(57)【要約】【課題】従来に比べ、見栄えを向上させつつ光束利用率も向上させる。【解決手段】車両用灯具１は、上方向きのＬＥＤ２、第一反射面３ａ、３つの第二反射面４ａ、第三反射面５ａを備える。第一反射面３ａは、ＬＥＤ２の光照射範囲の後側の一部に亘り、その光を前方へ反射させる。３つの第二反射面４ａは、第一反射面３ａよりも上側に配置されて、ＬＥＤ２の光照射範囲の前側の部分に亘り、ＬＥＤ２近傍の第一焦点Ｆ４ａとＬＥＤ２よりも下側の第二焦点Ｆ４ｂとをそれぞれ有する。第三反射面５ａは、ＬＥＤ２の前方を覆いつつ第二反射面４ａとその第二焦点Ｆ４ｂとの間に配置され、第二反射面４ａからの光を前方へ反射させる。３つの第二反射面４ａは、ＬＥＤ２の光照射範囲のうちＬＥＤ２からの光出射角度の範囲が互いに異なる領域を覆い、互いの上下方向の位置が重複しつつ、ＬＥＤ２の光軸Ａｘから遠いものほどＬＥＤ２から離間している。【選択図】図２
2014216057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後方向と交差する所定の交差方向へ光を出射させる光源と、
前記光源よりも前記交差方向側に配置されつつ、前記光源の光照射範囲のうち後側の一部に亘って設けられ、当該光源から出射された光のうち後側のものを前方へ反射させる第一反射面と、
前記光源及び前記第一反射面よりも前記交差方向側であって前記第一反射面よりも前側に配置されつつ、前記光源の光照射範囲のうち前記第一反射面に覆われた後側の一部を除く前側の部分に亘って設けられるとともに、前記光源の近傍に位置する第一焦点と、前記光源よりも前記交差方向の反対側に位置する第二焦点とをそれぞれ有し、前記光源から出射された光のうち前側のものを前記第二焦点に向けてそれぞれ反射させる楕円面状の複数の第二反射面と、
前記光源の前方を覆いつつ、前記複数の第二反射面と当該複数の第二反射面の前記第二焦点との間に配置され、前記複数の第二反射面で反射された光を前方へ反射させる第三反射面と、
を備え、
前記複数の第二反射面は、
前記光源の光照射範囲の前記前側の部分のうち、前記光源の光軸を基準とする光出射角度の範囲が互いに異なる領域を覆うようにそれぞれ設けられ、
互いの前記交差方向の位置が重複するとともに、前記光源の光軸から遠いものほど当該光源から離間するように設けられていることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記第一反射面が、前記光源の近傍に位置する焦点を有する放物面状であることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記第三反射面が、前記複数の第二反射面の前記第二焦点の近傍に位置する焦点を有する放物面状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記交差方向が上方であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載される各種の車両用灯具として、光源から出射された光をリフレクタで反射させて前方へ照射するものが知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。この種の車両用灯具では、図６に示すように、例えば、ほぼ上方向きに配置された光源（発光ダイオード）の上方に、放物面状の反射面を有するリフレクタが光源を覆うように配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９８８５７号公報
【特許文献２】特開２０１０−２８２７９０号公報
【特許文献３】特許第４９６０９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の車両用灯具では、光源が前方へ露出しているために、当該光源が前方から視認されてしまい、見栄えが好ましくない。
さらに、上記従来の車両用灯具では、光源から上方へ出射された光を単一の放物面状の反射面によって前方へ反射させているため、当該反射面を前方へ開口させる都合上、光源の光照射範囲の全てに亘って反射面を設けることが難しい。具体的には、光源の光照射範囲のうちの前側部分へ出射される光を好適に前方へ反射させることが難しく、そのために光束利用率が低くなってしまう。
【０００５】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、従来に比べ、見栄えを向上させつつ光束利用率も向上させることができる車両用灯具の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、車両用灯具において、
前後方向と交差する所定の交差方向へ光を出射させる光源と、
前記光源よりも前記交差方向側に配置されつつ、前記光源の光照射範囲のうち後側の一部に亘って設けられ、当該光源から出射された光のうち後側のものを前方へ反射させる第一反射面と、
前記光源及び前記第一反射面よりも前記交差方向側であって前記第一反射面よりも前側に配置されつつ、前記光源の光照射範囲のうち前記第一反射面に覆われた後側の一部を除く前側の部分に亘って設けられるとともに、前記光源の近傍に位置する第一焦点と、前記光源よりも前記交差方向の反対側に位置する第二焦点とをそれぞれ有し、前記光源から出射された光のうち前側のものを前記第二焦点に向けてそれぞれ反射させる楕円面状の複数の第二反射面と、
前記光源の前方を覆いつつ、前記複数の第二反射面と当該複数の第二反射面の前記第二焦点との間に配置され、前記複数の第二反射面で反射された光を前方へ反射させる第三反射面と、
を備え、
前記複数の第二反射面は、
前記光源の光照射範囲の前記前側の部分のうち、前記光源の光軸を基準とする光出射角度の範囲が互いに異なる領域を覆うようにそれぞれ設けられ、
互いの前記交差方向の位置が重複するとともに、前記光源の光軸から遠いものほど当該光源から離間するように設けられていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用灯具において、
前記第一反射面が、前記光源の近傍に位置する焦点を有する放物面状であることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の車両用灯具において、
前記第三反射面が、前記複数の第二反射面の前記第二焦点の近傍に位置する焦点を有する放物面状であることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用灯具において、
前記交差方向が上方であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、光源から交差方向（例えば上方）へ出射された光のうち、その光照射範囲内の後側へ出射されたものが、第一反射面によって前方へ反射される一方で、光源から出射された光のうち、第一反射面よりも前側へ出射されたものが、複数の第二反射面によって交差方向の反対方向（例えば下方）へ反射された後に、光源の前方を覆う第三反射面によって前方へ反射される。
これにより、光源の光照射範囲のうちの前側部分へ出射される光を複数の第二反射面及び第三反射面によって好適に前方へ照射させることができるので、光源からの光を単一の放物面状の反射面だけで反射させていた従来に比べ、光束利用率を向上させることができる。また、第三反射面によって光源の前方が覆われているので、光源が前方へ露出していた従来と異なり、前方から光源が視認されることがなく、ひいては、見栄えが損なわれることを防止することができる。
したがって、従来に比べ、見栄えを向上させつつ光束利用率も向上させることができる。
【００１１】
また、複数の第二反射面は、光源の光照射範囲の前側の部分のうち、光源の光軸を基準とする光出射角度の範囲が互いに異なる領域を覆うようにそれぞれ設けられるとともに、互いの交差方向の位置（例えば上下方向の位置）が重複しつつ、光源の光軸から遠いものほど当該光源から離間するように設けられているので、単一の第二反射面だけで同様の光照射範囲を覆う場合に比べ、当該複数の第二反射面の最も交差方向側の位置（例えば最上端の位置）を光源に近づけて、灯具をコンパクトに構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態における車両用灯具の要部の斜視図である。
【図２】実施形態における車両用灯具の要部の縦断面図である。
【図３】単一の第二反射面を備える車両用灯具の構成を説明するための図である。
【図４】実施形態における車両用灯具が前方の仮想スクリーン上に形成する配光パターンを説明するための図である。
【図５】実施形態における車両用灯具の変形例の斜視図である。
【図６】従来の車両用灯具の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態における車両用灯具１の要部を模式的に示す斜視図であり、図２は、車両用灯具１の要部の縦断面図（左右方向に垂直な断面図）である。
なお、以下の説明では、「前」「後」「左」「右」「上」「下」との記載は、特に断りのない限り、車両用灯具１から見た方向を意味するものとする。
【００１５】
図１及び図２に示すように、車両用灯具１は、図示しない車両の前部に搭載されるフロントフォグランプ（前部霧灯）であり、ＬＥＤ（発光ダイオード）２と、第一リフレクタ３と、３つの第二リフレクタ４，…と、第三リフレクタ５とを備えている。
このうち、ＬＥＤ２は、発光面を上方やや後方に向けた状態で基板２１の上面に実装されており、真っ直ぐ上方よりもやや後方に傾斜した光軸Ａｘを中心に、略放射状に上方へ光を出射させる。
【００１６】
第一リフレクタ３は、前方斜め下方に開口する湾曲板状に形成され、ＬＥＤ２の上方斜め後方に配置されている。この第一リフレクタ３の開口内面（前面）は、ＬＥＤ２から出射された光を反射させる第一反射面３ａとなっている。
【００１７】
この第一反射面３ａは、ＬＥＤ２よりも上側に配置されつつ、当該ＬＥＤ２の光照射範囲のうち後側の略半部に亘って設けられている。また、第一反射面３ａは、ＬＥＤ２の近傍（ＬＥＤ２自体の位置を含むその近傍）に位置する焦点Ｆ３を有する放物面状に形成されており、本実施形態においては、当該焦点Ｆ３を含んで左右方向に略沿って延在する焦線を有する放物柱面状に形成されている。このような構成により、第一反射面３ａは、ＬＥＤ２から上方へ出射された光のうち後側のものを、側面視で略平行光にしつつ左右方向へ拡散させながら、前方へ反射させる。
【００１８】
３つの第二リフレクタ４，…は、ＬＥＤ２及び第一リフレクタ３の上方斜め前方に配置されており、平面視で輪帯の前半部を形成するように設けられている。具体的には、３つの第二リフレクタ４，…は、最も中央に位置する中央第二リフレクタ４１と、平面視で中央第二リフレクタ４１の前方及び両側方を囲うように後方に開口する平面視Ｕ字状の外縁第二リフレクタ４３と、中央第二リフレクタ４１及び外縁第二リフレクタ４３の間に配置されて、外縁第二リフレクタ４３と同様に後方に開口する平面視Ｕ字状の中間第二リフレクタ４２とから構成されている。
【００１９】
この３つの第二リフレクタ４，…は、各下面が、ＬＥＤ２から出射された光を反射させる第二反射面４ａとなっており、つまり３つの第二反射面４ａ，…を有している。
３つの第二反射面４ａ，…は、ＬＥＤ２及び第一リフレクタ３（第一反射面３ａ）よりも上側であって第一リフレクタ３（第一反射面３ａ）よりも前側に配置されており、当該ＬＥＤ２の光照射範囲のうち、第一反射面３ａに覆われた後側の略半部を除く、前側の略半部に亘って設けられている。より詳細には、３つの第二反射面４ａ，…は、ＬＥＤ２の光照射範囲の前側の略半部のうち、ＬＥＤ２の光軸Ａｘを基準とする光出射角度の範囲が互いに異なる領域を、互いにやや重複しつつ覆うようにそれぞれ設けられている。具体的には、３つの第二反射面４ａ，…のうち、中央第二リフレクタ４１に形成された中央第二反射面４１ａが、ＬＥＤ２の光照射範囲の前側の略半部のうち、ＬＥＤ２の光軸Ａｘに最も近く最も広い中央領域を覆っており、中間第二リフレクタ４２に形成された中間第二反射面４２ａが、この中央領域の外側の領域を覆っており、外縁第二リフレクタ４３に形成された外縁第二反射面４３ａが、その更に外側の領域を覆っている。
【００２０】
また、３つの第二反射面４ａ，…は、ＬＥＤ２の近傍（ＬＥＤ２自体の位置を含むその近傍）に位置する第一焦点Ｆ４ａと、ＬＥＤ２よりも下側且つ前側に位置する同一の第二焦点Ｆ４ｂとをそれぞれ有する回転楕円面状に形成されている。このような構成により、３つの第二反射面４ａ，…は、ＬＥＤ２から上方へ出射された光のうち、第一リフレクタ３（第一反射面３ａ）に入射しない前側のものを、第二焦点Ｆ４ｂに向けてそれぞれ下方へ反射させる。
【００２１】
但し、この３つの第二反射面４ａ，…は、互いの上下方向の位置が略同一であって、ＬＥＤ２の光軸Ａｘから遠いものほど当該ＬＥＤ２から離間するように設けられている。具体的には、３つの第二反射面４ａ，…は、それぞれの上端の位置と上下方向の幅が略同一となるとともに、中央第二反射面４１ａ，中間第二反射面４２ａ，外縁第二反射面４３ａの順番にＬＥＤ２からの距離が長くなるように構成されている。
【００２２】
このように３つの第二反射面４ａ，…を設けることにより、単一の第二反射面４ａだけを設ける場合に比べ、その反射範囲（ＬＥＤ２からの光を反射可能な範囲）を狭めることなく、３つの第二反射面４ａ，…の最上端（つまり中央第二反射面４１ａの上端）の高さを下げて、灯具を上下方向にコンパクトに構成することができる。
つまり、単一の第二反射面４ａしか設けられていない場合には、当該第二反射面４ａの上端の高さを下げて当該第二反射面４ａを小さくしてしまうと、図３（ａ）に示すように、ＬＥＤ２からの光照射範囲を十分にカバーすることができない。また反対に、ＬＥＤ２からの光照射範囲を十分にカバーさせるために当該第二反射面４ａを単純に大きくしてしまうと、図３（ｂ）に示すように、当該第二反射面４ａの上端の高さが上がって灯具が上下方向に大型化してしまう。
【００２３】
これに対し、本実施形態では、図１及び図２に示すように、３つの第二反射面４ａ，…が、ＬＥＤ２からの光出射角度の範囲が互いに異なる領域を覆うとともに、互いの上下方向の位置が略同一であって、ＬＥＤ２の光軸Ａｘから遠いものほど当該ＬＥＤ２から離間するように設けられているので、単一の第二反射面４ａだけで同様の光照射範囲を覆う場合（図２の上部に二点鎖線で図示）に比べ、当該３つの第二反射面４ａ，…の最上端の高さを下げて、灯具を上下方向にコンパクトに構成することができる。
【００２４】
第三リフレクタ５は、後方斜め下方に開口する湾曲板状に形成され、ＬＥＤ２の前方に配置されている。この第三リフレクタ５の凸面状の前面は、３つの第二リフレクタ４，…（３つの第二反射面４ａ，…）で反射された光を更に反射させる第三反射面５ａとなっている。
【００２５】
この第三反射面５ａは、その後端部でＬＥＤ２の前方を覆いつつ、３つの第二反射面４ａ，…と当該第二反射面４ａ，…の第二焦点Ｆ４ｂとの間に位置するように配置されている。また、第三反射面５ａは、３つの第二反射面４ａ，…の第二焦点Ｆ４ｂの近傍（第二焦点Ｆ４ｂ自体の位置を含むその近傍）に位置する焦点Ｆ５を有する放物面状に形成されており、本実施形態においては、当該焦点Ｆ５を含んで左右方向に略沿って延在する焦線を有する放物柱面状に形成されている。このような構成により、第三反射面５ａは、３つの第二反射面４ａ，…で下方へ反射された光を前方へ反射させる。
【００２６】
続いて、車両用灯具１が形成する配光パターンＰについて説明する。
図４は、車両用灯具１が前方の仮想スクリーン上に形成する配光パターンＰを説明するための図である。
【００２７】
車両用灯具１は、ＬＥＤ２から出射された光を第一リフレクタ３〜第三リフレクタ５で反射させて前方へ照射することによって、前方の仮想スクリーン上に所定の配光パターンＰを形成する。
【００２８】
具体的には、ＬＥＤ２から上方へ出射された光のうち、後側へ出射されたものが、第一リフレクタ３の第一反射面３ａによって前方へ反射されて、図４（ａ）に示すように、左右方向に長尺な第一配光パターンＰａが形成される。
一方、ＬＥＤ２から出射された光のうち、第一反射面３ａよりも前側へ出射されたものが、３つの第二リフレクタ４，…の各第二反射面４ａによってその第二焦点Ｆ４ｂに集光するように下方へ反射される。より詳細には、ＬＥＤ２から第一反射面３ａよりも前側へ出射された光のうち、ＬＥＤ２の光軸Ａｘに最も近い中央領域に出射された光が中央第二反射面４１ａによって下方へ反射され、その外側の領域に出射された光が中間第二反射面４２ａによって下方へ反射され、更にその外側の領域に出射された光が外縁第二反射面４３ａによって下方へ反射される。この３つの第二反射面４ａによって下方へ反射された光は、第三リフレクタ５の第三反射面５ａによって前方へ反射される。そして、この光によって、図４（ｂ）に示すように、第一配光パターンＰａよりも中央に集光された第二配光パターンＰｂが形成される。
そして、これら第一配光パターンＰａ及び第二配光パターンＰｂが重畳することにより、図４（ｃ）に示すように、所定の配光パターンＰが形成される。
【００２９】
以上のように、本実施形態の車両用灯具１によれば、ＬＥＤ２から上方へ出射された光のうち、その光照射範囲内の後側へ出射されたものが、第一反射面３ａによって前方へ反射される一方で、ＬＥＤ２から出射された光のうち、第一反射面３ａよりも前側へ出射されたものが、３つの第二反射面４ａ，…によって下方へ反射された後に、ＬＥＤ２の前方を覆う第三反射面５ａによって前方へ反射される。
これにより、ＬＥＤ２の光照射範囲のうちの前側部分へ出射される光を３つの第二反射面４ａ，…及び第三反射面５ａによって好適に前方へ照射させることができるので、光源からの光を単一の放物面状の反射面だけで反射させていた従来に比べ、光束利用率を向上させることができる。また、第三反射面５ａによってＬＥＤ２の前方が覆われているので、光源が前方へ露出していた従来と異なり、前方からＬＥＤ２が視認されることがなく、ひいては、見栄えが損なわれることを防止することができる。
したがって、従来に比べ、見栄えを向上させつつ光束利用率も向上させることができる。
【００３０】
また、３つの第二反射面４ａ，…は、ＬＥＤ２の光照射範囲の前側の部分のうち、ＬＥＤ２の光軸Ａｘを基準とする光出射角度の範囲が互いに異なる領域を覆うようにそれぞれ設けられるとともに、互いの上下方向の位置が略同一でありつつ、ＬＥＤ２の光軸Ａｘから遠いものほど当該ＬＥＤ２から離間するように設けられているので、単一の第二反射面４ａだけで同様の光照射範囲を覆う場合に比べ、当該３つの第二反射面４ａ，…の最上端の高さを下げて、灯具を上下方向にコンパクトに構成することができる。
【００３１】
また、前方に露出した第三反射面５ａが、後方に焦点Ｆ５を有する放物面状（つまり凸面状）に形成されているので、その外観を新たな見栄えのものとすることができる。
【００３２】
なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００３３】
例えば、上記実施形態では、本発明に係る車両用灯具としてフロントフォグランプを挙げて説明したが、本発明は、例えばヘッドランプやコーナリングランプなど、フロントフォグランプ以外の車両用灯具にも広く適用可能である。
【００３４】
また、第二リフレクタ４（第二反射面４ａ）の数量は、複数であれば３つでなくともよい。
また、３つの第二リフレクタ４，…（第二反射面４ａ，…）は、互いの上下方向の位置が重複していれば、略同一でなくともよい。さらに、３つの第二リフレクタ４，…は、互いの端部を連結させて一体的に構成してもよい。
【００３５】
また、第一反射面３ａがＬＥＤ２の光照射範囲のうちの後側の略半部に亘って設けられ、３つの第二反射面４ａ，…がＬＥＤ２の光照射範囲のうち第一反射面３ａに覆われた部分を除く前側の略半部に亘って設けられることとしたが、これら第一反射面３ａ及び３つの第二反射面４ａ，…によるＬＥＤ２の光照射範囲の配分は、所望の配光パターンＰ等に応じて適宜調整することができる。
【００３６】
また、ＬＥＤ２が上方へ光を出射させることとしたが、このＬＥＤ２の光照射方向は、前後方向と交差する方向であれば特に限定されない。但し、このＬＥＤ２の光照射方向に応じて第一リフレクタ３〜第三リフレクタ５の配置等を変更する必要があることは勿論である。
また、本発明に係る光源はＬＥＤ（発光ダイオード）に限定されない。
【００３７】
また、基板２１及び第三リフレクタ５の下方の空間に、ＬＥＤ２の点灯回路ユニットやヒートシンク（図示省略）を配置してもよい。これにより、点灯回路ユニットやヒートシンクを単純に灯室内の後部（上記実施形態では例えば基板２１の後方）に配置する場合に比べ、灯体サイズをコンパクトにすることができる。
【００３８】
また、上記実施形態における車両用灯具１の変形例として、図５に示すように、ＬＥＤ２及び第一リフレクタ３〜第三リフレクタ５からなるランプユニットを左右方向に略沿って複数並設させつつ、複数の第一リフレクタ３（第一反射面３ａ）及び複数の第三リフレクタ５（第三反射面５ａ）をそれぞれ連結させた車両用灯具１Ａとしてもよい。つまり、この車両用灯具１Ａは、複数の第一リフレクタ３（第一反射面３ａ）及び複数の第三リフレクタ５（第三反射面５ａ）がそれぞれ連結された第一リフレクタ３Ａ（第一反射面３ａＡ）及び第三リフレクタ５Ａ（第三反射面５ａＡ）を備えている。なお、図５では、上記実施形態における３つの第二リフレクタ４，…に代えて、２つの当該第二リフレクタ４，４が前端部を除きつつ連結された第二リフレクタ４Ａを図示しているが、その基本的な機能に差異はない。
【符号の説明】
【００３９】
１        車両用灯具
２        ＬＥＤ（光源）
Ａｘ    光軸
３        第一リフレクタ
３ａ    第一反射面
Ｆ３  焦点
４        第二リフレクタ
４ａ    第二反射面
Ｆ４ａ  第一焦点
Ｆ４ｂ  第二焦点
５        第三リフレクタ
５ａ    第三反射面
Ｆ５  焦点
Ｐ        配光パターン
Ｐａ    第一配光パターン
Ｐｂ    第二配光パターン
【図１】
2014216057.tif 000003
【図２】
2014216057.tif 000004
【図３】
2014216057.tif 000005
【図４】
2014216057.tif 000006
【図５】
2014216057.tif 000007
【図６】
2014216057.tif 000008