JP5708987B2

JP5708987B2 - 車両用灯具ユニット

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Publication number: JP5708987B2
Application number: JP2011038757A
Authority: JP
Inventors: 大和田　竜太郎; 竜太郎大和田
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2011-02-24
Filing date: 2011-02-24
Publication date: 2015-04-30
Anticipated expiration: 2031-02-24
Also published as: JP2012174656A

Description

本発明は、車両用灯具ユニットに係り、特に光軸調整可能な車両用灯具ユニットに関する。

従来、車両用灯具の分野においては、図１０に示すように、複数の車両灯具ユニット２１０が固定された支持部材２２０に連結されたエイミング機構２３０により、支持部材２２０（すなわち当該支持部材２２０に固定された各車両用灯具ユニット２１０全体）を傾動させて光軸調整を行う車両用灯具２００が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許第４２６４３３５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の車両用灯具２００は、各車両用灯具ユニット２１０（投影レンズ２１１を含む）全体を傾動させて光軸調整する構成であるため、光軸調整に際して各車両用灯具ユニット２１０の投影レンズ２１１が大きく移動して当該投影レンズ２１１とその周辺に配置された部材（インナパネル２４０等）との間に隙間が形成されていまい、見栄えに影響を及ぼすという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、光軸調整に際して投影レンズが移動せず（又はほとんど移動せず）、見栄えに影響を及ぼさない（又はほとんど及ぼさない）車両用灯具ユニットを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、投影レンズと、前記投影レンズの焦点又はその近傍に配置され、前記投影レンズを透過して所定配光パターンを形成するための光を放射する光源と、を備えた複数の光学系と、前記複数の光学系それぞれの光源が固定された可動部材と、前記可動部材を、前記複数の光学系それぞれの投影レンズに対して、灯具光軸に対し平行な方向に延びる回転軸を中心に揺動可能に支持する支持手段と、前記可動部材を揺動後の任意の位置に固定する固定手段と、を備えており、前記複数の光学系それぞれの投影レンズは、車両側に固定されており、前記回転軸から前記複数の光学系それぞれの光源までの距離の比率が、前記複数の光学系それぞれの投影レンズの焦点距離の比率と等しいことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、車両用灯具ユニット全体を傾動させて光軸調整する従来とは異なり、複数の光学系それぞれの投影レンズが車両側に固定されており、車両用灯具ユニットの一部である可動部材（すなわち可動部材に固定された各光源）を、当該車両側に固定された各投影レンズに対して揺動させて光軸調整する構成であるため、光軸調整に際して投影レンズが全く移動せず、見栄えに全く影響を及ぼさない車両用灯具ユニットを実現することが可能となる。

また、請求項１に記載の発明によれば、光軸調整に際して投影レンズが全く移動しないため、従来必要とされていた車両用灯具ユニットの投影レンズの移動スペースが不要となる。

請求項２に記載の発明は、投影レンズと、前記投影レンズの焦点又はその近傍に配置され、前記投影レンズを透過して所定配光パターンを形成するための光を放射する光源と、を備えた複数の光学系と、前記複数の光学系それぞれの投影レンズが固定された可動部材と、前記可動部材を、前記複数の光学系それぞれの光源に対して、灯具光軸に対し平行な方向に延びる回転軸を中心に揺動可能に支持する支持手段と、前記可動部材を揺動後の任意の位置に固定する固定手段と、を備えており、前記複数の光学系それぞれの光源は、車両側に固定されており、前記回転軸から前記複数の光学系それぞれの光源までの距離の比率が、前記複数の光学系それぞれの投影レンズの焦点距離の比率と等しいことを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、車両用灯具ユニット全体を傾動させて光軸調整する従来とは異なり、複数の光学系それぞれの光源が車両側に固定されており、車両用灯具ユニットの一部である可動部材（すなわち可動部材に固定された各投影レンズ）を、当該車両側に固定された各光源に対して揺動させて光軸調整する構成であるため、光軸調整に際して投影レンズがほとんど移動せず、従来と比べて見栄えにほとんど影響を及ぼさない車両用灯具ユニットを実現することが可能となる。

また、請求項２に記載の発明によれば、光軸調整に際して投影レンズがほとんど移動しないため、車両用灯具ユニットの投影レンズの移動スペースが従来と比べて省スペースで済む。

請求項３に記載の発明は、投影レンズと、光源と、前記光源から放射された光が入射するように前記光源の放射方向に配置されるとともに、前記光源から入射する光を前記投影レンズの光軸寄りに集光させて前記投影レンズを透過させて所定配光パターンを形成するように構成された反射面と、上端縁を前記投影レンズの焦点又はその近傍に位置させた状態で前記投影レンズと前記光源との間に配置されたシェードと、を備えた車両用灯具ユニットにおいて、前記複数の光学系それぞれの投影レンズが固定された可動部材と、前記可動部材を、前記複数の光学系それぞれの光源、反射面及びシェードに対して、灯具光軸に対し平行な方向に延びる回転軸を中心に揺動可能に支持する支持手段と、前記可動部材を揺動後の任意の位置に固定する固定手段と、を備えており、前記複数の光学系それぞれの光源、反射面及びシェードは、車両側に固定されており、前記回転軸から前記複数の光学系それぞれの投影レンズの光軸までの距離の比率が、前記複数の光学系それぞれの投影レンズの焦点距離の比率と等しいことを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、車両用灯具ユニット全体を傾動させて光軸調整する従来とは異なり、複数の光学系それぞれの光源が車両側に固定されており、車両用灯具ユニットの一部である可動部材（すなわち可動部材に固定された各投影レンズ）を、当該車両側に固定された各光源、各反射面及び各シェードに対して揺動させて光軸調整する構成であるため、光軸調整に際して投影レンズがほとんど移動せず、従来と比べて見栄えにほとんど影響を及ぼさない車両用灯具ユニットを実現することが可能となる。

また、請求項３に記載の発明によれば、光軸調整に際して投影レンズがほとんど移動しないため、車両用灯具ユニットの投影レンズの移動スペースが従来と比べて省スペースで済む。

本発明によれば、光軸調整に際して投影レンズが移動せず（又はほとんど移動せず）、見栄えに影響を及ぼさない（又はほとんど及ぼさない）車両用灯具ユニットを提供することが可能となる。

（ａ）本発明の第１実施形態である車両用灯具ユニット１０の斜視図、（ｂ）正面図である。車両用灯具ユニット１０の平面図である。（ａ）車両用灯具ユニット１０（レンズ１１_Ｌ１、レンズ１１_Ｌ２）により形成される部分配光パターンＰ１の例、（ｂ）車両用灯具ユニット１０（レンズ１１_Ｌ３、レンズ１１_Ｌ４）により形成される部分配光パターンＰ２の例である。ブラケット支持機構１４の例である。（ａ）、（ｂ）各光源１２と各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４（の車両後方側焦点）との位置関係に応じて、各光源１２から放射されて各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４を透過する光の照射方向が変化することを説明するための断面図である。第１実施形態である車両用灯具ユニット１０（変形例）の縦断面図である。（ａ）本発明の第２実施形態である車両用灯具ユニット２０の斜視図、（ｂ）正面図である。車両用灯具ユニット２０の平面図である。（ａ）〜（ｈ）各光源２２と各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４（の車両後方側焦点）との位置関係に応じて、各光源２２から放射されて各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４を透過する光の照射方向が変化することを説明するための図である。従来の光軸調整を行う車両用灯具２００の水平断面図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態である車両用灯具ユニットについて図面を参照しながら説明する。

本実施形態の車両用灯具ユニット１０は、ヘッドランプであり、車両前部の左右両側にそれぞれ配置されている。左側と右側の車両用灯具ユニット１０は略左右対称で同一の構成であるため、以下左側に配置された車両用灯具ユニット１０を中心に説明する。

図１（ａ）、図１（ｂ）、図２に示すように、車両用灯具ユニット１０は、車両前方側に配置されたレンズ１１、レンズ１１の車両後方側焦点Ｆ_Ｌ１〜Ｆ_Ｌ４（又はその近傍）に配置され、レンズ１１を透過してロービーム用配光パターン（の一部）を形成するための光を放射する光源１２を備えた複数の光学系（いわゆるダイレクトプロジェクション型の光学系）、車両後方側に配置されたブラケット１３等を備えている。

以下、図１（ａ）中、各レンズ１１を、最左側から順に、レンズ１１_Ｌ１、レンズ１１_Ｌ２、レンズ１１_Ｌ３、レンズ１１_Ｌ４と称する。また、各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４の車両後方側焦点をＦ_Ｌ１〜Ｆ_Ｌ４と称する（図２参照）。また、各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４の光軸をＡＸ_Ｌ１〜ＡＸ_Ｌ４と称する（図２参照）。

各レンズ１１は、例えば、ハウジングやエクステンション等の車両側に固定されている。各レンズ１１は、焦点距離が同一の投影レンズである。各レンズ１１の車両後方側焦点Ｆ_Ｌ１〜Ｆ_Ｌ４は、灯具光軸ＡＸに直交する同一鉛直面内に位置している（図２参照）。

レンズ１１_Ｌ１、１１_Ｌ２は、例えば、光源１２から放射されて当該レンズ１１_Ｌ１、１１_Ｌ２を透過する光がロービーム用配光パターンの一部である部分配光パターンＰ１（図３（ａ）参照）を形成するようにその出射面形状及び／又は入射面形状が設計されている。部分配光パターンＰ１は、その上端縁に、水平方向に延びる自車線側カットオフラインＣＬ１、水平方向に延びる対向車線側カットオフラインＣＬ２、両カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を連結する斜め（例えば４５°）カットオフラインＣＬ３を含んでいる。

レンズ１１_Ｌ３、１１_Ｌ４は、光源１２から放射されて当該レンズ１１_Ｌ３、１１_Ｌ４を透過する光がロービーム用配光パターンの一部である部分配光パターンＰ２（部分配光パターンＰ１よりも水平方向に大きく拡散している。図３（ｂ）参照）を形成するようにその出射面形状及び／又は入射面形状が設計されている。

各部分配光パターンＰ１、Ｐ２が重畳されることで、ロービーム用配光パターンが形成される。

各光源１２は、アルミ合金等の熱伝導性に優れた材質製のブラケット１３（本発明の可動部材に相当）のうち灯具光軸ＡＸに直交する鉛直面１３ａに固定されている（図１（ａ）参照）。ブラケット１３は、放熱フィン１３ｂを備えている。放熱性能をさらに向上させるため、各光源１２とブラケット１３の鉛直面１３ａとの間に、熱伝導グリス等の熱伝導部材を介在させるのが好ましい。

各光源１２としては、例えば、矩形発光部を持つ半導体発光素子（例えば白色ＬＥＤ）が基板上に実装された光源モジュールを用いることが可能である。図２に示すように、各光源１２は、矩形発光部の一辺（例えば、矩形発光部の下端縁）が各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４の車両後方側焦点Ｆ_Ｌ１〜Ｆ_Ｌ４（又はその近傍）に配置されている。

図４に示すように、ブラケット１３は、灯具光軸ＡＸに直交する鉛直面内において鉛直方向Ｖ及び／又は水平方向Ｈに移動可能に支持されている。図４は、ブラケット支持機構１４の例である。ブラケット支持機構１４は、一定間隔をおいて配置された鉛直方向に延びる二本の鉛直ガイド１４ａ、二本の鉛直ガイド１４ａに対して鉛直方向に移動可能なように両端が二本の鉛直ガイド１４ａに連結された水平方向に延びる水平ガイド１４ｂ等を備えている。ブラケット１３は、水平ガイド１４ｂに対して水平方向に移動可能なように水平ガイド１４ｂに連結されている。

上記構成のブラケット支持機構１４によれば、ブラケット１３（各光源１２）を、各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４に対して鉛直方向Ｖ及び／又は水平方向Ｈに移動させることが可能となる。そして、二本の鉛直ガイド１４ａに螺合したネジＮ１及び水平ガイド１４ｂに螺合したネジＮ２それぞれの先端が水平ガイド１４ａ及びブラケット１３に当接するまで各ネジＮ１、Ｎ２を締め付けることで、ブラケット１３（各光源１２）を移動後の任意の位置に固定することが可能となる。

ブラケット１３（各光源１２）が鉛直方向Ｖ及び／又は水平方向Ｈに移動すると、各光源１２と各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４（の車両後方側焦点Ｆ_Ｌ１〜Ｆ_Ｌ４）との位置関係が変化する。この位置関係の変化に応じて、各光源１２から放射されて各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４を透過する光の照射方向が次のように変化する。

例えば、図５（ａ）に示す断面図のように、各光源１２が各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４の車両後方側焦点Ｆ_Ｌ１〜Ｆ_Ｌ４（又はその近傍）に位置した場合、各光源１２から放射されて各レンズ１１を透過する光は、各レンズ１１の光軸ＡＸ_Ｌ１〜ＡＸ_Ｌ４に対して平行（又は略平行）な方向に照射される。

一方、図５（ｂ）に示す断面図のように、各光源１２が各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４の車両後方側焦点Ｆ_Ｌ１〜Ｆ_Ｌ４の上方に位置した場合、各光源１２から放射されて各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４を透過する光は、各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４の光軸ＡＸ_Ｌ１〜ＡＸ_Ｌ４に対して斜め下向きに照射される。

同様に、各光源１２が各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４の車両後方側焦点Ｆ_Ｌ１〜Ｆ_Ｌ４の下方に位置した場合、各光源１２から放射されて各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４を透過する光は、各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４の光軸ＡＸ_Ｌ１〜ＡＸ_Ｌ４に対して斜め上向きに照射される。

同様に、各光源１２が各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４の車両後方側焦点Ｆ_Ｌ１〜Ｆ_Ｌ４の右側に位置した場合、各光源１２から放射されて各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４を透過する光は、各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４の光軸ＡＸ_Ｌ１〜ＡＸ_Ｌ４に対して斜め左方向に照射される。

同様に、各光源１２が各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４の車両後方側焦点Ｆ_Ｌ１〜Ｆ_Ｌ４の左側に位置した場合、各光源１２から放射されて各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４を透過する光は、各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４の光軸ＡＸ_Ｌ１〜ＡＸ_Ｌ４に対して斜め右方向に照射される。

以上のように、各光源１２と各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４（の車両後方側焦点Ｆ_Ｌ１〜Ｆ_Ｌ４）との位置関係に応じて、各光源１２から放射されて各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４を透過する光の照射方向が変化するため、ブラケット１３（各光源１２）を、各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４（の車両後方側焦点Ｆ_Ｌ１〜Ｆ_Ｌ４）に対して鉛直方向Ｖ及び水平方向Ｈに移動させることで（すなわち、各光源１２と各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４の車両後方側焦点Ｆ_Ｌ１〜Ｆ_Ｌ４との位置関係を変化させることで）、光軸調整することが可能となる。

また、本実施形態によれば、車両用灯具ユニット全体を傾動させて光軸調整する従来とは異なり、各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４が車両側に固定されており、車両用灯具ユニット１０の一部であるブラケット１３（各光源１２）を、当該車両側に固定された各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４に対して鉛直方向Ｖ及び／又は水平方向Ｈに移動させて光軸調整する構成であるため、光軸調整に際して各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４が全く移動せず、見栄えに全く影響を及ぼさない車両用光学ユニット１０を実現することが可能となる。

また、本実施形態によれば、光軸調整に際して各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４が全く移動しないため、従来必要とされていた車両用灯具ユニットの投影レンズの移動スペースが不要となる。

次に、比較例について説明する。

例えば、従来の車両用灯具ユニット（ユニット長さ：１００［ｍｍ］）においては、光軸調整角度が２．０°の場合、車両用灯具ユニット端部の移動量は３．５［ｍｍ］となる。

一方、本実施形態の車両用灯具ユニット１０（各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４の焦点距離ｆ＝１０［ｍｍ］）においては、光軸調整角度が２．０°の場合、レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４の移動量は０［ｍｍ］、ブラケット１３の移動量は０．３５［ｍｍ］となる（図２参照）。

上記比較例から明らかなように、本実施形態によれば、従来の車両用灯具ユニットと比べ、可動部の移動量が小さくなるため（従来：３．５［ｍｍ］、本実施形態：０．３５［ｍｍ］）、当該可動部の移動スペースが従来と比べて省スペースで済む。

次に、変形例について説明する。

上記実施形態では、各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４をハウジングやエクステンション等の車両側に固定し、ブラケット支持機構１４を用いて、ブラケット１３（各光源１２）を、各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４に対して鉛直方向Ｖ及び水平方向Ｈに移動させて光軸調整する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。

例えば、これとは逆に、ブラケット１３（各光源１２）をハウジングやエクステンション等の車両側に固定し、ブラケット支持機構１４（図３参照）と同様の機構を用いて、各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４を、ブラケット１３（各光源１２）に対して鉛直方向Ｖ及び水平方向Ｈに移動させて光軸調整してもよい。

本変形例によれば、車両用灯具ユニット全体を傾動させて光軸調整する従来とは異なり、各光源１２が車両側に固定されており、車両用灯具ユニット１０の一部であるブラケット１３に相当する可動部材（各レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４が固定されている）を、当該車両側に固定された各光源１２に対して鉛直方向Ｖ及び／又は水平方向Ｈに移動させて光軸調整する構成であるため、光軸調整に際してレンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４がほとんど移動せず、従来と比べて見栄えにほとんど影響を及ぼさない車両用灯具ユニットを実現することが可能となる。

また、本変形例によれば、光軸調整に際してレンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４がほとんど移動しないため、車両用灯具ユニット１０のレンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４の移動スペースが従来と比べて省スペースで済む。

また、上記実施形態では、レンズ１１（レンズ１１_Ｌ１等）及び光源１２を備えた４つの光学系を用いた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。レンズ１１（レンズ１１_Ｌ１等）及び光源１２を備えた光学系は、１〜３つ又は５つ以上であってもよい。

また、上記実施形態では、レンズ１１（レンズ１１_Ｌ１等）及び光源１２を備えたいわゆるダイレクトプロジェクション型の光学系を用いた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図６に示すように、車両前方側に配置された投影レンズ１５、車両後方側に配置された光源１６、光源１６から放射された光が入射するように光源１６の放射方向に配置されるとともに、光源１６から入射する光を投影レンズ１５の光軸ＡＸ寄りに集光させて投影レンズ１５を透過させてロービーム用配光パターン（の一部又は全部）を形成するように構成された反射面１７、上端縁を投影レンズ１５の焦点Ｆ（又はその近傍）に位置させた状態で投影レンズ１５と光源１６との間に配置されたシェード１８を備えたいわゆるプロジェクタ型の光学系を用いてもよい。

この場合、光源１６、反射面１７及びシェード１８をハウジング等の車両側に固定し、ブラケット支持機構１４（図３参照）と同様の機構を用いて、投影レンズ１５を、光源１６、反射面１７及びシェード１８に対して鉛直方向Ｖ及び水平方向Ｈに移動させることで、光軸調整することが可能となる。

本変形例によれば、車両用灯具ユニット全体を傾動させて光軸調整する従来とは異なり、各光源１５、各反射面１７及び各シェード１８が車両側に固定されており、車両用灯具ユニットの一部であるブラケット１３に相当する可動部材（レンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４が固定されている）を、当該車両側に固定された各光源１５、各反射面１７及び各シェード１８に対して鉛直方向Ｖ及び／又は水平方向Ｈに移動させて光軸調整する構成であるため、光軸調整に際してレンズ１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４がほとんど移動せず、従来と比べて見栄えにほとんど影響を及ぼさない車両用灯具ユニットを実現することが可能となる。

また、上記実施形態では、レンズ１１が、ロービーム用配光パターン（の一部）を形成するように設計されている（すなわち、車両用灯具ユニット１０がヘッドランプである）ように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、レンズ１１が、フォグランプ用配光パターンを形成するように設計されていてもよい（すなわち、車両用灯具ユニット１０がフォグランプとして構成されていてもよい）。あるいは、レンズ１１が、その他車両用灯具用配光パターンを形成するように設計されていてもよい。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態である車両用灯具ユニットについて図面を参照しながら説明する。

本実施形態の車両用灯具ユニット２０は、ヘッドランプであり、車両前部の左右両側にそれぞれ配置されている。左側と右側の車両用灯具ユニット２０は略左右対称で同一の構成であるため、以下左側に配置された車両用灯具ユニット２０を中心に説明する。

図７（ａ）、図７（ｂ）、図８に示すように、車両用灯具ユニット２０は、車両前方側に配置されたレンズ２１、レンズ２１の車両後方側焦点Ｆ_Ｌ１〜Ｆ_Ｌ４（又はその近傍）に配置され、レンズ２１を透過してロービーム用配光パターン（の一部）を形成するための光を放射する光源２２を備えた複数の光学系（いわゆるダイレクトプロジェクション型の光学系）、車両後方側に配置されたブラケット２３等を備えている。

以下、図７（ａ）中、各レンズ２１を、左側から順に、レンズ２１_Ｌ１、レンズ２１_Ｌ２、レンズ２１_Ｌ３、レンズ２１_Ｌ４と称する。また、各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４の車両後方側焦点をＦ_Ｌ１〜Ｆ_Ｌ４と称する（図８参照）。また、各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４の光軸をＡＸ_Ｌ１〜ＡＸ_Ｌ４と称する（図８参照）。

各レンズ２１は、例えば、ハウジングやエクステンション等の車両側に固定されている。各レンズ２１は、第１実施形態とは異なり、焦点距離が異なる投影レンズである。各レンズ２１の車両後方側焦点Ｆ_Ｌ１〜Ｆ_Ｌ４は、灯具光軸ＡＸに直交する同一鉛直面内に位置している（図８参照）。

レンズ２１_Ｌ１、２１_Ｌ２は、例えば、光源２２から放射されて当該レンズ２１_Ｌ１、２１_Ｌ２を透過する光がロービーム用配光パターンの一部である部分配光パターンＰ１（図３（ａ）参照）を形成するようにその出射面形状及び／又は入射面形状が設計されている。部分配光パターンＰ１は、その上端縁に、水平方向に延びる自車線側カットオフラインＣＬ１、水平方向に延びる対向車線側カットオフラインＣＬ２、両カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を連結する斜め（例えば４５°）カットオフラインＣＬ３を含んでいる。

レンズ２１_Ｌ３、２１_Ｌ４は、光源２２から放射されて当該レンズ２１_Ｌ３、２１_Ｌ４を透過する光がロービーム用配光パターンの一部である部分配光パターンＰ２（部分配光パターンＰ１よりも水平方向に大きく拡散している。図３（ｂ）参照）を形成するようにその出射面形状及び／又は入射面形状が設計されている。

各光源２２は、アルミ合金等の熱伝導性に優れた材質製のブラケット２３（本発明の可動部材に相当）のうち灯具光軸ＡＸに直交する鉛直面２３ａに固定されている（図７（ａ）参照）。ブラケット２３は、放熱フィン２３ｂを備えている。放熱性能をさらに向上させるため、各光源２２とブラケット２３の鉛直面２３ａとの間に、熱伝導グリス等の熱伝導部材を介在させるのが好ましい。

各光源２２としては、例えば、矩形発光部を持つ半導体発光素子（例えば白色ＬＥＤ）が基板上に実装された光源モジュールを用いることが可能である。図８に示すように、各光源２２は、矩形発光部の一辺（例えば、矩形発光部の下端縁）が各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４の車両後方側焦点Ｆ_Ｌ１〜Ｆ_Ｌ４（又はその近傍）に配置されている。

図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、ブラケット２３は、灯具光軸ＡＸに対して平行（又は略平行）な方向に延びる回転軸２４を中心に揺動可能に支持されている。ブラケット２３（各光源２２）は公知の固定手段（例えばネジ）により、揺動後の任意の位置に固定される。

ブラケット２３（各光源２２）が揺動すると、各光源２２と各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４（の車両後方側焦点Ｆ_Ｌ１〜Ｆ_Ｌ４）との位置関係が変化する。この位置関係の変化に応じて、各光源２２から放射されて各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４を透過する光の照射方向が次のように変化する。

例えば、図９（ａ）〜図９（ｄ）に示すように、各光源２２が各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４の車両後方側焦点Ｆ_Ｌ１〜Ｆ_Ｌ４（又はその近傍）に位置した場合、各光源２２から放射されて各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４を透過する光は、各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４の光軸ＡＸ_Ｌ１〜ＡＸ_Ｌ４に対して平行（又は略平行）な方向に照射される。

一方、図９（ｅ）〜図９（ｈ）に示すように、各光源２２が各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４の車両後方側焦点Ｆ_Ｌ１〜Ｆ_Ｌ４の上方に位置した場合、各光源２２から放射されて各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４を透過する光は、各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４の光軸ＡＸ_Ｌ１〜ＡＸ_Ｌ４に対して斜め下向きに照射される。

同様に、各光源２２が各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４の車両後方側焦点Ｆ_Ｌ１〜Ｆ_Ｌ４の下方に位置した場合、各光源２２から放射されて各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４を透過する光は、各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４の光軸ＡＸ_Ｌ１〜ＡＸ_Ｌ４に対して斜め上向きに照射される。

同様に、各光源２２が各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４の車両後方側焦点Ｆ_Ｌ１〜Ｆ_Ｌ４の右側に位置した場合、各光源２２から放射されて各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４を透過する光は、各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４の光軸ＡＸ_Ｌ１〜ＡＸ_Ｌ４に対して斜め左方向に照射される。

同様に、各光源２２が各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４の車両後方側焦点Ｆ_Ｌ１〜Ｆ_Ｌ４の左側に位置した場合、各光源２２から放射されて各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４を透過する光は、各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４の光軸ＡＸ_Ｌ１〜ＡＸ_Ｌ４に対して斜め右方向に照射される。

ところで、ブラケット２３（各光源２２）が揺動すると、回転軸２４から遠い光源２２ほど鉛直方向に大きく移動するが、仮に各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４の焦点距離が同一であると、上記各光源２２の移動量の相違に起因して、回転軸２４から近いレンズ２１（例えばレンズ２１_Ｌ４）を透過する光の照射方向と、回転軸２４から遠いレンズ２１（例えばレンズ２１_Ｌ１）を透過する光の照射方向とがズレてしまう。

このズレを吸収して各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４を透過する光の照射方向を揃えるため、次の条件を採用している。

［数１］
回転軸２４から各光源２２までの距離の比率（距離ｌ１：距離ｌ２：距離ｌ３、距離ｌ４）＝各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４の焦点距離の比率（レンズ２１_Ｌ１の焦点距離ｆ１：レンズ２１_Ｌ２の焦点距離ｆ２：レンズ２１_Ｌ３の焦点距離ｆ３：レンズ２１_Ｌ４の焦点距離ｆ４）
本実施形態では、ｆ１＝８［ｍｍ］、ｆ２＝６［ｍｍ］、ｆ３＝４［ｍｍ］、ｆ４＝２［ｍｍ］、ｌ１＝１００［ｍｍ］、ｌ２＝７５［ｍｍ］、ｌ３＝５０［ｍｍ］、ｌ４＝２５ｍｍを採用している。すなわち、回転軸２４から各光源２２までの距離の比率（距離ｌ１：距離ｌ２：距離ｌ３、距離ｌ４）＝各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４の焦点距離の比率（レンズ２１_Ｌ１の焦点距離ｆ１：レンズ２１_Ｌ２の焦点距離ｆ２：レンズ２１_Ｌ３の焦点距離ｆ３：レンズ２１_Ｌ４の焦点距離ｆ４）＝４：３：２：１を採用している。

上記条件の下、ブラケット２３（各光源２２）が角度θ揺動した場合、各光源２２の鉛直方向の移動量ｈ１〜ｈ４は次の式で表される。

［数２］
レンズ２１_Ｌ１に対応する光源２２の鉛直方向の移動量ｈ１＝ｌ１×ｓｉｎθ
レンズ２１_Ｌ２に対応する光源２２の鉛直方向の移動量ｈ２＝ｌ２×ｓｉｎθ
レンズ２１_Ｌ３に対応する光源２２の鉛直方向の移動量ｈ３＝ｌ３×ｓｉｎθ
レンズ２１_Ｌ４に対応する光源２２の鉛直方向の移動量ｈ４＝ｌ４×ｓｉｎθ
ここで、レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４の光軸変化の割合は次の式で表される。

ｈ１／ｆ１＝４×ｌ４×ｓｉｎθ／（４×ｆ４）＝ｌ４×ｓｉｎθ／ｆ４
ｈ２／ｆ２＝３×ｌ４×ｓｉｎθ／（３×ｆ４）＝ｌ４×ｓｉｎθ／ｆ４
ｈ３／ｆ３＝２×ｌ４×ｓｉｎθ／（２×ｆ４）＝ｌ４×ｓｉｎθ／ｆ４
ｈ４／ｆ４＝ｌ４×ｓｉｎθ／Ｆ４
以上から、上記条件を満たす場合、ブラケット２３（各光源２２）を角度θ揺動させても、各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４の光軸変化の割合が等しくなること（すなわち、各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４を透過する光の照射方向が揃うこと）が分かる。

以上のように、各光源２２と各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４（の車両後方側焦点Ｆ_Ｌ１〜Ｆ_Ｌ４）との位置関係に応じて、各光源２２から放射されて各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４を透過する光の照射方向が変化するため、ブラケット２３（各光源２２）を、各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４（の車両後方側焦点Ｆ_Ｌ１〜Ｆ_Ｌ４）に対して揺動させることで（すなわち、各光源２２と各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４の車両後方側焦点Ｆ_Ｌ１〜Ｆ_Ｌ４との位置関係を変化させることで）、光軸調整することが可能となる。

また、本実施形態によれば、車両用灯具ユニット２０全体を傾動させて光軸調整する従来とは異なり、各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４が車両側に固定されており、車両用灯具ユニット１０の一部であるブラケット２３（各光源２２）を、当該車両側に固定された各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４に対して揺動させて光軸調整する構成であるため、光軸調整に際して各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４が全く移動せず、見栄えに全く影響を及ぼさない車両用光学ユニット２０を実現することが可能となる。

また、本実施形態によれば、光軸調整に際して各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４が全く移動しないため、従来必要とされていた車両用灯具ユニットの投影レンズの移動スペースが不要となる。

次に、比較例について説明する。

例えば、従来の車両用灯具ユニット（ユニット長さ：１００［ｍｍ］）においては、光軸調整角度が２．０°の場合、車両用灯具ユニット端部の移動量（鉛直方向調整時）は１．４［ｍｍ］となる。

一方、本実施形態の車両用灯具ユニット２０においては、光軸調整角度が２．０°の場合、ブラケット２３の端部の移動量は０．３５［ｍｍ］（ブラケット１３の回転角度は０．２°）となる。

上記比較例から明らかなように、本実施形態によれば、従来の車両用灯具ユニットと比べ、可動部の移動量が小さくなるため（従来：１．４［ｍｍ］、本実施形態：０．３５［ｍｍ］）、当該可動部の移動スペースが従来と比べて省スペースで済む。

次に、変形例について説明する。

上記実施形態では、各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４をハウジングやエクステンション等の車両側に固定し、図７（ｂ）に示す機構（回転軸２４）を用いて、ブラケット２３（各光源２２）を揺動させて光軸調整する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。

例えば、これとは逆に、ブラケット２３（各光源２２）をハウジングやエクステンション等の車両側に固定し、図７（ｂ）に示す機構（回転軸２４）と同様の機構を用いて、各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４を揺動させて光軸調整してもよい。

本変形例によれば、車両用灯具ユニット全体を傾動させて光軸調整する従来とは異なり、各光源２２が車両側に固定されており、車両用灯具ユニット２０の一部であるブラケット２３に相当する可動部材（各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４が固定されている）を、当該車両側に固定された各光源２２に対して揺動させて光軸調整する構成であるため、光軸調整に際してレンズ２１_Ｌ１〜１１_Ｌ４がほとんど移動せず、従来と比べて見栄えにほとんど影響を及ぼさない車両用灯具ユニットを実現することが可能となる。

また、本変形例によれば、光軸調整に際してレンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４がほとんど移動しないため、車両用灯具ユニット２０のレンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４の移動スペースが従来と比べて省スペースで済む。

また、上記実施形態では、レンズ２１（レンズ２１_Ｌ１等）及び光源２２を備えた４つの光学系を用いた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。レンズ２１（レンズ２１_Ｌ１等）及び光源２２を備えた光学系は、１〜３つ又は５つ以上であってもよい。

また、上記実施形態では、レンズ２１（レンズ２１_Ｌ１等）及び光源２２を備えたいわゆるダイレクトプロジェクション型の光学系を用いた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図６に示すように、車両前方側に配置された投影レンズ１５、車両後方側に配置された光源１６、光源１６から放射された光が入射するように光源１６の放射方向に配置されるとともに、光源１６から入射する光を投影レンズ１５の光軸ＡＸ寄りに集光させて投影レンズ１５を透過させてロービーム用配光パターン（の一部又は全部）を形成するように構成された反射面１７、上端縁を投影レンズ１５の焦点Ｆ（又はその近傍）に位置させた状態で投影レンズ１５と光源１６との間に配置されたシェード１８を備えたいわゆるプロジェクタ型の光学系を用いてもよい。

この場合、光源１６、反射面１７及びシェード１８をハウジング等の車両側に固定し、図７（ｂ）に示す機構（回転軸２４）と同様の機構を用いて、投影レンズ１５を揺動させることで、光軸調整することが可能となる。

本変形例によれば、車両用灯具ユニット全体を傾動させて光軸調整する従来とは異なり、各光源１６、反射面１７及びシェード１８が車両側に固定されており、車両用灯具ユニット２０の一部であるブラケット２３に相当する可動部材（各レンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４が固定されている）を、当該車両側に固定された各光源２２に対して揺動させて光軸調整する構成であるため、光軸調整に際してレンズ２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４がほとんど移動せず、従来と比べて見栄えにほとんど影響を及ぼさない車両用灯具ユニットを実現することが可能となる。

また、上記実施形態では、レンズ２１が、ロービーム用配光パターン（の一部）を形成するように設計されている（すなわち、車両用灯具ユニット２０がヘッドランプである）ように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、レンズ２１が、フォグランプ用配光パターンを形成するように設計されていてもよい（すなわち、車両用灯具ユニット２０がフォグランプとして構成されていてもよい）。あるいは、レンズ２１が、その他車両用灯具用配光パターンを形成するように設計されていてもよい。

上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。

１０…車両用灯具ユニット、１１（１１_Ｌ１〜１１_Ｌ４）…レンズ、１２…光源、１３…ブラケット、１３ａ…鉛直面、１３ｂ…放熱フィン、１４…ブラケット支持機構、１５…投影レンズ、１６…光源、１７…反射面、１８…シェード、２０…車両用灯具ユニット、２１（２１_Ｌ１〜２１_Ｌ４）…レンズ、２２…光源、２３…ブラケット、２３ａ…鉛直面、２３ｂ…放熱フィン、２４…回転軸

Claims

投影レンズと、前記投影レンズの焦点又はその近傍に配置され、前記投影レンズを透過して所定配光パターンを形成するための光を放射する光源と、を備えた複数の光学系と、
前記複数の光学系それぞれの光源が固定された可動部材と、
前記可動部材を、前記複数の光学系それぞれの投影レンズに対して、灯具光軸に対し平行な方向に延びる回転軸を中心に揺動可能に支持する支持手段と、
前記可動部材を揺動後の任意の位置に固定する固定手段と、
を備えており、
前記複数の光学系それぞれの投影レンズは、車両側に固定されており、
前記回転軸から前記複数の光学系それぞれの光源までの距離の比率が、前記複数の光学系それぞれの投影レンズの焦点距離の比率と等しいことを特徴とする車両用灯具ユニット。
投影レンズと、前記投影レンズの焦点又はその近傍に配置され、前記投影レンズを透過して所定配光パターンを形成するための光を放射する光源と、を備えた複数の光学系と、
前記複数の光学系それぞれの投影レンズが固定された可動部材と、
前記可動部材を、前記複数の光学系それぞれの光源に対して、灯具光軸に対し平行な方向に延びる回転軸を中心に揺動可能に支持する支持手段と、
前記可動部材を揺動後の任意の位置に固定する固定手段と、
を備えており、
前記複数の光学系それぞれの光源は、車両側に固定されており、
前記回転軸から前記複数の光学系それぞれの光源までの距離の比率が、前記複数の光学系それぞれの投影レンズの焦点距離の比率と等しいことを特徴とする車両用灯具ユニット。
投影レンズと、光源と、前記光源から放射された光が入射するように前記光源の放射方向に配置されるとともに、前記光源から入射する光を前記投影レンズの光軸寄りに集光させて前記投影レンズを透過させて所定配光パターンを形成するように構成された反射面と、上端縁を前記投影レンズの焦点又はその近傍に位置させた状態で前記投影レンズと前記光源との間に配置されたシェードと、を備えた車両用灯具ユニットにおいて、
前記複数の光学系それぞれの投影レンズが固定された可動部材と、
前記可動部材を、前記複数の光学系それぞれの光源、反射面及びシェードに対して、灯具光軸に対し平行な方向に延びる回転軸を中心に揺動可能に支持する支持手段と、
前記可動部材を揺動後の任意の位置に固定する固定手段と、
を備えており、
前記複数の光学系それぞれの光源、反射面及びシェードは、車両側に固定されており、
前記回転軸から前記複数の光学系それぞれの投影レンズの光軸までの距離の比率が、前記複数の光学系それぞれの投影レンズの焦点距離の比率と等しいことを特徴とする車両用灯具ユニット。