(57)【要約】  【課題】  発光素子からの光に対する光束利用率を高めた上で、上端部にカットオフラインを有する配光パターンおよびその上方側に拡がる配光パターンを形成可能とする。  【解決手段】  灯具前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置された投影レンズ１２の後方に、第１および第２光源ユニット１４、１６を配置する。第１光源ユニット１４は、投影レンズ１２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発光素子３２からの光を、第１リフレクタ３４で灯具前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させ、その一部を後側焦点Ｆから後方へ延びる上向き反射面３６ａで上方側へ反射させる構成とする。第２光源ユニット１６は、光軸Ａｘの下方に配置された第２発光素子４２からの光を第２リフレクタ４４で上方へ向けて反射させ、これを上向き反射面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の後側焦点Ｆ近傍部位に略収束させる構成とする。  【選択図】          図１
2006164735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子を光源とする車両用照明灯具において、
灯具前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、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てなり、
上記第１光源ユニットが、上記投影レンズの後側焦点よりも後方側において上記光軸近傍に配置された第１発光素子と、この第１発光素子を上方側から覆うように配置され、該第１発光素子からの光を灯具前方へ向けて上記光軸寄りに反射させるように構成された第１リフレクタと、この第１リフレクタからの反射光の一部を上方側へ反射させるよう、上記後側焦点近傍から上記光軸に略沿って後方へ延びる上向き反射面を有する第１ミラー部材とを備えてなり、
上記第２光源ユニットが、上記上向き反射面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を有する第２ミラー部材と、上記光軸の下方に配置された第２発光素子と、この第２発光素子からの光を上方へ向けて反射させて上記下向き反射面における上記後側焦点近傍部位に略収束させるように構成された第２リフレクタとを備えてなる、ことを特徴とする車両用照明灯具。
【請求項２】
上記下向き反射面が、水平面に対して３０〜６０°下向きに延びる平面で構成されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用照明灯具。
【請求項３】
上記第１ミラー部材と上記第２ミラー部材とが一体的に形成されている、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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、発光素子を光源とする車両用照明灯具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ヘッドランプ等においても、発光ダイオード等の発光素子を光源とするの車両用照明灯具の採用が提案されている。
【０００３】
例えば「特許文献１」には、灯具前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、この投影レンズの後方に配置された光源ユニットとを備えた、いわゆるプロジェクタ型の車両用照明灯具が記載されている。
【０００４】
この「特許文献１」に記載された光源ユニットは、投影レンズの後側焦点よりも後方側において光軸近傍に配置された発光素子と、この発光素子を上方側から覆うように配置され、該発光素子からの光を灯具前方へ向けて光軸寄りに反射させるように構成されたリフレクタと、このリフレクタからの反射光の一部を上方側へ反射させるよう、上記後側焦点近傍から光軸に略沿って後方へ延びる上向き反射面を有するミラー部材とを備えた構成となっている。そして、この光源ユニットの点灯により、上向き反射面の前端縁の反転投影像としてのカットオフラインを上端部に有する配光パターンを形成するようになっている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３１７５１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記「特許文献１」に記載されているような灯具構成を採用すれば、発光素子からの光に対する光束利用率を高めた上で、上端部に鮮明なカットオフラインを有する配光パターンを形成することが可能となる。
【０００７】
しかしながら、このような灯具構成では、カットオフラインを有する配光パターンしか形成することができないので、ヘッドランプのロービーム用配光パターン等を形成するための灯具としては適しているが、ヘッドランプのハイビーム用配光パターン等を形成するためには、他の車両用照明灯具が別途必要となる。
【０００８】
また、発光素子を光源とする車両用照明灯具をヘッドランプ用として用いるようにした場合には、所要の明るさを確保する観点から、複数個の車両用照明灯具を用いることが好ましいが、車両用照明灯具がロービーム用とハイビーム用とで別々の灯具構成となっている場合には、車両用照明灯具の必要個数がかなり多くなってしまう、という問題がある。
【０００９】
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、発光素子を光源とする車両用照明灯具において、発光素子からの光に対する光束利用率を高めた上で、上端部にカットオフラインを有する配光パターンおよびそのカットオフラインの上方側に拡がる配光パターンを形成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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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灯具構成とした上で、その第２光源ユニット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。
【００１１】
すなわち、本願発明に係る車両用照明灯具は、
発光素子を光源とする車両用照明灯具において、
灯具前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、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てなり、
上記第１光源ユニットが、上記投影レンズの後側焦点よりも後方側において上記光軸近傍に配置された第１発光素子と、この第１発光素子を上方側から覆うように配置され、該第１発光素子からの光を灯具前方へ向けて上記光軸寄りに反射させるように構成された第１リフレクタと、この第１リフレクタからの反射光の一部を上方側へ反射させるよう、上記後側焦点近傍から上記光軸に略沿って後方へ延びる上向き反射面を有する第１ミラー部材とを備えてなり、
上記第２光源ユニットが、上記上向き反射面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を有する第２ミラー部材と、上記光軸の下方に配置された第２発光素子と、この第２発光素子からの光を上方へ向けて反射させて上記下向き反射面における上記後側焦点近傍部位に略収束させるように構成された第２リフレクタとを備えてなる、ことを特徴とすることを特徴とするものである。
【００１２】
上記「車両用照明灯具」の種類は特に限定されるものではなく、例えば、ヘッドランプ、フォグランプ、コーナリングランプ、デイタイムランニングランプ等、あるいはその一部を構成する灯具ユニット等が採用可能である。
【００１３】
上記「発光素子」とは、略点状に発光する発光チップを有する素子状の光源を意味するものであって、その種類は特に限定されるものではなく、例えば、発光ダイオードやレーザダイオード等が採用可能である。
【００１４】
上記第１ミラー部材の「上向き反射面」は、投影レンズの後側焦点近傍から光軸に略沿って後方へ延びるように形成され、第１リフレクタからの反射光の一部を上方側へ反射させるように構成されたものであれば、その具体的な反射面形状は特に限定されるものではない。
【００１５】
上記「第２光源ユニット」は、光軸の下方に配置された第２発光素子からの光を第２リフレクタにより上方へ向けて反射させて、これを第２ミラー部材の下向き反射面における投影レンズの後側焦点近傍部位に略収束させるように構成されたものであれば、その第２発光素子の配置や向きあるいはその第２リフレクタの具体的な反射面形状等は特に限定されるものではない。
【００１６】
上記第２ミラー部材の「下向き反射面」は、上向き反射面の前端縁から灯具後方側へ向けて斜め下方へ延びるように形成されたものであれば、その具体的な反射面形状や傾斜角度等の具体的な構成は特に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１７】
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、灯具前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、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ているが、その第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おいて光軸近傍に配置された第１発光素子と、この第１発光素子を上方側から覆うように配置され、該第１発光素子からの光を灯具前方へ向けて光軸寄りに反射させるように構成された第１リフレクタと、この第１リフレクタからの反射光の一部を上方側へ反射させるよう、投影レンズの後側焦点近傍から光軸に略沿って後方へ延びる上向き反射面を有する第１ミラー部材とを備えており、また、その第２光源ユニットは、第１ミラー部材の上向き反射面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を有する第２ミラー部材と、光軸の下方に配置された第２発光素子と、この第２発光素子からの光を上方へ向けて反射させて第２ミラー部材の下向き反射面における投影レンズの後側焦点近傍部位に略収束させるように構成された第２リフレクタとを備えているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００１８】
すなわち、第１光源ユニットの点灯により、その第１ミラー部材の上向き反射面の前端縁の反転投影像としての鮮明なカットオフラインを上端部に有する第１配光パターンを形成することができ、また、第２光源ユニットの点灯により、上記カットオフラインの上方側に第２配光パターンを形成することができる。したがって、第１光源ユニットの点灯により、ヘッドランプのロービーム用配光パターン等の形成に適した配光パターンを形成することができ、また、第１および第２光源ユニットの同時点灯により、ヘッドランプのハイビーム用配光パターン等の形成に適した配光パターンを形成することができる。そしてこれにより、この車両用照明灯具をヘッドランプ用として用いるようにした場合の必要個数を少なく設定することができる。
【００１９】
その際、第２光源ユニットは、その第２ミラー部材の下向き反射面が、第１ミラー部材の上向き反射面の前端縁から灯具後方側へ向けて斜め下方へ延びるように形成されているので、光軸の下方に配置された第２発光素子からの光を、第２リフレクタにより上方へ向けて反射させて、第２ミラー部材の下向き反射面における投影レンズの後側焦点近傍部位に略収束させることにより、該下向き反射面からの反射光を投影レンズの後側焦点の下方近傍において該投影レンズの後側焦点面を通過させることができる。そしてこれにより、第２発光素子からの光の多くを投影レンズに効率良く入射させることができる。
【００２０】
なお、上述したように、本願発明に係る車両用照明灯具は、ヘッドランプ用以外の用途に用いることも可能である。
【００２１】
このように本願発明によれば、発光素子を光源とする車両用照明灯具において、発光素子からの光に対する光束利用率を高めた上で、上端部にカットオフラインを有する配光パターンおよびそのカットオフラインの上方側に拡がる配光パターンを形成することができる。
【００２２】
しかも本願発明によれば、第２光源ユニットの構成や配置の自由度を十分に高めた上で、上記作用効果を得ることができる。また、第１発光素子と第２発光素子とを互いに十分離れた位置に配置することができるので、その放熱性を高めることができる。
【００２３】
上記「カットオフライン」は、第１ミラー部材の上向き反射面の前端縁の反転投影像として形成されるが、その具体的な形状は特に限定されるものではなく、例えば、水平方向に延びる水平カットオフラインとこの水平カットオフラインから斜め上方へ延びる斜めカットオフラインとからなる形状や、左右１対の水平カットオフラインが段違いで階段状に形成された形状等が採用可能である。
【００２４】
上記構成において、第２ミラー部材の下向き反射面の具体的構成が特に限定されないことは上述したとおりであるが、この下向き反射面を、水平面に対して３０〜６０°下向きに延びる平面で構成すれば、第２ミラー部材からの反射光が投影レンズに入射し得る範囲での、第２光源ユニットの配置の自由度を高めることができる。
【００２５】
上記構成において、第１ミラー部材と第２ミラー部材とを一体的に形成すれば、これら第１および第２ミラー部材相互の位置関係精度を高めることができるので、第１光源ユニットの点灯により形成される第１配光パターンに対して、第２光源ユニットにより形成される第２配光パターンを所定の位置関係で精度良く形成することができる。さらに、第１ミラー部材と第２ミラー部材とを一体的に形成することにより、車両用照明灯具のコンパクト化および部品点数の削減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
これらの図に示すように、この車両用照明灯具１０は、灯具前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置された投影レンズ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とを備えてなっている。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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レンズからなり、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いる。
【００３２】
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。
【００３３】
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発光素子３２と、この第１発光素子３２を上方側から覆うように配置され、該第１発光素子３２からの光を灯具前方へ向けて光軸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、この第１リフレクタ３４からの反射光の一部を上方側へ反射させるよう、後側焦点Ｆの位置から光軸Ａｘに沿って後方へ延びる上向き反射面３６ａを有する第１ミラー部材３６とを備えてなっている。その際、第１ミラー部材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。
【００３４】
第１発光素子３２は、０．３〜３ｍｍ四方程度の大きさの正方形の発光チップ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、第１ミラー部材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。
【００３５】
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発光素子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発光素子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第１ミラー部材３６の上面に固定されている。
【００３６】
第１ミラー部材３６の上向き反射面３６ａは、該第１ミラー部材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、第１ミラー部材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。
【００３７】
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。
【００３８】
同図にも示すように、第２光源ユニット１６は、第１ミラー部材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ミラー部材４６と、光軸Ａｘの下方に配置された第２発光素子４２と、この第２発光素子４２からの光を上方へ向けて反射させて下向き反射面４６ａにおける後側焦点Ｆの僅かに斜め下方に位置する点Ｂに略収束させるように構成された第２リフレクタ４４とを備えてなっている。その際、第２ミラー部材４６も、光源ユニットホルダ２４の一部として構成されている。
【００３９】
第２発光素子４２の構成は、第１発光素子３２と全く同様であり、その発光チップ４２ａが後側焦点Ｆの灯具後方側斜め下方において斜め下向きになるように配置された状態で、第２ミラー部材４６の下向き反射面４６ａの下端縁から斜め下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。
【００４０】
第２リフレクタ４４の反射面４４ａは、第２発光素子４２の発光中心と点Ｂとを結ぶ直線上に長軸を有するとともに発光素子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されている。その際、この反射面４４ａは、その長軸に沿った鉛直断面形状が、点Ｂ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２リフレクタ４４は、第２発光素子４２からの光を、上下方向に関しては点Ｂに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２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ミラー部材４６の下向き斜面に固定されている。
【００４１】
第２ミラー部材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ミラー部材４６は、その下向き反射面４６ａにおいて、第２リフレクタ４４の反射面４４ａからの反射光の大半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ミラー部材４６における第２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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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発光素子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発光素子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、第１ミラー部材３６の上向き反射面３６ａの前端縁の反転投影像として形成されるようになっている。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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から上方へ拡がるハイビーム用付加配光パターン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。
【００４９】
ハイビーム用付加配光パターン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、その下端部がカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２に沿って形成されている。そして、このハイビーム用付加配光パターンＰＡ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ＨＺＡが形成されている。そして、このホットゾーンＨＺＡとロービーム用配光パターンＰＬのホットゾーンＨＺＬとでハイビーム用配光パターンＰＨのホットゾーンが構成されるようになっている。
【００５０】
このハイビーム用付加配光パターン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２リフレクタ４４で反射した第２発光素子４２からの光が、点Ｂ近傍において第２ミラー部材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、ハイビーム用付加配光パターンＰＡの下端部がカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２に沿って形成されるのは、第２ミラー部材４６の下向き反射面４６ａが、第１ミラー部材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ていることによるものである。
【００５１】
なお、本実施形態に係る車両用照明灯具１０が、実際のヘッドランプに組み込まれる際には、複数の車両用照明灯具１０が組み込まれるようになっている。そしてこれにより、ヘッドランプ全体のロービーム用配光パターン、ハイビーム用配光パターンとしては、図５、６に示すロービーム用配光パターンＰＬ、ハイビーム用配光パターンＰＨが複数重畳された配光パターンとして形成されるようになっている。
【００５２】
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、灯具前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置された投影レンズ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とを備えているが、その第１光源ユニット１４は、投影レンズ１２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発光素子３２と、この第１発光素子３２を上方側から覆うように配置され、該第１発光素子３２からの光を灯具前方へ向けて光軸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、この第１リフレクタ３４からの反射光の一部を上方側へ反射させるよう、投影レンズ１２の後側焦点Ｆから光軸Ａｘに沿って後方へ延びる上向き反射面３６ａを有する第１ミラー部材３６とを備えており、また、その第２光源ユニット１６は、第１ミラー部材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ミラー部材４６と、光軸Ａｘの下方に配置された第２発光素子４２と、この第２発光素子４２からの光を上方へ向けて反射させて第２ミラー部材４６の下向き反射面４６ａにおける投影レンズ１２の後側焦点Ｆ近傍の点Ｂに略収束させるように構成された第２リフレクタ４４とを備えているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００５３】
すなわち、第１光源ユニット１４の点灯により、その第１ミラー部材３６の上向き反射面３６ａの前端縁の反転投影像としての鮮明なカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を上端部に有するロービーム用配光パターンＰＬを形成することができる。また、第２光源ユニット１６の点灯により、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の上方側にハイビーム用付加配光パターンＰＡを形成することができる。そして、第１および第２光源ユニット１４、１６の同時点灯により、ハイビーム用配光パターンＰＨを形成することができる。
【００５４】
これにより、この車両用照明灯具１０をヘッドランプ用の灯具ユニットとして用いる際の灯具ユニットの必要個数を少なくすることができる。すなわち、ロービーム用灯具ユニットとハイビーム用灯具ユニットとを別々の灯具ユニットとして構成した場合に比して、灯具ユニットの必要個数を半分に抑えた上で、略同等の明るさを確保することができる。
【００５５】
その際、第２光源ユニット１６は、その第２ミラー部材４６の下向き反射面４６ａが、第１ミラー部材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ように形成されているので、光軸Ａｘの下方に配置された第２発光素子４２からの光を、第２リフレクタ４４により上方へ向けて反射させて、第２ミラー部材４６の下向き反射面４６ａにおける投影レンズ１２の後側焦点Ｆ近傍の点Ｂに略収束させることにより、該下向き反射面４６ａからの反射光を投影レンズ１２の後側焦点Ｆの下方近傍において該投影レンズ１２の後側焦点面を通過させることができる。そしてこれにより、第２発光素子４２からの光の多くを投影レンズ１２に効率良く入射させることができる。
【００５６】
このように本実施形態によれば、発光素子３２、４２を光源とする車両用照明灯具１０において、発光素子３２、４２からの光に対する光束利用率を高めた上で、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およびそのカットオフラインの上方側に拡がるハイビーム用付加配光パターンＰＡを形成することができる。そしてこれにより、車両用照明灯具１０をヘッドランプ用の灯具ユニットに適したものとすることができる。
【００５７】
しかも本実施形態によれば、第２光源ユニット１６の構成や配置の自由度を十分に高めた上で、上記作用効果を得ることができる。また、第１発光素子３２と第２発光素子４２とを互いに十分離れた位置に配置することができるので、その放熱性を高めることができる。
【００５８】
また本実施形態においては、第２ミラー部材４６の下向き反射面４６ａが、光軸Ａｘを含む水平面に対して４５°程度下向きに延びる平面で構成されているので、第２ミラー部材４６からの反射光が投影レンズ１２に入射し得る範囲での、第２光源ユニット１６の配置の自由度を高めることができる。
【００５９】
さらに本実施形態においては、第１ミラー部材３６と第２ミラー部材４６とが光源ユニットホルダ２４として一体的に形成されているので、これら第１および第２ミラー部材３６、４６相互の位置関係精度を高めることができる。そしてこれにより、第１光源ユニット１４の点灯により形成されるロービーム用配光パターンＰＬに対して、第２光源ユニット１６により形成されるハイビーム用付加配光パターンＰＡを所定の位置関係で精度良く形成することができる。さらに、第１ミラー部材３６と第２ミラー部材４６とが一体的に形成されていることにより、車両用照明灯具１０のコンパクト化および部品点数の削減を図ることができる。
【００６０】
上記実施形態において、第１および第２光源ユニット１４、１６を透光ブロックで構成し、その内面反射を適宜利用する構成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、車両用照明灯具１０のコンパクト化を図ることができる。その際、これら第１および第２光源ユニット１４、１６は、単一の透光ブロックで構成されたものとすることも可能であり、別々の透光ブロックで構成されたものとすることも可能である。
【００６１】
次に上記実施形態の変形例について説明する。
【００６２】
まず、上記実施形態の第１変形例について説明する。
【００６３】
図７は、本変形例に係る車両用照明灯具１１０を示す、図１と同様の図である。
【００６４】
同図に示すように、この車両用照明灯具１１０は、その投影レンズ１２および第１光源ユニット１４の構成は、上記実施形態の場合と全く同様であるが、その第２光源ユニット１１６の構成が上記実施形態の場合と異なっている。
【００６５】
この第２光源ユニット１１６は、上記実施形態の第２光源ユニット１６と同様、第１ミラー部材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１４６ａを有する第２ミラー部材１４６と、光軸Ａｘの下方に配置された第２発光素子１４２と、この第２発光素子１４２からの光を上方へ向けて反射させて下向き反射面１４６ａにおける後側焦点Ｆの僅かに斜め下方に位置する点Ｂに略収束させるように構成された第２リフレクタ１４４とを備えてなり、その第２ミラー部材１４６は光源ユニットホルダ１２４の一部として構成されている。
【００６６】
第２発光素子１４２の構成は、第１発光素子３２と全く同様であり、その発光チップ１４２ａが後側焦点Ｆの灯具後方側斜め下方において前向きに配置された状態で、第２ミラー部材１４６の下向き反射面１４６ａの下端縁から下方へ延びる鉛直面に形成された光源支持凹部１４６ｂに位置決め固定されている。
【００６７】
第２リフレクタ１４４の反射面１４４ａは、第２発光素子１４２の発光中心と点Ｂとを結ぶ直線上に長軸を有するとともに発光素子１４２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１４４ａは、その長軸に沿った鉛直断面形状が、点Ｂ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２リフレクタ１４４は、第２発光素子１４２からの光を、前後方向に関しては点Ｂに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２リフレクタ１４４は、その反射面１４４ａの周縁後端部において第２ミラー部材１４６の鉛直面に固定されている。
【００６８】
第２ミラー部材１４６の下向き反射面１４６ａは、光軸Ａｘを含む水平面に対して５０°程度傾斜した平面で構成されている。これにより、第２ミラー部材１４６は、その下向き反射面１４６ａにおいて、第２リフレクタ１４４の反射面１４４ａからの反射光の大半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。
【００６９】
なお、本変形例のレンズホルダ１２２も、光源ユニットホルダ１２４と連結固定されているが、第２リフレクタ１４４の配設スペースを確保するため、その形状が上記実施形態のレンズホルダ２２と一部異なっている。
【００７０】
本変形例の構成を採用した場合においても、光軸Ａｘの下方に配置された第２発光素子１４２からの光を、第２リフレクタ１４４により上方へ向けて反射させて、第２ミラー部材１４６の下向き反射面１４６ａにおける投影レンズ１２の後側焦点Ｆ近傍の点Ｂに略収束させることにより、該下向き反射面１４６ａからの反射光を投影レンズ１２の後側焦点Ｆの下方近傍において該投影レンズ１２の後側焦点面を通過させることができ、これにより第２発光素子１４２からの光の多くを投影レンズ１２に効率良く入射させることができる。そしてこれ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。
【００７１】
次に上記実施形態の第２変形例について説明する。
【００７２】
図８は、本変形例に係る車両用照明灯具２１０を示す、図１と同様の図である。
【００７３】
同図に示すように、この車両用照明灯具２１０は、その投影レンズ１２および第１光源ユニット１４の構成は、上記実施形態の場合と全く同様であるが、その第２光源ユニット２１６の構成が上記実施形態の場合と異なっている。
【００７４】
この第２光源ユニット２１６は、上記実施形態の第２光源ユニット１６と同様、第１ミラー部材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２４６ａを有する第２ミラー部材２４６と、光軸Ａｘの下方に配置された第２発光素子２４２と、この第２発光素子２４２からの光を第３ミラー部材２４８の上向き反射面２４８ａを介して上方へ向けて反射させて下向き反射面２４６ａにおける後側焦点Ｆの僅かに斜め下方に位置する点Ｂに略収束させるように構成された第２リフレクタ２４４とを備えてなっている。
【００７５】
その際、第２ミラー部材２４６は、第１ミラー部材３６と同一部材として構成されており、また、第３ミラー部材２４８は、この第１ミラー部材３６の下方に該第１ミラー部材３６と平行に配置されている。そして、これら第１、第２および第３ミラー部材３６、２４６、２４８は、光源ユニットホルダ２２４の一部として構成されている。
【００７６】
第２発光素子２４２の構成は、第１発光素子３２と全く同様であり、その発光チップ２４２ａが後側焦点Ｆの灯具後方側斜め下方において上向きに配置された状態で、第３ミラー部材２４８の上面に形成された光源支持凹部２４６ｂに位置決め固定されている。
【００７７】
第３ミラー部材２４８の上向き反射面２４８ａは、第２ミラー部材２４６の下向き反射面２４６ａの下方に位置しており、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。
【００７８】
第２リフレクタ２４４の反射面２４４ａは、第２発光素子２４２の発光中心と第３ミラー部材２４８の上向き反射面２４８ａに関して点Ｂと対称な位置関係がある点Ｂ´とを結ぶ直線上に長軸を有するとともに第２発光素子２４２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２４４ａは、その長軸に沿った鉛直断面形状が、点Ｂ´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２リフレクタ２４４は、第２発光素子２４２からの光を、前後方向に関しては点Ｂに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２リフレクタ２４４は、その反射面２４４ａの周縁後端部において第３ミラー部材２４８の上面に固定されている。
【００７９】
第２ミラー部材２４６の下向き反射面２４６ａは、光軸Ａｘを含む水平面に対して５０°程度傾斜した平面で構成されている。これにより、第２ミラー部材２４６は、その下向き反射面２４６ａにおいて、第３ミラー部材２４８の上向き反射面２４８ａからの反射光の大半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。
【００８０】
なお、本変形例のレンズホルダ２２２も、光源ユニットホルダ２２４と連結固定されているが、第２光源ユニット２１６の構成に対応するため、その形状が上記実施形態のレンズホルダ２２と一部異なっている。
【００８１】
本変形例の構成を採用した場合においても、光軸Ａｘの下方に配置された第２発光素子２４２からの光を、第２リフレクタ２４４により第３ミラー部材２４８を介して上方へ向けて反射させて、第２ミラー部材２４６の下向き反射面２４６ａにおける投影レンズ１２の後側焦点Ｆ近傍の点Ｂに略収束させることにより、該下向き反射面２４６ａからの反射光を投影レンズ１２の後側焦点Ｆの下方近傍において該投影レンズ１２の後側焦点面を通過させることができ、これにより第２発光素子２４２からの光の多くを投影レンズ１２に効率良く入射させることができる。そしてこれ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。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】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
【図２】上記車両用照明灯具を示す正面面
【図３】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
【図４】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
【図５】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
【図６】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
【図７】上記実施形態の第１変形例に係る車両用照明灯具を示す、図１と同様の図
【図８】上記実施形態の第２変形例に係る車両用照明灯具を示す、図１と同様の図
【符号の説明】
【００８３】
１０、１１０、２１０  車両用照明灯具
１２  投影レンズ
１４  第１光源ユニット
１６、１１６、２１６  第２光源ユニット
２２、１２２、２２２  レンズホルダ
２４、１２４、２２４  光源ユニットホルダ
３２  第１発光素子
３２ａ、４２ａ、１４２ａ、２４２ａ  発光チップ
３４  第１リフレクタ
３４ａ、４４ａ、１４４ａ、２４４ａ  反射面
３６  第１ミラー部材
３６ａ  上向き反射面
３６ｂ、４６ｂ、１４６ｂ、２４６ｂ  光源支持凹部
４２、１４２、２４２  第２発光素子
４４、１４４、２４４  第２リフレクタ
４６、１４６、２４６  第２ミラー部材
４６ａ、１４６ａ、２４６ａ  下向き反射面
２４８  第３ミラー部材
２４８ａ  上向き反射面
Ａ、Ｂ、Ｂ´  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  後側焦点
ＨＺＡ、ＨＺＬ  ホットゾーン
ＰＡ  ハイビーム用付加配光パターン
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
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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