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JP5257665B2 - 車両用前照灯ユニット及び車両用前照灯 - Google Patents

車両用前照灯ユニット及び車両用前照灯 Download PDF

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Description

本発明は車両用前照灯ユニット及び車両用前照灯に係り、特に光源としてＬＥＤ光源を用いた車両用前照灯ユニット、及びこの車両用前照灯ユニットが搭載された車両用前照灯に関する。
従来、車両用前照灯の分野においては、二つの反射面を用い、ＬＥＤ光源からの光を一方の反射面により反射し、該反射光により形成される基本配光パターンに、前記一方の反射面からの反射光を他方の反射面によりさらに反射し、該反射光により形成される付加配光パターンを重畳させて所定配光パターンを形成する車両用前照灯が知られている（例えば、特許文献１）。
特許文献１に記載の車両用前照灯ユニットは図１２に示すように、投影レンズ１００、ＬＥＤ光源１２０、光源主光軸方向前方に該ＬＥＤ光源１２０を覆うように配置された第１の反射面１３０、投影レンズ１００とＬＥＤ光源１２０との間に水平姿勢で配置されたシェード１４０、シェード１４０の上面に形成された第２の反射面１５０等を備えている。
この特許文献１に記載の車両用前照灯においては、ＬＥＤ光源１２０からの光を第１の反射面１３０により全反射して投影レンズ１００を透過させ基本配光パターンを形成するとともに、第１の反射面１３０からの反射光を第２の反射面１５０により反射して投影レンズ１００を透過させ基本配光パターンに重畳される付加配光パターンを形成する。
一般に、車両用前照灯により形成される配光パターンにおいては、歩行者側の明暗境界線付近の領域には最も高い光度が要求され、対向車側の領域には雨天時の路面の反射等を考慮して相対的に低い光度が要求されている。
特開２００３−３１７５１３号公報
しかしながら、特許文献１の車両用前照灯ユニットは、ＬＥＤ光源１２０からの直射光を含む全ての光を第１の反射面１３０により全反射して所定配光パターンを形成するものなので、投影レンズ１００、第１の反射面１３０、シェード１４０、及びＬＥＤ光源１２０からなる車両用前照灯ユニットにおける、車両用前照灯ユニットの光軸方向Ａｘの長さを短くすること、すなわち、車両用前照灯ユニットの奥行きを薄型化することができないという欠点があった。
このような構造の車両用前照灯ユニットにおいては、第１の反射面１３０の光軸方向Ａｘの長さを短くすれば、車両用前照灯ユニットの奥行きの薄型化を図ることができるが、第１の反射面１３０の前記長さを短くすると、ＬＥＤ光源１２０からの光の一部が第１の反射面１３０で反射されず外方に放射される。このため、ＬＥＤ光源１２０の光利用率が低下するので、配光の遠方視認性が低下するとともに、明瞭な明暗境界線（カットオフライン）を有する配光パターンを形成できなくなるという問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ＬＥＤ光源の高い光利用率を維持しつつ奥行きの薄型化を図ることができる車両用前照灯ユニット及び車両用前照灯を提供することを目的とする。
本発明は、前記目的を達成するために、ＬＥＤ光源、投影レンズ、及び前記ＬＥＤ光源と前記投影レンズとの間に配置された光学部材を有する車両用前照灯ユニットであって、前記ＬＥＤ光源の光軸方向は、前記車両用前照灯ユニットの光軸方向と略一致しており、前記ＬＥＤ光源の光を、前記光学部材を介して前記投影レンズを通過させることにより、カットオフラインを有する所定配光パターンを形成する車両用前照灯ユニットにおいて、前記ＬＥＤ光源は、前記投影レンズに対向して配置され、前記投影レンズは、当該投影レンズで投影すると上下左右を反転して投影するレンズで、且つ前記ＬＥＤ光源側に当該投影レンズの入射面と前記ＬＥＤ光源との間に焦点群を有するものとされ、前記光学部材は、前記ＬＥＤ光源の光軸を挟んで下側に水平方向に且つ車両用前照灯ユニットの略光軸上に配置された第１の反射面と上側に配置された第２の反射面とを備え、前記第１の反射面は、前記投影レンズ側のエッジが当該投影レンズの収差を考慮した水平面上に位置するとともに前記焦点群に沿った略楕円形状に形成されて当該焦点群に合う状態となるように配置され、且つ前記略楕円形状のエッジを前記ＬＥＤ光源の発光部付近まで前記車両用前照灯ユニットの光軸方向に延長した形状であり、前記第２の反射面は、前記ＬＥＤ光源を焦点とした略回転円錐曲線面、又は該回転円錐曲線面の断面形状をもつ曲面により構成されており、前記第１の反射面と第２の反射面との間から通過する前記ＬＥＤ光源からの直射光は、何物にも反射させずに前記投影レンズを透過して直射光による配光パターンの領域（Ｈａ）を照射し、前記ＬＥＤ光源から出射し前記第１の反射面で反射した光は、前記投影レンズを透過して第１の配光パターンの領域（Ｈｂ）を照射し、前記ＬＥＤ光源から出射し前記第２の反射面で反射した光は、前記投影レンズを透過して第２の配光パターンの領域（Ｈｃ）を照射し、前記直射光による配光パターンの領域（Ｈａ）と前記第１の配光パターンの領域（Ｈｂ）とが、前記車両用前照灯ユニットの光軸上に重畳し、前記第２の配光パターンの領域（Ｈｃ）が前記直射光による配光パターンの領域（Ｈａ）および前記第１の配光パターンの領域（Ｈｂ）の周囲に配置するように、前記第１の反射面および第２の反射面が配置され、前記ＬＥＤ光源の発光部の下辺が車両用前照灯ユニットの光軸と略一致していることを特徴とする車両用前照灯ユニットを提供する。
本発明によれば、第１の反射面によって反射されたＬＥＤ光源からの光によって第１の配光パターンを形成し、第２の反射面によって反射されたＬＥＤ光源からの光によって第１の配光パターン及び第２の配光パターンを形成する。そして、本発明は、ＬＥＤ光源からの直射光（ＬＥＤ光源の光軸方向の光）を、何物にも反射させずに投影レンズを透過させ、この光によって第１の配光パターンを形成する。
したがって、このような構造の車両用前照灯ユニットによれば、ＬＥＤ光源の高輝度の直射光を配光パターンの形成用に使用するため、第１の反射面及び第２の反射面の光軸方向長さを、ＬＥＤ光源からの光を反射させるだけの最小限の長さに短くしても、ＬＥＤ光源の高い光利用率を維持できる。また、ＬＥＤ光源の高輝度の直射光を配光パターンの形成用に使用することから、第１の反射面及び第２の反射面の光軸方向長さを、特許文献１に記載の車両用前照灯ユニットの第１の反射面の光軸方向長さよりも短くできるので、車両用前照灯ユニットの奥行きの薄型化を図ることができる。
更に、本発明では、第１の反射面のエッジを投影レンズの焦点群に沿った略楕円形状に形成し、すなわち、第１の反射面のエッジを非球面レンズである投影レンズの収差を考慮した形状に形成し、このエッジが投影レンズの焦点群に合うように第１の反射面を所定の位置に取り付けたので、光を大きく拡散する車両用前照灯ユニットを構成した場合でも、車両用前照灯に必要とする明瞭なカットオフラインを形成することができる。
なお、請求項中の「前記ＬＥＤ光源の光軸方向は、前記車両用前照灯ユニットの光軸方向と略一致しており」の略一致とは、双方の光軸が上下方向で一致していること、及びＬＥＤ光源の光軸が車両用前照灯ユニットの光軸に対して若干量上方に位置していることを含むものとする。また、請求項中の「前記ＬＥＤ光源の光軸を挟んで下側に水平方向に且つ車両用前照灯ユニットの略光軸上に配置された第１の反射面」の略光軸上とは、ＬＥＤ光源の光軸上に第１の反射面が位置していること、及びＬＥＤ光源の光軸に対して第１の反射面が若干量下方に位置していることを含むものとする。
また、本発明によれば、前記光学部材は第３の反射面を有し、該第３の反射面は、前記第１の反射面と前記ＬＥＤ光源の光軸を挟んで対向する位置であって該ＬＥＤ光源光軸と略並行に配置されていることが好ましい。このように、第３の反射面を設けることにより、無駄になっていた光を第２の配光パターンに照射することができるので、光利用率が更に向上する。
また、本発明によれば、前記光学部材の前記第１の反射面、及び前記第２の反射面で囲まれる部分が樹脂で満たされていることが好ましい。
また、本発明によれば、前記光学部材の前記第１の反射面、及び前記第２の反射面の一部、若しくは全部に反射表面処理が施されていることが好ましい。
また、本発明によれば、前記光学部材の前記第１の反射面、前記第２の反射面、及び前記第３の反射面で囲まれる部分が樹脂で満たされていることが好ましい。
また、本発明によれば、前記光学部材の前記第１の反射面、前記第２の反射面、及び前記第３の反射面の一部、若しくは全部に反射表面処理が施されていることが好ましい。
また、本発明によれば、前記光学部材の第１の反射面の前記エッジとＬＥＤ光源の発光面との距離が１０ｍｍ以内であることが好ましい。
また、本発明によれば、前記光学部材は、前記ＬＥＤ光源の光軸上付近のみ空洞部が形成され、該空洞部を介してＬＥＤ光源の光軸上の光線が前記投影レンズに直接入射され、空洞部の下方に前記第１の反射面が設けられていることが好ましい。
また、本発明によれば、前記光学部材は、前記ＬＥＤ光源からの光を入射させる面が、ＬＥＤ光源側に凸形状であることが好ましい。
また、本発明によれば、前記光学部材における第１の反射面の光軸中心付近の一部が、車両用前照灯のカットオフラインを形成する１５度〜４５度に傾斜した面により構成されていることが好ましい。
本発明にかかる車両用前照灯によれば、請求項１〜１０のいずれかに記載の車両用前照灯ユニットによって構成されていることを特徴とする。
本発明に係る車両用前照灯ユニット及び車両用前照灯によれば、ＬＥＤ光源の高輝度の直射光を配光パターンの形成用に使用するので、第１の反射面及び第２の反射面の光軸方向長さを、ＬＥＤ光源からの光を反射させるだけの最小限の長さに短くしても、ＬＥＤ光源の高い光利用率を維持できる。また、ＬＥＤ光源の高輝度の直射光を配光パターンの形成用に使用することから、第１の反射面及び第２の反射面の光軸方向長さを、特許文献１に記載の車両用前照灯ユニットの第１の反射面の光軸方向長さよりも短くできるので、車両用前照灯ユニットの奥行きの薄型化を図ることができる。
以下添付図面に従って、本発明に係る車両用前照灯ユニット及び車両用前照灯の好ましい実施の形態について詳説する。
図１は、第１の実施の形態の車両用前照灯ユニット１０の斜視図であり、図２は車両用前照灯ユニット１０の側面図である。
車両用前照灯ユニット１０はＬＥＤ光源１２、投影レンズ１４、及びＬＥＤ光源１２と投影レンズ１４との間に配置された光学部材１６から構成され、ＬＥＤ光源１２のＬＥＤチップ（不図示）で発光した光を、光学部材１６を介して投影レンズ１４を通過させることにより、図３に示すカットオフラインＨＬを有する配光パターンＨＢを形成する。なお、実施の形態のＬＥＤ光源１２は、車両用前照灯（ヘッドランプ）に好適な白色光を発光するＬＥＤチップを備えたものであるが、補助前照灯（フォグランプ）に使用する場合には、他の有色光を発光するものであってもよい。このＬＥＤ光源１２の基板１８は図１の如く、ヒートシンク２０に取り付けられており、このヒートシンク２０によってＬＥＤ光源１２の熱が放熱される。また、実施の形態の投影レンズ１４は、ＬＥＤ光源１２からの光をより大きく拡散させることができる非球面レンズが適用されているが、球面レンズであってもよい。
次に、図３に示した配光パターンＨＢについて説明する。
この配光パターンＨＢは、左側通行におけるすれ違い配光パターンの例である。このすれ違い配光パターンＨＢにおいては、自車の中心線（Ｖ線）から右半部は、対向車の運転者に対して幻惑を生じさせないように上向き光を一切含まない配光形状とされている。一方で左半部は、路側帯にある標識などの読み取りを容易とするために、エルボと称されている左上がり１５°に上向き光を生じる部分が中心線部分に形成されている。前記左上がりの角度は１５°に限定されるものではなく、１５°〜４５°の範囲であることが好ましい。
実施の形態では、後述する光学部材１６の図４に示す第１の反射面２２のエッジ２４で投影される形状を、すれ違い配光パターンＨＢのカットオフラインＨＬに相似させるものである。また、ＬＥＤ光源１２の直射光をそのまま投影レンズ１４によって投影し、そして、ＬＥＤ光源１２から下方に向いた拡散光を第１の反射面２２で反射させて投影レンズ１４により投影し、そして、ＬＥＤ光源１２から上方に向いた拡散光を第２の反射面２６で反射させて投影レンズ１４により投影することで、すれ違い配光パターンＨＢを得る。
また、図３に示す、すれ違い配光パターンＨＢは、ＬＥＤ光源１２の直射光による配光パターンＨａと第１の反射面２２からの配光パターンＨｂとが車両用前照灯ユニット１０の光軸Ａｘ上に重畳されており、第２の反射面２６からの配光パターンＨｃが、配光パターンＨａ、Ｈｂとその周囲に配置されている。このようにすることで、配光パターンＨａ、Ｈｂが最も明るく、その配光パターンＨａ、Ｈｂが、すれ違い配光パターンＨＢの中心部に配置されていることで車両の正面前方が最も明るく照射されるものとなり、遠方に対する視認性が向上する。
なお、投影レンズ１４で投影すると、上下左右が反転するので、ＬＥＤ光源１２としては、１８０°回転した状態で前照灯（不図示）に取り付け、この状態で、投影レンズ１４で投影すれば、すれ違い配光パターンＨＢとしての正立像が得られる。また、第１の反射面２２のエッジ２４の形状を変更することで、例えばエルボ無しの配光パターン、又は、走行用の配光パターンなど自在な配光パターンの形成が可能である。また、配光パターンの形状をより正確に得るためには、図５の如く投影レンズ１４の楕円形状の焦点群Ｆを第１の反射面２２のエッジ２４の近傍に合わせて投影する。
すなわち、実施の形態では、第１の反射面２２のエッジ２４が投影レンズ１４の焦点群Ｆに沿った略楕円形状に形成されている。つまり、第１の反射面２２のエッジ２４が非球面レンズである投影レンズ１４の収差を考慮した形状に形成されており、このエッジ２４が投影レンズ１４の焦点群Ｆに合うように光学部材１６がＬＥＤ光源１２に取り付けられている。これにより、光を大きく拡散する車両用前照灯ユニット１０において、車両用前照灯に必要とする明瞭なカットオフラインＨＬが形成される。また、第１の反射面２２は、略楕円形状のエッジ２４をエッジ２４から、ＬＥＤ光源１２の発光部付近まで車両用前照灯ユニットの光軸Ａｘ方向に延長した形状に形成されている。
次に、光学部材１６について説明する。
この光学部材１６は図１、図４に示すように、ＬＥＤ光源１２の光軸Ｌを挟んで下側に水平方向に配置された第１の反射板２８と、上側に配置された第２の反射板３０とを備えている。この第１の反射板２８の内側に第１の反射面２２が水平方向に且つ車両用前照灯ユニット１０の略光軸Ａｘ上に形成され、第２の反射板３０の内側に第２の反射面２６が形成されている。
第１の反射板２８は、前述の如く、投影レンズ１４側のエッジ２４が、投影レンズ１４の焦点群Ｆに沿った楕円形状に形成されて焦点群Ｆに合わされた状態で配置されている。一方、第２の反射板３０は、ＬＥＤ光源１２を焦点とした略回転円錐曲線面、又は該回転円錐曲線面の断面形状をもつ曲面により構成されている。そして、第１の反射面２２と第２の反射面２６との間から通過したＬＥＤ光源１２からの直射光が、第１の配光パターンＨａ、Ｈｂの領域に照射される。
このように構成された車両用前照灯ユニット１０によれば、第１の反射面２２によって反射されたＬＥＤ光源１２からの光によって配光パターンＨｂが形成され、第２の反射面２６によって反射されたＬＥＤ光源１２からの光によって配光パターンＨｃを形成する。そして、ＬＥＤ光源１２からの直射光を、何物にも反射させずに投影レンズ１４を透過させ、この光によって配光パターンＨａを形成する。
したがって、このような構造の車両用前照灯ユニット１０によれば、ＬＥＤ光源１２の高輝度の直射光を配光パターンＨａの形成用に使用するため、第１の反射面２２及び第２の反射面２６の光軸方向長さを、ＬＥＤ光源１２からの光を反射させるだけの最小限の長さに短くしても、ＬＥＤ光源１２の高い光利用率を維持できる。また、ＬＥＤ光源１２の高輝度の直射光を配光パターンＨａの形成用に使用することから、第１の反射面２２及び第２の反射面２６の光軸方向長さを、特許文献１に記載の車両用前照灯ユニットの第１の反射面の光軸方向長さよりも短くできるので、車両用前照灯ユニット１０の奥行きの薄型化を図ることができる。
なお、図１では、第１の反射板２８と第２の反射板３０とが一体構成された光学部材１６が例示されているが、これに限定されるものではなく、第１の反射板２８と第２の反射板３０とが別体構成の光学部材１６であってもよい。
また、この車両用前照灯ユニット１０は図６の如く、ＬＥＤ光源１２の発光部１３の下辺１３Ａが第１の反射面２２上にあり、発光部１３からの光が第１の反射面２２の下方から漏れるのを防止している。
更に、第１の反射面２２のエッジ２４とＬＥＤ光源１２の発光面との距離は最短で１０ｍｍ以内であることが好ましい。これにより、車両用前照灯ユニット１０の更なる奥行きの薄型化を達成できる。
図７は、第２の実施の形態の車両用前照灯ユニット１０Ａの構成を示した縦断面図であり、図１〜図５に示した第１の実施の形態の車両用前照灯ユニット１０と同一又は類似の部材については同一の符号を付して説明する。
この車両用前照灯ユニット１０Ａの光学部材１６Ａは、第１の反射面２２、第２の反射面２６、及び第３の反射面３２によって構成されている。第３の反射面３２は、第１の反射面２２とＬＥＤ光源１２の光軸Ｌを挟んで対向する位置に配置されており、第１の反射面２２と第３の反射面３２は略並行に設定されている。また、第３の反射面３２は、第３の反射板３４の内側面に形成され、第３の反射板３４は第２の反射板３０と一体に形成されて第２の反射板３０から投影レンズ１４に向けて水平に延出されている。
このように第３の反射面３２を設けることにより、ＬＥＤ光源１２から上方に向けて拡散する光のうち、更に無駄になっていた光を第２の配光パターンＨｃ（図３参照）に照射することができるので、光利用率がより向上する。なお、第３の反射板３４は、第２の反射板３０に対して別部品で構成してもよい。
図８は、第３の実施の形態の車両用前照灯ユニット１０Ｂの構成を示した縦断面図であり、図１〜図５に示した第１の実施の形態の車両用前照灯ユニット１０と同一又は類似の部材については同一の符号を付して説明する。
この車両用前照灯ユニット１０Ｂの光学部材１６Ｂは、第１の反射面２２、及び第２の反射面２６で囲まれる部分が樹脂３６で満たされた導光部材である。また、第１の反射面２２、第２の反射面２６の一部、若しくは全部には、アルミ蒸着、銀蒸着等の反射表面処理が施されている。このような光学部材１６Ｂであっても、ＬＥＤ光源１２の直射光は、光学部材１６Ｂで内面反射せず光学部材１６Ｂを通過し、投影レンズ１４にそのまま入射するので、高輝度な配光パターンを得ることができる。
図９は、第４の実施の形態の車両用前照灯ユニット１０Ｃの構成を示した縦断面図であり、図７に示した第２の実施の形態の車両用前照灯ユニット１０Ａと同一又は類似の部材については同一の符号を付して説明する。
この車両用前照灯ユニット１０Ｃの光学部材１６Ｃは、第１の反射面２２、第２の反射面２６、及び第３の反射面３２で囲まれる部分が樹脂３８で満たされた導光部材である。また、第１の反射面２２、第２の反射面２６、第３の反射面３２の一部、若しくは全部には、アルミ蒸着、銀蒸着等の反射表面処理が施されている。このような光学部材１６Ｃであっても、ＬＥＤ光源１２の直射光は、光学部材１６Ｃで内面反射せず光学部材１６Ｃを通過し、投影レンズ１４にそのまま入射するので、高輝度な配光パターンを得ることができる。
図１０（Ａ）は、第５の実施の形態の車両用前照灯ユニット１０Ｄの構成を示した横断面図であり、図８、図９に示した第３、第４の実施の形態の車両用前照灯ユニット１０Ｂ、１０Ｃと同一又は類似の部材については同一の符号を付して説明する。
この車両用前照灯ユニット１０Ｄの光学部材１６Ｄは、樹脂３６、３８で構成され導光部材であり、図１０（Ｂ）、（Ｃ）の如くＬＥＤ光源の光軸Ｌ付近のみ導光部材しかなく切り抜かれたような空洞となっており、この空洞部４０の下方に、第１の反射板２８（図４参照）と同形状の反射板４２が密着されている。このような構造の光学部材１６Ｄであっても、ＬＥＤ光源の光軸Ｌ上の直射光が投影レンズ１４にそのまま入射するので、高輝度な配光パターンを得ることができる。
図１１（Ａ）は、第６の実施の形態の車両用前照灯ユニット１０Ｅの構成を示した横断面図であり、図８、図９に示した第３、第４の実施の形態の車両用前照灯ユニット１０Ｂ、１０Ｃと同一又は類似の部材については同一の符号を付して説明する。
この車両用前照灯ユニット１０Ｅの光学部材１６Ｅは、ＬＥＤ光源から光を取り込む入射面４４がＬＥＤ光源側に凸形状に形成されている。この入射面４４は凸レンズの機能を備え、ＬＥＤ光源の発光部に対向配置されている。また、入射面４４の下面には図１０（Ｃ）で示すように、反射板４６が配置されている。
このように構成された車両用前照灯ユニット１０Ｅによれば、ＬＥＤ光源の直射光が凸レンズの機能を備えた入射面４４により集光され、この集光された光が投影レンズ１４に照射される。これにより、図３に示した配光パターンＨＢの第１の配光パターンＨａ、Ｈｂの輝度が向上するので、遠方視野性が向上する。なお、入射面４４の曲率を変更することにより、第１の配光パターンＨａ、Ｈｂの大きさ、輝度を調整することができる。
また、ＬＥＤ光源の拡散光は、図１０（Ｃ）の反射板４６によって反射し、入射面４４の側方から車両用前照灯ユニット１６Ｅに入射する。そして、その拡散光は、車両用前照灯ユニット１６Ｅの内面反射により投影レンズ１４に向けて照射され、投影レンズ１４を通過することにより、図３に示した配光パターンＨＢの第２の配光パターンＨｃの領域に照射される。よって、ＬＥＤ光源の光の利用率が向上する。
また、実施の形態では、第１〜第６の実施の形態で示した車両用前照灯ユニット１０〜１０Ｅのいずれかの車両用前照灯ユニットによって構成された車両用前照灯を提供する。
上記実施の形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。
第１の実施の形態の車両用前照灯ユニットの斜視図 図１に示した車両用前照灯ユニットの側面図 図１に示した車両用前照灯ユニットによる配光パターンを示した説明図 第１の実施の形態の車両用前照灯ユニットの縦断面図 第１の実施の形態の車両用前照灯ユニットの底面図 ＬＥＤ光源の発光部と第１の反射面との位置関係を示した説明図 第２の実施の形態の車両用前照灯ユニットの縦断面図 第３の実施の形態の車両用前照灯ユニットの縦断面図 第４の実施の形態の車両用前照灯ユニットの縦断面図 （Ａ）は第５の実施の形態の車両用前照灯ユニットの縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）に示した光学部材を投影レンズ側から見た斜視図、（Ｃ）は（Ａ）に示した光学部材をＬＥＤ光源から見た斜視図 （Ａ）は第６の実施の形態の車両用前照灯ユニットの縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）に示した光学部材を投影レンズ側から見た斜視図、（Ｃ）は（Ａ）に示した光学部材をＬＥＤ光源から見た斜視図 従来の車両用前照灯ユニットの一例を示した縦断面図
符号の説明
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ…車両用前照灯ユニット、１２…ＬＥＤ光源、１４…投影レンズ、１６、１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ…光学部材、１８…基板、２０…ヒートシンク、２２…第１の反射面、２４…エッジ、２６…第２の反射面、２８…第１の反射板、３０…第２の反射板、３２…第３の反射面、３４…第３の反射板、３６、３８…樹脂３６

Claims (11)

  1. ＬＥＤ光源、投影レンズ、及び前記ＬＥＤ光源と前記投影レンズとの間に配置された光学部材を有する車両用前照灯ユニットであって、前記ＬＥＤ光源の光軸方向は、前記車両用前照灯ユニットの光軸方向と略一致しており、前記ＬＥＤ光源の光を、前記光学部材を介して前記投影レンズを通過させることにより、カットオフラインを有する所定配光パターンを形成する車両用前照灯ユニットにおいて、
    前記ＬＥＤ光源は、前記投影レンズに対向して配置され、
    前記投影レンズは、当該投影レンズで投影すると上下左右を反転して投影するレンズで、且つ前記ＬＥＤ光源側に当該投影レンズの入射面と前記ＬＥＤ光源との間に焦点群を有するものとされ、
    前記光学部材は、前記ＬＥＤ光源の光軸を挟んで下側に水平方向に且つ車両用前照灯ユニットの略光軸上に配置された第１の反射面と上側に配置された第２の反射面とを備え、
    前記第１の反射面は、前記投影レンズ側のエッジが当該投影レンズの収差を考慮した水平面上に位置するとともに前記焦点群に沿った略楕円形状に形成されて当該焦点群に合う状態となるように配置され、且つ前記略楕円形状のエッジを前記ＬＥＤ光源の発光部付近まで前記車両用前照灯ユニットの光軸方向に延長した形状であり、
    前記第２の反射面は、前記ＬＥＤ光源を焦点とした略回転円錐曲線面、又は該回転円錐曲線面の断面形状をもつ曲面により構成されており、
    前記第１の反射面と第２の反射面との間から通過する前記ＬＥＤ光源からの直射光は、何物にも反射させずに前記投影レンズを透過して直射光による配光パターンの領域（Ｈａ）を照射し、
    前記ＬＥＤ光源から出射し前記第１の反射面で反射した光は、前記投影レンズを透過して第１の配光パターンの領域（Ｈｂ）を照射し、
    前記ＬＥＤ光源から出射し前記第２の反射面で反射した光は、前記投影レンズを透過して第２の配光パターンの領域（Ｈｃ）を照射し、
    前記直射光による配光パターンの領域（Ｈａ）と前記第１の配光パターンの領域（Ｈｂ）とが、前記車両用前照灯ユニットの光軸上に重畳し、前記第２の配光パターンの領域（Ｈｃ）が前記直射光による配光パターンの領域（Ｈａ）および前記第１の配光パターンの領域（Ｈｂ）の周囲に配置するように、前記第１の反射面および第２の反射面が配置され、
    前記ＬＥＤ光源の発光部の下辺が車両用前照灯ユニットの光軸と略一致していることを特徴とする車両用前照灯ユニット。
  2. 前記光学部材は第３の反射面を有し、該第３の反射面は、前記第１の反射面と前記ＬＥＤ光源の光軸を挟んで対向する位置であって該ＬＥＤ光源光軸と略並行に配置されている請求項１に記載の車両用前照灯ユニット。
  3. 前記光学部材の前記第１の反射面、及び前記第２の反射面で囲まれる部分が樹脂で満たされている請求項１に記載の車両用前照灯ユニット。
  4. 前記光学部材の前記第１の反射面、及び前記第２の反射面の一部、若しくは全部に反射表面処理が施されている請求項３に記載の車両用前照灯ユニット。
  5. 前記光学部材の前記第１の反射面、前記第２の反射面、及び前記第３の反射面で囲まれる部分が樹脂で満たされている請求項２に記載の車両用前照灯ユニット。
  6. 前記光学部材の前記第１の反射面、前記第２の反射面、及び前記第３の反射面の一部、若しくは全部に反射表面処理が施されている請求項５に記載の車両用前照灯ユニット。
  7. 前記光学部材の第１の反射面の前記エッジとＬＥＤ光源の発光面との距離が１０ｍｍ以内である請求項１〜６のいずれかに記載の車両用前照灯ユニット。
  8. 前記光学部材は、前記ＬＥＤ光源の光軸上付近のみ空洞部が形成され、該空洞部を介してＬＥＤ光源の光軸上の光線が前記投影レンズに直接入射され、空洞部の下方に前記第１の反射面が設けられている請求項３、４、５又は６のいずれかに記載の車両用前照灯ユニット。
  9. 前記光学部材は、前記ＬＥＤ光源からの光を入射させる面が、ＬＥＤ光源側に凸形状である請求項３、４、５又は６のいずれかに記載の車両用前照灯ユニット。
  10. 前記光学部材における第１の反射面の光軸中心付近の一部が、車両用信号灯具のカットオフラインを形成する１５度〜４５度に傾斜した面により構成されている請求項１〜９のいずれかに記載の車両用前照灯ユニット。
  11. 請求項１〜１０のいずれかに記載の車両用前照灯ユニットによって構成されていることを特徴とする車両用前照灯。
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