JP5752982B2 - 車両用照明灯具 - Google Patents

Description

本願発明は、投影レンズの後方に第１および第２光源ユニットが配置されたプロジェクタ型の車両用照明灯具に関するものである。

従来より、投影レンズの後方に光源ユニットが配置されたプロジェクタ型の車両用照明灯具が知られている。

「特許文献１」には、このような車両用照明灯具において、その光源ユニットとして、ロービーム用配光パターンを形成する際に点灯される第１光源ユニットと、ハイビーム用配光パターンを形成する際に追加点灯される第２光源ユニットとを備えた構成が記載されている。

その際、この「特許文献１」に記載された車両用照明灯具において、第１光源ユニットは、投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置された第１光源と、この第１光源を上方側から覆うように配置され、該第１光源からの光を投影レンズへ向けて反射させる第１リフレクタと、前端縁が上記後側焦点を通るように配置され、第１リフレクタからの反射光の一部を遮蔽するシェードとを備えた構成となっており、また、第２光源ユニットは、上記後側焦点よりも下方側に配置された第２光源と、シェードの前端縁から下方へ延びるように配置され、第２光源からの光を投影レンズへ向けて反射させる第２リフレクタとを備えた構成となっている。

特開２００６−１６４７３５号公報

上記「特許文献１」に記載された車両用照明灯具においては、第２光源ユニットの追加点灯により、ロービーム用配光パターンの上方側に付加用配光パターンを形成し、これによりハイビーム用配光パターンを形成する構成となっているが、第１光源ユニットから投影レンズに入射する光はシェードの前端縁よりも上方側を通る光であるのに対し、第２光源ユニットから投影レンズに入射する光はシェードの前端縁よりも下方側を通る光であるため、付加用配光パターンはロービーム用配光パターンと重複することなくそのカットオフラインよりも上方側に形成されることとなる。

このため、ハイビーム用配光パターンにおいて、ロービーム用配光パターンと付加用配光パターンとの境界部分の明るさを十分に確保することができない、という問題がある。

なお、第２光源ユニットの下方に、その第２光源からの光を前方へ向けて反射させる新たなリフレクタを配置し、このリフレクタからの反射光を投影レンズに入射させることなくその下方を通過させて灯具前方へ照射させる構成とすれば、ロービーム用配光パターンと付加用配光パターンとに跨る新たな配光パターンを形成することが可能である。しかしながら、このようにした場合には、車両用照明灯具がプロジェクタ型とパラボラ型との複合型の灯具構成となってしまうので、灯具の意匠やレイアウト等の点で自由度が低下しまう、という問題がある。

本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、投影レンズの後方に第１および第２光源ユニットが配置された車両用照明灯具において、ハイビーム用配光パターンにおけるロービーム用配光パターンと付加用配光パターンとの境界部分の明るさを十分に確保することができる車両用照明灯具を提供することを目的とするものである。

本願発明は、投影レンズの構成に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。

すなわち、本願発明に係る車両用照明灯具は、
投影レンズと、この投影レンズの後方に配置された第１および第２光源ユニットとを備え、上記第１光源ユニット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、上記第２光源ユニットの追加点灯によりハイビーム用配光パターンを形成するように構成された車両用照明灯具において、
上記第１光源ユニットは、上記投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置された第１光源と、この第１光源を上方側から覆うように配置され、該第１光源からの光を上記投影レンズへ向けて反射させる第１リフレクタと、前端縁が上記後側焦点またはその近傍を通るように配置され、上記第１リフレクタからの反射光の一部を遮蔽するシェードとを備えており、
上記第２光源ユニットは、上記後側焦点よりも下方側に配置された第２光源と、上記シェードの前端縁またはその近傍から下方へ延びるように配置され、上記第２光源からの光を投影レンズへ向けて反射させる第２リフレクタとを備えており、
上記投影レンズは、該投影レンズの上部領域が、上記後側焦点からの光を、該上部領域以外の一般領域からの出射光よりも下向きに出射させるように構成されている、ことを特徴とするものである。

上記「第１光源」の種類は特に限定されるものではなく、また、この「第１光源」は、投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置されていれば、その具体的な位置や向き等は特に限定されるものではない。

上記「シェード」は、前端縁が上記後側焦点またはその近傍を通るように配置された状態で、第１リフレクタからの反射光の一部を遮蔽するように構成されていれば、その具体的な形状等は特に限定されるものではない。

上記「第２光源」の種類は特に限定されるものではなく、また、この「第２光源」は、上記後側焦点よりも下方側に配置されていれば、上記後側焦点の真下に配置されていてもよいし、その真下から前後方向あるいは左右方向に変位して配置されていてもよく、また、その向きについても特に限定されるものではない。

上記「第２リフレクタ」は、シェードの前端縁またはその近傍から下方へ延びるように配置された状態で、第２光源からの光を投影レンズへ向けて反射させるように構成されていれば、その具体的な反射面形状や向き等は特に限定されるものではない。

上記投影レンズの「上部領域」は、上記後側焦点からの光を、一般領域からの出射光よりも下向きに出射させるように構成されていれば、その具体的なレンズ形状は特に限定されるものではなく、また、その一般領域との境界線の具体的な位置についても特に限定されるものではない。さらに、上記「投影レンズ」は、一般領域と上部領域とが単一の部材で構成されていてもよいし、別体で形成された一般領域と上部領域とが接着等により固定あるいは位置決め支持された構成となっていてもよい。

上記構成に示すように、本願発明に係る車両用照明灯具は、投影レンズの後方に、ロービーム用配光パターンを形成するために点灯される第１光源ユニットと、ハイビーム用配光パターンを形成するために追加点灯される第２光源ユニットとが配置された構成となっているが、その投影レンズの上部領域は後側焦点からの光を一般領域からの出射光よりも下向きに出射させるように構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、第１光源ユニットは、投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置された第１光源からの光を、その上方側から覆うように配置された第１リフレクタにより投影レンズへ向けて反射させるとともに、前端縁が後側焦点またはその近傍を通るように配置されたシェードにより、第１リフレクタからの反射光の一部を遮蔽するように構成されているので、その点灯により、上端部にカットオフラインを有するロービーム用配光パターンが形成されることとなる。その際、投影レンズに入射する第１リフレクタからの反射光は、そのすべてまたはその大部分が投影レンズの一般領域に入射するので、ロービーム用配光パターンは略通常どおりの形状で形成されることとなる。

一方、第２光源ユニットは、上記後側焦点よりも下方側に配置された第２光源からの光を、シェードの前端縁またはその近傍から下方へ延びるように配置された第２リフレクタにより投影レンズへ向けて反射させるように構成されているので、その点灯により、ロービーム用配光パターンのカットオフラインの上方側に付加用配光パターンが形成されることとなる。その際、第２リフレクタからの反射光のうち投影レンズの上部領域に入射した光によって付加用配光パターンの下部領域が形成されることとなるが、この投影レンズの上部領域に入射した光は通常の投影レンズの場合に比して下向きに出射するので、付加用配光パターンはロービーム用配光パターンのカットオフラインよりも下方側まで拡がる配光パターンとして形成されることとなる。

したがって、ハイビーム用配光パターンとしては、ロービーム用配光パターンにおけるカットオフラインの近傍においてロービーム用配光パターンと付加用配光パターンとが重複した配光パターンとなり、これによりその境界部分の明るさを十分に確保することができる。

このように本願発明によれば、投影レンズの後方に第１および第２光源ユニットが配置された車両用照明灯具において、ハイビーム用配光パターンにおけるロービーム用配光パターンと付加用配光パターンとの境界部分の明るさを十分に確保することができる。そしてこれにより、ハイビーム時における遠方視認性を高めることができる。しかも、これをプロジェクタ型の灯具構成の範囲内で実現することができる。

上記構成において、シェードを、その前端縁から後方へ延びる上向き反射面を有する構成とするとともに、投影レンズにおける上部領域と一般領域との境界線を、上記後側焦点（すなわち一般領域の後側焦点）よりも上方側に位置設定された構成とすれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、シェードを、その前端縁から後方へ延びる上向き反射面を有する構成とすれば、シェードにより遮蔽されるべき第１リフレクタからの反射光を上向き反射面で上向きに反射させて投影レンズに入射させることができる。そしてこれにより、第１光源からの光を有効利用して、ロービーム用配光パターンにおけるカットオフラインの近傍領域の明るさを高めることができる。

ただし、このようにした場合には、上向き反射面で反射した第１リフレクタからの反射光が上記後側焦点よりも上方側において投影レンズに入射することとなる。そこで、投影レンズにおける上部領域と一般領域との境界線を、上記後側焦点よりも上方側に位置設定すれば、上向き反射面で反射した第１リフレクタからの反射光が投影レンズの上部領域に入射するのを防止することまたはこれを最小限に抑えることができる。そしてこれにより、上向き反射面で反射して投影レンズから出射した第１リフレクタからの反射光を、ロービーム用配光パターンにおけるカットオフラインの近傍領域の明るさを高めるために利用される状態に維持することができる。

上記構成において、投影レンズの上部領域の具体的なレンズ形状が特に限定されないことは上述したとおりであるが、この上部領域を上記後側焦点よりも下方側に後側焦点を有する構成とすれば、そのレンズ形状の設計を容易に行うことができる。

上記構成において、第２光源ユニットとして、第２光源からの光を第２リフレクタへ向けて反射させる第３リフレクタを備えた構成とすれば、第２光源の配置の自由度を高めることができ、また、第２リフレクタからの反射光を効率的に投影レンズの上部領域に入射させることができる。

本願発明の一実施形態に係る車両用照明灯具を示す側断面図 上記車両用照明灯具を示す正面面 上記車両用照明灯具を、その第１光源ユニットを点灯させたときの光路に注目して示す側断面図 上記車両用照明灯具を、その第２光源ユニットを点灯させたときの光路に注目して示す側断面図 上記車両用照明灯具から前方へ照射される光により、車両前方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 上記車両用照明灯具から前方へ照射される光により、上記仮想鉛直スクリーン上に形成されるハイビーム用配光パターンを透視的に示す図

以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。

図１は、本願発明の一実施形態に係る車両用照明灯具１０を示す側断面図であり、図２は、その正面図である。

これらの図に示すように、この車両用照明灯具１０は、投影レンズ１２と、この投影レンズ１２の後方に配置された第１および第２光源ユニット１４、１６とを備えた構成となっている。

この車両用照明灯具１０は、ヘッドランプの一部として組み込まれた状態で用いられる灯具ユニットであって、ヘッドランプに組み込まれた状態では、その投影レンズ１２の光軸Ａｘが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た状態で配置されるようになっている。

投影レンズ１２は、レンズホルダ２２に支持されており、第１および第２光源ユニット１４、１６は、光源ユニットホルダ２４に支持されている。そして、これらレンズホルダ２２と光源ユニットホルダ２４とは、光軸Ａｘの下方において互いに連結固定されている。

投影レンズ１２は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズで構成されている。ただし、この投影レンズ１２は、その上部領域１２Ｂがそれ以外の一般領域１２Ａとは異なるレンズ形状を有している。

すなわち、この投影レンズ１２は、その下端側の２／３程度の領域が、光軸Ａｘ上に後側焦点Ｆが位置する一般領域１２Ａとして構成されており、その上端側の残り１／３程度の領域が、後側焦点Ｆの略真下に後側焦点Ｆｂが位置する上部領域１２Ｂとして構成されている。これら一般領域１２Ａおよび上部領域１２Ｂは、その後方側表面については共通の平面で構成されているが、その前方側表面は一般領域１２Ａの前方側表面１２Ａａと上部領域１２Ｂの前方側表面１２Ｂａとで互いに異なる形状の曲面で構成されており、両者間には水平方向に延びる境界線Ｌが形成されている。

そして、この投影レンズ１２は、その一般領域１２Ａにおいて、その後側焦点Ｆを含む焦点面上の像を反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影するようになっており、また、その上部領域１２Ｂにおいて、その後側焦点Ｆｂを含む焦点面上の像を反転像として上記仮想鉛直スクリーン上に投影するようになっている。その際、後側焦点Ｆからの光は、一般領域１２Ａにおいては光軸Ａｘと平行な光として前方へ出射し、上部領域１２Ｂにおいては光軸Ａｘに対してやや下向きの光として前方へ出射することとなる。

なお、図１において、投影レンズ１２の前方側表面近傍に２点鎖線で示す曲線は、上部領域１２Ｂの前方側表面１２Ａａが、仮に一般領域１２Ａの前方側表面１２Ｂａを延長した形状の曲面で形成されているとした場合の断面形状を示す曲線である。

図３は、第１光源ユニット１４を点灯させたときの光路に注目して車両用照明灯具１０を示す側断面図である。

同図にも示すように、第１光源ユニット１４は、投影レンズ１２の一般領域１２Ａの後側焦点Ｆよりも後方側において光軸Ａｘ上に配置された第１光源３２と、この第１光源３２を上方側から覆うように配置され、該第１光源３２からの光を投影レンズ１２へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させるように構成された第１リフレクタ３４と、前端縁３６ａ１が後側焦点Ｆを通るように配置され、第１リフレクタ３４からの反射光の一部を遮蔽するシェード３６とを備えた構成となっている。

その際、シェード３６は、その前端縁３６ａ１から光軸Ａｘと平行に後方へ延びる上向き反射面３６ａを有するミラー部材として構成されている。そしてこれにより、このシェード３６は、該シェード３６により遮蔽された第１リフレクタ３４からの反射光を上方側へ反射させて投影レンズ１２に入射させるようになっている。

このシェード３６は、光源ユニットホルダ２４の一部として構成されている。

第１光源３２は、横長矩形状の発光チップ３２ａを有する白色発光ダイオードであって、その発光チップ３２ａが光軸Ａｘ上において鉛直上向きになるように配置された状態で、シェード３６の上向き反射面３６ａから後方へ延びる上面に形成された光源支持凹部３６ｂに位置決め固定されている。

第１リフレクタ３４の反射面３４ａは、光軸Ａｘと同軸の長軸を有するとともに第１光源３２の発光中心を第１焦点とする略楕円面状の曲面で構成されている。その際、この反射面３４ａは、その光軸Ａｘに沿った鉛直断面形状が後側焦点Ｆのやや前方に位置する点Ａを第２焦点とする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。そしてこれにより、第１リフレクタ３４は、第１光源３２からの光を、鉛直断面内においては点Ａに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。この第１リフレクタ３４は、その反射面３４ａの周縁下端部においてシェード３６の上面に固定されている。

シェード３６の上向き反射面３６ａは、該シェード３６の上面にアルミニウム蒸着等による鏡面処理を施すことにより形成されている。この上向き反射面３６ａは、光軸Ａｘよりも左側（灯具正面視では右側）に位置する左側領域が光軸Ａｘを含む水平面で構成されており、光軸Ａｘよりも右側に位置する右側領域が、短い斜面を介して左側領域よりも一段低い水平面で構成されている。そして、この上向き反射面３６ａの前端縁３６ａ１は、後側焦点Ｆを含む焦点面に沿って延びるように形成されている。これにより、図３に示すように、シェード３６は、その上向き反射面３６ａにおいて、第１リフレクタ３４の反射面３４ａから投影レンズ１２へ向かう反射光の一部を上向きに反射させて投影レンズ１２に入射させ、これらを下向き光として投影レンズ１２から出射させるようになっている。

その際、投影レンズ１２は、その一般領域１２Ａと上部領域１２Ｂとの境界線Ｌが光軸Ａｘから上方にある程度離れた位置にあり、また、第１リフレクタ３４は、光軸Ａｘを含む水平面よりも上方側に配置されており、第１光源３２からの光を鉛直断面内においては点Ａに収束させるように構成されているので、シェード３６の上向き反射面３６ａに入射することなく投影レンズ１２に直接入射する第１リフレクタ３４からの反射光は、すべて一般領域１２Ａに入射し、また、シェード３６の上向き反射面３６ａで反射してから投影レンズ１２に入射する第１リフレクタ３４からの反射光についても、その大半が一般領域１２Ａに入射し、ごく一部が上部領域１２Ｂに入射することとなる。

この場合において、上部領域１２Ｂからの出射光は、その後側焦点Ｆｂの後側焦点Ｆからの下方変位量に対応する角度分だけ、図３において２点鎖線で示す出射光（すなわち通常の投影レンズである場合の出射光）に対して下向きに出射することとなる。

図４は、第２光源ユニット１６を点灯させたときの光路に注目して車両用照明灯具１０を示す側断面図である。

同図にも示すように、第２光源ユニット１６は、シェード３６の上向き反射面３６ａの前端縁から灯具後方側へ向けて斜め下方へ延びる下向き反射面４６ａを有する第２リフレクタ４６と、光軸Ａｘの下方に配置された第２光源４２と、この第２光源４２からの光を下向き反射面４６ａへ向けて略収束させるように反射させる反射面４４ａを有する第３リフレクタ４４とを備えた構成となっている。その際、第２リフレクタ４６は、その下向き反射面４６ａが平面状に形成されたミラー部材として構成されており、光源ユニットホルダ２４の一部として構成されている。

第２光源４２の構成は、第１光源３２と全く同様であり、その発光チップ４２ａが後側焦点Ｆの斜め下後方において斜め下前方へ向けて配置されている。そして、この第２光源４２は、第２リフレクタ４６の下向き反射面４６ａの下端縁から斜め下後方へ延びる下向き斜面に形成された光源支持凹部４６ｂに位置決め固定されている。

第３リフレクタ４４の反射面４４ａは、光源４２の発光中心を第１焦点とする略楕円面状の曲面で構成おり、その離心率が鉛直断面からその左右両側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、第３リフレクタ４４は、第２光源４２からの光を、上下方向に関しては下向き反射面４６ａの上方近傍に位置する点に略収束させるとともに、左右方向に関してはその収束度合を緩和させるようになっている。この第３リフレクタ４４は、その反射面４４ａの周縁後端部において第２リフレクタ４６の下向き斜面に固定されている。

第２リフレクタ４６の下向き反射面４６ａは、光軸Ａｘを含む水平面に対して４５°程度傾斜した平面で構成されている。これにより、図４に示すように、第２リフレクタ４６は、その下向き反射面４６ａにおいて、第３リフレクタ４４の反射面４４ａからの反射光を前向きに反射させて、投影レンズ１２に入射させるようになっている。なお、この第２リフレクタ４６における第３リフレクタ４４の取付面は、下向き反射面４６ａよりも大きい傾斜角度（例えば６０°程度）で平面状に形成されている。

その際、第３リフレクタ４４および第２リフレクタ４６で順次反射した第２光源４２からの光は、その多くが投影レンズ１２の一般領域１２Ａに入射するが、その上部領域１２Ｂにもある程度入射することとなる。

この場合において、上部領域１２Ｂからの出射光は、その後側焦点Ｆｂの後側焦点Ｆからの下方変位量に対応する角度分だけ、２点鎖線で示す出射光（すなわち通常の投影レンズである場合の出射光）に対して下向きに出射することとなる。

図５および６は、車両用照明灯具１０から前方へ照射される光により、車両前方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、図５はロービーム用配光パターンＰＬを示しており、図６はハイビーム用配光パターンＰＨを示している。

図５に示すロービーム用配光パターンＰＬは、第１光源ユニット１４を点灯させたときに形成されるようになっている。

この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は、第１リフレクタ３４で反射した第１光源３２からの光によって投影レンズ１２の後側焦点面上に形成された第１光源３２の像を、投影レンズ１２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３６の上向き反射面３６ａの前端縁３６ａ１の反転投影像として形成されるようになっている。

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は、Ｈ−Ｖの０．５〜０．６°程度下方に位置している。これは光軸Ａｘが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ていることによるものである。そして、このロービーム用配光パターンＰＬにおいては、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。

図６に示すハイビーム用配光パターンＰＨは、第１および第２光源ユニット１４、１６を同時点灯させたときに形成されるようになっている。

このハイビーム用配光パターンＰＨは、ロービーム用配光パターンＰＬと、このロービーム用配光パターンＰＬのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２から上方へ拡がる付加用配光パターンＰＡとの合成配光パターンとして形成されるようになっている。

付加用配光パターンＰＡは、ロービーム用配光パターンＰＬよりも明るく小さい配光パターンとして形成されており、その下端縁がカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２よりも下方側まで拡がる配光パターンとして形成されている。そして、この付加用配光パターンＰＡにおいては、Ｈ−Ｖを略中心とするホットゾーンＨＺＡが形成されている。

その際、この付加用配光パターンＰＡが、ロービーム用配光パターンＰＬよりも明るく小さい配光パターンとして形成されるのは、第３リフレクタ４４で反射した第２光源４２からの光が、後側焦点Ｆの比較的近傍において第２リフレクタ４６の下向き反射面４６ａで前向きに反射して、投影レンズ１２の後側焦点面をその後側焦点Ｆ近傍において通過することによるものである。

また、第２リフレクタ４６の下向き反射面４６ａが、シェード３６の上向き反射面３６ａの前端縁３６ａ１から灯具後方側へ向けて斜め下方へ延びているにもかかわらず、付加用配光パターンＰＡの下端縁がカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２よりも下方側まで拡がる配光パターンとして形成されるのは、第２リフレクタ４６の下向き反射面４６ａからの反射光のうち、上向きの光として投影レンズ１２に入射して付加用配光パターンＰＡの下部領域を形成することとなる光が、投影レンズ１２の上部領域１２Ｂに入射して、この上部領域１２Ｂから、通常の投影レンズである場合の出射光に対して下向きに出射することによるものである。

そしてこれにより、ハイビーム用配光パターンＰＨは、ロービーム用配光パターンＰＬに対して、そのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の近傍において付加用配光パターンＰＡが部分的に重複した配光パターンとなっている。その際、ロービーム用配光パターンＰＬのホットゾーンＨＺＬと付加用配光パターンＰＡのホットゾーンＨＺＡとで、ハイビーム用配光パターンＰＨのホットゾーンが形成されるようになっている。

以上詳述したように、本実施形態に係る車両用照明灯具１０は、投影レンズ１２の後方に、ロービーム用配光パターンＰＬを形成するために点灯される第１光源ユニット１４と、ハイビーム用配光パターンＰＨを形成するために追加点灯される第２光源ユニット１６とが配置された構成となっているが、その投影レンズ１２の上部領域１２Ｂは後側焦点Ｆからの光を一般領域１２Ａからの出射光よりも下向きに出射させるように構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、第１光源ユニット１４は、後側焦点Ｆよりも後方側に配置された第１光源３２からの光を、その上方側から覆うように配置された第１リフレクタ３４により投影レンズ１２へ向けて反射させるとともに、前端縁３６ａ１が後側焦点Ｆを通るように配置されたシェード３６により、第１リフレクタ３４からの反射光の一部を遮蔽するように構成されているので、その点灯により、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が形成されることとなる。その際、投影レンズ１２に入射する第１リフレクタからの反射光は、その大部分が投影レンズ１２の一般領域１２Ａに入射するので、ロービーム用配光パターンＰＬは略通常どおりの形状で形成されることとなる。

一方、第２光源ユニット１６は、後側焦点Ｆよりも下方側に配置された第２光源４２からの光を、シェード３６の前端縁３６ａ１から斜め下後方へ延びるように配置された第２リフレクタ４６により投影レンズ１２へ向けて反射させるように構成されているので、その点灯により、ロービーム用配光パターンＰＬのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の上方側に付加用配光パターンＰＡが形成されることとなる。その際、第２リフレクタ４６からの反射光のうち投影レンズ１２の上部領域１２Ｂに入射した光によって付加用配光パターンＰＡの下部領域が形成されることとなるが、投影レンズ１２の上部領域１２Ｂに入射した光は通常の投影レンズ１２の場合に比して下向きに出射するので、付加用配光パターンＰＡはロービーム用配光パターンＰＬのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２よりも下方側まで拡がる配光パターンとして形成されることとなる。

したがって、ハイビーム用配光パターンＰＨとしては、ロービーム用配光パターンＰＬにおけるカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の近傍においてロービーム用配光パターンＰＬと付加用配光パターンＰＡとが重複した配光パターンとなり、これによりその境界部分の明るさを十分に確保することができる。

このように本実施形態によれば、投影レンズ１２の後方に第１および第２光源ユニット１４、１６が配置された車両用照明灯具１０において、ハイビーム用配光パターンＰＨにおけるロービーム用配光パターンＰＬと付加用配光パターンＰＡとの境界部分の明るさを十分に確保することができる。そしてこれにより、ハイビーム時における遠方視認性を高めることができる。しかも、これをプロジェクタ型の灯具構成の範囲内で実現することができる。

しかも本実施形態においては、シェード３６が、その前端縁３６ａ１から後方へ延びる上向き反射面３６ａを有する構成となっており、また、投影レンズ１２における上部領域１２Ｂと一般領域１２Ａとの境界線Ｌが、後側焦点Ｆよりも上方側に位置設定されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、シェード３６が、その前端縁３６ａ１から後方へ延びる上向き反射面３６ａを有する構成となっているので、シェード３６により遮蔽されるべき第１リフレクタ３４からの反射光を上向き反射面３６ａで上向きに反射させて投影レンズ１２に入射させることができる。そしてこれにより、第１光源３２からの光を有効利用して、ロービーム用配光パターンＰＬにおけるカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の近傍領域の明るさを高めることができる。

ただし、このようにした場合には、上向き反射面３６ａで反射した第１リフレクタ３４からの反射光が後側焦点Ｆよりも上方側において投影レンズ１２に入射することとなるが、境界線Ｌは後側焦点Ｆよりも上方側に位置設定されているので、上向き反射面３６ａで反射した第１リフレクタ３４からの反射光が投影レンズ１２の上部領域１２Ｂに入射するのを最小限に抑えることができる。そしてこれにより、上向き反射面３６ａで反射して投影レンズ１２から出射した第１リフレクタ３４からの反射光を、ロービーム用配光パターンＰＬにおけるカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の近傍領域の明るさを高めるために利用される状態に維持することができる。

また本実施形態においては、投影レンズ１２の上部領域１２Ｂが、後側焦点Ｆよりも下方側に後側焦点Ｆｂを有する構成となっているので、そのレンズ形状の設計を容易に行うことができる。

さらに本実施形態においては、第２光源ユニット１６が、第２光源４２からの光を第２リフレクタ４６へ向けて反射させる第３リフレクタ４４を備えた構成となっているので、第２光源４２の配置の自由度を高めることができ、また、第２リフレクタ４６からの反射光を効率的に投影レンズ１２の上部領域１２Ｂに入射させることができる。

上記実施形態においては、投影レンズ１２の上部領域１２Ｂが、後側焦点Ｆよりも下方側に後側焦点Ｆｂを有する構成となっているものとして説明したが、後側焦点Ｆからの光を光軸Ａｘに対してやや下向きの光として前方へ出射するように構成されていれば、この上部領域１２Ｂを自由曲面で形成されたものとすることも可能である。このような構成を採用することにより、一般領域１２Ａの前方側表面１２Ａａと上部領域１２Ｂの前方側表面１２Ｂａとの境界線Ｌに段差や稜線が形成されないようにすることも可能となる。

上記実施形態においては、シェード３６が、その前端縁３６ａ１から光軸Ａｘと平行に後方へ延びる上向き反射面３６ａを有するミラー部材として構成されているものとして説明したが、上向き反射面３６ａに相当する部分が光反射機能を有していない構成あるいは上向き反射面３６ａに相当する部分自体が存在しない構成とすることも可能である。このような構成を採用した場合には、シェード３６により遮蔽されるべき第１リフレクタ３４からの反射光が上向き反射面３６ａで上向きに反射して投影レンズ１２に入射することはなくなるので、第１リフレクタ３４からの反射光をすべて投影レンズ１２の一般領域１２Ａに入射させることができる。しかも、このような構成を採用した場合には、境界線Ｌの位置を光軸Ａｘの付近まで下げても、第１リフレクタ３４からの反射光をすべて投影レンズ１２の一般領域１２Ａに入射させることが可能である。

上記実施形態においては、シェード３６の構成として、その前端縁３６ａ１が後側焦点Ｆを通るように配置されているものとして説明したが、その前端縁３６ａ１が後側焦点Ｆから多少外れた位置を通るように配置された構成とすることも可能である。このようにした場合には、ロービーム用配光パターンＰＬのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２が多少不鮮明になるが、上記実施形態の場合と略同様の作用効果を得ることができる。

上記実施形態においては、第２光源ユニット１６の第２リフレクタ４６が、シェード３６の前端縁３６ａ１から斜め下後方へ延びるように配置されているものとして説明したが、シェード３６の前端縁３６ａ１から多少外れた位置から斜め下後方へ延びるように配置された構成とすることも可能である。このようにした場合においても、第２リフレクタ４６からの反射して投影レンズ１２の上部領域１２Ｂに入射した光が通常の投影レンズ１２の場合に比して下向きに出射することにより、付加用配光パターンＰＡがロービーム用配光パターンＰＬのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２よりも下方側まで拡がる配光パターンとして形成されるので、上記実施形態の場合と略同様の作用効果を得ることができる。

上記実施形態においては、第２光源ユニット１６の第２リフレクタ４６として、その下向き反射面４６ａが平面状に形成されたミラー部材として構成されているものとして説明したが、その下向き反射面４６ａが曲面で構成されたものとすることも可能であり、また、この下向き反射面４６ａに第２光源４２からの光が直接入射する構成とすることも可能である。

上記実施形態においては、車両用照明灯具１０が、ロービーム用配光パターンＰＬとして、左配光のロービーム用配光パターンを形成するように構成されているが、右配光のロービーム用配光パターンを形成するように構成されている場合においても、上記実施形態と同様の構成を採用することにより同様の作用効果を得ることができる。

なお、上記実施形態において諸元として示した数値は一例にすぎず、これらを適宜異なる値に設定してもよいことはもちろんである。

１０ 車両用照明灯具
１２ 投影レンズ
１２Ａ 一般領域
１２Ａａ、１２Ｂａ 前方側表面
１２Ｂ 上部領域
１４ 第１光源ユニット
１６ 第２光源ユニット
２２ レンズホルダ
２４ 光源ユニットホルダ
３２ 第１光源
３２ａ、４２ａ 発光チップ
３４ 第１リフレクタ
３４ａ、４４ａ 反射面
３６ シェード
３６ａ 上向き反射面
３６ａ１ 前端縁
３６ｂ、４６ｂ 光源支持凹部
４２ 第２光源
４４ 第３リフレクタ
４６ 第２リフレクタ
４６ａ 下向き反射面
Ａ 点
Ａｘ 光軸
ＣＬ１ 下段カットオフライン
ＣＬ２ 上段カットオフライン
Ｅ エルボ点
Ｆ 投影レンズにおける一般領域の後側焦点
Ｆｂ 投影レンズにおける上部領域の後側焦点
ＨＺＡ、ＨＺＬ ホットゾーン
Ｌ 境界線
ＰＡ 付加用配光パターン
ＰＨ ハイビーム用配光パターン
ＰＬ ロービーム用配光パターン

Claims (4)

1. 投影レンズと、この投影レンズの後方に配置された第１および第２光源ユニットとを備え、上記第１光源ユニット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、上記第２光源ユニットの追加点灯によりハイビーム用配光パターンを形成するように構成された車両用照明灯具において、
   上記第１光源ユニットは、上記投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置された第１光源と、この第１光源を上方側から覆うように配置され、該第１光源からの光を上記投影レンズへ向けて反射させる第１リフレクタと、前端縁が上記後側焦点またはその近傍を通るように配置され、上記第１リフレクタからの反射光の一部を遮蔽するシェードとを備えており、
   上記第２光源ユニットは、上記後側焦点よりも下方側に配置された第２光源と、上記シェードの前端縁またはその近傍から下方へ延びるように配置され、上記第２光源からの光を投影レンズへ向けて反射させる第２リフレクタとを備えており、
   上記投影レンズは、該投影レンズの上部領域が、上記後側焦点からの光を、該上部領域以外の一般領域からの出射光よりも下向きに出射させるように構成されている、ことを特徴とする車両用照明灯具。
2. 上記シェードは、該シェードの前端縁から後方へ延びる上向き反射面を有しており、
   上記投影レンズにおける上部領域と一般領域との境界線は、上記後側焦点よりも上方側に位置設定されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用照明灯具。
3. 上記投影レンズの上部領域は、上記後側焦点よりも下方側に後側焦点を有している、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用照明灯具。
4. 上記第２光源ユニットは、上記第２光源からの光を上記第２リフレクタへ向けて反射させる第３リフレクタを備えている、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の車両用照明灯具。

Images