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JP2017016819A - 車両用前照灯 - Google Patents

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Abstract

【課題】走行ビーム配光パターンとすれ違いビーム配光パターンとの配光設計および配光制御を容易に行うことができる。【解決手段】この発明は、プロジェクタタイプの第1ランプユニット1とプロジェクタタイプの第2ランプユニット2とを備える。第1ランプユニット1は、第1投影レンズ11と第1光源12と第1反射面130とを有する。第2ランプユニット2は、第2投影レンズ21と第2光源22と第2反射面230とシェード24とを有する。この結果、この発明は、第1ランプユニット1により、第1配光パターンとしてのハイビーム配光パターンP1(走行ビーム配光パターンPH)の配光設計および配光制御を容易に行うことができる。第2ランプユニット2により、第2配光パターンとしてのすれ違いビーム配光パターンPLの配光設計および配光制御を容易に行うことができる。【選択図】 図1

Description

この発明は、車両の前方に照射される配光パターンを、ロービーム配光パターンとしてのすれ違いビーム配光パターン(以下、「すれ違いビーム配光パターン」と称する)と、ハイビーム配光パターンとしての走行ビーム配光パターン(以下、「走行ビーム配光パターン」と称する)と、に切り替えることができる車両用前照灯に関するものである。
この種の車両用前照灯は、従来からある(たとえば、特許文献1、特許文献2)。以下、特許文献1の車両用前照灯と特許文献2の車両用前照灯とについて説明する。
特許文献1の車両用前照灯は、光軸を有する投影レンズと、投影レンズの後方に配置された第1および第2光源ユニットと、を備え、第1光源ユニットが、第1半導体発光素子と、第1リフレクタと、直進防止部材とを備えてなり、第2光源ユニットが、第2半導体発光素子と、第2リフレクタとを備えてなるものである。特許文献1の車両用前照灯は、第1光源ユニットの点灯により、カットオフラインを有するロービーム用配光パターンを形成するとともに、第2光源ユニットの点灯により、カットオフラインから上方に広がるハイビーム用付加配光パターンを形成して、ハイビーム用配光パターンを形成するものである。このように。特許文献1の車両用前照灯は、ロービーム用配光パターンとハイビーム用配光パターンとを切り替えることができる。
特許文献2の車両用前照灯は、投影レンズと、投影レンズの後方側に配置された第一光源ユニットと、投影レンズの後方側で第一光源ユニットの下方に配置された第二光源ユニットと、を有し、投影レンズが、第一レンズ部と、第一レンズ部の上方に設けられた第二レンズ部と、を一体的に備え、第一光源ユニットが、第一光源と、第一リフレクタと、シェードと、を備え、第二光源ユニットが、第二光源と、第二リフレクタと、を備えるものである。特許文献1の車両用前照灯は、第一光源を点灯すると、カットオフラインを有するロービーム配光パターンが形成され、第二光源を点灯すると、第二光源ユニットからの光が上側照射領域を照射し、ロービーム配光パターンの下側照射領域とによってハイビーム配光パターンが形成されるものである。このように。特許文献2の車両用前照灯は、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り替えることができる。
特開2005−108554号公報 特開2014−229441号公報
ところが、特許文献1の車両用前照灯は、1個の共有の投影レンズにより、第1光源ユニットから照射される光を配光制御してロービーム用配光パターンを形成し、かつ、第2光源ユニットから照射される光を配光制御してハイビーム用付加配光パターンを形成するものである。このために、特許文献1の車両用前照灯は、ロービーム用配光パターンの配光設計および配光制御とハイビーム用付加配光パターンの配光設計および配光制御とを両立させることにおいて課題がある。
特許文献2の車両用前照灯は、第一レンズ部と第二レンズ部とを一体的に備える1個の共有の投影レンズにより、第一光源ユニットから照射される光を配光制御してロービーム配光パターンを形成し、かつ、第二光源ユニットから照射される光を配光制御して上側照射領域を照射する配光パターンを形成するものである。このために、特許文献2の車両用前照灯は、ロービーム配光パターンの配光設計および配光制御と上側照射領域を照射する配光パターンの配光設計および配光制御とを両立させることにおいて課題がある。
この発明が解決しようとする課題は、第1配光パターンとしてのハイビーム配光パターン(以下、「ハイビーム配光パターン」と称する)の配光設計および配光制御と、第2配光パターンとしてのすれ違いビーム配光パターン(以下、「すれ違いビーム配光パターン」と称する)の配光設計および配光制御と、が容易に両立させることができる車両用前照灯を提供することにある。
この発明(請求項1にかかる発明)は、第1配光パターンを車両の前方に照射するプロジェクタタイプの第1ランプユニットと、第2配光パターンを車両の前方に照射するプロジェクタタイプの第2ランプユニットと、を備え、第1ランプユニットと第2ランプユニットとが、上下に配置されていて、第1ランプユニットが、第1投影レンズと、第1光源と、第1反射面と、を有し、第2ランプユニットが、第2投影レンズと、第2光源と、第2反射面と、シェードと、を有し、第1投影レンズが、第1レンズ光軸を有し、第1レンズ光軸に対して少なくとも下端部分が切断されてなり、第1投影レンズの第1レンズ光軸に対して上側部分の高さが、第1投影レンズの第1レンズ光軸に対して下側部分の高さよりも高く、第2投影レンズが、第2レンズ光軸を有し、第2レンズ光軸に対して少なくとも上端部分が切断されてなり、第2投影レンズの第2レンズ光軸に対して下側部分の高さが、第2投影レンズの第2レンズ光軸に対して上側部分の高さよりも高い、ことを特徴とする。
この発明(請求項2にかかる発明)は、第1ランプユニットにおいて、第1光源の光放射方向が、ほぼ下向きであり、第1反射面の光軸の向きは、ほぼ下向きであり、第2ランプユニットにおいて、第2光源の光放射方向が、ほぼ上向きであり、第2反射面の光軸の向きが、ほぼ上向きである、ことを特徴とする。
この発明(請求項3にかかる発明)は、第2ランプユニットから照射される第2配光パターンが、カットオフラインを有するロービーム配光パターンであり、第1ランプユニットから照射される第1配光パターンが、ハイビーム配光パターンであって、ロービーム配光パターンと合成することにより、ハイビーム配光パターンとして形成され、第1ランプユニットが、第2ランプユニットに対して、下側に配置されている、ことを特徴とする。
この発明(請求項4にかかる発明)は、第2ランプユニットから照射される第2配光パターンが、カットオフラインを有するロービーム配光パターンであり、第1ランプユニットから照射される第1配光パターンが、ハイビーム配光パターンであって、ロービーム配光パターンと合成することにより、ハイビーム配光パターンとして形成され、第1ランプユニットが、第2ランプユニットに対して、上側に配置されている、ことを特徴とする。
この発明(請求項5にかかる発明)は、第1ランプユニットと第2ランプユニットとの間には、遮光部材が設けられている、ことを特徴とする。
この発明(請求項6にかかる発明)は、第1ランプユニットが、第1光源が取り付けられている第1ヒートシンク部材を有し、第2ランプユニットが、第2光源が取り付けられている第2ヒートシンク部材を有し、第1ヒートシンク部材と第2ヒートシンク部材とが、一体構造をなす、ことを特徴とする。
この発明(請求項7にかかる発明)は、第1投影レンズと第2投影レンズとが、連結部により連結されている、ことを特徴とする。
この発明の車両用前照灯は、第1配光パターンを車両の前方に照射するプロジェクタタイプの第1ランプユニットと、第2配光パターンを車両の前方に照射するプロジェクタタイプの第2ランプユニットと、を備えるものである。このために、この発明の車両用前照灯は、ハイビーム配光パターンの配光設計および配光制御と、すれ違いビーム配光パターンの配光設計および配光制御と、が容易に両立させることができる。
また、この発明の車両用前照灯は、第1ランプユニットの第1投影レンズの第1レンズ光軸に対して少なくとも下端部分が切断されていて、第2ランプユニットの第2投影レンズの第2レンズ光軸に対して少なくとも上下端部分が切断されている。このために、この発明の車両用前照灯は、第1ランプユニットと第2ランプユニットとを上下に配置しても、上下寸法を小型(コンパクト)に納めることができる。
さらに、この発明の車両用前照灯は、第1ランプユニットにおいて、第1投影レンズの第1レンズ光軸に対して上側部分の高さが、第1投影レンズの第1レンズ光軸に対して下側部分の高さよりも高い。このために、この発明の車両用前照灯は、第1ランプユニットから照射されるハイビーム配光パターンの配光設計および配光制御に適している。
さらにまた、この発明の車両用前照灯は、第2ランプユニットにおいて、第2投影レンズの第2レンズ光軸に対して下側部分の高さが、第2投影レンズの第2レンズ光軸に対して上側部分の高さよりも高い。このために、この発明の車両用前照灯は、第2ランプユニットから照射されるすれ違いビーム配光パターンの配光設計および配光制御に適している。
図1は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態1を示す概略縦断面図(概略垂直断面図)であって、図2におけるI−I線概略断面図である。 図2は、第1投影レンズおよび第2投影レンズを示す正面図であって、図1におけるII矢視図である。 図3は、第1投影レンズと基本第1投影レンズとの相対関係および第2投影レンズと基本第2投影レンズとの相対関係を示す側面図であって、図2におけるIII矢視図である。 図4は、第1投影レンズと基本第1投影レンズとの相対関係および第2投影レンズと基本第2投影レンズとの相対関係を示す正面図であって、図3におけるIV矢視図である。 図5は、第1ランプユニットから車両の前方に照射されるハイビーム配光パターンを示す説明図である。 図6は、第2ランプユニットから車両の前方に照射されるすれ違いビーム配光パターンを示す説明図である。 図7は、図5に示すハイビーム配光パターンと図6に示すすれ違いビーム配光パターンとが合成(重畳)された走行ビーム配光パターンを示す説明図である。 図8は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態2を示す概略縦断面図(概略垂直断面図)であって、図9におけるVIII−VIII線概略断面図である。 図9は、第1投影レンズおよび第2投影レンズを示す正面図であって、図8におけるIX矢視図である。 図10は、第1投影レンズと基本第1投影レンズとの相対関係および第2投影レンズと基本第2投影レンズとの相対関係を示す側面図であって、図9におけるX矢視図である。 図11は、第1投影レンズと基本第1投影レンズとの相対関係および第2投影レンズと基本第2投影レンズとの相対関係を示す正面図であって、図10におけるXI矢視図である。
以下、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態(実施例)の2例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。この明細書および別紙の特許請求の範囲において、前、後、上、下、左、右とは、この発明にかかる車両用前照灯を車両に装備した際の前、後、上、下、左、右である。
図5〜図7において、符号「VU−VD」は、スクリーン上の上下の垂直線を示す。符号「HL−HR」は、スクリーン上の左右の水平線を示す。図5、図6は、スクリーン上の配光パターンを簡略化して示す等光度曲線(等照度曲線)の説明図である。この等光度曲線(等照度曲線)の説明図において、中央の等光度曲線(等照度曲線)は、高光度(高照度)を示し、外側の等光度曲線(等照度曲線)は、低光度(低照度)を示す。図1、図3、図8、図10において、レンズの断面のハッチングは、省略してある。
(実施形態1の構成の説明)
図1〜図7は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態1を示す。なお、この実施形態1における車両用前照灯100は、請求項3にかかる発明の実施形態である。以下、この実施形態1における車両用前照灯100の構成について説明する。この例は、たとえば、自動車用前照灯のヘッドランプについて説明する。
(車両用前照灯100の説明)
前記車両用前照灯100は、車両(図示せず)の前部の左右両側にそれぞれ搭載されている。前記車両用前照灯100は、図に示すように、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ランプユニット1と、第2ランプユニット2と、を備える。前記第1ランプユニット1と前記第2ランプユニット2とは、上下に配置されている。この例では、前記第1ランプユニット1は、前記第2ランプユニット2に対して、下側に配置されている。
前記ランプハウジングおよび前記ランプレンズ(たとえば、素通しのアウターレンズなど)は、灯室(図示せず)を区画する。前記第1ランプユニット1および前記第2ランプユニット2は、前記灯室内に配置されていて、かつ、取付ブラケット(図示せず)および上下方向用光軸調整機構(図示せず)および左右方向用光軸調整機構(図示せず)を介して前記ランプハウジングに取り付けられている。
前記車両用前照灯100は、図1、図5に示すように、前記第1ランプユニット1により、第1配光パターンとしてのハイビーム配光パターン(以下、「ハイビーム配光パターン」と称する)P1を車両の前方に照射する。前記ハイビーム配光パターンP1は、車両の前方の正面(中央)の範囲を照らす配光パターンである。
前記車両用前照灯100は、図1、図6に示すように、前記第2ランプユニット2により、第2配光パターンとしてのロービーム配光パターンであって、すれ違いビーム配光パターン(以下、「すれ違いビーム配光パターン」と称する)PLを車両の前方に照射する。前記すれ違いビーム配光パターンPLは、上縁にカットオフラインCLを有し、車両の前方の下側(手前側)を左右両側までの広い範囲を照らす配光パターンである。
前記カットオフラインCLは、この例では、水平カットオフラインと、斜めカットオフラインと、からなる。なお、カットオフラインとしては、前記カットオフラインCL以外に、下水平カットオフラインと、斜めカットオフラインと、上水平カットオフラインと、からなるカットオフラインがある。
図5に示す前記ハイビーム配光パターンP1を、図6に示す前記すれ違いビーム配光パターンPLの中央の部分であって、前記すれ違いビーム配光パターンPLの前記カットオフラインCLのやや下側から上側にかけての部分に、合成(重畳)する。すると、図7に示すように、ハイビーム配光パターンとしての走行ビーム配光パターン(以下、「走行ビーム配光パターン」と称する)PHが形成される。前記走行ビーム配光パターンPHは、車両の前方の正面(中央)の範囲と車両の前方の下側(手前側)を中央から左右までの広い範囲とを照らす配光パターンである。
(第1ランプユニット1の説明)
前記第1ランプユニット1は、プロジェクタタイプのランプユニットである。前記第1ランプユニット1は、第1投影レンズ11と、第1光源12と、第1リフレクタ13と、第1ヒートシンク部材51と、ホルダ(図示せず)と、を有するものである。
(第1ランプユニット1の第1投影レンズ11の説明)
前記第1投影レンズ11は、第1レンズ光軸Z1を有する基本第1投影レンズ10(図3、図4中の二点鎖線を参照)の前記第1レンズ光軸Z1に対して上下両端部分10U、10Dが切断されてなるものである。
前記基本第1投影レンズ10は、前記第1レンズ光軸Z1以外に、レンズ焦点F1と入射面110と出射面111とを有する。前記入射面110は、平面もしくはほぼ平面をなす。前記出射面111は、凸非球面をなす。前記基本第1投影レンズ10の正面視形状は、前記第1レンズ光軸Z1を中心とする円形もしくはほぼ円形をなす。
図3に示すように、前記基本第1投影レンズ10の前記上端部分10Uの切断高さは、前記基本第1投影レンズ10の前記下端部分10Dの切断高さよりも小さい。このために、前記第1投影レンズ11の前記第1レンズ光軸Z1に対して上側部分の高さT10Uは、前記第1投影レンズ11の前記第1レンズ光軸Z1に対して下側部分の高さT10Dよりも高い。これにより、前記第1投影レンズ11の前記第1レンズ光軸Z1に対して上側部分は、前記第1投影レンズ11の前記第1レンズ光軸Z1に対して下側部分よりも大きい。すなわち、前記第1投影レンズ11の前記第1レンズ光軸Z1に対して上側部分の前記入射面110および前記出射面111は、前記第1投影レンズ11の前記第1レンズ光軸Z1に対して下側部分の前記入射面110および前記出射面111よりも広い。
(第1ランプユニット1の第1光源12の説明)
前記第1光源12は、この例では、たとえば、LED、OELまたはOLED(有機EL)などの自発光半導体型光源(半導体型光源)である。前記第1光源12は、基板に実装されていて、前記基板を介して前記第1ヒートシンク部材51に取り付けられている。
前記第1光源12は、長方形形状の発光面を有する。前記発光面は、下側に向いている。これにより、前記第1光源12の光放射方向は、ほぼ下向きである。前記第1光源12は、前記第1レンズ光軸Z1上に、前記発光面の長手方向が前記第1レンズ光軸Z1に対して直交もしくはほぼ直交するように、配置されている。
(第1ランプユニット1の第1リフレクタ13の説明)
前記第1リフレクタ13は、光不透過性の材料からなる。前記第1リフレクタ13は、前記第1ヒートシンク部材51に取り付けられている。前記第1リフレクタ13は、前側部分および下側部分が開口し、かつ、後側部分および上側部分および左右両側部分が閉塞した中空形状をなす。前記第1リフレクタ13の閉塞部分の凹内面には、第1反射面130が設けられている。
(第1ランプユニット1の第1反射面130の説明)
前記第1反射面130は、前記第1光源12もしくはその近傍を第1焦点F11とし、前記第1投影レンズ11の前記レンズ焦点F1もしくはその近傍を第2焦点F12とする楕円面を基本(基調)とする反射面である。前記第1焦点F11と前記第1光源12の前記発光面の中心とは、一致もしくはほぼ一致する。
前記第1反射面130において、前記第1焦点F11は、前記第2焦点F12に対して、上側に位置する。この結果、前記第1反射面130の前記第1焦点F11と前記第2焦点F12とを結ぶ光軸Z10の向きは、ほぼ下向きである。すなわち、前記第1反射面130の前記光軸Z10は、前記第1レンズ光軸Z1と前記レンズ焦点F1および前記第2焦点F12において交差していて、かつ、前記第1反射面130の前記光軸Z10のうち前記第2焦点F12から前記第1投影レンズ11側の部分は、前記第1レンズ光軸Z1のうち前記レンズ焦点F1から前記第1投影レンズ11側の部分に対して下側に位置している。なお、前記第1反射面130は、自由曲面から構成されているので、前記第1反射面130の前記第1焦点F11、前記第2焦点F12、前記光軸Z10は、厳密には、1点、1本ではなく、複数点、複数本からなるものであるが、相互に近接しているので、この例では、1点、1本にて示す。
(第1ランプユニット1の第1ヒートシンク部材51の説明)
前記第1ヒートシンク部材51は、たとえば、熱伝導率が高い材料からなる。前記第1ヒートシンク部材51は、板形状の取付部510と、フィン形状の放熱部511と、から構成されている。前記取付部510には、前記第1投影レンズ11が前記ホルダを介して取り付けられていて、また、前記第1光源12が前記基板を介して取り付けられていて、さらに、前記第1リフレクタ13が取り付けられている。
前記第1ヒートシンク部材51は、前記第1光源12において発生する熱を外部に放出するものである。前記第1ヒートシンク部材51は、前記第1投影レンズ11、前記ホルダ、前記第1光源12、前記基板および前記第1リフレクタ13を取り付ける取付部材を兼用する。
(第2ランプユニット2の説明)
前記第2ランプユニット2は、プロジェクタタイプのランプユニットである。前記第2ランプユニット2は、第2投影レンズ21と、第2光源22と、第2リフレクタ23と、シェード24と、第2ヒートシンク部材52と、ホルダ(図示せず)と、を有するものである。
(第2ランプユニット2の第2投影レンズ21の説明)
前記第2投影レンズ21は、第2レンズ光軸Z2を有する基本第2投影レンズ20(図3、図4中の二点鎖線を参照)の前記第2レンズ光軸Z2に対して上下両端部分20U、20Dが切断されてなるものである。
前記基本第2投影レンズ20は、前記第2レンズ光軸Z2以外に、レンズ焦点F2と入射面210と出射面211とを有する。前記入射面210は、平面もしくはほぼ平面をなす。前記出射面211は、凸非球面をなす。前記基本第2投影レンズ20の正面視形状は、前記第2レンズ光軸Z2を中心とする円形もしくはほぼ円形をなす。
図3に示すように、前記基本第2投影レンズ20の前記下端部分20Dの切断高さは、前記基本第2投影レンズ20の前記上端部分20Uの切断高さよりも小さい。このために、前記第2投影レンズ21の前記第2レンズ光軸Z2に対して下側部分の高さT20Dは、前記第2投影レンズ21の前記第2レンズ光軸Z2に対して上側部分の高さT20Uよりも高い。これにより、前記第2投影レンズ21の前記第2レンズ光軸Z2に対して下側部分は、前記第2投影レンズ21の前記第2レンズ光軸Z2に対して上側部分よりも大きい。すなわち、前記第2投影レンズ21の前記第2レンズ光軸Z2に対して下側部分の前記入射面210および前記出射面211は、前記第2投影レンズ21の前記第2レンズ光軸Z2に対して上側部分の前記入射面210および前記出射面211よりも広い。
(第2ランプユニット2の第2光源22の説明)
前記第2光源22は、この例では、たとえば、LED、OELまたはOLED(有機EL)などの自発光半導体型光源(半導体型光源)である。前記第2光源22は、基板に実装されていて、前記基板を介して前記第2ヒートシンク部材52に取り付けられている。
前記第2光源22は、長方形形状の発光面を有する。前記発光面は、上側に向いている。これにより、前記第2光源22の光放射方向は、ほぼ上向きである。前記第2光源22は、前記第2レンズ光軸Z2上に、前記発光面の長手方向が前記第2レンズ光軸Z2に対して直交もしくはほぼ直交するように、配置されている。
(第2ランプユニット2の第2リフレクタ23の説明)
前記第2リフレクタ23は、光不透過性の材料からなる。前記第2リフレクタ23は、前記第2ヒートシンク部材52に取り付けられている。前記第2リフレクタ23は、前側部分および下側部分が開口し、かつ、後側部分および上側部分および左右両側部分が閉塞した中空形状をなす。前記第2リフレクタ23の閉塞部分の凹内面には、第2反射面230が設けられている。
(第2ランプユニット2の第2反射面230の説明)
前記第2反射面230は、前記第2光源22もしくはその近傍を第1焦点F21とし、前記第2投影レンズ21の前記レンズ焦点F2もしくはその近傍を第2焦点F22とする楕円面を基本(基調)とする反射面である。前記第1焦点F21と前記第2光源22の前記発光面の中心とは、一致もしくはほぼ一致する。
前記第2反射面230において、前記第1焦点F21は、前記第2焦点F22に対して、下側に位置する。この結果、前記第2反射面230の前記第1焦点F21と前記第2焦点F22とを結ぶ光軸Z20の向きは、ほぼ上向きである。すなわち、前記第2反射面230の前記光軸Z20は、前記第2レンズ光軸Z2と前記レンズ焦点F2および前記第2焦点F22において交差していて、かつ、前記第2反射面230の前記光軸Z20のうち前記第2焦点F22から前記第2投影レンズ21側の部分は、前記第2レンズ光軸Z2のうち前記レンズ焦点F2から前記第2投影レンズ21側の部分に対して上側に位置している。なお、前記第2反射面230は、自由曲面から構成されているので、前記第2反射面230の前記第1焦点F21、前記第2焦点F22、前記光軸Z20は、厳密には、1点、1本ではなく、複数点、複数本からなるものであるが、相互に近接しているので、この例では、1点、1本にて示す。
(第2ランプユニット2のシェード24の説明)
前記シェード24は、光不透過性の部材から構成されている。前記シェード24は、前記第2ヒートシンク部材52に取り付けられている。前記シェード24は、前記第2投影レンズ21と前記第2光源22および前記第2反射面230との間に配置されている。前記カットオフラインCLを形成する前記シェード24の上縁は、前記第2投影レンズ21の前記レンズ焦点F2および前記第2焦点F22もしくはその近傍に配置されている。
(第2ランプユニット2の第2ヒートシンク部材52の説明)
前記第2ヒートシンク部材52は、たとえば、熱伝導率が高い材料からなる。前記第2ヒートシンク部材52は、板形状の取付部520と、フィン形状の放熱部521と、から構成されている。前記取付部520には、前記第2投影レンズ21が前記ホルダを介して取り付けられていて、また、前記第2光源22が前記基板を介して取り付けられていて、さらに、前記第2リフレクタ23および前記シェード24が取り付けられている。
前記第2ヒートシンク部材52は、前記第2光源22において発生する熱を外部に放出するものである。前記第2ヒートシンク部材52は、前記第2投影レンズ21、前記ホルダ、前記第2光源22、前記基板、前記第2リフレクタ23および前記シェード24を取り付ける取付部材を兼用する。
(第1投影レンズ11と第2投影レンズ21との相対関係の説明)
前記第1投影レンズ11と前記第2投影レンズ21とは、連結部3により連結されている。前記連結部3は、図1〜図3に示すように、フランジ形状をなす。すなわち、前記連結部3は、前記第1投影レンズ11の前記入射面110および前記第2投影レンズ21の前記入射面210側の縁であって、前記第1投影レンズ11の上縁と前記第2投影レンズ21の下縁との間、前記第1投影レンズ11の下縁、前記第2投影レンズ21の上縁、前記第1投影レンズ11の左右両縁、および、前記第2投影レンズ21の左右両縁に一体に設けられている。
図3、図4に示すように、前記第1投影レンズ11と前記第2投影レンズ21とは、前記基本第1投影レンズ10の前記上端部分10Uと前記基本第2投影レンズ20の前記下端部分20Dとが重なり合うように配置されている。前記第1投影レンズ11と前記第2投影レンズ21とは、前記の通り、重なり合う前記基本第1投影レンズ10の前記上端部分10Uと前記基本第2投影レンズ20の前記下端部分20Dとが切断されてなる。また、前記第1投影レンズ11と前記第2投影レンズ21とは、前記の通り、重なり合っていない前記基本第1投影レンズ10の前記下端部分10Dと前記基本第2投影レンズ20の前記上端部分20Uとも切断されてなる。
(遮光部材4の説明)
図1に示すように、前記第1ランプユニット1と前記第2ランプユニット2との間には、遮光部材4が設けられている。前記遮光部材4は、光不透過性部材から構成されている。前記遮光部材4は、前記第1ヒートシンク部材51および前記第2ヒートシンク部材52に一体に設けられている。前記遮光部材4は、前記第1投影レンズ11の前記入射面110と前記第2投影レンズ21の前記入射面210との間に配置されている。前記遮光部材4は、前記第1ヒートシンク部材51の前記取付部510と前記第2ヒートシンク部材52の前記取付部520との間に配置されている。
(第1ヒートシンク部材51と第2ヒートシンク部材52との説明)
図1に示すように、前記第1ヒートシンク部材51と前記第2ヒートシンク部材52とは、一体構造をなす。前記第1ヒートシンク部材51の前記取付部510は、前記第2ヒートシンク部材52の前記取付部520に対して、下側に位置する。前記第1ヒートシンク部材51の前記放熱部511と前記第2ヒートシンク部材52の前記放熱部521とは、一体構造をなす。
(実施形態1の作用の説明)
この実施形態1における車両用前照灯100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。
第2ランプユニット2の第2光源22を点灯する。すると、図1に示すように、第2光源22から放射された光L2は、第2反射面230で第2焦点F22、レンズ焦点F2に向かって反射される。その第2焦点F22、レンズ焦点F2に向かった反射光L2の一部は、シェード24によりカットオフされる。シェード24によりカットオフされなかった反射光L2は、第2投影レンズ21の入射面210に入射して、第2投影レンズ21の出射面211から出射する。その出射光L2は、図6に示すように、上縁にカットオフラインCLを有するすれ違いビーム配光パターンPLを形成する。このすれ違いビーム配光パターンPLは、車両の前方の下側(手前側)を中央から左右までの広い範囲を照らす。
つぎに、第2光源22の点灯と共に、第1ランプユニット1の第1光源12を同時に点灯する。すると、図1に示すように、第1光源12から放射された光L1は、第1反射面130で第2焦点F12、レンズ焦点F1に向かって反射される。その第2焦点F12、レンズ焦点F1に向かった反射光L1は、第1投影レンズ11の入射面110に入射して、第1投影レンズ11の出射面111から出射する。その出射光L1は、図5に示すように、ハイビーム配光パターンP1を形成する。このハイビーム配光パターンP1は、車両の前方の正面(中央)の範囲を照らす。
そして、図5に示すハイビーム配光パターンP1が、図6に示すすれ違いビーム配光パターンPLの中央の部分であって、すれ違いビーム配光パターンPLのカットオフラインCLのやや下側から上側にかけての部分に、合成(重畳)される。すると、図7に示すように、走行ビーム配光パターンPHが形成される。この走行ビーム配光パターンPHは、車両の前方の正面(中央)の範囲と車両の前方の下側(手前側)を中央から左右までの広い範囲とを照らす。このように。図6に示すすれ違いビーム配光パターンPLと図7に示す走行ビーム配光パターンPHとを切り替えることができる。
(実施形態1の効果の説明)
この実施形態1における車両用前照灯100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。
この実施形態1における車両用前照灯100は、第1配光パターンとしてのハイビーム配光パターンP1を車両の前方に照射するプロジェクタタイプの第1ランプユニット1と、第2配光パターンとしてのすれ違いビーム配光パターンPLを車両の前方に照射するプロジェクタタイプの第2ランプユニット2と、を備えるものである。このために、この実施形態1における車両用前照灯100は、ハイビーム配光パターンP1(すれ違いビーム配光パターンPLと合成(重畳)することにより走行ビーム配光パターンPHとなる)の配光設計および配光制御と、すれ違いビーム配光パターンPLの配光設計および配光制御と、が容易に両立させることができる。
また、この実施形態1における車両用前照灯100は、第1ランプユニット1の第1投影レンズ11の上下両端部および第2ランプユニット2の第2投影レンズ21の上下両端部が切断されているものである。このために、この実施形態1における車両用前照灯100は、第1ランプユニット1と第2ランプユニット2とを上下に配置しても、上下寸法を小型(コンパクト)に納めることができる。
さらに、この実施形態1における車両用前照灯100は、第1ランプユニット1において、第1投影レンズ11の第1レンズ光軸Z1に対して上側部分の高さT10Uが、第1投影レンズ11の第1レンズ光軸Z1に対して下側部分の高さT10Dよりも高い。このために、この実施形態1における車両用前照灯100は、第1ランプユニット1から照射されるハイビーム配光パターンP1(走行ビーム配光パターンPH)の配光設計および配光制御に適している。
すなわち、第1ランプユニット1においては、第1投影レンズ11の第1レンズ光軸Z1に対して上側部分の入射面110および出射面111が、第1投影レンズ11の第1レンズ光軸Z1に対して下側部分の入射面110および出射面111よりも広い。この結果、第1ランプユニット1においては、車両の前方の正面(中央)の範囲でかつスクリーン上の左右の水平線HL−HR(すれ違いビーム配光パターンPLのカットオフラインCL)のやや下側から上側にかけての範囲を照らすハイビーム配光パターンP1を形成するのに適している。このために、この実施形態1における車両用前照灯100の第1ランプユニット1は、ハイビーム配光パターンP1(走行ビーム配光パターンPH)の配光設計および配光制御に適している。
さらにまた、この実施形態1における車両用前照灯100は、第2ランプユニット2において、第2投影レンズ21の第2レンズ光軸Z2に対して下側部分の高さT20Dが、第2投影レンズ21の第2レンズ光軸Z2に対して上側部分の高さT20Uよりも高い。このために、この実施形態1における車両用前照灯100は、第2ランプユニット2から照射されるすれ違いビーム配光パターンPLの配光設計および配光制御に適している。
すなわち、第2ランプユニット2においては、第2投影レンズ21の第2レンズ光軸Z2に対して下側部分の入射面210および出射面211が、第2投影レンズ21の第2レンズ光軸Z2に対して上側部分の入射面210および出射面211よりも広い。この結果、第2ランプユニット2においては、車両の前方の下側(手前側)を中央から左右までの広い範囲を照らすすれ違いビーム配光パターンPLを形成するのに適している。このために、この実施形態1における車両用前照灯100の第2ランプユニット2は、すれ違いビーム配光パターンPLの配光設計および配光制御に適している。
この実施形態1における車両用前照灯100は、第1ランプユニット1において、第1光源12の光放射方向がほぼ下向きであり、第1反射面130の光軸Z10の向きがほぼ下向きである。このために、第1ランプユニット1において、第1光源12から放射されたほぼ下向きの光L1が第1反射面130で反射し、その反射光L1がレンズ焦点F1を含みかつ第1レンズ光軸Z1に対して垂直もしくはほぼ垂直な面を通過する際に、反射光L1の大部分がレンズ焦点F1よりも下側を通過する。これにより、反射光L1が出射光L1として第1投影レンズ11から車両の前方に照射される際に、出射光L1の大部分がレンズ焦点F1よりも上側から出射される。この結果、第1ランプユニット1においては、車両の前方の正面(中央)の範囲でかつスクリーン上の左右の水平線HL−HR(すれ違いビーム配光パターンPLのカットオフラインCL)のやや下側から上側にかけての範囲を照らすハイビーム配光パターンP1を形成するのに適している。このために、この実施形態1における車両用前照灯100の第1ランプユニット1は、ハイビーム配光パターンP1(走行ビーム配光パターンPH)の配光設計および配光制御に適している。
この実施形態1における車両用前照灯100は、第2ランプユニット2において、第2光源22の光放射方向がほぼ上向きであり、第2反射面230の光軸Z20の向きがほぼ上向きである。このために、第2ランプユニット2において、第2光源22から放射されたほぼ上向きの光L2が第2反射面230で反射し、その反射光L2がレンズ焦点F2を含みかつ第2レンズ光軸Z2に対して垂直もしくはほぼ垂直な面を通過する際に、反射光L2の大部分がレンズ焦点F2よりも上側を通過する。これにより、反射光L2が出射光L2として第2投影レンズ21から車両の前方に照射される際に、出射光L2の大部分がレンズ焦点F2よりも下側から出射される。この結果、第2ランプユニット2においては、車両の前方の下側(手前側)を中央から左右までの広い範囲を照らすすれ違いビーム配光パターンPLを形成するのに適している。このために、この実施形態1における車両用前照灯100の第2ランプユニット2は、すれ違いビーム配光パターンPLの配光設計および配光制御に適している。
また、この実施形態1における車両用前照灯100は、第1ランプユニット1において、第1光源12の光放射方向がほぼ下向きであり、第1反射面130の光軸Z10の向きがほぼ下向きであり、一方、第2ランプユニット2において、第2光源22の光放射方向がほぼ上向きであり、第2反射面230の光軸Z20の向きがほぼ上向きである。このために、この実施形態1における車両用前照灯100は、第1ランプユニット1において、第1光源12から放射されたほぼ下向きの光L1が第1反射面130でほぼ上向きの反射光L1として反射して第1投影レンズ11に入射し、一方、第2ランプユニット2において、第2光源22から放射されたほぼ上向きの光L2が第2反射面230でほぼ下向きの反射光L2として反射して第2投影レンズ21に入射する。この結果、この実施形態1における車両用前照灯100は、第1ランプユニット1を第2ランプユニット2に対して下側に配置することにより、下側に位置する第1ランプユニット1の第1投影レンズ11と上側に位置する第2ランプユニット2の第2投影レンズ21とを相互に近づけることができる。これにより、この実施形態1における車両用前照灯100は、上下寸法をさらに小型(コンパクト)に納めることができる。
この実施形態1における車両用前照灯100は、ハイビーム配光パターンP1を照射する第1ランプユニット1が、すれ違いビーム配光パターンPLを照射する第2ランプユニット2に対して、下側に配置されているものである。このために、この実施形態1における車両用前照灯100は、下側に位置する第1投影レンズ11の上側部分と、上側に位置する第2投影レンズ21の下側部分と、を相対向させて近づけることができる。下側に位置する第1投影レンズ11の第1レンズ光軸Z1に対して上側部分の高さT10Uが下側部分の高さT10Dよりも大きい。一方、上側に位置する第2投影レンズ21の第2レンズ光軸Z2に対して下側部分の高さT20Dが上側部分の高さT20Uよりも大きい。これにより、この実施形態1における車両用前照灯100は、上下寸法をさらに小型(コンパクト)に納めることができる。
この実施形態1における車両用前照灯100は、第1ランプユニット1と第2ランプユニット2との間には、遮光部材4が設けられているものである。このために、この実施形態1における車両用前照灯100は、遮光部材4により、第1ランプユニット1の第1反射面130からの反射光L1が第2ランプユニット2の第2投影レンズ21の入射面210に入射するのを防ぐことができ、反対に、第2ランプユニット2の第2反射面230からの反射光L2が第1ランプユニット1の第1投影レンズ11の入射面110に入射するのを防ぐことができる。このように、この実施形態1における車両用前照灯100は、第1ランプユニット1と第2ランプユニット2とを上下に配置しても、遮光部材4により、第1ランプユニット1の第1投影レンズ11に意図しない光(第2ランプユニット2の第2反射面230からの反射光L2)、および、第2ランプユニット2の第2投影レンズ21に意図しない光(第1ランプユニット1の第1反射面130からの反射光L1)がそれぞれ入射するのを防ぐことができる。この結果、この実施形態1における車両用前照灯100は、ハイビーム配光パターンP1(走行ビーム配光パターンPH)の配光設計および配光制御、また、すれ違いビーム配光パターンPLの配光設計および配光制御を容易に行うことができる。
この実施形態1における車両用前照灯100は、第1ランプユニット1の第1光源12が取り付けられている第1ヒートシンク部材51と第2ランプユニット2の第2光源22が取り付けられている第2ヒートシンク部材52とが一体構造をなすものである。このために、この実施形態1における車両用前照灯100は、部品点数を軽減することができ、その分製造コストを安価にすることができる。しかも、この実施形態1における車両用前照灯100は、第1ランプユニット1と第2ランプユニット2とを上下に配置しても、上下寸法を小型(コンパクト)に納めることができる。
この実施形態1における車両用前照灯100は、第1ランプユニット1の第1投影レンズ11と第2ランプユニット2の第2投影レンズ21とが連結部3により上下に連結されているものである。このために、この実施形態1における車両用前照灯100は、部品点数を軽減することができ、その分製造コストを安価にすることができる。しかも、この実施形態1における車両用前照灯100は、第1ランプユニット1と第2ランプユニット2とを上下に配置しても、上下寸法を小型(コンパクト)に納めることができる。
(実施形態2の構成、作用、効果の説明)
図8〜図11は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態2を示す。なお、この実施形態1における車両用前照灯100Aは、請求項4にかかる発明の実施形態である。以下、この実施形態2における車両用前照灯100Aの構成、作用、効果について説明する。図中、図1〜図7と同符号は、同一のものを示す。
前記の実施形態1における車両用前照灯100は、第1ランプユニット1を第2ランプユニット2に対して下側に配置したものである。これに対して、この実施形態2における車両用前照灯100Aは、第1ランプユニット1を第2ランプユニット2に対して上側に配置したものである。この実施形態2における車両用前照灯100Aの遮光部材4は、第1リフレクタ13および第2リフレクタ23と一体構造をなす。
この実施形態2における車両用前照灯100Aは、ハイビーム配光パターンP1を照射する第1ランプユニット1が、すれ違いビーム配光パターンPLを照射する第2ランプユニット2に対して、上側に配置されているものである。このために、この実施形態2における車両用前照灯100Aは、上側に位置する第1光源12が第1レンズ光軸Z1に対して上側に位置する。一方、下側に位置する第2光源22が第2レンズ光軸Z2に対して下側に位置する。この結果、この実施形態2における車両用前照灯100Aは、上側に位置する第1光源12と、下側に位置する第2光源22と、を離すことができる。これにより、この実施形態2における車両用前照灯100Aは、前記の実施形態1における車両用前照灯100と比較して、上下寸法が若干大きくなるが、第1ヒートシンク部材51の取付部510と第2ヒートシンク部材52の取付部520との間の距離が長くなるので、第1光源12と第2光源22との同時点灯において、第1光源12で発生する熱と第2光源22で発生する熱とを効率良く外部に放出することができる。
(実施形態1、2以外の例の説明)
なお、この実施形態1、2においては、第1配光パターンとして、図5に示すハイビーム配光パターンP1であり、第2配光パターンとして、図6に示す上縁にカットオフラインCLを有するすれ違いビーム配光パターンPLである。ところが、この発明においては、第1配光パターンとして、図5に示すハイビーム配光パターンP1以外の配光パターンであっても良いし、第2配光パターンとして、図6に示す上縁にカットオフラインCLを有するすれ違いビーム配光パターンPL以外の配光パターンであっても良い。
また、この実施形態1、2においては、第1投影レンズ11の上下両端部分と第2投影レンズ21の上下両端部分とが切断されてなるものである。ところが、この発明においては、第1投影レンズ11の少なくとも下端部分が切断されてなるもの、また、第2投影レンズ21の少なくとも上端部分が切断されてなるものであっても良い。
さらに、この実施形態1、2においては、第1投影レンズ11と第2投影レンズ21とが連結部3により上下に連結されてなるものである。ところが、この発明においては、第1投影レンズ11と第2投影レンズ21とを、連結部3で連結せずに、レンズホルダにより上下に保持してなるものでも良い。
100、100A 車両用前照灯
1 第1ランプユニット
10 基本第1投影レンズ
10U 上端部分
10D 下端部分
11 第1投影レンズ
110 入射面
111 出射面
12 第1光源
13 第1リフレクタ
130 第1反射面
2 第2ランプユニット
20 基本第2投影レンズ
20U 上端部分
20D 下端部分
21 第2投影レンズ
210 入射面
211 出射面
22 第2光源
23 第2リフレクタ
230 第2反射面
24 シェード
3 連結部
4 遮光部材
51 第1ヒートシンク部材
510 取付部
511 放熱部
52 第2ヒートシンク部材
520 取付部
521 放熱部
CL カットオフライン
F1 レンズ焦点
F11 第1焦点
F12 第2焦点
F2 レンズ焦点
F21 第1焦点
F22 第2焦点
HL−HR スクリーン上の左右の水平線
L1、L2 光(反射光、出射光)
P1 ハイビーム配光パターン
PH 走行ビーム配光パターン
PL すれ違いビーム配光パターン
T10D 高さ
T10U 高さ
T20D 高さ
T20U 高さ
VU−VD スクリーン上の上下の垂直線
Z1 第1レンズ光軸
Z10 光軸
Z2 第2レンズ光軸
Z20 光軸

Claims (7)

  1. 第1配光パターンを車両の前方に照射するプロジェクタタイプの第1ランプユニットと、
    第2配光パターンを車両の前方に照射するプロジェクタタイプの第2ランプユニットと、
    を備え、
    前記第1ランプユニットと前記第2ランプユニットとは、上下に配置されていて、
    前記第1ランプユニットは、第1投影レンズと、第1光源と、第1反射面と、を有し、
    前記第2ランプユニットは、第2投影レンズと、第2光源と、第2反射面と、シェードと、を有し、
    前記第1投影レンズは、第1レンズ光軸を有し、前記第1レンズ光軸に対して少なくとも下端部分が切断されてなり、
    前記第1投影レンズの前記第1レンズ光軸に対して上側部分の高さは、前記第1投影レンズの前記第1レンズ光軸に対して下側部分の高さよりも高く、
    前記第2投影レンズは、第2レンズ光軸を有し、前記第2レンズ光軸に対して少なくとも上端部分が切断されてなり、
    前記第2投影レンズの前記第2レンズ光軸に対して下側部分の高さは、前記第2投影レンズの前記第2レンズ光軸に対して上側部分の高さよりも高い、
    ことを特徴とする車両用前照灯。
  2. 前記第1ランプユニットにおいて、前記第1光源の光放射方向は、ほぼ下向きであり、前記第1反射面の光軸の向きは、ほぼ下向きであり、
    前記第2ランプユニットにおいて、前記第2光源の光放射方向は、ほぼ上向きであり、前記第2反射面の光軸の向きは、ほぼ上向きである、
    ことを特徴とする請求項1に記載の車両用前照灯。
  3. 前記第2ランプユニットから照射される前記第2配光パターンは、カットオフラインを有するロービーム配光パターンであり、
    前記第1ランプユニットから照射される前記第1配光パターンは、ハイビーム配光パターンであって、前記ロービーム配光パターンと合成することにより、ハイビーム配光パターンとして形成され、
    前記第1ランプユニットは、前記第2ランプユニットに対して、下側に配置されている、
    ことを特徴とする請求項2に記載の車両用前照灯。
  4. 前記第2ランプユニットから照射される前記第2配光パターンは、カットオフラインを有するロービーム配光パターンであり、
    前記第1ランプユニットから照射される前記第1配光パターンは、ハイビーム配光パターンであって、前記ロービーム配光パターンと合成することにより、ハイビーム配光パターンとして形成され、
    前記第1ランプユニットは、前記第2ランプユニットに対して、上側に配置されている、
    ことを特徴とする請求項2に記載の車両用前照灯。
  5. 前記第1ランプユニットと前記第2ランプユニットとの間には、遮光部材が設けられている、
    ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両用前照灯。
  6. 前記第1ランプユニットは、前記第1光源が取り付けられている第1ヒートシンク部材を有し、
    前記第2ランプユニットは、前記第2光源が取り付けられている第2ヒートシンク部材を有し、
    前記第1ヒートシンク部材と前記第2ヒートシンク部材とは、一体構造をなす、
    ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の車両用前照灯。
  7. 前記第1投影レンズと前記第2投影レンズとは、連結部により連結されている、
    ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の車両用前照灯。
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