JP2022029215A - 路面描画機能を備えた車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】前照灯又は標識灯の機能と、路面描画機能の両方の機能を備え、構成がシンプルな路面描画機能を備えた車両用灯具を提供する。
【解決手段】前照灯または標識灯としての機能に加えて、路面描画機能を備えた車両用灯具であり、１の光源を備え、前照灯または標識灯としての機能を成す光学ユニットは、光源の出射光の一部を所定の配光に形成して照射し、路面への描画機能を成す路面描画ユニットは、光源の出射光の別の一部を、光学ユニットの照射目的と関連した描画パターンに形成して路面に投影する。１の光源を光学ユニットと路面描画ユニットの共通の光源として使用するため、構成がシンプルで、かつ目的を関連させた照射により、機能効果が高い。
【選択図】図１

Description

本願発明は、車両用灯具、特に前照灯又は標識灯の機能に加えて、路面描画の機能を備えた車両用灯具に関する。

前照灯又は標識灯の機能を成す光学ユニットを備えた車両用灯具において、路面に所望の描画パターンを照射する描画ユニットも、該光学ユニットと共に搭載されたタイプがある（例えば特許文献１）。

特開２０１６－３７２６０号

しかし、特許文献１の車両用灯具では、前照灯又は標識灯の機能を成す光学ユニットと、路面に所望の描画パターンを照射する描画ユニットとの両方を、同じ灯室内に搭載するため、筐体は大型になり、制御系も複雑となる。

本発明は、これに鑑みてなされたものであり、構成がシンプルで、路面描画機能を備えた車両用灯具を提供する。

上記問題を解決するため、本開示のある態様では、前照灯又は標識灯としての機能に加えて、路面描画機能を備えた車両用灯具であり、共通の光源を使用する、前照灯または標識灯の機能を成す光学ユニットと、路面への描画パターンの投影機能を成す路面描画ユニットとを含んで構成され、前記光学ユニットおよび前記路面描画ユニットは、照射目的を関連させた照射を行うよう構成した。この態様によれば、光源が共通であるため、全体のサイズを小さくすることができる。さらに、出射内容が関連しており、相乗効果により、機能効果を高めることができる。

また、ある態様では、前記光学ユニットは、前記光源の出射光の一部を所定の配光パターンに形成して照射し、前記路面描画ユニットは、前記光源の出射光の別の一部を、前記光学ユニットの照射目的と関連した描画パターンに形成して路面に投影するよう構成した。この態様によれば、１の光源の出射光を分けあうため、配光と描画パターンの点消灯のタイミングが連動する。複雑な制御機構の不要で、構成を単純にできる。

また、ある態様では、前記路面描画ユニットは、入射した光を所定の描画パターンに形成して出射するレンズを含んで構成されるものとした。光を入射するだけで描画パターンを照射できるため、制御回路が不要で、構成をシンプルにできる。

また、ある態様では、前記光学ユニットと前記路面描画ユニットとに共通して使用される前記光源は、複数の発光素子を含み、前記複数の発光素子は、前記路面描画ユニットが投影する描画パターンの形状により、配置が決定されるように構成した。路面に投影される描画パターンの形状により、必要とされる特性が異なる。必要とされる特性に発光素子の配置を合わせることで、描画パターンの外径をより明確にすることや、描画パターンの全体の明るさを一定として明暗のムラを低減することができる。

また、ある態様では、前記光学ユニットは、前記光源が配置される高さや角度に応じて、前記路面描画ユニットとの相対的な配置が決定されるものとした。主として、まず路面描画ユニットの配置が決定され、残りの配光をどのように使うかで、光学ユニットの配置が決定される。これにより、より外形が明確で、より明るく形成された描画パターンを路面に投影できる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、構成がシンプルで、路面描画機能を備えた車両用灯具を提供できる。

第１の実施の形態に係る車両用灯具を搭載した車両の概略図である。図１（Ａ）が平面図、図１（Ｂ）が側面図である。 同車両用灯具であり、構成を説明するための説明図である。図２（Ａ）が側面図、図２（Ｂ）が平面図である。内部構成を示すため、筐体は点線で示した。 同車両用灯具の構成を概略的に示す概略構成図であり、主として光源からの出射光の光路についての説明図である。 レンズの構成を説明するための概略側面図である。 第２の実施の形態に係る車両用灯具を搭載した車両の概略図である。図５（Ａ）が背面斜視図、図５（Ｂ）が平面図、図５（Ｃ）が側面図である。 同車両用灯具であり、図６（Ａ）が斜視図、図６（Ｂ）が側面図である。 同車両用灯具の分解斜視図である。 ランプカバーを示す。図８（Ａ）が出射面となる外面側を主に示し、図８（Ｂ）は入射面となる内面側を主に示す。 同車両用灯具の構成を概略的に示す概略構成図であり、主として光源からの出射光の光路についての説明図である。 変形例である。 変形例である。

以下、本発明の具体的な実施形態を、図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。なお、各図においては、車両内のドライバー視点を基準として、車両及び車両用前照灯の各方向を（上方：下方：左方：右方：前方：後方＝Ｕｐ：Ｌｏ：Ｌｅ：Ｒｉ：Ｆｒ：Ｒｅ）として説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、第1の実施形態に係る車両用灯具１を搭載した車両Ｃを示す。図１に示すように、車両用灯具１は、車両Ｃの前部に装着され、車両Ｃの左右への進行方向の変更時に標識灯として機能するフロントターンシグナルランプである。車両用灯具１は左右一対で設けられ、互いに左右対称の構成となっている。以下、右方に装着される車両用灯具１に着目して説明する。

車両用灯具１は、車両Ｃが右方へ移動する際に、車両Ｃ前方に向けてターンシグナルランプの配光ＬＤ１としてアンバー色の拡散光を形成して、これを点滅させ、車両Ｃが右方へ移動することを対向車両の運転手や進行経路の車両運転手等に知らしめる。同時に、車両用灯具１は、前方右方の路面ＧＲに３連の略逆Ｖ字状の描画パターンＭ１を投影する。描画パターンＭ１は所定の周期で点消灯し、この点消灯のタイミングは、点滅する配光ＬＤ１の点消灯のタイミングと同一となっている。描画パターンＭ１により、進行方向に存在する歩行者などに、車両Ｃの進行経路を認識させて、注意を促している。

このように、車両用灯具１は、従来の標識灯としての機能に加えて、路面描画機能も備えており、両照射は目的を関連させた内容となっている。車両用灯具１は、車両Ｃの右方から前方へ拡散光として配光ＬＤ１を点消灯させ、さらに進行方向に向かう描画パターンＭ１を路面に投影させている。これは共に「周囲に車両Ｃの右方への移動を知らしめて注意を促す」という同一目的の照射であり、車両用灯具１は、両機能の内容を関連させて照射を行うことで、機能効果を高めている。

本開示の構成は、フロントターンシグナルランプに限られず、前照灯として、ハイビームランプ、ロービームランプ、フォグランプなど、また標識灯として、テールランプストップランプ、デイライトランニングランプ、クリアランスランプ、サイドターンシグナルランプ、自動運転表示ランプなどにも、用いることができる。

また、ハイビームランプ、ロービームランプなどの前照灯は、所定距離における配光が定められている一方、標識灯は、最大光度と左右照射角度が届く範囲のみが定められている。前照灯か標識灯を問わず、各車両用灯具として定められた規定を満たすように照射される光の形態を配光と称して説明する。

（車両用灯具１の構成）
次に、車両用灯具１の構成について説明する。図２は、車両用灯具１の構成を示す概略図である。図２（Ａ）が側面図、図２（Ｂ）が平面図である。内部構成を示すため、筐体は点線で示した。図３は光源から出射した光の光路を示す説明図である。

図１に示すように、車両用灯具１は、前方に開口部を有するランプボディ４０と、ランプボディ４０の開口部に取付けられる、透光性を有する樹脂やガラス等で形成されたランプカバー５０とを備える。ランプボディ４０とランプカバー５０は、車両用灯具１の筐体であり、ランプボディ４０とランプカバー５０の内側には灯室Ｓが形成される。

灯室Ｓ内には、主にレンズ１０、ステップリフレクター２０、および基板に発光素子が装着された光源３０が配置されている。レンズ１０は、側面から背面へ向けて伸びる一対の脚１５にてランプボディ４０に固定されている。ステップリフレクター２０および光源３０も、図示しない固定部材でランプボディ４０に固定されている。

ステップリフレクター２０は、複数の反射素子に区別されたステップ状のリフレクターである。内面が光を反射する反射面となっており、入射した光を反射させて所定の配光として前方に照射するように構成されている。

レンズ１０は、入射面から光を入射して、出射面から出射する光学部材である。本実施形態においては、レンズ１０は、入射した光を所望の描画パターンに形成する、自由曲面の出射面をもつ描画レンズとなっている。レンズ１０の詳しい形状については後述する。

光源３０には、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子などの半導体発光素子や、電球、白熱灯（ハロゲンランプ）、放電灯（ディスチャージランプ）等を用いることができる。本実施形態においては、発光素子としてアンバー色の光を出射するＬＥＤが用いられている。

車両用灯具１は、標識灯（ターンシグナルランプ）としての機能を成す光学ユニットと、路面への描画パターンの投影機能を成す路面描画ユニットとを備えている。

路面描画ユニットは、主に光源３０とレンズ１０から構成され、光源３０から出射した光の一部である光Ｌ１をレンズ１０に入射して、出射光で描画パターンＭ１を形成して路面ＧＲに照射する。

光学ユニットは、主に光源３０とステップリフレクター２０から構成され、光源３０の出射した光の別一部を光Ｌ２としてステップリフレクター２０で反射させ、反射光でターンシグナルランプの配光ＬＤ１を形成する。

即ち、両ユニットは、光源３０を共有している。図３に示すように、光源３０の光軸Ａ１は、前方の右方に向けられつつ、水平よりもやや下方に傾いている。この光軸Ａ１上に、レンズ１０が配置されている。光源３０の光は主として光Ｌ１としてレンズ１０に入射し、その他が光Ｌ２としてステップリフレクター２０に入射する。ステップリフレクター２０は光源３０の光軸Ａ１上に配置されていないが、ステップリフレクター２０から出射する光で形成される配光ＬＤ１はターンシグナルランプに求められる必要な配光の法規要件（最大光度、左右最大角度など）は満たすように構成されている。

本実施形態においては、ランプカバー５０は素通しのレンズであり、各ユニットの出射光は、ランプカバー５０を介してそのまま車両Ｃ前方に照射される。ランプカバー５０にシリンドリカルレンズなどの光拡散レンズを用いて光学ユニットからの出射光を拡散させてもよい。この場合、路面描画ユニットからの出射光が通過する箇所は素通しレンズであることが好ましい。また、ステップリフレクター２０とレンズ１０は左右方向にもずれて配置されており、光源３０から右方に出射した光もステップリフレクター２０に入射する（図２（Ｂ）参照）。光Ｌ２の一部はレンズ１０の右方を通過しており、図３においては、光Ｌ２ａはレンズ１０右方（紙面手前方向）を通過し、レンズ１０を通過していないことに注意されたい。

（レンズ）
図４を用いて、レンズ１０について詳しく説明する。図４は、光源３０およびレンズ１０を概念的に示す側面図である。図４の右図は、レンズ１０を出射面から見た正面図である。

図４に示すように、レンズ１０は水平面に対してやや下方に傾いた状態で配置される。光源３０は、レンズ１０の概ね焦点上に配置されており、主に光源３０から前方斜め下方（光軸方向）に向かった光が光Ｌ１として、レンズ１０に入射する。

レンズ１０は、光Ｌ１が入射する入射面１１と、光Ｌ１が出射する出射面１２とを有している。本実施形態において、入射面１１は概ね平面状の形状を有する。一方、出射面１２は、光の出射方向に向かって凸となる形状を有している。

レンズ１０の出射面１２は、異なる曲率を有する３つの曲面が連結して形成されており、下部に位置する曲面からなる第１領域１２ａと、中央に位置して最も突出する曲面からなる第２領域１２ｂと、上部に位置する曲面からなる第３領域１２ｃとに区切られている。即ち、第１領域１２ａと第２領域１２ｂとは、異なる曲率を有する曲面同士が交わる交線ＣＬ１により区切られており、第２領域１２ｂと第３領域１２ｃとは、異なる曲率を有する曲面同士が交わる交線ＣＬ２により区切られている。

交線ＣＬ１および交線ＣＬ２は、上方に凸となる略逆Ｖ字状の軌跡を有している。このような交線ＣＬ１，ＣＬ２により、領域１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、いずれも正面視において、概ね略逆Ｖ字の形状を有する領域となる。

光源３０から光が出射すると、出射光の一部が前方斜め下に向かって伝搬して、描画レンズの入射面１１に光Ｌ１として入射する。その後、光Ｌ１のうち下方に位置する成分は、レンズ１０の概ね下側の部分を透過して、第１領域１２ａから前方斜め下方に出射する。本実施形態においては、第１領域１２ａの形状は、当該領域１２ａから出射する光が当該領域１２ａの形状と概ねになるように屈折する形状とされる。上述のように、第１領域１２ａは概ね逆Ｖ字形状を有している。したがって、第１領域１２ａから出射する光Ｌ１成分は、第１領域１２ａの略逆Ｖ字状の形状に基づいて成形され、概ね略逆Ｖ字状の形状を有する光Ｌ１ａとなる。

また、光Ｌ１のうち中央に位置する成分は、レンズ１０の概ね中央の部分を透過して、第２領域１２ｂから前方斜め下方に出射する。本実施形態において、第２領域１２ｂの形状は、当該領域１２ｂから出射する光が当該領域１２ｂの形状と概ね同じ形状になるように屈折する形状とされている。上述のように、第２領域１２ｂは、概ね略逆Ｖ字の形状を有している。したがって、第２領域１２ｂから出射する光Ｌ１成分は、第２領域１２ｂの略逆Ｖ字の形状に基づいて成形され、概ね逆略Ｖ字状の形状を有する光Ｌ１ｂとなる。

また、光Ｌ１のうち上方に位置する成分は、レンズ１０の概ね上方の部分を透過して、第３領域１２ｃから前方斜め下方に出射する。本実施形態において、第３領域１２ｃの形状は、当該領域１２ｃから出射する光が当該領域１２ｃの形状と概ね同じ形状になるように屈折する形状とされている。上述のように、第３領域１２ｃは、概ね略逆Ｖ字の形状を有している。したがって、第３領域１２ｃから出射する光Ｌ１成分は、第３領域１２ｃの略逆Ｖ字の形状に基づいて成形され、概ね逆略Ｖ字状の形状を有する光Ｌ１ｃとなる。

こうして、光Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃが出射する結果、前方の所定の距離離れた路面ＧＲに、描画パターンＭ１が描画される。この描画パターンＭ１は、光Ｌ１ａが路面ＧＲに投影されたマークＭ１ａと、光Ｌ１ｂが路面ＧＲに投影されたマークＭ１ｂと、光Ｌ１ｃが路面ＧＲに投影されたマークＭ１ｃを含んでいる。なお、上記の所定の距離は、例えば、車両Ｃから１ｍ以上５ｍ以下の距離であってよい。

以下、マークＭ１ａ，Ｍ１ｂ，Ｍ１ｃについて説明する。

上述のように、第１領域１２ａと第２領域１２ｂとは、異なる曲率を有する曲面同士が交わる交線ＣＬ１によって区切られている。このため、交線ＣＬ１を挟んで下方の領域である第１領域１２ａから出射する光Ｌ１ａが屈折する方向と、交線ＣＬ１を挟んで上方の領域である第２領域１２ｂから出射する光Ｌ１ｂが屈折する方向とは、互いに異なる。本実施形態では、第１領域１２ａを形成する曲面および第２領域１２ｂを形成する曲面は、光Ｌ１ａと光Ｌ１ｂとが個別に前方斜め下方に伝搬する形状に形成されている。より具体的は、第１領域１２ａの曲面は、光Ｌ１ａが路面ＧＲの車両Ｃに最も近い第１位置ＧＲａに到達するように形成されている。また、第２領域１２ｂの曲面は、第１位置ＧＲａから離間して第１位置ＧＲａの前方に位置する第２位置ＧＲｂに光Ｌ１ｂが到達するように形成されている。したがって、光Ｌ１ａによる路面ＧＲに描画されるマークＭ１ａと、光Ｌ１ｂによる路面ＧＲに描画されるマークＭ１ｂとは、路面ＧＲに互いに離間して個別に投影される。

また、上述の状に、第２領域１２ｂと第３領域１２ｃとは、異なる曲率を有する曲面同士が交わる交線ＣＬ２によって区切られている。このため、交線ＣＬ２を挟んで下方の領域である第２領域１２ｂから出射する光Ｌ１ｂが屈折する方向と、交線ＣＬ２を挟んで上方の領域である第３領域１２ｃから出射する光Ｌ１ｃが屈折する方向とは、互いに異なる。本実施形態では、第２領域１２ｂを形成する曲面および第３領域１２ｃを形成する曲面は、光Ｌ１ｂと光Ｌ１ｃとが個別に前方斜め下方に伝搬する形状に形成されている。より具体的は、第３領域１２ｃの曲面は、第２位置ＧＲｂから離間して第２位置ＧＲｂの前方に位置する第３位置ＧＲｃに光Ｌ１ｃが到達するように形成されている。したがって、光Ｌ１ｂによる路面ＧＲに描画されるマークＭ１ｂと、光Ｌ１ｃによる路面ＧＲに描画されるマークＭ１ｃとは、路面ＧＲに互いに離間して個別に投影される。

このように、略逆Ｖ字状に成形された光Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃが前方斜め下方に伝搬して、路面ＧＲに互いに離間して到達する。その結果、路面ＧＲに投影される描画パターンＭ１は、光Ｌ１ａが第１位置ＧＲａに投影されてなる略逆Ｖ字状のマークＭ１ａと、光Ｌ１ｂが第２位置ＧＲｂに投影されてなる略Ｖ字状のマークＭ１ｂと、光Ｌ１ｃが第３位置ＧＲｃに投影されてなる略逆Ｖ字状のマークＭ１ｃとが、互いに離間して進行方向に並んだものとなる（図１参照）。

このように、描画パターンＭ１は、略逆Ｖ字状のマークＭ１ａ，Ｍ１ｂ，Ｍ１ｃが進行方向に並んだキャラクターを示すため、描画パターンＭ１の視認者は、車両Ｃが略逆Ｖ字の示す方向へ走行予定であることを想起する。

このような略逆Ｖ字状のマークＭ１ａ，Ｍ１ｂ，Ｍ１ｃが３つ連なった描画パターンＭ１を形成するためには、例えば、上述の第１領域１２ａ、第２領域１２ｂ、第３領域１２ｃの正面視における比率を１：１：１にすることが好ましい。また、このような描画パターンＭ１を形成する出射面１２の形状は、概ね球面を基調とする形状であることが好ましい。

本実施形態においては、右方の車両用灯具１に搭載されるレンズ１０は、光軸Ａ１が前方やや右方に向けられている（図２および図３参照）。このため、図１に示すように、路面ＧＲに略逆Ｖ字状のマークＭ１ａ，Ｍ１ｂ，Ｍ１ｃは、前方右方を照射方向として、照射方向に三つ離間して連なって投影される。これを見た視認者は、車両Ｃが車両右方へ進行方向を変更することを想起する。

（作用効果）
上記のように構成された車両用灯具１は、１の共通の光源３０の出射光がターンシグナルラングの配光ＬＤ１として形成されて車両前方に照射されるとともに、描画パターンＭ１として路面ＧＲに投影される。照射目的を関連させた照射を行うため、両者の相乗効果により、機能効果が高い。

光学ユニットとしては、光源３０の出射光をステップリフレクター２０で反射して所定の配光ＬＤ１に形成して出射し、描画ユニットとしては、光源３０の出射光をレンズ１０に入射して、所定の描画パターンＭ１に形成して路面に投影している。両ユニットの点消灯は、共通の光源３０の点消灯によって行われ、配光ＬＤ１と描画パターンＭ１の点消灯は自然に連動する。このため、車両用灯具１は、光学ユニットとしても路面描画ユニットとてしても複雑な制御を必要としない。構成がシンプルで、車両用灯具のサイズを小さくできる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態について説明する。第１の実施形態と同等の構成については、同一の符号を付して、説明を省略する。図５は、第２の実施形態にかかる車両用灯具１０１を搭載した車両Ｃを示す。図５（Ａ）が背面斜視図、図５（Ｂ）が平面図、図５（Ｃ）が側面図である。

図５に示すように、第２実施形態に係る車両用灯具１０１は、大型の車両Ｃの背面上部に取付けられるバックアップランプである。車両用灯具１０１は、車両Ｃの後方への移動時にバックアップランプの配光ＬＤ２を形成し、これを点滅させて、車両Ｃの後方への移動を、後方の車両の運転手や歩行者に知らしめる。同時に、矩形で後方へ長く伸びる描画パターンＭ２を形成する。車両用灯具１０１は、左右一対で構成され、車両背面の左右の側縁部に装着され、それぞれの車両用灯具１０１が後方へ矩形の描画パターンＭ１を投影するため、車両Ｃから後方へ向かって伸びる二本の平行した光のラインが、車両Ｃの後退の軌道として投影される。これにより車両Ｃの死角となる後方近辺に存在するかもしれない歩行者や軽車両等にも車両後退を知らしめ、注意と移動を促している。

車両用灯具１０１は、描画パターンＭ２と配光ＬＤ２を同時に点滅させ、「車両後退を知らしめる」という同一目的の照射を行うため、照射効果が高い。

（車両用灯具１０１の構成）
次に、車両用灯具１０１の構成について説明する。図６は、車両用灯具１０１を示し、図６（Ａ）は斜視図、図６（Ｂ）が側面図である。内部構成を示すため、ランプカバーは点線で示した。図７は車両用灯具１０１の分解斜視図である。バックアップランプであるため、光の照射方向は第１実施形態と逆となる。このため、本実施形態の灯具の説明においては、後方を表面側、前方を裏面側と称して説明する。バックアップランプは、表面側へ照射を行う。

図６および図７に示すように、車両用灯具１０１は、ランプボディ１４０と、ランプカバー１５０と、レンズ１１０と、固定部材１６０と、光源１３０とを含んで構成される。

ランプカバー１５０は、透光性を有する樹脂やガラス等で形成され、一面が開口した筐体である。ランプカバー１５０の開口部に、平面状のランプボディ１４０が取り付けられ、内側には灯室Ｓが形成される。灯室Ｓ内には、光源１３０およびレンズ１１０が配置される。透光性を有するランプカバー１５０が筐体の主体となっているため、車両用灯具１０１の光拡散角度を大きくでき、照射光の視認範囲を広いものとすることができる。

レンズ１１０は、第１実施形態のレンズ１０同様に、入射した光を所定の描画パターンに形成する描画レンズである。本実施形態のレンズ１１０は、入射光を射出方向に長い矩形の描画パターンに形成する。

光源１３０は、第１実施形態の光源３０と同様に、装着された発光素子であるＬＥＤから光を出射する。出射光は、バックアップランプ光として定められた範囲の白色光であり、出射光の一部がレンズ１１０に入射して描画パターンＭ２に形成されるため、投影される描画パターンＭ２は白色光で構成される。

ランプボディ１４０の中央には矩形の孔１４１が設けられており、裏面側（本実施形態においては前方向）から固定部材１６０が係合する。

固定部材１６０は光源１３０とレンズ１１０の取付け部材であり、上方が表面側（本実施形態においては後方向）に向かって傾斜した台座部１６１を備える。台座部１６１の表面側の傾斜面が取付面１６２であり、取付面１６２の中央に光源１３０が取り付けられる。レンズ１１０は自身の側面から裏面側へ伸びる脚１１５にて、光源１３０を挟むようにして、取付面１６２に固定される。固定部材１６０の裏面側はヒートシンク１６３となっており、光源１３０の発熱を外部に放熱する。このため、固定部材１６０は熱伝導率のよい金属部材で構成される。

固定部材１６０がランプボディ１４０に固定される際には、レンズ１１０と光源１３０が取り付けられた固定部材１６０が、背面側からランプボディ１４０に接近し、突出したレンズ１１０と傾斜した台座部１６１の上部が孔１４１から灯室Ｓ内に入り込む。そして、取付面１６２に固定されたレンズ１１０が灯室Ｓ内に配置された状態で、外周面に周設されたフランジ部１６４で、固定部材１６０はランプボディ１４０の裏面側に固定される。

ランプカバー１５０について図８を用いて詳しく説明する。図８（Ａ）が出射面となる外面側を主に示し、図８（Ｂ）は入射面となる内面側を主に示す。

ランプカバー１５０は、箱状に形成された内面側を入射面、外面側を出射面とした光学部材である。灯室Ｓ内に配置された光源１３０からの出射光を内側の入射面から入射し、各構成面の特性に基づいた光を外側の出射面から出射する。

図８に示すように、ランプカバー１５０は、光源１３０の出射光の主とした照射方向である表面側に、特性の異なる第１面１５１，第２面１５２，第３面１５３を備える。出射面となる第１面１５１，第２面１５２，第３面１５３の外面側は全て平面状に形成され、入射面となる内面側の形状はそれぞれの面で異なる。

第１面１５１は、ランプカバー１５０の表面の中央の上方領域を構成する。第１面１５１の入射面１５１ａは、小さな凸面がマトリクス状に配置された形態となっている。このように構成される第１面１５１に入射した光は、四方に拡散しながら出射面から出射する。

第２面１５２は、第１面１５１の下方に位置する。第１面１５１，第３面１５３が鉛直面であるのに対し、第２面１５２は下方が裏面側に傾いた傾斜面となっている。第２面１５２の入射面１５２ａは平面となっている。このように構成される第２面１５２に入射した光は、入射した形態のまま出射面から出射する。

第３面１５３は、第１面１５１および第２面１５２の左右に配置され、ランプカバー１５０の表面の側方領域を構成する。第３面１５３は、鉛直方向には垂直に伸び、水平方向には、第１面１５１に対して側縁側が裏面側に傾いている。即ち、右側配置の第３面１５３は右方に、左側配置の第３面１５３は左方に、それぞれやや向いた状態となっている。第３面１５３の入射面１５３ａはＶ字状の溝が上下に伸びる形態となっている。このように構成される第３面１５３に入射した光は、左右に拡散されて出射面から出射する。

光源１３０から出射した光の経路を説明する。図９は光源１３０から出射した光の光路を説明するための概略縦断面図である。

図９に示すように、台座部１６１が鉛直から表面側に傾いているため、取付けられたレンズ１１０も光源１３０も鉛直から表面側に傾いている。即ち、光源１３０の光軸Ａ２は水平から下方に傾いており、この傾いた光軸Ａ２上に、レンズ１１０およびランプカバー１５０の第２面１５２が配置されている。このため、光源１３０から出射した光は、主として光Ｌ３としてレンズ１１０に入射し、光Ｌ３以外のその他の光、主に上方に出射した光は光Ｌ４としてランプカバー１５０の第１面１５１に入射する。

第１の実施形態同様に、車両用灯具１０１は、標識灯（バックアップランプ）としての機能を成す光学ユニットと、路面への描画パターンの投影機能を成す路面描画ユニットとを備えている。

路面描画ユニットは、主に光源１３０とレンズ１１０から構成される。光源１３０から出射した光の一部である光Ｌ３はレンズ１１０に入射し、レンズ１１０を出射して第２面１５２を通過する。第２面１５２は両面が平面状のレンズであり、入射した光を素通しにするため、光Ｌ３はレンズ１１０で矩形に形成されて、描画パターンＭ２として路面ＧＲに照射される。

光学ユニットは、光源１３０およびランプカバー１５０から構成される。ランプカバー１５０においては、特に第１面１５１および第３面１５３が光学ユニットとして用いられる。光源１３０の出射した光のうち、光Ｌ３とは別の一部、特に光軸Ａ２より上方に出射した光がＬ４としてランプカバー１５０に入射し、拡散されて出射し、バックアップランプの配光ＬＤ２を主として構成する。また、図９に図示しない、光源１３０から左右方向に出射した光は、第３面１５３に入射して、左右に拡散されて出射し、配光ＬＤ２の一部を構成する。第２面１５２を除いた面より出射する光で配光ＬＤ２は形成される。

このように、第１実施形態同様に、光学ユニットと路面描画ユニットとは、光源１３０を共有している。光源１３０の光は主として光Ｌ３としてレンズ１１０に入射し、第２面１５２を介して路面ＧＲに描画パターンＭ２として照射され、光Ｌ３以外のその他の光が光Ｌ４としてランプカバー１５０に入射して、配光ＬＤ２として出射する。ここで、ランプカバー１５０で形成される配光ＬＤ２はバックアップランプに求められる必要な配光の法規要件（最大光度、左右最大角度など）を満たすように構成されている。

本実施形態においては、主としてランプカバー１５０の第１面１５１および第３面１５３に光拡散レンズを用いて、光学ユニットの構成要素としたが、光軸Ａ２上にある第２面１５２を除いたランプカバー１５０の構成面全て、即ち、第１面１５１，第２面１５２，第３面１５３に隣設される周側面となる面１５４にも、光拡散レンズを用いて、配光ＬＤ２の照射範囲を広げても良い。

このように、光学ユニットには、従来周知の他の構成を用いてもよい。例えばリフレクターによる反射型や直射型のランプユニットを用いて、光源の一部の出射光を描画パターンに、残りの出射光を配光形成に使用することで、シンプルな構成で機能効果の高い車両用灯具を提供できる。

（光学ユニットと描画ユニットの配置）
ここで、光学ユニットと描画ユニットの相対的な配置について説明する。

第１実施形態の車両用灯具１においては、図３に示すように、光源３０の光軸Ａ１は下方を向いており、水平面からの傾斜角度は角度α１となっている。角度α１は本実施形態においては比較的小さく、角度α１＝２０度程度となっている。車両用灯具１では、配光ＬＤ１を形成するステップリフレクター２０は、レンズ１０の下方に配置されている。

また、第２実施形態の車両用灯具１０１においては、図８に示すように、光源１３０の光軸Ａ２は下方を向いており、水平面からの傾斜角度は角度α２となっている。角度α２は角度α１よりも大きく、本実施形態においては、角度α２＝３０度超となっている。車両用灯具１０１では、配光ＬＤ２を主として形成するランプカバー１５０の第２面１５２は、レンズ１１０の上方に位置している。

光源の配置（特に取付け高さ）が同一の場合、光軸の下方角度が大きいと、描画パターンが車両近くに投影され、光軸の傾斜角度が小さいと、路面に描画される描画パターンは車両から遠くに投影される。光軸の傾斜角度が等しい場合、車両用灯具の取付けられる取付高さが高いほど、投影距離が長く、描画パターンは車両から遠くに投影され、取付高さが低いほど、投影距離が短く、描画パターンは車両近くに投影される。

路面に投影される描画パターンは、形状を明確とするために光度が高いものが望ましい。このため、描画パターンを形成する光学部材は光軸上に配置され、主として光源正面から出射した光度の高い光が描画パターン形成に用いられ、その他の光が配光として形成される。

フロントターンシグナルランプである車両用灯具１が取り付けられる位置は、バンパー付近と比較的低く、角度α１を大きくすると、路面ＧＲに描画される描画パターンＭ１が車両Ｃの近傍のみとなり、あまり周囲の注意を引くことができない。ある程度車両から離れた距離に描画パターンＭ１を投影するため、角度α１は比較的小さなものとなっている。光源３０の光軸Ａ１の水平面からの傾斜角度が小さいため、描画パターンＭ１を形成するレンズ１０が水平面近くに配置され、相対的にステップリフレクター２０は、レンズ１０の下方に配置される。このため、ステップリフレクター２０は、主として光軸Ａ１より下方に出射した光を用いて配光ＬＤ１を形成する。

一方、バックアップランプである車両用灯具１０１は、大型の車両Ｃの上部に取付けられるため、取付位置が比較的高い。光源１３０の光軸Ａ２の水平面からの傾斜の角度α２を比較的大きくすることで、車両近傍から遠方まで長く伸びる矩形の描画パターンＭ２を投影している。光源１３０の光軸Ａ２の水平面からの傾斜角度が大きいため、描画パターンＭ２を形成するレンズ１１０は水平面から離れた下方に配置され、相対的に配光ＬＤ２を主として形成する第２面１５２はレンズ１１０の上方に配置される。このため、第２面１５２は、主として光軸Ａ２より上方に出射した光を用いて配光ＬＤ２を形成する。

即ち、車両用灯具が車両に取付けられる高さが比較的高い場合には、描画ユニットは光学ユニットの上方に配置され、車両に取付けられる高さが比較的低い場合には、描画ユニットは光学ユニットの下方に配置されることが好ましい。より詳しくは、共有の光源の取付けられる高さが比較的高い場合、描画ユニットに備えられる描画パターンを形成される光学部材は、光学ユニットに備えられる配光を形成して照射する光学部材より下方に配置されることが好ましい。車両用灯具が取付けられる高さが比較的低い場合には、好ましい配置は逆となる。これにより、明確かつ明るい描画パターンが路面に描画され、なおかつ余った光源の出射光を有効に利用して、配光を形成することができる。また、各ユニットの適切な配置により全体を小型化することができる。

また、取付け高さだけでなく、傾斜角度も考慮されて描画ユニットおよび光学ユニットの配置は決定される。例えば、描画パターンを比較的遠くに投影する場合、傾斜角度は小さく設定される。この場合、描画ユニットは上方に、光学ユニットは下方に配置される。また左右方向へ描画パターンを投影する場合、描画ユニットを光学ユニットの左方または右方に配置してもよい。

描画ユニットと光学ユニットは共通の光源を使用しているため、最も光源の配置が重要となり、次に、描画パターンを形成する描画ユニットの光学部材の配置が決定し、最後に配光を形成する描画ユニットの光学光源の配置が決定される。このように、光源が配置される高さや光軸の傾斜角度に応じて、光学ユニットは路面描画ユニットとの相対的な配置が決定されると、全体的に最適な配置とすることができ、それぞれの照射を適切なものとすることができる。

（変形例）
本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限られない。以下、図１０と図１１に変形例を示す。

図１０は光源１３０の変形例である。光源１３０Ａ，１３０Ｂは、明るさを向上させるため、それぞれ三つの発光素子１３１を使用している。光源１３０Ａでは三つの発光素子１３１を横に並置し、光源１３０Ｂでは三つの発光素子１３１を縦に並置している。

複数の発光素子１３１を横に並置する場合、光源像の幅が広がり、幅のある描画パターンに好適となる。特に投影距離を適切に選択することにより、描画パターン外形を明確にし、かつ描画パターンの全体の明暗のムラを抑制することができる。即ち、光源１３０Ａは第１実施形態に好適である。車両用灯具１に光源１３１Ａを用いることで、三つのマークＭ１ａ，Ｍ１ｂ，Ｍ１ｃの明るさを同等に保ちつつ、なおかつ略逆Ｖ形状の外形を明確とすることができる。

複数の発光素子１３１を縦に並置する場合、幅方向の描画パターンの外形のぼやけを抑制することができ、遠方にも描画パターンを伸ばして照射することができる。即ち、光源１３０Ｂは第２実施形態に好適である。車両用灯具１０１に光源１３１Ｂを用いることで、縦長で外形が明確なライン状の描画パターンＭ２を投影できる。

このように投影される描画パターンの形状に応じた発光素子の配置とすることで、描画パターンの明度や明確性を向上させることができる。

図１１は、車両用灯具１０１の路面描画ユニットの変形例である。

図１１（Ａ）に示す車両用灯具１０１Ａにおいては、路面描画ユニットは、光源１３０、集光レンズ１１６、シェード１１７、投影レンズ１１８から主に構成される。集光レンズ１１６はコリメートレンズであり、光源１３０の出射光を平行光としてシェード１１７に出射する。シェード１１７は所望の描画パターンの形状をかたどったスリット１１７ａを有し、スリットを通過した光Ｌ３´が、投影レンズ１１８により所望の描画パターンとして路面に投影される。

図１１（Ｂ）に示す車両用灯具１０１Ｂにおいては、路面描画ユニットは、光源１３０と、三つの描画レンズ１１９から主に構成される。描画レンズ１１９は、円形の外形を有し、入射光を単純な円形の描画パターンに形成して出射する。三つの描画レンズ１１９から出射した光Ｌ３１，光Ｌ３２，光Ｌ３３は、それぞれ円形の描画パターンとして形成される。このため、路面には、三つ連なった円形の描画パターンが投影される。このように、レンズそのものを描画パターンの形状とすることもでき、また１の描画パターンを形成するため、複数のレンズを用いてもよい。

以上、本発明の好ましい実施形態について述べたが、上記の実施形態は本発明の一例であり、これらを当業者の知識に基づいて組み合わせることが可能であり、そのような形態も本発明の範囲に含まれる。

１、１０１ ：車両用灯具
１０、１１０ ：レンズ
２０ ：ステップリフレクター
３０、１３０ ：光源
１５０ ：ランプカバー
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４：光
ＬＤ１、ＬＤ２：配光
Ｍ１、Ｍ２ ：描画パターン

Claims (5)

1. 前照灯または標識灯としての機能に加えて、路面描画機能を備えた車両用灯具であり、
   共通の光源を使用する、前照灯または標識灯の機能を成す光学ユニットと、路面への描画パターンの投影機能を成す路面描画ユニットとを含んで構成され、
   前記光学ユニットおよび前記路面描画ユニットは、照射目的を関連させた照射を行う、
   ことを特徴とする路面描画機能を備えた車両用灯具。
2. 前記光学ユニットは、前記光源の出射光の一部を所定の配光に形成して照射し、
   前記路面描画ユニットは、前記光源の出射光の別の一部を、前記光学ユニットの照射目的と関連した描画パターンに形成して路面に投影する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の路面描画機能を備えた車両用灯具。
3. 前記路面描画ユニットは、入射した光を所定の描画パターンに形成して出射するレンズを含んで構成される、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の路面描画機能を備えた車両用灯具。
4. 前記光学ユニットと前記路面描画ユニットとに共通して使用される前記光源は、複数の発光素子を含み、
   前記複数の発光素子は、前記路面描画ユニットが投影する描画パターンの形状により、配置が決定される、
   ことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれかに記載の路面描画機能を備えた車両用灯具。
5. 前記光学ユニットは、前記光源が配置される高さや角度に応じて、前記路面描画ユニットとの相対的な配置が決定される、
   ことを特徴とする請求項１～請求項４のいずれかに記載の路面描画機能を備えた車両用灯具。

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