JP5248833B2 - 車両用照明灯具 - Google Patents

Description

本願発明は、投射レンズ，カットオフライン形成用シェード，光源である発光素子および前記発光素子の発光を前方に反射するリフレクタをそれぞれ備えた複数の投射型光源ユニットが灯室内に収容されて、複数の投射型光源ユニットの配光パターンが合成されて前照灯の配光パターンを構成する自動車用前照灯に関する。

近年、自動車用前照灯等においても、発光ダイオード等の発光素子を光源とする車両用照明灯具の採用が提案されている。

例えば「特許文献１」には、発光素子を光源とするすれ違いビーム形成用の投射型光源ユニットと、同じく発光素子を光源とする走行ビーム形成用の投射型光源ユニットと、をそれぞれ複数個灯室内に収容した自動車用前照灯が記載されている。

すれ違いビーム形成用の投射型光源ユニットは、投射レンズ，カットオフライン形成用シェード，発光素子およびリフレクタで構成され、走行ビーム形成用の投射型光源ユニットは、投射レンズ，発光素子およびリフレクタで構成されている。

また、「特許文献２」には、投射レンズ，カットオフライン形成用シェード，発光素子およびリフレクタで構成された車両用投射型光源ユニットであって、その先端が投射レンズの後方焦点近傍となるように前方に向けてほぼ水平に延出形成したカットオフライン形成用シェードの上下両側に発光素子およびリフレクタをそれぞれ設けて、投射レンズ，シェード，上側の発光素子および上側のリフレクタで構成された上側の光源ユニット部により（上側の発光素子の点灯により）、所定のカットオフラインをもつすれ違いビーム用の配光パターンが形成され、投射レンズ，シェード，下側の発光素子および下側のリフレクタで構成された下側の光源ユニット部により（下側の発光素子の点灯により）、前記所定のカットオフラインにほぼ一致する下端カットオフラインをもつ走行ビーム用付加配光パターン（走行ビーム用配光パターンの一部でもある）が形成される車両用投射型光源ユニットが記載されている。即ち、単一の投射型光源ユニットによってすれ違いビーム用配光パターンも走行ビーム用配光パターンも形成できる。
特開２００４−３１１２２４号公報 特開２００６−１６４７３５号公報

発明者は、上記「特許文献１」に記載されているような灯具構成において、灯室内に収容する各投射型光源ユニットとして、上記「特許文献２」に記載されているような構成（すれ違いビーム用配光パターンと走行ビーム用配光パターンの双方を形成できる構造）を採用すれば、灯室内に収容する光源ユニットの個数が減少し、灯室を小さくできる（前照灯をコンパクトにできる）と考えた。

そして、大・中・小の三種の配光パターンをつくる投射型光源ユニットを灯室内に収容した前照灯を試作し、配光スクリーンに照射したところ、図１５，１６に示す、すれ違いビーム用配光パターン，走行ビーム用配光パターンが形成されたが、走行ビーム用配光パターン（図１６参照）中に水平線Ｈ−Ｈに沿った帯状のダークゾーンＤｚが顕れて、前方視認性が低下するという問題が生じた。

発明者が検討したところ、前照灯の走行ビームの配光は、三種の投射型光源ユニットのそれぞれが形成する配光パターン（図１７（ａ），（ｂ），（ｃ）参照）の合成配光パターン（図１５，１６参照）として構成されているが、各投射型光源ユニットが形成する走行ビーム用配光パターンのそれぞれに顕れるダークゾーンＤｚａ，Ｄｚｂ，Ｄｚｃ同士が重畳されるために、ダークゾーンＤｚが目立つということが判った。

即ち、試作した前照灯を構成する各投射型光源ユニットの走行ビーム用配光パターンは、図１７（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、上側の光源ユニット部（上側の発光素子の点灯）により形成される所定のカットオフラインをもつすれ違いビーム用の配光パターンＰｓａ（Ｐｓｂ，Ｐｓｃ）の上に、下側の光源ユニット部（下側の発光素子の点灯）により形成される所定の下端カットオフラインをもつ走行ビーム用付加配光パターンＰｈａ（Ｐｈｂ，Ｐｈｃ）を、両カットオフラインが接近するように積層した形状であるが、上側の光源ユニット部と下側の光源ユニット部が投射レンズおよびカットオフライン形成用シェードを共有するという構造上、両カットオフライン間にダークゾーンＤｚａ（Ｄｚｂ，Ｄｚｃ）が存在することになる。一方、前照灯を構成する各投射型光源ユニットの光軸は全て平行に設定されて、各投射型光源ユニットのすれ違いビーム用配光パターンＰｓａ（Ｐｓｂ，Ｐｓｃ）上端のカットオフラインが全て一致（図１５参照）して、前照灯のすれ違いビームにおいて鮮明なカットオフラインを形成できるように構成されている。このため、各投射型光源ユニットの走行ビーム用配光パターン（図１７（ａ）〜（ｃ））を合成して得られる前照灯の走行ビーム用配光パターン（図１６参照）では、同一高さにあるそれぞれのダークゾーンＤｚａ，Ｄｚｂ，Ｄｚｃ同士が重畳されることとなって、ダークゾーンＤｚが目立つと考えられる。

そこで発明者は、各投射型光源ユニットの光軸を上下方向にずらしてやれば、各投射型光源ユニットの走行ビーム用配光パターンにおけるダークゾーン同士が重畳しないので、前照灯の合成された走行ビーム用配光パターンにおいてダークゾーンは目立たないと考えた。そして、このような構造の前照灯を試作し検証したところ、有効であることが確認されたので、この度の出願に至ったものである。

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、その目的は、発光素子を光源とする複数の投射型光源ユニットを灯室内に収容したコンパクトな自動車用前照灯であって、各投射型光源ユニットの走行ビーム用配光パターンにおいてダークゾーンが顕れるものの、合成された走行ビーム用配光パターンとしてはダークゾーンが目立たない自動車用前照灯を提供することにある。

前記目的を達成するために、請求項１に係る自動車用前照灯においては、投射レンズ，カットオフライン形成用シェード，光源である発光素子および前記発光素子の発光を反射して前記投射レンズに導くリフレクタをそれぞれ備えた複数の投射型光源ユニットが灯室内に収容され、前記複数の投射型光源ユニットがそれぞれ形成する配光パターンが合成されて前照灯の配光パターンを構成する自動車用前照灯において、
前記各投射型光源ユニットは、
前記シェードが前記投射レンズの後方焦点近傍にその延出先端部が位置するようにほぼ水平に前方に延出するとともに、該シェードの上下両側に発光素子およびリフレクタがそれぞれ設けられて、
前記投射レンズ，シェード，上側の発光素子および上側のリフレクタで構成された上側の光源ユニット部により、所定のカットオフラインをもつすれ違いビーム用の配光パターンが形成され、前記投射レンズ，シェード，下側の発光素子および下側のリフレクタで構成された下側の光源ユニット部により、前記所定のカットオフラインにほぼ一致する下端カットオフラインをもつ走行ビーム用付加配光パターンが形成されるように構成された自動車用前照灯であって、
前照灯の光軸と平行に設定された一の投射型光源ユニットの光軸に対し他の投射型光源ユニットの光軸を前方下向きに僅かに傾斜するように構成した。

（作用）前照灯の配光は、灯室内に収容された複数の投射型光源ユニットがそれぞれ形成する配光パターンを合成した合成配光パターンで構成されるが、各投射型光源ユニットでは、上側の光源ユニット部（上側の発光素子の点灯）により、所定のカットオフラインをもつすれ違いビーム用の配光パターンが形成され、上側の光源ユニット部および下側の光源ユニット部（上側の発光素子および下側の発光素子の同時点灯）により、すれ違いビーム用の配光パターンと走行ビーム用付加配光パターンを合成した走行ビーム用配光パターンが形成される。換言すれば、各投射型光源ユニットにより、すれ違いビーム用の配光パターンも走行ビーム用配光パターンも形成できる。

即ち、従来では、すれ違いビーム用と走行ビーム用とで投射型光源ユニットがそれぞれ別体に構成されていたため、光源ユニットを収容する灯室（前照灯）が大型化する傾向にあったが、請求項１では、単一の投射型光源ユニットによって、すれ違いビーム用，走行ビーム用のいずれの配光パターンも形成できるので、それだけ灯室内に収容する光源ユニットの数が減少し、灯室（前照灯）を小型化できる。

また、各投射型光源ユニットそれぞれの走行ビーム用配光パターンは、配光スクリーンの水平線Ｈ−Ｈに沿った所定のカットオフラインをもち、水平線Ｈ−Ｈより下方のすれ違いビーム用の配光パターンと、該カットオフラインにほぼ一致する下端カットオフラインをもち、水平線Ｈ−Ｈより上方の走行ビーム用付加配光パターンとの合成パターンとして構成されるが、上側の光源ユニット部と下側の光源ユニット部が投射レンズとカットオフライン形成用シェードを共有するという構造上、両カットオフライン間にはダークゾーンが形成される。

そして、各投射型光源ユニットの光軸が全て平行に設定されている場合は、前照灯の走行ビーム用配光パターン（各投射型光源ユニットの走行ビーム用配光パターンを合成した配光パターン）において、同一高さにあるそれぞれのダークゾーン同士が重畳されてダークゾーンがいっそう目立つことになる。

然るに、請求項１では、前照灯の光軸と平行に設定された一の投射型光源ユニットの光軸に対し、他の投射型光源ユニットの光軸が前方下向きに僅かに傾斜するため、一の投射型光源ユニットの走行ビーム用配光パターンにおけるダークゾーンに対し、他の投射型光源ユニットの走行ビーム用配光パターンにおけるダークゾーンが下方にずれる。即ち、一の（他の）投射型光源ユニットの走行ビーム用配光パターンにおけるダークゾーンが他の（一の）投射型光源ユニットの走行ビーム用配光パターン領域（照明領域）と重畳し、換言すれば、それぞれのダークゾーンが配光パターン（照明領域）内に取り込まれて希釈され、前照灯の走行ビーム用配光パターン（各投射型光源ユニットの走行ビーム用配光パターンを合成した配光パターン）においてダークゾーンが目立たない。

また、複数の投射型光源ユニットを灯室内に収容した前照灯では、すれ違いビーム用配光パターンのカットオフライン上下の急激過ぎる明暗格差がかえって前方視認性を低下させる一因ともいわれているが、請求項１では、前照灯のすれ違いビーム用配光パターン（各投射型光源ユニットのすれ違いビーム用配光パターンを合成した配光パターン）を見ると、前照灯の光軸と平行に設定された一の投射型光源ユニットのすれ違いビーム用配光パターン（のカットオフライン）に対し、他の投射型光源ユニットのすれ違いビーム用配光パターン（のカットオフライン）が下方に僅かにずれた形態となるので、前照灯のすれ違いビーム用配光パターンのカットオフライン上下の急激過ぎる明暗格差が緩和されるとともに、車両前方手前寄りの照射領域が幾分拡大される。

請求項２においては、請求項１に記載の自動車用前照灯において、前記他の投射型光源ユニットの光軸を、前記一の投射型光源ユニットの光軸に対し、少なくとも、前記一の投射型光源ユニットの走行ビーム用配光パターンにおけるダークゾーンの上下幅（すれ違いビーム用配光パターンの所定のカットオフラインと走行ビーム用付加配光パターンの下端カットオフライン間のズレ）相当角度だけ前方下向きに傾斜させるように構成した。

（作用）一の投射型光源ユニットと他の投射型光源ユニットのそれぞれの走行ビーム用配光パターンにおけるダークゾーン同士の重畳が確実に回避され、即ち、一の（他の）投射型光源ユニットの走行ビーム用配光パターンにおけるダークゾーンが他の（一の）投射型光源ユニットの走行ビーム用配光パターン領域（照明領域）と確実に重畳し、各投射型光源ユニットの走行ビーム用配光パターンにおけるダークゾーンが他の投射型光源ユニットの走行ビーム用配光パターン（照明領域）内に確実に取り込まれて希釈されるため、前照灯の走行ビーム用配光パターンにおけるダークゾーンがいっそう目立たない。

請求項３においては、請求項１または２に記載の自動車用前照灯において、前記一の投射型光源ユニットを、前照灯の光軸近傍領域を主として照射する小拡散配光パターンを形成する第１の投射型光源ユニットとして構成し、前記他の投射型光源ユニットを、前記第１の投射型光源ユニットの光軸に対し前方下向きに僅かに傾斜する光軸を有し、前記小拡散配光パターンよりも一回り大きい中拡散配光パターンを形成する第２の投射型光源ユニット、および前記第２の投射型光源ユニットの光軸に対し前方下向きに僅かに傾斜する光軸を有し、前記中拡散配光パターンよりもさらに一回り大きい大拡散配光パターンを形成する第３の投射型光源ユニットとして構成した。

（作用）例えば、第１の投射型光源ユニットの走行ビーム用配光パターンにおけるダークゾーンが第２，第３の投射型光源ユニットの走行ビーム用配光パターン領域（照明領域）と重畳するように、第１，第２，第３の投射型光源ユニットのそれぞれのダークゾーンが他の二つの投射型光源ユニットの配光パターン（照明領域）内に取り込まれて希釈されるので、前照灯の走行ビーム用配光パターン（各投射型光源ユニットの走行ビーム用配光パターンを合成した配光パターン）においてダークゾーンが全く目立たない。

また、前照灯のすれ違いビーム用配光パターンを見ると、前照灯の光軸と平行に設定された第１の投射型光源ユニットのすれ違いビーム用配光パターン（のカットオフライン）に対し、第２，第３の投射型光源ユニットのすれ違いビーム用配光パターン（のカットオフライン）が順次下方に僅かづつずれた形態となるので、前照灯のすれ違いビーム用配光パターンのカットオフライン上下の急激過ぎる明暗格差がいっそう緩和されるとともに、車両前方手前寄りの照射領域がさらに拡大される。

請求項４においては、請求項１〜３のいずれかに記載の自動車用前照灯において、前記複数の投射型光源ユニットを、光源ユニット集合体として金属製ブラケットに一体化するとともに、前記灯室を画成するランプボディと前記金属製ブラケット間に介装されたエイミング機構によりエイミング調整可能に構成した。

（作用）エイミング機構を操作することで、ランプボディに対する光源ユニット集合体の向き（前照灯の光軸）を調整できる。

また、請求項１〜４のいずれかに記載の自動車用前照灯において、前記上側のリフレクターを、前記投射レンズの後方焦点よりも後方側において投射型光源ユニットの光軸近傍に配置された前記発光素子からの光を前記光軸寄りに反射させるように構成するとともに、前記シェードの上面に、前記上側のリフレクターからの反射光の一部を上方側へ反射させるよう、前記投射レンズの後方焦点近傍から前記光軸に略沿って後方へ延びる上向き反射面を設け、
前記シェードの下面に、前記上向き反射面の前端縁から後方に向けて斜め下方に延びる下向き反射面を設けるとともに、前記下側のリフレクターを、前記光軸の下方に配置された前記下側の発光素子からの光を上方に向けて反射させて前記下向き反射面における前記投射レンズの後方焦点近傍部位に略収束させるように構成することが望ましい。

（作用）各投射型光源ユニットの形成する走行ビーム用配光パターンは、上側の光源ユニット部が形成する所定のカットオフラインをもつすれ違いビーム用配光パターンの上に、下側の光源ユニット部が形成する所定の下端カットオフラインをもつ走行ビーム用付加配光パターンが、両カットオフラインが接近するように積層する形状を呈するが、上側の光源ユニッ部の上向き反射面が上側のリフレクターからの反射光の一部を上方側へ反射させるとともに、下側の光源ユニット部の下向き反射面が下側のリフレクターからの反射光（収束光）の一部を投射レンズに向けて反射するため、すれ違いビーム用配光パターン（走行ビーム用付加配光パターン）のカットオフラインに沿った領域の光量が増えて、それだけ前方視認性が良好となる。

請求項１によれば、灯室内に収容する光源ユニットの数が減少し、安価にしてコンパクトな前照灯を提供できる。

また、各光源ユニットの走行ビーム用配光パターンにおけるダークゾーンが他の光源ユニットの走行ビーム用配光パターン内に取り込まれて、前照灯の走行ビーム用配光パターンにおけるダークゾーンは希釈されてほとんど目立たないので、走行ビームにおける前方視認性が優れたものとなる。

また、前照灯のすれ違いビーム用配光パターンのカットオフライン上下の急激過ぎる明暗格差が緩和されるとともに、車両前方手前寄りの照射領域が幾分拡大されるので、すれ違いビームにおける前方視認性も優れたものとなる。

請求項２によれば、各光源ユニットの走行ビーム用配光パターンにおけるダークゾーンが他の光源ユニットの走行ビーム用配光パターン内に確実に取り込まれて希釈され、前照灯の走行ビーム用配光パターンにおけるダークゾーンがいっそう目立たないので、走行ビームにおける前方視認性によりいっそう優れた前照灯が提供される。

請求項３によれば、各光源ユニットの走行ビーム用配光パターンにおけるダークゾーンが他の二つ光源ユニットの走行ビーム用配光パターン内に取り込まれて、前照灯の走行ビーム用配光パターンにおけるダークゾーンは希釈されて全く目立たないので、走行ビームにおける前方視認性がいっそう優れたものとなる。

また、前照灯のすれ違いビーム用配光パターンのカットオフライン上下の急激過ぎる明暗格差がさらにいっそう緩和されるとともに、車両前方手前寄りの照射領域がいっそう拡大されるので、すれ違いビームにおける前方視認性もいっそう優れたものとなる。

請求項４によれば、前照灯の光軸が狂った場合には、エイミング機構により簡単にエイミング調整できる。

次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。

図１〜図８は、本発明の一実施例に係る自動車用前照灯を示し、図１は自動車用前照灯の正面図、図２は同前照灯の縦断面図（図１に示す線ＩＩ−ＩＩに沿う断面図）、図３は灯室内に収容する投射型光源ユニット集合体を構成する第１の投射型光源ユニットの縦断面図で、すれ違いビーム用配光パターンを形成する上側光源ユニット部における光路を示す図、図４は同第１の投射型光源ユニットの縦断面図で、走行ビーム用付加配光パターンを形成する下側光源ユニット部における光路を示す図、図５（ａ）〜（ｃ）は投射型光源ユニット集合体を構成する第１〜第３の投射型光源ユニットの配光パターンを示す正面図、図６は前照灯（投射型光源ユニット集合体）のすれ違いビーム用配光パターンを示す正面図、図７は前照灯（投射型光源ユニット集合体）の走行ビーム用配光パターンを示す正面図、図８（ａ），（ｂ）は走行ビーム用配光パターンにおけるダークゾーンが希釈される状態を説明する説明図である。

図１，２において、自動車用前照灯１は、容器状のランプボディ２と透明な前面カバー４によって画成された灯室Ｓ内に、３個の投射型光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃをランプブラケット１２に一体化した光源ユニット集合体１０が収容された構造で、光源ユニット集合体１０は、ランプブラケット１２とランプボディ２との間に介装されたエイミング機構Ｅによって、上下左右方向に傾動可能（エイミング調整可能）に支持されている。

エイミング機構Ｅは、ランプボディ２の背面壁に設けた前後挿通孔に回転可能に支承された３本のエイミングスクリュー２１ａ、２１ｂ、２１ｃと、各エイミングスクリュー２１ａ、２１ｂ、２１ｃに螺合する形態でランプブラケット１２に取着されたエイミングナット２２ａ、２２ｂ、２２ｃで構成されており、エイミングスクリュー２１ａ，２１ｃの回動操作によって、光源ユニット集合体１０（ランプブラケット１２）を水平傾動軸（ナット２２ｂ、２２ｃを通る軸）Ｌｘ，垂直傾動軸（ナット２２ｂ、２２ａを通る軸）Ｌｙ回りに傾動調整できる。即ち、エイミングスクリュー２１ａは、前照灯１の光軸を上下方向に調整する上下エイミングスクリュー，エイミングスクリュー２１ｃは、前照灯１の光軸を左右方向に調整する左右エイミングスクリューとしてそれぞれ機能する。

光源ユニット集合体１０は、アルミニウムなどの熱伝導率の高い正面視略矩形状の金属製ランプブラケット１２の前面側に第１，第２，第３の３個の投射型光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが並列に一体化された構造で、各投射型光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、ブラケット１２前面側に突出する筒型の前方膨出部１３に取着された光源である発光素子１４ａ，１４ｂ、発光素子１４ａ，１４ｂをそれぞれ覆うように前方膨出部１３に取着された樹脂製のリフレクター１６ａ，１６ｂ、前方膨出部１３の先端上部にねじ１３ａにより取着された樹脂製のカットオフライン形成用シェード１７、前方膨出部１３の先端下部に取着されて前方に延出する樹脂製のレンズホルダー１８に把持された樹脂製の投射凸レンズ１９でそれぞれ構成されている。ランプブラケット１２の前面側および背面側の所定位置には、放熱フィン１２ａが一体的に設けられている。

第１の投射型光源ユニット１０Ａは、詳しくは、図３，４に示すように、前後に延びる光軸Ｌａを有し、投射レンズ１９の後方焦点Ｆ近傍にその延出先端部が位置するようにシェード１７がほぼ水平に前方に延出し、該シェード１７後方の上下両側に発光素子１４ａ，１４ｂおよびリフレクター１６ａ，１６ｂがそれぞれ設けられて、投射レンズ１９，シェード１７，上側の発光素子１４ａおよび上側のリフレクター１６ａによって上側の投射型光源ユニット部１０Ａ１が構成され、投射レンズ１９，シェード１７，下側の発光素子１４ｂおよび下側のリフレクター１６ｂによって下側の投射型光源ユニット部１０Ａ２が構成されている。即ち、上下の投射型光源ユニット部１０Ａ１，１０Ａ２は、投射レンズ１９およびシェード１７を共有する形態に一体化されている。

光軸Ｌａ上に配置された投射凸レンズ１９は、その後方焦点Ｆを含む焦点面上の像を反転像として前照灯前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。

発光素子１４ａは、０．３〜３ｍｍ四方程度の大きさの正方形の発光チップを有する白色発光ダイオードであって、その発光チップが光軸Ｌａ上において鉛直上向きになるように配置されている。

上側リフレクタ１６ａの反射面１６ａ１は、光軸Ｌａと同軸の長軸を有するとともに発光素子１４ａの発光中心を第１焦点とする略楕円面状の曲面で構成されている。その際、この反射面１６ａ１は、その光軸Ｌａに沿った鉛直断面形状がレンズの後方焦点Ｆのやや前方に位置する点Ａを第２焦点とする楕円形状に設定されており、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ている。これにより、リフレクタ１６ａは、発光素子１４ａからの光を、鉛直断面内においては点Ａに収束させる（図３符号１７ａ参照）とともに、水平断面内においてはその収束位置をかなり前方へ移動させるようになっている。

樹脂製のシェード１７上側表面には、アルミニウム蒸着処理した上向き反射面１７ａが設けられ、上向き反射面１７ａの前端縁は、レンズ１９の後方焦点Ｆを含む焦点面に沿って延びるように形成されている。これにより、図３符号Ｌ１７ａ１に示すように、リフレクタ１６ａで反射してＡ点に向かう光の一部が、この上向き反射面１４ａで上向きに反射して投射レンズ１９に入射し、投射レンズ１９
から下向き光として出射する。

シェード１７には、上向き反射面１７ａの前端縁から後方側へ向けて斜め下方へ延びる下向き反射面１７ｂが設けられ、シェード１７の前側斜面と連続する膨出部１３の前側斜面には、白色発光ダイオードで構成された発光素子１４ｂがその発光チップが後方焦点Ｆの後方側斜め下方において斜め下向きになるように配置されるとともに、発光素子１４ｂからの光を上方へ向けて反射させて下向き反射面１７ｂにおける後方焦点Ｆの僅かに斜め下方に位置する点Ｂに略収束させる下側リフレクタ１６ｂも配置されている。

下側のリフレクタ１６ｂの反射面１６ｂ１は、発光素子１４ｂの発光中心と点Ｂとを結ぶ直線上に長軸を有するとともに発光素子１４ｂの発光中心を第１焦点とする略楕円面状の曲面で構成されている。その際、この反射面１６ｂ１は、その長軸に沿った鉛直断面形状が、点Ｂを第２焦点とする楕円形状に設定されており、その離心率が鉛直断面からその左右両側へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。これにより、リフレクタ１６ｂは、発光素子１４ｂからの光を、上下方向に関しては点Ｂに収束させるとともに、左右方向にしてはその収束度合を緩和させるようになっている。

下向き反射面１７ｂは、光軸Ｌａを含む水平面に対して４５°程度傾斜した平面で構成されている。これにより、図４符号Ｌ１７ｂに示すように、その下向き反射面１７ｂにおいて、リフレクタ１６ｂからの反射光の大半を前向きに反射させて、投射レンズ１９に入射させるようになっている。即ち、リフレクタ１６ｂで反射した発光素子１４ｂからの光が、点Ｂ近傍において下向き反射面１７ｂで前向きに反射して、投射レンズ１９の後方焦点面をその後方焦点Ｆ近傍において通過する。

以上の構成の投射型光源ユニット１０Ａを点灯させると、２５ｍ前方の仮想スクリーンには、上側の光源ユニット部１０Ａ１（上側の発光素子１４ａの点灯）により、図５（ａ）に示すように、スクリーンの中央部付近を照明する、水平線Ｈ―Ｈに略一致する所定のカットオフラインＣＬｓａをもつすれ違いビーム用の配光パターＰｓａが形成され、下側の光源ユニット部１０Ａ２（下側の発光素子１４ｂの点灯）により、所定のカットオフラインＣＬｓａにほぼ一致する下端カットオフラインＣＬｈａをもつ走行ビーム用付加配光パターンＰｈａが形成される。

第２，第３の投射型光源ユニット１０Ｂ，１０Ｃも、シェード１７の形状とリフレクター１６ａ，１６ｂの反射面１６ａ１，１６ｂ１の形状が第１の投射型光源ユニット１０Ａとは僅かに異なるものの、上下の投射型光源ユニット部１０Ｂ１，１０Ｂ２（１０Ｃ１，１０Ｃ２）が投射凸レンズ１９およびシェード１７を共有する形態に一体化されているという基本的な構造については、投射型光源ユニット１０Ａ（１０Ａ１，１０Ａ２）と同じである。

しかし、本実施例では、投射型光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの光軸Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが全て平行となるように構成（各光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのすれ違いビーム用配光パターンのカットオフラインＣＬａ，ＣＬｂ，ＣＬｃが全て上下方向に一致するように構成）されているわけではなく、前照灯の光軸と平行に設定された基本となる第１の投射型光源ユニット１０Ａの光軸Ｌａに対し、第２の投射型光源ユニット１０Ｂの光軸Ｌｂが前方下向きに０．２°だけ傾斜するとともに、第２の投射型光源ユニット１０Ｂの光軸Ｌｂに対し、第３の投射型光源ユニット１０Ｃの光軸Ｌｃが前方下向きに０．２°だけ傾斜する構成とされている。

このため、第２の投射型光源ユニット１０Ｂでは、図５（ｂ）に示すように、上側の光源ユニット部１０Ｂ１（上側の発光素子１４ａの点灯）により、スクリーンの中央部付近から左右にある程度拡がった領域を照明する、水平線Ｈ―Ｈより０．２°ほど下がった所定のカットオフラインＣＬｓｂをもつすれ違いビーム用の配光パターＰｓｂが形成され、下側の光源ユニット部１０Ｂ２（下側の発光素子１４ｂの点灯）により、所定のカットオフラインＣＬｓｂにほぼ一致する下端カットオフラインＣＬｈｂをもつ走行ビーム用付加配光パターンＰｈｂが形成される。

同様に、第３の投射型光源ユニット１０Ｃでは、図５（ｃ）に示すように、上側の光源ユニット部１０Ｃ１（上側の発光素子１４ａの点灯）により、スクリーンの中央部付近から左右に大きく拡がった領域を照明する、水平線Ｈ―Ｈより０．４°ほど下がった所定のカットオフラインＣＬｓｃをもつすれ違いビーム用の配光パターＰｓｃが形成され、下側の光源ユニット部１０Ｃ２（下側の発光素子１４ｂの点灯）により、所定のカットオフラインＣＬｓｃにほぼ一致する下端カットオフラインＣＬｈｃをもつ走行ビーム用付加配光パターンＰｈｃが形成される。

このように、光源ユニット１０Ａは、図５（ａ）に示す小拡散配光パターンを形成する集光用投射型光源ユニットとして構成され、光源ユニット１０Ｂは、図５（ｂ）に示す中拡散配光パターンを形成する中拡散用投射型光源ユニットとして構成され、光源ユニット１０Ｃは、図５（ｃ）に示す大拡散配光パターンを形成する大拡散用投射型光源ユニットとして構成されている。

そして、光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを一体化した光源ユニット集合体１０（を備えた前照灯）としては、図５（ａ）〜（ｃ）の小・中・大の拡散配光パターンが合成された、すれ違いビーム用配光パターＰＳ（図６参照）または走行ビーム用配光パターンＰＨ（図７参照）が形成される。

ところで、光源ユニット１０Ａが形成する走行ビーム用配光パターン、即ち、上側の光源ユニット部１０Ａ１および下側の光源ユニット部１０Ａ２（上側および下側の発光素子１４ａ，１４ｂの同時点灯）により形成される走行ビーム用配光パターンは、図５（ａ）に示すように、所定のカットオフラインＣＬｓａをもつすれ違いビーム用の配光パターンＰｓａの上に、下端カットオフラインＣＬｈａをもつ走行ビーム用付加配光パターンＰｈａを、両カットオフラインＣＬｓａ，ＣＬｈａが接近するように積層させた形状を呈している。

そして、上側と下側の光源ユニット部１０Ａ１，１０ｂＡ２が投射凸レンズ１９とカットオフライン形成用シェード１７を共有するという構造上、両カットオフラインＣＬｓａ，ＣＬｈａ間にはダークゾーンＤｚａが形成される。

同じく、光源ユニット１０Ｂ（１０Ｃ）の形成する走行ビーム用配光パターンについても、図５（ｂ），（ｃ）に示すように、所定のカットオフラインＣＬｓｂ（ＣＬｓｃ）をもつすれ違いビーム用の配光パターンＰｓｂ（Ｐｓｃ）の上に、下端カットオフラインＣＬｈｂ（ＣＬｈｃ）をもつ走行ビーム用付加配光パターンＰｈｂ（Ｐｈｃ）を、両カットオフラインＣＬｓｂ，ＣＬｈｂ（ＣＬｓｃ，ＣＬｈｃ）が接近するように積層させた形状を呈し、両カットオフラインＣＬｓｂ，ＣＬｈｂ（ＣＬｓｃ，ＣＬｈｃ）間にはそれぞれダークゾーンＤｚｂ，Ｄｚｃが形成される。そして、これらのダークゾーンＤｚａ，Ｄｚｂ，Ｄｚｃの上下幅は、光軸Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが全て平行に設定されている場合も同様であるが、すれ違いビーム用配光パターンの所定のカットオフラインと走行ビーム用付加配光パターンの下端カットオフラインのズレ相当角度で、最大でも０．２°であることが確認されている。

そして、各投射型光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの光軸Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが全て平行に設定されている場合は、前照灯の走行ビーム用配光パターン（各投射型光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの走行ビーム用配光パターンを合成した配光パターン）において、スクリーン上の同一高さにくるそれぞれのダークゾーンＤｚａ，Ｄｚｂ，Ｄｚｃ同士が重畳されてダークゾーンＤｚがいっそう目立つことになる。

然るに、本実施例では、前照灯の光軸と平行に設定された第１の投射型光源ユニット１０Ａの光軸Ｌａに対し、第２の投射型光源ユニット１０Ｂの光軸Ｌｂが前方下向きに０．２°だけ傾斜するように構成されるとともに、第２の投射型光源ユニット１０Ｂの光軸Ｌｂに対し、第３の投射型光源ユニット１０Ｃの光軸Ｌｃが前方下向きに０．２°だけ傾斜するように構成されている。即ち、第２の投射型光源ユニット１０Ｂの光軸Ｌｂは第１の投射型光源ユニット１０Ａの光軸Ｌａに対し、前方下向きに０．２°だけ傾斜し、第３の投射型光源ユニット１０Ｃ光軸Ｌｃは第１の投射型光源ユニット１０Ａの光軸Ｌａに対し、前方下向きに０．４°だけ傾斜している。

このため、例えば、図８（ａ）に示すように、投射型光源ユニット１０Ａの走行ビーム用配光パターンにおけるダークゾーンＤｚａに対し、投射型光源ユニット１０Ｂの走行ビーム用配光パターンにおけるダークゾーンＤｚｂは０．２°だけ下方にずれた形態となって、ダークゾーンＤｚａは、投射型光源ユニット１０Ｂの走行ビーム用付加配光パターンＰｈｂと重畳し、ダークゾーンＤｚｂは、投射型光源ユニット１０Ａのすれ違いビーム用配光パターンＰｓａと重畳する。さらに、図８（ｂ）に示すように、投射型光源ユニット１０Ａの走行ビーム用配光パターンにおけるダークゾーンＤｚａに対し、投射型光源ユニット１０Ｃの走行ビーム用配光パターンにおけるダークゾーンＤｚｃは０．４°だけ下方にずれた形態となって、ダークゾーンＤｚａは、投射型光源ユニット１０Ｃの走行ビーム用付加配光パターンＰｈｃと重畳し、ダークゾーンＤｚｃは、投射型光源ユニット１０Ａのすれ違いビーム用配光パターンＰｓａと重畳する。

このように、投射型光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの走行ビーム用配光パターンにおけるダークゾーンＤｚａ，Ｄｚｂ，Ｄｚｃは、それぞれ他の投射型光源ユニットの走行ビーム用配光パターン領域（照明領域）と重畳し、ダークゾーンＤｚａ，Ｄｚｂ，Ｄｚｃが配光パターン（照明領域）内に取り込まれて希釈されるため、図７に示す前照灯の走行ビーム用配光パターン（各投射型光源ユニットの走行ビーム用配光パターンを合成した配光パターン）ＰＨにおいてダークゾーンＤｚａ，Ｄｚｂ，Ｄｚｃが全く目立たず、走行ビームの前方視認性が良好となる。

また、図６に示す前照灯のすれ違いビーム用配光パターンＰＳを見ると、前照灯の光軸と平行に設定された第１の投射型光源ユニット１０Ａのすれ違いビーム用配光パターンＰｓａ（のカットオフラインＣＬｓａ）に対し、第２，第３の投射型光源ユニット１０Ｂ，１０Ｃのすれ違いビーム用配光パターンＰｓｂ，Ｐｓｃ（のカットオフラインＣＬｓｂ，ＣＬｓｃ）が順次下方に０．２°づつずれた形態となることで、２５ｍ前方のスクリーン上では、カットオフラインＣＬｓａとＣＬｓｂとＣＬｓｃ間には、それぞれ８．７ｃｍの段差が形成されるものの、車両前方の左右方向中央付近は、光束密度が最も高い小拡散配光パターンＰｓａのカットオフラインＣＬｓａが有効に機能するため、カットオフラインＣＬｓａ，ＣＬｓｂ，ＣＬｓｃが揃っている場合と同様、鮮明なカットオフラインが得られるという点では遜色ない。

すしろ、カットオフラインＣＬｓａ，ＣＬｓｂ，ＣＬｓｃが０．２°づつずれた形態は、前照灯のすれ違いビーム用配光パターンのカットオフライン上下の急激過ぎる明暗格差を緩和するとともに、すれ違いビームの車両前方手前寄りの照射領域を拡大する作用があるので、すれ違いビームの前方視認性が良好となる。

図９は、本発明の第２の実施例である自動車用前照灯の要部である投射型光源ユニット集合体を構成する投射型光源ユニットの縦断面図である。

前記した第１の実施例では、各投射型光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを構成する下側の発光素子１４ｂおよび下側のリフレクター１６ｂが、下向き反射面１７ｂよりも傾斜の大きい膨出部１３の前側斜面に設けられて、リフレクター１６ｂの反射光が点Ｂに収束するように構成されていたが、本実施例では、下側のリフレクター１６ｃの反射光が点Ａに収束するように構成されている。

即ち、ブラケット１２の前面側には、前記第１の実施例における前方膨出部１３に代えて、上下一対の平板状突出部１３ａ，１３ｂが設けられ、下方の平板状突出部１３ｂの前端部にレンズホルダー１８が取着され、上方の平板状突出部１３ａの前端部にシェード１７が取着されている。

また、上方の平板状突出部１３ａの先端側およびシェード１７は、発光素子１４ｂの光が下側のリフレクター１６ｃで反射されて、Ａ点に向かう際にできるだけ遮光されないように、薄く形成されている。

また、発光素子１４ｂの光は、リフレクター１６ｂで反射されて、符号Ｌ１７ｃに示すように、主にＡ点に収束するが、Ａ点に向かう光の一部は、符号Ｌ１７ｃ１に示すように下向き反射面１７ｃで反射されて、投射凸レンズ１９に向かう。

その他の構成は、前記第１の実施例と同様であり、同一の符号を付すことで、その重複した説明は省略する。

図１０〜１４は、本発明の第３の実施例である自動車用前照灯を示し、図１０は自動車用前照灯の正面図、図１１は同前照灯の要部である投射型光源ユニット集合体を構成する第４の投射型光源ユニットの縦断面図、図１２は図１１に示す投射型光源ユニットの配光パターンを示す正面図、図１３は同前照灯（投射型光源ユニット集合体）のすれ違いビーム用配光パターンを示す正面図、図１４は同前照灯（投射型光源ユニット集合体）の走行ビーム用配光パターンを示す正面図である。

前記した第１の実施例の前照灯１では、灯室Ｓ内に、３個の投射型光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃをランプブラケット１２に一体化した光源ユニット集合体１０が収容されていたが、この第３の実施例の前照灯１Ａでは、灯室Ｓ内に、４個の投射型光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄをランプブラケット１２に一体化した光源ユニット集合体１０’が収容されている。

即ち、前記第１の実施例における光源ユニット集合体１０を構成する投射型光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの他に、すれ違いビーム用配光パターンを形成する投射型光源ユニット１０Ｄが付加されている。

投射型光源ユニット１０Ｄは、投射型光源ユニット１０Ｂにおいて、下側の発光素子１４ｂと下側のリフレクター１６ｂとを省くとともに、その光軸Ｌｄが投射型光源ユニット１０Ａの光軸Ｌａと平行に設定された構造で、図１２に示すような、すれ違いビーム用の中拡散配光パターンＰｓｄを形成する。

その他の構成は、前記第１の実施例と同様であり、同一の符号を付すことで、その重複した説明は省略する。

そして、光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄを一体化した光源ユニット集合体（を備えた前照灯１Ａ）としては、図６，７のすれ違いビーム用配光パターＰＳ，走行ビーム用配光パターンＰＨと、図１２に示す中拡散配光パターンＰｓｄとをそれぞれ合成した図１３，１４に示す、すれ違いビーム用配光パターＰＳ’，走行ビーム用配光パターンＰＨ’が形成される。

図１３のすれ違いビーム用配光パターＰＳ’では、中拡散配光パターンＰｓｂと同一形状の配光パターンＰｓｄが、そのカットオフラインＣＬｓｄが小拡散配光パターンＰｓａのカットオフラインＣＬｓａに一致するように合成（付加）されており、カットオフラインＣＬｓａ，ＣＬｓｂ間の段差がなくなる分、すれ違いビームにおける車両前方の視認性が第１の実施例よりも高められている。

図１４の走行ビーム用配光パターンＰＨ’では、中拡散パターンＰｓｂと同一形状の配光パターンＰｓｄが、そのカットオフラインＣＬｓｄが小拡散配光パターンＰｓａのカットオフラインＣＬｓａに一致するように合成（付加）されており、付加された配光パターンＰｓｄによってダークゾーンがいっそう希釈される分、走行ビームにおける車両遠方の視認性が第１の実施例よりも高められている。

本発明の一実施例である自動車用前照灯の正面図である。 同前照灯の縦断面図（図１に示す線ＩＩ−ＩＩに沿う断面図）である。 灯室内に収容する投射型光源ユニット集合体を構成する第１の投射型光源ユニットの縦断面図で、すれ違いビーム用配光パターンを形成する上側光源ユニット部における光路を示す図である。 同第１の投射型光源ユニットの縦断面図で、走行ビーム用付加配光パターンを形成する下側光源ユニット部における光路を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は投射型光源ユニット集合体を構成する第１〜第３の投射型光源ユニットの配光パターンを示す正面図である。 前照灯（投射型光源ユニット集合体）のすれ違いビーム用配光パターンを示す正面図である。 前照灯（投射型光源ユニット集合体）の走行ビーム用配光パターンを示す正面図である。 （ａ），（ｂ）は走行ビーム用配光パターンにおけるダークゾーンが希釈される状態を説明する説明図である。 本発明の第２の実施例である自動車用前照灯の要部である投射型光源ユニット集合体を構成する投射型光源ユニットの縦断面図である。 本発明の第３の実施例である自動車用前照灯の正面図である。 同前照灯の要部である投射型光源ユニット集合体を構成する第４の投射型光源ユニットの縦断面図である。 図１１に示す投射型光源ユニットの配光パターンを示す正面図である。 同前照灯（投射型光源ユニット集合体）のすれ違いビーム用配光パターンを示す正面図である。 同前照灯（投射型光源ユニット集合体）の走行ビーム用配光パターンを示す正面図である。 特許文献２を採用した前照灯（投射型光源ユニット集合体）のすれ違いビーム用配光パターンを示す正面図である。 特許文献２を採用した前照灯（投射型光源ユニット集合体）の走行ビーム用配光パターンを示す正面図である。 （ａ）〜（ｃ）は特許文献２を採用した投射型光源ユニット集合体を構成する各投射型光源ユニットの配光パターンを示す正面図である。

符号の説明

Ｓ 灯室
１０ 投射型光源ユニット集合体
１０Ａ 基本となる第１の投射型光源ユニットである集光用投射型光源ユニット
１０Ａ１ 上側の投射型光源ユニット部
１０Ａ２ 下側の投射型光源ユニット部
１０Ｂ 第２の投射型光源ユニットである中拡散用投射型光源ユニット
１０Ｂ１ 上側の投射型光源ユニット部
１０Ｂ２ 下側の投射型光源ユニット部
１０Ｃ 第３の投射型光源ユニットである大拡散用投射型光源ユニット
１０Ｃ１ 上側の投射型光源ユニット部
１０Ｃ２ 下側の投射型光源ユニット部
ＰＳ 投射型光源ユニット集合体のすれ違いビーム用配光パターン
Ｐｓａ すれ違いビーム用小拡散配光パターン
Ｐｓｂ すれ違いビーム用中拡散配光パターン
Ｐｓｃ すれ違いビーム用大拡散配光パターン
ＣＬｓａ，ＣＬｓｂ，ＣＬｓｃ 上端カットオフライン
ＰＨ 投射型光源ユニット集合体の走行ビーム用配光パターン
Ｐｈａ 走行ビーム用付加配光パターン（小拡散配光パターン）
Ｐｈｂ 走行ビーム用付加配光パターン（中拡散配光パターン）
Ｐｈｃ 走行ビーム用付加配光パターン（大拡散配光パターン）
ＣＬｈａ，ＣＬｈｂ，ＣＬｈｃ 下端カットオフライン
１２ ランプブラケット
１４ａ 光源である発光素子（上側の発光素子）
１４ｂ 光源である発光素子（下側の発光素子）
１６ａ 上側リフレクター
１６ｂ 下側リフレクター
１７ カットオフライン形成用シェード
１７ａ 上向き反射面
１７ｂ 下向き反射面
１８ レンズホルダー
１９ 投射凸レンズ
Ｌａ 第１の投射型光源ユニットの光軸
Ｌｂ 第２の投射型光源ユニットの光軸
Ｌｃ 第３の投射型光源ユニットの光軸
Ｅ エイミング機構
Ｌｘ 水平傾動軸
Ｌｙ 鉛直傾動軸
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ エイミングスクリュー
Ａ，Ｂ 収束点
Ｆ 投射凸レンズの後方焦点

Claims (4)

1. 投射レンズ，カットオフライン形成用シェード，光源である発光素子および前記発光素子の発光を反射して前記投射レンズに導くリフレクタをそれぞれ備えた複数の投射型光源ユニットが灯室内に収容され、前記複数の投射型光源ユニットがそれぞれ形成する配光パターンが合成されて前照灯の配光パターンを構成する自動車用前照灯において、
   前記各投射型光源ユニットは、
   前記シェードが前記投射レンズの後方焦点近傍にその延出先端部が位置するようにほぼ水平に前方に延出するとともに、該シェードの上下両側に発光素子およびリフレクタがそれぞれ設けられて、
   前記投射レンズ，シェード，上側の発光素子および上側のリフレクタで構成された上側の光源ユニット部により、所定のカットオフラインをもつすれ違いビーム用の配光パターンが形成され、前記投射レンズ，シェード，下側の発光素子および下側のリフレクタで構成された下側の光源ユニット部により、前記所定のカットオフラインにほぼ一致する下端カットオフラインをもつ走行ビーム用付加配光パターンが形成されるように構成された自動車用前照灯であって、
   前照灯の光軸と平行に設定された一の投射型光源ユニットの光軸に対し他の投射型光源ユニットの光軸が前方下向きに僅かに傾斜することを特徴とする自動車用前照灯。
2. 前記他の投射型光源ユニットの光軸は、前記一の投射型光源ユニットの光軸に対し、少なくとも、前記一の投射型光源ユニットの走行ビーム用配光パターンにおけるダークゾーンの上下幅（すれ違いビーム用配光パターンの所定のカットオフラインと走行ビーム用付加配光パターンの下端カットオフライン間のズレ）相当角度だけ前方下向きに傾斜することを特徴とする請求項１に記載の自動車用前照灯。
3. 前記一の投射型光源ユニットは、前照灯の光軸近傍領域を主として照射する小拡散配光パターンを形成する第１の投射型光源ユニットとして構成され、前記他の投射型光源ユニットは、前記第１の投射型光源ユニットの光軸に対し前方下向きに僅かに傾斜する光軸を有し、前記小拡散配光パターンよりも一回り大きい中拡散配光パターンを形成する第２の投射型光源ユニット、および前記第２の投射型光源ユニットの光軸に対し前方下向きに僅かに傾斜する光軸を有し、前記中拡散配光パターンよりもさらに一回り大きい大拡散配光パターンを形成する第３の投射型光源ユニットとして構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の自動車用前照灯。
4. 前記複数の投射型光源ユニットは、光源ユニット集合体として金属製ブラケットに一体化されるとともに、前記灯室を画成するランプボディと前記金属製ブラケット間に介装されたエイミング機構によりエイミング調整可能に構成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自動車用前照灯。

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