JP2020061233A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】マイクロレンズアレイを備えた車両用灯具において、光源光束を有効した上で横長の配光パターンを形成可能とする。【解決手段】光源ユニット３０からの出射光を３つのマイクロレンズアレイ４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃを介して灯具前方へ向けて照射する構成とする。その際、各マイクロレンズアレイ４０Ａ〜４０Ｃの構成として、その後面に形成された集光レンズ部４０Ａｓ１、４０Ｂｓ１、４０Ｃｓ１の表面の水平面内における曲率が、これに対応する投影レンズ部４０Ａｓ２、４０Ｂｓ２、４０Ｃｓ２の表面の水平面内における曲率よりも小さい値に設定された構成とする。これにより、遮光板を用いることなく横長の配光パターンを形成可能とし、その合成配光パターンとして横長のハイビーム用配光パターンを形成可能とする。そしてこれにより、遮光板によって遮光された光が無駄になってしまうようなことをなくし、光源光束を有効に利用可能とする。【選択図】図２

Description

本願発明は、マイクロレンズアレイを備えた車両用灯具に関するものである。

従来より、光源ユニットからの出射光をマイクロレンズアレイを介して装置前方へ向けて照射するように構成された投射型表示装置が知られている。

「特許文献１」には、このような投射型表示装置のマイクロレンズアレイとして、光源ユニットからの出射光を集光させるための複数の集光レンズ部が後面に形成された後側レンズアレイと、これら複数の集光レンズ部によって形成される複数の光源像の各々を投影するための複数の投影レンズ部が前面に形成された前側レンズアレイとを備えたものが記載されている。

この「特許文献１」に記載された投射型表示装置においては、後側レンズアレイと前側レンズアレイとの間に配置された複数のイメージング構造によって形状が規定された光源像を、装置前方に配置されたスクリーン上に表示させるように構成されている。

一方「特許文献２」には、光源ユニットからの出射光をマイクロレンズアレイを介して灯具前方へ向けて照射することにより、所要の配光パターンを形成するように構成された車両用灯具が記載されている。

この「特許文献２」に記載された車両用灯具においては、後側レンズアレイと前側レンズアレイとの間に、複数の集光レンズ部によって形成される複数の光源像の各々の形状を規定するための遮光板が配置されており、これにより上記所要の配光パターンとして上部にカットオフラインを有する配光パターンを形成するように構成されている。

特許第５３２７６５８号公報 特許第６２２９０５４号公報

車両用灯具においては、上記所要の配光パターンとして横長の配光パターンを形成することが、車両前方走行路を幅広く照射するという観点から好ましい。

上記「特許文献２」に記載された車両用灯具においては、遮光板によって複数の光源像の各々の形状を適宜規定することにより、上記所要の配光パターンとして横長の配光パターンを形成することが可能である。

しかしながら、このように遮光板を用いて横長の配光パターンを形成するようにした場合には、遮光板によって遮光された光が無駄になってしまい、光源光束を有効に利用することができない。

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、マイクロレンズアレイを備えた車両用灯具において、光源光束を有効した上で横長の配光パターンを形成することができる車両用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、マイクロレンズアレイの構成に工夫を施すことにより、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灯具は、
光源ユニットからの出射光をマイクロレンズアレイを介して灯具前方へ向けて照射することにより、所要の配光パターンを形成するように構成された車両用灯具において、
上記マイクロレンズアレイは、上記光源ユニットからの出射光を集光させるための複数の集光レンズ部が後面に形成されるとともに上記複数の集光レンズ部によって形成された複数の光源像の各々を投影するための複数の投影レンズ部が前面に形成されており、該マイクロレンズアレイからの出射光によって横長の配光パターンを形成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「マイクロレンズアレイ」は、該マイクロレンズアレイからの出射光によって横長の配光パターンを形成するように構成されていれば、その具体的な構成は特に限定されるものではない。

本願発明に係る車両用灯具は、光源ユニットからの出射光をマイクロレンズアレイを介して灯具前方へ向けて照射することにより所要の配光パターンを形成する構成となっているが、マイクロレンズアレイはその出射光によって横長の配光パターンを形成する構成となっているので、遮光板を用いることなく横長の配光パターンを形成することができる。したがって、遮光板によって遮光された光が無駄になってしまうようなことはなく、これにより光源光束を有効に利用することができる。

このように本願発明によれば、マイクロレンズアレイを備えた車両用灯具において、光源光束を有効した上で横長の配光パターンを形成することができる。

しかも本願発明によれば、遮光板を用いないことによって灯具の構成簡素化を図ることができる。

上記構成において、さらに、マイクロレンズアレイとして、集光レンズ部および／または投影レンズ部の表面の曲率が水平面内と鉛直面内とで互いに異なる値に設定された領域を備えた構成とすれば、この領域においてはマイクロレンズアレイからの出射光の左右方向の拡散角度を上下方向の拡散角度よりも大きくすることが容易に可能となる。

上記構成において、さらに、マイクロレンズアレイとして、集光レンズ部の表面の水平面内における曲率とこれに対応する投影レンズ部の表面の水平面内における曲率とが互いに異なる値に設定された領域を備えた構成とすれば、この領域においてはマイクロレンズアレイからの出射光の左右方向の拡散角度を上下方向の拡散角度よりも大きくすることが容易に可能となる。

上記構成において、さらに、マイクロレンズアレイとして、投影レンズ部の表面が凹曲線状の水平断面形状を有する領域を備えた構成とすれば、この領域においてはマイクロレンズアレイからの出射光の左右方向の拡散角度を上下方向の拡散角度よりも大幅に大きくすることが容易に可能となる。

上記構成において、さらに、マイクロレンズアレイとして、集光レンズ部からの入射光をこれに対応する投影レンズ部の左右に隣接する投影レンズ部に入射させるように構成された領域を備えた構成とすれば、左右に隣接する投影レンズ部からの出射光の左右方向の拡散角度を大きくすることが可能となり、これにより横長の配光パターンを容易に形成することが可能となる。

上記構成において、さらに、マイクロレンズアレイとして、集光レンズ部およびこれに対応する投影レンズ部の外形形状が灯具正面視において縦長矩形状に設定された領域を備えた構成とすれば、この領域においてはマイクロレンズアレイからの出射光の左右方向の拡散角度を上下方向の拡散角度よりも大きくすることが容易に可能となり、その際、集光レンズ部からの入射光をこれに対応する投影レンズ部の左右に隣接する投影レンズ部へ入射させることも容易に可能となる。

本願発明の一実施形態に係る車両用灯具を示す正面図 図１のII−II線断面図 図１のIII−III線断面図 （ａ）は図２のIVａ部詳細図、（ｂ）は図２のIVｂ部詳細図、（ｃ）は図２のIVｃ部詳細図 （ａ）は図３のＶａ部詳細図、（ｂ）、（ｃ）は他の部位を示す（ａ）と同様の図 図４のVI方向矢視図 上記車両用灯具からの照射光により形成される配光パターンを透視的に示す図 （ａ）は上記実施形態の第１変形例に係る車両用灯具の要部を示す、図４（ａ）と同様の図、（ｂ）は上記実施形態の第２変形例に係る車両用灯具の要部を示す、図４（ａ）と同様の図、 （ａ）は上記実施形態の第１変形例に係る車両用灯具の要部を示す、図６（ａ）と同様の図、（ｂ）はその要部を示す、図４（ａ）と同様の図

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。なお、図１においては構成要素の一部を破断した状態で示している。

これらの図において、Ｘで示す方向が灯具としての「前方」（車両としても「前方」）であり、Ｙで示す方向が「前方」と直交する「左方向」（車両としても「左方向」であるが灯具正面視では「右方向」）であり、Ｚで示す方向が「上方向」である。これら以外の図においても同様である。

これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用灯具１０は、車両の右前端部に設けられるヘッドランプであって、ランプボディ１２と透光カバー１４とで形成される灯室内に３つの灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃが車幅方向に並んだ状態で組み込まれた構成となっている。

３つの灯具ユニット２０Ａ〜２０Ｃは、いずれも同様の構成を有する光源ユニット３０からの出射光をマイクロレンズアレイ４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃを介して灯具前方へ向けて照射するように構成されている。

各光源ユニット３０は、光源３２とその灯具前方側に配置された透光部材３４とを備えた構成となっている。

各光源３２は、いずれも白色発光ダイオードであって、矩形状（例えば正方形）の発光面を有しており、基板３６に搭載された状態で灯具前方へ向けて配置されている。各基板３６はランプボディ１２に支持されている。

各透光部材３４は、光源３２からの光を入射させる入射面３４ａと、この入射面３４ａから入射した光を灯具前方へ向けて出射させる出射面３４ｂとを備えている。

入射面３４ａは、光源３２の発光中心を通るようにして灯具前後方向に延びる光軸Ａｘを中心とする回転曲面で構成されている。

具体的には、入射面３４ａは、光源３２の発光中心からの光を光軸Ａｘと平行な光として入射させる中央領域３４ａ１と、この中央領域３４ａ１の周囲において光源３２の発光中心からの光を光軸Ａｘから離れる方向を向けて入射させた後、光軸Ａｘと平行な光として全反射によって内面反射させる周辺領域３４ａ２とを備えている。

一方、出射面３４ｂは、光軸Ａｘと直交する鉛直面に沿って延びる平面で構成されている。そして、この出射面３４ｂは、入射面３４ａの中央領域３２ａ１から入射した光源３２の発光中心からの光およびその周辺領域３４ａ２で内面反射した光源３２の発光中心からの光を、そのまま光軸Ａｘと平行な光として灯具前方へ向けて出射させるようになっている。

３つの透光部材３４は、透明な樹脂成形品として一体的に形成されている。

具体的には、３つの透光部材３４は、その外周縁部が出射面３４ｂに沿って延びる平板部３４ｃを介して互いに繋がっており、樹脂成形品全体としては、灯具正面視において横長矩形状の外形形状を有している。そして、この樹脂成形品は、その外周フランジ部３４ｄにおいてランプボディ１２に支持されている。

各マイクロレンズアレイ４０Ａ〜４０Ｃは、その後面に各光源ユニット３０からの出射光を集光させるための複数の集光レンズ部４０Ａｓ１、４０Ｂｓ１、４０Ｃｓ１が形成されるとともに、その前面に複数の集光レンズ部４０Ａｓ１〜４０Ｃｓ１によって形成される複数の光源像の各々を投影するための複数の投影レンズ部４０Ａｓ２、４０Ｂｓ２、４０Ｃｓ２が形成された構成となっている。

複数の集光レンズ部４０Ａｓ１〜４０Ｃｓ１は、いずれも凸曲面状の魚眼レンズであって、縦横格子状に区分けされた複数のセグメント（例えば０．５〜３ｍｍ角程度のサイズのセグメント）の各々に割り付けられている。

複数の投影レンズ部４０Ａｓ２〜４０Ｃｓ２は、いずれも凸曲面状の魚眼レンズであって、集光レンズ部４０Ａｓ１〜４０Ｃｓ１と同一サイズで縦横格子状に区分けされた複数のセグメントの各々に割り付けられている。

３つのマイクロレンズアレイ４０Ａ〜４０Ｃは、その側端部において互いに繋がっており、全体として横長矩形状の外形形状を有する透光板４０として構成されている。この透光板４０は、３つのマイクロレンズアレイ４０Ａ〜４０Ｃにおいて複数の集光レンズ部４０Ａｓ１〜４０Ｃｓ１および投影レンズ部４０Ａｓ２〜４０Ｃｓ２が形成されている部分を囲む横長矩形状の外周縁領域４０ａが平板状に形成されており、この外周縁領域４０ａにおいてランプボディ１２に支持されている。

図４（ａ）は、図２のIVａ部詳細図であり、図４（ｂ）は、図２のIVｂ部詳細図であり、図４（ｃ）は、図２のIVｃ部詳細図である。また、図５（ａ）は、灯具ユニット２０Ａの要部を示す図３のＶａ部詳細図であり、図５（ｂ）、（ｃ）は、灯具ユニット２０Ｂ、２０Ｃの要部を示す、図５（ａ）と同様の図である。さらに、図６（ａ）は、図４のVIａ方向矢視図であり、図６（ｂ）は、図４のVIｂ方向矢視図であり、図６（ｃ）は、図４のVIｃ方向矢視図である。

これらの図にも示すように、３つのマイクロレンズアレイ４０Ａ〜４０Ｃの各々の前面に形成された複数の投影レンズ部４０Ａｓ２〜４０Ｃｓ２は、いずれも同一の曲率を有する球面状の表面形状を有している。各投影レンズ部４０Ａｓ２〜４０Ｃｓ２は、灯具前後方向に延びる光軸Ａｘａ、Ａｘｂ、Ａｘｃを有しており、その後側焦点Ｆは各マイクロレンズアレイ４０Ａ〜４０Ｃにおける灯具前後方向の中心付近に位置している。

３つのマイクロレンズアレイ４０Ａ〜４０Ｃの各々の後面に形成された複数の集光レンズ部４０Ａｓ１〜４０Ｃｓ１も、その各々に対応する（すなわち灯具正面方向に位置する）投影レンズ部４０Ａｓ２〜４０Ｃｓ２の光軸Ａｘａ〜Ａｘｃ上に配置されている。

図５（ａ）に示すように、マイクロレンズアレイ４０Ａの集光レンズ部４０Ａｓ１は、その表面が投影レンズ部４０Ａｓ２の表面を構成している球面と曲率が等しい円弧状の鉛直断面形状を有しており、その鉛直面内における前側焦点は投影レンズ部４０Ａｓ２の後側焦点Ｆ付近に位置している。

また、図４（ａ）に示すように、この集光レンズ部４０Ａｓ１は、その表面が投影レンズ部４０Ａｓ２の表面を構成している球面よりも曲率が小さい円弧状の水平断面形状を有しており、その水平面内における前側焦点は鉛直面内における前側焦点よりも灯具前方側に位置している。

これにより、集光レンズ部４０Ａｓ１は、図６（ａ１）に示すように、投影レンズ部４０Ａｓ２の後側焦点面上に小さい横長の光源像ＩＡを形成するようになっている。

図５（ｂ）に示すように、マイクロレンズアレイ４０Ｂの集光レンズ部４０Ｂｓ１は、その表面が投影レンズ部４０Ｂｓ２の表面を構成している球面よりも曲率が小さい円弧状の鉛直断面形状を有しており、その鉛直面内における前側焦点は投影レンズ部４０Ｂｓ２の後側焦点Ｆよりも灯具前方側に位置している。

また、図４（ｂ）に示すように、この集光レンズ部４０Ｂｓ１は、その表面が投影レンズ部４０Ｂｓ２の表面を構成している球面よりも曲率が小さい円弧状の水平断面形状を有しており、その水平面内における前側焦点は鉛直面内における前側焦点よりも灯具前方側に位置している。

これにより、集光レンズ部４０Ｂｓ１は、図６（ｂ１）に示すように、投影レンズ部４０Ｂｓ２の後側焦点面上に中程度の大きさの横長の光源像ＩＢを形成するようになっている。

図５（ｃ）に示すように、マイクロレンズアレイ４０Ｃの集光レンズ部４０Ｃｓ１は、その表面が投影レンズ部４０Ｃｓ２の表面を構成している球面よりも曲率が小さい円弧状の鉛直断面形状を有しており、その鉛直面内における前側焦点は投影レンズ部４０Ｃｓ２の後側焦点Ｆよりも灯具前方側に位置している。その際の前方変位量は、マイクロレンズアレイ４０Ｂの集光レンズ部４０Ｂｓ１の場合よりも大きくなっている。

図４（ｃ）に示すように、この集光レンズ部４０Ｃｓ１は、その表面が投影レンズ部４０Ｃｓ２の表面を構成している球面よりも曲率が小さい円弧状の水平断面形状を有しており、その水平面内における前側焦点は鉛直面内における前側焦点よりも灯具前方側に位置している。

これにより、集光レンズ部４０Ｃｓ１は、図６（ｃ１）に示すように、投影レンズ部４０Ｃｓ２の後側焦点面上にかなり大きい横長の光源像ＩＣを形成するようになっている。

図７は、車両用灯具１０からの照射光によって車両前方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ハイビーム用配光パターンＰＨを透視的に示す図である。

このハイビーム用配光パターンＰＨは、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖを鉛直方向に通るＶ−Ｖ線を中心にして水平方向に大きく拡がる横長の配光パターンであって、３つの配光パターンＰＡ、ＰＢ、ＰＣの合成配光パターンとして形成されている。

配光パターンＰＡは、灯具ユニット２０Ａからの照射光によって光源像ＩＡの反転投影像として形成される配光パターンであって、Ｈ−Ｖを中心とする小さくて明るい横長の配光パターンとして形成されており、これによりハイビーム用配光パターンＰＨの高光度領域を形成するようになっている。

配光パターンＰＢは、灯具ユニット２０Ｂからの照射光によって光源像ＩＢの反転投影像として形成される配光パターンであって、配光パターンＰＡよりもひと回り大きい横長の配光パターンとして配光パターンＰＡと同心状に形成されており、これによりハイビーム用配光パターンＰＨの中拡散領域を形成するようになっている。

配光パターンＰＣは、灯具ユニット２０Ｃからの照射光によって光源像ＩＣの反転投影像として形成される配光パターンであって、配光パターンＰＢよりもさらにひと回り大きい横長の配光パターンとして配光パターンＰＡと同心状に形成されており、これによりハイビーム用配光パターンＰＨの高拡散領域を形成するようになっている。

このようにハイビーム用配光パターンＰＨは、サイズおよび明るさが異なる３種類の配光パターンＰＡ、ＰＢ、ＰＣの合成配光パターンとして形成されているので、遠方視認性に優れた配光ムラの少ない配光パターンとなっている。

次に本実施形態の作用について説明する。

本実施形態に係る車両用灯具１０は、３つの灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを備えており、各灯具ユニット２０Ａ〜２０Ｃは、光源ユニット３０からの出射光をマイクロレンズアレイ４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃを介して灯具前方へ向けて照射することによりハイビーム用配光パターンＰＨ（所要の配光パターン）を形成する構成となっているが、各マイクロレンズアレイ４０Ａ〜４０Ｃは、その出射光によって横長の配光パターンＰＡ、ＰＢ、ＰＣを形成する構成となっているので、その合成配光パターンとして遮光板を用いることなく横長のハイビーム用配光パターンＰＨを形成することができる。したがって、遮光板によって遮光された光が無駄になってしまうようなことはなく、これにより光源光束を有効に利用することができる。

このように本実施形態によれば、マイクロレンズアレイ４０Ａ〜４０Ｃを備えた車両用灯具１０において、光源光束を有効した上で横長の配光パターンを形成することができる。

しかも本実施形態によれば、遮光板を用いないことによって灯具の構成簡素化を図ることができる。

本実施形態においては、各マイクロレンズアレイ４０Ａ〜４０Ｃの後面に形成された集光レンズ部４０Ａｓ１、４０Ｂｓ１、４０Ｃｓ１の表面の曲率が、水平面内よりも鉛直面内の方が大きい値に設定されているので、マイクロレンズアレイ４０Ａ〜４０Ｃからの出射光の左右方向の拡散角度を上下方向の拡散角度よりも容易に大きくすることができる。

また、各マイクロレンズアレイ４０Ａ〜４０Ｃは、その集光レンズ部４０Ａｓ１〜４０Ｃｓ１の表面の水平面内における曲率が、これに対応する投影レンズ部４０Ａｓ２、４０Ｂｓ２、４０Ｃｓ２の表面の水平面内における曲率よりも小さい値に設定されているので、この点においてもマイクロレンズアレイ４０Ａ〜４０Ｃからの出射光の左右方向の拡散角度を上下方向の拡散角度よりも容易に大きくすることができる。

上記実施形態においては、各マイクロレンズアレイ４０Ａ〜４０Ｃの全領域において集光レンズ部４０Ａｓ１〜４０Ｃｓ１の表面の曲率が、水平面内よりも鉛直面内の方が大きい値に設定されているものとして説明したが、その一部領域においてのみこのように設定された構成とすることも可能である。

上記実施形態においては、各マイクロレンズアレイ４０Ａ〜４０Ｃの全領域において、集光レンズ部４０Ａｓ１〜４０Ｃｓ１の表面の水平面内における曲率とこれに対応する投影レンズ部４０Ａｓ２〜４０Ｃｓ２の表面の水平面内における曲率よりも小さい値に設定されているものとして説明したが、その一部領域においてのみこのように設定された構成とすることも可能である。

上記実施形態においては、車両用灯具１０からの照射光によりハイビーム用配光パターンＰＨを形成する構成となっているが、これ以外の配光パターン（例えばロービーム用配光パターンの拡散領域を構成する横長の配光パターンを形成する構成とすることも可能である。

上記実施形態においては、マイクロレンズアレイ４０Ａ〜４０Ｃの集光レンズ部４０Ａｓ１〜４０Ｃｓ１および投影レンズ部４０Ａｓ２〜４０Ｃｓ２が、縦横格子状に区分けされた複数のセグメントの各々に割り付けられているものとして説明したが、縦横格子状以外の区分け（例えば斜め格子状の区分け等）を採用することも可能である。

上記実施形態においては、各光源３２が白色発光ダイオードで構成されているものとして説明したが、これ以外の光源（例えばレーザーダイオードや有機ＥＬ等）が用い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８（ａ）は、本変形例に係る車両用灯具の要部を示す、図４（ａ）と同様の図である。

図８（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、上記実施形態の灯具ユニット２０Ａの代わりに灯具ユニット１２０Ｄを備えた構成となっている点で上記実施形態の場合と一部異なっている。

すなわち、本変形例の灯具ユニット１２０Ｄは、そのマイクロレンズアレイ１４０Ｄの構成が上記実施形態のマイクロレンズアレイ４０Ａの場合と一部異なっている。

具体的には、本変形例のマイクロレンズアレイ１４０Ｄは、その前面に形成された投影レンズ部１４０Ｄｓ２の水平断面形状が凹曲線状に形成されている点で上記実施形態の場合と異なっている。

なお、本変形例のマイクロレンズアレイ１４０Ｄも、その後面に形成された集光レンズ部１４０Ｄｓ１は、これに対応する投影レンズ１４０Ｄｓ２の光軸Ａｘｄ上に配置されており、その構成は上記実施形態の集光レンズ部４０Ａｓ１の場合と同様である。また、投影レンズ部１４０Ｄｓ２の鉛直断面形状も上記実施形態の投影レンズ部４０Ａｓ２の場合と同様である。

投影レンズ部１４０Ｄｓ２の水平断面形状を構成している凹曲線の曲率は、集光レンズ部１４０Ｄｓ１の水平断面形状を構成している凸曲線の曲率と略同一の値に設定されている。

本変形例のマイクロレンズアレイ１４０Ｄは、その投影レンズ部１４０Ｄｓ２の水平断面形状が凹曲線状に形成されているので、集光レンズ部１４０Ａｓ１から入射した光源ユニット３０からの光は、左右方向に大きな拡散角度で投影レンズ部１４０Ｄｓ２から灯具前方へ出射することとなる。

本変形例の構成を採用することにより、上記実施形態の灯具ユニット２０Ａからの照射光によって形成される配光パターンＰＡの上下幅を維持したまま該配光パターンＰＡを左右方向に大きく拡げたような細長い配光パターンを形成することができる。

本変形例の構成を採用することにより、マイクロレンズアレイ１４０Ｄからの出射光の左右方向の拡散角度を上下方向の拡散角度よりも大幅に大きくすることが容易に可能となる。

なお、上記実施形態のマイクロレンズアレイ４０Ａの一部領域を、本変形例のマイクロレンズアレイ１４０Ｄの構成に置き換えた構成とすることも可能である。

次に、上記実施形態の第２変形例について説明する。

図８（ｂ）は、本変形例に係る車両用灯具の要部を示す、図４（ａ）と同様の図である。

図８（ｂ）に示すように、本変形例の灯具ユニット２２０Ｄ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、本変形例のマイクロレンズアレイ２４０Ｄは、その前面の水平断面形状が波形曲線状に形成されている点で上記第１変形例の場合と異なっている。

すなわち、本変形例のマイクロレンズアレイ２４０Ｄの前面は、上記第１変形例の投影レンズ部１４０Ｄｓ２と同様の凹曲線状の水平断面形状を有する投影レンズ部２４０Ｄｓ２Ａとこれを前後反転させた凸曲線状の水平断面形状を有する投影レンズ部２４０Ｄｓ２Ｂとが滑らかに接続された水平断面形状を有している。

本変形例のマイクロレンズアレイ２４０Ｄは、その投影レンズ部２４０Ｄｓ２Ａ、２４０Ｄｓ２Ｂの水平断面形状が波形曲線状に形成されているので、集光レンズ部２４０Ｄｓ１から入射した光源ユニット３０からの光は、凹曲線状の水平断面形状を有する投影レンズ部２４０Ｄｓ２Ａからは左右方向に大きな拡散角度で灯具前方へ出射し、また、凸曲線状の水平断面形状を有する投影レンズ部２４０Ｄｓ２Ｂからは左右方向に比較的小さな拡散角度で灯具前方へ出射することとなる。

本変形例の構成を採用することにより、上記実施形態の灯具ユニット２０Ａからの照射光によって形成される配光パターンＰＡの上下幅を維持したまま該配光パターンＰＡを左右方向に大きく拡げたような細長い配光パターンを、その中心領域の明るさを十分に確保した上で形成することができる。

本変形例の構成を採用することにより、マイクロレンズアレイ２４０Ｄからの出射光の左右方向の拡散角度を上下方向の拡散角度よりも大幅に大きくすることが容易に可能となり、かつ、その中心光度を高めることも可能となる。

次に、上記実施形態の第３変形例について説明する。

図９（ａ）は、本変形例に係る車両用灯具の要部を示す、図６（ａ）と同様の図であり、図９（ｂ）は、その要部を示す、図４（ａ）と同様の図である。

これらの図に示すように、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、上記実施形態の灯具ユニット２０Ａの代わりに灯具ユニット３２０Ｄを備えた構成となっている点で上記実施形態の場合と一部異なっている。

すなわち、本変形例の灯具ユニット３２０Ｄは、そのマイクロレンズアレイ３４０Ｄの構成が上記実施形態のマイクロレンズアレイ４０Ａの場合と一部異なっている。

具体的には、本変形例のマイクロレンズアレイ３４０Ｄは、集光レンズ部３４０Ｄｓ１および投影レンズ部３４０Ｄｓ２の高さＨについては上記実施形態のマイクロレンズアレイ４０Ａの場合と同じ値に設定されているが、その幅Ｗは高さＨに対して小さい値に設定されている。

すなわち本変形例においては、集光レンズ部３４０Ｄｓ１およびこれに対応する投影レンズ部３４０Ｄｓ２の外形形状が灯具正面視において縦長矩形状に設定されている。具体的にはＷ＝０．４〜０．８×Ｈ程度の値に設定されている。

本変形例のマイクロレンズアレイ３４０Ｄにおいては、投影レンズ部３４０Ｄｓ２の外周縁が全周にわたって光軸Ａｘと直交する同一鉛直面上に位置している。これにより投影レンズ部３４０Ｄｓ２は、その高さＨに対してその幅Ｗが小さい分だけ、鉛直断面形状を構成している凸曲線の曲率よりも水平断面形状を構成している凸曲線の曲率の方が大きい値に設定されている。集光レンズ部３４０Ｄｓ１についても同様である。

これにより、投影レンズ部３４０Ｄｓ２の水平面内における後側焦点Ｆｈは、その鉛直面内における後側焦点Ｆ（図５（ａ）参照）よりも灯具前方側に位置している。また、集光レンズ部３４０Ｄｓ１の水平面内における前側焦点は、後側焦点Ｆｈよりも灯具後方側に位置している。

このため、集光レンズ部３４０Ｄｓ１からマイクロレンズアレイ３４０Ｄに入射した光源ユニット３０からの光は、これに対応する（すなわち灯具正面方向に位置する）投影レンズ部３４０Ｄｓ２から左右方向に拡散する光として灯具前方へ出射するとともに、その左右に隣接する投影レンズ部３４０Ｄｓ２から左右方向に大きな拡散角度で灯具前方へ出射することとなる。

本変形例の構成を採用した場合においても、上記実施形態の灯具ユニット２０Ａからの照射光によって形成される配光パターンＰＡの上下幅を維持したまま該配光パターンＰＡを左右方向に大きく拡げたような細長い配光パターンを、その中心領域の明るさを十分に確保した上で形成することができる。

なお、上記実施形態およびその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。

また、本願発明は、上記実施形態およびその変形例に記載された構成に限定されるものではなく、これ以外の種々の変更を加えた構成が採用可能である。

１０ 車両用灯具
１２ ランプボディ
１４ 透光カバー
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、１２０Ｄ、２２０Ｄ、３２０Ｄ 灯具ユニット
３０ 光源ユニット
３２ 光源
３４ 透光部材
３４ａ 入射面
３４ａ１ 中央領域
３４ａ２ 周辺領域
３４ｂ 出射面
３４ｃ 平板部
３４ｄ 外周フランジ部
３６ 基板
４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、１４０Ｄ、２４０Ｄ、３４０Ｄ マイクロレンズアレイ
４０Ａｓ１、４０Ｂｓ１、４０Ｃｓ１、１４０Ｄｓ１、２４０Ｄｓ１、３４０Ｄｓ１ 集光レンズ部
４０Ａｓ２、４０Ｂｓ２、４０Ｃｓ２、１４０Ｄｓ２、２４０Ｄｓ２Ａ、２４０Ｄｓ２Ｂ、３４０Ｄｓ２ 投影レンズ部
４０ａ 外周縁領域
Ａｘ、Ａｘａ、Ａｘｂ、Ａｘｃ、Ａｘｄ 光軸
Ｆ、Ｆｈ 後側焦点
Ｈ 高さ
ＩＡ、ＩＢ、ＩＣ 光源像
ＰＡ、ＰＢ、ＰＣ 配光パターン
ＰＨ ハイビーム用配光パターン
Ｗ 幅

Claims (6)

1. 光源ユニットからの出射光をマイクロレンズアレイを介して灯具前方へ向けて照射することにより、所要の配光パターンを形成するように構成された車両用灯具において、
   上記マイクロレンズアレイは、上記光源ユニットからの出射光を集光させるための複数の集光レンズ部が後面に形成されるとともに上記複数の集光レンズ部によって形成された複数の光源像の各々を投影するための複数の投影レンズ部が前面に形成されており、該マイクロレンズアレイからの出射光によって横長の配光パターンを形成するように構成されている、ことを特徴とする車両用灯具。
2. 上記マイクロレンズアレイは、上記集光レンズ部および／または上記投影レンズ部の表面の曲率が水平面内と鉛直面内とで互いに異なる値に設定された領域を備えている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
3. 上記マイクロレンズアレイは、上記集光レンズ部の表面の水平面内における曲率と該集光レンズ部に対応する上記投影レンズ部の表面の水平面内における曲率とが互いに異なる値に設定された領域を備えている、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用灯具。
4. 上記マイクロレンズアレイは、上記投影レンズ部の表面が凹曲線状の水平断面形状を有する領域を備えている、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の車両用灯具。
5. 上記マイクロレンズアレイは、上記集光レンズ部からの入射光を該集光レンズ部に対応する上記投影レンズ部の左右に隣接する投影レンズ部に入射させるように構成された領域を備えている、ことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の車両用灯具。
6. 上記マイクロレンズアレイは、上記集光レンズ部および該集光レンズ部に対応する上記投影レンズ部の外形形状が灯具正面視において縦長矩形状に設定された領域を備えている、ことを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の車両用灯具。

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