車両用前照灯ユニット
【課題】 複数のビームパターンを形成することのできる機能を備えた多機能化にも拘わらず、灯具全体の大型化およびコスト高を共に抑制することができる。
【解決手段】 投影レンズ３は、それぞれレンズ焦点ＦＲ１、ＦＲ２の位置を異にする、上下方向に２分される上部および下部レンズ１１および１２を有して構成されており、光学系は、上部および下部レンズ１１および１２にそれぞれ対応させて灯室２０内を上下に２分して形成される第１ビームパターンＰ１を奏する上部光学系１３および第２ビームパターンＰ２を奏する下部光学系１４を有して構成されている。上部および下部光学系１３および１４の各光源８、９の点灯の切換により、出射光のビームパターンＰ１、Ｐ２を切り替えることができる。
【解決手段】 投影レンズ３は、それぞれレンズ焦点ＦＲ１、ＦＲ２の位置を異にする、上下方向に２分される上部および下部レンズ１１および１２を有して構成されており、光学系は、上部および下部レンズ１１および１２にそれぞれ対応させて灯室２０内を上下に２分して形成される第１ビームパターンＰ１を奏する上部光学系１３および第２ビームパターンＰ２を奏する下部光学系１４を有して構成されている。上部および下部光学系１３および１４の各光源８、９の点灯の切換により、出射光のビームパターンＰ１、Ｐ２を切り替えることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランプハウジング内に、１個あるいは複数個を組み付けることによりヘッドランプを構成することができる、発光素子光源を用いた車両用前照灯ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
図６（ａ）は、この種の車両用前照灯ユニット１００を示す（例えば、特許文献１参照）。この車両用前照灯ユニット１００は、素通しの透光カバーとランプボディとで形成される灯室（図示せず）内に複数ユニットが組み込まれて車両用前照灯を構成することのできる単位ユニットである。
【０００３】
この前照灯ユニット１００は、投影レンズ３、シェード４、およびＬＥＤ光源２が前方からこの順に光軸Ｚに沿って配置されると共に、ＬＥＤ光源２の光を前方へ反射させるリフレクタ５がＬＥＤ光源２の発光部２ａに対向させて配置されて大略構成されている。
【０００４】
このときＬＥＤ光源２は、基板６に支持された状態で光軸Ｚ上において鉛直方向上方に対して光軸Ｚ回りに右方向へ１５°回転した方向へ向けて配置されている。
【０００５】
また、リフレクタ５は、ＬＥＤ光源２の上方側に設けられた略ドーム状の部材であって、ＬＥＤ光源２からの光を前方へ向けて光軸Ｚ寄りに集光反射させる反射面５ａを有して形成されている。そしてＬＥＤ光源２の発光部２ａは、反射面５ａの第１焦点Ｆ１に配置されているので、ＬＥＤ光源２の光は、前方へ向けて光軸Ｚ寄りに集光反射する際に、反射面５ａの第２焦点Ｆ２に略集束する。
【０００６】
また、投影レンズ３は、平凸レンズで構成されており、その後方側のレンズ焦点Ｆ３をリフレクタ５の反射面５ａの第２焦点Ｆ２に対して僅かに後方に位置させるようにして光軸Ｚ上に配置されている。
【０００７】
さらに、シェード４は、リフレクタ５の下方に設けられた板状部材であって、灯具正面視において略ヘの字状に形成されており、その上面には反射処理が施された光制御面４ａが形成されている。そして、このシェード４は、その光制御面４ａによりリフレクタ５の反射面５ａの反射光の一部を上向きに反射させることができるので、ＬＥＤ光源２の光の光束利用率を高めることができるようになっている。
【０００８】
このように構成された前照灯ユニット１００は、図６（ｂ）に示すように、ホットゾーン形成用パターンＰａを奏することができる。
【０００９】
そして前照灯は、前照灯ユニット１００と、ＬＥＤ光源の配置個数が多い点が相違するだけで他の構成は前照灯ユニット１００と同様に構成されている他の前照灯ユニット（図示せず）とを同一のランプボディ内に組み込んで構成される。
【００１０】
このように構成された前照灯は、総じて図６（ｂ）の２点鎖線に示すように、水平および斜めカットオフラインＣＬ１およびＣＬ２を有するすれ違いビームとして好適なカットオフライン形成用パターンＰｂを奏することができる。
【００１１】
また、図７（ａ）は、同一の前照灯に組み込まれるさらに他の前照灯ユニット１０１を示す（例えば、特許文献１参照）。この前照灯ユニット１０１は、ＬＥＤ光源２の光を直接投影レンズ３に到達するように構成した直射型である。
【００１２】
すなわち前照灯ユニット１０１は、投影レンズ３、シェード４、およびＬＥＤ光源２が前方からこの順に光軸Ｚに沿って配置されることによって大略構成されている。
【００１３】
このときＬＥＤ光源２は、その発光部２ａを光軸Ｚ上において灯具前方へ向けるように配置した状態で、基板６を介して支持部材７に固定されている。シェード４は、ＬＥＤ光源２の前方近傍において光軸Ｚと直交する鉛直面に沿って延びる板状部材であって、その上端縁４ｂが光軸Ｚを水平方向に通るようにして支持部材７に固定されている。
【００１４】
また、投影レンズ３は、その後方側のレンズ焦点Ｆ３をシェード４の上端縁４ｂと光軸Ｚとの交点に位置させるようにして光軸Ｚ上に配置されている。
【００１５】
このように構成された前照灯ユニット１０１は、スポット状の配光パターンを奏することができる。
【００１６】
そして前照灯ユニット１０１と、ＬＥＤ光源の配置個数が多い点が相違するだけで他の構成は前照灯ユニット１０１と同様に構成されている他の前照灯ユニット（図示せず）とを同一のランプボディ内に組み込んで構成される前照灯は、総じて図７（ｂ）に示すように、中心部から周縁部へ向けて光度が減少する光度分布を有する、走行ビームとして好適なハイビーム用配光パターンＰＨを奏することができる。
【特許文献１】特開２００４−９５４７９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
このように従来の車両用前照灯ユニットは、前照灯ユニット１００で代表される、すれ違いビームとして好適なカットオフライン形成用パターンＰｂを奏することができるものか、あるいは前照灯ユニット１０１で代表される、走行ビームとして好適なハイビーム用配光パターンＰＨを奏することができるものとして構成されている。
【００１８】
このため、従来の車両用前照灯ユニットを用いて、すれ違いビームおよび走行ビームの両機能を備えた多機能型前照灯を開発しようとすると、前照灯ユニット１００で代表される前照灯ユニットと、前照灯ユニット１０１で代表される前照灯ユニットとの両方のユニットを同一のランプボディに組み込む必要があるので、灯具全体の大型化を招くばかりでなく、取付も煩雑になってひいてはコスト高をも招く、という課題を有している。
【００１９】
そこで、本発明は、例えばすれ違いビームおよび走行ビームのように複数のビームパターンをそれぞれ形成することのできる機能を備えた多機能化にも拘わらず、灯具全体の大型化およびコスト高を共に抑制することができる車両用前照灯ユニットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記した目的を達成するため、請求項１記載の発明は、投影レンズ、シェード、および発光素子光源が前方からこの順に光軸に沿って配置されると共に、前記光源の光を前方へ反射させるリフレクタが前記光源の発光部に対向させて配置されることによって構成される光学系を備えている車両用前照灯ユニットにおいて、
前記投影レンズは、それぞれレンズ焦点位置を異にする、上下方向に２分される上部および下部レンズを有して構成されており、
前記光学系は、前記上部および下部レンズにそれぞれ対応させて灯室内を上下に２分して形成される第１ビームパターンを奏する上部光学系および第２ビームパターンを奏する下部光学系を有して構成されていることを特徴とする。
【００２１】
このため、請求項１記載の発明では、上部光学系の発光素子光源の点灯により、上部レンズを介して前方へ第１ビームパターンの出射光を出射させることができると共に、下部光学系の発光素子光源の点灯により、下部レンズを介して前方へ第２ビームパターンの出射光を出射させることができる。
【００２２】
このように上部光学系および下部光学系の各発光素子光源の点灯の切換により、出射光のビームパターンを切り替えることができる。
【００２３】
また、請求項２記載の発明は、請求項１に記載の車両用前照灯ユニットであって、
前記リフレクタは、回転楕円面あるいは回転楕円面を基本とする自由曲面の一部分からなる上部および下部反射面をそれぞれ有する、前記上部光学系を構成する上部リフレクタと、前記下部光学系を構成する下部リフレクタとを有して構成されており、
前記発光素子光源は、前記上部反射面の第１焦点位置付近に設置される上部光源と、前記下部反射面の第１焦点位置付近に設置される下部光源とを有して構成されており、
前記上部および下部レンズは、その各レンズ焦点がそれぞれ前記上部および下部反射面の各第２焦点位置付近になるように設置されており、
前記シェードは、前記上部および下部反射面の各第２焦点位置付近にそれぞれ形成される上部および下部シェードを有して構成されていることを特徴とする。
【００２４】
このため、請求項２記載の発明では、一方の上部光学系は、上部光源の光が上部反射面で反射されて上部反射面の第２焦点位置に集束し、該位置に設置されている上部シェードを経由して上部レンズに達し、上部レンズを介して前方へ下向きの第１ビームパターンの出射光（ロービーム）を出射させることができる。
【００２５】
他方、下部光学系は、下部光源の光が下部反射面で反射されて下部反射面の第２焦点位置に集束し、該位置に設置されている下部シェードを経由して下部レンズに達し、下部レンズを介して前方へ上向きの第２ビームパターンの出射光（ハイビーム）を出射させることができる。
【００２６】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の車両用前照灯ユニットであって、
前記上部および下部シェードは、前記灯室内の中央部に配設される板状部材の上端および下端にそれぞれ反射機能を有して形成されていることを特徴とする。
【００２７】
このため、請求項３記載の発明では、上部光学系の上部反射面の第２焦点位置に集束した光は、上部シェードで遮られる光も上部シェードの反射機能により反射されて上部レンズに到達することができると共に、下部光学系の下部反射面の第２焦点位置に集束した光は、下部シェードで遮られる光も下部シェードの反射機能により反射されて下部レンズに到達することができ、それぞれ灯具前方へ配光される。
【００２８】
また、上部および下部シェードを備えた板状部材は、灯室内の中央部に位置して灯室奥部への視認を遮ることができる。
【発明の効果】
【００２９】
請求項１記載の発明によれば、上部および下部光学系の各発光素子光源の点灯を切替えることにより、一つのユニットで二つの配光機能を奏することができるので、機能毎にユニットを組み込む必要が無くなり、これにより灯具全体の大型化およびコスト高を共に抑制することができる車両用前照灯ユニットを提供することができる。
【００３０】
また、請求項２記載の発明によれば、上部レンズを介して前方へ下向きの第１ビームパターンの出射光（ロービーム）を出射させることができると共に、下部レンズを介して前方へ上向きの第２ビームパターンの出射光（ハイビーム）を出射させることができ、これにより請求項１記載の発明の効果に加えて、一つのユニットでロービームとハイビームの二つの配光機能を奏することができる。
【００３１】
また、請求項３記載の発明によれば、上部または下部シェードで遮られる光は、各シェードの反射機能によりそれぞれ反射されて、上部または下部レンズに到達して灯具前方に有効に配光することができるので、請求項１または２に記載の発明の効果に加えて、各光学系の光の利用効率を向上させることができる。
【００３２】
その上、上部および下部シェードを備えた板状部材は、灯室内の中央部に位置して灯室奥部への視認を遮ることができるので、見栄えを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、図６および図７に開示したものと同一機能を奏する構成要素は、同一符号を付して説明する。
【００３４】
図１は、本発明の第１実施形態としての車両用前照灯ユニット１を示す。この前照灯ユニット１は、投影レンズ３、シェード４、およびＬＥＤ光源２が前方からこの順に光軸Ｚに沿って配置されると共に、ＬＥＤ光源２の光を前方へ反射させるリフレクタ５が発光素子光源２の発光部に対向させて配置されることによって構成される光学系７を備えて大略構成されている。発光素子光源２は、本実施形態では、ＬＥＤ光源が用いられている。
【００３５】
このとき投影レンズ３は、それぞれレンズ焦点位置を異にする、上下方向に２分される上部および下部レンズ１１および１２を有して構成されている。
【００３６】
また、光学系７は、上部および下部レンズ１１および１２にそれぞれ対応させて灯室２０内を上下に２分して形成される第１ビームパターンを奏する上部光学系１３および第２ビームパターンを奏する下部光学系１４を有して構成されている。
【００３７】
上部および下部レンズ１１および１２は、それぞれ円形外周の平凸レンズをレンズ中心部を残して一部切り欠いた形状を呈しており、例えば透明なアクリル樹脂材を用いて、それぞれ別部品として別体に形成されるか、あるいは単一部品として一体に形成される。別体に形成する場合は、それぞれ接合面を有して形成され、形成後上部レンズ１１と下部レンズ１２とを接合面同士を突き合わせることによって投影レンズ３を構成することができる。
【００３８】
また、シェード４は、上部シェード１５と下部シェード１６とで構成されており、ＬＥＤ光源２は、上部光源８と下部光源９とで構成されており、かつリフレクタ５は、上部光源８の発光部８ａに対向する上部反射面１７ａを有する上部リフレクタ１７と、下部光源９の発光部９ａに対向する下部反射面１８ａを有する下部リフレクタ１８とで構成されている。
【００３９】
そして、上部光学系１３は、上部レンズ１１、上部シェード１５、および上部光源８が前方からこの順に光軸Ｚに沿って配置されると共に、上部光源８の光を前方へ反射させる上部リフレクタ１７が下部反射面１７ａを上部光源８の発光部８ａに対向させて配置されることによって構成されている。
【００４０】
また、下部光学系１４は、下部レンズ１２、下部シェード１６、および下部光源９が前方からこの順に光軸Ｚに沿って配置されると共に、下部光源９の光を前方へ反射させる下部リフレクタ１８が上部反射面１８ａを下部光源９の発光部９ａに対向させて配置されることによって構成されている。
【００４１】
このように構成された前照灯ユニット１は、上部光学系１３の上部光源８の点灯により、上部レンズ１１を介して前方へ第１ビームパターンの出射光Ｌ１を出射させることができると共に、下部光学系１４の下部光源９の点灯により、下部レンズ１２を介して前方へ第２ビームパターンの出射光Ｌ２を出射させることができる。
【００４２】
このように前照灯ユニット１は、上部光学系１３および下部光学系１４の上部光源８および下部光源９の点灯の切換により、出射光のビームパターンを切り替えることができ、一つのユニットで二つの配光機能を奏することができるので、機能毎にユニットを組み込む必要が無くなり、これにより灯具全体の大型化およびコスト高を共に抑制することができる。
【００４３】
すなわち、図２に示すように、前照灯ユニット１は、ランプハウジング３０内に１個または複数個配設することにより、二つの配光機能を奏する前照灯Ａを提供することができる。前照灯Ａは、前照灯ユニット１を５個組み込むことにより構成されている。この場合、前照灯Ａは、機能毎に異なるユニットを組み込む必要が無いので、一機能に必要なユニット個数で構成することができ、ひいては灯具全体の大型化およびコスト高を共に抑制することができる。図２中、符号３１は、ランプハウジング３０の前部開口を覆う表ガラスである。
【００４４】
また好ましくは、前照灯ユニット１は、本実施形態のように、リフレクタ５は、回転楕円面あるいは回転楕円面を基本とする自由曲面の一部分からなる上部および下部反射面１７ａおよび１８ａをそれぞれ有する上部および下部リフレクタ１７および１８を有して構成されている。また、ＬＥＤ光源２は、上部反射面１７ａの第１焦点Ｆ１ａ位置付近に設置される上部光源８と、下部反射面１８ａの第１焦点Ｆ１ｂ位置付近に設置される下部光源９とを有して構成されている。また、上部および下部レンズ１１および１２は、その各レンズ焦点ＦＲ１およびＦＲ２がそれぞれ上部および下部反射面１７ａおよび１８ａの各第２焦点Ｆ２ａおよびＦ２ｂ位置付近になるように設置されている。さらに、シェード４は、上部および下部反射面１７ａおよび１８ａの各第２焦点Ｆ２ａおよびＦ２ｂ位置付近にそれぞれ形成される上部および下部シェード１５および１６を有して構成されている。
【００４５】
具体的には、上部および下部リフレクタ１７および１８は、それぞれドーム形状に形成されると共に、その各前端にそれぞれ延設される上部および下部ホルダ２１および２２と、上部リフレクタ１７と上部ホルダ２１との境界部位および下部リフレクタ１８と下部ホルダ２２との境界部位の各内部にそれぞれ下方向および上方向に垂設される上部および下部遮蔽板２３および２４とを備えて、それぞれ樹脂材で一体形成されると共に、内面に反射機能を有する塗装あるいは蒸着を施して全体構成されている。
【００４６】
上部および下部ホルダ２１および２２は、光軸Ｚに直交する断面が半円形断面のアーチ状に形成されており、その各前端縁にはその内側に沿って溝部２１ａおよび２２ａが形成されている。また、上部および下部遮蔽板２３および２４には、その各中央部に貫通孔２３ａおよび２４ａが穿設されており、この貫通孔２３ａの下端縁および貫通孔２４ａの上端縁がそれぞれ上部シェード１５および下部シェード１６を構成している。このとき上部シェード１５は、貫通孔２３ａの下端縁を、例えばすれ違いビーム配光のカットライン（図３のカットラインＣＬ参照）に相似した端面形状に形成することによって構成されるものであり、下部シェード１６は、貫通孔２４ａの上端縁を、例えば平坦面の端面形状に形成することによって構成されるものである。
【００４７】
そして、上部および下部リフレクタ１７および１８は、その上部反射面１７ａと下部反射面１８ａを上下方向で相互に対向させると共に、上部遮蔽板２３と下部遮蔽板２４、上部ホルダ２１と下部ホルダ２２を上下方向で相互に突き合わせるようにして結合することによりユニットケーシングを構成している。このときのユニットケーシングの突き合わせ部位Ｂは、図１（ａ）に示すように、光軸Ｚを含む水平面に相当している。
【００４８】
この結合により、投影レンズ３は、上部および下部レンズ１１および１２の薄肉の各フランジ部１１ａおよび１２ａを溝部２１ａおよび２２ａに嵌入させて支持されている。
【００４９】
このため前照灯ユニット１は、部品点数の増加を抑制することができるばかりでなく、投影レンズ３、シェード４、およびリフレクタ５の相互の光学的位置関係を精度良く設定することができる。
【００５０】
また、上部および下部光源８および９は、図１（ｂ）に示すように、上部反射面１７ａと下部反射面１８ａの対向間に配置される放熱部材２５の水平板２５ａの上面および下面にそれぞれ固着されることによって取り付けられている。
【００５１】
放熱部材２５は、例えばヒートシンクや、ヒートパイプ等で構成されるものであって、上部および下部光源８および９で発生した熱を冷却する機能を有している。本実施形態では、放熱部材２５は、Ｔ字状の断面形状を呈する水平板２５ａと垂直板２５ｂからなる放熱基板と、垂直板２５ｂに設けられた放熱フィン２５ｃとを有して構成されており、上部および下部光源８および９は、それぞれ配線基板６に支持された状態で、水平板２５ａの上面および下面にそれぞれ固着されている。そして、放熱部材２５は、水平板２５ａを、その厚みの中心部位を光軸Ｚに沿わせて上部反射面１７ａと下部反射面１８ａの対向間に水平に配置すると共に、垂直板２５ｂをユニットケーシングの後部側の外部に垂直に配置することによって取り付けられている。
【００５２】
この構成では、一方の上部光学系１３は、上部光源８の光が上部反射面１７ａで反射されて上部反射面１７ａの第２焦点Ｆ２ａ位置に集束し、該位置に設置されている上部シェード１５を経由して上部レンズ１１に達し、上部レンズ１１を介して前方へ下向きの第１ビームパターンの出射光（ロービーム）Ｌ１を出射させることができる。
【００５３】
他方、下部光学系１４は、下部光源９の光が下部反射面１８ａで反射されて下部反射面１８ａの第２焦点Ｆ２ｂ位置に集束し、該位置に設置されている下部シェード１６を経由して下部レンズ１２に達し、下部レンズ１２を介して前方へ上向きの第２ビームパターンの出射光（ハイビーム）Ｌ２を出射させることができる。
【００５４】
図３は、出射光（ロービーム）Ｌ１の第１ビームパターンＰ１を示しており、該第１ビームパターンＰ１は、上部シェード１５の端面形状に起因するカットラインＣＬを有するすれ違いビーム配光を奏することができる。
【００５５】
図４は、出射光（ハイビーム）Ｌ２の第２ビームパターンＰ２を示しており、該第２ビームパターンＰ２は、スポット状の走行ビーム配光を奏することができる。
【００５６】
このように前照灯ユニット１は、一つのユニットでロービームとハイビームの二つの配光機能を奏することができる。しかも、前照灯ユニット１は、投影レンズ３、シェード４、ＬＥＤ光源２、およびリフレクタ５の相互の光学的位置関係を精度良く設定することができるので、バラツキの少ない高品質のロービームとハイビームを形成することができる。
【００５７】
また、前照灯ユニット１では、上部光源８および下部光源９が放熱部材２５を共有することになるので、各光源８，９毎に放熱部材２５を設けるのに比べて、放熱部材２５の取付スペースを節約でき、これによりユニット自体の大きさを抑制することができ、ひいては灯具Ａ（図２参照）の全体の大型化をも抑制することができる。
【００５８】
さらに好ましくは、前照灯ユニット１は、本実施形態のように、上部および下部シェード１５および１６は、灯室２０内の中央部に配設される板状部材２６の上端および下端にそれぞれ反射機能を有して形成される。
【００５９】
本実施形態では、灯室２０内の中央部に配設される板状部材２６は、上部および下部遮蔽板２３および２４の各貫通孔２３ａおよび２４ａの部分を除いた突き合わせの中央部分２３ｂ、２４ｂで構成されており、上部および下部シェード１５および１６は、この板状部材２６の上端および下端にそれぞれ反射機能を有して形成されている。
【００６０】
この構成では、上部光学系１３の上部反射面１７ａの第２焦点Ｆ２ａ位置に集束した光は、上部シェード１５で遮られる光も上部シェード１５の反射機能により反射されて上部レンズ１１に到達することができると共に、下部光学系１４の下部反射面１８ａの第２焦点Ｆ２ｂ位置に集束した光は、下部シェード１６で遮られる光も下部シェード１６の反射機能により反射されて下部レンズ１２に到達することができ、それぞれ灯具前方へ配光される。このため前照灯ユニット１は、各光学系１３、１４の光の利用効率を向上させることができる。
【００６１】
また、板状部材２６は、灯室２０内の中央部に位置して灯室２０の奥部への視認を遮ることができる。このため前照灯ユニット１は、見栄えを向上させることができる。
【００６２】
図５は、本発明の第２実施形態としての車両用前照灯ユニット１０を示す。この前照灯ユニット１０は、灯室２０内の中央部に配設される板状部材２６の構成が異なるだけで、他の構成は前述した前照灯ユニット１と同様に構成されている。
【００６３】
すなわち、本実施形態では、板状部材２６は、放熱部材２５の水平板２５ａの先端に延設される断面Ｔ字形状部材の先端部分として、上端および下端にそれぞれ反射機能を有する上部および下部シェード１５および１６を備えて構成されている。
【００６４】
この前照灯ユニット１０は、前述した前照灯ユニット１と同様の作用効果を奏することは言うまでもない。
【００６５】
また、発光素子光源は、前述した実施形態では、ＬＥＤ光源２を採用しているが、面発光素子光源をも採用可能であることは言うまでもない。ここで面発光素子光源とは、有機ＥＬ素子、有機エレクトロルミネセンス素子、有機電界発光素子、有機ＬＥＤ素子等と称される有機材料のエレクトロルミネセンス現象を利用した有機エレクトロルミネセンス素子を用いた光源で、少なくとも面状の有機材料からなる発光層を形成した自発光素子を有するものをいう。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１実施形態としての車両用前照灯ユニットで、（ａ）はその正面図、（ｂ）はそのＩｂ−Ｉｂ線に沿う概略断面図である。
【図２】図１の車両用前照灯ユニットを組み込んで構成される前照灯の正面図である。
【図３】図１の車両用前照灯ユニットが形成する第１ビームパターンを示すグラフである。
【図４】図１の車両用前照灯ユニットが形成する第２ビームパターンを示すグラフである。
【図５】本発明の第２実施形態としての車両用前照灯ユニットで、（ａ）はその正面図、（ｂ）はそのＶｂ−Ｖｂ線に沿う概略断面図である。
【図６】従来の車両用前照灯ユニットで、（ａ）はその概略縦断面図、（ｂ）は得られるビームパターンを示すグラフである。
【図７】従来の他の車両用前照灯ユニットで、（ａ）はその概略縦断面図、（ｂ）は得られるビームパターンを示すグラフである。
【符号の説明】
【００６７】
１、１０ 前照灯ユニット（車両用前照灯ユニット）
２ ＬＥＤ光源（発光素子光源）
３ 投影レンズ
４ シェード
５ リフレクタ
８ 上部光源
８ａ 発光部（上部光源の）
９ 下部光源
９ａ 発光部（下部光源の）
１１ 上部レンズ
１２ 下部レンズ
１３ 上部光学系
１４ 下部光学系
１５ 上部シェード
１６ 下部シェード
１７ 上部リフレクタ
１７ａ 上部反射面
１８ 下部リフレクタ
１８ａ 下部反射面
２０ 灯室
２６ 板状部材
Ｆ１ａ 第１焦点（上部反射面の）
Ｆ１ｂ 第１焦点（下部反射面の）
Ｆ２ａ 第２焦点（上部反射面の）
Ｆ２ｂ 第２焦点（下部反射面の）
ＦＲ１ レンズ焦点（上部レンズの）
ＦＲ２ レンズ焦点（下部レンズの）
Ｐ１ 第１ビームパターン
Ｐ２ 第２ビームパターン
Ｚ 光軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランプハウジング内に、１個あるいは複数個を組み付けることによりヘッドランプを構成することができる、発光素子光源を用いた車両用前照灯ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
図６（ａ）は、この種の車両用前照灯ユニット１００を示す（例えば、特許文献１参照）。この車両用前照灯ユニット１００は、素通しの透光カバーとランプボディとで形成される灯室（図示せず）内に複数ユニットが組み込まれて車両用前照灯を構成することのできる単位ユニットである。
【０００３】
この前照灯ユニット１００は、投影レンズ３、シェード４、およびＬＥＤ光源２が前方からこの順に光軸Ｚに沿って配置されると共に、ＬＥＤ光源２の光を前方へ反射させるリフレクタ５がＬＥＤ光源２の発光部２ａに対向させて配置されて大略構成されている。
【０００４】
このときＬＥＤ光源２は、基板６に支持された状態で光軸Ｚ上において鉛直方向上方に対して光軸Ｚ回りに右方向へ１５°回転した方向へ向けて配置されている。
【０００５】
また、リフレクタ５は、ＬＥＤ光源２の上方側に設けられた略ドーム状の部材であって、ＬＥＤ光源２からの光を前方へ向けて光軸Ｚ寄りに集光反射させる反射面５ａを有して形成されている。そしてＬＥＤ光源２の発光部２ａは、反射面５ａの第１焦点Ｆ１に配置されているので、ＬＥＤ光源２の光は、前方へ向けて光軸Ｚ寄りに集光反射する際に、反射面５ａの第２焦点Ｆ２に略集束する。
【０００６】
また、投影レンズ３は、平凸レンズで構成されており、その後方側のレンズ焦点Ｆ３をリフレクタ５の反射面５ａの第２焦点Ｆ２に対して僅かに後方に位置させるようにして光軸Ｚ上に配置されている。
【０００７】
さらに、シェード４は、リフレクタ５の下方に設けられた板状部材であって、灯具正面視において略ヘの字状に形成されており、その上面には反射処理が施された光制御面４ａが形成されている。そして、このシェード４は、その光制御面４ａによりリフレクタ５の反射面５ａの反射光の一部を上向きに反射させることができるので、ＬＥＤ光源２の光の光束利用率を高めることができるようになっている。
【０００８】
このように構成された前照灯ユニット１００は、図６（ｂ）に示すように、ホットゾーン形成用パターンＰａを奏することができる。
【０００９】
そして前照灯は、前照灯ユニット１００と、ＬＥＤ光源の配置個数が多い点が相違するだけで他の構成は前照灯ユニット１００と同様に構成されている他の前照灯ユニット（図示せず）とを同一のランプボディ内に組み込んで構成される。
【００１０】
このように構成された前照灯は、総じて図６（ｂ）の２点鎖線に示すように、水平および斜めカットオフラインＣＬ１およびＣＬ２を有するすれ違いビームとして好適なカットオフライン形成用パターンＰｂを奏することができる。
【００１１】
また、図７（ａ）は、同一の前照灯に組み込まれるさらに他の前照灯ユニット１０１を示す（例えば、特許文献１参照）。この前照灯ユニット１０１は、ＬＥＤ光源２の光を直接投影レンズ３に到達するように構成した直射型である。
【００１２】
すなわち前照灯ユニット１０１は、投影レンズ３、シェード４、およびＬＥＤ光源２が前方からこの順に光軸Ｚに沿って配置されることによって大略構成されている。
【００１３】
このときＬＥＤ光源２は、その発光部２ａを光軸Ｚ上において灯具前方へ向けるように配置した状態で、基板６を介して支持部材７に固定されている。シェード４は、ＬＥＤ光源２の前方近傍において光軸Ｚと直交する鉛直面に沿って延びる板状部材であって、その上端縁４ｂが光軸Ｚを水平方向に通るようにして支持部材７に固定されている。
【００１４】
また、投影レンズ３は、その後方側のレンズ焦点Ｆ３をシェード４の上端縁４ｂと光軸Ｚとの交点に位置させるようにして光軸Ｚ上に配置されている。
【００１５】
このように構成された前照灯ユニット１０１は、スポット状の配光パターンを奏することができる。
【００１６】
そして前照灯ユニット１０１と、ＬＥＤ光源の配置個数が多い点が相違するだけで他の構成は前照灯ユニット１０１と同様に構成されている他の前照灯ユニット（図示せず）とを同一のランプボディ内に組み込んで構成される前照灯は、総じて図７（ｂ）に示すように、中心部から周縁部へ向けて光度が減少する光度分布を有する、走行ビームとして好適なハイビーム用配光パターンＰＨを奏することができる。
【特許文献１】特開２００４−９５４７９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
このように従来の車両用前照灯ユニットは、前照灯ユニット１００で代表される、すれ違いビームとして好適なカットオフライン形成用パターンＰｂを奏することができるものか、あるいは前照灯ユニット１０１で代表される、走行ビームとして好適なハイビーム用配光パターンＰＨを奏することができるものとして構成されている。
【００１８】
このため、従来の車両用前照灯ユニットを用いて、すれ違いビームおよび走行ビームの両機能を備えた多機能型前照灯を開発しようとすると、前照灯ユニット１００で代表される前照灯ユニットと、前照灯ユニット１０１で代表される前照灯ユニットとの両方のユニットを同一のランプボディに組み込む必要があるので、灯具全体の大型化を招くばかりでなく、取付も煩雑になってひいてはコスト高をも招く、という課題を有している。
【００１９】
そこで、本発明は、例えばすれ違いビームおよび走行ビームのように複数のビームパターンをそれぞれ形成することのできる機能を備えた多機能化にも拘わらず、灯具全体の大型化およびコスト高を共に抑制することができる車両用前照灯ユニットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記した目的を達成するため、請求項１記載の発明は、投影レンズ、シェード、および発光素子光源が前方からこの順に光軸に沿って配置されると共に、前記光源の光を前方へ反射させるリフレクタが前記光源の発光部に対向させて配置されることによって構成される光学系を備えている車両用前照灯ユニットにおいて、
前記投影レンズは、それぞれレンズ焦点位置を異にする、上下方向に２分される上部および下部レンズを有して構成されており、
前記光学系は、前記上部および下部レンズにそれぞれ対応させて灯室内を上下に２分して形成される第１ビームパターンを奏する上部光学系および第２ビームパターンを奏する下部光学系を有して構成されていることを特徴とする。
【００２１】
このため、請求項１記載の発明では、上部光学系の発光素子光源の点灯により、上部レンズを介して前方へ第１ビームパターンの出射光を出射させることができると共に、下部光学系の発光素子光源の点灯により、下部レンズを介して前方へ第２ビームパターンの出射光を出射させることができる。
【００２２】
このように上部光学系および下部光学系の各発光素子光源の点灯の切換により、出射光のビームパターンを切り替えることができる。
【００２３】
また、請求項２記載の発明は、請求項１に記載の車両用前照灯ユニットであって、
前記リフレクタは、回転楕円面あるいは回転楕円面を基本とする自由曲面の一部分からなる上部および下部反射面をそれぞれ有する、前記上部光学系を構成する上部リフレクタと、前記下部光学系を構成する下部リフレクタとを有して構成されており、
前記発光素子光源は、前記上部反射面の第１焦点位置付近に設置される上部光源と、前記下部反射面の第１焦点位置付近に設置される下部光源とを有して構成されており、
前記上部および下部レンズは、その各レンズ焦点がそれぞれ前記上部および下部反射面の各第２焦点位置付近になるように設置されており、
前記シェードは、前記上部および下部反射面の各第２焦点位置付近にそれぞれ形成される上部および下部シェードを有して構成されていることを特徴とする。
【００２４】
このため、請求項２記載の発明では、一方の上部光学系は、上部光源の光が上部反射面で反射されて上部反射面の第２焦点位置に集束し、該位置に設置されている上部シェードを経由して上部レンズに達し、上部レンズを介して前方へ下向きの第１ビームパターンの出射光（ロービーム）を出射させることができる。
【００２５】
他方、下部光学系は、下部光源の光が下部反射面で反射されて下部反射面の第２焦点位置に集束し、該位置に設置されている下部シェードを経由して下部レンズに達し、下部レンズを介して前方へ上向きの第２ビームパターンの出射光（ハイビーム）を出射させることができる。
【００２６】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の車両用前照灯ユニットであって、
前記上部および下部シェードは、前記灯室内の中央部に配設される板状部材の上端および下端にそれぞれ反射機能を有して形成されていることを特徴とする。
【００２７】
このため、請求項３記載の発明では、上部光学系の上部反射面の第２焦点位置に集束した光は、上部シェードで遮られる光も上部シェードの反射機能により反射されて上部レンズに到達することができると共に、下部光学系の下部反射面の第２焦点位置に集束した光は、下部シェードで遮られる光も下部シェードの反射機能により反射されて下部レンズに到達することができ、それぞれ灯具前方へ配光される。
【００２８】
また、上部および下部シェードを備えた板状部材は、灯室内の中央部に位置して灯室奥部への視認を遮ることができる。
【発明の効果】
【００２９】
請求項１記載の発明によれば、上部および下部光学系の各発光素子光源の点灯を切替えることにより、一つのユニットで二つの配光機能を奏することができるので、機能毎にユニットを組み込む必要が無くなり、これにより灯具全体の大型化およびコスト高を共に抑制することができる車両用前照灯ユニットを提供することができる。
【００３０】
また、請求項２記載の発明によれば、上部レンズを介して前方へ下向きの第１ビームパターンの出射光（ロービーム）を出射させることができると共に、下部レンズを介して前方へ上向きの第２ビームパターンの出射光（ハイビーム）を出射させることができ、これにより請求項１記載の発明の効果に加えて、一つのユニットでロービームとハイビームの二つの配光機能を奏することができる。
【００３１】
また、請求項３記載の発明によれば、上部または下部シェードで遮られる光は、各シェードの反射機能によりそれぞれ反射されて、上部または下部レンズに到達して灯具前方に有効に配光することができるので、請求項１または２に記載の発明の効果に加えて、各光学系の光の利用効率を向上させることができる。
【００３２】
その上、上部および下部シェードを備えた板状部材は、灯室内の中央部に位置して灯室奥部への視認を遮ることができるので、見栄えを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、図６および図７に開示したものと同一機能を奏する構成要素は、同一符号を付して説明する。
【００３４】
図１は、本発明の第１実施形態としての車両用前照灯ユニット１を示す。この前照灯ユニット１は、投影レンズ３、シェード４、およびＬＥＤ光源２が前方からこの順に光軸Ｚに沿って配置されると共に、ＬＥＤ光源２の光を前方へ反射させるリフレクタ５が発光素子光源２の発光部に対向させて配置されることによって構成される光学系７を備えて大略構成されている。発光素子光源２は、本実施形態では、ＬＥＤ光源が用いられている。
【００３５】
このとき投影レンズ３は、それぞれレンズ焦点位置を異にする、上下方向に２分される上部および下部レンズ１１および１２を有して構成されている。
【００３６】
また、光学系７は、上部および下部レンズ１１および１２にそれぞれ対応させて灯室２０内を上下に２分して形成される第１ビームパターンを奏する上部光学系１３および第２ビームパターンを奏する下部光学系１４を有して構成されている。
【００３７】
上部および下部レンズ１１および１２は、それぞれ円形外周の平凸レンズをレンズ中心部を残して一部切り欠いた形状を呈しており、例えば透明なアクリル樹脂材を用いて、それぞれ別部品として別体に形成されるか、あるいは単一部品として一体に形成される。別体に形成する場合は、それぞれ接合面を有して形成され、形成後上部レンズ１１と下部レンズ１２とを接合面同士を突き合わせることによって投影レンズ３を構成することができる。
【００３８】
また、シェード４は、上部シェード１５と下部シェード１６とで構成されており、ＬＥＤ光源２は、上部光源８と下部光源９とで構成されており、かつリフレクタ５は、上部光源８の発光部８ａに対向する上部反射面１７ａを有する上部リフレクタ１７と、下部光源９の発光部９ａに対向する下部反射面１８ａを有する下部リフレクタ１８とで構成されている。
【００３９】
そして、上部光学系１３は、上部レンズ１１、上部シェード１５、および上部光源８が前方からこの順に光軸Ｚに沿って配置されると共に、上部光源８の光を前方へ反射させる上部リフレクタ１７が下部反射面１７ａを上部光源８の発光部８ａに対向させて配置されることによって構成されている。
【００４０】
また、下部光学系１４は、下部レンズ１２、下部シェード１６、および下部光源９が前方からこの順に光軸Ｚに沿って配置されると共に、下部光源９の光を前方へ反射させる下部リフレクタ１８が上部反射面１８ａを下部光源９の発光部９ａに対向させて配置されることによって構成されている。
【００４１】
このように構成された前照灯ユニット１は、上部光学系１３の上部光源８の点灯により、上部レンズ１１を介して前方へ第１ビームパターンの出射光Ｌ１を出射させることができると共に、下部光学系１４の下部光源９の点灯により、下部レンズ１２を介して前方へ第２ビームパターンの出射光Ｌ２を出射させることができる。
【００４２】
このように前照灯ユニット１は、上部光学系１３および下部光学系１４の上部光源８および下部光源９の点灯の切換により、出射光のビームパターンを切り替えることができ、一つのユニットで二つの配光機能を奏することができるので、機能毎にユニットを組み込む必要が無くなり、これにより灯具全体の大型化およびコスト高を共に抑制することができる。
【００４３】
すなわち、図２に示すように、前照灯ユニット１は、ランプハウジング３０内に１個または複数個配設することにより、二つの配光機能を奏する前照灯Ａを提供することができる。前照灯Ａは、前照灯ユニット１を５個組み込むことにより構成されている。この場合、前照灯Ａは、機能毎に異なるユニットを組み込む必要が無いので、一機能に必要なユニット個数で構成することができ、ひいては灯具全体の大型化およびコスト高を共に抑制することができる。図２中、符号３１は、ランプハウジング３０の前部開口を覆う表ガラスである。
【００４４】
また好ましくは、前照灯ユニット１は、本実施形態のように、リフレクタ５は、回転楕円面あるいは回転楕円面を基本とする自由曲面の一部分からなる上部および下部反射面１７ａおよび１８ａをそれぞれ有する上部および下部リフレクタ１７および１８を有して構成されている。また、ＬＥＤ光源２は、上部反射面１７ａの第１焦点Ｆ１ａ位置付近に設置される上部光源８と、下部反射面１８ａの第１焦点Ｆ１ｂ位置付近に設置される下部光源９とを有して構成されている。また、上部および下部レンズ１１および１２は、その各レンズ焦点ＦＲ１およびＦＲ２がそれぞれ上部および下部反射面１７ａおよび１８ａの各第２焦点Ｆ２ａおよびＦ２ｂ位置付近になるように設置されている。さらに、シェード４は、上部および下部反射面１７ａおよび１８ａの各第２焦点Ｆ２ａおよびＦ２ｂ位置付近にそれぞれ形成される上部および下部シェード１５および１６を有して構成されている。
【００４５】
具体的には、上部および下部リフレクタ１７および１８は、それぞれドーム形状に形成されると共に、その各前端にそれぞれ延設される上部および下部ホルダ２１および２２と、上部リフレクタ１７と上部ホルダ２１との境界部位および下部リフレクタ１８と下部ホルダ２２との境界部位の各内部にそれぞれ下方向および上方向に垂設される上部および下部遮蔽板２３および２４とを備えて、それぞれ樹脂材で一体形成されると共に、内面に反射機能を有する塗装あるいは蒸着を施して全体構成されている。
【００４６】
上部および下部ホルダ２１および２２は、光軸Ｚに直交する断面が半円形断面のアーチ状に形成されており、その各前端縁にはその内側に沿って溝部２１ａおよび２２ａが形成されている。また、上部および下部遮蔽板２３および２４には、その各中央部に貫通孔２３ａおよび２４ａが穿設されており、この貫通孔２３ａの下端縁および貫通孔２４ａの上端縁がそれぞれ上部シェード１５および下部シェード１６を構成している。このとき上部シェード１５は、貫通孔２３ａの下端縁を、例えばすれ違いビーム配光のカットライン（図３のカットラインＣＬ参照）に相似した端面形状に形成することによって構成されるものであり、下部シェード１６は、貫通孔２４ａの上端縁を、例えば平坦面の端面形状に形成することによって構成されるものである。
【００４７】
そして、上部および下部リフレクタ１７および１８は、その上部反射面１７ａと下部反射面１８ａを上下方向で相互に対向させると共に、上部遮蔽板２３と下部遮蔽板２４、上部ホルダ２１と下部ホルダ２２を上下方向で相互に突き合わせるようにして結合することによりユニットケーシングを構成している。このときのユニットケーシングの突き合わせ部位Ｂは、図１（ａ）に示すように、光軸Ｚを含む水平面に相当している。
【００４８】
この結合により、投影レンズ３は、上部および下部レンズ１１および１２の薄肉の各フランジ部１１ａおよび１２ａを溝部２１ａおよび２２ａに嵌入させて支持されている。
【００４９】
このため前照灯ユニット１は、部品点数の増加を抑制することができるばかりでなく、投影レンズ３、シェード４、およびリフレクタ５の相互の光学的位置関係を精度良く設定することができる。
【００５０】
また、上部および下部光源８および９は、図１（ｂ）に示すように、上部反射面１７ａと下部反射面１８ａの対向間に配置される放熱部材２５の水平板２５ａの上面および下面にそれぞれ固着されることによって取り付けられている。
【００５１】
放熱部材２５は、例えばヒートシンクや、ヒートパイプ等で構成されるものであって、上部および下部光源８および９で発生した熱を冷却する機能を有している。本実施形態では、放熱部材２５は、Ｔ字状の断面形状を呈する水平板２５ａと垂直板２５ｂからなる放熱基板と、垂直板２５ｂに設けられた放熱フィン２５ｃとを有して構成されており、上部および下部光源８および９は、それぞれ配線基板６に支持された状態で、水平板２５ａの上面および下面にそれぞれ固着されている。そして、放熱部材２５は、水平板２５ａを、その厚みの中心部位を光軸Ｚに沿わせて上部反射面１７ａと下部反射面１８ａの対向間に水平に配置すると共に、垂直板２５ｂをユニットケーシングの後部側の外部に垂直に配置することによって取り付けられている。
【００５２】
この構成では、一方の上部光学系１３は、上部光源８の光が上部反射面１７ａで反射されて上部反射面１７ａの第２焦点Ｆ２ａ位置に集束し、該位置に設置されている上部シェード１５を経由して上部レンズ１１に達し、上部レンズ１１を介して前方へ下向きの第１ビームパターンの出射光（ロービーム）Ｌ１を出射させることができる。
【００５３】
他方、下部光学系１４は、下部光源９の光が下部反射面１８ａで反射されて下部反射面１８ａの第２焦点Ｆ２ｂ位置に集束し、該位置に設置されている下部シェード１６を経由して下部レンズ１２に達し、下部レンズ１２を介して前方へ上向きの第２ビームパターンの出射光（ハイビーム）Ｌ２を出射させることができる。
【００５４】
図３は、出射光（ロービーム）Ｌ１の第１ビームパターンＰ１を示しており、該第１ビームパターンＰ１は、上部シェード１５の端面形状に起因するカットラインＣＬを有するすれ違いビーム配光を奏することができる。
【００５５】
図４は、出射光（ハイビーム）Ｌ２の第２ビームパターンＰ２を示しており、該第２ビームパターンＰ２は、スポット状の走行ビーム配光を奏することができる。
【００５６】
このように前照灯ユニット１は、一つのユニットでロービームとハイビームの二つの配光機能を奏することができる。しかも、前照灯ユニット１は、投影レンズ３、シェード４、ＬＥＤ光源２、およびリフレクタ５の相互の光学的位置関係を精度良く設定することができるので、バラツキの少ない高品質のロービームとハイビームを形成することができる。
【００５７】
また、前照灯ユニット１では、上部光源８および下部光源９が放熱部材２５を共有することになるので、各光源８，９毎に放熱部材２５を設けるのに比べて、放熱部材２５の取付スペースを節約でき、これによりユニット自体の大きさを抑制することができ、ひいては灯具Ａ（図２参照）の全体の大型化をも抑制することができる。
【００５８】
さらに好ましくは、前照灯ユニット１は、本実施形態のように、上部および下部シェード１５および１６は、灯室２０内の中央部に配設される板状部材２６の上端および下端にそれぞれ反射機能を有して形成される。
【００５９】
本実施形態では、灯室２０内の中央部に配設される板状部材２６は、上部および下部遮蔽板２３および２４の各貫通孔２３ａおよび２４ａの部分を除いた突き合わせの中央部分２３ｂ、２４ｂで構成されており、上部および下部シェード１５および１６は、この板状部材２６の上端および下端にそれぞれ反射機能を有して形成されている。
【００６０】
この構成では、上部光学系１３の上部反射面１７ａの第２焦点Ｆ２ａ位置に集束した光は、上部シェード１５で遮られる光も上部シェード１５の反射機能により反射されて上部レンズ１１に到達することができると共に、下部光学系１４の下部反射面１８ａの第２焦点Ｆ２ｂ位置に集束した光は、下部シェード１６で遮られる光も下部シェード１６の反射機能により反射されて下部レンズ１２に到達することができ、それぞれ灯具前方へ配光される。このため前照灯ユニット１は、各光学系１３、１４の光の利用効率を向上させることができる。
【００６１】
また、板状部材２６は、灯室２０内の中央部に位置して灯室２０の奥部への視認を遮ることができる。このため前照灯ユニット１は、見栄えを向上させることができる。
【００６２】
図５は、本発明の第２実施形態としての車両用前照灯ユニット１０を示す。この前照灯ユニット１０は、灯室２０内の中央部に配設される板状部材２６の構成が異なるだけで、他の構成は前述した前照灯ユニット１と同様に構成されている。
【００６３】
すなわち、本実施形態では、板状部材２６は、放熱部材２５の水平板２５ａの先端に延設される断面Ｔ字形状部材の先端部分として、上端および下端にそれぞれ反射機能を有する上部および下部シェード１５および１６を備えて構成されている。
【００６４】
この前照灯ユニット１０は、前述した前照灯ユニット１と同様の作用効果を奏することは言うまでもない。
【００６５】
また、発光素子光源は、前述した実施形態では、ＬＥＤ光源２を採用しているが、面発光素子光源をも採用可能であることは言うまでもない。ここで面発光素子光源とは、有機ＥＬ素子、有機エレクトロルミネセンス素子、有機電界発光素子、有機ＬＥＤ素子等と称される有機材料のエレクトロルミネセンス現象を利用した有機エレクトロルミネセンス素子を用いた光源で、少なくとも面状の有機材料からなる発光層を形成した自発光素子を有するものをいう。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１実施形態としての車両用前照灯ユニットで、（ａ）はその正面図、（ｂ）はそのＩｂ−Ｉｂ線に沿う概略断面図である。
【図２】図１の車両用前照灯ユニットを組み込んで構成される前照灯の正面図である。
【図３】図１の車両用前照灯ユニットが形成する第１ビームパターンを示すグラフである。
【図４】図１の車両用前照灯ユニットが形成する第２ビームパターンを示すグラフである。
【図５】本発明の第２実施形態としての車両用前照灯ユニットで、（ａ）はその正面図、（ｂ）はそのＶｂ−Ｖｂ線に沿う概略断面図である。
【図６】従来の車両用前照灯ユニットで、（ａ）はその概略縦断面図、（ｂ）は得られるビームパターンを示すグラフである。
【図７】従来の他の車両用前照灯ユニットで、（ａ）はその概略縦断面図、（ｂ）は得られるビームパターンを示すグラフである。
【符号の説明】
【００６７】
１、１０ 前照灯ユニット（車両用前照灯ユニット）
２ ＬＥＤ光源（発光素子光源）
３ 投影レンズ
４ シェード
５ リフレクタ
８ 上部光源
８ａ 発光部（上部光源の）
９ 下部光源
９ａ 発光部（下部光源の）
１１ 上部レンズ
１２ 下部レンズ
１３ 上部光学系
１４ 下部光学系
１５ 上部シェード
１６ 下部シェード
１７ 上部リフレクタ
１７ａ 上部反射面
１８ 下部リフレクタ
１８ａ 下部反射面
２０ 灯室
２６ 板状部材
Ｆ１ａ 第１焦点（上部反射面の）
Ｆ１ｂ 第１焦点（下部反射面の）
Ｆ２ａ 第２焦点（上部反射面の）
Ｆ２ｂ 第２焦点（下部反射面の）
ＦＲ１ レンズ焦点（上部レンズの）
ＦＲ２ レンズ焦点（下部レンズの）
Ｐ１ 第１ビームパターン
Ｐ２ 第２ビームパターン
Ｚ 光軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影レンズ、シェード、および発光素子光源が前方からこの順に光軸に沿って配置されると共に、前記光源の光を前方へ反射させるリフレクタが前記光源の発光部に対向させて配置されることによって構成される光学系を備えている車両用前照灯ユニットにおいて、
前記投影レンズは、それぞれレンズ焦点位置を異にする、上下方向に２分される上部および下部レンズを有して構成されており、
前記光学系は、前記上部および下部レンズにそれぞれ対応させて灯室内を上下に２分して形成される第１ビームパターンを奏する上部光学系および第２ビームパターンを奏する下部光学系を有して構成されていることを特徴とする車両用前照灯ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用前照灯ユニットであって、
前記リフレクタは、回転楕円面あるいは回転楕円面を基本とする自由曲面の一部分からなる上部および下部反射面をそれぞれ有する、前記上部光学系を構成する上部リフレクタと、前記下部光学系を構成する下部リフレクタとを有して構成されており、
前記発光素子光源は、前記上部反射面の第１焦点位置付近に設置される上部光源と、前記下部反射面の第１焦点位置付近に設置される下部光源とを有して構成されており、
前記上部および下部レンズは、その各レンズ焦点がそれぞれ前記上部および下部反射面の各第２焦点位置付近になるように設置されており、
前記シェードは、前記上部および下部反射面の各第２焦点位置付近にそれぞれ形成される上部および下部シェードを有して構成されていることを特徴とする車両用前照灯ユニット。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両用前照灯ユニットであって、
前記上部および下部シェードは、前記灯室内の中央部に配設される板状部材の上端および下端にそれぞれ反射機能を有して形成されていることを特徴とする車両用前照灯ユニット。
【請求項１】
投影レンズ、シェード、および発光素子光源が前方からこの順に光軸に沿って配置されると共に、前記光源の光を前方へ反射させるリフレクタが前記光源の発光部に対向させて配置されることによって構成される光学系を備えている車両用前照灯ユニットにおいて、
前記投影レンズは、それぞれレンズ焦点位置を異にする、上下方向に２分される上部および下部レンズを有して構成されており、
前記光学系は、前記上部および下部レンズにそれぞれ対応させて灯室内を上下に２分して形成される第１ビームパターンを奏する上部光学系および第２ビームパターンを奏する下部光学系を有して構成されていることを特徴とする車両用前照灯ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用前照灯ユニットであって、
前記リフレクタは、回転楕円面あるいは回転楕円面を基本とする自由曲面の一部分からなる上部および下部反射面をそれぞれ有する、前記上部光学系を構成する上部リフレクタと、前記下部光学系を構成する下部リフレクタとを有して構成されており、
前記発光素子光源は、前記上部反射面の第１焦点位置付近に設置される上部光源と、前記下部反射面の第１焦点位置付近に設置される下部光源とを有して構成されており、
前記上部および下部レンズは、その各レンズ焦点がそれぞれ前記上部および下部反射面の各第２焦点位置付近になるように設置されており、
前記シェードは、前記上部および下部反射面の各第２焦点位置付近にそれぞれ形成される上部および下部シェードを有して構成されていることを特徴とする車両用前照灯ユニット。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両用前照灯ユニットであって、
前記上部および下部シェードは、前記灯室内の中央部に配設される板状部材の上端および下端にそれぞれ反射機能を有して形成されていることを特徴とする車両用前照灯ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−１５６３０１（Ｐ２００６−１５６３０１Ａ）
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３４８８２６（Ｐ２００４−３４８８２６）
【出願日】平成１６年１２月１日（２００４．１２．１）
【出願人】（００００００１３６）市光工業株式会社 (774)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月１日（２００４．１２．１）
【出願人】（００００００１３６）市光工業株式会社 (774)
【Ｆターム（参考）】
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