JP5897898B2 - 車両用照明灯具 - Google Patents

Description

本願発明は、投影レンズを備えた車両用照明灯具に関するものである。

従来より、例えば「特許文献１」や「特許文献２」に記載されているように、光源の前方に配置された投影レンズにより、灯具前後方向に延びる軸線上の所定点からの光を、該軸線と平行な光として前方へ出射させるように構成された車両用照明灯具が知られている。

その際「特許文献１」に記載された車両用照明灯具の投影レンズは、前方側表面が凸面状に形成された平凸レンズで構成されている。

一方「特許文献２」に記載された車両用照明灯具の投影レンズは、前方側表面が凸面状の楕円面で構成された楕円レンズから、所定の中心角で扇形に切り出した同一形状の複数のレンズ片を、周方向に繋ぎ合わせた構成となっている。
特開２００６−１２７８１９号公報 特開２００９−４３５４３号公報

上記「特許文献１」に記載された投影レンズは、その前方側表面が円形の外周縁形状を有しているが、灯具意匠に自由度を持たせるため、その前方側表面の外周縁形状を円形以外の形状にしようとした場合には、次のような問題がある。

すなわち、この「特許文献１」に記載された投影レンズにおいて、その前方側表面を、例えば、図１４（ａ）に示す投影レンズ２の前方側表面２ａのように、灯具正面視において四角形に近い外周縁形状にした場合には、その周方向の４箇所が面取りされるので、投影レンズ２には、その前方側表面２ａの外周縁の４箇所から後方へ延びる端面２ｂが新たに形成されることとなる。しかしながら、これらの端面２ｂに光源からの光が到達して該端面２ｂから出射するようなことがあると、この光は灯具照射光として制御されない迷光となってしまう、という問題がある。

このような迷光の発生を防止するためには、同図（ｂ）に示すように、投影レンズ２を支持するレンズホルダ４によって各端面２ｂを覆うことが必要となるが、このようにした場合には、レンズホルダ４の前端面４ａの複数箇所に突起部４ａ１が形成されてしまうので、これにより灯具の見映えが損なわれてしまう、という問題がある。

一方、上記「特許文献２」に記載された投影レンズを用いるようにすれば、その前方側表面の外周縁形状を円形以外の形状に設定した場合においても、その外周縁に形成される端面を小さくすることができ、これにより迷光がほとんど発生しないようにすることが可能となる。しかしながら、この投影レンズにおいては、その前方側表面における各扇形レンズ片の繋ぎ合わせ部分に稜線が形成されてしまうので、これにより灯具の見映えが損なわれてしまう、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、投影レンズを備えた車両用照明灯具において、その投影レンズの前方側表面の外周縁形状を円形以外の形状にした場合においても、灯具の見映えが損なわれないようにすることができる車両用照明灯具を提供することを目的とするものである。

本願発明は、投影レンズ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照明灯具は、
灯具前後方向に延びる軸線上の所定点からの光を、該軸線と平行な光として前方へ出射させる投影レンズと、この投影レンズの後方に配置された光源と、を備えてなる車両用照明灯具において、
上記投影レンズの前方側表面が、凸面状の自由曲面で構成されるとともに、該前方側表面の外周縁が、上記軸線と直交する平面に略沿って延びるように形成されており、
上記投影レンズの後方側表面が、該投影レンズに入射した上記所定点からの光を、該投影レンズから上記軸線と平行な光として出射させるように形成された曲面で構成されており、
上記後方側表面の外周縁が、上記軸線と直交する平面に対して前後に波打った曲線に沿って延びている、ことを特徴とするものである。

上記「光源」の種類は特に限定されるものではなく、例えば、発光ダイオードの発光チップや放電バルブの放電発光部あるいはハロゲンバルブのフィラメント等が採用可能である。また、この「光源」と上記所定点との位置関係は特に限定されるものではなく、さらに、灯具構成として、この「光源」からの出射光を、直射光として投影レンズに到達させる灯具構成となっていてもよいし、反射光等の間接光として投影レンズに到達させる灯具構成となっていてもよい。

上記「凸面状の自由曲面」とは、上記軸線を含む断面形状が凸の自由曲線（すなわち２次曲線以外の曲線）で構成された曲面を意味するものである。

上記「前方側表面の外周縁」は、自由曲線で構成されることとなるが、その際、この自由曲線は、曲線のみで構成されていてもよいし、その一部に直線部分を含んでいてもよい。

上記構成に示すように、本願発明に係る車両用照明灯具は、光源の前方に配置された投影レンズにより、灯具前後方向に延びる軸線上の所定点からの光を、該軸線と平行な光として前方へ出射させるように構成されているが、上記投影レンズは、その前方側表面が凸面状の自由曲面で構成されるとともに、この前方側表面の外周縁が上記軸線と直交する平面に略沿って延びるように形成されており、また、その後方側表面が、投影レンズに入射した上記所定点からの光を、該投影レンズから上記軸線と平行な光として出射させるように形成された曲面で構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、本願発明に係る車両用照明灯具は、その投影レンズの前方側表面が凸面状の自由曲面で構成されているので、灯具意匠に自由度を持たせることができる。

その際、本願発明に係る車両用照明灯具の投影レンズは、その前方側表面の外周縁が、灯具前後方向に延びる軸線と直交する平面に略沿って延びるように形成されているので、その外周縁形状を円形以外の形状に設定した場合においても、投影レンズの外周縁に迷光発生の原因となる端面がほとんど形成されないようにすることができる。そしてこれにより、投影レンズを支持するレンズホルダによって端面を覆う必要をなくすことができる。したがって、レンズホルダの前端面の複数箇所に突起部が形成されてしまうことによって灯具の見映えが損なわれてしまうのを未然に防止することができる。

また、本願発明に係る車両用照明灯具の投影レンズは、その後方側表面が、投影レンズに入射した上記所定点からの光を、該投影レンズから上記軸線と平行な光として出射させるように形成された曲面で構成されているので、その前方側表面が、稜線が存在しない滑らかな自由曲面で構成されているにもかかわらず、上記所定点からの光を投影レンズから上記軸線と平行な光として出射させることができる。したがって、投影レンズの前方側表面に稜線が形成されてしまうことによって灯具の見映えが損なわれてしまうのを未然に防止することができる。

このように本願発明によれば、投影レンズを備えた車両用照明灯具において、その投影レンズの前方側表面の外周縁形状を円形以外の形状にした場合においても、灯具の見映えが損なわれないようにすることができる。

上記構成において、投影レンズを支持するレンズホルダが、該投影レンズを囲むように配置された構成とすれば、このレンズホルダにより投影レンズにおける前方側表面の外周縁を覆うことができる。その際、投影レンズにおける前方側表面の外周縁には端面がほとんど形成されないので、レンズホルダの前端面をその全周にわたって凹凸のない平面で構成することができる。

本願発明の一実施形態に係る車両用照明灯具を示す側断面図 上記車両用照明灯具の要部を示す、図１のII方向矢視図 上記車両用照明灯具の要部を示す斜視図 上記車両用照明灯具の要部に対してレンズホルダを追加して示す斜視図 上記車両用照明灯具から前方へ照射される光により灯具前方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透視的に示す図 上記実施形態の第１変形例に係る車両用照明灯具の要部を示す、図２と同様の図 （ａ）は図６のVII(a)方向矢視図、（ｂ）は図６のVII(b)方向矢視図 上記第１変形例に係る車両用照明灯具の要部を示す斜視図 上記実施形態の第２変形例に係る車両用照明灯具の要部を示す、図２と同様の図 （ａ）は図９のＸ(a)方向矢視図、（ｂ）は図９のＸ(b)方向矢視図 上記第２変形例に係る車両用照明灯具の要部を示す斜視図 上記実施形態の第３変形例に係る車両用照明灯具の要部を示す、図１と同様の図 上記第３変形例の作用を示す、図５と同様の図 従来例を示す斜視図

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照明灯具１０を示す側断面図である。

同図に示すように、本実施形態に係る車両用照明灯具１０は、灯具前後方向に延びる軸線Ａｘ上の所定点Ｏからの光を、該軸線Ａｘと平行な光として前方へ出射させる投影レンズ１２と、この投影レンズ１２の後方に配置された光源１４と、この光源１４を支持する光源支持部材１６と、この光源支持部材１６を支持するハウジング１８と、投影レンズ１２を支持するレンズホルダ２０を備えた構成となっている。

この車両用照明灯具１０は、図示しないランプボディ等に対して光軸調整可能に組み込まれた状態で、車両用前照灯の灯具ユニットとして用いられるようになっている。そして、この車両用照明灯具１０は、光軸調整が完了した段階では、その軸線Ａｘが車両前後方向に延びるようにして配置された状態で、ハイビーム用配光パターンの一部を形成するための光照射を行うようになっている。

光源１４は、白色発光ダイオードであって、横長矩形状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とを備えた構成となっている。そして、この光源１４は、その発光チップ１４ａの発光中心を所定点Ｏに位置させた状態で、前方へ向けて配置されている。この光源１４は、その基板１４ｂにおいて光源支持部材１６に支持されている。

ハウジング１８は、前端開口部１８ａを有しており、この前端開口部１８ａにおいて投影レンズ１２に対して後方側から当接するようになっている。

レンズホルダ２０は、リング状の部材であって、投影レンズ１２を囲むようにして配置されるようになっている。そして、このレンズホルダ２０は、投影レンズ１２をハウジング１８の前端開口部１８ａに当接させた状態で、前方側からハウジング１８の前端開口部１８ａに取り付けられることにより、投影レンズ１２を位置決め固定するようになっている。

図２は、車両用照明灯具１０の要部である投影レンズ１２および光源１４を取り出して示す、図１のII方向矢視図である。また、図３は、車両用照明灯具１０の要部を示す斜視図である。

これらの図に示すように、投影レンズ１２は、灯具正面視において略正方形の外形形状を有している。その際、この投影レンズ１２は、軸線Ａｘを含む鉛直面に関して左右対称でかつ軸線Ａｘを含む水平面に関して上下対称の形状を有している。

この投影レンズ１２の前方側表面１２ａは、凸面状の自由曲面で構成されている。そして、この前方側表面１２ａの外周縁１２ａ１は、軸線Ａｘと直交する平面に沿って延びるように形成されている。その際、この外周縁１２ａ１は、灯具正面視において、その４箇所が正方形の各辺の一部を構成する直線部分で構成されており、それ以外の部分が曲線で構成されている。

一方、投影レンズ１２の後方側表面１２ｂは、投影レンズ１２に入射した所定点Ｏからの光を、投影レンズ１２から軸線Ａｘと平行な光として出射させるように形成された曲面で構成されている。その際、この後方側表面１２ｂの具体的な形成方法としては、例えば次のような形成方法が採用可能である。

すなわち、図１において、前方側表面１２ａにおける軸線Ａｘ上の点Ｐ１および後方側表面１２ｂにおける軸線Ａｘ上の点Ｐ２を設定した上で、前方側表面１２ａ上における点Ｐ１近傍の点からの出射光が軸線Ａｘと平行な光となるように、点Ｐ１近傍の点の法線方向に対応する後方側表面１２ｂ上における点Ｐ２近傍の点の位置およびその法線方向を決定する。次に、前方側表面１２ａ上における点Ｐ１近傍の点に隣接する点からの出射光が軸線Ａｘと平行な光となるように、この点Ｐ１近傍の点に隣接する点の法線方向に対応する後方側表面１２ｂ上における点Ｐ２近傍の点に隣接する点の位置およびその法線方向を決定する。以下、これを繰り返して、前方側表面１２ａ上の全領域の点に対応する後方側表面１２ｂ上の点の位置を決定する、といった形成方法が採用可能である。

このようにして形成された後方側表面１２ｂは、その外周縁１２ｂ１が、軸線Ａｘと直交する平面に対して前後に波打った曲線に沿って延びている。その際、この後方側表面１２ｂの外周縁１２ｂ１は、軸線Ａｘの上下左右各方向に位置する４つの部分（すなわち、前方側表面１２ａの外周縁１２ａ１の各辺に位置する部分）が前方側表面１２ａの外周縁１２ａ１よりも後方側に変位するように形成されており、一方、これら４つの部分の間に位置する部分（すなわち、前方側表面１２ａの外周縁１２ａ１の各コーナに位置する部分）が前方側表面１２ａの外周縁１２ａ１よりも前方側に変位するように形成されている。

そして、この後方側表面１２ｂの外周縁１２ｂ１における軸線Ａｘの上下左右各方向に位置する４つの部分と、前方側表面１２ａの外周縁１２ａ１との間には、略弓形の斜面１２ｃがそれぞれ形成されている。

ハウジング１８の前端開口部１８ａに対する投影レンズ１２の当接は、これら４箇所の斜面１２ｃにおいて行われるようになっている。

図４は、車両用照明灯具１０の要部に対してレンズホルダ２０を追加して示す斜視図である。

同図にも示すように、レンズホルダ２０は、その前端面２０ａが軸線Ａｘと直交する平面に沿って延びるように形成されている。そして、このレンズホルダ２０は、その前端部が内周側へフランジ状に膨らむようにして形成されており、この内周フランジ部２０ｂにおいて投影レンズ１２の前方側表面１２ａにおける外周縁１２ａ１の近傍部分に当接するようになっている。

図５は、本実施形態に係る車両用照明灯具１０から前方へ照射される光により、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ＰＡを透視的に示す図である。

同図に示すように、この配光パターンＰＡは、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖを中心にして形成される横長のスポット状の配光パターンであって、ハイビーム用配光パターンＰＨの一部として形成されるようになっている。すなわち、この配光パターンＰＡと、図示しない他の灯具ユニットから前方へ照射される光により形成される拡散配光パターンＰＢとの合成配光パターンとしてハイビーム用配光パターンＰＨが形成され、その高光度領域であるホットゾーンが配光パターンＰＡによって形成されるようになっている。

この配光パターンＰＡが、Ｈ−Ｖを中心とするスポット状の配光パターンとして形成されるのは、投影レンズ１２から前方へ出射した所定点Ｏからの光が、すべて光軸Ａｘと平行な光となり、かつ、この所定点Ｏに発光チップ１４ａの発光中心が位置していることによるものである。その際、この配光パターンＰＡが、横長の配光パターンとして形成されるのは、発光チップ１４ａが横長矩形状に形成されていることによるものである。

次に、本実施形態の作用効果について説明する。

本実施形態に係る車両用照明灯具１０は、光源１４の前方に配置された投影レンズ１２により、灯具前後方向に延びる軸線Ａｘ上の所定点Ｏからの光を、該軸線Ａｘと平行な光として前方へ出射させるように構成されているが、投影レンズ１２は、その前方側表面１２ａが凸面状の自由曲面で構成されるとともに、この前方側表面１２ａの外周縁１２ａ１が軸線Ａｘと直交する平面に沿って延びるように形成されており、また、その後方側表面１２ｂが、投影レンズ１２に入射した所定点Ｏからの光を、投影レンズ１２から軸線Ａｘと平行な光として出射させるように形成された曲面で構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、本実施形態に係る車両用照明灯具１０は、その投影レンズ１２の前方側表面１２ａが凸面状の自由曲面で構成されているので、灯具意匠に自由度を持たせることができる。

その際、この投影レンズ１２は、その前方側表面１２ａの外周縁１２ａ１が、灯具前後方向に延びる軸線Ａｘと直交する平面に沿って延びるように形成されているので、その外周縁１２ａ１形状が円形以外の形状（すなわち略正方形）に設定されているにもかかわらず、投影レンズ１２の外周縁に迷光発生の原因となる端面が形成されないようにすることができる。そしてこれにより、投影レンズ１２を支持するレンズホルダ２０によって端面を覆う必要をなくすことができる。したがって、レンズホルダ２０の構成として、図１４（ｂ）に示すレンズホルダ４のように、その前端面４ａの複数箇所に突起部４ａ１が形成された構成とする必要をなくすことができ、これにより灯具の見映えが損なわれてしまうのを未然に防止することができる。

また、本実施形態に係る車両用照明灯具１０の投影レンズ１２は、その後方側表面１２ｂが、投影レンズ１２に入射した所定点Ｏからの光を、投影レンズ１２から軸線Ａｘと平行な光として出射させるように形成された曲面で構成されているので、その前方側表面１２ａが、稜線が存在しない滑らかな自由曲面で構成されているにもかかわらず、所定点Ｏからの光を投影レンズ１２から軸線Ａｘと平行な光として出射させることができる。したがって、投影レンズ１２の前方側表面１２ａに稜線が形成されてしまうことによって灯具の見映えが損なわれてしまうのを未然に防止することができる。

このように本実施形態によれば、投影レンズ１２を備えた車両用照明灯具１０において、その投影レンズ１２の前方側表面１２ａが略正方形の外周縁１２ａ１を有しているにもかかわらず、灯具の見映えが損なわれないようにすることができる。

しかも、本実施形態に係る車両用照明灯具１０においては、投影レンズ１２を支持するレンズホルダ２０が、投影レンズ１２を囲むように配置された構成となっているので、このレンズホルダ２０により投影レンズ１２における前方側表面１２ａの外周縁１２ａ１を覆うことができ、これにより灯具の見映え向上を図ることができる。その際、投影レンズ１２における前方側表面１２ａの外周縁１２ａ１には端面が形成されないので、レンズホルダ２０の前端面２０ａをその全周にわたって凹凸のない平面で構成することができる。

上記実施形態においては、白色発光ダイオードからなる光源１４が、その発光チップ１４ａの発光中心を所定点Ｏに位置させた状態で、前方へ向けて配置されているものとして説明したが、その発光チップ１４ａの発光中心を所定点Ｏから外した状態で配置された構成とすることも可能であり、また、発光チップ１４ａの発光面を所定点Ｏから前後方向に変位させた状態で配置された構成とすることも可能である。

また、上記実施形態の光源１４は、その発光チップ１４ａが横長矩形状の発光面を有しているものとして説明したが、それ以外の形状（例えば正方形）の発行面を有する構成とすることももちろん可能である。

さらに、上記実施形態においては、投影レンズ１２の前方側表面１２ａの外周縁１２ａ１が、軸線Ａｘと直交する平面に沿って延びるように形成されているものとして説明したが、軸線Ａｘと直交する平面に略沿って延びるように形成された構成とすることも可能であり、このようにした場合においても、投影レンズ１２の外周縁１２ａ１に迷光発生の原因となる端面がほとんど形成されないようにすることが可能である。

また、上記実施形態においては、ハウジング１８の前端開口部１８ａに当接した状態にある投影レンズ１２を囲むように配置されたレンズホルダ２０が、投影レンズ１２の前方側表面１２ａにおける外周縁１２ａ１の近傍部分に当接することにより、投影レンズ１２が位置決め固定される構成となっているが、投影レンズ１２がハウジング１８の前端開口部１８ａに接着等により固定される構成とすることも可能である。このようにした場合には、レンズホルダ２０の代わりに、装飾用のリング部材が、投影レンズ１２を囲むように配置された構成とすることも可能となる。このような構成を採用した場合においても、装飾用のリング部材の前端面を、その全周にわたって凹凸のない平面で構成することができる。

次に、上記実施形態の変形例について説明する。

まず、上記実施形態の第１変形例について説明する。

図６は、本変形例に係る車両用照明灯具１１０の要部を示す、図２と同様の図である。また、図７（ａ）は、図６のVII(a)方向矢視図であり、図７（ｂ）は、図６のVII(b)方向矢視図である。さらに、図８は、車両用照明灯具１１０の要部を示す斜視図である。

これらの図に示すように、本変形例に係る車両用照明灯具１１０は、その基本的な構成は、上記実施形態に係る車両用照明灯具１０と同様であるが、その投影レンズ１１２の構成が上記実施形態の投影レンズ１２と一部異なっている。

すなわち、本変形例の投影レンズ１１２は、灯具正面視において軸線Ａｘを中心とする略正五角形の外形形状を有している。

この投影レンズ１１２の前方側表面１１２ａは、凸面状の自由曲面で構成されている。そして、この前方側表面１１２ａの外周縁１１２ａ１は、軸線Ａｘと直交する平面に沿って延びるように形成されている。その際、この外周縁１１２ａ１は、灯具正面視において、その５箇所が正五角形の各辺の一部を構成する直線部分で構成されており、それ以外の部分が曲線で構成されている。

一方、投影レンズ１１２の後方側表面１１２ｂは、投影レンズ１１２に入射した所定点Ｏからの光を、投影レンズ１１２から軸線Ａｘと平行な光として出射させるように形成された曲面で構成されている。

この後方側表面１１２ｂは、その外周縁１１２ｂ１が、軸線Ａｘと直交する平面に対して前後に波打った曲線に沿って延びている。その際、この後方側表面１１２ｂの外周縁１１２ｂ１は、前方側表面１１２ａの外周縁１１２ａ１よりも後方側に位置するようにして形成されている。

そして、この後方側表面１１２ｂの外周縁１１２ｂ１と前方側表面１１２ａの外周縁１１２ａ１との間には、環状の斜面１１２ｃが形成されている。

次に、本変形例の作用効果について説明する。

本変形例に係る車両用照明灯具１１０においても、その投影レンズ１１２の前方側表面１１２ａが凸面状の自由曲面で構成されているので、灯具意匠に自由度を持たせることができる。

その際、この投影レンズ１１２は、その前方側表面１１２ａの外周縁１１２ａ１が、灯具前後方向に延びる軸線Ａｘと直交する平面に沿って延びるように形成されているので、その外周縁１１２ａ１形状が円形以外の形状（すなわち略正五角形）に設定されているにもかかわらず、投影レンズ１１２の外周縁に迷光発生の原因となる端面が形成されないようにすることができる。そしてこれにより、投影レンズ１１２を支持するレンズホルダによって端面を覆う必要をなくすことができるので、灯具の見映えが損なわれてしまうのを未然に防止することができる。

また、この投影レンズ１１２は、その後方側表面１１２ｂが、投影レンズ１１２に入射した所定点Ｏからの光を、投影レンズ１１２から軸線Ａｘと平行な光として出射させるように形成された曲面で構成されているので、その前方側表面１１２ａを稜線が存在しない滑らかな自由曲面で構成されているにもかかわらず、所定点Ｏからの光を投影レンズ１１２から軸線Ａｘと平行な光として出射させることができる。したがって、投影レンズ１１２の前方側表面１１２ａに稜線が形成されてしまうことによって灯具の見映えが損なわれてしまうのを未然に防止することができる。

このように本変形例によれば、投影レンズ１１２を備えた車両用照明灯具１１０において、その投影レンズ１１２の前方側表面１１２ａが略正五角形の外周縁１１２ａ１を有しているにもかかわらず、灯具の見映えが損なわれないようにすることができる。

次に、上記実施形態の第２変形例について説明する。

図９は、本変形例に係る車両用照明灯具２１０の要部を示す、図２と同様の図である。また、図１０（ａ）は、図９のＸ(a)方向矢視図であり、図１０（ｂ）は、図９のＸ(b)方向矢視図である。さらに、図１１は、車両用照明灯具２１０の要部を示す斜視図である。

これらの図に示すように、本変形例に係る車両用照明灯具２１０は、その基本的な構成は、上記実施形態に係る車両用照明灯具１０と同様であるが、その投影レンズ２１２の構成が上記実施形態の投影レンズ１２と一部異なっている。

すなわち、本変形例の投影レンズ２１２は、灯具正面視において軸線Ａｘを略中心とする卵形の外形形状を有している。

この投影レンズ２１２の前方側表面２１２ａは、凸面状の自由曲面で構成されている。そして、この前方側表面２１２ａの外周縁２１２ａ１は、軸線Ａｘと直交する平面に沿って延びるように形成されている。その際、この外周縁２１２ａ１は、曲率半径の異なる複数の曲線を滑らかに繋いだ曲線で構成されている。

一方、投影レンズ２１２の後方側表面２１２ｂは、投影レンズ２１２に入射した所定点Ｏからの光を、投影レンズ２１２から軸線Ａｘと平行な光として出射させるように形成された曲面で構成されている。

この後方側表面２１２ｂは、その外周縁２１２ｂ１が、軸線Ａｘと直交する平面に対して前後に波打った曲線に沿って延びている。その際、この後方側表面２１２ｂの外周縁２１２ｂ１は、前方側表面２１２ａの外周縁２１２ａ１よりも後方側に位置するようにして形成されている。

そして、この後方側表面２１２ｂの外周縁２１２ｂ１と前方側表面２１２ａの外周縁２１２ａ１との間には、環状の斜面２１２ｃが形成されている。

次に、本変形例の作用効果について説明する。

本変形例に係る車両用照明灯具２１０においても、その投影レンズ２１２の前方側表面２１２ａが凸面状の自由曲面で構成されているので、灯具意匠に自由度を持たせることができる。

その際、この投影レンズ２１２は、その前方側表面２１２ａの外周縁２１２ａ１が、灯具前後方向に延びる軸線Ａｘと直交する平面に沿って延びるように形成されているので、その外周縁２１２ａ１形状が円形以外の形状（すなわち卵形）に設定されているにもかかわらず、投影レンズ２１２の外周縁に迷光発生の原因となる端面が形成されないようにすることができる。そしてこれにより、投影レンズ２１２を支持するレンズホルダによって端面を覆う必要をなくすことができるので、灯具の見映えが損なわれてしまうのを未然に防止することができる。

また、この投影レンズ２１２は、その後方側表面２１２ｂが、投影レンズ２１２に入射した所定点Ｏからの光を、投影レンズ２１２から軸線Ａｘと平行な光として出射させるように形成された曲面で構成されているので、その前方側表面２１２ａを稜線が存在しない滑らかな自由曲面で構成されているにもかかわらず、所定点Ｏからの光を投影レンズ２１２から軸線Ａｘと平行な光として出射させることができる。したがって、投影レンズ２１２の前方側表面２１２ａに稜線が形成されてしまうことによって灯具の見映えが損なわれてしまうのを未然に防止することができる。

このように本変形例によれば、投影レンズ２１２を備えた車両用照明灯具２１０において、その投影レンズ２１２の前方側表面２１２ａが卵形の外周縁２１２ａ１を有しているにもかかわらず、灯具の見映えが損なわれないようにすることができる。

次に、上記実施形態の第３変形例について説明する。

図１２は、本変形例に係る車両用照明灯具３１０を示す、図１と同様の図である。

同図に示すように、本変形例に係る車両用照明灯具３１０は、その投影レンズ３１２の構成については上記実施形態の投影レンズ１２の場合と同様であるが、上記実施形態のような直射型の灯具ユニットではなくプロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されている点で上記実施形態の場合と異なっている。

すなわち、本変形例に係る車両用照明灯具３１０は、所定点Ｏよりも後方において上向きに配置された光源３１４と、この光源３１４を上方側から覆うように配置され、該光源３１４からの光を投影レンズ３１２へ向けて反射させるリフレクタ３２２と、このリフレクタ３２２からの反射光の一部を上向きに反射させるための上向き反射面３２４ａを有し、該上向き反射面３２４ａの前端縁３２４ａ１が所定点Ｏを通るようにして配置されたミラー部材３２４とを備えた構成となっている。

光源３１４は、白色発光ダイオードであって、横長矩形状の発光面を有する発光チップ３１４ａと、この発光チップ３１４ａを支持する基板３１４ｂとを備えた構成となっている。そして、この光源３１４は、その発光チップ１４ａの発光中心を軸線Ａｘ上に位置させた状態で上向きに配置されており、その基板３１４ｂにおいてベース部材３１８に支持されている。

このベース部材３１８には、リフレクタ３２２が取り付けられており、また、投影レンズ３１２を支持するレンズホルダ３２０も取り付けられている。ミラー部材３２４は、このベース部材３１８と一体で形成されている。

図１３は、本変形例に係る車両用照明灯具３１０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。

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を有している。このカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２は、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖを鉛直方向に通る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線よりも右側の対向車線側部分が下段カットオフラインＣＬ１として形成されるとともに、Ｖ−Ｖ線よりも左側の自車線側部分が、この下段カットオフラインＣＬ１から傾斜部を介して段上がりになった上段カットオフラインＣＬ２として形成されている。

このロービーム用配光パターンＰＬは、リフレクタ３２２で反射した光源３１４からの光によって投影レンズ３１２の後側焦点面上に形成された光源３１４の像を、投影レンズ３１２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は、ミラー部材３２４の上向き反射面３２４ａの前端縁３２４１の反転投影像として形成されるようになっている。

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。これを実現するため、車両用照明灯具３１０は、その軸線Ａｘがやや下向きになるように光軸調整されている。

本変形例のようにプロジェクタ型の灯具構成を採用した場合においても、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。すなわち、本変形例に係る車両用照明灯具３１０においては、その投影レンズ３１２の前方側表面３１２ａが略正方形の外周縁３１２ａ１を有しているにもかかわらず、灯具の見映えが損なわれないようにすることができる。

上記第３変形例に係る車両用照明灯具３１０において、ミラー部材３２４が存在しない構成、あるいは、ミラー部材３２４の代わりにリフレクタ３２２からの反射光の一部を遮蔽するためのシェードが配置された構成を採用することも可能である。

なお、上記実施形態および上記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。

１０、１１０、２１０、３１０ 車両用照明灯具
１２、１１２、２１２、３１２ 投影レンズ
１２ａ、１１２ａ、２１２ａ、３１２ａ 前方側表面
１２ａ１、１１２ａ１、２１２ａ１、３１２ａ１ 外周縁
１２ｂ、１１２ｂ、２１２ｂ 後方側表面
１２ｂ１、１１２ｂ１、２１２ｂ１ 外周縁
１２ｃ、１１２ｃ、２１２ｃ 斜面
１４、３１４ 光源（白色発光ダイオード）
１４ａ、３１４ａ 発光チップ
１４ｂ、３１４ｂ 基板
１６ 光源支持部材
１８ ハウジング
１８ａ 前端開口部
２０、３２０ レンズホルダ
２０ａ 前端面
２０ｂ 内周フランジ部
３１８ ベース部材
３２２ リフレクタ
３２４ ミラー部材
３２４ａ 上向き反射面
３２４ａ１ 前端縁
Ａｘ 軸線
ＣＬ１ 下段カットオフライン
ＣＬ２ 上段カットオフライン
Ｅ エルボ点
Ｏ 所定点
ＰＡ 配光パターン
ＰＢ 拡散配光パターン
ＰＨ ハイビーム用配光パターン
ＰＬ ロービーム用配光パターン
Ｐ１、Ｐ２ 点

Claims (2)

1. 灯具前後方向に延びる軸線上の所定点からの光を、該軸線と平行な光として前方へ出射させる投影レンズと、この投影レンズの後方に配置された光源と、を備えてなる車両用照明灯具において、
   上記投影レンズの前方側表面が、凸面状の自由曲面で構成されるとともに、該前方側表面の外周縁が、上記軸線と直交する平面に略沿って延びるように形成されており、
   上記投影レンズの後方側表面が、該投影レンズに入射した上記所定点からの光を、該投影レンズから上記軸線と平行な光として出射させるように形成された曲面で構成されており、
   上記後方側表面の外周縁が、上記軸線と直交する平面に対して前後に波打った曲線に沿って延びている、ことを特徴とする車両用照明灯具。
2. 上記投影レンズを支持するレンズホルダが、該投影レンズを囲むようにして配置されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用照明灯具。

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