JP2008258001A - 車両用前照灯の灯具ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子を光源とするプロジェクタ型の灯具ユニットにより、左右段違いのカットオフラインを有するロービーム用配光パターンを形成するようにした場合において、配光ムラの発生を抑制する。
【解決手段】リフレクタからの反射光の一部を上方側へ反射させるミラー部材１８の上向き反射面１８ａを、第１水平面１８ａ１、第２水平面１８ａ２および中間斜面１８ａ３で構成する。そして、第１水平面１８ａ１と中間斜面１８ａ３との境界を構成する稜線Ｌ１における、上向き反射面１８ａの前端縁１８ｂよりも後方側に位置する所定長領域Ａに、コーナＲを付与する。これにより、中間斜面１８ａ３で反射した光により形成される配光パターンは、第１および第２水平面１８ａ１、１８ａ２で反射した光により形成される２つの配光パターンに対して斜めに割り込むように形成されるが、上記コーナＲの付与により両配光パターンを滑らかに繋がるように形成する。
【選択図】図５

Description

本願発明は、車両用前照灯の灯具ユニットに関するものであり、特に発光素子を光源とするプロジェクタ型の灯具ユニットに関するものである。

近年、車両用前照灯においても、発光ダイオード等の発光素子を光源とする灯具ユニットが採用されるようになってきている。

例えば「特許文献１」には、車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、この投影レンズの後側焦点よりも後方側でかつ光軸近傍において上向きに配置された発光素子と、この発光素子を上方側から覆うように配置され、該発光素子からの光を前方へ向けて光軸寄りに反射させるリフレクタとを備えた、いわゆるプロジェクタ型の灯具ユニットが記載されている。

その際、この「特許文献１」に記載された灯具ユニットにおいては、リフレクタと投影レンズとの間に、リフレクタからの反射光の一部を上方側へ反射させる上向き反射面を有するとともにその前端縁が投影レンズの後側焦点を通るように形成されたミラー部材が設けられており、このミラー部材によりリフレクタからの反射光の一部を上方側へ反射させて、その上向き反射面の前端縁の反転投影像としてのカットオフラインを上端部に有するロービーム用配光パターンを形成するようになっている。

さらに「特許文献２」には、このようなプロジェクタ型の灯具ユニットにおいて、そのミラー部材の上向き反射面として、光軸よりも自車線側に位置する領域が光軸を含む第１水平面で構成されるとともに、光軸よりも対向車線側に位置する領域が、光軸から斜め下方へ延びる中間斜面およびその下端縁から第１水平面と平行に延びる第２水平面で構成されたものが記載されている。

特開２００５−１６６５９０号公報 特開２００６−１１４２７４号公報

上記「特許文献１」や「特許文献２」に記載されているようなミラー部材を備えたプロジェクタ型の灯具ユニットを採用すれば、発光素子からの光に対する光束利用率を高めた上で、上端部に鮮明なカットオフラインを有するロービーム用配光パターンを形成することが可能となる。

その際、上記「特許文献２」に記載されているように、ミラー部材の上向き反射面を、第１水平面、中間斜面および第２水平面からなる構成とすれば、ロービーム用配光パターンのカットオフラインを、対向車線側カットオフラインに対して自車線側カットオフラインが段上がりで形成されるとともに、自車線側カットオフラインにおける対向車線側カットオフライン側の端部が斜めカットオフラインとして形成された、左右段違いのカットオフラインとすることが可能となる。

しかしながら、このようなミラー部材を有する灯具ユニットにおいて、そのミラー部材の上向き反射面における中間斜面で反射した光により形成される配光パターンは、その第１および第２水平面で反射した光により形成される２つの配光パターンに対して斜めに割り込むように形成されることとなる。このため、ミラー部材からの反射光により形成される配光パターンが、ロービーム用配光パターンの配光ムラを発生させる原因となりやすい、という問題がある。

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、発光素子を光源とするプロジェクタ型の灯具ユニットにより、左右段違いのカットオフラインを有するロービーム用配光パターンを形成するようにした場合において、配光ムラの発生を抑制することができる車両用前照灯の灯具ユニットを提供することを目的とするものである。

本願発明は、リフレクタからの反射光の一部を上方側へ反射させるミラー部材を備えた構成とした上で、そのミラー部材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。

すなわち、本願発明に係る車両用前照灯の灯具ユニットは、
車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、この投影レンズの後側焦点よりも後方側でかつ上記光軸近傍において上向きに配置された発光素子と、この発光素子を上方側から覆うように配置され、該発光素子からの光を前方へ向けて上記光軸寄りに反射させるリフレクタと、を備えてなる車両用前照灯の灯具ユニットにおいて、
上記リフレクタと上記投影レンズとの間に、上記リフレクタからの反射光の一部を上方側へ反射させる上向き反射面を有するとともに該上向き反射面の前端縁が上記投影レンズの後側焦点を通るように形成されたミラー部材が設けられており、
上記上向き反射面における上記光軸よりも自車線側に位置する領域が、上記光軸を含む第１水平面で構成されるとともに、上記上向き反射面における上記光軸よりも対向車線側に位置する領域が、上記光軸から斜め下方へ延びる中間斜面および該中間斜面の下端縁から上記第１水平面と平行に延びる第２水平面で構成されており、
上記第１水平面と上記中間斜面との境界を構成する稜線における、上記上向き反射面の前端縁よりも後方側に位置する所定長領域に、コーナＲが付与されている、ことを特徴とするものである。

上記「発光素子」とは、略点状に面発光する発光チップを有する素子状の光源を意味するものであって、その種類は特に限定されるものではなく、例えば、発光ダイオードやレーザダイオード等が採用可能である。また、この「発光素子」は、光軸近傍において上向きに配置されているが、必ずしも鉛直上向きに配置されていることは必要でない。

上記「所定長領域」は、上向き反射面の前端縁よりも後方側に位置する領域であれば、その具体的な範囲は特に限定されるものではない。

上記「コーナＲ」の大きさは特に限定されるものではなく、また、その値は一定値に設定されていてもよいし、徐変するように設定されていてもよい。

上記構成に示すように、本願発明に係る車両用前照灯の灯具ユニットは、発光素子を光源とするプロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されているが、そのリフレクタと投影レンズとの間には、リフレクタからの反射光の一部を上方側へ反射させる上向き反射面を有するとともにその前端縁が投影レンズの後側焦点を通るように形成されたミラー部材が設けられているので、発光素子からの光に対する光束利用率を高めた上で、上端部に鮮明なカットオフラインを有するロービーム用配光パターンを形成することが可能となる。

その際、上向き反射面における自車線側の領域は、光軸を含む第１水平面で構成されるとともに、上向き反射面における対向車線側の領域は、光軸から斜め下方へ延びる中間斜面およびその下端縁から第１水平面と平行に延びる第２水平面で構成されているが、その第１水平面と中間斜面との境界を構成する稜線における、上向き反射面の前端縁よりも後方側に位置する所定長領域には、コーナＲが付与されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、ミラー部材の上向き反射面における中間斜面で反射した光により形成される配光パターンは、その第１および第２水平面で反射した光により形成される２つの配光パターンに対して斜めに割り込むように形成されることとなるが、上記稜線における上記所定長領域にはコーナＲが付与されているので、中間斜面からの反射光により形成される配光パターンの少なくとも一部を、第１水平面からの反射光により形成される配光パターンと滑らかに繋がるように形成することができる。したがって、ミラー部材からの反射光により形成される配光パターンにより、ロービーム用配光パターンに配光ムラを発生させてしまうおそれを、低減することができる。

その際、上記稜線における上向き反射面の前端縁の位置には、コーナＲが付与されていないので、カットオフラインの形成に支障を来たすことなく、配光ムラの発生を抑制することができる。

このように本願発明によれば、発光素子を光源とするプロジェクタ型の灯具ユニットにより、左右段違いのカットオフラインを有するロービーム用配光パターンを形成するようにした場合において、配光ムラの発生を抑制することができる。

上記構成において、「所定長領域」の範囲が特に限定されないことは上述したとおりであるが、この所定長領域を、投影レンズの後側焦点から１〜４ｍｍ離れた位置よりも後方側に位置する領域とすれば、車両前方路面の比較的近距離領域（すなわち配光ムラが目立ってしまう領域）へ向かう光を拡散させることができるので、配光ムラの発生を効果的に抑制することができる。また、上向き反射面における上記所定長領域よりも前方側に位置する部分は、第１水平面と中間斜面との境界を構成する稜線が確保されているので、上向き反射面の前端縁の形状を寸法精度良く形成することが容易に可能となる。そしてこれにより、上向き反射面の前端縁により形成されるカットオフラインを鮮明に形成し得るようにした上で、配光ムラの発生を抑制することができる。

上記構成において、中間斜面における上記所定長領域に位置する所定長領域部分よりも前方に位置する前端縁近傍部分を、上向き反射面の前端縁の正面視形状から、所定長領域部分の前端縁における光軸と直交する平面に沿った断面形状まで、その断面形状が徐変する曲面で構成すれば、配光ムラの発生をより効果的に抑制することができる。また、このような構成を採用することにより。所定長領域部分の前端縁に該所定長領域部分からの反射光を遮蔽する壁面が形成されてしまわないようにすることができ、これにより光源光束を無駄にすることなく上記作用効果を得ることができる。

上記構成において、第２水平面と中間斜面との境界を構成する谷線についても、投影レンズの後側焦点から１〜４ｍｍ離れた位置よりも後方側に位置する領域に、コーナＲが付与された構成とすれば、中間斜面からの反射光により形成される配光パターンの一部を、第２水平面からの反射光により形成される配光パターンと滑らかに繋がるように形成することができる。そしてこれにより、上向き反射面の前端縁により形成されるカットオフラインを鮮明に形成し得るようにした上で、両配光パターンの重複部分を暗くして、配光ムラの発生をより一層効果的に抑制することができる。

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。

図１は、本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯の灯具ユニット１０を示す正面図である。また、図２は、図１のII-II 線断面図であり、図３は、図１のIII-III 線断面図である。

これらの図に示すように、本実施形態に係る灯具ユニット１０は、車両前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置された投影レンズ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素子１４と、この発光素子１４を上方側から覆うように配置され、該発光素子１４からの光を前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させるリフレクタ１６と、このリフレクタ１６と投影レンズ１２との間に配置され、該リフレクタ１６からの反射光の一部を上方側へ反射させるミラー部材１８とを備えてなっている。

この灯具ユニット１０は、車両用前照灯の一部として組み込まれた状態で用いられるようになっており、車両用前照灯に組み込まれた状態では、その光軸Ａｘが車両前後方向に対して０．５〜０．６°程度下向きの方向に延びた状態で配置されるようになっている。そして、この灯具ユニット１０は、左配光のロービーム用配光パターンを形成するための光照射を行うようになっている。

投影レンズ１２は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズからなり、その後側焦点面（すなわち後側焦点Ｆを含む焦点面）上に形成される光源像を、反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影するようになっている。この投影レンズ１２は、ミラー部材１８の前方側に位置するようにして該ミラー部材１８と一体的に形成されたリング状のレンズホルダ１８Ａに固定されている。

発光素子１４は、白色発光ダイオードであって、１ｍｍ角程度の正方形の発光面を有する発光チップ１４ａと、この発光チップ１４ａを支持する基板１４ｂとからなっている。その際、発光チップ１４ａは、その発光面を覆うように形成された薄膜により封止されている。そして、この発光素子１４は、その発光チップ１４ａが光軸Ａｘ上において鉛直上向きになるように配置された状態で、ミラー部材１８から後方へ延長形成された後方延長部１８Ｂの上面に形成された凹部に位置決め固定されている。

リフレクタ１６の反射面１６ａは、光軸Ａｘと同軸の長軸を有するとともに発光素子１４の発光中心を第１焦点とする略楕円面状の曲面で構成されており、その離心率が鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。そして、この反射面１６ａは、発光素子１４からの光を、鉛直断面内においては投影レンズ１２の後側焦点Ｆのやや前方に位置する点に収束させるとともに、水平断面内においてはその収束位置を後側焦点Ｆからかなり前方へ変位させるように構成されている。このリフレクタ１６は、その反射面１６ａの周縁下端部においてミラー部材１８の後方延長部１８Ｂの上面に固定されている。

ミラー部材１８は、水平方向に延びる略平板状の部材として構成されており、その上面は、後側焦点Ｆの位置から光軸Ａｘに沿って後方へ延びる上向き反射面１８ａとして構成されている。そして、このミラー部材１８は、その上向き反射面１８ａにおいて、リフレクタ１６からの反射光の一部を上方側へ反射させるようになっている。この上向き反射面１８ａは、ミラー部材１８の上面にアルミニウム蒸着等による鏡面処理を施すことにより形成されている。

この上向き反射面１８ａの前端縁１８ｂは、投影レンズ１２の後側焦点面に沿って延びるように形成されている。すなわち、この前端縁１８ｂは、平面視において後側焦点Ｆから光軸Ａｘの両側へ向けて徐々に前方側へ変位するように湾曲して形成されている。

また、この上向き反射面１８ａは、光軸Ａｘよりも自車線側である左側（灯具正面視では右側）に位置する左側領域が光軸Ａｘを含む第１水平面１８ａ１で構成されており、光軸Ａｘよりも対向車線側である右側に位置する右側領域が、光軸Ａｘから斜め下方へ延びる中間斜面１８ａ３を介して左側領域よりも一段低い第２水平面１８ａ２で構成されている。ただし、右側領域における後側焦点Ｆから十分離れた右端部分および後方延長部１８Ｂは、左側領域を構成する第１水平面１８ａ１と面一で形成されている。その際、中間斜面１８ａ３の下向き傾斜角度は、１５°に設定されており、第２水平面１８ａ２は、第１水平面１８ａ１に対して０．４ｍｍ程度下方に位置するように形成されている。

図４は、図３のIV-IV 線断面詳細図である。また、図５は、ミラー部材１８の要部を、その前方左斜め上方から見て示す斜視図である。

これらの図にも示すように、上向き反射面１８ａには、その第１水平面１８ａ１と中間斜面１８ａ３との境界を構成する稜線Ｌ１における、上向き反射面１８ａの前端縁１８ｂよりも後方側に位置する所定長領域Ａに、コーナＲが付与されている。

この所定長領域Ａは、その前端縁の位置が、後側焦点Ｆから１〜４ｍｍ（例えば２ｍｍ）離れた位置に設定されており、その後端縁の位置が、中間斜面１８ａ３の後端縁と同じ位置（具体的には後側焦点Ｆから１５〜２５ｍｍ（例えば２０ｍｍ）離れた位置）に設定されている。

上記コーナＲは、所定長領域Ａの全長にわたって一定の値に設定されている。その際、このコーナＲは、中間斜面１８ａ３の所定長領域部分（すなわち所定長領域Ａに位置する部分）１８ａ３Ｂが、その略全幅にわたってシリンドリカル曲面となるような値（具体的には半径８０〜１００ｍｍ程度（例えば半径９０ｍｍ））に設定されている。

このコーナＲの付与により、中間斜面１８ａ３の所定長領域部分１８ａ３Ｂは、上向き反射面１８ａにおける第２水平面１８ａ２と中間斜面１８ａ３との境界を構成する谷線Ｌ２の近傍領域のみが、光軸Ａｘから下向き傾斜角度１５°で斜め下方へ延びる平面で構成され、それ以外の部分は、シリンドリカル曲面で構成されることとなる。そして、このシリンドリカル曲面は、光軸Ａｘよりも第１水平面１８ａ１側に位置する領域まで入り込むように延長形成され、その左端縁において第１水平面１８ａ１と滑らかに接続されることとなる。なお、図５においては、シリンドリカル曲面の形状を表現するために、所定長領域部分１８ａ３Ｂにメッシュを施してある。

一方、稜線Ｌ１における所定長領域Ａよりも前方側に位置する領域には、コーナＲが付与されておらず、このため、中間斜面１８ａ３の前端縁近傍部分（すなわち所定長領域部分１８ａ３Ｂよりも前方側に位置する領域）１８ａ３Ａは、光軸Ａｘから下向き傾斜角度１５°で斜め下方へ延びる平面の形状に維持されている。

図２および３に示すように、リフレクタ１６の反射面１６ａで反射した発光素子１４からの光は、前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射して、投影レンズ１２の下部領域に入射するが、その一部は、ミラー部材１８の上向き反射面１８ａに入射し、この上向き反射面１８ａで反射してから、投影レンズ１２の上部領域に入射する。そして、投影レンズ１２の下部領域および上部領域に入射した光は、いずれも下向き光として投影レンズ１２から前方へ出射する。

その際、上向き反射面１８ａの中間斜面１８ａ３に入射したリフレクタ１６からの反射光は、中間斜面１８ａ３が光軸Ａｘから右斜め下方へ延びていることから、この中間斜面１８ａ３において右方向へ向けて反射する。

この中間斜面１８ａ３の前端縁近傍部分１８ａ３Ａからの反射光の右方向偏向角は、この前端縁近傍部分１８ａ３Ａが下向き傾斜角度１５°の平面で構成されていることから、リフレクタ１６からの反射光の入射位置にかかわらず一定である。一方、この中間斜面１８ａ３の所定長領域部分１８ａ３Ｂからの反射光の右方向偏向角は、この所定長領域部分１８ａ３Ｂの大半がシリンドリカル曲面で構成されていることから、リフレクタ１６からの反射光の入射位置によって異なったものとなる。すなわち、入射位置が所定長領域部分１８ａ３Ｂの左端縁に近い場合には、この入射位置からの反射光の右方向偏向角は小さく、その左端縁から右方向へ離れるに従って徐々に右方向偏向角が大きくなる。

図６は、本実施形態に係る灯具ユニット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ロービーム用配光パターンＰＬを透視的に示す図である。

同図に示すように、このロービーム用配光パターンＰＬは、左配光のロービーム用配光パターンであって、その上端縁に左右段違いのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３を有している。

このカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３は、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖを通る鉛直線であるＶ−Ｖ線を境にして左右段違いで水平方向に延びており、Ｖ−Ｖ線よりも右側が、対向車線側カットオフラインＣＬ１として水平方向に延びるようにして形成されるとともに、Ｖ−Ｖ線よりも左側が、自車線側カットオフラインＣＬ２として対向車線側カットオフラインＣＬ１よりも段上がりで水平方向に延びるようにして形成されている。そして、この自車線側カットオフラインＣＬ２におけるＶ−Ｖ線寄りの端部は、斜めカットオフラインＣＬ３として形成されている。この斜めカットオフラインＣＬ３は、対向車線側カットオフラインＣＬ１とＶ−Ｖ線との交点から左斜め上方へ１５°の傾斜角で延びている。

このロービーム用配光パターンＰＬにおいて、下段カットオフラインＣＬ１とＶ−Ｖ線との交点であるエルボ点Ｅは、Ｈ−Ｖの０．５〜０．６°程度下方に位置している。これは光軸Ａｘが車両前後方向に対して０．５〜０．６°程度下向きの方向に延びていることによるものである。そして、このロービーム用配光パターンＰＬにおいては、エルボ点Ｅを囲むようにして高光度領域であるホットゾーンＨＺが形成されている。

このロービーム用配光パターンＰＬは、リフレクタ１６で反射した発光素子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素子１４の像を、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、そのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３は、ミラー部材１８の上向き反射面１８ａの前端縁１８ｂの反転投影像として形成されるようになっている。

その際、このロービーム用配光パターンＰＬは、リフレクタ１６の反射面１６ａで反射した発光素子１４からの光のうち、投影レンズ１２の下部領域に直接入射した光により形成される配光パターンと、ミラー部材１８の上向き反射面１８ａで反射してから投影レンズ１２の上部領域に入射した光により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こととなる。

図７は、ロービーム用配光パターンＰＬを構成する複数の配光パターンのうち、ミラー部材１８の上向き反射面１８ａで反射して、投影レンズ１２の上部領域に入射した光により形成される３つの配光パターンＰ１、Ｐ２、Ｐ３を抜き出して示す、図６と同様の図である。

同図において、配光パターンＰ１は、ミラー部材１８の上向き反射面１８ａにおける第１水平面１８ａ１で反射した光により形成される配光パターンであり、配光パターンＰ２は、その第２水平面１８ａ２で反射した光により形成される配光パターンであり、配光パターンＰ３は、その中間斜面１８ａ３で反射した光により形成される配光パターンである。ただし、これら３つの配光パターンＰ１、Ｐ２、Ｐ３は、ミラー部材１８の上向き反射面１８ａにおける稜線Ｌ１にコーナＲが付与されていないとした場合に形成される配光パターンである。

また、同図において２点鎖線で示す３つの配光パターンＰ１´、Ｐ２´、Ｐ３´は、仮にミラー部材１８が配置されていないとした場合に、第１水平面１８ａ１、第２水平面１８ａ２、中間斜面１８ａ３の各々で反射せずに投影レンズ１２の下部領域に直接入射した光により形成される配光パターンである。これら３つの配光パターンＰ１´、Ｐ２´、Ｐ３´は、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３の上方側に形成されることとなる。

配光パターンＰ１は、対向車線側カットオフラインＣＬ１の上方に位置する配光パターンＰ１´を、対向車線側カットオフラインＣＬ１に関して上下に反転させた配光パターンとなり、配光パターンＰ２は、自車線側カットオフラインＣＬ２の上方に位置する配光パターンＰ２´を、自車線側カットオフラインＣＬ２に関して上下に反転させた配光パターンとなり、配光パターンＰ３は、斜めカットオフラインＣＬ３の上方に位置する配光パターンＰ３´を、斜めカットオフラインＣＬ３に関して上下に反転させた配光パターンとなる。

その際、配光パターンＰ３は、斜めカットオフラインＣＬ３が左斜め上方へ１５°の傾斜角で延びていることから、その左右両側に位置する配光パターンＰ１、Ｐ２に対して、右側の配光パターンＰ１からは離れる一方、左側の配光パターンＰ２とは部分的に重複するようにして形成されることとなる。

このため、配光パターンＰ１と配光パターンＰ３との間の隙間が、暗部として形成されてしまうこととなる。しかも、この暗部は、配光パターンＰ２と配光パターンＰ３とが重複した明るい部分の右側に隣接して形成されるので、車両前方路面は、その車両正面方向における近距離領域に配光ムラが生じてしまうこととなる。

しかしながら、本実施形態に係る灯具ユニット１０においては、そのミラー部材１８の上向き反射面１８ａにおける稜線Ｌ１の所定長領域ＡにコーナＲが付与されているので、中間斜面１８ａ３からの反射光により形成される配光パターンＰ３と、第１水平面１８ａ１からの反射光により形成される配光パターンＰ１とが、その上端部を除いて滑らかに繋がるように形成されることとなる。このため、上記コーナＲが付与されていない場合に比して、車両前方路面の車両正面方向における近距離領域の配光ムラが大幅に緩和されることとなる。

以上詳述したように、本実施形態に係る車両用前照灯の灯具ユニット１０は、発光素子１４を光源とするプロジェクタ型の灯具ユニット１０として構成されているが、そのリフレクタ１６と投影レンズ１２との間には、リフレクタ１６からの反射光の一部を上方側へ反射させる上向き反射面１８ａを有するとともに、該上向き反射面１８ａの前端縁１８ｂが投影レンズ１２の後側焦点Ｆを通るように形成されたミラー部材１８が設けられているので、発光素子１４からの光に対する光束利用率を高めた上で、上端部に鮮明なカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３を有するロービーム用配光パターンＰＬを形成することが可能となる。

その際、上向き反射面１８ａにおける自車線側の領域は、光軸Ａｘを含む第１水平面１８ａ１で構成されるとともに、上向き反射面１８ａにおける対向車線側の領域は、光軸Ａｘから斜め下方へ延びる中間斜面１８ａ３およびその下端縁から第１水平面１８ａ１と平行に延びる第２水平面１８ａ２で構成されているが、その第１水平面１８ａ１と中間斜面１８ａ３との境界を構成する稜線Ｌ１における、上向き反射面１８ａの前端縁１８ｂよりも後方側に位置する所定長領域Ａには、コーナＲが付与されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、ミラー部材１８の上向き反射面１８ａにおける中間斜面１８ａ３で反射した光により形成される配光パターンＰ３は、その第１および第２水平面１８ａ１、１８ａ２で反射した光により形成される２つの配光パターンＰ１、Ｐ２に対して斜めに割り込むように形成されることとなるが、稜線Ｌ１の所定長領域ＡにはコーナＲが付与されており、かつ、このコーナＲは、中間斜面１８ａ３の所定長領域部分１８ａ３Ｂが、その略全幅にわたってシリンドリカル曲面となるような値に設定されているので、中間斜面１８ａ３からの反射光により形成される配光パターンＰ３の大半を、第１水平面１８ａ１からの反射光により形成される配光パターンＰ１と滑らかに繋がるように形成することができる。したがって、ミラー部材１８からの反射光により形成される配光パターンＰ１、Ｐ２、Ｐ３により、ロービーム用配光パターンＰＬに配光ムラを発生させてしまうおそれを低減することができる。

その際、稜線Ｌ１における上向き反射面１８ａの前端縁１８ｂの位置には、コーナＲが付与されていないので、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３の形成に支障を来たすことなく、配光ムラの発生を抑制することができる。

このように本実施形態によれば、発光素子１４を光源とするプロジェクタ型の灯具ユニット１０により、左右段違いのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３を有するロービーム用配光パターンを形成するようにした場合において、配光ムラの発生を抑制することができる。

しかも本実施形態においては、所定長領域Ａの前端縁の位置が、投影レンズ１２の後側焦点Ｆから１〜４ｍｍ離れた位置に設定されているとともに、その後端縁の位置が、後側焦点Ｆから１５〜２５ｍｍ離れた位置に設定されているので、車両前方路面の比較的近距離領域（すなわち配光ムラが目立ってしまう領域）へ向かう光を拡散させることができ、これにより配光ムラの発生を効果的に抑制することができる。また、上向き反射面１８ａにおける所定長領域Ａよりも前方側に位置する部分は、稜線Ｌ１が確保されているので、上向き反射面１８ａの前端縁１８ｂの形状を寸法精度良く形成することが容易に可能となる。そしてこれにより、上向き反射面１８ａの前端縁１８ｂにより形成されるカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３を鮮明に形成し得るようにした上で、配光ムラの発生を抑制することができる。

なお、上記実施形態においては、稜線Ｌ１の所定長領域Ａに付与されるコーナＲが、中間斜面１８ａ３の所定長領域部分１８ａ３Ｂの略全幅がシリンドリカル曲面となるような値に設定されているものとして説明したが、このコーナＲを上記実施形態の場合よりも小さい値に設定することも可能である。このようにした場合においても、中間斜面１８ａ３からの反射光により形成される配光パターンＰ３の大半を、第１水平面１８ａ１からの反射光により形成される配光パターンＰ１と滑らかに繋がるように形成することが可能である。

また、上記実施形態においては、中間斜面１８ａ３の下向き傾斜角度が１５°に設定されているものとして説明したが、これ以外の傾斜角度に設定されている場合においても、稜線Ｌ１の所定長領域ＡにコーナＲが付与された構成とすることにより、上記実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。

さらに、上記実施形態においては、発光素子１４の発光チップ１４ａが、１ｍｍ角程度の正方形の発光面を有しているものとして説明したが、これ以外の形状や大きさの発光面を有する構成とすることも可能であり、さらに、複数の発光チップ１４ａが隣接配置された構成とすることも可能である。

また、上記実施形態においては、上向き反射面１８ａが、後側焦点Ｆの位置から光軸Ａｘに沿って後方へ延びるように形成されているものとして説明したが、この上向き反射面１８ａを車両前後方向に関して僅かに（例えば１．５°程度）前下がりで形成された構成とすることも可能である。このような構成を採用することにより、ミラー部材１８を成形する際に金型を抜きやすくすることができ、また、上向き反射面１８ａで反射したリフレクタ１６からの反射光をより多く投影レンズ１２に入射させることができる。

次に、上記実施形態に係る灯具ユニット１０のミラー部材１８の変形例について説明する。

図８は、上記実施形態の第１変形例に係るミラー部材１１８の要部を示す、図５と同様の図である。

同図に示すように、本変形例のミラー部材１１８は、上記実施形態のミラー部材１８と同様、その上向き反射面１１８ａが、第１水平面１１８ａ１、第２水平面１１８ａ２および中間斜面１１８ａ３で構成されているが、その中間斜面１１８ａ３における前端縁近傍部分１１８ａ３Ａの構成が、上記実施形態の場合と異なっている。

すなわち、上記実施形態のミラー部材１８においては、その上向き反射面１８ａの中間斜面１８ａ３における前端縁近傍部分１８ａ３Ａが、下向き傾斜角度１５°の平面で構成されているのに対して、本変形例のミラー部材１１８においては、その上向き反射面１１８ａの中間斜面１１８ａ３における前端縁近傍部分１１８ａ３Ａが、上向き反射面１１８ａの前端縁１１８ｂの正面視形状から、所定長領域部分１１８ａ３Ｂの前端縁における光軸Ａｘと直交する平面に沿った断面形状まで、その断面形状が徐変する曲面で構成されている。その際、この前端縁近傍部分１１８ａ３Ａは、光軸Ａｘよりも第１水平面１８ａ１側に位置する領域まで入り込むようにして扇形に延長形成されており、その左端縁において第１水平面１８ａ１と滑らかに接続されるように形成されている。なお、図８においては、徐変する曲面の形状を表現するために、前端縁近傍部分１１８ａ３Ａにもメッシュを施してある。

本変形例の構成を採用することにより、中間斜面１１８ａ３の所定長領域部分１８ａ３Ｂからの反射光により形成される配光パターンのみならず、その前端縁近傍部分１１８ａ３Ａからの反射光により形成される配光パターンについても、これを第１水平面１１８ａ１からの反射光により形成される配光パターンＰ１と滑らかに繋がるように形成することができ、これにより配光ムラの発生をより効果的に抑制することができる。また、本変形例の構成を採用することにより、所定長領域部分１１８ａ３Ｂの前端縁に該所定長領域部分１１８ａ３Ｂからの反射光を遮蔽する壁面が形成されないようにすることができ、これにより光源光束を無駄にすることなく上記作用効果を得ることができる。

なお、上記第１変形例においては、中間斜面１１８ａ３の前端縁近傍部分１１８ａ３Ａが、その左端縁において第１水平面１８ａ１と滑らかに接続されているものとして説明したが、その左端縁において第１水平面１８ａ１と滑らかに接続されていない構成とした場合においても、中間斜面１１８ａ３の前端縁近傍部分１１８ａ３Ａからの反射光により形成される配光パターンを、第１水平面１１８ａ１からの反射光により形成される配光パターンＰ１に近づけることができるので、その分だけ配光ムラの発生を抑制することができる。

図９は、上記実施形態の第２変形例に係るミラー部材２１８の要部を示す、図５と同様の図である。

同図に示すように、本変形例のミラー部材２１８は、上記実施形態のミラー部材１８と同様、その上向き反射面２１８ａが、第１水平面２１８ａ１、第２水平面２１８ａ２および中間斜面２１８ａ３で構成されているが、その第２水平面２１８ａ２と中間斜面２１８ａ３との境界を構成する谷線Ｌ２における、後側焦点Ｆから１〜４ｍｍ離れた位置よりも後方側に位置する領域（本変形例においては所定長領域Ａと同じ範囲内の領域）にも、コーナＲが付与されている点で、上記実施形態の場合と異なっている。

この上向き反射面２１８ａの谷線Ｌ２に付与されるコーナＲは、所定長領域Ａの全長にわたって一定の値に設定されている。その際、このコーナＲは、そのＲ止まりの位置が、稜線Ｌ１に付与されるコーナＲのＲ止まりの位置と一致するような値で形成されている。そしてこれにより、中間斜面２１８ａ３の所定長領域部分２１８ａ３Ｂは、全体として断面Ｓ字形の波形曲面で構成されている。この波形曲面は、第２水平面２１８ａ２の領域まで入り込むように延長形成され、その右端縁において第２水平面２１８ａ２と滑らかに接続されている。なお、図９においては、波形曲面の形状を表現するために、所定長領域部分２１８ａ３Ｂにメッシュを施してある。

本変形例の構成を採用することにより、上向き反射面２１８ａの中間斜面２１８ａ３からの反射光により形成される配光パターンＰ３の大半を、第１水平面１１８ａ１からの反射光により形成される配光パターンＰ１と滑らかに繋がるように形成することができるとともに、第２水平面２１８ａ２からの反射光により形成される配光パターンＰ２とも滑らかに繋がるように形成することができる。

また、谷線Ｌ２においてコーナＲが付与されている領域は、後側焦点Ｆから１〜４ｍｍ離れた位置よりも後方側に位置する領域であるので、所定長領域部分２１８ａ３Ｂの前端縁における谷線Ｌ２の近傍領域に、前端縁近傍部分２１８ａ３Ａに対して立ち上がる壁面が形成されることになるにもかかわらず、上向き反射面２１８ａにおける前端縁２１８ｂに隣接する部分は、上向き反射面２１８ａとしての機能が確保されることとなる。

そしてこれにより、上向き反射面２１８ａの前端縁２１８ａにより形成されるカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３を鮮明に形成し得るようにした上で、両配光パターンＰ２、Ｐ３の重複部分を暗くして、配光ムラの発生をより一層効果的に抑制することができる。

なお、上記実施形態および各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。

本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯の灯具ユニットを示す正面図 図１のII-II 線断面図 図１のIII-III 線断面図 図３のIV-IV 線断面詳細図 上記灯具ユニットのミラー部材の要部を、その前方左斜め上方から見て示す斜視図 上記灯具ユニット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ロービーム用配光パターンを透視的に示す図 上記ロービーム用配光パターンを構成する複数の配光パターンのうち、ミラー部材の上向き反射面で反射して、投影レンズの上部領域に入射した光により形成される３つの配光パターンを抜き出して示す、図６と同様の図 上記ミラー部材の第１変形例を示す、図５と同様の図 上記ミラー部材の第２変形例を示す、図５と同様の図

符号の説明

１０ 灯具ユニット
１２ 投影レンズ
１４ 発光素子
１４ａ 発光チップ
１４ｂ 基板
１６ リフレクタ
１６ａ 反射面
１８、１１８、２１８ ミラー部材
１８Ａ レンズホルダ
１８Ｂ 後方延長部
１８ａ、１１８ａ、２１８ａ 上向き反射面
１８ａ１、１１８ａ１、２１８ａ１ 第１水平面
１８ａ２、１１８ａ２、２１８ａ２ 第２水平面
１８ａ３、１１８ａ３、２１８ａ３ 中間斜面
１８ａ３Ａ、１１８ａ３Ａ、２１８ａ３Ａ 前端縁近傍部分
１８ａ３Ｂ、１１８ａ３Ｂ、２１８ａ３Ｂ 所定長領域部分
１８ｂ、１１８ｂ、２１８ｂ 前端縁
Ａ 所定長領域
Ａｘ 光軸
ＣＬ１ 対向車線側カットオフライン
ＣＬ２ 自車線側カットオフライン
ＣＬ３ 斜めカットオフライン
Ｅ エルボ点
Ｆ 後側焦点
ＨＺ ホットゾーン
Ｌ１ 稜線
Ｌ２ 谷線
Ｐ１、Ｐ１´、Ｐ２、Ｐ２´、Ｐ３、Ｐ３´ 配光パターン
ＰＬ ロービーム用配光パターン

Claims (4)

1. 車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、この投影レンズの後側焦点よりも後方側でかつ上記光軸近傍において上向きに配置された発光素子と、この発光素子を上方側から覆うように配置され、該発光素子からの光を前方へ向けて上記光軸寄りに反射させるリフレクタと、を備えてなる車両用前照灯の灯具ユニットにおいて、
   上記リフレクタと上記投影レンズとの間に、上記リフレクタからの反射光の一部を上方側へ反射させる上向き反射面を有するとともに該上向き反射面の前端縁が上記投影レンズの後側焦点を通るように形成されたミラー部材が設けられており、
   上記上向き反射面における上記光軸よりも自車線側に位置する領域が、上記光軸を含む第１水平面で構成されるとともに、上記上向き反射面における上記光軸よりも対向車線側に位置する領域が、上記光軸から斜め下方へ延びる中間斜面および該中間斜面の下端縁から上記第１水平面と平行に延びる第２水平面で構成されており、
   上記第１水平面と上記中間斜面との境界を構成する稜線における、上記上向き反射面の前端縁よりも後方側に位置する所定長領域に、コーナＲが付与されている、ことを特徴とする車両用前照灯の灯具ユニット。
2. 上記所定長領域が、上記投影レンズの後側焦点から１〜４ｍｍ離れた位置よりも後方側に位置する領域である、ことを特徴とする請求項１記載の車両用前照灯の灯具ユニット。
3. 上記中間斜面における上記所定長領域に位置する所定長領域部分よりも前方に位置する前端縁近傍部分が、上記上向き反射面の前端縁の正面視形状から、上記所定長領域部分の前端縁における上記光軸と直交する平面に沿った断面形状まで、上記光軸と直交する平面に沿った断面形状が徐変する曲面で構成されている、ことを特徴とする請求項２記載の車両用前照灯の灯具ユニット。
4. 上記第２水平面と上記中間斜面との境界を構成する谷線における、上記投影レンズの後側焦点から１〜４ｍｍ離れた位置よりも後方側に位置する領域に、コーナＲが付与されている、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の車両用前照灯の灯具ユニット。

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