JP4115921B2

JP4115921B2 - 車両用前照灯

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Publication number: JP4115921B2
Application number: JP2003374061A
Authority: JP
Inventors: 清佐塚; 裕之石田; 正士達川
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-11-04
Filing date: 2003-11-04
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2023-11-04
Also published as: JP2005141919A; DE102004053303B4; DE102004053303A1; US7387417B2; US20050094413A1

Description

本願発明は、半導体発光素子を光源とする複数の灯具ユニットからの光照射により、ロービーム用配光パターンを形成するように構成された車両用前照灯に関するものである。

一般に車両用前照灯は、上端縁に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し得る構成となっており、これにより対向車ドライバ等にグレアを与えないようにしつつ、自車ドライバの前方視認性をできるだけ確保するように構成されている。

その際「特許文献１」には、半導体発光素子を光源とする複数の灯具ユニットからの光照射により、ロービーム用配光パターンを形成するように構成された車両用前照灯が記載されている。

また「特許文献２」および「特許文献３」には、水平方向に直線状に配列された複数の半導体発光素子からの光を、放物柱状曲面からなる反射面を有するリフレクタによって灯具前方へ反射させるように構成された、いわゆる放物柱型の車両用灯具が記載されている。

特開２００３−１２３５１７号公報特開２００３−３１００７号公報特開２００３−３１０１１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、車両用前照灯の薄型化を図ることが可能となる。その際、灯具ユニットとして、上記「特許文献２」や「特許文献３」に記載された放物柱型の車両用灯具を採用すれば、横長の配光パターンを形成することが可能となり、これによりロービーム用配光パターンの広拡散領域を形成することが可能となる。

しかしながら、多くの車両用前照灯は、その表面形状が車幅方向内側から車幅方向外側へ向けて後方へ回り込むように形成されているので、上記「特許文献１」に記載された車両用前照灯のように、複数の灯具ユニットが単に車両正面方向へ向けて配置されているだけの灯具構成において、上記「特許文献２」や「特許文献３」に記載された放物柱型の車両用灯具を灯具ユニットとして採用した場合には、次のような問題がある。

すなわち、後方へ回り込んだ表面形状を有する車両用前照灯において、放物柱型の灯具ユニットが車両正面方向へ向けて配置されていると、そのリフレクタからの拡散反射光の一部が他の灯具構成部材に遮蔽されてしまい、横長の配光パターンを形成することができなくなってしまう、という問題がある。

また、放物柱型の灯具ユニットは、全体的に角張った外形形状を有しているので、この灯具ユニットが、後方へ回り込んだ表面形状を有する車両用前照灯において車両正面方向へ向けて配置されていると、この灯具ユニットを配置するために大きな奥行きスペースが必要となる。このため、半導体発光素子を光源として採用したことにより灯具薄型化を図ることができるという効果が減殺されてしまう、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、半導体発光素子を光源とする複数の灯具ユニットからの光照射により、ロービーム用配光パターンを形成するように構成された車両用前照灯において、その表面形状が後方へ回り込んでいる場合においても、灯具薄型化を図った上で横長の配光パターンを形成することができる車両用前照灯を提供することを目的とするものである。

本願発明は、複数の灯具ユニットの一部として放物柱型の灯具ユニットを採用した上で、その配置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前照灯は、
半導体発光素子を光源とする複数の灯具ユニットからの光照射により、ロービーム用配光パターンを形成するように構成された車両用前照灯において、
上記複数の灯具ユニットとして、車両正面方向へ向けて配置された少なくとも１つの正面照射用灯具ユニットと、車両正面方向に対して所定角度車幅方向外側へ向けて配置された少なくとも１つの側方照射用灯具ユニットとを備えてなり、
上記各側方照射用灯具ユニットが、水平方向に延びる焦線を有する放物柱状曲面からなる反射面を有するリフレクタと、上記焦線上に配置された少なくとも１つの半導体発光素子からなる光源とを備え、この光源からの光を上記リフレクタにより水平方向に拡散反射させるように構成されている、ことを特徴とするものである。

上記「正面照射用灯具ユニット」および「側方照射用灯具ユニット」の具体的な個数および配置は特に限定されるものではない。

上記「半導体発光素子」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「正面照射用灯具ユニット」は、半導体発光素子を光源とするものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではない。

上記「側方照射用灯具ユニット」は、水平方向に延びる焦線を有する放物柱状曲面からなる反射面を有するリフレクタにより、光源からの光を水平方向に拡散反射させるように構成されたものであれば、その光源を構成する半導体発光素子の個数やリフレクタの具体的構成は特に限定されるものではない。また、この「側方照射用灯具ユニット」の車幅方向外側への具体的な傾斜角度は特に限定されるものではないが、例えば１０〜４０°程度の角度範囲内の値に設定することが可能である。

上記構成に示すように、本願発明に係る車両用前照灯は、半導体発光素子を光源とする複数の灯具ユニットからの光照射により、ロービーム用配光パターンを形成するように構成されており、その複数の灯具ユニットとして少なくとも１つの正面照射用灯具ユニットのほかに少なくとも１つの側方照射用灯具ユニットを備えているが、これら各側方照射用灯具ユニットは放物柱型の灯具ユニットで構成されているので、その照射光により横長の配光パターンを形成することができ、これによりロービーム用配光パターンの広拡散領域を容易に形成することができる。

その際、放物柱型の灯具ユニットは側方照射用灯具ユニットとして構成されているので、車両用前照灯の表面形状が後方へ回り込んでいる場合においても、そのリフレクタからの拡散反射光の一部が他の灯具構成部材に遮蔽されてしまわないようにすることができる。

また、放物柱型の灯具ユニットは全体的に角張った外形形状を有しているが、側方照射用灯具ユニットとして構成されているので、車両用前照灯の表面形状が後方へ回り込んでいる場合においても、この灯具ユニットを配置するための大きな奥行きスペースが不要となり、これにより半導体発光素子を光源として採用したことによる灯具薄型化の効果が減殺されてしまわないようにすることができる。

このように本願発明によれば、半導体発光素子を光源とする複数の灯具ユニットからの光照射により、ロービーム用配光パターンを形成するように構成された車両用前照灯において、その表面形状が後方へ回り込んでいる場合においても、灯具薄型化を図った上で横長の配光パターンを形成することができる。

また、本願発明に係る車両用前照灯においては、放物柱型の灯具ユニットが側方照射用灯具ユニットとして構成されているので、この灯具ユニットからの光照射により形成される横長の配光パターンは、車両正面方向に対して車幅方向外側へずれた位置に形成されることとなる。したがって、車両が旋回走行する際、この横長の配光パターンにより旋回方向前方路面を十分に照射して、その視認性を高めることができる。

なお、一般に車両用前照灯は、車両前端部の左右両側に１対設けられるので、これら各灯具に対して本願発明の構成を適用すれば、左右いずれの方向へ旋回する場合においても、旋回方向前方路面を十分に照射して、その視認性を高めることができる。

上記構成において、各側方照射用灯具ユニットの光源を下向きに配置するとともに、そのリフレクタの反射面を光源の下方側に形成するようにすれば、車両用前照灯を斜め上方から観察したときに、側方照射用灯具ユニットの光源が直接見えてしまわないようにすることができる。そしてこれにより、対向車ドライバ等に対するグレア防止を図ることができるとともに、間接照明効果による灯具の見映え向上を図ることができる。

また上記構成において、側方照射用灯具ユニットが互いに水平方向に隣接するようにして複数個配置される場合には、これら各側方照射用灯具ユニットの車幅方向外側への傾斜角度を、車幅方向外側に位置する灯具ユニットほど大きい値に設定するようにすれば、車両用前照灯の表面形状が後方へ回り込んでいる場合においても、その回り込みに沿わせるようにして各側方照射用灯具ユニットを配置することが可能となり、これにより灯具薄型化を維持することができる。しかも、このようにした場合には、各側方照射用灯具ユニットからの光照射によって形成される拡散配光パターンを水平方向に互いにずらすようにして形成することができ、これによりロービーム用配光パターンの広拡散領域を一層広げることができるとともに配光ムラの発生を効果的に抑制することができる。

上記構成において、各正面照射用灯具ユニットの具体的構成が特に限定されないことは上述したとおりであるが、これら各灯具ユニットを、投影レンズと、この投影レンズの後方において光源からの光を前方へ反射させるリフレクタとを備えた構成とするとともに、このリフレクタの反射面を、該反射面で反射した光源からの光を投影レンズの後方側焦点近傍へ略収束させるように構成された、いわゆるプロジェクタ型の灯具ユニットとして構成すれば、光源からの光に対する光束利用率を十分に高めることが容易に可能となり、これにより正面照射用灯具ユニットの数を少なく抑えることができる。また、このように各正面照射用灯具ユニットを、全体的に丸みを帯びた外形形状を有するプロジェクタ型の灯具ユニットで構成することにより、車両用前照灯の表面形状が後方へ回り込んでいる場合においても、これによって正面照射用灯具ユニットを配置するために大きな奥行きスペースが必要とならないようにすることができる。

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。

まず、本願発明の第１実施形態について説明する。

図１は、本実施形態に係る車両用前照灯を示す正面図であり、図２および３は、図１のII-II 線断面図およびIII-III 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前照灯１０Ｒは、車両前端部右側（すなわち対向車線側）に設けられる灯具であって、ランプボディ１２とその前端開口部に取り付けられた素通し状の透光カバー１４とで形成される灯室内に、６つの灯具ユニット３０、４０、５０Ａ、５０Ｂが３つずつ上下２段配置で収容された構成となっている。そして、この車両用前照灯１０Ｒにおいては、これら６つの灯具ユニット３０、４０、５０Ａ、５０Ｂからの光照射により、ロービーム用配光パターンを形成するようになっている。

これら各灯具ユニット３０、４０、５０Ａ、５０Ｂは、支持ブラケット２２に固定された状態で、エイミング機構２４を介してランプボディ１２に上下方向および左右方向に傾動可能に支持されている。支持ブラケット２２は、ダイカスト製であって、鉛直パネル部２２Ａと、この鉛直パネル部２２Ａから複数箇所において前方へ棚状に延びるユニット支持部２２Ｂ、２２Ｃとを備えてなっている。

透光カバー１４は、その車幅方向内側から車幅方向外側へ向けて後方へ回り込むように形成されている。そして、上記灯室内には、透光カバー１４に沿ってインナパネル１６が設けられており、このインナパネル１６における各灯具ユニット３０、４０、５０Ａ、５０Ｂに対応する位置には、これらを囲む筒状開口部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄが各々形成されている。なお、筒状開口部１６ｃと筒状開口部１６ｄとは、互いに連続するようにして形成されている。

６つの灯具ユニット３０、４０、５０Ａ、５０Ｂのうち、上段の中央およびその車幅方向外側に位置する２つの灯具ユニット３０および上下各段において車幅方向内側の端部に位置する２つの灯具ユニット４０は、正面照射用灯具ユニットとして車両正面方向へ向けて配置されており、下段の残り２つの灯具ユニット５０Ａ、５０Ｂは、側方照射用灯具ユニットとして車両正面方向に対して所定角度車幅方向外側へ向けて配置されている。

２つの側方照射用灯具ユニット５０Ａ、５０Ｂの車幅方向外側への傾斜角度は、車幅方向外側に位置する灯具ユニット５０Ｂの方が大きい値に設定されている。具体的には、灯具ユニット５０Ａの光軸Ａｘの側方傾斜角度θａは１５°程度、灯具ユニット５０Ｂのユニット中心軸Ａｘ１の側方傾斜角度θｂは３０°程度の値に設定されている。

なお、本実施形態に係る車両用前照灯１０Ｒにおいては、正面照射用灯具ユニット３０、４０の光軸Ａｘが車両前後方向に対して０．５〜０．６°程度下向きとなるように、エイミング機構２４による光軸調整が行われるようになっている。

次に、各灯具ユニット３０、４０、５０Ａ、５０Ｂの具体的構成について説明する。

まず、正面照射用灯具ユニット３０、４０の具体的構成について説明する。

図４および５は、２つの正面照射用灯具ユニット３０のうちの１つを詳細に示す側断面図および平断面図である。

これらの図に示すように、この正面照射用灯具ユニット３０は、プロジェクタ型の灯具ユニットであって、車両前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置された投影レンズ３２と、この投影レンズ３２の後方に配置された半導体発光素子３４と、この半導体発光素子３４を上方側から覆うように配置されたリフレクタ３６と、半導体発光素子３４と投影レンズ３２との間に配置された光制御部材３８とを備えてなっている。

投影レンズ３２は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸レンズで構成されており、その焦点距離ｆ１は比較的短い値に設定されている。

半導体発光素子３４は、０．３〜１ｍｍ四方程度の大きさの発光チップ３４ａを有する白色発光ダイオードであって、その発光チップ３４ａが光軸Ａｘ上において鉛直上向きになるように配置された状態で、支持ブラケット２２のユニット支持部２２Ｂに固定されている。

リフレクタ３６は、半導体発光素子３４からの光を前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させて投影レンズ３２の後方側焦点Ｆ近傍に略収束させるように構成されている。具体的には、このリフレクタ３６の反射面３６ａは、光軸Ａｘを含む断面形状が略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、この反射面３６ａは、半導体発光素子３４からの光を後方側焦点Ｆのやや前方位置に略収束させるようになっている。このリフレクタ３６は、その周縁下端部において支持ブラケット２２のユニット支持部２２Ｂに固定されている。

光制御部材３８は、その上面３８ａが灯具正面視において略へ字状に形成された光制御部３８Ａと、この光制御部３８Ａの前端部から前方へ延長形成されたレンズホルダ部３８Ｂとからなっている。

光制御部３８Ａの上面３８ａは、投影レンズ３２の後方側焦点Ｆから後方へ延びており、光軸Ａｘよりも左側（灯具正面視では右側）の領域が光軸Ａｘから左方向へ水平に延びる平面で構成されており、光軸Ａｘよりも右側の領域が光軸Ａｘから右方向へ斜め下向き（例えば１５°下向き）に延びる平面で構成されている。この上面３８ａの前端縁３８ａ１は、投影レンズ３２の後方側焦点Ｆの焦点面に沿って略円弧状に形成されている。この上面３８ａにはアルミニウム蒸着等による反射面処理が施されており、これにより該上面３８ａは反射面として構成されている。そして、この光制御部３８Ａは、上面３８ａにおいてリフレクタ３６の反射面３６ａからの反射光の一部の直進を阻止してこれを上向きに反射させるようになっている。なお、この光制御部３８Ａは、その下面において支持ブラケット２２のユニット支持部２２Ｂに固定されている。

レンズホルダ部３８Ｂは、光制御部３８Ａの前端部から下方へ湾曲するようにして前方へ延びており、その前端部において投影レンズ３２を支持するようになっている。

図６および７は、残り２つの正面照射用灯具ユニット４０のうちの１つを詳細に示す側断面図および平断面図である。

これらの図に示すように、この正面照射用灯具ユニット４０も、プロジェクタ型の灯具ユニットであって、その半導体発光素子４４およびリフレクタ４６の構成については、正面照射用灯具ユニット３０の半導体発光素子３４およびリフレクタ３６と全く同様であり、投影レンズ４２および光制御部材４８についても、以下の点を除き、正面照射用灯具ユニット３０の投影レンズ３２および光制御部材３８と全く同様である。

すなわち、投影レンズ４２は、その焦点距離ｆ２が、灯具ユニット３０の投影レンズ３２の焦点距離ｆ１よりも大きい値に設定されている。これに対応して、光制御部材４８は、そのレンズホルダ部４８Ｂの前後長が、灯具ユニット３０のレンズホルダ部３８Ｂよりも大きい値に設定されている。

次に、側方照射用灯具ユニット５０Ａ、５０Ｂの具体的構成について説明する。

図８および９は、車幅方向内側に位置する側方照射用灯具ユニット５０Ａを詳細に示す側断面図および平断面図である。

これらの図に示すように、この側方照射用灯具ユニット５０Ａは、放物柱型の灯具ユニットであって、光源を構成する３つの半導体発光素子５２と、これら半導体発光素子５２の下方側に配置されたリフレクタ５４とを備えてなっている。

リフレクタ５４は、水平方向に延びる焦線ＦＬを有する放物柱状曲面からなる反射面５４ａを有しており、この反射面５４ａの両側には１対の側面壁５４ｂが形成されている。その際、焦線ＦＬは、側方照射用灯具ユニット５０Ａのユニット中心軸Ａｘ１と直交する方向に延びるように設定されている。このユニット中心軸Ａｘ１は、上記放物柱状曲面の鉛直断面を構成する放物線の軸であって、上述したように車両正面方向に対して側方傾斜角度θａだけ車幅方向外側へ傾斜した方向へ向けてやや下向きに延びるように設定されている。そして、１対の側面壁５４ｂは、ユニット中心軸Ａｘ１に関して左右対称形状で前方へ向けて拡がる鉛直壁として形成されている。

３つの半導体発光素子５２は、焦線ＦＬに沿って所定間隔をおいて配置された状態で、支持ブラケット２２のユニット支持部２２Ｃに固定されている。その際、中央に位置する半導体発光素子５２は、ユニット中心軸Ａｘ１上に位置しており、その両側に位置する半導体発光素子５２は、ユニット中心軸Ａｘ１に関して対称な位置に配置されている。これら各半導体発光素子５２は、いずれも０．３〜１ｍｍ四方程度の大きさの発光チップ５２ａを有する白色発光ダイオードであって、その発光チップ５２ａが焦線ＦＬ上において鉛直下向きになるように配置されている。

そして、この側方照射用灯具ユニット５０Ａは、３つの半導体発光素子５２からの光をリフレクタ５４により車両正面方向に対して側方傾斜角度θａだけ車幅方向外側へ傾斜した方向へ向けて反射させるようになっている。その際、このリフレクタ５４からの反射光は、その反射面５４ａがやや下向きの放物柱状曲面で構成されていることから、上下方向に関してはやや下向きの平行光となり、左右方向に関してはユニット中心軸Ａｘ１を中心にして左右両側に大きく拡散する光となる。

一方、車幅方向外側に位置する側方照射用灯具ユニット５０Ｂは、側方照射用灯具ユニット５０Ａとは異なる側方傾斜角度で配置されているが、その構成自体は側方照射用灯具ユニット５０Ａと全く同様である。そしてこれにより、この側方照射用灯具ユニット５０Ｂは、３つの半導体発光素子５２からの光をリフレクタ５４により車両正面方向から側方傾斜角度θｂだけ車幅方向外側へ傾斜した方向へ向けて反射させるようになっている。

図１０は、本実施形態に係る車両用前照灯１０Ｒ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ロービーム用配光パターンを透視的に示す図である。

同図に示すように、このロービーム用配光パターンＰＬは、左配光の配光パターンであって、上端縁に水平カットオフラインＣＬ１とこの水平カットオフラインＣＬ１から所定角度（例えば１５°）で立ち上がる斜めカットオフラインＣＬ２とを有しており、両カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の交点であるエルボ点Ｅの位置は、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖの０．５〜０．６°程度下方の位置に設定されている。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。また、このロービーム用配光パターンＰＬは、右側方へ延びる広拡散領域を有している。

このロービーム用配光パターンＰＬは、２つの正面照射用灯具ユニット３０からの光照射によって形成される２つの配光パターンＰＬ１と、２つの正面照射用灯具ユニット４０からの光照射によって形成される２つの配光パターンＰＬ２と、２つの側方照射用灯具ユニット５０Ａ、５０Ｂからの光照射によって形成される２つの配光パターンＰＬ３Ａ、ＰＬ３Ｂと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。

図１１（ａ）に示すように、正面照射用灯具ユニット３０からの光照射によって形成される配光パターンＰＬ１においては、光制御部材３８の上面３８ａの前端縁３８ａ１の反転投影像として、水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２が形成されるようになっている。その際、光制御部材３８の上面３８ａは反射面として構成されているので、図４において２点鎖線で示すようにリフレクタ３６の反射面３６ａからの反射光のうち投影レンズ３２から上向きに出射すべき光も、該上面３８ａの反射作用により、同図に実線で示すように投影レンズ３２から下向きに出射する光として利用するようになっている。そしてこれにより、半導体発光素子３４からの出射光の光束利用率を高めるとともに、ホットゾーンＨＺＬ１の形成を行うようになっている。

また、図１１（ｂ）に示すように、正面照射用灯具ユニット４０からの光照射によって形成される配光パターンＰＬ２においては、光制御部材４８の上面４８ａの前端縁４８ａ１の反転投影像として、水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２が形成されるようになっている。その際、光制御部材４８の上面４８ａは反射面として構成されているので、図６において２点鎖線で示すようにリフレクタ４６の反射面４６ａからの反射光のうち投影レンズ４２から上向きに出射すべき光も、該上面４８ａの反射作用により、同図に実線で示すように投影レンズ４２から下向きに出射する光として利用するようになっている。そしてこれにより、半導体発光素子４４からの出射光の光束利用率を高めるとともに、ホットゾーンＨＺＬ２の形成を行うようになっている。

この配光パターンＰＬ２は、投影レンズ４２の焦点距離ｆ２が投影レンズ３２の焦点距離ｆ１よりも大きい値に設定されていることから、配光パターンＰＬ１に比して小さく明るいものとなっており、そのホットゾーンＨＺＬ２も配光パターンＰＬ１のホットゾーンＨＺＬ１に比して小さく明るいものとなっている。

一方、図１２（ａ）に示すように、側方照射用灯具ユニット５０Ａからの光照射によって形成される配光パターンＰＬ３Ａは、水平カットオフラインＣＬ１の下方近傍において、ロービーム用配光パターンＰＬの中心位置からその右側端縁のやや右側方位置まで延びる横長の配光パターンとなっている。その際、この配光パターンＰＬ３Ａの右側方へのずれ量は、側方照射用灯具ユニット５０Ａの側方傾斜角度θａに対応したものとなっている。

なお、この配光パターンＰＬ３Ａが横長の配光パターンとして形成されるのは、リフレクタ５４の反射面５４ａが放物柱状曲面で構成されていることによるものであり、また、この配光パターンＰＬ３Ａが水平カットオフラインＣＬ１の下方近傍に形成されるのは、リフレクタ５４がやや下向きに配置されていることによるものである。

また、図１２（ｂ）に示すように、側方照射用灯具ユニット５０Ｂからの光照射によって形成される配光パターンＰＬ３Ｂは、水平カットオフラインＣＬ１の下方近傍において、配光パターンＰＬ３Ａと部分的に重複するようにしてロービーム用配光パターンＰＬの右側端縁から右側方へ延びる横長の配光パターンとなっている。その際、この配光パターンＰＬ３Ｂの右側方へのずれ量は、側方照射用灯具ユニット５０Ｂの側方傾斜角度θｂに対応したものとなっている。

以上詳述したように、本実施形態においては、半導体発光素子を光源とする６つの灯具ユニット３０、４０、５０Ａ、５０Ｂからの光照射により、ロービーム用配光パターンＰＬを形成するように構成されており、これら６つの灯具ユニットとして４つの正面照射用灯具ユニット３０、４０のほかに２つの側方照射用灯具ユニット５０Ａ、５０Ｂを備えているが、これら各側方照射用灯具ユニット５０Ａ、５０Ｂは放物柱型の灯具ユニットで構成されているので、その照射光により横長の配光パターンＰＬ３Ａ、ＰＬ３Ｂを形成することができ、これによりロービーム用配光パターンＰＬの広拡散領域を容易に形成することができる。

その際、放物柱型の灯具ユニット５０Ａ、５０Ｂは側方照射用灯具ユニットとして構成されているので、本実施形態のように車両用前照灯１０Ｒの表面形状が後方へ回り込んでいる場合においても、そのリフレクタ５４からの拡散反射光の一部が他の灯具構成部材に遮蔽されてしまわないようにすることができる。

また、これら放物柱型の灯具ユニット５０Ａ、５０Ｂは全体的に角張った外形形状を有しているが、側方照射用灯具ユニットとして構成されているので、本実施形態のように車両用前照灯１０Ｒの表面形状が後方へ回り込んでいる場合においても、これら灯具ユニット５０Ａ、５０Ｂを配置するための大きな奥行きスペースが不要となり、これにより半導体発光素子を光源として採用したことによる灯具薄型化の効果が減殺されてしまわないようにすることができる。

このように本実施形態によれば、車両用前照灯１０Ｒの表面形状が後方へ回り込んでいるにもかかわらず、灯具薄型化を図った上で横長の配光パターンＰＬ３Ａ、ＰＬ３Ｂを形成することができる。

本実施形態に係る車両用前照灯１０Ｒにおいては、放物柱型の灯具ユニット５０Ａ、５０Ｂが側方照射用灯具ユニットとして構成されているので、これら灯具ユニット５０Ａ、５０Ｂからの光照射により形成される横長の配光パターンＰＬ３Ａ、ＰＬ３Ｂは、車両正面方向に対して右側へずれた位置に形成されることとなる。したがって、車両が右方向へ旋回走行する際、これら横長の配光パターンＰＬ３Ａ、ＰＬ３Ｂにより旋回方向前方路面を十分に照射して、その視認性を高めることができる。

また、本実施形態に係る車両用前照灯１０Ｒにおいては、各側方照射用灯具ユニット５０Ａ、５０Ｂの光源を構成する３つの半導体発光素子５２が下向きに配置されるとともに、そのリフレクタ５４の反射面５４ａがこれら３つの半導体発光素子５２の下方側に形成されているので、車両用前照灯１０Ｒを斜め上方から観察したときに、透光カバー１４を透して側方照射用灯具ユニット５０Ａ、５０Ｂの光源５２が直接見えてしまわないようにすることができる。そしてこれにより、対向車ドライバ等に対するグレア防止を図ることができるとともに、間接照明効果による灯具の見映え向上を図ることができる。

しかも、このように各側方照射用灯具ユニット５０Ａ、５０Ｂの光源が３つの半導体発光素子５２で構成されているので、これら各側方照射用灯具ユニット５０Ａ、５０Ｂからの光照射によって形成される配光パターンＰＬ１、ＰＬ２を十分に明るいものとすることができる。そしてこれにより側方照射用灯具ユニットの数を少なく抑えることができる。

本実施形態に係る車両用前照灯１０Ｒにおいては、２つの側方照射用灯具ユニット５０Ａ、５０Ｂが互いに水平方向に隣接するように配置されているが、その車幅方向外側への傾斜角度が、車幅方向外側に位置する灯具ユニット５０Ｂの方が車幅方向内側に位置する灯具ユニット５０Ａよりも大きい値に設定されているので、車両用前照灯１０Ｒの表面形状の後方への回り込みに沿わせるようにして各側方照射用灯具ユニット５０Ａ、５０Ｂを配置することができ、これにより灯具薄型化を維持することができる。しかも、このようにした場合には、各側方照射用灯具ユニット５０Ａ、５０Ｂからの光照射によって形成される拡散配光パターンＰＬ３Ａ、ＰＬ３Ｂが水平方向に互いにずれるようにして形成されることとなるので、これによりロービーム用配光パターンＰＬの広拡散領域を一層広げることができるとともに配光ムラの発生を効果的に抑制することができる。

また、本実施形態に係る車両用前照灯１０Ｒにおいては、各正面照射用灯具ユニット３０、４０が、プロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されているので、その光源を構成する半導体発光素子３４、４４からの光に対する光束利用率を十分に高めることが容易に可能となり、これにより正面照射用灯具ユニットの数を少なく抑えることができる。さらに、このように各正面照射用灯具ユニット３０、４０を全体的に丸みを帯びた外形形状を有するプロジェクタ型の灯具ユニットで構成することにより、本実施形態のように車両用前照灯１０Ｒの表面形状が後方へ回り込んでいる場合においても、これによって正面照射用灯具ユニット３０、４０を配置するために大きな奥行きスペースが必要とならないようにすることができる。

しかもその際、正面照射用灯具ユニット３０、４０として、投影レンズ３２、４２の焦点距離Ｆ１、Ｆ２が異なる２種類の灯具ユニットが用いられているので、大きさの異なる２種類の配光パターンＰＬ１、ＰＬ２を形成することができ、これによりロービーム用配光パターンＰＬを配光ムラの少ない滑らかな光度分布を有するものとすることができる。

次に、本願発明の第２実施形態について説明する。

図１３は、本実施形態に係る車両用前照灯を示す正面図である。

同図に示すように、本実施形態に係る車両用前照灯１０Ｌは、車両前端部左側（すなわち路肩側）に設けられる灯具であって、その構成要素の多くは側方照射用灯具ユニット５０Ａ、５０Ｂを含めて車両用前照灯１０Ｒの構成要素と左右対称の位置関係で配置されているが、その正面照射用灯具ユニット３０、４０については車両用前照灯１０Ｒの構成要素を平行移動させた位置関係で配置されている。

図１４は、本実施形態に係る車両用前照灯１０Ｌ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ロービーム用配光パターンを透視的に示す図である。

このロービーム用配光パターンＰＬは、正面照射用灯具ユニット３０、４０からの光照射によって形成される配光パターンＰＬ１、ＰＬ２については、図１０に示すロービーム用配光パターンＰＬの場合と全く同様であるが、側方照射用灯具ユニット５０Ａ、５０Ｂからの光照射によって形成される配光パターンＰＬ３Ａ、ＰＬ３Ｂについては、図１０に示すロービーム用配光パターンＰＬに対して左右対称の位置関係となっている。

本実施形態においても、車両用前照灯１０Ｌの表面形状が後方へ回り込んでいるにもかかわらず、灯具薄型化を図った上で横長の配光パターンＰＬ３Ａ、ＰＬ３Ｂを形成することができる。その際、これら配光パターンＰＬ３Ａ、ＰＬ３Ｂは、車両正面方向に対して左側へずれた位置に形成されるので、車両が左方向へ旋回走行する際、これら横長の配光パターンＰＬ３Ａ、ＰＬ３Ｂにより旋回方向前方路面を十分に照射して、その視認性を高めることができる。

そして、車両として、第１実施形態に係る車両用前照灯１０Ｒと第２実施形態に係る車両用前照灯１０Ｌとを備えた構成とすることにより、左右いずれの方向へ旋回する場合においても、旋回方向前方路面を十分に照射して、その視認性を高めることができる。

上記各実施形態においては、車幅方向内側に位置する側方照射用灯具ユニット５０Ａの側方傾斜角度θａが１５°程度、車幅方向外側に位置する側方照射用灯具ユニット５０Ｂの側方傾斜角度θｂが３０°程度に設定されているものとして説明したが、これ以外の値に設定してもよいことはもちろんである。

また、上記各実施形態においては、側方照射用灯具ユニットとして２つの側方照射用灯具ユニット５０Ａ、５０Ｂを備えた構成となっているが、側方照射用灯具ユニットを１つだけあるいは３つ以上備えた構成としてもよい。

さらに、上記各実施形態においては、正面照射用灯具ユニット３０、４０が、プロジェクタ型の灯具ユニットで構成されているものとして説明したが、これ以外の灯具ユニット（例えば、パラボラ型あるいは直射型の灯具ユニット等）で構成することも可能である。

なお、上記各実施形態に係る車両用前照灯１０Ｌ、１０Ｒは、その灯室内にロービーム用配光パターンを形成するための灯具ユニット３０、４０、５０Ａ、５０Ｂのみが収容された構成となっているが、ハイビーム用配光パターンを形成するための灯具ユニットについても上記灯室内に収容された構成とすることももちろん可能である。

本願発明の第１実施形態に係る車両用前照灯を示す正面図図１のII-II 線断面図図１のIII-III 線断面図上記第１実施形態に係る車両用前照灯を構成する複数の正面照射用灯具ユニットのうちの１つを詳細に示す側断面図図４に示す正面照射用灯具ユニットの平断面図上記複数の正面照射用灯具ユニットのうちの他の１つを詳細に示す側断面図図６に示す正面照射用灯具ユニットの平断面図上記第１実施形態に係る車両用前照灯を構成する複数の側方照射用灯具ユニットのうちの１つを詳細に示す側断面図図８に示す側方照射用灯具ユニットの平断面図上記第１実施形態に係る車両用前照灯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ロービーム用配光パターンを透視的に示す図上記ロービーム用配光パターンの一部を構成する配光パターンを示す図であって、同図（ａ）は図４に示す正面照射用灯具ユニットからの光照射により形成される配光パターンを示す図、同図（ｂ）は図６に示す正面照射用灯具ユニットからの光照射により形成される配光パターンを示す図上記ロービーム用配光パターンの他の一部を構成する配光パターンを示す図であって、同図（ａ）は図８に示す側方照射用灯具ユニットからの光照射により形成される配光パターンを示す図、同図（ｂ）は他の側方照射用灯具ユニットからの光照射により形成される配光パターンを示す図本願発明の第２実施形態に係る車両用前照灯を示す正面図上記第２実施形態に係る車両用前照灯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ロービーム用配光パターンを透視的に示す図

符号の説明

１０車両用前照灯
１２ランプボディ
１４透光カバー
１６インナパネル
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ筒状開口部
２０第１の灯具ユニット
２２支持ブラケット
２２Ａ鉛直パネル部
２２Ｂ、２２Ｃユニット支持部
２４エイミング機構
３０、４０正面照射用灯具ユニット
３２、４２投影レンズ
３４、４４半導体発光素子
３４ａ、４４ａ発光チップ
３６、４６リフレクタ
３６ａ、４６ａ反射面
３８、４８光制御部材
３８Ａ、４８Ａ光制御部
３８Ｂ、４８Ｂレンズホルダ部
３８ａ、４８ａ上面
３８ａ１、４８ａ１前端縁
５０Ａ、５０Ｂ側方照射用灯具ユニット
５２半導体発光素子
５２ａ発光チップ
５４リフレクタ
５４ａ反射面
５４ｂ側面壁
Ａｘ光軸
Ａｘ１ユニット中心軸
ＣＬ１水平カットオフライン
ＣＬ２斜めカットオフライン
Ｅエルボ点
Ｆ後方側焦点
ＦＬ焦線
ＨＺＬ、ＨＺＬ１、ＨＺＬ２ホットゾーン
ＰＬロービーム用配光パターン
ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３Ａ、ＰＬ３Ｂ配光パターン
θL 、θR 側方傾斜角度

Claims

半導体発光素子を光源とする複数の灯具ユニットからの光照射により、ロービーム用配光パターンを形成するように構成された車両用前照灯において、
上記複数の灯具ユニットが、車両正面方向へ向けて配置された少なくとも１つの正面照射用灯具ユニットと、車両正面方向に対して所定角度車幅方向外側へ向けて配置された少なくとも１つの側方照射用灯具ユニットとを備えてなり、
上記各側方照射用灯具ユニットが、水平方向に延びる焦線を有する放物柱状曲面からなる反射面を有するリフレクタと、上記焦線上に配置された少なくとも１つの半導体発光素子からなる光源とを備え、この光源からの光を上記リフレクタにより水平方向に拡散反射させるように構成されている、ことを特徴とする車両用前照灯。
上記各側方照射用灯具ユニットの光源が下向きに配置されるとともに、該灯具ユニットのリフレクタの反射面が上記光源の下方側に形成されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用前照灯。
上記側方照射用灯具ユニットが、互いに水平方向に隣接するようにして複数個配置されており、
これら各側方照射用灯具ユニットの車幅方向外側への傾斜角度が、車幅方向外側に位置する灯具ユニットほど大きい値に設定されている、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用前照灯。
上記各正面照射用灯具ユニットが、投影レンズと、この投影レンズの後方において光源からの光を前方へ反射させるリフレクタとを備え、このリフレクタの反射面が、該反射面で反射した光源からの光を上記投影レンズの後方側焦点近傍へ略収束させるように構成されている、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の車両用前照灯。