WO2021006281A1 - 車両用灯具 - Google Patents

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WO2021006281A1
WO2021006281A1 PCT/JP2020/026605 JP2020026605W WO2021006281A1 WO 2021006281 A1 WO2021006281 A1 WO 2021006281A1 JP 2020026605 W JP2020026605 W JP 2020026605W WO 2021006281 A1 WO2021006281 A1 WO 2021006281A1
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distribution pattern
light distribution
emitted
pattern forming
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PCT/JP2020/026605
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Inventor
貴彦 本多
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株式会社小糸製作所
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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle lamp.
  • Patent Document 1 discloses a vehicle lamp that forms a predetermined light distribution pattern using a DMD (Digital Mirror Device) that reflects light.
  • DMD Digital Mirror Device
  • the vehicle lighting equipment described in Patent Document 1 below includes a light source, a DMD, a reflector, and a housing.
  • the light source, DMD, and reflector are surrounded by a housing, and the light emitted from the light source is guided to the DMD by the reflector.
  • the DMD has a reflection control surface composed of reflection surfaces of a plurality of reflecting elements whose tilting states can be individually switched, and reflects light by the reflection control surface to distribute light according to the tilting states of the plurality of reflecting elements. Form a pattern. Therefore, in the vehicle lighting equipment of Patent Document 1 below, the light distribution pattern of the emitted light can be changed by controlling the tilted state of the plurality of reflecting elements in the DMD.
  • the light emitted from the light source is diffused. Therefore, even if the vehicle has a reflector that guides the light emitted from the light source to the DMD like the vehicle lamp described in Patent Document 1, a part of the light emitted from the light source does not enter the reflector and the DMD. It may not be guided to. Light that does not enter the reflector is not guided by the DMD, but is absorbed by, for example, a light source or a housing that surrounds the DMD. As described above, a part of the light emitted from the light source may not be emitted from the vehicle lamp, and there is a demand for improving energy efficiency.
  • an object of the present invention is to provide a vehicle lamp that can change the light distribution pattern of the emitted light and improve energy efficiency.
  • the vehicle lighting equipment of the present invention reflects incident light and emits light having a predetermined light distribution pattern, and can change the predetermined light distribution pattern.
  • This vehicle lighting fixture can emit light having a predetermined light distribution pattern emitted from the light distribution pattern forming portion and light having a specific light distribution pattern emitted from the reflector unit to the outside of the vehicle. Further, the light distribution pattern forming unit can change a predetermined light distribution pattern. Therefore, the vehicle lighting fixture can form a desired light distribution pattern by the light including these lights, and can change the light distribution pattern. Further, in this vehicle lamp, a part of the light emitted from the light source is guided to the light distribution pattern forming portion by the light guide member, reflected by the light distribution pattern forming portion, and the other part of the light emitted from the light source. Is reflected by the reflector unit.
  • the reflector unit reflects the light emitted from the light source that is not guided to the light distribution pattern forming portion.
  • the vehicle lamp can form a light distribution pattern by light including light guided to the light distribution pattern forming portion by the light guide member and light not guided to the light distribution pattern forming portion. Therefore, this vehicle lamp can improve energy efficiency as compared with the case where light emitted from the light source and not incident on the light guide member is generated and the light distribution pattern is formed by the light not containing the light.
  • the reflector unit has a first reflecting portion that reflects the other part of the light emitted from the light source, and a second reflecting portion that reflects the light reflected by the first reflecting portion so as to have the specific light distribution pattern. It may have a reflecting portion.
  • the range in which the light can be guided can be expanded by increasing the number of reflections.
  • the reflector unit reflects the light emitted from the light source that is incident on the reflector unit at the first reflecting unit, and further reflects the reflected light at the second reflecting unit, thereby making it specific. Emits light with a light distribution pattern. Therefore, this reflector unit has a range in which each light reflected at each portion in the region where the light is reflected in the first reflecting portion can be guided as compared with the case where the light is reflected only once by the first reflecting portion. Can be expanded. Therefore, this vehicle lighting fixture can improve the degree of freedom of a specific light distribution pattern formed by the light emitted from the reflector unit, as compared with the case where the light from the light source is reflected only once by the reflector unit.
  • the first reflecting portion is the light distribution pattern forming portion in a predetermined direction parallel to the exit surface from which the light of the light distribution pattern forming portion is emitted.
  • the second reflecting portion is located on the side opposite to the light source side, and the second reflecting portion is located on the light distribution pattern forming portion side of the first reflecting portion and on the first reflecting portion side of the light distribution pattern forming portion. It may be that.
  • the vehicle lighting equipment further includes a projection lens through which light emitted from the light distribution pattern forming portion and light reflected by the reflector unit are transmitted.
  • the second reflecting portion may intersect with a reference plane including an emitting surface that emits light from the light distribution pattern forming portion.
  • the size of a predetermined light distribution pattern of the light emitted from the light distribution pattern forming unit and the specific light distribution of the light emitted from the reflector unit are compared with the case where the projection lens is not provided. It is easy to make the size of the pattern the desired size. Further, as compared with the case where the second reflecting portion does not intersect the reference surface including the exit surface in the light distribution pattern forming portion, the light distribution pattern forming portion and the second reflecting portion in the direction from the light distribution pattern forming portion toward the projection lens The deviation can be reduced.
  • a part of the light having a predetermined light distribution pattern from the light distribution pattern forming portion toward the projection lens is blocked by the second reflection portion, or is directed from the second reflection portion toward the projection lens. It is possible to prevent a part of the light having a specific light distribution pattern from being blocked by the light distribution pattern forming portion.
  • the vehicle lighting equipment further includes a projection lens through which light emitted from the light distribution pattern forming portion and light reflected by the reflector unit are transmitted, and is emitted from the light distribution pattern forming portion on the incident surface of the projection lens.
  • the first incident region where the light is incident and the second incident region where the light reflected by the reflector unit is incident may not overlap each other.
  • the vehicle lighting equipment further includes a projection lens through which light emitted from the light distribution pattern forming portion and light reflected by the reflector unit are transmitted, and the light guide member is a reflector having a reflecting surface, and the projection is performed. It may be across the entire region between the lens and the light source.
  • FIG. 1 is a front view schematically showing a vehicle provided with a vehicle lamp according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle lamp 1 of the present embodiment is a headlight for an automobile.
  • the vehicle 100 includes a pair of vehicle lamps 1 in each of the front left and right directions.
  • the pair of vehicle lighting fixtures 1 provided in the vehicle 100 have a shape symmetrical to each other in the left-right direction.
  • a plurality of lamps 1a and 1b are arranged side by side with each other, the lamp 1a is arranged outside the vehicle 100 with respect to the lamp 1b, and the lamp 1b is located outside the vehicle 100 with respect to the lamp 1a. It is placed on the center side.
  • the vehicle lamp 1 of the present embodiment is configured to emit a high beam by emitting light from the lamps 1a and 1b.
  • the configuration of the lamp 1b is not particularly limited.
  • the lamp 1b may be a parabolic lamp, a projector-type lamp, a direct lens-type lamp, or the like. Further, the arrangement order of these lamps 1a and 1b is not particularly limited.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1, which schematically shows a cross section of the lamp 1a in the vertical direction.
  • the lamp 1a which is a part of the vehicle lamp 1 includes a housing 10 and a lamp unit 20 as a main configuration.
  • the lamp unit 20 is a lamp unit that emits a part of a high beam.
  • the housing 10 includes a lamp housing 11, a front cover 12, and a back cover 13 as main configurations.
  • the front of the lamp housing 11 has an opening, and the front cover 12 is fixed to the lamp housing 11 so as to close the opening. Further, an opening smaller than the front is formed behind the lamp housing 11, and the back cover 13 is fixed to the lamp housing 11 so as to close the opening.
  • the space formed by the lamp housing 11, the front cover 12 that closes the front opening of the lamp housing 11, and the back cover 13 that closes the rear opening of the lamp housing 11 is a light chamber R, and the light room R is
  • the lamp unit 20 is housed inside.
  • the lamp unit 20 of the present embodiment mainly includes a light source 30, a reflector 40 as a light guide member, a light distribution pattern forming unit 50, a reflector unit 60, a projection lens 70, and a light absorbing member 80. It is fixed to the housing 10 by a configuration (not shown).
  • the light source 30 is a light emitting element that emits light, and in the present embodiment, it is a surface mount type LED (Light Emitting Diode) that emits white diffused light with a substantially rectangular exit surface.
  • the light source 30 is mounted on the circuit board 31 and is arranged so that the exit surface that emits light faces forward and upward.
  • the number and types of the light sources 30 are not particularly limited, and for example, the light source 30 may be a laser element that emits laser light.
  • the reflector 40 as a light guide member is a member that guides a part of the light emitted from the light source 30 to the light distribution pattern forming unit 50 described later, and a part of the light emitted from the light source 30 is arranged by the reflecting surface 40r. It is configured to reflect toward the light pattern forming unit 50. Further, the other part of the light emitted from the light source 30 does not enter the reflector 40.
  • the reflector 40 of the present embodiment is a curved plate-shaped member, and is arranged so as to cover the light source 30 from the front side.
  • the surface of the reflector 40 on the light source 30 side is a reflecting surface 40r that reflects the light emitted from the light source 30.
  • the reflecting surface 40r is curved so as to be concave on the side opposite to the light source 30 side, and for example, the light emitted from the light source 30 is collected based on the rotating elliptic curved surface and irradiated to the light distribution pattern forming portion 50. It is composed.
  • the light distribution pattern forming unit 50 is configured to reflect incident light to emit light having a predetermined light distribution pattern, and to change the predetermined light distribution pattern.
  • the light distribution pattern forming portion 50 of the present embodiment is a so-called DMD, and includes a reflecting portion 51, an edge cover 52, and a protective cover 53 as main configurations. In FIG. 2, the description inside the reflection unit 51 is omitted.
  • the reflection unit 51 has a reflection control surface 51S that reflects incident light, and is configured to form a predetermined light distribution pattern by the light reflected by the reflection control surface 51S.
  • the reflection portion 51 is formed to be substantially rectangular in the front view, and the entire region in the front view is the reflection control surface 51S.
  • the edge cover 52 covers the entire circumference of the side surface of the reflection portion 51 and the side opposite to the reflection control surface 51S.
  • the protective cover 53 is a plate-shaped member having translucency, and is fixed to the edge cover 52 so as to cover the reflection control surface 51S.
  • the light distribution pattern forming unit 50 is arranged so that the light emitted from the light source 30 and reflected by the reflector 40 is irradiated to the reflection control surface 51S via the protective cover 53.
  • the light distribution pattern forming portion 50 is located on the rear side and the upper side of the light source 30, and is arranged so that the surface 53S of the protective cover 53 extends substantially vertically and in the left-right direction. Then, the light reflected by the reflection control surface 51S is emitted from the light distribution pattern forming unit 50 via the protective cover 53. Therefore, the surface 53S of the protective cover 53 opposite to the reflection control surface 51S side is an incident surface and an exit surface of the light distribution pattern forming portion 50.
  • the edge cover 52 is not particularly limited, and may not cover the back surface side of the reflective portion 51, for example. Further, the light distribution pattern forming portion 50 does not have to include the edge cover 52 and the protective cover 53.
  • the reflecting unit 51 has a plurality of reflecting elements arranged in two dimensions (not shown), and the reflection control surface 51S of the reflecting unit 51 is composed of the reflecting surfaces of the plurality of reflecting elements.
  • the plurality of reflective elements are individually tiltably supported on a substrate (not shown).
  • the plurality of reflecting elements can be individually switched between a first tilted state in which a predetermined angle is tilted to one side and a second tilted state in which the other side is tilted by a predetermined angle.
  • a reflection unit drive circuit (not shown) is connected to the reflection unit 51, and the tilted state of each reflection element is switched according to the voltage applied to each reflection element by the reflection unit drive circuit.
  • each reflecting element reflects incident light in a predetermined direction or another predetermined direction depending on the tilted state.
  • the reflection control surface 51S when the tilted state of the plurality of reflecting elements is such that the reflecting surfaces of the plurality of reflecting elements are located on the same plane is substantially parallel to the surface 53S of the protective cover 53.
  • the light distribution pattern forming unit 50 forms a predetermined light distribution pattern by the light emitted from the reflection control surface 51S in a predetermined direction by controlling the tilted state of the plurality of reflecting elements of the reflecting unit 51. At the same time, this light distribution pattern can be changed. Further, the light distribution pattern forming unit 50 can make the light intensity distribution in a predetermined light distribution pattern a predetermined intensity distribution by controlling the tilted state of the reflecting element over time. Most of the light reflected by the reflection control surface 51S in a predetermined direction different from the predetermined direction is converted into heat by the light absorption member 80 described later.
  • the reflector unit 60 has a specific light distribution pattern so that at least a part of the light emitted from the light source 30 that does not enter the reflector 40 as a light guide member and is not guided to the light distribution pattern forming unit 50 has a specific light distribution pattern. reflect. Therefore, a part of the light emitted from the light source 30 is reflected by the reflector 40, enters the light distribution pattern forming unit 50, and is reflected by the light distribution pattern forming unit 50. Further, another part of the light emitted from the light source 30 is incident on the reflector unit 60 and reflected by the reflector unit 60.
  • the reflector unit 60 has a first reflection unit 61 and a second reflection unit 62.
  • the reflector unit 60 reflects at least a part of the light emitted from the light source 30 and not reflected by the reflector 40 toward the second reflecting unit 62 by the first reflecting unit 61. Further, the reflector unit 60 reflects the light reflected by the first reflecting unit 61 so as to have a specific light distribution pattern by the second reflecting unit 62. That is, the reflector unit 60 emits light having a specific light distribution pattern by emitting light emitted from the light source 30 and reflecting light not reflected by the reflector 40 twice. Further, the first reflecting unit 61 guides light to the second reflecting unit 62.
  • light emitted from the reflection control surface 51S of the light distribution pattern forming unit 50 in a predetermined direction different from the predetermined direction is incident on the first reflection unit 61, and the first reflection unit 61 Reflects the light toward the light absorbing member 80 described later.
  • the first reflecting portion 61 of the present embodiment is a curved plate-shaped member extending in the front-rear direction and the left-right direction.
  • the first reflecting portion 61 is arranged in front of and above the light distribution pattern forming portion 50. Therefore, the first reflecting portion 61 is located on the side opposite to the light source 30 side of the light distribution pattern forming portion 50 in the vertical direction parallel to the surface 53S which is the exit surface for emitting the light of the light distribution pattern forming portion 50.
  • the surface of the first reflecting portion 61 on the light source 30 side is a reflecting surface 61r that emits light emitted from the light source 30 and is not reflected by the reflector 40, and the reflecting surface 61r and the light source 30 overlap each other in the vertical direction. ..
  • the second reflecting portion 62 of the present embodiment is a curved plate-shaped member extending in the vertical direction and the horizontal direction.
  • the second reflecting portion 62 is separated from the first reflecting portion 61, and is arranged below the first reflecting portion 61 and above the light distribution pattern forming portion 50. Therefore, in the vertical direction parallel to the surface 53S, which is the exit surface from which the light of the light distribution pattern forming unit 50 is emitted, the second reflecting unit 62 is closer to the light distribution pattern forming unit 50 than the first reflecting unit 61 and has a light distribution. It can be understood that it is located closer to the first reflecting portion 61 than the pattern forming portion 50.
  • the second reflecting portion 62 intersects with the reference plane RP1 including the surface 53S of the protective cover 53 in the light distribution pattern forming portion 50.
  • the reference plane RP1 is a flat surface.
  • the front surface of the second reflecting portion 62 is a reflecting surface 62r that reflects the light reflected by the reflecting surface 61r of the first reflecting portion 61.
  • the second reflecting portion 62 may be connected to the first reflecting portion 61, the first reflecting portion 61 and the second reflecting portion 62 may be integrally formed, and the reflecting surface 61r and the reflecting surface may be integrally formed. It may be connected to 62r.
  • the reflecting surface 61r of the first reflecting portion 61 is curved so as to be concave on the side opposite to the light source 30 side.
  • the reflecting surface 61r reflects the light so that at least a part of the light emitted from the light source 30 and not reflected by the reflector 40 is focused on the reflecting surface 62r of the second reflecting portion 62.
  • the reflecting surface 61r is a curved surface based on a rotating elliptic curved surface in which one focal point overlaps with the light source 30 and the other focal point overlaps with the reflecting surface 62r of the second reflecting portion 62. Includes at least some.
  • the focal point of the rotating elliptic surface that overlaps the reflecting surface 62r is located at or near the center of the reflecting surface 62r.
  • the reflecting surface 62r of the second reflecting portion 62 is curved so as to be concave on the rear side in the left-right direction, and the light reflected by the first reflecting portion 61 is directed forward so as to have a specific light distribution pattern. reflect. Then, light having a specific light distribution pattern is emitted from the reflector unit 60. Further, in the present embodiment, the reflection surface 61r of the first reflection unit 61 emits light emitted from the reflection control surface 51S of the light distribution pattern forming unit 50 in another predetermined direction different from the predetermined direction, which will be described later. It reflects toward the absorbing member 80.
  • the reflecting surface 61r of the first reflecting unit 61 may reflect at least a part of the light emitted from the light source 30 and not reflected by the reflector 40 toward the reflecting surface 62r of the second reflecting unit 62, for example, a flat surface. May be done. Further, the reflecting surface 62r of the second reflecting portion 62 may reflect the light reflected by the first reflecting portion 61 so as to have a specific light distribution pattern, and may be, for example, a flat surface.
  • the projection lens 70 is a lens that adjusts the divergence angle of incident light.
  • the projection lens 70 is arranged in front of the light distribution pattern forming portion 50 and the second reflecting portion 62. Light having a predetermined light distribution pattern emitted from the light distribution pattern forming unit 50 and light having a specific light distribution pattern emitted from the reflector unit 60 are incident on the projection lens 70, and the divergence angle of these lights is the projection lens 70. It is adjusted with. These lights whose divergence angles are adjusted by the projection lens 70 are emitted from the lamp 1a via the front cover 12.
  • the projection lens 70 is a lens in which the entrance surface 70i and the emission surface 70o are formed in a convex shape.
  • the optical axis 70a of the projection lens 70 passes through the center or the vicinity of the reflection control surface 51S in the light distribution pattern forming unit 50, and the rear focus of the projection lens 70 is located on or near the reflection control surface 51S. Further, the optical axis 70a of the projection lens 70 is substantially perpendicular to the reflection control surface 51S.
  • the first reflecting portion 61 of the reflector unit 60 is in the vertical direction parallel to the surface 53S which is the exit surface for emitting the light of the light distribution pattern forming portion 50. It is located on the side opposite to the light source 30 side of the optical axis 70a.
  • the second reflecting portion 62 is located on the optical axis 70a side of the first reflecting portion 61 and on the first reflecting portion 61 side of the optical axis 70a. Further, the reflector 40 as a light guide member crosses the entire region between the projection lens 70 and the light source 30. The upper part and the lower part of the projection lens 70 may be cut out.
  • FIG. 3 is a front view schematically showing the projection lens 70, and is a view of the projection lens 70 viewed from the incident surface 70i side.
  • the incident surface 70i includes a first region 70ia and a second region 70ib.
  • the second region 70ib is hatched.
  • the first region 70ia is located above the second region 70ib. That is, the first region 70ia is located on the side opposite to the light source 30 side of the second region 70ib.
  • a plurality of diffusing elements (not shown) for diffusing light are provided in the second region 70ib. Examples of the diffusing element include protrusions and dents.
  • the width of such a diffusion element in the vertical and horizontal directions is preferably about 1 mm.
  • the height of the diffusing element is preferably smaller than about 10 ⁇ m.
  • the depth of the diffusing element is preferably smaller than about 10 ⁇ m.
  • the distance between adjacent diffusion elements is preferably about 1 mm.
  • the light absorbing member 80 is a member having light absorbing property, and is configured to convert most of the incident light into heat. As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the light absorbing member 80 is a plate-shaped member having light absorbing property, and is arranged below the light distribution pattern forming portion 50 and behind the light source 30. Therefore, it can be understood that the light absorbing member 80 is located closer to the light source 30 than the light distribution pattern forming portion 50 in the vertical direction parallel to the surface 53S of the light distribution pattern forming portion 50. Further, it can be understood that the light absorbing member 80 is located closer to the light distribution pattern forming portion 50 than the light source 30 in the front-rear direction perpendicular to the surface 53S of the light distribution pattern forming portion 50.
  • a part of the light distribution pattern forming portion 50 is located closer to the light source 30 than the light distribution pattern forming portion 50. Then, the light emitted from the reflection control surface 51S of the light distribution pattern forming unit 50 toward another predetermined direction different from the predetermined direction and reflected by the reflection surface 61r of the first reflection unit 61 of the reflector unit 60 absorbs light. It enters the member 80 and most of this light is converted into heat.
  • the light absorbing member 80 include a plate-shaped member made of a metal such as aluminum and having a surface subjected to black alumite processing or the like.
  • the light absorbing member 80 may be formed integrally with the lamp housing 11 of the housing 10 and may be a part of the lamp housing 11. Further, when the lamp unit 20 further includes a heat sink on which the light source 30 and the light distribution pattern forming portion 50 are mounted, the light absorbing member 80 may be formed integrally with the heat sink and may be a part of the heat sink.
  • a high beam light distribution pattern is formed by the light emitted from the lamps 1a and 1b of the vehicle lamp 1.
  • white light is emitted from the light source 30 by supplying electric power from a power source (not shown).
  • a part of the light emitted from the light source 30 is reflected toward the light distribution pattern forming portion 50 by the reflecting surface 40r of the reflector 40 as a light guide member.
  • the light L1A reflected by the reflection surface 40r of the reflector 40 is condensed and irradiated to the reflection control surface 51S of the light distribution pattern forming unit 50, and is reflected by the reflection control surface 51S.
  • the light L1A is applied to the entire surface of the reflection control surface 51S. Then, light L1B having a predetermined light distribution pattern is emitted from the light distribution pattern forming unit 50 in a predetermined direction, and this light L1B passes through the projection lens 70 and is emitted from the lamp 1a via the front cover 12. Most of the light L1C emitted from the reflection control surface 51S in a predetermined direction different from the predetermined direction is reflected by the reflection surface 61r of the first reflection unit 61 in the reflector unit 60 and is reflected by the light absorption member 80. It is incident and converted into heat.
  • the light L2A reflected by the reflecting surface 61r of the first reflecting portion 61 is reflected by the reflecting surface 62r of the second reflecting portion 62 so as to have a specific light distribution pattern.
  • light L2B having a specific light distribution pattern is emitted from the reflector unit 60, and this light L2B passes through the projection lens 70 and is emitted from the lamp 1a via the front cover 12.
  • FIG. 4 is a diagram showing a high beam light distribution pattern.
  • S indicates a horizontal line.
  • the high beam light distribution pattern PH is formed from a plurality of light distribution patterns. Specifically, the high beam light distribution pattern PH is formed by a predetermined light distribution pattern PT1 formed by the light L1B, a specific light distribution pattern PT2 formed by the light L2B, and light emitted from the lamp 1b. It is formed by the light distribution pattern PT3.
  • the outline of the high beam light distribution pattern PH is indicated by a thick line
  • the outline of the predetermined light distribution pattern PT1 is indicated by a dotted line
  • the outline of the specific light distribution pattern PT2 is indicated by a long-dotted chain line.
  • the outline of the light pattern PT3 is shown by a chain double-dashed line. Further, among the contour of the predetermined light distribution pattern PT1 and the contour of the light distribution pattern PT3, the portion overlapping the contour of the high beam light distribution pattern PH is shown shifted from the contour of the high beam light distribution pattern PH.
  • the upper part of the high beam light distribution pattern PH is formed by a predetermined light distribution pattern PT1
  • the lower part is formed by a specific light distribution pattern PT2 and a light distribution pattern PT3.
  • the lower part of the predetermined light distribution pattern PT1 and the upper part of the light distribution pattern PT3 overlap each other. That is, the tilted state of the plurality of reflecting elements of the reflecting unit 51 in the light distribution pattern forming unit 50 of the lamp 1a is controlled so that such a predetermined light distribution pattern PT1 is formed.
  • the entire specific light distribution pattern PT2 overlaps with the light distribution pattern PT3. Further, the specific light distribution pattern PT2 and the predetermined light distribution pattern PT1 do not overlap each other. That is, the reflector unit 60 of the lamp 1a is configured so that the specific light distribution pattern PT2 is in this way.
  • the vehicle lamp 1 of the present embodiment emits light L1B having a predetermined light distribution pattern PT1 and light L2B having a specific light distribution pattern PT2 from the lamp 1a, and emits light L2B having a specific light distribution pattern PT2, and the light distribution pattern PT3 from the lamp 1b. Emits light with. Then, a high beam light distribution pattern PH is formed by these lights, and the high beam is emitted from the vehicle lamp 1. A part of the light distribution pattern PH of the high beam emitted in this way is formed by light including light L1B emitted from the light distribution pattern forming unit 50.
  • the light distribution pattern of the region of the high beam light distribution pattern PH formed by the light including the light L1B and overlapping with the predetermined light distribution pattern PT1 in FIG. 4 can be changed. Therefore, for example, the light distribution pattern in this region can be changed according to the situation in front of the vehicle 100, and the high beam emitted from the vehicle lamp 1 can be an ADB (Adaptive Driving Beam).
  • the specific light distribution pattern PT2 may overlap with the predetermined light distribution pattern PT1. Further, at least a part of the specific light distribution pattern PT2 does not have to overlap with the light distribution pattern PT1 of the light emitted from the predetermined light distribution pattern PT1 and the lamp 1b. In this case, the area irradiated with the light emitted from the vehicle lamp 1 can be expanded.
  • the vehicle lighting equipment of the present embodiment includes a light source 30, a reflector 40 as a light guide member, a light distribution pattern forming unit 50, and a reflector unit 60.
  • the reflector 40 guides a part of the light emitted from the light source 30 to the light distribution pattern forming unit 50.
  • the light distribution pattern forming unit 50 can reflect the incident light L1A to emit light L1B having a predetermined light distribution pattern PT1 and change the predetermined light distribution pattern PT1.
  • the reflector unit 60 reflects another part of the light emitted from the light source 30 so as to have a specific light distribution pattern PT2.
  • the light L1B having a predetermined light distribution pattern PT1 emitted from the light distribution pattern forming unit 50 and the light L2B having a specific light distribution pattern PT2 emitted from the reflector unit 60 are outside the vehicle. Can be emitted to. Further, the light distribution pattern forming unit 50 can change the predetermined light distribution pattern PT1. Therefore, the vehicle lamp 1 of the present embodiment can form a desired light distribution pattern by the light including these lights L1B and L2B, and can change this light distribution pattern. For example, the ADB is emitted as described above. can do.
  • the vehicle lamp 1 of the present embodiment a part of the light emitted from the light source 30 is guided to the light distribution pattern forming unit 50 by the reflector 40 as a light guide member and reflected by the light distribution pattern forming unit 50. To. Further, another part of the light emitted from the light source 30 is reflected by the reflector unit 60. That is, the reflector unit 60 reflects the light emitted from the light source 30 that is not guided to the light distribution pattern forming unit 50. Then, the vehicle lamp 1 of the present embodiment forms a light distribution pattern by light including light guided by the reflector 40 to the light distribution pattern forming unit 50 and light not guided by the light distribution pattern forming unit 50. it can. Therefore, the vehicle lamp 1 of the present embodiment improves energy efficiency as compared with the case where light emitted from the light source 30 and not incident on the reflector 40 is generated and the light distribution pattern is formed by the light not containing the light. obtain.
  • the reflector unit 60 has a first reflecting unit 61 and a second reflecting unit 62.
  • the first reflecting unit 61 reflects at least a part of the light emitted from the light source 30 that is not guided by the light distribution pattern forming unit 50.
  • the second reflecting unit 62 reflects the light L2A reflected by the first reflecting unit 61 so as to have a specific light distribution pattern.
  • the range in which the light can be guided can be expanded by increasing the number of reflections.
  • the reflector unit 60 of the present embodiment reflects the light emitted from the light source 30 that is incident on the reflector unit 60 by the first reflecting unit 61, and further reflects the reflected light L2A by the second reflecting unit 62. Then, the light L2B of the specific light distribution pattern PT2 is emitted. Therefore, the reflector unit 60 of the present embodiment reflects each light in each portion in the region where the light is reflected by the first reflecting unit 61, as compared with the case where the light is reflected only once by the first reflecting unit 61. The range that can be guided can be expanded.
  • a specific light distribution pattern formed by the light L2B emitted from the reflector unit 60 is compared with the case where the light from the light source 30 is reflected only once by the reflector unit 60.
  • the degree of freedom of PT2 can be improved.
  • the reflecting surface 61r of the first reflecting portion 61 has at least one of a rotating elliptic curved surface in which one focal point overlaps with the light source 30 and the other focal point overlaps with the reflecting surface 62r of the second reflecting portion 62. It is a curved surface including a part. Therefore, as compared with the case where the reflection surface 61r of the first reflection unit 61 is flat, the amount of light reflected by the first reflection unit 61 and incident on the second reflection unit 62 can be increased, and the light is emitted from the reflector unit 60. The amount of light to be emitted can be increased.
  • the vehicle lamp 1 of the present embodiment further includes a projection lens 70 through which the light L1B emitted from the light distribution pattern forming unit 50 and the light L2B reflected by the reflector unit 60 are transmitted. Therefore, as compared with the case where the vehicle lamp 1 of the present embodiment does not include the projection lens 70, the size of the predetermined light distribution pattern of the light L1B emitted from the light distribution pattern forming unit 50 and the reflector unit 60 It is easy to set the size of the specific light distribution pattern of the emitted light L2B to a desired size.
  • the vehicle lamp 1 of the present embodiment includes the above-mentioned projection lens 70, and the second reflecting portion 62 is a protective cover which is an exit surface for emitting light L1B having a predetermined light distribution pattern in the light distribution pattern forming portion 50. It intersects the reference plane RP1 including the plane 53S of 53. Therefore, the light distribution pattern forming unit 50 and the second reflecting unit 62 in the direction from the light distribution pattern forming unit 50 toward the projection lens 70 are compared with the case where the second reflecting unit 62 does not intersect with the reference surface RP1 in the light distribution pattern forming unit 50. 2 The deviation from the reflecting portion 62 can be reduced.
  • a part of the light L1B having a predetermined light distribution pattern from the light distribution pattern forming portion 50 toward the projection lens 70 is a second reflecting portion 62. It is possible to prevent the light L2B having a specific light distribution pattern from the second reflecting unit 62 toward the projection lens 70 from being blocked by the light distribution pattern forming unit 50.
  • the two incident regions do not overlap each other. Since the light L1B emitted from the light distribution pattern forming unit 50 and the light L2B reflected by the reflector unit 60 are emitted from different positions, the angles of incidence of these lights L1B and L2B on the projection lens 70 are different. Therefore, when these lights L1B and L2B are incident on the same region of the incident surface 70i of the projection lens 70, the design of the incident surface 70i in the region tends to be difficult. However, in the vehicle lamp of the present embodiment, since these lights L1B and L2B are incident on different regions of the incident surface 70i of the projection lens 70, the design of the projection lens 70 can be facilitated.
  • a plurality of diffusing elements for diffusing light are provided in the second incident region on the incident surface 70i of the projection lens 70. Therefore, the contour of the specific light distribution pattern PT2 formed by the light L2B emitted from the reflector unit 60 can be blurred. Therefore, the contour of the specific light distribution pattern PT2 can be made inconspicuous and the driver can be prevented from feeling uncomfortable. From the viewpoint of blurring the contour of the specific light distribution pattern PT2, the light L2B that is reflected by the reflector unit 60 on the second incident region and the emission surface 70o of the projection lens 70 and is incident on the second incident region is emitted.
  • a plurality of diffusion elements may be provided in at least one of the emission regions.
  • the reflector 40 crosses the entire region between the projection lens 70 and the light source 30. Therefore, the vehicle lamp 1 of the present embodiment can suppress the light emitted from the light source 30 from directly incident on the projection lens 70 and suppress the emission of unintended light.
  • the vehicle lamp 1 is supposed to irradiate a high beam, but the present invention is not particularly limited.
  • the vehicle lamp 1 may be configured to irradiate an irradiated body such as a road surface with light that constitutes an image together with a low beam.
  • the lamp unit 20 in the lamp 1a of the above embodiment is turned upside down. That is, the light distribution pattern forming portion 50 is arranged below the light source 30, and the first reflecting portion 61 of the reflector unit 60 is arranged in front of and below the light distribution pattern forming portion 50. Further, the second reflection unit 62 is arranged above the first reflection unit 61 and below the light distribution pattern forming unit 50.
  • the orientation of the light distribution pattern forming unit 50 and the shape of the projection lens 70 are adjusted so that the light L2B emitted from the light distribution pattern forming unit 50 irradiates the road surface in front of the vehicle. Further, the reflecting surface 61r and the second reflecting portion of the first reflecting portion 61 so that the entire specific light distribution pattern PT2 formed by the light L2B overlaps with the light distribution pattern PT3 formed by the light emitted from the lamp 1b. The shape of the reflecting surface 62r of 62, the shape of the projection lens 70, and the like are adjusted. Then, a low beam light distribution pattern is formed by the specific light distribution pattern PT2 and the light distribution pattern PT3.
  • the light distribution pattern of the light emitted from the vehicle lamp 1 can be understood as a light distribution pattern formed by the low beam and the light constituting the image.
  • the vehicle lamp 1 Even if the lamp 1a has such a configuration, the vehicle lamp 1 generates light that is emitted from the light source 30 and does not enter the reflector 40, and the light that does not include the light is used. Energy efficiency can be improved as compared to the case of forming a light distribution pattern.
  • the light L1B emitted from the light distribution pattern forming unit 50 and the light L2B emitted from the reflector unit 60 are emitted from the lamp 1a toward the front of the vehicle 100.
  • the emission directions of the light L1B and L2B from the lamp 1a may be different from each other.
  • the light L1A may be emitted from the lamp 1a toward the road surface on the side of the vehicle 100
  • the light L1B may be emitted from the lamp 1a toward the front of the vehicle 100.
  • the vehicle lamp 1 can irradiate the irradiated body such as the road surface with the light constituting the image, the direction of the light emitted by the vehicle lamp 1 and the position where the vehicle lamp 1 is attached to the vehicle are particularly important. Not limited.
  • a high beam light distribution pattern is formed by the light emitted from the lamp 1a and the light emitted from the lamp 1b.
  • the vehicle lamp 1 may form a light distribution pattern such as a high beam only by the light emitted from the lamp 1a.
  • the vehicle lamp 1 may be provided with yet another lamp different from the lamps 1a and 1b, and a light distribution pattern such as a high beam may be formed by the light emitted from these lamps.
  • the vehicle lamp 1 is provided with a reflector 40 as a light guide member that guides the light emitted from the light source 30 to the light distribution pattern forming unit 50.
  • the light guide member is not particularly limited.
  • the light guide member may be a lens, and the light emitted from the light source 30 by the lens may be guided to the light distribution pattern forming unit 50.
  • the first reflection unit 61 is located on the side opposite to the light source 30 side of the light distribution pattern forming unit 50 in the direction parallel to the surface 53S which is the exit surface of the light distribution pattern forming unit 50.
  • the second reflecting portion 62 was located on the light distribution pattern forming portion 50 side of the first reflecting portion 61 and on the first reflecting portion 61 side of the light distribution pattern forming portion 50 in the above direction.
  • the positions of the first reflecting portion 61 and the second reflecting portion 62 are not particularly limited.
  • the second reflecting portion 62 may be located on the side opposite to the first reflecting portion 61 side of the light distribution pattern forming portion 50.
  • the first reflection unit 61 and the second reflection unit 62 may be arranged so that the light distribution pattern forming unit 50 is located between the first reflection unit 61 and the second reflection unit 62. Further, the first reflection unit 61 may be arranged on the side opposite to the light distribution pattern forming unit 50 side of the light source 30 in the above direction.
  • the reflector unit 60 reflects light twice by the reflecting surface 61r of the first reflecting unit 61 and the reflecting surface 62r of the second reflecting unit 62, and the light L2B of the specific light distribution pattern PT2.
  • the reflector unit 60 only needs to be able to reflect at least a part of the light emitted from the light source 30 that is not guided to the light distribution pattern forming unit 50 so as to have a specific light distribution pattern PT2.
  • the reflector unit 60 is composed of the first reflecting unit 61, and at least a part of the light emitted from the light source 30 that is not guided to the light distribution pattern forming unit 50 is transmitted by the reflecting surface 61r of the first reflecting unit 61. It may be reflected so as to have a specific light distribution pattern PT2.
  • the reflector unit 60 in the above embodiment, light L1C emitted from the reflection control surface 51S of the light distribution pattern forming unit 50 in a predetermined direction different from the predetermined direction is incident on the reflector unit 60, and the reflector is The unit 60 reflected the light L1C toward the light absorbing member 80.
  • the light source 30, the reflector 40, the light distribution pattern forming unit 50, the reflector unit 60, and the light absorbing member 80 are arranged so that the light L1C emitted from the reflection control surface 51S is directly incident on the light absorbing member 80. May be good.
  • the vehicle lamp 1 includes a projection lens 70 composed of one lens.
  • the projection lens 70 included in the vehicle lighting tool 1 may be a lens group composed of a plurality of lenses arranged in parallel in the optical axis direction, and the plurality of lenses arranged in parallel may be a convex lens, a concave lens, a free curved lens, or the like. Of these, a plurality of types of lenses may be included. Further, the vehicle lamp 1 does not have to include the projection lens 70.
  • the light distribution pattern forming unit 50 is a so-called DMD.
  • the light distribution pattern forming unit 50 may reflect the incident light to emit light having a predetermined light distribution pattern, and may change the predetermined light distribution pattern.
  • LCOS Liquid Crystal On Silicon
  • the light distribution pattern forming portion is LCOS, the vehicle lamp 1 does not have to include the light absorbing member 80.
  • the LCOS includes a silicon substrate in which a plurality of electrodes whose potentials are independently controlled are arranged in a matrix on the surface, a transparent electrode, and a liquid crystal layer sandwiched between the electrodes and the transparent electrodes.
  • the potentials of the plurality of electrodes are independently controlled, so that the refractive index of the liquid crystal layer sandwiched between each electrode and the transparent electrode changes independently. Therefore, the light incident from the transparent electrode side, reflected by the electrode, and emitted from the transparent electrode side passes through the liquid crystal layer having a refractive index corresponding to the potential of the electrode.
  • the phase of the light incident on the LCOS is adjusted for each portion corresponding to each electrode, and the light having a modulated phase distribution is emitted from the LCOS. Since light having different phases interferes with each other and is diffracted, LCOS diffracts incident light according to a pattern consisting of the refractive index of the liquid crystal layer corresponding to each electrode, and a light distribution pattern based on this refractive index pattern. Light is emitted. As described above, in LCOS, light incident from the transparent electrode side is reflected by the electrode and emitted from the transparent electrode side, and a light distribution pattern is formed by the light emitted from the transparent electrode side.
  • the surface of the electrode on the transparent electrode side is a reflective surface that reflects light
  • the light distribution pattern is formed by the light reflected by the surface of the electrode on the transparent electrode side.
  • the LCOS can change the light distribution pattern formed by the light reflected by the surface of the electrodes on the transparent electrode side by controlling the potentials of the plurality of electrodes.
  • a vehicle lamp that can change the light distribution pattern of the emitted light and improve energy efficiency, and can be used in the field of vehicle lamps such as automobiles.

Abstract

車両用灯具（１）は、光源（３０）と、入射する光を反射して所定の配光パターン（ＰＴ１）を有する光（Ｌ１Ｂ）を出射するとともに、所定の配光パターン（ＰＴ１）を変更可能な配光パターン形成部（５０）と、光源（３０）から出射する光の一部を配光パターン形成部（５０）に導光するリフレクタ（４０）と、光源（３０）から出射する光の他の一部を特定の配光パターンとなるように反射するリフレクタユニット（６０）と、を備える。

Description

車両用灯具
　本発明は、車両用灯具に関する。
　車両用灯具として、自動車用ヘッドライトに代表される車両用前照灯や、路面等に画像を描画する描画装置等が知られている。ところで、車両用灯具では、出射する光の配光パターンを所定の配光パターンとするために様々な構成が検討されている。例えば、下記特許文献１には、光を反射する装置であるＤＭＤ（Digital Mirror Device）を用いて所定の配光パターンを形成する車両用灯具が開示されている。
　下記特許文献１に記載の車両用灯具は、光源と、ＤＭＤと、リフレクタと、筐体とを備える。光源、ＤＭＤ、及びリフレクタは筐体によって囲われ、光源から出射する光はリフレクタによってＤＭＤに導光されている。ＤＭＤは、傾倒状態を個別に切り替え可能である複数の反射素子の反射面によって構成される反射制御面を有し、光を反射制御面によって反射して複数の反射素子の傾倒状態に応じる配光パターンを形成する。このため、下記特許文献１の車両用灯具は、ＤＭＤにおける複数の反射素子の傾倒状態を制御することで、出射する光の配光パターンを変更できる。
特開２０１４－５６７４６号公報
　一般的に、光源から出射する光は拡散する。このため、特許文献１に記載の車両用灯具のように光源から出射する光をＤＭＤに導光するリフレクタを有していても、光源から出射する光の一部がリフレクタに入射せずにＤＭＤに導光されない場合がある。リフレクタに入射しない光はＤＭＤに導光されず、例えば光源やＤＭＤ等を囲う筐体等に吸収される。このように光源から出射する光の一部が車両用灯具から出射しない場合があり、エネルギー効率を向上したいとの要請がある。
　そこで、本発明は、出射する光の配光パターンを変更し得るとともに、エネルギー効率を向上し得る車両用灯具を提供することを目的とする。
　上記目的の達成のため、本発明の車両用灯具は、光源と、入射する光を反射して所定の配光パターンを有する光を出射するとともに、前記所定の配光パターンを変更可能な配光パターン形成部と、前記光源から出射する光の一部を前記配光パターン形成部に導光する導光部材と、前記光源から出射する光の他の一部を特定の配光パターンとなるように反射するリフレクタユニットと、を備えることを特徴とする。
　この車両用灯具は、配光パターン形成部から出射する所定の配光パターンを有する光と、リフレクタユニットから出射する特定の配光パターンを有する光とを車外に出射できる。また、配光パターン形成部は所定の配光パターンを変更可能である。このため、この車両用灯具は、これら光を含む光によって所望の配光パターンを形成し得るとともに、この配光パターンを変更し得る。また、この車両用灯具では、光源から出射する光の一部が導光部材によって配光パターン形成部に導光され当該配光パターン形成部で反射され、光源から出射する光の他の一部がリフレクタユニットで反射される。つまり、リフレクタユニットは、光源から出射する光のうち配光パターン形成部に導光されない光を反射する。そして、この車両用灯具は、導光部材によって配光パターン形成部に導光される光と配光パターン形成部に導光されない光とを含む光によって、配光パターンを形成できる。従って、この車両用灯具は、光源から出射して導光部材に入射しない光が生じるとともに当該光を含まない光によって配光パターンを形成する場合と比べて、エネルギー効率を向上し得る。
　前記リフレクタユニットは、前記光源から出射する光の前記他の一部を反射する第１反射部と、前記第１反射部で反射する光を前記特定の配光パターンとなるように反射する第２反射部と、を有することとしてもよい。
　光を反射して当該光を導光する場合、一般的に反射の回数を多くすることで当該光を導光可能な範囲を広げ得る。この車両用灯具では、リフレクタユニットは、光源から出射する光のうちリフレクタユニットに入射する光を第１反射部で反射し、この反射した光を更に第２反射部で反射することで、特定の配光パターンの光を出射する。このため、このリフレクタユニットは、光を第１反射部で１回だけ反射する場合と比べて、第１反射部における光を反射する領域内の各部位で反射した各光を導光可能な範囲を広げ得る。このため、この車両用灯具は、光源からの光をリフレクタユニットが１回だけ反射する場合と比べて、リフレクタユニットから出射する光によって形成される特定の配光パターンの自由度を向上し得る。
　リフレクタユニットが第１反射部と第２反射部とを有する場合、前記配光パターン形成部の光を出射する出射面と平行な所定の方向において、前記第１反射部は前記配光パターン形成部よりも前記光源側と反対側に位置し、前記第２反射部は前記第１反射部よりも前記配光パターン形成部側かつ前記配光パターン形成部よりも前記第１反射部側に位置することとしてもよい。
　リフレクタユニットが第１反射部と第２反射部とを有する場合、上記車両用灯具は、前記配光パターン形成部から出射する光、及び前記リフレクタユニットで反射した光が透過する投影レンズを更に備え、前記第２反射部は、前記配光パターン形成部の光を出射する出射面を含む基準面と交わることとしてもよい。
　このような構成にすることで、投影レンズを備えない場合と比べて、配光パターン形成部から出射する光の所定の配光パターンの大きさ、及びリフレクタユニットから出射する光の特定の配光パターンの大きさを所望の大きさにし易い。また、第２反射部が配光パターン形成部における出射面を含む基準面と交わらない場合と比べて、配光パターン形成部から投影レンズに向かう方向における配光パターン形成部と第２反射部とのずれを小さくし得る。このため、上記の場合と比べて、配光パターン形成部から投影レンズに向かう所定の配光パターンを有する光の一部が第２反射部によって遮られたり、第２反射部から投影レンズに向かう特定の配光パターンを有する光の一部が配光パターン形成部によって遮られたりすることを抑制し得る。
　上記車両用灯具は、前記配光パターン形成部から出射する光、及び前記リフレクタユニットで反射した光が透過する投影レンズを更に備え、前記投影レンズの入射面における前記配光パターン形成部から出射する光が入射する第１入射領域と、前記リフレクタユニットで反射した光が入射する第２入射領域とが互いに重ならないこととしてもよい。
　配光パターン形成部から出射する光とリフレクタユニットで反射した光とは互いに異なる位置から出射するため、これら光の投影レンズへの入射角は異なる。このため、これら光が投影レンズの入射面の同じ領域に入射する場合、当該領域における入射面の設計が難しくなる傾向にある。しかし、この車両用灯具では、これら光が投影レンズの入射面の互いに異なる領域に入射するため、投影レンズの設計を容易にし得る。
　上記車両用灯具は、前記配光パターン形成部から出射する光、及び前記リフレクタユニットで反射した光が透過する投影レンズを更に備え、前記導光部材は、反射面を有するリフレクタとされ、前記投影レンズと前記光源との間の領域全体を横切ることとしてもよい。
　このような構成にすることで、光源から出射する光が直接投影レンズに入射することを抑制して意図しない光が出射することを抑制し得る。
　以上のように本発明によれば、出射する光の配光パターンを変更し得るとともに、エネルギー効率を向上し得る車両用灯具を提供できる。
本発明の実施形態における車両用灯具を備える車両を概略的に示す正面図である。 図１のII－II線における１つの灯具の鉛直方向の断面図である。 投影レンズを概略的に示す正面図である。 ハイビームの配光パターンを示す図である。
　以下、本発明に係る車両用灯具を実施するための形態が添付図面とともに例示される。以下に例示する実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、以下の実施形態から変更、改良することができる。
　図１は、本発明の実施形態における車両用灯具を備える車両を概略的に示す正面図である。本実施形態の車両用灯具１は自動車用の前照灯とされる。図１に示すように車両１００は、前方の左右方向のそれぞれに一対の車両用灯具１を備える。車両１００に備わる一対の車両用灯具１は、互いに左右方向に対称な形状とされる。本実施形態の車両用灯具１は、複数の灯具１ａ，１ｂが互いに横並びに並べられており、灯具１ａは灯具１ｂよりも車両１００の外側に配置され、灯具１ｂは灯具１ａよりも車両１００の中央側に配置される。本実施形態の車両用灯具１は、以下に説明するように、灯具１ａ及び１ｂから光を出射することで、ハイビームを出射するように構成される。なお、灯具１ｂの構成は特に限定されるものではない。例えば、灯具１ｂは、パラボラ型の灯具やプロジェクター型の灯具や直射レンズ型の灯具等とされてもよい。また、これら灯具１ａ，１ｂの並び順も特に限定されるものではない。
　図２は、図１のII－II線における断面図であり、灯具１ａの鉛直方向の断面を概略的に示す図である。図２に示すように、車両用灯具１の一部である灯具１ａは、筐体１０と、灯具ユニット２０とを主な構成として備える。本実施形態において灯具ユニット２０は、ハイビームの一部を出射する灯具ユニットとされる。
　筐体１０は、ランプハウジング１１、フロントカバー１２及びバックカバー１３を主な構成として備える。ランプハウジング１１の前方は開口しており、当該開口を塞ぐようにフロントカバー１２がランプハウジング１１に固定されている。また、ランプハウジング１１の後方には前方よりも小さな開口が形成されており、当該開口を塞ぐようにバックカバー１３がランプハウジング１１に固定されている。
　ランプハウジング１１と、当該ランプハウジング１１の前方の開口を塞ぐフロントカバー１２と、当該ランプハウジング１１の後方の開口を塞ぐバックカバー１３とによって形成される空間は灯室Ｒであり、この灯室Ｒ内に灯具ユニット２０が収容されている。
　本実施形態の灯具ユニット２０は、光源３０と、導光部材としてのリフレクタ４０と、配光パターン形成部５０と、リフレクタユニット６０と、投影レンズ７０と、光吸収部材８０とを主な構成として備え、不図示の構成により筐体１０に固定されている。
　光源３０は、光を出射する発光素子とされ、本実施形態では光を出射する出射面が概ね長方形で白色の拡散光を出射する表面実装型のＬＥＤ（Light Emitting Diode）とされる。光源３０は、回路基板３１に実装され、光を出射する出射面が前方かつ上方を向くように配置される。なお、光源３０の数や種類は特に限定されるものではなく、例えば、光源３０はレーザ光を出射するレーザ素子とされてもよい。
　導光部材としてのリフレクタ４０は、光源３０から出射する光の一部を後述する配光パターン形成部５０に導光する部材であり、光源３０から出射する光の一部を反射面４０ｒによって配光パターン形成部５０に向けて反射するように構成される。また、光源３０から出射する光の他の一部はリフレクタ４０に入射しない。
　本実施形態のリフレクタ４０は、曲面状の板状部材とされ、前方側から光源３０に被さるように配置される。リフレクタ４０における光源３０側の面が光源３０から出射する光を反射する反射面４０ｒとされる。この反射面４０ｒは光源３０側と反対側に凹状となるように湾曲し、例えば、回転楕円曲面を基調として光源３０から出射する光を集光して配光パターン形成部５０に照射するように構成される。
　配光パターン形成部５０は、入射する光を反射して所定の配光パターンを有する光を出射するとともに、この所定の配光パターンを変更可能に構成される。本実施形態の配光パターン形成部５０は、所謂ＤＭＤとされ、反射部５１と、縁部カバー５２と、保護カバー５３とを主な構成として備える。なお、図２では反射部５１の内部の記載が省略されている。反射部５１は、入射する光を反射する反射制御面５１Ｓを有し、この反射制御面５１Ｓによって反射する光によって所定の配光パターンを形成するように構成される。本実施形態では、反射部５１は、正面視において概ね長方形に形成され、正面視における全領域が反射制御面５１Ｓとされている。縁部カバー５２は、反射部５１の側面の全周及び反射制御面５１Ｓと反対側を覆っている。保護カバー５３は、透光性を有する板状部材とされ、反射制御面５１Ｓを覆うように縁部カバー５２に固定される。
　配光パターン形成部５０は、光源３０から出射してリフレクタ４０で反射した光が保護カバー５３を介して反射制御面５１Ｓに照射されるように配置される。本実施形態では、配光パターン形成部５０は、光源３０よりも後方側かつ上方側に位置するとともに、保護カバー５３の面５３Ｓが概ね鉛直かつ左右方向に延在するように配置される。そして、反射制御面５１Ｓで反射した光は、保護カバー５３を介して配光パターン形成部５０から出射する。このため、保護カバー５３の反射制御面５１Ｓ側と反対側の面５３Ｓは、配光パターン形成部５０における入射面及び出射面である。なお、縁部カバー５２は特に限定されるものではなく、例えば反射部５１の背面側を覆っていなくてもよい。また、配光パターン形成部５０は縁部カバー５２や保護カバー５３を備えなくてもよい。
　反射部５１は、不図示の二次元配列される複数の反射素子を有し、反射部５１の反射制御面５１Ｓはこれら複数の反射素子の反射面によって構成されている。複数の反射素子は、不図示の基板に個別に傾倒可能に支持される。この複数の反射素子は、一方側に所定の角度傾倒する第１傾倒状態と他方側に所定の角度傾倒する第２傾倒状態とにそれぞれ個別に切り替え可能とされている。反射部５１には不図示の反射部駆動回路が接続され、この反射部駆動回路によるそれぞれの反射素子に対する印加電圧に応じてそれぞれの反射素子の傾倒状態が切り換えられる。このため、それぞれの反射素子は、傾倒状態に応じて入射する光を所定の方向または他の所定の方向に反射する。なお、複数の反射素子の傾倒状態が当該複数の反射素子の反射面が同一平面上に位置する状態とされる場合の反射制御面５１Ｓは、保護カバー５３の面５３Ｓと概ね平行である。
　このような配光パターン形成部５０は、反射部５１の複数の反射素子の傾倒状態を制御することで、反射制御面５１Ｓから所定の方向に向けて出射する光によって所定の配光パターンを形成できるとともに、この配光パターンを変更できる。また、配光パターン形成部５０は、反射素子の傾倒状態を経時的に制御することで、所定の配光パターンにおける光の強度分布を所定の強度分布にできる。なお、反射制御面５１Ｓによって所定の方向と異なる他の所定の方向に向けて反射される光の多くは、後述する光吸収部材８０によって熱に変換される。
　リフレクタユニット６０は、光源３０から出射する光のうち導光部材としてのリフレクタ４０に入射せずに配光パターン形成部５０に導光されない光の少なくとも一部を特定の配光パターンとなるように反射する。このため、光源３０から出射する光の一部は、リフレクタ４０で反射されて配光パターン形成部５０に入射し、当該配光パターン形成部５０で反射される。また、光源３０から出射する光の他の一部は、リフレクタユニット６０に入射して当該リフレクタユニット６０で反射される。本実施形態では、リフレクタユニット６０は、第１反射部６１と、第２反射部６２とを有する。そして、リフレクタユニット６０は、光源３０から出射してリフレクタ４０で反射されない光の少なくとも一部を第１反射部６１によって第２反射部６２に向けて反射する。また、リフレクタユニット６０は、第１反射部６１で反射した光を第２反射部６２によって特定の配光パターンとなるように反射する。つまり、リフレクタユニット６０は、光源３０から出射してリフレクタ４０で反射されない光を２回反射することで、特定の配光パターンの光を出射している。また、第１反射部６１は第２反射部６２に光を導光している。また、本実施形態では、配光パターン形成部５０の反射制御面５１Ｓから所定の方向と異なる他の所定の方向に向けて出射する光が第１反射部６１に入射し、第１反射部６１は当該光を後述する光吸収部材８０に向けて反射する。
　本実施形態の第１反射部６１は、前後方向及び左右方向に延在する曲面状の板状部材とされる。第１反射部６１は、配光パターン形成部５０よりも前方かつ上方に配置される。このため、配光パターン形成部５０の光を出射する出射面である面５３Ｓと平行な上下方向において、第１反射部６１は配光パターン形成部５０よりも光源３０側と反対側に位置していると理解できる。第１反射部６１における光源３０側の面が光源３０から出射してリフレクタ４０で反射されない光を反射する反射面６１ｒとされ、上下方向において、この反射面６１ｒと光源３０とが互いに重なっている。
　本実施形態の第２反射部６２は、上下方向及び左右方向に延在する曲面状の板状部材とされる。第２反射部６２は、第１反射部６１と離隔しており、第１反射部６１よりも下方かつ配光パターン形成部５０よりも上方に配置されている。このため、配光パターン形成部５０の光を出射する出射面である面５３Ｓと平行な上下方向において、第２反射部６２は第１反射部６１よりも配光パターン形成部５０側かつ配光パターン形成部５０よりも第１反射部６１側に位置すると理解できる。また、第２反射部６２は、配光パターン形成部５０における保護カバー５３の面５３Ｓを含む基準面ＲＰ１と交わっている。なお、この基準面ＲＰ１は平面である。第２反射部６２における前方側の面が第１反射部６１の反射面６１ｒで反射した光を反射する反射面６２ｒとされる。なお、第２反射部６２は、第１反射部６１に接続していてもよく、第１反射部６１と第２反射部６２とが一体に形成されていてもよく、反射面６１ｒと反射面６２ｒとが接続していてもよい。
　第１反射部６１の反射面６１ｒは、光源３０側と反対側に凹状となるように湾曲している。この反射面６１ｒは、光源３０から出射してリフレクタ４０で反射されない光の少なくとも一部が第２反射部６２の反射面６２ｒに集光するように当該光を反射する。具体的には、この反射面６１ｒは、一方の焦点が光源３０と重なり他方の焦点が第２反射部６２の反射面６２ｒと重なる回転楕円曲面を基調とする曲面とされ、この回転楕円曲面の少なくとも一部を含んでいる。この回転楕円曲面における反射面６２ｒと重なる焦点は、この反射面６２ｒの中心またはその近傍に位置している。一方、第２反射部６２の反射面６２ｒは、左右方向において後方側に凹状となるように湾曲し、第１反射部６１で反射した光を特定の配光パターンとなるように前方へ向けて反射する。そして、リフレクタユニット６０から特定の配光パターンを有する光が出射する。また、本実施形態では、第１反射部６１の反射面６１ｒは、配光パターン形成部５０の反射制御面５１Ｓから所定の方向と異なる他の所定の方向に向けて出射する光を後述する光吸収部材８０に向けて反射する。つまり、この光が反射面６１ｒによって光吸収部材８０に向けて反射するように、第１反射部６１及び配光パターン形成部５０の配置、及び反射面６１ｒの形状が調節されている。なお、第１反射部６１の反射面６１ｒは、光源３０から出射してリフレクタ４０で反射されない光の少なくとも一部を第２反射部６２の反射面６２ｒに向けて反射すればよく、例えば平面とされもよい。また、第２反射部６２の反射面６２ｒは、第１反射部６１で反射した光を特定の配光パターンとなるように反射すればよく、例えば平面とされてもよい。
　投影レンズ７０は、入射する光の発散角を調節するレンズである。投影レンズ７０は、配光パターン形成部５０、及び第２反射部６２よりも前方に配置される。配光パターン形成部５０から出射する所定の配光パターンを有する光、及びリフレクタユニット６０から出射する特定の配光パターンを有する光が投影レンズ７０に入射し、これら光の発散角が投影レンズ７０で調整される。このように投影レンズ７０で発散角が調整されたこれら光がフロントカバー１２を介して灯具１ａから出射する。本実施形態では、投影レンズ７０は、入射面７０ｉ及び出射面７０ｏが凸状に形成されたレンズとされる。投影レンズ７０の光軸７０ａは、配光パターン形成部５０における反射制御面５１Ｓの中心またはその近傍を通り、投影レンズ７０の後方焦点は、反射制御面５１Ｓ上またはその近傍に位置している。また、投影レンズ７０の光軸７０ａは、反射制御面５１Ｓと概ね垂直である。この投影レンズ７０の光軸７０ａを基準とする場合、配光パターン形成部５０の光を出射する出射面である面５３Ｓと平行な上下方向において、リフレクタユニット６０の第１反射部６１は、この光軸７０ａよりも光源３０側と反対側に位置している。また、第２反射部６２は、第１反射部６１よりも光軸７０ａ側かつ光軸７０ａよりも第１反射部６１側に位置している。また、投影レンズ７０と光源３０との間の領域全体を導光部材としてのリフレクタ４０が横切っている。なお、投影レンズ７０の上部や下部が切り欠かれてもよい。
　図３は、投影レンズ７０を概略的に示す正面図であり、投影レンズ７０を入射面７０ｉ側から見る図である。図３に示すように、入射面７０ｉは、第１領域７０ｉａと、第２領域７０ｉｂとを含んでいる。なお、図３において、第２領域７０ｉｂにはハッチングが施されている。第１領域７０ｉａは、第２領域７０ｉｂよりも上方側に位置している。つまり、第１領域７０ｉａは、第２領域７０ｉｂよりも光源３０側と反対側に位置している。第２領域７０ｉｂには、光を拡散する不図示の複数の拡散素子が設けられている。拡散素子として、突起や窪みが挙げられる。このような拡散素子の上下左右の幅は概ね１ｍｍであることが好ましい。また、拡散素子が突起とされる場合、拡散素子の高さは概ね１０μｍよりも小であることが好ましい。また、拡散素子が窪みとされる場合、拡散素子の深さは概ね１０μｍよりも小であることが好ましい。また、隣接する拡散素子間の距離は概ね１ｍｍであることが好ましい。そして、配光パターン形成部５０から出射する所定の配光パターンを有する光は、第１領域７０ｉａ内に入射し、リフレクタユニット６０で反射した光は、第２領域７０ｉｂ内に入射する。このため、配光パターン形成部５０から出射する所定の配光パターンを有する光が入射する第１入射領域と、リフレクタユニット６０で反射した光が入射する第２入射領域とが互いに重ならず、この第２入射領域には複数の拡散素子が設けられていると理解できる。なお、第２入射領域には拡散素子が設けられていなくてもよい。また、第１入射領域と第２入射領域とが互いに重なっていてもよい。
　光吸収部材８０は、光吸収性を有する部材であり、入射する光の多くを熱に変換するように構成される。図２に示すように、本実施形態では、光吸収部材８０は、光吸収性を有する板状部材とされ、配光パターン形成部５０よりも下方、及び光源３０よりも後方に配置される。このため、配光パターン形成部５０の面５３Ｓと平行な上下方向において、光吸収部材８０は配光パターン形成部５０よりも光源３０側に位置していると理解できる。また、配光パターン形成部５０の面５３Ｓと垂直な前後方向において、光吸収部材８０は光源３０よりも配光パターン形成部５０側に位置していると理解できる。なお、前後方向において、配光パターン形成部５０の一部は、配光パターン形成部５０よりも光源３０側に位置している。そして、配光パターン形成部５０の反射制御面５１Ｓから所定の方向と異なる他の所定の方向に向けて出射してリフレクタユニット６０における第１反射部６１の反射面６１ｒで反射する光が光吸収部材８０に入射し、この光の多くが熱に変換される。光吸収部材８０として、例えばアルミニウム等の金属から構成されて表面に黒アルマイト加工等が施される板状部材が挙げられる。なお、光吸収部材８０は、筐体１０のランプハウジング１１と一体に形成されて、ランプハウジング１１の一部とされてもよい。また、灯具ユニット２０が光源３０や配光パターン形成部５０が搭載されるヒートシンクを更に備える場合、光吸収部材８０は、このヒートシンクと一体に形成されて、ヒートシンクの一部とされてもよい。
　次に車両用灯具１の動作について説明する。具体的には、ハイビームを出射する動作について説明する。
　本実施形態では、車両用灯具１の灯具１ａ，１ｂから出射する光によってハイビームの配光パターンが形成される。図２に示すように、灯具１ａでは、不図示の電源から電力が供給されることで、光源３０から白色の光が出射する。光源３０から出射する光の一部は、導光部材としてのリフレクタ４０の反射面４０ｒによって配光パターン形成部５０に向かって反射される。このリフレクタ４０の反射面４０ｒで反射した光Ｌ１Ａは、集光して配光パターン形成部５０の反射制御面５１Ｓに照射され、反射制御面５１Ｓによって反射される。本実施形態では、この光Ｌ１Ａは、反射制御面５１Ｓの全面に照射される。そして、配光パターン形成部５０から所定の方向に所定の配光パターンを有する光Ｌ１Ｂが出射し、この光Ｌ１Ｂは、投影レンズ７０を透過し、フロントカバー１２を介して灯具１ａから出射する。なお、反射制御面５１Ｓから所定の方向と異なる他の所定の方向に向けて出射する光Ｌ１Ｃの多くは、リフレクタユニット６０における第１反射部６１の反射面６１ｒで反射され、光吸収部材８０に入射して熱に変換される。また、光源３０から出射する光の他の一部でありリフレクタ４０の反射面４０ｒで反射されない光の少なくとも一部は、リフレクタユニット６０における第１反射部６１の反射面６１ｒで第２反射部６２に向かって反射される。この第１反射部６１の反射面６１ｒで反射された光Ｌ２Ａは、第２反射部６２の反射面６２ｒによって特定の配光パターンとなるように反射される。そして、リフレクタユニット６０から特定の配光パターンを有する光Ｌ２Ｂが出射し、この光Ｌ２Ｂは、投影レンズ７０を透過し、フロントカバー１２を介して灯具１ａから出射する。
　図４はハイビームの配光パターンを示す図である。図４においてＳは水平線を示す。図４に示すように、ハイビームの配光パターンＰＨは、複数の配光パターンから形成される。具体的には、ハイビームの配光パターンＰＨは、光Ｌ１Ｂによって形成される所定の配光パターンＰＴ１と、光Ｌ２Ｂによって形成される特定の配光パターンＰＴ２と、灯具１ｂから出射する光によって形成される配光パターンＰＴ３とによって形成される。なお、図４において、ハイビームの配光パターンＰＨの輪郭は太線で示され、所定の配光パターンＰＴ１の輪郭は点線で示され、特定の配光パターンＰＴ２の輪郭は一点鎖線で示され、配光パターンＰＴ３の輪郭は二点鎖線で示されている。また、所定の配光パターンＰＴ１の輪郭及び配光パターンＰＴ３の輪郭のうち、ハイビームの配光パターンＰＨの輪郭と重なる部位は、ハイビームの配光パターンＰＨの輪郭からずらして示されている。
　図４に示すように、ハイビームの配光パターンＰＨのうち上部は所定の配光パターンＰＴ１によって形成され、下部は特定の配光パターンＰＴ２と配光パターンＰＴ３によって形成される。所定の配光パターンＰＴ１の下部と配光パターンＰＴ３の上部とは互いに重なっている。つまり、灯具１ａの配光パターン形成部５０における反射部５１の複数の反射素子の傾倒状態は、このような所定の配光パターンＰＴ１が形成されるように制御される。また、特定の配光パターンＰＴ２の全体は、配光パターンＰＴ３と重なっている。また、特定の配光パターンＰＴ２と所定の配光パターンＰＴ１とは互いに重なっていない。つまり、灯具１ａのリフレクタユニット６０は、特定の配光パターンＰＴ２がこのようになるように構成されている。
　本実施形態の車両用灯具１は、上記のように、灯具１ａから所定の配光パターンＰＴ１を有する光Ｌ１Ｂ及び特定の配光パターンＰＴ２を有する光Ｌ２Ｂを出射し、灯具１ｂから配光パターンＰＴ３を有する光を出射する。そして、これら光によってハイビームの配光パターンＰＨが形成され、車両用灯具１からハイビームが出射される。このように出射されるハイビームの配光パターンＰＨの一部は、配光パターン形成部５０から出射する光Ｌ１Ｂを含む光によって形成される。このため、ハイビームの配光パターンＰＨのうちこの光Ｌ１Ｂを含む光によって形成される領域であり、図４における所定の配光パターンＰＴ１と重なる領域の配光パターンを変更することができる。従って、例えば、車両１００前方の状況に応じてこの領域の配光パターンを変更することができ、車両用灯具１から出射するハイビームをＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）とすることができる。なお、特定の配光パターンＰＴ２は、所定の配光パターンＰＴ１と重なっていてもよい。また、特定の配光パターンＰＴ２の少なくとも一部は、所定の配光パターンＰＴ１及び灯具１ｂから出射する光の配光パターンＰＴ３と重なっていなくてもよい。この場合、車両用灯具１から出射される光が照射される領域を拡大することができる。
　以上説明したように、本実施形態の車両用灯具は、光源３０と、導光部材としてのリフレクタ４０と、配光パターン形成部５０と、リフレクタユニット６０と、を備える。リフレクタ４０は、光源３０から出射する光の一部を配光パターン形成部５０に導光する。配光パターン形成部５０は、入射する光Ｌ１Ａを反射して所定の配光パターンＰＴ１を有する光Ｌ１Ｂを出射するとともに、当該所定の配光パターンＰＴ１を変更可能である。リフレクタユニット６０は、光源３０から出射する光の他の一部を特定の配光パターンＰＴ２となるように反射する。
　本実施形態の車両用灯具１は、配光パターン形成部５０から出射する所定の配光パターンＰＴ１を有する光Ｌ１Ｂと、リフレクタユニット６０から出射する特定の配光パターンＰＴ２を有する光Ｌ２Ｂとを車外に出射できる。また、配光パターン形成部５０は所定の配光パターンＰＴ１を変更可能である。このため、本実施形態の車両用灯具１は、これら光Ｌ１Ｂ，Ｌ２Ｂを含む光によって所望の配光パターンを形成し得るとともに、この配光パターンを変更し得、例えば上記のようにＡＤＢを出射することができる。また、本実施形態の車両用灯具１では、光源３０から出射する光の一部が導光部材としてのリフレクタ４０によって配光パターン形成部５０に導光され当該配光パターン形成部５０で反射される。また、光源３０から出射する光の他の一部がリフレクタユニット６０で反射される。つまり、リフレクタユニット６０は、光源３０から出射する光のうち配光パターン形成部５０に導光されない光を反射する。そして、本実施形態の車両用灯具１は、リフレクタ４０によって配光パターン形成部５０に導光される光と配光パターン形成部５０に導光されない光とを含む光によって、配光パターンを形成できる。従って、本実施形態の車両用灯具１は、光源３０から出射してリフレクタ４０に入射しない光が生じるとともに当該光を含まない光によって配光パターンを形成する場合と比べて、エネルギー効率を向上し得る。
　本実施形態の車両用灯具１では、リフレクタユニット６０は、第１反射部６１と、第２反射部６２と、を有する。第１反射部６１は、光源３０から出射する光のうち配光パターン形成部５０に導光されない光の少なくとも一部を反射する。第２反射部６２は、第１反射部６１で反射する光Ｌ２Ａを特定の配光パターンとなるように反射する。光を反射して当該光を導光する場合、一般的に反射の回数を多くすることで当該光を導光可能な範囲を広げ得る。本実施形態のリフレクタユニット６０は、光源３０から出射する光のうちリフレクタユニット６０に入射する光を第１反射部６１で反射し、この反射した光Ｌ２Ａを更に第２反射部６２で反射することで、特定の配光パターンＰＴ２の光Ｌ２Ｂを出射する。このため、本実施形態のリフレクタユニット６０は、光を第１反射部６１で１回だけ反射する場合と比べて、第１反射部６１における光を反射する領域内の各部位で反射した各光を導光可能な範囲を広げ得る。このため、本実施形態の車両用灯具１は、光源３０からの光をリフレクタユニット６０が１回だけ反射する場合と比べて、リフレクタユニット６０から出射する光Ｌ２Ｂによって形成される特定の配光パターンＰＴ２の自由度を向上し得る。
　本実施形態の車両用灯具１では、第１反射部６１の反射面６１ｒは、一方の焦点が光源３０と重なり他方の焦点が第２反射部６２の反射面６２ｒと重なる回転楕円曲面の少なくとも一部を含む曲面とされる。このため、第１反射部６１の反射面６１ｒが平面とされる場合と比べて、第１反射部６１で反射して第２反射部６２に入射する光量を増加し得、リフレクタユニット６０から出射する光の光量を増加し得る。
　本実施形態の車両用灯具１は、配光パターン形成部５０から出射する光Ｌ１Ｂ、及びリフレクタユニット６０で反射した光Ｌ２Ｂが透過する投影レンズ７０を更に備える。このため、本実施形態の車両用灯具１は、投影レンズ７０を備えない場合と比べて、配光パターン形成部５０から出射する光Ｌ１Ｂの所定の配光パターンの大きさ、及びリフレクタユニット６０から出射する光Ｌ２Ｂの特定の配光パターンの大きさを所望の大きさにし易い。
　本実施形態の車両用灯具１は、上記の投影レンズ７０を備え、第２反射部６２は、配光パターン形成部５０における所定の配光パターンを有する光Ｌ１Ｂを出射する出射面である保護カバー５３の面５３Ｓを含む基準面ＲＰ１と交わる。このため、第２反射部６２が配光パターン形成部５０におけるこの基準面ＲＰ１と交わらない場合と比べて、配光パターン形成部５０から投影レンズ７０に向かう方向における配光パターン形成部５０と第２反射部６２とのずれを小さくし得る。このため、本実施形態の車両用灯具１は、上記の場合と比べて、配光パターン形成部５０から投影レンズ７０に向かう所定の配光パターンを有する光Ｌ１Ｂの一部が第２反射部６２によって遮られたり、第２反射部６２から投影レンズ７０に向かう特定の配光パターンを有する光Ｌ２Ｂの一部が配光パターン形成部５０によって遮られたりすることを抑制し得る。
　本実施形態の車両用灯具１では、投影レンズ７０の入射面７０ｉにおける配光パターン形成部５０から出射する光Ｌ１Ｂが入射する第１入射領域と、リフレクタユニット６０で反射した光Ｌ２Ｂが入射する第２入射領域とが互いに重ならない。配光パターン形成部５０から出射する光Ｌ１Ｂとリフレクタユニット６０で反射した光Ｌ２Ｂとは互いに異なる位置から出射するため、これら光Ｌ１Ｂ，Ｌ２Ｂの投影レンズ７０への入射角は異なる。このため、これら光Ｌ１Ｂ，Ｌ２Ｂが投影レンズ７０の入射面７０ｉの同じ領域に入射する場合、当該領域における入射面７０ｉの設計が難しくなる傾向にある。しかし、本実施形態の車両用灯具では、これら光Ｌ１Ｂ，Ｌ２Ｂが投影レンズ７０の入射面７０ｉの互いに異なる領域に入射するため、投影レンズ７０の設計を容易にし得る。
　本実施形態の車両用灯具１では、投影レンズ７０の入射面７０ｉにおける上記の第２入射領域に、光を拡散する複数の拡散素子が設けられている。このため、リフレクタユニット６０から出射する光Ｌ２Ｂによって形成される特定の配光パターンＰＴ２の輪郭をぼやかすことができる。このため、特定の配光パターンＰＴ２の輪郭を目立ちにくくして運転者が違和感を覚えることを抑制し得る。なお、特定の配光パターンＰＴ２の輪郭をぼやかす観点では、第２入射領域、及び投影レンズ７０の出射面７０ｏにおけるリフレクタユニット６０で反射してこの第２入射領域に入射する光Ｌ２Ｂが出射する出射領域の少なくとも一方に、複数の拡散素子が設けられていればよい。
　本実施形態の車両用灯具１では、リフレクタ４０は、投影レンズ７０と光源３０との間の領域全体を横切る。このため、本実施形態の車両用灯具１は、光源３０から出射する光が直接投影レンズ７０に入射することを抑制して意図しない光が出射することを抑制し得る。
　以上、本発明について、上記実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
　例えば、上記実施形態では、車両用灯具１は、ハイビームを照射するものとされたが、本発明は特に限定されない。例えば、車両用灯具１は、ロービームとともに画像を構成する光を路面等の被照射体に照射するものとされてもよい。この場合、例えば、上記実施形態の灯具１ａにおける灯具ユニット２０を上下反転させた構成にする。つまり、配光パターン形成部５０は光源３０よりも下方に配置され、リフレクタユニット６０の第１反射部６１は、配光パターン形成部５０よりも前方かつ下方に配置される。また、第２反射部６２は、第１反射部６１よりも上方かつ配光パターン形成部５０よりも下方に配置される。また、配光パターン形成部５０から出射する光Ｌ２Ｂが車両前方の路面に照射されるように、配光パターン形成部５０の向きや投影レンズ７０の形状が調節される。また、光Ｌ２Ｂによって形成される特定の配光パターンＰＴ２の全体が灯具１ｂから出射する光によって形成される配光パターンＰＴ３と重なるように、第１反射部６１の反射面６１ｒ及び第２反射部６２の反射面６２ｒの形状、投影レンズ７０の形状等が調節される。そして、この特定の配光パターンＰＴ２と配光パターンＰＴ３とによってロービームの配光パターンを形成する。つまり、光源３０から出射する光のうち配光パターン形成部５０に導光されない光の少なくとも一部がロービームに利用される。また、配光パターン形成部５０から出射する光Ｌ１Ｂが画像を構成する光となるように、配光パターン形成部５０における反射部５１の複数の反射素子の傾倒状態を制御する。このようにすることで、ロービームとともに画像を構成する光を路面に照射することができる。また、反射素子の傾倒状態を制御することで、この画像を変化させることができる。この場合、車両用灯具１から出射する光の配光パターンは、ロービームと画像を構成する光とによって形成される配光パターンと理解できる。そして、灯具１ａがこのような構成とされたとしても、車両用灯具１は、上記実施形態と同様に、光源３０から出射してリフレクタ４０に入射しない光が生じるとともに当該光を含まない光によって配光パターンを形成する場合と比べて、エネルギー効率を向上し得る。
　また、上記実施形態では、配光パターン形成部５０から出射する光Ｌ１Ｂ、及びリフレクタユニット６０から出射する光Ｌ２Ｂは、灯具１ａから車両１００の前方に向かって出射された。しかし、こられ光Ｌ１Ｂ，Ｌ２Ｂの灯具１ａから出射方向は、互いに異なっていてもよい。例えば、灯具１ａから光Ｌ１Ａを車両１００の側方の路面に向けて出射し、灯具１ａから光Ｌ１Ｂを車両１００の前方に向けて出射してもよい。また、車両用灯具１が画像を構成する光を路面等の被照射体に照射可能とされる場合、車両用灯具１が出射する光の方向や車両用灯具１が車両に取り付けられる位置は特に限定されない。
　また、上記実施形態では、灯具１ａから出射する光と灯具１ｂから出射する光とによってハイビームの配光パターンが形成されていた。しかし、車両用灯具１は、灯具１ａから出射する光のみによってハイビーム等の配光パターンを形成してもよい。また、車両用灯具１は、灯具１ａ，１ｂとは異なる更に別の灯具を備え、これら灯具から出射する光によってハイビーム等の配光パターンを形成してもよい。
　また、上記実施形態では、車両用灯具１は、光源３０から出射する光を配光パターン形成部５０に導光する導光部材として、リフレクタ４０を備えていた。しかし、導光部材は特に限定されるものではない。例えば導光部材がレンズとされ、当該レンズによって光源３０から出射する光を配光パターン形成部５０に導光してもよい。
　また、上記実施形態では、配光パターン形成部５０の出射面である面５３Ｓと平行な方向において、第１反射部６１は、配光パターン形成部５０よりも光源３０側と反対側に位置していた。また、第２反射部６２は、上記の方向において、第１反射部６１よりも配光パターン形成部５０側かつ配光パターン形成部５０よりも第１反射部６１側に位置していた。しかし、第１反射部６１や第２反射部６２の位置は特に限定されるものではない。例えば、上記の方向において、第２反射部６２は、配光パターン形成部５０よりも第１反射部６１側と反対側に位置していてもよい。つまり、第１反射部６１と第２反射部６２との間に配光パターン形成部５０が位置するように第１反射部６１と第２反射部６２とが配置されてもよい。また、第１反射部６１は、上記の方向において、光源３０よりも配光パターン形成部５０側と反対側に配置されてもよい。
　また、上記実施形態では、リフレクタユニット６０は、第１反射部６１の反射面６１ｒと第２反射部６２の反射面６２ｒとによって光を２回反射して、特定の配光パターンＰＴ２の光Ｌ２Ｂを出射していた。しかし、リフレクタユニット６０は、光源３０から出射する光のうち配光パターン形成部５０に導光されない光の少なくとも一部を特定の配光パターンＰＴ２となるように反射できればよい。例えば、リフレクタユニット６０は、第１反射部６１から構成され、光源３０から出射する光のうち配光パターン形成部５０に導光されない光の少なくとも一部を第１反射部６１の反射面６１ｒによって特定の配光パターンＰＴ２となるように反射してもよい。
　また、上記実施形態では、リフレクタユニット６０は、配光パターン形成部５０の反射制御面５１Ｓから所定の方向と異なる他の所定の方向に向けて出射する光Ｌ１Ｃがリフレクタユニット６０に入射し、リフレクタユニット６０はこの光Ｌ１Ｃを光吸収部材８０に向けて反射していた。しかし、反射制御面５１Ｓから出射するこの光Ｌ１Ｃが直接光吸収部材８０に入射するように、光源３０、リフレクタ４０、配光パターン形成部５０、リフレクタユニット６０、及び光吸収部材８０が配置されてもよい。この際、光源３０から出射してリフレクタ４０で反射した光Ｌ１Ａ、光源３０から出射してリフレクタユニット６０の第1反射部６１で反射した光Ｌ２Ａ、反射制御面５１Ｓから出射する所定の配光パターンを有する光Ｌ１Ｂ、及びリフレクタユニット６０から出射する光Ｌ２Ｂが光吸収部材８０に入射しないように、これらの部材が配置されることが好ましい。
　また、上記実施形態では、車両用灯具１は、１つのレンズから成る投影レンズ７０を備えていた。しかし、車両用灯具１が備える投影レンズ７０は、光軸方向に並列される複数のレンズから成るレンズ群とされてもよく、並列される複数のレンズは、凸レンズ、凹レンズ、自由曲面レンズ等のうち複数種類のレンズを含んでいてもよい。また、車両用灯具１は、投影レンズ７０を備えていなくてもよい。
　また、上記実施形態では、配光パターン形成部５０は、所謂ＤＭＤとされた。しかし、配光パターン形成部５０は、入射する光を反射して所定の配光パターンを有する光を出射するとともに、当該所定の配光パターンを変更可能であればよい。例えば、配光パターン形成部として、反射型の液晶パネルであるＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）を用いることができる。配光パターン形成部がＬＣＯＳとされる場合、車両用灯具１は光吸収部材８０を備えなくてもよい。
　ＬＣＯＳは、それぞれ独立して電位が制御される複数の電極が表面にマトリックス状に配置されたシリコン基板、透明電極、及び電極と透明電極とに挟まれる液晶層を備える。ＬＣＯＳでは、複数の電極の電位がそれぞれ独立して制御されることによって、それぞれの電極と透明電極とに挟まれる液晶層の屈折率が独立して変化する。このため、透明電極側から入射して電極で反射して透明電極側から出射する光は、電極の電位に応じる屈折率とされる液晶層を透過する。従って、ＬＣＯＳに入射する光の位相は各電極に対応する部位ごとに調節され、位相分布が変調された光がＬＣＯＳから出射する。位相が互いに異なる光は干渉し合って回折するため、ＬＣＯＳは、各電極に対応する液晶層の屈折率から成るパターンに応じて入射する光を回折し、この屈折率のパターンに基づく配光パターンの光を出射する。上記のように、ＬＣＯＳでは、透明電極側から入射する光は、電極で反射して透明電極側から出射し、この透明電極側から出射する光によって配光パターンが形成される。このため、ＬＣＯＳでは、電極の透明電極側の面が光を反射する反射面であり、電極の透明電極側の面によって反射する光によって配光パターンが形成されると理解できる。また、ＬＣＯＳは、複数の電極の電位を制御することで、電極の透明電極側の面によって反射する光によって形成される配光パターンを変更できる。
　本発明によれば、出射する光の配光パターンを変更し得るとともに、エネルギー効率を向上し得る車両用灯具が提供され、自動車等の車両用灯具などの分野において利用可能である。

 

Claims (6)

  1. 　光源と、
    　入射する光を反射して所定の配光パターンを有する光を出射するとともに、前記所定の配光パターンを変更可能な配光パターン形成部と、
    　前記光源から出射する光の一部を前記配光パターン形成部に導光する導光部材と、
    　前記光源から出射する光の他の一部を特定の配光パターンとなるように反射するリフレクタユニットと、
    を備える
    ことを特徴とする車両用灯具。
  2. 　前記リフレクタユニットは、前記光源から出射する光の前記他の一部を反射する第１反射部と、前記第１反射部で反射する光を前記特定の配光パターンとなるように反射する第２反射部と、を有する
    ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
  3. 　前記配光パターン形成部の光を出射する出射面と平行な所定の方向において、前記第１反射部は前記配光パターン形成部よりも前記光源側と反対側に位置し、前記第２反射部は前記第１反射部よりも前記配光パターン形成部側かつ前記配光パターン形成部よりも前記第１反射部側に位置する
    ことを特徴とする請求項２に記載の車両用灯具。
  4. 　前記配光パターン形成部から出射する光、及び前記リフレクタユニットで反射した光が透過する投影レンズを更に備え、
    　前記第２反射部は、前記配光パターン形成部の光を出射する出射面を含む基準面と交わる
    ことを特徴とする請求項２または３に記載の車両用灯具。
  5. 　前記配光パターン形成部から出射する光、及び前記リフレクタユニットで反射した光が透過する投影レンズを更に備え、
    　前記投影レンズの入射面における前記配光パターン形成部から出射する光が入射する第１入射領域と、前記リフレクタユニットで反射した光が入射する第２入射領域とが互いに重ならない
    ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用灯具。
  6. 　前記配光パターン形成部から出射する光、及び前記リフレクタユニットで反射した光が透過する投影レンズを更に備え、
    　前記導光部材は、反射面を有するリフレクタとされ、前記投影レンズと前記光源との間の領域全体を横切る
    ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の車両用灯具。

     
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