JP2018018590A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な配光パターンが得られる車両用灯具を提供する。【解決手段】投影レンズ６は、第１の反射部材３により車両進行方向の下方側に向けて反射された第１の光Ｌ１ａが通過する下部領域Ｅ１と、第２の反射部材４により車両進行方向の上方側に向けて反射された第１の光Ｌ１ｂが通過する上部領域Ｅ２と、下部領域Ｅ１と上部領域Ｅ２との間に位置して、第２の光源５から出射された第２の光Ｌ２が通過する中間領域Ｅ３とのうち、下部領域Ｅ１に対応して配置されて、第１の光Ｌ１ａを車両高さ方向と車両幅方向とに拡散させる第１の拡散面１４ａと、上部領域Ｅ２に対応して配置されて、第１の光Ｌ１ｂを車両高さ方向と車両幅方向とに拡散させる第２の拡散面１４ｂと、中間領域Ｅ３に対応して配置されて、第２の光Ｌ２を車両高さ方向と車両幅方向とに拡散させる第３の拡散面１４ｃとを有する。【選択図】図３

Description

本発明は、車両用灯具に関する。

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進行方向に向けて投影する投影レンズとを備えている。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。

また、車両用灯具では、車両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。

さらに、最近では、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの発光素子を並べて配置し、各発光素子の点灯を切り替えることによって、ハイビーム用配光パターンの配光を可変に制御する配光可変ヘッドランプ（ＡＤＢ）の開発も進められている。ＡＤＢは、車載カメラで前走車や対向車、歩行者などを認識し、前方のドライバーや歩行者に眩しさを与えることなく、夜間におけるドライバーの前方視界を拡大する技術である。

ところで、車両用灯具では、上述したシェードにより一部がカットされた光を車両進行方向に向けて投影するため、シェードの前端により規定されるカットオフラインがシャープになり過ぎてしまうといった問題があった。すなわち、ロービーム用配光パターンでは、Ｇ値と呼ばれるカットオフラインを跨ぐ特定位置での光度断面（光度分布）の傾斜度合いが、法規上の基準値を超えて高くなることを防ぐため、カットオフラインの明暗境界を適度にぼかす必要がある。

一方、ＡＤＢでは、光源となる複数の発光素子を面内に並べて配置するため、これら複数の発光素子を点灯させたときに、隣接する発光素子の各隙間に対応した暗部（ダーク）や光のスジなどが発生してしまうといった問題があった。

このような問題を解決するために、下記特許文献１，２に記載の技術が提案されている。具体的に、特許文献１には、プロジェクタレンズの表面に複数の凸状部又は凹状部を規則的に並べて設けることによって、プロジェクタレンズでカットオフライン近傍に発生する色収差を抑制する技術が開示されている。

一方、特許文献２には、投影レンズの入射面に、この入射面の基準面に対して少なくとも凸状又は凹状の何れかに形成された鉛直断面形状でシェードの上端縁における水平部分と略平行に延びたレンズ素子からなるカットオフライン調整用の上下方向拡散部を設けることによって、投影レンズの前方へ出射する光を上下方向に拡散しながら、カットオフラインをぼかす技術が開示されている。

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、カットオフラインが二重に重なってしまい、路面の照射性能が著しく低下してしまう。一方、特許文献２に記載の技術では、カットオフラインを上下方向でぼかすことは可能であるが、上述したＡＤＢによる配光パターンの形成において、各発光素子の隙間に対応した暗部（ダーク）や光のスジなどを左右方向で拡散してぼかすことは困難である。

特開２０１３−９３１０５号公報 特開２００８−２６２７５５号公報

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、良好な配光パターンが得られる車両用灯具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の光を車両進行方向の下方側に向けて反射する第１の反射部材と、
前記第１の反射部材により反射された前記第１の光の一部を車両進行方向の上方側に向けて反射する第２の反射部材と、
前記第２の反射部材の下方に配置されて、車両進行方向に向けて第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の光を車両進行方向に向けて投影する投影レンズとを備え、
前記第２の光源は、車両高さ方向と車両幅方向とに対応した２方向のうち、少なくとも車両幅方向に対応した方向に並んで配置された複数の発光素子を有し、
前記投影レンズは、前記第１の反射部材により車両進行方向の下方側に向けて反射された第１の光が通過する下部領域と、前記第２の反射部材により車両進行方向の上方側に向けて反射された第１の光が通過する上部領域と、前記下部領域と前記上部領域との間に位置して、前記第２の光源から出射された第２の光が通過する中間領域とのうち、
前記下部領域に対応して配置されて、前記第１の光を車両高さ方向と車両幅方向とに拡散させる第１の拡散面と、
前記上部領域に対応して配置されて、前記第１の光を車両高さ方向と車両幅方向とに拡散させる第２の拡散面と、
前記中間領域に対応して配置されて、前記第２の光を車両高さ方向と車両幅方向とに拡散させる第３の拡散面とを有することを特徴とする車両用灯具。
〔２〕 前記第１の拡散面、前記第２の拡散面及び前記第３の拡散面は、それぞれ前記２方向に曲率を持ったトロイダル形状の複数の凸部又は凹部が前記２方向に並んで配置された凹凸面からなり、
なお且つ、前記２方向の何れかの曲率が異なる少なくとも２種類以上の凸部又は凹部を含むことを特徴とする前記〔１〕に記載の車両用灯具。
〔３〕 前記第１の拡散面及び前記第２の拡散面による前記第１の光の拡散強度よりも、前記第３の拡散面による前記第２の光の拡散強度が小さいことを特徴とする前記〔１〕又は〔２〕に記載の車両用灯具。
〔４〕 前記投影レンズは、車両進行方向とは反対方向に、第１のレンズと第２のレンズとが、この順で並んで配置された構成を有し、
前記第１の拡散面、前記第２の拡散面及び前記第３の拡散面は、前記第１のレンズの前面に配置されてい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〕 前記投影レンズにより投影される前記第１の光が、上端に前記第２の反射部材の前端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、
前記投影レンズにより投影される前記第２の光が、前記第１の配光パターンの上方に第２の配光パターンを形成し、
前記複数の発光素子の点灯を切り替えることによって、前記第２の配光パターンの配光が可変に制御され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〕 前記投影レンズは、少なくとも前記第２の光の一部を当該第２の光の光軸よりも下方に向けて屈折させる屈折面を有し、
前記屈折面により下方に向けて屈折された光によって、前記第２の配光パターンが前記カットオフラインと一部重なるように形成されることを特徴とする前記〔５〕の記載の車両用灯具。
〔７〕 前記屈折面は、前記中間領域の一部に対応して配置されていることを特徴とする前記〔６〕に記載の車両用灯具。
〔８〕 前記投影レンズは、前記屈折面に入射した前記第２の光を拡散させる光拡散部を有することを特徴とする前記〔６〕又は〔７〕に記載の車両用灯具。
〔９〕 前記第３の拡散面による前記第２の光の拡散強度よりも、前記光拡散部による前記第２の光の拡散強度が小さいことを特徴とする前記〔８〕に記載の車両用灯具。
〔１０〕 前記投影レンズは、少なくとも前記第１の光の一部を当該第１の光の光軸よりも上方に向けて回折させる回折面を有し、
前記回折面により回折された光が、前記カットオフラインの上方に第３の配光パターンを形成することを特徴とする前記〔５〕〜〔９〕の何れか一項に記載の車両用灯具。
〔１１〕 前記回折面は、前記投影レンズの中央を除く周辺領域に対応して配置されていることを特徴とする前記〔１０〕に記載の車両用灯具。

以上のように、本発明によれば、良好な配光パターンが得られる車両用灯具を提供することが可能である。

本発明の第１の実施形態に係る車両用灯具の外観を示す斜視図である。 図１に示す車両用灯具の構成を示す分解斜視図である。 図１に示す車両用灯具の構成を示す断面図である。 図１に示す車両用灯具が備える投影レンズを前面側から見た平面図である。 第１〜第３の拡散面の構成を模式的に示す平面図である。 図１に示す車両用灯具において、第１の光及び第２の光によって仮想鉛直スクリーンの面上に形成された配光パターンを示す模式図である。 拡散面の有無による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の違いを比較するための光度分布図である。 図７に示すロービーム用配光パターンの２．５Ｒでの光度断面を示すグラフである。 拡散面の有無による仮想鉛直スクリーンの面上に形成されたＡＤＢ用配光パターンの違いを比較するための光度分布図である。 本発明の第２の実施形態に係る車両用灯具の構成を示す断面図である。 図１０に示す車両用灯具において、第１の光及び第２の光によって仮想鉛直スクリーンの面上に形成された配光パターンを示す模式図である。 本発明の第３の実施形態に係る車両用灯具の構成を示す断面図である。 図１２に示す車両用灯具が備える第１のレンズを後面側から見た斜視図である。 本発明の第４の実施形態に係る車両用灯具の構成を示す断面図である。 図に示す車両用灯具が備える第２のレンズを後面側から見た正面図である。

以下、本発明の実施の形態について、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。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態として、例えば図１〜図４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の外観を示す斜視図である。図２は、図１に示す車両用灯具１の構成を示す分解斜視図である。図３は、図１に示す車両用灯具１の構成を示す断面図である。図４は、車両用灯具１が備える投影レンズ６を前面側から見た平面図である。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１の前後方向、Ｙ軸方向を車両用灯具１の左右方向、Ｚ軸方向を車両用灯具１の上下方向として、それぞれ示すものとする。

本実施形態の車両用灯具１は、車両用前照灯（ヘッドライト）として、すれ違い用ビーム（ロービーム）と走行用ビーム（ハイビーム）とを車両進行方向に向けて照射するものである。また、この車両用灯具１は、走行用ビーム（ハイビーム）の配光を可変に制御する配光可変ヘッドランプ（ＡＤＢ）である。

具体的に、この車両用灯具１は、図１〜図３に示すように、ロービーム（ＬＢ）用光源ユニット（第１の光源）２と、リフレクタ（第１の反射部材）３と、セパレータ（第２の反射部材）４と、ＡＤＢ用光源ユニット（第２の光源）５と、投影レンズ６とを備えている。これらは、ヒートシンクとなる筐体７に一体に取り付けられている。また、筐体７には、冷却ファン８がハウジング９を介して取り付けられている。

車両用灯具１では、冷却ファン８により送風しながら、各光源ユニット２，５で発生した熱を筐体（ヒートシンク）７から放熱させることで、各光源ユニット２，５の冷却を行っている。

ＬＢ用光源ユニット２は、すれ違い用ビーム（ロービーム）となる第１の光Ｌ１を出射する第１の光源である。ＬＢ用光源ユニット２には、パッケージ内にＬＥＤが搭載されたＬＥＤモジュールが用いられている。また、ＬＥＤモジュールには、白色光を発するＬＥＤが用いられている。さらに、ＬＥＤには、車両照明用の高出力タイプのものが使用されている。

ＬＢ用光源ユニット２は、光源ホルダ２ａに保持された状態で、筐体７の上面７ａに熱伝導グリス（図示せず。）を介して取り付けられている。これにより、ＬＢ用光源ユニット２は、第１の光Ｌ１を上方（＋Ｚ方向）に向けて放射状に出射する。

なお、ＬＢ用光源ユニット２には、上述したＬＥＤ以外にも、レーザーダイオード（ＬＤ）などの発光素子を用いることができる。また、上述した発光素子以外の光源を用いてもよい。さらに、発光素子の数については、１つ限らず、複数であってもよい。

リフレクタ３は、第１の反射部材として、例えばアルミダイキャストなどの反射部材からなる。リフレクタ３は、ＬＢ用光源ユニット２の上方を覆うように筐体７の上面７ａに取り付けられている。リフレクタ３は、車両の前後方向（Ｘ軸方向）に沿った断面（Ｘ軸断面）において、その基端（後端）側から先端（前端）側に向かって、ＬＢ用光源ユニット２の中心（発光点）を焦点とする放物線を描くように湾曲して形成されている。リフレクタ３は、そのＬＢ用光源ユニット２と対向する面（内面）が反射面とされている。リフレクタ３は、この反射面によって、ＬＢ用光源ユニット２から出射された第１の光Ｌ１を車両進行方向（＋Ｘ軸方向）に向けて反射する。

セパレータ４は、第２の反射部材として、例えばアルミダイキャストなどの反射部材からなる。セパレータ４は、ＡＤＢ用光源ユニット（第２の光源）５を前方に臨ませる開口部４ａと、開口部４ａの上端に沿った位置から前方に向けて突出された上部シェード４ｂと、開口部の下端に沿った位置から前方に向けて突出された下部シェード４ｃとを有している。セパレータ４は、筐体７の上面７ａよりも前方に上部シェード４ｂが位置するように筐体７の前面７ｂに取り付けられている。

これにより、セパレータ４のうち、上部シェード４ｂの上面は、リフレクタ３により反射された第１の光Ｌ１の一部を車両進行方向の上方側に向けて反射する。また、上部シェード４ｂの下面及び下部シェード４ｃの上面は、開口部４ａを通してＡＤＢ用光源ユニット５から出射された第２の光Ｌ２を投影レンズ６に向けて反射する。

ＡＤＢ用光源ユニット５は、ＡＤＢ用ビーム（ハイビーム）となる第２の光Ｌ２を出射する第２の光源である。ＡＤＢ用光源ユニット５は、白色光を発する複数のＬＥＤ（発光素子）が回路基板の面上に実装された構造を有している。また、複数のＬＥＤは、車両高さ方向（上下方向）と車両幅方向（左右方向）とに対応した回路基板の面内における２方向のうち、少なくとも車両幅方向（左右方向）に対応した方向に並んで配置されている。

具体的に、本実施形態のＡＤＢ用光源ユニット５では、左右方向（Ｙ軸方向）に１２個のＬＥＤが等間隔に並んで配置された構成となっている。なお、ＡＤＢ用光源ユニット５では、複数のＬＥＤが上下方向（Ｚ軸方向）と左右方向（Ｙ軸方向）とに、それぞれマトリックス状に並んで配置された構成とすることも可能である。

ＡＤＢ用光源ユニット５は、セパレータ４の開口部４ａから前方に臨む位置に複数のＬＥＤが並ぶように、筐体７の前面７ｂに熱伝導グリス（図示せず。）を介して取り付けられている。なお、ＡＤＢ用光源ユニット５を構成する複数の発光素子については、上述したＬＥＤ以外にも、ＬＤなどの発光素子を用いてもよい。

投影レンズ６は、車両進行方向とは反対方向（−Ｘ軸方向）に、第１のレンズ１０と、第２のレンズ１１とが、この順で並んで配置された複合レンズを構成している。このうち、第１のレンズ１０は、前面１０ａがレンズ面（凸面）、後面１０ｂが平面とされている。一方、第２のレンズ１１は、前面１１ａが平面、後面１１ｂがレンズ面（凸面）とされている。

第１のレンズ１０及び第２のレンズ１１は、前面側のリテーナ１２と後面側のレンズホルダ１３との間に挟み込まれた状態で、これらリテーナ１２及びレンズホルダ１３により互いの外周部が保持されることによって、投影レンズ６として一体に配置されている。また、投影レンズ６は、リテーナ１２及びレンズホルダ１３を筐体７の前面７ｂに取り付けることによって、リフレクタ３及びセパレータ４の前方に配置されている。投影レンズ６は、第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２を車両進行方向（＋Ｘ軸方向）に向けて拡大して投影する。

投影レンズ６は、図３及び図４に示すように、リフレクタ３により車両進行方向の下方側に向けて反射された第１の光Ｌ１ａ（Ｌ１）が通過する下部領域Ｅ１と、上部シェード４ｂの上面により車両進行方向の上方側に向けて反射された第１の光Ｌ１ｂ（Ｌ１）が通過する上部領域Ｅ２と、下部領域Ｅ１と上部領域Ｅ２との間に位置して、ＡＤＢ用光源ユニット５から前方に向けて出射された第２の光Ｌ２が通過する中間領域Ｅ３とのうち、下部領域Ｅ１に対応して配置された第１の拡散面１４ａと、上部領域Ｅ２に対応して配置された第２の拡散面１４ｂと、中間領域Ｅ３に対応して配置された第３の拡散面１４ｃとを有している。

第１の拡散面１４ａ、第２の拡散面１４ｂ及び第３の拡散面１４ｃは、第１のレンズ１０の前面１０ａに配置されている。また、第１の拡散面１４ａ、第２の拡散面１４ｂ及び第３の拡散面１４ｃは、それぞれ車両高さ方向と車両幅方向とに対応した２方向（上下方向及び左右方向）に曲率を持ったトロイダル形状の複数の凸部がマトリックス状に並んで配置された凹凸面からなる。さらに、各拡散面１４ｃ，１４ｂ，１４ｃは、２方向（上下方向及び左右方向）の何れかの曲率が異なる少なくとも２種類以上の凸部を含む構成となっている。

具体的に、これら第１〜第３の拡散面１４ａ〜１４ｃの構成を図５（ａ）〜（ｃ）に模式的に示す。なお、図５（ａ）は、第１の拡散面１４ａの構成を模式的に示す平面図、図５（ｂ）は、第２の拡散面１４ｂの構成を模式的に示す平面図、図５（ｃ）は、第３の拡散面１４ｃの構成を模式的に示す平面図である。

第１の拡散面１４ａには、図５（ａ）に示すように、左右方向（Ｙ軸方向）の曲率が異なる２種類の凸部１５ａ，１５ｂが左右方向（Ｙ軸方向）に交互に並んで配置されると共に、これら凸部１５ａ，１５ｂが上下方向（Ｚ軸方向）に同列に並んで配置されている。これにより、第１の拡散面１４ａに入射した第１の光Ｌ１ａを車両高さ方向（Ｚ軸方向）及び車両幅方向（Ｙ軸方向）に亘って拡散させることが可能である。

一方、第２の拡散面１４ｂは、図５（ｂ）に示すように、第１の拡散面１４ａと同様に、左右方向（Ｙ軸方向）の曲率が異なる２種類の凸部１５ａ，１５ｂが左右方向（Ｙ軸方向）に交互に並んで配置されると共に、これら凸部１５ａ，１５ｂが上下方向（Ｚ軸方向）に同列に並んで配置されている。これにより、第２の拡散面１４ｂに入射した第１の光Ｌ１ｂを車両高さ方向（Ｚ軸方向）及び車両幅方向（Ｙ軸方向）に亘って拡散させることが可能である。

一方、第３の拡散面１４ｃには、図５（ｃ）に示すように、左右方向（Ｙ軸方向）の曲率と上下方向（Ｚ軸方向）の曲率とが異なる４種類の凸部１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆが左右方向（Ｙ軸方向）と上下方向（Ｚ軸方向）とに交互に並んで配置されている。これにより、第３の拡散面１４ｃに入射した第２の光Ｌ２を車両高さ方向（Ｚ軸方向）及び車両幅方向（Ｙ軸方向）に亘って拡散させることが可能である。

投影レンズ６では、第１の拡散面１４ａ及び第２の拡散面１４ｂによる第１の光Ｌ１（Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ）の拡散強度（Ｄ１）よりも、第３の拡散面１４ｃによる第２の光Ｌ２の拡散強度（Ｄ２）が小さくなるように（Ｄ１＞Ｄ２）、各凸部１５ａ〜１５ｆの種類や曲率、配置の割合等が設定されている。

なお、各凸部１５ａ〜１５ｆの種類や曲率、配置の割合等については、設定される第１の光Ｌ１（Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ）の拡散強度（Ｄ１）及び第２の光Ｌ２の拡散強度（Ｄ２）に応じて、適宜変更することが可能である。また、第１の拡散面１４ａと第２の拡散面１４ｂとの間で、それぞれの拡散強度を異ならせることも可能である。

以上のような構成を有する車両用灯具１において、投影レンズ６に正対した仮想鉛直スクリーンに対して、投影レンズ６の前方に照射される第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２を投影したときの光源像（第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２による配光パターンＰ１，Ｐ２）を図６に模式的に示す。

投影レンズ６により投影される第１の光Ｌ１は、すれ違い用ビーム（ロービーム）として、投影レンズ６の後側焦点の近傍に形成される光源像を反転投影して、上端に上部シェード４ｂ（セパレータ４）の前端により規定されるカットオフラインＣＬを含むロービーム（ＬＢ）用配光パターン（第１の配光パターン）Ｐ１を形成する。

一方、投影レンズ６により投影される第２の光Ｌ２は、ＡＤＢ用ビーム（走行用ビーム）として、ＬＢ用配光パターンＰ１の上方に位置して、ＡＤＢ用配光パターン（第２の配光パターン）Ｐ２を形成する。また、各ＬＥＤの点灯を切り替えることによって、このＡＤＢ用配光パターンＰ２の配光を可変に制御することが可能である。

本実施形態の車両用灯具１では、上述した第１の拡散面１４ａ及び第２の拡散面１４ｂに入射した第１の光Ｌ１（Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ）を車両高さ方向（上下方向）に拡散させることによって、カットオフラインＣＬの明暗境界を適度にぼかしながら、Ｇ値が法規上の基準値を超えて高くなることを防ぎつつ、良好なＬＢ用配光パターンＰ１を得ることが可能である。

特に、本実施形態の車両用灯具１では、第１の拡散面１４ａ及び第２の拡散面１４ｂにおいて、上述した曲率の異なる２種類以上の凸部１５ａ，１５ｂを設けることで、カットオフラインＣＬが二重に重なるといったことを防ぐことが可能である。

また、本実施形態の車両用灯具１では、上述した第１の拡散面１４ａ及び第２の拡散面１４ｂに入射した第１の光Ｌ１（Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ）を車両幅方向（左右方向）に拡散させることも可能である。この場合、第２の光Ｌ２を車両幅方向（左右方向）に拡散させる第３の拡散面１４ｃとの繋がりを良くして、良好な配光パターンＬ１，Ｌ２を得ることが可能である。

ここで、投影レンズ６に正対した仮想鉛直スクリーンに対して、投影レンズ６の前方に照射される第１の光Ｌ１を投影したときの光源像（ＬＢ用配光パターンＰ１）について、図７（ａ）に示す第１〜第３の拡散面１４ａ，１４ｂ，１４ｃを設けた場合と、図７（ｂ）に示す第１〜第３の拡散面１４ａ，１４ｂ，１４ｃを設けなかった場合との比較を行った。また、図７（ａ），（ｂ）に示すＬＢ用配光パターンＰ１における２．５Ｒでの光度断面を図８に示す。なお、図８中に示す実線は、第１〜第３の拡散面１４ａ，１４ｂ，１４ｃを設けた場合を示し、図８中に示す破線は、第１〜第３の拡散面１４ａ，１４ｂ，１４ｃを設けた場合を示す。

なお、本シミュレーションでは、上記図４に示す下部領域Ｅ１の高さ寸法を１１ｍｍ、上部領域Ｅ２の高さ寸法を８．２ｍｍ、中間領域Ｅ３の高さ寸法を４３．８ｍｍとした。上記図５（ａ）〜（ｃ）に示す凸部１５ａの左右方向の曲率半径を３２ｍｍ、上下方向の曲率半径を３０ｍｍとし、凸部１５ｂの左右方向の曲率半径を２７ｍｍ、上下方向の曲率半径を３０ｍｍとし、凸部１５ｃの左右方向の曲率半径を３２ｍｍ、上下方向の曲率半径を２５ｍｍとし、凸部１５ｄの左右方向の曲率半径を３２ｍｍ、上下方向の曲率半径を１３ｍｍとし、凸部１５ｅの左右方向の曲率半径を２７ｍｍ、上下方向の曲率半径を２５ｍｍとし、凸部１５ｆの左右方向の曲率半径を２７ｍｍ、上下方向の曲率半径を１３ｍｍとした。

図７（ａ），（ｂ）及び図８に示すように、第１〜第３の拡散面１４ａ，１４ｂ，１４ｃを設けた場合は、第１〜第３の拡散面１４ａ，１４ｂ，１４ｃを設けなかった場合に比べて、Ｇ値の傾斜度合いを緩やかにことができ、カットオフラインＣＬの明暗境界を適度にぼかすことが可能である。

一方、本実施形態の車両用灯具１では、上述した第３の拡散面１４ｃに入射した第２の光Ｌ２を車両幅方向（左右方向）に拡散させることによって、隣接するＬＥＤの各隙間に対応した暗部（ダーク）や光のスジなどの発生を防ぎつつ、良好なＡＤＢ用配光パターンＰ２を得ることが可能である。

特に、本実施形態の車両用灯具１では、第３の拡散面１４ｃにおいて、上述した曲率の異なる２種類以上の凸部１５ｃ〜１５ｆを設けることで、ＡＤＢ用配光パターンＰ２の車両高さ方向（上下方向）及び車両幅方向（左右方向）における光度をより均一に保つことが可能である。

また、本実施形態の車両用灯具１では、上述した第３の拡散面１４ｃに入射した第２の光Ｌ２を車両高さ方向（上下方向）に拡散させることも可能である。この場合、第１の光Ｌ１（Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ）を車両高さ方向（上下方向）に拡散させる第１の拡散面１４ａ及び第２の拡散面１４ｂとの繋がりを良くして、良好な配光パターンＬ１，Ｌ２を得ることが可能である。

ここで、投影レンズ６に正対した仮想鉛直スクリーンに対して、投影レンズ６の前方に照射される第２の光Ｌ２を投影したときの光源像（ＡＤＢ用配光パターンＰ２）について、図９（ａ）に示す第１〜第３の拡散面１４ａ，１４ｂ，１４ｃを設けた場合と、図９（ｂ）に示す第１〜第３の拡散面１４ａ，１４ｂ，１４ｃを設けなかった場合との比較を行った。

図９（ａ），（ｂ）に示すように、第１〜第３の拡散面１４ａ，１４ｂ，１４ｃを設けた場合は、第１〜第３の拡散面１４ａ，１４ｂ，１４ｃを設けなかった場合に比べて、隣接するＬＥＤの各隙間に対応した暗部（ダーク）や光のスジなどの発生を抑制し、ＡＤＢ用配光パターンＰ２の車両高さ方向（上下方向）及び車両幅方向（左右方向）における光度をより均一に保つことが可能である。

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。
具体的に、上記第１及び第２の拡散面１４ａ，１４ｂについては、上述したＬＢ用配光パターンＰ１のカットオフラインＣＬをぼかすため、第１の光Ｌ１（Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ）を少なくとも車両高さ方向（上下方向）に拡散させる構成とすればよい。一方、第３の拡散面１４ｃについては、上述したＡＤＢ用配光パターンＰ２の隣接するＬＥＤの各隙間に対応した暗部（ダーク）や光のスジなどの発生を防ぐため、第２の光Ｌ２を少なくとも車両幅方向（左右方向）に拡散させる構成とすればよい。

但し、これら第１〜第３の拡散面１４ａ，１４ｂ，１４ｃが拡散させる第１の光Ｌ１（Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ）と第２の光Ｌ２との繋がりを良くするためには、上記実施形態のように、第１〜第３の拡散面１４ａ，１４ｂ，１４ｃにおいて、第１の光Ｌ１（Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ）及び第２の光Ｌ２を、それぞれ車両高さ方向（上下方向）と車両幅方向（左右方向）とに拡散させる構成とすることが好ましい。

また、上記投影レンズ６については、上述した２枚のレンズ（第１のレンズ１０及び第２のレンズ１１）を組み合わせた複合レンズにより構成されているが、組み合わされるレンズの枚数を更に増やすことも可能である。一方、非球面レンズ等を用いて、投影レンズ６を構成するレンズの枚数を少なくする（場合によっては１枚のレンズにする）ことも可能である。

したがって、上記第１〜第３の拡散面１４ａ，１４ｂ，１４ｃについては、上述した第１のレンズ１０の前面１０ａに配置された構成に必ずしも限定されるものではなく、投影レンズ６を構成する複数のレンズのうち、これら第１〜第３の拡散面１４ａ，１４ｂ，１４ｃが配置可能な何れかのレンズの一面に配置することが可能である。

また、上記第１〜第３の拡散面１４ａ，１４ｂ，１４ｃについては、上述した複数の凸部１５ａ〜１５ｆを並べて配置する代わりに、２方向（上下方向及び左右方向）に曲率を持ったトロイダル形状の複数の凹部を並べて配置した構成とすることも可能である。

なお、上記実施形態では、上述した第１のレンズ１０の前面１０ａが凸面（レンズ面）となるため、この前面１０ａに配置される第１〜第３の拡散面１４ａ，１４ｂ，１４ｃについては、上述した複数の凸部１５ａ〜１５ｆを形成することが凸面を加工する上で好ましい。

さらに、上記第１〜第３の拡散面１４ａ，１４ｂ，１４ｃを形成する複数の凸部又は凹部については、上述したトロイダル形状に限らず、第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２を車両高さ方向（上下方向）と車両幅方向（左右方向）とに拡散させるための別の形状とすることも可能である。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態として、例えば図１０に示す車両用灯具１Ａについて説明する。なお、図１０は、車両用灯具１Ａの構成を示す断面図である。また、以下の説明では、上記車両用灯具１と同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。

本実施形態の車両用灯具１Ａは、上記車両用灯具１の構成に加えて、少なくとも第２の光Ｌ２の一部を当該第２の光Ｌ２の光軸よりも下方に向けて屈折させる屈折面１６を設けた構成である。

具体的に、この屈折面１６は、第１のレンズ１０の後面１０ｂに配置されている。また、屈折面１６は、上記中間領域Ｅ３の一部領域Ｅ４に対応した第１のレンズ１０の後面１０ｂの一部を切り欠くことによって、前傾の傾斜面として形成されている。これにより、屈折面１６に入射した第２の光Ｌ２を、第３の光Ｌ３として当該第２の光Ｌ２の光軸よりも下方に向けて屈折させることができる。

この構成の場合、図１１に模式的に示すように、屈折面１６により下方に向けて屈折された第３の光Ｌ３によって、ＬＢ用配光パターンＰ１の上方にカットオフラインＣＬと一部重なるＡＤＢ用配光パターンＰ２を形成することが可能である。

したがって、本実施形態の車両用灯具１Ａでは、ＬＢ用配光パターンＰ１とＡＤＢ用配光パターンＰ２との間に、上部シェード４ｂ（セパレータ４）の厚みに応じた暗部（光が照射されない領域）を発生させることなく、良好な配光パターンＰ１，Ｐ２を得ることが可能である。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態として、例えば図１２及び図１３に示す車両用灯具１Ｂについて説明する。なお、図１２は、車両用灯具１Ｂの構成を示す断面図である。図１３は、第１のレンズ１０を後面１０ｂ側から見た斜視図である。また、以下の説明では、上記車両用灯具１，１Ａと同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。

本実施形態の車両用灯具１Ｂは、上記車両用灯具１Ａの構成に加えて、屈折面１６に入射した光Ｌ２を拡散させる光拡散部１７を設けた構成である。具体的に、この光拡散部１７は、屈折面１６に形成された複数の凸面からなる。また、光拡散部１７による第２の光Ｌ２の拡散強度（Ｄ３）は、第３の拡散面による前記第２の光の拡散強度（Ｄ２）よりも小さくなるように設定されている（Ｄ２＞Ｄ３）。

なお、本実施形態では、金型成形による都合のため、光拡散部１７が複数の凸面により形成されているが、金型成形以外の方法により形成する場合は、上述した凸面に限定されることなく、例えばディンプル加工により複数の凹面を形成することも可能である。

本実施形態の車両用灯具１Ｂでは、このような光拡散部１７を設けることによって、屈折面１６に入射した光Ｌ２（第３の光Ｌ３）を車両高さ方向（上下方向）及び車両幅方向（左右方向）に亘って拡散させることが可能である。

以上のように、本実施形態の車両用灯具１Ｂでは、光拡散部１７が屈折面１６に入射した第２の光Ｌ２（第３の光Ｌ３）を上下方向（Ｚ軸方向）に拡散させることによって、ＬＢ用配光パターンＰ１とＡＤＢ用配光パターンＰ２との境界における繋がりを改善することができる。また、投影レンズ６の下部領域Ｅ１及び上部領域Ｅ２を通過した第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２と、投影レンズ６の中間領域Ｅ３を通過した第２の光Ｌ２との繋がりを改善して、良好な配光パターンＰ１，Ｐ２を得ることが可能である。

また、この車両用灯具１Ｂでは、光拡散部１７が屈折面１６に入射した第２の光Ｌ２（第３の光Ｌ３）を左右方向（Ｙ軸方向）に拡散させることによって、この光拡散部１７を設けなかった場合よりも、ＡＤＢ用配光パターンＰ２の幅方向（Ｙ軸方向）における各セグメント（各ＬＥＤから出射された光の照射領域）の繋がりを改善することが可能である。

なお、上記実施形態では、光拡散部１７によって屈折面１６に入射した第２の光Ｌ２（第３の光Ｌ３）を左右方向（Ｙ軸方向）と上下方向（Ｚ軸方向）とに拡散させる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ない。場合によっては、光拡散部１７が屈折面１６に入射した第２の光Ｌ２（第３の光Ｌ３）を上下方向（Ｚ軸方向）のみ拡散させる構成や、光拡散部１７が屈折面１６に入射した第２の光Ｌ２（第３の光Ｌ３）を左右方向（Ｙ軸方向）のみ拡散させる構成とすることも可能である。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態として、例えば図１４及び図１５に示す車両用灯具１Ｃについて説明する。なお、図１４は、車両用灯具１Ｃの構成を示す断面図である。図１５は、第２のレンズ１１を後面１１ｂ側から見た正面図である。また、以下の説明では、上記車両用灯具１，１Ａ，１Ｂと同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。

本実施形態の車両用灯具１Ｃは、上記車両用灯具１（又は車両用灯具１Ａ，１Ｂ）の構成に加えて、第１の光Ｌ１の一部（以下、第４の光Ｌ４という。）を当該第１の光Ｌ１の光軸よりも上方に向けて回折させる回折面１８を設けた構成である。具体的に、この回折面１８は、第２のレンズ１１の後面１１ｂのうち、その中央を除く周辺領域Ｅ５に配置されている。回折面１８は、この周辺領域Ｅ５に形成された回折光学素子（ＤＯＥ）により構成されている。

この構成の場合、第１の光Ｌ１のうち、回折面１８により上方に向けて回折された第４の光Ｌ４によって、カットオフラインＣＬの上方にオーバーヘッド（ＯＨ）用配光パターン（第３の配光パターン）を形成することができる。

また、周辺領域Ｅ５に配置されるＤＯＥ（回折面１８）の割合を変更することによって、ＯＨ用配光パターンを形成する第４の光Ｌ４の光量を調整することが可能である。すなわち、周辺領域Ｅ５に配置されるＤＯＥ（回折面１８）の割合を大きくすれば、第４の光Ｌ４の光量を相対的に上げることができる一方、その割合を小さくすれば、第４の光Ｌ４の光量を相対的に下げることができる。

さらに、回折面１８を設けた場合、ＡＤＢ用配光パターンＰ２の各セグメントの幅方向（Ｙ軸方向）に発生する色むら（色収差）も低減することが可能である。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…車両用灯具 ２…ロービーム（ＬＢ）用光源ユニット（第１の光源） ３…リフレクタ（第１の反射部材） ４…セパレータ（第２の反射部材） ５…ＡＤＢ用光源ユニット（第２の光源） ６…投影レンズ ７…筐体（ヒートシンク） ８…冷却ファン ９…ハウジング １０…第１のレンズ １１…第２のレンズ １２…リテーナ １３…レンズホルダ １４ａ…第１の拡散面 １４ｂ…第２の拡散面 １４ｃ…第３の拡散面 １５ａ〜１５ｆ…凸部 １６…屈折面 １７…光拡散部 １８…回折面 Ｅ１…下部領域 Ｅ２…上部領域 Ｅ３…中間領域 Ｅ４…中間領域の一部領域 Ｅ５…周辺領域 Ｐ１…ロービーム（ＬＢ）用配光パターン（第１の配光パターン） Ｐ２…ＡＤＢ用配光パターン（第２の配光パターン） ＣＬ…カットオフライン Ｌ１…第１の光（すれ違い用ビーム（ロービーム）） Ｌ２…第２の光（ＡＤＢ用ビーム（走行用ビーム）） Ｌ３…第３の光 Ｌ４…第４の光

Claims (11)

1. 第１の光を出射する第１の光源と、
   前記第１の光を車両進行方向の下方側に向けて反射する第１の反射部材と、
   前記第１の反射部材により反射された前記第１の光の一部を車両進行方向の上方側に向けて反射する第２の反射部材と、
   前記第２の反射部材の下方に配置されて、車両進行方向に向けて第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の光を車両進行方向に向けて投影する投影レンズとを備え、
   前記第２の光源は、車両高さ方向と車両幅方向とに対応した２方向のうち、少なくとも車両幅方向に対応した方向に並んで配置された複数の発光素子を有し、
   前記投影レンズは、前記第１の反射部材により車両進行方向の下方側に向けて反射された第１の光が通過する下部領域と、前記第２の反射部材により車両進行方向の上方側に向けて反射された第１の光が通過する上部領域と、前記下部領域と前記上部領域との間に位置して、前記第２の光源から出射された第２の光が通過する中間領域とのうち、
   前記下部領域に対応して配置されて、前記第１の光を車両高さ方向と車両幅方向とに拡散させる第１の拡散面と、
   前記上部領域に対応して配置されて、前記第１の光を車両高さ方向と車両幅方向とに拡散させる第２の拡散面と、
   前記中間領域に対応して配置されて、前記第２の光を車両高さ方向と車両幅方向とに拡散させる第３の拡散面とを有することを特徴とする車両用灯具。
2. 前記第１の拡散面、前記第２の拡散面及び前記第３の拡散面は、それぞれ前記２方向に曲率を持ったトロイダル形状の複数の凸部又は凹部が前記２方向に並んで配置された凹凸面からなり、
   なお且つ、前記２方向の何れかの曲率が異なる少なくとも２種類以上の凸部又は凹部を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記第１の拡散面及び前記第２の拡散面による前記第１の光の拡散強度よりも、前記第３の拡散面による前記第２の光の拡散強度が小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用灯具。
4. 前記投影レンズは、車両進行方向とは反対方向に、第１のレンズと第２のレンズとが、この順で並んで配置された構成を有し、
   前記第１の拡散面、前記第２の拡散面及び前記第３の拡散面は、前記第１のレンズの前面に配置されてい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。
5. 前記投影レンズにより投影される前記第１の光が、上端に前記第２の反射部材の前端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、
   前記投影レンズにより投影される前記第２の光が、前記第１の配光パターンの上方に第２の配光パターンを形成し、
   前記複数の発光素子の点灯を切り替えることによって、前記第２の配光パターンの配光が可変に制御され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。
6. 前記投影レンズは、少なくとも前記第２の光の一部を当該第２の光の光軸よりも下方に向けて屈折させる屈折面を有し、
   前記屈折面により下方に向けて屈折された光によって、前記第２の配光パターンが前記カットオフラインと一部重なるように形成されることを特徴とする請求項５の記載の車両用灯具。
7. 前記屈折面は、前記中間領域の一部に対応して配置されていることを特徴とする請求項６に記載の車両用灯具。
8. 前記投影レンズは、前記屈折面に入射した前記第２の光を拡散させる光拡散部を有することを特徴とする請求項６又は７に記載の車両用灯具。
9. 前記第３の拡散面による前記第２の光の拡散強度よりも、前記光拡散部による前記第２の光の拡散強度が小さいことを特徴とする請求項８に記載の車両用灯具。
10. 前記投影レンズは、少なくとも前記第１の光の一部を当該第１の光の光軸よりも上方に向けて回折させる回折面を有し、
    前記回折面により回折された光が、前記カットオフラインの上方に第３の配光パターンを形成することを特徴とする請求項５〜９の何れか一項に記載の車両用灯具。
11. 前記回折面は、前記投影レンズの中央を除く周辺領域に対応して配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の車両用灯具。