(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前後方向に延びる上側の第１光軸上に配置された第１レンズと、
前記第１レンズの下方かつ車両前後方向に延びる下側の第２光軸上に配置された第２レンズと、
前記第１レンズの車両後方側焦点より後方側でかつ略上向きに光を放射するように配置された半導体発光素子と、
前記半導体発光素子から放射される光のうち前記半導体発光素子の軸に対して狭角方向に放射される相対的に高い光度の光が入射するように、前記半導体発光素子の上方に配置された第１反射面と、
前記第１反射面で反射された前記半導体発光素子からの光の一部を遮光するように、前記第１レンズと前記半導体発光素子との間に配置されたシェードと、
前記半導体発光素子から放射される光のうち前記半導体発光素子の軸に対して広角方向に放射される相対的に低い光度の光が入射するように、前記第１レンズと前記第１反射面との間に配置された第２反射面と、
前記第２レンズとその車両後方側焦点との間に配置された第３反射面と、
を備えており、
前記第１反射面は、第１焦点が前記半導体発光素子近傍に設定され、第２焦点が前記第１レンズの車両後方側焦点近傍に設定された回転楕円系の反射面であり、
前記第２反射面は、第１焦点が前記半導体発光素子近傍に設定され、第２焦点が前記第２反射面と前記第３反射面との間に設定された回転楕円系の反射面であり、
前記第３反射面は、車両前端側が前記第２光軸の下方に位置し、車両後端側が前記第２光軸の上方に位置するように、水平面に対して傾斜して配置されており、
前記第２反射面の第２焦点は、前記第３反射面を対称面として前記第２光軸より下方の位置に対する面対称の位置に設定されており、
前記第２反射面で反射されて前記第２反射面の第２焦点に集光した後、前記第３反射面で反射されて前記第２レンズを透過する前記半導体発光素子からの光が水平面に対して上向きの所定角度の方向へ照射されるように、前記第３反射面の水平面に対する傾斜角度が調整されていることを特徴とする車両用灯具ユニット。
【請求項２】
前記第２反射面で反射されて前記第２反射面の第２焦点に集光した後、前記第３反射面で反射されて前記第２レンズを透過する前記半導体発光素子からの光が水平面に対して上向きの角度２〜４度の方向へ照射されるように、前記第３反射面の水平面に対する傾斜角度が調整されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具ユニット。
【請求項３】
前記第１レンズ下端と前記第２レンズ上端との間の鉛直方向の距離が１５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用灯具ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用灯具ユニットに係り、特に、上下にレンズが配置された車両用灯具ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上下にレンズが配置された車両用灯具が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図９に示すように、特許文献１に記載の車両用灯具２００は、上下に配置されたレンズ２１０Ａ、２１０Ｂ、ＨＩＤ電球２２０、上側に配置された反射面２３０Ａ、下側に配置された反射面２３０Ｂ等を備えている。この構成の車両用灯具２００によれば、ＨＩＤ電球２２０から放射された上向きの光は上側の反射面２３０Ａで反射されて上側のレンズ２１０Ａを透過し前方に照射され、ＨＩＤ電球２２０から放射された下向きの光は下側の反射面２３０Ｂ等で反射されて下側のレンズ２１０Ｂを透過し前方に照射される。
【０００４】
ところで、近年、省電力等の観点からＬＥＤ等の半導体発光素子が注目されており、車両用灯具の分野においても、ＨＩＤ電球等に代えて半導体発光素子を用いることが検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４６６６１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ＬＥＤ等の半導体発光素子はその軸上光度が最大で半導体発光素子に対する傾きが大きくなるにつれ相対的に光度が弱くなる指向特性を持つ光源であるため（図５参照）、単純にＨＩＤ電球２２０をＬＥＤ等の半導体発光素子に置き換えると、車両前方のある視点（水平線より上のある視点。例えば、車両前方に存在する歩行者又は対向車の運転者等の視点）から見た、上のレンズと下のレンズの光度差（輝度差）が顕著となって、各レンズに対する明るさ感が異なってしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、車両前方のある視点（水平線より上のある視点）から見た、上下に配置されたレンズに対する明るさ感を一致（又は略一致）させることが可能な車両用灯具ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、車両前後方向に延びる上側の第１光軸上に配置された第１レンズと、前記第１レンズの下方かつ車両前後方向に延びる下側の第２光軸上に配置された第２レンズと、前記第１レンズの車両後方側焦点より後方側でかつ略上向きに光を放射するように配置された半導体発光素子と、前記半導体発光素子から放射される光のうち前記半導体発光素子の軸に対して狭角方向に放射される相対的に高い光度の光が入射するように、前記半導体発光素子の上方に配置された第１反射面と、前記第１反射面で反射された前記半導体発光素子からの光の一部を遮光するように、前記第１レンズと前記半導体発光素子との間に配置されたシェードと、前記半導体発光素子から放射される光のうち前記半導体発光素子の軸に対して広角方向に放射される相対的に低い光度の光が入射するように、前記第１レンズと前記第１反射面との間に配置された第２反射面と、前記第２レンズとその車両後方側焦点との間に配置された第３反射面と、を備えており、前記第１反射面は、第１焦点が前記半導体発光素子近傍に設定され、第２焦点が前記第１レンズの車両後方側焦点近傍に設定された回転楕円系の反射面であり、前記第２反射面は、第１焦点が前記半導体発光素子近傍に設定され、第２焦点が前記第２反射面と前記第３反射面との間に設定された回転楕円系の反射面であり、前記第３反射面は、車両前端側が前記第２光軸の下方に位置し、車両後端側が前記第２光軸の上方に位置するように、水平面に対して傾斜して配置されており、前記第２反射面の第２焦点は、前記第３反射面を対称面として前記第２光軸より下方の位置に対する面対称の位置に設定されており、前記第２反射面で反射されて前記第２反射面の第２焦点に集光した後、前記第３反射面で反射されて前記第２レンズを透過する前記半導体発光素子からの光が水平面に対して上向きの所定角度の方向へ照射されるように、前記第３反射面の水平面に対する傾斜角度が調整されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、車両前方のある視点（水平線より上のある視点）から見た第１レンズ及び第２レンズの光度（輝度）が一致（又は略一致）するように、第３反射面の水平面に対する傾斜角度を調整し、第２レンズを透過する前記半導体発光素子からの光の水平面に対する上向きの角度を調整することで、車両前方のある視点（水平線より上のある視点）から見た第１レンズ及び第２レンズに対する明るさ感を一致（又は略一致）させることが可能となる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第２反射面で反射されて前記第２反射面の第２焦点に集光した後、前記第３反射面で反射されて前記第２レンズを透過する前記半導体発光素子からの光が水平面に対して上向きの角度２〜４度の方向へ照射されるように、前記第３反射面の水平面に対する傾斜角度が調整されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、第２レンズを透過する半導体発光素子からの光が水平面に対して上向きの角度２〜４度の方向へ照射されるように、第３反射面の水平面に対する傾斜角度が調整されているため、車両前方のある視点（水平線より上のある視点）から見た第１レンズ及び第２に対する明るさ感を一致（又は略一致）させることが可能となるだけでなく、オーバーヘッドサイン領域を照射することが可能となる。なお、オーバーヘッドサイン領域とは、車両前面から約２５ｍ前方に配置された仮想鉛直スクリーン上の、水平線より上の２〜４度の範囲であって、道路案内板や道路標識等が存在する領域のことである。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記第１レンズ下端と前記第２レンズ上端との間の鉛直方向の距離が１５ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、第１レンズ下端と前記第２レンズ上端との間の鉛直方向の距離を１５ｍｍ以下とすることで、第１レンズと第２レンズとを一つの発光領域として視認させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、車両前方のある視点（水平線より上のある視点）から見た、上下に配置されたレンズに対する明るさ感を一致（又は略一致）させることが可能な車両用灯具ユニットを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態の車両用灯具ユニット１０の斜視図である。
【図２】車両用灯具ユニット１０の正面図である。
【図３】車両用灯具ユニット１０をその第１光軸ＡＸ１１Ａ及びＡＸ１１Ｂを含む鉛直面で切断した縦断面図である。
【図４】半導体発光素子１２の斜視図である。
【図５】半導体発光素子１２（ＬＥＤチップ１２ａ）の指向特性の例である。
【図６】車両用灯具ユニット１０により形成されるロービーム用配光パターンＰ１及びオーバーヘッドサイン配光パターンＰ２の例である。
【図７】第２レンズ１１Ｂの第２光軸ＡＸ１１Ｂより下方かつ第２レンズ１１Ｂの車両後方側焦点面近傍に点光源を配置した場合、当該点光源から放射されて第２レンズ１１Ｂを透過する光線は全て、第２光軸ＡＸ１１Ｂに対して上向きの角度θの方向へ照射されることを説明するための図である。
【図８】各レンズ１１Ａ、１１Ｂに対する明るさ感を一致させるために設定する仮想視点Ｅの例である。
【図９】従来の車両用灯具２００をその光軸を含む鉛直面で切断した縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態である車両用灯具ユニットについて図面を参照しながら説明する。
【００１７】
本実施形態の車両用灯具ユニット１０は、自動車等の車両の前面の左右両側にそれぞれ少なくとも１つ配置されて、車両用前照灯を構成している。車両用灯具ユニット１０には、その光軸調整が可能なように公知のエイミング機構（図示せず）が連結されている。
【００１８】
図１は車両用灯具ユニット１０の斜視図、図２は正面図、図３は車両用灯具ユニット１０をその第１光軸ＡＸ１１Ａ及び第２光軸ＡＸ１１Ｂを含む鉛直面で切断した縦断面図である。
【００１９】
図１〜図３に示すように、車両用灯具ユニット１０は、ロービーム用配光パターンを形成するように構成されたプロジェクタ型の灯具ユニットであり、第１レンズ１１Ａ、第１レンズ１１Ａの下方に配置された第２レンズ１１Ｂ、第１レンズ１１Ａの車両後方側焦点Ｆ１１Ａより後方側かつ第１光軸ＡＸ１１Ａ近傍に配置された半導体発光素子１２、半導体発光素子１２の上方に配置された第１反射面１３、第１反射面１３で反射された半導体発光素子１２からの光の一部を遮光するように、第１レンズ１１Ａと半導体発光素子１２との間に配置されたシェード１４、第１レンズ１１Ａと第１反射面１３との間に配置された第２反射面１５、第２レンズ１１Ｂとその車両後方側焦点Ｆ１１Ｂとの間に配置された第３反射面１６、ヒートシンク１７、レンズホルダー１８、装飾部材としてのエクステンション１９、装飾部材２０等を備えている。
【００２０】
図３に示すように、第１レンズ１１Ａは、ヒートシンク１７に固定されたレンズホルダー１８に保持されて車両前後方向に延びる上側の第１光軸ＡＸ１１Ａ上に配置されている。同様に、第２レンズ１１Ｂは、レンズホルダー１８に保持されて車両前後方向に延びる下側の第２光軸ＡＸ１１Ｂ上かつ第１レンズ１１Ａの下方の距離ｈ離れた位置に配置されている。距離ｈは１５［ｍｍ］以下（例えば、１０［ｍｍ］）が望ましい。この配置により、第１レンズ１１Ａと第２レンズ１１Ｂとを一つの発光領域として視認させることが可能となる。
【００２１】
各光軸ＡＸ１１Ａ、ＡＸ１１Ｂは、同一の鉛直面内に含まれており、略水平方向に延びている。これにより、各レンズ１１Ａ、１１Ｂが同一方向を向いて上下方向（鉛直方向）に並んで配置されているように視認させることが可能となる。なお、第２光軸ＡＸ１１Ｂは、車両前方側が車両後方側の上方（又は下方）に位置するように水平面に対して若干傾斜していてもよい。この場合、各レンズ１１Ａ、１１Ｂが異なる方向を向いて上下に並んで配置されているように視認させることが可能となる。また、各光軸ＡＸ１１Ａ、ＡＸ１１Ｂは、同一の鉛直面内ではなく異なる鉛直面内に含まれていてもよい。この場合、各レンズ１１Ａ、１１Ｂが上下斜め方向に並んで配置されているように視認させることが可能となる。
【００２２】
各レンズ１１Ａ、１１Ｂは、例えば、車両前方側表面が凸面で車両後方側表面が平面の平凸非球面の投影レンズである。第１レンズ１１Ａと第２レンズ１１Ｂとは、同一形状・同一サイズ・同一焦点距離の投影レンズとされている。なお、第１レンズ１１Ａと第２レンズ１１Ｂとは、異なる形状・異なるサイズ・異なる焦点距離の投影レンズであってもよい。
【００２３】
本実施形態では、各レンズ１１Ａ、１１Ｂは、正面視で六角の形状となるようにその外周をカットした形状とされている（図２参照）。なお、各レンズ１１Ａ、１１Ｂは、正面視で円形、楕円形、ｎ角形（ｎは３以上の整数）の形状又はその他形状の投影レンズであってもよい。
【００２４】
第１レンズ１１Ａと第２レンズ１１Ｂとは、透明樹脂（アクリルやポリカーボネイト等）を、金型に注入し、冷却、固化させることで一体成形されて一つの部品として構成されている。これにより、第１レンズ１１Ａ、第２レンズ１１Ｂを個々の部品として構成する場合と比べ、部品点数の削減、各レンズ１１Ａ、１１Ｂの組み付け工程の簡略化、さらには、各レンズ１１Ａ、１１Ｂの組み付け誤差の低減等が可能となる。なお、第１レンズ１１Ａと第２レンズ１１Ｂとは、一体成形することなく個々の部品として構成してもよい。
【００２５】
各レンズ１１Ａ、１１Ｂは、エクステンション１９に形成された開口１９ａから露出するとともに、外周縁がエクステンション１９で覆われている。
【００２６】
第１レンズ１１Ａと第２レンズ１１Ｂとの間には、第１レンズ１１Ａの下端と第２レンズ１１Ｂの上端との間で水平方向（図３中紙面に直交する方向）に延びる凹部１１Ｃが形成されている。凹部１１Ｃ内には、水平方向に延びる装飾部材２０が配置されている。装飾部材２０の表面にはアルミ蒸着等の鏡面処理が施されている。装飾部材２０は例えば接着又は嵌合等の公知の手段で凹部１１Ｃ内に固定されている。凹部１１Ｃ及び装飾部材２０の高さ寸法は距離ｈ以下（例えば、１０［ｍｍ］）が望ましい。
【００２７】
図４は、半導体発光素子１２の斜視図である。
【００２８】
半導体発光素子１２は、例えば、複数のＬＥＤチップ１２ａ（例えば、１ｍｍ角の青色ＬＥＤチップ×４）がパッケージ化された一つの光源である。各ＬＥＤチップ１２ａは蛍光体（例えば、黄色蛍光体であるＹＡＧ蛍光体）で覆われている。ＬＥＤチップ１２ａは４つに限られず、１〜３又は５つ以上であってもよい。
【００２９】
各ＬＥＤチップ１２ａは、略上向き（図３中、斜め後方上向きを例示）に光を放射するようにヒートシンク１７の上面１７ａに固定された基板Ｋ上に実装されて、第１レンズ１１Ａの車両後方側焦点Ｆ１１Ａより後方側かつ第１光軸ＡＸ１１Ａ近傍に配置されている。各ＬＥＤチップ１２ａは、その一辺を第１光軸ＡＸ１１Ａに直交する水平線に沿わせて所定間隔で一列（図３中紙面に直交する方向）にかつ第１光軸ＡＸ１１Ａに対して対称となるように配置されている（図４参照）。
【００３０】
基板Ｋは、車両前端側Ｋａが車両後端側Ｋｂより上方に位置するように水平面に対して傾斜して配置されている（図３参照）。これにより、各ＬＥＤチップ１２ａの軸ＡＸ１２ａが斜め後方上向きとなっている。なお、基板Ｋは、車両前端側Ｋａと車両後端側Ｋｂとが同一水平面上に位置するように水平姿勢で配置されていてもよい。
【００３１】
半導体発光素子１２には、電源ケーブルＣが電気的に接続されている。半導体発光素子１２は、電源ケーブルＣを介して定電流が供給されることで点灯する。半導体発光素子１２から発生する熱量はヒートシンク１７の作用により放熱される。
【００３２】
図５は、半導体発光素子１２（ＬＥＤチップ１２ａ）の指向特性の例である。
【００３３】
指向特性とは、半導体発光素子１２（ＬＥＤチップ１２ａ）上の軸ＡＸ１２ａ上光度を１００％とした場合の、半導体発光素子１２（ＬＥＤチップ１２ａ）に対して所定角度傾いた方向の光度の割合のことであり、半導体発光素子１２（ＬＥＤチップ１２ａ）が放射する光の広がりを表している。光度の割合が５０％となる角度が半値角である。図５では、±６０度が半値角である。
【００３４】
なお、半導体発光素子１２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であればよく、ＬＥＤチップ１２ａに限定されない。例えば、半導体発光素子１２は、ＬＥＤチップ以外の発光ダイオードやレーザダイオードであってもよい。
【００３５】
図３に示すように、第１反射面１３は、第１焦点Ｆ１１３が半導体発光素子１２近傍に設定され、第２焦点Ｆ２１３が第１レンズ１１Ａの車両後方側焦点Ｆ１１Ａ近傍に設定された回転楕円系の反射面（回転楕円面又はこれに類する自由曲面等）である。
【００３６】
第１反射面１３は、半導体発光素子１２から略上向きに放射される光のうち半導体発光素子１２の軸ＡＸ１２ａに対して狭角方向に放射される相対的に高い光度の光（例えば、半値角付近から内の光。図５では±６０度内の光）が入射するように、半導体発光素子１２の側方（図３中、車両後方側の側方）から第１レンズ１１Ａに向かって延びて、半導体発光素子１２の上方を覆っている。
【００３７】
シェード１４は、第１レンズ１１Ａの車両後方側焦点Ｆ１１Ａから半導体発光素子１２側に延びるミラー面１４ａを含んでいる。シェード１４の前端縁は、第１レンズ１１Ａの車両後方側の焦点面に沿って凹に湾曲している。ミラー面１４ａに入射し上向きに反射される光は第１レンズ１１Ａで屈折して路面方向に向かう。すなわち、ミラー面１４ａに入射した光がカットオフラインを境に折り返されてカットオフライン以下の配光パターンに重畳される形となる。これにより、図６に示すように、カットオフラインＣＬを含むロービーム用配光パターンＰ１が形成される。
【００３８】
第２反射面１５は、第１焦点Ｆ１１５が半導体発光素子１２近傍に設定され、第２焦点Ｆ２１５が第２反射面１５と第３反射面１６との間に設定された回転楕円系の反射面（回転楕円面又はこれに類する自由曲面等）である。
【００３９】
第２反射面１５は、半導体発光素子１２から略上向きに放射される光のうち半導体発光素子１２の軸ＡＸ１２ａに対して広角方向に放射される相対的に低い光度の光（例えば、半値角付近から外の光。図５では±６０度外の光）が入射するように、第１反射面１３の先端付近から第１レンズ１１Ａに向かって延びて、第１レンズ１１Ａと第１反射面１３との間に配置されている。なお、第２反射面１５は、その先端が第１レンズ１１Ａに入射する第１反射面１３からの反射光を遮らない長さとされている。
【００４０】
第１反射面１３と第２反射面１５とは、金型を用いて一体成形されたリフレクタ基材に対してアルミ蒸着等の鏡面処理を施すことで、一つの部品として構成されている。これにより、各反射面１３、１５を個々の部品として構成する場合と比べ、部品点数の削減、各反射面１３、１５の組み付け工程の簡略化、さらには、各反射面１３、１５の組み付け誤差の低減等が可能となる。なお、第１反射面１３と第２反射面１５とは、一体成形することなく個々の部品として構成してもよい。
【００４１】
第２反射面１５の第２焦点Ｆ２１５は主に次の二つの物理現象を考慮して選定される。
【００４２】
第１に、図７に示すように、第２レンズ１１Ｂの第２光軸ＡＸ１１Ｂより下方かつ第２レンズ１１Ｂの車両後方側焦点面近傍に点光源を配置した場合、当該点光源から放射されて第２レンズ１１Ｂを透過する光線は全て、水平面に対して上向きの角度θの方向へ照射される。第２に、角度θは、第２レンズ１１Ｂの車両後方側焦点Ｆ１１Ｂから点光源までの距離によって定まる。例えば、図７中、第２レンズ１１Ｂの車両後方側焦点面近傍の位置Ａ１に点光源を配置した場合、当該位置Ａ１の点光源から放射されて第２レンズ１１Ｂを透過する光線ＲａｙＡ１は全て、水平面に対して上向きの角度θＡ１（例えば、５度）の方向へ照射される。また、例えば、図７中、第２レンズ１１Ｂの車両後方側焦点面近傍の位置Ａ２に点光源を配置した場合、当該位置Ａ２の点光源から放射されて第２レンズ１１Ｂを透過する光線ＲａｙＡ２は全て、水平面に対して上向きの角度θＡ２（例えば、１０度）の方向へ照射される。
【００４３】
以上の物理現象に基づいて第２反射面１５の第２焦点Ｆ２１５は次のように選定される。
【００４４】
まず、第２レンズ１１Ｂを透過する光線の第２光軸ＡＸ１１Ｂに対する上向きの角度θが目的の角度（例えば、５度）となる点光源の位置（例えば、第２光軸ＡＸ１１Ｂより下方の位置Ａ１）を選定する。次に、第３反射面１６（図３中実線で描いた第３反射面１６参照）を対称面として上記選定した位置（例えば、位置Ａ１）に対する面対称の位置を第２反射面１５の第２焦点Ｆ２１５として選定する（図３参照）。
【００４５】
このように第２焦点Ｆ２１５を選定した場合、第２反射面１５で反射されて第２焦点Ｆ２１５に集光した後、第３反射面１６で反射されて第２レンズ１１Ｂを透過する半導体発光素子１２からの光は、位置Ａ１に配置された（と仮定した）半導体発光素子１２から放射されて第２レンズ１１Ｂを透過する光と同じ光路を辿る。すなわち、第２反射面１５で反射されて第２焦点Ｆ２１５に集光した後、第３反射面１６で反射されて第２レンズ１１Ｂを透過する半導体発光素子１２からの光は全て、水平面に対して上向きの角度θＡ１（例えば、５度）の方向へ照射される。これにより、第２レンズ１１Ｂ全体が光っているように視認させることが可能となる。なお、半導体発光素子１２は実際には点光源ではなくある大きさを持っているため、第２レンズ１１Ｂを透過する半導体発光素子１２からの光はその分拡がった光となる。
【００４６】
第３反射面１６は、第２反射面１５で反射されて第２焦点Ｆ２１５で集光する光が入射するように、第２レンズ１１Ｂとその車両後方側焦点Ｆ１１Ｂとの間に配置されている。
【００４７】
第３反射面１６は、例えば、平面鏡であり、車両前端側１６ａが第２光軸ＡＸ１１Ｂの下方に位置し、車両後端側１６ｂが第２光軸ＡＸ１１Ｂの上方に位置するように、水平面に対して傾斜して配置されている。
【００４８】
次に、第２レンズ１１Ｂを透過する光線の第２光軸ＡＸ１１Ｂに対する上向きの角度θを調整する例について説明する。
【００４９】
第３反射面１６を図３中実線で描いた位置に傾けると、この実線位置の第３反射面１６を対称面とする第２反射面１５の第２焦点Ｆ２１５の面対称の位置は、第２光軸ＡＸ１１Ｂより下方の位置Ａ１となる。
【００５０】
この場合、第２反射面１５で反射されて第２焦点Ｆ２１５に集光した後、第３反射面１６で反射されて第２レンズ１１Ｂを透過する半導体発光素子１２からの光は全て、水平面に対して上向きの角度θＡ１（例えば、５度）の方向へ照射される（図５参照）。
【００５１】
一方、第３反射面１６を図３中点線で描いた位置に傾けると、この点線位置の第３反射面１６を対称面とする第２焦点Ｆ２１５の面対称の位置は、位置Ａ１からさらに下方の位置Ａ２へ移動する。
【００５２】
この場合、第２反射面１５で反射されて第２焦点Ｆ２１５に集光した後、第３反射面１６で反射されて第２レンズ１１Ｂを透過する半導体発光素子１２からの光は、位置Ａ２に配置された（と仮定した）半導体発光素子１２から放射されて第２レンズ１１Ｂを透過する光と同じ光路を辿る。すなわち、第２反射面１５で反射されて第２焦点Ｆ２１５に集光した後、第３反射面１６で反射されて第２レンズ１１Ｂを透過する半導体発光素子１２からの光は全て、水平面に対して上向きの角度θＡ２（例えば、１０度）の方向へ照射される（図５参照）。
【００５３】
以上のように、第３反射面１６の水平面に対する傾斜角度α（図３参照）を調整することで、第２レンズ１１Ｂを透過する光線の水平面に対する上向きの角度θを調整することが可能となる。
【００５４】
次に、第１レンズ１１Ａ及び第２レンズ１１Ｂに対する明るさ感を一致（又は略一致）させる方法について説明する。
【００５５】
上記の通り、第２反射面１５で反射されて第２焦点Ｆ２１５に集光した後、第３反射面１６で反射されて第２レンズ１１Ｂを透過する半導体発光素子１２からの光は、半導体発光素子１２から略上向きに放射される光のうち半導体発光素子１２の軸ＡＸ１２ａに対して広角方向に放射される相対的に低い光度の光（例えば、半値角付近から外の光。図５では±６０度外の光）である。
【００５６】
一方、車両前方のある視点（水平線Ｈ−Ｈより上のある視点。例えば、車両前方に存在する歩行者又は対向車の運転者等の視点）から見た場合、第１レンズ１１Ａを通してグレア光が観察される。ここでグレア光とは、迷光のことであり、迷光としては、例えば、第１レンズ１１Ａの半導体発光素子１２側の表面にて反射し、その後シェード１４表面やリフレクタ（第１反射面１３、第２反射面１５）、ハウジング等で繰り返し反射した後に水平線Ｈ−Ｈより上に生じる光等がある。
【００５７】
このため、車両前方のある視点（水平線Ｈ−Ｈより上のある視点。例えば、車両前方に存在する歩行者又は対向車の運転者等の視点）から見た第１レンズ１１Ａと第２レンズ１１Ｂの光度差（輝度差）が顕著となって、各レンズ１１Ａ、１１Ｂに対する明るさ感が異なってしまうという問題がある。
【００５８】
本実施形態では、この問題を考慮して、次のように各レンズ１１Ａ、１１Ｂに対する明るさ感を一致（又は略一致）させている。
【００５９】
まず、図８に示すように、車両前方の仮想視点Ｅ（水平線Ｈ−Ｈより上のある視点）を設定する。次に、仮想視点Ｅから見た第１レンズ１１Ａの光度（輝度）を求める。次に、仮想視点Ｅから見た第１レンズ１１Ａ及び第２レンズ１１Ｂの光度（輝度）が一致（又は略一致）するように、第３反射面１６の水平面に対する傾斜角度αを調整し、第２レンズ１１Ｂを透過する半導体発光素子１２からの光の水平面に対する上向きの角度θを調整する。
【００６０】
例えば、仮想視点Ｅから見た第１レンズ１１Ａの光度が３００［ｃｄ］である場合、仮想視点Ｅから見た第２レンズ１１Ｂの光度が、仮想視点Ｅから見た第１レンズ１１Ａの光度（３００［ｃｄ］）に一致（又は略一致）するように、第３反射面１６の水平面に対する傾斜角度αを調整し、第２レンズ１１Ｂを透過する半導体発光素子１２からの光の水平面に対する上向きの角度θを調整する。
【００６１】
以上のように、第３反射面１６の水平面に対する傾斜角度αを調整し、第２レンズ１１Ｂを透過する半導体発光素子１２からの光の水平面に対する上向きの角度θを調整することで、車両前方の仮想視点Ｅ（水平線Ｈ−Ｈより上のある視点）から見た第１レンズ１１Ａ及び第２レンズ１１Ｂに対する明るさ感を一致（又は略一致）させることが可能となる。
【００６２】
なお、実際の視点が仮想視点Ｅの前後に移動した場合、移動後の視点と仮想視点Ｅとの間の距離が大きくなるにつれ移動後の視点から見た一方のレンズ（例えば、第１レンズ１１Ａ）と他方のレンズ（例えば、第２レンズ１１Ｂ）の光度差（輝度差）も大きくなるが、上記のように上向きの角度θを調整してあるため、角度θを調整していない場合と比べ、各レンズ１１Ａ、１１Ｂに対する明るさ感は大きく変化しないと考えられる。
【００６３】
次に、好ましい角度θの範囲について説明する。
【００６４】
角度θは、第２レンズ１１Ｂを透過する光線の照射方向が車両前方の歩行者又は対向車の運転者等の視線方向と略一致する角度に調整するのが望ましい。このようにすれば、車両前方のある視点（水平線Ｈ−Ｈより上のある視点。例えば、車両前方に存在する歩行者又は対向車の運転者等の視点）から見た第１レンズ１１Ａ及び第２レンズ１１Ｂに対する明るさ感を一致（又は略一致）させることが可能となる。さらに好ましくは、運転者等の視線方向と略一致し、かつ、第１レンズ１１Ａからのグレア光（迷光）が比較的多い、特に０度より大きく６度までの範囲（例えば、４度±２度）に調整するのが良い。この範囲にすると車両前方の歩行者や対向車の運転者が車両用灯具を観視することの多い範囲において、明るさ感を一致させることができるからである。
【００６５】
角度θは、第２レンズ１１Ｂを透過する光線の照射方向がオーバーヘッドサイン領域Ａ（図６参照）に向かう角度（２〜４度）に調整するのがさらに望ましい。このようにすれば、車両前方のある視点（水平線Ｈ−Ｈより上のある視点。例えば、車両前方に存在する歩行者又は対向車の運転者等の視点）から見た第１レンズ１１Ａ及び第２レンズ１１Ｂに対する明るさ感を一致（又は略一致）させることが可能となるだけでなく、オーバーヘッドサイン領域Ａを照射することが可能となる。なお、オーバーヘッドサイン領域Ａとは、車両前面から約２５ｍ前方に配置された仮想鉛直スクリーン上の、水平線より上の２〜４度の範囲であって、道路案内板や道路標識等が存在する領域のことである（図６参照）。
【００６６】
なお、第２レンズ１１Ｂを透過する光線がオーバーヘッドサイン領域Ａ全域を照射できない場合には、第３反射面１６として第２レンズ１１Ｂに向かって凹又は凹状の反射面（又はこれに類する自由曲面等）を用い、第２レンズ１１Ｂを透過する光線を上下及び／又は左右に拡散させることで、オーバーヘッドサイン領域Ａ全域を照射することが可能となる。
【００６７】
次に、水平線Ｈ−Ｈより上の光度を調整する方法について説明する。
【００６８】
水平線Ｈ−Ｈより上には各レンズ１１Ａ、１１Ｂからの光が照射されるため、水平線Ｈ−Ｈより上の光度が特定の値（例えば、６２５［ｃｄ］）を超える場合が想定される。
【００６９】
この場合、第３反射面１６として第２レンズ１１Ｂに向かって凹又は凹状の反射面（又はこれに類する自由曲面等）を用い、第２レンズ１１Ｂを透過する光線を上下及び／又は左右に拡散させることで、水平線Ｈ−Ｈより上の光度を特定の値（例えば、６２５［ｃｄ］）以下に調整することが可能となる。あるいは、第２反射面１５の第１光軸ＡＸ１１Ａ方向長さを調整することでも、水平線Ｈ−Ｈより上の光度を特定の値（例えば、６２５［ｃｄ］）以下に調整することが可能となる。これにより、例えば、水平線Ｈ−Ｈより上の光度を、ヨーロッパ（ＥＣＥ規則）等で求められる上限値（例えば、６２５［ｃｄ］）以下に調整することが可能となる。
【００７０】
上記構成の車両用灯具ユニット１０によれば、半導体発光素子１２から放射されて第１反射面１３に入射する光は、当該第１反射面１３で反射されて第１レンズ１１Ａの車両後方側焦点Ｆ１１Ａ近傍で集光した後、第１レンズ１１Ａを透過して前方に照射される。これにより、図６に示すように、仮想鉛直スクリーン（例えば、車両前面から約２５ｍ前方に配置されている）上に、カットオフラインＣＬを含むロービーム用配光パターンＰ１が形成される。
【００７１】
また、半導体発光素子１２から放射されて第２反射面１５に入射する光は、当該第２反射面１５で反射されて第２焦点Ｆ２１５で集光した後、第３反射面１６で反射されて第２レンズ１１Ｂを透過して、水平面に対して上向きの角度θの方向（例えば、２〜４度の範囲）へ照射される。これにより、図６に示すように、仮想鉛直スクリーン（例えば、車両前面から約２５ｍ前方に配置されている）上のオーバーヘッドサイン領域Ａに、オーバーヘッドサイン配光パターンＰ２が形成される。
【００７２】
なお、車両用灯具ユニット１０は、各配光パターンＰ１、Ｐ２が仮想鉛直スクリーン上の適正範囲を照射するように公知のエイミング機構（図示せず）により光軸調整されている。
【００７３】
以上説明したように、本実施形態の車両用灯具ユニット１０によれば、車両前方のある視点（水平線Ｈ−Ｈより上のある視点）から見た第１レンズ１１Ａ及び第２レンズ１１Ｂの光度（輝度）が一致（又は略一致）するように、第３反射面１６の水平面に対する傾斜角度αを調整し、第２レンズ１１Ｂを透過する半導体発光素子１２からの光の水平面に対する上向きの角度θを調整することで、車両前方のある視点（水平線Ｈ−Ｈより上のある視点）から見た第１レンズ１１Ａ及び第２レンズ１１Ｂに対する明るさ感を一致（又は略一致）させることが可能となる。
【００７４】
また、本実施形態の車両用灯具ユニット１０によれば、第２レンズ１１Ｂを透過する半導体発光素子１２からの光が水平面に対して上向きの角度（θ＝２〜４度）の方向へ照射されるように、第３反射面１６の水平面に対する傾斜角度αが調整されているため、車両前方のある視点（水平線Ｈ−Ｈより上のある視点）から見た第１レンズ１１Ａ及び第２レンズ１１Ｂに対する明るさ感を一致（又は略一致）させることが可能となるだけでなく、オーバーヘッドサイン領域Ａを照射することが可能となる。
【００７５】
また、本実施形態の車両用灯具ユニット１０によれば、第１レンズ１１Ａ下端と第２レンズ１１Ｂ上端との間の鉛直方向の距離を１５ｍｍ以下とすることで、第１レンズ１１Ａと第２レンズ１１Ｂとを一つの発光領域として視認させることが可能となる。
【００７６】
上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１０…車両用灯具ユニット、１１Ａ…第１レンズ、１１Ｂ…第２レンズ、１１Ｃ…凹部、１２…半導体発光素子、１２ａ…ＬＥＤチップ、１３…第１反射面、１４…シェード、１４ａ…ミラー面、１５…第２反射面、１６…第３反射面、１６ａ…車両前端側、１６ｂ…車両後端側、１７…ヒートシンク、１８…レンズホルダー、１９…エクステンション、２０…装飾部材
【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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