(57)【要約】【課題】ハイビーム用配光パターンの照射領域を広げうる車両用灯具を提供する。【解決手段】車両用灯具１０は、バルブ２２からの光を車両用灯具１０前方に照射するための投影レンズ２６と、バルブ２２と投影レンズ２６との間に設けられ、バルブ２２からの光の一部を遮蔽して形状が異なる複数の配光パターンを形成可能であり、回転駆動することにより複数の配光パターンのうちいずれか１つを選択形成する回転シェード２８と、回転シェード２８を制御する制御部１８と、を備える。回転シェード２８は円柱部材の一部を切り欠いた形状を有する。ハイビーム用配光パターンを形成するとき、制御部１８は、回転シェード２８を、切欠面２８ｃが上方を向いた姿勢であって、切欠面２８ｃのバルブ２２側のエッジ２８ｅが切欠面２８ｃの投影レンズ２６側のエッジ２８ｆより下方に位置する姿勢となるよう制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を灯具前方に照射するための投影レンズと、
光源と前記投影レンズとの間に設けられ、光源からの光の一部を遮蔽して形状が異なる複数の配光パターンを形成可能であり、回転駆動することにより複数の配光パターンのうちいずれか１つを選択形成する回転シェードと、
前記回転シェードを制御する制御部と、を備え、
前記回転シェードは、円柱部材の一部を切り欠いた形状を有し、
ハイビーム用配光パターンを形成するとき、
前記制御部は、前記回転シェードを、切欠面が上方を向いた姿勢であって、切欠面の前記光源側のエッジが切欠面の前記投影レンズ側のエッジより下方に位置する姿勢となるよう制御することを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記回転シェードは、略半円柱状である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】
前記光源の上方に設けられ、前記光源からの光を前記投影レンズに向けて反射する第１メインリフレクタと、
前記光源の下方に設けられ、前記光源からの光を前記投影レンズに向けて反射する第２メインリフレクタと、
前記第２メインリフレクタの下方に設けられ、前記光源からの光を前方に向けて反射する第１サブリフレクタと、
前記回転シェードより前側に設けられ、前記第１サブリフレクタにて反射された光を上方に向けて反射する第２サブリフレクタと、
前記回転シェードより前側に設けられ、前記第２サブリフレクタにて反射された光を前記投影レンズに向けて反射する第３サブリフレクタと、を備え、
前記第１サブリフレクタ、前記第２サブリフレクタおよび前記第３サブリフレクタによりオーバーヘッドサインパターンを形成す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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用灯具に関し、特に、シェードを用いてロービームとハイビームを切り換える車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転式のシェード（以下、「回転シェード」とよぶ）を用いて配光パターンを変化させることのできる車両用灯具が知られている。この車両用灯具では、モータによって回転シェードを回転させ、その表面に形成された複数のシェード形状の中からいずれか１つを選択して所望の配光パターンを形成する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３４９１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された車両用灯具においては、回転シェードを遮蔽緩和位置へ移動させることにより、ハイビーム用配光パターンを形成する。しかしながら、遮蔽緩和位置へ移動させた状態でもなお、ハイビーム用配光パターンを形成しうる光の一部が回転シェードにより遮られており、回転シェードの制御に改善の余地がある。
【０００５】
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、ハイビーム用配光パターンの照射領域を広げうる車両用灯具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用灯具は、光源からの光を灯具前方に照射するための投影レンズと、光源と投影レンズとの間に設けられ、光源からの光の一部を遮蔽して形状が異なる複数の配光パターンを形成可能であり、回転駆動することにより複数の配光パターンのうちいずれか１つを選択形成する回転シェードと、回転シェードを制御する制御部と、を備える。回転シェードは、円柱部材の一部を切り欠いた形状を有する。ハイビーム用配光パターンを形成するとき、制御部は、回転シェードを、切欠面が上方を向いた姿勢であって、切欠面の光源側のエッジが切欠面の投影レンズ側のエッジより下方に位置する姿勢となるよう制御する。
【０００７】
この態様によると、ハイビーム用配光パターンを形成するとき、回転シェードは、切欠面が上方を向いた姿勢であって、切欠面の光源側のエッジが切欠面の投影レンズ側のエッジより下方に位置する姿勢となる。
【０００８】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を装置、方法、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ハイビーム用配光パターンの照射領域を広げうる車両用灯具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施の形態に係る車両用灯具の構成を示す断面図である。
【図２】比較例に係る車両用灯具の構成を示す断面図である。
【図３】図１および図２の車両用灯具により形成されるハイビーム用配光パターンを示す図である。
【図４】第２の実施の形態に係る車両用灯具の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。また、本明細書において「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」等の方向を表す用語は、車両用灯具が車両に装着されたときの姿勢における方向を意味する。
【００１２】
（第１の実施の形態）
本実施の形態に係る車両用灯具の概要は以下の通りである。
本灯具は、回転シェードと制御部とを備える。回転シェードは円柱部材の一部を軸方に切り欠いた形状を有する。ハイビーム用配光パターンを形成するとき、制御部は、切欠面が上方を向いた姿勢であって、光軸に対して所定角度傾いた姿勢となるよう回転シェードを制御する。より具体的には、制御部は、回転シェードを、切欠面が上方を向いた姿勢であって、切欠面の光源側のエッジが投影レンズ側のエッジより下方に位置する姿勢となるよう制御する。これにより、ハイビーム用配光パターンを形成しうる光のうち、回転シェードによって遮られる光の量を低減できる。
【００１３】
図１は第１の実施形態に係る車両用灯具１０の構成を示す断面図である。車両用灯具１０は車両に用いられる前照灯として機能する。車両用灯具１０は車体前部の左右両側にそれぞれ配置される。ここでは車体前方から見て左側に位置する車両用灯具１０について説明する。右側の車両用灯具１０も基本的に同様の構成を有する。
【００１４】
車両用灯具１０は、ランプボディ１２と、透光カバー１４と、灯具ユニット１６と、制御部１８と、を備える。ランプボディ１２は開口を有する箱状に形成される。透光カバー１４は透光性を有する樹脂またはガラスによって椀状に形成される。透光カバー１４はランプボディ１２の開口部に取り付けられる。ランプボディ１２と透光カバー１４とによって灯室２０が形成される。
【００１５】
灯室内２０には、灯具ユニット１６が配置される。灯具ユニット１６は車両用灯具１０前方に光を照射する。灯具ユニット１６は、光源であるバルブ２２と、バルブ２２の上方に設けられる第１メインリフレクタ２４と、バルブ２２の下方に設けられる第２メインリフレクタ２５と、投影レンズ２６と、シェード機構３０とを備える。
【００１６】
バルブ２２は、白熱球やハロゲンランプ、放電球、ＬＥＤなどが使用可能である。第１メインリフレクタ２４および第２メインリフレクタ２５は、少なくとも一部が楕円球面状であり、バルブ２２から放射された光を前方へ反射する。バルブ２２からの光と、第１メインリフレクタ２４および第２メインリフレクタ２５で反射した光は、その一部が回転シェード２８を経て投影レンズ２６へと導かれる。
【００１７】
投影レンズ２６は、前方側が凸面で後方側が平面の平凸非球面レンズからなり、後方焦点Ｆを含む焦点面上に形成される光源像を反転像として車両用灯具１０前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。
【００１８】
シェード機構３０は、回転シェード２８と、モータ２９とを含む。回転シェード２８は、円柱部材の一部が軸方向に切り欠かれた形状を有する。本実施の形態では、半円柱形状を有する。別の言い方をすると、回転シェード２８は半円柱形状の切欠部２８ｂを有する。回転シェード２８は、焦点Ｆの下方に位置する回転軸２８ａを中心に回転可能に構成される。回転シェード２８は切欠面２８ｃ以外の外周面２８ｄ上に板状のシェードプレート（不図示）を複数有する。モータ２９は制御部１８により制御され、回転シェード２８を回転させる。
【００１９】
制御部１８はバルブ２２の点消灯制御を行う。また、制御部１８は回転軸２８ａにギア機構（不図示）を介して接続されたモータ２９を制御し、シェードプレートまたは切欠部２８ｂが焦点面上にくるよう回転シェード２８を回転させる。シェードプレートのいずれか１つが焦点面にくるよう回転シェード２８を回転させた場合は、そのシェードプレートによりバルブ２２から照射された光の一部が遮光されて、ロービーム用配光パターンまたは一部にハイビーム用配光パターンの特徴を含む付加配光パターンが形成される。切欠部２８ｂが焦点面にくるよう回転シェード２８を回転させた場合は、バルブ２２から照射された光が非遮光状態となってハイビーム用配光パターンが形成される。図１は後者の状態を示している。
【００２０】
図１では、制御部１８は、切欠面２８ｃが光軸Ａｘに対して角度θ傾いた姿勢となるよう回転シェード２８を制御する。より具体的には、制御部１１８は、回転シェード２８を、切欠面２８ｃが上方を向いた姿勢であって、切欠面２８ｃのバルブ２２側のエッジ２８ｅが投影レンズ２６側のエッジ２８ｆより下方に位置する姿勢となるよう制御する。これにより、焦点Ｆの下方を通過する光Ｌを、回転シェード２８に遮られることなく投影レンズ２６に導くことができる。
【００２１】
（比較例）
図２は本実施の形態と比較すべき、比較例に係る車両用灯具１００の構成を示す断面図である。図２は図１に対応する。車両用灯具１００は、ランプボディ１２、透光カバー１４、灯具ユニット１６、および制御部１１８を有する。ハイビーム用配光パターンを形成するとき、制御部１１８は、切欠面２８ｃが光軸Ａｘと平行な姿勢となるよう回転シェード２８を制御する。つまり、切制御部１１８は、欠面２８ｃのバルブ２２側のエッジ２８ｅと投影レンズ２６側のエッジ２８ｆとが同じ高さに位置するよう回転シェード２８を制御する。この場合、図１では投影レンズ２６に導かれていた光Ｌが、回転シェード２８によって遮られる。
【００２２】
以下、これを踏まえて本実施の形態の効果を説明する。
本実施の形態に係る車両用灯具１０によれば、ハイビーム用配光パターンを形成するとき、回転シェード２８は、切欠面２８ｃが上方を向いた姿勢であって切欠面２８ｃのバルブ２２側のエッジ２８ｅが切欠面２８ｃの投影レンズ２６側のエッジ２８ｆより下方に位置する姿勢となるよう制御される。これにより、比較例では回転シェード２８によって遮られていた光の一部を投影レンズ２６に導くことができる。この光は、焦点Ｆよりも下方を通過する光であるため、ロービーム用配光パターンのカットオフラインよりも上方へ向かう光となる。したがって、この光をハイビーム用配光パターンとして用いることができ、ハイビーム用配光パターンの照射領域を広げることができる。
【００２３】
本発明者は、ハイビーム用配光パターンの照射領域の拡大効果を確かめるため、本実施の形態に係る車両用灯具１０と比較例に係る車両用灯具１００についてシミュレーションを行った。図３は車両用灯具の前方２５ｍの位置に設定される鉛直線Ｖと水平線Ｈを含む仮想鉛直スクリーン上に形成されるハイビーム用配光パターンを示す。図３において、横軸は鉛直線Ｖからの左右方向距離（度）を表し、縦軸は水平線Ｈからの上下方向距離（度）を表す。また、実線は本実施の形態に係る車両用灯具１０の配光パターンを示し、点線は比較例に係る車両用灯具１００の配光パターンを示す。なお、図３に示す配光パターンは、左右の車両用灯具それぞれによる配光パターンを重畳させることによって形成された合成配光パターンである。このシミュレーション結果から、比較例に係る車両用灯具１００に比べて、本実施の形態に係る車両用灯具１０のハイビーム用配光パターンの照射領域が広いことが分かる。
【００２４】
（第２の実施の形態）
本実施の形態に係る車両用灯具の概要は以下の通りである。
本灯具は、メイン配光の光量の低下を抑止しつつ、オーバーヘッドサインパターンを形成する。この目的のため、本灯具は、第１サブリフレクタと、第２サブリフレクタと、第３サブリフレクタと、を備える。第１サブリフレクタはメインリフレクタの下方に配置され、光源からの光を前方に反射させる。第２リフレクタは投影レンズと回転シェードの間に設けられ、第１サブリフレクタにて反射された光を上方に向けて反射させる。第３リフレクタは投影レンズと回転シェードの間に設けられ、第２サブリフレクタにて反射された光を投影レンズに向けて反射させ、オーバーヘッドサインパターンを形成する。つまり、本灯具は、光源からメインリフレクタの下方に向けて照射される光を、第１サブリフレクタ、第２サブリフレクタ、第３サブリフレクタの順に反射させることにより、ＯＨＳパターンを形成する。
【００２５】
図４は第２の実施の形態に係る車両用灯具２００の構成を示す断面図である。車両用灯具１０は、ランプボディ１２、透光カバー１４、灯具ユニット２１６、および制御部１８を有する。灯具ユニット２１６は、バルブ２２、第１メインリフレクタ２４、第２メインリフレクタ２５、投影レンズ２６、シェード機構３０、第１サブリフレクタ３２、第２サブリフレクタ３４および第３サブリフレクタ３６を備える。
【００２６】
第１サブリフレクタ３２は第２メインリフレクタ２５の下方に設けられ、バルブ２２からの光を前方、すなわち第２サブリフレクタ３４に向けて反射する。第２サブリフレクタ３４は投影レンズ２６と回転シェード２８との間で、かつ回転シェード２８よりも下方に設けられる。第２サブリフレクタ３４は第１サブリフレクタ３２にて反射された光を上方、すなわち第３サブリフレクタ３６に向けて反射する。
【００２７】
第３サブリフレクタ３６は投影レンズ２６と回転シェード２８との間で、かつ回転シェード２８よりも上方に設けられる。第３サブリフレクタ３６は第２サブリフレクタ３４にて反射された光を投影レンズ２６に向けて反射する。より具体的には、第３サブリフレクタ３６は、第１サブリフレクタ３２から焦点Ｆの下方を通過して投影レンズ２６に入射する光路Ｑに沿うよう、第２サブリフレクタ３４にて反射された光を反射する。そのため、この光は、ロービーム用配光パターンのカットオフラインよりも上方へ向かう光となる。したがって、この光によりオーバーヘッドサインパターンを形成できる。
【００２８】
本実施の形態に係る車両用灯具２００によれば、第１メインリフレクタ２４および第２メインリフレクタ２５にて反射される光、すなわちメイン配光用の光を使わずにオーバーヘッドサインパターンを形成できる。そのため、メイン配光の光量を低下させることなくオーバーヘッドサインパターンを形成できる。
【００２９】
また、本実施の形態に係る車両用灯具２００によれば、特開２０１２−７９６３８号公報に記載の発明のようなオーバーヘッドサインパターン用のレンズ部を投影レンズ２６に設けることなく、オーバーヘッドサインパターンを形成できる。そのため、投影レンズ２６を取り付けるときに当該レンズ部の配置を考慮する必要がないため、投影レンズ２６の取り付けが容易となる。
【００３０】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００３１】
１０  車両用灯具、  １２  ランプボディ、  １４  透光カバー、  ２２  バルブ、  ２４  第１メインリフレクタ、  ２５  第２メインリフレクタ、  ２６  投影レンズ、  ２８  回転シェード、  ２９  モータ、  ３０  シェード機構。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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