JP6862291B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本願発明は、リフレクタを備えたプロジェクタ型の車両用灯具に関するものである。

従来より、リフレクタで反射した光源からの光を投影レンズに入射させるように構成されたプロジェクタ型の車両用灯具が知られており、その光源としてレーザー発光素子からのレーザー光照射によって発光する発光体を用いたものも知られている。

「特許文献１」には、このような車両用灯具のリフレクタとして、レーザー発光素子から発光体へ向かうレーザー光の光路の延長線上に位置する部位に、該リフレクタを貫通する開口部が形成されたものが記載されている。

特開２０１５−１４６３９６号公報

上記「特許文献１」に記載された車両用灯具のように、リフレクタにおいてレーザー光の光路の延長線上に位置する部位に開口部が形成された構成とすれば、発光体が脱落してしまったような場合であっても、明るくて指向性の強いレーザー光がリフレクタで反射して車両前方へ照射されてしまうのを未然に防止することが可能となる。

しかしながら、このような構成を採用した場合には、次のような新たな課題が生じてしまう。

すなわち、レーザー光照射によって発光する発光体からの光をリフレクタで反射させるように構成されたプロジェクタ型の車両用灯具は、明るいスポット状の配光パターン（例えばハイビーム用配光パターンの中心光度を高めるための配光パターン）を形成するのに適しているが、上記「特許文献１」に記載されているような開口部がリフレクタに形成されていると、この開口部の形成領域からは反射光が得られないので、その分だけ配光パターンの明るさが低下してしまう。

このような課題は、レーザー発光素子と発光体との間にリフレクタが配置されており、該リフレクタにおいてレーザー発光素子から発光体へ向かうレーザー光の光路上に位置する部位に開口部が形成されている場合にも同様に生じ得る。

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、レーザー光照射によって発光する発光体からの光をリフレクタで反射させるように構成されたプロジェクタ型の車両用灯具において、リフレクタに開口部が形成されている場合であっても明るい配光パターンを形成することができる車両用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、リフレクタ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、本願第１の発明に係る車両用灯具は、
投影レンズと、この投影レンズの後方に配置された発光体と、この発光体からの光を上記投影レンズへ向けて反射させるリフレクタと、を備えた車両用灯具において、
上記発光体は、レーザー発光素子からのレーザー光照射によって発光するように構成されており、
上記リフレクタにおいて、上記レーザー発光素子から上記発光体へ向かうレーザー光の光路上または該光路の延長線上に位置する部位に、該リフレクタを貫通する開口部が形成されており、
上記リフレクタの反射面は、上記開口部の前方側に位置する第１反射領域が上記開口部の後方側に位置する第２反射領域に対して上記発光体側に変位した状態で形成されている、ことを特徴とするものである。

また、本願第２の発明に係る車両用灯具は、
投影レンズと、この投影レンズの後方に配置された発光体と、この発光体からの光を上記投影レンズへ向けて反射させるリフレクタと、を備えた車両用灯具において、
上記発光体は、レーザー発光素子からのレーザー光照射によって発光するように構成されており、
上記リフレクタにおいて、上記レーザー発光素子から上記発光体へ向かうレーザー光の光路上または該光路の延長線上に位置する部位に、該リフレクタを貫通する開口部が形成されており、
上記リフレクタの反射面は、上記開口部の前方側に位置する第１反射領域と上記開口部の後方側に位置する第２反射領域とを備えており、
上記第１反射領域は、仮に上記第２反射領域が上記開口部の前端位置まで延長形成されているとした場合にこの延長形成された仮想反射領域で反射した上記発光体からの光が上記投影レンズに入射する領域へ向けて、上記発光体からの光を反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「発光体」は、レーザー発光素子からのレーザー光照射によって発光するものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではない。

上記「発光体」は、該発光体をレーザー光が透過することによって発光するように構成されてもよいし、該発光体でレーザー光が反射することによって発光するように構成されてもよい。

上記「開口部」は、リフレクタにおいてレーザー発光素子から発光体へ向かうレーザー光の光路上または該光路の延長線上に位置する部位に形成されていれば、その具体的な形状や大きさ等は特に限定されるものではない。また、上記「開口部」は、閉空間として形成されていてもよいし、スリット等を介して外部空間と連通した開空間として形成されていてもよい。

上記「リフレクタの反射面」における第１および第２反射領域以外の反射領域の具体的な表面形状については特に限定されるものではない。

本願第１の発明に係る車両用灯具は、レーザー光照射によって発光する発光体からの光をリフレクタで反射させるプロジェクタ型の車両用灯具として構成されており、そのリフレクタには、レーザー発光素子から発光体へ向かうレーザー光の光路上または該光路の延長線上に位置する部位に該リフレクタを貫通する開口部が形成されているが、このリフレクタの反射面は、開口部の前方側に位置する第１反射領域が開口部の後方側に位置する第２反射領域に対して発光体側に変位した状態で形成されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、第１反射領域が第２反射領域に対して発光体側に変位していることにより、従来のように第１反射領域が第２反射領域をそのまま延長させた曲面形状で形成されているとした場合に比して、発光体の発光中心を基準とする立体角を大きく確保することができ、これにより発光体からの出射光に対する光束利用率を高めることができる。したがって、リフレクタに開口部が形成されているにもかかわらず、明るい配光パターンを形成することができる。

このように本願第１の発明によれば、レーザー光照射によって発光する発光体からの光をリフレクタで反射させるように構成されたプロジェクタ型の車両用灯具において、リフレクタに開口部が形成されている場合であっても明るい配光パターンを形成することができる。

上記構成において、第１および第２反射領域が、いずれも楕円面を基準面とする曲面で構成されたものとした上で、第１反射領域の基準面となる楕円面の離心率が第２反射領域の基準面となる楕円面の離心率よりも大きい値に設定された構成とすれば、第１反射領域からの反射光によって形成される第１配光パターンの集光度を、第２反射領域からの反射光によって形成される第２配光パターンの集光度に近づけることができる。そしてこれにより、大きさの揃ったスポット状の配光パターンを重畳させた明るい配光パターンを形成することができる。

このようにした場合において、第１および第２反射領域が、いずれも投影レンズの光軸を含む鉛直面内において発光体からの光を投影レンズの後側焦点へ向けて反射させるように構成されたものとすれば、第１および第２反射領域の各々からの反射光によって形成される第１および第２配光パターンの集光度を上下方向に関して最大限に高めることができる。そしてこれにより、全体としての配光パターンを車両前方の遠方視認性に優れた配光パターンとして形成することができる。

上記構成において、リフレクタの反射面における第１および第２反射領域以外の反射領域が、第２反射領域の基準面となる楕円面を基準面として形成されている構成とすれば、この反射領域からの反射光によって形成される配光パターンを第２配光パターンと滑らかに繋がる配光パターンとして形成することができる。

上記構成において、リフレクタの開口部の内周面に反射面処理（例えばアルミ蒸着等）が施された構成とすれば、発光体の脱落等によって開口部の内周面にレーザー光が照射されてしまったような場合であっても、この内周面においてレーザー光を反射させることができる。したがって、リフレクタが例えば樹脂成形品等で構成されている場合であっても、その開口部の周辺部位がレーザー光照射によって不用意に溶損しまうのを未然に防止することができる。そしてこれにより、開口部の内周面の形状自由度を高めること（例えばリフレクタの成形をしやすい傾斜角度で開口部の内周面を形成すること等）ができる。

上記構成において、リフレクタの開口部の内周面に光吸収処理（例えば黒色塗装等）が施された構成とすれば、発光体の脱落等によって開口部の内周面にレーザー光が照射されてしまったような場合であっても、この内周面においてレーザー光を吸収することができる。したがって、この内周面で反射したレーザー光が迷光となって車両前方へ照射され、グレア光の発生の原因となってしまうのを未然に防止することができる。なお、リフレクタを例えばダイカスト成形品等で構成されたものとすれば、開口部の内周面に光吸収処理が施された構成とした場合であっても、その開口部の周辺部位がレーザー光照射によって溶損してしまうおそれはない。したがって、これにより開口部の内周面の形状自由度を高めることができる。

本願第２の発明に係る車両用灯具は、レーザー光照射によって発光する発光体からの光をリフレクタで反射させるプロジェクタ型の車両用灯具として構成されており、そのリフレクタには、レーザー発光素子から発光体へ向かうレーザー光の光路上または該光路の延長線上に位置する部位に該リフレクタを貫通する開口部が形成されているが、このリフレクタの反射面は、開口部の前方側に位置する第１反射領域と開口部の後方側に位置する第２反射領域とを備えており、第１反射領域は、仮に第２反射領域が開口部の前端位置まで延長形成されているとした場合にこの延長形成された仮想反射領域で反射した発光体からの光が投影レンズに入射する領域へ向けて、発光体からの光を反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、上記仮想反射領域からの反射光が投影レンズに入射する領域に、第１反射領域からの反射光が入射することとなるので、投影レンズを広範囲にわたって有効に利用することができ、これにより配光制御を精度良く行うことができる。

本願発明の一実施形態に係る車両用灯具を示す側断面図 上記車両用灯具を示す平面図 図１の要部詳細図 上記実施形態の作用を説明するための側断面図であって、（ａ）は上記車両用灯具を示す図、（ｂ）は従来例を示す図 上記車両用灯具からの照射光により形成される配光パターンを示す図 上記実施形態の第１および第２変形例に係る車両用灯具の要部を示す、図３と同様の図 上記実施形態の第３および第４変形例に係る車両用灯具のリフレクタを単品で示す平面図 上記実施形態の第５変形例に係る車両用灯具を示す、図１と同様の図

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灯具１０を示す側断面図であり、図２は、その平面図である。

これらの図において、Ｘで示す方向が灯具としての「前方」（車両としても「前方」）であり、Ｙで示す方向が「右方向」であり、Ｚ示す方向が「上方向」である。これら以外の図においても同様である。

これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用灯具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プロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されている。

すなわち、この車両用灯具１０は、投影レンズ１２と、この投影レンズ１２の後側焦点Ｆよりも後方側に配置された光源としての発光体２２と、この発光体２２から出射した光を投影レンズ１２へ向けて反射させるリフレクタ１４とを備えた構成となっている。

投影レンズ１２は、前面が凸面で後面が平面の平凸非球面レンズであって、その後側焦点Ｆを含む焦点面である後側焦点面上に形成される光源像を、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いる。この投影レンズ１２は、その外周フランジ部においてレンズホルダ１６に支持されており、このレンズホルダ１６はベース部材１８に支持されている。

発光体２２は、光源ユニット２０の一部として構成されている。

この光源ユニット２０は、レーザー発光素子２４から出射した光を、集光レンズ２６によって発光体２２に集光させ、この発光体２２の表面側から拡散光として出射させるように構成されている。

レーザー発光素子２４は、レーザーダイオードで構成されており、発光体２２に対して、その裏面側からレーザー光を照射するように構成されている。

発光体２２は、レーザー発光素子２４からのレーザー光照射によって白色で発光する蛍光体で構成されており、その表面側に円形状の発光面が形成されている。

光源ユニット２０は、その発光体２２の発光面を鉛直上方に対して後方側に１０〜４５°程度（例えば３０°程度）傾斜した方向へ向けた状態でベース部材１８に支持されている。

リフレクタ１４は、樹脂成形品あるいはダイカスト成形品等として構成されている。

このリフレクタ１４は、光源ユニット２０を上方側から覆うようにして配置された状態で、その下端縁においてベース部材１８に支持されている。その際、このリフレクタ１４は、その下端縁が発光体２２の発光面を含む傾斜平面よりも僅かに上方側において該傾斜平面と平行に延びた状態で配置されている。

このリフレクタ１４には、レーザー発光素子２４から発光体２２へ向かうレーザー光の光路の延長線上に位置する部位に、該リフレクタ１４を貫通する開口部１４ｂが形成されている。

この開口部１４ｂは、リフレクタ１４を斜め上後方から見た状態において略横長矩形状の開口形状となるように形成されている。

図３は、図１の要部詳細図である。

同図において示す角度θは、仮に発光体２２が図示の位置から脱落してしまったとした場合に、集光レンズ２６から発光体２２へ向かった収束光が発光体２２の位置から発散する際の拡がり角度を示している。

開口部１４ｂは、投影レンズ１２の光軸Ａｘを含む鉛直面内において、その前端面１４ｂ１および後端面１４ｂ２が角度θの範囲から僅かに外れる位置関係で形成されている。その際、前端面１４ｂ１および後端面１４ｂ２は、いずれも角度θで延びる直線（図中１点鎖線で示す直線）と略平行に延びるように形成されている。

リフレクタ１４として、このような開口部１４ｂが形成された構成とすることにより、発光体２２が脱落してしまったような場合であっても、明るくて指向性の強いレーザー光がリフレクタ１４で反射して車両前方へ照射されてしまうのを未然に防止し、これによりフェイルセーフを図るようになっている。

リフレクタ１４の反射面１４ａは、開口部１４ｂの前方側に位置する第１反射領域１４ａＡが、開口部１４ｂの後方側に位置する第２反射領域１４ａＢに対して発光体２２側に変位した状態で形成されている。

第１および第２反射領域１４ａＡ、１４ａＢは、いずれも発光体２２の発光中心Ｓを第１焦点とする楕円面を基準面として形成された反射面形状を有している。

具体的には、第１および第２反射領域１４ａＡ、１４ａＢの各々は、発光体２２の発光中心Ｓと投影レンズ１２の後側焦点Ｆとを結ぶ直線を含む平面に沿った断面形状が楕円形状であって、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おり、鉛直断面内においては投影レンズ１２の後側焦点Ｆが第２焦点となっている。

そしてこれにより、第１および第２反射領域１４ａＡ、１４ａＢは、いずれも、発光体２２からの出射光を鉛直断面内においては投影レンズ１２の後側焦点Ｆに集光させるようになっている。

ただし、第１反射領域１４ａＡの基準面となる楕円面の離心率は、第２反射領域１４ａＢの基準面となる楕円面の離心率よりも大きい値に設定されており、これにより第１反射領域１４ａＡが第２反射領域１４ａＢに対して発光体２２側に変位した状態で形成されるようになっている。

すなわち、光軸Ａｘを含む鉛直面内において、発光体２２の発光中心Ｓ、開口部１４ｂの前端面１４ｂ１の下端縁（すなわち第１反射領域１４ａＡの後端縁）に位置する点Ｐ１、および後側焦点Ｆの３点を結ぶ折れ線Ｌ１の長さが、発光体２２の発光中心Ｓ、開口部１４ｂの後端面１４ｂ２の下端縁（すなわち第２反射領域１４ａＡの前端縁）に位置する点Ｐ２、および後側焦点Ｆの３点を結ぶ折れ線Ｌ２の長さよりも小さい値に設定されている。

その際、第１反射領域１４ａＡの発光体２２側への具体的な変位量は、折れ線Ｌ１の点Ｐ１と後側焦点Ｆとを結ぶ部分が、折れ線Ｌ２の点Ｐ２と後側焦点Ｆとを結ぶ部分と略一致するような値に設定されている。

リフレクタ１４の反射面１４ａにおける第１および第２反射領域１４ａＡ、１４ａＢ以外の第３反射領域１４ａＣは、第２反射領域１４ａＢの基準面となる楕円面を基準面として形成されており、第２反射領域１４ａＢの反射面形状をそのまま延長形成した反射面形状を有している。

リフレクタ１４には、第１反射領域１４ａＡの左右両側に、該第１反射領域１４ａＡを形成している部分と第３反射領域１４ａＣを形成している部分とを連結する左右１対の立壁部１４ｃが形成されている。各立壁部１４ｃは、鉛直方向上方に対して光軸Ａｘから離れる方向へ所定角度傾斜した方向に延びるように形成されている。上記所定角度は、発光体２２からの出射光が立壁部１４ｃの内面に入射しない範囲内でできるだけ小さい値に設定されている。

図４は、本実施形態に係る車両用灯具１０を従来の車両用灯具１０´と対比して示す側断面図である。

図４（ａ）は、本実施形態に係る車両用灯具１０を示しており、図４（ｂ）は、従来の車両用灯具１０´を示している。

本実施形態に係る車両用灯具１０と従来の車両用灯具１０´とでは、リフレクタ１４、１４´の構成が一部異なっているが、それ以外の構成は同様である。

すなわち、従来の車両用灯具１０´のリフレクタ１４´は、本実施形態に係る車両用灯具１０のリフレクタ１４における第１反射領域１４ａＡの部分が第１反射領域１４ａＡ´で構成されている。

この第１反射領域１４ａＡ´は、第２反射領域１４ａＢの表面形状をそのまま延長させた曲面形状で開口部１４ｂ´の前方側に位置する部分を形成したものとなっている。

その際、この第１反射領域１４ａＡ´は、該第１反射領域１４ａＡ´の前端縁からの反射光が投影レンズ１２に入射する位置と第１反射領域１４ａＡの前端縁からの反射光が投影レンズ１２に入射する位置とが一致するように、その前端縁の位置が設定されている。

また、この第１反射領域１４ａＡ´は、開口部１４ｂ´の前端面１４ｂ１´によって、その後端縁の位置が規定されるが、この開口部１４ｂ´の前端面１４ｂ１´は開口部１４ｂの前端面１４ｂ１を図中１点鎖線で示す直線に沿って平行移動させた位置に設定されている。

このように、従来の車両用灯具１０´において、そのリフレクタ１４´からの反射光が投影レンズ１２に入射する際の最大角度範囲を、本実施形態に係る車両用灯具１０において、そのリフレクタ１４からの反射光が投影レンズ１２に入射する際の最大角度範囲と同じ値に設定した場合、図４（ｂ）に示すように、リフレクタ１４´の開口部１４ｂ´の形成領域からは反射光が得られないため、光軸Ａｘの下方近傍領域から光軸Ａｘのやや上方領域までの部分においては、リフレクタ１４´からの反射光が投影レンズ１２に入射しないこととなる。

一方、図４（ａ）に示すように、本実施形態に係る車両用灯具１０においては、開口部１４ｂの前方側に位置する第１反射領域１４ａＡが、開口部１４ｂの後方側に位置する第２反射領域１４ａＢに対して発光体２２側に変位しているので、リフレクタ１４の開口部１４ｂの形成領域からは反射光が得られないにもかかわらず、リフレクタ１４からの反射光が投影レンズ１２に対して上記角度範囲内の略全域に入射している。

これは、図３に示すように、折れ線Ｌ１の点Ｐ１と後側焦点Ｆとを結ぶ部分が、折れ線Ｌ２の点Ｐ２と後側焦点Ｆとを結ぶ部分と略一致していることによるものである。

このように、リフレクタ１４からの反射光が投影レンズ１２に対して上記角度範囲内の略全域に入射していることから、第１反射領域１４ａＡは、仮に第２反射領域１４ａＢが開口部１４ｂの前端位置まで延長形成されているとした場合にこの延長形成された仮想反射領域で反射した発光体２２からの光が投影レンズ１２に入射する領域へ向けて、発光体２２からの光を反射させるように構成されたものとなっている。

なお、図１〜３においても、従来の車両用灯具１０´におけるリフレクタ１４´の第１反射領域１４ａＡ´の位置を２点鎖線で示している。

図５は、車両用灯具１０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ＰＨ１を透視的に示す図である。

この配光パターンＰＨ１は、ハイビーム用配光パターンＰＨの一部として形成される配光パターンである。

ハイビーム用配光パターンＰＨは、他の車両用灯具（図示せず）からの照射光によって形成される基本配光パターンＰＨ０と配光パターンＰＨ１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。

基本配光パターンＰＨ０は、Ｈ−Ｖ（灯具正面方向の消点）を中心として左右方向に大きく拡がる横長の配光パターンとして形成されている。

一方、配光パターンＰＨ１は、Ｈ−Ｖを中心とするやや横長のスポット状の配光パターンとして形成されており、これによりハイビーム用配光パターンＰＨの中心に高光度領域を形成するようになっている。

この配光パターンＰＨ１は、第１、第２および第３配光パターンＰＡ、ＰＢ、ＰＣの合成配光パターンとして形成されている。

第１配光パターンＰＡは、第１反射領域１４ａＡからの反射光によって形成される配光パターンであって、Ｈ−Ｖを中心とするやや横長のスポット状の配光パターンとして形成されている。

第２配光パターンＰＢは、第２反射領域１４ａＢからの反射光によって形成される配光パターンであって、Ｈ−Ｖを中心とするやや横長のスポット状の配光パターンとして、第１配光パターンＰＡよりも僅かに大きい配光パターンとして形成されている。

第３配光パターンＰＣは、第３反射領域１４ａＣからの反射光によって形成される配光パターンであって、第２配光パターンＰＢの左右両側において第２配光パターンＰＢと連続的に左右両側に拡がる配光パターンとして形成されている。

次に本実施形態の作用効果について説明する。

本実施形態に係る車両用灯具１０は、レーザー光照射によって発光する発光体２２からの光をリフレクタ１４で反射させるプロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されており、そのリフレクタ１４には、レーザー発光素子２４から発光体２２へ向かうレーザー光の光路の延長線上に位置する部位に該リフレクタ１４を貫通する開口部１４ｂが形成されているが、このリフレクタ１４の反射面１４ａは、開口部１４ｂの前方側に位置する第１反射領域１４ａＡが開口部１４ｂの後方側に位置する第２反射領域１４ａＢに対して発光体２２側に変位した状態で形成されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、第１反射領域１４ａＡが第２反射領域１４ａＢに対して発光体２２側に変位していることにより、従来のように第１反射領域１４ａＡ´が第２反射領域１４ａＢをそのまま延長させた曲面形状で形成されているとした場合に比して、発光体２２の発光中心Ｓを基準とする立体角を大きく確保することができ、これにより発光体２２からの出射光に対する光束利用率を高めることができる。したがって、リフレクタ１４に開口部１４ｂが形成されているにもかかわらず、明るい配光パターンＰＨ１を形成することができる。

このように本実施形態によれば、レーザー光照射によって発光する発光体２２からの光をリフレクタ１４で反射させるように構成されたプロジェクタ型の車両用灯具１０において、リフレクタ１４に開口部１４ｂが形成されている場合であっても明るい配光パターンＰＨ１を形成することができる。

また、本実施形態のリフレクタ１４の第１反射領域１４ａＡは、仮に第２反射領域１４ａＢが開口部１４ｂの前端位置まで延長形成されているとした場合にこの延長形成された仮想反射領域で反射した発光体２２からの光が投影レンズ１２に入射する領域へ向けて、発光体２２からの光を反射させるように構成されているので、上記仮想反射領域からの反射光が投影レンズ１２に入射する領域に、第１反射領域１４ａＡからの反射光が入射することとなる。したがって、投影レンズ１２を広範囲にわたって有効に利用することができ、これにより配光制御を精度良く行うことができる。

しかも本実施形態においては、第１および第２反射領域１４ａＡ、１４ａＢが、いずれも楕円面を基準面とする曲面で構成されており、その上で第１反射領域１４ａＡの基準面となる楕円面の離心率が第２反射領域１４ａＢの基準面となる楕円面の離心率よりも大きい値に設定されているので、第１反射領域１４ａＡからの反射光によって形成される第１配光パターンＰＡの集光度を、第２反射領域１４ａＢからの反射光によって形成される第２配光パターンＰＢの集光度に近づけることができる。そしてこれにより、大きさの揃ったスポット状の配光パターンＰＡ、ＰＢを重畳させた明るい配光パターンＰＨ１を形成することができる。

その際、第１および第２反射領域１４ａＢは、いずれも投影レンズ１２の光軸Ａｘを含む鉛直面内において発光体２２からの光を投影レンズ１２の後側焦点Ｆへ向けて反射させるように構成されているので、第１および第２反射領域１４ａＡ、１４ａＢの各々からの反射光によって形成される第１および第２配光パターンＰＡ、ＰＢの集光度を上下方向に関して最大限に高めることができる。そしてこれにより、全体としての配光パターンＰＨ１を車両前方の遠方視認性に優れた配光パターンとして形成することができる。

また本実施形態においては、リフレクタ１４の反射面１４ａにおける第１および第２反射領域１４ａＡ、１４ａＢ以外の第３反射領域１４ａＣが、第２反射領域１４ａＢの基準面となる楕円面を基準面として形成されているので、この第３反射領域１４ａＣからの反射光によって形成される第３配光パターンＰＣを第２配光パターンＰＢと滑らかに繋がる配光パターンとして形成することができる。

上記実施形態においては、第１反射領域１４ａＡの発光体２２側への変位量が、折れ線Ｌ１の点Ｐ１と後側焦点Ｆとを結ぶ部分を、折れ線Ｌ２の点Ｐ２と後側焦点Ｆとを結ぶ部分と略一致させるような値に設定されているものとして説明したが、これ以外の値に設定された構成とすることも可能である。

上記実施形態においては、第１および第２反射領域１４ａＡ、１４ａＢの各々の構成として、発光体２２の発光中心Ｓと投影レンズ１２の後側焦点Ｆとを結ぶ直線を含む平面に沿った断面形状が、発光中心Ｓを第１焦点とするとともに後側焦点Ｆを第２焦点とする楕円形状に設定されているものとして説明したが、このような楕円形状とは異なる曲線形状に設定された構成とすることも可能であり、その際、複数の曲線が繋ぎ合わされた断面形状とすることも可能である。

上記実施形態においては、発光体２２が、その発光面を鉛直上方に対して後方側に傾斜した方向へ向けた状態でベース部材１８に支持されているものとして説明したが、その発光面を鉛直上方へ向けた状態でベース部材１８に支持された構成とすることも可能である。

次に、上記実施形態の変形例について説明する。

まず、上記実施形態の第１変形例について説明する。

図６（ａ）は、本変形例に係る車両用灯具の要部を示す、図３と同様の図である。

図６（ａ）に示すように、本変形例の基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、リフレクタ１１４の構成が上記実施形態の場合と異なっている。

本変形例のリフレクタ１１４も、その基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、このリフレクタ１１４は樹脂成形品として構成されており、かつ、その開口部１１４ｂの前端面１１４ｂ１が上記実施形態の場合よりも後傾した方向（すなわち角度θで延びる直線と交差する方向）に延びるように形成されている。そして、この開口部１１４ｂの前端面１１４ｂ１には、例えばアルミ蒸着等による反射面処理が施されている。

本変形例の構成を採用した場合には、発光体２２の脱落等によって開口部１１４ｂの前端面１１４ｂ１にレーザー光が照射されてしまう可能性があるが、この前端面１１４ｂ１には反射面処理が施されているので、この前端面１１４ｂ１においてレーザー光を反射させることができる。

したがって、リフレクタ１１４が樹脂成形品で構成されているにもかかわらず、その開口部１１４ｂの周辺部位がレーザー光照射によって不用意に溶損しまうのを未然に防止することができる。

そしてこれにより、開口部１１４ｂの内周面の形状自由度を高めることができるので、その前端面１１４ｂ１をリフレクタ１１４の成形がしやすい傾斜角度で形成することができる。

なお、開口部１１４ｂの前端面１１４ｂ１だけでなく、その内周面の全域にわたって反射面処理が施された構成とすることも可能である。

次に、上記実施形態の第２変形例について説明する。

図６（ｂ）は、本変形例に係る車両用灯具の要部を示す、図３と同様の図である。

図６（ｂ）に示すように、本変形例の基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、リフレクタ２１４の構成が上記実施形態の場合と異なっている。

本変形例のリフレクタ２１４も、その基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、このリフレクタ２１４はダイカスト成形品として構成されており、かつ、その開口部２１４ｂの前端面２１４ｂ１が上記実施形態の場合よりも後傾した方向（すなわち角度θで延びる直線と交差する方向）に延びるように形成されている。そして、この開口部２１４ｂの前端面２１４ｂ１には、例えば黒色塗装等による光吸収処理が施されている。

本変形例の構成を採用した場合には、発光体２２の脱落等によって開口部２１４ｂの前端面２１４ｂ１にレーザー光が照射されてしまう可能性があるが、この前端面２１４ｂ１には光吸収処理が施されているので、この前端面２１４ｂ１においてレーザー光を吸収することができる。したがって、この前端面２１４ｂ１で反射したレーザー光が迷光となって車両前方へ照射され、グレア光の発生の原因となってしまうのを未然に防止することができる。

その際、リフレクタ２１４はダイカスト成形品で構成されているので、開口部２１４ｂの前端面２１４ｂ１に光吸収処理が施されているにもかかわらず、この前端面２１４ｂの周辺部位がレーザー光照射によって溶損してしまうおそれはない。したがって、これにより開口部２１４ｂの内周面の形状自由度を高めることができ、その前端面２１４ｂ１をリフレクタ２１４の成形がしやすい傾斜角度で形成することができる。

なお、開口部２１４ｂの前端面２１４ｂ１だけでなく、その内周面の全域にわたって光吸収処理が施された構成とすることも可能である。

次に、上記実施形態の第３変形例について説明する。

図７（ａ）は、本変形例に係る車両用灯具のリフレクタ３１４を単品で示す平面図である。

図７（ａ）に示すように、本変形例のリフレクタ３１４の基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、第１反射領域３１４ａＡの左右両側に位置する左右１対の立壁部３１４ｃが、リフレクタ３１４の前端部にのみ形成されており、それ以外の領域は、開口部３１４ｂと連通する左右１対のスリット３１４ｄとして形成されている点で上記実施形態の場合と異なっている。

なお、第１、第２および第３反射領域３１４ａＡ、３１４ａＢ、３１４ａＣの構成については、上記実施形態の場合と同様である。

本変形例のリフレクタ３１４を採用することにより、上記実施形態の場合と同様の作用効果が得られるようにした上で、リフレクタ３１４の軽量化を図ることができる。

次に、上記実施形態の第４変形例について説明する。

図７（ｂ）は、本変形例に係る車両用灯具のリフレクタ４１４を単品で示す平面図である。

図７（ｂ）に示すように、本変形例のリフレクタ４１４の基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、開口部４１４ｂの左右両側に該開口部４１４ｂと連通するようにして左右方向に延びる左右１対のスリット４１４ｄが形成されている点で上記実施形態の場合と異なっている。

そして本変形例においては、リフレクタ４１４が左右１対のスリット４１４ｄによって前後２つの部分に分離した構成となっている。

なお、第１、第２および第３反射領域４１４ａＡ、４１４ａＢ、４１４ａＣおよび立壁部４１４ｃの構成については、上記実施形態の場合と同様である。

本変形例のリフレクタ４１４を採用することにより、上記実施形態の場合と同様の作用効果が得られるようにした上で、リフレクタ４１４の成形を容易に行うことができる。

次に、上記実施形態の第５変形例について説明する。

図８は、本変形例に係る車両用灯具５１０を示す、図１と同様の図である。

図８に示すように、本変形例の基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、光源ユニット５２０の構成が上記実施形態の場合と異なっており、これに伴ってリフレクタ５１４およびベース部材５１８の構成が上記実施形態の場合と一部異なっている。

本変形例の光源ユニット５２０は、これを構成する発光体５２２とレーザー発光素子５２４および集光レンズ５２６とが分離して配置された構成となっている。

そして本変形例においては、レーザー発光素子５２４から出射した光を、集光レンズ５２６によって発光体５２２の表面側から該発光体５２２に集光させ、この発光体５２２において拡散光として反射させるようになっている。

発光体５２２は、レーザー発光素子５２４からのレーザー光照射によって白色で発光する蛍光体で構成されており、、その表面側に円形状の発光面が形成されている。この発光体５２２は、その発光面を鉛直上方に対して後方側に１０〜４５°程度（例えば３０°程度）傾斜した方向へ向けた状態で、発光体支持部材５３２を介してベース部材５１８に支持されている。

一方、レーザー発光素子５２４および集光レンズ５２６は、ハウジング５３０に収容された状態でリフレクタ５１４に支持されている。リフレクタ５１４には、レーザー発光素子５２４から発光体５２２へ向かうレーザー光の光路上に位置する部位に、該リフレクタ５１４を貫通する開口部５１４ｂが形成されている。この開口部５１４ｂは、円筒状の内周面形状を有しており、その開口面積は上記実施形態のリフレクタ１４に形成された開口部１４ｂより小さいものとなっている。

本変形例においても、リフレクタ５１４の反射面５１４ａは、開口部５１４ｂの前方側に位置する第１反射領域５１４ａＡが、開口部５１４ｂの後方側に位置する第２反射領域５１４ａＢに対して発光体５２２側に変位した状態で形成されている。ただし本変形例においては、開口部５１４ｂの開口面積が上記実施形態の開口部１４ｂの開口面積よりも小さいので、第１反射領域５１４ａＡの発光体５２２側への変位量は上記実施形態の場合よりも小さいものとなっている。

第１および第２反射領域５１４ａＡ、５１４ａＢは、いずれも発光体５２２の発光中心Ｓを第１焦点とする楕円面を基準面として形成された反射面形状を有している。

具体的には、第１および第２反射領域５１４ａＡ、５１４ａＢの各々は、発光体５２２の発光中心Ｓと投影レンズ１２の後側焦点Ｆとを結ぶ直線を含む平面に沿った断面形状が楕円形状であって、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おり、鉛直断面内においては投影レンズ１２の後側焦点Ｆが第２焦点となっている。

そしてこれにより、第１および第２反射領域５１４ａＡ、５１４ａＢは、いずれも、発光体５２２からの出射光を鉛直断面内においては投影レンズ１２の後側焦点Ｆに集光させるようになっている。

ただし、第１反射領域５１４ａＡの基準面となる楕円面の離心率は、第２反射領域５１４ａＢの基準面となる楕円面の離心率よりも大きい値に設定されている。

リフレクタ５１４の反射面５１４ａにおける第１および第２反射領域５１４ａＡ、５１４ａＢ以外の第３反射領域５１４ａＣは、第２反射領域５１４ａＢの基準面となる楕円面を基準面として形成されており、第２反射領域５１４ａＢの反射面形状をそのまま延長形成した反射面形状を有している。

リフレクタ５１４には、第１反射領域５１４ａＡの左右両側に、該第１反射領域５１４ａＡを形成している部分と第３反射領域５１４ａＣを形成している部分とを連結する左右１対の立壁部５１４ｃが形成されている。これら各立壁部５１４ｃは、鉛直方向上方に対して光軸Ａｘから離れる方向へ所定角度傾斜した方向に延びるように形成されている。上記所定角度は、発光体５２２からの出射光が立壁部５１４ｃの内面に入射しない範囲内でできるだけ小さい値に設定されている。

本変形例の構成を採用した場合においても、上記実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。

すなわち、第１反射領域５１４ａＡが第２反射領域５１４ａＢに対して発光体５２２側に変位していることにより、従来のリフレクタ５１４´のように第１反射領域５１４ａＡ´が第２反射領域５１４ａＢをそのまま延長させた曲面形状で形成されているとした場合に比して、発光体５２２の発光中心Ｓを基準とする立体角を大きく確保することができ、これにより発光体５２２からの出射光に対する光束利用率を高めることができる。したがって、リフレクタ５１４に開口部５１４ｂが形成されているにもかかわらず、明るい配光パターンを形成することができる。

なお、上記実施形態およびその変形例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。

また、本願発明は、上記実施形態およびその変形例に記載された構成に限定されるものではなく、これ以外の種々の変更を加えた構成が採用可能である。

１０、５１０ 車両用灯具
１２ 投影レンズ
１４、１１４、２１４、３１４、４１４、５１４ リフレクタ
１４ａ、５１４ａ 反射面
１４ａＡ、３１４ａＡ、４１４ａＡ、５１４ａＡ 第１反射領域
１４ａＢ、３１４ａＢ、４１４ａＢ、５１４ａＢ 第２反射領域
１４ａＣ、３１４ａＣ、４１４ａＣ、５１４ａＣ 第３反射領域
１４ｂ、１１４ｂ、２１４ｂ、３１４ｂ、４１４ｂ、５１４ｂ 開口部
１４ｂ１、１１４ｂ１、２１４ｂ１ 前端面
１４ｂ２ 後端面
１４ｃ、３１４ｃ、４１４ｃ、５１４ｃ 立壁部
１６ レンズホルダ
１８、５１８ ベース部材
２０、５２０ 光源ユニット
２２、５２２ 発光体
２４、５２４ レーザー発光素子
２６、５２６ 集光レンズ
３１４ｄ、４１４ｄ スリット
５３０ ハウジング
５３２ 発光体支持部材
Ａｘ 光軸
Ｆ 後側焦点
Ｌ１、Ｌ２ 折れ線
Ｐ１、Ｐ２ 点
ＰＡ 第１配光パターン
ＰＢ 第２配光パターン
ＰＣ 第３配光パターン
ＰＨ ハイビーム用配光パターン
ＰＨ０ 基本配光パターン
ＰＨ１ 配光パターン
Ｓ 発光中心
θ 角度

Claims (7)

1. 投影レンズと、この投影レンズの後方に配置された発光体と、この発光体からの光を上記投影レンズへ向けて反射させるリフレクタと、を備えた車両用灯具において、
   上記発光体は、レーザー発光素子からのレーザー光照射によって発光するように構成されており、
   上記リフレクタにおいて、上記レーザー発光素子から上記発光体へ向かうレーザー光の光路上または該光路の延長線上に位置する部位に、該リフレクタを貫通する開口部が形成されており、
   上記リフレクタの反射面は、上記開口部の前方側に位置する第１反射領域が上記開口部の後方側に位置する第２反射領域に対して上記発光体側に変位した状態で形成されている、ことを特徴とする車両用灯具。
2. 上記第１および第２反射領域は、いずれも楕円面を基準面とする曲面で構成されており、
   上記第１反射領域の基準面となる楕円面の離心率が上記第２反射領域の基準面となる楕円面の離心率よりも大きい値に設定されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
3. 上記第１および第２反射領域は、いずれも上記投影レンズの光軸を含む鉛直面内において上記発光体からの光を上記投影レンズの後側焦点へ向けて反射させるように構成されている、ことを特徴とする請求項２記載の車両用灯具。
4. 上記リフレクタの反射面における上記第１および第２反射領域以外の反射領域は、上記第２反射領域の基準面となる楕円面を基準面として形成されている、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の車両用灯具。
5. 上記開口部の内周面に反射面処理が施されている、ことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の車両用灯具。
6. 上記開口部の内周面に光吸収処理が施されている、ことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の車両用灯具。
7. 投影レンズと、この投影レンズの後方に配置された発光体と、この発光体からの光を上記投影レンズへ向けて反射させるリフレクタと、を備えた車両用灯具において、
   上記発光体は、レーザー発光素子からのレーザー光照射によって発光するように構成されており、
   上記リフレクタにおいて、上記レーザー発光素子から上記発光体へ向かうレーザー光の光路上または該光路の延長線上に位置する部位に、該リフレクタを貫通する開口部が形成されており、
   上記リフレクタの反射面は、上記開口部の前方側に位置する第１反射領域と上記開口部の後方側に位置する第２反射領域とを備えており、
   上記第１反射領域は、仮に上記第２反射領域が上記開口部の前端位置まで延長形成されているとした場合にこの延長形成された仮想反射領域で反射した上記発光体からの光が上記投影レンズに入射する領域へ向けて、上記発光体からの光を反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灯具。

Images