JP2011029007A

JP2011029007A - 車両用灯具

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Publication number: JP2011029007A
Application number: JP2009173870A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Otani; 友昭大谷
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2009-07-27
Filing date: 2009-07-27
Publication date: 2011-02-10
Anticipated expiration: 2029-07-27
Also published as: JP5442350B2

Abstract

【課題】点光源ではない光源を備える車両用灯具において、所望の配光を得ることを可能にした車両用灯具を得る。
【解決手段】光源２０と、光源２０から出射された光の一部を遮光するためのシェード２３と、シェード２３で遮光されない光をランプ光軸Ｌｘの前方に向けて反射する前方照射用リフレクタ２２とを備え、シェード２３は遮光縁部をランプ光軸方向に屈曲し、光源から出射した光をランプ光軸方向の異なる位置において遮光する。前方照射用リフレクタ２２は光源からの一旦集光された光を反射する下側領域２２Ｌと、光源からの直接光を反射する上側領域２２Ｕと、集光された光のうちシェード２３で遮光されない光と光源からの直接光とが混在する領域の光を前方に向けて反射させない遮光領域２２Ｓとを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は光源から出射した光の一部をシェード（遮光板）で遮光し、かつリフレクタ（反射板）で反射して所望の配光を得るようにした車両用灯具に関するものである。

自動車用灯具、特にヘッドランプ（前照灯）の軽量化、低コスト化の要求に伴い、レンズを備えていないヘッドランプが提案されている。このヘッドランプは、光源から出射した光をレンズにおける光の屈折を利用して所望の配光を得るのではなく、光源から出射した光の一部をシェードで遮光するとともに、遮光されない光をリフレクタにおいて所定の角度で反射することで所望の配光を得るようにしたものである。このようなレンズを備えていない車両用灯具として、例えば、特許文献１の技術が提案されている。この特許文献１の技術は、ＬＥＤ（発光ダイオード）光源から出射した光を回転楕円面形状をした第１反射面で反射集光し、この集光した光の一部をシェードによって遮光し、遮光されない光を第２ないし第４の反射面で前方に向けて反射させる構成である。シェードの構成及び第２ないし第４の反射面形状を所定の構成に設計することで所望の配光、ここではロービーム配光での光照射を実現することが可能とされている。

特開２００８−４１５５７号公報

この特許文献１の技術ではＬＥＤ光源を点光源として構成しているが、実際のＬＥＤ光源は点光源ではなく、有限の面積を持った光源として構成されているため、点光源に基づいて設計された灯具では配光に不具合が生じている。図８はこの不具合を説明するためのヘッドランプの概略構成図であり、ＬＥＤ光源２０と、このＬＥＤ光源２０を第１焦点Ｆ１に位置決めし、ＬＥＤ光源２０から出射した光を第２焦点Ｆ２に集光する第１リフレクタ２１と、第２焦点Ｆ２に配置されて上縁部での遮光によって配光に所要のカットラインを得るためのシェード２３と、シェード２３で遮光されない光をランプの前方に向けて反射する第２リフレクタ２２とで構成されている。第２リフレクタ２２はＬＥＤ光源２０からの直射光を反射する領域２２Ｕと、第２焦点Ｆ２からの光を反射する領域２２Ｌとで構成されている。このランプにおいて、ＬＥＤ光源２０が点光源であれば第１リフレクタ２１で反射された光は第２焦点Ｆ２に点状に集光され、シェード２３での遮光によって配光に所望のカットラインを形成し、第２リフレクタ２２によって所望の領域に光を照射する配光となる。また、ＬＥＤ光源から出射された光のうち、一部は第２リフレクタ２２の領域２２Ｕに直接投射され、ここで前方に向けて反射される。この結果、第２リフレクタ２２で反射された光によって所定のロービーム配光が得られる。

しかし、実際にはＬＥＤ光源２０は点光源ではないため、第１リフレクタ２１で第２焦点Ｆ２に集光される光も所定の面積を持つようになり、集光された光が点状でなく面積を有するため、第１リフレクタ２１で反射された光の一部は第２リフレクタ２２の領域２２Ｕにも投射されることがある。この領域では投射された光はＬＥＤ光源２０から直接出射された光に混入されてしまい第２リフレクタ２２において設計通りの反射が行われなくなり、所望の領域とは異なる領域に向けて照射する光Ｘが発生し、この光Ｘによって自車にとって有効な照明が行われず、あるいは対向車、先行車、歩行者を眩惑するおそれが生じる。また、シェード２３は上方から見たときに上縁部がランプ光軸Ｌｘに対して垂直な方向の直線形状であり第２リフレクタ２２が回転放物面形状であることから、シェード２３によって遮光される光が設計通りにはならず、結果として所望の配光カットラインを得ることができなくなる。本発明者の実験によれば、図６（ａ）に示すように、対向車線側に水平ラインＨよりも上方領域に光が照射される歪み領域Ｄが生じる配光になってしまい対向車を眩惑するおそれが生じる。また

本発明の目的は、所望の配光カットラインでの配光を得ることを可能にするとともに、点光源ではない光源を備える車両用灯具においても所望の配光を得ることを可能にした車両用灯具を提供するものである。

本発明の車両用灯具は、光源と、光源から出射された光の一部を遮光するためのシェードと、シェードで遮光されない光をランプ光軸の前方に向けて反射する前方照射用リフレクタとを備える車両用灯具であって、シェードは遮光縁部をランプ光軸方向に屈曲した構成とし、光源から出射した光をランプ光軸上の異なる位置において遮光するように構成したことを特徴とする。

ここで、シェードは、遮光縁部の一部の領域は配光最大光度を得るランプ光軸方向の一つの位置に位置され、遮光縁部の他の領域は所望の配光カットラインを形成するランプ光軸方向の他の位置に位置されるようにランプ光軸方向に屈曲された構成とする。

また、本発明の車両用灯具は、前方照射用リフレクタは光源から出射された光のうち、一旦集光された光を反射する光軸側領域と、光源から出射された直接光を反射する周辺側領域と、集光された光のうちシェードで遮光されない光と光源からの直接光とが混在する領域の光を前方に向けて反射させないようにした遮光領域とを備える。

ここで、前方照射用リフレクタでは、遮光領域は光軸側領域の外縁部をランプ光軸方向に沿ってランプ前方に延長した構成とされ、周辺側領域は遮光領域の前縁部をランプ周辺に向けて延長した構成とされる。特に、光軸側領域は集光された光の集光点を焦点とする放物線を基調とした断面形状であり、周辺側領域は光源を焦点とする放物線を基調とした断面形状として構成することが好ましい。

本発明によれば、シェードは遮光縁部をランプ光軸方向に屈曲し、光源から出射した光をランプ光軸方向の異なる位置において遮光するように構成しているので、この位置を適切に設定することによって所望のカットラインの配光を得ることが可能になる。

特に、遮光縁部の一部の領域は配光最大光度を得るランプ光軸方向の一つの位置に位置され、遮光縁部の他の領域は所望の配光カットラインを形成するランプ光軸方向の他の位置に位置されるようにランプ光軸方向に屈曲された構成とすることにより、対向車を眩惑するような光照射を防止する一方で自車の走行先の照明光度を高めた好適な配光を得ることができる。

また、本発明によれば、前方照射用リフレクタは光源から出射された光のうち、一旦集光された光を反射する光軸側領域と、光源から出射された直接光を反射する周辺側領域と、集光された光のうちシェードで遮光されない光と光源からの直接光とが混在する領域の光を前方に向けて反射させないようにした遮光領域とを備えるので、集光された光と直接光とが混在した光が前方照射用リフレクタによって反射されることが防止でき、中心側領域と周辺側領域において設計通りの配光を実現することができる。

また、前方照射用リフレクタでは、遮光領域は光軸側領域の外縁部をランプ光軸方向に沿ってランプ前方に延長した構成とされ、周辺側領域は遮光領域の前縁部をランプ周辺に向けて延長した構成とされるので、同じ光量の光を照射する場合に前方照射用リフレクタの周辺領域に向けての延長寸法を短くし、灯具の小型化に有利になる。特に、光軸側領域は集光された光の集光点を焦点とする放物線断面形状とし、周辺側領域は光源を焦点とする放物線断面形状として構成した場合に灯具の小型化が実現できる。

実施形態１のヘッドランプの概略断面図。実施形態１のランプユニットの外観斜視図。実施形態１のランプユニットの断面図。シェードの外観斜視図と平面図。第２のリフレクタの各領域の設定方法を説明する概念図。ロービーム配光図。実施形態２のランプユニットの断面図。従来の課題を説明するための概略断面図。

（実施形態１）
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明を自動車のヘッドランプに適用した実施形態１の縦断面図である。このヘッドランプＨＬは左側通行時に対向車を眩惑することがないようにロービーム配光での光照射を行うロービームランプとして構成されている。容器状をしたランプボディ１１と、このランプボディ１１の前面開口に装着された透明カバー１２とでランプハウジング１が構成され、このランプハウジング１内にランプユニット２が内装されている。なお、以降においてランプ前方、ランプ後方と言うときはヘッドランプＨＬの前方、後方を意味している。

ランプユニット２は、図２に外観斜視図を示し、図３に縦断面図を示すように、１つのＬＥＤ素子２０で構成された光源と、このＬＥＤ素子２０からランプ前方に向けて出射された光をランプ後方に向けて集光反射する第１リフレクタ２１と、第１リフレクタ２１で反射され、集光された光の一部を遮光するシェード２３と、第１リフレクタ２１で反射されシェード２３で遮光されなかった光と光源から上方に向けて出射された光とをそれぞれランプ前方に向けて反射する第２リフレクタ２２で構成されている。この第２リフレクタ２２は本発明における前方照射用リフレクタである。

前記第１リフレクタ２１はランプ前方に向けて下方に傾斜された平坦なベース基板２４に支持されている。このベース基板２４はランプ前方に向けられた前縁ないしこれにつながる側縁が楕円形状とされ、この前縁及び側縁にわたって前記第１リフレクタ２１が立設状態に支持されている。第１リフレクタ２１は前記ベース基板２４の表面に沿ってヘッドランプＨＬの前後方向に位置設定された第１焦点Ｆ１と第２焦点Ｆ２を有する回転楕円面の一部で構成されており、ランプ後方に向けられた内側の面は光反射面として表面処理されている。前記ベース基板２４上の前記第１リフレクタ２１の第１焦点Ｆ１の近傍位置に光源としての前記ＬＥＤ素子２０が搭載され、当該ＬＥＤ素子２０の発光点（以下、単に発光点と称することもある）が第１焦点Ｆ１に位置決めされ、この発光点から上方ないし側方に向けて光を出射する。前記ベース基板２４のランプ後方に向けられた側の後縁は第１リフレクタ２１の第２焦点Ｆ２の近傍に位置決めされている。なお、第１リフレクタ２１の上縁と第２焦点Ｆ２とを結ぶ仮想線（図には表していない）はヘッドランプＨＬのランプ光軸Ｌｘと平行に向けられている。

前記シェード２３は前記ベース基板２４の後縁に一体的に形成された遮光壁によって構成されている。このシェード２３はＬＥＤ素子２０から出射されて第１リフレクタ２１で反射され、第２焦点Ｆ２に集光された光のうち、ランプ光軸Ｌｘよりも下方に向けられた光を遮光して第２リフレクタ２２に投射されないようにするものである。図４（ａ）に外観斜視図を示し、図４（ｂ），（ｃ）に平面形状と正面形状をそれぞれ示すように、シェード２３はランプ光軸Ｌｘと垂直なヘッドランプＨＬの左右方向に延長されており、本発明の遮光縁部を構成している上縁部の正面形状を所要の形状となるように構成することで後述するようなロービーム配光に所望のカットラインを形成する。すなわち、前記シェード２３は、ランプ光軸Ｌｘに対して垂直な左右方向に延びる上縁部のうち、ランプ光軸Ｌｘを含む左右方向の中央領域２３Ｃをランプ後方に向けて突出させるとともに正面から見て右上がりの直線状に形成しており、この中央領域２３Ｃの右肩部をランプ光軸上において第２焦点Ｆ２にほぼ一致する位置ｓ１（図４（ｂ））に設定している。また、この中央領域２３ｃの左右両側の領域、すなわちシェード２３を正面から見たときの上縁部の右側領域２３Ｒと左側領域２３Ｌは正面に向かって第２焦点Ｆ２よりもランプ光軸方向に沿って微小寸法だけ前方にずらせた位置ｓ２（図４（ｂ））に位置させている。ここではシェード２３の左側領域２３Ｌは中央領域２３Ｃとの境界部において前方に曲げられた上でランプ光軸Ｌｘと垂直な方向に延長され、右側領域２３Ｒは中央領域２３Ｃとの境界部から緩やかな曲線を描くように前方に曲げられた状態でランプ光軸Ｌｘと垂直な方向に延長されている。すなわち、これら右側領域２３Ｒと左側領域２３Ｌはランプ光軸Ｌｘに沿って前記中央領域２３Ｃよりもランプ前方に変位された位置に延在されていることになる。なお、右側領域２３Ｒを垂直に曲げ形成し、左側領域２３Ｌを直線状に曲げ形成してもよく、これらの曲げ形状は特定されることはない。

前記第２リフレクタ２２は前記シェード２３の上縁部をそのままランプ光軸Ｌｘの方向に沿って後方に真直に延びるように設けた下面板２５を有し、この下面板２５の後縁からランプ前方ないし周辺方向、ここでは上方向に向けて立設されている。この第２リフレクタ２２は前記第２焦点Ｆ２を焦点とした回転放物面の一部で構成されて前記シェード２３の後方のランプ光軸Ｌｘに近い光軸側に配設された光軸側領域、ここでは下側領域２２Ｌと、前記第１焦点Ｆ１を焦点とした回転放物面の一部で構成されて前記ＬＥＤ素子２０の上方領域、すなわちランプ光軸Ｌｘに対しては周辺の領域を覆うようにランプ前方に向けて湾曲形成された周辺側領域、ここでは上側領域２２Ｕとを備えており、これら下側領域２２Ｌと上側領域２２Ｕの各前面は光反射面として表面処理されている。

さらに、前記下側領域２２Ｌと上側領域２２Ｕとの間にはランプ光軸Ｌｘに沿った方向に延長された遮光領域２２Ｓが設けられている。この遮光領域２２Ｓはランプ前方に向けて光を反射することがなく、したがってロービーム配光に寄与しない方向に光を反射し、あるいは一部の光を吸収する領域として形成されている。この遮光領域２２Ｓについて、ＬＥＤ素子２０から出射された光が第１リフレクタ２１及び／又は第２リフレクタ２２で反射されてランプ前方に照射される光の光路と関係付けて説明する。図５はこれら光路を模式的に示す図であり、ＬＥＤ素子２０から出射された光の一部は第１リフレクタ２１によってランプ後方に向けて反射され、第２焦点Ｆ２に集光される。集光された光のうち、ランプ光軸Ｌｘよりも下方に向けられた光はシェード２３によって遮光され、ランプ光軸Ｌｘよりも上方に向けられた光が第２リフレクタ２２に投射される。

一方、ＬＥＤ素子２０から出射された光のうち上方に向けて出射され、第１リフレクタ２１に投射されない光は直接第２リフレクタ２２に投射され、ここでランプ光軸Ｌｘに沿ったランプ前方に向けて反射される。このとき、ＬＥＤ素子２０の発光部２０ａから第２リフレクタ２２に直接投射される光は、前記した発光部２０ａと第２焦点Ｆ２（これはシェード２３の上縁と等価な位置）を結ぶ線分よりも上方の領域に照射され、かつ第２リフレクタ２２に投射される光である。

しかし、実際のＬＥＤ素子２０の発光部２０ａは点光源ではなく所定の面積を有しており、特にランプ光軸Ｌｘの方向に所定の幅寸法を有している。そのため、図５に併せて示すように、発光部２０ａから出射されて第１リフレクタ２１で反射され、シェード２３によって遮光されない光は発光部２０ａと第２焦点Ｆ２を結ぶ線分よりも上方に広がった状態にある。すなわち、図５の角度領域θ１の領域に向けて光が反射されることになり、そのうちシェード２３によって遮光されない光が第２リフレクタ２２の下縁に沿った領域に投射されることになる。一方、発光部２０ａから出射された光は図５の角度領域θ２に向けて放射状に照射される。そのため、第２リフレクタ２２の下縁寄りの角度領域θ３では、第１リフレクタ２１で反射された光とＬＥＤ素子２０から直接出射された光が混在し、これらの光が第２リフレクタ２２によって反射されることになる。このように第１リフレクタ２１の反射光とＬＥＤ素子２０からの直接光が混在する領域では、第２リフレクタ２２においては放物面の焦点から出射されない光が存在することになるため、第２リフレクタ２２で反射した光を正確にランプ光軸Ｌｘに沿った方向に向けることができなくなり、これが原因で所望のロービーム配光を得ることが難しくなる。

そこで、図５において、ランプ光軸Ｌｘ方向に幅寸法を有すＬＥＤ素子２０の発光部２０ａのうち、最もランプ後方の部位から出射した光が第１リフレクタ２１で反射されて第２リフレクタ２に投射される位置Ｐ２と、ＬＥＤ素子２０の発光部２０ａのうち最もランプ前方の部位から出射した光が第１リフレクタ２１で反射されて第２リフレクタ２２に投射される位置Ｐ１との間の角度範囲の領域θ３を光混在領域とする。そして、この光混在領域θ３よりも下側の領域、すなわち位置Ｐ２よりも下側の領域を前記下側領域２２Ｌとして構成する。また、この下側領域２２Ｌの上縁からランプ光軸Ｌｘに沿って位置Ｐ１に達するまでの領域にランプ前方に延長した平板部を設け、この平板部を前記遮光領域２２Ｓとして構成する。さらに、遮光領域２２Ｓの前縁から上方に向けて前記上側領域２２Ｕを構成する。

以上の構成の実施形態１のランプでは、ＬＥＤ素子２０から出射された光の一部は第１リフレクタ２１で反射されて第２焦点Ｆ２に集光され、シェード２３によって遮光されない光は第２リフレクタ２２の下側領域２２Ｌに投射され、この下側領域２２Ｌからランプ光軸Ｌｘに沿ってランプ前方に照射される。また、ＬＥＤ素子２０から出射された他の一部の光は直接第２リフレクタ２２の上側領域２２Ｕに投射され、この上側領域２２Ｕからランプ光軸Ｌｘに沿ってランプ前方に照射される。さらに、ＬＥＤ素子２０から出射されて第１リフレクタ２１で反射された光の中には、第２焦点Ｆ２から外れた位置に集光される光が存在するが、これらの光は、その一部はシェード２３により遮光され、シェード２３で遮光されない他の一部は第２リフレクタ２２の遮光領域２２Ｓに投射され、ここで下方に向けて反射され、あるいは吸収される。これにより、第２リフレクタ２２では下側領域２２Ｌには第２焦点Ｆ２で集光された光のみが投射され、上側領域２２Ｕには第１焦点Ｆ１からの光のみが投射されることになり、それぞれランプ光軸Ｌｘに沿った方向に向けて照射される。したがって、第１リフレクタ２１で反射された光とＬＥＤ素子２０から出射された直接光が混在して第２リフレクタ２２において反射されることが回避でき、所望の配光を得る上で有利になる。

ところで、ＬＥＤ素子２０から出射されて第１リフレクタ２１で反射された光は第２焦点Ｆ２に集光されるためこの第２焦点Ｆ２が疑似光源となり、この疑似光源からの光はシェード２３によって遮光されロービーム配光のカットラインが形成される。このとき、シェード２３が仮に平坦な板材で構成されているとしたときには、シェード２３で遮光されない光を反射する第２リフレクタ２２の反射面部での曲面形状によって、図６（ａ）に車線で示す領域のように対向車線側に水平線Ｈよりも上方にはみ出した歪み領域Ｄが発生し、この歪み領域Ｄが対向車を眩惑する要因になる。この場合、シェード２３をランプ光軸Ｌｘ上の第２焦点Ｆ２位置よりも微小寸法だけランプ前方に変位させればこのような歪み領域Ｄを解消できることがある。しかし、シェード２３をこのようにランプ前方に変位させると第２焦点Ｆ２に集光した光束の中心及びその近傍領域の光が遮光されてしまい、ロービーム配光において同図に点描したようなランプ光軸を含むランプ光軸近傍領域Ａの光度が低下してしまう。

実施形態１では、シェード２３の中央領域２３Ｃは第２焦点Ｆ２に位置させているので、第２焦点Ｆ２に集光した光束の中心及びその近傍領域の光が遮光されることはなく、図６（ｂ）に点描したロービーム配光におけるランプ光軸Ｌｘを含むランプ光軸近傍領域Ｄの光度を高光度に保持できる。その一方で、シェード２３の左側領域２３Ｌと右側領域２３Ｒは中央領域２３Ｃよりもランプ前方に変位させているので、水平線Ｈよりも上方にはみ出す歪み領域Ｄの発生を防止することができ、対向車に対する眩惑を防止できる。これにより、照明光度が高く対向車の眩惑を防止した好適なカットラインを有するロービーム配光が実現できる。

また、実施形態１では、第２リフレクタ２２の遮光領域２２Ｓをランプ光軸Ｌｘに沿ってランプ前方に延長した構成とし、第２リフレクタ２２の上側領域２２Ｕをこの遮光領域２２Ｓの前縁から上方に延長されるように構成としているので、図３に鎖線で示すように下側領域２２Ｌの上縁からそのまま上方に延長して上側領域２２Ｕを構成する場合よりも第２リフレクタ２２全体の高さ寸法を低減することができ、小型のランプを形成する上でも有利になる。ＬＥＤ素子２０から出射される光の出射角度範囲が同じで光量的に等価な反射面積の上側領域２２Ｕを構成する場合でも、実施形態１では第２リフレクタ２２ないしランプユニット２の全体の高寸法を低減することができる。すなわち、実施形態１ではランプユニット２の全体の高さ寸法はＨ１であるが、遮光領域２２Ｓを備えない仮想線の第２リフレクタ２２の構成ではランプユニット２の高さ寸法はＨ２であり、高さ寸法Ｈ１をＨ２よりも低くできる。

（実施形態２）
実施形態１のランプユニット２では第１リフレクタ２１を備えていたが、この第１リフレクタ２１に代えて、これと等価な光学系を備えた構成としてもよい。図７は第１リフレクタを導光体に代えた実施形態２のランプユニット２Ａの縦断面図である。光源としてのＬＥＤ素子２０と、シェード２３と、本発明の前方照射用反射板としての第２リフレクタ２２を備えることは実施形態１と同じであり、第２リフレクタ２２は下側領域２２Ｌと上側領域２２Ｕと遮光領域２２Ｓとで構成されていることも実施形態１と同じである。一方、ベース基板２４はその前端部を上方に曲げ、ここにＬＥＤ素子２０をランプ後方に向けて支持している。また、ＬＥＤ素子２０と、ランプ後方側に配置したシェード２３との間にはロッド状をした光透過部材からなる導光体２６が配設されており、この導光体２６のランプ前方側の一端面をＬＥＤ素子２０に近接して対向配置し、他端面をシェード２３の上縁に近接して対向配置している。ここで、ＬＥＤ素子２０は第２リフレクタ２２の上側領域２２Ｕを構成している回転放物面の焦点に配置されている。また、前記導光体２６の他端面は第２リフレクタ２２の下側領域２２Ｌを構成している回転放物面の焦点に配置されている。換言すれば、ＬＥＤ素子２０と導光体２６の他端面はそれぞれ実施形態１の第１焦点Ｆ１と第２焦点Ｆ２に相当する位置である。

実施形態２によれば、ＬＥＤ素子２０から出射された光のうち、ランプ後方に向けて出射された光は導光体２６の一端面に入射し、導光体２６の他端面から出射される。すなわち、ＬＥＤ素子２０からの光は導光体２６の他端面を点光源として出射され、第２リフレクタ２２の下側領域２２Ｌに投射される。下側領域２２Ｌは導光体２６の他端面を焦点としているので、投射された光はこの下側領域２２Ｌにおいてランプ光軸Ｌｘの方向に向けて反射される。一方、ＬＥＤ素子２０から上方に向けて出射された光は第２リフレクタ２２の上側領域２２Ｕに直接投射される。上側領域２２ＵはＬＥＤ素子２０を焦点としているので、投射された光はこの上側領域２２Ｕにおいてランプ光軸Ｌｘの方向に向けて反射される。さらに、ＬＥＤ素子２０から出射された光のうち、導光体２６に入射されることなくかつ上側領域２２Ｕに投射されない光、さらに導光体２６から出射されても下側領域２２Ｌに投射されない光はいずれも遮光領域２２Ｓに投射されることになり、ここで下方に向けて反射され、ロービーム配光には寄与しない光となる。

また、導光体２６から出射されて第２リフレクタ２２の下側領域２２Ｌで反射される光は、シェード２３での遮光によってロービーム配光のカットラインを形成するが、シェード２３の中央領域２３Ｃは実施形態１の第２焦点Ｆ２と等価な位置において導光体２６の他端面に対向配置されているので、導光体２６から出射された光束の中心及びその近傍領域の光が遮光されることはなく、図６（ｂ）で示したと同様にロービーム配光におけるランプ光軸を含む領域の光度を高光度に保持できる。その一方で、シェード２３の左側領域２３Ｌと右側領域２３Ｒは中央領域２３Ｃよりもランプ前方に変位されているので、同じく図６（ｂ）で示したと同様に水平線Ｈよりも上方にはみ出す歪み領域の発生を防止することができ、対向車に対する眩惑を防止できる。これにより、照明光度が高く対向車の眩惑を防止した好適なカットラインを有するロービーム配光が実現できる。

実施形態１，２では、第２リフレクタ２２の下側領域に存在する下面板２５は第２リフレクタ２を支持するために設けているので、他の構成によって第２リフレクタ２２の支持が可能な場合には下面板２５を省略してもよい。特に、第２リフレクタ２２の遮光領域２３Ｓで反射された光は下面板２５に向けて投射されるので、下面板２５が存在しなければ当該反射された光が下面板２５において上方に向けて反射されるようなこともない。実施形態１，２のように下面板２５を設ける場合には、下面板２５の上面にカーボンブラック等の光吸収材を塗布して光吸収面として構成し、下面板２５での上方に向けての光の反射を抑制することで当該反射光による配光への影響を防止することができる。

あるいは、第２リフレクタ２２の遮光領域２２Ｓは、光を透過させるように透明材、あるいは格子材で構成し、遮光領域２２Ｓに投射される光をそのまま第２リフレクタ２２の後方に逃がすように構成してもよい。このようにしても第２リフレクタ２２の前方に向けて光が反射されることが防止でき、配光への影響を防止することができる。

実施形態１，２においては１つのＬＥＤ素子２０で光源を構成し、当該ＬＥＤ素子２０からの直射光を第２リフレクタ２２の上側領域２２Ｕで反射し、ＬＥＤ素子２０からランプ後方に出射して一旦集光した光を下側領域２２Ｌで反射するように構成しているが、複数のＬＥＤ素子、例えば２つのＬＥＤ素子を配列し、一方のＬＥＤ素子から出射した光を上側領域２２Ｕで反射し、他方のＬＥＤ素子から出射した光を下側領域２２Ｌで反射するように構成してもよい。この場合においても各ＬＥＤ素子から出射した光が重複して反射する領域に遮光領域２２Ｓを配設することで所望のロービーム配光が実現できる。

実施形態１，２ではヘッドランプのロービーム配光を得るための構成例として説明しているが、光源から出射した光をシェードにより遮光して配光のカットラインを構成するとともに、前方照射用リフレクタによってランプの前方に向けて光を反射して所望の配光を得る構成のランプであれば本発明を同様に適用することが可能である。例えば、図示は省略するが、実施形態１の第１リフレクタ２１や実施形態２の導光体２６を備えておらず、光源から出射した光をシェード２３によって遮光し、遮光されない光を単一の回転放物面形状をした前方照射用リフレクタ（実施形態１，２の第２リフレクタに相当）でランプ前方に向けて反射して所用の配光を得るランプユニットに適用することも可能である。このようなランプユニットにおいても実施形態１，２と同じ構成のシェード２３を備えることにより、ロービーム配光における歪み領域の発生を防止するとともにランプ光軸近傍領域を高い光度に保持した配光が得られる。

実施形態１，２では光源としてＬＥＤ素子を用いているが、本発明はＬＥＤ素子以外の発光体を光源とするランプユニットへの適用が可能である。特に、光源が点光源またはこれに近い光源の場合には本発明にかかるシェードを適用することで好適な配光を得ることができる。また、光源が理想的な点光源ではなく所用の面積を有する発光体であれば、本発明にかかる前方照射用リフレクタを適用することにより好適な配光を得ることができる。

本発明は簡易な構成で所望の配光を得る車両用灯具に採用することが可能である。

１ランプハウジング
２ランプユニット
２０ＬＥＤ素子（光源）
２１第１リフレクタ
２２第２リフレクタ（前方照射用リフレクタ）
２２Ｌ下側領域
２２Ｕ上側領域
２２Ｓ遮光領域
２３シェード
２４ベース基板
２５下面板
２６導光体

Claims

光源と、光源から出射された光の一部を遮光するためのシェードと、前記シェードで遮光されない光をランプ光軸の前方に向けて反射する前方照射用リフレクタとを備える車両用灯具であって、前記シェードは遮光縁部をランプ光軸方向に屈曲した構成とし、光源から出射した光をランプ光軸方向の異なる位置において遮光するように構成したことを特徴とする車両用灯具。
前記シェードは、遮光縁部の一部の領域は配光最大光度を得るランプ光軸方向の一つの位置に位置され、遮光縁部の他の領域は所望の配光カットラインを形成するランプ光軸方向の他の位置に位置される構成であることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
前記前方照射用リフレクタは前記光源から出射された光のうち、一旦集光された光を反射する光軸側領域と、前記光源から出射された直接光を反射する周辺側領域と、前記集光された光のうち前記シェードで遮光されない光と前記光源からの直接光とが混在する領域の光を前方に向けて反射させないようにした遮光領域とを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用灯具。
前記遮光領域は前記光軸側領域の外縁部をランプ光軸方向に沿ってランプ前方に延長した構成とされ、前記周辺側領域は前記遮光領域の前縁部をランプ周辺に向けて延長した構成とさ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。
前記光軸側領域は前記集光された光の集光点を焦点とする放物線を基調とする断面形状であり、前記周辺側領域は前記光源を焦点とする放物線を基調とする断面形状であることを特徴とする請求項４に記載の車両用灯具。