特許 6980377 車両用前照灯

(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】6980377

(24)【登録日】2021年11月19日

(45)【発行日】2021年12月15日

(54)【発明の名称】車両用前照灯

(51)【国際特許分類】

   F21S 41/147 20180101AFI20211202BHJP

   F21S 41/43 20180101ALI20211202BHJP

   F21S 41/151 20180101ALI20211202BHJP

   F21W 102/13 20180101ALN20211202BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20211202BHJP

【ＦＩ】

   F21S41/147

   F21S41/43

   F21S41/151

   F21W102:13

   F21Y115:10

【請求項の数】9

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2016-243718(P2016-243718)

(22)【出願日】2016年12月15日

(65)【公開番号】特開2018-98105(P2018-98105A)

(43)【公開日】2018年6月21日

【審査請求日】2019年11月7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】100143764

【弁理士】

【氏名又は名称】森村 靖男

(72)【発明者】

【氏名】宇賀神 佑太

【審査官】 河村 勝也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２２２２３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０３２１１４３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−３０２３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１２−５２４９５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１１４０６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１４６１３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ４１／００

Ｆ２１Ｗ １０２／００

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の光を出射する第１光源と、
前記第１光源の下方に配置され、第２の光を出射する第２光源と、
前記第１光源及び前記第２光源の前方に配置され、前記第１の光及び前記第２の光が透過する投影レンズと、
前記第１光源と前記第２光源との間に配置され、前記第１の光の一部を遮蔽するシェードと、
を備え、
前記シェードは、前記第１光源側から前記投影レンズに向かって延在し、前記第１の光の一部を前方に反射する凹状の第１反射面と、前記第２光源側から前記投影レンズに向かって延在し、前記第２の光の一部を前方に反射する凹状の第２反射面と、を有し、
前記第１光源の出射面の法線が前方斜め下を向き、
前記第２光源の出射面の法線が前方斜め上を向き、
前記投影レンズの焦点が前記シェードの前方端と前記投影レンズとの間に形成される
ことを特徴とする車両用前照灯。

【請求項2】

第１の光を出射する第１光源と、
前記第１光源の下方に配置され、第２の光を出射する第２光源と、
前記第１光源及び前記第２光源の前方に配置され、前記第１の光及び前記第２の光が透過する投影レンズと、
前記第１光源と前記第２光源との間に配置され、前記第１の光の一部を遮蔽するシェードと、
を備え、
前記シェードは、前記第１光源側から前記投影レンズに向かって延在し、前記第１の光の一部を前方に反射する凹状の第１反射面と、前記第２光源側から前記投影レンズに向かって延在し、前記第２の光の一部を前方に反射する凹状の第２反射面と、を有し、
前記第１光源の出射面の法線が前方斜め下を向き、
前記第２光源の出射面の法線が前方斜め上を向き、
鉛直断面において、前記第１光源と前記第２光源とは、前記投影レンズの光軸に対して互いに非対称な位置に配置される
ことを特徴とする車両用前照灯。

【請求項3】

第１の光を出射する第１光源と、
前記第１光源の下方に配置され、第２の光を出射する第２光源と、
前記第１光源及び前記第２光源の前方に配置され、前記第１の光及び前記第２の光が透過する投影レンズと、
前記第１光源と前記第２光源との間に配置され、前記第１の光の一部を遮蔽するシェードと、
を備え、
前記シェードは、前記第１光源側から前記投影レンズに向かって延在し、前記第１の光の一部を前方に反射する凹状の第１反射面と、前記第２光源側から前記投影レンズに向かって延在し、前記第２の光の一部を前方に反射する凹状の第２反射面と、を有し、
前記第１光源の出射面の法線が前方斜め下を向き、
前記第２光源の出射面の法線が前方斜め上を向き、
前記第１反射面で反射される前記第１の光及び前記第２反射面で反射される前記第２の光の少なくとも一方は、発散角が入射するときより小さくされて前方に反射される
ことを特徴とする車両用前照灯。

【請求項4】

第１の光を出射する第１光源と、
前記第１光源の下方に配置され、第２の光を出射する第２光源と、
前記第１光源及び前記第２光源の前方に配置され、前記第１の光及び前記第２の光が透過する投影レンズと、
前記第１光源と前記第２光源との間に配置され、前記第１の光の一部を遮蔽するシェードと、
前記第１光源の上方を覆う第３反射面と、
前記第２光源の下方を覆う第４反射面と、
を備え、
前記シェードは、前記第１光源側から前記投影レンズに向かって延在し、前記第１の光の一部を前方に反射する凹状の第１反射面と、前記第２光源側から前記投影レンズに向かって延在し、前記第２の光の一部を前方に反射する凹状の第２反射面と、を有し、
前記第１光源の出射面の法線が前方斜め下を向き、
前記第２光源の出射面の法線が前方斜め上を向く
ことを特徴とする車両用前照灯。

【請求項5】

前記第３反射面で反射される前記第１の光及び前記第４反射面で反射される前記第２の光の少なくとも一方が発散される
ことを特徴とする請求項４に記載の車両用前照灯。

【請求項6】

第１の光を出射する第１光源と、
前記第１光源の下方に配置され、第２の光を出射する第２光源と、
前記第１光源及び前記第２光源の前方に配置され、前記第１の光及び前記第２の光が透過する投影レンズと、
前記第１光源と前記第２光源との間に配置され、前記第１の光の一部を遮蔽するシェードと、
を備え、
前記シェードは、前記第１光源側から前記投影レンズに向かって延在し、前記第１の光の一部を前方に反射する凹状の第１反射面と、前記第２光源側から前記投影レンズに向かって延在し、前記第２の光の一部を前方に反射する凹状の第２反射面と、を有し、
前記第１光源の出射面の法線が前方斜め下を向き、
前記第２光源の出射面の法線が前方斜め上を向き、
前記シェードの前方端は、左右端から中央に向かって徐々に後方に凹んでいる
ことを特徴とする車両用前照灯。

【請求項7】

第１の光を出射する第１光源と、
前記第１光源の下方に配置され、第２の光を出射する第２光源と、
前記第１光源及び前記第２光源の前方に配置され、前記第１の光及び前記第２の光が透過する投影レンズと、
前記第１光源と前記第２光源との間に配置され、前記第１の光の一部を遮蔽するシェードと、
を備え、
前記シェードは、前記第１光源側から前記投影レンズに向かって延在し、前記第１の光の一部を前方に反射する凹状の第１反射面と、前記第２光源側から前記投影レンズに向かって延在し、前記第２の光の一部を前方に反射する凹状の第２反射面と、を有し、
前記第１光源の出射面の法線が前方斜め下を向き、
前記第２光源の出射面の法線が前方斜め上を向き、
前記第１光源の出射面と垂直な方向に出射される前記第１の光の一部は、前記シェードの前方端に直接入射する
ことを特徴とする車両用前照灯。

【請求項8】

前記第１光源及び前記第２光源の少なくとも一方がＬＥＤアレイからなる
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の車両用前照灯。

【請求項9】

前記シェードは一つの部材からなる
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の車両用前照灯。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用前照灯に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車用ヘッドライトに代表する車両用前照灯としては、夜間に前方を照らすロービーム用の光源の他に、当該ロービームよりも遠方を照らすハイビーム用の光源等を搭載したものが知られている。ハイビーム用の光源からの光は、ロービームよりも上方に照射される光を含んでいる。また、これらの光源が１つの灯具ユニットに備えられる車両用前照灯が知られている。

【0003】

例えば下記特許文献１には、上方に光を出射する第１発光素子と、第１発光素子を上方側から覆うように配置された第１リフレクタと、下方に光を出射する第２発光素子と、第２発光素子を下方側から覆うように配置された第２リフレクタと、第１発光素子から出射される光及び第２発光素子から出射される光が透過する投影レンズと、を備える車両用照明灯具が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６−１６４７３５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に開示されている車両用照明灯具では、第１発光素子から出射される光は投影レンズの光軸に対して上方に出射され、第２発光素子から出射される光は投影レンズの光軸に対して下方に出射される。このように出射される光が第１発光素子及び第２発光素子の前方に配置された投影レンズに入射するように、上記第１リフレクタによって第１発光素子から出射される光を前方に反射すると共に上記第２リフレクタによって第２発光素子から出射される光を前方に反射する必要がある。

【0006】

上記特許文献１に開示されている車両用照明灯具において、第１発光素子から出射される光及び第２発光素子から出射される光を効率良く投影レンズに入射させるためには、第１リフレクタ及び第２リフレクタがそれぞれ前方に大きく迫り出すように設けられることが好ましい。しかし、第１リフレクタ及び第２リフレクタがこのように大型化されると、灯具が大型化し易くなる。

【0007】

そこで、本発明は、互いに異なる方向に光を出射する複数の光源を備え、これらの光源からの光を有効に利用しつつ大型化が抑制され得る車両用前照灯を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するため、本発明の車両用前照灯は、第１の光を出射する第１光源と、前記第１光源の下方に配置され、第２の光を出射する第２光源と、前記第１光源及び前記第２光源の前方に配置され、前記第１の光及び前記第２の光が透過する投影レンズと、前記第１光源と前記第２光源との間に配置され、前記第１の光の一部を遮蔽するシェードと、を備え、前記シェードは、前記第１光源側から前記投影レンズに向かって延在し、前記第１の光の一部を前方に反射する凹状の第１反射面と、前記第２光源側から前記投影レンズに向かって延在し、前記第２の光の一部を前方に反射する凹状の第２反射面と、を有し、前記第１光源の出射面の法線が前方斜め下を向き、前記第２光源の出射面の法線が前方斜め上を向くことを特徴とする。

【0009】

上記車両用前照灯では、第１光源の出射面の法線が前方斜め下を向いていことから、第１の光の一部を投影レンズに直接入射させると共に第１の光の他の一部を第１光源の下方に配置された第１反射面で反射させて投影レンズに入射させることができる。このため、第１の光を有効に利用することができる。また、第２光源の出射面の法線が前方斜め上を向いていことから、第２の光の一部を投影レンズに直接入射させると共に第２の光の他の一部を第２光源の上方に配置された第２反射面で反射させて投影レンズに入射させることができる。このため、第２の光を有効に利用することができる。さらに、第１反射面及び第２反射面はシェードの一方の面と他方の面とに形成されるため、一つの部材で第１反射面及び第２反射面を形成することができる。また、第１の光の一部及び第２の光の一部がそれぞれ投影レンズに直接入射することを前提とするため、第１反射面及び第２反射面を前方に大きく迫り出させる必要がない。このように、上記車両用前照灯では、大型のリフレクタを用いずとも、第１の光及び第２の光を効率良く投影レンズに入射させることができる。したがって、上記車両用前照灯は、互いに異なる方向に光を出射する複数の光源を備え、これらの光源からの光を有効に利用しつつ大型化が抑制され得る。

【0010】

また、前記投影レンズの焦点が前記シェードの前方端と前記投影レンズとの間に形成されることが好ましい。

【0011】

シェードが上記のように第１の光の一部を遮蔽することによって、シェードの前方端は第１の光による配光のカットラインを形成することができる。また、上記のように第１光源の出射面の法線が前方斜め下を向くと共に第２光源の出射面の法線が前方斜め上を向くため、第１の光及び第２の光はシェードの前方端に向かって出射され、シェードの前方端近傍が明るくなり易い。ここで、投影レンズの焦点がシェードの前方端と投影レンズとの間、すなわちシェードの前方端近傍に形成されることによって、上記カットライン近傍を明るくすることができる。

【0012】

また、鉛直断面において、前記第１光源と前記第２光源とは、前記投影レンズの光軸に対して互いに非対称な位置に配置されることが好ましい。

【0013】

また、前記第１反射面で反射される前記第１の光及び前記第２反射面で反射される前記第２の光の少なくとも一方は、発散角が小さくされて前方に反射されることが好ましい。

【0014】

第１反射面で前方に反射される第１の光の発散角が小さくされることによって、第１の光を所定の範囲に集めてから投影レンズに入射させることができる。このため、第１の光の配光のうち所定の範囲を他の範囲より相対的に明るくすることができる。例えば、上記カットライン近傍を明るくすることができる。また、第２反射面で前方に反射される第２の光の発散角が小さくされることによって、第２の光を所定の範囲に集めてから投影レンズに入射させることができる。このため、第２の光の配光のうち所定の範囲を他の範囲より相対的に明るくすることができる。例えば、第１の光の配光と第２の光の配光とが重なる部分を明るくすることができる。

【0015】

また、前記第１光源の上方を覆う第３反射面と、前記第２光源の下方を覆う第４反射面と、を更に備えることが好ましい。

【0016】

上記のような第３反射面及び第４反射面が備えられることによって、第１の光及び第２の光をより有効に利用し易くなる。なお、第１光源から出射する第１の光の多くは上記のように直接または第１反射面に反射されて投影レンズに入射する。第３反射面は、上記特許文献１に記載されているリフレクタのように光源から出射される光の全てを反射させることを想定するものではないため、上記特許文献１に記載されているようなリフレクタに比べて小さくすることができる。また、第２光源から出射する第２の光の多くは上記のように直接または第２反射面に反射されて投影レンズに入射するため、第４反射面も第３反射面と同様に小さくすることができる。

【0017】

また、前記第３反射面で反射される前記第１の光及び前記第４反射面で反射される前記第２の光の少なくとも一方が発散されることが好ましい。

【0018】

第３反射面で反射される第１の光が発散させることによって、第１の光を広い範囲に照射することができる。また、第４反射面で反射される第２の光も同様に、発散されることによって第２の光を広い範囲に照射することができる。

【0019】

また、前記第１光源及び前記第２光源の少なくとも一方がＬＥＤアレイからなることが好ましい。

【0020】

第１光源及び第２光源がＬＥＤアレイから成る場合、当該ＬＥＤアレイに含まれる各ＬＥＤの点灯パターンが制御されることによって、第１光源の配光及び第２光源の配光を制御することが容易になる。

【0021】

また、前記シェードの前方端は、左右端から中央に向かって徐々に後方に凹んでいることが好ましい。

【0022】

シェードの前方端が上記形状であることによって、上記カットラインを所望の形状とすることが容易になる。

【発明の効果】

【0023】

以上のように、本発明によれば、互いに異なる方向に光を出射する複数の光源を備え、これらの光源からの光を有効に利用しつつ大型化が抑制され得る車両用前照灯が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の実施形態に係る灯具ユニットと当該灯具ユニットを収容する筐体とを示す図である。

【図2】図１に示す灯具ユニットの斜視図である。

【図3】図２に示す灯具ユニットの分解斜視図である。

【図4】図２に示す灯具ユニットの鉛直方向の断面図である。

【図5】図３に示すリフレクタユニット、第１光源、及び第２光源の正面図である。

【図6】図４の一部を拡大し、第１光源及び第２光源から出射される光の光路例を概略的に示す図である。

【図7】図７（Ａ）はロービームの配光を示す図であり、図７（Ｂ）はハイビームの配光を示す図であり、図７（Ｃ）は昼間照明の配光を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明に係る車両用前照灯を実施するための形態が添付図面とともに例示される。以下に例示する実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、以下の実施形態から変更、改良することができる。

【0026】

車両用前照灯は、一般的に車両の前方の左右方向のそれぞれに備えられるものであり、左右の車両用前照灯は左右方向に概ね対称の構成とされる。従って、本実施形態では、一方の車両用前照灯について説明する。

【0027】

図１は、本実施形態に係る灯具ユニットと当該灯具ユニットを収容する筐体とを示す図である。なお、図１では、灯具ユニットの側面図と筐体の断面図とを示している。

【0028】

図１に示すように、本実施形態の車両用前照灯１は、筐体１０と、当該筐体１０内に収容される灯具ユニットＬＵとを備える。

【0029】

筐体１０は、ランプハウジング１１、フロントカバー１２及びバックカバー１３を主な構成要素として備える。ランプハウジング１１の前方は開口しており、当該開口を塞ぐように光透過性のフロントカバー１２がランプハウジング１１に固定されている。また、ランプハウジング１１の後方には前方よりも小さな開口が形成されており、当該開口を塞ぐようにバックカバー１３がランプハウジング１１に固定されている。

【0030】

ランプハウジング１１と、当該ランプハウジング１１の前方の開口を塞ぐフロントカバー１２と、当該ランプハウジング１１の後方の開口を塞ぐバックカバー１３とによって形成される空間は灯室ＬＲとされ、この灯室ＬＲ内に灯具ユニットＬＵが収容されている。

【0031】

図２は、図１に示す灯具ユニットの斜視図である。図３は、図２に示す灯具ユニットＬＵの分解斜視図である。

【0032】

図２、図３に示すように、灯具ユニットＬＵは、投影レンズ１５、レンズホルダ２０、リフレクタユニット３０、第１光源ユニット４０、第２光源ユニット５０、第３光源ユニット６０、冷却ユニット７０を主な構成要素として備える。

【0033】

冷却ユニット７０は、ヒートシンク７１及び冷却ファン７５を主な構成要素として備える。ヒートシンク７１は、第１ベース部７２、第２ベース部７３、放熱フィン７４を有する。第１ベース部７２は前方斜め上方及び左右に延在する板状体であり、第２ベース部７３は第１ベース部７２の下端から前方斜め下及び左右に延在する板状体である。放熱フィン７４は、第１ベース部７２及び第２ベース部７３の背面に形成される。冷却ファン７５は放熱フィン７４の背面側に設けられる。

【0034】

第１光源ユニット４０は、第１基板４１、第１光源４２、第１コネクタ４３を主な構成要素として備える。第１基板４１は板状体であり、例えば金属からなる。第１光源４２は、第１基板４１上に配置され、ロービームとなる第１の光を出射する。第１光源４２は、並列された複数の光源からなる。本実施形態の第１光源４２は、並列された複数のＬＥＤからなるＬＥＤアレイである。当該ＬＥＤアレイに含まれる各ＬＥＤの点灯パターンが制御されることによって、第１光源４２から出射される第１の光の配光を制御することができる。第１光源４２の点灯パターンの制御は、第１基板４１上に設けられる第１コネクタ４３を介して不図示の発光制御回路に電気信号が入力されることによって行われる。

【0035】

第１基板４１は冷却ユニット７０の第１ベース部７２の前面に重ねられて固定されるため、第１基板４１の表面は第１ベース部７２の前面と概ね平行となる。上記のように第１ベース部７２は前方斜め上に延在するため、第１基板４１の表面も前方斜め上に延在する。また、第１基板４１に固定される第１光源４２の出射面は第１基板４１の表面と概ね平行である。したがって、第１光源４２の出射面の法線は前方斜め下を向く。

【0036】

第２光源ユニット５０は、第２基板５１、第２光源５２、第２コネクタ５３を主な構成要素として備える。第２基板５１は板状体であり、例えば金属からなる。第２光源５２は、第２基板５１上に配置され、ハイビームとなる第２の光を出射する。第２光源５２は、並列された複数の光源からなる。本実施形態の第２光源５２は、並列された複数のＬＥＤからなるＬＥＤアレイである。当該ＬＥＤアレイに含まれる各ＬＥＤの点灯パターンが制御されることによって、第２光源５２から出射される第２の光の配光を制御することができる。第２光源５２の点灯パターンの制御は、第２基板５１上に設けられる第２コネクタ５３を介して不図示の発光制御回路に電気信号が入力されることによって行われる。

【0037】

第２基板５１は冷却ユニット７０の第２ベース部７３の前面に重ねられて固定されるため、第２基板５１の表面は第２ベース部７３の前面と概ね平行となる。上記のように第２ベース部７３は前方斜め下に延在するため、第２基板５１の表面も前方斜め下に延在する。また、第２基板５１に固定される第２光源５２の出射面は第２基板５１の表面と概ね平行である。したがって、第２光源５２の出射面の法線は前方斜め下を向く。

【0038】

上記のように第１光源４２は第１ベース部７２に固定され、第２光源５２は第２ベース部７３に固定されることによって、第２光源５２は第１光源４２の下方に配置される。鉛直断面において、第１光源４２と第２光源５２とは、投影レンズ１５の光軸に対して互いに非対称な位置に配置される。また、上記のように第１光源４２の出射面の法線は前方斜め下を向き、第２光源５２の出射面の法線は前方斜め下を向くため、第１光源４２から第１の光が出射される方向と第２光源５２から第２の光が出射される方向とは互いに交差する。

【0039】

第３光源ユニット６０は、第３基板６１、第３光源６２、第３コネクタ６３を主な構成要素として備える。第３基板６１は板状体であり、例えば金属からなる。第３光源６２は、第３基板６１上に配置され、車両のステアリングの操作及び方向指示器の操作の少なくとも一方に連動して第３の光を出射する。例えば、ステアリングの操舵角に応じて第３の光の光量が調整される。本実施形態の第３光源６２はＬＥＤである。また、第３基板６１はヒートシンク７１の側方に固定され、第３の光は第３光源６２から横方向に出射される。具体的には、投影レンズ１５の光軸と第３光源６２の出射面６２ｆの法線とは、上から見た場合に互いに直交しており、第３光源６２の出射面６２ｆの法線は投影レンズ１５を通らない。また、第３コネクタ６３は第３基板６１上に設けられ、第３コネクタ６３を介して不図示の発光制御回路に入力される電気信号によって、第３光源６２の発光が制御される。

【0040】

図４は、図２に示す灯具ユニットＬＵの鉛直方向の断面図である。図５は、図３に示すリフレクタユニット３０、第１光源４２、及び第２光源５２の正面図である。

【0041】

リフレクタユニット３０は、シェード３５、第１光源４２用のリフレクタ３１、第１光源４２用の第１サイドリフレクタ３１ａ、第１光源４２用の第２サイドリフレクタ３１ｂ、第２光源５２用のリフレクタ３２、第２光源５２用の第１サイドリフレクタ３２ａ、第２光源５２用の第２サイドリフレクタ３２ｂ、を主な構成要素として有する。

【0042】

シェード３５は、第１光源４２と第２光源５２との間に配置され、第１の光の一部を遮蔽する。また、シェード３５は、上面に第１反射面３５ａを有し、下面に第２反射面３５ｂを有する。第１反射面３５ａは、第１光源４２側から投影レンズ１５に向かって延在し、第１の光の一部を前方に反射する凹状の反射面である。第２反射面３５ｂは、第２光源５２側から投影レンズ１５に向かって延在し、第２の光の一部を前方に反射する凹状の反射面である。また、シェード３５の前方端３５ｃは、後述するカットラインに合わせた形状を有しており、左右端から中央に向かって徐々に後方に凹んでいる。

【0043】

リフレクタ３１は、第１光源４２の上方に配置され、第１光源４２の上方を覆う第３反射面３１ｒを第１光源４２側に有する。第３反射面３１ｒ及びシェード３５の第１反射面３５ａは、第１光源４２に備えられる複数のＬＥＤの並列方向に沿って形成され、当該複数のＬＥＤを上下側から挟むように配置される一対のリフレクタとなる。

【0044】

第１サイドリフレクタ３１ａは、シェード３５の第１反射面３５ａとリフレクタ３１の第３反射面３１ｒとで挟まれる空間のうち第１光源４２に備えられる複数のＬＥＤの並列方向の一方の端に形成される。また、第２サイドリフレクタ３１ｂは、当該空間の他方の端に形成される。第１サイドリフレクタ３１ａ及び第２サイドリフレクタ３１ｂは、後方から前方に向かうにつれて互いの間隔が広がるように形成されている。

【0045】

リフレクタ３２は、第２光源５２の下方に配置され、第２光源５２の下方を覆う第４反射面３２ｒを第２光源５２側に有する。第４反射面３２ｒ及びシェード３５の第２反射面３５ｂは、第２光源５２に備えられる複数のＬＥＤの並列方向に沿って形成され、当該複数のＬＥＤを上下側から挟むように配置される一対のリフレクタとなる。

【0046】

第１サイドリフレクタ３２ａは、シェード３５の第２反射面３５ｂとリフレクタ３２の第４反射面３２ｒとで挟まれる空間のうち第２光源５２に備えられる複数のＬＥＤの並列方向の一方の端に形成される。また、第２サイドリフレクタ３２ｂは、当該空間の他方の端に形成される。第１サイドリフレクタ３２ａ及び第２サイドリフレクタ３２ｂは、後方から前方に向かうにつれて互いの間隔が広がるように形成されている。

【0047】

投影レンズ１５は、平凸レンズであり、第１光源４２及び第２光源５２の前方において第１光源４２の出射面４２ｆの法線及び第２光源５２の出射面５２ｆの法線が通る位置に配置される。第１の光及び第２の光は、投影レンズ１５の背面側の平坦な入射面から入射して投影レンズを透過する。また、本実施形態では、投影レンズ１５の焦点は、シェード３５の前方端３５ｃと投影レンズ１５との間に形成される。

【0048】

図１から図４に示すレンズホルダ２０は、冷却ユニット７０と投影レンズ１５との間に配置される。投影レンズ１５がレンズホルダ２０に固定されると共にレンズホルダ２０が冷却ユニット７０に固定されることによって、投影レンズ１５、レンズホルダ２０、及び冷却ユニット７０の相対的位置が固定される。また、リフレクタユニット３０、第１光源ユニット４０、第２光源ユニット５０、及び第３光源ユニット６０は冷却ユニット７０に固定されるため、リフレクタユニット３０、第１光源ユニット４０、第２光源ユニット５０、及び第３光源ユニット６０と投影レンズ１５とレンズホルダ２０との相対的位置も固定される。

【0049】

レンズホルダ２０のうち第３光源６２が配置される側の側方には、第３光源６２から出射される第３の光の配光を調整する光学部材２１が一体に形成される。本実施形態の光学部材２１は、後方から前方に向かうにつれて第３の光が入射する方向に垂直な方向の幅が大きくなる凸レンズである。すなわち、光学部材２１の後方端２１ａから光学部材２１の前方端２１ｂに向かうにつれて、光学部材２１の鉛直方向の幅が大きくなっている。また、本実施形態のレンズホルダ２０は、光学部材２１と投影レンズ１５との間に形成される貫通孔となる切り欠き２２を有する。

【0050】

次に、本実施形態の車両用前照灯１からの光の出射及び車両用前照灯１の作用について説明する。図６は、図４の一部を拡大し、第１光源４２及び第２光源５２から出射される光の光路例を概略的に示す図である。なお、図６に示す各反射面の角度、光の反射角や屈折角等は正確でない場合がある。また、上記のように、車両用前照灯は車両の左右に対称に設けられる。以下の配光の説明では、左右に設けられる車両用前照灯が同様に点灯または消灯する場合の配光について説明する。

【0051】

第１光源４２から出射する第１の光Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３は、以下に説明するように投影レンズ１５に入射して透過し、フロントカバー１２を介して出射することで、図７（Ａ）に示すロービームの配光を形成する。

【0052】

第１の光Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３は、第１光源４２に備えられる各ＬＥＤの出射面４２ｆから出射する。ＬＥＤでは、出射面４２ｆから垂直な方向に出射される第１の光Ｌ１１，Ｌ１２の強度が他の方向に出射される第１の光Ｌ１３の強度に対して相対的に強くなる。第１光源４２に備えられるそれぞれのＬＥＤの出射面４２ｆの法線は前方斜め下を向くため、第１光源４２の出射面４２ｆから垂直に出射される第１の光Ｌ１１，Ｌ１２は、シェード３５の前方端３５ｃに向かって出射され、シェード３５の前方端３５ｃ近傍またはシェード３５の前方端３５ｃより前方を通る。よって、第１光源４２の出射面４２ｆから垂直に出射される第１の光Ｌ１１，Ｌ１２の全部または一部がシェード３５の前方端３５ｃ近傍に照射され、シェード３５の前方端３５ｃに入射する第１の光Ｌ１１，Ｌ１２の光量が多くなる。また、第１の光のうちシェード３５の前方端３５ｃより後方に照射される光の一部は、シェード３５によって遮蔽される。シェード３５がこのように第１の光の一部を遮蔽することによって、シェード３５の前方端３５ｃは第１の光によるロービームの配光のカットラインを形成することができる。本実施形態では、上記のように第１の光の一部はカットラインが形成されるシェード３５の前方端３５ｃに直接入射すると共に前方端３５ｃに入射する第１の光の光量が多くなり、シェード３５の前方端３５ｃ近傍が明るくなり易い。ここで、投影レンズ１５の焦点１５ｆがシェード３５の前方端３５ｃと投影レンズ１５との間、すなわちシェード３５の前方端３５ｃ近傍に形成されることによって、ロービームの配光のカットライン近傍を明るくすることができる。なお、シェード３５の前方端３５ｃは、ロービームの所望のカットラインの形状に合わせた形状とされ、本実施形態では上記のように凹状に形成されている。

【0053】

シェード３５の前方端３５ｃよりも前方を通る第１の光Ｌ１２の少なくとも一部は、投影レンズ１５に直接入射する。また、第１の光の他の一部は、第１反射面３５ａ、第３反射面３１ｒ、第１サイドリフレクタ３１ａ、第２サイドリフレクタ３１ｂのいずれかによって前方に反射されて投影レンズ１５に入射する。

【0054】

第１反射面３５ａで反射される第１の光Ｌ１１は、発散角が小さくなって前方に反射されてから投影レンズ１５に入射する。このため、第１の光の配光のうち所定の範囲を他の範囲より相対的に明るくすることができる。例えば第１反射面３５ａで反射される第１の光Ｌ１１をシェード３５の前方端３５ｃ近傍に集めることによって、ロービームの配光のカットライン近傍をより明るくすることができる。

【0055】

また、本実施形態では、第１光源４２に備えられる複数のＬＥＤを上下から挟むように第１反射面３５ａ及び第３反射面３１ｒが備えられることによって、複数のＬＥＤから出射される第１の光を有効に利用し易くなる。第１の光の多くは上記のように直接または第１反射面３５ａに反射されて投影レンズ１５に入射する。このように第３反射面３１ｒは第１の光の全てを反射させるものではないため大型化が抑制され得る。

【0056】

第１反射面３５ａで反射される第１の光Ｌ１１は、上記のように、シェード３５の前方端３５ｃ近傍に集められることが好ましい。一方、第３反射面３１ｒで反射される第１の光Ｌ１３はより広い範囲に照射されることによって、第１の光の配光が形成されることが好ましい。したがって、第３反射面３１ｒで反射される第１の光Ｌ１３は、発散されることが好ましい。

【0057】

また、第１サイドリフレクタ３１ａ及び第２サイドリフレクタ３１ｂが光を拡散させることによって、第１光源４２に備えられる複数のＬＥＤのうち両端に配置されるＬＥＤからの光を拡散させて広い範囲に出射させることができる。このため、第１光源４２に備えられるＬＥＤの数を少なくしても広い配光を形成することができる。

【0058】

第２光源５２から出射する第２の光Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３は、以下に説明するように投影レンズ１５に入射して透過し、フロントカバー１２を介して出射する。このとき、第２の光Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３の少なくとも一部は第１の光Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３よりも上方に向けて出射する。したがって、第２の光Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３の少なくとも一部によって上記カットラインよりも上方の配光が形成される。また、第２光源５２から出射する第２の光による配光と第１光源４２から出射する第１の光による配光とが合わさり、図７（Ｂ）に示すハイビームの配光が形成される。

【0059】

第２の光Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３は、第２光源５２に備えられる各ＬＥＤの出射面５２ｆから出射する。第２光源５２に備えられるそれぞれのＬＥＤの出射面５２ｆの法線は前方斜め上を向くため、第２光源５２の出射面５２ｆから垂直に出射される第２の光Ｌ２３は、シェード３５の前方端３５ｃに向かって出射され、シェード３５の前方端３５ｃ近傍が明るくなり易い。ここで、上記のように投影レンズ１５の焦点がシェード３５の前方端３５ｃ近傍に形成されることによって、上記カットライン近傍、すなわち第１の光の配光と第２の光の配光とが重なる部分を他の部分より相対的に明るくすることができる。

【0060】

シェード３５の前方端３５ｃよりも前方を通る第２の光Ｌ２１の少なくとも一部は、投影レンズ１５に直接入射する。また、第２の光の他の一部は、第２反射面３５ｂ、第４反射面３２ｒ、第１サイドリフレクタ３２ａ、第２サイドリフレクタ３２ｂのいずれかによって前方に反射されて投影レンズ１５に入射する。

【0061】

第２反射面３５ｂで反射される第２の光Ｌ２３は、発散角が小さくなって前方に反射されてから投影レンズ１５に入射する。このため、第２の光の配光のうち所定の範囲を他の範囲より相対的に明るくすることができる。例えば第２反射面３５ｂで反射される第２の光Ｌ２３をシェード３５の前方端３５ｃ近傍に集めることによって、第１の光の配光と第２の光の配光とが重なる部分をより明るくすることができる。

【0062】

また、本実施形態では、第２光源５２に備えられる複数のＬＥＤを上下から挟むように第２反射面３５ｂ及び第４反射面３２ｒが備えられることによって、複数のＬＥＤから出射される第２の光を有効に利用し易くなる。第２の光の多くは上記のように直接または第２反射面３５ｂに反射されて投影レンズ１５に入射する。このように第４反射面３２ｒは第２の光の全てを反射させるものではないため大型化が抑制され得る。

【0063】

第２反射面３５ｂで反射される第２の光Ｌ２３は、上記のように、シェード３５の前方端３５ｃ近傍に集められることが好ましい。一方、第４反射面３２ｒで反射される第２の光Ｌ２２はより広い範囲に照射されることによって、第２の光の配光が形成されることが好ましい。したがって、第４反射面３２ｒで反射される第２の光Ｌ２２は、発散されることが好ましい。

【0064】

また、第１サイドリフレクタ３２ａ及び第２サイドリフレクタ３２ｂが光を拡散させることによって、第２光源５２に備えられる複数のＬＥＤのうち両端に配置されるＬＥＤからの光を拡散させて広い範囲に出射させることができる。このため、第２光源５２に備えられるＬＥＤの数を少なくしても広い配光を形成することができる。

【0065】

なお、昼間照明時には、第１光源４２及び第２光源５２に備えられる複数のＬＥＤのうち少なくとも一部が弱く点灯される等して、図７（Ｃ）に示す昼間照明の配光が形成される。

【0066】

第３の光は、上記のように第３光源６２から横方向に出射される。第３光源６２から出射された第３の光は、光学部材２１によって配光が調整されて出射する。このように第３の光が出射されることによって、第３光源６２を車両の側方照射用の光源とすることが容易になる。また、光学部材２１が後方から前方に向かうにつれて第３の光が入射する方向に垂直な方向の幅が大きくなるレンズであることによって、第３の光を前方斜め横に出射させることが容易になる。また、光学部材２１が凸レンズであることによって、第３の光の発散角を小さくして所定の範囲に照射させ易くなる。また、上記のように光学部材２１と投影レンズ１５との間に切り欠き２２が形成されることによって、第３の光が光学部材２１から投影レンズ１５へと伝搬して投影レンズ１５から意図しない光が出射されることを抑制することができる。このようにして第３の光は、光学部材２１によって第１の光及び第２の光とは別に配光が調整される。

【0067】

なお、第３光源６２から出射される第３の光は、上記のように車両のステアリングの操作及び方向指示器の操作の少なくとも一方に連動し、第１の光や第２の光が照射される範囲よりも正面視において車両の外側に向けて一時的に照射される。

【0068】

上記のように第１光源４２、第２光源５２及び第３光源６２が発光する時に発する熱は、ヒートシンク７１へと伝わり、冷却ファン７５によって冷却される。上記のように、本実施形態の車両用前照灯１において、第１光源４２、第２光源５２及び第３光源６２は、一つのヒートシンク７１を共用する。このため、第１光源４２及び第２光源５２用のヒートシンクや冷却ファンとは別に第３光源６２用のヒートシンクや冷却ファン等を設ける必要がない。したがって、車両用前照灯１は、ロービーム用の光源である第１光源４２及びハイビーム用の光源である第２光源５２に加えて第３光源６２を備えつつ、大型化が抑制され得る。また、上記のように第３の光の配光を調整する光学部材２１と投影レンズ１５とが一体とされることによって、車両用前照灯１の大型化が更に抑制され得る。

【0069】

また、上記のように車両用前照灯１では、第１光源４２の出射面４２ｆの法線が前方斜め下を向いていることから、第１の光の一部を投影レンズ１５に直接入射させると共に第１の光の他の一部を第１光源４２の下方に配置された第１反射面３５ａで反射させて投影レンズ１５に入射させることができる。このため、第１の光を有効に利用することができる。また、第２光源５２の出射面５２ｆの法線が前方斜め上を向いていることから、第２の光の一部を投影レンズ１５に直接入射させると共に第２の光の他の一部を第２光源５２の上方に配置された第２反射面３５ｂで反射させて投影レンズ１５に入射させることができる。このため、第２の光を有効に利用することができる。さらに、第１反射面３５ａ及び第２反射面３５ｂはシェード３５の一方の面と他方の面とに形成されるため、一つの部材で第１反射面３５ａ及び第２反射面３５ｂを形成することができる。また、第１の光の一部及び第２の光の一部がそれぞれ投影レンズ１５に直接入射することを前提とするため、第１反射面３５ａ及び第２反射面３５ｂを前方に大きく迫り出させる必要がない。このように、車両用前照灯１では、大型のリフレクタを用いずとも、第１の光及び第２の光を効率良く投影レンズ１５に入射させることができる。したがって、車両用前照灯１は、互いに異なる方向に光を出射する複数の光源を備え、これらの光源からの光を有効に利用しつつ大型化が抑制され得る。

【0070】

以上、本発明について、上記実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【0071】

例えば、上記実施形態では、第１光源がロービーム用の光源であると共に第２光源がハイビーム用の光源である例を挙げて説明した。しかし、第１光源及び第２光源は、当該形態に限定されず、他の光を出射する光源であっても良い。

【0072】

また、上記実施形態では、第１反射面３５ａで反射される第１の光及び第２反射面３５ｂで反射される第２の光は発散角が小さくされて前方に反射される例を挙げて説明したが、第１反射面３５ａで反射される第１の光及び第２反射面３５ｂで反射される第２の光の一方の発散角が小さくされてもよく、両方の発散角が小さくされなくても良い。

【0073】

また、上記実施形態では、第３反射面３１ｒで反射される第１の光及び第４反射面３２ｒで反射される第２の光が発散される例を挙げて説明したが、第３反射面３１ｒで反射される第１の光及び第４反射面３２ｒで反射される第２の光の一方が発散されても良く、両方が発散されなくても良い。また、第３反射面３１ｒ及び第４反射面３２ｒが必須の構成要素ではない。

【0074】

また、第３の光の出射方向は特に限定されない。例えば第３の光は、車両用前照灯から前方斜め上に出射されることにより、オーバーヘッドサインランプとされても良い。また、第３の光は、車両用前照灯から前方斜め下に出射されることにより、ロービームの配光の一部や走行ラインを照射する光とされても良い。さらに、第３の光は、クリアランスランプ（ＣＬＬ）としての配光や、デイタイムランニングランプ（ＤＲＬ）としての補助的な配光とされても良い。

【0075】

また、第３光源６２の配置は特に限定されない。例えば第３光源６２は、第１光源４２よりも上方に配置されても良く、第２光源５２よりも下方に配置されても良い。さらに、第３光源６２は第１基板４１上に設けられても良い。この場合、第３光源６２は、第１光源４２から離して設けられても良く、第１基板４１を折り曲げることで第１光源４２とは異なる方向に光を出射できるように設けられても良い。

【0076】

また、第３の光の配光を調整する光学部材２１は、レンズホルダ２０とは別に設けられても良い。また、光学部材２１は、レンズに限定されず、第３の光を所望の方向に反射させる反射部材等であっても良く、第３の光の出射方向に応じて適宜形態を変更することができる。

【0077】

また、上記実施形態では、レンズホルダ２０に形成される切り欠き２２によってレンズホルダ２０と投影レンズ１５との間に貫通孔が形成される例を挙げて説明した。しかし、第３の光の一部が投影レンズ１５に伝搬することを抑制する観点からは、レンズホルダ２０のうち光学部材２１の前方に貫通孔が形成されてもよく、光学部材２１と投影レンズ１５との間に遮光部材が備えられても良い。ただし、本発明は、第３の光が投影レンズ１５に伝搬することを抑制する形態に限定されず、第３の光の一部が投影レンズ１５に入射しても良い。

【0078】

また、第１光源４２、第２光源５２、及び第３光源６２の少なくともいずれか１つが別のヒートシンク上に配置される形態も考えられる。例えば、第１光源４２及び第２光源５２の一方と第３光源６２とが１つのヒートシンクを共用し、第１光源４２及び第２光源５２の他方が別のヒートシンク上に配置されても良い。

【産業上の利用可能性】

【0079】

以上説明したように、本発明によれば、互いに異なる方向に光を出射する複数の光源を備えこれらの光源からの光を有効に利用しつつ大型化が抑制され得る車両用前照灯が提供され、当該車両用前照灯は自動車等の車両用前照灯の分野等において利用可能である。

【符号の説明】

【0080】

１０・・・筐体
１５・・・投影レンズ
２０・・・レンズホルダ
２１・・・光学部材
２２・・・切り欠き
３０・・・リフレクタユニット
３１，３２・・・リフレクタ
３１ｒ・・・第３反射面
３２ｒ・・・第４反射面
３５・・・シェード
３５ａ・・・第１反射面
３５ｂ・・・第２反射面
３５ｃ・・・前方端
４２・・・第１光源
５２・・・第２光源
６２・・・第３光源
７０・・・冷却ユニット
７１・・・ヒートシンク
ＬＵ・・・灯具ユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】