特許 6712204 車両用灯具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6712204

(24)【登録日】2020年6月2日

(45)【発行日】2020年6月17日

(54)【発明の名称】車両用灯具

(51)【国際特許分類】

   F21S 41/33 20180101AFI20200608BHJP

   F21S 41/37 20180101ALI20200608BHJP

   F21W 102/13 20180101ALN20200608BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20200608BHJP

【ＦＩ】

   F21S41/33

   F21S41/37

   F21W102:13

   F21Y115:10

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-171499(P2016-171499)

(22)【出願日】2016年9月2日

(65)【公開番号】特開2018-37361(P2018-37361A)

(43)【公開日】2018年3月8日

【審査請求日】2019年8月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001133

【氏名又は名称】株式会社小糸製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100099999

【弁理士】

【氏名又は名称】森山 隆

(72)【発明者】

【氏名】山本 逸平

【審査官】 山崎 晶

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５９−１７３２０１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１５−０７６１８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国実用新案第２０３８２３６２９（ＣＮ，Ｕ）

【文献】 特開２０１３−２５９８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 台湾特許第１５３５９７１（ＴＷ，Ｂ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ４１／００ − ４５／７０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

投影レンズと、この投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置された発光ダイオードと、この発光ダイオードからの光を上記投影レンズへ向けて反射させるリフレクタと、を備えた車両用灯具において、
上記発光ダイオードは、上記投影レンズの光軸に対して左側に配置された第１発光チップと右側に配置された第２発光チップとを備えており、
上記リフレクタは、該リフレクタの反射面として、上記第１および第２発光チップよりも後方側において上記光軸の左側に位置する左後方エリアおよび上記光軸の右側に位置する右後方エリアと、上記第１および第２発光チップよりも前方側において上記光軸の左側に位置する左前方エリアおよび上記光軸の右側に位置する右前方エリアとを備えており、
上記左後方エリアおよび上記右前方エリアは、上記第１発光チップからの出射光を上記第２発光チップからの出射光よりも上記投影レンズの後側焦点への収束度合いが高くなるように反射させる反射面形状を有しており、
上記右後方エリアおよび上記左前方エリアは、上記第２発光チップからの出射光を上記第１発光チップからの出射光よりも上記投影レンズの後側焦点への収束度合いが高くなるように反射させる反射面形状を有している、ことを特徴とする車両用灯具。

【請求項2】

上記左後方エリアおよび上記右前方エリアは、上記第１発光チップの発光中心を第１焦点とするとともに上記投影レンズの後側焦点を第２焦点とする楕円面と略同一の反射面形状を有しており、
上記右後方エリアおよび上記左前方エリアは、上記第２発光チップの発光中心を第１焦点とするとともに上記投影レンズの後側焦点を第２焦点とする楕円面と略同一の反射面形状を有している、ことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。

【請求項3】

上記リフレクタの反射面は、上記左後方エリアと上記左前方エリアとが連続的に形成されるとともに、上記右後方エリアと上記右前方エリアとが連続的に形成されている、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用灯具。

【請求項4】

上記発光ダイオードは、上記第１および第２発光チップの左右両側に少なくとも１つの発光チップがそれぞれ追加配置された構成となっている、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の車両用灯具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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

【背景技術】

【0002】

従来より、プロジェクタ型の車両用灯具として、投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置された光源からの光をリフレクタによって投影レンズへ向けて反射させるように構成されたものが知られている。

【0003】

「特許文献１」には、このような車両用灯具において、その光源として横長矩形状の発光面を有する発光ダイオードを備えたものが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４−２０３５１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記「特許文献１」に記載された車両用灯具は、発光ダイオードが横長矩形状の発光面を有しているので、横長の配光パターンを形成することが容易に可能である。

【0006】

しかしながら、このような車両用灯具において、遠方視認性を高めるために横長のスポット状の配光パターンを形成するようにした場合には、次のような問題がある。

【0007】

すなわち、発光ダイオードの構成として、横長矩形状の発光面を形成するために左右１対の発光チップを備えた構成とした場合には、両発光チップの間に隙間が形成されてしまうので、この隙間によって横長のスポット状の配光パターンにはその左右方向の中心位置に暗部が形成されてしまう。しかも、各発光チップはその外周縁部において急激に輝度が低下する輝度分布を有しているので、このことによっても横長のスポット状の配光パターンはその左右方向の中心領域が暗いものとなってしまう。したがって遠方視認性を高めることができなくなってしまう。

【0008】

本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、リフレクタを備えたプロジェクタ型の車両用灯具において、遠方視認性に優れた横長のスポット状の配光パターンを形成することができる車両用灯具を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

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

【0010】

すなわち、本願発明に係る車両用灯具は、
投影レンズと、この投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置された発光ダイオードと、この発光ダイオードからの光を上記投影レンズへ向けて反射させるリフレクタと、を備えた車両用灯具において、
上記発光ダイオードは、上記投影レンズの光軸に対して左側に配置された第１発光チップと右側に配置された第２発光チップとを備えており、
上記リフレクタは、該リフレクタの反射面として、上記第１および第２発光チップよりも後方側において上記光軸の左側に位置する左後方エリアおよび上記光軸の右側に位置する右後方エリアと、上記第１および第２発光チップよりも前方側において上記光軸の左側に位置する左前方エリアおよび上記光軸の右側に位置する右前方エリアとを備えており、
上記左後方エリアおよび上記右前方エリアは、上記第１発光チップからの出射光を上記第２発光チップからの出射光よりも上記投影レンズの後側焦点への収束度合いが高くなるように反射させる反射面形状を有しており、
上記右後方エリアおよび上記左前方エリアは、上記第２発光チップからの出射光を上記第１発光チップからの出射光よりも上記投影レンズの後側焦点への収束度合いが高くなるように反射させる反射面形状を有している、ことを特徴とするものである。

【0011】

上記「発光ダイオード」は、投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置されていれば、その第１および第２発光チップの発光面の形状や向き等の具体的な構成は特に限定されるものではない。

【0012】

上記「左後方エリア」および「右後方エリア」は、第１および第２発光チップよりも後方側に位置していれば、その具体的な形成範囲は特に限定されるものではない。

【0013】

上記「左前方エリア」および「右前方エリア」は、第１および第２発光チップよりも前方側に位置していれば、その具体的な形成範囲は特に限定されるものではない。

【0014】

上記「左後方エリア」および「右前方エリア」は、第１発光チップからの出射光を第２発光チップからの出射光よりも投影レンズの後側焦点への収束度合いが高くなるように反射させる反射面形状を有していれば、その具体的な反射面形状は特に限定されるものではない。

【0015】

上記「右後方エリア」および「左前方エリア」は、第２発光チップからの出射光を第１発光チップからの出射光よりも投影レンズの後側焦点への収束度合いが高くなるように反射させる反射面形状を有していれば、その具体的な反射面形状は特に限定されるものではない。

【発明の効果】

【0016】

本願発明に係る車両用灯具は、左右１対の第１および第２発光チップを有する発光ダイオードおよびリフレクタを備えたプロジェクタ型の車両用灯具として構成されているので、横長のスポット状の配光パターンを形成することが容易に可能となる。

【0017】

その上で、上記リフレクタは、その反射面として第１および第２発光チップよりも後方側に位置する左後方エリアおよび右後方エリアとその前方側に位置する左前方エリアおよび右前方エリアとを備えており、その際、左後方エリアおよび右前方エリアは、左側に位置する第１発光チップからの出射光を右側に位置する第２発光チップからの出射光よりも投影レンズの後側焦点への収束度合いが高くなるように反射させる反射面形状を有しており、また、右後方エリアおよび左前方エリアは、第２発光チップからの出射光を第１発光チップからの出射光よりも投影レンズの後側焦点への収束度合いが高くなるように反射させる反射面形状を有しているので、次のような作用効果を得ることができる。

【0018】

すなわち、左後方エリアおよび右前方エリアからの反射光によって第１発光チップの投影像が灯具正面方向の位置に形成されるとともに、右後方エリアおよび左前方エリアからの反射光によって第２発光チップの投影像が灯具正面方向の位置に形成されるので、横長のスポット状の配光パターンをその左右方向の中心位置が明るい配光パターンとして形成することができる。そしてこれにより遠方視認性を高めることができる。

【0019】

一方、左後方エリアからの反射光によって第２発光チップの投影像が該反射光による第１発光チップの投影像の右側に形成され、右前方エリアからの反射光によって第２発光チップの投影像が該反射光による第１発光チップの投影像の左側に形成され、右後方エリアからの反射光によって第１発光チップの投影像が該反射光による第２発光チップの投影像の左側に形成され、左前方エリアからの反射光によって第１発光チップの投影像が該反射光による第２発光チップの投影像の右側に形成されるので、横長のスポット状の配光パターンをその中心位置から左右両側へ向けて徐々に明るさが減少する配光パターンとして形成することができる。

【0020】

このように本願発明によれば、リフレクタを備えたプロジェクタ型の車両用灯具において、遠方視認性に優れた横長のスポット状の配光パターンを形成することができる。

【0021】

上記構成において、左後方エリアおよび右前方エリアとして、第１発光チップの発光中心を第１焦点とするとともに投影レンズの後側焦点を第２焦点とする楕円面と略同一の反射面形状を有する構成とし、右後方エリアおよび左前方エリアとして、第２発光チップの発光中心を第１焦点とするとともに投影レンズの後側焦点を第２焦点とする楕円面と略同一の反射面形状を有する構成とすれば、横長のスポット状の配光パターンを、その左右方向の中心位置が極めて明るい配光パターンとして形成することができ、これにより遠方視認性をさらに高めることができる。

【0022】

上記構成において、リフレクタの反射面として、左後方エリアと左前方エリアとが連続的に形成されるとともに右後方エリアと右前方エリアとが連続的に形成された構成とすれば、第１および第２発光チップからの出射光に対する利用効率を高めることができる。

【0023】

上記構成において、発光ダイオードとして、第１および第２発光チップの左右両側に少なくとも１つの発光チップがそれぞれ追加配置された構成とすれば、横長のスポット状の配光パターンをさらに左右両側に拡げた形状を有するとともに滑らかな光度分布を有する横長の配光パターンを形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本願発明の一実施形態に係る車両用灯具を示す側断面図

【図2】図１のII−II線断面図

【図3】（ａ）は上記車両用灯具の発光ダイオードを示す平面図、（ｂ）は上記発光ダイオードを構成する第１および第２発光チップの輝度分布を示す図

【図4】（ａ）は上記車両用灯具からの照射光により形成される配光パターンを透視的に示す図、（ｂ）は従来の車両用灯具からの照射光により形成される配光パターンを示す図

【図5】上記車両用灯具からの照射光により形成される配光パターンをリフレクタの４つの反射エリア毎に分解して示す図

【図6】上記実施形態の変形例を示す、図２と同様の図

【図7】上記変形例の作用を示す、図４（ａ）と同様の図

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。

【0026】

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

【0027】

これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用灯具１０は、ヘッドランプの一部として組み込まれた状態で用いられるプロジェクタ型の灯具ユニットであって、ハイビーム用配光パターンの一部として横長のスポット状の配光パターンを形成するように構成されている。

【0028】

すなわち、この車両用灯具１０は、投影レンズ１２と、この投影レンズ１２の後側焦点Ｆよりも後方側に配置された発光ダイオード１４と、この発光ダイオード１４を上方側から覆うように配置され、該発光ダイオード１４からの光を投影レンズ１２へ向けて反射させるリフレクタ１６とを備えた構成となっている。

【0029】

その際、発光ダイオード１４は、基板２２を介してヒートシンクとしての機能を有するベース部材２０に支持されており、投影レンズ１２は、レンズホルダ１８を介してベース部材２０に支持されており、リフレクタ１６は、その下端縁においてベース部材２０に支持されている。

【0030】

投影レンズ１２は、前面が凸面で後面が平面の平凸非球面レンズであって、その外周フランジ部においてレンズホルダ１８に支持されている。その際、この投影レンズ１２は、その光軸Ａｘが灯具前後方向に延びるように配置された状態でレンズホルダ１８に支持されている。

【0031】

発光ダイオード１４は、白色発光ダイオードであって、左右方向に互いに隣接して配置された第１および第２発光チップ１４ａ１、１４ａ２を備えており、これら第１および第２発光チップ１４ａ１、１４ａ２によって全体として横長矩形状の発光面を形成するようになっている。

【0032】

図３（ａ）は、発光ダイオード１４を取り出して示す平面図である。

【0033】

図３（ａ）に示すように、発光ダイオード１４を構成する左右１対の第１および第２発光チップ１４ａ１、１４ａ２は、いずれも同一サイズの正方形に近い横長矩形状の発光面を有している。これら第１および第２発光チップ１４ａ１、１４ａ２は、投影レンズ１２の光軸Ａｘに関して左右対称の位置関係で、互いに間隔をおいて配置されている。

【0034】

そして、発光ダイオード１４は、第１および第２発光チップ１４ａ１、１４ａ２を光軸Ａｘと略同じ高さの位置において上向きにした状態で配置されている。

【0035】

図３（ｂ）は、第１および第２発光チップ１４ａ１、１４ａ２の輝度分布を、図３（ａ）のIII−III線断面の位置において示す図である。その際、このIII−III線断面の位置は、図中２点鎖線で示すように、第１および第２発光チップ１４ａ１、１４ａ２の発光中心Ａ１、Ａ２を含む光軸Ａｘと直交する鉛直面（以下「基準鉛直面ＲＰ」という）の位置に設定されている。

【0036】

図３（ｂ）に示すように、第１および第２発光チップ１４ａ１、１４ａ２の輝度分布は、いずれもその発光中心Ａ１、Ａ２から左右方向に離れるに従って輝度Ｌｖが低下し、その左右両縁部において輝度Ｌｖが急激に低下する特性を有している。

【0037】

図１に示すように、リフレクタ１６の反射面１６ａは、その光軸Ａｘを含む鉛直断面形状が、発光ダイオード１４の発光面全体としての発光中心（すなわち図３（ａ）において両発光中心Ａ１、Ａ２の中点として光軸Ａｘ上に位置する点）Ａを第１焦点とするとともに、投影レンズ１２の後側焦点Ｆを第２焦点とする楕円形状に設定されている。

【0038】

一方、図２に示すように、リフレクタ１６の反射面１６ａは、平面視において４つの反射エリアに区分けされている。

【0039】

すなわち、この反射面１６ａは、第１および第２発光チップ１４ａ１、１４ａ２よりも後方側において光軸Ａｘの左側に位置する左後方エリア１６ａ１Ｒおよび光軸Ａｘの右側に位置する右後方エリア１６ａ２Ｒと、第１および第２発光チップ１４ａ１、１４ａ２よりも前方側において光軸Ａｘの左側に位置する左前方エリア１６ａ１Ｆおよび光軸Ａｘの右側に位置する右前方エリア１６ａ２Ｆとに区分けされている。

【0040】

その際、左後方エリア１６ａ１Ｒおよび右前方エリア１６ａ２Ｆは、第１発光チップ１４ａ１からの出射光を第２発光チップ１４ａ２からの出射光よりも投影レンズ１２の後側焦点Ｆへの収束度合いが高くなるように反射させる反射面形状を有している。一方、右後方エリア１６ａ２Ｒおよび左前方エリア１６ａ１Ｆは、第２発光チップ１４ａ２からの出射光を第１発光チップ１４ａ１からの出射光よりも投影レンズ１２の後側焦点Ｆへの収束度合いが高くなるように反射させる反射面形状を有している。

【0041】

具体的には、左後方エリア１６ａ１Ｒおよび右前方エリア１６ａ２Ｆは、第１発光チップ１４ａ１の発光中心Ａ１を第１焦点とするとともに投影レンズ１２の後側焦点Ｆを第２焦点とする楕円面と略同一の反射面形状を有している。一方、右後方エリア１６ａ２Ｒおよび左前方エリア１６ａ１Ｆは、第２発光チップ１４ａ２の発光中心Ａ２を第１焦点とするとともに投影レンズ１２の後側焦点Ｆを第２焦点とする楕円面と略同一の反射面形状を有している。

【0042】

リフレクタ１６の反射面１６ａは、左後方エリア１６ａ１Ｒおよび右後方エリア１６ａ２Ｒが基準鉛直面ＲＰの位置まで前方側へ延長形成されており、また、左前方エリア１６ａ１Ｆおよび右前方エリア１６ａ２Ｆが基準鉛直面ＲＰの位置まで後方側へ延長形成されている。そして、この反射面１６ａは、左後方エリア１６ａ１Ｒと左前方エリア１６ａ１Ｆとが基準鉛直面ＲＰの位置において連続的に形成されており、また、右後方エリア１６ａ２Ｒと右前方エリア１６ａ２Ｆとが基準鉛直面ＲＰの位置において連続的に形成されている。

【0043】

さらに、この反射面１６ａは、左後方エリア１６ａ１Ｒと右後方エリア１６ａ２Ｒとが光軸Ａｘを含む鉛直面の位置において連続的に形成されており、また、左前方エリア１６ａ１Ｆと右前方エリア１６ａ２Ｆとが光軸Ａｘを含む鉛直面の位置において連続的に形成されている。

【0044】

図４（ａ）は、車両用灯具１０から前方へ照射される光により、車両前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンＰＳを透視的に示す図である。

【0045】

この配光パターンＰＳは、図中２点鎖線で示すハイビーム用配光パターンＰＨ１の一部として形成されるスポット状の配光パターンであって、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖを中心として横長に延びるように形成されている。

【0046】

なお、ハイビーム用配光パターンＰＨ１は、配光パターンＰＳと、図示しない他の車両用灯具からの照射光によって形成される配光パターンとの合成配光パターンとして形成されるようになっている。

【0047】

配光パターンＰＳは、リフレクタ１６で反射した発光ダイオード１４からの光によって投影レンズ１２の後側焦点面上に形成された発光ダイオード１４の光源像を、投影レンズ１２により上記仮想鉛直スクリーン上に反転投影像として投影することにより形成されるが、発光ダイオード１４の発光面は、第１および第２発光チップ１４ａ１、１４ａ２で構成されているので、配光パターンＰＳは第１および第２発光チップ１４ａ１、１４ａ２の投影像によって形成される。

【0048】

その際、リフレクタ１６の反射面１６ａは４つの反射エリアに区分けされているので、第１および第２発光チップ１４ａ１、１４ａ２の投影像は各反射エリア毎に形成される。

【0049】

図５は、配光パターンＰＳを４つの反射エリア毎に分解して示す図である。

【0050】

図５（ａ２）は、図５（ａ１）に示す左後方エリア１６ａ１Ｒからの反射光によって形成される配光パターンＰａ１Ｒ、Ｐｂ１Ｒを示す図である。

【0051】

配光パターンＰａ１Ｒは、第１発光チップ１４ａ１の投影像として形成される配光パターンである。

【0052】

左後方エリア１６ａ１Ｒは、第１発光チップ１４ａ１の発光中心Ａ１を第１焦点とするとともに投影レンズ１２の後側焦点Ｆを第２焦点とする楕円面と略同一の反射面形状を有しているので、第１発光チップ１４ａ１から出射して左後方エリア１６ａ１Ｒで反射した光は、投影レンズ１２の後側焦点Ｆの近傍を通る。したがって、配光パターンＰａ１Ｒは、Ｈ−Ｖを中心とした小さくて明るい配光パターンとして形成される。

【0053】

一方、配光パターンＰｂ１Ｒは、第２発光チップ１４ａ２の投影像として形成される配光パターンである。

【0054】

第２発光チップ１４ａ２から出射して左後方エリア１６ａ１Ｒで反射した光は、投影レンズ１２の後側焦点Ｆの左側を通る。したがって、配光パターンＰｂ１Ｒは、Ｈ−Ｖから右側にずれた位置において配光パターンＰａ１Ｒよりも大きくて明るさが減少した配光パターンとして形成され、その左端部が配光パターンＰａ１Ｒの右端部と重複している。

【0055】

図５（ｂ２）は、図５（ｂ１）に示す右後方エリア１６ａ２Ｒからの反射光によって形成される配光パターンＰａ２Ｒ、Ｐｂ２Ｒを示す図である。

【0056】

配光パターンＰａ２Ｒは、第２発光チップ１４ａ２の投影像として形成される配光パターンであり、配光パターンＰｂ２Ｒは、第１発光チップ１４ａ１の投影像として形成される配光パターンである。

【0057】

第１および第２発光チップ１４ａ１、１４ａ２は、光軸Ａｘに関して左右対称の位置関係で配置されており、また、右後方エリア１６ａ２Ｒは、光軸Ａｘに関して左後方エリア１６ａ１Ｒと左右対称の位置関係で配置されているので、配光パターンＰａ２Ｒ、Ｐｂ２Ｒは、Ｈ−Ｖを通る鉛直線であるＶ−Ｖ線に関して配光パターンＰａ１Ｒ、Ｐｂ１Ｒと左右対称の位置関係で形成される。

【0058】

図５（ｃ２）は、図５（ｃ１）に示す左前方エリア１６ａ１Ｆからの反射光によって形成される配光パターンＰａ１Ｆ、Ｐｂ１Ｆを示す図である。

【0059】

配光パターンＰａ１Ｆは、第２発光チップ１４ａ２の投影像として形成される配光パターンである。

【0060】

左前方エリア１６ａ１Ｆは、第２発光チップ１４ａ２の発光中心Ａ２を第１焦点とするとともに投影レンズ１２の後側焦点Ｆを第２焦点とする楕円面と略同一の反射面形状を有しているので、第２発光チップ１４ａ２から出射して左前方エリア１６ａ１Ｆで反射した光は、投影レンズ１２の後側焦点Ｆの近傍を通る。したがって、配光パターンＰａ１Ｆは、Ｈ−Ｖを中心とした小さくて明るい配光パターンとして形成される。

【0061】

その際、第２発光チップ１４ａ２から左前方エリア１６ａ１Ｆまでの距離は、第１発光チップ１４ａ１から左後方エリア１６ａ１Ｒまでの距離よりも長いので、配光パターンＰａ１Ｆは、図５（ａ２）に示す配光パターンＰａ１Ｒよりもやや小さくて明るい配光パターンとして形成される。

【0062】

一方、配光パターンＰｂ１Ｆは、第１発光チップ１４ａ１の投影像として形成される配光パターンである。

【0063】

第１発光チップ１４ａ１から出射して左前方エリア１６ａ１Ｆで反射した光は、投影レンズ１２の後側焦点Ｆの左側を通る。したがって、配光パターンＰｂ１Ｆは、Ｈ−Ｖから右側にずれた位置において配光パターンＰａ１Ｆよりも大きくて明るさが減少した配光パターンとして形成され、その左端部が配光パターンＰａ１Ｆの右端部と重複している。

【0064】

配光パターンＰｂ１Ｆは、図５（ａ２）に示す配光パターンＰｂ１Ｒよりもやや小さくて明るい配光パターンとして形成される。

【0065】

図５（ｄ２）は、図５（ｄ１）に示す右前方エリア１６ａ２Ｆからの反射光によって形成される配光パターンＰａ２Ｆ、Ｐｂ２Ｆを示す図である。

【0066】

配光パターンＰａ２Ｆは、第１発光チップ１４ａ１の投影像として形成される配光パターンであり、配光パターンＰｂ２Ｆは、第２発光チップ１４ａ２の投影像として形成される配光パターンである。

【0067】

第１および第２発光チップ１４ａ１、１４ａ２は、光軸Ａｘに関して左右対称の位置関係で配置されており、また、右前方エリア１６ａ２Ｆは、光軸Ａｘに関して左前方エリア１６ａ１Ｆと左右対称の位置関係で配置されているので、配光パターンＰａ２Ｆ、Ｐｂ２Ｆは、Ｖ−Ｖ線に関して配光パターンＰａ１Ｆ、Ｐｂ１Ｆと左右対称の位置関係で形成される。

【0068】

図４（ａ）に示すように、配光パターンＰＳは、４つの小さくて明るい配光パターンＰａ１Ｒ、Ｐｂ２Ｒ、Ｐａ１Ｆ、Ｐｂ２ＦがＨ−Ｖを中心にして形成されるとともに、その左右両側にこれらよりも大きくて明るさが減少した配光パターンＰａ２Ｒ、Ｐｂ２ＦおよびＰｂ１Ｒ、Ｐｂ１Ｆが部分的に重複した状態で形成されるので、全体として横長のスポット状の配光パターンとして形成され、かつ、その中心位置から左右両側へ向けて徐々に明るさが減少する配光パターンとして形成される。

【0069】

しかも、配光パターンＰａ１Ｆ、Ｐｂ２Ｆは、配光パターンＰａ１Ｒ、Ｐｂ２Ｒよりもやや小さくて明るい配光パターンとして形成され、また、配光パターンＰｂ２Ｆ、Ｐｂ１Ｆは、配光パターンＰａ２Ｒ、Ｐｂ１Ｒよりもやや小さくて明るい配光パターンとして形成されるので、配光パターンＰＳは配光ムラの少ない配光パターンとして形成される。

【0070】

なお、図４（ｂ）は、仮にリフレクタ１６の反射面１６ａが、本実施形態のように４つの反射エリアに区分けされておらず、発光ダイオード１４の発光面全体としての発光中心Ａを第１焦点とするとともに投影レンズ１２の後側焦点Ｆを第２焦点とする単一の楕円形状に設定されているとした場合に形成される配光パターンＰＳ´を示す図である。

【0071】

この配光パターンＰＳ´は、横長のスポット状の配光パターンとして形成されるが、左右１対の発光チップ１４ａ１、１４ａ２の投影像としての配光パターンＰ１´、Ｐ２´がＶ−Ｖ線の両側に形成されたものとなり、Ｖ−Ｖ線の近傍に暗部が形成されてしまう。

【0072】

次に本実施形態の作用効果について説明する。

【0073】

本実施形態に係る車両用灯具１０は、左右１対の第１および第２発光チップ１４ａ１、１４ａ２を有する発光ダイオード１４およびリフレクタ１６を備えたプロジェクタ型の車両用灯具１０として構成されているので、横長のスポット状の配光パターンＰＳを形成することが容易に可能となる。

【0074】

その上で、リフレクタ１６は、その反射面１６ａとして第１および第２発光チップ１４ａ１、１４ａ２よりも後方側に位置する左後方エリア１６ａ１Ｒおよび右後方エリア１６ａ２Ｒとその前方側に位置する左前方エリア１６ａ１Ｆおよび右前方エリア１６ａ２Ｆとを備えており、その際、左後方エリア１６ａ１Ｒおよび右前方エリア１６ａ２Ｆは、左側に位置する第１発光チップ１４ａ１からの出射光を右側に位置する第２発光チップ１４ａ２からの出射光よりも投影レンズ１２の後側焦点Ｆへの収束度合いが高くなるように反射させる反射面形状を有しており、また、右後方エリア１６ａ２Ｒおよび左前方エリア１６ａ１Ｆは、第２発光チップ１４ａ２からの出射光を第１発光チップ１４ａ１からの出射光よりも投影レンズ１２の後側焦点Ｆへの収束度合いが高くなるように反射させる反射面形状を有しているので、次のような作用効果を得ることができる。

【0075】

すなわち、左後方エリア１６ａ１Ｒおよび右前方エリア１６ａ２Ｆからの反射光によって第１発光チップ１４ａ１の投影像としての配光パターンＰａ１Ｒ、Ｐａ２Ｆが灯具正面方向の位置に形成されるとともに、右後方エリア１６ａ２Ｒおよび左前方エリア１６ａ１Ｆからの反射光によって第２発光チップ１４ａ２の投影像としての配光パターンＰａ２Ｒ、Ｐａ１Ｆが灯具正面方向の位置に形成されるので、横長のスポット状の配光パターンＰＳをその左右方向の中心位置が明るい配光パターンとして形成することができる。そしてこれにより遠方視認性を高めることができる。

【0076】

一方、左後方エリア１６ａ１Ｒからの反射光によって第２発光チップ１４ａ２の投影像としての配光パターンＰｂ１Ｒが配光パターンＰａ１Ｒの右側に形成され、右前方エリア１６ａ２Ｆからの反射光によって第２発光チップ１４ａ２の投影像としての配光パターンＰｂ２Ｆが配光パターンＰａ２Ｆの左側に形成され、右後方エリア１６ａ２Ｒからの反射光によって第１発光チップ１４ａ１の投影像としての配光パターンＰｂ２Ｒが配光パターンＰａ２Ｒの左側に形成され、左前方エリア１６ａ１Ｆからの反射光によって第１発光チップ１４ａ１の投影像としての配光パターンＰｂ１Ｆが配光パターンＰａ１Ｆの右側に形成されるので、横長のスポット状の配光パターンＰＳをその中心位置から左右両側へ向けて徐々に明るさが減少する配光パターンとして形成することができる。

【0077】

このように実施形態によれば、リフレクタ１６を備えたプロジェクタ型の車両用灯具１０において、遠方視認性に優れた横長のスポット状の配光パターンＰＳを形成することができる。

【0078】

その際、実施形態においては、左後方エリア１６ａ１Ｒおよび右前方エリア１６ａ２Ｆが、第１発光チップ１４ａ１の発光中心Ａ１を第１焦点とするとともに投影レンズ１２の後側焦点Ｆを第２焦点とする楕円面と略同一の反射面形状を有する構成となっており、右後方エリア１６ａ２Ｒおよび左前方エリア１６ａ１Ｆが、第２発光チップ１４ａ２の発光中心Ａ２を第１焦点とするとともに投影レンズ１２の後側焦点Ｆを第２焦点とする楕円面と略同一の反射面形状を有する構成となっているので、横長のスポット状の配光パターンＰＳを、その左右方向の中心位置が極めて明るい配光パターンとして形成することができ、これにより遠方視認性をさらに高めることができる。

【0079】

しかも実施形態においては、基準鉛直面ＲＰの位置において左後方エリア１６ａ１Ｒと左前方エリア１６ａ１Ｆとが連続的に形成されるとともに右後方エリア１６ａ２Ｒと右前方エリア１６ａ２Ｆとが連続的に形成されているので、第１および第２発光チップ１４ａ１、１４ａ２からの出射光に対する利用効率を高めることができる。

【0080】

上記実施形態においては、左後方エリア１６ａ１Ｒおよび右後方エリア１６ａ２Ｒが基準鉛直面ＲＰの位置まで前方側へ延長形成されており、また、左前方エリア１６ａ１Ｆおよび右前方エリア１６ａ２Ｆが基準鉛直面ＲＰの位置まで後方側へ延長形成されているものとして説明したが、左後方エリア１６ａ１Ｒおよび右後方エリア１６ａ２Ｒと前方側に位置する左前方エリア１６ａ１Ｆおよび右前方エリア１６ａ２Ｆとが、第１および第２発光チップ１４ａ１、１４ａ２の前後両側に互いに離れた位置に形成された構成とすることも可能である。

【0081】

上記実施形態においては、第１および第２発光チップ１４ａ１、１４ａ２が光軸Ａｘに関して左右対称の位置関係で配置されているものとして説明したが、光軸Ａｘに関して左右非対称の位置関係で配置された構成とすることも可能である。

【0082】

上記実施形態においては、左後方エリア１６ａ１Ｒおよび左前方エリア１６ａ１Ｆと右後方エリア１６ａ２Ｒおよび左前方エリア１６ａ１Ｆとが光軸Ａｘに関して左右対称の反射面形状を有しているものとして説明したが、光軸Ａｘに関して左右非対称の反射面形状を有する構成とすることも可能である。

【0083】

次に、上記実施形態の変形例について説明する。

【0084】

図６は、本変形例に係る車両用灯具１１０を示す、図２と同様の図である。

【0085】

同図に示すように、本変形例に係る車両用灯具１１０は、その基本的な構成については上記実施形態の場合と同様であるが、発光ダイオード１１４の構成が上記実施形態の場合と異なっている。

【0086】

すなわち、本変形例の発光ダイオード１１４は、上記実施形態の発光ダイオード１４と同様の構成を有する第１および第２発光チップ１１４ａ１、１１４ａ２を備えているが、その左右両側に第３および第４発光チップ１１４ａ３、１１４ａ４が追加配置された構成となっている。

【0087】

第３および第４発光チップ１１４ａ３、１１４ａ４は、第１および第２発光チップ１１４ａ１、１１４ａ２と同様の構成を有しており、第１および第２発光チップ１１４ａ１、１１４ａ２と等間隔で配置されている。

【0088】

なお、これに伴って、本変形例においては、発光ダイオード１１４を支持する基板１２２およびベース部材１２０の構成が上記実施形態の場合と一部異なっている。

【0089】

図７は、車両用灯具１１０から前方へ照射される光により上記仮想鉛直スクリーン上に形成されるハイビーム用配光パターンＰＨ２を透視的に示す図である。

【0090】

このハイビーム用配光パターンＰＨ２は、上記実施形態で形成される配光パターンＰＳに対して、８つの配光パターンＰｄ１Ｆ、Ｐｄ２Ｆ、Ｐｃ２Ｒ、Ｐｃ１Ｒ、Ｐｃ１Ｆ、Ｐｃ２Ｆ、Ｐｄ２Ｒ、Ｐｄ１Ｒが、配光パターンＰＳよりも大きい横長の配光パターンとして重畳されることにより形成されている。

【0091】

配光パターンＰｄ１Ｆは、第４発光チップ１４ａ４から出射して左前方エリア１６ａ１Ｆで反射した光によって形成される配光パターンであり、配光パターンＰｃ１Ｆは、第３発光チップ１４ａ３から出射して右前方エリア１６ａ２Ｆで反射した光によって形成される配光パターンである。

【0092】

配光パターンＰｄ２Ｆは、第４発光チップ１４ａ４から出射して右前方エリア１６ａ２Ｆで反射した光によって形成される配光パターンであり、配光パターンＰｃ２Ｆは、第３発光チップ１４ａ３から出射して左前方エリア１６ａ１Ｆで反射した光によって形成される配光パターンである。

【0093】

配光パターンＰｃ２Ｒは、第３発光チップ１４ａ３から出射して左後方エリア１６ａ１Ｒで反射した光によって形成される配光パターンであり、配光パターンＰｄ２Ｒは、第４発光チップ１４ａ４から出射して右後方エリア１６ａ２Ｒで反射した光によって形成される配光パターンである。

【0094】

配光パターンＰｃ１Ｒは、第３発光チップ１４ａ３から出射して右後方エリア１６ａ２Ｒで反射した光によって形成される配光パターンであり、配光パターンＰｄ１Ｒは、第４発光チップ１４ａ４から出射して左後方エリア１６ａ１Ｒで反射した光によって形成される配光パターンである。

【0095】

８つの配光パターンＰｄ１Ｆ、Ｐｄ２Ｆ、Ｐｃ２Ｒ、Ｐｃ１Ｒ、Ｐｃ１Ｆ、Ｐｃ２Ｆ、Ｐｄ２Ｒ、Ｐｄ１Ｒは、４つの配光パターンＰｄ１Ｆ、Ｐｄ２Ｆ、Ｐｃ２Ｒ、Ｐｃ１ＲがＶ−Ｖ線の左側に形成され、４つの配光パターンＰｃ１Ｆ、Ｐｃ２Ｆ、Ｐｄ２Ｒ、Ｐｄ１ＲがＶ−Ｖ線の右側に形成される。

【0096】

その際、４つの配光パターンＰｄ１Ｆ、Ｐｄ２Ｆ、Ｐｃ２Ｒ、Ｐｃ１Ｒは、この順番でＶ−Ｖ線から順次左側に離れるようにして互いに部分的に重複した状態で形成される。また、４つの配光パターンＰｃ１Ｆ、Ｐｃ２Ｆ、Ｐｄ２Ｒ、Ｐｄ１Ｒは、この順番でＶ−Ｖ線から順次右側に離れるようにして互いに部分的に重複した状態で形成される。そして、配光パターンＰｄ１Ｆと配光パターンＰｃ１ＦとがＶ−Ｖ線の位置で部分的に重複した状態で形成される。

【0097】

本変形例の構成を採用することにより、上記実施形態における横長のスポット状の配光パターンＰＳをさらに左右両側に拡げた形状を有するとともに滑らかな光度分布を有する横長の配光パターンとして、ハイビーム用配光パターンＰＨ２を形成することができる。

【0098】

なお、このハイビーム用配光パターンＰＨ２を、ハイビーム用配光パターン自体としてではなく、その一部として形成することも可能である。

【0099】

また、本変形例の発光ダイオード１１４の代わりに、その第３および第４発光チップ１１４ａ３、１１４ａ４の左右両側にさらに他の発光チップが追加配置された発光ダイオードを備えた構成とすることも可能である。このような構成とすることにより、ハイビーム用配光パターンＰＨ２よりもさらに左右両側に大きく拡がるハイビーム用配光パターンを形成することができる。

【0100】

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

【0101】

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

【符号の説明】

【0102】

１０、１１０ 車両用灯具
１２ 投影レンズ
１４、１１４ 発光ダイオード
１４ａ１、１１４ａ１ 第１発光チップ
１４ａ２、１１４ａ２ 第２発光チップ
１６ リフレクタ
１６ａ 反射面
１６ａ１Ｆ 左前方エリア
１６ａ１Ｒ 左後方エリア
１６ａ２Ｆ 右前方エリア
１６ａ２Ｒ 右後方エリア
１８ レンズホルダ
２０、１２０ ベース部材
２２、１２２ 基板
１１４ａ３ 第３発光チップ
１１４ａ４ 第４発光チップ
Ａ、Ａ１、Ａ２ 発光中心
Ａｘ 光軸
Ｆ 後側焦点
Ｌｖ 輝度
Ｐａ１Ｆ、Ｐａ１Ｒ、Ｐａ２Ｆ、Ｐａ２Ｒ、Ｐｂ１Ｆ、Ｐｂ１Ｒ、Ｐｂ２Ｆ、Ｐｂ２Ｒ、Ｐｃ１Ｆ、Ｐｃ１Ｒ、Ｐｃ２Ｆ、Ｐｃ２Ｒ、Ｐｄ１Ｆ、Ｐｄ１Ｒ、Ｐｄ２Ｆ、Ｐｄ２Ｒ 配光パターン
ＰＨ１、ＰＨ２ ハイビーム用配光パターン
ＰＳ 配光パターン（横長のスポット状の配光パターン）
ＲＰ 基準鉛直面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】