車両用前照灯の灯具ユニット
【課題】投影レンズの後方に第１および第２光源ユニットが配置されてなるプロジェクタ型の灯具ユニットにおいて、これにより形成されるハイビーム用配光パターンを遠方視認性に優れたものとするとともに、ロービーム用配光パターンに関しても必要に応じて遠方視認性を高める。
【解決手段】投影レンズ１２の周囲に、第２光源ユニット１６用の付加投影レンズ４２を配置し、第２光源ユニット１６として可動式の第２シェード３６を備えた構成とする。第１光源ユニット１４の点灯により、カットオフラインを有するロービーム用配光パターンを形成する。そして、第２光源ユニット１６の追加点灯により、上記カットオフラインよりも上方側にカットオフラインを有する配光パターンを付加的に形成し、その遠方視認性を高める。また、第２シェード３６を遮光解除位置へ移動させることにより、ハイビーム用配光パターンを形成する。
【解決手段】投影レンズ１２の周囲に、第２光源ユニット１６用の付加投影レンズ４２を配置し、第２光源ユニット１６として可動式の第２シェード３６を備えた構成とする。第１光源ユニット１４の点灯により、カットオフラインを有するロービーム用配光パターンを形成する。そして、第２光源ユニット１６の追加点灯により、上記カットオフラインよりも上方側にカットオフラインを有する配光パターンを付加的に形成し、その遠方視認性を高める。また、第２シェード３６を遮光解除位置へ移動させることにより、ハイビーム用配光パターンを形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、車両用前照灯の灯具ユニットに関するものであり、特に、発光ダイオード等の発光素子を光源とするプロジェクタ型の灯具ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両用前照灯においても、発光ダイオード等の発光素子を光源とする灯具ユニットが採用されるようになってきている。
【０００３】
例えば「特許文献１」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において上向きに配置された発光素子と、この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第１リフレクタとを備えた、いわゆるプロジェクタ型の灯具ユニットが記載されている。
【０００４】
また「特許文献２」および「特許文献３」には、投影レンズの後方に第１および第２光源ユニットが配置されてなるプロジェクタ型の灯具ユニットが記載されている。
【０００５】
これら「特許文献２」および「特許文献３」に記載された灯具ユニットにおいては、その第１光源ユニットが、投影レンズの後側焦点よりも後方側において上向きに配置された第１発光素子と、この第１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第１リフレクタと、上端縁が投影レンズの後側焦点近傍を通るように配置され、第１リフレクタからの反射光の一部を遮蔽するシェードとを備えており、また、その第２光源ユニットは、投影レンズの後側焦点よりも後方側において下向きに配置された第２発光素子と、この第２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第２リフレクタとを備えた構成となっている。
【０００６】
そして、第１光源ユニットの点灯により、上端部にカットオフラインを有するロービーム用配光パターンを形成するとともに、第２光源ユニットの追加点灯により、カットオフラインから上方へ拡がるハイビーム用付加配光パターンを追加形成して、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。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３１７５１３号公報
【特許文献２】特開２００５−４４８０９号公報
【特許文献３】特開２００５−１０８５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記「特許文献２」および「特許文献３」に記載されているような灯具ユニットを採用すれば、第２光源ユニットの点消灯によりロービームとハイビームとのビーム切換えを行うことが可能となる。
【０００９】
しかしながら、その際、第２光源ユニットの点灯により形成されるハイビーム用付加配光パターンは、カットオフラインよりも上方側にしか形成されないので、ハイビーム用配光パターンにおけるカットオフライン近傍領域の光度を十分に高めることができず、このためハイビーム用配光パターンを遠方視認性に優れたものとすることができない、という問題がある。
【００１０】
また、ロービーム用配光パターンにおいても、高速道路走行時等には市街地走行時等に比して車両前方路面の遠方領域に対する視認性を高めることが望まれるが、上記「特許文献２」および「特許文献３」に記載された灯具ユニットにおいては、第２光源ユニットの点消灯によりロービームとハイビームとのビーム切換えが行われるだけであるので、このような要望に十分対応することができない、という問題がある。
【００１１】
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、発光素子を光源とする車両用前照灯の灯具ユニットとして、投影レンズの後方に第１および第２光源ユニットが配置されてなるプロジェクタ型の灯具ユニットを採用した場合において、この灯具ユニットにより形成されるハイビーム用配光パターンを遠方視認性に優れたものとするとともに、ロービーム用配光パターンに関しても必要に応じて遠方視認性を高めることができる車両用前照灯の灯具ユニットを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願発明は、第２光源ユニットの構成に工夫を施すとともに、所定の付加投影レンズを備えた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。
【００１３】
すなわち、本願発明に係る車両用前照灯の灯具ユニットは、
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方に配置された第１および第２光源ユニットと、を備えてなる車両用前照灯の灯具ユニットにおいて、
上記第１光源ユニットが、上記投影レンズの後側焦点よりも後方側において上向きに配置された第１発光素子と、この第１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第１リフレクタと、上端縁が上記投影レンズの後側焦点近傍を通るように配置され、上記第１リフレクタからの反射光の一部を遮蔽する第１シェードとを備えてなり、
上記第２光源ユニットが、上記投影レンズの後側焦点よりも後方側において下向きに配置された第２発光素子と、この第２発光素子からの光を前方へ向けて、該第２発光素子近傍の点と、該第２発光素子と上記投影レンズとの間の所定点とを結ぶ直線寄りに反射させる第２リフレクタと、上端縁が上記所定点近傍を通るように配置され、上記第２リフレクタからの反射光の一部を遮蔽する第２シェードとを備えてなり、
上記投影レンズの周囲に、上記光軸と略平行に延びる付加光軸を有するとともに上記所定点近傍の点を後側焦点とする付加投影レンズが配置されており、
上記投影レンズによる上記第１シェードの上端縁の反転像として、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とともに、上記付加投影レンズによる上記第２シェードの上端縁の反転像として、上記カットオフラインよりも上方側に付加カットオフラインを形成するように構成されており、
上記第２シェードが、所定のアクチュエータの駆動により、上記第２リフレクタからの反射光に対する遮蔽を解除する遮光解除位置へ移動し得るように構成されている、ことを特徴とするものである。
【００１４】
上記「第１発光素子」および「第２発光素子」における「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。
【００１５】
上記「第１発光素子」は、上向きに配置されているが、必ずしも鉛直上向きに配置されていることは必要でなく、また、上記「第２発光素子」についても、下向きに配置されているが、必ずしも鉛直下向きに配置されていることは必要でない。また、これら「第１発光素子」および「第２発光素子」は、投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置されていれば、光軸上に配置されていてもよいし、光軸から外れた位置に配置されていてもよい。
【００１６】
上記「第１シェード」は、第１リフレクタからの反射光の一部を遮蔽する機能のみを有する構成となっていてもよいし、第１リフレクタからの反射光の一部を遮蔽した上で、この遮蔽した光を上向きに反射させるミラー部材として構成されていてもよい。また、この「第１シェード」の上端縁の反転像として形成される「ロービーム用配光パターンのカットオフライン」の具体的形状は特に限定されるものではない。
【００１７】
上記「所定点」は、第２発光素子と投影レンズとの間の点であって、該「所定点」と第２発光素子近傍の点とを結ぶ直線寄りに反射した第２リフレクタからの反射光のうちの少なくとも一部が、付加投影レンズに入射するように位置設定された点であれば、その具体的な位置は特に限定されるものではない。
【００１８】
上記「第２シェード」の上端縁の反転像として形成される「付加カットオフライン」は、ロービーム用配光パターンのカットオフラインよりも上方側に形成されるものであれば、その具体的形状およびロービーム用配光パターンのカットオフラインからの上方変位量は特に限定されるものではない。
【００１９】
上記「付加カットオフライン」を「ロービーム用配光パターンのカットオフライン」よりも上方側に形成するための具体的な構成は特に限定されるものではなく、例えば、付加投影レンズの付加光軸が投影レンズの光軸に対して前方へ向けて幾分上向きに延びるように設定された構成、あるいは、第２シェードの上端縁が上記所定点よりも幾分下方側の位置を通るように形成された構成等が採用可能である。
【００２０】
上記「アクチュエータ」の駆動による上記「第２シェード」の遮光解除位置へ具体的な移動態様やその際の移動方向等については、特に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００２１】
上記構成に示すように、本願発明に係る車両用前照灯の灯具ユニットは、車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズの後方に、第１シェードを有する第１光源ユニットと第２シェードを有する第２光源ユニットとが配置されるとともに、投影レンズの周囲に、光軸と略平行に延びる付加光軸を有する付加投影レンズが配置された構成となっており、第１光源ユニットの点灯により、投影レンズによる第１シェードの上端縁の反転像として、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とともに、第２光源ユニットの点灯により、付加投影レンズによる第２シェードの上端縁の反転像として、上記カットオフラインよりも上方側に付加カットオフラインを形成するようになっているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００２２】
すなわち、第１光源ユニットのみを点灯させることにより、通常のロービーム用配光パターンを形成することができ、これに第２光源ユニットを追加点灯させることにより、付加カットオフラインを有する付加配光パターンを通常のロービーム用配光パターンに対して重畳的に形成することができ、これにより車両前方路面の遠方領域に対する視認性に優れたロービーム用配光パターンを形成することができる。
【００２３】
また、本願発明に係る灯具ユニットにおいては、所定のアクチュエータの駆動により、第２光源ユニットの第２シェードが、その第２リフレクタからの反射光に対する遮蔽を解除する遮光解除位置へ移動し得る構成となっているので、第２光源ユニットを点灯させた状態で第２シェードを遮光解除位置へ移動させることにより、上記付加配光パターンを付加カットオフラインの上方側まで拡げたような新たな付加配光パターンを形成することができる。したがって、第２光源ユニットを追加点灯させて、この付加配光パターンを通常のロービーム用配光パターンに対して重畳的に形成することにより、遠方視認性に優れたハイビーム用配光パターンを形成することができる。
【００２４】
このように本願発明によれば、発光素子を光源とする車両用前照灯の灯具ユニットとして、投影レンズの後方に第１および第２光源ユニットが配置されてなるプロジェクタ型の灯具ユニットを採用した場合において、この灯具ユニットにより形成されるハイビーム用配光パターンを遠方視認性に優れたものとするとともに、ロービーム用配光パターンに関しても必要に応じて遠方視認性を高めることができる。
【００２５】
上記構成において、第１シェードについても、所定のアクチュエータの駆動により、第１リフレクタからの反射光に対する遮蔽を解除する遮光解除位置へ移動し得る構成とすれば、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そのカットオフラインを跨ぐ付加配光パターンとの合成配光パターンではなく、ロービーム用配光パターンをそのカットオフラインの上方まで拡げたような配光パターンと上記付加配光パターンとの合成配光パターンとして形成することができる。そしてこれにより、車両前方路面の近距離領域の明るさを抑えてその遠方領域に対する視認性を相対的に高めることができるとともに、車両前方路面の上方空間を幅広く照射して頭上標識等に対する視認性を一層高めることができる。
【００２６】
この第１シェードを駆動する「アクチュエータ」は、第２シェードを駆動するアクチュエータとは別のアクチュエータであってもよいし、第２シェードを駆動するアクチュエータであってもよい。その際、第１シェードを第２シェードと一体的に形成しておけば、これら第１および第２シェードの構成およびその移動機構を簡素化することができる。
【００２７】
上記構成において、第２リフレクタは、第２発光素子からの光を前方へ向けて該第２発光素子近傍の点と上記所定点とを結ぶ直線寄りに反射させるように構成されていれば、その具体的な反射面形状は特に限定されるものでないが、この第２リフレクタを、その反射面における鉛直断面形状が、第２発光素子近傍の点を第１焦点とするとともに付加投影レンズの後側焦点近傍の点を第２焦点とする楕円形状に設定された構成とすれば、付加投影レンズから前方へ照射される第２光源ユニットからの光は、上下方向に関して略平行光となるので、付加配光パターンを上下幅の狭い明るい配光パターンとすることができ、これによりロービーム用配光パターンあるいはハイビーム用配光パターンの高光度領域の明るさを十分に確保することができる。
【００２８】
上記構成において、付加投影レンズを、後側焦点の位置が互いに異なる複数のレンズ部からなる構成とした上で、第２リフレクタの反射面を、これら各レンズ部毎に形成された複数の反射領域からなる構成とするとともに、第２シェードを、これら各レンズ部毎に形成された複数のシェード部からなる構成とすれば、これら各レンズ部を透過して前方へ照射される第２光源ユニットからの光により、複数種類の配光パターンを形成することができ、これにより付加配光パターンの形状や光度分布等の設定自由度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
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。
【００３０】
図１は、本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯の灯具ユニット１０を示す正面図であり、図２は、図１のII-II
線断面図である。
【００３１】
これらの図に示すように、本実施形態に係る灯具ユニット１０は、車両用前照灯の一部として組み込まれた状態で用いられる灯具ユニットであって、車両前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置された投影レンズ１２と、この投影レンズ１２の後方に配置された第１光源ユニット１４および第２光源ユニット１６と、付加投影レンズ４２とを備えてなっている。そして、この灯具ユニット１０は、車両用前照灯に組み込まれた状態では、その光軸Ａｘが車両前後方向に対して０．５〜０．６°程度下向きの方向に延びた状態で配置されるようになっている。
【００３２】
投影レンズ１２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（すなわち、投影レンズ１２の後側焦点Ｆおよびその軸外の後側焦点により形成される略球面状の曲面）上に形成される光源像を、灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に反転像として投影するようになっている。この投影レンズ１２は、リング状のレンズホルダ１８に固定支持されており、このレンズホルダ１８は、ベース部材２０に固定支持されている。
【００３３】
第１光源ユニット１４は、投影レンズ１２の後側焦点Ｆよりも後方側において上向きに配置された第１発光素子２２と、この第１発光素子２２を上方側から覆うように配置され、該第１発光素子２２からの光を前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させる第１リフレクタ２４と、この第１リフレクタ２４と投影レンズ１２との間において、上端縁２６ｂが投影レンズ１２の後側焦点Ｆを通るように配置され、第１リフレクタ２４からの反射光の一部を遮蔽する第１シェード２６とからなっている。
【００３４】
その際、第１シェード２６は、第１リフレクタ２４からの反射光の一部を遮蔽した上で、この遮蔽した光を上方側へ反射させるミラー部材として構成されている。これを実現するため、この第１シェード２６は、投影レンズ１２の後側焦点面から後方へ平板状に延びるように形成されており、その上面２６ａにはアルミニウム蒸着等による鏡面処理が施されている。この第１シェード２６の上面２６ａは、光軸Ａｘよりも左側（灯具正面視では右側）に位置する左側領域が光軸Ａｘを含む水平面で構成されており、光軸Ａｘよりも右側に位置する右側領域が、光軸Ａｘから右方向へ斜め下向き（例えば１５°下向き）に延びる傾斜面を介して左側領域よりも一段低い水平面で構成されている。そして、この上面２６ａの前端縁が、上記上端縁２６ｂを構成するようになっている。
【００３５】
この第１シェード２６は、上面が光軸Ａｘ上に位置するようにして水平に配置された平板部材３０の一部として構成されており、この平板部材３０は、ベース部材２０に固定支持されている。
【００３６】
第１発光素子２２は、０．３〜３ｍｍ四方程度の大きさの正方形の発光チップ２２ａを有する白色発光ダイオードであって、その発光チップ２２ａは、該発光チップ２２ａ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。そして、この第２発光素子３２は、その発光チップ２２ａが光軸Ａｘ上において鉛直上向きになるように配置された状態で、平板部材３０の上面に形成された光源支持凹部３０ａに位置決め固定されている。
【００３７】
第１リフレクタ２４は、第１発光素子１４を上方側から覆うようにして半ドーム状に形成されており、その周縁下端面において平板部材３０の上面に載置固定されている。そして、この第１リフレクタ２４は、第１発光素子２２の発光チップ２２ａからの出射光を、投影レンズ１２へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させるようになっている。
【００３８】
具体的には、この第１リフレクタ２４の反射面２４ａは、光軸Ａｘを含む平面に沿った断面形状が楕円形状に設定されている。その際、この反射面２４ａは、光軸Ａｘを含む鉛直面に沿った断面形状が、発光チップ２２ａの発光中心を第１焦点とするとともに投影レンズ１２の後側焦点Ｆを第２焦点とする楕円形状に設定されており、この光軸Ａｘを含む鉛直面から光軸Ａｘを含む水平面にかけて、第１焦点一定のまま離心率が徐々に大きくなるように設定されている。これにより、この反射面２４ａは、発光チップ２２ａからの出射光を、鉛直面内においては投影レンズ１２の後側焦点Ｆに収束させるとともに、水平断面内においてはこの後側焦点Ｆよりもある程度前方側において光軸Ａｘ上に収束させるようになっている。
【００３９】
一方、第２光源ユニット１６は、第１発光素子２２よりも後方側において下向きに配置された第２発光素子３２と、この第２発光素子３２を下方側から覆うように配置され、該第２発光素子３２からの光を前方へ向けて反射させる第２リフレクタ３４と、この第２リフレクタ３４からの反射光の一部を遮蔽する第２シェード３６とからなっている。
【００４０】
第２発光素子３２は、０．３〜３ｍｍ四方程度の大きさの正方形の発光チップ３２ａを有する白色発光ダイオードであって、その発光チップ３２ａは、該発光チップ３２ａ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。そして、この第２発光素子３２は、その発光チップ３２ａが光軸Ａｘの下方近傍において鉛直下向きになるように配置された状態で、平板部材３０の下面に形成された光源支持凹部３０ｂに位置決め固定されている。
【００４１】
第２リフレクタ３４は、その反射面３４ａが上下２つの反射領域３４ａ１、３４ａ２で構成されており、その周縁上端部において平板部材３０の下面に固定されている。
【００４２】
これら各反射領域３４ａ１、３４ａ２は、第２発光素子３２の発光中心を第１焦点とするとともに該第２発光素子３２と投影レンズ１２との間の所定点Ａ、Ｂをそれぞれ第２焦点とする楕円により、その鉛直断面形状が形成されており、第２発光素子３２からの光を前方へ向けて各楕円の長軸Ａｘ１、Ａｘ２寄りに反射させるようになっている。
【００４３】
その際、上側に位置する反射領域３４ａ１は、その鉛直断面形状を構成する楕円の第２焦点（すなわち所定点Ａ）が、投影レンズ１２の後側焦点Ｆよりもある程度後方側でかつ光軸Ａｘから鉛直下方にある程度離れた位置に設定されており、その長軸Ａｘ１は、前方へ向けて斜め下向きに延びている。この反射領域３４ａ１は、長軸Ａｘ１を中心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。そして、この反射領域３４ａ１は、第２発光素子３２からの光を、鉛直断面内においては所定点Ａに収束させるとともに、水平断面内においてはこの所定点Ａよりもある程度前方側において長軸Ａｘ１の延長線上に収束させるようになっている。
【００４４】
一方、下側に位置する反射領域３４ａ２は、その鉛直断面形状を構成する楕円の第２焦点（すなわち所定点Ｂ）が、光軸Ａｘ上における投影レンズ１２の後側焦点Ｆよりもある程度後方側に位置する点（具体的には所定点Ａの真上に位置する点）に設定されており、その長軸Ａｘ２は、前方へ向けて斜め上向きに延びている。この反射領域３４ａ２は、長軸Ａｘ２を中心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。そして、この反射領域３４ａ２は、第２発光素子３２からの光を、鉛直断面内においては所定点Ｂに収束させるとともに、水平断面内においてはこの所定点Ｂよりもある程度前方側において長軸Ａｘ２の延長線上に収束させるようになっている。
【００４５】
平板部材３０における第１シェード２６の後方側に位置する部分には、該平板部材３０を上下方向に貫通する開口部３０ｃが形成されている。その際、この開口部３０ｃは、所定点Ｂを囲むように開口しており、これにより反射領域３４ａ２からの反射光を遮蔽することなく該平板部材３０の上方空間へ通過させ得るようになっている。
【００４６】
第２シェード３６は、光軸Ａｘと直交する鉛直面に沿って延びる板状部材で構成されており、その後面が所定点Ａ、Ｂを通るようにして配置されている。この第２シェード３６は、アクチュエータ３８の駆動により、その後面の上端縁３６ｂが所定点Ｂに位置する遮光位置（図中、実線で示す位置）と、この遮光位置から所定量下方に位置する遮光解除位置（図中、２点鎖線で示す位置）との間で移動し得るようになっている。
【００４７】
この第２シェード３６には、該第２シェード３６を前後方向に貫通する矩形状の開口部３６ｃが形成されている。この開口部３６ｃは、第２シェード３６が遮光位置にあるとき、該開口部３６ｃよりも下方側に位置する部分における後面の上端縁（すなわち該開口部３６ｃの下面壁の後端縁）３６ａが、所定点Ａに位置するように形成されている。
【００４８】
この第２シェード３６は、その上下２段で形成された上端縁３６ａ、３６ｂが光軸Ａｘと直交する方向に延びているが、これら各上端縁３６ａ、３６ｂの正面視における形状は、第１シェード２６の上端縁２６ａと同一の形状に設定されている。
【００４９】
アクチュエータ３８は、ソレノイドにより構成されており、ベース部材２０に形成されたアクチュエータ装着部２０ａに、そのプランジャ３８ａを上方へ突出させた状態で装着されている。そして、このアクチュエータ３８は、そのプランジャ３８ａの上端部において第２シェード３６の下端部近傍部位から後方へ突出するプランジャ係合部３６ｄに係合連結されている。
【００５０】
第２シェード３６の下端部には、前方へ突出する突起片３６ｅが形成されておる。一方、ベース部材２０には、第２シェード３６の突起片３６ｅよりも該第２シェード３６の移動距離分だけ上下幅が大きい凹部を有する位置決め用係合部２０ｂが形成されている。そしてこれにより、アクチュエータ３８の駆動により第２シェード３６が上方へ移動したとき、その突起片３６ｅが位置決め用係合部２０ｂの上面壁に当接して第２シェード３６を遮光位置に位置決めするとともに、アクチュエータ３８の駆動により第２シェード３６が下方へ移動したとき、その突起片３６ｅが位置決め用係合部２０ｂの下面壁に当接して第２シェード３６を遮光解除位置に位置決めするようになっている。
【００５１】
付加投影レンズ４２は、投影レンズ１２の周囲に配置されている。その際、この付加投影レンズ４２は、投影レンズ１２を囲む環状レンズとして構成されており、該投影レンズ１２と一体で形成されている。この付加投影レンズ４２は、光軸Ａｘの下方に位置する下部レンズ部４２Ａと、光軸Ａｘの上方に位置する上部レンズ部４２Ｂとからなっている。
【００５２】
下部レンズ部４２Ａは、上記所定点Ａを通り、光軸Ａｘに対して前方へ向けて０．４〜０．５°程度上向きに傾斜した方向に延びる付加光軸Ａｘａを有する平凸レンズで構成されている。その際、この下部レンズ部４２Ａは、その後方側表面が、投影レンズ１２の後方側表面と面一の平面で形成されており、また、その前方側表面は、上記所定点Ａに該下部レンズ部４２Ａの後側焦点が位置するよう、その曲面の曲率が設定されている。
【００５３】
一方、上部レンズ部４２Ｂは、上記所定点Ｂを通り、光軸Ａｘに対して前方へ向けて０．４〜０．５°程度上向きに傾斜した方向に延びる付加光軸Ａｘｂを有する平凸レンズで構成されている。その際、この上部レンズ部４２Ｂは、その後方側表面が、投影レンズ１２の後方側表面と面一の平面で形成されており、また、その前方側表面は、上記所定点Ｂに該上部レンズ部４２Ｂの後側焦点が位置するよう、その曲面の曲率が設定されている。
【００５４】
本実施形態に係る灯具ユニット１０は、ロービームとハイビームとのビーム切換えを行い得る構成となっており、かつ、そのロービームモードにおいて、市街地走行等に適したベーシックモードと高速道路走行等に適したモーターウェイモードとの間でモード切換えを行い得る構成となっている。
【００５５】
図３は、ロービームのベーシックモードでの光路を示す、図２と同様の図であり、図４は、ロービームのモーターウェイモードでの光路を示す、図２と同様の図であり、図５は、ハイビームモードでの光路を示す、図２と同様の図である。
【００５６】
図６は、本実施形態に係る灯具ユニット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配光パターンを透視的に示す図である。その際、同図（ａ）に示す配光パターンは、ロービームのベーシックモードで形成されるロービーム用配光パターンＰＬＢであり、同図（ｂ）に示す配光パターンは、ロービームのモーターウェイモードで形成されるロービーム用配光パターンＰＬＭであり、同図（ｃ）に示す配光パターンは、ハイビームモードで形成されるハイビーム用配光パターンＰＨである。
【００５７】
図３に示すように、ロービームのベーシックモードでは、第１光源ユニット１４のみが点灯するようになっている。その際、第２シェード３６は遮光位置へ移動した状態となっている。なお、このとき第２シェード３６は遮光解除位置へ移動した状態となっていてもよい。
【００５８】
このベーシックモードでは、第１光源ユニット１４からの光が投影レンズ１２を介して前方へ照射されるようになっている。その際、第１リフレクタ２４で反射した第１発光素子１４からの光は、その一部が第１シェード２６により遮蔽され、その残部がそのまま直進して投影レンズ１２の下部領域に入射する。このとき、第１シェード２６により遮蔽された光も、第１シェード２６の上面２６ａで正反射して投影レンズ１２の上部領域に入射する。
【００５９】
図６（ａ）に示すように、このベーシックモードで形成されるロービーム用配光パターンＰＬＢは、その上端部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。
【００６０】
このロービーム用配光パターンＰＬＢは、第１リフレクタ２４で反射した第１発光素子２２からの光によって投影レンズ１２の後側焦点面上に形成された第１発光素子２２の像を、投影レンズ１２により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、そのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２は、第１シェード２６の上端縁２６ｂの反転投影像として形成されるようになっている。
【００６１】
このロービーム用配光パターンＰＬＢ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。これは光軸Ａｘが車両前後方向に対して０．５〜０．６°程度下向きの方向に延びていることによるものである。
【００６２】
図４に示すように、ロービームのモーターウェイモードでは、第１光源ユニット１４と第２光源ユニット１６とが同時点灯し、その際、第２シェード３６は遮光位置へ移動した状態となっている。
【００６３】
このモーターウェイモードでは、第１光源ユニット１４からの光が投影レンズ１２を介して前方へ照射されるとともに、第２光源ユニット１６からの光が付加投影レンズ４２を介して前方へ照射されるようになっている。その際、第２リフレクタ３４の反射面３４ａにおける反射領域３４ａ１からの反射光は、その一部が第２シェード３６により遮蔽され、その残部が第２シェード３６の開口部３６ｃを通りそのまま直進して付加投影レンズ４２の下部レンズ部４２Ａに入射し、一方、第２リフレクタ３４の反射面３４ａにおける反射領域３４ａ２からの反射光は、その一部が第２シェード３６により遮蔽され、その残部が平板部材３０の開口部３０ｃを通りそのまま直進して付加投影レンズ４２の上部レンズ部４２Ｂに入射する。
【００６４】
図６（ｂ）に示すように、このモーターウェイモードで形成されるロービーム用配光パターンＰＬＭは、ベーシックモードで形成されるロービーム用配光パターンＰＬＢとモーターウェイ用付加配光パターンＰＡＭとの合成配光パターンとして形成されている。
【００６５】
モーターウェイ用付加配光パターンＰＡＭは、その上端部に左右段違いの付加カットオフラインＣＬ３、ＣＬ４を有する略弓形の配光パターンとして形成されている。
【００６６】
このモーターウェイ用付加配光パターンＰＡＭは、第２光源ユニット１６からの照射光により形成される配光パターンであって、配光パターンＰＡＭ１と配光パターンＰＡＭ２との合成配光パターンとして形成されている。
【００６７】
配光パターンＰＡＭ１は、第２リフレクタ３４の反射面３４ａにおける反射領域３４ａ１からの反射光によって付加投影レンズ４２の下部レンズ部４２Ａの後側焦点面上に形成された第２発光素子３２の像を、下部レンズ部４２Ａ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。この配光パターンＰＡＭ１は、ロービーム用配光パターンＰＬＢよりもある程度小さい左右拡散角度を有する比較的明るい配光パターンとして形成されており、その上端部には、第２シェード３６の上端縁３６ａの反転投影像として上記付加カットオフラインＣＬ３、ＣＬ４が形成されている。
【００６８】
配光パターンＰＡＭ２は、第２リフレクタ３４の反射面３４ａにおける反射領域３４ａ２からの反射光によって付加投影レンズ４２の上部レンズ部４２Ｂの後側焦点面上に形成された第２発光素子３２の像を、上部レンズ部４２Ｂ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。この配光パターンＰＡＭ２は、配光パターンＰＡＭ１よりも小さい左右拡散角度を有する明るい配光パターンとして形成されており、その上端部には、第２シェード３６の上端縁３６ｂの反転投影像として上記付加カットオフラインＣＬ３、ＣＬ４が形成されている。
【００６９】
このモーターウェイ用付加配光パターンＰＡＭの付加カットオフラインＣＬ３、ＣＬ４は、ロービーム用配光パターンＰＬＢのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２と同一形状で、かつ、そのエルボ点Ｅ´がカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２のエルボ点Ｅよりも０．４〜０．５°程度上方に位置するように形成されている。その際、エルボ点Ｅ´の位置がエルボ点Ｅよりも０．４〜０．５°程度上方に位置しているのは、付加投影レンズ４２を構成する下部レンズ部４２Ａおよび上部レンズ部４２Ｂの各付加光軸Ａｘａ、Ａｘｂが、光軸Ａｘに対して前方へ向けて０．４〜０．５°程度上向きに傾斜した方向に延びていることによるものである。
【００７０】
そして、このロービーム用配光パターンＰＬＭにおいては、モーターウェイ用付加配光パターンＰＡＭにより、その高光度領域であるホットゾーンをエルボ点Ｅ近傍に形成するとともに、Ｈ−Ｖを水平方向に通るＨ−Ｈ線を越えない範囲内で、車両前方路面の遠距離領域を十分に照射するようになっている。
【００７１】
図５に示すように、ハイビームモードでは、第１光源ユニット１４と第２光源ユニット１６とが同時点灯し、その際、第２シェード３６は遮光解除位置へ移動した状態となっている。
【００７２】
このハイビームでは、第１光源ユニット１４からの光が投影レンズ１２を介して前方へ照射されるとともに、第２光源ユニット１６からの光が付加投影レンズ４２を介して前方へ照射されるようになっている。その際、第２リフレクタ３４の反射面３４ａにおける反射領域３４ａ１からの反射光は、第２シェード３６により遮蔽されることなくその開口部３６ｃを通って付加投影レンズ４２の下部レンズ部４２Ａに入射し、一方、第２リフレクタ３４の反射面３４ａにおける反射領域３４ａ２からの反射光は、第２シェード３６により遮蔽されることなく平板部材３０の開口部３０ｃを通って付加投影レンズ４２の上部レンズ部４２Ｂに入射する。
【００７３】
図６（ｃ）に示すように、このハイビームで形成されるハイビーム用配光パターンＰＨは、ベーシックモードで形成されるロービーム用配光パターンＰＬＢとハイビーム用付加配光パターンＰＡＨとの合成配光パターンとして形成されている。
【００７４】
ハイビーム用付加配光パターンＰＡＨは、第２光源ユニット１６からの照射光により形成される配光パターンであって、その第２リフレクタ３４の反射面３４ａにおける反射領域３４ａ１からの反射光により形成される配光パターンＰＡＨ１と、その第２リフレクタ３４の反射面３４ａにおける反射領域３４ａ２からの反射光により形成される配光パターンＰＡＨ２の合成配光パターンとして、ロービーム用配光パターンＰＬＢのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を上下に跨ぐように形成されている。
【００７５】
配光パターンＰＡＨ１は、配光パターンＰＡＭ１をそのカットオフラインＣＬ３、ＣＬ４の上方側まで拡げた横長の配光パターンとして形成されており、配光パターンＰＡＨ２は、配光パターンＰＡＭ２をその付加カットオフラインＣＬ３、ＣＬ４の上方側まで拡げた横長の配光パターンとして形成されている。
【００７６】
なお、これら配光パターンＰＡＨ１、ＰＡＨ２が付加カットオフラインＣＬ３、ＣＬ４の上方側まで拡がる配光パターンとして形成されるのは、第２リフレクタ３４の反射面３４ａにおける反射領域３４ａ１、３４ａ２からの反射光に対する第２シェード３６による遮蔽が解除されることによるものである。
【００７７】
そして、このハイビーム用配光パターンＰＨにおいては、そのハイビーム用付加配光パターンＰＡＨにより、Ｈ−Ｈ線の上方領域まで光照射を行うとともに、そのホットゾーンをＨーＶ近傍に形成するようになっている。
【００７８】
以上詳述したように、本実施形態に係る車両用前照灯の灯具ユニット１０は、車両前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置された投影レンズ１２の後方に、第１シェード２６を有する第１光源ユニット１４と第２シェード３６を有する第２光源ユニット１６とが配置されるとともに、投影レンズ１２の周囲に、光軸Ａｘと略平行に延びる付加光軸Ａｘａ、Ａｘｂを有する付加投影レンズ４２が配置された構成となっており、第１光源ユニット１４の点灯により、投影レンズ１２による第１シェード２６の上端縁２６ｂの反転像として、ロービーム用配光パターンＰＬＢのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を形成するとともに、第２光源ユニット１６の点灯により、付加投影レンズ４２による第２シェード３６の上端縁３６ａ、３６ｂの反転像として、上記カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２よりも上方側に付加カットオフラインＣＬ３、ＣＬ４を形成するようになっているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００７９】
すなわち、第１光源ユニット１４のみを点灯させることにより、通常のロービーム用配光パターンＰＬＢを形成することができ、これに第２光源ユニット１６を追加点灯させることにより、付加カットオフラインＣＬ３、ＣＬ４を有するモーターウェイ用付加配光パターンＰＡＭを通常のロービーム用配光パターンＰＬＢに対して重畳的に形成することができ、これにより車両前方路面の遠方領域に対する視認性に優れたロービーム用配光パターンＰＬＭを形成することができる。
【００８０】
また、本実施形態に係る灯具ユニット１０においては、アクチュエータ３８の駆動により、第２光源ユニット１６の第２シェード３６が、その第２リフレクタ３４からの反射光に対する遮蔽を解除する遮光解除位置へ移動し得る構成となっているので、第２光源ユニット１６を点灯させた状態で第２シェード３６を遮光解除位置へ移動させることにより、モーターウェイ用付加配光パターンＰＡＭをその付加カットオフラインＣＬ３、ＣＬ４の上方側まで拡げたようなハイビーム用付加配光パターンＰＡＨを形成することができる。したがって、第２光源ユニット１６を追加点灯させて、このハイビーム用付加配光パターンＰＡＨを通常のロービーム用配光パターンＰＬＢに対して重畳的に形成することにより、遠方視認性に優れたハイビーム用配光パターンＰＨを形成することができる。
【００８１】
このように本実施形態によれば、発光素子を光源とする車両用前照灯の灯具ユニットとして、投影レンズ１２の後方に第１および第２光源ユニット１４、１６が配置されてなるプロジェクタ型の灯具ユニット１０を採用した場合において、この灯具ユニット１０により形成されるハイビーム用配光パターンＰＨを遠方視認性に優れたものとするとともに、ロービーム用配光パターンＰＬＢ、ＰＬＭに関しても必要に応じて遠方視認性を高めることができる。
【００８２】
特に本実施形態においては、第２光源ユニット１６における第２リフレクタ３４の反射面３４ａが、その鉛直断面形状を構成する楕円の第２焦点の位置が互いに異なる所定点Ａ、Ｂに設定された２つの反射領域３４ａ１、３４ａ２で構成されており、また、付加投影レンズ４２が、上記所定点Ａ、Ｂをそれぞれ後側焦点とする下部レンズ部４２Ａと上部レンズ部４２Ｂとで構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００８３】
すなわち、ハイビーム用付加配光パターンＰＡＨを、これら各レンズ部４２Ａ、４２Ｂを透過して前方へ照射される第２光源ユニット１６からの光により形成される２種類の配光パターンＰＡＨ１、ＰＡＨ２の合成配光パターンとして滑らかな光度分布を有する配光パターンとすることができる。しかも、これら各レンズ部４２Ａ、４２Ｂから前方へ照射される第２光源ユニット１６からの光は、上下方向に関して平行光となるので、各配光パターンＰＡＨ１、ＰＡＨ２を上下幅の狭い明るい配光パターンとすることができ、これによりハイビーム用付加配光パターンＰＡＨをハイビーム用配光パターンＰＨのホットゾーン形成に適したものとすることができる。そしてこれにより、ハイビーム用配光パターンＰＨの視認性を高めることができる。
【００８４】
また本実施形態においては、第２シェード３６が、上下２段で形成された上端縁３６ａ、３６ｂを有する２つのシェード部が各レンズ部４２Ａ、４２Ｂ毎に形成されているので、モーターウェイ用付加配光パターンＰＡＭについても、これら各レンズ部４２Ａ、４２Ｂを透過して前方へ照射される第２光源ユニット１６からの光により形成される２種類の配光パターンＰＡＭ１、ＰＡＭ２の合成配光パターンとして滑らかな光度分布を有する配光パターンとすることができ、これによりロービーム用配光パターンＰＬＭの視認性を高めることができる。
【００８５】
さらに本実施形態においては、第２リフレクタ３４の反射面３４ａを構成する２つの反射領域３４ａ１、３４ａ２のうち、第２発光素子３２寄りの位置にある反射領域３４ａ１の鉛直断面形状を構成する楕円の第２焦点（すなわち所定点Ａ）が光軸Ａｘの下方に位置しているとともに、第２発光素子３２から離れた位置にある反射領域３４ａ２の鉛直断面形状を構成する楕円の第２焦点（すなわち所定点Ｂ）が光軸Ａｘ上に位置しているので、これら各反射領域３４ａ１、３４ａ２および付加投影レンズ４２の各レンズ部４２Ａ、４２Ｂを、光学的に無理のないレイアウトで配置することができる。
【００８６】
しかもその際、付加投影レンズ４２は、光軸Ａｘの下方に位置する下部レンズ部４２Ａと、光軸Ａｘの上方に位置する上部レンズ部４２Ｂとからなっているので、灯具ユニット１０を、光軸Ａｘを中心としてコンパクトに構成することができ、これを車両用前照灯の一部として組み込むことが容易に可能となる。
【００８７】
特に本実施形態においては、付加投影レンズ４２が、投影レンズ１２を囲む環状レンズとして構成されているので、灯具ユニット１０を、光軸Ａｘを中心としてよりコンパクトに構成することができ、これを車両用前照灯の一部として組み込むことが一層容易に可能となる。
【００８８】
また本実施形態においては、第１シェード２６が、第１リフレクタ２４からの反射光の一部を遮蔽した上で、この遮蔽した光を上方側へ反射させるミラー部材として構成されているので、第１リフレクタ２４からの反射光の多くを投影レンズ１２を介して前方へ照射することができ、これによりロービーム用配光パターンＰＬＢの明るさを十分に確保することができる。
【００８９】
その際、この第１シェード２６をその構成の一部とする平板部材３０には、第２リフレクタ３４の反射面３４ａにおける反射領域３４ａ２からの反射光を上部レンズ部４２Ｂへ向けて通過させるための開口部３０ｃが形成されているので、上部レンズ部４２Ｂへの光入射を容易に行わせることができる。また、この平板部材３０は、第１シェード２６の上端縁２６ｂからある程度後方側に離れた位置に形成されているので、第１シェード２６の上面２６ａにおける第１リフレクタ２４からの反射光の上向き反射作用をほとんど阻害しないようにすることができる。
【００９０】
しかも本実施形態においては、第２発光素子３２が第１発光素子２２よりも後方側に配置されているので、第２光源ユニット１６からの光を、投影レンズ１２の周囲に位置する付加投影レンズ４２に入射させることが容易に可能となる。
【００９１】
なお、上記実施形態においては、第２リフレクタ３４の反射面３４ａが、２つの反射領域３４ａ１、３４ａ２で構成されているものとして説明したが、このようにする代わりに、単一の反射面で構成すること、あるいは３つ以上の反射領域で構成することも可能である。
【００９２】
また、上記実施形態においては、付加投影レンズ４２が投影レンズ１２と一体で形成されているものとして説明したが、付加投影レンズ４２を投影レンズ１２と別体で形成することももちろん可能である。
【００９３】
さらに、上記実施形態においては、第１発光素子２２が光軸Ａｘ上に配置されているものとして説明したが、光軸Ａｘから多少外れた位置に配置された構成とすることも可能である。
【００９４】
次に、上記実施形態の変形例について説明する。
【００９５】
まず、上記実施形態の第１変形例について説明する。
【００９６】
図７は、本変形例に係る灯具ユニット１１０を示す、図２と同様の図である。
【００９７】
同図に示すように、この灯具ユニット１１０は、その基本的な構成は上記実施形態に係る灯具ユニット１０と同様であるが、付加投影レンズ１４２および第２シェード１３６の構成が上記実施形態の場合と異なっている。
【００９８】
すなわち、本変形例の付加投影レンズ１４２は、上記実施形態の付加投影レンズ４２と同様、所定点Ａ、Ｂをそれぞれ後側焦点とする下部レンズ部１４２Ａと上部レンズ部１４２Ｂとで構成されているが、その下部レンズ部１４２Ａの付加光軸Ａｘａは、投影レンズ１２の光軸Ａｘと平行に延びており、その上部レンズ部１４２Ｂの光軸Ａｘｂは、投影レンズ１２の光軸Ａｘと一致している。
【００９９】
また、本変形例の第２シェード１３６は、その開口部１３６ｃ、プランジャ係合部１３６ｄおよび突起片１３６ｅを含む基本的な構成は上記実施形態の第２シェード３６と同様であるが、上下２段で形成された上端縁１３６ａ、１３６ｂの位置が、上記実施形態の第２シェード３６における上端縁３６ａ、３６ｂよりも僅かに下方に位置するように形成されている。そしてこれにより、第２シェード１３６が遮光位置にあるときの、第２リフレクタ３４の反射面３４ａにおける反射領域３４ａ１、３４ａ２からの反射光に対する遮蔽を、やや緩和するようになっている。
【０１００】
図８は、本変形例に係る灯具ユニット１１０から前方へ照射される光により、上記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。
【０１０１】
同図（ａ）に示すロービーム用配光パターンＰＬＢは、上記実施形態の場合と同様である。
【０１０２】
同図（ｂ）に示すロービーム用配光パターンＰＬＭは、そのモーターウェイ用付加配光パターンＰＢＭが、上記実施形態の場合と異なっている。
【０１０３】
同図（ｃ）に示すハイビーム用配光パターンＰＨは、そのハイビーム用付加配光パターンＰＢＨが、上記実施形態の場合と異なっている。
【０１０４】
ハイビーム用付加配光パターンＰＢＨは、２つの配光パターンＰＢＨ１、ＰＢＨ２の合成配光パターンとして形成されている。これら各配光パターンＰＢＨ１、ＰＢＨ２は、上記実施形態の各配光パターンＰＡＨ１、ＰＡＨ２と同一形状であるが、その形成位置が各配光パターンＰＡＨ１、ＰＡＨ２に対して僅かに下方に変位している。これは、本変形例においては、付加投影レンズ１４２を構成する各レンズ部１４２Ａ、１４２Ｂの付加光軸Ａｘａ、光軸Ａｘｂが投影レンズ１２の光軸Ａｘと平行に延びていることによるものである。
【０１０５】
モーターウェイ用付加配光パターンＰＢＭは、２つの配光パターンＰＢＭ１、ＰＢＭ２の合成配光パターンとして形成されている。これら各配光パターンＰＢＭ１、ＰＢＭ２は、上記実施形態の各配光パターンＰＡＭ１、ＰＡＭ２と同様の付加カットオフラインＣＬ３、ＣＬ４を有しているが、各配光パターンＰＡＭ１、ＰＡＭ２よりもやや下方側へ膨らむように形成されている。これは、上述したように、各レンズ部１４２Ａ、１４２Ｂの付加光軸Ａｘａ、Ａｘｂが投影レンズ１２の光軸Ａｘと平行に延びていることによるものである。
【０１０６】
なお、このように各レンズ部１４２Ａ、１４２Ｂの付加光軸Ａｘａ、Ａｘｂが投影レンズ１２の光軸Ａｘと平行に延びているにもかかわらず、各配光パターンＰＢＭ１、ＰＢＭ２の付加カットオフラインＣＬ３、ＣＬ４が、上記実施形態の各配光パターンＰＡＭ１、ＰＡＭ２と略同じ位置に形成されるのは、第２シェード１３６の上端縁１３６ａ、１３６ｂの位置が、上記実施形態の第２シェード３６の上端縁３６ａ、３６ｂよりも僅かに下方に位置するように形成されていることによるものである。
【０１０７】
本変形例の構成を採用した場合においても、上記実施形態と略同様の作用効果を得ることができる。
【０１０８】
次に、上記実施形態の第２変形例について説明する。
【０１０９】
図９は、本変形例に係る灯具ユニット２１０を示す、図２と同様の図である。
【０１１０】
同図に示すように、この灯具ユニット２１０は、その基本的な構成は上記実施形態に係る灯具ユニット１０と同様であるが、第１シェード２２６の構成が上記実施形態の場合と異なっている。
【０１１１】
すなわち、本変形例の第１シェード２２６は、上記実施形態の第１シェード２６のように平板部材３０の一部としてではなく、第２シェード３６の上端部から前方へ延びるようにして該第２シェード３６と一体で形成されている。そしてこれにより、この第１シェード２２６は、アクチュエータ３８の駆動により、第２シェード３６と共に第１リフレクタ２４からの反射光に対する遮蔽を解除する遮光解除位置（図中、２点鎖線で示す位置）へ移動し得るようになっている。
【０１１２】
ただし、この第１シェード２２６の上面２２６ａおよび上端縁２２６ｂの構成は、上記実施形態の第１シェード２６の場合と同様であって、この第１シェード２２６においても、第１リフレクタ２４からの反射光の一部を遮蔽した上で、この遮蔽した光を上方側へ反射させるようになっている。
【０１１３】
図１０は、ロービームのベーシックモードでの光路を示す、図９と同様の図であり、図１１は、ロービームのモーターウェイモードでの光路を示す、図９と同様の図であり、図１２は、ハイビームモードでの光路を示す、図９と同様の図である。
【０１１４】
これらの図に示すように、本変形例に係る灯具ユニット２１０における光路は、ロービームのベーシックモードおよびモーターウェイモードでは、第１シェード２２６が上記実施形態の第１シェード２６と同じ位置にあるので、上記実施形態の場合と同様であるが、ハイビームモードでは、第２シェード３６の遮光解除位置への移動に伴って、第１シェード２２６も遮光解除位置へ移動し、これにより第１リフレクタ２４からの反射光に対する遮蔽が解除される。
【０１１５】
図１３は、本変形例に係る灯具ユニット２１０から前方へ照射される光により、上記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。
【０１１６】
同図（ａ）に示すロービーム用配光パターンＰＬＢおよび同図（ｂ）に示すロービーム用配光パターンＰＬＭは、上記実施形態の場合と同様である。
【０１１７】
同図（ｃ）に示すハイビーム用配光パターンＰＨは、そのハイビーム用付加配光パターンＰＡＨについては上記実施形態の場合と同様であるが、ロービーム用配光パターンＰＬＢの代わりにハイビーム用基本配光パターンＰＨＢがハイビーム用付加配光パターンＰＡＨと合成されている。
【０１１８】
このハイビーム用基本配光パターンＰＨＢは、ロービーム用配光パターンＰＬＢをそのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ１の上方側まで拡げた横長の配光パターンとして形成されている。これは、ハイビームモードでは、第１リフレクタ２４からの反射光のうち第１シェード２６で遮蔽されて上方側へ正反射していた光が、そのまま直進して投影レンズ１２の下部領域に入射し、この投影レンズ１２から上方光として出射することによるものである。その際、第１シェード２６の上面２８ａで正反射して投影レンズ１２の上部領域に入射していた光はなくなるので、ハイビーム用基本配光パターンＰＨＢは、ロービーム用配光パターンＰＬＢよりも全体的な明るさが略半減したものとなる。
【０１１９】
本変形例の構成を採用した場合においても、上記実施形態と略同様の作用効果を得ることができる。しかも本変形例においては、ハイビームモードにおいて、車両前方路面の近距離領域の明るさを抑えてその遠方領域に対する視認性を相対的に高めることができるとともに、車両前方路面の上方空間を幅広く照射して頭上標識等に対する視認性を一層高めることができる。
【０１２０】
なお、上記実施形態および各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。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯の灯具ユニットを示す正面図
【図２】図１のII-II 線断面図
【図３】ロービームのベーシックモードでの光路を示す、図２と同様の図
【図４】ロービームのモーターウェイモードでの光路を示す、図２と同様の図
【図５】ハイビームモードでの光路を示す、図２と同様の図
【図６】上記灯具ユニット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配光パターンを透視的に示す図であって、同図（ａ）はロービームのベーシックモードで形成されるロービーム用配光パターン、同図（ｂ）はロービームのモーターウェイモードで形成されるロービーム用配光パターン、同図（ｃ）はハイビームモードで形成されるハイビーム用配光パターンを示す図
【図７】上記実施形態の第１変形例に係る灯具ユニットを示す、図２と同様の図
【図８】上記第１変形例に係る灯具ユニットから前方へ照射される光により、上記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６と同様の図
【図９】上記実施形態の第２変形例に係る灯具ユニットを示す、図２と同様の図
【図１０】上記第２変形例に係る灯具ユニットの光路を示す、図３と同様の図
【図１１】上記第２変形例に係る灯具ユニットの光路を示す、図４と同様の図
【図１２】上記第２変形例に係る灯具ユニットの光路を示す、図５と同様の図
【図１３】上記第２変形例に係る灯具ユニットから前方へ照射される光により、上記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６と同様の図
【符号の説明】
【０１２２】
１０、１１０、２１０ 灯具ユニット
１２ 投影レンズ
１４ 第１光源ユニット
１６ 第２光源ユニット
１８ レンズホルダ
２０ ベース部材
２０ａ アクチュエータ装着部
２０ｂ 位置決め用係合部
２２ 第１発光素子
２２ａ、３２ａ 発光チップ
２４ 第１リフレクタ
２４ａ，３４ａ、２３４ａ 反射面
２６、２２６ 第１シェード
２６ａ、２２６ａ 上面
２６ｂ、３６ａ、３６ｂ、１３６ａ、１３６ｂ、２２６ｂ 上端縁
３０ 平板部材
３０ａ、３０ｂ 光源支持凹部
３０ｃ、３６ｃ、１３６ｃ 開口部
３２ 第２発光素子
３４ 第２リフレクタ
３４ａ１、３４ａ２ 反射領域
３６、１３６ 第２シェード
３６ｄ、１３６ｄ プランジャ係合部
３６ｅ、１３６ｅ 突起片
３８ アクチュエータ
３８ａ プランジャ
４２、１４２ 付加投影レンズ
４２Ａ、１４２Ａ 下部レンズ部
４２Ｂ、１４２Ｂ 上部レンズ部
２２６ 第１シェード
Ａ、Ｂ 所定点
Ａｘ 光軸
Ａｘ１、Ａｘ２ 長軸
Ａｘａ、Ａｘｂ 付加光軸
ＣＬ１ 下段カットオフライン
ＣＬ２ 上段カットオフライン
ＣＬ３、ＣＬ４ 付加カットオフライン
Ｅ、Ｅ´ エルボ点
Ｆ 後側焦点
ＰＡＨ１、ＰＡＨ２、ＰＡＭ１、ＰＡＭ２、ＰＢＨ１、ＰＢＨ２、ＰＢＭ１、ＰＢＭ２ 配光パターン
ＰＡＨ、ＰＢＨ ハイビーム用付加配光パターン
ＰＡＭ、ＰＢＭ モーターウェイ用付加配光パターン
ＰＨ ハイビーム用配光パターン
ＰＨＢ ハイビーム用基本配光パターン
ＰＬＢ ベーシックモードで形成されるロービーム用配光パターン
ＰＬＭ モーターウェイモードで形成されるロービーム用配光パターン
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、車両用前照灯の灯具ユニットに関するものであり、特に、発光ダイオード等の発光素子を光源とするプロジェクタ型の灯具ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両用前照灯においても、発光ダイオード等の発光素子を光源とする灯具ユニットが採用されるようになってきている。
【０００３】
例えば「特許文献１」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において上向きに配置された発光素子と、この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第１リフレクタとを備えた、いわゆるプロジェクタ型の灯具ユニットが記載されている。
【０００４】
また「特許文献２」および「特許文献３」には、投影レンズの後方に第１および第２光源ユニットが配置されてなるプロジェクタ型の灯具ユニットが記載されている。
【０００５】
これら「特許文献２」および「特許文献３」に記載された灯具ユニットにおいては、その第１光源ユニットが、投影レンズの後側焦点よりも後方側において上向きに配置された第１発光素子と、この第１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第１リフレクタと、上端縁が投影レンズの後側焦点近傍を通るように配置され、第１リフレクタからの反射光の一部を遮蔽するシェードとを備えており、また、その第２光源ユニットは、投影レンズの後側焦点よりも後方側において下向きに配置された第２発光素子と、この第２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第２リフレクタとを備えた構成となっている。
【０００６】
そして、第１光源ユニットの点灯により、上端部にカットオフラインを有するロービーム用配光パターンを形成するとともに、第２光源ユニットの追加点灯により、カットオフラインから上方へ拡がるハイビーム用付加配光パターンを追加形成して、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。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３１７５１３号公報
【特許文献２】特開２００５−４４８０９号公報
【特許文献３】特開２００５−１０８５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記「特許文献２」および「特許文献３」に記載されているような灯具ユニットを採用すれば、第２光源ユニットの点消灯によりロービームとハイビームとのビーム切換えを行うことが可能となる。
【０００９】
しかしながら、その際、第２光源ユニットの点灯により形成されるハイビーム用付加配光パターンは、カットオフラインよりも上方側にしか形成されないので、ハイビーム用配光パターンにおけるカットオフライン近傍領域の光度を十分に高めることができず、このためハイビーム用配光パターンを遠方視認性に優れたものとすることができない、という問題がある。
【００１０】
また、ロービーム用配光パターンにおいても、高速道路走行時等には市街地走行時等に比して車両前方路面の遠方領域に対する視認性を高めることが望まれるが、上記「特許文献２」および「特許文献３」に記載された灯具ユニットにおいては、第２光源ユニットの点消灯によりロービームとハイビームとのビーム切換えが行われるだけであるので、このような要望に十分対応することができない、という問題がある。
【００１１】
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、発光素子を光源とする車両用前照灯の灯具ユニットとして、投影レンズの後方に第１および第２光源ユニットが配置されてなるプロジェクタ型の灯具ユニットを採用した場合において、この灯具ユニットにより形成されるハイビーム用配光パターンを遠方視認性に優れたものとするとともに、ロービーム用配光パターンに関しても必要に応じて遠方視認性を高めることができる車両用前照灯の灯具ユニットを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願発明は、第２光源ユニットの構成に工夫を施すとともに、所定の付加投影レンズを備えた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。
【００１３】
すなわち、本願発明に係る車両用前照灯の灯具ユニットは、
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方に配置された第１および第２光源ユニットと、を備えてなる車両用前照灯の灯具ユニットにおいて、
上記第１光源ユニットが、上記投影レンズの後側焦点よりも後方側において上向きに配置された第１発光素子と、この第１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第１リフレクタと、上端縁が上記投影レンズの後側焦点近傍を通るように配置され、上記第１リフレクタからの反射光の一部を遮蔽する第１シェードとを備えてなり、
上記第２光源ユニットが、上記投影レンズの後側焦点よりも後方側において下向きに配置された第２発光素子と、この第２発光素子からの光を前方へ向けて、該第２発光素子近傍の点と、該第２発光素子と上記投影レンズとの間の所定点とを結ぶ直線寄りに反射させる第２リフレクタと、上端縁が上記所定点近傍を通るように配置され、上記第２リフレクタからの反射光の一部を遮蔽する第２シェードとを備えてなり、
上記投影レンズの周囲に、上記光軸と略平行に延びる付加光軸を有するとともに上記所定点近傍の点を後側焦点とする付加投影レンズが配置されており、
上記投影レンズによる上記第１シェードの上端縁の反転像として、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とともに、上記付加投影レンズによる上記第２シェードの上端縁の反転像として、上記カットオフラインよりも上方側に付加カットオフラインを形成するように構成されており、
上記第２シェードが、所定のアクチュエータの駆動により、上記第２リフレクタからの反射光に対する遮蔽を解除する遮光解除位置へ移動し得るように構成されている、ことを特徴とするものである。
【００１４】
上記「第１発光素子」および「第２発光素子」における「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。
【００１５】
上記「第１発光素子」は、上向きに配置されているが、必ずしも鉛直上向きに配置されていることは必要でなく、また、上記「第２発光素子」についても、下向きに配置されているが、必ずしも鉛直下向きに配置されていることは必要でない。また、これら「第１発光素子」および「第２発光素子」は、投影レンズの後側焦点よりも後方側に配置されていれば、光軸上に配置されていてもよいし、光軸から外れた位置に配置されていてもよい。
【００１６】
上記「第１シェード」は、第１リフレクタからの反射光の一部を遮蔽する機能のみを有する構成となっていてもよいし、第１リフレクタからの反射光の一部を遮蔽した上で、この遮蔽した光を上向きに反射させるミラー部材として構成されていてもよい。また、この「第１シェード」の上端縁の反転像として形成される「ロービーム用配光パターンのカットオフライン」の具体的形状は特に限定されるものではない。
【００１７】
上記「所定点」は、第２発光素子と投影レンズとの間の点であって、該「所定点」と第２発光素子近傍の点とを結ぶ直線寄りに反射した第２リフレクタからの反射光のうちの少なくとも一部が、付加投影レンズに入射するように位置設定された点であれば、その具体的な位置は特に限定されるものではない。
【００１８】
上記「第２シェード」の上端縁の反転像として形成される「付加カットオフライン」は、ロービーム用配光パターンのカットオフラインよりも上方側に形成されるものであれば、その具体的形状およびロービーム用配光パターンのカットオフラインからの上方変位量は特に限定されるものではない。
【００１９】
上記「付加カットオフライン」を「ロービーム用配光パターンのカットオフライン」よりも上方側に形成するための具体的な構成は特に限定されるものではなく、例えば、付加投影レンズの付加光軸が投影レンズの光軸に対して前方へ向けて幾分上向きに延びるように設定された構成、あるいは、第２シェードの上端縁が上記所定点よりも幾分下方側の位置を通るように形成された構成等が採用可能である。
【００２０】
上記「アクチュエータ」の駆動による上記「第２シェード」の遮光解除位置へ具体的な移動態様やその際の移動方向等については、特に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００２１】
上記構成に示すように、本願発明に係る車両用前照灯の灯具ユニットは、車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズの後方に、第１シェードを有する第１光源ユニットと第２シェードを有する第２光源ユニットとが配置されるとともに、投影レンズの周囲に、光軸と略平行に延びる付加光軸を有する付加投影レンズが配置された構成となっており、第１光源ユニットの点灯により、投影レンズによる第１シェードの上端縁の反転像として、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とともに、第２光源ユニットの点灯により、付加投影レンズによる第２シェードの上端縁の反転像として、上記カットオフラインよりも上方側に付加カットオフラインを形成するようになっているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００２２】
すなわち、第１光源ユニットのみを点灯させることにより、通常のロービーム用配光パターンを形成することができ、これに第２光源ユニットを追加点灯させることにより、付加カットオフラインを有する付加配光パターンを通常のロービーム用配光パターンに対して重畳的に形成することができ、これにより車両前方路面の遠方領域に対する視認性に優れたロービーム用配光パターンを形成することができる。
【００２３】
また、本願発明に係る灯具ユニットにおいては、所定のアクチュエータの駆動により、第２光源ユニットの第２シェードが、その第２リフレクタからの反射光に対する遮蔽を解除する遮光解除位置へ移動し得る構成となっているので、第２光源ユニットを点灯させた状態で第２シェードを遮光解除位置へ移動させることにより、上記付加配光パターンを付加カットオフラインの上方側まで拡げたような新たな付加配光パターンを形成することができる。したがって、第２光源ユニットを追加点灯させて、この付加配光パターンを通常のロービーム用配光パターンに対して重畳的に形成することにより、遠方視認性に優れたハイビーム用配光パターンを形成することができる。
【００２４】
このように本願発明によれば、発光素子を光源とする車両用前照灯の灯具ユニットとして、投影レンズの後方に第１および第２光源ユニットが配置されてなるプロジェクタ型の灯具ユニットを採用した場合において、この灯具ユニットにより形成されるハイビーム用配光パターンを遠方視認性に優れたものとするとともに、ロービーム用配光パターンに関しても必要に応じて遠方視認性を高めることができる。
【００２５】
上記構成において、第１シェードについても、所定のアクチュエータの駆動により、第１リフレクタからの反射光に対する遮蔽を解除する遮光解除位置へ移動し得る構成とすれば、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そのカットオフラインを跨ぐ付加配光パターンとの合成配光パターンではなく、ロービーム用配光パターンをそのカットオフラインの上方まで拡げたような配光パターンと上記付加配光パターンとの合成配光パターンとして形成することができる。そしてこれにより、車両前方路面の近距離領域の明るさを抑えてその遠方領域に対する視認性を相対的に高めることができるとともに、車両前方路面の上方空間を幅広く照射して頭上標識等に対する視認性を一層高めることができる。
【００２６】
この第１シェードを駆動する「アクチュエータ」は、第２シェードを駆動するアクチュエータとは別のアクチュエータであってもよいし、第２シェードを駆動するアクチュエータであってもよい。その際、第１シェードを第２シェードと一体的に形成しておけば、これら第１および第２シェードの構成およびその移動機構を簡素化することができる。
【００２７】
上記構成において、第２リフレクタは、第２発光素子からの光を前方へ向けて該第２発光素子近傍の点と上記所定点とを結ぶ直線寄りに反射させるように構成されていれば、その具体的な反射面形状は特に限定されるものでないが、この第２リフレクタを、その反射面における鉛直断面形状が、第２発光素子近傍の点を第１焦点とするとともに付加投影レンズの後側焦点近傍の点を第２焦点とする楕円形状に設定された構成とすれば、付加投影レンズから前方へ照射される第２光源ユニットからの光は、上下方向に関して略平行光となるので、付加配光パターンを上下幅の狭い明るい配光パターンとすることができ、これによりロービーム用配光パターンあるいはハイビーム用配光パターンの高光度領域の明るさを十分に確保することができる。
【００２８】
上記構成において、付加投影レンズを、後側焦点の位置が互いに異なる複数のレンズ部からなる構成とした上で、第２リフレクタの反射面を、これら各レンズ部毎に形成された複数の反射領域からなる構成とするとともに、第２シェードを、これら各レンズ部毎に形成された複数のシェード部からなる構成とすれば、これら各レンズ部を透過して前方へ照射される第２光源ユニットからの光により、複数種類の配光パターンを形成することができ、これにより付加配光パターンの形状や光度分布等の設定自由度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
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。
【００３０】
図１は、本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯の灯具ユニット１０を示す正面図であり、図２は、図１のII-II
線断面図である。
【００３１】
これらの図に示すように、本実施形態に係る灯具ユニット１０は、車両用前照灯の一部として組み込まれた状態で用いられる灯具ユニットであって、車両前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置された投影レンズ１２と、この投影レンズ１２の後方に配置された第１光源ユニット１４および第２光源ユニット１６と、付加投影レンズ４２とを備えてなっている。そして、この灯具ユニット１０は、車両用前照灯に組み込まれた状態では、その光軸Ａｘが車両前後方向に対して０．５〜０．６°程度下向きの方向に延びた状態で配置されるようになっている。
【００３２】
投影レンズ１２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（すなわち、投影レンズ１２の後側焦点Ｆおよびその軸外の後側焦点により形成される略球面状の曲面）上に形成される光源像を、灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に反転像として投影するようになっている。この投影レンズ１２は、リング状のレンズホルダ１８に固定支持されており、このレンズホルダ１８は、ベース部材２０に固定支持されている。
【００３３】
第１光源ユニット１４は、投影レンズ１２の後側焦点Ｆよりも後方側において上向きに配置された第１発光素子２２と、この第１発光素子２２を上方側から覆うように配置され、該第１発光素子２２からの光を前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させる第１リフレクタ２４と、この第１リフレクタ２４と投影レンズ１２との間において、上端縁２６ｂが投影レンズ１２の後側焦点Ｆを通るように配置され、第１リフレクタ２４からの反射光の一部を遮蔽する第１シェード２６とからなっている。
【００３４】
その際、第１シェード２６は、第１リフレクタ２４からの反射光の一部を遮蔽した上で、この遮蔽した光を上方側へ反射させるミラー部材として構成されている。これを実現するため、この第１シェード２６は、投影レンズ１２の後側焦点面から後方へ平板状に延びるように形成されており、その上面２６ａにはアルミニウム蒸着等による鏡面処理が施されている。この第１シェード２６の上面２６ａは、光軸Ａｘよりも左側（灯具正面視では右側）に位置する左側領域が光軸Ａｘを含む水平面で構成されており、光軸Ａｘよりも右側に位置する右側領域が、光軸Ａｘから右方向へ斜め下向き（例えば１５°下向き）に延びる傾斜面を介して左側領域よりも一段低い水平面で構成されている。そして、この上面２６ａの前端縁が、上記上端縁２６ｂを構成するようになっている。
【００３５】
この第１シェード２６は、上面が光軸Ａｘ上に位置するようにして水平に配置された平板部材３０の一部として構成されており、この平板部材３０は、ベース部材２０に固定支持されている。
【００３６】
第１発光素子２２は、０．３〜３ｍｍ四方程度の大きさの正方形の発光チップ２２ａを有する白色発光ダイオードであって、その発光チップ２２ａは、該発光チップ２２ａ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。そして、この第２発光素子３２は、その発光チップ２２ａが光軸Ａｘ上において鉛直上向きになるように配置された状態で、平板部材３０の上面に形成された光源支持凹部３０ａに位置決め固定されている。
【００３７】
第１リフレクタ２４は、第１発光素子１４を上方側から覆うようにして半ドーム状に形成されており、その周縁下端面において平板部材３０の上面に載置固定されている。そして、この第１リフレクタ２４は、第１発光素子２２の発光チップ２２ａからの出射光を、投影レンズ１２へ向けて光軸Ａｘ寄りに反射させるようになっている。
【００３８】
具体的には、この第１リフレクタ２４の反射面２４ａは、光軸Ａｘを含む平面に沿った断面形状が楕円形状に設定されている。その際、この反射面２４ａは、光軸Ａｘを含む鉛直面に沿った断面形状が、発光チップ２２ａの発光中心を第１焦点とするとともに投影レンズ１２の後側焦点Ｆを第２焦点とする楕円形状に設定されており、この光軸Ａｘを含む鉛直面から光軸Ａｘを含む水平面にかけて、第１焦点一定のまま離心率が徐々に大きくなるように設定されている。これにより、この反射面２４ａは、発光チップ２２ａからの出射光を、鉛直面内においては投影レンズ１２の後側焦点Ｆに収束させるとともに、水平断面内においてはこの後側焦点Ｆよりもある程度前方側において光軸Ａｘ上に収束させるようになっている。
【００３９】
一方、第２光源ユニット１６は、第１発光素子２２よりも後方側において下向きに配置された第２発光素子３２と、この第２発光素子３２を下方側から覆うように配置され、該第２発光素子３２からの光を前方へ向けて反射させる第２リフレクタ３４と、この第２リフレクタ３４からの反射光の一部を遮蔽する第２シェード３６とからなっている。
【００４０】
第２発光素子３２は、０．３〜３ｍｍ四方程度の大きさの正方形の発光チップ３２ａを有する白色発光ダイオードであって、その発光チップ３２ａは、該発光チップ３２ａ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。そして、この第２発光素子３２は、その発光チップ３２ａが光軸Ａｘの下方近傍において鉛直下向きになるように配置された状態で、平板部材３０の下面に形成された光源支持凹部３０ｂに位置決め固定されている。
【００４１】
第２リフレクタ３４は、その反射面３４ａが上下２つの反射領域３４ａ１、３４ａ２で構成されており、その周縁上端部において平板部材３０の下面に固定されている。
【００４２】
これら各反射領域３４ａ１、３４ａ２は、第２発光素子３２の発光中心を第１焦点とするとともに該第２発光素子３２と投影レンズ１２との間の所定点Ａ、Ｂをそれぞれ第２焦点とする楕円により、その鉛直断面形状が形成されており、第２発光素子３２からの光を前方へ向けて各楕円の長軸Ａｘ１、Ａｘ２寄りに反射させるようになっている。
【００４３】
その際、上側に位置する反射領域３４ａ１は、その鉛直断面形状を構成する楕円の第２焦点（すなわち所定点Ａ）が、投影レンズ１２の後側焦点Ｆよりもある程度後方側でかつ光軸Ａｘから鉛直下方にある程度離れた位置に設定されており、その長軸Ａｘ１は、前方へ向けて斜め下向きに延びている。この反射領域３４ａ１は、長軸Ａｘ１を中心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。そして、この反射領域３４ａ１は、第２発光素子３２からの光を、鉛直断面内においては所定点Ａに収束させるとともに、水平断面内においてはこの所定点Ａよりもある程度前方側において長軸Ａｘ１の延長線上に収束させるようになっている。
【００４４】
一方、下側に位置する反射領域３４ａ２は、その鉛直断面形状を構成する楕円の第２焦点（すなわち所定点Ｂ）が、光軸Ａｘ上における投影レンズ１２の後側焦点Ｆよりもある程度後方側に位置する点（具体的には所定点Ａの真上に位置する点）に設定されており、その長軸Ａｘ２は、前方へ向けて斜め上向きに延びている。この反射領域３４ａ２は、長軸Ａｘ２を中心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。そして、この反射領域３４ａ２は、第２発光素子３２からの光を、鉛直断面内においては所定点Ｂに収束させるとともに、水平断面内においてはこの所定点Ｂよりもある程度前方側において長軸Ａｘ２の延長線上に収束させるようになっている。
【００４５】
平板部材３０における第１シェード２６の後方側に位置する部分には、該平板部材３０を上下方向に貫通する開口部３０ｃが形成されている。その際、この開口部３０ｃは、所定点Ｂを囲むように開口しており、これにより反射領域３４ａ２からの反射光を遮蔽することなく該平板部材３０の上方空間へ通過させ得るようになっている。
【００４６】
第２シェード３６は、光軸Ａｘと直交する鉛直面に沿って延びる板状部材で構成されており、その後面が所定点Ａ、Ｂを通るようにして配置されている。この第２シェード３６は、アクチュエータ３８の駆動により、その後面の上端縁３６ｂが所定点Ｂに位置する遮光位置（図中、実線で示す位置）と、この遮光位置から所定量下方に位置する遮光解除位置（図中、２点鎖線で示す位置）との間で移動し得るようになっている。
【００４７】
この第２シェード３６には、該第２シェード３６を前後方向に貫通する矩形状の開口部３６ｃが形成されている。この開口部３６ｃは、第２シェード３６が遮光位置にあるとき、該開口部３６ｃよりも下方側に位置する部分における後面の上端縁（すなわち該開口部３６ｃの下面壁の後端縁）３６ａが、所定点Ａに位置するように形成されている。
【００４８】
この第２シェード３６は、その上下２段で形成された上端縁３６ａ、３６ｂが光軸Ａｘと直交する方向に延びているが、これら各上端縁３６ａ、３６ｂの正面視における形状は、第１シェード２６の上端縁２６ａと同一の形状に設定されている。
【００４９】
アクチュエータ３８は、ソレノイドにより構成されており、ベース部材２０に形成されたアクチュエータ装着部２０ａに、そのプランジャ３８ａを上方へ突出させた状態で装着されている。そして、このアクチュエータ３８は、そのプランジャ３８ａの上端部において第２シェード３６の下端部近傍部位から後方へ突出するプランジャ係合部３６ｄに係合連結されている。
【００５０】
第２シェード３６の下端部には、前方へ突出する突起片３６ｅが形成されておる。一方、ベース部材２０には、第２シェード３６の突起片３６ｅよりも該第２シェード３６の移動距離分だけ上下幅が大きい凹部を有する位置決め用係合部２０ｂが形成されている。そしてこれにより、アクチュエータ３８の駆動により第２シェード３６が上方へ移動したとき、その突起片３６ｅが位置決め用係合部２０ｂの上面壁に当接して第２シェード３６を遮光位置に位置決めするとともに、アクチュエータ３８の駆動により第２シェード３６が下方へ移動したとき、その突起片３６ｅが位置決め用係合部２０ｂの下面壁に当接して第２シェード３６を遮光解除位置に位置決めするようになっている。
【００５１】
付加投影レンズ４２は、投影レンズ１２の周囲に配置されている。その際、この付加投影レンズ４２は、投影レンズ１２を囲む環状レンズとして構成されており、該投影レンズ１２と一体で形成されている。この付加投影レンズ４２は、光軸Ａｘの下方に位置する下部レンズ部４２Ａと、光軸Ａｘの上方に位置する上部レンズ部４２Ｂとからなっている。
【００５２】
下部レンズ部４２Ａは、上記所定点Ａを通り、光軸Ａｘに対して前方へ向けて０．４〜０．５°程度上向きに傾斜した方向に延びる付加光軸Ａｘａを有する平凸レンズで構成されている。その際、この下部レンズ部４２Ａは、その後方側表面が、投影レンズ１２の後方側表面と面一の平面で形成されており、また、その前方側表面は、上記所定点Ａに該下部レンズ部４２Ａの後側焦点が位置するよう、その曲面の曲率が設定されている。
【００５３】
一方、上部レンズ部４２Ｂは、上記所定点Ｂを通り、光軸Ａｘに対して前方へ向けて０．４〜０．５°程度上向きに傾斜した方向に延びる付加光軸Ａｘｂを有する平凸レンズで構成されている。その際、この上部レンズ部４２Ｂは、その後方側表面が、投影レンズ１２の後方側表面と面一の平面で形成されており、また、その前方側表面は、上記所定点Ｂに該上部レンズ部４２Ｂの後側焦点が位置するよう、その曲面の曲率が設定されている。
【００５４】
本実施形態に係る灯具ユニット１０は、ロービームとハイビームとのビーム切換えを行い得る構成となっており、かつ、そのロービームモードにおいて、市街地走行等に適したベーシックモードと高速道路走行等に適したモーターウェイモードとの間でモード切換えを行い得る構成となっている。
【００５５】
図３は、ロービームのベーシックモードでの光路を示す、図２と同様の図であり、図４は、ロービームのモーターウェイモードでの光路を示す、図２と同様の図であり、図５は、ハイビームモードでの光路を示す、図２と同様の図である。
【００５６】
図６は、本実施形態に係る灯具ユニット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配光パターンを透視的に示す図である。その際、同図（ａ）に示す配光パターンは、ロービームのベーシックモードで形成されるロービーム用配光パターンＰＬＢであり、同図（ｂ）に示す配光パターンは、ロービームのモーターウェイモードで形成されるロービーム用配光パターンＰＬＭであり、同図（ｃ）に示す配光パターンは、ハイビームモードで形成されるハイビーム用配光パターンＰＨである。
【００５７】
図３に示すように、ロービームのベーシックモードでは、第１光源ユニット１４のみが点灯するようになっている。その際、第２シェード３６は遮光位置へ移動した状態となっている。なお、このとき第２シェード３６は遮光解除位置へ移動した状態となっていてもよい。
【００５８】
このベーシックモードでは、第１光源ユニット１４からの光が投影レンズ１２を介して前方へ照射されるようになっている。その際、第１リフレクタ２４で反射した第１発光素子１４からの光は、その一部が第１シェード２６により遮蔽され、その残部がそのまま直進して投影レンズ１２の下部領域に入射する。このとき、第１シェード２６により遮蔽された光も、第１シェード２６の上面２６ａで正反射して投影レンズ１２の上部領域に入射する。
【００５９】
図６（ａ）に示すように、このベーシックモードで形成されるロービーム用配光パターンＰＬＢは、その上端部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。
【００６０】
このロービーム用配光パターンＰＬＢは、第１リフレクタ２４で反射した第１発光素子２２からの光によって投影レンズ１２の後側焦点面上に形成された第１発光素子２２の像を、投影レンズ１２により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、そのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２は、第１シェード２６の上端縁２６ｂの反転投影像として形成されるようになっている。
【００６１】
このロービーム用配光パターンＰＬＢ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。これは光軸Ａｘが車両前後方向に対して０．５〜０．６°程度下向きの方向に延びていることによるものである。
【００６２】
図４に示すように、ロービームのモーターウェイモードでは、第１光源ユニット１４と第２光源ユニット１６とが同時点灯し、その際、第２シェード３６は遮光位置へ移動した状態となっている。
【００６３】
このモーターウェイモードでは、第１光源ユニット１４からの光が投影レンズ１２を介して前方へ照射されるとともに、第２光源ユニット１６からの光が付加投影レンズ４２を介して前方へ照射されるようになっている。その際、第２リフレクタ３４の反射面３４ａにおける反射領域３４ａ１からの反射光は、その一部が第２シェード３６により遮蔽され、その残部が第２シェード３６の開口部３６ｃを通りそのまま直進して付加投影レンズ４２の下部レンズ部４２Ａに入射し、一方、第２リフレクタ３４の反射面３４ａにおける反射領域３４ａ２からの反射光は、その一部が第２シェード３６により遮蔽され、その残部が平板部材３０の開口部３０ｃを通りそのまま直進して付加投影レンズ４２の上部レンズ部４２Ｂに入射する。
【００６４】
図６（ｂ）に示すように、このモーターウェイモードで形成されるロービーム用配光パターンＰＬＭは、ベーシックモードで形成されるロービーム用配光パターンＰＬＢとモーターウェイ用付加配光パターンＰＡＭとの合成配光パターンとして形成されている。
【００６５】
モーターウェイ用付加配光パターンＰＡＭは、その上端部に左右段違いの付加カットオフラインＣＬ３、ＣＬ４を有する略弓形の配光パターンとして形成されている。
【００６６】
このモーターウェイ用付加配光パターンＰＡＭは、第２光源ユニット１６からの照射光により形成される配光パターンであって、配光パターンＰＡＭ１と配光パターンＰＡＭ２との合成配光パターンとして形成されている。
【００６７】
配光パターンＰＡＭ１は、第２リフレクタ３４の反射面３４ａにおける反射領域３４ａ１からの反射光によって付加投影レンズ４２の下部レンズ部４２Ａの後側焦点面上に形成された第２発光素子３２の像を、下部レンズ部４２Ａ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。この配光パターンＰＡＭ１は、ロービーム用配光パターンＰＬＢよりもある程度小さい左右拡散角度を有する比較的明るい配光パターンとして形成されており、その上端部には、第２シェード３６の上端縁３６ａの反転投影像として上記付加カットオフラインＣＬ３、ＣＬ４が形成されている。
【００６８】
配光パターンＰＡＭ２は、第２リフレクタ３４の反射面３４ａにおける反射領域３４ａ２からの反射光によって付加投影レンズ４２の上部レンズ部４２Ｂの後側焦点面上に形成された第２発光素子３２の像を、上部レンズ部４２Ｂ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。この配光パターンＰＡＭ２は、配光パターンＰＡＭ１よりも小さい左右拡散角度を有する明るい配光パターンとして形成されており、その上端部には、第２シェード３６の上端縁３６ｂの反転投影像として上記付加カットオフラインＣＬ３、ＣＬ４が形成されている。
【００６９】
このモーターウェイ用付加配光パターンＰＡＭの付加カットオフラインＣＬ３、ＣＬ４は、ロービーム用配光パターンＰＬＢのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２と同一形状で、かつ、そのエルボ点Ｅ´がカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２のエルボ点Ｅよりも０．４〜０．５°程度上方に位置するように形成されている。その際、エルボ点Ｅ´の位置がエルボ点Ｅよりも０．４〜０．５°程度上方に位置しているのは、付加投影レンズ４２を構成する下部レンズ部４２Ａおよび上部レンズ部４２Ｂの各付加光軸Ａｘａ、Ａｘｂが、光軸Ａｘに対して前方へ向けて０．４〜０．５°程度上向きに傾斜した方向に延びていることによるものである。
【００７０】
そして、このロービーム用配光パターンＰＬＭにおいては、モーターウェイ用付加配光パターンＰＡＭにより、その高光度領域であるホットゾーンをエルボ点Ｅ近傍に形成するとともに、Ｈ−Ｖを水平方向に通るＨ−Ｈ線を越えない範囲内で、車両前方路面の遠距離領域を十分に照射するようになっている。
【００７１】
図５に示すように、ハイビームモードでは、第１光源ユニット１４と第２光源ユニット１６とが同時点灯し、その際、第２シェード３６は遮光解除位置へ移動した状態となっている。
【００７２】
このハイビームでは、第１光源ユニット１４からの光が投影レンズ１２を介して前方へ照射されるとともに、第２光源ユニット１６からの光が付加投影レンズ４２を介して前方へ照射されるようになっている。その際、第２リフレクタ３４の反射面３４ａにおける反射領域３４ａ１からの反射光は、第２シェード３６により遮蔽されることなくその開口部３６ｃを通って付加投影レンズ４２の下部レンズ部４２Ａに入射し、一方、第２リフレクタ３４の反射面３４ａにおける反射領域３４ａ２からの反射光は、第２シェード３６により遮蔽されることなく平板部材３０の開口部３０ｃを通って付加投影レンズ４２の上部レンズ部４２Ｂに入射する。
【００７３】
図６（ｃ）に示すように、このハイビームで形成されるハイビーム用配光パターンＰＨは、ベーシックモードで形成されるロービーム用配光パターンＰＬＢとハイビーム用付加配光パターンＰＡＨとの合成配光パターンとして形成されている。
【００７４】
ハイビーム用付加配光パターンＰＡＨは、第２光源ユニット１６からの照射光により形成される配光パターンであって、その第２リフレクタ３４の反射面３４ａにおける反射領域３４ａ１からの反射光により形成される配光パターンＰＡＨ１と、その第２リフレクタ３４の反射面３４ａにおける反射領域３４ａ２からの反射光により形成される配光パターンＰＡＨ２の合成配光パターンとして、ロービーム用配光パターンＰＬＢのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を上下に跨ぐように形成されている。
【００７５】
配光パターンＰＡＨ１は、配光パターンＰＡＭ１をそのカットオフラインＣＬ３、ＣＬ４の上方側まで拡げた横長の配光パターンとして形成されており、配光パターンＰＡＨ２は、配光パターンＰＡＭ２をその付加カットオフラインＣＬ３、ＣＬ４の上方側まで拡げた横長の配光パターンとして形成されている。
【００７６】
なお、これら配光パターンＰＡＨ１、ＰＡＨ２が付加カットオフラインＣＬ３、ＣＬ４の上方側まで拡がる配光パターンとして形成されるのは、第２リフレクタ３４の反射面３４ａにおける反射領域３４ａ１、３４ａ２からの反射光に対する第２シェード３６による遮蔽が解除されることによるものである。
【００７７】
そして、このハイビーム用配光パターンＰＨにおいては、そのハイビーム用付加配光パターンＰＡＨにより、Ｈ−Ｈ線の上方領域まで光照射を行うとともに、そのホットゾーンをＨーＶ近傍に形成するようになっている。
【００７８】
以上詳述したように、本実施形態に係る車両用前照灯の灯具ユニット１０は、車両前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置された投影レンズ１２の後方に、第１シェード２６を有する第１光源ユニット１４と第２シェード３６を有する第２光源ユニット１６とが配置されるとともに、投影レンズ１２の周囲に、光軸Ａｘと略平行に延びる付加光軸Ａｘａ、Ａｘｂを有する付加投影レンズ４２が配置された構成となっており、第１光源ユニット１４の点灯により、投影レンズ１２による第１シェード２６の上端縁２６ｂの反転像として、ロービーム用配光パターンＰＬＢのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を形成するとともに、第２光源ユニット１６の点灯により、付加投影レンズ４２による第２シェード３６の上端縁３６ａ、３６ｂの反転像として、上記カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２よりも上方側に付加カットオフラインＣＬ３、ＣＬ４を形成するようになっているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００７９】
すなわち、第１光源ユニット１４のみを点灯させることにより、通常のロービーム用配光パターンＰＬＢを形成することができ、これに第２光源ユニット１６を追加点灯させることにより、付加カットオフラインＣＬ３、ＣＬ４を有するモーターウェイ用付加配光パターンＰＡＭを通常のロービーム用配光パターンＰＬＢに対して重畳的に形成することができ、これにより車両前方路面の遠方領域に対する視認性に優れたロービーム用配光パターンＰＬＭを形成することができる。
【００８０】
また、本実施形態に係る灯具ユニット１０においては、アクチュエータ３８の駆動により、第２光源ユニット１６の第２シェード３６が、その第２リフレクタ３４からの反射光に対する遮蔽を解除する遮光解除位置へ移動し得る構成となっているので、第２光源ユニット１６を点灯させた状態で第２シェード３６を遮光解除位置へ移動させることにより、モーターウェイ用付加配光パターンＰＡＭをその付加カットオフラインＣＬ３、ＣＬ４の上方側まで拡げたようなハイビーム用付加配光パターンＰＡＨを形成することができる。したがって、第２光源ユニット１６を追加点灯させて、このハイビーム用付加配光パターンＰＡＨを通常のロービーム用配光パターンＰＬＢに対して重畳的に形成することにより、遠方視認性に優れたハイビーム用配光パターンＰＨを形成することができる。
【００８１】
このように本実施形態によれば、発光素子を光源とする車両用前照灯の灯具ユニットとして、投影レンズ１２の後方に第１および第２光源ユニット１４、１６が配置されてなるプロジェクタ型の灯具ユニット１０を採用した場合において、この灯具ユニット１０により形成されるハイビーム用配光パターンＰＨを遠方視認性に優れたものとするとともに、ロービーム用配光パターンＰＬＢ、ＰＬＭに関しても必要に応じて遠方視認性を高めることができる。
【００８２】
特に本実施形態においては、第２光源ユニット１６における第２リフレクタ３４の反射面３４ａが、その鉛直断面形状を構成する楕円の第２焦点の位置が互いに異なる所定点Ａ、Ｂに設定された２つの反射領域３４ａ１、３４ａ２で構成されており、また、付加投影レンズ４２が、上記所定点Ａ、Ｂをそれぞれ後側焦点とする下部レンズ部４２Ａと上部レンズ部４２Ｂとで構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００８３】
すなわち、ハイビーム用付加配光パターンＰＡＨを、これら各レンズ部４２Ａ、４２Ｂを透過して前方へ照射される第２光源ユニット１６からの光により形成される２種類の配光パターンＰＡＨ１、ＰＡＨ２の合成配光パターンとして滑らかな光度分布を有する配光パターンとすることができる。しかも、これら各レンズ部４２Ａ、４２Ｂから前方へ照射される第２光源ユニット１６からの光は、上下方向に関して平行光となるので、各配光パターンＰＡＨ１、ＰＡＨ２を上下幅の狭い明るい配光パターンとすることができ、これによりハイビーム用付加配光パターンＰＡＨをハイビーム用配光パターンＰＨのホットゾーン形成に適したものとすることができる。そしてこれにより、ハイビーム用配光パターンＰＨの視認性を高めることができる。
【００８４】
また本実施形態においては、第２シェード３６が、上下２段で形成された上端縁３６ａ、３６ｂを有する２つのシェード部が各レンズ部４２Ａ、４２Ｂ毎に形成されているので、モーターウェイ用付加配光パターンＰＡＭについても、これら各レンズ部４２Ａ、４２Ｂを透過して前方へ照射される第２光源ユニット１６からの光により形成される２種類の配光パターンＰＡＭ１、ＰＡＭ２の合成配光パターンとして滑らかな光度分布を有する配光パターンとすることができ、これによりロービーム用配光パターンＰＬＭの視認性を高めることができる。
【００８５】
さらに本実施形態においては、第２リフレクタ３４の反射面３４ａを構成する２つの反射領域３４ａ１、３４ａ２のうち、第２発光素子３２寄りの位置にある反射領域３４ａ１の鉛直断面形状を構成する楕円の第２焦点（すなわち所定点Ａ）が光軸Ａｘの下方に位置しているとともに、第２発光素子３２から離れた位置にある反射領域３４ａ２の鉛直断面形状を構成する楕円の第２焦点（すなわち所定点Ｂ）が光軸Ａｘ上に位置しているので、これら各反射領域３４ａ１、３４ａ２および付加投影レンズ４２の各レンズ部４２Ａ、４２Ｂを、光学的に無理のないレイアウトで配置することができる。
【００８６】
しかもその際、付加投影レンズ４２は、光軸Ａｘの下方に位置する下部レンズ部４２Ａと、光軸Ａｘの上方に位置する上部レンズ部４２Ｂとからなっているので、灯具ユニット１０を、光軸Ａｘを中心としてコンパクトに構成することができ、これを車両用前照灯の一部として組み込むことが容易に可能となる。
【００８７】
特に本実施形態においては、付加投影レンズ４２が、投影レンズ１２を囲む環状レンズとして構成されているので、灯具ユニット１０を、光軸Ａｘを中心としてよりコンパクトに構成することができ、これを車両用前照灯の一部として組み込むことが一層容易に可能となる。
【００８８】
また本実施形態においては、第１シェード２６が、第１リフレクタ２４からの反射光の一部を遮蔽した上で、この遮蔽した光を上方側へ反射させるミラー部材として構成されているので、第１リフレクタ２４からの反射光の多くを投影レンズ１２を介して前方へ照射することができ、これによりロービーム用配光パターンＰＬＢの明るさを十分に確保することができる。
【００８９】
その際、この第１シェード２６をその構成の一部とする平板部材３０には、第２リフレクタ３４の反射面３４ａにおける反射領域３４ａ２からの反射光を上部レンズ部４２Ｂへ向けて通過させるための開口部３０ｃが形成されているので、上部レンズ部４２Ｂへの光入射を容易に行わせることができる。また、この平板部材３０は、第１シェード２６の上端縁２６ｂからある程度後方側に離れた位置に形成されているので、第１シェード２６の上面２６ａにおける第１リフレクタ２４からの反射光の上向き反射作用をほとんど阻害しないようにすることができる。
【００９０】
しかも本実施形態においては、第２発光素子３２が第１発光素子２２よりも後方側に配置されているので、第２光源ユニット１６からの光を、投影レンズ１２の周囲に位置する付加投影レンズ４２に入射させることが容易に可能となる。
【００９１】
なお、上記実施形態においては、第２リフレクタ３４の反射面３４ａが、２つの反射領域３４ａ１、３４ａ２で構成されているものとして説明したが、このようにする代わりに、単一の反射面で構成すること、あるいは３つ以上の反射領域で構成することも可能である。
【００９２】
また、上記実施形態においては、付加投影レンズ４２が投影レンズ１２と一体で形成されているものとして説明したが、付加投影レンズ４２を投影レンズ１２と別体で形成することももちろん可能である。
【００９３】
さらに、上記実施形態においては、第１発光素子２２が光軸Ａｘ上に配置されているものとして説明したが、光軸Ａｘから多少外れた位置に配置された構成とすることも可能である。
【００９４】
次に、上記実施形態の変形例について説明する。
【００９５】
まず、上記実施形態の第１変形例について説明する。
【００９６】
図７は、本変形例に係る灯具ユニット１１０を示す、図２と同様の図である。
【００９７】
同図に示すように、この灯具ユニット１１０は、その基本的な構成は上記実施形態に係る灯具ユニット１０と同様であるが、付加投影レンズ１４２および第２シェード１３６の構成が上記実施形態の場合と異なっている。
【００９８】
すなわち、本変形例の付加投影レンズ１４２は、上記実施形態の付加投影レンズ４２と同様、所定点Ａ、Ｂをそれぞれ後側焦点とする下部レンズ部１４２Ａと上部レンズ部１４２Ｂとで構成されているが、その下部レンズ部１４２Ａの付加光軸Ａｘａは、投影レンズ１２の光軸Ａｘと平行に延びており、その上部レンズ部１４２Ｂの光軸Ａｘｂは、投影レンズ１２の光軸Ａｘと一致している。
【００９９】
また、本変形例の第２シェード１３６は、その開口部１３６ｃ、プランジャ係合部１３６ｄおよび突起片１３６ｅを含む基本的な構成は上記実施形態の第２シェード３６と同様であるが、上下２段で形成された上端縁１３６ａ、１３６ｂの位置が、上記実施形態の第２シェード３６における上端縁３６ａ、３６ｂよりも僅かに下方に位置するように形成されている。そしてこれにより、第２シェード１３６が遮光位置にあるときの、第２リフレクタ３４の反射面３４ａにおける反射領域３４ａ１、３４ａ２からの反射光に対する遮蔽を、やや緩和するようになっている。
【０１００】
図８は、本変形例に係る灯具ユニット１１０から前方へ照射される光により、上記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。
【０１０１】
同図（ａ）に示すロービーム用配光パターンＰＬＢは、上記実施形態の場合と同様である。
【０１０２】
同図（ｂ）に示すロービーム用配光パターンＰＬＭは、そのモーターウェイ用付加配光パターンＰＢＭが、上記実施形態の場合と異なっている。
【０１０３】
同図（ｃ）に示すハイビーム用配光パターンＰＨは、そのハイビーム用付加配光パターンＰＢＨが、上記実施形態の場合と異なっている。
【０１０４】
ハイビーム用付加配光パターンＰＢＨは、２つの配光パターンＰＢＨ１、ＰＢＨ２の合成配光パターンとして形成されている。これら各配光パターンＰＢＨ１、ＰＢＨ２は、上記実施形態の各配光パターンＰＡＨ１、ＰＡＨ２と同一形状であるが、その形成位置が各配光パターンＰＡＨ１、ＰＡＨ２に対して僅かに下方に変位している。これは、本変形例においては、付加投影レンズ１４２を構成する各レンズ部１４２Ａ、１４２Ｂの付加光軸Ａｘａ、光軸Ａｘｂが投影レンズ１２の光軸Ａｘと平行に延びていることによるものである。
【０１０５】
モーターウェイ用付加配光パターンＰＢＭは、２つの配光パターンＰＢＭ１、ＰＢＭ２の合成配光パターンとして形成されている。これら各配光パターンＰＢＭ１、ＰＢＭ２は、上記実施形態の各配光パターンＰＡＭ１、ＰＡＭ２と同様の付加カットオフラインＣＬ３、ＣＬ４を有しているが、各配光パターンＰＡＭ１、ＰＡＭ２よりもやや下方側へ膨らむように形成されている。これは、上述したように、各レンズ部１４２Ａ、１４２Ｂの付加光軸Ａｘａ、Ａｘｂが投影レンズ１２の光軸Ａｘと平行に延びていることによるものである。
【０１０６】
なお、このように各レンズ部１４２Ａ、１４２Ｂの付加光軸Ａｘａ、Ａｘｂが投影レンズ１２の光軸Ａｘと平行に延びているにもかかわらず、各配光パターンＰＢＭ１、ＰＢＭ２の付加カットオフラインＣＬ３、ＣＬ４が、上記実施形態の各配光パターンＰＡＭ１、ＰＡＭ２と略同じ位置に形成されるのは、第２シェード１３６の上端縁１３６ａ、１３６ｂの位置が、上記実施形態の第２シェード３６の上端縁３６ａ、３６ｂよりも僅かに下方に位置するように形成されていることによるものである。
【０１０７】
本変形例の構成を採用した場合においても、上記実施形態と略同様の作用効果を得ることができる。
【０１０８】
次に、上記実施形態の第２変形例について説明する。
【０１０９】
図９は、本変形例に係る灯具ユニット２１０を示す、図２と同様の図である。
【０１１０】
同図に示すように、この灯具ユニット２１０は、その基本的な構成は上記実施形態に係る灯具ユニット１０と同様であるが、第１シェード２２６の構成が上記実施形態の場合と異なっている。
【０１１１】
すなわち、本変形例の第１シェード２２６は、上記実施形態の第１シェード２６のように平板部材３０の一部としてではなく、第２シェード３６の上端部から前方へ延びるようにして該第２シェード３６と一体で形成されている。そしてこれにより、この第１シェード２２６は、アクチュエータ３８の駆動により、第２シェード３６と共に第１リフレクタ２４からの反射光に対する遮蔽を解除する遮光解除位置（図中、２点鎖線で示す位置）へ移動し得るようになっている。
【０１１２】
ただし、この第１シェード２２６の上面２２６ａおよび上端縁２２６ｂの構成は、上記実施形態の第１シェード２６の場合と同様であって、この第１シェード２２６においても、第１リフレクタ２４からの反射光の一部を遮蔽した上で、この遮蔽した光を上方側へ反射させるようになっている。
【０１１３】
図１０は、ロービームのベーシックモードでの光路を示す、図９と同様の図であり、図１１は、ロービームのモーターウェイモードでの光路を示す、図９と同様の図であり、図１２は、ハイビームモードでの光路を示す、図９と同様の図である。
【０１１４】
これらの図に示すように、本変形例に係る灯具ユニット２１０における光路は、ロービームのベーシックモードおよびモーターウェイモードでは、第１シェード２２６が上記実施形態の第１シェード２６と同じ位置にあるので、上記実施形態の場合と同様であるが、ハイビームモードでは、第２シェード３６の遮光解除位置への移動に伴って、第１シェード２２６も遮光解除位置へ移動し、これにより第１リフレクタ２４からの反射光に対する遮蔽が解除される。
【０１１５】
図１３は、本変形例に係る灯具ユニット２１０から前方へ照射される光により、上記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。
【０１１６】
同図（ａ）に示すロービーム用配光パターンＰＬＢおよび同図（ｂ）に示すロービーム用配光パターンＰＬＭは、上記実施形態の場合と同様である。
【０１１７】
同図（ｃ）に示すハイビーム用配光パターンＰＨは、そのハイビーム用付加配光パターンＰＡＨについては上記実施形態の場合と同様であるが、ロービーム用配光パターンＰＬＢの代わりにハイビーム用基本配光パターンＰＨＢがハイビーム用付加配光パターンＰＡＨと合成されている。
【０１１８】
このハイビーム用基本配光パターンＰＨＢは、ロービーム用配光パターンＰＬＢをそのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ１の上方側まで拡げた横長の配光パターンとして形成されている。これは、ハイビームモードでは、第１リフレクタ２４からの反射光のうち第１シェード２６で遮蔽されて上方側へ正反射していた光が、そのまま直進して投影レンズ１２の下部領域に入射し、この投影レンズ１２から上方光として出射することによるものである。その際、第１シェード２６の上面２８ａで正反射して投影レンズ１２の上部領域に入射していた光はなくなるので、ハイビーム用基本配光パターンＰＨＢは、ロービーム用配光パターンＰＬＢよりも全体的な明るさが略半減したものとなる。
【０１１９】
本変形例の構成を採用した場合においても、上記実施形態と略同様の作用効果を得ることができる。しかも本変形例においては、ハイビームモードにおいて、車両前方路面の近距離領域の明るさを抑えてその遠方領域に対する視認性を相対的に高めることができるとともに、車両前方路面の上方空間を幅広く照射して頭上標識等に対する視認性を一層高めることができる。
【０１２０】
なお、上記実施形態および各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。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯の灯具ユニットを示す正面図
【図２】図１のII-II 線断面図
【図３】ロービームのベーシックモードでの光路を示す、図２と同様の図
【図４】ロービームのモーターウェイモードでの光路を示す、図２と同様の図
【図５】ハイビームモードでの光路を示す、図２と同様の図
【図６】上記灯具ユニット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配光パターンを透視的に示す図であって、同図（ａ）はロービームのベーシックモードで形成されるロービーム用配光パターン、同図（ｂ）はロービームのモーターウェイモードで形成されるロービーム用配光パターン、同図（ｃ）はハイビームモードで形成されるハイビーム用配光パターンを示す図
【図７】上記実施形態の第１変形例に係る灯具ユニットを示す、図２と同様の図
【図８】上記第１変形例に係る灯具ユニットから前方へ照射される光により、上記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６と同様の図
【図９】上記実施形態の第２変形例に係る灯具ユニットを示す、図２と同様の図
【図１０】上記第２変形例に係る灯具ユニットの光路を示す、図３と同様の図
【図１１】上記第２変形例に係る灯具ユニットの光路を示す、図４と同様の図
【図１２】上記第２変形例に係る灯具ユニットの光路を示す、図５と同様の図
【図１３】上記第２変形例に係る灯具ユニットから前方へ照射される光により、上記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６と同様の図
【符号の説明】
【０１２２】
１０、１１０、２１０ 灯具ユニット
１２ 投影レンズ
１４ 第１光源ユニット
１６ 第２光源ユニット
１８ レンズホルダ
２０ ベース部材
２０ａ アクチュエータ装着部
２０ｂ 位置決め用係合部
２２ 第１発光素子
２２ａ、３２ａ 発光チップ
２４ 第１リフレクタ
２４ａ，３４ａ、２３４ａ 反射面
２６、２２６ 第１シェード
２６ａ、２２６ａ 上面
２６ｂ、３６ａ、３６ｂ、１３６ａ、１３６ｂ、２２６ｂ 上端縁
３０ 平板部材
３０ａ、３０ｂ 光源支持凹部
３０ｃ、３６ｃ、１３６ｃ 開口部
３２ 第２発光素子
３４ 第２リフレクタ
３４ａ１、３４ａ２ 反射領域
３６、１３６ 第２シェード
３６ｄ、１３６ｄ プランジャ係合部
３６ｅ、１３６ｅ 突起片
３８ アクチュエータ
３８ａ プランジャ
４２、１４２ 付加投影レンズ
４２Ａ、１４２Ａ 下部レンズ部
４２Ｂ、１４２Ｂ 上部レンズ部
２２６ 第１シェード
Ａ、Ｂ 所定点
Ａｘ 光軸
Ａｘ１、Ａｘ２ 長軸
Ａｘａ、Ａｘｂ 付加光軸
ＣＬ１ 下段カットオフライン
ＣＬ２ 上段カットオフライン
ＣＬ３、ＣＬ４ 付加カットオフライン
Ｅ、Ｅ´ エルボ点
Ｆ 後側焦点
ＰＡＨ１、ＰＡＨ２、ＰＡＭ１、ＰＡＭ２、ＰＢＨ１、ＰＢＨ２、ＰＢＭ１、ＰＢＭ２ 配光パターン
ＰＡＨ、ＰＢＨ ハイビーム用付加配光パターン
ＰＡＭ、ＰＢＭ モーターウェイ用付加配光パターン
ＰＨ ハイビーム用配光パターン
ＰＨＢ ハイビーム用基本配光パターン
ＰＬＢ ベーシックモードで形成されるロービーム用配光パターン
ＰＬＭ モーターウェイモードで形成されるロービーム用配光パターン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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方に配置された第１および第２光源ユニットと、を備えてなる車両用前照灯の灯具ユニットにおいて、
上記第１光源ユニットが、上記投影レンズの後側焦点よりも後方側において上向きに配置された第１発光素子と、この第１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第１リフレクタと、上端縁が上記投影レンズの後側焦点近傍を通るように配置され、上記第１リフレクタからの反射光の一部を遮蔽する第１シェードとを備えてなり、
上記第２光源ユニットが、上記投影レンズの後側焦点よりも後方側において下向きに配置された第２発光素子と、この第２発光素子からの光を前方へ向けて、該第２発光素子近傍の点と、該第２発光素子と上記投影レンズとの間の所定点とを結ぶ直線寄りに反射させる第２リフレクタと、上端縁が上記所定点近傍を通るように配置され、上記第２リフレクタからの反射光の一部を遮蔽する第２シェードとを備えてなり、
上記投影レンズの周囲に、上記光軸と略平行に延びる付加光軸を有するとともに上記所定点近傍の点を後側焦点とする付加投影レンズが配置されており、
上記投影レンズによる上記第１シェードの上端縁の反転像として、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とともに、上記付加投影レンズによる上記第２シェードの上端縁の反転像として、上記カットオフラインよりも上方側に付加カットオフラインを形成するように構成されており、
上記第２シェードが、所定のアクチュエータの駆動により、上記第２リフレクタからの反射光に対する遮蔽を解除する遮光解除位置へ移動し得るように構成されている、ことを特徴とする車両用前照灯の灯具ユニット。
【請求項２】
上記第１シェードが、所定のアクチュエータの駆動により、上記第１リフレクタからの反射光に対する遮蔽を解除する遮光解除位置へ移動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記載の車両用前照灯の灯具ユニット。
【請求項３】
上記第２リフレクタの反射面における鉛直断面形状が、上記第２発光素子近傍の点を第１焦点とするとともに上記付加投影レンズの後側焦点近傍の点を第２焦点とする楕円形状に設定されている、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用前照灯の灯具ユニット。
【請求項４】
上記付加投影レンズが、後側焦点の位置が互いに異なる複数のレンズ部からなり、
上記第２リフレクタの反射面が、上記各レンズ部毎に形成された複数の反射領域からなり、
上記第２シェードが、上記各レンズ部毎に形成された複数のシェード部からなる、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の車両用前照灯の灯具ユニット。
【請求項１】
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方に配置された第１および第２光源ユニットと、を備えてなる車両用前照灯の灯具ユニットにおいて、
上記第１光源ユニットが、上記投影レンズの後側焦点よりも後方側において上向きに配置された第１発光素子と、この第１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第１リフレクタと、上端縁が上記投影レンズの後側焦点近傍を通るように配置され、上記第１リフレクタからの反射光の一部を遮蔽する第１シェードとを備えてなり、
上記第２光源ユニットが、上記投影レンズの後側焦点よりも後方側において下向きに配置された第２発光素子と、この第２発光素子からの光を前方へ向けて、該第２発光素子近傍の点と、該第２発光素子と上記投影レンズとの間の所定点とを結ぶ直線寄りに反射させる第２リフレクタと、上端縁が上記所定点近傍を通るように配置され、上記第２リフレクタからの反射光の一部を遮蔽する第２シェードとを備えてなり、
上記投影レンズの周囲に、上記光軸と略平行に延びる付加光軸を有するとともに上記所定点近傍の点を後側焦点とする付加投影レンズが配置されており、
上記投影レンズによる上記第１シェードの上端縁の反転像として、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とともに、上記付加投影レンズによる上記第２シェードの上端縁の反転像として、上記カットオフラインよりも上方側に付加カットオフラインを形成するように構成されており、
上記第２シェードが、所定のアクチュエータの駆動により、上記第２リフレクタからの反射光に対する遮蔽を解除する遮光解除位置へ移動し得るように構成されている、ことを特徴とする車両用前照灯の灯具ユニット。
【請求項２】
上記第１シェードが、所定のアクチュエータの駆動により、上記第１リフレクタからの反射光に対する遮蔽を解除する遮光解除位置へ移動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記載の車両用前照灯の灯具ユニット。
【請求項３】
上記第２リフレクタの反射面における鉛直断面形状が、上記第２発光素子近傍の点を第１焦点とするとともに上記付加投影レンズの後側焦点近傍の点を第２焦点とする楕円形状に設定されている、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用前照灯の灯具ユニット。
【請求項４】
上記付加投影レンズが、後側焦点の位置が互いに異なる複数のレンズ部からなり、
上記第２リフレクタの反射面が、上記各レンズ部毎に形成された複数の反射領域からなり、
上記第２シェードが、上記各レンズ部毎に形成された複数のシェード部からなる、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の車両用前照灯の灯具ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００７−２８７６１０（Ｐ２００７−２８７６１０Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１１６４９７（Ｐ２００６−１１６４９７）
【出願日】平成１８年４月２０日（２００６．４．２０）
【出願人】（０００００１１３３）株式会社小糸製作所 (1,575)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月２０日（２００６．４．２０）
【出願人】（０００００１１３３）株式会社小糸製作所 (1,575)
【Ｆターム（参考）】
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