特許 7569297 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】

(24)【登録日】2024-10-08

(45)【発行日】2024-10-17

(54)【発明の名称】車両用灯具

(51)【国際特許分類】

   F21S 41/275 20180101AFI20241009BHJP

   F21S 41/143 20180101ALI20241009BHJP

   F21S 41/151 20180101ALI20241009BHJP

   F21S 41/40 20180101ALI20241009BHJP

   F21S 41/32 20180101ALI20241009BHJP

   F21W 102/155 20180101ALN20241009BHJP

   F21Y 103/10 20160101ALN20241009BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20241009BHJP

【ＦＩ】

F21S41/275

F21S41/143

F21S41/151

F21S41/40

F21S41/32

F21W102:155

F21Y103:10

F21Y115:10

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021167553

(22)【出願日】2021-10-12

(65)【公開番号】P2023057849

(43)【公開日】2023-04-24

【審査請求日】2024-08-20

(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】末次 麻希子

【審査官】竹中 辰利

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－２０７７７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－３６５６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｓ ４１／２７５

Ｆ２１Ｓ ４１／１４３

Ｆ２１Ｓ ４１／１５１

Ｆ２１Ｓ ４１／４０

Ｆ２１Ｓ ４１／３２

Ｆ２１Ｗ １０２／１５５

Ｆ２１Ｙ １０３／１０

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光源と投影レンズとを備え、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た車両用灯具において、
上記光源として、ロービーム照射時およびハイビーム照射時に点灯する複数の第１発光素子と、ハイビーム照射時に追加点灯する複数の第２発光素子とを備えており、
上記複数の第２発光素子は、上記複数の第１発光素子から下方に離れた位置に配置されており、
上記複数の第１発光素子と上記複数の第２発光素子との間に、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第１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、
上記投影レンズにおいて上記複数の第１発光素子からの出射光が入射しない領域に、上記複数の第２発光素子からの出射光を下向きに偏向させる下向き偏向部が形成されている、ことを特徴とする車両用灯具。

【請求項2】

上記下向き偏向部は、上記投影レンズの後面に形成されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。

【請求項3】

上記下向き偏向部は、上記複数の第２発光素子からの出射光を左右方向に拡散させるように構成されている、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】

上記複数の第２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】

上記複数の第２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１～４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、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たものが知られている。

【0003】

「特許文献１」の図８には、このような車両用灯具の構成として、ロービーム照射時およびハイビーム照射時に点灯する複数の第１発光素子と、ハイビーム照射時に追加点灯する複数の第２発光素子とを備えたものが記載されている。

【0004】

その際、複数の第２発光素子は複数の第１発光素子から下方に離れた位置に配置されており、両者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第１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。

【0005】

そして、この「特許文献１」に記載された車両用灯具においては、複数の第１発光素子の点灯によりロービーム用配光パターンを形成するとともに、複数の第２発光素子の追加点灯によりロービーム用配光パターンのカットオフラインの上方側に付加配光パターンを付加してハイビーム用配光パターンを形成するようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】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】

【0007】

上記「特許文献１」に記載された車両用灯具においては、ロービーム用配光パターンのカットオフラインの上方側に付加配光パターンが付加されることによってハイビーム用配光パターンが形成される構成となっているが、その際、ロービーム用配光パターンと付加配光パターンとが滑らかに繋がった連続的な配光パターンとしてハイビーム用配光パターンを形成することは容易でない。

【0008】

これに対し、ロービーム用配光パターンのカットオフラインを多少ぼかした状態で形成するようにすれば、付加配光パターンとの連続性を確保することが可能となる。しかしながら、このようにした場合にはカットオフラインの鮮明度が低下してしまうので、ロービーム照射時の遠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。

【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、光源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遠方視認性を十分に確保した上で、ハイビーム用配光パターンを連続的な配光パターンとして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】

【0010】

本願発明は、投影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、
光源と投影レンズとを備え、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た車両用灯具において、
上記光源として、ロービーム照射時およびハイビーム照射時に点灯する複数の第１発光素子と、ハイビーム照射時に追加点灯する複数の第２発光素子とを備えており、
上記複数の第２発光素子は、上記複数の第１発光素子から下方に離れた位置に配置されており、
上記複数の第１発光素子と上記複数の第２発光素子との間に、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第１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、
上記投影レンズにおいて上記複数の第１発光素子からの出射光が入射しない領域に、上記複数の第２発光素子からの出射光を下向きに偏向させる下向き偏向部が形成されている、ことを特徴とするものである。

【0012】

上記「複数の第１発光素子」の具体的な配置やその配置個数は特に限定されるものではない。

【0013】

上記「複数の第２発光素子」は、複数の第１発光素子から下方に離れた位置に配置されていれば、その具体的な配置やその配置個数は特に限定されるものではない。

【0014】

上記「下向き偏向部」は、投影レンズにおいて複数の第１発光素子からの出射光が入射しない領域において、複数の第２発光素子からの出射光を下向きに偏向させるように形成されていれば、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く、投影レンズの前面に形成されていてもよいし後面に形成されていてもよい。

【発明の効果】

【0015】

本願発明に係る車両用灯具は、光源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ており、その光源としてロービーム照射時およびハイビーム照射時に点灯する複数の第１発光素子とハイビーム照射時に追加点灯する複数の第２発光素子とを備えているが、複数の第２発光素子は複数の第１発光素子から下方に離れた位置に配置されており、両者の間には複数の第１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ので、複数の第１発光素子の点灯によりロービーム用配光パターンを形成することができ、また、複数の第２発光素子の追加点灯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。

【0016】

その際、投影レンズにおいて複数の第１発光素子からの出射光が入射しない領域には、複数の第２発光素子からの出射光を下向きに偏向させる下向き偏向部が形成されているので、次のような作用効果を得ることができる。

【0017】

すなわち、複数の第２発光素子の追加点灯により、ロービーム用配光パターンのカットオフラインの上方側には付加配光パターンが付加的に形成されるが、この付加配光パターンは投影レンズの下向き偏向部からの出射光によって下端領域が下方側に拡張された配光パターンとして形成される。

【0018】

したがって付加配光パターンを、その下端領域がロービーム用配光パターンのカットオフライン近傍領域と重複した状態で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付加配光パターンとが滑らかに繋がった連続的な配光パターンとしてハイビーム用配光パターンを形成することができる。

【0019】

しかもこれを、ロービーム用配光パターンの形成には何ら影響を及ぼすことなく実現することができるので、カットオフラインの鮮明度はそのまま維持することができ、これによりロービーム照射時の遠方視認性を十分に確保することができる。

【0020】

このように本願発明によれば、光源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遠方視認性を十分に確保した上で、ハイビーム用配光パターンを連続的な配光パターンとして形成することができる。

【0021】

上記構成において、さらに、下向き偏向部の構成として、投影レンズの後面に形成されたものとすれば、複数の第２発光素子からの出射光を下向きに偏向させる制御を精度良く行うことができ、かつ、投影レンズにおいて複数の第１発光素子からの出射光が入射しない領域に下向き偏向部を配置することが容易に可能となる。

【0022】

上記構成において、さらに、下向き偏向部の構成として、複数の第２発光素子からの出射光を左右方向に拡散させるように構成されたものとすれば、付加配光パターンの下端領域をより均一な明るさでロービーム用配光パターンのカットオフライン近傍領域と重複させることができる。したがってハイビーム用配光パターンを、ロービーム用配光パターンと付加配光パターンとが滑らかに繋がった連続的な配光パターンとして形成することが一層容易に可能となる。

【0023】

上記構成において、さらに、複数の第２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た構成とすれば、付加配光パターンをその下部領域が広範囲にわたってロービーム用配光パターンのカットオフライン近傍領域と重複した配光パターンとして形成することが容易に可能となる。したがってハイビーム用配光パターンを、ロービーム用配光パターンと付加配光パターンとが滑らかに繋がった連続的な配光パターンとして形成することが一層容易に可能となる。

【0024】

上記構成において、さらに、複数の第２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第２リフレクタを備えた構成とすれば、付加配光パターンの明るさを増大させることができ、かつ、ハイビーム用配光パターンを連続的な配光パターンとして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】上記車両用灯具からの照射光によって形成される配光パターンを示す図

【図5】上記実施形態の比較例を示す、図４と同様の図

【図6】上記実施形態の第１変形例を示す、図２と同様の図

【図7】上記実施形態の第２変形例を示す、図３と同様の図

【図8】上記実施形態の第３変形例を示す、図２と同様の図

【図9】上記第３変形例を示す、図３と同様の図

【図10】上記第３変形例に係る車両用灯具からの照射光によって形成される配光パターンを示す図

【発明を実施するための形態】

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

図３は、図２のIII－III線断面図である。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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破線で示しており、第２発光素子４０からの出射光の光路を実線で示している。

【0035】

次に、灯具ユニット２０の具体的な構成について説明する。

【0036】

図３に示すように、投影レンズ５０は、前面５０ａが凸曲面状に形成された平凸非球面レンズであって、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。

【0037】

投影レンズ５０の後面５０ｂには、その下部領域に下向き偏向部５０ｃが形成されている（これについては後述する）。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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９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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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、横長の凹曲面状の反射面形状を有しており、その下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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

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。

【0052】

図３に示すように、投影レンズ５０は、その後面５０ｂに形成された下向き偏向部５０ｃにおいて、複数の第２発光素子４０からの出射光を下向きに偏向させるように構成されている。

【0053】

下向き偏向部５０ｃは、投影レンズ５０の後面５０ｂにおいて複数の第１発光素子３０からの出射光が入射しない下部領域（すなわち、図３において破線で示すように第１発光素子３０の発光面３０ａの上端縁とシェード６０の前端縁６０ａ（の右側領域）とを結ぶ直線Ｌよりも下方側に位置する領域）に形成されている。

【0054】

下向き偏向部５０ｃは、投影レンズ５０の後面５０ｂから灯具後方側に突出するようにして形成されている。具体的には、この下向き偏向部５０ｃは、楔状の鉛直断面形状で左右方向に延びるように形成された突出部の上部傾斜面で構成されており、その傾斜角度によって複数の第２発光素子４０からの出射光に対する下向き偏向角度が設定されている。

【0055】

複数の第２発光素子４０から出射して、投影レンズ５０の後面５０ｂに到達した光のうち下向き偏向部５０ｃに到達した光は、下向きに屈折するようにして投影レンズ５０に入射し、その前面５０ａからやや下向きの光として出射する。

【0056】

なお、図３において２点鎖線で示す光路は、仮に投影レンズ５０の後面５０ｂに下向き偏向部５０ｃが形成されていないとした場合において投影レンズ５０に入射した複数の第２発光素子４０からの出射光の光路である。このように投影レンズ５０の後面５０ｂに下向き偏向部５０ｃが形成されていない場合には、複数の第２発光素子４０から投影レンズ５０に入射した光は、その前面５０ａから上向きの光として出射する。

【0057】

図４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配光パターンを透視的に示す図である。その際、図４（ａ）はロービーム用配光パターンＰＬを示す図であり、図４（ｂ）はハイビーム用配光パターンＰＨを示す図である。

【0058】

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。

【0059】

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。

【0060】

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。

【0061】

図４（ｂ）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が付加された配光パターンとして形成されている。

【0062】

上述したように、付加配光パターンＰＡは複数の第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で反射した光によって形成され、その下端領域ＰＡａはロービーム用配光パターンＰＬのカットオフライン近傍領域と重複している。

【0063】

これは付加配光パターンＰＡが、投影レンズ５０の下向き偏向部５０ｃからの出射光によって、その下端領域ＰＡａが下方側に拡張された配光パターンとして形成されることによるものである。

【0064】

この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と付加配光パターンＰＡとが部分的に重複した状態で形成されるので、両者の間に隙間が形成されてしまうおそれをなくすことができる。

【0065】

一方、図５は、本実施形態の比較例を示す図であって、図５（ａ）はロービーム用配光パターンＰＬ´を示す図であり、図５（ｂ）はハイビーム用配光パターンＰＨ´を示す図である。

【0066】

図５（ａ）に示すロービーム用配光パターンＰＬ´は、仮に投影レンズ５０に下向き偏向部５０ｃが形成されておらず、その代わりに例えばシェード６０の前端縁６０ａの位置を多少前後させること等によってカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を多少ぼかした状態で形成するようにした場合の配光パターンである。

【0067】

図５（ｂ）に示す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´が付加された配光パターンとして形成されるが、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２が多少ぼけていることによって、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´と付加配光パターンＰＡ´との間に隙間が形成されてしまうことなく形成される。

【0068】

しかしながら、図５（ａ）に示すロービーム用配光パターンＰＬ´は、そのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２が多少ぼけているため、図４（ａ）に示すロービーム用配光パターンＰＬに比してカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の鮮明度が低下してしまい、ロービーム照射時の遠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。

【0069】

次に本実施形態の作用効果について説明する。

【0070】

本実施形態に係る車両用灯具１０の灯具ユニット２０は、その光源としてロービーム照射時およびハイビーム照射時に点灯する複数の第１発光素子３０と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とを備えているが、複数の第２発光素子４０は複数の第１発光素子３０から下方に離れた位置に配置されており、両者の間には複数の第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が配置されているので、複数の第１発光素子３０の点灯によりロービーム用配光パターンＰＬを形成することができ、また、複数の第２発光素子４０の追加点灯によりハイビーム用配光パターンＰＨを形成することができる。

【0071】

その際、投影レンズ５０において複数の第１発光素子３０からの出射光が入射しない領域には、複数の第２発光素子４０からの出射光を下向きに偏向させる下向き偏向部５０ｃが形成されているので、次のような作用効果を得ることができる。

【0072】

すなわち、複数の第２発光素子４０の追加点灯により、ロービーム用配光パターンＰＬのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の上方側には付加配光パターンＰＡが付加的に形成されるが、この付加配光パターンＰＡは投影レンズ５０の下向き偏向部５０ｃからの出射光によって下端領域ＰＡａが下方側に拡張された配光パターンとして形成される。

【0073】

したがって付加配光パターンＰＡを、その下端領域ＰＡａがロービーム用配光パターンＰＬのカットオフライン近傍領域と重複した状態で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ＰＬと付加配光パターンＰＡとが滑らかに繋がった連続的な配光パターンとしてハイビーム用配光パターンＰＨを形成することができる。

【0074】

しかもこれを、ロービーム用配光パターンＰＬの形成には何ら影響を及ぼすことなく実現することができるので、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の鮮明度はそのまま維持することができ、これによりロービーム照射時の遠方視認性を十分に確保することができる。

【0075】

このように本実施形態によれば、光源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遠方視認性を十分に確保した上で、ハイビーム用配光パターンＰＨを連続的な配光パターンとして形成することができる。

【0076】

その際、本実施形態においては、下向き偏向部５０ｃが投影レンズ５０の後面５０ｂに形成されているので、複数の第２発光素子４０からの出射光を下向きに偏向させる制御を精度良く行うことができ、かつ、投影レンズ５０において複数の第１発光素子３０からの出射光が入射しない領域に下向き偏向部５０ｃを配置することが容易に可能となる。

【0077】

しかも本実施形態においては、複数の第２発光素子４０が左右方向に並んだ状態でかつ発光面４０ａを投影レンズ５０へ向けた状態で配置されているので、付加配光パターンＰＡをその下部領域ＰＡａが広範囲にわたってロービーム用配光パターンＰＬのカットオフライン近傍領域と重複した配光パターンとして形成することが容易に可能となる。したがってハイビーム用配光パターンＰＨを、ロービーム用配光パターンＰＬと付加配光パターンＰＡとが滑らかに繋がった連続的な配光パターンとして形成することが一層容易に可能となる。

【0078】

さらに本実施形態においては、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第２リフレクタ４０を備えているので、付加配光パターンＰＡの明るさを増大させることができ、かつ、ハイビーム用配光パターンＰＨを連続的な配光パターンとして形成することが一層容易に可能となる。

【0079】

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。

【0080】

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９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。

【0081】

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。

【0082】

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。

【0083】

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。

【0084】

次に、上記実施形態の変形例について説明する。

【0085】

まず、上記実施形態の第１変形例について説明する。

【0086】

図６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２と同様の図である。

【0087】

図６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、投影レンズ１５０の構成が上記実施形態の場合と一部異なっている。

【0088】

すなわち本変形例においても、投影レンズ１５０は、前面１５０ａ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、その後面１５０ｂには、その下部領域に下向き偏向部１５０ｃが形成されているが、この下向き偏向部１５０ｃが複数の拡散レンズ素子１５０ｓで構成されている点で上記実施形態の場合と異なっている。

【0089】

複数の拡散レンズ素子１５０ｓは、縦縞状に形成されており、複数の第２発光素子４０からの出射光を左右方向に拡散させるように構成されている。

【0090】

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。

【0091】

しかも、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ＰＡの下端領域ＰＡａをより均一な明るさでロービーム用配光パターンＰＬのカットオフライン近傍領域と重複させることができる。したがってハイビーム用配光パターンＰＨを、ロービーム用配光パターンＰＬと付加配光パターンＰＡとが滑らかに繋がった連続的な配光パターンとして形成することが一層容易に可能となる。

【0092】

次に、上記実施形態の第２変形例について説明する。

【0093】

図７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。

【0094】

図７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、投影レンズ２５０の構成が上記実施形態の場合と一部異なっている。

【0095】

すなわち本変形例においても、投影レンズ２５０は、前面２５０ａ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いるが、その後面２５０ｂは全域にわたって平面状に形成されており、その前面２５０ａに下向き偏向部２５０ｃが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。

【0096】

下向き偏向部２５０ｃは、投影レンズ２５０の前面２５０ａにおいて複数の第１発光素子３０からの出射光が到達しない下部領域（すなわち直線Ｌよりも下方側の領域）に形成されている。具体的には、この下向き偏向部２５０ｃは、楔状の鉛直断面形状で左右方向に延びる突出部の上部傾斜面で構成されており、その傾斜角度によって複数の第２発光素子４０からの出射光に対する下向き偏向角度が設定されるようになっている。

【0097】

複数の第２発光素子４０から出射して投影レンズ２５０に入射した光のうち、その前面２５０ａの下向き偏向部２５０ｃに到達した光は、やや下向きの光として投影レンズ２５０から出射する。

【0098】

なお、図３において２点鎖線で光路を示すように、仮に下向き偏向部５０ｃが形成されていないとした場合には、投影レンズ２５０の前面２５０ａからの出射光は上向きの光となる。

【0099】

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。

【0100】

次に、上記実施形態の第３変形例について説明する。

【0101】

図８、９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２、３と同様の図である。

【0102】

図８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２発光素子３４０の数および第２リフレクタ３４２の構成が上記実施形態の場合と異なっている。

【0103】

本変形例においては、複数の第２発光素子３４０として１３個の白色発光ダイオードを備えており、これらが光軸Ａｘを含む鉛直面を中心にしてが互いに僅かな間隔をおいて横一列で配置されている。なお、複数の第２発光素子３４０の各々の発光面３４０ａの形状については上記実施形態の場合と同様である。

【0104】

複数の第２発光素子３４０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。

【0105】

第２リフレクタ３４２は、上記実施形態の第２リフレクタ４２と同様、複数の第２発光素子３４０を囲むように形成された反射面３４２ａを有しており、この反射面３４２ａには、複数の第２発光素子３４０をその外周縁近傍において囲む横長の開口部３４２ｂが形成されている。

【0106】

反射面３４２ａは、複数の第２発光素子３４０の各々に対して、その上下両側に１対の小反射面３４２ｓ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３４２ｓは、各第２発光素子３４０からの出射光を略平行光として投影レンズ３５０へ向けて反射させるようになっている。

【0107】

図１０（ａ）は、本変形例に係る車両用灯具の灯具ユニット３２０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－３を透視的に示す図である。

【0108】

図１０（ａ）に示すように、ハイビーム用配光パターンＰＨ－３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－３が付加された合成配光パターンとして形成されている。

【0109】

付加配光パターンＰＡ－３は、１３個の第２発光素子３４０からの直射光および１３個の第２発光素子３４０から出射して第２リフレクタ３４２で反射した光（具体的には第２リフレクタ３４２の反射面３４２ａを構成する１３対の小反射面３４２ｓで反射した光）によって形成される配光パターンである。

【0110】

すなわち、付加配光パターンＰＡ－３は、１３個の第２発光素子３４０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ＰＡ－３ａの合成配光パターンとして形成されている。

【0111】

１３個の小配光パターンＰＡ－３ａ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ＰＡ－３ａ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ＰＡ－３ａは、各第２発光素子３４０からの直射光およびリフレクタ３４２の各対の小反射面３４２ｓからの反射光によって縦長の配光パターンとして形成され、その下端領域ＰＡ－３ａ１はロービーム用配光パターンＰＬのカットオフライン近傍領域と重複している。

【0112】

これは各小配光パターンＰＡ－３ａが、投影レンズ５０の下向き偏向部５０ｃからの出射光によって、その下端領域ＰＡ－３ａ１が下方側に拡張された配光パターンとして形成されることによるものである。

【0113】

図１０（ｂ）は、ハイビーム用配光パターンＰＨ－３の一部を欠落させた中間的配光パターンＰＭ－３を透視的に示す図である。

【0114】

図１０（ｂ）においては、左から６番目の第２発光素子３４０の消灯によって、付加配光パターンＰＡ－３を構成する１３個の小配光パターンＰＡ－３ａのうち右から６番目の小配光パターンＰＡ－３ａが欠落した状態にある中間的配光パターンＰＭ－３を示している。

【0115】

このような中間的配光パターンＰＭ－３を形成することにより、灯具ユニット３２０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。

【0116】

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３４０を順次切り換えることにより中間的配光パターンＰＭ－３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。

【0117】

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ＰＡ－３ａ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。

【0118】

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。

【0119】

本変形例においては、中間的配光パターンＰＭ－３の形成により、対向車２のドライバー等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ことができるが、その際、付加配光パターンＰＡ－３を構成する複数の小配光パターンＰＡ－３ａとロービーム用配光パターンＰＬとが滑らかに繋がった連続的な配光パターンとして中間的配光パターンＰＭ－３を形成することができる。

【0120】

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。

【0121】

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】

【0122】

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（光源）
３０ａ、４０ａ、３４０ａ 発光面
３２ 第１リフレクタ
３２ａ、４２ａ、３４２ａ 反射面
３２ｂ、４２ｂ、３４２ｂ 開口部
４０、３４０ 第２発光素子（光源）
４２、３４２ 第２リフレクタ
５０、１５０、２５０ 投影レンズ
５０ａ、１５０ａ、２５０ａ 前面
５０ｂ、１５０ｂ、２５０ｂ 後面
５０ｃ、１５０ｃ、２５０ｃ 下向き偏向部
５２ レンズホルダ
５４ ヒートシンク
５６ 基板
６０ シェード
６０ａ 前端縁
１５０ｓ 拡散レンズ素子
３４２ｓ 小反射面
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
Ｌ 直線
ＰＡ、ＰＡ－３ 付加配光パターン
ＰＡａ、ＰＡ－３ａ１ 下端領域
ＰＡ－３ａ 小配光パターン
ＰＨ、ＰＨ－３ ハイビーム用配光パターン
ＰＬ ロービーム用配光パターン
ＰＭ－３ 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】