(57)【要約】【課題】前方上向きに光が照射されるのを抑制しつつ、従来よりも明暗境界をぼかす。【解決手段】車両用灯具1は２つの前照灯2，3によってすれ違いビームを照射する。前照灯2(3)は、発光素子102(11)と、発光素子102(11)からの光を前方に向かって反射するよう、焦点位置101A(F1)が発光素子102(11)付近に位置し、かつ焦点位置101B(F2)が当該前照灯2(3)の光軸上に位置した状態で配置された反射面101(12)と、後方の側の焦点位置が焦点位置101B(F2)付近に位置するよう光軸上に配置された投影レンズ104(13)とを有する。前照灯2のみが、反射面101から投影レンズ104に向かう反射光の一部を遮光する遮光部材103を有する。前照灯3における反射面12は、焦点位置F1が発光素子11よりも前方に位置する。【選択図】図2
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの前照灯を備え、これら２つの前照灯によってすれ違いビームを照射する車両用灯具において、
前記２つの前照灯は、それぞれ、
発光素子と、
光照射方向前方に向かって開口する凹状に形成されるとともに、前記発光素子からの光を光照射方向前方に向かって反射するよう、第一の焦点位置が当該発光素子付近に位置し、かつ第二の焦点位置が当該前照灯の光軸上に位置した状態で配置された楕円系反射面と、
光照射方向後方の側の焦点位置が前記第二の焦点位置付近に位置するよう前記光軸上に配置された投影レンズと、
を有し、
これら２つの前照灯のうち、一方の前照灯のみが、
前記第二の焦点位置付近から垂下して配置されるとともに、前記反射面から前記投影レンズに向かう反射光の一部を遮光して、明暗境界線を有した配光パターンを形成する遮光部材を有し、
他方の前照灯における前記楕円系反射面は、
前記第一の焦点位置が前記発光素子よりも光照射方向前方に位置することを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
請求項１記載の車両用灯具において、
前記他方の前照灯では、
光照射方向における前記発光素子の長さをＬとした場合に、前記第一の焦点位置と前記発光素子の位置との光照射方向での距離Ｄが、Ｌ≦Ｄ＜２Ｌであることを特徴とする車両用灯具。
【請求項３】
請求項１または２記載の車両用灯具において、
前記他方の前照灯における前記発光素子は、
基板上面に配設されていることを特徴とする車両用灯具。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用灯具において、
前記他方の前照灯による照射光は、
少なくとも前記すれ違いビームにおける上縁部を形成することを特徴とする車両用灯具。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の車両用灯具において、
前記他方の前照灯は、
前記一方の前照灯よりも広い領域を照射することを特徴とする車両用灯具。
【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】
従来より、自動車用ヘッドライトなどの車両用灯具として、併設された２つの前照灯によってすれ違いビームを照射するものが提案されている。
【０００３】
例えば図４（ａ）に示すように、このような車両用灯具の各前照灯１００では、発光素子１０２と、楕円系反射面１０１と、投影レンズ１０４と、遮光部材１０３とが具備されている。
【０００４】
このうち、発光素子１０２は、左右方向に長尺な矩形平板状に形成されており、後方に傾いた回路基板１０２Ａ上に搭載されている。
【０００５】
また、楕円系反射面１０１は、光照射方向前方に向かって開口する凹状に形成されており、発光素子１０２からの光を光照射方向前方に向かって反射するよう、第一の焦点位置１０１Ａが発光素子１０２付近に位置し、かつ第二の焦点位置１０１Ｂが当該前照灯１００の光軸Ｘ上に位置した状態で配置されている。
【０００６】
投影レンズ１０４は、光照射方向後方の側の焦点位置が第二の焦点位置１０１Ｂ付近前方に位置するよう光軸Ｘ上に配置されている。
遮光部材１０３は、第二の焦点位置１０１Ｂ付近から垂下して配置されており、楕円系反射面１０１から投影レンズ１０４に向かう反射光の一部を遮光して、明暗境界線（カットオフ）を有した配光パターンを形成するようになっている。
【０００７】
そして、このような前照灯においては、第一焦点位置１０１Ａに配置された発光素子１０２の像は第二焦点位置１０１Ｂに結像した後、投影レンズ１０４で前方に投影されることとなる。但し、反射面１０１の下半部で反射した光、つまり投影レンズ１０４で前方上向きに投影されることとなる光は、遮光部材１０３によって遮蔽され、投影レンズ１０４に達しないようになっている。これにより、車両用灯具の照射光には上向き光が含まれず、図４（ｂ）または図４（ｃ）に示すようなすれ違い配光形状が得られる。なお、これらの図は、車両用灯具が右側通行用である場合に、車両の前方に所定距離だけ離れた仮想スクリーンに形成される配光パターンを示した概略図であり、一方の前照灯で比較的広い範囲に形成される配光（拡散配光）を太線で示し、他方の前照灯で比較的狭い範囲に形成される配光（集中配光）を２点鎖線で示している。また、図中、Ｈ線は光軸Ｘを通る水平面と仮想スクリーンとの交線を表し、Ｖ線は光軸Ｘを通る鉛直面と仮想スクリーンとの交線を表す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８―１３５２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の車両用灯具では、配光の上縁部に明暗境界のはっきりしたカットオフが形成されてしまい、カットオフより上には光が全く照射されないという問題がある。そのため、車両のピッチングが生じたり、路面のアップダウンが連続する状況においては、前方の視認が難しくなってしまい、危険回避行動が遅れたり、運転時の疲労の原因になったりしてしまう。また、前方上向きに光が照射され過ぎると対向車に眩惑光を与えてしまう。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、前方上向きに光が照射されるのを抑制しつつ、従来よりも明暗境界をぼかすことのできる車両用灯具の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、車両用灯具において、
２つの前照灯を備え、これら２つの前照灯によってすれ違いビームを照射する車両用灯具において、
前記２つの前照灯は、それぞれ、
発光素子と、
光照射方向前方に向かって開口する凹状に形成されるとともに、前記発光素子からの光を光照射方向前方に向かって反射するよう、第一の焦点位置が当該発光素子付近に位置し、かつ第二の焦点位置が当該前照灯の光軸上に位置した状態で配置された楕円系反射面と、
光照射方向後方の側の焦点位置が前記第二の焦点位置付近に位置するよう前記光軸上に配置された投影レンズと、
を有し、
これら２つの前照灯のうち、一方の前照灯のみが、
前記第二の焦点位置付近から垂下して配置されるとともに、前記反射面から前記投影レンズに向かう反射光の一部を遮光して、明暗境界線を有した配光パターンを形成する遮光部材を有し、
他方の前照灯における前記楕円系反射面は、
前記第一の焦点位置が前記発光素子よりも光照射方向前方に位置することを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の車両用灯具において、
前記他方の前照灯では、
光照射方向における前記発光素子の長さをＬとした場合に、前記第一の焦点位置と前記発光素子の位置との光照射方向での距離Ｄが、Ｌ≦Ｄ＜２Ｌであることを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の車両用灯具において、
前記他方の前照灯における前記発光素子は、
基板上面に配設されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用灯具において、
前記他方の前照灯による照射光は、
少なくとも前記すれ違いビームにおける上縁部を形成することを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の車両用灯具において、
前記他方の前照灯は、
前記一方の前照灯よりも広い領域を照射することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、２つの前照灯のうち、一方の前照灯のみが遮光部材を有し、他方の前照灯が遮光部材を有しないので、両方の前照灯が遮光部材を有する従来の車両用灯具と異なり、配光の上縁部に明確なカットオフが形成されるのを防止することができる。従って、従来よりも明暗境界をぼかすことができる。
また、遮光部材を有しない他方の前照灯における楕円系反射面では第一の焦点位置が発光素子よりも光照射方向前方に位置するので、投影レンズで前方上向きに光が照射されるのを抑制することができる。そのため、対向車に与える眩惑光を低減することができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、長さＬと距離ＤとがＬ≦Ｄを満たすので、投影レンズで前方上向きに光が照射されるのを確実に抑制することができる。
また、長さＬと距離ＤとがＤ＜２Ｌを満たすので、車両の前方に所定距離だけ離れたスクリーンに形成される配光パターンに関し、測定点1U -1.5L to L（°）での最大光度を７００カンデラ、測定点0.5U -1.5L to L（°）での最大光度を１０００カンデラと規定する米国の連邦自動車安全基準（FMVSS）１０８号を満たすことができる。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、他方の前照灯における発光素子は基板上面に配設されているので、楕円系反射面における下側の領域に向かう光を基板で遮ることができる。従って、楕円系反射面から前方上向きに反射する光を低減することができるため、投影レンズで前方上向きに光が照射されるのを確実に抑制することができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、他方の前照灯による照射光は少なくともすれ違いビームにおける上縁部を形成するので、車両用灯具全体による配光の上縁部の明暗境界をぼかすことができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、他方の前照灯は前記一方の前照灯よりも広い領域を照射するので、前記一方の前照灯による配光（集中配光）の形状が変化してしまうのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明を適用した車両用灯具を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は遮光部材を有しない前照灯の概略構成を示す断面図であり、（ｂ）は本発明を適用した車両用灯具による配光形状を示す図である。
【図３】遮光部材の有無と、発光素子の位置に対する反射面の第一焦点位置のずれ量とを調整した前照灯による配光形状を示す図である。
【図４】（ａ）は従来の前照灯の断面図、（ｂ），（ｃ）は従来の車両用灯具による配光形状を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。また、上述の従来技術との間で互いに対応する部分が同様に構成されている場合には、同一の符号を付して、その説明を省略する。また、以下の説明において、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」は、それぞれ、車両用灯具が装備された車両の「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」である。従って、後ろから前に見て（いわゆる運転手の視点で見て）、左右の向きを定める。
【００２３】
＜車両用灯具の構成＞
図１は、本実施形態における車両用灯具１の斜視図である。
【００２４】
この図に示すように、車両用灯具１は、照射範囲の異なる２つの前照灯２，３を備え、これらの前照灯２，３を協働させることによって（それぞれの照射光を合成させて）すれ違いビームを照射するようになっている。
【００２５】
これら前照灯２，３のうち、一方の前照灯２は、上述の図４（ａ）に示すように、従来の車両用灯具における２つの前照灯のうち、集中配光の光を照射する前照灯と同様の構成を有しているため、説明を省略する。なお、図１では前照灯２が前照灯３よりも右側に配置されているが、左側に配置されていても良い。
【００２６】
また、他方の前照灯３は、図２（ａ）に示すように、発光素子１１と、反射面１２と、投影レンズ１３とを備えている。
【００２７】
発光素子１１は、左右方向に長尺な矩形平板状に形成されており、後方に傾いた回路基板１１Ａの上面に搭載されている。これにより、発光素子１１から照射される光は、回路基板１１Ａで遮られ、回路基板１１Ａの上面に平行な方向と、回路基板１１Ａの上方とに向かうようになっている。なお、本実施の形態における発光素子１１の寸法は、光照射方向（前後方向）の長さが１ｍｍ、左右方向の長さが５ｍｍとなっている。このような発光素子１１としては、発光ダイオード、無機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子その他の半導体発光素子を用いることができる。
【００２８】
反射面１２は、発光素子１１からの光を前方に向かって反射するよう、前方に向かって開口した凹状の楕円系反射面であり、ほぼ全体がすれ違いビーム用配光パターンにおける拡散配光、つまり前照灯２による集中配光よりも広い領域の配光を与えるように形成されている。この反射面１２は、第一の焦点位置Ｆ１（後方の焦点位置）が発光素子１１付近に位置し、かつ第二の焦点位置Ｆ２（前方の焦点位置）が前照灯３の光軸Ｏ上に位置した状態で配置されている。より詳細には、この反射面１２の第一の焦点位置Ｆ１は、発光素子１１よりも前方に位置しており、好ましくは、光照射方向における発光素子１１の長さをＬ（本実施の形態においては１ｍｍ）とした場合に、発光素子１１の位置までの光照射方向での距離ＤがＬ≦Ｄ＜２Ｌを満たすようになっている。ここで、図２（ｂ）に示すように、反射面１２により形成される拡散配光（図中の太線参照）の上縁部は、遮光部材１０３を有する前照灯２の反射面１０１により形成される集中配光（図中の二点鎖線参照）の上縁部よりも上方となっており、車両用灯具１により形成されるすれ違いビームの上縁部を形成するようになっている。但し、図中、Ｈ線は光軸Ｏを通る水平面と仮想スクリーンとの交線を表し、Ｖ線は光軸Ｏを通る鉛直面と仮想スクリーンとの交線を表す。
なお、楕円系反射面とは、回転楕円面，楕円柱だけでなく、楕円面を基本とした自由曲面を含むものである。このような反射面１２としては、従来より公知のものを用いることができる。
【００２９】
投影レンズ１３は、発光素子１１または反射面１２から前方に向かって進む光を集光して前方に照射するレンズであり、発光素子１１側（後方側）の焦点位置が反射面１２の第二の焦点位置Ｆ２付近に位置するように、光軸Ｏ上で反射面１２よりも前方に配設されている。なお、本実施の形態における投影レンズ１３は、前方に凸状の光学面を、後方（発光素子１１の側）に平坦な光学面を有している。
【００３０】
＜作用・効果＞
続いて、車両用灯具１のうち、特に前照灯３の作用効果について説明する。
まず、発光素子１１から出射された光は、直接に、または反射面１２で反射されることにより、第二の焦点位置Ｆ２付近に向かって前方に進み、投影レンズ１３の光学面１３Ｂに入射する。
【００３１】
このとき、前照灯３では遮光部材を備えていないため、遮光部材１０３を備える前照灯２と異なり、光学面１３Ｂへの入射光が遮光されず、配光の上縁部に明確なカットオフが形成されるのが防止される。
また、前照灯３における反射面１２では第一の焦点位置Ｆ１が発光素子１１よりも前方に位置するので、投影レンズ１３で前方上向きに光が照射されるのが抑制される。
【００３２】
そして、投影レンズ１３内を透過して光学面１３Ａで集光された光が、すれ違いビームの拡散配光として前方に照射され、少なくとも当該すれ違いビームの上縁部を形成する（図２（ｂ）の太線参照）。
【００３３】
ここで、遮光部材の有無と、発光素子１１の位置に対する反射面１２の第一焦点位置Ｆ１のずれ量とを調整した前照灯３による配光形状の変化を図３に示す。より具体的には、図３（ａ）は、遮光部材１０３のような遮光部材を設け、かつ、発光素子１１の位置と第一焦点位置Ｆ１とを一致させた場合の前照灯３により得られる配光形状を示す図である。また、図３（ｂ）〜（ｆ）は、遮光部材１０３のような遮光部材を設けずに、発光素子１１の位置に対して第一焦点位置Ｆ１を前方にずらした場合（または発光素子１１の位置と第一焦点位置Ｆ１とを一致させた場合）の前照灯３により得られる配光形状を示す図である。
【００３４】
この図から、遮光部材を前照灯３に設けると配光の上縁部の明確境界がはっきりし過ぎるのに対し（図３（ａ）参照）、遮光部材を設けないと上縁部の明暗境界がぼけることが分かる（図３（ｂ）〜（ｆ）参照）。更に、発光素子１１の位置に対して第一焦点位置Ｆ１を前方にずらしていくと前方上向きの照射光が低減していき、１ｍｍ以上ずらした場合、つまり光照射方向における発光素子１１の長さＬ以上にずらした場合に、前方上向きの照射光が十分に低減されることが分かる。
【００３５】
以上のように、車両用灯具１によれば、２つの前照灯２，３のうち、前照灯２のみが遮光部材１０３を有し、前照灯３が遮光部材を有しないので、両方の前照灯が遮光部材を有する従来の車両用灯具と異なり、配光の上縁部に明確なカットオフが形成されるのを防止することができる。従って、従来よりも明暗境界をぼかすことができる。
また、前照灯３における反射面１２では第一の焦点位置Ｆ１が発光素子１１よりも前方に位置するので、投影レンズ１３で前方上向きに光が照射されるのを抑制することができる。この点、更に、光照射方向における発光素子１１の長さＬと、第一の焦点位置Ｆ１から発光素子１１の位置までの光照射方向での距離ＤとがＬ≦Ｄを満たすので、投影レンズ１３で前方上向きに光が照射されるのを確実に抑制することができる。
一方、長さＬと距離ＤとがＤ＜２Ｌを満たすので、車両の前方に所定距離だけ離れたスクリーンに形成される配光パターンに関し、測定点1U -1.5L to L（°）での最大光度を７００カンデラ、測定点0.5U -1.5L to L（°）での最大光度を１０００カンデラと規定する米国の連邦自動車安全基準（FMVSS）１０８号を満たすことができる。
【００３６】
また、前照灯３における発光素子１１は回路基板１１Ａの上面に配設されているので、反射面１２における下側の領域に向かう光を回路基板１１Ａで遮ることができる。従って、反射面１２から前方上向きに反射する光を低減することができるため、投影レンズ１３で前方上向きに光が照射されるのを確実に抑制することができる。
【００３７】
また、前照灯３による照射光は少なくともすれ違いビームにおける上縁部を形成するので、車両用灯具１の全体による配光の上縁部の明暗境界をぼかすことができる。
【００３８】
また、前照灯３は前照灯２よりも広い領域を照射するので、前照灯２による配光（集中配光）の形状が変化してしまうのを防止することができる。
【００３９】
なお、本発明は上記実施形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。
【符号の説明】
【００４０】
１        車両用灯具
２        一方の前照灯
３        他方の前照
１１      他方の前照灯の発光素子
１２      反射面
１３      他方の前照灯の投影レンズ
Ｆ１      他方の前照灯の第一の焦点位置
Ｆ２      他方の前照灯の第二の焦点位置
【図１】
2012199043.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2012199043.tif 000006