JP6448944B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本願発明は、プロジェクタ型の車両用灯具に関するものである。

従来より、投影レンズの後方に配置された光源からの光を投影レンズを介して前方へ向けて照射するように構成されたプロジェクタ型の車両用灯具が知られている。

「特許文献１」には、ロービーム用配光パターンに対してハイビーム用の付加配光パターンを付加的に形成するための灯具ユニットを備えた車両用灯具が記載されている。その際、上記灯具ユニットは、投影レンズの後側焦点面に沿って複数の発光素子が配置された構成となっており、これら複数の発光素子が個別に点灯することにより上記付加配光パターンの形状を適宜変化させ得る構成となっている。

特開２０１１−２４９０８０号公報

上記「特許文献１」に記載された車両用灯具においては、上記灯具ユニットがロービーム用配光パターンを形成するための灯具ユニットとは別に配置された構成となっているので、灯具が大型化してしまう、という問題がある。

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、ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るように構成された車両用灯具において、コンパクトな構成によりハイビーム用の付加配光パターンを複数種類の照射パターンで形成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、単一の投影レンズを用いたプロジェクタ型の光学系によりロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行う構成とした上で、その具体的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、
ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るように構成された車両用灯具において、
投影レンズとこの投影レンズの後方に配置された光源とを備え、上記光源からの出射光を上記投影レンズを介して前方へ向けて照射するように構成されており、
上記投影レンズの後方に、ロービーム用配光パターンを形成するために上記投影レンズへ向かう上記光源からの光の一部を遮光するシェードと、上記ロービーム用配光パターンに対してハイビーム用の付加配光パターンを付加的に形成するために上記投影レンズに光を入射させる複数の発光素子とが配置されており、
上記複数の発光素子は、上記投影レンズの後側焦点よりも下方において左右方向に並列に配置されており、個別に点灯し得るように構成されており、
その上で、本願第１の発明においては、
上記投影レンズの上部領域の後方に、上記各発光素子からの出射光の一部を上記投影レンズに向けて反射させる第１リフレクタが配置されている、ことを特徴とするものであり、
一方、本願第２の発明においては、
上記投影レンズの下部領域の後方に第２リフレクタが配置されるとともに、上記投影レンズの上部領域の後方に第３リフレクタが配置されており、
上記各発光素子からの出射光の一部を上記第２および第３リフレクタで順次反射させて上記投影レンズに入射させるように構成されている、ことを特徴とするものである。

本願発明に係る車両用灯具は、光源からの光を直射光として投影レンズに入射させる構成となっていてもよいし、光源からの光をリフレクタで反射させて投影レンズに入射させる構成となっていてもよい。

上記「光源」の種類は特に限定されるものではなく、例えば、発光ダイオードやレーザダイオード等の発光素子あるいは光源バルブ等が採用可能である。

上記「発光素子」は、投影レンズの後側焦点よりも下方において左右方向に並列に配置された状態で個別に点灯し得る構成となっていれば、その具体的な構成や配置は特に限定されるものではない。

上記構成に示すように、本願発明に係る車両用灯具は、ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行うプロジェクタ型の灯具として構成されており、その投影レンズに複数の発光素子からの出射光を入射させ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構成となっているが、その際、複数の発光素子は、投影レンズの後側焦点よりも下方において左右方向に並列に配置された状態で個別に点灯し得る構成となっているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、複数の発光素子を同時点灯させて付加配光パターンを形成することにより、ハイビーム用配光パターンを形成することができる。また、複数の発光素子のうちの一部を選択的に点灯させることにより、上記付加配光パターンの一部が欠けた付加配光パターンを形成することができ、これにより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の中間に位置する形状の中間的配光パターンを形成することができる。

しかもこれを、単一の投影レンズを用いたプロジェクタ型の光学系により実現することができる。

このように本願発明によれば、ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るように構成された車両用灯具において、コンパクトな構成によりハイビーム用の付加配光パターンを複数種類の照射パターンで形成することができる。

上記構成において、複数の発光素子を投影レンズの後側焦点面から前後方向に変位させて配置すれば、各発光素子によって形成される配光パターンを互いに隣接する配光パターン相互間で部分的に重複させることが可能となり、また、ロービーム用配光パターンと付加配光パターンとがロービーム用配光パターンのカットオフラインの部分において途切れてしまわないようにすることが可能となる。

上記構成において、シェードを投影レンズの後側焦点面の近傍から斜め上後方へ延びるように形成した上で、その前端縁よりも後方に複数の発光素子が配置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、複数の発光素子を投影レンズの光軸に近い高さ位置に配置することができるので、付加配光パターンをその下端領域が相対的に明るい配光パターンとして形成することができる。

上記構成において、投影レンズの上部領域の後方に、各発光素子からの出射光の一部を投影レンズに向けて反射させる第１リフレクタが配置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、第１リフレクタで反射して投影レンズに入射した各発光素子からの出射光は、投影レンズから下向きの光として前方へ向けて出射するので、ロービーム用配光パターンと付加配光パターンとをロービーム用配光パターンのカットオフラインの部分において部分的に重複させることができる。そしてこれによりロービーム用配光パターンと付加配光パターンとの連続性を高めることができる。

このような構成とする代わりに、投影レンズの下部領域の後方に第２リフレクタが配置されるとともに投影レンズの上部領域の後方に第３リフレクタが配置された構成とした上で、各発光素子からの出射光の一部を第２および第３リフレクタで順次反射させて投影レンズに入射させる構成とすることも可能である。

このような構成を採用した場合には、第３リフレクタで反射して投影レンズに入射する光の量をより多くすることができ、これにより付加配光パターンにおいてロービーム用配光パターンと重複する部分の明るさを増大させることができる。

上記構成において、投影レンズの構成として、その上部領域の後側焦点が該上部領域以外の一般領域の後側焦点よりも下方に位置するように形成された構成とすることも可能である。

このような構成を採用することによっても、ロービーム用配光パターンと付加配光パターンとをロービーム用配光パターンのカットオフラインの部分において部分的に重複させることができ、これによりロービーム用配光パターンと付加配光パターンとの連続性を高めることができる。

本願発明の一実施形態に係る車両用灯具を示す正面図 図１のII−II線断面図 上記車両用灯具の主要構成要素を示す斜視図 上記車両用灯具から前方へ向けて照射される光により灯具前方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配光パターンを透視的に示す図 上記実施形態の第１変形例に係る車両用灯具を示す、図２と同様の図 上記第１変形例の作用を示す、図４と同様の図 上記実施形態の第２変形例に係る車両用灯具を示す、図２と同様の図 上記実施形態の第３変形例に係る車両用灯具を示す、図２と同様の図 上記第２および第３変形例の作用を示す、図４と同様の図 上記実施形態の第４変形例に係る車両用灯具を示す、図２と同様の図 上記実施形態の第５変形例に係る車両用灯具を示す、図２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を示す正面図である。また、図２は、図１のII−II線断面図であり、図３は、車両用灯具１０の主要構成要素を示す斜視図である。

これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用灯具１０は、ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るように構成されたヘッドランプであって、プロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されている。

すなわち、この車両用灯具１０は、車両前後方向に延びる光軸Ａｘを有する投影レンズ１２と、この投影レンズ１２の後側焦点Ｆよりも後方側に配置された光源としての発光素子１４と、この発光素子１４を上方側から覆うように配置され、該発光素子１４からの光を投影レンズ１２へ向けて反射させるリフレクタ１６とを備えた構成となっている。

さらに、この車両用灯具１０は、ロービーム用配光パターンを形成するために投影レンズ１２へ向かう発光素子１４からの光の一部を遮光するシェード２０と、ロービーム用配光パターンに対してハイビーム用の付加配光パターンを付加的に形成するために投影レンズ１２に光を入射させる複数の発光素子３０とを備えた構成となっている。

なお、この車両用灯具１０は、その光軸調整が完了した状態では、光軸Ａｘが車両前後方向に対して僅かに下向きになるように構成されている。

以下、車両用灯具１０の具体的な構成について説明する。

投影レンズ１２は、その前面が凸面でその後面が平面の平凸非球面レンズであって、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の仮想鉛直スクリーン上に投影するようになっている。

この投影レンズ１２は、その外周フランジ部においてレンズホルダ１８に支持されている。そして、このレンズホルダ１８はベース部材２２に支持されている。

発光素子１４は白色発光ダイオードであって、横長矩形状の発光面を有している。そして、この発光素子１４は、その発光面を光軸Ａｘを含む水平面上に位置させた状態で上向きに配置されている。この発光素子１４はベース部材２２に支持されている。

リフレクタ１６の反射面１６ａは、光軸Ａｘと略同軸の長軸を有するとともに発光素子１４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。そしてこれにより、リフレクタ１６は、発光素子１４からの光を鉛直断面内においては後側焦点Ｆのやや前方に位置する点に収束させる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。このリフレクタ１６はベース部材２２に支持されている。

シェード２０は、リフレクタ１６で反射した発光素子１４からの光の一部を遮光した上で、この遮光した光を上向きに反射させる上向き反射面２０ａを有している。そして、この上向き反射面２０ａで反射した光を投影レンズ１２に入射させて、これを下向き光として投影レンズ１２から出射させるようになっている。

このシェード２０は、ベース部材２２と一体で形成されており、その上向き反射面２０ａはベース部材２２の上面にアルミニウム蒸着等による鏡面処理を施すことにより形成されている。

この上向き反射面２０ａは、光軸Ａｘよりも左側（灯具正面視では右側）に位置する左側領域が光軸Ａｘを含む水平面で構成されており、光軸Ａｘよりも右側に位置する右側領域が、短い斜面を介して左側領域よりも一段低い水平面で構成されている。この上向き反射面２０ａの前端縁２０ａ１は、後側焦点Ｆから左右両側へ向けて延びるように形成されている。

複数の発光素子３０は、投影レンズ１２の後側焦点Ｆよりも下方において左右方向に並列に配置されており、図示しない点灯制御回路によって個別に点灯し得るように構成されている。本実施形態においては、いずれも同様の構成を有する１１個の発光素子３０が、光軸Ａｘの真下の位置を中心にして左右方向に等間隔で配置された構成となっている。

これら各発光素子３０は白色発光ダイオードであって、縦長矩形状の発光面３０ａを有している。そして、これら各発光素子３０は、その発光面３０ａを灯具正面方向へ向けた状態で、シェード２０の上向き反射面２０ａの前端縁２０ａ１から斜め下後方へ離れた位置においてベース部材２２の前壁面２２ａに支持されている。

ベース部材２２の前壁面２２ａの上端部には、各発光素子３０からの出射光の一部を前方へ向けて反射させる平面状の反射面２２ｂが形成されている。この反射面２２ｂは、シェード２０の上向き反射面２０ａの前端縁２０ａ１からベース部材２２の前壁面２２ａにおける１１個の発光素子３０の上方近傍位置まで斜め下後方へ向けて延びるように形成されている。

各発光素子３０から出射して投影レンズ１２へ向かう光は、その後側焦点面をある程度の拡がりをもって通過するが、その光線束の範囲は互いに隣接する発光素子３０相互間において僅かに重複するものとなる。その際、各発光素子３０からの出射光の一部は、ベース部材２２の反射面２２ｂで反射して投影レンズ１２へ向かう光となる。

図４は、車両用灯具１０から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配光パターンを透視的に示す図であって、同図（ａ）はハイビーム用配光パターンＰＨ１、同図（ｂ）は中間的配光パターンＰＭ１を示す図である。

同図（ａ）に示すハイビーム用配光パターンＰＨ１は、ロービーム用配光パターンＰＬ１とハイビーム用の付加配光パターンＰＡとの合成配光パターンとして形成されている。

ロービーム用配光パターンＰＬ１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。

このロービーム用配光パターンＰＬ１は、リフレクタ１６で反射した発光素子１４からの光によって投影レンズ１２の後側焦点面上に形成された発光素子１４の光源像を、投影レンズ１２により上記仮想鉛直スクリーン上に反転投影像として投影することにより形成され、そのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２は、シェード２０の上向き反射面２０ａの前端縁２０ａ１の反転投影像として形成されるようになっている。

このロービーム用配光パターンＰＬ１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。

ハイビーム用配光パターンＰＨ１においては、付加配光パターンＰＡがカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２から上方に拡がるようにして横長の配光パターンとして追加形成されることにより、車両前方走行路を幅広く照射するようになっている。

付加配光パターンＰＡは、１１個の配光パターンＰａの合成配光パターンとして形成されている。

これら各配光パターンＰａは、各発光素子３０からの出射光によって投影レンズ１２の後側焦点面上に形成された該発光素子３０の光源像の反転投影像として形成される配光パターンである。

その際、これら各配光パターンＰａは、上下方向にやや長い略矩形状を有している。これは、各発光素子３０の発光面３０ａが縦長矩形状の外形形状を有していることに対応するものである。

また、これら各配光パターンＰａは、互いに隣接する配光パターンＰａ相互間で僅かに重複するようにして形成されている。これは、各発光素子３０が投影レンズ１２の後側焦点面よりも後方に配置されており、互いに隣接する発光素子３０相互間で投影レンズ１２の後側焦点面を通過する光線束の範囲が僅かに重複することによるものである。

さらに、これら各配光パターンＰａは、その下端縁の位置がカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の位置と一致している。これは、各発光素子３０からの出射光の一部を前方へ向けて反射させる反射面２２ｂが、シェード２０の上向き反射面２０ａの前端縁２０ａ１から斜め下後方へ延びるように形成されていることによるものである。

同図（ｂ）に示す中間的配光パターンＰＭ１は、ハイビーム用配光パターンＰＨ１に対して、付加配光パターンＰＡの代わりに、その一部が欠けた付加配光パターンＰＡｍを有する配光パターンとなっている。

具体的には、この付加配光パターンＰＡｍは、１１個の配光パターンＰａのうち右から３番目と４番目の配光パターンＰａが欠落した配光パターンとなっている。この付加配光パターンＰＡｍは、１１個の発光素子３０のうち左から３番目と４番目の発光素子３０を消灯することによって形成される。

このような中間的配光パターンＰＭ１を形成することにより、車両用灯具１０からの照射光が対向車２に当たらないようにし、これにより対向車２のドライバにグレアを与えてしまわない範囲内でできるだけ車両前方走行路を幅広く照射するようになっている。

そして、対向車２の位置が変化するのに伴って、消灯の対象となる発光素子３０を順次切り換えることにより付加配光パターンＰＡｍの形状を変化させ、これにより対向車２のドライバにグレアを与えてしまわない範囲内でできるだけ車両前方走行路を幅広く照射する状態を維持するようになっている。

なお、対向車２の存在は、図示しない車載カメラ等によって検出するようになっている。そして、車両前方走行路に前走車が存在したり、その路肩部分に歩行者が存在するような場合にも、これを検出して一部の配光パターンＰａを欠落させることによりグレアを与えてしまわないようにしている。

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は、ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行うプロジェクタ型の灯具として構成されており、その投影レンズ１２に１１個の発光素子３０からの出射光を入射させることによりハイビーム用の付加配光パターンＰＡを形成する構成となっているが、その際、１１個の発光素子３０は、投影レンズ１２の後側焦点Ｆよりも下方において左右方向に並列に配置された状態で個別に点灯し得る構成となっているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、１１個の発光素子３０を同時点灯させて付加配光パターンＰＡを形成することにより、ハイビーム用配光パターンＰＨ１を形成することができる。また、１１個の発光素子３０のうちの一部を選択的に点灯させることにより、付加配光パターンＰＡの一部が欠けた付加配光パターンＰＡｍを形成することができ、これによりロービーム用配光パターンＰＬ１とハイビーム用配光パターンＰＨ１との中間に位置する形状の中間的配光パターンＰＭ１を形成することができる。

しかもこれを、単一の投影レンズ１２を用いたプロジェクタ型の光学系により実現することができる。

このように本実施形態によれば、ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るように構成された車両用灯具１０において、コンパクトな構成によりハイビーム用の付加配光パターンＰＡ、ＰＡｍを複数種類の照射パターンで形成することができる。

その際、本実施形態においては、１１個の発光素子３０が投影レンズ１２の後側焦点面から後方に変位して配置されているので、各発光素子３０によって形成される配光パターンＰａを、互いに隣接する配光パターンＰａ相互間で僅かに重複させることができ、また、ロービーム用配光パターンＰＬ１と付加配光パターンＰＡとがカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の部分において途切れてしまわないようにすることができる。

しかも本実施形態においては、ベース部材２２の前壁面２２ａの上端部に、各発光素子３０からの出射光の一部を前方へ向けて反射させる反射面２２ｂが、シェード２０の上向き反射面２０ａの前端縁２０ａ１からベース部材２２の前壁面２２ａにおける１１個の発光素子３０の上方近傍位置まで斜め下後方へ向けて延びるように形成されているので、各配光パターンＰａをその下端領域の光度が高い光度分布で形成することができる。したがって、これらの合成配光パターンとして形成される付加配光パターンＰＡもカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２に沿った領域が明るい配光パターンとして形成することができ、これをハイビーム用配光パターンＰＨ１の形成に適したものとすることができる。

なお、このような反射面２２ｂが形成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、１１個の発光素子３０を備えているものとして説明したが、これ以外の個数の発光素子３０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、各発光素子３０が投影レンズ１２の後側焦点Ｆの後方側に配置されているものとして説明したが、後側焦点Ｆの前方側に配置された構成とすることも可能である。

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５は、本変形例に係る車両用灯具１１０を示す、図２と同様の図である。

同図に示すように、この車両用灯具１１０の基本的な構成は上記実施形態の車両用灯具１０と同様であるが、発光素子１４、リフレクタ１６およびシェード２０の姿勢が上記実施形態の場合と異なっており、これに伴ってベース部材１２２の形状が上記実施形態の場合と異なっている。

すなわち、本変形例のシェード２０は、その上向き反射面２０ａが投影レンズ１２の後側焦点面の近傍から斜め上後方へ延びるように形成されている。その際、上向き反射面２０ａの水平面からの傾斜角度は１０〜３０°程度の値に設定されており、その前端縁２０ａ１の位置は上記実施形態の場合と略同じ位置に設定されている。

発光素子１４およびリフレクタ１６は、その構成自体は上記実施形態の場合と同様であるが、シェード２０の上向き反射面２０ａの傾斜角度分だけ水平面から傾斜した状態で配置されている。ただし、この程度の傾斜角度では、リフレクタ１６で反射した発光素子１４からの光が投影レンズ１２の後側焦点面を通過する領域は、上記実施形態の場合と略同様である。

本変形例においても、１１個の発光素子３０が、投影レンズ１２の後側焦点Ｆよりも下方において左右方向に等間隔で並列に配置されており、これらは個別に点灯し得るように構成されている。

これら１１個の発光素子３０は、ベース部材１２２の前壁面１２２ａに支持されているが、その位置は上記実施形態の場合よりも高い位置（すなわち光軸Ａｘに近い位置）に設定されている。

本変形例においても、ベース部材１２２の前壁面１２２ａの上端部には、各発光素子３０からの出射光の一部を前方へ向けて反射させる平面状の反射面１２２ｂが形成されている。この反射面１２２ｂは、シェード２０の上向き反射面２０ａの前端縁２０ａ１からベース部材１２２の前壁面１２２ａにおける１１個の発光素子３０の上方近傍位置まで斜め下後方へ向けて延びるように形成されている。その際、この反射面１２２ｂの傾斜角度は上記実施形態の場合よりも小さい値となっている。

図６は、車両用灯具１１０から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配光パターンを透視的に示す図であって、同図（ａ）はハイビーム用配光パターンＰＨ２、同図（ｂ）は中間的配光パターンＰＭ２を示す図である。

同図（ａ）に示すハイビーム用配光パターンＰＨ２は、ロービーム用配光パターンＰＬ２とハイビーム用の付加配光パターンＰＢとの合成配光パターンとして形成されている。

ロービーム用配光パターンＰＬ２は、上記実施形態のロービーム用配光パターンＰＬ１と略同様の形状で形成されている。

付加配光パターンＰＢは、１１個の配光パターンＰｂの合成配光パターンとして形成されている。

これら各配光パターンＰｂは、各発光素子３０からの出射光によって投影レンズ１２の後側焦点面上に形成された発光素子３０の光源像の反転投影像として形成される配光パターンである。

付加配光パターンＰＢは、上記実施形態の付加配光パターンＰＡよりもその下端領域が明るい配光パターンとなっている。これは、各発光素子３０が上記実施形態の場合よりも高い位置にあり、かつ、シェード２０の上向き反射面２０ａの前端縁２０ａ１から斜め下後方へ向けて延びる反射面１２２ｂが上記実施形態の場合よりも小さい傾斜角度で形成されていることによるものである。

同図（ｂ）に示す中間的配光パターンＰＭ２は、ハイビーム用配光パターンＰＨ２に対して、付加配光パターンＰＢの代わりに、その一部が欠けた付加配光パターンＰＢｍを有する配光パターンとなっている。

本変形例の構成を採用した場合においても、コンパクトな構成によりハイビーム用の付加配光パターンＰＢ、ＰＢｍを複数種類の照射パターンで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ＰＢをその下端領域が明るい配光パターンとすることができ、これによりロービーム用配光パターンＰＬ２との連続性をより高めることができる。

次に、上記実施形態の第２変形例について説明する。

図７は、本変形例に係る車両用灯具２１０を示す、図２と同様の図である。

同図に示すように、この車両用灯具２１０の基本的な構成は上記実施形態の車両用灯具１０と同様であるが、第１リフレクタ２３２が追加配置されている点で上記実施形態の場合と異なっている。

この第１リフレクタ２３２は、投影レンズ１２の上部領域の後方に配置されており、レンズホルダ１８に支持されている。この第１リフレクタ２３２は、斜め下後方へ向けて延びる平面状の反射面２３２ａを有している。そして、この第１リフレクタ２３２は、各発光素子３０からの出射光の一部をその反射面２３２ａにおいて投影レンズ１２に向けて反射させるように構成されている。

その際、この反射面２３２ａの傾斜角度は、該反射面２３２ａで反射した各発光素子３０からの出射光が、投影レンズ１２の後側焦点面を光軸Ａｘよりも上方に位置する点Ａの高さ位置において通過する光として投影レンズ１２に入射するような値に設定されている。そして、このようにして投影レンズ１２に入射した反射面２３２ａからの反射光は、投影レンズ１２から前方へ向けてやや下向きの光として出射する。

図９（ａ）は、車両用灯具２１０から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ＰＨ３を透視的に示す図である。

このハイビーム用配光パターンＰＨ３は、ロービーム用配光パターンＰＬ３とハイビーム用の付加配光パターンＰＣとの合成配光パターンとして形成されている。

ロービーム用配光パターンＰＬ３は、上記実施形態のロービーム用配光パターンＰＬ１と同様の形状で形成されている。

付加配光パターンＰＣは、１１個の配光パターンＰｃの合成配光パターンとして形成されている。

これら各配光パターンＰｃは、各発光素子３０からの出射光によって投影レンズ１２の後側焦点面上に形成された発光素子３０の光源像の反転投影像として形成される配光パターンである。

その際、これら各配光パターンＰｃは、上記実施形態の各配光パターンＰａと同様の形状および配置で形成されるが、その下端縁はカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２よりもやや下方の位置まで延びている。これは、投影レンズ１２の上部領域の後方に配置された第１リフレクタ２３２で反射した各発光素子３０からの出射光が投影レンズ１２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。

本変形例においても、各発光素子３０を個別点灯させて、ハイビーム用配光パターンＰＨ３からその付加配光パターンＰＣの一部が欠けた付加配光パターンを形成することにより、中間的配光パターンを形成し得るようになっている。

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。

本変形例の構成を採用することにより、ハイビーム用配光パターンＰＨ３において、ロービーム用配光パターンＰＬ３と付加配光パターンＰＣとをカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の部分において部分的に重複させることができ、これによりロービーム用配光パターンＰＬ３と付加配光パターンＰＣとの連続性をより一層高めることができる。この点、中間的配光パターンに関しても同様である。

次に、上記実施形態の第３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３１０を示す、図２と同様の図である。

同図に示すように、この車両用灯具３１０の基本的な構成は上記実施形態の車両用灯具１０と同様であるが、第２および第３リフレクタ３３４、３３６が追加配置されている点で上記実施形態の場合と異なっている。

第２リフレクタ３３４は、投影レンズ１２の下部領域の後方に配置されており、ベース部材２２に支持されている。また、第３リフレクタ３３６は、投影レンズ１２の上部領域の後方に配置されており、レンズホルダ１８に支持されている。

そして、本変形例においては、各発光素子３０からの出射光の一部を第２および第３リフレクタ３３４、３３６で順次反射させて投影レンズ１２に入射させるように構成されている。

第２リフレクタ３３４は、各発光素子３０から斜め下前方へ向けて出射する光の一部を第３リフレクタ３３６へ向けて反射させるように構成されている。その際、この第２リフレクタ３３４の反射面３３４ａは平面状に形成されており、後方へ向けてやや下向きに延びるように形成されている。

第３リフレクタ３３６は、第２リフレクタ３３４からの反射光を投影レンズ１２へ向けて反射させるように構成されている。その際、この第３リフレクタ３３６の反射面３３６ａは平面状に形成されており、後方へ向けて下向きに延びるように形成されている。

その際、この反射面３３４ａの傾斜角度は、該反射面３３４ａで反射した第２リフレクタ３３４からの反射光が、投影レンズ１２の後側焦点面を同図において点Ｂで示す位置（上記第２変形例の点Ａと略同じ位置）において通過する光として投影レンズ１２に入射するような値に設定されている。

第２リフレクタ３３４からの反射光の第３リフレクタ３３６への入射角は、上記第２変形例における各発光素子３０からの出射光の第１リフレクタ２３２への入射角よりも小さい値となっており、これにより投影レンズ１２からやや下向きに出射する光の光量をより多く確保するようになっている。

図９（ｂ）は、車両用灯具３１０から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ＰＨ４を透視的に示す図である。

このハイビーム用配光パターンＰＨ４は、ロービーム用配光パターンＰＬ４とハイビーム用の付加配光パターンＰＤとの合成配光パターンとして形成されている。

ロービーム用配光パターンＰＬ４は、上記実施形態のロービーム用配光パターンＰＬ１と同様の形状で形成されている。

付加配光パターンＰＤは、１１個の配光パターンＰｄの合成配光パターンとして形成されている。

これら各配光パターンＰｄは、各発光素子３０からの出射光によって投影レンズ１２の後側焦点面上に形成された発光素子３０の光源像の反転投影像として形成される配光パターンである。

その際、これら各配光パターンＰｄは、上記実施形態の各配光パターンＰａと同様の形状および配置で形成されるが、その下端縁はカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２よりもやや下方の位置まで延びている。これは、第２および第３リフレクタ３３４、３３６で順次反射した光が投影レンズ１２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。

付加配光パターンＰＤは、上記第２変形例の付加配光パターンＰＣよりもその下端領域が明るい配光パターンとなっている。これは、投影レンズ１２からやや下向きに出射する光の光量が上記第２変形例の場合よりも多く確保されることによるものである。

本変形例においても、各発光素子３０を個別点灯させて、ハイビーム用配光パターンＰＨ４からその付加配光パターンＰＤの一部が欠けた付加配光パターンを形成することにより、中間的配光パターンを形成し得るようになっている。

本変形例の構成を採用した場合においても、上記第２変形例の場合と同様の作用効果を得ることができる。

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ＰＤを、上記第２変形例の付加配光パターンＰＣよりもその下端領域が明るい配光パターンとして形成することができ、これをハイビーム用配光パターンＰＨ４の形成により適したものとすることができる。

次に、上記実施形態の第４変形例について説明する。

図１０は、本変形例に係る車両用灯具４１０を示す、図２と同様の図である。

同図に示すように、この車両用灯具４１０の基本的な構成は上記実施形態の車両用灯具１０と同様であるが、投影レンズ４１２の構成が上記実施形態の場合と異なっており、また、第４リフレクタ４３８が追加配置されている点でも上記実施形態の場合と異なっている。

すなわち、本変形例の投影レンズ４１２は、その光軸Ａｘよりも上方に位置する上部領域４１２Ａの後側焦点Ｆａが該上部領域４１２Ａ以外の一般領域の後側焦点Ｆよりも下方に位置するように形成されている。

具体的には、この投影レンズ４１２は、その前面４１２ａが、光軸Ａｘよりも上方側の領域において、図中２点鎖線で示す上記実施形態の投影レンズ１２の前面よりも後方側に大きく湾曲するようにして形成されている。このため、一般領域の後側焦点Ｆが光軸Ａｘ上に位置しているのに対し、上部領域４１２Ａの後側焦点Ｆａは後側焦点Ｆに対して下方に変位している。

これにより本変形例においては、シェード２０の上向き反射面２０ａで反射して投影レンズ４１２の上部領域４１２Ａに入射したリフレクタ１６からの反射光および各発光素子３０から出射して投影レンズ４１２の上部領域４１２Ａに入射した光を、上記実施形態の場合よりもやや下向きの光として投影レンズ４１２から前方へ向けて出射させるようになっている。

第４リフレクタ４３８は、１１個の発光素子３０の下方に配置されており、ベース部材２２に支持されている。この第４リフレクタ４３８は、各発光素子３０から斜め下前方へ向けて出射する光の一部を投影レンズ４１２の上部領域４１２Ａへ向けて反射させるように構成されている。その際、この第４リフレクタ４３８の反射面４３８ａは平面状に形成されており、水平面に沿って延びるように形成されている。

本変形例においても、各発光素子３０の同時点灯により、図９（ａ）に示す上記第２変形例の付加配光パターンＰＣと同様の付加配光パターンを形成し、これにより上記第２変形例のハイビーム用配光パターンＰＨ３と同様のハイビーム用配光パターンを形成するようになっている。

また本変形例においても、各発光素子３０の個別点灯により、上記第２変形例の場合と同様の中間的配光パターンを形成し得るようになっている。

本変形例の構成を採用した場合においても、上記第２変形例の場合と同様の作用効果を得ることができる。

本変形例の構成を採用することにより、各発光素子３０からの出射光を、投影レンズ４１２の上部領域４１２Ａに効率良く入射させることができるので、付加配光パターンをより明るい配光パターンとして形成することができる。

なお、この第４変形例においては、投影レンズ４１２において光軸Ａｘよりも上方に位置する領域を上部領域４１２Ａであるものとして説明したが、上部領域４１２Ａの下端縁の位置は必ずしも光軸Ａｘと一致していなくてもよい。

次に、上記実施形態の第５変形例について説明する。

図１１は、本変形例に係る車両用灯具５１０を示す、図２と同様の図である。

同図に示すように、この車両用灯具５１０の基本的な構成は上記第４変形例の車両用灯具４１０と同様であるが、各発光素子３０の配置が上記第４変形例の場合と異なっており、また、１１個の発光素子３０の下方に第４リフレクタ４３８は配置されておらず、その前方にレンズ５４０が配置されている点で上記第４変形例の場合と異なっている。また、これに伴ってベース部材５２２の構成が上記第４変形例の場合と異なっている。

本変形例においても、各発光素子３０は、シェード２０の上向き反射面２０ａの前端縁２０ａ１から斜め下後方へ離れた位置においてベース部材５２２に支持されている。その際、これら各発光素子３０は、上記第４変形例の場合よりも下方において、その発光面を灯具正面方向に対して斜め上向きにした状態で配置されている。

レンズ５４０は、左右方向に延びる凸シリンドリカルレンズであって、その前面は単一の凸状曲面で構成されており、その後面は段差付きの凸状曲面で構成されている。

このレンズ５４０は、各発光素子３０の斜め上前方において、その光軸を斜め上前方に向けるようにして配置されている。その際、このレンズ５４０は、その中央部においては各発光素子３０から出射光を直接偏向制御するようになっており、その上部および下部においては各発光素子３０から出射光をその後面で全反射させてから偏向制御するようになっている。

そして、このレンズ５４０は、各発光素子３０からの出射光を、鉛直面内において平行光に近い光線束として投影レンズ４１２の上部領域４１２Ａへ向けて偏向透過させるようになっている。その際、レンズ５４０から投影レンズ４１２の上部領域４１２Ａへ向かう光線束の中に、投影レンズ４１２の上部領域４１２Ａの後側焦点Ｆａを含ませるようになっている。

本変形例においては、ベース部材５２２の前壁面５２２ａの上端部に、上記第４変形例の反射面２２ｂのような反射面は形成されておらず、代わりに各発光素子３０およびレンズ５４０を支持するための凹部５２２ｂが形成されている。そして、ベース部材５２２の前壁面５２２ａの上端部における凹部５２２ｂの上方に位置する前端上端部５２２ｃは、シェード２０の上向き反射面２０ａの前端縁２０ａ１から後方へ向けて一定の肉厚で形成されている。

本変形例においても、各発光素子３０の同時点灯により、図９（ａ）に示す上記第２変形例の付加配光パターンＰＣと同様の付加配光パターンを形成し、これにより上記第２変形例のハイビーム用配光パターンＰＨ３と同様のハイビーム用配光パターンを形成するようになっている。

また本変形例においても、各発光素子３０の個別点灯により、上記第２変形例の場合と同様の中間的配光パターンを形成し得るようになっている。

本変形例の構成を採用した場合においても、上記第２変形例の場合と同様の作用効果を得ることができる。

また、本変形例の構成を採用した場合においても、各発光素子３０からの出射光を、投影レンズ４１２の上部領域４１２Ａに効率良く入射させることができるので、付加配光パターンをより明るい配光パターンとして形成することができる。

さらに、本変形例の構成を採用することにより、ベース部材５２２の前端上端部５２２ｃを一定の肉厚で形成することができるので、ベース部材５２２の製造容易化を図ることができる。

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。

２ 対向車
１０、１１０、２１０、３１０、４１０、５１０ 車両用灯具
１２、４１２ 投影レンズ
１４ 発光素子（光源）
１６ リフレクタ
１６ａ 反射面
１８ レンズホルダ
２０ シェード
２０ａ 上向き反射面
２０ａ１ 前端縁
２２、１２２、５２２ ベース部材
２２ａ、１２２ａ、５２２ａ 前壁面
２２ｂ、１２２ｂ、２３２ａ、３３４ａ、３３６ａ、４３８ａ 反射面
３０ 発光素子
３０ａ 発光面
２３２ 第１リフレクタ
３３４ 第２リフレクタ
３３６ 第３リフレクタ
４１２Ａ 上部領域
４１２ａ 前面
４３８ 第４リフレクタ
５２２ｂ 凹部
５２２ｃ 前端上端部
５４０ レンズ
Ａ、Ｂ 点
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、Ｆａ 後側焦点
ＰＡ、ＰＡｍ、ＰＢ、ＰＢｍ、ＰＣ、ＰＤ 付加配光パターン
Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ 配光パターン
ＰＨ１、ＰＨ２、ＰＨ３、ＰＨ４ ハイビーム用配光パターン
ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３、ＰＬ４ ロービーム用配光パターン
ＰＭ１、ＰＭ２ 中間的配光パターン

Claims (4)

1. ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るように構成された車両用灯具において、
   投影レンズとこの投影レンズの後方に配置された光源とを備え、上記光源からの出射光を上記投影レンズを介して前方へ向けて照射するように構成されており、
   上記投影レンズの後方に、ロービーム用配光パターンを形成するために上記投影レンズへ向かう上記光源からの光の一部を遮光するシェードと、上記ロービーム用配光パターンに対してハイビーム用の付加配光パターンを付加的に形成するために上記投影レンズに光を入射させる複数の発光素子とが配置されており、
   上記複数の発光素子は、上記投影レンズの後側焦点よりも下方において左右方向に並列に配置されており、個別に点灯し得るように構成されており、
   上記投影レンズの上部領域の後方に、上記各発光素子からの出射光の一部を上記投影レンズに向けて反射させる第１リフレクタが配置されている、ことを特徴とする車両用灯具。
2. ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るように構成された車両用灯具において、
   投影レンズとこの投影レンズの後方に配置された光源とを備え、上記光源からの出射光を上記投影レンズを介して前方へ向けて照射するように構成されており、
   上記投影レンズの後方に、ロービーム用配光パターンを形成するために上記投影レンズへ向かう上記光源からの光の一部を遮光するシェードと、上記ロービーム用配光パターンに対してハイビーム用の付加配光パターンを付加的に形成するために上記投影レンズに光を入射させる複数の発光素子とが配置されており、
   上記複数の発光素子は、上記投影レンズの後側焦点よりも下方において左右方向に並列に配置されており、個別に点灯し得るように構成されており、
   上記投影レンズの下部領域の後方に第２リフレクタが配置されるとともに、上記投影レンズの上部領域の後方に第３リフレクタが配置されており、
   上記各発光素子からの出射光の一部を上記第２および第３リフレクタで順次反射させて上記投影レンズに入射させるように構成されている、ことを特徴とする車両用灯具。
3. 上記シェードは、上記投影レンズの後側焦点面の近傍から斜め上後方へ延びるように形成されており、
   上記複数の発光素子は、上記シェードの前端縁よりも後方に配置されている、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用灯具。
4. 上記投影レンズは、該投影レンズの上部領域の後側焦点が該上部領域以外の一般領域の後側焦点よりも下方に位置するように形成されている、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。

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