灯具ユニット
【課題】リフレクタからの反射光を利用して直線的に延在する高照度領域を適切に形成することができる灯具ユニットを提供する。
【解決手段】灯具ユニットにおいて、フィラメントは、光軸に対して角度を持って伸びる。リフレクタは、フィラメントの照射光を反射する。リフレクタは、投影レンズの焦点面上に配置されるシェード１８に映し出されるフィラメントの像が第１ラインＬ１に沿って伸びるようフィラメントの照射光を反射する第１部分を有する。リフレクタは、第１部分およびその周辺部分による反射光がシェード１８の第１開口部１８ａにおいて重畳されることにより、第１ラインＬ１に沿って直線的に延在する第１高照度領域を形成する。投影レンズは、シェード１８によって形成された光源像の反転像を灯具ユニットの前方に位置する仮想鉛直スクリーンに投影する。
【解決手段】灯具ユニットにおいて、フィラメントは、光軸に対して角度を持って伸びる。リフレクタは、フィラメントの照射光を反射する。リフレクタは、投影レンズの焦点面上に配置されるシェード１８に映し出されるフィラメントの像が第１ラインＬ１に沿って伸びるようフィラメントの照射光を反射する第１部分を有する。リフレクタは、第１部分およびその周辺部分による反射光がシェード１８の第１開口部１８ａにおいて重畳されることにより、第１ラインＬ１に沿って直線的に延在する第１高照度領域を形成する。投影レンズは、シェード１８によって形成された光源像の反転像を灯具ユニットの前方に位置する仮想鉛直スクリーンに投影する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、灯具ユニットに関し、特に、光源による照射光を反射するリフレクタを有する灯具ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に車両用前照灯は、ロービーム用配光パターンおよびハイビーム用配光パターンの双方を形成可能に設けられている。しかし、これらの配光パターンのみでは車両の様々な走行状況に細かく対応することは困難である。このため、例えば、自車走行レーンおよび対向車走行レーンの双方のレーンマークを明るく照らし出すレーンマーク照射配光パターンを形成する車両用灯具が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、例えば、ヘッドランプ配光パターンの側端部の明るさを補強する補助配光パターンでビーム照射を行う補助灯具ユニットを備える車両用前照灯装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−２６０７４４号公報
【特許文献２】特開２００３−４８４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
雨天時は路面に水の膜が形成される。この結果、ロービーム用灯具ユニットによって照射された光が乱反射せずに前方に全反射される可能性が高くなり、前方の視認性が晴天時よりも低下するおそれがある。発明者による鋭意なる研究開発の結果、自動車線側の路肩や対向車線側の路肩などに沿って強い光を照射してこの領域の視認性を向上させることで、雨天時による前方の視認性低下に伴う運転しにくさを抑制できることが判明した。一方、このように自車線側および対向車線側の各々の路肩を適切に照らし出すためには、直線的に延在する高照度領域を有する配光パターンを形成することが必要となる。
【０００４】
そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、リフレクタからの反射光を利用して直線的に延在する高照度領域を適切に形成することができる灯具ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の灯具ユニットは、光軸に対して角度を持って伸びる線状光源と、線状光源の照射光を反射するリフレクタと、を備える。リフレクタは、所定の仮想面に映し出される線状光源の像が所定方向に伸びるよう線状光源の照射光を反射する所定部分を有し、所定部分およびその周辺部分による反射光が仮想面上において重畳されることにより、所定方向に直線的に延在する、周辺よりも照度が高い高照度領域を形成する。
【０００６】
線状光源を光軸に対して角度を持って伸びるよう配置した場合、線状光源の周囲に沿った個所によって反射され仮想面に映し出される像は、その個所の周方向に沿うように伸びる。この態様によれば、このように所定方向またはそれに近い方向に伸びる線状光源の像を重畳させることにより、線状光源が光軸と平行に配置された場合に比べ、所定方向に直線的に延在する高照度領域を容易に作り出すことができる。このため、例えば路肩など直線的に延在する個所に適切に光を照射する灯具ユニットを簡易な構成で提供することができる。なお、リフレクタは、高照度領域に代えて、所定方向に直線的に延在する、周辺よりも光度が高い高光度領域を形成してもよい。
【０００７】
リフレクタは、高照度領域を形成すべき仮想面上の位置と光軸に対して左右同じ側に所定部分が位置してもよい。
【０００８】
高照度領域を形成すべき仮想面上の位置と光軸に対して左右反対側に所定部分が位置している場合、リフレクタの所定部分にて反射した光はその所定部分と光軸を挟んで左右反対側に進む必要がある。このように光を反射するリフレクタを設計することは一般に困難である。この態様によれば、リフレクタの所定部分にて反射した光はその所定部分と光軸を基準に左右同じ側に進めばよいため、リフレクタを含む光学系の設計を容易なものとすることができる。
【０００９】
リフレクタによる反射光を利用して仮想面上に高照度領域を含む光源像を形成する光源像形成部材と、形成された光源像を仮想面とは異なる所定の仮想スクリーンに投影する投影レンズと、をさらに備えてもよい。この態様によれば、仮想面上に形成された高照度領域を投影レンズを用いて投影することで、直線的に延在する個所を適切に照らし出すことが可能となる。
【００１０】
線状光源は、光軸より上方に配置され、リフレクタは、線状光源の下方に所定部分が位置するよう設けられてもよい。
【００１１】
このように直線的な高照度領域を形成可能な灯具ユニットは、例えば消点から左下方向に直線的に伸びる自車線側の路肩や、消点から右下方向に直線的に伸びる対向車線側の路肩へ光を照射する用途が考えられる。例えば自車線側の路肩などに光を強く照射するために投影レンズを介して光軸から左下方向に直線的に延在する高照度領域を有する配光パターンを形成する場合、投影レンズの後方焦点周辺において、光軸から右上方向に直線的に延在する高照度領域を有する光源像を形成する必要がある。
【００１２】
一方、上述したように、線状光源を光軸に対して角度を持って伸びるよう配置した場合、線状光源の周囲に沿った個所によって反射され仮想面に映し出される像は、その個所の周方向に沿うように伸びる。このとき、反射した線状光源の像が右上方向に向けて伸びるのは、線状光源よりも右下および左上の部分となる。しかし、例えば線状光源よりも上方の所定部分で反射した光で高照度領域を形成しようとすると、線状光源よりも左上の部分を利用することになる。このため、光軸から右上方向に直線的に延在する高照度領域を有する光源像を形成する場合、リフレクタの反射面と光軸を挟んで左右反対側に光源像を形成することになり、光学系の設計が困難となる。なお、例えば投影レンズを介して光軸から右下方向に直線的に延在する高照度領域を有する配光パターンを形成する場合も、線状光源より上方の所定部分で反射した光で高照度領域を形成しようとすると、光軸から左上方向に直線的に延在する高照度領域を有する光源像を形成する場合に光学系の設計が困難となる。
【００１３】
この態様によれば、光学系の設計を容易としつつ、光軸から右上方向に直線的に延在する高照度領域および光軸から左上方向に直線的に延在する高照度領域を適切に形成することが可能となる。このため、例えば自車線側の路肩や対向車線側の路肩などに適切に光を照射可能な灯具ユニットを提供することができる。
【００１４】
リフレクタは、線状光源の照射光を仮想面である仮想スクリーンに向けて反射することにより、高照度領域を一部に含む配光パターンを仮想スクリーンに形成してもよい。この態様によれば、投影レンズを介することなくリフレクタによる反射光でそのまま配光パターンを形成するパラボラ光学系において、直線的に延在する高照度領域を含む配光パターンを形成することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る灯具ユニットによれば、リフレクタからの反射光を利用して直線的に延在する高照度領域を適切に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、実施形態という）について詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る灯具ユニット１０を右側面から見た断面図である。図１は、灯具ユニット１０の光軸Ｘを含む鉛直な平面による断面図を示している。図２は、図１のＰ−Ｐ断面図である。以下、図１および図２の双方に関連して灯具ユニット１０の構成について詳細に説明する。
【００１８】
灯具ユニット１０は、光源バルブ１２、リフレクタ１６、シェード１８、投影レンズ２０、およびホルダ２２を有する。光源バルブ１２は、ハロゲンランプなどフィラメント１４を有する白熱灯によって構成されている。フィラメント１４は直線状に伸びるよう形成される。光源バルブ１２は、このフィラメント１４から光が放射されることにより発光する。したがって、フィラメント１４は線状光源として機能する。
【００１９】
なお、光源バルブ１２は、メタルハライドバルブなどのＨＩＤランプ（ディスチャージランプともいう）からなる放電灯が採用されてもよい。また、光源バルブ１２に代えて光源素子が用いられてもよい。この光源素子は、半導体発光素子からなる発光チップ、および発光チップを覆うように設けられる薄膜によって構成されていてもよい。なお、光源バルブ１２として放電灯が採用された場合、または光源バルブ１２に代えて光源素子が採用された場合においても、これらの発光部分は直線状に伸びるように形成される。
【００２０】
光源バルブ１２は、光軸Ｘに対して垂直且つ水平方向にフィラメント１４が伸びるよう配置される。なお、光源バルブ１２は、光軸Ｘに対して垂直にフィラメント１４が伸びなくてもよく、光軸Ｘに対して角度をもってフィラメント１４が伸びるよう配置されてもよい。また、光源バルブ１２は、水平方向にフィラメント１４が伸びるよう配置されずに、例えば鉛直方向にフィラメント１４が伸びるよう配置されてもよく、また水平方向から角度をもって傾斜してフィラメント１４が伸びるよう配置されてもよい。
【００２１】
リフレクタ１６は、光源バルブ１２の後方に配置される。リフレクタ１６は、光源バルブ１２を囲うような曲面状の反射面を内面に有する。投影レンズ２０は、リフレクタ１６の前方に配置される。投影レンズ２０は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズからなり、その後方焦点面上に形成される光源像を反転像として灯具ユニット１０の前方に投影する。投影レンズ２０は、ホルダ２２によって保持される。シェード１８は、リフレクタ１６の前方且つ投影レンズ２０の後方焦点面周辺に配置される。シェード１８は板状に形成され、表面が光軸Ｘと垂直になるよう配置される。
【００２２】
光源バルブ１２のフィラメント１４によって照射された光は、リフレクタ１６の反射面によってシェード１８に向けて反射される。シェード１８は、リフレクタ１６からの反射光を利用して光源像を形成する。したがって、シェード１８は光源像形成手段として機能する。投影レンズ２０は、シェード１８によって形成された光源像を反転像として灯具ユニット１０より前方の仮想鉛直スクリーンに投影する。本実施形態では、例えば車両前方２５メートル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投影像を基準に説明する。なお、投影像が形成されるものとする仮想面はこのような鉛直な面に限られないことは勿論であり、例えば路面を想定した水平面であってもよい。
【００２３】
図３は、本実施形態に係る灯具ユニット１０によって仮想鉛直スクリーン上に形成すべき高照度領域を示す図である。灯具ユニット１０が搭載される車両には、ロービーム用配光パターンＰＬを形成するロービーム用灯具ユニット（図示せず）が、車両右前部および車両左前部に設けられている。
【００２４】
ロービーム用配光パターンＰＬは左配光のロービーム用配光パターンであり、その上端縁に第１カットオフラインＣＬ１〜第３カットオフラインＣＬ３を有する。第１カットオフラインＣＬ１〜第３カットオフラインＣＬ３は、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖ点を通る鉛直線であるＶ−Ｖ線を境にして左右段違いで水平方向に延在する。第１カットオフラインＣＬ１は、Ｖ−Ｖ線より右側且つＨ−Ｈ線より下方において水平方向に延在する。このため、第１カットオフラインＣＬ１は対向車線カットオフラインとして利用される。第３カットオフラインＣＬ３は、第１カットオフラインＣＬ１の左端部から左上方向に向かって１５°の傾斜角度で斜めに延在する。第２カットオフラインＣＬ２は、第３カットオフラインＣＬ３とＨ−Ｈ線との交点から左側においてＨ−Ｈ線上に延在する。このため、第２カットオフラインＣＬ２は自車線側カットオフラインとして利用される。ロービーム用配光パターンＰＬにおいて、第１カットオフラインＣＬ１とＶ−Ｖ線との交点であるエルボ点ＥはＨ−Ｖ点の下方に位置しており、このエルボ点Ｅをやや左よりに囲むようにして高光度領域であるホットゾーンが形成される。
【００２５】
雨天時は、路面に水による膜が形成されるため、ロービーム用灯具ユニットによって前方に光を照射しても、路面に到達した光が乱反射せずに前方に向けて全反射する可能性が高くなる。このように路面への照射光が全反射すると、車両の運転者に向けて反射される路面の反射光が低下し、車両前方の視認性が低下するおそれがある。
【００２６】
一方、車両が直進しているときは、車両を運転する運転者からは、Ｈ−Ｈ線およびＶ−Ｖ線の交点すなわち車両前方における消点であるＨ−Ｖ点から左下方向に直線的に自車線側の路肩が延在して見える。また、Ｈ−Ｖ点から右下方向に直線的に対向車線側の路肩が延在して見える。発明者による鋭意なる研究開発の結果、自動車線側の路肩や対向車線側の路肩などに沿って強い光を照射してこの領域の視認性を向上させることで、雨天時による前方の視認性低下に伴う運転しにくさを抑制できることが判明した。しかしながら、ロービーム用灯具ユニットでは、自車線側の路肩や対向車線側の路肩を明るく照らし出すことは困難である。
【００２７】
このため、灯具ユニット１０は、特に雨天時においてロービーム用灯具ユニットによる光の照射を補完すべく設けられる。灯具ユニット１０は、車両右前部および車両左前部の各々に配置される。なお、灯具ユニット１０は車両前部に一つだけ配置されてもよく、また、車両右前部および車両左前部の各々に複数個が配置されてもよい。
【００２８】
灯具ユニット１０は、自車線側の路肩に沿うように、Ｈ−Ｖ点から左下方向に直線的に延在する第１高照度領域Ｒ１を含む配光パターンを形成する。第１高照度領域Ｒ１は、第２カットオフラインＣＬ２より下方に形成される。このように第１高照度領域Ｒ１が形成されることによって、例えば自車線側の路肩や道路構造物の視認性を向上させることが可能となる。
【００２９】
また、灯具ユニット１０は、対向車線側の路肩に沿うように、Ｈ−Ｖ点から右下方向に直線的に延在する第２高照度領域Ｒ２を含む配光パターンを形成する。第２高照度領域Ｒ２は、第１カットオフラインＣＬ１より下方に上端が位置するよう形成される。このように第２高照度領域Ｒ２が形成されることによって、例えば対向車線側の路肩を歩行する歩行者の視認性を向上させることができる。
【００３０】
なお、灯具ユニット１０は、第１高照度領域Ｒ１と第２高照度領域Ｒ２の間の自車線上および対向車線上に位置する照射回避領域Ｒ３への光の照射を回避するよう設けられている。雨天時にこのように車両前方の路面に光を照射すると、路面に到達した光が乱反射せずにさらに前方に全反射し、対向車や先行車などの前走車の運転者にグレアを与える可能性がある。灯具ユニット１０は、このような領域への光の照射を回避し、前走車の運転者に与えるグレアを抑制している。
【００３１】
図４は、図１における視点Ｑからシェード１８を見た図である。シェード１８は水平後方に長い長方形に形成される。投影レンズ２０によってＨ−Ｈ線上に投影される仮想的な直線を仮想Ｈ−Ｈ線Ｌｈとして示している。また、投影レンズ２０によってＶ−Ｖ線上に投影される仮想的な直線を仮想Ｖ−Ｖ線Ｌｖとして示している。
【００３２】
シェード１８には、第１開口部１８ａおよび第２開口部１８ｂが設けられている。第１開口部１８ａは、第１高照度領域Ｒ１を含む配光パターン形成するための光源像を形成する。投影レンズ２０はシェード１８によって形成される光源像の反転像を仮想鉛直スクリーン上に投影する。このため、第１開口部１８ａは、仮想Ｈ−Ｈ線Ｌｈより上方且つ仮想Ｖ−Ｖ線Ｌｖより右側に設けられる。第１開口部１８ａは、上辺と下辺が仮想Ｈ−Ｈ線Ｌｈと平行であり、左辺が仮想Ｈ−Ｈ線Ｌｈと仮想Ｖ−Ｖ線Ｌｖとの交点から右上方向に直線的に伸びるよう形成される。
【００３３】
また、第２開口部１８ｂは、第２高照度領域Ｒ２を含む配光パターンを形成するための光源像を形成する。このため、第２開口部１８ｂは、仮想Ｈ−Ｈ線Ｌｈより上方且つ仮想Ｖ−Ｖ線Ｌｖより左側に設けられる。第２開口部１８ｂは、左辺と右辺が仮想Ｖ−Ｖ線Ｌｖと平行であり、上辺が左上方向に伸びるよう形成される。
【００３４】
第１開口部１８ａの内部には、自車線側の路肩に相当する部分の光源像部分となる第１ラインＬ１が仮想Ｈ−Ｈ線Ｌｈと仮想Ｖ−Ｖ線Ｌｖとの交点から右上方向に直線的に伸びる。仮想鉛直スクリーン上で第１高照度領域Ｒ１を形成するためには、図４に示すように、第１ラインＬ１を中心に含んで第１ラインＬ１と同一方向に延在する第１高照度領域Ｔ１が第１開口部１８ａに形成される必要がある。また、第２開口部１８ｂの内部には、対向車線側の路肩に相当する部分の光源像部分となる第２ラインＬ２が仮想Ｈ−Ｈ線Ｌｈと仮想Ｖ−Ｖ線Ｌｖとの交点から左上方向に直線的に伸びる。仮想鉛直スクリーン上で第２高照度領域Ｒ２を形成するためには、図４に示すように、第２ラインＬ２を中心に含んで第２ラインＬ２と同一方向に延在する第２高照度領域Ｔ２が第２開口部１８ｂに形成される必要がある。
【００３５】
図５は、リフレクタ１６の反射面の位置と、当該位置の反射光によってシェード１８上に形成されるフィラメント１４の像との対応関係を示す図である。図５は、リフレクタ１６の反射面のうち、後方から見てフィラメント１４を囲う円上に位置する複数個所の対応関係を示している。なお、図５においてフィラメント１４の像は理解を容易にすべく模式的に示したものであり、実際のフィラメント１４の像はこれよりも小さいものとなる。リフレクタ１６の反射面のうち、フィラメント１４の中心を通過する鉛直線および水平線によって区画される４つの領域のうち、右上の領域を領域Ａ、右下の領域を領域Ｂ、左下の領域を領域Ｃ、左上の領域を領域Ｄとする。
【００３６】
線状光源であるフィラメント１４を光軸に対して垂直に伸びるよう配置することにより、対応する線状光源像すなわちフィラメント１４の像は周方向に伸びる。また、フィラメント１４を水平に伸びるように配置することにより、まずフィラメント１４の下方の個所に対応するフィラメント１４の像、およびフィラメント１４の上方の個所に対応するフィラメント１４の像は最も長く伸びる。フィラメント１４の下方の個所または上方の個所からフィラメント１４の左の個所または右の個所に近づくにしたがってフィラメント１４の像が短くなっていく。
【００３７】
図５に示すように、リフレクタ１６の反射面のうち所定部分を反射して第１開口部１８ａ上に映し出されるフィラメント１４の像は第１ラインＬ１と平行に延在する。本実施形態では、このような所定部分のうちフィラメント１４よりも下方の部分を第１部分Ｓ１とし、上方の部分を第２部分Ｓ２とする。第１部分Ｓ１は、リフレクタ１６の反射面上において、フィラメント１４の後方に位置する部分から右下方向に向かって直線的に延在する。第２部分Ｓ２は、リフレクタ１６の反射面上において、フィラメント１４の後方に位置する部分から左上方向に向かって直線的に延在する。
【００３８】
リフレクタ１６は、第１部分Ｓ１およびその周辺部分、すなわち領域Ｂによる反射光が第１開口部１８ａにおいて重畳されるよう設けられ、これによって第１ラインＬ１と平行に延在する第１高照度領域Ｔ１を、第１ラインＬ１を中心に含むよう第１開口部１８ａ内に形成する。なお、リフレクタ１６は、第１ラインＬ１と平行に延在する、周囲よりも光度が高い高光度領域を第１開口部１８ａ内に形成してもよい。
【００３９】
また、図５に示すように、リフレクタ１６の反射面のうち、別の所定部分を反射して第２開口部１８ｂに映し出されるフィラメント１４の像は第２ラインＬ２と平行に延在する。本実施形態では、このような所定部分のうちフィラメント１４よりも下方の部分を第３部分Ｓ３とし、上方の部分を第４部分Ｓ４とする。第３部分Ｓ３は、リフレクタ１６の反射面上において、フィラメント１４の後方に位置する部分から左下方向に向かって直線的に延在する。第４部分Ｓ４は、リフレクタ１６の反射面上において、フィラメント１４の後方に位置する部分から右上方向に向かって直線的に延在する。
【００４０】
リフレクタ１６は、第３部分Ｓ３およびその周辺部分、すなわち領域Ｃによる反射光が第２開口部１８ｂにおいて重畳されるよう設けられ、これによって第２ラインＬ２と平行に延在する第２高照度領域Ｔ２を形成する。なお、リフレクタ１６は第２ラインＬ２と平行に延在する高光度領域を第２開口部１８ｂ内に形成してもよい。
【００４１】
図６は、第１部分Ｓ１およびその周辺部分による反射光が第１開口部１８ａにおいて重畳された状態を示す図である。なお、図６においてフィラメント１４の像は理解を容易にすべく模式的に示したものであり、実際の像はこれよりも小さいものとなる。
【００４２】
リフレクタ１６は、反射したフィラメント１４の像の中心が第１開口部１８ａ内の第１ラインＬ１上に位置するよう、第１部分Ｓ１およびその周辺部分による反射光を重畳させる。リフレクタ１６は、領域Ｂの左下の部分から徐々に右上方向に進むにしたがって、その部分により反射したフィラメント１４の像の中心が第１ラインＬ１の左下端部から徐々に第１ラインＬ１に沿って右上方向に進むよう、フィラメント１４からの照射光を反射する。
【００４３】
同様に、リフレクタ１６は、反射したフィラメント１４の像の中心が第２開口部１８ｂ内の第２ラインＬ２上に位置するよう、第３部分Ｓ３およびその周辺部分による反射光を重畳させる。リフレクタ１６は、領域Ｃの右下の部分から徐々に左上方向に進むにしたがって、その部分により反射したフィラメント１４の像の中心が第２ラインＬ２の右下端部から徐々に第２ラインＬ２に沿って左上方向に進むよう、フィラメント１４からの照射光を反射する。
【００４４】
まずフィラメント１４を光軸に対して垂直に伸びるよう配置することにより、図５に示すように、対応するフィラメント１４の像は周方向に伸びることになる。このように周方向に伸びるフィラメント１４の像を利用することで、フィラメント１４の像の一部を直線的に並ぶように容易に重畳させることができ、第１ラインＬ１または第２ラインＬ２に沿った直線状の高照度領域を簡易に作り出すことができる。
【００４５】
なお、リフレクタ１６は、右側に位置する第１部分Ｓ１およびその周辺部分による反射光が、シェード１８において同じく右側の第１高照度領域Ｔ１を形成するよう設けられる。同様に、リフレクタ１６は、左側に位置する第３部分Ｓ３およびその周辺部分による反射光が、シェード１８において同じく左側の第２高照度領域Ｔ２を形成するよう設けられる。これにより、リフレクタ１６の所定部分を反射した光がシェード１８において当該所定部分と左右反対側に高照度領域を形成する場合に比べ、リフレクタ１６や投影レンズ２０の設計を容易なものとすることができる。
【００４６】
また、フィラメント１４は光軸Ｘより上方に配置される。リフレクタ１６は、フィラメント１４の下方に位置する第１部分Ｓ１およびその周辺部分、すなわち領域Ｂの反射光によって第１開口部１８ａ内の第１高照度領域Ｔ１を形成する。また、リフレクタ１６は、フィラメント１４の下方に位置する第３部分Ｓ３およびその周辺部分の反射光によって第２開口部１８ｂ内の第２高照度領域Ｔ２を形成する。
【００４７】
例えば、リフレクタ１６の反射面のうち、投影レンズ２０の後方焦点面上に映し出されるフィラメント１４の像が第１ラインＬ１と平行に延在するような所定部分は、第１部分Ｓ１の他に第２部分Ｓ２も存在する。しかし、第２部分Ｓ２およびその周辺部分による反射光を利用して第１開口部１８ａに第１高照度領域Ｔ１を形成しようとした場合、リフレクタ１６の左側で反射した光を左右反対側の第１開口部１８ａに入射させる必要が生じる。
【００４８】
同様に、リフレクタ１６の反射面のうち、投影レンズ２０の後方焦点面上に映し出されるフィラメント１４の像が第２ラインＬ２と平行に延在するような所定部分は、第２ラインＬ２の他に第４部分Ｓ４も存在する。しかし、第４部分Ｓ４およびその周辺部分による反射光を利用して第２開口部１８ｂに第２高照度領域Ｔ２を形成しようとした場合、リフレクタ１６の右側で反射した光を左右反対側の第２開口部１８ｂに入射させる必要が生じる。
【００４９】
反射光をシェード１８において左右反対側に入射するようリフレクタ１６を設計することは、左右同一側に入射するよう設計する場合に比べて困難となる。このようにリフレクタ１６の反射面のうちフィラメント１４の下方の部分を利用することにより、リフレクタ１６の設計を容易なものとしつつ、第１高照度領域Ｔ１および第２高照度領域Ｔ２を適切に形成することが可能となる。
【００５０】
図７は、シェード１８において形成された光源像の照度分布を示す図である。図７では、等しい照度を示す等照度線が楕円形に形成され、楕円が小さくなるほど照度が高くなっている。図７に示すように、第１開口部１８ａには、第１ラインＬ１に沿った高照度領域が形成されている。また、第２開口部１８ｂには、第２ラインＬ２に沿った高照度領域が形成されている。これにより、第１開口部１８ａおよび第２開口部１８ｂによって形成される光源像が投影レンズ２０によって灯具ユニット１０の前方に投影され、自車線側の路肩、および対向車線側の路肩に対して適切に光を照射することができる。
【００５１】
本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。
【００５２】
ある変形例では、灯具ユニット１０は、シェード１８および投影レンズ２０を有しない。このためリフレクタ１６は、投影レンズ２０を介することなくフィラメント１４の照射光を仮想鉛直スクリーンに向けて反射する。こうしてリフレクタ１６は、第１高照度領域Ｒ１および第２高照度領域Ｒ２を含む配光パターンを仮想鉛直スクリーン上に直接投影する。このように投影レンズ２０を介しないパラボラ光学系においても、直線的に延在する高照度領域を形成することができる。
【００５３】
なお、リフレクタ１６は、左側に位置する第２部分Ｓ２およびその周辺部分、すなわち領域Ｄによる反射光が、仮想鉛直スクリーンにおいて同じく左側に位置する第１高照度領域Ｒ１を形成するよう設けられる。同様にリフレクタ１６は、右側に位置する第４部分Ｓ４およびその周辺部分、すなわち領域Ａによる反射光が、仮想鉛直スクリーンにおいて同じく右側の第２高照度領域Ｒ２を形成するよう設けられる。これにより、リフレクタ１６の所定部分を反射した光が仮想鉛直スクリーンにおいて左右反対側に高照度領域を形成する場合に比べ、リフレクタ１６の設計を容易なものとすることができる。なお、リフレクタ１６は、領域Ｂによる反射光が第１高照度領域Ｒ１を形成し、領域Ｃによる反射光が第２高照度領域Ｒ２を形成するよう設けられてもよい。
【００５４】
このようにリフレクタ１６における反射個所と左右同じ側に高照度領域を形成するため、フィラメント１４は光軸Ｘより下方に配置される。リフレクタ１６は、フィラメント１４の上方に位置する第２部分Ｓ２およびその周辺部分の反射光によって仮想鉛直スクリーン上に第１高照度領域Ｒ１を形成する。また、リフレクタ１６は、フィラメント１４の上方に位置する第４部分Ｓ４およびその周辺部分の反射光によって仮想鉛直スクリーン上に第２高照度領域Ｒ２を形成する。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本実施形態に係る灯具ユニットを右側面から見た断面図である。
【図２】図１のＰ−Ｐ断面図である。
【図３】本実施形態に係る灯具ユニットによって仮想鉛直スクリーン上に形成すべき高照度領域を示す図である。
【図４】図１における視点Ｑからシェードを見た図である。
【図５】リフレクタの反射面の位置と、当該位置の反射光によってシェード上に形成されるフィラメントの像との対応関係を示す図である。
【図６】第１部分およびその周辺部分による反射光が第１開口部において重畳された状態を示す図である。
【図７】シェードにおいて形成された光源像の照度分布を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 灯具ユニット、 １２ 光源バルブ、 １４ フィラメント、 １６ リフレクタ、 １８ シェード、 １８ａ 第１開口部、 １８ｂ 第２開口部、 ２０ 投影レンズ、 ２２ ホルダ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、灯具ユニットに関し、特に、光源による照射光を反射するリフレクタを有する灯具ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に車両用前照灯は、ロービーム用配光パターンおよびハイビーム用配光パターンの双方を形成可能に設けられている。しかし、これらの配光パターンのみでは車両の様々な走行状況に細かく対応することは困難である。このため、例えば、自車走行レーンおよび対向車走行レーンの双方のレーンマークを明るく照らし出すレーンマーク照射配光パターンを形成する車両用灯具が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、例えば、ヘッドランプ配光パターンの側端部の明るさを補強する補助配光パターンでビーム照射を行う補助灯具ユニットを備える車両用前照灯装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−２６０７４４号公報
【特許文献２】特開２００３−４８４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
雨天時は路面に水の膜が形成される。この結果、ロービーム用灯具ユニットによって照射された光が乱反射せずに前方に全反射される可能性が高くなり、前方の視認性が晴天時よりも低下するおそれがある。発明者による鋭意なる研究開発の結果、自動車線側の路肩や対向車線側の路肩などに沿って強い光を照射してこの領域の視認性を向上させることで、雨天時による前方の視認性低下に伴う運転しにくさを抑制できることが判明した。一方、このように自車線側および対向車線側の各々の路肩を適切に照らし出すためには、直線的に延在する高照度領域を有する配光パターンを形成することが必要となる。
【０００４】
そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、リフレクタからの反射光を利用して直線的に延在する高照度領域を適切に形成することができる灯具ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の灯具ユニットは、光軸に対して角度を持って伸びる線状光源と、線状光源の照射光を反射するリフレクタと、を備える。リフレクタは、所定の仮想面に映し出される線状光源の像が所定方向に伸びるよう線状光源の照射光を反射する所定部分を有し、所定部分およびその周辺部分による反射光が仮想面上において重畳されることにより、所定方向に直線的に延在する、周辺よりも照度が高い高照度領域を形成する。
【０００６】
線状光源を光軸に対して角度を持って伸びるよう配置した場合、線状光源の周囲に沿った個所によって反射され仮想面に映し出される像は、その個所の周方向に沿うように伸びる。この態様によれば、このように所定方向またはそれに近い方向に伸びる線状光源の像を重畳させることにより、線状光源が光軸と平行に配置された場合に比べ、所定方向に直線的に延在する高照度領域を容易に作り出すことができる。このため、例えば路肩など直線的に延在する個所に適切に光を照射する灯具ユニットを簡易な構成で提供することができる。なお、リフレクタは、高照度領域に代えて、所定方向に直線的に延在する、周辺よりも光度が高い高光度領域を形成してもよい。
【０００７】
リフレクタは、高照度領域を形成すべき仮想面上の位置と光軸に対して左右同じ側に所定部分が位置してもよい。
【０００８】
高照度領域を形成すべき仮想面上の位置と光軸に対して左右反対側に所定部分が位置している場合、リフレクタの所定部分にて反射した光はその所定部分と光軸を挟んで左右反対側に進む必要がある。このように光を反射するリフレクタを設計することは一般に困難である。この態様によれば、リフレクタの所定部分にて反射した光はその所定部分と光軸を基準に左右同じ側に進めばよいため、リフレクタを含む光学系の設計を容易なものとすることができる。
【０００９】
リフレクタによる反射光を利用して仮想面上に高照度領域を含む光源像を形成する光源像形成部材と、形成された光源像を仮想面とは異なる所定の仮想スクリーンに投影する投影レンズと、をさらに備えてもよい。この態様によれば、仮想面上に形成された高照度領域を投影レンズを用いて投影することで、直線的に延在する個所を適切に照らし出すことが可能となる。
【００１０】
線状光源は、光軸より上方に配置され、リフレクタは、線状光源の下方に所定部分が位置するよう設けられてもよい。
【００１１】
このように直線的な高照度領域を形成可能な灯具ユニットは、例えば消点から左下方向に直線的に伸びる自車線側の路肩や、消点から右下方向に直線的に伸びる対向車線側の路肩へ光を照射する用途が考えられる。例えば自車線側の路肩などに光を強く照射するために投影レンズを介して光軸から左下方向に直線的に延在する高照度領域を有する配光パターンを形成する場合、投影レンズの後方焦点周辺において、光軸から右上方向に直線的に延在する高照度領域を有する光源像を形成する必要がある。
【００１２】
一方、上述したように、線状光源を光軸に対して角度を持って伸びるよう配置した場合、線状光源の周囲に沿った個所によって反射され仮想面に映し出される像は、その個所の周方向に沿うように伸びる。このとき、反射した線状光源の像が右上方向に向けて伸びるのは、線状光源よりも右下および左上の部分となる。しかし、例えば線状光源よりも上方の所定部分で反射した光で高照度領域を形成しようとすると、線状光源よりも左上の部分を利用することになる。このため、光軸から右上方向に直線的に延在する高照度領域を有する光源像を形成する場合、リフレクタの反射面と光軸を挟んで左右反対側に光源像を形成することになり、光学系の設計が困難となる。なお、例えば投影レンズを介して光軸から右下方向に直線的に延在する高照度領域を有する配光パターンを形成する場合も、線状光源より上方の所定部分で反射した光で高照度領域を形成しようとすると、光軸から左上方向に直線的に延在する高照度領域を有する光源像を形成する場合に光学系の設計が困難となる。
【００１３】
この態様によれば、光学系の設計を容易としつつ、光軸から右上方向に直線的に延在する高照度領域および光軸から左上方向に直線的に延在する高照度領域を適切に形成することが可能となる。このため、例えば自車線側の路肩や対向車線側の路肩などに適切に光を照射可能な灯具ユニットを提供することができる。
【００１４】
リフレクタは、線状光源の照射光を仮想面である仮想スクリーンに向けて反射することにより、高照度領域を一部に含む配光パターンを仮想スクリーンに形成してもよい。この態様によれば、投影レンズを介することなくリフレクタによる反射光でそのまま配光パターンを形成するパラボラ光学系において、直線的に延在する高照度領域を含む配光パターンを形成することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る灯具ユニットによれば、リフレクタからの反射光を利用して直線的に延在する高照度領域を適切に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、実施形態という）について詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る灯具ユニット１０を右側面から見た断面図である。図１は、灯具ユニット１０の光軸Ｘを含む鉛直な平面による断面図を示している。図２は、図１のＰ−Ｐ断面図である。以下、図１および図２の双方に関連して灯具ユニット１０の構成について詳細に説明する。
【００１８】
灯具ユニット１０は、光源バルブ１２、リフレクタ１６、シェード１８、投影レンズ２０、およびホルダ２２を有する。光源バルブ１２は、ハロゲンランプなどフィラメント１４を有する白熱灯によって構成されている。フィラメント１４は直線状に伸びるよう形成される。光源バルブ１２は、このフィラメント１４から光が放射されることにより発光する。したがって、フィラメント１４は線状光源として機能する。
【００１９】
なお、光源バルブ１２は、メタルハライドバルブなどのＨＩＤランプ（ディスチャージランプともいう）からなる放電灯が採用されてもよい。また、光源バルブ１２に代えて光源素子が用いられてもよい。この光源素子は、半導体発光素子からなる発光チップ、および発光チップを覆うように設けられる薄膜によって構成されていてもよい。なお、光源バルブ１２として放電灯が採用された場合、または光源バルブ１２に代えて光源素子が採用された場合においても、これらの発光部分は直線状に伸びるように形成される。
【００２０】
光源バルブ１２は、光軸Ｘに対して垂直且つ水平方向にフィラメント１４が伸びるよう配置される。なお、光源バルブ１２は、光軸Ｘに対して垂直にフィラメント１４が伸びなくてもよく、光軸Ｘに対して角度をもってフィラメント１４が伸びるよう配置されてもよい。また、光源バルブ１２は、水平方向にフィラメント１４が伸びるよう配置されずに、例えば鉛直方向にフィラメント１４が伸びるよう配置されてもよく、また水平方向から角度をもって傾斜してフィラメント１４が伸びるよう配置されてもよい。
【００２１】
リフレクタ１６は、光源バルブ１２の後方に配置される。リフレクタ１６は、光源バルブ１２を囲うような曲面状の反射面を内面に有する。投影レンズ２０は、リフレクタ１６の前方に配置される。投影レンズ２０は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズからなり、その後方焦点面上に形成される光源像を反転像として灯具ユニット１０の前方に投影する。投影レンズ２０は、ホルダ２２によって保持される。シェード１８は、リフレクタ１６の前方且つ投影レンズ２０の後方焦点面周辺に配置される。シェード１８は板状に形成され、表面が光軸Ｘと垂直になるよう配置される。
【００２２】
光源バルブ１２のフィラメント１４によって照射された光は、リフレクタ１６の反射面によってシェード１８に向けて反射される。シェード１８は、リフレクタ１６からの反射光を利用して光源像を形成する。したがって、シェード１８は光源像形成手段として機能する。投影レンズ２０は、シェード１８によって形成された光源像を反転像として灯具ユニット１０より前方の仮想鉛直スクリーンに投影する。本実施形態では、例えば車両前方２５メートル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投影像を基準に説明する。なお、投影像が形成されるものとする仮想面はこのような鉛直な面に限られないことは勿論であり、例えば路面を想定した水平面であってもよい。
【００２３】
図３は、本実施形態に係る灯具ユニット１０によって仮想鉛直スクリーン上に形成すべき高照度領域を示す図である。灯具ユニット１０が搭載される車両には、ロービーム用配光パターンＰＬを形成するロービーム用灯具ユニット（図示せず）が、車両右前部および車両左前部に設けられている。
【００２４】
ロービーム用配光パターンＰＬは左配光のロービーム用配光パターンであり、その上端縁に第１カットオフラインＣＬ１〜第３カットオフラインＣＬ３を有する。第１カットオフラインＣＬ１〜第３カットオフラインＣＬ３は、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖ点を通る鉛直線であるＶ−Ｖ線を境にして左右段違いで水平方向に延在する。第１カットオフラインＣＬ１は、Ｖ−Ｖ線より右側且つＨ−Ｈ線より下方において水平方向に延在する。このため、第１カットオフラインＣＬ１は対向車線カットオフラインとして利用される。第３カットオフラインＣＬ３は、第１カットオフラインＣＬ１の左端部から左上方向に向かって１５°の傾斜角度で斜めに延在する。第２カットオフラインＣＬ２は、第３カットオフラインＣＬ３とＨ−Ｈ線との交点から左側においてＨ−Ｈ線上に延在する。このため、第２カットオフラインＣＬ２は自車線側カットオフラインとして利用される。ロービーム用配光パターンＰＬにおいて、第１カットオフラインＣＬ１とＶ−Ｖ線との交点であるエルボ点ＥはＨ−Ｖ点の下方に位置しており、このエルボ点Ｅをやや左よりに囲むようにして高光度領域であるホットゾーンが形成される。
【００２５】
雨天時は、路面に水による膜が形成されるため、ロービーム用灯具ユニットによって前方に光を照射しても、路面に到達した光が乱反射せずに前方に向けて全反射する可能性が高くなる。このように路面への照射光が全反射すると、車両の運転者に向けて反射される路面の反射光が低下し、車両前方の視認性が低下するおそれがある。
【００２６】
一方、車両が直進しているときは、車両を運転する運転者からは、Ｈ−Ｈ線およびＶ−Ｖ線の交点すなわち車両前方における消点であるＨ−Ｖ点から左下方向に直線的に自車線側の路肩が延在して見える。また、Ｈ−Ｖ点から右下方向に直線的に対向車線側の路肩が延在して見える。発明者による鋭意なる研究開発の結果、自動車線側の路肩や対向車線側の路肩などに沿って強い光を照射してこの領域の視認性を向上させることで、雨天時による前方の視認性低下に伴う運転しにくさを抑制できることが判明した。しかしながら、ロービーム用灯具ユニットでは、自車線側の路肩や対向車線側の路肩を明るく照らし出すことは困難である。
【００２７】
このため、灯具ユニット１０は、特に雨天時においてロービーム用灯具ユニットによる光の照射を補完すべく設けられる。灯具ユニット１０は、車両右前部および車両左前部の各々に配置される。なお、灯具ユニット１０は車両前部に一つだけ配置されてもよく、また、車両右前部および車両左前部の各々に複数個が配置されてもよい。
【００２８】
灯具ユニット１０は、自車線側の路肩に沿うように、Ｈ−Ｖ点から左下方向に直線的に延在する第１高照度領域Ｒ１を含む配光パターンを形成する。第１高照度領域Ｒ１は、第２カットオフラインＣＬ２より下方に形成される。このように第１高照度領域Ｒ１が形成されることによって、例えば自車線側の路肩や道路構造物の視認性を向上させることが可能となる。
【００２９】
また、灯具ユニット１０は、対向車線側の路肩に沿うように、Ｈ−Ｖ点から右下方向に直線的に延在する第２高照度領域Ｒ２を含む配光パターンを形成する。第２高照度領域Ｒ２は、第１カットオフラインＣＬ１より下方に上端が位置するよう形成される。このように第２高照度領域Ｒ２が形成されることによって、例えば対向車線側の路肩を歩行する歩行者の視認性を向上させることができる。
【００３０】
なお、灯具ユニット１０は、第１高照度領域Ｒ１と第２高照度領域Ｒ２の間の自車線上および対向車線上に位置する照射回避領域Ｒ３への光の照射を回避するよう設けられている。雨天時にこのように車両前方の路面に光を照射すると、路面に到達した光が乱反射せずにさらに前方に全反射し、対向車や先行車などの前走車の運転者にグレアを与える可能性がある。灯具ユニット１０は、このような領域への光の照射を回避し、前走車の運転者に与えるグレアを抑制している。
【００３１】
図４は、図１における視点Ｑからシェード１８を見た図である。シェード１８は水平後方に長い長方形に形成される。投影レンズ２０によってＨ−Ｈ線上に投影される仮想的な直線を仮想Ｈ−Ｈ線Ｌｈとして示している。また、投影レンズ２０によってＶ−Ｖ線上に投影される仮想的な直線を仮想Ｖ−Ｖ線Ｌｖとして示している。
【００３２】
シェード１８には、第１開口部１８ａおよび第２開口部１８ｂが設けられている。第１開口部１８ａは、第１高照度領域Ｒ１を含む配光パターン形成するための光源像を形成する。投影レンズ２０はシェード１８によって形成される光源像の反転像を仮想鉛直スクリーン上に投影する。このため、第１開口部１８ａは、仮想Ｈ−Ｈ線Ｌｈより上方且つ仮想Ｖ−Ｖ線Ｌｖより右側に設けられる。第１開口部１８ａは、上辺と下辺が仮想Ｈ−Ｈ線Ｌｈと平行であり、左辺が仮想Ｈ−Ｈ線Ｌｈと仮想Ｖ−Ｖ線Ｌｖとの交点から右上方向に直線的に伸びるよう形成される。
【００３３】
また、第２開口部１８ｂは、第２高照度領域Ｒ２を含む配光パターンを形成するための光源像を形成する。このため、第２開口部１８ｂは、仮想Ｈ−Ｈ線Ｌｈより上方且つ仮想Ｖ−Ｖ線Ｌｖより左側に設けられる。第２開口部１８ｂは、左辺と右辺が仮想Ｖ−Ｖ線Ｌｖと平行であり、上辺が左上方向に伸びるよう形成される。
【００３４】
第１開口部１８ａの内部には、自車線側の路肩に相当する部分の光源像部分となる第１ラインＬ１が仮想Ｈ−Ｈ線Ｌｈと仮想Ｖ−Ｖ線Ｌｖとの交点から右上方向に直線的に伸びる。仮想鉛直スクリーン上で第１高照度領域Ｒ１を形成するためには、図４に示すように、第１ラインＬ１を中心に含んで第１ラインＬ１と同一方向に延在する第１高照度領域Ｔ１が第１開口部１８ａに形成される必要がある。また、第２開口部１８ｂの内部には、対向車線側の路肩に相当する部分の光源像部分となる第２ラインＬ２が仮想Ｈ−Ｈ線Ｌｈと仮想Ｖ−Ｖ線Ｌｖとの交点から左上方向に直線的に伸びる。仮想鉛直スクリーン上で第２高照度領域Ｒ２を形成するためには、図４に示すように、第２ラインＬ２を中心に含んで第２ラインＬ２と同一方向に延在する第２高照度領域Ｔ２が第２開口部１８ｂに形成される必要がある。
【００３５】
図５は、リフレクタ１６の反射面の位置と、当該位置の反射光によってシェード１８上に形成されるフィラメント１４の像との対応関係を示す図である。図５は、リフレクタ１６の反射面のうち、後方から見てフィラメント１４を囲う円上に位置する複数個所の対応関係を示している。なお、図５においてフィラメント１４の像は理解を容易にすべく模式的に示したものであり、実際のフィラメント１４の像はこれよりも小さいものとなる。リフレクタ１６の反射面のうち、フィラメント１４の中心を通過する鉛直線および水平線によって区画される４つの領域のうち、右上の領域を領域Ａ、右下の領域を領域Ｂ、左下の領域を領域Ｃ、左上の領域を領域Ｄとする。
【００３６】
線状光源であるフィラメント１４を光軸に対して垂直に伸びるよう配置することにより、対応する線状光源像すなわちフィラメント１４の像は周方向に伸びる。また、フィラメント１４を水平に伸びるように配置することにより、まずフィラメント１４の下方の個所に対応するフィラメント１４の像、およびフィラメント１４の上方の個所に対応するフィラメント１４の像は最も長く伸びる。フィラメント１４の下方の個所または上方の個所からフィラメント１４の左の個所または右の個所に近づくにしたがってフィラメント１４の像が短くなっていく。
【００３７】
図５に示すように、リフレクタ１６の反射面のうち所定部分を反射して第１開口部１８ａ上に映し出されるフィラメント１４の像は第１ラインＬ１と平行に延在する。本実施形態では、このような所定部分のうちフィラメント１４よりも下方の部分を第１部分Ｓ１とし、上方の部分を第２部分Ｓ２とする。第１部分Ｓ１は、リフレクタ１６の反射面上において、フィラメント１４の後方に位置する部分から右下方向に向かって直線的に延在する。第２部分Ｓ２は、リフレクタ１６の反射面上において、フィラメント１４の後方に位置する部分から左上方向に向かって直線的に延在する。
【００３８】
リフレクタ１６は、第１部分Ｓ１およびその周辺部分、すなわち領域Ｂによる反射光が第１開口部１８ａにおいて重畳されるよう設けられ、これによって第１ラインＬ１と平行に延在する第１高照度領域Ｔ１を、第１ラインＬ１を中心に含むよう第１開口部１８ａ内に形成する。なお、リフレクタ１６は、第１ラインＬ１と平行に延在する、周囲よりも光度が高い高光度領域を第１開口部１８ａ内に形成してもよい。
【００３９】
また、図５に示すように、リフレクタ１６の反射面のうち、別の所定部分を反射して第２開口部１８ｂに映し出されるフィラメント１４の像は第２ラインＬ２と平行に延在する。本実施形態では、このような所定部分のうちフィラメント１４よりも下方の部分を第３部分Ｓ３とし、上方の部分を第４部分Ｓ４とする。第３部分Ｓ３は、リフレクタ１６の反射面上において、フィラメント１４の後方に位置する部分から左下方向に向かって直線的に延在する。第４部分Ｓ４は、リフレクタ１６の反射面上において、フィラメント１４の後方に位置する部分から右上方向に向かって直線的に延在する。
【００４０】
リフレクタ１６は、第３部分Ｓ３およびその周辺部分、すなわち領域Ｃによる反射光が第２開口部１８ｂにおいて重畳されるよう設けられ、これによって第２ラインＬ２と平行に延在する第２高照度領域Ｔ２を形成する。なお、リフレクタ１６は第２ラインＬ２と平行に延在する高光度領域を第２開口部１８ｂ内に形成してもよい。
【００４１】
図６は、第１部分Ｓ１およびその周辺部分による反射光が第１開口部１８ａにおいて重畳された状態を示す図である。なお、図６においてフィラメント１４の像は理解を容易にすべく模式的に示したものであり、実際の像はこれよりも小さいものとなる。
【００４２】
リフレクタ１６は、反射したフィラメント１４の像の中心が第１開口部１８ａ内の第１ラインＬ１上に位置するよう、第１部分Ｓ１およびその周辺部分による反射光を重畳させる。リフレクタ１６は、領域Ｂの左下の部分から徐々に右上方向に進むにしたがって、その部分により反射したフィラメント１４の像の中心が第１ラインＬ１の左下端部から徐々に第１ラインＬ１に沿って右上方向に進むよう、フィラメント１４からの照射光を反射する。
【００４３】
同様に、リフレクタ１６は、反射したフィラメント１４の像の中心が第２開口部１８ｂ内の第２ラインＬ２上に位置するよう、第３部分Ｓ３およびその周辺部分による反射光を重畳させる。リフレクタ１６は、領域Ｃの右下の部分から徐々に左上方向に進むにしたがって、その部分により反射したフィラメント１４の像の中心が第２ラインＬ２の右下端部から徐々に第２ラインＬ２に沿って左上方向に進むよう、フィラメント１４からの照射光を反射する。
【００４４】
まずフィラメント１４を光軸に対して垂直に伸びるよう配置することにより、図５に示すように、対応するフィラメント１４の像は周方向に伸びることになる。このように周方向に伸びるフィラメント１４の像を利用することで、フィラメント１４の像の一部を直線的に並ぶように容易に重畳させることができ、第１ラインＬ１または第２ラインＬ２に沿った直線状の高照度領域を簡易に作り出すことができる。
【００４５】
なお、リフレクタ１６は、右側に位置する第１部分Ｓ１およびその周辺部分による反射光が、シェード１８において同じく右側の第１高照度領域Ｔ１を形成するよう設けられる。同様に、リフレクタ１６は、左側に位置する第３部分Ｓ３およびその周辺部分による反射光が、シェード１８において同じく左側の第２高照度領域Ｔ２を形成するよう設けられる。これにより、リフレクタ１６の所定部分を反射した光がシェード１８において当該所定部分と左右反対側に高照度領域を形成する場合に比べ、リフレクタ１６や投影レンズ２０の設計を容易なものとすることができる。
【００４６】
また、フィラメント１４は光軸Ｘより上方に配置される。リフレクタ１６は、フィラメント１４の下方に位置する第１部分Ｓ１およびその周辺部分、すなわち領域Ｂの反射光によって第１開口部１８ａ内の第１高照度領域Ｔ１を形成する。また、リフレクタ１６は、フィラメント１４の下方に位置する第３部分Ｓ３およびその周辺部分の反射光によって第２開口部１８ｂ内の第２高照度領域Ｔ２を形成する。
【００４７】
例えば、リフレクタ１６の反射面のうち、投影レンズ２０の後方焦点面上に映し出されるフィラメント１４の像が第１ラインＬ１と平行に延在するような所定部分は、第１部分Ｓ１の他に第２部分Ｓ２も存在する。しかし、第２部分Ｓ２およびその周辺部分による反射光を利用して第１開口部１８ａに第１高照度領域Ｔ１を形成しようとした場合、リフレクタ１６の左側で反射した光を左右反対側の第１開口部１８ａに入射させる必要が生じる。
【００４８】
同様に、リフレクタ１６の反射面のうち、投影レンズ２０の後方焦点面上に映し出されるフィラメント１４の像が第２ラインＬ２と平行に延在するような所定部分は、第２ラインＬ２の他に第４部分Ｓ４も存在する。しかし、第４部分Ｓ４およびその周辺部分による反射光を利用して第２開口部１８ｂに第２高照度領域Ｔ２を形成しようとした場合、リフレクタ１６の右側で反射した光を左右反対側の第２開口部１８ｂに入射させる必要が生じる。
【００４９】
反射光をシェード１８において左右反対側に入射するようリフレクタ１６を設計することは、左右同一側に入射するよう設計する場合に比べて困難となる。このようにリフレクタ１６の反射面のうちフィラメント１４の下方の部分を利用することにより、リフレクタ１６の設計を容易なものとしつつ、第１高照度領域Ｔ１および第２高照度領域Ｔ２を適切に形成することが可能となる。
【００５０】
図７は、シェード１８において形成された光源像の照度分布を示す図である。図７では、等しい照度を示す等照度線が楕円形に形成され、楕円が小さくなるほど照度が高くなっている。図７に示すように、第１開口部１８ａには、第１ラインＬ１に沿った高照度領域が形成されている。また、第２開口部１８ｂには、第２ラインＬ２に沿った高照度領域が形成されている。これにより、第１開口部１８ａおよび第２開口部１８ｂによって形成される光源像が投影レンズ２０によって灯具ユニット１０の前方に投影され、自車線側の路肩、および対向車線側の路肩に対して適切に光を照射することができる。
【００５１】
本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。
【００５２】
ある変形例では、灯具ユニット１０は、シェード１８および投影レンズ２０を有しない。このためリフレクタ１６は、投影レンズ２０を介することなくフィラメント１４の照射光を仮想鉛直スクリーンに向けて反射する。こうしてリフレクタ１６は、第１高照度領域Ｒ１および第２高照度領域Ｒ２を含む配光パターンを仮想鉛直スクリーン上に直接投影する。このように投影レンズ２０を介しないパラボラ光学系においても、直線的に延在する高照度領域を形成することができる。
【００５３】
なお、リフレクタ１６は、左側に位置する第２部分Ｓ２およびその周辺部分、すなわち領域Ｄによる反射光が、仮想鉛直スクリーンにおいて同じく左側に位置する第１高照度領域Ｒ１を形成するよう設けられる。同様にリフレクタ１６は、右側に位置する第４部分Ｓ４およびその周辺部分、すなわち領域Ａによる反射光が、仮想鉛直スクリーンにおいて同じく右側の第２高照度領域Ｒ２を形成するよう設けられる。これにより、リフレクタ１６の所定部分を反射した光が仮想鉛直スクリーンにおいて左右反対側に高照度領域を形成する場合に比べ、リフレクタ１６の設計を容易なものとすることができる。なお、リフレクタ１６は、領域Ｂによる反射光が第１高照度領域Ｒ１を形成し、領域Ｃによる反射光が第２高照度領域Ｒ２を形成するよう設けられてもよい。
【００５４】
このようにリフレクタ１６における反射個所と左右同じ側に高照度領域を形成するため、フィラメント１４は光軸Ｘより下方に配置される。リフレクタ１６は、フィラメント１４の上方に位置する第２部分Ｓ２およびその周辺部分の反射光によって仮想鉛直スクリーン上に第１高照度領域Ｒ１を形成する。また、リフレクタ１６は、フィラメント１４の上方に位置する第４部分Ｓ４およびその周辺部分の反射光によって仮想鉛直スクリーン上に第２高照度領域Ｒ２を形成する。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本実施形態に係る灯具ユニットを右側面から見た断面図である。
【図２】図１のＰ−Ｐ断面図である。
【図３】本実施形態に係る灯具ユニットによって仮想鉛直スクリーン上に形成すべき高照度領域を示す図である。
【図４】図１における視点Ｑからシェードを見た図である。
【図５】リフレクタの反射面の位置と、当該位置の反射光によってシェード上に形成されるフィラメントの像との対応関係を示す図である。
【図６】第１部分およびその周辺部分による反射光が第１開口部において重畳された状態を示す図である。
【図７】シェードにおいて形成された光源像の照度分布を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 灯具ユニット、 １２ 光源バルブ、 １４ フィラメント、 １６ リフレクタ、 １８ シェード、 １８ａ 第１開口部、 １８ｂ 第２開口部、 ２０ 投影レンズ、 ２２ ホルダ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸に対して角度を持って伸びる線状光源と、
前記線状光源の照射光を反射するリフレクタと、
を備え、
前記リフレクタは、所定の仮想面に映し出される前記線状光源の像が所定方向に伸びるよう前記線状光源の照射光を反射する所定部分を有し、前記所定部分およびその周辺部分による反射光が前記仮想面上において重畳されることにより、前記所定方向に直線的に延在する、周辺よりも照度が高い高照度領域を形成することを特徴とする灯具ユニット。
【請求項２】
前記リフレクタは、前記高照度領域を形成すべき前記仮想面上の位置と光軸に対して左右同じ側に前記所定部分が位置することを特徴とする請求項１に記載の灯具ユニット。
【請求項３】
前記リフレクタによる反射光を利用して前記仮想面上に前記高照度領域を含む光源像を形成する光源像形成部材と、
形成された光源像を前記仮想面とは異なる所定の仮想スクリーンに投影する投影レンズと、
をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の灯具ユニット。
【請求項４】
前記線状光源は、光軸より上方に配置され、
前記リフレクタは、前記線状光源の下方に前記所定部分が位置するよう設けられることを特徴とする請求項３に記載の灯具ユニット。
【請求項５】
前記リフレクタは、前記線状光源の照射光を前記仮想面である仮想スクリーンに向けて反射することにより、前記高照度領域を一部に含む配光パターンを前記仮想スクリーンに形成することを特徴とする請求項１または２に記載の灯具ユニット。
【請求項１】
光軸に対して角度を持って伸びる線状光源と、
前記線状光源の照射光を反射するリフレクタと、
を備え、
前記リフレクタは、所定の仮想面に映し出される前記線状光源の像が所定方向に伸びるよう前記線状光源の照射光を反射する所定部分を有し、前記所定部分およびその周辺部分による反射光が前記仮想面上において重畳されることにより、前記所定方向に直線的に延在する、周辺よりも照度が高い高照度領域を形成することを特徴とする灯具ユニット。
【請求項２】
前記リフレクタは、前記高照度領域を形成すべき前記仮想面上の位置と光軸に対して左右同じ側に前記所定部分が位置することを特徴とする請求項１に記載の灯具ユニット。
【請求項３】
前記リフレクタによる反射光を利用して前記仮想面上に前記高照度領域を含む光源像を形成する光源像形成部材と、
形成された光源像を前記仮想面とは異なる所定の仮想スクリーンに投影する投影レンズと、
をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の灯具ユニット。
【請求項４】
前記線状光源は、光軸より上方に配置され、
前記リフレクタは、前記線状光源の下方に前記所定部分が位置するよう設けられることを特徴とする請求項３に記載の灯具ユニット。
【請求項５】
前記リフレクタは、前記線状光源の照射光を前記仮想面である仮想スクリーンに向けて反射することにより、前記高照度領域を一部に含む配光パターンを前記仮想スクリーンに形成することを特徴とする請求項１または２に記載の灯具ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−３６２０（Ｐ２０１０−３６２０Ａ）
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６３２１８（Ｐ２００８−１６３２１８）
【出願日】平成２０年６月２３日（２００８．６．２３）
【出願人】（０００００１１３３）株式会社小糸製作所 (1,575)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２３日（２００８．６．２３）
【出願人】（０００００１１３３）株式会社小糸製作所 (1,575)
【Ｆターム（参考）】
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