JP5133862B2 - 車両用照明灯具 - Google Patents

Description

本願発明は、ハイビーム用の付加配光パターンを形成するように構成された車両用照明灯具に関するものであり、特に、発光素子を光源とする車両用照明灯具に関するものである。

近年、ヘッドランプを構成する車両用照明灯具においても、その光源として発光ダイオード等の発光素子が採用されるようになってきている。

例えば「特許文献１」には、複数の発光素子を光源とする灯具ユニットにより、ハイビーム用の付加配光パターン（すなわち、ハイビーム用配光パターンを形成する際、ロービーム用配光パターンに対して付加的に形成される配光パターン）を形成するようにした車両用照明灯具が記載されている。

この「特許文献１」に記載された車両用照明灯具においては、複数の発光素子が、投影レンズの後側焦点面近傍において水平方向に互いに隣接するように配置された構成となっており、これら各発光素子の反転投影像として形成される配光パターンの合成によりハイビーム用の付加配光パターンを形成するようになっている。

なお「特許文献２」には、車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、この投影レンズの後側焦点よりも後方側でかつ光軸近傍において上方および下方へ向けて配置された１対の発光素子と、これら１対の発光素子の各々を上方および下方からそれぞれ覆うように配置され、該発光素子からの光を前方へ向けて光軸寄りに反射させる１対のリフレクタと、これら１対のリフレクタと投影レンズとの間において光軸を含む水平面に略沿って延びるように配置されるとともに前端縁が投影レンズの後側焦点を通るように形成され、上側のリフレクタからの反射光の一部を上方へ向けて反射させるとともに下側のリフレクタからの反射光の一部を下方へ向けて反射させるように構成された両面ミラー片と、を備えてなる灯具ユニットが記載されている。

特開２００７−１７９９６９号公報 特開２００５−１０８５５４号公報

上記「特許文献１」に記載された車両用照明灯具においては、その照射光により複数の配光パターンが水平方向に並列的に形成されることとなるので、これら複数の配光パターンのうち、対向車あるいは先行車の位置に形成されるべき配光パターンを形成しないように各発光素子の点消灯制御を行うようにすれば、対向車や先行車のドライバにグレアを与えてしまうことなく車両前方領域の視認性を高めることが可能となる。

しかしながら、これら各配光パターンは、各発光素子の発光チップの反転投影像として形成されるので、その側端縁の輪郭を明瞭なものとすることは困難である。このため、対向車や先行車のドライバにグレアを与えてしまわないようにすると、車両前方領域に対する光照射範囲がかなり限定されてしまう、という問題がある。

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、ハイビーム用の付加配光パターンを形成するように構成された車両用照明灯具において、対向車や先行車のドライバにグレアを与えてしまうことなく車両前方領域の視認性を高めることができる車両用照明灯具を提供することを目的とするものである。

本願発明は、１対の灯具ユニットを１対のスイブル機構によりそれぞれ水平方向に旋回させる構成とした上で、一方の灯具ユニットからの照射光により左側端縁の輪郭が明瞭な配光パターンを形成するとともに、他方の灯具ユニットからの照射光により右側端縁の輪郭が明瞭な配光パターンを形成する構成とすることにより、上記目的達成を図るようにしたものである。

すなわち、本願発明に係る車両用照明灯具は、
ハイビーム用配光パターンを形成する際、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を形成するように構成された車両用照明灯具において、
車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、この投影レンズの後側焦点よりも後方側でかつ上記光軸近傍において左側方へ向けて配置された発光素子と、この発光素子を左側方から覆うように配置され、該発光素子からの光を前方へ向けて上記光軸寄りに反射させるリフレクタと、このリフレクタと上記投影レンズとの間に配置され、該リフレクタからの反射光の一部を左側方へ向けて反射させるミラー部材であって、該ミラー部材の反射面が上記光軸を含む鉛直面に略沿って延びるとともに該反射面の前端縁が上記投影レンズの後側焦点を通るように形成されたミラー部材と、を備えてなる第１灯具ユニットと、
この第１灯具ユニットを水平方向に旋回させる第１スイブル機構と、
車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、この投影レンズの後側焦点よりも後方側でかつ上記光軸近傍において右側方へ向けて配置された発光素子と、この発光素子を右側方から覆うように配置され、該発光素子からの光を前方へ向けて上記光軸寄りに反射させるリフレクタと、このリフレクタと上記投影レンズとの間に配置され、該リフレクタからの反射光の一部を右側方へ向けて反射させるミラー部材であって、該ミラー部材の反射面が上記光軸を含む鉛直面に略沿って延びるとともに該反射面の前端縁が上記投影レンズの後側焦点を通るように形成されたミラー部材と、を備えてなる第２灯具ユニットと、
この第２灯具ユニットを水平方向に旋回させる第２スイブル機構と、
を備えてなる、ことを特徴とするものである。

上記「発光素子」とは、略点状に面発光する発光チップを有する素子状の光源を意味するものであって、その種類は特に限定されるものではなく、例えば、発光ダイオードやレーザダイオード等が採用可能である。

上記各灯具ユニットの「ミラー部材」は、その反射面が光軸を含む鉛直面に略沿って延びるとともに該反射面の前端縁が投影レンズの後側焦点を通るように形成されたものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではない。

その際、これら各ミラー部材の「反射面」は、光軸を含む鉛直面と同一の平面として形成されたものであってもよいし、この平面から多少傾斜した平面あるいは曲面として形成されたものであってもよい。

また、これら各ミラー部材の反射面の「前端縁」は、鉛直方向に延びるように形成されたものであってよいことはもちろんであるが、鉛直方向に対して多少傾斜した方向に延びるように形成されたものであってもよい。

上記「第１灯具ユニット」と上記「第２灯具ユニット」との位置関係は、特に限定されるものではなく、例えば、左右に隣接して配置された構成、あるいは上下に隣接して配置された構成等が採用可能である。

上記構成に示すように、本願発明に係る車両用照明灯具は、投影レンズの後方に発光素子およびリフレクタが配置されたプロジェクタ型の灯具ユニットを１対備えているが、これらのうち、第１灯具ユニットは、そのリフレクタと投影レンズとの間に配置されたミラー部材により、リフレクタからの反射光の一部を左側方へ向けて反射させる構成となっており、一方、第２灯具ユニットは、そのリフレクタと投影レンズとの間に配置されたミラー部材により、リフレクタからの反射光の一部を右側方へ向けて反射させる構成となっており、かつ、これら各灯具ユニットにおけるミラー部材の反射面は、光軸を含む鉛直面に略沿って延びるとともにその前端縁が投影レンズの後側焦点を通るように形成されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、第１灯具ユニットのリフレクタからの反射光により形成される第１の配光パターンは、その左端縁に、灯具正面方向において略鉛直方向に延びる鉛直カットオフラインが、ミラー部材の反射面の前端縁の反転投影像として形成されたものとなる。一方、第２灯具ユニットのリフレクタからの反射光により形成される第２の配光パターンは、その右端縁に、灯具正面方向において略鉛直方向に延びる鉛直カットオフラインが、ミラー部材の反射面の前端縁の反転投影像として形成されたものとなる。

その際、第１の配光パターンの左端部は、第１灯具ユニットのリフレクタからの反射光が投影レンズに直接入射する光と、このリフレクタからの反射光がミラー部材で反射してから投影レンズに入射する光との合成により形成されることとなるので、鉛直カットオフラインの鮮明度を十分に確保することができる。同様に、第２の配光パターンの右端部は、第２灯具ユニットのリフレクタからの反射光が投影レンズに直接入射する光と、このリフレクタからの反射光がミラー部材で反射してから投影レンズに入射する光との合成により形成されることとなるので、鉛直カットオフラインの鮮明度を十分に確保することができる。

したがって、第１灯具ユニットの発光素子を点灯させることにより、左端縁に鮮明な鉛直カットオフラインを有する第１の配光パターンが灯具正面方向から右側方へ延びるように形成されることとなる。一方、第２灯具ユニットの発光素子を点灯させることにより、右端縁に鮮明な鉛直カットオフラインを有する第２の配光パターンが灯具正面方向から左側方へ延びるように形成されることとなる。また、両発光素子を同時に点灯させることにより、第１および第２の配光パターンを合成した第３の配光パターンが、両鉛直カットオフラインを略一致させた状態で、灯具正面方向から左右両側へ拡散するように形成されることとなる。

その上で、本願発明に係る車両用照明灯具においては、第１および第２灯具ユニットが第１および第２スイブル機構によりそれぞれ水平方向に旋回する構成となっているので、第１、第２および第３の配光パターンのいずれかを選択的に、ハイビーム用の付加配光パターンとして左右方向に変位させることができる。

その際、第１の配光パターンを左右方向に変位させることにより、その鉛直カットオフラインを対向車あるいは先行車の右側に近接させた状態で形成することができる。一方、第２の配光パターンを左右方向に変位させることにより、その鉛直カットオフラインを対向車あるいは先行車の左側に近接させた状態で形成することができる。そして、これら第１および第２の配光パターンを、それぞれ左右方向に適当に変位させた状態で組み合わせることにより、対向車や先行車のドライバにグレアを与えてしまうことなく、その左右両側の領域を照射することができ、これにより車両前方領域の視認性を高めることができる。また、対向車および先行車が存在しないときには、第３の配光パターンを左右方向に変位させることにより、車両走行路のカーブの度合等に応じた適切な向きで拡散配光パターンを形成することができる。

このように本願発明によれば、ハイビーム用の付加配光パターンを形成するように構成された車両用照明灯具において、対向車や先行車のドライバにグレアを与えてしまうことなく車両前方領域の視認性を高めることができる。

上記構成において、各ミラー部材における反射面の前端縁が、各投影レンズの後側焦点から略真下へ向けて延びる下側鉛直部と、この下側鉛直部の上端位置から略真後ろへ向けて延びる水平部と、この水平部の後端位置から略真上へ向けて延びる上側鉛直部とを備えた構成とし、かつ、第１灯具ユニットのミラー部材に、その反射面の前端縁における水平部から右側方へ向けて略水平に延びる上向き反射面が形成されるとともに、第２灯具ユニットのミラー部材に、その反射面の前端縁における水平部から左側方へ向けて略水平に延びる上向き反射面が形成された構成とすれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、各ミラー部材における反射面の前端縁は、その上側鉛直部がその下側鉛直部に対して後方側にオフセットしているので、第１の配光パターンの左端縁における上半部については鉛直カットオフラインとして形成するようにした上で、その下半部についてはこの鉛直カットオフラインの位置よりも左側方にオフセットした位置に形成することができ、一方、第２の配光パターンの右端縁における上半部については鉛直カットオフラインとして形成するようにした上で、その下半部についてはこの鉛直カットオフラインの位置よりも右側方にオフセットした位置に形成することができる。したがって、第１の配光パターンと第２の配光パターンとを、両鉛直カットオフラインの位置が互いに離れるように配置した場合においても、その間隔が比較的狭ければ、第１の配光パターンにおいて鉛直カットオフラインよりも左側方へ延びる延長部分と、第２の配光パターンにおいて鉛直カットオフラインよりも右側方へ延びる延長部分とを部分的に重複させた状態で、ハイビーム用の付加配光パターンを形成することができる。

その際、第１灯具ユニットのミラー部材には、その反射面の前端縁における水平部から右側方へ向けて略水平に延びる上向き反射面が形成されているので、この上向き反射面の前端縁の反転投影像として、第１の配光パターンの延長部分の上端縁に、鉛直カットオフラインの下端位置から左側方に延びる水平カットオフラインが形成されることとなる。一方、第２灯具ユニットのミラー部材には、その反射面の前端縁における水平部から左側方へ向けて略水平に延びる上向き反射面が形成されているので、この上向き反射面の前端縁の反転投影像として、第２の配光パターンの延長部分の上端縁に、鉛直カットオフラインの下端位置から右側方に延びる水平カットオフラインが形成されることとなる。

したがって、このような構成を採用することにより、対向車や先行車のドライバにグレアを与えてしまうことなく、車両前方路面における対向車あるいは先行車の周辺領域を照射することができ、これにより車両前方領域の視認性をより一層高めることができる。

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車両用照明灯具１０を示す正面図である。

同図に示すように、本実施形態に係る車両用照明灯具１０は、ランプボディ１２と、このランプボディ１２の前端開口部に取り付けられた素通し状の透光カバー１４とで形成される灯室内に、左右１対の灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂと、これら各灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂをそれぞれ独立して水平方向に旋回させる１対のスイブル機構５０Ａ、５０Ｂが収容された構成となっている。

その際、２組の灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂおよびスイブル機構５０Ａ、５０Ｂは、その灯具ユニット２０Ａ（第１灯具ユニット）と灯具ユニット２０Ｂ（第２灯具ユニット）とが左右対称の構成を有しており、そのスイブル機構５０Ａ（第１スイブル機構）とスイブル機構５０Ｂ（第２スイブル機構）とが同一の構成を有している。

この車両用照明灯具１０においては、各灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂの光軸調整が完了し、かつ、各スイブル機構５０Ａ、５０Ｂによる旋回駆動が行われていない基準状態では、各灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂの光軸Ａｘがそれぞれ車両正面方向に延びるようになっている。

そして、この車両用照明灯具１０においては、両灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂからの照射光により、図４（ａ）に示すような付加配光パターンＰＡを形成するようになっている。この付加配光パターンＰＡは、他の車両用照明灯具（図示せず）からの照射光により形成されるロービーム用配光パターンＰＬに対して、付加的に形成される配光パターンであって、その合成配光パターンとしてハイビーム用配光パターンＰＨが形成されるようになっている。

なお、付加配光パターンＰＡは、図４（ａ）に示す態様以外の態様でも形成されるようになっているが、この点については後述する。

以下、一方の灯具ユニット２０Ａおよびスイブル機構５０Ａの構成について説明する。

図２は、図１のII−II線断面図であり、図３は、図１のIII-III 線断面図である。

これらの図にも示すように、灯具ユニット２０Ａは、光軸Ａｘ上に配置された投影レンズ２２と、この投影レンズ２２の後側焦点Ｆよりも後方側でかつ光軸Ａｘ近傍において左側方へ向けて配置された発光素子２４Ａと、この発光素子２４Ａを左側方から覆うように配置され、該発光素子２４Ａからの光を前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させるリフレクタ２６Ａと、このリフレクタ２６Ａと投影レンズ２２との間に配置されたミラー部材２８Ａと、を備えてなっている。

投影レンズ２２は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズからなり、その後側焦点面上に形成される光源像を、反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影するようになっている。

この投影レンズ２２は、リング状のレンズホルダ３０に固定支持されている。このレンズホルダ３０には、その上下両端部の後面から後方へ向けて延びる１対のブラケット部３０ａが形成されている。

発光素子２４Ａは、白色発光ダイオードであって、横長矩形状の発光面を構成する発光チップ２４ａと、この発光チップ２４ａを支持する基板２４ｂと、この基板２４ｂを支持する金属製の支持プレート２４ｃとからなっている。その際、発光チップ２４ａは、１ｍｍ角程度の正方形の発光面を有する４つの発光チップを水平方向に略密着して配置することにより構成されている。そして、この発光チップ２４ａは、その発光面を覆うように形成された薄膜により封止されている。

リフレクタ２６Ａは、その反射面２６Ａａが、光軸Ａｘと略平行に延びる長軸を有するとともに発光素子２４Ａの発光中心を第１焦点とする略楕円面状の曲面で構成されており、その離心率が水平断面から鉛直断面へ向けて徐々に小さくなるように設定されている。そしてこれにより、このリフレクタ２６Ａは、発光素子２４Ａからの光を、鉛直断面内においては後側焦点Ｆよりもやや前方において略収束させるとともに、水平断面内においてはその収束位置をかなり前方へ移動させるようになっている。

ミラー部材２８Ａは、その左側面が、光軸Ａｘを含む鉛直面に沿って延びるように配置された金属製の板状部材である。このミラー部材２８Ａの左側面には鏡面処理が施されており、これによりリフレクタ２６Ａからの反射光の一部を、左側方へ向けて反射させる反射面２８Ａａを構成している。このミラー部材２８Ａは、その反射面２８Ａａの前端縁２８Ａａ１が、後側焦点Ｆを通るようにして鉛直方向に延びている。また、このミラー部材２８Ａの右側面には、ヒートシンク２８Ａｂが形成されている。このヒートシンク２８Ａｂは、光軸Ａｘと直交する鉛直面に沿って延びる複数の放熱フィンを備えている。

発光素子２４Ａは、その支持プレート２４ｃにおいて、このミラー部材２８Ａにおける左側面の後部に段下がりで形成された凹部２８Ａｃに固定支持されている。また、リフレクタ２６Ａは、このミラー部材２８Ａの左側面に固定支持されている。そして、このミラー部材２８Ａは、その上下両端部において、レンズホルダ３０の上下１対のブラケット部３０ａに固定支持されている。

スイブル機構５０Ａは、灯具ユニット２０Ａを、そのレンズホルダ３０の上下１対のブラケット部３０ａにおいて、鉛直方向に延びる軸線Ａｘ１回りに回動可能に支持するフレーム部材５２と、このフレーム部材５２の下方において該フレーム部材５２に固定され、灯具ユニット２０Ａを軸線Ａｘ１回りに回動させるアクチュエータ５４とからなっている。

図１に示すように、このスイブル機構５０Ａのフレーム部材５２は、もう一方のスイブル機構５０Ｂのフレーム部材５２としても用いられるようになっている。すなわち、もう一方の灯具ユニット２０Ｂも、そのレンズホルダ３０の上下１対のブラケット部３０ａにおいて、このフレーム部材５２に対して、鉛直方向に延びる軸線Ａｘ１回りに回動可能に支持されている。

このフレーム部材５２は、ランプボディ１２に対して傾動可能に支持されており、これにより両灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂの光軸調整を一括して行い得るようになっている。

図４（ａ）は、本実施形態に係る車両用照明灯具１０から前方へ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付加配光パターンＰＡを、他の車両用照明灯具からの照射光により形成されるロービーム用配光パターンＰＬと共に透視的に示す図である。

上述したように、この付加配光パターンＰＡがロービーム用配光パターンＰＬに対して付加されることにより、ハイビーム用配光パターンＰＨが形成されるようになっている。

この付加配光パターンＰＡについて説明する前に、ロービーム用配光パターンＰＬについて説明する。

同図（ａ）に示すように、この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水平カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有している。

これら水平カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２は、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖを通る鉛直線である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線よりも右側が、対向車線側の水平カットオフラインＣＬ１として水平方向に延びるようにして形成されるとともに、Ｖ−Ｖ線よりも左側が、自車線側の水平カットオフラインＣＬ２として水平カットオフラインＣＬ１よりも段上がりで水平方向に延びるようにして形成されている。ただし、この水平カットオフラインＣＬ２におけるＶ−Ｖ線寄りの端部は、水平カットオフラインＣＬ１とＶ−Ｖ線との交点から左斜め上方へ１５°の傾斜角で延びる斜めカットオフラインとして形成されている。

このロービーム用配光パターンＰＬにおいて、水平カットオフライン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おり、このエルボ点Ｅをやや左寄りに囲むようにして高光度領域であるホットゾーンＨＺが形成されている。

付加配光パターンＰＡは、灯具ユニット２０Ａからの照射光により形成される付加配光パターンＰＡ１と、灯具ユニット２０Ｂからの照射光により形成される付加配光パターンＰＡ２との合成配光パターンとして形成されている。

なお、同図（ａ）に示す付加配光パターンＰＡは、両灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂが基準状態（すなわち、各スイブル機構５０Ａ、５０Ｂによる旋回駆動が行われていない状態）にあり、かつ、両灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂの発光素子２４Ａ、２４Ｂを同時に点灯させたときに形成される配光パターンである。

図６は、両灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂからの照射光により、上記仮想鉛直スクリーン上に形成される付加配光パターンを示す図である。

その際、同図（ａ）に示す付加配光パターンＰＡは、いずれも基準状態にある灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂの発光素子２４Ａ、２４Ｂを同時に点灯させたときに形成される配光パターンである。また、同図（ｂ）に示す付加配光パターンＰＡ１は、灯具ユニット２０Ａの発光素子２４Ａのみを点灯させたときに形成される配光パターンであり、同図（ｃ）に示す付加配光パターンＰＡ２は、灯具ユニット２０Ｂの発光素子２４Ｂのみを点灯させたときに形成される配光パターンである。

同図（ａ）に示すように、付加配光パターンＰＡは、ロービーム用配光パターンＰＬの水平カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を上下に跨ぐようにして形成されている。その際、この付加配光パターンＰＡは、Ｈ−Ｖを中心にして左右両方向に延びる横長の配光パターンとして形成されている。

同図（ｂ）に示すように、付加配光パターンＰＡ１は、Ｖ−Ｖ線から右側方に拡がる横長の配光パターンとして形成されている。その際、この付加配光パターンＰＡ１は、Ｈ−Ｖを通る水平線であるＨ−Ｈ線に関して上下対称の配光パターンとして形成されている。

この付加配光パターンＰＡ１は、配光パターンＰＡ１Ａと配光パターンＰＡ１Ｂとの合成配光パターンとして形成されており、その左端縁には、Ｖ−Ｖ線に沿って鉛直方向に延びる鮮明な鉛直カットオフラインＣＬ３が形成されている。

この付加配光パターンＰＡ１のうち、配光パターンＰＡ１Ａは、灯具ユニット２０Ａのリフレクタ２６Ａで反射した後、その投影レンズ２２に直接入射した発光素子２４Ａからの光により形成される配光パターンであり、配光パターンＰＡ１Ｂは、灯具ユニット２０Ａのリフレクタ２６Ａで反射した後、さらにミラー部材２８Ａの反射面２８Ａａで反射してからその投影レンズ２２に入射した発光素子２４Ａからの光により形成される配光パターンである。この配光パターンＰＡ１Ｂは、配光パターンＰＡ１Ａの左端部において該配光パターンＰＡ１Ａと重複するようにして形成されている。

この付加配光パターンＰＡ１における鉛直カットオフラインＣＬ３は、ミラー部材２８Ａの反射面２８Ａａにおける前端縁２８Ａａ１の反転投影像として形成されるものである。その際、この鉛直カットオフラインＣＬ３は、配光パターンＰＡ１Ａ、ＰＡ１Ｂの各々により同じ位置に形成されるので、極めて鮮明なものとなる。

同図（ｃ）に示すように、付加配光パターンＰＡ２は、付加配光パターンＰＡ１とＶ−Ｖ線に関して左右対称の配光パターンとなる。すなわち、この付加配光パターンＰＡ２は、Ｖ−Ｖ線から右側方に拡がる横長の配光パターンとして形成されている。その際、この付加配光パターンＰＡ２は、灯具ユニット２０Ｂのリフレクタ２６Ｂからの反射光がその投影レンズ２２に直接入射することにより形成される配光パターンＰＡ２Ａと、そのリフレクタ２６Ｂからの反射光がミラー部材２８Ｂの反射面２８Ｂａで反射してからその投影レンズ２２に入射することにより形成される配光パターンＰＡ２Ｂとの合成配光パターンとして形成されており、その右端縁には、Ｖ−Ｖ線に沿って鉛直方向に延びる鮮明な鉛直カットオフラインＣＬ４が、ミラー部材２８Ｂの反射面２８Ｂａにおける前端縁２８Ｂａ１の反転投影像として形成されている。

そして、同図（ａ）に示すように、これら付加配光パターンＰＡ１、ＰＡ２を合成した付加配光パターンＰＡは、両鉛直カットオフラインＣＬ３、ＣＬ４をＶ−Ｖ線上において一致させた状態で、灯具正面方向から左右両側に拡がるように形成されることとなる。その際、灯具ユニット２０Ａのミラー部材２８Ａにおける反射面２８Ａａの前端縁２８Ａａ１も、灯具ユニット２０Ｂのミラー部材２８Ｂにおける反射面２８Ｂａの前端縁２８Ｂａ１も、後側焦点Ｆを通るようにして鉛直方向に延びているので、鉛直カットオフラインＣＬ３の位置と鉛直カットオフラインＣＬ４の位置とが、Ｖ−Ｖ線上において正確に一致することとなる。

次に本実施形態の作用効果について説明する。

本実施形態に係る車両用照明灯具１０は、１対のプロジェクタ型の灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂを備えているが、これらのうち、灯具ユニット２０Ａは、そのリフレクタ２６Ａと投影レンズ２２との間に配置されたミラー部材２８Ａにより、リフレクタ２６Ａからの反射光の一部を左側方へ向けて反射させる構成となっており、一方、灯具ユニット２０Ｂは、そのリフレクタ２６Ｂと投影レンズ２２との間に配置されたミラー部材２８Ｂにより、リフレクタ２６Ｂからの反射光の一部を右側方へ向けて反射させる構成となっており、かつ、これら各灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂにおけるミラー部材２８Ａ、２８Ｂの反射面２８Ａａ、２８Ｂａは、光軸Ａｘを含む鉛直面に沿って延びるとともにその前端縁２８Ａａ１、２８Ｂａ１が投影レンズ２２の後側焦点Ｆを通るように形成されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、灯具ユニット２０Ａのリフレクタ２６Ａからの反射光により形成される付加配光パターンＰＡ１（第１の配光パターン）は、その左端縁に、灯具正面方向において略鉛直方向に延びる鉛直カットオフラインＣＬ３が、ミラー部材２８Ａの反射面２８Ａａの前端縁２８Ａａ１の反転投影像として形成されたものとなる。一方、灯具ユニット２０Ｂのリフレクタ２６Ｂからの反射光により形成される付加配光パターンＰＡ２（第２の配光パターン）は、その右端縁に、灯具正面方向において略鉛直方向に延びる鉛直カットオフラインＣＬ４が、ミラー部材２８Ｂの反射面２８Ｂａの前端縁２８Ｂａ１の反転投影像として形成されたものとなる。

その際、付加配光パターンＰＡ１の左端部は、灯具ユニット２０Ａのリフレクタ２６Ａからの反射光が投影レンズ２２に直接入射する光と、このリフレクタ２６Ａからの反射光がミラー部材２８Ａで反射してから投影レンズ２２に入射する光との合成により形成されることとなるので、鉛直カットオフラインＣＬ３の鮮明度を十分に確保することができる。同様に、付加配光パターンＰＡ２の右端部は、灯具ユニット２０Ｂのリフレクタ２６Ｂからの反射光が投影レンズ２２に直接入射する光と、このリフレクタ２６Ｂからの反射光がミラー部材２８Ｂで反射してから投影レンズ２２に入射する光との合成により形成されることとなるので、鉛直カットオフラインＣＬ４の鮮明度を十分に確保することができる。

したがって、灯具ユニット２０Ａの発光素子２４Ａを点灯させることにより、左端縁に鮮明な鉛直カットオフラインＣＬ３を有する付加配光パターンＰＡ１が灯具正面方向から右側方へ延びるように形成されることとなる。一方、灯具ユニット２０Ｂの発光素子２４Ｂを点灯させることにより、右端縁に鮮明な鉛直カットオフラインＣＬ４を有する付加配光パターンＰＡ２が灯具正面方向から左側方へ延びるように形成されることとなる。また、両発光素子２４Ａ、２４Ｂを同時に点灯させることにより、２つの付加配光パターンＰＡ１、ＰＡ２を合成した付加配光パターンＰＡ（第３の配光パターン）が、両鉛直カットオフラインＣＬ３、ＣＬ４を一致させた状態で、灯具正面方向から左右両側へ拡散するように形成されることとなる。

その上で、本実施形態に係る車両用照明灯具１０においては、両灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂがスイブル機構５０Ａ、５０Ｂによりそれぞれ水平方向に旋回する構成となっているので、付加配光パターンＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡのいずれかを選択的に左右方向に変位させることができる。

その際、付加配光パターンＰＡ１を左右方向に変位させることにより、その鉛直カットオフラインＣＬ３を対向車あるいは先行車の右側に近接させた状態で形成することができる。一方、付加配光パターンＰＡ２を左右方向に変位させることにより、その鉛直カットオフラインＣＬ４を対向車あるいは先行車の左側に近接させた状態で形成することができる。そして、これら２つの付加配光パターンＰＡ１、ＰＡ２を、それぞれ左右方向に適当に変位させた状態で組み合わせることにより、対向車や先行車のドライバにグレアを与えてしまうことなく、その左右両側の領域を照射することができ、これにより車両前方領域の視認性を高めることができる。また、対向車および先行車が存在しないときには、付加配光パターンＰＡを左右方向に変位させることにより、車両走行路のカーブの度合等に応じた適切な向きで拡散配光パターンを形成することができる。

このように本実施形態によれば、ハイビーム用の付加配光パターンを形成するように構成された車両用照明灯具１０において、対向車や先行車のドライバにグレアを与えてしまうことなく車両前方領域の視認性を高めることができる。

その際、本実施形態に係る車両用照明灯具１０は、２組の灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂおよびスイブル機構５０Ａ、５０Ｂを備えているので、両灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂの向きを適宜組み合わせることにより、対向車や先行車のドライバにグレアを与えてしまうことなく、その左右両側の領域を照射することが可能となり、これにより車両前方領域の視認性をさらに高めることができる。

具体的には、図４（ｂ）に示すように、車両前方路面の自車線を走行する先行車２が存在する場合には、一方の灯具ユニット２０Ａを、スイブル機構５０Ａにより基準状態から右方向に所定角度まで旋回させることにより、付加配光パターンＰＡ１を図４（ａ）に示す位置から右方向に変位した位置に形成する一方、他方の灯具ユニット２０Ｂについては、スイブル機構５０Ｂにより基準状態から左方向に上記所定角度まで旋回させることにより、付加配光パターンＰＡ２を図４（ａ）に示す位置から左方向に変位した位置に形成するようにすれば、１対の付加配光パターンＰＡ１、ＰＡ２を、その鉛直カットオフラインＣＬ３、ＣＬ４を先行車２の左右両側に近接させた状態で形成することができる。そしてこれにより、先行車ドライバにグレアを与えてしまうことなく、先行車２の左右両側の領域を照射することができる。

また、図５（ａ）に示すように、車両前方路面の対向車線を走行する対向車４が存在する場合には、一方の灯具ユニット２０Ａを、スイブル機構５０Ａにより基準状態から右方向に比較的大きい角度で旋回させることにより、付加配光パターンＰＡ１を図４（ａ）に示す位置から右方向に比較的大きく変位した位置に形成する一方、他方の灯具ユニット２０Ｂについては、スイブル機構５０Ｂにより基準状態から右方向に比較的小さい角度で旋回させることにより、付加配光パターンＰＡ２を図４（ａ）に示す位置から右方向に比較的小さく変位した位置に形成するようにすれば、１対の付加配光パターンＰＡ１、ＰＡ２を、その鉛直カットオフラインＣＬ３、ＣＬ４を対向車４の左右両側に近接させた状態で形成することができる。そしてこれにより、対向車ドライバにグレアを与えてしまうことなく、対向車４の左右両側の領域を照射することが可能となる。

その際、図５（ｂ）に示すように、対向車４が接近して来たときには、その位置に応じて、両灯具ユニット２０Ａ、２０Ｂの右方向への旋回角度を、それぞれ異なった角度で増大させることにより、１対の付加配光パターンＰＡ１、ＰＡ２を、その鉛直カットオフラインＣＬ３、ＣＬ４を対向車４の左右両側に近接させた状態で形成することができる。

なお、先行車２または対向車４の上記仮想鉛直スクリーン上における位置検出は、例えば、ＣＣＤカメラ等により車両前方の風景画像を撮像し、その撮像データに基づいて、先行車２の点灯状態にあるテールランプの位置または対向車４の点灯状態にあるヘッドランプの位置を、高濃度の画素として検出すること等により、簡易に行うことが可能である。

次に、上記実施形態の変形例について説明する。

図７は、本変形例に係る車両用照明灯具の灯具ユニット１２０Ａを示す、図２と同様の図である。

同図に示すように、本変形例に係る灯具ユニット１２０Ａの基本的な構成は、上記実施形態の灯具ユニット２０Ａと同様であるが、そのミラー部材１２８Ａの構成が、上記実施形態のミラー部材２８Ａと異なっている。

すなわち、このミラー部材１２８Ａは、その反射面１２８Ａａの前端縁が、投影レンズ２２の後側焦点Ｆから真下へ向けて延びる下側鉛直部１２８Ａａ１と、この下側鉛直部１２８Ａａ１の上端位置から真後ろへ向けて延びる水平部１２８Ａａ２と、この水平部１２８Ａａ２の後端位置から真上へ向けて延びる上側鉛直部１２８Ａａ３とで構成されている。

図８は、このミラー部材１２８Ａの要部を示す斜視図である。

同図にも示すように、このミラー部材１２８Ａには、その反射面１２８Ａａの前端縁における水平部１２８Ａａ２から右側方へ向けて水平に延びる上向き反射面１２８Ａｄが形成されている。この上向き反射面１２８Ａｄは、ミラー部材１２８Ａの板厚分の幅で形成されている。

本変形例に係る車両用照明灯具においても、灯具ユニット１２０Ａと左右対称の構成を有する灯具ユニット（図示せず）を備えている。

図９、１０は、本変形例の作用を示す、図４、６とそれぞれ同様の図である。

図１０（ｂ）に示すように、灯具ユニット１２０Ａからの照射光により形成される付加配光パターンＰＡ１の左端縁は、その上半部については鉛直カットオフラインＣＬ３として形成され、その下半部については鉛直カットオフラインＣＬ３の位置よりも左側方にオフセットした位置に形成されることとなる。

これは、灯具ユニット１２０Ａのミラー部材１２８Ａにおける反射面１２８Ａａの前端縁の形状によるものである。すなわち、この前端縁の下側鉛直部１２８Ａａ１は、投影レンズ２２の後側焦点Ｆから真下へ向けて延びているので、上記実施形態の場合と同様、付加配光パターンＰＡ１の左端縁における上半部は、鮮明な鉛直カットオフラインＣＬ３として形成されるが、この前端縁の上側鉛直部１２８Ａａ３は、投影レンズ２２の後側焦点Ｆから後方に離れた位置から真上へ向けて延びているので、この付加配光パターンＰＡ１において鉛直カットオフラインＣＬ３よりも左側方へ延びる延長部分ＰＡ１Ｃが形成され、その左端縁の輪郭はやや不鮮明なものとなる。

また、この付加配光パターンＰＡ１における延長部分ＰＡ１Ｃの上端縁は、鉛直カットオフラインＣＬ３の下端位置から左側方に延びる水平カットオフラインＣＬ５として形成されている。これは、灯具ユニット１２０Ａのミラー部材１２８Ａに、その反射面１２８Ａａの前端縁における水平部１２８Ａａ２から右側方へ向けて水平に延びるように形成された上向き反射面１２８Ａｄの前端縁１２８Ａｄ１の反転投影像として形成されるものである。

なお、この付加配光パターンＰＡ１において、灯具ユニット１２０Ａのリフレクタ２６Ａで反射した後、その投影レンズ２２に直接入射した発光素子２４Ａからの光により形成される配光パターンＰＡ１Ａについては、上記実施形態の場合と同様であるが、灯具ユニット１２０Ａのリフレクタ２６Ａで反射した後、さらにミラー部材１２８Ａの反射面１２８Ａａで反射してからその投影レンズ２２に入射した発光素子２４Ａからの光により形成される配光パターンＰＡ１Ｂについては、その下半部の明るさがやや暗いものとなる。これは、反射面１２８Ａａの前端縁における上側鉛直部１２８Ａａ３が後方へオフセットしている分だけ、反射面１２８Ａａで反射する光の量が少なくなることによるものである。

同図（ｃ）に示すように、もう一方の灯具ユニット（図示せず）からの照射光により形成される付加配光パターンＰＡ２は、付加配光パターンＰＡ１とＶ−Ｖ線に関して左右対称の配光パターンとして形成されている。

すなわち、この付加配光パターンＰＡ２は、その右端縁における上半部については鉛直カットオフラインＣＬ４として形成され、その下半部については鉛直カットオフラインＣＬ４の位置よりも右側方にオフセットした位置にやや不鮮明な輪郭で形成されている。そして、この付加配光パターンＰＡ２において鉛直カットオフラインＣＬ４よりも右側方へ延びる延長部分ＰＡ２Ｃは、その右端縁の輪郭がやや不鮮明なものとなり、この延長部分ＰＡ２Ｃの上端縁は、鉛直カットオフラインＣＬ４の下端位置から右側方に延びる水平カットオフラインＣＬ６として形成されている。

そして、同図（ａ）に示すように、これら付加配光パターンＰＡ１、ＰＡ２を合成した付加配光パターンＰＡは、その上半部については両鉛直カットオフラインＣＬ３、ＣＬ４をＶ−Ｖ線上において一致させるとともに、その下半部については延長部分ＰＡ１Ｃ、ＰＡ２Ｃを重複させた状態で、灯具正面方向から左右両側に拡がるように形成されることとなる。

図９（ａ）に示すように、本変形例に係る灯具ユニット１２０Ａを採用することにより、基準状態において、上記実施形態の場合と略同様の付加配光パターンＰＡを形成することができる。

また、同図（ｂ）に示すように、付加配光パターンＰＡ１を右方向へ変位させるとともに、付加配光パターンＰＡ２を左方向へ変位させるようにすれば、１対の付加配光パターンＰＡ１、ＰＡ２を、その鉛直カットオフラインＣＬ３、ＣＬ４を先行車２の左右両側に近接させた状態で形成することができる。そしてこれにより、先行車ドライバにグレアを与えてしまうことなく、先行車２の左右両側の領域を照射することが可能となる。

その際、両付加配光パターンＰＡ１、ＰＡ２は、その鉛直カットオフラインＣＬ３、ＣＬ４が互いに離れた状態で形成されるが、その間隔が比較的狭ければ、付加配光パターンＰＡ１において鉛直カットオフラインＣＬ３よりも左側方へ延びる延長部分ＰＡ１Ｃと、付加配光パターンＰＡ２において鉛直カットオフラインＣＬ４よりも右側方へ延びる延長部分ＰＡ２Ｃとを部分的に重複させることができる。

その際、これら各付加配光パターンＰＡ１、ＰＡ２の延長部分ＰＡ１Ｃ、ＰＡ２Ｃの上端縁には、水平カットオフラインＣＬ５、ＣＬ６が形成されているので、先行車ドライバにグレアを与えてしまうことなく、先行車２の周辺領域を一層明るく照射することができ、これにより遠距離領域の視認性を一層高めることができる。

なお、対向車があるときにも、上記実施形態の場合と同様の制御を行うことにより、先行車があるときと同様の作用効果を得ることができる。

上記実施形態においては、発光素子２４Ａ、２４Ｂが、１ｍｍ角程度の正方形の発光面を有する４つの発光チップが水平方向に略密着して配置された発光チップ２４ａを有しているものとして説明したが、これ以外の形状や大きさの発光チップを有する構成とすることももちろん可能である。そして、このようにすることにより、各付加配光パターンＰＡ、ＰＡ１、ＰＡ２の形状や明るさを適宜調整することが可能である。

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。

本願発明の一実施形態に係る車両用照明灯具を示す正面図 図１のII−II線断面図 図１のIII-III 線断面図 （ａ）は、上記車両用照明灯具から前方へ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２重に形成される付加配光パターンを、他の車両用照明灯具からの照射光により形成されるロービーム用配光パターンと共に透視的に示す図、（ｂ）は、上記付加配光パターンとは異なる付加配光パターンを示す、（ａ）と同様の図 上記付加配光パターンとは、さらに異なる２種類の付加配光パターンを示す、図４と同様の図 上記車両用照明灯具における一方の灯具ユニットからの照射光により、上記仮想鉛直スクリーン上に形成される付加配光パターンを示す図 上記実施形態の変形例に係る車両用照明灯具の灯具ユニットを示す、図２と同様の図 上記変形例の灯具ユニットのミラー部材の要部を示す斜視図 上記変形例の作用を示す、図４と同様の図 上記変形例の作用を示す、図６と同様の図

符号の説明

２ 先行車
４ 対向車
１０ 車両用照明灯具
１２ ランプボディ
１４ 透光カバー
２０Ａ、１２０Ａ 灯具ユニット（第１灯具ユニット）
２０Ｂ 灯具ユニット（第２灯具ユニット）
２２ 投影レンズ
２４Ａ、２４Ｂ 発光素子
２４ａ 発光チップ
２４ｂ 基板
２４ｃ 支持プレート
２６Ａ、２６Ｂ リフレクタ
２６Ａａ、２６Ｂａ 反射面
２８Ａ、２８Ｂ、１２８Ａ ミラー部材
２８Ａａ、２８Ｂａ、１２８Ａａ 反射面
２８Ａａ１、２８Ｂａ１、１２８Ａｄ１ 前端縁
２８Ａｂ ヒートシンク
２８Ａｃ 凹部
３０ レンズホルダ
３０ａ ブラケット部
５０Ａ スイブル機構（第１スイブル機構）
５０Ｂ スイブル機構（第２スイブル機構）
５２ フレーム部材
５４ アクチュエータ
１２８Ａａ１ 下側鉛直部
１２８Ａａ２ 水平部
１２８Ａａ３ 上側鉛直部
１２８Ａｄ 上向き反射面
Ａｘ 光軸
Ａｘ１ 軸線
ＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ５、ＣＬ６ 水平カットオフライン
ＣＬ３、ＣＬ４ 鉛直カットオフライン
Ｅ エルボ点
Ｆ 後側焦点
ＨＺ ホットゾーン
ＰＡ、ＰＡ１、ＰＡ２ 付加配光パターン
ＰＡ１Ａ、ＰＡ１Ｂ、ＰＡ２Ａ、ＰＡ２Ｂ 配光パターン
ＰＡ１Ｃ、ＰＡ２Ｃ 延長部分
ＰＨ 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

Claims (2)

1. ハイビーム用配光パターンを形成する際、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を形成するように構成された車両用照明灯具において、
   車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、この投影レンズの後側焦点よりも後方側でかつ上記光軸近傍において左側方へ向けて配置された発光素子と、この発光素子を左側方から覆うように配置され、該発光素子からの光を前方へ向けて上記光軸寄りに反射させるリフレクタと、このリフレクタと上記投影レンズとの間に配置され、該リフレクタからの反射光の一部を左側方へ向けて反射させるミラー部材であって、該ミラー部材の反射面が上記光軸を含む鉛直面に略沿って延びるとともに該反射面の前端縁が上記投影レンズの後側焦点を通るように形成されたミラー部材と、を備えてなる第１灯具ユニットと、
   この第１灯具ユニットを水平方向に旋回させる第１スイブル機構と、
   車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、この投影レンズの後側焦点よりも後方側でかつ上記光軸近傍において右側方へ向けて配置された発光素子と、この発光素子を右側方から覆うように配置され、該発光素子からの光を前方へ向けて上記光軸寄りに反射させるリフレクタと、このリフレクタと上記投影レンズとの間に配置され、該リフレクタからの反射光の一部を右側方へ向けて反射させるミラー部材であって、該ミラー部材の反射面が上記光軸を含む鉛直面に略沿って延びるとともに該反射面の前端縁が上記投影レンズの後側焦点を通るように形成されたミラー部材と、を備えてなる第２灯具ユニットと、
   この第２灯具ユニットを水平方向に旋回させる第２スイブル機構と、
   を備えてなる、ことを特徴とする車両用照明灯具。
2. 上記各ミラー部材における反射面の前端縁が、上記各投影レンズの後側焦点から略真下へ向けて延びる下側鉛直部と、この下側鉛直部の上端位置から略真後ろへ向けて延びる水平部と、この水平部の後端位置から略真上へ向けて延びる上側鉛直部とを備えており、
   上記第１灯具ユニットのミラー部材に、該ミラー部材の反射面の前端縁における水平部から右側方へ向けて略水平に延びる上向き反射面が形成されており、
   上記第２灯具ユニットのミラー部材に、該ミラー部材の反射面の前端縁における水平部から左側方へ向けて略水平に延びる上向き反射面が形成されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用照明灯具。

Images