(57)【要約】【課題】一つの投影レンズでロービームとハイビームの配光パターンを切替でき、ハイビームではロービームと違和感なく重ね合わせた強い集光パターンを形成できる車両用灯具ユニットを提供する。【解決手段】車両用灯具ユニット１００は、投影レンズ３１とＬＥＤ３３との間に配置されその先端縁３９ａが投影レンズ３１の後方側焦点Ｆ近傍に位置してリフレクタ３７からの反射光の一部を遮蔽することにより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カットオフライン形成部材３９と、ＬＥＤ３５からの光を投影レンズ３１の後方側焦点Ｆ近傍に集光させる為の付加リフレクタ４１とを備える。カットオフライン形成部材３９の先端縁３９ａと投影レンズ３１の後方側焦点Ｆとを相対的に離した状態で、ＬＥＤ３５からの光を投影レンズ３１の後方側焦点Ｆ近傍に集光させることにより、ハイビーム用配光パターンを形成する。【選択図】図１
2008123753.tif 000002
【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、
前記投影レンズの後方側焦点よりも後方に配置された第１光源からの直接光を前方に向けて前記光軸寄りに反射させるリフレクタと、
前記投影レンズと前記第１光源との間に配置され、その先端縁が前記投影レンズの後方側焦点近傍に位置して前記リフレクタからの反射光のうち、前記後方側焦点の下方を通る光の一部を遮蔽することにより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カットオフライン形成部材と、
第２光源からの光を前記投影レンズの後方側焦点近傍に集光させる為の集光手段と、を備え、
前記カットオフライン形成部材の先端縁と前記投影レンズの後方側焦点とを相対的に離した状態で前記第２光源からの光を前記投影レンズの後方側焦点近傍に集光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ことを特徴とする車両用灯具ユニット。
【請求項２】
前記カットオフライン形成部材の上表面に設けられた反射面が、前記先端縁を前記投影レンズの後方側焦点から離れる位置に移動させた状態で、前記第２光源からの光を前記投影レンズに向けて反射す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】
前記カットオフライン形成部材の反射面が、平面で形成され、
前記第２光源からの光を集光する集光手段が、前記先端縁を前記投影レンズの後方側焦点から離れる位置に移動させた状態における前記平面を挟んで前記投影レンズの後方側焦点と対称な位置の所定点と、前記第２光源とを焦点とする略楕円球面状の反射面を有することを特徴とする請求項２に記載の車両用灯具ユニット。
【請求項４】
前記カットオフライン形成部材の平面が、前記カットオフラインを形成する為に車両前後方向に延びる段差を有し、
前記集光手段が、前記段差に対応して焦点距離が異なる一対の略楕円球面状の反射面を有することを特徴とする請求項３に記載の車両用灯具ユニット。
【請求項５】
前記カットオフライン形成部材の反射面が、前記投影レンズの後方側焦点と前記第２光源とを焦点とする略楕円球面で形成されることを特徴とする請求項２に記載の車両用灯具ユニット。
【請求項６】
前記第２光源からの光を集光する集光手段が、前記投影レンズを車両前後方向に延びる光軸に沿って前記カットオフライン形成部材の先端縁から離れる位置に移動させた状態における当該投影レンズの後方側焦点と、前記第２光源とを焦点とする略楕円球面状の反射面を有す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７】
前記カットオフライン形成部材の先端縁が、車両前後方向に延びる光軸に沿って前記投影レンズから離れる位置に移動自在とされ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロービーム用配光パターンとハイビーム用配光パターンとが切り替え自在な車両用灯具ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ヘッドランプ等の車両用灯具には、ロービーム用配光パターンとハイビーム用配光パターンとが切り替え自在なものがある。例えばロービームをＬＥＤ、ハイビームをバルブで構成した４灯式の車両用灯具が知られている。ところがこのような多灯式車両用灯具では、車両用灯具の大幅な小型化を図ることが困難となる。特に、灯具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リフレクタとを備えるプロジェクタ型の車両用灯具では、複数の投影レンズとリフレクタとを並設するために車両用灯具全体が大型となる。
【０００３】
そこで、特許文献１には、反射鏡（リフレクタ）の第１の焦点近傍に一つの光源バルブを設置し、この光源バルブから出射した光を反射鏡で反射させて、カットラインを有する部材（カットオフライン形成部材）の近傍で第２の焦点を結び、その反射光を凸レンズによって前方へ照射するプロジェクタ型の車両用灯具において、カットオフライン形成部材に平面鏡を設けて光量アップを図ると共に、平面鏡を傾動させてハイビームに切替るプロジェクタ型前照灯が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２に開示される車両用照明灯具や、特許文献３に開示される車両用前照灯では、ハイビーム用の付加光源を設けている。すなわち、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、その後方に配置された第１及び第２光源ユニットにより、２種類の配光機能を有するプロジェクタ型の灯具ユニットを備える構成としている。そして、第１光源ユニットの点灯により、鮮明なカットオフラインを上端部に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、上記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して、ハイビーム用配光パターンを形成していた。
【０００５】
【特許文献１】実開昭６３−１１１７０４号公報
【特許文献２】特開２００６−１６４７３５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】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されたプロジェクタ型前照灯は、光源としてバルブが用いられるため、リフレクタにある程度大きさを確保する必要があり、灯具の小型化が困難となる。また、平面鏡を設けたカットオフライン形成部材を傾動させてハイビーム用配光パターンを形成すると、平面鏡による光量アップが得られなくなり、最大光量が低下し、ハイビームとしての性能を満たせなくなった。そして、灯具を小型化するために光源にＬＥＤを用いた場合には、ハイビーム時の光量不足がさらに顕著となった。
【０００７】
一方、特許文献２，３に開示された車両用前照灯は、光源にＬＥＤを用いたことによる小型化と、第２光源ユニットの追加点灯によるある程度の光量アップは可能となるものの、ロービーム用のシェード先端が、レンズの後方側焦点に固定的に位置するため、第２光源ユニット（付加光源）の追加点灯により照射された光束の一部分がシェード先端によってケラレを生じ、ハイビームによる配光パターンの中心がロービームの配光パターンに完全に重ならない。
【０００８】
そのため、ハイビーム用配光パターンにおいては、ロービーム用配光パターンと違和感（ケラレによる暗部）なく重ね合わせた強い集光パターンを形成できなかった。また、第２光源ユニットの光束を有効に利用する為には、付加光源を後方側焦点近傍に集光させる必要があるが、このような構成とすると、シェード先端によってケラレが生じる光が増え、ロスが大きくなった。
【０００９】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、一つの投影レンズでロービーム用配光パターンとハイビーム用配光パターンとを切替できるとともに、ハイビームではロービームと違和感なく重ね合わせた強い集光パターンを形成できる車両用灯具ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る上記目的は、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、
前記投影レンズの後方側焦点よりも後方に配置された第１光源からの直接光を前方に向けて前記光軸寄りに反射させるリフレクタと、
前記投影レンズと前記第１光源との間に配置され、その先端縁が前記投影レンズの後方側焦点近傍に位置して前記リフレクタからの反射光のうち、前記後方側焦点の下方を通る光の一部を遮蔽することにより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カットオフライン形成部材と、
第２光源からの光を前記投影レンズの後方側焦点近傍に集光させる為の集光手段と、を備え、
前記カットオフライン形成部材の先端縁と前記投影レンズの後方側焦点とを相対的に離した状態で前記第２光源からの光を前記投影レンズの後方側焦点近傍に集光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ことを特徴とする車両用灯具ユニットにより達成される。
【００１１】
上記構成の車両用灯具ユニットによれば、カットオフライン形成部材の先端縁が投影レンズの後方側焦点に位置するとき、第１光源からの光束のうち、前記後方側焦点の下方を通る光の一部分が先端縁によって遮られ、ロービーム用配光パターンが形成される。
一方、カットオフライン形成部材の先端縁に対し、投影レンズの後方側焦点が相対的に離れた状態では、第２光源からの光が投影レンズの後方側焦点近傍に集光される。
【００１２】
すなわち、従来、投影レンズの後方側焦点に配置されるカットオフライン形成部材の先端縁によって遮られていた第２光源からの光が、カットオフライン形成部材の先端縁を後方側焦点から相対的に離すことにより、後方側焦点を通過するようになる。これにより、カットオフライン形成部材の先端縁によるケラレが生じることのない第２光源からの光（ハイビーム光）が、第１光源からの光（ロービーム光）に重ね合わされる。
【００１３】
尚、上記構成の車両用灯具ユニットにおいて、前記カットオフライン形成部材の上表面に設けられた反射面が、前記先端縁を前記投影レンズの後方側焦点から離れる位置に移動させた状態で、前記第２光源からの光を前記投影レンズに向けて反射することが望ましい。
【００１４】
このような構成の車両用灯具ユニットによれば、カットオフライン形成部材の先端縁が投影レンズの後方側焦点に位置するときには、第１光源からの光束のうち、前記後方側焦点の下方を通る光の一部分が先端縁によって遮られ、ロービーム用配光パターンが形成される。このとき、本来、カットオフライン形成部材の上表面によって遮られるリフレクタからの反射光が、上表面に設けられた反射面によって反射されて投影レンズへ入射する。この反射光が投影レンズから下向きに出射するロービームに変換制御されることで、第１光源からの出射光の光束利用率が高められる。
【００１５】
一方、カットオフライン形成部材の先端縁が投影レンズの後方側焦点から離れる位置に移動されると、カットオフライン形成部材の上表面に設けられた反射面が第２光源からの光を投影レンズに向けて反射する。これにより、カットオフライン形成部材の先端縁が後方側焦点から離れると同時に、当該離反位置におけるカットオフライン形成部材の反射面によって第２光源からの光が投影レンズの後方側焦点近傍に集光可能となる。
【００１６】
また、上記構成の車両用灯具ユニットにおいて、前記カットオフライン形成部材の反射面が、平面で形成され、
前記第２光源からの光を集光する集光手段が、前記先端縁を前記投影レンズの後方側焦点から離れる位置に移動させた状態における前記平面を挟んで前記投影レンズの後方側焦点と対称な位置の所定点と、前記第２光源とを焦点とする略楕円球面状の反射面を有することが望ましい。
【００１７】
このような構成の車両用灯具ユニットによれば、カットオフライン形成部材の先端縁が投影レンズの後方側焦点に位置するときには、第１光源からの光束のうち、前記後方側焦点の下方を通る光の一部分が先端縁によって遮られ、ロービーム用配光パターンが形成される。
このとき、本来、カットオフライン形成部材の上表面によって遮られるリフレクタからの反射光が、上表面に設けられた反射面によって反射されて投影レンズへ入射する。この反射光が投影レンズから下向きに出射するロービームに変換制御されることで、第１光源からの出射光の光束利用率が高められる。
【００１８】
一方、カットオフライン形成部材の先端縁が投影レンズの後方側焦点から離れる位置に移動されると、第２光源からの光を集光する略楕円球面状の反射面（集光手段）によって集光された第２光源からの光がカットオフライン形成部材の平面を挟んで投影レンズの後方側焦点と対称な位置の所定点へ集光される。すなわち、第２光源からの光は、平面に設けられた反射面によって投影レンズの後方側焦点に集光された後、投影レンズに入射する。これにより、カットオフライン形成部材の先端縁が後方側焦点から離れると同時に、当該離反位置におけるカットオフライン形成部材の反射面によって第２光源からの光が投影レンズの後方側焦点近傍に集光可能となる。
【００１９】
また、上記構成の車両用灯具ユニットにおいて、前記カットオフライン形成部材の平面が、前記カットオフラインを形成する為に車両前後方向に延びる段差を有し、
前記集光手段が、前記段差に対応して焦点距離が異なる一対の略楕円球面状の反射面を有することが望ましい。
【００２０】
このような構成の車両用灯具ユニットによれば、カットオフライン形成部材が製造容易性の観点から、カットオフラインを形成する先端縁の形状で上表面が連続形成され、その結果上表面に段差が形成されている場合、集光手段が段差に対応して焦点距離を異ならせた一対の略楕円球面状の反射面で形成されることで、一方の略楕円球面状の反射面からカットオフライン形成部材の下段反射面までの反射光路距離と、他方の略楕円球面状の反射面から上段反射面までの反射光路距離とが等しくなり、製造容易なカットオフライン形成部材を用いてより集光を強めた集光パターンの形成が可能となる。
【００２１】
また、上記構成の車両用灯具ユニットにおいて、前記カットオフライン形成部材の反射面が、前記投影レンズの後方側焦点と前記第２光源とを焦点とする略楕円球面で形成されることが望ましい。
【００２２】
このような構成の車両用灯具ユニットによれば、カットオフライン形成部材の先端縁が投影レンズの後方側焦点から離れる位置に移動されると、第２光源からの出射光が、カットオフライン形成部材の略楕円球面状の反射面に反射され、投影レンズの焦点に集光された後、投影レンズに入射する。
【００２３】
これにより、カットオフライン形成部材の先端縁が後方側焦点から離れると同時に、当該離反位置におけるカットオフライン形成部材の反射面によって第２光源からの光が投影レンズの後方側焦点近傍に集光可能となる。そこで、第２光源からの出射光を、一つの光学素子（略楕円球面状の反射面）で投影レンズの後方側焦点に集光させた後、投影レンズへ入射させることができる。このため、他の光学素子（平面鏡やレンズ）を併設する必要がないので、第２光源からの光に対しての反射や光吸収による強度損失を少なくできる。
【００２４】
また、上記構成の車両用灯具ユニットにおいて、前記第２光源からの光を集光する集光手段が、前記投影レンズを車両前後方向に延びる光軸に沿って前記カットオフライン形成部材の先端縁から離れる位置に移動させた状態における当該投影レンズの後方側焦点と、前記第２光源とを焦点とする略楕円球面状の反射面を有することが望ましい。
【００２５】
このような構成の車両用灯具ユニットによれば、カットオフライン形成部材の先端縁が投影レンズの後方側焦点に位置するとき、第１光源からの光束のうち、前記後方側焦点の下方を通る光の一部分が先端縁によって遮られ、ロービーム用配光パターンが形成される。
【００２６】
一方、投影レンズが車両前後方向に延びる光軸に沿って移動されると、この投影レンズの後方側焦点が、カットオフライン形成部材の先端縁から離れる位置に移動される。この状態において第２光源からの出射光は、集光手段における略楕円球面状の反射面によって反射されることで、移動された投影レンズの後方側焦点に集光される。これにより、カットオフライン形成部材の先端縁によるケラレが生じることのないハイビーム光が、ロービーム光に重ね合わされる。
【００２７】
また、上記構成の車両用灯具ユニットにおいて、前記カットオフライン形成部材の先端縁が、車両前後方向に延びる光軸に沿って前記投影レンズから離れる位置に移動自在とされることが望ましい。
【００２８】
このような構成の車両用灯具ユニットによれば、カットオフライン形成部材の先端縁が投影レンズの後方側焦点に位置するとき、第１光源からの光束のうち、前記後方側焦点の下方を通る光の一部分が先端縁によって遮られ、ロービーム用配光パターンが形成される。
【００２９】
一方、カットオフライン形成部材の先端縁が投影レンズの後方側焦点から離れる位置に移動された状態において、第２光源からの出射光が投影レンズの後方側焦点近傍に集光される。これにより、カットオフライン形成部材の先端縁によるケラレが生じることのないハイビーム光が、ロービーム光に重ね合わされる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る車両用灯具ユニットによれば、投影レンズと第１光源との間に配置されリフレクタからの反射光の一部を遮蔽することによりロービーム用配光パターンを形成するカットオフライン形成部材と、第２光源からの光を投影レンズの後方側焦点近傍に集光させる為の集光手段とを備え、カットオフライン形成部材の先端縁と投影レンズの後方側焦点とを相対的に離した状態で第２光源からの光を投影レンズの後方側焦点近傍に集光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。
そこで、従来、投影レンズの後方側焦点に配置されるカットオフライン形成部材の先端縁によって遮られていた第２光源からの光が、先端縁を後方側焦点から相対的に離すことにより、後方側焦点を通過するようになる。
これにより、一つの投影レンズでロービーム用配光パターンとハイビーム用配光パターンとを切替できるとともに、ハイビームではロービームと違和感なく重ね合わせた強い集光パターンを形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、添付図面に基づいて本発明の一実施形態に係る車両用灯具ユニットを詳細に説明する。
図１は本発明の第１実施形態に係る車両用灯具ユニットを備えた車両用灯具の縦断面図、図２は図１に示した車両用灯具ユニットのロービーム照射時の斜視図、図３は図１に示した車両用灯具ユニットのハイビーム照射時の斜視図である。
【００３２】
本実施形態に係る車両用灯具２０は、前面側が開口する容器状の合成樹脂製ランプボディ２１と、ランプボディ２１の前面開口部に組み付けられ、ランプボディ２１と共に灯室Ｓを区画形成する透明な前面カバー２３と、灯室Ｓ内に収容され、エイミング機構２５，２５によって上下左右方向に傾動調整可能に支持された車両用灯具ユニット１００とで構成されている。
【００３３】
車両用灯具２０は、車両用灯具ユニット１００の照射角度を調整できるようにしているために、ランプボディ２１と車両用灯具ユニット１００と間には隙間が存在する。エクステンション２７は、この様な隙間が外部から視認されないようにするために設けられている。
【００３４】
車両用灯具ユニット１００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３１と、投影レンズ３１の後方に配置された第１光源及び第２光源としてのＬＥＤ（発光ダイオード）３３，３５と、投影レンズ３１の後方側焦点Ｆよりも後方に配置されたＬＥＤ３３からの直接光を前方に向けて光軸Ａｘ寄りに反射させるリフレクタ３７と、投影レンズ３１とＬＥＤ３３との間に配置され、その先端縁３９ａが投影レンズ３１の後方側焦点Ｆ近傍に位置してリフレクタ３７からの反射光の一部を遮蔽することにより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カットオフライン形成部材３９と、ＬＥＤ３５からの光を投影レンズ３１の後方側焦点Ｆ近傍に集光させる為の集光手段である付加リフレクタ４１と、を備えている。
【００３５】
投影レンズ３１としては、前方側表面が凸曲面で後方側表面が平面の平凸レンズが一般に用いられる。投影レンズ３１は、リフレクタ３７と対峙する平面である後端面の上端と下端とを結ぶ線が鉛直に対して平行に配置される。
【００３６】
ＬＥＤ３３，３５は、例えば１ｍｍ四方程度の大きさの単一発光チップ、またはチップを複数並べた長方形の発光部を有する白色発光ダイオードであって、基板に実装された状態でそれぞれの基台部４３，４５に固定されている。リフレクタ３７、付加リフレクタ４１、基台部４３，４５は一体に形成して、ブラケット４７，４９を介してエイミング機構２５に支持することができる。
【００３７】
リフレクタ３７は、光軸Ａｘを中心軸とする略楕円球面状の反射面３７ａを有している。この反射面３７ａは、光軸Ａｘを含む断面形状が略楕円で形成されており、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。
上記ＬＥＤ３３は、この反射面３７ａの光軸Ａｘを含む鉛直断面で形成される楕円の第１焦点Ｆ１に配置されている。これにより、反射面３７ａは、ＬＥＤ３３からの光を前方へ光軸Ａｘ寄りに反射させるようになっており、その際、光軸Ａｘを含む鉛直断面内においては上記楕円の第２焦点Ｆ２に略収束させるようになっている。本実施形態において、この第２焦点Ｆ２は、投影レンズ３１の後方側焦点Ｆと略一致する。
【００３８】
カットオフライン形成部材３９は、ＬＥＤ３３から出射され、リフレクタ３７の反射面３７ａにて反射された光を一部遮蔽する遮蔽部材である。カットオフライン形成部材３９の先端縁３９ａは、車両前後方向においてリフレクタ３７の第２焦点Ｆ２の若干後方に、長手方向が光軸Ａｘと直交するように配置されている。カットオフライン形成部材３９は、この先端縁３９ａが前方に投影される配光パターンの形状に応じた形状を有しており、この先端縁３９ａの形状に応じて第２焦点Ｆ２に向かう光を一部遮蔽する。
【００３９】
図４は図３に示したハイビーム照射時の車両用灯具ユニットを光路と共に表した縦断面図、図５は図１に示した車両用灯具ユニットからの光照射により灯具前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成されるロービーム用配光パターンを（ａ）、ハイビーム用配光パターンを（ｂ）に透視的に示す図である。
【００４０】
本実施形態において、カットオフライン形成部材３９は、回動軸５３を介して基台部４３に支持されており、これにより回動軸５３回りにロービーム構成位置（図１及び図２に示す位置）と、ハイビーム構成位置（図３及び図４に示す位置）との間において回動し得るようになっている。
【００４１】
カットオフライン形成部材３９は、図１に示すように、ロービーム構成位置にあるときには、先端縁３９ａが第２焦点Ｆ２近傍を通るように配置され、反射面３７ａからの反射光の一部を遮蔽して車両用灯具ユニット１００から出射される上向き照射光を除去し、光軸Ａｘに対して下向きに照射されるロービーム用照射光を得る。
これにより、図５（ａ）に示すような左右段違いのいわゆるＺ型のカットオフラインＣＬを有する左側通行用のロービーム配光パターンＰ（Ｌ）を形成するようになっている。
【００４２】
一方、図４に示すように、カットオフライン形成部材３９がハイビーム構成位置にあるときには、反射面３７ａからの反射光の遮蔽を解除して車両用灯具ユニット１００からの上向き照射光の出射も許容し、ハイビーム用照射光を得る。これにより、図５（ｂ）に示すようなハイビーム配光パターンＰ（Ｈ）を形成するようになっている。
【００４３】
ところで、カットオフライン形成部材３９の上表面５５には、鏡面処理により反射面５５ａが形成されている。カットオフライン形成部材３９の先端縁３９ａが投影レンズ３１の後方側焦点Ｆに位置するときには、上記のようにＬＥＤ３３からの光束の一部分が先端縁３９ａによって遮られ、ロービーム用配光パターンが形成される。このとき、本来、カットオフライン形成部材３９の上表面５５によって遮られるリフレクタ３７からの反射光が、上表面５５に設けられた反射面５５ａによって反射されて投影レンズ３１へ入射する。そして、この反射光が投影レンズ３１から下向きに出射するロービームに変換制御されることで、ＬＥＤ３３からの出射光の光束利用率が高められるようになっている。
【００４４】
ＬＥＤ３５は、ハイビーム用配光パターンの形成時のみ点灯される。ＬＥＤ３５からの出射光は、付加リフレクタ４１によってカットオフライン形成部材３９の反射面５５ａへ照射される。
付加リフレクタ４１は、先端縁３９ａを投影レンズ３１の後方側焦点Ｆから離れる位置に移動させた状態（図４に示す状態）における平面（反射面５５ａ）を挟んで投影レンズ３１の後方側焦点Ｆと対称な位置の所定点５７と、ＬＥＤ３５とを焦点とする略楕円球面状の反射面４１ａを有している。
【００４５】
したがって、カットオフライン形成部材３９の先端縁３９ａが投影レンズ３１の後方側焦点Ｆから離れる位置に移動されると、カットオフライン形成部材３９の上表面５５に設けられた反射面５５ａがＬＥＤ３５からの光を投影レンズ３１に向けて反射する。
これにより、カットオフライン形成部材３９の先端縁３９ａが後方側焦点Ｆから離れると同時に、当該離反位置におけるカットオフライン形成部材３９の反射面５５ａによってＬＥＤ３５からの光が投影レンズ３１の後方側焦点Ｆ近傍でケラレることなく、集光可能となる。
【００４６】
つまり、車両用灯具ユニット１００では、カットオフライン形成部材３９の先端縁３９ａと、投影レンズ３１の後方側焦点Ｆとを相対的に離した状態で、ＬＥＤ３５からの光を投影レンズ３１の後方側焦点Ｆ近傍に集光させることにより、ハイビーム用配光パターンを形成するようになっている。
【００４７】
ここで、カットオフライン形成部材３９の上表面５５は、図２及び図３に示すように、カットオフラインを形成する為に車両前後方向に延びる段差６１を有している。すなわち、上表面５５は、段差６１を挟んで図３に示す下段反射面５５ａ１と、上段反射面５５ａ２とに区画形成されている。これに伴って、付加リフレクタ４１は、段差６１に対応して焦点距離が異なる一対の略楕円球面状の反射面４１ａ１，４１ａ２とを段差６３を境に区画形成している。
【００４８】
このように、カットオフライン形成部材３９は、製造容易性の観点等からカットオフラインを形成する先端縁３９ａの形状で上表面５５が連続形成され、その結果上表面５５に段差６１が形成されている場合、付加リフレクタ４１が段差６１に対応して焦点距離を異ならせた一対の略楕円球面状の反射面４１ａ１，４１ａ２で形成されることで、一方の略楕円球面状の反射面４１ａ１からカットオフライン形成部材３９の下段反射面５５ａ１までの反射光路距離と、他方の略楕円球面状の反射面４１ａ２から上段反射面５５ａ２までの反射光路距離とが等しくなり、製造容易なカットオフライン形成部材３９を用いてより集光を強めた集光パターンの形成が可能となっている。
【００４９】
なお、カットオフラインを形成する形状を先端縁３９ａのみに設け、カットオフライン形成部材３９の上表面５５に段差６１を連続形成しない場合には、付加リフレクタ４１にも段差６１を設ける必要がなくなる。
【００５０】
次に、上記のように構成された車両用灯具ユニット１００の作用を説明する。
図１に示すように、カットオフライン形成部材３９の先端縁３９ａが投影レンズ３１の後方側焦点Ｆに位置するとき、ＬＥＤ３５からの光束の一部分が先端縁３９ａによって遮られてカットオフラインＣＬを有する図５（ａ）に示すロービーム配光パターンＰ（Ｌ）を形成する。
【００５１】
カットオフラインＣＬは、その上端縁に水平な対向車線側のカットオフラインＣＬ１及び自車線側のカットオフラインＣＬ２と、斜めのカットオフラインＣＬ３を有する左側通行用配光パターンとなる。
【００５２】
ここで、反射面３７ａに反射されて投影レンズ３１に入射した光Ｒ１は、図５に示す拡散ゾーンＷＺを形成する。また、反射面３７ａに反射され、上表面５５の反射面５５ａに反射されて投影レンズ３１に入射した光Ｒ２は、下向きに出射するロービームに変換制御され、中間ゾーンＭＺの形成に寄与する。これにより、ＬＥＤ３３からの出射光の光束利用率が高められる。
【００５３】
一方、図４に示すように、カットオフライン形成部材３９の先端縁３９ａが投影レンズ３１の後方側焦点Ｆから離れる位置に移動されると、ＬＥＤ３５からの光束が遮られることなく投影レンズ３１に入射して、図５（ｂ）に示すハイビーム配光パターンＰ（Ｈ）を形成する。
【００５４】
この際、カットオフラインＣＬは、消失することとなる。すなわち、図４において、反射面３７ａに反射されて投影レンズ３１に入射した光Ｒ１は、図５（ｂ）に示す拡散ゾーンＷＺを形成する。また、反射面３７ａに反射されて投影レンズ３１に入射した光Ｒ２は、水平ラインＨ−Ｈの上側に形成される中間ゾーンＭＺの形成に寄与する。
【００５５】
さらに、ＬＥＤ３５が点灯されることにより、付加リフレクタ４１の反射面４１ａによって集光されたＬＥＤ３５からの光Ｒ３，Ｒ４が、カットオフライン形成部材３９の反射面５５ａを挟んで投影レンズ３１の後方側焦点Ｆと対称な位置の所定点５７へ向けて集光される。
すなわち、付加リフレクタ４１における反射面４１ａに反射された光Ｒ３，Ｒ４が、カットオフライン形成部材３９の反射面５５ａで反射され、後方側焦点Ｆに集光された後、投影レンズ３１へと入射する。この光Ｒ３，Ｒ４は、図５（ｂ）に示すホットゾーンＨＺの形成に寄与することとなる。
【００５６】
このように、本第１実施形態に係る車両用灯具ユニット１００によれは、従来、投影レンズの後方側焦点に配置されるカットオフライン形成部材の先端縁によって遮られていた第２光源からの光が、カットオフライン形成部材３９の先端縁３９ａを後方側焦点Ｆから相対的に離すことにより、後方側焦点Ｆを通過するようになる。これにより、カットオフライン形成部材３９の先端縁３９ａによってケラレが生じることのないハイビーム用の光が、ロービーム用の光に重ね合わされることとなる。
【００５７】
したがって、本第１実施形態に係る車両用灯具ユニット１００によれば、一つの投影レンズ３１でロービーム配光パターンＰ（Ｌ）とハイビーム配光パターンＰ（Ｈ）とを切替できるとともに、ハイビーム配光パターンＰ（Ｈ）では、ＬＥＤ３３を点灯したままＬＥＤ３５を追加点灯することで、ハイビーム光とロービーム光とを違和感なく重ね合わせた強い集光パターンを形成できる。
【００５８】
尚、上記第１実施形態では、ＬＥＤ３５の集光手段として付加リフレクタ４１の略楕円球面状の反射面４１ａと、カットオフライン形成部材３９の平面状の反射面５５ａと、を用いた場合を説明したが、本発明に係る集光手段は、このような略楕円球面と平面の組合せに限らず、例えば、略放物面と略放物面とを組合せた一対のリフレクタを用いても良い。
また、図６に示した車両用灯具ユニット１００Ａのように、ＬＥＤ３５を基台部６５に支持し、ＬＥＤ３５からの出射光を所定点５７に集光する集光手段として凸レンズ６７を用いても良い。
【００５９】
次に、本発明の第２実施形態に係る車両用灯具ユニットを説明する。尚、図１〜図５に示した第１実施形態の車両用灯具ユニット１００と同様の構成部材には、同符号を付して重複する説明は省略する。
図７は投影レンズ３１を移動自在とした本発明の第２実施形態に係る車両用灯具ユニットのロービーム照射時を（ａ）、ハイビーム照射時を（ｂ）に表した縦断面図、図８は図７に示した車両用灯具ユニットからの光照射により灯具前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成されるロービーム用配光パターンを（ａ）、ハイビーム用配光パターンを（ｂ）に透視的に示す図である。
【００６０】
本第２実施形態に係る車両用灯具ユニット２００は、第２光源としてのＬＥＤ３５が、基台部４３の下面側に設けられる。
カットオフライン形成部材３９は、基台部４３の先端側に延設される。カットオフライン形成部材３９は、基台部４３に一体固定されている。
付加リフレクタ４１は、基台部４３を挟んでリフレクタ３７の反対側に配置される。また、投影レンズ３１は、不図示のアクチュエータによって光軸Ａｘに沿う方向に所定範囲ｄだけ移動自在となっている。ここで、投影レンズ３１が移動自在となる所定範囲ｄは、拡散ゾーンＷＺが適切な照度を保てる程度の距離に設定される。
【００６１】
付加リフレクタ４１は、投影レンズ３１を車両前後方向に延びる光軸Ａｘに沿ってカットオフライン形成部材３９の先端縁３９ａから離れる位置に移動させた状態（図７（ｂ）の状態）における当該投影レンズ３１の後方側焦点Ｆと、ＬＥＤ３５とを焦点とする略楕円球面状の反射面４１ｂを有する。
【００６２】
したがって、この車両用灯具ユニット２００によれば、図７（ａ）に示すように、カットオフライン形成部材３９の先端縁３９ａが投影レンズ３１の後方側焦点Ｆに位置するとき、ＬＥＤ３３からの光束の一部分が先端縁３９ａによって遮られ、図８（ａ）に示すロービーム配光パターンＰ（Ｌ）が形成される。
【００６３】
一方、図７（ｂ）に示すように、投影レンズ３１が車両前後方向に延びる光軸Ａｘに沿って前方へ移動されると、この投影レンズ３１の後方側焦点Ｆが、カットオフライン形成部材３９の先端縁３９ａから離れる位置に移動される。この状態においてＬＥＤ３５からの出射光は、付加リフレクタ４１における略楕円球面状の反射面４１ｂによって反射されることで、移動された投影レンズ３１の後方側焦点Ｆに集光される。
これにより、ＬＥＤ３３を点灯したままＬＥＤ３５を追加点灯することで、カットオフライン形成部材３９の先端縁３９ａによってケラレることのないハイビーム光が、ロービーム光に重ね合わされることになる。
【００６４】
尚、上記第２実施形態においては、投影レンズ３１を移動自在とし、カットオフライン形成部材３９の先端縁３９ａと投影レンズ３１の後方側焦点Ｆとを相対的に離した状態で、ＬＥＤ３５からの出射光を投影レンズ３１の後方側焦点Ｆ近傍に集光させるように構成した。
これに対し、投影レンズ３１を固定とし、基台部４３に固定されたＬＥＤ３３，３５、カットオフライン形成部材３９、リフレクタ３７および付加リフレクタ４１を一体的に移動自在とすることで、カットオフライン形成部材３９の先端縁３９ａと投影レンズ３１の後方側焦点Ｆとを相対的に離した状態で、ＬＥＤ３５からの出射光を投影レンズ３１の後方側焦点Ｆ近傍に集光させるように構成することもできる。
【００６５】
次に、本発明の第３実施形態に係る車両用灯具ユニット３００を説明する。尚、図７に示した第２実施形態の車両用灯具ユニット２００と同様の構成部材には、同符号を付して重複する説明は省略する。
図９はカットオフライン形成部材の先端縁３９ａを移動自在とした本発明の第３実施形態に係る車両用灯具ユニットのロービーム照射時を（ａ）、ハイビーム照射時を（ｂ）に表した縦断面図である。
【００６６】
本第３実施形態に係る車両用灯具ユニット３００は、図９に示すように、第２光源としてのＬＥＤ３５が、基台部４３の下面側に設けられる。
カットオフライン形成部材３９は、基台部４３の先端側に移動自在に保持されている。カットオフライン形成部材３９の先端縁３９ａは、基台部４３の後端から突出した後端部３９ｂが不図示のアクチュエータによって駆動されることで、車両前後方向に延びる光軸Ａｘに沿って投影レンズ３１から離れる位置に移動自在とされる。
【００６７】
付加リフレクタ４１は、基台部４３を挟んでリフレクタ３７の反対側に配置され、投影レンズ３１の後方側焦点Ｆと、ＬＥＤ３５とを焦点とする略楕円球面状の反射面４１ｃを有している。
したがって、この車両用灯具ユニット３００によれば、図９（ａ）に示すように、カットオフライン形成部材３９の先端縁３９ａが投影レンズ３１の後方側焦点Ｆに位置するとき、ＬＥＤ３３からの光束の一部分が先端縁３９ａによって遮られ、ロービーム配光パターンが形成される。
【００６８】
一方、図９（ｂ）に示すように、カットオフライン形成部材３９が車両前後方向に延びる光軸Ａｘに沿って後方へ移動されると、このカットオフライン形成部材３９の先端縁３９ａが投影レンズ３１の後方側焦点Ｆから離れる位置に移動される。この状態においてＬＥＤ３５からの出射光は、付加リフレクタ４１における略楕円球面状の反射面４１ｃによって反射されることで、投影レンズ３１の後方側焦点Ｆに集光される。
これにより、ＬＥＤ３３を点灯したままＬＥＤ３５を追加点灯することで、カットオフライン形成部材３９の先端縁３９ａによってケラレることのないハイビーム光が、ロービーム光に重ね合わされることになる。
【００６９】
尚、上記第２又は第３実施形態に係る車両用灯具ユニット２００，３００において、例えばＬＥＤ３５に換えて、第２光源として十分な光量を得ることができる光源バルブ等を用いた場合には、第２光源を点灯する際に第１光源を消灯しても良い。
【００７０】
次に、本発明の第４実施形態に係る車両用灯具ユニットを説明する。
図１０はカットオフライン形成部材に略楕円球面状の反射面を設けた本発明の第４実施形態に係る車両用灯具ユニットの縦断面図である。
【００７１】
本第４実施形態に係る車両用灯具ユニット４００は、ＬＥＤ３５が基台部６５に支持されており、ＬＥＤ３５からの出射光がカットオフライン形成部材３９の反射面５５ｂに照射される。
カットオフライン形成部材３９は、前部に先端縁３９ａの形成された起立板部６９を備え、その後方に凹面状の反射面５５ｂが形成されている。カットオフライン形成部材３９の反射面５５ｂは、投影レンズ３１の後方側焦点ＦとＬＥＤ３５とを焦点とする略楕円球面で形成されている。
【００７２】
したがって、この車両用灯具ユニット４００によれば、図１０に示すように、カットオフライン形成部材３９の先端縁３９ａが投影レンズ３１の後方側焦点Ｆから離れる位置に移動されると、ＬＥＤ３５からの出射光が、カットオフライン形成部材３９の略楕円球面状の反射面５５ｂに反射され、投影レンズ３１の後方側焦点Ｆに集光された後、投影レンズ３１に入射する。
【００７３】
これにより、カットオフライン形成部材３９の先端縁３９ａが後方側焦点Ｆから離れると同時に、当該離反位置におけるカットオフライン形成部材３９の反射面５５ｂによってＬＥＤ３５からの光が投影レンズ３１の後方側焦点Ｆに集光可能となる。
この構成によれば、上記実施形態の効果と同様に、カットオフライン形成部材３９の先端縁３９ａによってケラレが生じることのないハイビーム光をロービーム光に重ね合わせることができるのに加え、ＬＥＤ３５からの出射光を一つの光学素子（略楕円球面状の反射面５５ｂ）で投影レンズ３１の後方側焦点Ｆに集光させた後、投影レンズ３１へ入射させることができる。このため、他の光学素子（平面鏡やレンズ）を併設する必要がないので、ＬＥＤ３５からの光に対しての反射や光吸収による強度損失を少なくでき、一層強いハイビームでの集光パターンを形成できる。
【００７４】
なお、本発明に係る車両用灯具ユニットは、集光ユニットと拡散ユニットとを組み合わせた複数ユニットからなる車両用灯具に用いてさらなる効果を奏する。
すなわち、複数ユニットからなる車両用灯具の場合、拡散ユニットを、集光ユニット化して使用することがあるので、上記した車両用灯具ユニット１００，２００，３００又は４００を拡散ユニットとして採用しておくことで、集光ユニット化したときに強い集光効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用灯具ユニットを備えた車両用灯具の縦断面図である。
【図２】図１に示した車両用灯具ユニットのロービーム照射時の斜視図である。
【図３】図１に示した車両用灯具ユニットのハイビーム照射時の斜視図である。
【図４】図３に示したハイビーム照射時の車両用灯具ユニットを光路と共に表した縦断面図である。
【図５】図１に示した車両用灯具ユニットからの光照射により灯具前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成されるロービーム用配光パターンを（ａ）、ハイビーム用配光パターンを（ｂ）に透視的に示す図である。
【図６】第２光源の集光手段として凸レンズを用いた変形例の縦断面図である。
【図７】投影レンズを移動自在とした本発明の第２実施形態に係る車両用灯具ユニットのロービーム照射時を（ａ）、ハイビーム照射時を（ｂ）に表した縦断面図である。
【図８】図７に示した車両用灯具ユニットからの光照射により灯具前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成されるロービーム用配光パターンを（ａ）、ハイビーム用配光パターンを（ｂ）に透視的に示す図である。
【図９】カットオフライン形成部材の先端縁を移動自在とした本発明の第３実施形態に係る車両用灯具ユニットのロービーム照射時を（ａ）、ハイビーム照射時を（ｂ）に表した縦断面図である。
【図１０】カットオフライン形成部材に略楕円球面状の反射面を設けた本発明の第４実施形態に係る車両用灯具ユニットの縦断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
３１…投影レンズ
３３…ＬＥＤ（第１光源）
３５…ＬＥＤ（第２光源）
３７…リフレクタ
３９…カットオフライン形成部材
３９ａ…先端縁
４１…付加リフレクタ（集光手段）
４１ａ１，４１ａ２…一対の略楕円球面状の反射面
５５…上表面
５５ａ…反射面
５７…所定点
６１…段差
１００…車両用灯具ユニット
Ａｘ…光軸
ＣＬ…カットオフライン
Ｆ…後方側焦点
Ｐ（Ｈ）…ハイビーム用配光パターン
Ｐ（Ｌ）…ロービーム用配光パターン
【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】
2008123753.tif 000009
【図８】
2008123753.tif 000010
【図９】
2008123753.tif 000011
【図１０】
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