JP5388546B2 - 灯具ユニット - Google Patents

Description

本発明は、灯具ユニットに関する。

夜間に車で走行するときは、通常はロービームを照射して路面を照らして走行し、必要に応じてハイビームを照射して前方を確認しながら走行する。しかしながら、いわゆるカットオフラインより上方に光を照射すると、前走車の運転者や車両前方にいる歩行者にグレアを与えるおそれがある。このため、例えば、人物の位置を決定し、人物に対応する寸法および位置を有するマスクを像形成器上に形成して人物のまわりに投影された影を形成する車両用ヘッドライトが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、例えば、前走車の存在有無を検出し、検出結果に応じて一方向を減光するよう調光し、これによって減光した光を他の方向へ照射する車両用前照灯装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。また、例えば、物体を検出し、その検出結果に応じて光減衰マトリックス内の複数の画素のうち少なくとも１つの画素の光を減衰させる車両用暗視システムが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
特開２００４−２３１１７８号公報 特開平４−８１３３７号公報 特開２００６−１８８２２４号公報

上述の特許文献に記載されるように、透光と遮光とを切替可能な複数の区画に分割された中間部材を光源と投影レンズとの間に配置し、前方への光の照射をマスクするなどして前方に存在する人に与えるグレアを抑制する技術が提案されている。しかしながら、このような透光と遮光とを切替可能な中間部材は構成も複雑であり、コストも高くなる可能性がある。

そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、簡易な構成で複数の配光パターンを形成可能な灯具ユニットを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の灯具ユニットは、投影レンズと、投影レンズの後方焦点面に第１被投影像を形成する第１像形成手段と、投影レンズの後方焦点面に第２被投影像を形成する第２像形成手段と、を備える。第１像形成手段は、第１光源と、第１光源が発する光の一部を遮って第１被投影像を形成するシェーディング部材と、を含む。第２像形成手段は、第２光源と、第２光源が発する光を反射して第２被投影像を形成する反射面と、を含む。

この態様によれば、シェーディング部材および反射面という簡易な構成によって、第１被投影像による配光パターンおよび第２被投影像による配光パターンの双方を形成することができる。このため、透光と遮光とを切替可能な中間部材を用いる場合などに比べ、低コストな灯具ユニットを提供することができる。

シェーディング部材は、第１被投影像のうち第２被投影像に隣接する部分を画定する縁部を有してもよい。反射面は、シェーディング部材の縁部に至るまで設けられていてもよい。

この態様によれば、第１被投影像による配光パターンと第２被投影像による配光パターンとを容易に近接させることができる。このため、第１光源および第２光源の双方が点灯されているときは、第１被投影像および第２被投影像による一体的な配光パターンを形成することができる。

第２像形成手段は一対設けられ、一対の第２像形成手段は、第１被投影像を挟むよう一対の第２被投影像を形成してもよい。

第２像形成手段は反射面によって光を反射して配光パターンを形成する。このため、第２被投影像による配光パターンは第１被投影像による配光パターンより暗くなる可能性がある。この態様によれば、第２被投影像による配光パターンの間に第１被投影像による配光パターンを形成することができ、全体で中央が明るい配光パターンを形成することができる。このため、例えば車両用前照灯に本態様による灯具ユニットを用いた場合にておいも、良好な遠方視認性を得ることができる。

第１像形成手段は一対設けられ、一対の第１像形成手段に含まれる一対のシェーディング部材は、互いに隣接する部分が組み合わされてくさび形に形成されてもよい。

この態様によれば、このように第１像形成手段が隣接して設けられる場合に、一対の第１被投影像の間の境界を簡易な構成で近接させることができる。このため、一対の第１被投影像による一対の配光パターンの間の境界が他の部分よりも暗くなることを抑制することができる。

一対のシェーディング部材は、互いに隣接する部分が組み合わされて、先端が投影レンズの後方焦点よりさらに後方に位置するくさび型に形成されてもよい。

この態様によれば、一対のシェーディング部材によって形成される一対の第１被投影像の互いの境界に重複領域を簡易な構成で設けることができる。このため、一対の第１被投影像による一対の配光パターンの間の境界が他の部分よりも暗くなることをさらに抑制することができる。

本発明によれば、簡易な構成で複数の配光パターンを形成可能な灯具ユニットを提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、実施形態という）について詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る灯具ユニット１０の構成を示す断面図である。図１において右側が灯具前方となり、左側が灯具後方となる。以下、灯具前方を単に「前方」といい、灯具後方を単に「後方」という。灯具ユニット１０は、車両用前照灯に含められる。灯具ユニット１０は、投影レンズ１２、光源ユニット１４、およびホルダ１６を備える。

投影レンズ１２は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズからなり、その後側焦点面上に形成される光源像を反転像として前方に投影する。以下、例えば車両前方２５メートル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投影像を基準に説明する。なお、投影像が形成されるものとする仮想面はこのような鉛直な面に限られないことは勿論であり、例えば路面を想定した水平面であってもよい。ホルダ１６は、投影レンズ１２および光源ユニット１４の双方を支持する。

図２は、第１の実施形態に係る光源ユニット１４の構成を示す断面図である。光源ユニット１４は、シェーディングプレート１８、第１像形成ユニット２０、第２像形成ユニット２２、第３像形成ユニット２４、第４像形成ユニット２６、および第５像形成ユニット２８を有する。まず、シェーディングプレート１８の形状等を図３に関連して説明する。

図３は、図２においてシェーディングプレート１８を視点Ｐから見た図である。シェーディングプレート１８は、長方形の外形を有する板状部材である。シェーディングプレート１８には、各々が矩形の開口部である第１スリット１８ａ、第２スリット１８ｂ、および第３スリット１８ｃが形成されている。第２スリット１８ｂは、シェーディングプレート１８の略中央において上下方向に細長い長方形状の開口部として設けられる。第１スリット１８ａおよび第３スリット１８ｃは、第２スリット１８ｂを挟むようにその左右に配置される。第１スリット１８ａおよび第３スリット１８ｃは、第２スリット１８ｂと同じ高さを有するが、第２スリット１８ｂよりも広い幅を有する開口部として設けられる。

第１スリット１８ａと第２スリット１８ｂの間の矩形の領域には、アルミニウム材料が蒸着された反射面１８ｄが設けられる。反射面１８ｄは、第１スリット１８ａの縁部および第２スリット１８ｂの縁部の各々に至るまで設けられる。なお、アルミニウムに代えて銀が蒸着されていてもよい。反射面１８ｄは、第１スリット１８ａおよび第２スリット１８ｂと同様の高さを有し、第１スリット１８ａより短く第２スリット１８ｂより長い幅を有する。

第３スリット１８ｃと第２スリット１８ｂの間の矩形の領域には、アルミニウム材料が蒸着された反射面１８ｅが設けられる。反射面１８ｅは、第２スリット１８ｂの縁部および第３スリット１８ｃの縁部の各々に至るまで設けられる。なお、アルミニウムに代えて銀が蒸着されていてもよい。反射面１８ｅは、第３スリット１８ｃおよび第２スリット１８ｂと同様の高さを有し、第３スリット１８ｃより短く第２スリット１８ｂより長い幅を有する。反射面１８ｄおよび反射面１８ｅ以外の領域は、光の反射を抑制するよう黒の塗装が施された光吸収面１８ｆとされている。

図２に戻る。シェーディングプレート１８は、前方に進むにしたがって高くなるよう傾斜して配置される。このとき、反射面１８ｄおよび反射面１８ｅが設けられた面は、下前方を向くよう配置される。

第１像形成ユニット２０は、第１リフレクタ３０、基板４０、およびシェーディングプレート１８のうち第１スリット１８ａを形成する部分を含む。基板４０には、第１発光素子５０が設けられている。第１発光素子５０は、発光チップ（図示せず）および薄膜を有する。発光チップは、１ｍｍ角程度の正方形の発光面を有する白色発光ダイオードによって構成される。なお、発光チップはこれに限られないことは勿論であり、例えばレーザダイオードなど略点状に面発光する他の素子状の光源であってもよい。薄膜はこの発光チップの発光面を覆うように設けられる。基板４０は、シェーディングプレート１８の第１スリット１８ａの後方において第１発光素子５０が上方に光を発するよう配置される。

第１リフレクタ３０は、基板４０の上方に配置され、第１発光素子５０が発した光を反射面３０ａで第１スリット１８ａに向けて反射するよう設けられる。シェーディングプレート１８は、第１リフレクタ３０によって反射された光の一部を遮り、第１スリット１８ａを通過した光によって、投影レンズ１２の後方焦点面に第１被投影像を形成するシェーディング部材として機能する。また、第１像形成ユニット２０は、第１被投影像を形成する像形成手段として機能する。

第２像形成ユニット２２は、第２リフレクタ３２、基板４２、およびシェーディングプレート１８に設けられた反射面１８ｄを含む。基板４２には、第２発光素子５２が設けられている。第２発光素子５２は、第１発光素子５０と同様のものが用いられる。基板４２は、シェーディングプレート１８の下面、すなわち反射面１８ｄが設けられている面に取り付けられる。このとき、第２発光素子５２が反射面１８ｄよりも下後方に位置するよう基板４２が配置される。こうして第２発光素子５２は、下前方に向けて光を発するよう配置される。

第２リフレクタ３２は、第２発光素子５２の下方に設けられ、第２発光素子５２が発した光を反射面３２ａで反射面１８ｄに向けて反射するよう設けられる。反射面１８ｄは、第２リフレクタ３２によって反射された光をさらに前方に向けて反射して、投影レンズ１２の後方焦点面に第２被投影像を形成する。したがって第２像形成ユニット２２は、第２被投影像を形成する像形成手段として機能する。

第３像形成ユニット２４は、第３リフレクタ３４、基板４４、およびシェーディングプレート１８のうち第２スリット１８ｂを形成する部分を含む。基板４４には、第３発光素子５４が設けられている。第３発光素子５４は、第１発光素子５０と同様のものが用いられる。基板４４は、シェーディングプレート１８の第２スリット１８ｂの後方において第３発光素子５４が上方に光を発するよう配置される。

第３リフレクタ３４は、基板４４の上方に配置され、第３発光素子５４が発した光を反射面３４ａで第２スリット１８ｂに向けて反射するよう設けられる。シェーディングプレート１８は、第３リフレクタ３４によって反射された光の一部を遮り、第２スリット１８ｂを通過した光によって、投影レンズ１２の後方焦点面に第３被投影像を形成するシェーディング部材として機能する。また、第３像形成ユニット２４は、第３被投影像を形成する像形成手段として機能する。

なお、第３リフレクタ３４および第３発光素子５４の各々は、第１リフレクタ３０および第１発光素子５０よりも前方から見て左側に配置される。また、第１リフレクタ３０と第３リフレクタ３４との間には仕切部材（図示せず）が設けられている。この仕切部材は、第１発光素子５０によって発せられ第１リフレクタ３０によって反射された光が第２スリット１８ｂに入射することを抑止する。また、この仕切部材は、第３発光素子５４によって発せられ第３リフレクタ３４によって反射された光が第１スリット１８ａに入射することを抑止する。

第４像形成ユニット２６は、第４リフレクタ３６、基板４６、およびシェーディングプレート１８に設けられた反射面１８ｅを含む。基板４６には、第４発光素子５６が設けられている。第４発光素子５６は、第１発光素子５０と同様のものが用いられる。基板４６は、シェーディングプレート１８の下面、すなわち反射面１８ｅが設けられている面に取り付けられる。このとき、第４発光素子５６が反射面１８ｅよりも下後方に位置するよう基板４６が配置される。こうして第４発光素子５６は、下前方に向けて光を発するよう配置される。

第４リフレクタ３６は、第４発光素子５６の下方に設けられ、第４発光素子５６が発した光を反射面３６ａで反射面１８ｅに向けて反射するよう設けられる。反射面１８ｅは、第４リフレクタ３６によって反射された光をさらに前方に向けて反射して、投影レンズ１２の後方焦点面に第４被投影像を形成する。したがって第４像形成ユニット２６は、第４被投影像を形成する像形成手段として機能する。

なお、第４リフレクタ３６および第４発光素子５６の各々は、第２リフレクタ３２および第２発光素子５２よりも前方から見て左側に配置される。また、第２リフレクタ３２と第４リフレクタ３６との間には仕切部材（図示せず）が設けられている。この仕切部材は、第２発光素子５２によって発せられ第２リフレクタ３２によって反射された光が反射面１８ｅに届くことを抑止する。また、この仕切部材は、第４発光素子５６によって発せられ第４リフレクタ３６によって反射された光が反射面１８ｄに届くことを抑止する。

第５像形成ユニット２８は、第５リフレクタ３８、基板４８、およびシェーディングプレート１８のうち第３スリット１８ｃを形成する部分を含む。基板４８には、第５発光素子５８が設けられている。第５発光素子５８は、第１発光素子５０と同様のものが用いられる。基板４８は、シェーディングプレート１８の第３スリット１８ｃの後方において第５発光素子５８が上方に光を発するよう配置される。

第５リフレクタ３８は、基板４８の上方に配置され、第５発光素子５８が発した光を反射面３８ａで第３スリット１８ｃに向けて反射するよう設けられる。シェーディングプレート１８は、第５リフレクタ３８によって反射された光の一部を遮り、第３スリット１８ｃを通過した光によって、投影レンズ１２の後方焦点面に第３被投影像を形成するシェーディング部材として機能する。また、第５像形成ユニット２８は、第５被投影像を形成する像形成手段として機能する。

なお、第５リフレクタ３８および第５発光素子５８の各々は、第３リフレクタ３４および第５発光素子５８よりも前方から見て左側に配置される。また、第３リフレクタ３４と第５リフレクタ３８との間には仕切部材（図示せず）が設けられている。この仕切部材は、第３発光素子５４によって発せられ第３リフレクタ３４によって反射された光が第３スリット１８ｃに入射することを抑止する。また、この仕切部材は、第５発光素子５８によって発せられ第５リフレクタ３８によって反射された光が第２スリット１８ｂに入射することを抑止する。

図４は、第１の実施形態に係る灯具ユニット１０によって仮想鉛直スクリーン上に形成される付加配光パターンＰＡ１を示す図である。投影レンズ１２は、第１像形成ユニット２０によって形成された第１被投影像を前方に投影し、第１分割配光パターンＰＡ１１を形成する。また、投影レンズ１２は、第２像形成ユニット２２によって形成された第２被投影像を前方に投影し、第２分割配光パターンＰＡ１２を形成する。また、投影レンズ１２は、第３像形成ユニット２４によって形成された第３被投影像を前方に投影し、第３分割配光パターンＰＡ１３を形成する。また、投影レンズ１２は、第４像形成ユニット２６によって形成された第４被投影像を前方に投影し、第４分割配光パターンＰＡ１４を形成する。また、投影レンズ１２は、第５像形成ユニット２８によって形成された第５被投影像を前方に投影し、第５分割配光パターンＰＡ１５を形成する。付加配光パターンＰＡ１は、第１分割配光パターンＰＡ１１〜第５分割配光パターンＰＡ１５が組み合わされて形成される。

付加配光パターンＰＡ１は、車両左側に設けられた車両用前照灯に含まれる灯具ユニット１０からの照射光と、車両右側に設けられた車両用前照灯に含まれる灯具ユニット１０からの照射光とが重なり合って形成される。灯具ユニット１０は、付加配光パターンＰＡ１を形成する付加光源として機能する。なお、灯具ユニット１０は、いわゆるハイビーム用配光パターンを形成するハイビーム用光源として機能してもよい。なお、これらの分割配光パターンは矩形のものに限られず、例えば台形や平行四辺形、その他の形状であってもよい。

灯具ユニット１０を含む車両用前照灯が搭載される車両（図示せず）には公知のハイビームスイッチ（図示せず）の他に、中間ビームスイッチ（図示せず）が設けられている。中間ビームスイッチがユーザによってオンにされると、中間ビームモードが開始される。中間ビームモードでは、第１分割配光パターンＰＡ１１〜第５分割配光パターンＰＡ１５のうち、対向車や先行車などの前走車が存在する分割配光パターンを形成する発光素子を消灯することにより、前走車の運転者に与えるグレアを抑制する。

具体的には、灯具ユニット１０を含む車両用前照灯が搭載される車両には、カメラ（図示せず）および制御部（図示せず）が設けられている。制御部は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭなどを有し、灯具ユニット１０による光の照射を制御する。カメラは、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサやＣＯＭＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサなどの撮像素子を有し、車両前方の映像を撮像して画像データを生成する。カメラは制御部に接続されており、生成された画像データは制御部に出力される。

中間ビームスイッチがユーザによってオンにされると、中間ビームオン信号が制御部に出力され、制御部は中間ビームモードによる前照灯ユニットの照射光制御を開始する。中間ビームモード時は、制御部は、カメラから入力された画像データを解析して、例えば前照灯が点灯状態にある対向車などの前走車があるか否かを判定する。そのような前走車がある場合には、制御部は、解析して得られた前照灯の位置を利用してその対向車の位置を特定する。このように画像データを利用して前走車の位置を特定する技術は公知であるため説明を省略する。

制御部は、特定した前走車の位置を利用して、第１分割配光パターンＰＡ１１〜第５分割配光パターンＰＡ１５のいずれかの形成領域に前走車が存在するか否かを判定する。いずれかの分割配光パターンの形成領域に前走車が存在する場合、制御部は、その分割配光パターンを形成する発光素子を消灯させる。なお、制御部は、発光素子を消灯させることに代えて、前走車が存在すると判定された分割配光パターンを形成する照射光の光度を、車両が存在しないと判定されたときよりも低くするよう発光素子の点灯を制御してもよい。

（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態に係る光源ユニット８０の構成を示す図である。なお、光源ユニット１４に代えて光源ユニット８０が設けられる以外は、灯具ユニットの構成は第１の実施形態と同様である。以下、第１の実施形態と同様の個所は同一の符号を付して説明を省略する。

光源ユニット８０は、シェーディングプレート８２、第１像形成ユニット８４、第２像形成ユニット８６、第３像形成ユニット８８、第４像形成ユニット９０、および第５像形成ユニット９２を備える。

シェーディングプレート８２は、長方形の外形を有する板状部材である。シェーディングプレート８２は、各々が矩形の開口部である第１スリット８２ａ、第２スリット８２ｂ、および第３スリット８２ｃが形成されている。第１スリット８２ａ、第２スリット８２ｂ、および第３スリット８２ｃの形状、大きさ、および相対的な位置関係は、上述のシェーディングプレート１８における第１スリット１８ａ、第２スリット１８ｂ、および第３スリット１８ｃと同様である。

第１スリット８２ａと第２スリット８２ｂの間の矩形の領域には、アルミニウム材料が蒸着された反射面８２ｄが設けられる。反射面８２ｄは、第１スリット８２ａの縁部および第２スリット８２ｂの縁部の各々に至るまで設けられる。なお、アルミニウムに代えて銀が蒸着されていてもよい。

第３スリット８２ｃと第２スリット８２ｂの間の矩形の領域には、アルミニウム材料が蒸着された反射面８２ｅが設けられる。反射面８２ｅは、第３スリット８２ｃの縁部および第２スリット８２ｂの縁部の各々に至るまで設けられる。なお、アルミニウムに代えて銀が蒸着されていてもよい。

反射面８２ｄおよび反射面８２ｅの形状、大きさ、および相対的な位置関係は、上述のシェーディングプレート１８における反射面１８ｄおよび反射面１８ｅと同様である。反射面８２ｄおよび反射面８２ｅ以外の領域は、光の反射を抑制するよう黒の塗装が施された光吸収面８２ｆとされている。

シェーディングプレート８２は、前方に進むにしたがって低くなるよう傾斜して配置される。このとき、反射面８２ｄおよび反射面８２ｅが設けられた面は、上前方を向くよう配置される。

第１像形成ユニット８４は、第１リフレクタ９４、基板１０４、およびシェーディングプレート８２のうち第１スリット８２ａを形成する部分を含む。基板１０４には、第１発光素子１１４が設けられている。第１発光素子１１４には、上述の第１発光素子５０と同様のものが用いられる。基板１０４は、シェーディングプレート８２の第１スリット８２ａの後方において第１発光素子１１４が上方に光を発するよう配置される。

第１リフレクタ９４は、基板１０４の上方に配置され、第１発光素子１１４が発した光を反射面９４ａで第１スリット８２ａに向けて反射するよう設けられる。シェーディングプレート８２は、第１リフレクタ９４によって反射された光の一部を遮り、第１スリット８２ａを通過した光によって、投影レンズ１２の後方焦点面に第１被投影像を形成するシェーディング部材として機能する。

第２像形成ユニット８６は、第２リフレクタ９６、基板１０６、およびシェーディングプレート８２に設けられた反射面８２ｄを含む。基板１０６には、第２発光素子１１６が設けられている。第２発光素子１１６は、第１発光素子１１４と同様のものが用いられる。基板１０６は、シェーディングプレート８２の上方において、第２発光素子１１６が前方に向けて光を発するよう配置される。

第２リフレクタ９６は、第２発光素子１１６の前方に配置され、第２発光素子１１６が発した光を反射面９６ａでシェーディングプレート８２の反射面８２ｄに向けて反射するよう設けられる。反射面８２ｄは、第２リフレクタ９６によって反射された光をさらに前方に向けて反射して、投影レンズ１２の後方焦点面に第２被投影像を形成する。

第３像形成ユニット８８は、第３リフレクタ９８、基板１０８、およびシェーディングプレート８２のうち第２スリット８２ｂを形成する部分を含む。基板１０８には、第３発光素子１１８が設けられている。第３発光素子１１８は、第１発光素子１１４と同様のものが用いられる。基板１０８は、シェーディングプレート８２の第２スリット８２ｂの後方において第３発光素子１１８が上方に光を発するよう配置される。

第３リフレクタ９８は、基板１０８の上方に配置され、第３発光素子１１８が発した光を反射面９８ａで第２スリット８２ｂに向けて反射するよう設けられる。シェーディングプレート８２は、第３リフレクタ９８によって反射された光の一部を遮り、第２スリット８２ｂを通過した光によって、投影レンズ１２の後方焦点面に第３被投影像を形成するシェーディング部材として機能する。

なお、第３リフレクタ９８および第３発光素子１１８の各々は、第１リフレクタ９４および第１発光素子１１４よりも前方から見て左側に配置される。また、第１リフレクタ９４と第３リフレクタ９８との間には仕切部材（図示せず）が設けられている。この仕切部材は、第１発光素子１１４によって発せられ第１リフレクタ９４によって反射された光が第２スリット８２ｂに入射することを抑止する。また、この仕切部材は、第３発光素子１１８によって発せられ第３リフレクタ９８によって反射された光が第１スリット８２ａに入射することを抑止する。

第４像形成ユニット９０は、第４リフレクタ１００、基板１１０、およびシェーディングプレート８２に設けられた反射面８２ｅを含む。基板１１０には、第４発光素子１２０が設けられている。第４発光素子１２０は、第１発光素子１１４と同様のものが用いられる。基板１１０は、シェーディングプレート８２の上方において、第４発光素子１２０が前方に向けて光を発するよう配置される。

第４リフレクタ１００は、第４発光素子１２０の前方に配置され、第４発光素子１２０が発した光を反射面１００ａでシェーディングプレート８２の反射面８２ｅに向けて反射するよう設けられる。反射面８２ｅは、第４リフレクタ１００によって反射された光をさらに前方に向けて反射して、投影レンズ１２の後方焦点面に第４被投影像を形成する。

なお、第４リフレクタ１００および第４発光素子１２０の各々は、第２リフレクタ９６および第２発光素子１１６よりも前方から見て左側に配置される。また、第２リフレクタ９６と第４リフレクタ１００との間には仕切部材（図示せず）が設けられている。この仕切部材は、第２発光素子１１６によって発せられ第２リフレクタ９６によって反射された光が反射面８２ｅに届くことを抑止する。また、この仕切部材は、第４発光素子１２０によって発せられ第４リフレクタ１００によって反射された光が反射面８２ｄに届くことを抑止する。

第５像形成ユニット９２は、第５リフレクタ１０２、基板１１２、およびシェーディングプレート８２のうち第３スリット８２ｃを形成する部分を含む。基板１１２には、第５発光素子１２２が設けられている。第５発光素子１２２は、第１発光素子１１４と同様のものが用いられる。基板１１２は、シェーディングプレート８２の第３スリット８２ｃの後方において第５発光素子１２２が上方に光を発するよう配置される。

第５リフレクタ１０２は、基板１１２の上方に配置され、第５発光素子１２２が発した光を反射面１０２ａで第３スリット８２ｃに向けて反射するよう設けられる。シェーディングプレート８２は、第５リフレクタ１０２によって反射された光の一部を遮り、第３スリット８２ｃを通過した光によって、投影レンズ１２の後方焦点面に第３被投影像を形成するシェーディング部材として機能する。

なお、第５リフレクタ１０２および第５発光素子１２２の各々は、第３リフレクタ９８および第３発光素子１１８よりも前方から見て左側に配置される。また、第３リフレクタ９８と第５リフレクタ１０２との間には仕切部材（図示せず）が設けられている。この仕切部材は、第３発光素子１１８によって発せられ第３リフレクタ９８によって反射された光が第３スリット８２ｃに入射することを抑止する。また、この仕切部材は、第５発光素子１２２によって発せられ第５リフレクタ１０２によって反射された光が第２スリット８２ｂに入射することを抑止する。

光源ユニット８０を備える灯具ユニットによって形成される付加配光パターンは、図４における付加配光パターンＰＡ１と同様である。すなわち、投影レンズ１２は、第１像形成ユニット８４によって形成された第１被投影像を前方に投影し、第１分割配光パターンＰＡ１１を形成する。また、投影レンズ１２は、第２像形成ユニット８６によって形成された第２被投影像を前方に投影し、第２分割配光パターンＰＡ１２を形成する。また、投影レンズ１２は、第３像形成ユニット８８によって形成された第３被投影像を前方に投影し、第３分割配光パターンＰＡ１３を形成する。また、投影レンズ１２は、第４像形成ユニット９０によって形成された第４被投影像を前方に投影し、第４分割配光パターンＰＡ１４を形成する。また、投影レンズ１２は、第５像形成ユニット９２によって形成された第５被投影像を前方に投影し、第５分割配光パターンＰＡ１５を形成する。なお、灯具ユニットを含む車両用前照灯が搭載される車両に上述の中間ビームモードが設けられている点は、第１の実施形態と同様である。

（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態に係る灯具ユニット１３０の上面図であり、図７は、図６のＱ−Ｑ断面図である。以下、図６および図７の双方に関連して灯具ユニット１３０の構成について説明する。

灯具ユニット１３０は、投影レンズ１３２、および光源ユニット１３４を備える。投影レンズ１３２の形状等は、第１の実施形態における投影レンズ１２と同様である。光源ユニット１３４は、第１像形成ユニット１４０、第２像形成ユニット１４２、第３像形成ユニット１４４、および第４像形成ユニット１４６を有する。光源ユニット１３４には、中央ユニット１６０が設けられている。第２像形成ユニット１４２および第３像形成ユニット１４４は、この中央ユニット１６０に設けられる。

中央ユニット１６０は、仕切部材１６２、シェーディング部材１６４、基板１６６、第２リフレクタ１６８、シェーディングプレート１７０、基板１７２、第３リフレクタ１７４、およびシェーディングプレート１７６を有する。基板１６６には第２発光素子１５２が、基板１７２には第３発光素子１５４が、それぞれ設けられている。第２発光素子１５２および第３発光素子１５４は、それぞれ上述の第１発光素子５０と同様のものが用いられる。

仕切部材１６２は厚みのある板状に形成され、前方から見て両面が左右方向に向くよう配置される。基板１６６は、前方から見て第２発光素子１５２が右方向に光を発するよう仕切部材１６２の側面に取り付けられる。基板１７２は、前方から見て第３発光素子１５４が左方向に光を発するよう仕切部材１６２の側面に取り付けられる。シェーディング部材１６４は、上方から見てくさび形に形成され、先端部１６４ａが前方に向くよう仕切部材１６２の前面に固定される。

第２リフレクタ１６８は、前方から見て第２発光素子１５２の右側に配置され、シェーディングプレート１７０は第２リフレクタ１６８の前方に配置される。このとき、シェーディングプレート１７０は、投影レンズ１３２の光軸に近づくほど前方に向かうよう傾斜して配置される。また、前方から見てシェーディングプレート１７０の左縁部とシェーディング部材１６４との間には間隔が設けられる。シェーディングプレート１７０の外面には、アルミニウム材料が全面にわたって蒸着された反射面１７０ａが設けられる。

第３リフレクタ１７４は、前方から見て第３発光素子１５４の左側に配置され、シェーディングプレート１７６は第３リフレクタ１７４の前方に配置される。このとき、シェーディングプレート１７６は、投影レンズ１３２の光軸に近づくほど前方に向かうよう傾斜して配置される。また、前方から見てシェーディングプレート１７６の右縁部とシェーディング部材１６４との間には間隔が設けられる。シェーディングプレート１７６の外面には、アルミニウム材料が全面にわたって蒸着された反射面１７６ａが設けられる。

図８は、中央ユニット１６０を前方から見た図である。中央ユニット１６０には、上方プレート１９０および下方プレート１９２が設けられる。上方プレート１９０は、シェーディング部材１６４、シェーディングプレート１７０、およびシェーディングプレート１７６の上部に取り付けられる。下方プレート１９２は、シェーディング部材１６４、シェーディングプレート１７０、およびシェーディングプレート１７６の下部に取り付けられる。

こうして、シェーディングプレート１７０の左縁部、上方プレート１９０、シェーディング部材１６４の先端部１６４ａ、および下方プレート１９２によって囲われる開口部１９４が形成される。また、シェーディングプレート１７６の右縁部、上方プレート１９０、シェーディング部材１６４の先端部１６４ａ、および下方プレート１９２によって囲われる開口部１９６が形成される。なお、シェーディングプレート１７０の左縁部とシェーディング部材１６４の先端部１６４ａとの間の間隔は、シェーディングプレート１７６の右縁部とシェーディング部材１６４の先端部１６４ａとの間の間隔よりも広くされている。このため、開口部１９４の幅は、開口部１９６の幅よりも大きくなっている。

図６および図７に戻る。第２像形成ユニット１４２は、第２発光素子１５２、第２リフレクタ１６８、シェーディングプレート１７０、およびシェーディング部材１６４を含む。第２発光素子１５２が発した光は、第２リフレクタ１６８の反射面１６８ａによって反射されて開口部１９４から出射され、投影レンズ１３２の後方焦点面に第２被投影像を形成する。開口部１９４は、この第２被投影像を画定する。したがって、第２像形成ユニット１４２は、第２被投影像を形成する像形成手段として機能する。また、シェーディングプレート１７０、シェーディング部材１６４、上方プレート１９０、および下方プレート１９２は、第２発光素子１５２から発せられた光の一部を遮り、投影レンズ１３２の後方焦点面に第２被投影像を形成するシェーディング部材として機能する。

第２発光素子１５２は、第２リフレクタ１６８の第１焦点Ｆ１に配置される。なお、もう一つの焦点である第２焦点Ｆ２が第１焦点Ｆ１よりも前方且つ高い位置に位置するよう第２リフレクタ１６８が設けられる。このように第２発光素子１５２が配置される第１焦点Ｆ１よりも第２焦点Ｆ２を高く位置させることにより、第２像形成ユニット１４２により形成される第２被投影像の上部の光度を高めることができる。このため、投影レンズ１３２によって第２被投影像が投影されて形成される配光パターンの下部の照度を高めることができる。したがって、いわゆるＨ線付近の照度を高めることができ、車両運転者の遠方視認性を高めることができる。

第３像形成ユニット１４４は、第３発光素子１５４、第３リフレクタ１７４、シェーディングプレート１７６、およびシェーディング部材１６４を含む。第３発光素子１５４が発した光は、第３リフレクタ１７４の反射面１７４ａによって反射されて開口部１９６から出射され、投影レンズ１３２の後方焦点面に第３被投影像を形成する。開口部１９６は、この第３被投影像を画定する。したがって、第３像形成ユニット１４４は、第３被投影像を形成する像形成手段として機能する。また、シェーディングプレート１７６、シェーディング部材１６４、上方プレート１９０、および下方プレート１９２は、第３発光素子１５４から発せられた光の一部を遮り、投影レンズ１３２の後方焦点面に第３被投影像を形成するシェーディング部材として機能する。

第３発光素子１５４は、第３リフレクタ１７４の第１焦点Ｆ１に配置される。なお、もう一つの第２焦点Ｆ２が第１焦点Ｆ１よりも前方且つ高い位置に位置するよう第３リフレクタ１７４が設けられる。このように第３発光素子１５４が配置される第１焦点Ｆ１よりも第２焦点Ｆ２を高く位置させることにより、第３像形成ユニット１４４により形成される第３被投影像の上部の光度を高めることができる。このため、投影レンズ１３２によって第３被投影像が投影されて形成される配光パターンの下部の照度を高めることができる。このため、いわゆるＨ線付近の照度を高めることができ、遠方視認性を高めることができる。

第１像形成ユニット１４０は、第１発光素子１５０、第１リフレクタ１８０、およびシェーディングプレート１７０に設けられた反射面１７０ａを含む。第１発光素子１５０は、上述の第１発光素子５０と同様のものが用いられる。

第１リフレクタ１８０は、第１発光素子１５０の右前方に配置され、第１発光素子１５０が発した光を反射面１８０ａでシェーディングプレート１７０の反射面１７０ａに向けて反射する。反射面１７０ａは、第１リフレクタ１８０によって反射された光をさらに前方に向けて反射して、投影レンズ１３２の後方焦点面に第１被投影像を形成する。したがって、第１像形成ユニット１４０は、第１被投影像を形成する像形成手段として機能する。

第４像形成ユニット１４６は、第４発光素子１５６、第２リフレクタ１８２、およびシェーディングプレート１７６に設けられた反射面１７６ａを含む。第４発光素子１５６は、上述の第１発光素子５０と同様のものが用いられる。

第２リフレクタ１８２は、第４発光素子１５６の左前方に配置され、第４発光素子１５６が発した光を反射面１８２ａでシェーディングプレート１７６の反射面１７６ａに向けて反射する。反射面１７６ａは、第２リフレクタ１８２によって反射された光をさらに前方に向けて反射して、投影レンズ１３２の後方焦点面に第４被投影像を形成する。したがって、第３像形成ユニット１４４は、第４被投影像を形成する像形成手段として機能する。

このように第１像形成ユニット１４０および第４像形成ユニット１４６は、第２像形成ユニット１４２および第３像形成ユニット１４４によって形成される第２被投影像および第３被投影像を挟むように、第１被投影像および第４被投影像を形成する。第１被投影像および第４被投影像は、発光素子が発した光を２回にわたって反射して形成される。これに対して、第２被投影像および第３被投影像は、発光素子が発した光を１回だけ反射して形成される。このように、ある反射回数を経て形成された被投影像を、それより少ない反射回数を経て形成された被投影像を挟むように配置することで、全体として中央の光度が高い被投影像を形成することができる。したがって、灯具ユニットによる車両運転者の遠方視認性を向上させることができる。

なお、反射面１７０ａは、第２被投影像を画定するシェーディングプレート１７０の左縁部に至るまで設けられている。このため、第１発光素子１５０および第２発光素子１５２の双方が点灯されているときに、第１被投影像および第２被投影像による一体的な配光パターンを形成することが可能となっている。

また、反射面１７６ａは、第３被投影像を画定するシェーディングプレート１７６の右縁部に至るまで設けられている。このため、第３発光素子１５４および第４発光素子１５６の双方が点灯されているときに、第３被投影像および第４被投影像による一体的な配光パターンを形成することが可能となっている。

さらに、第３の実施形態では、少ない反射回数を経て形成される第２被投影像および第３被投影像が隣り合うよう、第２像形成ユニット１４２および第３像形成ユニット１４４を隣り合わせて配置している。これにより、光度の高い被投影像も分割して点灯、消灯することを可能としている。

なお、シェーディング部材１６４は、第２像形成ユニット１４２において第２発光素子１５２が発した光の一部を遮って第２被投影像を形成する機能と、第３像形成ユニット１４４において第３発光素子１５４が発した光の一部を遮って第３被投影像を形成する機能との双方を併せ持つようくさび形に形成されている。換言すれば、シェーディング部材１６４は、第２像形成ユニット１４２に含まれる第２被投影像を画定するためのシェーディング部材と、第３像形成ユニット１４４に含まれる第３被投影像を画定するためのシェーディング部材との互いに隣接する部分が組み合わされてくさび形に形成されている。これにより、第２被投影像と第３被投影像とを近接させている。

さらに、このシェーディング部材１６４の先端部１６４ａは、投影レンズ１３２の後方焦点面よりさらに後方に位置するよう設けられている。このように先端部１６４ａを配置することにより、投影レンズ１３２の後方焦点面において第２被投影像と第３被投影像とが互いにオーバーラップする領域を設けている。

図９は、第３の実施形態に係る灯具ユニットによって仮想鉛直スクリーン上に形成される付加配光パターンＰＡ２を示す図である。投影レンズ１３２は、第１像形成ユニット１４０によって形成された第１被投影像を前方に投影し、第１分割配光パターンＰＡ２１を形成する。また、投影レンズ１３２は、第２像形成ユニット１４２によって形成された第２被投影像を前方に投影し、第２分割配光パターンＰＡ２２を形成する。また、投影レンズ１３２は、第３像形成ユニット１４４によって形成された第３被投影像を前方に投影し、第３分割配光パターンＰＡ２３を形成する。また、投影レンズ１３２は、第４像形成ユニット１４６によって形成された第４被投影像を前方に投影し、第４分割配光パターンＰＡ２４を形成する。付加配光パターンＰＡ２は、第１分割配光パターンＰＡ２１〜第４分割配光パターンＰＡ２４が組み合わされて形成される。付加配光パターンＰＡ２は、車両左側に設けられた車両用前照灯に含まれる灯具ユニット１３０からの照射光と、車両右側に設けられた車両用前照灯に含まれる灯具ユニット１３０からの照射光とが重なり合って形成される。

このように、灯具ユニット１３０は、照度の高い第２分割配光パターンＰＡ２２および第３分割配光パターンＰＡ２３を付加配光パターンＰＡ２の中心に形成して車両前方における遠方視認性を向上させている。また、第１リフレクタ１８０および第２リフレクタ１８２による拡散する反射光を利用して、第２分割配光パターンＰＡ２２および第３分割配光パターンＰＡ２３から左右に広がる第１分割配光パターンＰＡ２１および第４分割配光パターンＰＡ２４を形成している。これにより左右方向へ広範な範囲を照らし出すことを可能としている。

なお、灯具ユニットを含む車両用前照灯が搭載される車両（図示せず）に中間ビームモードが設けられている点は、上述の実施形態と同様である。第３の実施形態に係る中間ビームモードでは、第１分割配光パターンＰＡ２１〜第４分割配光パターンＰＡ２４のうち、対向車や先行車などの前走車が存在する分割配光パターンを形成する発光素子を消灯することにより、前走車の運転者に与えるグレアを抑制する。

本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。

第１の実施形態に係る灯具ユニットの構成を示す断面図である。 第１の実施形態に係る光源ユニットの構成を示す断面図である。 図２においてシェーディングプレートを視点Ｐから見た図である。 第１の実施形態に係る灯具ユニットによって仮想鉛直スクリーン上に形成される付加配光パターンを示す図である。 第２の実施形態に係る光源ユニットの構成を示す図である。 第３の実施形態に係る灯具ユニットの上面図である。 図６のＱ−Ｑ断面図である。 中央ユニットを前方から見た図である。 第３の実施形態に係る灯具ユニットによって仮想鉛直スクリーン上に形成される付加配光パターンを示す図である。

符号の説明

１０ 灯具ユニット、 １２ 投影レンズ、 １４ 光源ユニット、 １８ シェーディングプレート、 １８ａ 第１スリット、 １８ｂ 第２スリット、 １８ｃ 第３スリット、 １８ｄ 反射面、 １８ｅ 反射面、 ２０ 第１像形成ユニット、 ２２ 第２像形成ユニット、 ２４ 第３像形成ユニット、 ２６ 第４像形成ユニット、 ２８ 第５像形成ユニット、 ３０ 第１リフレクタ、 ３０ａ 反射面、 ３２ 第２リフレクタ、 ３２ａ 反射面、 ３４ 第３リフレクタ、 ３４ａ 反射面、 ３６ 第４リフレクタ、 ３６ａ 反射面、 ３８ 第５リフレクタ、 ３８ａ 反射面、 ５０ 第１発光素子、 ５２ 第２発光素子、 ５４ 第３発光素子、 ５６ 第４発光素子、 ５８ 第５発光素子。

Claims (1)

1. 投影レンズと、
   前記投影レンズの後方焦点面に第１被投影像を形成する第１像形成手段と、
   前記投影レンズの後方焦点面に第２被投影像を形成する第２像形成手段と、
   を備え、
   前記第１像形成手段は、第１光源と、第１光源が発する光の一部を遮って第１被投影像を形成するシェーディング部材と、を含み、
   前記第２像形成手段は、第２光源と、第２光源が発する光を反射して第２被投影像を形成する反射面と、を含み、
   前記シェーディング部材は、第１光源から発せられた光を前記投影レンズに向けて通過させる透光部と、第１光源から発せられた光を遮る遮光部とを含み、第１被投影像のうち第２被投影像に隣接する部分を画定する縁部を前記透光部と前記遮光部との境界に有し、
   前記反射面は、前記シェーディング部材の前記遮光部における前記投影レンズ側の面に設けられ、前記縁部に至るまで設けられていることを特徴とする灯具ユニット。

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