WO2023106422A1 - ランプユニット、車両用灯具 - Google Patents

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Abstract

光源からの光を効率良く利用しつつ、所望の明るさ分布の照射パターンを形成できるランプユニットを提供する。 ランプユニット20は、複数の光源31が設けられた光源部21と集光レンズ22と遮光部材(シェード23)と投影レンズ24と、がランプユニット軸A2に沿って並べられている。入射面33は、複数の光源31と対向する湾曲入射面部41と、そこを取り巻く環状入射面部42と、を有し、集光レンズ22は、湾曲入射面部41を取り囲む反射面43を有し、遮光部材(シェード23)は、遮光基準点(Ps)がランプユニット軸A2と一致されて配置され、複数の光源31は、出射光軸31Lを鉛直方向でランプユニット軸A2よりも上側に位置させて配置され、集光レンズ22は、集光レンズ軸(A5、A6)を鉛直方向でランプユニット軸A2よりも上側に位置させて配置されている。

Description

ランプユニット、車両用灯具
 本開示は、ランプユニット、車両用灯具に関する。
 車両用灯具は、ランプユニットを用いて車両の周辺の路面に照射パターンを形成するものが考えられている(例えば、特許文献1、2等参照)。これらの従来のランプユニットは、光源からの光を遮光部材(シェード)の照射スリットを通して投影レンズで投影することにより照射パターンを形成して、その照射パターンが表す意図を見た者に知らせることができる。これらの従来のランプユニットは、光源からの光を導光体(ライトガイド)により遮光部材に導くことで、光源からの光を効率良く利用している。
特開2020-102332号公報 特開2019-192349号公報
 ところが、従来のランプユニットは、光源からの光を導光体内で拡散して遮光部材上での光束分布を均一的なものとしているので、遮光部材上における光束分布を調整することが困難であり、形成する照射パターンを所望の明るさ分布とすることが困難となる。
 本開示は、上記の事情に鑑みて為されたもので、光源からの光を効率良く利用しつつ、所望の明るさ分布の照射パターンを形成できるランプユニットと、それを用いた車両用灯具を提供することを目的とする。
 本開示のランプユニットは、複数の光源が設けられた光源部と、複数の前記光源からの光を集光する集光レンズと、前記集光レンズで集光された光を部分的に通す照射スリットが設けられた遮光部材と、前記遮光部材を通した光を投影して照射パターンを形成する投影レンズと、を備え、前記光源部、前記集光レンズ、前記遮光部材および前記投影レンズは、ランプユニット軸上に並んで配置されており、前記集光レンズの入射面は、前記集光レンズにおける集光レンズ軸方向で複数の前記光源と対向する湾曲入射面部と、前記湾曲入射面部を取り巻く環状入射面部と、を有し、前記集光レンズは、前記湾曲入射面部を取り囲む反射面を有し、複数の前記光源は、出射光軸を鉛直方向で前記ランプユニット軸よりも上側に位置させて配置され、前記集光レンズは、前記集光レンズ軸を鉛直方向で前記ランプユニット軸よりも上側に位置させて配置されていることを特徴とする。
 本開示のランプユニットと、それを用いた車両用灯具によれば、光源からの光を効率良く利用しつつ、所望の明るさ分布の照射パターンを形成できる。
本開示に係る実施例1の車両用灯具が車両に搭載されてそれぞれ照射パターンを形成した様子を示す説明図である。 車両用灯具の構成を示す説明図である。 車両用灯具のランプユニットの構成を示す説明図である。 筐体を省略したランプユニットの構成を示す説明図である。 光源の構成および位置関係を示す説明図である。 シェードを集光レンズ側から見た様子で示す説明図である。 集光レンズの出射面側を示す斜視図である。 集光レンズを光源部側から見た様子で示す説明図である。 ランプユニットにおいて、縦断面(鉛直断面)上で光源から集光基準焦点を通る光が湾曲入射面部から集光レンズに入射してシェード(その各スリット部)へと進行する様子を示す説明図である。 ランプユニットにおいて、縦断面(鉛直断面)上で光源から集光基準焦点を通る光が環状入射面部から集光レンズに入射して反射面で反射されてシェード(その各スリット部)へと進行する様子を示す説明図である。 第1湾曲入射面部から集光レンズに入射して内側出射面部から出射した両光源からの光がシェード上に形成する第1領域での光束分布を示す説明図である。 第2湾曲入射面部から集光レンズに入射して内側出射面部から出射した両光源からの光がシェード上に形成する第2領域での光束分布を示す説明図である。 第1環状入射面部から集光レンズに入射して第1反射面で反射された後に第1外側出射面部から出射した両光源からの光がシェード上に形成する第3領域での光束分布を示す説明図である。 第2環状入射面部から集光レンズに入射して第2反射面で反射された後に第2外側出射面部から出射した両光源からの光がシェード上に形成する第4領域での光束分布を示す説明図である。 4つの領域をシェード上で重ねた際の光束分布を示す説明図である。 信号灯ユニットと並べて設けるランプユニットを傾けた際の問題点を説明するための説明図である。
 以下に、本開示に係るランプユニット、車両用灯具の一例としてのランプユニット20、車両用灯具10の実施例について図面を参照しつつ説明する。なお、図1では、車両用灯具10が設けられている様子の把握を容易とするために、車両1に対して車両用灯具10を強調して示しており、必ずしも実際の様子とは一致するものではない。また、図9、図10では、光が進行する様子の把握を容易とするために、集光レンズの断面を示すハッチを省略するとともに、シェードにおいてシェード枠部を省略している。
 実施例1の車両用灯具10(ランプユニット20)を、図1から図16を用いて説明する。実施例1の車両用灯具10は、図1に示すように、自動車等の車両1の灯具として用いられるもので、車両1に設けられる前照灯とは別に、車両1の前方の周辺の路面2に照射パターンPiを形成すべく車両1の前部に設けられる。その車両1の前方の周辺とは、車両1に設けられる前照灯により照射される前照灯領域よりも車両1に近い近接領域を必ず含むものであり、部分的に前照灯領域を含む場合もある。なお、車両用灯具10は、車両1の後方や側方の周辺の路面2にも照射パターンPiを形成してもよく、実施例1の構成に限定されない。
 車両用灯具10は、実施例1では、車両1に設けられるターンランプやバックランプ等の信号灯を構成するもので、実施例1ではターンランプとされて車両1の前側において左右で対を為して設けられている。なお、車両用灯具10は、他の信号灯、例えば、クリアランスランプやバックランプ(ストップランプ)やテールランプ等を構成してもよく、実施例1に限定されない。2つの車両用灯具10は、取り付けられる位置および照射パターンPiを形成する位置等が異なることを除くと、基本的に等しい構成とされているので、以下では、単に車両用灯具10として説明する。この車両用灯具10は、図2に示すように、ランプハウジング11、ランプレンズ12、信号灯ユニット13およびランプユニット20を備える。
 ランプハウジング11は、色付きや塗装された樹脂材料等の光不透過性の部材で形成され、前方が開口し、後方が塞がれた形状とされている。ランプレンズ12は、透明樹脂部材やガラス部材等の光透過性の部材で形成され、ランプハウジング11の開放された前端を覆うことができる。そのランプレンズ12は、ランプハウジング11の開口部に封止された状態で固定され、水密性が確保されている。このランプハウジング11とランプレンズ12とに区画されて、灯室14が形成されている。
 この灯室14には、ランプハウジング11等に固定されて、信号灯ユニット13とランプユニット20とが配置されている。その信号灯ユニット13は、信号灯筐体15内に図示を略す光源等の光学部材が信号灯ユニット軸A1上に設けられて構成され、その信号灯ユニット軸A1上の前側の端部に信号灯発光部16が設けられているとともに、後側の端部に信号灯放熱部17が設けられている。信号灯ユニット13は、点灯制御回路からの電力が供給されることで適宜点灯および消灯され、実施例1ではターンランプであるので点灯時には一定の時間間隔で点滅される。この信号灯ユニット13は、信号灯ユニット軸A1が路面2と平行とされて設けられており、車両1の周辺にいる者に対する視認性が確保されている。
 ランプユニット20は、信号灯ユニット13の下側に設けられている。以下の説明では、ランプユニット軸A2が信号灯ユニット軸A1と平行とされたランプユニット20において、そのランプユニット軸A2が伸びる方向を軸線方向(図面ではZとする)とし、軸線方向を水平面に沿う状態とした際の鉛直方向を上下方向(図面ではYとする)とし、軸線方向および上下方向に直交する方向(水平方向)を幅方向(図面ではXとする)とする(図2等参照)。
 そのランプユニット20は、図3、図4に示すように、光源部21と集光レンズ22とシェード23と投影レンズ24とがランプユニット軸A2上に位置されつつ光源筐体25に収容され、単一の投射光学系とされて、プロジェクタタイプの路面投影ユニットを構成する。光源筐体25は、半円筒形の下側部材25aと上側部材25bとで構成されており、下側部材25aに上記の各部材(22から24)が設置された状態で、下側部材25aと上側部材25bとが嵌め合わされるとともに設置台部26に取り付けられる。光源筐体25では、嵌め合わされた下側部材25aと上側部材25bとによる円筒形状の中心軸線がランプユニット軸A2とされており、上記の各部材(22から24)が設置される基準線となる。この光源筐体25では、集光レンズ22を嵌め入れる集光レンズ溝と、シェード23を嵌め入れるシェード溝と、投影レンズ24を嵌め入れる投影レンズ溝とが設けられている。また、光源筐体25では、下側部材25aに幅方向で対を為して固定突起25cが設けられるとともに、上側部材25bに幅方向で対を為して固定片25dが設けられており(共に図3に手前側のみ図示)、各固定突起25cと各固定片25dの固定穴25eとを嵌め合わせることが可能とされている。なお、光源筐体25の形状等の構成は、適宜設定すればよく、実施例1の構成に限定されない。
 設置台部26は、光源部21が設けられる箇所であり、熱伝導性を有するアルミダイカストや樹脂で形成され、全体として光源部21で発生する熱を外部に逃がすヒートシンクとして機能する。設置台部26は、設置箇所26aと放熱箇所26bとを有する。設置箇所26aは、光源部21(その基板32)が設置される箇所であり、軸線方向に直交する平板状とされている。設置箇所26aには、下側部材25aと上側部材25bとが嵌め合わされた光源筐体25が、光源部21を幅方向で挟む位置に配された一対の取付片27を介して取り付けられる。放熱箇所26bは、設置箇所26aに連続して設けられた複数の放熱フィン26cを有する。放熱箇所26bは、設置箇所26aに設置された光源部21で発生した熱を主に各放熱フィン26cから外部に放熱する。
 光源部21は、光源31と、それが実装される基板32と、を有する。光源31は、LED(Light Emitting Diode)等の発光素子で構成されており、実施例1では、出射光軸を中心とするランバーシアン分布でアンバー色の光(アンバー色光)を出射する。なお、光源31は、色(波長帯域)や、分布の態様や、色の数等は適宜設定すればよく、実施例1の構成に限定されない。
 実施例1の光源31は、図5に示すように、互いに等しい構成とされた第1光源31Aと第2光源31Bとを有する。各光源31は、幅方向に並列された2つのLEDチップ31aと、それぞれを覆う蛍光体31bと、を有し、各LEDチップ31aからの光が蛍光体31bを通ることでアンバー色光として出射する。このため、各光源31では、蛍光体31bが発光面として機能する。各光源31では、蛍光体31bが幅方向に長尺な矩形状とされており、その中心から軸線方向にのびて出射光軸31Lが設定されている。この出射光軸31Lは、以下では、個別に述べる際には、第1光源31Aのものを第1出射光軸31LAとし、第2光源31Bのものを第2出射光軸31LBとする。
 この第1光源31Aと第2光源31Bとは、基板32上において、それぞれの蛍光体31bがランプユニット軸A2を含み幅方向に伸びる直線よりも上側の位置で、間隔を置いて幅方向に並列されて設けられている。第1光源31Aは、集光レンズ22の後述する第1集光レンズ軸A5が蛍光体31b上に位置するものとされ、実施例1では、第1出射光軸31LAに対して第1集光レンズ軸A5をランプユニット軸A2側に位置させている。詳細には、第1光源31Aは、第1出射光軸31LAを、第1集光レンズ軸A5に対して、上下方向の上側であって幅方向の外側(ランプユニット軸A2から離れる方向側)に位置するように配置されている。第2光源31Bは、集光レンズ22の後述する第2集光レンズ軸A6が蛍光体31b上に位置するものとされ、実施例1では、第2出射光軸31LBに対して第2集光レンズ軸A6をランプユニット軸A2側に位置させている。詳細には、第2光源31Bは、第2出射光軸31LBを、第2集光レンズ軸A6に対して、上下方向の上側であって幅方向の外側(ランプユニット軸A2から離れる方向側)に位置するように配置されている。
 基板32は、設置台部26の設置箇所26aに取り付けられ、両光源31が上記した位置関係で実装される。基板32は、点灯制御回路が設けられており、そこから電力を適宜供給して両光源31を点灯させる。基板32は、上記のように設置箇所26aに光源筐体25が接続されることで、光源筐体25の後端部(軸線方向で設置台部26側の端部)側に位置されて、その光源筐体25に収容された集光レンズ22(その入射面33)と軸線方向で対向される。
 集光レンズ22は、光源部21から出射された光を集光するものであり、シェード23上に光を集める。集光レンズ22は、光源部21に対向された入射面33と、その反対側に向けられた出射面34と、を有する。実施例1の集光レンズ22は、光源部21すなわち第1光源31Aおよび第2光源31Bから出射された光により、シェード23上で所望の光束分布を形成するように、入射面33および出射面34が自由曲面とされて、光学的な設定がなされている。集光レンズ22における光学的な設定については後述する。
 シェード23は、集光レンズ22で集光された光源31からの光を部分的に通すことで照射パターンPiを形成する遮光部材の一例である。その照射パターンPiは、図1に示すように、3つの照射図柄Diが車両1から遠ざかる方向に略等しい間隔で整列されている。ここで、各照射図柄Diは、個別に示す際には、車両1から最も遠いものを第1照射図柄Di1とし、そこから車両1に近づくにつれて順に、第2照射図柄Di2、第3照射図柄Di3とする。このため、照射パターンPiでは、第1照射図柄Di1が遠方照射図柄となり、第3照射図柄Di3が近方照射図柄となり、その間の第2照射図柄Di2が中間照射図柄となる。実施例1では、各照射図柄Diが大きく開くV字形状の記号とされており、第1照射図柄Di1が他の2つの照射図柄Di2、Li3よりも僅かに大きくされている。
 この各照射図柄DiのV字形状の頂点が並ぶ方向を矢印方向Daとし、その指し示す側(第1照射図柄Di1側)を矢印方向Daの前側とする。照射パターンPiは、3つの照射図柄Diが並べられることで、車両1から矢印方向Daを指し示す矢印のように見せることができる。照射パターンPiは、投影面となる路面2上において、第1照射図柄Di1と第2照射図柄Di2と第3照射図柄Di3とを、矢印方向Daに直交する方向に長尺なものとしている。
 シェード23は、図6に示すように、シェード部35とシェード枠部36とを有する。シェード枠部36は、シェード部35を取り囲む略円形の枠状とされており、光源筐体25のシェード溝に嵌め入れることが可能とされて、光源筐体25に取り付けられる。実施例1のシェード枠部36は、上下方向の上端と下端とが部分的に幅方向に切り欠かれている。シェード23は、シェード部35の中心位置にシェード基準点Ps(遮光基準点)が設定され、そのシェード基準点Psを通りつつシェード部35に直交する線をシェード基準軸線A3とする。シェード23は、シェード枠部36が光源筐体25に取り付けられることで、シェード基準軸線A3がランプユニット軸A2と一致されてシェード基準点Psがランプユニット軸A2上に位置される。
 シェード部35は、基本的に光の透過を阻む板状の部材で形成されており、その部材が部分的に切り欠かれて貫通された照射スリット37が設けられている。照射スリット37は、照射パターンPiに対応されており、集光レンズ22で集光された光源31からの光を部分的に通すことで、照射パターンPiを所定の形状に成形する。照射スリット37は、実施例1では3つのスリット部38で構成されている。
 この3つのスリット部38は、3つの照射図柄Diに一対一で対応している。その各スリット部38は、投影レンズ24がシェード23(照射スリット37)を反転させて路面2に投影することから、照射パターンPiの各照射図柄Diの位置関係に対して、シェード基準軸線A3(ランプユニット軸A2)を中心として回転対象な位置関係とされている(図1、図6等参照)。このため、各スリット部38は、上下方向の最も下側の第1スリット部381が、照射パターンPiの第1照射図柄Di1(遠方照射図柄)に対応する遠方スリット部となる。また、各スリット部38は、その上の第2スリット部382が、第2照射図柄Di2(中間照射図柄)に対応する中間スリット部となる。そして、各スリット部38は、最も上側の第3スリット部383が第3照射図柄Di3(近方照射図柄)に対応する近方スリット部となる。実施例1のシェード23では、上下方向において、第3スリット部383がランプユニット軸A2よりも上方に設けられ、その下でランプユニット軸A2を含む水平線を跨いで第2スリット部382が設けられ、その下に第1スリット部381が設けられている。このシェード23(照射スリット37の各スリット部38)を透過した光は、投影レンズ24により路面2に投影される。
 その各スリット部38は、それぞれが対応する各照射図柄Diと同様に大きく開くV字の記号を模る形状とされており、各照射図柄Diに対して上下左右が反転されている。3つのスリット部38は、路面2上で各照射図柄Diが図1に示す大きさおよび間隔となるように、それぞれ路面2までの距離に応じてシェード部35上での位置、形状、大きさおよび間隔が設定されている。詳細には、ランプユニット20(車両用灯具10)は、路面2よりも高い位置に設けられているとともに路面2上に各照射図柄Diを矢印方向Daに並べて形成するので、スリット部38毎に対応する各照射図柄Diを形成する路面2上での位置までの距離が異なる。このため、各スリット部38は、そこを透過した光である各照射図柄Diが、投影レンズ24により路面2上に投影されるまでの距離に応じて、位置、形状、大きさおよび間隔が設定されている。具体的には、実施例1では、第1スリット部381が細いV字の記号を模る形状とされ、第2スリット部382が第1スリット部381よりも太いV字の記号を模る形状とされ、第3スリット部383が第2スリット部382よりも太いV字の記号を模る形状とされており、それぞれ対応する照射図柄Diよりも幅方向に細長くされている。
 このように、3つのスリット部38は、各照射図柄Diとは異なり互いに異なる大きさとされるとともに異なる間隔とされている。各スリット部38では、対応する照射図柄Diに対する縮小比が、第1スリット部381が最も小さくされており、通った光が路面2上に投影される際に最も大きな拡大率で拡大されて第1照射図柄Di1を形成する。また、各スリット部38では、対応する照射図柄Diに対する縮小比が、第3スリット部383が最も大きくされており、通った光が路面2上に投影される際に最も小さな拡大率で拡大されて第3照射図柄Di3を形成する。なお、シェード23では、シェード基準点Ps(遮光基準点)を照射スリット37(3つのスリット部38)の略中心位置に設定してもよく、実施例1の構成に限定されない。
 投影レンズ24は、図4に示すように、基本的に凸レンズとされており、実施例1では、入射面24aおよび出射面24bが凸面とされた自由曲面とされるとともに、上下方向の下側が切り欠かれている。投影レンズ24は、シェード23の照射スリット37(その各スリット部38)を投影することで、路面2上に照射パターンPi(図1参照)を形成する。なお、入射面24aと出射面24bとは、投影レンズ24を凸レンズとするものであれば、凸面でもよく凹面でもよく、実施例1の構成に限定されない。
 この投影レンズ24は、投影基準焦点Fbが、ランプユニット軸A2上であってシェード23のシェード基準点Psの近傍に設定されている。この投影基準焦点Fbは、入射面24aと出射面24bとが基準となる曲面に設定された状態において、投影レンズ24の投影レンズ軸A4と平行な光が出射面24b側から入射された際に、その光が集められる箇所となる。そして、投影レンズ24では、入射面24aと出射面24bとが基準となる曲面とされた状態における中心線が投影レンズ軸A4となる。ここで、入射面24aと出射面24bとは、この基準となる曲面を基本とした自由曲面とされているので、必ずしも投影基準焦点Fbのみに光が集められるものではない。この投影レンズ24は、投影基準焦点Fbからの入射範囲Riが、投影レンズ軸A4を中心として35度以内とされている。この入射範囲Riの大きさ(角度)は、適宜設定すればよく、実施例1の構成に限定されない。
 そして、投影レンズ24は、その投影基準焦点Fbを通りつつ幅方向に伸びる線を回転中心として、ランプユニット軸A2よりも下側に向けて回転された(傾けた)状態で配置されており、実施例1では投影レンズ軸A4がランプユニット軸A2に対して下向きに20度の角度とされている。なお、投影レンズ24は、上記した位置に設定された投影基準焦点Fbを中心として、ランプユニット軸A2よりも下側に向けて回転された状態で配置されていればよく、実施例1の構成に限定されない。そして、投影レンズ軸A4のランプユニット軸A2に対する角度は、好適には15度から20度の範囲とする。
 この投影レンズ24は、上記したように投影基準焦点Fbがランプユニット軸A2上であってシェード23のシェード基準点Psの近傍に位置されているので、自らの光学設定に従い最も収差の少ない状態でシェード部35の照射スリット37(各スリット部38)の像を投影レンズ軸A4上に形成できる。このため、投影レンズ24は、後述する光束分布とされたシェード23の照射スリット37(その各スリット部38)を通した光を、路面2上の投影レンズ軸A4と交差する位置の周辺に投影できる。
 投影レンズ24は、上下方向の下端が切り欠かれて下端面24cが形成されているとともに、その下端面24cに隣接する側面が切り欠かれて湾曲面24dが形成されている。下端面24cと湾曲面24dとは、投影レンズ24において光源筐体25(下側部材25a)と干渉する箇所を部分的に切り欠いて形成されており、下端面24cが上下方向でシェード23の下端と略等しい位置の平面とされ、湾曲面24dが光源筐体25(下側部材25a)の内側面に沿う曲面とされている。これにより、投影レンズ24は、光源筐体25の内方に収容することが可能とされている。これは、投影レンズ24は、上記のようにランプユニット軸A2よりも下側に回転された位置に設けられているので、下端面24cと湾曲面24dとを設けていない場合には、円筒形状の光源筐体25と干渉することによる。投影レンズ24は、光源筐体25の集光レンズ溝に嵌め入れられると、上記のように投影レンズ軸A4がランプユニット軸A2に対して下向きに傾いた状態で光源筐体25に取り付けられ、同じく光源筐体25のシェード溝に嵌め入れられたシェード23に対して上記した位置関係とされる。
 次に、集光レンズ22の光学的な設定について、図7から図15を用いて説明する。その図11から図15では、光束の密度の差異に応じて色を変化させて照射された領域を示しており、その領域の中心に向かうほど明るさが高くなる等高線のように示している。
 集光レンズ22は、図4に示すように、入射面33の中央部分が集光レンズ22の内側(光源部21とは反対側)に凹んでおり、その中央で外側に凸に湾曲された湾曲入射面部41と、それを取り巻く環状入射面部42と、を有する。また、入射面33の周辺では、環状入射面部42を取り囲む円錐台状の反射面43が設けられている。
 湾曲入射面部41は、軸線方向すなわち集光レンズ軸が伸びる方向(集光レンズ軸方向)で光源部21と対向しており、集光レンズ軸(後述する第1集光レンズ軸A5、第2集光レンズ軸A6)上の集光基準焦点Fcの近傍に光源部21が位置される(図5、図9、図10等参照)。この集光基準焦点Fcは、湾曲入射面部41が基準となる曲面に設定された状態において、集光レンズ軸と平行な光が出射面34側から湾曲入射面部41を経た際に、その光が集められる箇所となる。ここで、湾曲入射面部41は、基準となる曲面を基本とした自由曲面とされており、上記のような平行な光が出射面34側から入射されても、その全ての光束が必ずしも集光基準焦点Fcを通るものではない。
 湾曲入射面部41は、光源部21から出射される光を軸線方向の前側に進行する光として集光レンズ22内に入射させる。環状入射面部42は、光源部21側へと突出して設けられており、光源部21からの光のうち、湾曲入射面部41へと進行しないものを集光レンズ22内に入射させる。反射面43は、環状入射面部42から集光レンズ22内に入射した光が進行する位置に形成されている。反射面43は、環状入射面部42から入射した光を反射すると、軸線方向の前側に進行する光とする。なお、反射面43は、全反射を利用して光を反射してもよく、蒸着や塗装等によりアルミや銀等を接着させることで光を反射してもよい。このため、集光レンズ22では、入射面33において、湾曲入射面部41を経た光が直接出射面34に向かう直射光となるとともに、環状入射面部42を経て反射面43で反射された光が内部で反射されてから出射面34に向かう反射光となる。
 出射面34は、入射面33から入射された光を、軸線方向の前側に出射させる。出射面34は、入射面33から入射された光を集光することにより、シェード23のシェード部35において照射スリット37(各スリット部38)が設けられている領域へと進行させる。
 集光レンズ22は、軸線方向と幅方向とを含む横断面において、光源部21からの光を出射面34からシェード23までの間で、ランプユニット軸A2の近傍を通る光束をランプユニット軸A2に接近するように集光させるとともに、ランプユニット軸A2から離れた位置を通る光束を平行とさせる。すなわち、集光レンズ22は、横断面において、ランプユニット軸A2上の光束の密度を最も高くしつつ、ランプユニット軸A2から離れるに従って光束の密度を徐々に低くしている。
 また、集光レンズ22は、軸線方向と上下方向とを含む縦断面において、光源部21からの光を照射スリット37(各スリット部38)に集めるように集光する。この集光レンズ22は、シェード23に至る光路、すなわち出射面34からシェード23へと進行する集光基準焦点Fcからの光路(光源部21から出射される光において集光基準焦点Fcを通り出射面34からシェード23上に集光される光束の態様)を、自らの集光レンズ軸(後述する第1集光レンズ軸A5、第2集光レンズ軸A6)よりも、軸線方向の前側に進むに連れて下側へと離れていくように下側に傾けるものとしている。
 詳細には、集光レンズ22は、図9に示すように、集光基準焦点Fcを通る光のうち、湾曲入射面部41から入射させた光束を、集光レンズ軸(後述する第1集光レンズ軸A5、第2集光レンズ軸A6)よりも下側の位置でシェード23上に集光する。ここで、集光レンズ22では、主に、湾曲入射面部41を経た光束が、出射面34の後述する内側出射面部53へと向かうものとされている。このため、集光レンズ22では、主に湾曲入射面部41および内側出射面部53の曲率を設定することにより、図9に示す集光基準焦点Fcからの光路を下側に傾けている。
 また、集光レンズ22は、図10に示すように、集光基準焦点Fcを通る光のうち、環状入射面部42から入射させた後に反射面43で反射した光束を、集光レンズ軸(A5、A6)よりも下側の位置でシェード23上に集光するものとしている。ここで、集光レンズ22では、主に、環状入射面部42を経て反射面43で反射された光束が、出射面34の後述する外側出射面部54へと向かうものとされている。このため、集光レンズ22では、主に反射面43および外側出射面部54の曲率を設定することにより、図10に示す集光基準焦点Fcからの光路を下側に傾けている。
 このように、集光レンズ22は、入射面33と出射面34との曲率を設定することにより、集光基準焦点Fcからの光路を下側に傾けている。特に、実施例1の集光レンズ22は、光源部21の両光源31の各出射光軸31Lよりも上下方向の下側に集光レンズ軸(A5、A6)を位置させているので(図4、図5等参照)、集光基準焦点Fcの近傍に位置される光源部21から出射された光路(光束)を、集光レンズ軸よりも下側に傾けることを補助できる。これは、集光レンズ22は、光源部21の両光源31の発光面(蛍光体31b)が所定の面積を有しているので、各出射光軸31Lに対して集光レンズ軸の上下方向の位置を変化(調整)することにより、両光源31からの光を有効に利用しつつシェード23上での照射領域を上下方向に変位(調整)できることによる。
 この集光レンズ22は、図7、図8に示すように、ランプユニット軸A2を含みつつ幅方向に直交する面に関して対称とされており、幅方向の一方側が第1レンズ部44とされ、幅方向の他方側が第2レンズ部45とされている。このため、実施例1では、光源部21側から集光レンズ22やシェード23を見た状態(図6、図8の状態)において、幅方向の左側が一方側となり、幅方向の右側が他方側となる。なお、この一方と他方とは、適宜設定すればよく、実施例1の構成に限定されない。これに合わせて、湾曲入射面部41は、第1レンズ部44に設けられた第1湾曲入射面部46と、第2レンズ部45に設けられた第2湾曲入射面部47と、を有する。また、環状入射面部42は、第1レンズ部44に設けられた第1環状入射面部48と、第2レンズ部45に設けられた第2環状入射面部49と、を有する。さらに、反射面43は、第1レンズ部44に設けられた第1反射面51と、第2レンズ部45に設けられた第2反射面52と、を有する。
 第1湾曲入射面部46と第1環状入射面部48と第1反射面51とは、図8に示すように、ランプユニット軸A2よりも上下方向の上側であって幅方向の一方側(左側)へと位置させた軸線を中心とする環状とされており、その軸線を第1レンズ部44の第1集光レンズ軸A5とする。また、第2湾曲入射面部47と第2環状入射面部49と第2反射面52とは、ランプユニット軸A2よりも上下方向の上側であって幅方向の他方側(右側)へと位置させた軸線を中心とする環状とされており、その軸線を第2レンズ部45の第2集光レンズ軸A6とする。この集光レンズ22は、第1集光レンズ軸A5と第2集光レンズ軸A6とが、ランプユニット軸A2よりも上下方向の上側で幅方向に並ぶものとされている。そして、第1レンズ部44は、第1集光レンズ軸A5が、第1光源31Aの蛍光体31b上であって、その第1出射光軸31LAに対して上下方向の下側で幅方向の内側(ランプユニット軸A2に近付く方向側)に位置するように、第1光源31Aに対して位置決めされている。また、第2レンズ部45は、第2集光レンズ軸A6が、第2光源31Bの蛍光体31b上であって、その第2出射光軸31LBに対して上下方向の下側で幅方向の内側(ランプユニット軸A2に近付く方向側)に位置するように、第2光源31Bに対して位置決めされている。
 この集光レンズ22は、図7に示すように、出射面34として、光学的な設定の異なる内側出射面部53と外側出射面部54とを有する。内側出射面部53は、出射面34における中心の近傍であって、主に湾曲入射面部41を経た光が進行する領域に設けられている。内側出射面部53は、外側出射面部54よりも集光レンズ22における内側(入射面33側(軸線方向の後側))に凹んでいる。実施例1の内側出射面部53は、第1湾曲入射面部46と軸線方向で対向して第1レンズ部44に設けられた第1内側出射面部55と、第2湾曲入射面部47と軸線方向で対向して第2レンズ部45に設けられた第2内側出射面部56と、を有する。この第1内側出射面部55と第2内側出射面部56とは、一体的な自由曲面とされて内側出射面部53を構成する。この内側出射面部53は、第1湾曲入射面部46や第2湾曲入射面部47を経た光を屈折させつつ軸線方向の前側へ向けて進行させて、シェード23(そのシェード部35の各スリット部38)上において、光学特性に応じた位置に光源部21すなわち両光源31の複数の配光像を適宜重ねて形成する。この光学特性は、湾曲入射面部41とともに内側出射面部53の曲率(面形状)を場所毎に調整することで設定でき、実施例1ではその曲率を漸次的に変化させて設定されている。
 この内側出射面部53は、両光源31から出射されて第1湾曲入射面部46を経た光を適宜屈折させることで、シェード23上に照射して図11に示す第1領域a1を形成する。この第1領域a1は、第1スリット部381の全域を照射しつつ、図11の第1スリット部381における右側すなわち幅方向の他方側の半分を全域に亘って光束密度を高くしている。ここで、第1湾曲入射面部46は、幅方向の一方側に設けられているので、第1湾曲入射面部46を経た光は、幅方向で第1湾曲入射面部46が設けられた側とは反対側の半分の光束密度を高くしていることとなる。実施例1の第1領域a1は、光束密度の高い領域を、ランプユニット軸A2を含み上下方向に伸びるシェード中心線Scを越えて幅方向の一方側の一部まで広がるものとしており、第1スリット部381におけるシェード中心線Scの周辺も光束密度を高くしている。
 また、内側出射面部53は、両光源31から出射されて第2湾曲入射面部47を経た光を適宜屈折させることで、シェード23上に照射して図12に示す第2領域a2を形成する。この第2領域a2は、第1スリット部381の全域を照射しつつ、図12の第1スリット部381における左側すなわち幅方向の一方側の半分を全域に亘って光束密度を高くしている。ここで、第2湾曲入射面部47は、幅方向の他方側に設けられているので、第2湾曲入射面部47を経た光は、幅方向で第2湾曲入射面部47が設けられた側とは反対側の半分の光束密度を高くしていることとなる。実施例1の第2領域a2は、光束密度の高い領域を、シェード中心線Scを越えて幅方向の他方側の一部まで広がるものとしており、第1スリット部381におけるシェード中心線Scの周辺も光束密度を高くしている。
 外側出射面部54は、図7に示すように、内側出射面部53を取り囲む領域に設けられており、主に両光源31から環状入射面部42を経て反射面43で反射された光が進行する領域に位置されている。外側出射面部54は、内側出射面部53よりも集光レンズ22における外側(軸線方向の前側)に位置(突出)している。実施例1の外側出射面部54は、第1反射面51と軸線方向で対向して第1レンズ部44に設けられた第1外側出射面部57と、第2反射面52と軸線方向で対向して第2レンズ部45に設けられた第2外側出射面部58と、を有する。第1外側出射面部57は、主に、光源部21(両光源31)からの光のうち、第1環状入射面部48から集光レンズ22内に入射して第1反射面51で反射された光を出射させる。また、第2外側出射面部58は、主に、光源部21(両光源31)からの光のうち、第2環状入射面部49から集光レンズ22内に入射して第2反射面52で反射された光を出射させる。
 この第1外側出射面部57と第2外側出射面部58とは、一体的な自由曲面とされて外側出射面部54を構成する。この外側出射面部54は、第1反射面51や第2反射面52で反射された光を屈折させつつ軸線方向の前側へ向けて進行させて、シェード23(そのシェード部35の各スリット部38)上において、光学特性に応じた位置に光源部21すなわち両光源31の複数の配光像を適宜重ねて形成する。この光学特性は、反射面43とともに外側出射面部54の曲率(面形状)を場所毎に調整することで設定でき、実施例1ではその曲率を漸次的に変化させて設定されている。
 この第1外側出射面部57は、両光源31から出射されて第1環状入射面部48を経て第1反射面51で反射された光を適宜屈折させることで、シェード23上に照射して図13に示す第3領域a3を形成する。この第3領域a3は、図13の3つのスリット部38における左側すなわち幅方向の一方側の半分を全域に亘って照射している。ここで、第1外側出射面部57と第1環状入射面部48とは、幅方向の一方側に設けられているので、それらを経た光は、幅方向で自らが設けられた側の各スリット部38の半分を照射していることとなる。実施例1の第3領域a3は、シェード中心線Scを越えて幅方向の他方側の一部まで広がるものとしており、3つのスリット部38におけるシェード中心線Scの周辺も照射している。
 また、第2外側出射面部58は、両光源31から出射されて第2環状入射面部49を経て第2反射面52で反射された光を適宜屈折させることで、シェード23上に照射して図14に示す第4領域a4を形成する。この第4領域a4は、図14の3つのスリット部38における右側すなわち幅方向の他方側の半分を全域に亘って照射している。ここで、第2外側出射面部58と第2環状入射面部49と第2反射面52とは、幅方向の他方側に設けられているので、それらを経た光は、幅方向で自らが設けられた側の各スリット部38の半分を照射していることとなる。実施例1の第4領域a4は、シェード中心線Scを越えて幅方向の一方側の一部まで広がるものとしており、3つのスリット部38におけるシェード中心線Scの周辺も照射している。
 これらのことから、集光レンズ22は、光源部21の両光源31から出射された光により、図15に示すシェード23上に照射領域aiを形成できる。その照射領域aiは、上記の4つの領域(a1からa4)を重ね合わせたものであり、第1スリット部381の頂点付近の光束密度を最も高くしつつそこから離れるに連れて徐々に光束密度を低くしていくように、3つのスリット部381、382、383を全体に明るくしている。詳細には、照射領域aiは、第1スリット部381における頂点付近から幅方向での両端近傍まで光束密度を高くし、第2スリット部382における頂点付近から幅方向での中間位置まで光束密度を高くしている。これにより、集光レンズ22は、シェード23上において所望の光束分布を形成することができ、路面2上に投影した際の各照射図柄Diの明るさを所望のものにでき、意図した照射パターンPiを形成できる。実施例1の照射パターンPiは、第1照射図柄Di1の頂点付近を最も明るくしつつ各照射図柄Diを全体に亘って明るくすることで、矢印方向Daを指し示す様子を強調している。
 また、実施例1の集光レンズ22は、第1領域a1と第2領域a2とを、それぞれシェード中心線Scを越えた反対側まで光束密度の高い領域を広げるものとしているとともに、第3領域a3と第4領域a4とを、それぞれシェード中心線Scを越えた反対側まで広げるものとしている。このため、集光レンズ22は、4つの領域(a1からa4)を形成した際に、隙間なく重ね合わせることができるとともに、シェード中心線Sc上の光束密度を高くすることができる。特に、実施例1の集光レンズ22は、光源部21の両光源31の各出射光軸31Lよりも幅方向の内側に集光レンズ軸(A5、A6)を位置させているので、4つの領域(a1からa4)をシェード中心線Sc上で適切に重ねることを補助できる。これは、集光レンズ22は、各出射光軸31Lに対する集光レンズ軸の幅方向での位置を調整することにより、シェード23上での照射領域の幅方向での位置を調整でき、幅方向の内側に集光レンズ軸(A5、A6)を位置させることでシェード中心線Scを越えた反対側まで広げることができることによる。この調整は、特に、第1領域a1と第2領域a2とにおける光束密度の高い領域の幅方向での位置を設定するのに効果的である。
 この集光レンズ22では、幅方向の両端に設けられたフランジ部を、光源筐体25の集光レンズ溝に嵌め入れることが可能とされている。集光レンズ22は、フランジ部が集光レンズ溝に嵌め入れられると、2つの第1集光レンズ軸A5、第2集光レンズ軸A6を各出射光軸31Lに対して上記した位置関係となるように、光源部21に対する位置関係が設定される。この集光レンズ22は、環状入射面部42の内側に第1光源31Aおよび第2光源31Bを位置させてそれらを軸線方向で湾曲入射面部41と対向させるものとしつつ、第1光源31Aおよび第2光源31Bを集光レンズ軸(A5、A6)よりも僅かに上側に位置するように配置される。
 このランプユニット20は、以下のように組み付けられる。先ず、基板32に両光源31が実装されて光源部21が組み付けられ、その光源部21が設置台部26の設置箇所26aに固定される。その後、光源筐体25の下側部材25aにおいて、集光レンズ溝に集光レンズ22を嵌め入れ、シェード溝にシェード23を嵌め入れ、投影レンズ溝に投影レンズ24を嵌め入れる。そして、その下側部材25aに上側部材25bを嵌め合わせて光源筐体25を構成し、その光源筐体25が両取付片27を介して設置台部26に取り付けられる。すると、集光レンズ22とシェード23と投影レンズ24とが光源筐体25に収容されつつ、その集光レンズ22と対向して光源部21が設けられる。これにより、ランプユニット軸A2に沿って光源部21側から集光レンズ22とシェード23と投影レンズ24とが順に並ぶとともに、その投影レンズ24がランプユニット軸A2に対して投影レンズ軸A4が下側に傾けられた姿勢とされて、ランプユニット20が組み付けられる。このランプユニット20では、ランプユニット軸A2に対して、光源部21(その第1出射光軸31LA、第2出射光軸31LB)と集光レンズ22(その第1集光レンズ軸A5、第2集光レンズ軸A6)とが、上下方向(鉛直方向)の上側に位置されている(図4等参照)。
 このランプユニット20は、図2に示すように、灯室14において、ランプユニット軸A2が信号灯ユニット13の信号灯ユニット軸A1と平行とされつつ信号灯ユニット13の下側に隣接されて、ランプハウジング11に固定される。これにより、車両用灯具10が組み付けられる。この車両用灯具10では、信号灯ユニット軸A1とランプユニット軸A2とを路面2と平行としているとともに、ランプユニット20において、そのランプユニット軸A2に対して投影レンズ軸A4が下側に傾けられた姿勢とされて投影レンズ24が設けられている。
 次に、車両用灯具10の作用について説明する。車両用灯具10では、信号灯ユニット13において、点灯制御回路からの電力を光源に供給することで、それらを適宜点灯および消灯できる。また、車両用灯具10では、ランプユニット20において、点灯制御回路からの電力を基板32から両光源31に供給することで、それらを適宜点灯および消灯できる。そして、車両用灯具10は、信号灯ユニット13とランプユニット20とを連動させており、信号灯ユニット13が点滅されると、その点滅に合わせて両光源31が点灯される。すると、ランプユニット20は、両光源31からの光が、集光レンズ22で集光されてシェード23を照射し、その照射スリット37(各スリット部38)を透過した後に、投影レンズ24により投影されることで、照射パターンPiを路面2上に形成する。このことから、ランプユニット20では、投影レンズ24(その出射面24b)が、周辺から見た際に発光する発光部として機能する。その照射パターンPiは、上記の光束分布とされた光がシェード23の照射スリット37(その各スリット部38)を透過した後に、投影レンズ24により投影されることで、3つの照射図柄Diが矢印方向Daに並べられている。
 このため、車両用灯具10は、信号灯ユニット13の信号灯発光部16が点滅する様子と、その近傍の路面2上で矢印方向Daに並ぶ3つの照射図柄Diが点滅する様子と、を車両1の周辺にいる者に見せることができ、ターンランプの視認性を高めることができる。このことは、特に、例えば、見通しの悪い路地における交差点で車両1とは別の路地にいる者や、車両1の後方から追い越そうとする者のように、信号灯発光部16を直に見ることが困難な位置にいる者に対しても、路面2上の照射パターンPiを視認させることができるので、効果的である。加えて、車両1は、ハザードランプを点灯させる場合には、左右の2つの車両用灯具10が同時に点灯される、すなわち左右の信号灯ユニット13の信号灯発光部16が点灯されるとともに、両ランプユニット20が左右に広がるように両照射パターンPiを路面2上に形成する。このため、車両1は、左右のターンランプとしての信号灯ユニット13のみを点滅させている場合と比較して、ハザードランプが点灯されていることをより確実に認識させることができる。
 ここで、ランプユニット20の作用について説明する。ランプユニット20は、2つの光源(31A、31B)に対して、それぞれからの光を入射面33から内方に導きつつ出射面34から出射させる単一の集光レンズ22を設けている。また、ランプユニット20は、集光レンズ22において、両光源31からそれぞれの出射光軸31Lに略沿う方向で出射された光を入射面33の湾曲入射面部41から入射させるとともに、両光源31から広がる(各出射光軸31Lに対する角度が大きい)方向で出射された光を入射面33の環状入射面部42から入射させて反射面43で反射させる。このため、ランプユニット20は、両光源31に対して単一の集光レンズ22を用いても、両光源31から出射された光を効率良く利用することができる。
 また、ランプユニット20は、集光レンズ22において、湾曲入射面部41から入射させた光と、環状入射面部42から入射させて反射面43で反射させた光と、で互いに異なる領域(a1からa4)を形成し、それらを合わせて照射領域aiを形成する。このため、ランプユニット20は、単一の集光レンズ22であっても、2つの光路(合計4つの光路)の違いを利用して、異なる領域(a1からa4)を形成でき、所望の光束分布とした照射領域aiを形成できる。このため、ランプユニット20は、シェード23上における光束分布を容易に調整することができ、形成する照射パターンPiを所望の明るさ分布とすることができる。
 さらに、ランプユニット20は、光源部21および集光レンズ22をランプユニット軸A2すなわちシェード23のシェード基準軸線A3よりも上側に位置するように配置しており、集光レンズ22からシェード23の照射スリット37(各スリット部38)へと向かう光源部21からの光の進行方向を、下向きにできる。このため、ランプユニット20は、集光レンズ22における光学的な設定(集光基準焦点Fcからの光路を自らの集光レンズ軸よりも下側に傾ける)を、シェード23に対する光源部21および集光レンズ22の位置関係で補助できる。これにより、ランプユニット20は、集光レンズ22における光学的な設定のための、入射面33や出射面34の曲率の調整量を軽減することができ、より簡易な構成で集光レンズ22からシェード23に至る光路を適切に設定できる。このため、ランプユニット20は、シェード23上に所望の光束分布を形成することができ、照射パターンPiにおける明るさ分布を所望のものにできるとともに、ランプユニット軸A2を路面2と平行としても、その路面2上に照射パターンPiを適切に形成できる。
 加えて、ランプユニット20は、投影レンズ24の投影基準焦点Fbをランプユニット軸A2上であってシェード23のシェード基準点Psの近傍に位置させ、その投影基準焦点Fbを中心に投影レンズ24を回転させることでランプユニット軸A2に対して投影レンズ軸A4を下側に傾けた姿勢としている。このため、ランプユニット20は、シェード23(そのシェード部35)において光源31からの光により各スリット部38が明るくされた様子を、投影レンズ24が投影レンズ軸A4上に投影できる。このとき、ランプユニット20は、投影基準焦点Fbをシェード23のシェード基準点Psの近傍に位置させているので、投影レンズ24が光学設定に従い最も収差の少ない状態でシェード基準点Psの近傍すなわち各スリット部38が明るくされた様子を投影レンズ軸A4上に投影できる。これにより、ランプユニット20は、ランプユニット軸A2を路面2と平行に設けても、その路面2よりも高い位置から路面2上に照射パターンPiを適切に形成できる。
 ランプユニット20は、投影基準焦点Fbからの入射範囲Riの中にランプユニット軸A2を位置させるように、ランプユニット軸A2に対して投影レンズ軸A4を下側へと傾けて投影レンズ24を設けている。このため、ランプユニット20は、各スリット部38を通した光のうちランプユニット軸A2に沿う方向が最も明るくされているが、そのような光に対しても投影レンズ24が光学設定に従って効率良く集光でき、各スリット部38が明るくされた様子を適切に投影レンズ軸A4上に投影できる。
 ランプユニット20は、集光レンズ22の集光レンズ軸(A5、A6)よりも両光源31の各出射光軸31Lを上側に位置させて、集光レンズ22と光源部21とを設けている。このため、ランプユニット20は、光源部21から集光レンズ22へと向かう両光源31からの光の進行方向も下向きにできる。これにより、ランプユニット20は、集光レンズ22における光学的な設定(集光基準焦点Fcからの光路を自らの集光レンズ軸よりも下側に傾ける)を、集光レンズ22に対する光源部21の位置関係で補助できる。このため、ランプユニット20は、集光レンズ22における光学的な設定のための、入射面33や出射面34の曲率の調整量をより軽減することができ、より簡易な構成で集光レンズ22からシェード23に至る光路を適切に設定できる。
 ランプユニット20は、集光レンズ22において、対称な構成とした第1レンズ部44と第2レンズ部45とを幅方向に隣接させている。そして、ランプユニット20は、両レンズ部(44、45)が、湾曲入射面部41(46、47)から入射させた光と、環状入射面部42(48、49)から入射させて反射面43(51、52)で反射させた光と、で互いに異なる領域(a1からa4)を形成し、それらを合わせて照射領域aiを形成する。このため、ランプユニット20は、単一の集光レンズ22であっても、2つのレンズ部(44、45)における2つの光路(合計4つの光路)の違いを利用して、異なる4つの領域(a1からa4)を形成でき、所望の光束分布とした照射領域aiを形成できる。特に、ランプユニット20は、第1レンズ部44の第1集光レンズ軸A5を第1光源31Aの蛍光体31b上に位置させているとともに、第2レンズ部45の第2集光レンズ軸A6を第2光源31Bの蛍光体31b上に位置させている。このため、ランプユニット20は、上記した4つの光路の違いに加えて、第1レンズ部44および第2レンズ部45に対する両光源31の位置を利用して各領域(a1からa4)の差異(特徴)を設定できるので、効率良く各領域を形成できる。このことから、ランプユニット20は、シェード23上における光束分布を容易に調整することができ、形成する照射パターンPiを所望の明るさ分布とすることができる。
 ランプユニット20は、両光源31が2つのLEDチップ31aを有するものとし、その各LEDチップ31aを幅方向に並列させており、蛍光体31bを幅方向に長尺なものとしている。ここで、ランプユニット20は、集光レンズ22が、シェード23のシェード部35に対して、幅方向ではランプユニット軸A2上に集めつつ照射スリット37を照射させ、上下方向では照射スリット37に集めるように集光している。そして、ランプユニット20は、集光レンズ22が、集光基準焦点Fcからの光路を自らの集光レンズ軸よりも下側に傾けるものとしている。このため、ランプユニット20では、集光レンズ22における各光源31からの光の制御が、幅方向よりも上下方向の方に精度が求められることとなる。そして、ランプユニット20は、各光源31の両LEDチップ31aを幅方向に並列させて蛍光体31bを幅方向に長尺なものとすることで、各光源31における上下方向での光の出射箇所が大きくなることを抑制できる。このため、ランプユニット20は、集光レンズ22が、上下方向に対する収差の影響を抑制した状態で各光源31からの光を制御できるので、各スリット部38に対してより適切な光束分布とすることができる。
 ここで、先行技術文献に記載の従来の車両用灯具は、光源と遮光部材と投影レンズとが組み合わされたランプユニットのランプユニット軸を路面側に下向きに傾けることにより、路面に照射パターンを形成するものとしている。このため、従来の車両用灯具は、ランプユニットを信号灯ユニットと並べて、単一の灯具として纏めて設けることが困難である。これについて、図2、図16を用いて説明する。ここで、ランプユニットを傾けることにより生じる問題点は、実施例1の車両用灯具10であっても、信号灯ユニット13(信号灯ユニット軸A1)に対してランプユニット20(ランプユニット軸A2)を傾けて設けた場合には同様であるので、図16では、図2と同じく信号灯ユニット13とランプユニット20とを用いている。
 先ず、車両用灯具10では、2つのユニット(信号灯ユニット13およびランプユニット20)を単一の灯具として纏めて設ける場合、互いの発光部すなわち信号灯発光部16と投影レンズ24(その出射面24b)との距離を、所定の間隔d(図2参照)以下とすることが法規として定められている。この所定の間隔dは、75mmとされている。ここで、信号灯ユニット13は、信号灯発光部16すなわちそこから発せられた光を周囲の者に直に見せる物であるので、信号灯ユニット軸A1が路面2と平行とされて設けられている。このため、車両用灯具10では、図16に破線で示すように、ランプユニット20を下向きに傾けると、その傾けたランプユニット20が信号灯ユニット13と干渉してしまう。そして、車両用灯具10では、図16に実線で示すように、傾けたランプユニット20が信号灯ユニット13と干渉しない位置まで下方に下げると、信号灯発光部16と投影レンズ24(出射面24b)との間隔d´が所定の間隔dよりも大きくなってしまう。このため、従来の車両用灯具は、ランプユニットを傾けることから、信号灯ユニットと並べて単一の灯具として纏めようとしても、法規を満たすことができなくなってしまう。
 これに対して、車両用灯具10は、ランプユニット20が、光源部21および集光レンズ22をランプユニット軸A2よりも上側に位置させるとともに、投影基準焦点Fbを中心として投影レンズ24(投影レンズ軸A4)を下側に傾けることにより、ランプユニット軸A2を路面2と平行としても、その路面2上に照射パターンPiを形成できるものとしている。このため、車両用灯具10は、図2に示すように、ランプユニット軸A2と信号灯ユニット軸A1とを平行とした状態で、ランプユニット20と信号灯ユニット13とを並べて設けることができるので、信号灯発光部16と投影レンズ24(出射面24b)とを所定の間隔d(法規以内)にできる。これにより、車両用灯具10は、ランプユニット20と信号灯ユニット13とを並べて単一の灯具として纏めることができ、車両1への搭載の位置や態様の自由度を高めることができ、使い勝手を向上できる。
 実施例1のランプユニット20および車両用灯具10は、以下の各作用効果を得ることができる。
 ランプユニット20は、複数の光源31を有する光源部21と集光レンズ22と遮光部材(シェード23)と投影レンズ24とをランプユニット軸A2に沿って並べている。また、ランプユニット20は、集光レンズ22の入射面33が湾曲入射面部41と環状入射面部42とを有し、集光レンズ22が反射面43を有している。そして、ランプユニット20は、複数の光源31を、出射光軸31Lをランプユニット軸A2よりも上側に位置させて配置し、集光レンズ22を、集光レンズ軸(第1集光レンズ軸A5、第2集光レンズ軸A6)をランプユニット軸A2よりも上側に位置させて配置している。このため、ランプユニット20は、複数の光源31に対して単一の集光レンズ22を用いても、各光源31から出射された光を効率良く利用することができるとともに、シェード23上に所望の光束分布を形成することができる。
 ランプユニット20は、投影レンズ24において、ランプユニット軸A2上に投影基準焦点Fbを設定し、投影基準焦点Fbを中心として下側に回転された位置に配置して投影レンズ軸A4をランプユニット軸A2よりも下向きとしている。このため、ランプユニット20は、ランプユニット軸A2を路面2と平行として設けても、投影レンズ軸A4の方向に遮光部材(シェード23)の照射スリット37を通した光を投影することができ、路面2上に照射パターンPiを形成できる。
 ランプユニット20は、集光レンズ22において、遮光部材(シェード23)に至る光路を、集光レンズ軸よりも下側に傾けるものとしている。このため、ランプユニット20は、遮光部材を経た光(光束)の進行方向を全体として下側に傾けることができるので、下側に傾けた投影レンズ24と協働して、投影レンズ軸A4上で路面2に照射パターンPiをより適切に形成できる。
 ランプユニット20は、集光レンズ22が幅方向の一方の第1レンズ部44と幅方向の他方の第2レンズ部45とを有し、第1レンズ部44が第1湾曲入射面部46と第1環状入射面部48と第1反射面51とを有し、第2レンズ部45が第2湾曲入射面部47と第2環状入射面部49と第2反射面52とを有する。そして、ランプユニット20は、第1湾曲入射面部46を通した各光源31からの光で第1領域a1を形成し、第2湾曲入射面部47を通した各光源31からの光で第2領域a2を形成する。このため、ランプユニット20は、2つのレンズ部(44、45)における湾曲入射面部(46、47)を通る2つの光路の違いを利用して、異なる2つの領域(a1、a2)を形成でき、照射スリット37の下部を全域に亘り光束密度を高くできる。
 ランプユニット20は、第1環状入射面部48を通して第1反射面51で反射した各光源31からの光で第3領域a3を形成し、第2環状入射面部49を通して第2反射面52で反射した各光源31からの光で第4領域a4を形成する。このため、ランプユニット20は、2つのレンズ部(44、45)における環状入射面部(48、49)および反射面(51、52)を通る2つの光路の違いを利用して、異なる2つの領域(a3、a4)を形成でき、照射スリット37の全域を照射できる。そして、ランプユニット20は、2つのレンズ部(44、45)における上記した合計4つの光路の違いを利用して、異なる4つの領域(a1からa4)を形成でき、所望の光束分布とした照射領域aiを形成できる。
 ランプユニット20は、集光レンズ軸として、第1レンズ部44に対応する第1集光レンズ軸A5と、第2レンズ部45に対応する第2集光レンズ軸A6と、を有し、複数の光源31として、第1環状入射面部48に発光面(蛍光体31b)が対向された第1光源31Aと、第2環状入射面部49に発光面(蛍光体31b)が対向された第2光源31Bと、を有する。そして、ランプユニット20は、発光面(蛍光体31b)が第1集光レンズ軸A5上に第1光源31Aを配置し、発光面(蛍光体31b)が第2集光レンズ軸A6上に第2光源31Bを配置している。このため、ランプユニット20は、4つの光路の違いに加えて、第1レンズ部44および第2レンズ部45に対する両光源31の位置を利用して各領域(a1からa4)の差異(特徴)を設定できるので、効率良く各領域を形成できる。
 ランプユニット20は、第1集光レンズ軸A5に対して第1出射光軸31LAが鉛直方向の上側に位置するように第1光源31Aを配置し、第2集光レンズ軸A6に対して第2出射光軸31LBが鉛直方向の上側に位置するように第2光源31Bを配置している。このため、ランプユニット20は、光源部21から集光レンズ22へと向かう両光源31からの光の進行方向も下向きにでき、集光レンズ22における光学的な設定(集光基準焦点Fcからの光路を自らの集光レンズ軸よりも下側に傾ける)を、集光レンズ22に対する光源部21の位置関係で補助できる。これにより、ランプユニット20は、集光レンズ22における光学的な設定のための、入射面33や出射面34の曲率の調整量をより軽減することができ、より簡易な構成で集光レンズ22からシェード23に至る光路を適切に設定できる。
 ランプユニット20は、第1集光レンズ軸A5に対して第1出射光軸31LAが幅方向で第2光源31Bから離れる位置に第1光源31Aを配置し、第2集光レンズ軸A6に対して第2出射光軸31LBが幅方向で第1光源31Aから離れる位置に第2光源31Bを配置している。このため、ランプユニット20は、光源部21の両光源31の各出射光軸31Lよりも幅方向の内側に集光レンズ軸(A5、A6)を位置させているので、4つの領域(a1からa4)をシェード中心線Sc上で適切に重ねることを補助できる。
 車両用灯具10は、上記したランプユニット20を備える。このため、車両用灯具10は、ランプユニット軸A2を路面2と平行としてランプユニット20を設けても、路面2上に照射パターンPiを形成できるので、車両1への搭載の位置や態様の自由度を高めることができ、使い勝手を向上できる。
 車両用灯具10は、さらに、信号灯ユニット軸A1上に信号灯発光部16が設定された信号灯ユニット13を備え、ランプユニット20と信号灯ユニット13とを、ランプユニット軸A2と信号灯ユニット軸A1とを平行として隣接させている。このため、車両用灯具10は、信号灯発光部16と投影レンズ24(出射面24b)とを所定の間隔d(法規で定められた間隔)よりも近付けることができ、ランプユニット20と信号灯ユニット13とを並べて単一の灯具として纏めつつ、路面2上に照射パターンPiを形成できる。
 したがって、本開示に係るランプユニット(車両用灯具)としての実施例1のランプユニット20(車両用灯具10)は、光源31からの光を効率良く利用しつつ、所望の明るさ分布の照射パターンPiを形成できる。
 以上、本開示の車両用灯具およびランプユニットを実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については実施例1に限られるものではなく、請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
 なお、実施例1では、V字形状の記号である3つの照射図柄Diを車両1から遠ざかる方向に略等しい間隔で整列させて照射パターンPiを構成している。しかしながら、照射パターンは、シェード(遮光部材)により形成するものであれば、照射図柄Diとしての記号の図柄や形成される位置や照射図柄Diの数等は適宜設定すればよく、実施例1の構成に限定されない。そして、シェード23の各スリット部38は、その設定された照射パターンに応じて図柄や形成される位置や数等を適宜すればよく、実施例1の構成に限定されない。また、車両用灯具10(ランプユニット20)は、実施例1では車両1の前部に設けられていたが、車両1に対して照射パターンを形成する位置に応じて車両1に設ければ、前照灯の灯室や尾灯の灯室(車両の後部の左右両側の灯室)に配置してもよく、実施例1の構成に限定されない。
 また、実施例1では、各光源31をアンバー色の光を出射するものとしている。しかしながら、光源から出射する光の色は、設ける箇所や伝える内容に合わせて適宜設定すればよく、実施例1の構成に限定されない。
 さらに、実施例1では、遮光部材として、集光レンズ22で集光された光を照射スリット37から通すシェード23を用いている。しかしながら、遮光部材は、集光レンズ22で集光された光を部分的に通す照射スリット37が設けられたものであれば、他の構成でもよく、実施例1の構成に限定されない。その他の構成としては、例えば、光の透過を阻む板状のフィルム部材に、光を部分的に透過させる照射スリットを設け、集光レンズ22を経た光を照射スリットから透過させる遮光板(フィルタ)とすることができる。
 実施例1では、運転手が運転する車両1に車両用灯具10(ランプユニット20)を設けている。しかしながら、車両用灯具(ランプユニット)は、自動運転機能を有する車両に設けられてもよく、実施例1の構成に限定されない。この場合、車両用灯具(ランプユニット)は、設けられる用途に応じたタイミング、すなわち車両1の動作に関する何らかの意図に応じたタイミングで照射パターンを形成すればよく、実施例1の構成に限定されない。
 実施例1では、ランプユニット20において、光源部21がヒートシンクとしての機能を有する設置台部26に設けられており、この設置台部26が光源筐体25に接続される構成とされている。しかしながら、ランプユニットは、光源からの光を集光レンズで遮光部材上に集光し、その遮光部材を通した光を投影レンズで投影することで照射パターンを形成するものであれば、光源部は筐体の端部に設けられてもよく、他の構成でもよく、実施例1の構成に限定されない。
 実施例1では、2つの光源31A、31Bを設けるものとしている。しかしながら、光源は、複数設けるものであれば、数や配置は適宜設定すればよく、実施例1の構成に限定されない。ここで、複数の光源は、集光レンズ22が、上下方向で光学設定に従い最も収差の少ない状態での各光源からの光の制御を可能とするために、幅方向に並列させることが望ましい。
 実施例1では、ランプユニット20のランプユニット軸A2と信号灯ユニット13の信号灯ユニット軸A1とを平行としている。しかしながら、ランプユニット軸A2と信号灯ユニット軸A1とは、略平行とされていれば、完全に平行ではなくてもよい。ここで、略平行とは、互いが為す角度が3度までを上限とし、好適には1度以内とする。このため、ランプユニット軸A2は、路面2に対しても、同様に略平行すなわち3度を上限として傾けられていてもよい。
 実施例1では、遮光部材(シェード23)のシェード基準軸線A3をランプユニット軸A2と平行としている。しかしながら、遮光部材は、シェード基準点Psを通りつつ幅方向に伸びる線を中心として、シェード基準軸線A3の軸線方向の前側(投影レンズ24側)を下側に変位させるように回転されて配置されていてもよく、実施例1の構成に限定されない。このとき、ランプユニット軸A2に対するシェード基準軸線A3は、ランプユニット軸A2に対する投影レンズ軸A4の傾きよりも小さくされていることが望ましく、好適には、投影レンズ軸A4のランプユニット軸A2に対する傾きの半分以下の角度とする。このようにすると、遮光部材(シェード23)と、投影レンズ24と、で下側に向かう角度を段階的に大きくできるので、より円滑に光束が進行する向きを下側に傾けることができる。
 実施例1では、集光レンズ22が、集光レンズ軸(A5、A6)がランプユニット軸A2と平行とされている。しかしながら、集光レンズ22は、そのレンズ中心点Lcを中心として集光レンズ軸(A5、A6)の遮光部材(シェード23)側を下側に変位させるように回転されて配置されていてもよく、実施例1の構成に限定されない。このとき、ランプユニット軸A2に対する集光レンズ軸の傾きは、ランプユニット軸A2に対する遮光基準軸線(シェード基準軸線A3)の傾きよりも小さくされていることが望ましく、好適には、遮光基準軸線のランプユニット軸A2に対する傾きの半分以下の角度とする。このようにすると、集光レンズ22からシェード23に至る光路を上記のように設定することを補助することができ、集光レンズ22における光学的な設定のための、入射面33や出射面34の曲率の調整量を軽減することができる。
 実施例1では、車両用灯具10において、信号灯ユニット13の信号灯放熱部17の一部と、ランプユニット20の設置台部26の一部と、をランプハウジング11の外部に露出させている。しかしながら、車両用灯具は、信号灯ユニット13とランプユニット20との全体をランプハウジング11の内部に収容してもよく、実施例1の構成に限定されない。この場合、信号灯ユニット13とランプユニット20とは、ブラケット等を介してランプハウジング11に固定することにより、信号灯ユニット軸A1とランプユニット軸A2とを平行(略平行)として設けることができる。
 実施例1では、車両用灯具10において、ランプユニット20を信号灯ユニット13に隣接させている。しかしながら、車両用灯具は、上記した構成のランプユニット20を備えるものであればよく、実施例1の構成に限定されない。この車両用灯具は、ランプユニット軸A2を路面2と平行(略平行)としてランプユニット20を設けることができるので、車両1への搭載の位置や態様の自由度を高めることができ、使い勝手を向上できる。この場合であっても、車両用灯具は、信号灯ユニットを備える車両用灯具に対して、その信号灯ユニット軸とランプユニット軸A2とを平行(略平行)として併設することができる。
 10 車両用灯具  13 信号灯ユニット  16 信号灯発光部  20 ランプユニット  21 光源部  22 集光レンズ  23 (遮光部材の一例としての)シェード  24 投影レンズ  31 光源  31b (発光面の一例としての)蛍光体  31A 第1光源  31B 第2光源  31L 出射光軸  31LA 第1出射光軸  31LB 第2出射光軸  33 入射面  34 出射面  37 照射スリット  41 湾曲入射面部  42 環状入射面部  43 反射面  44 第1レンズ部  45 第2レンズ部  46 第1湾曲入射面部  47 第2湾曲入射面部  48 第1環状入射面部  49 第2環状入射面部  51 第1反射面  52 第2反射面  A1 信号灯ユニット軸  A2 ランプユニット軸  A4 投影レンズ軸  A5 第1集光レンズ軸  A6 第2集光レンズ軸  Fb 投影基準焦点  Fc 集光基準焦点  Pi 照射パターン  Ps (遮光基準点の一例としての)シェード基準点

Claims (10)

  1.  複数の光源が設けられた光源部と、複数の前記光源からの光を集光する集光レンズと、前記集光レンズで集光された光を部分的に通す照射スリットが設けられた遮光部材と、前記遮光部材を通した光を投影して照射パターンを形成する投影レンズと、を備え、
     前記光源部、前記集光レンズ、前記遮光部材および前記投影レンズは、ランプユニット軸上に並んで配置されており、
     前記集光レンズの入射面は、前記集光レンズにおける集光レンズ軸方向で複数の前記光源と対向する湾曲入射面部と、前記湾曲入射面部を取り巻く環状入射面部と、を有し、
     前記集光レンズは、前記湾曲入射面部を取り囲む反射面を有し、
     複数の前記光源は、出射光軸を鉛直方向で前記ランプユニット軸よりも上側に位置させて配置され、
     前記集光レンズは、前記集光レンズ軸を鉛直方向で前記ランプユニット軸よりも上側に位置させて配置されていることを特徴とするランプユニット。
  2.  前記投影レンズは、前記ランプユニット軸上に投影基準焦点が設定され、前記投影基準焦点を中心として下側に回転された位置に配置されて投影レンズ軸が前記ランプユニット軸よりも下向きとされていることを特徴とする請求項1に記載のランプユニット。
  3.  前記集光レンズは、前記遮光部材に至る光路を、前記集光レンズ軸よりも下側に傾けるものとすることを特徴とする請求項1に記載のランプユニット。
  4.  前記集光レンズは、水平面上で前記ランプユニット軸に直交する幅方向の一方に位置する第1レンズ部と、幅方向の他方に位置する第2レンズ部と、を有し、
     前記湾曲入射面部は、前記第1レンズ部に設けられた第1湾曲入射面部と、前記第2レンズ部に設けられた第2湾曲入射面部と、を有し、
     前記環状入射面部は、前記第1レンズ部に設けられた第1環状入射面部と、前記第2レンズ部に設けられた第2環状入射面部と、を有し、
     前記反射面は、前記第1レンズ部に設けられた第1反射面と、前記第2レンズ部に設けられた第2反射面と、を有し、
     前記集光レンズは、前記第1湾曲入射面部を通した複数の前記光源からの光で、前記照射スリットの下部の幅方向の全域を照射しつつ前記下部の幅方向の他方側の半分の光束密度を高くする光束分布を形成し、
     前記第2湾曲入射面部を通した複数の前記光源からの光で、前記下部の幅方向の全域を照射しつつ前記下部の幅方向の一方側の半分の光束密度を高くする光束分布を形成することを特徴とする請求項1に記載のランプユニット。
  5.  前記集光レンズは、水平面上で前記ランプユニット軸に直交する幅方向の一方に位置する第1レンズ部と、幅方向の他方に位置する第2レンズ部と、を有し、
     前記湾曲入射面部は、前記第1レンズ部に設けられた第1湾曲入射面部と、前記第2レンズ部に設けられた第2湾曲入射面部と、を有し、
     前記環状入射面部は、前記第1レンズ部に設けられた第1環状入射面部と、前記第2レンズ部に設けられた第2環状入射面部と、を有し、
     前記反射面は、前記第1レンズ部に設けられた第1反射面と、前記第2レンズ部に設けられた第2反射面と、を有し、
     前記集光レンズは、前記第1環状入射面部を通して前記第1反射面で反射した複数の前記光源からの光で、少なくとも前記照射スリットの幅方向の一方側の半分を照射する光束分布を形成し、
     前記第2環状入射面部を通して前記第2反射面で反射した複数の前記光源からの光で、少なくとも前記照射スリットの幅方向の他方側の半分を照射する光束分布を形成することを特徴とする請求項1に記載のランプユニット。
  6.  前記集光レンズは、水平面上で前記ランプユニット軸に直交する幅方向の一方に位置する第1レンズ部と、幅方向の他方に位置する第2レンズ部と、を有し、
     前記湾曲入射面部は、前記第1レンズ部に設けられた第1湾曲入射面部と、前記第2レンズ部に設けられた第2湾曲入射面部と、を有し、
     前記環状入射面部は、前記第1レンズ部に設けられた第1環状入射面部と、前記第2レンズ部に設けられた第2環状入射面部と、を有し、
     前記反射面は、前記第1レンズ部に設けられた第1反射面と、前記第2レンズ部に設けられた第2反射面と、を有し、
     前記集光レンズ軸は、前記第1レンズ部に対応する第1集光レンズ軸と、前記第2レンズ部に対応する第2集光レンズ軸と、を有し、
     複数の前記光源は、前記第1環状入射面部に発光面が対向された第1光源と、前記第2環状入射面部に発光面が対向された第2光源と、を有し、
     前記第1光源は、前記発光面が前記第1集光レンズ軸上に配置され、
     前記第2光源は、前記発光面が前記第2集光レンズ軸上に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のランプユニット。
  7.  前記第1光源は、前記発光面の中心を通る第1出射光軸を有し、前記第1集光レンズ軸に対して前記第1出射光軸が鉛直方向の上側に位置するように配置され、
     前記第2光源は、前記発光面の中心を通る第2出射光軸を有し、前記第2集光レンズ軸に対して前記第2出射光軸が鉛直方向の上側に位置するように配置されていることを特徴とする請求項6に記載のランプユニット。
  8.  前記第1光源は、前記第1集光レンズ軸に対して前記第1出射光軸が幅方向で前記第2光源から離れる位置に配置され、
     前記第2光源は、前記第2集光レンズ軸に対して前記第2出射光軸が幅方向で前記第1光源から離れる位置に配置されていることを特徴とする請求項7に記載のランプユニット。
  9.  請求項1に記載のランプユニットを備えることを特徴とする車両用灯具。
  10.  請求項9に記載の車両用灯具であって、
     さらに、信号灯ユニット軸上に信号灯発光部が設定された信号灯ユニットを備え、
     前記ランプユニットと前記信号灯ユニットとは、前記ランプユニット軸と前記信号灯ユニット軸とが平行とされて隣接されていることを特徴とする車両用灯具。
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