(57)【要約】  前照灯用光源（１００）は、発光素子（１）と、発光素子（１）が発した光を反射する反射面部（３２）、及び、反射面部（３２）が反射した光を移動体前方に投影する投影レンズ部（３３）を有する導光部材（３）と、を備え、発光素子（１）を投影レンズ部（３３）の光軸（Ｃ１）からずらして配置し、反射面部（３２）は光軸（Ｃ２）を有するとともに光軸（Ｃ２）上に１個の焦点（Ｆ２）を有する凹面鏡状であり、反射面部（３２）と反射面部（３２）の光軸（Ｃ２）との交点である光学的中心（Ｏ）を投影レンズ部（３３）の光軸（Ｃ１）上で投影レンズ部（３３）と投影レンズ部（３３）の焦点（Ｆ１）との間に配置し、かつ、反射面部（３２）の光軸（Ｃ２）を発光素子（１）の発光面の中心部と投影レンズ部（３３）の中心部との間を通る向きに配置した。
2017064753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、
前記発光素子が発した光を反射する反射面部、及び、前記反射面部が反射した光を移動体前方に投影する投影レンズ部を有する導光部材と、を備え、
前記発光素子を前記投影レンズ部の光軸からずらして配置し、
前記反射面部は光軸を有するとともに該光軸上に１個の焦点を有する凹面鏡状であり、前記反射面部と前記反射面部の光軸との交点である光学的中心を前記投影レンズ部の光軸上で前記投影レンズ部と前記投影レンズ部の焦点との間に配置し、かつ、前記反射面部の光軸を前記発光素子の発光面の中心部と前記投影レンズ部の中心部との間を通る向きに配置した
ことを特徴とする前照灯用光源。
【請求項２】
すれ違い灯用の光源、走行灯用の光源又は特定方向照明灯用の光源であることを特徴とする請求項１記載の前照灯用光源。
【請求項３】
前記すれ違い灯用の光源であり、
前記導光部材は、前記発光素子と前記反射面部との間に配光形成用反射面部を有し、
前記配光形成用反射面部の前記反射面部側の端辺を前記投影レンズ部と前記反射面部との合成焦点に配置し、
前記反射面部の光軸を、前記投影レンズ部の光軸と、前記反射面部の光学的中心及び前記配光形成用反射面部の前記反射面部側の端辺の中心部を通る直線、又は、前記反射面部の光学的中心及び前記発光素子の発光面の中心部を通る直線とがなす角の中央に向けて配置した
ことを特徴とする請求項２記載の前照灯用光源。
【請求項４】
前記走行灯用の光源であり、
前記発光素子の発光面の中心部を、前記投影レンズ部と前記反射面部との合成焦点に配置し、
前記反射面部の光軸を、前記投影レンズ部の光軸と、前記反射面部の光学的中心及び前記発光素子の発光面の中心部を通る直線とがなす角の中央に向けて配置した
ことを特徴とする請求項２記載の前照灯用光源。
【請求項５】
前記特定方向照明灯用の光源であり、
前記発光素子の発光面の中心部を、前記投影レンズ部と前記反射面部との合成焦点よりも前記投影レンズ部の光軸から離して配置し、
前記反射面部の光軸を、前記投影レンズ部の光軸と、前記反射面部の光学的中心及び前記発光素子の発光面の中心部を通る直線とがなす角の中央に向けて配置した
ことを特徴とする請求項２記載の前照灯用光源。
【請求項６】
前記発光素子を前記投影レンズ部の光軸よりも上方に配置し、
前記発光素子の発光面の移動体前方側の端辺を、前記配光形成用反射面部に沿う面上又は該面よりも移動体後方側に配置した
ことを特徴とする請求項３記載の前照灯用光源。
【請求項７】
前記発光素子を前記投影レンズ部の光軸よりも下方に配置し、
前記発光素子の発光面の移動体後方側の端辺を、前記配光形成用反射面部に沿う面上又は該面よりも移動体前方側に配置した
ことを特徴とする請求項３記載の前照灯用光源。
【請求項８】
前記発光素子の発光面の中心部における法線を、前記配光形成用反射面部の前記反射面部側の端辺の中心部に向けて配置したことを特徴とする請求項３記載の前照灯用光源。
【請求項９】
前記配光形成用反射面部の前記反射面部側の端辺は、両端部が中央部よりも前記投影レンズ部の光軸に近づく向きに湾曲した形状であることを特徴とする請求項３記載の前照灯用光源。
【請求項１０】
前記配光形成用反射面部の前記反射面部側の端辺は、少なくとも一部が移動体前後方向に対して傾斜した形状であることを特徴とする請求項３記載の前照灯用光源。
【請求項１１】
前記配光形成用反射面部の前記反射面部側の端辺は、中央部が両端部よりも移動体後方側又は移動体前方側に突出する向きに湾曲した形状であることを特徴とする請求項３記載の前照灯用光源。
【請求項１２】
前記反射面部は、前記発光素子の発した光が臨界角よりも大きい角度で入射して前記導光部材の内面部で該光を反射する構造、又は、前記導光部材の外面部に設けためっき若しくはコーティングにより前記発光素子の発した光を反射する構造であることを特徴とする請求項１記載の前照灯用光源。
【請求項１３】
前記発光素子は前記導光部材の外部に配置され、前記発光素子が発した光を前記導光部材内に導く入射部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の前照灯用光源。
【請求項１４】
前記発光素子を前記導光部材内に封入したことを特徴とする請求項１記載の前照灯用光源。
【請求項１５】
請求項１記載の前照灯用光源を備える移動体用前照灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体用の前照灯に関するものであり、特にその光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車載用前照灯の光源に、タングステンフィラメントを発光体とした電球、及び、アーク放電により発光する放電灯などが用いられている。【０００３】
また、昨今、電球及び放電灯に代替して、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ，ＬＥＤ）も普及してきている。ＬＥＤは、長寿命であるとともに、少ない消費電力で前照灯に必要な明るさを確保することができ、かつ、定電流を供給する簡単な制御により明るさを安定させることができるため、車載用前照灯の光源に好適である。また、ＬＥＤはサイズ及び明るさのバリエーションが多く、前照灯の配光を形成するために用いる光源の個数及び各光源の形状を任意に選択することができる。このため、従来は光源の個数又は形状の制限により実現することができなかった斬新なデザインの前照灯、あるいは小型なデザインの前照灯も実現することができる。【０００４】
特許文献１〜３には、光源と、光源が発した光を反射する反射鏡と、反射鏡が反射した光を車両前方に投影する投影レンズと、を有する前照灯が開示されている。特に、特許文献２，３には、光源にＬＥＤを用いて、反射鏡と投影レンズとを一体の透明部材で構成した前照灯も開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平１−１３０２０３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１０８６３９号公報
【特許文献３】特開２０１２−８４３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、車載用前照灯はさらなる小型化が求められており、その光源もさらなる小型化が求められている。光源の小型化を実現する手法として、投影レンズの焦点距離を短縮することが考えられる。しかしながら、一般に焦点距離の短い凸レンズは曲率が大きく、成形が難しい。また、各種収差も大きくなりやすく、所望の光学的特性を有するレンズを作成するのが困難である。したがって、投影レンズを１枚の凸レンズで構成しつつ焦点距離を短縮するのは困難である。【０００７】
この問題に対し、投影レンズと対向した補助用の凸レンズを設けることで、２枚の凸レンズの組み合わせにより焦点距離を短縮する構成が考えられる。しかしながら、この構成では補助用の凸レンズにより部品点数が増加して、コストの増加につながる。【０００８】
なお、特許文献１〜３に記載される反射鏡と投影レンズは、光源の小型化のために光学的特性を十分に活用されたものではなかった。【０００９】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、部品点数を増やすことなく焦点距離を短縮することができる前照灯用光源を提供することを目的とする。また、この前照灯用光源を用いた移動体用前照灯を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の前照灯用光源は、発光素子と、発光素子が発した光を反射する反射面部、及び、反射面部が反射した光を移動体前方に投影する投影レンズ部を有する導光部材と、を備え、発光素子を投影レンズ部の光軸からずらして配置し、反射面部は光軸を有するとともに光軸上に１個の焦点を有する凹面鏡状であり、反射面部と反射面部の光軸との交点である光学的中心を投影レンズ部の光軸上で投影レンズ部と投影レンズ部の焦点との間に配置し、かつ、反射面部の光軸を発光素子の発光面の中心部と投影レンズ部の中心部との間を通る向きに配置したものである。【００１１】
本発明の移動体用前照灯は、上記前照灯用光源を備えるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の前照灯用光源は、補助用の凸レンズを設けた構造と比較して、部品点数を増やすことなく焦点距離を短縮することができる。また、本発明によれば、この前照灯用光源を用いた移動体用前照灯を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る前照灯用光源の斜視図である。
【図２】図２（ａ）は、図１に示す導光部材の正面図である。図２（ｂ）は、図１に示す導光部材の背面図である。図２（ｃ）は、図１に示す導光部材の側面図である。図２（ｄ）は、図１に示す導光部材の平面図である。図２（ｅ）は、図１に示す導光部材の底面図である。
【図３】すれ違い灯の配光の一例を示す説明図である。
【図４】図２に示すＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
【図５】すれ違い灯の配光の他の例を示す説明図である。
【図６】図６（ａ）は、実施の形態１に係る他の導光部材の正面図である。図６（ｂ）は、実施の形態１に係る他の導光部材の背面図である。図６（ｃ）は、実施の形態１に係る他の導光部材の側面図である。図６（ｄ）は、実施の形態１に係る他の導光部材の平面図である。図６（ｅ）は、実施の形態１に係る他の導光部材の底面図である。
【図７】図７（ａ）は、実施の形態１に係る他の導光部材の正面図である。図７（ｂ）は、実施の形態１に係る他の導光部材の背面図である。図７（ｃ）は、実施の形態１に係る他の導光部材の側面図である。図７（ｄ）は、実施の形態１に係る他の導光部材の平面図である。図７（ｅ）は、実施の形態１に係る他の導光部材の底面図である。
【図８】すれ違い灯の配光の他の例を示す説明図である。
【図９】図９（ａ）は、実施の形態１に係る他の導光部材の正面図である。図９（ｂ）は、実施の形態１に係る他の導光部材の背面図である。図９（ｃ）は、実施の形態１に係る他の導光部材の側面図である。図９（ｄ）は、実施の形態１に係る他の導光部材の平面図である。図９（ｅ）は、実施の形態１に係る他の導光部材の底面図である。
【図１０】すれ違い灯の配光の他の例を示す説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態１に係る他の前照灯用光源の斜視図である。
【図１２】本発明の実施の形態１に係る他の前照灯用光源の断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態２に係る前照灯用光源の断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態２に係る他の前照灯用光源の断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態２に係る他の前照灯用光源の斜視図である。
【図１６】図１５に示す前照灯用光源の断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態２に係る他の前照灯用光源の断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態２に係る他の前照灯用光源の断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態２に係る他の前照灯用光源の断面図である。
【図２０】本発明の実施の形態２に係る他の前照灯用光源の断面図である。
【図２１】本発明の実施の形態３に係る前照灯用光源の斜視図である。
【図２２】図２１に示す前照灯用光源の断面図である。
【図２３】本発明の実施の形態３に係る他の前照灯用光源の断面図である。
【図２４】走行灯の配光の一例を示す説明図である。
【図２５】本発明の実施の形態３に係る他の前照灯用光源の断面図である。
【図２６】特定方向照明灯の原理を示す説明図である。
【図２７】特定方向照明灯の配光の一例を示す説明図である。
【図２８】本発明の実施の形態３に係る他の前照灯用光源の断面図である。
【図２９】本発明の実施の形態４に係る前照灯の斜視図である。
【図３０】図２９の前照灯による配光の一例を示す説明図である。
【図３１】図２９の前照灯による配光の他の例を示す説明図である。
【図３２】図２９の前照灯による配光の他の例を示す説明図である。
【図３３】図２９の前照灯による配光の他の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、前照灯用光源１００の斜視図である。図２（ａ）は、図１に示す導光部材３の正面図である。図２（ｂ）は、図１に示す導光部材３の背面図である。図２（ｃ）は、図１に示す導光部材３の側面図である。図２（ｄ）は、図１に示す導光部材３の平面図である。図２（ｅ）は、図１に示す導光部材３の底面図である。図１及び図２を参照して、例えば、車載用として構成された実施の形態１の前照灯用光源１００について説明する。
【００１５】
発光素子１は、例えば、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ，ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ，ＯＬＥＤ）又はレーザダイオード（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ，ＬＤ）などの半導体発光素子である。発光素子１は、通電により発光面１１から光を発するものである。
【００１６】
発光素子１は、固定部材２に固定されている。固定部材２は、例えば半導体発光素子用の基板であり、発光素子１の発した熱を逃がす放熱部材の機能を兼ねるものである。
【００１７】
発光素子１の発光面１１と対向して、導光部材３が配置されている。導光部材３は、例えば、アクリル若しくはポリカーボネートなどの透明樹脂又はガラスにより一体成形されたものである。導光部材３は、発光素子１の発した光が入射する入射面部３１と、入射面部３１から入射した光を反射する反射面部３２と、反射面部３２が反射した光を集光して車両前方に投影する投影レンズ部３３とを有している。
【００１８】
また、導光部材３は、入射面部３１と反射面部３２との間に配光形成用反射面部３４が設けられている。配光形成用反射面部３４は、入射面部３１に入射した光のうちの一部を反射することで、車載前照灯のすれ違い灯として使用する場合における配光を形成するためのものである。
【００１９】
図３に、車載前照灯のすれ違い灯の配光の一例を示す。配光形成用反射面部３４が、入射面部３１に入射した光のうちの車両後方側に向かう光を反射することで、前照灯用光源１００の配光は、図３に示す如くカットオフラインＣＬよりも下方のみを照らす配光となる。カットオフラインＣＬは配光形成用反射面部３４の反射面部３２側の端辺３５に対応しており、カットオフラインＣＬ近傍の配光は端辺３５の形状に応じて定まるようになっている。
【００２０】
発光素子１、固定部材２及び導光部材３により、前照灯用光源１００が構成されている。すなわち、図１及び図２に示す前照灯用光源１００は、すれ違い灯用の光源である。
【００２１】
次に、図４を参照して、前照灯用光源１００の詳細な構造について説明する。
図４に示す如く、投影レンズ部３３は凸レンズ状であり、光軸Ｃ１を有するとともに光軸Ｃ１上に焦点Ｆ１を有している。発光素子１は、投影レンズ部３３の光軸Ｃ１からずらして配置されており、具体的には光軸Ｃ１よりも下方に配置されている。また、発光素子１は、発光面１１の中心部における法線Ｎが投影レンズ部３３の光軸Ｃ１と直交する位置及び向きに設けられている。
【００２２】
反射面部３２は、光軸Ｃ２を有するとともに光軸Ｃ２上に１個の焦点Ｆ２を有する凹面鏡状であり、具体的には、例えば、放物面又は球面に沿う形状である。図４の例では、反射面部３２は放物面Ｓ１に沿う形状である。反射面部３２と反射面部３２の光軸Ｃ２との交点である光学的中心Ｏは、投影レンズ部３３の光軸Ｃ１上に配置されており、かつ、投影レンズ部３３と投影レンズ部３３の焦点Ｆ１との間に配置されている。
【００２３】
また、反射面部３２の光軸Ｃ２は、投影レンズ部３３の光軸Ｃ１と、反射面部３２の光学的中心Ｏ及び配光形成用反射面部３４の反射面部３２側の端辺３５の中心部を通る直線Ｌ１とがなす角θ１の中央に向けて配置されている。図４の例では、光軸Ｃ１と直線Ｌ１が直交しており、光軸Ｃ１と光軸Ｃ２のなす角θ２が４５°であり、かつ、直線Ｌ１と光軸Ｃ２のなす角θ３が４５°である。
【００２４】
さらに、発光素子１の発光面１１の車両後方側の端辺１２は、配光形成用反射面部３４に沿う面Ｓ２上に配置されている。なお、図４の例では面Ｓ２が平面状であり、直線Ｌ１がこの平面に沿う直線であるため、図中Ｌ１とＳ２が重なっている。
【００２５】
次に、図４を参照して、前照灯用光源１００の動作及び効果について説明する。
反射面部３２は、光軸Ｃ２が光軸Ｃ１と直線Ｌ１のなす角θ１の中央に向けて配置されているため、発光素子１が発して入射面部３１に入射した光を投影レンズ部３３に向けて反射する。このとき、反射面部３２が焦点Ｆ２を有する凹面鏡状であるため、入射光に対して反射光が集光される。また、反射面部３２の光学的中心Ｏが投影レンズ部３３と投影レンズ部３３の焦点Ｆ１との間に配置されているため、投影レンズ部３３は、反射面部３２により集光された光をさらに集光して車両前方に投影する。
【００２６】
このように、実施の形態１の前照灯用光源１００は、凹面鏡状の反射面部３２が集光した光を凸レンズ状の投影レンズ部３３がさらに集光する構造により、従来の前照灯用光源よりも焦点距離を短縮することができる。また、反射面部３２を凹面鏡状にすることで、例えば、反射面部を平面鏡状にする場合よりも、焦点距離を短縮できる。すなわち、反射面部を平面鏡状にした場合、投影レンズ部３３から投影レンズ部３３単体の焦点Ｆ１までの焦点距離（ｆ１＋ｆ２）に対し、投影レンズ部３３から投影レンズ部３３と反射面部との合成焦点Ｆ１’までの焦点距離（ｆ１＋ｆ２’）は同じ値になる。他方、反射面部３２を凹面鏡状にした場合、投影レンズ部３３から投影レンズ部３３単体の焦点Ｆ１までの焦点距離（ｆ１＋ｆ２）に対し、投影レンズ部３３から投影レンズ部３３と反射面部３２との合成焦点Ｆ１”までの焦点距離（ｆ１＋ｆ２”）を短縮することができる。投影レンズ部３３と対向した補助用の凸レンズを導光部材３と別部材に設けた構造と同じように焦点距離を短縮することで、前照灯用光源１００をより小型にすることができる。
【００２７】
なお、投影レンズ部３３と凹面鏡状の反射面部３２との組み合わせにより焦点距離を短縮する構造は、上記の補助用の凸レンズを不要として部品点数を削減することができる。
【００２８】
また、投影レンズ部３３と凹面鏡状の反射面部３２との組み合わせにより焦点距離を短縮する構造は、投影レンズ部３３に焦点距離の短い凸レンズを用いた構造と比較して、投影レンズ部３３の曲率を小さくすることができる。このため、投影レンズ部３３の成形を容易にして成形精度を高めることができる。また、投影レンズ部３３の収差を小さくすることができる。
【００２９】
また、反射面部３２を放物面Ｓ１に沿う凹面鏡状とすることで、反射面部３２による色収差の発生を防ぐことができる。曲率が小さい投影レンズ部３３と、色収差の無い反射面部３２とを組み合わせることで、すれ違い灯の配光においてカットオフラインＣＬの近傍に生じる色の分離を抑制することができる。
【００３０】
また、発光素子１の発光面１１の車両後方側の端辺１２を面Ｓ２上に配置することで、発光面１１の全面が入射面部３１と対向する。これにより、発光素子１が発した光を有効に使用して、光の利用効率を高めることができる。
【００３１】
また、図４に示す如く、配光形成用反射面部３４の反射面部３２側の端辺３５は、投影レンズ部３３と反射面部３２との合成焦点Ｆ１”に配置することができる。これにより、すれ違い灯の配光においてカットオフラインＣＬを鮮明に形成することができる。
【００３２】
ここで、図１及び図２に示す如く配光形成用反射面部３４の端辺３５を直線状にして、図４に示す如く端辺３５の中心部を合成焦点Ｆ１”に配置した場合、端辺３５の中心部は合成焦点Ｆ１”に配置されるものの、投影レンズ部３３の曲率に応じて、両端部に向かうにつれて端辺３５が合成焦点Ｆ１”から次第に離れることになる。このため、図５に示す如く、すれ違い灯の配光においてカットオフラインＣＬの中心部は鮮明になるものの、両端部に向かうにつれて次第にぼやけることがある。
【００３３】
そこで、図６に示す如く、配光形成用反射面部３４の端辺３５を、両端部が中央部よりも投影レンズ部３３の光軸Ｃ１に近づく向きに湾曲した形状としても良い。つまり、凹面鏡状の反射面部３２と凸レンズ状の投影レンズ部３３との組み合わせにより像面湾曲が生じる場合は、この像面湾曲を補正するように、端辺３５を湾曲させる。これにより、配光形成用反射面部３４の端辺３５全体が投影レンズ部３３と反射面部３２との合成焦点Ｆ１”に配置され、カットオフラインＣＬ全体をより鮮明にすることができる。
【００３４】
なお、配光形成用反射面部３４の端辺３５は、図２及び図６に示す形状に限定されるものではなく、前照灯用光源１００に要求される配光に応じて如何なる形状としたものであっても良い。以下、図７〜図１０を参照して、配光形成用反射面部３４の端辺３５を異なる形状にした前照灯用光源１００について説明する。
【００３５】
まず、配光形成用反射面部３４の端辺３５を車両前後方向に対して傾斜させることで、カットオフラインＣＬを上下方向に傾斜させることができる。
【００３６】
具体的には、例えば、図７に示す如く、配光形成用反射面部３４の右半部及び左半部のうち、歩道側の配光に対応する半部を他方の半部に対して車両後方側に傾斜させる。これにより、配光形成用反射面部３４の端辺３５も、歩道側の配光に対応する半部が他方の半部に対して車両後方側に傾斜する。この結果、図８に示す如く、すれ違い灯の配光において、対向車線側のカットオフラインＣＬを水平にしつつ、歩道側のカットオフラインＣＬを上方に傾斜させることができる。
【００３７】
または、例えば、図７に示す状態から対向車線側の配光に対応する半部を車両前方側に傾斜させることで、配光形成用反射面部３４の端辺３５全体を車両前後方向に対して傾斜させたものとしても良い。この場合、カットオフラインＣＬは、対向車線側の端部から歩道側の端部に向かうにつれて次第に上昇する形状となる。
【００３８】
このように、すれ違い灯の配光においてカットオフラインＣＬの一部又は全部を傾けて、歩道側の照射領域を対向車線側の照射領域よりも上方に広げることで、対向車の運転者の眩惑を防ぎつつ、自車両の運転者が歩道側を視認しやすい配光を実現することができる。
【００３９】
また、図１、図２及び図４に示す導光部材３を光軸Ｃ１に対して回転させ、回転角度に応じて発光素子１の配置位置を導光部材３の下方からずらすことによっても、カットオフラインＣＬを上下方向に傾斜させることができる。さらに、このように導光部材３を回転させた前照灯用光源１００において端辺３５を車両前後方向に対して傾斜させることで、発光素子１の配置位置を導光部材３の下方からずらしつつカットオフラインＣＬを水平にした前照灯用光源１００を構成することもできる。このように、配光形成用反射面部３４の端辺３５を車両前後方向に対して傾斜させることで、カットオフラインＣＬに対する発光素子１の配置自由度を高めることができる。
【００４０】
また、配光形成用反射面部３４の端辺３５は、中央部が両端部よりも車両後方側又は車両前方側に突出する向きに湾曲した形状であっても良い。
【００４１】
例えば、図９に示す如く、端辺３５の中央部が両端部よりも車両後方側に突出する向きに湾曲させる。これにより、図１０に示す如く、カットオフラインＣＬを、中央部が両端部よりも上方に突出する向きに湾曲させることができる。同様に、端辺３５の中央部が両端部よりも車両前方側に突出する向きに湾曲させることで、カットオフラインＣＬを、中央部が両端部よりも下方に突出する向きに湾曲させることができる。
【００４２】
次に、図１１及び図１２を参照して、前照灯用光源１００の変形例について説明する。
図１１に示す如く、導光部材３は、両側部に固定部３６を一体成形したものでも良い。固定部３６はネジ穴を有し、ネジ４を用いて固定部材２にネジ止めして固定されている。これにより、導光部材３と別体の固定部材を用いる構造と比較して、部品点数を削減することができる。
【００４３】
また、図１２に示す如く、発光素子１を投影レンズ部３３の光軸Ｃ１よりも上方に配置したものでも良い。図１２において、図４に示す前照灯用光源１００と同様の部位には同一符号を付して説明を省略する。発光素子１を光軸Ｃ１よりも上方に配置した場合、発光素子１の発光面１１の車両前方側の端辺１３を、配光形成用反射面部３４に沿う面Ｓ２上に配置する。これにより、発光面１１の全面が入射面部３１と対向し、光の利用効率を高めることができる。
【００４４】
なお、図４に示す如く発光素子１を光軸Ｃ１よりも下方に配置した前照灯用光源１００において、発光面１１の車両後方側の端辺１２を面Ｓ２よりも車両前方側に配置したものでも良い。同様に、図１４に示す如く発光素子１を光軸Ｃ１よりも上方に配置した構成において、発光面１１の車両前方側の端辺１３を面Ｓ２よりも車両後方側に配置したものでも良い。いずれの構造であっても、発光面１１の全面が入射面部３１と対向し、光の利用効率を高めることができる。
【００４５】
また、反射面部３２の光軸Ｃ２は、厳密に光軸Ｃ１と直線Ｌ１とがなす角θ１の中央に向けたものでなくとも良く、角θ２，θ３の値に差があっても良い。少なくとも、反射面部３２の光軸Ｃ２が発光素子１と投影レンズ部３３との間を通る向きに配置することで、反射面部３２は発光素子１が発した光を投影レンズ部３３に向けて反射することができる。
【００４６】
また、反射面部３２は、光の入射角に応じて異なる反射構造としても良い。
すなわち、反射面部３２が光を全反射することができる入射角の最小値を「臨界角」といい、臨界角の値は導光部材３を構成する透明材料の屈折率と導光部材３外の空気の屈折率とによって定まる。入射角が臨界角以上となる向きに反射面部３２が配置されている場合、反射面部３２は導光部材３の内面部で光を全反射することができる。他方、入射角が臨界角以下となる向きに反射面部３２が配置されている場合、反射面部３２は導光部材３の内面部で光を全反射することができず、入射光の一部が導光部材３外に漏れてしまう。
【００４７】
そこで、入射角が臨界角以下となる向きに反射面部３２が配置されている場合、反射面部３２は、導光部材３の外面部に、銀又はアルミニウムなどの金属を例えば真空蒸着によりめっきする。当該めっきにより光を反射することで、導光部材３外に光が漏れるのを防ぐことができ、光の利用効率を高めることができる。また、めっきに代えて、導光部材３の外面部に屈折率が異なる複数種類の材料によるコーティングを積層し、光の反射層を形成したものでも良い。
【００４８】
他方、入射角が臨界角以上となる向きに反射面部３２が配置されている場合、めっき又はコーティングを不要とし、反射面部３２は導光部材３の内面部で入射光を全反射する構造とする。これにより、めっき等を要する場合と比べて前照灯用光源１００の製造コストを低減することができる。
【００４９】
また、配光形成用反射面部３４は、すれ違い灯の配光に代えて又は加えて、コーナリングランプやフォグランプの配光を形成するものであっても良い。すなわち、すれ違い灯用の前照灯用光源１００は、コーナリングランプやフォグランプ用の光源にも用いることができる。このように、すれ違い灯用の前照灯用光源１００の用途は、すれ違い灯に限定されるものではない。
【００５０】
また、合成焦点Ｆ１”の配置位置は、図４及び図１２に示す位置に限定されるものではない。合成焦点Ｆ１”の配置位置は、反射面部３２の曲率、及び、光軸Ｃ１上における光学的中心Ｏの位置などに応じて定まるものである。
【００５１】
また、発光素子１の発光面１１と導光部材３の入射面部３１とは平行でなくとも良く、投影レンズ部３３の光軸Ｃ１と発光面１１の中心部における法線Ｎとは直交するものでなくとも良い。
【００５２】
また、実施の形態１の前照灯用光源１００を設ける前照灯は、車載用の前照灯に限定されるものではない。前照灯用光源１００は、車両、鉄道、船舶又は航空機等を含む如何なる移動体の前照灯にも用いることができる。
【００５３】
以上のように、実施の形態１の前照灯用光源１００は、発光素子１と、発光素子１が発した光を反射する反射面部３２、及び、反射面部３２が反射した光を移動体前方に投影する投影レンズ部３３を形成した導光部材３と、を備え、発光素子１を投影レンズ部３３の光軸Ｃ１からずらして配置し、反射面部３２は光軸Ｃ２を有するとともに光軸Ｃ２上に１個の焦点Ｆ２を有する凹面鏡状であり、反射面部３２と反射面部３２の光軸Ｃ２との交点である光学的中心Ｏを投影レンズ部３３の光軸Ｃ１上で投影レンズ部３３と投影レンズ部３３の焦点Ｆ１との間に配置し、かつ、反射面部３２の光軸Ｃ２を発光素子１の発光面の中心部と投影レンズ部３３の中心部との間を通る向きに配置した。凹面鏡状の反射面部３２が集光した光を凸レンズ状の投影レンズ部３３がさらに集光する構造により、補助用の凸レンズを不要として部品点数を削減しつつ、焦点距離を短縮して前照灯用光源１００をより小型にすることができる。また、投影レンズ部３３の曲率を大きくすることで焦点距離を短縮する構造と比較して、投影レンズ部３３の成形を容易にして成形精度を高めることができ、また投影レンズ部３３の収差を小さくすることができる。
【００５４】
また、前照灯用光源１００は、すれ違い灯用の光源であり、導光部材３は、発光素子１と反射面部３２との間に配光形成用反射面部３４を有し、配光形成用反射面部３４の反射面部３２側の端辺３５を投影レンズ部３３と反射面部３２との合成焦点Ｆ１”に配置し、反射面部３２の光軸Ｃ２を、投影レンズ部３３の光軸Ｃ１と、反射面部３２の光学的中心Ｏ及び配光形成用反射面部３４の反射面部３２側の端辺３５の中心部を通る直線Ｌ１とがなす角θ１の中央に向けて配置した。配光形成用反射面部３４を設けることで、すれ違い灯用の光源を構成することができる。また、かかるすれ違い灯用の光源は、車載用のコーナリングランプやフォグランプ用の光源にも用いることができる。
【００５５】
また、前照灯用光源１００は、発光素子１を投影レンズ部３３の光軸Ｃ１よりも上方に配置し、発光素子１の発光面１１の移動体前方側の端辺１３を、配光形成用反射面部３４に沿う面Ｓ２上又は面Ｓ２よりも移動体後方側に配置した。または、前照灯用光源１００は、発光素子１を投影レンズ部３３の光軸Ｃ１よりも下方に配置し、発光素子１の発光面１１の移動体後方側の端辺１２を、配光形成用反射面部３４に沿う面Ｓ２上又は面Ｓ２よりも移動体前方側に配置した。これにより、発光面１１の全面が入射面部３１と対向し、光の利用効率を高めることができる。
【００５６】
また、配光形成用反射面部３４の反射面部３２側の端辺３５は、両端部が中央部よりも投影レンズ部３３の光軸Ｃ１に近づく向きに湾曲した形状である。端辺３５の曲率を投影レンズ部３３の曲率と合わせることで、配光形成用反射面部３４の端辺３５全体が投影レンズ部３３と反射面部３２との合成焦点Ｆ１”に配置され、すれ違い灯の配光におけるカットオフラインＣＬ全体をより鮮明にすることができる。
【００５７】
また、配光形成用反射面部３４の反射面部３２側の端辺３５は、少なくとも一部が移動体前後方向に対して傾斜した形状である。これにより、歩道側のカットオフラインＣＬを上方に傾斜させた配光を形成したり、要求されるカットオフラインＣＬに対する発光素子１の配置自由度を高めたりすることができる。
【００５８】
また、配光形成用反射面部３４の反射面部３２側の端辺３５は、中央部が両端部よりも移動体後方側又は移動体前方側に突出する向きに湾曲した形状である。これにより、カットオフラインＣＬが上下方向に湾曲した配光を形成することができる。
【００５９】
また、反射面部３２は、発光素子１の発した光が臨界角よりも大きい角度で入射して導光部材３の内面部で光を反射する構造、又は、導光部材３の外面部に設けためっき若しくはコーティングにより発光素子１の発した光を反射する構造である。入射角が臨界角より小さい向きに反射面部３２が配置されている場合、めっき又はコーティングにより光を反射することで導光部材３外に光が漏れるのを防ぎ、光の利用効率を高めることができる。他方、入射角が臨界角より大きい向きに反射面部３２が配置されている場合、めっき又はコーティングを不要として、前照灯用光源１００の製造コストを低減することができる。
【００６０】
実施の形態２．
図１３〜図２０を参照して、前照灯用光源１００の変形例について説明する。なお、図１３〜図２０に示す前照灯用光源１００は、いずれも実施の形態１と同様の車載前照灯のすれ違い灯用の光源である。図１３〜図２０において、図１、図２及び図４に示す実施の形態１の前照灯用光源１００と同様の部位には同一符号を付して説明を省略する。
【００６１】
図１３に示す前照灯用光源１００は、発光素子１の発光面１１と導光部材３の入射面部３１との間に屈折部材５を設けたものである。屈折部材５は、例えば、アクリル若しくはポリカーボネートなどの透明樹脂又はガラスにより成形されたものである。屈折部材５は、図１３に示す如く断面が楔形状であり、発光素子１が発した光を屈折させて入射面部３１に入射させるものである。
【００６２】
ここで、屈折部材５は、図中矢印Ａ１で示す如く、発光素子１の発光面１１の中心部から発した光が、配光形成用反射面部３４の反射面部３２側の端辺３５の中心部に向かうように屈折させる。これにより、すれ違い灯の配光において、カットオフラインの中心部の直下を最も明るくして、中心部から離れるにつれて次第に暗くなる配光を得ることができる。
【００６３】
すれ違い灯の配光において、左右の両端部を明るくし過ぎると、照射領域とその外の暗部との境界が目立ち、運転者にとって違和感のある配光となる。また、下端部を明るくし過ぎると、照射光が道路により反射されて、運転者にとって却って車両前方を視認し難い配光となる。これに対し、カットオフラインの中心部の直下を最も明るくし、中心部から離れるにつれて次第に暗くなる配光とすることで、運転者にとっての違和感を軽減し、かつ車両前方を視認しやすい配光を実現することができる。
【００６４】
図１４に示す前照灯用光源１００は、導光部材３の入射面部３１の一部を発光素子１の発光面１１に対して傾斜させることで屈折部３７を形成したものである。すなわち、屈折部３７は導光部材３と一体成形されたものである。屈折部３７は、発光素子１が発した光を、図１３に示す屈折部材５と同様に屈折させる。これにより、図１３に示す前照灯用光源１００と同様に、運転者にとっての違和感を軽減し、かつ車両前方を視認しやすい配光を実現することができる。また、導光部材３と別体の屈折部材を不要とすることで部品点数を削減し、前照灯用光源１００の製造コストを低減することができる。
【００６５】
図１５及び図１６に示す前照灯用光源１００は、導光部材３の入射面部３１に、屈折部３７ａ及び入射部３８を設けたものである。屈折部３７ａは、発光素子１が発した光を、図１４に示す屈折部３７と同様に屈折させる。これにより、図１３又は図１４に示す前照灯用光源１００と同様の配光を実現することができる。
【００６６】
一般に、ＬＥＤ等の半導体発光素子が発光面１１から発する光は拡散光であり、法線Ｎに沿って最も強い光を発するのに加えて、法線Ｎ以外の方向にも弱い光を発する。入射部３８は、図中矢印Ａ２で示す如く、発光素子１が発した光のうちの法線Ｎ方向と異なる方向に向かう光を反射面部３２又は配光形成用反射面部３４に向けて反射するものである。入射部３８を有しない構造においては、これらの光は導光部材３内に入射せず、配光の形成に用いることができないため、光の利用効率が低下する。入射部３８を設けることで、これらの光も配光の形成に用いることができ、光の利用効率を高めることができる。
【００６７】
図１７に示す前照灯用光源１００は、図４に示す実施の形態１の前照灯用光源１００に対し、反射面部３２の設置角度を傾けたものである。具体的には、反射面部３２の光学的中心Ｏを支点として、車両前方側が下がり車両後方側が上がるように回転したものである。反射面部３２の回転により、反射面部３２が沿う放物面Ｓ１も回転し、反射面部３２の光軸Ｃ２も回転している。
【００６８】
また、反射面部３２の回転により、投影レンズ部３３の光軸Ｃ１と、光学的中心Ｏ及び端辺３５の中心部を通る直線Ｌ１とのなす角θ１が９０°よりも大きくなる。このため、光軸Ｃ１と光軸Ｃ２のなす角θ２が４５°よりも大きくなり、かつ、直線Ｌ１と光軸Ｃ２のなす角θ３が４５°よりも大きくなる。
【００６９】
ここで、図１７の例では、角θ１が９０°よりも大きく、かつ、配光形成用反射面部３４に沿う面Ｓ２が直線Ｌ１に沿う平面状である。これにより、発光素子１の発光面１１の車両後方側の端辺１２を面Ｓ２よりも車両前方側に配置しつつ、発光素子１の発光面１１の中心部における法線Ｎを配光形成用反射面部３４の反射面部３２側の端辺３５の中心部に向けて配置することができる。すなわち、発光面１１の全面を入射面部３１に対向させて光の利用効率を高めることができるとともに、図１３に示す屈折部材５及び図１４に示す屈折部３７を不要としつつ、カットオフラインの中心部の直下が最も明るいすれ違い灯の配光を形成することができる。また、発光面１１と入射面部３１とが平行であるため、屈折部材５又は屈折部３７を設けた構造における傾いた入射面による不要な反射を防ぎ、光の利用効率をさらに高めることができる。
【００７０】
図１８に示す前照灯用光源１００は、図１７に示す前照灯用光源１００に対し、発光素子１の発光面１１と導光部材３の入射面部３１との間に入射部材６を追加したものである。入射部材６は、図１５及び図１６に示す入射部３８と同様に、発光素子１が発した光のうちの法線Ｎ方向と異なる方向に向かう光を反射面部３２又は配光形成用反射面部３４に向けて反射するものである。これらの光を導光部材３内に導いて、配光の形成に用いることで、光の利用効率を高めることができる。
【００７１】
なお、反射面部３２の回転により、入射光を屈折させずとも法線Ｎに沿う最も強い光が端辺３５の中心部に向かうため、図１５及び図１６のような屈折部３７ａは不要である。
【００７２】
図１９に示す前照灯用光源１００は、導光部材３の入射面部３１に、図１８に示す入射部材６と同じ形状の入射部３８ａを一体成形により形成したものである。これにより、図１８に示す前照灯用光源１００と同様に光の利用効率を高めることができるとともに、導光部材３と別体の入射部材を不用として部品点数を削減し、前照灯用光源１００の製造コストを低減することができる。
【００７３】
図２０に示す前照灯用光源１００は、図１２に示す実施の形態１の前照灯用光源１００に対し、反射面部３２の設置角度を傾けたものである。具体的には、反射面部３２の光学的中心Ｏを支点として、車両前方側が下がり車両後方側が上がるように回転させたものである。反射面部３２の回転により、放物面Ｓ１及び光軸Ｃ２も回転し、角θ１が９０°よりも小さく、角θ２，θ３が４５°よりも小さくなる。図２０に示す前照灯用光源１００の動作及び効果は、図１７に示す前照灯用光源１００と同様である。
【００７４】
なお、実施の形態２の前照灯用光源１００を設ける前照灯は、車載用の前照灯に限定されるものではない。前照灯用光源１００は、車両、鉄道、船舶又は航空機等を含む如何なる移動体の前照灯にも用いることができる。
【００７５】
以上のように、実施の形態２の前照灯用光源１００は、発光素子１の発光面１１の中心部における法線Ｎを、配光形成用反射面部３４の反射面部３２側の端辺３５の中心部に向けて配置した。これにより、カットオフラインの中心部の直下を最も明るくし、中心部から離れるにつれて次第に暗くなる配光を形成することができる。すなわち、運転者にとっての違和感を軽減し、かつ移動体前方を視認しやすいすれ違い灯を実現することができる。
【００７６】
また、発光素子１は導光部材３の外部に配置され、発光素子１が発した光を導光部材３内に導く入射部材６を設けた。入射部材６により、発光素子１が発した光のうちの法線Ｎ方向と異なる方向に向かう光も前照灯用光源１００の配光に用いることができ、光の利用効率をさらに高めることができる。
【００７７】
実施の形態３．
図２１〜図２８を参照して、発光素子１を導光部材３内に封入した前照灯用光源１００について説明する。また、実施の形態１，２と同様の車載前照灯のすれ違い灯用の光源に加えて、走行灯用の光源及び特定方向照明灯用の光源についても説明する。なお、図２１〜図２３、図２５及び図２８において、図１、図２及び図４に示す実施の形態１の前照灯用光源１００と同様の部位には同一符号を付して説明を省略する。
【００７８】
図２１及び図２２に示す前照灯用光源１００は、発光素子１を導光部材３内に封入したすれ違い灯用の光源である。図２１及び図２２の例では、投影レンズ部３３と反射面部３２との合成焦点Ｆ１”が反射面部３２上に配置されており、合成焦点Ｆ１”が光学的中心Ｏと重なっている。このため、配光形成用反射面部３４の反射面部３２側の端辺３５の中心部も、光学的中心Ｏと重なっている。この場合、反射面部３２の光軸Ｃ２は、投影レンズ部３３の光軸Ｃ１と、反射面部３２の光学的中心Ｏ及び発光素子１の発光面１１の中心部を通る直線Ｌ２とのなす角θ１’の中央に向けて配置する。図２１及び図２２の例では、光軸Ｃ１に対して直線Ｌ２が垂直であり、直線Ｌ２が法線Ｎと重なっている。光軸Ｃ１と光軸Ｃ２のなす角θ２’が４５°であり、直線Ｌ２と光軸Ｃ２のなす角θ３’が４５°である。
【００７９】
図２３に示す前照灯用光源１００は、発光素子１を導光部材３内に封入した走行灯用の光源である。走行灯用の光源は、すれ違い灯のような配光形成用反射面部が不要である。また、発光素子１の発光面１１の中心部が、投影レンズ部３３と反射面部３２との合成焦点Ｆ１”に配置されている。
【００８０】
発光素子１の発光面１１を合成焦点Ｆ１”に配置することで、車両前方に発光面１１の形状が結像しなくなる。すなわち、発光面１１が法線Ｎ方向に発した強い光を車両前方に水平に照射しつつ、発光面１１が法線Ｎ以外の方向に発した弱い光をその周囲に照射して、図２４に示す如く走行灯の配光を形成することができる。
【００８１】
なお、図２３に示す前照灯用光源１００は、発光素子１の光度を低くする（減光する）ことで、車載用のデイタイムランニングランプ（Ｄａｙｔｉｍｅ  Ｒｕｎｎｉｎｇ  Ｌａｍｐｓ，ＤＲＬ）の配光を実現することができる。すなわち、走行灯用の前照灯用光源１００は、ＤＲＬ用の光源にも用いることができる。このように、走行灯用の前照灯用光源１００の用途は、走行灯に限定されるものではない。
【００８２】
図２５に示す前照灯用光源１００は、発光素子１を導光部材３内に封入した特定方向照明灯用の光源である。特定方向照明灯用の前照灯用光源１００は、発光素子１の発光面１１の中心部を、投影レンズ部３３と反射面部３２の合成焦点Ｆ１”よりも投影レンズ部３３の光軸Ｃ１から離して配置した点を除き、図２３に示す走行灯用の前照灯用光源１００と同様である。
【００８３】
図２６を参照して、特定方向照明灯の原理について説明する。図２６に示す凸レンズ３３’は、投影レンズ部３３と反射面部３２とを合成した光学的特性を有する仮想のレンズである。図２６に示す如く、発光素子１は凸レンズ３３’の焦点Ｆ１”よりも凸レンズ３３’から離れて配置されているため、実像１１’が結像している。実像１１’の形状は、発光素子１の発光面１１と同じ形状である。
【００８４】
ここで、凸レンズ３３’と発光面１１間の距離をＬａ、凸レンズ３３’と実像１１’間の距離をＬｂ、発光素子１の発光面１１の幅をＷａ、実像１１’の幅をＷｂとする。Ｌａ，Ｌｂ，Ｗａ，Ｗｂは、以下の式（１）の関係を満たす。
Ｗｂ／Ｗａ≒Ｌｂ／Ｌａ  （１）
【００８５】
すなわち、実像１１’の大きさは、発光面１１をＬｂ／Ｌａ倍に拡大した大きさとなる。この結果、図２７に示す如く、車両前方の領域のうち、発光面１１と同じ形状であり、かつ、発光面１１よりも大きさが大きい特定の領域のみに光を照射する、特定方向照明灯の配光を実現することができる。
【００８６】
なお、凸レンズ３３’の焦点距離をＬ（すなわち、Ｌは図４に示すｆ１＋ｆ２”と等しい。）とすると、Ｌｂ／Ｌａは以下の式（２）で表される。
Ｌｂ／Ｌａ＝１／｛（Ｌａ／Ｌ）−１｝  （２）
【００８７】
すなわち、発光面１１に対する実像１１’の倍率は、発光面１１と焦点Ｆ１”間の間隔により設定することができる。具体的には、例えば、発光面１１と焦点Ｆ１”間の間隔を、凸レンズ３３’の焦点距離、すなわち投影レンズ部３３と反射面部３２との合成焦点距離の１／１００の値にすることで、実像１１’の大きさ、すなわち特定方向照明灯による照射領域の大きさを発光面１１の１００倍の大きさにすることができる。同様に、発光面１１と焦点Ｆ１”間の間隔を合成焦点距離の１／１０００の値にすることで、特定方向照明灯による照射領域の大きさを発光面１１の１０００倍の大きさにすることができる。
【００８８】
前照灯に特定方向照明灯用の光源を複数個設けて、各々の光源の照射領域を異なる領域にしたうえで各光源の点灯及び消灯を個別に制御することで、例えば、車両前方にある障害物を明るく照らして運転者の注意をひきつけることができる。または、対向車に光を照射する光源を選択的に消灯することで、すれ違い灯と同様に対向車の運転者の眩惑を防ぎつつ、対向車を除く領域は自車両から視認しやすい配光を実現することができる。
【００８９】
なお、特定方向照明灯用の前照灯用光源１００は、車両の走行中、先行表示板（いわゆる「サインポール」）に向けて光を照射するサインポール照明用の光源にも用いることができる。このように、特定方向照明灯用の前照灯用光源１００の用途は、上記に限定されるものではない。
【００９０】
図２８に示す前照灯用光源１００は、発光素子１を導光部材３内に封入したすれ違い灯用の光源において、発光素子１を投影レンズ部３３の光軸Ｃ１よりも上方に配置したものである。なお、図２８に示す前照灯用光源１００は、導光部材３に配光形成用反射面部を形成するのに代えて、導光部材３内に配光形成用反射部材７を封入している。配光形成用反射部材７は、例えば板金により構成されており、配光形成用反射面部と同様に、発光素子１が発した光の一部を反射することですれ違い灯の配光を形成するものである。
【００９１】
なお、実施の形態１〜３で説明した、発光素子１を導光部材３の外部に配置したすれ違い灯用の前照灯用光源１００のそれぞれにおいて、図２８に示す前照灯用光源１００と同様に、導光部材３に配光形成用反射面部を形成するのに代えて導光部材３内に配光形成用反射部材を封入したものとしても良い。
【００９２】
また、実施の形３の前照灯用光源１００を設ける前照灯は、車載用の前照灯に限定されるものではない。前照灯用光源１００は、車両、鉄道、船舶又は航空機等を含む如何なる移動体の前照灯にも用いることができる。
【００９３】
以上のように、実施の形態３の前照灯用光源１００は、発光素子１を導光部材３内に封入した。これにより、前照灯用光源１００を組み立てた状態において導光部材３に対する発光素子１の位置ずれを防ぐことができ、扱いやすい前照灯用光源１００を実現することができる。
【００９４】
また、前照灯用光源１００は、すれ違い灯用の光源であり、導光部材３は、発光素子１と反射面部３２との間に配光形成用反射面部３４を有し、配光形成用反射面部３４の反射面部３２側の端辺３５を投影レンズ部３３と反射面部３２との合成焦点Ｆ１”に配置し、反射面部３２の光軸Ｃ２を、投影レンズ部３３の光軸Ｃ１と、反射面部３２の光学的中心Ｏ及び発光素子１の発光面１１の中心部を通る直線Ｌ２とがなす角θ１’の中央に向けて配置した。配光形成用反射面部３４を設けることで、すれ違い灯用の光源を構成することができる。また、かかるすれ違い灯用の光源は、車載用のコーナリングランプやフォグランプ用の光源にも用いることができる。
【００９５】
また、前照灯用光源１００は、走行灯用の光源であり、発光素子１の発光面１１の中心部を、投影レンズ部３３と反射面部３２との合成焦点Ｆ１”に配置し、反射面部３２の光軸Ｃ２を、投影レンズ部３３の光軸Ｃ１と、反射面部３２の光学的中心Ｏ及び発光素子１の発光面１１の中心部を通る直線Ｌ２とがなす角θ１’の中央に向けて配置した。発光面１１の中心部を合成焦点Ｆ１”に配置することで、走行灯用の光源を構成することできる。また、かかる走行灯用の光源は、車載用のＤＲＬ用の光源にも用いることができる。
【００９６】
また、前照灯用光源１００は、特定方向照明灯用の光源であり、発光素子１の発光面１１の中心部を、投影レンズ部３３と反射面部３２との合成焦点Ｆ１”よりも投影レンズ部３３の光軸Ｃ１から離して配置し、反射面部３２の光軸Ｃ２を、投影レンズ部３３の光軸Ｃ１と、反射面部３２の光学的中心Ｏ及び発光素子１の発光面１１の中心部を通る直線Ｌ２とがなす角θ１’の中央に向けて配置した。発光面１１の中心部を合成焦点Ｆ１”よりも光軸Ｃ１から離して配置することで、特定方向照明灯用の光源を構成することができる。また、かかる特定方向照明灯用の光源は、サインポール照明用の光源にも用いることができる。
【００９７】
実施の形態４．
図２９を参照して、実施の形態１〜３の前照灯用光源１００を設けた車載用の前照灯２００について説明する。
【００９８】
図中、８はケースである。ケース８は前面開口部を有しており、この前面開口部に前面レンズ８１が設けられている。ケース８内には複数個の前照灯用光源１００が配列されており、各々の前照灯用光源１００の投影レンズ部３３が前面レンズ８１に向けられている。このようにして、前照灯２００が構成されている。
【００９９】
前照灯２００は、複数個の前照灯用光源１００のそれぞれを、実施の形態１〜３で例示した前照灯用光源１００及びその変形例の中から任意に選択することで、種々の配光を実現することができる。以下、図３０〜図３３を参照して、前照灯２００による配光の例について説明する。
【０１００】
例えば、前照灯２００において、全ての前照灯用光源１００に、図９に示した前照灯用光源１００を用いる。これにより、図３０に示す如く、カットオフラインＣＬを水平にしたすれ違い灯の配光を形成することできる。また、個々の前照灯用光源１００の配光は、中央部に対して両端部が下がるように湾曲しているため、互いに隣接する前照灯用光源１００が発した光に上下方向のずれがあった場合でも、当該ずれを目立たなくすることができる。
【０１０１】
または、図３０に示す配光を形成する前照灯２００において、複数個の前照灯用光源１００のうちの歩道側の配光に対応する前照灯用光源１００を、カットオフラインＣＬの中央部から端部に向かうにつれて、光軸Ｃ１を次第に上向きにするとともに光軸Ｃ１に対して配光形成用反射面部３４の端辺３５を次第に傾かせる。これにより、図３１に示す如く、歩道側の照射領域を上方に広げた配光を形成することができる。これにより、対向車の運転者の眩惑を防ぎつつ、自車両の運転者が歩道側を視認しやすいすれ違い灯を実現することができる。
【０１０２】
または、図３１に示す配光を形成する前照灯２００において、歩道側端部の配光に対応する前照灯用光源１００は配光形成用反射面部３４の端辺３５を水平にする。これにより、図３２に示す如く、カットオフラインＣＬを階段状にした配光を形成することができる。
【０１０３】
または、前照灯２００において、すれ違い灯用の前照灯用光源１００と、複数個の特定方向照明灯用の前照灯用光源１００とを組み合わせて用いる。例えば、図３３に示す如く、特定方向照明灯用の前照灯用光源１００はいずれもカットオフラインＣＬよりも上方の領域を含む領域を照射するものとし、かつ、それぞれの前照灯用光源１００が互いに隣接する異なる領域を照射するものとする。対向車及び歩行者の有無などに応じて、各々の特定方向照明灯用の前照灯用光源１００を個別に点灯又は消灯することで、カットオフラインＣＬ上部の配光を細かく制御することができる。
【０１０４】
このように、前照灯２００は、前照灯用光源１００の個数及び各々の前照灯用光源１００の配光を任意に選択することができるため、内部構造、外部形状及び配光形成などの設計自由度を高めることができる。この結果、用途及び要求仕様などに適した前照灯２００を容易に構成することができる。
【０１０５】
以上のように、実施の形態４の前照灯２００は、前照灯用光源１００を備える。すれ違い灯用、走行灯用又は特定方向照明灯用の複数個の前照灯用光源１００を任意に組み合わせて用いることで、前照灯２００の設計自由度を高めることができる。
【０１０６】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明の前照灯用光源は、車両、鉄道、船舶又は航空機等を含む移動体の前照灯に用いることができ、特に車載用の前照灯に適している。
【符号の説明】
【０１０８】
１  発光素子、２  固定部材、３  導光部材、４  ネジ、５  屈折部材、６  入射部材、７  配光形成用反射部材、８  ケース、１１  発光面、１２  端辺、１３  端辺、３１  入射面部、３２  反射面部、３３  投影レンズ部、３４  配光形成用反射面部、３５  端辺、３６  固定部、３７，３７ａ  屈折部、３８，３８ａ  入射部、８１  前面レンズ、１００  前照灯用光源、２００  前照灯。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【国際調査報告】
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