JP2012099228A - 車両用照明灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】直線状に延びるエッジを有する光源からの光を、第１および第２リフレクタで順次反射させる構成の車両用照明灯具において、シェードを用いることなく、かつ分光色を生じさせることなく、鮮明なカットオフラインを有する配光パターンを形成可能とする。
【解決手段】光源１２Ａを、そのエッジが光軸Ａｘ上の所定点Ｏの近傍を通るようにして配置する。また、第１および第２リフレクタ１４、１６の構成として、光軸Ａｘを含む平面内において、所定点Ｏから光軸Ａｘに対して角度θで出射して順次反射した光が、光軸Ａｘと平行な光として、光軸Ａｘと直交する平面Ｐを光軸Ａｘからの距離ｈがｈ＝Ｒｓｉｎθの位置で通過し、かつ、所定点Ｏから平面Ｐまでの光路長が所定点Ｏからの光出射方向にかかわらず一定となるように形状設定された曲線を、光軸Ａｘを中心として所定角度回転させることにより得られる反射面形状をそれぞれ有する構成とする。
【選択図】図４

Description

本願発明は、直線状に延びるエッジを有する光源からの光を、第１および第２リフレクタで順次反射させることにより、カットオフラインを有する配光パターンを形成するように構成された車両用照明灯具に関するものである。

従来より、カットオフラインを有する配光パターンを形成するための灯具構成として、凸レンズとシェードとを組み合わせた構成が知られている。

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凸レンズと、その後側焦点近傍に配置されたシェードと、このシェードの後方近傍に配置された光源とを備えた車両用照明灯具が記載されている。そして、この車両用照明灯具においては、光源からの直射光の一部をシェードで遮蔽することにより、配光パターンの上端部にカットオフラインを形成するようになっている。

また、従来より、カットオフラインを有する配光パターンを形成するための他の灯具構成として、２つのリフレクタとシェードとを組み合わせた構成が知られている。

例えば「特許文献２」には、光源からの光を、反射面が楕円面で構成された第１リフレクタと、反射面が放物面で構成された第２リフレクタとで順次反射させる構成とした上で、第１リフレクタと第２リフレクタとの間に、第１リフレクタからの反射光の一部を遮蔽するシェードが配置された構成とすることにより、配光パターンの上端部にカットオフラインを形成する構成となっている。
特開２００５−４４６８３号公報 特開２００９−２７７４８１号公報

上記「特許文献１」に記載された灯具構成を採用することにより、カットオフラインを有する配光パターンとして、小さくて明るい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、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、光源からの光の一部がシェードで遮蔽されてしまうので、光源光束の利用効率を高めることができず、また、シェードの分だけ部品点数が増えてしまう、という問題がある。また、凸レンズを用いた光学系であるため、その色収差により、カットオフラインの上方近傍に分光色が現れてしまい、対向車ドライバに無用な違和感を与えてしまうおそれがある、という問題もある。

一方、上記「特許文献２」に記載された車両用照明灯具においては、カットオフラインの上方近傍に分光色が生じてしまうことはないが、光源からの光の一部がシェードで遮蔽されてしまうので、光源光束の利用効率を高めることができず、また、シェードの分だけ部品点数が増えてしまう、という問題がある。

これに対し、第１リフレクタの反射面が楕円面で構成されるとともに第２リフレクタの反射面が放物面で構成された車両用照明灯具において、その光源として直線状に延びるエッジを有する構成とすれば、シェードを用いることなくカットオフラインを形成することが可能となる。

しかしながら、このようにした場合において形成されるカットオフラインは、その中心部分については鮮明に形成されるものの、その左右両側に外れた部分は不鮮明なものとなってしまう、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、直線状に延びるエッジを有する光源からの光を、第１および第２リフレクタで順次反射させることにより、カットオフラインを有する配光パターンを形成するように構成された車両用照明灯具において、シェードを用いることなく、かつ、カットオフライン近傍に分光色を生じさせることなく、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、第１および第２リフレクタの各々の反射面形状に工夫を施すことにより、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、
直線状に延びるエッジを有する光源からの光を、第１および第２リフレクタで順次反射させることにより、カットオフラインを有する配光パターンを形成するように構成された車両用照明灯具において、
上記光源は、上記エッジが灯具前後方向に延びる光軸上の所定点の近傍を通るようにして配置されており、
上記第１および第２リフレクタは、上記光軸を含む平面内において、上記所定点から上記光軸に対して角度θで出射して該第１および第２リフレクタで順次反射した光が、上記光軸と平行な光として、上記第１および第２リフレクタの前方において上記光軸と直交する平面を上記光軸からの距離ｈがｈ＝Ｒｓｉｎθ（ただしＲは正の定数）の位置で通過し、かつ、上記所定点から上記光軸と直交する平面までの光路長が上記所定点からの光出射方向にかかわらず一定となるように形状設定された曲線を、上記光軸を中心として所定角度回転させることにより得られる反射面形状をそれぞれ有している、ことを特徴とするものである。

上記「光源」は、直線状に延びるエッジを有するものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではない。その際、この「光源」は、光源自体が直線状に延びるエッジを有するものであってもよいし、光源自体の近傍に配置された絞りによって直線状に延びるエッジを有する構成となっていてもよい。前者の例としては、発光ダイオードの発光チップや、直線状に延びるフィラメント等が採用可能である。後者の例としては、発光ダイオードの発光チップを囲む周面壁を設け、この周面壁の端縁形状の一部を直線状に延びるエッジとしたもの等が採用可能である。

上記「エッジ」は、上記所定点の近傍を通るようにして直線状に延びるものであれば、水平方向に延びるものであってもよいし、上下方向あるいは斜め方向に延びるものであってもよい。

上記「直線状に延びるエッジ」は、単一の直線で構成されたものであってもよいし、折れ線状に形成された複数の直線で構成されたものであってもよい。

上記「所定点」の光軸上における具体的な位置は特に限定されるものではない。

上記「第１および第２リフレクタ」は、上記曲線を光軸を中心として所定角度回転させることにより得られる反射面形状をそれぞれ有するものであれば、両リフレクタの位置関係やその大小の比率等については特に限定されるものではない。

上記「所定角度」は、第１リフレクタで反射した光源からの光が、第２リフレクタに入射し得る範囲内の角度であれば、その具体的な値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、直線状に延びるエッジを有する光源からの光を、第１および第２リフレクタで順次反射させることにより、カットオフラインを有する配光パターンを形成する構成となっているが、その際、光源は、そのエッジが灯具前後方向に延びる光軸上の所定点の近傍を通るようにして配置されており、また、第１および第２リフレクタは、光軸を含む平面内において、所定点から光軸に対して角度θで出射して該第１および第２リフレクタで順次反射した光が、光軸と平行な光として、第１および第２リフレクタの前方において光軸と直交する平面を光軸からの距離ｈがｈ＝Ｒｓｉｎθ（ただしＲは正の定数）の位置で通過し、かつ、所定点から光軸と直交する平面までの光路長が所定点からの光出射方向にかかわらず一定となるように形状設定された曲線を、光軸を中心として所定角度回転させることにより得られる反射面形状をそれぞれ有しているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、直線状に延びるエッジを有する光源からの光を、第１および第２リフレクタで順次反射させる反射光学系を採用することにより、シェードを用いることなく、かつ分光色を生じることなく、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。

その際、この反射光学系は、所定点からの光を光軸と平行な光として、灯具前方へ照射するようになっているので、カットオフラインを有する配光パターンを、小さくて明るい配光パターンとして形成することができる。

しかも、この反射光学系は、ｈ＝Ｒｓｉｎθでかつ光路長一定という、いわゆる正弦条件を満たしているので、コマ収差を除去することができる。したがって、光源における所定点からずれた点からの光についても、そのずれに応じた角度だけ光軸方向から傾斜した方向へ向かう平行光として第２リフレクタから反射させることができる。そしてこれにより、カットオフラインを鮮明に形成することができる。

このように本願発明によれば、直線状に延びるエッジを有する光源からの光を、第１および第２リフレクタで順次反射させることにより、カットオフラインを有する配光パターンを形成するように構成された車両用照明灯具において、シェードを用いることなく、かつ、カットオフライン近傍に分光色を生じさせることなく、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。

しかも、この配光パターンは、小さくて明るい配光パターンとして形成されるので、これをロービーム用配光パターン等におけるホットゾーンの形成に適したものとすることができる。

上記構成において、第１リフレクタの反射面が、光軸方向に複数の反射領域に区分けされるとともに、第２リフレクタの反射面が、第１リフレクタにおける複数の反射領域の各々に対応した複数の反射領域に区分けされた構成とすれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、本願発明においては、車両用照明灯具からの照射光により、配光パターンの上端部に鮮明なカットオフラインを形成するようになっているが、その際、配光パターンの左右両端部にも比較的鮮明な明暗境界線が形成されてしまう。このため、上記配光パターンを、ロービーム用配光パターン等におけるホットゾーン形成用の配光パターンとして用いた場合、そのホットゾーンの左右両側に配光ムラが生じてしまうおそれがある。

これに対し、第１リフレクタの反射面が、光軸方向に複数の反射領域に区分けされるとともに、第２リフレクタの反射面が、第１リフレクタにおける複数の反射領域の各々に対応した複数の反射領域に区分けされた構成とすれば、これら第１および第２リフレクタにおける各組の反射領域毎に形成される配光パターンを、互いに異なった大きさとすることができる。したがって、これらを合成した配光パターンを、その上端部に鮮明なカットオフラインが形成されたものとした上で、その左右両端縁の明暗比を緩和させることができる。そしてこれにより、この配光パターンを、ロービーム用配光パターン等におけるホットゾーン形成用の配光パターンとして用いた場合において、そのホットゾーンの左右両側に配光ムラが生じてしまうのを効果的に抑制することができる。

上記構成において、第１リフレクタの反射面が、光軸に関して周方向に複数の反射領域に区分けされるとともに、第２リフレクタの反射面が、第１リフレクタにおける複数の反射領域の各々に対応した複数の反射領域に区分けされた構成とすれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、このようにした場合においても、第１および第２リフレクタにおける各組の反射領域毎に形成される配光パターンを、互いに異なった大きさとすることができる。したがって、これらを合成した配光パターンを、その上端部に鮮明なカットオフラインが形成されたものとした上で、その左右両端縁の明暗比を緩和させることができる。そしてこれにより、この配光パターンを、ロービーム用配光パターン等におけるホットゾーン形成用の配光パターンとして用いた場合において、そのホットゾーンの左右両側に配光ムラが生じてしまうのを効果的に抑制することができる。しかも、第１および第２リフレクタにおける各組の反射領域の区分けの仕方により、両リフレクタの形状を大きく変化させることができるので、これを灯具設置スペース等に応じたものとすることができ、また、灯具意匠に斬新性を持たせることもできる。

本願発明の一実施形態に係る車両用照明灯具を示す斜視図 図１のII−II線断面図 （ａ）は、図２のIIIa方向矢視詳細図、（ｂ）は、上記実施形態の第２変形例における同様の図 上記車両用照明灯具の光学的機能を示す、図２と同様の図 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、ロービーム用配光パターンの一部として透視的に示す図 （ａ１）は、図４と同様の図、（ｂ１）は、上記実施形態の第１変形例における同様の図、（ｃ１）は、従来例における同様の図であり、（ａ２）、（ｂ２）、（ｃ２）は、これら各光学系により形成される配光パターンをシミュレーション結果として示す図 上記第２変形例における図４と同様の図 （ａ）は、上記第２変形例の光学系により形成される配光パターンをシミュレーション結果として示す図、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、この配光パターンを構成している３つの配光パターンをそれぞれ示す図 （ａ１）、（ａ２）は、上記実施形態の第３変形例を示す斜視図および正面図、（ｂ１）、（ｂ２）は、上記実施形態の第４変形例を示す斜視図および正面図、（ｃ１）、（ｃ２）は、上記実施形態の第５変形例を示す斜視図および正面図、 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、上記第３、第４、第５変形例の各々の光学系により形成される配光パターンをシミュレーション結果として示す図 上記実施形態の第６変形例を示す、図４と同様の図

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、本実施形態に係る車両用照明灯具１０を示す斜視図である。また、図２は、図１のII−II線断面図である。

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の近傍において灯具前方へ向けて斜め上向きに配置された発光素子１２と、この発光素子１２からの光を下向きに反射させる第１リフレクタ１４と、この第１リフレクタ１４からの反射光を灯具前方へ向けて反射させる第２リフレクタ１６と、発光素子１２を支持する金属製の支持プレート１８とを備えた構成となっている。

この車両用照明灯具１０は、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て用いられるようになっており、この光軸調整が完了した状態では、その光軸Ａｘが車両正面方向に対して０．５〜０．６°程度下向きに延びるようになっている。

図３（ａ）は、図２のIIIa方向矢視詳細図である。

同図にも示すように、発光素子１２は、白色発光ダイオードであって、水平方向に直列で配置された４つの発光チップ１２ａと、これらを支持する基板１２ｂとからなっている。

４つの発光チップ１２ａは、互いに略密着するようにして配置された状態で、その前面が薄膜により封止されており、さらに、その上端部の右側部分（灯具正面視では左側部分）には遮光膜１２ｍが形成されている。その際、各発光チップ１２ａは１×１ｍｍ程度の正方形の外形形状を有しており、遮光膜１２ｍは、その右端縁から上下幅０．２５ｍｍ程度で長さ１．６〜１．８ｍｍ程度にわたって帯状に形成されており、その左端縁は左上４５°方向に傾斜している。そしてこれにより、発光素子１２は、１×４ｍｍ程度の外形形状の右上部分が横長帯状に欠けた形状の発光面を光源１２Ａとして有するものとなっており、そして、この光源１２Ａは、その上端部に左右段違いで平行に延びる直線状のエッジ１２ｅを有するものとなっている。

この発光素子１２は、その光源１２Ａのエッジ１２ｅにおける下段部と傾斜部との折れ曲がり点を光軸Ａｘの所定点Ｏに位置させるとともに、その下段部が光軸Ａｘと直交する水平方向に延びるようにした状態で配置されている。その際、この発光素子１２は、図１および２に示すように、その光源１２Ａの斜め上向き角度が４５°程度になるようにして配置されている。

第１リフレクタ１４は、光軸Ａｘよりも上方側において光源１２Ａを灯具前方側から覆うようにして配置されており、回転楕円面に比較的近い形状の反射面１４ａを有している。その際、この反射面１４ａは、その下端縁が光軸Ａｘを含む水平面上に位置しており、その後端縁が所定点Ｏを通り光軸Ａｘと直交する平面上に位置している。

一方、第２リフレクタ１６は、第１リフレクタ１４の下方に位置するようにして配置されており、回転放物面に比較的近い形状の反射面１６ａを有している。その際、この反射面１６ａは、その上端縁が光軸Ａｘを含む水平面上に位置しており、その前端縁が第１リフレクタ１４の反射面１４ａの前端頂点よりもやや前方に位置しており、その後端頂点が所定点Ｏよりもやや前方に位置している。

そして、これら第１および第２リフレクタ１４、１６は、光源１２Ａからの光を順次反射させて灯具前方へ照射し、その際、所定点Ｏからの光が光軸Ａｘと平行な光として灯具前方へ照射するようになっている。

図４は、本実施形態に係る車両用照明灯具１０の光学的機能を示す、図２と同様の図である。

同図に示すように、第１および第２リフレクタ１４、１６の反射面１４ａ、１６ａは、光軸Ａｘを含む鉛直面内において、所定点Ｏから光軸Ａｘに対して角度θで出射して反射面１４ａ、１６ａで順次反射した光が、光軸Ａｘと平行な光として、第１および第２リフレクタ１４、１６の前方において光軸Ａｘと直交する平面Ｐを、光軸Ａｘからの距離ｈがｈ＝Ｒｓｉｎθ（ただしＲは正の定数）の位置で通過し、かつ、所定点Ｏから平面Ｐまでの光路長が、所定点Ｏからの光出射方向にかかわらず一定となるように形状設定された曲線で構成されている。そして、これら第１および第２リフレクタ１４、１６の反射面１４ａ、１６ａは、上記曲線を左右両側に９０°ずつ回転させることにより得られる曲面で構成されている。

そしてこれにより、これら第１および第２リフレクタ１４、１６の反射面１４ａ、１６ａは、所定点Ｏを焦点とするとともに定数Ｒを焦点距離とする反射光学系として、正弦条件を満たす構成となっている。

図５は、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、２点鎖線で示すロービーム用配光パターンＰＬの一部として形成される配光パターンである。すなわち、この配光パターンＰＡと、図示しない他の車両用照明灯具から前方へ照射される光により形成される配光パターンＰ０との合成配光パターンとして、ロービーム用配光パターンＰＬが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、その上端部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を通る鉛直線であるＶ−Ｖ線よりも右側（すなわち対向車線側）が、水平方向に延びる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（すなわち自車線側）が、下段カットオフラインＣＬ１に対して段上がりで水平方向に延びる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。

配光パターンＰＡは、このロービーム用配光パターンＰＬのホットゾーンを形成するための配光パターンであって、エルボ点Ｅの近傍領域をやや左寄りに明るく照射する横長の小さい配光パターンとして形成されている。この配光パターンＰＡは、光源１２Ａの正立の投影像として形成され、その上端縁のエッジ１２ｅにより、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２におけるエルボ点Ｅの近傍部分が形成されるようになっている。

その際、このカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２におけるエルボ点Ｅの近傍部分（すなわち配光パターンＰＡの上端縁）は、その全長にわたって鮮明に形成されたものとなる。これは、第１および第２リフレクタ１４、１６により構成される反射光学系が、ｈ＝Ｒｓｉｎθでかつ光路長一定という正弦条件を満たしており、これによりコマ収差を除去することができるので、光源１２Ａにおける所定点Ｏからずれた点からの光についても、そのずれに応じた角度だけ光軸方向から傾斜した方向へ向かう平行光として第２リフレクタ１６から反射させることができることによるものである。

なお、エルボ点ＥがＨ−Ｖの０．５〜０．６°程度下方に位置しているのは、車両用照明灯具１０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ていることによるものである。

次に、本実施形態の作用効果について説明する。

本実施形態に係る車両用照明灯具１０は、左右段違いで直線状に延びるエッジ１２ｅを有する光源１２Ａからの光を、第１および第２リフレクタ１４、１６で順次反射させることにより、上端部にカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する配光パターンＰＡを形成する構成となっているが、その際、光源１２Ａは、そのエッジ１２ｅが灯具前後方向に延びる光軸Ａｘ上の所定点Ｏの近傍を通るようにして配置されており、また、第１および第２リフレクタ１４、１６は、光軸Ａｘを含む平面内において、所定点Ｏから光軸Ａｘに対して角度θで出射して該第１および第２リフレクタ１４、１６で順次反射した光が、光軸Ａｘと平行な光として、第１および第２リフレクタ１４、１６の前方において光軸Ａｘと直交する平面Ｐを光軸Ａｘからの距離ｈがｈ＝Ｒｓｉｎθ（ただしＲは正の定数）の位置で通過し、かつ、所定点Ｏから平面Ｐまでの光路長が所定点Ｏからの光出射方向にかかわらず一定となるように形状設定された曲線を、光軸Ａｘを中心として所定角度回転させることにより得られる反射面形状をそれぞれ有しているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、直線状に延びるエッジ１２ｅを有する光源１２Ａからの光を、第１および第２リフレクタ１４、１６で順次反射させる反射光学系を採用することにより、シェードを用いることなく、かつ分光色を生じることなく、上端部にカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する配光パターンＰＡを形成することができる。

その際、この反射光学系は、所定点Ｏからの光を光軸Ａｘと平行な光として、灯具前方へ照射するようになっているので、上端部にカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する配光パターンＰＡを、小さくて明るい配光パターンとして形成することができる。

しかも、この反射光学系は、ｈ＝Ｒｓｉｎθでかつ光路長一定という正弦条件を満たしているので、コマ収差を除去することができる。したがって、光源１２Ａにおける所定点Ｏからずれた点からの光についても、そのずれに応じた角度だけ光軸Ａｘ方向から傾斜した方向へ向かう平行光として第２リフレクタ１６から反射させることができる。そしてこれにより、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を鮮明に形成することができる。

この点について、図６に基づいて説明する。

図６（ａ１）は、図４で示した本実施形態の反射光学系を引き写した図であり、同図（ａ２）は、この反射光学系により形成される配光パターンＰＡをシミュレーション結果として示す図である。

また、図６（ｃ１）は、従来例の反射光学系を示す、同図（ａ１）と同様の図であり、同図（ｃ２）は、この反射光学系により形成される配光パターンＰＡ´をシミュレーション結果として示す図である。

なお、これらのシミュレーション結果においては、エルボ点ＥをＨ−Ｖに位置させた状態（すなわち光軸Ａｘを下向きにしない状態）で各配光パターンＰＡ、ＰＡ´を示している。これら各配光パターンＰＡ、ＰＡ´を、ロービーム用配光パターンＰＬの一部として形成する場合には、そのエルボ点ＥをＨ−Ｖの０．５〜０．６°程度下方に位置させることは上述したとおりである。この点、後述する各変形例において示すシミュレーション結果についても同様である。

図６（ｃ１）に示す従来例においては、本実施形態の第１および第２リフレクタ１４、１６の代わりに、反射面１４ａ´が楕円面で構成された第１リフレクタ１４´と、反射面１６ａ´が放物面で構成された第２リフレクタ１６´とを備えた反射光学系を備えた構成となっている。

この従来例の反射光学系によっても、所定点Ｏから出射して第１および第２リフレクタ１４´、１６´で順次反射した光が、光軸Ａｘと平行な光として、灯具前方へ照射されるので、同図（ｃ２）に示すように、これにより形成される配光パターンＰＡ´を、上端部にカットオフラインＣＬ１´、ＣＬ２´を有する小さくて明るい配光パターンとして形成することができる。しかしながら、この従来例の反射光学系においては、コマ収差が除去されていないので、カットオフラインＣＬ１´、ＣＬ２´は、その中心部分については鮮明に形成されるものの、その左右両側に外れた部分は不鮮明なものとなってしまう。

これに対し、本実施形態の反射光学系においては、コマ収差が除去されているので、同図（ａ２）に示すように、配光パターンＰＡのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を、その中心部分のみならず、その左右両側に外れた部分についても鮮明に形成することができる。

このように本実施形態によれば、左右段違いで直線状に延びるエッジ１２ｅを有する光源１２Ａからの光を、第１および第２リフレクタ１４、１６で順次反射させることにより、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する配光パターンＰＡを形成するように構成された車両用照明灯具１０において、シェードを用いることなく、かつ、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の上方近傍に分光色を生じさせることなく、鮮明なカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する配光パターンＰＡを形成することができる。

しかも、この配光パターンＰＡは、小さくて明るい配光パターンとして形成されるので、これをロービーム用配光パターンＰＬにおけるホットゾーンの形成に適したものとすることができる。

上記実施形態においては、第１リフレクタ１４が光軸Ａｘよりも上方側に配置されるとともに第２リフレクタ１６が光軸Ａｘよりも下方側に配置されているものとして説明したが、これら第１および第２リフレクタ１４、１６の位置関係を上下反転させた場合においても、上記実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。

上記実施形態においては、左側通行で用いられる車両用照明灯具１０の構成について説明したが、この車両用照明灯具１０と左右対称の構成とすれば、これを右側通行に適したものとすることができる。

上記実施形態においては、左右段違いで直線状に延びるエッジ１２ｅを有する光源１２Ａにより、左右段違いのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する配光パターンＰＡを形成する場合について説明したが、このようにする代わりに、一直線状に延びるエッジを有する光源により、一直線状に延びる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も可能である。このようにした場合には、上記配光パターンを、フォグランプ用配光パターンにおけるホットゾーンあるいはドライビングランプ用配光パターン等に適したものとすることができる。

上記実施形態においては、配光パターンＰＡの上端部にカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２が形成されるものとして説明したが、直線状に延びるエッジを有する光源を、そのエッジが上下方向に延びるようにして配置された構成とすることにより、配光パターンの側端部にカットオフラインが形成されるようにすることも可能である。

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（ｂ１）は、本変形例に係る車両用灯具１１０を示す、同図（ａ１）と同様の図であり、同図（ｂ２）は、この反射光学系により形成される配光パターンＰＡをシミュレーション結果として示す図である。

同図（ｂ１）に示すように、この車両用灯具１１０の基本的な構成は、同図（ａ１）に示す上記実施形態に係る車両用灯具１０の場合と同様であるが、その第１および第２リフレクタ１１４、１１６の反射面１１４ａ、１１６ａの構成が、上記実施形態の場合と異なっている。

すなわち、本変形例の第１および第２リフレクタ１１４、１１６も、上記実施形態の場合と同様、正弦条件を満たす反射光学系を構成しているが、第１リフレクタ１１４の反射面１１４ａは、上記実施形態における第１リフレクタ１４の反射面１４ａよりも大きいサイズで形成されており、これに伴い、第２リフレクタ１１６の反射面１１６ａは、上記実施形態における第２リフレクタ１６の反射面１６ａよりも小さいサイズで前後長が短く、かつ、その後端頂点が所定点Ｏよりも後方側に位置している。

同図（ｂ２）に示すように、本変形例の反射光学系により形成される配光パターンＰＡは、図６（ａ１）に示す配光パターンＰＡに対して、その形状および光度分布が多少異なったものとなるが、鮮明なカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する小さくて明るい配光パターンとして形成される点は同様である。

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灯具２１０を示す、図４と同様の図である。

同図に示すように、この車両用灯具２１０の基本的な構成は、上記実施形態の場合と同様であるが、その第１および第２リフレクタ２１４、２１６の反射面２１４ａ、２１６ａの構成が、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、第１リフレクタ２１４の反射面２１４ａが、その前端頂部から光軸Ａｘ方向に３つの反射領域２１４ａ１、２１４ａ２、２１４ａ３に区分けされるとともに、第２リフレクタ２１６の反射面２１６ａが、第１リフレクタ２１４における３つの反射領域２１４ａ１、２１４ａ２、２１４ａ３の各々に対応した３つの反射領域２１６ａ１、２１６ａ２、２１６ａ３に区分けされている。

その際、３つの反射領域２１４ａ１、２１４ａ２、２１４ａ３は、上記正弦条件の式ｈ＝ＲｓｉｎθにおけるＲの値が、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３に設定されている。そして、これら各反射領域２１４ａ１、２１４ａ２、２１４ａ３毎に、ｈ１＝Ｒ１ｓｉｎθ１、ｈ２＝Ｒ２ｓｉｎθ２、ｈ３＝Ｒ３ｓｉｎθ３の条件式を満たすようになっている。また、第１リフレクタ２１４の反射面２１４ａは、各反射領域２１４ａ１、２１４ａ２、２１４ａ３相互間の段差が小さくなるようにその形成範囲が設定されている。この設定の際、第２リフレクタ２１６の反射面２１６ａについても、各反射領域２１６ａ１、２１６ａ２、２１６ａ３相互間の段差を小さくする配慮がなされている。

図８（ａ）は、本変形例の反射光学系により形成される配光パターンＰＡをシミュレーション結果として示す図である。また、同図（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、この配光パターンＰＡを構成している３つの配光パターンＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３をそれぞれ示す図である。

なお、このシミュレーションは、図３（ｂ）に示すように、発光素子２１２として、その光源２１２Ａのエッジ２１２ｅにおける下段部と傾斜部との折れ曲がり点が、その左右方向の中心に位置するように形成されたものを用いて行ったものである。

図８（ｂ）に示す配光パターンＰＡ１は、反射領域２１４ａ１、２１６ａ１で繰り返し反射した光により形成される配光パターンであり、最も大きい配光パターンとして形成されている。

図８（ｃ）に示す配光パターンＰＡ２は、反射領域２１４ａ２、２１６ａ２で繰り返し反射した光により形成される配光パターンであり、配光パターンＰＡ１よりも多少左右幅が小さい配光パターンとして形成されている。

図８（ｄ）に示す配光パターンＰＡ３は、反射領域２１４ａ３、２１６ａ３で繰り返し反射した光により形成される配光パターンであり、配光パターンＰＡ２よりもさらに多少左右幅が小さい配光パターンとして形成されている。

本変形例の構成を採用することにより、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、上記実施形態においては、車両用照明灯具１０からの照射光により配光パターンＰＡの上端部に鮮明なカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を形成するようになっているが、その際、配光パターンＰＡの左右両端部にも比較的鮮明な明暗境界線が形成されてしまう。このため、配光パターンＰＡを、ロービーム用配光パターンＰＬにおけるホットゾーン形成用の配光パターンとして用いた場合、そのホットゾーンの左右両側に配光ムラが生じてしまうおそれがある。

これに対し、本変形例においては、第１および第２リフレクタ２１４、２１６における各組の反射領域２１４ａ１、２１６ａ１；２１４ａ２、２１６ａ２；２１４ａ３、２１６ａ３毎に形成される配光パターンＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３を、互いに異なった大きさとすることができる。

したがって、図８（ａ）に示すように、これら３つの配光パターンＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３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、その上端部に鮮明なカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２が形成されたものとした上で、その左右両端縁の明暗比を緩和させることができる。そしてこれにより、この配光パターンＰＡを、ロービーム用配光パターンＰＬにおけるホットゾーン形成用の配光パターンとして用いた場合において、そのホットゾーンの左右両側に配光ムラが生じてしまうのを効果的に抑制することができる。

上記第２変形例においては、第１および第２リフレクタ２１４、２１６の反射面２１４ａ、２１６ａが、光軸Ａｘ方向に３つの反射領域２１４ａ１、２１６ａ１；２１４ａ２、２１６ａ２；２１４ａ３、２１６ａ３に区分けされているものとして説明したが、光軸Ａｘ方向に２つの反射領域あるいは４つ以上の反射領域に区分けされた構成とすることも可能である。

次に、上記実施形態の第３、第４、第５変形例について説明する。

図９（ａ１）、（ａ２）は、第３変形例に係る車両用灯具３１０を示す斜視図および正面図であり、図９（ｂ１）、（ｂ２）は、第４変形例に係る車両用灯具４１０を示す斜視図および正面図であり、図９（ｃ１）、（ｃ２）は、第５変形例に係る車両用灯具５１０を示す斜視図および正面図である。

同図に示すように、これら各変形例に係る車両用灯具３１０、４１０、５１０の基本的な構成は、上記実施形態の場合と同様であるが、その第１および第２リフレクタ３１４、３１６；４１４、４１６；５１４、５１６の反射面３１４ａ、３１６ａ；４１４ａ、４１６ａ；５１４ａ、５１６ａの構成が、上記実施形態の場合と異なっている。

すなわち、これら各変形例においては、第１リフレクタ３１４、４１４、５１４の反射面３１４ａ、４１４ａ、５１４ａが、光軸Ａｘに関して周方向に複数の反射領域３１４ｓ、４１４ｓ、５１４ｓに区分けされるとともに、第２リフレクタ３１６、４１６ａ、５１４ｓの反射面３１６ａ、４１６ａ、５１６ａが、第１リフレクタ３１４、４１４、５１４における複数の反射領域３１４ｓ、４１４ｓ、５１４ｓの各々に対応した複数の反射領域３１６ｓ、４１６ｓ、５１６ｓに区分けされている。

そして、これら各変形例においても、各組の反射領域３１４ｓ、３１６ｓ；４１４ｓ、４１６ｓ；５１４ｓ、５１６ｓ毎に、上記正弦条件を満たすように、その形状設定がなされている。

その際、第３変形例においては、第２リフレクタ３１６の反射面３１６ａを構成する複数の反射領域３１６ｓが、光軸Ａｘの右側から左側へかけて徐々に径が大きくなるように形成されている。

また、第４変形例においては、第２リフレクタ４１６の反射面４１６ａを構成する複数の反射領域４１６ｓが、光軸Ａｘの左右両側から光軸Ａｘの真下にかけて徐々に径が大きくなるように形成されている。

一方、第５変形例においては、第２リフレクタ５１６の反射面５１６ａを構成する複数の反射領域５１６ｓが、光軸Ａｘの左右両側から光軸Ａｘの真下にかけて徐々に径が小さくなるように形成されている。

図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、第３、第４、第５変形例の各々の反射光学系により形成される配光パターンＰＡをシミュレーション結果として示す図である。

これら各変形例の反射光学系により形成される配光パターンＰＡは、その形状および光度分布が互いに多少異なったものとなるが、鮮明なカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する明るくて比較的小さい配光パターンとして形成される点は同様である。

また、これら各配光パターンＰＡは、各変形例の第１および第２リフレクタ３１４、３１６；４１４、４１６；５１４、５１６における各組の反射領域３１４ｓ、３１６ｓ；４１４ｓ、４１６ｓ；５１４ｓ、５１６ｓ毎に形成される互いに異なった大きさの配光パターンを合成することにより形成されるので、その左右両端縁の明暗比を緩和させることができる。

したがって、これら各変形例の構成を採用した場合においても、配光パターンＰＡを、ロービーム用配光パターンＰＬにおけるホットゾーン形成用の配光パターンとして用いた場合において、そのホットゾーンの左右両側に配光ムラが生じてしまうのを効果的に抑制することができる。

しかも、第１および第２リフレクタ３１４、３１６；４１４、４１６；５１４、５１６における各組の反射領域３１４ｓ、３１６ｓ；４１４ｓ、４１６ｓ；５１４ｓ、５１６ｓの区分けの仕方により、両リフレクタ３１４、３１６；４１４、４１６；５１４、５１６の形状を大きく変化させることができるので、これを灯具設置スペース等に応じたものとすることができ、また、灯具意匠に斬新性を持たせることもできる。

なお、上記第３、第４、第５変形例のいずれかの構成と、上記第２変形例の構成とを組み合わせた構成とすることも可能である。

次に、上記実施形態の第６変形例について説明する。

図１１は、本変形例に係る車両用灯具６１０を示す、図４と同様の図である。

同図に示すように、この車両用灯具６１０の基本的な構成は、上記実施形態の場合と同様であるが、その発光素子６１２ならびに第１および第２リフレクタ６１４、６１６の反射面６１４ａ、６１６ａの構成が、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、発光素子６１２が灯具後方へ向けて斜め上向きに配置されている。その際、この発光素子６１２は、その光源６１２Ａが上記実施形態の発光素子１２の光源１２Ａに対して左右対称の形状を有する構成となっている。

また、本変形例においては、第１リフレクタ６１４が、光軸Ａｘよりも上方側において光源６１２Ａを灯具後方側から覆うようにして配置されており、そして、第２リフレクタ６１６が、第１リフレクタ６１４の下方に位置するようにして配置されている。

本変形例においても、上記実施形態の場合と同様、第１および第２リフレクタ６１４、６１６の反射面６１４ａ、６１６ａは、光軸Ａｘを含む鉛直面内において、所定点Ｏから光軸Ａｘに対して角度θで出射して反射面６１４ａ、６１６ａで順次反射した光が、光軸Ａｘと平行な光として、第１および第２リフレクタ６１４、６１６の前方において光軸Ａｘと直交する平面Ｐを、光軸Ａｘからの距離ｈがｈ＝Ｒｓｉｎθ（ただしＲは正の定数）の位置で通過し、かつ、所定点Ｏから平面Ｐまでの光路長が、所定点Ｏからの光出射方向にかかわらず一定となるように形状設定された曲線で構成されている。そして、これら第１および第２リフレクタ６１４、６１６の反射面６１４ａ、６１６ａは、上記曲線を左右両側に９０°ずつ回転させることにより得られる曲面で構成されている。

そしてこれにより、これら第１および第２リフレクタ６１４、６１６の反射面６１４ａ、６１６ａは、所定点Ｏを焦点とするとともに定数Ｒを焦点距離とする反射光学系として、正弦条件を満たす構成となっている。

本変形例の構成を採用した場合においても、上記実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。

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。

１０、１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０ 車両用照明灯具
１２、２１２、６１２ 発光素子
１２Ａ、２１２Ａ、６１２Ａ 光源（発光面）
１２ａ 発光チップ
１２ｂ 基板
１２ｅ、２１２ｅ エッジ
１２ｍ 遮光膜
１４、１１４、２１４、３１４、４１４、５１４、６１４ 第１リフレクタ
１４ａ、１６ａ、１１４ａ、１１６ａ、２１４ａ、２１６ａ、３１４ａ、３１６ａ、４１４ａ、４１６ａ、５１４ａ、５１６ａ、６１４ａ、６１６ａ 反射面
１６、１１６、２１６、３１６、４１６、５１６、６１６ 第２リフレクタ
１８ 支持プレート
２１４ａ１、２１４ａ２、２１４ａ３、２１６ａ１、２１６ａ２、２１６ａ３、３１４ｓ、３１６ｓ、４１４ｓ、４１６ｓ、５１４ｓ、５１６ｓ 反射領域
Ａｘ 光軸
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
Ｏ 所定点
Ｐ 光軸と直交する平面
ＰＡ、ＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３、Ｐ０ 配光パターン
ＰＬ ロービーム用配光パターン

Claims (3)

1. 直線状に延びるエッジを有する光源からの光を、第１および第２リフレクタで順次反射させることにより、カットオフラインを有する配光パターンを形成するように構成された車両用照明灯具において、
   上記光源は、上記エッジが灯具前後方向に延びる光軸上の所定点の近傍を通るようにして配置されており、
   上記第１および第２リフレクタは、上記光軸を含む平面内において、上記所定点から上記光軸に対して角度θで出射して該第１および第２リフレクタで順次反射した光が、上記光軸と平行な光として、上記第１および第２リフレクタの前方において上記光軸と直交する平面を上記光軸からの距離ｈがｈ＝Ｒｓｉｎθ（ただしＲは正の定数）の位置で通過し、かつ、上記所定点から上記光軸と直交する平面までの光路長が上記所定点からの光出射方向にかかわらず一定となるように形状設定された曲線を、上記光軸を中心として所定角度回転させることにより得られる反射面形状をそれぞれ有している、ことを特徴とする車両用照明灯具。
2. 上記第１リフレクタの反射面が、上記光軸方向に複数の反射領域に区分けされるとともに、上記第２リフレクタの反射面が、上記第１リフレクタにおける複数の反射領域の各々に対応した複数の反射領域に区分けされている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用照明灯具。
3. 上記第１リフレクタの反射面が、上記光軸に関して周方向に複数の反射領域に区分けされるとともに、上記第２リフレクタの反射面が、上記第１リフレクタにおける複数の反射領域の各々に対応した複数の反射領域に区分けされている、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。

Images