JP5722691B2 - 車両用前照灯 - Google Patents

Description

本発明は、灯具に関し、特に、光源が発した光を反射するリフレクタを備える車両用前照灯に関する。

近年、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの半導体発光素子を用いた車両用灯具の開発が進められている。ここで、複数のＬＥＤの各々が発する光をリフレクタで反射して、ホットゾーン用の配光パターンおよび拡散領域用の配光パターンの各々を形成する車両用灯具が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２２６７０７号公報

ロービーム用配光パターンのうち、上方のカットオフライン近傍の照度を高めてカットオフラインを明確にすることは、遠方視認性を高めるために重要である。リフレクタによっては、複数の反射面を有し、各反射面で反射された光（投影像）を合成することでこのような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するものがある。

しかしながら、車の意匠によっては、車両用灯具の形状に制限が加わることがある。例えば、リフレクタの一部が切り欠かれた車両用灯具も考えられる。リフレクタの各反射面は、ロービーム用配光パターンの一部を形成しているため、複数の反射面の一部が減少すると、所望の配光パターンを形成することが困難になる。特に、ロービーム用配光パターンのカットオフラインを形成する反射面が減少すると、明瞭なカットオフラインの形成が困難になる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、所望の配光パターンを形成する車両用前照灯を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用前照灯は、少なくとも一辺が直線状の発光面を有する光源と、光源が出射した光を反射して、互いに角度を持つ第１カットオフラインおよび第２カットオフラインを有する配光パターンを形成するリフレクタと、を備える。リフレクタは、光軸を中心に車幅方向の左側の領域の面積と右側の領域の面積とが異なる形状であり、発光面の反射像の直線状の一辺で第１カットオフラインを形成する複数の第１反射部と、発光面の反射像の直線状の一辺で第２カットオフラインを形成する複数の第２反射部と、を有する。光源は、複数の第１反射部および複数の第２反射部が、左側の領域および右側の領域のうち面積の大きい領域に位置するように、直線状の一辺が光軸に対して斜めに配置されている。

この態様によると、第１カットオフラインおよび第２カットオフラインを形成する各反射部が、リフレクタの左側の領域および右側の領域のうち面積の大きい領域に位置するため、所望の光度の配光パターンを形成することができる。光源は、発光面が下方に向くように配置されていてもよい。

本発明の別の態様もまた、車両用前照灯である。この車両用前照灯は、少なくとも一辺が直線状の発光面を有する光源と、光源が出射した光を反射して、互いに角度を持つ第１カットオフラインおよび第２カットオフラインを有する配光パターンを形成するリフレクタと、を備える。リフレクタは、光軸を中心に上側の領域の面積と下側の領域の面積とが異なる形状であり、発光面の反射像の直線状の一辺で第１カットオフラインを形成する複数の第１反射部と、発光面の反射像の直線状の一辺で第２カットオフラインを形成する複数の第２反射部と、を有する。光源は、複数の第１反射部および複数の第２反射部が、上側の領域および下側の領域のうち面積の大きい領域に位置するように、直線状の一辺が光軸に対して斜めに配置されている。

この態様によると、第１カットオフラインおよび第２カットオフラインを形成する各反射部が、リフレクタの上側の領域および下側の領域のうち面積の大きい領域に位置するため、所望の光度の配光パターンを形成することができる。光源は、発光面が車幅方向に向くように配置されていてもよい。

本発明によれば、所望の配光パターンを形成することができる。

図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る車両用前照灯の正面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＰ−Ｐ断面図である。 図１の視点Ｒから見た発光モジュールの図である。 図３（ａ）〜図３（ｄ）は、リフレクタの形状を示す図である。 灯具ユニットによって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ＰＬを示す図である。 図５（ａ）は、ホットゾーン形成部に含まれる各セグメントを模式的に示す図であり、図５（ｂ）は、ホットゾーン形成部によって仮想鉛直スクリーン上に形成されるホットゾーン用配光パターンＰＡを示す図である。 図６（ａ）は、拡散領域形成部に含まれる各セグメントを模式的に示す図であり、図６（ｂ）は、拡散領域形成部によって仮想鉛直スクリーン上に形成される第１拡散配光パターンＰＢ１を示す図である。 図７（ａ）は、拡散領域形成部に含まれる各セグメントを模式的に示す図であり、図７（ｂ）は、拡散領域形成部によって仮想鉛直スクリーン上に形成される第２拡散配光パターンＰＢ２を示す図である。 一部が切り欠かれているリフレクタの正面図である。 図９（ａ）は、第１の実施の形態に係るリフレクタを模式的に示した正面図、図９（ｂ）は、第１の実施の形態に係る光源の傾きを示す上面図、図９（ｃ）は、図９（ａ）のリフレクタにおける第１のカットオフラインを形成する反射部を結んだ線および第２のカットオフラインを形成する反射部を結んだ線を示す図、図９（ｄ）は、図９（ａ）のリフレクタの反射部Ｅ〜Ｈにおける投影像の角度を示す図である。 図１０（ａ）は、第２の実施の形態に係るリフレクタを模式的に示した正面図、図１０（ｂ）は、第２の実施の形態に係るリフレクタを模式的に示した上面図、図１０（ｃ）は、第２の実施の形態に係るリフレクタを模式的に示した斜視図、図１０（ｄ）は、第２の実施の形態に係る光源の傾きを示す側面図である。

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態について詳細に説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組合せは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

（第１の実施の形態）
はじめに、本発明に好適な車両用前照灯の基本構成について説明する。

図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る車両用前照灯１０の正面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＰ−Ｐ断面図である。車両用前照灯１０は、ハウジング１２、アウターカバー１４、および灯具ユニット１６を有する。以下、図１（ｂ）において矢印Ｘが向く方向を灯具前方として説明する。また、灯具前方にみて右側を灯具右側、左側を灯具左側という。なお、車両用前照灯１０は、車両左前部および右前部にそれぞれに１つずつ設けられる。図１（ａ）および図１（ｂ）は、左右いずれかの車両用前照灯１０の構成を示している。

ハウジング１２は開口を有する箱状に形成される。アウターカバー１４は透光性を有する樹脂またはガラスによって椀状に形成される。アウターカバー１４は、縁部がハウジング１２の開口部に取り付けられる。こうして、ハウジング１２とアウターカバー１４とによって覆われる領域に灯室が形成される。

灯室内には、灯具ユニット１６が設けられる。灯具ユニット１６は、灯具前方に光を照射するよう灯室内に配置される。灯具ユニット１６は、支持プレート１８、支持部材２０、発光モジュール２２、リフレクタ２４、シェード２６、ヒートシンク２８、および冷却ファン３０を有する。灯具ユニット１６は、車両前方に照射すべきロービーム用配光パターンを形成するロービーム用光源として用いられる。灯具ユニット１６の灯具前方には、リフレクタ２４によって反射された光が灯具前方に進むための開口部を有するエクステンションリフレクタ３４が設けられる。

支持プレート１８は、コーナー部のうち３か所がエイミングスクリュー３２によってハウジング１２に固定される。支持部材２０は、厚みのある矩形の板状に形成され、一側面が支持プレート１８の前面に固定される。光源である発光モジュール２２は、主光軸がやや灯具後方に向くよう支持部材２０の下面に取り付けられる。支持部材２０は、発光モジュール２２が発する熱を効率よく回収できるよう、アルミニウムなど熱伝導率が高い材料によって形成される。支持部材２０の上面にはヒートシンク２８を介して冷却ファン３０が取り付けられている。こうして発光モジュール２２は、支持部材２０およびヒートシンク２８を介して冷却ファン３０によって冷却され、温度の上昇が抑制されている。

リフレクタ２４は、支持部材２０の下方に位置するよう支持プレート１８の前面に取り付けられる。リフレクタ２４は、発光モジュール２２が発した光を灯具前方に向けて集光する光学部材として機能する。具体的には、リフレクタ２４は、発光モジュール２２が発する光を灯具前方に反射してロービーム用配光パターンを形成する。

シェード２６は、板状に形成され、発光モジュール２２の近傍に略垂直に配置される。シェード２６は、リフレクタ２４によって灯具前方に反射される光のうち、エクステンションリフレクタ３４で反射してロービーム用配光パターンより上方に向かう光を遮光する。つまり、シェード２６は、有効反射面ではないエクステンションリフレクタ３４に向かう光の少なくとも一部を遮光する。これにより、非有効反射面であるエクステンションリフレクタ３４で反射した光による、車両前方に存在する者へ与えるグレアを抑制することができる。なお、シェード２６は、垂直に配置されていなくてもよく、水平、または水平方向に対して傾斜して配置されてもよい。また、シェード２６は、発光モジュール２２からリフレクタ２４に直接向かう光を遮らない位置に配置される。

図２は、図１の視点Ｒから見た発光モジュール２２の図である。発光モジュール２２は、複数の発光素子５０によって構成される発光素子列５２と、基板５４とを有する。第１の実施の形態では、発光素子５０は４つ設けられており、この４つの発光素子５０が基板５４に実装されている。なお、発光素子５０の数が４つに限定されないことは勿論であり、１つ、または他の数の複数の発光素子５０が設けられてもよい。

発光素子５０は、半導体発光素子（図示せず）および蛍光体（図示せず）を有する。第１の実施の形態では、発光素子５０は、白色光を発するよう設けられている。具体的には、半導体発光素子には、主として青色光を発する青色ＬＥＤが採用されている。また、蛍光体は、青色光を黄色光に波長変換するものが採用されている。半導体発光素子が発光すると、半導体発光素子が発する青色光と、蛍光体によって波長変換された黄色光とが加法混色され、発光素子５０の発光面から白色光が発せられる。このように半導体発光素子および蛍光体は公知であるため、詳細についての説明は省略する。

なお、発光素子５０が白色光を発するものに限定されないことは勿論であり、薄い黄色光や薄い青色光など他の色を発するものであってもよい。また、半導体発光素子は、例えば紫外光など青色以外の他の波長の光を主として発するものであってもよい。

第１の実施の形態では、複数の発光素子５０の各々は正方形に形成されている。なお、発光素子５０の各々は、正方形以外の矩形に形成されていてもよい。複数の発光素子５０の各々は、一端縁が隣の発光素子５０の一端縁に接した状態で一列に並ぶよう配置され、発光素子列５２を構成する。したがって発光素子列５２は、細長い矩形の発光面５２ａを有する一体的な面光源として機能する。なお、発光素子列５２に代えて、細長い矩形の発光素子が単一で用いられてもよい。また、発光素子列５２の発光面５２ａは、矩形以外の他の形状に形成されてもよい。また、発光面５２ａは、平らな面でなくてもよく、後述するように第１カットオフラインＣＬ１および第２カットオフラインＣＬ２を形成するための縁を有していればよい。

発光面５２ａは細長い矩形に形成されるため、発光面５２ａは長い２つの直線状の縁と短い２つの直線状の縁の計４つの縁を有する。この４つの縁のうち長い縁である上端縁５２ｂが、ロービーム用配光パターンのカットオフラインの形成に利用される。

図３（ａ）〜図３（ｄ）は、リフレクタ２４の形状を示す図である。具体的には、図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）は、それぞれリフレクタ２４の斜視図、正面図、上面図である。図３（ｄ）は、図３（ｃ）におけるＱ−Ｑ断面図である。

リフレクタ２４は、反射面２４ａおよび凹部２４ｂを有する。凹部２４ｂは、支持部材２０の下方の外形と略同一形状に形成されており、凹部２４ｂが支持部材２０の下部に嵌め込まれてリフレクタ２４が支持部材２０に対し位置決めされる。

反射面２４ａは、ホットゾーン形成部２４Ａ、拡散領域形成部２４Ｂ、２４Ｃを有する。ホットゾーン形成部２４Ａは、拡散領域形成部２４Ｂ、２４Ｃの間に配置される。拡散領域形成部２４Ｂは、リフレクタ２４を正面に見て、すなわち灯具後方に向かってホットゾーン形成部２４Ａの右側に配置され、拡散領域形成部２４Ｃは、灯具後方に向かってホットゾーン形成部２４Ａの左側に配置される。ホットゾーン形成部２４Ａは、発光モジュール２２が発する光を灯具前方に反射して、後述するホットゾーン用配光パターンを形成する。拡散領域形成部２４Ｂ、２４Ｃは、発光モジュール２２が発する光を灯具前方に反射して、後述する拡散配光パターンを形成する。

ホットゾーン形成部２４Ａは、発光モジュール２２までの平均距離が拡散領域形成部２４Ｂ、２４Ｃよりも短くなるよう配置されている。この平均距離は、ホットゾーン形成部２４Ａ、拡散領域形成部２４Ｂ、２４Ｃの各々の表面と発光モジュール２２の中心と距離の平均値であり、積分によって算出してもよい。これにより、照度の高いホットゾーンを簡易に形成することができる。

ホットゾーン形成部２４Ａ、拡散領域形成部２４Ｂ、２４Ｃの各々は、複数のセグメントを有する。複数のセグメントの各々は滑らかな曲面として形成され、互いに縁で接する隣のセグメントとは段差または折り目を介して接続されている。

図４は、灯具ユニット１６によって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ＰＬを示す図である。ロービーム用配光パターンＰＬは、非平行に延在することにより互いに角度を持って交わる第１カットオフラインＣＬ１および第２カットオフラインＣＬ２を有する。第１カットオフラインＣＬ１は、消点から上下方向に伸びる鉛直線（Ｖ−Ｖ線）よりも右側において、水平線（Ｈ−Ｈ線）よりもわずかに（０．６度）下方に水平方向に延在する。第２カットオフラインＣＬ２は、第１カットオフラインＣＬ１とＶ−Ｖ線との交点から左に進むほど高くなるよう傾斜して延在する。上述のシェード２６は、これら第１カットオフラインおよび第２カットオフラインより上方への光を遮光するよう設けられている。

灯具ユニット１６は、ロービーム用配光パターンＰＬを形成する。具体的には、ホットゾーン形成部２４Ａは、発光モジュール２２が発した光を反射して第１カットオフラインおよび第２カットオフラインを含むホットゾーン用配光パターンＰＡを形成する。拡散領域形成部２４Ｂ、２４Ｃは、ホットゾーン用配光パターンＰＡよりも水平方向に長い拡散配光パターンＰＢを形成する。上述のように、ホットゾーン形成部２４Ａは、拡散領域形成部２４Ｂ、２４Ｃの間に配置される。このように光を拡散させる拡散領域形成部２４Ｂ、２４Ｃを、ホットゾーン形成部２４Ａの外側に配置することにより、リフレクタ２４の形状の複雑化を回避することができる。

ロービーム用配光パターンＰＬは、ホットゾーン用配光パターンＰＡと拡散配光パターンＰＢとが重ね合わされて形成される。拡散配光パターンＰＢは、水平方向に延在するよう形成され、ロービーム用配光パターンＰＬと同じ水平方向の長さを有する。拡散配光パターンＰＢは、Ｖ−Ｖ線より右側の上端縁によって第１カットオフラインＣＬ１を形成する。

ホットゾーン用配光パターンＰＡは、ロービーム用配光パターンＰＬのうち、照度を高くすべきホットゾーンを含むよう形成される。ホットゾーン用配光パターンＰＡは、互いに角度を持って交わる第１カットオフラインＣＬ１および第２カットオフラインＣＬ２を含む。ホットゾーン用配光パターンＰＡは、水平方向および鉛直方向の双方の長さが拡散配光パターンＰＢよりも小さく形成される。

図５（ａ）は、ホットゾーン形成部２４Ａに含まれる各セグメントを模式的に示す図であり、図５（ｂ）は、ホットゾーン形成部２４Ａによって仮想鉛直スクリーン上に形成されるホットゾーン用配光パターンＰＡを示す図である。図５（ａ）は、リフレクタ２４を正面に見た図、すなわちリフレクタ２４を灯具後方に向かって見た図を示している。図５（ｂ）は、ホットゾーン形成部２４Ａによって仮想鉛直スクリーンに形成されるホットゾーン用配光パターンＰＡを灯具前方に向かって見た図を示している。

ホットゾーン形成部２４Ａは、上下方向３列、左右方向２列に分割されることによって形成されたセグメントＡ１〜Ａ６の６つのセグメントを有する。セグメントＡ１〜Ａ６の各々は矩形に形成されている。セグメントＡ１〜Ａ３は、灯具後方に向かって左の列に含まれ、上から下に向かってセグメントＡ１、Ａ２、Ａ３の順に配置されている。セグメントＡ４〜Ａ６は、灯具後方に向かって右の列に含まれ、上から下に向かってＡ４、Ａ５、Ａ６の順に配置されている。

ホットゾーン用配光パターンＰＡは、投影像ＰＡ１〜ＰＡ６が重畳されることによって形成される。投影像ＰＡ１〜ＰＡ６の各々は、セグメントＡ１〜Ａ６の各々による反射光によって形成される。

セグメントＡ１〜Ａ３の各々は、発光面５２ａが細長い矩形に形成されていることを利用して、水平方向に延在する投影像ＰＡ１〜ＰＡ３を形成する。具体的には、投影像ＰＡ１は、ホットゾーン用配光パターンＰＡと略同一の水平方向の長さを有する。投影像ＰＡ１は、上端縁が第１カットオフラインＣＬ１と重なるよう形成される。また、投影像ＰＡ１は、水平方向における中央部がＶ−Ｖ線より右側に位置するよう形成される。

投影像ＰＡ２は、投影像ＰＡ１よりも短い水平方向の長さを有する。投影像ＰＡ２もまた、上端縁が第１カットオフラインＣＬ１と重なるよう、かつ水平方向における中央部がＶ−Ｖ線よりわずかに右側に位置するよう形成される。投影像ＰＡ３は、投影像ＰＡ２よりも短い水平方向の長さを有する。投影像ＰＡ３は、上端縁が第１カットオフラインＣＬ１と重なるよう、かつ水平方向における中央部がＶ−Ｖ線よりわずかに右側に位置するよう形成される。

このように、セグメントＡ１〜Ａ３は、投影像ＰＡ１〜ＰＡ３を重畳した配光パターンを形成することにより、上端縁が第１カットオフラインＣＬ１に重なるよう水平方向に延在すると共に、消点に近づくにしたがって照度が増加する配光パターンを形成する。

セグメントＡ４〜Ａ６の各々は、発光面５２ａが細長い矩形に形成されていることを利用して、第２カットオフラインＣＬ２と略平行に延在する投影像ＰＡ４〜ＰＡ６を形成する。具体的には、投影像ＰＡ４は、上端縁が第２カットオフラインＣＬ２の全長と重なるよう斜めに延在して形成される。このため、投影像ＰＡ４は、ホットゾーン用配光パターンＰＡの約半分の長さを有する。また、投影像ＰＡ４は、右端部がＶ−Ｖ線よりわずかに右に位置し、左端部がホットゾーン用配光パターンＰＡの左端部に位置するよう形成される。

投影像ＰＡ５は、第２カットオフラインＣＬ２と平行な方向および垂直な方向の双方の長さが投影像ＰＡ４よりも短く形成される。投影像ＰＡ５もまた、上端縁が第２カットオフラインＣＬ２と重なるよう斜めに延在して形成される。また、投影像ＰＡ５は、右端部が消点と投影像ＰＡ４の右端部との間に位置し、左端部が投影像ＰＡ４の左端部よりも消点寄りに位置するよう形成される。

投影像ＰＡ６は、第２カットオフラインＣＬ２と平行な方向および垂直な方向の双方の長さが投影像ＰＡ５よりも短く形成される。投影像ＰＡ６もまた、上端縁が第２カットオフラインＣＬ２と重なるよう斜めに延在して形成される。また、投影像ＰＡ６は、右端部が消点と投影像ＰＡ５の右端部との間に位置し、左端部が投影像ＰＡ５の左端部よりも消点寄りに位置するよう形成される。

このように、セグメントＡ４〜Ａ６は、投影像ＰＡ４〜ＰＡ６を重畳した配光パターンを形成することにより、上端縁が第２カットオフラインＣＬ２に重なるよう斜めに延在するとともに、消点に近づくにしたがって照度が増加する配光パターンを形成する。

ここで、ホットゾーン形成部２４Ａは、第１カットオフラインＣＬ１および第２カットオフラインＣＬ２を、発光面５２ａの同じ上端縁５２ｂの反射像で形成する。近年、ＬＥＤ光源など、平面上の発光面を持つ面発光源の開発が急激に進められている。このような面発光源は縁を有する。このような面発光源の縁を利用してカットオフラインを形成することで、明確なカットオフラインを簡易に形成することが可能となる。

さらに、第１の実施の形態では、細長い矩形の発光面５２ａを有する発光素子列５２を光源として利用している。このため、細長い配光パターンを形成するために発光面が発する光を過度に拡散して反射することを回避でき、明確なカットオフラインの形成をより容易なものとしている。

さらに、セグメントＡ１〜Ａ３は、発光面５２ａにおける上端縁５２ｂの反射像で第１カットオフラインＣＬ１を形成する。セグメントＡ４〜Ａ６は、発光面５２ａにおける上端縁５２ｂの反射像で第２カットオフラインを形成する。このように発光面５２ａの同じ上端縁５２ｂの反射像で、互いに角度を持って延在する第１カットオフラインＣＬ１および第２カットオフラインＣＬ２を形成することにより、例えば互いに角度をもって延在する２列の発光素子列５２の反射像で第１カットオフラインＣＬ１および第２カットオフラインＣＬ２を形成する場合などに比べ、発光素子に要するコストを抑制することができる。

また、第１カットオフラインＣＬ１を形成するセグメントＡ１〜Ａ３と、第２カットオフラインＣＬ２を形成するセグメントＡ４〜Ａ６とは、隣り合って配置される。これにより、例えばセグメントＡ１〜Ａ３とセグメントＡ４〜Ａ６とを離間させた場合に比べ、ホットゾーン形成部２４Ａの大きさを抑制することができる。

なお、セグメントＡ１〜Ａ３のいずれかが第１カットオフラインＣＬ１を形成し、残りは第１カットオフラインＣＬ１を形成しなくてもよい。また、セグメントＡ４〜Ａ６のいずれかが第２カットオフラインＣＬ２を形成し、残りは第２カットオフラインＣＬ２を形成しなくてもよい。

図６（ａ）は、拡散領域形成部２４Ｂに含まれる各セグメントを模式的に示す図であり、図６（ｂ）は、拡散領域形成部２４Ｂによって仮想鉛直スクリーン上に形成される第１拡散配光パターンＰＢ１を示す図である。図６（ａ）は、リフレクタ２４を正面に見た図、すなわちリフレクタ２４を灯具後方に向かって見た図を示している。図６（ｂ）は、拡散領域形成部２４Ｂの反射光によって仮想鉛直スクリーンに形成される第１拡散配光パターンＰＢ１を灯具前方に向かって見た図を示している。

拡散領域形成部２４Ｂは、上下方向２列に分割される。このうち上の列は左右方向に並ぶ２つのセグメントに分割され、下の列は左右方向に並ぶ３つのセグメントに分割される。この結果、拡散領域形成部２４Ｂは５つのセグメントＢ１〜Ｂ５に分割される。セグメントＢ１、Ｂ２の各々は矩形に形成されている。拡散領域形成部２４Ｂの下端縁は円弧状となっているため、セグメントＢ３〜Ｂ５の各々は、矩形の下部が斜めに切り取られた台形状に形成されている。セグメントＢ１、Ｂ２は、拡散領域形成部２４Ｂの上の列に、灯具後方に向かって左から右にセグメントＢ１、Ｂ２の順に配置されている。セグメントＢ３〜Ｂ５は、拡散領域形成部２４Ｂの下の列に、灯具後方に向かって左から右にセグメントＢ３〜Ｂ５の順に配置されている。

第１拡散配光パターンＰＢ１は、投影像ＰＢ１１〜ＰＢ１５が重畳されることによって形成される。投影像ＰＢ１１〜ＰＢ１５の各々は、セグメントＢ１〜Ｂ５の各々による反射光によって形成される。

セグメントＢ１〜Ｂ５の各々は、発光面５２ａが細長い矩形に形成されていることを利用して、水平方向に延在する投影像ＰＢ１１〜ＰＢ１５を形成する。具体的には、投影像ＰＢ１１は、拡散配光パターンＰＢよりも短い長さで水平方向に延在するよう形成される。このとき投影像ＰＢ１１は、灯具前方に向かって右端部が拡散配光パターンＰＢの右端部に位置し、左端部が拡散配光パターンＰＢの左端部よりもＶ−Ｖ線寄りに位置するよう形成される。また、投影像ＰＢ１１は、上端縁が第１カットオフラインＣＬ１と重なるよう形成される。

投影像ＰＢ１２は、投影像ＰＢ１１よりも短い長さで水平方向に延在するよう形成される。このとき投影像ＰＢ１２は、灯具前方に向かって右端部が拡散配光パターンＰＢの右端部に位置し、左端部が投影像ＰＢ１１の左端部よりもＶ−Ｖ線寄りに位置するよう形成され、さらに上端縁が第１カットオフラインＣＬ１と重なるよう形成される。

投影像ＰＢ１３は、投影像ＰＢ１２よりも短い長さで水平方向に延在するよう形成される。このとき投影像ＰＢ１３は、水平方向の中央部がＶ−Ｖ線付近に位置し、左端部が投影像ＰＢ１２の左端部よりもＶ−Ｖ線寄りに位置するよう形成され、さらに上端縁が第１カットオフラインＣＬ１と重なるよう形成される。

投影像ＰＢ１４は、投影像ＰＢ１３よりも短い長さで水平方向に延在するよう形成される。このとき投影像ＰＢ１４は、水平方向の中央部がＶ−Ｖ線付近に位置し、左右の端部が投影像ＰＢ１３の左右の端部よりもＶ−Ｖ線寄りに位置するよう形成され、さらに上端縁が第１カットオフラインＣＬ１と重なるよう形成される。

投影像ＰＢ１５は、投影像ＰＢ１４よりも短い長さで水平方向に延在するよう形成される。このとき投影像ＰＢ１５は、水平方向の中央部がＶ−Ｖ線付近に位置し、左右の端部が投影像ＰＢ１４の左右の端部よりもＶ−Ｖ線寄りに位置するよう形成され、さらに上端縁が第１カットオフラインＣＬ１と重なるよう形成される。

図７（ａ）は、拡散領域形成部２４Ｃに含まれる各セグメントを模式的に示す図であり、図７（ｂ）は、拡散領域形成部２４Ｃによって仮想鉛直スクリーン上に形成される第２拡散配光パターンＰＢ２を示す図である。図７（ａ）は、リフレクタ２４を正面に見た図、すなわちリフレクタ２４を灯具後方に向かって見た図を示している。図７（ｂ）は、拡散領域形成部２４Ｃの反射光によって仮想鉛直スクリーンに形成される第２拡散配光パターンＰＢ２を灯具前方に向かって見た図を示している。

拡散領域形成部２４Ｃは、上下方向２列に分割される。このうち上の列は左右方向に並ぶ２つのセグメントに分割され、下の列は左右方向に並ぶ３つのセグメントに分割される。この結果、拡散領域形成部２４Ｃは５つのセグメントＣ１〜Ｃ５に分割される。セグメントＣ１、Ｃ２の各々は矩形に形成されている。拡散領域形成部２４Ｃの下端縁は円弧状となっているため、セグメントＣ３〜Ｃ５の各々は、矩形の下部が斜めに切り取られた台形状に形成されている。セグメントＣ１、Ｃ２は、拡散領域形成部２４Ｃの上の列に、灯具後方に向かって右から左にセグメントＣ１、Ｃ２の順に配置されている。セグメントＣ３〜Ｃ５は、拡散領域形成部２４Ｃの下の列に、灯具後方に向かって右から左にセグメントＣ３〜Ｃ５の順に配置されている。

第２拡散配光パターンＰＢ２は、投影像ＰＢ２１〜ＰＢ２５が重畳されることによって形成される。投影像ＰＢ２１〜ＰＢ２５の各々は、セグメントＣ１〜Ｃ５の各々による反射光によって形成される。

セグメントＣ１〜Ｃ５の各々は、発光面５２ａが細長い矩形に形成されていることを利用して、水平方向に延在する投影像ＰＢ２１〜ＰＢ２５を形成する。具体的には、投影像ＰＢ２１は、拡散配光パターンＰＢよりも短い長さで水平方向に延在するよう形成される。このとき投影像ＰＢ２１は、灯具前方に向かって左端部が拡散配光パターンＰＢの左端部に位置し、右端部が拡散配光パターンＰＢの右端部よりもＶ−Ｖ線寄りに位置するよう形成される。また、投影像ＰＢ２１は、上端縁が第１カットオフラインＣＬ１と重なるよう形成される。

投影像ＰＢ２２は、投影像ＰＢ２１よりも短い長さで水平方向に延在するよう形成される。このとき投影像ＰＢ２２は、灯具前方に向かって左端部が拡散配光パターンＰＢの左端部に位置し、右端部が投影像ＰＢ２１の右端部よりもＶ−Ｖ線寄りに位置するよう形成され、さらに上端縁が第１カットオフラインＣＬ１と重なるよう形成される。

投影像ＰＢ２３は、投影像ＰＢ２２よりも短い長さで水平方向に延在するよう形成される。このとき投影像ＰＢ２３は、水平方向の中央部がＶ−Ｖ線付近に位置し、右端部が投影像ＰＢ２２の右端部よりもＶ−Ｖ線寄りに位置するよう形成され、さらに上端縁が第１カットオフラインＣＬ１と重なるよう形成される。

投影像ＰＢ２４は、投影像ＰＢ２３よりも短い長さで水平方向に延在するよう形成される。このとき投影像ＰＢ２４は、水平方向の中央部がＶ−Ｖ線付近に位置し、左右の端部が投影像ＰＢ２３の左右の端部よりもＶ−Ｖ線寄りに位置するよう形成され、さらに上端縁が第１カットオフラインＣＬ１と重なるよう形成される。

投影像ＰＢ２５は、投影像ＰＢ２４よりも短い長さで水平方向に延在するよう形成される。このとき投影像ＰＢ２５は、水平方向の中央部がＶ−Ｖ線付近に位置し、左右の端部が投影像ＰＢ２４の左右の端部よりもＶ−Ｖ線寄りに位置するよう形成され、さらに上端縁が第１カットオフラインＣＬ１と重なるよう形成される。

このように、拡散領域形成部２４Ｂは、セグメントＢ１〜Ｂ５により、投影像ＰＢ１１〜ＰＢ１５を重畳した第１拡散配光パターンＰＢ１を形成する。また、拡散領域形成部２４Ｃは、セグメントＣ１〜Ｃ５により、投影像ＰＢ２１〜ＰＢ２５を重畳した第２拡散配光パターンＰＢ２を形成する。したがって、拡散領域形成部２４Ｂ、２４Ｃは、第１拡散配光パターンＰＢ１と第２拡散配光パターンＰＢ２とを重畳させて、上端縁が第１カットオフラインＣＬ１に重なるよう水平方向に延在するとともに、消点に近づくにしたがって照度が増加する拡散配光パターンＰＢを形成する。

上述した車両用前照灯１０を車両に適用しようとする場合、意匠やスペースの関係で、リフレクタ２４をそのまま実装することが困難なときがある。そのような場合、リフレクタは、一部が切り欠かれたような形状となり、その有効反射面が左右対称とはならない。

図８は、一部が切り欠かれているリフレクタの正面図である。図８に示すリフレクタ６０は、前述のホットゾーン形成部２４Ａの一部が切り欠かれている。つまり、図５に示すリフレクタ２４と比較して、左右非対称な形状のリフレクタ６０は、カットオフラインを形成する反射面の一部がないため、そのままでは遠方視認性が低下してしまう。そこで、本発明者は、鋭意検討した結果、以下の構成を採用することに想到した。

図９（ａ）は、第１の実施の形態に係るリフレクタを模式的に示した正面図、図９（ｂ）は、第１の実施の形態に係る光源の傾きを示す上面図、図９（ｃ）は、図９（ａ）のリフレクタにおける第１のカットオフラインを形成する反射部を結んだ線および第２のカットオフラインを形成する反射部を結んだ線を示す図、図９（ｄ）は、図９（ａ）のリフレクタの反射部Ｅ〜Ｈにおける投影像の角度を示す図である。

以下の説明では、車両の正面であってリフレクタの光軸方向をＸ方向、車両の車幅方向をＹ方向、車両の上下方向をＺ方向とする。ここで、リフレクタの光軸とは、例えば、リフレクタの反射光が最も明るい方向ととらえることができる。あるいは、リフレクタの上端縁（図９（ａ）に示す上端縁６２ａ）の中心から車両の正面に向かう方向ととらえてもよい。

図９（ａ）に示す車両用前照灯７０は、リフレクタ６２と、少なくとも一辺が直線状の発光面を有する光源６４と、を有する。光源６４は、図９（ｂ）に示すように、Ｚ軸を中心に回転されており、直線状の一辺６４ｂが光軸（Ｘ方向）に対して斜めに配置されている。また、光源６４は、発光面６４ａが下方に向くように配置されている。つまり、光源６４から下方に向かって出射した光は、リフレクタ６２表面の各反射部により車両前方へ向かって反射され、投影像として重畳される。本実施の形態に係るリフレクタ６２は、図９（ｄ）に示すように、反射部Ｅ〜Ｈによって形成される発光面の反射像（投影像）Ｅ〜Ｈの回転角度が異なるように構成されている。

つまり、矩形の光源６４が車両進行方向に投影された、その投影像の長辺の角度がリフレクタ６２上の各点で異なっている。リフレクタ６２のＹ方向が異なる反射部では、光源像が違った角度で反射、投影されるので、投影角度が水平になる位置と水平から所定の角度になる位置を特定することができる。

したがって、発光面の反射像の直線状の一辺が、第１カットオフラインと同じ水平方向となるように反射する第１反射部６６は、少なくとも、図９（ａ）に示す反射部Ｆと反射部Ｇとの間の領域に存在することになる。図９（ｃ）に示すラインＬ１は、複数の第１反射部６６を結んだものである。また、発光面の反射像の直線状の一辺が、第２カットオフラインと同じ水平方向に対して所定の角度（約１５度）となるように反射する第２反射部６８は、少なくとも、図９（ａ）に示す反射部Ｇと反射部Ｈとの間の領域に存在することになる。図９（ｃ）に示すラインＬ２は、複数の第２反射部６８を結んだものである。

リフレクタ６２は、光源が出射した光を反射して、互いに角度を持つ第１カットオフラインおよび第２カットオフラインを有する配光パターンを形成するとともに、図９（ａ）や図９（ｃ）に示すように、光軸（Ｘ方向）を中心に車幅方向（Ｙ方向）の左側の領域の面積と右側の領域の面積とが異なる形状である。また、複数の第１反射部６６と複数の第２反射部６８は、リフレクタ６２を後方に見て有効反射面積が大きい右側の領域に位置している。

このように、車両用前照灯７０は、第１カットオフラインを形成する複数の第１反射部６６および第２カットオフラインを形成する複数の第２反射部６８が、リフレクタ６２の左側の領域および右側の領域のうち面積の大きい右側領域に位置するように構成されている。そのため、車両用前照灯７０は、カットオフライン近傍の光度の低下を抑制でき、遠方視認性の良好な所望の光度のロービーム用配光パターンを形成することができる。

また、車両用前照灯の意匠や実装する車両のスペースによって、リフレクタの反射面が光源に対して左右非対称の場合でも、発光面の直線状の一辺が光軸に対して斜めになるように光源を配置することで、遠方視認性を確保できる。つまり、灯具の意匠の自由度を満たしつつ、所望のロービーム用配光パターンを形成することができる。

なお、本実施の形態では、リフレクタ６２を後方に見て左側の領域が切り欠かれている（右側の領域の面積が大きい）場合について説明したが、右側の領域が切り欠かれている（左側の領域の面積が大きい）場合についても適用できる。その場合、光源６４の回転方向を図９（ｂ）に示す回転方向Ｒと反対にすることで対応できる。

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態に係る車両用前照灯７０は、光源の発光面が下方に向くように配置されている。本実施の形態に係る車両用前照灯は、光源の発光面が車幅方向に向くように配置されている点が異なる。

図１０（ａ）は、第２の実施の形態に係るリフレクタを模式的に示した正面図、図１０（ｂ）は、第２の実施の形態に係るリフレクタを模式的に示した上面図、図１０（ｃ）は、第２の実施の形態に係るリフレクタを模式的に示した斜視図、図１０（ｄ）は、第２の実施の形態に係る光源の傾きを示す側面図である。

図１０（ａ）に示す車両用前照灯８０は、リフレクタ７２と、少なくとも一辺が直線状の発光面を有する光源７４と、を有する。光源７４は、図１０（ｄ）に示すように、Ｙ軸を中心に回転されており、直線状の一辺７４ｂが光軸（Ｘ方向）に対して斜めに配置されている。また、光源７４は、発光面７４ａが車幅方向（Ｙ方向）の外側に向くように配置されている。つまり、光源７４からＹ方向に向かって出射した光は、リフレクタ７２表面の各反射部により車両前方へ向かって反射され、投影像として重畳される。本実施の形態に係るリフレクタ７２は、Ｚ方向が異なる反射部によって形成される発光面の反射像（投影像）の回転角度が異なるように構成されている。

つまり、矩形の光源７４が車両進行方向に投影された、その投影像の長辺の角度がリフレクタ７２上の各点で異なっている。リフレクタ７２のＺ方向が異なる反射部では、光源像が違った角度で反射、投影されるので、投影角度が水平になる位置と水平から所定の角度になる位置を特定することができる。

したがって、発光面の反射像の直線状の一辺が、第１カットオフラインと同じ水平方向となるように反射する第１反射部７６は、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）に示すラインＬ１上に位置する。また、発光面の反射像の直線状の一辺が、第２カットオフラインと同じ水平方向に対して所定の角度（約１５度）となるように反射する第２反射部７８は、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）に示すラインＬ２上に位置する。

リフレクタ７２は、光源が出射した光を反射して、互いに角度を持つ第１カットオフラインおよび第２カットオフラインを有する配光パターンを形成するとともに、図１０（ａ）に示すように、光軸（Ｘ方向）を中心に上側の領域の面積と下側の領域の面積とが異なる形状である。また、複数の第１反射部７６と複数の第２反射部７８は、リフレクタ７２を後方に見て有効反射面積が大きい下側の領域に位置している。

これにより、車両用前照灯８０は、第１カットオフラインを形成する複数の第１反射部７６および第２カットオフラインを形成する複数の第２反射部７８が、リフレクタ７２の上側の領域および下側の領域のうち面積の大きい下側領域に位置する。そのため、車両用前照灯８０は、カットオフライン近傍の光度の低下を抑制でき、遠方視認性の良好な所望の光度のロービーム用配光パターンを形成することができる。

また、車両用前照灯の意匠や実装する車両のスペースによって、リフレクタの反射面が光源に対して上下非対称の場合でも、発光面の直線状の一辺が光軸に対して斜めになるように光源を配置することで、遠方視認性を確保できる。つまり、灯具の意匠の自由度を満たしつつ、所望のロービーム用配光パターンを形成することができる。

なお、本実施の形態では、リフレクタ７２を後方に見て上側の領域が切り欠かれている（下側の領域の面積が大きい）場合について説明したが、下側の領域が切り欠かれている（上側の領域の面積が大きい）場合についても適用できる。その場合、光源７４の回転方向を図１０（ｄ）に示す回転方向Ｒと反対にすることで対応できる。

以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。

１０ 車両用前照灯、 ２２ 発光モジュール、 ２４ リフレクタ、 ２４ａ 反射面、 ２６ シェード、 ５０ 発光素子、 ５２ａ 発光面、 ５２ｂ 上端縁、 ６０，６２ リフレクタ、 ６２ａ 上端縁、 ６４ 光源、 ６４ａ 発光面、 ６６ 第１反射部、 ６８ 第２反射部、 ７０ 車両用前照灯、 ７２ リフレクタ、 ７４ 光源、 ７４ａ 発光面、 ７６ 第１反射部、 ７８ 第２反射部、 ８０ 車両用前照灯。

Claims (4)

1. 少なくとも一辺が直線状の発光面を有する光源と、
   前記光源が出射した光を反射して、互いに角度を持つ第１カットオフラインおよび第２カットオフラインを有するホットゾーン用配光パターンを形成するホットゾーン形成部、並びに、前記ホットゾーン用配光パターンよりも水平方向に長い拡散配光パターンを形成する拡散領域形成部、とを有するリフレクタと、を備え、
   前記ホットゾーン形成部は、前記光源までの平均距離が前記拡散領域形成部から前記光源までの平均距離よりも短くなるようように配置されており、
   前記ホットゾーン形成部は、光軸を中心に車幅方向の左側の領域の面積と右側の領域の面積とが異なる形状であり、前記発光面の反射像の直線状の一辺で第１カットオフラインを形成する複数の第１反射部と、前記発光面の反射像の直線状の一辺で第２カットオフラインを形成する複数の第２反射部と、を有し、
   前記光源は、前記複数の第１反射部および前記複数の第２反射部が、前記左側の領域および前記右側の領域のうち面積の大きい領域に位置するように、前記直線状の一辺が光軸に対して斜めに配置されていることを特徴とする車両用前照灯。
2. 前記光源は、発光面が下方に向くように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
3. 少なくとも一辺が直線状の発光面を有する光源と、
   前記光源が出射した光を反射して、互いに角度を持つ第１カットオフラインおよび第２カットオフラインを有する配光パターンを形成するリフレクタと、を備え、
   前記リフレクタは、光軸を中心に上側の領域の面積と下側の領域の面積とが異なる形状であり、前記発光面の反射像の直線状の一辺で第１カットオフラインを形成する複数の第１反射部と、前記発光面の反射像の直線状の一辺で第２カットオフラインを形成する複数の第２反射部と、を有し、
   前記光源は、前記複数の第１反射部および前記複数の第２反射部が、前記上側の領域および前記下側の領域のうち面積の大きい領域に位置するように、前記直線状の一辺が光軸に対して斜めに配置されていることを特徴とする車両用前照灯。
4. 前記光源は、発光面が車幅方向に向くように配置されていることを特徴とする請求項３に記載の車両用前照灯。

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