JP2022110905A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】灯室内に前照灯ユニットが収容された車両用灯具において、前照灯ユニットの配光機能を損うことなく、その被視認性を高める。【解決手段】前照灯ユニット１０からの照射光を透過させ得る位置に板状導光体５０が配置されるとともに、板状導光体５０に光を入射させ得る位置に３つの光源５２が配置された構成とした上で、板状導光体５０の後面５０ｂに、複数の反射素子５０ｓが互いに間隔をおいて配置された構成とする。その際、各反射素子５０ｓとして、その板状導光体５０の後面５０ｂにおける占有面積を０．１平方ｍｍ以下の値に設定し、かつ、板状導光体５０に入射した各光源５２からの光を車両前方へ向けて全反射させる表面形状を有する構成とする。これにより、前照灯ユニット１０の配光機能に悪影響を及ぼすことなく、前照灯ユニット１０が非点灯状態にあるとき３つの光源５２の点灯によって板状導光体５０を散点的に光らせるようにする。【選択図】図７

Description

本願発明は、灯室内に前照灯ユニットが収容された車両用灯具に関するものである。

従来より、車両用灯具の構成として、例えば「特許文献１」に記載されているように、ランプボディと透光カバーとで形成される灯室内に、車両前方へ向けて光を照射する前照灯ユニットが収容されたものが知られている。

また「特許文献２」には、ランプボディと透光カバーとで形成される灯室内に、板状導光体とこの板状導光体に光を入射させ得る位置に配置された光源とが収容された車両用灯具が記載されている。

この車両用灯具においては、板状導光体に入射した光源からの光を、その後面に形成された複数の反射素子の各々で全反射させた後、その前面から灯具前方へ向けて出射させるように構成されている。

特開２０１７－１０３０１２号公報 特開２０２０－７７６０１号公報

灯室内に前照灯ユニットが収容された車両用灯具において、その灯室内に板状導光体が配置された構成とすれば、前照灯ユニットが非点灯状態にあるとき、上記光源を点灯させて板状導光体を光らせることにより、車両用灯具の被視認性を高めることが可能となる。

しかしながら、車両用灯具の構成として、前照灯ユニットからの照射光の光路内に板状導光体が配置された構成とした場合には、板状導光体の存在によって前照灯ユニットの配光機能が損なわれてしまうおそれがあり、このため所期の配光パターンを形成することができなくなってしまうおそれがある。

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、灯室内に前照灯ユニットが収容された車両用灯具において、前照灯ユニットの配光機能が損なわれてしまわないようにした上で、その被視認性を高めることができる車両用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、板状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、本願発明に係る車両用灯具は、
ランプボディと透光カバーとで形成される灯室内に、車両前方へ向けて光を照射する前照灯ユニットが収容された車両用灯具において、
上記灯室内に、板状導光体と光源とが配置されており、
上記板状導光体は、上記前照灯ユニットからの照射光を透過させ得る位置に配置されており、
上記光源は、上記板状導光体に光を入射させ得る位置に配置されており、
上記板状導光体の後面に、複数の反射素子が形成されており、
上記複数の反射素子は、互いに間隔をおいて配置されており、
上記各反射素子は、上記板状導光体の後面における占有面積が０．１平方ｍｍ以下の値に設定されており、
上記各反射素子は、上記板状導光体に入射した上記光源からの光を車両前方へ向けて全反射させる表面形状を有している、ことを特徴とするものである。

上記「前照灯ユニット」の種類やその具体的な構成は特に限定されるものではない。

上記「光源」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白熱バルブ等が採用可能である。

上記「板状導光体」は、前照灯ユニットからの照射光を透過させ得る位置に配置されていれば、その具体的な外形形状や表面形状等は特に限定されるものではない。

上記「複数の反射素子」は、互いに間隔をおいて配置されていれば、その具体的な配置や形成範囲は特に限定されるものではない。

上記「各反射素子」は、板状導光体の後面における占有面積が０．１平方ｍｍ以下の値に設定されていれば、その具体的な外形形状は特に限定されるものではなく、また、板状導光体に入射した光源からの光を車両前方へ向けて全反射させる表面形状を有していれば、その具体的な表面形状は特に限定されるものではない。

本願発明に係る車両用灯具は、ランプボディと透光カバーとで形成される灯室内に前照灯ユニットが収容された構成となっているが、その灯室内には、前照灯ユニットからの照射光を透過させ得る位置に板状導光体が配置されるとともに、この板状導光体に光を入射させ得る位置に光源が配置されており、その上で、板状導光体の後面には複数の反射素子が互いに間隔をおいて配置されており、さらに各反射素子は、板状導光体の後面における占有面積が０．１平方ｍｍ以下の値に設定されており、かつ、板状導光体に入射した光源からの光を車両前方へ向けて全反射させる表面形状を有しているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、板状導光体の後面に形成された複数の反射素子は、いずれも板状導光体の後面における占有面積が０．１平方ｍｍ以下という極めて小さい値に設定されており、かつ、互いに間隔をおいて配置されているので、前照灯ユニットからの照射光の光路内に板状導光体が配置されているにもかかわらず、前照灯ユニットからの照射光が板状導光体を透過することに起因して前照灯ユニットの配光機能が損なわれてしまわないようにすることができる。そしてこれにより、前照灯ユニットからの照射光による配光パターンの形成に悪影響が及ばないようすることができる。

また、互いに間隔をおいて配置された複数の反射素子は、その各々が板状導光体に入射した上記光源からの光を車両前方へ向けて全反射させる表面形状を有しているので、前照灯ユニットが非点灯状態にあるとき、上記光源の点灯によって板状導光体を散点的に光らせることができ、これにより車両用灯具としての被視認性を高めることができる。

しかも板状導光体は、上記光源の非点灯時には単なる透明板のように見える一方、上記光源の点灯時には反射素子形成領域（すなわち板状導光体の後面において複数の反射素子が形成されている領域）が光って見えるので、点消灯の切換えに伴う意匠変化に意外性を持たせることができる。

このように本願発明によれば、灯室内に前照灯ユニットが収容された車両用灯具において、前照灯ユニットの配光機能が損なわれてしまわないようにした上で、その被視認性を高めることができる。そしてこれにより車両走行時における安全性を高めることができる。

上記構成において、さらに、複数の反射素子として、互いに隣接する反射素子相互間の間隔が０．１～０．５ｍｍとなるように配置された構成とすれば、上記光源の点灯時には板状導光体の後面が略均一に光って見えるようにすることができる一方、上記光源の非点灯時には反射素子相互間の素通し部の存在によって板状導光体に透明感を持たせることができる。そしてこれにより、前照灯ユニットが非点灯状態にあるときの車両用灯具の意匠性を、上記光源の点灯時および非点灯時のいずれにおいても高めることができる。

上記構成において、さらに、板状導光体の後面において反射素子形成領域の面積に対する複数の反射素子の占有面積の比率が１～１０％の値に設定された構成とすれば、上記光源の点灯時の明るさと非点灯時の透明感との両立を図ることが容易に可能となる。

上記構成において、さらに、複数の反射素子が板状導光体の後面において正三角格子状に配置された構成とすれば、互いに隣接する反射素子相互間の間隔が一定となるので、上記光源の点灯時の均一発光機能および非点灯時の透明感を最大限に高めることができる。

上記構成において、さらに、反射素子形成領域が板状導光体の後面の複数箇所に離散的に配置されるとともに、複数箇所の反射素子形成領域の各々に対応する位置に上記光源がそれぞれ配置された構成とした上で、これら複数の光源が選択的に点灯し得る構成とすれば、車両用灯具にウェルカムランプ（すなわち駐車中の車両に対してドライバーが近づいたり離れたりする際に点灯する灯具）等としての機能を発揮させることが容易に可能となる。

上記構成において、さらに、複数の反射素子のうち少なくとも一部の反射素子が、板状導光体に入射した前照灯ユニットからの照射光を上向きに全反射させるように構成されたものとすれば、この上向きに全反射した光によって車両前方路面の上方に設置された頭上標識を照射する配光パターンを形成することが可能となり、これにより車両用灯具の配光機能を高めることができる。

本願発明の第１実施形態に係る前照灯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 図１のIII 部詳細図 図３のIV方向矢視図 （ａ）は、図４の一部を拡大して示す斜視図、（ｂ）～（ｄ）は、上記第１実施形態の第１～第３変形例を示す、（ａ）と同様の図 上記第１実施形態に係る前照灯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１実施形態の作用を示す、図２と同様の図 上記第３変形例を示す、図３と同様の図 上記第３変形例の作用を示す、図６と同様の図 上記第１実施形態の第４変形例を示す、図２と同様の図 本願発明の第２実施形態を示す、図１と同様の図 上記第２実施形態を示す、図２と同様の図 上記第２実施形態の作用を示す、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。

まず、本願発明の第１実施形態について説明する。

図１は、本実施形態に係る前照灯ユニット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２０内に、前照灯ユニット１０が収容された構成となっている。その際、透光カバー１０４はユニット後方側に傾斜した状態で配置されている。また、前照灯ユニット１０は、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配置されている。

前照灯ユニット１０は、いわゆるプロジェクタ型の灯具ユニットであって、投影レンズ１２と、この投影レンズ１２の後側焦点Ｆよりもユニット後方側に配置された発光素子１４と、この発光素子１４からの出射光を投影レンズ１２へ向けて反射させるリフレクタ１６と、発光素子１４と投影レンズ１２との間に配置された可動シェード２２とを備えた構成となっている。

投影レンズ１２は、前面よりも後面の曲率が小さい両凸非球面レンズであって、ユニット前後方向に延びる光軸Ａｘを有している。そして、この投影レンズ１２は、その後側焦点Ｆを含む焦点面である後側焦点面上に形成される光源像を、反転像としてユニット前方（すなわち車両方向）の仮想鉛直スクリーン上に投影するようになっている。

投影レンズ１２は、ユニット正面視において横長の外形形状を有しており、その外周部においてレンズホルダ１８に支持されている。このレンズホルダ１８は、ユニット後方へ延びる左右１対のアーム部１８ａを備えており、その後端部においてヒートシンク３０に支持されている。

発光素子１４は白色発光ダイオードであって、横長矩形状の発光面１４ａを有している。この発光素子１４は、投影レンズ１２の光軸Ａｘの下方において発光面１４ａを鉛直上方に対してユニット後方側に傾斜した方向へ向けた状態で配置されており、光源ホルダ３２によって位置決めされた状態でヒートシンク３０に支持されている。

リフレクタ１６は、発光素子１４を上方側から覆うようにして配置されており、その下端縁においてヒートシンク３０に支持されている。

リフレクタ１６の反射面１６ａは、発光素子１４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いる。この反射面１６ａは、光軸Ａｘに沿った鉛直断面形状が後側焦点Ｆのやや前方に位置する点を第２焦点とする楕円形状に設定されており、その離心率が鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。これにより、リフレクタ１６は、発光素子１４からの光を、鉛直面内においては後側焦点Ｆのやや前方に位置する点に略収束させるとともに水平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。

可動シェード２２は、その上端縁２２ａが後側焦点Ｆ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。

可動シェード２２は、左右方向（すなわち車幅方向）に延びる回動軸２４に固定支持された状態で、この回動軸２４の左右両端部においてシェードホルダ２８に回動可能に支持されている。このシェードホルダ２８はヒートシンク３０に支持されている。

可動シェード２２は、ヒートシンク３０に支持されたアクチュエータ４０の駆動により、回動軸２４を中心にして、図１において実線で示す第１の位置と、この第１の位置からユニット後方側に所定角度回動した第２の位置（２点鎖線で示す位置）とを採り得るようになっている。

可動シェード２２は、第１の位置にあるとき、その上端縁２２ａが投影レンズ１２の後側焦点Ｆを通るように配置され、これによりリフレクタ１６で反射した発光素子１４からの光の一部を遮光する一方、第２の位置に移動したとき、その上端縁２２ａが投影レンズ１２の光軸Ａｘの下方に変位して上記遮光を解除するようになっている。

以上の構成により、前照灯ユニット１０は、発光素子１４からの出射光をリフレクタ１６で反射させた後、投影レンズ１２を透して車両前方へ向けて光を照射するようになっており、その際、可動シェード２２が第１の位置にあるときにはロービーム用配光パターンを形成する一方、可動シェード２２が第２の位置にあるときにはハイビーム用配光パターンを形成するようになっている（これについては後述する）。

灯室２０内には、前照灯ユニット１０からの照射光を透過させ得る位置に板状導光体５０が配置されるとともに、この板状導光体５０に光を入射させ得る位置に３つの光源５２が配置されている。

具体的には、板状導光体５０は横長矩形状の平板であって、無色透明の樹脂製（例えばアクリル樹脂製）部材で構成されている。この板状導光体５０は、ユニット前後方向と直交する鉛直面に対して１０～２０°程度（例えば１５°程度）ユニット後方側に傾斜した状態で配置されている。

３つの光源５２は、いずれも発光素子（具体的には白色発光ダイオード）であって、板状導光体５０の上端面５０ｃの上方近傍において、その発光面５２ａを板状導光体５０の上端面５０ｃへ向けた状態で配置されている。３つの光源５２は、左右方向に略等間隔をおいて配置された状態で共通の基板５４に支持されている。

灯室２０内における板状導光体５０よりもユニット前方側には、略横長矩形状の開口部６０ａを有するエクステンションパネル６０が配置されている。このエクステンションパネル６０は、板状導光体５０の外周縁部を覆うように配置された状態でランプボディ１０２に支持されている。基板５４はこのエクステンションパネル６０に支持されている。

図３は、図１のIII 部詳細図である。また、図４は、図３のIV方向矢視図である。さらに、図５（ａ）は、図４の一部を拡大して示す斜視図である。

これらの図に示すように、板状導光体５０の前面５０ａは平滑面で構成されているが、板状導光体５０の後面５０ｂにはその全領域にわたって複数の反射素子５０ｓが形成されている。

複数の反射素子５０ｓは、互いに等間隔をおいて２次元的に（すなわち互いに交差する２方向に間隔をおいて）配置されている。具体的には、複数の反射素子５０ｓは、板状導光体５０の後面５０ｂにおいて正三角格子状に配置されている。

各反射素子５０ｓは、同一サイズの凹球面状の表面形状を有しており、板状導光体５０の後面５０ｂにおける占有面積が０．１平方ｍｍ以下の値に設定されている。具体的には、各反射素子５０ｓは略半球面状に形成されており、その表面形状を構成している凹球面の半径Ｒｓは、Ｒｓ＝Ｒ０．０１～０．１ｍｍ（より好ましくはＲ０．０３～０．０５ｍｍ（例えばＲ０．０４ｍｍ程度））の値に設定されている。

また、複数の反射素子５０ｓは、互いに隣接する反射素子５０ｓ相互間の間隔（すなわち最短距離）ＤがＤ＝０．１～０．５ｍｍとなるように配置されている。そして、板状導光体５０の後面５０ｂは、その全体の面積に対する複数の反射素子５０ｓの占有面積の比率が１～１０％（例えば５％程度）の値に設定されている。

図６は、前照灯ユニット１０から車両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配光パターンを透視的に示す図である。

図６（ａ）に示す配光パターンはロービーム用配光パターンＰＬ、図６（ｂ）に示す配光パターンはハイビーム用配光パターンＰＨであって、これらは、リフレクタ１６で反射した発光素子１４からの光によって投影レンズ１２の後側焦点Ｆを含む焦点面上に形成される発光素子１４の像を、投影レンズ１２によって上記仮想鉛直スクリーン上に反転投影像として投影することにより形成される配光パターンである。

図６（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おり、その高光度領域ＨＺＬはエルボ点Ｅの周辺に位置している。

なお、ロービーム用配光パターンＰＬにおいて、そのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の位置は、第１の位置にある可動シェード２２の上端縁２２ａの高さ位置によって規定されている。

図６（ｂ）に示すハイビーム用配光パターンＰＨは、可動シェード２２による遮光が解除されることによって、ロービーム用配光パターンＰＬをそのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の上方側へ拡張した横長の配光パターンとして形成されており、その高光度領域ＨＺＨも高光度領域ＨＺＬを上方側へ拡張した形状となっている。

図７は、前照灯ユニット１０が非点灯状態にあるときの車両用灯具１００を示す正面図であって、図７（ａ）は３つの光源５２が非点灯状態にあるときの様子を示しており、図７（ｂ）は３つの光源５２が点灯状態にあるときの様子を示している。

図７（ａ）に示すように、３つの光源５２が非点灯状態にあるときには、透光カバー１４を透して灯室２０内に配置されたエクステンションパネル６０が見え、さらにその開口部６０ａ内には板状導光体５０が見える。

この板状導光体５０の後面５０ｂには複数の反射素子５０ｓが形成されているが、これらはいずれも板状導光体５０の後面５０ｂにおける占有面積が極めて小さく、かつ、互いに間隔をおいて配置されているので、複数の反射素子５０ｓ相互間の隙間を透して前照灯ユニット１０が見える。

一方、図７（ｂ）に示すように、３つの光源５２が点灯状態にあるときにも、透光カバー１４を透して灯室２０内に配置されたエクステンションパネル６０が見え、その開口部６０ａ内には板状導光体５０が光って見える。

その際、３つの光源５２から出射した光は、板状導光体５０に対してその上端面５０ｃから入射した後、その前面５０ａと後面５０ｂとの間を下方側へ導かれ、その導光過程において後面５０ｂに形成された複数の反射素子５０ｓの各々で全反射して前面５０ａから車両前方へ向けて出射するので、板状導光体５０は開口部６０ａ内の全領域が略均一に明るく光って見える。一方、板状導光体５０のユニット後方側に位置する前照灯ユニット１０は、板状導光体５０が明るく光ることによって車両用灯具１００の外部からは見えなくなる。

また、３つの光源５２が非点灯・点灯いずれの状態にある場合においても、３つの光源５２および基板５４はエクステンションパネル６０の背面側に配置されているので、車両用灯具１００の外部からは見えない。

次に本実施形態の作用について説明する。

本実施形態に係る車両用灯具１００は、ランプボディ１０２と透光カバー１０４とで形成される灯室２０内に前照灯ユニット１０が収容された構成となっているが、その灯室２０内には、前照灯ユニット１０からの照射光を透過させ得る位置に板状導光体５０が配置されるとともに、この板状導光体５０に光を入射させ得る位置に３つの光源５２が配置されており、その上で、板状導光体５０の後面５０ｂには複数の反射素子５０ｓが互いに間隔をおいて配置されており、さらに各反射素子５０ｓは、板状導光体５０の後面５０ｂにおける占有面積が０．１平方ｍｍ以下の値に設定されており、かつ、板状導光体５０に入射した各光源５２からの光を車両前方へ向けて全反射させる表面形状を有しているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、板状導光体５０の後面５０ｂに形成された複数の反射素子５０ｓは、いずれも板状導光体５０の後面５０ｂにおける占有面積が０．１平方ｍｍ以下という極めて小さい値に設定されており、かつ、互いに間隔をおいて配置されているので、前照灯ユニット１０からの照射光の光路内に板状導光体５０が配置されているにもかかわらず、前照灯ユニット１０からの照射光が板状導光体５０を透過することに起因して前照灯ユニット１０の配光機能が損なわれてしまわないようにすることができる。そしてこれにより、前照灯ユニット１０からの照射光による配光パターンの形成に悪影響が及ばないようすることができる。

また、互いに間隔をおいて配置された複数の反射素子５０ｓは、その各々が板状導光体５０に入射した３つの光源５２からの光を車両前方へ向けて全反射させる表面形状を有しているので、前照灯ユニット１０が非点灯状態にあるとき、３つの光源５２の点灯によって板状導光体５０を散点的に光らせることができ、これにより車両用灯具１００としての被視認性を高めることができる。

しかも、板状導光体５０は、３つの光源５２の非点灯時には単なる透明板のように見える一方、３つの光源５２の点灯時には板状導光体５０の後面５０ｂにおいて複数の反射素子５０ｓが形成されている領域（本実施形態においてはエクステンションパネル６０の開口部６０ａ内の全領域）が光って見えるので、点消灯の切換えに伴う意匠変化に意外性を持たせることができる。

このように本実施形態によれば、灯室２０内に前照灯ユニット１０が収容された車両用灯具１００において、前照灯ユニット１０の配光機能が損なわれてしまわないようにした上で、その被視認性を高めることができる。そしてこれにより車両走行時における安全性を高めることができる。

特に本実施形態においては、複数の反射素子５０ｓとして、互いに隣接する反射素子５０ｓ相互間の間隔が０．１～０．５ｍｍとなるように配置された構成となっているので、３つの光源５２の点灯時には板状導光体５０の後面５０ｂが略均一に光って見えるようにすることができる一方、３つの光源５２の非点灯時には反射素子５０ｓ相互間の素通し部の存在によって板状導光体５０に透明感を持たせることができる。そしてこれにより、前照灯ユニット１０が非点灯状態にあるときの車両用灯具１００の意匠性を、３つの光源５２の点灯時および非点灯時のいずれにおいても高めることができる。

さらに、本実施形態の板状導光体５０は、その後面５０ｂの全領域に複数の反射素子５０ｓが形成された構成となっているが、後面５０ｂ全体の面積に対する複数の反射素子５０ｓの占有面積の比率が１～１０％の値に設定されているので、３つの光源５２の点灯時の明るさと非点灯時の透明感との両立を図ることが容易に可能となる。

また、本実施形態の板状導光体５０においては、複数の反射素子５０ｓが板状導光体５０の後面５０ｂにおいて正三角格子状に配置されており、互いに隣接する反射素子５０ｓ相互間の間隔が一定となっているので、３つの光源５２の点灯時の均一発光機能および非点灯時の透明感を最大限に高めることができる。

しかも、本実施形態の板状導光体５０においては、複数の反射素子５０ｓの各々が凹球面状の表面形状を有しているので、各反射素子５０ｓでの全反射による光反射があらゆる方向へ向けて略均等に行われることとなる。このため、板状導光体５０を観察する際の視線方向を灯具正面視の方向から大きく変化させても、開口部６０ａ内の全領域が光って見える状態を維持することができる。

上記第１実施形態においては、複数の反射素子５０ｓが正三角格子状に配置されているものとして説明したが、これ以外の配置（例えば正方格子状や六角格子状等の配置）を採用することも可能である。

上記第１実施形態においては、前照灯ユニット１０が非点灯状態にあるときに３つの光源５２が点灯し得る構成となっているものとして説明したが、前照灯ユニット１０が点灯状態にあるときにも３つの光源５２が点灯し得る構成とすることも可能である。

上記第１実施形態においては、車両用灯具１００として３つの光源５０を備えているものとして説明したが、２つ以下あるいは４つ以上の光源５０を備えた構成とすることも可能である。

上記第１実施形態においては、３つの光源５０が板状導光体５０の上端面５０ｃの近傍に配置されているものとして説明したが、下端面や左右の側端面の近傍に配置された構成とすることも可能である。

上記第１実施形態においては、板状導光体５０が平板で構成されているものとして説明したが、曲面に沿って延びるように形成された構成とすることも可能である。

上記第１実施形態においては、板状導光体５０がユニット前後方向と直交する鉛直面に対してユニット後方側に傾斜した状態で配置されているものとして説明したが、これ以外の姿勢で配置された構成とすることも可能である。

上記第１実施形態においては、板状導光体５０の後面５０ｂの全領域に複数の反射素子５０ｓが形成されているものとして説明したが、その一部領域にのみ複数の反射素子５０ｓが形成された構成とすることも可能である。

次に、上記第１実施形態の変形例について説明する。

まず、上記第１実施形態の第１変形例について説明する。

図５（ｂ）は、本変形例の板状導光体１５０の要部を示す、図５（ａ）と同様の図である。

図５（ｂ）に示すように、本変形例の板状導光体１５０も、その基本的な構成は上記第１実施形態の場合と同様であるが、複数の反射素子１５０ｓの各々の形状が上記第１実施形態の場合と異なっている。

すなわち、本変形例の板状導光体１５０も、その後面１５０ｂに複数の反射素子１５０ｓが上記第１実施形態の複数の反射素子５０ｓと同一の分布で配置されており、かつ、各反射素子１５０ｓが上記第１実施形態の各反射素子５０ｓと同一の占有面積で形成された構成となっているが、本変形例においては各反射素子１５０ｓが円錐面状の表面形状を有している。

本変形例の板状導光体１５０のように、複数の反射素子１５０ｓの各々が円錐面状の表面形状を有する構成とすることにより、板状導光体１５０を観察する方向によってその光り方に変化を持たせることができる。

次に、上記第１実施形態の第２変形例について説明する。

図５（ｃ）は、本変形例の板状導光体２５０の要部を示す、図５（ａ）と同様の図である。

図５（ｃ）に示すように、本変形例の板状導光体２５０も、その基本的な構成は上記第１実施形態の場合と同様であるが、複数の反射素子２５０ｓの各々の形状が上記第１実施形態の場合と異なっている。

すなわち、本変形例の板状導光体２５０も、その後面２５０ｂに複数の反射素子２５０ｓが上記第１実施形態の複数の反射素子５０ｓと同一の分布で配置されており、かつ、各反射素子２５０ｓが上記第１実施形態の各反射素子５０ｓと略同一の占有面積で形成された構成となっているが、本変形例においては各反射素子２５０ｓが四角錐面状の表面形状を有している。

本変形例の板状導光体２５０のように、複数の反射素子２５０ｓの各々が四角錐面状の表面形状を有する構成とすることにより、板状導光体２５０を観察する方向によってその光り方にさらに変化を持たせることができる。

なお、上記第２変形例の各反射素子２５０ｓの代わりに、四角錐面状以外の多角錐面状（例えば三角錐面状や六角錐面状等）の表面形状を有する構成とすることも可能である。

次に、上記第１実施形態の第３変形例について説明する。

図８は、本変形例の板状導光体３５０の要部を示す、図３と同様の図である。また、図５（ｄ）は、本変形例の板状導光体３５０の要部を示す、図５（ａ）と同様の図である。

図８、図５（ｄ）に示すように、本変形例の板状導光体３５０も、その基本的な構成は上記第１実施形態の場合と同様であるが、複数の反射素子３５０ｓの各々の形状が上記第１実施形態の場合と異なっている。また本変形例においては、上記第１実施形態の光源５２と同様の構成を有する光源からの光が、板状導光体３５０に対してその下端面から入射するように構成されている。

本変形例の板状導光体３５０も、その後面３５０ｂに複数の反射素子３５０ｓが上記第１実施形態の複数の反射素子５０ｓと同一の分布で配置されており、かつ、各反射素子３５０ｓが上記第１実施形態の各反射素子５０ｓと略同一の占有面積で形成された構成となっているが、本変形例においては各反射素子３５０ｓの表面形状が凹球面と平面との組合せにより構成されている。

具体的には、各反射素子３５０ｓは、その下部領域３５０ｓＬが凹球面状に形成されており、その上部領域３５０ｓＵが平面状に形成されている。その際、上部領域３５０ｓＵは、図８に示すように、板状導光体３５０が後傾して配置されている状態において略水平面に沿って延びるように形成されている。

これにより、各反射素子３５０ｓは、板状導光体３５０に対してその後面３５０ｂから斜め下向きの光として入射した前照灯ユニット１０からの照射光を、その上部領域３５０ｓＵにおいて全反射させ、これにより板状導光体３５０の前面３５０ａから車両前方へ向けて斜め上向きの光として出射させるように構成されている。

また、各反射素子３５０ｓは、板状導光体３５０に対してその下端面から入射した３つの光源からの光を、その下部領域３５０ｓＬにおいて車両前方へ向けて全反射させるように構成されている。

図９は、前照灯ユニット１０から車両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ロービーム用配光パターンＰＬ３を示す図である。

ロービーム用配光パターンＰＬ３は、上記第１実施形態において形成されるロービーム用配光パターンＰＬと略同様の基本配光パターンＰＬ０に対して、ＯＨＳ照射用配光パターンＰＡが付加されたものとなっている。

ＯＨＳ照射用配光パターンＰＡは、車両前方路面の上方に設置された頭上標識ＯＨＳを照射するための配光パターンであって、基本配光パターンＰＬ０に比して大幅に光度が低下した配光パターンとしてカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の上方空間において左右方向に拡がるようにして形成されている。

ＯＨＳ照射用配光パターンＰＡは、板状導光体３５０に入射した前照灯ユニット１０からの照射光を、複数の反射素子３５０ｓの各々の上部領域３５０ｓＵにおいて全反射させることによって形成されている。

本変形例の構成を採用することにより、ロービーム用配光パターンＰＬ３として、基本配光パターンＰＬ０に対して頭上標識ＯＨＳを照射するためのＯＨＳ照射用配光パターンＰＡが付加されたものとすることができ、これにより車両用灯具の配光機能を高めることができる。

なお、ＯＨＳ照射用配光パターンＰＡは、ハイビーム用配光パターンを形成する際にも、その一部を構成するものとなる。

本変形例の板状導光体３５０においては、各反射素子３５０ｓの下部領域３５０ｓＬが凹球面状の表面形状を有しているので、上記第１実施形態の場合と同様、各反射素子３５０ｓでの全反射による光反射があらゆる方向へ向けて略均等に行われるようにすることができる。

なお、上記第３変形例の反射素子３５０ｓの代わりに、上記第２変形例の各反射素子２５０ｓのように四角錐面状の表面形状を有する構成（あるいは三角錐面状や円錐面状等の表面形状を有する構成）とした上で、その上面の角度を上記第３変形例の上部領域３５０ｓＵの角度と略同じ値に設定すること等によっても、ＯＨＳ照射用配光パターンＰＡと同様の配光パターンを形成することが可能である。

次に、上記第１実施形態の第４変形例について説明する。

図１０は、本変形例に係る車両用灯具５００を示す、図２と同様の図である。

図１０に示すように、本変形例に係る車両用灯具５００も、上記第１実施形態の場合と同様、ランプボディ１０２と透光カバー１０４とで形成される灯室２０内に、前照灯ユニット１０およびエクステンションパネル６０と共に板状導光体４５０および光源４５２が収容された構成となっているが、板状導光体４５０の構成が上記第１実施形態の場合と異なっており、また、光源４５２の個数および配置が上記第１実施形態の場合と異なっている。

具体的には、本変形例の板状導光体４５０は、本体部４５０Ａと導光柱４５０Ｂとが一体的に形成された構成となっている。

本体部４５０Ａは、上記第１実施形態の板状導光体５０と同様の構成を有している。

すなわち、本体部４５０Ａは無色透明の横長矩形状の平板であって、その後面４５０Ａｂに形成された複数の反射素子４５０Ａｓの分布は上記第１実施形態の場合と同様であり、その各々の表面形状も上記第１実施形態の場合と同様である。

導光柱４５０Ｂは、本体部４５０Ａの上端縁に沿って水平方向に円柱状に延びており、その両端部は本体部４５０Ａの左右両端面よりも多少突出するように形成されている。

本変形例の光源４５２は、導光柱４５０Ｂの左右両端面４５０Ｂａの近傍において、その発光面を左右両端面４５０Ｂａの各々へ向けた状態で２箇所に配置されている。左右１対の光源４５２は、図示しない基板を介してエクステンションパネル６０に支持されている。なお、光源４５２の構成自体は上記第１実施形態の場合と同様である。

左右１対の光源４５２から出射した光は、導光柱４５０Ｂの左右両端面４５０Ｂａから入射した後、導光柱４５０Ｂの長手方向に導かれ、その導光過程において導光柱４５０Ｂと本体部４５０Ａとの接続部分から本体部４５０Ａに入射し、さらに、その前面４５０Ａａと後面４５０Ａｂとの間を下方側へ導かれ、その導光過程において後面４５０Ａｂに形成された複数の反射素子４５０Ａｓの各々で全反射して前面４５０Ａａから車両前方へ向けて出射する。

したがって本変形例においても、左右１対の光源４５２の点灯により、板状導光体４５０の本体部４５０Ａにおける開口部６０ａ内の全領域が略均一に明るく光って見えるようにすることができる。

次に、本願発明の第２実施形態について説明する。

図１１、１２は、本実施形態に係る車両用灯具７００を示す、図１、２と同様の図であって、図１１は図１２のXI－XI線の位置で示す断面図である。

図１１、１２に示すように、本実施形態に係る車両用灯具７００は、ランプボディ７０２と透光カバー７０４とで形成される灯室６２０内に、４つの前照灯ユニット６１０Ａ、６１０Ｂ、６１０Ｃ、６１０Ｄおよびエクステンションパネル６６０と共に、板状導光体６５０および３つの光源６５２Ａ～６５２Ｃが収容された構成となっている。

本実施形態においては、４つの前照灯ユニット６１０Ａ～６１０Ｄのうち、２つの前照灯ユニット６１０Ａ、６１０Ｂからの照射光によってロービーム用配光パターンを形成するとともに、残り２つの前照灯ユニット６１０Ｃ、６１０Ｄからの照射光を追加することによってハイビーム用配光パターンを形成するように構成されている。

４つの前照灯ユニット６１０Ａ～６１０Ｄはいずれも反射型の灯具ユニットであって、発光素子６１４と、この発光素子６１４からの出射光を車両前方へ向けて反射させるリフレクタ６１６とを備えた構成となっている。

発光素子６１４は白色発光ダイオードであって、その発光面６１４ａを下方へ向けて配置された状態でヒートシンク６３０に支持されている。

リフレクタ６１６は、発光素子６１４を下方側から覆うようにして配置されており、その上端縁においてヒートシンク６３０に支持されている。

リフレクタ６１６の反射面６１６ａは、灯具正面視において縦横格子状に区分けされた複数のセグメントの各々に反射素子６１６ｓが割り付けられた構成となっている。各反射素子６１６ｓは、発光素子６１４の発光中心を焦点とするとともにユニット前後方向に延びる軸線を中心軸とする回転放物面を基準面とする凹曲面で構成されている。その際、各反射素子６１６ｓの表面形状は、４つの前照灯ユニット６１０Ａ～６１０Ｄ相互間において異なる形状に設定されている。

そして、２つの前照灯ユニット６１０Ａ、６１０Ｂにおいては、その反射面６１６ａにより発光素子６１４からの光を反射制御することによりロービーム用配光パターンを形成するようになっている。また、２つの前照灯ユニット６１０Ｃ、６１０Ｄにおいては、その反射面６１６ａにより発光素子６１４からの光を反射制御することにより、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配光パターンを形成するようになっている。

本実施形態においては、板状導光体６５０の具体的な構成が上記第１実施形態の場合と異なっており、また、ランプボディ７０２、透光カバー７０４およびエクステンションパネル６６０の構成も上記第１実施形態の場合と異なっている。

灯室６２０内には、４つの前照灯ユニット６１０Ａ～６１０Ｄからの照射光を透過させ得る位置に板状導光体６５０が配置されるとともに、この板状導光体６５０に光を入射させ得る位置に３つの光源６５２Ａ、６５２Ｂ、６５２Ｃが配置されている。

具体的には、板状導光体６５０は、横長矩形状に形成された無色透明の平板であって、ユニット前後方向と直交する鉛直面に対して１０～２０°程度（例えば１５°程度）ユニット後方側に傾斜した状態で配置されている。

板状導光体６５０の上端面６５０ｃには、３つの入射部６５０ｄが左右方向に略等間隔をおいて形成されている。その際、３つの入射部６５０ｄは、互いに隣接する前照灯ユニット６１０Ａ～６１０Ｄの間に位置するようにして形成されている。

３つの光源６５２Ａ～６５２Ｃは、いずれも発光素子（具体的には白色発光ダイオード）であって、３つの入射部６５０ｄの各々の上方近傍において、その発光面６５２ａを入射部６５０ｄへ向けた状態で配置されている。３つの光源６５２Ａ～６５２Ｃは、左右方向に略等間隔をおいて配置された状態で共通の基板６５４に支持されており、選択的に点灯し得るように構成されている。

３つの入射部６５０ｄは、３つの発光素子６５２Ａ～６５２Ｃ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略平行光として下方へ導くように構成されている。

本実施形態の板状導光体６５０も、その前面６５０ａは平滑面で構成されており、その後面６５０ｂには複数の反射素子６５０ｓが形成されているが、複数の反射素子６５０ｓが後面６５０ｂの全領域ではなく３箇所の領域に離散的に配置された構成となっている。

具体的には、板状導光体６５０の後面６５０ｂにおいて３つの入射部６５０ｄの略下方に位置する３箇所の領域が、反射素子形成領域６５０ｂＡ、６５０ｂＢ、６５０ｂＣとして設定されている。

各反射素子形成領域６５０ｂＡ～６５０ｂＣは、灯具正面視において同一サイズの略正方形の外形形状を有しており、その両側部が左右両側に位置する前照灯ユニット６１０Ａ～６１０Ｄのリフレクタ６１６と部分的に重複している。各反射素子形成領域６５０ｂＡ～６５０ｂＣにおける複数の反射素子６５０ｓの分布状態は、上記第１実施形態の場合と同様である。

本実施形態のエクステンションパネル６６０は、灯室６２０内の上部において左右方向に延びる横長矩形板として構成されており、３つの光源６５２Ａ～６５２Ｃおよび基板６５４と共に板状導光体６５０の３つの入射部６５０ｄならびに４つの発光素子６１４およびヒートシンク６３０を覆うようにして配置されている。

図１３は、４つの前照灯ユニット６１０Ａ～６１０Ｄが非点灯状態にあるときの車両用灯具７００を示す正面図であって、３つの光源６５２Ａ～６５２Ｃが順次点灯するときの様子を示している。

すなわち、図１３（ａ）は、右端（灯具正面視では左端）に位置する光源６５２Ａのみが点灯状態にあるときの様子を示しており、図１３（ｂ）は、中央に位置する光源６５２Ｂのみが点灯状態にあるときの様子を示しており、図１３（ｃ）は、左端に位置する光源６５２Ｃのみが点灯状態にあるときの様子を示している。

図１３（ａ）に示すように、光源６５２Ａが点灯状態にあるときには、光源６５２Ａから出射した光は、板状導光体６５０に対してその入射部６５０ｄから入射した後、その前面６５０ａと後面６５０ｂとの間を下方側へ導かれ、その導光過程において後面６５０ｂに形成された複数の反射素子６５０ｓの各々で全反射して前面６５０ａから車両前方へ向けて出射するので、板状導光体６５０は矩形状の反射素子形成領域６５０ｂＡが略均一に明るく光って見える。

同様に、図１３（ｂ）に示すように、光源６５２Ｂが点灯状態にあるときには、板状導光体６５０は矩形状の反射素子形成領域６５０ｂＢが略均一に明るく光って見え、図１３（ｃ）に示すように、光源６５２Ｃが点灯状態にあるときには、板状導光体６５０は矩形状の反射素子形成領域６５０ｂＣが略均一に明るく光って見える。

また、３つの光源６５２Ａ～６５２Ｃが同時点灯した場合には、３つの反射素子形成領域６５２ｂＡ～６５０ｂＣが左右方向に略等間隔をおいて明るく光って見える。

なお、３つの光源６５２Ａ～６５２Ｃが非点灯・点灯いずれの状態にある場合においても、３つの光源６５２Ａ～６５２Ｃ、基板６５４および板状導光体６５０の３つの入射部６５０ｄならびに４つの発光素子６１４およびヒートシンク６３０は、エクステンションパネル６６０の背面側に配置されているので、車両用灯具７００の外部からは見えない。

本実施形態の構成を採用した場合においても、４つの前照灯ユニット６１０Ａ～６１０Ｄが非点灯状態にあるとき、３つの光源６５２Ａ～６５２Ｃの一部または全部が点灯することにより、３つの反射素子形成領域６５２ｂＡ～６５０ｂＣの一部または全部が略均一に明るく光って見えるようにすることができる。

しかも、板状導光体６５０は、３つの入射部６５０ｄの各々が、３つの光源６５２Ａ～６５２Ｃから出射した光を下向きの略平行光として入射させる構成となっているので、各入射部６５０ｄから入射した光を、その下方に位置する各反射素子形成領域６５０ｂＡ～６５０ｂＣへ効率良く導くことができ、これにより各反射素子形成領域６５２ｂＡ～６５０ｂＣを明るく光って見えるようにすることができる。

また、各反射素子形成領域６５０ｂＡ～６５０ｂＣに配置された複数の反射素子６５０ｓは、いずれも板状導光体６５０の後面６５０ｂにおける占有面積が極めて小さい値に設定されており、かつ、互いに間隔をおいて配置されているので、その両側部が左右両側の前照灯ユニット６１０Ａ～６１０Ｄからの照射光の光路内に配置されているにもかかわらず、その照射光が各反射素子形成領域６５０ｂＡ～６５０ｂＣを透過することに起因して各前照灯ユニット６１０Ａ～６１０Ｄの配光機能が損なわれてしまわないようにすることができる。

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 前照灯ユニット
１２ 投影レンズ
１４ 発光素子
１４ａ 発光面
１６ リフレクタ
１６ａ 反射面
１８ レンズホルダ
１８ａ アーム部
２０ 灯室
２２ 可動シェード
２２ａ 上端縁
２４ 回動軸
２８ シェードホルダ
３０ ヒートシンク
３２ 光源ホルダ
４０ アクチュエータ
５０、１５０、２５０、３５０、４５０ 板状導光体
５０ａ、３５０ａ、４５０Ａａ 前面
５０ｂ、１５０ｂ、２５０ｂ、３５０ｂ、４５０Ａｂ 後面
５０ｃ 上端面
５０ｓ、１５０ｓ、２５０ｓ、３５０ｓ、４５０Ａｓ 反射素子
５２、４５２ 光源
５２ａ 発光面
５４ 基板
６０ エクステンションパネル
６０ａ 開口部
１００、５００ 車両用灯具
１０２ ランプボディ
１０４ 透光カバー
３５０ｓＬ 下部領域
３５０ｓＵ 上部領域
４５０Ａ 本体部
４５０Ｂ 導光柱
４５０Ｂａ 左右両端面
６１０Ａ、６１０Ｂ、６１０Ｃ、６１０Ｄ 前照灯ユニット
６１４ 発光素子
６１４ａ 発光面
６１６ リフレクタ
６１６ａ 反射面
６１６ｓ 反射素子
６２０ 灯室
６３０ ヒートシンク
６５０ 板状導光体
６５０ａ 前面
６５０ｂ 後面
６５０ｂＡ、６５０ｂＢ、６５０ｂＣ 反射素子形成領域
６５０ｃ 上端面
６５０ｄ 入射部
６５０ｓ 反射素子
６５２Ａ、６５２Ｂ、６５２Ｃ 光源
６５２ａ 発光面
６５４ 基板
６６０ エクステンションパネル
７００ 車両用灯具
７０２ ランプボディ
７０４ 透光カバー
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
Ｅ エルボ点
Ｆ 後側焦点
ＨＺＨ、ＨＺＬ 高光度領域
ＰＡ ＯＨＳ照射用配光パターン
ＰＨ ハイビーム用配光パターン
ＰＬ、ＰＬ３ ロービーム用配光パターン
ＰＬ０ 基本配光パターン

Claims (6)

1. ランプボディと透光カバーとで形成される灯室内に、車両前方へ向けて光を照射する前照灯ユニットが収容された車両用灯具において、
   上記灯室内に、板状導光体と光源とが配置されており、
   上記板状導光体は、上記前照灯ユニットからの照射光を透過させ得る位置に配置されており、
   上記光源は、上記板状導光体に光を入射させ得る位置に配置されており、
   上記板状導光体の後面に、複数の反射素子が形成されており、
   上記複数の反射素子は、互いに間隔をおいて配置されており、
   上記各反射素子は、上記板状導光体の後面における占有面積が０．１平方ｍｍ以下の値に設定されており、
   上記各反射素子は、上記板状導光体に入射した上記光源からの光を車両前方へ向けて全反射させる表面形状を有している、ことを特徴とする車両用灯具。
2. 上記複数の反射素子は、互いに隣接する反射素子相互間の間隔が０．１～０．５ｍｍとなるように配置されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
3. 上記板状導光体の後面において、上記複数の反射素子が形成されている反射素子形成領域の面積に対する上記複数の反射素子の占有面積の比率が１～１０％の値に設定されている、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用灯具。
4. 上記複数の反射素子は、上記板状導光体の後面において正三角格子状に配置されている、ことを特徴とする請求項１～３いずれか記載の車両用灯具。
5. 上記板状導光体の後面において上記複数の反射素子が形成されている反射素子形成領域は、上記板状導光体の後面の複数箇所に離散的に配置されており、
   上記複数箇所の反射素子形成領域の各々に対応する位置に、上記光源がそれぞれ配置されており、
   上記複数の光源は、選択的に点灯し得るように構成されている、ことを特徴とする請求項１～４いずれか記載の車両用灯具。
6. 上記複数の反射素子のうち少なくとも一部の反射素子は、上記板状導光体に入射した上記前照灯ユニットからの照射光を上向きに全反射させるように構成されている、ことを特徴とする請求項１～５いずれか記載の車両用灯具。

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