特開 2023-44895 車両用灯具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023044895

(43)【公開日】2023-04-03

(54)【発明の名称】車両用灯具

(51)【国際特許分類】

   F21S 41/151 20180101AFI20230327BHJP

   F21S 41/147 20180101ALI20230327BHJP

   F21S 41/255 20180101ALI20230327BHJP

   F21S 41/36 20180101ALI20230327BHJP

   F21S 41/43 20180101ALI20230327BHJP

   F21S 41/47 20180101ALI20230327BHJP

   F21S 41/663 20180101ALI20230327BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20230327BHJP

   F21W 102/155 20180101ALN20230327BHJP

   F21W 102/165 20180101ALN20230327BHJP

   F21W 102/20 20180101ALN20230327BHJP

【ＦＩ】

F21S41/151

F21S41/147

F21S41/255

F21S41/36

F21S41/43

F21S41/47

F21S41/663

F21Y115:10

F21W102:155

F21W102:165

F21W102:20

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021153004

(22)【出願日】2021-09-21

(71)【出願人】

【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】小又 真紀子

(57)【要約】

【課題】複数の発光素子からの出射光を投影レンズを介して灯具前方へ向けて照射するように構成された車両用灯具において、ロービーム照射時の前方視認性を十分に確保可能とする。
【解決手段】複数の第１発光素子３０が左右方向に並んだ状態でかつその発光面３０ａを投影レンズ５０へ向けた状態で配置された構成とする。また、複数の第１発光素子３０と投影レンズ５０との間に、ロービーム用配光パターンのカットオフラインを形成するために複数の第１発光素子３０からの出射光の一部を遮光するシェード６０が配置された構成とする。その上で、複数の第１発光素子３０と投影レンズ５０との間に、複数の第１発光素子３０から投影レンズ５０の上部領域へ向かう直射光の一部を遮光する第２シェード７０が配置された構成とする。これによりロービーム用配光パターンの下部領域が明るくなりすぎてしまうのを未然に防止する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の発光素子と投影レンズとを備え、上記複数の発光素子からの出射光を上記投影レンズを介して灯具前方へ向けて照射することによりロービーム用配光パターンを形成するように構成された車両用灯具において、
上記複数の発光素子は、左右方向に並んだ状態でかつ発光面を上記投影レンズへ向けた状態で配置されており、
上記複数の発光素子と上記投影レンズとの間に、上記ロービーム用配光パターンのカットオフラインを形成するために上記複数の発光素子からの出射光の一部を遮光するシェードが配置されており、
上記複数の発光素子と上記投影レンズとの間に、上記複数の発光素子から上記投影レンズの上部領域へ向かう直射光の一部を遮光する第２シェードが配置されている、ことを特徴とする車両用灯具。

【請求項2】

上記第２シェードは、上記複数の発光素子のうち左右方向の両端部に位置する発光素子よりも左右方向の中央部に位置する発光素子からの直射光に対する遮光量が大きくなる位置に配置されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。

【請求項3】

上記第２シェードは、上記複数の発光素子からの直射光を下向きに反射させて上記投影レンズへ入射させるように形成された反射面を備えている、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用灯具。

【請求項4】

上記複数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を備えており、
上記第２シェードは、上記リフレクタと一体的に形成されている、ことを特徴とする請求項１～３いずれか記載の車両用灯具。

【請求項5】

上記リフレクタは、上記シェードと一体的に形成されている、ことを特徴とする請求項４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、投影レンズを備えた車両用灯具に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、車両用灯具の構成として、複数の発光素子からの出射光を投影レンズを介して灯具前方へ向けて照射することによりロービーム用配光パターンを形成するように構成されたものが知られている。

【0003】

「特許文献１」には、このような車両用灯具の構成として、複数の発光素子が左右方向に並んだ状態でかつ発光面を投影レンズへ向けた状態で配置されるとともに、複数の発光素子と投影レンズとの間にロービーム用配光パターンのカットオフラインを形成するために複数の発光素子からの出射光の一部を遮光するシェードが配置されたものが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－２０７７７４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のように、左右方向に並んだ状態で配置された複数の発光素子がその発光面を投影レンズへ向けた状態で配置された構成となっている場合には、複数の発光素子から出射して投影レンズに入射した直射光によって形成されるロービーム用配光パターンは、その下部領域がかなり明るいものとなる。

【0006】

このため、ロービーム用配光パターンが灯具前方路面に形成されたとき、近距離領域が明るくなりすぎて遠距離領域が見えにくくなってしまい、したがってロービーム照射時の前方視認性を十分に確保することができなくなってしまう。

【0007】

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、複数の発光素子からの出射光を投影レンズを介して灯具前方へ向けて照射するように構成された車両用灯具において、ロービーム照射時の前方視認性を十分に確保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】

【0008】

本願発明は、所定の第２シェードが追加配置された構成とすることにより、上記目的達成を図るようにしたものである。

【0009】

すなわち、本願発明に係る車両用灯具は、
複数の発光素子と投影レンズとを備え、上記複数の発光素子からの出射光を上記投影レンズを介して灯具前方へ向けて照射することによりロービーム用配光パターンを形成するように構成された車両用灯具において、
上記複数の発光素子は、左右方向に並んだ状態でかつ発光面を上記投影レンズへ向けた状態で配置されており、
上記複数の発光素子と上記投影レンズとの間に、上記ロービーム用配光パターンのカットオフラインを形成するために上記複数の発光素子からの出射光の一部を遮光するシェードが配置されており、
上記複数の発光素子と上記投影レンズとの間に、上記複数の発光素子から上記投影レンズの上部領域へ向かう直射光の一部を遮光する第２シェードが配置されている、ことを特徴とするものである。

【0010】

上記「複数の発光素子」は、左右方向に並んだ状態でかつ発光面を上記投影レンズへ向けた状態で配置されていれば、その具体的な配置や配置個数は特に限定されるものではない。

【0011】

上記「シェード」は、複数の発光素子からの出射光の一部を遮光することによりロービーム用配光パターンのカットオフラインを形成し得るように構成されたものであれば、その具体的な配置や形状等は特に限定されるものではない。

【0012】

上記「第２シェード」は、複数の発光素子から投影レンズの上部領域へ向かう直射光の一部を遮光するように構成されたものであれば、その具体的な配置や形状等は特に限定されるものではない。

【0013】

上記「投影レンズの上部領域」とは、投影レンズの光軸よりも上方側に位置する領域を意味するものである。

【発明の効果】

【0014】

本願発明に係る車両用灯具は、複数の発光素子からの出射光を投影レンズを介して灯具前方へ向けて照射することによりロービーム用配光パターンを形成する構成となっており、その際、複数の発光素子は左右方向に並んだ状態でかつ発光面を投影レンズへ向けた状態で配置されており、また、複数の発光素子と投影レンズとの間には、ロービーム用配光パターンのカットオフラインを形成するために複数の発光素子からの出射光の一部を遮光するシェードが配置されているが、複数の発光素子と投影レンズとの間には、複数の発光素子から投影レンズの上部領域へ向かう直射光の一部を遮光する第２シェードが配置されているので、次のような作用効果を得ることができる。

【0015】

すなわち、ロービーム用配光パターンの下部領域が必要以上に明るくなってしまうのは、投影レンズの上部領域に入射した複数の発光素子からの直射光によるものである。そこで、複数の発光素子から投影レンズの上部領域へ向かう直射光の一部を第２シェードによって遮光することにより、ロービーム用配光パターンの下部領域が明るくなりすぎてしまうのを未然に防止することができる。

【0016】

したがって、ロービーム用配光パターンが灯具前方路面に形成されたとき、近距離領域が明るくなりすぎて遠距離領域が見えにくくなってしまうのを未然に防止することができ、これによりロービーム照射時の前方視認性を十分に確保することができる。

【0017】

このように本願発明によれば、複数の発光素子からの出射光を投影レンズを介して灯具前方へ向けて照射するように構成された車両用灯具において、ロービーム照射時の前方視認性を十分に確保することができる。

【0018】

上記構成において、さらに、第２シェードの構成として、複数の発光素子のうち左右方向の両端部に位置する発光素子よりも左右方向の中央部に位置する発光素子からの直射光に対する遮光量が大きくなる位置に配置されたものとすれば、ロービーム用配光パターンが灯具前方路面に形成されたとき、近距離領域における正面部分の明るさを重点的に抑制することができる。

【0019】

したがって、灯具前方路面の近距離領域が明るくなりすぎて遠距離領域が見えにくくなってしまうのを未然に防止した上で、近距離領域の左右両側部分の明るさを一定量確保して側方視認性が損なわれてしまわないようにすることができる。

【0020】

上記構成において、さらに、第２シェードの構成として、複数の発光素子からの直射光を下向きに反射させて投影レンズへ入射させるように形成された反射面を備えたものとすれば、次のような作用効果を得ることができる。

【0021】

すなわち、第２シェードの反射面で下向きに反射した複数の発光素子からの直射光は、灯具前方路面の遠距離領域を照射する光となる。したがって、第２シェードが配置されたことによってロービーム用配光パターン全体の明るさが損なわれてしまわないようにした上で、ロービーム用配光パターンを遠方視認性に優れたものとすることができる。

【0022】

上記構成において、さらに、複数の発光素子からの出射光を投影レンズへ向けて反射させるリフレクタを備えた構成とすれば、ロービーム用配光パターンの明るさを増大させることができ、かつ、その配光分布の自由度を高めることができる。その際、第２シェードがリフレクタと一体的に形成された構成とすれば、配光制御の精度を高めることができ、かつ、車両用灯具の部品点数の削減を図ることができる。

【0023】

このようにした場合において、リフレクタがシェードと一体的に形成された構成とすれば、配光制御の精度をさらに高めることができ、かつ、車両用灯具の部品点数の一層の削減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【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２のIII－III線断面図

【図4】（ａ）は上記車両用灯具からの照射光によって形成されるロービーム用配光パターンを示す図、（ｂ）は比較例を示す（ａ）と同様の図

【図5】（ａ）は上記ロービーム用配光パターンの照度分布を示す図、（ｂ）は上記比較例を示す（ａ）と同様の図

【図6】（ａ）は上記車両用灯具からの照射光によって形成されるハイビーム用配光パターンを示す図、（ｂ）は上記ハイビーム用配光パターンをその一部が欠落した状態で示す図

【図7】上記実施形態の第１変形例を示す、図３と同様の図

【図8】上記実施形態の第２変形例を示す、図３と同様の図

【図9】上記第２変形例の作用を示す、図４と同様の図

【図10】上記第２変形例の作用を示す、図５と同様の図

【図11】上記実施形態の第３変形例を示す、図３と同様の図

【発明を実施するための形態】

【0025】

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方向矢視図である。

【0027】

これらの図において、Ｘで示す方向が「灯具前方」であり、Ｙで示す方向が「灯具前方」と直交する「左方向」（灯具正面視では「右方向」）であり、Ｚで示す方向が「上方向」である。これら以外の図においても同様である。

【0028】

車両用灯具１０は、車両の前端部に設けられるヘッドランプであって、ランプボディ１２と透光カバー１４とで形成される灯室内に、灯具ユニット２０が収容された構成となっている。

【0029】

図３は、図２のIII－III線断面図である。

【0030】

図３にも示すように、灯具ユニット２０は、いわゆるプロジェクタ型の灯具ユニットであって、光源としての複数の第１および第２発光素子３０、４０と、第１および第２リフレクタ３２、４２と、投影レンズ５０とを備えており、その照射光によって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を選択的に形成し得るように構成されている。

【0031】

具体的には、複数の第１発光素子３０はロービーム照射時およびハイビーム照射時に点灯するように構成されており、複数の第２発光素子４０はハイビーム照射時に追加点灯するように構成されている。

【0032】

そして、灯具ユニット２０は、複数の第１発光素子３０からの直射光および複数の第１発光素子３０から出射して第１リフレクタ３２で反射した光を、投影レンズ５０を介して灯具前方へ向けて照射することによりロービーム用配光パターンを形成するようになっており、また、複数の第２発光素子４０からの直射光および複数の第２発光素子４０から出射して第２リフレクタ４２で反射した光を、投影レンズ５０を介して灯具前方へ向けて照射す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ようになっている。

【0033】

なお、図３においては、第１発光素子３０からの出射光の光路を実線で示しており、第２発光素子４０からの出射光の光路を破線で示している。

【0034】

次に、灯具ユニット２０の具体的な構成について説明する。

【0035】

図３に示すように、投影レンズ５０は、前面が凸曲面状に形成された平凸非球面レンズで構成されており、灯具前後方向に延びる光軸Ａｘを有している。この投影レンズ５０は、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（すなわち車両前方）の仮想鉛直スクリーン上に投影するようになっている。

【0036】

投影レンズ５０は、その外周部においてレンズホルダ５２に支持されており、このレンズホルダ５２はヒートシンク５４に支持されている。

【0037】

図２に示すように、複数の第１発光素子３０は、光軸Ａｘよりも上方側において左右方向に並んだ状態で配置されており、複数の第２発光素子４０は、光軸Ａｘよりも下方側において左右方向に並んだ状態で配置されている。

【0038】

複数の第１発光素子３０は、いずれも矩形状（具体的には正方形）の発光面３０ａを有する１１個の白色発光ダイオードで構成されており、互いに僅かな間隔をおいて配置されている。その際、光軸Ａｘの真上に配置された第１発光素子３０およびその右側（灯具正面視では左側）に配置された５個の第１発光素子３０は、左側に配置された残り５個の第１発光素子３０に対して下方側に変位した状態で配置されている。

【0039】

一方、複数の第２発光素子４０は、いずれも矩形状（具体的には発光面３０ａと同一サイズの正方形）の発光面４０ａを有する１３個の白色発光ダイオードで構成されており、互いに僅かな間隔をおいて横一列で配置されている。

【0040】

複数の第１発光素子３０は一斉に点灯するように構成されているが、複数の第２発光素子４０は一斉に点灯するとともに個別にも点灯し得るように構成されている。すなわち、複数の第２発光素子４０の各々は、図示しない電子制御ユニットによって自車の走行状況に応じてその点消灯制御が行われるようになっている。その際、自車の走行状況は、例えば、自車の舵角データ、ナビゲーションデータ、前方走行路の画像データ等の検出値に基づいて把握することが可能である。

【0041】

複数の第１および第２発光素子３０、４０は共通の基板５６に搭載されており、この基板５６はヒートシンク５４に支持されている。

【0042】

図３に示すように、基板５６は、光軸Ａｘと直交する鉛直面に対して後傾した状態で配置されている。その際、基板５６の鉛直面に対する後傾角度は１０～２０°（例えば１５°程度）の値に設定されている。これにより複数の第１および第２発光素子３０、４０は、その発光面３０ａ、４０ａを灯具正面方向に対して１０～２０°（例えば１５°程度）上向きの方向へ向けた状態（すなわち投影レンズ５０へ向けた状態）で配置されている。

【0043】

第１および第２リフレクタ３２、４２は、基板５６よりも灯具前方側に配置されている。これら第１および第２リフレクタ３２、４２は一体的に形成されており、その左右両端部においてヒートシンク５４に支持されている。

【0044】

第１リフレクタ３２は、複数の第１発光素子３０を囲むように形成された反射面３２ａを有しており、この反射面３２ａにおいて複数の第１発光素子３０からの出射光を投影レンズ５０へ向けて反射させるように構成されている。その際、この反射面３２ａは、横長の凹曲面状の反射面形状を有しており、その上端縁は灯具正面視において略横長楕円形の外形形状を有している。

【0045】

一方、第２リフレクタ４２は、複数の第２発光素子４０を囲むように形成された反射面４２ａを有しており、この反射面４２ａにおいて複数の第２発光素子４０からの出射光を投影レンズ５０へ向けて反射させるように構成されている。その際、この反射面４２ａは、複数の第２発光素子４０の各々に対して、その上下両側に１対の小反射面４２ｓが配置された構成となっている。そして、これら上下１対の小反射面４２ｓは、各第２発光素子４０からの出射光を略平行光として投影レンズ５０へ向けて反射させるようになっている。

【0046】

第１リフレクタ３２の反射面３２ａには、複数の第１発光素子３０をその外周縁近傍において囲む開口部３２ｂが形成されている。この開口部３２ｂは、複数の第１発光素子３０の配列に沿って左右段違いで略横長矩形状に延びるように形成されている。

【0047】

一方、第２リフレクタ４２の反射面４２ａには、複数の第２発光素子４０をその外周縁近傍において囲む横長の開口部４２ｂが形成されている。この開口部４２ｂは、複数の第２発光素子４０の配列に沿って横長矩形状に延びるように形成されている。

【0048】

複数の第１発光素子３０と複数の第２発光素子４０との間には、複数の第１発光素子３０からの直射光および第１リフレクタ３２で反射した複数の第１発光素子３０からの出射光の一部を遮光してロービーム用配光パターンのカットオフラインを形成するためのシェード６０が配置されている。

【0049】

シェード６０は、第１および第２リフレクタ３２、４２と一体的に形成されている。すなわち、シェード６０は、第１および第２リフレクタ３２、４２の接続部分が楔形の鉛直断面形状で灯具前方へ向けて延びることによって形成されており、その上面が第１リフレクタ３２の反射面３２ａの一部を構成するとともにその下面が第２リフレクタ４２の反射面４２ａの一部を構成している。

【0050】

シェード６０の前端縁６０ａは、投影レンズ５０の後側焦点Ｆの位置において光軸Ａｘと直交する鉛直面に沿って、左右段違いで左右方向に延びるように形成されている。具体的には、この前端縁６０ａは、光軸Ａｘよりも左側の部分（灯具正面視では右側の部分）が光軸Ａｘに対してやや上方側の位置において水平方向に延びており、光軸Ａｘよりも右側の部分が光軸Ａｘに対して僅かに下方側の位置において水平方向に延びるとともにその左端部が斜め左上方向に延びた状態で光軸Ａｘよりも左側の部分と接続されている。

【0051】

図３に示すように、複数の第１発光素子３０と投影レンズ５０との間には、複数の第１発光素子３０から投影レンズ５０の上部領域（すなわち光軸Ａｘよりも上方側に位置する領域）へ向かう直射光の一部を遮光する第２シェード７０が配置されている。この第２シェード７０は、板状部材で構成されており、基板５６と略平行に配置された状態で、その上端部において第１リフレクタ３２に支持されている。

【0052】

図２に示すように、第２シェード７０は、灯具正面視において１１個の第１発光素子３０のうち左右方向の中央部に位置する５個の第１発光素子３０と部分的に重複する位置関係で配置されている。

【0053】

具体的には、光軸Ａｘの真上に位置する第１発光素子３０およびその右側に隣接する第１発光素子３０は、その上端部が第２シェード７０に隠れており、さらにその右側に隣接する第１発光素子３０は、その左上端部が第２シェード７０に隠れている。また、光軸Ａｘの真上に位置する第１発光素子３０の左側に隣接する第１発光素子３０は、その上半部が第２シェード７０に隠れており、その左側に隣接する第１発光素子３０は、その右上四半部が第２シェード７０に隠れている。

【0054】

第２シェード７０の下端面は、複数の第１発光素子３０からの直射光が入射しない角度で灯具前方へ向けて斜め上方に延びるように形成されている。

【0055】

図１、２に示すように、第１リフレクタ３２には、第２シェード７０を配置するための切欠き部３２ｃが形成されるとともに第２シェード７０の上端部を支持するための支持部３２ｄが形成されている。

【0056】

図４（ａ）は、車両用灯具１０の灯具ユニット２０から灯具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ロービーム用配光パターンＰＬを透視的に示す図である。

【0057】

図４（ａ）に示すように、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。

【0058】

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。

【0059】

上述したように、ロービーム用配光パターンＰＬは複数の第１発光素子３０からの直射光およびその第１リフレクタ３２からの反射光によって形成され、その際、左右段違いのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２はシェード６０の前端縁６０ａの反転投影像として形成されるようになっている。

【0060】

一方、図４（ｂ）は、本実施形態の比較例を示す図であって、仮に灯具ユニット２０が第２シェード７０を備えていないとした場合に形成されるロービーム用配光パターンＰＬ´を示す図である。

【0061】

図４（ｂ）に示すように、ロービーム用配光パターンＰＬ´もロービーム用配光パターンＰＬと同様の配光パターンとして形成されるが、その照度分布がロービーム用配光パターンＰＬの場合と部分的に異なっている。

【0062】

すなわち、ロービーム用配光パターンＰＬ´は、その下部領域が必要以上に明るい過剰明部Ｐａ´として形成されている。このため、ロービーム用配光パターンＰＬ´が灯具前方路面に形成されたとき、その過剰明部Ｐａ´が位置する近距離領域が明るくなりすぎて遠距離領域（すなわち過剰明部Ｐａ´とカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２との間の領域）が見えにくくなってしまい、したがってロービーム照射時の前方視認性を十分に確保することができなくなってしまう。

【0063】

これに対し、図４（ａ）に示すロービーム用配光パターンＰＬにおいては、その下部領域に過剰明部Ｐａ´が形成されていない。これは、本実施形態に係る灯具ユニット２０においては、複数の発光素子３０から投影レンズ５０の上部領域へ向かう直射光の一部が第２シェード７０によって遮光され、これによりロービーム用配光パターンの下部領域を形成するための照射光が減少することによるものである。

【0064】

その際、第２シェード７０は１１個の第１発光素子３０のうち左右方向の中央部に位置する５個の第１発光素子３０からの直射光の一部を遮光する位置に配置されているので、灯具前方路面の近距離領域における正面部分の明るさが重点的に抑制され、近距離領域の左右両側部分の明るさは一定量確保されている。

【0065】

図５（ａ）は、上記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のＶ－Ｖ線に沿った照度分布ＩＤｖを示す図であり、図５（ｂ）は上記比較例を示す同様の図である。

【0066】

図５（ａ）に示すように、ロービーム用配光パターンＰＬの照度分布ＩＤｖは、Ｈ－Ｈ線に対応する０°付近からその下方側にかけて照度Ｅｖが急激に上昇している。これはロービーム用配光パターンＰＬの照度ＥｖがカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の下方近傍領域において最も高くなることと対応している。そして、この照度分布ＩＤｖは、１°Ｄ付近で最高照度になった後、下向き角度が大きくなるにつれて急激に低下し、１０°Ｄ付近で略ゼロになるまで滑らかに低下している。

【0067】

一方、図５（ｂ）に示すように、ロービーム用配光パターンＰＬ´の照度分布ＩＤｖ´も、０°付近からその下方にかけて照度Ｅｖが急激に上昇し、１°Ｄ付近で最高照度になった後、下向き角度が大きくなるにつれて急激に低下し、１０°Ｄ付近で略ゼロになるまで低下するが、低下途中の４～６°Ｄ付近に膨らみが生じている（図中の破線領域Ａ参照）。

【0068】

図５（ａ）では、ロービーム用配光パターンＰＬ´の照度分布ＩＤｖ´を２点鎖線で示している。図中、破線領域Ａで示すように、ロービーム用配光パターンＰＬはロービーム用配光パターンＰＬ´に対して４～６°Ｄ付近の照度Ｅｖが低い滑らかな照度分布となっている。

【0069】

そして、このような照度分布ＩＤｖを有するロービーム用配光パターンＰＬが灯具前方路面に形成されることにより、近距離領域が明るくなりすぎて遠距離領域が見えにくくなってしまうのが未然に防止され、これによりロービーム照射時の前方視認性が十分に確保されるようになっている。

【0070】

図６（ａ）は、車両用灯具１０の灯具ユニット２０から灯具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ハイビーム用配光パターンＰＨを透視的に示す図である。

【0071】

図６（ａ）に示すように、ハイビーム用配光パターンＰＨは、ロービーム用配光パターンＰＬに対して付加配光パターンＰＡが付加された合成配光パターンとして形成されている。

【0072】

付加配光パターンＰＡは、１３個の第２発光素子４０からの直射光および１３個の第２発光素子４０から出射して第２リフレクタ４２で反射した光（具体的には第２リフレクタ４２の反射面４２ａを構成する１３対の小反射面４２ｓで反射した光）によって形成される配光パターンである。

【0073】

すなわち、付加配光パターンＰＡは、１３個の第２発光素子４０の各々の点灯によって形成される１３個の小配光パターンＰＡａの合成配光パターンとして形成されている。

【0074】

１３個の小配光パターンＰＡａは、いずれも略矩形状の配光パターンとして形成され、かつ、互いに隣接する小配光パターンＰＡａ同士が僅かに重複した状態で横一列で形成されている。その際、各小配光パターンＰＡａは、各第２発光素子４０からの直射光およびリフレクタ４２の各対の小反射面４２ｓからの反射光の一部がシェード６０によって遮光されることによって、やや縦長の略矩形状の配光パターンとして形成され、その下端縁はカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２に沿って延びるように形成されている。

【0075】

図６（ｂ）は、ハイビーム用配光パターンＰＨの一部を欠落させた中間的配光パターンＰＭを透視的に示す図である。

【0076】

図６（ｂ）においては、左から６番目の第２発光素子４０の消灯によって、付加配光パターンＰＡを構成する１３個の小配光パターンＰＡａのうち右から６番目の小配光パターンＰＡａが欠落した状態にある中間的配光パターンＰＭを示している。

【0077】

このような中間的配光パターンＰＭを形成することにより、灯具ユニット２０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のドライバーにグレアを与えてしまわない範囲内でできるだけ前方走行路を幅広く照射するようになっている。

【0078】

そして、対向車２の位置が変化するのに伴って、消灯の対象となる第２発光素子４０を順次切り換えることにより中間的配光パターンＰＭの形状を変化させ、これにより対向車２のドライバーにグレアを与えてしまわない範囲内でできるだけ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。

【0079】

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、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小配光パターンＰＡａ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なっている。

【0080】

次に本実施形態の作用効果について説明する。

【0081】

本実施形態に係る車両用灯具１０の灯具ユニット２０は、複数の第１発光素子３０（発光素子）からの出射光を投影レンズ５０を介して灯具前方へ向けて照射することによりロービーム用配光パターンＰＬを形成する構成となっており、その際、複数の第１発光素子３０は左右方向に並んだ状態でかつ発光面３０ａを投影レンズ５０へ向けた状態で配置されており、また、複数の第１発光素子３０と投影レンズ５０との間には、ロービーム用配光パターンＰＬのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を形成するために複数の第１発光素子３０からの出射光の一部を遮光するシェード６０が配置されているが、複数の第１発光素子３０と投影レンズ５０との間には、複数の第１発光素子３０から投影レンズ５０の上部領域へ向かう直射光の一部を遮光する第２シェード７０が配置されているので、次のような作用効果を得ることができる。

【0082】

すなわち、ロービーム用配光パターンＰＬの下部領域が必要以上に明るくなってしまうのは、投影レンズ５０の上部領域に入射した複数の第１発光素子３０からの直射光によるものである。そこで、複数の第１発光素子３０から投影レンズ５０の上部領域へ向かう直射光の一部を第２シェード７０によって遮光することにより、ロービーム用配光パターンＰＬの下部領域が明るくなりすぎてしまうのを未然に防止することができる。

【0083】

そしてこれにより、ロービーム用配光パターンＰＬが灯具前方路面に形成されたとき、近距離領域が明るくなりすぎて遠距離領域が見えにくくなってしまうのを未然に防止することができ、これによりロービーム照射時の前方視認性を十分に確保することができる。

【0084】

このように本実施形態によれば、複数の第１発光素子３０からの出射光を投影レンズ５０を介して灯具前方へ向けて照射するように構成された車両用灯具１０において、ロービーム照射時の前方視認性を十分に確保することができる。

【0085】

その際、本実施形態においては、第２シェード７０が、複数の第１発光素子３０のうち左右方向の両端部に位置する第１発光素子３０よりも左右方向の中央部に位置する第１発光素子３０からの直射光に対する遮光量が大きくなる位置に配置されているので、ロービーム用配光パターンＰＬが灯具前方路面に形成されたとき、近距離領域における正面部分の明るさを重点的に抑制することができる。

【0086】

したがって、灯具前方路面の近距離領域が明るくなりすぎて遠距離領域が見えにくくなってしまうのを未然に防止した上で、近距離領域の左右両側部分の明るさを一定量確保して側方視認性が損なわれてしまわないようにすることができる。

【0087】

また本実施形態においては、複数の第１発光素子３０からの出射光を投影レンズ５０へ向けて反射させる第１リフレクタ３２（リフレクタ）を備えているので、ロービーム用配光パターンＰＬの明るさを増大させることができ、かつ、その配光分布の自由度を高めることができる。

【0088】

さらに本実施形態においては、第１リフレクタ３２がシェード６０と一体的に形成されているので、配光制御の精度を高めることができ、かつ、車両用灯具１０の部品点数の削減を図ることができる。

【0089】

その際、本実施形態に係る車両用灯具１０の灯具ユニット２０は、ロービーム用配光パターンＰＬとハイビーム用配光パターンＰＨとを選択的に形成し得る構成となっているが、ハイビーム照射時に追加点灯する複数の第２発光素子４０からの出射光を反射させる第２リフレクタ４２は第１リフレクタ３２と一体的に形成されているので、車両用灯具１０の部品点数の一層の削減を図ることができる。

【0090】

上記実施形態においては、第２シェード７０が１１個の第１発光素子３０のうち左右方向の中央部に位置する５個の第１発光素子３０からの直射光の一部を遮光する位置に配置されているものとして説明したが、遮光対象となる第１発光素子３０の数やその遮光量を適宜変更することも可能であり、これにより灯具前方路面の近距離領域の明るさの調整をすることが可能である。

【0091】

上記実施形態においては、投影レンズ５０が平凸非球面レンズで構成されているものとして説明したが、両凸レンズや凸メニスカスレンズ等で構成されたものとすることも可能であり、また、円形以外の外形形状を有する構成とすることも可能である。

【0092】

上記実施形態においては、灯具ユニット２０として１１個の第１発光素子３０と１３個の第２発光素子４０とを備えているものとして説明したが、これ以外の個数の第１および第２発光素子３０、４０を備えた構成とすることも可能である。

【0093】

上記実施形態においては、複数の第１発光素子３０が左右段違いで配置されているものとして説明したが、これらが横一列で配置された構成とすることも可能である。

【0094】

上記実施形態においては、複数の第１および第２発光素子３０、４０の各々の発光面３０ａ、４０ａが正方形の外形形状を有しているものとして説明したが、これ以外の外形形状（例えば縦長矩形状や横長矩形状の外形形状等）を有する構成とすることも可能である。

【0095】

上記実施形態においては、複数の第１および第２発光素子３０、４０からの出射光を有効利用するために第１および第２リフレクタ３２、４２が配置されているものとして説明したが、第１および第２リフレクタ３２、４２のいずれか一方または両方が配置されていない構成とすることも可能である。

【0096】

上記実施形態においては、車両用灯具１０の灯具ユニット２０が、ロービーム用配光パターンＰＬとハイビーム用配光パターンＰＨとを選択的に形成し得る構成となっているものとして説明したが、ロービーム用配光パターンＰＬのみを形成する構成とすることも可能である。

【0097】

次に、上記実施形態の変形例について説明する。

【0098】

まず、上記実施形態の第１変形例について説明する。

【0099】

図７は、本変形例に係る車両用灯具の灯具ユニット１２０を示す、図３と同様の図である。

【0100】

図７に示すように、灯具ユニット１２０の基本的な構成は上記実施形態の灯具ユニット２０と同様であるが、第２シェード１７０の構成が上記実施形態の場合と異なっており、これに伴い第１リフレクタ１３２の構成も上記実施形態の場合と一部異なっている。

【0101】

すなわち本変形例においても、複数の第１発光素子３０と投影レンズ５０との間には、複数の第１発光素子３０から投影レンズ５０の上部領域へ向かう直射光の一部を遮光する第２シェード１７０が配置されているが、この第２シェード１７０が第１リフレクタ１３２と一体的に形成されている点で上記実施形態の場合と異なっている。

【0102】

第２シェード１７０は、上記実施形態の第２シェード７０と略同様の配置および形状で形成されている。

【0103】

なお本変形例においても、第１リフレクタ１３２は、上記実施形態の第１リフレクタ３２と同様の反射面１３２ａおよび開口部１３２ｂを備えている。

【0104】

また本変形例においても、シェード６０および第２リフレクタ４２の構成については上記実施形態の場合と同様である。

【0105】

本変形例の構成を採用することにより、配光制御の精度を高めることができ、かつ、車両用灯具の部品点数の削減を図ることができる。

【0106】

次に、上記実施形態の第２変形例について説明する。

【0107】

図８は、本変形例に係る車両用灯具の灯具ユニット２２０を示す、図３と同様の図である。

【0108】

図８に示すように、灯具ユニット２２０の基本的な構成は上記実施形態の灯具ユニット２０と同様であるが、第２シェード２７０の構成が上記実施形態の場合と異なっている。

【0109】

すなわち本変形例においても、複数の第１発光素子３０と投影レンズ５０との間には、複数の第１発光素子３０から投影レンズ５０の上部領域へ向かう直射光の一部を遮光する第２シェード２７０が配置されているが、この第２シェード２７０は第１リフレクタ２３２と一体的に形成されておりかつ反射面２７０ａを備えている点で上記実施形態の場合と異なっている。

【0110】

第２シェード２７０の反射面２７０ａは、光軸Ａｘの上方において水平面に沿って延びるように形成されており、これにより複数の第１発光素子３０からの直射光を下向きに反射させて投影レンズ５０へ入射させるようになっている。その際、この反射面２７０ａで反射した複数の第１発光素子３０からの直射光の一部は、第１リフレクタ２３２の反射面２３２ａで反射した後に投影レンズ５０へ入射するようになっている。

【0111】

なお本変形例においても、第１リフレクタ２３２は、上記実施形態の第１リフレクタ３２と同様の反射面２３２ａおよび開口部２３２ｂを備えている。

【0112】

また本変形例においても、シェード６０および第２リフレクタ４２の構成については上記実施形態の場合と同様である。

【0113】

図９（ａ）は、本変形例の灯具ユニット２２０から灯具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ロービーム用配光パターンＰＬ－２を透視的に示す図である。

【0114】

図９（ａ）に示すように、ロービーム用配光パターンＰＬ－２は、図４（ａ）に示すロービーム用配光パターンＰＬに対して遠方照射用配光パターンＰａ－２が追加された配光パターンとして形成されている。

【0115】

一方、図９（ｂ）は、本変形例の比較例を示す図であって、仮に灯具ユニット２２０が第２シェード２７０を備えていないとした場合に形成されるロービーム用配光パターンＰＬ´を示す図であって、図４（ｂ）と同様の図である。

【0116】

図９（ａ）に示すロービーム用配光パターンＰＬ－２の遠方照射用配光パターンＰａ－２は、図９（ｂ）に示すロービーム用配光パターンＰＬ´においてその下部領域に形成されていた過剰明部Ｐａ´と略同一形状の配光パターンが、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２近傍の上部領域に変位した状態で形成されたものとなっている。

【0117】

図９（ａ）に示す遠方照射用配光パターンＰａ－２は、複数の発光素子３０から投影レンズ５０の上部領域へ向かう直射光の一部が、第２シェード２７０によって遮光された上で、その反射面２７０ａで下向きに反射して投影レンズ５０を介して灯具前方へ照射されることによって形成された配光パターンである。

【0118】

図１０（ａ）は、上記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－２のＶ－Ｖ線に沿った照度分布ＩＤｖ－２を示す図であり、図５（ｂ）はその比較例を示す同様の図である。

【0119】

図１０（ａ）に示すように、ロービーム用配光パターンＰＬ－２の照度分布ＩＤｖ－２は、図１０（ｂ）に示すロービーム用配光パターンＰＬ´の照度分布ＩＤｖ´に対して、４～６°Ｄ付近の膨らみがなく（図中の破線領域Ａ参照）、かつ、１°Ｄ付近で最高照度になった後、下向き角度が大きくなるにつれて照度Ｅｖが急激に低下する際の低下度合が緩和されたものとなっている（図中の破線領域Ｂ参照）。

【0120】

そして、このような照度分布ＩＤｖ－２を有するロービーム用配光パターンＰＬ－２が灯具前方路面に形成されることにより、図９（ａ）に示すように、ロービーム用配光パターンＰＬ－２全体の明るさが損なわれることなく遠方視認性が一層向上することとなる。

【0121】

本変形例の構成を採用することにより、次のような作用効果を得ることができる。

【0122】

すなわち、上述したとおり、第２シェード２７０の反射面２７０ａで下向きに反射した複数の第１発光素子３０からの直射光は、灯具前方路面の遠距離領域を照射する光となるので、第２シェード２７０が配置されたことによってロービーム用配光パターンＰＬ－２全体の明るさが損なわれてしまわないようにした上で、ロービーム用配光パターンＰＬ－２を遠方視認性に優れたものとすることができる。

【0123】

次に、上記実施形態の第３変形例について説明する。

【0124】

図１１は、本変形例に係る車両用灯具の灯具ユニット３２０を示す、図３と同様の図である。

【0125】

図１１に示すように、灯具ユニット３２０の基本的な構成は上記実施形態の灯具ユニット２０と同様であるが、複数の第１発光素子３０の配置が上記実施形態の場合と異なっており、これに伴い、第１リフレクタ３３２の構成および配置が上記実施形態の場合と異なっている。また本変形例においては、複数の第１発光素子３０を支持する基板３５６が複数の第２発光素子４０を支持する基板３５８と別体で構成されている点も上記実施形態の場合と異なっている。さらに本変形例においては、２つの基板３５６、３５８を支持するヒートシンク３５４の形状も上記実施形態の場合と一部異なっている。

【0126】

具体的には、複数の第１発光素子３０は、光軸Ａｘよりも上方側においてその発光面３０ａを灯具正面方向に対して斜め下向きにした状態で配置されている。

【0127】

また、基板３５８は、上記実施形態の基板５６と同様、光軸Ａｘと直交する鉛直面に対して後傾した状態で配置されているが、基板３５６は、光軸Ａｘと直交する鉛直面に対して前傾した状態で配置されている。

【0128】

さらに、第１リフレクタ３３２は、その反射面３３２ａが灯具前方斜め下方を向いた状態で配置されており、これにより複数の第１発光素子３０からの出射光を投影レンズ５０へ向けて反射させるように構成されている。

【0129】

本変形例においても、複数の第１発光素子３０と投影レンズ５０との間には、複数の第１発光素子３０から投影レンズ５０の上部領域へ向かう直射光の一部を遮光する第２シェード３７０が配置されている。この第２シェード３７０は、上記実施形態の第２シェード７０と同様、板状部材で構成されており、基板３５６と略平行に配置された状態で、その上端部において第１リフレクタ３３２に支持されている。

【0130】

なお本変形例においても、第１リフレクタ３３２は上記実施形態の第１リフレクタ３２と同様の開口部３３２ｂを備えている。

【0131】

また本変形例においても、シェード６０および第２リフレクタ４２の構成については上記実施形態の場合と同様である。

【0132】

本変形例の構成を採用することにより、次のような作用効果を得ることができる。

【0133】

すなわち、本変形例に係る灯具ユニット３２０において、複数の第１発光素子３０からその発光面３０ａの面直方向へ出射する直射光は、投影レンズ５０において上下方向の略中央領域へ向かう光となるので、複数の第１発光素子３０から投影レンズ５０の上部領域へ向かう直射光の割合は上記実施形態の場合よりも少ないものとなる。

【0134】

したがって、灯具ユニット３２０の構成として、仮に第２シェード３７０が配置されていないとした場合においても、上記実施形態の比較例のロービーム用配光パターンＰＬ´（図４（ｂ）参照）程の明るい過剰明部Ｐａ´が下部領域に形成されてしまうことはないが、ロービーム用配光パターンＰＬ´の下部領域が明るくなってしまう現象は依然として残ってしまう。

【0135】

これに対し、本変形例に係る灯具ユニット３２０は第２シェード３７０が配置された構成となっているので、複数の第１発光素子３０から投影レンズ５０の上部領域へ向かう直射光の一部を遮光することができ、これによりロービーム用配光パターンの下部領域が明るくなってしまわないようにすることができる。

【0136】

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。

【0137】

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】

【0138】

２ 対向車
１０ 車両用灯具
１２ ランプボディ
１４ 透光カバー
２０、１２０、２２０、３２０ 灯具ユニット
３０ 第１発光素子（発光素子）
３０ａ、４０ａ 発光面
３２ａ、４２ａ、１３２ａ、２３２ａ、２７０ａ、３３２ａ 反射面
３２、１３２、２３２、３３２ 第１リフレクタ（リフレクタ）
３２ｂ、４２ｂ、１３２ｂ、２３２ｂ、３３２ｂ 開口部
３２ｃ 切欠き部
３２ｄ 支持部
４０ 第２発光素子
４２ 第２リフレクタ
４２ｓ 小反射面
５０ 投影レンズ
５２ レンズホルダ
５４、３５４ ヒートシンク
５６、３５６、３５８ 基板
６０ シェード
６０ａ 前端縁
７０、１７０、２７０、３７０ 第２シェード
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
Ｅｖ 照度
Ｆ 後側焦点
ＩＤｖ、ＩＤｖ－２ 照度分布
ＰＡ 付加配光パターン
ＰＡａ 小配光パターン
Ｐａ－２ 遠方照射用配光パターン
ＰＨ ハイビーム用配光パターン
ＰＬ、ＰＬ－２ ロービーム用配光パターン
ＰＭ 中間的配光パターン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】