JP2006164858A - 車両用照明灯具 - Google Patents

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Abstract

【課題】 発光素子を光源とする車両用照明灯具において、その光照射により形成される配光パターンの明るさを十分に確保する。
【解決手段】 所定点Ａを中心にして分散配置された４つの発光素子１２と、これら各発光素子１２の発光中心を第１焦点とするとともに所定点Ａを第２焦点とする回転楕円面Ｅｒ１で構成された４つの反射面１４ａを有するリフレクタ１４と、このリフレクタ１４で反射した各発光素子１２からの光を配光制御して灯具前方へ向けて照射する配光制御部材１６とを備えた構成とする。これにより、各発光素子１２から出射した光を、各反射面１４ａで反射させた後、所定点Ａに収束させるようにし、４つの発光素子１２からの光に対する光束利用率を高める。また、このリフレクタ１４で反射した各発光素子１２からの光を、配光制御部材１６により、所定点Ａからの発散光として配光制御可能とする。
【選択図】 図１

Description

本願発明は、発光素子を光源とする車両用照明灯具に関するものである。
近年、ヘッドランプ等においても、発光ダイオード等の発光素子を光源とするの車両用照明灯具の採用が提案されている。
例えば「特許文献１」には、灯具前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、この投影レンズの後方に配置された光源ユニットとを備えた、いわゆるプロジェクタ型の車両用照明灯具が記載されている。
この「特許文献１」に記載された車両用照明灯具の光源ユニットは、投影レンズの後側焦点よりも後方側において光軸近傍に配置された発光素子と、この発光素子を上方側から覆うように配置され、該発光素子からの光を灯具前方へ向けて光軸寄りに反射させるように構成されたリフレクタとを備えた構成となっている。そして、この光源ユニットの点灯により、投影レンズの後側焦点面に形成される光源像の反転投影像として配光パターンを形成するようになっている。
特開２００３−３１７５１３号公報
上記「特許文献１」に記載されているような灯具構成を採用すれば、発光素子からの光に対する光束利用率を高めた上で、所定の配光パターンを形成することが可能となる。
しかしながら、上記「特許文献１」に記載された車両用照明灯具は、その光源が単一の発光素子で構成されているので、この発光素子からの光に対する光束利用率を最大限に高めたとしても、その光照射によって形成される配光パターンの明るさには自ずと限界がある。したがって、この車両用照明灯具を、例えばヘッドランプ用の灯具ユニットとして用いるようにした場合には、数多くの灯具ユニットが必要となってしまう、という問題がある。
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、発光素子を光源とする車両用照明灯具において、その光照射により形成される配光パターンの明るさを十分に確保することができる車両用照明灯具を提供することを目的とするものである。
本願発明は、車両用照明灯具の光源として所定の位置関係で配置された複数の発光素子を用いるとともに所定のリフレクタを用いることにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
すなわち、本願発明に係る車両用照明灯具は、
発光素子を光源とする車両用照明灯具において、
所定点を中心にして分散配置された複数の発光素子と、
これら各発光素子近傍の点を第１焦点とするとともに上記所定点を第２焦点とする回転楕円面で構成された複数の反射面を有するリフレクタと、
このリフレクタで反射した上記各発光素子からの光を配光制御して灯具前方へ向けて照射する配光制御部材とを備えてなる、ことを特徴とすることを特徴とするものである。
上記「車両用照明灯具」の種類は特に限定されるものではなく、例えば、ヘッドランプ、フォグランプ、コーナリングランプ、デイタイムランニングランプ等、あるいはその一部を構成する灯具ユニット等が採用可能である。
上記「発光素子」とは、略点状に発光する発光チップを有する素子状の光源を意味するものであって、その種類は特に限定されるものではなく、例えば、発光ダイオードやレーザダイオード等が採用可能である。
上記「複数の発光素子」は、所定点を中心にして分散配置されたものであれば、その個数や具体的な配置は特に限定されるものではない。その際、これら各発光素子の所定点からの距離は、各発光素子相互間において等しい値に設定されていてもよいし設定されていなくてもよい。また、これら各発光素子相互の周方向の間隔についても、等しい値に設定されていてもよいし設定されていなくてもよい。
上記「配光制御部材」は、リフレクタで反射した各発光素子からの光を配光制御して灯具前方へ向けて照射するように構成されたものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではなく、例えば、リフクレタで構成されたもの、レンズで構成されたもの、あるいはリフクレタおよびレンズの組合せで構成されたもの等が採用可能である。
上記構成に示すように、本願発明に係る車両用照明灯具は、所定点を中心にして分散配置された複数の発光素子と、これら各発光素子近傍の点を第１焦点とするとともに上記所定点を第２焦点とする回転楕円面で構成された複数の反射面を有するリフレクタと、このリフレクタで反射した各発光素子からの光を配光制御して灯具前方へ向けて照射する配光制御部材とを備えた構成となっているので、次のような作用効果を得ることができる。
すなわち、各発光素子から出射した光は、該発光素子近傍の点を第１焦点とする回転楕円面で構成されたリフレクタの各反射面で反射した後、その第２焦点である上記所定点に略収束することとなるので、複数の発光素子からの光に対する光束利用率を高めることができる。また、配光制御部材は、このリフレクタで反射した各発光素子からの光を、上記所定点からの発散光として配光制御することができるので、車両用照明灯具からの光照射により形成される配光パターンの明るさを十分に確保することができる。
このように本願発明によれば、発光素子を光源とする車両用照明灯具において、その光照射により形成される配光パターンの明るさを十分に確保することができる。しかも、その際の配光制御を精度良く行うことができる。
そしてこれにより、この車両用照明灯具をヘッドランプ用として用いるようにした場合の必要個数を少なく設定することができる。もっとも、上述したように、本願発明に係る車両用照明灯具は、ヘッドランプ用以外の用途に用いることも可能である。
上記構成において、複数の発光素子の具体的な配置が特に限定されないことは上述したとおりであるが、これら複数の発光素子が、上記所定点を通る軸線の周囲に、該軸線に関して周方向に略等間隔をおいて配置された構成とすれば、各反射面を略同一の形状および大きさで形成することができるので、複数の発光素子からの光に対する光束利用率を一層高めることができる。
上記構成において、リフレクタと配光制御部材との間に、上記所定点を囲む所定径の開口絞りが設けられた構成とすれば、リフレクタから配光制御部材へ向かう反射光に含まれる迷光を除去することができるので、配光パターンの周縁部に配光ムラが発生してしまうおそれをなくすことができる。その際、上記「開口絞り」の開口径やその具体的構成は特に限定されるものではない。
上記構成において、リフレクタおよび配光制御部材が、いずれも透光ブロックで構成されたものとすれば、その内面反射を利用することにより、車両用照明灯具のコンパクト化を図ることができる。また、このような構成を採用することにより、界面における光反射回数を最小限に抑えることができるので、発光素子からの光に対する光束利用率を一層高めることができる。この場合において、リフレクタおよび配光制御部材は、単一の透光ブロックとして一体で構成されていてもよいし、別々の透光ブロックで構成されていてもよい。
上記構成において、リフレクタを、上向きに配置された構成とするとともに、配光制御部材として、灯具前後方向に延びる光軸上において上記所定点よりも前方側に後側焦点が位置するように配置された投影レンズと、上記所定点を上方側から覆うように配置され、リフレクタで反射した各発光素子からの光を灯具前方へ向けて光軸寄りに反射させるように構成された付加リフレクタと、この付加リフレクタからの反射光の一部を上方側へ反射させるよう、後側焦点近傍から光軸に略沿って後方へ延びる上向き反射面を有するミラー部材とを備えた構成とすれば、複数の発光素子からの光に対する光束利用率を高めた上で、上端部に鮮明なカットオフラインを有する配光パターンを形成することができる。
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
図１は、本願発明の一実施形態に係る車両用照明灯具１０を示す側断面図であり、図２および３は、その平面図および正面図である。
これらの図に示すように、この車両用照明灯具１０は、灯具前後方向に延びる光軸Ａｘ上に位置する所定点Ａを中心にして分散配置された４つの発光素子１２と、これら各発光素子１２からの光を上方へ反射させるリフレクタ１４と、このリフレクタ１４で反射した各発光素子１２からの光を配光制御して灯具前方へ向けて照射する配光制御部材１６とを備えてなっている。
この車両用照明灯具１０は、ヘッドランプの一部として組み込まれた状態で用いられる灯具ユニットであって、ヘッドランプに組み込まれた状態では、その光軸Ａｘが車両前後方向に対して０．５〜０．６°程度下向きの方向に延びた状態で配置されるようになっている。
４つの発光素子１２は、所定点Ａを通る鉛直軸線を中心とする同一円周上に９０°間隔で配置されている。その際、これら各発光素子１２は、所定点Ａを含む水平面のやや下方に位置するように配置されている。
リフレクタ１４は、各発光素子１２の発光中心を第１焦点とするとともに、所定点Ａを第２焦点とする回転楕円面Ｅｒ１で構成された４つの反射面１４ａを有している。そしてこれにより、リフレクタ１４は、その各反射面１４ａで反射した各発光素子１２からの光を、所定点Ａに一旦収束させた後に該所定点Ａからの発散光として上方へ向けて出射させるようになっている。
配光制御部材１６は、光軸Ａｘ上において所定点Ａよりも前方側に後側焦点Ｆが位置するように配置された投影レンズ２２と、所定点Ａを上方側から覆うように配置され、リフレクタ１４で反射した各発光素子１２からの光を灯具前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させるように構成された付加リフレクタ２４と、この付加リフレクタ２４からの反射光の一部を上方側へ反射させるよう、後側焦点Ｆから光軸Ａｘに沿って後方へ延びる上向き反射面２６ａを有するミラー部材２６とを備えてなっている。
リフレクタ１４は、ミラー部材２６の下面に位置決め固定されている。このリフレクタ１４と配光制御部材１６との間には、所定点Ａを囲む所定径（例えば直径５〜１０ｍｍ程度）の開口絞り３０が設けられている。この開口絞り３０は、ミラー部材２６の上面に位置しており、このミラー部材２６には、開口絞り３０から下方へ向けて拡がる円錐台状の開口部２６ｂが形成されている。
各発光素子１２は、０．３〜３ｍｍ四方程度の大きさの正方形の発光チップ１２ａを有する白色発光ダイオードであって、その発光チップ１２ａが鉛直下向きになるように配置された状態で、ミラー部材２６の下面に形成された光源支持凹部２６ｃに位置決め固定されている。
図４は、各発光素子１２における発光チップ１２ａの各部位から出射する光の光路に注目して車両用照明灯具１０を示す側断面図である。
同図にも示すように、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レンズからなり、その後側焦点Ｆを含む焦点面上の像を反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影するようになっている。
この投影レンズ２２は、レンズホルダ１８に支持されている。そして、このレンズホルダ１８は、ミラー部材２６から前方側へ延長形成されたブラケット部２６ｄに支持されている。
付加リフレクタ２４の反射面２４ａは、光軸Ａｘと同軸の長軸を有するとともに所定点Ａを第１焦点とする略楕円面状の曲面で構成されている。その際、この反射面２４ａは、その光軸Ａｘに沿った鉛直断面形状が後側焦点Ｆのやや前方に位置する点Ｂを第２焦点とする楕円形状に設定されており、その離心率が鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。そしてこれにより、付加リフレクタ２４は、リフレクタ１４で反射した各発光素子１２からの光を、鉛直断面内においては点Ｂに収束させるとともに、水平断面内においてはその収束位置をかなり前方へ移動させるようになっている。この付加リフレクタ１４は、その反射面１４ａの周縁下端部においてミラー部材２６の上面に固定されている。
ミラー部材２６の上向き反射面２６ａは、該ミラー部材２６の上面にアルミニウム蒸着等による鏡面処理を施すことにより形成されている。この上向き反射面２６ａは、光軸Ａｘよりも左側に位置する左側領域が光軸Ａｘを含む水平面で構成されており、光軸Ａｘよりも右側に位置する右側領域が、短い斜面を介して左側領域よりも一段低い水平面で構成されている。そして、この上向き反射面２６ａの前端縁は、後側焦点Ｆを含む焦点面に沿って延びるように形成されている。これにより、図４に示すように、ミラー部材２６は、その上向き反射面２６ａにおいて、付加リフレクタ２４の反射面２４ａから投影レンズ２２へ向かう反射光の一部を上向きに反射させて投影レンズ２２に入射させ、これらを下向き光として投影レンズ２２から出射させるようになっている。
図５は、本実施形態に係る車両用照明灯具１０から前方へ照射される光により、車両前方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配光パターンＰＬを透視的に示す図である。
同図に示すように、この配光パターン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を有している。このカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２は、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖを鉛直方向に通るＶ−Ｖ線を境にして左右段違いで水平方向に延びており、Ｖ−Ｖ線よりも右側の対向車線側部分が下段カットオフラインＣＬ１として形成されるとともに、Ｖ−Ｖ線よりも左側の自車線側部分が、この下段カットオフラインＣＬ１から傾斜部を介して段上がりになった上段カットオフラインＣＬ２として形成されている。
このロービーム用配光パターンＰＬは、リフレクタ１４で反射した後さらに付加リフレクタ２４で反射した発光素子１２からの光によって投影レンズ２２の後側焦点面上に形成された発光素子１２の像を、投影レンズ２２により上記仮想鉛直スクリーン上に反転投影像として投影することにより形成され、そのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２は、ミラー部材２６の上向き反射面２６ａの前端縁の反転投影像として形成されるようになっている。
このロービーム用配光パターンＰＬにおいて、下段カットオフラインＣＬ１とＶ−Ｖ線との交点であるエルボ点Ｅは、Ｈ−Ｖの０．５〜０．６°程度下方に位置している。これは光軸Ａｘが車両前後方向に対して０．５〜０．６°程度下向きの方向に延びていることによるものである。そして、このロービーム用配光パターンＰＬにおいては、エルボ点Ｅを囲むようにして高光度領域であるホットゾーンＨＺＬが形成されている。
なお、本実施形態に係る車両用照明灯具１０が、実際のヘッドランプに組み込まれる際には、複数の車両用照明灯具１０が組み込まれるようになっている。そしてこれにより、ヘッドランプ全体のロービーム用配光パターンとしては、図５に示すロービーム用配光パターンＰＬが複数重畳された配光パターンとして形成されるようになっている。
以上詳述したように、本実施形態に係る車両用照明灯具１０は、所定点Ａを中心にして分散配置された４つの発光素子１２と、これら各発光素子１２の発光中心を第１焦点とするとともに所定点Ａを第２焦点とする回転楕円面Ｅｒ１で構成された４つの反射面１４ａを有するリフレクタ１４と、このリフレクタ１４で反射した各発光素子１２からの光を配光制御して灯具前方へ向けて照射する配光制御部材１６とを備えた構成となっているので、次のような作用効果を得ることができる。
すなわち、各発光素子１２から出射した光は、その発光中心を第１焦点とする回転楕円面Ｅｒ１で構成されたリフレクタ１４の各反射面１４ａで反射した後、その第２焦点である所定点Ａに収束することとなるので、４つの発光素子１２からの光に対する光束利用率を高めることができる。また、配光制御部材１６は、このリフレクタ１４で反射した各発光素子１２からの光を、所定点Ａからの発散光として配光制御することができるので、車両用照明灯具１０からの光照射により形成されるロービーム用配光パターンＰＬの明るさを十分に確保することができるとともに、その際の配光制御を精度良く行うことができる。
そしてこれにより、この車両用照明灯具１０をヘッドランプ用として用いる際の必要個数を少なく設定することができる。
その際、本実施形態においては、リフレクタ１４が上向きに配置されるとともに、配光制御部材１６が、光軸Ａｘ上において所定点Ａよりも前方側に後側焦点Ｆが位置するように配置された投影レンズ２２と、所定点Ａを上方側から覆うように配置され、リフレクタ１４で反射した各発光素子１２からの光を灯具前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させるように構成された付加リフレクタ２４と、この付加リフレクタ２４からの反射光の一部を上方側へ反射させるよう、後側焦点Ｆから光軸Ａｘに沿って後方へ延びる上向き反射面２６ａを有するミラー部材２６とを備えた構成となっているので、４つの発光素子１２からの光に対する光束利用率を高めた上で、ロービーム用配光パターンＰＬを、その上端部に鮮明なカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有するものとして形成することができる。
また本実施形態においては、４つの発光素子１２が、所定点Ａを通る鉛直軸線を中心とする同一円周上に９０°間隔で配置されているので、各反射面１４ａを同一の形状および大きさで形成することができ、これにより４つの発光素子１２からの光に対する光束利用率を一層高めることができる。
さらに本実施形態においては、リフレクタ１４と配光制御部材１６との間に、所定点Ａを囲む開口絞り３０が設けられているので、リフレクタ１４から配光制御部材１６へ向かう反射光に含まれる迷光を除去することができ、これによりロービーム用配光パターンＰＬの周縁部に配光ムラが発生してしまうおそれをなくすことができる。
上記実施形態においては、４つの発光素子１２を備えているものとして説明したが、２つまたは３つの発光素子１２を備えた構成、あるいは５つ以上の発光素子１２を備えた構成とすることも可能である。その際、これら複数の発光素子１２は、所定点Ａを通る鉛直軸線を中心とする同一円周上に等間隔で配置された構成とすることが、これら複数の発光素子１２からの光に対する光束利用率を高める上から好ましい。
次に、上記実施形態の変形例について説明する。
まず、上記実施形態の第１変形例について説明する。
図６は、本変形例に係る車両用照明灯具１１０を示す、図１と同様の図である。
同図に示すように、本変形例においては、配光制御部材１６および各発光素子１２自体の構成は上記実施形態の場合と同様であるが、リフレクタ１１４の構成および４つの発光素子１２の配置が上記実施形態の場合と異なっている。
本変形例においても、これら４つの発光素子１２は、上記実施形態の場合と同様、所定点Ａを通る鉛直軸線を中心とする同一円周上に９０°間隔で配置されているが、本変形例においては、これら各発光素子１２が上記実施形態の場合よりもさらに下方の位置において上記鉛直軸線へ向けて斜め下向きに配置されている。
また、本変形例のリフレクタ１１４は、上記実施形態のリフレクタ１４と同様、各発光素子１２の発光中心を第１焦点とするとともに、所定点Ａを第２焦点とする回転楕円面Ｅｒ２で構成された４つの反射面１１４ａを有する構成となっているが、その回転楕円面Ｅｒ２は、上記実施形態の回転楕円面Ｅｒ１よりも小さくかつ離心率が大きい値に設定されている。そしてこれにより、リフレクタ１１４は、上記実施形態のリフレクタ１４よりもコンパクトに構成されている。
本変形例においては、４つの発光素子１２の配置およびリフレクタ１１４の構成が上記実施形態の場合と異なっているのに対応して、ミラー部材２６の下面形状が上記実施形態の場合と異なっている。なお、本変形例においても、ミラー部材２６の上面に、所定点Ａを囲む開口絞り１３０が設けられている。
本変形例の構成を採用した場合においても、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。しかも本変形例においては、リフレクタ１１４をコンパクトに構成することができるので、車両用照明灯具１０全体としてもコンパクト化を図ることができる。
次に、上記実施形態の第２変形例について説明する。
図７は、本変形例に係る車両用照明灯具２１０を示す、図１と同様の図である。
同図に示すように、本変形例においては、４つの発光素子１２の構成および配置は上記第１変形例の場合と同様であるが、リフレクタ２１４および配光制御部材２１６が、いずれも透明樹脂製の透光ブロックで構成されている点で、上記第１変形例の場合と異なっている。
すなわち、本変形例のリフレクタ２１４は、上記第１変形例のリフレクタ１１４と同様、各発光素子１２の発光中心を第１焦点とするとともに、所定点Ａを第２焦点とする回転楕円面Ｅｒ２で構成された４つの反射面２１４ａを有する構成となっている。その際、これら各反射面２１４ａの配置および形状は上記第１変形例の各反射面１１４ａと同様であるが、これら各反射面２１４ａは透光ブロックの表面にアルミニウム蒸着等による鏡面処理を施すことにより形成されている。
また、本変形例の配光制御部材２１６は、上記第１変形例の配光制御部材１６と略同様の配光機能を有しているが、上記第１変形例の投影レンズ２２、付加リフレクタ２４およびミラー部材２６を単一の透光ブロックとして一体化した構成となっている。
すなわち、この配光制御部材２１６は、透光ブロックの前面に投影レンズ面２１６ａが形成されるとともに、透光ブロックの後部上面に付加リフレクタ面２１６ｂが形成されており、透光ブロックの下面にミラー面２１６ｃおよびリフレクタ取付面２１６ｄが形成されている。
投影レンズ面２１６ａは、光軸Ａｘを中心軸とする回転楕円面で構成されており、その離心率は、透光ブロックを構成している透明樹脂の屈折率の逆数に設定されている。そしてこれにより、この投影レンズ面２１６ａは、その回転楕円面の前後１対の焦点のうち後側の焦点Ｆａから該投影レンズ面２１６ａに到達した光を光軸Ａｘと平行な光として灯具前方へ出射させるようになっている。その際、焦点Ｆａは上記第１変形例の投影レンズ２２の後側焦点Ｆと同じ位置に設定されている。
付加リフレクタ面２１６ｂは、所定点Ａを上方側から覆う曲面で構成されており、その表面形状は、上記第１変形例の付加リフレクタ２４の反射面２４ａと同様である。その際、この付加リフレクタ面２１６ｂは、透光ブロックの表面にアルミニウム蒸着等による鏡面処理を施すことにより形成されている。
ミラー面２１６ｃは、投影レンズ面２１６ａの焦点Ｆａから光軸Ａｘに沿って後方へ延びる段付き平面で構成されており、その表面形状は、上記第１変形例のミラー部材２６の上向き反射面２６ａと同様である。その際、このミラー面２１６ｃは、付加リフレクタ面２１６ｂから投影レンズ面２１６ａへ向かう反射光の一部を、全反射により上向きに反射させるようになっている。このミラー面２１６ｃの前端縁は、投影レンズ面２１６ａの焦点Ｆａを含む焦点面に沿って延びるように形成されている。
リフレクタ取付面２１６ｄは、光軸Ａｘを含む水平面で構成されており、その表面には、所定点Ａを囲む開口絞り２３０が設けられている。この開口絞り２３０は、リフレクタ取付面２１６ｄにおける開口絞り２３０以外の部分にアルミニウム蒸着等による鏡面処理を施すことにより形成されている。
リフレクタ２１４は、該リフレクタ２１４を構成している透光ブロックの上端面が所定点Ａを含む水平面で構成されており、この上端面を配光制御部材２１６のリフレクタ取付面２１６ｄに密着させるようにして該配光制御部材２１６に位置決め固定されている。
そして本変形例においては、上記第１変形例の場合と同様、リフレクタ２１４の各反射面２１４ａで反射した各発光素子１２から出射した光を、所定点Ａに一旦収束させた後、この所定点Ａからの発散光として付加リフレクタ面２１６ｂに入射させ、この付加リフレクタ面２１６ｂで灯具前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させ、この反射光の一部をミラー面２１６ｃで上方側へ反射させるようにして投影レンズ面２１６ａに到達させる構成となっている。その際、開口絞り２３０により、リフレクタ２１４から配光制御部材１６へ向かう反射光に含まれる迷光を除去するようになっている。
本変形例の構成を採用した場合においても、上記第１変形例と同様の作用効果を得ることができる。
しかも、本変形例においては、リフレクタ２１４および配光制御部材２１６が透明樹脂製の透光ブロックで構成されているので、車両用照明灯具２１０を上記第１変形例に係る車両用照明灯具１１０よりもさらにコンパクトに構成することができる。
また、上記第１変形例の場合においては、付加リフレクタ２４からの反射光が投影レンズ２２に入射する際に、該投影レンズ２２の後方側表面において多少の光反射が発生してしまうが、本変形例においてはこのような光反射の発生をなくすことができ、これにより４つの発光素子１２からの光に対する光束利用率を一層高めることができる。
なお、本変形例においては、リフレクタ２１４と配光制御部材２１６とが別々の透光ブロックで構成されているものとして説明したが、これらリフレクタ２１４および配光制御部材２１６を単一の透光ブロックで構成することも可能である。
次に、上記実施形態の第３変形例について説明する。
図８は、本変形例に係る車両用照明灯具３１０を示す、図１と同様の図であり、図９は、その平断面図である。
これらの図に示すように、本変形例においては、４つの発光素子１２およびリフレクタ３１４の構成は上記第２変形例の場合と同様であるが、リフレクタ３１４の配置および配光制御部材３１６の構成が上記第２変形例の場合と異なっている。
すなわち、本変形例のリフレクタ３１４は、所定点Ａを光軸Ａｘ上に位置させるようにして灯具前方へ向けて配置されている。
また、本変形例の配光制御部材３１６は、上記第２変形例のリフレクタ２１４と同様、透明樹脂製の透光ブロックで構成されているが、その光学的機能が異なっている。すなわち、この配光制御部材３１６は、透光ブロックの前面に投影レンズ面３１６ａが形成されるとともに、透光ブロックの後面にリフレクタ取付面３１６ｄが形成されている。
投影レンズ面３１６ａは、光軸Ａｘを中心軸とする上下方向にやや偏平な楕円面で構成されている。その際、光軸Ａｘを含む鉛直断面形状を構成する楕円の離心率は、透光ブロックを構成している透明樹脂の屈折率の逆数に設定されている。そしてこれにより、この投影レンズ面３１６ａは、その回転楕円面の前後１対の焦点のうち後側の焦点Ｆｂから該投影レンズ面３１６ａに到達した光を、上下方向に関しては光軸Ａｘと平行な光として灯具前方へ出射させるとともに、左右方向に関してはある程度拡散する光として灯具前方へ出射させるようになっている。その際、焦点Ｆｂは所定点Ａと同じ位置に設定されている。
リフレクタ取付面３１６ｄは、所定点Ａを含むようにして光軸Ａｘと直交する鉛直面で構成されており、その表面には、所定点Ａを囲む開口絞り３３０が設けられている。この開口絞り３３０は、リフレクタ取付面３１６ｄにおける開口絞り３３０以外の部分にアルミニウム蒸着等による鏡面処理を施すことにより形成されている。
リフレクタ３１４は、その所定点Ａを含む鉛直面で構成された前端面を配光制御部材３１６のリフレクタ取付面３１６ｄに密着させるようにして該配光制御部材３１６に位置決め固定されている。
そして本変形例においては、リフレクタ３１４の各反射面３１４ａで反射した各発光素子１２からの光を、所定点Ａに一旦収束させた後、この所定点Ａからの発散光として投影レンズ面３１６ａに到達させるようになっている。その際、開口絞り３３０により、リフレクタ３１４から配光制御部材１６へ向かう反射光に含まれる迷光を除去するようになっている。
図１０は、本変形例に係る車両用照明灯具３１０から前方へ照射される光により、車両前方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配光パターンＰＡを透視的に示す図である。
同図に示すように、この配光パターンＰＡは、ロービーム用配光パターンＰＬとの合成によりハイビーム用配光パターンＰＨを形成するためのハイビーム用付加配光パターンである。
このハイビーム用付加配光パターンＰＡは、Ｈ−Ｖを中心として左右方向に広がる配光パターンとして形成されている。その際、このハイビーム用付加配光パターンＰＡは、ロービーム用配光パターンＰＬよりもやや小さい配光パターンとして形成され、Ｈ−Ｖを中心として高光度領域であるホットゾーンＨＺＡが形成されている。
このハイビーム用付加配光パターンＰＡが、左右方向に広がる配光パターンとして形成されるのは、配光制御部材１６の投影レンズ面３１６ａが上下方向にやや偏平な楕円面で構成されていることによるものである。
本変形例の構成を採用した場合においても、車両用照明灯具３１０からの光照射により形成されるハイビーム用付加配光パターンＰＡの明るさを十分に確保することができる。そしてこれにより、この車両用照明灯具３１０をヘッドランプ用として用いる場合の必要個数を少なく設定することができる。
しかも、本変形例においては、上記第２変形例の場合と同様、リフレクタ３１４および配光制御部材３１６が透明樹脂製の透光ブロックで構成されており、しかも、配光制御部材３１６がレンズ機能のみを有する光学部材として構成されているので、車両用照明灯具３１０を上記第２変形例に係る車両用照明灯具２１０よりもさらにコンパクトに構成することができる。
また、本変形例においても、上記実施形態あるいは第１変形例の場合のように、付加リフレクタ２４からの反射光が投影レンズ２２に入射する際に、該投影レンズ２２の後方側表面において光反射が発生してしまうのを未然に防止することができ、これにより４つの発光素子１２からの光に対する光束利用率を一層高めることができる。
本願発明の一実施形態に係る車両用照明灯具を示す側断面図 上記車両用照明灯具を示す平面図 上記車両用照明灯具を示す正面図 上記車両用照明灯具を、その各発光素子における発光チップの各部位から出射する光の光路に注目して示す側断面図 上記車両用照明灯具から前方へ照射される光により、車両前方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配光パターンを透視的に示す図 上記実施形態の第１変形例に係る車両用照明灯具を示す、図１と同様の図 上記実施形態の第２変形例に係る車両用照明灯具を示す、図１と同様の図 上記実施形態の第３変形例に係る車両用照明灯具を示す、図１と同様の図 上記第３変形例に係る車両用照明灯具を示す平断面図 上記第３変形例に係る車両用照明灯具から前方へ照射される光により、上記仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを透視的に示す図
符号の説明
１０、１１０、２１０、３１０ 車両用照明灯具
１２ 発光素子
１２ａ 発光チップ
１４、１１４、２１４、３１４ リフレクタ
１４ａ、２４ａ、１１４ａ、２１４ａ、３１４ａ 反射面
１６、２１６、３１６ 配光制御部材
１８ レンズホルダ
２２ 投影レンズ
２４ 付加リフレクタ
２６ ミラー部材
２６ａ 上向き反射面
２６ｂ 開口部
２６ｃ 光源支持凹部
２６ｄ ブラケット部
３０、１３０、２３０、３３０ 開口絞り
２１６ａ、３１６ａ 投影レンズ面
２１６ｂ 付加リフレクタ面
２１６ｃ ミラー面
２１６ｄ、３１６ｄ リフレクタ取付面
Ａ 所定点
Ａｘ 光軸
Ｂ 点
ＣＬ１ 下段カットオフライン
ＣＬ２ 上段カットオフライン
Ｅ エルボ点
Ｅｒ１、Ｅｒ２ 回転楕円面
Ｆ 後側焦点
Ｆａ、Ｆｂ 焦点
ＨＺＡ、ＨＺＬ ホットゾーン
ＰＡ ハイビーム用付加配光パターン
ＰＨ ハイビーム用配光パターン
ＰＬ ロービーム用配光パターン

Claims (5)

  1. 発光素子を光源とする車両用照明灯具において、
    所定点を中心にして分散配置された複数の発光素子と、
    これら各発光素子近傍の点を第１焦点とするとともに上記所定点を第２焦点とする回転楕円面で構成された複数の反射面を有するリフレクタと、
    このリフレクタで反射した上記各発光素子からの光を配光制御して灯具前方へ向けて照射する配光制御部材とを備えてなる、ことを特徴とする車両用照明灯具。
  2. 上記複数の発光素子が、上記所定点を通る軸線の周囲に、該軸線に関して周方向に略等間隔をおいて配置されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用照明灯具。
  3. 上記リフレクタと上記配光制御部材との間に、上記所定点を囲む所定径の開口絞りが設けられている、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用照明灯具。
  4. 上記リフレクタおよび上記配光制御部材が、いずれも透光ブロックで構成されている、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の車両用照明灯具。
  5. 上記リフレクタが、上向きに配置されており、
    上記配光制御部材が、灯具前後方向に延びる光軸上において上記所定点よりも前方側に後側焦点が位置するように配置された投影レンズと、上記所定点を上方側から覆うように配置され、上記リフレクタで反射した上記各発光素子からの光を灯具前方へ向けて上記光軸寄りに反射させるように構成された付加リフレクタと、この付加リフレクタからの反射光の一部を上方側へ反射させるよう、上記後側焦点近傍から上記光軸に略沿って後方へ延びる上向き反射面を有するミラー部材とを備えてなる、ことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の車両用照明灯具。
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