車両用灯具
【課題】１個のランプユニットで理想の配光パターンを得ること。
【解決手段】この発明は、楕円反射面の第１反射面１１と、第１反射面１１の第１焦点Ｆ１１に配置されている半導体型光源３と、第１反射面１１からの反射光Ｌ２を制御して所定の配光パターンＬＰ、ＨＰ、ＳＰ、ＷＰとして路面に反射させる放物線反射面１２、１３、１４と、を備える。第２反射面１２は、高光度用配光パターンＨＰを形成する。第３反射面１３は、高光度用配光パターンＨＰを包含する集光用配光パターンＳＰを形成する。第４反射面１４は、高光度用配光パターンＨＰおよび集光用配光パターンＳＰと重畳する拡散用配光パターンＷＰを形成する。この結果、１個のランプユニットで理想の配光パターンを得ることができ、交通安全に貢献することができる。
【解決手段】この発明は、楕円反射面の第１反射面１１と、第１反射面１１の第１焦点Ｆ１１に配置されている半導体型光源３と、第１反射面１１からの反射光Ｌ２を制御して所定の配光パターンＬＰ、ＨＰ、ＳＰ、ＷＰとして路面に反射させる放物線反射面１２、１３、１４と、を備える。第２反射面１２は、高光度用配光パターンＨＰを形成する。第３反射面１３は、高光度用配光パターンＨＰを包含する集光用配光パターンＳＰを形成する。第４反射面１４は、高光度用配光パターンＨＰおよび集光用配光パターンＳＰと重畳する拡散用配光パターンＷＰを形成する。この結果、１個のランプユニットで理想の配光パターンを得ることができ、交通安全に貢献することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体型光源を光源とし、かつ、複数の反射面を有す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）。以下、従来の車両用灯具について説明する。従来の車両用灯具は、半導体型光源と、第１反射面と、第２反射面と、第３反射面と、第４反射面と、を備えるものである。以下、従来の車両用灯具の作用について説明する。半導体型光源を点灯発光させる。すると、半導体型光源から放射される光の一部は、第１反射面で反射する。その反射光の一部は、第３反射面で反射されて上縁に水平カットラインを有する配光パターンとして路面に照射される。また、第１反射面からの反射光の残りは、主に第２反射面で反射されて前記の配光パターン内に重なるホットスポット部分と水平カットラインよりも上方にとびだす斜めカットラインを有する突出部分とを備える配光パターンとして路面に照射される。さらに、半導体型光源から放射される光の残りは、主に第４反射面で反射されてオーバーヘッドサイン用配光パターンとしてオーバーヘッドサイン（頭上標識）などに照射される。このように、従来の車両用灯具は、１個のランプユニットで理想の配光パターンが得られる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−４１５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明が解決しようとする課題は、前記の従来の車両用灯具の改良という点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明（請求項１にかかる発明）は、楕円反射面の第１反射面と、第１反射面の第１焦点もしくはその近傍に配置されている半導体型光源と、第１反射面からの反射光を制御して高光度部を有する高光度用配光パターンとして路面に反射させる放物線反射面の第２反射面と、第１反射面からの反射光を制御して高光度用配光パターンを包含する集光用配光パターンとして路面に反射させる放物線反射面の第３反射面と、第１反射面からの反射光を制御して高光度用配光パターンおよび集光用配光パターンと重畳する拡散用配光パターンとして路面に反射させる放物線反射面の第４反射面と、を備える、ことを特徴とする。
【０００６】
また、この発明（請求項２にかかる発明）は、第２反射面が第３反射面に対して対向車線側（他車が対向走行する車線側）に位置し、第２反射面および第３反射面が第４反射面に対して上方に位置する、ことを特徴とする。
【０００７】
さらに、この発明（請求項３にかかる発明）は、第１反射面の第２焦点もしくはその近傍には第１反射面からの反射光の一部をカットオフするシェードが設けられていて、シェードにはシェードによりカットオフされた第１反射面からの反射光の一部を第２反射面および第３反射面に反射させるシェード反射面が設けられていて、第２反射面および第３反射面および第４反射面が、焦点が第１反射面の第２焦点もしくはその近傍に位置していて、第１反射面からの反射光およびシェード反射面からの反射光を制御してすれ違い用配光パターンとして路面に反射させる反射面である、ことを特徴とする。
【０００８】
さらにまた、この発明（請求項４にかかる発明）は、第２反射面および第３反射面および第４反射面の上方には、焦点が半導体型光源もしくはその近傍に位置していてかつ半導体型光源からの光を制御してオーバーヘッドサイン用配光パターンとして反射させるオーバーヘッドサイン用放物線反射面が、設けられている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、第２反射面により高光度部を有する高光度用配光パターンが得られ、また、第３反射面により高光度用配光パターンを包含する集光用配光パターンが得られ、さらに、第４反射面により高光度用配光パターンおよび集光用配光パターンと重畳する拡散用配光パターンが得られる。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、１個のランプユニットで理想の配光パターンを得ることができ、交通安全に貢献することができる。
【００１０】
また、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用灯具は、第２反射面が第３反射面に対して対向車線側に位置するので、集光用配光パターン中に包含されている高光度用配光パターンを走行車線側（自車が走行する車線側）に簡単な配光設計（たとえば、第２反射面の光軸を走行車線側に振り向けるなどの配光設計）で配光することができる。しかも、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用灯具は、集光用配光パターン中の高光度用配光パターンを走行車線側に配光することができるので、走行車線側の視認性が向上されて、交通安全にさらに貢献することができる。特に、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用灯具は、第２反射面および第３反射面が第４反射面に対して上方に位置するので、高光度用配光パターンおよび集光用配光パターンを拡散用配光パターンよりも上方に位置させることができるので、１個のランプユニットで理想のすれ違い用配光パターンを得ることができ、交通安全に貢献することができる。
【００１１】
さらに、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用灯具は、前記の課題を解決するための手段により、第１反射面からの反射光の一部をシェードでカットオフするので、第２反射面および第３反射面および第４反射面でカットオフラインを有するすれ違い用配光パターンを容易に制御することができる。しかも、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用灯具は、シェードによりカットオフされた第１反射面からの反射光の一部をシェード用反射面で第２反射面および第３反射面に反射させるので、半導体型光源から放射される光を有効に利用することができる。これにより、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用灯具は、１個のランプユニットで理想のすれ違い用配光パターンを得ることができ、交通安全に貢献することができる。
【００１２】
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、前記の課題を解決するための手段により、オーバーヘッドサイン用放物線反射面が第２反射面および第３反射面および第４反射面の上方に位置するので、このオーバーヘッドサイン用放物線反射面が半導体型光源からの光をオーバーヘッドサイン用配光パターンとして制御するのに適している。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、１個のランプユニットで理想のすれ違い用配光パターンおよびオーバーヘッドサイン用配光パターンを得ることができ、交通安全に貢献することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、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。図面において、符号「Ｆ」は、車両の前方向側（車両の前進方向側）を示す。符号「Ｂ」は、車両の後方向側を示す。符号「Ｕ」は、ドライバー側から前方向側を見た上方向側を示す。符号「Ｄ」は、ドライバー側から前方向側を見た下方向側を示す。符号「Ｌ」は、ドライバー側から前方向側を見た場合の左方向側を示す。符号「Ｒ」は、ドライバー側から前方向側を見た場合の右方向側を示す。符号「Ｈ−Ｈ」は、水平軸（車両の進行軸と平行な軸）を示す。前記の前、後、上、下、左、右、水平は、この発明にかかる車両用灯具を車両に装備した際の前、後、上、下、左、右、水平である。また、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】
【００１４】
以下、この実施例における車両用灯具の構成について説明する。この実施例における車両用灯具は、車両（自動車）の前部の左右にそれぞれ装備される、たとえば、リフレクタタイプ（反射タイプ）の４灯式のすれ違い用（ロービーム用）のヘッドランプである。前記ヘッドランプは、日本の左側通行に使用するものである。欧州の左側通行に使用されるヘッドランプは、前記ヘッドランプとほぼ同様の構成からなる。また、欧州の右側通行および北米の右側通行に使用されるヘッドランプは、前記ヘッドランプとほぼ同様の構成からなりかつ左右逆のレイアウトからなる。
【００１５】
この実施例における車両用灯具は、１個のランプユニット１と、ランプハウジング（図示せず）と、図示しないランプレンズ（たとえば、素通しのアウターレンズなど）と、を備えるものである。前記ランプユニット１は、前記ランプハウジングおよび前記ランプレンズにより区画されている灯室（図示せず）内に配置されている。また、前記ランプユニット１は、ホルダやブラケット（図示せず）および光軸調整装置（図示せず）を介して前記ランプハウジングに取り付けられている。
【００１６】
前記ランプユニット１は、図１に示すように、リフレクタ２と、半導体型光源３と、ヒートシンク部材４と、から構成されている。前記リフレクタ２は、たとえば、光不透過性の樹脂などから構成されている。前記リフレクタ２は、図１および図２に示すように、楕円部５と、放物線部６と、傾斜部７と、水平部８と、から一体に構成されている。
【００１７】
前記楕円部５は、回転楕円形状のものを長軸方向と短軸方向とに４分割した形状をなし、長軸方向の第１開口部９と短軸方向の第２開口部１０とを有する。前記楕円部５の前記第１開口部９の縁には、前記傾斜部７が一体に設けられている。前記傾斜部７の一縁（上縁）には、前記水平部８の一縁（前縁）が一体に設けられている。前記水平部８の他縁（後縁）には、前記放物線部６の一縁（下縁）が一体に設けられている。前記楕円部５は、前記放物線部６に対して、前方斜め下側に位置する。前記放物線部６は、前記楕円部５の前記第２開口部１０に対向する。前記傾斜部７は、前記水平部８に対して、一縁（上縁）が前記ランプユニット１の光の照射方向と反対方向側（後側）に、かつ、他縁（下縁）が前記ランプユニット１の光の照射方向側（前側）に、傾斜している。前記水平部８は、水平軸Ｈ−Ｈと平行（ほぼ平行も含む）である。
【００１８】
前記リフレクタ２には、第１反射面１１および第２反射面１２および第３反射面１３および第４反射面１４および第５反射面１５およびシェード１６およびシェード反射面１７などの光学部品が一体に構成されている。すなわち、前記楕円部５の前記第１開口部９および前記第２開口部１０に対向する内面には、アルミ蒸着もしくは銀塗装などが施されていて前記第１反射面１１が一体に形成されている。前記放物線部６の前記第２開口部１０および前記第１反射面１１と対向する内面には、アルミ蒸着もしくは銀塗装などが施されていて前記第２反射面１２および前記第３反射面１３および前記第４反射面１４および前記第５反射面１５が一体に形成されている。前記傾斜部７の一縁（上縁）７には、前記シェード１６が一体に形成されている。前記シェード１６の前記第２開口部１０および前記第１反射面１１および前記第２反射面１２および前記第３反射面１３および前記第４反射面１４と対向する面には、アルミ蒸着もしくは銀塗装などが施されていて前記シェード反射面１７が一体に形成されている。
【００１９】
前記半導体型光源３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３は、図２に示すように、基板１８と、前記基板１８の一面に設けられている光源チップ１９と、前記光源チップ１９を覆う半球形状（ドーム形状）の光透過部材（レンズ）２０と、からなるものである。前記光源チップ１９は、この例では、長方形形状をなす。
【００２０】
前記半導体型光源３は、ホルダ２１を介してスクリュー２２により前記ヒートシンク部材４に固定されている。また、前記リフレクタ２の前記傾斜部７は、スクリュー２３により前記ヒートシンク部材４に固定されている。この結果、前記ランプユニット１が構成される。このとき、前記リフレクタ２の前記楕円部５の前記第１開口部９は、前記ヒートシンク部材４により閉塞されている。また、前記リフレクタ２の前記楕円部５の前記第１反射面１１は、前記半導体型光源３に対向する。さらに、前記半導体型光源３の長方形形状の前記光源チップ１９は、水平軸（車両の進行軸）Ｈ−Ｈに対して直交（ほぼ直交も含む）である。すなわち、前記半導体型光源３は、横差バルブ（円柱形状のフィラメントが水平軸（車両の進行軸）Ｈ−Ｈに対して直交（ほぼ直交も含む）であるバルブ）と同様な構成となる。なお、図１において、前記リフレクタ２を前記ヒートシンク部材４に固定するスクリュー２３は、２本図示されていて、２本図示が省略されている。
【００２１】
前記第１反射面１１は、楕円反射面である。楕円反射面は、楕円を基調（基本、基準）とする自由曲面からなる反射面、あるいは、回転楕円面からなる反射面である。楕円を基調（基本、基準）とする自由曲面からなる反射面は、図２の垂直断面が楕円をなし、かつ、図示しない水平断面が放物線ないし変形放物線ないし変形楕円ないしそれらの組み合わせからなる反射面である。この結果、楕円反射面である前記第１反射面１１は、光軸Ｚ１−Ｚ１と、第１焦点Ｆ１１と、第２焦点（もしくは第２焦線）Ｆ１２と、を有する。図２に示すように、前記第１反射面１１の光軸Ｚ１−Ｚ１は、側面から見て、水平軸Ｈ−Ｈに対して傾斜している。前記第１焦点Ｆ１１は、前記第２焦点Ｆ１２に対して、前方斜め下側に位置する。前記半導体型光源３の前記光源チップ１９は、前記第１反射面１１の第１焦点Ｆ１１もしくはその近傍に位置する。この結果、前記半導体型光源３の前記光源チップ１９から放射される光の大部分Ｌ１は、前記第１反射面１１で反射されて前記第１反射面１１の第２焦点Ｆ１２もしくはその近傍に収束する（集まる）。
【００２２】
前記第２反射面１２および前記第３反射面１３および前記第４反射面１４および前記第５反射面１５は、放物線反射面である。放物線反射面は、放物線を基調（基本、基準）とする自由曲面からなる反射面、あるいは、回転放物面からなる反射面である。放物線を基調（基本、基準）とする自由曲面からなる反射面は、図２の垂直断面が放物線をなし、かつ、図示しない水平断面が楕円ないし変形楕円ないし変形放物線ないしそれらの組み合わせからなる反射面である。この結果、放物線反射面である前記第２反射面１２および前記第３反射面１３および前記第４反射面１４および前記第５反射面１５は、光軸Ｚ２−Ｚ２、Ｚ３−Ｚ３、Ｚ４−Ｚ４、Ｚ５−Ｚ５と、焦点（焦線）Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５と、を有する。図２に示すように、前記第２反射面１２および前記第３反射面１３および前記第４反射面１４および前記第５反射面１５の光軸Ｚ２−Ｚ２、Ｚ３−Ｚ３、Ｚ４−Ｚ４、Ｚ５−Ｚ５は、側面から見て、水平軸Ｈ−Ｈと平行（ほぼ平行も含む）である。前記第２反射面１２および前記第３反射面１３および前記第４反射面１４の焦点Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４は、前記第１反射面１１の第２焦点Ｆ１２もしくはその近傍に位置する。前記第５反射面１５の焦点Ｆ５は、前記第１反射面１１の第１焦点Ｆ１１もしくはその近傍に位置する。
【００２３】
前記第１反射面１１は、前記第２反射面１２および前記第３反射面１３および第４反射面１４および前記第５反射面１５に対して前方斜め下側に位置する。前記第１反射面１１および前記半導体型光源３側と前記第２反射面１２および前記第３反射面１３および第４反射面１４および前記第５反射面１５側との間には、前記第１反射面１１からの反射光および前記半導体型光源３からの直射光を前記第２反射面１２および前記第３反射面１３および第４反射面１４および前記第５反射面１５に通すための開口部、すなわち、前記第２開口部１０が設けられている。
【００２４】
前記シェード１６は、前記第１反射面１１からの反射光Ｌ２の一部Ｌ３をカットオフするものである。前記シェード１６のエッジ、すなわち、前記傾斜部７と前記水平部８との角部は、配光パターンのカットオフラインの形成に関与する。一方、前記シェード反射面１７は、前記シェード１６によりカットオフされた前記第１反射面１１からの反射光Ｌ２の一部Ｌ３を前記第２反射面１２および前記第３反射面１３および第４反射面１４側に反射させるものである。
【００２５】
前記第２反射面１２および前記第３反射面１３と、前記第４反射面１４と、前記第５反射面１５とは、図１および図２に示すように、横に分割されている。前記第２反射面１２および前記第３反射面１３は、前記第４反射面１４の上方に位置する。前記第５反射面１５は、前記第２反射面１２および前記第３反射面１３および前記第４反射面１４の上方に位置する。
【００２６】
前記第２反射面１２と前記第３反射面１３とは、図１および図２に示すように、縦に分割されている。前記第２反射面１２は、前記第３反射面１３に対して、対向車線側（右側）に位置する。
【００２７】
前記第２反射面１２および前記第３反射面１３および第４反射面１４は、前記第１反射面１１からの反射光Ｌ２（前記シェード１６によりカットオフされなかった前記第１反射面１１からの反射光Ｌ２）および前記シェード反射面１７からの反射光Ｌ４（前記シェード１６によりカットオフされた前記第１反射面１１からの反射光Ｌ２の一部Ｌ３）を制御して図９に示すすれ違い用配光パターンＬＰとして路面に反射させる反射面である。前記すれ違い用配光パターンＬＰの上縁には、水平のカットオフラインＣＬ１および斜めのカットオフラインＣＬ２が形成されている。前記すれ違い用配光パターンＬＰの水平カットオフラインＣＬ１および斜めカットオフラインＣＬ２は、前記シェード１６のエッジおよび前記第２反射面１２および前記第３反射面１３および第４反射面１４により形成される。前記すれ違い用配光パターンＬＰの水平カットオフラインＣＬ１は、スクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲよりも約０．５７°下側に位置する。また、前記すれ違い用配光パターンＬＰの斜めカットオフラインＣＬ２は、水平カットオフラインＣＬ１のスクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤから左側に約１５〜４５°傾斜している。
【００２８】
前記第２反射面１２は、前記シェード反射面１７からの反射光Ｌ４を制御して図４に示す高光度用配光パターンＨＰとして路面に反射させる反射面である。前記高光度用配光パターンＨＰは、範囲が狭く狭められたスポット状の高光度部を形成して、最高光度を高めるものである。前記高光度用配光パターンＨＰは、スクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤから左側であって、前記すれ違い用配光パターンＬＰの斜めカットオフラインＣＬ２の下側に位置する。
【００２９】
前記第３反射面１３は、前記シェード反射面１７からの反射光Ｌ４を制御して図４に示す集光用配光パターンＳＰとして路面に反射させる反射面である。前記集光用配光パターンＳＰの上縁には、前記の水平のカットオフラインＣＬ１および前記の斜めのカットオフラインＣＬ２が形成されている。前記集光用配光パターンＳＰの水平カットオフラインＣＬ１および斜めカットオフラインＣＬ２は、前記シェード１６のエッジおよび前記第３反射面１３により形成される。前記集光用配光パターンＳＰは、前記高光度用配光パターンＨＰを包含する。前記高光度用配光パターンＨＰおよび前記集光用配光パターンＳＰは、前記すれ違い用配光パターンＬＰのホットスポットであって、前記すれ違い用配光パターンＬＰの主な配光規格を満足させるものである。
【００３０】
前記第４反射面１４は、前記第１反射面１１からの反射光Ｌ２を制御して図６に示す拡散用配光パターンＷＰとして路面に反射させる反射面である。前記拡散用配光パターンＷＰの上縁には、前記の水平のカットオフラインＣＬ１が形成されている。前記拡散用配光パターンＷＰの水平カットオフラインＣＬ１は、前記シェード１６のエッジおよび前記第４反射面１４により形成される。前記拡散用配光パターンＷＰは、前記すれ違い用配光パターンＬＰの水平拡散であって、前記すれ違い用配光パターンＬＰの商品性を向上させる拡散配光を形成するものである。なお、前記拡散用配光パターンＷＰの水平カットオフラインＣＬ１を前記集光用配光パターンＳＰの水平カットオフラインＣＬ１よりも約０．３〜１°下側に設定しても良い。
【００３１】
前記第５反射面１５は、図１に示すように、前記第２反射面１２および前記第３反射面１３および第４反射面１４の上方に位置する。前記第５反射面１５は、前記半導体型光源３からの光（直射光）Ｌ５を制御してオーバーヘッドサイン用配光パターンＯＰとして反射させる反射面である。前記オーバーヘッドサイン用配光パターンＯＰは、スクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲよりも上側に位置して、図示していないオーバーヘッドサイン（頭上標識）を照明するものである。
【００３２】
放物線反射面は、前記第２反射面１２と前記第３反射面１３と第４反射面１４と前記第５反射面１５との４個のセグメントに分割されている。また、前記第２反射面１２および前記第３反射面１３は、単一のセグメントからなり、一方、第４反射面１４および前記第５反射面１５は、複数個（この例では３個）のセグメントからなるものである。なお、前記第２反射面１２および前記第３反射面１３および第４反射面１４および前記第５反射面１５は、それぞれ、配光特性に応じて、単一のセグメントもしくは複数個のセグメントからなるものであっても良い。
【００３３】
この実施例における車両用灯具は、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。
【００３４】
まず、ランプユニット１の半導体型光源３の光源チップ１９を点灯発光させる。すると、半導体型光源３の光源チップ１９から放射された光の大部分Ｌ１は、第１反射面１１に入射する。また、半導体型光源３の光源チップ１９から放射された光の一部Ｌ５は、直射光としてリフレクタ２の第２開口部１０を経て主に第５反射面１５に直接入射する。
【００３５】
第１反射面１１に入射した光Ｌ１は、第１反射面１１で反射する。第１反射面１１で反射した反射光Ｌ２は、第１反射面１１の第２焦点Ｆ１２もしくはその近傍に収束する（集まる）。第１反射面１１からの反射光Ｌ２であって、シェード１６によりカットオフされなかった第１反射面１１からの反射光Ｌ２は、リフレクタ２の第２開口部１０を経て主に第４反射面１４に入射する。また、第１反射面１１からの反射光Ｌ２であって、シェード１６によりカットオフされた第１反射面１１からの反射光Ｌ２の一部Ｌ３は、シェード反射面１７で反射する。シェード反射面１７からの反射光Ｌ４は、リフレクタ２の第２開口部１０を経て主に第２反射面１２および第３反射面１３に入射する。
【００３６】
第２反射面１２に入射したシェード反射面１７からの反射光Ｌ４は、第２反射面１２および第３反射面１３で反射する。第２反射面１２からの反射光は、第２反射面１２で、図４に示す高光度用配光パターンＨＰとして制御されて路面に照射される。第３反射面１３からの反射光は、第３反射面１３で、図４に示す集光用配光パターンＳＰ、すなわち、上縁に水平カットオフラインＣＬ１および斜めカットオフラインＣＬ２を有し、かつ、高光度用配光パターンＨＰを包含する集光用配光パターンＳＰとして制御されて路面に照射される。
【００３７】
また、第４反射面１４に入射した第１反射面１１からの反射光Ｌ２は、第４反射面１４で反射する。第４反射面１４からの反射光は、第４反射面１４で、図６に示す拡散用配光パターンＷＰ、すなわち、上縁に水平カットオフラインＣＬ１を有する拡散用配光パターンＷＰとして制御されて路面に照射される。
【００３８】
図４に示す高光度用配光パターンＨＰおよび集光用配光パターンＳＰと図６に示す拡散用配光パターンＷＰとが重畳されて図９に示すすれ違い用配光パターンＬＰ、すなわち、上縁に水平カットオフラインＣＬ１および斜めカットオフラインＣＬ２を有するすれ違い用配光パターンＬＰが形成される。
【００３９】
第５反射面１５に直接入射した半導体型光源３の光源チップ１９からの直射光Ｌ５は、第５反射面１５で反射する。第５反射面１５からの反射光は、第５反射面１５で図８に示すオーバーヘッドサイン用配光パターンＯＰとして制御されてオーバーヘッドサインに照射される。この結果、図９に示すように、高光度用配光パターンＨＰおよび集光用配光パターンＳＰと拡散用配光パターンＷＰとが重畳されてなるすれ違い用配光パターンＬＰと、オーバーヘッドサイン用配光パターンＯＰとが得られる。
【００４０】
ここで、１個の半導体型光源３の光束（光度、照度、光量）が大きいと、１個のランプユニット１により、所定の配光特性を有するすれ違い用配光パターンＬＰ（高光度用配光パターンＨＰおよび集光用配光パターンＳＰおよび拡散用配光パターンＷＰ）およびオーバーヘッドサイン用配光パターンＯＰが得られる。
【００４１】
この実施例における車両用灯具は、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。
【００４２】
この実施例における車両用灯具（ランプユニット１）は、第２反射面１２により高光度部を有する高光度用配光パターンＨＰが得られ、また、第３反射面１３により高光度用配光パターンＨＰを包含する集光用配光パターンＳＰが得られ、さらに、第４反射面１４により高光度用配光パターンＨＰおよび集光用配光パターンＳＰと重畳する拡散用配光パターンＷＰが得られる。この結果、この実施例における車両用灯具（ランプユニット１）は、１個のランプユニット１で理想のすれ違い用配光パターンＬＰを得ることができ、交通安全に貢献することができる。
【００４３】
また、この実施例における車両用灯具（ランプユニット１）は、第２反射面１２が第３反射面１３に対して対向車線側（右側）に位置するので、集光用配光パターンＳＰ中に包含されている高光度用配光パターンＨＰを走行車線側（左側）すなわちスクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤの左側に簡単な配光設計、たとえば、図１０に示すように、平面（上面）から見て、第２反射面１２の光軸Ｚ２−Ｚ２を走行車線側（左側）すなわち水平軸（車両の進行軸）Ｈ−Ｈに対して左側に振り向けるなどの配光設計で配光することができる。しかも、この実施例における車両用灯具（ランプユニット１）は、集光用配光パターンＳＰ中の高光度用配光パターンＨＰを走行車線側（左側）に配光することができるので、走行車線側の視認性が向上されて、交通安全にさらに貢献することができる。特に、この実施例における車両用灯具（ランプユニット１）は、第２反射面１２および第３反射面１３が第４反射面１４に対して上方に位置するので、高光度用配光パターンＨＰおよび集光用配光パターンＳＰを拡散用配光パターンＷＰよりも上方に位置させることができるので、１個のランプユニット１で理想のすれ違い用配光パターンＬＰを得ることができ、交通安全に貢献することができる。
【００４４】
さらに、この実施例における車両用灯具（ランプユニット１）は、第１反射面１１からの反射光Ｌ２の一部Ｌ３をシェード１６でカットオフするので、第２反射面１２および第３反射面１３および第４反射面１４でカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有するすれ違い用配光パターンＬＰを容易に制御することができる。しかも、この実施例における車両用灯具（ランプユニット１）は、シェード１６によりカットオフされた第１反射面１１からの反射光Ｌ２の一部Ｌ３をシェード用反射面１７で第２反射面１２および第３反射面１３に反射させるので、半導体型光源３から放射される光Ｌ１を有効に利用することができる。これにより、この実施例における車両用灯具（ランプユニット１）は、１個のランプユニット１で理想のすれ違い用配光パターンＬＰを得ることができ、交通安全に貢献することができる。
【００４５】
さらにまた、この実施例における車両用灯具（ランプユニット１）は、オーバーヘッドサイン用放物線反射面の第５反射面１５が第２反射面１２および第３反射面１３および第４反射面１４の上方に位置するので、第５反射面１５が半導体型光源３からの光Ｌ５を図８に示すオーバーヘッドサイン用配光パターンＯＰとして制御するのに適している。これにより、この実施例における車両用灯具（ランプユニット１）は、１個のランプユニット１で理想のすれ違い用配光パターンＬＰおよびオーバーヘッドサイン用配光パターンＯＰを得ることができ、交通安全に貢献することができる。
【００４６】
以下、前記の実施例以外の例について説明する。前記の実施例においては、放物線反射面の第２反射面１２および第３反射面１３および第４反射面１４ですれ違い用配光パターンＬＰ（高光度用配光パターンＨＰおよび集光用配光パターンＳＰおよび拡散用配光パターンＷＰ）を形成するものである。ところが、この発明においては、放物線反射面の第２反射面１２および第３反射面１３および第４反射面１４で形成する所定の配光パターンとしては、すれ違い用配光パターンＬＰ以外の配光パターン、たとえば、走行用配光パターン、高速道路用配光パターン、フォグランプ（霧）用配光パターン、雨用配光パターン、追加灯用配光パターンなどであっても良い。
【００４７】
また、前記の実施例においては、第２反射面１２を第３反射面１３に対して対向車線側（右側）に位置させたものである。ところが、この発明においては、第２反射面１２を第３反射面１３に対して対向車線側（右側）に位置させなくても良い。
【００４８】
さらに、前記の実施例においては、第２反射面１２および第３反射面１３を第４反射面１４の上方に位置させたものである。ところが、この発明においては、第２反射面１２および第３反射面１３を第４反射面１４の上方に位置させなくても良い。
【００４９】
さらにまた、前記の実施例においては、シェード１６を設け、また、シェード１６にシェード反射面１７を設けたものである。ところが、この発明においては、シェード１６を設けずに、また、シェード１６にシェード反射面１７を設けなくても良い。
【００５０】
さらにまた、前記の実施例においては、第２反射面１２および第３反射面１３および第４反射面１４の上方にオーバーヘッドサイン用放物面反射面の第５反射面１５を設けたものである。ところが、この発明においては、第２反射面１２および第３反射面１３および第４反射面１４の上方に第５反射面１５を設けず、オーバーヘッドサイン用配光パターンＯＰを形成しなくても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】この発明にかかる車両用灯具の実施例を示すリフレクタ、半導体型光源、ヒートシンク部材の分解斜視図である。
【図２】同じく、光路を示す図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図に対応する縦断面図（垂直断面図）である。
【図３】第２反射面および第３反射面の反射作用を示す説明図である。
【図４】第２反射面および第３反射面により得られるすれ違い用配光パターンの高光度用配光パターンおよび集光用配光パターンを示す説明図である。
【図５】第４反射面の反射作用を示す説明図である。
【図６】第４反射面により得られるすれ違い用配光パターンの拡散用配光パターンを示す説明図である。
【図７】第５反射面の反射作用を示す説明図である。
【図８】第５反射面により得られるオーバーヘッドサイン用配光パターンを示す説明図である。
【図９】第２反射面および第３反射面により得られるすれ違い用配光パターンの高光度用配光パターンおよび集光用配光パターンと第４反射面により得られるすれ違い用配光パターンの拡散用配光パターンと第５反射面により得られるオーバーヘッドサイン用配光パターンとを示す説明図である。
【図１０】図１におけるＸ−Ｘ線断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１ ランプユニット（車両用灯具）
２ リフレクタ
３ 半導体型光源
４ ヒートシンク部材
５ 楕円部
６ 放物線部
７ 傾斜部
８ 水平部
９ 第１開口部
１０ 第２開口部
１１ 第１反射面（楕円反射面）
１２ 第２反射面（放物線反射面）
１３ 第３反射面（放物線反射面）
１４ 第４反射面（放物線反射面）
１５ 第５反射面（オーバーヘッドサイン用放物線反射面）
１６ シェード
１７ シェード反射面
１８ 基板
１９ 光源チップ
２０ 光透過部材
２１ ホルダ
２２ スクリュー
２３ スクリュー
Ｆ 前
Ｂ 後
Ｕ 上
Ｄ 下
Ｌ 左
Ｒ 右
ＨＬ−ＨＲ スクリーンの左右の水平線
ＶＵ−ＶＤ スクリーンの上下の垂直線
Ｈ−Ｈ 水平軸（車両の進行軸）
Ｚ１−Ｚ１ 第１反射面の光軸
Ｆ１１ 第１反射面の第１焦点
Ｆ１２ 第１反射面の第２焦点
Ｚ２−Ｚ２ 第２反射面の光軸
Ｆ２ 第２反射面の焦点
Ｚ３−Ｚ３ 第３反射面の光軸
Ｆ３ 第３反射面の焦点
Ｚ４−Ｚ４ 第４反射面の光軸
Ｆ４ 第４反射面の焦点
Ｚ５−Ｚ５ 第５反射面の光軸
Ｆ５ 第５反射面の焦点
ＬＰ すれ違い用の配光パターン
ＣＬ１ 水平カットライン
ＣＬ２ 斜めカットライン
ＨＰ 高光度用配光パターン
ＳＰ 集光用配光パターン
ＷＰ 拡散用配光パターン
ＯＰ オーバーヘッドサイン用配光パターン
Ｌ１ 半導体型光源からの光の大部分
Ｌ２ シェードでカットオフされない第１反射面からの反射光
Ｌ３ シェードでカットオフされる第１反射面からの反射光
Ｌ４ シェード反射面からの反射光
Ｌ５ 半導体型光源からの直射光
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体型光源を光源とし、かつ、複数の反射面を有す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）。以下、従来の車両用灯具について説明する。従来の車両用灯具は、半導体型光源と、第１反射面と、第２反射面と、第３反射面と、第４反射面と、を備えるものである。以下、従来の車両用灯具の作用について説明する。半導体型光源を点灯発光させる。すると、半導体型光源から放射される光の一部は、第１反射面で反射する。その反射光の一部は、第３反射面で反射されて上縁に水平カットラインを有する配光パターンとして路面に照射される。また、第１反射面からの反射光の残りは、主に第２反射面で反射されて前記の配光パターン内に重なるホットスポット部分と水平カットラインよりも上方にとびだす斜めカットラインを有する突出部分とを備える配光パターンとして路面に照射される。さらに、半導体型光源から放射される光の残りは、主に第４反射面で反射されてオーバーヘッドサイン用配光パターンとしてオーバーヘッドサイン（頭上標識）などに照射される。このように、従来の車両用灯具は、１個のランプユニットで理想の配光パターンが得られる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−４１５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明が解決しようとする課題は、前記の従来の車両用灯具の改良という点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明（請求項１にかかる発明）は、楕円反射面の第１反射面と、第１反射面の第１焦点もしくはその近傍に配置されている半導体型光源と、第１反射面からの反射光を制御して高光度部を有する高光度用配光パターンとして路面に反射させる放物線反射面の第２反射面と、第１反射面からの反射光を制御して高光度用配光パターンを包含する集光用配光パターンとして路面に反射させる放物線反射面の第３反射面と、第１反射面からの反射光を制御して高光度用配光パターンおよび集光用配光パターンと重畳する拡散用配光パターンとして路面に反射させる放物線反射面の第４反射面と、を備える、ことを特徴とする。
【０００６】
また、この発明（請求項２にかかる発明）は、第２反射面が第３反射面に対して対向車線側（他車が対向走行する車線側）に位置し、第２反射面および第３反射面が第４反射面に対して上方に位置する、ことを特徴とする。
【０００７】
さらに、この発明（請求項３にかかる発明）は、第１反射面の第２焦点もしくはその近傍には第１反射面からの反射光の一部をカットオフするシェードが設けられていて、シェードにはシェードによりカットオフされた第１反射面からの反射光の一部を第２反射面および第３反射面に反射させるシェード反射面が設けられていて、第２反射面および第３反射面および第４反射面が、焦点が第１反射面の第２焦点もしくはその近傍に位置していて、第１反射面からの反射光およびシェード反射面からの反射光を制御してすれ違い用配光パターンとして路面に反射させる反射面である、ことを特徴とする。
【０００８】
さらにまた、この発明（請求項４にかかる発明）は、第２反射面および第３反射面および第４反射面の上方には、焦点が半導体型光源もしくはその近傍に位置していてかつ半導体型光源からの光を制御してオーバーヘッドサイン用配光パターンとして反射させるオーバーヘッドサイン用放物線反射面が、設けられている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、第２反射面により高光度部を有する高光度用配光パターンが得られ、また、第３反射面により高光度用配光パターンを包含する集光用配光パターンが得られ、さらに、第４反射面により高光度用配光パターンおよび集光用配光パターンと重畳する拡散用配光パターンが得られる。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、１個のランプユニットで理想の配光パターンを得ることができ、交通安全に貢献することができる。
【００１０】
また、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用灯具は、第２反射面が第３反射面に対して対向車線側に位置するので、集光用配光パターン中に包含されている高光度用配光パターンを走行車線側（自車が走行する車線側）に簡単な配光設計（たとえば、第２反射面の光軸を走行車線側に振り向けるなどの配光設計）で配光することができる。しかも、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用灯具は、集光用配光パターン中の高光度用配光パターンを走行車線側に配光することができるので、走行車線側の視認性が向上されて、交通安全にさらに貢献することができる。特に、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用灯具は、第２反射面および第３反射面が第４反射面に対して上方に位置するので、高光度用配光パターンおよび集光用配光パターンを拡散用配光パターンよりも上方に位置させることができるので、１個のランプユニットで理想のすれ違い用配光パターンを得ることができ、交通安全に貢献することができる。
【００１１】
さらに、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用灯具は、前記の課題を解決するための手段により、第１反射面からの反射光の一部をシェードでカットオフするので、第２反射面および第３反射面および第４反射面でカットオフラインを有するすれ違い用配光パターンを容易に制御することができる。しかも、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用灯具は、シェードによりカットオフされた第１反射面からの反射光の一部をシェード用反射面で第２反射面および第３反射面に反射させるので、半導体型光源から放射される光を有効に利用することができる。これにより、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用灯具は、１個のランプユニットで理想のすれ違い用配光パターンを得ることができ、交通安全に貢献することができる。
【００１２】
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、前記の課題を解決するための手段により、オーバーヘッドサイン用放物線反射面が第２反射面および第３反射面および第４反射面の上方に位置するので、このオーバーヘッドサイン用放物線反射面が半導体型光源からの光をオーバーヘッドサイン用配光パターンとして制御するのに適している。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、１個のランプユニットで理想のすれ違い用配光パターンおよびオーバーヘッドサイン用配光パターンを得ることができ、交通安全に貢献することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、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。図面において、符号「Ｆ」は、車両の前方向側（車両の前進方向側）を示す。符号「Ｂ」は、車両の後方向側を示す。符号「Ｕ」は、ドライバー側から前方向側を見た上方向側を示す。符号「Ｄ」は、ドライバー側から前方向側を見た下方向側を示す。符号「Ｌ」は、ドライバー側から前方向側を見た場合の左方向側を示す。符号「Ｒ」は、ドライバー側から前方向側を見た場合の右方向側を示す。符号「Ｈ−Ｈ」は、水平軸（車両の進行軸と平行な軸）を示す。前記の前、後、上、下、左、右、水平は、この発明にかかる車両用灯具を車両に装備した際の前、後、上、下、左、右、水平である。また、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】
【００１４】
以下、この実施例における車両用灯具の構成について説明する。この実施例における車両用灯具は、車両（自動車）の前部の左右にそれぞれ装備される、たとえば、リフレクタタイプ（反射タイプ）の４灯式のすれ違い用（ロービーム用）のヘッドランプである。前記ヘッドランプは、日本の左側通行に使用するものである。欧州の左側通行に使用されるヘッドランプは、前記ヘッドランプとほぼ同様の構成からなる。また、欧州の右側通行および北米の右側通行に使用されるヘッドランプは、前記ヘッドランプとほぼ同様の構成からなりかつ左右逆のレイアウトからなる。
【００１５】
この実施例における車両用灯具は、１個のランプユニット１と、ランプハウジング（図示せず）と、図示しないランプレンズ（たとえば、素通しのアウターレンズなど）と、を備えるものである。前記ランプユニット１は、前記ランプハウジングおよび前記ランプレンズにより区画されている灯室（図示せず）内に配置されている。また、前記ランプユニット１は、ホルダやブラケット（図示せず）および光軸調整装置（図示せず）を介して前記ランプハウジングに取り付けられている。
【００１６】
前記ランプユニット１は、図１に示すように、リフレクタ２と、半導体型光源３と、ヒートシンク部材４と、から構成されている。前記リフレクタ２は、たとえば、光不透過性の樹脂などから構成されている。前記リフレクタ２は、図１および図２に示すように、楕円部５と、放物線部６と、傾斜部７と、水平部８と、から一体に構成されている。
【００１７】
前記楕円部５は、回転楕円形状のものを長軸方向と短軸方向とに４分割した形状をなし、長軸方向の第１開口部９と短軸方向の第２開口部１０とを有する。前記楕円部５の前記第１開口部９の縁には、前記傾斜部７が一体に設けられている。前記傾斜部７の一縁（上縁）には、前記水平部８の一縁（前縁）が一体に設けられている。前記水平部８の他縁（後縁）には、前記放物線部６の一縁（下縁）が一体に設けられている。前記楕円部５は、前記放物線部６に対して、前方斜め下側に位置する。前記放物線部６は、前記楕円部５の前記第２開口部１０に対向する。前記傾斜部７は、前記水平部８に対して、一縁（上縁）が前記ランプユニット１の光の照射方向と反対方向側（後側）に、かつ、他縁（下縁）が前記ランプユニット１の光の照射方向側（前側）に、傾斜している。前記水平部８は、水平軸Ｈ−Ｈと平行（ほぼ平行も含む）である。
【００１８】
前記リフレクタ２には、第１反射面１１および第２反射面１２および第３反射面１３および第４反射面１４および第５反射面１５およびシェード１６およびシェード反射面１７などの光学部品が一体に構成されている。すなわち、前記楕円部５の前記第１開口部９および前記第２開口部１０に対向する内面には、アルミ蒸着もしくは銀塗装などが施されていて前記第１反射面１１が一体に形成されている。前記放物線部６の前記第２開口部１０および前記第１反射面１１と対向する内面には、アルミ蒸着もしくは銀塗装などが施されていて前記第２反射面１２および前記第３反射面１３および前記第４反射面１４および前記第５反射面１５が一体に形成されている。前記傾斜部７の一縁（上縁）７には、前記シェード１６が一体に形成されている。前記シェード１６の前記第２開口部１０および前記第１反射面１１および前記第２反射面１２および前記第３反射面１３および前記第４反射面１４と対向する面には、アルミ蒸着もしくは銀塗装などが施されていて前記シェード反射面１７が一体に形成されている。
【００１９】
前記半導体型光源３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３は、図２に示すように、基板１８と、前記基板１８の一面に設けられている光源チップ１９と、前記光源チップ１９を覆う半球形状（ドーム形状）の光透過部材（レンズ）２０と、からなるものである。前記光源チップ１９は、この例では、長方形形状をなす。
【００２０】
前記半導体型光源３は、ホルダ２１を介してスクリュー２２により前記ヒートシンク部材４に固定されている。また、前記リフレクタ２の前記傾斜部７は、スクリュー２３により前記ヒートシンク部材４に固定されている。この結果、前記ランプユニット１が構成される。このとき、前記リフレクタ２の前記楕円部５の前記第１開口部９は、前記ヒートシンク部材４により閉塞されている。また、前記リフレクタ２の前記楕円部５の前記第１反射面１１は、前記半導体型光源３に対向する。さらに、前記半導体型光源３の長方形形状の前記光源チップ１９は、水平軸（車両の進行軸）Ｈ−Ｈに対して直交（ほぼ直交も含む）である。すなわち、前記半導体型光源３は、横差バルブ（円柱形状のフィラメントが水平軸（車両の進行軸）Ｈ−Ｈに対して直交（ほぼ直交も含む）であるバルブ）と同様な構成となる。なお、図１において、前記リフレクタ２を前記ヒートシンク部材４に固定するスクリュー２３は、２本図示されていて、２本図示が省略されている。
【００２１】
前記第１反射面１１は、楕円反射面である。楕円反射面は、楕円を基調（基本、基準）とする自由曲面からなる反射面、あるいは、回転楕円面からなる反射面である。楕円を基調（基本、基準）とする自由曲面からなる反射面は、図２の垂直断面が楕円をなし、かつ、図示しない水平断面が放物線ないし変形放物線ないし変形楕円ないしそれらの組み合わせからなる反射面である。この結果、楕円反射面である前記第１反射面１１は、光軸Ｚ１−Ｚ１と、第１焦点Ｆ１１と、第２焦点（もしくは第２焦線）Ｆ１２と、を有する。図２に示すように、前記第１反射面１１の光軸Ｚ１−Ｚ１は、側面から見て、水平軸Ｈ−Ｈに対して傾斜している。前記第１焦点Ｆ１１は、前記第２焦点Ｆ１２に対して、前方斜め下側に位置する。前記半導体型光源３の前記光源チップ１９は、前記第１反射面１１の第１焦点Ｆ１１もしくはその近傍に位置する。この結果、前記半導体型光源３の前記光源チップ１９から放射される光の大部分Ｌ１は、前記第１反射面１１で反射されて前記第１反射面１１の第２焦点Ｆ１２もしくはその近傍に収束する（集まる）。
【００２２】
前記第２反射面１２および前記第３反射面１３および前記第４反射面１４および前記第５反射面１５は、放物線反射面である。放物線反射面は、放物線を基調（基本、基準）とする自由曲面からなる反射面、あるいは、回転放物面からなる反射面である。放物線を基調（基本、基準）とする自由曲面からなる反射面は、図２の垂直断面が放物線をなし、かつ、図示しない水平断面が楕円ないし変形楕円ないし変形放物線ないしそれらの組み合わせからなる反射面である。この結果、放物線反射面である前記第２反射面１２および前記第３反射面１３および前記第４反射面１４および前記第５反射面１５は、光軸Ｚ２−Ｚ２、Ｚ３−Ｚ３、Ｚ４−Ｚ４、Ｚ５−Ｚ５と、焦点（焦線）Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５と、を有する。図２に示すように、前記第２反射面１２および前記第３反射面１３および前記第４反射面１４および前記第５反射面１５の光軸Ｚ２−Ｚ２、Ｚ３−Ｚ３、Ｚ４−Ｚ４、Ｚ５−Ｚ５は、側面から見て、水平軸Ｈ−Ｈと平行（ほぼ平行も含む）である。前記第２反射面１２および前記第３反射面１３および前記第４反射面１４の焦点Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４は、前記第１反射面１１の第２焦点Ｆ１２もしくはその近傍に位置する。前記第５反射面１５の焦点Ｆ５は、前記第１反射面１１の第１焦点Ｆ１１もしくはその近傍に位置する。
【００２３】
前記第１反射面１１は、前記第２反射面１２および前記第３反射面１３および第４反射面１４および前記第５反射面１５に対して前方斜め下側に位置する。前記第１反射面１１および前記半導体型光源３側と前記第２反射面１２および前記第３反射面１３および第４反射面１４および前記第５反射面１５側との間には、前記第１反射面１１からの反射光および前記半導体型光源３からの直射光を前記第２反射面１２および前記第３反射面１３および第４反射面１４および前記第５反射面１５に通すための開口部、すなわち、前記第２開口部１０が設けられている。
【００２４】
前記シェード１６は、前記第１反射面１１からの反射光Ｌ２の一部Ｌ３をカットオフするものである。前記シェード１６のエッジ、すなわち、前記傾斜部７と前記水平部８との角部は、配光パターンのカットオフラインの形成に関与する。一方、前記シェード反射面１７は、前記シェード１６によりカットオフされた前記第１反射面１１からの反射光Ｌ２の一部Ｌ３を前記第２反射面１２および前記第３反射面１３および第４反射面１４側に反射させるものである。
【００２５】
前記第２反射面１２および前記第３反射面１３と、前記第４反射面１４と、前記第５反射面１５とは、図１および図２に示すように、横に分割されている。前記第２反射面１２および前記第３反射面１３は、前記第４反射面１４の上方に位置する。前記第５反射面１５は、前記第２反射面１２および前記第３反射面１３および前記第４反射面１４の上方に位置する。
【００２６】
前記第２反射面１２と前記第３反射面１３とは、図１および図２に示すように、縦に分割されている。前記第２反射面１２は、前記第３反射面１３に対して、対向車線側（右側）に位置する。
【００２７】
前記第２反射面１２および前記第３反射面１３および第４反射面１４は、前記第１反射面１１からの反射光Ｌ２（前記シェード１６によりカットオフされなかった前記第１反射面１１からの反射光Ｌ２）および前記シェード反射面１７からの反射光Ｌ４（前記シェード１６によりカットオフされた前記第１反射面１１からの反射光Ｌ２の一部Ｌ３）を制御して図９に示すすれ違い用配光パターンＬＰとして路面に反射させる反射面である。前記すれ違い用配光パターンＬＰの上縁には、水平のカットオフラインＣＬ１および斜めのカットオフラインＣＬ２が形成されている。前記すれ違い用配光パターンＬＰの水平カットオフラインＣＬ１および斜めカットオフラインＣＬ２は、前記シェード１６のエッジおよび前記第２反射面１２および前記第３反射面１３および第４反射面１４により形成される。前記すれ違い用配光パターンＬＰの水平カットオフラインＣＬ１は、スクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲよりも約０．５７°下側に位置する。また、前記すれ違い用配光パターンＬＰの斜めカットオフラインＣＬ２は、水平カットオフラインＣＬ１のスクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤから左側に約１５〜４５°傾斜している。
【００２８】
前記第２反射面１２は、前記シェード反射面１７からの反射光Ｌ４を制御して図４に示す高光度用配光パターンＨＰとして路面に反射させる反射面である。前記高光度用配光パターンＨＰは、範囲が狭く狭められたスポット状の高光度部を形成して、最高光度を高めるものである。前記高光度用配光パターンＨＰは、スクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤから左側であって、前記すれ違い用配光パターンＬＰの斜めカットオフラインＣＬ２の下側に位置する。
【００２９】
前記第３反射面１３は、前記シェード反射面１７からの反射光Ｌ４を制御して図４に示す集光用配光パターンＳＰとして路面に反射させる反射面である。前記集光用配光パターンＳＰの上縁には、前記の水平のカットオフラインＣＬ１および前記の斜めのカットオフラインＣＬ２が形成されている。前記集光用配光パターンＳＰの水平カットオフラインＣＬ１および斜めカットオフラインＣＬ２は、前記シェード１６のエッジおよび前記第３反射面１３により形成される。前記集光用配光パターンＳＰは、前記高光度用配光パターンＨＰを包含する。前記高光度用配光パターンＨＰおよび前記集光用配光パターンＳＰは、前記すれ違い用配光パターンＬＰのホットスポットであって、前記すれ違い用配光パターンＬＰの主な配光規格を満足させるものである。
【００３０】
前記第４反射面１４は、前記第１反射面１１からの反射光Ｌ２を制御して図６に示す拡散用配光パターンＷＰとして路面に反射させる反射面である。前記拡散用配光パターンＷＰの上縁には、前記の水平のカットオフラインＣＬ１が形成されている。前記拡散用配光パターンＷＰの水平カットオフラインＣＬ１は、前記シェード１６のエッジおよび前記第４反射面１４により形成される。前記拡散用配光パターンＷＰは、前記すれ違い用配光パターンＬＰの水平拡散であって、前記すれ違い用配光パターンＬＰの商品性を向上させる拡散配光を形成するものである。なお、前記拡散用配光パターンＷＰの水平カットオフラインＣＬ１を前記集光用配光パターンＳＰの水平カットオフラインＣＬ１よりも約０．３〜１°下側に設定しても良い。
【００３１】
前記第５反射面１５は、図１に示すように、前記第２反射面１２および前記第３反射面１３および第４反射面１４の上方に位置する。前記第５反射面１５は、前記半導体型光源３からの光（直射光）Ｌ５を制御してオーバーヘッドサイン用配光パターンＯＰとして反射させる反射面である。前記オーバーヘッドサイン用配光パターンＯＰは、スクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲよりも上側に位置して、図示していないオーバーヘッドサイン（頭上標識）を照明するものである。
【００３２】
放物線反射面は、前記第２反射面１２と前記第３反射面１３と第４反射面１４と前記第５反射面１５との４個のセグメントに分割されている。また、前記第２反射面１２および前記第３反射面１３は、単一のセグメントからなり、一方、第４反射面１４および前記第５反射面１５は、複数個（この例では３個）のセグメントからなるものである。なお、前記第２反射面１２および前記第３反射面１３および第４反射面１４および前記第５反射面１５は、それぞれ、配光特性に応じて、単一のセグメントもしくは複数個のセグメントからなるものであっても良い。
【００３３】
この実施例における車両用灯具は、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。
【００３４】
まず、ランプユニット１の半導体型光源３の光源チップ１９を点灯発光させる。すると、半導体型光源３の光源チップ１９から放射された光の大部分Ｌ１は、第１反射面１１に入射する。また、半導体型光源３の光源チップ１９から放射された光の一部Ｌ５は、直射光としてリフレクタ２の第２開口部１０を経て主に第５反射面１５に直接入射する。
【００３５】
第１反射面１１に入射した光Ｌ１は、第１反射面１１で反射する。第１反射面１１で反射した反射光Ｌ２は、第１反射面１１の第２焦点Ｆ１２もしくはその近傍に収束する（集まる）。第１反射面１１からの反射光Ｌ２であって、シェード１６によりカットオフされなかった第１反射面１１からの反射光Ｌ２は、リフレクタ２の第２開口部１０を経て主に第４反射面１４に入射する。また、第１反射面１１からの反射光Ｌ２であって、シェード１６によりカットオフされた第１反射面１１からの反射光Ｌ２の一部Ｌ３は、シェード反射面１７で反射する。シェード反射面１７からの反射光Ｌ４は、リフレクタ２の第２開口部１０を経て主に第２反射面１２および第３反射面１３に入射する。
【００３６】
第２反射面１２に入射したシェード反射面１７からの反射光Ｌ４は、第２反射面１２および第３反射面１３で反射する。第２反射面１２からの反射光は、第２反射面１２で、図４に示す高光度用配光パターンＨＰとして制御されて路面に照射される。第３反射面１３からの反射光は、第３反射面１３で、図４に示す集光用配光パターンＳＰ、すなわち、上縁に水平カットオフラインＣＬ１および斜めカットオフラインＣＬ２を有し、かつ、高光度用配光パターンＨＰを包含する集光用配光パターンＳＰとして制御されて路面に照射される。
【００３７】
また、第４反射面１４に入射した第１反射面１１からの反射光Ｌ２は、第４反射面１４で反射する。第４反射面１４からの反射光は、第４反射面１４で、図６に示す拡散用配光パターンＷＰ、すなわち、上縁に水平カットオフラインＣＬ１を有する拡散用配光パターンＷＰとして制御されて路面に照射される。
【００３８】
図４に示す高光度用配光パターンＨＰおよび集光用配光パターンＳＰと図６に示す拡散用配光パターンＷＰとが重畳されて図９に示すすれ違い用配光パターンＬＰ、すなわち、上縁に水平カットオフラインＣＬ１および斜めカットオフラインＣＬ２を有するすれ違い用配光パターンＬＰが形成される。
【００３９】
第５反射面１５に直接入射した半導体型光源３の光源チップ１９からの直射光Ｌ５は、第５反射面１５で反射する。第５反射面１５からの反射光は、第５反射面１５で図８に示すオーバーヘッドサイン用配光パターンＯＰとして制御されてオーバーヘッドサインに照射される。この結果、図９に示すように、高光度用配光パターンＨＰおよび集光用配光パターンＳＰと拡散用配光パターンＷＰとが重畳されてなるすれ違い用配光パターンＬＰと、オーバーヘッドサイン用配光パターンＯＰとが得られる。
【００４０】
ここで、１個の半導体型光源３の光束（光度、照度、光量）が大きいと、１個のランプユニット１により、所定の配光特性を有するすれ違い用配光パターンＬＰ（高光度用配光パターンＨＰおよび集光用配光パターンＳＰおよび拡散用配光パターンＷＰ）およびオーバーヘッドサイン用配光パターンＯＰが得られる。
【００４１】
この実施例における車両用灯具は、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。
【００４２】
この実施例における車両用灯具（ランプユニット１）は、第２反射面１２により高光度部を有する高光度用配光パターンＨＰが得られ、また、第３反射面１３により高光度用配光パターンＨＰを包含する集光用配光パターンＳＰが得られ、さらに、第４反射面１４により高光度用配光パターンＨＰおよび集光用配光パターンＳＰと重畳する拡散用配光パターンＷＰが得られる。この結果、この実施例における車両用灯具（ランプユニット１）は、１個のランプユニット１で理想のすれ違い用配光パターンＬＰを得ることができ、交通安全に貢献することができる。
【００４３】
また、この実施例における車両用灯具（ランプユニット１）は、第２反射面１２が第３反射面１３に対して対向車線側（右側）に位置するので、集光用配光パターンＳＰ中に包含されている高光度用配光パターンＨＰを走行車線側（左側）すなわちスクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤの左側に簡単な配光設計、たとえば、図１０に示すように、平面（上面）から見て、第２反射面１２の光軸Ｚ２−Ｚ２を走行車線側（左側）すなわち水平軸（車両の進行軸）Ｈ−Ｈに対して左側に振り向けるなどの配光設計で配光することができる。しかも、この実施例における車両用灯具（ランプユニット１）は、集光用配光パターンＳＰ中の高光度用配光パターンＨＰを走行車線側（左側）に配光することができるので、走行車線側の視認性が向上されて、交通安全にさらに貢献することができる。特に、この実施例における車両用灯具（ランプユニット１）は、第２反射面１２および第３反射面１３が第４反射面１４に対して上方に位置するので、高光度用配光パターンＨＰおよび集光用配光パターンＳＰを拡散用配光パターンＷＰよりも上方に位置させることができるので、１個のランプユニット１で理想のすれ違い用配光パターンＬＰを得ることができ、交通安全に貢献することができる。
【００４４】
さらに、この実施例における車両用灯具（ランプユニット１）は、第１反射面１１からの反射光Ｌ２の一部Ｌ３をシェード１６でカットオフするので、第２反射面１２および第３反射面１３および第４反射面１４でカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有するすれ違い用配光パターンＬＰを容易に制御することができる。しかも、この実施例における車両用灯具（ランプユニット１）は、シェード１６によりカットオフされた第１反射面１１からの反射光Ｌ２の一部Ｌ３をシェード用反射面１７で第２反射面１２および第３反射面１３に反射させるので、半導体型光源３から放射される光Ｌ１を有効に利用することができる。これにより、この実施例における車両用灯具（ランプユニット１）は、１個のランプユニット１で理想のすれ違い用配光パターンＬＰを得ることができ、交通安全に貢献することができる。
【００４５】
さらにまた、この実施例における車両用灯具（ランプユニット１）は、オーバーヘッドサイン用放物線反射面の第５反射面１５が第２反射面１２および第３反射面１３および第４反射面１４の上方に位置するので、第５反射面１５が半導体型光源３からの光Ｌ５を図８に示すオーバーヘッドサイン用配光パターンＯＰとして制御するのに適している。これにより、この実施例における車両用灯具（ランプユニット１）は、１個のランプユニット１で理想のすれ違い用配光パターンＬＰおよびオーバーヘッドサイン用配光パターンＯＰを得ることができ、交通安全に貢献することができる。
【００４６】
以下、前記の実施例以外の例について説明する。前記の実施例においては、放物線反射面の第２反射面１２および第３反射面１３および第４反射面１４ですれ違い用配光パターンＬＰ（高光度用配光パターンＨＰおよび集光用配光パターンＳＰおよび拡散用配光パターンＷＰ）を形成するものである。ところが、この発明においては、放物線反射面の第２反射面１２および第３反射面１３および第４反射面１４で形成する所定の配光パターンとしては、すれ違い用配光パターンＬＰ以外の配光パターン、たとえば、走行用配光パターン、高速道路用配光パターン、フォグランプ（霧）用配光パターン、雨用配光パターン、追加灯用配光パターンなどであっても良い。
【００４７】
また、前記の実施例においては、第２反射面１２を第３反射面１３に対して対向車線側（右側）に位置させたものである。ところが、この発明においては、第２反射面１２を第３反射面１３に対して対向車線側（右側）に位置させなくても良い。
【００４８】
さらに、前記の実施例においては、第２反射面１２および第３反射面１３を第４反射面１４の上方に位置させたものである。ところが、この発明においては、第２反射面１２および第３反射面１３を第４反射面１４の上方に位置させなくても良い。
【００４９】
さらにまた、前記の実施例においては、シェード１６を設け、また、シェード１６にシェード反射面１７を設けたものである。ところが、この発明においては、シェード１６を設けずに、また、シェード１６にシェード反射面１７を設けなくても良い。
【００５０】
さらにまた、前記の実施例においては、第２反射面１２および第３反射面１３および第４反射面１４の上方にオーバーヘッドサイン用放物面反射面の第５反射面１５を設けたものである。ところが、この発明においては、第２反射面１２および第３反射面１３および第４反射面１４の上方に第５反射面１５を設けず、オーバーヘッドサイン用配光パターンＯＰを形成しなくても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】この発明にかかる車両用灯具の実施例を示すリフレクタ、半導体型光源、ヒートシンク部材の分解斜視図である。
【図２】同じく、光路を示す図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図に対応する縦断面図（垂直断面図）である。
【図３】第２反射面および第３反射面の反射作用を示す説明図である。
【図４】第２反射面および第３反射面により得られるすれ違い用配光パターンの高光度用配光パターンおよび集光用配光パターンを示す説明図である。
【図５】第４反射面の反射作用を示す説明図である。
【図６】第４反射面により得られるすれ違い用配光パターンの拡散用配光パターンを示す説明図である。
【図７】第５反射面の反射作用を示す説明図である。
【図８】第５反射面により得られるオーバーヘッドサイン用配光パターンを示す説明図である。
【図９】第２反射面および第３反射面により得られるすれ違い用配光パターンの高光度用配光パターンおよび集光用配光パターンと第４反射面により得られるすれ違い用配光パターンの拡散用配光パターンと第５反射面により得られるオーバーヘッドサイン用配光パターンとを示す説明図である。
【図１０】図１におけるＸ−Ｘ線断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１ ランプユニット（車両用灯具）
２ リフレクタ
３ 半導体型光源
４ ヒートシンク部材
５ 楕円部
６ 放物線部
７ 傾斜部
８ 水平部
９ 第１開口部
１０ 第２開口部
１１ 第１反射面（楕円反射面）
１２ 第２反射面（放物線反射面）
１３ 第３反射面（放物線反射面）
１４ 第４反射面（放物線反射面）
１５ 第５反射面（オーバーヘッドサイン用放物線反射面）
１６ シェード
１７ シェード反射面
１８ 基板
１９ 光源チップ
２０ 光透過部材
２１ ホルダ
２２ スクリュー
２３ スクリュー
Ｆ 前
Ｂ 後
Ｕ 上
Ｄ 下
Ｌ 左
Ｒ 右
ＨＬ−ＨＲ スクリーンの左右の水平線
ＶＵ−ＶＤ スクリーンの上下の垂直線
Ｈ−Ｈ 水平軸（車両の進行軸）
Ｚ１−Ｚ１ 第１反射面の光軸
Ｆ１１ 第１反射面の第１焦点
Ｆ１２ 第１反射面の第２焦点
Ｚ２−Ｚ２ 第２反射面の光軸
Ｆ２ 第２反射面の焦点
Ｚ３−Ｚ３ 第３反射面の光軸
Ｆ３ 第３反射面の焦点
Ｚ４−Ｚ４ 第４反射面の光軸
Ｆ４ 第４反射面の焦点
Ｚ５−Ｚ５ 第５反射面の光軸
Ｆ５ 第５反射面の焦点
ＬＰ すれ違い用の配光パターン
ＣＬ１ 水平カットライン
ＣＬ２ 斜めカットライン
ＨＰ 高光度用配光パターン
ＳＰ 集光用配光パターン
ＷＰ 拡散用配光パターン
ＯＰ オーバーヘッドサイン用配光パターン
Ｌ１ 半導体型光源からの光の大部分
Ｌ２ シェードでカットオフされない第１反射面からの反射光
Ｌ３ シェードでカットオフされる第１反射面からの反射光
Ｌ４ シェード反射面からの反射光
Ｌ５ 半導体型光源からの直射光
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体型光源を光源とし、かつ、複数の反射面を有する車両用灯具において、
楕円反射面の第１反射面と、
前記第１反射面の第１焦点もしくはその近傍に配置されている前記半導体型光源と、
前記第１反射面からの反射光を制御して高光度部を有する高光度用配光パターンとして路面に反射させる放物線反射面の第２反射面と、
前記第１反射面からの反射光を制御して前記高光度用配光パターンを包含する集光用配光パターンとして路面に反射させる放物線反射面の第３反射面と、
前記第１反射面からの反射光を制御して前記高光度用配光パターンおよび前記集光用配光パターンと重畳する拡散用配光パターンとして路面に反射させる放物線反射面の第４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２反射面は、前記第３反射面に対して、対向車線側に位置し、
前記第２反射面および前記第３反射面は、前記第４反射面に対して、上方に位置する、
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】
前記第１反射面の第２焦点もしくはその近傍には、前記第１反射面からの反射光の一部をカットオフするシェードが設けられていて、
前記シェードには、前記シェードによりカットオフされた前記第１反射面からの反射光の一部を前記第２反射面および前記第３反射面に反射させるシェード反射面が設けられていて、
前記第２反射面および前記第３反射面および前記第４反射面は、焦点が前記第１反射面の第２焦点もしくはその近傍に位置していて、前記第１反射面からの反射光および前記シェード反射面からの反射光を制御してすれ違い用配光パターンとして路面に反射させる反射面である、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記第２反射面および前記第３反射面および前記第４反射面の上方には、焦点が前記半導体型光源もしくはその近傍に位置していてかつ前記半導体型光源からの光を制御してオーバーヘッドサイン用配光パターンとして反射させるオーバーヘッドサイン用放物線反射面が、設けられている、
ことを特徴とする請求項３に記載の車両用灯具。
【請求項１】
半導体型光源を光源とし、かつ、複数の反射面を有する車両用灯具において、
楕円反射面の第１反射面と、
前記第１反射面の第１焦点もしくはその近傍に配置されている前記半導体型光源と、
前記第１反射面からの反射光を制御して高光度部を有する高光度用配光パターンとして路面に反射させる放物線反射面の第２反射面と、
前記第１反射面からの反射光を制御して前記高光度用配光パターンを包含する集光用配光パターンとして路面に反射させる放物線反射面の第３反射面と、
前記第１反射面からの反射光を制御して前記高光度用配光パターンおよび前記集光用配光パターンと重畳する拡散用配光パターンとして路面に反射させる放物線反射面の第４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２反射面は、前記第３反射面に対して、対向車線側に位置し、
前記第２反射面および前記第３反射面は、前記第４反射面に対して、上方に位置する、
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】
前記第１反射面の第２焦点もしくはその近傍には、前記第１反射面からの反射光の一部をカットオフするシェードが設けられていて、
前記シェードには、前記シェードによりカットオフされた前記第１反射面からの反射光の一部を前記第２反射面および前記第３反射面に反射させるシェード反射面が設けられていて、
前記第２反射面および前記第３反射面および前記第４反射面は、焦点が前記第１反射面の第２焦点もしくはその近傍に位置していて、前記第１反射面からの反射光および前記シェード反射面からの反射光を制御してすれ違い用配光パターンとして路面に反射させる反射面である、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記第２反射面および前記第３反射面および前記第４反射面の上方には、焦点が前記半導体型光源もしくはその近傍に位置していてかつ前記半導体型光源からの光を制御してオーバーヘッドサイン用配光パターンとして反射させるオーバーヘッドサイン用放物線反射面が、設けられている、
ことを特徴とする請求項３に記載の車両用灯具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−２７７４８１（Ｐ２００９−２７７４８１Ａ）
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２７０９８（Ｐ２００８−１２７０９８）
【出願日】平成２０年５月１４日（２００８．５．１４）
【出願人】（００００００１３６）市光工業株式会社 (774)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月１４日（２００８．５．１４）
【出願人】（００００００１３６）市光工業株式会社 (774)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]