特許 6605252 車両用灯具

(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】6605252

(24)【登録日】2019年10月25日

(45)【発行日】2019年11月13日

(54)【発明の名称】車両用灯具

(51)【国際特許分類】

   F21S 41/32 20180101AFI20191031BHJP

   F21S 41/365 20180101ALI20191031BHJP

   F21S 41/663 20180101ALI20191031BHJP

   F21W 102/14 20180101ALN20191031BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20191031BHJP

【ＦＩ】

   F21S41/32

   F21S41/365

   F21S41/663

   F21W102:14

   F21Y115:10

【請求項の数】4

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2015-157309(P2015-157309)

(22)【出願日】2015年8月7日

(65)【公開番号】特開2016-39154(P2016-39154A)

(43)【公開日】2016年3月22日

【審査請求日】2018年7月6日

(31)【優先権主張番号】特願2014-162866(P2014-162866)

(32)【優先日】2014年8月8日

(33)【優先権主張国】JP

(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】100099999

【弁理士】

【氏名又は名称】森山 隆

(72)【発明者】

【氏名】松本 昭則

(72)【発明者】

【氏名】本多 貴彦

(72)【発明者】

【氏名】大塩 洋彦

【審査官】 杉浦 貴之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２２７２２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１２３７５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２８７５２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２４９０８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ４１／３２

Ｆ２１Ｓ ４１／３６５

Ｆ２１Ｓ ４１／６６３

Ｆ２１Ｗ １０２／１４

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るように構成された車両用灯具において、
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、上記光源からの出射光を上記投影レンズを介して前方へ向けて照射するように構成されており、
上記投影レンズの後方に、ロービーム用配光パターンを形成するために上記投影レンズへ向かう上記光源からの光の一部を遮光するシェードと、上記ロービーム用配光パターンに対してハイビーム用の付加配光パターンを付加的に形成するために上記投影レンズに光を入射させる複数の発光ユニットとが配置されており、
上記複数の発光ユニットは、上記投影レンズの上部領域の後方において左右方向に並列に配置されており、個別に点灯し得るように構成されており、
上記各発光ユニットは、発光素子と、この発光素子からの出射光を上記投影レンズへ向けて反射させるリフレクタとを備えており、
上記各発光ユニットのリフレクタは、上記各発光ユニットの発光素子と上記シェードとの間において斜め上後方へ向けて平面状または凹曲面状に延びるように形成されるとともに同一の側断面形状を維持したまま左右方向に延びるように形成された反射面を備えている、ことを特徴とする車両用灯具。

【請求項2】

上記各発光ユニットのリフレクタは、共通のリフレクタで構成されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。

【請求項3】

上記各発光ユニットの発光素子の左右両側に仕切り壁が配置されている、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用灯具。

【請求項4】

上記各発光ユニットは、上記発光素子からの出射光の一部を上記リフレクタへ向けて反射させる第２リフレクタを備えている、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の車両用灯具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願発明は、プロジェクタ型の車両用灯具に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、投影レンズの後方に配置された光源からの光を投影レンズを介して前方へ向けて照射するように構成されたプロジェクタ型の車両用灯具が知られている。

【0003】

「特許文献１」には、ロービーム用配光パターンに対してハイビーム用の付加配光パターンを付加的に形成するための灯具ユニットを備えた車両用灯具が記載されている。その際、上記灯具ユニットは、投影レンズの後側焦点面に沿って複数の発光素子が配置された構成となっており、これら複数の発光素子が個別に点灯することにより上記付加配光パターンの形状を適宜変化させ得る構成となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−２４９０８０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」に記載された車両用灯具においては、上記灯具ユニットがロービーム用配光パターンを形成するための灯具ユニットとは別に配置された構成となっているので、灯具が大型化してしまう、という問題がある。

【0006】

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、ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るように構成された車両用灯具において、コンパクトな構成によりハイビーム用の付加配光パターンを複数種類の照射パターンで形成することができる車両用灯具を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本願発明は、単一の投影レンズを用いたプロジェクタ型の光学系によりロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行う構成とした上で、その具体的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。

【0008】

すなわち、本願発明に係る車両用灯具は、
ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るように構成された車両用灯具において、
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、上記光源からの出射光を上記投影レンズを介して前方へ向けて照射するように構成されており、
上記投影レンズの後方に、ロービーム用配光パターンを形成するために上記投影レンズへ向かう上記光源からの光の一部を遮光するシェードと、上記ロービーム用配光パターンに対してハイビーム用の付加配光パターンを付加的に形成するために上記投影レンズに光を入射させる複数の発光ユニットとが配置されており、
上記複数の発光ユニットは、上記投影レンズの上部領域の後方において左右方向に並列に配置されており、個別に点灯し得るように構成されており、
上記各発光ユニットは、発光素子と、この発光素子からの出射光を上記投影レンズへ向けて反射させるリフレクタとを備えており、
上記各発光ユニットのリフレクタは、上記各発光ユニットの発光素子と上記シェードとの間において斜め上後方へ向けて平面状または凹曲面状に延びるように形成されるとともに同一の側断面形状を維持したまま左右方向に延びるように形成された反射面を備えている、ことを特徴とするものである。

【0009】

本願発明に係る車両用灯具は、光源からの光を直射光として投影レンズに入射させる構成となっていてもよいし、光源からの光をリフレクタで反射させて投影レンズに入射させる構成となっていてもよい。

【0010】

上記「光源」の種類は特に限定されるものではなく、例えば、発光ダイオードやレーザダイオード等の発光素子あるいは光源バルブ等が採用可能である。

【0011】

上記「発光ユニット」は、投影レンズの上部領域の後方において左右方向に並列に配置された状態で個別に点灯し得る構成となっていれば、その具体的な構成は特に限定されるものではなく、例えば光源とリフレクタとを備えた構成や光源と導光体とを備えた構成等が採用可能である。

【発明の効果】

【0012】

上記構成に示すように、本願発明に係る車両用灯具は、ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行うプロジェクタ型の灯具として構成されており、その投影レンズに複数の発光ユニットからの光を入射させることによりハイビーム用の付加配光パターンを形成する構成となっているが、その際、複数の発光ユニットは、投影レンズの上部領域の後方において左右方向に並列に配置された状態で個別に点灯し得る構成となっているので、次のような作用効果を得ることができる。

【0013】

すなわち、複数の発光ユニットを同時点灯させて付加配光パターンを形成することにより、ハイビーム用配光パターンを形成することができる。また、複数の発光ユニットのうちの一部を選択的に点灯させることにより、上記付加配光パターンの一部が欠けた付加配光パターンを形成することができ、これによりロービーム用配光パターンとハイビーム用配光パターンとの中間に位置する形状の中間的配光パターンを形成することができる。

【0014】

しかもこれを、単一の投影レンズを用いたプロジェクタ型の光学系により実現することができる。

【0015】

このように本願発明によれば、ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るように構成された車両用灯具において、コンパクトな構成によりハイビーム用の付加配光パターンを複数種類の照射パターンで形成することができる。

【0016】

上記構成において、各発光ユニットの構成として、発光素子とその出射光を投影レンズへ向けて反射させるリフレクタとを備えた構成とすれば、各発光ユニットの構成を簡素なものとすることができる。また、このような構成を採用することにより、シェードの形状の如何にかかわらず、ロービーム用配光パターンのカットオフラインを上下に跨ぐようにして付加配光パターンを形成することが容易に可能となる。そしてこれにより、ロービーム用配光パターンと付加配光パターンとがカットオフラインの部分において途切れてしまうのを未然に防止した上で、その連続性を高めることができる。

【0017】

その際、各発光ユニットのリフレクタとして、斜め上後方へ向けて平面状に延びるように形成された反射面を備えた構成とすれば、各発光ユニットの発光素子の鏡像を仮想光源とする出射光によって形成される配光パターンを位置精度良く形成することができ、その合成配光パターンとしての付加配光パターンも位置精度良く形成することができる。

【0018】

また、各発光ユニットのリフレクタを共通のリフレクタで構成すれば、単一の反射面によって各発光ユニットの発光素子からの出射光を広範囲にわたって反射させることができ、これにより明るい配光パターンを形成することができる。

【0019】

上記構成において、各発光ユニットの発光素子の左右両側に仕切り壁が配置された構成とすれば、互いに隣接する発光ユニット相互間で投影レンズの後側焦点面を通過する仮想光源からの光線束の範囲を僅かに重複させることが容易に可能となる。そしてこれにより、付加配光パターンを構成している複数の配光パターンを互いに僅かに重複するように形成することが容易に可能となる。したがって、一部の発光ユニットを消灯して一部の配光パターンを欠落させたときの付加配光パターンを、その欠落部分の左右両側の境界線が比較的明瞭な配光パターンとして形成することができる。

【0020】

上記構成において、各発光ユニットの構成として、発光素子からの出射光の一部をリフレクタへ向けて反射させる第２リフレクタを備えた構成とすれば、発光素子からの出射光の利用効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本願発明の一実施形態に係る車両用灯具を示す側断面図

【図2】図１のII方向矢視図

【図3】図１のIII 部詳細図

【図4】上記車両用灯具の主要構成要素を示す斜視図

【図5】上記車両用灯具から前方へ向けて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

【図6】上記実施形態の第１変形例に係る車両用灯具の要部を示す、図３と同様の図

【図7】上記実施形態の第２変形例に係る車両用灯具を示す、図１と同様の図

【図8】上記第２変形例の作用を示す、図５と同様の図

【図9】上記実施形態の第３変形例に係る車両用灯具を示す、図１と同様の図

【図10】上記実施形態の第４変形例に係る車両用灯具を示す、図１と同様の図

【発明を実施するための形態】

【0022】

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。

【0023】

図１は、本願発明の一実施形態に係る車両用灯具１０を示す側断面図である。また、図２は、図１のII方向矢視図であり、図３は、図１のIII 部詳細図であり、図４は、車両用灯具１０の主要構成要素を示す斜視図である。

【0024】

これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用灯具１０は、ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るように構成されたヘッドランプであって、プロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されている。

【0025】

すなわち、この車両用灯具１０は、車両前後方向に延びる光軸Ａｘを有する投影レンズ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光源としての発光素子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からの光を投影レンズ１２へ向けて反射させるリフレクタ１６とを備えた構成となっている。

【0026】

さらに、この車両用灯具１０は、ロービーム用配光パターンを形成するために投影レンズ１２へ向かう発光素子１４からの光の一部を遮光するシェード２０と、ロービーム用配光パターンに対してハイビーム用の付加配光パターンを付加的に形成するために投影レンズ１２に光を入射させる複数の発光ユニット３０とを備えた構成となっている。

【0027】

なお、この車両用灯具１０は、その光軸調整が完了した状態では、光軸Ａｘが車両前後方向に対して僅かに下向きになるように構成されている。

【0028】

以下、車両用灯具１０の具体的な構成について説明する。

【0029】

投影レンズ１２は、その前面が凸面でその後面が平面の平凸非球面レンズであって、その後側焦点Ｆを含む焦点面である後側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。

【0030】

この投影レンズ１２は、その外周フランジ部においてレンズホルダ１８に支持されている。そして、このレンズホルダ１８はベース部材２２に支持されている。

【0031】

発光素子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している。そして、この発光素子１４は、その発光面を光軸Ａｘを含む水平面上に位置させた状態で上向きに配置されている。この発光素子１４はベース部材２２に支持されている。

【0032】

リフレクタ１６の反射面１６ａは、光軸Ａｘと略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。そしてこれにより、リフレクタ１６は、発光素子１４からの光を鉛直断面内においては後側焦点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かなり前方へ移動させるようになっている。このリフレクタ１６はベース部材２２に支持されている。

【0033】

シェード２０は、板状部材で構成されており、ベース部材２２に支持されている。このシェード２０の上面には、アルミニウム蒸着等による鏡面処理を施すことにより上向き反射面２０ａが形成されている。

【0034】

このシェード２０は、その上向き反射面２０ａにおいて、リフレクタ１６で反射した発光素子１４からの光の一部を遮光した上で、この遮光した光を上向きに反射させ、この反射光を投影レンズ１２に入射させるようになっている。そして、この上向き反射面２０ａで反射した光を下向き光として投影レンズ１２から前方へ向けて出射させるようになっている。

【0035】

この上向き反射面２０ａは、光軸Ａｘよりも左側（灯具正面視では右側）に位置する左側領域が光軸Ａｘを含む水平面で構成されており、光軸Ａｘよりも右側に位置する右側領域が、短い斜面を介して左側領域よりも一段低い水平面で構成されている。この上向き反射面２０ａの前端縁２０ａ１は、後側焦点Ｆから左右両側へ向けて延びるように形成されている。

【0036】

複数の発光ユニット３０は、投影レンズ１２の上部領域１２Ａ（すなわち光軸Ａｘよりも上方に位置する領域）の後方において左右方向に並列に配置されており、図示しない点灯制御回路によって個別に点灯し得るように構成されている。本実施形態においては、１１個の発光ユニット３０が光軸Ａｘの真上の位置を中心にして左右方向に等間隔で配置された構成となっている。

【0037】

これら１１個の発光ユニット３０は、１１個の発光素子３２と、これら各発光素子３２からの出射光を投影レンズ１２へ向けて反射させる共通のリフレクタ３４とを備えた構成となっている。

【0038】

１１個の発光素子３２は、いずれも同様の構成を有する白色発光ダイオードであって、その発光面３２ａは前後方向に長い矩形状の外形形状を有している。そして、これら各発光素子３２は、その発光面３２ａを斜め下後方へ向けた状態でブラケット３６に支持されており、このブラケット３６はレンズホルダ１８に支持されている。

【0039】

リフレクタ３４は、１１個の発光素子３２とシェード２０の上向き反射面２０ａの前端縁２０ａ１との間において左右方向に延びるようにして配置されている。このリフレクタ３４は、その左右両端部においてベース部材２２に支持されている。

【0040】

このリフレクタ３４の反射面３４ａは、斜め上後方へ向けて平面状に延びるように形成されている。その際、この反射面３４ａの水平面からの傾斜角度は、図３において２点鎖線で示すように、側面視において各発光素子３２の鏡像３２´が後側焦点Ｆから斜め下後方にやや離れた位置に形成され、かつ、その発光面３２ａの鏡像３２ａ´が斜め上前方を向いた状態で形成されるような値に設定されている。本実施形態においては、反射面３４ａは、光軸Ａｘから上方に多少離れた位置において、水平面に対して斜め上後方へ向けて４５°の傾斜角度で延びるように形成されている。

【0041】

各発光ユニット３０において、その発光素子３２から出射してリフレクタ３４の反射面３４ａに到達した光は、この反射面３４ａで正反射して投影レンズ１２に入射するが、この入射光は各発光素子３２の発光面３２ａの鏡像３２ａ´を仮想光源として出射した光と同一の光路を辿ることとなる。

【0042】

図３において２点鎖線で示すように、発光面３２ａの鏡像３２ａ´の各位置から出射した光は、その大半が後側焦点Ｆよりも下方において投影レンズ１２の後側焦点面を通過するが、その一部は後側焦点Ｆよりも上方において投影レンズ１２の後側焦点面を通過する。

【0043】

その際、発光面３２ａの鏡像３２ａ´は、上下方向に長い矩形状の外形形状を有しているので、投影レンズ１２の後側焦点面を通過する仮想光源からの光線束も縦長矩形状に近い形状の領域を通過することとなる。

【0044】

また、発光面３２ａの鏡像３２ａ´は、後側焦点Ｆから斜め下後方にやや離れた位置にあるので、互いに隣接する発光ユニット３０相互間において、投影レンズ１２の後側焦点面を通過する仮想光源からの光線束の範囲が僅かに重複するものとなる。

【0045】

そして、後側焦点Ｆよりも下方において投影レンズ１２の後側焦点面を通過した光は、投影レンズ１２から上向きの光として前方へ向けて出射し、後側焦点Ｆよりも上方において投影レンズ１２の後側焦点面を通過した光は、投影レンズ１２から下向きの光として前方へ向けて出射することとなる。

【0046】

図５は、車両用灯具１０から前方へ向けて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配光パターンを透視的に示す図であって、同図（ａ）はハイビーム用配光パターンＰＨ１、同図（ｂ）は中間的配光パターンＰＭ１を示す図である。

【0047】

同図（ａ）に示すハイビーム用配光パターンＰＨ１は、ロービーム用配光パターンＰＬ１とハイビーム用の付加配光パターンＰＡとの合成配光パターンとして形成されている。

【0048】

ロービーム用配光パターンＰＬ１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。

【0049】

このロービーム用配光パターンＰＬ１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の光源像を、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は、シェード２０の上向き反射面２０ａの前端縁２０ａ１の反転投影像として形成されるようになっている。

【0050】

このロービーム用配光パターンＰＬ１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。

【0051】

ハイビーム用配光パターンＰＨ１においては、付加配光パターンＰＡがカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２から上方に拡がるようにして横長の配光パターンとして追加形成されることにより、車両前方走行路を幅広く照射するようになっている。

【0052】

付加配光パターンＰＡは、１１個の配光パターンＰａの合成配光パターンとして形成されている。

【0053】

これら各配光パターンＰａは、各発光ユニット３０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各発光素子３２の光源像の反転投影像として形成される配光パターンである。

【0054】

その際、これら各配光パターンＰａは、上下方向にやや長い略矩形状を有している。これは、各発光素子３２の発光面３２ａの鏡像３２ａ´（すなわち仮想光源）からの出射光が、投影レンズ１２の後側焦点面を通過する際、縦長矩形状に近い形状の領域を通過する光線束となることによるものである。

【0055】

また、これら各配光パターンＰａは、互いに隣接する配光パターンＰａ相互間で僅かに重複するようにして形成されている。これは、互いに隣接する発光ユニット３０相互間で、投影レンズ１２の後側焦点面を通過する光線束の範囲が僅かに重複することによるものである。

【0056】

さらに、これら各配光パターンＰａは、その上端縁の位置がカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２よりもかなり上方に位置しており、その下端縁の位置がカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２のやや下方に位置している。これは、仮想光源からの出射光の大半が後側焦点Ｆよりも下方において投影レンズ１２の後側焦点面を通過し、その一部が後側焦点Ｆよりも上方において投影レンズ１２の後側焦点面を通過することによるものである。

【0057】

同図（ｂ）に示す中間的配光パターンＰＭ１は、ハイビーム用配光パターンＰＨ１に対して、付加配光パターンＰＡの代わりに、その一部が欠けた付加配光パターンＰＡｍを有する配光パターンとなっている。

【0058】

具体的には、この付加配光パターンＰＡｍは、１１個の配光パターンＰａのうち右から３番目と４番目の配光パターンＰａが欠落した配光パターンとなっている。この付加配光パターンＰＡｍは、１１個の発光ユニット３０のうち左から３番目と４番目の発光ユニット３０を消灯することによって形成される。

【0059】

このような中間的配光パターンＰＭ１を形成することにより、車両用灯具１０からの照射光が対向車２に当たらないようにし、これにより対向車２のドライバにグレアを与えてしまわない範囲内でできるだけ車両前方走行路を幅広く照射するようになっている。

【0060】

そして、対向車２の位置が変化するのに伴って、消灯の対象となる発光ユニット３０を順次切り換えることにより付加配光パターンＰＡｍの形状を変化させ、これにより対向車２のドライバにグレアを与えてしまわない範囲内でできるだけ車両前方走行路を幅広く照射する状態を維持するようになっている。

【0061】

なお、対向車２の存在は、図示しない車載カメラ等によって検出するようになっている。そして、車両前方走行路に前走車が存在したり、その路肩部分に歩行者が存在するような場合にも、これを検出して一部の配光パターンＰａを欠落させることによりグレアを与えてしまわないようにしている。

【0062】

次に本実施形態の作用効果について説明する。

【0063】

本実施形態に係る車両用灯具１０は、ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行うプロジェクタ型の灯具として構成されており、その投影レンズ１２に１１個の発光ユニット３０からの光を入射させることによりハイビーム用の付加配光パターンＰＡを形成する構成となっているが、その際、１１個の発光ユニット３０は、投影レンズ１２の上部領域１２Ａの後方において左右方向に並列に配置された状態で個別に点灯し得る構成となっているので、次のような作用効果を得ることができる。

【0064】

すなわち、１１個の発光ユニット３０を同時点灯させて付加配光パターンＰＡを形成することにより、ハイビーム用配光パターンＰＨ１を形成することができる。また、１１個の発光ユニット３０のうちの一部を選択的に点灯させることにより、付加配光パターンＰＡの一部が欠けた付加配光パターンＰＡｍを形成することができ、これによりロービーム用配光パターンＰＬ１とハイビーム用配光パターンＰＨ１との中間に位置する形状の中間的配光パターンＰＭ１を形成することができる。

【0065】

しかもこれを、単一の投影レンズ１２を用いたプロジェクタ型の光学系により実現することができる。

【0066】

このように本実施形態によれば、ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るように構成された車両用灯具１０において、コンパクトな構成によりハイビーム用の付加配光パターンＰＡ、ＰＡｍを複数種類の照射パターンで形成することができる。

【0067】

しかも本実施形態においては、各発光ユニット３０が、発光素子３２とその出射光を投影レンズ１２へ向けて反射させるリフレクタ３４とを備えた構成となっているので、各発光ユニット３０の構成を簡素なものとすることができる。また、このような構成を採用することにより、シェード２０の形状の如何にかかわらず、ロービーム用配光パターンＰＬのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を上下に跨ぐようにして付加配光パターンＰＡ、ＰＡｍを形成することができる。そしてこれにより、本実施形態のようにシェード２０が単純な形状を有しているにもかかわらず、ロービーム用配光パターンＰＬと付加配光パターンＰＡ、ＰＡｍとがカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の部分において途切れてしまうのを未然に防止した上で、その連続性を高めることができる。

【0068】

その際、各発光ユニット３０のリフレクタ３４は、斜め上後方へ向けて平面状に延びるように形成された反射面３０ａを備えているので、各発光ユニット３０の発光素子３２の発光面３２ａの鏡像３２ａ´を仮想光源とする出射光によって形成される配光パターンＰａを位置精度良く形成することができ、その合成配光パターンとしての付加配光パターンＰＡ、ＰＡｍも位置精度良く形成することができる。

【0069】

また本実施形態においては、各発光ユニット３０のリフレクタ３４が共通のリフレクタで構成されているので、単一の反射面３４ａによって各発光ユニット３０の発光素子からの出射光を広範囲にわたって反射させることができ、これにより明るい配光パターンＰａを形成することができる。

【0070】

上記実施形態においては、１１個の発光ユニット３０を備えているものとして説明したが、これ以外の個数の発光ユニット３０を備えた構成とすることも可能である。

【0071】

上記実施形態においては、各発光ユニット３０のリフレクタ３４が共通のリフレクタで構成されているものとして説明したが、各発光ユニット３０毎に独立したリフレクタで構成されたものとすることも可能である。

【0072】

次に、上記実施形態の変形例について説明する。

【0073】

まず、上記実施形態の第１変形例について説明する。

【0074】

図６は、本変形例に係る車両用灯具１１０の要部を示す、図３と同様の図である。

【0075】

同図に示すように、この車両用灯具１１０の基本的な構成は上記実施形態の車両用灯具１０と同様であるが、各発光ユニット１３０の構成が上記実施形態の場合と一部異なっている。

【0076】

すなわち、本変形例の各発光ユニット１３０は、その発光素子３２の左右両側に仕切り壁１３８が追加配置された構成となっている。

【0077】

これら各仕切り壁１３８は、光軸Ａｘと平行な鉛直方向に延びるように形成されており、その下端面１３８ａは水平方向に延びている。この下端面１３８ａは、リフレクタ３４の反射面３４ａによって形成される仕切り壁１３８の鏡像１３８´において、その下端面１３８ａの鏡像１３８ａ´が後側焦点Ｆのやや後方において鉛直方向に延びるような位置に設定されている。

【0078】

これら各仕切り壁１３８は、各発光素子３２を支持するブラケット１３６と一体で形成されている。

【0079】

本変形例の構成を採用することにより、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができるようにした上で、次のような作用効果を得ることができる。

【0080】

すなわち、各発光ユニット１３０の発光素子３２の左右両側に仕切り壁１３８が配置されているので、互いに隣接する発光ユニット１３０相互間で投影レンズ１２の後側焦点面を通過する仮想光源（すなわち発光面３２ａの鏡像３２ａ´）からの光線束の範囲を僅かに重複させることが容易に可能となる。そしてこれにより、付加配光パターンＰＡを構成している複数の配光パターンＰａを互いに僅かに重複するように形成することが容易に可能となる。したがって、一部の発光ユニット１３０を消灯して一部の配光パターンＰａを欠落させたときの付加配光パターンＰＡｍを、その欠落部分の左右両側の境界線が比較的明瞭な配光パターンとして形成することが容易に可能となる。

【0081】

次に、上記実施形態の第２変形例について説明する。

【0082】

図７は、本変形例に係る車両用灯具２１０を示す、図１と同様の図である。

【0083】

同図に示すように、この車両用灯具２１０の基本的な構成は上記実施形態の車両用灯具１０と同様であるが、各発光ユニット２３０のリフレクタ２３４の構成が上記実施形態の場合と異なっている。

【0084】

すなわち、本変形例においても、各発光ユニット２３０のリフレクタ２３４は、１１個の発光ユニット３０の発光素子３２からの出射光を投影レンズ１２へ向けて反射させる共通のリフレクタとして構成されている。

【0085】

その際、このリフレクタ２３４は、その反射面２３４ａが斜め上後方へ向けて凹曲面状に延びるように形成されている。そして、この反射面２３４ａは、この側断面形状を維持したまま左右方向に延びるように形成されている。この反射面２３４ａの鉛直断面を構成する凹曲線は、その曲率が比較的小さい値に設定されている。

【0086】

これにより、リフレクタ２３４の反射面２３４ａで反射した各発光素子３２からの出射光を、上記実施形態の場合よりも上下方向に多少拡散する光として投影レンズ１２に入射させ、投影レンズ１２から上下方向に多少拡散する光として前方へ向けて出射させるようになっている。

【0087】

図８は、車両用灯具２１０から前方へ向けて照射される光により、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透視的に示す図であって、同図（ａ）はハイビーム用配光パターンＰＨ２、同図（ｂ）はロービーム用配光パターンＰＬ２を示す図である。

【0088】

同図（ａ）に示すハイビーム用配光パターンＰＨ２は、ロービーム用配光パターンＰＬ２とハイビーム用の付加配光パターンＰＢとの合成配光パターンとして形成されている。

【0089】

ロービーム用配光パターンＰＬ２は、上記実施形態のロービーム用配光パターンＰＬ１と全く同様である。

【0090】

付加配光パターンＰＢは、１１個の配光パターンＰｂの合成配光パターンとして形成されている。

【0091】

これら各配光パターンＰｂは、各発光ユニット２３０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各発光素子３２の光源像の反転投影像として形成される配光パターンである。

【0092】

その際、これら各配光パターンＰｂは、上記実施形態の各配光パターンＰａと同様、互いに隣接する配光パターンＰｂ相互間で僅かに重複するようにして形成されているが、各配光パターンＰａよりも上下方向に長い配光パターンとして形成されている。これは、リフレクタ２３４の反射面２３４ａで反射した各発光素子３２からの出射光が、上記実施形態の場合よりも上下方向に拡散する光として投影レンズ１２に入射し、投影レンズ１２から上下方向に拡散する光として前方へ向けて出射することによるものである。

【0093】

同図（ｂ）に示す中間的配光パターンＰＭ２は、ハイビーム用配光パターンＰＨ２に対して、付加配光パターンＰＢの代わりに、その一部が欠けた付加配光パターンＰＢｍを有する配光パターンとなっている。

【0094】

本変形例の構成を採用した場合においても、コンパクトな構成によりハイビーム用の付加配光パターンＰＢ、ＰＢｍを複数種類の照射パターンで形成することができる。

【0095】

本変形例の構成を採用することにより、付加配光パターンＰＢ、ＰＢｍを、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２から上方へ大きく拡がり、かつロービーム用配光パターンＰＬ２との重複範囲が大きい配光パターンとして形成することができるので、これらをハイビーム用配光パターンＰＨ２の形成により適したものとすることができる。この点、中間的配光パターンＰＭ２に関しても同様である。

【0096】

次に、上記実施形態の第３変形例について説明する。

【0097】

図９は、本変形例に係る車両用灯具３１０を示す、図１と同様の図である。

【0098】

同図に示すように、この車両用灯具３１０の基本的な構成は上記実施形態の車両用灯具１０と同様であるが、ロービーム用配光パターンを形成するための構成の一部および複数の発光ユニット３３０の構成が上記実施形態の場合と異なっている。

【0099】

すなわち、この車両用灯具３１０は、ロービーム用配光パターンを形成するための構成のうち、投影レンズ１２、発光素子１４およびリフレクタ１６については上記実施形態の場合と同様であるが、シェード３２０の構成が上記実施形態の場合と異なっている。

【0100】

このシェード３２０は、上記実施形態のシェード２０と同様、板状部材で構成されているが、投影レンズ１２の後側焦点面上において鉛直方向に延びるように配置されており、上記実施形態のシェード２０のような上向き反射面２０ａは形成されていない。このシェード３２０の上端面３２０ａは、その前端縁が後側焦点Ｆから左右両側へ向けて延びるように形成されている。このシェード３２０はベース部材３２２に支持されている。

【0101】

また、複数の発光ユニット３３０は、上記実施形態における複数の発光ユニット３０と同様、投影レンズ１２の上部領域１２Ａの後方において左右方向に並列に配置されており、図示しない点灯制御回路によって個別に点灯し得るように構成されている。

【0102】

複数の発光ユニット３３０は、複数の発光素子３３２と、これら各発光素子３３２からの出射光を投影レンズ１２へ向けて反射させる共通のリフレクタ３３４と、各発光素子３３２からの出射光の一部をリフレクタ３３４へ向けて反射させる共通の第２リフレクタ３４０とを備えた構成となっている。

【0103】

複数の発光素子３３２は、いずれも同様の構成を有する白色発光ダイオードであって、その発光面３３２ａを斜め下前方へ向けた状態でブラケット３３６に支持されており、このブラケット３３６はレンズホルダ３１８に支持されている。

【0104】

リフレクタ３３４は、複数の発光素子３３２とシェード３２０の上端面３２０ａとの間において左右方向に延びるようにして配置されており、その反射面３３４ａは斜め上後方へ向けて平面状に延びるように形成されている。このリフレクタ３３４は、その左右両端部においてベース部材３２２に支持されている。

【0105】

第２リフレクタ３４０は、複数の発光素子３３２の前方近傍に配置されており、その反射面３４０ａはリフレクタ３３４の反射面３３４ａよりも大きい傾斜角で斜め上後方へ向けて平面状に延びるように形成されている。この第２リフレクタ３４０は、その左右両端部においてベース部材３２２に支持されている。

【0106】

各発光ユニット３３０において、その発光素子３３２から出射してリフレクタ３３４の反射面３３４ａに直接または第２リフレクタ３４０の反射面３４０ａで正反射した後に到達した光は、この反射面３３４ａで正反射して投影レンズ１２に入射することとなる。そして、リフレクタ３３４の反射面３３４ａに直接到達した光は、該反射面３３４ａで正反射した後、上記実施形態の場合と同様、投影レンズ１２の後側焦点面近傍に形成される各発光素子３３２の発光面３３２ａの鏡像を仮想光源として出射した光と同一の光路を辿って投影レンズ１２に入射することとなる。一方、第２リフレクタ３４０の反射面３４０ａで正反射した後にリフレクタ３３４の反射面３３４ａに到達した光は、該反射面３３４ａで正反射した後、やや上向きの光として投影レンズ１２に入射することとなる。

【0107】

本変形例においては、リフレクタ３３４に対して、各発光ユニット３３０の発光素子３３２からの直射光だけでなく第２リフレクタ３４０で反射した光も入射するので、各発光素子３３２からの出射光の利用効率を高めることができる。

【0108】

したがって、本変形例の構成を採用した場合には、ハイビーム用の付加配光パターンをより明るい配光パターンとして形成することができる。

【0109】

次に、上記実施形態の第４変形例について説明する。

【0110】

図１０は、本変形例に係る車両用灯具４１０を示す、図１と同様の図である。

【0111】

同図に示すように、この車両用灯具４１０の基本的な構成は上記第３変形例の車両用灯具３１０と同様であるが、ロービーム用配光パターンを形成するための構成の一部が上記第３変形例の場合と異なっている。

【0112】

すなわち、この車両用灯具４１０は、ロービーム用配光パターンを形成するための構成のうち、投影レンズ１２、発光素子１４およびシェード３２０については上記第３変形例の場合と同様であるが、リフレクタ４１６の構成が上記第３変形例の場合と異なっている。

【0113】

このリフレクタ４１６は、２つの反射面４１６ａＡ、４１６ａＢを有している。 反射面４１６ａＡは、リフレクタ４１６の下部に位置しており、その表面形状は上記第３変形例のリフレクタ１６の反射面１６ａと同様である。

【0114】

一方、反射面４１６ａＢは、リフレクタ４１６の上部に位置しており、その表面形状は上記第３変形例のリフレクタ１６の反射面１６ａを多少上向きにしたような表面形状を有している。

【0115】

このため、発光素子１４から出射してリフレクタ４１６で反射した光は、上下に分離した２つの光線束となる。すなわち、各反射面４１６ａＡ、４１６ａＢからの反射光はいずれも鉛直面内において収束する光となるが、リフレクタ４１６の前方には図中網線で示すように、各反射面４１６ａＡ、４１６ａＢからの反射光が通過しない楔状の領域Ｚが形成されることとなる。

【0116】

そして本変形例においては、この領域Ｚ内に、各発光ユニット３３０の発光素子３３２からの出射光を投影レンズ１２へ向けて反射させる共通のリフレクタ３３４が含まれるように、反射面４１６ａＡと反射面４１６ａＢとの境界位置および反射面４１６ａＢの向きが設定されている。

【0117】

本変形例においては、発光素子１４から出射してリフレクタ４１６で反射した光は、シェード３２０とリフレクタ３３４との間だけでなく、リフレクタ３３４と第２リフレクタ３４０との間を通って投影レンズ１２に到達することとなる。

【0118】

したがって本変形例によれば、リフレクタ４１６からの反射光の光路内にリフレクタ３３４が存在しているにもかかわらず、リフレクタ４１６からの反射光をロスすることなくロービーム用配光パターンを形成することができる。その際、リフレクタ４１６からの反射光の一部をリフレクタ３３４と第２リフレクタ３４０との間を通すことにより、ロービーム用配光パターンの手前側領域をより明るいものとすることができる。

【0119】

なお、上記実施形態およびその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。

【0120】

また、本願発明は、上記実施形態およびその変形例に記載された構成に限定されるものではなく、これ以外の種々の変更を加えた構成が採用可能である。

【符号の説明】

【0121】

２ 対向車
１０、１１０、２１０、３１０、４１０ 車両用灯具
１２ 投影レンズ
１２Ａ 上部領域
１４ 発光素子（光源）
１６、４１６ リフレクタ
１６ａ、４１６ａＡ、４１６ａＢ 反射面
１８、３１８ レンズホルダ
２０、３２０ シェード
２０ａ 上向き反射面
２０ａ１ 前端縁
２２、３２２ ベース部材
３０、１３０、２３０、３３０ 発光ユニット
３２、３３２ 発光素子
３２´ 発光素子の鏡像
３２ａ、３３２ａ 発光面
３２ａ´ 発光面の鏡像
３４、２３４、３３４ リフレクタ
３４ａ、２３４ａ、３３４ａ、３４０ａ 反射面
３６、１３６、３３６ ブラケット
１３８ 仕切り壁
１３８´ 仕切り壁の鏡像
１３８ａ 下端面
１３８ａ´ 下端面の鏡像
３２０ａ 上端面
３４０ 第２リフレクタ
Ａｘ 光軸
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
Ｆ 後側焦点
ＰＡ、ＰＡｍ、ＰＢ、ＰＢｍ、 付加配光パターン
Ｐａ、Ｐｂ 配光パターン
ＰＨ１、ＰＨ２ ハイビーム用配光パターン
ＰＬ１、ＰＬ２ ロービーム用配光パターン
ＰＭ１、ＰＭ２ 中間的配光パターン
Ｚ 領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】