JP2009187859A - 車両用照明灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子からの光をレンズにより前方へ向けて偏向出射させる車両用照明灯具において、コンパクトな構成でかつ駆動機構を必要とすることなく、可視光照射と不可視光照射とを選択的にかつ適正に行えるようにする。
【解決手段】レンズを反射型フレネルレンズ１４として構成する。この反射型フレネルレンズ１４は、その後方側に位置する光軸Ａｘ上の所定点Ａからの光を、各輪帯状プリズム１４ｐの内周面１４ｐ１において光軸Ａｘから離れる方向へ屈折させる態様で入射させた後、この入射光を外周面１４ｐ２において前方へ向けて全反射させる構成とする。一方、発光素子１２は、可視光を発光する左右１対の可視光発光チップと、赤外光を発光する上下１対の赤外光発光チップ１２ａＢ１、１２ａＢ２とを備えた構成とし、これら各発光チップを所定点Ａの近傍でかつ光軸Ａｘと直交する平面内において互いに隣接させた状態で、前向きに配置する。
【選択図】図２

Description

本願発明は、発光ダイオード等の発光素子からの光を、レンズにより前方へ向けて偏向出射させるように構成された車両用照明灯具に関するものであり、特に、可視光照射と不可視光照射（すなわち赤外光照射または紫外光照射）とを選択的に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、車両用照明灯具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。

「特許文献１」や「特許文献２」には、このような赤外光照射機能を備えた車両用照明灯具が記載されている。

その際、「特許文献１」に記載された車両用照明灯具は、赤外光は透過させるが可視光は遮蔽するフィルタが、回動可能な状態で配置された構成となっており。このフィルタを回動させることにより、可視光照射と赤外光照射との切換えを行う構成とされている。

一方、「特許文献２」に記載された車両用照明灯具は、平凸レンズの後側焦点の位置において光軸と直交する平面上に、可視光を出射する白色光源と赤外光を出射する赤外光源とが、互いに隣接するようにして前向きに配置された構成となっている。

特開２００４−７１４４３号公報 特開２００６−１４３１１４号公報

上記「特許文献１」に記載された車両用照明灯具は、フィルタの回動により可視光照射と赤外光照射との切換えを行う構成となっているので、そのフィルタを回動させるための駆動機構が必要となり、また、灯具をコンパクトに構成することができない、という問題がある。

一方、上記「特許文献２」に記載された車両用照明灯具は、これをある程度コンパクトに構成することは可能となるが、この車両用照明灯具においては、その平凸レンズによる光源からの光の反転投影作用により、灯具前方に配置された仮想鉛直スクリーン上には、白色光源の像と赤外光源の像とが互いに離れた位置に形成されることとなる。

このため、白色光源を光軸上に配置した場合には、この白色光源の像は、光軸と仮想鉛直スクリーンとの交点の位置に形成されるが、赤外光源の像は上記交点から離れた位置に形成されることとなる。したがって、車両前方の状況認識のために必要な方向へ向けて赤外光照射を行うことができなくなってしまう。

そこで、上記「特許文献２」に記載された車両用照明灯具においては、赤外光源の点灯時には白色光源の点灯時に対して灯具を傾動させることにより、適切な方向へ向けて赤外光照射を行う構成となっているが、そのための専用の駆動機構が必要となってしまう、という問題がある。

なお、この「特許文献２」に記載された車両用照明灯具において、平凸レンズの代わりにフレネルレンズを用いるようにすれば、灯具をより一層コンパクトに構成することが可能となるが、このようにフレネルレンズを用いるようにした場合においても、光学的には平凸レンズを用いた場合と等価であるため、やはり灯具傾動用の駆動機構が必要となってしまう、という問題がある。

このような問題は、赤外光照射の代わりに紫外光照射によって車両前方の状況認識を行うようにした場合においても、同様に生じ得る問題である。

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、発光素子からの光をレンズにより前方へ向けて偏向出射させるように構成された車両用照明灯具において、コンパクトな構成でかつ駆動機構を必要とすることなく、可視光照射と不可視光照射とを選択的にかつ適正に行う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、可視光照射と不可視光照射とを選択的に行う車両用照明灯具に、通常のフレネルレンズではなく反射型フレネルレンズを用いた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、
灯具前後方向に延びる光軸の近傍に配置された発光素子と、この発光素子の前方側に配置され、該発光素子からの光を前方へ向けて偏向出射させるレンズと、を備えてなる車両用照明灯具において、
上記レンズが、該レンズの後方側表面に、上記光軸を含む平面に沿った断面形状が鋸歯状に設定された状態で上記光軸を中心にして同心円状に延びる複数の輪帯状プリズムが形成されてなり、該レンズよりも後方側に位置する上記光軸上の所定点からの光を該光軸と平行な光として前方へ向けて出射させるフレネルレンズとして構成されており、
このフレネルレンズが、上記所定点からの光を、上記各輪帯状プリズムの内周面において上記光軸から離れる方向へ屈折させる態様で該輪帯状プリズムに入射させた後、この入射光を該輪帯状プリズムの外周面において前方へ向けて全反射させる反射型フレネルレンズとして構成されており、
上記発光素子が、可視光を発光する少なくとも１つの可視光発光チップと、赤外光または紫外光を発光する少なくとも１つの不可視光発光チップとを備えてなり、これら各発光チップを上記所定点の近傍でかつ上記光軸と略直交する平面内において互いに隣接させた状態で、前向きに配置されている、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。また、この発光素子の各「発光チップ」における発光面の形状や大きさについても、特に限定されるものではない。

上記「光軸と略直交する平面」は、上記所定点を含む平面であってもよいし、上記所定点から前方側または後方側へ変位した平面であってもよい。

また、上記「少なくとも１つの可視光発光チップ」および「少なくとも１つの不可視光発光チップ」は、上記平面内の上記所定点の近傍において互いに隣接するように配置されていれば、これら各発光チップの具体的な配置は特に限定されるものではない。その際、これら各「発光チップ」は、そのいずれもが上記所定点から外れた位置に配置されていてもよいし、そのうちの１つが上記所定点に掛かるようにして配置されていてもよい。

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、灯具前後方向に延びる光軸の近傍に配置された発光素子からの光を、その前方側に配置されたレンズにより、前方へ向けて偏向出射させる構成となっているが、そのレンズがフレネルレンズとして構成されているので、灯具をコンパクトに構成することができる。

しかも、本願発明に係る車両用照明灯具においては、そのフレネルレンズが、上記所定点からの光を、その各輪帯状プリズムの内周面において光軸から離れる方向へ屈折させる態様で該輪帯状プリズムに入射させた後、この入射光を該輪帯状プリズムの外周面において前方へ向けて全反射させる反射型フレネルレンズとして構成されるとともに、その発光素子が、可視光を発光する少なくとも１つの可視光発光チップと、赤外光または紫外光を発光する少なくとも１つの不可視光発光チップとを備えてなり、これら各発光チップを上記所定点の近傍でかつ光軸と略直交する平面内において互いに隣接させた状態で、前向きに配置されているので、反射型フレネルレンズの光学的作用により、これら各発光チップの像が、灯具前方に配置された仮想鉛直スクリーン上において、互いに離れた位置に形成されてしまうことなく、該仮想鉛直スクリーンと光軸との交点の位置において互いに部分的に重複するように形成されるようにすることができる。

そして、このような構成を採用することにより、各可視光発光チップの像も各不可視光発光チップの像も上記交点の位置に掛かるようにして形成されることとなるので、灯具正面方向への可視光照射と赤外光照射または紫外光照射とを、従来のように駆動機構を用いることを必要とせずに行うことができる。

このように本願発明によれば、発光素子からの光をレンズにより前方へ向けて偏向出射させるように構成された車両用照明灯具において、コンパクトな構成でかつ駆動機構を必要とすることなく、可視光照射と不可視光照射とを選択的にかつ適正に行うことができる。

上記構成において、各発光チップは、上記所定点を含むようにして光軸と略直交する平面上に配置された構成としてもよいが、上記所定点から前後方向にずれた位置に配置された構成とすれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、各発光チップが、上記所定点を含むようにして光軸と略直交する平面上に配置されている場合においても、上述したように、反射型フレネルレンズの光学的作用により、各発光チップの像は上記交点の位置に掛かるように形成されるが、その際、各発光チップが光軸から離れた位置に配置されていると、その像は中心部分が相対的に暗い像となってしまう。

これに対し、各発光チップが、上記所定点から前後方向にずれた位置に配置された構成とすれば、各発光チップが、光軸から離れた位置に配置されている場合であっても、その像の中心部分の暗さを緩和することができ、その際、前後方向に適当な値で変位させると、逆に中心部分が最も明るくなる像として形成することができる。

上記構成において、可視光発光チップが、光軸の左右両側に１対配置されるとともに、不可視光発光チップが、光軸の上下両側に１対配置された構成とすれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、可視光発光チップの像が複数形成される場合には、仮想鉛直スクリーン上において、光軸との交点に関して対称の位置関係で形成されることが配光性能上好ましいことが多い。この点は、不可視光発光チップの像が複数形成される場合も同様である。その際、発光チップの位置が光軸からずれていると、その像は、上記交点に関して、発光チップが光軸からずれる方向とは逆の方向に多少変位ずれるように形成されることとなる。

そこで、可視光発光チップおよび不可視光発光チップが２個ずつ配置される場合には、可視光発光チップが光軸の左右両側に１対配置されるとともに、不可視光発光チップが光軸の上下両側に１対配置されるようにすることが、以下の理由から好ましい。

すなわち、このような配置とすることにより、１対の可視光発光チップの像は、上記交点において互いに部分的に重複する左右１対のやや横長の像となるので、車両前方路面に配光ムラを生じさせてしまうことなく、これを均一に照射することが可能となる。一方、１対の不可視光発光チップの像は、上記交点において互いに部分的に重複する上下１対のやや縦長の像となるが、不可視光発光チップの像は、赤外光照射または紫外光照射により形成される像であり、ドライバの目には見えないので、車両前方路面に配光ムラが生じてしまうおそれはない。

この場合において、１対の可視光発光チップの左右両側に、１対の不可視光発光チップが追加配置された構成とすれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、これら追加配置された左右１対の不可視光発光チップは、光軸からかなり離れた位置にあるので、これら各不可視光発光チップの像は上記交点の位置に掛かるようにして形成されるものの、かなり大きくて中心部分が暗い像となる。しかしながら、光軸の上下両側に配置された１対の不可視光発光チップにより、上記交点において互いに部分的に重複する上下１対のやや縦長の像が形成されているので、追加配置された１対の不可視光発光チップの像は、このやや縦長の像と部分的に重複するようにしてこれを囲むやや横長の像となる。このため、全体としてやや横長の大きい像を形成することができ、これにより赤外光照射または紫外光照射を上記交点を中心としてより広い範囲にわたって行うことができる。そしてこれにより、車両前方の状況認識をより正確に行うことができる。

上記構成において、反射型フレネルレンズの前方側表面に、該前方側表面からの出射光を水平方向に拡散させる複数の水平拡散素子が形成された構成とすれば、可視光発光チップの像および不可視光発光チップの像を左右両側へ引き伸ばした横長の配光パターンを形成することができる。

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、本実施形態に係る車両用照明灯具１０を示す側断面図である。また、図２は、図１の部分詳細図であって、同図（ａ）は図１のIIａ部詳細図、同図（ｂ）は図１のIIｂ部詳細図である。

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上において前向きに配置された発光素子１２と、この発光素子１２の前方側に配置され、該発光素子１２からの光を前方へ向けて偏向出射させる反射型フレネルレンズ１４と、これら発光素子１２および反射型フレネルレンズ１４を支持する金属製のホルダ１６とからなっている。

そして、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いる。そして、この光軸調整が完了した状態では、その光軸Ａｘが車両前後方向に延びるようになっている。

図３は、車両用照明灯具１０における発光素子１２および反射型フレネルレンズ１４を示す斜視図である。

同図にも示すように、反射型フレネルレンズ１４は、無色透明のアクリル樹脂で構成されたφ８０ｍｍ程度の外径寸法を有する円板状部材であって、その前方側表面１４ａが光軸Ａｘと直交する平面で構成されており、一方、その後方側表面１４ｂには、光軸Ａｘを含む平面に沿った断面形状が鋸歯状に設定された状態で光軸Ａｘを中心にして同心円状に延びる複数の輪帯状プリズム１４ｐが形成されている。

そして、この反射型フレネルレンズ１４は、図１に示すように、該反射型フレネルレンズ１４よりも後方側（具体的には反射型フレネルレンズ１４の後方側表面１４ｂから後方３０ｍｍ程度）に位置する光軸Ａｘ上の所定点Ａからの光を該光軸Ａｘと平行な光として前方へ向けて出射させるように構成されている。

その際、この反射型フレネルレンズ１４は、図２に示すように、所定点Ａからの光を、各輪帯状プリズム１４ｐの内周面１４ｐ１において光軸Ａｘから離れる方向へ屈折させる態様で該輪帯状プリズム１４ｐに入射させた後、この入射光を該輪帯状プリズム１４ｐの外周面１４ｐ２において前方へ向けて全反射させるように構成されている。

発光素子１２は、発光ダイオードであって、４つの発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２、１２ａＢ１、１２ａＢ２と、これらを支持する基板１２ｂとからなっている。その際、各発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２、１２ａＢ１、１２ａＢ２は、矩形状（具体的には１ｍｍ四方の正方形）に形成された発光面を有しており、この発光面はこれを覆うように形成された薄膜により封止されている。

４つの発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２、１２ａＢ１、１２ａＢ２のうち、２つの発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２は、白色の可視光を発光する可視光発光チップであって、光軸Ａｘの左右両側近傍に配置されており、残り２つの発光チップ１２ａＢ１、１２ａＢ２は、近赤外線領域の赤外光を発光する赤外光発光チップであって、光軸Ａｘの上下両側近傍に配置されている。

そして、本実施形態に係る車両用照明灯具１０においては、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、上下１対の赤外光発光チップ１２ａＢ１、１２ａＢ２のみが発光し、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、左右１対の可視光発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２のみが発光するようになっている。

図４は、反射型フレネルレンズ１４における１つの輪帯状プリズム１４ｐを取り出して、これを、発光素子１２における上下１対の赤外光発光チップ１２ａＢ１、１２ａＢ２および左右１対の可視光発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２と共に示す斜視図である。

同図にも示すように、これら各発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２、１２ａＢ１、１２ａＢ２は、その発光面が所定点Ａから多少前方側に離れた位置（具体的には所定点Ａの前方１ｍｍの位置）において光軸Ａｘと直交する平面上に位置するようにして配置されている。

その際、各可視光発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２は、光軸Ａｘを含む水平面内に、その発光面の対角線を位置させるようにして配置されており、一方、各赤外光発光チップ１２ａＢ１、１２ａＢ２は、光軸Ａｘを含む鉛直面内に、その発光面の対角線を位置させるようにして配置されている。そして、これら各発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２、１２ａＢ１、１２ａＢ２は、その発光面における光軸Ａｘに最も近い点を、光軸Ａｘから僅かに離れた位置（具体的には光軸Ａｘからそれぞれ０．２５ｍｍ離れた位置）に位置させるようにして配置されている。

図２に示すように、上下１対の赤外光発光チップ１２ａＢ１、１２ａＢ２の各々から出射して、反射型フレネルレンズ１４における任意の輪帯状プリズム１４ｐに入射した光は、その内周面１４ｐ１で屈折してから、その外周面１４ｐ２で全反射した後、同一点に入射した所定点Ａからの光よりも上方側に位置する発光領域からの光は、所定点Ａからの光よりも上向きの光となって、反射型フレネルレンズ１４の前方側表面１４ａから前方へ出射し、一方、所定点Ａからの光よりも下方側に位置する発光領域からの光は、所定点Ａからの光よりも下向きの光となって、反射型フレネルレンズ１４の前方側表面１４ａから前方へ出射する。このことは、他の輪帯状プリズム１４ｐに入射した光についても同様である。また、このことは、左右１対の可視光発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２の各々からの出射して、反射型フレネルレンズ１４の各輪帯状プリズム１４ｐに入射した光についても同様である。

図５は、発光素子１２の各発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２、１２ａＢ１、１２ａＢ２から出射して反射型フレネルレンズ１４により偏向制御された光により、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示す図である。

その際、同図（ａ）は、発光素子１２における４つの発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２、１２ａＢ１、１２ａＢ２を示す正面図である。そして、同図（ｂ）は、光軸Ａｘの上側に配置された赤外光発光チップ１２ａＢ１からの光により、その光源像として形成される配光パターンＰＢ１を示す図であり、同図（ｃ）は、光軸Ａｘの下側に配置された赤外光発光チップ１２ａＢ２からの光により、その光源像として形成される配光パターンＰＢ２を示す図である。また、同図（ｄ）は、光軸Ａｘの右側（灯具正面視では左側）に配置された可視光発光チップ１２ａＡ１からの光により、その光源像として形成される配光パターンＰＡ１を示す図であり、同図（ｅ）は、光軸Ａｘの左側（灯具正面視では右側）に配置された可視光発光チップ１２ａＡ２からの光により、その光源像として形成される配光パターンＰＡ２を示す図である。

同図（ｂ）に示すように、配光パターンＰＢ１は、灯具正面方向の消点である（上記仮想鉛直スクリーンと光軸Ａｘとの交点でもある）Ｈ−Ｖ近傍においてスポット状の配光パターンとして形成されている。なお、この配光パターンＰＢ１において、その輪郭を示す曲線と略同心状に形成された複数の曲線は等光度曲線であって、配光パターンＰＢ１がその外周縁から中心へ向けて徐々に明るくなることを示している。

この配光パターンＰＢ１は、全体形状が略円形になっており、その略中心がＭＡＸ光度位置となっている。その際、この配光パターンＰＢ１は、Ｈ−Ｖを通る鉛直線であるＶ−Ｖ線に関して左右対称の形状を有しているが、全体的にＨ−Ｖからやや下方に変位しており、そのＭＡＸ光度位置もＨ−Ｖからやや下方に変位している。ただし、この配光パターンＰＢ１は、その下端縁側よりも上端縁側において、その輪郭近傍まで明るい光度分布を有する配光パターンとなっている。

同図（ｃ）に示すように、配光パターンＰＢ２は、配光パターンＰＢ１を、Ｈ−Ｖを通る水平線であるＨ−Ｈ線に関して上下反転させたものとなっている。これは、赤外光発光チップ１２ａＢ２が光軸Ａｘを含む水平面に関して赤外光発光チップ１２ａＢ１と上下対称の位置関係で配置されていることによるものである。

同図（ｄ）、（ｅ）に示すように、配光パターンＰＡ１、ＰＡ２は、配光パターンＰＢ１、ＰＢ２を、それぞれＨ−Ｖを中心にして９０°回転させたものとなっている。これは、各可視光発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２が、各赤外光発光チップ１２ａＢ１、１２ａＢ２をＨ−Ｖを中心にして９０°回転させたものとなっていることによるものである。なお、厳密には、配光パターンＰＡ１、ＰＡ２と配光パターンＰＢ１、ＰＢ２とでは、可視光領域の波長と近赤外線領域の波長との差の分だけ、その大きさおよび形成位置が異なったものとなるが、その差は僅かで無視できる程度である。

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、その発光素子１２を構成する４つの発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２、１２ａＢ１、１２ａＢ２のうち、上下１対の赤外光発光チップ１２ａＢ１、１２ａＢ２のみが発光し、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、左右１対の可視光発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２のみが発光するようになっている。

図６は、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。

図６（ａ）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車両用照明灯具１０からの照射光により形成される配光パターンＰＢを示す図である。

同図に示すように、この配光パターンＰＢは、２点鎖線で示すロービーム用配光パターンＰＬに重畳して形成される配光パターンであって、上下１対の配光パターンＰＢ１、ＰＢ２の合成配光パターンとして形成されている。

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、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。

配光パターンＰＢは、上下１対の配光パターンＰＢ１、ＰＢ２がＨ−Ｖにおいて互いに部分的に重複するやや縦長の配光パターンとなる。すなわち、この配光パターンＰＢは、ロービーム用配光パターンＰＬのエルボ点Ｅ近傍において、その水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の上方側へ突出するようにして形成されることとなる。しかしながら、この配光パターンＰＢは、赤外光照射により形成されるものであるため、この配光パターンＰＢの形成により対向車ドライバ等にグレアを与えてしまうことはない。

この配光パターンＰＢは、赤外光暗視カメラシステムにおいて用いられるようになっている。すなわち、この赤外光暗視カメラシステムにおいては、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、車両前方へ向けて赤外光を照射して配光パターンＰＢを形成した状態で、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。

上記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ＰＬの水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２よりも上方側の空間の情報を得ることは困難であるが、車両用照明灯具１０による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を可能とし、これにより夜間走行の安全性を高めるようになっている。

一方、同図（ｂ）は、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車両用照明灯具１０からの照射光により形成される配光パターンＰＡを示す図である。

同図に示すように、この配光パターンＰＡは、２点鎖線で示すハイビーム用配光パターンＰＨの一部として形成される配光パターンであって、左右１対の配光パターンＰＡ１、ＰＡ２の合成配光パターンとして形成されている。

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。

配光パターンＰＡは、左右１対の配光パターンＰＡ１、ＰＡ２がＨ−Ｖにおいて互いに部分的に重複するやや横長の配光パターンとなる。この配光パターンＰＡは、可視光照射により形成されるものであり、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）を形成するための配光パターンとして用いられる。その際、この配光パターンＰＡは、やや横長の配光パターンとして形成されるので、車両前方路面に配光ムラを生じさせてしまうことなく、これを均一に照射することが可能となる。

図１２は、本実施形態に係る車両用照明灯具１０において、その発光素子１２における４つの発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２、１２ａＢ１、１２ａＢ２のうち、光軸Ａｘの下側に配置された赤外光発光チップ１２ａＢ２からの光により、その光源像として形成される配光パターンＰＢ２の成り立ちを説明するための図である。

同図（ａ）、（ｂ）は、赤外光発光チップ１２ａＢ２の光軸Ａｘおよび所定点Ａに対する位置関係を示す正面図および側面図である。また、同図（ｃ）は、反射型フレネルレンズ１４を、光軸Ａｘを中心にして１２個のセクタＳ１〜Ｓ１２に等分割した状態で示す正面図である。そして、同図（ｄ）は、配光パターンＰＢ２を、反射型フレネルレンズ１４における１２個のセクタＳ１〜Ｓ１２の各々からの出射光により形成される１２個の配光パターン要素Ｐ１〜Ｐ１２と共に示す図であって、シミュレーションを行った結果として得られた図である。

同図（ｄ）に示すように、セクタＳ１〜Ｓ１２の位置が変化するのに伴って、配光パターン要素Ｐ１〜Ｐ１２は、その形状を変化させるとともに、その位置をＨ−Ｖを中心にして徐々に変化させながら、Ｈ−Ｖまわりに２回転するようにして形成される。その際、左側６個の配光パターン要素Ｐ１〜Ｐ６は、右側６個の配光パターン要素Ｐ７〜Ｐ１２と左右対称の位置関係で形成される。そして、これら配光パターン要素Ｐ１〜Ｐ１２のうち、光軸Ａｘの真下に位置する２つのセクタＳ６、Ｓ７からの出射光により形成される配光パターン要素Ｐ６、Ｐ７は、Ｈ−Ｖに掛かるように形成され、その両側に位置する２つのセクタＳ５、Ｓ８からの出射光により形成される配光パターン要素Ｐ５、Ｐ８は、その外周縁がＨ−Ｖと略接触するように形成され、残り８つの配光パターン要素Ｐ１〜Ｐ４、Ｐ９〜Ｐ１２は、Ｈ−Ｖから離れた位置に形成される。

そして、これら１２個の配光パターン要素Ｐ１〜Ｐ１２を重畳させた配光パターンとして、配光パターンＰＢ２が形成される。この配光パターンＰＢ２は、上述したように、全体的にＨ−Ｖからやや上方に変位するとともに、そのＭＡＸ光度位置もＨ−Ｖからやや上方に変位した配光パターンとして形成され、また、その上端縁側よりも下端縁側において、その輪郭近傍まで明るい光度分布を有する、全体形状が略円形の配光パターンとして形成される。

次に、この配光パターンＰＢ２の成り立ちについて、別の観点から説明する。

図１３は、赤外光発光チップ１２ａＢ２からの光により、その光源像として形成される配光パターンＰＢ２が、該赤外光発光チップ１２ａＢ２の位置を本実施形態の場合とは異なる位置に設定した場合、および、反射型フレネルレンズ１４を通常のフレネルレンズに置き換えた場合に、どのように変化するかについて説明するための図である。

すなわち、同図（ｄ）が、本実施形態に係る車両用照明灯具１０からの照射光によって形成される配光パターンＰＢ２を示す図であり、同図（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）は、赤外光発光チップ１２ａＢ２の位置を、本実施形態の場合よりも０．５ｍｍずつ後方へ変位させたときに形成される配光パターンＰＢ２ｅ、ＰＢ２ｆ、ＰＢ２ｇ、ＰＢ２ｈを示す図である。また、同図（ｃ）は、赤外光発光チップ１２ａＢ２の位置を、所定点Ａの位置まで後方へ変位させた上で、その上端縁が光軸Ａｘと一致する位置まで上方へ変位させたときに形成される配光パターンＰＢ２ｃを示す図である。さらに、同図（ｉ）、（ｊ）、（ｋ）は、反射型フレネルレンズ１４を通常のフレネルレンズに置き換えた上で、赤外光発光チップ１２ａＢ２の位置を、本実施形態の場合と同じ位置にした場合と、この位置から１ｍｍずつ後方へ変位させたときに形成される配光パターンＰＢ２ｉ、ＰＢ２ｊ、ＰＢ２ｋを示す図である。

図１３（ｃ）に示すように、赤外光発光チップ１２ａＢ２を、所定点Ａの位置において、その上端縁が光軸Ａｘと一致する状態としたときに形成される配光パターンＰＢ２ｃは、配光パターンＰＢ２と同様、全体形状が略円形の配光パターンとなるが、Ｈ−Ｖから上方への変位量は配光パターンＰＢ２の場合よりもやや大きくなる。また、この配光パターンＰＢ２ｃは、そのＭＡＸ光度位置がＨ−Ｖからやや下方に変位しており、該配光パターンＰＢ２ｃの中心からの変位量が配光パターンＰＢ２の場合よりもかなり大きくなる。さらに、この配光パターンＰＢ２ｃは、配光パターンＰＢ２と同様、その上端縁側よりも下端縁側において、その輪郭近傍まで明るい光度分布を有しているが、その下方への偏りが配光パターンＰＢ２の場合よりも顕著である。

図１４は、この配光パターンＰＢ２ｃの成り立ちを説明するための、図１２と同様の図である。

同図（ｄ）に示すように、セクタＳ１〜Ｓ１２の位置が変化するのに伴って、配光パターン要素Ｐ１〜Ｐ１２は、その形状を変化させるとともに、その位置をＨ−Ｖを中心にして徐々に変化させながら、Ｈ−Ｖまわりに２回転するようにして形成される。その際、左側６個の配光パターン要素Ｐ１〜Ｐ６は、右側６個の配光パターン要素Ｐ７〜Ｐ１２と左右対称の位置関係で形成される。そして、これら配光パターン要素Ｐ１〜Ｐ１２は、いずれも、その外周縁がＨ−Ｖと略接触するように形成される。

図１３（ｆ）に示すように、赤外光発光チップ１２ａＢ２を、図１３（ｃ）の状態から下方へ０．２５ｍｍ変位させたときに形成される配光パターンＰＢ２ｆは、Ｈ−Ｖから上方への変位量は配光パターンＰＢ２ｃと略同様であるが、そのＭＡＸ光度位置のＨ−Ｖからの下方変位量は、配光パターンＰＢ２ｃの場合よりもやや大きくなり、Ｈ−Ｖの明るさは、その周囲よりも相対的に暗くなり、また配光パターンＰＢ２ｃの場合よりも減少している。なお、この配光パターンＰＢ２ｆにおける光度分布の下方への偏りは、配光パターンＰＢ２ｃの場合と略同等である。

図１５は、この配光パターンＰＢ２ｆの成り立ちを説明するための、図１２と同様の図である。

同図（ｄ）に示すように、セクタＳ１〜Ｓ１２の位置が変化するのに伴って、配光パターン要素Ｐ１〜Ｐ１２は、その形状を変化させるとともに、その位置をＨ−Ｖを中心にして徐々に変化させながら、Ｈ−Ｖまわりに２回転するようにして形成される。その際、左側６個の配光パターン要素Ｐ１〜Ｐ６は、右側６個の配光パターン要素Ｐ７〜Ｐ１２と左右対称の位置関係で形成される。そして、これら配光パターン要素Ｐ１〜Ｐ１２は、いずれも、その外周縁がＨ−Ｖと略接触するように形成される。この配光パターンＰＢ２ｆを構成する配光パターン要素Ｐ１〜Ｐ１２の配置は、配光パターンＰＢ２の場合と略同様であるが、それぞれ僅かずつ異なっている。

図１３（ｅ）に示すように、赤外光発光チップ１２ａＢ２を、図１３（ｆ）の状態から前方へ０．５ｍｍ変位させたときに形成される配光パターンＰＢ２ｅは、Ｈ−Ｖから上方への変位量が配光パターンＰＢ２ｆよりも小さくなり、そのＭＡＸ光度位置のＨ−Ｖからの下方変位量も、配光パターンＰＢ２ｆの場合よりも小さくなっており、Ｈ−Ｖの明るさは、配光パターンＰＢ２ｆの場合よりも増大している。さらに、この配光パターンＰＢ２ｅにおける光度分布の下方への偏りは、配光パターンＰＢ２ｆの場合よりも緩和している。

図１３（ｄ）に示すように、赤外光発光チップ１２ａＢ２を、図１３（ｅ）の状態から前方へさらに０．５ｍｍ変位させることにより、配光パターンＰＢ２ｅをさらに改善させた配光パターンとして、本実施形態の配光パターンＰＢ２が形成される。

図１３（ｇ）に示すように、赤外光発光チップ１２ａＢ２を、図１３（ｆ）の状態から後方へ０．５ｍｍ変位させたときに形成される配光パターンＰＢ２ｇは、図１３（ｅ）に示す配光パターンＰＢ２ｅと略同様の配光パターンとなる。

図１３（ｈ）に示すように、赤外光発光チップ１２ａＢ２を、図１３（ｇ）の状態から後方へさらに０．５ｍｍ変位させたときに形成される配光パターンＰＢ２ｈは、図１３（ｄ）に示す本実施形態の配光パターンＰＢ２と略同様の配光パターンとなる。

図１６は、この配光パターンＰＢ２ｈの成り立ちを説明するための、図１２と同様の図である。

同図（ｄ）に示すように、セクタＳ１〜Ｓ１２の位置が変化するのに伴って、配光パターン要素Ｐ１〜Ｐ１２は、その形状を変化させるとともに、その位置をＨ−Ｖを中心にして徐々に変化させながら、Ｈ−Ｖまわりに２回転するようにして形成される。その際、左側６個の配光パターン要素Ｐ１〜Ｐ６は、右側６個の配光パターン要素Ｐ７〜Ｐ１２と左右対称の位置関係で形成される。そして、これら配光パターン要素Ｐ１〜Ｐ１２のうち、光軸Ａｘの真上に位置する２つのセクタＳ１、Ｓ１２からの出射光により形成される配光パターン要素Ｐ１、Ｐ１２は、Ｈ−Ｖに掛かるように形成され、その両側に位置する２つのセクタＳ２、Ｓ１１からの出射光により形成される配光パターン要素Ｐ２、Ｐ１１は、その外周縁がＨ−Ｖと略接触するように形成され、残り８つの配光パターン要素Ｐ３〜Ｐ１０は、Ｈ−Ｖから離れた位置に形成される。

図１３（ｊ）に示すように、赤外光発光チップ１２ａＢ２を、図１３（ｆ）の状態に維持したまま、反射型フレネルレンズ１４を通常のフレネルレンズに置き換えたときに形成される配光パターンＰＢ２ｊは、本実施形態の配光パターンＰＢ２とは全く異なった配光パターンとなる。

すなわち、この配光パターンＰＢ２ｊは、Ｈ−Ｖから上方に離れた位置において、全体形状が略菱形の配光パターンとして形成される。その際、この配光パターンＰＢ２ｊは、その上端縁側よりも下端縁側において、その輪郭近傍まで明るい光度分布を有しており、そのＭＡＸ光度位置は、該配光パターンＰＢ２ｊの略中心にある。

図１７は、この配光パターンＰＢ２ｊの成り立ちを説明するための、図１２と同様の図である。

同図（ｄ）に示すように、セクタＳ１〜Ｓ１２の位置が変化しても、その各々からの出射光により形成される配光パターン要素Ｐ１〜Ｐ１２は、その全体形状が常に略菱形のままであり、その形成位置も常に略一定の位置に維持される。これは、通常のフレネルレンズの場合には、赤外光発光チップ１２ａＢ２の像が、該フレネルレンズによって、そのまま上記仮想鉛直スクリーン上に反転投影されることによるものである。

そして、これら１２個の配光パターン要素Ｐ１〜Ｐ１２を重畳させた配光パターンとして、配光パターンＰＢ２ｊが形成される。この配光パターンＰＢ２ｊは、赤外光発光チップ１２ａＢ２が、光軸Ａｘから下方に離れた位置にあるため、Ｈ−Ｖから上方に離れた位置に形成される。

図１３（ｉ）に示すように、赤外光発光チップ１２ａＢ２を、図１３（ｊ）の状態から前方へ１ｍｍ変位させたときに形成される配光パターンＰＢ２ｉは、配光パターンＰＢ２ｊを略菱形に維持したままの状態で拡大したような配光パターンとなる。ただし、この配光パターンＰＢ２ｉは、配光パターンＰＢ２ｊとは逆に、その下端縁側よりも上端縁側において、その輪郭近傍まで明るい光度分布を有するものとなり、そのＭＡＸ光度位置は、配光パターンＰＢ２ｊの場合よりもやや上方へ変位している。この配光パターンＰＢ２ｉは、その下端部がＨ−Ｖに掛かるように形成されるが、Ｈ−Ｖの明るさはかなり暗いものとなる。

図１３（ｋ）に示すように、赤外光発光チップ１２ａＢ２を、図１３（ｊ）の状態から後方へ１ｍｍ変位させたときに形成される配光パターンＰＢ２ｋは、図１３（ｉ）に示す配光パターンＰＢ２ｉと略同様の配光パターンとなる。

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、灯具前後方向に延びる光軸Ａｘの近傍に配置された発光素子１２からの光を、その前方側に配置されたレンズにより、前方へ向けて偏向出射させる構成となっているが、そのレンズが反射型フレネルレンズ１４として構成されているので、灯具をコンパクトに構成することができる。

しかも、本実施形態に係る車両用照明灯具１０においては、その反射型フレネルレンズ１４が、該反射型フレネルレンズ１４よりも後方側に位置する光軸Ａｘ上の所定点Ａからの光を、その各輪帯状プリズム１４ｐの内周面１４ｐ１において光軸Ａｘから離れる方向へ屈折させる態様で該輪帯状プリズム１４ｐに入射させた後、この入射光を該輪帯状プリズム１４ｐの外周面１４ｐ２において前方へ向けて全反射させる構成となっており、また、その発光素子１２が、可視光を発光する２つの可視光発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２と、赤外光を発光する２つの赤外光発光チップ１２ａＢ１、１２ａＢ２とを備えてなり、これら各発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２、１２ａＢ１、１２ａＢ２を所定点Ａの近傍でかつ光軸Ａｘと直交する平面内において互いに隣接させた状態で、前向きに配置されているので、反射型フレネルレンズ１４の光学的作用により、これら各発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２、１２ａＢ１、１２ａＢ２の像が、灯具前方に配置された仮想鉛直スクリーン上において、互いに離れた位置に形成されてしまうことなく、Ｈ−Ｖにおいて互いに部分的に重複するように形成されるようにすることができる。

そして、このような構成を採用することにより、各可視光発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２の像も各赤外光発光チップ１２ａＢ１、１２ａＢ２の像もＨ−Ｖに掛かるようにして形成されることとなるので、灯具正面方向への可視光照射と赤外光照射とを、従来のように駆動機構を用いることを必要とせずに行うことができる。

このように本実施形態によれば、発光素子１２からの光をレンズにより前方へ向けて偏向出射させるように構成された車両用照明灯具１０において、コンパクトな構成でかつ駆動機構を必要とすることなく、可視光照射と赤外光照射とを選択的にかつ適正に行うことができる。

その際、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による可視光照射がロービームの状態にあるときに、２つの赤外光発光チップ１２ａＢ１、１２ａＢ２が発光して、ＨーＶを中心とする配光パターンＰＢを形成するようになっており、この配光パターンＰＢを、ロービーム用配光パターンＰＬの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するようになっているので、赤外光暗視カメラシステムにより、水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２よりも上方側の空間の情報についても得ることができる。そして、このようにロービーム状態において、車両用照明灯具１０による赤外光照射を上記ヘッドランプユニットによる可視光照射と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できる。そしてこれにより夜間走行の安全性を高めることができる。

また、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がハイビームの状態にあるときには、２つの可視光発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２が発光して、ＨーＶを中心とする配光パターンＰＡを形成するようになっているので、この配光パターンＰＡにより、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、各発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２、１２ａＢ１、１２ａＢ２が、所定点Ａから前方側にずれた位置に配置された構成となっているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、各発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２、１２ａＢ１、１２ａＢ２が、所定点Ａを含むようにして光軸Ａｘと直交する平面上に配置されている場合においても、上述したように、反射型フレネルレンズ１４の光学的作用により、各発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２、１２ａＢ１、１２ａＢ２の像はＨ−Ｖに掛かるように形成されるが、各発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２、１２ａＢ１、１２ａＢ２は光軸Ａｘから離れた位置に配置されているので、その像は中心部分が相対的に暗い像となる（図１３（ｆ）の配光パターンＰＢ２ｆ参照）。

これに対し、本実施形態のように、各発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２、１２ａＢ１、１２ａＢ２が、所定点Ａから前方側にずれた位置に配置された構成とすることにより、各発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２、１２ａＢ１、１２ａＢ２が、光軸Ａｘから離れた位置に配置されているにもかかわらず、その像の中心部分の暗さを緩和することができる。その際、本実施形態のように所定点Ａから前方側への変位量を１ｍｍに設定することにより、逆に中心部分が最も明るくなる像を形成することができる（図１３（ｄ）の配光パターンＰＢ２、図５の配光パターンＰＡ１、ＰＡ２、ＰＢ１、ＰＢ２参照）。

そして、本実施形態においては、可視光発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２が、光軸Ａｘの左右両側に１対配置されるとともに、赤外光発光チップ１２ａＢ１、１２ａＢ２が、光軸Ａｘの上下両側に１対配置された構成となっているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、２つの可視光発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２の像が形成される場合には、仮想鉛直スクリーン上において、Ｈ−Ｖに関して対称の位置関係で形成されることが配光性能上好ましい。この点は、２つの赤外光発光チップ１２ａＢ１、１２ａＢ２の像が形成される場合も同様である。その際、これら各発光チップの位置が光軸Ａｘからずれていると、その像は、Ｈ−Ｖに関して、発光チップが光軸Ａｘからずれる方向とは逆の方向に多少変位ずれるように形成されることとなる。

そこで、本実施形態のように、可視光発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２および赤外光発光チップ１２ａＢ１、１２ａＢ２が２個ずつ配置される場合には、可視光発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２が光軸Ａｘの左右両側に１対配置されるとともに、赤外光発光チップ１２ａＢ１、１２ａＢ２が光軸Ａｘの上下両側に１対配置されるようにすることが、以下の理由から好ましい。

すなわち、このような配置とすることにより、１対の可視光発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２の像である配光パターンＰＡ１、ＰＡ２は、Ｈ−Ｖにおいて互いに部分的に重複する左右１対のやや横長の像となるので、車両前方路面に配光ムラを生じさせてしまうことなく、これを均一に照射することが可能となる。一方、１対の赤外光発光チップ１２ａＢ１、１２ａＢ２の像である配光パターンＰＢ１、ＰＢ２は、Ｈ−Ｖにおいて互いに部分的に重複する上下１対のやや縦長の像となるが、赤外光発光チップ１２ａＢ１、１２ａＢ２の像は、赤外光照射により形成される像であり、ドライバの目には見えないので、車両前方路面に配光ムラが生じてしまうおそれはない。

上記実施形態においては、各発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２、１２ａＢ１、１２ａＢ２が、所定点Ａから前方側に１ｍｍずれた位置に配置された構成となっているが、所定点Ａから後方側に１ｍｍずれた位置に配置された構成とした場合においても、略同様の作用効果を得ることができる（図１３（ｈ）の配光パターンＰＢ２ｈ参照）。

また、所定点Ａから前方側または後方側への変位量が１ｍｍよりも小さい値に設定されている場合であっても、反射型フレネルレンズ１４が用いられているので、各発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２、１２ａＢ１、１２ａＢ２が、光軸Ａｘから離れた位置に配置されているにもかかわらず、その像をＨ−Ｖに掛かるように形成することができるとともに、そのＭＡＸ光度位置をＨ−Ｖ近傍に位置させることができる（図１３（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）の配光パターンＰＢ２ｅ、ＰＢ２ｆ、ＰＢ２ｇ参照）。

一方、反射型フレネルレンズ１４を通常のフレネルレンズに置き換えたときに形成される各発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２、１２ａＢ１、１２ａＢ２の像は、Ｈ−Ｖに掛からないか、掛かるとしても僅かであり、また、そのＭＡＸ光度位置はＨ−Ｖからかなり離れてしまう（図１３（ｉ）、（ｊ）、（ｋ）の配光パターンＰＢ２ｉ、ＰＢ２ｊ、ＰＢ２ｋ参照）ので、これら各発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２、１２ａＢ１、１２ａＢ２が、光軸Ａｘから離れた位置に配置されているかぎり、これらの像をたとえ合成したとしても、Ｈ−Ｖ近傍が明るい配光パターンを形成することはできない。

したがって、上記実施形態の配光パターンＰＢ２の代わりに、配光パターンＰＢ２ｅ、ＰＢ２ｆ、ＰＢ２ｇを用いるようにした場合においても、配光パターンＰＢ２ｉ、ＰＢ２ｊ、ＰＢ２ｋを用いるようにした場合に比して、Ｈ−Ｖ近傍が大幅に明るい配光パターンを形成することができる。

ところで、上記実施形態においては、発光素子１２における４つの発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ、１２ａＢ１、１２ａＢ２が、いずれも光軸Ａｘから等距離離れた位置に配置されているものとして説明したが、その光軸Ａｘからの距離を適宜異ならせるようにして配置された構成とすることも可能であり、また、４つの発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ、１２ａＢ１、１２ａＢ２のうちのいずれかを、その外周縁が光軸Ａｘ上に位置するようにしてあるいは光軸Ａｘに掛かるようにして配置された構成とすることも可能である。

また、上記実施形態においては、発光素子１２の各発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ、１２ａＢ１、１２ａＢ２が、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。

さらに、上記実施形態においては、可視光発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２が光軸Ａｘの左右両側に１対配置されるとともに、赤外光発光チップ１２ａＢ１、１２ａＢ２が光軸Ａｘの上下両側に１対配置されているものとして説明したが、これとは逆に、可視光発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２が光軸Ａｘの上下両側に１対配置されるとともに、赤外光発光チップ１２ａＢ１、１２ａＢ２が光軸Ａｘの左右両側に１対配置された構成とすることも可能であり、あるいは、これら以外の配置とすることも可能である。

また、上記実施形態においては、不可視光発光チップとして赤外光発光チップ１２ａＢ１、１２ａＢ２が設けられている場合について説明したが、不可視光発光チップとして紫外光照射を行う紫外光発光チップが設けられた構成とすることも可能である。

次に、上記実施形態の第１変形例について説明する。

図７は、本変形例に係る車両用照明灯具の要部をその作用と共に示す、図５と同様の図である。

同図（ａ）に示すように、本変形例の基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、発光素子１２が、４つの発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２、１２ａＢ１、１２ａＢ２のほかに、２つの赤外光発光チップ１２ａＢ３、１２ａＢ４を備えている点で、上記実施形態の場合と異なっている。

２つの赤外光発光チップ１２ａＢ３、１２ａＢ４は、１対の可視光発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２の左右両側に追加配置されている。そして、これら左右１対の赤外光発光チップ１２ａＢ３、１２ａＢ４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、上下１対の赤外光発光チップ１２ａＢ１、１２ａＢ２と共に発光するようになっている。

その際、これら各赤外光発光チップ１２ａＢ３、１２ａＢ４は、各可視光発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２と同様、光軸Ａｘを含む水平面内に、その発光面の対角線を位置させるようにして配置されている。そして、これら各赤外光発光チップ１２ａＢ３、１２ａＢ４は、各可視光発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２に対して０．２５ｍｍ程度の間隔をおいて配置されている。

同図（ｆ）に示すように、光軸Ａｘの右側に配置された赤外光発光チップ１２ａＢ３からの光により、その光源像として形成される配光パターンＰＢ３は、可視光発光チップ１２ａＡ１からの光により形成される配光パターンＰＡ１よりもかなり大きい略円形の輪郭を有する偏心ドーナッツ状の配光パターンとして形成されている。その際、この配光パターンＰＢ３は、全体的にＨ−Ｖからやや左方に変位しており、その輪郭の中心に対して、その空洞部はＨ−Ｖ寄りに変位している。そして、この配光パターンＰＢ３は、Ｈ−Ｖを囲むように形成されている。

配光パターンＰＢ３が、このように偏心ドーナッツ状の大きい配光パターンとして形成されるのは、赤外光発光チップ１２ａＢ３が光軸Ａｘからかなり離れた位置に配置されていることによるものである。

同図（ｇ）に示すように、光軸Ａｘの左側に配置された赤外光発光チップ１２ａＢ４からの光により、その光源像として形成される配光パターンＰＢ４は、Ｖ−Ｖ線に関して配光パターンＰＢ３と左右対称の形状および位置関係で形成される。

図８は、本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形成される配光パターンを示す、図６と同様の図である。

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形成される配光パターンＰＢｖ１は、上記実施形態において形成される配光パターンＰＢに対して、左右１対の配光パターンＰＢ３、ＰＢ４が追加形成された合成配光パターンとして形成されている。これら各配光パターンＰＢ３、ＰＢ４は、偏心ドーナッツ状の配光パターンとして形成されるが、その空洞部には、上下１対の配光パターンＰＢ１、ＰＢ２からなる配光パターンＰＢが位置しているので、配光パターンＰＢｖ１としては、配光パターンＰＢを上下両側に多少拡大するとともに左右両側へある程度大きく拡大した配光パターンとなる。

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形成される配光パターンＰＡは、上記実施形態の場合と全く同様である。

本変形例の構成を採用することにより、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形成される配光パターンＰＢｖ１を、全体としてやや横長の大きい配光パターンとして形成して、赤外光照射をＨ−Ｖを中心にしてより広い範囲にわたって行うようにすることができ、これにより車両前方の状況認識をより正確に行うことができる。

次に、上記実施形態の第２変形例について説明する。

図９は、本変形例に係る車両用照明灯具２１０を示す平断面図である。

同図に示すように、本変形例の基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、反射型フレネルレンズ２１４の前方側表面２１４ａに、複数の水平拡散素子２１４ｓが、上下方向にシリンドリカルレンズ状に延びるようにして水平方向に等ピッチで形成されている。

なお、この反射型フレネルレンズ２１４の後方側表面２１４ｂには、上記実施形態における反射型フレネルレンズ１４の後方側表面１４ｂに形成された複数の輪帯状プリズム１４ｐと全く同様の輪帯状プリズム２１４ｐが形成されている。

そして、本変形例に係る車両用照明灯具２１０においては、その反射型フレネルレンズ２１４の前方側表面２１４ａに形成された複数の水平拡散素子２１４ｓにより、該前方側表面２１４ａからの出射光を水平方向に拡散させるようになっている。

図１０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形成される配光パターンを示す、図６と同様の図である。

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形成される配光パターンＰＢｖ２は、上下１対の配光パターンＰＢｖ２１、ＰＢｖ２２の合成配光パターンとして形成されている。これら各配光パターンＰＢｖ２１、ＰＢｖ２２は、各赤外光発光チップ１２ａＢ１、１２ａＢ２の像（すなわち配光パターンＰＢ１、ＰＢ２）を左右両側へ引き伸ばした横長の配光パターンとして形成されるので、配光パターンＰＢｖ２も、配光パターンＰＢを左右両側へ引き伸ばした横長の配光パターンとして形成されることとなる。

同様に、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形成される配光パターンＰＡｖ２は、左右１対の配光パターンＰＡｖ２１、ＰＡｖ２２の合成配光パターンとして形成されている。これら各配光パターンＰＡｖ２１、ＰＡｖ２２は、各可視光発光チップ１２ａＡ１、１２ａＡ２の像（すなわち配光パターンＰＡ１、ＰＡ２）を左右両側へ引き伸ばした横長の配光パターンとして形成されるので、配光パターンＰＡｖ２も、配光パターンＰＡを左右両側へ引き伸ばした横長の配光パターンとして形成されることとなる。

本変形例の構成を採用することにより、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形成される配光パターンＰＢｖ１を、横長の大きい像として形成することができるので、赤外光照射をＨ−Ｖを中心にしてより広い範囲にわたって行うことができる。そしてこれにより、車両前方の状況認識をより正確に行うことが可能となる。

また、本変形例の構成を採用することにより、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形成される配光パターンＰＡｖ１を、横長の配光パターンとして形成することができるので、ハイビーム用配光パターンＰＨのホットゾーンを、車両前方路面の遠方領域を幅広く照射するように構成することができる。

次に、上記実施形態の第３変形例について説明する。

図１１は、本変形例に係る車両用照明灯具３１０を示す側断面図である。

同図に示すように、本変形例の基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、反射型フレネルレンズ３１４の前方側表面３１４ａが、前方側へ突出する球面で構成されており、その後方側表面３１４ｂに形成された複数の輪帯状プリズム３１４ｐの各々が、上記実施形態の輪帯状プリズム３１４ｐよりもかなり大きい鋸歯状の断面形状を有している点で、上記実施形態の場合と異なっている。

また、本変形例においては、所定点Ａの位置が、上記実施形態の場合よりも反射型フレネルレンズ３１４に近い位置に設定されている。これに伴い、本変形例のホルダ３１６は、上記実施形態のホルダ１６よりも前後方向の寸法がかなり小さいものとなっている。

本変形例の構成を採用することにより、車両用照明灯具３１０を、上記実施形態に係る車両用照明灯具１０よりもさらに薄型化して、より一層コンパクトな構成とすることができ、また、発光素子１２からの光を、より多く反射型フレネルレンズ３１４に入射させるようにすることができる。

なお、上記実施形態および各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。

本願発明の一実施形態に係る車両用照明灯具を示す側断面図 図１の部分詳細図であって、（ａ）は図１のIIａ部詳細図、（ｂ）は図１のIIｂ部詳細図 上記車両用照明灯具における発光素子および反射型フレネルレンズを示す斜視図 上記反射型フレネルレンズにおける１つの輪帯状プリズムを取り出して、上記発光素子における上下１対の赤外光発光チップおよび左右１対の可視光発光チップと共に示す斜視図 上記各発光チップから出射して反射型フレネルレンズにより偏向制御された光により、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示す図 上記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であって、（ａ）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上記両赤外光発光チップの発光により形成される配光パターンを示す図、（ｂ）は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上記両可視光発光チップの発光により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の要部をその作用と共に示す、図５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形成される配光パターンを示す、図６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平断面図 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形成される配光パターンを示す、図６と同様の図 上記実施形態の第３変形例に係る車両用照明灯具を示す側断面図 上記実施形態に係る車両用照明灯具において、その発光素子における４つの発光チップのうち、光軸の下側に配置された赤外光発光チップからの光により、その光源像として形成される配光パターンの成り立ちを説明するための図 上記光軸の下側に配置された赤外光発光チップからの光により形成される配光パターンが、該赤外光発光チップの位置を本実施形態の場合とは異なる位置に設定した場合、および、反射型フレネルレンズを通常のフレネルレンズに置き換えた場合に、どのように変化するかについて説明するための図 図１３（ｃ）の配光パターンの成り立ちを説明するための、図１２と同様の図 図１３（ｆ）の配光パターンの成り立ちを説明するための、図１２と同様の図 図１３（ｈ）の配光パターンの成り立ちを説明するための、図１２と同様の図 図１３（ｊ）の配光パターンの成り立ちを説明するための、図１２と同様の図

符号の説明

１０、２１０、３１０ 車両用照明灯具
１２ 発光素子
１２ａＡ１、１２ａＡ２ 可視光発光チップ
１２ａＢ１、１２ａＢ２、１２ａＢ３、１２ａＢ４ 赤外光発光チップ
１２ｂ 基板
１４、２１４、３１４ 反射型フレネルレンズ
１４ａ、２１４ａ、３１４ａ 前方側表面
１４ｂ、２１４ｂ、３１４ｂ 後方側表面
１４ｐ、２１４ｐ、３１４ｐ 輪帯状プリズム
１４ｐ１ 内周面
１４ｐ２ 外周面
１６、３１６ ホルダ
２１４ｓ 水平拡散素子
Ａ 所定点
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
Ｐ１〜Ｐ１２ 配光パターン要素
ＰＡ、ＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡｖ２、ＰＡｖ２１、ＰＡｖ２２、ＰＢ、ＰＢ１、ＰＢ２、ＰＢ２ｃ、ＰＢ２ｅ、ＰＢ２ｆ、ＰＢ２ｇ、ＰＢ２ｈ、ＰＢ２ｉ、ＰＢ２ｊ、ＰＢ２ｋ、ＰＢ３、ＰＢ４、ＰＢｖ１、ＰＢｖ２、ＰＢｖ２１、ＰＢｖ２２ 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
Ｓ１〜Ｓ１２ セクタ

Claims (5)

1. 灯具前後方向に延びる光軸の近傍に配置された発光素子と、この発光素子の前方側に配置され、該発光素子からの光を前方へ向けて偏向出射させるレンズと、を備えてなる車両用照明灯具において、
   上記レンズが、該レンズの後方側表面に、上記光軸を含む平面に沿った断面形状が鋸歯状に設定された状態で上記光軸を中心にして同心円状に延びる複数の輪帯状プリズムが形成されてなり、該レンズよりも後方側に位置する上記光軸上の所定点からの光を該光軸と平行な光として前方へ向けて出射させるフレネルレンズとして構成されており、
   このフレネルレンズが、上記所定点からの光を、上記各輪帯状プリズムの内周面において上記光軸から離れる方向へ屈折させる態様で該輪帯状プリズムに入射させた後、この入射光を該輪帯状プリズムの外周面において前方へ向けて全反射させる反射型フレネルレンズとして構成されており、
   上記発光素子が、可視光を発光する少なくとも１つの可視光発光チップと、赤外光または紫外光を発光する少なくとも１つの不可視光発光チップとを備えてなり、これら各発光チップを上記所定点の近傍でかつ上記光軸と略直交する平面内において互いに隣接させた状態で、前向きに配置されている、ことを特徴とする車両用照明灯具。
2. 上記各発光チップが、上記所定点から前後方向にずれた位置に配置されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用照明灯具。
3. 上記可視光発光チップが、上記光軸の左右両側に１対配置されるとともに、上記不可視光発光チップが、上記光軸の上下両側に１対配置されている、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１対の可視光発光チップの左右両側に、１対の不可視光発光チップが追加配置されている、ことを特徴とする請求項３記載の車両用照明灯具。
5. 上記反射型フレネルレンズの前方側表面に、該前方側表面からの出射光を水平方向に拡散させる複数の水平拡散素子が形成されている、ことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の車両用照明灯具。

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