(57)【要約】  ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るように構成された車両用灯具（１Ａ）において、投影レンズ（１１）と、投影レンズ（１１）の後方に配置されるとともにロービーム用の配光パターンを形成する光を出射する発光素子（１３）と、投影レンズ（１１）の後方に配置されるとともにハイビーム用の付加配光パターンを形成する光を出射する発光素子（３１）と、投影レンズ（１１）の後方に配置されるとともにロービーム用の配光パターンのカットオフラインを形成する上向き反射面の前端縁（シェード）（２１ａ１）と、を備え、発光素子（３１）から出射される光の一部を、ロービーム用の配光パターンとハイビーム用の付加配光パターンとの間に向けて進むように光路変換する光路変換部（５１）を有する。
2017104678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るように構成された車両用灯具において、
投影レンズと、
前記投影レンズの後方に配置されるとともに、ロービーム用の配光パターンを形成する光を出射する第一光源と、
前記投影レンズの後方に配置されるとともに、ハイビーム用の付加配光パターンを形成する光を出射する第二光源と、
前記投影レンズの後方に配置されるとともに、前記ロービーム用の配光パターンのカットオフラインを形成するシェードと、を備え、
前記第二光源から出射される光の一部を、前記ロービーム用の配光パターンと前記ハイビーム用の付加配光パターンとの間に向けて進むように光路変換する光路変換部を有する、
車両用灯具。
【請求項２】
前記光路変換部は、前記投影レンズの出射面のうち、前記第一光源から出射された光より前記第二光源から出射された光が出射する割合が高い領域に形成されている、
請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記光路変換部は、前記出射面の前記領域上にテクスチャとして形成されている、
請求項２に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記光路変換部は、前記出射面の前記領域上にレンズステップとして形成されている、
請求項２に記載の車両用灯具。
【請求項５】
前記光路変換部は、前記投影レンズの入射面のうち、前記第一光源から出射された光より前記第二光源から出射された光が入射する割合が高い領域に形成されている、
請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項６】
前記光路変換部は、前記入射面の前記領域上にレンズステップとして形成されている、
請求項５に記載の車両用灯具。
【請求項７】
前記光路変換部は、前記入射面の前記領域上にテクスチャとして形成されている、
請求項５に記載の車両用灯具。
【請求項８】
前記光路変換部は、前記投影レンズと前記第二光源との間のうち、前記第一光源から出射された光より前記第二光源から出射された光が通過する割合が高い領域に形成されている、
請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項９】
前記光路変換部は、前記領域に設けられた付加光学部材である、
請求項８に記載の車両用灯具。
【請求項１０】
前記第二光源は、複数の発光素子であり、前記投影レンズの後方焦点よりも下方において左右方向に並列に配置されており、個別に点灯し得るように構成されている、
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の車両用灯具。
【請求項１１】
ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るように構成された車両用灯具において、
投影レンズと、
前記投影レンズの後方に配置されるとともに、ロービーム用の配光パターンを形成する光を出射する第一光源と、
前記投影レンズの後方に配置されるとともに、ハイビーム用の付加配光パターンを形成する光を出射する第二光源と、
前記第一光源及び前記第二光源が配置されたベース部材と、
前記ベース部材とは別部品であり、前記ベース部材に取り付けられた状態において、前記ロービーム用の配光パターンのカットオフラインを形成するシェードとして機能する光学部材と、
を備える、
車両用灯具。
【請求項１２】
前記光学部材は、当該光学部材が前記ベース部材に取り付けられた状態において、前記ロービーム用の配光パターンのカットオフラインを形成するシェードとして機能するとともに、前記第二光源から出射された光の少なくとも一部を前記投影レンズに向けて反射するリフレクタとしても機能する、
請求項１１に記載の車両用灯具。
【請求項１３】
前記光学部材には開口部が形成され、
前記光学部材が前記ベース部材に取り付けられた状態において、前記第二光源が前記開口部から灯具前方へ向けて露出している、
請求項１１または請求項１２に記載の車両用灯具。
【請求項１４】
前記光学部材において、前記開口部の上方には上板状部が形成され、
前記上板状部の上面は、前記第一光源から出射された光を前記投影レンズに向けて反射する第一反射面を含む、
請求項１３に記載の車両用灯具。
【請求項１５】
前記上板状部の前記上面とは反対側の下面は、前記第二光源から出射された光を前記投影レンズに向けて反射する第二反射面を含む、
請求項１４に記載の車両用灯具。
【請求項１６】
灯具前後方向における前記上板状部の先端は、前記ロービーム用の配光パターンのカットオフラインを形成する、
請求項１４または請求項１５に記載の車両用灯具。
【請求項１７】
前記光学部材において、前記開口部の下方には下板状部が形成され、
前記下板状部の上面は、前記第二光源から出射された光を前記投影レンズに向けて反射する第三反射面を含む、
請求項１４から請求項１６のいずれか一項に記載の車両用灯具。
【請求項１８】
前記第二光源は、発光素子と、前記発光素子が配置された基板と、を有し、
前記基板の上端部は、前記投影レンズの光軸より上方に配置され、
前記上端部を上方から覆うとともに、前記第一光源から出射された光を前記投影レンズに向けて反射するカバー部材を有する、
請求項１１から請求項１７のいずれか一項に記載の車両用灯具。
【請求項１９】
前記第二光源は、発光素子と、前記発光素子が配置された基板と、を有し、
前記ベース部材は、前記第一光源が配置された第一面と、前記第二光源の前記基板が固定された第二面と、を有し、
前記光学部材が前記ベース部材に取り付けられた状態において、灯具前後方向における前記光学部材と前記第一面の先端との間には、前記基板の上端部が入り込む隙間が形成されている、
請求項１１から請求項１７のいずれか一項に記載の車両用灯具。
【請求項２０】
前記基板は、前記ベース部材と前記光学部材との間に配置されているとともに、固定部材により、前記光学部材とともに前記ベース部材に対して固定されている、
請求項１８または請求項１９に記載の車両用灯具。
【請求項２１】
前記光学部材は、透明なポリカーボネート樹脂で形成されている、
請求項１１から請求項２０のいずれか一項に記載の車両用灯具。
【請求項２２】
ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るように構成された車両用灯具において、
投影レンズと、
前記投影レンズの後方に配置されるとともに、ロービーム用の配光パターンを形成する光を出射する第一光源と、
前記投影レンズの後方に配置されるとともに、ハイビーム用の付加配光パターンを形成する光を出射する第二光源と、
前記第一光源及び前記第二光源が配置されたベース部材と、
を備え、
前記ベース部材は、前記第一光源が配置された第一面と、前記第二光源が配置された第二面と、を有し、
前記第二面は、当該第二面に配置された前記第二光源の出射部が斜め前上方を向くとともに、前記第二光源の出射部が前記投影レンズの後方焦点よりも下方に配置されるように、前記投影レンズの光軸に対して傾斜する傾斜面である、
車両用灯具。
【請求項２３】
前記第二光源は、複数の発光素子と、前記複数の発光素子が配置された基板と、を有し、
前記基板は、前記傾斜面に固定され、
前記複数の発光素子は、前記基板を介して、前記傾斜面上に配置されている、
請求項２２に記載の車両用灯具。
【請求項２４】
前記基板の上端部は、前記投影レンズの光軸より上方に配置されている、
請求項２３に記載の車両用灯具。
【請求項２５】
前記ベース部材に取り付けられた状態において、前記ロービーム用の配光パターンのカットオフラインを形成するシェードとして機能する光学部材を備え、
前記光学部材は開口部を有し、
前記複数の発光素子が前記開口部から灯具前方へ向けて露出している、
請求項２４に記載の車両用灯具。
【請求項２６】
前記複数の発光素子は、前記開口部から灯具前方へ向けて露出するとともに、前記投影レンズの後方焦点よりも下方において左右方向に配列に配置されており、個別に点灯し得るように構成されている、
請求項２５に記載の車両用灯具。
【請求項２７】
投影レンズと、
前記投影レンズの後方に配置されるとともに、所定の配光パターンを形成する光を出射する光源と、
を備え、
前記光源は、複数の発光素子と、前記複数の発光素子が並列に配置された金属製の基板と、を有し、
前記基板上には、複数の配線パターンと、前記配線パターンの各々に形成された実装部と、が形成されており、
前記実装部の各々には、前記発光素子が接続されており、前記複数の発光素子の各々が個別に点灯し得るように構成されており、
前記実装部と前記配線パターンの端部との間の最短距離をＡとし、
前記実装部と前記基板の端部との間の最短距離をＢとし、
前記複数の発光素子の間の最小並列ピッチをＰminとした場合、
前記最短距離Ａと前記最小並列ピッチＰminとの比（Ａ／Ｐmin）が、０．５７以上であり、
前記最短距離Ｂと前記最小並列ピッチＰminとの比（Ｂ／Ｐmin）が、１．７以上である、
車両用灯具。
【請求項２８】
前記光源が配置された金属製のベース部材を備え、
前記基板は、前記ベース部材に固定され、
前記複数の発光素子は、前記基板を介して、前記ベース部材上に配置されている、
請求項２７に記載の車両用灯具。
【請求項２９】
ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るように構成された車両用灯具において、
前記光源は、ハイビーム用の付加配光パターンを形成する光を出射するために設けられている、
請求項２８に記載の車両用灯具。
【請求項３０】
前記基板が前記ベース部材上に固定された状態において、
前記基板の端部が、ロービーム用の配光パターンのカットオフラインを形成するシェードとして機能する、
請求項２９に記載の車両用灯具。
【請求項３１】
前記投影レンズの後方に配置されるとともに、ロービーム用の配光パターンのカットオフラインを形成するシェードを備え、
前記複数の発光素子は、灯具前後方向において前記シェードの先端から灯具後方に５ｍｍ以内に配置されているとともに、灯具上下方向において前記シェードの先端から灯具下方に４ｍｍ以内に配置されている、
請求項２９に記載の車両用灯具。
【請求項３２】
複数の発光素子と、
前記複数の発光素子が並列に配置された金属製の基板と、
を備え、
前記基板上には、複数の配線パターンと、前記配線パターンの各々に形成された実装部と、が形成されており、
前記実装部の各々には、前記発光素子が接続されており、前記複数の発光素子の各々が個別に点灯し得るように構成されており、
前記実装部と前記配線パターンの端部との間の最短距離をＡとし、
前記実装部と前記基板の端部との間の最短距離をＢとし、
前記複数の発光素子の間の最小並列ピッチをＰminとした場合、
前記最短距離Ａと前記最小並列ピッチＰminとの比（Ａ／Ｐmin）が、０．５７以上であり、
前記最短距離Ｂと前記最小並列ピッチＰminとの比（Ｂ／Ｐmin）が、１．７以上である、
車両用灯具に用いられる基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両用灯具および車両用灯具に用いられる基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、灯具を小型化させるため、複数の発光素子が個別に点灯し得るように構成された光源ユニットを備え、単一の投影レンズを用いたプロジェクタ型の光学系であって、ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行うことが可能な構成を有する車両型灯具がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本国特開２００６−１６４７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の灯具では、ハイビームを照射する際には、ロービーム用の配光パターンに対してハイビーム用の付加配光パターンを付加している。しかし、特許文献１に記載の灯具の構成では、ハイビームを照射する際に、ロービーム用の配光パターンとハイビーム用の付加配光パターンとの間に暗部が生じてしまう場合があった。このような暗部が発生すると運転者に違和感が生じてしまう。【０００５】
また、特許文献１の灯具では、ハイビームを照射する際には、ロービーム用の配光パターンに対してハイビーム用の付加配光パターンを付加している。しかし、特許文献１に記載の灯具の構成では、ハイビーム用の付加配光パターンを形成するための光を出射する光源（ハイビーム用光源）を配置する場所について、限られた設計空間の中で、ロービーム用の配光パターンを形成するための光の経路を回避するように決めなければならない。このため、ハイビーム用光源から出射される光の利用効率が低下してしまう場合があった。【０００６】
更に、特許文献１の灯具では、ハイビームを照射する際には、ロービーム用の配光パターンに対してハイビーム用の付加配光パターンを付加している。しかし、特許文献１に記載の灯具の構成では、動作中、ハイビーム用の付加配光パターンを形成するための光を出射する光源（ハイビーム用光源）が例えば製品条件以上の高温に長時間晒されてしまう場合があった。この場合、光源の性能が劣化してしまい、車両用灯具の製品寿命が低下してしまう。【０００７】
本開示の第１の目的は、ハイビームを照射する際に運転者が感じる違和感を抑制することが可能な車両用灯具を提供することである。【０００８】
また、本開示の第２の目的は、ハイビーム用の付加配光パターンを形成するための光を出射する光源について、光の利用効率を向上させることが可能な車両用灯具を提供することである。【０００９】
また、本開示の第３の目的は、製品寿命の低下を抑制することが可能な車両用灯具および基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示の第１の側面に係る車両用灯具は、
ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るように構成された車両用灯具において、
投影レンズと、
前記投影レンズの後方に配置されるとともに、ロービーム用の配光パターンを形成する光を出射する第一光源と、
前記投影レンズの後方に配置されるとともに、ハイビーム用の付加配光パターンを形成する光を出射する第二光源と、
前記投影レンズの後方に配置されるとともに、前記ロービーム用の配光パターンのカットオフラインを形成するシェードと、
を備え、
前記第二光源から出射される光の一部を、前記ロービーム用の配光パターンと前記ハイビーム用の付加配光パターンとの間に向けて進むように光路変換する光路変換部を有する。【００１１】
シェードの先端は、光を反射できないため、ロービーム用の配光パターンとハイビーム用の付加配光パターンとの間に暗部を発生させる原因となる。しかしながら、この先端の厚さを物理的にゼロにすることは不可能である。
上記構成によれば、第二光源から出射される光の一部がロービーム用の配光パターンとハイビーム用の付加配光パターンとの間に向けて光路変換される。これにより、シェードの先端に起因して発生する暗部の存在を目立たなくすることができ、ハイビームを照射する際に運転者が感じる違和感を抑制することができる。【００１２】
また、本開示の第１の側面に係る車両用灯具において、
前記光路変換部は、前記投影レンズの出射面のうち、前記第一光源から出射された光より前記第二光源から出射された光が出射する割合が高い領域に形成されていても良い。【００１３】
この構成によれば、第二光源から出射された光を光路変換部によって光路変換することができ、シェードの先端に起因して発生する暗部をさらに目立たなくすることができる。【００１４】
また、本開示の第１の側面に係る車両用灯具において、
前記光路変換部は、前記出射面の前記領域上にテクスチャとして形成されていても良い。【００１５】
この構成によれば、第二光源から出射された光を所定の方向へ光路変換させることができ、シェードの先端に起因して発生する暗部をさらに目立たなくすることができる。【００１６】
なお、本開示の第１の側面に係る車両用灯具において、
前記光路変換部は、前記出射面の前記領域上にレンズステップとして形成されていても良い。【００１７】
また、本開示の第１の側面に係る車両用灯具において、
前記光路変換部は、前記投影レンズの入射面のうち、前記第一光源から出射された光より前記第二光源から出射された光が入射する割合が高い領域に形成されていても良い。【００１８】
この構成によれば、第二光源から出射された光を光路変換部によって光路変換することができ、シェードの先端に起因して発生する暗部をさらに目立たなくすることができ、シェードの先端に起因して発生する暗部をさらに目立たなくすることができる。【００１９】
また、本開示の第１の側面に係る車両用灯具において、
前記光路変換部は、前記入射面の前記領域上にレンズステップとして形成されていても良い。【００２０】
この構成によれば、第二光源から出射された光を所定の方向へ光路変換させることができ、シェードの先端に起因して発生する暗部をさらに目立たなくすることができる。【００２１】
なお、本開示の第１の側面に係る車両用灯具において、
前記光路変換部は、前記入射面の前記領域上にテクスチャとして形成されていても良い。【００２２】
また、本開示の第１の側面に係る車両用灯具において、
前記光路変換部は、前記投影レンズと前記第二光源との間のうち、前記第一光源から出射された光より前記第二光源から出射された光が通過する割合が高い領域に形成されていても良い。【００２３】
この構成によれば、第二光源から出射された光を光路変換部によって光路変換することができ、シェードの先端に起因して発生する暗部をさらに目立たなくすることができる。【００２４】
また、本開示の第１の側面に係る車両用灯具において、
前記光路変換部は、前記領域に設けられた付加光学部材であっても良い。【００２５】
この構成によれば、第二光源から出射された光を所定の方向へ光路変換させることができ、シェードの先端に起因して発生する暗部をさらに目立たなくすることができる。【００２６】
また、本開示の第１の側面に係る車両用灯具において、
前記第二光源は、複数の発光素子であり、前記投影レンズの後方焦点よりも下方において左右方向に並列に配置されており、個別に点灯し得るように構成されていても良い。【００２７】
この構成によれば、複数の発光素子のうちの一部を選択的に点灯させることにより、ハイビーム用の付加配光パターンを複数種類の照射パターンで形成することができる灯具において、シェードの先端に起因して発生する暗部をさらに目立たなくすることができる。【００２８】
また、本開示の第２の側面に係る車両用灯具は、
ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るように構成された車両用灯具において、
投影レンズと、
前記投影レンズの後方に配置されるとともに、ロービーム用の配光パターンを形成する光を出射する第一光源と、
前記投影レンズの後方に配置されるとともに、ハイビーム用の付加配光パターンを形成する光を出射する第二光源と、
前記第一光源及び前記第二光源が配置されたベース部材と、
前記ベース部材とは別部品であり、前記ベース部材に取り付けられた状態において、前記ロービーム用の配光パターンのカットオフラインを形成するシェードとして機能する光学部材と、
を備える。【００２９】
ベース部材の先端にシェード部を一体的に形成する場合、ベース部材の加工条件の制約により、先端が一定の厚みを有してしまう。この先端は、光を反射できないため、暗部の原因となる。
上記構成によれば、光学部材はベース部材とは別部品であるため、ベース部材の加工条件に制約されることなく、先端の形状を細く形成することができる。このため、暗部の原因となる先端の厚さを従来より小さくすることができ、暗部の発生を運転者から見て目立たない程度に抑えやすくなる。【００３０】
また、本開示の第２の側面に係る車両用灯具において、
前記光学部材は、当該光学部材が前記ベース部材に取り付けられた状態において、前記ロービーム用の配光パターンのカットオフラインを形成するシェードとして機能するとともに、前記第二光源から出射された光の少なくとも一部を前記投影レンズに向けて反射するリフレクタとしても機能するようにしても良い。【００３１】
この構成によれば、光学部材をリフレクタとしても利用することができるので、第二光源の光の利用効率の向上に寄与することができる。【００３２】
また、本開示の第２の側面に係る車両用灯具において、
前記光学部材には開口部が形成され、
前記光学部材が前記ベース部材に取り付けられた状態において、前記第二光源が前記開口部から灯具前方へ向けて露出するようにしても良い。【００３３】
この構成によれば、第二光源を投影レンズの後方焦点の近くに配置しやすくなり、第二光源から出射される直射光の利用効率を高めることができる。【００３４】
また、本開示の第２の側面に係る車両用灯具において、
前記光学部材において、前記開口部の上方には上板状部が形成され、
前記上板状部の上面は、前記第一光源から出射された光を前記投影レンズに向けて反射する第一反射面を含むようにしても良い。【００３５】
この構成によれば、光学部材を構成する上板状部を第一光源から出射される光の反射面としても利用することができるので、第一光源の光の利用効率の向上に寄与することができる。【００３６】
また、本開示の第２の側面に係る車両用灯具において、
前記上板状部の前記上面とは反対側の下面は、前記第二光源から出射された光を前記投影レンズに向けて反射する第二反射面を含むようにしても良い。【００３７】
この構成によれば、光学部材を構成する上板状部を第二光源から出射される光の反射面としても利用することができるので、第二光源の光の利用効率の向上に寄与することができる。【００３８】
また、本開示の第２の側面に係る車両用灯具において、
灯具前後方向における前記上板状部の先端は、前記ロービーム用の配光パターンのカットオフラインを形成するようにしても良い。【００３９】
この構成によれば、光学部材を構成する上板状部をカットオフラインを形成する部材としても利用することができる。【００４０】
また、本開示の第２の側面に係る車両用灯具において、
前記光学部材において、前記開口部の下方には下板状部が形成され、
前記下板状部の上面は、前記第二光源から出射された光を前記投影レンズに向けて反射する第三反射面を含むようにしても良い。【００４１】
この構成によれば、光学部材を構成する下板状部を第二光源から出射される光の反射面として利用することができるので、第二光源の光の利用効率の向上に寄与することができる。【００４２】
また、本開示の第２の側面に係る車両用灯具において、
前記第二光源は、発光素子と、前記発光素子が配置された基板と、を有し、
前記基板の上端部は、前記投影レンズの光軸より上方に配置され、
前記上端部を上方から覆うとともに、前記第一光源から出射された光を前記投影レンズに向けて反射するカバー部材を有していても良い。【００４３】
この構成によれば、第二光源を投影レンズの後方焦点の近くに配置しやすくなる。【００４４】
また、本開示の第２の側面に係る車両用灯具において、
前記第二光源は、発光素子と、前記発光素子が配置された基板と、を有し、
前記ベース部材は、前記第一光源が配置された第一面と、前記第二光源の前記基板が固定された第二面と、を有し、
前記光学部材が前記ベース部材に取り付けられた状態において、灯具前後方向における前記光学部材と前記第一面の先端との間には、前記基板の上端部が入り込む隙間が形成されていても良い。【００４５】
この構成によれば、隙間を利用することで基板を配置する自由度が向上し、例えば隙間を介して基板の上端部を光軸より上方に配置することが可能となり、第二光源を投影レンズの後方焦点の近くに配置しやすくなる。【００４６】
また、本開示の第２の側面に係る車両用灯具において、
前記基板は、前記ベース部材と前記光学部材との間に配置されているとともに、固定部材により、前記光学部材とともに前記ベース部材に対して固定されていても良い。【００４７】
この構成によれば、基板上の第二光源を、投影レンズの後方焦点に近い位置に配置しやすくなる。【００４８】
また、本開示の第２の側面に係る車両用灯具において、
前記光学部材は、透明なポリカーボネート樹脂で形成されていても良い。【００４９】
この構成によれば、太陽光の集光による光学部材の溶損を防ぐことができる。【００５０】
また、本開示の第３の側面に係る車両用灯具は、
ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るように構成された車両用灯具において、
投影レンズと、
前記投影レンズの後方に配置されるとともに、ロービーム用の配光パターンを形成する光を出射する第一光源と、
前記投影レンズの後方に配置されるとともに、ハイビーム用の付加配光パターンを形成する光を出射する第二光源と、
前記第一光源及び前記第二光源が配置されたベース部材と、を備え、
前記ベース部材は、前記第一光源が配置された第一面と、前記第二光源が配置された第二面と、を有し、
前記第二面は、当該第二面に配置された前記第二光源の出射部が斜め前上方を向くとともに、前記第二光源の出射部が前記投影レンズの後方焦点よりも下方に配置されるように、前記投影レンズの光軸に対して傾斜する傾斜面である。【００５１】
上記構成によれば、第二光源を、ロービーム用の配光パターンを形成するための光の経路を回避した位置に配置しつつ、第二光源から出射される光の多くを後方焦点付近を通過させることが可能となる。このため、第二光源の光の利用効率を向上させることができる。【００５２】
また、本開示の第３の側面に係る車両用灯具において、
前記第二光源は、複数の発光素子と、前記複数の発光素子が配置された基板と、を有し、
前記基板は、前記傾斜面に固定され、
前記複数の発光素子は、前記基板を介して、前記傾斜面上に配置されていても良い。【００５３】
この構成によれば、基板上に配置される複数の発光素子から出射される光の多くを後方焦点付近を通過させることが可能となる。【００５４】
また、本開示の第３の側面に係る車両用灯具において、
前記基板の上端部は、前記投影レンズの光軸より上方に配置されていても良い。【００５５】
この構成によれば、基板に配置された複数の発光素子をさらに後方焦点に近づけることができる。【００５６】
また、本開示の第３の側面に係る車両用灯具は、
前記ベース部材に取り付けられた状態において、前記ロービーム用の配光パターンのカットオフラインを形成するシェードとして機能する光学部材を備え、
前記光学部材は開口部を有し、
前記複数の発光素子が前記開口部から灯具前方へ向けて露出していても良い。【００５７】
この構成によれば、複数の発光素子をさらに後方焦点に近づけて配置しやすくなる。【００５８】
また、本開示の第３の側面に係る車両用灯具において、
前記複数の発光素子は、前記開口部から灯具前方へ向けて露出するとともに、前記投影レンズの後方焦点よりも下方において左右方向に配列に配置されており、個別に点灯し得るように構成されていても良い。【００５９】
この構成によれば、個別点灯の制御可能な複数の発光素子について、各発光素子の光の利用効率を向上させることができる。【００６０】
また、本開示の第４の側面に係る車両用灯具は、
投影レンズと、
前記投影レンズの後方に配置されるとともに、所定の配光パターンを形成する光を出射する光源と、を備え、
前記光源は、複数の発光素子と、前記複数の発光素子が並列に配置された金属製の基板と、を有し、
前記基板上には、複数の配線パターンと、前記配線パターンの各々に形成された実装部と、が形成されており、
前記実装部の各々には、前記発光素子が接続されており、前記複数の発光素子の各々が個別に点灯し得るように構成されており、
前記実装部と前記配線パターンの端部との間の最短距離をＡとし、
前記実装部と前記基板の端部との間の最短距離をＢとし、
前記複数の発光素子の間の最小並列ピッチをＰminとした場合、
前記最短距離Ａと前記最小並列ピッチＰminとの比（Ａ／Ｐmin）が、０．５７以上であり、
前記最短距離Ｂと前記最小並列ピッチＰminとの比（Ｂ／Ｐmin）が、１．７以上である。【００６１】
上記構成によれば、光源が一定時間以上動作した場合でも、発光素子が例えば製品条件以上に高温となることが抑制される。したがって、車両用灯具の製品寿命が低下することを抑制することができる。【００６２】
また、本開示の第４の側面に係る車両用灯具は、
前記光源が配置された金属製のベース部材を備え、
前記基板は、前記ベース部材に固定され、
前記複数の発光素子は、前記基板を介して、前記ベース部材上に配置されていても良い。【００６３】
この構成によれば、光源から生じる熱を、基板を介してベース部材から放熱することができる。【００６４】
また、本開示の第４の側面に係る車両用灯具は、
ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るように構成された車両用灯具において、
前記光源は、ハイビーム用の付加配光パターンを形成する光を出射するために設けられていても良い。【００６５】
この構成によれば、光源をハイビーム用の付加配光パターンを形成するために用いることができる。【００６６】
また、本開示の第４の側面に係る車両用灯具は、
前記基板が前記ベース部材上に固定された状態において、
前記基板の端部が、ロービーム用の配光パターンのカットオフラインを形成するシェードとして機能するようにしても良い。【００６７】
この構成によれば、発光素子を投影レンズの後方焦点付近に配置しやすくなり、光源の光の利用効率を向上させることができる。また、基板の一部をシェードとして使用できるので部品点数を削減することができる。【００６８】
また、本開示の第４の側面に係る車両用灯具は、
前記投影レンズの後方に配置されるとともに、ロービーム用の配光パターンのカットオフラインを形成するシェードを備え、
前記複数の発光素子は、灯具前後方向において前記シェードの先端から灯具後方に５ｍｍ以内に配置されているとともに、灯具上下方向において前記シェードの先端から灯具下方に４ｍｍ以内に配置されていても良い。【００６９】
この構成によれば、明るさを確保しつつムラが抑えられた良好なハイビーム用の付加配光パターンを得ることができる。【００７０】
また、車両用灯具に用いられる本開示の第４の側面に係る基板は、
複数の発光素子と、
前記複数の発光素子が並列に配置された金属製の基板と、
を備え、
前記基板上には、複数の配線パターンと、前記配線パターンの各々に形成された実装部と、が形成されており、
前記実装部の各々には、前記発光素子が接続されており、前記複数の発光素子の各々が個別に点灯し得るように構成されており、
前記実装部と前記配線パターンの端部との間の最短距離をＡとし、
前記実装部と前記基板の端部との間の最短距離をＢとし、
前記複数の発光素子の間の最小並列ピッチをＰminとした場合、
前記最短距離Ａと前記最小並列ピッチＰminとの比（Ａ／Ｐmin）が、０．５７以上であり、
前記最短距離Ｂと前記最小並列ピッチＰminとの比（Ｂ／Ｐmin）が、１．７以上である。【００７１】
この構成によれば、発光素子が一定時間以上動作した場合でも、例えば製品条件以上に高温となることが抑制される。したがって、車両用灯具の製品寿命が低下することを抑制することができる。
【発明の効果】
【００７２】
本開示の第１の側面に係る車両用灯具及び第２の側面に係る車両用灯具によれば、ハイビームを照射する際に運転者が感じる違和感を抑制することが可能な車両用灯具を提供することができる。【００７３】
また、本開示の第３の側面に係る車両用灯具によれば、ハイビーム用の付加配光パターンを形成するための光を出射する光源について、光の利用効率を向上させることができる。【００７４】
また、本開示の第４の側面に係る車両用灯具および基板によれば、製品寿命の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本開示の第1実施形態に係る車両用灯具の分解斜視図である。
【図２】図１の灯具の鉛直断面を水平方向から見た図である。
【図３】第1実施形態に係る車両用灯具における光路を示す図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、光路変換部の第1実施形態の変形例１を説明するための車両用灯具の縦断面図であり、図２に相当する図である。
【図５】（ａ）は従来の車両用灯具の配光パターンの一例であり、（ｂ）は第1実施形態の車両用灯具の配光パターンの一例である。
【図６】光路変換部の第1実施形態の変形例２を説明するための車両用灯具の縦断面図であり、図２に相当する図である。
【図７】光路変換部の第1実施形態の変形例３を説明するための車両用灯具の縦断面図であり、図２に相当する図である。
【図８】本開示の第２実施形態に係る車両用灯具の分解斜視図である。
【図９】図８の灯具の鉛直断面を水平方向から見た図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、第２実施形態に係る車両用灯具の光学部材を示す図である。
【図１１】（ａ）は、車両用灯具の第２実施形態の変形例１を説明するための部分断面図であり、（ｂ）は、従来の構成を示す比較図である。
【図１２】本開示の第３実施形態に係る車両用灯具の分解斜視図である。
【図１３】図１２の灯具の鉛直断面を水平方向から見た図である。
【図１４】本開示の第４実施形態に係る車両用灯具の分解斜視図である。
【図１５】図１４の灯具の鉛直断面を水平方向から見た図である。
【図１６】第４実施形態に係る車両用灯具に用いられる基板を説明する図である。
【図１７】発光素子の固定位置を説明する図である。
【図１８】（ａ）〜（ｃ）は、発光素子の温度測定結果を示す図である。
【図１９】シェード部材の変形例を示す図である。
【図２０】第１実施形態〜第４実施形態に係る車両用灯具から照射される光により灯具前方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２１】（ａ）は従来の車両用灯具の配光パターンの一例であり、（ｂ）は第２実施形態に係る車両用灯具の配光パターンの一例である。
【図２２】従来の車両用灯具の構成例を示す図である。
【図２３】（ａ）〜（ｅ）は、従来の構成による配光パターンと本開示の第３実施形態の構成による配光パターンとを比較する図である。
【発明を実施するための形態】
【００７６】
＜第１実施形態＞
以下、本開示の車両用灯具１の一例として、第１実施形態の車両用灯具について、図面を参照して詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、車両用灯具１Ａは、投影レンズ１１と、レンズホルダ１２と、発光素子（第一光源の一例）１３と、リフレクタ１４と、光学部材（シェードの一例）２０と、反射部材２５と、光源ユニット（第二光源の一例）３０と、ベース部材４０と、ファン４１とを備えている。なお、図２では、見易さのため、リフレクタ１４の形状を簡略化して表している。
車両用灯具１Ａは、例えば、ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るヘッドランプであり、プロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されている。
【００７７】
投影レンズ１１は、車両の前後方向に延びる光軸Ａｘを有している。投影レンズ１１は、前面が凸面状で、後面が平面状を有する平凸非球面レンズであり、その後方焦点Ｆを含む焦点面である後方焦点面上に形成される光源像を、反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。本例で、仮想鉛直スクリーンは、例えば、車両前方２５ｍの位置に配置される。なお、投影レンズ１１は、前面と後面の両方が凸面状であっても良い。投影レンズ１１は、その外周フランジ部においてレンズホルダ１２に支持されている。投影レンズ１１を支持するレンズホルダ１２は、ベース部材４０に支持されている。レンズホルダ１２には、レンズホルダ１２の内壁面を外部から見えないように目隠しするためのエクステンション１２ａが取り付けられている。
【００７８】
発光素子１３は、投影レンズ１１の後方焦点Ｆよりも後方側に配置されている。発光素子１３は、例えば白色発光ダイオードで構成されており、横長矩形状の発光面を有している。発光素子１３は、その発光面を光軸Ａｘを含む水平面上よりもわずかに上方に位置させた状態で上向きに配置されている。発光素子１３は、アタッチメント１３ａを介してベース部材４０に固定されている。発光素子１３から出射した光は、主に投影レンズ１１の後面（入射面）における光軸Ａｘより下方側の領域に入射し、出射面から出射されてロービーム用の配光パターンを形成する。
なお、本実施形態において、上記「ロービーム用の配光パターン」及び後述する「ハイビーム用の付加配光パターン」は、例えば、車両前方２５ｍの位置に配置される仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを意味する。そして、「ロービーム用の配光パターンとハイビーム用の付加配光パターンとの間」とは、上記仮想鉛直スクリーン上に形成される両配光パターンの間を意味する。
【００７９】
リフレクタ１４は、発光素子１３を上方側から覆うように配置されており、発光素子１３からの光を投影レンズ１１へ向けて反射させる。光を反射させるリフレクタ１４の反射面は、後方焦点Ｆと発光素子１３の発光中心とを結ぶ軸を有している。反射面は、発光素子１３の発光中心を第１焦点とする略楕円面状の曲面で構成されており、その離心率が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。リフレクタ１４は、レンズホルダ１２に支持されている。
【００８０】
光源ユニット３０は、複数の発光素子３１と、基板３２とを有している。
発光素子３１は、投影レンズ１１の後方焦点Ｆよりも下後方において左右方向へ並列に配置されている。発光素子３１は、例えば白色発光ダイオードで構成されており、例えば正方形状の発光面を有している。発光素子３１は、発光面を灯具正面方向に対して斜め上向きにした状態で基板３２に実装されている。発光素子３１が実装された基板３２は、ベース部材４０に支持されている。
【００８１】
本実施形態では、基板３２に１１個の発光素子３１が配置されている。各発光素子３１は、例えば、光軸Ａｘの真下の位置を中心にして左右方向へ等間隔で配置された構成となっている。各発光素子３１は、基板３２上に設けられた点灯制御回路によって個別に点灯し得るように構成されている。発光素子３１から出射した光は、投影レンズ１１における入射面の略全域に入射し、出射面から出射されてハイビーム用の付加配光パターンを形成する。
投影レンズ１１へ向かう各発光素子３１の光は、その後方焦点面をある程度の拡がりをもって通過するが、その光線束の範囲は互いに隣接する発光素子相互間において僅かに重複するものとなる。なお、各発光素子３１は、光軸Ａｘの真下の位置を中心にして左右対称に配置されなくても良く、また、等間隔で配置しなくても良い。
【００８２】
光学部材２０は、上下方向へ所定の間隔を空けて略水平に並列配置された板状の上板状部２１と下板状部２２とを有している。上板状部２１と下板状部２２との間に空いた所定の間隔が、光源ユニット３０の各発光素子３１が配置される開口部２３とされている。各発光素子３１は、開口部２３から灯具前方へ向けて露出するように配置される。光学部材２０は、耐熱性に優れたアルミダイキャスト又は透明なポリカーボネート樹脂等で形成されている。光学部材２０は、光源ユニット３０とともに、ベース部材４０に支持されている。
【００８３】
上板状部２１の上面は、リフレクタ１４で反射した発光素子１３からの光の一部を遮光した上で、遮光した光を上向きに反射させる上向き反射面２１ａを構成している。上向き反射面２１ａは、反射させた光を投影レンズ１１の入射面に入射させ、その光を投影レンズ１１の前面（出射面）から出射させる。上向き反射面２１ａは、光軸Ａｘを含む水平面に対して、前方下向きへ僅かに傾斜するように形成されている。上向き反射面２１ａのうち光軸Ａｘよりも左側（灯具正面視では右側）に位置する左側領域は、光軸Ａｘを含む水平面の位置から斜め上後方へ傾斜する傾斜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（灯具正面視では左側）は、短い斜面を介して左側領域よりも一段低い傾斜面で構成されている。上向き反射面２１ａの前端縁２１ａ１は、後方焦点Ｆの位置から左右両側へ向けて延びるように形成されている。
【００８４】
上板状部２１の上記上面とは反対側の下面は、発光素子３１から斜め上前方へ向けて出射する光の一部を前方の投影レンズ１１へ向けて反射させる下向き反射面２１ｂを構成している。下向き反射面２１ｂは、上向き反射面２１ａの前端縁２１ａ１から発光素子３１の上方近傍位置まで後方へ向けてやや下向きに延びるように形成されている。
【００８５】
下板状部２２の上面は、発光素子３１から斜め下前方へ向けて出射する光の一部を前方の投影レンズ１１へ向けて反射させる反射面２２ａを構成している。反射面２２ａは、発光素子３１の斜め下前方から発光素子３１の下方近傍位置まで後方へ向けてやや上向きに延びるように形成されている。
【００８６】
上板状部２１の上向き反射面２１ａ及び下向き反射面２１ｂと、下板状部２２の反射面２２ａとは、アルミニウム蒸着等による鏡面処理が施されている。
【００８７】
反射部材２５は、上板状部２１の後方に上板状部２１と連続するように配置されている。反射部材２５の上面は、上板状部２１の上面と同様に、リフレクタ１４で反射した発光素子１３からの光の一部を遮光した上で、遮光した光を上向きに反射させる上向き反射面２５ａを構成している。反射部材２５の上向き反射面２５ａもアルミニウム蒸着等による鏡面処理が施されている。反射部材２５は、ベース部材４０に支持されている。上向き反射面２５ａは、上記上向き反射面２１ａと同様に、光軸Ａｘを含む水平面に対して僅かに前方下向きに傾斜するように形成されている。
【００８８】
ベース部材４０は、水平面状に形成された上壁部４０ａと、上壁部４０ａの前端から斜め下前方へ向けて延びる傾斜壁部４０ｂとを有している。上壁部４０ａおよび傾斜壁部４０ｂには、それらの下面から下方向へ延びる放熱フィン４０ｃが前後方向へ並んで複数配列されている。上壁部４０ａの上面には発光素子１３と反射部材２５とが支持されており、傾斜壁部４０ｂの上面には基板３２に搭載された発光素子３１と光学部材２０とが支持されている。
【００８９】
ファン４１は、ベース部材４０の下側に配置されている。ファン４１から発生された風は、下方向へ延びる放熱フィン４０ｃに対して下方から送り込まれる。
【００９０】
なお、車両用灯具１Ａは、光軸調整が完了した状態では、例えば、光軸Ａｘが車両前後方向に対して僅かに下向きになるように構成されている。
【００９１】
このような構成の車両用灯具１Ａにおいて、本例の投影レンズ１１は、図３に示すように、光軸Ａｘよりも上方側の領域における上部出射面１１ａに光路変換部５１が形成されている。すなわち、光路変換部５１は、投影レンズ１１の出射面のうち、発光素子１３から出射された光より発光素子３１から出射された光が出射する割合が高い領域に形成されている。光路変換部５１は、光軸Ａｘよりも上方側の領域における上部出射面１１ａが、光軸Ａｘよりも下方側の領域における下部出射面１１ｂよりも後方側に大きく湾曲された（出射面の曲率半径を小さくする）曲率変更処理面として形成されている。なお、出射面の曲率半径を変える領域は、光軸Ａｘより上方側であれば良く、必ずしも上方側の全域としなくても良い。
【００９２】
光路変換部５１が形成されることにより、投影レンズ１１は、光軸Ａｘよりも上方に位置する上部領域１１Ａの後方焦点Ｆａが、上部領域１１Ａ以外の領域の後方焦点Ｆよりも下方に位置するようになる。このため、上部領域１１Ａ以外の領域の後方焦点Ｆが光軸Ａｘ上に位置しているのに対し、上部領域１１Ａの後方焦点Ｆａは、光軸Ａｘよりも下方に位置している。
【００９３】
これにより、投影レンズ１１は、発光素子３１から出射して投影レンズ１１の上部領域１１Ａに入射した光を、図中の２点鎖線で示した出射面の場合よりもやや下向きに進むように光路変換して、投影レンズ１１の上部出射面１１ａから前方へ向けて出射させる。本例では、発光素子３１から投影レンズ１１の上部領域１１Ａへ直接向かう光線（直射）が、上部領域１１Ａの後方焦点Ｆａの近くを通過するように構成されている。
【００９４】
なお、光路変換部５１は、例えば光を屈折（散乱）させるマイクロストラクチャとして、上記上部出射面１１ａの領域に形成されても良い。この場合にも、投影レンズ１１は、発光素子３１から上部領域１１Ａに入射した光を、上部出射面１１ａからやや下向きに光路変換して前方へ向けて出射させる。また、光路変換部５１としての上記のマイクロストラクチャは、投影レンズ１１の上部領域１１Ａの入射面に形成されていても良い。
【００９５】
＜第１実施形態  変形例１＞
次に、上述した形態における光路変換部５１の変形例１について図４を参照して説明する。なお、上述した第１実施形態と同一番号を付した部分については、同じ機能であるため、繰り返しとなる説明は省略する。
【００９６】
図４に示すように、第１実施形態の変形例１の光路変換部６１は、投影レンズ１１の入射面に形成されている点で、投影レンズ１１の出射面に形成されている光路変換部５１（図３参照）と相違している。
【００９７】
光路変換部６１は、投影レンズ１１の入射面のうち、発光素子１３から出射された光より発光素子３１から出射された光が入射する割合が高い領域に形成されている。光路変換部６１は、例えば投影レンズ１１の光軸Ａｘよりも上方側の上部入射面１１Ｂ上に、レンズステップとして形成されている。なお、光軸Ａｘよりも上方側にレンズステップ６１を形成する場合、必ずしも上方側の全域に形成する必要はなく、一部の領域に形成するようにしても良い。また、光路変換部６１としてのレンズステップは、投影レンズ１１の出射面の上側に設けても良い。
【００９８】
レンズステップ６１の形状は、例えば、図４（ａ）に示すように、その断面が三角形状を有しており、投影レンズ１１の入射面側から見たとき、図４（ｂ）に示すような円弧状を有している。レンズステップ６１は、光源側の側面（光が入射する面）が、光軸Ａｘに垂直な投影レンズ１１の入射面に対して傾斜した面となるように配置されている。
【００９９】
このような構成によれば、光源から出射してレンズステップ６１に入射した光（発光素子３１からの光の割合が多い）は、レンズステップ６１でやや下向きに屈折された後に投影レンズ１１に入射する。このため、レンズステップ６１に入射した光は、レンズステップ６１が形成されていない場合と比べて、光軸Ａｘよりも上方側の上部出射面１１ａからやや下向きに出射する。これにより、上述した形態と同様に、図５（ｂ）に示すように、ロービーム用配光パターンＰＬ１と付加配光パターンＰＡとの連続性を高めることができ、ハイビームを照射する際に現れる暗部の発生を抑制し、運転者が感じる違和感を軽減させることができる。
【０１００】
＜第１実施形態  変形例２＞
次に、上述した形態における光路変換部５１の変形例２について図６を参照して説明する。なお、上述した第１実施形態と同一番号を付した部分については、同じ機能であるため、繰り返しとなる説明は省略する。
【０１０１】
図６に示すように、第１実施形態の変形例２の光路変換部７１は、投影レンズ１１の入射面よりも光源側（後方）に形成されている点で、投影レンズ１１の出射面に形成されている光路変換部５１（図３参照）と相違している。
【０１０２】
光路変換部７１は、投影レンズ１１と発光素子３１との間のうち、発光素子１３から出射された光より発光素子３１から出射された光が通過する割合が低い領域に形成されている。光路変換部７１は、例えば投影レンズ１１の光軸Ａｘよりも下方側の下部入射面１１Ｃと発光素子３１との間であって、発光素子１３の光がほとんど通らない部位に、付加光学部材（例えばプリズムレンズ）として形成されている。
【０１０３】
光路変換部７１として機能するプリズムレンズ（付加光学部材の一例）は、ガラス材、プラスチック材等で構成されており、その形状は、例えば、図６に示すように、断面が三角形状を有している。
【０１０４】
このような構成によれば、光源から出射した一部の光（発光素子３１からの光の割合が少ない）は、プリズムレンズに入射してやや下向きに屈折された後に投影レンズ１１の下部入射面１１Ｃに入射する。このため、このプリズムレンズを通過して下部入射面１１Ｃに入射した光は、プリズムレンズを通過しない光よりも下部出射面１１ｂからやや下向きに出射する。これにより、図５（ｂ）に示すように、ハイビーム用配光パターンＰＨ１のときに、付加配光パターンＰＡの光をＨ線よりも下方に照射させて、ロービーム用配光パターンＰＬ１と付加配光パターンＰＡとをカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の部分において部分的に重複させることができる。よって、ロービーム用配光パターンＰＬ１と付加配光パターンＰＡとの連続性を高めることができ、ハイビームを照射する際に現れる暗部（図５（ａ）参照）の発生を抑制し、運転者が感じる違和感を軽減させることができる。
【０１０５】
＜第１実施形態  変形例３＞
次に、上述した形態における光路変換部５１の変形例３について図７を参照して説明する。なお、上述した第１実施形態と同一番号を付した部分については、同じ機能であるため、繰り返しとなる説明は省略する。
【０１０６】
図７に示すように、第１実施形態の変形例３の光路変換部８１は、投影レンズ１１に入射した光の一部を拡散反射する微小なステップまたは凹凸として投影レンズ１１の出射面に形成されている。光路変換部８１は、入射した光の一部を車両前方の斜め上方へも拡散させる。拡散反射された光は、道路上方に位置する道路標識（オーバーヘッドサイン）を照射するオーバーヘッド用の配光パターンを形成する。なお、本例では、光路変換部８１を投影レンズ１１の上部出射面１１ａに形成しているが、これに限定されず例えば下部出射面１１ｂに形成するようにしても良い。このような構成によれば、車両前方における広範囲の視認性に優れた配光を得ることができる。
【０１０７】
＜第２実施形態＞
以下、本開示の車両用灯具の一例である第２実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図８及び図９に示すように、車両用灯具１Ｂは、投影レンズ１１と、レンズホルダ１２と、発光素子（第一光源の一例）１３と、リフレクタ１４と、光学部材２０と、反射部材（カバー部材の一例）２５と、光源ユニット（第二光源の一例）３０と、ベース部材４０と、ファン４１とを備えている。なお、図９では、見易さのため、リフレクタ１４の形状を簡略化して表している。
車両用灯具１Ｂは、例えば、第１実施形態と同様にロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るヘッドランプであり、プロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されている。
【０１０８】
投影レンズ１１は、車両の前後方向に延びる光軸Ａｘを有している。投影レンズ１１は、前面が凸面状で、後面が平面状を有する平凸非球面レンズであり、その後方焦点Ｆを含む焦点面である後方焦点面上に形成される光源像を、反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。なお、本実施形態で、仮想鉛直スクリーンは、例えば、車両前方２５ｍの位置に配置される。また、投影レンズ１１は、前面と後面の両方が凸面状であっても良い。
【０１０９】
本実施形態の投影レンズ１１では、光軸Ａｘよりも上方側の領域における上部出射面１１ａに光路変換部５１が形成されている。光路変換部５１は、上部出射面１１ａの曲率半径を光軸Ａｘよりも下方側の領域における下部出射面１１ｂの曲率半径よりも小さくする曲率処理面として形成されている。光路変換部５１が形成されることにより、光源ユニット３０から投影レンズ１１の上部領域１１Ａに入射した光は、光路変換部５１が形成されていない場合（図中の２点鎖線で示す出射面）よりもやや下向きの光となって投影レンズ１１の上部出射面１１ａから出射される。
【０１１０】
投影レンズ１１は、その外周フランジ部においてレンズホルダ１２に固定されている。投影レンズ１１を固定するレンズホルダ１２は、ベース部材４０に固定されている。レンズホルダ１２には、レンズホルダ１２の内壁面を外部から見えないように目隠しするためのエクステンション１２ａが取り付けられている。
【０１１１】
発光素子１３は、投影レンズ１１の後方焦点Ｆよりも後方側に配置されている。発光素子１３は、例えば白色発光ダイオードで構成されており、横長矩形状の発光面を有している。発光素子１３は、その発光面を光軸Ａｘを含む水平面上よりも僅かに上方に位置させた状態で上向きに配置されている。発光素子１３は、アタッチメント１３ａを介してベース部材４０に固定されている。発光素子１３から出射した光は、主に投影レンズ１１の後面（入射面）における光軸Ａｘより下方側の領域に入射し、出射面から出射されてロービーム用の配光パターンを形成する。
【０１１２】
リフレクタ１４は、発光素子１３を上方側から覆うように配置されており、発光素子１３からの光を投影レンズ１１へ向けて反射させる。光を反射させるリフレクタ１４の反射面は、後方焦点Ｆと発光素子１３の発光中心とを結ぶ軸を有している。反射面は、発光素子１３の発光中心を第１焦点とする略楕円面状の曲面で構成されており、その離心率が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。リフレクタ１４は、レンズホルダ１２に固定されている。
【０１１３】
光学部材２０は、上下方向へ所定の間隔を空けて略水平に並列配置された板状の上板状部２１と下板状部２２とを備えている。上板状部２１と下板状部２２との間に空いた間隔は、光源ユニット３０から出射された光が通過する開口部２３とされている。光学部材２０は、耐熱性に優れたアルミダイキャスト又は透明なポリカーボネート樹脂等で形成されている。光学部材２０をポリカーボネート樹脂で形成することで、太陽光の熱に起因する変形を抑制することができる。
【０１１４】
光源ユニット３０は、複数の発光素子３１と、基板３２とを有している。
発光素子３１は、基板３２に実装されており、投影レンズ１１の後方焦点Ｆよりも下後方において左右方向へ並列に配置されている。発光素子３１は、例えば白色発光ダイオードで構成されており、例えば正方形状の発光面を有している。
【０１１５】
本実施形態では、基板３２に１１個の発光素子３１が配置されている。各発光素子３１は、例えば、光軸Ａｘの真下の位置を中心にして左右方向へ等間隔で配置された構成となっている。各発光素子３１は、基板３２上に設けられた点灯制御回路によって個別に点灯し得るように構成されている。発光素子３１から出射した光は、投影レンズ１１における入射面の略全域に入射し、出射面から出射されてハイビーム用の付加配光パターンを形成する。
投影レンズ１１へ向かう各発光素子３１の光は、その後方焦点面をある程度の拡がりをもって通過するが、その光線束の範囲は互いに隣接する発光素子相互間において僅かに重複するものとなる。なお、各発光素子３１は、光軸Ａｘの真下の位置を中心にして左右対称に配置されなくても良く、また、等間隔で配置しなくても良い。
【０１１６】
反射部材２５は、平板状に形成されており、上板状部２１の後方に上板状部２１と連続するように配置されている。反射部材２５の上面は、リフレクタ１４で反射した発光素子１３からの光の一部を遮光した上で、遮光した光を投影レンズ１１に向けて反射させる上向き反射面２５ａを構成している。上向き反射面２５ａは、アルミニウム蒸着等による鏡面処理が施されている。反射部材２５は、光軸Ａｘを含む水平面に対して僅かに前方下向きに傾斜するように設けられている。また、反射部材２５は、基板３２の上端部３２ａを上方から覆うように配置されるとともに、ベース部材４０に固定されている。なお、反射部材２５は、光学部材２０と一体的に形成されて、光学部材２０の一部に含まれる構成であっても良い。
【０１１７】
ベース部材４０は、水平方向へ延びる上壁部４０ａと、上壁部４０ａの前端部から斜め下前方へ向けて延びる傾斜壁部４０ｂとを有している。上壁部４０ａの上面には、段差部４２が形成されており、段差部４２より前側の低い部分が前上壁部４０ａ１とされ、段差部より後側の高い部分が後上壁部４０ａ２とされている。前上壁部４０ａ１の上面には反射部材２５が固定されており、後上壁部４０ａ２の上面には発光素子１３が固定されている。また、傾斜壁部４０ｂの上面には基板３２に実装された発光素子３１と光学部材２０とが固定されている。上壁部４０ａおよび傾斜壁部４０ｂには、それらの下面から下方向へ延びる放熱フィン４０ｃが前後方向へ並んで複数配列されている。ベース部材４０は、前上壁部４０ａ１の上面が光軸Ａｘを含む水平面となるように配置されている。
【０１１８】
ファン４１は、ベース部材４０の下側に配置されている。ファン４１から発生された風は、下方向へ延びる放熱フィン４０ｃに対して下方から送り込まれる。
【０１１９】
なお、車両用灯具１Ｂは、光軸調整が完了した状態では、例えば、光軸Ａｘが車両前後方向に対して僅かに下向きになるように構成されている。
【０１２０】
次に、図１０を参照して、光学部材２０についてさらに説明する。
図１０（ａ）は、光学部材２０を斜め上前方から見た図であり、図１０（ｂ）は斜め下前方から見た図である。また、図１０（ｃ）は光学部材２０の上面図を示す。
【０１２１】
上板状部２１の上面は、リフレクタ１４で反射した発光素子１３からの光の一部を遮光するシェードを構成するとともに、遮光した光を投影レンズ１１に向けて反射させる上向き反射面２１ａを構成している。上向き反射面２１ａは、光軸Ａｘを含む水平面に対して、前方下向きへ僅かに傾斜するように形成されている（図９参照）。
【０１２２】
上向き反射面２１ａのうち光軸Ａｘよりも左側（灯具正面視では右側）に位置する左側領域２１Ａは、光軸Ａｘを含む水平面の位置から斜め上後方へ傾斜する傾斜面で構成されており、光軸Ａｘよりも右側（灯具正面視では左側）に位置する右側領域２１Ｂは、短い斜面２１Ｃを介して左側領域よりも一段低い傾斜面で構成されている。上向き反射面２１ａの前端縁２１ａ１は、後方焦点Ｆの位置から左右両側へ向けて延びるように形成されている。また、上向き反射面２１ａの前端縁２１ａ１は、左右方向における中央部において上向き反射面２１ａの前後方向の長さが短くなるような凹状に形成されている。
【０１２３】
上板状部２１の上記上面とは反対側の下面は、発光素子３１から斜め上前方へ向けて出射する光の一部を前方の投影レンズ１１へ向けて反射させる下向き反射面２１ｂを構成している。下向き反射面２１ｂは、上向き反射面２１ａの前端縁２１ａ１から発光素子３１の上方近傍位置まで後方へ向けてやや下向きに延びるように形成されている（図９参照）。
【０１２４】
下板状部２２の上面は、発光素子３１から斜め下前方へ向けて出射する光の一部を前方の投影レンズ１１へ向けて反射させる反射面２２ａを構成している。反射面２２ａは、発光素子３１の斜め下前方から発光素子３１の下方近傍位置まで後方へ向けてやや上向きに延びるように形成されている（図９参照）。
【０１２５】
上板状部２１の上向き反射面２１ａ及び下向き反射面２１ｂと、下板状部２２の反射面２２ａとは、アルミニウム蒸着等による鏡面処理（斜線部）が施されている。
【０１２６】
所定の間隔（開口部２３）を空けて並列配置された上板状部２１と下板状部２２は、それぞれの左右両端部において取付部２４に支持されている。取付部２４には、取付穴２４ａが形成されている。光学部材２０は、取付部２４の取付穴２４ａ、及び基板３２に形成されている取付穴３２ｂ（図８参照）を介して、光学部材２０とベース部材４０との間に基板３２を挟んで基板３２と共に、固定部材（例えばネジ）６１によりベース部材４０に固定される。
【０１２７】
このような構成の光学部材２０がベース部材４０に固定された場合（図９参照）、基板３２に実装されている各発光素子３１は、光学部材２０の開口部２３から発光面を灯具正面方向に対して斜め上方（灯具前方）へ向けて露出するように配置される。光学部材２０と共にベース部材４０に固定された基板３２は、その上端部３２ａが投影レンズ１１の光軸Ａｘよりも上方に突出した状態で配置される。また、上板状部２１の上向き反射面２１ａは、後方焦点Ｆと基板３２の上端部３２ａとを接続するように配置される。反射部材２５の上向き反射面２５ａは、基板３２の上端部３２ａと後上壁部４０ａ２の先端とを接続するように配置される。この場合、ベース部材４０に段差部４２が設けられているため、反射部材２５と前上壁部４０ａ１との間には空間Ｓが形成される。光軸Ａｘよりも上方に配置されている基板３２の上端部３２ａは、この空間Ｓ内に収納されることになる。
【０１２８】
＜第２実施形態  変形例１＞
次に、上述した車両用灯具１Ｂの変形例１について図１１を参照して説明する。なお、上述した第２実施形態と同一番号を付した部分については、同じ機能であるため、繰り返しとなる説明は省略する。
【０１２９】
図１１に示すように、第２実施形態の変形例１の車両用灯具１Ｃは、光学部材７０がベース部材８０に固定された状態において、光学部材７０を構成する上板状部７１の後端とベース部材８０の上壁部８０ａの先端８１との間に、基板３２の上端部３２ａが入り込む隙間７５が形成されている。基板３２は、隙間７５に入り込んだ上端部３２ａが光軸Ａｘよりも上方に突出した状態でベース部材８０に固定されている。
【０１３０】
光学部材７０の上板状部７１は、平板形状を有し、光軸Ａｘを含む水平面に形成されている。上板状部７１の上面と下面には、上記上板状部２１と同様に鏡面処理が施されている。上板状部７１の上向き反射面７１ａ、下向き反射面７１ｂ、及び前端縁７１ａ１は、それぞれ上記上板状部２１の各部と同様に機能する。
【０１３１】
ベース部材８０は、水平方向へ延びる上壁部８０ａと、上壁部８０ａの前端部から斜め下前方へ向けて延びる傾斜壁部８０ｂとを有している。上壁部８０ａ上には発光素子１３が固定され、傾斜壁部８０ｂ上に発光素子３１が固定されている。
【０１３２】
ところで、図１１（ｂ）に示すように、ベース部材１４０の先端にシェード１４０ａが一体的に形成されている場合、ベース部材１４０に固定される基板１５０の上方にはシェード１４０ａが存在しているため、基板１５に実装されている発光素子１２０を後方焦点Ｆに近づけることには物理的な限界がある。この場合、例えば、シェード１４０ａに部分的な開口１４０ｂを形成して、その開口１４０ｂに基板１５０を入り込ませることで発光素子１２０を後方焦点Ｆに近づけることは可能であるが、そのようなベース部材１４０の加工は困難であり、コストもかかる。
【０１３３】
これに対して、第２実施形態の変形例１の上記構成によれば、光学部材７０がベース部材８０とは別部材で構成されており、光学部材７０がベース部材８０に固定されたとき、上板状部７１の後端と上壁部８０ａの先端８１との間に隙間７５が空くように構成されている。このため、隙間７５を通して基板３２の上端部３２ａを光軸Ａｘより上方に配置することができるようになり、基板３２を配置する自由度が向上する。その結果、図１１（ｂ）に示す従来の構成よりも、基板３２に実装された発光素子３１を投影レンズ１１の後方焦点Ｆの近くに配置することができるようになり、発光素子３１から出射される直射光の利用効率を高めることができる。また、基板３２の上端部３２ａの上面に、アルミニウム蒸着等による鏡面処理が施して、反射面として利用しても良い。
【０１３４】
＜第３実施形態＞
以下、本開示の車両用灯具の一例として、第３実施形態の車両用灯具１Ｄについて、図面を参照して詳細に説明する。
図１２及び図１３に示すように、車両用灯具１Ｄは、投影レンズ１１と、レンズホルダ１２と、発光素子（第一光源の一例）１３と、リフレクタ１４と、光学部材２０と、反射部材２５と、光源ユニット（第二光源の一例）３０と、ベース部材４０と、ファン４１とを備えている。なお、図１３では、見易さのため、リフレクタ１４の形状を簡略化して表している。
車両用灯具１Ｄは、例えば、ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るヘッドランプであり、プロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されている。
【０１３５】
投影レンズ１１は、車両の前後方向に延びる光軸Ａｘを有している。投影レンズ１１は、前面が凸面状で、後面が平面状を有する平凸非球面レンズであり、その後方焦点Ｆを含む焦点面である後方焦点面上に形成される光源像を、反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。本例で、仮想鉛直スクリーンは、例えば、車両前方２５ｍの位置に配置される。なお、投影レンズ１１は、前面と後面の両方が凸面状であっても良い。
【０１３６】
本実施形態の投影レンズ１１では、光軸Ａｘよりも上方側の領域における上部出射面１１ａに光路変換部５１が形成されている。光路変換部５１は、上部出射面１１ａの曲率半径を光軸Ａｘよりも下方側の領域における下部出射面１１ｂの曲率半径よりも小さくする曲率処理面として形成されている。光路変換部５１が形成されることにより、光源ユニット３０から投影レンズ１１の上部領域１１Ａに入射した光は、光路変換部５１が形成されていない場合（図中の２点鎖線で示す出射面）よりもやや下向きの光となって投影レンズ１１の上部出射面１１ａから出射される。
【０１３７】
投影レンズ１１は、その外周フランジ部においてレンズホルダ１２に固定されている。投影レンズ１１を固定するレンズホルダ１２は、ベース部材４０に固定されている。レンズホルダ１２には、レンズホルダ１２の内壁面を外部から見えないように目隠しするためのエクステンション１２ａが取り付けられている。
【０１３８】
発光素子１３は、投影レンズ１１の後方焦点Ｆよりも後方側に配置されている。発光素子１３は、例えば白色発光ダイオードで構成されており、横長矩形状の発光面を有している。発光素子１３は、その発光面を光軸Ａｘを含む水平面上よりも僅かに上方に位置させた状態で上向きに配置されている。発光素子１３は、アタッチメント１３ａを介してベース部材４０に固定されている。発光素子１３から出射した光は、主に投影レンズ１１の後面（入射面）における光軸Ａｘより下方側の領域に入射し、出射面から出射されてロービーム用の配光パターンを形成する。なお、本実施形態において、上記「ロービーム用の配光パターン」及び後述する「ハイビーム用の付加配光パターン」は、例えば、車両前方２５ｍの位置に配置される仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを意味する。
【０１３９】
リフレクタ１４は、発光素子１３を上方側から覆うように配置されており、発光素子１３からの光を投影レンズ１１へ向けて反射させる。光を反射させるリフレクタ１４の反射面は、後方焦点Ｆと発光素子１３の発光中心とを結ぶ軸を有している。反射面は、発光素子１３の発光中心を第１焦点とする略楕円面状の曲面で構成されており、その離心率が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。リフレクタ１４は、レンズホルダ１２に固定されている。
【０１４０】
光源ユニット３０は、複数の発光素子３１と、基板３２とを有している。
発光素子３１は、基板３２に実装されており、投影レンズ１１の後方焦点Ｆよりも下後方において左右方向へ並列に配置されている。発光素子３１は、例えば白色発光ダイオードで構成されており、例えば正方形状の発光面（出射部の一例）を有している。
【０１４１】
本実施形態では、基板３２に１１個の発光素子３１が配置されている。各発光素子３１は、例えば、光軸Ａｘの真下の位置を中心にして左右方向へ等間隔で配置された構成となっている。各発光素子３１は、基板３２上に設けられた点灯制御回路によって個別に点灯し得るように構成されている。発光素子３１から出射した光は、投影レンズ１１における入射面の略全域に入射し、出射面から出射されてハイビーム用の付加配光パターンを形成する。投影レンズ１１へ向かう各発光素子３１の光は、その後方焦点面をある程度の拡がりをもって通過するが、その光線束の範囲は互いに隣接する発光素子相互間において僅かに重複するものとなる。なお、各発光素子３１は、光軸Ａｘの真下の位置を中心にして左右対称に配置されなくても良く、また、等間隔で配置しなくても良い。
【０１４２】
光学部材２０は、上下方向へ所定の間隔を空けて略水平に並列配置された板状の上板状部２１と、下板状部２２とを備えている。上板状部２１と下板状部２２との間に空いた間隔は、発光素子３１から出射された光が通過する開口部２３とされている。光学部材２０は、耐熱性に優れたアルミダイキャスト又は透明なポリカーボネート樹脂等で形成されている。
【０１４３】
上板状部２１の上面は、リフレクタ１４で反射した発光素子１３からの光の一部を遮光するシェードを構成するとともに、遮光した光を投影レンズ１１に向けて反射させる上向き反射面２１ａを構成している。上向き反射面２１ａは、光軸Ａｘを含む水平面に対して、前方下向きへ僅かに傾斜するように形成されている。
【０１４４】
上向き反射面２１ａのうち光軸Ａｘよりも左側（灯具正面視では右側）に位置する左側領域は、光軸Ａｘを含む水平面の位置から斜め上後方へ傾斜する傾斜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（灯具正面視では右側）は、短い斜面を介して左側領域よりも一段低い傾斜面で構成されている。上向き反射面２１ａの前端縁２１ａ１は、後方焦点Ｆの位置から左右両側へ向けて延びるように形成されている。
【０１４５】
上板状部２１の上記上面とは反対側の下面は、発光素子３１から斜め上前方へ向けて出射する光の一部を前方の投影レンズ１１へ向けて反射させる下向き反射面２１ｂを構成している。下向き反射面２１ｂは、上向き反射面２１ａの前端縁２１ａ１から発光素子３１の上方近傍位置まで後方へ向けてやや下向きに延びるように形成されている。
【０１４６】
下板状部２２の上面は、発光素子３１から斜め下前方へ向けて出射する光の一部を前方の投影レンズ１１へ向けて反射させる反射面２２ａを構成している。反射面２２ａは、発光素子３１の斜め下前方から発光素子３１の下方近傍位置まで後方へ向けてやや上向きに延びるように形成されている。
【０１４７】
上板状部２１の上向き反射面２１ａ及び下向き反射面２１ｂと、下板状部２２の反射面２２ａとは、アルミニウム蒸着等による鏡面処理が施されている。
【０１４８】
光学部材２０は、独立した一つの部材として設けられており、光学部材２０とベース部材４０との間に基板３２を配置させて、基板３２と共にベース部材４０に固定されている。基板３２に実装されている各発光素子３１は、光学部材２０がベース部材４０に固定された状態において、光学部材２０の開口部２３から発光面３１ａを灯具正面方向に対して斜め上方（灯具前方）へ向けて露出するように配置されている。ベース部材４０に固定された基板３２の上端部３２ａは、投影レンズ１１の光軸Ａｘよりも上方に突出した状態で配置されている。
【０１４９】
反射部材２５は、平板状に形成されており、上板状部２１の後方に上板状部２１と連続するように配置されている。反射部材２５の上面は、リフレクタ１４で反射した発光素子１３からの光の一部を遮光した上で、遮光した光を投影レンズ１１に向けて反射させる上向き反射面２５ａを構成している。上向き反射面２５ａは、アルミニウム蒸着等による鏡面処理が施されている。反射部材２５は、光軸Ａｘを含む水平面に対して僅かに前方下向きに傾斜するように設けられている。また、反射部材２５は、基板３２の上端部３２ａを上方から覆うように配置されるとともに、ベース部材４０に固定されている。
【０１５０】
ベース部材４０は、水平方向へ延びる上壁部４０ａと、上壁部４０ａの前端部から斜め下前方へ向けて延びる傾斜壁部４０ｂとを有している。上壁部４０ａには、段差部４２が形成されており、段差部４２より前側の低い部分が前上壁部４０ａ１とされ、段差部より後側の高い部分が後上壁部４０ａ２とされている。前上壁部４０ａ１の上面には反射部材２５が固定されており、後上壁部４０ａ２の上面には発光素子１３が固定されている。また、傾斜壁部４０ｂの上面には、発光素子３１が実装された基板３２と光学部材２０とが固定されている。傾斜壁部４０ｂの上面の発光素子３１は、傾斜壁部４０ｂの傾斜によって、発光面３１ａが斜め前上方を向くとともに、投影レンズ１１の後方焦点Ｆよりも下後方に配置されるように固定されている。
【０１５１】
上壁部４０ａの下面と傾斜壁部４０ｂの下面とには、上下方向及び左右方向へ延びる放熱フィン４０ｃが前後方向へ並んで複数配列されている。ベース部材４０は、前上壁部４０ａ１の上面の位置が光軸Ａｘを含む水平面の位置となるように配置されている。
【０１５２】
光学部材２０がベース部材４０に固定された状態において、上板状部２１の上向き反射面２１ａが、後方焦点Ｆと基板３２の上端部３２ａとを接続するように配置されている。また、反射部材２５の上向き反射面２５ａが、基板３２の上端部３２ａと後上壁部４０ａ２の先端とを接続するように配置されている。この場合、ベース部材４０に段差部４２が設けられているため、反射部材２５と前上壁部４０ａ１との間には空間Ｓが形成される。光軸Ａｘよりも上方に配置されている基板３２の上端部３２ａは、この空間Ｓ内に収納されることになる。
【０１５３】
ファン４１は、ベース部材４０の下側に配置されている。ファン４１から発生された風は、下方向へ延びる放熱フィン４０ｃに対して下方から送り込まれる。
【０１５４】
なお、車両用灯具１Ｄは、光軸調整が完了した状態では、例えば、光軸Ａｘが車両前後方向に対して僅かに下向きになるように構成されている。
【０１５５】
＜第４実施形態＞
以下、本開示の車両用灯具及び基板の一例として、第４実施形態の車両用灯具１００１及び基板について、図面を参照して詳細に説明する。
図１４及び図１５に示すように、車両用灯具１００１は、投影レンズ１０１１と、レンズホルダ１０１２と、発光素子１０１３と、リフレクタ１０１４と、光学部材１０２０と、反射部材１０２５と、光源ユニット（光源の一例）１０３０と、ベース部材１０４０と、ファン１０４１とを備えている。なお、図１５では、見易さのため、リフレクタ１０１４の形状を簡略化して表している。
車両用灯具１００１は、第１実施形態〜第３実施形態と同様に、例えば、ロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得るヘッドランプであり、プロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されうる。
【０１５６】
投影レンズ１０１１は、車両の前後方向に延びる光軸Ａｘを有している。投影レンズ１０１１は、前面が凸面状で、後面が平面状を有する平凸非球面レンズであり、その後方焦点Ｆを含む焦点面である後方焦点面上に形成される光源像を、反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。本実施形態で、仮想鉛直スクリーンは、例えば、車両前方２５ｍの位置に配置される。なお、投影レンズ１０１１は、前面と後面の両方が凸面状であっても良い。
【０１５７】
本実施形態の投影レンズ１０１１では、光軸Ａｘよりも上方側の領域における上部出射面１０１１ａに光路変換部１０５１が形成されている。光路変換部１０５１は、例えば上部出射面１０１１ａの曲率半径を光軸Ａｘよりも下方側の領域における下部出射面１０１１ｂの曲率半径よりも小さくする曲率処理面として形成されうる。光路変換部１０５１が形成されることにより、光源ユニット１０３０から投影レンズ１０１１の上部領域１０１１Ａに入射した光は、光路変換部１０５１が形成されていない場合（図１にの２点鎖線で示す出射面）よりもやや下向きの光となって投影レンズ１０１１の上部出射面１０１１ａから出射される。
【０１５８】
投影レンズ１０１１は、その外周フランジ部においてレンズホルダ１０１２に固定されている。投影レンズ１０１１を固定するレンズホルダ１０１２は、ベース部材１０４０に固定されている。レンズホルダ１０１２には、レンズホルダ１０１２の内壁面を外部から見えないように目隠しする化粧部材であるエクステンション１０１２ａが取り付けられている。
【０１５９】
発光素子１０１３は、投影レンズ１０１１の後方焦点Ｆよりも後方側に配置されている。発光素子１０１３は、例えば白色発光ダイオードで構成されており、横長矩形状の発光面を有している。発光素子１０１３は、その発光面を光軸Ａｘを含む水平面上よりも僅かに上方に位置させた状態で上向きに配置されている。発光素子１０１３は、アタッチメント１０１３ａを介してベース部材１０４０に固定されている。発光素子１０１３から出射した光は、主に投影レンズ１０１１の後面（入射面）における光軸Ａｘより下方側の領域に入射し、出射面から出射されてロービーム用の配光パターンを形成する。なお、第４実施形態において、上記「ロービーム用の配光パターン」及び後述する「ハイビーム用の付加配光パターン」は、第１実施形態〜第３実施形態と同様に、例えば、車両前方２５ｍの位置に配置される仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを意味する。
【０１６０】
リフレクタ１０１４は、発光素子１０１３を上方側から覆うように配置されており、発光素子１０１３からの光を投影レンズ１０１１へ向けて反射させる。光を反射させるリフレクタ１０１４の反射面は、後方焦点Ｆと発光素子１０１３の発光中心とを結ぶ軸を有している。反射面は、発光素子１０１３の発光中心を第１焦点とする略楕円面状の曲面で構成されており、その離心率が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。リフレクタ１０１４は、レンズホルダ１０１２に固定されている。
【０１６１】
光源ユニット１０３０は、複数の発光素子１０３１と、金属製（例えば銅製）の基板１０３２とを有している。
発光素子１０３１は、基板１０３２に実装されており、投影レンズ１０１１の後方焦点Ｆよりも下後方において左右方向へ並列に配置されている。発光素子１０３１は、例えば白色発光ダイオードで構成されており、例えば正方形状の発光面を有している。
【０１６２】
本実施形態では、基板１０３２に１１個の発光素子１０３１が配置されている。各発光素子１０３１は、例えば、光軸Ａｘの真下の位置を中心にして左右方向へ等間隔で配置された構成となっている。各発光素子１０３１は、基板１０３２上に形成された配線パターンを介して電源端子（例えばコネクタ等）１０３３に接続されており、図示を省略する点灯制御回路の制御によって個別に点灯し得るように構成されている。電源端子１０３３は、発光素子１０３１の光路の邪魔とならない位置に配置されている。発光素子１０３１から出射した光は、投影レンズ１０１１における入射面の略全域に入射し、出射面から出射されてハイビーム用の付加配光パターンを形成する。投影レンズ１０１１へ向かう各発光素子１０３１の光は、その後方焦点面をある程度の拡がりをもって通過するが、その光線束の範囲は互いに隣接する発光素子相互間において僅かに重複するものとなる。なお、各発光素子１０３１は、光軸Ａｘの真下の位置を中心にして左右対称に配置されなくても良く、また、等間隔で配置しなくても良い。
【０１６３】
光学部材１０２０は、投影レンズ１０１１の後方側に配置されており、上下方向へ所定の間隔を空けて略水平に並列配置された板状の上板状部１０２１と、下板状部１０２２とを備えている。上板状部１０２１と下板状部１０２２との間に空いた間隔は、発光素子１０３１から出射された光が通過する開口部１０２３とされている。光学部材１０２０は、耐熱性に優れたアルミダイキャスト又は透明なポリカーボネート樹脂等で形成されている。
【０１６４】
上板状部１０２１の上面は、リフレクタ１０１４で反射した発光素子１０１３からの光の一部を遮光するとともに、遮光した光を投影レンズ１０１１に向けて反射させる上向き反射面１０２１ａを構成している。上向き反射面１０２１ａは、シェードとして機能するとともにリフレクタとしても機能している。上向き反射面１０２１ａは、光軸Ａｘを含む水平面に対して、前方下向きへ僅かに傾斜するように形成されている。
【０１６５】
上向き反射面１０２１ａのうち光軸Ａｘよりも左側（灯具正面視では右側）に位置する左側領域は、光軸Ａｘを含む水平面の位置から斜め上後方へ傾斜する傾斜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（灯具正面視では左側）は、短い斜面を介して左側領域よりも一段低い傾斜面で構成されている。上向き反射面１０２１ａの前端縁１０２１ａ１は、後方焦点Ｆの位置から左右両側へ向けて延びるように形成されている。
【０１６６】
上板状部１０２１の上記上面とは反対側の下面は、発光素子１０３１から斜め上前方へ向けて出射する光の一部を前方の投影レンズ１０１１へ向けて反射させる下向き反射面１０２１ｂを構成している。下向き反射面１０２１ｂは、上向き反射面１０２１ａの前端縁１０２１ａ１から発光素子１０３１の上方近傍位置まで後方へ向けてやや下向きに延びるように形成されている。
【０１６７】
下板状部１０２２の上面は、発光素子１０３１から斜め下前方へ向けて出射する光の一部を前方の投影レンズ１０１１へ向けて反射させる反射面１０２２ａを構成している。反射面１０２２ａは、発光素子１０３１の斜め下前方から発光素子１０３１の下方近傍位置まで後方へ向けてやや上向きに延びるように形成されている。
【０１６８】
上板状部１０２１の上向き反射面１０２１ａ及び下向き反射面１０２１ｂと、下板状部１０２２の反射面１０２２ａとは、アルミニウム蒸着等による鏡面処理が施されている。
【０１６９】
光学部材１０２０は、光学部材１０２０とベース部材１０４０との間に基板１０３２を配置させて、基板１０３２と共にベース部材１０４０に固定されている。基板１０３２に実装されている各発光素子１０３１は、光学部材１０２０がベース部材１０４０に固定された状態において、光学部材１０２０の開口部１０２３から発光面を灯具正面方向に対して斜め上方（灯具前方）へ向けて露出するように配置されている。ベース部材１０４０に固定された基板１０３２の上端部１０３２Ｔは、投影レンズ１０１１の光軸Ａｘよりも上方に突出した状態で配置されている。
【０１７０】
反射部材１０２５は、平板状に形成されており、上板状部１０２１の後方に上板状部１０２１と連続するように配置されている。反射部材１０２５の上面は、リフレクタ１０１４で反射した発光素子１０１３からの光の一部を遮光した上で、遮光した光を投影レンズ１０１１に向けて反射させる上向き反射面１０２５ａを構成している。上向き反射面１０２５ａは、アルミニウム蒸着等による鏡面処理が施されている。反射部材１０２５は、光軸Ａｘを含む水平面に対して僅かに前方下向きに傾斜するように設けられている。また、反射部材１０２５は、基板１０３２の上端部１０３２Ｔを上方から覆うように配置されるとともに、ベース部材１０４０に固定されている。
【０１７１】
ベース部材１０４０は、金属（例えば鉄、アルミニウム、銅など）で形成されており、水平方向へ延びる上壁部１０４０ａと、上壁部１０４０ａの前端部から斜め下前方へ向けて延びる傾斜壁部１０４０ｂとを有している。上壁部１０４０ａには、段差部１０４２が形成されており、段差部１０４２より前側の低い部分が前上壁部１０４０ａ１とされ、段差部より後側の高い部分が後上壁部１０４０ａ２とされている。前上壁部１０４０ａ１の上面には反射部材１０２５が固定されており、後上壁部１０４０ａ２の上面には発光素子１０１３が固定されている。また、傾斜壁部１０４０ｂの上面には、発光素子１０３１が実装された基板１０３２と光学部材１０２０とが固定されている。
【０１７２】
上壁部１０４０ａの下面と傾斜壁部１０４０ｂの下面には、上下方向及び左右方向へ延びる放熱フィン１０４０ｃが前後方向へ並んで複数配列されている。ベース部材１０４０は、前上壁部１０４０ａ１の上面の位置が光軸Ａｘを含む水平面の位置となるように配置されている。
【０１７３】
光学部材１０２０がベース部材１０４０に固定された状態において、上板状部１０２１の上向き反射面１０２１ａは、後方焦点Ｆと基板１０３２の上端部１０３２Ｔとを接続するように配置されている。また、反射部材１０２５の上向き反射面１０２５ａは、基板１０３２の上端部１０３２Ｔと後上壁部１０４０ａ２の先端とを接続するように配置されている。この場合、ベース部材１０４０に段差部１０４２が設けられているため、反射部材１０２５と前上壁部１０４０ａ１との間には空間Ｓが形成される。光軸Ａｘよりも上方に配置されている基板１０３２の上端部１０３２Ｔは、この空間Ｓ内に収納されることになる。
【０１７４】
ファン１０４１は、ベース部材１０４０の下側に配置されている。ファン１０４１から発生された風は、下方向へ延びる放熱フィン１０４０ｃに対して下方から送り込まれる。
【０１７５】
なお、車両用灯具１００１は、光軸調整が完了した状態では、例えば、光軸Ａｘが車両前後方向に対して僅かに下向きになるように構成されている。
【０１７６】
このような構成の車両用灯具１００１において、本実施形態の基板１０３２は、図１６に示すように、基板１０３２上に複数の配線パターン（銅箔パターン）１０３２ａと、配線パターン１０３２ａの各々に設けられた実装部（はんだランド）１０３２ｂとが形成されている。隣接する配線パターン１０３２ａの実装部１０３２ｂ間には、発光素子１０３１の電極がはんだ接続されている。なお、図１６には、２個の発光素子１０３１が実装されている状態が示されている。
【０１７７】
基板１０３２は、図１６に示すように、実装部１０３２ｂと配線パターン１０３２ａの端部１０３２ａ１との間の最短距離をＡとし、実装部１０３２ｂと基板１０３２の端部１０３２ｃとの間の最短距離をＢとし、実装された発光素子１０３１の間の最小並列ピッチをＰminとした場合、以下の（１），（２）の条件を満たすように形成されている。
（１）最短距離Ａと最小並列ピッチＰminとの比（Ａ／Ｐmin）が０．５以上（Ａ／Ｐmin≧０．５７）。
（２）最短距離Ｂと最小並列ピッチＰminとの比（Ｂ／Ｐmin）が１．７以上（Ｂ／Ｐmin≧１．７）。
【０１７８】
また、車両用灯具１００１における本実施形態の各発光素子１０３１は、図１７に示すように、車両用灯具１００１の前後方向において、上板状部１０２１における上向き反射面１０２１ａの前端縁１０２１ａ１からの灯具後方への距離Ｃが、Ｃ＜５ｍｍとなるような位置に配置されている。さらに、車両用灯具１Ｄの上下方向において、上記同前端縁１０２１ａ１からの灯具下方への距離Ｄが、Ｄ＜４ｍｍとなるような位置に配置されている。
【実施例】
【０１７９】
基板１０３２に実装された発光素子１０３１の動作温度について、実施例を用いて以下に説明する。
上記形態の車両用灯具１００１において、図１８（ａ）〜（ｃ）のように構成された仕様の基板１０３２を搭載し、ハイビーム照射を行ったときの基板１０３２に実装された発光素子１０３１の温度上昇を測定した。なお、発光素子１０３１の間の最小並列ピッチ（Ｐmin）は、Ｐmin＝１．７５ｍｍであるとする。また、基板１０３２には銅製の基板を使用した。温度は、サーモグラフィを使用して発光素子１０３１および基板１０３２の表面温度を測定した。【０１８０】
（参考例１）
図１８（ａ）は、参考例１に係る基板１０３２Ｘ上の温度分布を熱画像として表示したものである。参考例１では、基板１０３２Ｘにおける実装部１０３２ｂと配線パターン１０３２ａの端部１０３２ａ１との間の最短距離（Ａ１）を、Ａ１＝０．１８５ｍｍとし、実装部１０３２ｂと基板１０３２Ｘの端部１０３２ｃとの間の最短距離（Ｂ１）を、Ｂ１＝２．５８５ｍｍとして形成した。この場合の最短距離Ａ１と最小並列ピッチＰminとの比（Ａ１／Ｐmin）は、Ａ１／Ｐmin＝０．１１であり、最短距離Ｂ１と最小並列ピッチＰminとの比（Ｂ１／Ｐmin）は、Ｂ１／Ｐmin＝１．４８となる。【０１８１】
温度測定の結果、図１８（ａ）に示されるように、多くの発光素子１０３１において、温度が７０℃以上まで上昇しており、製品条件以下の温度で動作させることができなかった。【０１８２】
（参考例２）
図１８（ｂ）は、参考例２に係る基板１０３２Ｙ上の温度分布を熱画像として表示したものである。参考例２では、上記参考例１の設定距離に対して、最短距離Ｂ２と最短距離Ｂ１とは同じであり、最短距離Ａ２の大きさのみを０．４ｍｍ大きくした。すなわち、配線パターン１０３２ａの端部１０３２ａ１を基板１０３２Ｙの端部１０３２ｃに０．４ｍｍ近づけて形成することにより、実装部１０３２ｂと配線パターン１０３２ａの端部１０３２ａ１との距離を０．４ｍｍだけ大きくし、Ａ２＝０．５８５ｍｍ、Ｂ２＝２．５８５ｍｍとして形成した。この場合のＡ２とＰminとの比は、Ａ２／Ｐmin＝０．３３であり、Ｂ２とＰminとの比は、Ｂ２／Ｐmin＝１．４８となる。【０１８３】
温度測定の結果、参考例１の測定結果に対して、温度低減効果は−１．４℃であった。
しかしながら、図１８（ｂ）に示されるように、発光素子１０３１の温度は、何か所かの部位において７０℃以上まで上昇しており、製品条件以下の温度で動作できているとはいえない。【０１８４】
（実施例１）
図１８（ｃ）は、実施例１に係る基板１０３２Ｚ上の温度分布を熱画像として表示したものである。実施例１では、上記参考例１の設定距離に対して、最短距離Ａ３の大きさを１．０ｍｍ大きくするとともに、最短距離Ｂ３の大きさを０．６ｍｍ大きくした。すなわち、実装部１０３２ｂを基板１０３２Ｚの端部１０３２ｃおよび配線パターン１０３２ａの端部１０３２ａ１の両方から遠ざけて形成し、Ａ３＝１．１８５ｍｍ、Ｂ３＝３．１８５ｍｍとした。この場合のＡ３とＰminとの比は、Ａ３／Ｐmin＝０．６８であり、Ｂ３とＰminとの比は、Ｂ３／Ｐmin＝１．８２となる。【０１８５】
温度測定の結果、参考例１の測定結果に対して、温度低減効果は−２．７℃であった。また、図１８（ｃ）に示されるように、発光素子１０３１の温度を７０℃以下に抑えることができた。
実施例１の結果より、基板１０３２Ｚを使用することで、発光素子１０３１を製品条件以下の温度で動作させることができることを確認できた。
（その他）
また、上記の結果を踏まえて試験をした結果、下記の条件を具備する場合に、発光素子１０３１を製品条件以下の温度で動作させることができることを確認できた。
（１）最短距離Ａと最小並列ピッチＰminとの比（Ａ／Ｐmin）が０．５以上（Ａ／Ｐmin≧０．５７）。
（２）最短距離Ｂと最小並列ピッチＰminとの比（Ｂ／Ｐmin）が１．７以上（Ｂ／Ｐmin≧１．７）。【０１８６】
ところで、単一の投影レンズを用いたプロジェクタ型の光学系でロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得る構成では、良好な配光パターンを得るために、ハイビーム用の付加配光パターンを形成するための光源（ハイビーム用光源）をできるだけ投影レンズの光軸に近づける必要がある。ハイビーム用光源には、表面実装タイプの発光ダイオード（Light Emitting Diode）を採用する場合が多く、熱伝導性の高い金属基板に実装することで放熱性を向上させている。しかしながら、ＬＥＤを光軸に近づけようとすると金属基板の端部側にＬＥＤを配置しなければならず、放熱性能が低下してＬＥＤの温度が上昇してしまう。【０１８７】
これに対して本実施形態の車両用灯具１００１によれば、基板１０３２に実装された発光素子１０３１の最小並列ピッチＰminに対する、実装部１０３２ｂから配線パターン１０３２ａの端部１０３２ａ１までの最短距離Ａの比率（Ａ／Ｐmin）が０．５７以上に設定され、最小並列ピッチＰminに対する実装部１０３２ｂから基板１０３２の端部１０３２ｃまでの最短距離Ｂの比率（Ｂ／Ｐmin）が１．７以上に設定されている。この結果、上記実施例１に示されるように、光源ユニット１０３０がハイビーム照射で一定時間以上動作した場合でも、発光素子１０３１が例えば製品条件以上に高温となることが抑制される。すなわち、発光素子１０３１の温度上昇を抑制するための基板１０３２の放熱領域を十分に確保しつつ、発光素子１０３１をできるだけ光軸Ａｘに近い上方へ配置させることができる。これにより、車両用灯具１００１の製品寿命が低下することを抑制することができる。【０１８８】
また、発光素子１０３１が実装された基板１０３２は、アルミニウム等で形成されるベース部材１０４０に固定されている。このため、発光素子１０３１から生じる熱を、基板１０３２を介してベース部材１０４０から放熱することができ、発光素子１０３１が製品条件以上に高温となることがさらに抑制される。【０１８９】
また、車両用灯具１００１では、発光素子１０３１から出射される光を効率よく投影レンズ１０１１に入射させるために、発光素子１０３１の上下前方に上板状部１０２１と下板状部１０２２とを設けている。さらに、投影レンズ１０１１から出射される光の最大（Ｍａｘ）光度を高めて良好な配光を得るために、発光素子１０３１が実装されている基板１０３２を傾けて、上板状部１０２１と下板状部１０２２への入射光量を増加させ、上板状部１０２１と下板状部１０２２で光の制御（集光）を行っている。この場合、灯具前後方向においては、発光素子１０３１が上板状部１０２１の前端縁１０２１ａ１から離れると最大光度が低下してしまい、前端縁１０２１ａ１に近づき過ぎると配光にムラが発生する。一方、灯具上下方向においては、発光素子１０３１の位置を上方に上げ過ぎると上板状部１０２１の形成が困難になり、下方に下げ過ぎると直射による明るい配光部分がカットラインから離れた上方に現れてしまう。そこで、車両用灯具１００１では、これらの点を考慮して、前端縁１０２１ａ１から発光素子１０３１までの距離がＣ＜５ｍｍ、Ｄ＜４ｍｍとなるような位置（図１７参照）に発光素子１０３１を配置している。これにより、明るさを確保しつつムラの発生を抑えることができ、良好なハイビーム用の付加配光パターンＰＡを得ることができる。【０１９０】
次に、上述した形態におけるシェード部材の変形例について図１９を参照して説明する。なお、上述した第４実施形態と同一番号を付した部分については、同じ機能であるため、繰り返しとなる説明は省略する。【０１９１】
図１９に示すように、基板１０３２がベース部材１０４０の傾斜壁部１０４０ｂに固定された状態において、基板１０３２の上方側の先端部１０３２ｐは、ロービーム用配光パターンＰＬ１のカットオフラインＣＬ１，ＣＬ２を形成するシェードとして機能しうる。この場合、基板１０３２は、先端部１０３２Ｐが光軸Ａｘ上に位置するように固定される。また、基板１０３２の先端部１０３２Ｐの前側には、上記形態で配置されていた上板状部１０２１は配置されていない。なお、図１９には図示していないが、発光素子１０３１用のリフレクタを例えば基板１０３２上に設けても良い。【０１９２】
このような構成によれば、発光素子１０３１を投影レンズ１０１１の後方焦点Ｆ付近に配置しやすくなり、発光素子１０３１から発射される光の利用効率を向上させることができる。また、発光素子１０３１が実装される基板１０３２の一部をシェードとして使用できるので、上記形態においてシェードとして設けていた上板状部１０２１を設けなくても良く、部品点数を削減することができる。【０１９３】
＜配光パターン＞
図２０は、第１実施形態〜第４実施形態における車両用灯具１Ａ〜１Ｄ，１００１から前方へ向けて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２０（ａ）はハイビーム用配光パターンＰＨ１、図２０（ｂ）は中間的配光パターンＰＭ１を示す。図２０（ａ）に示すハイビーム用配光パターンＰＨ１は、ロービーム用配光パターンＰＬ１とハイビーム用の付加配光パターンＰＡとの合成配光パターンとして形成されている。【０１９４】
ロービーム用配光パターンＰＬ１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。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略水平方向に延びている。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として形成されており、Ｖ−Ｖ線よりも左側の自車線側部分が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。【０１９５】
ロービーム用配光パターンＰＬ１は、リフレクタ１４、１０１４で反射した発光素子１３，１０１３からの光によって投影レンズ１１，１０１１の後方焦点面上に形成された発光素子１３，１０１３の光源像を、投影レンズ１１，１０１１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る。カットオフラインＣＬ１，ＣＬ２は、上板状部２１，１０２１の上向き反射面２１ａ，１０２１ａにおける前端縁２１ａ１、１０２１ａ１の反転投影像として形成されるようになっている。すなわち、上向き反射面２１ａ，１０２１ａの前端縁２１ａ１、１０２１ａ１は、ロービーム用配光パターンＰＬ１のカットオフラインＣＬ１，ＣＬ２を形成するために投影レンズ１１，１０１１へ向かう発光素子１３，１０１３からの光の一部を遮光するシェードとして機能している。【０１９６】
ロービーム用配光パターンＰＬ１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、例えばＨ−Ｖの０．５〜０．６°程度下方に位置している。【０１９７】
ハイビーム用配光パターンＰＨ１においては、付加配光パターンＰＡがカットオフラインＣＬ１，ＣＬ２から上方に拡がるようにして横長の配光パターンとして追加形成されることにより、車両前方走行路を幅広く照射するようになっている。付加配光パターンＰＡは、１１個の配光パターンＰａの合成配光パターンとして形成されている。各配光パターンＰａは、各発光素子３１、１０３１からの出射光によって投影レンズ１１，１０１１の後方焦点面上に形成された発光素子の光源像の反転投影像として形成される配光パターンである。【０１９８】
各配光パターンＰａは、上下方向にやや長い略矩形状を有している。各発光素子の発光面は正方形であるが、第１実施形態〜第３実施形態の反射面２１ｂ，２１ａによる反射光及び第４実施形態の反射面１０２１ｂ，１０２１ａによる反射光が上下に拡散されるため、各配光パターンＰａは上下方向にやや長い略矩形状となっている。また、各配光パターンＰａは、互いに隣接する配光パターンＰａの相互間で僅かに重複するようにして形成されている。これは、各発光素子が投影レンズ１１，１０１１の後方焦点面よりも後方に配置されており、互いに隣接する発光素子相互間で投影レンズ１１，１０１１の後方焦点面を通過する光線束の範囲が僅かに重複することによる。【０１９９】
さらに、第1実施形態において、各配光パターンＰａは、その下端縁がカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２と一致、または部分的に重複して形成されている。これは、投影レンズ１１の上部領域１１Ａに入射した光（主に発光素子３１からの光）が、その上部出射面１１ａの曲率が大きく湾曲されることにより、投影レンズ１１の上部出射面１１ａからやや下向きの（ロービーム用配光パターンＰＬ１側に寄る）光として出射することによる。【０２００】
また、第２実施形態〜第４実施形態において、各配光パターンＰａは、その下端縁がカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２と一致して形成されている。これは、各発光素子３１，１０３１からの出射光の一部を前方へ向けて反射させる上板状部２１，１０２１の下向き反射面２１ｂ，１０２１ｂが、同じ上板状部２１，１０２１の上向き反射面２１ａ，１０２１ａの前端縁２１ａ１，１０２１ａ１から発光素子３１，１０３１の上方近傍位置まで斜め下後方へ向けて延びるように一体的に形成されていることによる。【０２０１】
第１実施形態〜第４実施形態において、図２０（ｂ）に示す中間的配光パターンＰＭ１は、ハイビーム用配光パターンＰＨ１に対して、付加配光パターンＰＡの代わりに、その一部が欠けた付加配光パターンＰＡｍを有する配光パターンとなっている。【０２０２】
付加配光パターンＰＡｍは、例えば１１個の配光パターンＰａのうち右から３番目と４番目の配光パターンＰａが欠落した配光パターンとなっている。この付加配光パターンＰＡｍは、１１個の発光素子３１，１０３１のうち左から３番目と４番目の発光素子を消灯することによって形成される。このような中間的配光パターンＰＭ１を形成することにより、車両用灯具１Ａ〜１Ｄ，１００１からの照射光が、例えば対向車２に当たらないようにしつつ、対向車２のドライバにグレアを与えてしまわない範囲内でできるだけ車両前方走行路を幅広く照射する。そして、対向車２の位置が変化するのに伴って、消灯の対象となる発光素子を順次切り換えることにより付加配光パターンＰＡｍの形状を変化させ、対向車２のドライバにグレアを与えない範囲内で車両前方走行路を幅広く照射する状態を維持する。なお、対向車２の存在は、図示しない車載カメラ等によって検出する。【０２０３】
ところで、単一の投影レンズを用いたプロジェクタ型の光学系によりロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得る構成の場合、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ためには、光源から出射される光の一部を遮光する部材（シェード）が必要になる。シェードの先端は、光を反射できない部分であり配光パターンに暗部を発生させる原因となるため可能な限り薄く形成したいが、先端の厚さを物理的にゼロにすることは不可能である。このため、図５（ａ）に示すように、ハイビーム用配光パターンＰＨ１には、ロービーム用配光パターンＰＬ１とハイビーム用の付加配光パターンＰＡとの間にシェードの厚さ分だけ暗部（斜線部）１０１が発生する。【０２０４】
これに対して第１実施形態の車両用灯具１Ａによれば、投影レンズ１１の光軸Ａｘよりも上方側に配置される上部出射面１１ａに対して出射面の曲率を大きく湾曲させた光路変換部５１が形成されている。このため、投影レンズ１１の上部領域１１Ａに入射した光（発光素子３１からの光の割合が多い）は、光路変換部５１により、光路変換部５１を設けない場合と比べて、上部出射面１１ａからやや下向きに出射される。これにより、図５（ｂ）に示すように、ハイビーム用配光パターンＰＨ１において、付加配光パターンＰＡを全体的に下方（破線で示す位置から実線で示す位置）にスライドさせて、ロービーム用配光パターンＰＬ１と付加配光パターンＰＡとをカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の部分において部分的に重複させることができ、ロービーム用配光パターンＰＬ１と付加配光パターンＰＡとの連続性を高めることができる。よって、ハイビームを照射する際に現れる暗部の発生を抑制し、運転者が感じる違和感を軽減させることができる。【０２０５】
なお、光路変換部５１で光をやや下向きに出射させることにより、付加配光パターンＰＡの下側を下方（ロービーム用配光パターンＰＬ１方向）へ広げて照射させて、ロービーム用配光パターンＰＬ１と付加配光パターンＰＡとを重複させるようにしても同様の効果を得ることができる。【０２０６】
また、第１実施形態の車両用灯具１Ａにおいて、各発光素子３１を後方焦点Ｆよりも下方に配置するとともに、個別に点灯し得る構成としているので、ロービーム用の配光パターンを形成するための第一光源の光の経路を回避しつつ、一部の発光素子を選択的に点灯させることにより付加配光パターンＰＡの一部が欠けた付加配光パターンＰＡｍを形成することができる。これにより、ロービーム用配光パターンＰＬ１と付加配光パターンＰＡとの連続性を高めつつ、ロービーム用配光パターンＰＬ１とハイビーム用配光パターンＰＨ１との中間に位置する形状の中間的配光パターンＰＭ１を複数種類の照射パターンで形成することができる。【０２０７】
また、単一の投影レンズを用いたプロジェクタ型の光学系によりロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得る構成の場合、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ためには、ロービーム用の光源から出射される光の一部を遮光する部材（シェード）が必要になる。シェードの先端は、光を反射できない部分であり配光パターンに暗部を発生させる原因となるため可能な限り薄く形成したい。しかし、従来のようにベース部材の先端にシェードを一体的に形成する構成では、ベース部材の加工条件の制約により、シェードの先端が一定の厚みを有してしまう。このため、図２１（ａ）に示すように、ハイビーム用配光パターンＰＨ１には、ロービーム用配光パターンＰＬ１とハイビーム用の付加配光パターンＰＡとの間にシェードの厚さ分だけ暗部（斜線部）１０１が発生してしまう。【０２０８】
これに対して第２実施形態の車両用灯具１Ｂ，１Ｃによれば、シェードとして機能する光学部材２０がベース部材４０とは別部品として構成されている。このため、ベース部材４０の加工条件に制約されることなく、光学部材２０における上板状部２１の前端縁２１ａ１の形状を細く形成することができる。これにより、ハイビーム用配光パターンＰＨ１における暗部の発生原因となっていた前端縁２１ａ１の厚さを従来よりも小さくすることができ、図２１（ｂ）に示すように、暗部の発生を運転者から見て目立たない程度に抑制することができる。【０２０９】
また、光学部材とベース部材とを別部品とした場合でも、図２２に示すように、ロービーム用の光源１１０から出射される光の一部を遮光するシェード１１１とハイビーム用の発光素子１２０から出射される光の一部を反射するリフレクタ１２１とを別部材として形成する構成では、シェード１１１とリフレクタ１２１との間に隙間１３０が発生してしまう。このため、図２１（ａ）に示す配光パターンと同じように、ロービーム用配光パターンＰＬ１とハイビーム用の付加配光パターンＰＡとの間に上記隙間１３０分に相当する暗部（斜線部）１０１が発生する。【０２１０】
これに対して第２実施形態の車両用灯具１Ｂ，１Ｃによれば、シェードを構成する上向き反射面２１ａと発光素子３１の光を反射する下向き反射面２１ｂとが、上板状部２１の上面と下面として一体的に形成されている。このため、上向き反射面２１ａと下向き反射面２１ｂとの間に隙間が発生せず、図２１（ｂ）に示す配光パターンと同じように、暗部の発生を目立たない程度に抑えて、ロービーム用配光パターンＰＬ１と付加配光パターンＰＡとの連続性を高めることができる。【０２１１】
また、第２実施形態の車両用灯具１Ｂ，１Ｃによれば、光学部材２０を構成する上板状部２１の上向き反射面２１ａが発光素子１３の光を反射させる反射面として構成され、上板状部２１の下向き反射面２１ｂと下板状部２２の反射面２２ａが発光素子３１の光を反射させる反射面として構成されている。このため、一部材で構成されている光学部材２０により、発光素子１３及び発光素子３１から出射された光を効率よく投影レンズ１１の入射面に反射させることができる。【０２１２】
また、上板状部２１と下板状部２２との間に形成される開口部２３から各発光素子３１を露出させる構成とすることで、発光素子３１が実装されている基板３２を上方へ配置しやすくなる。このため、基板３２に実装された発光素子３１を投影レンズ１１の後方焦点Ｆの近くに配置することができ、発光素子３１から出射される直射光の利用効率を高めることができる。【０２１３】
また、反射部材２５がベース部材４０に固定されたとき、ベース部材４０の前上壁部４０ａ１上に空間Ｓが形成されるように構成されている。このため、発光素子３１が実装されている基板３２の上端部３２ａを光軸Ａｘより上方に配置することができるとともに、上方に配置された上端部３２ａを空間Ｓ内に収納することができる。これにより、基板３２を配置する自由度が向上して、発光素子３１を投影レンズ１１の後方焦点Ｆの近くに配置することができるようになり、発光素子３１から出射される直射光の利用効率を高めることができる。【０２１４】
また、光軸Ａｘを含む水平面よりも僅かに高く形成されているベース部材４０の後上壁部４０ａ２から後方焦点Ｆまでの段差分を滑らかな傾斜面で接続するように、上板状部２１の上向き反射面２１ａと反射部材２５の上向き反射面２５ａとが配置されている。このため、発光素子１３から出射された光を上記傾斜面によって効率よく投影レンズ１１に向けて反射させることができる。【０２１５】
また、発光素子３１が実装された基板３２を、同一の固定部材６１によって光学部材２０と共にベース部材４０に固定する構成とされている。このため、発光素子３１が投影レンズ１１の後方焦点Ｆに近い位置に配置しやすくなり、発光素子３１から出射される直射光の利用効率を高めることができる。【０２１６】
また、光学部材２０の材質として耐熱性の高いアルミダイキャスト又は透明なポリカーボネート樹脂等を使用するとともに、ヒートシンクとして機能するベース部材４０に光学部材２０を固定している。これにより、光学部材２０の温度上昇を抑え、太陽光が投影レンズ１１を介して光学部材２０の近傍で集光することによって発生し得る光学部材２０の変形や劣化を抑制することができる。【０２１７】
更に、単一の投影レンズを用いたプロジェクタ型の光学系によりロービーム照射とハイビーム照射とを選択的に行い得る構成例として、図２３（ａ）に示すようなものが考えられる。この例では、ロービーム用の配光パターンＰＬのカットオフラインＣＬ１，ＣＬ２を形成するためのシェード２２１の下側に、ハイビーム用の付加配光パターンＰＡを形成するための光源２３１とリフレクタ２２２とが配置されている。通常、光源２３１は基板２３２に搭載されており、放熱性を確保するためにヒートシンク（ベース部材）２４０に固定されている。さらに、光源２３１は、放熱性を確保するために基板２３２の端から所定の距離Ａを確保した位置に搭載されている（図２３（ｂ）参照）。【０２１８】
この場合、基板２３２は、例えば図２３（ａ）に示すように、光源２３１の発光面が投影レンズ２１１へ向くように投影レンズ２１１の光軸Ａｘに対して垂直に構成されたヒートシンク２４０の前面に固定される。このため、光源２３１の正面方向に出射される光（直射光）が後方焦点付近を通る割合はそれほど高くなく、光の利用効率は低下してしまう。また、基板２３２は、基板２３２の上部がシェード２２１と干渉しないような位置（破線の円内）に固定されるため、基板２３２に搭載された光源２３１の位置は、光軸Ａｘから大きな距離Ｂだけ下方に離れる。このため、図２３（ｃ）に示すように、ハイビーム用の付加配光パターンＰＨ１においてＨ線から上方に離れた部分Ｃが明るくなってしまい、ハイビーム用配光パターンＰＨ１としては良好な配光を得ることができない。また、ロービーム用の配光パターンＰＬとハイビーム用の付加配光パターンＰＡとの間に暗部が生じてしまう場合がある。【０２１９】
これに対して第３実施形態の車両用灯具１Ｄによれば、基板３２に実装された発光素子３１がベース部材４０の傾斜壁部４０ｂ上に配置される構成とされている。この場合、発光素子３１の発光面３１ａは、後方焦点Ｆよりも下後方の位置に、斜め前上方を向くように固定されている。このため、発光素子３１の位置を、ロービーム用の配光パターンＰＬを形成する光の経路を回避した位置に配置させつつ、発光素子３１から出射される光の多くを後方焦点Ｆ付近を通過させることが可能となる。これにより、発光素子３１の光の利用効率を向上させることができ、良好なハイビーム用配光パターンＰＨ１を得ることができる。また、図２３（ｄ）に示すように、発光素子３１から光軸Ａｘまでの距離Ｄを、図２３（ａ）に示す距離Ｂよりも小さくすることが可能となる。これにより、発光素子３１を後方焦点Ｆに近づけることができるため、図２３（ｅ）に示すように、ハイビーム用の付加配光パターンＰＡにおいてＨ線付近の部分Ｅを明るくすることができ、ハイビーム用配光パターンＰＨ１として良好な配光パターンを得ることができる。また、ロービーム用の配光パターンＰＬとハイビーム用の付加配光パターンＰＡとの間に暗部が生じにくくなっている。【０２２０】
また、シェードとして機能する光学部材２０の上板状部２１は、発光素子３１のリフレクタ（下向き反射面２１ｂ）としても機能するように構成され、基板３２と共にベース部材４０の傾斜壁部４０ｂに固定されている。このため、基板３２と上板状部２１とが互いに干渉することはないので、基板３２を上方へ配置させることができ、例えば基板３２の上端部３２ａを光軸Ａｘより上方に配置することも可能となる。これにより、基板３２に実装された発光素子３１をさらに後方焦点Ｆに近づけることができ、ハイビーム用配光パターンＰＨ１として良好な配光パターンを得ることができる。【０２２１】
また、光学部材２０と共にベース部材４０の傾斜壁部４０ｂに固定された基板３２の発光素子３１は、光学部材２０に形成されている開口部２３から露出するように配置されている。このため、発光素子３１をさらに後方焦点Ｆに近づけて配置しやすくなり、ハイビーム用配光パターンＰＨ１として良好な配光パターンを得ることができる。【０２２２】
また、複数の発光素子３１は、左右方向に配列されており、それぞれが後方焦点Ｆよりも下後方の位置に、斜め前上方を向くように固定されている。このため、各発光素子３１の光の利用効率を向上させることができ、良好な配光パターンを得ることができる。【０２２３】
また、発光素子３１が斜め前上方を向くように発光素子３１を配置させたことにより、発光素子３１から上板状部２１の下向き反射面２１ｂに入射する光量を増加させることができる。このため、下向き反射面２１ｂで反射した光を後方焦点Ｆ付近へ通過させるように設定することで、Ｈ線付近をさらに明るくすることができ、ハイビーム用配光パターンＰＨ１として良好な配光パターンを得ることができる。【０２２４】
なお、本開示は、上述した実施形態に限定されず、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所等は、本開示を達成できるものであれば任意であり、限定されない。【０２２５】
本出願は、２０１５年１２月１５日に出願された日本国特許出願（特願２０１５−２４４４１０号）と、２０１５年１２月１５日に出願された日本国特許出願（特願２０１５−２４４４１１号）と、２０１５年１２月１５日に出願された日本国特許出願（特願２０１５−２４４４１２号）と、２０１５年１２月１５日に出願された日本国特許出願（特願２０１５−２４４４１３号）と、に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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