JP7047330B2 - 車両用の灯具 - Google Patents

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Description

本発明は車両用の灯具に関するものである。
特許文献１には、ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るように構成された車両用灯具において、投影レンズと、投影レンズの後方に配置されるとともに、ロービーム用の配光パターンを形成する光を出射する第一光源と、投影レンズの後方に配置されるとともに、ハイビーム用の付加配光パターンを形成する光を出射する第二光源と、投影レンズの後方に配置されるとともに、ロービーム用の配光パターンのカットオフラインを形成するシェードと、を備え、第二光源から出射される光の一部を、ロービーム用の配光パターンとハイビーム用の付加配光パターンとの間に向けて進むように光路変換する光路変換部を有する、車両用灯具（以下、車両用の灯具ともいう。）が開示されている。
例えば、特許文献１では、光路変換部が投影レンズのレンズ光軸よりも上方側の領域における上部出射面に形成されており、具体的には、特許文献１の図２に示されるように、投影レンズの上外側の出射面が、レンズ光軸よりも下方側の領域における下部出射面よりも後方側に大きく湾曲された（出射面の曲率半径を小さくする）曲率変更処理面として光路変換部が形成されたものになっている。
そして、このような光路変換部は、投影レンズの基本的な後方焦点（曲率変更処理面以外の領域の後方焦点）よりも下方に位置する後方焦点を有するものとなるため、光路変換部に入射した光がやや下向きに進むように出射する。
この結果、光路変換部から前方に向けて出射される第二光源の光の一部が、ロービーム用の配光パターンとハイビーム用の付加配光パターンとの間に向けて進むことになる。
国際公開２０１７／１０４６７８号
ところで、上述のように、投影レンズ（以下、単にレンズともいう。）の上外側の出射面を光路変換部として、投影レンズの基本的な後方焦点に対して後方焦点を大きくズラす場合、その光路変換部とする出射面の曲率半径を細かく変化させていく設計になるものと考えられる。
しかし、そのように曲率半径を細かく変化させると面形状が歪なものになるため、意匠性が低下するおそれがあるだけでなく、投影される配光パターンも細かく変化するため、上下方向に光度差による縞が現れやすい。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、レンズの出射面の面形状の歪みが少なく、光度差による縞の現れ難い車両用の灯具を提供することを目的とする。
本発明は、上記目的を達成するために以下の構成によって把握される。
（１）本発明の車両用の灯具は、ロービーム配光用の光を出射する第１光源と、
前記第１光源の前方側に配置されたレンズと、前記第１光源と前記レンズの間に配置され、ロービーム配光パターンのカットオフラインを形成するシェードと、前記第１光源からの光を前記レンズ側に反射するリフレクタと、前記第１光源と前記レンズの間に配置され、ハイビーム付加配光用の光を出射する第２光源と、を備え、前記レンズの後方焦点が前記リフレクタの前方側の焦点である第２焦点より前方側に位置するとともに、前記レンズのレンズ光軸が前記灯具の灯具光軸に対して前方斜め下側に傾斜している。
（２）上記（１）の構成において、前記レンズは、前記レンズ光軸が前記灯具光軸に一致するように前記レンズを設けた仮想状態において、前記第１光源からの光によって形成される仮想配光パターンの仮想カットオフラインが、前記ロービーム配光パターンのカットオフラインよりも上側に位置する配光制御を行うものになっている。
（３）上記（１）又は（２）の構成において、前記レンズ光軸の傾斜は、前記レンズの後方焦点を回転軸として回転させた傾斜になっている。
（４）上記（１）から（３）のいずれか１つの構成において、ヒートシンクと、前記レンズを前記ヒートシンクに取り付けるレンズホルダと、を備え、前記ヒートシンクは、前記第１光源が配置される第１ベース部と、前記第１ベース部の前方側に位置するとともに前方斜め下側に傾斜し、前記第２光源が配置される第２ベース部と、を備え、前記第２光源が水平方向に並ぶ複数の第２発光チップを備え、前記シェードは、前記第２発光チップよりも上側に位置し、前記ロービーム配光パターンのカットオフラインを形成する遮光部と、前記遮光部の両端部のそれぞれに設けられ、前記ヒートシンクに固定される一対のアーム部と、を備えている。
（５）上記（４）の構成において、前記第２発光チップよりも下側に配置され、前記シェードと別部材の前記第２光源からの光を前記レンズに向けて反射する反射部材を備えている。
（６）上記（４）又は（５）の構成において、前記レンズは、前記レンズホルダに固定されるフランジ部を備え、前記レンズホルダ又は前記フランジ部の少なくとも一方が、前記レンズ光軸を前記灯具光軸に対して前方斜め下側に傾斜させる設定になっている。
（７）上記（１）から（５）のいずれか１つの構成において、前記レンズの入射面又は出射面の少なくとも一方が、前記レンズ光軸を前記灯具光軸に対して前方斜め下側に傾斜させる形状に設定されている。
本発明によれば、レンズの出射面の面形状の歪みが少なく、光度差による縞の現れ難い車両用の灯具を提供することができる。
本発明に係る実施形態の車両用の灯具を備えた車両の平面図である。 本発明に係る実施形態の灯具ユニットの側面図である。 本発明に係る実施形態の灯具ユニットの断面図である。 本発明に係る実施形態の灯具ユニットの一部分解斜視図である。 本発明に係る実施形態の灯具ユニットのレンズ及びレンズホルダを除く部分の分解斜視図である。 本発明に係る実施形態のレンズを一般的な配置状態に配置した場合のスクリーン上での配光パターンを示す図である。 本発明に係る実施形態のレンズの後方焦点がリフレクタの前方側の焦点である第２焦点より前側に位置するようにレンズを配置したときの配光パターンを示す図である。 本発明に係る実施形態のレンズの後方焦点を回転軸として、レンズのレンズ光軸を下側に回転させたときの配光パターンを示す図である。 本発明に係る実施形態のレンズの入射面に光拡散構造を設けるようにしたときの配光パターンを示す図である。
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」と称する。）について詳細に説明する。
なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号又は符号を付している。
また、実施形態及び図中において、特に断りがない場合、「前」、「後」は、各々、車両の「前進方向」、「後進方向」を示し、「上」、「下」、「左」、「右」は、各々、車両に乗車する運転者から見た方向を示す。
なお、言うまでもないが「上」、「下」は鉛直方向での「上」、「下」でもあり、「左」、「右」は水平方向での「左」、「右」でもある。
図１は、本発明に係る実施形態の車両用の灯具を備えた車両１０２の平面図である。
図１に示すように、本発明に係る実施形態の車両用の灯具は、車両１０２の前方の左右のそれぞれに設けられる車両用の前照灯（１０１Ｌ、１０１Ｒ）であり、以下では単に車両用の灯具又は灯具と記載する。
本実施形態の車両用の灯具は、車両前方側に開口したハウジング（図示せず）と開口を覆うようにハウジングに取り付けられるアウターレンズ（図示せず）を備え、ハウジングとアウターレンズとで形成される灯室内に灯具ユニット１（図２参照）等が配置されている。
図２は灯具ユニット１の側面図であり、図３は灯具ユニット１の図２に示す灯具ユニット光軸（以下、灯具光軸Ｚともいう）に沿った断面図である。
また、図４は灯具ユニット１の一部分解斜視図であり、図５は灯具ユニット１のレンズ７０及びレンズホルダ６０を除く部分の分解斜視図である。
図３及び図５に示すように、灯具ユニット１は、主に、ヒートシンク１０と、冷却ファン２０と、第１光源Ｌと、リフレクタ３０と、シェード４０と、第２光源Ｈと、反射部材５０と、レンズホルダ６０と、レンズ７０と、を備えている。
（ヒートシンク１０）
ヒートシンク１０は、第１光源Ｌ及び第２光源Ｈの発生する熱を効率よく、放熱するために、熱伝導率のよい金属又は樹脂等によって形成され、本実施形態では、ヒートシンク１０の後述する各部が一体成型されたアルミダイカスト製のヒートシンク１０になっている。
ただし、本実施形態のように、一体成型品のヒートシンク１０に限定される必要はなく、一部が別部品で作製されて組み付けた形態のヒートシンク１０であってもよい。
ヒートシンク１０は、第１光源Ｌが配置される第１ベース部１２と、第１ベース部１２の前方側であって第１ベース部１２の下側に位置するとともに前方斜め下側に傾斜する、第２光源Ｈが配置される第２ベース部１３と、を有するベース部１１を備えている。
第１ベース部１２は、図５に示すように、上面に一体に形成され、第１光源Ｌを配置する第１光源配置部１２Ａを備えている。
そして、第１光源配置部１２Ａに配置された第１光源Ｌは、第１ベース部１２に一対のネジ１２Ｎ１で固定される光源ホルダ８０によって、第１光源配置部１２Ａに対して固定される。
一方、第２ベース部１３は、前方側を向く前面が第２光源Ｈを受けて、第２光源Ｈを配置する第２光源配置部１３Ａになっている。
なお、第２光源配置部１３Ａには、左右一対の位置決めピン１３ＡＡが前方側に突出するように形成されているとともに、その位置決めピン１３ＡＡの少し上側の位置に左右一対のネジ固定孔１３ＡＢが形成されている。
そして、後述するように、第２光源Ｈ、シェード４０、及び、反射部材５０は、それぞれ位置決めピン１３ＡＡに対応する一対の位置決めピン挿入孔（位置決めピン挿入孔Ｈ１１、位置決めピン挿入孔４２Ａ、位置決めピン挿入孔５２Ａ）と、ネジ固定孔１３ＡＢに対応する一対のネジ挿入孔（ネジ挿入孔Ｈ１２、ネジ挿入孔４２Ｂ、ネジ挿入孔５２Ｂ）と、を備えており、図４に示すように、第２光源Ｈ、シェード４０、及び、反射部材５０が、ネジ１３Ｎ１で第２ベース部１３に対して、共止めされるようになっている。
また、図３に示すように、ヒートシンク１０は、ベース部１１の下側にベース部１１に一体に設けられた複数の放熱フィン１１Ｆを備えている。
具体的には、放熱フィン１１Ｆは、第１ベース部１２から下側に延在し、第１ベース部１２と一体に設けられた前後方向に並ぶ複数の第１放熱フィン１２Ｆと、第２ベース部１３から後方側に延在し、第２ベース部１３と一体に設けられた水平方向に並ぶ複数の第２放熱フィン１３Ｆと、を備えている。
第１放熱フィン１２Ｆは、薄板状であって、その薄板状の面が前後方向に向くように形成されており、冷却ファン２０から第１放熱フィン１２Ｆ同士の間に送られた風は、水平方向に流れるようになっている。
近年は、車両用の灯具の小型化のために、灯具ユニット１が配置される灯室内の後方側の内壁面が灯具ユニット１の後方近くに位置する傾向にある。
この場合、風の流れを後方側に向けるようにすると、灯具ユニット１の後方近くに位置する灯室内の後方側の内壁面の影響で風の流れが悪くなり、冷却効率が低下するおそれがあるが、本実施形態のように、水平方向に風を流すようにすれば、そのような冷却効率の低下を回避することができる。
一方、第２放熱フィン１３Ｆは、薄板状であって、その薄板状の面が左右方向（水平方向）に向くように形成されており、冷却ファン２０から送られる風が第２ベース部１３に沿って、上側に流れるようにしている。
そして、この風の流れを阻害しないように、第１ベース部１２と第２ベース部１３の間には、水平方向に横長の上下方向に開口する開口部１１Ａが形成されている。
このため、図５に示すように、第２ベース部１３の左右外側に設けられたレンズホルダ６０を取り付ける一対のレンズホルダ取付部１４等の影響を受けて冷却効率が低下することを回避することができる。
また、風は、第２ベース部１３に沿って流れるうちに熱を奪い、温度が上昇するため、左右方向ではなく、上側に流れるようにすることで、より一層流れがよくなるため、冷却効率を高めることが可能である。
さらに、その風は開口部１１Ａを通じてリフレクタ３０側に流入して、第１ベース部１２とリフレクタ３０の間の空間の冷却にも寄与するため、第１光源Ｌの冷却効率をより一層高めることができる。
先にも、少し触れたとおり、ヒートシンク１０は、第２ベース部１３の左右外側に設けられた一対のレンズホルダ取付部１４（図４及び図５参照）を備えている。
レンズホルダ取付部１４は、それぞれ位置決めピン１４Ａと、位置決めピン１４Ａを挟んで上下に設けられた一対のネジ固定孔１４Ｂと、を備えている。
そして、後述するように、レンズホルダ６０は、位置決めピン１４Ａに対応する位置決めピン挿入孔（位置決めピン挿入孔６１ＢＡ、位置決めピン挿入孔６２ＢＡ）と、ネジ固定孔１４Ｂに対応するネジ挿入孔（ネジ挿入孔６１ＢＢ、ネジ挿入孔６２ＢＢ）と、を備えており、図２に示すように、ネジ１４Ｎ１でレンズホルダ取付部１４に対して固定されるようになっている。
なお、ヒートシンク１０は、図２に示すように、下向きに開口するネジ固定孔が形成された冷却ファン取付脚部１５を有しており、その冷却ファン取付脚部１５にネジ１５Ｎ１で冷却ファン２０が取り付けられている。
（冷却ファン２０）
冷却ファン２０は、図３に示すように、ヒートシンク１０の放熱フィン１１Ｆの下側に配置され、先に述べたように、ネジ１５Ｎ１によって、ヒートシンク１０の冷却ファン取付脚部１５に固定されている。
そして、冷却ファン２０を駆動させることで、風が複数の放熱フィン１１Ｆ同士の間に送り込まれ、ヒートシンク１０による冷却効率が高められ、効率よく第１光源Ｌ及び第２光源Ｈを冷却することができる。
（第１光源Ｌ）
第１光源Ｌは、ロービーム配光用の光を出射する光源であり、基板Ｌ１と、基板Ｌ１上に設けられた１つの第１発光チップＬ２と、を備えている。
なお、第１発光チップＬ２の数は１つに限定される必要はなく、複数の第１発光チップＬ２（例えば４チップ）が基板Ｌ１上に設けられたものであってもよい。
そして、第１光源Ｌは、光を上側に出射するように第１ベース部１２上に配置されており、出射した光は、第１光源Ｌ側を向くリフレクタ３０の反射面３１によってレンズ７０側に反射される。
なお、本実施形態では、第１光源Ｌは、第１発光チップＬ２がＬＥＤチップであるＬＥＤ光源を用いるようにしているが、第１発光チップＬ２がＬＤチップ（レーザダイオードチップ）であるレーザ光源等であってもよく、第１光源Ｌには、半導体型光源が好適に用いられる。
（リフレクタ３０）
リフレクタ３０は、図５に示すように、第１光源Ｌからの光をレンズ７０側に反射する反射面３１を有する反射部３０Ａと、反射部３０Ａの下端外周に設けられたフランジ部３０Ｂと、を備えている。
そして、第１ベース部１２上には、リフレクタ３０の位置決め用の左右一対の位置決めピン１２Ｂと、リフレクタ３０をネジ固定するための一対のネジ１２Ｎ２を固定する左右一対のネジ固定孔１２Ｃが設けられており、リフレクタ３０のフランジ部３０Ｂは、位置決めピン１２Ｂに対応する左右一対のピン挿入孔３０ＢＡと、ネジ固定孔１２Ｃに対応する左右一対のネジ挿入孔３０ＢＢと、を備えている。
このため、リフレクタ３０を位置決めピン１２Ｂで位置決めするように、第１ベース部１２上に配置した後、ネジ１２Ｎ２をネジ固定孔１２Ｃに螺合させることで、リフレクタ３０を第１ベース部１２に対して固定することができる。
このように固定されたリフレクタ３０は、図３に示すように、前方側を開口した状態として、第１光源Ｌ上を半ドーム状に覆った状態となり、第１光源Ｌからの光が前方側の開口を通じてレンズ７０側に照射されることになる。
なお、本実施形態では、第１光源Ｌの前方側近傍を遮光する板部材９０を備えており、板部材９０は、リフレクタ３０と共に第１ベース部１２に共止めされるようになっている。
また、リフレクタ３０は反射面３１が２つの焦点を有する楕円面状に形成されており、リフレクタ３０は、後方側の焦点となる反射面３１の第１焦点（リフレクタ３０の後方側の第１焦点ともいう。）がほぼ第１光源Ｌの第１発光チップＬ２の発光中心に一致するとともに、前方側の焦点となる反射面３１の第２焦点ＢＰ（リフレクタ３０の前方側の第２焦点ＢＰともいう。）が前後方向で見てシェード４０と重なる範囲内であってシェード４０の下側に位置するように、第１ベース部１２上に配置されている。
（シェード４０）
シェード４０は、リフレクタ３０でレンズ７０側に反射された第１光源Ｌからの光のうち、レンズ７０の下側に向かう光の一部を遮光し、ロービーム配光パターンＬＰ（図８参照）のカットオフラインＣＬ（図８参照）を形成するための部材である。
このため、シェード４０は、図５に示すように、カットオフラインＣＬ（図８参照）の形状に合わせた形状を有し、後述する第２光源Ｈの第２発光チップＨ２の上側に位置し、カットオフラインＣＬ（図８参照）を形成する遮光部４１を備えている。
また、シェード４０は、遮光部４１の左右の端部（つまり、両端部）のそれぞれに一体に設けられ、ヒートシンク１０（より詳細には、第２ベース部１３）に固定するための一対のアーム部４２を備えている。
そして、左右一対のアーム部４２のそれぞれには、第２ベース部１３の第２光源配置部１３Ａの位置決めピン１３ＡＡに対応する位置決めピン挿入孔４２Ａと、第２ベース部１３の第２光源配置部１３Ａのネジ固定孔１３ＡＢに対応するネジ挿入孔４２Ｂと、が形成されており、先に説明したように、ネジ１３Ｎ１で第２ベース部１３に対して固定できるようになっている。
（第２光源Ｈ）
第２光源Ｈは、図５に示すように、基板Ｈ１と、基板Ｈ１上に設けられ、水平方向に並ぶ複数の第２発光チップＨ２と、を備えている。
そして、ハイビーム配光パターンＨＰ（図８参照）とする場合には、第２光源Ｈからの光で形成されるハイビーム付加配光ＨＡＰ（図８参照）がロービーム配光パターンＬＰ（図８参照）の上側に付加されることで、ハイビーム配光パターンＨＰ（図８参照）が形成される。
このため、第２発光チップＨ２の一部又は全部を点消灯させることで、対向車や先行車に対するグレアを抑制するように、ハイビーム配光パターンＨＰ（より詳細には、ハイビーム付加配光ＨＡＰの状態）を変化させる可変ハイビーム（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｂｅａｍ）制御を行うことができる。
本実施形態では、第２光源Ｈも、第１光源Ｌと同様に第２発光チップＨ２にＬＥＤチップを用いたＬＥＤ光源である。
ただし、第１光源Ｌで説明したのと同様に、第２発光チップＨ２がＬＤチップ（レーザダイオードチップ）であるレーザ光源等であってもよく、第２光源Ｈには、半導体型光源が好適に用いられる。
そして、基板Ｈ１には、第２ベース部１３の第２光源配置部１３Ａの位置決めピン１３ＡＡに対応する左右一対の位置決めピン挿入孔Ｈ１１と、第２ベース部１３の第２光源配置部１３Ａのネジ固定孔１３ＡＢに対応する左右一対のネジ挿入孔Ｈ１２と、が形成されており、先に説明したように、ネジ１３Ｎ１で第２ベース部１３に対して固定できるようになっている。
（反射部材５０）
反射部材５０は、第２発光チップＨ２よりも下側に配置され、第２発光チップＨ２からの光の一部をレンズ７０の上側に向けて反射する部材であり、第２光源Ｈ（第２発光チップＨ２）からの光をレンズ７０に向けて反射する反射部５１と、反射部５１の左右に一体に設けられ、第２ベース部１３に固定するための固定部５２と、を備えている。
そして、反射部５１でレンズ７０の下側に入射する光をレンズ７０の上側に反射させることで、第２光源Ｈ（第２発光チップＨ２）からの光で形成されるハイビーム付加配光ＨＡＰが上方に広がりを有する配光となる。
また、左右一対の固定部５２のそれぞれには、第２ベース部１３の第２光源配置部１３Ａの位置決めピン１３ＡＡに対応する位置決めピン挿入孔５２Ａと、第２ベース部１３の第２光源配置部１３Ａのネジ固定孔１３ＡＢに対応するネジ挿入孔５２Ｂと、が形成されており、先に説明したように、ネジ１３Ｎ１で第２ベース部１３に対して固定できるようになっている。
（レンズホルダ６０）
レンズホルダ６０は、図３及び図４に示すように、後述するレンズ７０（より詳細にはフランジ部７２）の後方側を受ける第１ホルダ６１と、レンズ７０（より詳細にはフランジ部７２）の前方側からレンズ７０（より詳細にはフランジ部７２）を第１ホルダ６１側に押圧する第２ホルダ６２と、を備えている。
第１ホルダ６１は、レンズ７０の光が入射する入射面７１Ａに対応する開口部の周縁部がレンズ７０のフランジ部７２の後方側を受ける受部６１ＡＡとされ、ヒートシンク１０に取り付けられたときに、レンズ７０が前方側の所定の位置に位置するように形成された第１ホルダ本体部６１Ａと、第１ホルダ本体部６１Ａの後方側に一体に設けられ、ヒートシンク１０の一対のレンズホルダ取付部１４への固定のための左右一対の第１取付部６１Ｂと、を備えている。
また、受部６１ＡＡには、レンズ７０の左右一対の位置決め凹部７２Ａに係合する左右一対の位置決め突起６１ＡＢが設けられている。
一方、第２ホルダ６２は、レンズ７０の光が出射する出射面７１Ｂに対応する開口部の周縁部がレンズ７０のフランジ部７２を第１ホルダ６１の受部６１ＡＡ側に押圧する押圧部６２ＡＡとされ、第１ホルダ６１の第１ホルダ本体部６１Ａに外装される第２ホルダ本体部６２Ａと、ヒートシンク１０の一対のレンズホルダ取付部１４への固定のための左右一対の第２取付部６２Ｂと、を備えている。
そして、左右一対の第１ホルダ６１の第１取付部６１Ｂ、及び、左右一対の第２ホルダ６２の第２取付部６２Ｂのそれぞれには、ヒートシンク１０のレンズホルダ取付部１４の位置決めピン１４Ａに対応する位置決めピン挿入孔（位置決めピン挿入孔６１ＢＡ、位置決めピン挿入孔６２ＢＡ）と、その位置決めピン挿入孔（位置決めピン挿入孔６１ＢＡ、位置決めピン挿入孔６２ＢＡ）を挟んで上下に一対設けられたヒートシンク１０のレンズホルダ取付部１４のネジ固定孔１４Ｂに対応するネジ挿入孔（ネジ挿入孔６１ＢＢ、ネジ挿入孔６２ＢＢ）と、を備えている。
したがって、レンズホルダ６０は、第１ホルダ６１と第２ホルダ６２とでレンズ７０のフランジ部７２を狭持するようにして、ネジ１４Ｎ１でヒートシンク１０のレンズホルダ取付部１４に取り付けられるようになっている。
（レンズ７０）
レンズ７０は、図３及び図４に示すように、配光制御を行うレンズ部７１と、レンズ部７１の外周部に一体に設けられ、先に述べたように、レンズホルダ６０（第１ホルダ６１の受部６１ＡＡと第２ホルダ６２の押圧部６２ＡＡ）によって狭持されるフランジ部７２と、を備えている。
また、フランジ部７２には、第１ホルダ６１の受部６１ＡＡに設けられた左右一対の位置決め突起６１ＡＢを受け入れる左右一対の外側に開放された切欠状の位置決め凹部７２Ａが設けられている。
そして、レンズ７０には、光が入射する入射面７１Ａから第１光源Ｌ及び第２光源Ｈからの光が入射し、その入射した光は、光が出射する出射面７１Ｂから前方側に照射されることになる。
ここで、図３に示すように、第２ベース部１３の第２光源配置部１３Ａは、前方斜め上側を向くようになっており、第２光源Ｈもそれによって、前方斜め上側を向くようになっている。
そして、この前方斜め上側への傾きが適切なものとされることで、第２光源Ｈ（第２発光チップＨ２）からの光が形成するハイビーム付加配光ＨＡＰは、第１光源Ｌ（第１発光チップＬ２）からの光が形成するロービーム配光パターンＬＰからほとんど分離しない状態になっている。
このため、レンズ７０は、主に、レンズ７０（より詳細にはレンズ部７１）のレンズ光軸Ｏよりも下側の出射面７１Ｂの全体の曲率を僅かに修正して第１光源Ｌからの光で形成されるロービーム配光パターンを僅かに上側（例えば、コンマ数度程度）に位置するようにすれば、ロービーム配光パターンとハイビーム付加配光と、が分離しないものとできる。
このように、本実施形態では、特許文献１のように、部分的に、大きな曲率半径の修正が施される必要なく、しかも、レンズ７０の出射面７１Ｂの僅かな修正だけでよいため、レンズ７０の出射面７１Ｂに歪みが現れることを抑制することができる。
なお、本実施形態では、レンズ７０の出射面７１Ｂを僅かに修正するようにしているが、レンズ７０の入射面７１Ａを僅かに修正するようにしてもよく、出射面７１Ｂ及び入射面７１Ａの両方を僅かに修正するようにしてもよい。
そして、以下で説明するように、このようなレンズ７０を適切な位置に配置することで良好なロービーム配光パターンＬＰ及びハイビーム配光パターンＨＰを得ることができる。
図６は、レンズ７０（より詳細にはレンズ部７１）を一般的な配置状態に配置した場合のスクリーン上での配光パターンを示す図である。
なお、図中のＨＬ－ＨＲ線はスクリーン上での基準水平線を示し、ＶＵ－ＶＬ線はスクリーン上での基準鉛直線を示しており、以降においてもスクリーン上での配光パターンを示す図においては、ＨＬ－ＨＲ線がスクリーン上での基準水平線を示し、ＶＵ－ＶＬ線がスクリーン上での基準鉛直線を示すものとする。
具体的には、図６は、図３に示すレンズ７０（より詳細にはレンズ部７１）の後方焦点Ｐが、灯具光軸Ｚ上で、かつ、リフレクタ３０の前方側の焦点である第２焦点ＢＰに位置するとともに、図３に示すレンズ７０（より詳細にはレンズ部７１）のレンズ光軸Ｏが灯具光軸Ｚに一致するように、レンズ７０を配置した状態のときの配光パターンを示す図である。
なお、この配置は、実際の配置ではないため、この状態を仮想状態と呼ぶとともに、この仮想状態のときの配光パターン等についても仮想との記載を付与して呼ぶ場合がある。
具体的には、図６（Ａ）は、第１光源Ｌだけを点灯させたときのスクリーン上での仮想配光パターン（つまり、仮想カットオフラインＣＬ１を有する仮想ロービーム配光パターンＬＰ１）を示したものになっている。
なお、図６（Ａ）は、仮想ロービーム配光パターンＬＰ１の水平方向（左右方向）の範囲全体を示したものではなく、基準鉛直線から左側に約１０度（「－１０」と表示）から右側に約１０度（「１０」と表示）の範囲だけを示したものになっており、仮想ロービーム配光パターンＬＰ１の中央側の一部を示したものになっている。
同様に、図６（Ａ）は、鉛直方向においても基準水平線から上側に約５度（「５」と表示）から下側に約５度（「－５」と表示）の範囲だけを示したものになっており、以降のスクリーン上での配光パターンを示すいずれの図においても、図６（Ａ）と同じ範囲の配光パターンの部分だけを示すものになっており、いずれの配光パターンを示す図においても配光パターンは等光度線で示したものになっている。
また、図６（Ｂ）は、第２光源Ｈの左右中央側に位置する３つの第２発光チップＨ２を点灯させたときのスクリーン上での仮想配光パターンを示したものになっている。
つまり、複数の第２発光チップＨ２によって形成される複数の仮想ハイビーム付加配光ＨＡＰ１のうちの中央側の３つの第２発光チップＨ２によって形成される中央側の３つの仮想ハイビーム付加配光ＨＡＰ１が多重された状態を示したものになっている。
さらに、図６（Ｃ）は、図６（Ａ）の仮想配光パターンと図６（Ｂ）の仮想配光パターンが多重された仮想ハイビーム配光パターンＨＰ１を示した図である。
なお、先行車や対向車がない場合には、複数の第２発光チップＨ２の全てが点灯するため、各第２発光チップＨ２からの光で形成される仮想ハイビーム付加配光ＨＡＰ１が一部をオーバーラップさせながら水平方向に、更に、並び、図６（Ｂ）で示すよりも水平方向の広い範囲に光が照射されることになる。
図６（Ｃ）を見るとわかるように、仮想ロービーム配光パターンＬＰ１と仮想ハイビーム付加配光ＨＡＰ１との間に分離した部分がない良好な仮想ハイビーム配光パターンＨＰ１になっている。
ただし、この状態では、仮想ロービーム配光パターンＬＰ１と仮想ハイビーム付加配光ＨＡＰ１との間に光度の高い明るい筋が現れるおそれがある。
そこで、レンズ７０を前方側に平行移動させるようにして、レンズ７０（より詳細にはレンズ部７１）の後方焦点Ｐがリフレクタ３０の前方側の焦点である第２焦点ＢＰよりも前方側に位置するようにする。
なお、本実施形態では、レンズ７０（より詳細にはレンズ部７１）の後方焦点Ｐがリフレクタ３０の第２焦点ＢＰよりも約０．７ｍｍ前方側に位置するようにされており、この状態のときに、レンズ７０（より詳細にはレンズ部７１）の後方焦点Ｐは、前後方向で見てシェード４０と重なる範囲内であって、シェード４０の下側に位置している。
図７は、レンズ７０（より詳細にはレンズ部７１）の後方焦点Ｐがリフレクタ３０の前方側の焦点である第２焦点ＢＰより前側に位置するようにレンズ７０を配置したときの配光パターンを示す図である。
なお、図７でも、図６と同様に、図３に示すレンズ７０（より詳細にはレンズ部７１）のレンズ光軸Ｏは灯具光軸Ｚに一致しており、図７（Ａ）から図７（Ｃ）は、図６（Ａ）から図６（Ｃ）に対応した配光パターンを示している。
上述のように、レンズ７０を前方側に位置させると、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、仮想ロービーム配光パターンＬＰ１（図６（Ａ）参照）が全体的に拡大され、配光パターンの周囲に暈しが入ったロービーム配光パターンＬＰ２（図７（Ａ）参照）になるとともに、仮想ハイビーム付加配光ＨＡＰ１（図６（Ｂ）参照）が全体的に拡大され、配光パターンの周囲に暈しが入ったハイビーム付加配光ＨＡＰ２となる。
そして、これら（ロービーム配光パターンＬＰ２及びハイビーム付加配光ＨＡＰ２）が多重されると、図７（Ｃ）に示すハイビーム配光パターンＨＰ２となり、ロービーム配光パターンＬＰ２とハイビーム付加配光ＨＡＰ２の間には、光度の高い明るい筋がほとんど現れない状態となる。
一方、先に説明したように、レンズ７０（レンズ部７１）は、ロービーム配光パターンの全体を持ち上げるように設定されているため、図６に示した状態では、レンズ７０（レンズ部７１）によって、仮想ロービーム配光パターンＬＰ１の仮想カットオフラインＣＬ１が本来の車両用の灯具としてのロービーム配光パターンのカットオフラインよりも上側に位置する配光制御が行われたものになっている。
また、その仮想状態からレンズ７０（レンズ部７１）が前方側に平行移動させられた状態となることに伴い、仮想ロービーム配光パターンＬＰ１（図６（Ａ）参照）が全体的に拡大されたロービーム配光パターンＬＰ２（図７（Ａ）参照）になっているため、さらに、カットオフラインＣＬ２（図７参照）が本来の車両用の灯具としてのロービーム配光パターンのカットオフラインよりも上側に位置する状態となっている。
そこで、図３に示すように、レンズ７０（レンズ部７１）の後方焦点Ｐを回転軸として、レンズ７０のレンズ光軸Ｏを下側に回転させて、レンズ光軸Ｏが後方焦点Ｐを回転軸とした傾斜を有するものとして、灯具光軸Ｚに対して前方斜め下側に傾斜した状態にし、レンズ７０から前方側に照射される光が全体的に下側にシフトするようにする。
図８は、レンズ７０（レンズ部７１）の後方焦点Ｐを回転軸として、レンズ７０のレンズ光軸Ｏを下側に回転させたときの配光パターンを示す図である。
なお、図８（Ａ）から図８（Ｃ）は、図７（Ａ）から図７（Ｃ）に対応した配光パターンを示しており、具体的には、レンズ７０（レンズ部７１）の後方焦点Ｐを回転軸として、レンズ光軸Ｏが灯具光軸Ｚに対して、約０．４度程度、前方斜め下側に傾斜しているものとしたときの配光パターンを示した図になっている。
レンズ光軸Ｏを約０．４度程度、前方斜め下側に傾斜させただけであるため、図７（Ａ）と図８（Ａ）、図７（Ｂ）と図８（Ｂ）及び図７（Ｃ）と図８（Ｃ）を見比べればわかるように、配光パターンの全体の形状はほとんど変化がなく、全体的に配光パターンが下側にシフトする状態になっており、ロービーム配光パターンＬＰ２（図７（Ａ）参照）の全体形状を維持しつつ、適切な位置にカットオフラインＣＬ（図８（Ａ）参照）を有するロービーム配光パターンＬＰ（図８（Ａ）参照）とすることができる。
本実施形態では、レンズホルダ６０で狭持されることになるレンズ７０のフランジ部７２の設定によって、レンズ７０（より詳細にはレンズ部７１）の後方焦点Ｐがリフレクタ３０の前方側の焦点である第２焦点ＢＰよりも約０．７ｍｍ前方側に位置させるとともに、レンズ光軸Ｏが灯具光軸Ｚに対して、約０．４度程度、前方斜め下側に傾斜させるようにしている。
ただし、フランジ部７２の設定に限定される必要はなく、例えば、レンズホルダ６０側の設定によって、レンズ７０（より詳細にはレンズ部７１）の後方焦点Ｐがリフレクタ３０の前方側の焦点である第２焦点ＢＰよりも約０．７ｍｍ前方側に位置させるとともに、レンズ光軸Ｏが灯具光軸Ｚに対して、約０．４度程度、前方斜め下側に傾斜させるようにしてもよい。
また、レンズホルダ６０及びレンズ７０のフランジ部７２の双方の設定によって、レンズ７０（より詳細にはレンズ部７１）の後方焦点Ｐがリフレクタ３０の前方側の焦点である第２焦点ＢＰよりも約０．７ｍｍ前方側に位置させるとともに、レンズ光軸Ｏが灯具光軸Ｚに対して、約０．４度程度、前方斜め下側に傾斜させるようにしてもよい。
さらに、レンズ７０の入射面７１Ａ又は出射面７１Ｂの少なくとも一方が、レンズ光軸Ｏを灯具光軸Ｚに対して前方斜め下側に傾斜させる形状に設定されていてもよい。
以上、具体的な実施形態を基に本発明の説明を行ってきたが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、レンズ７０（レンズ部７１）の入射面７１Ａの表面（光が入射する範囲の全表面）に微細な凹凸を形成した光拡散構造を設けるようにしてもよい。
このような光拡散構造を設ければ、ロービーム配光パターンＬＰ（図８参照）とハイビーム付加配光ＨＡＰ（図８参照）との間に光度の高い明るい筋が現れることをより一層抑制することが可能である。
図９はレンズ７０の入射面７１Ａに光拡散構造を設けるようにしたときの配光パターンを示す図である。
なお、図９（Ａ）から図９（Ｃ）は、図８（Ａ）から図８（Ｃ）に対応した配光パターンを示している。
図９（Ａ）と図８（Ａ）、図９（Ｂ）と図８（Ｂ）及び図９（Ｃ）と図８（Ｃ）を見比べると、図９に示す配光パターンの方が若干広がっているようになっているが、この広がった部分は、光度で見れば低い光度しか有しておらず、明暗境界線が暈けたことによる広がりになっているため、実質的にはカットオフラインＣＬ等に影響を与えるものではなく、明暗境界線が暈けることによってより一層視認性が向上したものとなっている。
このように、本発明は、具体的な実施形態に限定されるものではなく、技術的思想を逸脱することのない変更や改良を行ったものも発明の技術的範囲に含まれるものであり、そのことは当業者にとって特許請求の範囲の記載から明らかである。
１ 灯具ユニット
１０ ヒートシンク
１１ ベース部
１１Ａ 開口部
１１Ｆ 放熱フィン
１２ 第１ベース部
１２Ａ 第１光源配置部
１２Ｂ 位置決めピン
１２Ｃ ネジ固定孔
１２Ｆ 第１放熱フィン
１２Ｎ１、１２Ｎ２ ネジ
１３ 第２ベース部
１３Ａ 第２光源配置部
１３ＡＡ 位置決めピン
１３ＡＢ ネジ固定孔
１３Ｆ 第２放熱フィン
１３Ｎ１ ネジ
１４ レンズホルダ取付部
１４Ａ 位置決めピン
１４Ｂ ネジ固定孔
１４Ｎ１ ネジ
１５ 冷却ファン取付脚部
１５Ｎ１ ネジ
２０ 冷却ファン
３０ リフレクタ
３０Ａ 反射部
３０Ｂ フランジ部
３０ＢＡ ピン挿入孔
３０ＢＢ ネジ挿入孔
３１ 反射面
４０ シェード
４１ 遮光部
４２ アーム部
４２Ａ 位置決めピン挿入孔
４２Ｂ ネジ挿入孔
５０ 反射部材
５１ 反射部
５２ 固定部
５２Ａ 位置決めピン挿入孔
５２Ｂ ネジ挿入孔
６０ レンズホルダ
６１ 第１ホルダ
６１Ａ 第１ホルダ本体部
６１ＡＡ 受部
６１ＡＢ 位置決め突起
６１Ｂ 第１取付部
６１ＢＡ 位置決めピン挿入孔
６１ＢＢ ネジ挿入孔
６２ 第２ホルダ
６２Ａ 第２ホルダ本体部
６２ＡＡ 押圧部
６２Ｂ 第２取付部
６２ＢＡ 位置決めピン挿入孔
６２ＢＢ ネジ挿入孔
７０ レンズ
７１ レンズ部
７１Ａ 入射面
７１Ｂ 出射面
７２ フランジ部
７２Ａ 位置決め凹部
８０ 光源ホルダ
９０ 板部材
ＢＰ 第２焦点
Ｈ 第２光源
Ｈ１ 基板
Ｈ１１ 位置決めピン挿入孔
Ｈ１２ ネジ挿入孔
Ｈ２ 第２発光チップ
Ｌ 第１光源
Ｌ１ 基板
Ｌ２ 第１発光チップ
Ｏ レンズ光軸
Ｐ 後方焦点
Ｚ 灯具光軸
１０１Ｌ、１０１Ｒ 車両用の前照灯
１０２ 車両

Claims (6)

  1. 車両用の灯具であって、
    ロービーム配光用の光を出射する第１光源と、
    前記第１光源の前方側に配置されたレンズと、
    前記第１光源と前記レンズの間に配置され、ロービーム配光パターンのカットオフラインを形成するシェードと、
    前記第１光源からの光を前記レンズ側に反射するリフレクタと、
    前記第１光源と前記レンズの間に配置され、ハイビーム付加配光用の光を出射する第２光源と、を備え、
    前記レンズの後方焦点が前記リフレクタの前方側の焦点である第２焦点より前方側に位置するとともに、前記レンズのレンズ光軸が前記灯具の灯具光軸に対して前方斜め下側に傾斜し、
    前記レンズは、前記レンズ光軸が前記灯具光軸に一致するように前記レンズを設けた仮想状態において、前記第１光源からの光によって形成される仮想配光パターンの仮想カットオフラインが、前記ロービーム配光パターンのカットオフラインよりも上側に位置する配光制御を行うものになっていることを特徴とする車両用の灯具。
  2. 前記レンズ光軸の傾斜は、前記レンズの後方焦点を回転軸として回転させた傾斜になっていることを特徴とする請求項１に記載の車両用の灯具。
  3. ヒートシンクと、
    前記レンズを前記ヒートシンクに取り付けるレンズホルダと、を備え、
    前記ヒートシンクは、
    前記第１光源が配置される第１ベース部と、
    前記第１ベース部の前方側に位置するとともに前方斜め下側に傾斜し、前記第２光源が配置される第２ベース部と、を備え、
    前記第２光源が水平方向に並ぶ複数の第２発光チップを備え、
    前記シェードは、
    前記第２発光チップよりも上側に位置し、前記ロービーム配光パターンのカットオフラインを形成する遮光部と、
    前記遮光部の両端部のそれぞれに設けられ、前記ヒートシンクに固定される一対のアーム部と、を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用の灯具。
  4. 前記第２発光チップよりも下側に配置され、前記シェードと別部材の前記第２光源からの光を前記レンズに向けて反射する反射部材を備えていることを特徴とする請求項３に記載の車両用の灯具。
  5. 前記レンズは、前記レンズホルダに固定されるフランジ部を備え、
    前記レンズホルダ又は前記フランジ部の少なくとも一方が、前記レンズ光軸を前記灯具光軸に対して前方斜め下側に傾斜させる設定になっていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の車両用の灯具。
  6. 前記レンズの入射面又は出射面の少なくとも一方が、前記レンズ光軸を前記灯具光軸に対して前方斜め下側に傾斜させる形状に設定されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両用の灯具。
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