(57)【要約】【課題】配光パターンの上下方向の広がりおよび集光強度を変更することを可能にする。【解決手段】半導体発光素子部１０と、光源からの光を灯具前方へ照射するリフレクタ４０と、半導体発光素子部とリフレクタの相対位置を動かす駆動部２０とを備えた灯具ユニット１００において、半導体発光素子部１０は、外周形状が略矩形の発光面を備え、リフレクタ４０は、水平方向の焦線FLを有する放物状面を備え、駆動部２０は、前記発光面の短辺が焦線FLと略並行となる第１の位置から、前記発光面の長辺が焦線FLと略並行となる第２の位置までの間で、前記発光面の水平面内における回動が可能となるように構成されている。【選択図】  図１
2007335311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、光源からの光を灯具前方へ照射するリフレクタと、光源とリフレクタの相対位置を動かす駆動手段とを備えた車輌用灯具において、
前記光源は、外周形状が略矩形の発光面を備え、
前記リフレクタは、水平方向の焦線を有する放物状面を備え、
前記駆動手段は、前記発光面の短辺が前記焦線と略並行となる第１の位置と、前記発光面の長辺が前記焦線と略並行となる第２の位置との間で、前記発光面の水平面内における回動が可能となるように構成されている車輌用灯具。
【請求項２】
前記光源は半導体発光素子である請求項１記載の車輌用灯具。
【請求項３】
光源と、光源からの光を灯具前方へ照射するリフレクタとを備えた車輌用灯具において、
前記リフレクタは、水平方向の焦線を有する放物状面を備え、
前記光源は、外周形状が略矩形の発光面を備えた単位光源を、前記発光面の長辺が前記焦線と略並行となる第１の位置及び前記発光面の短辺が前記焦線と略並行となる第２の位置に、光源としての形状が略Ｌ字形または略Ｔ字型となるように配置して構成されている車輌用灯具。
【請求項４】
前記光源は半導体発光素子である請求項３記載の車輌用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車輌用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
車輌用灯具（前照灯）では、運転の状況に応じて、車両手前に拡散光を配して、部分的な集光を弱くする配光パターンと、車両手前に拡散光を少なく配し、局部への集光を強くして照射部と非照射部の境界が明確に現れるような配光パターンの両方が要求される。特に、雨天時などには、車両手前側の照度を減光するような配向パターンが有効であるとされる。この２つの配光パターンの相違は、配光パターンの上下方向の広がりおよび集光強度である。
【０００３】
ところで、近年、半導体発光素子を光源として用いた車輌用灯具が多数開発されている。通常、光源として用いるＬＥＤチップは略矩形の発光面を有しており、ＬＥＤチップは、当該発光面の一側端が放物柱状曲面等からなる反射面の焦線と一致するように配置されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３―３１０１１号公報  第３頁〜第６頁  図１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の車輌用灯具では、複数の前照灯を組み合わせたユニットで上記の２つの配光パターンを実現することは可能であっても、１つの前照灯で配光パターンを変更することは不可能であった。
【０００５】
本発明は、配光パターンの上下方向の広がりおよび集光強度を変更することが可能な車輌用灯具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】
【０００６】
本発明は、光源と、光源からの光を灯具前方へ照射するリフレクタと、光源とリフレクタの相対位置を動かす駆動手段とを備えた車輌用灯具において、前記光源は、外周形状が略矩形の発光面を備え、前記リフレクタは、水平方向の焦線を有する放物状面を備え、前記駆動手段は、前記発光面の短辺が前記焦線と略並行となる第１の位置と、前記発光面の長辺が前記焦線と略並行となる第２の位置との間で、前記発光面の水平面内における回動が可能となるように構成されたものである。この構成によれば、略矩形の光源を回動させることにより、前方下方へ進行する光の成分の抑制および前方へ直進する光の成分を増大させることが可能となり、配光パターンの上下方向の広がりおよび集光強度を変更することができる。
【０００７】
また、本発明は、光源と、光源からの光を灯具前方へ照射するリフレクタとを備えた車輌用灯具において、前記リフレクタは、水平方向の焦線を有する放物状面を備え、前記光源は、外周形状が略矩形の発光面を備えた単位光源を、前記発光面の長辺が前記焦線と略並行となる第１の位置及び前記発光面の短辺が前記焦線と略並行となる第２の位置に、光源としての形状が略Ｌ字形または略Ｔ字型となるように配置して構成されたものである。この構成によれば、略Ｌ字形または略Ｔ字型に配置された光源の、第１の位置または第２の位置のいずれかの部分を選択的に発光させることにより、前方下方へ進行する光の成分の抑制および前方へ直進する光の成分を増大させることが可能となり、配光パターンの上下方向の広がりおよび集光強度を変更することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、前方下方へ進行する光の成分の抑制および前方へ直進する光の成分を増大させることが可能となり、配光パターンの上下方向の広がりおよび集光強度を変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明の実施の形態における車輌用灯具の構成を模式的に示す図である。車輌用灯具ユニット１００は、光源を構成する半導体発光素子部１０と、半導体発光素子部１０を水平面内で回動させる駆動部２０と、駆動部２０を固定し、光制御部材としての機能も担う支持ブラケット３０と、支持ブラケット３０の下方側に配置されたリフレクタ４０とを備えている。
【００１０】
リフレクタ４０は、水平方向に伸びる焦線ＦＬを有する放物柱状曲面からなる反射面４０ａを有しており、この反射面４０ａの両側には１対の側面壁４０ｂが形成されている。その際、焦線ＦＬは、灯具ユニット１００のユニット中心軸Ａｘ１と直交する方向に延びるように設定されている。このユニット中心軸Ａｘ１は、上記放物柱状面の鉛直断面を構成する放物線の軸であり、１対の側面壁４０ｂは、ユニット中心軸Ａｘ１に関して左右対称形状で前方へ向けて拡がる鉛直壁として形成されている。
【００１１】
図２は、本発明の実施の形態における車輌用灯具の、半導体発光素子部の詳細な構成を示す図である。半導体発光素子部１０は、ＬＥＤなどの発光チップを有する白色発光ダイオード１０ｂを基板１０ａ上に複数配置して、発光面を構成するように形成されている。半導体発光素子部１０は、発光面１０ｃが鉛直下向きになるように、その一端１０ｄが駆動部２０の回転軸２０ａの先端に係止され、略矩形の発光面１０ｃの短辺Ｄが焦線ＦＬ上に一致する位置から、長辺Ｗが反射曲面の焦線上に一致する位置まで、９０°の範囲で回動可能となっている。発光面１０ｃの回動範囲の詳細については後述する。
【００１２】
駆動部２０は、モータ等の駆動部品で構成され、支持ブラケット３０上に固定されている。上述のように、支持ブラケット３０に形成された穴部より挿入された回転軸２０ａの先端が半導体発光素子部１０の一端１０ｄに係止されているので、駆動部２０の回転力を伝達して半導体発光素子部１０を水平面内で回動させることができる。
【００１３】
図３および図４は、本発明の実施の形態における車輌用灯具の、駆動部による半導体発光素子部の回動の様子を説明するための模式図である。尚、便宜上、図では駆動部２０の記載を省略している。通常、半導体発光素子部１０は、図３（ａ）の上面図に示すように、その短辺Ｄが焦線ＦＬと一致し、長辺Ｗがユニット中心軸Ａｘ１に沿うように配置された位置にある。発光面は、図３（ｂ）の縦断面図に示すように、ユニット中心軸Ａｘ１と焦線ＦＬとの交点近傍から灯具の後方へかけて延びている。以降は、半導体発光素子部１０の上記のような配置を「第１の位置」と称する。
【００１４】
一方、駆動部２０の回転により、半導体発光素子部１０が約９０°反時計回りに回転すると、図４（ａ）の上面図に示すように、半導体発光素子部１０の長辺Ｗが焦線ＦＬと一致し、ユニット中心軸Ａｘ１と焦線ＦＬとの交点近傍から焦線に沿うように配置された位置に移動する。発光面は、図４（ｂ）の縦断面図に示すように、焦線ＦＬ近傍を焦線上に沿って延びていて、ユニット中心軸Ａｘ１方向への拡がりは小さい。以降は、半導体発光素子部１０の上記のような配置を「第２の位置」と称する。第１の位置を基準として、基準位置からの回動角度で表すと、この「第２の位置」は９０°の位置ということになる。
【００１５】
図５は、半導体発光素子部の回動による光路の変化を説明するための模式図である。図５に示すように、第１の位置で点灯した場合、ユニット中心軸Ａｘ１と並行に灯具前方へ直進する光に加え、灯具直近の前方下方へ進行する光路もあり、従って比較的広範囲を照射することができる。
【００１６】
図６は、本発明の実施の形態における車輌用灯具の、発光面の短辺が焦線と略並行となる第１の位置（回動角度０°）での配光パターンを示す模式図である。図６に示すように、車両手前に拡散光が照射され、集光の強さは弱い。
【００１７】
一方、半導体発光素子部１０を回動させて第２の位置で点灯した場合、発光面が焦線ＦＬ近傍に集中するため、ユニット中心軸Ａｘ１と並行に灯具前方へ直進する光に集光される。従って、比較的狭い範囲を集中的に照射することができる。
【００１８】
図７は、本発明の実施の形態における車輌用灯具の、発光面の長辺が焦線と略並行となる第２の位置（回動角度９０°）での配光パターンを示す模式図である。図７に示すように、車両手前の拡散光が低減され、車両前方への集光が強くなっている。
【００１９】
尚、駆動部２０による回動角度は、０°と９０°のみに限定されるものではなく、０°から９０°までの任意角度において停止させることが可能である。例えば、図８から図１０は、本発明の実施の形態における車輌用灯具の、半導体発光素子の回動角度が４０°、６０°、８０°における配光パターンを示す模式図である。図に示すように、０°から９０°まで、配光パターンは徐々に変化することがわかる。
【００２０】
回動の途中において、車両の運転者の視覚が追随できないような照射状態の急激な変化がないので、運転中に半導体発光素子部の回動を行っても不安全な状態が生じる恐れがない。そのため、運転中に駆動部を操作して、車外の気象条件や運転状況等に応じて、運転者が任意の回動角度における配光パターンを選択することができるようにしてもよい。また、車外の明るさなど各種条件を判断して自動的に回動角度が設定されるようにしてもよい。
【００２１】
尚、上記の実施の形態では、駆動部２０としてモータを用いた例について説明したが、これに限定されるものではなく、半導体発光素子部１０の回動を可能とするアクチュエータ等であればどのようなものを用いてもかまわない。
【００２２】
図１１は、半導体発光素子部の発光面をＬ字型にした場合の車輌用灯具の構成を模式的に示す図である。ＬＥＤチップ等を適切に配列して図に示すようなＬ字型の発光面を構成すれば、駆動部２０を設けなくとも、第１の位置（図１１（ａ））における発光と第２の位置（図１１（ｂ））における発光とを選択的に実現することができ、上記の実施の形態と同様の効果を得ることができる。駆動部が不要となるので、省スペース型の車輌用灯具とすることができる。
【００２３】
図１２は、半導体発光素子部の発光面をＴ字型にした場合の車輌用灯具の構成を模式的に示す図である。ＬＥＤチップ等を適切に配列して図に示すようなＴ字型の発光面を構成すれば、駆動部２０を設けなくとも、第１の位置（図１２（ａ））における発光と第２の位置（図１２（ｂ））における発光とを選択的に実現することができ、上記の実施の形態と同様の効果を得ることができる。駆動部が不要となるので、省スペース型の車輌用灯具とすることができる。
【００２４】
上記実施の形態によれば、配光パターンが異なる灯具を複数配置しなくとも、１つの灯具で任意に配光パターンを変更することができる。配光パターンの上下方向の広がりと集光強度を変更することにより、特に、雨天時の車両手前側の照度を減光し、眩感を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態における車輌用灯具の構成を模式的に示す図
【図２】本発明の実施の形態における車輌用灯具の、半導体発光素子部の詳細な構成を示す図
【図３】本発明の実施の形態における車輌用灯具の、駆動部による半導体発光素子部の回動の様子を説明するための模式図（第１の位置）
【図４】本発明の実施の形態における車輌用灯具の、駆動部による半導体発光素子部の回動の様子を説明するための模式図（第２の位置）
【図５】半導体発光素子部の回動による光路の変化を説明するための模式図
【図６】本発明の実施の形態における車輌用灯具の、発光面の短辺が焦線と略並行となる第１の位置での配光パターンを示す模式図
【図７】、本発明の実施の形態における車輌用灯具の、発光面の長辺が焦線と略並行となる第２の位置での配光パターンを示す模式図
【図８】本発明の実施の形態における車輌用灯具の、半導体発光素子の回動角度が４０°における配光パターンを示す模式図
【図９】本発明の実施の形態における車輌用灯具の、半導体発光素子の回動角度が６０°における配光パターンを示す模式図
【図１０】本発明の実施の形態における車輌用灯具の、半導体発光素子の回動角度が８０°における配光パターンを示す模式図
【図１１】半導体発光素子部の発光面をＬ字型にした場合の車輌用灯具の構成を模式的に示す図
【図１２】半導体発光素子部の発光面をＴ字型にした場合の車輌用灯具の構成を模式的に示す図
【符号の説明】
【００２６】
１０  半導体発光素子部
１０ａ  基板
１０ｂ  白色発光ダイオード
１０ｃ  発光面
２０  駆動部
２０ａ  回転軸
３０  支持ブラケット
４０  リフレクタ
４０ａ  反射面
４０ｂ  側面壁
１００  灯具ユニット
Ａｘ１  ユニット中心軸
ＦＬ  焦線
【図１】
2007335311.tif 000003
【図２】
2007335311.tif 000004
【図３】
2007335311.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007335311.tif 000009
【図８】
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【図９】
2007335311.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2007335311.tif 000013
【図１２】
2007335311.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成19年6月6日(2007.6.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
光源と、光源からの光を灯具前方へ照射するリフレクタとを備えた車輌用灯具において、
前記リフレクタは、水平方向の焦線を有する放物状面を備え、
前記光源は、外周形状が略矩形の発光面を備えた単位光源を、前記発光面の短辺が前記焦線と略並行となる第１の位置及び前記発光面の長辺が前記焦線と略並行となる第２の位置に、光源としての形状が略Ｌ字形または略Ｔ字型となるように配置して構成されている車輌用灯具。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
また、本発明は、光源と、光源からの光を灯具前方へ照射するリフレクタとを備えた車輌用灯具において、前記リフレクタは、水平方向の焦線を有する放物状面を備え、前記光源は、外周形状が略矩形の発光面を備えた単位光源を、前記発光面の短辺が前記焦線と略並行となる第１の位置及び前記発光面の長辺が前記焦線と略並行となる第２の位置に、光源としての形状が略Ｌ字形または略Ｔ字型となるように配置して構成されたものである。この構成によれば、略Ｌ字形または略Ｔ字型に配置された光源の、第１の位置または第２の位置のいずれかの部分を選択的に発光させることにより、前方下方へ進行する光の成分の抑制および前方へ直進する光の成分を増大させることが可能となり、配光パターンの上下方向の広がりおよび集光強度を変更することができる。