(57)【要約】      （修正有）【課題】外形寸法を小さくし、かつ、光源からの光利用効率の高い車両用灯具を提供する。【解決手段】灯具光軸上に配置された投影レンズと、灯具光軸上に配置された光源と、前記投影レンズと前記光源の間に配置されたシェードと、前記光源からの光を反射し前記投影レンズの焦点付近に集光させた後、前記投影レンズを透過させ前方に照射することにより基本配光パターンを形成する第１反射面と、前記第１反射面の前記投影レンズ側端部近傍に配置され、前記光源からの光を前記光源の前記投影レンズ側の端部近傍に向けて反射する第２反射面と、前記光源の前記投影レンズ側の端部近傍に配置され、前記第２反射面からの反射光を反射し前記投影レンズの焦点付近に集光させた後、前記投影レンズを透過させ前方に照射することにより前記基本配光パターンに重畳される付加配光パターンを形成する第３反射面と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
灯具光軸上に配置された投影レンズと、
灯具光軸上に配置された光源と、
上縁を前記投影レンズの焦点付近に位置させた状態で前記投影レンズと前記光源の間に配置されたシェードと、
前記光源を包囲するように配置され、前記光源からの光を反射し前記投影レンズの焦点付近に集光させた後、前記投影レンズを透過させ前方に照射することにより基本配光パターンを形成する第１反射面と、
前記第１反射面の前記投影レンズ側端部近傍に配置され、前記光源からの光を前記光源の前記投影レンズ側の端部近傍に向けて反射する第２反射面と、
前記光源の前記投影レンズ側の端部近傍に配置され、前記第２反射面からの反射光を反射し前記投影レンズの焦点付近に集光させた後、前記投影レンズを透過させ前方に照射することにより前記基本配光パターンに重畳される付加配光パターンを形成する第３反射面と、
を備えることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記第１反射面は、第１焦点が前記光源付近に設定され、第２焦点が前記投影レンズの焦点付近に設定された回転楕円系の反射面であり、
前記第２反射面は、第１焦点が前記光源付近に設定され、第２焦点が前記光源の前記投影レンズ側の端部近傍に設定された回転楕円系の反射面であり、
前記第３反射面は、第１焦点が前記第２反射面の第２焦点に設定され、第２焦点が前記投影レンズの焦点付近に設定された回転楕円系の反射面又は放物面系の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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用灯具に係り、特に従来のプロジェクタ型前照灯と比較して、外形寸法を小さくし、かつ、光源からの光利用効率の高い車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、投影レンズ、光源、投影レンズと光源の間に配置されたシェード、光源を包囲するように配置された反射面等を備えたプロジェクタ型前照灯が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
図４は、特許文献１に記載のプロジェクタ型前照灯を説明するための側面図である。
【０００４】
図４に示すように、特許文献１に記載のプロジェクタ型前照灯は、投影レンズ１０´、光源バルブ２０´、投影レンズ１０´と光源バルブ２０´の間に配置されたシェード３０´、光源バルブ２０´を包囲するように配置された反射面４０´を備えており、シェード３０´の反射鏡４０´に対峙する面には、光源バルブ２０´からの直射光と反射鏡４０´からの反射光を該反射鏡４０´の上半部に向けて反射する反射面３１´が設けられている。
【０００５】
この特許文献１に記載のプロジェクタ型前照灯においては、光源バルブ２０´からの直射光と反射鏡４０´からの反射光は、シェード３０´の反射面３１´によって光源バルブ２０´へ戻され、再び、反射鏡４０´で前方に向けて反射されることとなり、これにより、光源バルブ２０´からの光の利用効率を向上させるようになっている。
【０００６】
図５は、特許文献２に記載のプロジェクタ型前照灯を説明するための側面図である。
【０００７】
図５に示すように、特許文献２に記載のプロジェクタ型前照灯は、投影レンズ５０´、光源６０´、投影レンズ５０´と光源６０´の間に配置されたシェード７０´、光源６０´を包囲するように配置された反射面８０´を備えており、該反射面８０´の下方には、光源６０´からの光が通過する切欠部８１´が形成されており、該切欠部８１´の外側には、該切欠部８１´を通過した光源６０´からの光を前方に向けて反射するための補助反射面９０´が設けられている。
【０００８】
この特許文献２に記載のプロジェクタ型前照灯においては、光源６０´からの光のうちシェード７０´により遮蔽され無効となっていた光は、反射面８０´に形成された切欠部８１´を通過し補助反射面９０´で前方に向けて反射されることとなり、これにより、光源６０´からの光の使用効率を向上させるようになっている。
【特許文献１】特開２００５−３４７１４４号公報
【特許文献２】特開２００６−２１６４５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１に記載のプロジェクタ型前照灯においては、シェード３０´の反射面３１´によって光源バルブ２０´へ戻される光源バルブ２０´等からの光は、該光源バルブ２０´のガラス管を再び通過することとなる。このため、上記特許文献１に記載のプロジェクタ型前照灯においては、光源バルブ２０´からの光の利用効率をそれほど向上させることができないという問題がある。
【００１０】
また、上記特許文献２に記載のプロジェクタ型前照灯においては、光源６０´からの光の利用効率を向上させることができるものの、反射面８０´の外側に補助反射面９０´が設けられることとなるので、外形寸法が大きくなり、上下の寸法が狭い車両には適用できないという問題がある。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、従来のプロジェクタ型前照灯と比較して、外形寸法を小さくし、かつ、光源からの光利用効率の高い車両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】
【００１２】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、灯具光軸上に配置された投影レンズと、灯具光軸上に配置された光源と、上縁を前記投影レンズの焦点付近に位置させた状態で前記投影レンズと前記光源の間に配置されたシェードと、前記光源を包囲するように配置され、前記光源からの光を反射し前記投影レンズの焦点付近に集光させた後、前記投影レンズを透過させ前方に照射することにより基本配光パターンを形成する第１反射面と、前記第１反射面の前記投影レンズ側端部近傍に配置され、前記光源からの光を前記光源の前記投影レンズ側の端部近傍に向けて反射する第２反射面と、前記光源の前記投影レンズ側の端部近傍に配置され、前記第２反射面からの反射光を反射し前記投影レンズの焦点付近に集光させた後、前記投影レンズを透過させ前方に照射することにより前記基本配光パターンに重畳される付加配光パターンを形成する第３反射面と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、第１反射面の投影レンズ側端部近傍に配置された第２反射面により、第１反射面では利用していない光源からの光を、光源の投影レンズ側の端部近傍に位置する第２焦点に向けて反射する。第２反射面が反射した光は、上記第２焦点を焦点とする第３反射面が前方の投影レンズへ向けて照射する。
【００１４】
このため、請求項１に記載の発明によれば、従来のプロジェクタ型前照灯と比較して、外形寸法を小さくし、かつ、光源からの光利用効率の高い車両用灯具を構成することが可能となる。
【００１５】
また、請求項１に記載の発明によれば、第３反射面が配置されるスペースは、光源の発光特性により光源からの光が低光度となるスペースである。このため、請求項１に記載の発明によれば、第３反射面が配置されても第１反射面による基本配光パターンの形成に与える影響が少ない。
【００１６】
そして、請求項１に記載の発明によれば、第１反射面により形成される基本配光パターンに第２反射面により形成される付加配光パターンを重畳させることにより、所定範囲の光度（例えば、中心付近左右２〜３度程度の光度）を増加させることが可能となる。つまり、請求項１に記載の発明によれば、遠方照射性能（遠方視認性）を高めた優れた配光を実現することが可能となる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１反射面は、第１焦点が前記光源付近に設定され、第２焦点が前記投影レンズの焦点付近に設定された回転楕円系の反射面であり、前記第２反射面は、第１焦点が前記光源付近に設定され、第２焦点が前記光源の前記投影レンズ側の端部近傍に設定された回転楕円系の反射面であり、前記第３反射面は、第１焦点が前記第２反射面の第２焦点に設定され、第２焦点が前記投影レンズの焦点付近に設定された回転楕円系の反射面又は放物面系の反射面であることを特徴とする。
【００１８】
これは、各反射面の例示である。従って、本発明の反射面はこれらに限定されない。例えば、第２反射面は、焦点が光源の投影レンズ側の端部近傍の、光源からの光が比較的低光度となるスペースに設定された放物面系の反射面であってもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、従来のプロジェクタ型前照灯と比較して、外形寸法を小さくし、かつ、光源からの光利用効率の高い車両用灯具を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態である車両用灯具について図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態の車両用灯具の主要構成を説明するための側面図である。図２は、図１に示した車両用灯具の分解斜視図である。
【００２２】
本実施形態の車両用前照灯１００は、自動車等の車両のヘッドランプやフォグランプ等の前照灯に適用されるものであり、図１、図２に示すように、投影レンズ１０、光源２０、投影レンズ１０と光源２０の間に配置されるシェード３０、第１反射面４０、上下一対の第２反射面５０Ｕ、５０Ｄ、第３反射面６０等を備えている。
【００２３】
投影レンズ１０は、光源２０側に焦点Ｆを有している。投影レンズ１０は、その光軸を灯具光軸ＡＸに一致させた状態で配置されている。
【００２４】
光源２０は、例えば、白熱電球、ハロゲンランプ等の光源バルブ、ＨＩＤ、あるいは、単色又はＲＧＢ三色の一つ又は複数のＬＥＤチップをパッケージ化したＬＥＤパッケージ等のＬＥＤ光源である。光源２０は、図１に示すように、白熱電球等の光源バルブやＨＩＤである場合、その長手方向を灯具光軸ＡＸに沿わせた状態で灯具光軸ＡＸ上に配置される。
【００２５】
シェード３０は、第１反射面４０及び上下一対の第２反射面５０Ｕ、５０Ｄからの反射光の一部を遮光するための部材であり、上縁３１を投影レンズ１０の焦点Ｆ付近に位置させた状態で、投影レンズ１０と光源２０の間に配置されている。
【００２６】
第１反射面４０は、光源２０が発光した光を反射する反射面であって、光源２０を包囲するように配置されている。第１反射面４０は、例えば、第１焦点が光源２０付近（図１、図２中ｆ１で示す位置）に設定され、第２焦点が投影レンズ１０の焦点Ｆ付近（図１、図２中ｆ２で示す位置）に設定された回転楕円系の反射面である。
【００２７】
第１反射面４０は、図１に示すように、光源２０からの光を反射し投影レンズ１０の焦点Ｆ付近に集光させた後、投影レンズ１０を透過させ前方に照射することにより、図３に示すように、シェード３０の上縁３１によって規定されるカットオフラインＬ１を有する基本配光パターンＰ１を形成する。
【００２８】
上下一対の第２反射面５０Ｕ、５０Ｄそれぞれは、光源２０からの光（第１反射面４０では捉えきれない光源２０からの光）を反射する反射面であって、図１に示すように、第１反射面４０の投影レンズ１０側端部４１近傍に配置されている。上下一対の第２反射面５０Ｕ、５０Ｄそれぞれは、例えば、第１焦点が光源２０付近に設定され、第２焦点が光源２０の投影レンズ１０側の端部近傍の、光源２０の発光特性により該光源２０からの光が比較的低光度となるスペースＳ（例えば、図１、図２中ｆ３で示すスペースＳ内の位置）に設定された回転楕円系の反射面である。
【００２９】
第２反射面５０Ｕ、５０Ｄは、図１に示すように、光源２０からの光を、光源２０の投影レンズ１０側の端部２１近傍の、光源２０からの光が比較的低光度となるスペースＳに向けて反射し該スペースＳに設定された第２焦点（例えば、図１、図２中ｆ３で示すスペースＳ内の位置）に集光させた後、第３反射面６０に照射する。なお、図２では、第２反射面５０Ｕ、５０Ｄは、シェード３０と別体の構成となっているが、シェード３０と一体的に構成してもよい。
【００３０】
第３反射面６０は、第２反射面５０Ｕ、５０Ｄからの反射光を反射するための反射面であって、図２に示すように、支持アームＡの先端に設けられることにより、光源２０の投影レンズ１０側の端部２１近傍の、光源２０からの光が比較的低光度となるスペースＳ（第１反射面４０から第２反射面５０に向かう反射光を遮らないスペース）に配置されている。第３反射面６０は、例えば、第１焦点が第２反射面５０Ｕ、５０Ｄの第２焦点（例えば、図１、図２中ｆ３で示すスペースＳ内の位置）に設定され、第２焦点が投影レンズ１０の焦点Ｆ付近（例えば、図１、図２中ｆ２で示す位置）に設定された回転楕円系の反射面である。
【００３１】
上述の通り、光源２０の発光特性により光源２０からの光が低光度となるスペースに配置されるため、第３反射面６０は、第１反射面４０による基本配光パターンの形成に与える影響が少ない。
【００３２】
第３反射面６０は、図１に示すように、第２反射面５０Ｕ、５０Ｄからの反射光を反射し投影レンズ１０の焦点Ｆ付近に集光させた後、投影レンズ１０を透過させ前方に照射することにより、図３に示すように、シェード３０の上縁３１によって規定されるカットオフラインＬ２（カットオフラインＬ１に一致するカットオフラインＬ２）を有し、かつ、基本配光パターンＰ１に重畳される付加配光パターンＰ２を形成する。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態の車両用灯具１００によれば、光源２０の投影レンズ１０側の端部２１近傍の、光源２０からの光が比較的低光度となるスペースＳ（従来利用されていなかったスペース）に第３反射面６０を配置した。
【００３４】
このため、本実施形態の車両用灯具１００によれば、光源２０の投影レンズ１０側の端部２１近傍の、光源２０からの光が比較的低光度となるスペースＳ（従来利用されていなかったスペース）の有効利用が可能となり、従来のプロジェクタ型前照灯と比較して、外形寸法を小さくし、かつ、光源２０からの光利用効率の高い車両用灯具を構成することが可能となる。
【００３５】
また、本実施形態の車両用灯具１００によれば、第１反射面４０により形成される基本配光パターンＰ１に第２反射面５０により形成される付加配光パターンＰ２を重畳させることにより、図３に示すように、中心付近左右２〜３度程度の光度を増加させることが可能となり、遠方照射性能（遠方視認性）を高めた優れた配光を実現することが可能となる。
【００３６】
次に、変形例について説明する。
【００３７】
上記実施形態では、第３反射面６０は、例えば、第１焦点が第２反射面５０Ｕ、５０Ｄの第２焦点（例えば、図１、図２中ｆ３で示すスペースＳ内の位置）に設定され、第２焦点が投影レンズ１０の焦点Ｆ付近（例えば、図１、図２中ｆ２で示す位置）に設定された回転楕円系の反射面であるように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第３反射面６０は、焦点が光源２０の投影レンズ１０側の端部近傍ｆ３に設定された放物面系の反射面であってもよい。
【００３８】
上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施形態の車両用灯具の主要構成を説明するための側面図である。
【図２】図１に示した車両用灯具の分解斜視図である。
【図３】第１反射面４０により形成される基本配光パターンＰ１に第２反射面５０Ｕ、５０Ｄにより形成される付加配光パターンＰ２を重畳させた結果得られる配光パターンの例である。
【図４】従来の車両用灯具の構成を説明するための側面図である。
【図５】従来の車両用灯具の構成を説明するための側面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１００…車両用灯具、１０…投影レンズ、２０…光源、３０…シェード、３１…上縁、４０…第１反射面、５０Ｕ、５０Ｄ…第２反射面、６０…第３反射面
【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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