JP2009184410A - 車両用照明灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】車両前方へ向けて赤外光照射を行い得るように構成された車両用照明灯具において、赤外光照射時に、その前面レンズが赤っぽく見えてしまわないようにした上で、赤外光照射とは別に行われる可視光照射により、所望する可視光配光パターンを容易に形成可能とする。
【解決手段】灯具前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置された投影レンズ１２の後方に、赤外光照射用の第１光源ユニット１４と可視光照射用の第２光源ユニット１６とが配置されたプロジェクタ型の灯具構成とする。そして、第１光源ユニット１４が点灯するときには第２光源ユニット１６も同時点灯する構成とする。これにより車両用照明灯具１０を前方から観察したときに、その投影レンズ１２が赤っぽく見えてしまうのを未然に防止する。
【選択図】図２

Description

本願発明は、車両前方へ向けて赤外光照射を行い得るように構成された車両用照明灯具に関するものである。

近年、夜間走行の安全性を高めるため、赤外光暗視カメラシステムが用いられるようになってきている。この赤外光暗視カメラシステムは、車両前方へ向けて赤外光を照射した状態で、車両前方の様子を暗視カメラで撮像し、その撮像画像のモニタ表示等を行うことにより、車両前方の様子を認識可能とするようになっている。

このような赤外光暗視カメラシステムを用いることにより、通常の可視光照射では得られない車両前方の情報を得ることができる。例えば、ヘッドランプユニットによる可視光照射がロービームの状態にあるときには、ロービーム用配光パターンのカットオフラインよりも上方側の空間の情報を得ることは困難であるが、赤外光照射を併用することにより、対向車ドライバ等にグレアを与えてしまうことなく、車両前方の状況認識を十分に行うことが可能となる。

この赤外光暗視カメラシステムにおいては、近赤外線領域の赤外光が用いられているが、その照射光の一部には赤色光が含まれているので、赤外光照射状態にある車両用照明灯具を前方から観察したとき、その前面レンズが赤っぽく見えてしまい、対向車ドライバ等に違和感を与えてしまうおそれがある。

このため、従来、「特許文献１」や「特許文献２」に記載されているように、車両用照明灯具から赤色光と共に可視光を照射させるようにすることにより、その前面レンズが赤っぽく見えてしまうのを未然に防止する工夫がなされている。

その際「特許文献１」に記載された車両用照明灯具は、光源からの赤色光成分を透過させる赤外光透過膜の外周囲に、光源からの可視光成分を透過させる赤外光非形成領域を設けておくことにより、赤色光と可視光とを同時に照射する構成となっている。

一方「特許文献２」に記載された車両用照明灯具は、灯室内に配置された赤外光透過フィルタの前方側に白熱バルブを配置しておき、この白熱バルブを赤色光照射の際に同時点灯させることにより、赤色光と可視光とを同時に照射する構成となっている。

特開２００３−１９９１９号公報 特開２００４−１４６１６２号公報

上記「特許文献１」や「特許文献２」に記載された車両用照明灯具は、車両前方へ向けて赤外光照射を行う際に、その前面レンズが赤っぽく見えてしまうのを防止する機能は有しているが、それ以上の機能は有していない。

すなわち、上記「特許文献１」に記載された車両用照明灯具は、可視光照射を行い得る構成とはなっていない。

一方、上記「特許文献２」に記載された車両用照明灯具は、白熱バルブの点灯により、赤外光照射とは別に可視光照射を行い得る構成となっているが、この白熱バルブからの光を制御された光として前面レンズから出射させる構成とはなっていないので、この白熱バルブからの光により所望する配光パターンを形成することは困難である。

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、車両前方へ向けて赤外光照射を行い得るように構成された車両用照明灯具において、赤外光照射時に、その前面レンズが赤っぽく見えてしまわないようにした上で、赤外光照射とは別に行われる可視光照射により、所望する可視光配光パターンを容易に形成することができる車両用照明灯具を提供することを目的とするものである。

本願発明は、投影レンズの後方に赤外光照射用の第１光源ユニットと可視光照射用の第２光源ユニットとが配置されたプロジェクタ型の灯具構成を採用した上で、その第１光源ユニットが点灯するときには第２光源ユニットも同時点灯する構成とすることにより、上記目的達成を図るようにしたものである。

すなわち、本願発明に係る車両用照明灯具は、
車両前方へ向けて赤外光照射を行い得るように構成された車両用照明灯具において、
灯具前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、この投影レンズの後方に配置された第１および第２光源ユニットとを備えてなり、
上記第１光源ユニットが、上記投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置された、赤外光を出射する第１発光素子と、この第１発光素子から出射した赤外光を灯具前方へ向けて上記光軸寄りに反射させる第１リフレクタとを備え、この第１リフレクタで反射して上記投影レンズを透過した上記第１発光素子からの赤外光により、赤外光配光パターンを形成するように構成されており、
上記第２光源ユニットが、上記投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置された、可視光を出射する第２発光素子と、この第２発光素子から出射した可視光を灯具前方へ向けて上記光軸寄りに反射させる第２リフレクタとを備え、この第２リフレクタで反射して上記投影レンズを透過した上記第２発光素子からの可視光により、上記赤外光配光パターンと重複する位置に可視光配光パターンを形成するように構成されており、
上記第１光源ユニットが点灯するときには、上記第２光源ユニットも同時点灯するように構成されている、ことを特徴とするものである。

上記「発光素子」とは、略点状に面発光する発光チップを有する素子状の光源を意味するものであって、そ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。

上記「可視光配光パターン」とは、可視光照射により形成される配光パターンを意味するものであり、上記「赤外光配光パターン」とは、赤外光照射により形成される配光パターンを意味するものである。

上記「可視光配光パターン」は、赤外光配光パターンと重複する位置に形成される配光パターンであれば、その具体的な形状や大きさ等については、特に限定されるものではなく、赤外光配光パターンと略完全に重複するように形成される配光パターンであってもよいし、赤外光配光パターンと部分的に重複するように形成される配光パターンであってもよい。また、この「可視光配光パターン」の具体的な用途についても、特に限定されるものではなく、例えば、ヘッドランプのハイビーム用配光パターン、ドライビングランプ用配光パターン、デイタイムランニングランプ用配光パターン、クリアランスランプ用配光パターン、あるいは、これら各配光パターンの一部を構成する配光パターン、等が採用可能である。

上記構成に示すように、本願発明に係る車両用照明灯具は、車両前方へ向けて赤外光照射を行い得るように構成されているが、灯具前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、その後方に配置された赤外光照射用の第１光源ユニットおよび可視光照射用の第２光源ユニットとを備えており、第１光源ユニットが点灯するときには第２光源ユニットも同時点灯するように構成されているので、赤色光が照射されるときには可視光も同時に照射されることとなり、これにより車両用照明灯具を前方から観察したときに、その投影レンズが赤っぽく見えてしまうのを未然に防止することができる。

その際、第１光源ユニットは、投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置された第１発光素子から出射した赤外光を、第１リフレクタにより灯具前方へ向けて光軸寄りに反射させた後、投影レンズを透過させて、この赤外光を灯具前方へ照射することにより、赤外光配光パターンを形成するように構成されており、また、第２光源ユニットは、投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置された第２発光素子から出射した可視光を、第２リフレクタにより灯具前方へ向けて光軸寄りに反射させた後、投影レンズを透過させて、この可視光を灯具前方へ照射することにより、赤外光配光パターンと重複する位置に可視光配光パターンを形成するように構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、第１光源ユニットの配置や第１リフレクタの反射面形状等を適宜設定することにより、赤外光配光パターンを所望の形状や大きさで形成することが容易に可能となり、これにより赤外光の照射範囲を任意に設定することができる。一方、第２光源ユニットの配置や第２リフレクタの反射面形状等を適宜設定することにより、可視光配光パターンを赤外光配光パターンと重複させるようにして形成した上で、これを所望の形状や大きさで形成することが容易に可能となり、これにより可視光の照射範囲を任意に設定することができる。

このように本願発明によれば、車両前方へ向けて赤外光照射を行い得るように構成された車両用照明灯具において、赤外光照射時に、その前面レンズが赤っぽく見えてしまわないようにした上で、赤外光照射とは別に行われる可視光照射により、所望する可視光配光パターンを容易に形成することができる。

上記構成において、第２光源ユニットが、第１光源ユニットと同時点灯する際、その通常点灯時よりも減光した状態で点灯する構成とすれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、第２光源ユニットの通常点灯により、ヘッドランプのハイビーム用配光パターンやドライビングランプ用配光パターン等を形成するようにした場合には、投影レンズが赤っぽく見えてしまうのを防止するのに必要な明るさを遥かに超えた明るさで可視光が灯具前方へ照射されてしまうので、対向車ドライバ等にグレアを与えてしまうおそれがある。

そこで、このような場合には、第２光源ユニットの同時点灯を通常点灯時よりも減光した状態で行うようにすることにより、対向車ドライバ等にグレアを与えてしまうことなく、投影レンズが赤っぽく見えてしまうのを防止することができる。

一方、第２光源ユニットの通常点灯により、デイタイムランニングランプ用配光パターンやクリアランスランプ用配光パターン等を形成するようにした場合には、投影レンズが赤っぽく見えてしまうのを防止するのに必要な明るさに近い明るさで灯具前方への可視光照射が行われるようにすることが可能となるので、第２光源ユニットの点灯を通常点灯のまま行うようにした場合においても、対向車ドライバ等にグレアを与えてしまうことなく、投影レンズが赤っぽく見えてしまうのを防止することができる。

上記構成において、第２光源ユニットにより形成される可視光配光パターンを、赤外光配光パターンよりも上方側まで拡がる配光パターンとして形成するようにすれば、対向車ドライバや歩行者等が通常視認し得る角度範囲内のあらゆる方向から車両用照明灯具を観察した場合においても、その投影レンズが赤っぽく見えてしまうのを防止することができる。

その際、第１リフレクタが光軸の上方側に配置されるとともに、第２リフレクタが光軸の下方側に配置された構成とすれば、第２光源ユニットにより形成される可視光配光パターンを、赤外光配光パターンよりも上方側まで拡がる配光パターンとして形成するにあたり、第１および第２リフレクタからの反射光を比較的光軸に近い位置において投影レンズに入射させるようにすることができ、これにより可視光配光パターンおよび赤外光配光パターンを精度良く形成することが可能となる。

このようにした場合において、第１リフレクタと第２リフレクタとの間に、投影レンズの後側焦点の後方近傍から光軸に略沿って後方へ延びる上向き反射面と、この上向き反射面の前端縁から灯具後方側へ向けて斜め下方へ延びる下向き反射面とが形成されたミラー部材を配置し、このミラー部材を、その上向き反射面において、第１リフレクタからの反射光の少なくとも一部を上向きに反射させて上記投影レンズに入射させるとともに、その下向き反射面において、第２リフレクタからの反射光の少なくとも一部を下向きに反射させて投影レンズに入射させるように構成すれば、赤外光配光パターンを、上下拡散角が比較的小さくて赤外線濃度が比較的高い配光パターンとして形成することができ、また、可視光配光パターンについても、上下拡散角が比較的小さくて比較的明るい配光パターンとして形成することができる。

その際、ミラー部材の「上向き反射面」の具体的な反射面形状は特に限定されるものではなく、また、その「下向き反射面」についても、その具体的な反射面形状や傾斜角度は特に限定されるものではない。

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。

図１は、本願発明の一実施形態に係る車両用照明灯具１０を示す正面図である。また、図２は、図１のII−II線断面図であり、図３は、図１のIII−III線断面図である。

これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用照明灯具１０は、灯具前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置された投影レンズ１２と、この投影レンズ１２の後方に配置された赤外光照射用の第１光源ユニット１４および可視光照射用の第２光源ユニット１６とを備えてなり、車両前方へ向けて赤外光照射および可視光照射を行い得るように構成されている。

その際、この車両用照明灯具１０は、図示しないヘッドランプユニットと共に、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用いられるようになっており、この光軸調整が完了した状態では、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なっている。

投影レンズ１２は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズからなり、その後側焦点面（すなわち後側焦点Ｆを含む焦点面）上の光源像を反転像として灯具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。この投影レンズ１２は、レンズホルダ２２に支持されている。

第１および第２光源ユニット１４、１６は、光源ユニットホルダ２４の上壁部２４Ａに支持されている。この上壁部２４Ａは、その上面２４ａが光軸Ａｘを含む水平面として形成されるとともに、その下面２４ｂが灯具後方へ向けて下向きに傾斜した傾斜面として形成されており、その上面２４ａにおいて第１光源ユニット１４を支持するとともに、その下面２４ｂにおいて第２光源ユニット１６を支持するように構成されている。そして、この光源ユニットホルダ２４は、第２光源ユニット１６を上下左右から囲むように形成されており、その下壁部においてレンズホルダ２２の下端部と連結固定されている。

第１光源ユニット１４は、投影レンズ１２の後側焦点Ｆよりも後方側において光軸Ａｘ上に配置された、赤外光を出射する第１発光素子３２と、この第１発光素子３２を上方側から覆うように配置され、該第１発光素子３２から出射した赤外光を灯具前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させるように構成された第１リフレクタ３４とを備えてなっている。

第１発光素子３２は、近赤外線領域の赤外光を発光する赤外光発光ダイオードであって、その発光チップ３２ａは１ｍｍ四方程度の大きさの正方形の発光面を有している。そして、この第１発光素子３２は、その発光チップ３２ａが光軸Ａｘ上において鉛直上向きになるように配置された状態で、光源ユニットホルダ２４における上壁部２４Ａの上面２４ａに形成された光源支持凹部に位置決め固定されている。

第１リフレクタ３４の反射面３４ａは、第１発光素子３２の発光中心を第１焦点とする略楕円面状の曲面で構成されており、これにより第１発光素子３２から出射した赤外光を灯具前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させるようになっている。その際、この反射面３４ａは、その光軸Ａｘに沿った鉛直断面形状が、後側焦点Ｆよりもかなり前方における光軸Ａｘよりも下方に位置する点を第２焦点とする楕円形状に設定されており、また、その離心率が鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。そしてこれにより、この反射面３４ａで反射した赤外光が投影レンズ１２の後側焦点面を通過する際の該後側焦点面における赤外光通過領域を、後側焦点Ｆを略中心とする横長楕円状の領域に設定するようになっている。

この第１リフレクタ３４は、その反射面３４ａの周縁下端部において、光源ユニットホルダ２４における上壁部２４Ａの上面２４ａに固定されている。

一方、第２光源ユニット１６は、投影レンズ１２の後側焦点Ｆよりも後方側において光軸Ａｘの下方に配置された、可視光を出射する第２発光素子４２と、この第２発光素子４２を下方側から覆うように配置され、該第２発光素子４２から出射した可視光を灯具前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させるように構成された第２リフレクタ４４とを備えてなっている。

第２発光素子４２は、可視光を発光する白色発光ダイオードであって、その発光チップ４２ａは１ｍｍ四方程度の大きさの正方形の発光面を有している。そして、この第２発光素子４２は、その発光チップ４２ａが光軸Ａｘの下方近傍において鉛直下向きよりもやや前方側を向くように配置された状態で、光源ユニットホルダ２４における上壁部２４Ａの下面２４ｂに形成された光源支持凹部に位置決め固定されている。その際、この第２発光素子４２は、第１光源ユニット１４における第１発光素子３２の略真下に位置するように配置されている。

第２リフレクタ４４の反射面４４ａは、第２発光素子４２の発光中心を第１焦点とする略楕円面状の曲面で構成されており、これにより第２発光素子４２から出射した可視光を灯具前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させるようになっている。その際、この反射面４４ａは、その光軸Ａｘに沿った鉛直断面形状が、後側焦点Ｆよりもかなり前方における光軸Ａｘよりも上方に位置する点を第２焦点とする楕円形状に設定されており、また、その離心率が鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。

そしてこれにより、この反射面４４ａで反射した可視光が投影レンズ１２の後側焦点面を通過する際の該後側焦点面における可視光通過領域を、後側焦点Ｆを略中心とする横長楕円状の領域に設定するようになっている。その際、この可視光通過領域は、上記赤外光通過領域よりも僅かに下方に変位するように位置設定されている。また、この可視光通過領域は、その左右幅が上記赤外光通過領域よりもやや小さくように設定されているとともに、その上下幅が上記赤外光通過領域よりもやや大きくように設定されている。

この第２リフレクタ４４は、その反射面４４ａの周縁上端部において光源ユニットホルダ２４における上壁部２４Ａの下面２４ｂに固定されている。

本実施形態に係る車両用照明灯具１０は、上記ヘッドランプユニットと共に用いられるようになっている。

すなわち、この車両用照明灯具１０は、上記ヘッドランプユニットがロービームの状態にあるときには、第１光源ユニット１４が点灯するとともに、第２光源ユニット１６が通常点灯時よりも減光した状態で点灯し、一方、上記ヘッドランプユニットがハイビームの状態にあるときには、第１光源ユニット１４は消灯して第２光源ユニット１６のみが通常点灯状態で点灯するようになっている。

図４は、本実施形態に係る車両用照明灯具１０から前方へ照射される光により、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配光パターンを透視的に示す図である。

同図（ａ）に示すように、上記ヘッドランプユニットがロービームの状態にあるときには、上記ヘッドランプユニットからの照射光により形成されるロービーム用配光パターンＰＬに重畳して、赤外光配光パターンＰＡおよび可視光配光パターンＰＢ´が形成されるようになっている。

一方、同図（ｂ）に示すように、上記ヘッドランプユニットがハイビームの状態にあるときには、上記ヘッドランプユニットからの照射光により形成されるハイビーム用配光パターンＰＨの一部として、可視光配光パターンＰＢが形成されるようになっている。

同図（ａ）において２点鎖線で示す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、Ｈ−Ｖ（すなわち灯具正面方向の消点）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、Ｈ−Ｖの０．５〜０．６°程度下方に位置している。

赤外光配光パターンＰＡは、エルボ点Ｅ近傍の点を中心にして、上下方向に小さく拡がるとともに左右方向に大きく拡がる横長の配光パターンとして形成されている。

この赤外光配光パターンＰＡが横長の配光パターンとして形成されるのは、第１光源ユニット１４の第１リフレクタ３４が、その反射面３４ａで反射させた第１発光素子３２からの赤外光を、投影レンズ１２の後側焦点Ｆを略中心とする横長楕円状の赤外光通過領域において投影レンズ１２の後側焦点面を通過させるように構成されていることによるものである。また、この赤外光配光パターンＰＡがエルボ点Ｅ近傍の点を中心にして形成されるのは、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ていることによるものである。

一方、可視光配光パターンＰＢ´は、Ｈ−Ｖ近傍の点を中心にして、上下方向よりも左右方向に大きく拡がる横長の配光パターンとして形成されている。その際、この可視光配光パターンＰＢは、赤外光配光パターンＰＡよりも上方側まで拡がる配光パターンとして形成されている。

この可視光配光パターンＰＢ´が横長の配光パターンとして形成されるのは、第２光源ユニット１６の第２リフレクタ４４が、その反射面４４ａで反射させた第２発光素子４２からの可視光を、投影レンズ１２の後側焦点Ｆを略中心とする横長楕円状の可視光通過領域において投影レンズ１２の後側焦点面を通過させるように構成されていることによるものである。

また、この可視光配光パターンＰＢ´がＨ−Ｖ近傍の点を中心にして形成されるのは、第２リフレクタ４４の反射面４４ａで反射した第２発光素子４２からの可視光の後側焦点面における通過領域（すなわち可視光通過領域）が、第１リフレクタ３４の反射面３４ａで反射した赤外光の通過領域（すなわち赤外光通過領域）よりも僅かに下方に変位するように位置設定されていることによるものである。

さらに、この可視光配光パターンＰＢ´の左右拡散角が赤外光配光パターンＰＡの左右拡散角よりもやや小さいのは、可視光通過領域の左右幅が赤外光通過領域よりもやや小さくように設定されていることによるものであり、この可視光配光パターンＰＢ´の上下拡散角が赤外光配光パターンＰＡの上下拡散角よりもやや大きいのは、可視光通過領域の上下幅が赤外光通過領域よりもやや大きくように設定されていることによるものである。その結果、この可視光配光パターンＰＢ´は、赤外光配光パターンＰＡよりも上方側まで拡がる配光パターンとして形成されることとなる。

このように、上記ヘッドランプユニットがロービームの状態にあるときには、車両用照明灯具１０からは赤色光が照射されるが、このとき車両用照明灯具１０からは可視光も同時に照射されるので、車両用照明灯具１０を前方から観察したときに、その投影レンズ１２が赤っぽく見えてしまうのが未然に防止されることとなる。

この可視光配光パターンＰＢ´は、水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を上下に跨ぐようにして形成されるが、上記ヘッドランプユニットがロービームの状態にあるときには、第２光源ユニット１６は、その通常点灯時よりも減光した状態で点灯するようになっており、これにより対向車ドライバ等にグレアを与えてしまうのが未然に防止されることとなる。

一方、同図（ｂ）において２点鎖線で示すハイビーム用配光パターンＰＨは、Ｈ−Ｖを中心にして左右両側へ大きく拡がる横長の配光パターンとして形成されている。

可視光配光パターンＰＢは、第２光源ユニット１６が通常点灯したときに、車両用照明灯具１０から照射される可視光によって形成される配光パターンである。したがって、この可視光配光パターンＰＢは、可視光配光パターンＰＢ´と同様、Ｈ−Ｖ近傍の点を中心にして、上下方向よりも左右方向に大きく拡がる横長の配光パターンとして形成されるが、可視光配光パターンＰＢ´に比して遥かに明るい配光パターンとして形成されている。

そしてこれにより、この可視光配光パターンＰＢは、ハイビーム用配光パターンＰＨのホットゾーン（すなわち高光度領域）を形成するようになっている。その際、この可視光配光パターンＰＢは、Ｈ−Ｖ近傍の点を中心とする横長の配光パターンとして形成されるので、車両前方路面の近距離領域が明るくなり過ぎることなく、その遠距離領域が明るく照射されることとなる。

以上詳述したように、本実施形態に係る車両用照明灯具１０は、車両前方へ向けて赤外光照射を行い得るように構成されているが、灯具前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置された投影レンズ１２と、その後方に配置された赤外光照射用の第１光源ユニット１４および可視光照射用の第２光源ユニット１６とを備えており、第１光源ユニット１４が点灯するときには第２光源ユニット１６も同時点灯するように構成されているので、赤色光が照射されるときには可視光も同時に照射されることとなり、これにより車両用照明灯具１０を前方から観察したときに、その投影レンズ１２が赤っぽく見えてしまうのを未然に防止することができる。

その際、第１光源ユニット１４は、投影レンズ１２の後側焦点Ｆよりも後方側に配置された第１発光素子３２から出射した赤外光を、第１リフレクタ３４により灯具前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させた後、投影レンズ１２を透過させて、この赤外光を灯具前方へ照射することにより、赤外光配光パターンＰＡを形成するように構成されており、また、第２光源ユニット１６は、投影レンズ１２の後側焦点Ｆよりも後方側に配置された第２発光素子４２から出射した可視光を、第２リフレクタ４４により灯具前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させた後、投影レンズ１２を透過させて、この可視光を灯具前方へ照射することにより、赤外光配光パターンＰＡと重複する位置に可視光配光パターンＰＢ´を形成するように構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、第１光源ユニット１４の配置や第１リフレクタ３４の反射面形状等を適宜設定することにより、赤外光配光パターンＰＡを所望の形状や大きさで形成することが容易に可能となり、これにより赤外光の照射範囲を任意に設定することができる。一方、第２光源ユニット１６の配置や第２リフレクタ４４の反射面形状等を適宜設定することにより、可視光配光パターンＰＢ´を赤外光配光パターンＰＡと重複させるようにして形成した上で、これを所望の形状や大きさで形成することが容易に可能となり、これにより可視光の照射範囲を任意に設定することができる。

その際、本実施形態においては、赤外光配光パターンＰＡを、エルボ点Ｅ近傍の点を中心にして、上下方向に小さく拡がるとともに左右方向に大きく拡がる横長の配光パターンとして形成するようになっているので、車両前方の様子を暗視カメラで広範囲にわたって撮像することができ、これにより車両前方の状況認識を十分に行うことができる。

しかも、本実施形態に係る車両用照明灯具１０においては、第２光源ユニット１６が、第１光源ユニット１４と同時点灯する際、その通常点灯時よりも減光した状態で点灯するように構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、本実施形態においては、第２光源ユニット１６の通常点灯により形成される可視光配光パターンＰＢを、ハイビーム用配光パターンＰＨのホットゾーン形成用として用いるようになっているが、この第２光源ユニット１６を通常点灯した状態で、赤外光照射と同時に可視光照射を行うようにしたとすると、投影レンズ１２が赤っぽく見えてしまうのを防止するのに必要な明るさを遥かに超えた明るさで可視光が灯具前方へ照射されてしまい、対向車ドライバ等にグレアを与えてしまうこととなる。

そこで、第２光源ユニット１６の同時点灯を、その通常点灯時よりも減光した状態で行い、可視光配光パターンＰＢよりも明るさを大幅に減少させた可視光配光パターンＰＢ´を形成することにより、対向車ドライバ等にグレアを与えてしまうことなく、投影レンズ１２が赤っぽく見えてしまうのを防止することができる。

また、本実施形態においては、その第２光源ユニット１６により形成される可視光配光パターンＰＢ´が、赤外光配光パターンＰＡよりも上方側まで拡がる配光パターンとして形成されるようになっているので、対向車ドライバや歩行者等が通常視認し得る角度範囲内のあらゆる方向から車両用照明灯具１０を観察した場合においても、その投影レンズ１２が赤っぽく見えてしまうのを防止することができる。

その際、本実施形態においては、第１リフレクタ３４が光軸Ａｘの上方側に配置されるとともに、第２リフレクタ４４が光軸Ａｘの下方側に配置された構成となっているので、第２光源ユニット１６により形成される可視光配光パターンＰＢ´を、赤外光配光パターンＰＡよりも上方側まで拡がる配光パターンとして形成するにあたり、第１および第２リフレクタ３４、４４からの反射光を比較的光軸Ａｘに近い位置において投影レンズ１２に入射させるようにすることができ、これにより可視光配光パターンＰＢ´および赤外光配光パターンＰＡを精度良く形成することが可能となる。

また、この可視光配光パターンＰＢ´は、Ｈ−Ｖ近傍の点を中心にして、上下方向よりも左右方向に大きく拡がる横長の配光パターンとして形成され、赤外光配光パターンＰＡの左右拡散角よりもやや小さい左右拡散角で、かつ、赤外光配光パターンＰＡの上下拡散角よりもやや大きい上下拡散角で形成されるようになっているので、上記ヘッドランプユニットがロービームの状態にあるときには、投影レンズ１２が赤っぽく見えてしまうのを防止するとともに、上記ヘッドランプユニットがハイビームの状態にあるときには、Ｈ−Ｖ近傍の点を中心とする横長の可視光配光パターンＰＢとしてハイビーム用配光パターンＰＨのホットゾーンを形成することができ、これにより車両前方路面の近距離領域が明るくなり過ぎないようにした上でその遠距離領域が明るく照射されるようにすることができる。

なお、上記実施形態においては、第１および第２発光素子３２、４２の発光チップ３２ａ、４２ａが、１ｍｍ四方程度の大きさの正方形の発光面を有しているものとして説明したが、これ以外の形状あるいは大きさの発光面を有するものを用いることも、もちろん可能である。

次に上記実施形態の変形例について説明する。

まず、上記実施形態の第１変形例について説明する。

図５および６は、本変形例に係る車両用照明灯具１１０を示す、図２および３と同様の図である。

これらの図に示すように、この車両用照明灯具１１０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光源ユニット１１４における第１リフレクタ１３４の構成、第２光源ユニット１１６における第２リフレクタ１４４の構成、および光源ユニットホルダ１２４における上壁部１２４Ａの構成が、上記実施形態の場合と異なっている。

すなわち、第１光源ユニット１１４における第１リフレクタ１３４の反射面１３４ａは、上記実施形態の第１光源ユニット１４における第１リフレクタ３４の反射面３４ａと同様、第１発光素子３２の発光中心を第１焦点とする略楕円面状の曲面で構成されており、これにより第１発光素子３２から出射した赤外光を灯具前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させるようになっているが、上記実施形態の反射面３４ａよりも横長で高さが低い反射面形状を有している。その際、この反射面１３４ａは、その光軸Ａｘに沿った鉛直断面形状が、後側焦点Ｆよりも多少前方における光軸Ａｘよりも下方に位置する点を第２焦点とする楕円形状に設定されており、また、その離心率が鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。

そしてこれにより、この反射面１３４ａで反射した赤外光が投影レンズ１２の後側焦点面を通過する際の該後側焦点面における赤外光通過領域を、後側焦点Ｆを略中心とする横長楕円状の領域に設定した上で、この赤外光通過領域を上記実施形態の場合よりも左右幅が大きく上下幅が小さい横長楕円状の領域に設定するようになっている。

一方、第２光源ユニット１１６における第２リフレクタ１４４の反射面１４４ａは、上記実施形態の第２光源ユニット１６における第２リフレクタ４４の反射面４４ａと同様、第２発光素子４２の発光中心を第１焦点とする略楕円面状の曲面で構成されており、これにより第２発光素子４２から出射した可視光を灯具前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させるようになっているが、上記実施形態の反射面４４ａと略同じ左右幅で該反射面４４ａよりも高さが低い反射面形状を有している。その際、この反射面１４４ａは、その光軸Ａｘに沿った鉛直断面形状が後側焦点Ｆよりも多少前方における光軸Ａｘよりも上方に位置する点を第２焦点とする楕円形状に設定されており、また、その離心率が鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。

そしてこれにより、この反射面１４４ａで反射した可視光が投影レンズ１２の後側焦点面を通過する際の該後側焦点面における可視光通過領域を、後側焦点Ｆを略中心とする横長楕円状の領域に設定するとともに、この可視光通過領域を上記実施形態の場合に対して左右幅が略同じで上下幅が小さい横長楕円状の領域に設定するようになっている。

光源ユニットホルダ１２４における上壁部１２４Ａは、上記実施形態の光源ユニットホルダ２４における上壁部２４Ａと同様、その上面１２４ａが光軸Ａｘを含む水平面として形成されるとともに、その下面１２４ｂが灯具後方へ向けて下向きに傾斜した傾斜面として形成されているが、この上壁部１２４Ａは、上記実施形態の上壁部２４Ａから灯具前方へ向けて延長形成されており、この延長形成された前端部が楔状のミラー部材として構成されている。

すなわち、この上壁部１２４Ａの上面１２４ａにおける前方延長形成部分は、鏡面処理が施された上向き反射面１２４ｃとして構成されており、また、その下面１２４ｂにおける前方延長形成部分は、鏡面処理が施された下向き反射面１２４ｄとして構成されている。

その際、上向き反射面１２４ｃの前端縁１２４ｃ１は、投影レンズ１２の後側焦点Ｆの後方近傍において光軸Ａｘを通るようにして左右両側へ向けて灯具前方側へ湾曲した略円弧状の曲線で構成されており、その下向き反射面１２４ｄは、この上向き反射面１２４ｃの前端縁１２４ｃ１から灯具後方側へ向けて斜め下方へ延びるように形成されている。

そして、このミラー部材として構成された上壁部１２４Ａは、その上向き反射面１２４ｃにおいて、第１リフレクタ１３４からの反射光の一部を上向きに反射させて投影レンズ１２に入射させるとともに、その下向き反射面１２４ｄにおいて、第２リフレクタ１４４からの反射光を下向きに反射させて投影レンズ１２に入射させるようになっている。

具体的には、上向き反射面１２４ｃは、第１リフレクタ１３４の反射面１３４ａで反射した赤外光のうち、投影レンズ１２の後側焦点面の赤外光通過領域における下部領域を通過する予定の赤外光を、その手前側において上向きに反射させるように構成されており、また、下向き反射面１２４ｄは、第２リフレクタ１４４の反射面１４４ａで反射した可視光のうち、投影レンズ１２の後側焦点面の可視光通過領域における上部領域を通過する予定の可視光を、その手前側において下向きに反射させるように構成されている。

図７は、本変形例に係る車両用照明灯具１１０から前方へ照射される光により、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配光パターンを透視的に示す図である。

同図（ａ）に示すように、第１光源ユニット１１４の点灯により形成される赤外光配光パターンＰＣは、上記実施形態において第１光源ユニット１４の点灯により形成される赤外光配光パターンＰＡと同様、横長の配光パターンとして形成されるが、その上端縁が下端縁に比してやや扁平になっている。また、この赤外光配光パターンＰＣは、赤外光配光パターンＰＡに比して、左右拡散角が大きくて上下拡散角が小さく、その中心位置が下方へ変位している。

この赤外光配光パターンＰＣの左右拡散角が、赤外光配光パターンＰＡの左右拡散角よりも大きいのは、本変形例における赤外光通過領域の左右幅が上記実施形態における赤外光通過領域の左右幅よりも大きくなるように設定されていることによるものである。また、この赤外光配光パターンＰＣの上下拡散角が赤外光配光パターンＰＡの上下拡散角よりも小さいのは、本変形例における赤外光通過領域の上下幅が上記実施形態における赤外光通過領域の上下幅よりも小さく、かつ、赤外光通過領域における下部領域を通過する予定の赤外光が、その手前側において上向きに反射して投影レンズ１２に入射することによるものである。さらに、この赤外光配光パターンＰＣの上端縁がその下端縁に比してやや扁平になっており、かつ、その中心位置が赤外光配光パターンＰＡの中心位置よりもやや下方へ変位しているのは、赤外光通過領域における下部領域を通過すべき赤外光が上向きに反射して投影レンズ１２に入射することによるものである。

一方、同図（ａ）、（ｂ）に示すように、第２光源ユニット１１６の点灯により形成される可視光配光パターンＰＤ、ＰＤ´は、上記実施形態において第２光源ユニット１６の点灯により形成される可視光配光パターンＰＢ、ＰＢ´と同様、横長の配光パターンとして形成されるが、その下端縁が上端縁に比してやや扁平になっている。また、これら可視光配光パターンＰＤ、ＰＤ´は、可視光配光パターンＰＢ、ＰＢ´に比して、その左右拡散角は略同じであるが、上下拡散角が小さくなっており、その中心位置がやや上方に変位している。

これら可視光配光パターンＰＤ、ＰＤ´の上下拡散角が可視光配光パターンＰＢ、ＰＢ´の上下拡散角よりも小さいのは、本変形例における可視光通過領域の上下幅が上記実施形態における可視光通過領域の上下幅よりも小さく、かつ、可視光通過領域における上部領域を通過する予定の可視光が、その手前側において下向きに反射して投影レンズ１２に入射することによるものである。さらに、これら可視光配光パターンＰＤ、ＰＤ´の下端縁がその上端縁に比してやや扁平になっており、かつ、その中心位置が可視光配光パターンＰＢ、ＰＢ´の中心位置よりもやや上方に変位しているのは、可視光通過領域における上部領域を通過すべき可視光が下向きに反射して投影レンズ１２に入射することによるものである。

本変形例の構成を採用することにより、赤外光配光パターンＰＣを、上下拡散角が比較的小さくて赤外線濃度が比較的高い配光パターンとして、かつ車両前方路面を左右方向に幅広く照射する配光パターンとして形成することができる。そしてこれにより、レーンマーク（すなわち走行レーンの両側の白線）を十分照射するようにすることができる。その際、この赤外光配光パターンＰＣは、上向き反射面１２４ｃでの反射光が重畳される上端縁近傍部分が他の部分よりも明るくなるので、車両前方路面の近距離領域が明るくなり過ぎないようにした上で、車両前方路面を十分明るく照射するようにすることができる。

また、本変形例の構成を採用することにより、可視光配光パターンＰＤ、ＰＤ´についても、上下拡散角が比較的小さくて比較的明るい配光パターンとして形成することができ、これをハイビーム用配光パターンＰＨのホットゾーンの形成により適したものとすることができる。その際、これら可視光配光パターンＰＤ、ＰＤ´の中心位置は、Ｈ−Ｖよりもやや上方に変位しているが、下向き反射面１２４ｄでの反射光が重畳される下端縁近傍部分が他の部分よりも明るくなるので、車両前方路面の遠距離領域を十分に照射することができる。

次に上記実施形態の第２変形例について説明する。

図８は、本変形例に係る車両用照明灯具２１０を示す、図２と同様の図である。

同図に示すように、この車両用照明灯具２１０の基本的な構成は上記第１変形例の場合と同様であるが、その第２光源ユニット２１６における第２リフレクタ２４４の構成、および光源ユニットホルダ２２４の構成が、上記第１変形例の場合と異なっている。

すなわち、第２光源ユニット２１６の光源ユニットホルダ２２４は、その上壁部２２４Ａの前端部から後方へ向けて斜め下方へ延びる傾斜壁部２２４Ｂを有しており、これら上壁部２２４Ａおよび傾斜壁部２２４Ｂの前端部が楔状のミラー部材として構成されている。

その際、上壁部２２４Ａの上面２２４ａにおける前方延長形成部分である上向き反射面２２４ｃの前端縁２２４ｃ１は、上記第１変形例の上向き反射面１２４ｃの前端縁１２４ｃ１と略同じ位置に設定されており、また、傾斜壁部２２４Ｂの下面２２４ｂにおける前方延長形成部分である下向き反射面２２４ｄは、光軸Ａｘを含む水平面に対して４５°程度傾斜した平面で構成されている。なお、この傾斜壁部２２４Ｂの下面２２４ｂにおける下向き反射面２２４ｄ以外の部分は、下向き反射面２２４ｄよりもやや大きい傾斜角度で平面状に形成されている。

そして、第２光源ユニット２１６の第２リフレクタ２４４は、その反射面２４４ａの周縁上端部において光源ユニットホルダ２２４における傾斜壁部２２４Ｂの下面２２４ｂに固定されている。

この第２リフレクタ２４４の反射面２４４ａは、上記第１変形例の第２光源ユニット１１６における第２リフレクタ１４４の反射面１４４ａと同様、第２発光素子２４２の発光中心を第１焦点とする略楕円面状の曲面で構成されており、これにより第２発光素子４２から出射した可視光を灯具前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させるようになっている。ただし、この反射面２４４ａは、第２発光素子４２からの可視光を、上記第１変形例の反射面１４４ａの場合よりもかなり上向きに反射させるようになっている。

この反射面２４４ａは、上記第１変形例の反射面１４４ａと略同じ左右幅および高さで、かつ、該反射面１４４ａよりも前後長が短い反射面形状を有している。その際、この反射面２４４ａは、その光軸Ａｘに沿った鉛直断面形状が、下向き反射面２２４ｄ上における上向き反射面１２４ｃの前端縁１２４ｃ１近傍に位置する点を第２焦点とする楕円形状に設定されており、また、その離心率が鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。

そしてこれにより、この反射面２４４ａで反射した可視光の大半を、下向き反射面２２４ｄにおいて下向きに反射させて投影レンズ１２に入射させるようになっており、その際、この下向き反射面２２４ｄで反射した可視光が投影レンズ１２の後側焦点面を通過する際の該後側焦点面における可視光通過領域を、後側焦点Ｆを略中心とする横長楕円状の領域に設定した上で、この可視光通過領域を、上記第１変形例において下向き反射面１２４ｄでの反射が行われないとした場合の可視光通過領域に対して、左右幅が略同じで上下幅も略同じ横長楕円状の領域に設定するようになっている。

図９は、本変形例に係る車両用照明灯具２１０から前方へ照射される光により、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配光パターンを透視的に示す図である。

同図（ａ）に示すように、第１光源ユニット１１４の点灯により形成される赤外光配光パターンＰＣは、上記第１変形例の場合と同様である。

一方、同図（ａ）、（ｂ）に示すように、第２光源ユニット２１６の点灯により形成される可視光配光パターンＰＥ、ＰＥ´は、上記第１変形例において第２光源ユニット１１６の点灯により形成される可視光配光パターンＰＤ、ＰＤ´と同様、横長の配光パターンとして形成されるが、可視光配光パターンＰＤ、ＰＤ´のように下端縁が上端縁に比してやや扁平にはなっていない。また、これら可視光配光パターンＰＥ、ＰＥ´は、可視光配光パターンＰＤ、ＰＤ´に比して、左右拡散角は略同じであるが、上下拡散角がやや大きくなっており、その中心位置がＨ−Ｖ近傍に位置している。

これら可視光配光パターンＰＤ、ＰＤ´の上下拡散角が可視光配光パターンＰＢ、ＰＢ´の上下拡散角よりもやや大きくなっているのは、本変形例における可視光通過領域の上下幅が、上記第１変形例のように下向き反射面１２４ｄでの反射が行われない分だけ大きくなることによるものである。また、これら可視光配光パターンＰＤ、ＰＤ´の中心位置がＨ−Ｖ近傍に位置しているのも同様の理由によるものである。

本変形例の構成を採用することにより、上記第１変形例の場合と同様の赤外光配光パターンＰＣを形成するようにした上で、可視光配光パターンＰＥ、ＰＥ´を、Ｈ−Ｖ近傍を中心とする横長の配光パターンとして形成することができ、これをハイビーム用配光パターンＰＨのホットゾーンの形成に適したものとすることができる。

本願発明の一実施形態に係る車両用照明灯具を示す正面図 図１のII−II線断面図 図１のIII−III線断面図 上記車両用照明灯具から前方へ照射される光により、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配光パターンを透視的に示す図であって、（ａ）は、ロービームの状態にあるときに形成される配光パターンを示す図、（ｂ）は、ハイビームの状態にあるときに形成される配光パターンを示す図 上記実施形態の第１変形例に係る車両用照明灯具を示す、図２と同様の図 上記第１変形例に係る車両用照明灯具を示す、図３と同様の図 上記第１変形例に係る車両用照明灯具から前方へ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配光パターンを透視的に示す、図４と同様の図 上記実施形態の第２変形例に係る車両用照明灯具を示す、図２と同様の図 上記第２変形例に係る車両用照明灯具から前方へ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配光パターンを透視的に示す、図４と同様の図

符号の説明

１０、１１０、２１０ 車両用照明灯具
１２ 投影レンズ
１４、１１４ 第１光源ユニット
１６、１１６、２１６ 第２光源ユニット
２２ レンズホルダ
２４、１２４、２２４ 光源ユニットホルダ
２４Ａ、１２４Ａ、２２４Ａ 上壁部
２４ａ、１２４ａ、２２４ａ 上面
２４ｂ、１２４ｂ、２２４ｂ 下面
３２ 第１発光素子
３２ａ、４２ａ 発光チップ
３４、１３４ 第１リフレクタ
３４ａ、４４ａ、１３４ａ、１４４ａ、２４４ａ 反射面
４２ 第２発光素子
４４、１４４、２４４ 第２リフレクタ
１２４ｃ、２２４ｃ 上向き反射面
１２４ｃ１、２２４ｃ１ 前端縁
１２４ｄ、２２４ｄ 下向き反射面
２２４Ｂ 傾斜壁部
Ａｘ 光軸
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
ＰＡ、ＰＣ 赤外光配光パターン
ＰＢ、ＰＢ´、ＰＤ、ＰＤ´、ＰＥ、ＰＥ´ 可視光配光パターン
ＰＨ 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

Claims (5)

1. 車両前方へ向けて赤外光照射を行い得るように構成された車両用照明灯具において、
   灯具前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、この投影レンズの後方に配置された第１および第２光源ユニットとを備えてなり、
   上記第１光源ユニットが、上記投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置された、赤外光を出射する第１発光素子と、この第１発光素子から出射した赤外光を灯具前方へ向けて上記光軸寄りに反射させる第１リフレクタとを備え、この第１リフレクタで反射して上記投影レンズを透過した上記第１発光素子からの赤外光により、赤外光配光パターンを形成するように構成されており、
   上記第２光源ユニットが、上記投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置された、可視光を出射する第２発光素子と、この第２発光素子から出射した可視光を灯具前方へ向けて上記光軸寄りに反射させる第２リフレクタとを備え、この第２リフレクタで反射して上記投影レンズを透過した上記第２発光素子からの可視光により、上記赤外光配光パターンと重複する位置に可視光配光パターンを形成するように構成されており、
   上記第１光源ユニットが点灯するときには、上記第２光源ユニットも同時点灯するように構成されている、ことを特徴とする車両用照明灯具。
2. 上記第２光源ユニットが、上記第１光源ユニットと同時点灯する際、該第２光源ユニットの通常点灯時よりも減光した状態で点灯するように構成されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用照明灯具。
3. 上記第２光源ユニットが、上記可視光配光パターンを上記赤外光配光パターンよりも上方側まで拡がる配光パターンとして形成す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記載の車両用照明灯具。
4. 上記第１リフレクタが、上記光軸の上方側に配置されるとともに、上記第２リフレクタが、上記光軸の下方側に配置されている、ことを特徴とする請求項３記載の車両用照明灯具。
5. 上記第１リフレクタと上記第２リフレクタとの間に、上記投影レンズの後側焦点の後方近傍から上記光軸に略沿って後方へ延びる上向き反射面と、この上向き反射面の前端縁から灯具後方側へ向けて斜め下方へ延びる下向き反射面とが形成されたミラー部材が配置されており、
   このミラー部材が、上記上向き反射面において、上記第１リフレクタからの反射光の少なくとも一部を上向きに反射させて上記投影レンズに入射させるとともに、上記下向き反射面において、上記第２リフレクタからの反射光の少なくとも一部を下向きに反射させて上記投影レンズに入射させるように構成されている、ことを特徴とする請求項４記載の車両用照明灯具。

Images