JP5982986B2 - 車両用前照灯 - Google Patents

Description

この発明は、半導体型光源とリフレクタと複数の領域を有するレンズとを備える車両用前照灯に関するものである。

この種の車両用前照灯は、従来からある（たとえば、特許文献１）。以下、従来の車両用前照灯について説明する。

特許文献１の従来の車両用前照灯は、ＬＥＤと、リフレクタと、第一のレンズカット部と第２のレンズカット部を有するレンズと、を備えるものである。ＬＥＤを点灯させると、ＬＥＤからの光がリフレクタで反射して、その反射光が第一のレンズカット部から集束された配光パターンとしてまた第二のレンズカット部から拡散された配光パターンとして車両の前方に照射される。

ここで、車両用前照灯ではないが、レンズ、反射面、光源、を備える車両用灯具（特許文献２、特許文献３）について説明する。

特許文献２の従来の車両用灯具は、第１レンズカットが形成されている第１レンズ部と第２レンズカットが形成されている第２レンズ部とが交互に配置されているレンズ、反射面、光源を備えるものである。光源を点灯させると、光源からの光が反射面で反射して、その反射光が第１レンズから左右方向に拡散された配光パターンとしてまた第２レンズから左右方向に拡散された配光パターンとして照射される。

特許文献３の従来の車両用灯具は、レンズカットが形成されているレンズ体とリフレクタと光源とを備えるものである。光源を点灯させると、光源からの光がリフレクタで反射して、その反射光がレンズ体から広角に拡散された配光パターンとして照射される。

特許第４８９５８３１号公報 特開２０１０−１６５４８５号公報 特開２０１０−１１８２５４号公報

かかる車両用前照灯および車両用灯具においては、車体デザイン上から、レンズが、車両の正面視において、車両の内側から外側にかけて、車両の下側から上側に傾斜している場合と、車両の上側から下側に傾斜している場合とがある。レンズが、車両の正面視において、車両の内側から外側にかけて、車両の下側から上側に傾斜している場合においては、図７（Ｂ）に示すように、ある１個のレンズカット部から照射される配光パターンＰ１０で、左側端部が上方につり上がりかつ右側端部が下方に垂れ下がる傾斜現象が発生する場合がある。また、レンズが、車両の正面視において、車両の内側から外側にかけて、車両の上側から下側に傾斜している場合においては、図示しないが、ある１個のレンズカット部から照射される配光パターンで、左側端部が下方に垂れ下がりかつ右側端部が上方につり上がる傾斜現象（すなわち、図７（Ｂ）に示す配光パターンＰ１０の傾斜現象と左右反対の傾斜現象）が発生する場合がある。

この傾斜現象が発生すると、全体の配光パターンにおいて、一方の端部が下方に垂れ下がりかつ他方の端部が上方につり上がったりし、あるいは、一方の端部が上方につり上がりかつ他方の端部が下方に垂れ下がったりして、全体の配光パターンの配光制御が影響される。特に、車両用前照灯において、全体の配光パターンのうち、水平カットオフラインを有する配光パターンに傾斜現象が発生すると、水平カットオフラインの一方の端部が下方に垂れ下がりかつ水平カットオフラインの他方の端部が上方につり上がったり、あるいは、水平カットオフラインの一方の端部が上方につり上がったりかつ水平カットオフラインの他方の端部が下方に垂れ下がったりして、影響が大きくなる。

この発明が解決しようとする課題は、従来の車両用前照灯では、レンズが、車両の正面視において、車両の内側から外側にかけて、車両の下側から上側に、あるいは、車両の上側から下側に、傾斜していると、傾斜現象が発生する場合があるという点にある。

この発明（請求項１にかかる発明）は、半導体型光源と、リフレクタと、レンズと、を備え、半導体型光源が下向きもしくは上向きの発光面を有し、リフレクタが反射面を有し、レンズが複数の領域に区画されていて、レンズが、車両の正面視において、車両の内側から外側にかけて、車両の下側から上側に傾斜していて、複数の領域の一部が、車両の内側では上端側の曲率半径が下端側の曲率半径よりも小さくなるように、かつ、車両の外側では上端側の曲率半径が下端側の曲率半径よりも大きくなるように、制御された連続的な自由曲面からなる、ことを特徴とする。

この発明（請求項２にかかる発明）は、半導体型光源と、リフレクタと、レンズと、を備え、半導体型光源が下向きもしくは上向きの発光面を有し、リフレクタが反射面を有し、レンズが複数の領域に区画されていて、レンズが、車両の正面視において、車両の内側から外側にかけて、車両の上側から下側に傾斜していて、複数の領域の一部が、車両の内側では上端側の曲率半径が下端側の曲率半径よりも大きくなるように、かつ、車両の外側では上端側の曲率半径が下端側の曲率半径よりも小さくなるように、制御された連続的な自由曲面からなる、ことを特徴とする。

この発明（請求項３にかかる発明）は、複数の領域の一部が、全体の配光パターンのうち、水平カットオフラインを有する配光パターンを形成する領域である、ことを特徴とする。

この発明の車両用前照灯は、レンズが、車両の正面視において、車両の内側から外側にかけて、車両の下側から上側に傾斜している場合には、複数の領域の一部を、車両の内側では上端側の曲率半径が下端側の曲率半径よりも小さくなるように、かつ、車両の外側では上端側の曲率半径が下端側の曲率半径よりも大きくなるように、制御された連続的な自由曲面に形成する。これにより、領域の中央部の法線に対して下に向いている領域の車両の内側の法線を上に向けるように補正することができ、かつ、領域の中央部の法線に対して上に向いている領域の車両の外側の法線を下に向けるように補正することができる。この結果、図７（Ｂ）に示す左側端部が上方につり上がりかつ右側端部が下方に垂れ下がっている配光パターンＰ１０を、図７（Ａ）に示す左右両端部が水平である配光パターンＰ１に補正することができる。

また、この発明の車両用前照灯は、レンズが、車両の正面視において、車両の内側から外側にかけて、車両の上側から下側に傾斜している場合には、複数の領域の一部を、車両の内側では上端側の曲率半径が下端側の曲率半径よりも大きくなるように、かつ、車両の外側では上端側の曲率半径が下端側の曲率半径よりも小さくなるように、制御された連続的な自由曲面に形成する。これにより、領域の中央部の法線に対して上に向いている領域の車両の内側の法線を下に向けるように補正することができ、かつ、領域の中央部の法線に対して下に向いている領域の車両の外側の法線を上に向けるように補正することができる。この結果、左側端部が下方に垂れ下がりかつ右側端部が上方につり上がっている配光パターン（図示しないが、左右両端部の傾斜が図７（Ｂ）に示す配光パターンＰ１０の左右両端部の傾斜と左右逆である配光パターン）を、左右両端部が水平である配光パターン（図示しないが、図９（Ａ）に示す左右両端部が水平である配光パターンＰ１とほぼ同様な配光パターン）に補正することができる。

このように、この発明の車両用前照灯は、レンズが、車両の正面視において、車両の内側から外側にかけて、車両の下側から上側に、あるいは、車両の下側から下側に、傾斜していても、配光パターンの左右両端部が傾斜する傾斜現象を解消することができる。この結果、全体の配光パターンにおいて、一方の端部が下方に垂れ下がりかつ他方の端部が上方につり上がったりし、あるいは、一方の端部が上方につり上がりかつ他方の端部が下方に垂れ下がったりして、全体の配光パターンの配光制御が影響されるような虞がない。

図１は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態を示し、左右両側の車両用前照灯を搭載した車両の平面図である。 図２は、左側のランプユニットを示す斜視図である。 図３は、左側のランプユニットを示す正面図である。 図４は、図３におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図５は、レンズの１個の領域を示す説明斜視図である。 図６は、レンズの１個の領域を示す説明図である。 図７は、レンズの１個の領域から出射される配光パターンを示す説明図である。 図８は、車両の前方に照射されるロービーム用配光パターン、ハイビーム用配光パターンを示す説明図である。

以下、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態（実施例）を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。この明細書および特許請求の範囲において、前、後、上、下、左、右は、この発明にかかる車両用前照灯を車両に搭載した際の前、後、上、下、左、右である。

図面において、符号「Ｆ」は、車両の前側（車両の前進方向側）を示す。符号「Ｂ」は、車両の後側を示す。符号「Ｕ」は、ドライバー側から前側を見た上側を示す。符号「Ｄ」は、ドライバー側から前側を見た下側を示す。符号「Ｌ」は、ドライバー側から前側を見た場合の左側を示す。符号「Ｒ」は、ドライバー側から前側を見た場合の右側を示す。また、符号「ＶＵ−ＶＤ」は、スクリーンの上下の垂直線を示す。スクリーンの左側とは、上下の垂直線ＶＵ−ＶＤより左側を言う。スクリーンの右側とは、上下の垂直線ＶＵ−ＶＤより右側を言う。符号「ＨＬ−ＨＲ」は、スクリーンの左右の水平線を示す。

図７、図８は、コンピュータシミュレーションにより作図されたスクリーン上の配光パターンを簡略化して示す等光度曲線の説明図であって、中央の等光度曲線は、高光度帯であって、その他の曲線は、外に行くにしたがって低くなる光度帯である。

（実施形態の構成の説明）
以下、この実施形態における車両用前照灯の構成について説明する。図１中、符号１Ｌ、１Ｒは、この実施形態における車両用前照灯（たとえば、ヘッドランプなど）である。前記車両用前照灯１Ｌ、１Ｒは、左側通行用の車両Ｃの前部の左右両端部に搭載されている。以下、車両Ｃの左側Ｌに搭載される左側の車両用前照灯１Ｌについて説明する。なお、車両Ｃの右側Ｒに搭載される右側の車両用前照灯１Ｒは、左側の車両用前照灯１Ｌとほぼ同様の構成をなすので、説明を省略する。

（車両用前照灯１Ｌの説明）
前記車両用前照灯１Ｌは、図２〜図４に示すように、ランプハウジング（図示せず）と、ランプレンズ（図示せず）と、第１半導体型光源（ロービーム用半導体型光源）２、図示しない第２半導体型光源（ハイビーム用半導体型光源）と、第１リフレクタ（ロービーム用リフレクタ）３、図示しない第２リフレクタ（ハイビーム用リフレクタ）と、レンズ４と、ヒートシンク部材５と、カバー部材６と、を備えるものである。

前記第１半導体型光源２、前記第２半導体型光源、前記第１リフレクタ３、前記第２リフレクタ、前記レンズ４、前記ヒートシンク部材５、前記カバー部材６は、ランプユニットを構成する。前記ランプハウジングおよび前記ランプレンズは、灯室（図示せず）を画成する。前記ランプユニット２、３、４、５、６は、前記灯室内に配置されていて、かつ、上下方向用光軸調整機構（図示せず）および左右方向用光軸調整機構（図示せず）を介して前記ランプハウジングに取り付けられている。

（第１半導体型光源２の説明）
前記第１半導体型光源２は、図４に示すように、この例では、たとえば、ＬＥＤ、ＥＬ（有機ＥＬ）などの自発光半導体型光源である。前記第１半導体型光源２は、発光チップ（ＬＥＤチップ）２０と、前記発光チップ２０を封止樹脂部材で封止したパッケージ（ＬＥＤパッケージ）と、前記パッケージを実装した基板２１と、前記基板２１に取り付けられていて前記発光チップ２０に電源（バッテリー）からの電流を供給するコネクタ２２と、から構成されている。前記基板２１は、スクリュー（図示せず）により、前記ヒートシンク部材５に固定されている。この結果、前記第１半導体型光源２は、前記ヒートシンク部材５に固定されている。

前記発光チップ２０は、平面矩形形状（平面長方形状）をなす。すなわち、４個の正方形のチップを図示しないＸ軸方向（水平方向）に配列してなるものである。なお、２個もしくは３個もしくは５個以上の正方形のチップ、あるいは、１個の長方形のチップ、あるいは、１個の正方形のチップ、を使用しても良い。前記発光チップ２０の長方形の下側Ｄの面（下面）は、発光面をなす。この結果、前記発光面は、下側Ｄに向いている。前記発光チップ２０の前記発光面の中心Ｏは、前記第１リフレクタ３の基準焦点Ｆ１もしくはその近傍に位置し、かつ、前記第１リフレクタ３の基準光軸（基準軸）Ｚ上もしくはその近傍に位置する。

図４において、Ｙ、Ｚは、直交座標（Ｘ−Ｙ−Ｚ直交座標系）を構成する。図示しないＸ軸は、前記発光チップ２０の前記発光面の中心Ｏを通る左右方向の水平軸である。前記Ｘ軸は、車両Ｃの内側、すなわち、この実施形態において、右側Ｒが＋方向であり、車両Ｃの外側、すなわち、この実施形態において、左側Ｌが−方向である。また、前記Ｙ軸は、前記発光チップ２０の前記発光面の中心Ｏを通る上下方向の鉛直軸（垂直軸、法線、垂線）である。前記Ｙ軸は、この実施形態において、上側Ｕが＋方向であり、下側Ｄが−方向である。さらに、前記Ｚ軸は、前記第１リフレクタ３の基準光軸Ｚであり、前記発光チップ２０の前記発光面の中心Ｏを通り、かつ、前記Ｘ軸および前記Ｙ軸と直交する前後方向の軸である。前記Ｚ軸は、この実施形態において、前側Ｆが＋方向であり、後側Ｂが−方向である。図５、図６において、Ｘ１は、前記Ｘ軸に平行な水平軸である。また、Ｙ１は、前記Ｙ軸に平行な鉛直軸である。Ｚ１は、前記Ｚ軸に平行な軸である。

前記第２半導体型光源は、前記第１半導体型光源２とほぼ同様の構成をなすので、前記第２半導体型光源の構成の詳細な説明を省略する。なお、前記第２半導体型光源の発光チップの発光面は、下側に向いている。また、前記第２半導体型光源の発光光量は、前記第１半導体型光源２の発光光量よりも少ない。さらに、前記第２半導体型光源は、前記第１半導体型光源２よりも車両Ｃの内側（右側Ｒ）に位置する。

（第１リフレクタ３の説明）
前記第１リフレクタ３は、図４に示すように、反射部３０と、取付部（図示せず）と、から構成されている。前記取付部は、スクリュー（図示せず）により、前記ヒートシンク部材５に固定されている。この結果、前記第１リフレクタ３は、前記ヒートシンク部材５に固定されている。前記反射部３０の前側Ｆの面（内面）には、ひとつの連続面で形成された反射面３２が設けられている。

前記反射面３２は、パラボラ系の自由曲面からなる反射面である。この結果、前記反射面３２（前記第１リフレクタ３）は、前記基準焦点Ｆ１および前記基準光軸Ｚを有する。前記反射面３２は、前記第１半導体型光源２からの光を、斜めカットオフラインと水平カットオフラインとエルボー点（斜めカットオフラインと水平カットオフラインとの交点もしくはその近傍の点）とを有する第１基本配光パターン（ロービーム用基本配光パターン、図示せず）として反射させる自由曲面の反射面である。

前記第２リフレクタは、前記第１リフレクタ３とほぼ同様の構成をなすので、前記第２リフレクタの構成の詳細な説明を省略する。なお、前記第２リフレクタは、前記第２半導体型光源からの光を、図示しない高光度帯を有する第２基本配光パターン（ハイビーム用基本配光パターン、図示せず）として反射させる自由曲面の反射面を有する。また、前記第２リフレクタは、前記第１リフレクタ３よりも車両Ｃの内側（右側Ｒ）に位置する。

（レンズ４の説明）
前記レンズ４は、図２〜図６に示すように、正面視長方形形状をなすレンズ部４０と、取付部（図示せず）と、から構成されている。前記取付部は、スクリュー（図示せず）により、前記ヒートシンク部材５に固定されている。この結果、前記レンズ４は、前記ヒートシンク部材５に固定されている。前記レンズ４と前記第１リフレクタ３、前記第２リフレクタとの間の前後方向の距離は、小さい。

前記レンズ部４０は、複数の領域４２（プリズム、プリズムカット、カット、プリズム面、プリズムカット面、カット面）４２に区画されているレンズ（薄肉レンズ、プリズムレンズ）である。前記レンズ４の前記レンズ部４０は、車両Ｃの正面視において、車両Ｃの内側（右側Ｒ）から外側（左側Ｌ）にかけて車両Ｃの下側Ｄから上側Ｕに傾斜（スラント）している（つり上がっている）。

すなわち、前記レンズ４のうち少なくとも前記第１半導体型光源２および前記第２半導体型光源の前記発光面と対向する（向き合う）辺（この実施形態においては、下辺）は、車両Ｃの正面視において、車両Ｃの内側（右側Ｒ）から外側（左側Ｌ）にかけて車両Ｃの下側Ｄから上側Ｕに傾斜している。前記レンズ４の上辺は、前記第１半導体型光源２および前記第２半導体型光源の前記発光面と対向する辺（下辺）と反対側の辺である。前記レンズ４の上辺は、下辺と平行であり、下辺と同じく、車両Ｃの正面視において、車両Ｃの内側（右側Ｒ）から外側（左側Ｌ）にかけて車両Ｃの下側Ｄから上側Ｕに傾斜している。この結果、前記レンズ４の上下両辺は、水平線（前記水平軸Ｘ１）に対して角度θ分傾斜している。前記レンズ４の上下両辺は、直線をなす。

前記レンズ４の前記レンズ部４０の内面（後側Ｂの面）には、入射面４５が設けられている。前記レンズ４の前記レンズ部４０の外面（前側Ｆの面）には、出射面４６が設けられている。前記入射面４５は、平面もしくは複合２次曲面をなす。前記出射面４６は、複数の前記領域４２であって、凸状自由曲面をなす。なお、前記領域４２（前記出射面４６）は、前記の凸状自由曲面（凸面）以外に、平面（素通し）、凸面あるいは平面の一部に凹面を設けたものであっても良い。

前記レンズ４の前記レンズ部４０は、第１レンズ部（ロービーム用レンズ部）と、第２レンズ部（ハイビーム用レンズ部）と、から一体に構成されている。前記第２レンズ部は、前記第１レンズ部よりも車両Ｃの内側（右側Ｒ）に位置する。

前記第１レンズ部は、前記第１リフレクタ３の前記反射面３２に対応して設けられている。前記第１レンズ部は、前記第１リフレクタ３の前記反射面３２からの前記第１基本配光パターンを、図８（Ａ）に示す第１配光パターンすなわちロービーム用配光パターンＬＰとして配光制御して車両Ｃの前方に照射するレンズ部である。前記ロービーム用配光パターンＬＰは、斜めカットオフラインＣＬ１と水平カットオフラインＣＬ２とエルボー点Ｅ（斜めカットオフラインＣＬ１と水平カットオフラインＣＬ２との交点もしくはその近傍の点）とを有する。

前記第２レンズ部は、前記第２リフレクタの前記反射面に対応して設けられている。前記第２レンズ部は、前記第２リフレクタの前記反射面からの前記第２基本配光パターンを、図８（Ｂ）に示す第２配光パターンＰ２として配光制御して車両Ｃの前方に照射するレンズ部である。前記第２配光パターンＰ２は、高光度帯（ホットゾーン）ＨＺを有する。前記ロービーム用配光パターンＬＰと前記第２配光パターンＰ２とを重畳（合成）することにより、図８（Ｃ）に示すハイビーム用配光パターンＨＰが得られる。

（レンズ４の領域４２の説明）
前記レンズ部４０の複数の前記凸状自由曲面すなわち前記領域４２（前記出射面４６）は、図６に示すように、車両Ｃの内側（右側Ｒ）においては、上端４２ＵＲ（図６（Ａ）中の実線および図６（Ｃ）中の破線にて示す端）側の曲率半径が下端４２ＤＲ（図６（Ａ）中の破線および図６（Ｃ）中の実線にて示す端）側の曲率半径よりも小さくなるように、かつ、車両Ｃの外側（左側Ｌ）においては、上端４２ＵＬ（図６（Ａ）中の実線および図６（Ｃ）中の破線にて示す端）側の曲率半径が下端４２ＤＬ（図６（Ａ）中の破線および図６（Ｃ）中の実線にて示す端）側の曲率半径よりも大きくなるように、制御された連続的な自由曲面からなる。図６（Ａ）は、図６（Ｂ）におけるＡ矢視図である。図６（Ｂ）は、前記レンズ部４０の１個の前記領域４２を示す正面図（背面図）である。図６（Ｃ）は、図６（Ｂ）におけるＣ矢視図である。

ここで、前記レンズ部４０の複数の前記凸状自由曲面すなわち前記領域４２（前記出射面４６）全部を前記の構成としても良いし、あるいは、複数の前記領域４２のうち、全体の配光パターン、すなわち、図８（Ａ）に示すロービーム用配光パターンＬＰの水平カットオフラインＣＬ２を有する配光パターンＰ１を形成する一部の前記領域４２を、前記の構成としても良い。

複数の前記凸状自由曲面すなわち前記領域４２（前記出射面４６）は、図２〜図４に示すように、偶数の多角形の形状、この実施形態において、正六角形の形状をなす。なお、図５、図６において、前記レンズ４の前記領域４２（前記出射面４６）は、前記レンズ４の前記領域（プリズム）４２の説明を理解し易いように、長方形状にて図示する。前記領域４２の正六角形形状は、上下に対向する２辺を有し、上下に対向する前記２辺の間隔が等間隔すなわち平行である。複数の前記領域４２の下辺は、前記第１半導体型光源２および前記第２半導体型光源の発光面と対向する。複数の前記領域４２の上辺は、前記第１半導体型光源２および前記第２半導体型光源の前記発光面と対向する辺（下辺）と反対側の辺である。

複数の前記領域４２の左右のピッチ線（図示せず）は、前記レンズ４の下辺に対して垂直である。前記レンズ４の下辺の一部と、複数の前記領域４２のうちの一部の下辺とは、合致する。また、前記レンズ４のうち上辺の一部と、複数の前記領域４２のうちの一部の上辺とは、合致する。

（ヒートシンク部材５の説明）
前記ヒートシンク部材５は、図２〜図４に示すように、水平板部５０と、フィン部５１と、取付部と、シェード部５３と、から構成されている。前記水平板部５０の一面（下側Ｄの面）には、前記第１半導体型光源２および前記第２半導体型光源および前記第１リフレクタ３および前記第２リフレクタが前記スクリューにより取り付けられている。

前記水平板部５０の他面（上側Ｕの面）には、複数枚の垂直板形状の前記フィン部５１が一体に設けられている。前記フィン部５１は、前記第１半導体型光源２の前記発光チップ２０、前記第２半導体型光源の前記発光チップで発生する熱を外部に放出するものである。

前記水平板部５０の一面の前側Ｆの縁の左右両端部には、前記取付部が一体に設けられている。前記取付部には、前記レンズ４が前記スクリューにより取り付けられている。

前記水平板部５０の一面の前側Ｆの縁の中央部には、前記シェード部５３が一体に設けられている。前記シェード部５３は、前記第１半導体型光源２の前記発光面からの光が前記レンズ４の前記レンズ部４０に直接入射するのを防ぐものである。

（カバー部材６の説明）
前記カバー部材６は、図２〜図４に示すように、前側Ｆの部分が閉塞し、かつ、後側Ｂの部分が開口した中空状のカバー形状をなす。前記カバー部材６は、光不透過性部材から構成されている。

前記カバー部材６の前側Ｆの部分には、長方形形状をなす挿入開口部６０が設けられている。前記挿入開口部６０には、前記レンズ４の前記レンズ部４０が挿入されている。前記カバー部材６の前側Ｆの部分の前記挿入開口部６０の内側の左右両側の縁には、取付部が一体に設けられている。前記取付部は、前記レンズ４の前記取付部に取り付けられている。この結果、前記カバー部材６は、前記レンズ４を介して前記ヒートシンク部材５に固定されている。前記カバー部材６の後側Ｂの開口部の上下の縁の中央部には、通気開口部６２が設けられている。

（実施形態の作用の説明）
この実施形態における車両用前照灯１Ｌ、１Ｒは、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。

第１半導体型光源２の発光チップ２０を点灯する。すると、発光チップ２０の発光面から放射される光の大部分は、第１リフレクタ３の反射面３２でレンズ４側に反射される。

反射面３２で反射された反射光は、斜めカットオフラインと水平カットオフラインとエルボー点とを有する第１基本配光パターン（図示せず）に配光制御されて、レンズ４の第１レンズ部を、入射面４５から出射面４６へと、透過する。第１レンズ部から出射する出射光は、図８（Ａ）に示すように、斜めカットオフラインＣＬ１と水平カットオフラインＣＬ２とエルボー点Ｅとを有するロービーム用配光パターンＬＰに配光制御されて車両Ｃの前方に照射される。

また、第２半導体型光源の発光チップを点灯する。すると、発光チップの発光面から放射される光の大部分は、第２リフレクタの反射面でレンズ４側に反射される。

反射面で反射された反射光は、高光度帯を有する第２基本配光パターン（図示せず）に配光制御されて、レンズ４の第２レンズ部を、入射面４５から出射面４６へと、透過する。第２レンズ部から出射する出射光は、図８（Ｂ）に示すように、高光度帯（ホットゾーン）ＨＺを有する第２配光パターンＰ２に配光制御されて車両Ｃの前方に照射される。

図８（Ａ）に示すロービーム用配光パターンＬＰと、図８（Ｂ）に示す第２配光パターンＰ２とを重畳（合成）することにより、図８（Ｃ）に示すハイビーム用配光パターンＨＰが得られる。

（実施形態の効果の説明）
この実施形態における車両用前照灯１Ｌ、１Ｒは、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。

この実施形態における車両用前照灯１Ｌ、１Ｒは、車両Ｃの正面視において、車両Ｃの内側（右側Ｒ）から外側（左側Ｌ）にかけて、車両Ｃの下側Ｄから上側Ｕに傾斜しているレンズ４のレンズ部４０の複数の領域４２を、車両Ｃの内側（右側Ｒ）では上端４２ＵＲ側の曲率半径が下端４２ＤＲ側の曲率半径よりも小さくなるように、かつ、車両Ｃの外側（左側Ｌ）では上端４２ＵＬ側の曲率半径が下端４２ＤＬ側の曲率半径よりも大きくなるように、制御された連続的な自由曲面に形成する。これにより、領域４２の中央部の法線に対して下に向いている領域４２の車両Ｃの内側（右側Ｒ）の法線を上に向けるように補正することができ、かつ、領域４２の中央部の法線に対して上に向いている領域４２の車両Ｃの外側（左側Ｌ）の法線を下に向けるように補正することができる。この結果、図７（Ｂ）に示す左側端部が上方につり上がりかつ右側端部が下方に垂れ下がっている配光パターンＰ１０を、図７（Ａ）に示す左右両端部が水平である配光パターンＰ１に補正することができる。

このように、この実施形態における車両用前照灯１Ｌ、１Ｒは、レンズ４が、車両Ｃの正面視において、車両Ｃの内側（右側Ｒ）から外側（左側Ｌ）にかけて、車両Ｃの下側Ｄから上側Ｕに傾斜していても、配光パターンＰ１（Ｐ１０）の左右両端部が傾斜する傾斜現象を解消することができる。この結果、全体の配光パターン、すなわち、図１１（Ａ）に示すロービーム用配光パターンＬＰ、および、図１１（Ｃ）に示すハイビーム用配光パターンＨＰにおいて、右側端部が下方に垂れ下がりかつ左側端部が上方につり上がったりして、全体の配光パターン、すなわち、図１１（Ａ）に示すロービーム用配光パターンＬＰ、および、図１１（Ｃ）に示すハイビーム用配光パターンＨＰの配光制御が影響されるような虞がない。

ここで、車両用前照灯において、全体の配光パターンのうち、水平カットオフラインを有する配光パターンに傾斜現象が発生すると、水平カットオフラインの一方の端部が下方に垂れ下がったり、あるいは、他方の端部が上方につり上がったりして、影響が大きくなる。これに対して、この実施形態における車両用前照灯１Ｌ、１Ｒは、複数の領域４２のうち、全体の配光パターン、すなわち、図８（Ａ）に示すロービーム用配光パターンＬＰの水平カットオフラインＣＬ２を有する配光パターンＰ１を形成する一部の領域４２を、前記の構成とする。この結果、前記の影響をなくすことができる。

（実施形態以外の例の説明）
この実施形態においては、車両Ｃが左側通行の場合の車両用前照灯１Ｌ、１Ｒについて説明するものである。ところが、この発明においては、車両Ｃが右側通行の場合の車両用前照灯にも適用することができる。

また、この実施形態においては、第１半導体型光源２の発光チップ２０の発光面および第２半導体型光源の発光チップの発光面が下側Ｄに向いているものである。ところが、この発明においては、第１半導体型光源２の発光チップ２０の発光面および第２半導体型光源の発光チップの発光面が上側Ｕに向いているものであっても良い。

さらに、この実施形態においては、レンズ４の出射面４６が複数の領域４２をなすものである。ところが、この発明においては、レンズ４の入射面４５が複数の領域４２をなすものであっても良いし、レンズ４の出射面４６および入射面４５が複数の領域４２をなすものであっても良い。

さらにまた、この実施形態においては、レンズ４の入射面４５が平面もしくは複合２次曲面をなし、レンズ４の出射面４６が複数の領域４２であって、凸状自由曲面をなすものである。ところが、この発明においては、レンズ４の入射面４５が複数の領域４２であって、凸状自由曲面をなし、レンズ４の出射面４６が平面もしくは複合２次曲面をなすものであっても良い。

さらにまた、この実施形態においては、第１半導体型光源２および第１リフレクタ３およびレンズ４の第１レンズ部により、図８（Ａ）に示すロービーム用配光パターンＬＰを照射し、第２半導体型光源および第２リフレクタおよびレンズ４の第２レンズ部により、図８（Ｂ）に示す高光度帯（ホットゾーン）ＨＺを有する第２配光パターンＰ２を照射して、図８（Ａ）に示すロービーム用配光パターンＬＰと図８（Ｂ）に示す第２配光パターンＰ２とを重畳（合成）して図８（Ｃ）に示すハイビーム用配光パターンＨＰを称するものである。ところが、この発明においては、ロービーム用配光パターンＬＰのみを照射するもの、あるいは、フォグランプ用配光パターンを照射するもの、あるいは、カットオフラインを有する配光パターンを照射するものであってもよい。

さらにまた、この実施形態においては、レンズ４が車両Ｃの正面視において車両Ｃの内側（右側Ｒ）から外側（左側Ｌ）にかけて車両Ｃの下側Ｄから上側Ｕに傾斜していて、複数の領域４２の一部が、車両Ｃの内側（右側Ｒ）では上端４２ＵＲ側の曲率半径が下端４２ＤＲ側の曲率半径よりも小さくなるように、かつ、車両Ｃの外側（左側Ｌ）では上端４２ＵＬ側の曲率半径が下端４２ＤＬ側の曲率半径よりも大きくなるように、制御された連続的な自由曲面からなるものである。ところが、この発明においては、レンズ４が車両Ｃの正面視において車両Ｃの内側（右側Ｒ）から外側（左側Ｌ）にかけて車両Ｃの上側Ｕから下側Ｄに傾斜している場合がある。この場合においては、複数の領域４２の一部が、車両Ｃの内側（右側Ｒ）では上端４２ＵＲ側の曲率半径が下端４２ＤＲ側の曲率半径よりも大きくなるように、かつ、車両Ｃの外側（左側Ｌ）では上端４２ＵＬ側の曲率半径が下端４２ＤＬ側の曲率半径よりも小さくなるように、制御された連続的な自由曲面からなるものである。この場合においても、実施形態とほぼ同様の作用効果を達成することができる。

１Ｌ 左側の車両用前照灯
１Ｒ 右側の車両用前照灯
２ 第１半導体型光源
２０ 発光チップ
２１ 基板
２２ コネクタ
３ 第１リフレクタ
３０ 反射部
３２ 反射面
４ レンズ
４０ レンズ部
４２ 領域
４５ 入射面
４６ 出射面
５ ヒートシンク部材
５０ 水平板部
５１ フィン部
５３ シェード部
６ カバー部材
６０ 挿入開口部
６２ 通気開口部
Ｃ 車両
Ｆ 前側
Ｂ 後側
Ｕ 上側
Ｄ 下側
Ｌ 左側（車両外側）
Ｒ 右側（車両内側）
ＨＬ−ＨＲ スクリーンの左右の水平線
ＶＵ−ＶＤ スクリーンの上下の垂直線
ＬＰ ロービーム用配光パターン
ＣＬ１ 斜めカットオフライン
ＣＬ２ 水平カットオフライン
Ｅ エルボー点
Ｐ２ 第２配光パターン
ＨＺ 高光度帯（ホットゾーン）
ＨＰ ハイビーム用配光パターン
Ｆ１ リフレクタの基準焦点
Ｏ 発光面の中心
Ｙ Ｙ軸
Ｚ リフレクタの基準光軸（Ｚ軸）
Ｘ１ Ｘ軸に平行な水平軸
Ｙ１ Ｙ軸に平行な鉛直軸
Ｚ１ Ｚ軸に平行な軸
θ レンズの傾斜角度

Claims (3)

1. 半導体型光源と、リフレクタと、レンズと、を備え、
   前記半導体型光源は、下向きもしくは上向きの発光面を有し、
   前記リフレクタは、反射面を有し、
   前記レンズは、複数の領域に区画されていて、
   前記レンズは、車両の正面視において、車両の内側から外側にかけて、車両の下側から上側に傾斜していて、
   複数の前記の領域一部は、車両の内側では上端側の曲率半径が下端側の曲率半径よりも小さくなるように、かつ、車両の外側では上端側の曲率半径が下端側の曲率半径よりも大きくなるように、制御された連続的な自由曲面からなる、
   ことを特徴とする車両用前照灯。
2. 半導体型光源と、リフレクタと、レンズと、を備え、
   前記半導体型光源は、下向きもしくは上向きの発光面を有し、
   前記リフレクタは、反射面を有し、
   前記レンズは、複数の領域に区画されていて、
   前記レンズは、車両の正面視において、車両の内側から外側にかけて、車両の上側から下側に傾斜していて、
   複数の前記領域の一部は、車両の内側では上端側の曲率半径が下端側の曲率半径よりも大きくなるように、かつ、車両の外側では上端側の曲率半径が下端側の曲率半径よりも小さくなるように、制御された連続的な自由曲面からなる、
   ことを特徴とする車両用前照灯。
3. 複数の前記領域の一部は、全体の配光パターンのうち、水平カットオフラインを有する配光パターンを形成する前記領域である、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用前照灯。

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