JP2014191996A - 車両用灯具ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】ロータリーシェードを用いて部分的ハイビームパターンを形成する場合において、非照明領域との境界の可動範囲を十分に確保しつつ、当該境界を明瞭にするとともに、境界近傍の照度低下を回避する。
【解決手段】光源３１から出射された光の一部を遮るように、ロータリーシェード３６が投影レンズ３４の後方に配置される。ロータリーシェード３６は、その回転に伴い位置が変化する配光パターンの周縁の一部として投影される端縁を形成するための、ねじれ端縁３６ｃ４を有している。ロータリーシェード３６は、その回転軸Ａ１が投影レンズ３４の光軸Ａ２と直交する面Ｐ１に対して前後方向に傾斜するように配置されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両の前照灯に搭載される灯具ユニットに関する。

この種の灯具ユニットとして、ロータリーシェードと称される部品を備えたものが知られている。ロータリーシェードは、車両の左右方向に延びる回転軸を有する部品であり、その周方向について異なる角度位置には、互いに異なる端縁形状を有する複数の遮光板が設けられている（例えば、特許文献１参照）。

ロータリーシェードがその回転軸周りに回転されることにより、当該複数の遮光板の一つが光源と投影レンズを結ぶ光路上に配置される。これにより光源から出射された光の一部が遮られ、端縁形状が投影レンズを通じて車両の前方に投影される。車両の前方に形成される配光パターンの周縁の一部は、端縁形状に応じた形状を有することとなる。光路上に配置される遮光板を選択することにより、単一の光源を用いつつも複数の配光パターンを選択的に形成することができる。

複数の配光パターンとして、前方車両にグレアを与えないように近距離前方を照明するロービームパターンや、遠方まで前方の広範囲を照明するハイビームパターンが知られている。さらに、ハイビーム照射状態において前方に検出された車両や歩行者の存在する領域のみを非照明領域とすることにより、グレア抑制と前方視認性の確保を両立した配光パターンが知られている。本明細書においては、当該配光パターンを「部分的ハイビームパターン」と称する。

特許文献１に記載のように、左前照灯においてハイビームパターンの右上部分を非照明領域とする左側部分的ハイビームパターンを形成し、右前照灯においてハイビームパターンの左上部分を非照明領域とする右側部分的ハイビームパターンを形成する。これらの配光パターンを重ね合わせることにより、上記の部分的ハイビームパターンを形成することができる。灯具ユニットの光軸を左右方向に旋回させるスイブル制御を行なうことにより、非照明領域の位置や大きさを変化させることができる。

回転軸方向について異なる位置を接続するように回転軸周りに延びるねじれ端縁を備えたロータリーシェードが知られている（例えば特許文献２参照）。ねじれ端縁は、ハイビームパターン内に部分的に形成される非照明領域との境界として投影される部分である。ロータリーシェードの回転に伴い、投影に供されるねじれ端縁の位置が回転軸方向について変化する。これにより、照明を避ける前方車両や歩行者等の位置に応じて、非照明領域との境界の位置、すなわち非照明領域の位置や大きさを変化させることができる。

特開２０１１−５９９２号公報 特開２０１０−２３２０８１号公報

上記のねじれ端縁を形成するためには、ロータリーシェードの回転軸周りに延びる周面が必要となる。ロータリーシェードの回転に伴う非照明領域との境界の可動範囲を大きくするためには、当該周面の展開図において上記「回転軸方向について異なる位置」同士を結ぶ直線の傾きを、回転軸に平行な向きに近づければよい。

しかしながら、一方で投影に供されるねじれ端縁の傾きは緩やかになり、非照明領域との境界が曖昧になる。また投影レンズに向かう光がねじれ端縁を含むロータリーシェードの端面によって遮られる量が増えるため、境界近傍の照度が低下する。

よって本発明は、ロータリーシェードを用いて部分的ハイビームパターンを形成する場合において、非照明領域との境界の可動範囲を十分に確保しつつ、当該境界を明瞭にするとともに、境界近傍の照度低下を回避しうる技術を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明がとりうる一態様は、車両に搭載される灯具ユニットであって、
光源と、
前記光源から出射された光の少なくとも一部が通過する投影レンズと、
前記光源から出射された光の一部を遮るように前記投影レンズの後方に配置され、回転軸を有するロータリーシェードと、
前記ロータリーシェードを前記回転軸周りに回転させる駆動機構とを備え、
前記ロータリーシェードは、
前記駆動機構が前記ロータリーシェードを第１角度位置まで回転させたときに、第１配光パターンの周縁の一部として前記投影レンズの前方に投影される第１端縁と、
前記駆動機構が前記ロータリーシェードを第２角度位置まで回転させたときに、前記第１配光パターンよりも照明面積の広い第２配光パターンの周縁の第１部分として前記投影レンズの前方に投影される第２端縁と、
前記回転軸の方向について異なる位置で前記第１端縁と前記第２端縁にそれぞれ交わるように、前記回転軸周りに延びるねじれ端縁とを備え、
前記ねじれ端縁の一部は、前記ロータリーシェードの回転に伴って移動する前記第２配光パターンの周縁の第２部分として、前記投影レンズの前方に投影されるものであり、
前記ロータリーシェードは、前記回転軸が前記投影レンズの光軸と直交する面に対して前後方向に傾斜するように配置されている。

このような構成によれば、ねじれ端縁の見かけ上の傾きを調整することができる。すなわち、ねじれ端縁が投影されることにより形成される、第２配光パターンの周縁の第２部分（非照明領域との境界）の傾きを調整することができる。傾きが適宜に調整されることにより、非照明領域との境界の明確化と広い可動範囲の確保を両立することができる。また境界近傍の照度低下を抑制することができる。

前記ロータリーシェードは、前記第１端縁と前記第２端縁の間を前記回転軸と同心状に延びる周面を有する構成としてもよい。この場合、前記回転軸の前記前後方向への傾斜角度は、前記周面の展開図において前記ねじれ端縁が前記第１端縁および前記第２端縁と交わる点同士を結ぶ直線が前記回転軸と直交する向きとなす角度よりも小さい。

前記ロータリーシェードは、前記回転軸が上下方向に傾斜するように配置されている構成としてもよい。

このような構成によれば、ロータリーシェードの回転軸を前後方向に傾斜させることにより生ずる投影像（配光パターン）の歪みを抑制することができる。

前記光源から出射された光の一部を、前記ねじれ端縁と平行な向きに反射するリフレクタを備える構成としてもよい。

このような構成によれば、ねじれ端縁を投影する光が、ロータリーシェードのその他の部分によって遮られにくく、非照明領域との境界近傍の照度低下を最小限に抑制することができる。

前記第２配光パターンは、前記第１部分よりも下方と、当該第１部分よりも上方の領域における前記第２部分の左右いずれか一方とを照明する配光パターンとすることができる。この場合、前記駆動機構が前記ロータリーシェードを前記第１角度位置と前記第２角度位置の間で回転させたとき、前記第２部分は左右方向に移動する。

ここで前記第１配光パターンは、前記周縁の一部よりも下方のみを照明する配光パターンとすることができる。

本発明に係る灯具ユニットが搭載された車両の構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る右灯具ユニットの構成を示す斜視図である。 右灯具ユニットが備えるロータリーシェードの構成を説明する図である。 右灯具ユニットの構成要素間の位置関係を示す図である。 ロータリーシェードの回転角度位置と形成される配光パターンの関係を説明する図である。 左右の灯具ユニットにより形成される部分的ハイビームパターンを説明する図である。 ロータリーシェードのねじれ端縁の見かけ上の傾きを説明する図である。 変形例に係るロータリーシェードの配置を説明する図である。 図８のロータリーシェードにより形成される配光パターンを示す図である。 別の変形例に係るロータリーシェードの外観を示す斜視図である。 別の変形例に係るロータリーシェードにより形成されるロービームパターンを説明する図である。

添付の図面を参照しつつ本発明に係る実施形態の例について以下詳細に説明する。なお以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。

図１に本発明の一実施形態に係る前照灯装置１２が搭載された車両１０の全体構成を模式的に示す。前照灯装置１２は、統合制御部１４、車輪速センサ１６、操舵角センサ１７、およびカメラ１８とともに前照灯制御システム１１を構成している。

統合制御部１４は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ等を備え、車両１０における様々な制御を実行する。

車輪速センサ１６は、車両１０に組み付けられる左右の前輪および後輪の４つの車輪の各々に対応して設けられている。車輪速センサ１６の各々は統合制御部１４と通信可能に接続されており、車輪の回転速度に応じた信号を統合制御部１４に出力する。統合制御部１４は、車輪速センサ１６から入力された信号を利用して車両１０の速度を算出する。

操舵角センサ１７は、ステアリングホイールに設けられて統合制御部１４と通信可能に接続されている。操舵角センサ１７は、運転手によるステアリングホイールの操舵回転角に対応した信号を統合制御部１４に出力する。統合制御部１４は、操舵角センサ１７から入力された信号を利用して車両１０の進行方向を算出する。

カメラ１８は、例えばＣＣＤ（Charged Coupled Device）センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ等の撮像素子を備え、車両前方を撮影して画像データを生成する。カメラ１８は統合制御部１４と通信可能に接続されており、生成された画像データは統合制御部１４に出力される。

前照灯装置１２は、車両１０の前部右寄りに配置される右前照灯ユニット２２Ｒ、および車両１０の前部左寄りに配置される左前照灯ユニット２２Ｌを備えている。右前照灯ユニット２２Ｒにおいては、ランプボディ２３Ｒに透光カバー２４Ｒが装着されて灯室２５Ｒを区画形成している。

図２は、右前照灯ユニット２２Ｒの灯室２５Ｒに収容されている右灯具ユニット３０Ｒの構成を示す斜視図である。右灯具ユニット３０Ｒは、光源３１、ヒートシンク３２、リフレクタ３３、投影レンズ３４、レンズホルダ３５、ロータリーシェード３６、駆動機構３７、および支持機構３８を備えている。

光源３１は、白色発光ダイオード（ＬＥＤ）や有機ＥＬ素子などの半導体発光素子である。光源３１は、ヒートシンク３２に対して固定されている。ヒートシンク３２は、光源３１から発する熱を発散させるのに適した周知の材質および形状とされている。光源３１から出射された光は、リフレクタ３３によって反射され前方に向かう。その光の少なくとも一部は、リフレクタ３３の前方に配置された投影レンズ３４を通過する。

投影レンズ３４は樹脂製であり、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である。投影レンズ３４の周縁部はレンズホルダ３５により保持され、ヒートシンク３２に対して固定されている。

駆動機構３７は、モータと歯車機構を有しており、ロータリーシェード３６を回転軸Ａ１（図３参照）周りに回転させる。具体的には、車両１０の統合制御部１４から入力される制御信号に応じてモータおよび歯車機構が駆動され、ロータリーシェード３６を当該信号に応じた角度および方向に回転させるように構成されている。

駆動機構３７は、ロータリーシェード３６の軸方向左側の端部に固定されており、支持機構３８は、ロータリーシェード３６の軸方向右側の端部を回転可能に支持している。ここで「右」および「左」は、運転席から見た左右の方向を示している。

図３の（ａ）は、ロータリーシェード３６の外観を示す斜視図である。ロータリーシェード３６は、左側円筒部３６ａ、右側円筒部３６ｂ、第１接続部３６ｃ、および第２接続部３６ｄを備えている。

左側円筒部３６ａは、回転軸Ａ１に沿う向きから見た断面形状が、回転軸Ａ１を中心とする同心円となる形状を有している。左側円筒部３６ａには、回転軸Ａ１と同軸の軸孔３６ａ１が形成されている。軸孔３６ａ１は、駆動機構３７と結合される。

右側円筒部３６ｂは、回転軸Ａ１に沿う向きから見た断面形状が、回転軸Ａ１を中心とする同心円となる形状を有している。右側円筒部３６ｂには、回転軸Ａ１と同軸の軸孔３６ｂ１が形成されている。軸孔３６ｂ１は、支持機構３８に支持される。

第１接続部３６ｃは、右側円筒部３６ｂに連続して形成され、運転席から見て右側円筒部３６ｂの左側に配置される部分である。第１接続部３６ｃは、回転軸Ａ１に沿う向きから見て、回転軸Ａ１を中心とする同心円が切り欠かれた断面形状を有している。当該同心円の半径は、右側円筒部３６ｂの断面を形成する同心円の半径よりも大きい。

第２接続部３６ｄは、左側円筒部３６ａと第１接続部３６ｃに連続して形成され、これらを接続する部分である。第２接続部３６ｄは、回転軸Ａ１に沿う向きから見て、回転軸Ａ１を中心とする同心円が切り欠かれた断面形状を有している。当該同心円の半径は、左側円筒部３６ａおよび右側円筒部３６ｂの断面を形成する同心円の半径よりも小さい。

第１接続部３６ｃは、第１端縁３６ｃ１、および第２端縁３６ｃ２を有している。第１端縁３６ｃ１および第２端縁３６ｃ２は、回転軸Ａ１と平行な向きに延びる端縁である。第１端縁３６ｃ１の左端部３６ｃ１１は、第２端縁３６ｃ２の左端部３６ｃ２１よりも左側、すなわち左側円筒部３６ａ１に近い側に位置している。

第１接続部３６ｃは、さらに周面３６ｃ３、ねじれ端縁３６ｃ４、およびねじれ端面３６ｃ５を有している。周面３６ｃ３は、第１端縁３６ｃ１と第２端縁３６ｃ２の間を、回転軸Ａ１と同心状に延びる面である。ねじれ端縁３６ｃ４は、第１端縁３６ｃ１の左端部３６ｃ１１と第２端縁３６ｃ２の左端部３６ｃ２１を接続するように、回転軸Ａ１周りに延びる端縁である。すなわち、回転軸Ａ１の方向について異なる位置で第１端縁３６ｃ１と第２端縁３６ｃ２にそれぞれ交わっている。ねじれ端面３６ｃ５は、ねじれ端縁３６ｃ４と第２接続部３６ｄに連続して形成され、これらを接続する部分である。

図４の（ａ）は、右灯具ユニット３０Ｒを構成する一部の要素間の位置関係を示す平面図である。図４の（ｂ）は、同位置関係を示す左側面図である。理解を容易にするため、同図においてリフレクタ３３と投影レンズ３４は、図４の（ａ）における線IVB−IVBに沿う断面を示している。

ロータリーシェード３６は、光源３１から出射された光の一部を遮るように投影レンズ３４の後方に配置されている。ロータリーシェード３６は回転軸Ａ１を有しており、当該回転軸Ａ１が、投影レンズ３４の後方焦点Ｆの下方を通るように配置されている。

リフレクタ３３は、光源３１とロータリーシェード３６の間の光路上に配置されている。光源３１から出射された光は、リフレクタ３３の反射面３３ａによって反射されて前方に向かう。その光の一部は、ロータリーシェード３６によって遮られる。このとき投影レンズ３４の後方焦点Ｆに配置されている端縁の形状が、車両１０の前方に形成される配光パターンの周縁の一部として投影される。

図５の（ａ）は、ロータリーシェード３６の第１端縁３６ｃ１を投影レンズ３４の後方焦点Ｆに配置した状態（第１角度位置の一例）を、車両１０の前方から見た状態を示している。このときロータリーシェード３６の上端部には、水平端縁３６ｊ１と傾斜端縁３６ｊ２が現れる。

水平端縁３６ｊ１は、運転席から見て投影レンズ３４の光軸Ａ２よりも右側に配置されて水平方向に延び、第１接続部３６ｃの第１端縁３６ｃ１により形成される部分である。
傾斜端縁３６ｊ２は、運転席から見て投影レンズ３４の光軸Ａ２より左側に配置され、水平端縁３６ｊ１から第２接続部３６ｄに向かって下方に傾斜するように延び、ねじれ端面３６ｃ４の一部により形成される部分である。

図５の（ｄ）は、水平端縁３６ｊ１と傾斜端縁３６ｊ２が車両１０の前方に配置された仮想鉛直スクリーンに投影されることにより形成される配光パターン（第１配光パターンの一例）を示す図である。この配光パターンは、右側部分的ハイビームパターンＲＰＨの一態様である。右側部分的ハイビームパターンＲＰＨは、水平カットオフライン６１と傾斜カットオフライン６２を有している。

第１水平カットオフライン６１は、第１水平端縁３６ｊ１（第１端縁３６ｃ１）により形成され、水平線Ｈ−Ｈに対して幾分傾斜して延びており、自車線側カットオフラインとして利用される。傾斜カットオフライン６２は、傾斜端縁３６ｊ２（ねじれ端縁３６ｃ４）により形成され、水平カットオフライン６１の右端から右上方に向かって斜めに延びている。

図５の（ａ）に示すように、運転席から見て傾斜端縁３６ｊ２の左側における第２接続部３６ｄの上方には、光が通過可能な空間３６ｋが形成されている。当該空間３６ｋを通過した光は、傾斜カットオフライン６２の右側の領域を照明する。

図５の（ｂ）は、図５の（ａ）に示す状態から車両１０の後方に向けて約９０度回転させたロータリーシェード３６を、車両１０の前方から見た状態を示している。このときロータリーシェード３６の上端部には、水平端縁３６ｍ１と傾斜端縁３６ｍ２が現れる。

水平端縁３６ｍ１は、運転席から見て投影レンズ３４の光軸Ａ２よりも右側に配置されて水平方向に延び、第１接続部３６ｃの周面３６ｃ３により形成される部分である。傾斜端縁３６ｍ２は、投影レンズ３４の光軸Ａ２の近傍に配置され、水平端縁３６ｍ１から第２接続部３６ｄに向かって下方に傾斜するように延び、ねじれ端面３６ｃ４の一部により形成される部分である。

図５の（ｅ）は、水平端縁３６ｍ１と傾斜端縁３６ｍ２が車両１０の前方に配置された仮想鉛直スクリーンに投影されることにより形成される配光パターンを示す図である。この配光パターンも右側部分的ハイビームパターンＲＰＨの一態様である。

水平カットオフライン６１は、水平端縁３６ｍ１により形成され、水平線Ｈ−Ｈに対して幾分傾斜して延びており、自車線側カットオフラインとして利用される。傾斜カットオフライン６２は、傾斜端縁３６ｍ２（ねじれ端縁３６ｃ４）により形成され、水平カットオフライン６１の右端から右上方に向かって斜めに延びている。

図５の（ｂ）に示すように、運転席から見て傾斜端縁３６ｍ２の左側における第２接続部３６ｄの上方には、光が通過可能な空間３６ｋが形成されている。当該空間３６ｋを通過した光は、傾斜カットオフライン６２の右側の領域を照明する。

図５の（ｃ）は、図５の（ｂ）に示す状態から車両１０の後方に向けて約９０度回転させ、ロータリーシェード３６の第２端縁３６ｃ２を投影レンズ３４の後方焦点Ｆに配置した状態（第２角度位置の一例）を、車両１０の前方から見た状態を示している。このときロータリーシェード３６の上端部には、水平端縁３６ｐ１および傾斜端縁３６ｐ２が現れる。

水平端縁３６ｐ１は、運転席から見て投影レンズ３４の光軸Ａ２よりも右側に配置されて水平方向に延び、第１接続部３６ｃの第２端縁３６ｃ２により形成される部分である。傾斜端縁３６ｐ２は、運転席から見て投影レンズ３４の光軸Ａ２よりも右側に配置され、水平端縁３６ｐ１から第２接続部３６ｄに向かって下方に傾斜するように延び、ねじれ端縁３６ｃ４の一部により形成される部分である。

図５の（ｆ）は、水平端縁３６ｐ１と傾斜端縁３６ｐ２が車両１０の前方に配置された仮想鉛直スクリーンに投影されることにより形成される配光パターン（第２配光パターンの一例）を示す図である。この配光パターンも右側部分的ハイビームパターンＲＰＨの一態様であり、図５の（ｄ）に示した配光パターン（第１配光パターンの一例）よりも照明面積が広い。

水平カットオフライン６１（周縁の第１部分の一例）は、水平端縁３６ｐ１（第２端縁３６ｃ２）により形成され、水平線Ｈ−Ｈに対して幾分傾斜して延びており、自車線側カットオフラインとして利用される。傾斜カットオフライン６２（周縁の第２部分の一例）は、傾斜端縁３６ｐ２（ねじれ端縁３６ｃ４）により形成され、水平カットオフライン６１の右端から右上方に向かって斜めに延びている。

図５の（ｃ）に示すように、運転席から見て傾斜端縁３６ｐ２の左側における第２接続部３６ｄの上方には、光が通過可能な空間３６ｋが形成されている。当該空間３６ｋを通過した光は、傾斜カットオフライン６２の右側の領域を照明する。

ロータリーシェード３６を図５の（ａ）に示す状態から（ｃ）に示す状態まで回転させると、ねじれ端縁３６ｃ４の傾斜カットライン６２として投影される部分が、第１端縁３６ｃ１の側から第２端縁３６ｃ２の側へ移行する。これに伴い、光が通過可能な空間３６ｋは徐々に広くなっていく。したがって、傾斜カットオフライン６２は徐々に左側へ移動し、その右側の照明領域の面積が大きくなる。これに伴い、水平カットオフライン６１は徐々に短くなる。

逆にロータリーシェード３６を図５の（ｃ）に示す状態から（ａ）に示す状態まで回転させると、ねじれ端縁３６ｃ４の傾斜カットライン６２として投影される部分が、第２端縁３６ｃ２の側から第１端縁３６ｃ１の側へ移行する。これに伴い、光が通過可能な空間３６ｋは徐々に狭くなっていく。したがって、傾斜カットオフライン６２は徐々に右側へ移動し、その右側の照明領域の面積が小さくなる。これに伴い、水平カットオフライン６１は徐々に長くなる。

図１に示す左前照灯ユニット２２Ｌの灯室２５Ｌには、左灯具ユニット３０Ｌが収容されている。左灯具ユニット３０Ｌは、図２に示す右灯具ユニット３０Ｒと左右対称の構成を有している。左灯具ユニット３０Ｌが備えるロータリーシェード３６によって形成される左側部分的ハイビームパターンＬＰＨは、図５の（ｄ）から（ｆ）に示した右側部分的ハイビームパターンＲＰＨと左右対称の形状となる。

次に図６を参照しつつ、上述の構成を有する右灯具ユニット３０Ｒと左灯具ユニット３０Ｌにより形成される配光パターンについて説明する。図６の（ａ）は、右灯具ユニット３０Ｒにより形成された右側部分的ハイビームパターンＲＰＨを模式的に示す図である。図６の（ｂ）は、左灯具ユニット３０Ｌにより形成された左側部分的ハイビームパターンＬＰＨを模式的に示す図である。ここでは説明の便宜のため、右側部分的ハイビームパターンＲＰＨにおける傾斜カットオフライン６２を右側カットオフラインＲＣと表記し、左側部分的ハイビームパターンＬＰＨにおける傾斜カットオフライン６２を左側カットオフラインＬＣと表記する。

右灯具ユニット３０Ｒにおいては、ロータリーシェード３６が光源３１から出射する光の一部を遮ることにより、図６の（ａ）に示すように、ハイビームパターンの一部に右側非照明領域ＲＳが形成される。ロータリーシェード３６を回転させることにより、その角度位置に応じて右側カットオフラインＲＣがハイビーム照射領域内を左右方向に移動し、右側非照明領域ＲＳの面積が変化する。

左灯具ユニット３０Ｌにおいては、ロータリーシェード３６が光源３１から出射する光の一部を遮ることにより、図６の（ｂ）に示すように、ハイビームパターンの一部に左側非照明領域ＬＳが形成される。ロータリーシェード３６を回転させることにより、その角度位置に応じて左側カットオフラインＬＣがハイビーム照射領域内を左右方向に移動し、左側非照明領域ＬＳの面積が変化する。

図６の（ｃ）は、上記の右側部分的ハイビームパターンＲＰＨと左側部分的ハイビームパターンＬＰＨを重ね合わせて得られる部分的ハイビームパターンＰＨを示している。右側非照明領域ＲＳと左側非照明領域ＬＳが重ね合わされた部分は非照明領域Ｓとなる。

非照明領域Ｓはハイビーム照射領域に検出された前方車両等のグレアを抑制するために形成するものである。図６の（ｃ）では自車線上に前方車両Ｆ１が存在しており、当該前方車両Ｆ１が非照明領域Ｓに収まるように右側カットオフラインＲＣと左側カットオフラインＬＣの位置が定められている。

前方車両等が存在しない場合は、右灯具ユニット３０Ｒおよび左灯具ユニット３０Ｌにおいて、ロータリーシェード３６を、それぞれ光源３１から出射される光を遮らない角度位置まで回転させる。具体的には、図５の（ｂ）に示す状態からロータリーシェード３６を約１８０度回転させることにより、空間３６ｓが上方に配置される。光源３１から出射された光は空間３６ｓを通過して前方に照射され、非照明領域Ｓを含まないハイビームパターン（図示せず）が形成される。

統合制御部１４は、カメラ１８が取得した車両１０の前方画像に基づいて、前方車両や歩行者等の有無を検出し、部分的ハイビームパターンＰＨを形成することの要否を判断する。部分的ハイビームパターンＰＨの形成が必要と判断された場合、カメラ１８を通じて検出された対象物の位置、車輪速センサ１６が検出した車両１０の速度、および操舵角センサ１７が検出した車両１０の進行方向に基づき、形成すべき非照明領域Ｓの位置と範囲を決定する。

上述のように、非照明領域Ｓの位置と範囲は、右側カットオフラインＲＣと左側カットオフラインＬＣの位置、すなわち各ロータリーシェード３６の角度位置により定まる。統合制御部１４は、決定した位置と範囲の非照明領域Ｓを実現しうる角度位置まで各ロータリーシェード３６を回転させる制御信号を生成し、右灯具ユニット３０Ｒと左灯具ユニット３０Ｌの駆動機構３７へそれぞれ送信する。

右灯具ユニット３０Ｒと左灯具ユニット３０Ｌの駆動機構３７は、それぞれロータリーシェードを制御信号が指定する方向および角度に回転させ、光源３１から出射されてリフレクタ３３に反射された光の一部を遮光する。これにより所望の非照明領域Ｓを有する部分的ハイビームパターンＰＨが、車両１０の前方に形成される。

図３の（ｂ）は、第１接続部３６ｃの周面３６ｃ３を平面上に展開した図である。符号Ｄ１は、ロータリーシェード３６の回転軸Ａ１と平行な向きを示す。符号Ｄ２は、当該回転軸Ａ１に直交する向きを示す。平面展開図上では、「回転軸Ａ１に直交する向き」は一義的に定まる。ねじれ端縁３６ｃ４が、回転軸Ａ１の方向について異なる位置で第１端縁３６ｃ１と第２端縁３６ｃ２にそれぞれ交わっていることがわかる。

図３の（ｂ）において符号Ｗは、右側カットオフラインＲＣ（傾斜カットオフライン６２）の可動範囲に対応する。この範囲が大きいほど、検出された前方車両等に追従させるために非照明領域Ｓを移動させうる量（あるいは変形可能な量）が大きくなる。可動範囲Ｗを大きくするには、ねじれ端縁３６ｃ４が第１端縁３６ｃ１および第２端縁３６ｃ２と交わる点（すなわち各端縁の左端３６ｃ１１、３６ｃ２１）同士を結ぶ直線Ｌが、方向Ｄ２（回転軸Ａ１と直交する向き）となす角度θを大きくすればよい。

しかしながら前述のように、一方で投影に供されるねじれ端縁３６ｃ４の傾きは緩やかになり、右側非照明領域ＲＳとの境界が曖昧になる。また投影レンズ３４に向かう光のうち、ねじれ端面３６ｃ５によって遮られる光の量が増えるため、右側カットオフラインＲＣ近傍の照度が低下する。

そこで本実施形態においては、図４に示すように、右灯具ユニット３０Ｒにおけるロータリーシェード３６は、回転軸Ａ１が投影レンズ３４の光軸Ａ２と直交する面Ｐ１に対して前後方向に傾斜するように配置されている。その傾斜角φは、上記の角度θよりも小さくなるように設定されている。

また図４の（ａ）に示すように、リフレクタ３３の反射面の一部３３ａ１は、光源３１から出射された光の一部を、ねじれ端縁３６ｃ４と平行な向きに反射するように構成されている。

図７の（ａ）は、上記のように傾斜角φを有して配置されたロータリーシェード３６を車両１０の正面から見た外観を示している。図７の（ｂ）は、傾斜角φがゼロ、すなわち回転軸Ａ１の向きが投影レンズ３４の光軸Ａ２に直交する面Ｐ１と平行になるように配置された従来のロータリーシェード３６Ａを、車両１０の正面から見た外観を示している。

両者のねじれ端縁３６ｃ４により得られる右側カットオフラインＲＣの可動範囲Ｗは同一である。しかしながら、本実施形態に係るロータリーシェード３６のねじれ端縁３６ｃ４の方が、従来配置に係るロータリーシェード３６Ａのねじれ端縁３６ｃ４よりも傾きがより急峻に見える（垂直軸Ｖに近づいて見える）。すなわち、本実施形態に係るロータリーシェード３６のねじれ端縁３６ｃ４が、投影レンズ３４の光軸Ａ２に平行な向きに進行する光によって投影される場合、形成される右側カットオフラインＲＣの傾きを垂直に近づけることができる。したがって、右側カットオフラインＲＣの可動範囲を狭めることなく、右側非照明領域ＲＳとの境界を明確にすることができる。

また本実施形態に係るロータリーシェード３６の方が、投影レンズ３４へ向かう光のうち、ねじれ端面３６ｃ５によって遮られる光の量を少なくすることができる。したがって、右側カットオフラインＲＣ近傍の照度低下を抑制することができる。

図７の（ｃ）は、図４の（ａ）に示すリフレクタ３３の反射面の一部３３ａ１によって反射された光の進行方向（すなわちねじれ端縁３６ｃ４と平行な向き）から見た、本実施形態に係るロータリーシェード３６の外観を示している。

図７の（ａ）と（ｃ）を比較して判るように、正面からよりも当該方向から見た方が、ねじれ端縁３６ｃ４の見かけ上の傾きはより急峻になる（垂直軸Ｖに近づいて見える）。すなわち、上記のように構成された反射面の一部３３ａ１によって反射された光によってねじれ端縁３６ｃ４が投影される場合、形成される右側カットオフラインＲＣの傾きをさらに垂直に近づけることができる。したがって、右側非照明領域ＲＳとの境界をより明確にすることができる。

またねじれ端縁３６ｃ４と平行な向きに進行する光は、ねじれ端面３６ｃ５によって遮られにくいため、右側カットオフラインＲＣ近傍の照度低下を最小限に抑制することができる。

左灯具ユニット３０Ｌにおけるロータリーシェード３６の配置は、図４の（ａ）に示した構成と左右対称になる。その他の点については上述した通りであるため、繰返しとなる説明は省略する。

上記の実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであって、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更・改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは明らかである。

図８に示すように、右灯具ユニット３０Ｒが備えるロータリーシェード３６の回転軸Ａ１が、さらに上下方向に傾斜するように配置される構成としてもよい。（ａ）は車両１０の正面から見た外観を、（ｂ）は左側方から見た外観を示している（図４の（ｂ）に対応させてリフレクタ３３と投影レンズ３４は断面を示している）。

図９は、このように配置されたロータリーシェード３６により形成される配光パターンを示す図である。図９の（ａ）に示す配光パターンは、ロータリーシェード３６が図５の（ａ）に示す回転角度位置にある場合に形成されるものである。同様にして、図９の（ｂ）と（ｃ）に示す配光パターンは、それぞれロータリーシェード３６が図５の（ｂ）と（ｃ）に示す角度位置にある場合に形成されるものである。

このような配置により、回転軸Ａ１を前後方向に傾斜させることにより生ずる投影像の歪み（すなわち水平カットオフライン６１の傾斜）を解消することができる。また、傾斜カットオフライン６２の傾きを、垂直軸Ｖに平行な向きにより近づけることができる。したがって、回転軸Ａ１と水平軸Ｈがなす角度ψは、光軸Ａ２に直交する面Ｐ１と回転軸Ａ１がなす角度φに応じて（すなわち生ずる歪みに応じて）適宜に定められる。

上記の実施形態においては、ねじれ端縁３６ｃ４の一端が交わる第１端縁３６ｃ１が投影レンズ３４の後方焦点Ｆに配置される際に形成される配光パターンは、ねじれ端縁３６ｃ４の他端が交わる第２端縁３６ｃ２が投影レンズ３４の後方焦点Ｆに配置される際に形成される部分的ハイビームパターンよりも照明面積の小さい部分的ハイビームパターンである。しかしながら、ねじれ端縁３６ｃ４の一端が交わる端縁が投影されることにより形成される配光パターンは、例えばロービームパターンであってもよい。

この場合、右灯具ユニット３０Ｒが備えるロータリーシェードと左灯具ユニット３０Ｌが備えるロータリーシェードの形状は、左右非対称となる。図１０の（ａ）は、右灯具ユニット３０Ｒが備える右ロータリーシェード１３６を示す斜視図である。図１０の（ｂ）は、左灯具ユニット３０Ｌが備える左ロータリーシェード１４６を示す斜視図である。

右ロータリーシェード１３６は、左側円筒部１３６ａ、右側円筒部１３６ｂ、第１接続部１３６ｃ、第２接続部１３６ｄ、第３接続部１３６ｅ、および第４接続部１３６ｆを備えている。

左側円筒部１３６ａは、回転軸Ａ１に沿う向きから見た断面形状が、回転軸Ａ１を中心とする同心円となる形状を有している。左側円筒部１３６ａには、回転軸Ａ２と同軸の軸孔１３６ａ１が形成されている。軸孔１３６ａ１は、駆動機構３７と結合される。

右側円筒部１３６ｂは、回転軸Ａ１に沿う向きから見た断面形状が、回転軸Ａ１を中心とする同心円となる形状を有している。右側円筒部１３６ｂには、回転軸Ａ１と同軸の軸孔１３６ｂ１が形成されている。軸孔１３６ｂ１は、支持機構３８に支持される。

第１接続部１３６ｃは、右側円筒部１３６ｂに連続して形成され、運転席から見て右側円筒部１３６ｂの左側に配置される部分である。第１接続部１３６ｃは、回転軸Ａ１に沿う向きから見た断面形状が、回転軸Ａ１を中心とする同心半円となる形状を有している。当該同心半円の半径は、右側円筒部１３６ｂの断面を形成する同心円の半径より大きい。

第２接続部１３６ｄは、運転席から見て第１接続部１３６ｃの左側に配置される部分であり、円筒部１３６ｄ１、ねじれ端縁１３６ｄ２、およびねじれ端面１３６ｄ３を有している。円筒部１３６ｄ１は、回転軸Ａ１に沿う向きから見た断面形状が、回転軸Ａ１を中心とする同心半円となる形状を基調とし、その一部がねじれ端面１３６ｄ３により切り欠かれた形状を呈している。当該同心半円の半径は、第１接続部１３６ｃの断面を形成する同心円の半径よりも大きい。

第３接続部１３６ｅは、第１接続部１３６ｃと第２接続部１３６ｄの円筒部１３６ｄ１に連続して形成され、これらを接続する部分である。すなわち第３接続部１３６ｅは、第１接続部１３６ｃにより形成される半円筒状の周面と第２接続部１３６ｄの円筒部１３６ｄ１により形成される周面とを接続するように、回転軸Ａ１周りに延び、かつ回転軸Ａ１の方向に沿って傾斜する面である。

第４接続部１３６ｆは、左側円筒部１３６ａと第２接続部１３６ｄのねじれ端面１３６ｄ３に連続して形成され、これらを接続する部分である。

第１接続部１３６ｃ、第２接続部１３６ｄ、第３接続部１３６ｅ、および第４接続部１３６ｆが形成する周面の一部は、それぞれ面取りされて回転軸Ａ１と平行な向きに延びる平坦な端縁１３６ｇを形成している。図１１の（ａ）は、端縁１３６ｇが投影レンズ３４の後方焦点Ｆに配置される角度位置まで駆動機構３７により回転された右ロータリーシェード１３６を、車両１０の前方から見た状態を示している。

このとき端縁１３６ｇは、第１水平部１３６ｇ１、第２水平部１３６ｇ２、および傾斜部１３６ｇ３を含んでいる。第１水平部１３６ｇ１は、運転席から見て投影レンズ３４の光軸Ａ２よりも左側に配置されて水平方向に延び、第２接続部１３６ｄおよび第４接続部１３６ｆにより形成される部分である。第２水平部１３６ｇ２は、運転席から見て投影レンズ３４の光軸Ａ２よりも右側に配置されて水平方向に延び、第１接続部１３６ｃにより形成される部分である。傾斜部１３６ｇ３は、第１水平部１３６ｇ１から第２水平部１３６ｇ２に向かって下方に傾斜するように延び、第３接続部１３６ｅにより形成される部分である。

図１１の（ｂ）は、この端縁１３６ｇが車両１０の前方に配置された仮想鉛直スクリーンに投影されることにより形成される配光パターンを示す図である。この配光パターンは、右側ロービームパターン５０（第１配光パターンの一例）に相当する。

右側ロービームパターン５０は、その上端縁に第１水平カットオフライン５１、第２水平カットオフライン５２、および傾斜カットオフライン５３を有している。以降の説明においては、第１水平カットオフライン５１、第２水平カットオフライン５２、および傾斜カットオフライン５３を、必要に応じて「右横カットオフライン５４」と総称する。

第１水平カットオフライン５１は、端縁１３６ｇの第１水平部１３６ｇ１により形成されて水平線Ｈ−Ｈのやや下方において水平に延びており、対向車線側カットオフラインとして利用される。第２水平カットオフライン５２は、端縁１３６の第２水平部１３６ｇ２により形成されて水平線Ｈ−Ｈに沿って延びており、自車線側カットオフラインとして利用される。傾斜カットオフライン５３は、端縁１３６ｇの傾斜部１３６ｇ３により形成され、第１水平カットオフライン５１の左端から左上方に向かって斜めに延び、第２水平カットオフライン５２の右端に接続している。

すなわち、図１１の（ａ）に示す位置（第１角度位置の一例）まで、駆動機構３７が右ロータリーシェード１３６を回転させたとき、端縁１３６ｇ（第１端縁の一例）が、右横カットオフライン５４（第１配光パターンの周縁の一部の一例）として投影レンズ３４の前方に投影される。端縁１３６ｇの上方を通過する光は、右側ロービームパターン５０として右横カットオフライン５４の下方を照明する。

図１０の（ｂ）に示すように、左ロータリーシェード１４６は、左側円筒部１４６ａ、右側円筒部１４６ｂ、第１接続部１４６ｃ、第２接続部１４６ｄ、第３接続部１４６ｅ、および第４接続部１４６ｆを備えている。

左側円筒部１４６ａは、回転軸Ａ１に沿う向きから見た断面形状が、回転軸Ａ１を中心とする同心円となる形状を有している。左側円筒部１４６ａには、回転軸Ａ１と同軸の軸孔１４６ａ１が形成されている。軸孔１４６ａ１は、駆動機構３７と結合される。

右側円筒部１４６ｂは、回転軸Ａ１に沿う向きから見た断面形状が、回転軸Ａ１を中心とする同心円となる形状を有している。右側円筒部１４６ｂには、回転軸Ａ１と同軸の軸孔１４６ｂ１が形成されている。軸孔１４６ｂ１は、支持機構３８に支持される。

第１接続部１４６ｃは、左側円筒部１４６ａに連続して形成され、運転席から見て左側円筒部１４６ａの右側に配置される部分である。第１接続部１４６ｃは、回転軸Ａ１に沿う向きから見た断面形状が、回転軸Ａ１を中心とする同心半円となる形状を有している。当該同心半円の半径は、左側円筒部１４６ａの断面を形成する同心円の半径より大きい。

第２接続部１４６ｄは、運転席から見て第１接続部１４６ｃの右側に配置される部分であり、円筒部１４６ｄ１、ねじれ端縁１４６ｄ２、およびねじれ端面１４６ｄ３を有している。円筒部１４６ｄ１は、回転軸Ａ１に沿う向きから見た断面形状が、回転軸Ａ１を中心とする同心半円となる形状を基調とし、その一部がねじれ端面１４６ｄ３により切り欠かれた形状を呈している。当該同心半円の半径は、第１接続部１４６ｃの断面を形成する同心円の半径よりも小さい。

第３接続部１４６ｅは、第１接続部１４６ｃと第２接続部１４６ｄの円筒部１４６ｄ１に連続して形成され、これらを接続する部分である。すなわち第３接続部１４６ｅは、第１接続部１４６ｃにより形成される半円筒状の周面と第２接続部１４６ｄの円筒部１４６ｄ１により形成される周面とを接続するように、回転軸Ａ１周りに延び、かつ回転軸Ａ１の方向に沿って傾斜する面である。

第４接続部１４６ｆは、右側円筒部１４６ｂと第２接続部１４６ｄの第２ねじれ端面１４６ｄ３に連続して形成され、これらを接続する部分である。

第１接続部１４６ｃ、第２接続部１４６ｄ、第３接続部１４６ｅ、および第４接続部１４６ｆが形成する周面の一部は、それぞれ面取りされて回転軸Ａ１と平行な向きに延びる平坦な端縁１４６ｇを形成している。図１１の（ｃ）は、端縁１４６ｇが投影レンズ３４の後方焦点Ｆに配置される角度位置まで駆動機構３７により回転された左ロータリーシェード１４６を、車両１０の前方から見た状態を示している。

このとき端縁１４６ｇは、第１水平部１４６ｇ１、第２水平部１４６ｇ２、および傾斜部１４６ｇ３を含んでいる。第１水平部１４６ｇ１は、運転席から見て投影レンズ３４の光軸Ａ２よりも左側に配置されて水平方向に延び、第１接続部１４６ｃにより形成される部分である。第２水平部１４６ｇ２は、運転席から見て投影レンズ３４の光軸Ａ２よりも右側に配置されて水平方向に延び、第２接続部１４６ｄおよび第４接続部１４６ｆにより形成される部分である。傾斜部１４６ｇ３は、第１水平部１４６ｇ１から第２水平部１４６ｇ２に向かって下方に傾斜するように延び、第３接続部１４６ｅにより形成される部分である。

図１１の（ｄ）は、この端縁１４６ｇが車両１０の前方に配置された仮想鉛直スクリーンに投影されることにより形成される配光パターンを示す図である。この配光パターンは、左側ロービームパターン７０（第１配光パターンの一例）に相当する。

左側ロービームパターン７０は、その上端縁に第１水平カットオフライン７１、第２水平カットオフライン７２、および傾斜カットオフライン７３を有している。以降の説明においては、第１水平カットオフライン７１、第２水平カットオフライン７２、および傾斜カットオフライン７３を、必要に応じて「右横カットオフライン７４」と総称する。

第１水平カットオフライン７１は、端縁１４６ｇの第１水平部１４６ｇ１により形成されて水平線Ｈ−Ｈのやや下方において水平に延びており、対向車線側カットオフラインとして利用される。第２水平カットオフライン７２は、端縁１４６の第２水平部１４６ｇ２により形成されて水平線Ｈ−Ｈに沿って延びており、自車線側カットオフラインとして利用される。傾斜カットオフライン７３は、端縁１４６ｇの傾斜部１４６ｇ３により形成され、第１水平カットオフライン７１の左端から左上方に向かって斜めに延び、第２水平カットオフライン７２の右端に接続している。

すなわち、図１１の（ｄ）に示す位置（第１角度位置の一例）まで、駆動機構３７が左ロータリーシェード１４６を回転させたとき、端縁１４６ｇ（第１端縁の一例）が、右横カットオフライン７４（第１配光パターンの周縁の一部の一例）として投影レンズ３４の前方に投影される。端縁１４６ｇの上方を通過する光は、右側ロービームパターン７０として右横カットオフライン７４の下方を照明する。

上記の実施形態においては、主として色収差対策の容易性という観点から、光源３１として半導体発光素子を用い、投影レンズ３４として樹脂性レンズを用いている。しかしながら、光源３１としてはレーザ光源や、ランプ光源（白熱ランプ、ハロゲンランプ、放電ランプ、ネオンランプなど）を用いてもよい。また投影レンズ３４としては、ガラスレンズを用いてもよい。

ロータリーシェード３６のねじれ端縁３６ｃ４、右ロータリーシェード１３６のねじれ端縁１３６ｄ２、および左ロータリーシェード１４６のねじれ端縁１４６ｄ２の形状は、上記に示したものに限られない。各ロータリーシェードの回転に伴って各カットオフラインの位置を連続的に変化させることが可能な限りにおいて、右側カットオフラインＲＣと左側カットオフラインＬＣを形成する位置や形状に応じて適宜に定められうる。

特にロータリーシェード３６の傾斜角度についての説明における「前後」「左右」「上下」という表現は、灯具ユニット内における位置関係を説明するために便宜上用いたものであり、灯具ユニットの実際の使用状態における方向を限定する意図ではない。

３０Ｒ：右灯具ユニット、３０Ｌ：左灯具ユニット、３１：光源、３３：リフレクタ、３３ａ１：リフレクタの反射面の一部、３４：投影レンズ、３６：ロータリーシェード、３６ｃ１：第１端縁、３６ｃ１１：第１端縁の左端、３６ｃ２：第２端縁、３６ｃ２１：第２端縁の左端、３６ｃ３：周面、３６ｃ４：ねじれ端縁、３７：駆動機構、Ａ１：ロータリーシェードの回転軸、Ａ２：投影レンズの光軸、Ｄ２：ロータリーシェードの回転軸と直交する向き、Ｌ：第１端縁の左端と第２端縁の左端を結ぶ直線、ＬＣ：左側カットオフライン、ＬＰ：ロービームパターン、ＬＰＨ：左側部分的ハイビームパターン、Ｐ１：光軸に直交する面、ＲＣ：右側カットオフライン、ＲＰＨ：右側部分的ハイビームパターン、θ：直線Ｌが方向Ｄ２となす角度、φ：前後方向への傾斜角度、ψ：上下方向への傾斜角度

Claims (6)

1. 車両に搭載される灯具ユニットであって、
   光源と、
   前記光源から出射された光の少なくとも一部が通過する投影レンズと、
   前記光源から出射された光の一部を遮るように前記投影レンズの後方に配置され、回転軸を有するロータリーシェードと、
   前記ロータリーシェードを前記回転軸周りに回転させる駆動機構とを備え、
   前記ロータリーシェードは、
   前記駆動機構が前記ロータリーシェードを第１角度位置まで回転させたときに、第１配光パターンの周縁の一部として前記投影レンズの前方に投影される第１端縁と、
   前記駆動機構が前記ロータリーシェードを第２角度位置まで回転させたときに、前記第１配光パターンよりも照明面積の広い第２配光パターンの周縁の第１部分として前記投影レンズの前方に投影される第２端縁と、
   前記回転軸の方向について異なる位置で前記第１端縁と前記第２端縁にそれぞれ交わるように、前記回転軸周りに延びるねじれ端縁とを備え、
   前記ねじれ端縁の一部は、前記ロータリーシェードの回転に伴って移動する前記第２配光パターンの周縁の第２部分として、前記投影レンズの前方に投影されるものであり、
   前記ロータリーシェードは、前記回転軸が前記投影レンズの光軸と直交する面に対して前後方向に傾斜するように配置されている、灯具ユニット。
2. 前記ロータリーシェードは、前記第１端縁と前記第２端縁の間を前記回転軸と同心状に延びる周面を有し、
   前記回転軸の前記前後方向への傾斜角度は、前記周面の展開図において前記ねじれ端縁が前記第１端縁および前記第２端縁と交わる点同士を結ぶ直線が前記回転軸と直交する向きとなす角度よりも小さい、請求項１に記載の灯具ユニット。
3. 前記ロータリーシェードは、前記回転軸が上下方向に傾斜するように配置されている、請求項１または２に記載の灯具ユニット。
4. 前記光源から出射された光の一部を、前記ねじれ端縁と平行な向きに反射するリフレクタを備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の灯具ユニット。
5. 前記第２配光パターンは、前記第１部分よりも下方と、当該第１部分よりも上方の領域における前記第２部分の左右いずれか一方とを照明する配光パターンであり、
   前記駆動機構が前記ロータリーシェードを前記第１角度位置と前記第２角度位置の間で回転させたとき、前記第２部分は左右方向に移動する、請求項１から４のいずれか一項に記載の灯具ユニット。
6. 前記第１配光パターンは、前記周縁の一部よりも下方のみを照明する配光パターンである、請求項５に記載の灯具ユニット。

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