(57)【要約】【課題】複数の配光パターンの間に生じる非照射領域を低減する車両用灯具を提供する。【解決手段】車両用灯具１０は、車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズ１２と、投影レンズの後方に配置された第１光源と、投影レンズの後方に配置された第２光源と、第１光源から出射した光を投影レンズへ向けて反射する第１リフレクタ１８と、第２光源から出射した光を第１の反射面２０ａで投影レンズへ向けて反射する第２リフレクタ２０と、少なくとも第１リフレクタで反射された光の一部を遮ってカットオフラインを有する第１配光パターンを形成できるように構成されているシェード２２と、第２光源から出射した光のうち第２リフレクタの第２の反射面２０ｂで反射した光を投影レンズへ向けて再度反射させるように構成されている第３リフレクタ２４と、を備える。【選択図】図１
2015146270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、
前記投影レンズの後方に配置された第１光源と、
前記投影レンズの後方に配置された第２光源と、
前記第１光源から出射した光を前記投影レンズへ向けて反射する第１リフレクタと、
前記第２光源から出射した光を第１の面で前記投影レンズへ向けて反射する第２リフレクタと、
少なくとも前記第１リフレクタで反射された光の一部を遮ってカットオフラインを有する第１配光パターンを形成できるように構成されているシェードと、
前記第２光源から出射した光のうち前記第２リフレクタの第２の面で反射した光を前記投影レンズへ向けて再度反射させるように構成されている第３リフレクタと、
を備えることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記第１リフレクタおよび前記シェードは、前記第１配光パターン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おり、
前記第２リフレクタは、第２配光パターンとして前記第１配光パターンのカットオフラインより上方の領域を照射する付加ハイ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、
前記第３リフレクタは、前記第１配光パターンおよび前記第２配光パターンのいずれとも重なる第３配光パターンを形成するように構成されている、
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３リフレクタは、前記投影レンズの後方側焦点から該投影レンズへ向かう経路の近傍に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記第１光源は、主として上方に向けて光を出射するように配置されており、
前記第２光源は、主として下方に向けて光を出射するように配置されており、
前記第１リフレクタは、前記第１光源から出射した光を前記投影レンズに向けて光軸寄りに反射するように構成されており、
前記第２リフレクタは、前記光軸を挟んで前記第１リフレクタの反対側に設けられ、前記第２光源から出射した光を前記投影レンズに向けて光軸寄りに反射するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両用灯具。
【請求項５】
前記第２光源は、前記第１光源よりも投影レンズ側に配置されており、
前記第２の面は、前記第１の面よりも投影レンズ側に設けられている、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１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、一つの灯具に複数の光源を配置し、各光源の点消灯状態を個別に制御することでロービーム用配光パターンとハイビーム用配光パターンとを切り替え可能な車両用灯具が考案されている。例えば、車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、投影レンズの後方に配置された第１光源ユニットおよび第２光源ユニットと、を備えた車両用前照灯が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
この車両用前照灯の第１光源ユニットは、車両前後方向に延びる第１基準軸上において上向きに配置された第１半導体発光素子と、第１半導体発光素子からの光を前方へ向けて第１基準軸寄りに反射させて投影レンズの後方側焦点位置近傍に収束させるように構成された第１リフレクタと、第１リフレクタからの反射光の一部の直進を阻止するよう、所定の表面形状で投影レンズの後方側焦点位置近傍から後方へ延びるように形成された直進阻止部材と、を備えている。また、第２光源ユニットは、車両前後方向に延びる第２基準軸上において下向きに配置された第２半導体発光素子と、第２半導体発光素子からの光を前方へ向けて第２基準軸寄りに反射させて投影レンズの後方側焦点位置近傍に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。そして、この車両用前照灯は、第１光源ユニットの点灯により、直進阻止部材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ロービーム用配光パターンを形成するとともに、第２光源ユニットの点灯により、上記カットオフラインから上方へ拡がる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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１０８５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の直進阻止部材は、第１光源ユニットおよび第２光源ユニットのシェードとして共用されている部材であり、強度等を考慮した有限の厚みを持つ。そのため、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間に非照射領域が発生することがある。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の配光パターンの間に生じる非照射領域を低減する車両用灯具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用灯具は、車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、投影レンズの後方に配置された第１光源と、投影レンズの後方に配置された第２光源と、第１光源から出射した光を投影レンズへ向けて反射する第１リフレクタと、第２光源から出射した光を第１の面で投影レンズへ向けて反射する第２リフレクタと、少なくとも第１リフレクタで反射された光の一部を遮ってカットオフラインを有する第１配光パターンを形成できるように構成されているシェードと、第２光源から出射した光のうち第２リフレクタの第２の面で反射した光を投影レンズへ向けて再度反射させるように構成されている第３リフレクタと、を備える。
【０００８】
この態様によると、第２リフレクタの第２の面で反射した光を第３リフレクタで再度反射して前方へ投影することで、第２リフレクタの第１の面や第１リフレクタで反射した光では照射できない非照射領域を照射することができる。
【０００９】
第１リフレクタおよびシェードは、第１配光パターン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てもよい。第２リフレクタは、第２配光パターンとして第１配光パターンのカットオフラインより上方の領域を照射する付加ハイビーム用配光パターンを形成するように構成されていてもよい。第３リフレクタは、第１配光パターンおよび第２配光パターンのいずれとも重なる第３配光パターンを形成するように構成されていてもよい。これにより、第１配光パターンと第２配光パターンとの間に生じる非照射領域を低減できる。
【００１０】
第３リフレクタは、投影レンズの後方側焦点から該投影レンズへ向かう経路の近傍に配置されていてもよい。これにより、第３リフレクタで反射された光は、あたかも後方側焦点近傍のシェードを通過して投影レンズに入射するように見える。
【００１１】
第１光源は、主として上方に向けて光を出射するように配置されていてもよい。第２光源は、主として下方に向けて光を出射するように配置されていてもよい。第１リフレクタは、第１光源から出射した光を投影レンズに向けて光軸寄りに反射するように構成されていてもよい。第２リフレクタは、光軸を挟んで第１リフレクタの反対側に設けられ、第２光源から出射した光を投影レンズに向けて光軸寄りに反射するように構成されていてもよい。
【００１２】
第２光源は、第１光源よりも投影レンズ側に配置されていてもよい。第２の面は、第１の面よりも投影レンズ側に設けられていてもよい。これにより、第２光源や第２の面がより投影レンズに近い場所に配置されるため、第３リフレクタに入射する光の入射角を小さくできる。
【００１３】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数の配光パターンの間に生じる非照射領域を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施の形態に係る車両用灯具の縦断面図である。
【図２】本実施の形態に係る車両用灯具が形成する配光パターンの一例を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組合せは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００１７】
図１は、本実施の形態に係る車両用灯具の縦断面図である。図２は、本実施の形態に係る車両用灯具が形成する配光パターンの一例を説明するための模式図である。
【００１８】
本実施の形態に係る車両用灯具１０は、配光パターンの切替えが可能な車両用前照灯として用いられる。車両用灯具１０は、車両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、投影レンズ１２の後方に配置された第１光源および第２光源としてのＬＥＤ（発光ダイオード）１４，１６と、投影レンズ１２の後方側焦点Ｆよりも後方に配置されたＬＥＤ１４から主として上方へ出射した光を前方に向けて光軸Ａｘ寄りに反射させる第１リフレクタ１８と、投影レンズ１２の後方側焦点Ｆよりも後方に配置されたＬＥＤ１６から主として下方へ出射した光を第１の反射面２０ａで前方の投影レンズ１２に向けて光軸Ａｘ寄りに反射させる第２リフレクタ２０と、少なくとも第１リフレクタ１８で反射された光の一部を遮ってカットオフラインを有する第１配光パターンを形成できるように構成されているシェード２２と、ＬＥＤ１６から出射した光のうち第２リフレクタ２０の第２の反射面２０ｂで反射した光を投影レンズ１２へ向けて再度反射させるように構成されている第３リフレクタ２４と、を備える。
【００１９】
投影レンズ１２としては、前方側表面が凸曲面で後方側表面が平面の平凸レンズが一般に用いられる。投影レンズ１２は、第１リフレクタ１８と対向する平面である後端面の上端と下端とを結ぶ線が鉛直に対して平行に配置される。
【００２０】
ＬＥＤ１４，１６は、例えば１ｍｍ四方程度の大きさの単一発光チップ、またはチップを複数並べた長方形の発光部を有する白色発光ダイオードである。そして、各ＬＥＤ１４，１６は、基板に実装された状態でそれぞれの基台部２６，２８の上面または下面に固定されている。そして、ＬＥＤ１４は、投影レンズ１２の後方側焦点Ｆに向かう光を出射し、ＬＥＤ１６も、投影レンズ１２の後方側焦点Ｆに向かう光を出射する。
【００２１】
また、ＬＥＤ１４は、第１の配光パターンとしてロービーム用配光パターンの形成時に点灯されるだけでなく、第２の配光パターンとしてハイビーム用配光パターンの形成時にも点灯される。一方、ＬＥＤ１６は、ハイビーム用配光パターンの形成時に点灯される。
【００２２】
第１リフレクタ１８は、光軸Ａｘを中心軸とする略回転楕円面状の反射面１８ａを有している。この反射面１８ａは、光軸Ａｘを含む断面形状が略楕円で形成されている。ＬＥＤ１４は、この反射面１８ａの光軸Ａｘを含む鉛直断面で形成される楕円の第１焦点Ｆ１近傍に配置されている。これにより、反射面１８ａは、ＬＥＤ１４からの光を前方へ光軸Ａｘ寄りに反射させるようになっている。その際、光軸Ａｘを含む鉛直断面内においては上記楕円の第２焦点Ｆ２に略収束させるようになっている。本実施の形態において、この第２焦点Ｆ２は、投影レンズ１２の後方側焦点Ｆと略一致する。
【００２３】
第２リフレクタ２０は、光軸Ａｘに対して傾いている基台部２８の延長線Ｌ１を中心軸とする略回転楕円面状の第１の反射面２０ａを有している。この第１の反射面２０ａは、延長線Ｌ１を含む断面形状が略楕円で形成されている。ＬＥＤ１６は、この第１の反射面２０ａの延長線Ｌ１を含む鉛直断面で形成される楕円の第１焦点Ｆ１’近傍に配置されている。これにより、第１の反射面２０ａは、ＬＥＤ１６からの光を前方へ光軸Ａｘ寄りに反射させるようになっている。その際、光軸Ａｘを含む鉛直断面内においては上記楕円の第２焦点Ｆ２に略収束させるようになっている。なお、第１リフレクタ１８および第２リフレクタ２０の反射面の形状は、必要とする配光パターンの形状に応じて適宜選択、微修正されるものであり、互いの形状が異なっていてもよい。
【００２４】
カットオフラインを形成するシェード２２は、ＬＥＤ１４から出射され、第１リフレクタ１８の反射面１８ａにて反射された光を一部遮蔽する遮蔽部材である。シェード２２の上面は鏡面加工により反射面として機能する。また、シェード２２は、その先端縁２２ａが後方側焦点Ｆより後方（図１に示す右側）に位置している。先端縁２２ａは、前方に投影される配光パターンのカットオフラインに応じた形状を有している。
【００２５】
本実施の形態に係るシェード２２、第１リフレクタ１８および第２リフレクタ２０等は、図２に示すように、ＬＥＤ１４から出射した光の一部を遮って第１カットオフラインＣＬ１を有するロービーム用配光パターンＰＬを形成できるとともに、ＬＥＤ１６から出射した光の一部を遮って第２カットオフラインＣＬ２を有する付加ハイビーム用配光パターンＰＨを形成できるように構成されている。
【００２６】
付加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の第１カットオフラインＣＬ１より上方の領域を照射する。また、ロービーム用配光パターンＰＬの第１カットオフラインＣＬ１と付加ハイビーム用配光パターンＰＨの第２カットオフラインＣＬ２との間には、非照射領域Ｒ１が形成される。
【００２７】
そこで、第３リフレクタ２４は、ＬＥＤ１６から出射した光のうち第２リフレクタ２０の第２の反射面２０ｂで反射した光を投影レンズ１２へ向けて再度反射させ、前述の非照射領域Ｒ１を照射するために利用している。第３リフレクタ２４の反射面の形状や位置は、非照射領域Ｒ１を照射できるように、平面や曲面で適宜構成されている。そして、第３リフレクタ２４で反射された光は、投影レンズ１２を通過して前方へ投影され、図２に示すように、ロービーム用配光パターンＰＬや付加ハイビーム用配光パターンＰＨと一部が重なる配光パターンＰＡを形成する。
【００２８】
このように、第２リフレクタ２０の第２の反射面２０ｂで反射した光を第３リフレクタ２４で再度反射して前方へ投影し配光パターンＰＡを形成することで、第２リフレクタ２０の第１の反射面２０ａで反射した光による付加ハイビーム用配光パターンＰＨや、第１リフレクタ１８で反射した光によるロービーム用配光パターンＰＬでは照射できない非照射領域Ｒ１を照射することができる。その結果、ロービーム用配光パターンＰＬと付加ハイビーム用配光パターンＰＨとの間の非照射領域の発生が低減され、前方視認性の向上や非照射領域に対するドライバの違和感を低減できる。
【００２９】
なお、第３リフレクタ２４は、投影レンズ１２の後方側焦点Ｆから投影レンズ１２へ向かう経路の近傍に配置されている。これにより、第３リフレクタ２４で反射された光は、あたかも後方側焦点Ｆ近傍のシェード２２を通過して投影レンズ１２に入射するように見える。つまり、シェード２２の厚みに起因して生じる非照射領域Ｒ１を第３リフレクタ２４で反射した光で照射できることになる。
【００３０】
また、ＬＥＤ１６は、ＬＥＤ１４よりも投影レンズ１２側に配置されている。また、第２リフレクタ２０の第２の反射面２０ｂは、第１の反射面２０ａよりも投影レンズ１２側に設けられている。これにより、ＬＥＤ１６や第２リフレクタ２０の第２の反射面２０ｂがより投影レンズ１２に近い場所に配置されるため、第３リフレクタ２４に入射する光の入射角を小さくできる。つまり、第３リフレクタ２４で反射する光として、ＬＥＤ１６から出射される光のうち主方向（光度が最も高い方向）Ｌ２に近い方向へ出射した光を利用できる。その結果、配光パターンＰＡの照度が向上し、非照射領域Ｒ１をより低減できる。
【００３１】
なお、第２リフレクタ２０の第１の反射面２０ａおよび第２の反射面２０ｂは、不連続な面（例えば、第１の反射面２０ａが回転楕円面、第２の反射面２０ｂが回転放物面で構成されている。）でもよいし、連続な面（第２リフレクタ２０の反射面全体が回転楕円面で形成されており、その前方を単に第２の反射面２０ｂとして用いる場合。）であってもよい。また、不連続な面の場合、第２リフレクタ２０全体が一体であってもよいし、複数の部材に分割されていてもよい。
【００３２】
以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を各実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
【符号の説明】
【００３３】
１０  車両用灯具、  １２  投影レンズ、  １４，１６  ＬＥＤ、  １８  第１リフレクタ、  １８ａ  反射面、  ２０  第２リフレクタ、  ２０ａ  第１の反射面、  ２０ｂ  第２の反射面、  ２２  シェード、  ２２ａ  先端縁、  ２４  第３リフレクタ。
【図１】
2015146270.tif 000003
【図２】
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