(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】
(24)【登録日】2024-07-09
(45)【発行日】2024-07-18
(54)【発明の名称】灯具ユニット及び車両用灯具
(51)【国際特許分類】
F21S 41/663 20180101AFI20240710BHJP
F21S 41/143 20180101ALI20240710BHJP
F21S 41/151 20180101ALI20240710BHJP
F21S 41/20 20180101ALI20240710BHJP
F21W 102/155 20180101ALN20240710BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20240710BHJP
【ＦＩ】
F21S41/663
F21S41/143
F21S41/151
F21S41/20
F21W102:155
F21Y115:10
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2022501711
(86)(22)【出願日】2021-01-20
(86)【国際出願番号】 JP2021001906
(87)【国際公開番号】W WO2021166533
(87)【国際公開日】2021-08-26
【審査請求日】2023-10-25
(31)【優先権主張番号】P 2020025176
(32)【優先日】2020-02-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】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】110001416
【氏名又は名称】弁理士法人信栄事務所
(72)【発明者】
【氏名】松本 昭則
(72)【発明者】
【氏名】市川 知幸
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 正和
【審査官】下原 浩嗣
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１４－０８６３０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－００４６６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１４９４１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－１５３０７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－０３８７００（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－２３８３０８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２１Ｓ ４１／６６３
Ｆ２１Ｓ ４１／１４３
Ｆ２１Ｓ ４１／１５１
Ｆ２１Ｓ ４１／２０
Ｆ２１Ｗ １０２／１５５
Ｆ２１Ｙ １１５／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１カットオフラインを有する第１ロービーム用配光パターンを出射するように構成された第１ロービーム用照明ユニットと、第２カットオフラインを有する第２ロービーム用配光パターンを出射するように構成された第２ロービーム用照明ユニットと、
前記第１ロービーム用照明ユニットと前記第２ロービーム用照明ユニットとの間に配置され、ハイビーム用配光パターンを出射するように構成されたハイビーム用照明ユニットと、を備え、
前記第１ロービーム用照明ユニットと、前記第２ロービーム用照明ユニットと、前記ハイビーム用照明ユニットは、第１の方向において並んで配置されており、
前記ハイビーム用照明ユニットが点灯している状態で、前記第１ロービーム用照明ユニットは点灯している一方、前記第２ロービーム用照明ユニットは消灯している、灯具ユニット。
【請求項2】
前記第１ロービーム用照明ユニットは、光を出射する第１発光素子と、
前記第１発光素子に対向すると共に、前記第１発光素子から出射された光を出射することで前記第１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第１レンズユニットと、を備え、
前記第２ロービーム用照明ユニットは、
光を出射する第２発光素子と、
前記第２発光素子に対向すると共に、前記第２発光素子から出射された光を出射することで前記第２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第２レンズユニットと、を備え、
前記ハイビーム用照明ユニットは、
光を出射する第３発光素子と、
前記第３発光素子に対向すると共に、前記第３発光素子から出射された光を出射することで前記ハイビーム用配光パターンを形成するように構成された第３レンズユニットと、を備え、
前記第３発光素子は、前記第１の方向において前記第１発光素子と前記第２発光素子との間に配置され、
前記第３レンズユニットは、前記第１の方向において前記第１レンズユニットと前記第２レンズユニットとの間に配置される、請求項１に記載の灯具ユニット。
【請求項3】
前記第１レンズユニットの出射面と、前記第２レンズユニットの出射面と、前記第３レンズユニットの出射面は、同一平面上に位置する、請求項２に記載の灯具ユニット。
【請求項4】
前記第１発光素子と、前記第２発光素子と、前記第３発光素子は、同一の回路基板上に配置され、前記第１レンズユニットと、前記第２レンズユニットと、前記第３レンズユニットは、一体的に形成されている、請求項２又は３に記載の灯具ユニット。
【請求項5】
前記第１の方向における前記第１レンズユニットの外縁と前記第２レンズユニットの外縁との間の距離Ｄは、０ｍｍ＜Ｄ＜７５ｍｍを満たす、請求項２から４のうちいずれか一項に記載の灯具ユニット。
【請求項6】
前記第１レンズユニットは、前記第１発光素子に対向すると共に、前記第１発光素子から出射された光の一部を車両の外部に向けて出射させるように構成された中央光透過部と、
前記中央光透過部を囲むように設けられ、前記第１発光素子から出射された光の他の一部を前記車両の外部に向けて全反射させるように構成された周辺光透過部と、を有し、
前記周辺光透過部は、その周方向に沿って複数の反射領域に区分されている、
請求項２から５のうちいずれか一項に記載の灯具ユニット。
【請求項7】
前記灯具ユニットは、車両の左前側に配置された左側車両用灯具に搭載されると共に、前記車両の右前側に配置された右側車両用灯具に搭載される、請求項１から６のうちいずれか一項に記載の灯具ユニット。
【請求項8】
第１カットオフラインを有する第１ロービーム用配光パターンを出射するように構成された第１ロービーム用照明ユニットと、
第２カットオフラインを有する第２ロービーム用配光パターンを出射するように構成された第２ロービーム用照明ユニットと、
前記第１ロービーム用照明ユニットと前記第２ロービーム用照明ユニットとの間に配置され、ハイビーム用配光パターンを出射するように構成されたハイビーム用照明ユニットと、を備え、
前記第１ロービーム用照明ユニットと、前記第２ロービーム用照明ユニットと、前記ハイビーム用照明ユニットは、第１の方向において並んで配置されており、
前記ハイビーム用照明ユニットが点灯している状態で、前記第１ロービーム用照明ユニットは点灯している一方、前記第２ロービーム用照明ユニットは消灯し、
前記ハイビーム用照明ユニットが消灯状態から点灯状態に移行するタイミングは、前記第２ロービーム用照明ユニットが点灯状態から消灯状態に移行するタイミングよりも早く、
前記第２ロービーム用照明ユニットが点灯している状態で、前記第１ロービーム用照明ユニットは点灯している一方、前記ハイビーム用照明ユニットは消灯し、
前記第２ロービーム用照明ユニットが消灯状態から点灯状態に移行するタイミングは、前記ハイビーム用照明ユニットが点灯状態から消灯状態に移行するタイミングよりも早い、灯具ユニット。
【請求項9】
請求項１から８のうちいずれか一項に記載の灯具ユニットを搭載した車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、灯具ユニット及び当該灯具ユニットが搭載された車両用灯具に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、左側灯具ユニットが搭載された左側車両用灯具と右側灯具ユニットが搭載された右側車両用灯具を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】日本国特開２０１４－０７８４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に開示された左側車両用灯具及び右側車両用灯具では、左側車両用灯具に搭載される左側灯具ユニットと右側車両用当灯具に搭載される右側灯具ユニットを別途製造する必要がある。このように、左側車両用灯具及び右側車両用灯具に対して２つの異なる灯具ユニットを製造する必要があるため、灯具ユニット及び車両用灯具の製造コストが増加してしまう。上記観点より、灯具ユニット及び車両用灯具の製造コストを低減する手法について検討の余地がある。
【0005】
本開示は、灯具ユニット及び車両用灯具の製造コストを低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一態様に係る灯具ユニットは、
第１カットオフラインを有する第１ロービーム用配光パターンを出射するように構成された第１ロービーム用照明ユニットと、
第２カットオフラインを有する第２ロービーム用配光パターンを出射するように構成された第２ロービーム用照明ユニットと、
前記第１ロービーム用照明ユニットと前記第２ロービーム用照明ユニットとの間に配置され、ハイビーム用配光パターンを出射するように構成されたハイビーム用照明ユニットと、を備える。
前記第１ロービーム用照明ユニットと、前記第２ロービーム用照明ユニットと、前記ハイビーム用照明ユニットは、第１の方向において並んで配置される。
第１カットオフラインを有する第１ロービーム用配光パターンを出射するように構成された第１ロービーム用照明ユニットと、
第２カットオフラインを有する第２ロービーム用配光パターンを出射するように構成された第２ロービーム用照明ユニットと、
前記第１ロービーム用照明ユニットと前記第２ロービーム用照明ユニットとの間に配置され、ハイビーム用配光パターンを出射するように構成されたハイビーム用照明ユニットと、を備える。
前記第１ロービーム用照明ユニットと、前記第２ロービーム用照明ユニットと、前記ハイビーム用照明ユニットは、第１の方向において並んで配置される。
【0007】
上記構成によれば、第１ロービーム用照明ユニットと第２ロービーム用照明ユニットとの間にハイビーム用照明ユニットが配置されている。このため、車両からロービーム用配光パターンが出射される場合において、第１ロービーム用照明ユニット及び第２ロービーム用照明ユニットが点灯する一方で、ハイビーム用照明ユニットが消灯する。このように、ロービームを出射中の灯具ユニットの外観は、灯具ユニットの所定の位置を中心として左右対称となる。
【0008】
したがって、同一の灯具ユニットが左側車両用灯具及び右側車両用灯具に搭載される場合にロービームを出射中の左側車両用灯具と右側車両用灯具の外観は略一致するので、同一の灯具ユニットを左側車両用灯具及び右側車両用灯具の両方に適用可能となる。このように、左側車両用灯具及び右側車両用灯具のそれぞれに対して２つの異なる灯具ユニットを製造する必要がなくなり、灯具ユニットの製造コストを低減することが可能となる。
【発明の効果】
【0009】
本開示によれば、灯具ユニット及び車両用灯具の製造コストを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】車両の正面図である。
【図2】左側車両用灯具の縦断面図である。
【図3】灯具ユニットの斜視図である。
【図4】灯具ユニットの正面図である。
【図5】ヒートシンクと、回路基板と、発光素子と、インナーレンズを示す横断面図である。
【図6】第１ロービーム用照明ユニットのレンズユニットを拡大して示した横断面図である。
【図7】（ａ）は、第１ロービーム用照明ユニットを概略的に示した正面図である。（ｂ）は、ハイビーム用照明ユニットを概略的に示した正面図である。（ｃ）は、第２ロービーム用照明ユニットを概略的に示した正面図である。
【図8】（ａ）は、ロービーム出射時において仮想スクリーン上に形成された配光パターンを概略的に示す図である。（ｂ）は、ハイビーム出射時において仮想スクリーン上に形成された配光パターンを概略的に示す図である。
【図9】照明ユニットの発光素子間の電気的接続関係を簡潔に示した図である。
【図10】（ａ）は、ハイビーム用照明ユニットの点灯タイミングと第２ロービーム用照明ユニットの消灯タイミングとの間の関係を説明するための図である。（ｂ）は、ハイビーム用照明ユニットの消灯タイミングと第２ロービーム用照明ユニットの点灯タイミングとの間の関係を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施形態（以下、本実施形態という。）について図面を参照しながら説明する。本図面に示された各部材の寸法は、説明の便宜上、実際の各部材の寸法とは異なる場合がある。
【0012】
本実施形態の説明では、説明の便宜上、「左右方向」、「上下方向」、「前後方向」について適宜言及する場合がある。これらの方向は、図３に示す灯具ユニット３について設定された相対的な方向である。ここで、「左右方向」は、「左方向」及び「右方向」を含む方向である。「上下方向」は、「上方向」及び「下方向」を含む方向である。「前後方向」は、「前方向」及び「後方向」を含む方向である。左右方向と、上下方向と、前後方向のうちの一方は、残りの２方向に直交するものとする。
【0013】
また、本実施形態では、「水平方向」は、上下方向（垂直方向）に垂直な方向であって、左右方向と前後方向を含む方向である。また、本実施形態の説明では、灯具ユニット３について設定された方向（左右方向、上下方向、前後方向）は、車両１及び左側車両用灯具２Ｌに設定された方向（左右方向、上下方向、前後方向）に一致するものとする。
【0014】
最初に、図１を参照して本実施形態に係る車両１について説明する。図１は、左側車両用灯具２Ｌと右側車両用灯具２Ｒを備えた車両１の正面図である。図１に示すように、車両１の左前側に左側車両用灯具２Ｌが配置されていると共に、車両１の右前側に右側車両用灯具２Ｒが配置されている。左側車両用灯具２Ｌ及び右側車両用灯具２Ｒの各々には、同一の灯具ユニット３が搭載されている。
【0015】
次に、図２を参照して左側車両用灯具２Ｌについて説明する。尚、左側車両用灯具２Ｌの構成は、右側車両用灯具２Ｒの構成と概ね同一であるため、右側車両用灯具２Ｒについての説明は割愛する。図２は、左側車両用灯具２Ｌの縦断面図を示す。図２に示すように、左側車両用灯具２Ｌは、ランプハウジング１２と、ランプハウジング１２の開口部を覆うランプカバー１４と、灯具ユニット３とを備える。灯具ユニット３は、ランプハウジング１２とランプカバー１４とによって形成された灯室Ｓ内に配置されている。
【0016】
次に、図３から図５を参照して灯具ユニット３の構造について具体的に説明する。図３は、灯具ユニット３の斜視図である。図４は、灯具ユニット３の正面図である。図５は、灯具ユニット３のうちヒートシンク６と、回路基板８と、発光素子５ａ～５ｄと、インナーレンズ４とを示す横断面図である。図３から図５に示すように、灯具ユニット３は、ヒートシンク６と、ブラケット９と、回路基板８と、発光素子５ａ～５ｄと、インナーレンズ４とを備える。以降では、説明の便宜上、発光素子５ａ～５ｄを総称して発光素子５という場合がある。
【0017】
ヒートシンク６は、発光素子５から放出された熱を灯室Ｓ内の空気中に放出するように構成されている。ヒートシンク６は、例えば、アルミプレートを押出成形することで形成される。ブラケット９は、例えば、ポリカーボネートやナイロン等の樹脂材料により形成されていると共に、互いに完全に分離した第１ブラケット部９ａと第２ブラケット部９ｂとを有する。
【0018】
第１ブラケット部９ａは、ヒートシンク６の一端側においてヒートシンク６に固定されていると共に、光軸調整機構として機能するエイミングスクリュー９２及び支点機構として機能する支点スクリュー９５に接続されている（図４参照）。エイミングスクリュー９２は、上下方向における灯具ユニット３の光軸Ａｘを調整するように構成されている。第２ブラケット部９ｂは、ヒートシンク６の他端側においてヒートシンク６に固定されていると共に、光軸調整機構として機能するエイミングスクリュー９３（図４参照）に接続されている。エイミングスクリュー９３は、水平方向における灯具ユニット３の光軸Ａｘを調整するように構成されている。
【0019】
回路基板８は、ヒートシンク６の前面６０に配置されている。回路基板８は、図示しない電源回路に電気的に接続されている。この点において、電源回路は、回路基板８に搭載されてもよい。発光素子５ａ～５ｄは、回路基板８上に配置されていると共に、回路基板８を介して図示しない光源駆動回路に電気的に接続されている。発光素子５は、例えば、ＬＥＤ等の半導体発光素子である。発光素子５は、白色光を外部に向けて出射するように構成されており、例えば、青色ＬＥＤと黄色蛍光体とを備えてもよい。各発光素子５ａ～５ｄは、左右方向（第１の方向の一例）において同一直線上に配列されている。ハイビーム用照明ユニット７ｂを構成する発光素子５ｂと、ハイビーム用照明ユニット７ｃを構成する発光素子５ｃは、左右方向において、第１ロービーム用照明ユニット７ａを構成する発光素子５ａと第２ロービーム用照明ユニット７ｄを構成する発光素子５ｄとの間に配置されている。
【0020】
発光素子５ａ～５ｃの各々は、その下端が左右方向に対して平行となるように回路基板８に配置されている一方で、発光素子５ｄは、その下端が左右方向に対して斜めとなるように回路基板８に配置されている。発光素子５ｄの下端が左右方向に対して斜めとなっているため、後述するように第２ロービーム用照明ユニット７ｄは、斜めカットオフラインＬ２（第２カットオフラインの一例）を有するロービーム用配光パターンＰ２（第２ロービーム用配光パターンの一例）を形成することができる（図８の（ａ）参照）。
【0021】
インナーレンズ４は、各発光素子５ａ～５ｄを覆うようにヒートシンク６の前面６０に配置されている。インナーレンズ４は、例えば、ポリカーボネートやアクリル樹脂等の透明な樹脂材料により形成されている。インナーレンズ４は、左右方向において同一直線上に配列されたレンズユニット４０ａ～４０ｄを有する。各レンズユニット４０ａ～４０ｄは一体的に形成されている。
【0022】
図５に示すように、レンズユニット４０ａ（第１レンズユニットの一例）は、前後方向において発光素子５ａ（第１発光素子の一例）に対向する。レンズユニット４０ａは、発光素子５ａから出射された光を車両１の外部に向けて出射することで水平カットオフラインＬ１（第１カットオフラインの一例）を有するロービーム用配光パターンＰ１（第１ロービーム用配光パターンの一例）を形成するように構成されている（図８の（ａ）参照）。ここで、図８の（ａ）は、ロービーム出射時において車両１の２５ｍ前方に配置された仮想スクリーン上に形成された配光パターンを概略的に示す図である。図８の（ｂ）は、ハイビーム出射時において当該仮想スクリーン上に形成された配光パターンを概略的に示す図である。ロービーム用配光パターンＰ１は、Ｈ－Ｈ線に沿って延びるように形成されている。
【0023】
レンズユニット４０ａは、中央光透過部４２ａと、周辺光透過部４３ａとを有する。中央光透過部４２ａは、前後方向において発光素子５ａに対向すると共に、発光素子５ａから出射された光の一部を車両１の外部に向けて出射するように構成されている。周辺光透過部４３ａは、中央光透過部４２ａを囲むように設けられ、発光素子５ａから出射された光の他の一部を車両１の外部に向けて全反射するように構成されている。中央光透過部４２ａによって形成される配光パターンと周辺光透過部４３ａによって形成される配光パターンとを合成することでロービーム用配光パターンＰ１が形成される。
【0024】
レンズユニット４０ａには、２つの凹部５４ａ，５６ａが形成されている。凹部５４ａは凹部５６ａに連通しており、凹部５６ａの径は凹部５４ａの径よりも大きい。中央光透過部４２ａは、凹部５４ａの底面を構成する出射面５２ａと、入射面４７ａとを有する。周辺光透過部４３ａは、凹部５６ａの底面を構成する出射面５３ａと、入射面４９ａと、全反射面４６ａとを有する。本実施形態では、発光素子５ａとレンズユニット４０ａにより、ロービーム用配光パターンＰ１を形成するように構成された第１ロービーム用照明ユニット７ａが構成される。
【0025】
レンズユニット４０ｂ（第３レンズユニットの一例）は、前後方向において発光素子５ｂ（第３発光素子の一例）に対向する。レンズユニット４０ｂは、発光素子５ｂから出射された光を車両１の外部に向けて出射することでハイビーム用配光パターンＰ３を形成するように構成されている（図８の（ｂ）参照）。レンズユニット４０ｂは、中央光透過部４２ｂと、周辺光透過部４３ｂとを有する。中央光透過部４２ｂは、前後方向において発光素子５ｂに対向すると共に、発光素子５ｂから出射された光の一部を車両１の外部に向けて出射するように構成されている。周辺光透過部４３ｂは、中央光透過部４２ｂを囲むように設けられ、発光素子５ｂから出射された光の他の一部を車両１の外部に向けて全反射するように構成されている。中央光透過部４２ｂによって形成された配光パターンと周辺光透過部４３ｂとによって形成された配光パターンとを合成することでハイビーム用配光パターンＰ３が形成される。
【0026】
レンズユニット４０ｂには、２つの凹部５４ｂ，５６ｂが形成されている。凹部５４ｂは凹部５６ｂに連通しており、凹部５６ｂの径は凹部５４ｂの径よりも大きい。中央光透過部４２ｂは、凹部５４ｂの底面を構成する出射面５２ｂと、入射面４７ｂとを有する。周辺光透過部４３ｂは、凹部５６ｂの底面を構成する出射面５３ｂと、入射面４９ｂと、全反射面４６ｂとを有する。本実施形態では、発光素子５ｂとレンズユニット４０ｂにより、ハイビーム用配光パターンＰ３を形成するように構成されたハイビーム用照明ユニット７ｂが構成される。
【0027】
レンズユニット４０ｃ（第３レンズユニットの一例）は、前後方向において発光素子５ｃ（第３発光素子の一例）に対向する。レンズユニット４０ｃは、レンズユニット４０ｂと同一の構成を有し、発光素子５ｃから出射された光を車両１の外部に向けて出射することでハイビーム用配光パターンＰ４を形成するように構成されている（図８の（ｂ）参照）。本実施形態の説明では、レンズユニット４０ｃにより形成されるハイビーム用配光パターンＰ４は、レンズユニット４０ｂにより形成されるハイビーム用配光パターンＰ３に完全に重なるものとする。レンズユニット４０ｃは、中央光透過部４２ｃと、周辺光透過部４３ｃとを有する。中央光透過部４２ｃは、前後方向において発光素子５ｃに対向すると共に、発光素子５ｃから出射された光の一部を車両１の外部に向けて出射するように構成されている。周辺光透過部４３ｃは、中央光透過部４２ｃを囲むように設けられ、発光素子５ｃから出射された光の他の一部を車両１の外部に向けて全反射するように構成されている。中央光透過部４２ｃによって形成された配光パターンと周辺光透過部４３ｃとによって形成された配光パターンとを合成することでハイビーム用配光パターンＰ４が形成される。
【0028】
レンズユニット４０ｃには、２つの凹部５４ｃ，５６ｃが形成されている。凹部５４ｃは凹部５６ｃに連通しており、凹部５６ｃの径は凹部５４ｃの径よりも大きい。中央光透過部４２ｃは、凹部５４ｃの底面を構成する出射面５２ｃと、入射面４７ｃとを有する。周辺光透過部４３ｃは、凹部５６ｃの底面を構成する出射面５３ｃと、入射面４９ｃと、全反射面４６ｃとを有する。本実施形態では、発光素子５ｃとレンズユニット４０ｃにより、ハイビーム用配光パターンＰ４を形成するように構成されたハイビーム用照明ユニット７ｃが構成される。
【0029】
レンズユニット４０ｄ（第２レンズユニットの一例）は、前後方向において発光素子５ｄ（第２発光素子の一例）に対向する。レンズユニット４０ｄは、発光素子５ｄから出射された光を車両１の外部に向けて出射することで斜めカットオフラインＬ２を有するロービーム用配光パターンＰ２を形成するように構成されている（図８の（ａ）参照）。図８の（ａ）に示すように、ロービーム用配光パターンＰ２は、Ｈ－Ｈ線に対して斜めに延びるように形成されている。レンズユニット４０ａにより形成されたロービーム用配光パターンＰ１とレンズユニット４０ｄにより形成されたロービーム用配光パターンＰ２によって、ロービーム出射時の配光パターンが形成される。レンズユニット４０ｄは、中央光透過部４２ｄと、周辺光透過部４３ｄとを有する。中央光透過部４２ｄは、前後方向において発光素子５ｄに対向すると共に、発光素子５ｄから出射された光の一部を車両１の外部に向けて出射するように構成されている。周辺光透過部４３ｄは、中央光透過部４２ｄを囲むように設けられ、発光素子５ｄから出射された光の他の一部を車両１の外部に向けて全反射するように構成されている。中央光透過部４２ｄによって形成された配光パターンと周辺光透過部４３ｄとによって形成された配光パターンとを合成することでロービーム用配光パターンＰ２が形成される。
【0030】
レンズユニット４０ｄには、２つの凹部５４ｄ，５６ｄが形成されている。凹部５４ｄは凹部５６ｄに連通しており、凹部５６ｄの径は凹部５４ｄの径よりも大きい。中央光透過部４２ｄは、凹部５４ｄの底面を構成する出射面５２ｄと、入射面４７ｄとを有する。周辺光透過部４３ｄは、凹部５６ｄの底面を構成する出射面５３ｄと、入射面４９ｄと、全反射面４６ｄとを有する。本実施形態では、発光素子５ｄとレンズユニット４０ｄにより、ロービーム用配光パターンＰ２を形成するように構成された第２ロービーム用照明ユニット７ｄが構成される。
【0031】
このように、本実施形態では、灯具ユニット３は、第１ロービーム用照明ユニット７ａ（以下では、単に「照明ユニット７ａ」という。）と、ハイビーム用照明ユニット７ｂ，７ｃ（以下では、単に「照明ユニット７ｂ，７ｃ」という。）と、第２ロービーム用照明ユニット７ｄ（以下では、単に「照明ユニット７ｄ」という。）を備える。図５に示すように、これらの照明ユニット７ａ～７ｄは、左右方向において並んで配置されている。照明ユニット７ｂ，７ｃは、左右方向において照明ユニット７ａと照明ユニット７ｄとの間に配置されている。
【0032】
また、中央光透過部４２ａ～４２ｄの出射面５２ａ～５２ｄは同一平面上に位置すると共に、周辺光透過部４３ａ～４３ｄの出射面５３ａ～５３ｄは同一平面上に位置している。
【0033】
次に、図６を参照してレンズユニット４０ａについて具体的に説明する。図６は、レンズユニット４０ａを拡大して示した横断面図である。図６に示すように、発光素子５ａから出射された光の一部は、中央光透過部４２ａの入射面４７ａに入射した後に出射面５２ａに到達する。その後、出射面５２ａに到達した光は、出射面５２ａに形成された拡散レンズ素子４８ａによって拡散された状態で外部に出射される。一方、発光素子５ａから出射された光の他の一部は、周辺光透過部４３ａの入射面４９ａに入射した後に全反射面４６ａによって全反射される。その後、全反射面４６ａにより全反射された光は、出射面５３ａに到達した後に、出射面５３ａに形成された拡散レンズ素子４８ａによって拡散された状態で外部に出射される。このように、レンズユニット４０ａによりロービーム用配光パターンＰ１が形成される。
【0034】
レンズユニット４０ｂ～４０ｄもレンズユニット４０ａと同様の構成を有している。この点において、図４に示すように、レンズユニット４０ｂ～４０ｄの出射面も拡散レンズ素子４８ｂ～４８ｄを有している。同図に示すように、レンズユニット４０ａ～４０ｃに形成された拡散レンズ素子４８ａ～４８ｃの各々は、上下方向に略平行に延びるように形成されている。一方で、レンズユニット４０ｄに形成された拡散レンズ素子４８ｄは、発光素子５ｄの下端が左右方向に対して角度α（α＞０°、例えば、α＝１５°）だけ斜めになっているため、上下方向に対して角度αだけ斜めに延びるように形成されている。
【0035】
次に、図７を参照して、レンズユニット４０ａの周辺光透過部４３ａと、レンズユニット４０ｂの周辺光透過部４３ｂと、レンズユニット４０ｄの周辺光透過部４３ｄの構成について以下に説明する。図７の（ａ）は、照明ユニット７ａを概略的に示した正面図である。図７の（ｂ）は、照明ユニット７ｂを概略的に示した正面図である。図７の（ｃ）は、照明ユニット７ｄを概略的に示した正面図である。図７の（ａ）に示すように、レンズユニット４０ａの周辺光透過部４３ａは、中央光透過部４２ａをその周方向において囲むように設けられている。周辺光透過部４３ａは、その周方向に沿って８つの反射領域Ｒ１～Ｒ８に区分されている。反射領域Ｒ１～Ｒ８の各々は、レンズユニット４０ａの中心から４５°の角度領域を有する。反射領域Ｒ１～Ｒ８の各々は、互いに外形が異なる全反射面４６ａを有する。
【0036】
図７の（ｂ）に示すように、レンズユニット４０ｂの周辺光透過部４３ｂは、中央光透過部４２ｂをその周方向において囲むように設けられている。周辺光透過部４３ｂは、その周方向において複数の反射領域に区分されていない。尚、レンズユニット４０ｃは、レンズユニット４０ｂと同様の構成を有するため、レンズユニット４０ｃの周辺光透過部４３ｃもその周方向において複数の反射領域に区分されていない。
【0037】
図７の（ｃ）に示すように、レンズユニット４０ｄの周辺光透過部４３ｄは、中央光透過部４２ｄをその周方向において囲むように設けられている。周辺光透過部４３ｄは、その周方向に沿って８つの反射領域Ｒ１０～Ｒ１７に区分されている。各反射領域Ｒ１０～Ｒ１７の各々は、レンズユニット４０ｄの中心から４５°の角度領域を有する。各反射領域Ｒ１０～Ｒ１７の各々は、互いに形状が異なる全反射面４６ｄを有する。
【0038】
次に、本実施形態に係る灯具ユニット３の作用効果について以下に記載する。
【0039】
本実施形態によれば、照明ユニット７ａと照明ユニット７ｄとの間に照明ユニット７ｂ，７ｃが配置されている。このため、車両１からロービーム用配光パターンＰ１，Ｐ２が出射される場合において、照明ユニット７ａ，７ｂが点灯する一方で、照明ユニット７ｂ，７ｃが消灯する。このように、ロービームを出射中の灯具ユニット３の外観は、灯具ユニット３の左右方向の中心位置を中心として左右対称となる。したがって、同一の灯具ユニット３が左側車両用灯具２Ｌ及び右側車両用灯具２Ｒに搭載されている場合に、ロービームを出射中の左側車両用灯具２Ｌの灯具ユニット３の外観とロービームを出射中の右側車両用灯具２Ｒの灯具ユニット３の外観は略一致する。このため、同一の灯具ユニット３を左側車両用灯具２Ｌ及び右側車両用灯具２Ｒの両方に適用可能となる。このように、左側車両用灯具２Ｌ及び右側車両用灯具２Ｒのそれぞれに対して２つの異なる灯具ユニットを製造する必要がなくなり、灯具ユニット３及び車両用灯具の製造コストを低減することが可能となる。
【0040】
また、本実施形態に係る灯具ユニット３では、レンズユニット４０ａ～４０ｄの各々が発光素子から出射された光に基づいて配光パターンを形成しているため、レンズユニットと発光素子との間の位置調整が重要となる。この点において、本実施形態では、レンズユニット４０ａ～４０ｄがインナーレンズ４内において一体的に形成されているため、レンズユニット４０ａと発光素子５ａとの間の位置調整と、レンズユニット４０ｂと発光素子５ｂとの間の位置調整と、レンズユニット４０ｃと発光素子５ｃとの間の位置調整と、レンズユニット４０ｄと発光素子５ｄとの間の位置調整とを一括で行うことができる。
【0041】
また、本実施形態では、レンズユニット４０ａ～４０ｄの各々が中央光透過部と周辺光透過部とを有している。このため、レンズユニットの中央光透過部と周辺光透過部により、発光素子から出射された光の利用効率を高めた状態で配光パターンを形成することが可能となる。
【0042】
次に、図８を参照してロービーム出射時における配光パターンとハイビーム出射時における配光パターンについてそれぞれ以下に説明する。図８の（ａ）に示すように、灯具ユニット３がロービームを出射するときには、ロービーム用配光パターンＰ１，Ｐ２が車両１の外部に出射される一方で、ハイビーム用配光パターンＰ３，Ｐ４は車両１の外部に出射されない。即ち、灯具ユニット３がロービームを出射するときには、照明ユニット７ａ，７ｄが点灯する一方で、照明ユニット７ｂ，７ｃは消灯する。
【0043】
その一方で、図８の（ｂ）に示すように、灯具ユニット３がハイビームを出射するときには、ハイビーム用配光パターンＰ３，Ｐ４及びロービーム用配光パターンＰ１が出射される一方で、ロービーム用配光パターンＰ２は出射されない。即ち、灯具ユニット３がハイビームを出射するときには、照明ユニット７ａ，７ｂ，７ｃが点灯する一方で、照明ユニット７ｄは消灯する。このように、灯具ユニット３がハイビームを出射中において照明ユニット７ｄが消灯しているため、灯具ユニット３の消費電力を低減することができると共に、灯具ユニット３から放射される放熱量を低減することができる。
【0044】
次に、図９を参照して、照明ユニット７ａ～７ｄの発光素子５ａ～５ｄ間の電気的接続関係について以下に説明する。図９に示すように、発光素子５ａは、発光素子５ｄ，５ｂに接続されている。発光素子５ｄと切替スイッチ２１が互いに直列接続されていると共に、発光素子５ｂ，５ｃと切替スイッチ２２が互いに直列接続されている。また、発光素子５ｄと切替スイッチ２１からなるグループは、発光素子５ｂ，５ｃ及び切替スイッチ２２からなるグループに並列接続されている。切替スイッチ２１，２２は、例えば、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）によって実現される。灯具ユニット３がロービームを出射する場合には、切替スイッチ２１がＯＮとなる一方で、切替スイッチ２２がＯＦＦとなる。灯具ユニット３がハイビームを出射する場合には、切替スイッチ２１がＯＦＦとなる一方で、切替スイッチ２２がＯＮとなる。
【0045】
次に、図１０の（ａ）を参照して、灯具ユニット３から出射されるビームがロービームからハイビームに切り替わる場合の照明ユニット７ｂ，７ｃの点灯タイミングと照明ユニット７ｄの消灯タイミングとの関係について説明する。この場合、照明ユニット７ｂ，７ｃが消灯状態（ＯＦＦ状態）から点灯状態（ＯＮ状態）に移行する点灯タイミングｔｏｎは、照明ユニット７ｄが点灯状態から消灯状態に移行する消灯タイミングｔｏｆｆよりも早くなる。具体的には、切替スイッチ２２がＯＦＦからＯＮになるタイミングは、切替スイッチ２１がＯＮからＯＦＦになるタイミングよりも早くなる。このように、照明ユニット７ｂ，７ｃが点灯する直前に照明ユニット７ｄが消灯してしまうといった状況を防止することができる。
【0046】
次に、図１０の（ｂ）を参照して、灯具ユニット３から出射されるビームがハイビームからロービームに切り替わる場合の照明ユニット７ｂ，７ｃの消灯タイミングと照明ユニット７ｄの点灯タイミングとの関係について説明する。この場合、照明ユニット７ｄが消灯状態から点灯状態に移行する点灯タイミングｔｏｎは、照明ユニット７ｂ，７ｃが点灯状態から消灯状態に移行する消灯タイミングｔｏｆｆよりも早くなる。具体的には、切替スイッチ２１がＯＦＦからＯＮになるタイミングは、切替スイッチ２２がＯＮからＯＦＦになるタイミングよりも早くなる。このように、照明ユニット７ｄが点灯する直前に照明ユニット７ｂ，７ｃが消灯してしまうといった状況を防止することができる。
【0047】
以上、本発明の実施形態について説明をしたが、本発明の技術的範囲が本実施形態の説明によって限定的に解釈されるべきではないのは言うまでもない。本実施形態は単なる一例であって、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において、様々な実施形態の変更が可能であることが当業者によって理解されるところである。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲に記載された発明の範囲及びその均等の範囲に基づいて定められるべきである。
【0048】
例えば、本実施形態では、灯具ユニット３は２つのハイビーム用照明ユニットを備えているが、ハイビーム用照明ユニットの個数は特に限定されるものではない。例えば、灯具ユニット３に設けられるハイビーム用照明ユニットの個数は１つであってもよい。
【0049】
この点において、灯具ユニット３に設けられたハイビーム用照明ユニットが１つである場合を想定する。例えば、灯具ユニット３には、左右方向において照明ユニット７ａと、照明ユニット７ｂと、照明ユニット７ｄが配置されるものとする。この場合、灯具ユニット３の左右方向におけるレンズユニット４０ａの外縁とレンズユニット４０ｄの外縁との間の距離Ｄは、０ｍｍ＜Ｄ＜７５ｍｍを満たすことが好ましい。距離Ｄが０ｍｍ＜Ｄ＜７５ｍｍを満たすとき、灯具ユニット３がロービームを出射している間において、照明ユニット７ａの点灯と照明ユニット７ｄの点灯によって照明ユニット７ｂの消灯が車両１の外部から視認しづらくなる。
【0050】
また、本実施形態の説明では、車両１は四輪自動車として説明されているが、本実施形態の車両は四輪自動車に限定されるものではない。この点において、車両１は、自動二輪車又は自動三輪車であってもよい。
【0051】
また、本実施形態では、照明ユニット７ｄは、斜めカットオフラインＬ２を有するロービーム用配光パターンＰ２を出射するように構成されているが、ロービーム用配光パターンＰ２のカットオフラインは水平カットオフラインであってもよい。この点において、車両１が自動二輪車又は自動三輪車である場合に、ロービーム用配光パターンＰ２のカットオフラインが水平カットオフラインとなる。このように、ロービーム用配光パターンＰ２が水平カットオフラインを有することで、灯具ユニット３は、自動二輪車用又は自動三輪車用のロービームを出射することができる。
【0052】
本出願は、２０２０年２月１８日に出願された日本国特許出願（特願２０２０－０２５１７６号）に開示された内容を適宜援用する。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】