CN105814361B - 前照灯模块和前照灯装置 - Google Patents

Abstract

前照灯模块(100)具有光源(1)、会聚光学元件(2)和投射光学元件(3)。光源(1)射出作为投射光的光。会聚光学元件(2)使从光源(1)射出的光成为会聚光而对中间像(IM)进行成像。光源(1)具有多个。投射光学元件(3)放大并投射由从多个光源(1)射出的光形成的多个中间像(IM)。会聚光学元件(2)具有使透过的光折射的功能。

Description

前照灯模块和前照灯装置

技术领域

本发明涉及对车体的前方进行照射的前照灯模块和前照灯装置。

背景技术

当车辆夜间在道路上行驶时，车辆通常根据环境适当切换近光和远光而行驶。并且，在夜间行驶中，车辆主要通过近光照射车辆的前方。近光用于以规定的配光图案照射车辆的前方。“照射”是指以投射光将前方照亮。另外，“规定”是指预先确定的。规定的配光图案例如是根据道路交通法规等确定的。该道路交通法规等是按照各个国家或者地域确定的。例如，在日本，为了不使对向车和前行车迷惑，将近光设定成以稍微向下的光轴照射前方40m。近光主要在行驶于城区街道时使用。

另一方面，远光照射到路面的远方。在夜间行驶时，为了最大限度地确保正面的视场，对远光设定相对于路面大致水平的光轴。即，在远光时，光线相对于路面平行地投射。远光最少也要照射到前方100m。即，与近光相比，远光以较高的照度照射车辆前方的较广范围。

因此，在使用远光时，驾驶员的视觉观察性提高。但是，远光会使在车辆的前方行驶的车辆的驾驶员、对向车的驾驶员或者车辆前方的步行者等眩晕。因此，能够以远光行驶限定于不会使位于车辆前方的人眩晕的情况。

为了克服这样以远光行驶时产生的问题，提出了使远光的配光变化的技术。即，提出了解决使位于车辆前方的人眩晕的问题的技术。这里，“配光”是指光源相对于空间的光度分布。即，从光源发出的光的空间分布。

作为使远光的配光变化的技术，专利文献1公开了以下所述的前照灯。专利文献1的前照灯的结构是具有反射器和多个光源单元的投射型。专利文献1所公开的灯具单元在水平方向具有多个配光图案。“水平方向”是与路面平行的方向。

光源单元包含发光元件和具有矩形形状的前端出射口的导光部件。在相邻的导光部件设有边界部分。

另外，灯具单元控制与各配光图案对应的光源单元的点亮和熄灭。由此，灯具单元能够控制多个配光图案中的任意配光图案的照射或者不照射。“不照射”是指不照射光。

即，灯具单元例如能够仅将多个配光图案中有可能使位于车辆前方的人眩晕的区域的配光图案设为不照射。由此，灯具单元能够抑制位于车辆前方的人眩晕，提高驾驶员的视觉观察性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-70679号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，专利文献1的前照灯采用导光部件来形成多个配光图案。导光部件通过反射器形成光源单元的出射口。并且，反射器必定具有厚度。而且，导光部件也具有厚度。

因此，在组合使用专利文献1所述的多个光源单元的情况下，在相邻的光源单元的出射口之间产生边界。因此，在向车辆前方照射投射光时，该边界作为配光图案的暗部被投影，在配光图案产生照度不均。

为了消除这种问题，专利文献1的前照灯将2个灯具单元作为一组，以弥补彼此的配光图案的暗部的方式投射光。因此，存在前照灯的结构变复杂的问题。

另外，专利文献1的前照灯包含具有矩形形状的前端出射口的导光部件。因此，存在前照灯的结构变复杂的问题。

本发明正是鉴于现有技术的课题而完成的，其目的在于，在利用简易的结构投射多种配光图案的前照灯模块中，形成具有清晰轮廓的1个配光图案。

用于解决问题的手段

前照灯模块具有：光源，其射出作为投射光的光；以及会聚光学元件，其使从所述光源射出的光成为会聚光而对中间像进行成像，所述光源具有多个，所述前照灯模块还具有投射光学元件，该投射光学元件放大并投射由从多个所述光源射出的光形成的多个所述中间像，所述会聚光学元件具有使透过的光折射的功能。

发明效果

根据本发明，能够在利用简易的结构由多个配光图案形成1个配光图案的前照灯模块中，形成具有清晰轮廓的1个配光图案。

附图说明

图1是示出实施方式1的前照灯模块100的结构的结构图。

图2是更详细地示出实施方式1的前照灯模块100的光源1a、会聚透镜2a以及中间像IMa的关系的图。

图3是示出实施方式1的前照灯模块100的照射面9上的配光图案的模拟结果的图。

图4是示出单独控制实施方式1的光源单元10a、10b、10c的点亮和熄灭的结构的结构图。

图5是示出实施方式2的前照灯模块110的结构的结构图。

图6是实施方式2的前照灯模块110的棱镜4b的立体图。

图7是示出实施方式2的前照灯模块110的照射面9上的配光图案的模拟结果的图。

图8是示出实施方式3的前照灯装置200的结构的结构图。

具体实施方式

作为专利文献1所述的前照灯的问题，可以举出其光源单元由光源和反射器构成。

其中，光源是发光二极管或者激光二极管等发光元件。并且，反射器(导光部件)具有会聚光源的光的功能。各个光源单元相邻配置。因此，专利文献1的结构的构造复杂、很难制造、生产性低。

并且，各反射器呈从出射口朝向光源侧的锥体状。在出射口的附近，光线的发散角扩大，很难使光高效地入射至投射透镜。

即，本发明的前照灯能够使用固体光源提供小型且抑制了光利用效率降低的前照灯装置。其中，“固体光源”主要是指发光二极管或激光二极管等半导体光源。即，本发明的光源可以是具有指向性的光源。并且，本发明的光源还可以包含有机电致发光光源或向涂覆在平面上的荧光体照射激励光而使其发光的光源等。

并且，本发明的光源可以不包含白炽灯、卤素灯、荧光灯等不具有指向性而需要反射器等的灯泡/灯管光源。这样，将不包含灯泡/灯管光源而具有指向性的光源称作“固体光源”。

本发明的前照灯能够使用具有指向性的光源，抑制光学系统的大型化及光利用效率的降低。本发明的前照灯例如能够使投射透镜小型化。在下面的实施方式中，将光源设为发光二极管(LED)进行说明。

下面，参照附图对本发明的实施方式的例子进行说明。另外，在以下的实施方式的说明中，为了容易进行说明，使用xyz坐标进行说明。设车辆的左右方向为x轴方向。相对于车辆前方设右侧为+x轴方向，相对于车辆前方设左侧为-x轴方向。其中，“前方”是指车辆的行进方向。即，“前方”是光的投射方向。设车辆的上下方向为y轴方向。设上侧为+y轴方向，设下侧为-y轴方向。“上侧”是天空的方向，“下侧”是地面(路面)的方向。设车辆的行进方向为z轴方向。设行进方向为+z轴方向，设相反的方向为-z轴方向。将+z轴方向称作“前方”，将-z轴方向称作“后方”。即，+z轴方向是光的投射方向。

本发明应用于前照灯装置的近光和远光等。并且，本发明应用于汽车用的前照灯的近光和远光等。并且，本发明应用于自动二轮车用的前照灯的近光和远光等。并且，本发明应用于自动三轮车用的前照灯的近光和远光等。即，本发明还应用于三轮或四轮等其它车辆用的前照灯。但是，在以下的说明中，以形成自动二轮车用的前照灯的远光的配光图案的情况为例进行说明。

自动三轮车例如是被称作陀螺仪的自动三轮车。“被称作陀螺仪的自动三轮车”是前轮为一轮、后轮为一轴两轮的三轮的滑板车。在日本相当于带原动机的自行车。在车体中央附近具有旋转轴，能够使包含前轮和驾驶席的车体的大部分向左右方向倾斜。通过该机构，与自动二轮车同样能够在旋转时使重心向内侧移动。即，本发明还应用于三轮或四轮等其它的前照灯。

并且，“水平面”是与路面平行的面。一般的路面有时相对于车辆的行驶方向倾斜。即，上坡或下坡等。在这些情况下，“水平面”朝向车辆的行驶方向倾斜。即，“水平面”不是与重力方向垂直的平面。

另一方面，一般的路面相对于车辆的行驶方向向左右方向倾斜的情况稀少。“左右方向”是指道路的宽度方向。“水平面”是指在左右方向上相对于重力方向成直角的面。例如，即使路面向左右方向倾斜，车辆相对于路面与左右方向垂直，也等同于车辆相对于左右方向的“水平面”倾斜的状态。另外，为了简化以下的说明，设“水平面”是与重力方向垂直的平面来进行说明。

实施方式1

图1是示出实施方式1的前照灯模块100的结构的结构图。图1是从上侧(+y轴方向)观察的图。

如图1所示，实施方式1的前照灯模块100具有光源1a、1b、1c、会聚透镜2a、2b、2c以及投射透镜3。另外，作为例子，实施方式1的前照灯模块100具有3个光源1a、1b、1c。但是，光源的个数是任意的。光源的个数可以是2个，也可以多于3个。

即，前照灯模块100具有多个光源1a、1b、1c、多个会聚透镜2a、2b、2c以及1个投射透镜3。前照灯模块100具有多个光源单元10和1个投射透镜3。

另外，“投影”是指将配光图案D映照在照射面9上。此外，“投射”是指将形成配光图案D的光朝向照射面9射出。

<光源单元10>

光源1a和会聚透镜2a配置在投射透镜3的光轴上。将光源1a和会聚透镜2a合并称作光源单元10a。从光源1a的发光面11a的中心相对于发光面11a垂直地射出的光，在会聚透镜2a的光轴上行进。会聚透镜2a配置在光源1a的+z轴方向侧。投射透镜3配置在会聚透镜2a的+z轴方向侧。

光源1b和会聚透镜2b的光轴位于包含投射透镜3的光轴且与z-x平面平行的平面上。将光源1b和会聚透镜2b合并称作光源单元10b。从光源1b的发光面11b的中心相对于发光面11b垂直地射出的光，在会聚透镜2b的光轴上行进。

光源1b和会聚透镜2b的光轴相对于投射透镜3的光轴倾斜。并且，光源1b和会聚透镜2b的光轴相对于会聚透镜2b在光的行进方向侧与投射透镜3的光轴交叉。即，从光源1b的发光面11b的中心射出的光，在透过会聚透镜2b后到达投射透镜3的光轴上。

会聚透镜2b配置在光源1b的+z轴方向侧。投射透镜3配置在会聚透镜2b的+z轴方向侧。光源1b和会聚透镜2b相对于投射透镜3的光轴配置在-x轴方向。

光源1c和会聚透镜2c的光轴位于包含投射透镜3的光轴且与z-x平面平行的平面上。将光源1c和会聚透镜2c合并称作光源单元10c。从光源1c的发光面11c的中心相对于发光面11c垂直地射出的光，在会聚透镜2c的光轴上行进。

光源1c和会聚透镜2c的光轴相对于投射透镜3的光轴倾斜。并且，光源1c和会聚透镜2c的光轴相对于会聚透镜2c在光的行进方向侧与投射透镜3的光轴交叉。即，从光源1c的发光面11c的中心射出的光，在透过会聚透镜2c后到达投射透镜3的光轴上。

会聚透镜2c配置在光源1c的+z轴方向侧。投射透镜3配置在会聚透镜2c的+z轴方向侧。光源1c和会聚透镜2c相对于投射透镜3的光轴配置在+x轴方向。

会聚透镜2a、2b、2c配置在光源1a、1b、1c的紧后。其中，“后”是指从光源1a、1b、1c射出的光的行进方向侧。在以下的实施方式中，光的行进方向是+z轴方向。这里，由于是“紧后”，因而从发光面11a、11b、11c出射的光立即入射到会聚透镜2a、2b、2c。

发光二极管(LED)射出朗伯(lambertian)配光的光。“朗伯配光”是指发光面的亮度与观察方向无关而固定的配光。即，发光二极管的配光的发散角较宽。因此，通过缩短光源1与会聚透镜2的距离，能够使更多的光入射到会聚透镜2。

在实施方式1中，将光源单元10b、10c相对于投射透镜3的光轴倾斜配置。这是为了使前照灯模块100小型化而进行的。因此，也能够将各光源单元10a、10b、10c的光轴与投射透镜3的光轴平行地配置。但是，在这种情况下，需要使用较大的投射透镜3，以充分确保z轴方向的尺寸。不过，在这种情况下，能够用较少的光学部件将中间像IMa、IMb、IMc配置在与投射透镜3的光轴垂直的平面上。即，中间像IMa、IMb、IMc形成在一个平面上。

并且，通过与投射透镜3的光轴垂直地形成中间像IMb、IMc，如在实施方式2说明的那样，能够抑制在配光图案的周边部轮廓不清晰。

<光源1>

光源1a、1b、1c分别具有发光面11a、11b、11c。各个光源1a、1b、1c从发光面11a、11b、11c射出用于对车辆前方进行照明的光。将该用于对车辆前方进行照明的光称作“投射光”。

通常，发光面11a、11b、11c呈矩形形状。并且，市场上流通的发光二极管的发光面11的形状例如呈纵横比为3:4等确定的形状。因此，需要由前照灯形成对应于用途的配光图案。

光源1a、1b、1c能够使用发光二极管、电致发光元件或者激光二极管等。但是，在以下的说明中，假设光源1是发光二极管(以下称作LED)进行说明。

另外，在统一说明光源1a、光源1b、光源1c时还采用光源的标号1。并且，在统一说明会聚透镜2a、会聚透镜2b、会聚透镜2c时，表示为会聚透镜2。并且，在统一说明光源单元10a、光源单元10b、光源单元10c时，表示为光源单元10。

<会聚透镜2>

会聚透镜2a、2b、2c是具有正光焦度的透镜。会聚透镜2a、2b、2c具有作为会聚光学元件的功能。即，会聚透镜2a、2b、2c是会聚光学元件的一例。并且，会聚透镜2a、2b、2c是具有折射功能的会聚光学元件(折射型的会聚光学元件)的一例。光焦度也被称作“屈光力”。

在实施方式1中，例如会聚透镜2a、2b、2c各自的形状和功能相同。因此，这里使用图2对会聚透镜2a进行说明。但是，通过如上所述将各个会聚透镜2a、2b、2c的形状设为彼此不同的形状，也能够使中间像IMa、IMb、IMc的形状成为不同的形状。

会聚透镜2a、2b、2c例如是由透明树脂、玻璃或硅酮材料制作的。会聚透镜2a、2b、2c的材料只要具有透射性即可而与材质无关，也可以是透明的树脂等。但是，从光利用效率的观点来看，会聚透镜2a的材料适合透射性较高的材料。并且，由于会聚透镜2a、2b、2c配置在光源1a、1b、1c紧后，因而优选会聚透镜2a、2b、2c的材料是耐热性优良的材料。

图2是更详细地示出光源1a、会聚透镜2a以及中间像IMa的关系的图。会聚透镜2a具有入射面211a、212a、反射面22a以及出射面231a、232a。

入射面211a是在会聚透镜2a的中心部分形成的入射面。“会聚透镜2a的中心部分”是指会聚透镜2a的光轴在入射面211a上具有交点。

入射面211a例如呈以光轴为旋转轴的旋转对称的形状。入射面211a是具有正光焦度的凸面形状。

入射面212a例如呈以椭圆的长轴或短轴为旋转轴进行旋转的旋转体的表面形状。将以椭圆的长轴或短轴为旋转轴进行旋转的旋转体称作“旋转椭圆体”。会聚透镜2a的光轴与旋转椭圆体的旋转轴一致。入射面212a呈将旋转椭圆体的旋转轴方向的两端切断而得到的表面形状。即，入射面212a呈筒形。

入射面212a的筒形的前方侧的一端(+z轴方向侧的端部)与入射面211a的外周连接。入射面212a的筒形的前方侧的一端(+z轴方向侧的端部)位于入射面211a的外周侧。入射面212a的筒形相对于入射面211a形成在-z轴方向侧(后方侧)。

反射面22a呈筒形。反射面22a的x-y平面上的截面形状例如呈以光轴为中心的圆形。

关于反射面22a的筒形，-z轴方向侧的端部的x-y平面上的圆形的直径小于+z轴方向侧的端部的x-y平面上的圆形的直径。即，从-z轴方向朝向+z轴方向，反射面22a的直径增大。

例如，反射面22a呈圆锥台的侧面的形状。包含中心轴的面上的圆锥台的侧面的形状呈直线形状。但是，包含光轴的面上的反射面22a的形状也可以是曲线形状。

反射面22a的筒形的后方侧的一端(-z轴方向侧的端部)与入射面212a的筒形的另一端(-z轴方向侧的端部)连接。反射面22a的筒形的后方侧的一端(-z轴方向侧的端部)位于入射面212a的筒形的另一端(-z轴方向侧的端部)的部分。即，反射面22a位于入射面212a的外周侧。

出射面231a位于入射面211a的+z轴方向侧。出射面231a是在会聚透镜2a的中心部分形成的出射面。“会聚透镜2的中心部分”是指会聚透镜2a的光轴在出射面231a上具有交点。

出射面231a是具有正光焦度的凸面形状。出射面231a例如呈以光轴为旋转轴的旋转对称的形状。

出射面232a位于出射面231a的外周侧。出射面232a的内周和外周呈圆形。

在图2中，出射面232a呈与x-y平面平行的平面形状。但是，出射面232a也可以是曲面形状。

出射面232a的内周与出射面231a的外周连接。出射面232a的内周位于出射面231a的外周侧。出射面232a的外周与反射面22a的筒形的另一端(+z轴方向侧的端部)连接。出射面232a的外周位于反射面22a的筒形的另一端(+z轴方向侧的端部)的部分。

另外，会聚透镜2a、2b、2c能够与光源1a、1b、1c形成为一体。例如，是带透镜的LED那样的光源。

<中间像IM>

从发光面11a出射的光中的出射角度较小的光线入射到入射面211a。出射角度较小的光线的发散角例如为60度以内。出射角度较小的光线从入射面211a入射并从出射面231a出射。

从出射面231a出射的出射角度较小的光线被会聚在会聚透镜2a的前方(+z轴方向)。即，出射角度较小的光线被会聚透镜2a会聚。出射角度较小的光线会聚在图1和图2的虚线示出的位置上。

此时，发光面11a的中间像IMa成像于图1和图2的虚线示出的位置。中间像IMa位于会聚透镜2a的前方。即，中间像IMa处于与发光面11a光学共轭关系。“光学共轭”是指从一个点发出的光在另一个点成像的关系。

发光面11a例如是正方形的形状。因此，与发光面11a处于共轭关系的中间像IMa也是正方形的形状。

中间像IMa是具有清晰的正方形的形状的轮廓的中间像。因为中间像IMa与发光面11a处于光学共轭关系。中间像IMa的清晰轮廓对应于发光面11a。

在设发光面11a的水平方向(x轴方向)的长度为xa，设中间像IMa的水平方向(x轴方向)的长度为IMxa时，会聚透镜2a的放大倍率(横倍率)m用下式(1)表示。

m＝IMxa/xa……(1)

此时，在中间像IMa的放大倍率m过大时，前照灯模块100的尺寸增大。因此，中间像IMa的尺寸优选与发光面11a同等的尺寸。放大倍率m优选最大也在10以下。

从发光面11a出射的光中的出射角度较大的光线入射到入射面212a。出射角度较大的光线的发散角例如大于60度。从入射面212a入射的光线在反射面22a反射并向+z轴方向行进。在反射面22a反射后的光线从出射面232a出射。

从出射面232a出射的出射角度较大的光线被会聚透镜2a会聚。

出射角度较大的光线被会聚在会聚透镜2a的前方(+z轴方向)的生成中间像IMa的位置。此时，需要将从出射面232a出射的光束在x-y平面上的会聚位置控制在中间像IMa的范围内。

其中，“中间像IMa”是指出射角度较小的光线形成的中间像。如上所述，中间像IMa的轮廓对应于发光面11a。这里，例如由于发光面11a呈正方形的形状，因而中间像IMa也呈正方形的形状。

x-y平面是与会聚透镜2a的光轴垂直的平面。以下，将“在x-y平面上的会聚位置的光束的尺寸”称作“会聚尺寸”。

中间像IMa与发光面11a处于光学共轭关系。中间像IMa具有清晰轮廓。在从出射面232a出射的光束的会聚尺寸大于中间像IMa的尺寸时，将导致清晰轮廓消失。即，发光面11a的清晰轮廓不能映照在中间像IMa的位置。

在会聚透镜2a的反射面22a反射后的光在中间像IMa上不形成与发光面11a相似形状的像。在会聚透镜2a的反射面22a反射后的光在中间像IMa上形成圆形形状的像。因此，在实施方式1中，出射角度较大的光线形成与出射角度较小的光线形成的中间像IMa内切的圆形形状的像。即，出射角度较大的光线形成比中间像IMa小的像。

从出射面232a出射的光线的光轴方向的会聚位置和中间像IMa的光轴方向的位置不需要一致。只要从出射面232a出射的光线的会聚尺寸比中间像IMa的尺寸小即可。

例如，从出射面232a出射的光的光轴方向的会聚位置可以是比中间像IMa的光轴方向的位置更接近会聚透镜2a的位置。由此，可确保中间像IMa的清晰轮廓。

例如，专利文献1是使用反射器会聚从光源射出的光。专利文献1的反射器不是成像光学系统，因而光源的发光面形状的像不会成像于从光源射出的光的会聚位置。因此，会聚位置的会聚光斑不是光源的发光面形状，因而不具有清晰轮廓。

因此，配光图案自身也不具有清晰轮廓。并且，即使在将各光源点亮或者熄灭来形成的情况下，各配光图案也不具有清晰轮廓。

与此相对，专利文献1的光源单元包含发光元件和具有矩形形状的前端出射口的导光部件。即，在相邻的导光部件设有边界部分。并且，导光部件的前端出射口配置在投射透镜的后侧焦点面上。由该边界部分形成清晰轮廓。并且，这些配光图案具有清晰轮廓。

专利文献1通过将前端出射口的形状设为不同的矩形形状而形成为这些不同的形状。并且，这些配光图案呈不同的形状。即，专利文献1由这些边界部分形成不同形状的配光图案。

根据以上所述可知，在单纯地使用作为非成像光学系统的反射器会聚从光源射出的光的情况下，不能实现具有与发光面形状对应的清晰轮廓的中间像IM、IMa、IMb、IMc。并且，可知不能实现具有清晰轮廓的配光图案D、Da、Db、Dc。

并且，为了实现具有清晰轮廓的配光图案D、Da、Db、Dc，需要专利文献1的具有前端出射口的导光部件等。

另外，在单纯地使用作为成像光学系统的反射器形成中间像的情况下，很难由反射器单独形成与发光面形状对应的中间像的形状。

因为，例如在车载用前照灯中常用的椭圆镜存在当光源具有尺寸时像散增大的缺点。另外，由于光源的发散角较大，因而很难小型且高效地形成发光面形状的中间像。

“车载用前照灯”是车载用的前照灯。即，在车辆中使用的前照灯。

因此，即使在利用椭圆镜进行会聚的情况下，也很难形成具有清晰轮廓的配光图案。因此，必须在会聚位置配置形成配光图案的遮光板(灯罩)对光进行遮挡。

该配光图案的形成方法常用于现行的车载用前照灯的近光的明暗分割线(截止线)的形成。这样的配光的形成方法由于对光进行遮挡，因而明显会使光利用效率恶化。

在如上所述使用作为成像光学系统的反射器形成中间像的情况下，为了实现具有清晰轮廓的配光图案D、Da、Db、Dc，需要使用形成配光图案的遮光板(灯罩)。

实施方式1的前照灯模块100使用具有使透过的光折射的功能的会聚透镜2a、2b、2c以取代反射器，由此能够利用简易的结构形成清晰轮廓的中间像。即，前照灯模块100不需使用具有前端出射口的导光部件和遮光板(灯罩)，即可形成清晰轮廓的中间像IM、IMa、IMb、IMc和清晰轮廓的配光图案D、Da、Db、Dc。

并且，在实施方式1中，会聚透镜2a的入射面211a、212a、反射面22a以及出射面231a、232a分别都是呈光轴中心的旋转对称的形状。但是，只要能够形成保持光源1a的发光面11a的清晰轮廓的中间像IM，则入射面211a、212a、反射面22a以及出射面231a、232a都不限于旋转对称的形状。尤其是在光源1a的发光面11a的形状是矩形形状(长方形形状)的情况下，例如反射面22a的x-y平面的截面形状为椭圆形，更能够使会聚透镜2a小型化。

如图1所示，由会聚透镜2a、2b、2c形成的中间像IMa、IMb、IMc各自的水平方向(x轴方向)的边界彼此相接。或者，中间像IMa、IMb、IMc也可以配置成各自的水平方向(x轴方向)的边界一部分重叠。通过这样配置，可不中断地配置中间像IMa、IMb、IMc。

即，由中间像IMa、IMb、IMc形成一个中间像IM。即，多个中间像IMa、IMb、IMc形成在明部形成的一个中间像IM。其中，“明部”是指被照射光而形成有中间像IM的部分。多个中间像IMa、IMb、IMc形成将与发光面11a、11b、11c的端部对应的部分彼此连接而得到的一个中间像IM。

此时的中间像IMa、IMb、IMc成为前照灯模块100的照射面9上的配光图案D、Da、Db、Dc。另外，配光图案D是将各个配光图案Da、Db、Dc合成而得到的配光图案。多个配光图案Da、Db、Dc形成在明部形成的一个配光图案D。即，中间像IM成为前照灯模块100的照射面9上的配光图案D。

将中间像IMa、IMb、IMc沿水平方向(x轴方向)排列形成的配光图案的中间像IM，被投射透镜4放大投影在车辆前方的照射面9上。

其中，照射面9是设定在车辆前方的规定位置的假想面。车辆前方的规定位置是计测前照灯装置的光度或照度的位置，由道路交通规则等规定。例如，在欧洲，UNECE(UnitedNations Economic Commission for Europe)规定的汽车用前照灯装置的光度的计测位置是从光源起25m的位置。在日本，日本工业标准调查会(JIS)规定的光度的计测位置是从光源起10m的位置。

在图1中，中间像IMa的-x轴方向侧的端部与中间像IMb的+x轴方向侧的端部连接。并且，中间像IMa的+x轴方向侧的端部与中间像IMc的-x轴方向侧的端部连接。

但是，也能够采取中间像IMb的+x轴方向侧的端部与中间像IMc的-x轴方向侧的端部连接的结构。在这种情况下，中间像IMb和中间像IMc形成配光图案D的形状。并且，中间像IMa是与中间像IMb和中间像IMc重叠形成的。配光图案Da形成配光图案D的高照度区域。

<投射透镜3>

投射透镜3是具有正光焦度的透镜。投射透镜3是由透明树脂等制作的透镜。投射透镜3具有作为投射光学元件的功能。即，投射透镜3是投射光学元件的一例。

投射透镜3可以由1枚透镜构成。并且，投射透镜3也可以使用多个透镜构成。但是，当透镜的枚数增加时，光利用效率降低。因此，优选投射透镜3由1枚或2枚构成。并且，投射透镜3的材质不限于透明树脂，只要是具有透射性的折射材料即可。

投射透镜3分别投射中间像IMa、IMb、IMc，在照射面9上投影配光图案Da、Db、Dc。

照射面9例如设于前照灯模块100的前方25m的位置。中间像IMa与投射透镜3之间的距离例如为50mm以下。因此，在25m处成像的光学系统可以说是无限远的光学系统。

因此，投射透镜3以使前侧焦点的位置和中间像IMa一致的方式配置。“前侧焦点”是指光入射到透镜的一侧的焦点。在图1中是指-z轴方向侧的焦点。

另外，投射透镜3的前侧焦点的位置能够相对于中间像IMa的位置配置在光轴方向的前方(+z轴方向)。这样，通过将投射透镜3的前侧焦点的位置错开，能够使各个中间像IMa、IMb、IMc之间的间隙或者边界等适当变淡。能够根据投射透镜3的光轴方向的配置位置，抑制投射于车辆前方的配光图案上的照度不均。

<配光图案>

图3(A)和图3(B)是示出前照灯模块100的照射面9上的配光图案的模拟结果的图。图3(A)和图3(B)是利用等高线显示来示出前照灯模块100的照射面9上的照度分布的图。“等高线显示”是指利用等高线图进行显示。“等高线图”是用线连接相同值的点而示出的图。

图3(A)和图3(B)的横轴表示照射面9上的水平方向(x轴方向)的位置。横轴用直线H-H表示。图3(A)和图3(B)的纵轴表示照射面9上的垂直方向(y轴方向)的位置。纵轴用直线V-V表示。

图3(A)是使光源1a、光源1b和光源1c全部点亮时的配光图案的模拟结果。图3(B)是使光源1b和光源1c点亮时的模拟结果。即，在图3(B)中，光源1a熄灭。

在图3(A)中，投影中间像IMa、IMb、IMc的配光图案Da、Db、Dc。在配光图案Da与配光图案Db的边界处未产生照度不均。在配光图案Da与配光图案Dc的边界处未产生照度不均。3个配光图案Da、Db、Dc形成被合成为一个的配光图案D。并且，被合成为一个的配光图案D的轮廓清晰。

前照灯模块100将中间像IMa、IMb、IMc投影在照射面9上。因此，通过调整会聚透镜2a、2b、2c的配置，能够消除中间像IMa、IMb、IMc之间的边界。前照灯模块100能够抑制在各个配光图案Da、Db、Dc的边界处产生的暗部。

在图3(B)中，只有配光图案Da成为不照射区域。“不照射区域”是不照射光的区域。不照射区域与配光图案Db、Dc的边界清晰。即，配光图案Db、Dc的不照射区域侧的端部的等高线的间隔变窄。

在图3(B)中，配光图案Da的区域是不照射区域。因此，当想要在车辆前方的任意位置设置不照射区域的情况下，仅控制光源1的点亮或者熄灭即可容易实现。

另外，使用LED的光源1除了点亮或者熄灭以外，也能够使光量连续变化。因此，也能够设为抑制照度的区域而不是“不照射区域”。

图4是示出单独控制光源单元10a、10b、10c的点亮和熄灭的结构的结构图。前照灯模块100具有控制部5。

控制部5从外部接收控制信号51。

光源单元10a、10b、10c从控制部5接收控制信号52a、52b、52c。在实施方式1中，光源1a、1b、1c从控制部5接收控制信号52a、52b、52c。将控制信号52a、控制信号52b和控制信号52c统称作控制信号52。

控制部5根据控制信号51单独控制光源单元10a、10b、10c的点亮和熄灭。在实施方式1中，控制部5根据控制信号51单独控制光源1a、1b、1c的点亮和熄灭。

<前照灯模块100>

实施方式1的前照灯模块100由会聚透镜2和投射透镜3构成光学系统。即，前照灯模块100能够不使用反射器或者导光元件等而构成。与以往使用反射器的结构相比，容易减小中间像IM的位置的光的发散角。因此，能够使投射透镜3的口径小型化。并且，能够使前照灯模块100小型化。并且，前照灯模块100的光利用效率高。

实施方式1的前照灯模块100将中间像IMa、IMb、IMc沿水平方向(x轴方向)没有间隙地排列配置。但是不限于此，相邻的中间像IM能够隔开间隔排列。

在这种情况下，例如准备在这样的配光图案D中具有不被照射光的区域的多个前照灯模块。并且，对于各个前照灯模块的配光的不被照射光的区域，通过利用其它的前照灯模块进行照明等来弥补。

由多个前照灯模块形成没有间隙的中间像。即，对于一个前照灯模块的配光图案D的不被照射光的区域，利用其它的前照灯模块的配光图案D进行弥补。具有多个前照灯模块的前照灯装置200将在后面进行说明。

但是，按照各前照灯模块单位形成不中断的中间像IM，更能够使前照灯装置小型化。并且，能够容易地组装前照灯装置。

即，如上所述具有装置变大的问题。并且，由于利用多个前照灯模块形成一个配光图案，因而前照灯模块的位置调整变得困难。并且，对于实施方式1而言，需要具有多个投射透镜3。

前照灯模块100具有光源1、会聚光学元件2和投射光学元件3。光源1射出作为投射光的光。会聚光学元件2使从光源1射出的光成为会聚光而对中间像IM进行成像。光源1具有多个。投射光学元件3放大并投射由从多个光源1a、1b、1c射出的光形成的多个中间像IMa、IMb、IMc。

会聚光学元件2具有使透过的光折射的功能。

多个中间像IMa、IMb、IMc是将与光源1的发光面11的端部对应的部分彼此连接形成的一个像。

在实施方式1中，作为一例，将会聚光学元件2设为会聚透镜进行说明。并且，作为一例，将投射光学元件3设为投射透镜进行说明。

由从多个光源1a、1b、1c投射的各个投射光成像的中间像IMa、IMb、IMc不中断地配置。

由从多个光源1a、1b、1c射出的各个投射光成像的多个中间像IMa、IMb、IMc是在明部形成的一个像。

前照灯模块100通过将一个中间像IM与其它中间像IM重叠而形成高光度区域。

前照灯模块100具有使光源1点亮或者熄灭的控制部5。前照灯模块100根据光源1a、1b、1c的点亮或者熄灭，变更由多个中间像IMa、IMb、IMc形成的像IM。

实施方式2

图5是示出本发明的实施方式2的前照灯模块110的结构的结构图。对与图1相同的构成要素标注相同的标号，并省略其说明。与图1相同的构成要素是光源1a、1b、1c、会聚透镜2a、2b、2c和投射透镜3。关于与实施方式1相同的构成要素的结构、功能或者动作等，当在实施方式2中省略说明的情况下代用实施方式1的记述。并且，在实施方式2中说明的有关实施方式1的记述被用作实施方式1的说明。其中，“动作”包含光的举动。

如图5所示，实施方式2的前照灯模块110具有光源1a、1b、1c、会聚透镜2a、2b、2c、棱镜4b、4c以及投射透镜3。即，实施方式2的前照灯模块110相对于实施方式1的前照灯模块100，不同之处在于具有棱镜4b、4c。

在实施方式2中使用棱镜4b、4c进行说明，但是，也能够使用反射镜等变更光的行进方向的光学元件。将变更光的行进方向的光学元件称作“光路变更元件”。棱镜4b、4c是光路变更元件的一例。即，实施方式2的前照灯模块110具有光源1a、1b、1c、会聚透镜2a、2b、2c、光路变更元件4b、4c以及投射透镜3。

实施方式1的前照灯模块100以使中间像IMa、IMb、IMc的边界不中断的方式配置中间像IMa、IMb、IMc。即，中间像IMa、IMb、IMc彼此相接地配置。但是，会聚透镜2a、2b、2c具有固定的尺寸。因此，为了互不干涉地配置会聚透镜2a、2b、2c来形成不中断的中间像IMa、IMb、IMc，对光源1a、1b、1c和会聚透镜2a、2b、2c的配置产生限制。

为了形成不中断的中间像IMa、IMb、IMc，在前照灯模块100中，光源1b、1c和会聚透镜2b、2c被配置成以与y轴平行的轴为中心进行旋转。

即，光源1b和会聚透镜2b的光轴相对于投射透镜3的光轴倾斜。

并且，光源1b和会聚透镜2b的光轴在会聚透镜2b的+z轴方向侧与投射透镜3的光轴交叉。在图1中，从+y轴方向观察，光源单元10b被配置成以与y轴平行的轴为旋转轴从与z轴平行的光轴的位置起顺时针地旋转。

并且，同样地，光源1c和会聚透镜2c的光轴相对于投射透镜3的光轴倾斜。

并且，光源1c和会聚透镜2c的光轴在会聚透镜2c的+z轴方向侧与投射透镜3的光轴交叉。在图1中，从+y轴方向观察，光源单元10c被配置成以与y轴平行的轴为旋转轴从与z轴平行的光轴的位置起逆时针地旋转。

在前照灯模块100中，由于是这样的结构，因而中间像IMa、中间像IMb和中间像IMc不形成在一个平面上。中间像IMa形成为与垂直于投射透镜3的光轴的面(x-y平面)平行。但是，中间像IMb和中间像IMc形成为相对于垂直于投射透镜3的光轴的面(x-y平面)倾斜。

因此，有可能在配光图案的周边部不能具有清晰轮廓。即，有可能配光图案Db的+x轴方向侧不能具有清晰轮廓。并且，有可能配光图案Dc的-x轴方向侧不能具有清晰轮廓。有可能在配光图案Db、Dc的远离投射透镜3的光轴的位置不能实现清晰轮廓。

并且，通过会聚透镜2b、2c的倾斜配置，相对于投射透镜3的光轴，入射到投射透镜3的光线的角度增大。投射透镜3需要具有能够入射这些光线的较大口径，以便不降低光利用效率。因此，投射透镜3有可能大型化。

实施方式1的前照灯模块100具有以较少的部件数目构成的优点。另一方面，实施方式2的前照灯模块110用于解决上述的问题。即，前照灯模块110使光源1a、1b、1c和会聚透镜2a、2b、2c的配置具有自由度，实现具有清晰轮廓的配光图案Da、Db、Dc。

图5是示出实施方式2的前照灯模块110的结构的结构图。图6是棱镜4b的立体图。另外，使用与实施方式1同样的xyz坐标进行说明。

<棱镜4b、4c>

如图5所示，棱镜4b、4c具有变更从光源1b、1c射出的光线的行进方向的功能。棱镜4b、4c具有同样的形状和功能，因而这里以棱镜4b为例进行说明。

如图6所示，棱镜4b例如呈三棱柱的形状。棱镜4c也同样呈三棱柱的形状。

“三棱柱”是底面为三角形的棱柱。棱柱是以多边形为底面的柱体。即，是将四边形(侧面)竖立于两个全等且平行的多边形之间而得到的多面体。将柱体的底面以外的面称作侧面。并且，将柱体的2个底面之间的距离称作高度。

棱镜4b的侧面分别是光入射的入射面41b、反射入射光的反射面42b、出射反射后的光的出射面43b。

棱镜4b是由透明树脂、玻璃或硅酮材料等制作的。

棱镜4b如图5所示相对于投射透镜3的光轴配置在-x轴方向。会聚透镜2b配置在棱镜4b的-x轴方向侧。光源1b配置在会聚透镜2b的-x轴方向侧。将光源1b和会聚透镜2b统称作光源单元10b。即，光源单元10b配置在棱镜4b的-x轴方向侧。

从光源1b的发光面11b的中心相对于发光面11b垂直地射出的光在会聚透镜2b的光轴上行进。光源单元10b的光轴与x轴平行地配置。

棱镜4b的与三棱柱的底面相当的面与z-x平面平行。入射面41b与y-z平面平行。出射面43b与x-y平面平行。反射面42b从+y轴方向观察与使y-z平面顺时针地旋转45度后的平面平行。

入射面41b与光源1b的发光面11b相对地配置。出射面43b与投射透镜3相对地配置。

另外，棱镜4b的形状和配置只是示出一例，只要在一个平面上形成中间像IM，则也可以采用其它的形状或者配置。

光源1b和会聚透镜2b的光轴位于与包含投射透镜3的光轴的z-x平面平行的平面上。并且，光源1b和会聚透镜2b的光轴与x轴平行。

从光源1b射出的光线在+x轴方向上行进。并且，在+x轴方向上行进的光线被会聚透镜2b会聚。被会聚透镜2b会聚后的会聚光从棱镜4b的入射面41b入射到棱镜4b。入射到棱镜4b的光线在反射面42b朝向+z轴方向反射。+z轴方向是车辆的前方方向。向+z轴方向反射后的反射光从出射面43b出射。

从光利用效率的观点来看，优选反射面42b的光的反射利用全反射。

从光源1b的发光面11b的中心相对于发光面11b垂直地射出的光被变换成与投射透镜3的光轴平行的光。

这样地配置入射面41b、反射面42b和出射面43b。

从出射面43b出射的光线形成中间像IMb。中间像IMb与x-y平面平行地形成。中间像IMb通过投射透镜3作为配光图案Db被投影在照射面9上。

棱镜4c如图5所示相对于投射透镜3的光轴配置在+x轴方向。会聚透镜2c配置在棱镜4c的+x轴方向侧。光源1c配置在会聚透镜2c的+x轴方向侧。将光源1c和会聚透镜2c统称作光源单元10c。即，光源单元10c配置在棱镜4c的+x轴方向侧。

从光源1c的发光面11c的中心相对于发光面11c垂直地射出的光在会聚透镜2c的光轴上行进。光源单元10c的光轴与x轴平行地配置。

棱镜4c的与三棱柱的底面相当的面与z-x平面平行。入射面41c与y-z平面平行。出射面43c与x-y平面平行。反射面42c从+y轴方向观察与使y-z平面逆时针地旋转45度后的平面平行。

入射面41c与光源1c的发光面11c相对地配置。出射面43c与投射透镜3相对地配置。

另外，棱镜4c的形状和配置只是示出一例，只要在一个平面上形成中间像IM，则也可以采用其它的形状或者配置。

光源1c和会聚透镜2c的光轴位于与包含投射透镜3的光轴的z-x平面平行的平面上。并且，光源1c和会聚透镜2c的光轴与x轴平行。

从光源1c射出的光线在-x轴方向上行进。并且，在-x轴方向上行进的光线被会聚透镜2c会聚。被会聚透镜2c会聚后的会聚光从棱镜4c的入射面41c入射到棱镜4c。入射到棱镜4c的光线在反射面42c朝向+z轴方向反射。+z轴方向是车辆的前方方向。向+z轴方向反射后的反射光从出射面43c出射。

从光利用效率的观点来看，优选反射面42c的光的反射利用全反射。

从光源1c的发光面11c的中心相对于发光面11c垂直地射出的光被变换成与投射透镜3的光轴平行的光。

这样地配置入射面41c、反射面42c和出射面43c。

从出射面43c出射的光线形成中间像IMc。中间像IMc与x-y平面平行地形成。中间像IMc通过投射透镜3作为配光图案Dc被投影在照射面9上。

<配光图案>

图7(A)和图7(B)是示出前照灯模块110的照射面9上的配光图案的模拟结果的图。图7(A)和图7(B)是利用等高线显示来示出前照灯模块110的照射面9上的照度分布的图。

图7(A)和图7(B)的横轴表示照射面9上的水平方向(x轴方向)的位置。横轴用直线H-H表示。图7(A)和图7(B)的纵轴表示照射面9上的垂直方向(y轴方向)的位置。纵轴用直线V-V表示。

图7(A)是使光源1a、光源1b和光源1c全部点亮时的配光图案的模拟结果。图7(B)是使光源1b和光源1c点亮时的配光图案的模拟结果。即，在图7(B)中，光源1a熄灭。

在图7(A)中，投影出中间像IMa、IMb、IMc的配光图案Da、Db、Dc。在配光图案Da与配光图案Db的边界处未产生照度不均。在配光图案Da与配光图案Dc的边界处未产生照度不均。3个配光图案Da、Db、Dc形成被合成为一个的配光图案。并且，被合成为一个的配光图案D的轮廓清晰。

前照灯模块110将中间像IMa、IMb、IMc投影在照射面9上。因此，通过调整会聚透镜2a、2b、2c的配置或者棱镜4b、4c的配置，能够消除中间像IMa、IMb、IMc之间的边界。前照灯模块110能够抑制在各个配光图案Da、Db、Dc的边界处产生的暗部。

在图7(B)中，只有配光图案Da成为不照射区域。“不照射区域”是不照射光的区域。不照射区域与配光图案Db、Dc的边界清晰。即，配光图案Db、Dc的不照射区域侧的端部的等高线的间隔变窄。

在图7(B)中，配光图案Da的区域是不照射区域。因此，当想要在车辆前方的任意位置设置不照射区域的情况下，仅控制光源1的点亮或者熄灭即可容易实现。

另外，使用LED的光源1除了点亮或者熄灭以外，还能够使光量连续变化。因此，也能够设为抑制照度的区域而不是“不照射区域”。

另外，单独控制光源1a、1b、1c的点亮和熄灭的结构与实施方式1相同，因而省略说明。

<前照灯模块110>

与实施方式1相同，光源1a和会聚透镜2a配置在投射透镜3的光轴上。将光源1a和会聚透镜2a统称作光源单元10a。从光源1a的发光面11a的中心相对于发光面11a垂直地射出的光，在会聚透镜2a的光轴上行进。会聚透镜2a配置在投射透镜3的-z轴方向。光源1a配置在会聚透镜2a的-z轴方向。

光源1b和会聚透镜2b相对于投射透镜3的光轴配置在-x轴方向侧。并且，在会聚透镜2b与投射透镜3的光轴之间配置有棱镜4b。将光源1b和会聚透镜2b统称作光源单元10b。从光源1b的发光面11b的中心相对于发光面11b垂直地射出的光，在会聚透镜2b的光轴上行进。棱镜4b配置在投射透镜3的-z轴方向。会聚透镜2b配置在棱镜4b的-x轴方向。光源1b配置在会聚透镜2b的-x轴方向。

光源1c和会聚透镜2c相对于投射透镜3的光轴配置在+x轴方向侧。并且，在会聚透镜2c与投射透镜3的光轴之间配置有棱镜4c。将光源1c和会聚透镜2c统称作光源单元10c。从光源1c的发光面11c的中心相对于发光面11c垂直地射出的光，在会聚透镜2c的光轴上行进。棱镜4c配置在投射透镜3的-z轴方向。会聚透镜2c配置在棱镜4c的+x轴方向。光源1c配置在会聚透镜2c的+x轴方向。

光源1b和会聚透镜2b隔着棱镜4b而配置在投射透镜3的光轴的-x轴方向侧。因此，光源1b和会聚透镜2b被配置成不与光源1a和会聚透镜2a接近。即，光源1b和会聚透镜2b与光源1a和会聚透镜2a隔开距离地配置。光源单元10b被配置在远离光源单元10a的位置。

通过这样地配置光源1b、会聚透镜2b和棱镜4b，光源1b被配置在远离光源1a的位置。因此，能够避免安装在光源1b的基板等与安装在光源1a的基板干涉。

并且，通过这样地配置光源1b、会聚透镜2b和棱镜4b，能够接近投射透镜3的光轴配置棱镜4b。因此，中间像IMb能够容易地与中间像IMa相接边界。并且，中间像IMb成为与投射透镜3的光轴垂直的像。根据这种结构，配光图案Db的周边部也能够容易地具有清晰轮廓。

同样，光源1c和会聚透镜2c隔着棱镜4c而配置在投射透镜3的光轴的+x轴方向侧。因此，光源1c和会聚透镜2c被配置成不与光源1a和会聚透镜2a接近。即，光源1c和会聚透镜2c与光源1a和会聚透镜2a隔开距离地配置。光源单元10c被配置在远离光源单元10a的位置。

通过这样地配置光源1c、会聚透镜2c和棱镜4c，光源1c被配置在远离光源1a的位置。因此，能够避免安装在光源1c的基板等与安装在光源1a的基板干涉。

并且，通过这样地配置光源1c、会聚透镜2c和棱镜4c，能够接近投射透镜3的光轴配置棱镜4c。因此，中间像IMc能够容易地与中间像IMa相接边界。并且，中间像IMc成为与投射透镜3的光轴垂直的像。根据这种结构，配光图案Dc的周边部也能够容易地具有清晰轮廓。

并且，从光源1b的发光面11b的中心相对于发光面11b垂直地射出的光，与投射透镜3的光轴平行地从棱镜4b出射。同样，从光源1c的发光面11c的中心相对于发光面11c垂直地射出的光，与投射透镜3的光轴平行地从棱镜4c出射。因此，入射到投射透镜3的光的角度比实施方式1的前照灯模块100小。由此，能够使投射透镜3小型化。

实施方式1的前照灯模块100将光源1b和会聚透镜2b配置在光源1a和会聚透镜2a的附近。即，前照灯模块100将光源单元10b配置在光源单元10a的附近。

同样，前照灯模块100将光源1c和会聚透镜2c配置在光源1a和会聚透镜2a的附近。即，前照灯模块100将光源单元10c配置在光源单元10a的附近。

另一方面，前照灯模块110将光源1b和会聚透镜2b与光源1a和会聚透镜2a具有距离地配置。即，前照灯模块110将光源单元10b与光源单元10a具有距离地配置。

同样，前照灯模块110将光源1c和会聚透镜2c与光源1a和会聚透镜2a具有距离地配置。即，前照灯模块110将光源单元10c与光源单元10a具有距离地配置。“具有距离地配置”是不接近地配置的意思。即，是能够在2个部件之间确保间隔的意思。

通过在投射透镜3的光轴与光源单元10b、10c之间配置棱镜4b、4c，能够确保它们的距离。

并且，通过采用棱镜4b、4c并主动使光源单元10b、10c的光轴弯折，与前照灯模块100相比，能够确保光源1b、1c与光源1a之间的距离。“确保距离”是指“隔开间隔”。

因此，前照灯模块110容易避免部件的相互干涉。因此，前照灯模块110能够降低对生成中间像IMa、IMb、IMc的位置的限制。即，前照灯模块110能够在光学系统的设计上具有多个生成中间像IMa、IMb、IMc的位置选项。因此，例如能够减小从光源1到中间像IM的距离，从而减小前照灯模块110的光轴方向的尺寸。

并且，实施方式2的前照灯模块110能够由会聚透镜2、投射透镜3和棱镜4构成光学系统。前照灯模块110能够不使用反射器而构成。会聚透镜2是具有折射功能的会聚光学元件(折射型的会聚光学元件)，因而与以往使用反射器的结构相比，容易减小中间像IM的位置的光的发散角。因此，能够使投射透镜3的口径小型化。并且，能够使前照灯模块110小型化。并且，前照灯模块110的光利用效率高。

并且，与实施方式1的前照灯模块100相比，前照灯模块110通过使用棱镜4，能够容易地调整来自形成中间像IM的光学系统的光线的出射方向。在前照灯模块100中，形成中间像IM的光学系统是光源1和会聚透镜2。在前照灯模块110中，形成中间像IMb的光学系统是光源1b、会聚透镜2b和棱镜4b。在前照灯模块110中，形成中间像IMc的光学系统是光源1c、会聚透镜2c和棱镜4c。

并且，前照灯模块110容易减小光在中间像IM的位置处的发散角。因此，能够使投射透镜3的口径更加小型化。并且，能够使前照灯模块110小型化。并且，前照灯模块110的光利用效率高。

实施方式2的前照灯模块110将中间像IMa、IMb、IMc沿水平方向(x轴方向)没有间隙地排列配置。但是不限于此，相邻的中间像IM能够隔开间隔排列。

在这种情况下，例如准备在这样的配光图案内具有未被照射光的区域的多个前照灯模块。并且，对于各个前照灯模块的配光的未被照射光的区域，通过利用其它的前照灯模块进行照明等来弥补。

由多个前照灯模块形成没有间隙的中间像。即，利用其它的前照灯模块的配光图案D，弥补一个前照灯模块的配光图案D的未被照射光的区域。具有多个前照灯模块的前照灯装置200将在后面进行说明。

但是，按照各前照灯模块单位形成不中断的中间像IM，更能够使前照灯装置小型化。并且，能够容易地组装前照灯装置。

即，如上所述具有装置变大的问题。并且，由于利用多个前照灯模块形成一个配光图案，因而前照灯模块的位置调整变得困难。并且，对于实施方式1而言，需要具有多个投射透镜3。

另外，关于实施方式2的前照灯模块110，对棱镜4的入射面41、反射面42和出射面43分别是平面的情况进行了说明。但是不限于此。

例如，入射面41、反射面42或者出射面43能够由曲面形成。在设入射面41、反射面42或者出射面43的各个面为具有正光焦度的曲面时，中间像IM减小。并且，中间像IM的位置接近出射面43。

并且，相反地，在设入射面41、反射面42或者出射面43的各个面为具有负光焦度的曲面时，中间像IM增大。并且，中间像IM的位置远离出射面43。

这样，在由曲面形成入射面41、反射面42或者出射面43时，能够改变中间像IM的尺寸和中间像IM的位置。并且，能够容易地控制配光图案Da、Db、Dc的照度值。在增大配光图案Da、Db、Dc的尺寸时，照度值降低。相反，在减小配光图案Da、Db、Dc的尺寸时，照度值提高。

并且，例如能够将入射面41、反射面42或者出射面43设为圆柱面。“圆柱面”是在一个方向具有屈光力而进行收敛或者发散，在正交的方向不具有光焦度(屈光力)的面。

例如，在设圆柱面为仅在与路面平行的方向具有正光焦度的曲面时，中间像IM的与路面水平的方向(x轴方向)的长度变短。相反，在设圆柱面为仅在与路面平行的方向具有负光焦度的曲面时，中间像IM的与路面水平的方向(x轴方向)的长度变长。

并且，能够将入射面41、反射面42或者出射面43设为复曲面。“复曲面”是在x轴方向和y轴方向具有不同的光焦度(屈光力)的面。

例如，对光源1的发光面11的形状为正方形形状的情况进行说明。以使复曲面的与路面平行的方向的正光焦度大于复曲面的与路面垂直的方向的正光焦度的方式配置棱镜4。在这样的复曲面中，中间像IM的与路面水平的方向(x轴方向)的长度比与路面垂直的方向(y轴方向)短。

相反，以使复曲面的与路面垂直的方向(y轴方向)的正光焦度大于复曲面的与路面平行的方向(x轴方向)的正光焦度的方式配置棱镜4。在这样的复曲面中，中间像IM的与路面水平的方向(x轴方向)的长度比与路面垂直的方向(y轴方向)长。

这样，通过在棱镜4(光路变更元件)使用曲面，能够改变中间像IM的尺寸。并且，通过在棱镜4(光路变更元件)使用曲面，能够改变中间像IM的纵横比。即，能够容易地形成与光源1不同形状的中间像IM。并且，通过在棱镜4(光路变更元件)使用曲面，能够改变中间像IM的每单位面积的明亮度。

即，能够改变配光图案Da、Db、Dc的尺寸。并且，能够容易地形成与光源1不同形状的配光图案Da、Db、Dc。并且，能够容易地控制配光图案Da、Db、Dc的照度值。

“纵横比”是指示二维形状的长边与短边的比率的词语。

如上所述，能够根据入射面41、反射面42或者出射面43的曲面形状，使中间像IM的形状为与发光面11的形状不同的形状。即，通过使中间像IM的形状变形，例如能够使配光图案Db、Dc的形状为与配光图案Da的形状不同的形状。

并且，能够根据入射面41、反射面42或者出射面43的曲面形状控制中间像IM的每单位面积的亮度。即，通过控制中间像IM的每单位面积的亮度，例如能够使配光图案Da的照度与配光图案Db、Dc的照度成为不同的值。

这样，能够根据棱镜4b、4c的曲面形状控制配光图案D的形状及照度分布。

例如，能够将配光图案Da的形状设为照度较高的正方形，将配光图案Db、Dc的形状设为照度较低的长方形。由此，能够在配光图案D的中央部分形成高照度区域，左右方向的周边区域成为低照度区域。

另外，在考虑到光学系统的小型化而扩大发散角的情况下，最好将出射面43设为曲面形状。并且，通过将入射面41设为曲面形状，还能够先使光会聚再扩大从出射面43出射时的光的发散角。

另外，在实施方式2中，作为例子说明了车辆用模块110采用三棱柱形状的棱镜4的结构。但是不限于此。棱镜4的侧面只要至少具有入射面41、反射面42和出射面43这3个面即可。例如，也可以是具有2个反射面的形状或者具有2个出射面的形状。通过这样设置，能够更容易地改变中间像IM的形状。

如在实施方式1中说明的那样，能够采用中间像IMb的+x轴方向侧的端部与中间像IMc的-x轴方向侧的端部连接的结构。在这种情况下，中间像IMb和中间像IMc形成配光图案D的形状。并且，中间像IMa是与中间像IMb和中间像IMc重叠形成的。配光图案Da形成配光图案D的高照度区域。

前照灯模块110具有光源1、会聚光学元件2和投射光学元件3。光源1射出作为投射光的光。会聚光学元件2使从光源1射出的光成为会聚光而对中间像IM进行成像。光源1具有多个。投射光学元件3放大并投射由从多个光源1a、1b、1c射出的光形成的多个中间像IMa、IMb、IMc。

会聚光学元件2具有使透过的光折射的功能。

多个中间像IMa、IMb、IMc是将与光源1的发光面11的端部对应的部分彼此连接而成的一个像。

前照灯模块110具有变更从会聚光学元件2出射的光的行进方向的光路变更元件4。中间像IMb、IMc是由被光路变更元件4b、4c变更光路后的光成像的。

在实施方式2中，作为一例，将光路变更元件4设为棱镜进行了说明。

由多个中间像IMa、IMb、IMc形成的像形成在与投射光学元件3的光轴垂直的平面上。

光路变更元件4b、4c具有变更中间像IMb、IMc的形状的曲面。

光路变更元件4是棱镜，该棱镜从入射面41入射从会聚光学元件2出射的光，在反射面42反射所入射的会聚光并从出射面43出射。

棱镜4的入射面41、反射面42或者出射面43由曲面形成。

由从多个光源1a、1b、1c投射的各个投射光成像的中间像IMa、IMb、IMc不中断地配置。

由从多个光源1a、1b、1c射出的各个投射光成像的多个中间像IMa、IMb、IMc构成在明部形成的一个像。

前照灯模块110通过将一个中间像IM与其它中间像IM重叠而形成高光度区域。

前照灯模块110具有使光源1点亮或者熄灭的控制部5。前照灯模块100根据光源1a、1b、1c的点亮或者熄灭，变更由多个中间像IMa、IMb、IMc形成的像IM。

中间像IM是由在光路变更元件4反射后的光成像的。

中间像IM是由从出射面43出射的光成像的。

实施方式3

在实施方式3中，对使用在实施方式1、2中说明的前照灯模块100、110的前照灯装置200进行说明。

图8是示出安装有前照灯模块100、110的前照灯装置200的结构的结构图。在图8中示出搭载有前照灯模块100的例子。可以将搭载于前照灯装置200的前照灯模块100的全部或一部分置换成前照灯模块110。

前照灯装置200具有壳体97和罩96。

壳体97配置在车体的内部。

在壳体97的内部收纳有前照灯模块100。在图8中，作为例子，收纳有3个前照灯模块100。另外，前照灯模块100的个数不限于3个。前照灯模块100的个数可以是1个，也可以是3个以上。

前照灯模块100在x轴方向上排列配置在壳体97的内部。另外，前照灯模块100的排列方法不限于在x轴方向上排列的方法。也可以考虑设计或功能等，在y轴方向或z轴方向上错开配置前照灯模块100。

并且，在图8中，在壳体97的内部收纳有前照灯模块100。但是，壳体97不需要为箱状。壳体97也可以采用由框架等构成并在该框架上固定前照灯模块100的结构。

罩96是由透明材料制作的。罩96配置在车体的表面部分，表现在车体的外部。罩96配置在壳体97的z轴方向(前方)。

罩96是为了保护前照灯模块100不受风雨或尘埃等影响而设置的。但是，在投射透镜3是保护前照灯模块100的内部部件不受风雨或尘埃等影响的构造的情况下，不需要特别设置罩96。

从前照灯模块100射出的光透过罩96而向车辆的前方射出。在图8中，从罩96射出的光与从相邻的前照灯模块100射出的光重合，形成一个配光图案。

如以上说明的那样，在具有多个前照灯模块100的情况下，前照灯装置200是前照灯模块100的集合体。并且，在具有一个前照灯模块100的情况下，前照灯装置200与前照灯模块100相等。即，前照灯模块100是前照灯装置200。

前照灯装置200具有多个前照灯模块100、110。

另外，在上述各实施方式中，有时使用“平行”或“垂直”等表示部件间位置关系或部件形状的用语。这些用语表示包含考虑到制造上的公差或组装上的偏差等的范围。因此，在权利要求书中存在表示部件间位置关系或部件形状的记载的情况下，表示包含考虑到制造上的公差或组装上的偏差等的范围。

并且，如上所述对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于这些实施方式。

标号说明

100、110前照灯模块；200前照灯装置；1a、1b、1c光源；10a、10b、10c光源单元；11a、11b、11c发光面；2a、2b、2c会聚透镜；211a、212a入射面；22a反射面；231a、232a出射面；3投射透镜；4b、4c棱镜；41b、41c入射面；42b、42c反射面；43b、43c出射面；5控制部；51控制信号；52、52a、52b、52c控制信号；9照射面；96罩；97壳体；IM、IMa、IMb、IMc中间像；D、Da、Db、Dc配光图案；xa、IMxa长度；m放大倍率。

Claims (12)

1.一种搭载于车辆的前照灯模块，该前照灯模块具有：

多个光源；

多个会聚光学元件，其将从所述多个光源射出的多个光作为多个会聚光，分别对多个中间像进行成像；

光路变更元件，其变更从所述多个会聚光学元件射出的多个光中的任意光的行进方向；以及

投射光学元件，其放大并投射所述多个中间像，

所述投射光学元件的前侧焦点位置相对于所述多个中间像各自的位置在所述投射光学元件的光轴方向上错开，

所述多个中间像中的任意中间像是由被所述光路变更元件变更光路后的光成像的，

所述光路变更元件具有变更所述多个中间像中的任意中间像的形状的曲面，

所述曲面的光焦度是正的光焦度，所述曲面在所述车辆的水平方向上的光焦度比所述曲面在所述车辆的垂直方向上的光焦度大。

2.一种搭载于车辆的前照灯模块，该前照灯模块具有：

多个光源；

多个会聚光学元件，其将从所述多个光源射出的多个光作为多个会聚光，分别对多个中间像进行成像；

光路变更元件，其变更从所述多个会聚光学元件射出的多个光中的任意光的行进方向；以及

投射光学元件，其放大并投射所述多个中间像，

所述多个中间像中的任意中间像是由被所述光路变更元件变更光路后的光成像的，

所述光路变更元件具有变更所述多个中间像中的任意中间像的形状的曲面，

所述曲面的光焦度是正的光焦度，所述曲面在所述车辆的水平方向上的光焦度比所述曲面在所述车辆的垂直方向上的光焦度大。

3.根据权利要求1或2所述的前照灯模块，其中，

所述光路变更元件是如下的棱镜，该棱镜从入射面入射从所述多个会聚光学元件中的任意会聚光学元件射出的光，在反射面反射所入射的所述光并从出射面出射，

所述入射面、所述反射面和所述出射面中的至少一方由所述曲面形成。

4.根据权利要求1所述的前照灯模块，其中，

所述多个中间像是将与所述多个光源的发光面的端部对应的部分彼此连接而成的一个像。

5.根据权利要求1所述的前照灯模块，其中，

由所述多个中间像形成的像形成在与所述投射光学元件的光轴垂直的平面上。

6.根据权利要求1所述的前照灯模块，其中，

所述前照灯模块具有使所述多个光源点亮或者熄灭的控制部，

根据所述多个光源的点亮或者熄灭，变更由所述多个中间像形成的像。

7.根据权利要求3所述的前照灯模块，其中，

所述多个中间像是将与所述多个光源的发光面的端部对应的部分彼此连接而成的一个像。

8.根据权利要求3所述的前照灯模块，其中，

由所述多个中间像形成的像形成在与所述投射光学元件的光轴垂直的平面上。

9.根据权利要求3所述的前照灯模块，其中，

所述前照灯模块具有使所述多个光源点亮或者熄灭的控制部，

根据所述多个光源的点亮或者熄灭，变更由所述多个中间像形成的像。

10.根据权利要求4所述的前照灯模块，其中，

由所述多个中间像形成的像形成在与所述投射光学元件的光轴垂直的平面上。

11.根据权利要求10所述的前照灯模块，其中，

所述前照灯模块具有使所述多个光源点亮或者熄灭的控制部，

根据所述多个光源的点亮或者熄灭，变更由所述多个中间像形成的像。

12.一种前照灯装置，该前照灯装置具有至少一个前照灯模块，所述前照灯模块是权利要求1～11中的任意一项所述的前照灯模块。