JP2023077596A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の発光素子からの出射光を投影レンズを介して灯具前方へ向けて照射するように構成された車両用灯具において、ロービーム照射時の前方視認性を十分に確保可能とする。【解決手段】複数の第１発光素子３０を、左右方向に並んだ状態でかつ発光面３０ａを投影レンズ５０へ向けた状態で配置する。その上で、投影レンズ５０の後面５０ｂの上部領域５０ｂ１に、複数の第１発光素子３０からの出射光を下向きに偏向させる下向き偏向部５０ｃが形成された構成とする。これにより、ロービーム用配光パターンの下部領域が明るくなりすぎてしまうのを未然に防止し、かつロービーム用配光パターンをその下端縁が下方側に拡張された上下幅の広い配光パターンとして形成する。そしてこれにより、灯具前方路面の近距離領域が明るくなりすぎて遠距離領域が見えにくくなってしまうのを未然に防止し、かつ灯具前方路面の灯具直前領域まで光照射が行われるようにする。【選択図】図３

Description

本願発明は、投影レンズを備えた車両用灯具に関するものである。

従来より、車両用灯具の構成として、複数の発光素子からの出射光を投影レンズを介して灯具前方へ向けて照射することによりロービーム用配光パターンを形成するように構成されたものが知られている。

「特許文献１」には、このような車両用灯具の構成として、複数の発光素子が左右方向に並んだ状態でかつ発光面を投影レンズへ向けた状態で配置されるとともに、複数の発光素子と投影レンズとの間にロービーム用配光パターンのカットオフラインを形成するために複数の発光素子からの出射光の一部を遮光するシェードが配置されたものが記載されている。

特開２０１９－２０７７７４号公報

上記「特許文献１」に記載された車両用灯具のように、左右方向に並んだ状態で配置された複数の発光素子がその発光面を投影レンズへ向けた状態で配置された構成となっている場合には、複数の発光素子から出射して投影レンズに入射した直射光によって形成されるロービーム用配光パターンは、その下部領域がかなり明るいものとなる。

このため、ロービーム用配光パターンが灯具前方路面に形成されたとき、近距離領域が明るくなりすぎて遠距離領域が見えにくくなってしまい、これによりロービーム照射時の前方視認性を十分に確保することができなくなってしまう。

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、複数の発光素子からの出射光を投影レンズを介して灯具前方へ向けて照射するように構成された車両用灯具において、ロービーム照射時の前方視認性を十分に確保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、投影レンズ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、
複数の発光素子と投影レンズとを備え、上記複数の発光素子からの出射光を上記投影レンズを介して灯具前方へ向けて照射することによりロービーム用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、
上記複数の発光素子は、左右方向に並んだ状態でかつ発光面を上記投影レンズへ向けた状態で配置されており、
上記複数の発光素子と上記投影レンズとの間に、上記ロービーム用配光パターンのカットオフラインを形成するために上記複数の発光素子からの出射光の一部を遮光するシェードが配置されており、
上記投影レンズの上部領域に、上記複数の発光素子からの直射光を下向きに偏向させる下向き偏向部が形成されている、ことを特徴とするものである。

上記「複数の発光素子」は、左右方向に並んだ状態でかつ発光面を投影レンズへ向けた状態で配置されていれば、その具体的な配置や配置個数は特に限定されるものではない。

上記「シェード」は、複数の発光素子からの出射光の一部を遮光することによりロービーム用配光パターンのカットオフラインを形成し得るように構成されたものであれば、その具体的な配置や形状等は特に限定されるものではない。

上記「下向き偏向部」は、投影レンズの上部領域において複数の発光素子からの直射光を下向きに偏向させるように構成されたものであれば、その具体的な配置や形状等は特に限定されるものではなく、投影レンズの前面に形成されていてもよいし後面に形成されていてもよい。

上記「投影レンズの上部領域」とは、投影レンズの光軸よりも上方側に位置する領域を意味するものである。

本願発明に係る車両用灯具は、複数の発光素子からの出射光を投影レンズを介して灯具前方へ向けて照射することによりロービーム用配光パターンを形成する構成となっており、その際、複数の発光素子は左右方向に並んだ状態でかつ発光面を投影レンズへ向けた状態で配置されており、また、複数の発光素子と投影レンズとの間には、ロービーム用配光パターンのカットオフラインを形成するために複数の発光素子からの出射光の一部を遮光するシェードが配置されているが、投影レンズの上部領域には、複数の発光素子からの出射光を下向きに偏向させる下向き偏向部が形成されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、ロービーム用配光パターンの下部領域が必要以上に明るくなってしまうのは、投影レンズの上部領域に入射した複数の発光素子からの直射光によるものである。そこで、複数の発光素子から投影レンズの上部領域へ向かう直射光の一部を下向き偏向部によって下向きに偏向させた状態で灯具前方へ照射することにより、ロービーム用配光パターンの下部領域が明るくなりすぎてしまうのを未然に防止することができる。しかも、この下向き偏向部からの出射光によって、ロービーム用配光パターンをその下端縁が下方側に拡張された上下幅の広い配光パターンとして形成することができる。

したがって、ロービーム用配光パターンが灯具前方路面に形成されたとき、近距離領域が明るくなりすぎて遠距離領域が見えにくくなってしまうのを未然に防止することができ、かつ、灯具前方路面において近距離領域よりもさらに灯具近傍に位置する灯具直前領域まで光照射が行われるようにすることができる。そしてこれによりロービーム照射時の前方視認性を十分に確保することができる。

このように本願発明によれば、複数の発光素子からの出射光を投影レンズを介して灯具前方へ向けて照射するように構成された車両用灯具において、ロービーム照射時の前方視認性を十分に確保することができる。

上記構成において、さらに、下向き偏向部の構成として、投影レンズの後面に形成されたものとすれば、複数の発光素子からの出射光を下向きに偏向させる制御を精度良く行うことができる。

上記構成において、さらに、投影レンズが灯具正面視において横長の外形形状を有している場合には、投影レンズからの出射光の最大下向き角度が制限されてしまい、このため灯具前方路面の灯具直前領域の明るさを十分に確保することが困難なものとなるので、本願発明の構成を採用することが特に効果的である。

上記構成において、さらに、下向き偏向部が複数の発光素子からの出射光を左右方向に拡散させるように構成されたものとすれば、灯具直前領域を幅広く均一に照射する配光パターンとしてロービーム用配光パターンを形成することができる。

上記構成において、さらに、投影レンズの上部領域において下向き偏向部の下方側に隣接する領域に、複数の発光素子からの直射光を上向きに偏向させる上向き偏向部が形成された構成とすれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、複数の発光素子から投影レンズの上部領域へ向かう直射光は、その一部が上向き偏向部によって上向きに偏向した状態で灯具前方へ照射されることとなるので、ロービーム用配光パターンとして、その下部領域の明るさを抑制する効果を高めることができる。

その際、上向き偏向角度を比較的小さい適当な値に設定すれば、上向き偏向部からの出射光を、カットオフラインよりも上方側へ照射されるグレア光としてしまうことなく、灯具前方路面の遠距離領域を照射する光として活用することができる。そしてこれによりロービーム用配光パターンを遠方視認性に優れたものとすることができる。

本願発明の一実施形態に係る車両用灯具を示す側断面図 図１のII方向矢視図 図２のIII－III線断面図 （ａ）は上記車両用灯具からの照射光によって形成されるロービーム用配光パターンを示す図、（ｂ）は上記実施形態の比較例を示す（ａ）と同様の図 上記車両用灯具からの照射光によって形成されるハイビーム用配光パターンを示す図 上記実施形態の第１変形例を示す、図２と同様の図 上記第１変形例の作用を示す図であって、（ａ）は図４（ａ）と同様の図、（ｂ）は図５と同様の図 上記実施形態の第２変形例を示す、図３と同様の図 上記第２変形例の作用を示す、図７と同様の図 上記実施形態の第３変形例を示す、図２と同様の図 上記第３変形例を示す、図３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を示す側断面図である。また、図２は、図１のII方向矢視図である。

これらの図において、Ｘで示す方向が「灯具前方」であり、Ｙで示す方向が「灯具前方」と直交する「左方向」（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。

車両用灯具１０は、車両の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、灯具ユニット２０が収容された構成となっている。

図３は、図２のIII－III線断面図である。

図３にも示すように、灯具ユニット２０は、いわゆるプロジェクタ型の灯具ユニットであって、光源としての複数の第１および第２発光素子３０、４０と、第１および第２リフレクタ３２、４２と、投影レンズ５０とを備えており、その照射光によってロービーム用配光パターンとハイビーム用配光パターンとを選択的に形成し得るように構成されている。

具体的には、複数の第１発光素子３０はロービーム照射時およびハイビーム照射時に点灯するように構成されており、複数の第２発光素子４０はハイビーム照射時に追加点灯するように構成されている。

そして、灯具ユニット２０は、複数の第１発光素子３０からの直射光および複数の第１発光素子３０から出射して第１リフレクタ３２で反射した光を、投影レンズ５０を介して灯具前方へ向けて照射することによりロービーム用配光パターンを形成するようになっており、また、複数の第２発光素子４０からの直射光および複数の第２発光素子４０から出射して第２リフレクタ４２で反射した光を、投影レンズ５０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の付加配光パターンを形成するようになっている。

なお、図３においては、第１発光素子３０からの出射光の光路を実線で示しており、第２発光素子４０からの出射光の光路を破線で示している。

次に、灯具ユニット２０の具体的な構成について説明する。

図３に示すように、投影レンズ５０は、前面５０ａが凸曲面状に形成された平凸非球面レンズであって、灯具前後方向に延びる光軸Ａｘを有している。この投影レンズ５０は、その後側焦点Ｆを含む焦点面である後側焦点面上に形成される光源像を、反転像として灯具前方（すなわち車両前方）の仮想鉛直スクリーン上に投影するようになっている。

投影レンズ５０の後面５０ｂには、その上部領域５０ｂ１に下向き偏向部５０ｃが形成されている（これについては後述する）。

投影レンズ５０は、その外周部においてレンズホルダ５２に支持されており、このレンズホルダ５２はヒートシンク５４に支持されている。

図２に示すように、複数の第１発光素子３０は、光軸Ａｘよりも上方側において左右方向に並んだ状態で配置されており、複数の第２発光素子４０は、光軸Ａｘよりも下方側において左右方向に並んだ状態で配置されている。

複数の第１発光素子３０は、いずれも矩形状（具体的には正方形）の発光面３０ａを有する１１個の白色発光ダイオードで構成されており、互いに僅かな間隔をおいて配置されている。その際、光軸Ａｘの真上に配置された第１発光素子３０およびその右側（灯具正面視では左側）に配置された５個の第１発光素子３０は、左側に配置された残り５個の第１発光素子３０に対して下方側に変位した状態で配置されている。

一方、複数の第２発光素子４０は、いずれも矩形状（具体的には発光面３０ａと同一サイズの正方形）の発光面４０ａを有する９個の白色発光ダイオードで構成されており、互いに僅かな間隔をおいて横一列で配置されている。

複数の第１および第２発光素子３０、４０は共通の基板５６に搭載されており、この基板５６はヒートシンク５４に支持されている。

図３に示すように、基板５６は、光軸Ａｘと直交する鉛直面に対して後傾した状態で配置されている。その際、基板５６の鉛直面に対する後傾角度は１０～２０°（例えば１５°程度）の値に設定されている。これにより複数の第１および第２発光素子３０、４０は、その発光面３０ａ、４０ａを灯具正面方向に対して１０～２０°（例えば１５°程度）上向きの方向へ向けた状態（すなわち投影レンズ５０へ向けた状態）で配置されている。

第１および第２リフレクタ３２、４２は、基板５６よりも灯具前方側に配置されている。これら第１および第２リフレクタ３２、４２は一体的に形成されており、その左右両端部においてヒートシンク５４に支持されている。

第１リフレクタ３２は、複数の第１発光素子３０を囲むように形成された反射面３２ａを有しており、この反射面３２ａにおいて複数の第１発光素子３０からの出射光を投影レンズ５０へ向けて反射させるように構成されている。この反射面３２ａは、横長の凹曲面状の反射面形状を有しており、その上端縁は灯具正面視において略横長楕円形の外形形状を有している。

一方、第２リフレクタ４２は、複数の第２発光素子４０を囲むように形成された反射面４２ａを有しており、この反射面４２ａにおいて複数の第２発光素子４０からの出射光を投影レンズ５０へ向けて反射させるように構成されている。この反射面４２ａは、横長の凹曲面状の反射面形状を有しており、その下端縁は灯具正面視において略横長楕円形の外形形状を有している。

第１リフレクタ３２の反射面３２ａには、複数の第１発光素子３０をその外周縁近傍において囲む開口部３２ｂが形成されている。この開口部３２ｂは、複数の第１発光素子３０の配列に沿って左右段違いで略横長矩形状に延びるように形成されている。

一方、第２リフレクタ４２の反射面４２ａには、複数の第２発光素子４０をその外周縁近傍において囲む横長の開口部４２ｂが形成されている。この開口部４２ｂは、複数の第２発光素子４０の配列に沿って横長矩形状に延びるように形成されている。

複数の第１発光素子３０と複数の第２発光素子４０との間には、複数の第１発光素子３０からの直射光および第１リフレクタ３２で反射した複数の第１発光素子３０からの出射光の一部を遮光してロービーム用配光パターンのカットオフラインを形成するためのシェード６０が配置されている。

シェード６０は、第１および第２リフレクタ３２、４２と一体的に形成されている。すなわち、シェード６０は、第１および第２リフレクタ３２、４２の接続部分が楔形の鉛直断面形状で灯具前方へ向けて延びることによって形成されており、その上面が第１リフレクタ３２の反射面３２ａの一部を構成するとともにその下面が第２リフレクタ４２の反射面４２ａの一部を構成している。

シェード６０の前端縁６０ａは、投影レンズ５０の後側焦点Ｆの位置において光軸Ａｘと直交する鉛直面に沿って、左右段違いで左右方向に延びるように形成されている。具体的には、この前端縁６０ａは、光軸Ａｘよりも左側の部分（灯具正面視では右側の部分）が光軸Ａｘに対してやや上方側の位置において水平方向に延びており、光軸Ａｘよりも右側の部分が光軸Ａｘに対して僅かに下方側の位置において水平方向に延びるとともにその左端部が斜め左上方向に延びた状態で光軸Ａｘよりも左側の部分と接続されている。

図３に示すように、投影レンズ５０は、その後面５０ｂに形成された下向き偏向部５０ｃにおいて、複数の第１発光素子３０からの出射光の一部を下向きに偏向させるように構成されている。

下向き偏向部５０ｃは、投影レンズ５０の後面５０ｂにおいて光軸Ａｘから上方側に離れた位置に形成されている。

具体的には、投影レンズ５０の後面５０ｂは、その上部領域５０ｂ１が他の一般領域に対して灯具前方側にオフセットした状態で形成されている。そして、下向き偏向部５０ｃは、上部領域５０ｂ１の下端部において前傾した状態で左右方向に延びるように形成された傾斜面によって構成されている。この下向き偏向部５０ｃの前傾角度によって、複数の第１発光素子３０からの出射光に対する下向き偏向角度が設定されている。

複数の第１発光素子３０から出射して、投影レンズ５０の後面５０ｂに到達した光のうち下向き偏向部５０ｃに到達した光は、下向きに屈折するようにして投影レンズ５０に入射し、その前面５０ａからかなり下向きの光として出射する。

なお、図３において２点鎖線で示す光路は、仮に投影レンズ５０の後面５０ｂに下向き偏向部５０ｃが形成されていないとした場合において投影レンズ５０に入射した複数の第１発光素子３０からの出射光の光路である。このように投影レンズ５０の後面５０ｂに下向き偏向部５０ｃが形成されていない場合には、複数の第１発光素子３０から投影レンズ５０に入射した光は、その前面５０ａから下向きの光として出射するが、その下向き角度はさほど大きくはならない。

一方、複数の第２発光素子４０からの出射光は、その大半が投影レンズ５０の後面５０ｂの一般領域に到達するが、斜め上方へ向かう直射光の一部は投影レンズ５０の下向き偏向部５０ｃに到達する。そして、この下向き偏向部５０ｃに到達した光は、下向きに屈折するようにして投影レンズ５０に入射し、その前面５０ａからやや下向きの光として出射する。

なお、図３において２点鎖線で示すように、仮に投影レンズ５０の後面５０ｂに下向き偏向部５０ｃが形成されていないとした場合において投影レンズ５０に入射した複数の第２発光素子４０からの直射光は、その前面５０ａからやや上向きの光として出射する。

図４（ａ）は、車両用灯具１０の灯具ユニット２０から灯具前方へ向けて照射される光により、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ロービーム用配光パターンＰＬを透視的に示す図である。

図４（ａ）に示すように、ロービーム用配光パターンＰＬは、左配光のロービーム用配光パターンであって、その上端縁に左右段違いのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有している。このカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２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線を境にして左右段違いで水平方向に延びており、Ｖ－Ｖ線よりも右側の対向車線側部分が下段カットオフラインＣＬ１として形成されるとともに、Ｖ－Ｖ線よりも左側の自車線側部分が、この下段カットオフラインＣＬ１から傾斜部を介して段上がりになった上段カットオフラインＣＬ２として形成されている。

ロービーム用配光パターンＰＬにおいて、下段カットオフラインＣＬ１とＶ－Ｖ線との交点であるエルボ点Ｅは、Ｈ－Ｖの０．５～０．６°程度下方に位置している。

このロービーム用配光パターンＰＬは、その下部領域が略均一な明るさで形成されており、かつ、上下幅の広い配光パターンとして形成されている。

一方、図４（ｂ）は、本実施形態の比較例を示す図であって、仮に、投影レンズ５０に下向き偏向部５０ｃが形成されていないとした場合に形成されるロービーム用配光パターンＰＬ´を示す図である。

図４（ｂ）に示すように、このロービーム用配光パターンＰＬ´もロービーム用配光パターンＰＬと略同様の配光パターンとして形成されるが、ロービーム用配光パターンＰＬよりも上下幅の狭い配光パターンとして形成されており、かつ、その下部領域が必要以上に明るい過剰明部Ｐａ´として形成されている。

このため、ロービーム用配光パターンＰＬ´が灯具前方路面に形成されたとき、その過剰明部Ｐａ´が位置する近距離領域が明るくなりすぎて遠距離領域（すなわち過剰明部Ｐａ´とカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２との間の領域）が見えにくくなってしまう。そしてこれによりロービーム照射時の前方視認性を十分に確保することができなくなってしまう。

これに対し、ロービーム用配光パターンＰＬにおいては、その下部領域にこのような過剰明部Ｐａ´は形成されていない。これは、本実施形態に係る灯具ユニット２０においては、複数の第１発光素子３０から投影レンズ５０の上部領域へ向かう直射光の一部が下向き偏向部５０ｃによって下向きに偏向した状態で灯具前方へ照射され、これによりロービーム用配光パターンＰＬの下部領域を形成するための照射光が減少することによるものである。

また、ロービーム用配光パターンＰＬは、ロービーム用配光パターンＰＬ´の下端縁が下方側に拡張された配光パターンとして形成されているが、これも、複数の第１発光素子３０から投影レンズ５０の上部領域へ向かう直射光の一部が下向き偏向部５０ｃによって下向きに偏向した状態で灯具前方へ照射されることによるものである。

図５は、灯具ユニット２０から灯具前方へ向けて照射される光により上記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を示す図である。

図５に示すように、ハイビーム用配光パターンＰＨは、ロービーム用配光パターンＰＬに対して付加配光パターンＰＡが付加された配光パターンとして形成されている。

上述したように、付加配光パターンＰＡは複数の第２発光素子４０からの直射光および複数の第２発光素子４０から出射して第２リフレクタ４２で反射した光によって、ロービーム用配光パターンＰＬのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の上方側に横長の配光パターンとして形成されるが、その下端縁近傍領域ＰＡａがロービーム用配光パターンＰＬのカットオフライン近傍領域と重複した状態で形成されている。

これは、複数の第２発光素子４０から斜め上方へ向かう直射光の一部が投影レンズ５０の下向き偏向部５０ｃにおいて下向きに屈折するようにして投影レンズ５０に入射し、その前面５０ａからやや下向きの光として出射することによるものである。

このようにハイビーム用配光パターンＰＨは、ロービーム用配光パターンＰＬと付加配光パターンＰＡとが部分的に重複した状態で形成されるので、両者の間に隙間が形成されてしまうことはない。

次に本実施形態の作用効果について説明する。

本実施形態に係る車両用灯具１０の灯具ユニット２０は、複数の第１発光素子３０（発光素子）からの出射光を投影レンズ５０を介して灯具前方へ向けて照射することによりロービーム用配光パターンＰＬを形成する構成となっており、その際、複数の第１発光素子３０は左右方向に並んだ状態でかつ発光面３０ａを投影レンズ５０へ向けた状態で配置されており、また、複数の第１発光素子３０と投影レンズ５０との間には、ロービーム用配光パターンＰＬのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を形成するために複数の第１発光素子３０からの出射光の一部を遮光するシェード６０が配置されているが、投影レンズ５０の上部領域には、複数の第１発光素子３０からの出射光を下向きに偏向させる下向き偏向部５０ｃが形成されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、ロービーム用配光パターンＰＬの下部領域が必要以上に明るくなってしまうのは、投影レンズ５０の上部領域に入射した複数の第１発光素子３０からの直射光によるものである。そこで、複数の第１発光素子３０から投影レンズ５０の上部領域へ向かう直射光の一部を下向き偏向部５０ｃによって下向きに偏向させた状態で灯具前方へ照射することにより、ロービーム用配光パターンＰＬの下部領域が明るくなりすぎてしまうのを未然に防止することができる。しかも、この下向き偏向部５０ｃからの出射光によって、ロービーム用配光パターンＰＬをその下端縁が下方側に拡張された上下幅の広い配光パターンとして形成することができる。

したがって、ロービーム用配光パターンＰＬが灯具前方路面に形成されたとき、近距離領域が明るくなりすぎて遠距離領域が見えにくくなってしまうのを未然に防止することができ、かつ、灯具前方路面において近距離領域よりもさらに灯具近傍に位置する灯具直前領域まで光照射が行われるようにすることができる。そしてこれによりロービーム照射時の前方視認性を十分に確保することができる。

このように本実施形態によれば、複数の第１発光素子３０からの出射光を投影レンズ５０を介して灯具前方へ向けて照射するように構成された車両用灯具１０において、ロービーム照射時の前方視認性を十分に確保することができる。

その際、本実施形態においては、下向き偏向部５０ｃが、投影レンズ５０の後面５０ｂに形成されているので、複数の第１発光素子３０からの出射光を下向きに偏向させる制御を精度良く行うことができる。

しかも本実施形態においては、複数の第２発光素子４０から斜め上方へ向かう直射光の一部が投影レンズ５０の下向き偏向部５０ｃに入射することによって、付加配光パターンＰＡの下部領域ＰＡａがロービーム用配光パターンＰＬのカットオフライン近傍領域と重複した状態で形成されるようになっているので、ハイビーム用配光パターンＰＨを、ロービーム用配光パターンＰＬと付加配光パターンＰＡとが隙間なく繋がった連続的な配光パターンとして形成することができる。

上記実施形態においては、投影レンズ５０が平凸非球面レンズで構成されているものとして説明したが、両凸レンズや凸メニスカスレンズ等で構成されたものとすることも可能であり、また、円形以外の外形形状を有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、灯具ユニット２０として１１個の第１発光素子３０と９個の第２発光素子４０とを備えているものとして説明したが、これ以外の個数の第１および第２発光素子３０、４０を備え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、複数の第１発光素子３０が左右段違いで配置されているものとして説明したが、これらが横一列で配置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、複数の第１および第２発光素子３０、４０の各々の発光面３０ａ、４０ａが正方形の外形形状を有しているものとして説明したが、これ以外の外形形状（例えば縦長矩形状や横長矩形状の外形形状等）を有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、複数の第１および第２発光素子３０、４０からの出射光を有効利用するために第１および第２リフレクタ３２、４２が配置されているものとして説明したが、第１および第２リフレクタ３２、４２のいずれか一方または両方が配置されていない構成とすることも可能である。

上記実施形態においては、複数の第２発光素子４０が一斉に点灯する構成となっているが、複数の第２発光素子４０が個別に点灯し得る構成とすることも可能である。その際、複数の第２発光素子４０の各々を自車の走行状況に応じて点消灯させるようにすれば、対向車のドライバー等にグレアを与えてしまわない範囲内でできるだけ前方走行路を幅広く照射することが可能となる。

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６は、本変形例に係る車両用灯具の灯具ユニット１２０を示す、図２と同様の図である。

図６に示すように、灯具ユニット１２０の基本的な構成は上記実施形態の灯具ユニット２０と同様であるが、投影レンズ１５０の構成が上記実施形態の場合と一部異なっている。

すなわち本変形例においても、投影レンズ１５０は、前面１５０ａが凸曲面状に形成された平凸非球面レンズで構成されており、その後面１５０ｂの上部領域１５０ｂ１には下向き偏向部１５０ｃが形成されているが、この下向き偏向部１５０ｃが複数の拡散レンズ素子１５０ｓで構成されている点で上記実施形態の場合と異なっている。

複数の拡散レンズ素子１５０ｓは、縦縞状に形成されており、複数の第１発光素子３０からの出射光を左右方向に拡散させるように構成されている。

図７（ａ）は、灯具ユニット１２０から灯具前方へ向けて照射される光により、上記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ＰＬ－１を透視的に示す図である。

図７（ａ）に示すように、ロービーム用配光パターンＰＬ－１は、図中２点鎖線で示すロービーム用配光パターンＰＬに比して、その下部領域の左右両側への拡がりが大きい配光パターンとして形成されている。これは、下向き偏向部１５０ｃが複数の拡散レンズ素子１５０ｓで構成されていることによるものである。

図７（ｂ）は、灯具ユニット１２０から灯具前方へ向けて照射される光により、上記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－１を透視的に示す図である。

図７（ｂ）に示すように、ハイビーム用配光パターンＰＨ－１は、ロービーム用配光パターンＰＬ－１に対して付加配光パターンＰＡ－１が付加された配光パターンとして形成されている。

付加配光パターンＰＡ－１は、図中２点鎖線で示す付加配光パターンＰＡと同様、その下端縁近傍領域ＰＡ－１ａがロービーム用配光パターンＰＬ－１のカットオフライン近傍領域と重複した配光パターンとして形成されるが、付加配光パターンＰＡに比して下端縁近傍領域ＰＡ－１ａの左右両側への拡がりが大きい配光パターンとして形成されている。これも、下向き偏向部１５０ｃが複数の拡散レンズ素子１５０ｓで構成されていることによるものである。

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場合と同様の作用効果を得ることができる。

しかも、本変形例の構成を採用することにより、灯具前方路面の灯具直前領域を幅広く均一に照射する配光パターンとしてロービーム用配光パターンＰＬ－１を形成することができる。

また、本変形例の構成を採用することにより、付加配光パターンＰＡ－１の下部領域がより広範囲にわたってロービーム用配光パターンＰＬ－１のカットオフライン近傍領域と重複することとなるので、ハイビーム用配光パターンＰＨ－１を、ロービーム用配光パターンＰＬ－１と付加配光パターンＰＡ－１とがより広範囲にわたって隙間なく繋がった連続的な配光パターンとして形成することができる。

次に、上記実施形態の第２変形例について説明する。

図８は、本変形例に係る車両用灯具の灯具ユニット２２０を示す、図３と同様の図である。

図８に示すように、灯具ユニット２２０の基本的な構成は上記実施形態の灯具ユニット２０と同様であるが、投影レンズ２５０の構成が上記実施形態の場合と一部異なっている。

すなわち本変形例においても、投影レンズ２５０は、前面２５０ａが凸曲面状に形成された平凸非球面レンズで構成されており、その後面２５０ｂの上部領域２５０ｂ１には下向き偏向部２５０ｃが形成されているが、この下向き偏向部２５０ｃの下方側に隣接する領域に、複数の第１発光素子３０からの直射光を上向きに偏向させる上向き偏向部２５０ｄが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。

上向き偏向部２５０ｄは、下向き偏向部２５０ｃの下端縁から後傾した状態で左右方向に延びるように形成された傾斜面で構成されており、その下端縁において後面２５０ｂの一般領域に接続されている。この上向き偏向部２５０ｄの後傾角度によって、複数の第１発光素子３０からの出射光に対する上向き偏向角度が設定されている。

複数の第１および第２発光素子３０、４０から出射して、投影レンズ２５０の後面２５０ｂに到達した光のうち下向き偏向部２５０ｃに到達した光の光路については、上記実施形態の場合と同様である。

一方、複数の第１および第２発光素子３０、４０から出射して、投影レンズ２５０の後面２５０ｂに到達した光のうち上向き偏向部２５０ｄに到達した光の光路は、仮に上向き偏向部２５０ｄが形成されていないとした場合の光路（２点鎖線で示す光路）よりも上向きの光として投影レンズ２５０の前面２５０ａから出射する。

図９（ａ）は、灯具ユニット２２０から灯具前方へ向けて照射される光により、上記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ＰＬ－２を透視的に示す図である。

図９（ａ）に示すように、ロービーム用配光パターンＰＬ－２は、その上部領域に横長明部Ｐｂを有する配光パターンとして形成されている。この横長明部Ｐｂは、複数の第１発光素子３０から出射して上向き偏向部２５０ｄから投影レンズ２５０に入射した光が、その前面２５０ａから上向きの光として出射することによって形成されるものである。

このような横長明部Ｐｂを有するロービーム用配光パターンＰＬ－２は、図４（ａ）に示すロービーム用配光パターンＰＬに比して遠方視認性に優れた配光パターンとなっている。

図９（ｂ）は、灯具ユニット２２０から灯具前方へ向けて照射される光により、上記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－２を透視的に示す図である。

図９（ｂ）に示すように、ハイビーム用配光パターンＰＨ－２は、ロービーム用配光パターンＰＬ－２に対して付加配光パターンＰＡ－２が付加された配光パターンとして形成されている。

付加配光パターンＰＡ－２は、図中２点鎖線で示す付加配光パターンＰＡと同様、その下端縁近傍領域ＰＡ－２ａがロービーム用配光パターンＰＬ－２のカットオフライン近傍領域と重複した配光パターンとして形成されるが、付加配光パターンＰＡに比して上部領域が上方側に拡張された配光パターンとして形成されている。これは、複数の第２発光素子４０から出射して上向き偏向部２５０ｄから投影レンズ２５０に入射した光が、その前面２５０ａから上向きの光として出射することによるものである。

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場合と同様の作用効果を得ることができる。

その際、本変形例においては、複数の第１発光素子３０から投影レンズ２５０の上部領域へ向かう直射光の一部が上向き偏向部２５０ｄによって上向きに偏向した状態で灯具前方へ照射されるので、ロービーム用配光パターンＰＬ－２として、その下部領域の明るさを抑制する効果を高めることができる。

しかも、本変形例の構成を採用することにより、ロービーム用配光パターンＰＬ－２を遠方視認性に優れた配光パターンとして形成することができる。

次に、上記実施形態の第３変形例について説明する。

図１０、１１は、本変形例に係る車両用灯具の灯具ユニット３２０を示す、図２、３と同様の図である。

図１０、１１に示すように、灯具ユニット３２０の基本的な構成は上記実施形態の灯具ユニット２０と同様であるが、投影レンズ３５０の構成が上記実施形態の場合と一部異なっている。

すなわち本変形例においても、投影レンズ３５０は、前面３５０ａが凸曲面状に形成された平凸非球面レンズで構成されており、その後面３５０ｂの上部領域３５０ｂ１には下向き偏向部３５０ｃが形成されているが、灯具正面視において横長の外形形状を有している点で上記実施形態の場合と異なっている。また、これに伴ってレンズホルダ３５２およびヒートシンク３５４の構成も上記実施形態の場合と一部異なっている。

具体的には、投影レンズ３５０は、上記実施形態の投影レンズ５０の上部および下部を水平方向に切り落としたような外形形状を有している。また、レンズホルダ３５２は、投影レンズ３５０の外形形状に応じた形状を有しており、ヒートシンク３５４は、レンズホルダ３５２の外形形状に応じた形状を有している。

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場合と同様の作用効果を得ることができる。

その際、本変形例の投影レンズ３５０のように、灯具正面視において横長の外形形状を有している場合には、投影レンズ３５０からの出射光の最大下向き角度が制限されてしまい、このため灯具前方路面の灯具直前領域の明るさを十分に確保することが困難なものとなるので、下向き偏向部３５０ｃの形成により、ロービーム照射時に灯具前方路面の灯具直前領域まで光照射が行われる構成とすることが特に効果的である。

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
２０、１２０、２２０、３２０ 灯具ユニット
３０ 第１発光素子（発光素子）
３０ａ、４０ａ 発光面
３２ 第１リフレクタ
３２ａ、４２ａ 反射面
３２ｂ、４２ｂ 開口部
４０ 第２発光素子
４２ 第２リフレクタ
５０、１５０、２５０、３５０ 投影レンズ
５０ａ、１５０ａ、２５０ａ、３５０ａ 前面
５０ｂ、１５０ｂ、２５０ｂ、３５０ｂ 後面
５０ｂ１、１５０ｂ１、２５０ｂ１、３５０ｂ１ 上部領域
５０ｃ、１５０ｃ、２５０ｃ、３５０ｃ 下向き偏向部
５２、３５２ レンズホルダ
５４、３５４ ヒートシンク
５６ 基板
６０ シェード
６０ａ 前端縁
１５０ｓ 拡散レンズ素子
２５０ｄ 上向き偏向部
Ａｘ 光軸
ＣＬ１ 下段カットオフライン
ＣＬ２ 上段カットオフライン
Ｅ エルボ点
Ｆ 後側焦点
ＰＡ、ＰＡ－１、ＰＡ－２ 付加配光パターン
ＰＡａ、ＰＡ－１ａ、ＰＡ－２ａ 下端縁近傍領域
ＰＨ、ＰＨ－１、ＰＨ－２ ハイビーム用配光パターン
ＰＬ、ＰＬ－１、ＰＬ－２ ロービーム用配光パターン

Claims (5)

1. 複数の発光素子と投影レンズとを備え、上記複数の発光素子からの出射光を上記投影レンズを介して灯具前方へ向けて照射することによりロービーム用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、
   上記複数の発光素子は、左右方向に並んだ状態でかつ発光面を上記投影レンズへ向けた状態で配置されており、
   上記複数の発光素子と上記投影レンズとの間に、上記ロービーム用配光パターンのカットオフラインを形成するために上記複数の発光素子からの出射光の一部を遮光するシェードが配置されており、
   上記投影レンズの上部領域に、上記複数の発光素子からの直射光を下向きに偏向させる下向き偏向部が形成されている、ことを特徴とする車両用灯具。
2. 上記下向き偏向部は、上記投影レンズの後面に形成されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
3. 上記投影レンズは、灯具正面視において横長の外形形状を有している、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用
4. 上記下向き偏向部は、上記複数の発光素子からの出射光を左右方向に拡散させるように構成されている、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. 上記投影レンズの上部領域において上記下向き偏向部の下方側に隣接する領域に、上記複数の発光素子からの直射光を上向きに偏向させる上向き偏向部が形成されている、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。

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