JP4158140B2 - 車両用灯具 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車の前部に設けられた前照灯として使用される車両用灯具に関し、特に光源として発光ダイオードを使用した車両用灯具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車の前照灯は、例えば図１５に示すように、構成されている。
即ち、図１５において、前照灯１は、光源としてのバルブ２と、バルブ２からの光を前方に向かって反射させる反射面３と、バルブ２及び反射面３からの光を前方に向かって集束させる投影レンズ４と、投影レンズ４の焦点位置付近に配置されたシャッタ５と、から構成されている。
【０００３】
このような構成の前照灯１によれば、バルブ２から出射した光が、直接にまたは反射面３で反射されて、投影レンズ４を介して前方に向かって照射され、その際シャッタ５により光の一部が遮断されることにより、例えば所謂すれ違いビームの配光パターンの範囲を照明するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般的に、すれ違いビームの配光パターンとしては、上下方向には比較的狭く、且つ水平方向には比較的広い配光パターンが要求されている。
ここで、路面手前の明るさを抑制すると共に、遠方を明るく照明する良好な配光パターンを形成するためには、光源から遠い反射面で反射される光は、集光させて正面遠方を明るく照明する光として利用し、また光源から近い反射面で反射される光は、左右方向に大きく拡散する光として利用することが望ましい。
【０００５】
しかしながら、上述した構成の前照灯１においては投影レンズ４の大きさに限度があるため、反射面３により反射した光を投影レンズ４に入射させようとしても、最適な配光パターンを得ることは困難であった。
例えば、図１５（Ａ）に示すように、バルブ２から遠い反射面３により集光した光は、像が小さいことから、正面の遠方を照明するために利用することが望ましい。しかしながら、このような光を投影レンズ４に入射させようとして、投影レンズ４の焦点に向いた反射面３を形成しようとすると、その光は投影レンズ４に入射し得なくなる。従って、投影レンズ４の焦点を通らない拡散光を形成するような反射面３を備えざるを得ない。
その結果、図１５（Ｂ）に示すように、拡散光により正面遠方を照明することになるため、照射範囲が左右に振れることになり、正面に関しては、あまり明るい配光パターンが得られなかった。
【０００６】
また、バルブ２から近い反射面３により集光した光は、像が大きいことから、左右方向の拡散光として利用することが望ましい。しかしながら、このような光を左右方向の拡散光として利用すると、正面遠方が暗くなってしまう。従って、図１６（Ａ）に示すように、このような大きな像の光により正面遠方を照明することになるため、図１６（Ｂ）に示すように、手前も拡散光により比較的広い範囲で明るくなってしま。
【０００７】
このようにして、前照灯１によれば、全体として合成される配光パターンは、図１７（Ａ）に示すように、上下方向に関しても比較的広く手前まで明るい配光パターンになってしまい、図１７（Ｂ）や（Ｃ）に示す最適な配光パターンとは異なってしまう。
【０００８】
これに対して、光源として、バルブ２の代わりに、指向性のある発光ダイオードを利用することが期待されている。これは、発光ダイオードが、フィラメントバルブや放電灯バルブと比較して、寿命が長く，消費電力が小さい，発熱量が少ない等の特徴を有していることに着目したものである。
光源として発光ダイオードを使用した前照灯は、例えば図１８（Ａ）に示すように、構成される。
図１８（Ａ）において、前照灯６は、光源としての発光ダイオード７と、投影レンズ４と、シャッタ５と、から構成されている。
このような構成の前照灯６によれば、発光ダイオード７から出射した光が、投影レンズ４を介して前方に向かって照射され、その際シャッタ５により光の一部が遮断されることにより、例えば所謂すれ違いビームの配光パターンの範囲を照明するようになっている。
【０００９】
ところで、発光ダイオード７は、一般的にバルブと比較して発光強度が低いことから、少なくとも数十個の発光ダイオードを使用しなければ、前照灯としての明るさを得ることができない。
また、発光ダイオード７は、一般的に光軸付近に指向性を有しているので、比較的小さな角度範囲のみに光を出射するようになっている。
このため、発光ダイオード７を前照灯の光源として使用する場合、発光ダイオード７の指向性を考慮した構成にする必要がある。
【００１０】
例えば、複数個の発光ダイオードを使用して、各発光ダイオード毎にそれぞれ一つのシャッタ及び一つの投影レンズを設けて、各発光ダイオード毎にそれぞれ所定の配光パターンを得るような構成が考えられるが、このような構成においては、各発光ダイオード，シャッタ及び投影レンズから成る個々の光学系の光軸を互いに合わせる作業が必要になるが、実際にはこのような作業は困難である。
従って、図１８（Ｂ）に示すように、各発光ダイオード，シャッタ及び投影レンズによる個々の配光パターンが互いにずれてしまうことになり、所望の配光パターンを得ることはできなかった。
【００１１】
本発明は、以上の点から、簡単な構成により、光源として発光ダイオードを使用して、所望の配光パターンが得られるようにした、車両用灯具を提供することを目的としている。
【００１２】
上記目的は、本発明の構成によれば、 光源と、光源からの光を集束させて前方に導く投影レンズと、を含んでいる、車両用灯具において、
上記光源が、その光軸が投影レンズの光軸に対して平行に配置された複数個の発光ダイオードから構成されていて、各発光ダイオードが、水平方向及び鉛直方向に関して、上記投影レンズの光軸から離れるにつれて当該投影レンズの焦点位置から後方に離れて配置され、上記各発光ダイオードから投影レンズへ照射され前方に向かって照射される光が、投影レンズの光軸から離れるにつれて左右に拡散して照射されることにより、全体として一つの配光パターンを形成することを特徴とする、車両用灯具により、達成される。
【００１３】
本発明による車両用灯具は、好ましくは、 上記各発光ダイオードが、少なくとも水平方向に関して、投影レンズの光軸から離れるにつれて、配置密度が低くなるように配置されている。
【００１６】
本発明による車両用灯具は、好ましくは、 上記投影レンズの焦点位置付近に、配光パターンの明暗境界線を画成するシャッタが備えられている。
【００１９】
本発明による車両用灯具は、好ましくは、上記光源が、平面基板上に実装した電極端子を備えた複数個の発光ダイオードから構成されている。
【００２０】
上記の本発明の構成によれば、光源である複数個の発光ダイオードから出射した光が、それぞれ光学部材により集束されて、ほぼ平行光となって前方に向って導かれ、所定の配光パターンの範囲を照明する。
その際、その光軸が光学部材び光軸と平行に配置された複数個の各発光ダイオードが、その光軸を上記光学部材の焦点位置付近に向けて、水平方向及び鉛直方向に関して、光学部材の光軸から離れるにつれて光学部材の焦点位置から離れて配置されている。
従って、上記各発光ダイオードから投影レンズへ照射され前方に向かって照射される光が、光学部材の光軸から離れるにつれて左右に拡散して照射されることにより、全体として一つの配光パターンを形成する。
【００２１】
上記各発光ダイオードが、少なくとも水平方向に関して、光学部材の光軸から離れるにつて、配置密度が低くなるように配置されている場合には、光軸から離れた発光ダイオードから光学部材の周縁部分により集束され、前方に関して周辺により拡散して近くに照射される光は、照射距離が近いことから十分な照度が得られることになる。
【００２２】
上記光学部材が、投影レンズである場合には、各発光ダイオードから出射した光が、それぞれ投影レンズの焦点位置付近を通過した後、投影レンズに入射する。そして、入射光は、この投影レンズを通過する際に集束されて、前方に向って照射され、所定の配光パターンの範囲を照射する。
【００２３】
上記光学部材が、放物系反射面である場合には、各発光ダイオードから出射した光が、それぞれ放物系反射面の焦点位置付近を通過した後、放物系反射面に入射する。そして、入射光は、この放物系反射面で反射される際に集束されて、前方に向って照射され、所定の配光パターンの範囲を照射する。
【００２４】
上記光学部材の焦点位置付近に、配光パターンの明暗境界線を画成するシャッタが備えられている場合には、各発光ダイオードから出射した光が、光学部材の焦点位置付近を通過する際に、一部が遮断されることにより、例えばすれ違いビーム用の配光パターンが形成されることになる。
【００２５】
上記各発光ダイオードが、光学部材の光軸に垂直な平面上に配置されている場合には、各発光ダイオードが例えば平坦な基板上に実装されることにより、実装が容易に行なわれる。
【００２６】
上記各発光ダイオードが、光学部材に向かって凹状面上に配置されている場合には、各発光ダイオードが、凹状面としての実装部材にそれぞれ垂直に実装されることにより、各発光ダイオードの光軸が、実質的に光学部材の焦点位置付近に向くように実装されることにより、実装が容易に行なわれる。
【００２７】
上記光源が、平面基板上に実装した電極端子を備えた複数個の発光ダイオードから構成されている場合には、各発光ダイオードが、実質的に平面基板上に実装されることにより、実装が容易に行なわれる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施形態を図１乃至図１５を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００２９】
図１は、本発明を適用した車両用灯具の第一の実施形態の構成を示している。
図１において、車両用灯具１０は、自動車の前照灯であって、光源としての複数個の発光ダイオード１１と、発光ダイオード１１からの光を前方に向かって集束させる光学部材としての投影レンズ１２と、投影レンズ１２の焦点位置Ｆ付近に配置されたシャッタ１３と、から構成されている。
【００３０】
上記各発光ダイオード１１は、例えば白色発光ダイオードであって、それぞれ平面基板１４上に実装され、給電されるようになっている。
ここで、各発光ダイオード１１は、それぞれその光軸が、後述する投影レンズ１２の焦点位置Ｆ付近に向くように配置されている。
【００３１】
上記投影レンズ１２は、凸レンズであって、各発光ダイオード１１からの光を集束させて、前方に向かって照射するようになっている。
【００３２】
上記シャッタ１３は、投影レンズ１２の焦点位置Ｆ付近に配置されており、所謂すれ違いビームの配光パターンを形成するように、各発光ダイオード１１からの光の一部、即ち中心より右側にて水平線より僅かに下側で且つ中心から左側にて左上がりとなる明暗境界線より上方に出射する光を遮断するように、形成されている。
【００３３】
本発明実施形態による車両用灯具１０は、以上のように構成されており、各発光ダイオード１１から出射した光が、それぞれ直接に投影レンズ１２に入射して、投影レンズ１２により屈折され集束されることにより、ほぼ平行光となって前方に向かって照射される。
その際、各発光ダイオード１１から出射した光の一部が、シャッタ１３により遮断されることにより、所定の配光パターン、例えば所謂すれ違いビームの配光パターンＰの範囲を照明するようになっている。
【００３４】
そして、各発光ダイオード１１の光軸が、投影レンズ１２の焦点位置Ｆ付近に向いていることから、各発光ダイオード１１からの光が効率よく投影レンズ１２に入射することになるので、発光ダイオード１１の光利用効率が向上し、より明るい配光パターンが得られることになる。
また、各発光ダイオード１１からの光が、唯一つの投影レンズ１２により集束され、前方に向かって照射されるので、各発光ダイオード１１からの光による配光パターンのずれが生ずることはない。
さらに、各発光ダイオード１１は、平面基板１４上に実装されるので、簡単な構成により低コストで済むことになる。
【００３５】
図２は、本発明による車両用灯具の第二の実施形態の構成を示している。
図２において、車両用灯具２０は、図１に示した車両用灯具１０とほぼ同様の構成であるから、同じ構成部品には同じ符号を付して、その説明を省略する。
車両用灯具２０は、図１に示した車両用灯具１０と比較して、各発光ダイオード１１が、平面基板１４上ではなく、投影レンズ１２側に向かって凹面状の基板１５上に実装されている点でのみ異なる構成になっている。
そして、各発光ダイオード１１は、凹面状の基板１５上にてそれぞれ垂直に実装されることにより、その光軸が投影レンズ１２の焦点位置Ｆ付近に向くようになっている。
【００３６】
このような構成の車両用灯具２０によれば、図１に示した車両用灯具１０と同様に動作すると共に、各発光ダイオード１１が凹面状の基板２１上にてそれぞれ垂直に実装されるので、実装作業が容易になり、組立コストが低減され得ることになる。
【００３７】
図３は、本発明による車両用灯具の第三の実施形態の構成を示している。
図３において、車両用灯具３０は、図１に示した車両用灯具１０とほぼ同様の構成であるから、同じ構成部品には同じ符号を付して、その説明を省略する。
車両用灯具３０は、図１に示した車両用灯具１０と比較して、投影レンズ１２の代わりに、光学部材として放物系反射面３１を備えており、シャッタ１３が省略されている点でのみ異なる構成になっている。
【００３８】
このような構成の車両用灯具３０によれば、各発光ダイオード１１から出射した光が、それぞれ直接に放物系反射面３１に入射して、放物系反射面３１により反射され集束されることにより、ほぼ平行光となって前方に向かって照射され、所定の配光パターンの範囲を照明するようになっている。
【００３９】
そして、各発光ダイオード１１の光軸が、放物系反射面３１の焦点位置Ｆ付近に向いていることから、各発光ダイオード１１からの光が効率よく放物系反射面３１に入射することになるので、発光ダイオード１１の光利用効率が向上し、より明るい配光パターンが得られることになる。
また、各発光ダイオード１１からの光が、唯一つの放物系反射面３１により集束され、前方に向かって照射されるので、各発光ダイオード１１からの光による配光パターンのずれが生ずることはない。
さらに、各発光ダイオード１１は、平面基板１４上に実装されるので、簡単な構成により低コストで済むことになる。
【００４０】
図４及び図５は、本発明による車両用灯具の第四の実施形態の構成を示している。
図４及び図５において、車両用灯具４０は、図１に示した車両用灯具１０とほぼ同様の構成であるから、同じ構成部品には同じ符号を付して、その説明を省略する。
車両用灯具４０は、図１に示した車両用灯具１０と比較して、各発光ダイオード１１が、平面基板１４上ではなく、水平方向に関してのみ投影レンズ１２側に向かって凸面状の基板４１上にて水平方向に一列に実装されている点でのみ異なる構成になっている。
この場合、各発光ダイオード１１は、図５に示すように、水平方向に関して、投影レンズ１２の光軸から離れるにつれて、投影レンズ１２の焦点位置Ｆから後方に離れて配置されており、その光軸が投影レンズ１２の光軸に対して平行になっている。
【００４１】
このような構成の車両用灯具４０によれば、各発光ダイオード１１から出射した光が、それぞれ直接に投影レンズ１２に入射して、投影レンズ１２により屈折され集束されることにより、ほぼ平行光となって前方に向かって照射される。
その際、各発光ダイオード１１から出射した光の一部が、シャッタ１３により遮断されることにより、所定の配光パターン、例えば所謂すれ違いビームの配光パターンＰの範囲を照明するようになっている。
【００４２】
ここで、発光ダイオード１１は、一般的に、指向性を有していることにより、図７に示すように、近い距離Ｄ１では照射範囲が狭く、遠い距離Ｄ２では照射範囲が広くなる。
また、投影レンズ１２の光軸に関して、光軸に入射する光は、投影レンズ１２を透過して直進し、入射位置が光軸から離れるにつれて、屈折角が大きくなるようになっている。
【００４３】
従って、投影レンズ１２の光軸上に位置し且つ投影レンズ１２の焦点位置Ｆに最も近い発光ダイオード１１ａからの光が、投影レンズ１２の中心位置に入射して、ほぼ直進することにより、前方に向かって照射される。これにより、発光ダイオード１１ａが投影レンズ１２の焦点位置Ｆに最も近いことにより、この発光ダイオード１１ａから小さな角度範囲に拡散する光Ｌ１が、図６（Ａ）に示すように、配光パターンの中心部にてより明るく集束されることになる。
【００４４】
また、投影レンズ１２の光軸から最も遠く且つ投影レンズ１２の焦点位置Ｆから後方に最も離れた発光ダイオード１１ｃからの光が、投影レンズ１２の中心から最も遠い周縁部分に入射して、より大きな屈折角で前方に向かって導かれる。これにより、発光ダイオード１１ｃが投影レンズ１２の焦点位置Ｆから最も離れていることにより、この発光ダイオード１１ｃから大きな角度範囲に拡散する光Ｌ３が、図６（Ｃ）に示すように、配光パターンの左右の周縁部分にて広い角度範囲で拡散されることになる。
【００４５】
さらに、投影レンズ１２の光軸から比較的遠く且つ投影レンズ１２の焦点位置Ｆから比較的離れた発光ダイオード１１ｂからの光が、投影レンズ１２の中心と周縁の中間部分に入射して、中間の屈折角で前方に向かって導かれる。これにより、発光ダイオード１１ｂが投影レンズ１２の焦点位置Ｆから比較的離れていることにより、この発光ダイオード１１ｂから中間の角度範囲に拡散する光Ｌ２が、図６（Ｂ）に示すように、配光パターンの中心と左右周縁の間の領域に拡散されることになる。
【００４６】
このようにして、すべての発光ダイオード１１ａ，１１ｂ，１１ｃによる配光パターン（図６（Ａ）乃至（Ｃ）参照）を合成すると、全体として、図６（Ｄ）に示すように、中心がより明るく且つ水平方向にて良好に拡散した、最適な配光パターンが得られることになる。
この場合、発光ダイオード１１は水平方向にのみ凹面状の基板４１上に実装されているので、従来の光源としてバルブを利用した場合のように中心の手前が明るくなってしまうようなことはない。
【００４７】
図９乃至図１１は、本発明による車両用灯具の第五の実施形態の構成を示している。
図９乃至図１１において、車両用灯具５０は、図１に示した車両用灯具１０とほぼ同様の構成であるから、同じ構成部品には同じ符号を付して、その説明を省略する。
車両用灯具５０は、図１に示した車両用灯具１０と比較して、各発光ダイオード１１が、平面基板１４上ではなく、水平方向に関してのみ投影レンズ１２側に向かって凸面状の基板５１上に実装されている点でのみ異なる構成になっている。
この場合、各発光ダイオード１１は、図１０及び図１１に示すように、投影レンズ１２の光軸から離れるにつれて、配置密度が低くなるように、その光軸が投影レンズ１２の光軸に対して平行に配置されている。
【００４８】
このような構成の車両用灯具５０によれば、各発光ダイオード１１から出射した光が、それぞれ直接に投影レンズ１２に入射して、投影レンズ１２により屈折され集束されることにより、ほぼ平行光となって前方に向かって照射される。
その際、各発光ダイオード１１から出射した光の一部が、シャッタ１３により遮断されることにより、所定の配光パターン、例えば所謂すれ違いビームの配光パターンＰの範囲を照明するようになっている。
【００４９】
この場合、投影レンズ１２の光軸付近の領域に位置する発光ダイオードからの光が、投影レンズ１２の中心付近に入射して、小さな屈折角で前方に向かって照射され、ほぼ直進する。これにより、光軸付近の領域における発光ダイオード１１の配置密度が高いことにより、これらの発光ダイオードによる配光パターンの中心部にてより明るく集束されることになる。
【００５０】
また、投影レンズ１２の光軸から離れた領域に位置する発光ダイオードからの光が、投影レンズ１２の周縁部分に入射し、大きな屈折角で前方に向かって照射される。これにより、光軸から離れた領域における発光ダイオード１１の配置密度が低いことにより、これらの発光ダイオードによる配光パターンの周辺部にて中心部より照度が低くなるが、周辺部では比較的近くを広い範囲で照射すればよいので、十分な照度が得られることになる。
【００５１】
尚、配光パターンは上下方向に関しては比較的狭い範囲でよいので、発光ダイオード１１は、図示のように、水平方向と比較して上下方向に関してはより小数が配置されればよい。
【００５２】
図１２及び図１３は、本発明による車両用灯具の第六の実施形態の構成を示している。
図１２及び図１３において、車両用灯具６０は、図９乃至図１１に示した車両用灯具５０とほぼ同様の構成であるから、同じ構成部品には同じ符号を付して、その説明を省略する。
車両用灯具６０は、図９乃至図１１に示した車両用灯具５０と比較して、各発光ダイオード１１が、水平方向にのみ凸面状の基板５１上ではなく、水平方向及び上下方向に関して投影レンズ１２側に向かって凸面状の基板６１上に実装されている点でのみ異なる構成になっている。
この場合、各発光ダイオード１１は、同様にして、図１３に示すように、投影レンズ１２の光軸から離れるにつれて、配置密度が低くなるように、その光軸が投影レンズ１２の光軸に対して平行に配置されている。
【００５３】
このような構成の車両用灯具６０によれば、車両用灯具５０と同様に、各発光ダイオード１１から出射した光が、それぞれ直接に投影レンズ１２に入射して、投影レンズ１２により屈折され集束されることにより、ほぼ平行光となって前方に向かって照射される。
その際、各発光ダイオード１１から出射した光の一部が、シャッタ１３により遮断されることにより、所定の配光パターン、例えば所謂すれ違いビームの配光パターンＰの範囲を照明するようになっている。
【００５４】
この場合、発光ダイオード１１の配置密度が投影レンズ１２の光軸からの距離に応じて変化しているので、車両用灯具５０の場合と同様にして、図１４に示すように、中心部で明るく、且つ周辺部では十分に拡散した最適な配光パターンが得られることになる。
【００５５】
このようにして、本発明実施形態による車両用灯具１０乃至６０によれば、光源である複数個の発光ダイオード１１から出射した光が、それぞれ光学部材である投影レンズ１２または放物系反射面３１により集束されて、ほぼ平行光となって前方に向かって導かれ、所定の配光パターンの範囲を照明する。
その際、各発光ダイオード１１の光軸が、上記光学部材１２，３１の焦点位置Ｆ付近に向いていることから、各発光ダイオード１１からの光が効率よく光学部材１２，３１に入射して前方に向かって導かれる。
従って、各発光ダイオード１１からの光の集光性即ち光利用効率が向上することになり、より明るい配光パターンが得られることになると共に、各発光ダイオード１１が一つの光学部材１２，３１により前方に向かって照射されるので、各発光ダイオード１１による配光パターンのずれが発生しない。
【００５６】
上述した実施形態においては、車両用灯具１０乃至４０にて５個の発光ダイオード１１を備えているが、これに限らず、６個以上の任意の数の発光だオート゛１１を備えていてもよいことは明らかである。
また、上述した実施形態においては、車両用灯具１０，２０，４０乃至６０にて、シャッタ１３を備えているが、これに限らず、シャッタ１３は省略されてもよく、また車両用灯具３０においては、シャッタ１３が省略されているが、シャッタ１３を備えていてもよい。
【００５７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、光源である複数個の発光ダイオードから出射した光が、それぞれ光学部材により集束されて、ほぼ平行光となって前方に向かって導かれ、所定の配光パターンの範囲を照明する。
その際、各発光ダイオードの光軸が、上記光学部材の焦点位置付近に向いていることから、各発光ダイオードの指向性の方向が光学部材の焦点位置と一致することになり、効率よく光学部材により前方に向かって導かれる。
従って、各発光ダイオードからの光の集光性が向上することになり、より明るい配光パターンが得られることになると共に、各発光ダイオードが一つの光学部材により前方に向かって照射されるので、各発光ダイオードによる配光パターンのずれが発生しない。
このようにして、本発明によれば、簡単な構成により、光源として発光ダイオードを使用して、所望の配光パターンが得られるようにした、車両用灯具が提供され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車両用灯具の第一の実施形態の構成を示す概略斜視図である。
【図２】本発明による車両用灯具の第二の実施形態の構成を示す概略斜視図である。
【図３】本発明による車両用灯具の第三の実施形態の構成を示す概略斜視図である。
【図４】本発明による車両用灯具の第四の実施形態の構成を示す概略平面図である。
【図５】図４の車両用灯具の概略斜視図である。
【図６】図４の車両用灯具における発光ダイオードによる配光パターンを示す図である。
【図７】図４の車両用灯具における発光ダイオードの距離と照射範囲との関係を示す説明図である。
【図８】図４の車両用灯具における投影レンズの入射位置と屈折角との関係を示す説明図である。
【図９】本発明による車両用灯具の第五の実施形態の構成を示す（Ａ）概略平面図及び（Ｂ）概略側面図である。
【図１０】図９の車両用灯具における発光ダイオードの配置を示す正面図である。
【図１１】図９の車両用灯具における発光ダイオードの配置を示す斜視図である。
【図１２】本発明による車両用灯具の第五の実施形態の構成を示す（Ａ）概略平面図及び（Ｂ）概略側面図である。
【図１３】図１２の車両用灯具における発光ダイオードの配置を示す斜視図である。
【図１４】図１２の車両用灯具による配光パターンを示す図である。
【図１５】従来のバルブを使用した車両用灯具の一例の構成を示す（Ａ）反射光を示す概略平面図及び（Ｂ）配光パターンを示す図である。
【図１６】図１５の車両用灯具における（Ａ）直接光を示す概略平面図及び（Ｂ）配光パターンを示す図である。
【図１７】図１５の車両用灯具における（Ａ）全体の配光パターン，（Ｂ）最適な配光パターンの一例及び（Ｃ）最適な配光パターンの他の例を示す図である。
【図１８】従来の発光ダイオードを使用した車両用灯具の一例の構成を示す（Ａ）概略斜視図及び（Ｂ）配光パターンのずれを示す図である。
【符号の説明】
１０，２０，３０，４０，５０，６０ 車両用灯具
１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ 発光ダイオード
１２ 光学部材（投影レンズ）
１３ シャッタ
１４ 平面基板
３１ 放物系反射面
４１ 凹面状基板
５１，６１ 凸面状基板
Ｌ１，Ｌ２ 光
Ｄ１．Ｄ２ 距離
Ｐ 配光パターン
Ｆ 焦点位置
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車の前部に設けられた前照灯として使用される車両用灯具に関し、特に光源として発光ダイオードを使用した車両用灯具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車の前照灯は、例えば図１５に示すように、構成されている。
即ち、図１５において、前照灯１は、光源としてのバルブ２と、バルブ２からの光を前方に向かって反射させる反射面３と、バルブ２及び反射面３からの光を前方に向かって集束させる投影レンズ４と、投影レンズ４の焦点位置付近に配置されたシャッタ５と、から構成されている。
【０００３】
このような構成の前照灯１によれば、バルブ２から出射した光が、直接にまたは反射面３で反射されて、投影レンズ４を介して前方に向かって照射され、その際シャッタ５により光の一部が遮断されることにより、例えば所謂すれ違いビームの配光パターンの範囲を照明するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般的に、すれ違いビームの配光パターンとしては、上下方向には比較的狭く、且つ水平方向には比較的広い配光パターンが要求されている。
ここで、路面手前の明るさを抑制すると共に、遠方を明るく照明する良好な配光パターンを形成するためには、光源から遠い反射面で反射される光は、集光させて正面遠方を明るく照明する光として利用し、また光源から近い反射面で反射される光は、左右方向に大きく拡散する光として利用することが望ましい。
【０００５】
しかしながら、上述した構成の前照灯１においては投影レンズ４の大きさに限度があるため、反射面３により反射した光を投影レンズ４に入射させようとしても、最適な配光パターンを得ることは困難であった。
例えば、図１５（Ａ）に示すように、バルブ２から遠い反射面３により集光した光は、像が小さいことから、正面の遠方を照明するために利用することが望ましい。しかしながら、このような光を投影レンズ４に入射させようとして、投影レンズ４の焦点に向いた反射面３を形成しようとすると、その光は投影レンズ４に入射し得なくなる。従って、投影レンズ４の焦点を通らない拡散光を形成するような反射面３を備えざるを得ない。
その結果、図１５（Ｂ）に示すように、拡散光により正面遠方を照明することになるため、照射範囲が左右に振れることになり、正面に関しては、あまり明るい配光パターンが得られなかった。
【０００６】
また、バルブ２から近い反射面３により集光した光は、像が大きいことから、左右方向の拡散光として利用することが望ましい。しかしながら、このような光を左右方向の拡散光として利用すると、正面遠方が暗くなってしまう。従って、図１６（Ａ）に示すように、このような大きな像の光により正面遠方を照明することになるため、図１６（Ｂ）に示すように、手前も拡散光により比較的広い範囲で明るくなってしま。
【０００７】
このようにして、前照灯１によれば、全体として合成される配光パターンは、図１７（Ａ）に示すように、上下方向に関しても比較的広く手前まで明るい配光パターンになってしまい、図１７（Ｂ）や（Ｃ）に示す最適な配光パターンとは異なってしまう。
【０００８】
これに対して、光源として、バルブ２の代わりに、指向性のある発光ダイオードを利用することが期待されている。これは、発光ダイオードが、フィラメントバルブや放電灯バルブと比較して、寿命が長く，消費電力が小さい，発熱量が少ない等の特徴を有していることに着目したものである。
光源として発光ダイオードを使用した前照灯は、例えば図１８（Ａ）に示すように、構成される。
図１８（Ａ）において、前照灯６は、光源としての発光ダイオード７と、投影レンズ４と、シャッタ５と、から構成されている。
このような構成の前照灯６によれば、発光ダイオード７から出射した光が、投影レンズ４を介して前方に向かって照射され、その際シャッタ５により光の一部が遮断されることにより、例えば所謂すれ違いビームの配光パターンの範囲を照明するようになっている。
【０００９】
ところで、発光ダイオード７は、一般的にバルブと比較して発光強度が低いことから、少なくとも数十個の発光ダイオードを使用しなければ、前照灯としての明るさを得ることができない。
また、発光ダイオード７は、一般的に光軸付近に指向性を有しているので、比較的小さな角度範囲のみに光を出射するようになっている。
このため、発光ダイオード７を前照灯の光源として使用する場合、発光ダイオード７の指向性を考慮した構成にする必要がある。
【００１０】
例えば、複数個の発光ダイオードを使用して、各発光ダイオード毎にそれぞれ一つのシャッタ及び一つの投影レンズを設けて、各発光ダイオード毎にそれぞれ所定の配光パターンを得るような構成が考えられるが、このような構成においては、各発光ダイオード，シャッタ及び投影レンズから成る個々の光学系の光軸を互いに合わせる作業が必要になるが、実際にはこのような作業は困難である。
従って、図１８（Ｂ）に示すように、各発光ダイオード，シャッタ及び投影レンズによる個々の配光パターンが互いにずれてしまうことになり、所望の配光パターンを得ることはできなかった。
【００１１】
本発明は、以上の点から、簡単な構成により、光源として発光ダイオードを使用して、所望の配光パターンが得られるようにした、車両用灯具を提供することを目的としている。
【００１２】
上記目的は、本発明の構成によれば、 光源と、光源からの光を集束させて前方に導く投影レンズと、を含んでいる、車両用灯具において、
上記光源が、その光軸が投影レンズの光軸に対して平行に配置された複数個の発光ダイオードから構成されていて、各発光ダイオードが、水平方向及び鉛直方向に関して、上記投影レンズの光軸から離れるにつれて当該投影レンズの焦点位置から後方に離れて配置され、上記各発光ダイオードから投影レンズへ照射され前方に向かって照射される光が、投影レンズの光軸から離れるにつれて左右に拡散して照射されることにより、全体として一つの配光パターンを形成することを特徴とする、車両用灯具により、達成される。
【００１３】
本発明による車両用灯具は、好ましくは、 上記各発光ダイオードが、少なくとも水平方向に関して、投影レンズの光軸から離れるにつれて、配置密度が低くなるように配置されている。
【００１６】
本発明による車両用灯具は、好ましくは、 上記投影レンズの焦点位置付近に、配光パターンの明暗境界線を画成するシャッタが備えられている。
【００１９】
本発明による車両用灯具は、好ましくは、上記光源が、平面基板上に実装した電極端子を備えた複数個の発光ダイオードから構成されている。
【００２０】
上記の本発明の構成によれば、光源である複数個の発光ダイオードから出射した光が、それぞれ光学部材により集束されて、ほぼ平行光となって前方に向って導かれ、所定の配光パターンの範囲を照明する。
その際、その光軸が光学部材び光軸と平行に配置された複数個の各発光ダイオードが、その光軸を上記光学部材の焦点位置付近に向けて、水平方向及び鉛直方向に関して、光学部材の光軸から離れるにつれて光学部材の焦点位置から離れて配置されている。
従って、上記各発光ダイオードから投影レンズへ照射され前方に向かって照射される光が、光学部材の光軸から離れるにつれて左右に拡散して照射されることにより、全体として一つの配光パターンを形成する。
【００２１】
上記各発光ダイオードが、少なくとも水平方向に関して、光学部材の光軸から離れるにつて、配置密度が低くなるように配置されている場合には、光軸から離れた発光ダイオードから光学部材の周縁部分により集束され、前方に関して周辺により拡散して近くに照射される光は、照射距離が近いことから十分な照度が得られることになる。
【００２２】
上記光学部材が、投影レンズである場合には、各発光ダイオードから出射した光が、それぞれ投影レンズの焦点位置付近を通過した後、投影レンズに入射する。そして、入射光は、この投影レンズを通過する際に集束されて、前方に向って照射され、所定の配光パターンの範囲を照射する。
【００２３】
上記光学部材が、放物系反射面である場合には、各発光ダイオードから出射した光が、それぞれ放物系反射面の焦点位置付近を通過した後、放物系反射面に入射する。そして、入射光は、この放物系反射面で反射される際に集束されて、前方に向って照射され、所定の配光パターンの範囲を照射する。
【００２４】
上記光学部材の焦点位置付近に、配光パターンの明暗境界線を画成するシャッタが備えられている場合には、各発光ダイオードから出射した光が、光学部材の焦点位置付近を通過する際に、一部が遮断されることにより、例えばすれ違いビーム用の配光パターンが形成されることになる。
【００２５】
上記各発光ダイオードが、光学部材の光軸に垂直な平面上に配置されている場合には、各発光ダイオードが例えば平坦な基板上に実装されることにより、実装が容易に行なわれる。
【００２６】
上記各発光ダイオードが、光学部材に向かって凹状面上に配置されている場合には、各発光ダイオードが、凹状面としての実装部材にそれぞれ垂直に実装されることにより、各発光ダイオードの光軸が、実質的に光学部材の焦点位置付近に向くように実装されることにより、実装が容易に行なわれる。
【００２７】
上記光源が、平面基板上に実装した電極端子を備えた複数個の発光ダイオードから構成されている場合には、各発光ダイオードが、実質的に平面基板上に実装されることにより、実装が容易に行なわれる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施形態を図１乃至図１５を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００２９】
図１は、本発明を適用した車両用灯具の第一の実施形態の構成を示している。
図１において、車両用灯具１０は、自動車の前照灯であって、光源としての複数個の発光ダイオード１１と、発光ダイオード１１からの光を前方に向かって集束させる光学部材としての投影レンズ１２と、投影レンズ１２の焦点位置Ｆ付近に配置されたシャッタ１３と、から構成されている。
【００３０】
上記各発光ダイオード１１は、例えば白色発光ダイオードであって、それぞれ平面基板１４上に実装され、給電されるようになっている。
ここで、各発光ダイオード１１は、それぞれその光軸が、後述する投影レンズ１２の焦点位置Ｆ付近に向くように配置されている。
【００３１】
上記投影レンズ１２は、凸レンズであって、各発光ダイオード１１からの光を集束させて、前方に向かって照射するようになっている。
【００３２】
上記シャッタ１３は、投影レンズ１２の焦点位置Ｆ付近に配置されており、所謂すれ違いビームの配光パターンを形成するように、各発光ダイオード１１からの光の一部、即ち中心より右側にて水平線より僅かに下側で且つ中心から左側にて左上がりとなる明暗境界線より上方に出射する光を遮断するように、形成されている。
【００３３】
本発明実施形態による車両用灯具１０は、以上のように構成されており、各発光ダイオード１１から出射した光が、それぞれ直接に投影レンズ１２に入射して、投影レンズ１２により屈折され集束されることにより、ほぼ平行光となって前方に向かって照射される。
その際、各発光ダイオード１１から出射した光の一部が、シャッタ１３により遮断されることにより、所定の配光パターン、例えば所謂すれ違いビームの配光パターンＰの範囲を照明するようになっている。
【００３４】
そして、各発光ダイオード１１の光軸が、投影レンズ１２の焦点位置Ｆ付近に向いていることから、各発光ダイオード１１からの光が効率よく投影レンズ１２に入射することになるので、発光ダイオード１１の光利用効率が向上し、より明るい配光パターンが得られることになる。
また、各発光ダイオード１１からの光が、唯一つの投影レンズ１２により集束され、前方に向かって照射されるので、各発光ダイオード１１からの光による配光パターンのずれが生ずることはない。
さらに、各発光ダイオード１１は、平面基板１４上に実装されるので、簡単な構成により低コストで済むことになる。
【００３５】
図２は、本発明による車両用灯具の第二の実施形態の構成を示している。
図２において、車両用灯具２０は、図１に示した車両用灯具１０とほぼ同様の構成であるから、同じ構成部品には同じ符号を付して、その説明を省略する。
車両用灯具２０は、図１に示した車両用灯具１０と比較して、各発光ダイオード１１が、平面基板１４上ではなく、投影レンズ１２側に向かって凹面状の基板１５上に実装されている点でのみ異なる構成になっている。
そして、各発光ダイオード１１は、凹面状の基板１５上にてそれぞれ垂直に実装されることにより、その光軸が投影レンズ１２の焦点位置Ｆ付近に向くようになっている。
【００３６】
このような構成の車両用灯具２０によれば、図１に示した車両用灯具１０と同様に動作すると共に、各発光ダイオード１１が凹面状の基板２１上にてそれぞれ垂直に実装されるので、実装作業が容易になり、組立コストが低減され得ることになる。
【００３７】
図３は、本発明による車両用灯具の第三の実施形態の構成を示している。
図３において、車両用灯具３０は、図１に示した車両用灯具１０とほぼ同様の構成であるから、同じ構成部品には同じ符号を付して、その説明を省略する。
車両用灯具３０は、図１に示した車両用灯具１０と比較して、投影レンズ１２の代わりに、光学部材として放物系反射面３１を備えており、シャッタ１３が省略されている点でのみ異なる構成になっている。
【００３８】
このような構成の車両用灯具３０によれば、各発光ダイオード１１から出射した光が、それぞれ直接に放物系反射面３１に入射して、放物系反射面３１により反射され集束されることにより、ほぼ平行光となって前方に向かって照射され、所定の配光パターンの範囲を照明するようになっている。
【００３９】
そして、各発光ダイオード１１の光軸が、放物系反射面３１の焦点位置Ｆ付近に向いていることから、各発光ダイオード１１からの光が効率よく放物系反射面３１に入射することになるので、発光ダイオード１１の光利用効率が向上し、より明るい配光パターンが得られることになる。
また、各発光ダイオード１１からの光が、唯一つの放物系反射面３１により集束され、前方に向かって照射されるので、各発光ダイオード１１からの光による配光パターンのずれが生ずることはない。
さらに、各発光ダイオード１１は、平面基板１４上に実装されるので、簡単な構成により低コストで済むことになる。
【００４０】
図４及び図５は、本発明による車両用灯具の第四の実施形態の構成を示している。
図４及び図５において、車両用灯具４０は、図１に示した車両用灯具１０とほぼ同様の構成であるから、同じ構成部品には同じ符号を付して、その説明を省略する。
車両用灯具４０は、図１に示した車両用灯具１０と比較して、各発光ダイオード１１が、平面基板１４上ではなく、水平方向に関してのみ投影レンズ１２側に向かって凸面状の基板４１上にて水平方向に一列に実装されている点でのみ異なる構成になっている。
この場合、各発光ダイオード１１は、図５に示すように、水平方向に関して、投影レンズ１２の光軸から離れるにつれて、投影レンズ１２の焦点位置Ｆから後方に離れて配置されており、その光軸が投影レンズ１２の光軸に対して平行になっている。
【００４１】
このような構成の車両用灯具４０によれば、各発光ダイオード１１から出射した光が、それぞれ直接に投影レンズ１２に入射して、投影レンズ１２により屈折され集束されることにより、ほぼ平行光となって前方に向かって照射される。
その際、各発光ダイオード１１から出射した光の一部が、シャッタ１３により遮断されることにより、所定の配光パターン、例えば所謂すれ違いビームの配光パターンＰの範囲を照明するようになっている。
【００４２】
ここで、発光ダイオード１１は、一般的に、指向性を有していることにより、図７に示すように、近い距離Ｄ１では照射範囲が狭く、遠い距離Ｄ２では照射範囲が広くなる。
また、投影レンズ１２の光軸に関して、光軸に入射する光は、投影レンズ１２を透過して直進し、入射位置が光軸から離れるにつれて、屈折角が大きくなるようになっている。
【００４３】
従って、投影レンズ１２の光軸上に位置し且つ投影レンズ１２の焦点位置Ｆに最も近い発光ダイオード１１ａからの光が、投影レンズ１２の中心位置に入射して、ほぼ直進することにより、前方に向かって照射される。これにより、発光ダイオード１１ａが投影レンズ１２の焦点位置Ｆに最も近いことにより、この発光ダイオード１１ａから小さな角度範囲に拡散する光Ｌ１が、図６（Ａ）に示すように、配光パターンの中心部にてより明るく集束されることになる。
【００４４】
また、投影レンズ１２の光軸から最も遠く且つ投影レンズ１２の焦点位置Ｆから後方に最も離れた発光ダイオード１１ｃからの光が、投影レンズ１２の中心から最も遠い周縁部分に入射して、より大きな屈折角で前方に向かって導かれる。これにより、発光ダイオード１１ｃが投影レンズ１２の焦点位置Ｆから最も離れていることにより、この発光ダイオード１１ｃから大きな角度範囲に拡散する光Ｌ３が、図６（Ｃ）に示すように、配光パターンの左右の周縁部分にて広い角度範囲で拡散されることになる。
【００４５】
さらに、投影レンズ１２の光軸から比較的遠く且つ投影レンズ１２の焦点位置Ｆから比較的離れた発光ダイオード１１ｂからの光が、投影レンズ１２の中心と周縁の中間部分に入射して、中間の屈折角で前方に向かって導かれる。これにより、発光ダイオード１１ｂが投影レンズ１２の焦点位置Ｆから比較的離れていることにより、この発光ダイオード１１ｂから中間の角度範囲に拡散する光Ｌ２が、図６（Ｂ）に示すように、配光パターンの中心と左右周縁の間の領域に拡散されることになる。
【００４６】
このようにして、すべての発光ダイオード１１ａ，１１ｂ，１１ｃによる配光パターン（図６（Ａ）乃至（Ｃ）参照）を合成すると、全体として、図６（Ｄ）に示すように、中心がより明るく且つ水平方向にて良好に拡散した、最適な配光パターンが得られることになる。
この場合、発光ダイオード１１は水平方向にのみ凹面状の基板４１上に実装されているので、従来の光源としてバルブを利用した場合のように中心の手前が明るくなってしまうようなことはない。
【００４７】
図９乃至図１１は、本発明による車両用灯具の第五の実施形態の構成を示している。
図９乃至図１１において、車両用灯具５０は、図１に示した車両用灯具１０とほぼ同様の構成であるから、同じ構成部品には同じ符号を付して、その説明を省略する。
車両用灯具５０は、図１に示した車両用灯具１０と比較して、各発光ダイオード１１が、平面基板１４上ではなく、水平方向に関してのみ投影レンズ１２側に向かって凸面状の基板５１上に実装されている点でのみ異なる構成になっている。
この場合、各発光ダイオード１１は、図１０及び図１１に示すように、投影レンズ１２の光軸から離れるにつれて、配置密度が低くなるように、その光軸が投影レンズ１２の光軸に対して平行に配置されている。
【００４８】
このような構成の車両用灯具５０によれば、各発光ダイオード１１から出射した光が、それぞれ直接に投影レンズ１２に入射して、投影レンズ１２により屈折され集束されることにより、ほぼ平行光となって前方に向かって照射される。
その際、各発光ダイオード１１から出射した光の一部が、シャッタ１３により遮断されることにより、所定の配光パターン、例えば所謂すれ違いビームの配光パターンＰの範囲を照明するようになっている。
【００４９】
この場合、投影レンズ１２の光軸付近の領域に位置する発光ダイオードからの光が、投影レンズ１２の中心付近に入射して、小さな屈折角で前方に向かって照射され、ほぼ直進する。これにより、光軸付近の領域における発光ダイオード１１の配置密度が高いことにより、これらの発光ダイオードによる配光パターンの中心部にてより明るく集束されることになる。
【００５０】
また、投影レンズ１２の光軸から離れた領域に位置する発光ダイオードからの光が、投影レンズ１２の周縁部分に入射し、大きな屈折角で前方に向かって照射される。これにより、光軸から離れた領域における発光ダイオード１１の配置密度が低いことにより、これらの発光ダイオードによる配光パターンの周辺部にて中心部より照度が低くなるが、周辺部では比較的近くを広い範囲で照射すればよいので、十分な照度が得られることになる。
【００５１】
尚、配光パターンは上下方向に関しては比較的狭い範囲でよいので、発光ダイオード１１は、図示のように、水平方向と比較して上下方向に関してはより小数が配置されればよい。
【００５２】
図１２及び図１３は、本発明による車両用灯具の第六の実施形態の構成を示している。
図１２及び図１３において、車両用灯具６０は、図９乃至図１１に示した車両用灯具５０とほぼ同様の構成であるから、同じ構成部品には同じ符号を付して、その説明を省略する。
車両用灯具６０は、図９乃至図１１に示した車両用灯具５０と比較して、各発光ダイオード１１が、水平方向にのみ凸面状の基板５１上ではなく、水平方向及び上下方向に関して投影レンズ１２側に向かって凸面状の基板６１上に実装されている点でのみ異なる構成になっている。
この場合、各発光ダイオード１１は、同様にして、図１３に示すように、投影レンズ１２の光軸から離れるにつれて、配置密度が低くなるように、その光軸が投影レンズ１２の光軸に対して平行に配置されている。
【００５３】
このような構成の車両用灯具６０によれば、車両用灯具５０と同様に、各発光ダイオード１１から出射した光が、それぞれ直接に投影レンズ１２に入射して、投影レンズ１２により屈折され集束されることにより、ほぼ平行光となって前方に向かって照射される。
その際、各発光ダイオード１１から出射した光の一部が、シャッタ１３により遮断されることにより、所定の配光パターン、例えば所謂すれ違いビームの配光パターンＰの範囲を照明するようになっている。
【００５４】
この場合、発光ダイオード１１の配置密度が投影レンズ１２の光軸からの距離に応じて変化しているので、車両用灯具５０の場合と同様にして、図１４に示すように、中心部で明るく、且つ周辺部では十分に拡散した最適な配光パターンが得られることになる。
【００５５】
このようにして、本発明実施形態による車両用灯具１０乃至６０によれば、光源である複数個の発光ダイオード１１から出射した光が、それぞれ光学部材である投影レンズ１２または放物系反射面３１により集束されて、ほぼ平行光となって前方に向かって導かれ、所定の配光パターンの範囲を照明する。
その際、各発光ダイオード１１の光軸が、上記光学部材１２，３１の焦点位置Ｆ付近に向いていることから、各発光ダイオード１１からの光が効率よく光学部材１２，３１に入射して前方に向かって導かれる。
従って、各発光ダイオード１１からの光の集光性即ち光利用効率が向上することになり、より明るい配光パターンが得られることになると共に、各発光ダイオード１１が一つの光学部材１２，３１により前方に向かって照射されるので、各発光ダイオード１１による配光パターンのずれが発生しない。
【００５６】
上述した実施形態においては、車両用灯具１０乃至４０にて５個の発光ダイオード１１を備えているが、これに限らず、６個以上の任意の数の発光だオート゛１１を備えていてもよいことは明らかである。
また、上述した実施形態においては、車両用灯具１０，２０，４０乃至６０にて、シャッタ１３を備えているが、これに限らず、シャッタ１３は省略されてもよく、また車両用灯具３０においては、シャッタ１３が省略されているが、シャッタ１３を備えていてもよい。
【００５７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、光源である複数個の発光ダイオードから出射した光が、それぞれ光学部材により集束されて、ほぼ平行光となって前方に向かって導かれ、所定の配光パターンの範囲を照明する。
その際、各発光ダイオードの光軸が、上記光学部材の焦点位置付近に向いていることから、各発光ダイオードの指向性の方向が光学部材の焦点位置と一致することになり、効率よく光学部材により前方に向かって導かれる。
従って、各発光ダイオードからの光の集光性が向上することになり、より明るい配光パターンが得られることになると共に、各発光ダイオードが一つの光学部材により前方に向かって照射されるので、各発光ダイオードによる配光パターンのずれが発生しない。
このようにして、本発明によれば、簡単な構成により、光源として発光ダイオードを使用して、所望の配光パターンが得られるようにした、車両用灯具が提供され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車両用灯具の第一の実施形態の構成を示す概略斜視図である。
【図２】本発明による車両用灯具の第二の実施形態の構成を示す概略斜視図である。
【図３】本発明による車両用灯具の第三の実施形態の構成を示す概略斜視図である。
【図４】本発明による車両用灯具の第四の実施形態の構成を示す概略平面図である。
【図５】図４の車両用灯具の概略斜視図である。
【図６】図４の車両用灯具における発光ダイオードによる配光パターンを示す図である。
【図７】図４の車両用灯具における発光ダイオードの距離と照射範囲との関係を示す説明図である。
【図８】図４の車両用灯具における投影レンズの入射位置と屈折角との関係を示す説明図である。
【図９】本発明による車両用灯具の第五の実施形態の構成を示す（Ａ）概略平面図及び（Ｂ）概略側面図である。
【図１０】図９の車両用灯具における発光ダイオードの配置を示す正面図である。
【図１１】図９の車両用灯具における発光ダイオードの配置を示す斜視図である。
【図１２】本発明による車両用灯具の第五の実施形態の構成を示す（Ａ）概略平面図及び（Ｂ）概略側面図である。
【図１３】図１２の車両用灯具における発光ダイオードの配置を示す斜視図である。
【図１４】図１２の車両用灯具による配光パターンを示す図である。
【図１５】従来のバルブを使用した車両用灯具の一例の構成を示す（Ａ）反射光を示す概略平面図及び（Ｂ）配光パターンを示す図である。
【図１６】図１５の車両用灯具における（Ａ）直接光を示す概略平面図及び（Ｂ）配光パターンを示す図である。
【図１７】図１５の車両用灯具における（Ａ）全体の配光パターン，（Ｂ）最適な配光パターンの一例及び（Ｃ）最適な配光パターンの他の例を示す図である。
【図１８】従来の発光ダイオードを使用した車両用灯具の一例の構成を示す（Ａ）概略斜視図及び（Ｂ）配光パターンのずれを示す図である。
【符号の説明】
１０，２０，３０，４０，５０，６０ 車両用灯具
１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ 発光ダイオード
１２ 光学部材（投影レンズ）
１３ シャッタ
１４ 平面基板
３１ 放物系反射面
４１ 凹面状基板
５１，６１ 凸面状基板
Ｌ１，Ｌ２ 光
Ｄ１．Ｄ２ 距離
Ｐ 配光パターン
Ｆ 焦点位置
Claims (4)
- 光源と、光源からの光を集束させて前方に導く投影レンズと、を含んでいる、車両用灯具において、
上記光源が、その光軸が投影レンズの光軸に対して平行に配置された複数個の発光ダイオードから構成されていて、
各発光ダイオードが、水平方向及び鉛直方向に関して、上記投影レンズの光軸から離れるにつれて当該投影レンズの焦点位置から後方に離れて配置され、
上記各発光ダイオードから投影レンズへ照射され前方に向かって照射される光が、投影レンズの光軸から離れるにつれて左右に拡散して照射されることにより、全体として一つの配光パターンを形成することを特徴とする、車両用灯具。 - 上記各発光ダイオードが、少なくとも水平方向に関して、投影レンズの光軸から離れるにつれて、配置密度が低くなるように配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の車両用灯具。
- 上記投影レンズの焦点位置付近に、配光パターンの明暗境界線を画成するシャッタが備えられていることを特徴とする、請求項１または２に記載の車両用灯具。
- 上記光源が、平面基板上に実装した電極端子を備えた複数個の発光ダイオードから構成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の車両用灯具。
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