車両用灯具
【課題】従来の車両用灯具では、配光制御されない光が照射されたり、配光むらが生じたりする。
【解決手段】この発明は、３個のランプユニット２、３、４が、光源５、６、７と、光源５、６、７からの光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を反射させるリフレクタ８、９、１０と、リフレクタ８、９、１０からの反射光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を所定の方向に所定の配光パターンで外部に照射するレンズ１１、１２、１３と、をそれぞれ備えるものである。３個のランプユニット２、３、４の３個のレンズ１１、１２、１３が結合部を介して一体に構成されていて、結合部には配光制御兼光拡散部２７、２８、２９が設けられている。この結果、この発明は、配光制御兼光拡散部２７、２８、２９により、配光制御された光を照射することができ、また、配光むらを解消することができる。
【解決手段】この発明は、３個のランプユニット２、３、４が、光源５、６、７と、光源５、６、７からの光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を反射させるリフレクタ８、９、１０と、リフレクタ８、９、１０からの反射光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を所定の方向に所定の配光パターンで外部に照射するレンズ１１、１２、１３と、をそれぞれ備えるものである。３個のランプユニット２、３、４の３個のレンズ１１、１２、１３が結合部を介して一体に構成されていて、結合部には配光制御兼光拡散部２７、２８、２９が設けられている。この結果、この発明は、配光制御兼光拡散部２７、２８、２９により、配光制御された光を照射することができ、また、配光むらを解消することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数個のランプユニットから構成されてい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、この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、１個のシリンドリカルレンズと、１個のシリンドリカルレンズの後側焦線よりも後方側に配置されている複数個の発光素子と、複数個の発光素子からの光を前方に反射させる複数個のリフレクタと、を備えるものである。そして、従来の車両用灯具は、シリンドリカルレンズと、発光素子と、リフレクタと、から構成されているランプユニットを複数個備えるものであって、複数個のランプユニットのシリンドリカルレンズが１個に一体に構成されているものである。従来の車両用灯具は、複数個の発光素子を発光させると、複数個の発光素子からの光が複数個のリフレクタで前方に反射され、その反射光が１個のシリンドリカルレンズを透過して複数の所定の配光パターンとして外部に照射され、複数の所定の配光パターンが重畳されて路面などを照明する。
【０００３】
ところが、前記の従来の車両用灯具は、複数個のランプユニットのシリンドリカルレンズをただ単に１個に一体に構成するものであるから、１個の一体構造のシリンドリカルレンズのうち複数個のランプユニットの境界に対応する部分が一のランプユニットのレンズと他のランプユニットのレンズとを結合するただ単なる結合部であって、配光を制御したり光を拡散させたりする機能を持たない。このために、前記の従来の車両用灯具は、１個の一体構造のシリンドリカルレンズの連結部から照射される光を配光制御することができない。また、従来の車両用灯具は、一のランプユニットにより形成される一の配光パターンと、他のランプユニットにより形成される他の配光パターンと、の間の境における明暗差（光度差、照度差）、あるいは、外側の配光パターンと光が無い部分との間の境における明暗差（光度差、照度差）が、大きく、配光むらが生じるなどの課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２９４１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明が解決しようとする課題は、従来の車両用灯具では、配光制御されない光が照射されたり、配光むらが生じたりするなどの課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明（請求項１にかかる発明）は、複数個のランプユニットが、光源と、光源からの光を反射させるリフレクタと、リフレクタからの反射光を所定の方向に所定の配光パターンで外部に照射するレンズと、をそれぞれ備え、複数個のランプユニットの複数個のレンズが結合部を介して一体に構成されていて、レンズとレンズとを一体に結合する結合部には配光制御兼光拡散部が設けられている、ことを特徴とする。
【０００７】
また、この発明（請求項２にかかる発明）は、複数個のランプユニットが車両の幅方向の外側から内側にかけて配置されていて、車両の幅方向の外側のランプユニットが集光タイプの配光パターンを照射し、車両の幅方向の内側のランプユニットが集光タイプの配光パターンを含有する拡散タイプの配光パターンを照射し、車両の幅方向の内側のランプユニットの光軸が車両の幅方向の外側に向いている、ことを特徴とする。
【０００８】
さらに、この発明（請求項３にかかる発明）は、複数個のランプユニットの複数個のリフレクタが一体構造をなす、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、レンズ同士の結合部の配光制御兼光拡散部から拡散光が配光制御された補助拡散配光パターンとして照射される。このために、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、レンズ同士の結合部の配光制御兼光拡散部から照射される拡散光を補助拡散配光パターンとして配光制御することができる。また、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、一のランプユニットにより形成される一の配光パターンと他のランプユニットにより形成される他の配光パターンとの間の境に、あるいは、外側の配光パターンと光が無い部分との間の境に、補助拡散配光パターンを照射することができる。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、補助拡散配光パターンにより、一のランプユニットにより形成される一の配光パターンと他のランプユニットにより形成される他の配光パターンとの間の境における明暗差（光度差、照度差）、あるいは、外側の配光パターンと光が無い部分との間の境における明暗差（光度差、照度差）を小さくすることができるので、配光むらを無くすことができ、配光パターンを精度良く配光制御することができ、その分視認性が向上されて交通安全に貢献することができる。
【００１０】
しかも、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、複数個のランプユニットの複数個のレンズが結合部を介して一体に構成されているので、下記の効果を達成することができる。すなわち、複数個のランプユニットから照射される複数個の配光パターンの相対位置のずれを小さくすることができ、複数個の配光パターンの重なり精度を向上させることができる。また、複数個のランプユニット毎にそれぞれ独立した複数個のレンズを組み付ける車両用灯具と比較して、レンズを組み付ける部品点数や組付工程数を軽減することができ、その分、製造コストを安価にすることができ、かつ、重量の軽量化を図ることができる。さらに、複数個のランプユニット毎にそれぞれ独立した複数個のレンズを組み付ける車両用灯具と比較して、レンズを組み付ける部品に必要なスペースを小さくすることができ、その分、複数個のランプユニットをレイアウトする際には、必要なスペースを小さくすることができ、小型化を図ることができる。
【００１１】
また、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用灯具は、車両の幅方向の外側のランプユニットが集光タイプの配光パターンを照射し、車両の幅方向の内側のランプユニットが集光タイプの配光パターンを含有する拡散タイプの配光パターンであって、車両の幅方向の外側に大きく拡散された拡散タイプの配光パターンを照射するものである。この結果、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用灯具は、車両の幅方向の外側を広く照明することができ、たとえば、路肩などの視認性が向上されて、交通安全に貢献することができる。
【００１２】
さらに、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用灯具は、複数個のランプユニットの複数個のリフレクタが一体構造をなすので、複数個のランプユニットから照射される複数個の配光パターンの相対位置のずれを小さくすることができ、複数個の配光パターンの重なり精度を向上させることができる。すなわち、配光パターンを精度良く配光制御することができ、その分視認性が向上されて交通安全に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明にかかる車両用灯具の実施例を示す斜視図である。
【図２】同じく、車両用灯具を示す平面図である。
【図３】同じく、車両用灯具を示す正面図である。
【図４】同じく、図２におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】同じく、図２におけるＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】同じく、図２におけるＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】同じく、図３におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】同じく、車両の右側に装備された車両用灯具からスクリーンに照射される配光パターンを模擬的に示す説明図である。
【図９】同じく、車両の左側に装備された車両用灯具からスクリーンに照射される配光パターンを模擬的に示す説明図である。
【図１０】同じく、車両の右側に装備された車両用灯具からスクリーンに照射される配光パターンと、車両の左側に装備された車両用灯具からスクリーンに照射される配光パターンとを、合成して模擬的に示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。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。前記の前、後、上、下、左、右は、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】
【００１５】
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。この例は、たとえば、自動車用前照灯のヘッドランプについて説明する。この実施例の車両用灯具（ヘッドランプ）は、車両の前部の右側に装備されるものである。なお、車両の前部の左側に装備される車両用灯具は、この実施例の車両用灯具とほぼ左右逆の構成をなすので、説明を省略する。また、この実施例の車両用灯具は、左側通行の車両用灯具について説明する。右側通行の車両用灯具は、この実施例の車両用灯具とほぼ左右逆の配光パターンとなる。
【００１６】
図において、符号１は、この実施例における車両用灯具である。前記車両用灯具１は、図に示すように、３個のいわゆるプロジェクタタイプのランプユニット２、３、４から構成されている。前記３個のランプユニット２、３、４は、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）により区画されている灯室（図示せず）内に光軸調整機構（図示せず）を介して光軸調整可能に配置されている。前記３個のランプユニット２、３、４は、車両の幅方向に配置されている。
【００１７】
前記３個のランプユニット２、３、４は、光源５、６、７と、リフレクタ８、９、１０と、レンズ１１、１２、１３と、シェード１４、１５、１６と、ヒートシンク部材１７と、をそれぞれ備えるものである。
【００１８】
車両の一番右側、すなわち、車両の幅方向の一番外側に配置されている第１ランプユニット２は、集光タイプの配光パターンＳＰ（図８中の中央の実線で図示されている配光パターン）を照射するランプユニットであって、光源５と、リフレクタ８と、レンズ１１と、シェード１４と、ヒートシンク部材１７と、から構成されている。前記第１ランプユニット２の光軸Ｚ１−Ｚ１は、車両の進行軸（図示せず）と平行（ほぼ平行も含む）である。
【００１９】
真ん中に配置されている第２ランプユニット３は、前記集光タイプの配光パターンＳＰを含有する第１拡散タイプの配光パターンＷＰ１（図８中の中間の実線で図示されている配光パターン）を照射するランプユニットであって、光源６と、リフレクタ９と、レンズ１２と、シェード１５と、ヒートシンク部材１７と、から構成されている。前記第２ランプユニット３の光軸Ｚ２−Ｚ２は、車両の進行軸および前記第１ランプユニット２の光軸Ｚ１−Ｚ１と平行（ほぼ平行も含む）である。
【００２０】
車両の一番左側、すなわち、車両の幅方向の一番内側に配置されている第３ランプユニット４は、前記集光タイプの配光パターンＳＰおよび前記第１拡散タイプの配光パターンＷＰ１を含有する第２拡散タイプの配光パターンＷＰ２（図８中の外側の実線で図示されている配光パターン）を照射するランプユニットであって、光源７と、リフレクタ１０と、レンズ１３と、シェード１６と、ヒートシンク部材１７と、から構成されている。前記第３ランプユニット４の光軸Ｚ３−Ｚ３は、車両の幅方向の外側、すなわち、右側に向いている。
【００２１】
前記集光タイプの配光パターンＳＰは、図８に示すように、走行斜線側の上水平カットオフラインＣＬ１と、対向車線側の下水平カットオフラインＣＬ２と、前記上水平カットオフラインＣＬ１と前記下水平カットオフラインＣＬ２との間の斜めカットオフラインＣＬ３と、前記下水平カットオフラインＣＬ２と前記斜めカットオフラインＣＬ３との交点のエルボー点Ｅと、を有し、高光度帯を形成する。
【００２２】
前記第１拡散タイプの配光パターンＷＰ１は、図８に示すように、前記集光タイプの配光パターンＳＰの前記下水平カットオフラインＣＬ２と同レベルもしくは若干下側に位置する水平カットオフラインＣＬ４を有し、中光度帯を形成する。
【００２３】
前記第２拡散タイプの配光パターンＷＰ２は、図８に示すように、前記集光タイプの配光パターンＳＰの前記下水平カットオフラインＣＬ２および前記第１拡散タイプの配光パターンＷＰ１の前記水平カットオフラインＣＬ４と同レベルもしくは若干下側に位置する水平カットオフラインＣＬ５を有し、低光度帯を形成する。前記第３ランプユニット４の光軸Ｚ３−Ｚ３は、車両の幅方向の外側、すなわち、右側に向いているので、前記第２拡散タイプの配光パターンＷＰ２は、前記集光タイプの配光パターンＳＰおよび前記第１拡散タイプの配光パターンＷＰ１に対して右側に振り向けられている。すなわち、前記第２拡散タイプの配光パターンＷＰ２の右側の拡散幅が左側の拡散幅と比較して広くなっている。
【００２４】
前記３個の光源５、６、７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）の半導体型光源を使用する。前記３個の光源５、６、７は、熱伝導性絶縁基板（たとえば、セラミック）の基板１８、１９、２０と、前記基板１８、１９、２０の一面（上面）に設けられている微小な矩形形状（正方形形状）のＬＥＤチップの発光体（図示せず）と、前記発光体を覆うほぼ半球形状（ドーム形状）の光透過部材（レンズ）２１、２２、２３と、からなるものである。前記３個の光源５、６、７の前記基板１８、１９、２０は、前記ヒートシンク部材１７の一面（上面）に固定されている。
【００２５】
前記３個のリフレクタ８、９、１０は、一体構造をなす。前記３個のリフレクタ８、９、１０は、たとえば、樹脂部材や金属性ダイカストなどの熱伝導率が高くかつ光不透過性の材料からなる。前記３個のリフレクタ８、９、１０は、同じく一体構造の前記シェード１４、１５、１６に固定されている。前記３個のリフレクタ８、９、１０は、前側の部分および下側の部分が開口し、かつ、後側の部分および上側の部分および左右両側の部分が閉塞した中空形状をなす。前記３個のリフレクタ８、９、１０のほぼ半ドーム形状の閉塞部の凹内面には、収束型反射面２４、２５、２６が設けられている。
【００２６】
前記収束型反射面２４、２５、２６は、楕円を基調とした反射面、たとえば、回転楕円面や楕円を基本とした自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）などの反射面（図４、図５、図６の垂直断面が楕円面をなし、かつ、図７の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、前記収束型反射面２４、２５、２６は、第１焦点Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１３と第２焦点（水平断面上の焦線、すなわち、上（平面）から見て両端が前記レンズ１１、１２、１３側に位置し中央が前記光源５、６、７側に位置するような湾曲した焦線）Ｆ２１、Ｆ２２、Ｆ２３と、前記光軸Ｚ１−Ｚ１、Ｚ２−Ｚ２、Ｚ３−Ｚ３と、を有する。前記収束型反射面２４、２５、２６の前記第１焦点Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１３は、前記光源５、６、７の前記発光体（発光部）もしくはその近傍に位置する。
【００２７】
前記第１ランプユニット２の前記レンズ（投影レンズ、凸レンズ、集光レンズ）１１は、非球面レンズの凸レンズである。前記レンズ１１の出射面は、曲率が大きい（曲率半径が小さい）凸非球面をなし、一方、前記レンズ１１の入射面は、曲率が小さい（曲率半径が大きい）凸非球面をなす。このようなレンズ１１を使用することにより、前記レンズ１１の焦点距離が小さくなるので、その分、この実施例における車両用灯具１の前記レンズ１１の光軸Ｚ１−Ｚ１方向の寸法がコンパクトとなる。なお、前記レンズ１１の前記入射面は、平非球面（平面）をなすものであってもよい。
【００２８】
前記レンズ１１は、前側焦点（前記光源５、６、７側の焦点）および後側焦点（外部側の焦点）と、前記前側焦点と前記後側焦点とを結ぶ光軸Ｚ１−Ｚ１とを有する。前記収束型反射面２４の光軸Ｚ１−Ｚ１と前記レンズ１１の光軸Ｚ１−Ｚ１とは、灯具光軸としてほぼ一致する。前記レンズ１１の前側焦点は、レンズ焦点（物空間側の焦点面であるメリジオナル像面）である。前記レンズ１１の前記レンズ焦点は、前記収束型反射面２４の第２焦点Ｆ２１もしくはその近傍に位置する。前記レンズ１１は、前記集光タイプの配光パターンＳＰを車両の前方に照射（投影）するものである。
【００２９】
前記第２ランプユニット３の前記レンズ１２および前記第３ランプユニット４の前記レンズ１３は、円柱面の軸が車両の幅方向（水平方向）にあるシリンドリカルレンズである。前記レンズ１２、１３の出射面は、曲率が大きい（曲率半径が小さい）凸非球面をなし、一方、前記レンズ１２、１３の入射面は、曲率が小さい（曲率半径が大きい）凸非球面をなす。このようなレンズ１２、１３を使用することにより、前記レンズ１２、１３の焦点距離が小さくなるので、その分、この実施例における車両用灯具１の前記光軸Ｚ２−Ｚ２、Ｚ３−Ｚ３方向の寸法がコンパクトとなる。なお、前記レンズ１２、１３の前記入射面は、平非球面（平面）をなすものであってもよい。
【００３０】
前記レンズ１２、１３は、前側焦線（前記光源５、６、７側の焦線）および後側焦線（外部側の焦線）を有する。前記レンズ１２、１３の前側焦点は、前記収束型反射面２５、２６の第２焦点Ｆ２２、Ｆ２３もしくはその近傍に位置する。前記レンズ１２、１３は、前記第１拡散タイプの配光パターンＷＰ１、前記第２拡散タイプの配光パターンＷＰ２を車両の前方に照射（投影）するものである。
【００３１】
前記３個の光源５、６、７から放射される光は、高い熱を持たないので、前記３個のレンズ１１、１２、１３として樹脂製のレンズを使用することができる。前記３個のレンズ１１、１２、１３は、ＰＣ材、ＰＭＭＡ材、ＰＣＯ材などの樹脂製のレンズからなるものである。前記３個のレンズ１１、１２、１３は、結合部を介して一体に構成されている。前記３個のレンズ１１、１２、１３は、同じく一体構造をなす前記３個のシェード１４、１５、１６に固定されている。
【００３２】
前記第１ランプユニット２の前記レンズ１１と前記第２ランプユニット３の前記レンズ１２とを一体に結合する前記結合部、および、前記第２ランプユニット３の前記レンズ１３と前記第３ランプユニット４の前記レンズ１３とを一体に結合する前記結合部、および、前記第３ランプユニット４の前記レンズ１３の端部には、それぞれ配光制御兼光拡散部２７、２８、２９が設けられている。
【００３３】
前記配光制御兼光拡散部２７、２８、２９は、前記レンズ１１、１２、１３の出射面側に設けられている。前記配光制御兼光拡散部２７、２８、２９は、数条この例では４条のいわゆる縦かまぼこ形状のプリズム、すなわち、図７に示すように、水平断面（横断面）がほぼ半円形をなすプリズムからなる。
【００３４】
前記第２ランプユニット３の前記レンズ１２の両側の前記配光制御兼光拡散部２７、２８は、前記第２ランプユニット３の前記収束型反射面２５からの反射光を配光制御して第１補助拡散配光パターンＷＰ３（図８中の中央側の点線で図示されている配光パターン）として前記第１拡散タイプの配光パターンＷＰ１の左右両端部に照射するものである。また、前記第３ランプユニット４の前記レンズ１３の両側の前記配光制御兼光拡散部２８、２９は、前記第３ランプユニット４の前記収束型反射面２６からの反射光を配光制御して第２補助拡散配光パターンＷＰ４（図８中の外側の点線で図示されている配光パターン）として前記第２拡散タイプの配光パターンＷＰ２の左右両端部に照射するものである。
【００３５】
前記３個のシェード１４、１５、１６は、一体構造をなす。前記３個のシェード１４、１５、１６は、前記リフレクタ８、９、１０と同様に、たとえば、樹脂部材や金属性ダイカストなどの熱伝導率が高くかつ光不透過性の材料からなる。前記３個のシェード１４、１５、１６は、前記ヒートシンク部材１７に固定されている垂直部と、前記垂直部のほぼ中央から前側に一体に延設されている水平部と、から構成されている。
【００３６】
前記３個のシェード１４、１５、１６の前記水平部の一面（上面）には、前記３個の光源５、６、７と前記３個のリフレクタ８、９、１０とがそれぞれ固定されている。前記３個のシェード１４、１５、１６の前記水平部の角（上面と前面とのなす角）には、エッジ３０、３１、３２がそれぞれ設けられている。前記エッジ３０、３１、３２は、前記収束型反射面２４、２５、２６の第２焦点Ｆ２１、Ｆ２２、Ｆ２３もしくはその近傍、あるいは、前記レンズ１１、１２、１３のレンズ焦点もしくはその近傍に位置する。
【００３７】
前記第１ランプユニット２の前記シェード１４の前記水平部および前記エッジ３０は、前記光源５から放射されて前記収束型反射面２４で反射された反射光の一部をカットオフして残りの反射光で、前記集光タイプの配光パターンＳＰおよび前記上水平カットオフラインＣＬ１および前記下水平カットオフラインＣＬ２および前記斜めカットオフラインＣＬ３および前記エルボー点Ｅ、を形成するものである。
【００３８】
前記第２ランプユニット３の前記シェード１５の前記水平部および前記エッジ３１は、前記光源６から放射されて前記収束型反射面２５で反射された反射光の一部をカットオフして残りの反射光で、前記第１拡散タイプの配光パターンＷＰ１および前記水平カットオフラインＣＬ４を形成するものである。
【００３９】
前記第３ランプユニット４の前記シェード１６の前記水平部および前記エッジ３２は、前記光源７から放射されて前記収束型反射面２６で反射された反射光の一部をカットオフして残りの反射光で、前記第２拡散タイプの配光パターンＷＰ２および前記水平カットオフラインＣＬ５を形成するものである。
【００４０】
前記３個のシェード１４、１５、１６の前記水平部の左右両側には、前記３個のレンズ１１、１２、１３がホルダ３３を介して固定されている。前記３個のシェード１４、１５、１６の前記水平部には、前記水平部でカットオフされた前記収束型反射面２４、２５、２６からの反射光の一部を前記レンズ１１、１２、１３側に反射させて補助配光パターンたとえばオーバーヘッドサイン用の配光パターン（図示せず）を形成する付加反射面（図示せず）を設けても良い。
【００４１】
前記ヒートシンク部材１７は、たとえば、樹脂や金属性ダイカストなどの熱伝導率が高い材料からなる。前記ヒートシンク部材１７は、前側の部分が垂直の平板形状をなし、中間部から後側の部分にかけて縦形のフィン形状をなす。前記ヒートシンク部材１７の前側の部分が前記３個のシェード１４、１５、１６の垂直部に固定されている。
【００４２】
この実施例における車両用灯具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。
【００４３】
まず、車両用灯具１の光源５、６、７の発光体を点灯発光させる。すると、光源５、６、７の発光体から光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３が放射される。この光源５、６、７の発光体から放射される光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、収束型反射面２４、２５、２６で反射される。この反射光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３が収束型反射面２４、２５、２６の第２焦点Ｆ２１、Ｆ２２、Ｆ２３に収束（集中）する。第２焦点Ｆ２１、Ｆ２２、Ｆ２３に収束（集中）する反射光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の一部は、シェード１４、１５、１６によりカットオフされる。一方、シェード１４、１５、１６によりカットオフされなかった反射光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の残りは、集光タイプの配光パターンＳＰ、および、第１拡散タイプの配光パターンＷＰ１、および、第２拡散タイプの配光パターンＷＰ２、および、第１補助拡散配光パターンＷＰ３、および、第２補助拡散配光パターンＷＰ４として車両の前方に照射される。
【００４４】
すなわち、図８に示すように、第１ランプユニット２のレンズ１１からは、高光度の集光タイプの配光パターンＳＰがスクリーンの中央部に照射される。また、第２ランプユニット３のレンズ１２からは、集光タイプの配光パターンＳＰを含有する中光度の第１拡散タイプの配光パターンＷＰ１が照射される。さらに、第３ランプユニット４のレンズ１３からは、集光タイプの配光パターンＳＰおよび第１拡散タイプの配光パターンＷＰ１を含有し、かつ、右側の拡散幅が左側の拡散幅と比較して広くなっている低光度の第２拡散タイプの配光パターンＷＰ２が照射される。さらにまた、第２ランプユニット３のレンズ１２の両側の配光制御兼光拡散部２７、２８からは、配光制御された第１補助拡散配光パターンＷＰ３が第１拡散タイプの配光パターンＷＰ１の左右両端部に照射される。さらにまた、第３ランプユニット４のレンズ１３の両側の配光制御兼光拡散部２８、２９からは、配光制御された第２補助拡散配光パターンＷＰ４が第２拡散タイプの配光パターンＷＰ２の左右両端部に照射される。このようにして、車両の前方の路面など（車道、歩道、他の車両、歩行者、交通標識、建物など）を照明することができる。
【００４５】
図８に示す集光タイプの配光パターンＳＰ、および、第１拡散タイプの配光パターンＷＰ１、および、第２拡散タイプの配光パターンＷＰ２、および、第１補助拡散配光パターンＷＰ３、および、第２補助拡散配光パターンＷＰ４は、車両の前部の右側に装備されるこの実施例における車両用灯具１から照射される配光パターンである。車両の前部の左側に装備される車両用灯具から照射される配光パターンは、図９に示すように、図８に示す配光パターンを左右逆にした配光パターンである。そして、車両の前部の右側に装備されるこの実施例における車両用灯具１から照射される配光パターンと、車両の前部の左側に装備される車両用灯具から照射される配光パターンとを合成すると、図１０に示す配光パターン、すなわち、すれ違い用の配光パターンが得られる。
【００４６】
この実施例における車両用灯具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。
【００４７】
この実施例における車両用灯具１は、レンズ１１、１２、１３同士の結合部の配光制御兼光拡散部２７、２８、２９から拡散光が配光制御された第１補助拡散配光パターンＷＰ３および第２補助拡散配光パターンＷＰ４として照射される。このために、この実施例における車両用灯具１は、レンズ１１、１２、１３同士の結合部の配光制御兼光拡散部２７、２８、２９から照射される拡散光を第１補助拡散配光パターンＷＰ３および第２補助拡散配光パターンＷＰ４として配光制御することができる。また、この実施例における車両用灯具１は、第２ランプユニット３により形成される第１拡散配光パターンＷＰ１と第３ランプユニット４により形成される第２拡散配光パターンＷＰ２との間の境に、および、第３ランプユニット４により形成される外側の第２拡散配光パターンＷＰ２と光が無い部分との間の境に、第１補助拡散配光パターンＷＰ３および第２補助拡散配光パターンＷＰ４を照射することができる。この結果、この実施例における車両用灯具１は、第１補助拡散配光パターンＷＰ３および第２補助拡散配光パターンＷＰ４により、第２ランプユニット３により形成される第１拡散配光パターンＷＰ１と第３ランプユニット４により形成される第２拡散配光パターンＷＰ２との間の境における明暗差（光度差、照度差）、および、第３ランプユニット４により形成される外側の第２拡散配光パターンＷＰ２と光が無い部分との間の境における明暗差（光度差、照度差）を小さくすることができるので、配光むらを無くすことができ、配光パターンを精度良く配光制御することができ、その分視認性が向上されて交通安全に貢献することができる。
【００４８】
しかも、この実施例における車両用灯具１は、３個のランプユニット２、３、４の３個のレンズ１１、１２、１３が結合部（配光制御兼光拡散部２７、２８）を介して一体に構成されているので、下記の効果を達成することができる。すなわち、３個のランプユニット２、３、４から照射される３個の配光パターン（集光タイプの配光パターンＳＰ、第１拡散タイプの配光パターンＷＰ１、第２拡散タイプの配光パターンＷＰ２）の相対位置のずれを小さくすることができ、３個の配光パターンの重なり精度を向上させることができる。また、複数個のランプユニット毎にそれぞれ独立した複数個のレンズを組み付ける車両用灯具と比較して、レンズを組み付ける部品点数や組付工程数を軽減することができ、その分、製造コストを安価にすることができ、かつ、重量の軽量化を図ることができる。さらに、複数個のランプユニット毎にそれぞれ独立した複数個のレンズを組み付ける車両用灯具と比較して、レンズを組み付ける部品に必要なスペースを小さくすることができ、その分、複数個のランプユニット２、３、４をレイアウトする際には、必要なスペースを小さくすることができ、小型化を図ることができる。
【００４９】
また、この実施例における車両用灯具１は、車両の幅方向の外側の第１ランプユニット２が集光タイプの配光パターンＳＰを照射し、車両の幅方向の内側の第３ランプユニット４が集光タイプの配光パターンＳＰを含有する第２拡散タイプの配光パターンＷＰ２であって、車両の幅方向の外側に大きく拡散された第２拡散タイプの配光パターンＷＰ２を照射するものである。この結果、この実施例における車両用灯具１は、車両の幅方向の外側を広く照明することができ、たとえば、路肩などの視認性が向上されて、交通安全に貢献することができる。
【００５０】
さらに、この実施例における車両用灯具１は、３個のランプユニット２、３、４の３個のリフレクタ８、９、１０が一体構造をなすので、３個のランプユニット２、３、４から照射される３個の配光パターン（集光タイプの配光パターンＳＰ、第１拡散タイプの配光パターンＷＰ１、第２拡散タイプの配光パターンＷＰ２）の相対位置のずれを小さくすることができ、３個の配光パターンの重なり精度を向上させることができる。すなわち、配光パターンを精度良く配光制御することができ、その分視認性が向上されて交通安全に貢献することができる。
【００５１】
なお、前記の実施例は、自動車用前照灯のヘッドランプ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、自動車用前照灯のヘッドランプ以外の車両用灯具、たとえば、フォグランプ、カーブランプ、ベンディングランプ、などにも適用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１ 車両用灯具
２ 第１ランプユニット
３ 第２ランプユニット
４ 第３ランプユニット
５ 第１ランプユニットの光源
６ 第２ランプユニットの光源
７ 第３ランプユニットの光源
８ 第１ランプユニットのリフレクタ
９ 第２ランプユニットのリフレクタ
１０ 第３ランプユニットのリフレクタ
１１ 第１ランプユニットのレンズ
１２ 第２ランプユニットのレンズ
１３ 第３ランプユニットのレンズ
１４ 第１ランプユニットのシェード
１５ 第２ランプユニットのシェード
１６ 第３ランプユニットのシェード
１７ ヒートシンク部材
１８、１９、２０ 基板
２１、２２、２３ 光透過部材
２４ 第１ランプユニットの収束型反射面
２５ 第２ランプユニットの収束型反射面
２６ 第３ランプユニットの収束型反射面
２７、２８、２９ 配光制御兼光拡散部
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
Ｚ１−Ｚ１ 第１ランプユニットの光軸
Ｚ２−Ｚ２ 第２ランプユニットの光軸
Ｚ３−Ｚ３ 第３ランプユニットの光軸
Ｆ１１ 第１ランプユニットの収束型反射面の第１焦点
Ｆ２１ 第１ランプユニットの収束型反射面の第２焦点
Ｆ１２ 第２ランプユニットの収束型反射面の第１焦点
Ｆ２２ 第２ランプユニットの収束型反射面の第２焦点
Ｆ１３ 第３ランプユニットの収束型反射面の第１焦点
Ｆ２３ 第３ランプユニットの収束型反射面の第２焦点
ＳＰ 集光タイプの配光パターン
ＷＰ１ 第１拡散タイプの配光パターン
ＷＰ２ 第２拡散タイプの配光パターン
ＷＰ３ 第１補助拡散配光パターン
ＷＰ４ 第２補助拡散配光パターン
Ｅ エルボー点
ＣＬ１ 上水平カットオフライン
ＣＬ２ 下水平カットオフライン
ＣＬ３ 斜めカットオフライン
ＣＬ４ 水平カットオフライン
ＣＬ５ 水平カットオフライン
Ｌ１ 第１ランプユニットからの光
Ｌ２ 第２ランプユニットからの光
Ｌ３ 第３ランプユニットからの光
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数個のランプユニットから構成されてい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、この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、１個のシリンドリカルレンズと、１個のシリンドリカルレンズの後側焦線よりも後方側に配置されている複数個の発光素子と、複数個の発光素子からの光を前方に反射させる複数個のリフレクタと、を備えるものである。そして、従来の車両用灯具は、シリンドリカルレンズと、発光素子と、リフレクタと、から構成されているランプユニットを複数個備えるものであって、複数個のランプユニットのシリンドリカルレンズが１個に一体に構成されているものである。従来の車両用灯具は、複数個の発光素子を発光させると、複数個の発光素子からの光が複数個のリフレクタで前方に反射され、その反射光が１個のシリンドリカルレンズを透過して複数の所定の配光パターンとして外部に照射され、複数の所定の配光パターンが重畳されて路面などを照明する。
【０００３】
ところが、前記の従来の車両用灯具は、複数個のランプユニットのシリンドリカルレンズをただ単に１個に一体に構成するものであるから、１個の一体構造のシリンドリカルレンズのうち複数個のランプユニットの境界に対応する部分が一のランプユニットのレンズと他のランプユニットのレンズとを結合するただ単なる結合部であって、配光を制御したり光を拡散させたりする機能を持たない。このために、前記の従来の車両用灯具は、１個の一体構造のシリンドリカルレンズの連結部から照射される光を配光制御することができない。また、従来の車両用灯具は、一のランプユニットにより形成される一の配光パターンと、他のランプユニットにより形成される他の配光パターンと、の間の境における明暗差（光度差、照度差）、あるいは、外側の配光パターンと光が無い部分との間の境における明暗差（光度差、照度差）が、大きく、配光むらが生じるなどの課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２９４１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明が解決しようとする課題は、従来の車両用灯具では、配光制御されない光が照射されたり、配光むらが生じたりするなどの課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明（請求項１にかかる発明）は、複数個のランプユニットが、光源と、光源からの光を反射させるリフレクタと、リフレクタからの反射光を所定の方向に所定の配光パターンで外部に照射するレンズと、をそれぞれ備え、複数個のランプユニットの複数個のレンズが結合部を介して一体に構成されていて、レンズとレンズとを一体に結合する結合部には配光制御兼光拡散部が設けられている、ことを特徴とする。
【０００７】
また、この発明（請求項２にかかる発明）は、複数個のランプユニットが車両の幅方向の外側から内側にかけて配置されていて、車両の幅方向の外側のランプユニットが集光タイプの配光パターンを照射し、車両の幅方向の内側のランプユニットが集光タイプの配光パターンを含有する拡散タイプの配光パターンを照射し、車両の幅方向の内側のランプユニットの光軸が車両の幅方向の外側に向いている、ことを特徴とする。
【０００８】
さらに、この発明（請求項３にかかる発明）は、複数個のランプユニットの複数個のリフレクタが一体構造をなす、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、レンズ同士の結合部の配光制御兼光拡散部から拡散光が配光制御された補助拡散配光パターンとして照射される。このために、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、レンズ同士の結合部の配光制御兼光拡散部から照射される拡散光を補助拡散配光パターンとして配光制御することができる。また、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、一のランプユニットにより形成される一の配光パターンと他のランプユニットにより形成される他の配光パターンとの間の境に、あるいは、外側の配光パターンと光が無い部分との間の境に、補助拡散配光パターンを照射することができる。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、補助拡散配光パターンにより、一のランプユニットにより形成される一の配光パターンと他のランプユニットにより形成される他の配光パターンとの間の境における明暗差（光度差、照度差）、あるいは、外側の配光パターンと光が無い部分との間の境における明暗差（光度差、照度差）を小さくすることができるので、配光むらを無くすことができ、配光パターンを精度良く配光制御することができ、その分視認性が向上されて交通安全に貢献することができる。
【００１０】
しかも、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、複数個のランプユニットの複数個のレンズが結合部を介して一体に構成されているので、下記の効果を達成することができる。すなわち、複数個のランプユニットから照射される複数個の配光パターンの相対位置のずれを小さくすることができ、複数個の配光パターンの重なり精度を向上させることができる。また、複数個のランプユニット毎にそれぞれ独立した複数個のレンズを組み付ける車両用灯具と比較して、レンズを組み付ける部品点数や組付工程数を軽減することができ、その分、製造コストを安価にすることができ、かつ、重量の軽量化を図ることができる。さらに、複数個のランプユニット毎にそれぞれ独立した複数個のレンズを組み付ける車両用灯具と比較して、レンズを組み付ける部品に必要なスペースを小さくすることができ、その分、複数個のランプユニットをレイアウトする際には、必要なスペースを小さくすることができ、小型化を図ることができる。
【００１１】
また、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用灯具は、車両の幅方向の外側のランプユニットが集光タイプの配光パターンを照射し、車両の幅方向の内側のランプユニットが集光タイプの配光パターンを含有する拡散タイプの配光パターンであって、車両の幅方向の外側に大きく拡散された拡散タイプの配光パターンを照射するものである。この結果、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用灯具は、車両の幅方向の外側を広く照明することができ、たとえば、路肩などの視認性が向上されて、交通安全に貢献することができる。
【００１２】
さらに、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用灯具は、複数個のランプユニットの複数個のリフレクタが一体構造をなすので、複数個のランプユニットから照射される複数個の配光パターンの相対位置のずれを小さくすることができ、複数個の配光パターンの重なり精度を向上させることができる。すなわち、配光パターンを精度良く配光制御することができ、その分視認性が向上されて交通安全に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明にかかる車両用灯具の実施例を示す斜視図である。
【図２】同じく、車両用灯具を示す平面図である。
【図３】同じく、車両用灯具を示す正面図である。
【図４】同じく、図２におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】同じく、図２におけるＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】同じく、図２におけるＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】同じく、図３におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】同じく、車両の右側に装備された車両用灯具からスクリーンに照射される配光パターンを模擬的に示す説明図である。
【図９】同じく、車両の左側に装備された車両用灯具からスクリーンに照射される配光パターンを模擬的に示す説明図である。
【図１０】同じく、車両の右側に装備された車両用灯具からスクリーンに照射される配光パターンと、車両の左側に装備された車両用灯具からスクリーンに照射される配光パターンとを、合成して模擬的に示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。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。前記の前、後、上、下、左、右は、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】
【００１５】
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。この例は、たとえば、自動車用前照灯のヘッドランプについて説明する。この実施例の車両用灯具（ヘッドランプ）は、車両の前部の右側に装備されるものである。なお、車両の前部の左側に装備される車両用灯具は、この実施例の車両用灯具とほぼ左右逆の構成をなすので、説明を省略する。また、この実施例の車両用灯具は、左側通行の車両用灯具について説明する。右側通行の車両用灯具は、この実施例の車両用灯具とほぼ左右逆の配光パターンとなる。
【００１６】
図において、符号１は、この実施例における車両用灯具である。前記車両用灯具１は、図に示すように、３個のいわゆるプロジェクタタイプのランプユニット２、３、４から構成されている。前記３個のランプユニット２、３、４は、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）により区画されている灯室（図示せず）内に光軸調整機構（図示せず）を介して光軸調整可能に配置されている。前記３個のランプユニット２、３、４は、車両の幅方向に配置されている。
【００１７】
前記３個のランプユニット２、３、４は、光源５、６、７と、リフレクタ８、９、１０と、レンズ１１、１２、１３と、シェード１４、１５、１６と、ヒートシンク部材１７と、をそれぞれ備えるものである。
【００１８】
車両の一番右側、すなわち、車両の幅方向の一番外側に配置されている第１ランプユニット２は、集光タイプの配光パターンＳＰ（図８中の中央の実線で図示されている配光パターン）を照射するランプユニットであって、光源５と、リフレクタ８と、レンズ１１と、シェード１４と、ヒートシンク部材１７と、から構成されている。前記第１ランプユニット２の光軸Ｚ１−Ｚ１は、車両の進行軸（図示せず）と平行（ほぼ平行も含む）である。
【００１９】
真ん中に配置されている第２ランプユニット３は、前記集光タイプの配光パターンＳＰを含有する第１拡散タイプの配光パターンＷＰ１（図８中の中間の実線で図示されている配光パターン）を照射するランプユニットであって、光源６と、リフレクタ９と、レンズ１２と、シェード１５と、ヒートシンク部材１７と、から構成されている。前記第２ランプユニット３の光軸Ｚ２−Ｚ２は、車両の進行軸および前記第１ランプユニット２の光軸Ｚ１−Ｚ１と平行（ほぼ平行も含む）である。
【００２０】
車両の一番左側、すなわち、車両の幅方向の一番内側に配置されている第３ランプユニット４は、前記集光タイプの配光パターンＳＰおよび前記第１拡散タイプの配光パターンＷＰ１を含有する第２拡散タイプの配光パターンＷＰ２（図８中の外側の実線で図示されている配光パターン）を照射するランプユニットであって、光源７と、リフレクタ１０と、レンズ１３と、シェード１６と、ヒートシンク部材１７と、から構成されている。前記第３ランプユニット４の光軸Ｚ３−Ｚ３は、車両の幅方向の外側、すなわち、右側に向いている。
【００２１】
前記集光タイプの配光パターンＳＰは、図８に示すように、走行斜線側の上水平カットオフラインＣＬ１と、対向車線側の下水平カットオフラインＣＬ２と、前記上水平カットオフラインＣＬ１と前記下水平カットオフラインＣＬ２との間の斜めカットオフラインＣＬ３と、前記下水平カットオフラインＣＬ２と前記斜めカットオフラインＣＬ３との交点のエルボー点Ｅと、を有し、高光度帯を形成する。
【００２２】
前記第１拡散タイプの配光パターンＷＰ１は、図８に示すように、前記集光タイプの配光パターンＳＰの前記下水平カットオフラインＣＬ２と同レベルもしくは若干下側に位置する水平カットオフラインＣＬ４を有し、中光度帯を形成する。
【００２３】
前記第２拡散タイプの配光パターンＷＰ２は、図８に示すように、前記集光タイプの配光パターンＳＰの前記下水平カットオフラインＣＬ２および前記第１拡散タイプの配光パターンＷＰ１の前記水平カットオフラインＣＬ４と同レベルもしくは若干下側に位置する水平カットオフラインＣＬ５を有し、低光度帯を形成する。前記第３ランプユニット４の光軸Ｚ３−Ｚ３は、車両の幅方向の外側、すなわち、右側に向いているので、前記第２拡散タイプの配光パターンＷＰ２は、前記集光タイプの配光パターンＳＰおよび前記第１拡散タイプの配光パターンＷＰ１に対して右側に振り向けられている。すなわち、前記第２拡散タイプの配光パターンＷＰ２の右側の拡散幅が左側の拡散幅と比較して広くなっている。
【００２４】
前記３個の光源５、６、７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）の半導体型光源を使用する。前記３個の光源５、６、７は、熱伝導性絶縁基板（たとえば、セラミック）の基板１８、１９、２０と、前記基板１８、１９、２０の一面（上面）に設けられている微小な矩形形状（正方形形状）のＬＥＤチップの発光体（図示せず）と、前記発光体を覆うほぼ半球形状（ドーム形状）の光透過部材（レンズ）２１、２２、２３と、からなるものである。前記３個の光源５、６、７の前記基板１８、１９、２０は、前記ヒートシンク部材１７の一面（上面）に固定されている。
【００２５】
前記３個のリフレクタ８、９、１０は、一体構造をなす。前記３個のリフレクタ８、９、１０は、たとえば、樹脂部材や金属性ダイカストなどの熱伝導率が高くかつ光不透過性の材料からなる。前記３個のリフレクタ８、９、１０は、同じく一体構造の前記シェード１４、１５、１６に固定されている。前記３個のリフレクタ８、９、１０は、前側の部分および下側の部分が開口し、かつ、後側の部分および上側の部分および左右両側の部分が閉塞した中空形状をなす。前記３個のリフレクタ８、９、１０のほぼ半ドーム形状の閉塞部の凹内面には、収束型反射面２４、２５、２６が設けられている。
【００２６】
前記収束型反射面２４、２５、２６は、楕円を基調とした反射面、たとえば、回転楕円面や楕円を基本とした自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）などの反射面（図４、図５、図６の垂直断面が楕円面をなし、かつ、図７の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、前記収束型反射面２４、２５、２６は、第１焦点Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１３と第２焦点（水平断面上の焦線、すなわち、上（平面）から見て両端が前記レンズ１１、１２、１３側に位置し中央が前記光源５、６、７側に位置するような湾曲した焦線）Ｆ２１、Ｆ２２、Ｆ２３と、前記光軸Ｚ１−Ｚ１、Ｚ２−Ｚ２、Ｚ３−Ｚ３と、を有する。前記収束型反射面２４、２５、２６の前記第１焦点Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１３は、前記光源５、６、７の前記発光体（発光部）もしくはその近傍に位置する。
【００２７】
前記第１ランプユニット２の前記レンズ（投影レンズ、凸レンズ、集光レンズ）１１は、非球面レンズの凸レンズである。前記レンズ１１の出射面は、曲率が大きい（曲率半径が小さい）凸非球面をなし、一方、前記レンズ１１の入射面は、曲率が小さい（曲率半径が大きい）凸非球面をなす。このようなレンズ１１を使用することにより、前記レンズ１１の焦点距離が小さくなるので、その分、この実施例における車両用灯具１の前記レンズ１１の光軸Ｚ１−Ｚ１方向の寸法がコンパクトとなる。なお、前記レンズ１１の前記入射面は、平非球面（平面）をなすものであってもよい。
【００２８】
前記レンズ１１は、前側焦点（前記光源５、６、７側の焦点）および後側焦点（外部側の焦点）と、前記前側焦点と前記後側焦点とを結ぶ光軸Ｚ１−Ｚ１とを有する。前記収束型反射面２４の光軸Ｚ１−Ｚ１と前記レンズ１１の光軸Ｚ１−Ｚ１とは、灯具光軸としてほぼ一致する。前記レンズ１１の前側焦点は、レンズ焦点（物空間側の焦点面であるメリジオナル像面）である。前記レンズ１１の前記レンズ焦点は、前記収束型反射面２４の第２焦点Ｆ２１もしくはその近傍に位置する。前記レンズ１１は、前記集光タイプの配光パターンＳＰを車両の前方に照射（投影）するものである。
【００２９】
前記第２ランプユニット３の前記レンズ１２および前記第３ランプユニット４の前記レンズ１３は、円柱面の軸が車両の幅方向（水平方向）にあるシリンドリカルレンズである。前記レンズ１２、１３の出射面は、曲率が大きい（曲率半径が小さい）凸非球面をなし、一方、前記レンズ１２、１３の入射面は、曲率が小さい（曲率半径が大きい）凸非球面をなす。このようなレンズ１２、１３を使用することにより、前記レンズ１２、１３の焦点距離が小さくなるので、その分、この実施例における車両用灯具１の前記光軸Ｚ２−Ｚ２、Ｚ３−Ｚ３方向の寸法がコンパクトとなる。なお、前記レンズ１２、１３の前記入射面は、平非球面（平面）をなすものであってもよい。
【００３０】
前記レンズ１２、１３は、前側焦線（前記光源５、６、７側の焦線）および後側焦線（外部側の焦線）を有する。前記レンズ１２、１３の前側焦点は、前記収束型反射面２５、２６の第２焦点Ｆ２２、Ｆ２３もしくはその近傍に位置する。前記レンズ１２、１３は、前記第１拡散タイプの配光パターンＷＰ１、前記第２拡散タイプの配光パターンＷＰ２を車両の前方に照射（投影）するものである。
【００３１】
前記３個の光源５、６、７から放射される光は、高い熱を持たないので、前記３個のレンズ１１、１２、１３として樹脂製のレンズを使用することができる。前記３個のレンズ１１、１２、１３は、ＰＣ材、ＰＭＭＡ材、ＰＣＯ材などの樹脂製のレンズからなるものである。前記３個のレンズ１１、１２、１３は、結合部を介して一体に構成されている。前記３個のレンズ１１、１２、１３は、同じく一体構造をなす前記３個のシェード１４、１５、１６に固定されている。
【００３２】
前記第１ランプユニット２の前記レンズ１１と前記第２ランプユニット３の前記レンズ１２とを一体に結合する前記結合部、および、前記第２ランプユニット３の前記レンズ１３と前記第３ランプユニット４の前記レンズ１３とを一体に結合する前記結合部、および、前記第３ランプユニット４の前記レンズ１３の端部には、それぞれ配光制御兼光拡散部２７、２８、２９が設けられている。
【００３３】
前記配光制御兼光拡散部２７、２８、２９は、前記レンズ１１、１２、１３の出射面側に設けられている。前記配光制御兼光拡散部２７、２８、２９は、数条この例では４条のいわゆる縦かまぼこ形状のプリズム、すなわち、図７に示すように、水平断面（横断面）がほぼ半円形をなすプリズムからなる。
【００３４】
前記第２ランプユニット３の前記レンズ１２の両側の前記配光制御兼光拡散部２７、２８は、前記第２ランプユニット３の前記収束型反射面２５からの反射光を配光制御して第１補助拡散配光パターンＷＰ３（図８中の中央側の点線で図示されている配光パターン）として前記第１拡散タイプの配光パターンＷＰ１の左右両端部に照射するものである。また、前記第３ランプユニット４の前記レンズ１３の両側の前記配光制御兼光拡散部２８、２９は、前記第３ランプユニット４の前記収束型反射面２６からの反射光を配光制御して第２補助拡散配光パターンＷＰ４（図８中の外側の点線で図示されている配光パターン）として前記第２拡散タイプの配光パターンＷＰ２の左右両端部に照射するものである。
【００３５】
前記３個のシェード１４、１５、１６は、一体構造をなす。前記３個のシェード１４、１５、１６は、前記リフレクタ８、９、１０と同様に、たとえば、樹脂部材や金属性ダイカストなどの熱伝導率が高くかつ光不透過性の材料からなる。前記３個のシェード１４、１５、１６は、前記ヒートシンク部材１７に固定されている垂直部と、前記垂直部のほぼ中央から前側に一体に延設されている水平部と、から構成されている。
【００３６】
前記３個のシェード１４、１５、１６の前記水平部の一面（上面）には、前記３個の光源５、６、７と前記３個のリフレクタ８、９、１０とがそれぞれ固定されている。前記３個のシェード１４、１５、１６の前記水平部の角（上面と前面とのなす角）には、エッジ３０、３１、３２がそれぞれ設けられている。前記エッジ３０、３１、３２は、前記収束型反射面２４、２５、２６の第２焦点Ｆ２１、Ｆ２２、Ｆ２３もしくはその近傍、あるいは、前記レンズ１１、１２、１３のレンズ焦点もしくはその近傍に位置する。
【００３７】
前記第１ランプユニット２の前記シェード１４の前記水平部および前記エッジ３０は、前記光源５から放射されて前記収束型反射面２４で反射された反射光の一部をカットオフして残りの反射光で、前記集光タイプの配光パターンＳＰおよび前記上水平カットオフラインＣＬ１および前記下水平カットオフラインＣＬ２および前記斜めカットオフラインＣＬ３および前記エルボー点Ｅ、を形成するものである。
【００３８】
前記第２ランプユニット３の前記シェード１５の前記水平部および前記エッジ３１は、前記光源６から放射されて前記収束型反射面２５で反射された反射光の一部をカットオフして残りの反射光で、前記第１拡散タイプの配光パターンＷＰ１および前記水平カットオフラインＣＬ４を形成するものである。
【００３９】
前記第３ランプユニット４の前記シェード１６の前記水平部および前記エッジ３２は、前記光源７から放射されて前記収束型反射面２６で反射された反射光の一部をカットオフして残りの反射光で、前記第２拡散タイプの配光パターンＷＰ２および前記水平カットオフラインＣＬ５を形成するものである。
【００４０】
前記３個のシェード１４、１５、１６の前記水平部の左右両側には、前記３個のレンズ１１、１２、１３がホルダ３３を介して固定されている。前記３個のシェード１４、１５、１６の前記水平部には、前記水平部でカットオフされた前記収束型反射面２４、２５、２６からの反射光の一部を前記レンズ１１、１２、１３側に反射させて補助配光パターンたとえばオーバーヘッドサイン用の配光パターン（図示せず）を形成する付加反射面（図示せず）を設けても良い。
【００４１】
前記ヒートシンク部材１７は、たとえば、樹脂や金属性ダイカストなどの熱伝導率が高い材料からなる。前記ヒートシンク部材１７は、前側の部分が垂直の平板形状をなし、中間部から後側の部分にかけて縦形のフィン形状をなす。前記ヒートシンク部材１７の前側の部分が前記３個のシェード１４、１５、１６の垂直部に固定されている。
【００４２】
この実施例における車両用灯具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。
【００４３】
まず、車両用灯具１の光源５、６、７の発光体を点灯発光させる。すると、光源５、６、７の発光体から光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３が放射される。この光源５、６、７の発光体から放射される光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、収束型反射面２４、２５、２６で反射される。この反射光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３が収束型反射面２４、２５、２６の第２焦点Ｆ２１、Ｆ２２、Ｆ２３に収束（集中）する。第２焦点Ｆ２１、Ｆ２２、Ｆ２３に収束（集中）する反射光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の一部は、シェード１４、１５、１６によりカットオフされる。一方、シェード１４、１５、１６によりカットオフされなかった反射光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の残りは、集光タイプの配光パターンＳＰ、および、第１拡散タイプの配光パターンＷＰ１、および、第２拡散タイプの配光パターンＷＰ２、および、第１補助拡散配光パターンＷＰ３、および、第２補助拡散配光パターンＷＰ４として車両の前方に照射される。
【００４４】
すなわち、図８に示すように、第１ランプユニット２のレンズ１１からは、高光度の集光タイプの配光パターンＳＰがスクリーンの中央部に照射される。また、第２ランプユニット３のレンズ１２からは、集光タイプの配光パターンＳＰを含有する中光度の第１拡散タイプの配光パターンＷＰ１が照射される。さらに、第３ランプユニット４のレンズ１３からは、集光タイプの配光パターンＳＰおよび第１拡散タイプの配光パターンＷＰ１を含有し、かつ、右側の拡散幅が左側の拡散幅と比較して広くなっている低光度の第２拡散タイプの配光パターンＷＰ２が照射される。さらにまた、第２ランプユニット３のレンズ１２の両側の配光制御兼光拡散部２７、２８からは、配光制御された第１補助拡散配光パターンＷＰ３が第１拡散タイプの配光パターンＷＰ１の左右両端部に照射される。さらにまた、第３ランプユニット４のレンズ１３の両側の配光制御兼光拡散部２８、２９からは、配光制御された第２補助拡散配光パターンＷＰ４が第２拡散タイプの配光パターンＷＰ２の左右両端部に照射される。このようにして、車両の前方の路面など（車道、歩道、他の車両、歩行者、交通標識、建物など）を照明することができる。
【００４５】
図８に示す集光タイプの配光パターンＳＰ、および、第１拡散タイプの配光パターンＷＰ１、および、第２拡散タイプの配光パターンＷＰ２、および、第１補助拡散配光パターンＷＰ３、および、第２補助拡散配光パターンＷＰ４は、車両の前部の右側に装備されるこの実施例における車両用灯具１から照射される配光パターンである。車両の前部の左側に装備される車両用灯具から照射される配光パターンは、図９に示すように、図８に示す配光パターンを左右逆にした配光パターンである。そして、車両の前部の右側に装備されるこの実施例における車両用灯具１から照射される配光パターンと、車両の前部の左側に装備される車両用灯具から照射される配光パターンとを合成すると、図１０に示す配光パターン、すなわち、すれ違い用の配光パターンが得られる。
【００４６】
この実施例における車両用灯具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。
【００４７】
この実施例における車両用灯具１は、レンズ１１、１２、１３同士の結合部の配光制御兼光拡散部２７、２８、２９から拡散光が配光制御された第１補助拡散配光パターンＷＰ３および第２補助拡散配光パターンＷＰ４として照射される。このために、この実施例における車両用灯具１は、レンズ１１、１２、１３同士の結合部の配光制御兼光拡散部２７、２８、２９から照射される拡散光を第１補助拡散配光パターンＷＰ３および第２補助拡散配光パターンＷＰ４として配光制御することができる。また、この実施例における車両用灯具１は、第２ランプユニット３により形成される第１拡散配光パターンＷＰ１と第３ランプユニット４により形成される第２拡散配光パターンＷＰ２との間の境に、および、第３ランプユニット４により形成される外側の第２拡散配光パターンＷＰ２と光が無い部分との間の境に、第１補助拡散配光パターンＷＰ３および第２補助拡散配光パターンＷＰ４を照射することができる。この結果、この実施例における車両用灯具１は、第１補助拡散配光パターンＷＰ３および第２補助拡散配光パターンＷＰ４により、第２ランプユニット３により形成される第１拡散配光パターンＷＰ１と第３ランプユニット４により形成される第２拡散配光パターンＷＰ２との間の境における明暗差（光度差、照度差）、および、第３ランプユニット４により形成される外側の第２拡散配光パターンＷＰ２と光が無い部分との間の境における明暗差（光度差、照度差）を小さくすることができるので、配光むらを無くすことができ、配光パターンを精度良く配光制御することができ、その分視認性が向上されて交通安全に貢献することができる。
【００４８】
しかも、この実施例における車両用灯具１は、３個のランプユニット２、３、４の３個のレンズ１１、１２、１３が結合部（配光制御兼光拡散部２７、２８）を介して一体に構成されているので、下記の効果を達成することができる。すなわち、３個のランプユニット２、３、４から照射される３個の配光パターン（集光タイプの配光パターンＳＰ、第１拡散タイプの配光パターンＷＰ１、第２拡散タイプの配光パターンＷＰ２）の相対位置のずれを小さくすることができ、３個の配光パターンの重なり精度を向上させることができる。また、複数個のランプユニット毎にそれぞれ独立した複数個のレンズを組み付ける車両用灯具と比較して、レンズを組み付ける部品点数や組付工程数を軽減することができ、その分、製造コストを安価にすることができ、かつ、重量の軽量化を図ることができる。さらに、複数個のランプユニット毎にそれぞれ独立した複数個のレンズを組み付ける車両用灯具と比較して、レンズを組み付ける部品に必要なスペースを小さくすることができ、その分、複数個のランプユニット２、３、４をレイアウトする際には、必要なスペースを小さくすることができ、小型化を図ることができる。
【００４９】
また、この実施例における車両用灯具１は、車両の幅方向の外側の第１ランプユニット２が集光タイプの配光パターンＳＰを照射し、車両の幅方向の内側の第３ランプユニット４が集光タイプの配光パターンＳＰを含有する第２拡散タイプの配光パターンＷＰ２であって、車両の幅方向の外側に大きく拡散された第２拡散タイプの配光パターンＷＰ２を照射するものである。この結果、この実施例における車両用灯具１は、車両の幅方向の外側を広く照明することができ、たとえば、路肩などの視認性が向上されて、交通安全に貢献することができる。
【００５０】
さらに、この実施例における車両用灯具１は、３個のランプユニット２、３、４の３個のリフレクタ８、９、１０が一体構造をなすので、３個のランプユニット２、３、４から照射される３個の配光パターン（集光タイプの配光パターンＳＰ、第１拡散タイプの配光パターンＷＰ１、第２拡散タイプの配光パターンＷＰ２）の相対位置のずれを小さくすることができ、３個の配光パターンの重なり精度を向上させることができる。すなわち、配光パターンを精度良く配光制御することができ、その分視認性が向上されて交通安全に貢献することができる。
【００５１】
なお、前記の実施例は、自動車用前照灯のヘッドランプ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、自動車用前照灯のヘッドランプ以外の車両用灯具、たとえば、フォグランプ、カーブランプ、ベンディングランプ、などにも適用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１ 車両用灯具
２ 第１ランプユニット
３ 第２ランプユニット
４ 第３ランプユニット
５ 第１ランプユニットの光源
６ 第２ランプユニットの光源
７ 第３ランプユニットの光源
８ 第１ランプユニットのリフレクタ
９ 第２ランプユニットのリフレクタ
１０ 第３ランプユニットのリフレクタ
１１ 第１ランプユニットのレンズ
１２ 第２ランプユニットのレンズ
１３ 第３ランプユニットのレンズ
１４ 第１ランプユニットのシェード
１５ 第２ランプユニットのシェード
１６ 第３ランプユニットのシェード
１７ ヒートシンク部材
１８、１９、２０ 基板
２１、２２、２３ 光透過部材
２４ 第１ランプユニットの収束型反射面
２５ 第２ランプユニットの収束型反射面
２６ 第３ランプユニットの収束型反射面
２７、２８、２９ 配光制御兼光拡散部
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
Ｚ１−Ｚ１ 第１ランプユニットの光軸
Ｚ２−Ｚ２ 第２ランプユニットの光軸
Ｚ３−Ｚ３ 第３ランプユニットの光軸
Ｆ１１ 第１ランプユニットの収束型反射面の第１焦点
Ｆ２１ 第１ランプユニットの収束型反射面の第２焦点
Ｆ１２ 第２ランプユニットの収束型反射面の第１焦点
Ｆ２２ 第２ランプユニットの収束型反射面の第２焦点
Ｆ１３ 第３ランプユニットの収束型反射面の第１焦点
Ｆ２３ 第３ランプユニットの収束型反射面の第２焦点
ＳＰ 集光タイプの配光パターン
ＷＰ１ 第１拡散タイプの配光パターン
ＷＰ２ 第２拡散タイプの配光パターン
ＷＰ３ 第１補助拡散配光パターン
ＷＰ４ 第２補助拡散配光パターン
Ｅ エルボー点
ＣＬ１ 上水平カットオフライン
ＣＬ２ 下水平カットオフライン
ＣＬ３ 斜めカットオフライン
ＣＬ４ 水平カットオフライン
ＣＬ５ 水平カットオフライン
Ｌ１ 第１ランプユニットからの光
Ｌ２ 第２ランプユニットからの光
Ｌ３ 第３ランプユニットからの光
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のランプユニットから構成されている車両用灯具において、
前記複数個のランプユニットは、光源と、前記光源からの光を反射させるリフレクタと、前記リフレクタからの反射光を所定の方向に所定の配光パターンで外部に照射するレンズと、をそれぞれ備え、
前記複数個のランプユニットの前記複数個のレンズは、結合部を介して一体に構成されていて、
前記レンズと前記レンズとを一体に結合する前記結合部には、配光制御兼光拡散部が設けられている、
ことを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記複数個のランプユニットは、車両の幅方向の外側から内側にかけて配置されていて、
車両の幅方向の外側の前記ランプユニットは、集光タイプの配光パターンを照射し、
車両の幅方向の内側の前記ランプユニットは、前記集光タイプの配光パターンを含有する拡散タイプの配光パターンを照射し、
車両の幅方向の内側の前記ランプユニットの光軸は、車両の幅方向の外側に向いている、
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】
前記複数個のランプユニットの前記複数個のリフレクタは、一体構造をなす、
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１】
複数個のランプユニットから構成されている車両用灯具において、
前記複数個のランプユニットは、光源と、前記光源からの光を反射させるリフレクタと、前記リフレクタからの反射光を所定の方向に所定の配光パターンで外部に照射するレンズと、をそれぞれ備え、
前記複数個のランプユニットの前記複数個のレンズは、結合部を介して一体に構成されていて、
前記レンズと前記レンズとを一体に結合する前記結合部には、配光制御兼光拡散部が設けられている、
ことを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記複数個のランプユニットは、車両の幅方向の外側から内側にかけて配置されていて、
車両の幅方向の外側の前記ランプユニットは、集光タイプの配光パターンを照射し、
車両の幅方向の内側の前記ランプユニットは、前記集光タイプの配光パターンを含有する拡散タイプの配光パターンを照射し、
車両の幅方向の内側の前記ランプユニットの光軸は、車両の幅方向の外側に向いている、
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】
前記複数個のランプユニットの前記複数個のリフレクタは、一体構造をなす、
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。
【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２０１０−２１８９６４（Ｐ２０１０−２１８９６４Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６６５７９（Ｐ２００９−６６５７９）
【出願日】平成２１年３月１８日（２００９．３．１８）
【出願人】（００００００１３６）市光工業株式会社 (774)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１８日（２００９．３．１８）
【出願人】（００００００１３６）市光工業株式会社 (774)
【Ｆターム（参考）】
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