(57)【要約】  光源ユニット（３）は、光源（３０）と、磁性体を含む磁性部（７５）を有し光源（３０）から出射する光の一部を遮るとともに所定の方向に移動可能とされるシェード（７０）と、磁性体を含む位置決め部材であるヨーク（８３）を有する電磁石（８０）と、を備える。電磁石（８０）の磁力によってシェード（７０）の磁性部（７５）が電磁石（８０）のヨーク（８３）に当接される。
2019230663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
磁性体を含む磁性部を有し前記光源から出射する光の一部を遮るとともに所定の方向に移動可能とされるシェードと、
磁性体を含む位置決め部材を有する電磁石と、
を備え、
前記電磁石の磁力によって前記シェードの前記磁性部が前記電磁石の前記位置決め部材に当接される
ことを特徴とする光源ユニット。
【請求項２】
前記位置決め部材は弾性体を有し、
前記磁性部は前記弾性体に当接される
ことを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項３】
前記磁性部は弾性体を有し、前記弾性体が前記位置決め部材に当接される
ことを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項４】
前記磁性部における前記磁性体が前記位置決め部材における前記磁性体に当接される
ことを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項５】
前記磁性部は、当該磁性部における前記磁性体を含み前記位置決め部材に当接される当接部と、当該磁性部における前記磁性体を含み前記当接部と前記位置決め部材とが最も離間した状態において前記当接部よりも前記位置決め部材側に突出する誘導部とを有し、
前記誘導部は、前記位置決め部材に非接触とされる
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光源ユニット。
【請求項６】
付勢部材を更に備え、
前記シェードは、回動可能とされ、
前記付勢部材は、前記磁性部が前記位置決め部材から離間するように回動する方向に向けて前記シェードを付勢し、
前記シェードの重心は、当該シェードの回動軸上に位置する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の光源ユニット。
【請求項７】
前記磁性部と前記位置決め部材は、互いに当接する当接面をそれぞれ有する
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の光源ユニット。
【請求項８】
前記位置決め部材は、前記電磁石のコイルの外側で当該コイルの延在方向に沿って延在し、
前記位置決め部材における前記磁性部側の端部は、断面形状がＬ字形状となるように前記コイル側と反対側に折り曲げられ、
前記端部における前記磁性部側の面が前記当接面とされる
ことを特徴とする請求項７に記載の光源ユニット。
【請求項９】
ベースプレートと、
前記ベースプレートを基準とした一方側に配置される光源と、
前記ベースプレートに所定の方向に移動可能に支持され前記光源から出射する光の一部を遮るシェードと、
前記ベースプレートよりも前記光源側と反対側に配置される投影レンズと、
電磁石と、
を備え、
前記シェードは、前記電磁石の磁力を用いて移動され、
少なくとも前記電磁石のコアの一端の中心は、前記ベースプレートよりも前記光源側に位置する
ことを特徴とする光源ユニット。
【請求項１０】
前記電磁石は、前記コアの延在方向が前記ベースプレートの面方向と平行となるように配置される
ことを特徴とする請求項９に記載の光源ユニット。
【請求項１１】
付勢部材を更に備え、
前記シェードは、回動可能とされるとともに前記電磁石の磁力を用いて所定の方向に回動され、
前記付勢部材は、前記電磁石の磁力を用いて回動される方向と反対方向に向けて前記シェードを付勢し、
前記シェードの重心は、当該シェードの回動軸上に位置する
ことを特徴とする請求項９または１０に記載の光源ユニット。
【請求項１２】
前記シェードは、磁性体を含む磁性部を有する
ことを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項に記載の光源ユニット。
【請求項１３】
前記ベースプレートと前記投影レンズとの間において前記シェードとともに所定の方向に移動する反射部材を更に備え、
前記反射部材は、前記光源から出射する光のうち前記投影レンズの前記ベースプレート側の面に向かう光とは異なる光の一部を反射して前記投影レンズの前記ベースプレート側の面に入射させる
ことを特徴とする請求項９から１２のいずれか１項に記載の光源ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源ユニットに関し、具体的には、配光を変化し得る光源ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用ヘッドライトとして、出射する光を夜間に前方を照らすロービームと当該ロービームよりも遠方を照らすハイビームとに変化させることができるものが知られている。下記特許文献１には、このような車両用灯具が記載されている。【０００３】
下記特許文献１に記載の車両用灯具の光源ユニットは、回動可能に支持されて光源から出射する光の一部を遮るシェードと、コアを有する電磁石とを備えている。この光源ユニットでは、シェードに磁性体から成る磁性部が設けられており、電磁石の磁力がシェードの磁性部に作用することでシェードが回動する。このように、シェードが回動されることで、当該シェードによる遮光範囲が変化し、出射する光をロービームとハイビームとに変化させることができるとされている。また、この光源ユニットでは、シェードの磁性部に作用する電磁石の磁力によって当該シェードを固定ストッパに付勢させてシェードの位置決めがされており、この際、シェードの磁性部と電磁石のコアとは非接触とされている。【０００４】
また、下記特許文献２に記載の車両用灯具の光源ユニットは、光源と、ベースプレートに回動可能に支持されるシェードと、投影レンズと、電磁石を有するソレノイドアクチュエータとを備えている。この光源ユニットでは、光源から出射する光の一部はシェードで遮られ、この光の他の一部は投影レンズに入射して当該投影レンズから出射される。また、ソレノイドアクチュエータからの力がベースプレートに回動可能に支持されるリンク部材を介してシェードに伝達され、当該シェードが回動される。シェードが回動されることで、当該シェードによる遮光範囲が変化し、投影レンズから出射する光をロービームとハイビームとに変化させることができるとされている。また、この光源ユニットでは、リンク部材及びソレノイドアクチュエータにおける電磁石のコア全体は、投影レンズとベースプレートとの間に位置している。【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１４６９８５号公報
【特許文献２】特開２０１８−４９７３０号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明の第１の態様による光源ユニットは、光源と、磁性体を含む磁性部を有し前記光源から出射する光の一部を遮るとともに所定の方向に移動可能とされるシェードと、磁性体を含む位置決め部材を有する電磁石と、を備え、前記電磁石の磁力によって前記シェードの前記磁性部が前記電磁石の前記位置決め部材に当接されることを特徴とする。
【０００７】
このような光源ユニットでは、上記のように、所定の方向に移動可能とされるシェードは磁性体を含む磁性部を有するため、電磁石を通電状態にすることでシェードの磁性部に電磁石の磁力を作用させてシェードを所定の方向に移動させ得る。このシェードは、光源から出射する光の一部を遮るため、シェードが移動されることによってシェードによる遮光範囲が変化し得る。このため、上記光源ユニットは、配光パターンを変化させ得る。ところで、電磁石の磁力は電磁石の磁性体を含む部材、例えばコアやヨーク等から離れると弱くなる傾向にある。上記光源ユニットでは、電磁石の磁力によってシェードの磁性部が電磁石における磁性体を含む位置決め部材に当接される。このため、上記特許文献１に記載の光源ユニットのようにシェードの磁性部が電磁石における磁性体を含む部材に当接しない場合と比べて、シェードの磁性部には強い磁力が作用し、シェードをより強固に保持して位置決めできる。このため、光源ユニットが振動する場合であっても、電磁石に対するシェードの位置がずれることを抑制でき、意図しない配光パターンの変化を抑制し得る。なお、位置決め部材として、例えば電磁石のコアやヨーク等が挙げられる。
【０００８】
前記位置決め部材は弾性体を有し、前記磁性部は前記弾性体に当接されることとしても良い。
【０００９】
或いは、前記磁性部は弾性体を有し、前記弾性体が前記位置決め部材に当接されることとしても良い。
【００１０】
このような構成にすることで、磁性部と位置決め部材とが当接する際に生じる音を抑制することができる。
【００１１】
或いは、前記磁性部における前記磁性体が前記位置決め部材における前記磁性体に当接されることとしても良い。
【００１２】
ここで、磁力を生じる部材と磁性体から成る部材とが離間していたり、これらの部材間に非磁性体が介在していたりする場合、これらの部材間において磁束が拡散してしまう。しかし、磁力を生じる部材と磁性体から成る部材とが直接当接している場合、こられの部材間で磁束が拡散することが抑制され、磁性体から成る部材にはより強い磁力が作用する。上記光源ユニットでは、位置決め部材は磁性体を含むためこの位置決め部材における磁性体には磁場が集中しており、このような磁場集中が生じている位置決め部材における磁性体に磁性部における磁性体が直接当接する。このため、位置決め部材における磁性体と磁性部における磁性体とが直接当接しない場合と比べて、シェードの磁性部により強い磁力を作用させることができ、シェードをより強固に保持して位置決めできる。
【００１３】
前記磁性部は、当該磁性部における前記磁性体を含み前記位置決め部材に当接される当接部と、当該磁性部における前記磁性体を含み前記当接部と前記位置決め部材とが最も離間した状態において前記当接部よりも前記位置決め部材側に突出する誘導部とを有し、前記誘導部は、前記位置決め部材に非接触とされることが好ましい。
【００１４】
このような光源ユニットでは、上記のように、誘導部は位置決め部材に非接触とされるため、当接部と位置決め部とを適切に当接させることができる。また、磁性部と位置決め部材とが最も離間した状態において誘導部は当接部よりも位置決め部材側に突出するため、磁性体を含む誘導部の先端部は磁性体を含む当接部よりも位置決め部材側に位置している。このため、このような状態では当接部よりも誘導部により強い磁力が作用し得る。このため、このような誘導部を有さない場合と比べて、磁性部と位置決め部材とが最も離間した状態においてより強い磁力を磁性部に作用させ得る。従って、電磁石を小型化し得る。
【００１５】
上記光源ユニットは、付勢部材を更に備え、前記シェードは、回動可能とされ、前記付勢部材は、前記磁性部が前記位置決め部材から離間するように回動する方向に向けて前記シェードを付勢し、前記シェードの重心は、当該シェードの回動軸上に位置することとしても良い。
【００１６】
このような光源ユニットでは、電磁石の磁力が付勢部材の付勢力に抗することでシェードが回動され、磁性部が位置決め部材に当接される。また、電磁石を非通電状態にすることで、付勢部材の付勢力によって磁性部が位置決め部材から離間するようにシェードが回動され、シェードを所定の回動位置に保持し得る。このように、光源ユニットでは、電磁石の通電と非通電とを切り替えることによって、配光を切り替えることができる。また、上記のように、シェードの重心は当該シェードの回動軸上に位置しているため、シェードの重心が当該シェードの回動軸上に位置していない場合と比べて、小さな付勢力でシェードを回動し得るとともに、小さな磁力でシェードを回動し得る。従って、電磁石を小型化し得る。
【００１７】
前記磁性部と前記位置決め部材とは、互いに当接する当接面をそれぞれ有することとしても良い。
【００１８】
このような構成にすることで、磁性部と位置決め部材とが面接触するため、面接触しない場合と比べて、シェードをより安定して保持できる。
【００１９】
磁性部と位置決め部材とがそれぞれ当接面を有する場合、前記位置決め部材は、前記電磁石のコイルの外側で当該コイルの延在方向に沿って延在し、前記位置決め部材における前記磁性部側の端部は、断面形状がＬ字形状となるように前記コイル側と反対側に折り曲げられ、前記端部における前記磁性部側の面が前記当接面とされても良い。
【００２０】
このような構成にすることで、位置決め部材の端部が折り曲げられずに当該位置決め部材における磁性部側の端面が当接面とされる場合と比べて、当接面の面積を大きくし得るため、シェードの磁性部を当接面が位置する側に引き付ける磁力を増加させ得る。このため、電磁石のコイルを大型化しなくてもシェードを電磁石の磁力によって安定して移動させ得る。
【００２１】
本発明の第２の態様による光源ユニットは、ベースプレートと、前記ベースプレートを基準とした一方側に配置される光源と、前記ベースプレートに所定の方向に移動可能に支持され前記光源から出射する光の一部を遮るシェードと、前記ベースプレートよりも前記光源側と反対側に配置される投影レンズと、電磁石と、を備え、前記シェードは、前記電磁石の磁力を用いて移動され、少なくとも前記電磁石のコアの一端の中心は、前記ベースプレートよりも前記光源側に位置することを特徴とする。
【００２２】
このような光源ユニットでは、上記のように、シェードは所定の方向に移動可能であり、電磁石の磁力を用いて移動される。このシェードは光源から出射する光の一部を遮るため、シェードが移動されることによってシェードによる遮光範囲が変化し得る。このため、上記光源ユニットは、投影レンズから出射する光の配光パターンを変化させ得る。また、上記のように、電磁石のコアの一端の中心は、ベースプレートにおける投影レンズ側の面よりも前記光源側に位置する。このため、上記特許文献２に記載の光源ユニットのように電磁石のコア全体が投影レンズとベースプレートとの間に位置する場合と比べて、電磁石におけるベースプレートよりも投影レンズ側に突出する部分の突出量を小さくし得る。このため、投影レンズをベースプレートに近づけることができ、小型化し得る。また、投影レンズをベースプレートに近づけることで、投影レンズにおける光源側の焦点は光源に近づく。このように投影レンズをベースプレートに近づけた際に光源に対する投影レンズにおける焦点の位置が光源に近づかないようにするためには、投影レンズの焦点距離を短くする必要がある。投影レンズの焦点距離を短くする場合、投影レンズの入射面及び出射面の少なくとも一方の曲率半径が小さくなるため、投影レンズの外径を小さくし得る。従って、光源ユニットを小型化し得る。
【００２３】
また、第２の態様の光源ユニットでは、前記電磁石は、前記コアの延在方向が前記ベースプレートの面方向と平行となるように配置されることが好ましい。
【００２４】
電磁石は、一般的にコアの延在方向に長尺となる傾向がある。上記光源ユニットでは、上記のように、電磁石はコアの延在方向がベースプレートの面方向と平行となるように配置されている。このため、コアの延在方向がベースプレートの面方向に対して傾くように電磁石が配置されている場合と比べて、電磁石におけるベースプレートよりも投影レンズ側に突出する部分の突出量を小さくし得る。このため、投影レンズをベースプレートにより近づけることができる。
【００２５】
また、第２の態様の光源ユニットでは、上記光源ユニットは、付勢部材を更に備え、前記シェードは、回動可能とされるとともに前記電磁石の磁力を用いて所定の方向に回動され、前記付勢部材は、前記電磁石の磁力を用いて回動される方向と反対方向に向けて前記シェードを付勢し、前記シェードの重心は、当該シェードの回動軸上に位置することとしても良い。
【００２６】
このような光源ユニットでは、電磁石の磁力を用いてシェードを回動させる際にシェードに加わる力が付勢部材の付勢力に抗することでシェードが所定の方向に回動され、シェードを所定の回動位置に保持し得る。また、電磁石を非通電状態にすることで、付勢部材の付勢力によってシェードが所定の方向と反対方向に回動され、シェードを別の所定の回動位置に保持し得る。このように、上記光源ユニットでは、電磁石の通電と非通電とを切り替えることによって、配光を切り替えることができる。また、上記のように、シェードの重心は当該シェードの回動軸上に位置しているため、シェードの重心が当該シェードの回動軸上に位置していない場合と比べて、小さな付勢力でシェードを回動し得るとともに、小さな磁力でシェードを回動し得る。従って、電磁石を小型化し得る。
【００２７】
また、第２の態様の光源ユニットでは、前記シェードは、磁性体を含む磁性部を有することとされても良い。
【００２８】
このような光源ユニットでは、電磁石を通電状態にすることでシェードにおける磁性体を含む磁性部に電磁石の磁力を作用させてシェードを所定の方向に移動させ得る。このため、電磁石の磁力によって生じる力をシェードに伝達するリンク部材を用いなくてもシェードを移動させ得る。このため、上記特許文献２に記載の光源ユニットと比べて、部品点数が増加することを抑制し得る。
【００２９】
また、第２の態様の光源ユニットでは、上記光源ユニットは、前記ベースプレートと前記投影レンズとの間において前記シェードの移動に応じて所定の方向に移動する反射部材を更に備え、前記反射部材は、前記光源から出射する光のうち前記投影レンズの前記ベースプレート側の面に向かう光とは異なる光の一部を反射して前記投影レンズの前記ベースプレート側の面に入射させることとしても良い。
【００３０】
このような光源ユニットでは、上記のように、反射部材は、光源から出射する光のうち投影レンズのベースプレート側の面に向かう光とは異なる光の一部を反射して投影レンズのベースプレート側の面に入射させる。また、反射部材はシェードの移動に応じて所定の方向に移動する。このため、シェードを移動させることによってシェードによる遮光範囲が変化するとともに、反射部材で反射して投影レンズに入射する光の量やこの光が投影レンズに入射する位置を変化させ得る。このため、上記光源ユニットは、反射部材を備えない場合と比べて、形成し得る配光パターンの自由度を向上させることができる。また、上記のように、電磁石のコアの一端の中心は、ベースプレートよりも光源側に位置するため、電磁石のコア全体が投影レンズとベースプレートとの間に位置する場合と比べて、投影レンズと電磁石との間に大きな空間を形成し得る。このため、上記光源ユニットは、反射部材を大きくすることができ、光源から出射する光の利用効率を向上させ得る。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態における車両用灯具を概略的に示す断面図である。
【図２】図１の光源ユニットを拡大した図である。
【図３】図１に示すベースプレート、シェード、電磁石の斜視図である。
【図４】ベースプレート、シェード、電磁石を分解して示す斜視図である。
【図５】シェードの本体部の斜視図である。
【図６】図２の一部を拡大した図である。
【図７】電磁石が非通電状態とされた状態を示す図である。
【図８】電磁石が通電状態とされた状態を示す図である。
【図９】シェードの変形例を図６と同様に示す図である。
【図１０】電磁石の変形例を図６と同様に示す図である。
【図１１】電磁石の他の変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明に係る光源ユニットを実施するための形態が添付図面とともに例示される。以下に例示する実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、以下の実施形態から変更、改良することができる。
【００３３】
図１は、本実施形態における車両用灯具を概略的に示す断面図であり、車両用灯具の鉛直断面図である。本実施形態では、車両用灯具は前照灯１とされる。前照灯は、一般的に車両の前方の左右方向のそれぞれに備えられるものであり、左右の前照灯は左右方向に概ね対称の構成とされる。従って、本実施形態では、一方の前照灯について説明する。
【００３４】
図１に示すように、本実施形態の前照灯１は、筐体２と、光源ユニット３とを主な構成として備える。
【００３５】
筐体２は、ランプハウジング１１、フロントカバー１２、及びバックカバー１３を主な構成として備える。ランプハウジング１１の前方は開口しており、当該開口を塞ぐように無色で透光性を有するフロントカバー１２がランプハウジング１１に固定されている。ランプハウジング１１の後方には前方よりも小さな開口が形成されており、当該開口を塞ぐようにバックカバー１３がランプハウジング１１に固定されている。このような構成の筐体２には、ランプハウジング１１、フロントカバー１２、及びバックカバー１３によって囲われた内部空間１４が形成されている。この内部空間１４内に光源ユニット３が収容されている。
【００３６】
本実施形態の光源ユニット３は、ベースプレート２０、光源３０、発光制御回路３５、ヒートシンク４０、リフレクタ５０、投影レンズ６０、シェード７０、電磁石８０、を主な構成として備える。
【００３７】
図２は、図１の光源ユニットを拡大した図である。ベースプレート２０は概ね鉛直方向に延在する金属製の板状部材であり、不図示の手段によって筐体２に固定される。このベースプレート２０には、当該ベースプレート２０を貫通する第１開口２１と第２開口２２とが形成されている。第１開口２１は、光源３０から出射する光が通る光路上に位置している。第２開口２２は、第１開口２１よりも下方に位置し、本実施形態では第２開口２２は第１開口２１に接続され、第１開口２１と第２開口２２とが互いに連通している。また、これら開口２１，２２の開口方向は前後方向とされている。
【００３８】
光源３０は、光を出射する発光素子とされ、例えば白色の光を出射するＬＥＤとされる。光源３０の発光は発光制御回路３５によって制御される。ヒートシンク４０は、ベースプレート２０の後方側に配置され、不図示の手段によって当該ベースプレート２０に固定される。ヒートシンク４０は、例えば金属材料から成り、概ね水平方向に延在する板状のベース部４１と、ベース部４１に対して概ね垂直で左右方向に延在する板状の後方壁部４２とを有する。後方壁部４２はベース部４１の上方の面側に位置し、後方壁部４２の下端部がベース部４１の後端部に接続され、ベース部４１と後方壁部４２とが一体に形成されている。ベース部４１の下方の面側には複数の放熱フィン４３がベース部４１と一体に形成されている。また、後方壁部４２の後方の面側にも複数の放熱フィン４４が後方壁部４２と一体に形成されている。光源３０は、ベース部４１の上方側の面における後方壁部４２よりも前方側に形成される台座４５の端面に載置される。発光制御回路３５は、放熱フィン４３の下方に配置され、ヒートシンク４０に固定される。
【００３９】
リフレクタ５０は、曲面状の板状部材とされ、ヒートシンク４０における後方壁部４２よりも前方側において、上方側から光源３０に被さるようにしてヒートシンク４０のベース部４１に固定されている。本実施形態では、リフレクタ５０は、ロービーム用リフレクタ５１と、ハイビーム用リフレクタ５２と、サブリフレクタ５３とから成る。ハイビーム用リフレクタ５２がロービーム用リフレクタ５１よりもベース部４１側に配置される。ロービーム用リフレクタ５１における光源３０側の面がロービーム用反射面５１Ｒとされ、ハイビーム用リフレクタ５２における光源３０側の面がハイビーム用反射面５２Ｒとされる。これらロービーム用反射面５１Ｒ及びハイビーム用反射面５２Ｒは、それぞれ回転楕円曲面を基調としている。ロービーム用反射面５１Ｒにおける楕円曲面の第１焦点の位置は、ハイビーム用反射面５２Ｒにおける楕円曲面の第１焦点の位置と僅かに異なる位置とされている。ロービーム用反射面５１Ｒの楕円曲面の第１焦点の位置及びハイビーム用反射面５２Ｒの楕円曲面の第１焦点の位置の近傍に光源３０が位置している。この光源３０から出射する光の一部は、ロービーム用リフレクタ５１のロービーム用反射面５１Ｒ、及びハイビーム用リフレクタ５２のハイビーム用反射面５２Ｒによって投影レンズ６０側へ反射される。サブリフレクタ５３は、ロービーム用リフレクタ５１の前方側の上端部から前方に延在しており、ロービーム用リフレクタ５１よりもベース部４１側と反対側に位置している。サブリフレクタ５３における光源３０側の面がサブ反射面５３Ｒとされ、光源３０から出射する光の一部は、サブリフレクタ５３のサブ反射面５３Ｒによって投影レンズ６０側へ反射されるものの、この反射した光は直接投影レンズ６０には入射しない。
【００４０】
投影レンズ６０は、非球面両凸レンズとされ、ベースプレート２０の前方側に配置され、レンズホルダ６１を介してベースプレート２０に固定される。この投影レンズ６０では、ベースプレート２０側の面がベースプレート２０側に膨らむ凸面状の入射面６２とされ、ベースプレート２０側と反対側の面がベースプレート２０側と反対側に膨らむ凸面状の出射面６３とされる。そして、本実施形態では、投影レンズ６０の光源３０側の焦点である後方焦点がロービーム用反射面５１Ｒの楕円曲面の第１焦点の位置及びハイビーム用反射面５２Ｒの楕円曲面の第１焦点の位置の近傍に位置するように投影レンズ６０が配置されている。つまり、本実施形態の光源ユニット３では、ＰＥＳ（Projector Ellipsoid System）光学系が採用されている。なお、投影レンズ６０は非球面両凸レンズに限定されるものではなく、例えば入射面６２が平坦な面とされた非球面平凸レンズとされても良い。
【００４１】
図３は、図１に示すベースプレート、シェード、電磁石の斜視図であり、図４は、ベースプレート、シェード、電磁石を分解して示す斜視図である。なお、図１から図３では、電磁石８０が非通電状態とされた状態が示されており、図４では、ベースプレート２０における第１開口２１と第２開口２２との境界が破線で示されている。図３、図４に示すように、シェード７０は、本体部７１と反射部７２とを有する。本体部７１は、遮光部７３、一対の接続部７４、磁性体から成る磁性部７５、係止部７６を有している。本実施形態では、遮光部７３、一対の接続部７４、磁性部７５、及び係止部７６は、磁性体から成る板状部材を曲げ加工することで一体に成形されている。なお、磁性体としては、例えば、鉄、コバルト、ニッケル等が挙げられる。
【００４２】
図５は、シェードの本体部の斜視図である。図５に示すように、遮光部７３は、左右方向に延在しており、上端部には当該遮光部７３の延在方向に沿って前方へ突出する突起部７３ａが形成されている。一対の接続部７４は概ね左右対称の構成とされ、一方の接続部７４は遮光部７３の左右方向における一方の端部から前方に向かって延在し、他方の接続部７４は遮光部７３の左右方向における他方の端部から前方に向かって延在している。一対の接続部７４には、左右方向に貫通する貫通孔７４ｈがそれぞれ形成され、この貫通孔７４ｈは互いに対向している。また、一対の接続部７４における貫通孔７４ｈよりも前方には、他方の接続部７４側に向かって延在する固定部７４ａがそれぞれ形成されている。また、一対の接続部７４における貫通孔７４ｈよりも後方かつ上方には、他方の接続部７４側と反対側に突出する規制突起部７４ｂがそれぞれ形成されている。
【００４３】
磁性部７５は、当接部７７と一対の誘導部７８とを有する。当接部７７は、遮光部７３における下端部から前方かつ下方に向かって延在している。この当接部７７の下方側の面は、当該当接部７７の延在方向に沿った平坦な当接面７７ｓとされる。一対の誘導部７８のうち一方の誘導部７８は、当接部７７の左右方向における一方の端部から下方側へ突出している。他方の誘導部７８は、当接部７７の左右方向における他方の端部から下方側へ突出している。なお、磁性部７５は誘導部７８を有していなくても良い。
【００４４】
係止部７６は、磁性部７５と同様に、遮光部７３における下端部から前方に向かって延在している。このような磁性部７５及び係止部７６は、接続部７４の貫通孔７４ｈにおける貫通方向から見る場合、当該貫通孔７４ｈと重なっていない。また、磁性部７５の前方側の端部は、接続部７４の固定部７４ａよりも後方側で貫通孔７４ｈよりも下方に位置し、係止部７６の前方側の端部は、接続部７４の貫通孔７４ｈよりも後方側に位置している。
【００４５】
反射部７２は左右方向に延在する板状部材とされ、延在方向における一方の端部は一方の接続部７４の固定部７４ａに固定され、他方の端部は他方の接続部７４の固定部７４ａに固定される。このため、シェード７０における遮光部７３、一対の接続部７４、及び反射部７２からなる部位が枠状に形成され、シェード７０の強度が向上されている。反射部７２における本体部７１側と反対側の面が光を反射する反射面７２Ｒとされる。反射面７２Ｒは、前方に向かって下方に傾斜し本体部７１側に向かって凸状に湾曲する曲面とされている。このため、反射部７２は反射面７２Ｒを有する反射部材であるとともにシェード７０の一部とされていると理解できる。
【００４６】
このようなシェード７０は、図３、図４に示すように、一対の接続部７４の貫通孔７４ｈに円柱状のシャフト２５が挿入されることによって、当該シャフト２５を軸として回動可能とされる。本実施形態では、シェード７０の重心がシャフト２５の中心軸上に位置している。また、磁性部７５における当接部７７の当接面７７ｓはシャフト２５の延在方向と平行とされている。このようにシェード７０における貫通孔７４ｈに挿入されたシャフト２５がベースプレート２０に固定されることによって、シェード７０はベースプレート２０に回動可能に支持される。より具体的には、図３、図４に示すように、ベースプレート２０には、投影レンズ６０側である前方に突出する一対の軸受部２３が形成されている。一対の軸受部２３は水平方向に並列されており、一方の軸受部２３はベースプレート２０の第１開口２１における右側の縁部の近傍に配置され、他方の軸受部２３は第１開口２１における左側の縁部の近傍に配置されている。本実施形態では、軸受部２３はベースプレート２０の一部が折り曲げられて形成され、鉛直断面形状が略Ｌ字状とされている。シェード７０が第１開口２１に挿通されるとともに、シャフト２５の両端部がそれぞれ軸受部２３に固定されることで、シェード７０はベースプレート２０に回動可能に支持される。上記のように、２つの軸受部２３は水平方向に並列されているため、軸受部２３に固定されるシャフト２５はベースプレート２０の面方向に沿って水平方向に延在し、シェード７０はベースプレート２０の面方向に沿って水平方向に延びる方向を軸として回動可能とされている。言い換えると、シェード７０は、ベースプレート２０の面方向と平行かつ水平な方向を軸として回動可能とされている。また、上記のように、シェード７０の重心がシャフト２５の中心軸上に位置しているため、このシェード７０の重心は、当該シェード７０の回動軸上に位置していると理解できる。なお、シェード７０の重心は、当該シェード７０の回動軸上に位置していなくても良い。
【００４７】
このようにシェード７０がベースプレート２０に支持されている状態において、シェード７０の本体部７１における遮光部７３及び規制突起部７４ｂは、ベースプレート２０よりも光源３０側に位置し、反射部７２はベースプレート２０よりも投影レンズ６０側に位置している。このため、シェード７０の遮光部７３は光源３０と投影レンズ６０との間に位置しており、当該遮光部７３は光源３０からの光の一部を遮る。光源３０から出射する光が遮光部７３によって制御されて投影レンズ６０の入射面６２に入射することにより、遮光部７３の形態に応じた配光パターンの光が投影レンズ６０の出射面６３から出射される。この投影レンズ６０の出射面６３から出射される光は、フロントカバー１２を透過して車両の外部である車両の前方に向けて出射される。
【００４８】
また、ベースプレート２０の第１開口２１の縁部には、図４に示すように、本体部７１における一対の接続部７４に沿って光源３０側にそれぞれ突出する一対の押え部２４が形成されている。このため、シェード７０のベースプレート２０に対するシャフト２５の軸方向における移動が規制されている。本実施形態では、押え部２４はベースプレート２０の一部が折り曲げられることによって形成されている。
【００４９】
また、ベースプレート２０とシェード７０との間には、トーションスプリング２６が介装されている。具体的には、一対の接続部７４の間には、シャフト２５が挿入されたトーションスプリング２６が配置されている。トーションスプリング２６の一端部は、係止部７６に下方側から当接して当該係止部７６に係止され、トーションスプリング２６の他端部はベースプレート２０の第１開口２１の縁部の近傍に光源３０側から当接して当該ベースプレート２０に係止されている。このトーションスプリング２６の弾性力は、図２においてシャフト２５を軸としてシェード７０を反時計回りに回動させるようにシェード７０に作用している。そして、一対の接続部７４にそれぞれ形成される規制突起部７４ｂは、それぞれベースプレート２０の第１開口２１の縁部の近傍に光源３０側から押し付けられ、シェード７０はシャフト２５を軸として回動しないように保持されている。このため、トーションスプリング２６は、図２においてシャフト２５を軸としてシェード７０が反時計回りに回動する方向に向けてシェード７０を付勢する付勢部材であり、トーションスプリング２６の弾性力がこのような付勢をする付勢力であると理解できる。
【００５０】
図２、図４に示すように、電磁石８０は、磁性体から成るコア８１と、コア８１に巻かれた巻線から成るコイル８２と、磁性体から成るヨーク８３とを有する。なお、コア８１及びヨーク８３における磁性体としては、例えば、鉄、コバルト、ニッケル等が挙げられ、それぞれの磁性体は互いに同じ磁性体とされても良く、異なる磁性体とされても良い。
【００５１】
コア８１は、直線状に延在する円柱形状とされ、コア８１の両端部は、それぞれコイル８２の端部から突出している。このコア８１におけるコイル８２の内部に位置する部位、つまり巻線が巻かれる部位における直径は、概ね同一の直径とされる。また、一方の端部８１ａにおける直径は、コイル８２の内部に位置する部位の直径よりも小とされ、他方の端部８１ｂにおける直径は、コイル８２の内部に位置する部位の直径よりも大とされている。コイル８２は上記のように円柱状のコア８１に巻かれた巻線から成るため、当該コイル８２はコア８１の延在方向に沿って延在している。
【００５２】
ヨーク８３は、一対の板状の側壁部８４と、板状の底壁部８５とを有する。一対の側壁部８４は、コイル８２の外側で当該コイル８２の延在方向に沿って延在し、互いに対向している。底壁部８５の中央部には貫通孔が形成され、当該貫通孔にコア８１の一方の端部８１ａが挿入されている。また、底壁部８５の外周縁部には、一対の側壁部８４におけるコア８１の一方の端部８１ａ側の端部がそれぞれ接続されている。また、一対の側壁部８４におけるコア８１の他方の端部８１ｂ側の端面は、このコア８１の他方の端部８１ｂよりも底壁部８５側と反対側にそれぞれ位置し、それぞれの端面はコイル８２の延在方向に垂直な同一平面上に位置する平坦な当接面８４ｓとされる。また、一対の側壁部８４間の幅は、上記シェード７０における一対の誘導部７８間の幅よりも小とされている。
【００５３】
このような電磁石８０は、コイル８２に電流が通電されることによって当該コイル８２によって磁界が発生する。磁性体から成るコア８１にはコイル８２を形成する巻線が巻かれているため、このコア８１はコイル８２によって発生する磁界の磁束線の一部に沿って延在している。このため、コア８１には磁場集中が生じている。また、ヨーク８３の一対の側壁部８４は、コイル８２の外側で当該コイル８２の延在方向に沿って延在している。このため、この一対の側壁部８４はコイル８２によって発生する磁界の磁束線の一部に沿って延在している。このため、一対の側壁部８４には磁場集中が生じている。従って、電磁石８０はコイル８２に電流が通電されることによって磁力を生じ、磁性体は磁場集中が生じているコア８１の端部やヨーク８３の一対の側壁部８４の端部に引き付けられる。なお、コイル８２が非通電状態である場合、電磁石８０は磁力を発生しない。
【００５４】
図２に示すように、このような電磁石８０は、コア８１の中心軸ＣＡがベースプレート２０よりも光源３０側において当該ベースプレート２０の面方向と平行かつ鉛直方向に延び、当該電磁石８０がシェード７０の当接部７７の下方に位置するように配置される。このため、コア８１の延在方向はベースプレート２０の面方向と平行であり、コア８１の両端の中心８１ａｃ，８１ｂｃは、ベースプレート２０よりも光源３０側に位置している。また、ヨーク８３の一対の側壁部８４は前後及び鉛直方向に延在し、電磁石８０のうちこの一対の側壁部８４の当接面８４ｓがシェード７０の当接部７７の最も近くに位置している。また、一対の側壁部８４の当接面８４ｓはシャフト２５の延在方向と平行とされている。また、ヨーク８３における一対の側壁部８４の当接面８４ｓは、シェード７０がシャフト２５を軸として回動した際に当接部７７が通過する空間内に位置し、側壁部８４の当接面８４ｓから延びる法線は、当接部７７の当接面７７ｓと交わる。なお、電磁石８０の一部は、ベースプレート２０の第２開口２２を介してベースプレート２０よりも投影レンズ６０側に突出しているものの、コア８１は、ベースプレート２０よりも投影レンズ６０側に非配置とされている。なお、電磁石８０は図示せぬ手段によってベースプレート２０に固定されている。
【００５５】
図６は、図２の一部を拡大した図であり、シェード７０及び電磁石８０の近傍を拡大した図である。図６に示すように、シャフト２５の延在方向から見る場合において、シャフト２５とヨーク８３における一対の側壁部８４の当接面８４ｓ上の任意の点Ｐ１とを結ぶ線分ＬＳ１と当接面８４ｓとのなす角は、シャフト２５と当該シャフト２５を中心として当接面８４ｓ上の上記の任意の点Ｐ１を通る円Ｃと磁性部７５における当接面７７ｓとの交点Ｐ２とを結ぶ線分ＬＳ２と当接面７７ｓとのなす角と概ね同じとされている。
【００５６】
また、一対の誘導部７８は、上記のように当接部７７の左右方向における端部から下方側へ突出しており、当該電磁石８０はシェード７０の当接部７７の下方に配置され、電磁石８０のうちヨーク８３の一対の側壁部８４の当接面８４ｓがシェード７０の当接部７７の最も近くに位置している。このため、図２に示す状態では、一対の誘導部７８は当接部７７よりも電磁石８０のヨーク８３側に突出していると理解できる。
【００５７】
次に、本実施形態の前照灯１の動作について説明する。
【００５８】
図７は、電磁石が非通電状態とされた状態を示す図であり、光源から出射される光の光路例を概略的に示す図である。なお、図７では、発光制御回路３５、ヒートシンク４０における放熱フィン４３，４４等の記載は省略されている。また、各反射面の角度、光の反射角や屈折角等は正確でない場合がある。また、上記のように、前照灯は車両の左右に対称に設けられる。以下の配光の説明では、左右に設けられる前照灯が同様に点灯または消灯する場合の配光について説明する。
【００５９】
図７に示すように、電磁石８０が非通電状態とされる場合、付勢部材であるトーションスプリング２６の付勢力によってシェード７０における接続部７４の規制突起部７４ｂがベースプレート２０に光源３０側から押し付けられ、シェード７０はシャフト２５を軸として回動しないように保持される。つまり、付勢部材であるトーションスプリング２６の付勢力によって、シェード７０が所定の位置に位置決めされている。このような状態において、光源３０からの白色の光は、主にロービーム用リフレクタ５１のロービーム用反射面５１Ｒ、ハイビーム用リフレクタ５２のハイビーム用反射面５２Ｒ、及びサブリフレクタ５３のサブ反射面５３Ｒで反射される。ロービーム用反射面５１Ｒ及びハイビーム用反射面５２Ｒで反射される光の一部は、シェード７０の遮光部７３によって遮蔽され、この光の他の一部は、ベースプレート２０の第１開口２１を通過して投影レンズ６０の入射面６２に入射し、出射面６３から出射する。サブ反射面５３Ｒで反射される光は、主にベースプレート２０の第１開口２１を通過するものの、その多くはシェード７０の反射部７２よりも投影レンズ６０側を上方から下方に横切り投影レンズ６０には入射されない。このようにして投影レンズ６０の出射面６３から出射した光は、フロントカバー１２を透過して車両の前方に向けて出射される。本実施形態の遮光部７３は、シェード７０がこのように保持された状態において、投影レンズ６０の出射面６３から出射する光の配光パターンがロービームの配光パターンとなるように光源３０からの光の一部を遮る。このため、前照灯１からロービームが出射される。
【００６０】
図８は、電磁石が通電状態とされた状態を示す図であり、光源から出射される光の光路例を概略的に示す図である。図７に示す状態において、電磁石８０が通電状態にされると、上記のように、電磁石８０は磁力を生じ、磁性体は磁場集中が生じているコア８１の端部やヨーク８３の一対の側壁部８４の端部に引き付けられる。シェード７０は磁性体から成る板状部材から成形されており、電磁石８０はシェード７０の当接部７７の下方に配置され、電磁石８０のうち一対の側壁部８４の当接面８４ｓがシェード７０の当接部７７の最も近くに位置している。このため、シェード７０には、当該シェード７０が電磁石８０におけるコア８１の両方の端部８１ｂ及び一対の側壁部８４の当接面８４ｓが位置する側に引き付けられるように磁力が作用する。このシェード７０に作用する電磁石８０の磁力がトーションスプリング２６の付勢力に抗することによって、当該シェード７０は、シャフト２５を軸として当接部７７が一対の側壁部８４の当接面８４ｓに近づくように、つまり、図７において時計回りに回動される。ヨーク８３における一対の側壁部８４の当接面８４ｓは、シェード７０がシャフト２５を軸として回動した際に当接部７７が通過する空間内に位置している。このため、図８に示すように、磁性部７５における当接部７７がヨーク８３における一対の側壁部８４の当接面８４ｓに当接し、シェード７０は電磁石８０の磁力によってシャフト２５を軸として回動しないように保持される。つまり、電磁石８０の磁力によって、シェード７０が別の所定の位置に位置決めされる。このため、ヨーク８３は、シェード７０の位置決めを行う際に磁性部７５の当接部７７が当接される位置決め部材であると理解できる。なお、一対の側壁部８４間の幅は、シェード７０における一対の誘導部７８間の幅よりも小とされており、シェード７０の磁性部７５の誘導部７８がヨーク８３に接触せずに当接部７７が一対の側壁部８４の当接面８４ｓに当接される。
【００６１】
本実施形態では、上記のように、シャフト２５の延在方向から見る場合において、シャフト２５とヨーク８３における一対の側壁部８４の当接面８４ｓ上の任意の点Ｐ１とを結ぶ線分ＬＳ１と当接面８４ｓとのなす角は、シャフト２５と当該シャフト２５を中心として当接面８４ｓ上の上記の任意の点Ｐ１を通る円Ｃと磁性部７５における当接面７７ｓとの交点Ｐ２とを結ぶ線分ＬＳ２と当接面７７ｓとのなす角と概ね同じとされている。このため、当接部７７の当接面７７ｓと一対の側壁部８４の当接面８４ｓとが互いに面接触する。つまり、磁性部７５とヨーク８３とは、互いに当接する当接面７７ｓ，８４ｓをそれぞれ有していると理解できる。
【００６２】
図８に示す状態において、前照灯１からロービームが出射される場合と同様に、光源３０からの光は、主にロービーム用リフレクタ５１のロービーム用反射面５１Ｒ、ハイビーム用リフレクタ５２のハイビーム用反射面５２Ｒ、及びサブリフレクタ５３のサブ反射面５３Ｒで反射される。ロービーム用反射面５１Ｒ及びハイビーム用反射面５２Ｒで反射される光の一部は、シェード７０の遮光部７３によって遮蔽され、この光の他の一部は、ベースプレート２０の第１開口２１を通過して投影レンズ６０の入射面６２に入射し、出射面６３から出射する。遮光部７３は、図７に示す状態から下方へ移動するとともに後方へ傾倒されている。このため、遮光部７３は、ロービーム用反射面５１Ｒ及びハイビーム用反射面５２Ｒに対する位置が変化しており、遮光部７３による遮光範囲が変化されている。反射部７２はシェード７０の一部とされているため、反射部７２はシェード７０が回動することでベースプレート２０と投影レンズ６０との間において所定の方向に回動する。そして、シェード７０の反射部７２における反射面７２Ｒは、図７に示す状態から水平に近づくように傾けられ、前方側の端部がより前方に位置し、当該反射面７２Ｒはサブ反射面５３Ｒで反射される光の光路上に移動されている。このため、サブ反射面５３Ｒで反射される光は、反射面７２Ｒによって反射され、投影レンズ６０の入射面６２に入射し、出射面６３から出射する。つまり、反射部７２は、光源３０から出射する光のうち投影レンズ６０の入射面６２に向かう光とは異なる光の一部を反射して投影レンズ６０の入射面６２に入射させる。このように、遮光部７３による遮光範囲が変化するとともに、反射面７２Ｒによって反射された光が投影レンズ６０の出射面６３から出射するため、投影レンズ６０の出射面６３から出射する光の配光パターンがロービームの配光パターンと異なる配光パターンになる。本実施形態では、シェード７０がこのように保持された状態において投影レンズ６０の出射面６３から出射する光の配光パターンがハイビームの配光パターンとなるように、遮光部７３は光源３０からの光の一部を遮り、反射面７２Ｒはサブ反射面５３Ｒで反射される光を反射する。
【００６３】
なお、図８に示す状態において、電磁石８０のコイル８２が非通電状態とされると、付勢部材であるトーションスプリング２６の付勢力によって、シェード７０が図７に示す所定の位置に位置決めされる。つまり、本実施形態の前照灯１では、電磁石８０の通電と非通電とを切り替えることによって、配光を切り替えられる。また、シェード７０は、図７に示すコイル８２が非通電状態での位置と図８に示すコイル８２が通電状態での位置との間で回動するため、図６に示すコイル８２が非通電状態である状態が当接部７７とヨーク８３とが最も離間した状態である。そして、トーションスプリング２６は、磁性部７５がヨーク８３から離間するように回動する方向に向けてシェード７０を付勢している。言い換えると、トーションスプリング２６は、電磁石８０の磁力を用いて回動される方向と反対方向に向けてシェード７０を付勢している。
【００６４】
ところで、光源ユニットが例えば車両用灯具に用いられる場合、光源ユニットは車両の振動に起因して振動する。上記特許文献１の光源ユニットのように磁力によってシェードの位置決めを行う場合、光源ユニットが振動するとシェードの位置がずれて、意図せず配光パターンが変化する虞がある。このため、光源ユニットが振動する場合であっても、意図せず配光パターンが変化することを抑制したいとの要請がある。
【００６５】
そこで、第１の態様としての本実施形態の光源ユニット３は、光源３０と、磁性体から成る磁性部７５を有し光源３０から出射する光の一部を遮るとともに所定の方向に移動可能とされるシェード７０と、磁性体から成る位置決め部材であるヨーク８３を有する電磁石８０と、を備える。電磁石８０の磁力によってシェード７０の磁性部７５が電磁石８０のヨーク８３に当接される。
【００６６】
第１の態様としての本実施形態の光源ユニット３では、上記のように、所定の方向に移動可能とされるシェード７０は磁性体から成る磁性部７５を有するため、電磁石を通電状態にすることでシェード７０の磁性部７５に電磁石の磁力を作用させてシェード７０を所定の方向に移動させ得る。このシェード７０は、光源３０から出射する光の一部を遮るため、シェード７０が移動されることによってシェード７０による遮光範囲が変化し得る。このため、配光パターンを変化させ得る。ところで、電磁石の磁力は電磁石の磁性体を含む部材、例えばコアやヨーク等から離れると弱くなる傾向にある。第１の態様としての本実施形態の光源ユニット３では、電磁石８０の磁力によってシェード７０の磁性部７５が電磁石８０における磁性体を含むヨーク８３に当接される。このため、上記特許文献１に記載の光源ユニットのようにシェード７０の磁性部７５が電磁石８０における磁性体を含む部材に当接しない場合と比べて、シェード７０の磁性部７５には強い磁力が作用し、シェード７０をより強固に保持して位置決めできる。このため、光源ユニット３が振動する場合であっても、電磁石８０に対するシェード７０の位置がずれることを抑制でき、意図しない配光パターンの変化を抑制し得る。
【００６７】
第１の態様としての本実施形態では、シェード７０の磁性体から成る磁性部７５が磁性体から成るヨーク８３に当接される。つまり、磁性部７５における磁性体がヨーク８３における磁性体に当接される。ここで、磁力を生じる部材と磁性体から成る部材とが離間していたり、これらの部材間に非磁性体が介在していたりする場合、これらの部材間において磁束が拡散してしまう。しかし、磁力を生じる部材と磁性体から成る部材とが直接当接している場合、これらの部材間で磁束が拡散することが抑制され、磁性体から成る部材にはより強い磁力が作用する。第１の態様としての本実施形態の光源ユニット３では、ヨーク８３は磁性体から成るためこのヨーク８３には磁場が集中しており、このような磁場集中が生じているヨーク８３に磁性体からなる磁性部７５が直接当接する。このため、磁性体から成るヨーク８３と磁性体から成る磁性部７５とが直接当接しない場合と比べて、シェード７０の磁性部７５により強い磁力を作用させることができ、シェード７０をより強固に保持して位置決めできる。
【００６８】
第１の態様としての本実施形態では、磁性部７５は、当接部７７と一対の誘導部７８とを有する。当接部７７は、磁性体から成りヨーク８３における一対の側壁部８４に当接される。一対の誘導部７８は、磁性体から成り当接部７７とヨーク８３とが最も離間した状態において当接部７７よりもヨーク８３側に突出し、ヨーク８３に非接触とされている。一対の誘導部７８はヨーク８３に非接触とされるため、当接部７７とヨーク８３とを適切に当接させることができる。また、当接部７７とヨーク８３とが最も離間した状態において一対の誘導部７８は当接部７７よりもヨーク８３側に突出するため、磁性体から成る一対の誘導部７８の先端部は磁性体から成る当接部７７よりもヨーク８３側に位置している。このため、このような状態では当接部７７よりも一対の誘導部７８により強い磁力が作用し得る。このため、このような誘導部７８を有さない場合と比べて、磁性部７５とヨーク８３とが最も離間した状態においてより強い磁力を磁性部７５に作用させ得る。従って、電磁石８０を小型化し得る。
【００６９】
第１の態様としての本実施形態では、光源ユニット３は、付勢部材であるトーションスプリング２６を備える。シェード７０は、回動可能とされ、トーションスプリング２６は、磁性部７５がヨーク８３から離間するように回動する方向に向けてシェード７０を付勢する。シェード７０の重心は、当該シェード７０の回動軸上に位置する。第１の態様としての本実施形態の光源ユニット３では、電磁石８０の磁力がトーションスプリング２６の付勢力に抗することでシェード７０が回動され、磁性部７５がヨーク８３に当接される。また、電磁石８０を非通電状態にすることで、トーションスプリング２６の付勢力によって磁性部７５がヨーク８３から離間するようにシェード７０が回動され、シェード７０を所定の回動位置に保持し得る。このように、第１の態様としての本実施形態の光源ユニット３では、電磁石８０の通電と非通電とを切り替えることによって、配光を切り替えることができる。また、上記のように、シェード７０の重心は当該シェード７０の回動軸上に位置しているため、シェード７０の重心が当該シェード７０の回動軸上に位置していない場合と比べて、小さな付勢力でシェード７０を回動し得るとともに、小さな磁力でシェード７０を回動し得る。従って、電磁石８０を小型化し得る。
【００７０】
第１の態様としての本実施形態では、磁性部７５とヨーク８３とは、互いに当接する当接面７７ｓ，８４ｓをそれぞれ有する。このため、磁性部７５とヨーク８３とが面接触するため、面接触しない場合と比べて、シェード７０をより安定して保持できる。
【００７１】
ところで、上記特許文献２に記載の光源ユニットのように、配光パターンを変化させるためにシェードを回動させる場合、当該シェードを回動させるアクチュエータを備えるため、光源ユニットが大型化する懸念がある。このため、このようなアクチュエータを備える場合であっても、光源ユニットが大型化することを抑制したいとの要請がある。
【００７２】
そこで、第２の態様としての本実施形態の光源ユニット３は、ベースプレート２０と、光源３０と、シェード７０と、投影レンズ６０と、電磁石８０とを備える。光源３０は、ベースプレート２０を基準とした一方側に配置される。シェード７０は、ベースプレート２０に所定の方向に移動可能に支持され光源３０から出射する光の一部を遮る。投影レンズ６０は、ベースプレート２０よりも光源３０側と反対側に配置される。シェード７０は、電磁石８０の磁力を用いて移動され、電磁石８０のコア８１の両端の中心８１ａｃ，８１ｂｃは、ベースプレート２０よりも光源３０側に位置している。
【００７３】
第２の態様としての本実施形態の光源ユニット３では、上記のように、シェード７０は所定の方向に移動可能であり、電磁石８０の磁力を用いて移動される。このシェード７０は光源３０から出射する光の一部を遮るため、シェード７０が移動されることによってシェード７０による遮光範囲が変化し得る。このため、第２の態様としての本実施形態の光源ユニット３は、投影レンズ６０から出射する光の配光パターンを変化させ得る。また、上記のように、電磁石８０のコア８１の両端の中心８１ａｃ，８１ｂｃは、ベースプレート２０における投影レンズ６０側の面よりも光源３０側に位置する。このため、上記特許文献２に記載の光源ユニットのように電磁石８０のコア８１全体が投影レンズ６０とベースプレート２０との間に位置する場合と比べて、電磁石８０におけるベースプレート２０よりも投影レンズ６０側に突出する部分の突出量を小さくし得る。このため、投影レンズ６０をベースプレート２０に近づけることができ、小型化し得る。また、投影レンズ６０をベースプレート２０に近づけることで、投影レンズ６０における後方焦点は光源３０に近づく。このように投影レンズ６０をベースプレート２０に近づけた際に光源３０に対する投影レンズ６０における後方焦点の位置が光源３０に近づかないようにするためには、投影レンズ６０の焦点距離を短くする必要がある。投影レンズ６０の焦点距離を短くする場合、投影レンズ６０の入射面６２及び出射面６３の少なくとも一方の曲率半径が小さくなるため、投影レンズ６０の外径を小さくし得る。従って、光源ユニット３を小型化し得る。
【００７４】
第２の態様としての本実施形態では、電磁石８０は、コア８１の延在方向がベースプレート２０の面方向と平行となるように配置される。電磁石は、一般的にコアの延在方向に長尺となる傾向がある。第２の態様としての本実施形態の光源ユニット３では、上記のように、電磁石８０はコア８１の延在方向がベースプレート２０の面方向と平行となるように配置されている。このため、コア８１の延在方向がベースプレート２０の面方向に対して傾くように電磁石８０が配置されている場合と比べて、電磁石８０におけるベースプレート２０よりも投影レンズ６０側に突出する部分の突出量を小さくし得る。このため、投影レンズ６０をベースプレート２０により近づけることができる。
【００７５】
第２の態様としての本実施形態では、光源ユニット３は、付勢部材であるトーションスプリング２６を備える。シェード７０は、回動可能とされるとともに電磁石８０の磁力を用いて所定の方向に回動される。トーションスプリング２６は、電磁石８０の磁力を用いて回動される方向と反対方向に向けてシェード７０を付勢する。シェード７０の重心は、当該シェード７０の回動軸上に位置する。第２の態様としての本実施形態の光源ユニット３では、電磁石８０の磁力を用いてシェードを回動させる際にシェード７０に加わる力がトーションスプリング２６の付勢力に抗することでシェード７０が所定の方向に回動され、シェード７０を所定の回動位置に保持し得る。また、電磁石８０を非通電状態にすることで、トーションスプリング２６の付勢力によってシェード７０が所定の方向と反対方向に回動され、シェード７０を別の所定の回動位置に保持し得る。このように、第２の態様としての本実施形態の光源ユニット３では、電磁石８０の通電と非通電とを切り替えることによって、配光を切り替えることができる。また、上記のように、シェード７０の重心は当該シェード７０の回動軸上に位置しているため、シェード７０の重心が当該シェード７０の回動軸上に位置していない場合と比べて、小さな付勢力でシェード７０を回動し得るとともに、小さな磁力でシェード７０を回動し得る。従って、電磁石８０を小型化し得る。
【００７６】
第２の態様としての本実施形態では、シェード７０は、磁性体から成る磁性部７５を有する。第２の態様としての本実施形態の光源ユニット３では、電磁石８０を通電状態にすることでシェード７０における磁性体から成る磁性部７５に電磁石８０の磁力を作用させてシェード７０を所定の方向に移動させ得る。このため、電磁石８０の磁力によって生じる力をシェード７０に伝達するリンク部材を用いなくてもシェード７０を移動させ得る。このため、上記特許文献２に記載の光源ユニットと比べて、部品点数が増加することを抑制し得る。
【００７７】
第２の態様としての本実施形態では、シェード７０はベースプレート２０と投影レンズ６０との間において所定の方向に移動する反射部７２を有する。反射部７２は、光源３０から出射する光のうち投影レンズ６０の入射面６２に向かう光とは異なる光の一部を反射して投影レンズ６０の入射面６２に入射させる。第２の態様としての本実施形態の光源ユニット３では、上記のように、反射部７２は、光源３０から出射する光のうち投影レンズ６０の入射面６２に向かう光とは異なる光の一部を反射して投影レンズ６０の入射面６２に入射させる。また、反射部７２はシェード７０の一部とされて所定の方向に移動する。このため、シェード７０を移動させることによってシェード７０による遮光範囲が変化するとともに、反射部７２で反射して投影レンズ６０に入射する光の量やこの光が投影レンズ６０に入射する位置を変化させ得る。このため、第２の態様としての本実施形態の光源ユニット３は、シェード７０が反射部７２を有さない場合と比べて、形成し得る配光パターンの自由度を向上させることができる。また、上記のように、電磁石８０のコア８１の両端の中心８１ａｃ，８１ｂｃは、ベースプレート２０よりも光源３０側に位置するため、電磁石８０のコア８１全体が投影レンズ６０とベースプレート２０との間に位置する場合と比べて、投影レンズ６０と電磁石８０との間に大きな空間を形成し得る。このため、第２の態様としての本実施形態の光源ユニット３は、反射部７２を大きくすることができ、光源３０から出射する光の利用効率を向上させ得る。
【００７８】
第２の態様としての本実施形態では、上記のように、シェード７０は、磁性体から成る磁性部７５を有する。また、電磁石８０は、磁性体から成る位置決め部材であるヨーク８３を有する。電磁石の磁力は電磁石の磁性体を含む部材、例えばコアやヨーク等から離れると弱くなる傾向にある。第２の態様としての本実施形態の光源ユニット３では、電磁石８０の磁力によってシェード７０の磁性部７５が電磁石８０における磁性体を含むヨーク８３に当接される。このため、シェード７０の磁性部７５が電磁石８０における磁性体を含む部材に当接しない場合と比べて、シェード７０の磁性部７５には強い磁力が作用し、シェード７０をより強固に保持して位置決めできる。このため、光源ユニット３が振動する場合であっても、電磁石８０に対するシェード７０の位置がずれることを抑制でき、意図しない配光パターンの変化を抑制し得る。
【００７９】
第２の態様としての本実施形態では、シェード７０の磁性体から成る磁性部７５が磁性体から成るヨーク８３に当接される。つまり、磁性部７５における磁性体がヨーク８３における磁性体に当接される。ここで、磁力を生じる部材と磁性体から成る部材とが離間していたり、これらの部材間に非磁性体が介在していたりする場合、これらの部材間において磁束が拡散してしまう。しかし、磁力を生じる部材と磁性体から成る部材とが直接当接している場合、これらの部材間で磁束が拡散することが抑制され、磁性体から成る部材にはより強い磁力が作用する。第２の態様としての本実施形態の光源ユニット３では、ヨーク８３は磁性体から成るためこのヨーク８３には磁場が集中しており、このような磁場集中が生じているヨーク８３に磁性体からなる磁性部７５が直接当接する。このため、磁性体から成るヨーク８３と磁性体から成る磁性部７５とが直接当接しない場合と比べて、シェード７０の磁性部７５により強い磁力を作用させることができ、シェード７０をより強固に保持して位置決めできる。
【００８０】
第２の態様としての本実施形態では、磁性部７５は、当接部７７と一対の誘導部７８とを有する。当接部７７は、磁性体から成りヨーク８３における一対の側壁部８４に当接される。一対の誘導部７８は、磁性体から成り当接部７７とヨーク８３とが最も離間した状態において当接部７７よりもヨーク８３側に突出し、ヨーク８３に非接触とされている。一対の誘導部７８はヨーク８３に非接触とされるため、当接部７７とヨーク８３とを適切に当接させることができる。また、当接部７７とヨーク８３とが最も離間した状態において一対の誘導部７８は当接部７７よりもヨーク８３側に突出するため、磁性体から成る一対の誘導部７８の先端部は磁性体から成る当接部７７よりもヨーク８３側に位置している。このため、このような状態では当接部７７よりも一対の誘導部７８により強い磁力が作用し得る。このため、このような誘導部７８を有さない場合と比べて、磁性部７５とヨーク８３とが最も離間した状態においてより強い磁力を磁性部７５に作用させ得る。従って、電磁石８０を小型化し得る。
【００８１】
第２の態様としての本実施形態では、磁性部７５とヨーク８３とは、互いに当接する当接面７７ｓ，８４ｓをそれぞれ有する。このため、磁性部７５とヨーク８３とが面接触するため、面接触しない場合と比べて、シェード７０をより安定して保持できる。
【００８２】
以上、本発明について、実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００８３】
例えば、上記実施形態では、コア８１の両端の中心８１ａｃ，８１ｂｃがベースプレート２０よりも光源３０側に位置する電磁石８０を例に説明した。しかし、上記第２の態様の光源ユニットの場合、少なくとも電磁石８０のコア８１の一端の中心がベースプレート２０よりも光源３０側に位置していれば良い。このような構成にすることで、電磁石８０のコア８１全体が投影レンズ６０とベースプレート２０との間に位置する場合と比べて、電磁石８０におけるベースプレート２０よりも投影レンズ６０側に突出する部分の突出量を小さくし得る。例えば、電磁石８０は、上記実施形態における位置からシャフト２５を中心に所定の角度回動された位置に配置されて、コア８１の端部８１ａ側の端の中心がベースプレート２０よりも光源３０側と反対側に位置していても良い。しかし、小型化の観点からコア８１の両端の中心８１ａｃ，８１ｂｃがベースプレート２０よりも光源３０側に位置することが好ましく、コア８１はベースプレート２０よりも投影レンズ６０側に非配置とされることが好ましい。
【００８４】
また、上記実施形態では、磁性体から成る磁性部７５を有するシェード７０及び磁性体から成る位置決め部材であるヨーク８３を例に説明した。しかし、磁性部７５及び位置決め部材であるヨーク８３は磁性体を含んでいれば良い。図９は、シェードの変形例を図６と同様に示す図である。なお、上記実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
【００８５】
図９に示すシェード７０は、磁性部７５が弾性体から成る弾性体層を有する点において、上記実施形態の光源ユニット３におけるシェード７０と異なる。本変形例のシェード７０における磁性部７５は、磁性体から成る当接部７７における電磁石８０側に弾性体から成る弾性体層９０を有し、この弾性体層９０が外部に露出している。弾性体として、例えばシリコンゴム、樹脂に磁性体が分散された複合材料等が挙げられる。本変形例では、コイル８２が通電状態とされると、上記実施形態と同様にして、シェード７０に作用する電磁石８０の磁力がトーションスプリング２６の付勢力に抗することによって、当該シェード７０が回動される。そして、磁性部７５における弾性体層９０がヨーク８３における一対の側壁部８４の当接面８４ｓに当接し、シェード７０は電磁石８０の磁力によってシャフト２５を軸として回動しないように保持される。つまり、電磁石８０の磁力によってシェード７０を位置決めする際に、磁性部７５が有する弾性体が位置決め部材であるヨーク８３に当接される。このため、磁性部７５とヨーク８３とが当接する際に生じる音を抑制することができる。なお、磁性部７５と位置決め部材であるヨーク８３とが当接する際に生じる音を抑制する観点において、磁性部７５に替わってヨーク８３が弾性体から成る弾性体層を有していても良い。図１０は、電磁石の変形例を図６と同様に示す図である。なお、上記実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
【００８６】
図１０に示す電磁石８０は、ヨーク８３の一対の側壁部８４が弾性体から成る弾性体層を有する点において、上記実施形態の光源ユニット３における電磁石８０と異なる。本変形例の電磁石８０におけるヨーク８３の一対の側壁部８４は、シェード７０の当接部７７側の端部に弾性体から成る弾性体層１９０をそれぞれ有し、この弾性体層１９０が外部に露出している。弾性体として、例えばシリコンゴム、樹脂に磁性体が分散された複合材料等が挙げられる。本変形例では、コイル８２が通電状態とされると、上記実施形態と同様にして、シェード７０に作用する電磁石８０の磁力がトーションスプリング２６の付勢力に抗することによって、当該シェード７０が回動される。そして、磁性部７５における当接部７７の当接面７７ｓがヨーク８３における一対の側壁部８４の弾性体層１９０に当接し、シェード７０は電磁石８０の磁力によってシャフト２５を軸として回動しないように保持される。つまり、電磁石８０の磁力によってシェード７０を位置決めする際に、磁性部７５は位置決め部材であるヨーク８３が有する弾性体に当接される。このため、磁性部７５とヨーク８３とが当接する際に生じる音を抑制することができる。なお、上記の変形例に示されるシェード７０のように、磁性部７５が弾性体から成る弾性体層を有し、磁性部７５の弾性体がヨーク８３の弾性体に当接されても良い。
【００８７】
また、上記実施形態及び変形例では、磁性部７５と位置決め部材であるヨーク８３とは、互いに当接する当接面７７ｓ，８４ｓをそれぞれ有し、電磁石８０の磁力によって磁性部７５とヨーク８３とが面接触していた。しかし、電磁石８０の磁力によって磁性部７５が位置決め部材であるヨーク８３に当接すれば特に限定されない。しかし、シェード７０を安定して保持する観点において、電磁石８０の磁力によって磁性部７５とヨーク８３とが面接触することが好ましい。
【００８８】
また、上記実施形態及び変形例では、ヨーク８３の一対の側壁部８４における一方の端面が、磁性部７５が当接する当接面８４ｓとされた。しかし、磁性部７５が当接する当接面は、特に限定されない。図１１は、電磁石の他の変形例を示す斜視図である。
【００８９】
図１１に示す電磁石８０は、ヨーク８３における一対の側壁部８４の磁性部７５側の端部が折り曲げられている点において、上記実施形態における電磁石８０と異なる。本変形例では、ヨーク８３における一対の側壁部８４の磁性部７５側の端部は、断面形状がＬ字形状となるようにコイル８２側と反対側に折り曲げられている。この折り曲げられた端部における磁性部７５側の面が当接面１８４ｓとされ、この当接面１８４ｓは、コイル８２によって発生する磁界の磁束線の一部を概ね垂直な方向に横切るように延在する。また、当接面１８４ｓは、上記の当接面８４ｓと同様に、シェード７０がシャフト２５を軸として回動した際に磁性部７５の当接部７７が通過する空間内に位置し、電磁石８０の磁力によって当接部７７はこの当接面１８４ｓに当接される。このような構成にすることによって、上記実施形態及び変形例のように側壁部８４の端部が折り曲げられずに側壁部８４の一方の端面が当接面８４ｓとされる場合と比べて、当接面１８４ｓの面積を大きくし得る。このため、磁性部７５と側壁部８４とが離間している状態において、磁性部７５を当接面１８４ｓが位置する側に引き付ける磁力を増加させ得る。このため、電磁石８０のコイル８２を大型化しなくてもシェード７０を電磁石８０の磁力によって安定して回動させ得る。また、コア８１やヨーク８３は、磁場集中をさせることができれば良く、例えばヨーク８３は底壁部８５を有していなくても良い。
【００９０】
また、上記実施形態及び変形例では、電磁石８０の磁力によって磁性部７５が位置決め部材であるヨーク８３に当接していた。しかし、上記第１の態様の光源ユニットでは、位置決め部材は、磁性体を含む部材であれば良く、ヨーク８３に限定されるものではない。例えば、電磁石８０のコア８１が位置決め部材とされ、電磁石８０の磁力によって磁性部７５がコア８１に当接しても良い。
【００９１】
また、上記実施形態及び変形例では、電磁石８０は、コア８１の中心軸ＣＡがベースプレート２０よりも光源３０側において当該ベースプレート２０の面方向と平行かつ鉛直方向に延び、当該電磁石８０がシェード７０の当接部７７の下方に位置するように配置されていた。しかし、上記第１の態様の光源ユニットでは、電磁石８０の配置は特に限定されるものではない。例えば、上記第１の態様の光源ユニットでは、電磁石８０は、上記実施形態における位置からシャフト２５を中心に所定の角度回動された位置に配置されても良い。
【００９２】
また、上記実施形態及び変形例では、反射部７２はシェード７０の一部とされ、当該反射部７２はベースプレート２０と投影レンズ６０との間において所定の方向に移動していた。そして、この反射部７２が光源３０から出射する光のうち投影レンズ６０の入射面６２に向かう光とは異なる光の一部を反射して投影レンズ６０の入射面６２に入射させていた。しかし、光源ユニットは、ベースプレート２０と投影レンズ６０との間においてシェード７０の移動に応じて所定の方向に移動する反射部材を備え、当該反射部材によって、光源３０から出射する光のうち投影レンズ６０の入射面６２に向かう光とは異なる光の一部を反射して投影レンズ６０の入射面６２に入射させても良い。つまり、シェード７０と反射部７２とを別体にしても良い。このような構成とされても、反射部材を備えない場合と比べて、形成し得る配光パターンの自由度を向上させることができる。なお、光源ユニットは、このような反射部材を備えなくても良く、シェード７０は反射部７２を有していなくても良い。
【００９３】
また、上記実施形態及び変形例では、ロービームの配光とハイビームの配光とを切り替え可能な光源ユニット３を例に説明した。しかし、光源ユニット３は配光パターンを変化させることができれば良く、配光パターンは特に限定されるものではない。また、光源ユニット３は車両用前照灯とは異なる灯具における光源ユニットとされても良い。
【００９４】
また、上記実施形態及び変形例では、反射部７２を有しベースプレート２０に回動可能に支持されるシェード７０を例に説明した。しかし、上記第１の態様の光源ユニットでは、シェード７０は、磁性体を含む磁性部７５を有し光源から出射する光の一部を遮るとともに所定の方向に移動可能であれば特に限定されない。例えば、上記第１の態様の光源ユニットでは、シェードは、反射部７２を有していなくても良く、ベースプレート２０の面方向に沿って移動可能とされても良い。このような構成であっても、シェードがベースプレート２０の面方向に沿って移動することによって当該シェードによる遮光範囲が変化し、配光パターンを変化させ得る。また、上記第２の態様の光源ユニットでは、シェード７０は、ベースプレート２０に所定の方向に移動可能に支持され光源３０から出射する光の一部を遮り、電磁石８０の磁力を用いて移動されれば特に限定されない。例えば、上記第２の態様の光源ユニットでは、シェードは、ベースプレート２０の面方向に沿って移動可能とされても良い。このような構成であっても、シェードがベースプレート２０の面方向に沿って移動することによって当該シェードによる遮光範囲が変化し、配光パターンを変化させ得る。また、電磁石８０がソレノイドアクチュエータの一部とされ、このソレノイドアクチュエータからの力がリンク部材等の伝達部材を介してシェード７０に伝達され、当該シェード７０が移動されても良い。このような構成の場合には、シェード７０は、磁性体を含む磁性部７５を有さなくても良い。
【００９５】
また、上記実施形態及び変形例では、ベースプレート２０の第２開口２２は第１開口２１に接続され、第１開口２１と第２開口２２とが互いに連通していた。しかし、第１開口２１と第２開口２２とは互いに連通していなくても良い。
【００９６】
また、上記実施形態及び変形例では、付勢部材であるトーションスプリング２６の付勢力によってシェード７０が付勢されていた。しかし、付勢部材は、上記第１の態様の光源ユニットでは、磁性部７５が位置決め部材であるヨーク８３から離間するように回動する方向に向けてシェード７０を付勢する限りにおいて特に限定されない。また、上記第２の態様の光源ユニットでは、付勢部材は、電磁石８０の磁力を用いて回動される方向と反対方向に向けてシェード７０を付勢する限りにおいて特に限定されない。例えば、付勢部材は、ゼンマイばねとされても良い。
【００９７】
また、上記実施形態及び変形例の光源ユニット３では、ＰＥＳ光学系が適用されたが、パラボラ光学系が適用されても良く、リフレクタを用いないで光源からの光を直接レンズに入射させる直射光学系が適用されても良い。
【００９８】
以上のように、本発明の第１の態様によれば、意図しない配光パターンの変化を抑制し得る光源ユニットが提供され、本発明の第２の態様によれば、小型化し得る光源ユニットが提供され、照明等の分野において利用可能である。
【符号の説明】
【００９９】
１・・・前照灯
２・・・筐体
３・・・光源ユニット
２０・・・ベースプレート
２６・・・トーションスプリング（付勢部材）
３０・・・光源
３５・・・発光制御回路
４０・・・ヒートシンク
５０・・・リフレクタ
６０・・・投影レンズ
７０・・・シェード
７１・・・本体部
７２・・・反射部
７３・・・遮光部
７５・・・磁性部
７７・・・当接部
７７ｓ・・・当接面
７８・・・誘導部
８０・・・電磁石
８１・・・コア
８１ａｃ，８１ｂｃ・・・コアの端の中心
８２・・・コイル
８３・・・ヨーク（位置決め部材）
８４ｓ，１８４ｓ・・・当接面
９０，１９０・・・弾性体層
【図１】
2019230663.tif 000003
【図２】
2019230663.tif 000004
【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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【国際調査報告】
2019230663.tif 000014
2019230663.tif 000015
2019230663.tif 000016
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