特許 7447698 車両用灯具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-04

(45)【発行日】2024-03-12

(54)【発明の名称】車両用灯具

(51)【国際特許分類】

   F21S 41/265 20180101AFI20240305BHJP

   F21S 41/147 20180101ALI20240305BHJP

   F21S 41/36 20180101ALI20240305BHJP

   F21V 19/00 20060101ALI20240305BHJP

   F21S 41/153 20180101ALI20240305BHJP

   F21Y 115/00 20160101ALN20240305BHJP

   F21W 102/155 20180101ALN20240305BHJP

   F21Y 103/10 20160101ALN20240305BHJP

【ＦＩ】

F21S41/265

F21S41/147

F21S41/36

F21V19/00 150

F21V19/00 450

F21S41/153

F21Y115:00

F21W102:155

F21Y103:10

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020108720

(22)【出願日】2020-06-24

(65)【公開番号】P2022022493

(43)【公開日】2022-02-07

【審査請求日】2023-06-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000000136

【氏名又は名称】市光工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100145908

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 信雄

(74)【代理人】

【識別番号】100136711

【弁理士】

【氏名又は名称】益頭 正一

(72)【発明者】

【氏名】井上 克彦

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 英治

【審査官】山崎 晶

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１０３１８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－９６０３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－９２８８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｓ ４１／２６５

Ｆ２１Ｓ ４１／１４７

Ｆ２１Ｓ ４１／３６

Ｆ２１Ｖ １９／００

Ｆ２１Ｓ ４１／１５３

Ｆ２１Ｙ １１５／００

Ｆ２１Ｗ １０２／１５５

Ｆ２１Ｙ １０３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハイビーム配光パターンを形成するためのハイビーム光源と、
ロービーム配光パターンを形成するためのロービーム光源と、
前記ハイビーム光源からの光を透過して外部に出射するためのハイビーム用レンズと、
前記ロービーム光源からの光を透過して外部に出射するためのロービーム用レンズと、
前記ハイビーム光源及び前記ロービーム光源を共に搭載した回路基板と、
前記ロービーム光源から出射される光を前記ロービーム用レンズに導くリフレクタと、を備え、
前記回路基板は、前記ハイビーム用レンズ及び前記ロービーム用レンズのレンズ光軸方向を前後方向とした場合に、前記前後方向及び前記前後方向に対して直交する上下方向に傾斜した状態となっている
ことを特徴とする車両用灯具。

【請求項2】

前記リフレクタは、その後端が前記ロービーム用レンズの焦点又は焦点近傍に位置しており、当該後端はカットオフラインを形成したロービーム配光パターンを形成するように、前記カットオフラインに応じた形状とされている
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】

前記ロービーム用レンズは、前記ハイビーム用レンズよりも前後方向に肉薄に形成されている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の車両用灯具。

【請求項4】

前記回路基板は、前記前後方向に対して３０°以上６０°以下で傾斜した状態となっている
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両用灯具。

【請求項5】

前記ハイビーム用レンズと前記ロービーム用レンズとは一体化されて一部品とされている
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両用灯具。

【請求項6】

前記ハイビーム光源と前記ロービーム光源とは、前記回路基板に設置された状態で鉛直方向の同じ高さに配置されており、
前記ハイビーム用レンズの光軸は、前記ロービーム用レンズの光軸よりも下方に位置している
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項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、車両用灯具に関する。

【背景技術】

【0002】

ハイビーム光源とロービーム光源とを水平方向に対して垂直な同一基板上に配置した車両用灯具が提案されている（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】欧州特許出願公開第３２３２１１８号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、特許文献１に記載の車両用灯具は、ハイビーム光源とロービーム光源とを同一基板上に配置すると共に、ハイビーム光源とロービーム光源との双方からの光を単一の焦点を通過させたうえで同一のレンズを介して出射することから、単一の焦点付近に設けられたロービーム用のシェードの存在によってハイビーム配光とロービーム配光との境界に暗部が形成され易くなってしまう。また、同一のレンズを利用していることから単一の焦点に対してハイビーム光源とロービーム光源とを配置する必要があり、設置スペースの問題から適切にハイビーム用の構成を形成し難くなってハイビームの光度を上げにくくなってしまう。

【0005】

加えて、近年の車両用灯具については、対向車両や前方車両への照射を避けるようにハイビームの一部領域を遮光するシステムが採用されている。このシステムにおいては、例えば複数のハイビーム光源のうちの一部を消灯等することによって、対向車両や前方車両への照射を避けるようにしており、この制御についてはハイビーム光源が直接ハイビーム用レンズに入射する直射型であることが制御し易く好ましいといえる。これに対して、ロービームについては、光を拡散等させる目的から、回転楕円面を基調とする凹型反射面を形成するリフレクタを備えていることが好ましいといえる。よって、ハイビーム光源についてはレンズに直射可能に対向させ、ロービーム光源についてはリフレクタを介することが好ましく、このような事情から、そもそも特許文献１に記載の車両用灯具のようにハイビーム光源とロービーム光源とを同一基板に搭載することが簡単ではない。

【0006】

以上から、ハイビーム光源とロービーム光源とを同一基板に搭載することは簡単ではなく、仮に同一基板に搭載したとしても暗部やハイビームの光度についても問題が生じ得る。この結果、ハイビーム光源とロービーム光源とを同一基板に搭載して、部品点数の低減や組み付け工数の削減を図ることが困難となってしまう。

【0007】

本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、部品点数の低減や組み付け工数の削減を図ることができ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】

【0008】

本発明に係る車両用灯具は、ハイビーム配光パターンを形成するためのハイビーム光源と、ロービーム配光パターンを形成するためのロービーム光源と、前記ハイビーム光源からの光を透過して外部に出射するためのハイビーム用レンズと、前記ロービーム光源からの光を透過して外部に出射するためのロービーム用レンズと、前記ハイビーム光源及び前記ロービーム光源を共に搭載した回路基板と、前記ロービーム光源から出射される光を前記ロービーム用レンズに導くリフレクタと、を備え、前記回路基板は、前記ハイビーム用レンズ及び前記ロービーム用レンズのレンズ光軸方向を前後方向とした場合に、前記前後方向及び前記前後方向に対して直交する上下方向に傾斜した状態となっている。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、ハイビーム光源とロービーム光源とを同一の回路基板に搭載して、部品点数の低減や組み付け工数の削減を図ることができ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】本実施形態に係る車両用灯具を示す要部斜視図である。

【図2】図１に示した第１のリフレクタの正面図である。

【図3】図１に示したハイ光源群からの光の出射の様子を示す概念である。

【図4】図１に示したロー光源群からの光の出射の様子を示す概念である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用されていることはいうまでもない。

【0012】

図１は、本実施形態に係る車両用灯具を示す要部斜視図である。図１に示す車両用灯具１は、例えば車両前方部位に設けられる前照灯として構成されるものであって、回路基板１０と、ハイ光源群（ハイビーム光源）２０と、ロー光源群（ロービーム光源）３０と、リフレクタ４０と、レンズ５０とを備えている。回路基板１０、ハイ光源群２０、ロー光源群３０、及びリフレクタ４０を含む各要素は、例えばレンズ５０と不図示のハウジングとによって形成される灯室内に収納されている。

【0013】

回路基板１０は、点灯制御用の駆動回路や電力供給用の回路が実装された板材である。この回路基板１０には、ハイ光源群２０、ロー光源群３０、及び複数のリフレクタ４０が搭載されている。

【0014】

ハイ光源群２０は、ハイビーム配光パターンを形成するものための光源であって、複数の半導体型の光源が水平方向に並べられた光源アレイによって構成されている。このハイ光源群２０については、例えばリフレクタを介することなく光をレンズ５０に向けて出射する直射型のものとして構成されている。

【0015】

ロー光源群３０は、例えば複数（２つ）の半導体型の光源３１，３２から構成されており、同一の回路基板１０上においてハイ光源群２０の側方に並んだ状態で配置されている。すなわち、ロー光源群３０とハイ光源群２０とは、回路基板１０に設置された状態で鉛直方向（図１の上下方向）の同じ高さに配置されている。

【0016】

ロー光源群３０の第１の光源３１の上方には第１のリフレクタ４１が設けられており、第２の光源３２の上方には第２のリフレクタ４２が設けられている。各リフレクタ４１，４２は、光源３１，３２から光を後述のロービーム用レンズ５２に導くものであって、第１の光源３１からの光は第１のリフレクタ４１により反射されることで後述の拡散配光パターンに多重される集光配光パターン（ロービーム配光パターンの１つ）を形成する。また、第２の光源３２からの光は第２のリフレクタ４２により反射されることで例えば広い照射範囲を有する拡散配光パターン（ロービーム配光パターンの１つ）を形成する。

【0017】

複数のリフレクタ４０は、第１のリフレクタ４１と第２のリフレクタ４２とから構成されている。第１及び第２のリフレクタ４１，４２は、それぞれが回転楕円面を基調とする凹型反射面を内側面に有するものであり、回転楕円面の開放側がレンズ５０側に向いて配置されている。

【0018】

レンズ５０は、ハイ光源群２０からの光とロー光源群３０からの光とを入射のうえ、外部に出射するための光透過性の光学部品である。このレンズ５０は、ハイ光源群２０からの光を透過して外部に出射するためのハイビーム用レンズ５１と、ロー光源群３０からの光を透過して外部に出射するためのロービーム用レンズ５２とを備えており、これらレンズ５１，５２が一体化されて一部品とされている。

【0019】

また、レンズ５０は、ロービーム用レンズ５２がハイビーム用レンズ５１よりも肉薄に構成されている。ここで、本実施形態においてハイ光源群２０からの光は直接ハイビーム用レンズ５１に入射する一方、ロー光源群３０から光は複数のリフレクタ４０を介してロービーム用レンズ５２に入射する。このため、リフレクタ４０を有することにより焦点までの距離が遠くなり易いロービーム側についてレンズ５０を薄くすることとなり、適切な形状としている。

【0020】

また、ロー光源群３０に対して２つのリフレクタ４１，４２が設けられる関係上、ロービーム用レンズ５２はハイビーム用レンズ５１よりも幅広に構成されている。

【0021】

さらに、本実施形態に係る車両用灯具１において、ハイビーム用レンズ５１及びロービーム用レンズ５２のレンズ光軸方向を前後方向とした場合に、回路基板１０は、前後方向及び前後方向に対して直交する上下方向の双方に傾斜した状態で灯室内に固定配置されている。具体的に回路基板１０は、前後方向に対して３０°以上６０°以下で傾斜した状態となっている。なお、回路基板１０は、車幅方向（又はハイビーム用レンズ５１とロービーム用レンズ５２との並ぶ方向）に沿って配置されているが、これに限らず、車幅方向（又は上記並ぶ方向）に対して傾斜していてもよい。

【0022】

このように回路基板１０は、前後方向及び上下方向の双方に傾斜した状態となっているため、面方向が前後方向と上下方向との双方に対して中間的な方向をとることとなる。これにより、ハイ光源群２０を直射型に近い形態とすることができ、且つ、ロー光源群３０についてはリフレクタ４０を介して出射することもできる。

【0023】

図２は、図１に示した第１のリフレクタ４１の正面図である。図２に示すように、第１のリフレクタ４１は、その後端Ｅがロービーム用レンズ５２の焦点又はその近傍位置となるように配置されている。加えて、第１のリフレクタ４１は、その後端Ｅの形状が第２のリフレクタ４２とは異なっており、配光パターンにカットオフラインを形成するための段差形状となっている。すなわち、第１のリフレクタ４１は、後端Ｅの形状が、カットオフラインに相当する傾斜部４１ａと、傾斜部４１ａに連続して水平方向に延びる第１水平部４１ｂ及び第２水平部４１ｃとを有して構成されている。

【0024】

このような後端形状とすることにより、第１の光源３１から光は、第１のリフレクタ４１によって反射される際にカットオフラインが形成されることとなり、カットオフラインを形成するためのシェードを有することなく、適切な配光パターンを形成できるようになっている。

【0025】

さらに、本実施形態においてロービーム用レンズ５２の焦点が第１のリフレクタ４１の後端Ｅに位置することからも明らかなように、ハイビーム用レンズ５１の光軸は、ロービーム用レンズ５２の光軸よりも下方に位置している（双方の光軸は平行である）。これにより、例えばハイビームについてはハイビーム用レンズ５１から適切に出射できると共に、ロービームについてもロービーム用レンズ５２から適切に出射することができる。すなわち、両者の光軸が同じ高さであると少なくとも一方のビームは光軸の位置が適切でなくなるおそれがあるが、本実施形態においてはハイビーム用レンズ５１の光軸が低くされており、適切な配光パターンを形成することができる構成となっている。

【0026】

次に、本実施形態に係る車両用灯具１の作用を説明する。図３は、図１に示したハイ光源群２０からの光の出射の様子を示す概念であり、図４は、図１に示したロー光源群３０からの光の出射の様子を示す概念である。

【0027】

まず、図３に示すように、ハイ光源群２０を構成する各光源が点灯させられると各光源からの光が直接ハイビーム用レンズ５１に至り、ハイビーム用レンズ５１において屈折のうえ外部に出射される。対向車両や前方車両等の一部遮光したい領域が発生した場合には、例えばハイ光源群２０の一部光源が消灯させられる。

【0028】

また、図４に示すように、ロー光源群３０を構成する各光源３１，３２が点灯させられると各光源３１，３２からの光が各リフレクタ４１，４２にて反射のうえロービーム用レンズ５２に至り、ロービーム用レンズ５２において屈折のうえ外部に出射される。特に、第１の光源３１からの光は第１のリフレクタ４１にて反射されることでカットオフラインが形成され、シェードを介することなく外部に出射される。

【0029】

このように、本実施形態に係る車両用灯具１ではハイ光源群２０とロー光源群３０とを同一の回路基板１０に搭載したとしても、別々のレンズ５１，５２によって光が出射される。すなわち、別々のレンズ５１，５２によって適切な配光パターンを形成し易くすることとなる。また、共通のレンズを使用した場合のように単一の焦点に対してハイ光源群２０とロー光源群３０とを設ける必要もないことから、設置スペースの問題も生じず、ハイビームの光度を上げ難くなることもない。

【0030】

また、本実施形態に係る車両用灯具１はシェードを有していないため、シェードによりビームを遮ることがなく、ハイ光源群２０とロー光源群３０の光束利用効率を向上させることができる。

【0031】

さらに、回路基板１０が前後方向及び上下方向に傾斜していることから、ハイ光源群２０については直射型のようにハイビーム用レンズ５１に光を出射することとなり、ロー光源群３０についてはリフレクタ４０により反射させたうえで光を出射することとなる。

【0032】

このようにして、本実施形態に係る車両用灯具１によれば、ハイ光源群２０及びロー光源群３０を搭載した回路基板１０を備えると共に、ハイビーム用レンズ５１とロービーム用レンズ５２とを備える。このため、ハイ光源群２０及びロー光源群３０を同一の回路基板１０に搭載したとしても別々のレンズ５１，５２によって適切な配光パターンを形成し易くすることができる。また、別々のレンズ５１，５２を備えることから、共通のレンズを使用した場合に単一の焦点に対してハイ光源群２０及びロー光源群３０を設ける必要もなく、仮にシェードを有していたとしてもシェードによりハイビームを遮ることもなく、暗部を形成し難くすることとなる。加えて、単一の焦点に対してハイビームの構成とロービームの構成とを密集させることもなく、ハイビームの光度についても比較的上げやすい。

【0033】

さらに、回路基板１０は、前後方向及び上下方向の双方に傾斜した状態となっているため、面方向が前後方向と上下方向との双方に対して中間的な方向をとることとなる。これにより、ハイ光源群２０を直射型に近い形態とすることができ、且つ、ロー光源群３０についてはリフレクタ４０を介して出射することもできる。

【0034】

以上より、ハイ光源群２０及びロー光源群３０を同一の回路基板１０に搭載することについて種々の問題を解消することとなり、ハイ光源群２０及びロー光源群３０を同一の回路基板１０に搭載して、部品点数の低減や組み付け工数の削減を図ることができる車両用灯具１を提供することができる。

【0035】

また、第１のリフレクタ４１は焦点又は焦点近傍に位置する後端がカットオフラインに応じた形状とされているため、シェードを要しなくともカットオフラインを有したロービーム配光パターンを形成することができる。

【0036】

また、ロービーム用レンズ５２はハイビーム用レンズ５１よりも肉薄に形成されているため、リフレクタ４０を有することにより焦点までの距離が遠くなり易いロービーム側のレンズを薄くすることとなり、適切な肉厚のロービーム用レンズ５２を形成することができる。

【0037】

また、回路基板１０は、前後方向に対して３０°以上６０°以下で傾斜した状態となっているため、上下方向に３０°未満６０°超に傾斜した場合のように、いずれか一方の光源群２０，３０からの光が著しく出射し難くなってしまう事態を防止することができる。

【0038】

また、ハイビーム用レンズ５１とロービーム用レンズ５２とは一体化されて一部品とされているため、部品を共通化してより一層部品点数の低減や組み付け工数の削減を図ることができる。

【0039】

さらに、ハイ光源群２０とロー光源群３０とは回路基板１０に設置された状態で鉛直方向の同じ高さに配置されており、ハイビーム用レンズ５１の光軸はロービーム用レンズ５２の光軸よりも下方に位置しているため、適切な配光パターンを形成することができる。

【0040】

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、公知・周知技術を組み合わせてもよい。

【0041】

例えば本実施形態においてレンズ５０はハイビーム用レンズ５１とロービーム用レンズ５２とが一体化されて一部品となっているが、特にこれに限らず、別部品によって構成されていてもよい。

【0042】

また、上記実施形態において第１のリフレクタ４１は後端Ｅがカットオフラインに応じた形状となっているため、シェードを有しない構成となっているが、特にこれに限らず、シェードを有していてもよい。

【0043】

また、本実施形態においては前照灯を前提に説明したが、これに限らず、適用可能であれば、他の方向を照射する車両用灯具に対して適用されてもよい。

【0044】

加えて、本実施形態においては、ロー光源群３０とハイ光源群２０とが同じ高さに配置されているが、特にこれに限らず、高さ位置がずれていてもよい。この場合、ハイビーム用レンズ５１の光軸がロービーム用レンズ５２の光軸よりも上方や同じ高さに位置する等、下方に位置しない構成となり得ることはいうまでもない。

【符号の説明】

【0045】

１ ：車両用灯具
１０ ：回路基板
２０ ：ハイ光源群（ハイビーム光源）
３０ ：ロー光源群（ロービーム光源）
４０ ：リフレクタ
５１ ：ハイビーム用レンズ
５２ ：ロービーム用レンズ
Ｅ ：後端

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】