(57)【要約】【課題】ロービーム配光パターンとハイビーム配光パターンを好適に形成する。【解決手段】車両用前照灯１０は、発光素子４４と、投影レンズ３２と、所定の第１リフレクタ位置と所定の第２リフレクタ位置との間で移動可能に設けられた第１リフレクタ３４と、所定の第１シェード位置と所定の第２シェード位置との間で移動可能に設けられた可動シェード３８とを備える。第１リフレクタ３４が第１リフレクタ位置にあり且つ可動シェード３８が第１シェード位置にあるときに、第１リフレクタ３４から投影レンズ３２に向かう反射光の一部が遮光されてロービーム配光パターンが形成され、第１リフレクタ３４が第２リフレクタ位置にあり且つ可動シェード３８が第２シェード位置にあるときに、第１リフレクタ３４リフレクタから投影レンズ３２に向かう反射光の遮光が解除されてハイビーム配光パターンが形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
入射した光を灯具前方に投影する投影レンズと、
前記光源の光を前記投影レンズに向けて反射するリフレクタであって、所定の第１リフレクタ位置と所定の第２リフレクタ位置との間で移動可能に設けられたリフレクタと、
前記リフレクタと前記投影レンズとの間に配置されたシェードであって、所定の第１シェード位置と所定の第２シェード位置との間で移動可能に設けられたシェードと、
を備え、
前記リフレクタが前記第１リフレクタ位置にあり且つ前記シェードが前記第１シェード位置にあるときに、前記リフレクタから前記投影レンズに向かう反射光の一部が遮光されてロービーム配光パターンが形成され、前記リフレクタが前記第２リフレクタ位置にあり且つ前記シェードが前記第２シェード位置にあるときに、前記リフレクタから前記投影レンズに向かう反射光の遮光が解除されてハイビーム配光パターンが形成されることを特徴とする車両用前照灯。
【請求項２】
前記リフレクタは、前記光源の光を前記シェード付近に集光するよう構成されており、
前記リフレクタが前記第２リフレクタ位置にあるときの集光位置は、前記リフレクタが前記第１リフレクタ位置にあるときの集光位置よりも下方に位置す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】
前記リフレクタおよび前記シェードは、共通の駆動機構により駆動されることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用前照灯。
【請求項４】
前記リフレクタおよび前記シェードは、同時に駆動されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用前照灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用前照灯に関し、特に投影レンズを通じて配光パターンを形成するリフレクタを備えた車両用前照灯に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの半導体発光素子からの光をリフレクタで反射させて、投影レンズを通じて配光パターンを形成するプロジェクタ型の車両用前照灯が知られている。このような車両用前照灯においては、可動シェードを用いてロービーム配光パターンとハイビーム配光パターンとを切替可能としたものが知られている（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２０１３−１４３２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような可動シェードを用いた車両用前照灯においては、ロービーム配光パターンとハイビーム配光パターンのうち一方の配光パターンの規格を満たすようにリフレクタを配置した場合、他方の配光パターンの規格を満たすことが難しい場合がある。例えばロービーム配光パターンの規格を満たすようリフレクタを配置した場合、ハイビーム配光パターンの上方領域の光量が不足気味となる可能性がある。
【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、ロービーム配光パターンとハイビーム配光パターンの両方を好適に形成できる車両用前照灯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前照灯は、光源と、入射した光を灯具前方に投影する投影レンズと、光源の光を投影レンズに向けて反射するリフレクタであって、所定の第１リフレクタ位置と所定の第２リフレクタ位置との間で移動可能に設けられたリフレクタと、リフレクタと投影レンズとの間に配置されたシェードであって、所定の第１シェード位置と所定の第２シェード位置との間で移動可能に設けられたシェードとを備える。リフレクタが第１リフレクタ位置にあり且つシェードが第１シェード位置にあるときに、リフレクタから投影レンズに向かう反射光の一部が遮光されてロービーム配光パターンが形成され、リフレクタが第２リフレクタ位置にあり且つシェードが第２シェード位置にあるときに、リフレクタから投影レンズに向かう反射光の遮光が解除されてハイビーム配光パターンが形成される。
【０００７】
リフレクタは、光源の光をシェード付近に集光するよう構成されており、リフレクタが第２リフレクタ位置にあるときの集光位置は、リフレクタが第１リフレクタ位置にあるときの集光位置よりも下方に位置してもよい。
【０００８】
リフレクタおよびシェードは、共通の駆動機構により駆動されてもよい。
【０００９】
リフレクタおよびシェードは、同時に駆動されてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ロービーム配光パターンとハイビーム配光パターンを好適に形成できる車両用前照灯を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用前照灯の右側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車両用前照灯により形成されるロービーム配光パターンを示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る車両用前照灯により形成されるハイビーム配光パターンを示す図である。
【図４】第１リフレクタおよび可動シェードを駆動する駆動機構を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係る車両用前照灯１０の右側面図である。本実施形態に係る車両用前照灯１０は、車両左前方および右前方のそれぞれに設けられる。以下、図１において左側を灯具前方、右側を灯具後方として説明する。車両用前照灯１０は、ランプボディ１２と、透光カバー１４と、支持部材１６と、エイミングスクリュー１８と、灯具ユニット２０とを有する。
【００１４】
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、縁部がランプボディ１２の開口部に取り付けられる。こうして、ランプボディ１２と透光カバー１４とによって覆われる領域に灯室１５が形成される。灯室１５内には、光源を含む灯具ユニット２０が配置される。透光カバー１４は、灯具前方に光を照射すべく灯具ユニット２０からの光を透過する。
【００１５】
灯具ユニット２０は、光源としての発光素子４４と、発光素子４４を搭載する基板４６と、入射した光を灯具前方に投影する投影レンズ３２と、発光素子４４からの光を投影レンズ３２に向けて反射する第１リフレクタ３４および第２リフレクタ３６と、第１リフレクタ３４および第２リフレクタ３６と投影レンズ３２との間に配置された可動シェード３８とを備える。
【００１６】
投影レンズ３２は、灯具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、その後方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。支持部材１６は、投影レンズ３２、基板４６、第１リフレクタ３４、第２リフレクタ３６および可動シェード３８を支持する。支持部材１６は、エイミングスクリュー１８によってランプボディ１２に固定されている。こうして灯具ユニット２０が、ランプボディ１２に固定される。
【００１７】
発光素子４４は、半導体発光素子であるＬＥＤ（Light Emitting Diode）によって構成される。なお、発光素子４４がＬＥＤ以外の半導体発光素子（例えばレーザダイオード）によって構成されていてもよく、また、発光素子４４に代えて放電灯や白熱灯など他の光源が用いられてもよい。本実施形態において、発光素子４４は、投影レンズ３２の光軸Ａｘより下方に、上斜め後方に光を照射するよう配置されている。基板４６は、発光素子４４に電流を供給する。
【００１８】
第１リフレクタ３４および第２リフレクタ３６は、発光素子４４からの光を反射して、投影レンズ３２の後方焦点面に光源像を形成する。本実施形態において、第１リフレクタ３４は投影レンズ３２の光軸Ａｘよりも上方に設けられており、第２リフレクタ３６は投影レンズ３２の光軸Ａｘよりも下方に設けられている。
【００１９】
第１リフレクタ３４は、発光素子４４からの光を投影レンズ３２に向けて反射する第１反射面３４ａを有する。第２リフレクタ３６は、発光素子４４からの光を投影レンズ３２に向けて反射する第２反射面３６ａを有する。第１リフレクタ３４および第２リフレクタ３６は、発光素子４４からの光を可動シェード３８付近に集光するよう構成されている。
【００２０】
本実施形態において、第１リフレクタ３４は、所定の第１リフレクタ位置と所定の第２リフレクタ位置との間で移動可能に設けられている。図１では、第１リフレクタ位置にある第１リフレクタ３４を破線で示し、第２リフレクタ位置にある第１リフレクタ３４を実線で示す。ロービーム配光パターンを照射するとき、第１リフレクタ３４は第１リフレクタ位置となるよう駆動される。一方、ハイビーム配光パターンを照射するとき、第１リフレクタ３４は第２リフレクタ位置となるよう駆動される。第１リフレクタ位置にある第１リフレクタ３４を、可動シェード３８付近を中心として反時計回りに所定角度回転させると、第１リフレクタ３４は第２リフレクタ位置となる。
【００２１】
可動シェード３８は、所定の第１シェード位置と所定の第２シェード位置との間で移動可能に設けられる。図１では、第１シェード位置にある可動シェード３８を破線で示し、第２シェード位置にある可動シェード３８を実線で示す。ロービーム配光パターンを照射するとき、可動シェード３８は第１シェード位置となるよう駆動される。一方、ハイビーム配光パターンを照射するとき、可動シェード３８は第２シェード位置となるよう駆動される。第１シェード位置にある可動シェード３８を、可動シェード３８の下端付近を中心として時計周りに所定角度回転させると、可動シェード３８は第２シェード位置となる。
【００２２】
可動シェード３８は、第１シェード位置にあるときに第１リフレクタ３４および第２リフレクタ３６から投影レンズ３２に向かう反射光の一部を遮光して、ロービーム配光パターンを形成する。可動シェード３８の上端面３８ａは、ロービーム配光パターンＰＬのカットオフラインを形成するよう、段差がある水平面として形成されている。一方、可動シェード３８は、第２シェード位置にあるときに第１リフレクタ３４および第２リフレクタ３６から投影レンズ３２に向かう反射光の遮光を解除して、ハイビーム配光パターンを形成する。
【００２３】
上述したように本実施形態では、ロービーム配光パターンを照射する際に、第１リフレクタ３４および可動シェード３８はそれぞれ第１リフレクタ位置および第１シェード位置（共に図１に破線で示す）となるよう駆動される。このとき、第１リフレクタ３４および第２リフレクタ３６から投影レンズ３２に向かう反射光の一部が可動シェード３８により遮光されて、灯具前方にロービーム配光パターンが形成される。図１には、第１リフレクタ位置にある第１リフレクタ３４で反射後、第１シェード位置にある可動シェード３８を通過して投影レンズ３２により投影される光線の一例（符号「Ｌ１」）が図示されている。
【００２４】
一方、ハイビーム配光パターンを照射する際には、第１リフレクタ３４および可動シェード３８はそれぞれ第２リフレクタ位置および第２シェード位置（共に図１に実線で示す）となるよう駆動される。このとき、第１リフレクタ３４および第２リフレクタ３６から投影レンズ３２に向かう反射光の可動シェード３８による遮光が解除されて、灯具前方にハイビーム配光パターンが形成される。図１には、第２リフレクタ位置にある第１リフレクタ３４で反射後、第２シェード位置にある可動シェード３８を通過して投影レンズ３２により投影される光線の一例（符号「Ｌ２」）が図示されている。また図１には、第２リフレクタ３６反射後、第２シェード位置にある可動シェード３８を通過して投影レンズ３２により投影される光線の一例（符号「Ｌ３」）が図示されている。
【００２５】
図１に示す光線Ｌ１，Ｌ２から分かるように、第１リフレクタ３４が第２リフレクタ位置にあるときの第１リフレクタ３４からの反射光の可動シェード３８付近における集光位置Ｃ２は、第１リフレクタ３４が第１リフレクタ位置にあるときの集光位置Ｃ１よりも下方に位置している。このように可動シェード３８付近における第１リフレクタ３４からの反射光の集光位置が変わることにより、投影レンズ３２により灯具前方に投影される配光パターンが移動する。具体的には、第１リフレクタ３４からの反射光の集光位置がＣ１からＣ２に（すなわち下方に）変化したとき、投影レンズ３２により灯具前方に投影される配光パターンは、上方に移動する。図１において、集光位置Ｃ２を通る光線Ｌ２は、集光位置Ｃ１を通る光線Ｌ１と比較して上方を向いている。このように、本実施形態に係る車両用前照灯１０では、第１リフレクタ３４を移動させることにより、配光パターンを上下に移動させることができる。
【００２６】
図２は、本発明の実施形態に係る車両用前照灯１０により形成されるロービーム配光パターンを示す図である。図２は、第１リフレクタ位置にある第１リフレクタ３４で反射した後、第１シェード位置にある可動シェード３８で一部が遮光された光により形成される第１ロービーム配光パターンＬＰ１と、第２リフレクタ３６で反射した後、第１シェード位置にある可動シェード３８で一部が遮光された光により形成される第２ロービーム配光パターンＬＰ２を示す。第１ロービーム配光パターンＬＰ１と第２ロービーム配光パターンＬＰ２は、それぞれ、所定のカットオフラインＣＬを有する。これら２つの配光パターンＬＰ１，ＬＰ２を合成したものがロービーム配光パターンＬＰとなる。
【００２７】
図２には、仮に可動シェード３８により除去されていなければ（言い換えると可動シェード３８が第２シェード位置にあれば）、第１リフレクタ位置にある第１リフレクタ３４からの反射光により形成されるはずの第１配光パターンＰ１と、第２リフレクタ３６からの反射光により形成されるはずの第２配光パターンＰ２とが破線で図示されている。第１配光パターンＰ１は、水平方向に長い楕円状の大きな配光パターンである。第２配光パターンＰ２は、水平方向に長い楕円状の、第１配光パターンＰ１よりも小さい配光パターンである。第１配光パターンＰ１と第２配光パターンを合成すれば、ハイビーム配光パターンを形成することができる。
【００２８】
しかしながら、特にＬＥＤ等の半導体発光素子を光源として用いた場合、光源として例えばＨＩＤ（High Intensity Discharge）ランプを用いた場合と比較して、第１配光パターンＰ１の一部領域の光量が不足気味となる場合がある。例えばロービーム配光パターンの規格を満たすよう第１リフレクタ３４を配置した場合、第１配光パターンＰ１の上方領域ＵＲ（一点鎖線で示す）の光量が不足気味となり、ハイビーム配光パターンの規格を満たすことが難しい場合がある。
【００２９】
図３は、本発明の実施形態に係る車両用前照灯１０により形成されるハイビーム配光パターンを示す図である。図３は、第２リフレクタ位置にある第１リフレクタ３４で反射した後、第２シェード位置にある可動シェード３８を通過した光により形成される第１ハイビーム配光パターンＨＰ１と、第２リフレクタ３６で反射した後、第２シェード位置にある可動シェード３８を通過した光により形成される第２ハイビーム配光パターンＨＰ２を示す。これら２つの配光パターンＨＰ１，ＨＰ２を合成したものがハイビーム配光パターンＨＰとなる。
【００３０】
図２には、参考として、図２で説明した第１配光パターンＰ１が破線で図示されている。上述したように、本実施形態に係る車両用前照灯１０においては、第１リフレクタ３４が第１リフレクタ位置から第２リフレクタ位置に移動すると、第１リフレクタ３４からの反射光により形成される配光パターンは上方に移動する。図２では、参考として図示した第１配光パターンＰ１が上方に移動し、第１ハイビーム配光パターンＨＰ１が形成されている。このような配光パターンの上方への移動により、上方領域ＵＲへの光量を増やすことが可能となり、ハイビーム配光パターンの規格を満たすことが可能となる。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態に係る車両用前照灯１０では、可動シェード３８だけでなく、第１リフレクタ３４を移動可能とした。これにより、ＬＥＤ等の一部領域の光量が不足気味となる光源を用いた場合であっても、ロービーム配光パターンとハイビーム配光パターンの両方を好適に形成することができる。
【００３２】
図４は、第１リフレクタ３４および可動シェード３８を駆動する駆動機構を説明するための図である。本実施形態において、第１リフレクタ３４および可動シェード３８は、共通の駆動機構４０により駆動される。
【００３３】
図４に示すように、駆動機構４０は、モータ４１と、該モータ４１の回転軸４１ａに取り付けられたモータギア４３と、第１リフレクタ３４の回転軸３４ｂに取り付けられたリフレクタギア４５と、可動シェード３８の回転軸３８ｂに取り付けられた可動シェードギア４７とを備える。
【００３４】
図４は、第１リフレクタ３４が第１リフレクタ位置にあり、可動シェード３８が第１シェード位置にある状態を示す。この状態において、モータ４１の回転によりモータギア４３が反時計回りに回転すると、可動シェードギア４７が時計回りに回転し、これとともに可動シェード３８は時計回りに回転し、第２シェード位置に移動する。さらに、可動シェードギア４７の時計回りの回転により、リフレクタギア４５は反時計回りに回転する。これとともに第１リフレクタ３４は反時計回りに回転し、第２リフレクタ位置に移動する。
【００３５】
図４に示すように駆動機構４０を構成することにより、第１リフレクタ３４および可動シェード３８を同時に駆動することができ、ロービーム配光パターンとハイビーム配光パターンの切替を迅速に行うことができる。また、図４に示す駆動機構４０のように、第１リフレクタ３４と可動シェード３８の駆動機構を共通とすることにより、車両用前照灯１０を小型化することができる。
【００３６】
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、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】
【００３７】
１０  車両用前照灯、  １２  ランプボディ、  １４  透光カバー、  １６  支持部材、  １８  エイミングスクリュー、  ２０  灯具ユニット、  ３２  投影レンズ、  ３４  第１リフレクタ、  ３６  第２リフレクタ、  ３８  可動シェード、  ４０  駆動機構、  ４１  モータ、  ４３  モータギア、  ４４  発光素子、  ４５  リフレクタギア、  ４６  基板、  ４７  可動シェードギア。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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