JP7530281B2 - 灯具ユニット - Google Patents

Description

本願発明は、投影レンズを備えた灯具ユニットに関するものである。

従来より、光源からの光を、投影レンズを介してユニット前方へ向けて照射するように構成された灯具ユニットが知られている。

「特許文献１」には、このような灯具ユニットの構成として、光源と投影レンズとの間に、光源からの出射光を導光して投影レンズに入射させるように構成された導光体が配置されたものが記載されている。

この「特許文献１」に記載された灯具ユニットは、その光源として、ロービーム用配光パターンを形成するための第１光源と、この第１光源との同時点灯によってハイビーム用配光パターンを形成するための第２光源とを備えた構成となっており、また、その導光体として、第１光源からの出射光を導光するための第１導光体と、第２光源からの出射光を導光するための第２導光体とを備えた構成となっている。

この「特許文献１」に記載された灯具ユニットにおいては、第１導光体の出射面の下端縁形状によってロービーム用配光パターンのカットオフラインを形成するように構成されており、その際、第１導光体に入射した第１光源からの光の一部をその下面で全反射させるように構成されている。

特開２０１７－１９９６６０号公報

このような灯具ユニットにおいて、その導光体を単一部材で構成すれば、灯具ユニットの部品点数を削減することができ、これにより灯具ユニットのコスト低減を図ることが可能となる。

その際、導光体として、ロービーム用配光パターン用の光を出射するための第１出射面と、ハイビーム用配光パターンを形成する際にロービーム用配光パターンに対して付加される付加配光パターン用の光を出射するための第２出射面とを備えた構成とした上で、第１出射面に対して第２出射面がユニット後方側に変位した位置に形成された構成とすれば、第１出射面の下端縁によってロービーム用配光パターンのカットオフラインを形成することが可能となる。

一方、このような構成を採用した場合、導光体には第１出射面の下端縁から第２出射面の上端縁までユニット後方へ向けて延びる接続面が形成されることとなるが、第２出射面から出射して接続面に到達した第２光源からの光は、この接続面から導光体に再入射してしまうので、第２光源からの出射光に対する光束利用率が低下してしまう。そしてこれにより付加配光パターンの明るさが低下してしまうので、ハイビーム用配光パターンを所期の光度分布で形成することができなくなってしまう。

本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、投影レンズを備えた灯具ユニットにおいて、その部品点数の削減によるコスト低減を図った上で、ロービーム用配光パターンおよびハイビーム用配光パターンの各々を適切に形成することができる灯具ユニットを提供することを目的とするものである。

本願発明は、光源と投影レンズとの間に配置された導光体の構成に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。

すなわち、本願発明に係る灯具ユニットは、
光源からの光を、投影レンズを介してユニット前方へ向けて照射するように構成された灯具ユニットにおいて、
上記光源と上記投影レンズとの間に、上記光源からの出射光を導光して上記投影レンズに入射させるように構成された導光体が配置されており、
上記光源として、ロービーム用配光パターンを形成するための第１光源と、上記第１光源との同時点灯によってハイビーム用配光パターンを形成するための第２光源とを備えており、
上記導光体は、上記ロービーム用配光パターン用の光を出射するための第１出射面と、上記ハイビーム用配光パターンを形成する際に上記ロービーム用配光パターンに対して付加される付加配光パターン用の光を出射するための第２出射面とを備えており、
上記第２出射面は、上記第１出射面の下方側において上記第１出射面に対してユニット後方側に変位した位置に形成されており、
上記導光体は、上記第１出射面の下端縁から上記第２出射面の上端縁までユニット後方へ向けて延びる接続面を備えており、
上記接続面に鏡面部が設けられており、
上記接続面は、上記接続面の前端縁近傍領域が光透過部として構成されており、
上記前端縁近傍領域の前後幅は、上記接続面の前後幅に対して１／３以下の値に設定されている、ことを特徴とするものである。

上記「接続面」は、第１出射面の下端縁から第２出射面の上端縁までユニット後方へ向けて延びるように形成されていれば、その具体的な配置や表面形状等は特に限定されるものではない。

上記「鏡面部」は、接続面の全領域に設けられていてもよいし、その一部領域にのみ設けられていてもよい。

上記「鏡面部」の具体的な構成は特に限定されるものではなく、例えばアルミニウムの真空蒸着を施すことにより形成されたものやアルミニウム箔を貼付することにより形成されたもの等が採用可能である。

本願発明に係る灯具ユニットは、光源からの光を、投影レンズを介してユニット前方へ向けて照射する構成となっているが、光源と投影レンズとの間には、光源からの出射光を導光して投影レンズに入射させるように構成された導光体が配置されているので、この導光体によって投影レンズへの入射光を制御することにより所望する形状の配光パターンを形成することができる。

具体的には、上記光源は、ロービーム用配光パターンを形成するための第１光源と、この第１光源との同時点灯によってハイビーム用配光パターンを形成するための第２光源とを備えており、また、導光体は、ロービーム用配光パターン用の光を出射するための第１出射面と、ハイビーム用配光パターンを形成する際にロービーム用配光パターンに対して付加される付加配光パターン用の光を出射するための第２出射面とを備えているので、ロービーム用配光パターンおよびハイビーム用配光パターンを選択的に形成することができる。

その際、導光体は、第２出射面が第１出射面の下方側において第１出射面に対してユニット後方側に変位しているので、第１出射面の下端縁形状によってロービーム用配光パターンのカットオフラインを形成することができる。

その上で、導光体は、第１出射面の下端縁から第２出射面の上端縁までユニット後方へ向けて延びる接続面を備えており、この接続面には鏡面部が設けられているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、第２出射面から出射して接続面に到達した第２光源からの光が接続面から導光体に再入射してしまうと、第２光源からの出射光に対する光束利用率が低下してしまい、これにより付加配光パターンの明るさが低下してしまうので、ハイビーム用配光パターンを所期の光度分布で形成することができなくなってしまう。

しかしながら本願発明においては、導光体の接続面に鏡面部が設けられているので、第２出射面から出射して接続面に到達した第２光源からの光が接続面から導光体に再入射してしまうのを未然に防止することまたは抑制することができ、これによりハイビーム用配光パターンを所期の光度分布で形成することが可能となる。

しかも、導光体は単一部材で構成されているので、灯具ユニットの部品点数の削減によるコスト低減を図った上で、上記作用効果を得ることができる。

このように本願発明によれば、投影レンズを備えた灯具ユニットにおいて、その部品点数の削減によるコスト低減を図った上で、ロービーム用配光パターンおよびハイビーム用配光パターンの各々を適切に形成することができる。

上記構成において、さらに、導光体の接続面として、投影レンズの後側焦点の近傍に位置する領域が光透過部として構成されたものとすれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、導光体において投影レンズの後側焦点の近傍に位置する焦点近傍部位は、灯具ユニットの外部から投影レンズを介して入射する太陽光等が集光して高温となってしまうことがあり、このような場合には導光体の材質によっては溶損しやすくなってしまう。その際、導光体の接続面の全領域に鏡面部が設けられていると、導光体の焦点近傍部位に熱が籠りやすくなるので溶損が一層発生しやすくなってしまう。

これに対し、導光体として、その接続面における投影レンズの後側焦点の近傍に位置する領域が光透過部として構成されたものとすれば、導光体の焦点近傍部位に入射した太陽光等の一部を接続面で反射させずに下方側空間へ出射させることができ、これにより焦点近傍部位に熱が籠りにくくすることができるので、溶損の発生を効果的に抑制することができる。

上記構成において、さらに、導光体の接続面として、その前端縁近傍領域が光透過部として構成されたものとすれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、第２出射面から出射して接続面の前端縁近傍領域に到達した第２出射面からの光は、この前端縁近傍領域の光透過部から導光体に再入射して、その第１出射面の下端縁近傍領域からユニット前方へ向けて出射することとなる。そして、この出射光が投影レンズを介してユニット前方へ向けて照射されることにより、付加配光パターンとして、その下端縁部がロービーム用配光パターンのカットオフライン近傍領域と部分的に重複した状態で形成されるようにすることができる。したがってハイビーム用配光パターンを、ロービーム用配光パターンと付加配光パターンとが滑らかに繋がった略均一な配光パターンとして形成することができる。

上記構成において、さらに、前端縁近傍領域の前後幅が接続面の前後幅に対して１／３以下の値に設定された構成とすれば、ハイビーム用配光パターンをより好ましい光度分布で形成することができる。

上記構成において、さらに、導光体が樹脂製部材で構成されている場合には、その焦点近傍部位が灯具ユニットの外部から投影レンズを介して入射する太陽光等によって溶損しやすいので、接続面における投影レンズの後側焦点の近傍に位置する領域を光透過部として構成することが特に効果的である。

上記構成において、さらに、第１光源を複数個備えた構成とした上で、導光体として、複数の第１光源の各々からの出射光を入射させるための複数の入射部を備えた構成とすれば、ロービーム用配光パターンを所望する形状で鮮明に形成することが容易に可能となる。

本願発明の一実施形態に係る灯具ユニットを備えた車両用灯具を示す側断面図 図１のII方向矢視図 上記灯具ユニットを単品で示す側断面図 図３のIV－IV線断面図 図３のＶ－Ｖ線断面図 図３のVI－VI線断面図 上記灯具ユニットを斜め前方から見て示す分解斜視図 上記灯具ユニットを斜め後方から見て示す分解斜視図 図３の要部詳細図 図９のＸ部詳細図 （ａ）は、図１０のXIa－XIa線断面図、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は、上記実施形態の第１、第２および第３変形例を示す、（ａ）と同様の図 上記灯具ユニットからの照射光によって形成される配光パターンを示す図 上記第２変形例を示す、図９と同様の図 図１３のXIV 部詳細図 上記第２変形例の作用を示す、図１２と同様の図

以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。

図１は、本願発明の一実施形態に係る灯具ユニット１０を備えた車両用灯具１００を示す側断面図である。また、図２は、図１のII方向矢視図である。

これらの図において、Ｘで示す方向が「ユニット前方」であり、Ｙで示す方向が「ユニット前方」と直交する「左方向」（ユニット正面視では「右方向」）であり、Ｚで示す方向が「上方向」である。これら以外の図においても同様である。

車両用灯具１００は、車両の前端部に設けられるヘッドランプであって、ランプボディ１０２と透光カバー１０４とで形成される灯室内に、灯具ユニット１０がその前後方向（すなわちユニット前後方向）を車両前後方向と略一致させるように光軸調整が行われた状態で収容された構成となっている。

灯具ユニット１０は、プロジェクタ型の灯具ユニットであって、光源２０からの光を、投影レンズ３０を介してユニット前方へ向けて照射することにより、ロービーム用配光パターンおよびハイビーム用配光パターン（これについては後述する）を形成し得る構成となっている。

投影レンズ３０は、ユニット前後方向に延びる光軸Ａｘを有しており、その後側焦点面上に形成される投影用画像を反転投影することにより上記配光パターンを形成するようになっている。

投影レンズ３０とそのユニット後方側に配置された光源２０との間には、光源２０からの出射光を導光して投影レンズ３０に入射させるように構成された導光体４０が配置されている。そして、この導光体４０において上記投影用画像を形成するようになっている。

図３は、灯具ユニット１０を単品で示す側断面図である。また、図４は、図３のIV－IV線断面図であり、図５は、図３のＶ－Ｖ線断面図であり、図６は、図３のVI－VI線断面図である。さらに、図７は、灯具ユニット１０を斜め前方から見て示す分解斜視図であり、図８は、灯具ユニット１０を斜め後方から見て示す分解斜視図である。

これらの図に示すように、投影レンズ３０は、外周フランジ部３２を有する両凸非球面レンズであって、無色透明のアクリル樹脂製部材で構成されている。この投影レンズ３０は、その外周フランジ部３２においてレンズホルダ５０に支持されている。

レンズホルダ５０は、ユニット前後方向に延びる筒状部材であって、不透明のポリカーボネート樹脂製部材で構成されており、その前端部には環状のレンズ支持部５２が形成されている。

投影レンズ３０は、その外周フランジ部３２がレンズホルダ５０のレンズ支持部５２に対してユニット前方側から押し当てられた状態で、レーザー溶着によってレンズホルダ５０に固定されている。

その際、レンズホルダ５０のレンズ支持部５２に形成された上下１対の位置決めピン５２ａ、５２ｂに、投影レンズ３０の外周フランジ部３２の上部および下部に形成された位置決め孔３２ａおよび位置決め溝３２ｂが係合することにより、レンズホルダ５０に対して投影レンズ３０がユニット前後方向と直交する方向に関して位置決めされるようになっている。

光源２０は、共通の基板２４に搭載された４つの発光素子２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄで構成されている。４つの発光素子２２Ａ～２２Ｄは、いずれも横長矩形状の発光面を有する白色発光ダイオードであって、その発光面をユニット前方へ向けた状態で配置されている。

４つの発光素子２２Ａ～２２Ｄのうち、３つの発光素子２２Ａ～２２Ｃはロービーム用配光パターンを形成する際に点灯するようになっており、残り１つの発光素子２２Ｄはハイビーム用配光パターンを形成する際に追加点灯するようになっている。

３つの発光素子２２Ａ～２２Ｃは、投影レンズ３０の光軸Ａｘの真上の位置およびその左右両側に一定量離れた位置に配置されており、発光素子２２Ｄは光軸Ａｘの真下の位置に配置されている。

基板２４は、投影レンズ３０の光軸Ａｘと直交する鉛直面に沿って延びるように配置された状態で、レンズホルダ５０に支持されている（これについては後述する）。

基板２４の前面における下端中央部には、４つの発光素子２２Ａ～２２Ｄと導電パターン（図示せず）を介して電気的に接続されたコネクタ２６が搭載されている。そして、このコネクタ２６に電源側コネクタ（図示せず）が装着されることによって、４つの発光素子２２Ａ～２２Ｄに対して電力が供給されるようになっている。

導光体４０は、無色透明のポリカーボネート樹脂製部材で構成されている。

導光体４０は、ロービーム用配光パターン用の光を出射するための第１出射面４２Ａと、ハイビーム用配光パターンを形成する際にロービーム用配光パターンに対して付加される付加配光パターン用の光を出射するための第２出射面４２Ｂとを備えている。

第１出射面４２Ａは、導光体４０の前面の上部に位置しており、投影レンズ３０の後側焦点面に沿って延びるように形成されている。この第１出射面４２Ａは、図７に示すように、左右の上部コーナー部が面取りされた略横長矩形状の外形形状を有している。そして、この第１出射面４２Ａの下端縁４２Ａａは、図２、３に示すように、投影レンズ３０の後側焦点Ｆの上方近傍を通るようにして、左右段違いで水平方向に延びるように形成されている。

第２出射面４２Ｂは、導光体４０の前面の下部に位置しており、投影レンズ３０の後側焦点面よりもユニット後方側に一定量離れた位置において、投影レンズ３０の光軸Ａｘと直交する鉛直面に対して多少後傾した平面に沿って延びるように形成されている。この第２出射面４２Ｂは、光軸Ａｘの真下に位置しており、上部が欠けた略横長楕円形の外形形状を有している。

導光体４０は、第１出射面４２Ａの外形形状を略維持したままユニット後方へ向けて延びるブロック部４２を備えている。このブロック部４２の下面は、第１出射面４２Ａの下端縁４２Ａａから第２出射面４２Ｂの上端縁４２Ｂａまでユニット後方へ向けて水平方向に延びる接続面４２Ｃとして形成されている。そして、この接続面４２Ｃには鏡面部４２Ｃ１が設けられている（これについては後述する）。

また、導光体４０は、４つの発光素子２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄの各々からの出射光を入射させるための４つの入射部４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ、４４Ｄを備えている。その際、３つの入射部４４Ａ～４４Ｃは、３つの発光素子２２Ａ～２２Ｃの各々に対してユニット前方側で、かつ、ブロック部４２に対してユニット後方側に位置するように形成されている。一方、残り１つの入射部４４Ｄは、発光素子２２Ｄに対してユニット前方側で、かつ、第２出射面４２Ｂに対してユニット後方側に位置するように形成されている。

３つの入射部４４Ａ～４４Ｃは、３つの発光素子２２Ａ～２２Ｃの各々からの出射光を入射させた後、直接または全反射させてからブロック部４２内に導くように構成されている。ブロック部４２は、３つの入射部４４Ａ～４４Ｃからの入射光を第１出射面４２Ａに導くように構成されており、その際、接続面４２Ｃに到達した光については接続面４２Ｃで全反射させた後、第１出射面４２Ａに導くように構成されている。入射部４４Ｄは、発光素子２２Ｄからの出射光を入射させた後、直接または全反射させてから第２出射面４２Ｂに導くように構成されている。

図１に示すように、光軸Ａｘの真上に位置する入射部４４Ｂから導光体４０に入射した発光素子２２Ｂからの光は、第１出射面４２Ａから投影レンズ３０へ向けて出射し、投影レンズ３０から略下向きの光としてユニット前方へ向けて照射される。右側および左側に位置する入射部４４Ａ、４４Ｃから導光体４０に入射した発光素子２２Ａ、２２Ｃからの光についても同様である。一方、入射部４４Ｄから導光体４０に入射した発光素子２２Ｄからの光は、第２出射面４２Ｂから投影レンズ３０へ向けて出射し、投影レンズ３０から略上向きの光としてユニット前方へ向けて照射される。

図７、８に示すように、導光体４０において、ブロック部４２の後端部における上部および左右両側部には、光軸Ａｘと直交する鉛直面に沿って延びる外周フランジ部４６が形成されている。そして、導光体４０は、レンズホルダ５０の内部空間に収容された状態で、その外周フランジ部４６においてレンズホルダ５０に支持されている。

レンズホルダ５０には、導光体４０の外周フランジ部４６に沿って延びる導光体支持部５４が形成されている。

そして、導光体４０は、その外周フランジ部４６がレンズホルダ５０の導光体支持部５４の後面に対してユニット後方側から押し当てられた状態で、レーザー溶着によってレンズホルダ５０に固定されている。

その際、レンズホルダ５０の導光体支持部５４に形成された左右１対の位置決めピン５４ａに、導光体４０の外周フランジ部４６に形成された左右１対の位置決め孔４６ａが係合することにより、レンズホルダ５０に対して導光体４０がユニット前後方向と直交する方向に関して位置決めされるようになっている。

灯具ユニット１０は、４つの発光素子２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄで発生した熱を放散させるための金属製（例えばアルミニウム製）のヒートシンク７０を備えている。

このヒートシンク７０は、投影レンズ３０の光軸Ａｘと直交する鉛直面に沿って延びる本体部７２と、この本体部７２からユニット後方へ向けて鉛直面に沿って延びる複数の放熱フィン７４とを備えている。そして、このヒートシンク７０は、その本体部７２の前面において基板２４の後面と面接触した状態で基板２４と共にレンズホルダ５０に支持されている。

レンズホルダ５０に対する基板２４およびヒートシンク７０の支持は機械的締結によって行われている。具体的には、レンズホルダ５０に対して基板２４およびヒートシンク７０がその左右２箇所においてネジ締めされることによってレンズホルダ５０に固定されている。

レンズホルダ５０には左右１対のネジ締め用ボス５６が形成されており、基板２４およびヒートシンク７０の本体部７２には、共締め用のネジ７６を挿通させるための左右１対のネジ挿通孔２４ａ、７２ａがそれぞれ形成されている。

レンズホルダ５０には、その中央上端部および左右下端部の３箇所にユニット後方へ向けて延びる段付き位置決めピン５８が形成されている。また、基板２４には、その中央上端部および左右下端部の３箇所に位置決め孔２４ｂが形成されている。そして、各段付き位置決めピン５８の先端小径部５８ａが基板２４の各位置決め孔２４ｂに挿入され、各段付き位置決めピン５８の先端平面部５８ｂに基板２４が当接することにより、レンズホルダ５０に対して基板２４がユニット前後方向およびこれと直交する方向に関して位置決めされるようになっている。

レンズホルダ５０の上壁部には、段付き位置決めピン５８の基端部に繋がるようにして略Ｕ字形に形成された補強リブ６０が形成されている。

また、レンズホルダ５０には、ヒートシンク７０をユニット前後方向と直交する方向に関して位置決めするための左右１対の位置決め部６２が形成されている。これらの位置決め部６２は、ヒートシンク７０の本体部７２の左右両端面に近接する位置において本体部７２の上下両端面側に回り込んだ形状でユニット後方へ向けて延びるように形成されている。

さらに、左右１対の位置決め部６２の上下両端部にはＬ字形の切欠き部６２ａが形成されている。そしてこれにより、レンズホルダ５０に対して基板２４およびヒートシンク７０が固定される際、４箇所の切欠き部６２ａに基板２４が当接し、そのユニット前後方向の位置決めがなされるようになっている。

図９は、図３の要部詳細図である。また、図１０は、図９のＸ部詳細図である。さらに、図１１（ａ）は、図１０のXIa－XIa線断面図である。

図１１（ａ）に示すように、導光体４０におけるブロック部４２の下面を構成する接続面４２Ｃには、その全領域にわたって鏡面部４２Ｃ１が設けられている。この鏡面部４２Ｃ１は、接続面４２Ｃの表面にアルミニウムの真空蒸着を施すこと等によって形成されている。

図９、１０に示すように、光軸Ａｘの真上に位置する入射部４４Ｂから導光体４０に入射した発光素子２２Ｂからの光の大半は、第１出射面４２Ａに直接到達し、この第１出射面４２Ａから斜め下向きの光として投影レンズ３０へ向けて出射するが、一部の光は、接続面４２Ｃで全反射した後に第１出射面４２Ａに到達し、この第１出射面４２Ａから斜め上向きの光として投影レンズ３０へ向けて出射する。

一方、入射部４４Ｄから導光体４０に入射した発光素子２２Ｄからの光は、第２出射面４２Ｂから投影レンズ３０へ向けて出射した後、大半の光はそのまま投影レンズ３０に到達するが、一部の光は接続面４２Ｃに到達する。その際、仮に、接続面４２Ｃに鏡面部４２Ｃ１が設けられていないとした場合には、接続面４２Ｃに到達した光は、図中２点鎖線で示すように、接続面４２Ｃからブロック部４２に再入射した後、第１出射面４２Ａから斜め上向きの光として投影レンズ３０から外れた方向へ向けて出射してしまう。しかしながら実際には、接続面４２Ｃにはその全域にわたって鏡面部４２Ｃ１が設けられているので、接続面４２Ｃに到達した光は、その鏡面部４２Ｃ１で反射し、斜め下向きの光として投影レンズ３０に到達する。

図１２は、車両用灯具１００の灯具ユニット１０からユニット前方へ向けて照射される光により、車両前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを透視的に示す図であって、図１２（ａ）はロービーム用配光パターンＰＬを示す図であり、図１２（ｂ）はハイビーム用配光パターンＰＨ１を示す図である。

図１２（ａ）に示すように、ロービーム用配光パターンＰＬは、左配光のロービーム用配光パターンであって、その上端縁に左右段違いのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有している。このカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２は、灯具正面方向の消点であるＨ－Ｖを鉛直方向に通るＶ－Ｖ線を境にして左右段違いで水平方向に延びており、Ｖ－Ｖ線よりも右側の対向車線側部分が下段カットオフラインＣＬ１として形成されるとともに、Ｖ－Ｖ線よりも左側の自車線側部分が、この下段カットオフラインＣＬ１から傾斜部を介して段上がりになった上段カットオフラインＣＬ２として形成されている。ロービーム用配光パターンＰＬにおいて、下段カットオフラインＣＬ１とＶ－Ｖ線との交点であるエルボ点Ｅは、Ｈ－Ｖの０．５～０．６°程度下方に位置している。

ロービーム用配光パターンＰＬは、３つの配光パターンＰＡ、ＰＢ、ＰＣの合成配光パターンとして形成されている。

各配光パターンＰＡ、ＰＢ、ＰＣは、各発光素子２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃからの出射光によって導光体４０の第１出射面４２Ａに形成される投影用画像の反転投影像として形成される配光パターンである。そして、これらの合成配光パターンとして形成されるロービーム用配光パターンＰＬは、導光体４０の第１出射面４２Ａの外形形状に略対応した外形形状で形成されている。

その際、導光体４０は、その第１出射面４２Ａが投影レンズ３０の後側焦点面に位置するように配置されているので、ロービーム用配光パターンＰＬは、そのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２が鮮明に形成されたものとなっている。

図１２（ｂ）に示すように、ハイビーム用配光パターンＰＨ１は、ロービーム用配光パターンＰＬに対して、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の上方側に拡がる付加配光パターンＰＤ１が付加されたものとなっている。

この付加配光パターンＰＤ１は、導光体４０の第２出射面４２Ｂから出射した発光素子２２Ｄからの光によって投影レンズ３０の後側焦点面上に形成される投影用画像の反転投影像として形成される配光パターンである。その際、この投影用画像は、その上端位置が第１出射面４２Ａの下端縁４２Ａａによって規定されるので、付加配光パターンＰＤ１は、その下端位置がカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２によって規定されたものとなる。したがって、ハイビーム用配光パターンＰＨ１は、ロービーム用配光パターンＰＬと付加配光パターンＰＤ１とが隙間なく繋がったものとなる。

次に本実施形態の作用について説明する。

本実施形態に係る灯具ユニット１０は、光源２０からの光を、投影レンズ３０を介してユニット前方へ向けて照射する構成となっているが、光源２０と投影レンズ３０との間には、光源２０からの出射光を導光して投影レンズ３０に入射させるように構成された導光体４０が配置されているので、この導光体４０によって投影レンズ３０への入射光を制御することにより所望する形状の配光パターンを形成することができる。

具体的には、光源２０は、ロービーム用配光パターンＰＬを形成するための３つの発光素子２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ（第１光源）と、これら発光素子２２Ａ～２２Ｃとの同時点灯によってハイビーム用配光パターンＰＨ１を形成するための発光素子２２Ｄ（第２光源）とを備えており、また、導光体４０は、ロービーム用配光パターンＰＬ用の光を出射するための第１出射面４２Ａと、ハイビーム用配光パターンＰＨ１を形成する際にロービーム用配光パターンＰＬに対して付加される付加配光パターンＰＤ１用の光を出射するための第２出射面４２Ｂとを備えているので、ロービーム用配光パターンＰＬおよびハイビーム用配光パターンＰＨ１を選択的に形成することができる。

その際、導光体４０は、第２出射面４２Ｂが第１出射面４２Ａの下方側において第１出射面４２Ａに対してユニット後方側に変位しているので、第１出射面４２Ａの下端縁４２Ａａの形状によってロービーム用配光パターンＰＬのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を形成することができる。

その上で、導光体４０は、第１出射面４２Ａの下端縁４２Ａａから第２出射面４２Ｂの上端縁４２Ｂａまでユニット後方へ向けて延びる接続面４２Ｃを備えており、この接続面４２Ｃには鏡面部４２Ｃ１が設けられているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、第２出射面４２Ｂから出射して接続面４２Ｃに到達した発光素子２２Ｄからの光が接続面４２Ｃから導光体４０に再入射してしまうと、発光素子２２Ｄからの出射光に対する光束利用率が低下してしまい、これにより付加配光パターンＰＤ１の明るさが低下してしまうので、ハイビーム用配光パターンＰＨ１を所期の光度分布で形成することができなくなってしまう。

しかしながら本実施形態においては、導光体４０の接続面４２Ｃの全領域に鏡面部４２Ｃ１が設けられているので、第２出射面４２Ｂから出射して接続面４２Ｃに到達した発光素子２２Ｄからの光が接続面４２Ｃから導光体４０に再入射してしまうのを未然に防止することができる。そして、この接続面４２Ｃに到達した発光素子２２Ｄからの光を鏡面部４２Ｃ１で反射させて、これを付加配光パターンＰＤ１を形成するための光として利用することができ、これによりハイビーム用配光パターンＰＨ１を所期の光度分布で形成することができる。

しかも、導光体４０は単一部材で構成されているので、灯具ユニット１０の部品点数の削減によるコスト低減を図った上で、上記作用効果を得ることができる。

このように本実施形態によれば、投影レンズ３０を備えた灯具ユニット１０において、その部品点数の削減によるコスト低減を図った上で、ロービーム用配光パターンＰＬおよびハイビーム用配光パターンＰＨ１の各々を適切に形成することができる。

また、本実施形態に係る灯具ユニット１０は、ロービーム用配光パターンＰＬを形成するための第１光源として３つの発光素子２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃを備えており、導光体４０として、３つの発光素子２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃの各々からの出射光を入射させるための３つの入射部４４Ａ～４４Ｃを備えているので、ロービーム用配光パターンＰＬを所望する形状で鮮明に形成することができる。

上記実施形態においては、導光体４０が、無色透明のポリカーボネート樹脂製部材で構成されているものとして説明したが、無色透明のアクリル樹脂製部材や無色透明のガラス製部材等で構成されたものとすることも可能である。

上記実施形態においては、導光体４０の構成として、その接続面４２Ｃの全領域にわたって鏡面部４２Ｃ１が設けられているものとして説明したが、部分的に鏡面部４２Ｃ１が設けられていない領域を備えた構成とすることも可能である。

上記実施形態においては、４つの発光素子２２Ａ～２２Ｄが、いずれも横長矩形状の発光面を有しているものとして説明したが、これ以外の外形形状（例えば正方形や縦長矩形状等）を有する構成とすることも可能である。

上記実施形態においては、第１光源が３つの発光素子２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃで構成されており、第２光源が１つの発光素子２２Ｄで構成されているものとして説明したが、第１および第２光源の各々の個数を上記実施形態とは異なる個数に設定することも可能である。

次に、上記実施形態の変形例について説明する。

まず、上記実施形態の第１変形例について説明する。

図１１（ｂ）は、本変形例に係る灯具ユニットの要部を示す、図１１（ａ）と同様の図である。

図１１（ｂ）に示すように、本変形例の基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、導光体１４０の構成の一部が上記実施形態の場合と異なっている。

すなわち、本変形例の導光体１４０も、そのブロック部１４２の下面を構成する接続面１４２Ｃに鏡面部１４２Ｃ１が設けられた構成となっているが、接続面１４２Ｃの一部領域が光透過部１４２Ｃ２として構成されている点で、上記実施形態の場合と異なっている。

具体的には、接続面１４２Ｃにおいて投影レンズ３０（図１参照）の後側焦点Ｆの近傍に位置する領域は、鏡面部１４２Ｃ１が設けられていない（すなわちアルミニウムの真空蒸着等が施されていない）素通し面状の光透過部１４２Ｃ２として構成されている。

この光透過部１４２Ｃ２は、平面視において投影レンズ３０の後側焦点Ｆを中心とする半径Ｒの半円形領域として設定されている。その際、半径Ｒの値は、接続面１４２Ｃの前後幅（すなわち第１出射面１４２Ａの下端縁１４２Ａａから第２出射面１４２Ｂの上端縁１４２Ｂａまでの幅）Ｄに対して１／３以下（例えば１／１０～１／４程度）の値に設定されている。この半径Ｒの具体的な値としては、Ｒ＝４～１０ｍｍ程度の値に設定することが好ましい。

本変形例の構成を採用することにより、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、導光体１４０のブロック部１４２において投影レンズ３０の後側焦点Ｆの近傍に位置する焦点近傍部位は、灯具ユニットの外部から投影レンズ３０を介して入射する太陽光等が集光して高温となってしまうことがある。

本変形例の導光体１４０は樹脂製部材で構成されているので、太陽光等の集光作用によって溶損しやすく、その際、仮に、導光体１４０の接続面１４２Ｃの全領域に鏡面部１４２Ｃが設けられていたとすると、導光体１４０の焦点近傍部位に熱が籠りやすくなるので溶損が一層発生しやすくなってしまう。

しかしながら、本変形例の導光体１４０は、その接続面１４２Ｃにおける投影レンズ３０の後側焦点Ｆの近傍に位置する領域が光透過部１４２Ｃ２として構成されているので、導光体１４０のブロック部１４２における焦点近傍部位に入射した太陽光等の一部を接続面１４２Ｃで反射させずに下方側空間へ出射させることができる。そしてこれにより焦点近傍部位に熱が籠りにくくすることができるので、溶損の発生を効果的に抑制することができる。

上記第１変形例においては、光透過部１４２Ｃ２が半円形領域として設定されているものとして説明したが、これ以外の形状を有する領域として設定された構成とすることも可能である。

次に、上記実施形態の第２変形例について説明する。

図１３は、本変形例に係る灯具ユニット２１０を示す、図９と同様の図であり、図１４は、図１３のXIV 部詳細図である。また、図１１（ｃ）は、図１４のXIc－XIc線断面図（すなわち図１１（ａ）と同様の図）である。

図１３、１４に示すように、本変形例の基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、導光体２４０の構成の一部が上記実施形態の場合と異なっている。

すなわち、本変形例の導光体２４０も、そのブロック部２４２の下面を構成する接続面２４２Ｃに素通し面状の鏡面部２４２Ｃ１が設けられた構成となっているが、接続面２４２Ｃの前端縁近傍領域が光透過部２４２Ｃ２として構成されている点で、上記実施形態の場合と異なっている。

具体的には、接続面２４２Ｃは、図１１（ｃ）に示すように、第１出射面２４２Ａの下端縁２４２Ａａから一定の前後幅を有する帯状領域が、鏡面部２４２Ｃ１が設けられていない（すなわちアルミニウムの真空蒸着等が施されていない）素通し面状の光透過部２４２Ｃ２として構成されている。

この光透過部２４２Ｃ２の前後幅Ｄ１の値は、接続面２４２Ｃの前後幅（すなわち第１出射面２４２Ａの下端縁２４２Ａａから第２出射面２４２Ｂの上端縁２４２Ｂａまでの幅）Ｄに対して１／３以下（例えば１／１０～１／４程度）の値に設定されている。その際、前後幅Ｄ１の具体的な値としては、Ｄ１＝４～１０ｍｍ程度の値に設定することが好ましい。

図１５は、本変形例に係る灯具ユニット２１０からの照射光により形成される配光パターンを示す、図１２と同様の図である。

図１５（ａ）に示すロービーム用配光パターンＰＬは上記実施形態の場合と同様であるが、図１５（ｂ）に示すハイビーム用配光パターンＰＨ２が上記実施形態の場合と異なっている。

すなわち、ハイビーム用配光パターンＰＨ２は、ロービーム用配光パターンＰＬに対して付加配光パターンＰＤ２が付加されたものとなっているが、この付加配光パターンＰＤ２は、その下端縁部ＰＤ２ａがロービーム用配光パターンＰＬにおけるカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の近傍領域と部分的に重複した状態で形成されている。

これは、導光体４０の第２出射面２４２Ｂから出射して接続面２４２Ｃの前端縁近傍領域に到達した第２出射面２４２Ｂからの光が、この前端縁近傍領域の光透過部２４２Ｃ２から導光体２４０に再入射して、その第１出射面２４２Ａの下端縁近傍領域からユニット前方へ向けて出射し、これにより投影レンズ３０の後側焦点面上に形成される投影用画像が上方側に多少拡張するためである。

本変形例の構成を採用することにより、次のような作用効果を得ることができる。

本変形例に係る灯具ユニット２１０においては、付加配光パターンＰＤ２として、その下端縁部ＰＤ２ａがロービーム用配光パターンＰＬにおけるカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の近傍領域と部分的に重複した状態で形成されるようにすることができるので、ハイビーム用配光パターンＰＨ２を、ロービーム用配光パターンＰＬと付加配光パターンＰＤ２とが滑らかに繋がった略均一な配光パターンとして形成することができる。

その際、本変形例の導光体２４０は、光透過部２４２Ｃ２の前後幅Ｄ２が接続面４２Ｃの前後幅Ｄに対して１／３以下の値に設定されているので、ハイビーム用配光パターンＰＨ２をより好ましい光度分布で形成することができる。

また本変形例においても、導光体２４０の接続面２４２Ｃは、投影レンズ３０の後側焦点Ｆの近傍に位置する領域が光透過部２４２Ｃ２として構成されているので、導光体２４０のブロック部２４２における焦点近傍部位に入射した太陽光等の一部を接続面２４２Ｃで反射させずに下方側空間へ出射させることができる。そしてこれにより焦点近傍部位に熱が籠りにくくすることができるので、溶損の発生を効果的に抑制することができる。

上記第２変形例においては、接続面２４２Ｃの光透過部２４２Ｃ２が、第１出射面２４２Ａの下端縁２４２Ａａから一定の前後幅Ｄ１を有する帯状領域として構成されているものとして説明したが、これ以外にも例えば、光透過部２４２Ｃ２の左右方向の位置によって前後幅が変化する帯状領域として構成されたものや、第１出射面２４２Ａの下端縁２４２Ａａからユニット後方側に少し離れた位置を前端縁として一定の前後幅を有する帯状領域として構成されたもの等が採用可能である。

次に、上記実施形態の第３変形例について説明する。

図１１（ｄ）は、本変形例に係る灯具ユニットの要部を示す、図１１（ａ）と同様の図である。

図１１（ｄ）に示すように、本変形例の基本的な構成は上記第２変形例の場合と同様であるが、光透過部３４２Ｃ２の構成の一部が上記第２変形例の場合と異なっている。

すなわち、本変形例の導光体３４０も、そのブロック部３４２の下面を構成する接続面３４２Ｃの前端縁近傍領域は光透過部３４２Ｃ２として構成されているが、この光透過部３４２Ｃ２が素通し面ではなく半透過面で構成されている点で、上記第２変形例の場合と異なっている。

本変形例の光透過部３４２Ｃ２は、上記第２変形例の光透過部２４２Ｃ２と同一形状の帯状領域として設定されているが、この帯状領域にアルミニウムのハーフ蒸着が施された構成となっている。これにより、光透過部３４２Ｃ２は、接続面３４２Ｃに到達した光をすべて透過させるのではなく、その何割かを反射させるように構成されている。

具体的には、鏡面部３４２Ｃ１は、その反射率が９０％以上の値に設定されているのに対して、光透過部３４２Ｃ２の反射率は５０％以下の値（例えば３０～４０％程度の値）に設定されている。

本変形例の構成を採用することにより、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、本変形例に係る灯具ユニットからの照射光により形成される付加配光パターンは、図１５に示す付加配光パターンＰＤ２に対して、その下端縁部ＰＤ２ａにおけるカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の下方近傍領域の明るさが多少減少したものとなるが、その分だけカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の上方近傍領域の明るさが増大したものとなる。したがって、ハイビーム用配光パターンとして、ロービーム用配光パターンＰＬと付加配光パターンとが滑らかに繋がった略均一な配光パターンとして形成された状態を維持した上で、ハイビーム用配光パターンＰＨ２よりも遠方視認性に優れたものとすることができる。

なお、上記実施形態およびその変形例において諸元として示した数値は一例にすぎず、これらを適宜異なる値に設定してもよいことはもちろんである。

また本願発明は、上記実施形態およびその変形例に記載された構成に限定されるものではなく、これ以外の種々の変更を加えた構成が採用可能である。

１０、２１０ 灯具ユニット
２０ 光源
２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ 発光素子（第１光源）
２２Ｄ 発光素子（第２光源）
２４ 基板
２４ａ、７２ａ ネジ挿通孔
２４ｂ、３２ａ、４６ａ 位置決め孔
２６ コネクタ
３０ 投影レンズ
３２ 外周フランジ部
３２ｂ 位置決め溝
４０、１４０、２４０、３４０ 導光体
４２、１４２、２４２、３４２ ブロック部
４２Ａ、１４２Ａ、２４２Ａ 第１出射面
４２Ａａ、１４２Ａａ、２４２Ａａ 下端縁
４２Ｂ、１４２Ｂ 第２出射面
４２Ｂａ、１４２Ｂａ 上端縁
４２Ｃ、１４２Ｃ、２４２Ｃ、３４２Ｃ 接続面
４２Ｃ１、１４２Ｃ１、２４２Ｃ１、３４２Ｃ１ 鏡面部
４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ、４４Ｄ 入射部
４６ 外周フランジ部
５０ レンズホルダ
５２ レンズ支持部
５２ａ、５２ｂ、５４ａ 位置決めピン
５４ 導光体支持部
５６ ネジ締め用ボス
５８ 段付き位置決めピン
５８ａ 先端小径部
５８ｂ 先端平面部
６０ 補強リブ
６２ 位置決め部
６２ａ 切欠き部
７０ ヒートシンク
７２ 本体部
７４ 放熱フィン
７６ ネジ
１００ 車両用灯具
１０２ ランプボディ
１０４ 透光カバー
１４２Ｃ２、２４２Ｃ２、３４２Ｃ２ 光透過部
Ａｘ 光軸
ＣＬ１ 下段カットオフライン
ＣＬ２ 上段カットオフライン
Ｄ 接続面の前後幅
Ｄ１ 光透過部の前後幅
Ｅ エルボ点
Ｆ 後側焦点
ＰＡ、ＰＢ、ＰＣ 配光パターン
ＰＤ１、ＰＤ２ 付加配光パターン
ＰＤ２ａ 下端縁部
ＰＨ１、ＰＨ２ ハイビーム用配光パターン
ＰＬ ロービーム用配光パターン
Ｒ 光透過部の半径

Claims (3)

1. 光源からの光を、投影レンズを介してユニット前方へ向けて照射するように構成された灯具ユニットにおいて、
   上記光源と上記投影レンズとの間に、上記光源からの出射光を導光して上記投影レンズに入射させるように構成された導光体が配置されており、
   上記光源として、ロービーム用配光パターンを形成するための第１光源と、上記第１光源との同時点灯によってハイビーム用配光パターンを形成するための第２光源とを備えており、
   上記導光体は、上記ロービーム用配光パターン用の光を出射するための第１出射面と、上記ハイビーム用配光パターンを形成する際に上記ロービーム用配光パターンに対して付加される付加配光パターン用の光を出射するための第２出射面とを備えており、
   上記第２出射面は、上記第１出射面の下方側において上記第１出射面に対してユニット後方側に変位した位置に形成されており、
   上記導光体は、上記第１出射面の下端縁から上記第２出射面の上端縁までユニット後方へ向けて延びる接続面を備えており、
   上記接続面に鏡面部が設けられており、
   上記接続面は、上記接続面の前端縁近傍領域が光透過部として構成されており、
   上記前端縁近傍領域の前後幅は、上記接続面の前後幅に対して１／３以下の値に設定されている、ことを特徴とする灯具ユニット。
2. 上記導光体は樹脂製部材で構成されている、ことを特徴とする請求項１記載の灯具ユニット。
3. 上記第１光源を複数個備えており、
   上記導光体は、上記複数の第１光源の各々からの出射光を入射させるための複数の入射部を備えている、ことを特徴とする請求項１または２記載の灯具ユニット。

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