(57)【要約】  【課題】  半導体発光素子を光源とする灯具ユニットからの光照射により、所定の配光パターンを形成するように構成された車両用前照灯において、灯具ユニットの設置個数を少なく抑えた上で、上端部に鮮明なカットオフラインを有するロービーム用配光パターンを形成するとともに所要の明るさを確保する。  【解決手段】  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２２と、その後方に配置された第１および第２光源ユニット２４、２６とにより、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２０を備えた構成とする。そして、第１光源ユニット２４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２６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形成して、ハイビーム用配光パターンを形成するようにする。  【選択図】          図４
2005108554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子を光源とする灯具ユニットからの光照射により、所定の配光パターンを形成するように構成された車両用前照灯において、
上記灯具ユニットとして、車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、この投影レンズの後方に配置された第１および第２光源ユニットとを備えてなり、
上記第１光源ユニットが、略車両前後方向に延びる第１基準軸上において略上向きに配置された第１半導体発光素子と、この第１半導体発光素子からの光を前方へ向けて上記第１基準軸寄りに反射させて上記投影レンズの後方側焦点位置近傍に略収束させるように構成された第１リフレクタと、この第１リフレクタからの反射光の一部の直進を阻止するよう、所定の表面形状で上記投影レンズの後方側焦点位置近傍から後方へ延びるように形成された直進阻止部材とを備えてなり、
上記第２光源ユニットが、略車両前後方向に延びる第２基準軸上において略下向きに配置された第２半導体発光素子と、この第２半導体発光素子からの光を前方へ向けて上記第２基準軸寄りに反射させて上記投影レンズの後方側焦点位置近傍に略収束させるように構成された第２リフレクタとを備えてなり、
上記第１光源ユニットの点灯により、上記直進阻止部材の前端縁の反転投影像としての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、上記第２光源ユニットの点灯により、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形成するように構成されている、ことを特徴とする車両用前照灯。
【請求項２】
上記直進阻止部材の表面が、反射面として構成されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用前照灯。
【請求項３】
上記第２光源ユニットが、上記第２リフレクタからの反射光の一部を反射させるよう、所定の表面形状で上記投影レンズの後方側焦点位置近傍から後方へ延びるように形成された反射部材を備えている、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用前照灯。
【請求項４】
上記直進阻止部材と上記反射部材とが一体的に形成されている、ことを特徴とする請求項３記載の車両用前照灯。
【請求項５】
上記第１リフレクタと上記直進阻止部材とが、単一の第１透光ブロックで構成されている、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の車両用前照灯。
【請求項６】
上記第２リフレクタと上記反射部材とが、単一の第２透光ブロックで構成されている、ことを特徴とする請求項３または５記載の車両用前照灯。
【請求項７】
上記第１半導体発光素子と上記第２半導体発光素子とが、前後方向にずれるようにして配置されている、ことを特徴とする請求項１〜６いずれか記載の車両用前照灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、半導体発光素子を光源とする灯具ユニットからの光照射により、所定の配光パターンを形成するように構成された車両用前照灯に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば「特許文献１」に記載されているように、半導体発光素子を光源とする複数の灯具ユニットを備えてなる車両用灯具が知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１２３５１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に車両用前照灯は、ロービームとハイビームとの切換えを行い得るように構成されているが、その灯具ユニットとして、光源からの光をリフレクタにより投影レンズの光軸寄りに反射させてその後方側焦点位置近傍に略収束させるように構成された、いわゆるプロジェクタ型の灯具ユニットを採用するとともに、その投影レンズの後方側焦点位置にリフレクタからの反射光の一部を遮蔽する遮光部材を配置するようにすれば、上端部に鮮明なカットオフラインを有するロービーム用配光パターンを形成することが可能となる。
【０００５】
しかしながら、単にこのような遮光部材を備えたプロジェクタ型の灯具ユニットを採用しただけでは、ロービーム用配光パターンのみを形成するための専用灯具ユニットとなってしまうので、ハイビーム用配光パターンを形成するための灯具ユニットが別途必要となる。
【０００６】
灯具ユニットの光源として半導体発光素子を用いるようにした場合には、所要の明るさを確保する観点から、複数個の灯具ユニットを設置することが好ましいが、灯具ユニットがロービーム用とハイビーム用とで別々に構成されている場合には、車両用前照灯として必要な灯具ユニットの設置個数がかなり多くなってしまう、という問題がある。
【０００７】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、半導体発光素子を光源とする灯具ユニットからの光照射により、所定の配光パターンを形成するように構成された車両用前照灯において、灯具ユニットの設置個数を少なく抑えた上で、上端部に鮮明なカットオフラインを有するロービーム用配光パターンを形成できるようにするとともに所要の明るさを確保することができる車両用前照灯を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明は、半導体発光素子を光源とする灯具ユニットとして、いわゆるプロジェクタ型の灯具ユニットを採用した上で、その構成に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【０００９】
すなわち、本願発明に係る車両用前照灯は、
半導体発光素子を光源とする灯具ユニットからの光照射により、所定の配光パターンを形成するように構成された車両用前照灯において、
上記灯具ユニットとして、車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、この投影レンズの後方に配置された第１および第２光源ユニットとを備えてなり、
上記第１光源ユニットが、略車両前後方向に延びる第１基準軸上において略上向きに配置された第１半導体発光素子と、この第１半導体発光素子からの光を前方へ向けて上記第１基準軸寄りに反射させて上記投影レンズの後方側焦点位置近傍に略収束させるように構成された第１リフレクタと、この第１リフレクタからの反射光の一部の直進を阻止するよう、所定の表面形状で上記投影レンズの後方側焦点位置近傍から後方へ延びるように形成された直進阻止部材とを備えてなり、
上記第２光源ユニットが、略車両前後方向に延びる第２基準軸上において略下向きに配置された第２半導体発光素子と、この第２半導体発光素子からの光を前方へ向けて上記第２基準軸寄りに反射させて上記投影レンズの後方側焦点位置近傍に略収束させるように構成された第２リフレクタとを備えてなり、
上記第１光源ユニットの点灯により、上記直進阻止部材の前端縁の反転投影像としての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、上記第２光源ユニットの点灯により、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形成するように構成されている、ことを特徴とすることを特徴とするものである。
【００１０】
本願発明に係る車両用前照灯は、上記「灯具ユニット」を１個だけ備えた構成であってもよいし、複数個備えた構成であってもよく、また、これらいずれの場合においても、上記「灯具ユニット」とは種類の異なる灯具ユニットを別途備えた構成としてもよい。
【００１１】
上記「半導体発光素子」の種類は特に限定されるものではなく、例えば、発光ダイオードやレーザダイオード等が採用可能である。
【００１２】
上記「所定のカットオフライン」の具体的な形状は特に限定されるものではなく、例えば、水平方向に延びる水平カットオフラインとこの水平カットオフラインから斜め上方へ延びる斜めカットオフラインとからなる形状や、左右１対の水平カットオフラインが段違いで階段状に形成された形状等が採用可能である。
【００１３】
上記「直進阻止部材」は、所定の表面形状で投影レンズの後方側焦点位置近傍から後方へ延びるように形成された部材であって、第１リフレクタからの反射光の一部の直進を阻止するように構成されたものであれば、その具体的構成は特に限定されるものではなく、例えば、反射光の一部を遮蔽する遮蔽部材として構成されたもの、あるいは反射光の一部を反射させる反射部材として構成されたもの等が採用可能である。
【００１４】
上記「第１基準軸」および「第２基準軸」は、いずれも上記「光軸」と一致する軸線であってもよいし、一致しない軸線であってもよい。また、これら「第１基準軸」と「第２基準軸」との間においても、両基準軸は互いに一致する軸線であってもよいし、一致しない軸線であってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
上記構成に示すように、本願発明に係る車両用前照灯は、半導体発光素子を光源とする灯具ユニットからの光照射により所定の配光パターンを形成するように構成されており、その灯具ユニットは、車両前後方向に延びる光軸上に配置された投影レンズと、その後方に配置された第１および第２光源ユニットとにより、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として構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００１６】
すなわち、第１光源ユニットを点灯させることにより、略車両前後方向に延びる第１基準軸上において略上向きに配置された第１半導体発光素子からの光は、第１リフレクタにより前方へ向けて第１基準軸寄りに反射して投影レンズの後方側焦点位置近傍に略収束することとなるが、この反射光の一部は、所定の表面形状で投影レンズの後方側焦点位置近傍から後方へ延びるように形成された直進阻止部材により直進を阻止されるので、直進阻止部材の表面の前端縁の反転投影像としての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ことができる。
【００１７】
また、第２光源ユニットを点灯させることにより、略車両前後方向に延びる第２基準軸上において略下向きに配置された第２半導体発光素子からの光は、第２リフレクタにより、前方へ向けて第２基準軸寄りに反射して投影レンズの後方側焦点位置近傍に略収束するようになっているので、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形成することができる。
【００１８】
そして、このように第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有するロービーム用配光パターンを形成することができ、また、第２光源ユニットの追加点灯により、ロービーム用配光パターンとハイビーム用付加配光パターンとの合成配光パターンとしてのハイビーム用配光パターンを形成することができるので、灯具ユニットをロービーム用とハイビーム用とで別々に構成するようにした場合に比して、灯具ユニットの設置個数を半分に抑えた上で、略同等の明るさを確保することができる。しかも、第１および第２光源ユニットは、上下背中合わせで配置することができるので、灯具ユニットをコンパクトに維持した上で上記作用効果を得ることができる。
【００１９】
このように本願発明によれば、半導体発光素子を光源とする灯具ユニットからの光照射により、所定の配光パターンを形成するように構成された車両用前照灯において、灯具ユニットの設置個数を少なく抑えた上で、上端部に鮮明なカットオフラインを有するロービーム用配光パターンを形成できるようにするとともに所要の明るさを確保することができる。
【００２０】
上記構成において、第１光源ユニットの直進阻止部材の具体的構成が特に限定されないことは上述したとおりであるが、この直進阻止部材の表面を反射面として構成すれば、該直進阻止部材の表面に入射する第１リフレクタからの反射光を該表面で反射させて投影レンズに入射させることが可能となり、これによりロービーム用配光パターンを一層明るいものとすることができる。
【００２１】
また、第２光源ユニットに関しても、第２リフレクタからの反射光の一部を反射させるよう、所定の表面形状で投影レンズの後方側焦点位置近傍から後方へ延びるように形成された反射部材を備えた構成とすれば、該反射部材の表面に入射する第２リフレクタからの反射光を該表面で反射させて投影レンズに入射させることが可能となり、これによりハイビーム用付加配光パターンひいてはハイビーム用配光パターンを一層明るいものとすることができる。
【００２２】
その際、この第２光源ユニットの反射部材を第１光源ユニットの直進阻止部材と一体的に形成するようにすれば、次のような作用効果を得ることができる。
【００２３】
すなわち、ハイビーム用付加配光パターンは、ロービーム用配光パターンのカットオフラインから離れないように形成することが、ハイビーム用配光パターンに暗部が発生しないようにする観点から好ましい。そこで、第２光源ユニットに反射部材を設けるようにした場合において、その表面の前端縁を直進阻止部材の表面の前端縁と一致させるように形成すれば、該反射部材の反射面を最大限に確保した上で、ハイビーム用付加配光パターンをロービーム用配光パターンのカットオフラインから離れないように形成することができる。その際、この第２光源ユニットの反射部材を第１光源ユニットの直進阻止部材と一体的に形成すれば、反射部材の表面の前端縁と直進阻止部材の表面の前端縁とを一致させることが容易に可能となる。
【００２４】
上記構成において、第１光源ユニットを構成する第１リフレクタと直進阻止部材とを単一の第１透光ブロックで構成することも可能である。このような構成を採用した場合には、第１光源ユニットのコンパクト化および部品点数の削減を図ることができるとともに、第１リフレクタの反射面と直進阻止部材との位置関係を正確に設定することができ、これ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鮮明に形成することが容易に可能となる。
【００２５】
また上記構成において、第２光源ユニットを構成する第２リフレクタと反射部材とを単一の第２透光ブロックで構成することも可能である。このような構成を採用した場合には、第２光源ユニットのコンパクト化および部品点数の削減を図ることができる。
【００２６】
上記構成において、第１半導体発光素子と第２半導体発光素子とを前後方向にずらすようにして配置すれば、第１光源ユニットの第１基準軸および第２光源ユニットの第２基準軸を投影レンズの光軸に一層近づけることが可能となる。そしてこれにより、第１および第２光源ユニットからの出射光の投影レンズへの入射位置がその光軸から大きく離れないようにすることができるので、投影レンズの外径を小さく抑えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
【００２８】
図１は、本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯を示す正面図である。
【００２９】
同図に示すように、本実施形態に係る車両用前照灯１０は、ランプボディ１２とその前端開口部に取り付けられた素通し状の透光カバー１４とで形成される灯室内に、６個の灯具ユニット２０が上下２段で収容されてなっている。これら６個の灯具ユニット２０は、いずれも同様の構成となっている。また、上記灯室内には、各灯具ユニット２０を囲むようにしてインナパネル１６が設けられている。
【００３０】
図２は、各灯具ユニット２０から前方へ照射される光により灯具前方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配光パターンを透視的に示す図であって、同図（ａ）がロービーム用配光パターン、同図（ｂ）がハイビーム用配光パターンを示している。
【００３１】
同図（ａ）に示すように、ロービーム用配光パターンＰＬは、左配光のロービーム用配光パターンであって、その上端縁に水平カットオフラインＣＬ１とこの水平カットオフラインＣＬ１から所定角度（例えば１５°）で立ち上がる斜めカットオフラインＣＬ２とを有しており、両カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の交点であるエルボ点Ｅの位置は、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖの０．５〜０．６°程度下方の位置に設定されている。そして、このロービーム用配光パターンＰＬにおいては、エルボ点Ｅを囲むようにして高光度領域であるホットゾーンＨＺＬが形成されている。
【００３２】
同図（ｂ）に示すように、ハイビーム用配光パターンＰＨは、ロービーム用配光パターンＰＬと、このロービーム用配光パターンＰＬの水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２から上方へ拡がるハイビーム用付加配光パターンＰＡとの合成配光パターンとして形成されるようになっている。このハイビーム用付加配光パターンＰＡは、ロービーム用配光パターンＰＬと略同じ拡がりで形成されており、その下端部が水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２に沿って直線状に形成されている。そして、このハイビーム用付加配光パターンＰＡにおいては、エルボ点Ｅを囲むようにして高光度領域であるホットゾーンＨＺＡが形成されている。
【００３３】
車両用前照灯１０全体として形成される配光パターンは、これら６個の灯具ユニット２０の各々からの光照射により形成されるロービーム用配光パターンＰＬあるいはハイビーム用配光パターンＰＨを６個分重畳させたものとなる。
【００３４】
図３は、灯具ユニット２０を単品で示す正面図であり、図４および５は、灯具ユニット２０を単品で示す側断面図である。
【００３５】
これらの図に示すように、この灯具ユニット２０は、車両前後方向（厳密には車両前後方向に対して０．５〜０．６°程度下向きの方向）に延びる光軸Ａｘ上に配置された投影レンズ２２と、この投影レンズ２２の後方に配置された第１および第２光源ユニット２４、２６と、これら投影レンズ２２と第１および第２光源ユニット２４、２６とを連結する筒状のホルダ２８とを備えてなっている。なお、図４は、第１光源ユニット２４を点灯させたときの光路に注目して灯具ユニット２０を示しており、図５は、第２光源ユニット２６を点灯させたときの光路に注目して灯具ユニット２０を示している。
【００３６】
投影レンズ２２は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸レンズで構成されている。
【００３７】
第１光源ユニット２４は、光源としての第１半導体発光素子３２と、第１リフレクタ３４と、直進阻止部材３６とを備えてなっている。そして、この第１光源ユニット２４の光軸となる第１基準軸Ａｘ１は、投影レンズ２２の後方側焦点位置Ｆを通るようにして光軸Ａｘに対して僅かに前方下向きに延びている。
【００３８】
図６は、灯具ユニット２０を第１光源ユニット２４の第１基準軸Ａｘ１に沿った水平断面で示す図である。
【００３９】
同図にも示すように、第１半導体発光素子３２は、０．３〜１ｍｍ四方程度の大きさの発光チップ３２ａを有する白色発光ダイオードであって、第１基準軸Ａｘ１上において該第１基準軸Ａｘ１と垂直になるようにして上向きに配置されている。
【００４０】
第１リフレクタ３４は、第１半導体発光素子３２からの光を前方へ向けて第１基準軸Ａｘ１寄りに反射させて投影レンズ２２の後方側焦点位置Ｆ近傍に略収束させるように構成されている。具体的には、この第１リフレクタ３４の反射面３４ａは、第１基準軸Ａｘ１を含む断面形状が略楕円形状に設定されており、その離心率が鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。そして、この反射面３４ａは、第１半導体発光素子３２からの光を後方側焦点位置Ｆのやや前方位置に略収束させるようになっている。
【００４１】
直進阻止部材３６は、灯具正面視において略へ字状に形成された略楔状の部材であって、その上面３６ａは投影レンズ２２の後方側焦点位置Ｆから第１基準軸Ａｘ１に沿って後方へ延びている。その際、この上面３６ａは、第１基準軸Ａｘ１よりも左側（灯具正面視では右側）の領域が第１基準軸Ａｘ１から左方向へ水平に延びる平面で構成されており、第１基準軸Ａｘ１よりも右側の領域が第１基準軸Ａｘ１から右方向へ斜め下向き（例えば１５°下向き）に延びる平面で構成されている。この上面３６ａの前端縁３６ａ１は、投影レンズ２２の後方側焦点面に沿って略円弧状に形成されている。この上面３６ａにはアルミニウム蒸着等による反射面処理が施されており、これにより該上面３６ａは反射面として構成されている。そして、この上面３６ａにおいて第１リフレクタ３４の反射面３４ａからの反射光の一部の直進を阻止してこれを上向きに反射させるようになっている。
【００４２】
なお、直進阻止部材３６の上面３６ａは、その後端近傍部位が段下がり凹部３６ａ２として構成されており、これにより第１半導体発光素子３２の発光チップ３２ａを第１基準軸Ａｘ１上に位置させるようになっている。また、この上面３６ａの周縁部において、第１リフレクタ３４が直進阻止部材３６に固定されている。
【００４３】
図７は、第１光源ユニット２４を点灯させたときに、投影レンズ２２を介して灯具ユニット２０から前方へ照射される光により上記仮想鉛直スクリーン上に形成されるロービーム用配光パターンＰＬを、該灯具ユニット２０と共にその背面側から透視的に示す図である。
【００４４】
同図にも示すように、このロービーム用配光パターンＰＬは、直進阻止部材３６の上面３６ａの前端縁３６ａ１の反転投影像として水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２が形成されるようになっている。その際、直進阻止部材３６の上面３６ａは反射面として構成されているので、図４において２点鎖線で示すように第１リフレクタ３４の反射面３４ａからの反射光のうち投影レンズ２２から上向きに出射すべき光も、該上面３６ａの反射作用により、同図に実線で示すように投影レンズ２２から下向きに出射する光として利用するようになっている。そしてこれにより第１半導体発光素子３２からの出射光の光束利用率を高めるとともにホットゾーンＨＺＬの形成を行うようになっている。
【００４５】
一方、図５に示すように、第２光源ユニット２６は、光源としての第２半導体発光素子４２と、第２リフレクタ４４とを備えてなっている。そして、この第２光源ユニット２６の光軸となる第２基準軸Ａｘ２は、投影レンズ２２の後方側焦点位置Ｆを通るようにして光軸Ａｘに対して僅かに前方上向きに延びている。
【００４６】
第２半導体発光素子４２は、第１半導体発光素子３２と全く同様の構成であって、第２基準軸Ａｘ２上において該第２基準軸Ａｘ２と垂直になるようにして下向きに配置されている。
【００４７】
第２リフレクタ４４は、第１リフレクタ３４に対して灯具正面視での中心角がある程度小さい値に設定されているが、その反射面４４ａの形状自体は第１リフレクタ３４の反射面３４ａと全く同様である。そして、この第２リフレクタ４４は、第２半導体発光素子４２からの光を前方へ向けて第２基準軸Ａｘ２寄りに反射させて投影レンズ２２の後方側焦点位置Ｆ近傍（具体的には後方側焦点位置Ｆのやや前方位置）に略収束させるように構成されている。
【００４８】
そして、この第２光源ユニット２６においては、第１光源ユニット２４の一部を構成する直進阻止部材３６を反射部材として利用するようになっている。
【００４９】
すなわち、直進阻止部材３６の下面３６ｂは、投影レンズ２２の後方側焦点位置Ｆから第２基準軸Ａｘ２に沿って後方へ延びており、その前端縁は上面３６ａの前端縁３６ａ１と一致するように形成されている。その際、この下面３６ｂは、第２基準軸Ａｘ２よりも左側の領域が第２基準軸Ａｘ２から左方向へ水平に延びる平面で構成されており、第２基準軸Ａｘ２よりも右側の領域が第２基準軸Ａｘ２から右方向へ斜め下向き（例えば１５°下向き）に延びる平面で構成されている。また、この下面３６ｂにはアルミニウム蒸着等による反射面処理が施されており、これにより下面３６ｂは反射面として構成されている。そして、この下面３６ｂにおいて第２リフレクタ４４の反射面４４ａからの反射光の一部の直進を阻止してこれを下向きに反射させるようになっている。
【００５０】
そして、第２光源ユニット２６を点灯させたとき、投影レンズ２２を介して灯具ユニット２０から前方へ照射される光により、図２（ｂ）に示すようなハイビーム用付加配光パターンＰＡを形成するようになっている。その際、直進阻止部材３６の下面３６ｂは反射面として構成されているので、図５において２点鎖線で示すように第２リフレクタ４４の反射面４４ａからの反射光のうち投影レンズ２２から下向きに出射すべき光も、該下面３６ｂの反射作用により、同図に実線で示すように投影レンズ２２から上向きに出射する光として利用するようになっている。そしてこれにより第２半導体発光素子４２からの出射光の光束利用率を高めるとともにホットゾーンＨＺＡの形成を行うようになっている。
【００５１】
なお、直進阻止部材３６の下面３６ｂは、その後端近傍部位が段下がり凹部３６ｂ２として構成されており、これにより第２半導体発光素子４２の発光チップ４２ａを第２基準軸Ａｘ２上に位置させるようになっている。また、この下面３６ｂの周縁部において、第２リフレクタ４４が直進阻止部材３６に固定されている。
【００５２】
以上詳述したように、本実施形態に係る車両用前照灯１０は、これを構成する６個の灯具ユニット２０の各々が、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２２と、その後方に配置された第１および第２光源ユニット２４、２６とにより、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として構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００５３】
すなわち、第１光源ユニット２４を点灯させることにより、略車両前後方向に延びる第１基準軸Ａｘ１上において略上向きに配置された第１半導体発光素子３２からの光は、第１リフレクタ３４により前方へ向けて第１基準軸寄りに反射して投影レンズ２２の後方側焦点位置Ｆ近傍に略収束することとなるが、この反射光の一部は、所定の表面形状で投影レンズ２２の後方側焦点位置Ｆから後方へ延びるように形成された直進阻止部材３６により直進を阻止されるので、直進阻止部材３６の上面３６ａの前端縁３６ａ１の反転投影像としての鮮明なカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を上端部に有するロービーム用配光パターンＰＬを形成することができる。
【００５４】
また、第２光源ユニット２６を点灯させることにより、略車両前後方向に延びる第２基準軸Ａｘ２上において略下向きに配置された第２半導体発光素子４２からの光は、第２リフレクタ４４により、前方へ向けて第２基準軸Ａｘ２寄りに反射させて投影レンズ２２の後方側焦点位置Ｆ近傍に略収束するようになっているので、上記カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２から上方へ拡がるハイビーム用付加配光パターンＰＡを形成することができる。
【００５５】
このように第１光源ユニット２４の点灯により、鮮明なカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有するロービーム用配光パターンＰＬを形成することができ、また、第２光源ユニット２６の追加点灯により、ロービーム用配光パターンＰＬとハイビーム用付加配光パターンＰＡとの合成配光パターンとしてのハイビーム用配光パターンＰＨを形成することができるので、ロービーム用灯具ユニットとハイビーム用灯具ユニットとを別々に構成するようにした場合に比して、灯具ユニット２０の設置個数を半分に抑えた上で、略同等の明るさを確保することができる。また、第１および第２光源ユニット２４、２６は、上下背中合わせで配置されているので、灯具ユニット２０をコンパクトに維持した上で上記作用効果を得ることができる。
【００５６】
しかも本実施形態においては、第１光源ユニット２４の直進阻止部材３６の上面３６ａが反射面として構成されているので、該直進阻止部材３６の上面３６ａ表面に入射する第１リフレクタ３４からの反射光を該上面３６ａで反射させて投影レンズ２２に入射させることが可能となり、これによりロービーム用配光パターンＰＬを一層明るいものとすることができる。
【００５７】
また、この直進阻止部材３６の下面３６ｂは、第２光源ユニット２６の第２リフレクタ４４からの反射光の一部を反射させるよう、所定の表面形状で投影レンズ２２の後方側焦点位置Ｆから後方へ延びるように形成されているので、この下面３６ｂに入射する第２リフレクタ４４からの反射光を該下面３６ｂで反射させて投影レンズ２２に入射させることが可能となり、これによりハイビーム用付加配光パターンＰＡひいてはハイビーム用配光パターンＰＨを一層明るいものとすることができる。
【００５８】
その際、直進阻止部材３６は、第１および第２光源ユニット２４、２６で共用されているので、これを略楔状に形成して、その下面３６ｂの前端縁をその上面３６ａの前端縁３６ａ１と容易に一致させることができる。そしてこれにより、直進阻止部材３６の下面３６ｂを反射面としての最大限に利用した上で、ハイビーム用付加配光パターンＰＡをロービーム用配光パターンＰＬのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２から離れないように形成して、ハイビーム用配光パターンＰＨに暗部が発生してしまわないようにすることができる。
【００５９】
また、直進阻止部材３６の上面３６ａの前端縁３６ａ１は、投影レンズ２２の後方側焦点面に沿って略円弧状に形成されているので、該投影レンズ２２の像面湾曲が大きい場合であっても、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を鮮明に形成することができる。
【００６０】
上記実施形態においては、６個の灯具ユニット２０が３個ずつ上下２段で配置されているものとして説明したが、これ以外の個数あるいは配置で構成してもよいことはもちろんである。
【００６１】
また、上記実施形態においては、６個の灯具ユニット２０がすべて同一の構成であるものとして説明したが、投影レンズ２２の焦点距離を灯具ユニット２０毎に異なった値に設定すること等によって、ロービーム用配光パターンＰＬおよびハイビーム用付加配光パターンＰＡを灯具ユニット２０毎に異なった大きさで形成することも可能である。
【００６２】
さらに、上記実施形態のように、６個の灯具ユニット２０をすべてプロジェクタ型の灯具ユニットとする代わりに、その一部を異なる種類の灯具ユニット（例えば、いわゆるパラボラ型の灯具ユニット等）で構成することも可能である。
【００６３】
次に上記実施形態の変形例について説明する。
【００６４】
図８および９は、本変形例に係る灯具ユニット１２０を示す、図４および５と同様の図である。
【００６５】
これらの図に示すように、本変形例に係る灯具ユニット１２０も、上記実施形態の灯具ユニット２０と同様、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１２２と、この投影レンズ１２２の後方に配置された第１および第２光源ユニット１２４、１２６と、これら投影レンズ１２２と第１および第２光源ユニット１２４、１２６とを連結する筒状のホルダ１２８とを備えた構成となっているが、その各要素の具体的構成が上記実施形態とは異なっている。
【００６６】
すなわち、図８に示すように、第１光源ユニット１２４は、第１半導体発光素子１３２と、第１透光ブロック１３４とを備えてなり、その第１基準軸Ａｘ１は光軸Ａｘと同軸で延びている。
【００６７】
第１半導体発光素子１３２は、第１半導体発光素子３２と同様の構成であって、第１基準軸Ａｘ１上において鉛直上向きに配置された状態で基板１３６に支持されている。
【００６８】
第１透光ブロック１３４は、第１半導体発光素子１３２および基板１３６を上方側から封止するように形成された透明樹脂成形品で構成されており、上記実施形態の第１リフレクタ３４および直進阻止部材３６と同様の配光機能を有している。
【００６９】
すなわち、この第１透光ブロック１３４の上面１３４ａには、その前端近傍領域を除いてアルミニウム蒸着等による反射面処理が施されており、これにより第１半導体発光素子１３２からの光を前方へ向けて第１基準軸Ａｘ１寄りに反射させて投影レンズ１２２の後方側焦点位置Ｆ近傍（具体的には後方側焦点位置Ｆのやや前方位置）に略収束させる反射面１３４ｃが形成されている。
【００７０】
また、この第１透光ブロック１３４の下面１３４ｂは、投影レンズ１２２の後方側焦点位置Ｆから第１基準軸Ａｘ１に沿って後方へ延びている。その際、この下面１３４ｂは、第１基準軸Ａｘ１よりも左側の領域が第１基準軸Ａｘ１から左方向へ水平に延びる平面で構成されており、第１基準軸Ａｘ１よりも右側の領域が第１基準軸Ａｘ１から右方向へ斜め下向き（例えば１５°下向き）に延びる平面で構成されている。この下面１３４ｂの前端縁１３４ｂ１は、投影レンズ２２の後方側焦点面に沿って略円弧状に形成されている。
【００７１】
そして、この第１透光ブロック１３４は、その下面１３４ｂにおいて該第１透光ブロック１３４の反射面１３４ｃからの反射光の一部の直進を阻止してこれを上向きに反射させるようになっている。なお、この下面１３４ｂにおける反射は、内面反射によって行われるようになっている。
【００７２】
一方、図９に示すように、第２光源ユニット１２６は、第２半導体発光素子１４２と、第２透光ブロック１４４とを備えてなっている。そして、この第２光源ユニット１２６の光軸となる第２基準軸Ａｘ２は、投影レンズ１２２の後方側焦点位置Ｆを通るようにして光軸Ａｘに対して僅かに前方上向きに延びている。
【００７３】
第２半導体発光素子１４２は、第１半導体発光素子１３２と同様の構成であって、該第１半導体発光素子１３２に対して前方に位置するようにして第２基準軸Ａｘ２上において鉛直下向きに配置された状態で基板１３６に支持されている。
【００７４】
第２透光ブロック１４４は、第２半導体発光素子１４２および基板１３６ならびに第１透光ブロック１３４を下方側から封止するように形成された透明樹脂成形品で構成されており、上記実施形態の第２リフレクタ４４および直進阻止部材３６と同様の配光機能を有している。
【００７５】
すなわち、この第２透光ブロック１４４の下面１４４ａには、その前端近傍領域を除いてアルミニウム蒸着等による反射面処理が施されており、これにより第２半導体発光素子１４２からの光を前方へ向けて第２基準軸Ａｘ２寄りに反射させて投影レンズ１２２の後方側焦点位置Ｆ近傍（具体的には後方側焦点位置Ｆのやや前方位置）に略収束させる反射面１４４ｃが形成されている。
【００７６】
また、この第２透光ブロック１４４の上面１４４ｂは、投影レンズ１２２の後方側焦点位置Ｆから光軸Ａｘに沿って、第１透光ブロック１３４の下面１３４ａと密着するようにして後方へ延びている。そして、この第２透光ブロック１４４は、その上面１４４ｂにおいて該第２透光ブロック１４４の反射面１４４ｃからの反射光の一部の直進を阻止してこれを下向きに反射させるようになっている。なお、この上面１４４ｂにおける反射は、内面反射によって行われるようになっている。
【００７７】
投影レンズ１２２は、上記実施形態の投影レンズ２２よりも焦点距離が短い値に設定されている。これは、第１および第２光源ユニット１２４、１２６からの出射光が第１および第２透光ブロック１３４、１４４の前端面から光軸Ａｘに対して離れる方向へ屈折することに対応させるようにしたものである。
【００７８】
また、ホルダ１２８は、その後端部１２８ａが第１および第２透光ブロック１３４、１４４の前端部にある程度食い込むように形成されており、これにより第１透光ブロック１３４の上面１３４ａおよび第２透光ブロック１４４の下面１４４ａにおける反射面１３４ｃ、１４４ｃ以外の領域で反射した光が投影レンズ１２２に入射してしまうのを防止するようになっている。
【００７９】
本変形例の構成を採用した場合においても、第１光源ユニット１２４の点灯により、上記実施形態の場合と同様、図２に示すように、第１透光ブロック１３４の下面１３４ｂの前端縁１３４ｂ１の反転投影像としての鮮明なカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有するロービーム用配光パターンＰＬを形成することができ、また、第２光源ユニット２６の追加点灯により、ロービーム用配光パターンＰＬとハイビーム用付加配光パターンＰＡとの合成配光パターンとしてのハイビーム用配光パターンＰＨを形成することができる。そしてこれにより、ロービーム用灯具ユニットとハイビーム用灯具ユニットとを別々に構成するようにした場合に比して、灯具ユニット２０の設置個数を半分に抑えた上で、略同等の明るさを確保することができ、また、第１および第２光源ユニット１２４、１２６は、上下背中合わせで配置されているので、灯具ユニット１２０をコンパクトに維持することができる。
【００８０】
しかも本変形例においては、単一の第１透光ブロック１３４が、上記実施形態の第１光源ユニット２４を構成する第１リフレクタ３４と直進阻止部材３６としての機能を有しているので、第１光源ユニット１２４のコンパクト化および部品点数の削減を図ることができるとともに、第１透光ブロック１３４の反射面１３４ｃとその下面１３４ｂの前端縁１３４ｂ１との位置関係を正確に設定することができ、これによりロービーム用配光パターンＰＬのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を鮮明に形成することが容易に可能となる。
【００８１】
また本変形例においては、単一の第２透光ブロック１４４が、上記実施形態の第２光源ユニット２６を構成する第１リフレクタ４４と直進阻止部材４６としての機能を有しているので、第２光源ユニット１２６のコンパクト化および部品点数の削減を図ることができる。
【００８２】
しかも本変形例においては、第１半導体発光素子１３２と第２半導体発光素子１４２とが前後方向にずれるようにして配置されているので、第１光源ユニット１２４の第１基準軸Ａｘ１を投影レンズ１２２の光軸Ａｘと一致させるとともに第２光源ユニット１２６の第２基準軸Ａｘ２をこれらに近づけることができる。そしてこれにより、第１および第２光源ユニット１２４、１２６からの出射光の投影レンズ１２２への入射位置が光軸Ａｘから大きく離れないようにすることができるので、投影レンズ１２２の外径を小さく抑えることができる。
【００８３】
特に本変形例のように、第１および第２光源ユニット１２４、１２６からの出射光が第１および第２透光ブロック１３４、１４４の前端面から光軸Ａｘに対して離れる方向へ屈折する場合には、本変形例のように第１および第２基準軸Ａｘ１、Ａｘ２を光軸Ａｘにできるだけ近づけることが、投影レンズ１２２の外径を小さく抑える上で効果的である。
【００８４】
なお、本変形例においても、上記実施形態の場合と同様、第１透光ブロック１３４の下面１３４ｂおよび第２透光ブロック１４４の上面１４４ｂでの反射光を利用するようになっているが、第１透光ブロック１３４の反射面１３４ｃからその下面１３４ｂへの入射角および第２透光ブロック１４４の反射面１４４ｃからその上面１４４ｂへの入射角は十分大きいので、第１透光ブロック１３４の下面１３４ｂおよび第２透光ブロック１４４の上面１４４ｂに反射面処理を施さなくても、その内面反射を利用して反射させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯を示す正面図
【図２】上記車両用前照灯を構成する各灯具ユニットから前方へ照射される光により灯具前方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配光パターンを透視的に示す図であって、同図（ａ）はロービーム用配光パターンを示す図、同図（ｂ）はハイビーム用配光パターンを示す図
【図３】上記灯具ユニットを単品で示す正面図
【図４】上記灯具ユニットを単品で示す側断面図（その１）
【図５】上記灯具ユニットを単品で示す側断面図（その２）
【図６】上記灯具ユニットを、その第１光源ユニットの第１基準軸に沿った水平断面で示す図
【図７】上記灯具ユニットの第１光源ユニットを点灯させたときに、その投影レンズを介して前方へ照射される光により上記仮想鉛直スクリーン上に形成されるロービーム用配光パターンを、該灯具ユニットと共にその背面側から透視的に示す図
【図８】上記実施形態の変形例に係る灯具ユニット示す、図４と同様の図
【図９】上記変形例に係る灯具ユニット示す、図５と同様の図
【符号の説明】
【００８６】
１０  車両用前照灯
１２  ランプボディ
１４  透光カバー
１６  インナパネル
２０、１２０  灯具ユニット
２２、１２２  投影レンズ
２４、１２４  第１光源ユニット
２６、１２６  第２光源ユニット
２８、１２８  ホルダ
３２、１３２  第１半導体発光素子
３２ａ  発光チップ
３４  第１リフレクタ
３４ａ  反射面
３６  直進阻止部材
３６ａ  上面
３６ａ１  前端縁
３６ａ２  段下がり凹部
３６ｂ  下面
３６ｂ２  段下がり凹部
４２、１４２  第２半導体発光素子
４４  第２リフレクタ
４４ａ  反射面
１２８ａ  後端部
１３４  第１透光ブロック
１３４ａ  上面
１３４ｂ  下面
１３４ｂ１  前端縁
１３４ｃ  反射面
１３６  基板
１４４  第２透光ブロック
１４４ａ  下面
１４４ｂ  上面
１４４ｃ  反射面
Ａｘ  光軸
Ａｘ１  第１基準軸
Ａｘ２  第２基準軸
ＣＬ１  水平カットオフライン
ＣＬ２  斜めカットオフライン
Ｅ  エルボ点
Ｆ  後方側焦点位置
ＨＺＡ、ＨＺＬ  ホットゾーン
ＰＡ  ハイビーム用付加配光パターン
ＰＨ  ハイビーム用配光パターン
ＰＬ  ロービーム用配光パターン
【図１】
2005108554.tif 000003
【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】
2005108554.tif 000008
【図７】
2005108554.tif 000009
【図８】
2005108554.tif 000010
【図９】
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