JP2014216164A - 車両用灯具の灯具ユニット - Google Patents

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Abstract

【課題】ヘッドランプに用いられる第１光源と、デイタイムランニングランプに用いられる第２光源とを単一ユニットに組み込んだ車両用灯具ユニットにおいて、部品点数の削減、組み付け工程の簡略化、組み付け誤差の低減を実現する。【解決手段】非球面レンズであって、第１レンズ部２６ａと、その後方側表面の一部に凹部を形成することで第１レンズ部２６ａに隣接して配置された薄肉の第２レンズ部２６ｂと、を含むレンズ２６と、第１レンズ部２６ａの後方に配置された第１反射面２２ａと、第２レンズ部２６ｂの後方に配置された第２反射面２２ｂと、第１光源２４ａと、第２光源２４ｂと、を備えており、第２レンズ部２６ｂの後方側表面２６ｂ１は、第２反射面２２ｂで反射され、第２レンズ部２６ｂを透過して前方に照射される第２光源２４ｂからの光が上下左右に拡散するようにその面形状が構成されている。【選択図】図６

Description

本発明は、車両用灯具の灯具ユニットに関する。
従来、車両用灯具の分野においては、昼間前方へ車両の存在を示すために用いられるデイタイムランニングランプを構成する光学系と、前照灯（ヘッドランプ）を構成する光学系と、を単一のユニットに組み込んだ構成の車両用前照灯が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
図１３は、特許文献１に記載された車両用前照灯２００の縦断面図である。
図１３に示すように、車両用前照灯２００は、主に、ＤＲＬ用光源２１２、ＤＲＬ用リフレクタ２１４、ＤＲＬ用レンズ２１６を含むＤＲＬ光学系２１０と、ＨＬ用光源２２２、ＨＬ用リフレクタ２２４、ＨＬ用レンズ２２６を含むＨＬ光学系２２０と、を備えている。
上記構成の車両用前照灯２００は、ＤＲＬ用光源２１２が点灯された場合、当該ＤＲＬ用光源２１２からの光が、ＤＲＬ用リフレクタ２１４で反射され、ＤＲＬ用レンズ２１６を透過して前方に照射されることで、デイタイムランニングランプとして機能する。一方、ＨＬ用光源２２２が点灯された場合、当該ＨＬ用光源２２２からの光が、ＨＬ用リフレクタ２２４で反射され、ＨＬ用レンズ２２６を透過して前方に照射されることで、前照灯（ヘッドランプ）として機能する。
特開２０１３−１６４００号公報
しかしながら、上記構成の車両用前照灯２００においては、ＤＲＬ用レンズ２１６とＨＬ用レンズ２２６とが、物理的に分離した二つのレンズとして構成されているため、部品点数の増大、組み付け工程の複雑化、組み付け誤差の増大等の問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、第１のランプ機能（例えば、ヘッドランプ）に用いられる第１光源と第２のランプ機能（例えば、デイタイムランニングランプ）に用いられる第２光源とを単一ユニットに組み込んだ構成の車両用灯具の灯具ユニットにおいて、部品点数の削減、組み付け工程の簡略化、組み付け誤差の低減を実現することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、非球面レンズを基本形状とするレンズであって、第１レンズ部と、前記非球面レンズの後方側表面の少なくとも一部に凹部を形成することで前記第１レンズ部に隣接して配置された薄肉の第２レンズ部と、を含むレンズと、前記第１レンズ部の後方に配置された第１反射面と、前記第２レンズ部の後方に配置された第２反射面と、前記第１反射面で反射され、前記第１レンズ部を透過して前方に照射される光を放出する第１光源と、前記第２反射面で反射され、前記第２レンズ部を透過して前方に照射される光を放出する第２光源と、を備えており、前記第２レンズ部の後方側表面は、前記第２反射面で反射され、前記第２レンズ部を透過して前方に照射される前記第２光源からの光が上下左右に拡散するようにその面形状が構成されていることを特徴とする。
請求項１に記載の発明によれば、次の利点を生ずる。
第１に、第１のランプ機能（例えば、ヘッドランプ）に用いられる第１光源と第２のランプ機能（例えば、デイタイムランニングランプ）に用いられる第２光源とを単一ユニットに組み込んだ構成の車両用灯具の灯具ユニットにおいて、部品点数の削減、組み付け工程の簡略化、組み付け誤差の低減を実現することが可能となる。
これは、第１レンズ部、第２レンズ部を、物理的に分離した個々のレンズとしてではなく、物理的に一つのレンズとして構成したことによるものである。
第２に、レンズが一つであるにもかかわらず、二つのランプ機能を実現することができる灯具ユニットを構成することができる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第２レンズ部の後方側表面は、少なくとも一つのレンズカットを含むことを特徴とする。
請求項２に記載の発明によれば、レンズカットの形状を調整することで、第２レンズ部を透過して前方に照射される第２光源からの光の上下左右の拡散の程度を調整することができる。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記第２レンズ部の後方側表面は、前記第２反射面で反射され、前記第２レンズ部を透過して前方に照射される前記第２光源からの光が上下左右に拡散して、デイタイムランニングランプ用配光パターンの少なくとも一部を形成するようにその面形状が構成されていることを特徴とする。
請求項３に記載の発明によれば、灯具ユニットをデイタイムランニングランプとして機能させることができる。
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の発明において、前記第１反射面は、前記第１レンズ部を透過して前方に照射される前記第１光源からの光が、ヘッドランプ用配光パターンの少なくとも一部を形成するようにその面形状が構成されていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明によれば、灯具ユニットをヘッドランプとして機能させることができる。
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の発明において、前記レンズの前方側表面は、前記第１レンズ部の前方側表面と前記第２レンズ部の前方側表面とが段差無く連続する共通で一枚のレンズ面として構成されていることを特徴とする。
請求項５に記載の発明によれば、見かけ上一つのレンズであるにもかかわらず、二つのランプ機能を実現することができる灯具ユニットを構成することができる。
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれかに記載の発明において、前記第２光源から前記第１レンズ部へ向かう光の少なくとも一部を遮る遮光部をさらに備えたことを特徴とする。
請求項６に記載の発明によれば、第２光源からの光の一部が、第１レンズ部を透過し、灯具ユニットの周囲に配置されたエクステンションで前方斜め上方向に向けて反射されることに起因するグレアを抑制することができる。
請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれかに記載の発明において、前記第２反射面は、当該第２反射面で反射される前記第２光源からの光が、前記第２レンズ部の前方又は後方において集光するようにその面形状が構成されていることを特徴とする。
請求項７に記載の発明によれば、第２光源からの光を集光させない場合と比べ、第２レンズ部のサイズを小さくすることができる。その結果、第１レンズ部のサイズを大きく確保することができる。
本発明によれば、第１のランプ機能（例えば、ヘッドランプ）に用いられる第１光源と第２のランプ機能（例えば、デイタイムランニングランプ）に用いられる第２光源とを単一ユニットに組み込んだ構成の車両用灯具の灯具ユニットにおいて、部品点数の削減、組み付け工程の簡略化、組み付け誤差の低減を実現することが可能となる。
自動車等の車両の前部の左右に配置される車両用前照灯のうち、左側に配置される車両用前照灯１０Ｌの正面図である。 図１に示した車両用前照灯１０ＬのＡ１−Ａ１断面図である。 ハイビーム及びロービーム兼用の灯具ユニット２０の斜視図である。 ハイビーム及びロービーム兼用の灯具ユニット２０の分解斜視図である。 （ａ）ハイビーム用の灯具ユニット４０から照射される光により、車両前面に正対した仮想鉛直スクリーン（車両前面から約２５ｍ前方に配置されている）上に形成される、ハイビーム用配光パターン中の集光領域Ｐ３の例、（ｂ）ハイビーム及びロービーム兼用の灯具ユニット２０から照射される光により、車両前面に正対した仮想鉛直スクリーン（車両前面から約２５ｍ前方に配置されている）上に形成されるロービーム用配光パターンＰ１（右側通行）の例、（ｃ）各灯具ユニット２０、４０から照射される光により、仮想鉛直スクリーン上に形成されるデイタイムランニングランプ用配光パターンＰ２の例、（ｄ）ハイビーム及びロービーム兼用の灯具ユニット２０から照射される光により、仮想鉛直スクリーン上に形成されるロービーム用配光パターンＰ１（左側通行）の例である。 各反射面２２ａ、２２ｂからの反射光の光路を表す縦断面図である。 第２反射面２２ｂからの反射光の光路を表す縦断面図（簡略図）である。 第２反射面２２ｂからの反射光の光路を表す横断面図（図１に示した車両用前照灯１０ＬのＡ２−Ａ２断面図（簡略図））である。 第２反射面２２ｂの拡大斜視図である。 第２レンズ部２６ｂを薄肉とすることの技術的意義を説明するための図である。 レンズ２６の背面図である。 遮光部２２ｃの技術的意義を説明するための図である。 特許文献１に記載された車両用前照灯２００の縦断面図である。
以下、本発明の一実施形態である車両用前照灯の灯具ユニットについて、図面を参照しながら説明する。図１は、自動車等の車両の前部の左右に配置される車両用前照灯のうち、左側に配置される車両用前照灯１０Ｌの正面図である。図２は、図１に示した車両用前照灯１０ＬのＡ１−Ａ１断面図である。
左側に配置される車両用前照灯１０Ｌと右側に配置される車両用前照灯１０Ｒとは、左右対称で実質的に同一の構成である。このため、以下、左側に配置される車両用前照灯１０Ｌを中心に説明し、右側に配置される車両用前照灯１０Ｒの説明は省略する。
図１に示すように、車両用前照灯１０Ｌは、３つのハイビーム及びロービーム兼用の灯具ユニット２０、２つのハイビーム用の灯具ユニット４０等を備えている。各灯具ユニット２０、４０は、灯具正面から見て、斜め右上がりの方向に一列に並んだ状態で、図２に示すように、透明樹脂製のアウターレンズ１２（透光カバー）とハウジング１４とが組み合わされて構成される灯室１６内に配置されている。各灯具ユニット２０、４０の周囲は、表面にアルミ蒸着等の鏡面処理が施された装飾部材である第１エクステンション１８ａ及び第２エクステンション１８ｂで囲まれている。なお、各灯具ユニット２０、４０の数は適宜の数とすることができる。
まず、ハイビーム及びロービーム兼用の灯具ユニット２０について説明する。
図３はハイビーム及びロービーム兼用の灯具ユニット２０の斜視図、図４はハイビーム及びロービーム兼用の灯具ユニット２０の分解斜視図である。図５（ｂ）はハイビーム及びロービーム兼用の灯具ユニット２０から照射される光により、車両前面に正対した仮想鉛直スクリーン（車両前面から約２５ｍ前方に配置されている）上に形成されるロービーム用配光パターンＰ１（右側通行）の例、図５（ｄ）はデイタイムランニングランプ用配光パターンＰ２の例、図５（ｅ）はロービーム用配光パターンＰ１（左側通行）の例である。
ハイビーム及びロービーム兼用の灯具ユニット２０は、ロービーム用配光パターンＰ１又はデイタイムランニングランプ用配光パターンＰ２を形成するように構成された灯具ユニットである。すなわち、ハイビーム及びロービーム兼用の灯具ユニット２０は、第１のランプ機能（ヘッドランプ機能）に用いられる第１光源２４ａと第２のランプ機能（デイタイムランニングランプ機能）に用いられる第２光源２４ｂとを単一ユニットに組み込んだ構成の灯具ユニットとして構成されている。
図２、図４に示すように、ハイビーム及びロービーム兼用の灯具ユニット２０は、リフレクタ２２、第１光源２４ａ（図４では省略）、第２光源２４ｂ、車両前後方向に延びる光軸ＡＸ上に配置されたレンズ２６、レンズ２６と第１光源２４ａとの間に配置され、第１レンズ部２６ａを透過して前方に照射される第１光源２４ａからの光のうち上方へ向かう光を遮る遮光部材２８（シェードとも称される）、これらを保持する保持部材３０等を備えている。遮光部材２８の形状を調整することで、ロービーム用配光パターンＰ１の上端縁（カットオフライン）を、図５（ｂ）に示す形状又は図５（ｅ）に示す形状とすることができる。
リフレクタ２２は、第１反射面２２ａ、第２反射面２２ｂ及び遮光部２２ｃを含む一つの部材として構成されている。各反射面２２ａ、２２ｂは、金型を用いて一体成形されたリフレクタ基材（遮光部２２ｃを含む）に対してアルミ蒸着等の鏡面処理を施すことで形成されている。
このように各反射面２２ａ、２２ｂ、遮光部２２ｃを一つの部材として構成することで、各反射面２２ａ、２２ｂ、遮光部２２ｃを個々の部品として構成する場合と比べ、部品点数の削減、組み付け工程の簡略化、組み付け誤差の低減等が可能となる。なお、各反射面２２ａ、２２ｂ、遮光部２２ｃは、一体成形することなく個々の部品として構成し、これらを組み合わせてもよい。リフレクタ２２は、その周縁下端部において保持部材３０に固定されている。
図６は、各反射面２２ａ、２２ｂからの反射光の光路を表す図である。
図６に示すように、第１反射面２２ａ（本発明のヘッドランプ用反射面に相当）は、第１光源２４ａからの光Ｒａｙ１を前方へ向けて、光軸ＡＸ寄りに反射させて第１レンズ部２６ａの後側焦点Ｆ近傍に集光させる反射面である。具体的には、第１反射面２２ａは、光軸ＡＸを含む断面形状が第１焦点Ｆ１及び第２焦点Ｆ２を含む楕円形状で、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た回転楕円系反射面（回転楕円面又はこれに類する自由曲面等）である。
第１反射面２２ａは、第１レンズ部２６ａの後方に配置されている。第１反射面２２ａは、上向き（半球方向）に放出される第１光源２４ａからの光が入射するように、第１光源２４ａの側方から上方にかけての範囲（但し、第１反射面２２ａからの反射光が通過する車両前方側領域を除く）をドーム状に覆っている。
第１光源２４ａは、第１反射面２２ａで前方へ向けて光軸ＡＸ寄りに反射され、第１レンズ部２６ａの後方側表面２６ａ１から当該第１レンズ部２６ａ内部へ入射し、前方側表面２６ａ２から出射して前方に照射される光を放出する光源である。
例えば、第１光源２４ａは、ＬＥＤ（例えば、１ｍｍ角の発光面を含む発光ダイオード×４）等の半導体発光素子である。半導体発光素子は、発光色が青系のＬＥＤ（又はレーザーダイオード）とこれを覆う黄色系の蛍光体（例えば、ＹＡＧ蛍光体）とを組み合わせた構造の半導体発光素子であってもよいし、ＲＧＢ三色のＬＥＤ（又はレーザーダイオード）を組み合わせた構造の半導体発光素子であってもよいし、その他構造の半導体発光素子であってもよい。なお、半導体発光素子は、１以上であればよい。
第１光源２４ａは、その発光面が上方向を向いた状態で、保持部材３０等に固定された基板Ｋａの上面に実装されて、第１反射面２２ａの第１焦点Ｆ１（又はその近傍）に配置されている。
なお、第１光源２４ａは、半導体発光素子以外の、例えば、放電バルブやハロゲンバルブ等のバルブ型の光源であってもよい。
図７及び図８は、各反射面２２ａ、２２ｂからの反射光の光路を表す図である。
第２反射面２２ｂは、当該第２反射面２２ｂで反射される第２光源２４ｂからの光Ｒａｙ２（図６、図７、図８参照）が、第２レンズ部２６ｂの前方又は後方において集光するようにその面形状が構成された反射面である。第２光源２４ｂからの光Ｒａｙ２が集光する位置ｐは、図６に示すように、第２レンズ部２６ｂの前方であってもよいし、図７、図８に示すように、第２レンズ部２６ｂの後方であってもよい。
このように第２光源２４ｂからの光を集光させることで、第２光源２４ｂからの光を集光させない場合と比べ、第２レンズ部２６ｂのサイズを小さくすることができる。その結果、第１レンズ部２６ａのサイズを大きく確保することができる。
第２反射面２２ｂは、第２レンズ部２６ｂの後方、かつ、第１反射面２２ａからの反射光を遮らない位置に配置されている。第２反射面２２ｂは、例えば、マルチリフレクタ（複合反射面）である。なお、第２反射面２２ｂは、第１焦点が第２光源２４ｂ近傍に位置し、第２焦点が第２光源２４ｂからの光Ｒａｙ２が集光する位置ｐに位置する単一楕円面、複合楕円面等の回転楕円系反射面であってもよい。
図９は、第２反射面２２ｂの拡大斜視図である。
本実施形態では、図９に示すように、第２反射面２２ｂを、単一の曲面（例えば、自由曲面、放物面、楕円面）ではなく、水平面及び鉛直面により格子状に区画された複数の矩形形状の反射領域２２ｂＡを含む反射面（マルチリフレクタ）として構成している。個々の反射領域２２ｂＡは、当該反射領域２２ｂＡで反射され、第２レンズ部２６ｂを透過して前方に照射される第２光源２４ｂからの光Ｒａｙ２（図６参照）が、デイタイムランニングランプ用配光パターンについて規格が定める測定ポイントへ向かうようにその面形状が調整されている。第２レンズ部２６ｂを透過して前方に照射される第２光源２４ｂからの光Ｒａｙ２が向かう方向は、例えば、反射領域２２ｂＡごとに、当該反射領域２２ｂＡの縦断面の曲率の大きさ及び／又は横断面の曲率の大きさを調整することで調整することができる。
以上のように第２反射面２２ｂを複数の反射領域２２ｂＡを含む反射面として構成することで、第２反射面２２ｂを単一の曲面（例えば、自由曲面、放物面、楕円面）として構成する場合と比べ、外観を大きく変化させることなく（すなわち、個々の反射領域２２ｂＡの範囲を変えることなく）配光規格が異なる各国法規に対応することが可能となる。例えば、個々の反射領域２２ｂＡの大きさを保ちつつ、当該反射領域２２ｂＡの縦断面の曲率の大きさ及び／又は横断面の曲率の大きさを調整することで、配光規格が異なる各国法規に適合させることが可能となる。
第２光源２４ｂは、第２反射面２２ｂで反射され、第２レンズ部２６ｂの後方側表面２６ｂ１から当該レンズ部２６ｂ内部へ入射し、前方側表面２６ｂ２から出射して前方に照射される光を放出する光源である。
例えば、第２光源２４ｂは、ＬＥＤ（例えば、１ｍｍ角の発光面を含む発光ダイオード×１）等の半導体発光素子である。半導体発光素子は、発光色が青系のＬＥＤ（又はレーザーダイオード）とこれを覆う黄色系の蛍光体（例えば、ＹＡＧ蛍光体）とを組み合わせた構造の半導体発光素子であってもよいし、ＲＧＢ三色のＬＥＤ（又はレーザーダイオード）を組み合わせた構造の半導体発光素子であってもよいし、その他構造の半導体発光素子であってもよい。なお、半導体発光素子は、１以上であればよい。
第２光源２４ｂは、その発光面が下方向を向いた状態で、リフレクタ２２の上部に固定された基板Ｋｂの下面に実装されて、第２反射面２２ｂの上方に配置されている。
なお、第２光源２４ｂは、半導体発光素子以外の、例えば、白熱電球等のバルブ型の光源であってもよい。
レンズ２６は、アクリル等の透明樹脂製で、前方側表面（凸面）、後方側表面（例えば、平面）及び後方側表面側の後側焦点Ｆを含む非球面レンズを基本形状とするレンズであって、第１レンズ部２６ａと、非球面レンズの後方側表面の少なくとも一部に凹部２６ｃを形成することで第１レンズ部２６ａの上方に隣接して配置された薄肉の第２レンズ部２６ｂと、を含む物理的に一つのレンズとして構成されている。各レンズ部２６ａ、２６ｂを物理的に一つのレンズとして構成することで、各レンズ部２６ａ、２６ｂを物理的に分離した個々のレンズとして構成する場合と比べ、部品点数の削減、組み付け工程の簡略化、組み付け誤差の低減等が可能となる。
レンズ２６は、保持部材３０の一部であるレンズホルダ３０ａに固定されて、車両前後方向に延びる光軸ＡＸ上に配置されている。
図１０は、第２レンズ部２６ｂを薄肉とすることの技術的意義を説明するための図である。
第２レンズ部２６ｂを薄肉にしたのは、仮に、図１０に示すように、第２レンズ部２６ｂを薄肉にしないと、本実施形態のレンズ２６と第２光源２４ｂとの位置関係では、第２光源２４ｂからの光が全て下方向への屈折光となり、デイタイムランニングランプ用配光パターンについて求められる配光性能を満足できないためである。
第２レンズ部２６ｂの肉厚を薄くするに従って、当該第２レンズ部２６ｂを透過する光の制御が容易となりかつ制御可能範囲が拡大するが、その一方で、成形性が低下する。本実施形態では、両者のバランスを考慮して、第２レンズ部２６ｂの肉厚を約２ｍｍとした。
凹部２６ｃ（すなわち、第２レンズ部２６ｂ）を形成する位置及び範囲は、第１反射面２２ａからの反射光Ｒａｙ１に対する影響が極力少なくなる位置及び範囲であることが望ましい。本実施形態では、そのような位置及び範囲として、レンズ２６の上部及び正面視で横長の範囲が選定されている。
レンズ２６の前方側表面は、第１レンズ部２６ａの前方側表面２６ａ２と第２レンズ部２６ｂの前方側表面２６ｂ２とが段差無く連続する共通で一枚のレンズ面（凸面）として構成されている。
図７、図８に示すように、第２反射面２２ｂで反射され、第２レンズ部２６ｂを透過して前方に照射される第２光源２４ｂからの光Ｒａｙ２は、上下左右に拡散されて、デイタイムランニングランプ用配光パターンの少なくとも一部を形成する。
これを実現するため、第２レンズ部２６ｂの後方側表面２６ｂ１（すなわち、凹部２６ｃの底面）は、第２反射面２２ｂで反射され、第２レンズ部２６ｂを透過して前方に照射される第２光源２４ｂからの光Ｒａｙ２が上下左右に拡散して、デイタイムランニングランプ用配光パターンの少なくとも一部を形成するようにその面形状が構成されている。具体的には、第２レンズ部２６ｂの後方側表面２６ｂ１（すなわち、凹部２６ｃの底面）は、少なくとも一つのレンズカット（本実施形態では複数のレンズカット２６ｄ）を含んで構成されている。なお、第２レンズ部２６ｂの後方側表面２６ｂ１（すなわち、凹部２６ｃの底面）は、第２レンズ部２６ｂを透過して前方に照射される第２光源２４ｂからの光Ｒａｙ２が上下左右に拡散して、デイタイムランニングランプ用配光パターンの少なくとも一部を形成する自由曲面として構成されていてもよい。
図１１は、レンズ２６の背面図である。
図１１に示すように、各レンズカット２６ｄは、第２レンズ部２６ｂの後方側表面２６ｂ１（すなわち、凹部２６ｃの底面）において、水平方向に隣接して配置されている。各レンズカット２６ｄは、レンズ２６の前方側表面（第２レンズ部２６ｂの前方側表面２６ｂ２）に沿って略鉛直方向に延びる細長形状で、鉛直断面が凹形状（図７参照）かつ水平断面が凸形状（図８参照）のレンズカット（フルートカットとも称される）として構成されている。
第２レンズ部２６ｂの前方側表面２６ｂ２から出射して前方に照射される光の上下方向の拡散の程度は、例えば、各レンズカット２６ｄの縦断面である凹形状の曲率の大きさを調整することで調整することができる。同様に、第２レンズ部２６ｂの前方側表面２６ｂ２から出射して前方に照射される光の左右方向の拡散の程度は、例えば、各レンズカット２６ｄの横断面である凸形状の曲率の大きさを調整することで調整することができる。
第１レンズ部２６ａは、前方側表面２６ａ２、後方側表面２６ａ１（例えば、平面）及び後方側表面２６ａ１側の後側焦点Ｆを含む非球面レンズで、その後側焦点面上に形成される光源像を反転像として前方に投影する。第１レンズ部２６ａの後側焦点Ｆは、第１反射面２２ａの第２焦点Ｆ２近傍に位置している。
図１２は、遮光部２２ｃの技術的意義を説明するための図である。
図１２に示すように、第２光源２４ｂからの光の一部（直射光又は反射光）が、第１レンズ部２６ａを透過し、第２エクステンション１８ｂ（下面）で前方斜め上方向に向けて反射され、グレアの原因となる恐れがある。これを防ぐため、レンズ２６の後方、かつ、正面視で第２レンズ部２６ｂと第１レンズ部２６ａとの間には、第２光源２４ｂから第１レンズ部２６ａへ向かう光の少なくとも一部を遮る遮光部２２ｃが配置されている。
遮光部２２ｃは、第２反射面２２ｂの下端縁から、レンズ２６に向かって略水平方向に、第１反射面２２ａからの反射光を遮らない位置まで延びている。なお、レンズ２６と遮光部２２ｃとの間には隙間Ｓが形成されており、第２光源２４ｂからの光の一部は、この隙間Ｓを通過し、第１レンズ部２６ａを透過する。しかしながら、この隙間Ｓを通過し、第１レンズ部２６ａを透過する光は、第２エクステンション１８ｂで反射されないため、グレアの原因とはならない。
次に、ハイビーム用の灯具ユニット４０について説明する。
図５（ａ）はハイビーム用の灯具ユニット４０から照射される光により、車両前面に正対した仮想鉛直スクリーン（車両前面から約２５ｍ前方に配置されている）上に形成される、ハイビーム用配光パターン中の集光領域Ｐ３の例、図５（ｄ）はデイタイムランニングランプ用配光パターンＰ２の例である。
ハイビーム用の灯具ユニット４０は、ハイビーム用配光パターン中の集光領域Ｐ３又はデイタイムランニングランプ用配光パターンＰ２を形成するように構成された灯具ユニットである。すなわち、ハイビーム用の灯具ユニット４０は、第１のランプ機能（ヘッドランプ機能）に用いられる第１光源２４ａと第２のランプ機能（デイタイムランニングランプ機能）に用いられる第２光源２４ｂとを単一ユニットに組み込んだ構成の灯具ユニットとして構成されている。
ハイビーム用の灯具ユニット４０は、上記説明したハイビーム及びロービーム兼用の灯具ユニット２０と比べ、遮光部材２８が省略されている点、及び、第１レンズ部２６ａを透過して前方に照射される第１光源２４ａからの光が、仮想鉛直スクリーン上にハイビーム用配光パターンの集光領域Ｐ３を形成するように第１反射面２２ａの面形状が構成されている点が主に相違し、それ以外、上記説明したハイビーム及びロービーム兼用の灯具ユニット２０と同様の構成である。
次に、上記構成の車両用前照灯１０Ｌの動作例（ロービーム用配光パターン、ハイビーム用配光パターン又はデイタイムランニングランプ用配光パターンに切り換える動作例）について説明する。
ロービーム用配光パターン、ハイビーム用配光パターン又はデイタイムランニングランプ用配光パターンの切り換えは、各灯具ユニット２０、４０（各光源２４ａ、２４ｂ）が電気的に接続されたＥＣＵ等の制御回路（図示せず）によって行われる。
制御回路は、各灯具ユニット２０、４０（各光源２４ａ、２４ｂ）の点灯状態（点灯又は消灯）を個別に制御（例えば、ＩＦ低減又はパルス制御）することで、ロービーム用配光パターン、ハイビーム用配光パターン又はデイタイムランニングランプ用配光パターンに切り換える。
例えば、ハイビーム用配光パターンを形成する場合、制御回路は、各灯具ユニット２０、４０の各第１光源２４ａが点灯し、各灯具ユニット２０、４０の各第２光源２４ｂが消灯するように、各灯具ユニット２０、４０（各光源２４ａ、２４ｂ）を制御する。
これにより、２つのハイビーム用の灯具ユニット４０により形成されるハイビーム用配光パターン中の集光領域Ｐ３（図５（ａ）参照）と、３つのハイビーム及びロービーム兼用の灯具ユニット２０により形成されるロービーム用配光パターンＰ１（図５（ｂ）参照）とが重畳されて、図５（ｃ）に示すように、ハイビーム用配光パターンＰＨｉ（本発明のヘッドランプ用配光パターンに相当）が形成される。
一方、ロービーム用配光パターンを形成する場合、制御回路は、各灯具ユニット２０の各第１光源２４ａが点灯し、各灯具ユニット４０の各第１光源２４ａが消灯し、各灯具ユニット２０、４０の各第２光源２４ｂが消灯するように、各灯具ユニット２０、４０（各光源２４ａ、２４ｂ）を制御する。
これにより、３つのハイビーム及びロービーム兼用の灯具ユニット２０により形成されるロービーム用配光パターンＰ（図５（ｂ）参照）が重畳されて、ロービーム用配光パターン（本発明のヘッドランプ用配光パターンに相当）が形成される。
一方、デイタイムランニングランプ用配光パターンを形成する場合、制御回路は、各灯具ユニット２０、４０の各第１光源２４ａが消灯し、各灯具ユニット２０、４０の各第２光源２４ｂが点灯するように、各灯具ユニット２０、４０（各光源２４ａ、２４ｂ）を制御する。
これにより、各灯具ユニット２０、４０により形成されるデイタイムランニングランプ用配光パターン（図５（ｄ）参照）が重畳されて、上下左右に拡散したデイタイムランニングランプ用配光パターンが形成される。
以上説明したように、本実施形態の車両用前照灯１０Ｌの灯具ユニット２０、４０によれば、次の利点を生ずる。
第１に、第１のランプ機能（例えば、ヘッドランプ機能）に用いられる第１光源２４ａと第２のランプ機能（例えば、デイタイムランニングランプ機能）に用いられる第２光源２４ｂとを単一ユニットに組み込んだ構成の車両用前照灯１０Ｌの灯具ユニット２０、４０において、部品点数の削減、組み付け工程の簡略化、組み付け誤差の低減を実現することが可能となる。
これは、第１レンズ部２６ａ、第２レンズ部２６ｂを、物理的に分離した個々のレンズとしてではなく、物理的に一つのレンズ２６として構成したことによるものである。
第２に、レンズ２６が一つであるにもかかわらず、二つのランプ機能（ヘッドランプ機能、デイタイムランニングランプ機能）を実現することができる灯具ユニット２０、４０を構成することができる。
また、本実施形態の車両用前照灯１０Ｌの灯具ユニット２０、４０によれば、各レンズカット２６ｄの形状を調整することで、第２レンズ部２６ｂを透過して前方に照射される第２光源２４ｂからの光の上下左右の拡散の程度を調整することができる。
また、本実施形態の車両用前照灯１０Ｌの灯具ユニット２０、４０によれば、見かけ上一つのレンズ２６であるにもかかわらず、二つのランプ機能を実現することができる灯具ユニット２０、４０を構成することができる。これは、レンズ２６の前方側表面が、第１レンズ部２６ａの前方側表面２６ａ２と第２レンズ部２６ｂの前方側表面２６ｂ２とが段差無く連続する共通で一枚のレンズ面として構成されていることによるものである。
また、本実施形態の車両用前照灯１０Ｌの灯具ユニット２０、４０によれば、第２光源２４ｂからの光の一部が、第１レンズ部２６ａを透過し、灯具ユニット２０、４０の周囲に配置された第２エクステンション１８ｂで前方斜め上方向に向けて反射されることに起因するグレアを抑制することができる。これは、第２光源２４ｂから第１レンズ部２６ａへ向かう光の少なくとも一部を遮る遮光部２２ｃを備えていることによるものである。
また、本実施形態の車両用前照灯１０Ｌの灯具ユニット２０、４０によれば、第２レンズ部２６ｂのサイズを小さくすることができる。その結果、第１レンズ部２６ａのサイズを大きく確保することができる。これは、第２反射面２２ｂで反射される第２光源２４ｂからの光Ｒａｙ２（図６、図７、図８参照）が、第２レンズ部２６ｂの前方又は後方において集光するように第２反射面２２ｂの面形状が構成されていることによるものである。
次に変形例について説明する。
上記実施形態では、第１のランプ機能がヘッドランプ機能で、第２のランプ機能がデイタイムランニングランプ機能である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１のランプ機能は、フロントフォグランプ（前部霧灯）機能、ポジションランプ（車幅灯）機能、その他のランプ機能であってもよい。また、第２のランプ機能は、ポジションランプ（車幅灯）機能、その他のランプ機能であってもよい。
上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。
１０Ｌ…車両用前照灯、１２…アウターレンズ、１４…ハウジング、１６…灯室、１８ａ…第１エクステンション、１８ｂ…第２エクステンション、２０…ハイビーム及びロービーム兼用の灯具ユニット、２２…リフレクタ、２２ａ…第１反射面、２２ｂ…第２反射面、２２ｂＡ…反射領域、２２ｃ…遮光部、２４ａ…第１光源、２４ｂ…第２光源、２６…レンズ、２６ａ…第１レンズ部、２６ａ１…後方側表面、２６ａ２…前方側表面、２６ｂ…第２レンズ部、２６ｂ１…前方側表面、２６ｂ２…前方側表面、２６ｃ…凹部、２６ｄ…レンズカット、２８…遮光部材、３０…保持部材、４０…ハイビーム用の灯具ユニット

Claims (7)

  1. 非球面レンズを基本形状とするレンズであって、第１レンズ部と、前記非球面レンズの後方側表面の少なくとも一部に凹部を形成することで前記第１レンズ部に隣接して配置された薄肉の第２レンズ部と、を含むレンズと、
    前記第１レンズ部の後方に配置された第１反射面と、
    前記第２レンズ部の後方に配置された第２反射面と、
    前記第１反射面で反射され、前記第１レンズ部を透過して前方に照射される光を放出する第１光源と、
    前記第２反射面で反射され、前記第２レンズ部を透過して前方に照射される光を放出する第２光源と、
    を備えており、
    前記第２レンズ部の後方側表面は、前記第２反射面で反射され、前記第２レンズ部を透過して前方に照射される前記第２光源からの光が上下左右に拡散するようにその面形状が構成されていることを特徴とする車両用灯具の灯具ユニット。
  2. 前記第２レンズ部の後方側表面は、少なくとも一つのレンズカットを含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具の灯具ユニット。
  3. 前記第２レンズ部の後方側表面は、前記第２反射面で反射され、前記第２レンズ部を透過して前方に照射される前記第２光源からの光が上下左右に拡散して、デイタイムランニングランプ用配光パターンの少なくとも一部を形成するようにその面形状が構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用灯具の灯具ユニット。
  4. 前記第１反射面は、前記第１レンズ部を透過して前方に照射される前記第１光源からの光が、ヘッドランプ用配光パターンの少なくとも一部を形成するようにその面形状が構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用灯具の灯具ユニット。
  5. 前記レンズの前方側表面は、前記第１レンズ部の前方側表面と前記第２レンズ部の前方側表面とが段差無く連続する共通で一枚のレンズ面として構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の車両用灯具の灯具ユニット
  6. 前記第２光源から前記第１レンズ部へ向かう光の少なくとも一部を遮る遮光部をさらに備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の車両用灯具の灯具ユニット。
  7. 前記第２反射面は、当該第２反射面で反射される前記第２光源からの光が、前記第２レンズ部の前方又は後方において集光するようにその面形状が構成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の車両用灯具の灯具ユニット。
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