(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、楕円系反射鏡と、投影レンズとを有しプロジェクタ型とした車両用灯具において、前記非球面投影レンズが、凸レンズ状の非球面投影レンズから光軸に沿う平行線で両端を切り取り、短辺及び長辺を有する略短冊状の正面形状となる狭幅投影レンズとされ、且つ、前記楕円系反射鏡の第二焦点の近傍から前記狭幅投影レンズの背面に至る位置には、この狭幅投影レンズの正面形状とほぼ同一の断面形状とする導光路が設けられていることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記導光路は、入射口と出射口との間において短辺側に１５゜〜９０゜折れ曲がる折曲部を有し、且つ、前記折曲部は前記導光路内を通る光を外部に漏出させないための反射部を兼ねる構成とされていることを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記狭幅投影レンズの前記光軸に直交する面での断面で短辺側に表れる曲線が、直線、非円弧、或いは、前記光軸を中心とする円弧以外の円弧とされていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用灯具に関するものであり、詳細にはプロジェクタ型と称されて回転楕円万反射鏡などを用い、第二焦点に、第一焦点に置かれた光源の像を光の方向性をもって結像させ、この光源の像を投影レンズで照射光として投影する方式とした車両用灯具の構成に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の車両用灯具９０の構成の例を示すものが図７であり、回転楕円面など楕円系とした反射面９１の第一焦点の位置に光源９２を配置し、その光源像を第二焦点に結像させる。このようにすることで、第二焦点に結像が行われた光源像は、車両用灯具９０としての照射方向に向かう光のみで構成されているものとなるので、このれを投影レンズ９３により適宜な照射角として投射する。
【０００３】
このときに、すれ違い配光など所望の配光形状を得たいときには、前記第二焦点の近傍に反射面９１から第二焦点に収束する光束の断面形状中から不要部分、即ち、すれ違い配光の場合は投影レンズで９３で投影したときに上向き光となる部分を遮蔽するシャッタ９４が設けられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した従来の車両用灯具９０において車両に取付けた状態では、外部からの観視者に見えるのは凸レンズ状の投影レンズ９３のみであり、また、寸法的にも大幅な変更は不可能であるので、車両用灯具９０をプロジェクタ型した場合は外観的には、全くデザイン的に変化が与えられず、商品性に欠ける問題点を生じている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記した従来の課題を解決するための具体的手段として、光源と、楕円系反射鏡と、投影レンズとを有しプロジェクタ型とした車両用灯具において、前記非球面投影レンズが、凸レンズ状の非球面投影レンズから光軸に沿う平行線で両端を切り取り、短辺及び長辺を有する略短冊状の正面形状となる狭幅投影レンズとされ、且つ、前記楕円系反射鏡の第二焦点の近傍から前記狭幅投影レンズの背面に至る位置には、この狭幅投影レンズの正面形状とほぼ同一の断面形状とする導光路が設けられていることを特徴とする車両用灯具を提供することで課題を解決するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。図１〜図３は本発明に係る車両用灯具１の第一実施形態を示すものであり図１は斜視図、図２は光軸Ｘを通る垂直断面図であり、図３は同じ光軸Ｘを通る水平断面図である。そして、本発明においても車両用灯具１は、光源２と、この光源２が第一焦点の位置に配置された回転楕円面など楕円系反射面３と、非球面レンズである投影レンズとが用いられるものである点は従来例のものと同様である。
【０００７】
ここで、本発明では投影レンズを、従来例の非球面レンズとして形成した投影レンズの中心線を通る垂直面に対し左右両側に同じ距離だけ離れた２つの垂直面で外側を切除した形状として、狭幅投影レンズ４とすると共に、これに加えて、前記狭幅投影レンズ４に効率よく楕円系反射面３からの反射光を入射させるための導光路５を追加するものである。
【０００８】
尚、前記狭幅投影レンズ４を形成するにあたっては、短辺Ｗに対して長辺Ｈが１：５〜１：１０程度となるように設定されている。従って、前記狭幅投影レンズ４を正面方向から見た場合には、縦長の略短冊状の形状となる。尚、原型となる投影レンズから切り取る部分は左右端に限定するものではないが、これについては後に詳細に説明する。
【０００９】
上記説明のように前記狭幅投影レンズ４の形状を設定したことで、この狭幅投影レンズ４は、光源２の左右方向に位置する楕円系反射面３の部分からの反射光を捕捉し、照射方向へ投射することが困難なものとなる。よって、設けられたものが本発明に係る導光路５である。
【００１０】
まず、前記導光路５は、例えば、ガラス、樹脂など空気よりも屈折率の高い透明部材、或いは、内側面に鏡面処理が行われた矩形のパイプ状部材により前記狭幅投影レンズ４の正面形状とほぼ同一の断面形状を有するものとされている。よって、透明部材で形成する場合においては、前記狭幅投影レンズ４と一体化して形成しても良いものである。
【００１１】
そして、前記導光路５の後端５ａ、即ち、前記楕円系反射面３からの光を取り込む部分は、前記楕円系反射面３の第二焦点の近傍に位置するものとされている。このようにすることで、前記楕円系反射面３で反射した光源２からの光は、第二焦点に収束するものとなるので、第二焦点の近傍ではスポット径が小さくなっており、前記狭幅投影レンズ４と同じく狭幅とされた導光路５であっても楕円系反射面３からの反射光のほぼ全てを取り込むことが可能なものとなる。
【００１２】
図３は導光路５内に取り込まれた後の反射光の状態を説明するものであり、図では導光路５は内側面５ｂに反射処理が成された矩形のパイプ状であるときの例で示してある。一旦、第二焦点ｆ２に収束した光はその後には、第二焦点ｆ２に収束したときの角度、方向をもって放散するものとなり、一部の光は前記狭幅投影レンズ４の背面４ａに直接に達するものとなる。
【００１３】
また、上記狭幅投影レンズ４の背面４ａに達する以外の光は、前記導光路５の内側面５ｂに当接し、この内側面５ｂに施されている鏡面処理により全反射が行われる。そして、前記楕円系反射面３からの反射光は前記内側面５ｂで反射が行われた状態で上下方向に向かう角度は変わることなく、左右方向のみ角度が反転するものとなり、１回以上の内側面５ｂでの反射を行った後に狭幅投影レンズ４のレンズ背面４ａに達しレンズ４内に入射し、更に狭幅投影レンズ４内を伝播し、レンズ前面４ｂから照射光として外部に投射される。
【００１４】
従って、本発明の車両用灯具１においても前記楕円系反射面３で反射が行われた光の全量が狭幅投影レンズ４から照射光として投射されるものとなり、従来例における正面形状が円形の投影レンズの左右両端を切断し、略短冊状の狭幅投影レンズ４としたことによる光量損失は生じないものとなる。
【００１５】
ここで、前記車両用灯具１が、ヘッドライトなど照明用として使用される場合であれば、例えばすれ違い配光用であれば、照射光に上向き光を含まないことなど、所定の配光規格を満足していることが要求される。そして、本発明の車両用灯具１においても、図２に示すようにプロジェクタ型の灯具に配光を整えるために採用されているシャッタ６の採用が有効である。
【００１６】
また、前記狭幅投影レンズ４内を透過している光は、上記でも説明したように水平方向にはレンズ背面４ａから入射したときの左右振れ角を保つものであり、従って、外部に投射するときの左右照射角（配光の拡がり）はレンズ前面４ｂの水平方向（短辺方向）への曲率、形状も関係する。よって、水平方向については所望の左右照射角を得るために、例えば、直線、非円弧など、切り出した投影レンズの曲率、形状と異なるものとしても良い。
【００１７】
尚、図２においては、前記楕円系反射面３からの反射光の内、シャッタ６で遮蔽される反射光に対応するものとなる部分、即ち上半部寄りの適宜寸法も切除した狭幅投影レンズ４として示してあるが、前記車両用灯具１が走行配光用であるときには、前記シャッタ６は用いられないものであるので、図中に鎖線で示すように上半部寄りの切除は行われないものとなる。
【００１８】
図４は本発明の第二実施形態を示すものであり、上記の第一実施形態の車両用灯具１では、観視者から見える狭幅投影レンズ４の形状は確かに大きく変わるものとはなるが、時間の経過や市場への普及度により、従来例の投影レンズの場合と同様に次第にデザイン的に陳腐化してくることが予想される。
【００１９】
そこで、この第二実施形態では、前の第一実施形態では回転放物面など１つの曲面で形成されていた楕円系反射面３を、双方が光源２を第一焦点とし、第二焦点ｆ２ｕを上方寄りに、即ち、光軸Ｘ１を適宜な上向きとして設定した第一楕円系反射面１３ａと、第二焦点ｆ２ｄを下方寄り、即ち、光軸Ｘ２を適宜な下向きとして設定した第二楕円系反射面１３ｂとが設けられている。
【００２０】
前記第一楕円系反射面１３ａと第二楕円系反射面１３ｂとは、基本的には、同一形状で向きの異なる回転楕円面などとして形成され、所定位置として配置されたときのお互いの接点で接合されて、一体として形成された楕円系反射面１３とすると共に、それぞれの反射面１３ａ、１３ｂに対応しては、それぞれに第一狭幅投影レンズ１４ａ、第二狭幅投影レンズ１４ｂを設けるものである。
【００２１】
そして、前記第一狭幅投影レンズ１４ａと、第二狭幅投影レンズ１４ｂとの形状的な組合せとしては、図４に示したもの以外に、図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）に示す３種類、合計４種類があるので、車両用灯具１のデザイン面でのバリエーションを、より一層に豊富なものとすることが可能となる。尚、長辺Ｈ側において上下何れか一方を切除しないもの（図２参照）も含めれば、更に多彩なバリエーションが実現できるものとなる。
【００２２】
図６は本発明に係る車両用灯具１の第三実施形態であり、本発明により狭幅投影レンズ４、および、導光路５を採用するものとしたことで、前記狭幅投影レンズ４（図示の状態）、あるいは、導光路５は短辺Ｗ方向（水平方向）に内部を透過する光量に極端な減衰などを生じることなく任意な角度として屈曲する形状とすることが可能となる。また、例えば直角など急角度の屈曲が必要であればコーナー部４ｃにアルミニウムの真空蒸着など適宜な手段で鏡面処理７を行うなどして対応すればよい。
【００２３】
よって、この第三実施形態では、前記楕円系反射面３の光軸Ｘと、車両用灯具１としての照射方向を異なるものとすることが可能となるのであり、車両用灯具１を車体に取付けるにあたり、楕円系反射面３の設置方向を例えば車体の車幅方向とすることができ、従来から車両用灯具をプロジェクタ型としたときに生じていた、奥行きが深くなり取り付けが困難となる問題点が解決できるものとなる。
【００２４】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明により光源と、楕円系反射鏡と、投影レンズとを有しプロジェクタ型とした車両用灯具において、前記非球面投影レンズが、凸レンズ状の非球面投影レンズから光軸に沿う平行線で両端を切り取り、短辺及び長辺を有する略短冊状の正面形状となる狭幅投影レンズとされ、且つ、前記楕円系反射鏡の第二焦点の近傍から前記狭幅投影レンズの背面に至る位置には、この狭幅投影レンズの正面形状とほぼ同一の断面形状とする導光路が設けられていることを特徴とする車両用灯具としたことで、車体に取付けが行われた状態では、従来の凸レンズ状の投影レンズのみが観視者に見え、デザイン的に陳腐化し商品性に乏しいものであったのを、狭幅投影レンズにより斬新で、且つ、バリエーションも可能な斬新なデザインとし、商品性の向上に極めて優れた効果を奏するものである。
【００２５】
また、双方が幅狭な導光路と幅狭投影レンズとを使用するものとしたことで、前記導光路、あるいは、幅狭投影レンズを短辺方向に屈曲させて光の進行方向を変えることを可能とし、幅狭投影レンズと楕円面系反射面とが折り曲げたられた状態で車両に搭載できるものとして、取付時の奥行きを浅くし車体におけるスペース利用率の向上にも極めて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る車両用灯具の第一実施形態を示す斜視図である。
【図２】  図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】  図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】  同じく本発明に係る車両用灯具の第二実施形態を示す断面図である。
【図５】  同じく第二実施形態における狭幅投影レンズ配置のバリエーションを示す説明図である。
【図６】  同じく本発明に係る車両用灯具の第三実施形態を要部で示す断面図である。
【図７】  従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１……車両用灯具
２……光源
３、１３……楕円系反射面
１３ａ……第一楕円系反射面
１３ｂ……第二楕円系反射面
４、１４……狭幅投影レンズ
１４ａ……第一狭幅投影レンズ
１４ｂ……第二狭幅投影レンズ
４ａ……レンズ背面
４ｂ……レンズ前面
４ｃ……コーナー部
５……導光路
５ａ……後端
５ｂ……内面
６……シャッタ
７……鏡面処理
【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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