JP4457704B2 - プロジェクタ型車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は、ヘッドランプとして適用される、ＬＥＤ（発光ダイオード）を光源に用いたプロジェクタ型車両用灯具に関する。

図１４は、この種のプロジェクタ型車両用灯具１００を示す（例えば、特許文献１参照）。この車両用灯具１００は、凹面鏡１の第１焦点の近傍に設けられる光源バルブ２と、光源バルブ２から出射して凹面鏡１で反射された光束をほぼ平行な光束に調光して灯具前方に出射する凸レンズ３とを備えて大略構成されている。

詳しくは、車両用灯具１００は、光源バルブ２と凸レンズ３との間にシェード４が設けられており、このシェード４によりすれ違い用のビームとして好適なカットラインを有する配光パターンを得ることができる。

光源バルブ２は、そのフィラメントを凹面鏡１の第１焦点に位置させると共に、その電気接続部を筒状開口部１ａに嵌着して取り付けられている。凹面鏡１の開放端にはフレーム５が取り付けられており、フレーム５には凸レンズ３が固着されると共に、シェード４を支承している。

さらに車両用灯具１００は、図１５に示すように、凹面鏡１の光源バルブ２の装着用の筒状開口部１ａに直近の上方に換気用の透孔１ｂが、同じく直近の下方に換気用の透孔１ｃがそれぞれ設けられている。

そして車両用灯具１００は、点灯時光源バルブ２の周辺が高温になるが、その熱はこれら透孔１ｂ、１ｃ間で生じる熱対流により放熱されるので、光源バルブ２の周辺の昇温が抑制される。
実願平４−７６３２２号（実開平６−４１０１０号）のマイクロフィルム

しかしながら、車両用灯具１００においては、光源バルブ２の出射光が高い熱エネルギーを持っているので、凸レンズ３はガラスで形成しなければならず、そのため灯具重量の増大を招く、という課題を有している。

また、車両用灯具１００では、例えば、凹面鏡１がアルミ蒸着板、樹脂、あるいは鉄板で形成されており、凸レンズ３がガラスで形成されており、シェード４がアルミ蒸着板、あるいは鉄板で形成されており、フレーム５がアルミ蒸着板で形成されている。このように、車両用灯具１００は、各部品に使われている材料が異なるため、各部品を別々に作り、これら複数の部品を組み付ける必要があるが、精度を必要としている光軸方向の寸法が、アッシ（Ａｓｓｙ）バラツキや部品寸法バラツキにより、設計値通りになりぬくく、ひいては配光性能についてのバラツキが大きくなる、という課題を有している。

また、車両用灯具１００は、部品点数が多く、これにより部品管理が煩雑で、組み付け工数も増大し、ひいてはコスト高を招く、という課題を有している。

さらには、車両用灯具１００は、透孔１ｂ、１ｃが設けられた、凹面鏡１の中央部付近の反射性能が低下し、ひいては配光パターン中央部のホットゾーンの照度が低下する、という課題をも有している。

その上、車両用灯具１００は、一つの配光パターンしか得られず、そのため道路環境、地図情報、あるいは／および車速等の車両走行環境に応じてきめ細かな配光制御が不能である、という課題をも有している。

例えば、高速走行では、スポット有り配光が適しているが、市街地の低速走行では、スポット無し配光が適している。あるいはカーブ走行時は、カーブの曲がりに沿って配光内のスポットが左右方向に移動することが好ましい。

そこで、本発明は、灯具重量の軽減および部品点数の削減を図ることができると共に、優れた配光性能を安定して得ることができ、かつ凹面鏡の反射性能を最大限発揮して配光パターンのホットゾーンの充分な照度を得ることが可能であり、さらには車両走行環境に応じてきめ細かな配光制御が可能であるプロジェクタ型車両用灯具を提供することを目的としている。

前記した目的を達成するため、請求項１記載の発明は、凹面鏡の第１焦点の近傍に設けられる光源と、前記光源から出射して前記凹面鏡で反射された光束をほぼ平行な光束に調光して灯具前方に出射する凸レンズとを備えたプロジェクタ型車両用灯具であって、
前記光源は、複数個の小リフレクタの各々に回転楕円曲面あるいは回転楕円曲面を基本にした自由曲面として形成される小凹面鏡の第１焦点の近傍に、前記小凹面鏡に発光部を対向させて１個ずつ設定される複数個のＬＥＤで構成されており、
前記凸レンズは、前記複数個の小リフレクタの各前開口部を覆う複数個の小凸レンズで構成されており、
前記小リフレクタおよび前記小凸レンズは、樹脂で形成されており、
前記小リフレクタは、前記小凹面鏡を一体に形成した上部リフレクタと、メリジオナル像面に沿って形成される折曲エッジ部の前端から後方へ延設される略水平な反射面を有するシェードを一体に形成し前記上部リフレクタに下側から結合する下部リフレクタとを有して構成されており、
前記複数個の小リフレクタは、各小リフレクタ毎に、前記上部リフレクタと前記下部リフレクタとを、前記折曲エッジ部が前記小凹面鏡の第２焦点付近になるように位置決めして結合すると共に、前記小凸レンズおよび前記ＬＥＤを取り付けることによって、複数個の小プロジェクタ型灯具を構成しており、
前記複数個の小プロジェクタ型灯具は、その内少なくとも１個が、スポット有り配光とスポット無し配光とを切替可能に、前記ＬＥＤを当該小プロジェクタ型灯具の光軸に対する直交軸回りに傾動可能に取り付けることによって構成されると共に、ハウジング内に組み込まれ、
前記直交軸は、前記少なくとも１個の小プロジェクタ型灯具において前記小凹面鏡の第１焦点の近傍を通り、前記光軸に対して水平方向に直交して延在しており、
前記ＬＥＤの直交軸方向一端側に、前記直交軸と重なり合うように配置される出力軸を連結し、当該出力軸を駆動手段により駆動させることで、前記ＬＥＤを前記直交軸回りに傾動させることを特徴とする。

このため、請求項１記載の発明では、複数の小プロジェクタ型灯具のＬＥＤの光は、各小プロジェクタ型灯具毎に、小凹面鏡に向かって出射すると共に、この小凹面鏡で反射されて小凸レンズに達し、かつ小凸レンズを通過することによって、平行な光束に調光されて車両用灯具の前方へ出射し、総じて所望の配光パターンを奏することができる。

また、光源として適用したＬＥＤは、それ自体小型であるので、取付に要するスペースを節約することができ、かつその出射光の熱エネルギーもフィラメント付き光源に比べて小さいので、灯室の過度の温度上昇を避けることができると共に、小凸レンズと小リフレクタとを樹脂製にすることができる。

また、小凸レンズと小リフレクタは、樹脂製であるので、鉄板やアルミ蒸着板を用いたものに比べ、寸法精度良く形成することができる。

また、シェードは、略水平な反射面を有して下部リフレクタに一体に形成されるものであるから、小凹面鏡の反射光を前記反射面で効率よく前方へ反射させることができ、これにより小凸レンズを介して出射する光束量を増大させることができる。

また、小リフレクタを構成する一方の上部リフレクタには、小凹面鏡が一体に形成されており、かつ他方の下部リフレクタには、シェードが一体に形成されており、これら両リフレクタが結合するので、光学的に位置関係の重要な小凸レンズ、小凹面鏡、ＬＥＤ、およびシェードの相対的な位置を精度良く設定することができる。

また、小プロジェクタ型灯具は、シェードの反射面の断面形状により、すれ違いビームのカットオフライン有、無の配光パターンを奏することができると共に、光源としてのＬＥＤを当該小プロジェクタ型灯具の光軸に対する直交軸回りに傾動させることにより、光の集束と拡散を制御することができる。

このため複数個の小プロジェクタ型灯具は、その内少なくとも１個が、ＬＥＤの傾動方向および傾動量により光の集束と拡散を制御することができ、これにより総じてスポット有り配光とスポット無し配光の切替を行うことができる。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のプロジェクタ型車両用灯具であって、
前記上部および下部リフレクタには、前記小凸レンズの固定部が一体に形成されていることを特徴とする。

このため、請求項２記載の発明では、光学的に位置関係の重要な小凸レンズ、小凹面鏡、ＬＥＤ、およびシェードの相対的な位置を精度良く設定することができる。

以上、詳述したように、請求項１記載の発明によれば、光源として適用したＬＥＤは、それ自体小型であるので、取付に要するスペースを節約して小リフレクタを小型化することができ、かつその出射光の熱エネルギーもフィラメント付き光源に比べて小さいので、灯室の過度の温度上昇を避けることができると共に、小凸レンズと小リフレクタとを樹脂製にすることができ、総じて車両用灯具全体のコンパクト化および重量の軽減を図ることができる。

また、請求項１記載の発明によれば、小凹面鏡に換気用の孔を穿設する必要がないこと、およびシェードを略水平な反射面を有して構成したことにより、小凹面鏡の反射性能を最大限発揮して小凸レンズを介して出射する光束量を増大させることができるので、配光パターンのスポットの充分な照度を得ることができ、ひいては走行車線の視認性を向上させることができる。

また、請求項１記載の発明によれば、小凸レンズと小リフレクタは、樹脂製であるので、鉄板やアルミ蒸着板を用いたものに比べ、寸法精度良く形成することができること、および小リフレクタを構成する一方の上部リフレクタには、小凹面鏡が一体に形成されており、かつ他方の下部リフレクタには、シェードが一体に形成されており、これら両リフレクタが結合されることにより、光学的に位置関係の重要な小凸レンズ、小凹面鏡、ＬＥＤ、およびシェードの相対的な位置を精度良く設定することができ、これにより光学的に優れた小プロジェクタ型灯具を品質の安定したものとして形成することができ、ひいては車両用灯具の光学的品質を向上させることができる。

さらに、請求項１記載の発明によれば、部品点数が少ないので、部品管理も容易で、容易に組み立てることができ、ひいてはコストの低減化をも図ることができる。

また、請求項１記載の発明によれば、複数個の小プロジェクタ型灯具の内少なくとも１個が、ＬＥＤの傾動方向および傾動量により光の集束と拡散を制御することができ、これにより総じてスポット有り配光とスポット無し配光の切替を行うことができるので、車両走行環境に応じてきめ細かな配光制御が可能となる。

また、請求項２記載の発明によれば、上部および下部リフレクタには、小凸レンズの固定部が一体に形成されているので、請求項１の発明の効果に加えて、光学的に位置関係の重要な小凸レンズ、小凹面鏡、ＬＥＤ、およびシェードの相対的な位置を精度良く設定することができ、ひいては光学的品質を一層向上させることができる。

以下、本発明を、その実施の形態に基づいて説明する。なお、図１４、図１５に開示したものと同一機能を奏する構成要素は、同一符号を付して説明する。

図１〜図３は、本発明のプロジェクタ型車両用灯具Ａを示す。この車両用灯具Ａは、ＬＥＤ１１を光源とする複数個の小プロジェクタ型灯具１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊをハウジング２０内に組み込んで大略構成されている。

ハウジング２０は、前部を開口したケーシング２２と、ケーシング２２の開口部を覆う素通しガラス２１とから構成されている。そして、複数個の小プロジェクタ型灯具１０ａ〜１０ｊは、取付具２３を介してケーシング２２に固着されることによってハウジング２０内に組み込まれている。このとき、取付具２３は、図外の２個のアジャストスクリュウとピボット構造とにより、複数個の小プロジェクタ型灯具１０ａ〜１０ｊの全体を上下左右に光軸調整可能にケーシング２２に支持されている。なお、図１および図２中、符号２６、２７は、それぞれクリアランスランプ、フロントターンランプである。

また、複数の小プロジェクタ型灯具１０ａ〜１０ｊは、総じてヘッドランプ機能を奏するように構成されるもので、その取付位置によって、例えば次の配光パターンが得られるように設計される。

図６は、その配光パターンで、（ａ）は水平拡散フラットタイプ（第１配光パターン）、（ｂ）は集光フラットタイプ（第２配光パターン）、（ｃ）はすれ違いビームのカットオフラインを有する水平拡散タイプ（第３配光パターン）、（ｄ）はすれ違いビームのカットオフラインを有する集光タイプ（第４配光パターン）をそれぞれ示す。

そして、複数の小プロジェクタ型灯具１０ａ〜１０ｊ中、小プロジェクタ型灯具１０ａ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｇは、第３配光パターン（図６（ｃ）参照）が得られるように設計され、小プロジェクタ型灯具１０ｂ、１０ｅ、１０ｆは、第４配光パターン（図６（ｄ）参照）が得られるように設計され、小プロジェクタ型灯具１０ｈ、１０ｉ、１０ｊは、第１配光パターン（図６（ａ）参照）が得られるように設計される。そして車両用灯具Ａは、総じて、図９に示す、すれ違いビームに適したカットオフラインＣＬを有する配光パターンＬＰを奏することができる。以下、小プロジェクタ型灯具１０ａ〜１０ｊを代表して示すときは、符号１０、符号１０Ａ、あるいは符号１０Ｂで示す。

図７は、基本構造を備えた小プロジェクタ型灯具１０を示す。小プロジェクタ型灯具１０において、光源は、複数個の小リフレクタ１４の各々に回転楕円曲面あるいは回転楕円曲面を基本にした自由曲面として形成される小凹面鏡７の第１焦点Ｆ１の近傍に、小凹面鏡７に発光部１１ａを対向させて１個ずつ設定される複数個のＬＥＤ１１で構成されている。

凸レンズは、複数個の小リフレクタ１４の各前開口部を覆う複数個の小凸レンズ６で構成されており、小リフレクタ１４および小凸レンズ６は、樹脂で形成されている。このときの小凸レンズ６は、例えば、非球面の両凸レンズ（図４および図７（ｂ）参照）が用いられており、また樹脂材は、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂が用いられ、特に小凸レンズ６用としては、光学的特性の優れたアクリル樹脂が用いられる。

小リフレクタ１４は、小凹面鏡７を一体に形成した上部リフレクタ１２と、メリジオナル像面に沿って形成される折曲エッジ部４ａの前端から後方へ延設される略水平な反射面４ｂを有するシェード４を一体に形成し上部リフレクタ１２にそれぞれ下側から結合する下部リフレクタ１３とを有して構成されている。

具体的には、上部リフレクタ１２は、その後部側に小凹面鏡７を形成すると共に、小凹面鏡７の前端部分に連続させて小凹面鏡７よりも大径の上部ケーシング部１５が形成されており、かつ内面に反射部材を蒸着することによって構成されている。

また、下部リフレクタ１３は、シェード４と下部ケーシング部１６とを備えて構成されている。シェード４は、図７（ｂ）に示すように、逆Ｌ字状の断面を有して下部ケーシング部１６の後端部分に立設されて形成されており、上部の折曲エッジ部４ａがメリジオナル像面に沿って形成されると共に、内面に反射部材を蒸着することによってその上辺部に相当する反射面４ｂがリフレクタ機能を有して形成されている。

このとき折曲エッジ部４ａは、第３あるいは第４配光パターンを奏するものにおいては、図６（ｃ）あるいは（ｄ）に示すカットオフラインに相似する形状に形成されており、第１あるいは第２配光パターンを奏するものにおいては、図６（ａ）あるいは（ｂ）に示すカットオフラインのように水平に形成されている。また、ＬＥＤ１１は、図６（ａ）あるいは（ｃ）に示す拡散タイプの第１あるいは第３配光パターンを奏するものにおいては、直立に近い状態で取り付けられており、図６（ｂ）あるいは（ｄ）に示す集光タイプの第２あるいは第４配光パターンを奏するものにおいては、後方へ傾動させた状態で取り付けられている。

小リフレクタ１４は、両リフレクタ１２、１３をそれぞれの外周部に形成したフランジ部１２ａ、１３ａを当接させて結合手段により結合することにより構成される。

すなわち、小リフレクタ１４は、上部リフレクタ１２と下部リフレクタ１３とを、折曲エッジ部４ａが小凹面鏡７の第２焦点Ｆ２付近になるように位置決めして結合すると共に、小凸レンズ６を上部リフレクタ１２と下部リフレクタ１３との間で挟持して取り付けることによって構成される。

このときの結合手段は、図４および図７（ａ）に示すように、ねじ８と、上部リフレクタ１２のフランジ部１２ａに穿設したねじ孔１７と、下部リフレクタ１３に一体に設けられた結合ボス部１８とにより構成されており、ねじ８を、ねじ孔１７（図７（ａ）参照）を透通させて結合ボス部１８（図４参照）に螺合させることによって、両リフレクタ１２、１３を結合することができる。

これにより、小リフレクタ１４は、前側の略半部分が両ケーシング部１５、１６により閉鎖断面の前側灯室１４ａに構成されており、後側の略半部分が小凹面鏡７とシェード４の反射面４ｂとによる閉鎖断面の前部と、小凹面鏡７のみによる略半円形断面の後部とを有する後側灯室１４ｂとして構成されている。

このように構成された小リフレクタ１４は、上部リフレクタ１２の後側灯室１４ｂの後部に、発光部１１ａを小凹面鏡７に対向させてＬＥＤ１１を固定することによって、小プロジェクタ型灯具１０を構成することができる。この小プロジェクタ型灯具１０は、基本構造を示すもので、ＬＥＤ１１は、その発光部１１ａが小凹面鏡７の第１焦点Ｆ１の近傍に位置するように固定される。

このときＬＥＤ１１は、図４および図５に示すように、取付板９に固着されてサブアッシされており、取付板９を上部リフレクタ１２の後側の略半部分に設けた光源固定部１９にねじ２４で結合することにより、その発光部１１ａを小凹面鏡７に対向させて取り付けられる。この光源固定部１９を介して上部リフレクタ１２に固定することによって、ＬＥＤ１１の発光部１１ａが小凹面鏡７の第１焦点Ｆ１の近傍に精度良く位置するようになる。光源固定部１９は、図４に示すように、中央にねじ孔を有するボス部として、小凹面鏡７の両側のフランジ部１２ａの裏面側に形成されている。図４および図５中、符号２５は４本のリード線で、内２本がＬＥＤ１１のリード線で、他の２本が冷却素子用である。

図８は、ＬＥＤ１１の発光部１１ａから出射される光の出射パターンＬ０を示しており、図７（ｂ）の破線は、その出射パターンＬ０の光の小凹面鏡７への入射状態を示している。

そして、第１実施形態としての車両用灯具Ａは、複数個の小プロジェクタ型灯具１０ａ〜１０ｊの内少なくとも１個が、スポットＳ（図１１（ａ）中、斜線を付して示す）有り配光ＬＰ１（図１１（ａ）参照）と、スポット無し配光ＬＰ２（図１１（ｂ）参照）とを切替可能に、ＬＥＤ１１を小プロジェクタ型灯具の光軸Ｚに対する直交軸Ｚ１回りに傾動可能に取り付けることによって構成される小プロジェクタ型灯具１０Ａで構成し、他を基本構造の小プロジェクタ型灯具１０で構成することによって全体構成されている。

このときの小プロジェクタ型灯具１０Ａは、配光切替機能を備えて多機能化されており、車両用灯具Ａを構成する複数個の小プロジェクタ型灯具１０ａ〜１０ｊ（図１参照）から選択される１個以上の適宜の個数がこの小プロジェクタ型灯具１０Ａで構成される。

本実施形態では、２個の小プロジェクタ型灯具１０ｅ、１０ｆが、多機能化小プロジェクタ型灯具１０Ａで構成されており、他の小プロジェクタ型灯具１０ａ〜１０ｄ、および１０ｇ〜１０ｊが、基本構造の小プロジェクタ型灯具１０で構成されている。

図１０は、小プロジェクタ型灯具１０Ａを示す。この小プロジェクタ型灯具１０Ａは、ＬＥＤ１１の駆動手段３０を備えている点が異なるだけで、他の構成は小プロジェクタ型灯具１０と同様に構成されている。

すなわち、駆動手段３０は、ＬＥＤ１１のサブアッシ部材に出力軸３３を介して連結するアクチュエータ３１と、小リフレクタ１４に固定されアクチュエータ３１を支持するブラケット３２とを有して構成されている。

本実施形態では、ブラケット３２は、シェード４の反射面４ｂの裏面側に固定される固定部３２ａと、この固定部３２ａの一端側に直角に折曲されて延設され固定部３２ａの固定で上部リフレクタ１２の側部に沿ってセッテイングされる支持部３２ｂとから構成されている。

また、アクチュエータ３１は、リフレクタ１４に固定されたブラケット３２の支持部３２ｂに固定されており、その出力軸３３は小プロジェクタ型灯具１０の光軸Ｚに対して直交する直交軸Ｚ１に沿って上部リフレクタ１２の内方へ突出しており、その出力軸３３の先端部分にはＬＥＤ１１のサブアッシ部材が取り付けられている。このとき直交軸Ｚ１は、光軸Ｚに対して水平水準で直交している。

このように構成された小プロジェクタ型灯具１０Ａは、アクチュエータ３１の駆動によりＬＥＤ１１を、図１０（ｂ）の矢印方向で示すように、直交軸Ｚ１回りに前後方向へ傾動させることができる。このときの傾動範囲は、例えば図１０（ｃ）に示すように、前方側の範囲θ１を除く、後方側の範囲θ２（例えば、略１２０°）のように設定することができ、かつこの傾動範囲θ２内では、ＬＥＤ１１の傾きを前側傾動範囲θａと後側傾動範囲θｂとに分けることができる。このときのＬＥＤ１１の傾動範囲とは、図１０（ｃ）に示すように、ＬＥＤ１１の発光部１１ａを通る垂直軸ｃの傾動範囲を云う。

このように車両用灯具Ａは、複数個の小プロジェクタ型灯具１０ａ〜１０ｊが、小プロジェクタ型１０および１０Ａで構成されており、図３および図４に示すように、第１取付具２３ａ、第２取付具２３ｂ、および第３取付具２３ｃからなる取付具２３を適宜用いて、小凸レンズ６を素通しガラス２１に対向させると共に、上部および下部リフレクタ１２および１３をそれぞれ上側および下側になるようにしてケーシング２２に取り付けられることによって、全体構成されている。

このように構成された車両用灯具Ａにおいては、小プロジェクタ型１０および１０ＡのＬＥＤ１１の光Ｌは、図７（ｂ）に示すように、その発光部１１ａから小凹面鏡７に向かって出射すると共に、小凹面鏡７で反射された後、小凹面鏡７の第２焦点Ｆ２の位置に形成したシェード４に集光し、集光した光の内一部がシェード４に遮られると共に他の一部は反射面４ｂで反射されて、総じてカットオフラインＣＬを備えた配光パターンＬＰ（図９参照）となって車両用灯具Ａの前方に投光される。

そして車両用灯具Ａは、小プロジェクタ型灯具１０ＡのＬＥＤ１１の傾きが、図１０（ｃ）の後側傾動範囲θｂにあるときは、総じてスポットＳを有する配光パターンＬＰ１（図１１（ａ）参照）を奏することになり、図１０（ｃ）の前側傾動範囲θａにあるときは、総じてスポット無し配光パターンＬＰ２（図１１（ｂ）参照）を示すことになり、配光パターンＬＰを切り替えることができる。なお、前側傾動範囲θａと後側傾動範囲θｂの境界部位では、明確な配光切替が行われるのではなく、前記境界部位を含めたブロードな範囲で中間配光が得られる。

また、駆動手段３０は、手動により駆動させたり、あるいは、道路環境、地図情報、および車両走行環境等の各種情報と連動させて自動駆動させることもでき、これにより車両走行環境に応じて配光切替が可能となる。

また、車両用灯具Ａは、シェード４が、小プロジェクタ型１０および１０Ａ共に略水平な反射面４ｂを有して形成されるものであるから、小凹面鏡７の反射光を反射面４ｂで効率よく前方へ反射させることができ、これにより小凸レンズ６を介して出射する光束量を増大させることができ、ひいては照度向上を図ることができる。

さらに、車両用灯具Ａは、小凹面鏡７に温度調整用の孔を穿設する必要がないので、小凹面鏡７の反射性能を最大限発揮することができ、前述した反射面４ｂの反射と相俟ってスポットＳの照度を向上させることができる。

また、車両用灯具Ａは、光源として適用したＬＥＤ１１が、それ自体小型であるので、取付に要するスペースを節約して小リフレクタ１４を小型化することができ、かつその出射光Ｌの熱エネルギーもフィラメント付き光源（図１４の光源バルブ２参照）に比べて小さいので、灯室の過度の温度上昇を避けることができると共に、小凸レンズ６および小リフレクタ１４を樹脂製にすることができ、総じてコンパクト化および重量の軽減を図ることができる。

また、車両用灯具Ａは、小凸レンズ６と小リフレクタ１４が、樹脂製であるので、鉄板やアルミ蒸着板を用いたものに比べ、寸法精度良く形成することができること、および小リフレクタ１４を構成する一方の上部リフレクタ１２には、小凹面鏡７が一体に形成されており、かつ他方の下部リフレクタ１３には、シェード４が一体に形成されており、これら両リフレクタ１２、１３が結合されるので、光学的に位置関係の重要な小凸レンズ６、小凹面鏡７、ＬＥＤ１１、およびシェード４の相対的な位置を精度良く設定することができ、このため光学的に優れた小プロジェクタ型灯具１０、１０Ａを品質の安定したものとして形成することができ、ひいては灯具全体の光学的品質を向上させることができる。

図１２は、第２実施形態としての車両用灯具Ｂに適用される、配光切替機能を備えて多機能化された小プロジェクタ型灯具１０Ｂを示す。

第２実施形態としての車両用灯具Ｂは、複数個の小プロジェクタ型灯具１０ａ〜１０ｊ（図１参照）の内少なくとも１個が、図１３に示すように、配光ＬＰ内のスポットＳ（図１３中、斜線を付して示す）の左右方向移動（図１３中、矢印で示す）可能に、ＬＥＤ１１を当該小プロジェクタ型灯具の光軸Ｚ回りに傾動可能に取り付けることによって構成される小プロジェクタ型灯具１０Ｂで構成し、他を基本構造の小プロジェクタ型灯具１０で構成することによって全体構成されている。

このときの小プロジェクタ型灯具１０Ｂは、車両用灯具Ａを構成する複数個の小プロジェクタ型灯具１０ａ〜１０ｊ（図１参照）から選択される１個以上の適宜の個数がこの小プロジェクタ型灯具１０Ｂで構成される。

本実施形態では、２個の小プロジェクタ型灯具１０ｅ、１０ｆが、多機能化小プロジェクタ型灯具１０Ｂで構成されており、他の小プロジェクタ型灯具１０ａ〜１０ｄ、および１０ｇ〜１０ｊが、基本構造の小プロジェクタ型灯具１０で構成されている。

この小プロジェクタ型灯具１０Ｂは、ＬＥＤ１１の駆動手段４０を備えている点が異なるだけで、他の構成は小プロジェクタ型灯具１０と同様に構成されている。

すなわち、駆動手段４０は、ＬＥＤ１１のサブアッシ部材に出力軸３３を介して連結するアクチュエータ３１と、小リフレクタ１４に固定されアクチュエータ３１を支持するブラケット３２とを有して構成されている。

本実施形態では、ブラケット３２は、板状体をＵ字形状に折曲して形成されており、小リフレクタ１４を構成する上部リフレクタ１２の後端に固着されており、アクチュエータ３１は、ブラケット３２のＵ字形状の溝内に装着されると共に、その出力軸３３を光軸Ｚに沿わせて上部リフレクタ１２の内方へ突出して取り付けられており、その出力軸３３の先端部分には、ＬＥＤ１１のサブアッシ部材が取り付けられている。

このように構成された小プロジェクタ型灯具１０Ｂは、アクチュエータ３１の駆動によりＬＥＤ１１を、図１２（ｃ）の矢印方向で示すように、光軸Ｚ回りに左右方向へ傾動させることができる。

このように車両用灯具Ｂは、複数個の小プロジェクタ型灯具１０ａ〜１０ｊが、小プロジェクタ型１０および１０Ｂで構成されており、前述した車両用灯具Ａと同様にして取付具２３を介してハウジング２０内に組み込まれて全体構成されている。

このように構成された車両用灯具Ｂにおいては、配光パターンの切り替え以外は前述した車両用灯具Ａと同様な作用効果を奏することができる。配光パターンの切り替えは、車両用灯具Ｂは次のように作動する。

車両用灯具Ｂは、ＬＥＤ１１を小プロジェクタ型灯具１０Ｂの光軸Ｚ回りに傾動させることにより、図１３に示すように、配光ＬＰ内のスポットＳを左右方向に移動させることができる。図１３は、車両用灯具Ｂを構成する複数個の小プロジェクタ型灯具１０ａ〜１０ｊが全体で奏する配光パターンＬＰを示している。

すなわち、図１３中、実線で示すスポットＳ（図１３中、斜線を付してある）は、小プロジェクタ型灯具１０ＢのＬＥＤ１１の発光部１１ａが真上に向いている（図１２（ｃ）中、発光部１１ａが垂直矢印ｃ方向に向いている）ときに奏するスポット位置を示しており、２点鎖線で示すスポットＳは、小プロジェクタ型灯具１０ＢのＬＥＤ１１の発光部１１ａが、図１２（ｃ）で垂直矢印ｃよりも右側へ傾動したときに奏するスポット位置を示しており、破線で示すスポットＳは、小プロジェクタ型灯具１０ＢのＬＥＤ１１の発光部１１ａが、図１２（ｃ）で垂直矢印ｃよりも左側へ傾動したときに奏するスポット位置を示しており、これにより配光パターンＬＰを切り替えることができる。

このように車両用灯具Ｂは、ＬＥＤ１１の傾動方向および傾動量により配光ＬＰ内のスポットＳを左右方向に移動させることができ、これにより総じて配光ＬＰ内のスポットＳを適正位置に位置するように切替を行うことができる。
また、駆動手段４０は、手動により駆動させたり、あるいは、道路環境、地図情報、および車両走行環境等の各種情報と連動させて自動駆動させることもでき、これにより車両走行環境に応じて配光切替が可能となる。具体的には、駆動手段４０は、ステアリング舵角、車速、ナビゲーション信号等に連動させて自動駆動させることにより、例えばカーブ走行時に、配光ＬＰ中のスポットＳをカーブに沿わせることによって、カーブ走行時の視認性を向上させることができる。

また好ましくは、小プロジェクタ型灯具１０、１０Ａ、および１０Ｂを構成する小リフレクタ１４の上部および下部リフレクタ１２および１３には、小凸レンズ６の固定部が一体に形成される。

具体的には、小凸レンズ６の固定部は、図７（ｂ）、図１０（ｂ）、および図１２（ｂ）に示すように、上部リフレクタ１２を構成する上部ケーシング部１５の前端の内周に沿って溝状に形成されている上側レンズ固定部１５ａと、下部リフレクタ１３を構成する下部ケーシング部１６の前端の内周に沿って溝状に形成されている下側レンズ固定部１６ａとから構成されている。

このとき小凸レンズ６は、薄肉状の外周フランジ部６ａを有して構成されており、両リフレクタ１２、１３の結合の際に、その外周フランジ部６ａを両固定部１５ａ、１６ａに嵌着させて取り付けられる。

この構成では、光学的に位置関係の重要な小凸レンズ６、小凹面鏡７、ＬＥＤ１１、およびシェード４の相対的な位置を精度良く設定することができ、ひいては車両用灯具ＡおよびＢの光学的品質の一層の向上を図ることができる。

本発明の実施形態としてのプロジェクタ型車両用灯具の全体の正面図である。 図１のプロジェクタ型車両用灯具のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 図１のプロジェクタ型車両用灯具のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 図１のプロジェクタ型車両用灯具に適用される小プロジェクタ型灯具の分解側面図である。 図４の小プロジェクタ型灯具の光源に適用されるＬＥＤのサブアッシ部材の斜視図である。 図１のプロジェクタ型車両用灯具を構成する複数個の小プロジェクタ型灯具の各々の配光パターンで、（ａ）は水平拡散タイプ、（ｂ）は集光フラットタイプ、（ｃ）は左側通行用のカットラインを有するすれ違いビーム用水平拡散タイプ、（ｄ）は左側通行用のカットラインを有するすれ違いビーム用集光フラットタイプをそれぞれ示す。 本発明のプロジェクタ型車両用灯具を構成する基本構造を備えた小プロジェクタ型灯具を示しており、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）のＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ線に沿う断面図、（ｃ）は前方から見た正面図である。 図７の小プロジェクタ型灯具に適用したＬＥＤの出射光の出射パターンを示すグラフである。 図７の小プロジェクタ型灯具で構成されるプロジェクタ型車両用灯具の配光パターンを示すグラフである。 本発明の第１実施形態としてのプロジェクタ型車両用灯具を構成する多機能化小プロジェクタ型灯具を示しており、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）のＸｂ−Ｘｂ線に沿う断面図、（ｃ）はＬＥＤの傾動範囲の説明図である。 本発明の第１実施形態としてのプロジェクタ型車両用灯具の配光パターンを示すグラフで、（ａ）はスポット有配光パターンを、（ｂ）はスポット無配光パターンをそれぞれ示す。 本発明の第２実施形態としてのプロジェクタ型車両用灯具を構成する多機能化小プロジェクタ型灯具を示しており、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）のＸＩＩｂ−ＸＩＩｂ線に沿う断面図、（ｃ）は正面から見たＬＥＤの傾動範囲の説明図である。 本発明の第２実施形態としてのプロジェクタ型車両用灯具の配光パターンを説明するグラフである。 従来のプロジェクタ型車両用灯具の中央従断面図である。 図１３のプロジェクタ型車両用灯具に適用された凹面鏡の正面図である。

符号の説明

４ シェード
４ａ 折曲エッジ部
４ｂ 反射面
６ 小凸レンズ
７ 小凹面鏡
１０ 小プロジェクタ型灯具
１０Ａ、１０Ｂ 小プロジェクタ型灯具
１０ａ、〜、１０ｊ 小プロジェクタ型灯具
１１ ＬＥＤ
１１ａ 発光部（ＬＥＤの）
１２ 上部リフレクタ
１３ 下部リフレクタ
１４ 小リフレクタ
１５ａ 上側レンズ固定部（小凸レンズの固定部）
１６ａ 下側レンズ固定部（小凸レンズの固定部）
２０ ハウジング
Ａ、Ｂ 車両用灯具（プロジェクタ型車両用灯具）
Ｆ１ 第１焦点（小凹面鏡の）
Ｆ２ 第２焦点（小凹面鏡の）
ＬＰ、ＬＰ１、ＬＰ２ 配光（配光パターン）
Ｓ スポット
Ｚ 光軸
Ｚ１ 直交軸

Claims (2)

1. 凹面鏡の第１焦点の近傍に設けられる光源と、前記光源から出射して前記凹面鏡で反射された光束をほぼ平行な光束に調光して灯具前方に出射する凸レンズとを備えたプロジェクタ型車両用灯具であって、
   前記光源は、複数個の小リフレクタの各々に回転楕円曲面あるいは回転楕円曲面を基本にした自由曲面として形成される小凹面鏡の第１焦点の近傍に、前記小凹面鏡に発光部を対向させて１個ずつ設定される複数個のＬＥＤで構成されており、
   前記凸レンズは、前記複数個の小リフレクタの各前開口部を覆う複数個の小凸レンズで構成されており、
   前記小リフレクタおよび前記小凸レンズは、樹脂で形成されており、
   前記小リフレクタは、前記小凹面鏡を一体に形成した上部リフレクタと、メリジオナル像面に沿って形成される折曲エッジ部の前端から後方へ延設される略水平な反射面を有するシェードを一体に形成し前記上部リフレクタに下側から結合する下部リフレクタとを有して構成されており、
   前記複数個の小リフレクタは、各小リフレクタ毎に、前記上部リフレクタと前記下部リフレクタとを、前記折曲エッジ部が前記小凹面鏡の第２焦点付近になるように位置決めして結合すると共に、前記小凸レンズおよび前記ＬＥＤを取り付けることによって、複数個の小プロジェクタ型灯具を構成しており、
   前記複数個の小プロジェクタ型灯具は、その内少なくとも１個が、スポット有り配光とスポット無し配光とを切替可能に、前記ＬＥＤを当該小プロジェクタ型灯具の光軸に対する直交軸回りに傾動可能に取り付けることによって構成されると共に、ハウジング内に組み込まれ、
   前記直交軸は、前記少なくとも１個の小プロジェクタ型灯具において前記小凹面鏡の第１焦点の近傍を通り、前記光軸に対して水平方向に直交して延在しており、
   前記ＬＥＤの直交軸方向一端側に、前記直交軸と重なり合うように配置される出力軸を連結し、当該出力軸を駆動手段により駆動させることで、前記ＬＥＤを前記直交軸回りに傾動させることを特徴とするプロジェクタ型車両用灯具。
2. 請求項１記載のプロジェクタ型車両用灯具であって、
   前記上部および下部リフレクタには、前記小凸レンズの固定部が一体に形成されていることを特徴とするプロジェクタ型車両用灯具。

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