特許 7605048 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】2024-12-16

(45)【発行日】2024-12-24

(54)【発明の名称】車両用灯具

(51)【国際特許分類】

   F21S 41/265 20180101AFI20241217BHJP

   F21S 41/365 20180101ALI20241217BHJP

   F21S 41/143 20180101ALI20241217BHJP

   F21S 41/148 20180101ALI20241217BHJP

   F21S 41/663 20180101ALI20241217BHJP

   F21W 102/155 20180101ALN20241217BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20241217BHJP

【ＦＩ】

F21S41/265

F21S41/365

F21S41/143

F21S41/148

F21S41/663

F21W102:155

F21Y115:10

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021108538

(22)【出願日】2021-06-30

(65)【公開番号】P2023006119

(43)【公開日】2023-01-18

【審査請求日】2024-03-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000000136

【氏名又は名称】市光工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】240000327

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】今村 洋弥

(72)【発明者】

【氏名】大橋 悠二

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 英治

【審査官】河村 勝也

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／００３８８８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００７－１０９４９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１０３１８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｓ ４１／００

Ｆ２１Ｗ １０２／１５５

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

投影レンズと、ロービーム光源モジュールと、ハイビーム光源モジュールと、を備えている車両用灯具において、
前記投影レンズは、焦点の位置がそれぞれの領域で異なる複数のレンズエリアに分けられ、前記複数のレンズエリアのうち一つのレンズエリアがロー焦点を持つローレンズエリアとされ、
前記ロービーム光源モジュールは、ロービーム光源とリフレクタを有し、前記ロービーム光源からの出射光を反射する前記リフレクタからの反射光が、前記ローレンズエリアの裏面へ入射し、エリア表面からロービーム配光を出射する設定とされ、
前記ハイビーム光源モジュールは、ハイビーム光源を有し、前記ハイビーム光源からの出射光が、前記投影レンズのレンズ裏面へ直接入射し、複数のエリア表面からエリア毎のハイビーム配光を出射する設定とされ、
前記投影レンズは、前記ハイビーム光源からの出射光を直接入射する複数のハイレンズエリアとして、少なくとも上側から第１レンズエリアと第２レンズエリアと第３レンズエリアとに分けられ、
前記投影レンズのうち前記第２レンズエリアが、前記リフレクタからの反射光を入射する前記ローレンズエリアとされ、
前記第３レンズエリアのさらに下側の領域、又は、前記第３レンズエリアを上下二つに分けたときの下側の領域が、ハイビーム配光パターンの上方配光を形成する第４レンズエリアとされる
ことを特徴とする車両用灯具。

【請求項2】

請求項１に記載された車両用灯具において、
前記ハイビーム光源は、前記投影レンズのレンズ裏面に対向する発光面が、前記ロー焦点よりも後側下方位置であって、前記投影レンズのレンズ光軸中心線上の位置に配置される
ことを特徴とする車両用灯具。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載された車両用灯具において、
前記ハイビーム光源モジュールは、前記ハイビーム光源の前側上方位置に配置され、前記ハイビーム光源からの出射光を前記ローレンズエリアに向けて反射する反射面を有する反射部材を備える
ことを特徴とする車両用灯具。

【請求項4】

請求項１から請求項３までの何れか一項に記載された車両用灯具において、
前記ロービーム光源モジュールに有するリフレクタとして、第１リフレクタと第２リフレクタを備え、
前記ハイビーム光源は、前記投影レンズと対向配置であって、レンズ対向面を有する基板に設けられ、
前記ロービーム光源は、前記ハイビーム光源の下方位置であって、前記レンズ対向面と同一平面上に設けられ、
前記第１リフレクタと前記第２リフレクタは、前記ハイビーム光源から前記投影レンズのレンズ裏面へ直接向かう出射光を遮らない位置に配置される
ことを特徴とする車両用灯具。

【請求項5】

請求項１から請求項３までの何れか一項に記載された車両用灯具において、
前記ロービーム光源モジュールに有するリフレクタとして、第３リフレクタを備え、
前記ハイビーム光源は、レンズ対向面とレンズ光軸面を有する基板のうち前記レンズ対向面に設けられ、
前記ロービーム光源は、前記ハイビーム光源より後方位置であって、前記基板のうち前記レンズ光軸面に設けられ、
前記第３リフレクタは、前記ロービーム光源の発光面に対向する位置であって、前記ハイビーム光源から前記投影レンズのレンズ裏面へ直接向かう出射光を遮らない位置に配置される
ことを特徴とする車両用灯具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両用灯具に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、良好な配光パターンを得る車両用灯具としては、第１の反射部と第２の反射部とを備えたものが知られている。第１の反射部は、カットオフラインを形成する第１の段差面と、第２の段差面と、傾斜面とを含み、且つ、第１の段差面の前端よりも第２の段差面の前端が前方に突出した段差部を有している。第２の反射部は、第１の段差面よりも第２の段差面が前方に突出した上端の段差部の下方において、当該段差部を含まない連続した面を有している（例えば、特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－９６４８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の車両用灯具は、ロービーム光源とハイビーム光源と投影レンズとを備える。そして、ロービーム光源からの光の一部を反射してカットオフラインを作る反射部材に着目し、ロービーム配光パターンのカットオフラインと一部重なるハイビーム配光パターンを形成する。しかし、二つの光源（ロービーム光源、ハイビーム光源）やシェードに組立誤差等があると、ロービーム配光パターンのカットオフラインと重ならないハイビーム配光パターンが形成されることがある。カットオフラインとハイビーム配光パターンとが重ならないと、ロービーム配光パターンの上端のカットオフラインと、ハイビーム配光パターンの下端との間に暗部（照度が周囲よりも低い領域）が発生し、改善の余地がある。

【0005】

本開示は、上記課題に着目してなされたもので、二つの光源に共用の投影レンズを備える灯具において、ロービーム配光とハイビーム配光との間の暗部発生が抑制された走行配光パターンを形成する車両用灯具を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、本開示の車両用灯具は、投影レンズと、ロービーム光源モジュールと、ハイビーム光源モジュールと、を備えている。投影レンズは、焦点の位置がそれぞれの領域で異なる複数のレンズエリアに分けられ、複数のレンズエリアのうち一つのレンズエリアがロー焦点を持つローレンズエリアとされる。ロービーム光源モジュールは、ロービーム光源とリフレクタを有し、ロービーム光源からの出射光を反射するリフレクタからの反射光が、ローレンズエリアの裏面へ入射し、エリア表面からロービーム配光を出射する設定とされる。ハイビーム光源モジュールは、ハイビーム光源を有し、ハイビーム光源からの出射光が、投影レンズのレンズ裏面へ直接入射し、複数のエリア表面からエリア毎のハイビーム配光を出射する設定とされる。投影レンズは、ハイビーム光源からの出射光を直接入射する複数のハイレンズエリアとして、少なくとも上側から第１レンズエリアと第２レンズエリアと第３レンズエリアとに分けられる。投影レンズのうち第２レンズエリアが、リフレクタからの反射光を入射するローレンズエリアとされる。第３レンズエリアのさらに下側の領域、又は、第３レンズエリアを上下二つに分けたときの下側の領域が、ハイビーム配光パターンの上方配光を形成する第４レンズエリアとされる。

【発明の効果】

【0007】

よって、二つの光源に共用の投影レンズを備える灯具において、ロービーム配光とハイビーム配光との間の暗部発生が抑制された走行配光パターンを形成する車両用灯具を提供することができる。そして、ハイビーム配光パターンとロービーム配光パターンのカットオフラインとの良好な繋がりを容易に確保することができるとともに、カットオフラインの近傍の分光を抑えることができる。さらに、レンズ全体により上方配光を含むハイビーム配光パターンを形成する場合に比べ、投影レンズの近傍でライトコーン（光円錐）が拡大するのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施例１の前照灯ユニットの全体構成を示す斜視図である。

【図2】実施例１の前照灯ユニットの投影レンズ、ロービーム光源モジュール、ハイビーム光源モジュールの構成を示す縦断面図である。

【図3】実施例１の前照灯ユニットにおいてロービーム配光パターンを形成するロービーム光源からの光路とハイビーム配光パターンを形成するハイビーム光源からの光路を示す配光作用説明図である。

【図4】実施例１の前照灯ユニットにおいて第１レンズエリア、第２レンズエリア、第３レンズエリア、第４レンズエリアそれぞれのレンズ表面からの出射光によるエリア毎の配光の一例を示す配光作用説明図である。

【図5】実施例２の前照灯ユニットの投影レンズ、ロービーム光源モジュール、ハイビーム光源モジュールの構成を示す縦断面図である。

【図6】実施例２の前照灯ユニットにおいてロービーム配光パターンを形成するロービーム光源からの光路とハイビーム配光パターンを形成するハイビーム光源からの光路を示す配光作用説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示による車両用灯具を実施するための形態を、図面に示す実施例１及び実施例２に基づいて説明する。

【実施例1】

【0010】

実施例１では、車両前部の左右両側に配置され、一つの投影レンズと、ロービーム光源モジュールと、ハイビーム光源モジュールと、を備えている前照灯ユニット（車両用灯具の一例）に適用した例に基づいて説明する。以下の説明では、前照灯ユニットにおいて、車両の前方直進時における進行方向であって光を投影する方向を光軸方向（図面ではＺ）とし、車両に搭載された状態で上下をあらわす方向を上下方向（図面ではＹ）とし、光軸方向及び上下方向に直交する方向を幅方向（図面ではＸ）とする。

【0011】

まず、図１及び図２を参照し、前照灯ユニット１の構成を説明する。

【0012】

前照灯ユニット１は、図１に示すように、投影レンズ２と、基板３と、第１ホルダ４と、第２ホルダ５と、ヒートシンク部材６と、ファン７と、を備えている。

【0013】

投影レンズ２は、第１ホルダ４及び第２ホルダ５を介して基板３又はヒートシンク部材６に取り付けられている。第１ホルダ４は、投影レンズ２の外周を位置決め保持し、レンズ保持状態で第２ホルダ５に固定される。第２ホルダ５は、基板３又はヒートシンク部材６に固定される。

【0014】

基板３は、投影レンズ２の後方に配置され、投影レンズ２と対向する表面位置に後述するロービーム光源８０とハイビーム光源９０が設けられる。基板３の裏面位置にヒートシンク部材６が固定される。ヒートシンク部材６は、放熱フィン６ａを有する。

【0015】

ファン７は、ヒートシンク部材６の背面位置に配置され、ヒートシンク部材６による放熱を促す。なお、前照灯ユニット１の前側には、図示していない電源コネクタが接続され、車載電源とロービーム光源８０及びハイビーム光源９０との電気的接続を可能にする。例えば、走行配光パターン（＝ハイビーム配光パターン＋ロービーム配光パターン）が手動又は自動により選択される走行中、ロービーム光源８０及びハイビーム光源９０を同時に点灯する点灯電流を供給する。また、走行配光パターンでの走行中にすれ違い配光パターン（＝ロービーム配光パターン）が手動又は自動により選択されたとき、ハイビーム光源９０への点灯電流を遮断（消灯）し、ロービーム光源８０に対してのみ点灯電流を供給する。

【0016】

前照灯ユニット１は、図２に示すように、投影レンズ２と、ロービーム光源モジュール８と、ハイビーム光源モジュール９と、を備えて構成されている。

【0017】

投影レンズ２は、ロービーム光源８０及びハイビーム光源９０という二つの光源に共用される一つの光学レンズである。投影レンズ２は、レンズ表面２ａから入射する平行光が集光する焦点の位置がそれぞれの領域で異なる複数のレンズエリア２１，２２，２３，２４に分けられる。投影レンズ２は、透明なアクリル樹脂等により形成される。そして、投影レンズ２の各レンズエリア２１，２２，２３，２４は、表面と裏面の曲率を連続的に変化させることで、レンズ表面２ａとレンズ裏面２ｂの形状に段差が無く、滑らかに繋がっている曲面形状とされている。

【0018】

投影レンズ２は、ハイビーム光源９０からの出射光を直接入射する複数のハイレンズエリアとして、上側から下側に向かって第１レンズエリア２１と、第２レンズエリア２２と、第３レンズエリア２３と、第４レンズエリア２４との４領域に分けられている。そして、第１レンズエリア２１と第２レンズエリア２２とを分ける位置を第１エリア境界２０ａとしている。第２レンズエリア２２と第３レンズエリア２３とを分ける位置を第２エリア境界２０ｂとしている。第３レンズエリア２３と第４レンズエリア２４とを分ける位置を第３エリア境界２０ｃとしている。

【0019】

ここで、実施例１では、投影レンズ２として、単一の光学レンズを４つのレンズエリアに分けた一体型レンズにより構成する例を示した。しかし、投影レンズとしては、レンズエリアに対応する複数のレンズ部品を接合させて投影レンズとする組み合わせレンズにより構成しても良い。又、一体型レンズとした場合、レンズ表面を滑らかな面とし、レンズ裏面をレンズエリア毎の段差面を有する構成にしても良い。さらに、投影レンズのレンズ表面に、ロービーム光源とハイビーム光源からの光線を左右に拡散させる縦縞状のプリズムを形成するようにしても良い。

【0020】

第１レンズエリア２１は、ハイビーム光源９０からの出射光をエリア裏面から直接入射する。そして、第１レンズエリア２１のエリア表面から外部へ出射する光線によってハイビーム配光パターンＨＰの中央配光ＨＰ１を形成する（図４の第１配光を参照）。ここで、第１レンズエリア２１の焦点位置は、中央配光ＨＰ１がロービーム配光パターンＬＰの上端のカットオフラインＣＬと重なり合う形状になるように設計されている。

【0021】

第２レンズエリア２２は、第１レンズエリア２１と第３レンズエリア２３とに挟まれていて、レンズ表面２ａから入射する平行光が集光するロー焦点Ｆ２を持つローレンズエリアとされる。ここで、第２レンズエリア２２のロー焦点Ｆ２の位置は、カットオフラインＣＬを有するロービーム配光パターンＬＰが、ハイビーム配光パターンＨＰと一部重なる適正な位置に形成されるように設計されている。なお、第２レンズエリア２２は、投影レンズ２のレンズ光軸中心線ＣＡが通る位置に配置されている。

【0022】

第２レンズエリア２２は、ロービーム光源８０からの出射光を第１リフレクタ８１と第２リフレクタ８２により反射し、第２リフレクタ８２からの反射光をエリア裏面から入射する。このとき、第１リフレクタ８１からの反射光が、第２リフレクタ８２の反射面８２ａの形状設定によってカットオフラインＣＬを形成する。そして、第２レンズエリア２２のエリア表面から外部へ出射する光線によってカットオフラインＣＬを有するロービーム配光パターンＬＰを形成する（図４の第２配光を参照）。

【0023】

第２レンズエリア２２は、ハイビーム光源９０からの出射光をエリア裏面から直接入射する。そして、第２レンズエリア２２のエリア表面から外部へ出射する光線によってハイビーム配光パターンＨＰの水平線Ｈに接する上部配光ＨＰ２を形成する（図４の第２配光を参照）。

【0024】

第２レンズエリア２２は、ハイビーム光源９０からの光の一部が反射部材９１の反射面９１ａにより反射すると、その反射光がエリア裏面から入射する。そして、第２レンズエリア２２のエリア表面から外部へ出射する光線によってロービーム配光パターンＬＰのカットオフラインＣＬに接するハイビーム配光パターンＨＰの付加配光ＨＰ２’を形成する（図４の第２’配光を参照）。

【0025】

第３レンズエリア２３は、ハイビーム光源９０から出射された光をエリア裏面から直接入射する。そして、第３レンズエリア２３のエリア表面から外部へ出射する光線によってハイビーム配光パターンＨＰの中央配光ＨＰ３を形成する（図４の第３配光を参照）。ここで、第３レンズエリア２３の焦点位置は、中央配光ＨＰ３がロービーム配光パターンＬＰの上端のカットオフラインＣＬと重なり合う形状になるように設計されている。

【0026】

第４レンズエリア２４は、ハイビーム光源９０から出射された光をエリア裏面から直接入射する。そして、第４レンズエリア２４のエリア表面から外部へ出射する光線によってハイビーム配光パターンＨＰの上方配光ＨＰ４を形成する（図４の第４配光を参照）。ここで、第４レンズエリア２４は特定の焦点を持たず、上方配光ＨＰ４の形状が、他のレンズエリア２１，２２，２３の組み合わせによるハイビーム配光パターンＨＰの形状を上方側に拡大させるように設計されている。

【0027】

ロービーム光源モジュール８は、投影レンズ２の第２レンズエリア２２を用いてカットオフラインＣＬを有するロービーム配光パターンＬＰを形成する光源側モジュールである。ロービーム光源モジュール８は、ロービーム光源８０と、第１リフレクタ８１（リフレクタ）と、第２リフレクタ８２（リフレクタ）と、を有している。

【0028】

ロービーム光源８０は、投影レンズ２と対向配置であって、レンズ対向面３ａを有する基板３に設けられる。ここで、「対向配置」とは、投影レンズ２のレンズ光軸に直交し、かつ、レンズ裏面２ｂに対向する面をロービーム光源８０の発光面８０ａとする配置をいう。つまり、ロービーム光源８０は、ハイビーム光源９０の下方位置であって、ハイビーム光源９０が設けられるレンズ対向面３ａと同一平面上に設けられる。ロービーム光源８０としては、例えば、ＬＥＤ、ＥＬ（有機ＥＬ）などの自発光半導体型光源、すなわち、半導体型光源（実施例ではＬＥＤ）が用いられる。ロービーム光源８０は、基板３のレンズ対向面３ａに１個もしくは複数個設けられた発光チップと、発光チップを封止する封止樹脂部材と、を有して構成されている。ロービーム光源８０の発光面８０ａは、投影レンズ２に向かう光軸方向Ｚの面設定とされている。なお、「ＬＥＤ」は、「Light Emitting Diode」の略称であり、「ＥＬ」は、「Electro Luminescence」の略称である。

【0029】

第１リフレクタ８１及び第２リフレクタ８２は、光不透過性のリフレクタ部材であり、例えば、アルミ蒸着もしくは銀塗装等が施された反射面８１ａ，８２ａを有する樹脂部材から構成されている。なお、反射面８１ａ，８２ａの形状は、入射光に対する反射光の目標光路に基づいて設計された曲面形状であり、例えば、回転楕円面、又は、楕円を基調とした自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）等とされている。

【0030】

第１リフレクタ８１は、光軸方向Ｚにおいてロービーム光源８０の直前位置であって、ハイビーム光源９０から投影レンズ２のレンズ裏面２ｂへ直接向かう出射光を遮らない位置に配置されている。第１リフレクタ８１は、ロービーム光源８０からの光を反射させ、反射光を第２リフレクタ８２の反射面８２ａに向かって入射させる。

【0031】

第２リフレクタ８２は、光軸方向Ｚにおいてハイビーム光源９０の斜め上方位置であって、ハイビーム光源９０から投影レンズ２のレンズ裏面２ｂへ直接向かう出射光を遮らない位置に配置されている。第２リフレクタ８２は、第１リフレクタ８１からの反射光をさらに反射させ、投影レンズ２の第２レンズエリア２２に入射させる。

【0032】

第２リフレクタ８２の反射面８２ａには、反射面下端部のロー焦点Ｆ２の付近に、ロービーム配光パターンＬＰのカットオフラインＣＬを形成するカットオフライン反射形状部８４が設けられる。なお、カットオフラインＣＬは、図４に示すように、下水平カットオフラインＣＬ１と、斜めカットオフラインＣＬ２と、上水平カットオフラインＣＬ３とを有する。

【0033】

ハイビーム光源モジュール９は、投影レンズ２におけるエリア毎の配光を組み合わせによってハイビーム配光パターンＨＰを形成する光源側モジュールである。ハイビーム光源モジュール９は、ハイビーム光源９０と、反射部材９１と、を有している。

【0034】

ハイビーム光源９０は、投影レンズ２と対向配置であって、レンズ対向面３ａを有する基板３に設けられる。ここで、「対向配置」とは、投影レンズ２のレンズ光軸に直交し、かつ、レンズ裏面２ｂに対向する面をハイビーム光源９０の発光面９０ａとする配置をいう。つまり、ハイビーム光源９０は、ロービーム光源８０の上方位置であって、ロービーム光源８０が設けられるレンズ対向面３ａと同一平面上に設けられる。ハイビーム光源９０としては、ロービーム光源８０と同様に、半導体型光源（この実施例ではＬＥＤ）が用いられる。ハイビーム光源９０は、基板３のレンズ対向面３ａに車幅方向に並べて複数個設けられた発光チップと、発光チップを封止する封止樹脂部材と、を有して構成されている。ここで、ハイビーム光源９０の車幅方向に並べて複数個設けられた発光チップは、個別に点灯と消灯を制御できるようにしても良い。

【0035】

ハイビーム光源９０の発光面９０ａは、投影レンズ２に向かう光軸方向Ｚの面設定とされている。発光面９０ａは、ロー焦点Ｆ２よりも後側下方位置であって、投影レンズ２のレンズ光軸中心線ＣＡ上の位置に配置されている。

【0036】

反射部材９１は、ロー焦点Ｆ２の位置とハイビーム光源９０のレンズ側上部位置を繋ぐ部分に配置される。

【0037】

反射部材９１の反射面９１ａは、ハイビーム光源９０の前側上方位置であって、ロー焦点Ｆ２の付近に配置される。反射面９１ａは、ハイビーム光源９０から出射される光の一部を、投影レンズ２のローレンズエリアである第２レンズエリア２２に向けて反射する。反射部材９１は、例えば、アルミ蒸着もしくは銀塗装等が施された反射面９１ａを有する樹脂部材から構成されている。

【0038】

次に、図３および図４を参照し、実施例１における前照灯ユニット１での配光パターン形成作用を説明する。なお、図４のエリア毎の配光図において、Ｖは中心点Ｏを通る上下方向垂直線を示し、Ｈは中心点Ｏを通る車幅方向水平線を示す。

【0039】

ロービーム光源８０を点灯すると、ロービーム光源８０からの出射光は、図３の破線によって示す光路ＯＰ２１，ＯＰ２２，ＯＰ２３を描く。即ち、ロービーム光源８０からの出射光は、第１リフレクタ８１にて反射し、その反射光が第２リフレクタ８２にて反射する。そして、第２リフレクタ８２からの反射光が、光路ＯＰ２１，ＯＰ２２，ＯＰ２３になって第２レンズエリア２２のエリア裏面から入射する。このとき、第２リフレクタ８２からの反射光は、カットオフライン反射形状部８４を有する第２リフレクタ８２の反射面８２ａの形状に対応する反射光形状になる。

【0040】

よって、ロービーム光源８０を点灯すると、図４の第２配光に示すように、第２レンズエリア２２のエリア表面から外部へ出射する光線によってカットオフラインＣＬを有するロービーム配光パターンＬＰが形成される。

【0041】

ハイビーム光源９０を点灯すると、ハイビーム光源９０からの出射光は、図３の実線によって示す光路ＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３，ＯＰ４と、図３の１点鎖線によって示す光路ＯＰ２’を描く。即ち、ハイビーム光源９０からの出射光は、投影レンズ２の各レンズエリア２１，２２，２３，２４のエリア裏面に対し、それぞれ光路ＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３，ＯＰ４により直接入射される。

【0042】

ハイビーム光源９０から出射された光が光路ＯＰ１を介して第１レンズエリア２１のエリア裏面へ直接入射されると、第１レンズエリア２１のエリア表面から外部へ出射する光線によって第１レンズエリア２１による中央配光ＨＰ１が形成される。中央配光ＨＰ１の形状は、図４の第１配光に示すように、中心位置が中心点Ｏにほぼ一致する配光になる。

【0043】

ハイビーム光源９０から出射された光が光路ＯＰ２を介して第２レンズエリア２２のエリア裏面へ直接入射されると、第２レンズエリア２２のエリア表面から外部へ出射する光線によって第２レンズエリア２２による上部配光ＨＰ２が形成される。上部配光ＨＰ２の形状は、図４の第２配光に示すように、中心位置が中心点Ｏより上部の位置であって、上部配光ＨＰ２の下辺が水平線Ｈに接する配光になる。

【0044】

ハイビーム光源９０から出射された光が光路ＯＰ３を介して第３レンズエリア２３のエリア裏面へ直接入射されると、第３レンズエリア２３のエリア表面から外部へ出射する光線によって第３レンズエリア２３による中央配光ＨＰ３が形成される。中央配光ＨＰ３の形状は、図４の第３配光に示すように、中心位置が中心点Ｏにほぼ一致する配光になる。なお、図４の第１配光と第３配光においては、中央配光ＨＰ１と中央配光ＨＰ３をほぼ同じ位置で同じ形状としている。しかし、中央配光ＨＰ１，ＨＰ３は、上下方向垂直線Ｖの方向に一方の位置、又は、両方の位置を少しずらしても良いし、一方の形状、又は、両方の形状を少し変更し、ハイビーム配光パターンＨＰの照度分布を適切に調整しても良い。なお、中央配光ＨＰ１，ＨＰ３の少しのずらし量や少しの形状変更は、ハイビーム配光パターンＨＰの照度分布を適切に調整することに基づいて決められる量や形状変更とする。

【0045】

ハイビーム光源９０から出射された光が光路ＯＰ４を介して第４レンズエリア２４のエリア裏面へ直接入射されると、第４レンズエリア２４のエリア表面から外部へ出射する光線によって第４レンズエリア２４による上方配光ＨＰ４が形成される。上方配光ＨＰ４の形状は、図４の第４配光に示すように、中心位置が中心点Ｏより上部の位置であって、下辺が水平線Ｈから離れた扁平楕円形状によるエリア配光になる。ここで、上方配光ＨＰ４は、下辺が上部配光ＨＰ２に接する位置のエリア配光としても良い。又、上方配光ＨＰ４は、下辺が上部配光ＨＰ２と少し重なり合う位置のエリア配光としても良い。

【0046】

ハイビーム光源９０から出射された光の一部が反射部材９１の反射面９１ａに入射して反射すると、ロー焦点Ｆ２付近からの反射光が、光路ＯＰ２’を介して第２レンズエリア２２のエリア裏面へ入射される。このとき、第２レンズエリア２２のエリア表面から外部へ出射する光線によって第２レンズエリア２２による付加配光ＨＰ２’が形成される。付加配光ＨＰ２’の形状は、図４の第２’配光に示すように、ロービーム配光パターンＬＰのカットオフラインＣＬに接する配光になる。

【0047】

このため、ハイビーム光源９０の点灯によるハイビーム配光パターンＨＰは、エリア毎の配光である中央配光ＨＰ１と、上部配光ＨＰ２と、中央配光ＨＰ３と、上方配光ＨＰ４と、付加配光ＨＰ２’とを組み合わせて合算した配光パターンになる。

【0048】

次に、実施例１における前照灯ユニット１の特徴構成による作用効果を説明する。

【0049】

実施例１の前照灯ユニット１においては、投影レンズ２と、ロービーム光源モジュール８と、ハイビーム光源モジュール９と、を備えている。投影レンズ２は、レンズ表面２ａから入射する平行光が集光する焦点の位置がそれぞれの領域で異なる複数のレンズエリア２１，２２，２３，２４に分けられる。複数のレンズエリア２１，２２，２３，２４のうち一つの第２レンズエリア２２がロー焦点Ｆ２を持つローレンズエリアとされる。ロービーム光源モジュール８は、ロービーム光源８０と第１リフレクタ８１と第２リフレクタ８２を有する。ロービーム光源モジュール８は、ロービーム光源８０からの出射光を反射する第１リフレクタ８１と第２リフレクタ８２からの反射光が、第２レンズエリア２２の裏面へ入射し、エリア表面からロービーム配光を出射する設定とされる。ハイビーム光源モジュール９は、ハイビーム光源９０を有する。ハイビーム光源モジュール９は、ハイビーム光源９０からの出射光が、投影レンズ２のレンズ裏面２ｂへ直接入射し、複数のエリア表面からエリア毎のハイビーム配光を出射する設定とされる。

【0050】

即ち、ロービーム配光パターンＬＰは、第２レンズエリア２２のエリア表面から外部へ向かって出射するロービーム配光により形成される。一方、ハイビーム配光パターンＨＰは、投影レンズ２の複数のレンズエリア２１，２２，２３，２４のそれぞれのエリア表面から外部へ出射するエリア毎のハイビーム配光を重ねる組み合わせによって形成される。このように、投影レンズ２の複数のレンズエリア２１，２２，２３，２４からのエリア毎のハイビーム配光に、投影レンズ２の第２レンズエリア２２からのロービーム配光が重ね合わせて組み込まれることになる。このため、ハイビーム配光とロービーム配光との繋がりが良くなり、ハイビーム配光パターンＨＰとロービーム配光パターンＬＰとの間に暗部が発生するのが抑えられる。よって、二つの光源に共用の投影レンズ２を備える灯具において、ロービーム配光とハイビーム配光との間の暗部発生が抑制された走行配光パターンを形成する前照灯ユニット１を提供することができる。

【0051】

実施例１において、投影レンズ２は、ハイビーム光源９０からの出射光を直接入射する複数のハイレンズエリアとして、少なくとも上側から第１レンズエリア２１と第２レンズエリア２２と第３レンズエリア２３とに分けられる。投影レンズ２のうち第２レンズエリア２２が、第１リフレクタ８１と第２リフレクタ８２からの反射光を入射するローレンズエリアとされる。

【0052】

即ち、第１レンズエリア２１による中央配光ＨＰ１と、第２レンズエリア２２による上部配光ＨＰ２と、第３レンズエリア２３による中央配光ＨＰ３と、を組み合わせてハイビーム配光パターンＨＰが形成される。一方、第１レンズエリア２１と第３レンズエリア２３とに挟まれた第２レンズエリア２２によりカットオフラインＣＬを有するロービーム配光パターンＬＰが形成される。このため、第１レンズエリア２１による中央配光ＨＰ１と第３レンズエリア２３による中央配光ＨＰ３とは、ロービーム配光パターンＬＰを上下から挟む位置関係により形成されることになる。したがって、ロービーム配光パターンＬＰのカットオフラインＣＬの近傍領域の照度を、第１レンズエリア２１による中央配光ＨＰ１と第３レンズエリア２３による中央配光ＨＰ３により高くすることができる。よって、ハイビーム配光パターンＨＰとロービーム配光パターンＬＰのカットオフラインＣＬとの良好な繋がりを容易に確保することができるとともに、カットオフラインＣＬの近傍の分光を抑えることができる。

【0053】

実施例１において、投影レンズ２は、第３レンズエリア２３のさらに下側の領域が、ハイビーム配光パターンＨＰの上方配光ＨＰ４を形成する第４レンズエリア２４に分けられる。

【0054】

即ち、投影レンズ２のレンズ下部に、ハイビーム配光パターンＨＰの上方配光ＨＰ４を形成する第４レンズエリア２４を配置される。よって、レンズ全体により上方配光を含むハイビーム配光パターンを形成する場合に比べ、投影レンズ２の近傍でライトコーン（光円錐）が拡大するのを防止することができる。

【0055】

実施例１において、ハイビーム光源９０は、投影レンズ２のレンズ裏面２ｂに対向する発光面９０ａが、ロー焦点Ｆ２よりも後側下方位置であって、投影レンズ２のレンズ光軸中心線ＣＡ上の位置に配置される。

【0056】

即ち、ハイビーム光源９０からの出射光は、投影レンズ２のレンズ裏面２ｂへ直接入射される。このため、投影レンズ２の複数のレンズエリア２１，２２，２３，２４のそれぞれにハイビーム光源９０からの光が入射するとき、レンズ面に対する入射角を直角前後の角度範囲の角度に収めることができる。よって、投影レンズ２の複数のエリア表面から出射されるエリア毎のハイビーム配光の組み合わせにより安定したハイビーム配光パターンＨＰを形成することができる。特に、ハイビーム光源９０からの光が投影レンズ２の第１レンズエリア２１および第２レンズエリア２２に対して直接入射して通過すると、両レンズエリア２１，２２付近の光度が上がり、遠方の看板や歩行者等の認識性を向上させることができる。

【0057】

実施例１において、ハイビーム光源モジュール９は、ハイビーム光源９０の前側上方位置に配置され、ハイビーム光源９０から出射される光を第２レンズエリア２２に向けて反射する反射面９１ａを有する反射部材９１を備える。

【0058】

即ち、ハイビーム光源９０から出射される光のうち、投影レンズ２のレンズ裏面２ｂへの入射光から除かれる光の一部を反射部材９１の反射面９１ａで受ける。そして、反射面９１ａからの反射光によって、ハイビーム配光パターンＨＰの付加配光ＨＰ２’が形成される。このため、付加配光ＨＰ２’は、ロービーム配光パターンＬＰのカットオフラインＣＬに接する配光になる。よって、ハイビーム光源９０からの出射光を有効に利用してハイビーム配光パターンＨＰの付加配光ＨＰ２’を形成することにより、走行配光パターンにおいて暗部になる部分の照度を上げることができる。

【0059】

実施例１において、ロービーム光源モジュール８に有するリフレクタとして、第１リフレクタ８１と第２リフレクタ８２を備える。ハイビーム光源９０は、投影レンズ２と対向配置であって、レンズ対向面３ａを有する基板３に設けられる。ロービーム光源８０は、ハイビーム光源９０の下方位置であって、レンズ対向面３ａと同一平面上に設けられる。第１リフレクタ８１と第２リフレクタ８２は、ハイビーム光源９０から投影レンズ２のレンズ裏面２ｂへ直接向かう出射光を遮らない位置に配置される。

【0060】

即ち、ロービーム光源モジュール８に有するロービーム光源８０と第１リフレクタ８１と第２リフレクタ８２とを配置するとき、ロービーム光源８０がハイビーム光源９０と同一平面位置に配置される。そして、第１リフレクタ８１と第２リフレクタ８２が、ハイビーム光源９０からの出射光を遮らず、ハイビーム光源９０より投影レンズ２側の位置に配置される。このため、ロービーム光源８０と第１リフレクタ８１と第２リフレクタ８２を有するロービーム光源モジュール８を、投影レンズ２のレンズ裏面２ｂと基板３のレンズ対向面３ａの間に配置することができる。よって、前照灯ユニット１の光軸方向Ｚの寸法が短く抑えられ、前照灯ユニット１のコンパクト化を図ることができる。

【実施例2】

【0061】

実施例２は、ロービーム光源モジュール８’を、実施例１のロービーム光源モジュール８とは異なる位置に配置した前照灯ユニット１０の例である。

【0062】

まず、図５を参照し、実施例２における前照灯ユニット１０の構成を説明する。

【0063】

前照灯ユニット１０は、図５に示すように、投影レンズ２と、ロービーム光源モジュール８’と、ハイビーム光源モジュール９と、を備えている。

【0064】

ロービーム光源モジュール８’は、ロービーム光源８０と、第３リフレクタ８３と、を有している。

【0065】

ロービーム光源８０は、ハイビーム光源９０より後方位置であって、レンズ対向面３ａとレンズ光軸面３ｂを有する基板３’のうちレンズ光軸面３ｂに設けられる。第３リフレクタ８３は、実施例１の第２リフレクタ８２と同様な構成であり、反射面８３ａを有する。第３リフレクタ８３は、ロービーム光源８０の発光面８０ａに対向する位置であって、ハイビーム光源９０から投影レンズ２のレンズ裏面２ｂへ直接向かう出射光を遮らない位置に配置されている。

【0066】

ハイビーム光源モジュール９は、ハイビーム光源９０と、反射部材９１と、を有している。

【0067】

ハイビーム光源９０は、レンズ対向面３ａとレンズ光軸面３ｂを有する基板３’のうちレンズ対向面３ａに設けられる。反射部材９１は、実施例１と同様に反射面９１ａを有する。なお、投影レンズ２については、実施例１と同様の構成であるために説明を省略する。また、ロービーム光源モジュール８’とハイビーム光源モジュール９の構成のうち、上記説明以外の構成については実施例１と同様の構成であるために説明を省略する。

【0068】

次に、図６を参照し、実施例２における前照灯ユニット１０でロービーム配光パターンＬＰの形成作用を説明する。

【0069】

ロービーム光源８０を点灯すると、ロービーム光源８０からの出射光は、図６の破線によって示す光路ＯＰ２４，ＯＰ２５，ＯＰ２６を描く。即ち、ロービーム光源８０からの出射光は、第３リフレクタ８３の反射面８３ａにて反射する。そして、第３リフレクタ８３からの反射光が、光路ＯＰ２４，ＯＰ２５，ＯＰ２６になって第２レンズエリア２２のエリア裏面から入射する。このとき、第３リフレクタ８３の反射面８３ａの形状設定などによってカットオフラインが形成される。

【0070】

よって、ロービーム光源８０を点灯すると、図４の第２配光に示すように、第２レンズエリア２２のエリア表面から外部へ出射する光線によってカットオフラインＣＬを有するロービーム配光パターンＬＰが形成される。なお、ハイビーム配光パターンＨＰの形成作用については、実施例１と同様の作用を示すために説明を省略する。

【0071】

次に、実施例２における前照灯ユニット１０の特徴構成による作用効果を説明する。

【0072】

実施例２において、ロービーム光源モジュール８’に有するリフレクタとして、第３リフレクタ８３を備える。ハイビーム光源９０は、レンズ対向面３ａとレンズ光軸面３ｂを有する基板３’のうちレンズ対向面３ａに設けられる。ロービーム光源８０は、ハイビーム光源９０より後方位置であって、基板３’のうちレンズ光軸面３ｂに設けられる。第３リフレクタ８３は、ロービーム光源８０の発光面８０ａに対向する位置であって、ハイビーム光源９０から投影レンズ２のレンズ裏面２ｂへ直接向かう出射光を遮らない位置に配置される。

【0073】

即ち、ロービーム光源モジュール８’に有するロービーム光源８０と第３リフレクタ８３とを配置するとき、ロービーム光源８０が、ハイビーム光源９０の後方であって発光面８０ａを上方に向けて配置される。そして、第３リフレクタ８３が、ハイビーム光源９０からの出射光を遮らないロービーム光源８０の上部位置に配置される。このため、ロービーム光源モジュール８’とハイビーム光源モジュール９を、投影レンズ２の後方側において上下方向の狭い空間領域に配置することができる。よって、前照灯ユニット１の上下方向Ｙの寸法が短く抑えられ、前照灯ユニット１のコンパクト化を図ることができる。

【0074】

以上、本開示の車両用灯具を実施例１及び実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

【0075】

実施例１，２では、投影レンズ２として、第１レンズエリア２１、第２レンズエリア２２、第３レンズエリア２３、第４レンズエリア２４の４つのエリアに分ける例を示した。しかし、投影レンズとしては、２以上の複数のレンズエリアに分ける例であれば、４つのエリア分けに限定されることはない。なお、ローレンズエリアの上下をハイレンズエリアで挟み込むことができる３以上のレンズエリアに分ける例が好ましい。

【0076】

実施例１，２では、ハイビーム光源９０の発光面９０ａを、投影レンズ２のレンズ光軸中心線ＣＡ上の位置に配置する例を示した。しかし、ハイビーム光源の発光面を、投影レンズのレンズ光軸中心線から上下方向にずらした位置等に配置する例としても良い。

【0077】

実施例１，２では、投影レンズ２として、第３レンズエリア２３のさらに下側の領域を、ハイビーム配光パターンＨＰの上方配光ＨＰ４を形成する第４レンズエリア２４として分ける例を示した。しかし、投影レンズとしては、第３レンズエリアを上下二つに分けたときの下側の領域を、ハイビーム配光パターンの上方配光を形成する第４レンズエリアとする例としても良い。

【符号の説明】

【0078】

１ 前照灯ユニット（車両用灯具）
２ 投影レンズ
２ａ レンズ表面
２ｂ レンズ裏面
２１ 第１レンズエリア
２２ 第２レンズエリア（ローレンズエリア）
２３ 第３レンズエリア
２４ 第４レンズエリア
３，３’ 基板
３ａ レンズ対向面
３ｂ レンズ光軸面
８ ロービーム光源モジュール
８０ ロービーム光源
８０ａ 発光面
８１ 第１リフレクタ（リフレクタ）
８２ 第２リフレクタ（リフレクタ）
８３ 第３リフレクタ（リフレクタ）
８４ カットオフライン反射形状部
９ ハイビーム光源モジュール
９０ ハイビーム光源
９０ａ 発光面
９１ 反射部材
９１ａ 反射面
Ｆ２ ロー焦点
ＬＰ ロービーム配光パターン
ＣＬ カットオフライン
ＨＰ ハイビーム配光パターン
ＨＰ１ 中央配光
ＨＰ２ 上部配光
ＨＰ３ 中央配光
ＨＰ４ 上方配光
ＨＰ２’ 付加配光
ＣＡ レンズ光軸中心線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】