JP2018041664A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】ロービーム用配光パターンを形成するための光源や光学系を利用しながら、同一の見栄えのＤＲＬを実現することを可能とした車両用灯具を提供する。【解決手段】光源２０と、光源２０から出射された光を車両進行方向に向けて投影することによって、カットオフラインを含むロービーム用配光パターンを形成するレンズ体１０と、レンズ体１０の光路中に挿脱自在に配置される光学素子３０とを備え、光学素子３０は、少なくとも上方に向けて光を屈折させる屈折面を有し、レンズ体１０の光路中に光学素子３０を挿入し、ロービーム用配光パターンを形成するときよりも光源２０から出射される光の出力を小さくすることによって、ロービーム用配光パターンよりも上方に位置し、且つ、ロービーム用配光パターンよりも光度が低い低光度用配光パターンを、ロービーム用配光パターンとは切り替え自在に形成する。【選択図】図７

Description

本発明は、車両用灯具に関する。

従来より、光源とレンズ体とを組み合わせた車両用灯具がある。このような車両用灯具では、光源からの光が、レンズ体の入射部からレンズ体の内部に入射して、レンズ体の反射面によって一部が反射された後、レンズ体の出射面からレンズ体の外部に光が出射される。これにより、レンズ体の前方に照射される光は、レンズ体の出射面の焦点近傍に形成される光源像を反転投影して、上端縁に反射面の前端部によって規定されるカットオフラインを含むロービーム用配光パターンを形成する。

ところで、車両用灯具では、車両の被視認性を高めるため、昼間点灯（ＤＲＬ：Daytime Running Lamps）（以下、ＤＲＬという。）と呼ばれる昼間の明るいうちから車両の前照灯を点灯させることが行われている。しかしながら、従来の車両用灯具では、上述したロービーム用配光パターンを形成するための光源やレンズ体などの光学系とは別に、ＤＲＬを構成するための光源や光学系などを灯体内に配置している。この場合、昼間と夜間とで前照灯の見栄えが変化することになる。

そこで、昼夜を問わず前照灯の見栄えを同じとする車両用灯具が提案されている（例えば、特許文献１，２を参照。）。具体的に、特許文献１には、ＤＲＬ機能とフォグライト機能とを有するヘッドライトにおいて、拡散及び吸収フィルタを作動位置又は後退位置へと移動させることによって、ＤＲＬとフォグビームとを切り替える構成が開示されている。一方、特許文献２には、光ビームの発散を変更するための手段（レンズ）を移動（回転）自在に配置することによって、ロービームモード及びハイビームモードとＤＲＬモードとを切り替える構成が開示されている。

特開２００４−２０７２４２号公報 特許第５４３２５６６号公報

しかしながら、上述した特許文献１，２には、何れも光を拡散（発散）又は吸収させるための具体的な構成について記載されておらず、上述したロービーム用配光パターンを形成するための光源や光学系を利用しながら、ＤＲＬを実現するための構成についても不明確なままとなっている。

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、ロービーム用配光パターンを形成するための光源や光学系を利用しながら、同一の見栄えのＤＲＬ等の低光度配光パターンを実現することを可能とした車両用灯具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
〔１〕 光源と、
前記光源から出射された光を車両進行方向に向けて投影することによって、カットオフラインを含むロービーム用配光パターンを形成するロービーム用光学系と、
前記ロービーム用光学系の光路中に挿脱自在に配置される光学素子とを備え、
前記光学素子は、少なくとも上方に向けて光を屈折させる屈折面を有し、
前記ロービーム用光学系の光路中に前記光学素子を挿入し、前記ロービーム用配光パターンを形成するときよりも前記光源から出射される光の出力を小さくすることによって、前記ロービーム用配光パターンよりも上方に位置し、且つ、前記ロービーム用配光パターンよりも光度が低い低光度用配光パターンを、前記ロービーム用配光パターンとは切り替え自在に形成することを特徴とする車両用灯具。
〔２〕 前記光学素子は、少なくとも上方に向けて光を拡散させる拡散面を有することを特徴とする前記〔１〕に記載の車両用灯具。
〔３〕 光源と、
前記光源から出射された光によりカットオフラインを含むロービーム用配光パターンを形成するロービーム用光学系と、
前記ロービーム用光学系の光路中に挿脱自在に配置される光学素子とを備え、
前記光学素子は、少なくとも上方に向けて光を拡散させる拡散面を有し、
前記ロービーム用光学系の光路中に前記光学素子を挿入することによって、前記ロービーム用配光パターンよりも上方に位置し、且つ、前記ロービーム用配光パターンよりも光度が低い低光度用配光パターンを、前記ロービーム用配光パターンとは切り替え自在に形成することを特徴とする車両用灯具。
〔４〕 前記ロービーム用光学系は、水平方向に延びる基準軸に沿って、第１入射部、反射面及び第１出射面を含む第１レンズ部と、第２入射面及び第２出射面を含む第２レンズ部とがこの順で配置されたレンズ体を有し、
前記光源からの光が、前記第１入射部から前記第１レンズ部の内部に入射し、前記反射面によって一部が反射され、前記第１出射面から前記第１レンズ部の外部に出射された後、前記第２入射面から前記第２レンズ部の内部に入射し、前記第２出射面から前記第２レンズ部の外部に出射されることによって、前記第２出射面から出射される光が、前記第１出射面、前記第２入射面及び前記第２出射面から構成される合成レンズの焦点近傍に形成される光源像を反転投影して、上端縁に前記反射面の前端部によって規定されるカットオフラインを含む前記ロービーム用配光パターンを形成することを特徴とする前記〔１〕〜〔３〕の何れか一項に記載の車両用灯具。
〔５〕 前記第１出射面は、当該第１出射面から出射される光を水平方向に集光させるレンズ面により構成され、
前記第２出射面は、当該第２出射面から出射される光を鉛直方向に集光させるレンズ面により構成され、
前記第２入射面は、平面により構成されていることを特徴とする前記〔４〕に記載の車両用灯具。
〔６〕 前記レンズ体は、前記第１レンズ部と前記第２レンズ部とを連結する連結部を有し、
前記連結部は、前記第１出射面と前記第２入射面との間に空間が形成された状態で、前記第１レンズ部と前記第２レンズ部とを連結していることを特徴とする前記〔４〕又は〔５〕に記載の車両用灯具。
〔７〕 前記光学素子は、前記第１出射面と前記第２入射面との間に挿脱自在に配置されていることを特徴とする前記〔４〕〜〔６〕の何れか一項に記載の車両用灯具。
〔８〕 前記ロービーム用光学系は、前記レンズ体が車両幅方向に複数並んだ状態で結合されたレンズ結合体を有し、
前記光源は、前記レンズ結合体を構成する複数のレンズ体の各々に対応して設けられていることを特徴とする前記〔４〕〜〔７〕の何れか一項に記載の車両用灯具。
〔９〕 前記複数のレンズ体の最終出射面が互いに結合されることによって、車両幅方向にライン状に延びる連続出射面を構成していることを特徴とする前記〔８〕に記載の車両用灯具。
〔１０〕 前記光学素子は、前記複数のレンズ体の間で一体に挿脱される構成を有し、且つ、前記光源から出射された光の一部を車両幅方向に導光しながら、隣り合う前記レンズ体の間から車両進行方向に向けて出射する導光部を有することを特徴とする前記〔８〕又は〔９〕に記載の車両用灯具。

以上のように、本発明によれば、ロービーム用配光パターンを形成するための光源や光学系を利用しながら、同一の見栄えのＤＲＬを実現することを可能とした車両用灯具を提供することが可能である。

本発明の第１の実施形態に係るレンズ体を備える車両用灯具の概略構成を示す斜視図である。 図１に示すレンズ体の概略構成を示す側面図である。 図１に示すレンズ体の概略構成を示す断面図である。 図１に示すレンズ体の第１入射部の構成を示す平面図である。 図１に示すレンズ体における反射面の前端部の形状を説明するための模式図である。 レンズ体の前方に照射される光によって仮想鉛直スクリーンの面上に形成された配光パターンを示す光度分布図である。 図１に示すレンズ体の光路中に光学素子が配置された状態を示す側面図である。 図７に示す光学素子の構成を示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）はその側面図である。 （ａ）は、スライド駆動機構が光学素子を上下方向にスライド駆動する構成を示す斜視図、（ｂ）は、スライド駆動機構が光学素子を左右方向（Ｙ軸方向）にスライド駆動する構成を示す斜視図である。 仮想鉛直スクリーンの面上にロービーム用配光パターンとＤＲＬ用配光パターンとを同時に示す模式図である。 （ａ）は、ロービームの点灯時におけるロービーム用配光パターンの光度分布図、（ｂ）は、ＤＲＬの点灯時におけるＤＲＬ用配光パターンの光度分布図である。 光学素子の別の構成例を示す側面図である。 スラント角が付与されたレンズ体の概略構成を示す平面図である。 釣り目角が付与されたレンズ体の出射面と反射面の前端部との回転方向を示す正面図である。 （ａ）は、第１出射面を水平集光面とし、第２出射面を鉛直集光面とした構成を示す斜視図、（ｂ）は、第１出射面を鉛直集光面とし、第２出射面を水平集光面とした構成を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係るレンズ結合体を備える車両用灯具の概略構成を示す平面図である。 図１６に示すレンズ結合体の光路中に配置される光学素子の構成を示し、（ａ）はその一部を示す平面図、（ｂ）はその導光部を拡大した平面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがあり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

（第１の実施形態）
先ず、本発明の第１の実施形態として図１、図２及び図３に示すレンズ体１０を備える車両用灯具１００について説明する。なお、図１は、レンズ体１０を備える車両用灯具１００の概略構成を示す斜視図である。図２は、レンズ体１０の概略構成を示す側面図である。図３は、レンズ体１０の概略構成を示す断面図である。また、以下に示す図面では、ＸＹＺ直交座標系を設定し、Ｘ軸方向を車両用灯具１００（レンズ体１０）の前後方向、Ｙ軸方向を車両用灯具１００（レンズ体１０）の左右方向、Ｚ軸方向を車両用灯具１００（レンズ体１０）の上下方向として、それぞれ示すものとする。

本実施形態の車両用灯具１００は、図１、図２及び図３に示すように、ロービームと昼間点灯（ＤＲＬ）用ビームとを車両前方（＋Ｘ軸方向）に向けて切り替え自在に照射する車両用前照灯（ヘッドライト）を構成するものである。

具体的に、この車両用灯具１００は、ロービーム用光学系を構成するレンズ体１０と、このレンズ体１０に対応して設けられた光源２０とを概略備えている。

レンズ体１０は、水平方向（Ｘ軸方向）に延びる第１基準軸ＡＸ１に沿って延びた形状の多面レンズ体である。なお、レンズ体１０には、例えば、ポリカーボネイトやアクリル（ＰＭＭＡ）等の透明樹脂やガラスなど、空気よりも屈折率の高い材質のものを用いることができる。また、レンズ体１０に透明樹脂を用いた場合は、金型を用いた射出成形によってレンズ体１０を形成することが可能である。

レンズ体１０は、第１入射部１１、反射面１２及び第１出射面１３を含む第１レンズ部１４と、第２入射面１５及び第２出射面１６を含む第２レンズ部１７とを有している。すなわち、このレンズ体１０は、第１基準軸ＡＸ１に沿って、第１入射部１１と、反射面１２と、第１出射面１３と、第２入射面１５と、第２出射面１６とが、この順で配置された構成を有している。

また、第１レンズ部１４と第２レンズ部１７とは、連結部１８によって第１出射面１３と第２入射面１５との間で連結されている。これにより、第１出射面１３と第２入射面１５とは、第１レンズ部１４、第２レンズ部１７及び連結部１８で囲まれた空間Ｓを挟んで対向している。

第１入射部１１は、第１レンズ部１４の後端（後面）側に位置して、この第１入射部１１近傍に配置される光源２０（正確には、光学設計上の基準点Ｆ１）からの光Ｌを屈折して第１レンズ部１４の内部に入射する入射面を構成している。具体的に、この第１入射部１１は、例えば図４に示すような構成を有している。なお、図４は、第１入射部１１の構成を示す平面図である。

第１入射部１１は、図３に示すように、光源２０と対向する位置に、第１集光入射面１１ａと、第２集光入射面１１ｂと、集光反射面１１ｃとを有している。第１集光入射面１１ａは、その中心部から後方に向かって凸となる自由曲面（非球面）により構成されている。第２集光入射面１１ｂは、第１入射部１１の周囲を囲む位置から後方に突出した部分の略円筒状の内周面により構成されている。集光反射面１１ｃは、第１入射部１１の周囲を囲む位置から後方に突出した部分の略截頭円錐状の外周面により構成されている。

第１入射部１１では、光源２０から出射された光Ｌのうち、第１集光入射面１１ａから入射した光Ｌ１を反射面１２に向けて集光させる。一方、第２集光入射面１１ｂから入射した光Ｌ２を集光反射面１１ｃで反射（全反射）させることによって、反射面１２に向けて集光させる。

これにより、第１入射部１１は、この第１入射部１１から第１レンズ部１４の内部に入射した光Ｌが、水平断面（Ｙ軸断面）において、第１基準軸ＡＸ１に対して平行な光となるように構成されている。

なお、第１入射部１１は、この第１入射部１１から第１レンズ部１４の内部に入射した光Ｌが、水平断面（Ｙ軸断面）において、第１基準軸ＡＸ１寄りに集光するように構成されていてもよい。

一方、第１入射部１１は、図２に示すように、この第１入射部１１から第１レンズ部１４の内部に入射した光Ｌが、鉛直断面（Ｚ軸断面）において、光源２０の中心（基準点Ｆ１）と反射面１２の前端部１２ａ近傍の点（後述する合成レンズ１９の合成焦点Ｆ２）とを通過し、且つ、第１基準軸ＡＸ１に対して前方斜め下方に向かって傾斜した第２基準軸ＡＸ２寄りに集光するように構成されている。

反射面１２は、図１及び図２に示すように、第１入射部１１の下端縁から前方（＋Ｘ軸方向）に向かって、水平方向（Ｘ軸方向）に延びた平面形状を有している。反射面１２は、第１入射部１１から第１レンズ部１４の内部に入射した光Ｌのうち、この反射面１２に入射した光Ｌを第１レンズ部１４の内部で前方の第１出射面１３に向けて反射（全反射）する。これにより、第１レンズ部１４では、金属蒸着による金属反射膜を用いることなく、反射面１２を形成できるため、コストアップや反射率の低下等を防ぐことが可能である。

また、反射面１２は、第１基準軸ＡＸ１に対して前方斜め下方に向かって傾斜していてもよい。この場合、反射面１２で反射した光Ｌの一部が第１出射面１３に入射しない方向に進む光（迷光）となることを抑制しながら、反射面１２で反射した光の利用効率を高めることができる。

反射面１２の前端部１２ａは、第１レンズ部１４の内部に入射した光Ｌのカットオフラインを規定している。具体的に、この反射面１２の前端部１２ａの形状について、図５（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。なお、図５（ａ）は、反射面１２の前端部１２ａの正面視形状（第１入射部１１側（＋Ｘ軸方向）から見たときの形状）を示す模式図である。図５（ｂ）〜（ｄ）は、反射面１２の前端部１２ａの側面視形状（側面側（＋Ｙ軸方向）から見たときの形状）の例を示す模式図である。

反射面１２の前端部１２ａは、図５（ａ）に示すように、第１レンズ部１４の左右方向（Ｙ軸方向）に延びるように形成されている。具体的に、この反射面１２の前端部１２ａは、左水平カットオフラインに対応した辺ｅ１と、右水平カットオフラインに対応した辺ｅ２と、これら左水平カットオフラインと右水平カットオフラインとの間を接続する斜めカットオフラインに対応した辺ｅ３とを含む段差形状を有している。

なお、図５（ａ）に示す反射面１２の前端部１２ａの形状は、車両が右側通行の場合を例示している。一方、車両が左側通行の場合、反射面１２の前端部１２ａの形状は、左水平カットオフラインに対応した辺ｅ１と右水平カットオフラインに対応した辺ｅ２との高さを逆転した段差形状となる。また、反射面１２の前端部１２ａの形状については、これらの形状に限らず、水平方向に直線状に延びる水平カットオフラインに対応した辺のみからなる形状としてもよい。

反射面１２の前端部１２ａの側面視形状については、図５（ｂ）に示すように、反射面１２の先端部から上方（＋Ｚ軸方向）に向かって直線状に延びる形状を有している。また、反射面１２の前端部１２ａの側面視形状については、図５（ｃ）に示すように、前方斜め上方に向かって直線状に延びる形状であってもよく、図５（ｄ）に示すように、前方斜め上方に向かって湾曲して延びる形状であってもよい。

なお、反射面１２の前端部１２ａについては、上述した形状に必ずしも限定されるものではなく、カットオフラインが規定可能な範囲で、適宜変更を加えることが可能である。また、反射面１２の前端部１２ａについては、上述した段差形状に限らず、カットオフラインに対応した溝部によって形成することも可能である。

第１出射面１３は、図１、図２及び図３に示すように、第１レンズ部１４の前端（前面）側に位置して、この第１出射面１３から出射される光Ｌを水平方向（Ｙ軸方向）に集光させるように、その円柱軸が鉛直方向（Ｚ軸方向）に延びた半円柱状のレンズ面（水平集光面という。）として構成されている。また、第１出射面１３の焦線は、反射面１２の前端部１２ａ近傍において鉛直方向（Ｚ軸方向）に延びている。

第２入射面１５は、第２レンズ部１７の後端（後面）側に位置して、第１出射面１３から出射した光Ｌが入射する平面として構成されている。なお、第２入射面１５の形状については、このような平面に限らず、曲面（レンズ面）とすることも可能である。

第２出射面１６は、レンズ体１０の最終出射面として、第２レンズ部１７の前端（前面）側に位置して、この第２出射面１６から出射される光Ｌを鉛直方向（Ｚ軸方向）に集光させるように、その円柱軸が水平方向（Ｙ軸方向）に延びた半円柱状のレンズ面（鉛直集光面という。）として構成されている。また、第２出射面１６の焦線は、反射面１２の前端部１２ａ近傍において水平方向（Ｙ軸方向）に延びている。

また、第１出射面１３、第２入射面１５及び第２出射面１６から構成される合成レンズ１９の合成焦点Ｆ２は、反射面１２の前端部１２ａ近傍（例えば、反射面１２の前端部１ａの左右方向の中心近傍）に設定されている。

なお、第１レンズ部１４及び第２レンズ部１７を構成する面のうち、図示や説明を省略したその他の面については、第１レンズ部１４及び第２レンズ部１７の内部を通過する光Ｌに悪影響を与えない範囲で自由に設計（例えば、遮蔽するなど。）することが可能である。

光源２０には、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザーダイオード（ＬＤ）等の発光素子を用いることができる。本実施形態では、白色光を発する１つのＬＥＤを用いている。また、ＬＥＤには、車両照明用の高出力タイプのものが使用されている。なお、光源２０の種類については、特に限定されるものではなく、上述した発光素子以外の光源を用いてもよい。

光源２０は、このＬＥＤが発する光Ｌの光軸が第１基準軸ＡＸ１に対して平行となるように配置されている。また、光源２０は、このＬＥＤが発する光Ｌを車両前方（＋Ｘ軸方向）に向けて放射状に出射する。また、光源２０は、このＬＥＤが発する光Ｌの光軸を前方斜め下方に向けた状態、すなわち、このＬＥＤが発する光Ｌの光軸が第２基準軸ＡＸ２に一致した状態で配置されていてもよい。

以上のような構成を有する車両用灯具１００では、第１入射部１１から第１レンズ部１４の内部に入射した光源２０からの光Ｌのうち、反射面１２で反射された後、第１出射面１３に向かって進行する光（反射光）と、第１出射面１３に向かって進行する光（直進光）とが、第１出射面１３から第１レンズ部１４の外部（空間Ｓ）へと出射される。そして、この光Ｌは、空間Ｓを通過しながら、第２入射面１５から第２レンズ部１７の内部に入射した後、第２出射面１６から第２レンズ部１７の外部へと出射される。

これにより、レンズ体１０の前方に照射される光Ｌは、ロービーム（すれ違い用ビームとも言う。）として、合成レンズ１９の合成焦点Ｆ２近傍に形成される光源像を反転投影して、上端縁に反射面１２の前端部１２ａによって規定されるカットオフラインを含むロービーム用配光パターン（図示せず。）を形成する。

ここで、シミュレーションによりレンズ体１０に正対した仮想鉛直スクリーンに対して、レンズ体１０の前方に照射される光Ｌを投影したときの光源像を図６に示す。なお、図６は、仮想鉛直スクリーンの面上に形成されたロービーム用配光パターンＰ１を示す光度分布図である。また、仮想鉛直スクリーンは、レンズ体１０の第２出射面１６から約２５ｍ前方に配置されている。

レンズ体１０の前方に照射される光Ｌによる光源像は、図６に示す仮想鉛直スクリーンの面上において、上端縁に反射面１２の前端部１２ａの各辺ｅ１〜ｅ３に対応した各カットオフラインＣＬ１〜ＣＬ３（以下、まとめてカットオフラインＣＬとする。）を含むロービーム用配光パターンＰ１を形成する。

ところで、本実施形態の車両用灯具１００は、図７に示すように、上述したロービーム用配光パターンＰ１を形成するための光源２０及びレンズ体１０を利用しながら、ＤＲＬを実現するための光学素子３０を備えている。なお、図７は、レンズ体１０の光路中に光学素子３０が配置された状態を示す側面図である。

ここで、光学素子３０の具体的な構成を図８（ａ），（ｂ）に示す。なお、図８（ａ）は、光学素子３０の構成を示す斜視図、図８（ｂ）は、光学素子３０の構成を示す側面図である。

光学素子３０は、図８（ａ），（ｂ）に示すように、全体として略矩形平板状に形成された導光体からなる。なお、光学素子３０には、例えばポリカーボネイトやアクリル（ＰＭＭＡ）等の透明樹脂やガラスなど、空気よりも屈折率の高い材質のものを用いることができる。

光学素子３０は、光源２０から出射されてレンズ体１０を通過する光Ｌの光路中で、この光Ｌを上方に向けて屈折させるための第１屈折面３１ａ及び第２屈折面３１ｂを有している。すなわち、この光学素子３０は、レンズ体１０の前後方向（Ｘ軸方向）に沿った鉛直断面（Ｚ軸断面）において、第１屈折面３１ａと第２屈折面３１ｂとの幅が上方から下方に向かって漸次狭くなる略逆台形状を有している。

なお、本実施形態の光学素子３０では、光Ｌの入射面となる第１屈折面３１ａが光Ｌの光軸に対して斜め上向きに傾斜して配置され、光Ｌの出射面となる第２屈折面３１ｂが光Ｌの光軸に対して垂直に配置されている。

また、光学素子３０は、少なくとも上方に向けて光Ｌを拡散させる拡散面３２を有している。拡散面３２は、第１屈折面３１ａと第２屈折面３１ｂとのうち、少なくとも一方の屈折面（本実施形態では第２屈折面３１ｂ）に、光Ｌを拡散させる拡散形状を設けることによって構成されている。

拡散面３２の拡散形状としては、例えば、フルートカットと呼ばれる光Ｌを上下方向に拡散させるレンズカットを好適に用いることができる。フルートカットは、水平方向に延在するシリンドリカル状の凸条部又は凹条部（本実施形態では凹条部）が、鉛直方向（Ｚ軸方向）に複数並んで配置されることによって構成されている。また、拡散面３２の拡散形状としては、魚眼カット呼ばれる光Ｌを上下方向及び左右方向に拡散させるレンズカットを好適に用いることができる。

また、拡散面３２は、光Ｌの入射面となる第１屈折面３１ａ側に配置した場合、出射面側に入射する光Ｌが少なくなり、光Ｌの利用効率が低下するため、光Ｌの出射面となる第２屈折面３１ｂ側に配置することが好ましい。

光学素子３０は、図７に示すように、第１出射面１３と第２入射面１５との間の空間Ｓに挿脱自在に配置されている。このため、車両用灯具１００は、光学素子３０をスライド駆動するためのスライド駆動機構３３を備えている。

ここで、スライド駆動機構３３の具体的な構成を図９（ａ），（ｂ）に示す。なお、図９（ａ）は、スライド駆動機構３３が光学素子３０を上下方向（Ｚ軸方向）にスライド駆動する構成を示す斜視図、図９（ｂ）は、スライド駆動機構３３が光学素子３０を左右方向（Ｙ軸方向）にスライド駆動する構成を示す斜視図である。

本実施形態のスライド駆動機構３３は、図９（ａ）に示すように、光学素子３０を保持するラック部材３４と、ラック部材３４をスライド自在に支持するベースフレーム３５と、ベースフレーム３６に取り付けられた駆動モータ３６とを有している。

スライド駆動機構３３では、ラック部材３４に設けられたラックギア３７と、駆動モータ３６の回転軸３６ａに取り付けられたピニオンギア３８との噛合によって、駆動モータ３６の回転駆動をラック部材３４の直線駆動に変換し、光学素子３０を上下方向（Ｚ軸方向）にスライドさせることが可能となっている。

なお、スライド駆動機構３３は、図９（ｂ）に示すように、ラック部材３４に保持される光学素子３０の向きを変更することによって、この光学素子３０を左右方向（Ｙ軸方向）にスライドさせることも可能である。

光学素子３０は、上述したロービームの点灯時に、第１出射面１３と第２入射面１５との間から光学素子３０が離脱した位置にある。一方、ＤＲＬの点灯時には、第１出射面１３と第２入射面１５との間に挿入された位置にある。

本実施形態の車両用灯具１００では、図７に示すように、ＤＲＬの点灯時に、第１出射面１３と第２入射面１５との間に光学素子３０が挿入（配置）されることによって、光源２０から出射されてレンズ体１０を通過する光Ｌが、第１屈折面３１ａ及び第２屈折面３１ｂにより上方に向けて屈折されると共に、拡散面３２により上下方向に拡散される。

また、ＤＲＬの点灯時には、ロービーム用配光パターンＰ１を形成するときよりも光源２０から出射される光Ｌの出力を小さくする。具体的に、ＤＲＬの法規要求（例えば欧州法規）を満たすためには、ＤＲＬの点灯時にレンズ体１０の前方に照射される光Ｌの光度を、ロービームの点灯時における光Ｌの最大光度に対して１／３０以下とする必要がある。

そこで、本実施形態では、ロービームの点灯時における光Ｌの最大光度に対して例えば１５％の最大光度となるように、光源２０から出射される光Ｌの出力を小さくしている。この場合、光源２０から出射される光Ｌの出力を小さくだけでは、上述したＤＲＬの法規要求を満たすことができない。このため、拡散面３２により光Ｌを拡散させることによって、ＤＲＬの法規要求を満たすように、ＤＲＬの点灯時における光Ｌの最大光度を下げることが行われている。

これにより、レンズ体１０の前方に照射される光Ｌは、図１０に示すように、低光度配光パターンとして、上述したロービーム用配光パターンＰ１よりも上方に位置し、且つ、ロービーム用配光パターンＰ１よりも光度が低い昼間点灯（ＤＲＬ）用配光パターンＰ２を、ロービーム用配光パターンＰ１とは切り替え自在に形成する。なお、図１０は、仮想鉛直スクリーンの面上にロービーム用配光パターンＰ１とＤＲＬ用配光パターンＰ２とを同時に示す模式図である。

ここで、シミュレーションによりレンズ体１０に正対した仮想鉛直スクリーンに対して、レンズ体１０の前方に照射される光Ｌを投影したときのロービームの点灯時における光源像（ロービーム用配光パターンＰ１）の光度分布図を図１１（ａ）に示す。一方、ＤＲＬの点灯時における光源像（ＤＲＬ用配光パターンＰ２）の光度分布図を図１１（ｂ）に示す。

なお、本シミュレーションでは、光学素子３０の材質をＰＭＭＡとし、第１屈折面３１ａの斜め上向きに傾斜する角度を鉛直方向に対して１５ｄｅｇとし、拡散面３２のフルートカットのピッチ間隔１ｍｍ、曲率半径Ｒを１ｍｍとしている。

その結果、図１１（ａ）に示すロービーム用配光パターンＰ１では、カットオフラインの下方に配光が集中し、高照度帯に光が強く集中している。これに対して、図１１（ｂ）に示すＤＲＬ用配光パターンＰ２では、ロービーム用配光パターンＰ１よりも全体として５ｄｅｇ程度上方に持ち上げることができる。また、カットオフラインの明暗境界を無くして、光の集中を広くぼかすことができる。これにより、ＤＲＬの点灯時における見栄えを良くすることが可能である。

以上のように、本実施形態の車両用灯具１００では、ロービーム用配光パターンＰ１を形成するための光源２０やレンズ体１０を利用しながら、上述した光学素子３０をレンズ体１０の光路中に配置することによって、同一の見栄えのＤＲＬを実現することが可能である。

なお、上記光学素子３０は、上述したＤＲＬの法規要求を満たす光度まで光源２０から出射される光Ｌの出力を小さくすることができる場合には、上記拡散面３２を省略した構成とすることも可能である。一方、上記第１屈折面３１ａ及び第２屈折面３１ｂを省略し、拡散面３２による拡散配光を制御することによって、ＤＲＬを実現することも可能である。

また、上記光学素子３０は、上述したレンズ体１０を構成する第１出射面１３と第２入射面１５との間に挿脱自在に配置されているが、この光学素子３０の配置については、必ずしも限定されるものではなく、レンズ体１０や、このようなレンズ体１０を含むロービーム用光学系の構成の違いによって、その配置を適宜変更することが可能である。

なお、本発明は、上記第１の実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

具体的に、上記車両用灯具１００では、上記光学素子３０の代わりに、例えば図１２に示すような光学素子３０Ａを用いることも可能である。なお、図１２は、光学素子３０Ａの構成を示す側面図である。

光学素子３０Ａは、図１２に示すように、上述した第１屈折面３１ａ及び第２屈折面３１ｂにより光Ｌを上方に向けて屈折させる代わりに、光Ｌの入射面側をフレネルレンズ面３９とすることによって、光Ｌを上方に向けて屈折させる構成となっている。また、光Ｌの出射面側には、上記拡散面３２が設けられている。

このような光学素子３０Ａを用いた場合も、上記光学素子３０を用いた場合と同様に、ロービーム用配光パターンＰ１を形成するための光源２０やレンズ体１０を利用しながら、同一の見栄えのＤＲＬを実現することが可能である。

また、上記車両用灯具１００では、図１３に示すレンズ体１０Ａのように、車両先端側のコーナー部に付与されたスラント形状に合わせて、最終出射面となる第２出射面１６にスラント角（キャンバー角ともいう。）が付与された構成としてもよい。なお、図１３は、スラント角が付与されたレンズ体１０Ａの概略構成を示す平面図である。

すなわち、スラント角が付与された第２出射面１６は、車両進行方向（＋Ｘ軸方向）に対して車幅方向（Ｙ軸方向）の内側（＋Ｙ軸側）よりも外側（−Ｙ軸側）が後退する方向（−Ｘ軸方向）に向かって所定の角度（後退角）θｘで傾斜している。

この構成の場合、反射面１２の前端部１２ａについては、この後退角θｘに応じて調整された形状を有することが好ましい。すなわち、第２出射面１６にスラント角を付与する場合、第２出射面１６が傾斜する角度（後退角）θｘによって、反射面１２の前端部１２ａと第２出射面１６との間で光の光路が変化する。これに合わせて、第２出射面１６が傾斜していないとき（θ＝０°）からの変化分をキャンセルするように、反射面１２の前端部１２ａにおける形状Ｃを調整（補正）することが好ましい。

具体的に、反射面１２の前端部１２ａは、第２出射面１６から出射される光Ｌの進行方向（＋Ｘ軸方向）に対して、その最も後退した位置Ｂが第１基準軸ＡＸ１を挟んだ水平方向（Ｙ軸方向）の一端（−Ｙ軸）側にシフトした非対称な形状Ｃを有している。また、反射面１２の前端部１２ａは、第２出射面１６から出射される光Ｌの進行方向（＋Ｘ軸方向）に対して、第１基準軸ＡＸ１を挟んだ水平方向（Ｙ軸方向）の一端（−Ｙ軸）側が調整前よりも相対的に後退し、その他端（＋Ｙ軸）側が調整前よりも相対的に前進するように湾曲した形状Ｃを有している。

これにより、反射面１２の前端部１２ａと第２出射面１６との間で光の光路を最適化し、上述したオフセット量に応じた最適な配光パターンを形成することが可能である。

また、上記車両用灯具１００では、図１４に示すレンズ体１０Ｂのように、第１基準軸ＡＸ１を中心として回転する方向に、第２出射面１６が所定の角度（釣り目角）θｚで傾斜している構成としてもよい。なお、図１４は、レンズ体１０Ｂの釣り目角θｚが付与された第２出射面１６と、反射面１２の前端部１２ａとの回転方向を示す正面図である。

この構成の場合、第２出射面１６が傾斜する角度（釣り目角）θｚに応じて、第１基準軸ＡＸ１を中心として第２出射面１６の回転方向（＋方向）とは反対方向（−方向）に、所定の角度−θｚで反射面１２の前端部１２ａを傾斜させる。これにより、第２出射面１６が所定の角度（釣り目角）θｚで傾斜している場合でも、その回転方向に応じた方向に配光パターンが回転することを抑制することが可能である。

なお、第２出射面１６が傾斜する角度θｚと、反射面１２の前端部１２ａが傾斜する角度−θｚとは、必ずしも角度範囲が一致している必要はなく、例えば、図１４に示すレンズ体１０Ｂでは、θｚが５°のとき、−θｚが約−７．５°である。

また、上記レンズ体１０では、図１５（ａ）に示すように、第１出射面１３を水平集光面とし、第２出射面１６を鉛直集光面とした構成となっているが、それとは逆の構成とすることも可能である。すなわち、本発明では、図１５（ｂ）に示すレンズ体１０Ｃのように、第１出射面１３を鉛直集光面とし、第２出射面１６を水平集光面とした構成とすることも可能である。

なお、図１５（ａ）に示す構成の場合は、第１出射面１３の円柱軸がレンズ体１０の成形後に金型からレンズ体１０を抜き取る方向（＋Ｚ軸方向）と一致する。この場合、一度の型抜きで（スライドを使用することなく）レンズ体１０の離型が可能となるため、レンズ体１０を安価に製造できる。

一方、図１５（ｂ）に示す構成の場合は、第１出射面１３の円柱軸がレンズ体１０Ｃの成形後に金型からレンズ体１０Ｃを抜き取る方向（＋Ｚ軸方向）と不一致となる。この場合、レンズ体１０Ｃの成形後に金型からレンズ体１０Ｃを抜き取ることが不可能となる。このため、レンズ体１０Ｃについては、第１レンズ部１４と第２レンズ部１７とを分離した構成することが好ましい。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態として図１６に示すレンズ結合体５０を備える車両用灯具２００について説明する。なお、図１６は、車両用灯具２００の概略構成を示す平面図である。また、以下の説明では、上記車両用灯具１００（レンズ体１０）と同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。

本実施形態の車両用灯具２００は、図１６に示すように、車両先端側の両コーナー部（本実施形態では左側コーナー部の場合を例示する。）に配置される車両用前照灯（ヘッドライト）を構成するものである。

具体的に、この車両用灯具２００は、本発明を適用したレンズ結合体５０と、このレンズ結合体５０を構成する複数のレンズ体５１Ａ〜５１Ｄの各々に対応して設けられた複数の光源２０とを概略備えている。

すなわち、この車両用灯具２００は、複数のレンズ体５１Ａ〜５１Ｄと、これら複数のレンズ体５１Ａ〜５１Ｄの各々に対応して設けられた複数の光源２０とから構成される複数の灯体セル６０Ａ〜６０Ｄを備え、これら複数の灯体セル６０Ａ〜６０Ｄを水平方向（Ｙ軸方向）に一列に並べて配置した構成である。なお、本実施形態では、４つの灯体セル６０Ａ〜６０Ｄ（レンズ体５１Ａ〜５１Ｄ）を並べて配置した構成を例示しているが、その配置する数については特に限定されるものでない。

複数のレンズ体５１Ａ〜５１Ｄは、後述する第２出射面１６のオフセット量が異なる以外は、上記レンズ体１０と基本的に同じ構成を有している。また、レンズ結合体５０は、複数のレンズ体５１Ａ〜５１Ｄが並んだ状態で、各々の第２出射面１６が結合されることによって、水平方向（Ｙ軸方向）にライン状に延びる半円柱状の連続出射面１６Ａを有している。

本実施形態の車両用灯具２００では、このような水平方向にライン状に延びる一体感のある見栄えのレンズ結合体５０を備えることで、そのデザイン性を向上させることが可能である。

なお、レンズ結合体５０については、複数のレンズ体５１Ａ〜５１Ｄを一体に成形したものに限らず、複数のレンズ体５１Ａ〜５１Ｄを別体に成形した後に、これらをレンズホルダ等の保持部材に保持することで、一体の構成とすることも可能である。

また、レンズ結合体５０では、車両先端側のコーナー部に付与されたスラント形状に合わせて、最終出射面となる連続出射面１６Ａにスラント角（キャンバー角）が付与されている。すなわち、この連続出射面１６Ａは、車両進行方向（＋Ｘ軸方向）に対して車幅方向（Ｙ軸方向）の内側（＋Ｙ軸側）よりも外側（−Ｙ軸側）が後退する方向（−Ｘ軸方向）に向かって所定の角度（後退角）θｘで傾斜している。

レンズ結合体５０では、上記図１３に示す場合と同様に、連続出射面１６Ａが傾斜する角度（後退角）θｘに応じて、各レンズ体５１Ａ〜５１Ｄの反射面１２の前端部１２ａにおける形状が調整（補正）されている。これにより、各レンズ体５１Ａ〜５１Ｄにおける反射面１２の前端部１２ａと第２出射面１６（連続出射面１６Ａ）との間で光Ｌの光路を最適化し、上述したオフセット量に応じた最適な配光パターンを形成することが可能である。

以上のようなレンズ結合体５０（複数の灯体セル５１Ａ〜５１Ｄ）を備える車両用灯具２００では、各灯体セル５１Ａ〜５１Ｄにおいて、第１入射部１１から第１レンズ部１４の内部に入射した光源２０からの光Ｌのうち、反射面１２で反射された後、第１出射面１３に向かって進行する光（反射光）と、第１出射面１３に向かって進行する光（直進光）とが、第１出射面１３から第１レンズ部１４の外部（空間Ｓ）へと出射される。そして、この光Ｌは、空間Ｓを通過しながら、第２入射面１５から第２レンズ部１７の内部に入射した後、第２出射面１６から第２レンズ部１７の外部へと出射される。

これにより、各レンズ体５１Ａ〜５１Ｄの前方に照射される光Ｌは、すれ違い用ビーム（ロービーム）ＬＢとして、合成レンズ１９の合成焦点Ｆ２近傍に形成される光源像を反転投影して、上端縁に反射面１２の前端部１２ａによって規定されるカットオフラインＣＬを含むロービーム用配光パターンＰ１を形成する。また、各灯体セル５１Ａ〜５１Ｄにより形成されたロービーム用配光パターンＰ１を合成（重畳）することで、全体として１つの配光パターン（以下合成配光パターンという。）を形成する。

本実施形態の車両用灯具２００では、複数のレンズ体５１Ａ〜５１Ｄの各々に対応して設けられた上記光学素子３０が、各レンズ体５１〜５１Ｄの間で一体に挿脱される構成とすることで、ロービーム用配光パターンＰ１を形成するための各光源２０やレンズ体５１〜５１Ｄを利用しながら、同一の見栄えのＤＲＬを実現することが可能である。

また、上記車両用灯具２００では、例えば図１７（ａ），（ｂ）に示すような光学素子４０を用いることも可能である。なお、図１７（ａ）は、光学素子４０の一部を示す平面図、図１７（ｂ）は、光学素子４０の導光部４１を拡大した平面図である。また、以下の説明では、上記光学素子３０と同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。

光学素子４０は、図１７（ａ），（ｂ）に示すように、複数のレンズ体５１Ａ〜５１Ｄの各々に対応して設けられた上記光学素子３０を一体化した導光体からなる。光学素子４０は、各光源２０から出射された光Ｌを車両幅方向（Ｙ軸方向）に拡散させるため、それぞれのレンズ体５１〜５１Ｄの中心軸を挟んだ両側が車両進行方向（＋Ｘ軸方向）に向かって対称に屈曲した形状を有している。

また、光学素子４０は、光源２０から出射された光Ｌの一部を車両幅方向（Ｙ軸方向）に導光しながら、隣り合うレンズ体５１〜５１Ｄの間から車両進行方向（＋Ｘ軸方向）に向けて出射する導光部４１を有している。導光部４１の第２屈折面３１ｂには、複数の導光反射面４２が設けられている。複数の導光反射面４２は、各レンズ体５１〜５１Ｄの中心軸を挟んで左右方向（Ｙ軸方向）に対称に並んで設けられている。各導光反射面４２は、レンズ体５１〜５１Ｄの中心軸とは離間する方向に傾斜したＶ字状の溝部４３によって形成されている。

導光部４１は、これら複数の導光反射面４２によって、第１屈折面３１から入射した光Ｌの一部をレンズ体５１〜５１Ｄの中心軸とは離間する方向に（全前）反射させる。その後、第１屈折面３１で（全）反射された光Ｌを第２屈折面３１ｂから車両進行方向（＋Ｘ軸方向）に向けて出射する。

これにより、光学素子４０の出射面側を全面発光に近づけることができる。したがって、このような光学素子４０を備えた車両用灯具２００では、隣り合うレンズ体５１〜５１Ｄの間に暗部が生じることが防ぎつつ、ＤＲＬの点灯時に、レンズ結合体５０の連続出射面１６Ａを全面的に発光させることが可能である。

なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、上記車両用灯具２００では、図示を省略するものの、上記図１４に示す場合と同様に、第１基準軸ＡＸ１を中心として回転する方向に、連続出射面１６Ａが所定の角度（釣り目角）θｚで傾斜している構成としてもよい。

この場合、連続出射面１６Ａが傾斜する角度（釣り目角）θｚに応じて、第１基準軸ＡＸ１を中心として連続出射面１６Ａの回転方向（＋方向）とは反対方向（−方向）に、所定の角度−θｚで各レンズ体５１Ａ〜５１Ｄにおける反射面１２の前端部１２ａを傾斜させる。これにより、連続出射面１６Ａが所定の角度（釣り目角）θｚで傾斜している場合でも、その回転方向に応じた方向に配光パターンが回転することを抑制することが可能である。

また、上記実施形態では、低光度配光パターンとして、上述したＤＲＬ用配光パターンＰ２を形成する場合を例示しているが、低光度配光パターンとしては、ＤＲＬ用配光パターンＰ２の他にも、例えば、より光度の低い車幅灯（ポジションランプ）や装飾灯（アクセサリランプ）などを、ロービーム用配光パターンＰ１とは切り替え自在に形成することが可能である。

１０，１０Ａ〜１０Ｃ…レンズ体 １１…第１入射部 １２…反射面 １２ａ…反射面の前端部 １３…出射面 １４…第１レンズ部 １５…第２入射面 １６…第２出射面 １６Ａ…連続出射面 １７…第２レンズ部 １８…連結部 １９…合成レンズ ２０…光源 ３０，３０Ａ…光学素子 ３１ａ…第１屈折面 ３１ｂ…第２屈折面 ３２…拡散面 ３３…スライド駆動機構 ４０…光学素子 ４１…導光部 ５０…レンズ結合体 ５１Ａ〜５１Ｄ…レンズ体 ６０Ａ〜６０Ｄ…灯体セル １００，２００…車両用灯具 ＡＸ１…第１基準軸（基準軸） Ｆ２…合成レンズの焦点 Ｌ…光 Ｐ１…ロービーム用配光パターン ＣＬ…カットオフライン Ｐ２…ＤＲＬ用配光パターン（低光度配光パターン）

Claims (10)

1. 光源と、
   前記光源から出射された光を車両進行方向に向けて投影することによって、カットオフラインを含むロービーム用配光パターンを形成するロービーム用光学系と、
   前記ロービーム用光学系の光路中に挿脱自在に配置される光学素子とを備え、
   前記光学素子は、少なくとも上方に向けて光を屈折させる屈折面を有し、
   前記ロービーム用光学系の光路中に前記光学素子を挿入し、前記ロービーム用配光パターンを形成するときよりも前記光源から出射される光の出力を小さくすることによって、前記ロービーム用配光パターンよりも上方に位置し、且つ、前記ロービーム用配光パターンよりも光度が低い低光度用配光パターンを、前記ロービーム用配光パターンとは切り替え自在に形成することを特徴とする車両用灯具。
2. 前記光学素子は、少なくとも上方に向けて光を拡散させる拡散面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. 光源と、
   前記光源から出射された光によりカットオフラインを含むロービーム用配光パターンを形成するロービーム用光学系と、
   前記ロービーム用光学系の光路中に挿脱自在に配置される光学素子とを備え、
   前記光学素子は、少なくとも上方に向けて光を拡散させる拡散面を有し、
   前記ロービーム用光学系の光路中に前記光学素子を挿入することによって、前記ロービーム用配光パターンよりも上方に位置し、且つ、前記ロービーム用配光パターンよりも光度が低い低光度用配光パターンを、前記ロービーム用配光パターンとは切り替え自在に形成することを特徴とする車両用灯具。
4. 前記ロービーム用光学系は、水平方向に延びる基準軸に沿って、第１入射部、反射面及び第１出射面を含む第１レンズ部と、第２入射面及び第２出射面を含む第２レンズ部とがこの順で配置されたレンズ体を有し、
   前記光源からの光が、前記第１入射部から前記第１レンズ部の内部に入射し、前記反射面によって一部が反射され、前記第１出射面から前記第１レンズ部の外部に出射された後、前記第２入射面から前記第２レンズ部の内部に入射し、前記第２出射面から前記第２レンズ部の外部に出射されることによって、前記第２出射面から出射される光が、前記第１出射面、前記第２入射面及び前記第２出射面から構成される合成レンズの焦点近傍に形成される光源像を反転投影して、上端縁に前記反射面の前端部によって規定されるカットオフラインを含む前記ロービーム用配光パターンを形成することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用灯具。
5. 前記第１出射面は、当該第１出射面から出射される光を水平方向に集光させるレンズ面により構成され、
   前記第２出射面は、当該第２出射面から出射される光を鉛直方向に集光させるレンズ面により構成され、
   前記第２入射面は、平面により構成されていることを特徴とする請求項４に記載の車両用灯具。
6. 前記レンズ体は、前記第１レンズ部と前記第２レンズ部とを連結する連結部を有し、
   前記連結部は、前記第１出射面と前記第２入射面との間に空間が形成された状態で、前記第１レンズ部と前記第２レンズ部とを連結していることを特徴とする請求項４又は５に記載の車両用灯具。
7. 前記光学素子は、前記第１出射面と前記第２入射面との間に挿脱自在に配置されていることを特徴とする請求項４〜６の何れか一項に記載の車両用灯具。
8. 前記ロービーム用光学系は、前記レンズ体が車両幅方向に複数並んだ状態で結合されたレンズ結合体を有し、
   前記光源は、前記レンズ結合体を構成する複数のレンズ体の各々に対応して設けられていることを特徴とする請求項４〜７の何れか一項に記載の車両用灯具。
9. 前記複数のレンズ体の最終出射面が互いに結合されることによって、車両幅方向にライン状に延びる連続出射面を構成していることを特徴とする請求項８に記載の車両用灯具。
10. 前記光学素子は、前記複数のレンズ体の間で一体に挿脱される構成を有し、且つ、前記光源から出射された光の一部を車両幅方向に導光しながら、隣り合う前記レンズ体の間から車両進行方向に向けて出射する導光部を有することを特徴とする請求項８又は９に記載の車両用灯具。