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係るハイビーム用灯具の光源ユニットの概略図である。
【図３】本実施の形態の車両用前照灯装置の制御ブロック図である。
【図４】灯具前方の所定位置、例えば灯具前方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ロービームおよびハイビーム用の配光パターンを示す図である。
【図５】第２の実施の形態に係るハイビーム用灯具の光源ユニットの概略図である。
【図６】第２の実施の形態に係る車両用前照灯装置により、灯具前方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ロービームおよびハイビーム用の配光パターンを示す図である。
【図７】第３の実施の形態に係るハイビーム用灯具の光源ユニットの概略図である。
【図８】第３の実施の形態に係る車両用前照灯装置により、灯具前方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ロービームおよびハイビーム用の配光パターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
【００１８】
（第１の実施の形態）
本実施の形態に係る車両用前照灯装置は、ハイビーム照射用の光源による光照射の制御を実施し、対向車にグレアを与えないようにするものである。図１は、第１の実施の形態に係る車両用前照灯装置の概略水平断面図である。
【００１９】
本実施の形態に係る車両用前照灯装置１０は、ランプボディ１２と、ランプボディ１２の前端開口部に取り付けられた透光カバー１４とで形成される灯室内に、ロービーム用灯具２０Ｌおよびハイビーム用灯具２０Ｈが収容された構成となっている。以下、適宜ロービーム用灯具２０Ｌとハイビーム用灯具２０Ｈを合わせて灯具という。灯具は、それぞれ図示しない支持部材によって、ランプボディ１２に取り付けられている。また、灯具の存在領域に開口部を有するエクステンション部材１６がランプボディ１２または透光カバー１４に固定され、ランプボディ１２の前面開口部と灯具との間の領域が前方に対して覆われている。
【００２０】
ロービーム用灯具２０Ｌは、従来周知の反射型の灯具であり、光源バルブ２１と、リフレクタ２３とを有する。ロービーム用灯具２０Lは、光源バルブ２１から出射した光をリフレクタ２３に反射させて、リフレクタ２３から前方に向かう光の一部を図示しない遮光板でカットして所定のカットオフラインを有するロービーム用の配光パターンを形成する。光源バルブ２１の先端には光源バルブ２１から直接前方に出射する光をカットするシェード２５が設けられている。なお、ロービーム用灯具２０Ｌの形状は特にこれに限定されず、後述するハイビーム用灯具２０Ｈと同様のプロジェクタ型の灯具であってもよい。
【００２１】
ハイビーム用灯具２０Ｈは、プロジェクタ型の灯具であり、投影レンズ２２と、ハイビーム照射用の光源２６を備えた光源ユニット２４と、投影レンズ２２および光源ユニット２４を保持するホルダ２８とを有する。投影レンズ２２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であって、車両前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置されている。投影レンズ２２は、その後側焦点Ｆを含む後側焦点面上の像を、灯具前方に配置された鉛直仮想スクリーン上に反転像として投影するように構成されている。投影レンズ２２は、その周縁部がホルダ２８の前端環状溝部に保持されている。
【００２２】
光源ユニット２４は、光源２６が光軸Ａｘ方向前方を向くようにして、投影レンズ２２の後側焦点Ｆの近傍に配置された状態で、ホルダ２８の後端側に保持されている。そして、光源ユニット２４は、光源２６から投影レンズ２２へ向けて直接光照射を行うようになっている。ホルダ２８は図示しない支持部材を介して、ランプボディ１２に取り付けられている。
【００２３】
図２は、第１の実施の形態に係るハイビーム用灯具２０Ｈの光源ユニット２４の概略図である。
【００２４】
光源ユニット２４は、光源２６と、支持プレート３０とを有する。光源２６は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）などの発光素子からなり、支持プレート３０の前方側表面にその発光面が光軸Ａｘ方向前方を向くようにして固定されている。光源２６は、その有効な発光領域の車幅方向Ａｙの端部の位置が後側焦点Ｆと一致するように配置されているとともに、その中心点が投影レンズ２２の後側焦点Ｆよりも下方に位置するように配置されている。また、光源２６は、後述する前照灯装置制御部４０によって個別に光の照射が制御される複数の個別光源２６ａ〜２６ｄに分割されている。個別光源２６ａ〜２６ｄは、いずれも略矩形形状であり、水平一列に互いに隣接するようにして配置されている。
【００２５】
光源ユニット２４は、支持プレート３０を介してホルダ２８に固定されている。なお、各個別光源２６ａ〜２６ｄは、複数の発光素子がマトリクス状に配置された構成であってもよい。
【００２６】
図３は、本実施の形態の車両用前照灯装置１０の制御ブロック図である。
【００２７】
車両用前照灯装置１０は、灯具の照射を制御する制御手段としての前照灯装置制御部４０と、前照灯装置制御部４０からの制御信号に基づいて灯具を点灯させるための電力を灯具へ供給する電源回路４２とを備える。車両１００には車両１００の制御を行う車両制御部１４０と、灯具の点灯状態（配光パターン）を運転者が選択するためのスイッチ１４６が設けられている。
【００２８】
運転者がスイッチ１４６を操作しロービームやハイビーム等の所望の配光パターンが選択されると、選択された配光パターンに応じて車両制御部１４０が前照灯装置制御部４０に制御信号を出力する。前照灯装置制御部４０は、車両制御部１４０からの制御信号に基づいて、電源回路４２を制御して、灯具の点灯・消灯制御を行っている。また、前照灯装置制御部４０は、車両制御部１４０からの制御信号に基づいてハイビーム用灯具２０Ｈの照射制御を行う。
【００２９】
図４は、灯具前方の所定位置、例えば灯具前方２５ｍ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ロービームおよびハイビーム用の配光パターンを示す図である。
【００３０】
本実施の形態の車両用前照灯装置１０では、ハイビーム用灯具２０Ｈからの照射光により、図４に示すようなハイビーム用配光パターンＰＨが形成される。ハイビーム用配光パターンＰＨは、ロービーム用灯具２０Ｌからの照射光により形成されるロービーム用配光パターンＰＬに対して、付加的に形成されるようになっている。ハイビーム用配光パターンＰＨは、個別光源２６ａ〜２６ｄのそれぞれによって形成される、略矩形形状の領域である。
【００３１】
本実施の形態に係る車両用前照灯装置１０においては、光源２６の有効な発光領域が後側焦点Ｆに対して車幅方向の片側にしか存在していない。そのため、ハイビーム用配光パターンＰＨは、図４に示すように、車両前方中央の鉛直線（Ｖ−Ｖ線）より右側の領域には存在しないことになる（以下、この配光パターンを適宜「片側ハイビーム用配光パターン」という）。そこで、例えば、ロービーム時において片側ハイビーム用配光パターンＰＨを用いることで、対向車にグレアを与えることなく、自車線側をより遠方あるいはより上方まで照射することができる。つまり、ロービーム時に、片側ハイビーム用配光パターンＰＨを、選択的にロービーム用配光パターンＰＬに対して付加することにより、車両１００の走行先路面の視認性を高めた特殊な配光パターンを形成することができる。
【００３２】
なお、図４に示す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って、その上端縁に左右段違いのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３を有している。カットオフラインＣＬ１は、車両用前照灯装置１０の正面方向の消点を通る鉛直線であるＶ−Ｖ線よりも右側に、対向車線側カットオフラインとして水平方向に延びるようにして形成されている。カットオフラインＣＬ２は、Ｖ−Ｖ線よりも左側に、自車線側カットオフラインとしてカットオフラインＣＬ１よりも高い位置で水平方向に延びるようにして形成されている。そして、カットオフラインＣＬ３は、カットオフラインＣＬ２におけるＶ−Ｖ線側の端部とカットオフラインＣＬ１のＶ−Ｖ線側の端部とをつなぐ斜めカットオフラインとして形成されている。カットオフラインＣＬ３は、カットオフラインＣＬ１とＶ−Ｖ線との交点から左斜め上方へ４５°の傾斜角で延びている。
【００３３】
運転者が片側ハイビームを指示した場合には、ロービーム用灯具２０Ｌおよびハイビーム用灯具２０Ｈが点灯し、片側ハイビーム用配光パターンＰＨとロービーム用配光パターンＰＬとによってハイビーム時の光照射が行われる。
【００３４】
なお、光源２６としてＬＥＤを用いることで、発光時における照射領域と非照射領域との境界が明りょうとなる。そのため、ハロゲンランプやディスチャージランプを光源として用いた場合と比較して、自車線側の領域の照射性能を維持しつつ対向車側に漏れる光が確実に低減され、対向車に与えるグレアがより確実に抑制される。
【００３５】
（第２の実施の形態）
図５は、第２の実施の形態に係るハイビーム用灯具２０Ｈの光源ユニット１２４の概略図である。なお、第２の実施の形態に係る車両用前照灯装置は、第１の実施の形態に係る車両用前照灯装置１０とほぼ同様の構成なため、重複する構成については同一の符号を付して説明を省略し、主に光源ユニット１２４について詳述する。
【００３６】
光源ユニット１２４は、光源２６と、支持プレート３０と、光源２６を車幅方向Ａｙに移動させる移動手段（不図示）とを有する。移動手段は、例えばソレノイドやモータ等を駆動力としたものが挙げられる。光源２６は、その有効な発光領域の車幅方向Ａｙの中央の位置が後側焦点Ｆと一致するように配置されている。
【００３７】
図６は、第２の実施の形態に係る車両用前照灯装置により、灯具前方２５ｍ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ロービームおよびハイビーム用の配光パターンを示す図である。
【００３８】
前走車が存在せず運転者がスイッチ１４６を操作してハイビーム用配光パターンを選択すると、前照灯装置制御部４０によりハイビーム用灯具２０Ｈの点灯状態が制御され、図６に示すハイビーム用配光パターンＰＨ’（点線領域）が形成される。一方、対向車が存在しているような状況下で運転者がスイッチ１４６を操作して片側ハイビーム配光パターンが選択されると、前照灯装置制御部４０は、光源２６の有効な発光領域の車幅方向の端部の位置、具体的には個別光源２６ａの端部が後側焦点Ｆと一致するように移動手段により光源２６の位置を制御する。これにより、図６に示す片側ハイビーム配光パターンＰＨ（実線領域）が形成される。
【００３９】
このように光源２６の車幅方向Ａｙの位置を制御することで、車両前方の対向車線及び自車線を含む領域を照射するハイビーム用配光パターンＰＨ’と、対向車線側を照射せずに自車線側を照射する片側ハイビーム用配光パターンＰＨとを必要に応じて切り替えることができる。
【００４０】
（第３の実施の形態）
図７は、第３の実施の形態に係るハイビーム用灯具２０Ｈの光源ユニット２２４の概略図である。なお、第２の実施の形態に係る車両用前照灯装置は、第１の実施の形態に係る車両用前照灯装置１０とほぼ同様の構成なため、重複する構成については同一の符号を付して説明を省略し、主に光源ユニット２２４について詳述する。
【００４１】
光源ユニット２２４は、光源２６と、支持プレート３０を有する。光源２６は、その有効な発光領域の車幅方向の中央の位置が後側焦点Ｆと一致するように配置されている。より詳述すると８個の個別光源２６ａ〜２６ｈのうち後側焦点Ｆの両側の発光素子である個別光源２６ａ，２６ｅは、互いの有効な発光領域の境界線が後側焦点Ｆを通過する鉛直線と一致するように配置されている。これにより、車両前方中央の鉛直線（Ｖ−Ｖ線）を中心に片側領域を照射し、その反対側の領域を非照射とすることが可能となる。
【００４２】
図８は、第３の実施の形態に係る車両用前照灯装置により、灯具前方２５ｍ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ロービームおよびハイビーム用の配光パターンを示す図である。
【００４３】
前走車が存在せず運転者がスイッチ１４６を操作してハイビーム用配光パターンを選択すると、前照灯装置制御部４０により光源２６の個別光源２６ａ〜２６ｈが全て点灯制御され、図８に示すハイビーム用配光パターンＰＨ”（点線領域）が形成される。一方、対向車が存在しているような状況下で運転者がスイッチ１４６を操作して片側ハイビーム配光パターンが選択されると、前照灯装置制御部４０は、光源２６のうち後側焦点Ｆの車幅方向の片側にある個別光源２６ａ〜２６ｄのみを点灯制御する。これにより、図８に示す片側ハイビーム配光パターンＰＨ（実線領域）が形成され、対向車にグレアを与えることなく、自車線側を照射することができる。
【００４４】
このように光源２６の個別光源２６ａ〜２６ｈの点灯状態を制御することで、車両前方の対向車線及び自車線を含む領域を照射するハイビーム用配光パターンＰＨ”と、対向車線側を照射せずに自車線側を照射する片側ハイビーム用配光パターンＰＨとを必要に応じて切り替えることができる。
【００４５】
以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を各実施の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の形態も本発明の範囲に含まれうる。
【００４６】
例えば、上述の第１の実施の形態では、光源２６は、複数の個別光源２６ａ〜２６ｄに分割された構成としたが、特にこれに限定されず、統一した光の照射制御が行われる一つの光源であってもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１０  車両用前照灯装置、  ２０Ｈ  ハイビーム用灯具、  ２０Ｌ  ロービーム用灯具、  ２１  光源バルブ、  ２２  投影レンズ、  ２３  リフレクタ、  ２４  光源ユニット、  ２５  シェード、  ２６  光源、  ２８  ホルダ、  ３０  支持プレート、  ４０  前照灯装置制御部、  ４２  電源回路、  １００  車両、  １２４  光源ユニット、  １４０  車両制御部、  １４６  スイッチ、  ２２４  光源ユニット。
【図１】
2010211947.tif 000003
【図２】
2010211947.tif 000004
【図３】
2010211947.tif 000005
【図４】
2010211947.tif 000006
【図５】
2010211947.tif 000007
【図６】
2010211947.tif 000008
【図７】
2010211947.tif 000009
【図８】
2010211947.tif 000010