WO2018003888A1 - 車両用灯具 - Google Patents

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WO2018003888A1
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light source
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light
projection lens
array
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高田 賢一
達磨 北澤
宏樹 河合
照亮 山本
旭 花田
健太 大石
松本 昭則
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株式会社小糸製作所
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    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • This disclosure relates to a vehicular lamp.
  • Patent Document 1 discloses a vehicular lamp that is an optical system of a projector type using a single projection lens and has an array light source.
  • Patent Document 2 proposes a vehicular lamp having a projection lens having a large number of focal points, a light source for low beam light distribution, and a light source for high beam light distribution. According to this vehicle lamp, various light distribution patterns can be designed with each light source.
  • the array light source is used as a light source for forming a high beam additional light distribution pattern, and is used for a low beam light distribution pattern formed by a projector-type optical system. It wasn't.
  • the light source arranged immediately below the reflector is used as a light source for forming a low beam light distribution pattern, and is not used for other purposes.
  • a first object of the present disclosure is to provide a vehicular lamp that can reinforce a predetermined light distribution pattern formed by a projector-type optical system.
  • a second object of the present disclosure is to provide a vehicular lamp that can increase the use of a light source of a projector-type optical system and improve the degree of freedom in designing a light distribution pattern.
  • a third object of the present disclosure is to provide a vehicular lamp that can suppress a decrease in design of the lamp and can improve the degree of freedom in designing a light distribution pattern.
  • a vehicular lamp includes: A projection lens; A light source that is arranged behind the projection lens and emits light that forms a predetermined light distribution pattern; A reflector that reflects light emitted from the light source toward a rear focal point of the projection lens; An array light source disposed behind the projection lens and having a plurality of semiconductor light emitting elements arranged in at least one row; With The array light source is configured to emit light forming an additional light distribution pattern; On the vertical virtual screen in front of the lamp, the center position or the maximum light amount position of the additional light distribution pattern overlaps with the predetermined light distribution pattern.
  • the array light source forms an additional light distribution pattern
  • the center position or the maximum light amount position of the additional light distribution pattern is a predetermined optical system formed by a projector-type optical system on the vertical virtual screen in front of the lamp. It overlaps with the light distribution pattern. For this reason, the light emitted from the array light source can be used as light extending far ahead of the lamp, for example, as light spreading in the left-right direction, and used to reinforce the predetermined light distribution pattern. Can do.
  • the array light source may be disposed at a position corresponding to the rear focal point.
  • the light emitted from the array light source can be irradiated to the front of the lamp as a clear additional light distribution pattern, and can be used, for example, as light for enhancing the road surface irradiation function.
  • the array light source has a first array light source and a second array light source
  • the projection lens has a first lens part that forms a first rear focal point, and a second lens part that forms a second rear focal point
  • the second array light source may be disposed below the first array light source, emit light that forms the additional light distribution pattern, and the light may be incident on an incident surface of the second lens unit.
  • the light emitted from the second array light source arranged below the first array light source can be used as light extending far in front of the lamp and as light spreading in the left-right direction. It can be used to reinforce a predetermined light distribution pattern formed by a projector-type optical system.
  • the first array light source is disposed at a position corresponding to the first rear focal point;
  • the second array light source may be disposed at a position corresponding to the second rear focus.
  • the light emitted from the second array light source can be irradiated in front of the lamp as a clear additional light distribution pattern, and can be used, for example, as light for enhancing the road surface irradiation function.
  • the array light source has a first array light source and a second array light source
  • the projection lens has a first lens part that forms the first rear focal point, and a second lens part that forms a second rear focal point
  • the first array light source may be disposed above the second array light source, emit light that forms the additional light distribution pattern, and the light may be incident on an incident surface of the second lens unit.
  • the light emitted from the first array light source disposed above the second array light source can be used as light extending far in front of the lamp and as light spreading in the left-right direction. It can be used to reinforce a predetermined light distribution pattern formed by a projector-type optical system.
  • the first array light source may be disposed above the second rear focal point, and the light may be incident on an incident surface of the second lens unit via the optical member.
  • the light emitted from the first array light source can be irradiated in front of the lamp as a clear additional light distribution pattern, and can be used, for example, as light for enhancing the function of road surface irradiation.
  • a vehicular lamp includes: A projection lens; A light source that is arranged behind the projection lens and emits light that forms a predetermined light distribution pattern; A reflector that reflects the light emitted from the light source toward the projection lens; An array light source disposed behind the projection lens and having a plurality of semiconductor light emitting elements arranged in at least one row; An optical member disposed behind the projection lens; A drive mechanism for moving the optical member to a first position and a second position; When the optical member is moved to the first position by the drive mechanism, the optical member functions as a shade portion that forms a cut-off line in the predetermined light distribution pattern; When the optical member is moved to the second position by the driving mechanism, a light distribution pattern larger than the light distribution pattern formed when the optical member is moved to the first position is formed.
  • the light emitted from the light source is not only used as the light forming the light distribution pattern including the cut-off line, It can be used as light for forming a light distribution pattern different from the light distribution pattern.
  • a light distribution pattern different from a predetermined light distribution pattern including a cut-off line can be formed using a light source of a projector type optical system, the light distribution pattern of the array light source can be superimposed. The number of applications increases and the degree of freedom in designing the light distribution pattern is improved.
  • the predetermined light distribution pattern is a first light distribution pattern for a low beam
  • the second light distribution pattern formed by the light source when the optical member is moved to the second position by the drive mechanism is enlarged above the first light distribution pattern on the vertical virtual screen in front of the lamp. It may be.
  • the light emitted from the light source extends far to the front of the lamp and can contribute to the improvement of the visibility in the distance.
  • the array light source is configured to emit light forming an additional light distribution pattern for a high beam,
  • the second light distribution pattern and the additional light distribution pattern may be overlapped on a vertical virtual screen in front of the lamp.
  • the portion where the second light distribution pattern and the additional light distribution pattern overlap can be brightened.
  • the optical member may also function as a reflector that reflects at least part of the light emitted from the array light source toward the projection lens when moved to the first position by the drive mechanism.
  • the optical member can also be used as a reflector for the array light source, it is possible to contribute to an improvement in the light use efficiency of the array light source.
  • the optical member is a separate component from the base member, and may be moved to the first position and the second position by the drive mechanism along the front-rear direction of the lamp.
  • a mechanism for moving the optical member can be configured with a simple configuration.
  • the array light source has a first array light source and a second array light source
  • the projection lens has a first lens part that forms a first rear focal point, and a second lens part that forms a second rear focal point
  • the first array light source is disposed at a position corresponding to the first rear focal point
  • the second array light source may be disposed below the first array light source and at a position corresponding to the second rear focal point.
  • many semiconductor light emitting elements can be mounted on the lamp without increasing the width in the left-right direction of the lamp.
  • more semiconductor light emitting elements can be mounted, so that a light distribution pattern to be added to a predetermined light distribution pattern formed by light from a light source of a projector type optical system. Design flexibility is improved.
  • a vehicular lamp includes: A projection lens having a convex exit surface based on at least one arc and having a first rear focus and a second rear focus; A first light source disposed behind the projection lens; A second light source disposed behind the projection lens, The projection lens has a first lens part that forms the first rear focal point, and a second lens part that forms the second rear focal point, A boundary surface is provided between the first incident surface of the first lens part and the second incident surface of the second lens part, The first incident surface and the boundary surface are formed smoothly and continuously, The second incident surface and the boundary surface are formed smoothly and continuously.
  • the first light source and the second light source are arranged behind the projection lens having the first rear focus and the second rear focus.
  • various optical systems can be designed and the freedom degree of design of a light distribution pattern can be improved.
  • the exit surface of the projection lens is formed in a convex shape based on at least one arc. For this reason, when the lamp is viewed from the front, the outline of the projection lens is conspicuously recognized, so that it is possible to prevent the design of the appearance of the lamp from deteriorating.
  • a boundary surface is provided between the first incident surface and the second incident surface on the incident surface of the projection lens.
  • the boundary between the first incident surface and the second incident surface of the projection lens is difficult to be seen from the front of the lamp as a dividing line (bending line), and the appearance design of the lamp is reduced. Can be suppressed.
  • the boundary surface may be formed as a curved surface that is recessed toward the emission surface side.
  • the boundary surface may include a flat surface.
  • the boundary surface may be formed as a convex curved surface protruding toward the opposite side to the emission surface.
  • the exit surface is formed based on a single curved surface
  • the exit surface of the projection lens is configured by an outline line based on two arcs, and the projection lens is defined as the first direction.
  • the exit surface of the projection lens may be configured by an outline line based on one arc.
  • the first rear focus and the second rear focus as a band-like focus group while maintaining the shape of the exit surface in one curved surface shape.
  • the light from the first light source and the second light source is spread in the vertical and horizontal directions, so that a wide range in front of the vehicle can be irradiated, and the light distribution has a forward extension and a lateral extension. Can do.
  • a vehicular lamp that can reinforce a predetermined light distribution pattern formed by a projector-type optical system.
  • a vehicular lamp that can increase the number of uses of a light source of a projector-type optical system and improve the degree of freedom in designing a light distribution pattern.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a vehicular lamp according to a first embodiment of the present disclosure. It is sectional drawing of the vehicle lamp which concerns on 1st embodiment of this indication. It is a perspective view of the base member in which the light source of the vehicular lamp which concerns on 1st embodiment is mounted.
  • FIG. 6 It is a figure explaining the structure which consists of the 1st array light source of the vehicle lamp which concerns on 1st embodiment, a 2nd array light source, and an optical member, (a) is a front view, (b) is FIG. 6 (a).
  • FIG. It is sectional drawing which shows the optical path of the light source for low beams in the vehicle lamp which concerns on 1st embodiment. It is sectional drawing which shows the optical path of the 1st array light source and the 2nd array light source in the vehicle lamp which concerns on 1st embodiment.
  • FIG. 1 It is a schematic sectional drawing of the vehicle lamp for demonstrating the modification 4 of 1st embodiment. It is the schematic diagram seen from the front of the headlamp provided with the vehicle lamp which concerns on 2nd embodiment of this indication. It is a figure which shows the vehicle lamp which concerns on 2nd embodiment of this indication, Comprising: (a) is a left side view, (b) is a front view, (c) is a right side view. It is a disassembled perspective view of the vehicle lamp which concerns on 2nd embodiment of this indication. It is sectional drawing of the vehicle lamp which concerns on 2nd embodiment of this indication. It is a perspective view of the base member by which the light source of the vehicle lamp which concerns on 2nd embodiment is mounted.
  • FIG. 22 It is a figure explaining the structure which consists of the 1st array light source of the vehicle lamp which concerns on 2nd embodiment, a 2nd array light source, and an optical member
  • (a) is a front view
  • (b) is FIG. 22 (a).
  • FIG. It is a perspective view of the drive mechanism explaining the structure of the drive mechanism which drives a movable optical member. It is a figure explaining movement of a movable optical member, (a) is a sectional view in the state where a movable optical member is arranged in the 1st position, (b) is in the state where a movable optical member is arranged in the 2nd position. It is sectional drawing.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the vehicle lamp which concerns on 3rd embodiment of this indication, Comprising: (a) is a left side view, (b) is a front view, (c) is a right side view. It is a disassembled perspective view of the vehicle lamp which concerns on 3rd embodiment of this indication. It is sectional drawing of the vehicle lamp which concerns on 3rd embodiment of this indication. It is sectional drawing of the boundary part of the 1st lens part of a projection lens, and a 2nd lens part. It is a perspective view of the base member by which the light source of the vehicle lamp which concerns on 3rd embodiment is mounted.
  • FIG. 38 (a).
  • FIG. It is sectional drawing which shows the optical path of the light source for low beams in the vehicle lamp which concerns on 3rd embodiment. It is sectional drawing which shows the optical path of the 1st array light source and the 2nd array light source in the vehicle lamp which concerns on 3rd embodiment. It is a schematic diagram which shows in perspective the light distribution pattern formed on the virtual vertical screen arrange
  • FIG. 1 It is a schematic diagram of top view which shows the irradiation range ahead of the vehicle of the light irradiated from the vehicle lamp which concerns on 3rd embodiment. It is sectional drawing of the boundary part of the 1st lens part and 2nd lens part of the projection lens explaining the other example of a boundary surface. It is sectional drawing of the boundary part of the 1st lens part and 2nd lens part of the projection lens explaining the other example of a boundary surface. It is a figure for demonstrating the projection lens in the modification 1 of 3rd embodiment, Comprising: (a) is a perspective view of the projection lens seen from the output surface side, (b) is the projection lens seen from the entrance surface side. It is a perspective view.
  • FIG. 47 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. It is a schematic sectional drawing of the vehicle lamp for demonstrating the modification 2 of 3rd embodiment. It is a schematic sectional drawing of the vehicle lamp for demonstrating the modification 3 of 3rd embodiment. It is a schematic sectional drawing of the vehicle lamp for demonstrating the modification 4 of 3rd embodiment.
  • a vehicular lamp 10 As illustrated in FIG. 1, a vehicular lamp 10 according to a first embodiment of the present disclosure constitutes a headlamp 1 for a vehicle.
  • the headlamps 1 are provided on the left and right in the front part of the vehicle. In FIG. 1, only the headlamp 1 on the left side of the vehicle is illustrated.
  • Each headlamp 1 is a single eye provided with one vehicular lamp 10 in this example.
  • the vehicular lamp 10 is provided on a lamp body (not shown).
  • a translucent cover 2 is mounted in front of the lamp body. The translucent cover 2 is attached to the lamp body to form a lamp chamber, and the vehicular lamp 10 is disposed in the lamp chamber.
  • the vehicular lamp 10 includes a fixing ring 11, a projection lens 12, a lens holder 13, a low beam light source (an example of a light source) 14, a reflector 15, and a first array light source. 16, a second array light source 17, an optical member 18, a base member 19, a fixing member 20, and a fan 21.
  • the vehicle lamp 10 is, for example, a headlamp that can selectively perform low beam irradiation and high beam irradiation, and is configured as a projector-type lamp unit.
  • the projection lens 12 has a convex emission surface 30 based on one arc on the front surface.
  • the projection lens 12 has a circular shape when viewed from the front of the lamp.
  • the projection lens 12 has a first lens part 31 that forms a first rear focal point F1, and a second lens part 32 that forms a second rear focal point F2.
  • the projection lens 12 has a first incident surface 31 a opposite to the exit surface 30 of the first lens portion 31 and a second incident surface 32 a opposite to the exit surface 30 of the second lens portion 32.
  • the projection lens 12 forms a first rear focal point F1 on the optical axis of the first incident surface 31a of the first lens unit 31, and a second rear focal point on the optical axis of the second incident surface 32a of the second lens unit 32. F2 is formed.
  • the projection lens 12 projects a light source image formed on each focal plane including the first rear focal point F1 and the second rear focal point F2 on the virtual vertical screen in front of the lamp as an inverted image.
  • the first rear focal point F1 and the second rear focal point F2 are arranged vertically so that the first rear focal point F1 is above the second rear focal point F2.
  • the projection lens 12 is a multifocal lens having two rear focal points F1 and F2.
  • Projection lens 12 is disposed at the front of lens holder 13 formed in a cylindrical shape.
  • the fixing ring 11 is fixed to the lens holder 13 from the front side.
  • the projection lens 12 has an outer peripheral flange portion 12 a sandwiched between the lens holder 13 and the fixing ring 11, and is thereby supported on the front portion of the lens holder 13.
  • the lens holder 13 that supports the projection lens 12 is fixed to the base member 19. Thereby, the projection lens 12 is supported by the base member 19 via the lens holder 13.
  • the base member 19 is made of a metal material having excellent thermal conductivity such as aluminum.
  • the base member 19 has an upper wall portion 19a formed in a horizontal plane and an inclined wall portion 19b extending obliquely downward and forward from the front end of the upper wall portion 19a.
  • a plurality of heat dissipating fins 19c extending downward from the lower surface of the upper wall portion 19a are arranged in the front-rear direction.
  • the fan 21 is disposed below the base member 19. The wind generated from the fan 21 is sent from below to the heat dissipating fins 19c extending downward.
  • the upper surface of the upper wall portion 19a is a first surface 41 and the front surface of the inclined wall portion 19b is a second surface 42 of the base member 19.
  • the low beam light source 14 is disposed on the first surface 41, and the first array light source 16 and the second array light source 17 are disposed on the second surface 42.
  • the low beam light source 14 is made of, for example, a white light emitting diode, and its upper surface side is a light emitting surface.
  • the low beam light source 14 is disposed behind the projection lens 12 and emits light forming a low beam light distribution pattern in this example.
  • the low beam light source 14 is fixed to the first surface 41 of the upper wall portion 19a of the base member 19 via the attachment 14a.
  • the reflector 15 is fixed to the first surface 41 of the upper wall portion 19a of the base member 19 so as to cover the low beam light source 14 from above.
  • the reflector 15 has a reflection surface 15 a on the inner surface side, and the reflection surface 15 a reflects the light emitted from the low beam light source 14 toward the projection lens 12.
  • the reflection surface 15a is formed of a substantially elliptical curved surface with the light emission center of the low beam light source 14 as a focal point, and the eccentricity is set so as to gradually increase from the vertical cross section toward the horizontal cross section. .
  • the first array light source 16 includes a plurality (11 in this example) of semiconductor light emitting elements 51 and a substrate 52.
  • the first array light source 16 is disposed behind the projection lens 12.
  • the semiconductor light emitting elements 51 are arranged in a line in the left-right direction.
  • the arrangement of the semiconductor light emitting elements 51 may be two or more.
  • the semiconductor light emitting element 51 is composed of, for example, a white light emitting diode, and has an emitting portion made of, for example, a square light emitting surface.
  • the arrangement pitch of the plurality of semiconductor light emitting elements 51 in the left-right direction of the lamp becomes denser as it approaches the first rear focal point F1 of the projection lens 12.
  • the semiconductor light emitting element 51 is mounted on the substrate 52.
  • a connector 53 is provided on the substrate 52.
  • the connector 53 is disposed on the right side of the substrate 52 in a front view.
  • a mating connector (not shown) provided on the power supply line is connected to the connector 53, and power is supplied from the power supply line to the semiconductor light emitting element 51.
  • the plurality of semiconductor light emitting elements 51 included in the first array light source 16 can be individually turned on.
  • the substrate 52 on which the semiconductor light emitting element 51 is mounted is supported by the second surface 42 that is the front surface of the inclined wall portion 19b of the base member 19.
  • the first array light source 16 is disposed at a position corresponding to the first rear focal point F ⁇ b> 1 of the projection lens 12. Note that the position corresponding to the first rear focus F1 is not limited to the position that completely coincides with the first rear focus F1, but the first rear projected on the virtual vertical screen in front of the lamp by the projection lens 12 as an inverted image. This is the position including the focal point F1 and its surroundings.
  • the first array light source 16 is arranged so that the light emitting surface of the light emitting surface of the semiconductor light emitting element 51 faces diagonally forward and upward by mounting the substrate 52 on the inclined second surface 42. Further, the first array light source 16 is arranged such that the emission part of the semiconductor light emitting element 51 is arranged below the first rear focal point F1. In other words, the second surface 42 of the base member 19 is located with respect to the optical axis of the first incident surface 31a of the projection lens 12 such that the emission part of the first array light source 16 is disposed below the first rear focal point F1.
  • the inclined surface is inclined. Furthermore, the first array light source 16 is arranged between the first rear focal point F1 of the projection lens 12 and the low beam light source 14 in the lamp front-rear direction (see FIG. 4 and the like).
  • the second array light source 17 has a plurality (11 in this example) of semiconductor light emitting elements 55 and a substrate 56.
  • the second array light source 17 is disposed behind the projection lens 12.
  • the semiconductor light emitting elements 55 are arranged in a line in the left-right direction.
  • the semiconductor light emitting elements 55 may be arranged in two or more rows.
  • the semiconductor light emitting element 55 is made of, for example, a white light emitting diode, and has, for example, an emission portion made of a square light emitting surface.
  • the semiconductor light emitting element 55 is mounted on the substrate 56.
  • a connector 57 is provided on the substrate 56.
  • the connector 57 is disposed on the left side of the substrate 56 in a front view.
  • the connector 57 is connected to a counterpart connector (not shown) of the power supply line, and power is supplied to the semiconductor light emitting element 55 from the power supply line.
  • the plurality of semiconductor light emitting elements 55 included in the second array light source 17 can be individually turned on.
  • the substrate 56 on which the semiconductor light emitting element 55 is mounted is supported by the second surface 42, which is the front surface of the inclined wall portion 19 b of the base member 19, via the fixing member 20.
  • the fixing member 20 is formed in a tapered shape whose thickness dimension gradually decreases upward.
  • the second array light source 17 supported on the second surface 42 of the base member 19 via the fixing member 20 is disposed at a position corresponding to the second rear focal point F2 of the projection lens 12.
  • the position corresponding to the second rear focal point F2 is not limited to a position that completely coincides with the second rear focal point F2, but is a second direction that is projected on the virtual vertical screen in front of the lamp by the projection lens 12 as an inverted image. This is the position including the focal point F2 and its surroundings.
  • the first array light source 16 and the second array light source 17 are arranged vertically. Specifically, the first array light source 16 is disposed above the second array light source 17. Further, the second array light source 17 is fixed to the second surface 42 of the base member 19 via the fixing member 20 whose thickness dimension becomes smaller upward, so that the inclination is larger than that of the first array light source 16. Has been. As a result, the emission part made of the light emitting surface of each semiconductor light emitting element 55 of the second array light source 17 is directed upward from the emission part made of the light emitting surface of each semiconductor light emitting element 51 of the first array light source 16. That is, the emission part of each semiconductor light emitting element 51 of the first array light source 16 is directed in a direction different from the emission part of each semiconductor light emitting element 55 of the second array light source 17 in the lamp vertical direction.
  • the center position of the first array light source 16 is arranged on the right side of the lamp center position in front view, and the center position of the second array light source 17 is arranged on the left side of the lamp center position in front view. Yes.
  • the center position of the first array light source 16 is arranged at a position different from the center position of the second array light source 17 in the left-right direction of the lamp.
  • the optical member 18 is a separate component from the base member 19 on which the first array light source 16 and the second array light source 17 are mounted, and the first array light source 16 and the second array light source supported by the base member 19. 17 is mounted on the front side.
  • the optical member 18 is made of, for example, aluminum die cast or polycarbonate resin having excellent heat resistance.
  • the optical member 18 has a first opening 61 and a second opening 62.
  • the first opening 61 and the second opening 62 are formed along the width direction of the optical member 18.
  • the first opening 61 is disposed at a position corresponding to the first array light source 16
  • the second opening 62 is a position corresponding to the second array light source 17.
  • the first array light source 16 is exposed toward the front of the lamp at the first opening 61 of the optical member 18, and the second array light source 17 is forward of the lamp at the second opening 62 of the optical member 18. Exposed toward.
  • the upper and lower wall surfaces forming the upper and lower edges of the first opening 61 are the first reflecting surfaces 65.
  • the first reflecting surface 65 reflects the light emitted from the first array light source 16 toward the first incident surface 31 a of the projection lens 12.
  • the upper and lower wall surfaces forming the upper and lower edges of the second opening 62 are the second reflecting surfaces 66.
  • the second reflecting surface 66 reflects the light emitted from the second array light source 17 toward the second incident surface 32 a of the projection lens 12.
  • the first reflecting surface 65 and the second reflecting surface 66 are mirror-finished by aluminum vapor deposition or the like.
  • the optical member 18 has a shade portion 68 at the top thereof.
  • the shade unit 68 functions as a shade that forms a cut-off line of a low-beam light distribution pattern by blocking part of the light from the low-beam light source 14 reflected by the reflecting surface 15a of the reflector 15.
  • the upper surface of the shade portion 68 constitutes a reflection surface 69 that reflects a part of the light from the low beam light source 14 reflected by the reflection surface 15a of the reflector 15 upward.
  • the reflection surface 69 is formed so as to be slightly inclined forward and downward with respect to the horizontal plane, and the reflected light is incident on the first incident surface 31 a of the projection lens 12.
  • the reflecting surface 69 is subjected to a mirror surface treatment such as aluminum deposition.
  • the light L emitted from the low beam light source 14 is reflected by the reflecting surface 15 a of the reflector 15 and enters the first incident surface 31 a of the projection lens 12.
  • a part of the light L reflected by the reflecting surface 15 a of the reflector 15 is reflected by the reflecting surface 69 of the optical member 18 and is incident on the first incident surface 31 a of the projection lens 12.
  • a part of the light L reflected by the reflecting surface 15a of the reflector 15 passes near the first rear focal point F1.
  • the light LA1 emitted from the first array light source 16 is reflected directly or by the first reflecting surface 65 of the optical member 18 and is incident on the first incident surface 31a of the projection lens 12.
  • the light LA2 emitted from the second array light source 17 is reflected directly or by the second reflecting surface 66 of the optical member 18 and enters the second incident surface 32a of the projection lens 12.
  • FIG. 9 shows a light distribution pattern projected on a virtual screen provided in the vertical direction 25 meters ahead of the lamp.
  • the light L from the low beam light source 14 incident on the first incident surface 31a of the projection lens 12 is emitted from the emission surface 30 to form a low beam light distribution pattern PL.
  • a cut-off line CL is formed by the shade portion 68 in the low beam light distribution pattern PL.
  • the light LA1 from the first array light source 16 incident on the first incident surface 31a of the projection lens 12 is emitted from the emission surface 30 to form an additional light distribution pattern P1.
  • the additional light distribution pattern P1 is a light distribution pattern in which the light distribution patterns P1a of the semiconductor light emitting elements 51 of the first array light source 16 are arranged in a horizontal row.
  • the semiconductor light emitting elements 51 of the first array light source 16 become denser as the arrangement pitch in the left-right direction of the lamp approaches the first rear focal point F1 of the projection lens 12, so that the additional light distribution pattern P1 is The illuminance of the part is increased, and light is irradiated far away.
  • the light LA2 from the second array light source 17 incident on the second incident surface 32a of the projection lens 12 is emitted from the emission surface 30 to form an additional light distribution pattern P2.
  • This additional light distribution pattern P2 is a light distribution pattern in which the light distribution patterns P2a of the respective semiconductor light emitting elements 55 of the second array light source 17 are arranged in a horizontal row.
  • the additional light distribution pattern P2 is formed so that the center position O overlaps the low beam light distribution pattern PL. Further, the additional light distribution pattern P2 may be formed such that the maximum light amount position overlaps the low beam light distribution pattern PL.
  • the additional light distribution pattern P1 formed by the light LA1 from the first array light source 16 is for a high beam.
  • the additional light distribution pattern P2 formed by the light LA2 from the second array light source 17 is the same as the low beam light distribution pattern PL formed by the light L from the low beam light source 14 on the vertical virtual screen in front of the lamp. It overlaps with both the high beam additional light distribution pattern P1 formed by the light LA1 from the array light source 16.
  • the vehicular lamp 10 in the state in which the low beam light distribution pattern PL is formed and the additional light distribution pattern P1 that is a high beam light distribution pattern is formed, An additional light distribution pattern P2 is formed between the low beam light distribution pattern PL and the additional light distribution pattern P1. Accordingly, the additional light distribution pattern P2 supplements the space between the low beam light distribution pattern PL and the additional light distribution pattern P1 in which the amount of light decreases.
  • the additional light distribution pattern P2 is formed so that the center position O or the maximum light quantity position overlaps the low beam light distribution pattern PL, so that at least a part thereof overlaps the low beam light distribution pattern PL. Thereby, the low beam light distribution pattern PL is reinforced by the additional light distribution pattern P2.
  • the additional light distribution pattern P1 formed by the light LA1 from each semiconductor light emitting element 51 of the first array light source 16 and the second array light source 17 is offset in the left-right direction. Specifically, the additional light distribution pattern P1 formed by the first array light source 16 is to the right, and the additional light distribution pattern P2 formed by the second array light source 17 is to the left.
  • the offset refers to a configuration in which the light distribution pattern P1a and the light distribution pattern P2a partially overlap each other in the left-right direction, or the light distribution pattern P1a and the light distribution pattern P2a in the left-right direction. It is meant to include a structure that is arranged alternately without overlapping.
  • the additional light distribution pattern P1 is supplemented with the amount of light supplemented by the additional light distribution pattern P2.
  • the additional light distribution pattern P2 in the left-right direction form a road surface irradiation area AL that is enlarged forward (in the direction of arrow A shown in FIG. 10) and left and right (in the direction of arrow A shown in FIG. 10).
  • the semiconductor light emitting element 51 of the first array light source 16 and the semiconductor light emitting element 55 of the second array light source 17 can be individually lit, light distribution patterns can be formed in accordance with various situations.
  • the additional light distribution pattern P1 in which a part of the semiconductor light emitting elements 51 of the first array light source 16 that irradiates the position of the oncoming vehicle is turned off is formed so that the oncoming vehicle detected by the in-vehicle camera is not exposed to light.
  • the second array light source 17 forms the additional light distribution pattern P2, and the center position O of the additional light distribution pattern P2.
  • the maximum light amount position overlaps a low beam light distribution pattern PL which is a predetermined light distribution pattern formed by a projector-type optical system on a vertical virtual screen in front of the lamp.
  • the light LA2 emitted from the second array light source 17 can be used as light extending far in front of the lamp and as light spreading in the left-right direction, and is used to reinforce the low beam light distribution pattern PL. can do.
  • the second array light source 17 is disposed at a position corresponding to the second rear focal point F2, the light LA2 emitted from the second array light source 17 is irradiated forward of the lamp as a clear additional light distribution pattern P2. For example, it can be used as light for enhancing the function of road surface irradiation.
  • the first array light source 16 that emits the light LA1 that forms the additional light distribution pattern P1 that is a high beam light distribution pattern is provided, and the second array light source 17 is disposed below the first array light source 16. It is said that.
  • the light LA2 emitted from the second array light source 17 disposed below the first array light source 16 while suppressing the width dimension of the lamp is used as light extending far in front of the lamp and light spreading in the left-right direction. And can be used to reinforce the low beam light distribution pattern PL formed by the projector type optical system.
  • the first array light source 16 is disposed at a position corresponding to the first rear focal point F1 of the first lens part 31, and the second array light source 17 is a position corresponding to the second rear focal point F2 of the second lens part 32. Therefore, the light LA2 emitted from the second array light source 17 can be irradiated forward of the lamp as a clear additional light distribution pattern P2, for example, used as light for enhancing the function of road surface irradiation. Can do.
  • the formation position of the additional light distribution pattern P2 on the vertical virtual screen in front of the lamp may be formed at any position as long as the center position O or the maximum light amount position overlaps the low beam light distribution pattern PL.
  • an additional light distribution pattern P2 formed so that the center position O or the maximum light amount position overlaps the low beam light distribution pattern PL on the vertical virtual screen in front of the lamp is entirely composed of the low beam light distribution pattern. You may form so that it may arrange
  • the vehicle lamp 10 provided with the 1st array light source 16 which forms the additional light distribution pattern P1 which is a light distribution pattern for high beams
  • the second array light source 17 for forming the additional light distribution pattern P2 for reinforcing the light distribution pattern PL is provided, and the first array light source 16 for forming the additional light distribution pattern P1, which is a high-beam light distribution pattern, is provided separately. You may provide in a lamp.
  • the low beam light source 14 is described as an example of the light source of the projector type optical system, but the present invention is not limited to this example.
  • This light source may be a light source of a projector-type optical system (projection-type optical system using a reflector and a projection lens), and the light distribution pattern may be according to the application.
  • it may be a light source that forms a light distribution pattern specialized for road surface irradiation, or a light source that forms a light distribution pattern that irradiates a specific object.
  • the lamp of the first modification of the first embodiment includes a first lens portion 31 that forms a first rear focus F1, and a second lens portion 32 that forms a second rear focus F2.
  • a multifocal projection lens 12 is provided.
  • the lamp of the first modification A includes a first array light source 16 and a second array light source 17, and the first array light source 16 is disposed above the second array light source 17.
  • the second array light source 17 is arranged at a position corresponding to the second rear focal point F2, and the first array light source 16 is arranged above the second rear focal point F2.
  • the lamp of Modification 1 includes a base member 19 and an optical member 18a that is a separate part.
  • the optical member 18a has a first reflecting surface 65A that reflects the light LA1 emitted from the first array light source 16 toward the second incident surface 32a that is the incident surface of the second lens portion 32 of the projection lens 12. Yes.
  • the optical member 18a has a second reflecting surface 66A that reflects the light LA2 emitted from the second array light source 17 toward the second incident surface 32a that is the incident surface of the second lens portion 32 of the projection lens 12. is doing.
  • the light LA1 emitted from the first array light source 16 is incident on the second incident surface 32a of the second lens portion 32 via the optical member 18a, and the light LA2 emitted from the second array light source 17 is optical.
  • the light enters the second incident surface 32a of the second lens member 32 through the member 18a.
  • a part of the light LA 1 and LA 2 of the first array light source 16 and the second array light source 17 is directly incident on the second incident surface 32 a of the second lens unit 32.
  • the additional light distribution pattern P1 is a light distribution pattern in which the light distribution patterns P1a of the semiconductor light emitting elements 51 of the first array light source 16 are arranged in a horizontal row.
  • the additional light distribution pattern P1 is formed such that the center position O or the maximum light quantity position overlaps the low beam light distribution pattern PL.
  • the light LA2 from the second array light source 17 incident on the second incident surface 32a of the projection lens 12 is emitted from the emission surface 30 to form an additional light distribution pattern P2.
  • the additional light distribution pattern P2 is a high-beam light distribution pattern, and is a light distribution pattern in which the light distribution patterns P2a of the semiconductor light emitting elements 55 of the second array light source 17 are arranged in a horizontal row.
  • the additional light distribution pattern P1 formed so that the center position O or the maximum light amount position overlaps the low beam light distribution pattern PL on the vertical virtual screen in front of the lamp is entirely arranged in the low beam light distribution pattern PL. And overlap.
  • the light LA1 emitted from the first array light source 16 disposed above the second array light source 17 is used as light extending far in front of the lamp and as light spreading in the left-right direction. It can be used to reinforce the low beam light distribution pattern PL which is a predetermined light distribution pattern formed by a projector type optical system.
  • the light LA1 emitted from the first array light source 16 is made incident on the second incident surface 32a that is the incident surface of the second lens portion 32 by the optical member 18a by the light LA1 emitted from the first array light source 16.
  • the additional light distribution pattern P1 formed by the light LA1 from the first array light source 16 is also transmitted from the low beam light source 14 on the vertical virtual screen in front of the lamp. You may form so that it may overlap with both the low beam light distribution pattern PL formed with the light L, and the additional light distribution pattern P2 for high beams formed with the light LA2 from the 2nd array light source 17. FIG. By doing so, the additional light distribution pattern P1 can be supplemented between the low beam light distribution pattern PL and the additional light distribution pattern P2 in which the amount of light decreases.
  • the lamp according to the second modification of the first embodiment includes a projection lens 90 in which the convex shape of the emission surface is divided vertically.
  • the projection lens 90 has an upper first lens portion 91 and a lower second lens portion 92, and the first lens portion 91 and the second lens portion 92 are connected to each other. It is integrated.
  • the first lens unit 91 has a first incident surface 91a and a first exit surface 91b
  • the second lens unit 92 has a second entrance surface 92a and a second exit surface 92b.
  • the light L from the low beam light source 14 and the light LA1 from the first array light source 16 are incident on the first incident surface 91a of the first lens portion 91 and emitted from the first emission surface 91b.
  • the light LA2 from the second array light source 17 is incident on the second incident surface 92a of the second lens portion 92 and is emitted from the second exit surface 92b.
  • the light LA2 emitted from the second array light source 17 can be used as light extending far ahead of the lamp and as light spreading in the left-right direction. It can be used to reinforce PL.
  • An optical member may be provided and the light LA1 emitted from the first array light source 16 may be used to reinforce the low beam light distribution pattern PL.
  • the light distribution pattern can be extended forward and left and right while suppressing costs.
  • the lamp of the third modification of the first embodiment includes a projection lens 100 and a sub lens 102.
  • Each of the projection lens 100 and the sub lens 102 is a single focus lens.
  • the projection lens 100 has an entrance surface 101a and an exit surface 101b.
  • the sub lens 102 has an incident surface 103a and an exit surface 103b.
  • the sub lens 102 is disposed between the second array light source 17 and the projection lens 100.
  • the light L from the low beam light source 14 and the light LA1 from the first array light source 16 are incident on the incident surface 101a of the projection lens 100 and emitted from the emission surface 101b.
  • the light LA2 from the second array light source 17 is incident on the incident surface 103a of the sub lens 102 and emitted from the emission surface 103b, and then enters the incident surface 101a of the projection lens 100 and is emitted from the emission surface 101b.
  • the light LA2 emitted from the second array light source 17 can be used as light extending far ahead of the lamp and as light spreading in the left-right direction. It can be used to reinforce PL.
  • An optical member may be provided and the light LA1 emitted from the first array light source 16 may be used to reinforce the low beam light distribution pattern PL.
  • the projection lens 100 seen from the front of the lamp has a single focal point. Therefore, while improving the appearance from the front of the lamp, the light LA2 of the second array light source 17 can be guided in a predetermined direction by the sub-lens 102, and the light distribution pattern can be extended forward and left and right. it can.
  • the second array light source 17 is supported not by the base member 19 but by the bracket 111 arranged at a position different from the base member 19, It is disposed above the first array light source 16.
  • the light L from the low beam light source 14 and the light LA1 from the first array light source 16 are incident on the second incident surface 32a of the projection lens 12 and are emitted from the emission surface 30.
  • the light LA2 from the second array light source 17 enters the first incident surface 31a of the projection lens 12 and is emitted from the emission surface 30.
  • the light LA2 emitted from the second array light source 17 can be used as light extending far ahead of the lamp and as light spreading in the left-right direction. It can be used to reinforce PL.
  • the lamp of the modification 4 of 1st embodiment may provide an optical member, and may utilize the light LA1 radiate
  • the light distribution can be extended and spread while maintaining the appearance from the front of the lamp.
  • the vehicular lamp 10 ⁇ / b> A constitutes a vehicular headlamp 1.
  • the headlamps 1 are provided on the left and right in the front part of the vehicle. In FIG. 17, only the headlamp 1 on the left side of the vehicle is illustrated.
  • Each headlamp 1 is a single eye provided with one vehicle lamp 10A in this example.
  • the vehicular lamp 10A is provided on a lamp body (not shown).
  • a translucent cover 2 is mounted in front of the lamp body. The translucent cover 2 is attached to the lamp body to form a lamp chamber, and the vehicular lamp 10A is disposed in the lamp chamber.
  • the vehicular lamp 10A includes a fixing ring 11, a projection lens 12, a lens holder 13, a low beam light source (an example of a light source) 14, a reflector 15, and a first array light source. 16, a second array light source 17, an optical member 18, a base member 19, a fixing member 20, and a fan 21.
  • the optical member 18 of the second embodiment is a separate component from the base member 19 on which the first array light source 16 and the second array light source 17 are mounted.
  • the first array light source 16 and the second array light source 17 that are supported are mounted on the front side.
  • the optical member 18 is made of, for example, aluminum die cast or polycarbonate resin having excellent heat resistance.
  • the optical member 18 has the 1st opening part 61 and the 2nd opening part 62 similarly to 1st embodiment.
  • the first opening 61 and the second opening 62 are formed along the width direction of the optical member 18.
  • the first opening 61 is disposed at a position corresponding to the first array light source 16
  • the second opening 62 is a position corresponding to the second array light source 17.
  • the first array light source 16 is exposed toward the front of the lamp at the first opening 61 of the optical member 18, and the second array light source 17 is forward of the lamp at the second opening 62 of the optical member 18. Exposed toward.
  • the upper and lower wall surfaces of the optical member 18 forming the upper and lower edges of the first opening 61 are a first reflecting surface 65 (an example of a reflector).
  • the first reflecting surface 65 reflects the light emitted from the first array light source 16 toward the first incident surface 31 a of the projection lens 12.
  • the upper and lower wall surfaces forming the upper and lower edges of the second opening 62 are the second reflecting surfaces 66.
  • the second reflecting surface 66 reflects the light emitted from the second array light source 17 toward the second incident surface 32 a of the projection lens 12.
  • the first reflecting surface 65 and the second reflecting surface 66 are mirror-finished by aluminum vapor deposition or the like.
  • the optical member 18 of the second embodiment includes a fixed optical member 18A and a movable optical member 18B as shown in FIGS.
  • the fixed optical member 18 ⁇ / b> A is fixed to and supported by the base member 19, and the movable optical member 18 ⁇ / b> B can be displaced back and forth with respect to the base member 19.
  • the movable optical member 18B functions as a shade portion 68 that forms a cut-off line of the low-beam light distribution pattern by blocking part of the light from the low-beam light source 14 reflected by the reflecting surface 15a of the reflector 15. .
  • the upper surface of the movable optical member 18B constitutes a reflection surface 69 that reflects upward a part of the light from the low-beam light source 14 reflected by the reflection surface 15a of the reflector 15.
  • the reflection surface 69 is formed so as to be slightly inclined forward and downward with respect to the horizontal plane, and the reflected light is incident on the first incident surface 31 a of the projection lens 12.
  • the reflecting surface 69 is subjected to a mirror surface treatment such as aluminum deposition.
  • the movable optical member 18B is supported by the drive mechanism 120, and the drive mechanism 120 is attached to the base member 19.
  • the drive mechanism 120 includes a solenoid 121, a rotation lever 122, a guide member 123, a guide bar 124, and a leaf spring 125.
  • the solenoid 121 is fixed to the base member 19.
  • the solenoid 121 has an operating rod 121a, and pulls in the operating rod 121a by power feeding.
  • the rotation lever 122 is supported by a support shaft 126 erected on the base member 19 and is rotatable about a vertical axis.
  • One end of the rotating lever 122 is a connecting end 122 a that is connected to the operating rod 121 a of the solenoid 121.
  • the rotating lever 122 is provided with a locking portion 122b at the other end.
  • the guide member 123 is provided integrally with the movable optical member 18B.
  • the guide member 123 has guide holes 123a in the vicinity of both ends thereof, and guide rods 124 are inserted through these guide holes 123a.
  • the guide rod 124 is provided on the base member 19 and extends in the front-rear direction of the lamp.
  • the guide member 123 is supported by the guide rod 124 so as to be horizontally movable in the front-rear direction of the lamp.
  • the guide member 123 has a locking piece 123b that protrudes downward at the center thereof, and the locking portion 122b of the rotating lever 122 is locked to the locking piece 123b.
  • the leaf spring 125 is disposed behind the lamp in the guide member 123. The leaf spring 125 urges the guide member 123 forward of the lamp by its elastic force.
  • the position of the movable optical member 18B provided with the drive mechanism 120 is moved by the drive mechanism 120 to a first position on the front side of the lamp and a second position on the rear side of the lamp.
  • the movable optical member 18B is urged forward by the leaf spring 125 of the drive mechanism 120 and is disposed at the first position. At this first position, the movable optical member 18B blocks a part of the light L from the low beam light source 14 reflected by the reflecting surface 15a of the reflector 15, thereby forming a cut-off line of the low beam light distribution pattern. It functions as the shade part 68 to perform.
  • the movable optical member 18B is pushed forward by the elastic force of the leaf spring 125 when the power supply to the solenoid 121 of the drive mechanism 120 is released and the operation rod 121a of the solenoid 121 is released. And is arranged at the first position.
  • the rotating lever 122 is rotated by moving the locking portion 122b to the front of the lamp, whereby the operating rod 121a of the solenoid 121 is pulled out.
  • the light L emitted from the low beam light source 14 is reflected by the reflecting surface 15a of the reflector 15, and is incident on the first incident surface 31a of the projection lens 12.
  • a part of the light L reflected by the reflecting surface 15a of the reflector 15 is reflected by the reflecting surface 69 of the movable optical member 18B arranged at the first position, and enters the first incident surface 31a of the projection lens 12. Is done.
  • a part of the light L reflected by the reflecting surface 15a of the reflector 15 passes near the first rear focal point F1.
  • the light LA1 emitted from the first array light source 16 is reflected directly or by the first reflecting surface 65 of the optical member 18 and enters the first incident surface 31a of the projection lens 12.
  • the light LA2 emitted from the second array light source 17 is reflected directly or by the second reflecting surface 66 of the optical member 18 and enters the second incident surface 32a of the projection lens 12.
  • the irradiation mode can be switched between the normal irradiation mode and the enlarged irradiation mode. Next, the light distribution pattern in each irradiation mode will be described.
  • FIG. 27A shows a light distribution pattern projected on a virtual screen provided in the vertical direction 25 meters ahead of the lamp in the normal irradiation mode.
  • the movable optical member 18B is placed at the first position by the drive mechanism 120 (see FIG. 24A). Then, a part of the light L from the low beam light source 14 is shielded by the movable optical member 18B arranged at the first position, enters the first incident surface 31a of the projection lens 12, and is emitted from the emission surface 30. . Thereby, the first light distribution pattern PL1 which is a low beam light distribution pattern having the cut-off line BL is formed on the virtual screen in front of the lamp.
  • the light LA1 from the first array light source 16 incident on the first incident surface 31a of the projection lens 12 is emitted from the emission surface 30 to form an additional light distribution pattern P1.
  • the additional light distribution pattern P1 is a light distribution pattern in which the light distribution patterns P1a of the semiconductor light emitting elements 51 of the first array light source 16 are arranged in a horizontal row.
  • the semiconductor light emitting elements 51 of the first array light source 16 become denser as the arrangement pitch in the left-right direction of the lamp approaches the first rear focal point F1 of the projection lens 12, so that the additional light distribution pattern P1 is The illuminance of the part is increased, and light is irradiated far away.
  • This additional light distribution pattern P2 is a light distribution pattern in which the light distribution patterns P2a of the respective semiconductor light emitting elements 55 of the second array light source 17 are arranged in a horizontal row.
  • the additional light distribution pattern P1 formed by the light LA1 from the first array light source 16 is for a high beam.
  • the additional light distribution pattern P2 formed by the light LA2 from the second array light source 17 is a first light distribution pattern that is a low beam light distribution pattern formed by the light L from the low beam light source 14 on the vertical virtual screen in front of the lamp. It overlaps with both the light pattern PL1 and the additional light distribution pattern P1 for high beam formed by the light LA1 from the first array light source 16.
  • the light is overlapped between the first light distribution pattern PL1, which is a low beam light distribution pattern in which a cut-off line is formed by the movable optical member 18B constituting the optical member 18, and the additional light distribution pattern P1 for high beam.
  • the light may not overlap, and the amount of light may be reduced.
  • the first light distribution pattern PL1 is formed and the amount of light is small in the state in which the additional light distribution pattern P1 that is a high-beam light distribution pattern is formed.
  • An additional light distribution pattern P2 is formed between the first light distribution pattern PL1 and the additional light distribution pattern P1.
  • the additional light distribution pattern P2 supplements the space between the first light distribution pattern PL1 and the additional light distribution pattern P1 in which the amount of light decreases.
  • FIG. 27B shows a light distribution pattern projected on a virtual screen provided in the vertical direction at 25 meters ahead of the lamp in the enlarged irradiation mode.
  • the movable optical member 18B is placed at the second position by the drive mechanism 120 (see FIG. 24B). Then, the movable optical member 18B that has formed the cut-off line BL at the first position moves backward, so that the light L from the low-beam light source 14 by the movable optical member 18B disposed at the first position is released. .
  • the second light distribution pattern PL2 which is a light distribution pattern larger than the first light distribution pattern PL1, is formed on the virtual screen in front of the lamp by enlarging above the first light distribution pattern PL1. .
  • an additional light distribution pattern P1 is formed by the light LA1 from the first array light source 16 that is incident on the first incident surface 31a of the projection lens 12 and is emitted from the emission surface 30.
  • the additional light distribution pattern P2 is formed by the light LA2 from the second array light source 17 that is incident on the second incident surface 32a of the projection lens 12 and is emitted from the emission surface 30.
  • the second light distribution pattern PL2 formed by the light L from the low beam light source 14 and the light LA1 from the first array light source 16 are added.
  • the light distribution pattern P1 overlaps.
  • the additional light distribution pattern P2 formed by the light LA2 of the second array light source 17 overlaps the second light distribution pattern PL2 and the additional light distribution pattern P1 at the center portion.
  • the additional light distribution pattern P2 formed by the light LA2 from each semiconductor light emitting element 55 of the second array light source 17 is offset in the left-right direction. Specifically, the additional light distribution pattern P1 formed by the first array light source 16 is to the right, and the additional light distribution pattern P2 formed by the second array light source 17 is to the left.
  • the offset refers to a configuration in which the light distribution pattern P1a and the light distribution pattern P2a partially overlap each other in the left-right direction, or the light distribution pattern P1a and the light distribution pattern P2a in the left-right direction. It is meant to include a structure that is arranged alternately without overlapping.
  • the light amount is compensated for by the additional light distribution pattern P2 and the additional light distribution pattern P1 and the additional light distribution pattern for the road surface irradiation area AS by a general vehicle lamp.
  • a road surface irradiation area AL that is enlarged forward (in the direction of arrow A shown in FIG. 28) and left and right (in the direction of arrow B shown in FIG. 28) is formed by the offset in the left and right direction with respect to the light pattern P2.
  • the semiconductor light emitting element 51 of the first array light source 16 and the semiconductor light emitting element 55 of the second array light source 17 can be individually lit, light distribution patterns can be formed in accordance with various situations.
  • the additional light distribution pattern P1 in which a part of the semiconductor light emitting elements 51 of the first array light source 16 that irradiates the position of the oncoming vehicle is turned off is formed so that the oncoming vehicle detected by the in-vehicle camera is not exposed to light.
  • the movable optical member 18 ⁇ / b> B is moved from the first position to the second position by the drive mechanism 120 to be emitted from the low beam light source 14.
  • the light L is not only used as light for forming the first light distribution pattern PL1, which is a low beam light distribution pattern including the cut-off line BL, but also a second light distribution pattern PL2 different from the first light distribution pattern PL1 is formed. It can be used as light.
  • the second light distribution pattern PL2 different from the predetermined first light distribution pattern PL1 including the cut-off line BL can be formed using the low beam light source 14 of the projector-type optical system.
  • Applications such as overlapping with the additional light distribution pattern P1 of the array light source 16 and the additional light distribution pattern P2 of the second array light source 17 increase, and the degree of freedom in designing the light distribution pattern is improved.
  • the second light distribution pattern PL2 is enlarged above the first light distribution pattern PL1 on the vertical virtual screen in front of the lamp, the light L emitted from the low beam light source 14 to the far front of the lamp is generated. Elongation can contribute to improvement of visibility in the distance.
  • the second light distribution pattern PL2 and the additional light distribution pattern P1 overlap each other on the vertical virtual screen in front of the lamp, the second light distribution pattern PL2 and the additional light distribution pattern P1 overlap.
  • the part can be brightened.
  • the first reflecting surface 65 on the first array light source 16 side is at least part of the light LA1 emitted from the first array light source 16. Functions as a reflector that reflects the light toward the projection lens 12.
  • the movable optical member 18B can be used as a reflector for the first array light source 16, it is possible to contribute to improvement of the light use efficiency of the first array light source 16.
  • the movable optical member 18B is a separate component from the base member 19 on which the low beam light source 14, the first array light source 16, and the second array light source 17 are arranged, and is driven by the drive mechanism 120 along the longitudinal direction of the lamp. Since the structure is moved to one position and the second position, a mechanism for moving the movable optical member 18B can be configured with a simple configuration.
  • the projection lens 12 has a first lens part 31 that forms the first rear focal point F1, and a second lens part 32 that forms the second rear focal point F2, and the first array light source 16 is the first rear part.
  • the second array light source 17 is disposed at a position corresponding to the focal point F1, and the second array light source 17 is disposed below the first array light source 16, and is disposed at a position corresponding to the second rear focal point F2. Therefore, many semiconductor light emitting elements 51 and 55 can be mounted on the lamp without increasing the width in the left-right direction of the lamp.
  • the first light distribution formed by the light L of the low beam light source 14 of the projector type optical system since a larger number of semiconductor light emitting elements 51 and 55 can be mounted as compared with a lamp having one array light source, the first light distribution formed by the light L of the low beam light source 14 of the projector type optical system. The degree of freedom in designing the light distribution pattern added to the pattern PL1 and the second light distribution pattern PL2 is improved.
  • the vehicle lamp 10A including the first array light source 16 that forms the additional light distribution pattern P1 and the second array light source 17 that forms the additional light distribution pattern P2 is exemplified as the array light source.
  • the first array light source 16 for forming the additional light distribution pattern P1 may be provided.
  • the low beam light source 14 is described as an example of the light source of the projector type optical system, but the present invention is not limited to this example.
  • This light source may be a light source of a projector type optical system having a reflector, and the light distribution pattern may be in accordance with the application.
  • it may be a light source that forms a light distribution pattern specialized for road surface irradiation, or a light source that forms a light distribution pattern that irradiates a specific object.
  • the lamp of the first modification includes a projection lens 90 in which the convex shape of the emission surface is divided vertically.
  • the projection lens 90 has an upper first lens portion 91 and a lower second lens portion 92, and the first lens portion 91 and the second lens portion 92 are connected to each other. It is integrated.
  • the first lens unit 91 has a first incident surface 91a and a first exit surface 91b
  • the second lens unit 92 has a second entrance surface 92a and a second exit surface 92b.
  • the light L from the low beam light source 14 and the light LA1 from the first array light source 16 are incident on the first incident surface 91a of the first lens portion 91 and emitted from the first emission surface 91b.
  • the light LA2 from the second array light source 17 is incident on the second incident surface 92a of the second lens portion 92 and is emitted from the second exit surface 92b.
  • the light distribution pattern can be extended forward and left and right while suppressing costs. Further, by moving the movable optical member 18B from the first position to the second position, the light L emitted from the low beam light source 14 is changed to the first light distribution pattern PL1 which is a low beam light distribution pattern including the cut-off line BL. It can be used not only as light to be formed but also as light for forming a second light distribution pattern PL2 different from the first light distribution pattern PL1.
  • the lamp of the second modification of the second embodiment includes a projection lens 100A and a sub lens 102A.
  • Each of the projection lens 100A and the sub lens 102A is a single focus lens.
  • the projection lens 100A has an entrance surface 101a and an exit surface 101b.
  • the sub lens 102A has an entrance surface 103a and an exit surface 103b.
  • the sub lens 102A is disposed between the second array light source 17 and the projection lens 100A.
  • the light L from the low beam light source 14 and the light LA1 from the first array light source 16 are incident on the incident surface 101a of the projection lens 100A and emitted from the emission surface 101b.
  • the light LA2 from the second array light source 17 is incident on the incident surface 103a of the sub lens 102A and emitted from the emission surface 103b, and then enters the incident surface 101a of the projection lens 100A and is emitted from the emission surface 101b.
  • the light LA2 of the second array light source 17 is guided in a predetermined direction by the sub lens 102A while improving the appearance from the front of the lamp.
  • the light distribution pattern can have a forward extension and a lateral extension.
  • the light L emitted from the low beam light source 14 is changed to the first light distribution pattern PL1 which is a low beam light distribution pattern including the cut-off line BL. It can be used not only as light to be formed but also as light for forming a second light distribution pattern PL2 different from the first light distribution pattern PL1.
  • the second array light source 17 is supported not by the base member 19 but by the bracket 111 arranged at a position different from the base member 19, It is disposed above the first array light source 16.
  • the light L from the low beam light source 14 and the light LA1 from the first array light source 16 are incident on the second incident surface 32a of the projection lens 12 and are emitted from the emission surface 30.
  • the light LA2 from the second array light source 17 enters the first incident surface 31a of the projection lens 12 and is emitted from the emission surface 30.
  • the light distribution can be extended and spread while maintaining the appearance from the front of the lamp.
  • the light L emitted from the low beam light source 14 is converted into a low beam distribution including the cut-off line BL by moving the movable optical member 18B from the first position to the second position. It can be used not only as light for forming the first light distribution pattern PL1, which is a pattern, but also as light for forming a second light distribution pattern PL2 different from the first light distribution pattern PL1.
  • the vehicular lamp 10B according to the third embodiment of the present disclosure constitutes a headlamp 1 of the vehicle.
  • the headlamps 1 are provided on the left and right in the front part of the vehicle.
  • FIG. 32 shows only the headlamp 1 on the left side of the vehicle.
  • Each headlamp 1 is a single eye provided with one vehicular lamp 10B in this example.
  • the vehicular lamp 10B is provided on a lamp body (not shown).
  • a translucent cover 2 is mounted in front of the lamp body. The translucent cover 2 is attached to the lamp body to form a lamp chamber, and the vehicular lamp 10B is disposed in the lamp chamber.
  • the vehicular lamp 10B includes a fixing ring 11, a projection lens 12, a lens holder 13, a low beam light source 14, a reflector 15, a first array light source 16, and a second light source.
  • An array light source 17, an optical member 18, a base member 19, a fixing member 20, and a fan 21 are provided.
  • the first array light source 16 is an example of a first light source in the third embodiment
  • the second array light source 17 is an example of a second light source in the third embodiment.
  • the projection lens 12 of the third embodiment has a convex emission surface 30 based on one arc on the front surface thereof.
  • the projection lens 12 has a circular shape when viewed from the front of the lamp.
  • the projection lens 12 has a first lens part 31 that forms a first rear focal point F1, and a second lens part 32 that forms a second rear focal point F2.
  • the projection lens 12 has a first incident surface 31 a opposite to the exit surface 30 of the first lens portion 31 and a second incident surface 32 a opposite to the exit surface 30 of the second lens portion 32.
  • the projection lens 12 of the third embodiment forms the first rear focal point F1 on the optical axis of the first incident surface 31a of the first lens unit 31, and the second lens.
  • a second rear focal point F2 is formed on the optical axis of the second incident surface 32a of the portion 32.
  • the projection lens 12 projects a light source image formed on each focal plane including the first rear focal point F1 and the second rear focal point F2 on the virtual vertical screen in front of the lamp as an inverted image.
  • the first rear focal point F1 and the second rear focal point F2 are arranged vertically so that the first rear focal point F1 is above the second rear focal point F2.
  • the projection lens 12 is a multifocal lens having two rear focal points F1 and F2.
  • the projection lens 12 of the third embodiment has a boundary surface 33 between the first incident surface 31 a of the first lens unit 31 and the second incident surface 32 a of the second lens unit 32. Is provided.
  • the boundary surface 33 is formed as a curved surface 34 that is recessed toward the emission surface 30 side, and is provided along the width direction of the projection lens 12.
  • the first incident surface 31a and the boundary surface 33 are formed smoothly and continuously.
  • the second incident surface 32a and the boundary surface 33 are formed smoothly and continuously.
  • the projection lens 12 is connected to the first incident surface 31a.
  • the second incident surface 32a is connected so as to be smoothly continuous. Therefore, the rectangular depression formed when the boundary surface 33 is not present (see the dotted line in FIG. 36) is eliminated.
  • the projection lens 12 of the third embodiment is disposed at the front portion of the lens holder 13 formed in a cylindrical shape, like the projection lens 12 of the first embodiment.
  • the fixing ring 11 is fixed to the lens holder 13 from the front side.
  • the projection lens 12 has an outer peripheral flange portion 12 a sandwiched between the lens holder 13 and the fixing ring 11, and is thereby supported on the front portion of the lens holder 13.
  • the lens holder 13 that supports the projection lens 12 is fixed to the base member 19. Thereby, the projection lens 12 is supported by the base member 19 via the lens holder 13.
  • the first array light source 16 has a plurality (11 in this example) of semiconductor light emitting elements 51 and a substrate 52.
  • Each configuration shown in FIGS. 37 and 38 is the same as the configuration shown in FIGS. 5 and 6 of the first embodiment, and thus the same reference numerals are given and description thereof is omitted.
  • the light L emitted from the low beam light source 14 in the third embodiment is similar to the light L (FIG. 7) emitted from the low beam light source 14 in the first embodiment.
  • the light is reflected by the reflecting surface 15 a and is incident on the first incident surface 31 a of the projection lens 12.
  • a part of the light L reflected by the reflecting surface 15 a of the reflector 15 is reflected by the reflecting surface 69 of the optical member 18 and is incident on the first incident surface 31 a of the projection lens 12.
  • a part of the light L reflected by the reflecting surface 15a of the reflector 15 passes near the first rear focal point F1.
  • the light LA1 emitted from the first array light source 16 in the third embodiment is similar to the light LA1 (FIG. 8) emitted from the first array light source 16 in the first embodiment.
  • the first reflecting surface 65 of the optical member 18 Directly or reflected by the first reflecting surface 65 of the optical member 18 and enters the first incident surface 31 a of the projection lens 12.
  • the light LA2 emitted from the second array light source 17 is reflected directly or by the second reflecting surface 66 of the optical member 18 and enters the second incident surface 32a of the projection lens 12.
  • FIG. 41 shows a light distribution pattern projected on a virtual screen provided in the vertical direction 25 meters ahead of the lamp in the third embodiment.
  • the light L from the low beam light source 14 incident on the first incident surface 31a of the projection lens 12 is emitted from the emission surface 30 to form a low beam light distribution pattern PL.
  • a cut-off line CL is formed by the shade portion 68 in the low beam light distribution pattern PL.
  • the light LA1 from the first array light source 16 incident on the first incident surface 31a of the projection lens 12 is emitted from the emission surface 30 to form an additional light distribution pattern P1.
  • the additional light distribution pattern P1 is a light distribution pattern in which the light distribution patterns P1a of the semiconductor light emitting elements 51 of the first array light source 16 are arranged in a horizontal row.
  • the semiconductor light emitting elements 51 of the first array light source 16 become denser as the arrangement pitch in the left-right direction of the lamp approaches the first rear focal point F1 of the projection lens 12, so that the additional light distribution pattern P1 is The illuminance of the part is increased, and light is irradiated far away.
  • This additional light distribution pattern P2 is a light distribution pattern in which the light distribution patterns P2a of the respective semiconductor light emitting elements 55 of the second array light source 17 are arranged in a horizontal row.
  • the additional light distribution pattern P1 formed by the light LA1 from the first array light source 16 is for a high beam.
  • the additional light distribution pattern P2 formed by the light LA2 from the second array light source 17 is the same as the low beam light distribution pattern PL formed by the light L from the low beam light source 14 on the vertical virtual screen in front of the lamp. It overlaps with both the high beam additional light distribution pattern P1 formed by the light LA1 from the array light source 16.
  • the amount of light is reduced in a state where the low beam light distribution pattern PL is formed and the additional light distribution pattern P1 that is a high beam light distribution pattern is formed.
  • An additional light distribution pattern P2 is formed between the low beam light distribution pattern PL and the additional light distribution pattern P1. Accordingly, the additional light distribution pattern P2 supplements the space between the low beam light distribution pattern PL and the additional light distribution pattern P1 in which the amount of light decreases.
  • the additional light distribution pattern P1 formed by the light LA1 from each semiconductor light emitting element 51 of the first array light source 16 and the second array light source 17 is offset in the left-right direction. Specifically, the additional light distribution pattern P1 formed by the first array light source 16 is to the right, and the additional light distribution pattern P2 formed by the second array light source 17 is to the left.
  • the offset refers to a configuration in which the light distribution pattern P1a and the light distribution pattern P2a partially overlap each other in the left-right direction, or the light distribution pattern P1a and the light distribution pattern P2a in the left-right direction. It is meant to include a structure that is arranged alternately without overlapping.
  • the road surface irradiation area AL expanded in the forward direction (arrow A direction shown in FIG. 42) and the left-right direction (arrow B direction shown in FIG. 42) is formed.
  • the semiconductor light emitting element 51 of the first array light source 16 and the semiconductor light emitting element 55 of the second array light source 17 can be individually lit, light distribution patterns can be formed in accordance with various situations.
  • the additional light distribution pattern P1 in which a part of the semiconductor light emitting elements 51 of the first array light source 16 that irradiates the position of the oncoming vehicle is turned off is formed so that the oncoming vehicle detected by the in-vehicle camera is not exposed to light.
  • the low beam light source 14 is described as an example of the light source of the projector type optical system, but the present invention is not limited to this example.
  • This light source may be a light source of a projector-type optical system (projection-type optical system using a reflector and a projection lens), and the light distribution pattern may be according to the application.
  • it may be a light source that forms a light distribution pattern specialized for road surface irradiation, or a light source that forms a light distribution pattern that irradiates a specific object.
  • the first array light source 16 and the second light source 16 are disposed behind the projection lens 12 having the first rear focus F1 and the second rear focus F2.
  • An array light source 17 is arranged.
  • various optical systems can be designed and the freedom degree of design of a light distribution pattern can be improved.
  • the exit surface 30 of the projection lens 12 is formed in a convex shape based on at least one arc. For this reason, when the lamp is viewed from the front, since the outline of the projection lens 12 is conspicuously recognized, it is possible to suppress the deterioration of the design of the appearance of the lamp.
  • a boundary surface 33 is provided between the first incident surface 31a and the second incident surface 32a. For this reason, when the lamp is viewed from the front, the boundary between the first incident surface 31a and the second incident surface 32a of the projection lens 12 is hardly seen from the front of the lamp as a dividing line (bending line), and the appearance of the lamp is designed. It can suppress that property falls.
  • the boundary surface 33 is formed as a curved surface 34 that is recessed toward the emission surface 30 side, the boundary surface 33 is less conspicuous from the front of the lamp, and the design of the appearance of the lamp is further prevented from being deteriorated. be able to.
  • the boundary surface 33 formed on the projection lens 12 is not limited to the curved surface 34 that is recessed toward the emission surface 30 side.
  • the projection lens 12 having the boundary surface 33 having another shape will be described.
  • the boundary surface 33A provided between the first incident surface 31a and the second incident surface 32a may include a flat surface 35.
  • the first incident surface 31a and the boundary surface 33A are formed smoothly and continuously, and the second incident surface 32a and the boundary surface are formed. Since 33A is formed smoothly and continuously, when the lamp is viewed from the front, the boundary surface 33A is less conspicuous from the front of the lamp, and the design of the appearance of the lamp can be prevented from deteriorating.
  • the projection lens 12 has a convex surface in which a boundary surface 33B provided between the first incident surface 31a and the second incident surface 32a projects toward the opposite side of the emission surface 30.
  • the curved surface 36 may be formed.
  • the first incident surface 31a and the boundary surface 33B are smoothly continuous. Since the second incident surface 32a and the boundary surface 33B are formed smoothly and continuously, the boundary surface 33B is less conspicuous from the front of the lamp, and the design of the appearance of the lamp is prevented from deteriorating. be able to.
  • the focal region formed by the curved surface 36 is dispersed vertically, the light irradiated to the front of the lamp through the curved surface 36 is diffused, and an irradiation region and a non-irradiation region formed in front of the lamp are diffused.
  • the border can be blurred.
  • the lamp of the first modification of the third embodiment includes a projection lens 100B.
  • the projection lens 100B includes a first lens unit 101B and a second lens unit 102B.
  • the first lens unit 101B forms a first rear focal point F1
  • the second lens unit 102B forms a second rear focal point F2.
  • the projection lens 100B is a multifocal lens that forms a plurality of focal points.
  • the first lens unit 101B has a first incident surface 101c
  • the second lens unit 102B has a second incident surface 102a.
  • the light LA1 from the first array light source 16 disposed at the position corresponding to the first rear focal point F1 is incident on the first incident surface 101c, and the second incident surface 102a corresponds to the second rear focal point F2.
  • Light LA2 from the second array light source 17 arranged at the position is incident.
  • a boundary surface 105 is provided between the first incident surface 101c and the second incident surface 102a.
  • the first incident surface 101c and the boundary surface 105 are formed smoothly and continuously.
  • the second incident surface 102a and the boundary surface 105 are formed smoothly and continuously.
  • the projection lens 100B has an exit surface 103B formed based on a single curved surface, and has a circular shape when viewed from the front of the lamp.
  • the projection lens 100B has an exit surface 103B that is configured by an outline line based on two arcs when viewed from the first direction which is one of the upper, lower, left, and right directions, and intersects the first direction perpendicularly. When viewed from the second direction, it is composed of an outline line based on one arc.
  • the up-down direction is the first direction
  • the left-right direction perpendicular to the first direction, which is the up-down direction is the second direction.
  • the exit surface 103B of the projection lens 100B is as shown in FIG. 46C when the projection lens 100B is viewed from the first direction, for example, from below (in the direction of arrow X in FIG. 46B).
  • it is composed of outlines Ra and Rb based on two arcs.
  • the outline Ra has a smaller radius of curvature than the outline Rb.
  • the outline Ra is formed with a larger curvature than the outline Rb.
  • the exit surface 103B of the projection lens 100B is as shown in FIG. 46D when the projection lens 100B is viewed from the second direction, for example, from the right side (the direction of arrow Y in FIG. 46B).
  • the contour line Rc is based on one arc.
  • the upper end position 103c of the emission surface 103B is set in front of the lamp rather than the lower end position 103d.
  • the focus group can be designed according to the array shape of the first array light source 16 and the second array light source 17.
  • the lights L and LA1 from the low beam light source 14 and the first array light source 16 are spread in the vertical direction when entering the first incident surface 101c. Furthermore, when it radiates
  • the light L, LA1, and LA2 from the low beam light source 14, the first array light source 16, and the second array light source 17 are spread vertically and horizontally, so that a wide range in front of the vehicle can be irradiated, and light distribution is achieved. It can have a forward extension and a lateral extension.
  • the boundary surface 105 is provided between the first incident surface 101c and the second incident surface 102a, when the lamp is viewed from the front, the first incident of the projection lens 100B. It is possible to prevent the boundary between the surface 101c and the second incident surface 102a from being viewed from the front of the lamp as a dividing line (bending line), and to prevent the design of the appearance of the lamp from being deteriorated.
  • the lamp of the second modification of the third embodiment includes a projection lens 90 in which the convex shape of the exit surface is divided vertically, as in the first modification of the second embodiment.
  • the projection lens 90 has an upper first lens portion 91 and a lower second lens portion 92, and the first lens portion 91 and the second lens portion 92 are connected to each other. It is integrated.
  • the first lens unit 91 has a first incident surface 91a and a first exit surface 91b
  • the second lens unit 92 has a second entrance surface 92a and a second exit surface 92b.
  • a boundary surface 95 is provided between the first incident surface 91a and the second incident surface 92a.
  • the first incident surface 91a and the boundary surface 95 are formed smoothly and continuously, and similarly, the second incident surface 92a and the boundary surface 95 are formed smoothly and continuously.
  • the light L from the low beam light source 14 and the light LA1 from the first array light source 16 are incident on the first incident surface 91a of the first lens portion 91 and emitted from the first emission surface 91b.
  • the light LA2 from the second array light source 17 is incident on the second incident surface 92a of the second lens portion 92 and is emitted from the second exit surface 92b.
  • the light distribution pattern can be extended forward and left and right while suppressing costs.
  • the boundary surface 95 between the first incident surface 91a and the second incident surface 92a makes it difficult to visually recognize the boundary between the first incident surface 91a and the second incident surface 92a, thereby reducing the design of the appearance of the lamp. Can be suppressed.
  • the lamp of the third modification of the third embodiment is similar to the fourth modification of the first embodiment and the third modification of the second embodiment. Instead, it is supported above the first array light source 16 by being supported by a bracket 111 disposed at a position different from the base member 19.
  • the light L from the low beam light source 14 and the light LA1 from the first array light source 16 are incident on the second incident surface 32a of the projection lens 12A and are emitted from the output surface 30. Is done.
  • the light LA2 from the second array light source 17 is incident on the first incident surface 31a of the projection lens 12A and is emitted from the emission surface 30.
  • the light distribution can be extended and spread while maintaining good appearance from the front of the lamp, and the boundary between the first incident surface 31a and the second incident surface 32a. It becomes difficult for the boundary to be visually recognized by the surface 33, and it can suppress that the designability of the external appearance of a lamp falls.
  • the lamp of the fourth modification of the third embodiment includes a low beam light source 14 and a first array light source 16 as light sources.
  • the first array light source 16 is mounted on the substrate 52, and is provided so that the emission part of each semiconductor light emitting element 51 faces the first incident surface 31a of the projection lens 12B.
  • the first array light source 16 is disposed at a position corresponding to the second rear focal point F2 of the projection lens 12B.
  • a shade portion 68 is provided at a position corresponding to the first rear focal point F1 of the projection lens 12B to block a part of the light from the low beam light source 14 and form a cut-off line of the low beam light distribution pattern. .
  • the shade portion 68 of this example is provided above the low beam light source 14 in the lamp vertical direction.
  • the light L from the low beam light source 14 is incident on the first incident surface 31a of the projection lens 12B.
  • the light LA1 from the first array light source 16 is incident on the second incident surface 32a of the projection lens 12B.
  • the light L from the low beam light source 14 incident on the first incident surface 31a is emitted from the emission surface 30 to form a low beam light distribution pattern PL.
  • the light LA1 from the first array light source 16 incident on the second incident surface 32a is emitted from the emission surface 30 to form a high beam additional light distribution pattern P1.
  • the light distribution can be extended and expanded while maintaining the appearance from the front of the lamp.
  • the boundary is less visible due to the boundary surface 33 between the first incident surface 31a and the second incident surface 32a. For this reason, it can suppress that the designability of the external appearance of a lamp falls.
  • the lamp of the modified example 5 of the third embodiment includes a low beam light source 14 and a first array light source 16 as light sources. Moreover, the lamp of the modification 5 is provided with the reflector 15A arrange
  • the first array light source 16 is mounted on the substrate 52 and is disposed so that the emission part of each semiconductor light emitting element 51 faces upward in the lamp vertical direction.
  • the upper end of the reflector 15A is a shade portion 68 that blocks a part of the light from the low beam light source 14 and forms a cut-off line of the low beam light distribution pattern.
  • the shade portion 68 is provided at a position corresponding to the first rear focal point F1 of the projection lens 12C.
  • the shade portion 68 of this example is provided above the low beam light source 14 in the lamp vertical direction.
  • the light L from the low beam light source 14 is incident on the first incident surface 31a of the projection lens 12C.
  • the light LA1 from the first array light source 16 is reflected by the reflector 15A and enters the second incident surface 32a of the projection lens 12C.
  • the light L from the low beam light source 14 incident on the first incident surface 31a is emitted from the emission surface 30 to form a low beam light distribution pattern PL.
  • the light LA1 from the first array light source 16 incident on the second incident surface 32a is emitted from the emission surface 30 to form a high beam additional light distribution pattern P1. According to such a structure, it can suppress that the designability of the external appearance of a lamp falls like the modification 4 of the said 3rd embodiment.
  • the lamp of the modified example 6 of the third embodiment includes a low beam light source 14 and a first array light source 16 as light sources.
  • the lamp of the modified example 6 includes a parabolic reflector 15B disposed so as to cover the lower side of the low beam light source 14 and a parabolic shape disposed so as to cover the upper side of the first array light source 16.
  • reflector 15C The low beam light source 14 and the first array light source 16 are arranged so as to face each other with a central axis Ax extending in the front-rear direction of the vehicle between the first lens portion 31 and the second lens portion 32.
  • the low beam light source 14 is arranged so as to face slightly rearward from above the central axis Ax
  • the first array light source 16 is arranged so as to face slightly rearward from below the central axis Ax.
  • the light L from the low beam light source 14 is reflected by the reflector 15B and enters the first incident surface 31a of the projection lens 12D.
  • the light LA1 from the first array light source 16 is reflected by the reflector 15C and enters the second incident surface 32a of the projection lens 12D.
  • the light L from the low beam light source 14 incident on the first incident surface 31a is emitted from the emission surface 30 to form a low beam light distribution pattern PL.
  • the light LA1 from the first array light source 16 incident on the second incident surface 32a is emitted from the emission surface 30 to form a high beam additional light distribution pattern P1.
  • various optical systems can be designed by combining the reflectors, and the degree of freedom in designing the light distribution pattern can be improved.
  • the lamp of the modified example 7 of the third embodiment includes a projection lens 12E composed of two types of lens parts (first lens part 31A and second lens part 32A) having different refractive indexes. ing.
  • the projection lens 12E has an upper first lens portion 31A and a lower second lens portion 32A, and the first lens portion 31A and the second lens portion 32A are integrated.
  • the first lens portion 31A is made of a material having a refractive index of N1, for example, and the second lens portion 32A is made of a material having a refractive index larger than N1. Accordingly, the first rear focal point F1 of the first lens unit 31A is arranged behind the second rear focal point F2 of the second lens unit 32A.
  • the lamp of the modified example 7 includes a low beam light source 14 and a first array light source 16 as light sources. Furthermore, the lamp of the modified example 7 includes an optical member 18A having a reflector 15D formed so as to cover the first array light source 16 from above and a hanging wall portion 67 extending vertically upward from the lower portion of the reflector 15D. Yes.
  • the first array light source 16 is mounted on the substrate 52 and is disposed so that the emission part of each semiconductor light emitting element 51 faces upward in the lamp vertical direction.
  • the upper end of the hanging wall portion 67 is a shade portion 68 that blocks a part of light from the low beam light source 14 and forms a cut-off line of the low beam light distribution pattern.
  • the shade part 68 is provided at a position corresponding to the first rear focal point F1.
  • the shade portion 68 of this example is provided above the low beam light source 14 in the lamp vertical direction.
  • the upper end of the reflector 15D is provided at a position corresponding to the second rear focal point F2.
  • the light L from the low beam light source 14 is reflected by the reflector 15 and enters the first incident surface 31a and the second incident surface 32a of the projection lens 12E. Further, the light LA1 from the first array light source 16 is reflected by the reflector 15D and enters the second incident surface 32a of the projection lens 12E.
  • the light L from the low beam light source 14 is emitted from the emission surface 30 to form a low beam light distribution pattern PL.
  • the light LA1 from the first array light source 16 is emitted from the emission surface 30 to form an additional light distribution pattern P1 for high beam. According to such a structure, it can suppress that the designability of the external appearance of a lamp falls like the modification 4 of the said 3rd embodiment.
  • the light distribution pattern is increased by increasing the number of left and right arrays and the number of upper and lower stages of the semiconductor light emitting elements 51 of the first array light source 16 and the semiconductor light emitting elements 55 of the second array light source 17. Resolution can be increased.
  • the semiconductor light emitting elements 51 of the first array light source 16 are arranged in two stages as shown in FIG. 54 and the light distribution patterns P1a of the semiconductor light emitting elements 51 in each stage are arranged in a line, the width The light distribution pattern P1 formed by the first array light source 16 can be spread left and right while suppressing the size, and a wide range can be irradiated, and the resolution can be increased.
  • the semiconductor light emitting elements 55 of the second array light source 17 are arranged in two stages and the light distribution patterns P2a of the semiconductor light emitting elements 55 in each stage are arranged in a row, the width of the lamp can be reduced.
  • the light distribution pattern P2 formed by the two-array light source 17 can be spread left and right to irradiate a wide area, and the resolution can be increased.
  • the lamp of the second modification common to the first to third embodiments has a single rigid substrate 70.
  • the rigid substrate 70 is, for example, a glass epoxy substrate or a paper phenol substrate.
  • the rigid substrate 70 is fixed and attached to the second surface 42 that is the inclined surface of the base member 19.
  • the first array light source 16 and the second array light source 17 are mounted with an interval in the vertical direction.
  • the rigid substrate 70 is provided with a connector 71 on one side.
  • a connector (not shown) of a power supply line is connected to the connector 71, and power is supplied from the power supply line to the semiconductor light emitting element 51 of the first array light source 16 and the semiconductor light emitting element 55 of the second array light source 17.
  • the first array light source 16 and the second array light source 17 can be easily arranged at a predetermined position with respect to the base member 19. Further, a relative positional shift between the first array light source 16 and the second array light source 17 can be suppressed.
  • the lamp of the third modification common to the first to third embodiments has a single flexible substrate 80.
  • the flexible substrate 80 is a substrate in which a wiring pattern 82 made of copper foil is formed on a base 81 having excellent flexibility made of a plastic film such as polyimide.
  • the flexible substrate 80 is fixed and attached to the second surface 42 that is the inclined surface of the base member 19.
  • the first array light source 16 and the second array light source 17 are mounted with an interval in the vertical direction.
  • the flexible substrate 80 has a drawer 83 extending on one side, and a connector 84 is provided on the drawer 83.
  • a connector (not shown) of a power supply line is connected to the connector 84, and power is supplied from the power supply line to the semiconductor light emitting element 51 of the first array light source 16 and the semiconductor light emitting element 55 of the second array light source 17.
  • the mounting position of the semiconductor light emitting element 51 of the first array light source 16 and the mounting position of the semiconductor light emitting element 55 of the second array light source 17 are formed by inclined surfaces at different angles in the base member 19. Attached to the surface 42. As a result, in a state where the flexible substrate 80 is attached to the base member 19, the emission part that is the light emitting surface of each semiconductor light emitting element 51 of the first array light source 16 is arranged in the vertical direction of the lamp in the second array light source 17. The light emitting surface of each semiconductor light emitting element 55 faces in a different direction from the emitting portion.
  • the flexible substrate 80 is provided with a reinforcing plate 85 made of a metal plate such as aluminum on the mounting portion of the semiconductor light emitting element 51 of the first array light source 16, the semiconductor light emitting element 55 of the second array light source 17, and the connector 84. It is preferable to increase the rigidity of the mounting part of these components. In this way, the first array light source 16, the second array light source 17, and the connector 84 can be easily fixed to the base member 19. Further, when the flexible substrate 80 is fixed to the base member 19, a heat conductive adhesive or an aluminum plate may be interposed between the flexible substrate 80 and the base member 19. The heat generated by the light source 16 and the second array light source 17 can be transmitted to the base member 19 satisfactorily. Further, the first array light source 16 and the second array light source 17 may be configured by directly mounting the semiconductor light emitting elements 51 and 55 on the flexible substrate 80, or a substrate on which the semiconductor light emitting elements 51 and 55 are mounted. May be mounted on the flexible substrate 80.
  • the flexible substrate 80 can be arranged while being bent, workability when the first array light source 16 and the second array light source 17 are attached to the base member 19 is improved. Moreover, since the restriction
  • this indication is not limited to embodiment mentioned above, A deformation
  • the material, shape, dimension, numerical value, form, number, arrangement location, and the like of each component in the above-described embodiment are arbitrary and are not limited as long as the present disclosure can be achieved.
  • Japanese Patent Application No. 2016-129204 filed on June 29, 2016
  • Japanese patent application Japanese Patent Application No. 2016-129205
  • Japanese patent application filed on June 29, 2016.
  • Japanese patent application filed on June 29, 2016 Japanese Patent Application No. 2016-129206
  • Japanese patent application filed on October 17, 2016 Japanese Patent Application No. 2016-203784

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Abstract

車両用灯具は、投影レンズ(12)と、投影レンズ(12)の後方に配置されるとともに、所定の配光パターンであるロービーム配光パターン(PL)を形成する光(L)を出射する第一光源(14)と、第一光源(14)から出射された光(L)を投影レンズ(12)の第一後方焦点(F1)に向けて反射するリフレクタ(15)と、投影レンズ(12)の後方に配置されるとともに、複数の半導体発光素子(55)が少なくとも一列に並べられた第二アレイ光源(17)と、を備え、第二アレイ光源(17)は、追加配光パターン(P2)を形成する光(LA2)を出射するように構成され、灯具前方の鉛直仮想スクリーン上で、追加配光パターン(P2)の中心位置(O)または最大光量位置は、ロービーム配光パターン(PL)と重なる。

Description

車両用灯具
 本開示は、車両用灯具に関するものである。
 近年、LED(Light Emitting Diode)などの半導体発光素子が複数個列状に配置されたアレイ光源を有する車両用灯具の開発が進められている。
 特許文献1には、単一の投影レンズを用いたプロジェクタ型の光学系であって、アレイ光源を有する車両用灯具が開示されている。
 また、近年、多数の焦点を有する投影レンズを用いた車両用灯具の開発が進められている。
 特許文献2には、多数の焦点を有する投影レンズと、ロービーム配光用の光源と、ハイビーム配光用の光源と、を有する車両用灯具が提案されている。この車両用灯具によれば、各光源により多様な配光パターンを設計することができる。
日本国特開2016-039020号公報 日本国特開2011-175818号公報
 しかしながら、特許文献1の灯具では、アレイ光源は、ハイビーム用の付加配光パターンを形成するための光源として利用されており、プロジェクタ型の光学系で形成するロービーム用の配光パターンには利用されていなかった。
 また、特許文献1の灯具では、リフレクタの直下に配置される光源は、ロービーム用の配光パターンを形成するための光源として利用されており、その他の用途には使われていなかった。
 更に、特許文献2の灯具では、投影レンズが上下に分割して構成されているため、灯具を前方から見たときの外観の意匠に改善の余地があった。
 本開示の第一の目的は、プロジェクタ型の光学系で形成する所定の配光パターンを補強することが可能な車両用灯具を提供することにある。
 本開示の第二の目的は、プロジェクタ型の光学系の光源の用途を増やして、配光パターンの設計自由度を向上させることが可能な車両用灯具を提供することである。
 本開示の第三の目的は、灯具の意匠性が低下することを抑制し、配光パターンの設計自由度を向上させることが可能な車両用灯具を提供することにある。
 上記第一の目的を達成するために、本開示にかかる車両用灯具は、
 投影レンズと、
 前記投影レンズの後方に配置されるとともに、所定の配光パターンを形成する光を出射する光源と、
 前記光源から出射された光を前記投影レンズの後方焦点に向けて反射するリフレクタと、
 前記投影レンズの後方に配置されるとともに、複数の半導体発光素子が少なくとも一列に並べられたアレイ光源と、
 を備え、
 前記アレイ光源は、追加配光パターンを形成する光を出射するように構成され、
 灯具前方の鉛直仮想スクリーン上で、前記追加配光パターンの中心位置または最大光量位置は、前記所定の配光パターンと重なる。
 この構成によれば、アレイ光源は、追加配光パターンを形成し、当該追加配光パターンの中心位置または最大光量位置は、灯具前方の鉛直仮想スクリーン上で、プロジェクタ型の光学系で形成する所定の配光パターンと重なる。このため、アレイ光源から出射される光を、灯具前方の遠方に伸びる光として、また、例えば左右方向に広がる光として利用することができ、当該所定の配光パターンを補強することに利用することができる。
 また、上記第一の目的を達成するために、本開示の車両用灯具において、
 前記アレイ光源は、前記後方焦点と対応する位置に配置されていてもよい。
 この構成によれば、アレイ光源から出射される光を、明瞭な追加配光パターンとして灯具前方へ照射することができ、例えば、路面照射の機能を強化する光として利用することができる。
 また、上記第一の目的を達成するために、本開示の車両用灯具において、
 前記アレイ光源は、第一アレイ光源と、第二アレイ光源と、を有し、
 前記投影レンズは、第一後方焦点を形成する第一レンズ部と、第二後方焦点を形成する第二レンズ部と、を有し、
 前記第二アレイ光源は、前記第一アレイ光源より下方に配置されるとともに、前記追加配光パターンを形成する光を出射し、当該光が前記第二レンズ部の入射面に入射されてもよい。
 この構成によれば、第一アレイ光源の下方に配置される第二アレイ光源から出射される光を、灯具前方の遠方に伸びる光として、また、左右方向に広がる光として利用することができ、プロジェクタ型の光学系で形成する所定の配光パターンを補強することに利用することができる。
 また、上記第一の目的を達成するために、本開示の車両用灯具において、
 前記第一アレイ光源は、前記第一後方焦点と対応する位置に配置され、
 前記第二アレイ光源は、前記第二後方焦点と対応する位置に配置されてもよい。
 この構成によれば、第二アレイ光源から出射される光を、明瞭な追加配光パターンとして灯具前方へ照射することができ、例えば、路面照射の機能を強化する光として利用することができる。
 また、上記第一の目的を達成するために、本開示の車両用灯具において、
 前記アレイ光源は、第一アレイ光源と、第二アレイ光源と、を有し、
 前記投影レンズは、前記第一後方焦点を形成する第一レンズ部と、第二後方焦点を形成する第二レンズ部と、を有し、
 前記第一アレイ光源は、前記第二アレイ光源より上方に配置されるとともに、前記追加配光パターンを形成する光を出射し、当該光が前記第二レンズ部の入射面に入射されてもよい。
 この構成によれば、第二アレイ光源の上方に配置される第一アレイ光源から出射される光を、灯具前方の遠方に伸びる光として、また、左右方向に広がる光として利用することができ、プロジェクタ型の光学系で形成する所定の配光パターンを補強することに利用することができる。
 また、上記第一の目的を達成するために、本開示の車両用灯具において、
 前記第一アレイ光源から出射された光を前記第二レンズ部の入射面に入射させるための光学部材を備え、
 前記第一アレイ光源は、前記第二後方焦点よりも上方に配置され、前記光学部材を介して前記第二レンズ部の入射面に前記光が入射されてもよい。
 この構成によれば、第一アレイ光源から出射される光を、明瞭な追加配光パターンとして灯具前方へ照射することができ、例えば路面照射の機能を強化する光として利用することができる。
 上記第二の目的を達成するために、本開示にかかる車両用灯具は、
 投影レンズと、
 前記投影レンズの後方に配置されるとともに、所定の配光パターンを形成する光を出射する光源と、
 前記光源から出射された光を前記投影レンズに向けて反射するリフレクタと、
 前記投影レンズの後方に配置されるとともに、複数の半導体発光素子が少なくとも一列に並べられたアレイ光源と、
 前記投影レンズの後方に配置された光学部材と、
 前記光学部材を第一位置と第二位置とに移動させる駆動機構と、を備え、
 前記駆動機構により前記光学部材が前記第一位置に移動されたとき、前記光学部材は前記所定の配光パターンにカットオフラインを形成するシェード部として機能し、
 前記駆動機構により前記光学部材が前記第二位置に移動されたとき、前記光学部材が前記第一位置に移動されたときに形成される配光パターンより大きい配光パターンが形成される。
 この構成によれば、駆動機構により光学部材を第一位置から第二位置に移動させることにより、光源から出射される光を、カットオフラインを含む配光パターンを形成する光としてだけでなく、当該配光パターンとは異なる配光パターンを形成する光として利用することができる。このように、プロジェクタ型の光学系の光源を用いて、カットオフラインを含む所定の配光パターンとは異なる配光パターンを形成することができるため、アレイ光源の配光パターンとの重ねあわせる等の用途が増え、配光パターンの設計自由度が向上する。
 また、上記第二の目的を達成するために、本開示の車両用灯具において、
 前記所定の配光パターンは、ロービーム用の第一配光パターンであり、
 前記駆動機構により前記光学部材が前記第二位置に移動されたときに前記光源が形成する第二配光パターンは、灯具前方の鉛直仮想スクリーン上で、前記第一配光パターンより上方に拡大していてもよい。
 この構成によれば、灯具前方の遠方まで光源から出射された光が伸び、遠方の視認性の向上に寄与することができる。
 また、上記第二の目的を達成するために、本開示の車両用灯具において、
 前記アレイ光源は、ハイビーム用の付加配光パターンを形成する光を出射するように構成され、
 前記駆動機構により前記光学部材が前記第二位置に移動されたとき、灯具前方の鉛直仮想スクリーン上で、前記第二配光パターンと前記付加配光パターンとが重なるように構成されていてもよい。
 この構成によれば、第二配光パターンと付加配光パターンとが重なった部分を明るくすることができる。
 また、上記第二の目的を達成するために、本開示の車両用灯具において、
 前記光学部材は、前記駆動機構により前記第一位置に移動されたとき、前記アレイ光源から出射された光の少なくとも一部を前記投影レンズに向けて反射するリフレクタとしても機能してもよい。
 この構成によれば、光学部材をアレイ光源用のリフレクタとしても利用することができるので、アレイ光源の光の利用効率の向上に寄与することができる。
 また、上記第二の目的を達成するために、本開示の車両用灯具において、
 前記光源と前記アレイ光源とが配置されたベース部材を備え、
 前記光学部材は、前記ベース部材とは別部品であり、灯具の前後方向に沿って、前記駆動機構により前記第一位置と前記第二位置とに移動されてもよい。
 この構成によれば、簡易な構成で光学部材を移動させる機構を構成することができる。
 また、上記第二の目的を達成するために、本開示の車両用灯具において、
 前記アレイ光源は、第一アレイ光源と、第二アレイ光源と、を有し、
 前記投影レンズは、第一後方焦点を形成する第一レンズ部と、第二後方焦点を形成する第二レンズ部と、を有し、
 前記第一アレイ光源は、前記第一後方焦点と対応する位置に配置され、
 前記第二アレイ光源は、前記第一アレイ光源より下方に配置されるとともに、前記第二後方焦点と対応する位置に配置されていてもよい。
 この構成によれば、灯具の左右方向の幅を大型化することなく、多くの半導体発光素子を灯具に搭載することができる。また、一つのアレイ光源を有する灯具と比較して、多くの半導体発光素子を搭載することができるため、プロジェクタ型の光学系の光源の光で形成する所定の配光パターンに付加する配光パターンの設計自由度が向上する。
 上記第三の目的を達成するために、本開示にかかる車両用灯具は、
 少なくとも一つの円弧を基調とする凸状の出射面を有するとともに、第一後方焦点と第二後方焦点とを有する投影レンズと、
 前記投影レンズの後方に配置される第一光源と、
 前記投影レンズの後方に配置される第二光源と、を備え、
 前記投影レンズは、前記第一後方焦点を形成する第一レンズ部と、前記第二後方焦点を形成する第二レンズ部と、を有しており、
 前記第一レンズ部の第一入射面と前記第二レンズ部の第二入射面との間には境界面が設けられており、
 前記第一入射面と前記境界面は滑らかに連続して形成されており、
 前記第二入射面と前記境界面は滑らかに連続して形成されている。
 この構成によれば、第一後方焦点と第二後方焦点とを有する投影レンズの後方に、第一光源および第二光源が配置されている。このため、様々な光学系を設計することができ、配光パターンの設計自由度を向上させることができる。また、投影レンズの出射面においては、当該出射面が少なくとも一つの円弧を基調とする凸状に形成されている。このため、灯具を前方から見たとき、投影レンズの外形線が目立って視認されるため、灯具の外観の意匠性が低下することを抑制することができる。また、投影レンズの入射面においては、第一入射面と第二入射面との間に境界面が設けられている。このため、灯具を前方から見たとき、投影レンズの第一入射面と第二入射面との境界が分割線(屈曲線)として灯具前方から視認されにくくなり、灯具の外観の意匠性が低下することを抑制することができる。
 また、上記第三の目的を達成するために、本開示の車両用灯具において、
 前記境界面は、前記出射面側に向けて凹む湾曲面として形成されていてもよい。
 この構成によれば、境界面が灯具前方から目立ちにくくなり、灯具の外観の意匠性が低下することを抑制することができる。
 また、上記第三の目的を達成するために、本開示の車両用灯具において、
 前記境界面は、平坦面を含んでもよい。
 この構成によれば、灯具を前方から見たとき、境界面が灯具前方から目立ちにくくなり、灯具の外観の意匠性が低下することを抑制することができる。
 また、上記第三の目的を達成するために、本開示の車両用灯具において、
 前記境界面は、前記出射面とは反対側に向けて突出する凸状の湾曲面として形成されていてもよい。
 この構成によれば、境界面が灯具前方から目立ちにくくなり、灯具の外観の意匠性が低下することを抑制することができる。また、湾曲面により形成される焦点領域が分散するため、湾曲面を通過して灯具前方に照射される光が拡散し、灯具前方に形成される照射領域と非照射領域との境目をぼやかした状態にすることができる。
 また、上記第三の目的を達成するために、本開示の車両用灯具において、
 前記出射面は、一つの曲面を基調として形成されており、
 前記投影レンズを上下左右のうちいずれかの第一方向から見て、当該投影レンズの出射面は、二つの円弧を基調とした外形線で構成されるとともに、当該投影レンズを前記第一方向と垂直に交差する第二方向から見て、当該投影レンズの出射面は、一つの円弧を基調とした外形線で構成されてもよい。
 この構成によれば、出射面の形状を一つの曲面形状に維持しつつ、第一後方焦点および第二後方焦点を帯状の焦点群として光学的に設計しやすくなる。また、第一光源および第二光源からの光が上下左右方向に広げられることで、車両前方の広い範囲を照射させることができ、配光に前方への伸び及び左右への広がりを持たせることができる。
 本開示によれば、プロジェクタ型の光学系で形成する所定の配光パターンを補強することが可能な車両用灯具を提供することができる。
 また、本開示によれば、プロジェクタ型の光学系の光源の用途を増やして、配光パターンの設計自由度を向上させることが可能な車両用灯具を提供することができる。
 また、本開示によれば、灯具の意匠性が低下することを抑制し、配光パターンの設計自由度を向上させることが可能な車両用灯具を提供することができる。
本開示の第一実施形態に係る車両用灯具を備えた前照灯の正面から見た模式図である。 本開示の第一実施形態に係る車両用灯具を示す図であって、(a)は左側の側面図、(b)は正面図、(c)は右側の側面図である。 本開示の第一実施形態に係る車両用灯具の分解斜視図である。 本開示の第一実施形態に係る車両用灯具の断面図である。 第一実施形態に係る車両用灯具の光源が搭載されたベース部材の斜視図である。 第一実施形態に係る車両用灯具の第一アレイ光源、第二アレイ光源および光学部材からなる構造体を説明する図であって、(a)は正面図、(b)は図6(a)におけるA-A断面図である。 第一実施形態に係る車両用灯具におけるロービーム用光源の光路を示す断面図である。 第一実施形態に係る車両用灯具における第一アレイ光源および第二アレイ光源の光路を示す断面図である。 第一実施形態に係る車両用灯具から照射される光により灯具前方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模式図である。 第一実施形態に係る車両用灯具から照射される光の車両前方の照射範囲を示す上面視の模式図である。 仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンの他の例を示す模式図である。 第一実施形態の変形例1を説明するための車両用灯具の概略断面図である。 第一実施形態の変形例1に係る車両用灯具から照射される光によって仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンの模式図である。 第一実施形態の変形例2を説明するための車両用灯具の概略断面図である。 第一実施形態の変形例3を説明するための車両用灯具の概略断面図である。 第一実施形態の変形例4を説明するための車両用灯具の概略断面図である。 本開示の第二実施形態に係る車両用灯具を備えた前照灯の正面から見た模式図である。 本開示の第二実施形態に係る車両用灯具を示す図であって、(a)は左側の側面図、(b)は正面図、(c)は右側の側面図である。 本開示の第二実施形態に係る車両用灯具の分解斜視図である。 本開示の第二実施形態に係る車両用灯具の断面図である。 第二実施形態に係る車両用灯具の光源が搭載されたベース部材の斜視図である。 第二実施形態に係る車両用灯具の第一アレイ光源、第二アレイ光源および光学部材からなる構造体を説明する図であって、(a)は正面図、(b)は図22(a)におけるA-A断面図である。 可動光学部材を駆動させる駆動機構の構造を説明する駆動機構の斜視図である。 可動光学部材の動きを説明する図であって、(a)は可動光学部材が第一位置に配置された状態における断面図、(b)は可動光学部材が第二位置に配置された状態における断面図である。 第二実施形態に係る車両用灯具におけるロービーム用光源の光路を示す断面図である。 第二実施形態に係る車両用灯具における第一アレイ光源および第二アレイ光源の光路を示す断面図である。 第二実施形態に係る車両用灯具から照射される光により灯具前方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模式図であり、(a)は通常照射モードにおける配光パターンの模式図、(b)は拡大照射モードにおける配光パターンの模式図である。 第二実施形態に係る車両用灯具から照射される光の車両前方の照射範囲を示す上面視の模式図である。 第二実施形態の変形例1を説明するための車両用灯具の概略断面図である。 第二実施形態の変形例2を説明するための車両用灯具の概略断面図である。 第二実施形態の変形例3を説明するための車両用灯具の概略断面図である。 本開示の第三実施形態に係る車両用灯具を備えた前照灯の正面から見た模式図である。 本開示の第三実施形態に係る車両用灯具を示す図であって、(a)は左側の側面図、(b)は正面図、(c)は右側の側面図である。 本開示の第三実施形態に係る車両用灯具の分解斜視図である。 本開示の第三実施形態に係る車両用灯具の断面図である。 投影レンズの第一レンズ部と第二レンズ部との境界部分の断面図である。 第三実施形態に係る車両用灯具の光源が搭載されたベース部材の斜視図である。 第三実施形態に係る車両用灯具の第一アレイ光源、第二アレイ光源および光学部材からなる構造体を説明する図であって、(a)は正面図、(b)は図38(a)におけるC-C断面図である。 第三実施形態に係る車両用灯具におけるロービーム用光源の光路を示す断面図である。 第三実施形態に係る車両用灯具における第一アレイ光源および第二アレイ光源の光路を示す断面図である。 第三実施形態に係る車両用灯具から照射される光により灯具前方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模式図である。 第三実施形態に係る車両用灯具から照射される光の車両前方の照射範囲を示す上面視の模式図である。 境界面の他の例を説明する投影レンズの第一レンズ部と第二レンズ部との境界部分の断面図である。 境界面の他の例を説明する投影レンズの第一レンズ部と第二レンズ部との境界部分の断面図である。 第三実施形態の変形例1における投影レンズを説明するための図であって、(a)は出射面側から見た投影レンズの斜視図、(b)は入射面側から見た投影レンズの斜視図である。 第三実施形態の変形例1における投影レンズを説明するための図であって、(a)は投影レンズの上面図、(b)は投影レンズの正面図、(c)は投影レンズの下面図、(d)は投影レンズの側面図である。 図46(b)におけるA-A断面図である。 第三実施形態の変形例2を説明するための車両用灯具の概略断面図である。 第三実施形態の変形例3を説明するための車両用灯具の概略断面図である。 第三実施形態の変形例4を説明するための車両用灯具の概略断面図である。 第三実施形態の変形例5を説明するための車両用灯具の概略断面図である。 第三実施形態の変形例6を説明するための車両用灯具の概略断面図である。 第三実施形態の変形例7を説明するための車両用灯具の概略断面図である。 第一実施形態から第三実施形態に共通する変形例1であり、半導体発光素子の列を二段に配列させたアレイ光源の配光パターンの形成の仕方を説明する模式図である。 第一実施形態から第三実施形態に共通する変形例2であって、光源が搭載されたベース部材の斜視図である。 第一実施形態から第三実施形態に共通する変形例3であって、光源が搭載されたベース部材の斜視図である。 第一実施形態から第三実施形態に共通する変形例3であって、可撓性基板の概略平面図である。
 以下、本実施形態の一例について、図面を参照して詳細に説明する。
 (第一実施形態)
 図1に示すように、本開示の第一実施形態に係る車両用灯具10は、車両の前照灯1を構成する。前照灯1は、車両の前部における左右に設けられている。なお、図1では、車両の左側の前照灯1のみを図示している。各前照灯1は、本例では、一つの車両用灯具10を備えた単眼とされている。車両用灯具10は、ランプボディ(図示略)に設けられている。ランプボディの前方には、透光カバー2が装着されている。透光カバー2は、ランプボディに装着されて灯室を形成しており、車両用灯具10は、灯室内に配置されている。
 図2から図4に示すように、車両用灯具10は、固定リング11と、投影レンズ12と、レンズホルダ13と、ロービーム用光源(光源の一例)14と、リフレクタ15と、第一アレイ光源16と、第二アレイ光源17と、光学部材18と、ベース部材19と、固定部材20と、ファン21とを備えている。
 車両用灯具10は、例えば、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ヘッドランプであり、プロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されている。
 投影レンズ12は、その前面に一つの円弧を基調とする凸状の出射面30を有している。投影レンズ12は、灯具前方から見て円形状である。投影レンズ12は、第一後方焦点F1を形成する第一レンズ部31と、第二後方焦点F2を形成する第二レンズ部32とを有している。投影レンズ12は、第一レンズ部31の出射面30と反対側が第一入射面31aとされ、第二レンズ部32の出射面30と反対側が第二入射面32aとされている。
 投影レンズ12は、第一レンズ部31の第一入射面31aの光軸上に第一後方焦点F1を形成し、第二レンズ部32の第二入射面32aの光軸上に第二後方焦点F2を形成する。投影レンズ12は、第一後方焦点F1及び第二後方焦点F2を含むそれぞれの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。第一後方焦点F1が第二後方焦点F2の上側となるように、第一後方焦点F1と第二後方焦点F2とが上下に配置されている。このように、投影レンズ12は、二つの後方焦点F1,F2を有する多焦点レンズである。
 投影レンズ12は、円筒状に形成されたレンズホルダ13の前部に配設される。レンズホルダ13には、前方側から固定リング11が固定される。投影レンズ12は、外周フランジ部12aがレンズホルダ13と固定リング11とで挟持され、これにより、レンズホルダ13の前部に支持される。投影レンズ12を支持するレンズホルダ13は、ベース部材19に固定される。これにより、投影レンズ12は、レンズホルダ13を介してベース部材19に支持される。
 ベース部材19は、例えば、アルミニウム等の熱伝導性に優れた金属材料から形成されている。ベース部材19は、水平面状に形成された上壁部19aと、上壁部19aの前端から斜め下前方へ向けて延びる傾斜壁部19bとを有している。上壁部19aには、その下面から下方向へ延びる放熱フィン19cが前後方向へ並んで複数配列されている。ファン21は、ベース部材19の下側に配置されている。ファン21から発生された風は、下方向へ延びる放熱フィン19cに対して下方から送り込まれる。
 ベース部材19は、上壁部19aの上面が第一面41とされ、傾斜壁部19bの前面が第二面42とされている。ベース部材19には、第一面41にロービーム用光源14が配置され、第二面42に第一アレイ光源16と第二アレイ光源17とが配置される。
 ロービーム用光源14は、例えば白色発光ダイオードからなるもので、その上面側が発光面とされている。ロービーム用光源14は、投影レンズ12の後方に配置され、本例では、ロービーム用の配光パターンを形成する光を出射する。ロービーム用光源14は、アタッチメント14aを介してベース部材19の上壁部19aの第一面41に固定されている。
 リフレクタ15は、ロービーム用光源14を上方側から覆うように、ベース部材19の上壁部19aの第一面41に固定されている。リフレクタ15は、その内面側が反射面15aとされており、反射面15aは、ロービーム用光源14からの出射された光を投影レンズ12に向けて反射する。反射面15aは、ロービーム用光源14の発光中心を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。
 図5及び図6に示すように、第一アレイ光源16は、複数(本例では11個)の半導体発光素子51と、基板52とを有している。第一アレイ光源16は、投影レンズ12の後方に配置されている。半導体発光素子51は、左右方向へ一列に配置されている。なお、半導体発光素子51の配列は二列以上でも良い。半導体発光素子51は、例えば白色発光ダイオードで構成されており、例えば正方形状の発光面からなる出射部を有している。また、第一アレイ光源16において、灯具左右方向における複数の半導体発光素子51の各配列ピッチは、投影レンズ12の第一後方焦点F1に近づくにつれて密になっている。
 半導体発光素子51は、基板52に実装されている。基板52には、コネクタ53が設けられている。コネクタ53は、正面視で基板52の右側に配置されている。コネクタ53には、給電線に設けられた相手方コネクタ(図示略)が接続され、給電線から半導体発光素子51に給電される。そして、第一アレイ光源16が有する複数の半導体発光素子51は、個別に点灯可能とされている。
 半導体発光素子51が実装された基板52は、ベース部材19の傾斜壁部19bの前面である第二面42に支持されている。第一アレイ光源16は、投影レンズ12の第一後方焦点F1に対応する位置に配置されている。なお、第一後方焦点F1に対応する位置とは、この第一後方焦点F1に完全一致する位置に限らず、投影レンズ12で反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影される第一後方焦点F1及びその周囲を含む位置である。
 第一アレイ光源16は、傾斜した第二面42に基板52を実装することで、半導体発光素子51の発光面からなる出射部が斜め前上方を向くように配置される。また、第一アレイ光源16は、半導体発光素子51の出射部が、第一後方焦点F1よりも下方に配置されるように配置される。つまり、ベース部材19の第二面42は、第一アレイ光源16の出射部が第一後方焦点F1よりも下方に配置されるように、投影レンズ12の第一入射面31aの光軸に対して傾斜する傾斜面とされている。さらに、第一アレイ光源16は、灯具前後方向において、投影レンズ12の第一後方焦点F1とロービーム用光源14との間に配置されている(図4等参照)。
 第二アレイ光源17は、複数(本例では11個)の半導体発光素子55と、基板56とを有している。第二アレイ光源17は、投影レンズ12の後方に配置されている。半導体発光素子55は、左右方向へ一列に配置されている。なお、半導体発光素子55の配列は二列以上でも良い。半導体発光素子55は、例えば白色発光ダイオードで構成されており、例えば正方形状の発光面からなる出射部を有している。
 半導体発光素子55は、基板56に実装されている。基板56には、コネクタ57が設けられている。コネクタ57は、正面視で基板56の左側に配置されている。コネクタ57には、給電線の相手方コネクタ(図示略)が接続され、給電線から半導体発光素子55に給電される。そして、第二アレイ光源17が有する複数の半導体発光素子55は、個別に点灯可能とされている。
 半導体発光素子55が実装された基板56は、固定部材20を介してベース部材19の傾斜壁部19bの前面である第二面42に支持されている。固定部材20は、その厚さ寸法が上方へ向かって次第に薄くなるテーパ形状に形成されている。固定部材20を介してベース部材19の第二面42に支持された第二アレイ光源17は、投影レンズ12の第二後方焦点F2に対応する位置に配置されている。なお、第二後方焦点F2に対応する位置とは、この第二後方焦点F2に完全一致する位置に限らず、投影レンズ12で反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影される第二方向焦点F2及びその周囲を含む位置である。
 第一アレイ光源16と第二アレイ光源17とは、上下に配置されている。具体的には、第一アレイ光源16が第二アレイ光源17の上方に配置されている。また、第二アレイ光源17は、上方へ向かって厚さ寸法が小さくなる固定部材20を介してベース部材19の第二面42に固定されることで、第一アレイ光源16よりも傾きが大きくされている。これにより、第二アレイ光源17の各半導体発光素子55の発光面からなる出射部は、第一アレイ光源16の各半導体発光素子51の発光面からなる出射部よりも上方へ向けられている。つまり、第一アレイ光源16の各半導体発光素子51の出射部は、灯具上下方向において、第二アレイ光源17の各半導体発光素子55の出射部とは異なる方向に向いている。
 第一アレイ光源16の中心位置は、正面視で灯具中央位置よりも右側寄りに配置されており、第二アレイ光源17の中心位置は、正面視で灯具中央位置よりも左側寄りに配置されている。これにより、灯具左右方向において、第一アレイ光源16の中心位置は、第二アレイ光源17の中心位置とは異なる位置に配置されている。
 光学部材18は、第一アレイ光源16と第二アレイ光源17とが搭載されたベース部材19とは別部品からなるもので、ベース部材19に支持された第一アレイ光源16及び第二アレイ光源17の前側に装着されている。光学部材18は、例えば、耐熱性に優れたアルミダイキャスト又はポリカーボネート樹脂等で形成されている。
 光学部材18は、第一開口部61と、第二開口部62とを有している。第一開口部61及び第二開口部62は、光学部材18の幅方向に沿って形成されている。光学部材18をベース部材19に支持させた状態で、第一開口部61は、第一アレイ光源16に対応する位置に配置され、第二開口部62は、第二アレイ光源17に対応する位置に配置される。これにより、第一アレイ光源16は、光学部材18の第一開口部61において、灯具前方へ向けて露出し、第二アレイ光源17は、光学部材18の第二開口部62において、灯具前方へ向けて露出する。
 光学部材18は、第一開口部61の上下の縁部を形成する上下の壁面が、第一反射面65とされている。第一反射面65は、第一アレイ光源16から出射された光を投影レンズ12の第一入射面31aに向けて反射する。また、光学部材18は、第二開口部62の上下の縁部を形成する上下の壁面が、第二反射面66とされている。第二反射面66は、第二アレイ光源17から出射された光を投影レンズ12の第二入射面32aに向けて反射する。これらの第一反射面65及び第二反射面66は、アルミニウム蒸着等による鏡面処理が施されている。
 光学部材18は、その上部に、シェード部68を有している。このシェード部68は、リフレクタ15の反射面15aで反射されたロービーム用光源14からの光の一部を遮光することで、ロービーム用の配光パターンのカットオフラインを形成するシェードとして機能する。このシェード部68の上面は、リフレクタ15の反射面15aで反射されたロービーム用光源14からの光の一部を上向きに反射させる反射面69を構成している。反射面69は、水平面に対して、前方下向きへ僅かに傾斜するように形成されており、反射させた光を投影レンズ12の第一入射面31aに入射させる。この反射面69には、アルミニウム蒸着等による鏡面処理が施されている。
 図7に示すように、ロービーム用光源14から出射された光Lは、リフレクタ15の反射面15aで反射され、投影レンズ12の第一入射面31aに入射される。また、リフレクタ15の反射面15aで反射された光Lの一部は、光学部材18の反射面69で反射されて、投影レンズ12の第一入射面31aに入射される。なお、リフレクタ15の反射面15aで反射された光Lの一部は、第一後方焦点F1の付近を通過する。
 図8に示すように、第一アレイ光源16から出射された光LA1は、直接または光学部材18の第一反射面65で反射されて投影レンズ12の第一入射面31aに入射される。第二アレイ光源17から出射された光LA2は、直接または光学部材18の第二反射面66で反射されて投影レンズ12の第二入射面32aに入射される。
 図9は、灯具の前方25メートルにおいて鉛直方向に設けられた仮想スクリーン上に投影された配光パターンを示している。図9に示すように、投影レンズ12の第一入射面31aに入射したロービーム用光源14からの光Lは、出射面30から出射されてロービーム配光パターンPLを形成する。このロービーム配光パターンPLには、シェード部68によってカットオフラインCLが形成される。
 投影レンズ12の第一入射面31aに入射された第一アレイ光源16からの光LA1は、出射面30から出射されて付加配光パターンP1を形成する。この付加配光パターンP1は、第一アレイ光源16の各半導体発光素子51の配光パターンP1aが横一列に配列された配光パターンとなる。ここで、第一アレイ光源16の半導体発光素子51は、灯具左右方向における配列ピッチが、投影レンズ12の第一後方焦点F1に近づくにつれて密になっているので、付加配光パターンP1は、中央部分の照度が高められ、遠方まで光が照射される。
 投影レンズ12の第二入射面32aに入射した第二アレイ光源17からの光LA2は、出射面30から出射されて追加配光パターンP2を形成する。この追加配光パターンP2は、第二アレイ光源17の各半導体発光素子55の配光パターンP2aが横一列に配列された配光パターンとなる。この追加配光パターンP2は、その中心位置Oが、ロービーム配光パターンPLと重なるように形成される。また、この追加配光パターンP2は、その最大光量位置が、ロービーム配光パターンPLと重なるように形成されても良い。
 第一アレイ光源16からの光LA1で形成される付加配光パターンP1は、ハイビーム用である。第二アレイ光源17からの光LA2で形成される追加配光パターンP2は、灯具前方の鉛直仮想スクリーン上において、ロービーム用光源14からの光Lで形成されるロービーム配光パターンPLと、第一アレイ光源16からの光LA1で形成されるハイビーム用の付加配光パターンP1との両方に重なる。
 ここで、光学部材18のシェード部68でカットオフラインが形成されるロービーム配光パターンPLと、ハイビーム用の付加配光パターンP1との間は、光を重ねにくくまた、光が重ならないこともあり、光量が少なくなる場合がある。
 これに対して、本開示の第一実施形態に係る車両用灯具10では、ロービーム配光パターンPLを形成するとともに、ハイビーム用の配光パターンである付加配光パターンP1を形成した状態において、光量が少なくなるロービーム配光パターンPLと付加配光パターンP1との間に追加配光パターンP2が形成される。これにより、光量が少なくなるロービーム配光パターンPLと付加配光パターンP1との間が追加配光パターンP2で補われる。
 しかも、追加配光パターンP2は、その中心位置Oまたは最大光量位置がロービーム配光パターンPLと重なるように形成されることで、少なくとも一部がロービーム配光パターンPLに重なることとなる。これにより、ロービーム配光パターンPLが追加配光パターンP2によって補強される。
 また、灯具前方の鉛直仮想スクリーン上に投影される配光パターンのうち、第一アレイ光源16の各半導体発光素子51からの光LA1により形成される付加配光パターンP1と、第二アレイ光源17の各半導体発光素子55からの光LA2により形成される追加配光パターンP2とは、左右方向においてオフセットされる。具体的には、第一アレイ光源16によって形成される付加配光パターンP1が右寄りとなり、第二アレイ光源17によって形成される追加配光パターンP2が左寄りとなる。なお、ここで、オフセットとは、左右方向において配光パターンP1aと配光パターンP2aとが互いに一部重複するように配置される構成や、左右方向において配光パターンP1aと配光パターンP2aとが重ならずに交互に並ぶ構成を含む意味である。
 これにより、図10に示すように、一般的な車両用灯具による路面照射エリアASに対して、本開示の第一実施形態では、追加配光パターンP2による光量の補填とともに、付加配光パターンP1と追加配光パターンP2との左右方向へのオフセットによって、前方(図10に示す矢印A方向)及び左右方向(図10に示す矢印A方向)に拡大された路面照射エリアALが形成される。
 また、第一アレイ光源16の半導体発光素子51及び第二アレイ光源17の半導体発光素子55は、それぞれ個別に点灯可能であるので、様々なシチュエーションに合わせた配光パターンが形成可能である。例えば、車載カメラによって検出した対向車に光が当たらないように、対向車の位置を照射する第一アレイ光源16の一部の半導体発光素子51を消灯させた付加配光パターンP1を形成することで、対向車のドライバにグレアを与えない範囲内で車両前方走行路を幅広く照射することが可能である。また同様に、対向車の位置を照射する第二アレイ光源17の一部の半導体発光素子55を消灯させた追加配光パターンP2を形成することで、対向車のドライバにグレアを与えない範囲内で車両前方走行路を幅広く照射することが可能である。
 以上、説明したように、本開示の第一実施形態に係る車両用灯具10によれば、第二アレイ光源17は、追加配光パターンP2を形成し、この追加配光パターンP2の中心位置Oまたは最大光量位置は、灯具前方の鉛直仮想スクリーン上で、プロジェクタ型の光学系で形成する所定の配光パターンであるロービーム配光パターンPLと重なる。このため、第二アレイ光源17から出射される光LA2を、灯具前方の遠方に伸びる光として、また、左右方向に広がる光として利用することができ、ロービーム配光パターンPLを補強することに利用することができる。
 また、第二アレイ光源17は、第二後方焦点F2と対応する位置に配置されているので、第二アレイ光源17から出射される光LA2を、明瞭な追加配光パターンP2として灯具前方へ照射することができ、例えば、路面照射の機能を強化する光として利用することができる。
 また、ハイビーム用の配光パターンである付加配光パターンP1を形成する光LA1を出射する第一アレイ光源16を備え、この第一アレイ光源16より第二アレイ光源17を下方に配置させた構造とされている。これにより、灯具の幅寸法を抑えつつ第一アレイ光源16の下方に配置される第二アレイ光源17から出射される光LA2を、灯具前方の遠方に伸びる光として、また、左右方向に広がる光として利用することができ、プロジェクタ型の光学系で形成するロービーム配光パターンPLを補強することに利用することができる。
 しかも、第一アレイ光源16は、第一レンズ部31の第一後方焦点F1と対応する位置に配置され、第二アレイ光源17は、第二レンズ部32の第二後方焦点F2と対応する位置に配置されるので、第二アレイ光源17から出射される光LA2を、明瞭な追加配光パターンP2として灯具前方へ照射することができ、例えば、路面照射の機能を強化する光として利用することができる。
 なお、灯具前方の鉛直仮想スクリーン上における追加配光パターンP2の形成位置は、中心位置Oまたは最大光量位置がロービーム配光パターンPLと重なっていれば、いかなる位置に形成されていても良い。
 例えば、図11に示すように、中心位置Oまたは最大光量位置が灯具前方の鉛直仮想スクリーン上でロービーム配光パターンPLと重なるように形成した追加配光パターンP2を、その全体がロービーム配光パターンPL内に配置されるように形成しても良い。このようにすれば、ロービーム配光パターンPLを確実に補強することができる。
 また、本開示の第一実施形態では、ハイビーム用の配光パターンである付加配光パターンP1を形成する第一アレイ光源16を備える車両用灯具10を例示したが、車両用灯具10に、ロービーム配光パターンPLを補強するための追加配光パターンP2を形成する第二アレイ光源17だけを設け、ハイビーム用の配光パターンである付加配光パターンP1を形成する第一アレイ光源16を別の灯具に設けても良い。
 また、本例では、プロジェクタ型の光学系の光源の一例として、ロービーム用光源14を例に説明しているがこの例に限られない。この光源は、プロジェクタ型の光学系(リフレクタと投影レンズを用いた投影型の光学系)の光源であれば良く、配光パターンは用途に応じたものでよい。例えば、路面照射に特化した配光パターンを形成する光源であったり、特定の対象物に向けて照射する配光パターンを形成する光源であっても良い。
 次に、第一実施形態に係る車両用灯具10の変形例について説明する。
(第一実施形態 変形例1)
 図12に示すように、第一実施形態の変形例1の灯具は、第一後方焦点F1を形成する第一レンズ部31と、第二後方焦点F2を形成する第二レンズ部32と、を有する多焦点の投影レンズ12を備えている。また、A変形例1の灯具は、第一アレイ光源16と、第二アレイ光源17とを有しており、第一アレイ光源16は、第二アレイ光源17より上方に配置されている。第二アレイ光源17は、第二後方焦点F2に対応する位置に配置され、第一アレイ光源16は、第二後方焦点F2よりも上方に配置されている。
 変形例1の灯具は、ベース部材19と別部品の光学部材18aを備えている。光学部材18aは、第一アレイ光源16から出射された光LA1を投影レンズ12の第二レンズ部32の入射面である第二入射面32aに向けて反射する第一反射面65Aを有している。また、光学部材18aは、第二アレイ光源17から出射された光LA2を投影レンズ12の第二レンズ部32の入射面である第二入射面32aに向けて反射する第二反射面66Aを有している。そして、第一アレイ光源16から出射された光LA1は、光学部材18aを介して第二レンズ部32の第二入射面32aに入射され、第二アレイ光源17から出射された光LA2は、光学部材18aを介して第二レンズ部材32の第二入射面32aに入射される。なお、第一アレイ光源16および第二アレイ光源17の光LA1,LA2の一部は、第二レンズ部32の第二入射面32aに直接入射される。
 図13に示すように、変形例1の灯具では、投影レンズ12の第二入射面32aに入射した第一アレイ光源16からの光LA1が、出射面30から出射されて追加配光パターンP1を形成する。この追加配光パターンP1は、第一アレイ光源16の各半導体発光素子51の配光パターンP1aが横一列に配列された配光パターンとなる。この追加配光パターンP1は、その中心位置Oまたは最大光量位置が、ロービーム配光パターンPLと重なるように形成される。また、投影レンズ12の第二入射面32aに入射された第二アレイ光源17からの光LA2は、出射面30から出射されて付加配光パターンP2を形成する。この付加配光パターンP2は、ハイビーム用の配光パターンであり、第二アレイ光源17の各半導体発光素子55の配光パターンP2aが横一列に配列された配光パターンとなる。
 本例では、中心位置Oまたは最大光量位置が灯具前方の鉛直仮想スクリーン上でロービーム配光パターンPLと重なるように形成された追加配光パターンP1は、その全体がロービーム配光パターンPL内に配置されて重なる。
 このような構成によれば、第二アレイ光源17の上方に配置される第一アレイ光源16から出射される光LA1を、灯具前方の遠方に伸びる光として、また、左右方向に広がる光として利用することができ、プロジェクタ型の光学系で形成する所定の配光パターンであるロービーム配光パターンPLを補強することに利用することができる。
 また、第一アレイ光源16から出射された光LA1を光学部材18aによって第二レンズ部32の入射面である第二入射面32aに入射させることで、第一アレイ光源16から出射される光LA1を、追加配光パターンP1として灯具前方へ照射することができ、例えば路面照射の機能を強化する光として利用することができる。
 なお、第一実施形態の変形例1の灯具においても、第一アレイ光源16からの光LA1で形成される追加配光パターンP1を、灯具前方の鉛直仮想スクリーン上において、ロービーム用光源14からの光Lで形成されるロービーム配光パターンPLと、第二アレイ光源17からの光LA2で形成されるハイビーム用の付加配光パターンP2との両方に重なるように形成しても良い。このようにすれば、光量が少なくなるロービーム配光パターンPLと付加配光パターンP2との間を追加配光パターンP1で補うことができる。
(第一実施形態 変形例2)
 図14に示すように、第一実施形態の変形例2の灯具は、出射面の凸形状が上下に分割された投影レンズ90を備えている。具体的には、投影レンズ90は、上方側の第一レンズ部91と、下方側の第二レンズ部92とを有しており、これらの第一レンズ部91と第二レンズ部92とが一体化されている。第一レンズ部91は、第一入射面91aと第一出射面91bとを有しており、第二レンズ部92は、第二入射面92aと第二出射面92bとを有している。
 変形例2の灯具は、ロービーム用光源14からの光L及び第一アレイ光源16からの光LA1は、第一レンズ部91の第一入射面91aに入射して第一出射面91bから出射される。また、第二アレイ光源17からの光LA2は、第二レンズ部92の第二入射面92aに入射して第二出射面92bから出射する。
 このような構造によれば、例えば、第二アレイ光源17から出射される光LA2を、灯具前方の遠方に伸びる光として、また、左右方向に広がる光として利用することができ、ロービーム配光パターンPLを補強することに利用することができる。なお、光学部材を設けて、第一アレイ光源16から出射される光LA1を、ロービーム配光パターンPLを補強することに利用しても良い。
 また、上記の構造によれば、コストを抑えつつ配光パターンに灯具前方への伸び及び左右への広がりを持たせることができる。
(第一実施形態 変形例3)
 図15に示すように、第一実施形態の変形例3の灯具は、投影レンズ100と、サブレンズ102とを備えている。これらの投影レンズ100及びサブレンズ102は、それぞれ単焦点レンズである。投影レンズ100は、入射面101aと出射面101bとを有している。また、サブレンズ102は、入射面103aと出射面103bとを有している。サブレンズ102は、第二アレイ光源17と投影レンズ100との間に配置されている。
 変形例3の灯具では、ロービーム用光源14からの光L及び第一アレイ光源16からの光LA1は、投影レンズ100の入射面101aに入射して出射面101bから出射される。また、第二アレイ光源17からの光LA2は、サブレンズ102の入射面103aに入射して出射面103bから出射された後に、投影レンズ100の入射面101aに入射して出射面101bから出射される。
 このような構造によれば、例えば、第二アレイ光源17から出射される光LA2を、灯具前方の遠方に伸びる光として、また、左右方向に広がる光として利用することができ、ロービーム配光パターンPLを補強することに利用することができる。なお、光学部材を設けて、第一アレイ光源16から出射される光LA1を、ロービーム配光パターンPLを補強することに利用しても良い。
 また、このような構造によれば、灯具正面から見える投影レンズ100が単焦点である。このため、灯具正面からの見栄えを良くしつつ、サブレンズ102によって第二アレイ光源17の光LA2を所定方向へ導き、配光パターンに灯具前方への伸び及び左右への広がりを持たせることができる。
(第一実施形態 変形例4)
 図16に示すように、第一実施形態の変形例4の灯具は、第二アレイ光源17が、ベース部材19ではなく、ベース部材19とは異なる位置に配置されたブラケット111に支持されて、第一アレイ光源16の上方に配置されている。
 変形例4の灯具は、ロービーム用光源14からの光L及び第一アレイ光源16からの光LA1は、投影レンズ12の第二入射面32aに入射して出射面30から出射される。また、第二アレイ光源17からの光LA2は、投影レンズ12の第一入射面31aに入射して出射面30から出射される。
 このような構造によれば、例えば、第二アレイ光源17から出射される光LA2を、灯具前方の遠方に伸びる光として、また、左右方向に広がる光として利用することができ、ロービーム配光パターンPLを補強することに利用することができる。なお、第一実施形態の変形例4の灯具は、光学部材を設けて、第一アレイ光源16から出射される光LA1を、ロービーム配光パターンPLを補強することに利用しても良い。
 このような構造によれば、灯具正面からの見栄えの良さを維持しつつ配光に伸び及び広がりを持たせることができる。
 (第二実施形態)
 以下、本開示の第二実施形態の一例について、図面を参照して詳細に説明する。
 図17に示すように、本開示の第二実施形態に係る車両用灯具10Aは、車両の前照灯1を構成する。前照灯1は、車両の前部における左右に設けられている。なお、図17では、車両の左側の前照灯1のみを図示している。各前照灯1は、本例では、一つの車両用灯具10Aを備えた単眼とされている。車両用灯具10Aは、ランプボディ(図示略)に設けられている。ランプボディの前方には、透光カバー2が装着されている。透光カバー2は、ランプボディに装着されて灯室を形成しており、車両用灯具10Aは、灯室内に配置されている。
 図18から図20に示すように、車両用灯具10Aは、固定リング11と、投影レンズ12と、レンズホルダ13と、ロービーム用光源(光源の一例)14と、リフレクタ15と、第一アレイ光源16と、第二アレイ光源17と、光学部材18と、ベース部材19と、固定部材20と、ファン21とを備えている。なお、第二実施形態に係る車両用灯具10Aの固定リング11、投影レンズ12、レンズホルダ13、ロービーム用光源14、リフレクタ15、第一アレイ光源16、第二アレイ光源17、ベース部材19、固定部材20、ファン21の構成は、第一実施形態と同一であるので、同一の符号を付してこれらの説明を省略する。
 第二実施形態の光学部材18は、第一実施形態と同様に、第一アレイ光源16と第二アレイ光源17とが搭載されたベース部材19とは別部品からなるもので、ベース部材19に支持された第一アレイ光源16及び第二アレイ光源17の前側に装着されている。光学部材18は、例えば、耐熱性に優れたアルミダイキャスト又はポリカーボネート樹脂等で形成されている。
 光学部材18は、第一実施形態と同様に、第一開口部61と、第二開口部62とを有している。第一開口部61及び第二開口部62は、光学部材18の幅方向に沿って形成されている。光学部材18をベース部材19に支持させた状態で、第一開口部61は、第一アレイ光源16に対応する位置に配置され、第二開口部62は、第二アレイ光源17に対応する位置に配置される。これにより、第一アレイ光源16は、光学部材18の第一開口部61において、灯具前方へ向けて露出し、第二アレイ光源17は、光学部材18の第二開口部62において、灯具前方へ向けて露出する。
 光学部材18は、第一実施形態と同様に、第一開口部61の上下の縁部を形成する上下の壁面が、第一反射面(リフレクタの一例)65とされている。第一反射面65は、第一アレイ光源16から出射された光を投影レンズ12の第一入射面31aに向けて反射する。また、光学部材18は、第二開口部62の上下の縁部を形成する上下の壁面が、第二反射面66とされている。第二反射面66は、第二アレイ光源17から出射された光を投影レンズ12の第二入射面32aに向けて反射する。これらの第一反射面65及び第二反射面66は、アルミニウム蒸着等による鏡面処理が施されている。
 第二実施形態の光学部材18は、図19から図26に示すように、固定光学部材18Aと可動光学部材18Bとから構成されている。固定光学部材18Aは、ベース部材19に固定されて支持されており、可動光学部材18Bは、ベース部材19に対して前後に変位可能とされている。
 可動光学部材18Bは、リフレクタ15の反射面15aで反射されたロービーム用光源14からの光の一部を遮光することで、ロービーム用の配光パターンのカットオフラインを形成するシェード部68として機能する。この可動光学部材18Bの上面は、リフレクタ15の反射面15aで反射されたロービーム用光源14からの光の一部を上向きに反射させる反射面69を構成している。反射面69は、水平面に対して、前方下向きへ僅かに傾斜するように形成されており、反射させた光を投影レンズ12の第一入射面31aに入射させる。この反射面69には、アルミニウム蒸着等による鏡面処理が施されている。
 図23に示すように、可動光学部材18Bは、駆動機構120に支持されており、駆動機構120は、ベース部材19に取り付けられている。駆動機構120は、ソレノイド121と、回動レバー122と、ガイド部材123と、ガイド棒124と、板バネ125とを有している。
 ソレノイド121は、ベース部材19に固定されている。このソレノイド121は、作動棒121aを有しており、給電によって作動棒121aを引き込む。回動レバー122は、ベース部材19に立設された支軸126に支持されて鉛直軸線を中心に回動可能とされている。回動レバー122は、一端がソレノイド121の作動棒121aに連結された連結端122aとされている。回動レバー122には、他端に係止部122bが設けられている。ガイド部材123は、可動光学部材18Bに一体に設けられている。ガイド部材123には、その両端近傍に、ガイド孔123aを有しており、これらのガイド孔123aに、ガイド棒124が挿通されている。ガイド棒124は、ベース部材19に設けられており、灯具の前後方向に延在されている。これにより、ガイド部材123は、ガイド棒124によって灯具の前後方向に水平移動可能に支持されている。ガイド部材123は、その中央部分に、下方へ突出する係止片123bを有しており、この係止片123bに、回動レバー122の係止部122bが係止されている。板バネ125は、ガイド部材123における灯具後方に配置されている。この板バネ125は、その弾性力によって、ガイド部材123を灯具前方に付勢する。
 駆動機構120を備えた可動光学部材18Bは、その位置が、駆動機構120によって、灯具前方側の第一位置と灯具後方側の第二位置とに移動される。
 図24(a)に示すように、可動光学部材18Bは、駆動機構120の板バネ125によって灯具前方へ付勢されて第一位置に配置される。この第一位置では、可動光学部材18Bは、リフレクタ15の反射面15aで反射されたロービーム用光源14からの光Lの一部を遮光することで、ロービーム用の配光パターンのカットオフラインを形成するシェード部68として機能する。
 この状態から、駆動機構120のソレノイド121に給電されると、ソレノイド121の作動棒121aが引き込まれることで、回動レバー122が回動され、この回動レバー122の係止部122bに係止されたガイド部材123が、板バネ125の弾性力に抗して灯具後方へ引っ張られる。これにより、図24(b)に示すように、第一位置に配置されていた可動光学部材18Bは、駆動機構120によって灯具後方へ移動され、第二位置に配置される。このように、駆動機構120によって可動光学部材18Bが第二位置に移動されたとき、可動光学部材18Bによって遮光されていたロービーム用光源14からの光Lの遮光が解除される。これにより、可動光学部材18Bが第一位置に移動されたときに形成される配光パターンより大きい配光パターンが形成される。
 なお、可動光学部材18Bは、駆動機構120のソレノイド121への給電が解除され、ソレノイド121の作動棒121aの引き込みが解除されると、ガイド部材123が板バネ125の弾性力によって灯具前方へ押し出され、第一位置に配置される。なお、回動レバー122は、その係止部122bが灯具前方へ移動されることで回動され、これにより、ソレノイド121の作動棒121aが引き出された状態となる。
 上記構造の車両用灯具10Aでは、図25に示すように、ロービーム用光源14から出射された光Lは、リフレクタ15の反射面15aで反射され、投影レンズ12の第一入射面31aに入射される。また、リフレクタ15の反射面15aで反射された光Lの一部は、第一位置に配置された可動光学部材18Bの反射面69で反射されて、投影レンズ12の第一入射面31aに入射される。なお、リフレクタ15の反射面15aで反射された光Lの一部は、第一後方焦点F1の付近を通過する。
 図26に示すように、第一アレイ光源16から出射された光LA1は、直接または光学部材18の第一反射面65で反射されて投影レンズ12の第一入射面31aに入射される。第二アレイ光源17から出射された光LA2は、直接または光学部材18の第二反射面66で反射されて投影レンズ12の第二入射面32aに入射される。
 上記構造の車両用灯具10Aは、照射モードが通常照射モードと拡大照射モードとに切り替え可能とされている。次に、各照射モードにおける配光パターンについて説明する。
(通常照射モード)
 図27(a)は、通常照射モードにおいて、灯具の前方25メートルにおいて鉛直方向に設けられた仮想スクリーン上に投影された配光パターンを示している。
 通常照射モードとされた車両用灯具10Aでは、駆動機構120によって可動光学部材18Bが第一位置に配置された状態となる(図24(a)参照)。すると、ロービーム用光源14からの光Lは、第一位置に配置された可動光学部材18Bによって一部が遮光され、投影レンズ12の第一入射面31aに入射して出射面30から出射される。これにより、灯具前方における仮想スクリーン上には、カットオフラインBLを有するロービーム配光パターンである第一配光パターンPL1が形成される。
 投影レンズ12の第一入射面31aに入射された第一アレイ光源16からの光LA1は、出射面30から出射されて付加配光パターンP1を形成する。この付加配光パターンP1は、第一アレイ光源16の各半導体発光素子51の配光パターンP1aが横一列に配列された配光パターンとなる。ここで、第一アレイ光源16の半導体発光素子51は、灯具左右方向における配列ピッチが、投影レンズ12の第一後方焦点F1に近づくにつれて密になっているので、付加配光パターンP1は、中央部分の照度が高められ、遠方まで光が照射される。
 投影レンズ12の第二入射面32aに入射した第二アレイ光源17からの光LA2は、出射面30から出射されて追加配光パターンP2を形成する。この追加配光パターンP2は、第二アレイ光源17の各半導体発光素子55の配光パターンP2aが横一列に配列された配光パターンとなる。
 第一アレイ光源16からの光LA1で形成される付加配光パターンP1は、ハイビーム用である。第二アレイ光源17からの光LA2で形成される追加配光パターンP2は、灯具前方の鉛直仮想スクリーン上において、ロービーム用光源14からの光Lで形成されるロービーム配光パターンである第一配光パターンPL1と、第一アレイ光源16からの光LA1で形成されるハイビーム用の付加配光パターンP1との両方に重なる。
 ここで、光学部材18を構成する可動光学部材18Bでカットオフラインが形成されるロービーム配光パターンである第一配光パターンPL1と、ハイビーム用の付加配光パターンP1との間は、光を重ねにくくまた、光が重ならないこともあり、光量が少なくなる場合がある。
 これに対して、第二実施形態に係る車両用灯具10Aでは、第一配光パターンPL1を形成するとともに、ハイビーム用の配光パターンである付加配光パターンP1を形成した状態において、光量が少なくなる第一配光パターンPL1と付加配光パターンP1との間に追加配光パターンP2が形成される。これにより、光量が少なくなる第一配光パターンPL1と付加配光パターンP1との間が追加配光パターンP2で補われる。
(拡大照射モード)
 図27(b)は、拡大照射モードにおいて、灯具の前方25メートルにおいて鉛直方向に設けられた仮想スクリーン上に投影された配光パターンを示している。
 拡大照射モードとされた車両用灯具10Aでは、駆動機構120によって可動光学部材18Bが第二位置に配置された状態となる(図24(b)参照)。すると、第一位置でカットオフラインBLを形成していた可動光学部材18Bが後退することで、第一位置に配置された可動光学部材18Bによるロービーム用光源14からの光Lの遮光が解除される。これにより、灯具前方の仮想スクリーン上には、第一配光パターンPL1よりも上方に拡大することで、第一配光パターンPL1より大きな配光パターンである第二配光パターンPL2が形成される。
 また、灯具前方の仮想スクリーン上には、投影レンズ12の第一入射面31aに入射されて出射面30から出射された第一アレイ光源16からの光LA1によって付加配光パターンP1が形成され、投影レンズ12の第二入射面32aに入射されて出射面30から出射された第二アレイ光源17からの光LA2によって追加配光パターンP2が形成される。
 そして、この拡大照射モードでは、灯具前方の鉛直仮想スクリーン上で、ロービーム用光源14からの光Lによって形成される第二配光パターンPL2と、第一アレイ光源16の光LA1によって形成される付加配光パターンP1とが重なる。なお、第二アレイ光源17の光LA2によって形成される追加配光パターンP2は、中央部分で第二配光パターンPL2と付加配光パターンP1とに重なる。
 なお、上記の各照射モードにおいて、灯具前方の鉛直仮想スクリーン上に投影される配光パターンのうち、第一アレイ光源16の各半導体発光素子51からの光LA1により形成される付加配光パターンP1と、第二アレイ光源17の各半導体発光素子55からの光LA2により形成される追加配光パターンP2とは、左右方向においてオフセットされる。具体的には、第一アレイ光源16によって形成される付加配光パターンP1が右寄りとなり、第二アレイ光源17によって形成される追加配光パターンP2が左寄りとなる。なお、ここで、オフセットとは、左右方向において配光パターンP1aと配光パターンP2aとが互いに一部重複するように配置される構成や、左右方向において配光パターンP1aと配光パターンP2aとが重ならずに交互に並ぶ構成を含む意味である。
 これにより、図28に示すように、一般的な車両用灯具による路面照射エリアASに対して、第二実施形態では、追加配光パターンP2による光量の補填とともに、付加配光パターンP1と追加配光パターンP2との左右方向へのオフセットによって、前方(図28に示す矢印A方向)及び左右方向(図28に示す矢印B方向)に拡大された路面照射エリアALが形成される。
 また、第一アレイ光源16の半導体発光素子51及び第二アレイ光源17の半導体発光素子55は、それぞれ個別に点灯可能であるので、様々なシチュエーションに合わせた配光パターンが形成可能である。例えば、車載カメラによって検出した対向車に光が当たらないように、対向車の位置を照射する第一アレイ光源16の一部の半導体発光素子51を消灯させた付加配光パターンP1を形成することで、対向車のドライバにグレアを与えない範囲内で車両前方走行路を幅広く照射することが可能である。また同様に、対向車の位置を照射する第二アレイ光源17の一部の半導体発光素子55を消灯させた追加配光パターンP2を形成することで、対向車のドライバにグレアを与えない範囲内で車両前方走行路を幅広く照射することが可能である。
 以上、説明したように、第二実施形態に係る車両用灯具10Aによれば、駆動機構120により可動光学部材18Bを第一位置から第二位置に移動させることにより、ロービーム用光源14から出射される光Lを、カットオフラインBLを含むロービーム配光パターンである第一配光パターンPL1を形成する光としてだけでなく、この第一配光パターンPL1とは異なる第二配光パターンPL2を形成する光として利用することができる。このように、プロジェクタ型の光学系のロービーム用光源14を用いて、カットオフラインBLを含む所定の第一配光パターンPL1とは異なる第二配光パターンPL2を形成することができるため、第一アレイ光源16の付加配光パターンP1や第二アレイ光源17の追加配光パターンP2との重ねあわせる等の用途が増え、配光パターンの設計自由度が向上する。
 また、第二配光パターンPL2は、灯具前方の鉛直仮想スクリーン上で、第一配光パターンPL1より上方に拡大しているので、灯具前方の遠方までロービーム用光源14から出射された光Lが伸び、遠方の視認性の向上に寄与することができる。
 特に、灯具前方の鉛直仮想スクリーン上で、第二配光パターンPL2と付加配光パターンP1とが重なるように構成されているので、第二配光パターンPL2と付加配光パターンP1とが重なった部分を明るくすることができる。
 また、可動光学部材18Bは、駆動機構120により第一位置に移動されたとき、第一アレイ光源16側の第一反射面65が、第一アレイ光源16から出射された光LA1の少なくとも一部を投影レンズ12に向けて反射するリフレクタとして機能する。このように、可動光学部材18Bを第一アレイ光源16用のリフレクタとしても利用することができるので、第一アレイ光源16の光の利用効率の向上に寄与することができる。
 しかも、可動光学部材18Bは、ロービーム用光源14、第一アレイ光源16及び第二アレイ光源17が配置されたベース部材19と別部品であり、灯具の前後方向に沿って、駆動機構120により第一位置と第二位置とに移動される構造であるので、簡易な構成で可動光学部材18Bを移動させる機構を構成することができる。
 また、投影レンズ12が、第一後方焦点F1を形成する第一レンズ部31と、第二後方焦点F2を形成する第二レンズ部32と、を有し、第一アレイ光源16が第一後方焦点F1と対応する位置に配置され、第二アレイ光源17が第一アレイ光源16より下方に配置されるとともに、第二後方焦点F2と対応する位置に配置されている。したがって、灯具の左右方向の幅を大型化することなく、多くの半導体発光素子51,55を灯具に搭載することができる。また、一つのアレイ光源を有する灯具と比較して、多くの半導体発光素子51,55を搭載することができるため、プロジェクタ型の光学系のロービーム用光源14の光Lで形成する第一配光パターンPL1及び第二配光パターンPL2に付加する配光パターンの設計自由度が向上する。
 なお、第二実施形態では、アレイ光源として、付加配光パターンP1を形成する第一アレイ光源16と追加配光パターンP2を形成する第二アレイ光源17とを備える車両用灯具10Aを例示したが、付加配光パターンP1を形成する第一アレイ光源16だけを設けたものでも良い。
 また、本例では、プロジェクタ型の光学系の光源の一例として、ロービーム用光源14を例に説明しているがこの例に限られない。この光源は、リフレクタを有するプロジェクタ型の光学系の光源であれば良く、配光パターンは用途に応じたものでよい。例えば、路面照射に特化した配光パターンを形成する光源であったり、特定の対象物に向けて照射する配光パターンを形成する光源であっても良い。
 次に、第二実施形態に係る車両用灯具10Aの変形例について説明する。
(第二実施形態 変形例1)
 図29に示すように、変形例1の灯具は、出射面の凸形状が上下に分割された投影レンズ90を備えている。具体的には、投影レンズ90は、上方側の第一レンズ部91と、下方側の第二レンズ部92とを有しており、これらの第一レンズ部91と第二レンズ部92とが一体化されている。第一レンズ部91は、第一入射面91aと第一出射面91bとを有しており、第二レンズ部92は、第二入射面92aと第二出射面92bとを有している。
 変形例1の灯具では、ロービーム用光源14からの光L及び第一アレイ光源16からの光LA1は、第一レンズ部91の第一入射面91aに入射して第一出射面91bから出射される。また、第二アレイ光源17からの光LA2は、第二レンズ部92の第二入射面92aに入射して第二出射面92bから出射する。
 このような構造によれば、コストを抑えつつ配光パターンに前方への伸び及び左右への広がりを持たせることができる。また、可動光学部材18Bを第一位置から第二位置に移動させることにより、ロービーム用光源14から出射される光Lを、カットオフラインBLを含むロービーム配光パターンである第一配光パターンPL1を形成する光としてだけでなく、この第一配光パターンPL1とは異なる第二配光パターンPL2を形成する光として利用することができる。
(第二実施形態 変形例2)
 図30に示すように、第二実施形態の変形例2の灯具は、投影レンズ100Aと、サブレンズ102Aとを備えている。これらの投影レンズ100A及びサブレンズ102Aは、それぞれ単焦点レンズである。投影レンズ100Aは、入射面101aと出射面101bとを有している。また、サブレンズ102Aは、入射面103aと出射面103bとを有している。サブレンズ102Aは、第二アレイ光源17と投影レンズ100Aとの間に配置されている。
 変形例2の灯具では、ロービーム用光源14からの光L及び第一アレイ光源16からの光LA1は、投影レンズ100Aの入射面101aに入射して出射面101bから出射される。また、第二アレイ光源17からの光LA2は、サブレンズ102Aの入射面103aに入射して出射面103bから出射された後に、投影レンズ100Aの入射面101aに入射して出射面101bから出射される。
 このような構造によれば、灯具正面から見える投影レンズ100Aが単焦点であるので、灯具正面からの見栄えを良くしつつ、サブレンズ102Aによって第二アレイ光源17の光LA2を所定方向へ導き、配光パターンに前方への伸び及び左右への広がりを持たせることができる。
 また、可動光学部材18Bを第一位置から第二位置に移動させることにより、ロービーム用光源14から出射される光Lを、カットオフラインBLを含むロービーム配光パターンである第一配光パターンPL1を形成する光としてだけでなく、この第一配光パターンPL1とは異なる第二配光パターンPL2を形成する光として利用することができる。
(第二実施形態 変形例3)
 図31に示すように、第二実施形態の変形例3の灯具では、第二アレイ光源17が、ベース部材19ではなく、ベース部材19とは異なる位置に配置されたブラケット111に支持されて、第一アレイ光源16の上方に配置されている。
 変形例3では、ロービーム用光源14からの光L及び第一アレイ光源16からの光LA1は、投影レンズ12の第二入射面32aに入射して出射面30から出射される。また、第二アレイ光源17からの光LA2は、投影レンズ12の第一入射面31aに入射して出射面30から出射される。
 このような構造によれば、灯具正面からの見栄えの良さを維持しつつ配光に伸び及び広がりを持たせることができる。また、第二実施形態の変形例3では、可動光学部材18Bを第一位置から第二位置に移動させることにより、ロービーム用光源14から出射される光Lを、カットオフラインBLを含むロービーム配光パターンである第一配光パターンPL1を形成する光としてだけでなく、この第一配光パターンPL1とは異なる第二配光パターンPL2を形成する光として利用することができる。
 (第三実施形態)
 以下、本開示の第三実施形態の一例について、図面を参照して詳細に説明する。
 図32に示すように、本開示の第三実施形態に係る車両用灯具10Bは、車両の前照灯1を構成する。前照灯1は、車両の前部における左右に設けられている。なお、図32では、車両の左側の前照灯1のみを図示している。各前照灯1は、本例では、一つの車両用灯具10Bを備えた単眼とされている。車両用灯具10Bは、ランプボディ(図示略)に設けられている。ランプボディの前方には、透光カバー2が装着されている。透光カバー2は、ランプボディに装着されて灯室を形成しており、車両用灯具10Bは、灯室内に配置されている。
 図33から図35に示すように、車両用灯具10Bは、固定リング11と、投影レンズ12と、レンズホルダ13と、ロービーム用光源14と、リフレクタ15と、第一アレイ光源16と、第二アレイ光源17と、光学部材18と、ベース部材19と、固定部材20と、ファン21とを備えている。第一アレイ光源16は第三実施形態における第一光源の一例であり、第二アレイ光源17は第三実施形態における第二光源の一例である。なお、第三実施形態の固定リング11、レンズホルダ13、ロービーム用光源14、リフレクタ15、第一アレイ光源16、第二アレイ光源17、光学部材18、ベース部材19、固定部材20、ファン21の構成は、第一実施形態と同様であるので、同一符号を付してこれらの説明を省略する。
 第三実施形態の投影レンズ12は、第一実施形態の投影レンズ12と同様に、その前面に一つの円弧を基調とする凸状の出射面30を有している。投影レンズ12は、灯具前方から見て円形状である。投影レンズ12は、第一後方焦点F1を形成する第一レンズ部31と、第二後方焦点F2を形成する第二レンズ部32とを有している。投影レンズ12は、第一レンズ部31の出射面30と反対側が第一入射面31aとされ、第二レンズ部32の出射面30と反対側が第二入射面32aとされている。
 第三実施形態の投影レンズ12は、第一実施形態の投影レンズ12と同様に、第一レンズ部31の第一入射面31aの光軸上に第一後方焦点F1を形成し、第二レンズ部32の第二入射面32aの光軸上に第二後方焦点F2を形成する。投影レンズ12は、第一後方焦点F1及び第二後方焦点F2を含むそれぞれの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。第一後方焦点F1が第二後方焦点F2の上側となるように、第一後方焦点F1と第二後方焦点F2とが上下に配置されている。このように、投影レンズ12は、二つの後方焦点F1,F2を有する多焦点レンズである。
 図36に示すように、第三実施形態の投影レンズ12には、第一レンズ部31の第一入射面31aと第二レンズ部32の第二入射面32aとの間に、境界面33が設けられている。この境界面33は、出射面30側に向けて凹む湾曲面34として形成されており、投影レンズ12の幅方向に沿って設けられている。第一入射面31aと境界面33とは滑らかに連続して形成されており、同様に、第二入射面32aと境界面33とは滑らかに連続して形成されている。
 このように、第一レンズ部31の第一入射面31aと第二レンズ部32の第二入射面32aとの間に境界面33を設けることで、投影レンズ12は、第一入射面31aと第二入射面32aとが滑らかに連続するようにつながっている。したがって、この境界面33が無い場合に形成される角形の凹み(図36における点線参照)が無くされている。
 第三実施形態の投影レンズ12は、第一実施形態の投影レンズ12と同様に、円筒状に形成されたレンズホルダ13の前部に配設される。レンズホルダ13には、前方側から固定リング11が固定される。投影レンズ12は、外周フランジ部12aがレンズホルダ13と固定リング11とで挟持され、これにより、レンズホルダ13の前部に支持される。投影レンズ12を支持するレンズホルダ13は、ベース部材19に固定される。これにより、投影レンズ12は、レンズホルダ13を介してベース部材19に支持される。
 図37及び図38に示すように、第一アレイ光源16は、複数(本例では11個)の半導体発光素子51と、基板52とを有している。図37及び図38に示す各構成については、第一実施形態の図5及び図6に示す構成と同様であるので、同一符号を付してこれらの説明を省略する。
 図39に示すように、第三実施形態におけるロービーム用光源14から出射された光Lは、第一実施形態におけるロービーム用光源14から出射された光L(図7)と同様に、リフレクタ15の反射面15aで反射され、投影レンズ12の第一入射面31aに入射される。また、リフレクタ15の反射面15aで反射された光Lの一部は、光学部材18の反射面69で反射されて、投影レンズ12の第一入射面31aに入射される。なお、リフレクタ15の反射面15aで反射された光Lの一部は、第一後方焦点F1の付近を通過する。
 また、図40に示すように、第三実施形態における第一アレイ光源16から出射された光LA1は、第一実施形態における第一アレイ光源16から出射された光LA1(図8)と同様に、直接または光学部材18の第一反射面65で反射されて投影レンズ12の第一入射面31aに入射される。第二アレイ光源17から出射された光LA2は、直接または光学部材18の第二反射面66で反射されて投影レンズ12の第二入射面32aに入射される。
 図41は、第三実施形態において、灯具の前方25メートルにおいて鉛直方向に設けられた仮想スクリーン上に投影された配光パターンを示している。投影レンズ12の第一入射面31aに入射したロービーム用光源14からの光Lは、出射面30から出射されてロービーム配光パターンPLを形成する。このロービーム配光パターンPLには、シェード部68によってカットオフラインCLが形成される。
 投影レンズ12の第一入射面31aに入射された第一アレイ光源16からの光LA1は、出射面30から出射されて付加配光パターンP1を形成する。この付加配光パターンP1は、第一アレイ光源16の各半導体発光素子51の配光パターンP1aが横一列に配列された配光パターンとなる。ここで、第一アレイ光源16の半導体発光素子51は、灯具左右方向における配列ピッチが、投影レンズ12の第一後方焦点F1に近づくにつれて密になっているので、付加配光パターンP1は、中央部分の照度が高められ、遠方まで光が照射される。
 投影レンズ12の第二入射面32aに入射した第二アレイ光源17からの光LA2は、出射面30から出射されて追加配光パターンP2を形成する。この追加配光パターンP2は、第二アレイ光源17の各半導体発光素子55の配光パターンP2aが横一列に配列された配光パターンとなる。
 第一アレイ光源16からの光LA1で形成される付加配光パターンP1は、ハイビーム用である。第二アレイ光源17からの光LA2で形成される追加配光パターンP2は、灯具前方の鉛直仮想スクリーン上において、ロービーム用光源14からの光Lで形成されるロービーム配光パターンPLと、第一アレイ光源16からの光LA1で形成されるハイビーム用の付加配光パターンP1との両方に重なる。
 ここで、光学部材18のシェード部68でカットオフラインが形成されるロービーム配光パターンPLと、ハイビーム用の付加配光パターンP1との間は、光を重ねにくくまた、光が重ならないこともあり、光量が少なくなる場合がある。
 これに対して、第三実施形態に係る車両用灯具10Bでは、ロービーム配光パターンPLを形成するとともに、ハイビーム用の配光パターンである付加配光パターンP1を形成した状態において、光量が少なくなるロービーム配光パターンPLと付加配光パターンP1との間に追加配光パターンP2が形成される。これにより、光量が少なくなるロービーム配光パターンPLと付加配光パターンP1との間が追加配光パターンP2で補われる。
 また、灯具前方の鉛直仮想スクリーン上に投影される配光パターンのうち、第一アレイ光源16の各半導体発光素子51からの光LA1により形成される付加配光パターンP1と、第二アレイ光源17の各半導体発光素子55からの光LA2により形成される追加配光パターンP2とは、左右方向においてオフセットされる。具体的には、第一アレイ光源16によって形成される付加配光パターンP1が右寄りとなり、第二アレイ光源17によって形成される追加配光パターンP2が左寄りとなる。なお、ここで、オフセットとは、左右方向において配光パターンP1aと配光パターンP2aとが互いに一部重複するように配置される構成や、左右方向において配光パターンP1aと配光パターンP2aとが重ならずに交互に並ぶ構成を含む意味である。
 これにより、図42に示すように、一般的な車両用灯具による路面照射エリアASに対して、本実施形態では、追加配光パターンP2による光量の補填とともに、付加配光パターンP1と追加配光パターンP2との左右方向へのオフセットによって、前方(図42に示す矢印A方向)及び左右方向(図42に示す矢印B方向)に拡大された路面照射エリアALが形成される。
 また、第一アレイ光源16の半導体発光素子51及び第二アレイ光源17の半導体発光素子55は、それぞれ個別に点灯可能であるので、様々なシチュエーションに合わせた配光パターンが形成可能である。例えば、車載カメラによって検出した対向車に光が当たらないように、対向車の位置を照射する第一アレイ光源16の一部の半導体発光素子51を消灯させた付加配光パターンP1を形成することで、対向車のドライバにグレアを与えない範囲内で車両前方走行路を幅広く照射することが可能である。また同様に、対向車の位置を照射する第二アレイ光源17の一部の半導体発光素子55を消灯させた追加配光パターンP2を形成することで、対向車のドライバにグレアを与えない範囲内で車両前方走行路を幅広く照射することが可能である。
 また、本例では、プロジェクタ型の光学系の光源の一例として、ロービーム用光源14を例に説明しているがこの例に限られない。この光源は、プロジェクタ型の光学系(リフレクタと投影レンズを用いた投影型の光学系)の光源であれば良く、配光パターンは用途に応じたものでよい。例えば、路面照射に特化した配光パターンを形成する光源であったり、特定の対象物に向けて照射する配光パターンを形成する光源であっても良い。
 以上、説明したように、第三実施形態に係る車両用灯具10Bによれば、第一後方焦点F1と第二後方焦点F2とを有する投影レンズ12の後方に、第一アレイ光源16および第二アレイ光源17が配置されている。このため、様々な光学系を設計することができ、配光パターンの設計自由度を向上させることができる。また、投影レンズ12の出射面30においては、当該出射面30が少なくとも一つの円弧を基調とする凸状に形成されている。このため、灯具を前方から見たとき、投影レンズ12の外形線が目立って視認されるため、灯具の外観の意匠性が低下することを抑制することができる。また、投影レンズ12の入射面においては、第一入射面31aと第二入射面32aとの間に境界面33が設けられている。このため、灯具を前方から見たとき、投影レンズ12の第一入射面31aと第二入射面32aとの境界が分割線(屈曲線)として灯具前方から視認されにくくなり、灯具の外観の意匠性が低下することを抑制することができる。
 特に、境界面33は、出射面30側に向けて凹む湾曲面34として形成されているので、境界面33が灯具前方から目立ちにくくなり、より灯具の外観の意匠性が低下することを抑制することができる。
 なお、投影レンズ12に形成される境界面33は、出射面30側に向けて凹む湾曲面34を有するものに限らない。
 ここで、他の形状の境界面33を有する投影レンズ12について説明する。
 例えば、図43に示すように、投影レンズ12は、第一入射面31aと第二入射面32aとの間に設けられた境界面33Aが、平坦面35を含んでもよい。このように、投影レンズ12が、平坦面35を含んだ境界面33Aを有する場合でも、第一入射面31aと境界面33Aとが滑らかに連続して形成され、第二入射面32aと境界面33Aとが滑らかに連続して形成されているため、灯具を前方から見たとき、境界面33Aが灯具前方から目立ちにくくなり、灯具の外観の意匠性が低下することを抑制することができる。
 また、図44に示すように、投影レンズ12は、第一入射面31aと第二入射面32aとの間に設けられた境界面33Bが、出射面30とは反対側に向けて突出する凸状の湾曲面36として形成されていても良い。このように、投影レンズ12が、出射面30とは反対側に向けて突出する凸状の湾曲面36として形成されている場合でも、第一入射面31aと境界面33Bとが滑らかに連続して形成され、第二入射面32aと境界面33Bとが滑らかに連続して形成されているため、境界面33Bが灯具前方から目立ちにくくなり、灯具の外観の意匠性が低下することを抑制することができる。また、湾曲面36により形成される焦点領域が上下に分散するため、湾曲面36を通過して灯具前方に照射される光が拡散し、灯具前方に形成される照射領域と非照射領域との境目をぼやかした状態にすることができる。
 次に、本実施形態に係る車両用灯具10Bの変形例について説明する。
(第三実施形態 変形例1)
 図45(a)~(b)、図46(a)~(d)及び図47に示すように、第三実施形態の変形例1の灯具は、投影レンズ100Bを備える。投影レンズ100Bは、第一レンズ部101Bと、第二レンズ部102Bとを有する。第一レンズ部101Bは、第一後方焦点F1を形成し、第二レンズ部102Bは、第二後方焦点F2を形成する。このように、投影レンズ100Bは、複数の焦点を形成する多焦点レンズである。第一レンズ部101Bは、第一入射面101cを有し、第二レンズ部102Bは、第二入射面102aを有している。第一入射面101cには、第一後方焦点F1に対応する位置に配置された第一アレイ光源16からの光LA1が入射され、第二入射面102aには、第二後方焦点F2に対応する位置に配置された第二アレイ光源17からの光LA2が入射される。
 この投影レンズ100Bにおいても、第一入射面101cと第二入射面102aとの間に、境界面105が設けられている。第一入射面101cと境界面105とは滑らかに連続して形成されており、同様に、第二入射面102aと境界面105とは滑らかに連続して形成されている。
 投影レンズ100Bは、一つの曲面を基調として形成された出射面103Bを有しており、灯具前方から見て円形状とされている。
 投影レンズ100Bは、その出射面103Bが、上下左右のうちいずれかの方向である第一方向から見て二つの円弧を基調とした外形線で構成されるとともに、第一方向と垂直に交差する第二方向から見て、一つの円弧を基調とした外形線で構成される。
 本例では、上下方向が第一方向とされ、この上下方向である第一方向に垂直に交差する左右方向が第二方向とされている。これにより、投影レンズ100Bの出射面103Bは、投影レンズ100Bを第一方向である、例えば、下方(図46(b)中の矢印X方向)から見みると、図46(c)に示すように、二つの円弧を基調とした外形線Ra,Rbで構成される。外形線Raは、外形線Rbよりも小さな曲率半径を有している。換言すると、外形線Raは、外形線Rbよりも大きい曲率で形成されている。さらに、投影レンズ100Bの出射面103Bは、投影レンズ100Bを第二方向である、例えば、右方(図46(b)中の矢印Y方向)から見ると、図46(d)に示すように、一つの円弧を基調とした外形線Rcで構成されている。
 また、図47に示すように、投影レンズ100Bは、出射面103Bの上端位置103cが下端位置103dよりも灯具前方とされている。
 このような構成によれば、出射面103Bの形状を一つの曲面形状に維持しつつ、第一後方焦点F1および第二後方焦点F2を帯状の焦点群として光学的に設計しやすくなる。具体的には、第一アレイ光源16および第二アレイ光源17のアレイ形状に合わせて、焦点群を設計することができる。
 また、この投影レンズ100Bを備えた変形例1の灯具では、ロービーム用光源14および第一アレイ光源16からの光L,LA1は、第一入射面101cに入射される際に上下方向に広げられ、さらに、出射面103Bから出射される際に左右方向に広げられる。同様に、第二アレイ光源17からの光LA2は、第二入射面102aに入射される際に上下方向に広げられ、さらに、出射面103Bから出射される際に左右方向に広げられる。したがって、ロービーム用光源14、第一アレイ光源16および第二アレイ光源17からの光L,LA1,LA2が上下左右に広げられることで、車両前方の広い範囲を照射させることができ、配光に前方への伸び及び左右への広がりを持たせることができる。
 しかも、この投影レンズ100Bの場合も、第一入射面101cと第二入射面102aとの間に境界面105が設けられているため、灯具を前方から見たとき、投影レンズ100Bの第一入射面101cと第二入射面102aとの境界が分割線(屈曲線)として灯具前方から視認されにくくなり、灯具の外観の意匠性が低下することを抑制することができる。
(第三実施形態 変形例2)
 図48に示すように、第三実施形態の変形例2の灯具は、第二実施形態の変形例1と同様に、出射面の凸形状が上下に分割された投影レンズ90を備えている。具体的には、投影レンズ90は、上方側の第一レンズ部91と、下方側の第二レンズ部92とを有しており、これらの第一レンズ部91と第二レンズ部92とが一体化されている。第一レンズ部91は、第一入射面91aと第一出射面91bとを有しており、第二レンズ部92は、第二入射面92aと第二出射面92bとを有している。
 第三実施形態の変形例2の投影レンズ90については、第一入射面91aと第二入射面92aとの間に、境界面95が設けられている。第一入射面91aと境界面95とは滑らかに連続して形成されており、同様に、第二入射面92aと境界面95とは滑らかに連続して形成されている。
 変形例2の灯具では、ロービーム用光源14からの光L及び第一アレイ光源16からの光LA1は、第一レンズ部91の第一入射面91aに入射して第一出射面91bから出射される。また、第二アレイ光源17からの光LA2は、第二レンズ部92の第二入射面92aに入射して第二出射面92bから出射する。
 このような構造によれば、コストを抑えつつ配光パターンに前方への伸び及び左右への広がりを持たせることができる。また、第一入射面91aと第二入射面92aとの間の境界面95によって、第一入射面91aと第二入射面92aとの境界が視認されにくくなり、灯具の外観の意匠性が低下することを抑制することができる。
(第三実施形態 変形例3)
 図49に示すように、第三実施形態の変形例3の灯具は、第一実施形態の変形例4及び第二実施形態の変形例3と同様に、第二アレイ光源17が、ベース部材19ではなく、ベース部材19とは異なる位置に配置されたブラケット111に支持されて、第一アレイ光源16の上方に配置されている。
 第三実施形態の変形例3の灯具では、ロービーム用光源14からの光L及び第一アレイ光源16からの光LA1は、投影レンズ12Aの第二入射面32aに入射して出射面30から出射される。また、第二アレイ光源17からの光LA2は、投影レンズ12Aの第一入射面31aに入射して出射面30から出射される。
 このような構造によれば、灯具正面からの見栄えの良さを維持しつつ配光に伸び及び広がりを持たせることができ、しかも、第一入射面31aと第二入射面32aとの間の境界面33によって境界が視認されにくくなり、灯具の外観の意匠性が低下することを抑制することができる。
(第三実施形態 変形例4)
 図50に示すように、第三実施形態の変形例4の灯具は、光源として、ロービーム用光源14と第一アレイ光源16とを備えている。第一アレイ光源16は、基板52に実装され、各半導体発光素子51の出射部が投影レンズ12Bの第一入射面31aを向くように設けられている。また、第一アレイ光源16は、投影レンズ12Bの第二後方焦点F2に対応する位置に配置されている。投影レンズ12Bの第一後方焦点F1に対応する位置には、ロービーム用光源14からの光の一部を遮光してロービーム用の配光パターンのカットオフラインを形成するシェード部68が設けられている。本例のシェード部68は、灯具上下方向において、ロービーム用光源14よりも上方に設けられている。
 ロービーム用光源14からの光Lは、投影レンズ12Bの第一入射面31aに入射する。また、第一アレイ光源16からの光LA1は、投影レンズ12Bの第二入射面32aに入射する。第一入射面31aに入射したロービーム用光源14からの光Lは、出射面30から出射されてロービーム配光パターンPLを形成する。第二入射面32aに入射された第一アレイ光源16からの光LA1は、出射面30から出射されてハイビーム用の付加配光パターンP1を形成する。
 このような構成によれば、灯具正面からの見栄えの良さを維持しつつ配光に伸び及び広がりを持たせることができる。また、第一入射面31aと第二入射面32aとの間の境界面33によって境界が視認されにくくなる。このため、灯具の外観の意匠性が低下することを抑制することができる。
(第三実施形態 変形例5)
 図51に示すように、第三実施形態の変形例5の灯具は、光源として、ロービーム用光源14と第一アレイ光源16とを備えている。また、変形例5の灯具は、第一アレイ光源16を上方側から覆うように配置されたリフレクタ15Aを備えている。第一アレイ光源16は、基板52に実装され、各半導体発光素子51の出射部が灯具上下方向における上方を向くように配置されている。リフレクタ15Aの上端は、ロービーム用光源14からの光の一部を遮光してロービーム用の配光パターンのカットオフラインを形成するシェード部68とされている。シェード部68は、投影レンズ12Cの第一後方焦点F1に対応する位置に設けられている。本例のシェード部68は、灯具上下方向において、ロービーム用光源14よりも上方に設けられている。
 ロービーム用光源14からの光Lは、投影レンズ12Cの第一入射面31aに入射する。また、第一アレイ光源16からの光LA1は、リフレクタ15Aに反射して、投影レンズ12Cの第二入射面32aに入射する。第一入射面31aに入射したロービーム用光源14からの光Lは、出射面30から出射されてロービーム配光パターンPLを形成する。第二入射面32aに入射された第一アレイ光源16からの光LA1は、出射面30から出射されてハイビーム用の付加配光パターンP1を形成する。
 このような構成によれば、上記第三実施形態の変形例4と同様に、灯具の外観の意匠性が低下することを抑制することができる。
(第三実施形態 変形例6)
 図52に示すように、第三実施形態の変形例6の灯具は、光源として、ロービーム用光源14と第一アレイ光源16とを備えている。また、変形例6の灯具は、ロービーム用光源14の下方側を覆うように配置された放物状のリフレクタ15Bと、第一アレイ光源16の上方側を覆うように配置された放物状のリフレクタ15Cとを備えている。ロービーム用光源14と第一アレイ光源16とは、第一レンズ部31と第二レンズ部32との間を車両の前後方向に延びる中央軸Axを挟んで互いに対向するように配置されている。ロービーム用光源14は中央軸Axの上方から僅かに後方を向くように配置され、第一アレイ光源16は中央軸Axの下方から僅かに後方を向くように配置されている。
 ロービーム用光源14からの光Lは、リフレクタ15Bに反射して、投影レンズ12Dの第一入射面31aに入射する。また、第一アレイ光源16からの光LA1は、リフレクタ15Cに反射して、投影レンズ12Dの第二入射面32aに入射する。第一入射面31aに入射したロービーム用光源14からの光Lは、出射面30から出射されてロービーム配光パターンPLを形成する。第二入射面32aに入射された第一アレイ光源16からの光LA1は、出射面30から出射されてハイビーム用の付加配光パターンP1を形成する。
 このような構成によれば、リフレクタの組み合わせにより様々な光学系を設計することができ、配光パターンの設計自由度を向上させることができる。
(第三実施形態 変形例7)
 図53に示すように、第三実施形態の変形例7の灯具は、屈折率が異なる2種類のレンズ部(第一レンズ部31Aと第二レンズ部32A)で構成される投影レンズ12Eを備えている。投影レンズ12Eは、上方側の第一レンズ部31Aと、下方側の第二レンズ部32Aとを有しており、これらの第一レンズ部31Aと第二レンズ部32Aとが一体化されている。第一レンズ部31Aは、屈折率が例えばN1の材料で形成されており、第二レンズ部32Aは、屈折率がN1より大きい材料で形成されている。これにより、第一レンズ部31Aの第一後方焦点F1が第二レンズ部32Aの第二後方焦点F2よりも後方に配置されるように構成されている。
 また、変形例7の灯具は、光源として、ロービーム用光源14と第一アレイ光源16とを備えている。さらに、変形例7の灯具は、第一アレイ光源16を上方側から覆うように形成されたリフレクタ15Dとリフレクタ15Dの下部から垂直に上方へ延びる垂壁部67とを有する光学部材18Aを備えている。第一アレイ光源16は、基板52に実装され、各半導体発光素子51の出射部が灯具上下方向における上方を向くように配置されている。垂壁部67の上端は、ロービーム用光源14からの光の一部を遮光してロービーム用の配光パターンのカットオフラインを形成するシェード部68とされている。シェード部68は、第一後方焦点F1に対応する位置に設けられている。本例のシェード部68は、灯具上下方向において、ロービーム用光源14よりも上方に設けられている。リフレクタ15Dの上端は、第二後方焦点F2に対応する位置に設けられている。
 ロービーム用光源14からの光Lは、リフレクタ15に反射して、投影レンズ12Eの第一入射面31aおよび第二入射面32aに入射する。また、第一アレイ光源16からの光LA1は、リフレクタ15Dに反射して、投影レンズ12Eの第二入射面32aに入射する。ロービーム用光源14からの光Lは、出射面30から出射されてロービーム配光パターンPLを形成する。第一アレイ光源16からの光LA1は、出射面30から出射されてハイビーム用の付加配光パターンP1を形成する。
 このような構成によれば、上記第三実施形態の変形例4と同様に、灯具の外観の意匠性が低下することを抑制することができる。
 次に、第一実施形態から第三実施形態に共通する変形例について、図を用いて説明する。
 (第一実施形態から第三実施形態に共通する変形例1)
 上記第一実施形態から第三実施形態において、第一アレイ光源16の半導体発光素子51及び第二アレイ光源17の半導体発光素子55の左右の配列数及び上下の段数を増やすことで、配光パターンの分解能を高めることができる。
 例えば、第一アレイ光源16の半導体発光素子51を、図54に示すように、2段に配列し、各段の半導体発光素子51の各配光パターンP1aが一列となるようにすれば、幅寸法を抑えつつ第一アレイ光源16で形成される配光パターンP1を左右に広げて広範囲を照射することができ、また、分解能を高めることができる。同様に、第二アレイ光源17の半導体発光素子55を2段に配列し、各段の半導体発光素子55の各配光パターンP2aが一列となるようにすれば、灯具の幅寸法を抑えつつ第二アレイ光源17で形成される配光パターンP2を左右に広げて広範囲を照射することができ、また、分解能を高めることができる。
 (第一実施形態から第三実施形態に共通する変形例2)
 図55に示すように、第一実施形態から第三実施形態に共通する変形例2の灯具は、一枚の剛性基板70を有している。この剛性基板70は、例えば、ガラスエポキシ基板や紙フェノール基板である。この剛性基板70は、ベース部材19の傾斜面である第二面42に固定されて取り付けられている。この剛性基板70には、第一アレイ光源16と第二アレイ光源17とが上下に間隔をあけて搭載されている。この剛性基板70には、一側部に、コネクタ71が設けられている。コネクタ71には、給電線のコネクタ(図示略)が接続され、給電線から第一アレイ光源16の半導体発光素子51及び第二アレイ光源17の半導体発光素子55に給電される。
 このような構成によれば、第一アレイ光源16および第二アレイ光源17をベース部材19に対して予定された位置に配置しやすくなる。また、第一アレイ光源16と第二アレイ光源17との相対的な位置ずれを抑えることができる。
 (第一実施形態から第三実施形態に共通する変形例3)
 図56及び図57に示すように、第一実施形態から第三実施形態に共通する変形例3の灯具は、一枚の可撓性基板80を有している。この可撓性基板80は、例えば、ポリイミドなどのプラスチックフィルムからなる可撓性に優れた基体81に銅箔からなる配線パターン82を形成した基板である。この可撓性基板80は、ベース部材19の傾斜面である第二面42に固定されて取り付けられている。この可撓性基板80には、第一アレイ光源16と第二アレイ光源17とが上下に間隔をあけて搭載されている。この可撓性基板80には、一側部に、引き出し部83が延在されており、この引き出し部83にコネクタ84が設けられている。コネクタ84には、給電線のコネクタ(図示略)が接続され、給電線から第一アレイ光源16の半導体発光素子51及び第二アレイ光源17の半導体発光素子55に給電される。
 可撓性基板80は、第一アレイ光源16の半導体発光素子51の実装箇所と第二アレイ光源17の半導体発光素子55の実装箇所とが、ベース部材19における異なる角度の傾斜面からなる第二面42に取り付けられている。これにより、ベース部材19に可撓性基板80が取り付けられた状態において、第一アレイ光源16の各半導体発光素子51の発光面である出射部は、灯具上下方向において、第二アレイ光源17の各半導体発光素子55の発光面である出射部とは異なる方向に向いている。
 なお、可撓性基板80は、第一アレイ光源16の半導体発光素子51、第二アレイ光源17の半導体発光素子55及びコネクタ84の実装部分に、アルミニウム等の金属板からなる補強板85を設け、これらの部品の実装部分における剛性を高めるのが好ましい。このようにすれば、第一アレイ光源16、第二アレイ光源17及びコネクタ84のベース部材19への固定を容易にできる。また、可撓性基板80をベース部材19に固定する際には、ベース部材19との間に熱伝導性接着剤やアルミニウム板などを介在させても良く、このようにすれば、第一アレイ光源16及び第二アレイ光源17が発する熱をベース部材19へ良好に伝達させることができる。また、第一アレイ光源16及び第二アレイ光源17は、半導体発光素子51,55を可撓性基板80に直接実装して構成しても良く、または、半導体発光素子51,55を実装した基板を可撓性基板80に実装して構成しても良い。
 このような構成によれば、可撓性基板80を曲げながら配設できるので、第一アレイ光源16および第二アレイ光源17をベース部材19に取り付ける際の作業性が向上する。また、可撓性基板80を用いることで、所定の姿勢で第一アレイ光源16及び第二アレイ光源17を配置する際の制約が低くなるため、第一アレイ光源16及び第二アレイ光源17で構成する配光パターンの設計自由度が向上する。しかも、可撓性基板80を用いることで、引き出し部83を容易に設けることができ、例えば、レンズホルダ13や位置決めピンなどの灯具構成部品に干渉しない位置にコネクタ84を配置させることができ、設計自由度が向上する。
 なお、本開示は、上述した実施形態に限定されず、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所等は、本開示を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
 本出願は、2016年6月29日に出願された日本国特許出願(特願2016-129204号)と、2016年6月29日に出願された日本国特許出願(特願2016-129205号)と、2016年6月29日に出願された日本国特許出願(特願2016-129206号)と、2016年10月17日に出願された日本国特許出願(特願2016-203784号)とに基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

Claims (17)

  1.  投影レンズと、
     前記投影レンズの後方に配置されるとともに、所定の配光パターンを形成する光を出射する光源と、
     前記光源から出射された光を前記投影レンズの後方焦点に向けて反射するリフレクタと、
     前記投影レンズの後方に配置されるとともに、複数の半導体発光素子が少なくとも一列に並べられたアレイ光源と、
     を備え、
     前記アレイ光源は、追加配光パターンを形成する光を出射するように構成され、
     灯具前方の鉛直仮想スクリーン上で、前記追加配光パターンの中心位置または最大光量位置は、前記所定の配光パターンと重なる、
     車両用灯具。
  2.  前記アレイ光源は、前記後方焦点と対応する位置に配置されている、
     請求項1に記載の車両用灯具。
  3.  前記アレイ光源は、第一アレイ光源と、第二アレイ光源と、を有し、
     前記投影レンズは、第一後方焦点を形成する第一レンズ部と、第二後方焦点を形成する第二レンズ部と、を有し、
     前記第二アレイ光源は、前記第一アレイ光源より下方に配置されるとともに、前記追加配光パターンを形成する光を出射し、当該光が前記第二レンズ部の入射面に入射される、
     請求項1に記載の車両用灯具。
  4.  前記第一アレイ光源は、前記第一後方焦点と対応する位置に配置され、
     前記第二アレイ光源は、前記第二後方焦点と対応する位置に配置される、
     請求項3に記載の車両用灯具。
  5.  前記アレイ光源は、第一アレイ光源と、第二アレイ光源と、を有し、
     前記投影レンズは、前記第一後方焦点を形成する第一レンズ部と、第二後方焦点を形成する第二レンズ部と、を有し、
     前記第一アレイ光源は、前記第二アレイ光源より上方に配置されるとともに、前記追加配光パターンを形成する光を出射し、当該光が前記第二レンズ部の入射面に入射される、
     請求項1に記載の車両用灯具。
  6.  前記第一アレイ光源から出射された光を前記第二レンズ部の入射面に入射させるための光学部材を備え、
     前記第一アレイ光源は、前記第二後方焦点よりも上方に配置され、前記光学部材を介して前記第二レンズ部の入射面に前記光が入射される、
     請求項5に記載の車両用灯具。
  7.  投影レンズと、
     前記投影レンズの後方に配置されるとともに、所定の配光パターンを形成する光を出射する光源と、
     前記光源から出射された光を前記投影レンズに向けて反射するリフレクタと、
     前記投影レンズの後方に配置されるとともに、複数の半導体発光素子が少なくとも一列に並べられたアレイ光源と、
     前記投影レンズの後方に配置された光学部材と、
     前記光学部材を第一位置と第二位置とに移動させる駆動機構と、
    を備え、
     前記駆動機構により前記光学部材が前記第一位置に移動されたとき、前記光学部材は前記所定の配光パターンにカットオフラインを形成するシェード部として機能し、
     前記駆動機構により前記光学部材が前記第二位置に移動されたとき、前記光学部材が前記第一位置に移動されたときに形成される配光パターンより大きい配光パターンが形成される、
     車両用灯具。
  8.  前記所定の配光パターンは、ロービーム用の第一配光パターンであり、
     前記駆動機構により前記光学部材が前記第二位置に移動されたときに前記光源が形成する第二配光パターンは、灯具前方の鉛直仮想スクリーン上で、前記第一配光パターンより上方に拡大している、
     請求項7に記載の車両用灯具。
  9.  前記アレイ光源は、ハイビーム用の付加配光パターンを形成する光を出射するように構成され、
     前記駆動機構により前記光学部材が前記第二位置に移動されたとき、灯具前方の鉛直仮想スクリーン上で、前記第二配光パターンと前記付加配光パターンとが重なるように構成された、
     請求項8に記載の車両用灯具。
  10.  前記光学部材は、前記駆動機構により前記第一位置に移動されたとき、前記アレイ光源から出射された光の少なくとも一部を前記投影レンズに向けて反射するリフレクタとしても機能する、
     請求項7から請求項9のいずれか一項に記載の車両用灯具。
  11.  前記光源と前記アレイ光源とが配置されたベース部材を備え、
     前記光学部材は、前記ベース部材とは別部品であり、灯具の前後方向に沿って、前記駆動機構により前記第一位置と前記第二位置とに移動される、
     請求項7から請求項10のいずれか一項に記載の車両用灯具。
  12.  前記アレイ光源は、第一アレイ光源と、第二アレイ光源と、を有し、
     前記投影レンズは、第一後方焦点を形成する第一レンズ部と、第二後方焦点を形成する第二レンズ部と、を有し、
     前記第一アレイ光源は、前記第一後方焦点と対応する位置に配置され、
     前記第二アレイ光源は、前記第一アレイ光源より下方に配置されるとともに、前記第二後方焦点と対応する位置に配置されている、
     請求項7から請求項11のいずれか一項に記載の車両用灯具。
  13.  少なくとも一つの円弧を基調とする凸状の出射面を有するとともに、第一後方焦点と第二後方焦点とを有する投影レンズと、
     前記投影レンズの後方に配置される第一光源と、
     前記投影レンズの後方に配置される第二光源と、
    を備え、
     前記投影レンズは、前記第一後方焦点を形成する第一レンズ部と、前記第二後方焦点を形成する第二レンズ部と、を有しており、
     前記第一レンズ部の第一入射面と前記第二レンズ部の第二入射面との間には境界面が設けられており、
     前記第一入射面と前記境界面は滑らかに連続して形成されており、
     前記第二入射面と前記境界面は滑らかに連続して形成されている、
     車両用灯具。
  14.  前記境界面は、前記出射面側に向けて凹む湾曲面として形成されている、
     請求項13に記載の車両用灯具。
  15.  前記境界面は、平坦面を含む、
     請求項13に記載の車両用灯具。
  16.  前記境界面は、前記出射面とは反対側に向けて突出する凸状の湾曲面として形成されている、
     請求項13に記載の車両用灯具。
  17.  前記出射面は、一つの曲面を基調として形成されており、
     前記投影レンズを上下左右のうちいずれかの第一方向から見て、当該投影レンズの出射面は、二つの円弧を基調とした外形線で構成されるとともに、当該投影レンズを前記第一方向と垂直に交差する第二方向から見て、当該投影レンズの出射面は、一つの円弧を基調とした外形線で構成される、
     請求項13から請求項16のいずれか一項に記載の車両用灯具。
     
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