(57)【要約】【課題】  複数のＬＥＤを光源として採用すると共に、投影レンズの後方焦点近傍への光束の集光性が高く、発熱によるＬＥＤ光束値の低下がない投射型の車両用前照灯の提供。【解決手段】  投射型の車両用前照灯１において、投影レンズ１１の光軸Ｌを挟んで互いに略対向するように配置した、光源である第１ＬＥＤ素子７ａ及び第２ＬＥＤ素子７ｂと、第１ＬＥＤ素子７ａを第１焦点Ｆ１とし、投影レンズ１１の後方焦点近傍を第２焦点Ｆ２とする第１反射面９ａを有する第１リフレクタ９と、第２ＬＥＤ素子７ｂを第１焦点Ｆ１とし、投影レンズ１１の後方焦点近傍を第２焦点Ｆ２とし、第１反射面９ａと対向する第２反射面１０ａを有する第２リフレクタ１０と、を備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影レンズの光軸を挟んで互いに略対向するように配置した、光源である第１ＬＥＤ素子及び第２ＬＥＤ素子と、
前記第１ＬＥＤ素子を第１焦点とし、前記投影レンズの後方焦点近傍を第２焦点とする第１反射面を有する第１リフレクタと、
前記第２ＬＥＤ素子を第１焦点とし、前記投影レンズの後方焦点近傍を第２焦点とし、前記第１反射面と対向する第２反射面を有する第２リフレクタと、
を備えたことを特徴とする、投射型の車両用前照灯。
【請求項２】
前記第１リフレクタは、前記第２ＬＥＤ素子を第１反射面に露出させる第１貫通孔を備え、
前記第２リフレクタは、前記第１ＬＥＤ素子を第２反射面に露出させる第２貫通孔を備えたことを特徴とする、請求項１記載の投射型の車両用前照灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、複数のＬＥＤ素子を光源とし、かつ十分な光束を発生する投射型の車両用前照灯に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１（特開２００３−３１７５１３号公報）は、ＬＥＤを光源とした車両用灯具の光源ユニットを示すものである。下記特許文献１の光源ユニットは、光源であるＬＥＤ素子を第一焦点とし、投影レンズの後方焦点を第二焦点とするリフレクタを備える。ＬＥＤの光は、前記リフレクタによって投影レンズの後方焦点近傍に反射され、その一部を前記焦点近傍の光制御部材（シェード）に遮光されたのち、拡散光となって投影レンズの前方に出射される。
【０００３】
下記特許文献２（特開２００５−１０８５５４号公報）は、二つの半導体発光素子を光源とした車両用前照灯を示すものである。下記特許文献２の車両用前照灯は、直線素子部材（シェード）を間に挟んで第１及び第２の半導体発光素子を背中合わせに配置している。二つの光源の光は、第１及び第２リフレクタによって投影レンズの後方焦点近傍に反射され、前記直線素子部材の先端を通過した光が拡散光となって投影レンズの前方に出射される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３１７５１３号公報
【特許文献２】特開２００５−１０８５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＬＥＤは、発光効率が高く、従来のフィラメントバルブと比べて寿命が長い等の利点を備える反面、光束が拡散しにくい。従って、特許文献１の光源ユニットは、一つのＬＥＤをリフレクタで反射して光束を拡散しているものの、拡散が不十分になって配光が暗くなる点で問題がある。従って、ＬＥＤを光源とする車両用前照灯においては、図５に示すように特許文献１の光源ユニットに相当する光源ユニット２１を前面カバー２２とランプボディ２３との内側に形成される灯室Ｓ１内に配置された灯具ユニット２４内に複数備え、光束を増やすことによって配光を明るくすることが考えられる。
【０００６】
しかし、灯室内Ｓ１における光源ユニット２１の配置は、その自由度が限られる。従って、光源ユニット２１を複数配列した場合、図５に示すようにリフレクタ２５によるＬＥＤ２６の反射光は、光束の一部（図中の破線Ａ）が隣接するＬＥＤの取付部２７に遮光されるため、光束の損失が多く、投影レンズの後方焦点近傍における光束の集光性が低くなる点で問題がある。
【０００７】
また、車両用前照灯に使用するＬＥＤは、大光量のものを採用するため、一般のＬＥＤより発熱量が大きくなる。従って、特許文献２の車両用前照灯に示すように、二つの半導体発光素子をシェードを挟んで背中合わせに配置した場合には、二つのＬＥＤから発生する熱量によってＬＥＤが加熱される。ＬＥＤは、加熱されることによって発生する光束値が低下することがある。従って、特許文献２の車両用前照灯は、ＬＥＤが加熱されやすい点で問題がある。
【０００８】
本願発明の目的は、上記問題を考慮して、複数のＬＥＤを光源として採用すると共に、投影レンズの後方焦点近傍への光束の集光性が高く、発熱によってＬＥＤの光束値が低下しない投射型の車両用前照灯を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、請求項１に係る投射型の車両用前照灯は、投影レンズの光軸を挟んで互いに略対向するように配置した、光源である第１ＬＥＤ素子及び第２ＬＥＤ素子と、前記第１ＬＥＤ素子を第１焦点とし、前記投影レンズの後方焦点近傍を第２焦点とする反射面を有する第１リフレクタと、前記第２ＬＥＤ素子を第１焦点とし、前記投影レンズの後方焦点近傍を第２焦点とし、前記第１反射面と対向する第２反射面を有する第２リフレクタと、を備えた。
【００１０】
（作用）第１及び第２リフレクタが対向して配置されるため、第１及び第２ＬＥＤ素子の光束は、それぞれ失われることなく第１及び第２リフレクタによって投影レンズの後方焦点に反射され、光束の損失が低減される。また、第１及び第２ＬＥＤは、それぞれ投影レンズの光軸を挟んで離間した状態に保持されるため、第１及び第２ＬＥＤ素子にそれぞれ発生する熱量によって相互に加熱されることが無い。
【００１１】
請求項２は、請求項１に係る投射型の車両用前照灯において、前記第１リフレクタが前記第２ＬＥＤ素子を反射面に露出させる第１貫通孔を備え、前記第２リフレクタが前記第１ＬＥＤ素子を反射面に露出させる第２貫通孔を備えるように構成した。
【００１２】
（作用）第１及び第２ＬＥＤ素子のみがそれぞれ第１及び第２貫通孔から第１及び第２反射面に露出し、ＬＥＤの取付構造が各反射面側に露出しないため、第１及び第２ＬＥＤ素子の光束は、その取付構造によって遮蔽されることなく投影レンズの後方焦点に反射され、光束の損失が低減される。また、第１及び第２ＬＥＤは、それぞれ投影レンズの光軸と第１及び第２リフレクタを挟んで離間した状態に保持されるため、第１及び第２ＬＥＤ素子にそれぞれ発生する熱量によって相互に加熱されることが無い。
【発明の効果】
【００１３】
以上の説明から明らかなように、本願に係る透過型の車両用前照灯によれば、複数のＬＥＤ素子を光源として配置する際の難点、即ち、ＬＥＤ素子の取付構造によって投影レンズの後方焦点近傍への光束の集光性が低下せず（請求項２）、更にＬＥＤ素子相互による過剰な加熱が無い（請求項１及び２）ため、ＬＥＤ素子の光束が十分に発生し、かつ低下しにくい投射型の車両用前照灯を得ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の公的な実施形態を、以下の実施例に基づいて説明する。
【００１５】
図１〜図４は、本発明の実施例を示すもので、図１は、本発明の実施例に係る投射型の車両用前照灯の垂直断面図、図２は、図１における光源周辺と光路を示す拡大垂直断面図、図３は、車両用前照灯の光源周辺と光路を示す水平断面図、図４は、配光スクリーンに対する照射配光パターンを示す図である。
【００１６】
図１に示すとおり、本実施例における投射型の車両用前照灯１は、車両後方側のランプボディ２と車両前方側の前面カバー３の内側に灯室Ｓを備えており、灯室Ｓには、灯具ユニット４がエイミング機構５を介してランプボディ２に傾動可能に取付けられている。
【００１７】
灯具ユニット４は、ランプブラケット６，光源となる一対の第１及び第２ＬＥＤ素子（７ａ，７ｂ），回路基板（８ａ，８ｂ）、第１及び第２リフレクタ（９，１０）、投影レンズ１１，放熱フィン１２、冷却ファン１３によって構成される。
【００１８】
エイミング機構５は、ランプボディ２に回動可能な状態で支持された複数のエイミングボルト５ａとランプブラケット６に設けられたナット部６ａとの複数の組み合わせから構成され、灯具ユニット４は、エイミングボルト５ａがナット部６ａを進退動作することによって動作するランプブラケット６を介して前後左右に傾動する。
【００１９】
ランプブラケット６は、前方に開口する開口部６ｂと基端の底部６ｃを有する有底中空形状に構成される。前記ナット部６ａは、底部６ｃから上下に延びる傾動壁６ｄにそれぞれ設けられ、開口部６ｂには、投影レンズ１１が固定される。ランプブラケット６の内側には、底部６ｃの内側の上下端部とそれぞれ連続し、投影レンズ１１の光軸Ｌを挟みつつ前方に向けて末広がりに傾斜する一対のＬＥＤ取付け面（６ｅ、６ｆ）が形成される。ＬＥＤ取付け面（６ｅ、６ｆ）には、一対のＬＥＤ素子（７ａ，７ｂ）を搭載した回路基板（８ａ、８ｂ）がそれぞれ固定されている。ランプブラケット６は、底部６ｃの後面に放熱フィン１２を備え、放熱フィン１２には、冷却ファン１３が取り付けられている。
【００２０】
また、第１リフレクタ９は、投影レンズ１１の光軸Ｌの上方に配置され、第２リフレクタ１０は、光軸Ｌの下方に配置される。第１及び第２リフレクタ（９，１０）は、それぞれの内側に形成された略楕円面形状の第１及び第２反射面（９ａ，１０ａ）が基端部で連続し、かつ光軸Ｌを挟んで略対称に配置される。また、第１及び第２リフレクタ（９，１０）は、反射面（９ａ，１０ａ）の裏側に脚部（９ｂ，１０ｂ）を有し、脚部（９ｂ，１０ｂ）によってＬＥＤ取付け面（６ｅ、６ｆ）にそれぞれ取付けられる。
【００２１】
また、第１リフレクタ９は、第２ＬＥＤ素子７ｂと対応する位置において反射面９ａに形成された貫通孔９ｃを有し、第２リフレクタ１０は、第１ＬＥＤ素子７ａと対応する位置において反射面１０ａに形成された貫通孔１０ｃを有する。第２ＬＥＤ素子７ｂと第１ＬＥＤ素子７ａは、リフレクタ（９、１０）を取付け面（６ｅ，６ｆ）に取り付けるとそれぞれ貫通孔（９ｃ、１０ｃ）から反射面（９ａ，１０ａ）に露出し、互いに略対向して配置される。
【００２２】
また、第１及び第２反射面（９ａ，１０ａ）の垂直断面は、図２に示すとおり、投影レンズ１１の光軸Ｌを挟んで略対称に配置された二つの楕円（ｄ１，ｄ２）において、その曲線の一部が上下に連続した形状に形成する。楕円（ｄ１，ｄ２）は、各長軸が光軸Ｌを挟んで略対称に配置されると共に前方に向けて先細り状に傾斜する。反射面９ａは、長軸が光軸Ｌに対して前方から後方に向かって下り方向に傾斜する楕円ｄ１の一部円弧に沿って形成され、反射面１０ａは、長軸が光軸Ｌに対して前方から後方に向かって上り方向に傾斜する楕円ｄ２の一部円弧に沿って形成される。
【００２３】
また、第１及び第２リフレクタ（９，１０）の水平断面は、図３に示すとおり、投影レンズ１１の光軸Ｌを挟んで略対称に配置された二つの楕円（ｄ３，ｄ４）において、その曲線の一部が左右に連続した形状に左右反射面（１４，１５）を形成する。楕円（ｄ３，ｄ４）は、各長軸が光軸Ｌを挟んで略対称に配置されると共に前方に向けて末広がり状に傾斜するよう配置する。右反射面１４は、長軸が光軸Ｌに対して前方から後方に下り方向に傾斜する楕円ｄ３の一部円弧に沿って形成され、反射面（９ａ，１０ａ）の左反射面１５は、長軸が光軸Ｌに対して前方から後方に上り方向に傾斜する楕円ｄ４の一部円弧に沿って形成される。
【００２４】
次に図２により、第１及び第２リフレクタ（９，１０）による垂直断面方向の配光を説明する。第１ＬＥＤ素子７ａ（第一焦点Ｆ１）の光は、対向する第１反射面９ａにより投影レンズ１１の後方焦点Ｆ２近傍に反射され、第２ＬＥＤ素子７ｂ（第一焦点Ｆ１）の光は、対向する第２上反射面１０ａにより、ＬＥＤ素子７ａの光と同様に投影レンズ１１の後方焦点Ｆ２近傍に反射される。Ｆ２近傍で集光した光は、投影レンズ１１に入光し、略平行光となって投影レンズ１１の前方へ出射する。
【００２５】
次に図３により、第１及び第２リフレクタ（９，１０）による水平断面方向の配光を説明する。光軸Ｌ１を挟んで上下に配置された第１及び第２ＬＥＤ素子（７ａ、７ｂ、各第一焦点Ｆ１）の光は、それぞれ左右反射面（１４，１５）によって投影レンズ１１の後方焦点Ｆ２’近傍に反射され、投影レンズ１１に入光した後、略平行光となって投影レンズ１１の前方へ出射する。本実施例の車両用灯具における光束は、垂直断面方向よりも水平断面方向により広く拡散し、図４に示す横長の楕円形状の配光パターンを形成する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例に係る車両用前照灯の垂直断面図である。
【図２】図１における光源周辺と光路を示す拡大垂直断面図である。
【図３】車両用前照灯の光源周辺と光路を示す水平断面図である。
【図４】配光スクリーンに対する照射配光パターンを示す図である。
【図５】光源ユニットの配置の従来例を示す車両用前照灯の垂直断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１            投射型の車両用前照灯
７ａ          第１ＬＥＤ素子
７ｂ          第２ＬＥＤ素子
９            第１リフレクタ
９ａ          第１反射面
９ｃ          第１貫通孔
１０          第２リフレクタ
１０ａ        第２反射面
１０ｃ        第２貫通孔
１１          投影レンズ
Ｌ１          光軸
Ｆ２，Ｆ２’    光軸Ｌの後方焦点近傍
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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