特許 7619878 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】2025-01-14

(45)【発行日】2025-01-22

(54)【発明の名称】車両用灯具

(51)【国際特許分類】

   F21S 41/265 20180101AFI20250115BHJP

   F21S 41/143 20180101ALI20250115BHJP

   F21S 45/48 20180101ALI20250115BHJP

   F21S 41/663 20180101ALI20250115BHJP

   F21V 5/04 20060101ALI20250115BHJP

   F21V 29/503 20150101ALI20250115BHJP

   F21V 29/74 20150101ALI20250115BHJP

   F21W 102/135 20180101ALN20250115BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20250115BHJP

   F21Y 115/30 20160101ALN20250115BHJP

【ＦＩ】

F21S41/265

F21S41/143

F21S45/48

F21S41/663

F21V5/04 650

F21V29/503

F21V29/74

F21W102:135

F21Y115:10

F21Y115:30

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021073324

(22)【出願日】2021-04-23

(65)【公開番号】P2022167499

(43)【公開日】2022-11-04

【審査請求日】2024-03-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000002303

【氏名又は名称】スタンレー電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100179833

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 将尚

(74)【代理人】

【識別番号】100175824

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 淳一

(72)【発明者】

【氏名】赤津 達郎

【審査官】河村 勝也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１４４２４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１９１０４７２２（ＤＥ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－０６７４５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｓ ４１／００

Ｆ２１Ｓ ４５／４８

Ｆ２１Ｖ ５／０４

Ｆ２１Ｖ ２９／５０３

Ｆ２１Ｖ ２９／７４

Ｆ２１Ｗ １０２／１３５

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

Ｆ２１Ｙ １１５／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の光を出射する第１の光源と、
前記第１の光源と隣接して配置されて、前記第１の光と同一方向に向けて第２の光を出射する第２の光源と、
前記第１の光及び前記第２の光を互いに同一方向に向けて投影する投影光学系とを備え、
前記投影光学系は、前記第１の光源と対向する側に位置して、前記第１の光源から出射された第１の光を平行化しながら内部へと入射する第１の入射部と、前記第２の光源と対向する側に位置して、前記第２の光源から出射された第２の光を平行化しながら内部へと入射する第２の入射部と、前記第１の入射部とは反対側に位置して、前記第１の入射部から入射した第１の光を集光しながら外部へと出射する第１の出射部と、前記第２の入射部とは反対側に位置して、前記第２の入射部から入射した第２の光を集光しながら外部へと出射する第２の出射部とを含む第１のレンズと、
前記第２の出射部と対向する側に位置して、前記第１の出射部から出射された第１の光を内部へと入射する第３の入射部と、前記第１の出射部と対向する側に位置して、前記第２の出射部から出射された第２の光を内部へと入射する第４の入射部と、前記第３の入射部とは反対側に位置して、前記第３の入射部から入射した第１の光を外部へと出射する第３の出射部と、前記第４の入射部とは反対側に位置して、前記第４の入射部から入射した第２の光を外部へと出射する第４の出射部とを含む第２のレンズとを有し、
前記第１のレンズは、前記第２の入射部から入射した第１の光を前記第２のレンズに入射しない方向に向けて出射し、
前記第１の入射部から入射した第２の光を前記第２のレンズに入射しない方向に向けて出射し、
前記第１の出射部は、前記第１の入射部から入射した第１の光を集光しながら前記第１のレンズの外部へと出射する第１の出射面を含み、
前記第２の出射部は、前記第２の入射部から入射した第２の光を集光しながら前記第１のレンズの外部へと出射する第２の出射面を含み、
前記第１の出射面は、前記第２の出射面から前記第２のレンズに入射しない方向に向けて出射される以外の第１の光と、当該第１の出射面から前記第２のレンズに入射しない方向に向けて出射される以外の第２の光とを前記第１のレンズの内部で反射し、
前記第２の出射面は、前記第１の出射面から前記第２のレンズに入射しない方向に向けて出射される以外の第２の光と、当該第２の出射面から前記第２のレンズに入射しない方向に向けて出射される以外の第１の光とを前記第１のレンズの内部で反射することを特徴とする車両用灯具。

【請求項2】

第１の光を出射する第１の光源と、
前記第１の光源と隣接して配置されて、前記第１の光と同一方向に向けて第２の光を出射する第２の光源と、
前記第１の光及び前記第２の光を互いに同一方向に向けて投影する投影光学系とを備え、
前記投影光学系は、前記第１の光源と対向する側に位置して、前記第１の光源から出射された第１の光を平行化しながら内部へと入射する第１の入射部と、前記第２の光源と対向する側に位置して、前記第２の光源から出射された第２の光を平行化しながら内部へと入射する第２の入射部と、前記第１の入射部とは反対側に位置して、前記第１の入射部から入射した第１の光を集光しながら外部へと出射する第１の出射部と、前記第２の入射部とは反対側に位置して、前記第２の入射部から入射した第２の光を集光しながら外部へと出射する第２の出射部とを含む第１のレンズと、
前記第２の出射部と対向する側に位置して、前記第１の出射部から出射された第１の光を内部へと入射する第３の入射部と、前記第１の出射部と対向する側に位置して、前記第２の出射部から出射された第２の光を内部へと入射する第４の入射部と、前記第３の入射部とは反対側に位置して、前記第３の入射部から入射した第１の光を外部へと出射する第３の出射部と、前記第４の入射部とは反対側に位置して、前記第４の入射部から入射した第２の光を外部へと出射する第４の出射部とを含む第２のレンズとを有し、
前記第１のレンズは、前記第２の入射部から入射した第１の光を前記第２のレンズに入射しない方向に向けて出射し、
前記第１の入射部から入射した第２の光を前記第２のレンズに入射しない方向に向けて出射し、
前記第１の入射部は、前記第１の光源と対向する部分に位置して、前記第１の光源から出射された第１の光の一部が入射する第１の集光入射面と、前記第１の集光入射面の周囲を囲む位置から前記第１の光源側に突出した部分の内周側に位置して、前記第１の光源から出射された第１の光の一部が入射する第２の集光入射面と、前記突出した部分の外周側に位置して、前記第２の集光入射面から入射した第１の光を反射する第１の集光反射面とを有し、
前記第２の入射部は、前記第２の光源と対向する部分に位置して、前記第２の光源から出射された第２の光の一部が入射する第３の集光入射面と、前記第３の集光入射面の周囲を囲む位置から前記第２の光源側に突出した部分の内周側に位置して、前記第２の光源から出射された第２の光の一部が入射する第４の集光入射面と、前記突出した部分の外周側に位置して、前記第４の集光入射面から入射した第２の光を反射する第２の集光反射面とを有し、
前記第１の入射部と前記第２の入射部との間が一部重なり合っていることを特徴とする車両用灯具。

【請求項3】

前記第１の入射部は、前記第１の光源と対向する部分に位置して、前記第１の光源から出射された第１の光の一部が入射する第１の集光入射面と、前記第１の集光入射面の周囲を囲む位置から前記第１の光源側に突出した部分の内周側に位置して、前記第１の光源から出射された第１の光の一部が入射する第２の集光入射面と、前記突出した部分の外周側に位置して、前記第２の集光入射面から入射した第１の光を反射する第１の集光反射面とを有し、
前記第２の入射部は、前記第２の光源と対向する部分に位置して、前記第２の光源から出射された第２の光の一部が入射する第３の集光入射面と、前記第３の集光入射面の周囲を囲む位置から前記第２の光源側に突出した部分の内周側に位置して、前記第２の光源から出射された第２の光の一部が入射する第４の集光入射面と、前記突出した部分の外周側に位置して、前記第４の集光入射面から入射した第２の光を反射する第２の集光反射面とを有し、
前記第１の入射部と前記第２の入射部との間が一部重なり合っていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。

【請求項4】

前記第１のレンズと前記第２のレンズとの間に、前記第１の出射部により集光される第１の光と、前記第２の出射部により集光される第２の光との互いに一致した集光点が位置することを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の車両用灯具。

【請求項5】

前記第１の光源及び前記第２の光源は、同じ基板の同一面上に設けられていることを特徴とする請求項１～４の何れか一項に記載の車両用灯具。

【請求項6】

前記基板と熱的に接続されたヒートシンクと、前記基板と電気的に接続されたコネクタ部とを含むカプラー付ソケットを備え、
前記カプラー付ソケットは、前記投影光学系を内部に収容した灯体の背面側に設けられた取付孔から前記灯体の内側に挿入された状態で、前記取付孔の周囲に着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項５に記載の車両用灯具。

【請求項7】

第１の光を出射する第１の光源と、
前記第１の光源と隣接して配置されて、前記第１の光と同一方向に向けて第２の光を出射する第２の光源と、
前記第１の光及び前記第２の光を互いに同一方向に向けて投影する投影光学系とを備え、
前記投影光学系は、前記第１の光源と対向する側に位置して、前記第１の光源から出射された第１の光を平行化しながら内部へと入射する第１の入射部と、前記第２の光源と対向する側に位置して、前記第２の光源から出射された第２の光を平行化しながら内部へと入射する第２の入射部と、前記第１の入射部とは反対側に位置して、前記第１の入射部から入射した第１の光を集光しながら外部へと出射する第１の出射部と、前記第２の入射部とは反対側に位置して、前記第２の入射部から入射した第２の光を集光しながら外部へと出射する第２の出射部とを含む第１のレンズと、
前記第２の出射部と対向する側に位置して、前記第１の出射部から出射された第１の光を内部へと入射する第３の入射部と、前記第１の出射部と対向する側に位置して、前記第２の出射部から出射された第２の光を内部へと入射する第４の入射部と、前記第３の入射部とは反対側に位置して、前記第３の入射部から入射した第１の光を外部へと出射する第３の出射部と、前記第４の入射部とは反対側に位置して、前記第４の入射部から入射した第２の光を外部へと出射する第４の出射部とを含む第２のレンズとを有し、
前記第１のレンズは、前記第２の入射部から入射した第１の光を前記第２のレンズに入射しない方向に向けて出射し、
前記第１の入射部から入射した第２の光を前記第２のレンズに入射しない方向に向けて出射し、
前記投影光学系により投影される第１の光が、上端に前記第３の出射部と前記第４の出射部との境界により規定されるカットオフラインを含む第１の配光パターンを形成し、
前記投影光学系により投影される第２の光が、前記第１の配光パターンよりも上方に位置する第２の配光パターンを形成することを特徴とする車両用灯具。

【請求項8】

前記投影光学系により投影される第１の光が、上端に前記第３の出射部と前記第４の出射部との境界により規定されるカットオフラインを含む第１の配光パターンを形成し、
前記投影光学系により投影される第２の光が、前記第１の配光パターンよりも上方に位置する第２の配光パターンを形成することを特徴とする請求項１～６の何れか一項に記載の車両用灯具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用灯具に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、車両用前照灯（ヘッドランプ）などの車両用灯具は、光源と、光源から出射された光を車両の進行方向に向けて反射するリフレクタと、リフレクタにより反射された光の一部を遮光（カット）するシェードと、シェードにより一部がカットされた光を車両の進行方向に向けて投影する投影レンズとを備えている。

【0003】

このような車両用灯具では、すれ違い用ビーム（ロービーム）として、シェードの前端によって規定される光源像を投影レンズにより反転投影することで、上端にカットオフラインを含むロービーム用配光パターンを形成している。

【0004】

また、車両用灯具では、車両の進行方向に向けて光を出射する別の光源をシェードの下方に配置し、走行用ビーム（ハイビーム）として、この光源が出射する光を投影レンズにより投影することで、ロービーム用配光パターンの上方にハイビーム用配光パターンを形成している。

【0005】

ところで、下記特許文献１に記載の車両用灯具では、上述したリフレクタ及びシェードの代わりに、上下２つの光源に各々対応して設けられた２つのレンズを用いて、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形成することが行われている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１７－１９９６６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、上述した特許文献１に記載の車両用灯具では、ロービーム用配光パターンを形成する上側のレンズに、カットオフラインを規定する全反射部分が設けられている。また、この全反射部分は、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のうち、一方の配光パターンを形成する光が雑光（グレア光）として、もう一方の配光パターンに入らないようにしている。

【0008】

しかしながら、このような車両用灯具では、上下２つの光源に各々対応して設けられた２つのレンズによって、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形成する必要がある。さらに、上下２つの光源を隣接して配置することができないため、上下２つの光源を離間して配置する必要がある。

【0009】

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、２つの光源を隣接して配置した場合でも、良好な２つの配光パターンを得ることを可能とした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】

【0010】

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
〔１〕 第１の光を出射する第１の光源と、
前記第１の光源と隣接して配置されて、前記第１の光と同一方向に向けて第２の光を出射する第２の光源と、
前記第１の光及び前記第２の光を互いに同一方向に向けて投影する投影光学系とを備え、
前記投影光学系は、前記第１の光源と対向する側に位置して、前記第１の光源から出射された第１の光を平行化しながら内部へと入射する第１の入射部と、前記第２の光源と対向する側に位置して、前記第２の光源から出射された第２の光を平行化しながら内部へと入射する第２の入射部と、前記第１の入射部とは反対側に位置して、前記第１の入射部から入射した第１の光を集光しながら外部へと出射する第１の出射部と、前記第２の入射部とは反対側に位置して、前記第２の入射部から入射した第２の光を集光しながら外部へと出射する第２の出射部とを含む第１のレンズと、
前記第２の出射部と対向する側に位置して、前記第１の出射部から出射された第１の光を内部へと入射する第３の入射部と、前記第１の出射部と対向する側に位置して、前記第２の出射部から出射された第２の光を内部へと入射する第４の入射部と、前記第３の入射部とは反対側に位置して、前記第３の入射部から入射した第１の光を外部へと出射する第３の出射部と、前記第４の入射部とは反対側に位置して、前記第４の入射部から入射した第２の光を外部へと出射する第４の出射部とを含む第２のレンズとを有し、
前記第１のレンズは、前記第２の入射部から入射した第１の光を前記第２のレンズに入射しない方向に向けて出射し、
前記第１の入射部から入射した第２の光を前記第２のレンズに入射しない方向に向けて出射し、
前記第１の出射部は、前記第１の入射部から入射した第１の光を集光しながら前記第１のレンズの外部へと出射する第１の出射面を含み、
前記第２の出射部は、前記第２の入射部から入射した第２の光を集光しながら前記第１のレンズの外部へと出射する第２の出射面を含み、
前記第１の出射面は、前記第２の出射面から前記第２のレンズに入射しない方向に向けて出射される以外の第１の光と、当該第１の出射面から前記第２のレンズに入射しない方向に向けて出射される以外の第２の光とを前記第１のレンズの内部で反射し、
前記第２の出射面は、前記第１の出射面から前記第２のレンズに入射しない方向に向けて出射される以外の第２の光と、当該第２の出射面から前記第２のレンズに入射しない方向に向けて出射される以外の第１の光とを前記第１のレンズの内部で反射することを特徴とする車両用灯具。
〔２〕 第１の光を出射する第１の光源と、
前記第１の光源と隣接して配置されて、前記第１の光と同一方向に向けて第２の光を出射する第２の光源と、
前記第１の光及び前記第２の光を互いに同一方向に向けて投影する投影光学系とを備え、
前記投影光学系は、前記第１の光源と対向する側に位置して、前記第１の光源から出射された第１の光を平行化しながら内部へと入射する第１の入射部と、前記第２の光源と対向する側に位置して、前記第２の光源から出射された第２の光を平行化しながら内部へと入射する第２の入射部と、前記第１の入射部とは反対側に位置して、前記第１の入射部から入射した第１の光を集光しながら外部へと出射する第１の出射部と、前記第２の入射部とは反対側に位置して、前記第２の入射部から入射した第２の光を集光しながら外部へと出射する第２の出射部とを含む第１のレンズと、
前記第２の出射部と対向する側に位置して、前記第１の出射部から出射された第１の光を内部へと入射する第３の入射部と、前記第１の出射部と対向する側に位置して、前記第２の出射部から出射された第２の光を内部へと入射する第４の入射部と、前記第３の入射部とは反対側に位置して、前記第３の入射部から入射した第１の光を外部へと出射する第３の出射部と、前記第４の入射部とは反対側に位置して、前記第４の入射部から入射した第２の光を外部へと出射する第４の出射部とを含む第２のレンズとを有し、
前記第１のレンズは、前記第２の入射部から入射した第１の光を前記第２のレンズに入射しない方向に向けて出射し、
前記第１の入射部から入射した第２の光を前記第２のレンズに入射しない方向に向けて出射し、
前記第１の入射部は、前記第１の光源と対向する部分に位置して、前記第１の光源から出射された第１の光の一部が入射する第１の集光入射面と、前記第１の集光入射面の周囲を囲む位置から前記第１の光源側に突出した部分の内周側に位置して、前記第１の光源から出射された第１の光の一部が入射する第２の集光入射面と、前記突出した部分の外周側に位置して、前記第２の集光入射面から入射した第１の光を反射する第１の集光反射面とを有し、
前記第２の入射部は、前記第２の光源と対向する部分に位置して、前記第２の光源から出射された第２の光の一部が入射する第３の集光入射面と、前記第３の集光入射面の周囲を囲む位置から前記第２の光源側に突出した部分の内周側に位置して、前記第２の光源から出射された第２の光の一部が入射する第４の集光入射面と、前記突出した部分の外周側に位置して、前記第４の集光入射面から入射した第２の光を反射する第２の集光反射面とを有し、
前記第１の入射部と前記第２３の入射部との間が一部重なり合っていることを特徴とする車両用灯具。
〔３〕 前記第１の入射部は、前記第１の光源と対向する部分に位置して、前記第１の光源から出射された第１の光の一部が入射する第１の集光入射面と、前記第１の集光入射面の周囲を囲む位置から前記第１の光源側に突出した部分の内周側に位置して、前記第１の光源から出射された第１の光の一部が入射する第２の集光入射面と、前記突出した部分の外周側に位置して、前記第２の集光入射面から入射した第１の光を反射する第１の集光反射面とを有し、
前記第２の入射部は、前記第２の光源と対向する部分に位置して、前記第２の光源から出射された第２の光の一部が入射する第３の集光入射面と、前記第３の集光入射面の周囲を囲む位置から前記第２の光源側に突出した部分の内周側に位置して、前記第２の光源から出射された第２の光の一部が入射する第４の集光入射面と、前記突出した部分の外周側に位置して、前記第４の集光入射面から入射した第２の光を反射する第２の集光反射面とを有し、
前記第１の入射部と前記第２の入射部との間が一部重なり合っていることを特徴とする前記〔１〕に記載の車両用灯具。
〔４〕 前記第１のレンズと前記第２のレンズとの間に、前記第１の出射部により集光される第１の光と、前記第２の出射部により集光される第２の光との互いに一致した集光点が位置することを特徴とする前記〔１〕～〔３〕の何れか一項に記載の車両用灯具。
〔５〕 前記第１の光源及び前記第２の光源は、同じ基板の同一面上に設けられていることを特徴とする前記〔１〕～〔４〕の何れか一項に記載の車両用灯具。
〔６〕 前記基板と熱的に接続されたヒートシンクと、前記基板と電気的に接続されたコネクタ部とを含むカプラー付ソケットを備え、
前記カプラー付ソケットは、前記投影光学系を内部に収容した灯体の背面側に設けられた取付孔から前記灯体の内側に挿入された状態で、前記取付孔の周囲に着脱自在に取り付けられることを特徴とする前記〔５〕に記載の車両用灯具。
〔７〕 第１の光を出射する第１の光源と、
前記第１の光源と隣接して配置されて、前記第１の光と同一方向に向けて第２の光を出射する第２の光源と、
前記第１の光及び前記第２の光を互いに同一方向に向けて投影する投影光学系とを備え、
前記投影光学系は、前記第１の光源と対向する側に位置して、前記第１の光源から出射された第１の光を平行化しながら内部へと入射する第１の入射部と、前記第２の光源と対向する側に位置して、前記第２の光源から出射された第２の光を平行化しながら内部へと入射する第２の入射部と、前記第１の入射部とは反対側に位置して、前記第１の入射部から入射した第１の光を集光しながら外部へと出射する第１の出射部と、前記第２の入射部とは反対側に位置して、前記第２の入射部から入射した第２の光を集光しながら外部へと出射する第２の出射部とを含む第１のレンズと、
前記第２の出射部と対向する側に位置して、前記第１の出射部から出射された第１の光を内部へと入射する第３の入射部と、前記第１の出射部と対向する側に位置して、前記第２の出射部から出射された第２の光を内部へと入射する第４の入射部と、前記第３の入射部とは反対側に位置して、前記第３の入射部から入射した第１の光を外部へと出射する第３の出射部と、前記第４の入射部とは反対側に位置して、前記第４の入射部から入射した第２の光を外部へと出射する第４の出射部とを含む第２のレンズとを有し、
前記第１のレンズは、前記第２の入射部から入射した第１の光を前記第２のレンズに入射しない方向に向けて出射し、
前記第１の入射部から入射した第２の光を前記第２のレンズに入射しない方向に向けて出射し、
前記投影光学系により投影される第１の光が、上端に前記第３の出射部と前記第４の出射部との境界により規定されるカットオフラインを含む第１の配光パターンを形成し、
前記投影光学系により投影される第２の光が、前記第１の配光パターンよりも上方に位置する第２の配光パターンを形成することを特徴とする車両用灯具。
〔８〕 前記投影光学系により投影される第１の光が、上端に前記第３の出射部と前記第４の出射部との境界により規定されるカットオフラインを含む第１の配光パターンを形成し、
前記投影光学系により投影される第２の光が、前記第１の配光パターンよりも上方に位置する第２の配光パターンを形成することを特徴とする前記〔１〕～〔６〕の何れか一項に記載の車両用灯具。

【発明の効果】

【0011】

以上のように、本発明によれば、２つの光源を隣接して配置した場合でも、良好な２つの配光パターンを得ることを可能とした車両用灯具を提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態に係る車両用灯具の構成を示し、（Ａ）は第１の光源を点灯させたときの第１の光の光路を示す断面図、（Ｂ）は第２の光源を点灯させたときの第２の光の光路を示す断面図である。

【図2】図１に示す車両用灯具の第１の光により仮想鉛直スクリーンの面上に形成されたロービーム用配光パターンを示す光度分布図である。

【図3】図１に示す車両用灯具の第２の光により仮想鉛直スクリーンの面上に形成されたハイビーム用配光パターンを示す光度分布図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがあり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

【0014】

また、以下に示す図面では、ＸＹＺ直交座標系を設定し、Ｘ軸方向を車両用灯具の前後方向（長さ方向）、Ｙ軸方向を車両用灯具の左右方向（幅方向）、Ｚ軸方向を車両用灯具の上下方向（高さ方向）として、それぞれ示すものとする。

【0015】

本発明の一実施形態として、例えば図１～図３に示す車両用灯具１について説明する。
なお、図１は、車両用灯具１の構成を示し、（Ａ）は第１の光源２を点灯させたときの第１の光Ｌ１の光路を示す断面図、（Ｂ）は第２の光源３を点灯させたときの第２の光Ｌ２の光路を示す断面図である。図２は、車両用灯具１の第１の光Ｌ１により仮想鉛直スクリーンの面上に形成されたロービーム用配光パターンを示す光度分布図である。図３は、車両用灯具１の第２の光Ｌ２により仮想鉛直スクリーンの面上に形成されたハイビーム用配光パターンを示す光度分布図である。

【0016】

本実施形態の車両用灯具１は、例えば、自動二輪車や自動三輪車などの鞍乗型車両（図示せず。）の前側中央部に搭載される車両用前照灯（ヘッドランプ）に本発明を適用したものであり、上端にカットオフラインを含むロービーム用配光パターンを形成するすれ違い用ビーム（ロービーム）と、ロービーム用配光パターンの上方側にハイビーム用配光パターンを形成する走行用ビーム（ハイビーム）とを、それぞれ車両の前方（＋Ｘ軸方向）に向けて切り替え自在に照射するものである。

【0017】

具体的に、この車両用灯具１は、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、灯体（図示せず。）の内側に、第１の光Ｌ１を出射する第１の光源２と、第２の光Ｌ２を出射する第２の光源３と、第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２を投影する投影光学系４とを備えている。

【0018】

なお、灯体は、前面が開口したハウジングと、このハウジングの開口を覆う透明なレンズカバーとにより構成される。また、灯体の形状については、車両のデザイン等に合わせて、適宜変更することが可能である。

【0019】

第１の光源２及び第２の光源３は、例えば白色光を発する発光ダイオード（ＬＥＤ）からなる。本実施形態の車両用灯具１では、第１の光源２と第２の光源３とが互いに隣接した状態で、この車両用灯具１の鉛直方向（上下方向）に並んで配置されている。このうち、第１の光源２を構成する１つのＬＥＤが上部側に配置され、第２の光源３を構成する１つのＬＥＤが下部側に配置されている。

【0020】

第１の光源２及び第２の光源３は、それぞれのＬＥＤを駆動する駆動回路が設けられた回路基板５の一面（本実施形態では正面）側に実装されている。これにより、第１の光源２と第２の光源３とは、前方（＋Ｘ軸側）に向けて第１の光Ｌ１と第２の光Ｌ２とを放射状に出射する。すなわち、これら第１の光源２及び第２の光源３は、同じ回路基板５の同一面上に設けられて、互いに同一方向に向けて第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２を放射状に出射する構成となっている。

【0021】

本実施形態の車両用灯具１では、回路基板５と熱的に接続されたヒートシンク６と、回路基板５と電気的に接続されたコネクタ部７とを含むカプラー付ソケット８を備えている。カプラー付ソケット８は、投影光学系４を内部に収容した灯体の背面側に設けられた取付孔から灯体の内側に挿入された状態で、取付孔の周囲に着脱自在に取り付けられる。

【0022】

なお、本実施形態では、上述したカプラー付ソケット８を備えた構成となっているが、このような構成に必ずしも限定されるものではない。したがって、回路基板５の他面（本実施形態では背面）側に、第１の光源２及び第２の光源３が発する熱を放熱させるヒートシンクを取り付けた構成としてもよい。

【0023】

また、この構成の場合、ＬＥＤが実装された実装基板と、ＬＥＤを駆動する駆動回路が設けられた回路基板とを別々に配置し、実装基板と回路基板との間をハーネスと呼ばれる配線コードを介して電気的に接続し、ＬＥＤが発する熱から駆動回路を保護する構成としてもよい。

【0024】

投影光学系４は、第１の光源２及び第２の光源３の前方に配置された第１のレンズ９と、第１のレンズ９の前方に配置された第２のレンズ１０とを備えている。第１のレンズ９と第２のレンズ１０とは、その間に空気層（間隔）Ｋを設けた状態で配置されている。

【0025】

第１のレンズ９及び第２のレンズ１０には、例えば、ポリカーボネイトやアクリル等の透明樹脂やガラスなど、空気よりも屈折率の高い材質のものを用いることができる。

【0026】

第１のレンズ９は、第１の光源２と対向する側に位置する第１の入射部１１と、第２の光源３と対向する側に位置する第２の入射部１２と、第１の入射部１１とは反対側に位置する第１の出射部１３と、第２の入射部１２とは反対側に位置する第２の出射部１４とを有している。

【0027】

第１の入射部１１は、第１の光源２から出射された第１の光Ｌ１を平行化（コリメート）しながら第１のレンズ９の内部へと入射する。具体的に、この第１の入射部１１は、第１の光源２と対向する部分に位置して、第１の光源２から出射された第１の光Ｌ１の一部が入射する凸面状の第１の集光入射面１１ａと、第１の集光入射面１１ａの周囲を囲む位置から第１の光源２側に突出した部分の内周側に位置して、第１の光源２から出射された第１の光Ｌ１の一部が入射する略円筒状の第２の集光入射面１１ｂと、突出した部分の外周側に位置して、第２の集光入射面１１ｂから入射した第１の光Ｌ１を反射する略截頭円錐状の第１の集光反射面１１ｃとを有している。

【0028】

第１の入射部１１では、図１（Ａ）に示すように、第１の光源２から放射状に出射された第１の光Ｌ１のうち、第１の集光入射面１１ａから第１のレンズ９の内部に入射した第１の光Ｌ１を光軸寄りに集光させる。一方、第２の集光入射面１１ｂから第１のレンズ９の内部に入射した第１の光Ｌ１を第１の集光反射面１１ｃで反射させることによって光軸寄りに集光させる。

【0029】

これにより、第１の入射部１１から第１のレンズ９の内部へと入射した第１の光Ｌ１は、第１の光Ｌ１の光軸に対して平行化（コリメート）しながら、第１のレンズ９の前方にある第１の出射部１３に向かって導光される。また、第１の入射部１１から第１のレンズ９の内部へと入射した第１の光Ｌ１の光軸は、第１のレンズ９の中心軸に対して平行となっている。

【0030】

第２の入射部１２は、第２の光源３から出射された第２の光Ｌ２を平行化（コリメート）しながら第１のレンズ９の内部へと入射する。具体的に、この第２の入射部１２は、第２の光源３と対向する部分に位置して、第２の光源３から出射された第２の光Ｌ２の一部が入射する凸面状の第３の集光入射面１２ａと、第３の集光入射面１２ａの周囲を囲む位置から第２の光源３側に突出した部分の内周側に位置して、第２の光源３から出射された第２の光Ｌ２の一部が入射する略円筒状の第４の集光入射面１２ｂと、突出した部分の外周側に位置して、第４の集光入射面１２ｂから入射した第２の光Ｌ２を反射する略截頭円錐状の第２の集光反射面１２ｃとを有している。

【0031】

第２の入射部１２では、図１（Ｂ）に示すように、第１の光源２から放射状に出射された第２の光Ｌ２のうち、第３の集光入射面１２ａから第２のレンズ１０の内部に入射した第２の光Ｌ２を光軸寄りに集光させる。一方、第４の集光入射面１２ｂから第２のレンズ１０の内部に入射した第２の光Ｌ２を第２の集光反射面１２ｃで反射させることによって光軸寄りに集光させる。

【0032】

これにより、第２の入射部１２から第１のレンズ９の内部へと入射した第２の光Ｌ２は、第２の光Ｌ２の光軸に対して平行化（コリメート）しながら、第１のレンズ９の前方にある第２の出射部１４に向かって導光される。また、第２の入射部１２から第１のレンズ９の内部へと入射した第２の光Ｌ２の光軸は、第１のレンズ９の中心軸に対して平行となっている。

【0033】

また、第１のレンズ９では、第１の光源２と第２の光源３とが互いに隣接して配置されることによって、第１の入射部１１と第２の入射部１２との間が一部重なり合っている。

【0034】

このため、第１の入射部１１は、第１の集光入射面１１ａ、第２の集光入射面１１ｂ及び第１の集光反射面１１ｃの一部が第２の入射部１２との境界に沿って切り欠かれた形状を有している。同様に、第２の入射部１２は、第３の集光入射面１２ａ、第４の集光入射面１２ｂ及び第２の集光反射面１２ｃの一部が第１の入射部１１との境界に沿って切り欠かれた形状を有している。

【0035】

したがって、第１の光源２から放射状に出射された第１の光Ｌ１と、第２の光源３から放射状に出射された第２の光Ｌ２とは、互いの光路が重なり合いながら、第１の入射部１１及び第２の入射部１２から第１のレンズ９の内部へと入射することになる。

【0036】

第１の出射部１３は、第１の出射面１３ａを有している。第１の出射面１３ａは、第１のレンズ９の正面側を構成する凸状のレンズ面のうち、この第１のレンズ９の中心軸を挟んだ上側のレンズ面により構成されている。

【0037】

第１の出射部１３では、図１（Ａ）に示すように、第１の入射部１１から入射した第１の光Ｌ１を第１の出射面１３ａにより集光しながら、第１のレンズ９の外部へと出射する。これにより、第１の出射部１３から出射された第１の光Ｌ１は、第１のレンズ９の前方に向かって集光した後に、拡散しながら第２のレンズ１０に入射する。

【0038】

第２の出射部１４は、第２の出射面１４ａを有している。第２の出射面１４ａは、第１のレンズ９の正面側を構成する凸状のレンズ面のうち、この第１のレンズ９の中心軸を挟んだ下側のレンズ面により構成されている。

【0039】

第２の出射部１４では、図１（Ｂ）に示すように、第２の入射部１２から入射した第２の光Ｌ２を第２の出射面１４ａにより集光しながら、第１のレンズ９の外部へと出射する。これにより、第２の出射部１４から出射された第２の光Ｌ２は、第１のレンズ９の前方に向かって集光した後に、拡散しながら第２のレンズ１０に入射する。

【0040】

第１のレンズ９と第２のレンズ１０との間には、第１の出射部１３により集光される第１の光Ｌ１と、第２の出射部１４により集光される第２の光Ｌ２との互いに一致した集光点Ｃが位置している。また、集光点Ｃは、第１のレンズ９と第２のレンズ１０との互いに一致した中心軸上に位置している。

【0041】

第２のレンズ１０は、第２の出射部１４と対向する側に位置する第３の入射部１５と、第１の出射部１３と対向する側に位置する第４の入射部１６と、第３の入射部１５とは反対側に位置する第３の出射部１７と、第４の入射部１６とは反対側に位置する第４の出射部１８とを有している。

【0042】

第３の入射部１５は、第３の入射面１５ａを有している。第３の入射面１５ａは、第２のレンズ１０の背面側を構成する凹状のレンズ面のうち、この第２のレンズ１０の中心軸を挟んだ下側のレンズ面により構成されている。

【0043】

第３の入射部１５では、図１（Ａ）に示すように、第１の出射部１３から出射された第１の光Ｌ１を第３の入射面１５ａから第２のレンズ１０の内部へと入射する。これにより、第３の入射部１５から第２のレンズ１０の内部へと入射した第１の光Ｌ１は、第２のレンズ１０の前方にある第３の出射部１７に向かって導光される。

【0044】

第４の入射部１６は、第４の入射面１６ａを有している。第４の入射面１６ａは、第２のレンズ１０の背面側を構成する凹状のレンズ面のうち、この第２のレンズ１０の中心軸を挟んだ上側のレンズ面により構成されている。

【0045】

第４の入射部１６では、図１（Ｂ）に示すように、第２の出射部１４から出射された第２の光Ｌ２を第４の入射面１６ａから第２のレンズ１０の内部へと入射する。これにより、第４の入射部１６から第２のレンズ１０の内部へと入射した第２の光Ｌ２は、第２のレンズ１０の前方にある第４の出射部１８に向かって導光される。

【0046】

第３の出射部１７は、第３の出射面１７ａを有している。第３の出射面１７ａは、第２のレンズ１０の正面側において、この第２のレンズ１０の中心軸を挟んだ下側を構成する凸状のレンズ面により構成されている。

【0047】

第３の出射部１７では、図１（Ａ）に示すように、第３の入射部１５から入射した第１の光Ｌ１を第３の出射面１７ａにより拡散しながら、第２のレンズ１０の外部へと出射する。これにより、第３の出射部１７から出射された第１の光Ｌ１は、第２のレンズ１０の前方に向かって拡大投影される。

【0048】

第４の出射部１８は、第４の出射面１８ａを有している。第４の出射面１８ａは、第２のレンズ１０の正面側において、この第２のレンズ１０の中心軸を挟んだ上側を構成する凸状のレンズ面により構成されている。また、第４の出射面１８ａは、第３の出射面１７ａよりも前方に突出して設けられている。これにより、第３の出射面１７ａと第４の出射面１８ａとの間には、この第２のレンズ１０の中心軸に沿った段差面１０ａが設けられている。

【0049】

第４の出射部１８では、図１（Ｂ）に示すように、第４の入射部１６から入射した第２の光Ｌ２を第４の出射面１８ａにより拡散しながら、第２のレンズ１０の外部へと出射する。これにより、第４の出射部１８から出射された第１の光Ｌ１は、第２のレンズ１０の前方に向かって拡大投影される。

【0050】

なお、上記投影光学系４において、第１のレンズ９及び第２のレンズ１０を構成する面のうち、図示や説明を省略したその他の面については、第１のレンズ９及び第２のレンズ１０の内部を通過する第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２に悪影響を与えない範囲で自由に設計（例えば、遮蔽するなど。）することが可能である。

【0051】

以上のような構成を有する本実施形態の車両用灯具１では、すれ違い用ビーム（ロービーム）として、第１の光源２が出射する第１の光Ｌ１を投影光学系４により車両の進行方向に向けて投影する。このとき、図２に示すように、上端に第３の出射部と第４の出射部との境界（段差面１０ａ）により規定されるカットオフラインを含むロービーム用配光パターン（第１の配光パターン）を形成する。

【0052】

一方、本実施形態の車両用灯具１では、走行用ビーム（ハイビーム）として、第１の光源２及び第２の光源３が出射する第２の光Ｌ２を投影光学系４により車両の進行方向に向けて投影する。このとき、図３に示すように、投影光学系４の前方に向けて投影される第２の光Ｌが、ロービーム用配光パターン（第１の配光パターン）よりも上方に位置するハイビーム用配光パターン（第２の配光パターン）を形成する。

【0053】

ところで、本実施形態の車両用灯具１では、図１（Ａ）に示すように、第２の入射部１２から第１のレンズ９の内部へと入射した第１の光Ｌ１’，Ｌ１’’を第１のレンズ９から第２のレンズ１０に入射しない方向の外部に向けて出射する。

【0054】

具体的に、この車両用灯具１では、第２の入射部１２のうち、第３の集光入射面１２ａから第１のレンズ９の内部へと入射した第１の光Ｌ１’を、第２のレンズ１０に入射しない方向に向けて第２の出射面１４ａから第１のレンズ９の外部へと出射する。

【0055】

一方、第２の入射部１２のうち、第４の集光入射面１２ｂから第１のレンズ９の内部へと入射した第１の光Ｌ１’’を、第２の集光反射面１２ｃ、第２の出射面１４ａ、第１の出射面１３ａ、第１の集光反射面１１ｃ、及び第３の集光入射面１２ａの順で反射した後に、第２のレンズ１０に入射しない方向に向けて第２の集光反射面１２ｃから第１のレンズ９の外部へと出射する。また、第１の光Ｌ１’’の一部は、第１の集光反射面１１ｃから第１のレンズ９の外部（後方）へと出射される。

【0056】

また、本実施形態の車両用灯具１では、図１（Ｂ）に示すように、第１の入射部１１から第１のレンズ９の内部へと入射した第２の光Ｌ２’，Ｌ２’’を第１のレンズ９から第２のレンズ１０に入射しない方向の外部に向けて出射する。

【0057】

具体的に、この車両用灯具１では、第１の入射部１１のうち、第１の集光入射面１１ａから第１のレンズ９の内部へと入射した第２の光Ｌ２’を、第２のレンズ１０に入射しない方向に向けて第１の出射面１３ａから第１のレンズ９の外部へと出射する。

【0058】

一方、第１の入射部１１のうち、第２の集光入射面１１ｂから第１のレンズ９の内部へと入射した第２の光Ｌ２’’を、第１の集光反射面１１ｃ、第１の出射面１３ａ、第２の出射面１４ａ、第２の集光反射面１２ｃ、及び第１の集光入射面１１ａの順で反射した後に、第２のレンズ１０に入射しない方向に向けて第１の集光反射面１１ｃから第１のレンズ９の外部へと出射する。また、第２の光Ｌ２’’の一部は、第２の集光反射面１２ｃから第１のレンズ９の外部（後方）へと出射される。

【0059】

したがって、第１の出射面１３ａは、第２の出射面１４ａから第２のレンズ１０に入射しない方向に向けて出射される以外の第１の光Ｌ１’’と、当該第１の出射面１３ａから第２のレンズ１０に入射しない方向に向けて出射される以外の第２の光Ｌ２’’とを第１のレンズ９の内部で反射する。

【0060】

一方、第２の出射面１４ａは、第１の出射面１３ａから第２のレンズ１０に入射しない方向に向けて出射される以外の第２の光Ｌ２’’と、当該第２の出射面１４ａから第２のレンズ１０に入射しない方向に向けて出射される以外の第１の光Ｌ１’’とを第１のレンズ９の内部で反射する。

【0061】

以上のように、本実施形態の車両用灯具１では、上述した第２の入射部１２から第１のレンズ９の内部へと入射した第１の光Ｌ１’，Ｌ１’’を第１のレンズ９から第２のレンズ１０に入射しない方向の外部に向けて出射すると共に、第１の入射部１１から第１のレンズ９の内部へと入射した第２の光Ｌ２’，Ｌ２’’を第１のレンズ９から第２のレンズ１０に入射しない方向の外部に向けて出射することが可能である。

【0062】

これにより、本実施形態の車両用灯具１では、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のうち、一方の配光パターンを形成する光が雑光（グレア光）として、もう一方の配光パターンに入ることを防止している。

【0063】

したがって、本実施形態の車両用灯具１では、上述したカプラー付ソケット８のように、第１の光源２及び第２の光源３を隣接して配置した場合でも、これら第１の光源２及び第２の光源３から出射された第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２を投影光学系４により投影することによって、良好なロービーム用配光パターン及びハイビーム用配光パターンを得ることが可能である。

【0064】

なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、上述した自動二輪車や自動三輪車などの鞍乗型車両の車両用前照灯（ヘッドランプ）に本発明を適用した場合を例示したが、四輪自動車などの車両の前端側の両コーナー部に搭載される車両用前照灯（ヘッドランプ）に本発明を適用することも可能である。

【0065】

また、本発明を適用した車両用灯具は、上述した車両用前照灯（ヘッドランプ）に対して好適に用いられるものの、本発明が適用される車両用灯具については、上述したフロント側の車両用灯具に限らず、例えばリアコンビネーションランプなどのリア側の車両用灯具に本発明を適用することも可能である。

【0066】

すなわち、本発明は、第１の光を出射する第１の光源と、第１の光源と隣接して配置されて、第１の光と同一方向に向けて第２の光を出射する第２の光源と、第１の光及び第２の光を互いに同一方向に向けて投影する投影レンズとを備える車両用灯具に対して本発明を幅広く適用することが可能である。

【0067】

また、第１の光源及び第２の光源については、上述したＬＥＤに限らず、例えばレーザーダイオード（ＬＤ）などの発光素子を用いることも可能である。また、第１の光及び第２の光の色についても、上述した白色光に限らず、赤色光や橙色光など、その用途に応じて適宜変更することが可能である。さらに、第１の光源と第２の光源とが互いに異なる色の第１の光と第２の光とを選択的に出射する構成とすることも可能である。

【0068】

また、上記車両用灯具１では、上述した第１の光源２及び第２の光源３が並ぶ方向が車両用灯具１の鉛直方向となっているが、第１の光源及び第２の光源が並ぶ方向が車両用灯具の水平方向となる車両用灯具に対して本発明を適用することも可能である。

【符号の説明】

【0069】

１…車両用灯具 ２…第１の光源 ３…第２の光源 ４…投影光学系 ５…回路基板 ６…ヒートシンク ７…コネクタ部 ８…カプラー付ソケット ９…第１のレンズ １０…第２のレンズ １１…第１の入射部 １２…第２の入射部 １３…第１の出射部 １４…第２の出射部 １５…第３の入射部 １６…第４の入射部 １７…第３の出射部 １８…第４の出射部 Ｃ…集光点 Ｋ…空気層 Ｌ１…第１の光 Ｌ２…第２の光

【図1】

【図2】

【図3】