JP4579069B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は、プロジェクタ型の灯具ユニットを備えた車両用灯具に関する。

一般に、車両用灯具は、ランプボディと、このランプボディの前端開口部に取り付けられた透孔カバーとで形成される灯室に、車両前後方向に延びる光軸を有する灯具ユニットが収容された構成となっている。灯具ユニットとしては、例えば特許文献１に記載されているようなプロジェクタ型の灯具ユニットが知られている。

このプロジェクタ型の灯具ユニットは、その光軸上に投影レンズが配置されるとともに、その後方焦点よりも後方側に光源が配置されており、この光源からの光をリフレクタにより光軸寄りに反射させるように構成されている。その際、投影レンズとしては、前方側表面が凸曲面で後方側表面が平面の平凸レンズが一般に用いられている。投影レンズは、リフレクタと対峙する平面である後端面の上端と下端とを結ぶ線が鉛直に対して平行に配置されている。

ところが、従来のプロジェクタ型ヘッドランプでは、すれ違い配光時にシェードで略半分の光量を遮蔽しているため、効率が低く、また、取付状態では投影レンズのみが見えるものであるからデザイン的に陳腐化してきている問題点を生じている。

そこで、例えば特許文献２，３に記載されているようなプロジェクタ型の灯具ユニットでは、投影レンズの前方側表面を凸面とし、後端面の上端と下端とを結ぶ線を鉛直に対して傾斜させることで、投影レンズのプリズム作用により全体の光を下向きにして、シェードによる遮蔽量を減らして明るさを向上するとともにデザイン的にも斬新な見え方のものとしている。

特開昭６３−３１４７０１号公報 特開２００３−１２３５１９号公報 特公平７−３１９２１号公報

しかしながら、上記のように投影レンズを傾斜させた車両用灯具は、従来のシェードやリフレクタを取り付けても、配光規格に適合した水平なカットラインを出すことができない。すなわち、従来のシェード１は、図１５（ａ）に示すように、投影レンズの光軸方向から見て、上縁が水平な直線１ａ，１ｂの組み合わせで構成されている。これは、投影レンズの結像特性に合わせ、直線的なカットオフラインを形成するためである。しかし、傾斜させた投影レンズにこのシェード１を用いると、図１５（ｂ）に示すように、カットオフライン３が左右方向へ拡散するにしたがって下に湾曲してしまい、左右方向に遠方視認性の低下する領域５Ｒ，５Ｌが形成される問題があった。また、従来のリフレクタ７は、図１６（ａ）に示すように投影レンズ９の光軸Ａｘを通る水平断面１１上の微小領域において、光源１３からの光をほぼ水平方向（矢印１５の方向）に反射する曲面で構成されている。これは投影レンズ９の結像特性に合わせ、光を水平方向に拡散させるためである。しかし、傾斜させた投影レンズ９に従来のリフレクタ７を用いると、水平拡散光が、拡散するにしたがって下に湾曲してしまい、これによっても図１６（ｂ）に示すような左右方向に遠方視認性の低下する領域１７Ｒ，１７Ｌが形成される問題があった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、投影レンズが傾斜される構成であっても、左右拡散方向の遠方視認性を向上させることができる車両用灯具を提供し、もって、夜間走行の安全性向上を図ることを目的とする。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 投影レンズと、光源と、前記光源を略焦点とし前記光源からの光を前記投影レンズに向けて反射させる反射面を備えたリフレクタと、前記投影レンズの後方焦点付近に端部を備え反射光の一部を遮蔽するシェードと、を有する車両用灯具において、
前記投影レンズは、その表面が前記後方焦点を通過して前記投影レンズに入射する光を平行に出射するように構成されつつ、その後端面が、前記投影レンズの下端が前記投影レンズの上端に比べ前方に突出するよう光軸に対し傾斜しており、
前記シェードは、中央部分が左右側方部分に比べて凸形状であり、前方に投影される配光パターンを水平なカットオフラインを備えた前記配光パターンに補正することを特徴とする車両用灯具。
（２） 投影レンズと、光源と、前記光源を略焦点とし前記光源からの光を前記投影レンズに向けて反射させる反射面を備えたリフレクタと、前記投影レンズの後方焦点付近に端部を備え反射光の一部を遮蔽するシェードと、を有する車両用灯具において、
前記投影レンズは、その表面が前記後方焦点を通過して前記投影レンズに入射する光を平行に出射するように構成されつつ、その後端面が、前記投影レンズの下端が前記投影レンズの上端に比べ前方に突出するよう光軸に対し傾斜しており、
前記シェードは、前方に投影される配光パターンを補正する構成要素を有し、
前記リフレクタにおける前記反射面が光軸を通る水平面と交わる領域近傍の縁部には、前記縁部の反射面の法線が光軸からの距離が遠くなるにつれ下方に向くように構成された補正ステップが設けられ、前方に投影される配光パターンを補正することを特徴とする車両用灯具。
（３） 前記シェードは、左右側方に光を照射して水平方向に略平行なカットオフラインを備えた配光パターンを形成するように構成されていることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の車両用灯具。
（４） 前記シェードは、中央部分が左右側方部分に比べて凸形状であることを特徴とする上記（２）に記載の車両用灯具。
（５） 前記リフレクタは、前方に投影される配光パターンを補正する補正ステップを有することを特徴とする上記（１）に記載の車両用灯具。
（６） 前記補正ステップが、前記リフレクタの反射面が前記光軸を通る水平面と交わる領域近傍の縁部に設けられていることを特徴とする上記（５）に記載の車両用灯具。
（７） 前記補正ステップは、前記縁部の反射面の法線が前記光軸からの距離が遠くなるにつれ下方を向けられることにより構成されていることを特徴とする上記（６）に記載の車両用灯具。
（８） 前記シェードは、前記左右側方部分が一部切り欠かれていることを特徴とする上記（５）〜（７）の何れかに記載の車両用灯具。

本発明によれば、投影レンズと、光源と、リフレクタと、シェードとを有する車両用灯具において、 前記投影レンズは、その表面が前記後方焦点を通過して前記投影レンズに入射する光を平行に出射するように構成されつつ、その後端面が、前記投影レンズの下端が前記投影レンズの上端に比べ前方に突出するよう光軸に対し傾斜しており、シェードが、配光パターンを補正する構成要素を有しているので、投影レンズの後端面が傾斜することにより本来投影レンズから出射される光によって形成されるべき部分に光が照射されなくなり生じる配光パターンの歪みを、構成要素によって補正することができる。すなわち、シェードを、傾斜させた投影レンズの特性に対応させて変形させている。したがって、光の照射されない配光パターンの歪み部分に光を照射して、カットオフラインが拡散するにしたがって湾曲してしまうことを防止でき、左右拡散方向の遠方視認性を高めることができる。この結果、夜間走行の安全性を向上させることができる。

そして、本発明によれば、シェードが、左右側方に光を照射して水平方向に略平行なカットオフラインを備えた配光パターンを形成するように構成されているので、カットオフラインが拡散するにしたがって下に湾曲してしまうことがなく、光が水平方向へ拡散して、水平なカットオフラインの配光パターンを形成することとなり、左右拡散方向の遠方視認性を向上させることができる。

また、本発明によれば、シェードの中央部分が左右側方部分に比べて凸形状であるので、投影レンズの後端面が傾斜することで、本来投影レンズからの出射光の照射されない部分へ光が照射されて生じる配光パターンの歪みを、凸形状によって補正することができる。これにより、カットオフラインの中央部が盛り上がる配光パターンの歪みを防止することができる。

さらに、本発明によれば、リフレクタが、前方に投影される配光パターンを補正する補正ステップを有するので、投影レンズの後端面が傾斜することにより本来投影レンズから出射される光によって形成されるべき部分に光が照射されなくなり生じる配光パターンの歪みを、補正ステップによって補正することができる。したがって、カットオフラインが拡散するにしたがって湾曲してしまうことを防止でき、光の照射されない配光パターンの歪み部分に光を照射して、左右拡散方向の遠方視認性を高めることができる。この結果、夜間走行の安全性を向上させることができる。

また、本発明によれば、補正ステップが、水平面と交わるリフレクタ反射面領域近傍の縁部に設けられているので、カットオフラインの左右が拡散するにしたがって湾曲してしまうことがなく、光が水平方向へ拡散することとなり、左右拡散方向の遠方視認性を向上させることができる。

また、本発明によれば、補正ステップが、光軸からの距離が遠くなるにつれ縁部反射面の法線が下方に向くように構成されているので、カットオフラインが拡散するにしたがって下に湾曲してしまうことがない。すなわち、光源からの反射光が、投影レンズの光軸からリフレクタの外側に向かうにしたがって、より下側に向くようになる。これにより、傾斜した投影レンズを通過した光が左右水平方向へ拡散し、カットオフラインが下に湾曲しなくなり、左右方向の遠方視認性を向上させることができる。

また、本発明によれば、シェードの左右側方部分が一部切り欠かれているので、この切り欠き部から湾曲したカットオフラインの上方へ光を照射し、水平方向に略平行なカットオフラインを備えた配光パターンを形成することができる。これにより、カットオフラインが拡散するにしたがって下に湾曲してしまうことがなく、シェードの形状変更のみで簡単に光を水平方向へ拡散させることができる。

以下、本発明に係る車両用灯具の好適な実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は、本願発明の一実施形態に係る車両用灯具１００を示す平断面図であり、図２および３は、その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、この車両用灯具１００は、車両の右前端部に配置される灯具であって、ランプボディ２１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２３とで形成される灯室内に、２つの灯具ユニット２０，４０が車幅方向に隣接配置された状態で収容される。そして、この車両用灯具１００においては、灯具ユニット２０の点灯によりロービーム用配光パターンを形成するとともに、灯具ユニット２０，４０の同時点灯によりハイビーム用配光パターンを形成する。

これら２つの灯具ユニット２０，４０は、いずれも車両前後方向に延びる光軸Ａｘを有しており、ランプボディ２１にエイミング機構５０を介して上下方向および左右方向に傾動可能に支持されている。そして、このエイミング機構５０によるエイミング調整が完了した段階では、灯具ユニット２０の光軸Ａｘは、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るようになっており、一方、灯具ユニット４０の光軸Ａｘは、車両前後方向に延びるようになっている。

透光カバー２３は、車両前端部の右側コーナ部の車体形状に沿って、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とともに、その下端縁から上端縁へ向けて後方へ回り込むように形成されている。このため、２つの灯具ユニット２０，４０は、車幅方向外側に位置する灯具ユニット２０が、車幅方向内側に位置する灯具ユニット４０に対して、ある程度後方側へずれるようにして配置されている。

また、上記灯室内には、透光カバー２３に沿うようにしてエクステンションパネル２５が設けられている。このエクステンションパネル２５には、各灯具ユニット２０，４０をその前端部近傍において囲む開口部２５ａ，２５ｂが形成されている。

次に、各灯具ユニット２０，４０の構成について説明する。

まず、灯具ユニット２０の構成について説明する。

図４および５は、この灯具ユニット２０を単品で示す側断面図、平断面図である。
これらの図にも示すように、灯具ユニット２０は、プロジェクタ型の灯具ユニットであって、光源バルブ２７と、リフレクタ２９と、レンズホルダ３１と、投影レンズ３３と、シェード３５とを備えてなる。

投影レンズ３３は、前方側表面３３ａが凸曲面で後端面（後方側表面）３３ｂが平面の平凸レンズとして構成されており、光軸Ａｘ上に配置されている。そして、この投影レンズ３３は、その後方焦点Ｆを含む焦点面上の像を反転像として前方へ投影するようになっている。

投影レンズ３３の後方側表面３３ｂは、投影レンズ３３の下端３３ｃが投影レンズ３３の上端３３ｄに比べ前方に突出するよう、光源２７ａと前記投影レンズ３３の後方焦点Ｆとを結ぶ直線に対し傾斜している。本実施形態では、この直線は後方焦点Ｆを通って投影レンズ３３から出射する出射光の出射方向と平行な直線、すなわち光軸Ａｘと略一致するように構成されている。すなわち、この投影レンズ３３の後方側表面３３ｂを構成する平面は、光軸Ａｘと直交する平面に対して上向きに傾斜しており、その上向き角度αは、１５°以上の値（本実施の形態ではα＝２０°）に設定されている。

図７は図２に示した投影レンズの鉛直断面形状を説明するための図である。
また、この投影レンズ３３の前方側表面３３ａを構成する凸曲面は、該投影レンズ３３の後方焦点Ｆを光軸Ａｘ上に位置させるように形成された非球面で構成されている。これにより、投影レンズ３３の前方側表面３３ａは、後方焦点Ｆから投影レンズ３３に入射した光を、光軸Ａｘと略平行に出射する。

レンズホルダ３１は、リフレクタ２９の前端開口部から前方へ向けて段付き先細りで略筒状に延びるように形成されており、その後端部においてリフレクタ２９に固定支持されるとともに、その前端部において投影レンズ３３を固定支持している。

光源バルブ２７は、放電発光部を光源２７ａとするメタルハライドバルブ等の放電バルブであって、その光源２７ａはバルブ中心軸方向に延びる線分光源として構成されている。そして、この光源バルブ２７は、その光源２７ａが投影レンズ３３の後方焦点Ｆよりも後方側において光軸Ａｘ上に配置されるようにして、リフレクタ２９の後端開口部に後方側から挿入固定されている。

図６はリフレクタの正面斜視図である。
リフレクタ２９は、光源２７ａからの光を前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させる反射面２９ａを有している。この反射面２９ａは、略楕円状の断面形状を有しており、その離心率は鉛直断面（Ｘ−Ｚ断面）から水平断面（Ｘ−Ｙ断面）へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。そしてこれにより、この反射面２９ａで反射した光源２７ａからの光を、鉛直断面内においては後方焦点Ｆ近傍に略収束させるとともに、水平断面内においてはその収束位置をかなり前方へ移動させるようになっている。

このリフレクタ２９は、エイミングブラケット２９ｄにおいて、エイミング機構５０を介してランプボディ２１に支持されている。図中、３７は、エイミング機構５０のスタッドボルト固定穴、３９は、光源バルブ２７を挿入固定する後端開口部を示す。

リフレクタ２９は、前方に投影される配光パターンを補正するための補正ステップ４１を有する。補正ステップ４１は、リフレクタ２９の反射面２９ａが光軸Ａｘを通る水平面（Ｘ−Ｙ平面）と交わる領域近傍の左右の縁部４３に設けられている。補正ステップ４１は、縁部４３の反射面２９ａの法線Ｄｉ（ｉ＝１，２，３…）が、光軸Ａｘからの距離が遠くなるにつれ下方を向けられるように形成されている。つまり、法線Ｄ１より法線Ｄ３がより大きな角度で下方向（矢印ａ方向）へ傾斜している。したがって、縁部４３における反射光は、投影レンズ３３の光軸Ａｘからリフレクタ２９の外側に向かうにしたがって、より下側に向くようになっている。

図８はリフレクタの正面図、図９はシェードを光源側から見た正面図である。
シェード３５は、レンズホルダ３１（図２参照）の内部空間における略下半部に位置するようにして、該レンズホルダ３１に固定支持されている。このシェード３５は、その上端縁３５ａが投影レンズ３３の後方焦点Ｆを通るように形成されており、これによりリフレクタ２９の反射面２９ａからの反射光の一部を遮蔽して、投影レンズ３３から前方へ出射する上向き光の大半を除去するようになっている。このシェード３５の上端縁３５ａは、投影レンズ３３の後方焦点面に沿って左右方向に略円弧状に延びるにともにエルボ点Ｅを境に左右段違いで形成されている。

シェード３５は、前方に投影される配光パターンを補正するための構成要素４５を有している。構成要素４５は、凸部４９，４９と、切欠５１，５１からなる。すなわち、シェード３５は、図９に示すように、中央部分に凸部４９が形成され、左右側方部分に比べて中央部分が凸形状に形成される。また、シェード３５は、左右側方部分が切欠５１，５１によって切り欠かれている。シェード３５は、この凸部４９，４９、切欠５１，５１からなる構成要素４５の作用によって、後方側表面３３ｂの傾斜される投影レンズ３３であっても、左右側方に光を照射して水平方向に略平行なカットオフラインを備えた配光パターンを形成する。本実施の形態では、凸部４９，４９と切欠５１，５１が、下向きに湾曲した曲線縁部によって形成される。この他、凸部４９，４９と切欠５１，５１は、直線を傾斜させて形成してもよい。なお、図９中、破線は従来のシェード形状を示す。

次に、灯具ユニット４０の構成について説明する。

図１および３に示すように、この灯具ユニット４０も、灯具ユニット２０と同様、プロジェクタ型の灯具ユニットであって、光源バルブ５５と、リフレクタ５７と、レンズホルダ５９と、投影レンズ６１とを備えている。

この灯具ユニット４０は、灯具ユニット２０のようなシェード３５を備えていないが、それ以外の構成については灯具ユニット２０の場合と略同様である。ただし、この灯具ユニット４０のリフレクタ５７は、灯具ユニット２０のリフレクタ２９に比して、光源５５ａからの光の収束位置を投影レンズ５９の後方焦点Ｆにやや近づけるよう、その反射面５７ａの形状が設定されている。

また、この灯具ユニット４０も、そのリフレクタ５７に形成されたエイミングブラケット５７ｄにおいて、エイミング機構５０を介してランプボディ２１に支持されてい−る。

図１０は、車両用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であって、同図（ａ）が従来の灯具ユニットの点灯により形成されるロービーム用配光パターンであり、同図（ｂ）が実施形態の灯具ユニットの点灯により形成されるロービーム用配光パターンである。

同図（ａ）に示すように、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、その上端縁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を鉛直方向に通るＶ−Ｖ線を境にして左右段違いで水平方向に延びており、Ｖ−Ｖ線よりも右側の対向車線側部分が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線よりも左側の自車線側部分が、この下段カットオフラインＣＬ１から傾斜部を介して段上がりになった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の位置は、Ｈ−Ｖの０.５〜０.６°程度下方の位置に設定されており、このエルボ点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。

ここで、従来の灯具ユニットは、投影レンズ３３の後方側表面３３ｂが平面でかつ光軸Ａｘに垂直な面に平行に配置されているため、光源２７ａの縦長の像を、車両正面方向に照射することとなる。このため、配光パターンの手前側の領域６３が明るくなり、遠方が見えにくいという問題があった。これに対し、灯具ユニット２０，４０は、投影レンズ３３，６１の後方側表面３３ｂ，６１ｂを傾斜させることで、投影レンズ３３の下側において、実質的に焦点距離の延長と同様の効果が得られる。

車両用のプロジェクタ光学系では、一般的に投影レンズ３３の上側よりも下側から出射する光量が多いため、本実施の形態による投影レンズ３３，６１の傾斜構造とすることで、投影レンズ３３，６１の下側からの出射光を集光させ、配光パターンの上下方向の集光度合いを高めることが可能となる。すなわち、図１０（ｂ）に示すように、配光パターンの上下幅を狭くできるので、手前の光が減少し、遠方視認性が高まることとなる。

なお、光軸Ａｘに垂直な面に対する投影レンズ３３，６１の後方側表面３３ｂ，６１ｂの傾斜角度αは、１０°〜５０°の範囲とすることができる。ここで、傾斜角度α＝１０°は、実質的に傾斜の効果が得られる角度である。また、傾斜角度α＝５０°を超えると、投影レンズ３３，６１の内部での全反射が増加し、光束ロスが大きくなる。よって、傾斜角度αは、１０°〜５０°の範囲が最適となる。

ロービーム用配光パターンＰＬは、灯具ユニット２０からの光照射により形成されるが、その際、このロービーム用配光パターンＰＬは、リフレクタ２９の反射面２９ａからの反射光により投影レンズ３３の後方焦点面上に形成される光源２７ａの像を、投影レンズ３３により上記仮想鉛直スクリーン上に反転投影像として投影することにより形成され、そのカットオフラインＣＬ１，ＣＬ２は、シェード３５の上端縁３５ａの反転投影像として形成されるようになっている。

一方、灯具ユニット４０によるハイビーム用配光パターン（図示せず）は、ロービーム用配光パターンＰＬと、灯具ユニット４０からの光照射により形成される付加配光パターンとの合成配光パターンとして構成されている。

灯具ユニット４０による付加配光パターンは、Ｈ−Ｖを中心にして左右両側に拡がる横長の配光パターンであって、その全体的な拡散角はロービーム用配光パターンＰＬの場合に比してやや小さくなっており、そのホットゾーンはＨ−Ｖ上においてロービーム用配光パターンＰＬのホットゾーンＨＺＬよりもかなり明るいものとして形成されている。これは、灯具ユニット４０のリフレクタ５７からの反射光の収束位置が、灯具ユニット２０の場合よりも投影レンズ６１の後方焦点Ｆに近い位置に設定されていることによるものである。

そして、このハイビーム用配光パターンにおいては、ロービーム用配光パターンＰＬと付加配光パターンとの合成により、カットオフラインＣＬ１，ＣＬ２の上方領域まで光照射が行われ、Ｈ−Ｖ近傍にホットゾーンＨＺＬの重畳による明るいホットゾーンが形成される。

以上詳述したように、本実施形態に係る車両用灯具１００は、投影レンズ３３、６１の後方側表面３３ｂ，６１ｂが平面の平凸レンズとして構成されており、その後方側表面３３ｂ，６１ｂを構成する平面が、車両前後方向に延びる光軸Ａｘと直交する平面に対して上向きに傾斜しているので、透光カバー２３が車体形状に沿って上向きに傾斜した表面形状を有しているにもかかわらず、この透光カバー２３に沿って投影レンズ３３，６１を省スペースで配置することができる。

その際、一方の灯具ユニット２０は、リフレクタ２９からの反射光の一部を遮蔽するシェード３５を備えており、その上端縁３５ａが投影レンズ３３の後方焦点Ｆにおいて光軸Ａｘ上に位置するように配置されているので、該灯具ユニット２０からの光照射により、上端部にカットオフラインＣＬ１，ＣＬ２を有するロービーム用配光パターンＰＬを形成することができるが、その投影レンズ３３の前方側表面３３ａを構成する凸曲面は上記非球面で構成されているので、カットオフラインＣＬ１，ＣＬ２を鮮明なカットオフラインとして形成することができる。

また、投影レンズ３３，６１の下側からの出射光を集光させ、配光パターンの上下方向の集光度合いを高めることが可能となるので、配光パターンの上下幅を狭くできる。その結果、手前の光を減少させ、遠方視認性を高めることができる。

これに加え、本実施の形態においては、各投影レンズ３３，６１の後方側表面３３ｂ，６１ｂの上向き角度αが、α＝２０°とかなり大きい値に設定されているので、灯具意匠の斬新性を十分に確保することができる。

また、投影レンズ３３，６１の後方側表面３３ｂ，６１ｂが傾斜することにより本来投影レンズからの出射光が照射されるべき部分に光が照射されなくなり生じる配光パターンの歪みを、構成要素４５によって補正することができる。すなわち、シェード３５を、傾斜させた投影レンズ３３の特性に対応させて変形させているので、光の照射されない配光パターンの歪み部分に光を照射して、カットオフラインが拡散するにしたがって湾曲してしまうことを防止でき、左右拡散方向の遠方視認性を高めることができる。この結果、夜間走行の安全性を向上させることができる。

そして、シェード３５が、左右側方に光を照射して水平方向に略平行なカットオフラインを備えた配光パターンを形成するように構成されているので、カットオフラインが拡散するにしたがって下に湾曲してしまうこと（図１１の破線参照）がなく、光が水平方向へ拡散して、水平なカットオフラインＣＬの配光パターンＰＬを形成することとなる。これにより、左右拡散方向における領域７１Ｒ，７１Ｌの遠方視認性を高めることができる。

また、シェード３５の中央部分に凸部４９を設けたので、投影レンズ３３の後方側表面３３ｂが傾斜することにより本来投影レンズからの出射光が照射されない部分へ光が照射されて生じる配光パターンの歪みを、凸形状によって補正することができる。これにより、カットオフラインの中央部が盛り上がる配光パターンの歪み（図１５（ｂ）参照）を防止することができる。

さらに、リフレクタ２９が、前方に投影される配光パターンを補正する補正ステップ４１を有するので、投影レンズ３３の後方側表面３３ｂが傾斜することにより本来投影レンズからの出射光が照射されるべき部分に光が照射されなくなり生じる配光パターンの歪みを、補正ステップ４１によって補正することができる。したがって、カットオフラインが拡散するにしたがって湾曲してしまうことを防止でき、図１２に示すように、光の照射されない従来の配光パターンの歪み部分に光を照射して、左右拡散方向における領域７３Ｒ，７３Ｌの遠方視認性を高めることができる。この結果、夜間走行の安全性を向上させることができる。

また、補正ステップ４１が、水平面と交わるリフレクタ反射面領域近傍の縁部４３に設けられているので、カットオフラインＣＬ１，ＣＬ２の左右が拡散するにしたがって湾曲してしまうことがなく、光が水平方向へ拡散することとなり、左右拡散方向の遠方視認性を向上させることができる。

また、補正ステップ４１が、光源２７ａと投影レンズ３３の後方焦点Ｆとを結ぶ直線（すなわち、光軸Ａｘ）からの距離が遠くなるにつれ縁部反射面２９ａの法線Ｄｉが下方に向くように構成されているので、カットオフラインが図１１に示すように拡散するにしたがって下に湾曲してしまうことがない。すなわち、光源２７ａからの反射光が、投影レンズ３３の光軸Ａｘからリフレクタ２９の外側に向かうにしたがって、より下側に向くようになる。これにより、傾斜した投影レンズ３３を通過した光が左右水平方向へ拡散することとなり、左右方向の遠方視認性を向上させることができる。

さらに、シェード３５の左右側方部分が一部切り欠かれているので、左右側方に光を照射して図１２に示すような水平方向に略平行なカットオフラインＣＬ１，ＣＬ２を備えた配光パターンＰＬを形成することができる。これにより、図１５（ｂ）に示したように、カットオフラインが拡散するにしたがって下に湾曲してしまうことがなく、シェード３５の形状変更のみで簡単に光を水平方向へ拡散させることができる。

次に、上記実施形態の投影レンズ３３、シェード３５、リフレクタ２９と同一構成で製作した投影レンズ、シェード、リフレクタを用い、種々のレンズ傾斜角度や、各構成部材を選択的に組み合わせて構成した灯具による配光パターンと、従来灯具による配光パターンとを比較した結果を説明する。
図１３は種々のレンズ傾斜角度と配光パターンとの相関とを表した図である。
（ａ）〜（ｆ）は投影レンズの傾斜角度αをα＝０°，１０°，２０°，３０°，４０°，５０°とした場合に形成される配光パターンＰＬを表している。図１３（ａ）に示す傾斜角度α＝０°の配光パターンＰＬに比べ、傾斜角度αをα＝１０°，２０°，３０°，４０°，５０°とした（ｂ）〜（ｆ）の配光パターンＰＬが、上下幅が狭く、上下方向の集光度合いが高められていることがわかった。

図１４（ａ）は従来の灯具ユニットによって形成された配光パターンを表す図である。
従来の灯具ユニットでは、配光パターンＰＬにおいて、水平なカットオフラインＣＬが形成されるが、配光パターンＰＬの上下幅が広く、上下方向の集光度合いが低いことがわかった。

図１４（ｂ）は、従来の灯具ユニットにおいて傾斜角度を２０°とした投影レンズにより形成される配光パターンの図である。
傾斜角度を２０°とした投影レンズでは、配光パターンＰＬにおいて、左右拡散方向の領域８１Ｒ，８１ＬでカットオフラインＣＬが下に垂れることがわかった。また、中央部領域８３Ｒ，８３ＬでカットオフラインＣＬが上に膨らむことがわかった。

図１４（ｃ）は傾斜角度２０°の投影レンズに、実施形態と同一構成のシェードを用いることにより形成される配光パターンの図である。
傾斜角度２０°の投影レンズに対し、実施形態と同一構成のシェードを用いた灯具ユニットでは、配光パターンＰＬにおいて、中央付近の領域８５Ｒ，８５ＬのカットオフラインＣＬが略水平に補正されることがわかった。

図１４（ｄ）は傾斜角度２０°の投影レンズに、実施形態と同一構成のリフレクタを用いることにより形成される配光パターンの図である。
傾斜角度２０°の投影レンズに対し、実施形態と同一構成のリフレクタを用いた灯具ユニットでは、配光パターンＰＬにおいて、左右拡散領域８７Ｒ，８７ＬのカットオフラインＣＬが略水平に補正されることがわかった。

図１４（ｅ）は傾斜角度２０°の投影レンズに、実施形態と同一構成のシェードおよびリフレクタを用いることにより形成される配光パターンの図である。
傾斜角度２０°の投影レンズに対し、実施形態と同一構成のシェードおよびリフレクタを用いた灯具ユニットでは、配光パターンＰＬにおいて、カットオフラインＣＬがほぼ全域で水平になることがわかった。

なお、上記実施形態に係る車両用灯具１００は、その灯室丙に２つの灯具ユニット２０，４０が収容された構成となっているが、これら２つの灯具ユニット２０，４０のうちいずれか一方のみが収容された構成となっている場合においても、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、上記実施形態においては、各投影レンズ３３，６１の後方側表面３３ｂ，６１ｂを構成する平面の上向き角度αが、互いに同じ値に設定されているが、両者を異なる値に設定することももちろん可能である。その際、上記実施形態においては、上向き角度αがいずれも２０°に設定されているが、１０°〜５０°の範囲の傾斜に設定されていれば、２０°以外の値であっても、上記実施形態と略同様の作用効果を得ることができる。

さらに、上記実施形態においては、車両の右前端部に配置される車両用灯具１００について説明したが、車両の左前端部に配置される車両用灯具についても、上記実施形態と同様の構成を採用することにより上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

本願発明の一実施形態に係る車両用灯具１００を示す平断面図である。 図１のII−II線断面図 図１のIII−III線断面図 図１に示した灯具ユニットを単品で示す側断面図 図１に示した灯具ユニットを単品で示す平断面図 リフレクタの正面斜視図 図２に示した投影レンズの鉛直断面形状を説明するための図 リフレクタの正面図 シェードを光源側から見た正面図 車両用灯具から前方へ照射される光により灯具前方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 図９に示したシェードを用いて形成される配光パターンを透視的に示す図 図６に示したリフレクタを用いて形成される配光パターンを透視的に示す図 種々のレンズ傾斜角度と配光パターンとの相関とを表した図 従来の灯具ユニットと本発明の構成との比較を示す配光パターンの図 従来のシェードを用いて形成される配光パターンを透視的に示す図 従来のリフレクタを用いて形成される配光パターンを透視的に示す図

符号の説明

２７ａ 光源
２９ リフレクタ
２９ａ 反射面
３３，６１ 投影レンズ
３３ａ 投影レンズの表面
３３ｂ 後方側表面（投影レンズの後端面）
３３ｃ 投影レンズの下端
３３ｄ 投影レンズの上端
３５ シェード
４１ 補正ステップ
４３ 縁部
４５ 配光パターンを補正する構成要素
１００ 車両用灯具
ＣＬ カットオフライン
Ｄｉ 縁部の反射面の法線
Ｆ 焦点

Claims (8)

1. 投影レンズと、光源と、前記光源を略焦点とし前記光源からの光を前記投影レンズに向けて反射させる反射面を備えたリフレクタと、前記投影レンズの後方焦点付近に端部を備え反射光の一部を遮蔽するシェードと、を有する車両用灯具において、
   前記投影レンズは、その表面が前記後方焦点を通過して前記投影レンズに入射する光を平行に出射するように構成されつつ、その後端面が、前記投影レンズの下端が前記投影レンズの上端に比べ前方に突出するよう光軸に対し傾斜しており、
   前記シェードは、中央部分が左右側方部分に比べて凸形状であり、前方に投影される配光パターンを水平なカットオフラインを備えた前記配光パターンに補正することを特徴とする車両用灯具。
2. 投影レンズと、光源と、前記光源を略焦点とし前記光源からの光を前記投影レンズに向けて反射させる反射面を備えたリフレクタと、前記投影レンズの後方焦点付近に端部を備え反射光の一部を遮蔽するシェードと、を有する車両用灯具において、
   前記投影レンズは、その表面が前記後方焦点を通過して前記投影レンズに入射する光を平行に出射するように構成されつつ、その後端面が、前記投影レンズの下端が前記投影レンズの上端に比べ前方に突出するよう光軸に対し傾斜しており、
   前記シェードは、前方に投影される配光パターンを補正する構成要素を有し、
   前記リフレクタにおける前記反射面が光軸を通る水平面と交わる領域近傍の縁部には、前記縁部の反射面の法線が光軸からの距離が遠くなるにつれ下方に向くように構成された補正ステップが設けられ、前方に投影される配光パターンを補正することを特徴とする車両用灯具。
3. 前記シェードは、左右側方に光を照射して水平方向に略平行なカットオフラインを備えた配光パターンを形成するように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。
4. 前記シェードは、中央部分が左右側方部分に比べて凸形状であることを特徴とする請求項２に記載の車両用灯具。
5. 前記リフレクタは、前方に投影される配光パターンを補正する補正ステップを有することを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
6. 前記補正ステップが、前記リフレクタの反射面が光軸を通る水平面と交わる領域近傍の縁部に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の車両用灯具。
7. 前記補正ステップは、前記縁部の反射面の法線が光軸からの距離が遠くなるにつれ下方を向けられることにより構成されていることを特徴とする請求項６に記載の車両用灯具。
8. 前記シェードは、前記左右側方部分が一部切り欠かれていることを特徴とする請求項５〜７の何れか一項に記載の車両用灯具。

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