特開 2024-169903 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】P2024169903

(43)【公開日】2024-12-06

(54)【発明の名称】車両用灯具

(51)【国際特許分類】

   F21S 41/265 20180101AFI20241129BHJP

   F21S 41/255 20180101ALI20241129BHJP

   F21S 41/143 20180101ALI20241129BHJP

   F21V 5/04 20060101ALI20241129BHJP

   F21W 102/155 20180101ALN20241129BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20241129BHJP

【ＦＩ】

F21S41/265

F21S41/255

F21S41/143

F21V5/04 400

F21W102:155

F21Y115:10

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023086759

(22)【出願日】2023-05-26

(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】藤田 翔士

(72)【発明者】

【氏名】三輪 麻理子

(57)【要約】

【課題】発光素子からの直射光を凸レンズを介して灯具前方へ向けて照射することにより、上端部に水平および斜めカットオフラインを有する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、自車ドライバーや対向車ドライバー等に違和感を与えてしまうのを効果的に抑制した上で、水平および斜めカットオフラインの左右方向の拡がりの自由度を高める。
【解決手段】凸レンズ１２として、第１透光部１２Ａと第２透光部１２Ｂとが、その上半部領域１２Ｕおよび下半部領域１２Ｌの各々において上下方向に並んだ状態で配置された構成とする。これにより、水平および斜めカットオフラインの左右方向の拡がりの自由度を高める。またこれにより、上半部領域１２Ｕからの出射光による赤味と下半部領域１２Ｌからの出射光による青味とを混色させて、白色に近い水平および斜めカットオフラインを形成可能とする。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光素子と凸レンズとを備え、上記発光素子からの直射光を上記凸レンズを介して灯具前方へ向けて照射することにより、上端部に水平および斜めカットオフラインを有する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、
上記凸レンズは、上記水平カットオフラインを形成するための第１透光部と上記斜めカットオフラインを形成するための第２透光部とを備えており、
上記第１および第２透光部は、上記凸レンズの上半部領域および下半部領域の各々において上下方向に並んだ状態で配置されている、ことを特徴とする車両用灯具。

【請求項2】

上記上半部領域に配置された上記第１透光部と上記下半部領域に配置された上記第１透光部とが連続的に形成されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。

【請求項3】

上記第１および第２透光部は、上記凸レンズの上半部領域および下半部領域の各々に複数組ずつ配置されている、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】

上記発光素子は、発光面の下端縁が水平方向に対して傾斜した方向に延びるように配置されている、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5】

上記発光素子は、横長矩形状の発光面を有している、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、発光素子と凸レンズと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、発光素子からの直射光を凸レンズを介して灯具前方へ向けて照射することにより、上端部にカットオフラインを有する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凸レンズとして、その右半部領域からの出射光により水平カットオフラインを形成するとともに左半部領域からの出射光により斜めカットオフラインを形成するように構成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２００９－９７８７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」に記載された灯具構成を採用することにより、単一の凸レンズからの出射光によって水平および斜め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。

【0006】

しかしながら、上記「特許文献１」に記載された車両用灯具においては、その凸レンズが右半部領域と左半部領域とに領域分けされているので、右半部領域からの出射光によって形成される水平カットオフラインについては左方向への拡がりを十分に確保することが容易でなく、また、左半部領域からの出射光によって形成される斜めカットオフラインについては右方向への拡がりを十分に確保することが容易でない。

【0007】

これに対し、車両用灯具の凸レンズとして、その上半部領域からの出射光により水平カットオフライン（または斜めカットオフライン）を形成するとともに、その下半部領域からの出射光により斜めカットオフライン（または水平カットオフライン）を形成するように構成されたものとすれば、水平および斜めカットオフラインの各々の左右方向の拡がりの自由度を高めることが可能となる。

【0008】

しかしながら、このような構成を採用した場合には、発光素子からの直射光が凸レンズを透過する際に発生する分光現象によって、その上半部領域からの出射光により形成される水平カットオフライン（または斜めカットオフライン）は赤味を帯びたものとなり、また、その下半部領域からの出射光により形成される斜めカットオフライン（または水平カットオフライン）は青味を帯びたものとなる。したがって、これにより自車ドライバーや対向車ドライバー等に違和感を与えてしまうこととなる。

【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、発光素子からの直射光を凸レンズを介して灯具前方へ向けて照射することにより、上端部に水平および斜めカットオフラインを有する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、自車ドライバーや対向車ドライバー等に違和感を与えてしまうのを効果的に抑制した上で、水平および斜めカットオフラインの左右方向の拡がりの自由度を高め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】

【0010】

本願発明は、凸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。

【0011】

すなわち、本願発明に係る車両用灯具は、
発光素子と凸レンズとを備え、上記発光素子からの直射光を上記凸レンズを介して灯具前方へ向けて照射することにより、上端部に水平および斜めカットオフラインを有する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、
上記凸レンズは、上記水平カットオフラインを形成するための第１透光部と上記斜めカットオフラインを形成するための第２透光部とを備えており、
上記第１および第２透光部は、上記凸レンズの上部領域および下部領域の各々において上下方向に並んだ状態で配置されている、ことを特徴とするものである。

【0012】

上記「発光素子」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が採用可能である。

【0013】

上記「配光パターン」は、上端部に水平および斜めカットオフラインを有するものであれば特定の配光パターンに限定されるものではなく、例えばロービーム用配光パターンあるいはその一部を構成する配光パターン等が採用可能である。

【0014】

上記「第１および第２透光部」は、凸レンズの上半部領域および下半部領域の各々において上下方向に並んだ状態で配置されていれば、その具体的な配置は特に限定されるものではなく、例えば、上半部領域および下半部領域の各々に対して第１および第２透光部が１組ずつ配置された構成あるいは複数組ずつ配置された構成等が採用可能である。

【発明の効果】

【0015】

本願発明に係る車両用灯具は、発光素子からの直射光を凸レンズを介して灯具前方へ向けて照射することにより、上端部に水平および斜めカットオフラインを有する配光パターンを形成する構成となっているが、凸レンズは水平カットオフラインを形成するための第１透光部と斜めカットオフラインを形成するための第２透光部とを備えており、かつ、第１および第２透光部は凸レンズの上半部領域および下半部領域の各々において上下方向に並んだ状態で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。

【0016】

すなわち、本願発明の凸レンズは、水平カットオフラインを形成するための第１透光部と斜めカットオフラインを形成するための第２透光部とが、その上半部領域および下半部領域の各々において上下方向に並んだ状態で配置された構成となっているので、水平および斜めカットオフラインの左右方向の拡がりの自由度を高めることができる。

【0017】

その際、水平カットオフラインは、凸レンズの上半部領域に位置する第１透光部からの出射光のみでは赤味を帯びてしまい、また、凸レンズの下半部領域に位置する第１透光部からの出射光のみでは青味を帯びてしまうが、上半部領域に位置する第１透光部からの出射光と下半部領域に位置する第１透光部からの出射光とが重畳される構成となっているので、赤味と青味との混色によって白色に近い水平カットオフラインを形成することができる。

【0018】

同様に、斜めカットオフラインは、凸レンズの上半部領域に位置する第２透光部からの出射光のみでは赤味を帯びてしまい、また、凸レンズの下半部領域に位置する第２透光部からの出射光のみでは青味を帯びてしまうが、上半部領域に位置する第２透光部からの出射光と下半部領域に位置する第２透光部からの出射光とが重畳される構成となっているので、赤味と青味との混色によって白色に近い斜めカットオフラインを形成することができる。

【0019】

そしてこれにより、自車ドライバーや対向車ドライバー等に違和感を与えてしまうのを効果的に抑制することができる。

【0020】

このように本願発明によれば、発光素子からの直射光を凸レンズを介して灯具前方へ向けて照射することにより、上端部に水平および斜めカットオフラインを有する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、自車ドライバーや対向車ドライバー等に違和感を与えてしまうのを効果的に抑制した上で、水平および斜めカットオフラインの左右方向の拡がりの自由度を高めることができる。

【0021】

上記構成において、さらに、上半部領域に配置された第１透光部と下半部領域に配置された第１透光部とが連続的に形成された構成とすれば、両者間に段差が生じないようにすることができ、これにより凸レンズからの出射光によってグレア光が発生してしまうのを効果的に抑制することができる。

【0022】

上記構成において、さらに、第１および第２透光部が凸レンズの上半部領域および下半部領域の各々に複数組ずつ配置された構成とすれば、赤味と青味との混色効果を高めることができ、これにより一層白色に近い水平および斜めカットオフラインを形成することができる。

【0023】

上記構成において、さらに、発光素子の構成として、その発光面の下端縁が水平方向に対して傾斜した方向に延びるように配置されたものとすれば、凸レンズの第２透光部からの出射光によって斜めカットオフラインを鮮明に形成することが容易に可能となる。また、このような構成を採用することにより、配光パターンとして斜めカットオフラインの下方近傍に高光度領域を形成することも容易に可能となる。

【0024】

その際、発光素子として、横長矩形状の発光面を有する構成とすれば、斜めカットオフラインを鮮明に形成することおよび斜めカットオフラインの下方近傍に適切な高光度領域を形成することが一層容易に可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本願発明の一実施形態に係る車両用灯具を示す正面図

【図2】図１のII－II線断面図

【図3】上記車両用灯具の凸レンズを発光素子と共に示す正面図

【図4】図３のIV－IV線断面図

【図5】上記車両用灯具からの照射光により形成される灯具配光パターンを透視的に示す図

【図6】（ａ）は上記灯具配光パターンを構成する第１配光パターンを詳細に示す図、（ｂ）は上記灯具配光パターンを構成する第２配光パターンを詳細に示す図

【図7】上記実施形態の変形例を示す、図３と同様の図

【図8】上記変形例の作用を示す、図５と同様の図

【図9】上記変形例の作用を示す、図６と同様の図

【発明を実施するための形態】

【0026】

図１は、本願発明の一実施形態に係る車両用灯具１０を示す正面図であり、図２は、図１のII－II線断面図である。

【0027】

図１、２において、Ｘで示す方向が車両用灯具１０としての「前方」（車両としても「前方」）であり、Ｙで示す方向が「前方」と直交する「左方向」であり、Ｚで示す方向が「上方向」である。図１、２以外の図においても同様である。

【0028】

図１、２に示すように、本実施形態に係る車両用灯具１０は、車両前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置された凸レンズ１２と、この凸レンズ１２の後側焦点Ｆ近傍に配置された発光素子１４と、この発光素子１４を基板１６を介して支持する金属プレート１８と、この金属プレート１８および凸レンズ１２を支持するベース部材２０とを備えている。

【0029】

そして、車両用灯具１０は、発光素子１４からの直射光を凸レンズ１２を介して灯具前方へ向けて照射することにより、左配光のロービーム用配光パターンの主要部を形成するように構成されている。具体的には、この車両用灯具１０は、上端部に水平および斜めカットオフラインを有する配光パターンを灯具配光パターン（これについては後述する）として形成するように構成されている。

【0030】

車両用灯具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、車両用前照灯に組み込まれた灯具ユニットとして用いられ、その光軸調整が完了した段階では、その光軸Ａｘが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た状態で配置されるように構成されている。

【0031】

凸レンズ１２は、前方側表面１２ａが凸面で後方側表面１２ｂが平面の平凸非球面レンズに近いレンズ形状を有している。具体的には、この凸レンズ１２の前方側表面１２ａは、光軸Ａｘの近傍領域が平凸非球面レンズの前方側表面としての表面形状を有しているが、それ以外の領域はこれとは異なる表面形状を有している。したがって正確には、この凸レンズ１２の後側焦点Ｆとは光軸Ａｘの近傍領域の後側焦点を意味するものである。なお、この凸レンズ１２の前方側表面１２ａの詳細な表面形状については後述する。

【0032】

発光素子１４は、横長矩形状（例えば縦１ｍｍ横２ｍｍ程度の長方形）の発光面１４ａを有する白色発光ダイオードであって、基板１６に搭載された状態で金属プレート１８に支持されている。この発光素子１４は、その発光面１４ａの下端縁１４ａ１を、光軸Ａｘを含む水平面に対して自車線側（すなわち灯具正面視において右側）へ向けて所要角度θ（具体的には例えばθ＝１５°程度）上向きに傾斜した傾斜面上に位置させるとともに、この下端縁１４ａ１における対向車線側の端点を凸レンズ１２の後側焦点Ｆに位置させた状態で配置されている。

【0033】

凸レンズ１２は、水平カットオフラインを形成するための第１透光部１２Ａと、斜めカットオフラインを形成するための第２透光部１２Ｂとを備えている。これら第１および第２透光部１２Ａ、１２Ｂは、凸レンズ１２の上半部領域（すなわち光軸Ａｘを含む水平面よりも上方側に位置する領域）１２Ｕおよび下半部領域（すなわち光軸Ａｘを含む水平面よりも下方側に位置する領域）１２Ｌの各々において、上下方向に並んだ状態で１組ずつ配置されている。

【0034】

具体的には、第１透光部１２Ａは、上半部領域１２Ｕの下部領域と下半部領域１２Ｌの上部領域との２箇所に配置されており、両者は連続的に形成されている（その詳細については後述する）。一方、第２透光部１２Ｂは、上半部領域１２Ｕの上部領域と下半部領域１２Ｌの下部領域との２箇所に配置されている。

【0035】

図３は、凸レンズ１２を発光素子１４と共に示す正面図であり、図４は、図３のIV－IV線断面図である。

【0036】

図３、４にも示すように、凸レンズ１２の前方側表面１２ａは、上下２箇所の第１透光部１２Ａに位置する部分が水平方向拡散領域１２ＡａＵ、１２ＡａＬとして構成されており、上下２箇所の第２透光部１２Ｂに位置する部分が斜め方向拡散領域１２ＢａＵ、１２ＢａＬとして構成されている。

【0037】

図３に示すように、上下１対の水平方向拡散領域１２ＡａＵ、１２ＡａＬは、上下方向に等間隔で水平方向に延びる複数の曲線Ｌ１ｃと、前方側表面１２ａの上端位置から下端位置へ向けて子午線状に延びる複数の曲線Ｌ１ｍとで形成される複数のセルＣ１に区分けされており、各セルＣ１毎に光出射方向が設定されている。

【0038】

上下１対の水平方向拡散領域１２ＡａＵ、１２ＡａＬを構成する複数のセルＣ１の各々における光出射方向は、図３において矢印で示すように、光軸Ａｘを含む鉛直面から左右両側に離れる方向に設定されており、かつ、セルＣ１の位置が上記鉛直面から離れるに従って側方への出射角度が徐々に大きくなるように設定されている。なお、図３においては、発光素子１４の発光面１４ａの下端縁１４ａ１における対向車線側の端点（すなわち光軸Ａｘ上の点）からの出射光の向きを矢印で示している。

【0039】

上下１対の水平方向拡散領域１２ＡａＵ、１２ＡａＬは、光軸Ａｘを含む水平面に関して上下対称の表面形状を有しており、かつ、光軸Ａｘを含む鉛直面に関して左右対称の表面形状を有している。このため、上下１対の水平方向拡散領域１２ＡａＵ、１２ＡａＬは、その境界線Ｂ１において滑らかに繋がった連続的な曲面で構成されている。

【0040】

一方、上下１対の斜め方向拡散領域１２ＢａＵ、１２ＢａＬは、上記曲線Ｌ１ｃ、Ｌ１ｍを、光軸Ａｘを中心にして灯具正面視において反時計方向に所要角度θ回転させた方向に延びる複数の曲線Ｌ２ｃ、Ｌ２ｍによって形成される複数のセルＣ２に区分けされており、各セルＣ２毎に光出射方向が設定されている。

【0041】

複数のセルＣ２の各々における光出射方向は、曲線Ｌ２ｃに沿った斜め上方向（すなわち水平面に対して所要角度θ傾斜した方向）に設定されており、かつ、セルＣ１の位置が斜め方向拡散領域１２ＢａＵ、１２ＢａＬの右端縁（灯具正面視では左端縁）から左端縁に近づくに従って上記斜め上方向への出射角度が徐々に大きくなるように設定されている。

【0042】

その際、複数のセルＣ２からの上記斜め上方向への最大出射角度は、水平方向拡散領域１２ＡａＵ、１２ＡａＬを構成する複数のセルＣ１から側方への最大出射角度に比して小さい値に設定されている。

【0043】

このように斜め方向拡散領域１２ＢａＵ、１２ＢａＬは水平方向拡散領域１２ＡａＵ、１２ＡａＬとは異なる表面形状を有しているので、凸レンズ１２の前方側表面１２ａは、斜め方向拡散領域１２ＢａＵと水平方向拡散領域１２ＡａＵとの境界線Ｂ２Ｕおよび斜め方向拡散領域１２ＢａＬと水平方向拡散領域１２ＡａＬとの境界線Ｂ２Ｌにおいて不連続な表面形状となり、このため境界線Ｂ２Ｕ、Ｂ２Ｌの位置には僅かながら段差が生じている。

【0044】

図５は、本実施形態に係る車両用灯具１０からの照射光により、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灯具配光パターンＰＡを透視的に示す図である。

【0045】

図５に示すように、灯具配光パターンＰＡは、２点鎖線で示すロービーム用配光パターンＰＬ１の一部として形成される配光パターンであって、第１配光パターンＰＡ１と第２配光パターンＰＡ２との合成配光パターンとして形成されている。そして、この灯具配光パターンＰＡと、図示しない他の灯具ユニットからの照射光により形成される配光パターンとの合成配光パターンとして、ロービーム用配光パターンＰＬ１が形成されるようになっている。

【0046】

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、その上端部に水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有している。その際、灯具正面方向の消点であるＨ－Ｖを通る鉛直線であるＶ－Ｖ線に対して、対向車線側に水平カットオフラインＣＬ１が形成されるとともに、自車線側に斜めカットオフラインＣＬ２が形成されており、両カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の交点であるエルボ点Ｅは、灯具正面方向の消点であるＨ－Ｖの０．５～０．６°程度下方に位置している。そして、このロービーム用配光パターンＰＬ１においては、エルボ点Ｅを左寄りに囲むようにして高光度領域ＨＺが形成されている。

【0047】

第１配光パターンＰＡ１は、水平方向拡散領域１２ＡａＵ、１２ＡａＬからの出射光により形成される配光パターンであって、その上端縁を水平カットオフラインＣＬ１に一致させた状態で形成されている。一方、第２配光パターンＰＡ２は、斜め方向拡散領域１２ＢａＵ、１２ＢａＬからの出射光により形成される配光パターンであって、その上端縁を斜めカットオフラインＣＬ２に一致させた状態で形成されている。

【0048】

ロービーム用配光パターンＰＬ１の高光度領域ＨＺは、主として、これら２つの第１配光パターンＰＡ１、ＰＡ２の重複部分により形成されるようになっている。

【0049】

図６（ａ）は、第１配光パターンＰＡ１を詳細に示す図であり、図６（ｂ）は、第２配光パターンＰＡ２を詳細に示す図である。

【0050】

図６（ａ）、（ｂ）において太枠で示すように、凸レンズ１２が仮に通常の平凸非球面レンズであったとすると、発光面１４ａの反転投影像Ｉｏは、上記仮想鉛直スクリーン上において、エルボ点Ｅの位置（すなわち、仮想鉛直スクリーンと光軸Ａｘとの交点）に、その上端縁Ｉｏ１の自車線側の端点が位置するとともに、エルボ点Ｅを通り水平線に対して自車線側へ向けて所要角度θ上向きに傾斜した傾斜線の対向車線側への仮想延長線上に、その上端縁Ｉｏ１が位置するようにして形成されることとなる。これは、発光面１４ａの下端縁１４ａ１が、光軸Ａｘを含む水平面に対して自車線側へ向けて所要角度θ上向きに傾斜した傾斜面上に位置しているとともに、この下端縁１４ａ１における対向車線側の端点が、凸レンズ１２の後側焦点Ｆに位置していることによるものである。

【0051】

実際には、凸レンズ１２の前方側表面１２ａは、上下２箇所の第１透光部１２Ａに位置する部分が水平方向拡散領域１２ＡａＵ、１２ＡａＬとして構成されるとともに上下２箇所の第２透光部１２Ｂに位置する部分が斜め方向拡散領域１２ＢａＵ、１２ＢａＬとして構成されているので、上記仮想鉛直スクリーン上には、水平方向拡散領域１２ＡａＵ、１２ＡａＬからの出射光により、反転投影像Ｉｏを左右両側へ向けて水平方向に拡げた形状の第１配光パターンＰＡ１が形成されるとともに、斜め方向拡散領域１２ＢａＵ、１２ＢａＬからの出射光により、反転投影像Ｉｏを自車線側へ向けて斜め上方向に拡げた形状の第２配光パターンＰＡ２が形成されることとなる。

【0052】

その際、水平方向拡散領域１２ＡａＵは、上半部領域１２Ｕに位置する第１透光部１２Ａの前方側表面として構成されており、また、水平方向拡散領域１２ＡａＬは、下半部領域１２Ｌに位置する第１透光部１２Ａの前方側表面として構成されているので、第１配光パターンＰＡ１の上端縁は、上半部領域１２Ｕからの出射光による赤味と下半部領域１２Ｌからの出射光による青味とが混色して白色に近いものとなる。

【0053】

同様に、斜め方向拡散領域１２ＢａＵは、上半部領域１２Ｕに位置する第２透光部１２Ｂの前方側表面として構成されており、また、斜め方向拡散領域１２ＢａＬは、下半部領域１２Ｌに位置する第２透光部１２Ｂの前方側表面として構成されているので、第２配光パターンＰＡ２の上端縁は、上半部領域１２Ｕからの出射光による赤味と下半部領域１２Ｌからの出射光による青味とが混色して白色に近いものとなる。

【0054】

図６（ａ）においては、第１配光パターンＰＡ１の拡がりの様子を、複数の反転投影像Ｉａの重ね合わせで示している。

【0055】

この第１配光パターンＰＡ１は、発光面１４ａの反転投影像Ｉｏを、水平方向に関して、左右両側へ引き伸ばした配光パターンとして形成されている。その際、反転投影像Ｉｏの上端縁Ｉｏ１が延びる方向と反転投影像Ｉｏが引き伸ばされる方向とは一致していないので、この第１配光パターンＰＡ１の上端縁は、後述する第２配光パターンＰＡ２の上端縁ほどには明暗比が高くはならないが、水平カットオフラインＣＬ１として認識し得る程度の鮮明度は十分に確保可能である。

【0056】

一方、図６（ｂ）においては、第２配光パターンＰＡ２の拡がりの様子を、複数の反転投影像Ｉｂの重ね合わせで示している。

【0057】

この第２配光パターンＰＡ２は、発光面１４ａの反転投影像Ｉｏを、上記斜め方向に関して、左方向に偏向させつつ引き伸ばした配光パターンとして形成されている。その際、反転投影像Ｉｏの上端縁Ｉｏ１は、エルボ点Ｅを通るようにして水平線に対して自車線側へ向けて所要角度θ上向きに傾斜した傾斜線の対向車線側への仮想延長線上に位置しているので、第２配光パターンＰＡ２の上端縁は明暗比が極めて高いものとなり、これにより斜めカットオフラインＣＬ２は鮮明なものとなる。

【0058】

次に本実施形態の作用について説明する。

【0059】

本実施形態に係る車両用灯具１０は、発光素子１４からの直射光を凸レンズ１２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ＰＬ１の一部として、上端部に水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する灯具配光パターンＰＡを形成するように構成されているが、凸レンズ１２は水平カットオフラインＣＬ１を形成するための第１透光部１２Ａと斜めカットオフラインＣＬ２を形成するための第２透光部１２Ｂとを備えており、かつ、第１および第２透光部１２Ａ、１２Ｂは凸レンズ１２の上半部領域１２Ｕおよび下半部領域１２Ｌの各々において上下方向に並んだ状態で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。

【0060】

すなわち、凸レンズ１２は、第１透光部１２Ａと第２透光部１２Ｂとが上半部領域１２Ｕおよび下半部領域１２Ｌの各々において上下方向に並んだ状態で配置された構成となっているので、水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の左右方向の拡がりの自由度を高めることができる。

【0061】

その際、水平カットオフラインＣＬ１は、凸レンズ１２の上半部領域１２Ｕに位置する第１透光部１２Ａからの出射光のみでは赤味を帯びてしまい、また、凸レンズ１２の下半部領域１２Ｌに位置する第１透光部１２Ａからの出射光のみでは青味を帯びてしまうが、上半部領域１２Ｕに位置する第１透光部１２Ａからの出射光と下半部領域１２Ｌに位置する第１透光部１２Ａからの出射光とが重畳される構成となっているので、赤味と青味との混色によって白色に近い水平カットオフラインＣＬ１を形成することができる。

【0062】

同様に、斜めカットオフラインＣＬ２は、凸レンズ１２の上半部領域１２Ｕに位置する第２透光部１２Ｂからの出射光のみでは赤味を帯びてしまい、また、凸レンズ１２の下半部領域１２Ｌに位置する第２透光部１２Ｂからの出射光のみでは青味を帯びてしまうが、上半部領域１２Ｕに位置する第２透光部１２Ｂからの出射光と下半部領域１２Ｌに位置する第２透光部１２Ｂからの出射光とが重畳される構成となっているので、赤味と青味との混色によって白色に近い斜めカットオフラインＣＬ２を形成することができる。

【0063】

そしてこれにより、自車ドライバーや対向車ドライバー等に違和感を与えてしまうのを効果的に抑制することができる。

【0064】

このように本実施形態によれば、発光素子１４からの直射光を凸レンズ１２を介して灯具前方へ向けて照射することにより、上端部に水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する配光パターンを形成するように構成された車両用灯具１０において、自車ドライバーや対向車ドライバー等に違和感を与えてしまうのを効果的に抑制した上で、水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の左右方向の拡がりの自由度を高めることができる。

【0065】

しかも本実施形態の凸レンズ１２は、上半部領域１２Ｕに配置された第１透光部１２Ａと下半部領域１２Ｌに配置された第１透光部１２Ａとが連続的に形成されており、両者間に段差が生じない構成となっているので、凸レンズ１２からの出射光によってグレア光が発生してしまうのを効果的に抑制することができる。

【0066】

また本実施形態の発光素子１４は、その発光面１４ａの下端縁１４ａ１が水平方向に対して傾斜した方向に延びるように配置されているので、凸レンズ１２の第２透光部１２Ｂからの出射光によって斜めカットオフラインＣＬ２を鮮明に形成することが容易に可能となり、また、これにより灯具配光パターンＰＡとして斜めカットオフラインＣＬ２の下方近傍に高光度領域ＨＺを形成することが容易に可能となる。

【0067】

その際、発光素子１４は、横長矩形状の発光面１４ａを有しているので、斜めカットオフラインＣＬ２を鮮明に形成することおよび斜めカットオフラインＣＬ２の下方近傍に適切な高光度領域ＨＺを形成することが一層容易に可能となる。

【0068】

上記実施形態においては、凸レンズ１２の後方側表面１２ｂが平面で構成されているものとして説明したが、凸面あるいは凹面で構成されたものとすることも可能である。

【0069】

上記実施形態においては、発光素子１４が横長矩形状の発光面１４ａ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（例えば正方形や縦長矩形状等）を有するものを用いることも可能である。

【0070】

上記実施形態においては、発光素子１４として、その発光面１４ａの下端縁１４ａ１が水平方向に対して傾斜した方向に延びるように配置されているものとして説明したが、これ以外の構成（例えば、発光面１４ａの下端縁１４ａ１が水平方向に延びるように配置された構成等）を採用することも可能である。

【0071】

次に、上記実施形態の変形例について説明する。

【0072】

図７は、本変形例に係る車両用灯具の凸レンズ１１２を発光素子１４と共に示す正面図である。

【0073】

本変形例の凸レンズ１１２も、その基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、その第１および第２透光部１１２Ａ、１１２Ｂの構成が上記実施形態の場合と異なっている。

【0074】

すなわち、本変形例の凸レンズ１１２も、前方側表面１１２ａが凸面で後方側表面１１２ｂが平面の平凸非球面レンズに近いレンズ形状を有しているが、第１および第２透光部１１２Ａ、１１２Ｂが上半部領域１１２Ｕおよび下半部領域１１２Ｌの各々に３組ずつ配置されている点で上記実施形態の場合と異なっている。

【0075】

具体的には、上半部領域１１２Ｕには、その下端位置から第１透光部１１２Ａと第２透光部１１２Ｂとが上下方向に交互に配置されており、また、下半部領域１１２Ｌには、その上端位置から第１透光部１１２Ａと第２透光部１１２Ｂとが上下方向に交互に配置されている。

【0076】

これに伴い、凸レンズ１１２の前方側表面１１２ａは、上半部領域１１２Ｕにおける上下３箇所の第１透光部１１２Ａに位置する部分が、下方側から水平方向拡散領域１１２ＡａＵ－１、１１２ＡａＵ－２、１１２ＡａＵ－３として構成されており、また、下半部領域１１２Ｌにおける上下３箇所の第２透光部１１２Ｂに位置する部分が、水平方向拡散領域１１２ＡａＬ－１、１１２ＡａＬ－２、１１２ＡａＬ－３として構成されている。

【0077】

同様に、凸レンズ１１２の前方側表面１１２ａは、上半部領域１１２Ｕにおける上下３箇所の第２透光部１１２Ｂに位置する部分が、下方側から斜め方向拡散領域１１２ＢａＵ－１、１１２ＢａＵ－２、１１２ＢａＵ－３として構成されており、また、下半部領域１１２Ｌにおける上下３箇所の第２透光部１１２Ｂに位置する部分が斜め方向拡散領域１１２ＢａＬ－１、１１２ＢａＬ－２、１１２ＢａＬ－３として構成されている。

【0078】

各水平方向拡散領域１１２ＡａＵ－１～１１２ＡａＵ－３、１１２ＡａＬ－１～１１２ＡａＬ－３は、上記実施形態の場合と同様、複数の曲線Ｌ１ｃと複数の曲線Ｌ１ｍとで形成される複数のセルＣ１に区分けされており、各セルＣ１毎に光出射方向が設定されている。また、各斜め方向拡散領域１１２ＢａＵ－１～１１２ＢａＵ－３、１１２ＢａＬ－１～１１２ＢａＬ－３も、上記実施形態の場合と同様、複数の曲線Ｌ２ｃと複数の曲線Ｌ２ｍとで形成される複数のセルＣ２に区分けされており、各セルＣ２毎に光出射方向が設定されている。

【0079】

その際、各水平方向拡散領域１１２ＡａＵ－１～１１２ＡａＵ－３、１１２ＡａＬ－１～１１２ＡａＬ－３を構成する複数のセルＣ１からの光出射方向は、上記実施形態の場合と略同様に設定されているが、各斜め方向拡散領域１１２ＢａＵ－１～１１２ＢａＵ－３、１１２ＢａＬ－１～１１２ＢａＬ－３を構成する複数のセルＣ２からの光出射方向は、上記実施形態の場合と一部異なっている。

【0080】

すなわち、各斜め方向拡散領域１１２ＢａＵ－１、１１２ＢａＬ－１を構成する複数のセルＣ２からの光出射方向は、上記実施形態の場合と同様、上記傾斜線に沿った方向に設定されているが、各斜め方向拡散領域１１２ＢａＵ－２、１１２ＢａＬ－２を構成する複数のセルＣ２からの光出射方向は、上記傾斜線に沿った方向に対してやや上向きの方向に設定されており、各斜め方向拡散領域１１２ＢａＵ－３、１１２ＢａＬ－３を構成する複数のセルＣ２からの光出射方向は、上記傾斜線に沿った方向に対してさらに上向きの方向に設定されている。

【0081】

また、各斜め方向拡散領域１１２ＢａＵ－２、１１２ＢａＬ－２を構成する複数のセルＣ２の一部からの光出射方向は、上記傾斜線に沿った方向に関して他の部分からの光出射方向とは逆向き（すなわち右斜め下方向）に設定されている。

【0082】

図８は、本変形例に係る車両用灯具からの照射光により上記仮想鉛直スクリーン上に形成される灯具配光パターンＰＢを透視的に示す図である。

【0083】

図８に示すように、灯具配光パターンＰＢは、２点鎖線で示すロービーム用配光パターンＰＬ２の一部として形成される配光パターンであって、第１配光パターンＰＢ１と第２配光パターンＰＢ２との合成配光パターンとして形成されている。

【0084】

第１配光パターンＰＢ１は、水平方向拡散領域１１２ＡａＵ－１～１１２ＡａＵ－３、１１２ＡａＬ－１～１１２ＡａＬ－３からの出射光により形成される配光パターンであって、上記実施形態の第１配光パターンＰＡ１と略同様の配光パターンとして形成されている。

【0085】

一方、第２配光パターンＰＢ２は、斜め方向拡散領域１１２ＢａＵ－１～１１２ＢａＵ－３、１１２ＢａＬ－１～１１２ＢａＬ－３からの出射光により形成される配光パターンであって、上記実施形態の第２配光パターンＰＡ２と同様、その上端縁を斜めカットオフラインＣＬ２に一致させた状態で形成されている。ただし、この第２配光パターンＰＢ２は、斜めカットオフラインＣＬ２に近い部分が最も明るく、斜めカットオフラインＣＬ２から下方に離れるに従って徐々に明るさが低下する配光パターンとして形成されている。

【0086】

そしてこれにより、ロービーム用配光パターンＰＬ２は、その高光度領域ＨＺが上記実施形態のロービーム用配光パターンＰＬ１よりも斜めカットオフラインＣＬ２に近い位置がさらに明るくかつ光ムラの少ない配光パターンとして形成されるようになっている。

【0087】

図９（ａ）は、第１配光パターンＰＢ１を詳細に示す図であり、図９（ｂ）は、第２配光パターンＰＢ２を詳細に示す図である。

【0088】

図９（ａ）に示す第１配光パターンＰＢ１は、上述したように上記実施形態の第１配光パターンＰＡ１と略同様の配光パターンとして形成されるが、これは各水平方向拡散領域１１２ＡａＵ－１～１１２ＡａＵ－３、１１２ＡａＬ－１～１１２ＡａＬ－３を構成する複数のセルＣ１からの光出射方向が上記実施形態の場合と略同様に設定されていることによるものである。

【0089】

図９（ｂ）に示す第２配光パターンＰＢ２は、上述したように上記実施形態の第２配光パターンＰＡ２よりも、斜めカットオフラインＣＬ２に近い部分が最も明るく、下方に向かって徐々に明るさが低下する配光パターンとして形成されている。

【0090】

これは、各斜め方向拡散領域１１２ＢａＵ－１、１１２ＢａＬ－１を構成する複数のセルＣ２からの光出射方向については、上記実施形態の各斜め方向拡散領域１２ＢａＵ、１２ＢａＬを構成する複数のセルＣ２からの光出射方向と同様であるが、各斜め方向拡散領域１１２ＢａＵ－２、１１２ＢａＬ－２を構成する複数のセルＣ２からの光出射方向が上記実施形態の場合よりもやや上向きの方向に設定されており、また、各斜め方向拡散領域１１２ＢａＵ－３、１１２ＢａＬ－３を構成する複数のセルＣ２からの光出射方向がさらに上向きの方向に設定されていることによるものである。

【0091】

その際、光軸Ａｘを含む水平面に近い斜め方向拡散領域１１２ＢａＵ－１、１１２ＢａＬ－１からの出射光によって形成される配光パターンＰＢ２－１に対して、その上下両側に位置する方向拡散領域１１２ＢａＵ－２、１１２ＢａＬ－２からの出射光によって形成される配光パターンＰＢ２－２は、上下幅が小さい配光パターンとなり、その上下両側に位置する方向拡散領域１１２ＢａＵ－３、１１２ＢａＬ－３からの出射光によって形成される配光パターンＰＢ２－３は、さらに上下幅が小さい配光パターンとなる。そして、このように上下幅の異なる３種類の配光パターンＰＢ２－１、ＰＢ２－２、ＰＢ２－３が、その上端縁を揃えた状態で形成されることにより、第２配光パターンＰＢ２は、斜めカットオフラインＣＬ２が極めて鮮明に形成され、かつ、その下端縁側へ向けて徐々に明るさが低下するものとなる。

【0092】

さらにその際、各斜め方向拡散領域１１２ＢａＵ－２、１１２ＢａＬ－２を構成する複数のセルＣ２からの光出射方向は、その一部が逆向き（すなわち右斜め下方向）に設定されているので、図８に示すように、ロービーム用配光パターンＰＬ２の高光度領域ＨＺは、その上部領域が斜めカットオフラインＣＬ２に沿って対向車線側まで張り出すように形成され、かつ、その対向車線側の明るさが徐々に低下するものとなる。

【0093】

そしてこれにより、ロービーム用配光パターンＰＬ２は、車両前方走行路の視認性に優れた配光パターンとなる。

【0094】

このように本変形例の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。

【0095】

その上で、本変形例の凸レンズ１１２は、第１および第２透光部１１２Ａ、１１２Ｂが凸レンズ１１２の上半部領域１１２Ｕおよび下半部領域１１２Ｌの各々に３組ずつ配置された構成となっているので、灯具配光パターンＰＢの上端縁における赤味と青味との混色効果を高めることができ、これにより一層白色に近い水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を形成することができる。

【0096】

また、このような構成を採用することにより、ロービーム用配光パターンＰＬ２を、車両前方走行路の視認性に優れた配光パターンとして形成することができる。

【0097】

上記変形例においては、第１および第２透光部１１２Ａ、１１２Ｂが凸レンズ１１２の上半部領域１１２Ｕおよび下半部領域１１２Ｌの各々に３組ずつ配置されているものとして説明したが、２組あるいは４組以上配置された構成とすることも可能であり、また、上半部領域１１２Ｕおよび下半部領域１１２Ｌの各々に対して第１および第２透光部１１２Ａ、１１２Ｂが互いに異なる数で配置された構成とすることも可能である。

【0098】

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。

【0099】

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】

【0100】

１０ 車両用灯具
１２、１１２ 凸レンズ
１２ａ、１１２ａ 前方側表面
１２Ａ、１１２Ａ 第１透光部
１２ＡａＬ、１２ＡａＵ、１１２ＡａＬ－１、１１２ＡａＬ－２、１１２ＡａＬ－３、１１２ＡａＵ－１、１１２ＡａＵ－２、１１２ＡａＵ－３ 水平方向拡散領域
１２ｂ、１１２ｂ 後方側表面
１２Ｂ、１１２Ｂ 第２透光部
１２ＢａＬ、１２ＢａＵ、１１２ＢａＬ－１、１１２ＢａＬ－２、１１２ＢａＬ－３、１１２ＢａＵ－１、１１２ＢａＵ－２、１１２ＢａＵ－３ 斜め方向拡散領域
１２Ｌ、１１２Ｌ 下半部領域
１２Ｕ、１１２Ｕ 上半部領域
１４ 発光素子
１４ａ 発光面
１４ａ１ 下端縁
１６ 基板
１８ 金属プレート
２０ ベース部材
Ａｘ 光軸
Ｂ１、Ｂ２Ｌ、Ｂ２Ｕ 境界線
Ｃ１、Ｃ２ セル
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
Ｆ 後側焦点
ＨＺ 高光度領域
Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｏ 反転投影像
Ｉｏ１ 上端縁
Ｌ１ｃ、Ｌ１ｍ、Ｌ２ｃ、Ｌ２ｍ 曲線
ＰＡ、ＰＢ 灯具配光パターン（配光パターン）
ＰＡ１、ＰＢ１ 第１配光パターン
ＰＡ２、ＰＢ２ 第２配光パターン
ＰＢ２－１、ＰＢ２－２、ＰＢ２－３ 配光パターン
ＰＬ１、ＰＬ２ ロービーム用配光パターン
θ 所要角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】