JP2009129572A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の車両用灯具では、所定のランプ機能に適した配光パターンが得られ難い。
【解決手段】この発明は、半導体型光源４と、第１反射面５および第２反射面６と、第１レンズ８および第２レンズ９と、を備える。第１反射面５が半導体型光源４からの光Ｌ１を第１レンズ８側に反射させる。第１レンズ８が第１反射面５からの反射光Ｌ２を左右に拡げた第１配光パターンＰ１として出射させる。第２レンズ９が半導体型光源４からの直射光Ｌ１を左右に拡げた第２配光パターンＰ２として第１配光パターンＰ１中に出射させる。第２反射面６が半導体型光源４からの光Ｌ１を収束させた第３配光パターンＰ３として第１配光パターンＰ１および第２配光パターンＰ２中に反射させる。この結果、この発明は、所定のランプ機能に適した配光パターンが得られる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、光源として半導体型光源を使用する車両用灯具に関するものである。特に、この発明は、３つの配光パターンを重畳して適宜に組み合わせることにより、所定のランプ機能に適した配光パターンが得られる車両用灯具に関するものである。

光源として半導体型光源を使用する車両用灯具は、従来からある（たとえば、特許文献１）。以下、従来の車両用灯具について説明する。従来の車両用灯具は、半導体発光素子と、その半導体発光素子の前面に固定されている投影レンズと、を備えるものである。半導体発光素子の発光チップを点灯発光させると、発光チップからの光が投影レンズを透過して所定の配光パターンとして所定の方向に照射される。この所定の配光パターンは、矩形（正方形）の発光チップの発光像を投影レンズにおいて反転投影させた水平方向に拡がる横長の配光パターンであって、発光チップの下端縁によって上縁に形成されたカットオフラインを有する配光パターン（すなわち、付加灯具用配光パターン）である。

ところが、従来の車両用灯具は、発光チップの反転投影像である１つの配光パターンしか得られない。このために、従来の車両用灯具は、所定のランプ機能、たとえば、付加灯具（追加灯）に適した配光パターンが得られ難い。

特開２００５−１４１９１８号公報

この発明が解決しようとする問題点は、従来の車両用灯具では、所定のランプ機能に適した配光パターンが得られ難いという点にある。

この発明（請求項１にかかる発明）は、半導体型光源と、第１反射面および第２反射面と、第１レンズおよび第２レンズと、を備え、半導体型光源が、第２レンズのレンズ焦点もしくはその近傍に配置されている半導体型光源であり、第１反射面が、半導体型光源からの光を第１レンズ側に反射させる反射面であり、第１レンズが、第１反射面からの反射光を左右に拡げた第１配光パターンとして出射させるレンズであり、第２レンズが、半導体型光源からの直射光を左右に拡げた第２配光パターンとして第１配光パターン中に出射させるレンズであり、第２反射面が、半導体型光源からの光を収束させた第３配光パターンとして第１配光パターンおよび第２配光パターン中に反射させる反射面である、ことを特徴とする。

また、この発明（請求項２にかかる発明）は、半導体型光源が、矩形形状（正方形形状）の発光体を有する半導体型光源であり、第１反射面が、半導体型光源の上下に設けられていて、半導体型光源の発光体もしくはその近傍を焦点とする回転放物面の反射面であり、第１レンズが、上下の第１反射面に対向して半導体型光源に対して上下に設けられていて、プリズム素子群を有するレンズであり、第２レンズが、半導体型光源に対向して上下の第１レンズの間に設けられていて、縦断面形状が非球面レンズの断面形状をなし、かつ、非球面レンズ断面を第２レンズの焦点もしくはその近傍を通る垂直軸もしくはほぼ垂直軸回りに回転させてなるシリンドリカル状のレンズ、あるいは、非球面レンズ断面を左右に伸ばしてなるかまぼこ状のレンズであり、第２反射面が、上下の第１反射面の間に設けられていて、半導体型光源からの光を上下の第１レンズの間であって第２レンズの左右両側に反射させる自由曲面の反射面である、ことを特徴とする。

さらに、この発明（請求項３にかかる発明）は、半導体型光源と、第１反射面および第２反射面と、第１レンズおよび第２レンズと、からなるランプユニットを垂直軸もしくはほぼ垂直軸回りに回転可能に保持するホルダと、ランプユニットを垂直軸もしくはほぼ垂直軸回りに回転させる駆動ユニットと、を備える、ことを特徴とする。

さらにまた、この発明（請求項４にかかる発明）は、第１配光パターンと第２配光パターンと第３配光パターンとを重畳した配光パターンが、主配光パターンのカットオフラインに沿うカットオフラインと、車両内側寄りに位置するホットゾーンと、を有する追加灯用配光パターンである、ことを特徴とする。

さらにまた、この発明（請求項５にかかる発明）は、第１配光パターンと第２配光パターンと第３配光パターンとを重畳した配光パターンは、カットオフラインと、そのカットオフライン寄りに位置するホットゾーンと、を有するフォグランプ用配光パターンである、ことを特徴とする。

この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、第１反射面により、半導体型光源からの光が第１レンズ側に反射され、その第１レンズにより、第１反射面からの反射光が左右に拡げられた第１配光パターンとして出射する。また、第２レンズにより、半導体型光源からの直射光が左右に拡げられた第２配光パターンとして第１配光パターン中に出射する。さらに、第２反射面により、半導体型光源からの光が収束された第３配光パターンとして第１配光パターンおよび第２配光パターン中に反射される。この結果、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、第１配光パターンと第２配光パターンと第３配光パターンとの３つの配光パターンが得られる。このために、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、３つの配光パターンを重畳して適宜に組み合わせることにより、所定のランプ機能に適した配光パターンが得られる。

しかも、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、第２レンズにより、半導体型光源からの光を直射光として利用し、また、第１反射面および第２反射面により、半導体型光源からの光を反射光として利用する。このために、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、半導体型光源からの光を有効に利用して、３つの配光パターンを重畳した配光パターンの光度（照度、光量）を効率的に高めることができる。

また、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用灯具は、半導体型光源の上下に設けられていて、半導体型光源の発光体もしくはその近傍を焦点とする回転放物面の第１反射面により、半導体型光源からの光が第１レンズ側に効率的にかつ確実に反射され、上下の第１反射面に対向して半導体型光源に対して上下に設けられていて、プリズム素子群を有する第１レンズにより、第１反射面からの反射光が左右に拡げられた第１配光パターンとして効率的にかつ確実に出射される。また、半導体型光源に対向して上下の第１レンズの間に設けられていて、縦断面形状が非球面レンズの断面形状をなし、かつ、非球面レンズ断面を第２レンズの焦点もしくはその近傍を通る垂直軸もしくはほぼ垂直軸回りに回転させてなるシリンドリカル状の第２レンズ、あるいは、非球面レンズ断面を左右に伸ばしてなるかまぼこ状の第２レンズにより、半導体型光源からの直射光であって矩形形状の発光体の発光像が左右に拡げられた第２配光パターンとして第１配光パターン中に効率的にかつ確実に出射される。さらに、上下の第１反射面の間に設けられていて、半導体型光源からの光を上下の第１レンズの間であって第２レンズの左右両側に反射させる自由曲面の第２反射面により、半導体型光源からの光が収束された第３配光パターンとして第１配光パターンおよび第２配光パターン中に効率的にかつ確実に反射される。この結果、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用灯具は、第１配光パターンと第２配光パターンと第３配光パターンとの３つの配光パターンが効率的にかつ確実に得られる。このために、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用灯具は、３つの配光パターンを重畳して適宜に組み合わせることにより、所定のランプ機能に適した配光パターンが効率的にかつ確実に得られる。

さらに、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用灯具は、ホルダと駆動ユニットとにより、半導体型光源と、第１反射面および第２反射面と、第１レンズおよび第２レンズと、からなるランプユニットが垂直軸もしくはほぼ垂直軸回りに回転可能であるから、ＡＦＳ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｆｒｏｎｔ ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）に対応することができる。すなわち、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用灯具は、ランプユニットから照射される光の照射方向を車両の走行状況に応じて追従変化させることができる。

さらにまた、この発明（請求項４にかかる発明）の車両用灯具は、半導体型光源からの光であって第１反射面で反射された光を第１レンズで左右に拡げて第１配光パターンを形成するので、この第１配光パターンの縁の明暗差（光度差、照度差、光量差）を小さくしてぼかすことができる。このために、この発明（請求項４にかかる発明）の車両用灯具は、追加灯用配光パターンの縁を形成する第１配光パターンの縁の明暗差のぼかしにより、視認性が向上しかつドライバーやその他の人の目の疲労を緩和できる。

また、この発明（請求項４にかかる発明）の車両用灯具は、第２レンズのレンズ焦点もしくはその近傍に配置されている半導体型光源からの直射光であって矩形形状の発光体の発光像を第２レンズで左右に拡げて第２配光パターンとして第１配光パターン中に形成するので、この第２配光パターンの縁の明暗差を大きくして明確にすることができる。このために、この発明（請求項４にかかる発明）の車両用灯具は、主配光パターンのカットオフラインに沿う追加灯用配光パターンのカットオフラインを形成する第２配光パターンの縁の明確な明暗差により、グレアを防止できかつ遠方の視認性が向上する。

さらに、この発明（請求項４にかかる発明）の車両用灯具は、半導体型光源からの光を第２反射面で収束反射させて第３配光パターンとして第１配光パターンおよび第２配光パターン中に形成するので、この第３配光パターンにより第１配光パターンおよび第２配光パターン中にホットゾーンが形成される。しかも、この発明（請求項４にかかる発明）の車両用灯具は、追加灯用配光パターンのホットゾーンが車両内側寄りに位置するので、追加灯用配光パターンとして最適な配光パターンが得られる。すなわち、追加灯用配光パターンが主配光パターンの側方で重畳する場合において、主配光パターンの中央から側方を経て追加灯用配光パターンにかけての明暗差を徐々に小さく変化させることができるので、追加灯用配光パターンとして最適な配光パターンである。また、ランプユニットを垂直軸もしくはほぼ垂直軸回りに回転させた場合において、主配光パターンの側方と追加灯用配光パターンとの間に光り抜けを確実に防止できる。

さらにまた、この発明（請求項５にかかる発明）の車両用灯具は、半導体型光源からの光であって第１反射面で反射された光を第１レンズで左右に拡げて第１配光パターンを形成するので、この第１配光パターンの縁の明暗差（光度差、照度差、光量差）を小さくしてぼかすことができる。このために、この発明（請求項５にかかる発明）の車両用灯具は、フォグランプ用配光パターンの縁を形成する第１配光パターンの縁の明暗差のぼかしにより、視認性が向上しかつドライバーやその他の人の目の疲労を緩和できる。

また、この発明（請求項５にかかる発明）の車両用灯具は、第２レンズのレンズ焦点もしくはその近傍に配置されている半導体型光源からの直射光であって矩形形状の発光体の発光像を第２レンズで左右に拡げて第２配光パターンとして第１配光パターン中に形成するので、この第２配光パターンの縁の明暗差を大きくして明確にすることができる。このために、この発明（請求項５にかかる発明）の車両用灯具は、フォグランプ用配光パターンのカットオフラインを形成する第２配光パターンの縁の明確な明暗差により、グレアを防止できかつ遠方の視認性が向上する。

さらに、この発明（請求項５にかかる発明）の車両用灯具は、半導体型光源からの光を第２反射面で収束反射させて第３配光パターンとして第１配光パターンおよび第２配光パターン中に形成するので、この第３配光パターンにより第１配光パターンおよび第２配光パターン中にホットゾーンが形成される。しかも、この発明（請求項５にかかる発明）の車両用灯具は、フォグランプ用配光パターンのホットゾーンがカットオフライン寄りに位置するので、フォグランプ用配光パターンとして最適な配光パターンが得られる。すなわち、フォグランプ用配光パターンのカットオフラインと反対側すなわち下側の明暗差が徐々に小さく変化するので、車両の手前側を明暗差がなく広く照明することができる。また、フォグランプ用配光パターンのカットオフライン側すなわち上側の明暗差が大きく明確に変化するので、グレアを防止できかつ遠方の視認性が向上する。

以下、この発明にかかる車両用灯具の実施例のうちの４例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。なお、この特許請求の範囲中「上、下、左、右」およびこの明細書中「前、後、上、下、左、右」は、車両用灯具を車両に装備した際の車両の「前、後、上、下、左、右」である。図面において、符号「Ｆ」は、車両（自動車）の前方向（自動車の前進方向）を示す。符号「Ｂ」は、車両の後方向を示す。符号「Ｕ」は、ドライバー側から前方向を見た上方向を示す。符号「Ｄ」は、ドライバー側から前方向を見た下方向を示す。符号「Ｌ」は、ドライバー側から前方向を見た場合の左方向を示す。符号「Ｒ」は、ドライバー側から前方向を見た場合の右方向を示す。符号「ＶＵ−ＶＤ」は、スクリーンの上下の垂直線を示す。符号「ＨＬ−ＨＲ」は、スクリーンの左右の水平線を示す。

図１から図９は、この発明にかかる車両用灯具の実施例１を示す。以下、この実施例１にかかる車両用灯具の構成について説明する。図８において、符号１００は、この実施例１にかかる車両用灯具１を具備する車両用前照灯（自動車用ヘッドランプ装置）である。前記車両用前照灯１００は、車両の前部の左右にそれぞれ装備されるものである。以下、車両の前部の右側に装備される車両用前照灯１００について説明する。なお、車両の前部の左側に装備される車両用前照灯は、その構成がほぼ左右対称となる。また、前記車両用前照灯１００は、日本の左側通行に使用するものであって、図９に示す配光パターンが得られる。欧州の左側通行に使用される車両用前照灯は、図９に示す配光パターンとほぼ同様の配光パターンが得られる。逆に、欧州の右側通行および北米の右側通行に使用される車両用前照灯は、図９に示す配光パターンと左右がほぼ逆の配光パターンが得られる。

前記車両用前照灯１００は、図８に示すように、灯室１０１を区画するランプハウジング１０２およびランプレンズ（たとえば、素通しのアウターレンズなど）１０３と、前記灯室１０１内にたとえば光軸調整機構を介して配置されているプロジェクタタイプのヘッドランプ１０４およびこの実施例１にかかる車両用灯具１と、を備えるものである。なお、前記灯室１０１内には、前記ヘッドランプ１０４およびこの実施例１にかかる車両用灯具１以外の他の灯具（ランプユニット）やインナーパネルやインナーハウジングやインナーレンズなどが配置されている場合もある。

前記ヘッドランプ１０４は、楕円を基本（基準、基調）とする自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）または回転楕円面の反射面１０５を有するリフレクタ１０６と、前記リフレクタ１０６に着脱可能に取り付けられていて発光部が前記反射面１０５の第１焦点もしくはその近傍に位置する光源としての放電灯１０７と、投影レンズ（集光レンズ、凸レンズ）１０８と、前記反射面１０５の第２焦点もしくはその近傍あるいは前記投影レンズ１０８のレンズ焦点もしくはその近傍に位置するシェード１０９と、前記リフレクタ１０６および前記投影レンズ１０８および前記シェード１０９を保持するフレーム（もしくはホルダやブラケット）１１０を備えるものである。なお、図８中の符号１１１は、前記ランプハウジング１０２に設けられている前記放電灯１０７交換用の透孔１１２の縁に着脱可能に取り付けられているキャップである。

前記ヘッドランプ１０４は、図９に示す主配光パターンとしてのすれ違い用配光パターンＬＰを車両の前方に照射するものである。すなわち、前記放電灯１０７を点灯する。すると、前記放電灯１０７の発光部から放射された光は、前記リフレクタ１０６の前記反射面１０５で前記投影レンズ１０８側に反射される。反射光の一部は、前記シェード１０９にカットオフされて、残りの反射光は、前記前記投影レンズ１０８を透過して前記すれ違い用配光パターンＬＰとして車両の前方に照射される。前記すれ違い用配光パターンＬＰの上縁には、前記シェード１０９の上縁のエッジにより、下水平カットオフラインＣＬ１と、エルボー点Ｅと、斜めカットオフラインＣＬ２と、上水平カットオフラインＣＬ３とがそれぞれ形成されている。前記下水平カットオフラインＣＬ１は、対向車線側に位置するものであって、スクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲよりも下方に位置することにより、対向車に対してグレアを与えないように構成されている。また、前記上水平カットオフラインＣＬ３は、自車線側に位置するものであって、スクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲよりも上方に位置することにより、遠方の視認性を維持するように構成されている。

前記車両用灯具１は、図１〜図５、図８に示すように、ランプユニット２と、前記ランプユニット２を垂直軸もしくはほぼ垂直軸（以下、単に「垂直軸」と称する）Ｖ回りに回転可能に保持するホルダ（図示せず）と、前記ランプユニット２を前記垂直軸Ｖ回りに回転させる駆動ユニット３と、を備えるものである。なお、前記ホルダは、図示されていないが、たとえば、前記ランプハウジング１０２、もしくは、前記灯室１０１内に配置されているブラケットなどを使用する。

前記ランプユニット２は、図１〜図５、図８に示すように、半導体型光源４と、第１反射面５および第２反射面６を有するリフレクタ７と、第１レンズ８および第２レンズ９と、ヒートシンク部材１０と、を備えるものである。

前記半導体型光源４は、たとえば、ＬＥＤ、ＥＬ（有機ＥＬ）などの自発光半導体型光源（この実施例１ではＬＥＤ）を使用する。前記半導体型光源４は、基板１１と、前記基板１１の一面に固定された微小な矩形形状（正方形形状）の光源チップ（半導体チップ）の発光体（図示せず）と、前記発光体を覆う光透過部材１２と、電源（図示せず）に接続されるコネクタもしくはハーネス（図示せず）と、から構成されている。前記半導体型光源４は、ホルダ部材（図示せず）を介してまたは直接前記ヒートシンク部材１０に固定されている。前記半導体型光源４の前記発光体（発光部）は、前記第２レンズ９のレンズ焦点ＦＬもしくはその近傍に配置されている。前記半導体型光源４の前記発光体からは、放射角（出射角）θの範囲内で光Ｌ１が放射（出射）される。

前記リフレクタ７は、前面側が開口し、その他側が閉塞した中空形状をなす。前記リフレクタ７の上下面には、回転軸１３がそれぞれ固定されている。前記回転軸１３が前記ホルダに回転可能に保持されることにより、前記ランプユニット２が前記垂直軸Ｖ回りに回転可能に保持される。また、前記回転軸１３が前記駆動ユニット３に連結されることにより、前記ランプユニット２が前記駆動ユニット３の駆動で前記垂直軸Ｖ回りに回転することとなる。前記リフレクタ７の後面の中央には、透孔１４が設けられている。前記透孔１４中には、前記ヒートシンク部材１０が挿入固定されている。この結果、前記半導体型光源４は、前記ヒートシンク部材１０を介して前記リフレクタ７に取り付けられている。

前記リフレクタ７の閉塞部の内面（前面側の開口部と対向する面）の上下両端部（すなわち、前記半導体型光源４の上下）には、前記第１反射面５がそれぞれ設けられている。前記第１反射面５は、前記半導体型光源４から放射される光Ｌ１のうち前記放射角θの外側寄りの光Ｌ１を前記第１レンズ８側に反射させる反射面である。前記第１反射面５は、前記半導体型光源４の前記発光体もしくはその近傍を焦点Ｆ１とする回転放物面の反射面である。前記第１反射面５の焦点Ｆ１と前記第２レンズ９の前記レンズ焦点ＦＬとは、同一位置もしくは相互に近接した位置に位置する。

前記リフレクタ７の前面側の開口部の上下両端部（すなわち、前記半導体型光源４に対して上下）には、前記第１レンズ８が上下の前記第１反射面５に対向してそれぞれ設けられている。前記第１レンズ８は、前記第１反射面５からの反射光Ｌ２を左右に拡げた第１配光パターンＰ１（図６（Ａ）参照）として出射させるレンズである。前記第１レンズ８は、小さい縦かまぼこ状もしくは小さい縦シリンドリカル状のプリズム素子群１５を有するレンズである。前記プリズム素子群１５により、前記第１レンズ８から出射される光Ｌ３は、左右に大きく拡げられている。

図６（Ａ）に示すように、前記第１配光パターンＰ１の左端がスクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤに対して右側に約５．５°に位置し、前記第１配光パターンＰ１の右端がスクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤに対して右側に約６０°に位置し、前記第１配光パターンＰ１の上縁がスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約２°に位置し、前記第１配光パターンＰ１の下縁がスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約１０．５°に位置する。図６（Ａ）に示す前記第１配光パターンＰ１は、車両の右側に装備されるこの実施例１にかかる車両用灯具１から照射される配光パターンであり、車両の左側に装備される車両用灯具から照射される第１配光パターンは、図６（Ａ）に示す前記第１配光パターンＰ１の左右逆となる。

前記リフレクタ７の前面側の開口部の中央部（すなわち、上下の前記第１レンズの間）には、前記第２レンズ９が前記半導体型光源４に対向して設けられている。前記第２レンズ９は、前記半導体型光源４から放射される光Ｌ１のうち前記放射角θの中央寄りの光Ｌ１（直射光）であって矩形形状の発光体の発光像を左右に拡げた第２配光パターンＰ２（図６（Ｂ）参照）として前記第１配光パターンＰ１中に出射させるレンズである。前記第２レンズ９は、縦断面形状が非球面レンズの断面形状をなし、かつ、非球面レンズ断面を前記第２レンズ９の前記焦点ＦＬもしくはその近傍を通る垂直軸もしくはほぼ垂直軸回りに回転させてなるシリンドリカル状のレンズである。前記第２レンズ９の縦断面の前方側（外部側）は、凸非球面をなし、一方、前記第２レンズ９の縦断面の後方側（前記半導体型光源４と対向する側）は、平非球面（平面）をなすものである。なお、前記第２レンズ９の縦断面の後方側は、曲率が前方側よりも小さい（曲率半径が前方側よりも大きい）凸非球面をなすものであってもよい。前記シリンドリカル状のレンズにより、前記第２レンズ９から出射される光Ｌ４は、左右に大きく拡げられている。また、前記第２配光パターンＰ２の上下両縁は、ほぼ水平である。

図６（Ｂ）に示すように、前記第２配光パターンＰ２の左端がスクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤに対して右側に約５．５°に位置し、前記第２配光パターンＰ２の右端がスクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤに対して右側に約６０°に位置し、前記第２配光パターンＰ２の上縁がスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約１．５°に位置し、前記第２配光パターンＰ２の下縁がスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約５．５°に位置する。図６（Ｂ）に示す前記第２配光パターンＰ２は、車両の右側に装備されるこの実施例１にかかる車両用灯具１から照射される配光パターンであり、車両の左側に装備される車両用灯具から照射される第２配光パターンは、図６（Ｂ）に示す前記第２配光パターンＰ２の左右逆となる。

前記リフレクタ７の閉塞部の内面の左右両端部（すなわち、上下の前記第１反射面５の間）には、前記第２反射面６がそれぞれ設けられている。前記第２反射面６は、前記半導体型光源４から放射される光Ｌ１のうち前記放射角θの外側寄りの光Ｌ１を収束させた第３配光パターンＰ３（図６（Ｃ）参照）として前記第１配光パターンＰ１および前記第２配光パターンＰ２中に反射させる反射面である。前記第２反射面６は、前記半導体型光源４からの光Ｌ１を上下の前記第１レンズ８の間であって前記第２レンズ９の左右両側に反射させる自由曲面の反射面である。前記自由曲面の反射面により、前記第２反射面６で反射された光Ｌ５は、収束（集光）されている。前記第２反射面６の自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）は、「Mathematical Elemennts for Computer Graphics」（Devid F. Rogers、J Alan Adams）に記載されているＮＵＲＢＳの自由曲面（Non-Uniform Rational B-Spline Surface）である。

図６（Ｃ）に示すように、前記第３配光パターンＰ３の左端がスクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤに対して右側に約８°に位置し、前記第３配光パターンＰ３の右端がスクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤに対して右側に約２７．５°に位置し、前記第３配光パターンＰ３の上縁がスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約２°に位置し、前記第３配光パターンＰ３の下縁がスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約５°に位置する。図６（Ｃ）に示す前記第３配光パターンＰ３は、車両の右側に装備されるこの実施例１にかかる車両用灯具１から照射される配光パターンであり、車両の左側に装備される車両用灯具から照射される第２配光パターンは、図６（Ｃ）に示す前記第３配光パターンＰ３の左右逆となる。

前記第１配光パターンＰ１と前記第２配光パターンＰ２と前記第３配光パターンＰ３とを重畳することにより、図７および図９に示すように、前記すれ違い用配光パターンＬＰの下水平カットオフラインＣＬ１、上水平カットオフラインＣＬ３に沿うカットオフラインＣＬ４Ｒ、ＣＬ４Ｌと、車両内側寄りに位置するホットゾーンＨＺと、を有する追加灯用配光パターンＲＣＰ、ＬＣＰが形成される。前記ホットゾーンＨＺは、前記追加灯用配光パターンＲＣＰ、ＬＣＰの左右方向の中心（図７中の一点鎖線）に対して車両内側寄りに位置する。

図７に示すように、前記追加灯用配光パターンＲＣＰの左端がスクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤに対して右側に約５．５°に位置し、前記追加灯用配光パターンＲＣＰの右端がスクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤに対して右側に約６０°に位置し、前記追加灯用配光パターンＲＣＰの上縁がスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約１．５°に位置し、前記追加灯用配光パターンＲＣＰの下縁がスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約１０．５°に位置する。図７に示す前記追加灯用配光パターンＲＣＰは、車両の右側に装備されるこの実施例１にかかる車両用灯具１から照射される配光パターンであり、車両の左側に装備される車両用灯具から照射される追加灯用配光パターンＬＣＰは、図７に示す前記追加灯用配光パターンＲＣＰの左右逆となる。

図１〜図５、図８に示す車両の右側に装備されるこの実施例１にかかる車両用灯具１からは、前記すれ違い用配光パターンＬＰの右側（対向車線側）の下水平カットオフラインＣＬ１に沿うカットオフラインＣＬ４Ｒと、車両内側寄りに位置するホットゾーンＨＺと、を有する右側の追加灯用配光パターンＲＣＰが照射される。一方、図示しない車両の左側に装備される車両用灯具からは、前記すれ違い用配光パターンＬＰの左側（自車線側）の上水平カットオフラインＣＬ３に沿うカットオフラインＣＬ４Ｌと、車両内側寄りに位置するホットゾーン（図示せず）と、を有する左側の追加灯用配光パターンＬＣＰが照射される。この実施例１にかかる車両用灯具１から照射される追加灯用配光パターンＲＣＰ、ＬＣＰのカットオフラインＣＬ４Ｒ、ＣＬ４Ｌは、ほぼ水平である。

前記駆動ユニット３は、車両の走行状況に応じてこの実施例１にかかる車両用灯具１から照射される追加灯用配光パターンＲＣＰ、ＬＣＰの照射方向を追従変化させるものであって、制御手段（図示せず）の制御により駆動するステッピングモータ（図示せず）や回転力伝達機構などから構成されている。前記ステッピングモータを前記制御手段の制御により駆動させると、この実施例１にかかる車両用灯具１が垂直軸Ｖ回りに左右に回転する。

前記制御手段には、検出手段（図示せず）が接続されている。前記検出手段は、道路環境、地図情報、車両走行環境下における車両の走行状況の変化を検出して検出信号を前記制御手段に出力するものである。前記検出手段の検出信号としては、たとえば、ステアリング操舵角信号、車速信号、ナビゲーション信号などがある。前記制御手段は、前記検出手段からの検出信号に基づいて、この実施例１にかかる車両用灯具１の半導体型光源４を点灯消灯するものである。また、前記制御手段は、前記検出手段からの検出信号に基づいて、前記ステッピングモータの駆動を制御するパルス信号（制御信号）を前記ステッピングモータに出力するものである。前記ステッピングモータは、前記制御手段からのパルス信号に基づいて駆動する。これにより、この実施例１にかかる車両用灯具１が垂直軸Ｖ回りに左右に回転する。なお、前記制御手段は、前記検出手段からの検出信号に基づいて、前記車両用前照灯１００の前記ヘッドランプ１０４の放電灯１０７を点灯消灯するものであってもよい。

この実施例１にかかる車両用灯具１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。

まず、車両用前照灯１００のヘッドランプ１０４の放電灯１０７を点灯する。すると、図９に示すすれ違い用配光パターンＬＰが車両の前方に照射される。また、車両用前照灯１００の右側の車両用灯具１の半導体型光源４を点灯する。すると、すれ違い用配光パターンＬＰの右側の下水平カットオフラインＣＬ１に沿うカットオフラインＣＬ４Ｒと、車両内側寄りに位置するホットゾーンＨＺと、を有する右側の追加灯用配光パターンＲＣＰが照射される。さらに、車両用前照灯１００の左側の車両用灯具の半導体型光源を点灯する。すると、すれ違い用配光パターンＬＰの左側の上水平カットオフラインＣＬ３に沿うカットオフラインＣＬ４Ｌと、車両内側寄りに位置するホットゾーン（図示せず）と、を有する左側の追加灯用配光パターンＬＣＰが照射される。

また、ステアリングハンドル（図示せず）が左右に操舵されると、右側の追加灯用配光パターンＲＣＰまたは左側の追加灯用配光パターンＬＣＰが左右にスイブル（移動）する。たとえば、ニュートラル位置（中立位置）のステアリングハンドルが右に操舵されると、右側の追加灯用配光パターンＲＣＰが図７に示すニュートラル位置から右方向（図７中の実線矢印方向）にスイブルし、ステアリングハンドルを戻すと、右側に位置する右側の追加灯用配光パターンＲＣＰが図７に示すニュートラル位置に戻る。また、ニュートラル位置のステアリングハンドルが左に操舵されると、左側の追加灯用配光パターンＬＣＰがニュートラル位置から左方向にスイブルし、ステアリングハンドルを戻すと、左側に位置する左側の追加灯用配光パターンＬＣＰがニュートラル位置に戻る。

この実施例１にかかる車両用灯具１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。

この実施例１にかかる車両用灯具１は、第１反射面５により、半導体型光源４からの光Ｌ１が第１レンズ８側に反射され、その第１レンズ８により、第１反射面５からの反射光Ｌ２が左右に拡げられた第１配光パターンＰ１として出射する。また、第２レンズ９により、半導体型光源４からの直射光Ｌ１が左右に拡げられた第２配光パターンＰ２として第１配光パターンＰ１中に出射する。さらに、第２反射面６により、半導体型光源４からの光Ｌ１が収束された第３配光パターンＰ３として第１配光パターンＰ１および第２配光パターンＰ２中に反射される。この結果、この実施例１にかかる車両用灯具１は、第１配光パターンＰ１と第２配光パターンＰ２と第３配光パターンＰ３との３つの配光パターンが得られる。このために、この実施例１にかかる車両用灯具１は、３つの配光パターンＰ１、Ｐ２、Ｐ３を重畳して適宜に組み合わせることにより、所定のランプ機能、この例では、追加灯に適した配光パターンＲＣＰ、ＬＣＰが得られる。

しかも、この実施例１にかかる車両用灯具１は、第２レンズ９により、半導体型光源４からの光Ｌ１を直射光として利用し、また、第１反射面５および第２反射面６により、半導体型光源４からの光Ｌ１を反射光として利用する。このために、この実施例１にかかる車両用灯具１は、半導体型光源４からの光Ｌ１を有効に利用して、３つの配光パターンＰ１、Ｐ２、Ｐ３を重畳した追加灯用配光パターンＲＣＰ、ＬＣＰの光度（照度、光量）を効率的に高めることができる。

また、この実施例１にかかる車両用灯具１は、半導体型光源４の上下に設けられていて、半導体型光源４の発光体もしくはその近傍を焦点Ｆ１とする回転放物面の第１反射面５により、半導体型光源４からの光Ｌ１が第１レンズ８側に効率的にかつ確実に反射され、上下の第１反射面５に対向して半導体型光源４に対して上下に設けられていて、プリズム素子群１５を有する第１レンズ８により、第１反射面５からの反射光Ｌ２が左右に拡げられた第１配光パターンＰ１として効率的にかつ確実に出射される。また、半導体型光源４に対向して上下の第１レンズ８の間に設けられていて、縦断面形状が非球面レンズの断面形状をなし、かつ、非球面レンズ断面を第２レンズ９の焦点ＦＬもしくはその近傍を通る垂直軸もしくはほぼ垂直軸回りに回転させてなるシリンドリカル状の第２レンズ９により、半導体型光源４からの直射光Ｌ１であって矩形形状の発光体の発光像が左右に拡げられた第２配光パターンＰ２として第１配光パターンＰ１中に効率的にかつ確実に出射される。さらに、上下の第１反射面５の間に設けられていて、半導体型光源４からの光Ｌ１を上下の第１レンズ８の間であって第２レンズ９の左右両側に反射させる自由曲面の第２反射面６により、半導体型光源４からの光Ｌ１が収束された第３配光パターンＰ３として第１配光パターンＰ１および第２配光パターンＰ２中に効率的にかつ確実に反射される。この結果、この実施例１にかかる車両用灯具１は、第１配光パターンＰ１と第２配光パターンＰ２と第３配光パターンＰ３との３つの配光パターンが効率的にかつ確実に得られる。このために、この実施例１にかかる車両用灯具１は、３つの配光パターンＰ１、Ｐ２、Ｐ３を重畳して適宜に組み合わせることにより、所定のランプ機能、この例では、追加灯に適した配光パターンＲＣＰ、ＬＣＰが効率的にかつ確実に得られる。

さらに、この実施例１にかかる車両用灯具１は、ホルダと駆動ユニット３とにより、半導体型光源４と、第１反射面５および第２反射面６と、第１レンズ８および第２レンズ９と、からなるランプユニット２が垂直軸Ｖ回りに回転可能であるから、ＡＦＳ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｆｒｏｎｔ ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）に対応することができる。すなわち、この実施例１にかかる車両用灯具１は、ランプユニット２から照射される光Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５の照射方向を車両の走行状況に応じて追従変化させることができる。

さらにまた、この実施例１にかかる車両用灯具１は、半導体型光源４からの光Ｌ１であって第１反射面５で反射された光Ｌ２を第１レンズ８で左右に拡げて第１配光パターンＰ１を形成するので、この第１配光パターンＰ１の上下両縁の明暗差（光度差、照度差、光量差）を小さくしてぼかすことができる。このために、この実施例１にかかる車両用灯具１は、追加灯用配光パターンＲＣＰ、ＬＣＰの上下両縁を形成する第１配光パターンＰ１の上下両縁の明暗差のぼかしにより、視認性が向上しかつドライバーやその他の人の目の疲労を緩和できる。

また、この実施例１にかかる車両用灯具１は、第２レンズ９のレンズ焦点ＦＬもしくはその近傍に配置されている半導体型光源４からの直射光Ｌ１であって矩形形状の発光体の発光像を第２レンズ９で左右に拡げて第２配光パターンＰ２として第１配光パターンＰ１中に形成するので、この第２配光パターンＰ２の上下両縁の明暗差を大きくして明確にすることができる。このために、この実施例１にかかる車両用灯具１は、すれ違い用配光パターンのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ３に沿う追加灯用配光パターンＲＣＰ、ＬＣＰのカットオフラインＣＬ４Ｒ、ＣＬ４Ｌを形成する第２配光パターンＰ２の上縁の明確な明暗差により、グレアを防止できかつ遠方の視認性が向上する。

さらに、この実施例１にかかる車両用灯具１は、半導体型光源４からの光Ｌ１を第２反射面６で収束反射させて第３配光パターンＰ３として第１配光パターンＰ１および第２配光パターンＰ２中に形成するので、この第３配光パターンＰ３により第１配光パターンＰ１および第２配光パターンＰ２中にホットゾーンＨＺが形成される。しかも、この実施例１にかかる車両用灯具１は、追加灯用配光パターンＲＣＰ、ＬＣＰのホットゾーンＨＺが車両内側寄りに位置するので、追加灯用配光パターンＲＣＰ、ＬＣＰとして最適な配光パターンが得られる。すなわち、追加灯用配光パターンＲＣＰ、ＬＣＰがすれ違い用配光パターンＬＰの右側方、左側方で重畳する場合において、すれ違い用配光パターンＬＰの中央から右側方、左側方を経て追加灯用配光パターンＲＣＰ、ＬＣＰにかけての明暗差を徐々に小さく変化させることができるので、追加灯用配光パターンＲＣＰ、ＬＣＰとして最適な配光パターンである。また、ランプユニット２を垂直軸Ｖ回りに回転させた場合において、すれ違い用配光パターンＬＰの右側方、左側方と追加灯用配光パターンＲＣＰ、ＬＣＰとの間に光り抜けを確実に防止できる。

図１０から図１３は、この発明にかかる車両用灯具の実施例２を示す。図中、図１から図９と同符号は、同一のものを示す。以下、この実施例２にかかる車両用灯具１Ａについて説明する。

この実施例２にかかる車両用灯具１Ａの第２レンズ９Ａは、前記の実施例１にかかる車両用灯具１の第２レンズ９と同様に、前記リフレクタ７の前面側の開口部の中央部（すなわち、上下の前記第１レンズの間）に、前記半導体型光源４に対向して設けられている。前記第２レンズ９Ａは、前記半導体型光源４から放射される光Ｌ１のうち前記放射角θの中央寄りの光Ｌ１（直射光）であって矩形形状の発光体の発光像を左右に拡げた第２配光パターンＰ２Ａ（図１２（Ｂ）参照）として前記第１配光パターンＰ１中に出射させるレンズである。そして、この実施例２にかかる車両用灯具１Ａの第２レンズ９Ａの形状が前記の実施例１にかかる車両用灯具１の第２レンズ９の形状と異なる。すなわち、前記第２レンズ９Ａは、縦断面形状が非球面レンズの断面形状をなし、かつ、非球面レンズ断面を左右に伸ばしてなるかまぼこ状のレンズである。前記第２レンズ９Ａの縦断面の前方側（外部側）は、凸非球面をなし、一方、前記第２レンズ９Ａの縦断面の後方側（前記半導体型光源４と対向する側）は、平非球面（平面）をなすものである。なお、前記第２レンズ９Ａの縦断面の後方側は、曲率が前方側よりも小さい（曲率半径が前方側よりも大きい）凸非球面をなすものであってもよい。前記かまぼこ状のレンズにより、前記第２レンズ９Ａから出射される光Ｌ４は、左右に大きく拡げられている。また、前記第２配光パターンＰ２Ａの中央部の上下両縁は、ほぼ水平であり、前記第２配光パターンＰ２Ａの左右両端部の上下両縁は、レンズ収差により反り上がったり反り下がったりしている。

図１２（Ｂ）に示すように、前記第２配光パターンＰ２Ａの左端がスクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤに対して右側に約９°に位置し、前記第２配光パターンＰ２Ａの右端がスクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤに対して右側に約５６．５°に位置し、前記第２配光パターンＰ２Ａの中央部の上縁がスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約２．５°に位置し、前記第２配光パターンＰ２Ａの中央部の下縁がスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約７．５°に位置し、前記第２配光パターンＰ２Ａの左右両端部の上縁がスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約１．５°に位置し、前記第２配光パターンＰ２Ａの左右両端部の下縁がスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約８．５°に位置する。図１２（Ｂ）に示す前記第２配光パターンＰ２Ａは、車両の右側に装備されるこの実施例２にかかる車両用灯具１Ａから照射される配光パターンであり、車両の左側に装備される車両用灯具から照射される第２配光パターンは、図１２（Ｂ）に示す前記第２配光パターンＰ２Ａの左右逆となる。

この実施例２にかかる車両用灯具１Ａは、前記第２レンズ９Ａの形状が前記の実施例１にかかる車両用灯具１の第２レンズ９の形状と異なるが、その他の構成部品が前記の実施例１にかかる車両用灯具１の構成部品と同一である。このために、この実施例２にかかる車両用灯具１Ａは、前記第２配光パターンＰ２Ａが前記の実施例１にかかる車両用灯具１の第２配光パターンＰ２と異なるが、第１配光パターンＰ１および第３配光パターンＰ３が前記の実施例１にかかる車両用灯具１の第１配光パターンＰ１および第３配光パターンＰ３と同一である。

前記第１配光パターンＰ１と前記第２配光パターンＰ２Ａと前記第３配光パターンＰ３とを重畳することにより、図１３に示すように、前記すれ違い用配光パターンＬＰの下水平カットオフラインＣＬ１、上水平カットオフラインＣＬ３に沿うカットオフラインＣＬ４ＲＡと、車両内側寄りに位置するホットゾーンＨＺと、を有する追加灯用配光パターンＲＣＰＡが形成される。前記ホットゾーンＨＺは、前記追加灯用配光パターンＲＣＰＡの左右方向の中心（図１３中の一点鎖線）に対して車両内側寄りに位置する。

図１３に示すように、前記追加灯用配光パターンＲＣＰＡの左端がスクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤに対して右側に約５．５°に位置し、前記追加灯用配光パターンＲＣＰＡの右端がスクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤに対して右側に約６０°に位置し、前記追加灯用配光パターンＲＣＰＡの左端部から中央部にかけての上縁がスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約１．５°に位置し、前記追加灯用配光パターンＲＣＰＡの右端部の上縁が若干反り上がってスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約１°に位置し、前記追加灯用配光パターンＲＣＰＡの下縁がスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約１０．５°に位置する。図１３に示す前記追加灯用配光パターンＲＣＰＡは、車両の右側に装備されるこの実施例２にかかる車両用灯具１Ａから照射される配光パターンであり、車両の左側に装備される車両用灯具から照射される追加灯用配光パターンは、図１３に示す前記追加灯用配光パターンＲＣＰＡの左右逆となる。

図１０、図１１に示す車両の右側に装備されるこの実施例２にかかる車両用灯具１Ａからは、前記すれ違い用配光パターンＬＰの右側（対向車線側）の下水平カットオフラインＣＬ１に沿うカットオフラインＣＬ４ＲＡと、車両内側寄りに位置するホットゾーンＨＺと、を有する右側の追加灯用配光パターンＲＣＰＡが照射される。一方、図示しない車両の左側に装備される車両用灯具からは、前記すれ違い用配光パターンＬＰの左側（自車線側）の上水平カットオフラインＣＬ３に沿うカットオフライン（図示せず）と、車両内側寄りに位置するホットゾーン（図示せず）と、を有する左側の追加灯用配光パターン（図示せず）が照射される。この実施例２にかかる車両用灯具１Ａから照射される追加灯用配光パターンＲＣＰＡのカットオフラインＣＬ４ＲＡは、車両内側の端部から中央部にかけてほぼ水平であり、車両外側の端部が若干反り上がっている。なお、前記追加灯用配光パターンＲＣＰＡのカットオフラインＣＬ４ＲＡの車両外側の端部が、若干反り上がっていても、スクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約１°に位置するので、対向車にグレアを与える虞はない。

この実施例２にかかる車両用灯具１Ａは、前記の如き構成からなるので、前記の実施例１にかかる車両用灯具１の作用効果とほぼ同様の作用効果を達成することができる。

図１４から図１６は、この発明にかかる車両用灯具の実施例３を示す。図中、図１から図１３と同符号は、同一のものを示す。以下、この実施例３にかかる車両用灯具について説明する。

この実施例３にかかる車両用灯具は、追加灯用配光パターンＲＣＰ、ＬＣＰ、ＲＣＰＡを形成する前記の実施例１にかかる車両用灯具１および実施例２にかかる車両用灯具１Ａと異なっていて、フォグランプ用配光パターンＦＰを形成するものである。この実施例３にかかる車両用灯具の構成部品は、前記の実施例１にかかる車両用灯具１の構成部品と同一である。この実施例３にかかる車両用灯具の第１配光パターンＰ１Ｂおよび第２配光パターンＰ２Ｂおよび第３配光パターンＰ３Ｂが、前記の実施例１にかかる車両用灯具１の第１配光パターンＰ１および第２配光パターンＰ２および第３配光パターンＰ３と異なる。

すなわち、図１４（Ａ）に示すように、前記第１配光パターンＰ１Ｂの左端がスクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤに対して左側に約３７°に位置し、前記第１配光パターンＰ１Ｂの右端がスクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤに対して右側に約３７°に位置し、前記第１配光パターンＰ１Ｂの上縁がスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約３．５°に位置し、前記第１配光パターンＰ１Ｂの下縁がスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約１２°に位置する。図１４（Ａ）に示す前記第１配光パターンＰ１Ｂは、車両の右側に装備されるこの実施例３にかかる車両用灯具から照射される配光パターンであり、車両の左側に装備される車両用灯具から照射される第１配光パターンは、図１４（Ａ）に示す前記第１配光パターンＰ１Ｂとほぼ同一である。

図１４（Ｂ）に示すように、前記第２配光パターンＰ２Ｂの左端がスクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤに対して左側に約３６．５°に位置し、前記第２配光パターンＰ２の右端がスクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤに対して右側に約３６．５°に位置し、前記第２配光パターンＰ２Ｂの上縁がスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約３．５°に位置し、前記第２配光パターンＰ２Ｂの下縁がスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約９°に位置する。図１４（Ｂ）に示す前記第２配光パターンＰ２Ｂは、車両の右側に装備されるこの実施例３にかかる車両用灯具から照射される配光パターンであり、車両の左側に装備される車両用灯具から照射される第２配光パターンは、図１４（Ｂ）に示す前記第２配光パターンＰ２Ｂとほぼ同一である。

図１４（Ｃ）に示すように、前記第３配光パターンＰ３Ｂの左端がスクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤに対して左側に約１１°に位置し、前記第３配光パターンＰ３Ｂの右端がスクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤに対して右側に約１０°に位置し、前記第３配光パターンＰ３Ｂの上縁がスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約３．５°に位置し、前記第３配光パターンＰ３Ｂの下縁がスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約６°に位置する。図１４（Ｃ）に示す前記第３配光パターンＰ３Ｂは、車両の右側に装備されるこの実施例３にかかる車両用灯具から照射される配光パターンであり、車両の左側に装備される車両用灯具から照射される第２配光パターンは、図１４（Ｃ）に示す前記第３配光パターンＰ３Ｂとほぼ同一である。

前記第１配光パターンＰ１Ｂと前記第２配光パターンＰ２Ｂと前記第３配光パターンＰ３Ｂとを重畳することにより、図１５および図１６に示すように、前記すれ違い用配光パターンＬＰの下水平カットオフラインＣＬ１、上水平カットオフラインＣＬ３よりも下方に位置するカットオフラインＣＬ５と、前記カットオフラインＣＬ５寄りに位置するホットゾーンＨＺと、を有するフォグランプ用配光パターンＦＰが形成される。前記ホットゾーンＨＺは、前記フォグランプ用配光パターンＦＰの左右方向の中央すなわちスクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤ上に位置する。

図１５に示すように、前記フォグランプ用配光パターンＦＰの左端がスクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤに対して左側に約３８°に位置し、前記フォグランプ用配光パターンＦＰの右端がスクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤに対して右側に約３８°に位置し、前記フォグランプ用配光パターンＦＰの上縁がスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約３．５°に位置し、前記フォグランプ用配光パターンＦＰの下縁がスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約１４．５°に位置する。図１５に示す前記フォグランプ用配光パターンＦＰは、車両の右側に装備されるこの実施例３にかかる車両用灯具から照射される配光パターンであり、車両の左側に装備される車両用灯具から照射されるフォグランプ用配光パターンは、図１５に示す前記フォグランプ用配光パターンＦＰとほぼ同一である。

この実施例３にかかる車両用灯具からは、図１５に示すフォグランプ用配光パターンＦＰが車両の前方に照射される。図１５に示すフォグランプ用配光パターンＦＰは、前記すれ違い用配光パターンＬＰの下部に位置し、かつ、図１５に示すフォグランプ用配光パターンＦＰのカットオフラインＣＬ５は、前記すれ違い用配光パターンＬＰのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３よりも下方に位置する。

この実施例３にかかる車両用灯具は、前記の如き構成からなるので、前記の実施例１にかかる車両用灯具１の作用効果とほぼ同様の作用効果を達成することができる。

特に、この実施例３にかかる車両用灯具は、半導体型光源４からの光Ｌ１であって第１反射面５で反射されたＬ２光を第１レンズ８で左右に拡げて第１配光パターンＰ１Ｂを形成するので、この第１配光パターンＰ１Ｂの縁の明暗差（光度差、照度差、光量差）を小さくしてぼかすことができる。このために、この実施例３にかかる車両用灯具は、フォグランプ用配光パターンＦＰの縁を形成する第１配光パターンＰ１Ｂの縁の明暗差のぼかしにより、視認性が向上しかつドライバーやその他の人の目の疲労を緩和できる。

また、この実施例３にかかる車両用灯具は、第２レンズ９のレンズ焦点ＦＬもしくはその近傍に配置されている半導体型光源４からの直射光Ｌ１であって矩形形状の発光体の発光像を第２レンズ９で左右に拡げて第２配光パターンＰ２Ｂとして第１配光パターンＰ１Ｂ中に形成するので、この第２配光パターンＰ２Ｂの縁の明暗差を大きくして明確にすることができる。このために、この実施例３にかかる車両用灯具は、フォグランプ用配光パターンＦＰのカットオフラインＣＬ５を形成する第２配光パターンＰ２Ｂの縁の明確な明暗差により、グレアを防止できかつ遠方の視認性が向上する。

さらに、この実施例３にかかる車両用灯具は、半導体型光源４からの光Ｌ１を第２反射面６で収束反射させて第３配光パターンＰ３Ｂとして第１配光パターンＰ１Ｂおよび第２配光パターンＰ２Ｂ中に形成するので、この第３配光パターンＰ３Ｂにより第１配光パターンＰ１Ｂおよび第２配光パターンＰ２Ｂ中にホットゾーンＨＺが形成される。しかも、この実施例３にかかる車両用灯具は、フォグランプ用配光パターンＦＰのホットゾーンＨＺがカットオフラインＣＬ５寄りに位置するので、フォグランプ用配光パターンＦＰとして最適な配光パターンが得られる。すなわち、フォグランプ用配光パターンＦＰのカットオフラインＣＬ５と反対側すなわちフォグランプ用配光パターンＦＰの下側の明暗差が徐々に小さく変化するので、車両の手前側を明暗差がなく広く照明することができる。また、フォグランプ用配光パターンＦＰのカットオフラインＣＬ５側すなわちフォグランプ用配光パターンＦＰの上側の明暗差が大きく明確に変化するので、グレアを防止できかつ遠方の視認性が向上する。

図１７および図１８は、この発明にかかる車両用灯具の実施例４を示す。図中、図１から図１６と同符号は、同一のものを示す。以下、この実施例４にかかる車両用灯具について説明する。

この実施例４にかかる車両用灯具は、追加灯用配光パターンＲＣＰ、ＬＣＰ、ＲＣＰＡを形成する前記の実施例１にかかる車両用灯具１および実施例２にかかる車両用灯具１Ａと異なっていて、フォグランプ用配光パターンＦＰを形成する前記の実施例３にかかる車両用灯具とほぼ同一である。この実施例４にかかる車両用灯具の構成部品は、前記の実施例２にかかる車両用灯具１Ａの構成部品と同一である。この実施例４にかかる車両用灯具の第２配光パターンＰ２Ｃが、前記の実施例３にかかる車両用灯具の第２配光パターンＰ２Ｂと異なる。

すなわち、図１７（Ｂ）に示すように、前記第２配光パターンＰ２Ｃの左端がスクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤに対して左側に約３８°に位置し、前記第２配光パターンＰ２Ｃの右端がスクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤに対して右側に約３８°に位置し、前記第２配光パターンＰ２Ｂの中央部の上縁がスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約２．５°に位置し、前記第２配光パターンＰ２Ｃの中央部の下縁がスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約７．５°に位置し、前記第２配光パターンＰ２Ｃの左右両端部の上縁がスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約１．５°に位置し、前記第２配光パターンＰ２Ｃの左右両端部の下縁がスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約８．５°に位置する。図１７（Ｂ）に示す前記第２配光パターンＰ２Ｃは、車両の右側に装備されるこの実施例４にかかる車両用灯具から照射される配光パターンであり、車両の左側に装備される車両用灯具から照射される第２配光パターンは、図１７（Ｂ）に示す前記第２配光パターンＰ２Ｃとほぼ同一である。

この実施例４にかかる車両用灯具は、前記第２レンズ９Ａの形状が前記の実施例３にかかる車両用灯具の第２レンズ９の形状と異なるが、その他の構成部品が前記の実施例１にかかる車両用灯具１の構成部品と同一である。このために、この実施例４にかかる車両用灯具は、前記第２配光パターンＰ２Ｃが前記の実施例３にかかる車両用灯具の第２配光パターンＰ２Ｂと異なるが、第１配光パターンＰ１Ｂおよび第３配光パターンＰ３Ｂが前記の実施例３にかかる車両用灯具の第１配光パターンＰ１Ｂおよび第３配光パターンＰ３Ｂと同一である。

前記第１配光パターンＰ１Ｂと前記第２配光パターンＰ２Ｃと前記第３配光パターンＰ３Ｂとを重畳することにより、図１８に示すように、前記すれ違い用配光パターンＬＰの下水平カットオフラインＣＬ１、上水平カットオフラインＣＬ３よりも下方に位置するカットオフラインＣＬ５と、前記カットオフラインＣＬ５寄りに位置するホットゾーンＨＺと、を有するフォグランプ用配光パターンＦＰＣが形成される。前記ホットゾーンＨＺは、前記フォグランプ用配光パターンＦＰＣの左右方向の中央すなわちスクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤ上に位置する。

図１８に示すように、前記フォグランプ用配光パターンＦＰＣの左端がスクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤに対して左側に約３７°に位置し、前記フォグランプ用配光パターンＦＰの右端がスクリーンの上下垂直線ＶＵ−ＶＤに対して右側に約３７°に位置し、前記フォグランプ用配光パターンＦＰの中央部の上縁がスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約３．５°に位置し、前記フォグランプ用配光パターンＦＰの左右両端部の上縁が若干反り上がってスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約２．５°に位置し、前記フォグランプ用配光パターンＦＰの中央部の下縁がスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約１２．５°に位置し、前記フォグランプ用配光パターンＦＰの左右両端部の下縁が若干反り下がってスクリーンの左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して下側に約１３．５°に位置する。図１８に示す前記フォグランプ用配光パターンＦＰＣは、車両の右側に装備されるこの実施例４にかかる車両用灯具から照射される配光パターンであり、車両の左側に装備される車両用灯具から照射されるフォグランプ用配光パターンは、図１８に示す前記フォグランプ用配光パターンＦＰＣとほぼ同一である。

この実施例４にかかる車両用灯具からは、図１８に示すフォグランプ用配光パターンＦＰＣが車両の前方に照射される。図１８に示すフォグランプ用配光パターンＦＰＣは、前記すれ違い用配光パターンＬＰの下部に位置し、かつ、図１８に示すフォグランプ用配光パターンＦＰＣのカットオフラインＣＬ５Ｃは、前記すれ違い用配光パターンＬＰのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３よりも下方に位置する。

この実施例４にかかる車両用灯具は、前記の如き構成からなるので、前記の実施例３にかかる車両用灯具の作用効果とほぼ同様の作用効果を達成することができる。

なお、前記の実施例１、２、３、４においては、ホルダと駆動ユニット３とにより、半導体型光源４と、第１反射面５および第２反射面６と、第１レンズ８および第２レンズ９、９Ａと、からなるランプユニット２が垂直軸Ｖ回りに回転可能に構成したものである。ところが、この発明においては、ランプユニットを回転式ではなく固定式でも良い。この場合、追加灯用配光パターンＲＣＰ、ＬＣＰ、ＲＣＰＡ、あるいは、フォグランプ用配光パターンＦＰ、ＦＰＣは、左右に移動せずに固定したパターンとなる。

また、前記の実施例１、２、３、４においては、追加灯用配光パターンＲＣＰ、ＬＣＰ、ＲＣＰＡ、あるいは、フォグランプ用配光パターンＦＰ、ＦＰＣを形成するものである。ところが、この発明においては、追加灯用配光パターンやフォグランプ用配光パターン以外の主配光パターンに対する他の補助配光パターンでも良い。

さらに、前記の実施例１、２、３、４においては、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３を有するすれ違い用配光パターンＬＰを主配光パターンとするものである。ところが、この発明においては、主配光パターンとしては、すれ違い用配光パターン以外の配光パターン、たとえば、高速道路用配光パターン、走行用配光パターンなどであっても良い。

さらにまた、前記の実施例１、２、３、４においては、第１反射面５と第２反射面６とを同一のリフレクタ７に設けたものである。ところが、この発明においては、第１反射面と第２反射面とをそれぞれ別個のリフレクタにそれぞれ設けても良い。

さらにまた、前記の実施例１、２、３、４においては、第１レンズ８と第２レンズ９、９Ａとをそれぞれ別個に設けたものである。ところが、この発明においては、第１レンズと第２レンズとを一体に設けても良い。

さらにまた、前記の実施例１、２、３、４においては、第１レンズ８が小さい縦かまぼこ状もしくは小さい縦シリンドリカル状のプリズム素子群１５を有するレンズである。ところが、この発明においては、小さい縦かまぼこ状もしくは小さい縦シリンドリカル状のプリズム素子群を有さない第１レンズであっても良い。この場合、第１レンズとして第１反射面からの反射光を左右に拡げるレンズであればよい。

さらにまた、前記の実施例１、２、３、４においては、第２レンズ９、９Ａがシリンドリカル状のレンズ、かまぼこ状のレンズである。ところが、この発明においては、第２レンズとしてシリンドリカル状のレンズ、かまぼこ状のレンズ以外のレンズであっても良い。この場合、第２レンズとして半導体型光源からの直射光を左右に拡げるレンズであればよい。

さらにまた、前記の実施例１、２、３、４においては、放電灯１０７を光源とするプロジェクタタイプのヘッドランプ１０４と装備してなる車両用前照灯１００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、ヘッドランプとしてプロジェクタタイプ以外の反射タイプや直射タイプのヘッドランプであっても良い。また、光源として放電灯以外のハロゲンランプや白熱ランプや半導体型光源などであっても良い。さらに、ヘッドランプを装備しないで単独で車両用前照灯を構成しても良い。

この発明にかかる車両用灯具の実施例１を示す斜視図である。 同じく、図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。 同じく、図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 同じく、図１におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。 同じく、図１におけるＶ−Ｖ線断面図である。 同じく、第１配光パターン、第２配光パターン、第３配光パターンを示す説明図である。 同じく、追加灯用配光パターンを示す説明図である。 同じく、ランプユニットとヘッドランプとを装備する車両用前照灯を示す横断面図（水平断面）である。 同じく、追加灯用配光パターンとすれ違い用配光パターンとを示す説明図である。 この発明にかかる車両用灯具の実施例２を示す斜視図である。 同じく、図１におけるＸＩ−ＸＩ線断面図である。 同じく、第１配光パターン、第２配光パターン、第３配光パターンを示す説明図である。 同じく、追加灯用配光パターンを示す説明図である。 この発明にかかる車両用灯具の実施例３を示す第１配光パターン、第２配光パターン、第３配光パターンの説明図である。 同じく、フォグランプ用配光パターンを示す説明図である。 同じく、フォグランプ用配光パターンとすれ違い用配光パターンとを示す説明図である。 この発明にかかる車両用灯具の実施例４を示す第１配光パターン、第２配光パターン、第３配光パターンの説明図である。 同じく、フォグランプ用配光パターンを示す説明図である。

符号の説明

１、１Ａ 車両用灯具
２ ランプユニット
３ 駆動ユニット
４ 半導体型光源（ＬＥＤ）
５ 第１反射面
６ 第２反射面
７ リフレクタ
８ 第１レンズ
９、９Ａ 第２レンズ
１０ ヒートシンク部材
１１ 基板
１２ 光透過部材
１３ 回転軸
１４ 透孔
１５ プリズム素子群
１００ 車両用前照灯
１０１ 灯室
１０２ ランプハウジング
１０３ ランプレンズ
１０４ ヘッドランプ
１０５ 反射面
１０６ リフレクタ
１０７ 放電灯（光源）
１０８ 投影レンズ
１０９ シェード
１１０ フレーム
１１１ キャップ
１１２ 透孔
ＦＬ 第２レンズのレンズ焦点
Ｆ１ 第１反射面の焦点
Ｐ１、Ｐ１Ｂ 第１配光パターン
Ｐ２、Ｐ２Ａ、Ｐ２Ｂ、Ｐ２Ｃ 第２配光パターン
Ｐ３、Ｐ３Ｂ 第３配光パターン
ＲＣＰ、ＲＣＰＡ 右側の追加灯用配光パターン
ＬＣＰ 左側の追加灯用配光パターン
ＣＬ４Ｒ、ＣＬ４ＲＡ 右側の追加灯用配光パターンのカットオフライン
ＣＬ４Ｌ 左側の追加灯用配光パターンのカットオフライン
ＦＰ、ＦＰＣ フォグランプ用配光パターン
ＣＬ５、ＣＬ５Ｃ フォグランプ用配光パターンのカットオフライン
θ 半導体型光源からの光の放射角
Ｌ１ 半導体型光源からの光
Ｌ２ 第１反射面からの反射光
Ｌ３ 第１レンズからの出射光
Ｌ４ 第２レンズからの出射光
Ｌ５ 第２反射面からの反射光
Ｆ 前方向
Ｂ 後方向
Ｕ 上方向
Ｄ 下方向
Ｌ 左方向
Ｒ 右方向
ＨＬ−ＨＲ 左右の水平線
ＶＵ−ＶＤ 上下の垂直線
Ｖ 垂直軸（垂直軸もしくはほぼ垂直軸）
ＬＰ すれ違い用配光パターン
ＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３ カットオフライン
Ｅ エルボー点

Claims (5)

1. 光源として半導体型光源を使用する車両用灯具において、
   前記半導体型光源と、
   第１反射面および第２反射面と、
   第１レンズおよび第２レンズと、
   を備え、
   前記半導体型光源は、前記第２レンズのレンズ焦点もしくはその近傍に配置されている半導体型光源であり、
   前記第１反射面は、前記半導体型光源からの光を前記第１レンズ側に反射させる反射面であり、
   前記第１レンズは、前記第１反射面からの反射光を左右に拡げた第１配光パターンとして出射させるレンズであり、
   前記第２レンズは、前記半導体型光源からの直射光を左右に拡げた第２配光パターンとして前記第１配光パターン中に出射させるレンズであり、
   前記第２反射面は、前記半導体型光源からの光を収束させた第３配光パターンとして前記第１配光パターンおよび前記第２配光パターン中に反射させる反射面である、
   ことを特徴とする車両用灯具。
2. 前記半導体型光源は、矩形形状の発光体を有する半導体型光源であり、
   前記第１反射面は、前記半導体型光源の上下に設けられていて、前記半導体型光源の前記発光体もしくはその近傍を焦点とする回転放物面の反射面であり、
   前記第１レンズは、上下の前記第１反射面に対向して前記半導体型光源に対して上下に設けられていて、プリズム素子群を有するレンズであり、
   前記第２レンズは、前記半導体型光源に対向して上下の前記第１レンズの間に設けられていて、縦断面形状が非球面レンズの断面形状をなし、かつ、非球面レンズ断面を前記第２レンズの焦点もしくはその近傍を通る垂直軸もしくはほぼ垂直軸回りに回転させてなるシリンドリカル状のレンズ、あるいは、非球面レンズ断面を左右に伸ばしてなるかまぼこ状のレンズであり、
   前記第２反射面は、上下の前記第１反射面の間に設けられていて、前記半導体型光源からの光を上下の前記第１レンズの間であって前記第２レンズの左右両側に反射させる自由曲面の反射面である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記半導体型光源と、前記第１反射面および前記第２反射面と、前記第１レンズおよび前記第２レンズと、からなるランプユニットを垂直軸もしくはほぼ垂直軸回りに回転可能に保持するホルダと、
   前記ランプユニットを垂直軸もしくはほぼ垂直軸回りに回転させる駆動ユニットと、
   を備える、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。
4. 前記第１配光パターンと前記第２配光パターンと前記第３配光パターンとを重畳した配光パターンは、主配光パターンのカットオフラインに沿うカットオフラインと、車両内側寄りに位置するホットゾーンと、を有する追加灯用配光パターンである、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用灯具。
5. 前記第１配光パターンと前記第２配光パターンと前記第３配光パターンとを重畳した配光パターンは、カットオフラインと、前記カットオフライン寄りに位置するホットゾーンと、を有するフォグランプ用配光パターンである、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用灯具。

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