JP4664830B2

JP4664830B2 - 車両用灯具

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Publication number: JP4664830B2
Application number: JP2006023697A
Authority: JP
Inventors: 正士達川
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2006-01-31
Filing date: 2006-01-31
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2026-01-31
Also published as: US20070177400A1; JP2007207527A

Description

本発明は、半導体発光素子を光源とする灯具ユニットを備えた車両用灯具に関する。

近年では、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を用いたＬＥＤランプが開発されてきている。ＬＥＤは、高輝度化が可能であるとともに、消費電力が小さいことが特徴であり、次世代の車両用光源として期待されている。例えば特許文献１に開示される車両用前照灯は、図１３に示すように、反射型の灯具ユニット１を備え、光源を構成する半導体発光素子（ＬＥＤ）３と、ＬＥＤ３の下方側に配置されたリフレクタ５とを備えてなる。

特許文献１では、リフレクタ５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５ａを有しており、この反射面５ａの両側には不図示の１対の側面壁が形成されている。焦線ＦＬは、ユニット中心軸Ａｘと直交する方向に延びるように設定されている。ＬＥＤ３は、０．３〜１ｍｍ四方程度の大きさの発光チップ３ａを有する白色発光ダイオードであって、その発光チップ３ａ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、この灯具ユニット１は、リフレクタ５からの反射光が、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Ａｘを中心にして左右両側に大きく拡散する光となる。また、この種の車両用前照灯は、上記した反射型の灯具ユニット１に加え、ＰＥＳ型灯具ユニットを同一ランプボディ内に収容してなるものもある。このような一体収容型の車両用灯具では、反射型の灯具ユニットと、ＰＥＳ型灯具ユニットとが同一ランプボディ内において離散的に配置される。なお、反射型の灯具ユニットとしては、回転放物面を基準とした反射面で構成してもよい。
特開２００５−１４１９１９号公報

しかしながら、上記したような反射型灯具ユニットでは、前方から直接ＬＥＤ３が視認可能となっていることからわかるように、リフレクタからの反射光が、図１４に示す照射パターンＰＬ１を形成するのに加え、ＬＥＤ３からの直接照射光が、照射パターンＰＬ１の手前側に、照射パターンＰＬ２を形成する。このため、リフレクタからのＬＥＤ反射光と、ＬＥＤ直射光（前方下方へ照射）との間に暗部ＰＬｂが生じる。ここで、ＬＥＤ３から直接前方の下方へ出射される光成分の光量は多くはないが、照射パターンＰＬ２が手前にあるのでドライバーからは明るく感じてしまい、結果として暗部ＰＬｂが相対的に暗く感じてしまう。また、従来の反射型灯具ユニットとＰＥＳ型灯具ユニットとを同一ランプボディ内に収容してなる一体収容型の車両用灯具は、反射型の灯具ユニットとＰＥＳ型灯具ユニットとを離散的に配置していたため、空間利用効率が悪く、灯具が大型化する問題があった。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、灯具を大型化させることなく、反射光とＬＥＤから直接前方の下方へ出射される直射光との間に暗部を生じさせないようにする車両用灯具を提供し、前方視認性の向上を図ることにある。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１）下向きに光出射する第１ＬＥＤからの光を反射面で反射して灯具前方へ出射させるとともに、前記第１ＬＥＤからの光の一部を直射光として直接灯具前方の下方へ出射させる反射型灯具ユニットを備える車両用灯具において、
前記直射光は第１の照射パターンを形成し、
前記第１ＬＥＤからの光に対し前記反射面は、
上下方向には略平行光を、左右方向には拡散光を反射して第２の照射パターンを形成する第１反射部と、
前記第１の照射パターンより上側であって、前記第２の照射パターンよりは下側へ向けて反射して第３の照射パターンを形成する第２反射部と、を具備したことを特徴とする車両用灯具。
（２）前記第１ＬＥＤは水平配置される光源台の下面に配設され、
前記反射面はリフレクタに形成され、
前記光源台及び前記リフレクタは、互いの相対的な位置を決める位置決め要素を備えることを特徴とする（１）に記載の車両用灯具。
（３）前記第１反射部は、隣接同士が連続して形成され略鉛直方向に延びる複数の反射セグメントからなり、
前記第２反射部は、前記複数の反射セグメントのうち前記第１ＬＥＤの下方に位置する中心反射セグメントに連接して形成されたことを特徴とする（１）または（２）に記載の車両用灯具。
（４）灯具内には、上向きに光出射する第２ＬＥＤと、前記第２ＬＥＤから出射した光を反射する第３反射部と、前記第３反射部で反射した光の一部を反射する直進光阻止部と、投影レンズとを有し、カットラインパターンを形成するＰＥＳ型灯具ユニットをさらに備え、
前記第１ＬＥＤと、前記第２ＬＥＤは、水平配置される光源台の下面と上面にそれぞれ配設され、
前記第１ＬＥＤは、前記投影レンズの後方位置に配置されたことを特徴とする（１）〜（３）の何れか１項に記載の車両用灯具。
（５）前記第１反射部と、前記第２反射部と、前記第３反射部は、リフレクタの一部として一体的に形成されたことを特徴とする（４）記載の車両用灯具。

本発明に係る車両用灯具によれば、第１反射部からの反射光より下側へ向けて反射する第２反射部を備えたので、第１反射部からの反射光と、ＬＥＤから直接前方の下方へ出射される光成分との間に生じる暗部に、第２反射部からの反射光を照射し、照射範囲を連続的に見せ、前方視認性を向上させることができる。特に二輪車の前照灯や補助前照灯では、運転者から視認可能な前方手前部分の範囲が広いので、照射範囲を連続させることで前方視認性の向上に有効となる。

そして、本発明によれば、第１反射部と第２反射部を一体的に成形し、第２反射部を反射面の上端近傍に形成したので、反射光を下側に照射する第２反射部の場合、反射面の上側に形成した方が、反射部の前方にある部品（エクステンション等）で邪魔される成分が少なくて済み、効率の良い照射が可能となる。また、反射部が一体的に形成されれば、隙間（漏れ光）が無く、光利用率を向上させることができる。

また、本発明によれば、第１反射部を複数の反射セグメントで構成し、これら複数の反射セグメントのうちＬＥＤの下方に位置する中心反射セグメントの両側に、少なくとも１つが連接する連接反射セグメントをそれぞれ連接して備え、第２反射部を中心反射セグメントに連接して形成したので、ＬＥＤからの距離が最も近く、かつ左右対象に拡散出射が可能な中心反射セグメントの上端近傍に、第２反射部が配置されることとなり、反射光を所望の照射範囲に、精度良く出射させることができる。

さらに、本発明によれば、灯具内に、上向きに光出射する第２ＬＥＤと、第３反射部と、直進光阻止部と、投影レンズとを有するＰＥＳ型灯具ユニットをさらに備え、第１ＬＥＤと、第２ＬＥＤを水平配置される光源台の上面と下面に配設したので、精度良いカットラインをもつ配光パターンを形成することができる。また、２つのＬＥＤが１つの光源台に固定され、第１ＬＥＤを投影レンズの後方位置に配置したので、各光学部品を密集でき、灯具を小型化することができる。さらに、第１ＬＥＤが投影レンズに隠れて配置されるので、前方から直接視認される部分がほぼ無くなり、意匠性を向上させることができる。

また、本発明によれば、第１反射部と、第２反射部と、第３反射部とを一体的に形成したので、部品点数を削減してコストを低減することができるとともに、さらなる小型化も可能となる。

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は本発明に係る車両用灯具の縦断面図、図２は図１に示した車両用灯具の横断面図、図３は図１に示した車両用灯具の分解斜視図、図４は光源台の分解斜視図、図５は第１反射部の側面図、図６は第１反射部の正面図である。

図１及び図３に示すように、車両用灯具１００は、素通し状の透光カバー１１とランプボディ１３とで形成される灯室内に、ＰＥＳ型灯具ユニットである灯具ユニット２００と、反射型灯具ユニットである灯具ユニット３００とが上下にそれぞれ配置された構成となっている。

ランプボディ１３の後端部には開口部１５が形成されており、開口部１５には灯室内を開放可能とする防水キャップ１７がビス等により脱着自在に取り付けられる。防水キャップ１７と透光カバー１１との間には光源台１９が設けられている。光源台１９は、図４に示すように、基台部２１の上面に灯具ユニット２００の光源となる第２ＬＥＤ２３を搭載した第２基板２５と、その下面に、灯具ユニット３００の光源となる第１ＬＥＤ２７を搭載した第１基板２９とを装着している。

第１基板２９、第２基板２５は、基台部２１に装着後、それぞれが係止板３１，３３によって脱落が規制される。基台部２１には第１基板２９と第２基板２５との給電回路と接触するバスバー（不図示）が配索され、バスバーは端部が給電ケーブル３５と接続されている。この給電ケーブル３５の末端には接続用のコネクタ３６が取り付けられている。コネクタ３６は、防水キャップ１７内に収納された制御回路基板３８上に実装されたコネクタ（不図示）と接続され、制御回路基板３８からコネクタ３６及び給電ケーブル３５を介して第１ＬＥＤ２７及び第２ＬＥＤ２３に電力が供給される。

図３に示すように、光源台１９と透光カバー１１との間には、第１ＬＥＤ２７用の第１反射部４１ａ及び第２反射部４１ｂ（詳細については後述する）からなる反射面４１と、第２ＬＥＤ２３用の反射面（第３反射部４３）とを一体に形成したリフレクタ４５が配設される。リフレクタ４５は、左右に設けられた取付片４７，４７を、光源台１９左右の取付孔４９，４９に不図示のビスで螺着される。なお、図中、５１は位置決めピン、５３は位置決め孔を示す。

このリフレクタ４５の第３反射部４３の左右にはレンズ位置決め突起５５，５５が突設され、レンズ位置決め突起５５，５５は後述する投影レンズ５７の固定孔５９が挿入される。リフレクタ４５と透光カバー１１との間には円形状のエクステンション６１が、ランプボディ１３の前端開口縁に嵌合するように取り付けられる。エクステンション６１には投影レンズ５７を表出させる投影レンズ開口穴６３と、灯具ユニット３００から光りを出射させる略扇形状の開口穴６５とが上下位置に穿設されている。

以下、各灯具ユニット３００、２００の具体的構成について説明する。
灯具ユニット３００は、光源としての第１ＬＥＤ２７と、リフレクタ４５の一部であって、第１ＬＥＤ２７から出射した光を反射する反射面４１とによって構成されている。第１ＬＥＤ２７は、鉛直方向下方へ向けて配置されており、この状態で第１基板２９を介して基台部２１に固定されている。

リフレクタ４５の反射面４１には、第１ＬＥＤ２７から出射した光を反射して前方に配光パターンＰＬ３ｂ（図９参照）を形成する第１反射部４１ａと、第１ＬＥＤ２７から出射した光を第１反射部４１ａからの反射光より下方に向けて反射して前方に配光パターンＰＬ４（図１１参照）を形成する第２反射部４１ｂとの２つの機能の異なる反射部が設けられている。

具体的に、第１反射部４１ａは、第１ＬＥＤ２７の下方に設けられており、略回転放物面形状を基準として形成された反射面である。第１反射部４１ａは、第１ＬＥＤ２７からの光を、上下方向には略平行光に、左右方向には拡散光に反射するように構成されている。ここで、第１反射部４１ａを構成する反射面上端近傍には第２反射部４１ｂが形成されている。

第２反射部４１ｂは、第１ＬＥＤ２７からの光を、第１反射部４１ａの反射光より下側へ向けて反射する反射面であって、反射面４１ａの上端近傍となるように第１反射部４１ａと連接して形成されている。

本実施の形態では、第１反射部４１ａと第２反射部４１ｂとを一体的に成形し、第２反射部４１ｂを反射面４１ａの上端近傍に形成したので、反射光を下側に照射する第２反射部４１ｂの場合、反射面４１ａの上側に形成した方が、反射面４１ａの前方にある部品（エクステンション等）で邪魔される成分が少なくて済み、効率の良い照射が可能となる。また、反射部が一体的に形成されれば、隙間（漏れ光）が無く、光利用率を向上させることができる。

さらに、第１反射部４１ａは、隣接同士が連続して形成され略鉛直方向に延びる複数の反射セグメントからなり、この複数の反射セグメントは、第１ＬＥＤ２７を通るＸＺ平面（図１の紙面に平行な面）を含む、すなわち第１ＬＥＤ２７の下方に位置する中心反射セグメント４１Ｃ１と、少なくとも１つの反射セグメント４１Ｃ３が連接する連接反射セグメント４１Ｃ２を、中心反射セグメント４１Ｃ１の両側にそれぞれ連接して備えてなることが好ましい。この場合、第２反射部４１ｂは、中心反射セグメント４１Ｃ１の上端近傍に連接して形成されることとなる。

本実施の形態では、このように、第１反射部４１ａを複数の反射セグメント４１Ｃ１、４１Ｃ２、４１Ｃ３で構成し、中心反射セグメント４１Ｃ１の両側に、少なくとも１つの反射セグメント４１Ｃ３が連接する連接反射セグメント４１Ｃ２をそれぞれ連接して備え、第２反射部４１ｂを中心反射セグメント４１Ｃ１の上端近傍に連接して形成したので、第１ＬＥＤ２７の距離が最も近く、かつ左右対象に拡散出射が可能な中心反射セグメント４１Ｃ１の上端近傍に、第２反射部４１ｂが配置されることとなり、反射光を所望の照射範囲に、精度良く出射させることができる。

そして、この灯具ユニット３００においては、第１ＬＥＤ２７からの出射光を第１反射部４１ａ、第２反射部４１ｂによって、やや下向きの左右拡散光として前方へ反射させ、透光カバー１１を介してそのまま灯具前方へ照射するようになっている。

次に、プロジェクタ型の灯具ユニット２００の構成について説明する。
灯具ユニット２００は、光源としての第２ＬＥＤ２３と、第３反射部４３と、直進光阻止部（光制御部材）８１とを備えている。第２ＬＥＤ２３は、１ｍｍ四方程度の大きさの単一の発光チップを有する白色発光ダイオードであって、第２基板２５に支持された状態で鉛直方向上方に向かって配置されている。

第３反射部４３は、第２ＬＥＤ２３の上方側に設けられた略ドーム状の部材であって、第２ＬＥＤ２３からの光を前方へ向けて光軸Ａｘ（図７参照）寄りに集光反射させる反射面４３ａを有している。この反射面４３ａは、第２ＬＥＤ２３から該反射面４３ａまでの鉛直方向の距離が１０ｍｍ程度となるように形成されている。

この反射面４３ａは、光軸Ａｘを中心軸とする略回転楕円形状を基準として形成されている。具体的には、この反射面４３ａ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。ただし、これら各断面を形成する楕円の後方側頂点は同一位置に設定されている。第２ＬＥＤ２３は、この反射面４３ａの鉛直断面を形成する楕円の第１焦点に配置されている。そしてこれにより、反射面４３ａは、第２ＬＥＤ２３からの光を前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに集光反射させ、その際、光軸Ａｘを含む鉛直断面内においては上記楕円の第２焦点に略収束させるようになっている。

灯具ユニット２００の投影レンズ５７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、その上下両側に面取りが施されている。この投影レンズ５７は、その後方側焦点を第３反射部４３の反射面４３ａの第２焦点に対して僅かに後方に位置させるようにして光軸Ａｘ上に配置されており、これにより後方側焦点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。

光制御部材８１は、第３反射部４３に設けられた板状部材であって、灯具正面視において略へ字状に形成されており、その上面には反射面処理が施された光制御面が形成されている。そして、この光制御部材８１は、その光制御面において反射面４３ａからの反射光の一部を上向きに反射させることにより、投影レンズ５７から上向きに出射すべき光を該投影レンズ５７から下向きに出射する光に変換する制御を行い、これにより第２ＬＥＤ２３からの出射光の光束利用率を高めるようになっている。

具体的には、この光制御面は、光軸Ａｘを中心としてから左右方向へ水平に延びる水平カットオフ形成面からなり、その前端縁（すなわち光制御面と光制御部材８１の前端面との間の稜線）が、投影レンズ５７の後方側焦点Ｆを通るように形成されている。そして、第２ＬＥＤ２３からの出射光のうち、第３反射部４３の反射面４３ａで反射した光は、その一部が光制御部材８１の光制御面に入射し、その残りはそのまま投影レンズ５７に入射する。その際、光制御面に入射した光は、この光制御面で上向きに反射して投影レンズ５７に入射し、この投影レンズ５７から下向き光として出射する。このように、灯具ユニット２００は、第２ＬＥＤ２３と、第３反射部４３と、投影レンズ５７とを備えることで、カットラインパターンを形成するＰＥＳ型灯具ユニット２００を構成している。

図７は図１に示した車両用灯具の光照射状況を表した作用説明図、図８はＰＥＳ型灯具ユニットの等照度曲線図、図９は反射型灯具ユニットの等照度曲線図、図１０はＰＥＳ型灯具ユニットと反射型灯具ユニットとを合成した車両用灯具の等照度曲線図、図１１は図１に示した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ロービーム用配光パターンを透視的に示す図である。
図７に示した灯具ユニット２００からの光ＬＢ１は、図８に示すように、水平カットオフラインＣＬ１の下方において、上下に広がるように形成されており、これにより車両前方路面を前方方向広範囲にわたって照射される配光パターンＰＬ３ａを形成する。

一方、灯具ユニット３００からの光ＬＢ２は、図９に示すように、水平カットオフラインＣＬ２の下方において、Ｖ−Ｖ線に対して左右両側に大きく広がって照射されるように構成されており、これにより車両前方路面を広範囲にわたって照射する配光パターンＰＬ３ｂを形成する。その際、第１反射部４１ａを構成する各拡散反射素子は、その左右拡散反射角が互いに異なる値に設定されているので、拡散領域形成用パターンは、その周縁部へ向けて徐々に光度が減少する配光パターンとなる。

そして、これら２つの配光パターンＰＬ３ａ，ＰＬ３ｂが重畳されることで、図１０に示すように、水平カットオフラインＣＬ３の下方において、上下に広がり、車両前方路面を前方方向広範囲にわたって照射するとともに、Ｖ−Ｖ線に対して左右両側に大きく広がるように形成され、車両前方路面を広範囲にわたって照射する配光パターンＰＬ３が形成されるようになっている。

ここで、車両用灯具１００は、灯具ユニット２００及び灯具ユニット３００からの反射光が、図１０，図１１に示す照射パターンＰＬ３を形成するのに加え、灯具ユニット３００の第１ＬＥＤ２７からの直接照射光が、照射パターンＰＬ３の手前側に、照射パターンＰＬ２を形成する。そして、照射パターンＰＬ３と照射パターンＰＬ２との間の暗部には、灯具ユニット３００の第２反射部４１ｂからの反射光によって照射パターンＰＬ４が形成される。これにより、従来、暗部が形成されることにより、分断されていた照射パターンＰＬ３と照射パターンＰＬ２とが、照射パターンＰＬ４によって連続することとなり、視認性が改善されるようになっている。

また、車両用灯具１００では、上記のように、第１ＬＥＤ２７と、第２ＬＥＤ２３とが、水平配置される光源台１９の上面と下面に配設されている。これにより、精度良いカットラインをもつ配光パターンを形成することができる。また、２つのＬＥＤが１つの光源台に固定され、第１ＬＥＤ２７が投影レンズ５７の後方位置に配置さているので、各光学部品を密集でき、灯具が小型化されている。さらに、第１ＬＥＤ２７が投影レンズ５７に隠れて配置されるので、前方から直接視認される部分がほぼ無くなり、意匠性が向上されている。

そして、本実施の形態では、第１反射部４１ａと、第２反射部４１ｂと、第３反射部４３とが、一体的に形成されているので、部品点数を削減してコストを低減することができるとともに、さらなる小型化も可能となっている。

したがって、上記の車両用灯具１００によれば、第１反射部４１ａからの反射光より下側へ向けて反射する第２反射部４１ｂを備えたので、第１反射部４１ａからの反射光と、第１ＬＥＤ２７から直接前方の下方へ出射される光成分との間に生じる暗部に、第２反射部４１ｂからの反射光を照射し、照射範囲を連続的に見せ、前方視認性を向上させることができる。特に二輪車用では、運転者から視認可能な前方手前部分の範囲が広いので、照射範囲を連続させることは前方視認性の向上に有効となる。

次に、上記した実施の形態と略同一構成の第１反射部４１ａ、第２反射部４１ｂを実際に設計する際の手法（手順）を説明する。
図１２は、実施例によって形成される第１反射部の形成を説明する模式図である。
［第１反射部の作り方］
（１）光源を原点Ｏ、配光軸をＸ軸、水平方向をＹ軸、鉛直上方をＺ軸と定める。リフレクタ面としてＹ≧０，Ｚ≦０の領域を考え、その後、平面ｙ＝０の面対象形状を全体とする。

（２）Ｚ＝０の水平断面内で、ｘ＝−ｆ０の位置にリフレクタ基準点を置く。座標は（−ｆ０，０，０）。本実施例では、ｆ０＝１０ｍｍとした。

（３）Ｚ＝０面上で光源を焦点とする放物線Ｘ＝−ｆ０＋Ｙ²／（４・ｆ０）…（Ｑ曲線）を基準線とする。Ｑ曲線をＹ軸方向に、Ｎ個のセグメントに分け、Ｙ座標値を定める。本実施例ではＮ＝４，Ｙ（０）＝０，Ｙ（１）＝１０，Ｙ（２）＝２０，Ｙ（３）＝３０，Ｙ（４）＝４０（但しサイズ制約上３３ｍｍでカットした）。

（４）各セグメントの曲線をＳ０ｎ（ｎ＝１〜Ｎ）とする。また各セグメントの始点をＰ（Ｓ０ｎＢ）、終点をＰ（Ｓ０ｎＥ）とする。Ｐ（Ｓ０ｎＢ）のＹ座標がＹ（ｎ−１）、Ｐ（Ｓ０ｎＥ）のＹ座標がＹ（ｎ）となる。（ｎ≦Ｎ）また、各セグメントの始点と終点における反射方向とＸ軸との角度をβとする。

（５−１）第１セグメントの始点の反射方向β（Ｓ０１Ｂ）は０°、終点の反射方向β（Ｓ０１Ｅ）は約３５°と設定する。

（５−２）Ｑ０曲線に沿って始点Ｐ（Ｓ０１Ｂ）＝（−ｆ０，０，０）からβ（Ｓ０１Ｅ）となる曲線（スプライン曲線Ｓ０１）を引くと、終点Ｐ（Ｓ０１Ｅ）の位置座標か決まる。

（６）第２〜４セグメントにおける端点の反射方向が、β（Ｓ０ｎＢ）が約−４０°、β（Ｓ０ｎＥ）が約＋２０°程度となる様に曲線（スプライン曲線Ｓ０ｎ）を引く。この結果、次の終点Ｐ（Ｓ０ｎＥ）の位置座標が定まる。但しβは基本的には、Ｑ０曲線の接線より内側かつエクステンションより内側となる角度とする。

（７）（４）〜（８）によりＮ本のスプライン曲線から成る水平断面上の反射曲線Ｓ０ｎが決められる（以上、図１２参照の事）。

以下の説明では、図示省略する。
（８）次に、Ｓ０ｎの各セグメントの端点となる２Ｎ個の点Ｐ（Ｓ０ｎＢ）、Ｐ（Ｓ０ｎＥ）を起点にして、角度βを含む鉛直断面に沿って下方へ向かって２Ｎ本の曲線ＲｎＢ、ＲｎＥを引き、Ｚ１下がった位置（Ｚ＝−Ｚ１平面との交点）をＰ（Ｓ１ｎＢ）：始点の端点、Ｐ（Ｓ１ｎＥ）：終点の端点とする。Ｚ１は実際のリフレクタより大きい値とし、今回は４０ｍｍ程度に設定した。この時Ｐ（Ｓ１ｎＢ）、Ｐ（Ｓ１ｎＥ）における光源からの反射光角度は、Ｚ軸成分は全て０，Ｙ軸成分はＰ（Ｓ０ｎＢ）Ｐ（Ｓ０ｎＥ）と比べ同じβとなる様に曲線ＲｎＢ、ＲｎＥを決める。（即ち反射光は水平方向成分のみとする）

（９）Ｐ（Ｓ１ｎＢ）、Ｐ（Ｓ１ｎＥ）を各始点・終点とするスプライン曲線Ｓ１ｎ（計Ｎ本）が引かれる。（Ｓ１ＮはＳ０Ｎより長くなる。）これによりＮ個の３次元曲面ＳＳｎが形成される。なお、各曲面の４辺はＳ０ｎ−ＲｎＥ−Ｓ１ｎ−ＲｎＢ、光源を含む鉛直断面は基本的に放物線とする。

（１０）ＳＳｎが隣り合う同士で段差が生じるので、両面が交わるまで前方側の面を延長し、連接面とする。

（１１）連接面を所望の大きさにカットする。これにより、リフレクタ面が完成する。

［第２反射部の作り方］
（１２）３次元曲面ＳＳ１（第１セグメント面）のうち、上端から幅Ｚ２を第２反射部とする。（本実施の形態ではＺ２＝８ｍｍ程度とした。）

（１３）第２反射部のＸＹ面内の反射方向は、始点が０°であり終点が３５°である。これにより、第２反射部の下側境界の曲線は、第１反射部とＺ＝−Ｚ２（水平断面）との交線となるスプライン曲線Ｓ３１となる。このスプライン曲線Ｓ３１の視点Ｐ（Ｓ３１Ｂ）と終点Ｐ（Ｓ３１Ｅ）の反射方向β（３１Ｂ）及びβ（３１Ｅ）は、それぞれβ（３１Ｂ）＝０°及びβ（３１Ｅ）＝３５°となる。
（１４）次に、ＸＺ面（Ｙ＝０の鉛直断面）内において、Ｐ（Ｓ３１Ｂ）を始点として上方に、第１焦点を光源、第２焦点を光源から「前方約１５ｍｍ、下方Ｚ２近傍」の位置（Ｘ≒１５，Ｙ＝０，Ｚ≒―８）とした略楕円形曲線をＺ≒０まで上方に引いた曲線を第２反射部のＹ＝０面内の曲線Ｄ１Ｂとする。
（１５）そして、Ｄ１Ｂ曲線をＳ３１曲線に沿って水平方向にＰ（Ｓ３１Ｅ）まで移動させて形成される曲線をＤ１Ｅとする。このとき、光源からＤ１Ｅ近傍上で反射される光の水平方向反射角βは約３５°となり、反射方向を含む鉛直断面内の（Ｘ≒１５，Ｚ≒―８）の座標位置近傍を第２焦点として灯具の前方下方へ拡散照射する反射面となる。
このようにして、曲線Ｄ１Ｂ，Ｓ３１，Ｄ１Ｅの３つにより形成される３次元曲面を第２反射部とする。

本発明においては、以上のような手法により第１反射部及び第２反射部からなる反射面を作成した。

本発明に係る車両用灯具の縦断面図である。図１に示した車両用灯具の横断面図である。図１に示した車両用灯具の分解斜視図である。光源台の分解斜視図である。第１反射部の側面図である。第１反射部の正面図である。図１に示した車両用灯具の光照射状況を表した作用説明図である。ＰＥＳ型灯具ユニットの等照度曲線図である。反射型灯具ユニットの等照度曲線図である。ＰＥＳ型灯具ユニットと反射型灯具ユニットとを合成した車両用灯具の等照度曲線図である。図１に示した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ロービーム用配光パターンを透視的に示す図である。実施例によって形成される第１反射部の水平断面図である。従来の反射型灯具ユニットの要部断面図である。従来の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ロービーム用配光パターンを透視的に示す図である。

１９…光源台
２３…第２ＬＥＤ
２７…第１ＬＥＤ
４１…第１反射部
４１ａ…反射面
４１Ｃ１…中心反射セグメント
４１Ｃ２…連接反射セグメント
４３…第３反射部
５７…投影レンズ
４１ｂ…第２反射部
８１…光制御部材（直進光阻止部）
１００…車両用灯具
２００…灯具ユニット（ＰＥＳ型灯具ユニット）
３００…灯具ユニット（反射型灯具ユニット）

Claims

下向きに光出射する第１ＬＥＤからの光を反射面で反射して灯具前方へ出射させるとともに、前記第１ＬＥＤからの光の一部を直射光として直接灯具前方の下方へ出射させる反射型灯具ユニットを備える車両用灯具において、
前記直射光は第１の照射パターンを形成し、
前記第１ＬＥＤからの光に対し前記反射面は、
上下方向には略平行光を、左右方向には拡散光を反射して第２の照射パターンを形成する第１反射部と、
前記第１の照射パターンより上側であって、前記第２の照射パターンよりは下側へ向けて反射して第３の照射パターンを形成する第２反射部と、を具備したことを特徴とする車両用灯具。
前記第１ＬＥＤは水平配置される光源台の下面に配設され、
前記反射面はリフレクタに形成され、
前記光源台及び前記リフレクタは、互いの相対的な位置を決める位置決め要素を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
前記第１反射部は、隣接同士が連続して形成され略鉛直方向に延びる複数の反射セグメントからなり、
前記第２反射部は、前記複数の反射セグメントのうち前記第１ＬＥＤの下方に位置する中心反射セグメントに連接して形成された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。
灯具内には、上向きに光出射する第２ＬＥＤと、前記第２ＬＥＤから出射した光を反射する第３反射部と、前記第３反射部で反射した光の一部を反射する直進光阻止部と、投影レンズとを有し、カットラインパターンを形成するＰＥＳ型灯具ユニットをさらに備え、
前記第１ＬＥＤと、前記第２ＬＥＤは、水平配置される光源台の下面と上面にそれぞれ配設され、
前記第１ＬＥＤは、前記投影レンズの後方位置に配置されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両用灯具。
前記第１反射部と、前記第２反射部と、前記第３反射部は、リフレクタの一部として一体的に形成されたことを特徴とする請求項４に記載の車両用灯具。