JP2008153123A - 車両用照明灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子を光源とする車両用照明灯具において、配光制御を精度良く行うことができるようにした上で、灯具の薄型化を図るとともに十分な照射光量を確保可能とする。
【解決手段】凹レンズ１２の後方近傍における光軸Ａｘの周囲に、複数の発光素子１４を周方向に所定間隔をおいて配置するとともに、これらと光軸Ａｘとの間に、各発光素子１４からの光を前方へ向けて反射させるリフレクタ１６をそれぞれ配置し、これにより灯具の薄型化および照射光量の増大を図る。その際、各リフレクタ１６の反射面１６ａの、各発光素子１４の発光中心Ａと光軸Ａｘとを含む平面に沿った断面形状を、発光中心Ａを第１焦点とするとともに凹レンズ１２の前側焦点Ｆを第２焦点とする楕円Ｅで形成する。これにより、各リフレクタ１６からの反射光を、上記平面内において、前側焦点Ｆへ向かう収束光として凹レンズ１２に入射させ、配光制御の精度を高める。
【選択図】図２

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、車両用照明灯具の光源として、発光ダイオード等の発光素子が多く用いられるようになってきている。

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凸レンズと、この凸レンズの後側焦点近傍に配置された発光素子とを備え、この発光素子からの直射光を凸レンズで偏向制御して灯具前方へ照射するように構成された車両用照明灯具が記載されている。

特開２００５−４４６８３号公報

上記「特許文献１」に記載された車両用照明灯具においては、その凸レンズの後側焦点近傍に発光素子を配置することにより、この発光素子からの直射光に対する制御を精度良く行い得る構成となっているが、次のような問題がある。

すなわち、この「特許文献１」に記載された車両用照明灯具においては、その凸レンズの後側焦点近傍に発光素子が位置しているため、灯具の前後長をそれ以上短くすることができず、灯具の薄型化を十分に図ることができない、という問題があり、また、その凸レンズの後側焦点近傍には、１つの発光素子しか配置することができないので、十分な照射光量を確保することができない、という問題もある。

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、配光制御を精度良く行うことができるようにした上で、灯具の薄型化を図るとともに十分な照射光量を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、レンズの形状および発光素子の配置に工夫を施すとともに所定のリフレクタを配置することにより、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、
灯具前後方向に延びる光軸上に配置されたレンズと、このレンズの後方に配置された発光素子と、を備えてなる車両用照明灯具において、
上記レンズが、凹レンズで構成されており、
上記発光素子が、上記凹レンズの後方近傍における上記光軸の周囲に、該光軸を中心にして周方向に所定間隔をおいて複数個配置されており、
これら各発光素子と上記光軸との間に、該発光素子からの光を前方へ向けて反射させるリフレクタがそれぞれ配置されており、
これら各リフレクタの反射面の、上記各発光素子の発光中心と上記光軸とを含む平面に沿った断面形状が、上記各発光素子の発光中心近傍の点を第１焦点とするとともに上記凹レンズの前側焦点近傍の点を第２焦点とする楕円で形成されている、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「光軸」は、灯具前後方向に延びる軸線であれば、車両前後方向に延びる軸線と一致していてもよいし一致してなくてもよい。

上記「凹レンズ」は、負の屈折力を有するレンズであれば、特定形状のレンズに限定されるものではなく、例えば、平凹レンズ、両凹レンズ、凹メニスカスレンズ等が採用可能である。

本願明細書においては、説明の便宜上、「凹レンズの前側焦点」とは、該凹レンズにおける前後１対の焦点のうち、灯具前方側に位置する焦点（すなわち結像光学系の凹レンズでは「後側焦点」となるべき点）を意味するものとし、また、「凹レンズの後側焦点」とは、該凹レンズにおける前後１対の焦点のうち灯具後方側に位置する焦点（すなわち結像光学系の凹レンズでは「前側焦点」となるべき点）を意味するものとする。

上記「発光素子」とは、略点状に面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」の個数や周方向の間隔等の具体的な値は、特に限定されるものではない。また、これら複数の「発光素子」は、必ずしも常に同時点灯する構成となっていなくてもよく、その全部または一部が適宜点灯する構成となっていてもよい。

上記各リフレクタの「反射面」は、各発光素子の発光中心と光軸とを含む平面に沿った断面形状が上記楕円で形成されているが、この平面以外の平面に沿った断面形状については特に限定されるものではない。

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、灯具前後方向に延びる光軸上に配置された凹レンズと、この凹レンズの後方に配置された発光素子とを備えた構成となっているが、その発光素子は、凹レンズの後方近傍における光軸の周囲に、該光軸を中心にして周方向に所定間隔をおいて複数個配置されており、これら各発光素子と光軸との間には、該発光素子からの光を前方へ向けて反射させるリフレクタがそれぞれ配置されているので、各発光素子から出射して各リフレクタに入射した光は、該リフレクタで反射して凹レンズに入射した後、この凹レンズにより偏向制御されて前方へ出射することとなる。

その際、これら各リフレクタの反射面の、各発光素子の発光中心と光軸とを含む平面に沿った断面形状は、各発光素子の発光中心近傍の点を第１焦点とするとともに凹レンズの前側焦点近傍の点を第２焦点とする楕円で形成されているので、これら各リフレクタからの反射光は、上記平面内において、上記楕円の第２焦点へ向かう収束光として凹レンズに入射することとなる。そして、この第２焦点は凹レンズの前側焦点近傍に位置しているので、凹レンズからの出射光は、少なくとも上記平面内においては光軸と略平行な光となり、これにより配光制御を精度良く行うことができる。

また、各発光素子および各リフレクタは、凹レンズの後方近傍に配置されているので、従来のような凸レンズの後側焦点近傍に発光素子が配置された灯具構成に比して、車両用照明灯具の前後長を短くすることができる。そして、これら複数の発光素子を点灯させることにより、十分な照射光量を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、配光制御を精度良く行うことができるようにした上で、灯具の薄型化を図るとともに十分な照射光量を確保することができる。そして、このように灯具の薄型化を図ることにより、灯具のレイアウトの自由度を高めることができる。

しかも、本願発明に係る車両用照明灯具においては、複数の発光素子を点灯させることにより、灯具正面方向にスポット状の配光パターンまたは細長い配光パターンを複数個形成することができるので、その合成配光パターンを十分明るいものとすることができる。

上記構成において、凹レンズおよび各リフレクタの配置はそのままに維持した状態で、以下のように、各発光素子の配置を変更するとともに所定のリフレクタを追加配置した構成とすることも可能である。

すなわち、各発光素子の近傍に、該発光素子からの光を該発光素子と光軸との間に位置する所定点に収束させるように反射させる第１リフレクタがそれぞれ配置された構成とするとともに、これら各所定点と光軸との間に、各第１リフレクタで反射した各発光素子からの光を前方へ向けて反射させる第２リフレクタ（すなわち上記構成のリフレクタに相当するリフレクタ）がそれぞれ配置された構成とすることが可能である。

このような構成とすることにより、各発光素子からの出射光により形成される配光パターンを、より配光ムラの少ないものとすることができる。また、このような構成とすることにより、各第２リフレクタ毎に、発光素子および第１リフレクタを複数組配置して、その各組の発光素子からの出射光を上記所定点に収束させるようにすることも可能となり、これにより灯具の薄型化を維持した上で照射光量をさらに増大させることができる。

上記構成において「凹レンズ」が特定形状のレンズに限定されないことは上述したとおりであるが、これをフレネルレンズで構成すれば、凹レンズ自体の薄型化を図ることができ、これにより灯具の薄型化を一層推進することができる。

上記構成において、凹レンズの口径比を１以下の値に設定しておくようにすれば、凹レンズを比較的薄肉に形成することができ、また、各リフレクタで反射した各発光素子からの光の向きが光軸となす角度を比較的小さい値に抑えることができるので、各リフレクタからの反射光に対する偏向制御を精度良く行うことができる。

上記構成において、各発光素子が金属製部材に支持された構成とするとともに、この金属製部材における、光軸に関して各発光素子よりも外周側に位置する部分に、複数の放熱フィンが形成された構成とすれば、各発光素子の点灯に伴って発生する熱を、熱伝導作用により、大きな熱容量を有する金属製部材に移動させ、その複数の放熱フィンから効率良く放散させることができる。その際、これら複数の放熱フィンは、各発光素子よりも外周側に位置しているので、灯具の薄型化を維持した上で、このような作用効果を得ることができる。

この場合において、金属製部材は、各発光素子毎に配置された複数の部材として構成してもよいが、複数の発光素子を一括して支持する共通の部材として構成すれば、放熱効率を一層高めることができるとともに各発光素子の位置決め精度を高めることができる。

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を示す正面図であり、図２は、その側断面図である。

これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用照明灯具１０は、灯具前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置された凹レンズ１２と、この凹レンズ１２の後方に配置された４つの発光素子１４と、４つのリフレクタ１６と、レンズホルダ１８とからなり、図示しないランプボディ等に対して光軸調整可能に組み込まれた状態で、車両用前照灯の灯具ユニットとして用いられるようになっている。その際、この車両用照明灯具１０は、その光軸Ａｘが車両前後方向に延びるように配置された状態で、ハイビーム用配光パターンの一部を形成するための光照射を行うようになっている。

凹レンズ１２は、前方側表面が凹面で後方側表面が平面の平凹非球面レンズであって、その周縁部においてレンズホルダ１８に固定支持されている。このレンズホルダ１８は、環状に形成された金属製部材であって、その前端部の内周面には、凹レンズ１２を固定支持するためのレンズ支持部１８ｂが形成されている。そして、このレンズ支持部１８ｂの内径により凹レンズ１２の有効径が規定されるようになっている。この凹レンズ１２は、その口径比（すなわち、凹レンズ１２の有効径とその焦点距離との比）が、１以下の値（具体的には０．６程度の値）に設定されている。

４つの発光素子１４は、凹レンズ１２とこの凹レンズ１２の後側焦点との間における光軸Ａｘの周囲に、該光軸Ａｘを中心にして同一円周上に等間隔で配置されている。具体的には、これら各発光素子１４は、凹レンズ１２の後方近傍における該凹レンズ１２の外周縁の略真後ろの位置に配置されている。

これら各発光素子１４は、白色発光ダイオードであって、１ｍｍ角程度の正方形の発光面を有する発光チップ１４ａと、この発光チップ１４ａを支持する基板１４ｂとからなっている。その際、発光チップ１４ａは、その発光面を覆うように形成された薄膜により封止されている。そして、これら各発光素子１４は、その発光チップ１４ａを光軸Ａｘへ向けてやや後方側に傾斜させた状態（具体的には光軸Ａｘと直交する方向に対して後方側に３０°程度傾斜させた状態）で、レンズホルダ１８の内周面に固定支持されている。

このレンズホルダ１８における、光軸Ａｘに関して各発光素子１４よりも外周側に位置する部分には、複数の放熱フィン１８ａが外周側へ向けて突出するようにして形成されている。

４つのリフレクタ１６は、４つの発光素子１４の各々と光軸Ａｘとの間において、該発光素子１４を半ドーム状に覆うようにしてそれぞれ配置されており、これら各発光素子１４からの光を前方へ向けて反射させるようになっている。これら４つのリフレクタ１６は、一体的に形成されており、レンズホルダ１８の後端部に固定支持されている。その際、これら各リフレクタ１６は、その前端縁が凹レンズ１２の後方側表面まで延びるように形成されている。

これら各リフレクタ１６の反射面１６ａは、各発光素子１４の発光中心Ａと光軸Ａｘとを含む平面に沿った断面形状が、各発光素子１４の発光中心Ａを第１焦点とするとともに凹レンズ１２の前側焦点Ｆを第２焦点とする（すなわち線分Ｌｓを長軸とする）楕円Ｅで形成されている。本実施形態においては、各リフレクタ１６の反射面１６ａは、上記楕円Ｅをその長軸を中心にして回転させることにより形成される回転楕円面で構成されている。

各発光素子１４からの出射光の大半は、各リフレクタ１６の反射面１６ａに入射し、これら各反射面１６ａで前方へ向けて反射して凹レンズ１２に入射するが、その際、各リフレクタ１６の反射面１６ａは上記回転楕円面で構成されているので、これら各反射面１６ａで反射した各発光素子１４からの光は、すべて凹レンズ１２の前側焦点Ｆへ向かう収束光として凹レンズ１２に入射することとなる。このため、凹レンズ１２から前方へ出射する各発光素子１４からの光は、すべて光軸Ａｘと平行な光となる。

図３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灯具前方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、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖを中心にして形成されるスポット状の配光パターンであって、ハイビーム用配光パターンＰＨの一部として形成されるようになっている。すなわち、この配光パターンＰＡと、図示しない他の灯具ユニットから前方へ照射される光により形成される拡散配光パターンＰＢとの合成配光パターンとしてハイビーム用配光パターンＰＨが形成され、その高光度領域であるホットゾーンは配光パターンＰＡにより形成されるようになっている。

この配光パターンＰＡは、４つの配光パターンＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３、ＰＡ４の合成配光パターンとして形成されるようになっている。これら各配光パターンＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３、ＰＡ４は、光軸Ａｘの上下左右各位置に配置された各発光素子１４の点灯により形成される配光パターンであって、いずれもスポット状の配光パターンとなっている。これは、凹レンズ１２から前方へ出射する各発光素子１４からの光が、すべて光軸Ａｘと平行な光となることによるものである。

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、灯具前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置された凹レンズ１２と、この凹レンズ１２の後方に配置された発光素子１４とを備えた構成となっているが、その発光素子１４は、凹レンズ１２の後方近傍における光軸Ａｘの周囲に、該光軸Ａｘを中心にして同一円周上に等間隔で４つ配置されており、これら各発光素子１４と光軸Ａｘとの間には、該発光素子１４からの光を前方へ向けて反射させるリフレクタ１６がそれぞれ配置されているので、各発光素子１４から出射して各リフレクタ１６に入射した光は、該リフレクタ１６で反射して凹レンズ１２に入射し、この凹レンズ１２により偏向制御されて前方へ出射することとなる。

その際、これら各リフレクタ１６の反射面１６ａの、各発光素子１４の発光中心Ａと光軸Ａｘとを含む平面に沿った断面形状は、各発光素子１４の発光中心Ａを第１焦点とするとともに凹レンズ１２の前側焦点Ｆを第２焦点とする楕円Ｅで形成されているので、これら各リフレクタ１６からの反射光は、上記平面内において、楕円Ｅの第２焦点である凹レンズ１２の前側焦点Ｆへ向かう収束光として凹レンズ１２に入射することとなる。このため、凹レンズ１２からの出射光は、少なくとも上記平面内においては光軸Ａｘと平行な光となり、これにより配光制御を精度良く行うことができる。

また、各発光素子１４および各リフレクタ１６は、凹レンズ１２の後方近傍に配置されているので、車両用照明灯具の前後長を短くすることができる。そして、これら４つの発光素子１４を点灯させることにより、十分な照射光量を確保することができる。

このように本実施形態によれば、発光素子１４を光源とする車両用照明灯具１０において、配光制御を精度良く行うことができるようにした上で、灯具の薄型化を図るとともに十分な照射光量を確保することができる。

特に、本実施形態においては、各発光素子１４および各リフレクタ１６が、凹レンズ１２の後方近傍に配置されているので、車両用照明灯具の前後長を十分短くすることができる。そして、このように灯具の薄型化を図ることにより、灯具のレイアウトの自由度を高めることができる。

しかも、本実施形態に係る車両用照明灯具１０においては、各リフレクタ１６の反射面１６ａが回転楕円面で構成されているので、凹レンズ１２から前方へ出射する各発光素子１４からの光はすべて光軸Ａｘと平行な光となり、これにより各発光素子１４を点灯させることにより、灯具正面方向にスポット状の配光パターンＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３、ＰＡ４を形成することができる。そして、これら４つの発光素子１４を同時点灯させるようにすれば、これら４つの配光パターンＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３、ＰＡ４の合成配光パターンとして形成される配光パターンＰＡを十分明るいものとすることができる。

また、本実施形態に係る車両用照明灯具１０は、その凹レンズ１２の口径比が０．６程度の値に設定されているので、凹レンズ１２を比較的薄肉に形成することができ、また、各リフレクタ１６で反射した各発光素子１４からの光の向きが光軸Ａｘとなす角度を比較的小さい値に抑えることができるので、各リフレクタ１６からの反射光に対する偏向制御を精度良く行うことができる。

さらに、本実施形態に係る車両用照明灯具１０は、その各発光素子１４が金属製のレンズホルダ１８に支持されており、そして、このレンズホルダ１８における、光軸Ａｘに関して各発光素子１４よりも外周側に位置する部分には、複数の放熱フィン１８ａが形成されているので、各発光素子１４の点灯に伴って発生する熱を、熱伝導作用により、大きな熱容量を有する光源ホルダ１８に移動させ、その複数の放熱フィン１８ａから効率良く放散させることができる。その際、これら複数の放熱フィン１８ａは、各発光素子１４よりも外周側に位置しているので、灯具の薄型化を維持した上で、このような作用効果を得ることができる。しかも、４つの発光素子１４は共通のレンズホルダ１８に支持されているので、その放熱効率を十分に高めることができるとともに、各発光素子１４の位置決め精度を高めることができる。

なお、上記実施形態においては、各発光素子１４が、光軸Ａｘと直交する方向に対して後方側に３０°程度傾斜した方向へ向けて配置されているものとして説明したが、これ以外の傾斜角度に設定された構成、あるいは光軸Ａｘと直交する方向へ向けて配置された構成とすることも可能である。

また、上記実施形態においては、４つの発光素子１４が、光軸Ａｘを中心にして同一円周上に等間隔で配置されているものとして説明したが、これら４つの発光素子１４が、同一円周上から外れた位置に配置された構成、あるいは周方向に不等間隔をおいて配置された構成とすることも可能である。

さらに、上記実施形態においては、光軸Ａｘの周囲に４つの発光素子１４が配置された構成となっているが、３つ以下あるいは５つ以上の発光素子１４が配置された構成とすることも可能である。

また、上記実施形態においては、凹レンズ１２の口径比が０．６程度の値に設定されているものとして説明したが、この口径比は１以下の値に設定されていれば、上記実施形態と略同様の作用効果を得ることが可能である。

なお、上記実施形態においては、各リフレクタ１６の反射面１６ａの、光軸Ａｘを含む平面に沿った断面形状を形成している楕円Ｅが、各発光素子１４の発光中心Ａを第１焦点とするとともに凹レンズ１２の前側焦点Ｆを第２焦点とするものとして説明したが、これら発光中心Ａおよび前側焦点Ｆの近傍に第１および第２焦点がそれぞれ位置していれば、凹レンズ１２から前方へ出射する各発光素子１４からの光は光軸Ａｘと略平行な光となるので、上記実施形態と略同様の作用効果を得ることが可能である。

次に、上記実施形態の第１変形例について説明する。

図４は、本変形例に係る車両用照明灯具１１０を示す側断面図である。

同図に示すように、本変形例に係る車両用照明灯具１１０は、その基本的な構成は上記実施形態の車両用照明灯具１０と同様であるが、その凹レンズ１１２がフレネルレンズで構成されている点で、上記実施形態の場合と異なっている。

本変形例の構成を採用した場合においても、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、本変形例の構成を採用することにより、凹レンズ１１２自体の薄型化を図ることができ、これにより灯具の薄型化を一層推進することができる。

次に、上記実施形態の第２変形例について説明する。

図５は、本変形例に係る車両用照明灯具２１０を示す正面図である。

同図に示すように、本変形例に係る車両用照明灯具２１０は、その基本的な構成は上記実施形態の車両用照明灯具１０と同様であるが、その４つのリフレクタ１６、２１６のうち上下１対のリフレクタ２１６の構成が上記実施形態の場合と異なっている。

すなわち、左右１対のリフレクタ１６の構成は上記実施形態の場合と同様であるが、上下１対のリフレクタ２１６については、その反射面２１６ａの形状が上記実施形態の場合と異なっている。

具体的には、これら各リフレクタ２１６の反射面２１６ａは、その鉛直面に沿った断面形状については上記実施形態の場合と同様、上記楕円Ｅで形成されているが、上記実施形態の場合のように回転楕円面ではなく、この回転楕円面を左右方向にやや拡げたような曲面で構成されている。

そしてこれにより、これら各リフレクタ２１６の反射面２１６ａで反射した各発光素子１４からの光は、鉛直面内においては、凹レンズ１２の前側焦点Ｆへ向かう収束光として凹レンズ１２に入射し、この凹レンズ１２からの出射光は光軸Ａｘと平行な光となるが、水平面内においては、凹レンズ１２の前側焦点Ｆへ向かう収束光よりも小さい入射角で凹レンズ１２に入射し、これにより左右方向に多少拡散する光として凹レンズ１２から出射するようになっている。

図６は、本変形例に係る車両用照明灯具２１０から前方へ照射される光により灯具前方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ＰＣ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ＰＣは、Ｈ−Ｖを中心にしてやや横長に形成される配光パターンであって、上記実施形態の場合と同様、ハイビーム用配光パターンＰＨの一部として形成されるようになっている。

この配光パターンＰＣは、４つの配光パターンＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３、ＰＣ４の合成配光パターンとして形成されるようになっている。これら各配光パターンＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３、ＰＣ４は、光軸Ａｘの上下左右各位置に配置された各発光素子１４の点灯により形成される配光パターンであって、その際、配光パターンＰＣ３、ＰＣ４は、上記実施形態における配光パターンＰＡ３、ＰＡ４と同様、スポット状の配光パターンとなっているが、配光パターンＰＣ１、ＰＣ２は、上記実施形態における配光パターンＰＡ１、ＰＡ２を左右方向に多少拡げたような配光パターンとなっている。

これは、凹レンズ１２から前方へ出射する各発光素子１４からの光のうち、左右１対の各リフレクタ１６の反射面１６ａからの反射光は、すべて光軸Ａｘと平行な光となるのに対して、上下１対の各リフレクタ２１６の反射面２１６ａからの反射光は、上下方向に関しては光軸Ａｘと平行な光となる一方、水平方向に関しては左右方向に拡散する光となることによるものである。

本変形例の構成を採用することにより、ハイビーム用配光パターンＰＨのホットゾーンを形成するための配光パターンＰＣとして、やや横長の配光パターンを得ることができ、これにより車両前方路面の遠方領域を幅広く照射してその視認性を高めることができる。

次に、上記実施形態の第３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３１０を示す正面図であり、図８は、その要部を示す側断面図である。

これらの図に示すように、本変形例に係る車両用照明灯具３１０は、その基本的な構成は上記実施形態の車両用照明灯具１０と同様であるが、各発光素子１４の配置が上記実施形態の場合と異なっており、また、リフレクタ３２２が追加配置されている点でも上記実施形態の場合と異なっている。

すなわち、本変形例においては、各リフレクタ１６は上記実施形態の場合と同様の構成となっているが、各発光素子１４が、上記実施形態において各発光素子１４の発光中心Ａが位置していた点である所定点Ｂよりも光軸Ａｘから離れた位置に１対ずつ配置されている。これら１対の発光素子１４は、周方向に互いに所定間隔をおいて、いずれも前方へ向けて配置されている。

これら１対の発光素子１４の前方近傍には、一体的に形成された１対のリフレクタ３２２がそれぞれ配置されている。これら各リフレクタ３２２は、それぞれ「第１リフレクタ」として、各発光素子１４からの光を所定点Ｂに収束させるように反射させる構成となっている。これを実現するため、これら各リフレクタ３２２の反射面３２２ａは、各発光素子１４の発光中心Ｃを第１焦点とするとともに所定点Ｂを第２焦点とする回転楕円面で形成されている。

そして、本変形例においては、リフレクタ１６が「第２リフレクタ」として所定点Ｂと光軸Ａｘとの間に配置されており、このリフレクタ１６により、各リフレクタ３２２で反射して所定点Ｂに一旦収束した後この所定点Ｂからの発散光として該リフレクタ１６に入射する各発光素子１４からの光を、前方へ向けて反射させるようになっている。

なお、本変形例においては、各発光素子１４を固定支持するレンズホルダ３１８の形状が上記実施形態の場合と一部異なっている。

すなわち、本変形例のレンズホルダ３１８は、上記実施形態のレンズホルダ１８と同様、環状に形成された金属製部材であって、その前端部に形成されたレンズ支持部３１８ｂにおいて凹レンズ１２を固定支持するとともに、その後端部において４つのリフレクタ１６を固定支持するように構成されているが、その周方向の４箇所には、光軸Ａｘと直交する平面に沿ってプレート状の光源支持部３１８ｃが形成されており、これら各光源支持部３１８ｃにおいて、１対の発光素子１４を周方向に所定間隔をおいて配置した状態で固定支持するとともに１対のリフレクタ３２２を固定支持している。

なお、このレンズホルダ３１８においても、その各光源支持部３１８ｃの外周側の端面には、複数の放熱フィン３１８ａが外周側へ向けて突出するようにして形成されている。

本変形例に係る車両用照明灯具３１０からの照射光により形成される配光パターンは、上記実施形態の場合に形成される配光パターンＰＡと略同一形状のものとなるが、本変形例において、各発光素子１４からの出射光は、リフレクタ３２２およびリフレクタ１６で２回反射した後に凹レンズ１２に入射するので、これにより形成される各配光パターンを、上記実施形態の場合に形成される各配光パターンＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３、ＰＡ４よりも配光ムラの少ないものとすることができる。

しかも、本変形例に係る車両用照明灯具３１０においては、各リフレクタ１６毎に、１対の発光素子１４および１対のリフレクタ３２２が配置されており、これら各発光素子１４からの出射光を所定点Ｂに収束させるようになっているので、灯具の薄型化を維持した上で、照射光量をより一層増大させることができ、これにより上記実施形態の場合に形成される配光パターンＰＡよりもさらに明るい配光パターンを形成することができる。

なお、本変形例のように１対の発光素子１４および１対の第１リフレクタ３２２が配置された構成とする代わりに、そのいずれか一方のみが配置された構成とすることも可能である。

なお、上記実施形態および各変形例において諸元として示した数値は一例にすぎず、これらを適宜異なる値に設定してもよいことはもちろんである。

本願発明の一実施形態に係る車両用照明灯具を示す正面図 上記車両用照明灯具を示す側断面図 上記車両用照明灯具から前方へ照射される光により灯具前方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側断面図 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正面図 上記第２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 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正面図 上記第３変形例に係る車両用照明灯具の要部を示す側断面図

符号の説明

１０、１１０、２１０、３１０ 車両用照明灯具
１２、１１２ 凹レンズ
１４ 発光素子
１４ａ 発光チップ
１４ｂ 基板
１６、２１６、３２２ リフレクタ
１６ａ、２１６ａ、３２２ａ 反射面
１８、３１８ レンズホルダ
１８ａ、３１８ａ 放熱フィン
１８ｂ、３１８ｂ レンズ支持部
３１８ｃ 光源支持部
Ａ、Ｃ 発光中心
Ａｘ 光軸
Ｂ 所定点
Ｅ 楕円
Ｆ 前側焦点
Ｌｓ 線分
ＰＡ、ＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３、ＰＡ４、ＰＣ、ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３、ＰＣ４ 配光パターン
ＰＢ 拡散配光パターン
ＰＨ ハイビーム用配光パターン

Claims (5)

1. 灯具前後方向に延びる光軸上に配置されたレンズと、このレンズの後方に配置された発光素子と、を備えてなる車両用照明灯具において、
   上記レンズが、凹レンズで構成されており、
   上記発光素子が、上記凹レンズの後方近傍における上記光軸の周囲に、該光軸を中心にして周方向に所定間隔をおいて複数個配置されており、
   これら各発光素子と上記光軸との間に、該発光素子からの光を前方へ向けて反射させるリフレクタがそれぞれ配置されており、
   これら各リフレクタの反射面の、上記各発光素子の発光中心と上記光軸とを含む平面に沿った断面形状が、上記各発光素子の発光中心近傍の点を第１焦点とするとともに上記凹レンズの前側焦点近傍の点を第２焦点とする楕円で形成されている、ことを特徴とする車両用照明灯具。
2. 灯具前後方向に延びる光軸上に配置されたレンズと、このレンズの後方に配置された発光素子と、を備えてなる車両用照明灯具において、
   上記レンズが、凹レンズで構成されており、
   上記発光素子が、上記凹レンズの後方近傍における上記光軸の周囲に、該光軸を中心にして周方向に所定間隔をおいて複数個配置されており、
   これら各発光素子の近傍に、該発光素子からの光を該発光素子と上記光軸との間に位置する所定点に収束させるように反射させる第１リフレクタがそれぞれ配置されており、
   これら各所定点と上記光軸との間に、上記各第１リフレクタで反射した上記各発光素子からの光を前方へ向けて反射させる第２リフレクタがそれぞれ配置されており、
   これら各第２リフレクタの反射面の、上記各所定点と上記光軸とを含む平面に沿った断面形状が、上記各所定点近傍の点を第１焦点とするとともに上記凹レンズの前側焦点近傍の点を第２焦点とする楕円で形成されている、ことを特徴とする車両用照明灯具。
3. 上記凹レンズが、フレネルレンズで構成されている、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. 上記凹レンズの口径比が、１以下の値に設定されている、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. 上記各発光素子が、金属製部材に支持されており、
   この金属製部材における、上記光軸に関して上記各発光素子よりも外周側に位置する部分に、複数の放熱フィンが形成されている、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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