(57)【要約】【課題】車両用灯具のコストを低減する。【解決手段】車両に用いられる車両用前照灯であって、光を発生する光源と、光を透過する素材で形成された透光部材と、透光部材の表面の少なくとも一部に形成され、光源の近傍に光学的中心を有し、光源から透光部材を介して入射する光を反射する反射鏡と、反射鏡が反射する光を偏向させて車両用前照灯の外部へ照射する、透光部材と一体に形成されたレンズとを備える。光源は半導体発光素子を有し、透光部材は、光学的中心の近傍に、光源の少なくとも一部を、反射鏡の少なくとも一部と対向させて収容する収容部を有してよい。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に用いられる車両用前照灯であって、
光を発生する光源と、
前記光を透過する素材で形成された透光部材と、
前記透光部材の表面の少なくとも一部に形成され、前記光源の近傍に光学的中心を有し、前記光源から前記透光部材を介して入射する前記光を反射する反射鏡と、
前記反射鏡が反射する前記光を偏向させて前記車両用前照灯の外部へ照射する、前記透光部材と一体に形成されたレンズと
を備えることを特徴とする車両用前照灯。
【請求項２】
前記光源は半導体発光素子を有し、
前記透光部材は、前記光学的中心の近傍に、前記光源の少なくとも一部を、前記反射鏡の少なくとも一部と対向させて収容する収容部を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
【請求項３】
前記光源は、前記半導体発光素子を封止する、前記光を透過する素材で形成された封止部材を更に有し、
前記収容部は、前記封止部材の少なくとも一部を収容し、
前記透光部材の屈折率は、前記封止部材の屈折率と略同じ、又は前記封止部材の屈折率より大きいことを特徴とする請求項２に記載の車両用前照灯。
【請求項４】
前記車両用前照灯は、前記車両の前方に光を照射し、
前記透光部材は、前記反射鏡が反射する光を前方に透過し、
前記透光部材と一体に、前記光源が発生する光を透過しない素材で形成され、前記透光部材が前方に透過する光の一部を縁部において遮光する遮光部材を更に備え、
前記反射鏡は、前記光源が発生する前記光を、前記遮光部材の縁部の近傍に反射し、
前記レンズは、前記縁部の少なくとも一部の形状に基づき、前記車両用前照灯の配光パターンにおける明暗境界を定めるカットラインの少なくとも一部を形成する光を照射することを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
【請求項５】
前記反射鏡は、前記光源の後方から、前記光源を覆うように形成され、前記光源が発生する前記光を、前記遮光部材の前縁近傍に反射する第１の反射鏡であり、
前記遮光部材は、前記透光部材を挟んで前記第１の反射鏡と対向して、前記透光部材の表面の一部に設けられた第２の反射鏡により形成されたことを特徴とする請求項４に記載の車両用前照灯。
【請求項６】
前記反射鏡は、前記透光部材の表面の少なくとも一部に蒸着された金属により形成されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
【請求項７】
前記光源は半導体発光素子を有し、
前記透光部材は、前記半導体発光素子を封止することを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
【請求項８】
前方に光を照射する車両用前照灯であって、
光を発生する光源と、
前記光を透過する素材で形成され、前記光源が発生する光を前方に透過する透光部材と、
前記透光部材と一体に、前記光源が発生する光を透過しない素材で形成され、前記透光部材が前方に透過する前記光の一部を縁部において遮光する遮光部材と、
前記縁部の少なくとも一部の形状に基づき、前記車両用前照灯の配光パターンにおける明暗境界を定めるカットラインの少なくとも一部を形成する光を照射する、前記透光部材と一体に形成されたレンズと
を備えることを特徴とする車両用前照灯。
【請求項９】
光源が発生する光を照射する光学ユニットであって、
前記光を透過する素材で形成された透光部材と、
前記透光部材の表面の少なくとも一部に形成され、前記光源の近傍に光学的中心を有し、前記光源から前記透光部材を介して入射する前記光を反射する反射鏡と、
前記反射鏡が反射する前記光を偏向させて前記光学ユニットの外部へ照射する、前記透光部材と一体に形成されたレンズと
を備えることを特徴とする光学ユニット。
【請求項１０】
光源が発生する光を照射する光学ユニットであって、
前記光を透過する素材で形成され、前記光源が発生する光を前方に透過する透光部材と、
前記透光部材と一体に、前記光源が発生する光を透過しない素材で形成され、前記透光部材が前方に透過する前記光の一部を縁部において遮光する遮光部材と、
前記縁部の少なくとも一部の形状に基づき、前記車両用前照灯の配光パターンにおけるカットラインを形成する光を照射する、前記透光部材と一体に形成されたレンズと
を備えることを特徴とする光学ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用前照灯及び光学ユニットに関する。特に本発明は、車両に用いられる車両用前照灯に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用前照灯においては、安全上の観点から、高い精度で配光パターンを形成することが必要である。従来、反射鏡及びレンズを用いた光学系により、車両用前照灯の配光を形成する方法が知られている。また、従来、光源として発光ダイオードを用いた車両用信号灯が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−５０２１４号公報（第２−５頁、第１−１２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、車両用前照灯においては、反射鏡及びレンズの位置をそれぞれ高い精度で組み立てる必要がある。そのため、従来、車両用前照灯の組み立てのコストが高くなる場合があった。
【０００５】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる車両用前照灯及び光学ユニットを提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の第１の形態によると、車両に用いられる車両用前照灯であって、光を発生する光源と、光を透過する素材で形成された透光部材と、透光部材の表面の少なくとも一部に形成され、光源の近傍に光学的中心を有し、光源から透光部材を介して入射する光を反射する反射鏡と、反射鏡が反射する光を偏向させて車両用前照灯の外部へ照射する、透光部材と一体に形成されたレンズとを備える。
【０００７】
また、光源は半導体発光素子を有し、透光部材は、光学的中心の近傍に、光源の少なくとも一部を、反射鏡の少なくとも一部と対向させて収容する収容部を有してよい。
【０００８】
また、光源は、半導体発光素子を封止する、光を透過する素材で形成された封止部材を更に有し、収容部は、封止部材の少なくとも一部を収容し、透光部材の屈折率は、封止部材の屈折率と略同じ、又は封止部材の屈折率より大きくてよい。
【０００９】
また、車両用前照灯は、車両の前方に光を照射し、透光部材は、反射鏡が反射する光を前方に透過し、透光部材と一体に、光源が発生する光を透過しない素材で形成され、透光部材が前方に透過する光の一部を縁部において遮光する遮光部材を更に備え、反射鏡は、光源が発生する光を、遮光部材の縁部の近傍に反射し、レンズは、当該縁部の少なくとも一部の形状に基づき、車両用前照灯の配光パターンにおける明暗境界を定めるカットラインの少なくとも一部を形成する光を照射してよい。
【００１０】
また、遮光部材は、透光部材を挟んで反射鏡と対向して、透光部材の表面の一部に設けられた反射鏡により形成され、反射鏡は、光源の後方から、光源を覆うように形成され、光源が発生する光を、遮光部材の前縁近傍に反射してよい。
【００１１】
また、反射鏡は、透光部材の表面の少なくとも一部に蒸着された金属により形成されてよい。また、光源は半導体発光素子を有し、透光部材は、半導体発光素子を封止してよい。
【００１２】
本発明の第２の形態によると、前方に光を照射する車両用前照灯であって、光を発生する光源と、光を透過する素材で形成され、光源が発生する光を前方に透過する透光部材と、透光部材と一体に、光源が発生する光を透過しない素材で形成され、透光部材が前方に透過する光の一部を縁部において遮光する遮光部材と、縁部の少なくとも一部の形状に基づき、車両用前照灯の配光パターンにおける明暗境界を定めるカットラインの少なくとも一部を形成する光を照射する、透光部材と一体に形成されたレンズとを備える。
【００１３】
本発明の第３の形態によると、光源が発生する光を照射する光学ユニットであって、光を透過する素材で形成された透光部材と、透光部材の表面の少なくとも一部に形成され、光源の近傍に光学的中心を有し、光源から透光部材を介して入射する光を反射する反射鏡と、反射鏡が反射する光を偏向させて光学ユニットの外部へ照射する、透光部材と一体に形成されたレンズとを備える。
【００１４】
本発明の第４の形態によると、光源が発生する光を照射する光学ユニットであって、光を透過する素材で形成され、光源が発生する光を前方に透過する透光部材と、透光部材と一体に、光源が発生する光を透過しない素材で形成され、透光部材が前方に透過する光の一部を縁部において遮光する遮光部材と、当該縁部の少なくとも一部の形状に基づき、車両用前照灯の配光パターンにおけるカットラインを形成する光を照射する、透光部材と一体に形成されたレンズとを備える。
【００１５】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用灯具４００の構成の一例を示す。本例は、高い光学的精度を有する車両用灯具４００を、低いコストで提供することを目的とする。車両用灯具４００は、ロービーム照射用の車両用前照灯（ヘッドランプ）であり、素通し状の透明カバー４０２とランプボディー４０４とで形成される灯室内に、複数の光源ユニット１００を略横一列に収容する。
【００１８】
これらの光源ユニット１００は、同一又は同様の構成を有し、光軸を、例えば車両前後方向に対して０．２〜０．４°程度下向きの、略車両前後方向に向けて、灯室内に収容されている。
【００１９】
車両用灯具４００は、これらの光源ユニット１００が照射する光に基づき、車両の前方に光を照射して、所定の配光パターンを形成する。車両用灯具４００は、それぞれ異なる配光特性を有する複数の光源ユニット１００を備えてもよい。
【００２０】
図２及び図３は、光源ユニット１００の構成の一例を示す。図２は、光源ユニット１００のＢＢ垂直断面図を示す。図３は、光源ユニット１００のＡＡ水平断面図を示す。本例の光源ユニット１００は、光軸寄りに集光反射させた光を、レンズを介して前方に照射するプロジェクタ型の光源ユニットであり、光源１２６、光源１２６を保持する透光部材１１８、及び透光部材１１８の表面の一部に形成された反射部１１０を備える。
【００２１】
光源１２６は、白色光を発生する発光ダイオードモジュールであり、半導体発光素子１０２及び封止部材１１６を有する。本例において、半導体発光素子１０２は、青色光を発生する発光ダイオード素子（ＬＥＤ）であり、表面上に設けられた蛍光体（図示せず）に対して青色光を照射することにより、蛍光体に、その青色光の補色である黄色光を発生させる。この場合、光源１２６は、半導体発光素子１０２及び蛍光体がそれぞれ発生する青色光及び黄色光に基づき、白色光を発生する。他の例において、半導体発光素子１０４は、蛍光体に対して紫外光を照射することにより、この蛍光体に白色光を発生させてもよい。
【００２２】
封止部材１１６は、例えば透明樹脂等の、白色光を透過する素材で形成された略半球状のモールドであり、半導体発光素子１０２を封止する。透光部材１１８は、後端部１２０、中間部１０４、及びレンズ１１２を有する。後端部１２０、中間部１０４、及びレンズ１１２は、例えば透明樹脂又はガラス等の、白色光を透過する素材により一体に形成される。
【００２３】
後端部１２０は、光源１２６を覆うように形成され、光源１２６が発生する光をレンズ１１２に向かって前方に透過させる。また、後端部１２０は、後端部１２０の下面に設けられた開口部から上方へ、後端部１２０内に向かって略半球状に窪んで形成された穴状の収容部１１４を含む。収容部１１４は、封止部材１１６の少なくとも一部を収容し、これにより、光源１２６の少なくとも一部を、反射部１１０の少なくとも一部と対向させて収容する。
【００２４】
ここで、収容部１１４は、内壁面を封止部材１１６の外壁面と略接触させることにより、光源１２６を予め定められた位置に、略上向きに保持する。これにより、光源１２６を高い精度で固定することができる。尚、収容部１１４は、後端部１２０の上面又は側面から窪んで形成されてもよく、これらの場合、光源１２６を、下向き又は水平方向横向きに保持してよい。
【００２５】
また、後端部１２０の屈折率は、封止部材１１６の屈折率と略同じ、又はこれより大きいのが好ましく、例えば、同じ樹脂により形成されてよい。これにより、半導体発光素子１０２が発生する光のうち収容部１１４の壁面において反射される割合を低減することができる。収容部１１４と封止部材１１６との隙間は、例えば、これらと略等しい屈折率を有する透明樹脂等により充填されてもよい。また、封止部材１１６は、後端部１２０と一体に形成されてもよい。
【００２６】
ここで、後端部１２０の下面は略水平であり、後方の面は、下面の後縁から上部前方に湾曲して形成された略楕円球面状である。この略楕円球面は、光源ユニット１００の光軸を含む断面形状が略楕円形状の少なくとも一部となるように設定されている。また、この略楕円形状の離心率は、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。尚、光源ユニット１００は、車両略前方に向かう光軸を、後端部１２０の下面略中央に有する。
【００２７】
中間部１０４は、後端部１２０の前端からレンズ１１２の後端まで延伸して形成され、光源１２６が後端部１２０内に向かって発生した光をレンズ１１２に伝達する。本例において、中間部１０４の下面は、反射部１１０が反射した光を、効率よくレンズ１１２に伝達するために、前方下向きに傾斜して形成される。
【００２８】
レンズ１１２は、中間部１０４の前端から前方に延伸して、光源ユニット１００の前面に形成された凸レンズであり、反射部１１０が反射する光を偏向させて光源ユニット１００の外部へ照射する。本例において、レンズ１１２は、透光部材１１８の一部に形成されることにより、透光部材１１８と一体に形成される。そのため、本例によれば、レンズ１１２の位置を、高い精度で規定することができる。
【００２９】
他の例において、レンズ１１２は、後端部１２０及び中間部１０４と分離して形成されてもよい。この場合レンズ１１２は、後端部１２０及び中間部１０４を有する透光部材１１８に取り付けられることにより、透光部材１１８と一体に形成にされる。この場合も、レンズ１１２の位置を、高い精度で規定することができる。
【００３０】
反射部１１０は、後端部１２０の表面の少なくとも一部に蒸着された金属により形成された反射鏡であり、光源１２６が発生する光を反射する。尚、本例において、中間部１０４及びレンズ１１２の表面には金属は蒸着されず、中間部１０４及びレンズ１１２の表面に反射鏡は形成されない。
【００３１】
反射部１１０は、反射鏡１０８及び反射鏡１０６を有する。反射鏡１０８は、後端部１２０の下面の少なくとも一部に略水平に、後端部１２０を挟んで反射鏡１０６と対向して形成され、光源１２６が発生する光、及び反射鏡１０６が下方に反射する光を、上方に反射する。
【００３２】
ここで、反射鏡１０８は、光源１２６が発生する光を透過しない金属素材により形成されている。そのため、本例において、反射鏡１０８は、後端部１２０と一体に形成された遮光部材（シェード）の機能を有する。反射鏡１０８は、例えば、後端部１２０が前方下向きに透過する光の一部を前縁において遮光することにより、当該前縁の形状に応じた明暗境界を形成する。
【００３３】
また、反射鏡１０６は、例えば、略楕円球面のすくなくとも一部の形状を有する複合楕円反射鏡であり、後端部１２０の上方及び後方の面の少なくとも一部に、反射鏡１０８の後縁近傍から上部前方に延伸して、光源１２６を覆うように形成される。また、反射鏡１０６は、光源１２６の近傍に、例えば光学設計上の基準点等である光学的中心を有し、光源１２６から後端部１２０を介して入射する光を、反射鏡１０８の前縁近傍に向かって反射する。反射鏡１０６は、例えば、この光学的中心を焦点とする曲面状に形成される。
【００３４】
以下、光源１２６、反射鏡１０６、及びレンズ１１２の位置関係を更に詳しく説明する。本例において、反射鏡１０６は、反射鏡１０８の略上に、焦点Ｆ１、Ｆ２を有し、焦点Ｆ１から入射する光を前方の焦点Ｆ２に向かって反射する。反射鏡１０６は、光学的中心の位置に焦点Ｆ１を有してよい。
【００３５】
ここで、本例において、収容部１１４の開口部は、後端部１２０の下面における焦点Ｆ１近傍に設けられる。これにより、収容部１１４は、焦点Ｆ１の近傍に、光源１２６を、反射鏡１０６と対向させて保持する。この場合、半導体発光素子１０２は、焦点Ｆ１の近傍に設置される。
【００３６】
また、反射鏡１０６は、反射鏡１０８の前縁における左右方向中央近傍に焦点Ｆ２を有する。これにより、反射鏡１０６は、半導体発光素子１０２が発生する光の少なくとも大部分を、反射鏡１０８の前縁の中央近傍に略集光する。
【００３７】
尚、複合楕円反射鏡である反射鏡１０６のそれぞれの部分は、共通な焦点Ｆ１と、反射鏡１０８の前縁近傍におけるそれぞれ異なる位置に設定された焦点Ｆ２とを有する曲面により形成されてよい。例えば、車両前方側の部分は、焦点Ｆ２を、車両後方側の部分に対応する焦点Ｆ２よりも、車両の前方側に有してよい。
【００３８】
レンズ１１２は、半導体発光素子１０２が発生する光を、車両前方に照射する。本例において、レンズ１１２は、反射鏡１０８の前縁の中央近傍に焦点を有する。この場合、レンズ１１２は、当該中央近傍に略集光された光を、車両の前方に、略平行光として照射する。レンズ１１２は、反射鏡１０６の焦点Ｆ２に集光された光を、光軸方向に向かって照射してよい。
【００３９】
以上に説明したように、反射鏡１０６は、レンズ１１２と一体に形成された透光部材１１８の表面に形成される。また、光源１２６は、透光部材１１８に形成された収容部１１４に保持される。そのため、本例によれば、高い精度を要する組み立て工程を経ずに、光源１２６、反射鏡１０６、及びレンズ１１２の互いの位置を、高い精度で規定することができる。
【００４０】
更には、これにより、反射鏡１０６は、光源１２６が発生する光を、反射鏡１０８の前縁中央近傍に、高い精度で集光する。レンズ１１２は、当該前縁中央近傍に集光された光を、高い精度で前方に照射する。そのため、本例によれば、配光パターンを高い精度で形成することができる。
【００４１】
また、反射鏡１０６及びレンズ１１２等が一体に形成されるため、組み立て部品点数及び組み立て作業工数が低減される。そのため、本例によれば、少ない部品点数で形成された、高い光学的精度を有する車両用灯具を、低いコストで提供することができる。
【００４２】
更には、本例によれば、半導体発光素子１０２を組み込んだ光源ユニット１００を単純な構成で提供することができる。この場合、構成の単純化により、光源ユニット１００のサイズを低減することができる。本例によれば、光源ユニット１００の前後方向における長さを、例えば５０〜７０ｍｍ程度に低減することができる。また、反射鏡１０６の左右方向における幅を、例えば２０〜３０ｍｍ程度に低減することができる。この場合、多数の光源ユニット１００を用いることが可能となるため、それぞれ配光特性の異なる複数の光源ユニット１００を組み合わせることにより、容易かつ柔軟に配光設計を行うことができる。
【００４３】
尚、他の例においては、封止部材１１６に代えて、例えば透光部材１１８が直接に、半導体発光素子１０２を封止してもよい。この場合、半導体発光素子１０２が発生する光を、効率よく透光部材１１８に与えることができる。また、半導体発光素子１０２は、半導体レーザであってもよい。透光部材１１８、反射部１１０及びレンズ１１２は、光源１２６が発生する光を偏向させる光学ユニットを構成してよい。
【００４４】
また、他の例において、透光部材１１８は、有色透明な素材で形成されてもよい。この場合、光源ユニット１００は、この素材の色に基づき、有色の光を照射する。例えば、光源ユニット１００は、黄色の光を照射するフォグランプに用いられてもよく、この場合、透光部材１１８は、黄色の有色透明な素材で形成されてよい。また、光源ユニット１００は、赤色の光を照射するリアフォグランプに用いられてもよく、この場合、透光部材１１８は、赤色の有色透明な素材で形成されてよい。
【００４５】
図４は、光源ユニット１００の、車両の進行方向に垂直な面によるＣＣ垂直断面図を示す。本例において、反射鏡１０８は、光源ユニット１００の光軸から図中の左方向へ水平に延伸して形成された水平カットオフ形成面１２２と、当該光軸から図中の右方向へ斜め１５°下向きに延伸して形成された斜めカットオフ形成面１２４とを有し、前縁における水平カットオフ形成面１２２と斜めカットオフ形成面１２４との境界近傍に、焦点Ｆ２を含む。そのため、反射鏡１０８の前縁は、焦点Ｆ２を略中心として、車両用灯具４００（図１参照）の光軸に対する略左右方向に、略への字状に延伸して形成される。
【００４６】
この場合、反射鏡１０６は、光源１２６が発生する光を、反射鏡１０８における略への字形状の前縁近傍に集光する。そのため、レンズ１１２（図２参照）は、反射鏡１０８の前縁の少なくとも一部の形状に基づき、車両用灯具４００の配光パターンにおける明暗境界を定めるカットラインの少なくとも一部を形成する光を照射する。本例によれば、当該前縁が、光源１２６（図２参照）、反射鏡１０６、及びレンズ１１２（図２参照）等に対して高い位置精度で形成されるため、明確なカットラインを確実に形成することができる。
【００４７】
図５は、光源ユニット１００により形成される配光パターン２０２の一例を、光源ユニット１００と共にその背後から透過的に示す図である。配光パターン２０２は、光源ユニット１００の前方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配光パターンである。
【００４８】
本例において、光源ユニット１００は、反射鏡１０８の前縁を含む面の像を仮想鉛直スクリーン上に投影することにより、水平カットライン２０６及び斜めカットライン２０４を有する配光パターン２０２を形成する。光源ユニット１００は、水平カットオフ形成面１２２（図４参照）の前縁形状に基づき、水平カットライン２０６を形成し、斜めカットオフ形成面１２４（図４参照）の前縁形状に基づき、斜めカットライン２０４を形成する。本例によれば、明確なカットラインを確実に形成することができる。
【００４９】
尚、他の例においては、車両用灯具４００（図１参照）が、それぞれ異なる配光特性を有する複数の光源ユニット１００が発生する光に基づき、配光パターン２０２を形成してもよい。この場合、それぞれの光源ユニット１００は、配光パターン２０２における一部の領域を照射してよい。
【００５０】
図６及び図７は、光源ユニット１００の構成の他の例を示す。図６は、光源ユニット１００のＢＢ垂直断面図を示す。図７は、光源ユニット１００のＡＡ水平断面図を示す。
【００５１】
本例において、透光部材１１８は、封止部材１１６（図２参照）と同一又は同様の機能を更に有し、半導体発光素子１０２を封止する。この場合、透光部材１１８は、発光ダイオードモジュールにおける樹脂モールドと同一又は同様の機能を有するため、半導体発光素子１０２が発生する光を、高い効率で透光部材１１８に入射させることができる。また、レンズ１１２を一部に含む透光部材１１８が半導体発光素子１０２を封止していることにより、レンズ１１２は、半導体発光素子１０２が発生する光を、高い効率で車両の前方に照射することができる。
【００５２】
更には、本例によれば、透光部材１１８が半導体発光素子１０２を直接に封止することにより、光源ユニット１００を、例えばレンズ１１２の径が１０ｍｍ程度の更に小さなサイズにより、コンパクトに形成することができる。また、本例によれば、更に部品点数が低減されることにより、光源ユニット１００を更に低いコストで提供することができる。その他の点において、図６及び図７において、図２及び図３と同じ符号を付した構成は、図２及び図３における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。
【００５３】
図８及び図９は、光源ユニット１００の構成の更なる他の例を示す。図８は、光源ユニット１００のＢＢ垂直断面図を示す。図９は、光源ユニット１００のＡＡ水平断面図を示す。
【００５４】
本例において、中間部１０４は、後端部１２０の前端とレンズ１１２の後端をつなぐ領域の外側に突出して形成された外周部５０２と、外周部５０２の表面に、例えば金属蒸着等により形成された反射鏡５０４とを含む。外周部５０２の表面は、後端部１２０の前縁から前方に、光源ユニット１００の光軸からの距離を漸増させながら延伸して形成される。また、外周部５０２の前端は、光源ユニット１００の光軸から離れる方向にレンズ１１２の後端近傍から延伸して形成された、素通し状の略垂直面である。外周部５０２は、例えば、後端部１２０の下面を略含む水平面よりも上方の領域に形成されてよい。
【００５５】
ここで、外周部５０２の外面は、例えば、半導体発光素子１０２の近傍を焦点とする略回転放物面の一部の形状を有する。この場合、反射鏡５０４は、半導体発光素子１０２が発生する光を、前方に向かう略平行光として反射する。反射鏡５０４は、反射した光を、外周部５０２の前端の面を透過させて前方に照射する。尚、反射鏡５０４は、例えば、反射部１１０と一体に形成されてよい。
【００５６】
本例によれば、半導体発光素子１０２は発生する光を、高い効率で前方に照射することができる。その他の点において、図８及び図９において、図６及び図７と同じ符号を付した構成は、図６及び図７における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。
【００５７】
図１０は、図８及び図９を用いて説明した光源ユニット１００により形成される配光パターン２０２の一例を、光源ユニット１００と共にその背後から透過的に示す図である。本例において、略回転放物面状の反射鏡５０４は、焦点位置に設けられた半導体発光素子１０２が発生する光を、斜めカットライン２０４と水平カットライン２０６との交差点近傍の中心領域７０２に向かって照射する。
【００５８】
そのため、本例によれば、カットラインの中心近傍をより高い照度で照射することができる。また、これにより、明確なカットラインを更に確実に形成することができる。その他の点において、図１０において、図５と同じ符号を付した構成は、図５における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。
【００５９】
図１１及び図１２は、光源ユニット１００の構成の更なる他の例を示す。図１１は、光源ユニット１００のＢＢ垂直断面図を示す。図１２は、光源ユニット１００のＡＡ水平断面図を示す。
【００６０】
本例において、収容部１１４は、後端部１２０の後端の面から前方に窪んで形成され、半導体発光素子１０２を車両の前方に向けて固定する。そのため、半導体発光素子１０２は、前方に向かって光を照射する。
【００６１】
また、光源ユニット１００は、透光部材１１８と一体に形成された遮光部材６０２を更に有する。遮光部材６０２は、例えば、透光部材１１８の下面から透光部材１１８の内部上向き方向に延伸し、かつ透光部材１１８の下面近傍を車両の左右方向に、中央において後方に湾曲しつつ横断するように形成される。遮光部材６０２は、半導体発光素子１０２が透光部材１１８の内部に照射する光の一部を、上縁において遮光する。
【００６２】
遮光部材６０２は、例えば、透光部材１１８の面から内部に窪んで形成された空洞に、遮光性の部材を充填することにより形成される。遮光部材６０２は、当該空洞の壁面を、例えば黒色等に塗装することにより形成されてもよい。遮光部材６０２と透光部材１１８は、２色成形により一体に形成されてもよい。
【００６３】
また、レンズ１１２は、遮光部材６０２の上縁近傍に焦点を有する。この場合、レンズ１１２は、遮光部材６０２の上縁形状に基づく明暗境界を前方に照射することにより、配光パターンにおけるカットラインの少なくとも一部を形成する。その他の点において、図１１及び図１２において、図２及び図３と同じ符号を付した構成は、図２及び図３における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。
【００６４】
本例においても、半導体発光素子１０２、遮光部材６０２、及びレンズ１１２の位置が高い精度で規定されるため、光源ユニット１００は高い精度で配光パターンを形成することができる。また、本例においても、光源ユニット１００は、部品点数の低減により低コストされ、構成の単純化によりサイズが低減される。
【００６５】
尚、本例において、光源ユニット１００は、透光部材１１８の側面の少なくとも一部に形成された反射鏡６０６を更に有する。反射鏡６０６は、光源ユニット１００の光軸に対する側面方向に光源１２６が発生する光を、前方に反射してレンズ１１２に入射させる。これにより、光源１２６が発生する光を効率よく利用することができる。レンズ１１２は、反射鏡６０６が反射した光を、例えば拡散光として、配光パターンにおけるカットライン以外の部分に照射してよい。また、光源ユニット１００は、例えば透光部材１１８の上面に、更に反射鏡を有してもよい。
【００６６】
また、半導体発光素子１０２は、例えば、図６及び図７において説明した半導体発光素子１０２と同様に、後端部１２０に直接封止されてもよい。この場合、光源ユニット１００のサイズを更に低減することができる。
【００６７】
図１３は、車両用灯具４００の構成の他の例を示す。本例において、車両用灯具４００は、アレイ状に配置された複数の光源ユニット１００を備える。
【００６８】
本例において、光源ユニット１００は、例えば、図６及び図７を用いて説明した光源ユニット１００と同一又は同様の構成を有してよい。この場合、光源ユニット１００におけるレンズ１１２（図６参照）の径は、例えば１０ｍｍ程度と小さい。そのため、本例によれば、多数の光源ユニット１００を備える車両用灯具４００のサイズを低減することができる。
【００６９】
ここで、複数の光源ユニット１００の配光特性は、それぞれ異なってもよい。この場合、それぞれ異なる配光特性を有する多くの種類の光源ユニット１００を用いることができる。そのため、本例によれば、光源ユニット１００の配光設計を容易かつ柔軟に行うことができる。また、これにより、適切な配光パターンを形成することができる。その他の点において、図１３において、図１と同じ符号を付した構成は、図１における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。
【００７０】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００７１】
上記説明から明らかなように、本発明によれば車両用灯具のコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用灯具４００の構成の一例を示す図である。
【図２】光源ユニット１００の、ＢＢ垂直断面図を示す図である。
【図３】光源ユニット１００のＡＡ水平断面図を示す図である。
【図４】光源ユニット１００のＣＣ断面図を示す図である。
【図５】配光パターン２０２の一例を示す図である。
【図６】光源ユニット１００のＢＢ垂直断面図を示す図である。
【図７】光源ユニット１００のＡＡ水平断面図を示す図である。
【図８】光源ユニット１００のＢＢ垂直断面図を示す図である。
【図９】光源ユニット１００のＡＡ水平断面図を示す図である。
【図１０】配光パターン２０２の一例を示す図である。
【図１１】光源ユニット１００のＢＢ垂直断面図を示す図である。
【図１２】光源ユニット１００のＡＡ水平断面図を示す図である。
【図１３】車両用灯具４００の構成の他の例を示す図である。
【符号の説明】
１００・・・光源ユニット、１０２・・・半導体発光素子、１０４・・・中間部、１０６・・・反射鏡、１０８・・・反射鏡、１１０・・・反射部、１１２・・・レンズ、１１４・・・収容部、１１６・・・封止部材、１１８・・・透光部材、１２０・・・後端部、１２２・・・水平カットオフ形成面、１２４・・・斜めカットオフ形成面、１２６・・・光源、２０２・・・配光パターン、２０４・・・斜めカットライン、２０６・・・水平カットライン、４００・・・車両用灯具、４０２・・・透明カバー、４０４・・・ランプボディー、５０２・・・外周部、５０４・・・反射鏡、６０２・・・遮光部材、６０６・・・反射鏡、７０２・・・中心領域
【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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