JP2018198168A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】リフレクタを備えたプロジェクタ型の車両用灯具において、ロービーム用配光パターンの明るさを増大させる。【解決手段】リフレクタ１６で反射した発光素子１４からの光によって形成される上向きの発光面１４ａの投影像Ｉ１〜Ｉ４の集合体として、水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有するロービーム用配光パターンＰＬ１を形成する。その際、リフレクタ１６の反射面１６ａにおいて、水平カットオフラインＣＬ１を形成するための第１反射領域Ｚ１は、投影像Ｉ１の上端縁の位置を同一水平線上に揃えるように形成された反射面形状とし、また、斜めカットオフラインＣＬ２を形成するための第２反射領域Ｚ２は、投影像Ｉ２の上端縁の位置を水平線に対して傾斜した方向に延びる同一傾斜線方向に揃えるように形成された反射面形状とする。これによりシェードやミラー部材を用いることなくロービーム用配光パターンＰＬ１を形成可能とする。【選択図】図５

Description

本願発明は、リフレクタを備えたプロジェクタ型の車両用灯具に関するものである。

従来より、リフレクタで反射した光源からの光を投影レンズに入射させるように構成されたプロジェクタ型の車両用灯具が知られている。

「特許文献１」には、このような車両用灯具において、投影レンズの後方に配置されたシェードによってリフレクタからの反射光の一部を遮光することにより、ロービーム用配光パターンを形成するように構成されたものが記載されている。

また「特許文献２」には、発光素子を光源とするプロジェクタ型の車両用灯具において、シェードの代わりに、リフレクタからの反射光の一部を上向きに反射させる上向き反射面を有するミラー部材が配置された構成が記載されている。

特開２００５−２１６５２０号公報 特開２０１４−２０３５１３号公報

上記「特許文献２」に記載された車両用灯具のように、ミラー部材を備えた構成とすることにより、発光素子からの光の有効利用を図ることが可能となる。

しかしながら、このような構成を採用した場合においても、リフレクタからの反射光の一部はミラー部材の上向き反射面で反射してから投影レンズに入射することとなるので、その反射ロス分だけ光束利用率が低くなってしまい、ロービーム用配光パターンの明るさを増大させることができなくなってしまう。

本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、リフレクタを備えたプロジェクタ型の車両用灯具において、ロービーム用配光パターンの明るさを増大させることができる車両用灯具を提供することを目的とするものである。

本願発明は、リフレクタの構成に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。

すなわち、本願発明に係る車両用灯具は、
投影レンズと、この投影レンズの後方に配置された発光素子と、この発光素子からの光を上記投影レンズへ向けて反射させるリフレクタと、を備えた車両用灯具において、
上記発光素子は、該発光素子の発光面を上向きにした状態で配置されており、
上記リフレクタは、該リフレクタで反射して上記投影レンズを透過した上記発光素子からの光によって形成される上記発光面の投影像の集合体として、水平および斜めカットオフラインを有するロービーム用配光パターンを形成するように構成されており、
上記リフレクタは、上記水平カットオフラインを形成するための第１反射領域と、上記斜めカットオフラインを形成するための第２反射領域とを備えており、
上記第１反射領域は、上記発光面の投影像の上端縁の位置を同一水平線上に揃えるように形成された反射面形状を有しており、
上記第２反射領域は、上記発光面の投影像の上端縁の位置を水平線に対して傾斜した方向に延びる同一傾斜線方向に揃えるように形成された反射面形状を有している、ことを特徴とするものである。

上記「発光素子」は、その発光面を上向きにした状態で配置されているが、その際、発光面は鉛直上方を向いていてもよいし鉛直上方に対して傾斜した方向を向いていてもよい。

上記「発光面」の具体的な形状や大きさ等は特に限定されるものではない。

上記「第１反射領域」は、発光面の投影像の上端縁の位置を同一水平線上に揃えるように形成された反射面形状を有していれば、その具体的な配置や大きさ等は特に限定されるものではない。

上記「第２反射領域」は、発光面の投影像の上端縁の位置を水平線に対して傾斜した方向に延びる同一傾斜線方向に揃えるように形成された反射面形状を有していれば、その具体的な配置や大きさ等は特に限定されるものではない。その際、上記「同一傾斜線方向」の水平線に対する具体的な傾斜角度は特に限定されるものではない。

本願発明に係る車両用灯具は、上向きの発光面を有する発光素子からの光を反射させるリフレクタが、該リフレクタで反射して投影レンズを透過した発光素子からの光によって形成される発光面の投影像の集合体として、水平および斜めカットオフラインを有するロービーム用配光パターンを形成するように構成されており、その際、上記リフレクタは水平カットオフラインを形成するための第１反射領域と斜めカットオフラインを形成するための第２反射領域とを備えており、第１反射領域は発光面の投影像の上端縁の位置を同一水平線上に揃えるように形成された反射面形状を有するとともに第２反射領域は発光面の投影像の上端縁の位置を水平線に対して傾斜した方向に延びる同一傾斜線方向に揃えるように形成された反射面形状を有しているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、本願発明に係る車両用灯具は、リフレクタからの反射光をそのまま投影レンズに入射させる構成となっているので、光束利用率を最大限に高めることができる。その際、光源としての発光素子は、その発光面の輪郭が明瞭に形成された構成とすることができるので、その投影像の上端縁の位置を揃えることによって水平および斜めカットオフラインを明瞭に形成することができる。したがって、シェードやミラー部材を用いることなく、水平および斜めカットオフラインを有するロービーム用配光パターンを明るい配光パターンとして形成することができる。

このように本願発明によれば、リフレクタを備えたプロジェクタ型の車両用灯具において、ロービーム用配光パターンの明るさを増大させることができる。

しかも、本願発明の構成を採用することにより、従来のシェードやミラー部材を廃止することができるので、その分のコストダウンを図ることができ、また、投影レンズによる太陽光の集光作用によってシェードやミラー部材が不用意に溶損してしまうのを未然に防止することができる。

上記構成において、発光素子として発光面が前後方向に細長く延びる長方形の外形形状を有する構成とした上で、リフレクタとして第１反射領域がリフレクタの下端縁近傍に位置するとともに第２反射領域が第１反射領域の上方近傍に位置する構成とすれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、発光面が前後方向に細長く延びる長方形の外形形状を有している場合には、リフレクタの下端縁近傍に位置する第１反射領域からの反射光によって形成される発光面の投影像は横長矩形状の外形形状を有するものとなるので、その上端縁の位置を同一水平線上に揃えることが容易に可能となる。

また、第１反射領域の上方近傍に位置する第２反射領域からの反射光によって形成される発光面の投影像は斜め方向に延びる矩形状の外形形状を有するものとなるので、その上端縁の位置を同一傾斜線方向に揃えることが容易に可能となる。

したがって、これら第１および第２反射領域からの反射光によって水平および斜めカットオフラインを比較的鮮明に形成することができる。

一方、上記構成において、発光素子として発光面が左右方向に細長く延びる長方形の外形形状を有する構成とした上で、リフレクタとして第１反射領域が発光面の上方に位置するとともに第２反射領域が第１反射領域の側方近傍に位置する構成とすれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、発光面が左右方向に細長く延びる長方形の外形形状を有している場合には、発光面の上方に位置する第１反射領域からの反射光によって形成される発光面の投影像は横長矩形状の外形形状を有するものとなるので、その上端縁の位置を同一水平線上に揃えることが容易に可能となる。また、第１反射領域の側方近傍に位置する第２反射領域からの反射光によって形成される発光面の投影像は斜め方向に延びる矩形状の外形形状を有するものとなるので、その上端縁の位置を同一傾斜線方向に揃えることが容易に可能となる。したがって、これら第１および第２反射領域からの反射光によって水平および斜めカットオフラインを比較的鮮明に形成することができる。

上記構成において、第２発光素子とこの第２発光素子からの光を投影レンズへ向けて反射させる第２リフレクタとを備えた構成とした上で、この第２リフレクタを、該第２リフレクタで反射して投影レンズを透過した第２発光素子からの光によって形成されるその発光面の投影像の集合体として、水平および斜めカットオフラインを上下方向に跨ぐハイビーム用付加配光パターンを形成するように構成されたものとすれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、発光素子に対して第２発光素子を追加点灯させることにより、ロービーム用配光パターンとハイビーム用付加配光パターンとの合成配光パターンとしてハイビーム用配光パターンを形成することができる。

しかも、従来のように可動シェード等を用いた上でその駆動制御を行うことを必要とせずに、第２発光素子の点消灯制御を行うだけの簡単な構成によって、ロービームとハイビームとのビーム切換えを行うことができる。

その際、第２発光素子として、発光素子の下方においてその発光面を下向きにした状態で配置された構成とすれば、第２リフレクタをリフレクタに対して上下逆向きに配置することができ、これにより車両用灯具をコンパクトに構成することができる。

本願発明の一実施形態に係る車両用灯具を示す側断面図 図１のII方向矢視図 図１のIII−III線断面図 上記車両用灯具からの照射光により形成されるロービーム用配光パターンを示す図 （ａ）は上記ロービーム用配光パターンを構成する複数の投影像を示す図、（ｂ）は上記車両用灯具のリフレクタを発光素子と共に示す正面図 上記実施形態の第１変形例を示す、図１と同様の図 上記第１変形例を示す、図３と同様の図 上記第１変形例の作用を説明するための、図５と同様の図 上記実施形態の第２変形例を示す、図１と同様の図 上記第２変形例の作用を示す、図４と同様の図

以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。

図１は、本願発明の一実施形態に係る車両用灯具１０を示す側断面図である。また、図２は、図１のII方向矢視図であり、図３は、図１のIII−III線断面図である。

これらの図において、Ｘで示す方向が灯具としての「前方」（車両としても「前方」）であり、Ｙで示す方向が「右方向」であり、Ｚ示す方向が「上方向」である。これら以外の図においても同様である。

これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用灯具１０は、ヘッドランプの一部として組み込まれた状態で用いられるプロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されている。

すなわち、この車両用灯具１０は、投影レンズ１２と、この投影レンズ１２の後側焦点Ｆよりも後方側に配置された光源としての発光素子１４と、この発光素子１４から出射した光を投影レンズ１２へ向けて反射させるリフレクタ１６とを備えた構成となっている。

投影レンズ１２は、前面が凸面で後面が平面の平凸非球面レンズであって、その後側焦点Ｆを含む焦点面である後側焦点面上に形成される光源像を、反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影するようになっている。この投影レンズ１２は、その外周フランジ部においてレンズホルダ１８に支持されており、このレンズホルダ１８はベース部材２０に支持されている。

発光素子１４は、白色発光ダイオードであって、平面視において前後方向に細長く延びる長方形（具体的には前後幅が左右幅に対して２倍以上の長方形）の発光面１４ａを有している。そして、この発光素子１４は、その発光面１４ａを略光軸Ａｘ上において（具体的には発光面１４ａの発光中心が光軸Ａｘよりも僅かに下方側に位置するようにして）鉛直上向きにした状態で配置されている。

リフレクタ１６は、発光素子１４を上方側から覆うように配置されており、その下端縁においてベース部材２０に支持されている。

このリフレクタ１６の反射面１６ａは、発光素子１４の発光面１４ａの発光中心を第１焦点とする楕円面を基準面として形成された反射面形状を有している。

具体的には、この基準面となる楕円面は、光軸Ａｘを含む断面形状が楕円形状であって、その離心率が鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されており、鉛直断面内においては投影レンズ１２の後側焦点Ｆが第２焦点となっている。

このリフレクタ１６は、その反射面１６ａで反射して投影レンズ１２を透過した発光素子１４からの光によって形成される発光面１４ａの投影像の集合体としてロービーム用配光パターンを形成するように構成されている。

図４は、車両用灯具１０からの前方照射光によって車両前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成されるロービーム用配光パターンＰＬ１を透視的に示す図である。

このロービーム用配光パターンＰＬ１は、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖを鉛直方向に通るＶ−Ｖ線を中心にして左右方向に拡がる左配光のロービーム用配光パターンであって、その上端縁に水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有している。

水平カットオフラインＣＬ１は、Ｖ−Ｖ線よりも右側（すなわち対向車線側）において水平方向に延びるカットオフラインを構成しており、斜めカットオフラインＣＬ２は、Ｖ−Ｖ線よりも左側（すなわち自車線側）において左斜め上方へ延びるカットオフラインを構成しており、その連結点であるエルボ点ＥはＨ−Ｖの０．５〜０．６°程度下方に位置している。その際、斜めカットオフラインＣＬ２は、水平カットオフラインＣＬ１に対して１０〜３０°程度（例えば１５°程度）の傾斜角度で延びている。

そして、このロービーム用配光パターンＰＬ１においては、エルボ点Ｅをやや左寄りに囲むようにして高光度領域であるホットゾーンＨＺＬが形成されている。

図５（ａ）は、ロービーム用配光パターンＰＬ１を構成する複数の投影像Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４を示す図である。また、図５（ｂ）は、リフレクタ１６を発光素子１４と共に示す正面図である。

図５（ａ）に示すように、ロービーム用配光パターンＰＬ１は、第１〜第３配光パターンＰ１〜Ｐ３とそれ以外の第４配光パターンＰ４との合成配光パターンとして形成されている。

一方、図５（ｂ）に示すように、リフレクタ１６の反射面１６ａは、第１〜第４反射領域Ｚ１〜Ｚ４によって構成されている。

そして、第１配光パターンＰ１は、第１反射領域Ｚ１からの反射光によって形成される発光面１４ａの投影像Ｉ１の集合体として形成され、第２配光パターンＰ２は、第２反射領域Ｚ２からの反射光によって形成される発光面１４ａの投影像Ｉ２の集合体として形成され、第３配光パターンＰ３は第３反射領域Ｚ３からの反射光によって形成される発光面１４ａの投影像Ｉ３の集合体として形成され、第４配光パターンＰ４は、第４反射領域Ｚ４からの反射光によって形成される発光面１４ａの投影像Ｉ４の集合体として形成されるようになっている。

第１反射領域Ｚ１は、光軸Ａｘの左側（灯具正面視では右側、以下同様）においてリフレクタ１６の下端縁近傍に位置している。その際、この第１反射領域Ｚ１は、光軸Ａｘから左側に少し離れた位置から左方向へリフレクタ１６の前端縁まで帯状に延びる領域として設定されている。

この第１反射領域Ｚ１からの反射光によって形成される発光面１４ａの投影像Ｉ１は、発光素子１４の発光面１４ａが前後方向に細長く延びる長方形の外形形状を有していることから、略水平方向に細長く延びる横長矩形状の外形形状を有するものとなる。

したがって、この第１反射領域Ｚ１の各位置からの反射光によって形成される投影像Ｉ１の上端縁が同一水平線方向に揃うように第１反射領域Ｚ１の反射面形状を設定することにより、投影像Ｉ１の集合体として上端縁が水平方向に延びる第１配光パターンＰ１が形成され、その上端縁によって水平カットオフラインＣＬ１が形成されるようになっている。

第２反射領域Ｚ２は、光軸Ａｘの左側において第１反射領域Ｚ１の上方近傍に位置している。その際、この第２反射領域Ｚ２は、第１反射領域Ｚ１の上側に隣接するようにして左方向へリフレクタ１６の前端縁まで台形状に拡がるように延びる領域として設定されている。

この第２反射領域Ｚ２からの反射光によって形成される発光面１４ａの投影像Ｉ２は、発光素子１４の発光面１４ａが前後方向に細長く延びる長方形の外形形状を有していることから、斜め方向に延びる矩形状の外形形状を有するものとなる。

したがって、この第２反射領域Ｚ２の各位置からの反射光によって形成される投影像Ｉ２の上端縁が同一傾斜線方向に揃うように第２反射領域Ｚ２の反射面形状を設定することにより、投影像Ｉ２の集合体として上端縁が斜め方向に延びる第２配光パターンＰ２が形成され、その上端縁によって斜めカットオフラインＣＬ２が形成されるようになっている。

その際、この第２反射領域Ｚ２は光軸Ａｘの左側に位置しているので、投影像Ｉ２は、本来ならば（すなわち反射面１６ａが上記基準面のままであるとした場合には）Ｖ−Ｖ線の右側において投影像Ｉ１の下方に形成されることとなるが、第２反射領域Ｚ２の表面形状が適宜変形されることによってＶ−Ｖ線の左側に変位した状態で形成されるようになっている。そして、このように第２反射領域Ｚ２の表面形状は上記基準面から大きく変形したものとなるので、該第２反射領域Ｚ２と第１および第４反射領域Ｚ１、Ｚ４との境界線の位置には段差が形成されることとなる。

第３反射領域Ｚ３は、光軸Ａｘの右側においてリフレクタ１６の下端縁近傍に位置している。その際、この第３反射領域Ｚ３は、光軸Ａｘから右側に少し離れた位置から右方向へリフレクタ１６の前端縁まで帯状に延びる領域として設定されている。

この第３反射領域Ｚ３からの反射光によって形成される発光面１４ａの投影像Ｉ３も、略水平方向に細長く延びる横長矩形状の外形形状を有するものとなる。

そこで、この第３反射領域Ｚ３の各位置からの反射光によって形成される投影像Ｉ３の上端縁を斜めカットオフラインＣＬ２の左側において水平カットオフラインＣＬ１よりも上方側に位置するように、第３反射領域Ｚ３の反射面形状が設定されている。そしてこれにより、投影像Ｉ３の集合体として、斜めカットオフラインＣＬ２の左側に位置する領域の明るさを補強する第３配光パターンＰ３が形成されるようになっている。

第４反射領域Ｚ４（すなわち反射面１６ａにおいて第１〜第３反射領域Ｚ１〜Ｚ３以外の反射領域）からの反射光によって形成される発光面１４ａの投影像Ｉ４は、その集合体として第１〜第３配光パターンＰ１〜Ｐ３の下方側において左右方向に拡がる第４配光パターンＰ４を形成するようになっている。

なお、この第４反射領域Ｚ４において光軸Ａｘに関して第２反射領域Ｚ２と左右対称の位置関係にある反射領域からの反射光によって形成される発光面１４ａの投影像Ｉ４は、ホットゾーンＨＬの明るさを補強する位置に形成されるようになっている。

次に本実施形態の作用効果について説明する。

本実施形態に係る車両用灯具１０は、上向きの発光面１４ａを有する発光素子１４からの光を反射させるリフレクタ１６が、該リフレクタ１６の反射面１６ａで反射して投影レンズ１２を透過した発光素子１４からの光によって形成される発光面１４ａの投影像Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４の集合体として、水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有するロービーム用配光パターンＰＬ１を形成するように構成されており、その際、リフレクタ１６の反射面１６ａは水平カットオフラインＣＬ１を形成するための第１反射領域Ｚ１と斜めカットオフラインＣＬ２を形成するための第２反射領域Ｚ２とを備えており、第１反射領域Ｚ１は発光面１４ａの投影像Ｉ１の上端縁の位置を同一水平線上に揃えるように形成された反射面形状を有するとともに第２反射領域Ｚ２は発光面１４ａの投影像Ｉ２の上端縁の位置を水平線に対して傾斜した方向に延びる同一傾斜線方向に揃えるように形成された反射面形状を有しているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、本実施形態に係る車両用灯具１０は、リフレクタ１６からの反射光をそのまま投影レンズ１２に入射させる構成となっているので、光束利用率を最大限に高めることができる。その際、光源としての発光素子１４は発光面１４ａの輪郭が明瞭に形成されているので、その投影像Ｉ１、Ｉ２の上端縁の位置をそれぞれ揃えることによって水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を明瞭に形成することができる。したがって、シェードやミラー部材を用いることなく、水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有するロービーム用配光パターンＰＬ１を明るい配光パターンとして形成することができる。

このように本実施形態によれば、リフレクタ１６を備えたプロジェクタ型の車両用灯具１０において、ロービーム用配光パターンＰＬ１の明るさを増大させることができる。

しかも、本実施形態の構成を採用することにより、従来のシェードやミラー部材を廃止することができるので、その分のコストダウンを図ることができ、また、投影レンズ１２による太陽光の集光作用によってシェードやミラー部材が不用意に溶損してしまうのを未然に防止することができる。

本実施形態に係る車両用灯具１０においては、発光素子１４の発光面１４ａが前後方向に細長く延びる長方形の外形形状を有しており、その上で、リフレクタ１６は第１反射領域Ｚ１がリフレクタ１６の下端縁近傍に位置するとともに第２反射領域Ｚ２が第１反射領域Ｚ１の上方近傍に位置しているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、発光面１４ａが前後方向に細長く延びる長方形の外形形状を有している場合には、リフレクタ１６の下端縁近傍に位置する第１反射領域Ｚ１からの反射光によって形成される発光面１４ａの投影像Ｉ１は横長矩形状の外形形状を有するものとなるので、その上端縁の位置を同一水平線上に揃えることが容易に可能となる。

また、第１反射領域Ｚ１の上方近傍に位置する第２反射領域Ｚ２からの反射光によって形成される発光面１４ａの投影像Ｉ２は斜め方向に延びる矩形状の外形形状を有するものとなるので、その上端縁の位置を同一傾斜線方向に揃えることが容易に可能となる。

したがって、これら第１および第２反射領域Ｚ２からの反射光によって水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を比較的鮮明に形成することができる。

上記実施形態においては、車両用灯具１０が、左配光のロービーム用配光パターンＰＬ１を形成するように構成されているものとして説明したが、右配光のロービーム用配光パターンを形成するように構成されている場合においても、リフレクタ１６の反射面１６ａの形状を左右反転させたものとすることにより、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

次に、上記実施形態の変形例について説明する。

まず、上記実施形態の第１変形例について説明する。

図６および７は、本変形例に係る車両用灯具１１０を示す、図１および３と同様の図である。また、図８は、本変形例の作用を説明するための、図５と同様の図である。

これらの図に示すように、本変形例の基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、発光素子１１４およびリフレクタ１１６の構成が上記実施形態の場合と異なっている。

また本変形例においても、リフレクタ１１６で反射して投影レンズ１２を透過した発光素子１１４からの光によって形成される発光面１１４ａの投影像Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４の集合体として、水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有するロービーム用配光パターンＰＬ２を形成するように構成されているが、投影像Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４の形成位置が上記実施形態の場合と異なっている。

すなわち、本変形例の発光素子１１４は、上記実施形態の発光素子１４と同様の構成を有しているが、その発光面１１４ａが平面視において車幅方向に細長く延びるようにした状態で配置されている。すなわち、この発光素子１１４は、上記実施形態の発光素子１４を、その発光面１４ａの発光中心を通る鉛直線回りに９０°回転させたものとなっている。

また、本変形例のリフレクタ１１６も、上記実施形態のリフレクタ１６と同様、その反射面１１６ａが発光素子１１４の発光面１１４ａの発光中心を第１焦点とする楕円面を基準面として形成された反射面形状を有している。

具体的には、この基準面となる楕円面は、上記実施形態の場合と同様、光軸Ａｘを含む断面形状が楕円形状であって、その離心率が鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されており、鉛直断面内においては投影レンズ１２の後側焦点Ｆが第２焦点となっている。

ただし、本変形例のリフレクタ１１６は、その反射面１１６ａにおける水平カットオフラインＣＬ１を形成するための第１反射領域Ｚ１および斜めカットオフラインＣＬ２を形成するための第２反射領域Ｚ２の形成位置が上記実施形態の場合と異なっている。

図８（ａ）に示すように、ロービーム用配光パターンＰＬ２は、第１〜第３配光パターンＰ１〜Ｐ３とそれ以外の第４配光パターンＰ４との合成配光パターンとして形成されている。

一方、図８（ｂ）に示すように、リフレクタ１１６の反射面１１６ａは、第１〜第４反射領域Ｚ１〜Ｚ４によって構成されている。

そして、第１配光パターンＰ１は、第１反射領域Ｚ１からの反射光によって形成される発光面１１４ａの投影像Ｉ１の集合体として形成され、第２配光パターンＰ２は、第２反射領域Ｚ２からの反射光によって形成される発光面１１４ａの投影像Ｉ２の集合体として形成され、第３配光パターンＰ３は第３反射領域Ｚ３からの反射光によって形成される発光面１１４ａの投影像Ｉ３の集合体として形成され、第４配光パターンＰ４は、第４反射領域Ｚ４からの反射光によって形成される発光面１１４ａの投影像Ｉ４の集合体として形成されるようになっている。

第１反射領域Ｚ１は、発光面１１４ａの上方に位置している。具体的には、この第１反射領域Ｚ１は、灯具正面視において光軸Ａｘを中心にして左右一定幅でリフレクタ１６の下端縁からリフレクタ１６の前端縁まで帯状に延びる領域として設定されている。

この第１反射領域Ｚ１からの反射光によって形成される発光面１１４ａの投影像Ｉ１は、発光素子１１４の発光面１１４ａが車幅方向に細長く延びる長方形の外形形状を有していることから、略水平方向に細長く延びる横長矩形状の外形形状を有するものとなる。

したがって、この第１反射領域Ｚ１の各位置からの反射光によって形成される投影像Ｉ１の上端縁が同一水平線方向に揃うように第１反射領域Ｚ１の反射面形状を設定することにより、投影像Ｉ１の集合体として上端縁が水平方向に延びる第１配光パターンＰ１が形成され、その上端縁によって水平カットオフラインＣＬ１が形成されるようになっている。

その際、この第１反射領域Ｚ１の各位置からの反射光によって形成される投影像Ｉ１は、その上端縁に近い領域（すなわちリフレクタ１６の前端縁に近い領域）からの反射光によるものほどサイズが小さくなるが、このサイズが小さい投影像Ｉ１がＶ−Ｖ線から離れた位置に形成されるように、この第１反射領域Ｚ１の上端縁近傍領域においては左右方向の反射偏向角度が大きくなるように表面形状が設定されている。

第２反射領域Ｚ２は、第１反射領域Ｚ１の側方近傍に位置している。具体的には、第２反射領域Ｚ２は、灯具正面視において第１反射領域Ｚ１の上部左側に隣接した略矩形状の領域として設定されている。

この第２反射領域Ｚ２からの反射光によって形成される発光面１１４ａの投影像Ｉ２は、発光素子１１４の発光面１１４ａが車幅方向に細長く延びる長方形の外形形状を有していることから、斜め方向に延びる矩形状の外形形状を有するものとなる。

したがって、この第２反射領域Ｚ２の各位置からの反射光によって形成される投影像Ｉ２の上端縁が同一傾斜線方向に揃うように第２反射領域Ｚ２の反射面形状を設定することにより、投影像Ｉ２の集合体として上端縁が斜め方向に延びる第２配光パターンＰ２が形成され、その上端縁によって斜めカットオフラインＣＬ２が形成されるようになっている。

その際、この第２反射領域Ｚ２を構成している投影像Ｉ２は、本来ならば（すなわち反射面１１６ａが上記基準面のままであるとした場合には）光軸Ａｘよりもやや左側において水平カットオフラインＣＬ１よりも下方側の位置に形成されることとなるが、第２反射領域Ｚ２の表面形状が適宜変形されることによって水平カットオフラインＣＬ１から上方へ突出した状態で形成されるようになっている。そして、このように第２反射領域Ｚ２の表面形状は上記基準面から大きく変形したものとなるので、該第２反射領域Ｚ２と第１および第４反射領域Ｚ１、Ｚ４との境界線の位置には段差が形成されることとなる。

第３反射領域Ｚ３は、光軸Ａｘに関して第２反射領域Ｚ２と左右対称の位置関係にある反射領域として設定されている。

この第３反射領域Ｚ３からの反射光によって形成される発光面１１４ａの投影像Ｉ３は、投影像Ｉ２とは左右逆向きで斜め方向に延びる矩形状の外形形状を有するものとなる。

その際、この第３反射領域Ｚ３を構成している投影像Ｉ３は、本来ならば光軸Ａｘよりもやや右側において水平カットオフラインＣＬ１よりも下方側の位置に形成されることとなるが、第２反射領域Ｚ２を構成している投影像Ｉ２が斜めカットオフラインＣＬ２を形成するために本来の位置から上方へ変位していることから、本来の位置の明るさを確保するためにやや左側に変位してＶ−Ｖ線を左右に跨ぐ領域に形成されるようになっている。

第４反射領域Ｚ４（すなわち反射面１１６ａにおいて第１〜第３反射領域Ｚ１〜Ｚ３以外の反射領域）からの反射光によって形成される発光面１１４ａの投影像Ｉ４は、その集合体として第１〜第３配光パターンＰ１〜Ｐ３の周辺領域を埋めるようにして左右方向に拡がる第４配光パターンＰ４を形成するようになっている。

本変形例の構成を採用することにより、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、本変形例に係る車両用灯具１１０も、リフレクタ１１６からの反射光をそのまま投影レンズ１１２に入射させる構成となっているので、光束利用率を最大限に高めることができる。その際、光源としての発光素子１１４は、その発光面１１４ａの輪郭が明瞭に形成されているので、その投影像Ｉ１、Ｉ２の上端縁の位置をそれぞれ揃えることによって水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を明瞭に形成することができる。したがって、シェードやミラー部材を用いることなく、水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有するロービーム用配光パターンＰＬ２を明るい配光パターンとして形成することができる。

その際、本変形例においては、発光素子１１４の発光面１１４ａが左右方向に細長く延びる長方形の外形形状を有しており、また、リフレクタ１１６は第１反射領域Ｚ１が発光面１１４ａの上方に位置するとともに第２反射領域Ｚ２が第１反射領域Ｚ１の側方近傍に位置しているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、発光面１１４ａが左右方向に細長く延びる長方形の外形形状を有している場合には、発光面１１４ａの上方に位置する第１反射領域Ｚ１からの反射光によって形成される発光面１１４ａの投影像Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４は横長矩形状の外形形状を有するものとなるので、その上端縁の位置を同一水平線上に揃えることが容易に可能となる。また、第１反射領域Ｚ１の側方近傍に位置する第２反射領域Ｚ２からの反射光によって形成される発光面１１４ａの投影像Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４は斜め方向に延びる矩形状の外形形状を有するものとなるので、その上端縁の位置を同一傾斜線方向に揃えることが容易に可能となる。したがって、これら第１および第２反射領域Ｚ２からの反射光によって水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を比較的鮮明に形成することができる。

上記第１変形例においては、車両用灯具１１０が、左配光のロービーム用配光パターンＰＬ２を形成するように構成されているものとして説明したが、右配光のロービーム用配光パターンを形成するように構成されている場合においても、リフレクタ１１６の反射面１１６ａの形状を左右反転させたものとすることにより、上記第１変形例と同様の作用効果を得ることができる。

次に、上記実施形態の第２変形例について説明する。

図９は、本変形例に係る車両用灯具２１０を示す、図１と同様の図である。

同図に示すように、本変形例の基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、第２発光素子２１４および第２リフレクタ２１６が追加配置されている点で上記実施形態の場合と異なっており、これに伴ってベース部材２２０の構成が上記実施形態の場合と一部異なっている。

第２発光素子２１４は、発光素子１４の下方において、その発光面２１４ａを下向きにした状態でベース部材２２０に支持されている。

この第２発光素子２１４は、発光素子１４と同様の構成を有しているが、発光素子１４の真下からやや後方側にずれた位置において、その発光面２１４ａが底面視において車幅方向に細長く延びるようにした状態で配置されている。

第２リフレクタ２１６は、第２発光素子２１４を下方側から覆うように配置されており、その上端縁においてベース部材２２０に支持されている。

この第２リフレクタ２１６の反射面２１６ａは、第２発光素子２１４の発光面２１４ａの発光中心を第１焦点とする楕円面を基準面として形成された反射面形状を有している。

具体的には、この基準面となる楕円面は、発光面２１４ａの発光中心と投影レンズ１２の後側焦点Ｆとを結ぶ直線を含む断面形状が楕円形状であって、その離心率が鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されており、鉛直断面内においては投影レンズ１２の後側焦点Ｆが第２焦点となっている。

この第２リフレクタ２１６は、その反射面２１６ａで反射して投影レンズ１２を透過した第２発光素子２１４からの光によって形成される発光面２１４ａの投影像の集合体としてハイビーム用付加配光パターンを形成するように構成されている。

図１０は、車両用灯具２１０からの前方照射光によって上記仮想鉛直スクリーン上に形成されるハイビーム用配光パターンＰＨを透視的に示す図である。

このハイビーム用配光パターンＰＨは、発光素子１４の点灯によって形成されるロービーム用配光パターンＰＬ１と、第２発光素子２１４の追加点灯によって形成されるハイビーム用付加配光パターンＰＨ０との合成配光パターンとして形成されるようになっている。

ハイビーム用付加配光パターンＰＨ０は、第２リフレクタ２１６で反射して投影レンズ１２を透過した第２発光素子２１４からの光によって形成される発光面２１４ａの投影像の集合体として形成される配光パターンである。

このハイビーム用付加配光パターンＰＨ０は、Ｖ−Ｖ線を中心にして左右方向に拡がる横長の配光パターンとして、水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を上下方向に跨ぐようにして形成され、そのホットゾーンＨＺＨは、Ｈ−Ｖを中心としてロービーム用配光パターンＰＬ１のホットゾーンＨＺＬと部分的に重複するように形成されている。

本変形例の構成を採用することにより、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、発光素子１４に対して第２発光素子２１４を追加点灯させることにより、ロービーム用配光パターンＰＬ１とハイビーム用付加配光パターンＰＨ０との合成配光パターンとしてハイビーム用配光パターンＰＨを形成することができる。

しかも、従来のように可動シェード等を用いた上でその駆動制御を行うことを必要とせずに、第２発光素子２１４の点消灯制御を行うだけの簡単な構成によって、ロービームとハイビームとのビーム切換えを行うことができる。

その際、本変形例に係る車両用灯具２１０においては、第２発光素子２１４が、発光素子１４の下方においてその発光面２１４ａを下向きにした状態で配置されているので、第２リフレクタ２１６をリフレクタ１６に対して上下逆向きに配置することができ、これにより車両用灯具２１０をコンパクトに構成することができる。

上記第２変形例のように、第２発光素子２１４および第２リフレクタ２１６が発光素子１４およびリフレクタ１６の下方に配置された構成とする代わりに、第２発光素子２１４および第２リフレクタ２１６が発光素子１４およびリフレクタ１６の側方に配置された構成等を採用することも可能である。

なお、上記実施形態およびその変形例において諸元として示した数値は一例にすぎず、これらを適宜異なる値に設定してもよいことはもちろんである。

また、本願発明は、上記実施形態およびその変形例に記載された構成に限定されるものではなく、これ以外の種々の変更を加えた構成が採用可能である。

１０、１１０、２１０ 車両用灯具
１２ 投影レンズ
１４、１１４ 発光素子
１４ａ、１１４ａ、２１４ａ 発光面
１６、１１６ リフレクタ
１６ａ、１１６ａ、２１６ａ 反射面
１８ レンズホルダ
２０、２２０ ベース部材
２１４ 第２発光素子
２１６ 第２リフレクタ
Ａｘ 光軸
ＣＬ１ 水平カットオフライン
ＣＬ２ 斜めカットオフライン
Ｅ エルボ点
Ｆ 後側焦点
ＨＺＨ、ＨＺＬ ホットゾーン
Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４ 投影像
ＰＨ ハイビーム用配光パターン
ＰＨ０ ハイビーム用付加配光パターン
ＰＬ１、ＰＬ２ ロービーム用配光パターン
Ｐ１ 第１配光パターン
Ｐ２ 第２配光パターン
Ｐ３ 第３配光パターン
Ｐ４ 第４配光パターン
Ｚ１ 第１反射領域
Ｚ２ 第２反射領域
Ｚ３ 第３反射領域
Ｚ４ 第４反射領域

Claims (5)

1. 投影レンズと、この投影レンズの後方に配置された発光素子と、この発光素子からの光を上記投影レンズへ向けて反射させるリフレクタと、を備えた車両用灯具において、
   上記発光素子は、該発光素子の発光面を上向きにした状態で配置されており、
   上記リフレクタは、該リフレクタで反射して上記投影レンズを透過した上記発光素子からの光によって形成される上記発光面の投影像の集合体として、水平および斜めカットオフラインを有するロービーム用配光パターンを形成するように構成されており、
   上記リフレクタは、上記水平カットオフラインを形成するための第１反射領域と、上記斜めカットオフラインを形成するための第２反射領域とを備えており、
   上記第１反射領域は、上記発光面の投影像の上端縁の位置を同一水平線上に揃えるように形成された反射面形状を有しており、
   上記第２反射領域は、上記発光面の投影像の上端縁の位置を水平線に対して傾斜した方向に延びる同一傾斜線方向に揃えるように形成された反射面形状を有している、ことを特徴とする車両用灯具。
2. 上記発光面は、前後方向に細長く延びる長方形の外形形状を有しており、
   上記第１反射領域は、上記リフレクタの下端縁近傍に位置しており、
   上記第２反射領域は、上記第１反射領域の上方近傍に置している、ことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
3. 上記発光面は、左右方向に細長く延びる長方形の外形形状を有しており、
   上記第１反射領域は、上記発光面の上方に位置しており、
   上記第２反射領域は、上記第１反射領域の側方近傍に位置している、ことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
4. 第２発光素子と、この第２発光素子からの光を上記投影レンズへ向けて反射させる第２リフレクタとを備え、
   上記第２リフレクタは、該第２リフレクタで反射して上記投影レンズを透過した上記第２発光素子からの光によって形成される該第２発光素子の発光面の投影像の集合体として、上記水平および斜めカットオフラインを上下方向に跨ぐハイビーム用付加配光パターンを形成するように構成されている、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の車両用灯具。
5. 上記第２発光素子は、上記発光素子の下方において該第２発光素子の発光面を下向きにした状態で配置されている、ことを特徴とする請求項４記載の車両用灯具。

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