(57)【要約】【課題】従来の車両用灯具では、半導体型光源からの光を有効活用していない。【解決手段】この発明は、平面反射面７と投影レンズ６との間に追加リフレクタ１０を配置し、この追加リフレクタ１０に、半導体型光源４からの光Ｌ７およびＬ３（第１反射面９からの反射光Ｌ４であって、平面反射面７からの反射光Ｌ１１）を反射光Ｌ８およびＬ１２として所定の方向に反射させる第１追加反射面１７および第２追加反射面２３を、設ける。この結果、この発明は、第１追加反射面１７でホットゾーン重畳用配光パターンＰ１が得られ、第２追加反射面２３でオーバーヘッドサイン用配光パターンＰ２が得られる。これにより、半導体型光源４からの光を有効活用できる。【選択図】        図１
2009104995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源として半導体型光源を使用するプロジェクタタイプの車両用灯具において、
楕円反射面を有するリフレクタと、
発光部が前記楕円反射面の第１焦点もしくはその近傍に位置するように配置されている前記半導体型光源と、
レンズ光軸が水平もしくはほぼ水平をなしていて所定の配光パターンを所定の方向に投影する投影レンズと、
前記投影レンズと前記投影レンズのレンズ焦点との間に前記レンズ光軸に交差して配置されていて、前記所定の配光パターンを前記投影レンズ側に反射させる平面反射面と、
前記平面反射面と前記投影レンズとの間であって、前記レンズ光軸もしくはその付近に配置されている追加リフレクタと、
を備え、
前記レンズ焦点は、前記平面反射面により前記平面反射面に対して対称である位置に擬似レンズ焦点として存在し、
前記擬似レンズ焦点は、前記楕円反射面の第２焦点もしくはその近傍に位置し、
前記レンズ光軸は、前記平面反射面により前記レンズ光軸に対して直交する擬似レンズ光軸として存在し、
前記擬似レンズ光軸は、前記楕円反射面の光軸に一致もしくはほぼ一致し、
前記追加リフレクタには、前記半導体型光源からの光を所定の方向に反射させる追加反射面が設けられている、
ことを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記追加反射面は、前記半導体型光源からの直射光をホットゾーン重畳用配光パターンとして前記所定の配光パターンのホットゾーンもしくはその付近に配光する追加反射面である、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記追加反射面は、前記平面反射面からの反射光をオーバーヘッドサイン用配光パターンとして前記所定の配光パターンの上方に配光する追加反射面である、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記追加リフレクタは、前記リフレクタに固定されている、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光源としてたとえばＬＥＤなどの半導体型光源を使用するプロジェクタタイプの車両用灯具に関するものである。特に、この発明は、奥行き寸法および高さ寸法の小型化が可能である縦型のプロジェクタランプであって、投影レンズから投影される所定の配光パターン以外の光、すなわち、配光制御されていない光が投影レンズから出射されるのを防止することができ、しかも、半導体型光源からの光を有効に活用（利用）することができる車両用灯具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の車両用灯具は、従来からある（たとえば、特許文献１、特許文献２、特許文献３）。以下、この従来の車両用灯具について説明する。この従来の車両用灯具は、楕円反射面を有するリフレクタと、発光部が前記楕円反射面の第１焦点に位置するように配置されているＬＥＤなどの半導体型光源と、前記リフレクタに設けられていて所定の配光パターンを所定の方向に投影する投影レンズと、を備えるものである。
【０００３】
以下、この従来の車両用灯具の作用について説明する。ＬＥＤなどの半導体型光源を点灯発光させる。すると、ＬＥＤなどの半導体型光源からの光は、楕円反射面で反射されて投影レンズから所定の配光パターンとして所定の方向に外部に投影（照射、出射、放射）される。
【０００４】
ところが、この従来の車両用灯具は、楕円反射面の光軸と投影レンズの光軸とが水平をなしていて、ＬＥＤなどの半導体型光源およびリフレクタおよび投影レンズが水平方向に配置されているので、水平方向の奥行き寸法が大きくなる。このために、この従来の車両用灯具は、奥行き寸法を小さくするというニーズに対応することができない。
【０００５】
なお、平面状の反射面を使用して前後長を短くする（奥行き寸法を小さくする）車両用灯具は、従来からある（たとえば、特許文献４）。しかしながら、この従来の車両用灯具は、光源として放電バルブを使用するものであって、ＬＥＤなどの半導体型光源を使用するものではない。しかも、この従来の車両用灯具は、投影レンズの光軸が車両前後方向（水平方向）に延び、リフレクタの光軸を投影レンズの光軸に対して交差させ、リフレクタからの反射光を平面状の反射面で投影レンズ側に反射させるものである。このために、この従来の車両用灯具は、放電バルブおよびリフレクタおよび投影レンズおよび平面状の反射面が車両前後方向に配置されているので、前記の車両用灯具（特許文献１〜３）と同様に、水平方向の奥行き寸法が大きくなり、奥行き寸法を小さくするというニーズに対応することができない。
【０００６】
また、第１の反射鏡の光軸と第２の反射鏡の光軸とを交差させてコンパクトな（奥行き寸法が小さな）モジュールとする車両用灯具は、従来からある（たとえば、特許文献５）。しかしながら、この従来の車両用灯具は、投影レンズを使用しないプロジェクタタイプのものではない。しかも、この従来の車両用灯具は、第１の反射鏡の光軸と第２の反射鏡の光軸とを交差させるものであるから、水平方向の奥行き寸法を小さくすると垂直方向の高さ寸法が大きくなり、奥行き寸法および高さ寸法を小さくするというニーズに対応することができない。
【０００７】
しかも、前記の従来の車両用灯具（特許文献１〜５）は、半導体型光源からの光を有効に活用する手段について考慮されていない。このために、前記の従来の車両用灯具は、半導体型光源からの光を有効活用していない。
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１０７９５５号公報
【特許文献２】特開２００５−３０２３２８号公報
【特許文献３】特開２００４−３１１２２４号公報
【特許文献４】特開２００５−２２８７１５号公報
【特許文献５】特開２００４−２０７２３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明が解決しようとする問題点は、従来の車両用灯具では、水平方向の奥行き寸法および垂直方向の高さ寸法を小さくするというニーズに対応することができないという点と、半導体型光源からの光を有効活用していないという点と、にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明（請求項１にかかる発明）は、投影レンズとその投影レンズのレンズ焦点との間に平面反射面を投影レンズのレンズ光軸に対して交差させて配置し、平面反射面と投影レンズとの間に追加リフレクタを配置し、半導体型光源からの光を所定の方向に反射させる追加反射面を追加リフレクタに設ける、ことを特徴とする。
【００１１】
また、この発明（請求項２にかかる発明）は、追加反射面が、半導体型光源からの直射光をホットゾーン重畳用配光パターンとして所定の配光パターンのホットゾーンもしくはその付近（以下、単に「ホットゾーン」と称する）に配光する追加反射面である、ことを特徴とする。
【００１２】
さらに、この発明（請求項３にかかる発明）は、追加反射面が、平面反射面からの反射光をオーバーヘッドサイン用配光パターンとして所定の配光パターンの上方に配光する追加反射面である、ことを特徴とする。
【００１３】
さらにまた、この発明（請求項４にかかる発明）は、追加リフレクタが、リフレクタに固定されている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、投影レンズとその投影レンズのレンズ焦点との間に平面反射面を投影レンズのレンズ光軸に対して交差させて配置するものである。この結果、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、投影レンズのレンズ焦点が平面反射面によりその平面反射面に対して対称である位置に擬似レンズ焦点として存在し、その擬似レンズ焦点が楕円反射面の第２焦点もしくはその近傍（以下、ただ単に「第２焦点」と称する）に位置し、また、水平もしくはほぼ水平（以下、単に「水平」と称する）な投影レンズのレンズ光軸が平面反射面によりレンズ光軸に対して直交する垂直もしくはほぼ垂直（以下、単に、「垂直」と称する）な擬似レンズ光軸として存在し、その擬似レンズ光軸が楕円反射面の光軸に一致もしくはほぼ一致（以下、単に「一致」と称する）する。これにより、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、投影レンズと平面反射面とを水平方向に配置し、かつ、その投影レンズおよび平面反射面とリフレクタおよび半導体型光源およびシェードとを垂直方向に配置することができる。したがって、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、水平方向の奥行き寸法および垂直方向の高さ寸法を小さくすることができ、奥行き寸法および高さ寸法を小さくするというニーズに対応することができる。
【００１５】
しかも、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、半導体型光源からの光を所定の方向に反射させる追加反射面を追加リフレクタに設けるので、この追加反射面により、半導体型光源からの光を有効に活用することができる。
【００１６】
また、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用灯具は、追加リフレクタの追加反射面が半導体型光源からの直射光をホットゾーン重畳用配光パターンとして所定の配光パターンのホットゾーンに配光することができる。このために、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用灯具は、所定の配光パターンのホットゾーンの光度（照度、光量、光束）が上がるので、遠方の視認性が向上され、交通安全に貢献することができる。
【００１７】
しかも、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用灯具は、平面反射面と投影レンズとの間に配置されている追加リフレクタにより、半導体型光源からの直射光であって配光制御されていない光を遮蔽して投影レンズから外部に出射されるのを防止することができ、交通安全に貢献することができる。その上、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用灯具は、平面反射面と投影レンズとの間に配置した追加リフレクタにより、逆に投影レンズから半導体型光源側に入射しようとする外光を遮蔽することができるので、その外来光が楕円反射面や平面反射面で反射して再び投影レンズから外部に出射して半導体型光源が点灯していなくても恰も半導体型光源が点灯しているかのように見える疑似点灯を防止することができる。また、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用灯具は、平面反射面と投影レンズとの間に追加リフレクタを配置することにより、簡単な構造で所定の配光パターンとホットゾーン重畳用配光パターンとの複数の機能の配光パターンを得ることができるので、製造コストを安価にすることができる。
【００１８】
さらに、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用灯具は、追加リフレクタの追加反射面が平面反射面からの反射光をオーバーヘッドサイン用配光パターンとして所定の配光パターンの上方に配光することができる。このために、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用灯具は、所定の配光パターンで路面およびその周辺を視認することができ、かつ、オーバーヘッドサイン用配光パターンでオーバーヘッドサイン（頭上標識）を視認することができるので、交通安全に貢献することができる。
【００１９】
しかも、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用灯具は、平面反射面と投影レンズとの間に追加リフレクタを配置することにより、簡単な構造で所定の配光パターンとオーバーヘッドサイン用配光パターンとの複数の機能の配光パターンを得ることができるので、製造コストを安価にすることができる。
【００２０】
さらにまた、この発明（請求項４にかかる発明）の車両用灯具は、追加リフレクタがリフレクタに固定されているので、この追加リフレクタによりリフレクタの剛性が上がり、耐久性が向上される。
【００２１】
しかも、この発明（請求項４にかかる発明）の車両用灯具は、追加リフレクタがリフレクタに固定されることにより、追加リフレクタとリフレクタとが一体構造となるので、追加リフレクタの追加反射面とリフレクタの楕円反射面および平面反射面との相対位置精度が向上される。これにより、この発明（請求項４にかかる発明）の車両用灯具は、所定の配光パターンと追加配光パターンとの配光を精度良くかつ簡単に制御することができ、この結果、配光設計が容易であり、かつ、配光設計の自由度が増し、多様のニーズに対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、この発明にかかる車両用灯具の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。この明細書中「前、後、上、下、左、右」は、車両用灯具を車両に装備した際の車両の「前、後、上、下、左、右」である。図面において、符号「ＶＵ−ＶＤ」は、スクリーンの上下の垂直線を示す。符号「ＨＬ−ＨＲ」は、スクリーンの左右の水平線を示す。
【実施例】
【００２３】
以下、この実施例にかかる車両用灯具の構成について説明する。図において、符号１は、この実施例にかかる車両用灯具であって、この例は、たとえば、自動車用前照灯である。前記車両用灯具１は、前側および下側の第１リフレクタ（メインリフレクタ、遮光部材兼リフレクタ）２と、後側および上側の第２リフレクタ（サブリフレクタ、シェード兼平面反射面兼リフレクタ）３と、半導体型光源４と、シェード５と、投影レンズ（凸レンズ、集光レンズ）６と、平面反射面７と、ヒートシンク部材（図示せず）と、遮光部材８と、追加リフレクタ１０と、図示しない自動車用前照灯のランプハウジングおよびランプレンズ（たとえば、素通しのアウターレンズなど）と、から構成されている。
【００２４】
前記第１リフレクタ２および前記第２リフレクタ３および前記半導体型光源４および前記シェード５および前記投影レンズ６および前記平面反射面７および前記ヒートシンク部材および前記遮光部材８および前記追加リフレクタ１０は、ランプユニットを構成する。前記ランプユニットは、図に示すように、縦型のプロジェクタタイプであって、ユニット構造をなす。１個もしくは複数個の前記ランプユニットは、自動車用前照灯のランプハウジングおよびランプレンズにより区画されている灯室内に、たとえば光軸調整機構を介して配置されている。なお、前記灯室内に前記ランプユニット以外の他のランプユニットが配置されていてこの発明にかかる車両用灯具を構成する場合もある。
【００２５】
前記第１リフレクタ２および前記第２リフレクタ３は、光不透過性の樹脂部材などから構成されており、ケーシングやハウジングやホルダなどの保持部材と兼用である。また、前記第１リフレクタ２および前記第２リフレクタ３は、後記第１反射面９の垂直な光軸Ｚ２−Ｚ２に沿って垂直に前後に２分割してなるものである。前記第１リフレクタ２と前記第２リフレクタ３と前記ヒートシンク部材とは、図示しない固定部材（たとえば、ボルトナット、スクリュー、加締め、クリップなど、この例では、スクリュー）により、一体に固定されている。なお、前記第１リフレクタ２と前記第２リフレクタ３とを一体に形成しても良い。
【００２６】
前記第１リフレクタ２は、図６および図７に示すように、上側の部分が下側に半円形に開口し、また、下側の後側の部分が開口し、さらに、下側の前側の部分が閉塞している。前記第１リフレクタ２の下側の前側の部分の閉塞部は、外側（ 後側から前側）に膨らんだ凸形状をなす。前記第１リフレクタ２の下側の前側の部分の閉塞部の凹内面には、アルミ蒸着もしくは銀塗装などが施されていて第１反射面９が設けられている。前記第１リフレクタ２の４隅部には、前記固定部材のスクリューがねじ込まれるねじ孔もしくは前記固定部材のスクリューが通過する透孔（図示せず）それぞれ 設けられている。
【００２７】
前記第１反射面９は、楕円反射面、すなわち、楕円もしくは楕円を基本とする反射面である。前記第１反射面９の楕円反射面は、たとえば、回転楕円面、または、楕円を基本とした自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）などの反射面（図１〜図５の垂直断面が楕円面をなし、かつ、図示しない水平断面が放物面ないし変形放物面をなす反射面）、からなる。このために、前記第１反射面９は、第１焦点Ｆ１と、第２焦点または水平断面上の焦線（すなわち、前（正面）から見て両端が上側に位置し中央が下側に位置するような湾曲した焦線）Ｆ２と、を有する。なお、前記の「第２焦点または水平断面上の焦線Ｆ２」を以下単に「第２焦点Ｆ２」と称する。また、この明細書および特許請求の範囲において、楕円反射面の第２焦点および第１反射面の第２焦点は、前記の「第２焦点または水平断面上の焦線Ｆ２」を言う。
【００２８】
前記第２リフレクタ３は、図８に示すように、垂直な板部からなり、前記板部の上側の部分が上側に半円形に開口し、かつ、前記板部の下側の部分には凹部１１が設けられている。前記第２リフレクタ３の前記板部の前面には、アルミ蒸着もしくは銀塗装などが施されていて、前記第１反射面９の光軸Ｚ２−Ｚ２に沿う平面もしくはほぼ平面（以下、単に「平面」と称する）をなす第２反射面１２が設けられている。前記第２反射面１２は、前記第１反射面９の第２焦点Ｆ２と前記半導体型光源４との間に設けられている。前記第２リフレクタ３の前記板部の４隅部には、前記固定部材のスクリューがねじ込まれるねじ孔（もしくは前記固定部材のスクリューが通過する透孔）１３がそれぞれ設けられている。
【００２９】
前記半導体型光源４は、たとえば、ＬＥＤ、ＥＬ（有機ＥＬ）などの自発光半導体型光源（この実施例ではＬＥＤ）を使用する。前記半導体型光源４は、基板１４と、前記基板１４の一面に固定された微小な矩形形状（正方形形状）の光源チップ（半導体チップ）の発光体（図示せず）と、前記発光体を覆う光透過部材１５と、電源（図示せず）に接続されるコネクタもしくはハーネス（図示せず）と、から構成されている。前記半導体型光源４は、前記第２リフレクタ３の前記凹部１１の底に固定されている。なお、前記第２リフレクタ３の前記凹部１１に開口部を設けて、前記半導体型光源４を前記ヒートシンク部材に固定しても良い。前記半導体型光源４の前記発光体（発光部）は、前記第１反射面９の前記第１焦点Ｆ１もしくはその近傍（以下、単に「第１焦点」と称する）に位置する。
【００３０】
前記シェード５は、前記第２リフレクタ３と一体に設けられている。すなわち、前記シェード５は、前記第２リフレクタ３の前記板部と兼用するものである。この結果、前記シェード５には、前記第２反射面１２が設けられている。なお、前記第２リフレクタ３と前記シェード５とを別個に設けて固定手段により一体に固定しても良い。前記シェード５は、前記第１反射面９の第２焦点Ｆ２と前記半導体型光源４との間に配置されている。前記シェード５のうち前記第１反射面９の第２焦点Ｆ２の部分には、エッジ１６が前記第１反射面９の第２焦点（第２焦線）Ｆ２に沿って設けられている。
【００３１】
前記シェード５は、前記半導体型光源４から放射されて前記第１反射面９で反射された反射光Ｌ４の一部をカットオフして残りの反射光でカットオフラインＣＬを有する所定の配光パターン、たとえば、すれ違い用配光パターンＬＰを形成する（図９（Ｃ）参照）。前記シェード５の前記エッジ１６は、前記すれ違い用配光パターンＬＰのカットオフラインＣＬおよびエルボー点Ｅを形成する（図９（Ｃ）参照）。また、前記第２反射面１２は、前記シェード５でカットオフされた反射光Ｌ４を、反射光Ｌ９として所定の方向すなわち前記平面反射面７側に反射させて所定の補助配光パターン（図示せず）を形成する。前記補助配光パターンは、前記すれ違い用配光パターンＬＰ中に配光しても良いし、前記すれ違い用配光パターンＬＰ外に配光しても良い。
【００３２】
前記投影レンズ６は、前記第１リフレクタ２の下側の半円を形成する半円形開口の縁部と、前記第２リフレクタ３の上側の半円を形成する半円形開口の縁部と、に取り付けられている。なお、前記投影レンズ６を前記第１リフレクタ２および前記第２リフレクタ３に、この例のように直接取り付けても良いし、または、リング部材（図示せず）などを使用して取り付けても良い。前記投影レンズ６は、非球面レンズの凸レンズである。前記投影レンズ６の前方側（外部側）は、凸非球面をなし、一方、前記投影レンズ６の後方側は、平非球面（平面）をなすものである。なお、前記投影レンズ６の前方側（外部側）を、曲率が大きい（曲率半径が小さい）凸非球面となし、一方、前記投影レンズ６の後方側（前記平面反射面７側）を、曲率が小さい（曲率半径が大きい）凸非球面となしても良い。この場合の投影レンズ６の焦点距離が小さくなるので、その分、車両用灯具１の前記投影レンズ６の水平なレンズ光軸Ｚ１−Ｚ１方向の寸法がコンパクトとなる。
【００３３】
前記投影レンズ６は、前記投影レンズ６からフロントフォーカス（前側焦点距離）ＦＦの位置に位置する前側焦点（前記平面反射面７側の焦点）であるレンズ焦点ＦＬ１と、前記投影レンズ６からバックフォーカス（後側焦点距離）の位置に位置する後側焦点（外部側の焦点）と、前記前側焦点のレンズ焦点ＦＬ１と前記後側焦点とを結ぶ水平なレンズ光軸Ｚ１−Ｚ１と、を有する。垂直な前記第１反射面９の光軸Ｚ２−Ｚ２と水平な前記投影レンズ６のレンズ光軸Ｚ１−Ｚ１とは、直交もしくはほぼ直交（以下、単に「直交」と称する）する。前記投影レンズ６のレンズ焦点ＦＬ１は、物空間側の焦点面であるメリジオナル像面である。なお、前記半導体型光源４の光は、高い熱を持たないので、前記投影レンズ６として樹脂製のレンズを使用することができる。前記投影レンズ６は、この例ではアクリルを使用する。前記投影レンズ６は、前記平面反射面７で反射されたカットオフラインＣＬを有する前記すれ違い用配光パターンＬＰ、および、後記所定の補助配光パターンとしてのホットゾーン重畳用配光パターンＰ１およびオーバーヘッドサイン用配光パターンＰ２を前方に投影する（図９参照）。なお、図示しない前記所定の補助配光パターンも前記平面反射面７から前記投影レンズ６を透過して前方に投影される。
【００３４】
前記平面反射面７は、平面板形状をなしていて、前記第２リフレクタ３の上側の半円形開口と前記シェード５の前記エッジ１６との間に一体に設けられている。なお、前記第２リフレクタ３および前記シェード５と前記平面反射面７とを別個に設けて固定手段により一体に固定しても良い。前記平面反射面７の表面には、アルミ蒸着もしくは銀塗装などが施されている。前記平面反射面７は、前記投影レンズ６と前記投影レンズ６のレンズ焦点ＦＬ１との間に前記レンズ光軸Ｚ１−Ｚ１に４５°もしくはほぼ４５°で交差して配置されている。前記平面反射面７は、カットオフラインＣＬを有する前記すれ違い用配光パターンＬＰおよび前記ホットゾーン重畳用配光パターンＰ１および前記オーバーヘッドサイン用配光パターンＰ２および図示しない前記所定の補助配光パターンを前記投影レンズ６側に反射させるものである。
【００３５】
前記投影レンズ６のレンズ焦点ＦＬ１は、図１〜図５に示すように、前記平面反射面７により、前記平面反射面７に対して対称である位置に擬似レンズ焦点ＦＬ２として存在する。前記擬似レンズ焦点ＦＬ２は、前記第１反射面９の第２焦点Ｆ２に位置する。また、水平な前記投影レンズ６のレンズ光軸Ｚ１−Ｚ１は、同じく図１〜図５に示すように、前記平面反射面７により、水平な前記レンズ光軸Ｚ１−Ｚ１に対して直交する垂直な擬似レンズ光軸Ｚ３−Ｚ３として存在する。垂直な前記擬似レンズ光軸Ｚ３−Ｚ３は、前記第１反射面９の光軸Ｚ２−Ｚ２に一致する。
【００３６】
この結果、図４に示すように、外来光の平行光Ｌ１が外側から前記投影レンズ６に入射して前記投影レンズ６を透過して前記投影レンズ６から出射すると、前記投影レンズ６のレンズ焦点ＦＬ１に集束しようとする。この集束しようとする前記投影レンズ６からの出射光が前記平面反射面７で反射し、その反射光Ｌ２が前記擬似レンズ焦点ＦＬ２、すなわち、前記第１反射面９の第２焦点Ｆ２に集束する。また、図１〜図５に示すように、水平な前記レンズ光軸Ｚ１−Ｚ１は、前記平面反射面７により、直角に折り曲げられた垂直な擬似レンズ光軸Ｚ３−Ｚ３、すなわち、前記第１反射面９の光軸Ｚ２−Ｚ２となる。なお、図４は、光路が視認し易いように平面反射面７を構成する第２リフレクタ３の一部のハッチングを省略して図示されている。
【００３７】
前記ヒートシンク部材は、平板の後面（背面、裏面）に複数枚のフィンを適宜間隔を開けて垂直方向に一体に設けたものである。前記ヒートシンク部材は、垂直置きすなわち縦置きに設けられている。前記ヒートシンク部材の平板の前面（正面、表面）を前記第２リフレクタ３の前記板部の後面（背面、裏面）に取り付ける。前記ヒートシンク部材は、前記半導体型光源４において発生する熱を外部に放射させる。
【００３８】
前記遮光部材８は、前記第１リフレクタ２に一体に設けられていて、光不透過性の部材からなる。なお、前記遮光部材８と第１リフレクタ２とを別個に設けて固定手段により一体に固定しても良い。前記遮光部材８は、図１〜図５に示すように、前記半導体型光源４と前記投影レンズ６との間に配置されている。前記遮光部材８は、前記半導体型光源４からの直射光の一部Ｌ６が前記投影レンズ６に入射するのを遮り、かつ、前記半導体型光源４からの直射光の他の一部Ｌ７が前記追加リフレクタ１０の後記第１追加反射面１７に入射させるものである。前記遮光部材８は、平板形状であっても、曲板形状やその他の形状であっても良い。
【００３９】
前記追加リフレクタ１０は、前記平面反射面７と前記投影レンズ６との間であって、前記レンズ光軸Ｚ１−Ｚ１もしくはその付近に配置されている。前記追加リフレクタ１０は、前記第１リフレクタ２に固定されている。すなわち、前記追加リフレクタ１０は、光不透過性の樹脂部材などから構成されている。前記追加リフレクタ１０は、図６に示すように、棒状のリフレクタ部１８と、前記リフレクタ部１８の両端に一体に設けた固定脚部１９と、からなる。前記リフレクタ部１８は、図１〜図５および図６中の点線で示すように、後側の垂直辺と、下側の傾斜辺と、上側の水平辺と、からなる断面三角形形状をなす。前記固定脚部１９には、固定孔２０が設けられている。一方、前記第１リフレクタ２の下側の半円を形成する半円形開口の縁部には、固定段部２１が設けられている。前記固定段部２１には、固定ピン２２が設けられている。前記追加リフレクタ１０の前記固定脚部１９を前記第１リフレクタ２の前記固定段部２１にセットし、かつ、前記追加リフレクタ１０の前記固定孔２０中に前記第１リフレクタ２の前記固定ピン２２を圧入することにより、図７に示すように、前記追加リフレクタ１０は、前記第１リフレクタ２に固定される。なお、前記追加リフレクタ１０と前記第１リフレクタ２との固定手段は、前記固定孔２０と前記固定ピン２２との圧入以外の手段、たとえば、接着、クリップ、スクリュー、嵌合、それらの組み合わせなどでも良い。
【００４０】
前記追加リフレクタ１０には、前記半導体型光源４からの光を所定の方向に反射させる追加反射面が設けられている。すなわち、前記追加リフレクタ１０の前記リフレクタ部１８の下側の傾斜面には、前記半導体型光源４からの直射光Ｌ７を反射光Ｌ８として所定の方向に反射させる第１追加反射面１７が設けられている。また、前記追加リフレクタ１０の前記リフレクタ部１８の上側の水平面には、前記半導体型光源４からの光Ｌ３であって前記第１反射面９で反射しかつ前記平面反射面７で反射した反射光Ｌ１１を、反射光Ｌ１２として所定の方向に反射させる第２追加反射面２３が設けられている。
【００４１】
前記第１追加反射面１７は、図９（Ａ）および（Ｃ）に示すように、前記半導体型光源４からの直射光Ｌ７をホットゾーン重畳用配光パターンＰ１として前記すれ違い用配光パターンＬＰのホットゾーンＨＺに配光するものである。前記第２追加反射面１７は、図１に示すように、焦点Ｆ４が前記第１反射面９の第１焦点Ｆ１よりも上方でかつ後側に位置し、また、光軸Ｚ４−Ｚ４が前記レンズ光軸Ｚ１−Ｚ１と平行もしくはほぼ平行である回転放物面２４の一部からなる。
【００４２】
前記第２追加反射面２３は、図９（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、前記平面反射面７からの反射光Ｌ１１をオーバーヘッドサイン用配光パターンＰ２として前記すれ違い用配光パターンＬＰの上方に配光するものである。前記第２追加反射面２３は、図１に示すように、前記レンズ光軸Ｚ１−Ｚ１に対して前側に行くに従って上方にθ分傾斜した平面の一部からなる。なお、前記第２追加反射面２３は、前記レンズ光軸Ｚ１−Ｚ１と平行でも良い。すなわち、前記第２追加反射面２３の傾斜角度θは、０°≦θ≦１０°となる。また、前記第２追加反射面２３は、前記レンズ光軸Ｚ１−Ｚ１と同じ位置、もしくは、前記レンズ光軸Ｚ１−Ｚ１よりも上方の位置に位置する。
【００４３】
この実施例にかかる車両用灯具１は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。
【００４４】
まず、車両用灯具１の半導体型光源４の発光体を点灯発光させる。すると、図５に示すように、半導体型光源４の発光体から光Ｌ３が放射される。この光Ｌ３の一部は、第１反射面９で反射され、この反射光Ｌ４が第１反射面９の第２焦点Ｆ２および擬似レンズ焦点ＦＬ２に集束する。第２焦点Ｆ２および擬似レンズ焦点ＦＬ２に集束する反射光Ｌ４の一部は、シェード５によりカットオフされる。このシェード５によりカットオフされた反射光Ｌ４は、シェード５と一体である第２反射面１２により反射されて、反射光Ｌ９として所定の方向すなわち平面反射面７側に反射される。この反射光Ｌ９は、所定の補助配光パターン（図示せず）を形成する。一方、残りの反射光Ｌ４でカットオフラインＣＬを有するすれ違い用配光パターンＬＰが形成される。
【００４５】
所定の補助配光パターンを形成する反射光Ｌ９と、カットオフラインＣＬを有するすれ違い用配光パターンＬＰを形成する反射光Ｌ４とは、平面反射面７で反射されて反射光Ｌ１０として、あたかも投影レンズ６のレンズ焦点ＦＬ１から放射された光として、投影レンズ６を透過して合成されかつ投影光Ｌ５として前方に投影されて、図９（Ｃ）に示すすれ違い用配光パターンＬＰ（投影レンズ６から投影される光Ｌ５）として自動車(車両)前方に投影されて路面などを照明する。
【００４６】
また、図２に示すように、半導体型光源４の発光体からの直射光の一部Ｌ７は、第１追加反射面１７で反射光Ｌ８として所定の方向に反射されて、図９（Ａ）に示すホットゾーン重畳用配光パターンＰ１を形成する。このホットゾーン重畳用配光パターンＰ１は、投影レンズ６を透過して投影光Ｌ５として前方に投影されて、図９（Ｃ）に示すように、すれ違い用配光パターンＬＰのホットゾーンＨＺに配光される。
【００４７】
さらに、図３に示すように、半導体型光源４からの光Ｌ３であって第１反射面９で反射しかつ平面反射面７で反射した反射光の一部Ｌ１１は、第２追加反射面２３で反射光Ｌ１２として所定の方向に反射されて、図９（Ｂ）に示すオーバーヘッドサイン用配光パターンＰ２を形成する。このオーバーヘッドサイン用配光パターンＰ２は、投影レンズ６を透過して投影光Ｌ５として前方に投影されて、図９（Ｃ）に示すように、すれ違い用配光パターンＬＰの上方に配光される。
【００４８】
この実施例にかかる車両用灯具１は、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。
【００４９】
この実施例にかかる車両用灯具１は、投影レンズ６とその投影レンズ６のレンズ焦点ＦＬ１との間に平面反射面７を投影レンズ６のレンズ光軸Ｚ１−Ｚ１に対して交差させて配置するものである。この結果、この実施例にかかる車両用灯具１は、投影レンズ６のレンズ焦点ＦＬ１が平面反射面７によりその平面反射面７に対して対称である位置に擬似レンズ焦点ＦＬ２として存在し、その擬似レンズ焦点ＦＬ２が楕円反射面の第１反射面９の第２焦点Ｆ２に位置し、また、水平な投影レンズ６のレンズ光軸Ｚ１−Ｚ１が平面反射面７により水平なレンズ光軸Ｚ１−Ｚ１に対して直交する垂直な擬似レンズ光軸Ｚ３−Ｚ３として存在し、その垂直な擬似レンズ光軸Ｚ３−Ｚ３が楕円反射面の第１反射面９の光軸Ｚ２−Ｚ２に一致する。これにより、この実施例にかかる車両用灯具１は、投影レンズ６と平面反射面７とを水平方向に配置し、かつ、その投影レンズ６および平面反射面７と第１リフレクタ２および第２リフレクタ３および半導体型光源４およびシェード５とを垂直方向に配置することができる。したがって、この実施例にかかる車両用灯具１は、水平方向の奥行き寸法Ｗおよび垂直方向の高さ寸法Ｈを小さくすることができ、奥行き寸法Ｗおよび高さ寸法Ｈを小さくするというニーズに対応することができる。なお、図５に示す奥行き寸法Ｗは、投影レンズ６の前端から第２リフレクタ３の後端までの寸法である。前記第２リフレクタ３の後面にヒートシンク部材が固定されていれば、奥行き寸法は、投影レンズ６の前端からヒートシンク部材の後端までの寸法となる。
【００５０】
特に、この実施例にかかる車両用灯具１は、半導体型光源４からの光Ｌ７およびＬ３（すなわち、第１反射面９からの反射光Ｌ４であって、平面反射面７からの反射光Ｌ１１）を反射光Ｌ８およびＬ１２として所定の方向に反射させる追加反射面１７および２３を追加リフレクタ１０に設けるので、この追加反射面１７および２３により、半導体型光源４からの光Ｌ７およびＬ３を有効に活用することができる。
【００５１】
すなわち、この実施例にかかる車両用灯具１は、図２、図９（Ａ）および（Ｃ）に示すように、追加リフレクタ１０の第１追加反射面１７が半導体型光源４からの直射光Ｌ７をホットゾーン重畳用配光パターンＰ１としてすれ違い用配光パターンＬＰのホットゾーンＨＺに配光することができる。このために、この実施例にかかる車両用灯具１は、すれ違い用配光パターンＬＰのホットゾーンＨＺの光度（照度、光量、光束）が上がるので、遠方の視認性が向上され、交通安全に貢献することができる。
【００５２】
しかも、この実施例にかかる車両用灯具１は、図３、図９（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、追加リフレクタ１０の第２追加反射面２３が平面反射面７からの反射光Ｌ１１をオーバーヘッドサイン用配光パターンＰ２としてすれ違い用配光パターンＬＰの上方に配光することができる。このために、この実施例にかかる車両用灯具１は、すれ違い用配光パターンＬＰで路面およびその周辺を視認することができ、かつ、オーバーヘッドサイン用配光パターンＰ２でオーバーヘッドサイン（頭上標識）を視認することができるので、交通安全に貢献することができる。
【００５３】
また、この実施例にかかる車両用灯具１は、平面反射面７と投影レンズ６との間に配置されている追加リフレクタ１０のレイアウトにより、半導体型光源４からの直射光であって配光制御されていない光を遮蔽して投影レンズ６から外部に出射されるのを防止することができ、交通安全に貢献することができる。その上、この実施例にかかる車両用灯具１は、平面反射面７と投影レンズ６との間に配置した追加リフレクタ１０により、逆に投影レンズ６から半導体型光源４側に入射しようとする外光を遮蔽することができるので、その外来光が第１反射面９や第２反射面１２や平面反射面７で反射して再び投影レンズ６から外部に出射して半導体型光源４が点灯していなくても恰も半導体型光源４が点灯しているかのように見える疑似点灯を防止することができる。
【００５４】
さらに、この実施例にかかる車両用灯具１は、平面反射面７と投影レンズ６との間に追加リフレクタ１０を配置することにより、簡単な構造ですれ違い用配光パターンＬＰとホットゾーン重畳用配光パターンＰ１およびオーバーヘッドサイン用配光パターンＰ２との複数の機能の配光パターンを得ることができるので、製造コストを安価にすることができる。
【００５５】
さらにまた、この実施例にかかる車両用灯具１は、追加リフレクタ１０が第１リフレクタ２に固定されているので、この追加リフレクタ１０により第１リフレクタ２の剛性が上がり、また、第２リフレクタ３の剛性も上がり、灯具全体の耐久性が向上される。
【００５６】
しかも、この実施例にかかる車両用灯具１は、追加リフレクタ１０が第１リフレクタ２に固定されることにより、追加リフレクタ１０と第１リフレクタ２とが一体構造となるので、追加リフレクタ１０の第１追加反射面１７および第２追加反射面２３と第１リフレクタ２の第１反射面９、また、第２リフレクタ３の第２反射面１２および平面反射面７との相対位置精度が向上される。これにより、この実施例にかかる車両用灯具１は、すれ違い用配光パターンＬＰと追加配光パターンのホットゾーン重畳用配光パターンＰ１およびオーバーヘッドサイン用配光パターンＰ２との配光を精度良くかつ簡単に制御することができ、この結果、配光設計が容易であり、かつ、配光設計の自由度が増し、多様のニーズに対応することができる。
【００５７】
なお、前記の実施例においては、追加リフレクタ１０に、ホットゾーン重畳用配光パターンＰ１を形成する第１追加反射面１７とオーバーヘッドサイン用配光パターンＰ２を形成する第２追加反射面２３とを設けた例について説明するものである。ところが、この発明においては、追加リフレクタにホットゾーン重畳用配光パターンを形成する追加反射面のみを設けるものでも良いし、また、追加リフレクタにオーバーヘッドサイン用配光パターンを形成する追加反射面のみを設けるものでも良いし、さらに、他の配光パターンを形成する追加反射面のみを設けるものでも良いし、さらにまた、任意の追加配光パターンを形成する追加反射面を複数設けるものでも良い。
【００５８】
また、前記の実施例においては、第１リフレクタ２に追加リフレクタ１０を固定するものである。ところが、この発明においては、第２リフレクタに追加リフレクタを固定しても良いし、また、第１リフレクタと第２リフレクタとの双方に追加リフレクタを固定しても良いし、さらに、一体構造の第１リフレクタおよび第２リフレクタに追加リフレクタを固定しても良い。
【００５９】
また、前記の実施例においては、所定の配光パターンとしてカットオフラインＣＬを有するすれ違い用配光パターンＬＰである。ところが、この発明においては、所定の配光パターンとしてすれ違い用配光パターン以外の配光パターン、たとえば、高速道路用配光パターン、走行用配光パターン、霧用配光パターンなどである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】この発明にかかる車両用灯具の実施例を示すランプユニットの縦断面図（垂直断面図）である。
【図２】同じく、第１追加反射面による光路を示す説明図である。
【図３】同じく、第２追加反射面による光路を示す説明図である。
【図４】同じく、平面反射面の反射作用原理を示す説明図である。
【図５】同じく、第１反射面および第２反射面の反射作用原理を示す説明図である。
【図６】同じく、第１リフレクタと追加リフレクタとを示す分解斜視図である。
【図７】同じく、第１リフレクタと追加リフレクタとの組立状態を示す斜視図である。
【図８】同じく、第２リフレクタを示す斜視図である。
【図９】同じく、第１追加反射面により得られる配光パターンと第２追加反射面により得られる配光パターンとランプユニットにより得られる配光パターンを示す説明図である。
【符号の説明】
【００６１】
１、１Ａ、１Ｂ  車両用灯具
２  第１リフレクタ（メインリフレクタ、遮光部材兼リフレクタ）
３  第２リフレクタ（サブリフレクタ、シェード兼平面反射面兼リフレクタ）
４  半導体型光源（ＬＥＤ）
５  シェード
６  投影レンズ
７  平面反射面
８  遮光部材
９  第１反射面
１０  追加リフレクタ
１１  凹部
１２  第２反射面
１３  ねじ孔（もしくは透孔）
１４  基板
１５  光透過部材
１６  エッジ
１７  第１追加反射面
１８  リフレクタ部
１９  固定脚部
２０  固定孔
２１  固定段部
２２  固定ピン
２３  第２追加反射面
２４  回転放物面
Ｆ１  第１反射面の第１焦点
Ｆ２  第１反射面の第２焦点
ＦＬ１  レンズ焦点
ＦＬ２  擬似レンズ焦点
Ｚ１−Ｚ１  レンズ光軸
Ｚ２−Ｚ２  第１反射面の光軸
Ｚ３−Ｚ３  擬似レンズ光軸
Ｚ４−Ｚ４  第２追加反射面の光軸
ＦＦ  フロントフォーカス
Ｗ  水平方向の奥行き寸法
Ｈ  垂直方向の高さ寸法
Ｌ１  外来光の平行光
Ｌ２  外来光の平面反射面からの反射光
Ｌ３  半導体型光源からの光
Ｌ４  第１反射面からの反射光
Ｌ５  投影レンズからの投影光
Ｌ６  遮光部材により遮光される半導体型光源からの直射光
Ｌ７  第１追加反射面に入射する半導体型光源からの直射光
Ｌ８  第２追加反射面からの反射光
Ｌ９  第２反射面からの反射光
Ｌ１０  平面反射面からの反射光
Ｌ１１  第２追加反射面に入射する平面反射面からの反射光
Ｌ１２  第２追加反射面からの反射光
Ｐ  カットオフラインを有する所定の配光パターン
ＣＬ  カットオフライン
Ｅ  エルボー点
ＨＺ  ホットゾーン
Ｐ１  ホットゾーン重畳用配光パターン
Ｐ２  オーバーヘッドサイン用配光パターン
θ  第２追加反射面のレンズ光軸に対する傾斜角度
【図１】
2009104995.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2009104995.tif 000007
【図６】
2009104995.tif 000008
【図７】
2009104995.tif 000009
【図８】
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【図９】
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