WO2018216439A1 - 車両用灯具 - Google Patents

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WO2018216439A1
WO2018216439A1 PCT/JP2018/017435 JP2018017435W WO2018216439A1 WO 2018216439 A1 WO2018216439 A1 WO 2018216439A1 JP 2018017435 W JP2018017435 W JP 2018017435W WO 2018216439 A1 WO2018216439 A1 WO 2018216439A1
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light emitting
light
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reflector
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PCT/JP2018/017435
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Inventor
逸平 山本
Original Assignee
株式会社小糸製作所
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    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/33—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/04—Optical design
    • F21V7/09—Optical design with a combination of different curvatures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H01L33/60—Reflective elements

Definitions

  • the present invention relates to a projector-type vehicular lamp provided with a reflector.
  • a projector-type vehicular lamp configured to make light from a light source reflected by a reflector enter a projection lens.
  • Patent Document 1 in such a vehicular lamp, a light distribution pattern for low beam is formed by shielding a part of the reflected light from the reflector by a shade arranged behind the projection lens. What has been configured is described.
  • Patent Document 2 in a projector-type vehicular lamp using a light emitting element as a light source, a mirror member having an upward reflecting surface that reflects part of the reflected light upward from the reflector is disposed instead of the shade. The described configuration is described.
  • Patent Document 2 As in the vehicular lamp described in the above-mentioned “Patent Document 2”, by using a configuration including a mirror member, it is possible to effectively use light from the light emitting element.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and provides a vehicular lamp that can increase the brightness of a low-beam light distribution pattern in a projector-type vehicular lamp that includes a reflector. For the purpose.
  • the above object is achieved by devising the configuration of the reflector.
  • the vehicular lamp according to the present invention is In a vehicular lamp including a projection lens, a light emitting element disposed behind the projection lens, and a reflector that reflects light from the light emitting element toward the projection lens,
  • the light emitting element is arranged with the light emitting surface of the light emitting element facing upward,
  • the reflector has a horizontal cut-off line and an oblique cut-off line as a collection of projection images of the light emitting surface formed by light from the light emitting element reflected by the reflector and transmitted through the projection lens.
  • the reflector includes a first reflective region for forming the horizontal cutoff line, and a second reflective region for forming the oblique cutoff line
  • the first reflective region has a reflective surface shape formed so that the position of the upper edge of the projected image of the light emitting surface is aligned on the same horizontal line
  • the second reflection region has a reflection surface shape formed so as to align the position of the upper edge of the projection image of the light emitting surface in the same inclined line direction extending in a direction inclined with respect to the horizontal line.
  • the above “light emitting element” is arranged with its light emitting surface facing upward. At that time, the light emitting surface may be directed vertically upward or may be directed in a direction inclined with respect to the vertical upward direction. Good.
  • the specific shape and size of the “light emitting surface” are not particularly limited.
  • the “first reflective region” has a reflective surface shape formed so that the position of the upper edge of the projected image of the light emitting surface is aligned on the same horizontal line, its specific arrangement, size, etc. There is no particular limitation.
  • the "second reflection region” has a reflection surface shape formed so as to align the position of the upper edge of the projection image of the light emitting surface in the same inclined line direction extending in the direction inclined with respect to the horizontal line,
  • the specific arrangement, size, etc. are not particularly limited. In that case, the specific inclination angle with respect to the horizontal line in the “same inclination line direction” is not particularly limited.
  • a reflector that reflects light from a light emitting element having an upward light emitting surface is projected on a light emitting surface formed by light from the light emitting element reflected by the reflector and transmitted through a projection lens.
  • a low-beam light distribution pattern having horizontal and oblique cutoff lines is formed as an image aggregate.
  • the reflector includes a first reflection area for forming a horizontal cutoff line and a second reflection area for forming an oblique cutoff line.
  • the first reflective area has a reflective surface shape formed so that the position of the upper edge of the projected image on the light emitting surface is aligned on the same horizontal line
  • the second reflective area has the position of the upper edge of the projected image on the light emitting surface as a horizontal line.
  • it has a reflecting surface shape formed so as to be aligned in the same inclined line direction extending in the inclined direction. Therefore, the vehicular lamp according to the present invention can obtain the following effects.
  • the vehicular lamp according to the present invention has a configuration in which the reflected light from the reflector is directly incident on the projection lens, the luminous flux utilization factor can be maximized.
  • the light emitting element as the light source can be configured so that the outline of the light emitting surface is clearly formed, so that the horizontal and oblique cut-off lines are clearly formed by aligning the position of the upper edge of the projected image. can do. Therefore, a low beam light distribution pattern having horizontal and oblique cutoff lines can be formed as a bright light distribution pattern without using a shade or a mirror member.
  • the brightness of the low-beam light distribution pattern can be increased.
  • the conventional shade and mirror members can be eliminated, and the cost can be reduced accordingly. Moreover, it is possible to prevent the shade and the mirror member from being inadvertently melted by the sunlight condensing action by the projection lens.
  • the light-emitting element has a rectangular outer shape in which the light-emitting surface is elongated in the front-rear direction, and the first reflective region is located in the vicinity of the lower end edge of the reflector and the second reflective region is the first. If it is the structure located in the upper vicinity of a reflective area
  • the projected image of the light emitting surface formed by the reflected light from the first reflection region located near the lower end edge of the reflector is horizontally long. Since it has a rectangular outer shape, it is possible to easily align the position of the upper edge on the same horizontal line.
  • the projection image of the light emitting surface formed by the reflected light from the second reflecting region located near the upper side of the first reflecting region has a rectangular outer shape extending obliquely, It is possible to easily align the positions in the same inclined line direction.
  • the horizontal and oblique cut-off lines can be formed relatively clearly by the reflected light from the first and second reflection regions.
  • the light emitting surface has a rectangular outer shape extending in the left-right direction as the light emitting element, and as the reflector, the first reflective region is positioned above the light emitting surface and the second reflective region is the first reflective region. If the configuration is located near the side of one reflection region, the following operational effects can be obtained.
  • the projected image of the light emitting surface formed by the reflected light from the first reflecting region located above the light emitting surface is a horizontally long rectangle. Since the outer shape of the shape is obtained, it is possible to easily align the position of the upper edge on the same horizontal line.
  • the projected image of the light emitting surface formed by the reflected light from the second reflecting region located in the vicinity of the side of the first reflecting region has a rectangular outer shape extending in an oblique direction. Can be easily aligned in the same inclined line direction. Accordingly, the horizontal and oblique cutoff lines can be formed relatively clearly by the reflected light from the first and second reflection regions.
  • the second light emitting element and the second reflector that reflects the light from the second light emitting element toward the projection lens are provided, and the second reflector is reflected by the second reflector.
  • a high beam additional light distribution pattern straddling the horizontal and oblique cutoff lines in the vertical direction is formed. If configured, the following effects can be obtained.
  • the high beam light distribution pattern can be formed as a combined light distribution pattern of the low beam light distribution pattern and the high beam additional light distribution pattern.
  • the beam switching between the low beam and the high beam can be performed by a simple configuration in which the on / off control of the second light emitting element is simply performed without using the movable shade and the like to perform the drive control as in the prior art. It can be performed.
  • the vehicular lamp can be configured compactly.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 1.
  • FIG. 1 which shows the 1st modification of the said embodiment.
  • FIG. 3 which shows the said 1st modification.
  • FIG. 1 which shows the figure similar to FIG.
  • FIG. 5A for demonstrating the effect
  • FIG. 1 is a side sectional view showing a vehicular lamp 10 according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a view taken in the direction of arrow II in FIG. 1
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
  • the vehicular lamp 10 is configured as a projector-type lamp unit that is used as a part of a headlamp.
  • the vehicular lamp 10 includes a projection lens 12, a light emitting element 14 as a light source disposed behind the rear focal point F of the projection lens 12, and light emitted from the light emitting element 14. And a reflector 16 that reflects toward the back.
  • the projection lens 12 is a plano-convex aspheric lens having a convex front surface and a flat rear surface, and a light source image formed on the rear focal plane, which is a focal plane including the rear focal point F, as a reverse image in front of the lamp. Project onto the virtual vertical screen.
  • the projection lens 12 is supported by the lens holder 18 at the outer peripheral flange portion, and the lens holder 18 is supported by the base member 20.
  • the light-emitting element 14 is a white light-emitting diode, and has a light-emitting surface 14a that is elongated in the front-rear direction in a plan view (specifically, a rectangle whose front-rear width is twice or more the left-right width).
  • the light emitting element 14 has its light emitting surface 14a vertically upward substantially on the optical axis Ax (specifically, the light emission center of the light emitting surface 14a is located slightly below the optical axis Ax). Arranged in a state.
  • the reflector 16 is disposed so as to cover the light emitting element 14 from above, and is supported by the base member 20 at the lower end edge thereof.
  • the reflecting surface 16a of the reflector 16 has a reflecting surface shape formed with an ellipsoid having a light emission center of the light emitting surface 14a of the light emitting element 14 as a first focal point as a reference surface.
  • the elliptical surface serving as the reference surface has an elliptical cross-sectional shape including the optical axis Ax, and the eccentricity is set to gradually increase from the vertical cross section toward the horizontal cross section. .
  • the rear focal point F of the projection lens 12 is the second focal point.
  • the reflector 16 is configured to form a low beam light distribution pattern as an aggregate of projection images of the light emitting surface 14a formed by the light from the light emitting element 14 reflected by the reflecting surface 16a and transmitted through the projection lens 12. ing.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a low beam light distribution pattern PL1 formed on a virtual vertical screen placed at a position 25 m ahead of the vehicle by the front irradiation light from the vehicle lamp 10.
  • the low beam light distribution pattern PL1 is a left light distribution low beam light distribution pattern that extends in the left-right direction around the VV line passing through the HV, which is a vanishing point in the front direction of the lamp, in the vertical direction.
  • Horizontal and oblique cut-off lines CL1 and CL2 are provided at the upper edge.
  • the horizontal cut-off line CL1 constitutes a cut-off line extending in the horizontal direction on the right side of the VV line (that is, on the opposite lane side).
  • the oblique cut-off line CL2 constitutes a cut-off line that extends obliquely upward to the left on the left side (that is, the own lane side) from the VV line.
  • An elbow point E which is a connection point between the horizontal cut-off line CL1 and the oblique cut-off line CL2, is located about 0.5 to 0.6 ° below HV.
  • the oblique cutoff line CL2 extends at an inclination angle of about 10 to 30 ° (for example, about 15 °) with respect to the horizontal cutoff line CL1.
  • a hot zone HZL that is a high luminous intensity region is formed so as to surround the elbow point E slightly to the left.
  • FIG. 5A is a diagram showing a plurality of projection images I1, I2, I3, and I4 constituting the low beam light distribution pattern PL1.
  • FIG. 5B is a front view showing the reflector 16 together with the light emitting element 14.
  • the low-beam light distribution pattern PL1 is formed as a combined light distribution pattern of the first to third light distribution patterns P1 to P3 and the other fourth light distribution pattern P4.
  • the reflecting surface 16a of the reflector 16 is constituted by first to fourth reflecting regions Z1 to Z4.
  • the first light distribution pattern P1 is formed as an aggregate of the projection images I1 of the light emitting surface 14a formed by the reflected light from the first reflection region Z1, and the second light distribution pattern P2 is formed in the second reflection region Z2. It is formed as an aggregate of projection images I2 of the light emitting surface 14a formed by the reflected light from the light.
  • the third light distribution pattern P3 is formed as an aggregate of the projected images I3 of the light emitting surface 14a formed by the reflected light from the third reflection region Z3, and the fourth light distribution pattern P4 is the fourth reflection region Z4. It is formed as an aggregate of projection images I4 of the light emitting surface 14a formed by the reflected light from the light.
  • the first reflection region Z1 is located in the vicinity of the lower end edge of the reflector 16 on the left side of the optical axis Ax (right side in the front view of the lamp, the same applies hereinafter). At this time, the first reflection region Z1 is set as a region extending in a band shape from the position slightly away to the left side from the optical axis Ax to the front edge of the reflector 16 in the left direction.
  • the projected image I1 of the light emitting surface 14a formed by the reflected light from the first reflective region Z1 has a rectangular outer shape in which the light emitting surface 14a of the light emitting element 14 extends in the front-rear direction, so that the substantially horizontal direction
  • the outer shape of the horizontally long rectangular shape is elongated.
  • the projection image I1 is set by setting the shape of the reflection surface of the first reflection region Z1 so that the upper edge of the projection image I1 formed by the reflected light from each position of the first reflection region Z1 is aligned in the same horizontal line direction.
  • a first light distribution pattern P1 having an upper end edge extending in the horizontal direction is formed as an aggregate of the horizontal cut-off line CL1.
  • the second reflection region Z2 is located on the left side of the optical axis Ax and in the vicinity of the upper side of the first reflection region Z1. At that time, the second reflection area Z2 is set as an area extending so as to extend in a trapezoidal shape to the front end edge of the reflector 16 in the left direction so as to be adjacent to the upper side of the first reflection area Z1.
  • the projected image I2 of the light emitting surface 14a formed by the reflected light from the second reflective region Z2 has a rectangular outer shape in which the light emitting surface 14a of the light emitting element 14 extends in the front-rear direction, the projected image I2 is inclined in the oblique direction. It has a rectangular outer shape that extends.
  • the projection image A second light distribution pattern P2 having an upper end extending obliquely is formed as an aggregate of I2, and an oblique cut-off line CL2 is formed by the upper end edge.
  • the projection image I2 is originally (that is, when the reflection surface 16a remains the reference surface) V ⁇ . Although it is formed below the projected image I1 on the right side of the V line, it is formed in a state displaced to the left side of the VV line by appropriately deforming the surface shape of the second reflection region Z2. Since the surface shape of the second reflection region Z2 is greatly deformed from the reference surface as described above, the second reflection region Z2 is located at the boundary line between the second reflection region Z2 and the first and fourth reflection regions Z1 and Z4. A step will be formed.
  • the third reflection region Z3 is located near the lower edge of the reflector 16 on the right side of the optical axis Ax. At that time, the third reflection region Z3 is set as a region extending in a band shape from a position slightly away from the optical axis Ax to the right side to the front end edge of the reflector 16 in the right direction.
  • the projection image I3 of the light emitting surface 14a formed by the reflected light from the third reflection region Z3 also has a laterally long rectangular outer shape extending elongated in a substantially horizontal direction.
  • the third reflection region is such that the upper end edge of the projection image I3 formed by the reflected light from each position of the third reflection region Z3 is positioned on the left side of the oblique cutoff line CL2 and above the horizontal cutoff line CL1.
  • the reflecting surface shape of Z3 is set.
  • a third light distribution pattern P3 that reinforces the brightness of the region located on the left side of the oblique cutoff line CL2 is formed as an aggregate of the projection images I3.
  • the projection image I4 of the light emitting surface 14a formed by the reflected light from the fourth reflection region Z4 (that is, the reflection region other than the first to third reflection regions Z1 to Z3 on the reflection surface 16a) is the first to the first as an aggregate.
  • a fourth light distribution pattern P4 extending in the left-right direction is formed below the third light distribution patterns P1 to P3.
  • the projection image I4 of the light emitting surface 14a formed by the reflected light from the reflection area that is in a symmetrical relationship with the second reflection area Z2 with respect to the optical axis Ax in the fourth reflection area Z4 is the brightness of the hot zone HL. It is formed in the position which reinforces.
  • a reflector 16 that reflects light from a light emitting element 14 having an upward light emitting surface 14 a is reflected by the reflecting surface 16 a of the reflector 16 and is transmitted through the projection lens 12.
  • 14 is configured to form a low-beam light distribution pattern PL1 having horizontal and oblique cutoff lines CL1 and CL2 as an aggregate of projection images I1, I2, I3, and I4 of the light emitting surface 14a formed by light from 14. Yes.
  • the reflection surface 16a of the reflector 16 includes a first reflection region Z1 for forming the horizontal cutoff line CL1 and a second reflection region Z2 for forming the oblique cutoff line CL2, and the first reflection region Z1.
  • the vehicular lamp 10 since the vehicular lamp 10 according to the present embodiment has a configuration in which the reflected light from the reflector 16 is directly incident on the projection lens 12, the luminous flux utilization factor can be maximized.
  • the light emitting element 14 as the light source since the light emitting element 14 as the light source has a clear outline of the light emitting surface 14a, the horizontal and oblique cut-off lines CL1 and CL2 are made clear by aligning the positions of the upper edges of the projected images I1 and I2, respectively. Can be formed. Therefore, the low beam light distribution pattern PL1 having the horizontal and oblique cutoff lines CL1 and CL2 can be formed as a bright light distribution pattern without using a shade or a mirror member.
  • the brightness of the low-beam light distribution pattern PL1 can be increased.
  • the conventional shade and mirror members can be abolished, so that the cost can be reduced by that amount, and the sunlight condensing action by the projection lens 12 can be achieved. Therefore, it is possible to prevent the shade and the mirror member from being inadvertently melted.
  • the light emitting surface 14a of the light emitting element 14 has a rectangular outer shape that is elongated in the front-rear direction.
  • the first reflective region Z1 is the reflector 16.
  • the second reflection region Z2 is positioned in the vicinity of the upper end of the first reflection region Z1. Therefore, the following effects can be obtained.
  • the light emitting surface 14a when the light emitting surface 14a has a rectangular outer shape extending in the front-rear direction, the light emitting surface 14a formed by the reflected light from the first reflecting region Z1 located near the lower end edge of the reflector 16 is used. Since the projected image I1 has a laterally long rectangular outer shape, it is possible to easily align the position of the upper edge on the same horizontal line.
  • the projection image I2 of the light emitting surface 14a formed by the reflected light from the second reflection region Z2 located near the upper portion of the first reflection region Z1 has a rectangular outer shape extending in an oblique direction, It becomes easy to align the position of the upper edge in the same inclined line direction.
  • the horizontal and oblique cut-off lines CL1 and CL2 can be formed relatively clearly by the reflected light from the first and second reflection regions Z2.
  • the vehicular lamp 10 is described as being configured to form the left light distribution low beam distribution pattern PL1, but the right light distribution low beam distribution pattern is formed. Even in the case of the above configuration, the same effect as the above embodiment can be obtained by reversing the shape of the reflecting surface 16a of the reflector 16 left and right.
  • FIGS. 6 and 7 are views similar to FIGS. 1 and 3, showing a vehicular lamp 110 according to this modification.
  • 8A and 8B are diagrams similar to FIGS. 5A and 5B for explaining the operation of this modification.
  • the basic configuration of this modification is the same as that of the above embodiment, but the configurations of the light emitting element 114 and the reflector 116 are different from those of the above embodiment.
  • the light emitting element 114 of the present modification has the same configuration as the light emitting element 14 of the above embodiment, but is arranged in a state where the light emitting surface 114a extends in the vehicle width direction in plan view. ing. That is, the light emitting element 114 is obtained by rotating the light emitting element 14 of the above embodiment by 90 ° around a vertical line passing through the light emission center of the light emitting surface 14a.
  • the reflector 116 of the present modification is also a reflection in which the reflection surface 116a is formed with an ellipsoid having the light emission center of the light emission surface 114a of the light emitting element 114 as the first focal point as a reference surface, as in the reflector 16 of the above embodiment. It has a surface shape.
  • the elliptical surface serving as the reference surface has an elliptical cross-sectional shape including the optical axis Ax as in the case of the above embodiment, and its eccentricity gradually increases from the vertical cross section toward the horizontal cross section.
  • the rear focal point F of the projection lens 12 is the second focal point in the vertical cross section.
  • the formation positions of the first reflection region Z1 for forming the horizontal cutoff line CL1 and the second reflection region Z2 for forming the oblique cutoff line CL2 on the reflection surface 116a are as described above. It is different from the case of form.
  • the low beam light distribution pattern PL2 is formed as a combined light distribution pattern of the first to third light distribution patterns P1 to P3 and the other fourth light distribution pattern P4.
  • the reflecting surface 116a of the reflector 116 is constituted by first to fourth reflecting regions Z1 to Z4.
  • the first light distribution pattern P1 is formed as an aggregate of projection images I1 of the light emitting surface 114a formed by the reflected light from the first reflection region Z1, and the second light distribution pattern P2 is formed in the second reflection region Z2. It is formed as an aggregate of projection images I2 of the light emitting surface 114a formed by the reflected light from the light.
  • the third light distribution pattern P3 is formed as an aggregate of the projection images I3 of the light emitting surface 114a formed by the reflected light from the third reflection region Z3, and the fourth light distribution pattern P4 is the fourth reflection region Z4. It is formed as an aggregate of projection images I4 of the light emitting surface 114a formed by the reflected light from the light.
  • the first reflection region Z1 is located above the light emitting surface 114a. Specifically, the first reflection region Z1 is set as a region extending in a band shape from the lower end edge of the reflector 16 to the front end edge of the reflector 16 with a constant left and right width around the optical axis Ax when viewed from the front of the lamp.
  • the projected image I1 of the light emitting surface 114a formed by the reflected light from the first reflecting region Z1 has a rectangular outer shape in which the light emitting surface 114a of the light emitting element 114 extends in the vehicle width direction. It has a laterally long rectangular shape that is elongated in the horizontal direction.
  • the projection image A first light distribution pattern P1 whose upper edge extends in the horizontal direction is formed as an aggregate of I1, and a horizontal cutoff line CL1 is formed by the upper edge.
  • the projected image I1 formed by the reflected light from each position of the first reflective region Z1 is larger in size by the reflected light from the region near the upper end edge (that is, the region closer to the front end edge of the reflector 16).
  • the reflection deflection angle in the horizontal direction increases in the region near the upper edge of the first reflection region Z1 so that the projection image I1 having a small size is formed at a position away from the VV line.
  • the surface shape is set as follows.
  • the second reflection area Z2 is located near the side of the first reflection area Z1. Specifically, the second reflection region Z2 is set as a substantially rectangular region adjacent to the upper left side of the first reflection region Z1 when the lamp is viewed from the front.
  • the projected image I2 of the light emitting surface 114a formed by the reflected light from the second reflecting region Z2 has a rectangular outer shape in which the light emitting surface 114a of the light emitting element 114 extends elongated in the vehicle width direction. It has a rectangular outer shape extending in the direction.
  • the projection image A second light distribution pattern P2 having an upper end extending obliquely is formed as an aggregate of I2, and an oblique cut-off line CL2 is formed by the upper end edge.
  • the projection image I2 constituting the second reflection region Z2 is originally a horizontal cut slightly on the left side of the optical axis Ax (that is, when the reflection surface 116a remains the reference surface). Although it is formed at a position below the offline CL1, it is formed in a state of protruding upward from the horizontal cut-off line CL1 by appropriately deforming the surface shape of the second reflection region Z2. Since the surface shape of the second reflection region Z2 is greatly deformed from the reference surface as described above, the second reflection region Z2 is located at the boundary line between the second reflection region Z2 and the first and fourth reflection regions Z1 and Z4. A step will be formed.
  • the third reflection region Z3 is set as a reflection region that is symmetrical with the second reflection region Z2 with respect to the optical axis Ax.
  • the projection image I3 of the light emitting surface 114a formed by the reflected light from the third reflection region Z3 has a rectangular outer shape extending obliquely in the opposite direction to the projection image I2.
  • the projection image I3 constituting the third reflection region Z3 is originally formed at a position slightly below the optical axis Ax and below the horizontal cutoff line CL1. Since the projection image I2 constituting the reflection area Z2 is displaced upward from the original position in order to form the oblique cutoff line CL2, the projection image I2 is slightly displaced to the left side in order to ensure the brightness of the original position. Thus, it is formed in a region straddling the VV line from side to side.
  • the projection image I4 of the light emitting surface 114a formed by the reflected light from the fourth reflective region Z4 is the first to the first aggregates.
  • a fourth light distribution pattern P4 extending in the left-right direction is formed so as to fill the peripheral region of the third light distribution patterns P1 to P3.
  • the vehicular lamp 110 since the vehicular lamp 110 according to this modification is also configured to cause the reflected light from the reflector 116 to enter the projection lens 112 as it is, the luminous flux utilization rate can be maximized.
  • the light emitting element 114 as the light source has a clear outline of the light emitting surface 114a, the horizontal and oblique cut-off lines CL1 and CL2 are aligned by aligning the positions of the upper edges of the projected images I1 and I2, respectively. Can be formed clearly. Therefore, the low beam light distribution pattern PL2 having the horizontal and oblique cutoff lines CL1 and CL2 can be formed as a bright light distribution pattern without using a shade or a mirror member.
  • the light emitting surface 114a of the light emitting element 114 has a rectangular outer shape extending in the left-right direction, and the reflector 116 has the first reflection region Z1 positioned above the light emitting surface 114a.
  • the second reflection region Z2 is located in the vicinity of the side of the first reflection region Z1. Therefore, the following effects can be obtained.
  • the projection of the light emitting surface 114a formed by the reflected light from the first reflection region Z1 located above the light emitting surface 114a Since the images I1, I2, I3, and I4 have a horizontally-long rectangular outer shape, it is possible to easily align the positions of the upper end edges on the same horizontal line. Further, the projected images I1, I2, I3, and I4 of the light emitting surface 114a formed by the reflected light from the second reflecting region Z2 located in the vicinity of the side of the first reflecting region Z1 are rectangular outer shapes extending in the oblique direction. Therefore, it is possible to easily align the position of the upper edge in the same inclined line direction. Therefore, the horizontal and oblique cut-off lines CL1 and CL2 can be formed relatively clearly by the reflected light from the first and second reflection regions Z2.
  • the vehicular lamp 110 is described as being configured to form the left light distribution low beam distribution pattern PL2, but the right light distribution low beam distribution pattern is formed. Even in such a configuration, the same effect as the first modification can be obtained by reversing the shape of the reflecting surface 116a of the reflector 116 left and right.
  • FIG. 9 is a view similar to FIG. 1, showing a vehicular lamp 210 according to this modification.
  • the basic configuration of the present modification is the same as that of the above embodiment, but in the case of the above embodiment in that a second light emitting element 214 and a second reflector 216 are additionally arranged. Accordingly, the configuration of the base member 220 is partially different from that of the above embodiment.
  • the second light emitting element 214 is supported by the base member 220 below the light emitting element 14 with its light emitting surface 214a facing downward.
  • the second light-emitting element 214 has the same configuration as the light-emitting element 14, but the light-emitting surface 214 a extends in the vehicle width direction when viewed from the bottom at a position slightly deviated from directly below the light-emitting element 14. It is arranged in such a state.
  • the second reflector 216 is disposed so as to cover the second light emitting element 214 from the lower side, and is supported by the base member 220 at the upper end edge thereof.
  • the reflection surface 216a of the second reflector 216 has a reflection surface shape formed with an elliptical surface having the light emission center of the light emission surface 214a of the second light emitting element 214 as the first focal point as a reference surface.
  • the elliptical surface serving as the reference surface has an elliptical cross-sectional shape including a straight line connecting the light emission center of the light emitting surface 214a and the rear focal point F of the projection lens 12, and its eccentricity is a vertical cross section. Is set so as to gradually increase from the horizontal cross section toward the horizontal cross section, and the rear focal point F of the projection lens 12 is the second focal point in the vertical cross section.
  • the second reflector 216 forms a high beam additional light distribution pattern as an aggregate of projection images of the light emitting surface 214a formed by the light from the second light emitting element 214 reflected by the reflecting surface 216a and transmitted through the projection lens 12. Is configured to do.
  • FIG. 10 is a perspective view of the high beam light distribution pattern PH formed on the virtual vertical screen by the front irradiation light from the vehicular lamp 210.
  • This high beam light distribution pattern PH is a combined light distribution of the low beam light distribution pattern PL1 formed by lighting the light emitting element 14 and the high beam additional light distribution pattern PH0 formed by additional lighting of the second light emitting element 214. It is formed as a pattern.
  • the high beam additional light distribution pattern PH0 is a light distribution formed as an aggregate of projection images of the light emitting surface 214a formed by the light from the second light emitting element 214 that has been reflected by the second reflector 216 and transmitted through the projection lens 12. It is a pattern.
  • This high beam additional light distribution pattern PH0 is formed as a horizontally long light distribution pattern extending in the left-right direction around the VV line so as to straddle the horizontal and oblique cutoff lines CL1, CL2 in the vertical direction.
  • the zone HZH is formed so as to partially overlap the hot zone HZL of the low-beam light distribution pattern PL1 with HV as the center.
  • the high beam light distribution pattern PH is formed as a combined light distribution pattern of the low beam light distribution pattern PL1 and the high beam additional light distribution pattern PH0. be able to.
  • the second light emitting element 214 is disposed below the light emitting element 14 with its light emitting surface 214a facing downward, so that the second reflector 216 is used as the reflector. 16 upside down.
  • the vehicular lamp 210 can be configured compactly.
  • the second light emitting element 214 and the second reflector 216 emit light. It is also possible to adopt a configuration or the like arranged on the side of the element 14 and the reflector 16.

Abstract

リフレクタ（１６）で反射した発光素子（１４）からの光によって形成される上向きの発光面（１４ａ）の投影像（Ｉ１～Ｉ４）の集合体として、水平および斜めカットオフライン（ＣＬ１、ＣＬ２）を有するロービーム用配光パターン（ＰＬ１）を形成する。その際、リフレクタ（１６）の反射面（１６ａ）において、水平カットオフライン（ＣＬ１）を形成するための第１反射領域（Ｚ１）は、投影像（Ｉ１）の上端縁の位置を同一水平線上に揃えるように形成された反射面形状とし、また、斜めカットオフライン（ＣＬ２）を形成するための第２反射領域（Ｚ２）は、投影像（Ｉ２）の上端縁の位置を水平線に対して傾斜した方向に延びる同一傾斜線方向に揃えるように形成された反射面形状とする。これによりシェードやミラー部材を用いることなくロービーム用配光パターン（ＰＬ１）を形成可能とする。

Description

車両用灯具
　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。
　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いる。
　「特許文献１」には、このような車両用灯具において、投影レンズの後方に配置されたシェードによってリフレクタからの反射光の一部を遮光することにより、ロービーム用配光パターンを形成するように構成されたものが記載されている。
　また「特許文献２」には、発光素子を光源とするプロジェクタ型の車両用灯具において、シェードの代わりに、リフレクタからの反射光の一部を上向きに反射させる上向き反射面を有するミラー部材が配置された構成が記載されている。
日本国特開２００５－２１６５２０号公報 日本国特開２０１４－２０３５１３号公報
　上記「特許文献２」に記載された車両用灯具のように、ミラー部材を備えた構成とすることにより、発光素子からの光の有効利用を図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おいても、リフレクタからの反射光の一部はミラー部材の上向き反射面で反射してから投影レンズに入射することとなるので、その反射ロス分だけ光束利用率が低くなってしまい、ロービーム用配光パターンの明るさを増大させることができなくなってしまう。
　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、リフレクタを備えたプロジェクタ型の車両用灯具において、ロービーム用配光パターンの明るさを増大させ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。
　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。
　すなわち、本願発明に係る車両用灯具は、
　投影レンズと、上記投影レンズの後方に配置された発光素子と、上記発光素子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、
　上記発光素子は、該発光素子の発光面を上向きにした状態で配置されており、
　上記リフレクタは、該リフレクタで反射して上記投影レンズを透過した上記発光素子からの光によって形成される上記発光面の投影像の集合体として、水平カットオフラインおよび斜め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ように構成されており、
　上記リフレクタは、上記水平カットオフラインを形成するための第１反射領域と、上記斜めカットオフラインを形成するための第２反射領域とを備えており、
　上記第１反射領域は、上記発光面の投影像の上端縁の位置を同一水平線上に揃えるように形成された反射面形状を有しており、
　上記第２反射領域は、上記発光面の投影像の上端縁の位置を水平線に対して傾斜した方向に延びる同一傾斜線方向に揃えるように形成された反射面形状を有している、ことを特徴とする。
　上記「発光素子」は、その発光面を上向きにした状態で配置されているが、その際、発光面は鉛直上方を向いていてもよいし鉛直上方に対して傾斜した方向を向いていてもよい。
　上記「発光面」の具体的な形状や大きさ等は特に限定されない。
　上記「第１反射領域」は、発光面の投影像の上端縁の位置を同一水平線上に揃えるように形成された反射面形状を有していれば、その具体的な配置や大きさ等は特に限定されない。
　上記「第２反射領域」は、発光面の投影像の上端縁の位置を水平線に対して傾斜した方向に延びる同一傾斜線方向に揃えるように形成された反射面形状を有していれば、その具体的な配置や大きさ等は特に限定されない。その際、上記「同一傾斜線方向」の水平線に対する具体的な傾斜角度は特に限定されない。
　本願発明に係る車両用灯具は、上向きの発光面を有する発光素子からの光を反射させるリフレクタが、該リフレクタで反射して投影レンズを透過した発光素子からの光によって形成される発光面の投影像の集合体として、水平および斜め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ように構成されている。その際、上記リフレクタは水平カットオフラインを形成するための第１反射領域と斜めカットオフラインを形成するための第２反射領域とを備えている。第１反射領域は発光面の投影像の上端縁の位置を同一水平線上に揃えるように形成された反射面形状を有するとともに第２反射領域は発光面の投影像の上端縁の位置を水平線に対して傾斜した方向に延びる同一傾斜線方向に揃えるように形成された反射面形状を有している。そのため、本願発明に係る車両用灯具は、次のような作用効果を得ることができる。
　すなわち、本願発明に係る車両用灯具は、リフレクタからの反射光をそのまま投影レンズに入射させる構成となっているので、光束利用率を最大限に高めることができる。その際、光源としての発光素子は、その発光面の輪郭が明瞭に形成された構成とすることができるので、その投影像の上端縁の位置を揃えることによって水平および斜めカットオフラインを明瞭に形成することができる。したがって、シェードやミラー部材を用いることなく、水平および斜め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明るい配光パターンとして形成することができる。
　このように本願発明によれば、リフレクタを備えたプロジェクタ型の車両用灯具において、ロービーム用配光パターンの明るさを増大させることができる。
　しかも、本願発明の構成を採用することにより、従来のシェードやミラー部材を廃止することができるので、その分のコストダウンを図ることができる。また、投影レンズによる太陽光の集光作用によってシェードやミラー部材が不用意に溶損してしまうのを未然に防止することができる。
　上記構成において、発光素子として発光面が前後方向に細長く延びる長方形の外形形状を有する構成とした上で、リフレクタとして第１反射領域がリフレクタの下端縁近傍に位置するとともに第２反射領域が第１反射領域の上方近傍に位置する構成とすれば、次のような作用効果を得ることができる。
　すなわち、発光面が前後方向に細長く延びる長方形の外形形状を有している場合には、リフレクタの下端縁近傍に位置する第１反射領域からの反射光によって形成される発光面の投影像は横長矩形状の外形形状を有するものとなるので、その上端縁の位置を同一水平線上に揃えることが容易に可能となる。
　また、第１反射領域の上方近傍に位置する第２反射領域からの反射光によって形成される発光面の投影像は斜め方向に延びる矩形状の外形形状を有するものとなるので、その上端縁の位置を同一傾斜線方向に揃えることが容易に可能となる。
　したがって、これら第１および第２反射領域からの反射光によって水平および斜めカットオフラインを比較的鮮明に形成することができる。
　一方、上記構成において、発光素子として発光面が左右方向に細長く延びる長方形の外形形状を有する構成とした上で、リフレクタとして第１反射領域が発光面の上方に位置するとともに第２反射領域が第１反射領域の側方近傍に位置する構成とすれば、次のような作用効果を得ることができる。
　すなわち、発光面が左右方向に細長く延びる長方形の外形形状を有している場合には、発光面の上方に位置する第１反射領域からの反射光によって形成される発光面の投影像は横長矩形状の外形形状を有するものとなるので、その上端縁の位置を同一水平線上に揃えることが容易に可能となる。また、第１反射領域の側方近傍に位置する第２反射領域からの反射光によって形成される発光面の投影像は斜め方向に延びる矩形状の外形形状を有するものとなるので、その上端縁の位置を同一傾斜線方向に揃えることが容易に可能となる。したがって、これら第１および第２反射領域からの反射光によって水平および斜めカットオフラインを比較的鮮明に形成することができる。
　上記構成において、第２発光素子とこの第２発光素子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した上で、この第２リフレクタを、該第２リフレクタで反射して投影レンズを透過した第２発光素子からの光によって形成されるその発光面の投影像の集合体として、水平および斜めカットオフラインを上下方向に跨ぐハイビーム用付加配光パターンを形成するように構成されたものとすれば、次のような作用効果を得ることができる。
　すなわち、発光素子に対して第２発光素子を追加点灯させることにより、ロービーム用配光パターンとハイビーム用付加配光パターンとの合成配光パターンとしてハイビーム用配光パターンを形成することができる。
　しかも、従来のように可動シェード等を用いた上でその駆動制御を行うことを必要とせずに、第２発光素子の点消灯制御を行うだけの簡単な構成によって、ロービームとハイビームとのビーム切換えを行うことができる。
　その際、第２発光素子として、発光素子の下方においてその発光面を下向きにした状態で配置された構成とすれば、第２リフレクタをリフレクタに対して上下逆向きに配置することができ、これにより車両用灯具をコンパクトに構成することができる。
本願発明の一実施形態に係る車両用灯具を示す側断面図である。 図１のII方向矢視図である。 図１のIII－III線断面図である。 上記車両用灯具からの照射光により形成されるロービーム用配光パターンを示す図である。 上記ロービーム用配光パターンを構成する複数の投影像を示す図である。 上記車両用灯具のリフレクタを発光素子と共に示す正面図である。 上記実施形態の第１変形例を示す、図１と同様の図である。 上記第１変形例を示す、図３と同様の図である。 上記第１変形例の作用を説明するための、図５Ａと同様の図である。 上記第１変形例の作用を説明するための、図５Ｂと同様の図である。 上記実施形態の第２変形例を示す、図１と同様の図である。 上記第２変形例の作用を示す、図４と同様の図である。
　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る。また、図２は、図１のII方向矢視図であり、図３は、図１のIII－III線断面図である。
　図１から図３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。図１から図３以外の図においても同様である。
　図１から図３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、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素子１４と、この発光素子１４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１６とを備えている。
　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。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１８に支持されており、このレンズホルダ１８はベース部材２０に支持されている。
　発光素子１４は、白色発光ダイオードであって、平面視において前後方向に細長く延びる長方形（具体的には前後幅が左右幅に対して２倍以上の長方形）の発光面１４ａを有している。そして、発光素子１４は、その発光面１４ａを略光軸Ａｘ上において（具体的には発光面１４ａの発光中心が光軸Ａｘよりも僅かに下方側に位置するようにして）鉛直上向きにした状態で配置されている。
　リフレクタ１６は、発光素子１４を上方側から覆うように配置されており、その下端縁においてベース部材２０に支持されている。
　リフレクタ１６の反射面１６ａは、発光素子１４の発光面１４ａの発光中心を第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、この基準面となる楕円面は、光軸Ａｘを含む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いる。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。
　リフレクタ１６は、その反射面１６ａで反射して投影レンズ１２を透過した発光素子１４からの光によって形成される発光面１４ａの投影像の集合体として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。
　図４は、車両用灯具１０からの前方照射光によって車両前方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ＰＬ１を透視的に示す図である。
　ロービーム用配光パターンＰＬ１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線を中心にして左右方向に拡がる左配光のロービーム用配光パターンであって、その上端縁に水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有している。
　水平カットオフラインＣＬ１は、Ｖ－Ｖ線よりも右側（すなわち対向車線側）において水平方向に延びるカットオフラインを構成している。斜めカットオフラインＣＬ２は、Ｖ－Ｖ線よりも左側（すなわち自車線側）において左斜め上方へ延びるカットオフラインを構成している。水平カットオフラインＣＬ１と斜めカットオフラインＣＬ２との連結点であるエルボ点ＥはＨ－Ｖの０．５～０．６°程度下方に位置している。その際、斜めカットオフラインＣＬ２は、水平カットオフラインＣＬ１に対して１０～３０°程度（例えば１５°程度）の傾斜角度で延びている。
　そして、ロービーム用配光パターンＰＬ１においては、エルボ点Ｅをやや左寄りに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５Ａは、ロービーム用配光パターンＰＬ１を構成する複数の投影像Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４を示す図である。また、図５Ｂは、リフレクタ１６を発光素子１４と共に示す正面図である。
　図５Ａに示すように、ロービーム用配光パターンＰＬ１は、第１～第３配光パターンＰ１～Ｐ３とそれ以外の第４配光パターンＰ４との合成配光パターンとして形成されている。
　一方、図５Ｂに示すように、リフレクタ１６の反射面１６ａは、第１～第４反射領域Ｚ１～Ｚ４によって構成されている。
　そして、第１配光パターンＰ１は、第１反射領域Ｚ１からの反射光によって形成される発光面１４ａの投影像Ｉ１の集合体として形成され、第２配光パターンＰ２は、第２反射領域Ｚ２からの反射光によって形成される発光面１４ａの投影像Ｉ２の集合体として形成されている。また、第３配光パターンＰ３は、第３反射領域Ｚ３からの反射光によって形成される発光面１４ａの投影像Ｉ３の集合体として形成され、第４配光パターンＰ４は、第４反射領域Ｚ４からの反射光によって形成される発光面１４ａの投影像Ｉ４の集合体として形成されている。
　第１反射領域Ｚ１は、光軸Ａｘの左側（灯具正面視では右側、以下同様）においてリフレクタ１６の下端縁近傍に位置している。その際、第１反射領域Ｚ１は、光軸Ａｘから左側に少し離れた位置から左方向へリフレクタ１６の前端縁まで帯状に延びる領域として設定されている。
　第１反射領域Ｚ１からの反射光によって形成される発光面１４ａの投影像Ｉ１は、発光素子１４の発光面１４ａが前後方向に細長く延びる長方形の外形形状を有していることから、略水平方向に細長く延びる横長矩形状の外形形状を有している。
　したがって、第１反射領域Ｚ１の各位置からの反射光によって形成される投影像Ｉ１の上端縁が同一水平線方向に揃うように第１反射領域Ｚ１の反射面形状を設定することにより、投影像Ｉ１の集合体として上端縁が水平方向に延びる第１配光パターンＰ１が形成され、その上端縁によって水平カットオフラインＣＬ１が形成されている。
　第２反射領域Ｚ２は、光軸Ａｘの左側において第１反射領域Ｚ１の上方近傍に位置している。その際、第２反射領域Ｚ２は、第１反射領域Ｚ１の上側に隣接するようにして左方向へリフレクタ１６の前端縁まで台形状に拡がるように延びる領域として設定されている。
　第２反射領域Ｚ２からの反射光によって形成される発光面１４ａの投影像Ｉ２は、発光素子１４の発光面１４ａが前後方向に細長く延びる長方形の外形形状を有していることから、斜め方向に延びる矩形状の外形形状を有している。
　したがって、第２反射領域Ｚ２の各位置からの反射光によって形成される投影像Ｉ２の上端縁が同一傾斜線方向に揃うように第２反射領域Ｚ２の反射面形状を設定することにより、投影像Ｉ２の集合体として上端縁が斜め方向に延びる第２配光パターンＰ２が形成され、その上端縁によって斜めカットオフラインＣＬ２が形成されている。
　その際、第２反射領域Ｚ２は光軸Ａｘの左側に位置しているので、投影像Ｉ２は、本来ならば（すなわち反射面１６ａが上記基準面のままであるとした場合には）Ｖ－Ｖ線の右側において投影像Ｉ１の下方に形成されることとなるが、第２反射領域Ｚ２の表面形状が適宜変形されることによってＶ－Ｖ線の左側に変位した状態で形成されている。そして、このように第２反射領域Ｚ２の表面形状は上記基準面から大きく変形したものとなるので、該第２反射領域Ｚ２と第１および第４反射領域Ｚ１、Ｚ４との境界線の位置には段差が形成されることとなる。
　第３反射領域Ｚ３は、光軸Ａｘの右側においてリフレクタ１６の下端縁近傍に位置している。その際、第３反射領域Ｚ３は、光軸Ａｘから右側に少し離れた位置から右方向へリフレクタ１６の前端縁まで帯状に延びる領域として設定されている。
　第３反射領域Ｚ３からの反射光によって形成される発光面１４ａの投影像Ｉ３も、略水平方向に細長く延びる横長矩形状の外形形状を有している。
　そこで、第３反射領域Ｚ３の各位置からの反射光によって形成される投影像Ｉ３の上端縁を斜めカットオフラインＣＬ２の左側において水平カットオフラインＣＬ１よりも上方側に位置するように、第３反射領域Ｚ３の反射面形状が設定されている。そしてこれにより、投影像Ｉ３の集合体として、斜めカットオフラインＣＬ２の左側に位置する領域の明るさを補強する第３配光パターンＰ３が形成されている。
　第４反射領域Ｚ４（すなわち反射面１６ａにおいて第１～第３反射領域Ｚ１～Ｚ３以外の反射領域）からの反射光によって形成される発光面１４ａの投影像Ｉ４は、その集合体として第１～第３配光パターンＰ１～Ｐ３の下方側において左右方向に拡がる第４配光パターンＰ４を形成する。
　なお、第４反射領域Ｚ４において光軸Ａｘに関して第２反射領域Ｚ２と左右対称の位置関係にある反射領域からの反射光によって形成される発光面１４ａの投影像Ｉ４は、ホットゾーンＨＬの明るさを補強する位置に形成されている。
　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、上向きの発光面１４ａを有する発光素子１４からの光を反射させるリフレクタ１６が、該リフレクタ１６の反射面１６ａで反射して投影レンズ１２を透過した発光素子１４からの光によって形成される発光面１４ａの投影像Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４の集合体として、水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有するロービーム用配光パターンＰＬ１を形成するように構成されている。その際、リフレクタ１６の反射面１６ａは水平カットオフラインＣＬ１を形成するための第１反射領域Ｚ１と斜めカットオフラインＣＬ２を形成するための第２反射領域Ｚ２とを備えており、第１反射領域Ｚ１は発光面１４ａの投影像Ｉ１の上端縁の位置を同一水平線上に揃えるように形成された反射面形状を有するとともに第２反射領域Ｚ２は発光面１４ａの投影像Ｉ２の上端縁の位置を水平線に対して傾斜した方向に延びる同一傾斜線方向に揃えるように形成された反射面形状を有している。そのため、次のような作用効果を得ることができる。
　すなわち、本実施形態に係る車両用灯具１０は、リフレクタ１６からの反射光をそのまま投影レンズ１２に入射させる構成となっているので、光束利用率を最大限に高めることができる。その際、光源としての発光素子１４は発光面１４ａの輪郭が明瞭に形成されているので、その投影像Ｉ１、Ｉ２の上端縁の位置をそれぞれ揃えることによって水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を明瞭に形成することができる。したがって、シェードやミラー部材を用いることなく、水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有するロービーム用配光パターンＰＬ１を明るい配光パターンとして形成することができる。
　このように本実施形態によれば、リフレクタ１６を備えたプロジェクタ型の車両用灯具１０において、ロービーム用配光パターンＰＬ１の明るさを増大させることができる。
　しかも、本実施形態の構成を採用することにより、従来のシェードやミラー部材を廃止することができるので、その分のコストダウンを図ることができ、また、投影レンズ１２による太陽光の集光作用によってシェードやミラー部材が不用意に溶損してしまうのを未然に防止することができる。
　本実施形態に係る車両用灯具１０においては、発光素子１４の発光面１４ａが前後方向に細長く延びる長方形の外形形状を有しており、その上で、リフレクタ１６は第１反射領域Ｚ１がリフレクタ１６の下端縁近傍に位置するとともに第２反射領域Ｚ２が第１反射領域Ｚ１の上方近傍に位置している。そのため、次のような作用効果を得ることができる。
　すなわち、発光面１４ａが前後方向に細長く延びる長方形の外形形状を有している場合には、リフレクタ１６の下端縁近傍に位置する第１反射領域Ｚ１からの反射光によって形成される発光面１４ａの投影像Ｉ１は横長矩形状の外形形状を有するものとなるので、その上端縁の位置を同一水平線上に揃えることが容易に可能となる。
　また、第１反射領域Ｚ１の上方近傍に位置する第２反射領域Ｚ２からの反射光によって形成される発光面１４ａの投影像Ｉ２は斜め方向に延びる矩形状の外形形状を有するものとなるので、その上端縁の位置を同一傾斜線方向に揃えることが容易に可能となる。
　したがって、これら第１および第２反射領域Ｚ２からの反射光によって水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を比較的鮮明に形成することができる。
　上記実施形態においては、車両用灯具１０が、左配光のロービーム用配光パターンＰＬ１を形成するように構成されているものとして説明したが、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、リフレクタ１６の反射面１６ａの形状を左右反転させたものとすることにより、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
　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および７は、本変形例に係る車両用灯具１１０を示す、図１および３と同様の図である。また、図８Ａおよび図８Ｂは、本変形例の作用を説明するための、図５Ａおよび図５Ｂと同様の図である。
　これらの図に示すように、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、発光素子１１４およびリフレクタ１１６の構成が上記実施形態の場合と異なっている。
　また本変形例においても、リフレクタ１１６で反射して投影レンズ１２を透過した発光素子１１４からの光によって形成される発光面１１４ａの投影像Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４の集合体として、水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有するロービーム用配光パターンＰＬ２を形成するように構成されているが、投影像Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４の形成位置が上記実施形態の場合と異なっている。
　すなわち、本変形例の発光素子１１４は、上記実施形態の発光素子１４と同様の構成を有しているが、その発光面１１４ａが平面視において車幅方向に細長く延びるようにした状態で配置されている。すなわち、この発光素子１１４は、上記実施形態の発光素子１４を、その発光面１４ａの発光中心を通る鉛直線回りに９０°回転させたものである。
　また、本変形例のリフレクタ１１６も、上記実施形態のリフレクタ１６と同様、その反射面１１６ａが発光素子１１４の発光面１１４ａの発光中心を第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、この基準面となる楕円面は、上記実施形態の場合と同様、光軸Ａｘを含む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。
　ただし、本変形例のリフレクタ１１６は、その反射面１１６ａにおける水平カットオフラインＣＬ１を形成するための第１反射領域Ｚ１および斜めカットオフラインＣＬ２を形成するための第２反射領域Ｚ２の形成位置が上記実施形態の場合と異なっている。
　図８Ａに示すように、ロービーム用配光パターンＰＬ２は、第１～第３配光パターンＰ１～Ｐ３とそれ以外の第４配光パターンＰ４との合成配光パターンとして形成されている。
　一方、図８Ｂに示すように、リフレクタ１１６の反射面１１６ａは、第１～第４反射領域Ｚ１～Ｚ４によって構成されている。
　そして、第１配光パターンＰ１は、第１反射領域Ｚ１からの反射光によって形成される発光面１１４ａの投影像Ｉ１の集合体として形成され、第２配光パターンＰ２は、第２反射領域Ｚ２からの反射光によって形成される発光面１１４ａの投影像Ｉ２の集合体として形成されている。また、第３配光パターンＰ３は、第３反射領域Ｚ３からの反射光によって形成される発光面１１４ａの投影像Ｉ３の集合体として形成され、第４配光パターンＰ４は、第４反射領域Ｚ４からの反射光によって形成される発光面１１４ａの投影像Ｉ４の集合体として形成されている。
　第１反射領域Ｚ１は、発光面１１４ａの上方に位置している。具体的には、この第１反射領域Ｚ１は、灯具正面視において光軸Ａｘを中心にして左右一定幅でリフレクタ１６の下端縁からリフレクタ１６の前端縁まで帯状に延びる領域として設定されている。
　この第１反射領域Ｚ１からの反射光によって形成される発光面１１４ａの投影像Ｉ１は、発光素子１１４の発光面１１４ａが車幅方向に細長く延びる長方形の外形形状を有していることから、略水平方向に細長く延びる横長矩形状の外形形状を有している。
　したがって、この第１反射領域Ｚ１の各位置からの反射光によって形成される投影像Ｉ１の上端縁が同一水平線方向に揃うように第１反射領域Ｚ１の反射面形状を設定することにより、投影像Ｉ１の集合体として上端縁が水平方向に延びる第１配光パターンＰ１が形成され、その上端縁によって水平カットオフラインＣＬ１が形成されている。
　その際、この第１反射領域Ｚ１の各位置からの反射光によって形成される投影像Ｉ１は、その上端縁に近い領域（すなわちリフレクタ１６の前端縁に近い領域）からの反射光によるものほどサイズが小さくなるが、このサイズが小さい投影像Ｉ１がＶ－Ｖ線から離れた位置に形成されるように、この第１反射領域Ｚ１の上端縁近傍領域においては左右方向の反射偏向角度が大きくなるように表面形状が設定されている。
　第２反射領域Ｚ２は、第１反射領域Ｚ１の側方近傍に位置している。具体的には、第２反射領域Ｚ２は、灯具正面視において第１反射領域Ｚ１の上部左側に隣接した略矩形状の領域として設定されている。
　第２反射領域Ｚ２からの反射光によって形成される発光面１１４ａの投影像Ｉ２は、発光素子１１４の発光面１１４ａが車幅方向に細長く延びる長方形の外形形状を有していることから、斜め方向に延びる矩形状の外形形状を有している。
　したがって、第２反射領域Ｚ２の各位置からの反射光によって形成される投影像Ｉ２の上端縁が同一傾斜線方向に揃うように第２反射領域Ｚ２の反射面形状を設定することにより、投影像Ｉ２の集合体として上端縁が斜め方向に延びる第２配光パターンＰ２が形成され、その上端縁によって斜めカットオフラインＣＬ２が形成されている。
　その際、第２反射領域Ｚ２を構成している投影像Ｉ２は、本来ならば（すなわち反射面１１６ａが上記基準面のままであるとした場合には）光軸Ａｘよりもやや左側において水平カットオフラインＣＬ１よりも下方側の位置に形成されることとなるが、第２反射領域Ｚ２の表面形状が適宜変形されることによって水平カットオフラインＣＬ１から上方へ突出した状態で形成されている。そして、このように第２反射領域Ｚ２の表面形状は上記基準面から大きく変形したものとなるので、該第２反射領域Ｚ２と第１および第４反射領域Ｚ１、Ｚ４との境界線の位置には段差が形成されることとなる。
　第３反射領域Ｚ３は、光軸Ａｘに関して第２反射領域Ｚ２と左右対称の位置関係にある反射領域として設定されている。
　第３反射領域Ｚ３からの反射光によって形成される発光面１１４ａの投影像Ｉ３は、投影像Ｉ２とは左右逆向きで斜め方向に延びる矩形状の外形形状を有している。
　その際、第３反射領域Ｚ３を構成している投影像Ｉ３は、本来ならば光軸Ａｘよりもやや右側において水平カットオフラインＣＬ１よりも下方側の位置に形成されることとなるが、第２反射領域Ｚ２を構成している投影像Ｉ２が斜めカットオフラインＣＬ２を形成するために本来の位置から上方へ変位していることから、本来の位置の明るさを確保するためにやや左側に変位してＶ－Ｖ線を左右に跨ぐ領域に形成されている。
　第４反射領域Ｚ４（すなわち反射面１１６ａにおいて第１～第３反射領域Ｚ１～Ｚ３以外の反射領域）からの反射光によって形成される発光面１１４ａの投影像Ｉ４は、その集合体として第１～第３配光パターンＰ１～Ｐ３の周辺領域を埋めるようにして左右方向に拡がる第４配光パターンＰ４を形成する。
　本変形例の構成を採用することにより、次のような作用効果を得ることができる。
　すなわち、本変形例に係る車両用灯具１１０も、リフレクタ１１６からの反射光をそのまま投影レンズ１１２に入射させる構成となっているので、光束利用率を最大限に高めることができる。その際、光源としての発光素子１１４は、その発光面１１４ａの輪郭が明瞭に形成されているので、その投影像Ｉ１、Ｉ２の上端縁の位置をそれぞれ揃えることによって水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を明瞭に形成することができる。したがって、シェードやミラー部材を用いることなく、水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有するロービーム用配光パターンＰＬ２を明るい配光パターンとして形成することができる。
　その際、本変形例においては、発光素子１１４の発光面１１４ａが左右方向に細長く延びる長方形の外形形状を有しており、また、リフレクタ１１６は第１反射領域Ｚ１が発光面１１４ａの上方に位置するとともに第２反射領域Ｚ２が第１反射領域Ｚ１の側方近傍に位置している。そのため、次のような作用効果を得ることができる。
　すなわち、発光面１１４ａが左右方向に細長く延びる長方形の外形形状を有している場合には、発光面１１４ａの上方に位置する第１反射領域Ｚ１からの反射光によって形成される発光面１１４ａの投影像Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４は横長矩形状の外形形状を有するものとなるので、その上端縁の位置を同一水平線上に揃えることが容易に可能となる。また、第１反射領域Ｚ１の側方近傍に位置する第２反射領域Ｚ２からの反射光によって形成される発光面１１４ａの投影像Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４は斜め方向に延びる矩形状の外形形状を有するものとなるので、その上端縁の位置を同一傾斜線方向に揃えることが容易に可能となる。したがって、これら第１および第２反射領域Ｚ２からの反射光によって水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を比較的鮮明に形成することができる。
　上記第１変形例においては、車両用灯具１１０が、左配光のロービーム用配光パターンＰＬ２を形成するように構成されているものとして説明したが、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、リフレクタ１１６の反射面１１６ａの形状を左右反転させたものとすることにより、上記第１変形例と同様の作用効果を得ることができる。
　次に、上記実施形態の第２変形例について説明する。
　図９は、本変形例に係る車両用灯具２１０を示す、図１と同様の図である。
　図９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、第２発光素子２１４および第２リフレクタ２１６が追加配置されている点で上記実施形態の場合と異なっており、これに伴ってベース部材２２０の構成が上記実施形態の場合と一部異なっている。
　第２発光素子２１４は、発光素子１４の下方において、その発光面２１４ａを下向きにした状態でベース部材２２０に支持されている。
　第２発光素子２１４は、発光素子１４と同様の構成を有しているが、発光素子１４の真下からやや後方側にずれた位置において、その発光面２１４ａが底面視において車幅方向に細長く延びるようにした状態で配置されている。
　第２リフレクタ２１６は、第２発光素子２１４を下方側から覆うように配置されており、その上端縁においてベース部材２２０に支持されている。
　第２リフレクタ２１６の反射面２１６ａは、第２発光素子２１４の発光面２１４ａの発光中心を第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、この基準面となる楕円面は、発光面２１４ａの発光中心と投影レンズ１２の後側焦点Ｆとを結ぶ直線を含む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。
　第２リフレクタ２１６は、その反射面２１６ａで反射して投影レンズ１２を透過した第２発光素子２１４からの光によって形成される発光面２１４ａの投影像の集合体としてハイビーム用付加配光パターンを形成するように構成されている。
　図１０は、車両用灯具２１０からの前方照射光によって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ＰＨを透視的に示す図である。
　このハイビーム用配光パターンＰＨは、発光素子１４の点灯によって形成されるロービーム用配光パターンＰＬ１と、第２発光素子２１４の追加点灯によって形成されるハイビーム用付加配光パターンＰＨ０との合成配光パターンとして形成されている。
　ハイビーム用付加配光パターンＰＨ０は、第２リフレクタ２１６で反射して投影レンズ１２を透過した第２発光素子２１４からの光によって形成される発光面２１４ａの投影像の集合体として形成される配光パターンである。
　このハイビーム用付加配光パターンＰＨ０は、Ｖ－Ｖ線を中心にして左右方向に拡がる横長の配光パターンとして、水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を上下方向に跨ぐようにして形成され、そのホットゾーンＨＺＨは、Ｈ－Ｖを中心としてロービーム用配光パターンＰＬ１のホットゾーンＨＺＬと部分的に重複するように形成されている。
　本変形例の構成を採用することにより、次のような作用効果を得ることができる。
　すなわち、発光素子１４に対して第２発光素子２１４を追加点灯させることにより、ロービーム用配光パターンＰＬ１とハイビーム用付加配光パターンＰＨ０との合成配光パターンとしてハイビーム用配光パターンＰＨを形成することができる。
　しかも、従来のように可動シェード等を用いた上でその駆動制御を行うことを必要とせずに、第２発光素子２１４の点消灯制御を行うだけの簡単な構成によって、ロービームとハイビームとのビーム切換えを行うことができる。
　その際、本変形例に係る車両用灯具２１０においては、第２発光素子２１４が、発光素子１４の下方においてその発光面２１４ａを下向きにした状態で配置されているので、第２リフレクタ２１６をリフレクタ１６に対して上下逆向きに配置することができる。これにより車両用灯具２１０をコンパクトに構成することができる。
　上記第２変形例のように、第２発光素子２１４および第２リフレクタ２１６が発光素子１４およびリフレクタ１６の下方に配置された構成とする代わりに、第２発光素子２１４および第２リフレクタ２１６が発光素子１４およびリフレクタ１６の側方に配置された構成等を採用することも可能である。
　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。
　本出願は、２０１７年５月２４日出願の日本特許出願２０１７－１０２７１６号に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

Claims (5)

  1. 　投影レンズと、上記投影レンズの後方に配置された発光素子と、上記発光素子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、
    　上記発光素子は、該発光素子の発光面を上向きにした状態で配置されており、
    　上記リフレクタは、該リフレクタで反射して上記投影レンズを透過した上記発光素子からの光によって形成される上記発光面の投影像の集合体として、水平カットオフラインおよび斜め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ように構成されており、
    　上記リフレクタは、上記水平カットオフラインを形成するための第１反射領域と、上記斜めカットオフラインを形成するための第２反射領域とを備えており、
    　上記第１反射領域は、上記発光面の投影像の上端縁の位置を同一水平線上に揃えるように形成された反射面形状を有しており、
    　上記第２反射領域は、上記発光面の投影像の上端縁の位置を水平線に対して傾斜した方向に延びる同一傾斜線方向に揃えるように形成された反射面形状を有している、車両用灯具。
  2. 　上記発光面は、前後方向に細長く延びる長方形の外形形状を有しており、
    　上記第１反射領域は、上記リフレクタの下端縁近傍に位置しており、
    　上記第２反射領域は、上記第１反射領域の上方近傍に位置している、請求項１記載の車両用灯具。
  3. 　上記発光面は、左右方向に細長く延びる長方形の外形形状を有しており、
    　上記第１反射領域は、上記発光面の上方に位置しており、
    　上記第２反射領域は、上記第１反射領域の側方近傍に位置している、請求項１記載の車両用灯具。
  4. 　第２発光素子と、上記第２発光素子からの光を上記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、
    　上記第２リフレクタは、該第２リフレクタで反射して上記投影レンズを透過した上記第２発光素子からの光によって形成される該第２発光素子の発光面の投影像の集合体として、上記水平カットオフラインおよび上記斜めカットオフラインを上下方向に跨ぐハイビーム用付加配光パターンを形成するように構成されている、請求項１～３のいずれか一項記載の車両用灯具。
  5. 　上記第２発光素子は、上記発光素子の下方において該第２発光素子の発光面を下向きにした状態で配置されている、請求項４記載の車両用灯具。
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