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JP2003317513A - 光源ユニット - Google Patents

光源ユニット

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Publication number
JP2003317513A
JP2003317513A JP2002120345A JP2002120345A JP2003317513A JP 2003317513 A JP2003317513 A JP 2003317513A JP 2002120345 A JP2002120345 A JP 2002120345A JP 2002120345 A JP2002120345 A JP 2002120345A JP 2003317513 A JP2003317513 A JP 2003317513A
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JP
Japan
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light
light source
source unit
optical axis
reflecting surface
Prior art date
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Application number
JP2002120345A
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Inventor
Hiroyuki Ishida
裕之 石田
Masashi Tatsukawa
正士 達川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koito Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=28786759&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP2003317513(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
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Priority to KR10-2003-0025010A priority patent/KR100517420B1/ko
Priority to US10/419,893 priority patent/US6948836B2/en
Priority to EP09000501A priority patent/EP2039986B1/en
Priority to DE60329948T priority patent/DE60329948D1/de
Priority to CNB031454429A priority patent/CN100441940C/zh
Priority to EP10002498.3A priority patent/EP2192344B1/en
Priority to DE60332568T priority patent/DE60332568D1/de
Priority to EP03008795A priority patent/EP1357332B1/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両用灯具を大幅に小型化できる光源ユニッ
トを提供する。 【解決手段】 車両前後方向に延びる光軸Ａｘ上にＬＥ
Ｄ１２を鉛直方向上方へ向けて配置し、その上方側にＬ
ＥＤ１２からの光を前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに集光反
射させる第１反射面１４ａを有するリフレクタ１４を設
ける。第１反射面１４ａは、ＬＥＤ１２から第１反射面
１４ａまでの鉛直方向の距離Ｌが１０ｍｍ程度の値とな
るように形成し、これにより従来に比してリフレクタ１
４を大幅に小型化する。その際、光源としてＬＥＤ１２
を用いることにより、発熱の影響を抑えるとともに、略
点光源としての取扱いを可能とし、リフレクタ１４を小
型化した場合においても適正な反射制御を可能とする。
また、ＬＥＤ１２の配置を光軸Ａｘと略直交させること
により、ＬＥＤ１２からの出射光の大半を第１反射面１
４ａからの反射光として利用可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、車両用灯具に用
いられる光源ユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ヘッドランプ等の車両用灯具
においては、その灯具形式の１つとして、いわゆるプロ
ジェクタ型のものが知られている。
【０００３】このプロジェクタ型の車両用灯具は、光軸
上に配置された光源からの光を、リフレクタにより前方
へ向けて光軸寄りに集光反射させ、この反射光をリフレ
クタの前方に設けられた投影レンズを介して灯具前方へ
照射するように構成されている。
【０００４】そしてこのようなプロジェクタ型の車両用
灯具を採用することにより、いわゆるパラボラ型の車両
用灯具に比して灯具の小型化を図ることが可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
プロジェクタ型の車両用灯具においては、その光源とし
て放電バルブの放電発光部やハロゲンバルブのフィラメ
ント等が用いられているので、次のような問題がある。
【０００６】すなわち、光源が線分光源としてある程度
の大きさを有しているので、この光源からの光を適正に
反射制御するためには、リフレクタについてもある程度
大きさを確保しておく必要がある。また、放電バルブや
ハロゲンバルブ等を取り付けるためのスペースを確保す
る必要があるため、この点においてもリフレクタサイズ
をある程度大きく設定する必要がある。さらに、光源が
発熱するので、その熱の影響を考慮したリフレクタサイ
ズを確保しておく必要がある。
【０００７】このようなことから、従来のプロジェクタ
型の車両用灯具においては、灯具の大幅な小型化を図る
ことができない、という問題がある。
【０００８】なお、特開２００２−５０２１４号公報、
特開２００１−３３２１０４号公報、特開平９−３３０
６０４号公報には、車両用灯具において小型光源である
ＬＥＤを用いたものが記載されている。また、特開２０
０２−４２５２０号公報、特開２０００−７７６８９号
公報には、ＬＥＤの近くに反射面が配置された発光装置
が記載されている。
【０００９】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、車両用灯具の大幅な小型化を図るこ
とができる光源ユニットを提供することを目的とするも
のである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本願発明は、光源として
半導体発光素子を採用するとともに、その配置およびリ
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。
【００１１】すなわち、本願発明に係る光源ユニット
は、車両用灯具に用いられる光源ユニットであって、上
記光源ユニットの光軸上に該光軸と略直交する所定方向
へ向けて配置された半導体発光素子と、この半導体発光
素子に対して上記所定方向前方側に設けられ、該半導体
発光素子からの光を上記光軸方向前方へ向けて該光軸寄
りに集光反射させる第１反射面を有するリフレクタとを
備えてなり、上記第１反射面が、上記半導体発光素子か
ら該第１反射面までの上記所定方向の距離が２０ｍｍ以
下の値となるように形成されている、ことを特徴とする
するものである。
【００１２】上記「車両用灯具」は、特定種類の車両用
灯具に限定されるものではなく、例えば、ヘッドラン
プ、フォグランプ、ベンディングランプ等が採用可能で
ある。
【００１３】上記「光源ユニットの光軸」は、車両前後
方向に延びるように設定されたものであってよいし、そ
れ以外の方向に延びるように設定されたものであってよ
い。
【００１４】上記「所定方向」は、光源ユニットの光軸
と略直交する方向であれば、特定の方向に限定されるも
のではなく、例えば、上向き、横向き、下向き等に設定
することが可能である。
【００１５】上記「半導体発光素子」の種類は特に限定
されるものではなく、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオー
ド）やＬＤ（半導体レーザ）等が採用可能である。
【００１６】
【発明の作用効果】上記構成に示すように、本願発明に
係る光源ユニットは、その光軸上に半導体発光素子が光
軸と略直交する所定方向へ向けて配置されるとともに、
この半導体発光素子に対して上記所定方向前方側に、該
半導体発光素子からの光を光軸方向前方へ向けて光軸寄
りに集光反射させる第１反射面を有するリフレクタが設
けられており、このリフレクタの第１反射面が、半導体
発光素子から第１反射面までの上記所定方向の距離が２
０ｍｍ以下の値となるように形成されているので、従来
のプロジェクタ型の車両用灯具に用いられているリフレ
クタに比して、リフレクタを大幅に小型化することがで
きる。
【００１７】その際、光源として半導体発光素子が用い
られているので、光源を略点光源として取り扱うことが
可能となり、このためリフレクタを小型化した場合にお
いても、該リフレクタにより半導体発光素子からの光を
適正に反射制御することが可能となる。しかも、この半
導体発光素子は、光源ユニットの光軸と略直交する所定
方向へ向けて配置されているので、半導体発光素子から
出射される光の大半を第１反射面からの反射光として利
用することができる。
【００１８】また、光源として半導体発光素子が用いら
れているので、従来のように放電バルブやハロゲンバル
ブ等を取り付けるための大きなスペースを確保する必要
がなく、この点においてもリフレクタを小型化すること
ができる。しかも、半導体発光素子の採用により、発熱
の影響をほとんど考慮する必要がなくなるので、この点
においてもリフレクタを小型化することができる。
【００１９】したがって、本願発明に係る光源ユニット
を車両用灯具に用いることにより、該車両用灯具の大幅
な小型化を図ることができる。
【００２０】なお、本願発明に係る光源ユニットを車両
用灯具に用いる際、光源ユニットを１つだけ用いるよう
にしてもよいし、複数の光源ユニットを用いるようにし
てもよい。後者の場合には、光源ユニットの個数分だけ
車両用灯具の明るさを増大させることができる。その
際、各光源ユニットの配置を任意に設定することが容易
に可能となるので、車両用灯具としての形状自由度を高
めることができる。
【００２１】上記構成において、リフレクタにおける第
１反射面の光軸方向前端部に、光軸方向前方へ向けて光
軸寄りに傾斜するようにして延びる第２反射面を形成す
るようにすれば、その分だけさらにリフレクタの利用立
体角を増大させることができ、これにより光源ユニット
としての利用光束を一層増大させることができる。
【００２２】また上記構成において、半導体発光素子に
対して光軸方向前方側の所定位置に、第１反射面からの
反射光の一部を遮蔽するシェードを設けるようにすれ
ば、光源ユニットからのビーム照射により、例えばヘッ
ドランプのロービーム配光パターン等のようなカットオ
フラインを有する配光パターンを形成することが可能と
なる。
【００２３】その際、シェードの遮光端面を光軸方向後
方へ向けて延長形成し、この延長形成された遮光端面に
より、第１反射面からの反射光を上記所定方向側へ反射
させる第３反射面を形成するようにすれば、本来シェー
ドによって遮蔽されるべき光をビーム照射用として有効
に活用することができ、光源ユニットとしての利用光束
をより一層増大させることができる。
【００２４】ところで、本願発明に係る光源ユニットを
車両用灯具に用いる場合には投影レンズが必要となる
が、本願発明に係る光源ユニットとしては、この投影レ
ンズを備えた構成としてもよいし、これを備えていない
構成としてもよい。前者の場合には、光源ユニットとし
て、そのリフレクタに対して光軸方向前方側の所定位置
に投影レンズが設けられた構成とすればよく、また後者
の場合には、車両用灯具を組み付ける際に、投影レンズ
を光源ユニットに対してその光軸方向前方側の所定位置
に配置するようにすればよい。前者の構成を採用した場
合には、車両用灯具の組付けを行う前の段階で投影レン
ズとリフレクタ（およびシェード）との位置関係を精度
良く設定しておくことができるので、車両用灯具の組付
けを容易に行うことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】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光源
ユニット１０を備えた車両用灯具１００を示す正面図で
ある。
【００２７】この車両用灯具１００は、ロービーム照射
用のヘッドランプであって、素通し状の透明カバー１０
２とランプボディ１０４とで形成される灯室内に、１０
個の光源ユニット１０が略横一列で収容されてなってい
る。
【００２８】これら各光源ユニット１０は、いずれも同
様の構成を有しており、その光軸Ａｘが車両前後方向
（正確には車両前後方向に対して０．５〜０．６°程度
下向きの方向））に延びるようにした状態で灯室内に収
容されている。
【００２９】図２は、１つの光源ユニット１０を示す正
面図であり、図３および４は、その側断面図および平断
面図である。
【００３０】これらの図に示すように、光源ユニット１
０は、光源としてのＬＥＤ１２（半導体発光素子）と、
リフレクタ１４と、光制御部材１６と、投影レンズ１８
とを備えてなっている。
【００３１】ＬＥＤ１２は、１ｍｍ四方程度の大きさの
発光部を有する白色ＬＥＤであって、基板２０に支持さ
れた状態で光軸Ａｘ上において鉛直方向上方へ向けて配
置されている。
【００３２】リフレクタ１４は、ＬＥＤ１２に対して上
方側に設けられた略ドーム状の部材であって、該ＬＥＤ
１２からの光を前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに集光反射さ
せる第１反射面１４ａを有している。この第１反射面１
４ａは、ＬＥＤ１２から該第１反射面１４ａまでの鉛直
方向の距離Ｌが２０ｍｍ以下の値（具体的には１０ｍｍ
程度）となるように形成されている。
【００３３】この第１反射面１４ａは、光軸Ａｘを中心
軸とする略楕円球面状に形成されている。具体的には、
この第１反射面１４ａは、光軸Ａｘを含む断面形状が略
楕円形状に設定されており、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。ただし、これら各断面を形成する楕円の後方側頂点
は同一位置に設定されている。ＬＥＤ１２は、この第１
反射面１４ａの鉛直断面を形成する楕円の第１焦点Ｆ１
に配置されている。そしてこれにより、第１反射面１４
ａは、ＬＥＤ１２からの光を前方へ向けて光軸Ａｘ寄り
に集光反射させ、その際、光軸Ａｘを含む鉛直断面内に
おいては上記楕円の第２焦点Ｆ２に略収束させるように
なっている。
【００３４】リフレクタ１４における第１反射面１４ａ
の前端部には、その上部に該第１反射面１４ａから前方
へ向けて下向き（光軸Ａｘ寄り）に傾斜するようにして
延びる第２反射面１４ｂが形成されている。
【００３５】投影レンズ１８は、リフレクタ１４の前方
において、その後方側焦点位置をリフレクタ１４の第１
反射面１４ａの第２焦点Ｆ２に一致させるようにして光
軸Ａｘ上に配置されており、これにより第２焦点Ｆ２を
含む焦点面上の像を反転像として前方へ投影するように
なっている。この投影レンズ１８は、前方側表面が凸面
で後方側表面が平面の平凸レンズからなり、その上下左
右４箇所に面取りが施されている。
【００３６】光制御部材１６は、ＬＥＤ１２と投影レン
ズ１８との間に設けられている。この光制御部材１６
は、正面視において略へ字状に形成された遮光端面１６
ａを有しており、この遮光端面１６ａにおいて第１反射
面１４ａからの反射光の一部を遮蔽するとともに、投影
レンズ１８から上向きに出射されるべき光の大半を、投
影レンズ１８から下向きに出射される光に変換する制御
を行うようになっている。
【００３７】具体的には、この遮光端面１６ａは、光軸
Ａｘから左方向へ水平に延びる水平カットオフ形成面１
６ａ１と、光軸Ａｘから右方向へ斜め１５°下向きに延
びる斜めカットオフ形成面１６ａ２とからなる遮光端面
１６ａを有しており、この遮光端面１６ａの前端縁（遮
光端面１６ａと光制御部材１６の前端面１６ｂとの間の
稜線）が第２焦点Ｆ２を通るように形成されている。こ
の遮光端面１６ａは、後方へ向けて延長形成されるとと
もに、その表面には反射面処理が施されている。そし
て、この延長形成された遮光端面１６ａにより、第１反
射面１４ａからの反射光を上方側へ反射させる第３反射
面１６ｃが形成されている。
【００３８】なお、光制御部材１６の前端面１６ｂは、
投影レンズ１８の像面湾曲に対応すべく、平面視におい
て左右両側が前方へ湾曲するように形成されている。
【００３９】光制御部材１６の後端部には基板支持部１
６ｄが形成されており、この基板支持部１６ｄにおいて
基板２０が光制御部材１６に固定されている。
【００４０】また、リフレクタ１４は、その下端周縁部
において光制御部材１６に固定されている。さらに、投
影レンズ１８も、図示しないブラケットを介して光制御
部材１６に固定されている。
【００４１】図５は、光源ユニット１０から照射される
ビームの光路を詳細に示す側断面図である。
【００４２】図示のように、ＬＥＤ１２からの出射光の
うち、リフレクタ１４の第１反射面１４ａで反射した光
は、その一部が光制御部材１６によって遮蔽され、その
残りがそのまま投影レンズ１８に入射する。その際、光
制御部材１６によって遮蔽された光も、その遮光端面１
６ａに形成された第３反射面１６ｃにより上向きに反射
して投影レンズ１８に入射する。こうして投影レンズ１
８に入射してこれを透過した光は、投影レンズ１８から
前方へロービーム照射光Ｂｏとして出射する。
【００４３】一方、リフレクタ１４の第２反射面１４ｂ
で反射したＬＥＤ１２からの光は、第２焦点Ｆ２の上方
を通るようにして投影レンズ１８に入射し、該投影レン
ズ１８から前方へ付加照射光Ｂａとして出射する。この
付加照射光Ｂａは、ロービーム照射光Ｂｏよりも下向き
の光として照射される。
【００４４】図６は、光源ユニット１０から前方へ照射
されるビームにより灯具前方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配光パタ
ーンＰ（Ｌ）を、光源ユニット１０と共にその背面側か
ら透視的に示す図である。
【００４５】図示のように、ロービーム配光パターンＰ
（Ｌ）は、基本配光パターンＰｏと付加配光パターンＰ
ａとの合成配光パターンとして形成される。
【００４６】基本配光パターンＰｏは、第１反射面１４
ａからの反射光（ロービーム照射光Ｂｏ）により形成さ
れる左配光パターンであって、その上端縁に水平および
斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有している。水
平カットオフラインＣＬ１は、光制御部材１６の水平カ
ットオフ形成面１６ａ１の反転像としてＨ−Ｖ（灯具前
方真正面）の右側（対向車線側）に形成され、斜めカッ
トオフラインＣＬ２は、光制御部材１６の斜めカットオ
フ形成面１６ａ２の反転像としてＨ−Ｖの左側（自車線
側）に形成される。これら水平カットオフラインＣＬ１
と斜めカットオフラインＣＬ２との交点（エルボ点）Ｅ
の位置は、Ｈ−Ｖのやや下方位置（０．５〜０．６°程
度下方位置）に設定されている。そして、この基本配光
パターンＰｏにより、車両前方路面における遠方領域の
視認性を確保するようになっている。
【００４７】一方、付加配光パターンＰａは、第２反射
面１４ｂからの反射光（付加照射光Ｂａ）により形成さ
れる配光パターンであって、基本配光パターンＰｏの下
半部と重複して左右方向に幅広く拡散するように形成さ
れる。そして、この付加配光パターンＰａにより、車両
前方路面における近距離領域の視認性を確保するように
なっている。
【００４８】本実施形態に係る車両用灯具１００は、光
源ユニット１０を１０個備えているので、この車両用灯
具１００全体としては、各光源ユニット１０からの照射
ビームによって形成されるロービーム配光パターンＰ
（Ｌ）が１０重に重畳された合成配光パターンでビーム
照射を行うこととなる。そしてこれによりヘッドランプ
のロービーム照射に必要な明るさを十分に確保するよう
になっている。
【００４９】以上詳述したように、本実施形態に係る光
源ユニット１０は、その車両前後方向に延びる光軸Ａｘ
上にＬＥＤ１２が鉛直方向上方へ向けて配置されるとと
もに、このＬＥＤ１２の上方側に、該ＬＥＤ１２からの
光を前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに集光反射させる第１反
射面１４ａを有するリフレクタ１４が設けられており、
このリフレクタ１４の第１反射面１４ａが、ＬＥＤ１２
から第１反射面１４ａまでの鉛直方向の距離が１０ｍｍ
程度の値となるように形成されているので、従来のプロ
ジェクタ型の車両用灯具に用いられているリフレクタに
比して、リフレクタ１４を大幅に小型化することができ
る。
【００５０】その際、光源としてＬＥＤ１２が用いられ
ているので、光源を略点光源として取り扱うことが可能
となり、このためリフレクタ１４を小型化した場合にお
いても、リフレクタ１４によりＬＥＤ１２からの光を適
正に反射制御することが可能となる。しかも、このＬＥ
Ｄ１２は、光源ユニット１０の光軸Ａｘと略直交する方
向へ向けて配置されているので、ＬＥＤ１２から出射さ
れる光の大半を第１反射面１４ａからの反射光として利
用することができる。
【００５１】また、光源としてＬＥＤ１２が用いられて
いるので、従来のように放電バルブやハロゲンバルブ等
を取り付けるための大きなスペースを確保する必要がな
く、この点においてもリフレクタ１４を小型化すること
ができる。しかも、ＬＥＤ１２の採用により、発熱の影
響をほとんど考慮する必要がなくなるので、この点にお
いてもリフレクタ１４を小型化することができる。
【００５２】したがって、本実施形態に係る光源ユニッ
ト１０を車両用灯具に用いることにより、該車両用灯具
の大幅な小型化を図ることができる。
【００５３】本実施形態に係る車両用灯具１００は、ロ
ービーム照射用のヘッドランプであり、そのロービーム
照射に必要な明るさが十分に確保されるよう、光源ユニ
ット１０を１０個備えた構成となっているが、その際、
各光源ユニット１０の配置を任意に設定することが容易
に可能であるので、車両用灯具としての形状自由度を高
めることができる。
【００５４】なお本実施形態においては、リフレクタ１
４の第１反射面１４ａが、ＬＥＤ１２から該第１反射面
１４ａまでの鉛直方向の距離Ｌが１０ｍｍ程度の値とな
るように形成されているものとして説明したが、この距
離Ｌを１０ｍｍよりも多少大きい値（すなわち、２０ｍ
ｍ以下、好ましくは１６ｍｍ以下、さらに好ましくは１
２ｍｍ以下）に設定した場合においても、従来のプロジ
ェクタ型の車両用灯具に用いられているリフレクタに比
して、リフレクタ１４を大幅に小型化することができ
る。
【００５５】本実施形態においては、リフレクタ１４に
おける第１反射面１４ａの前端部に、前方へ向けて光軸
Ａｘ寄りに傾斜するようにして延びる第２反射面１４ｂ
が形成されているので、その分だけさらにリフレクタ１
４の利用立体角を増大させることができ、これにより光
源ユニット１０としての利用光束を一層増大させること
ができる。
【００５６】また本実施形態においては、ＬＥＤ１２に
対して前方側の所定位置に、第１反射面１４ａからの反
射光の一部を遮蔽する光制御部材１６が設けられている
ので、光源ユニット１０からのビーム照射により、水平
および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有するロ
ービーム配光パターンＰ（Ｌ）を形成することが可能と
なる。
【００５７】その際、この光制御部材１６は、その遮光
端面１６ａが後方へ向けて延長形成されており、この延
長形成された遮光端面１６ａにより、第１反射面１４ａ
からの反射光を上方側へ反射させる第３反射面１６ｃが
形成されているので、本来は光制御部材１６によって遮
蔽されて無駄になるべき光をビーム照射用として有効に
活用することができ、これにより光源ユニット１０とし
ての利用光束をより一層増大させることができる。な
お、本実施形態のような光制御部材１６を設ける代わり
に、第１反射面１４ａからの反射光の一部を遮蔽する機
能のみを有するシェードを設けるようにしてもよい。
【００５８】さらに本実施形態に係る光源ユニット１０
は、投影レンズ１８を備えた構成となっているので、車
両用灯具１００の組付けを行う前の段階で投影レンズ１
８とリフレクタ１４および光制御部材１６との位置関係
を精度良く設定しておくことができ、これにより車両用
灯具１００の組付けを容易に行うことができる。
【００５９】本実施形態に係る光源ユニット１０におい
ては、ＬＥＤ１２が鉛直方向上方へ向けて配置された構
成となっているが、図７に示すように、ＬＥＤ１２を鉛
直方向上方に対して光軸Ａｘ回りに右方向へ１５°回転
した方向へ向けて配置することも可能である。このよう
にした場合には、次のような作用効果を得ることができ
る。
【００６０】すなわち、一般に、ＬＥＤから出射される
光の配光曲線は、該ＬＥＤの正面方向が最大光度で正面
方向からの角度が大きくなるに従って光度が減少する光
度分布を有している。そこで、ＬＥＤ１２を上述したよ
うに１５°回転した配置とすることにより、基本配光パ
ターンＰｏにおける斜めカットオフラインＣＬ２の下方
領域（図７において２点鎖線で示す領域）Ａを明るく照
射することができる。そしてこれにより、ロービーム配
光パターンＰ（Ｌ）を一層遠方視認性に優れたものとす
ることができる。
【００６１】なお本実施形態においては、水平および斜
めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有するロービーム
配光パターンＰ（Ｌ）を形成するために、光制御部材１
６の遮光端面１６ａが水平カットオフ形成面１６ａ１お
よび斜めカットオフ形成面１６ａ２からなるものとして
説明したが、これ以外のカットオフライン（例えば左右
段違いの段付き水平カットオフラインからなるもの）を
有するロービーム配光パターンを形成するために、光制
御部材１６の遮光端面１６ａを本実施形態とは異なる形
状に設定するようにした場合においても、本実施形態と
同様の構成を採用することにより本実施形態と同様の作
用効果を得ることができる。
【００６２】次に上記実施形態の第１の変形例について
説明する。
【００６３】図８は、本変形例に係る光源ユニット１０
Ａを示す側断面図である。
【００６４】図示のように、本変形例に係る光源ユニッ
ト１０Ａは、その光制御部材１６Ａおよび投影レンズ１
８Ａの構成が、上記実施形態の光制御部材１６および投
影レンズ１８と異なっているが、それ以外の構成につい
ては上記実施形態と同様である。
【００６５】光制御部材１６Ａは、その前端面１６ｂの
形状については上記実施形態の光制御部材１６（図中２
点鎖線で示す）と同様であるが、その遮光端面１６Ａａ
が前端面１６ｂから後方へ向けてやや上向きに傾斜する
ようにして延びている。この上向き傾斜角度αは、例え
ば１〜１０°程度の範囲内の適当な値に設定されてい
る。
【００６６】遮光端面１６Ａａがこのように形成される
ことにより、第１反射面１４ａからの反射光を上方側へ
反射させる第３反射面１６Ａｃも上向き傾斜角度αで形
成されることとなるので、該第３反射面１６Ａｃからの
反射光の上向き角度は、上記実施形態の場合（図中２点
鎖線で反射光の光路を示す）に比して角度２α分だけ小
さくなる。したがって、第３反射面１６Ａｃからの反射
光が投影レンズ１８Ａへ入射する位置は、上記実施形態
の場合に比して低い位置になる。
【００６７】このため、本変形例における投影レンズ１
８Ａは、上記実施形態の投影レンズ１８（図中２点鎖線
で示す）において第３反射面１６Ａｃからの反射光が入
射しない部分となる上端部が切り取られた形状となって
いる。
【００６８】本変形例の構成を採用することにより、投
影レンズ１８Ａの上下幅を小さくすることができ、これ
により光源ユニット１０Ａを一層小型化することができ
る。
【００６９】次に上記実施形態の第２の変形例について
説明する。
【００７０】図９は、本変形例に係る車両用灯具１００
Ａを示す正面図である。
【００７１】この車両用灯具１００Ａも、上記実施形態
の車両用灯具１００と同様、ロービーム照射用のヘッド
ランプであって、１０個の光源ユニットが略横一列で設
けられた構成となっているが、これら光源ユニットが複
数種類の光源ユニットの組合せで構成されている点で、
上記実施形態と異なっている。
【００７２】すなわち、１０個の光源ユニットのうち４
個は、上記実施形態と同様の光源ユニット１０である
が、残り６個はホットゾーン（高光度領域）形成用の光
源ユニットであって、そのうち３個が水平カットオフ形
成用の光源ユニット１０Ｂであり、残り３個が斜めカッ
トオフ形成用の光源ユニット１０Ｃである。
【００７３】水平カットオフ形成用の光源ユニット１０
Ｂは、その基本的構成は光源ユニット１０と同様である
が、次の点で異なっている。すなわち、この光源ユニッ
ト１０Ｂにおいては、光制御部材１６Ｂの遮光端面１６
Ｂａ全体が、光軸Ａｘから左右両方向へ水平に延びる水
平カットオフ形成面として形成されている。また、この
光源ユニット１０Ｂにおいては、投影レンズ１８Ｂとし
て光源ユニット１０の投影レンズ１８よりもバックフォ
ーカル長が長いレンズが用いられている。
【００７４】一方、斜めカットオフ形成用の光源ユニッ
ト１０Ｃも、その基本的構成は光源ユニット１０と同様
であるが、次の点で異なっている。すなわち、この光源
ユニット１０Ｃにおいては、光制御部材１６Ｃの遮光端
面１６Ｃａ全体が、光軸Ａｘから左方向へ斜め１５°上
向きに延びるとともに右方向へ斜め１５°下向きに延び
る斜めカットオフ形成面として形成されており、また、
この光源ユニット１０Ｃにおいては、その投影レンズ１
８Ｃとして光源ユニット１０Ｂの投影レンズ１８Ｂより
もさらにバックフォーカル長が長いレンズが用いられて
いる。なお、この光源ユニット１０ＣのＬＥＤ１２は、
鉛直方向上方に対して光軸Ａｘ回りに右方向へ１５°回
転した方向へ向けて配置されている（図１１参照）。
【００７５】図１０は、光源ユニット１０Ｂから前方へ
照射されるビームにより灯具前方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水平カットオフ
形成用配光パターンＰ１を、光源ユニット１０Ｂと共に
その背面側から透視的に示す図である。
【００７６】図示のように、水平カットオフ形成用配光
パターンＰ１は、基本配光パターンＰ１ｏと付加配光パ
ターンＰ１ａとの合成配光パターンとして形成される。
【００７７】基本配光パターンＰ１ｏは、第１反射面１
４ａからの反射光（ホットゾーン形成用照射光Ｂ１ｏ）
により形成される配光パターンであって、その上端縁に
水平カットオフラインＣＬ１を有している。この水平カ
ットオフラインＣＬ１は、光源ユニット１０により形成
される水平カットオフラインＣＬ１と同じ高さに形成さ
れるようになっている。
【００７８】光源ユニット１０Ｂの投影レンズ１８Ｂ
は、光源ユニット１０の投影レンズ１８よりもバックフ
ォーカル長が長いので、基本配光パターンＰ１ｏは、光
源ユニット１０により形成される基本配光パターンＰｏ
に比して、小さくて明るい配光パターンとなる。そして
これにより、基本配光パターンＰ１ｏは水平カットオフ
ラインＣＬ１に沿ったホットゾーンを形成し、車両前方
路面における遠方領域の視認性を十分に高めるようにな
っている。
【００７９】一方、付加配光パターンＰ１ａは、第２反
射面１４ｂからの反射光（付加照射光Ｂ１ａ）により形
成される配光パターンであって、基本配光パターンＰ１
ｏの下半部と重複して左右方向に幅広く拡散するように
形成される。なお、この付加配光パターンＰ１ａについ
ても、投影レンズ１８Ｂのバックフォーカル長が長い分
だけ、光源ユニット１０により形成される付加配光パタ
ーンＰａよりも小さい配光パターンとなっている。そし
て、この付加配光パターンＰ１ａにより、車両前方路面
における基本配光パターンＰ１ｏの手前側領域の視認性
を確保するようになっている。
【００８０】図１１は、光源ユニット１０Ｃから前方へ
照射されるビームにより灯具前方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斜めカットオフ
形成用配光パターンＰ２を、光源ユニット１０Ｃと共に
その背面側から透視的に示す図である。
【００８１】図示のように、斜めカットオフ形成用配光
パターンＰ２は、基本配光パターンＰ２ｏと付加配光パ
ターンＰ２ａとの合成配光パターンとして形成される。
【００８２】基本配光パターンＰ２ｏは、第１反射面１
４ａからの反射光（ホットゾーン形成用照射光Ｂ２ｏ）
により形成される配光パターンであって、その上端縁に
斜めカットオフラインＣＬ２を有している。この斜めカ
ットオフラインＣＬ２は、光源ユニット１０により形成
される斜めカットオフラインＣＬ２と同じ高さに形成さ
れるようになっている。
【００８３】光源ユニット１０Ｃの投影レンズ１８Ｃ
は、光源ユニット１０Ｂの投影レンズ１８Ｂよりもさら
にバックフォーカル長が長いので、基本配光パターンＰ
２ｏは、光源ユニット１０Ｂにより形成される基本配光
パターンＰ１ｏに比して、さらに小さくて明るい配光パ
ターンとなる。そしてこれにより、基本配光パターンＰ
２ｏは斜めカットオフラインＣＬ２に沿ったホットゾー
ンを形成し、車両前方路面における遠方領域の視認性を
十分に高めるようになっている。
【００８４】一方、付加配光パターンＰ２ａは、第２反
射面１４ｂからの反射光（付加照射光Ｂ２ａ）により形
成される配光パターンであって、基本配光パターンＰ２
ｏの下半部と重複して左右方向に幅広く拡散するように
形成される。なお、この付加配光パターンＰ２ａについ
ても、投影レンズ１８Ｃのバックフォーカル長が長い分
だけ、光源ユニット１０Ｂにより形成される付加配光パ
ターンＰ１ａよりもさらに小さい配光パターンとなって
いる。そして、この付加配光パターンＰ２ａにより、車
両前方路面における基本配光パターンＰ２ｏの手前側領
域の視認性を確保するようになっている。
【００８５】図１２は、本変形例に係る車両用灯具１０
０Ａから前方へ照射されるビームにより灯具前方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
合成ロービーム配光パターンＰΣ（Ｌ）を透視的に示す
図である。
【００８６】図示のように、この合成ロービーム配光パ
ターンＰΣ（Ｌ）は、４個の光源ユニット１０の各々か
らの照射ビームによって形成されるロービーム配光パタ
ーンＰ（Ｌ）が４重に重畳され、３個の光源ユニット１
０Ｂからの照射ビームによって形成される水平カットオ
フ形成用配光パターンＰ１が３重に重畳され、３個の光
源ユニット１０Ｃからの照射ビームによって形成される
斜めカットオフ形成用配光パターンＰ２が３重に重畳さ
れた配光パターンとなっている。
【００８７】本変形例に係る車両用灯具１００Ａを採用
することにより、エルボ点Ｅの近傍にホットゾーンが形
成された合成ロービーム配光パターンＰΣ（Ｌ）を得る
ことができ、これにより上記実施形態に比して一層遠方
視認性に優れた配光パターンでロービーム照射を行うこ
とができる。
【００８８】なお本変形例においては、３種類の光源ユ
ニット１０、１０Ｂ、１０Ｃの組合せで構成された車両
用灯具１００Ａについて説明したが、さらに多くの種類
の光源ユニットの組合せで車両用灯具を構成することも
可能であり、このようにすることにより一層きめ細かく
配光制御を行うことが可能となる。
【００８９】次に上記実施形態の第３の変形例について
説明する。
【００９０】図１３は、本変形例に係る光源ユニット３
０を示す側断面図である。
【００９１】図示のように、本変形例に係る光源ユニッ
ト３０は、ハイビーム配光パターンでビーム照射を行う
ための光源ユニットとして構成されている。
【００９２】すなわち、本変形例に係る光源ユニット３
０においては、上記実施形態のような光制御部材１６は
設けられておらず、代わりに前方へ向けて下向きに傾斜
するようにして延びる第４反射面３６ａを有する第２リ
フレクタ３６が設けられている。
【００９３】また、本変形例のリフレクタ３４は、その
第１反射面３４ａの構成については上記実施形態の第１
反射面１４ａと同様であるが、第１反射面３４ａの前端
部の上部に形成された第２反射面３４ｂについては、そ
の下向き傾斜角度が上記実施形態の第２反射面１４ｂに
比して大きい値に設定されている。
【００９４】本変形例においては、光制御部材１６が設
けられていないので、第１反射面３４ａで反射したＬＥ
Ｄ１２からの光は、すべてそのまま投影レンズ１８に入
射し、該投影レンズ１８から前方へ上向き光および下向
き光を含むハイビーム照射光Ｂｏ´として出射する。
【００９５】また本変形例においては、第２反射面３４
ｂで反射したＬＥＤ１２からの光は、第２リフレクタ３
６の第４反射面３６ａに入射する。そして、この第４反
射面３６ａで反射した光は投影レンズ１８に入射し、該
投影レンズ１８から前方へ上向き光および下向き光を含
む付加照射光Ｂａ´として出射する。この付加照射光Ｂ
ａ´の照射方向は、第４反射面３６ａでの反射位置によ
って異なったものとなるが、全体としてはハイビーム照
射光Ｂｏ´よりも上向きの光として左右方向に幅広く照
射される。
【００９６】図１４は、光源ユニット３０から前方へ照
射されるビームにより灯具前方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ハイビーム配光パ
ターンＰ（Ｈ）を、光源ユニット３０と共にその背面側
から透視的に示す図である。
【００９７】図示のように、ハイビーム配光パターンＰ
（Ｈ）は、基本配光パターンＰｏ´と付加配光パターン
Ｐａ´との合成配光パターンとして形成される。
【００９８】基本配光パターンＰｏ´は、第１反射面３
４ａからの反射光（ハイビーム照射光Ｂｏ´）により形
成される配光パターンであり、上記実施形態の基本配光
パターンＰｏを上方に延長形成したような形状を有して
いる。そして、この基本配光パターンＰｏ´により、Ｈ
−Ｖを略中心にして車両前方を幅広く照射するようにな
っている。
【００９９】一方、付加配光パターンＰａ´は、第４反
射面３６ａからの反射光（付加照射光Ｂａ´）により形
成される配光パターンであって、基本配光パターンＰｏ
´の上半部と重複して左右方向に幅広く拡散するように
形成される。そして、この付加配光パターンＰａ´によ
り、車両前方をさらに幅広く照射するようになってい
る。
【０１００】本変形例に係る光源ユニット３０は、上記
実施形態に係る車両用灯具１００において、該車両用灯
具１００を構成する１０個の光源ユニット１０の代わり
に１０個設けるようにしてもよいし、本変形例に係る光
源ユニット３０と上記実施形態に係る光源ユニット１０
とを適宜組み合わせて用いるようにしてもよい。前者の
構成を採用した場合には、ハイビーム照射用のヘッドラ
ンプとして、そのハイビーム照射に必要な明るさを十分
に確保することができ、また、後者の構成を採用した場
合には、ロービーム照射機能とハイビーム照射機能とを
兼ね備えたヘッドランプを構成することができる。
【０１０１】上記実施形態および各変形例においては、
光源ユニット１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、３０がヘ
ッドランプに用いられる場合について説明したが、これ
ら光源ユニット１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、３０
を、フォグランプ、ベンディングランプ等に用いること
も可能であり、このようにした場合においても上記実施
形態および各変形例と同様の作用効果を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態に係る光源ユニットを備
えた車両用灯具を示す正面図
【図２】上記光源ユニットを示す正面図
【図３】上記光源ユニットを示す側断面図
【図４】上記光源ユニットを示す平断面図
【図５】上記光源ユニットから照射されるビームの光路
を詳細に示す側断面図
【図６】上記光源ユニットから前方へ照射されるビーム
により灯具前方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を、光源ユニットと
共にその背面側から透視的に示す図
【図７】上記実施形態におけるＬＥＤ配置の変形例を示
す、図６と同様の図
【図８】上記実施形態の第１の変形例を示す、図５と同
様の図
【図９】上記実施形態の第２の変形例を示す、図１と同
様の図
【図１０】上記第２の変形例を構成する水平カットオフ
形成用の光源ユニットから前方へ照射されるビームによ
り上記仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターン
を、光源ユニットと共にその背面側から透視的に示す図
【図１１】上記第２の変形例を構成する斜めカットオフ
形成用の光源ユニットから前方へ照射されるビームによ
り上記仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターン
を、光源ユニットと共にその背面側から透視的に示す図
【図１２】上記第２の変形例に係る車両用灯具から前方
へ照射されるビームにより上記仮想鉛直スクリーン上に
形成される合成ロービーム配光パターンを透視的に示す
図
【図１３】上記実施形態の第３の変形例を示す、図５と
同様の図
【図１４】上記第３の変形例を示す、図６と同様の図
【符号の説明】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、３０ 光源ユニット １２ ＬＥＤ（半導体発光素子） １４、３４ リフレクタ １４ａ、３４ａ 第１反射面 １４ｂ、３４ｂ 第２反射面 １６、１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ 光制御部材（シェー
ド） １６ａ、１６Ａａ、１６Ｂａ、１６Ｃａ 遮光端面 １６ａ１ 水平カットオフ形成面 １６ａ２ 斜めカットオフ形成面 １６ｂ 前端面 １６ｃ、１６Ａｃ 第３反射面 １６ｄ 基板支持部 １８、１８Ａ、１８Ｂ 投影レンズ ２０ 基板 ３６ 第２リフレクタ ３６ａ 第４反射面 １００、１００Ａ 車両用灯具 １０２ 透明カバー １０４ ランプボディ Ａｘ 光軸 Ｂｏ ロービーム照射光 Ｂｏ´ ハイビーム照射光 Ｂ１ｏ、Ｂ２ｏ ホットゾーン形成用照射光 Ｂａ、Ｂａ´、Ｂ１ａ、Ｂ２ａ 付加照射光 ＣＬ１ 水平カットオフライン ＣＬ２ 斜めカットオフライン Ｅ エルボ点 Ｆ１ 第１焦点 Ｆ２ 第２焦点 Ｌ ＬＥＤから第１反射面までの鉛直方向の距離 Ｐ（Ｈ） ハイビーム配光パターン Ｐ（Ｌ） ロービーム配光パターン Ｐｏ、Ｐｏ´、Ｐ１ｏ、Ｐ２ｏ 基本配光パターン Ｐａ、Ｐａ´、Ｐ１ａ、Ｐ２ａ 付加配光パターン Ｐ１ 水平カットオフ形成用配光パターン Ｐ２ 斜めカットオフ形成用配光パターン ＰΣ（Ｌ） 合成ロービーム配光パターン

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両用灯具に用いられる光源ユニットで
    あって、 上記光源ユニットの光軸上に該光軸と略直交する所定方
    向へ向けて配置された半導体発光素子と、この半導体発
    光素子に対して上記所定方向前方側に設けられ、該半導
    体発光素子からの光を上記光軸方向前方へ向けて該光軸
    寄りに集光反射させる第１反射面を有するリフレクタと
    を備えてなり、 上記第１反射面が、上記半導体発光素子から該第１反射
    面までの上記所定方向の距離が２０ｍｍ以下の値となる
    ように形成されている、ことを特徴とする光源ユニッ
    ト。
  2. 【請求項２】 上記リフレクタにおける上記第１反射面
    の上記光軸方向前端部に、該光軸方向前方へ向けて該光
    軸寄りに傾斜するようにして延びる第２反射面が形成さ
    れている、ことを特徴とする請求項１記載の光源ユニッ
    ト。
  3. 【請求項３】 上記半導体発光素子に対して上記光軸方
    向前方側の所定位置に、上記第１反射面からの反射光の
    一部を遮蔽するシェードが設けられている、ことを特徴
    とする請求項１または２記載の光源ユニット。
  4. 【請求項４】 上記シェードの遮光端面が上記光軸方向
    後方へ向けて延長形成されており、この延長形成された
    遮光端面により、上記第１反射面からの反射光を上記所
    定方向側へ反射させる第３反射面が形成されている、こ
    とを特徴とする請求項３記載の光源ユニット。
  5. 【請求項５】 上記リフレクタに対して上記光軸方向前
    方側の所定位置に、投影レンズが設けられている、こと
    を特徴とする請求項１〜４いずれか記載の光源ユニッ
    ト。
  6. 【請求項６】 ロービーム照射用の車両用前照灯に用い
    られる光源ユニットであって、 上記光源ユニットの光軸上に該光軸と略直交する所定方
    向へ向けて配置された半導体発光素子と、 この半導体発光素子に対して上記所定方向前方側に設け
    られ、該半導体発光素子からの光を上記光軸方向前方へ
    向けて該光軸寄りに集光反射させる第１反射面を有する
    リフレクタと、 上記半導体発光素子に対して上記光軸方向前方側の所定
    位置に設けられ、所定のカットオフラインを有する配光
    パターンを形成するための照射ビームが得られるよう、
    上記第１反射面からの反射光の一部を制御する光制御部
    材と、を備えてなることを特徴とする光源ユニット。
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