JP2009009787A - 車両用照明灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子を光源とする直射型の車両用照明灯具において、上端部に水平および斜めカットオフラインを有する配光パターンを形成するようにした場合にも光源光束の利用効率を高める。
【解決手段】発光素子からの直射光を凸レンズ１２で偏向制御する構成とする。その際、上記発光素子における矩形状の発光面を有する発光チップ１４ａを、その下端縁１４ａ１が光軸Ａｘを含む水平面上に位置し、かつ該下端縁１４ａ１における自車線側の端点が凸レンズ１２の後側焦点Ｆに位置するようにして前向きに配置する。凸レンズ１２は、その前方側表面１２ａにおける対向車線側の領域を水平方向拡散領域Ｚ１、自車線側の領域を斜め方向拡散領域Ｚ２として構成する。これにより、従来のようにシェードにより発光素子からの直射光の一部を遮蔽することを必要とせずに、水平および斜めカットオフラインを形成可能とし、光源光束の利用効率を高める。
【選択図】図３

Description

本願発明は、発光素子を光源とする車両用照明灯具に関するものであり、特に、上端部に水平および斜めカットオフラインを有する配光パターンを形成するための光照射を行うように構成された車両用照明灯具に関するものである。

近年、車両用照明灯具の光源として、発光ダイオード等の発光素子が多く用いられるようになってきている。

例えば「特許文献１」には、灯具前後方向に延びる光軸上に配置された凸レンズと、この凸レンズの後側焦点近傍に配置された発光素子とを備え、この発光素子からの直射光を凸レンズで偏向制御するように構成された、いわゆる直射型の車両用照明灯具が記載されている。

そして、この「特許文献１」に記載された車両用照明灯具においては、その発光素子の前方近傍に配置されたシェードにより、発光素子からの直射光の一部を遮蔽して、上端部に水平カットオフラインあるいは斜めカットオフラインを有する配光パターンを形成するようになっている。

特開２００５−４４６８３号公報

上記「特許文献１」に記載された車両用照明灯具の構成を採用することにより、灯具の小型化を図ることが可能となる。また、この車両用照明灯具において、そのシェードの上端縁形状を適当に設定することにより、上端部に水平および斜めカットオフラインを有する配光パターンを形成することも可能となる。

しかしながら、この「特許文献１」に記載された車両用照明灯具においては、そのシェードにより発光素子からの直射光の一部が遮蔽されてしまうため、光源光束を有効に利用することができない、という問題がある。

本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、発光素子を光源とする直射型の車両用照明灯具において、上端部に水平および斜めカットオフラインを有する配光パターンを形成するようにした場合にも光源光束の利用効率を高めることができる車両用照明灯具を提供することを目的とするものである。

本願発明は、発光素子の配置およびこの発光素子からの直射光を偏向制御する凸レンズの前方側表面の形状に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。

すなわち、本願第１の発明に係る車両用照明灯具は、
車両前後方向に延びる光軸上に配置された凸レンズと、この凸レンズの後側焦点近傍に配置された発光素子とを備え、上記発光素子からの直射光を上記凸レンズで偏向制御することにより、上端部に水平および斜めカットオフラインを有する配光パターンを形成するように構成された車両用照明灯具において、
上記発光素子が、矩形状の発光面を有する発光チップを備えてなり、この発光チップの下端縁を、上記光軸を含む水平面上に位置させるとともに、該下端縁における自車線側の端点を上記後側焦点に位置させるようにして、前向きに配置されており、
上記凸レンズの前方側表面における一部の領域が、該領域に到達した上記発光素子からの光を、水平方向に拡散する光として出射させる水平方向拡散領域として構成されており、
上記凸レンズの前方側表面における他の一部の領域が、該領域に到達した上記発光素子からの光を、水平方向に対して自車線側へ向けて所定角度上向きに傾斜した斜め方向に拡散する光として出射させる斜め方向拡散領域として構成されている、ことを特徴とするものである。

また、本願第２の発明に係る車両用照明灯具は、
車両前後方向に延びる光軸上に配置された凸レンズと、この凸レンズの後側焦点近傍に配置された発光素子とを備え、上記発光素子からの直射光を上記凸レンズで偏向制御することにより、上端部に水平および斜めカットオフラインを有する配光パターンを形成するように構成された車両用照明灯具において、
上記発光素子が、矩形状の発光面を有する発光チップを備えてなり、この発光チップの下端縁を、上記光軸を含む水平面に対して自車線側へ向けて所定角度上向きに傾斜した傾斜面上に位置させるとともに、該下端縁における対向車線側の端点を上記後側焦点に位置させるようにして、前向きに配置されており、
上記凸レンズの前方側表面における一部の領域が、該領域に到達した上記発光素子からの光を、水平方向に拡散する光として出射させる水平方向拡散領域として構成されており、
上記凸レンズの前方側表面における他の一部の領域が、該領域に到達した上記発光素子からの光を、水平方向に対して自車線側へ向けて上記所定角度上向きに傾斜した斜め方向に拡散する光として出射させる斜め方向拡散領域として構成されている、ことを特徴とするものである。

上記「発光素子」とは、略点状に面発光する発光チップを有する素子状の光源を意味するものであって、その種類は特に限定されるものではなく、例えば、発光ダイオードやレーザダイオード等が採用可能である。また、この発光素子の「発光チップ」の発光面の形状は、矩形状であれば、その縦横比や大きさについては特に限定されるものではない。

上記「水平方向拡散領域」は、凸レンズの前方側表面における一部の領域であれば、その具体的な形成位置は特に限定されるものではない。また、上記「斜め方向拡散領域」は、凸レンズの前方側表面における他の一部の領域であれば、その具体的な形成位置は特に限定されるものではなく、その際、この「斜め方向拡散領域」は、凸レンズの前方側表面における「水平方向拡散領域」以外の全領域であってもよいし、その一部の領域であってよい。

上記「水平方向拡散領域」は、発光素子からの光を水平方向に拡散する光として出射させるように構成されていれば、左右均等に拡散させるように構成されていてもよいし、左右不均等に拡散させるように構成されていてもよく、また、その際の出射光の拡散角度の大きさについても、その具体的な値は特に限定されるものではない。

上記「斜め方向拡散領域」は、発光素子からの光を、水平方向に対して自車線側へ向けて所定角度上向きに傾斜した斜め方向に拡散する光として出射させるように構成されていれば、この斜め方向に沿って左右均等に拡散させるように構成されていてもよいし、左右不均等に拡散させるように構成されていてもよく、また、その際の出射光の拡散角度の大きさについても、その具体的な値は特に限定されるものではない。

上記「所定角度」の具体的な値は特に限定されるものではなく、例えば１５°程度の値に設定することが可能である。

上記構成に示すように、本願第１の発明に係る車両用照明灯具は、矩形状の発光面を有する発光チップを備えた発光素子からの直射光を、凸レンズで偏向制御することにより、上端部に水平および斜めカットオフラインを有する配光パターンを形成するように構成されているが、上記発光素子は、その発光チップの下端縁を、光軸を含む水平面上に位置させるとともに、該下端縁における自車線側の端点を、凸レンズの後側焦点に位置させるようにして、前向きに配置されており、また、凸レンズの前方側表面は、その一部の領域が水平方向拡散領域として構成されるとともに、他の一部の領域が斜め方向拡散領域として構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、発光素子は凸レンズの後側焦点近傍において前向きに配置されているので、その発光チップの反転投影像が灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に形成されることとなるが、その際、この発光チップは、その下端縁が光軸を含む水平面上に位置しており、かつ、この下端縁における自車線側の端点が凸レンズの後側焦点に位置しているので、上記凸レンズが仮に通常の凸レンズであったとすると、発光チップの反転投影像は、上記仮想鉛直スクリーン上において、該仮想鉛直スクリーンと光軸との交点に、その上端縁の対向車線側の端点が位置するとともに、上記交点を通る水平線上に、その上端縁が位置するようにして形成されることとなる。

実際には、上記凸レンズの前方側表面は、その一部の領域が、該領域に到達した発光素子からの光を、水平方向に拡散する光として出射させる水平方向拡散領域として構成されるとともに、他の一部の領域が、該領域に到達した発光素子からの光を、水平方向に対して自車線側へ向けて所定角度上向きに傾斜した斜め方向に拡散する光として出射させる斜め方向拡散領域として構成されているので、上記仮想鉛直スクリーン上には、水平方向拡散領域からの出射光により、水平方向に延びる第１の配光パターンが形成されるとともに、斜め方向拡散領域からの出射光により、水平方向に対して自車線側へ向けて所定角度上向きに傾斜した斜め方向に延びる第２の配光パターンが形成されることとなる。

そして、これら第１および第２の配光パターンの合成配光パターンとして、上端部に水平および斜めカットオフラインを有する配光パターンが形成されることとなる。

その際、第１の配光パターンは、発光チップの反転投影像が水平方向に引き伸ばされた配光パターンとして形成されるが、この発光チップの下端縁は凸レンズの後側焦点から水平方向に延びているので、この第１の配光パターンの上端縁は明暗比が極めて高いものとなり、これにより水平カットオフラインを鮮明なものとすることができる。

一方、本願第２の発明に係る車両用照明灯具は、矩形状の発光面を有する発光チップを備えた発光素子からの直射光を、凸レンズで偏向制御することにより、上端部に水平および斜めカットオフラインを有する配光パターンを形成するように構成されているが、上記発光素子は、その発光チップの下端縁を、光軸を含む水平面に対して自車線側へ向けて所定角度上向きに傾斜した傾斜面上に位置させるとともに、該下端縁における対向車線側の端点を、凸レンズの後側焦点に位置させるようにして、前向きに配置されており、また、凸レンズの前方側表面は、その一部の領域が水平方向拡散領域として構成されるとともに、他の一部の領域が斜め方向拡散領域として構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、発光素子は凸レンズの後側焦点近傍において前向きに配置されているので、その発光チップの反転投影像が灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に形成されることとなるが、その際、この発光チップは、その下端縁が光軸を含む水平面に対して自車線側へ向けて所定角度上向きに傾斜した傾斜面上に位置しており、かつ、この下端縁における対向車線側の端点が凸レンズの後側焦点に位置しているので、上記凸レンズが仮に通常の凸レンズであったとすると、発光チップの反転投影像は、上記仮想鉛直スクリーン上において、該仮想鉛直スクリーンと光軸との交点に、その上端縁の自車線側の端点が位置するとともに、上記交点を通る水平線に対して自車線側へ向けて所定角度上向きに傾斜した傾斜線上に、その上端縁が位置するようにして形成されることとなる。

実際には、上記凸レンズの前方側表面は、その一部の領域が、該領域に到達した発光素子からの光を、水平方向に拡散する光として出射させる水平方向拡散領域として構成されるとともに、他の一部の領域が、該領域に到達した発光素子からの光を、水平方向に対して自車線側へ向けて上記所定角度上向きに傾斜した斜め方向に拡散する光として出射させる斜め方向拡散領域として構成されているので、上記仮想鉛直スクリーン上には、水平方向拡散領域からの出射光により、水平方向に延びる第１の配光パターンが形成されるとともに、斜め方向拡散領域からの出射光により、水平方向に対して自車線側へ向けて所定角度上向きに傾斜した斜め方向に延びる第２の配光パターンが形成されることとなる。

そして、これら第１および第２の配光パターンの合成配光パターンとして、上端部に水平および斜めカットオフラインを有する配光パターンが形成されることとなる。

その際、第２の配光パターンは、発光チップの反転投影像が水平方向に対して自車線側へ向けて所定角度上向きに傾斜した傾斜方向に引き伸ばされた配光パターンとして形成されるが、この発光チップの下端縁は凸レンズの後側焦点から上記傾斜方向に延びているので、この第２の配光パターンの上端縁は明暗比が極めて高いものとなり、これにより斜めカットオフラインを鮮明なものとすることができる。

しかも、これら本願第１および第２の発明に係る車両用照明灯具のいずれにおいても、従来のようにシェードにより発光素子からの直射光の一部を遮蔽することを必要とせずに、水平および斜めカットオフラインを形成することができ、これにより光源光束を有効に利用することができる。

このように本願発明によれば、発光素子を光源とする直射型の車両用照明灯具において、上端部に水平および斜めカットオフラインを有する配光パターンを形成するようにした場合にも光源光束の利用効率を高めることができる。しかもこれを、小型でかつ簡単な灯具構成により実現することができる。

上記構成において、水平方向拡散領域および斜め方向拡散領域の形成位置が特に限定されないことは上述したとおりであるが、凸レンズの前方側表面における、光軸を含む鉛直面に関して対向車線側に位置する領域を、水平方向拡散領域として構成するとともに、光軸を含む鉛直面に関して自車線側に位置する領域を、斜め方向拡散領域として構成すれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、水平方向拡散領域は、自車線側へ向かう出射光よりも対向車線側へ向かう出射光が多くなるように構成されていることが、ある程度の長さを有する水平カットオフラインを形成するという観点から好ましい。その際、仮に、光軸を含む鉛直面に関して自車線側に位置する領域が水平方向拡散領域として構成されていたとすると、凸レンズの前方側表面での出射光の屈折角が大きくなるので、この前方側表面において内面反射する光の割合が多くなってしまい、その分だけ光源光束の損失となってしまうこととなる。その点、光軸を含む鉛直面に関して対向車線側に位置する領域が、水平方向拡散領域として構成されたものとすれば、凸レンズの前方側表面での出射光の屈折角が小さくなるので、この前方側表面で内面反射する光の割合が少なくなり、これにより光源光束の利用効率を高めることができる。この場合において、水平方向拡散領域は、光軸を含む鉛直面に関して対向車線側に位置する領域であれば、その全領域であってもよいし、その一部の領域であってもよい。

同様に、斜め方向拡散領域は、対向車線側へ向かう出射光よりも自車線側へ向かう出射光が多くなるように構成されていることが、ある程度の長さを有する斜めカットオフラインを形成するという観点から好ましい。その際、仮に、光軸を含む鉛直面に関して対向車線側に位置する領域が斜め方向拡散領域として構成されていたとすると、凸レンズの前方側表面での出射光の屈折角が大きくなるので、この前方側表面において内面反射する光の割合が多くなってしまい、その分だけ光源光束の損失となってしまうこととなる。その点、光軸を含む鉛直面に関して自車線側に位置する領域が、斜め方向拡散領域として構成されたものとすれば、凸レンズの前方側表面での出射光の屈折角が小さくなるので、この前方側表面で内面反射する光の割合が少なくなり、これにより光源光束の利用効率を高めることができる。この場合において、斜め方向拡散領域は、光軸を含む鉛直面に関して自車線側に位置する領域であれば、その全領域であってもよいし、その一部の領域であってもよい。

上記構成において、斜め方向拡散領域の一部を、該領域に到達した発光素子からの光を、下方側へ拡散する光として出射させる下向き拡散領域として構成すれば、合成配光パターンにおいて水平カットオフラインと斜めカットオフラインとの交点であるエルボ点からやや自車線側に離れた斜めカットオフラインの下方に位置する部分の明るさを増大させることができる。そしてこれにより、配光パターンの高光度領域であるホットゾーンを、所望する大きさおよび形状で形成することが容易に可能となる。

以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。

まず、本願発明の第１実施形態について説明する。

図１は、本実施形態に係る車両用照明灯具１０を示す正面図であり、図２は、図１のII-II 線断面図である。

これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用照明灯具１０は、車両前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置された凸レンズ１２と、この凸レンズ１２の後側焦点Ｆ近傍に配置された発光素子１４と、この発光素子１４を支持する金属プレート１６と、この金属プレート１６および凸レンズ１２を固定支持するベース部材１８とからなり、図示しないランプボディ等に対して光軸調整可能に組み込まれた状態で、車両用前照灯の灯具ユニットとして用いられるようになっている。

そして、この車両用照明灯具１０は、光軸調整が完了した段階では、その光軸Ａｘが車両前後方向に対して０．５〜０．６°程度下向きの方向に延びた状態で配置されるようになっている。

凸レンズ１２は、前方側表面１２ａが凸面で後方側表面１２ｂが平面の平凸非球面レンズに近い形状を有する凸レンズであって、光軸Ａｘ上に配置されている。その際、この凸レンズ１２の前方側表面１２ａは、その光軸Ａｘを含む鉛直面に沿った断面形状が、平凸非球面レンズにおける前方側表面の断面形状を有しているが、上記鉛直面に沿った断面形状以外の断面形状は、平凸非球面レンズにおける前方側表面の断面形状を幾分変形させた形状を有している。したがって、この凸レンズ１２の後側焦点Ｆとは、正確には、光軸Ａｘを含む鉛直面内における後側焦点のことである。この凸レンズ１２の前方側表面１２ａの詳細については後述する。

発光素子１４は、白色発光ダイオードであって、横長矩形状（例えば縦１ｍｍ横２ｍｍ程度の長方形）の発光面を有する発光チップ１４ａと、この発光チップ１４ａを支持する基板１４ｂとからなっている。その際、発光チップ１４ａは、その発光面を覆うように形成された薄膜により封止されている。

この発光素子１４は、その発光チップ１４ａの下端縁１４ａ１を、光軸Ａｘを含む水平面上に位置させるとともに、該下端縁１４ａ１における自車線側（すなわち左側（灯具正面視では右側））の端点を、凸レンズ１２の後側焦点Ｆに位置させるようにして、前向きに配置されている。

図３は、凸レンズ１２を発光チップ１４ａと共に示す正面図であり、図４は、図３のIV-IV 線断面図である。

これらの図に示すように、凸レンズ１２の前方側表面１２ａは、光軸Ａｘを含む鉛直面に関して対向車線側（すなわち右側（灯具正面視では左側））に位置する全領域が、水平方向拡散領域Ｚ１として構成されるとともに、光軸Ａｘを含む鉛直面に関して自車線側に位置する全領域が、斜め方向拡散領域Ｚ２として構成されている。

水平方向拡散領域Ｚ１は、該領域Ｚ１に到達した発光素子１４からの光を、水平方向に拡散する光として出射させる領域である。一方、斜め方向拡散領域Ｚ２は、該領域Ｚ２に到達した発光素子１４からの光を、水平方向に対して自車線側へ向けて所定角度θ（具体的にはθ＝１５°）上向きに傾斜した斜め方向に拡散する光として出射させる領域である。

その際、水平方向拡散領域Ｚ１における出射光の拡散制御は、該水平方向拡散領域Ｚ１の各位置毎に出射光の向きを設定することにより行われるようになっている。

すなわち、この水平方向拡散領域Ｚ１は、図３に示すように、上下方向に等間隔で水平方向に延びる複数の曲線Ｌ１ｃと、水平方向拡散領域Ｚ１と斜め方向拡散領域Ｚ２との境界線Ｂの上端点から下端点にかけて子午線状に延びる複数の曲線Ｌ１ｍとで形成される複数のセルＣ１に区分けされており、これら各セルＣ１毎に光出射方向が設定されている。

具体的には、図３において矢印で示すように、境界線Ｂに近いセルＣ１においては、出射光の向きをやや左向きとし、凸レンズ１２の外周縁に近いセルＣ１においては、出射光の向きをある程度大きい角度で右向きとし、その中間に位置するセルＣ１においては、その中間の向きとするようになっている。その際、各段毎に、境界線Ｂに隣接するセルＣ１から凸レンズ１２の外周縁に隣接するセルＣ１まで、出射光の向きを水平面内において徐々に変化させるようになっている。

一方、斜め方向拡散領域Ｚ２における出射光の拡散制御についても、水平方向拡散領域Ｚ１の場合と同様、該斜め方向拡散領域Ｚ２の各位置毎に出射光の向きを設定することにより行われるようになっている。

すなわち、この斜め方向拡散領域Ｚ２は、図３に示すように、複数のセルＣ２に区分けされており、これら各セルＣ２毎に光出射方向が設定されている。ただし、この斜め方向拡散領域Ｚ２においては、複数のセルＣ２に区分けする曲線Ｌ２ｃ、Ｌ２ｍが、水平方向拡散領域Ｚ１の曲線Ｌ１ｃ、Ｌ１ｍに対して、灯具正面視において角度θ分だけ光軸Ａｘ回りに反時計方向に傾斜するようにして延びている。

そして、図３において矢印で示すように、境界線Ｂに近いセルＣ２においては、出射光の向きを曲線Ｌ２ｃに沿って僅かに左向きとし、凸レンズ１２の外周縁に近いセルＣ２においては、出射光の向きをやや大きい角度で左向きとし、その中間に位置するセルＣ２においては、その中間の向きとするようになっている。その際、各段毎に、境界線Ｂに隣接するセルＣ２から凸レンズ１２の外周縁に隣接するセルＣ２まで、出射光の向きを、水平面に対して角度θ傾斜した傾斜平面内において徐々に変化させるようになっている。ただし、光軸Ａｘから斜め下方へ延びる曲線Ｌ２ｍと境界線Ｂとで囲まれた扇形の領域内のセルＣ２においては、出射光の向きを曲線Ｌ２ｃに沿ってやや右向きとするようになっている。

この斜め方向拡散領域Ｚ２は、その上部領域Ｚ２ａおよび下部領域Ｚ２ｂ（図３において斜線で示す領域）においては、該領域Ｚ２に到達した発光素子１４からの光を、下方側（正確には上記傾斜平面に対して下方側）へ拡散する光として出射させるように構成されている。その際、下方側への出射光偏向量は、境界線Ｂの上端点および光軸Ａｘから斜め下方へ延びる曲線Ｌ２ｍの下端点の各々に近いセルＣ２におけるものほど、大きくなるように設定されている。

なお、図３において各セルＣ１、Ｃ２の中心位置から延びる矢印は、図４において太い矢印で示すように、発光チップ１４ａの下端縁１４ａ１における自車線側の端点（すなわち凸レンズ１２の後側焦点Ｆの位置）から凸レンズ１２に入射した光が、各セルＣ１、Ｃ２から出射する向きを示すものである。

このように凸レンズ１２の前方側表面１２ａを形成することにより、この前方側表面１２ａは水平方向拡散領域Ｚ１と斜め方向拡散領域Ｚ２との境界線Ｂにおいて不連続な表面形状となり、この境界線Ｂが稜線として形成されることとなる。

図５は、本実施形態に係る車両用照明灯具１０から前方へ照射される光により、灯具前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンＰＡを透視的に示す図である。

同図に示すように、この配光パターンＰＡは、２点鎖線で示すロービーム用配光パターンＰＬ１の一部として形成される配光パターンであって、第１の配光パターンＰＡ１と第２の配光パターンＰＡ２との合成配光パターンとして形成されている。そして、この配光パターンＰＡと、図示しない他の灯具ユニットから前方へ照射される光により形成される配光パターンとの合成配光パターンとして、ロービーム用配光パターンＰＬ１が形成されるようになっている。

このロービーム用配光パターンＰＬ１は、左配光のロービーム用配光パターンであって、その上端部に水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有している。その際、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖを通る鉛直線であるＶ−Ｖ線に対して、対向車線側に水平カットオフラインＣＬ１が形成されるとともに、自車線側に斜めカットオフラインＣＬ２が形成されており、両カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の交点であるエルボ点Ｅは、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖの０．５〜０．６°程度下方に位置している。そして、このロービーム用配光パターンＰＬ１においては、エルボ点Ｅを左寄りに囲むようにして高光度領域であるホットゾーンＨＺが形成されるようになっている。

配光パターンＰＡ１は、水平方向拡散領域Ｚ１からの出射光により形成される配光パターンであって、その上端縁を水平カットオフラインＣＬ１に略一致させるようにして形成されている。一方、配光パターンＰＡ２は、斜め方向拡散領域Ｚ２からの出射光により形成される配光パターンであって、その上端縁を斜めカットオフラインＣＬ２に略一致させるようにして形成されている。そして、ロービーム用配光パターンＰＬのホットゾーンＨＺは、主として、これら２つの配光パターンＰＡ１、ＰＡ２の重複部分により形成されるようになっている。

図６（ａ）は、配光パターンＰＡ１を詳細に示す図であり、同図（ｂ）は、配光パターンＰＡ２を詳細に示す図である。

これらの図に示すように、凸レンズ１２が仮に通常の平凸非球面レンズであったとすると、発光チップ１４ａの反転投影像Ｉｏは、上記仮想鉛直スクリーン上において、エルボ点Ｅの位置（すなわち仮想鉛直スクリーンと光軸Ａｘとの交点）に、その上端縁Ｉｏ１の対向車線側の端点が位置するとともに、エルボ点Ｅを通る水平線上に、その上端縁Ｉｏ１が位置するようにして形成されることとなる。これは、発光チップ１４ａの下端縁１４ａ１が、光軸Ａｘを含む水平面上に位置しているとともに、この下端縁１４ａ１における自車線側の端点が、凸レンズ１２の後側焦点Ｆに位置していることによるものである。その際、発光チップ１４ａの下端縁１４ａ１が、凸レンズ１２の後側焦点Ｆから水平方向に延びているので、反転投影像Ｉｏの上端縁Ｉｏ１は、明暗比が極めて高いものとなる。

実際には、凸レンズ１２の前方側表面１２ａは、その光軸Ａｘを含む鉛直面に関して対向車線側に位置する領域が水平方向拡散領域Ｚ１として構成されるとともに自車線側に位置する領域が斜め方向拡散領域Ｚ２として構成されているので、上記仮想鉛直スクリーン上には、水平方向拡散領域Ｚ１からの出射光により、反転投影像Ｉｏを水平方向に引き伸ばした配光パターンとして、水平方向に延びる配光パターンＰＡ１が形成されるとともに、斜め方向拡散領域からの出射光により、反転投影像Ｉｏを水平方向に対して自車線側へ向けて所定角度θ上向きに傾斜した斜め方向に引き伸ばした配光パターンとして、上記斜め方向に延びる配光パターンＰＡ２が形成されることとなる。

図６（ａ）においては、配光パターンＰＡ１の拡がりの様子を、複数の反転投影像Ｉｚ１の重ね合わせで示している。

この配光パターンＰＡ１は、発光チップ１４ａの反転投影像Ｉｏを、水平方向に関して、左方向に小さく引き伸ばすとともに右方向に大きく引き伸ばした配光パターンとして形成されている。その際、反転投影像Ｉｏの上端縁Ｉｏ１はエルボ点Ｅを通る水平線上に位置しているので、この配光パターンＰＡ１の上端縁は明暗比が極めて高いものとなり、これにより水平カットオフラインＣＬ１は鮮明なものとなる。

一方、図６（ｂ）においては、配光パターンＰＡ２の拡がりの様子を、複数の反転投影像Ｉｚ２、Ｉｚ２ａ、Ｉｚ２ｂの重ね合わせで示している。

この配光パターンＰＡ２は、発光チップ１４ａの反転投影像Ｉｏを、上記斜め方向に関して、右方向に小さく引き伸ばすとともに左方向にやや大きく引き伸ばした配光パターンとして形成されている。その際、反転投影像Ｉｏの上端縁Ｉｏ１が延びる方向と反転投影像Ｉｏが引き伸ばされる方向とは一致していないので、この配光パターンＰＡ２の上端縁は、配光パターンＰＡ１の上端縁ほどには明暗比が高くはならない。しかしながら、この配光パターンＰＡ２は、その拡散角が比較的小さいので、斜めカットオフラインＣＬ２はある程度鮮明なものとなる。

この配光パターンＰＡ２を構成している複数の反転投影像Ｉｚ２のうち、斜め方向拡散領域Ｚ２における上部領域Ｚ２ａおよび下部領域Ｚ２ｂからの出射光により形成される反転投影像Ｉｚ２ａ、Ｉｚ２ｂは、斜めカットオフラインＣＬ２に対してやや下方に位置しているが、これは、上部領域Ｚ２ａおよび下部領域Ｚ２ｂからの出射光が、下方側へ拡散する光となっていることによるものである。

以上詳述したように、本実施形態に係る車両用照明灯具１０は、矩形状の発光面を有する発光チップ１４ａを備えた発光素子１４からの直射光を、凸レンズ１２で偏向制御することにより、ロービーム用配光パターンＰＬ１の一部として、上端部に水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する配光パターンＰＡを形成するように構成されているが、発光素子１４は、その発光チップ１４ａの下端縁１４ａ１を、光軸Ａｘを含む水平面上に位置させるとともに、該下端縁１４ａ１における自車線側の端点を、凸レンズ１２の後側焦点Ｆに位置させるようにして、前向きに配置されており、また、凸レンズ１２の前方側表面１２ａは、その一部の領域が水平方向拡散領域Ｚ１として構成されるとともに、他の一部の領域が斜め方向拡散領域Ｚ２として構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、発光素子１４は凸レンズ１２の後側焦点Ｆ近傍において前向きに配置されているので、その発光チップ１４ａの反転投影像Ｉｏが灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に形成されることとなるが、その際、この発光チップ１４ａは、その下端縁１４ａ１が光軸Ａｘを含む水平面上に位置しており、かつ、この下端縁１４ａ１における自車線側の端点が凸レンズ１２の後側焦点Ｆに位置しているので、凸レンズ１２が仮に通常の平凸非球面レンズであったとすると、発光チップ１４ａの反転投影像Ｉｏは、上記仮想鉛直スクリーン上において、該仮想鉛直スクリーンと光軸Ａｘとの交点に、その上端縁Ｉｏ１の対向車線側の端点が位置するとともに、上記交点を通る水平線上に、その上端縁Ｉｏ１が位置するようにして形成されることとなる。

実際には、凸レンズ１２の前方側表面１２ａは、その一部の領域が、該領域に到達した発光素子１４からの光を、水平方向に拡散する光として出射させる水平方向拡散領域Ｚ１として構成されるとともに、他の一部の領域が、該領域に到達した発光素子１４からの光を、水平方向に対して自車線側へ向けて所定角度θ上向きに傾斜した斜め方向に拡散する光として出射させる斜め方向拡散領域Ｚ２として構成されているので、上記仮想鉛直スクリーン上には、水平方向拡散領域Ｚ１からの出射光により、水平方向に延びる配光パターンＰＡ１が形成されるとともに、斜め方向拡散領域Ｚ２からの出射光により、水平方向に対して自車線側へ向けて所定角度θ上向きに傾斜した斜め方向に延びる配光パターンＰＡ２が形成されることとなる。

そして、これら配光パターンＰＡ１、ＰＡ２の合成配光パターンとして、上端部に水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する配光パターンＰＡが形成されることとなる。

その際、配光パターンＰＡ１は、発光チップ１４ａの反転投影像Ｉｏが水平方向に引き伸ばされた配光パターンとして形成されるが、この発光チップ１４ａの下端縁１４ａは凸レンズ１２の後側焦点Ｆから水平方向に延びているので、この配光パターンＰＡ１の上端縁は明暗比が極めて高いものとなり、これにより水平カットオフラインＣＬ１を鮮明なものとすることができる。

しかも本実施形態においては、従来のようにシェードにより発光素子１４からの直射光の一部を遮蔽することを必要とせずに、水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を形成することができ、これにより光源光束を有効に利用することができる。

このように本実施形態によれば、発光素子１４を光源とする直射型の車両用照明灯具１０において、上端部に水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する配光パターンＰＡを形成するようにした場合にも光源光束の利用効率を高めることができる。しかもこれを、小型でかつ簡単な灯具構成により実現することができる。

特に本実施形態においては、凸レンズ１２の前方側表面１２ａにおける、光軸Ａｘを含む鉛直面に関して、対向車線側に位置する領域が水平方向拡散領域Ｚ１として構成されるとともに、自車線側に位置する領域が斜め方向拡散領域Ｚ２として構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、水平方向拡散領域Ｚ１は、自車線側へ向かう出射光よりも対向車線側へ向かう出射光が多くなるように構成されていることが、ある程度の長さを有する水平カットオフラインＣＬ１を形成するという観点から好ましい。その際、仮に、光軸Ａｘを含む鉛直面に関して自車線側に位置する領域が、水平方向拡散領域Ｚ１として構成されていたとすると、凸レンズ１２の前方側表面１２ａでの出射光の屈折角が大きくなるので、この前方側表面１２ａにおいて内面反射する光の割合が多くなってしまい、その分だけ光源光束の損失となってしまうこととなる。その点、光軸Ａｘを含む鉛直面に関して対向車線側に位置する領域が、水平方向拡散領域Ｚ１として構成されたものとすれば、凸レンズ１２の前方側表面１２ａでの出射光の屈折角が小さくなるので、この前方側表面１２ａで内面反射する光の割合が少なくなり、これにより光源光束の利用効率を高めることができる。

同様に、斜め方向拡散領域Ｚ２は、対向車線側へ向かう出射光よりも自車線側へ向かう出射光が多くなるように構成されていることが、ある程度の長さを有する斜めカットオフラインＣＬ２を形成するという観点から好ましい。その際、仮に、光軸Ａｘを含む鉛直面に関して対向車線側に位置する領域が、斜め方向拡散領域として構成されていたとすると、凸レンズ１２の前方側表面１２ａでの出射光の屈折角が大きくなるので、この前方側表面１２ａにおいて内面反射する光の割合が多くなってしまい、その分だけ光源光束の損失となってしまうこととなる。その点、光軸Ａｘを含む鉛直面に関して自車線側に位置する領域が、斜め方向拡散領域Ｚ２として構成されたものとすれば、凸レンズ１２の前方側表面１２ａでの出射光の屈折角が小さくなるので、この前方側表面１２ａで内面反射する光の割合が少なくなり、これにより光源光束の利用効率を高めることができる。

しかも本実施形態においては、斜め方向拡散領域Ｚ２の一部が、該領域Ｚ２に到達した発光素子からの光を、下方側へ拡散する光として出射させる下向き拡散領域Ｚ２ａ、Ｚ２ｂとして構成されているので、ロービーム用配光パターンＰＬ１におけるエルボ点Ｅからやや自車線側寄りに位置する部分の明るさを増大させることができ、これにより、そのホットゾーンＨＺを所望する大きさおよび形状で形成することが容易に可能となる。

次に、本願発明の第２実施形態について説明する。

図７は、本実施形態に係る車両用照明灯具１１０を示す正面図である。

同図に示すように、本実施形態に係る車両用照明灯具１１０は、その基本的な構成は第１実施形態に係る車両用照明灯具１０と同様であるが、その発光素子１４の配置および凸レンズ１１２の形状が、第１実施形態の場合と異なっている。

すなわち、本実施形態に係る車両用照明灯具１１０においても、その発光素子１４の構成自体は第１実施形態の場合と同様であるが、本実施形態の発光素子１４は、その発光チップ１４ａの下端縁１４ａ１を、光軸Ａｘを含む水平面に対して自車線側へ向けて所定角度θ（具体的にはθ＝１５°）上向きに傾斜した傾斜面上に位置させるとともに、該下端縁１４ａ１における対向車線側の端点を、凸レンズ１２の後側焦点Ｆに位置させるようにして、前向きに配置されている。

この車両用照明灯具１１０は、第１実施形態に係る車両用照明灯具１０と同様、図示しないランプボディ等に対して光軸調整可能に組み込まれた状態で、車両用前照灯の灯具ユニットとして用いられるようになっており、また、光軸調整が完了した段階では、その光軸Ａｘが車両前後方向に対して０．５〜０．６°程度下向きの方向に延びた状態で配置されるようになっている。

本実施形態の凸レンズ１１２は、第１実施形態の凸レンズ１２と同様、前方側表面１１２ａが凸面で後方側表面１１２ｂが平面の平凸非球面レンズに近い形状を有する凸レンズであって、光軸Ａｘ上に配置されている。その際、この凸レンズ１１２の前方側表面１１２ａは、その光軸Ａｘを含む鉛直面に沿った断面形状が、平凸非球面レンズにおける前方側表面１１２ａの断面形状を有しているが、上記鉛直面に沿った断面形状以外の断面形状は、平凸非球面レンズにおける前方側表面１１２ａの断面形状を幾分変形させた形状を有している。したがって、この凸レンズ１１２の後側焦点Ｆとは、正確には、光軸Ａｘを含む鉛直面内における後側焦点のことである。この凸レンズ１１２の前方側表面１１２ａの詳細については後述する。

図８は、凸レンズ１１２を発光チップ１４ａと共に示す正面図であり、図９は、図８のIX-IX 線断面図である。

これらの図に示すように、凸レンズ１１２の前方側表面１１２ａは、第１実施形態の凸レンズ１２と同様、光軸Ａｘを含む鉛直面に関して対向車線側に位置する全領域が、水平方向拡散領域Ｚ１として構成されるとともに、光軸Ａｘを含む鉛直面に関して自車線側に位置する全領域が、斜め方向拡散領域Ｚ２として構成されている。

水平方向拡散領域Ｚ１は、第１実施形態の凸レンズ１２の場合と同様、複数のセルＣ１に区分けされており、これら各セルＣ１毎に光出射方向が設定されている。

具体的には、図８において矢印で示すように、境界線Ｂに近いセルＣ１においては、出射光の向きをやや大きい角度で左向きとし、凸レンズ１１２の外周縁に近いセルＣ１においては、出射光の向きを比較的大きい角度で右向きとし、その中間に位置するセルＣ１においては、その中間の向きとするようになっている。その際、各段毎に、境界線Ｂに隣接するセルＣ１から凸レンズ１１２の外周縁に隣接するセルＣ１まで、出射光の向きを水平面内において徐々に変化させるようになっている。

一方、斜め方向拡散領域Ｚ２は、第１実施形態の凸レンズ１２の場合と同様、複数のセルＣ２に区分けされており、これら各セルＣ２毎に光出射方向が設定されている。

具体的には、図８において矢印で示すように、境界線Ｂに近いセルＣ２においては、出射光の向きを曲線Ｌ２ｃに沿って小さい角度で左向きとし、凸レンズ１１２の外周縁に近いセルＣ２においては、出射光の向きをある程度大きい角度で左向きとし、その中間に位置するセルＣ２においては、その中間の向きとするようになっている。本実施形態においては、光軸Ａｘから斜め下方へ延びる曲線Ｌ２ｍと境界線Ｂとで囲まれた扇形の領域内のセルＣ２においても、出射光の向きを曲線Ｌ２ｃに沿ってやや左向きとするようになっている。その際、各段毎に、境界線Ｂに隣接するセルＣ２から凸レンズ１１２の外周縁に隣接するセルＣ２まで、出射光の向きを、水平面に対して角度θ傾斜した傾斜平面内において徐々に変化させるようになっている。

この斜め方向拡散領域Ｚ２は、その上部領域Ｚ２ａおよび下部領域Ｚ２ｂ（図８において斜線で示す領域）においては、該領域Ｚ２に到達した発光素子１４からの光を、下方側（正確には上記傾斜平面に対して下方側）へ拡散する光として出射させるように構成されている。その際、下方側への出射光偏向量は、境界線Ｂの上端点および光軸Ａｘから斜め下方へ延びる曲線Ｌ２ｍの下端点の各々に近いセルＣ２におけるものほど、大きくなるように設定されている。

なお、図８において、各セルＣ１、Ｃ２の中心位置から延びる矢印は、図９において太い矢印で示すように、発光チップ１４ａの下端縁１４ａ１における対向車線側の端点（すなわち凸レンズ１１２の後側焦点Ｆの位置）から凸レンズ１１２に入射した光が、各セルＣ１、Ｃ２から出射する向きを示すものである。

このように凸レンズ１１２の前方側表面１１２ａを形成することにより、この前方側表面１１２ａは水平方向拡散領域Ｚ１と斜め方向拡散領域Ｚ２との境界線Ｂにおいて不連続な表面形状となり、この境界線Ｂが稜線として形成されることとなる。

図１０は、本実施形態に係る車両用照明灯具１１０から前方へ照射される光により、灯具前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンＰＢを透視的に示す図である。

同図に示すように、この配光パターンＰＢは、２点鎖線で示すロービーム用配光パターンＰＬ２の一部として形成される配光パターンであって、第１の配光パターンＰＢ１と第２の配光パターンＰＢ２との合成配光パターンとして形成されている。そして、この配光パターンＰＢと、図示しない他の灯具ユニットから前方へ照射される光により形成される配光パターンとの合成配光パターンとして、ロービーム用配光パターンＰＬ２が形成されるようになっている。

このロービーム用配光パターンＰＬ２は、左配光のロービーム用配光パターンであって、その上端部に水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有している。その際、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖを通る鉛直線であるＶ−Ｖ線に対して、対向車線側に水平カットオフラインＣＬ１が形成されるとともに、自車線側に斜めカットオフラインＣＬ２が形成されており、両カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の交点であるエルボ点Ｅは、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖの０．５〜０．６°程度下方に位置している。そして、このロービーム用配光パターンＰＬにおいては、エルボ点Ｅを左寄りに囲むようにして高光度領域であるホットゾーンＨＺが形成されるようになっている。

配光パターンＰＢ１は、水平方向拡散領域Ｚ１からの出射光により形成される配光パターンであって、その上端縁を水平カットオフラインＣＬ１に略一致させるようにして形成されている。一方、配光パターンＰＢ２は、斜め方向拡散領域Ｚ２からの出射光により形成される配光パターンであって、その上端縁を斜めカットオフラインＣＬ２に略一致させるようにして形成されている。そして、ロービーム用配光パターンＰＬ２のホットゾーンＨＺは、主として、これら２つの配光パターンＰＢ１、ＰＢ２の重複部分により形成されるようになっている。

図１１（ａ）は、配光パターンＰＢ１を詳細に示す図であり、同図（ｂ）は、配光パターンＰＢ２を詳細に示す図である。

これらの図に示すように、凸レンズ１１２が仮に通常の平凸非球面レンズであったとすると、発光チップ１４ａの反転投影像Ｉｏは、上記仮想鉛直スクリーン上において、エルボ点Ｅの位置（すなわち、仮想鉛直スクリーンと光軸Ａｘとの交点）に、その上端縁Ｉｏ１の自車線側の端点が位置するとともに、エルボ点Ｅを通り水平線に対して自車線側へ向けて所定角度θ上向きに傾斜した傾斜線上に、その上端縁Ｉｏ１が位置するようにして形成されることとなる。これは、発光チップ１４ａの下端縁１４ａ１が、光軸Ａｘを含む水平面に対して自車線側へ向けて所定角度θ（具体的にはθ＝１５°）上向きに傾斜した傾斜面上に位置しているとともに、この下端縁１４ａ１における対向車線側の端点が、凸レンズ１１２の後側焦点Ｆに位置していることによるものである。

実際には、凸レンズ１１２の前方側表面１１２ａは、その光軸Ａｘを含む鉛直面に関して対向車線側に位置する領域が水平方向拡散領域Ｚ１として構成されるとともに自車線側に位置する領域が斜め方向拡散領域Ｚ２として構成されているので、上記仮想鉛直スクリーン上には、水平方向拡散領域Ｚ１からの出射光により、水平方向に延びる配光パターンＰＢ１が形成されるとともに、斜め方向拡散領域Ｚ２からの出射光により、反転投影像Ｉｏを水平方向に対して自車線側へ向けて所定角度θ上向きに傾斜した斜め方向に延びる配光パターンＰＢ２が形成されることとなる。

図１１（ａ）においては、配光パターンＰＢ１の拡がりの様子を、複数の反転投影像Ｉｚ１の重ね合わせで示している。

この配光パターンＰＢ１は、発光チップ１４ａの反転投影像Ｉｏを、水平方向に関して、左右両側へ引き伸ばした配光パターンとして形成されている。その際、反転投影像Ｉｏの上端縁Ｉｏ１が延びる方向と反転投影像Ｉｏが引き伸ばされる方向とは一致していないので、この配光パターンＰＢ１の上端縁は、後述する配光パターンＰＢ２の上端縁ほどには明暗比が高くはならないが、水平カットオフラインＣＬ１として認識し得る程度の鮮明度は十分確保可能である。

一方、図１１（ｂ）においては、配光パターンＰＢ２の拡がりの様子を、複数の反転投影像Ｉｚ２、Ｉｚ２ａ、Ｉｚ２ｂの重ね合わせで示している。

この配光パターンＰＢ２は、発光チップ１４ａの反転投影像Ｉｏを、上記斜め方向に関して、左方向に偏向させつつ引き伸ばした配光パターンとして形成される。その際、反転投影像Ｉｏの上端縁Ｉｏ１は、エルボ点Ｅを通り水平線に対して自車線側へ向けて所定角度θ上向きに傾斜した傾斜線上に位置しているので、配光パターンＰＢ２の上端縁は明暗比が極めて高いものとなり、これにより斜めカットオフラインＣＬ２は鮮明なものとなる。

この配光パターンＰＢ２を構成している複数の反転投影像Ｉｚ２のうち、斜め方向拡散領域Ｚ２における上部領域Ｚ２ａおよび下部領域Ｚ２ｂからの出射光により形成される反転投影像Ｉｚ２ａ、Ｉｚ２ｂは、斜めカットオフラインＣＬ２に対してやや下方に位置しているが、これは、上部領域Ｚ２ａおよび下部領域Ｚ２ｂからの出射光が、下方側へ拡散する光となっていることによるものである。

以上詳述したように、本実施形態に係る車両用照明灯具１１０においても、配光パターンＰＢ１、ＰＢ２の合成配光パターンとして、上端部に水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する配光パターンＰＢが形成されることとなる。

その際、配光パターンＰＢ２は、発光チップ１４ａの反転投影像Ｉｏが水平方向に対して自車線側へ向けて所定角度θ上向きに傾斜した斜め方向に引き伸ばされた配光パターンとして形成されるが、この発光チップ１４ａの下端縁１４ａ１は凸レンズ１１２の後側焦点Ｆから水平方向に対して自車線側へ向けて所定角度θ上向きに傾斜した斜め方向に延びているので、この配光パターンＰＢ２の上端縁は明暗比が極めて高いものとなり、これにより斜めカットオフラインＣＬ２を鮮明なものとすることができる。

しかも本実施形態においては、従来のようにシェードにより発光素子１４からの直射光の一部を遮蔽することを必要とせずに、水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を形成することができ、これにより光源光束を有効に利用することができる。

このように本実施形態によれば、発光素子１４を光源とする直射型の車両用照明灯具１１０において、上端部に水平および斜めカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する配光パターンＰＡを形成するようにした場合にも光源光束の利用効率を高めることができる。しかもこれを、小型でかつ簡単な灯具構成により実現することができる。

また本実施形態においても、凸レンズ１１２の前方側表面１１２ａにおける、光軸Ａｘを含む鉛直面に関して、対向車線側に位置する領域が水平方向拡散領域Ｚ１として構成されるとともに、自車線側に位置する領域が斜め方向拡散領域Ｚ２として構成されているので、凸レンズ１１２の前方側表面１１２ａで内面反射する光の割合が少なくなり、これにより光源光束の利用効率を高めることができる。

しかも本実施形態においても、斜め方向拡散領域Ｚ２の一部が、該領域Ｚ２に到達した発光素子１４からの光を、下方側へ拡散する光として出射させる下向き拡散領域Ｚ２ａ、Ｚ２ｂとして構成されているので、ロービーム用配光パターンＰＬ２におけるエルボ点からやや自車線側寄りに位置する部分の明るさを増大させることができ、これにより、そのホットゾーンＨＺを所望する大きさおよび形状で形成することが容易に可能となる。

ところで、上記各実施形態においては、発光素子１４の発光チップ１４ａが、横長矩形状の発光面を有しているものとして説明したが、正方形あるいは縦長矩形状の発光面を有するものを用いることも、もちろん可能である。

また、上記各実施形態においては、光軸Ａｘを含む鉛直面に関して対向車線側に位置する全領域が、水平方向拡散領域Ｚ１として構成されるとともに、光軸Ａｘを含む鉛直面に関して自車線側に位置する全領域が、斜め方向拡散領域Ｚ２として構成されているものとして説明したが、これら水平方向拡散領域Ｚ１あるいは斜め方向拡散領域Ｚ２における一部の領域を、これとは異なる構成（例えば、通常の平凸非球面レンズにおける前方側表面の形状のままに維持して、反転投影像Ｉｏをそのまま上記仮想鉛直スクリーン上に投影させる構成）とすることも可能である。

さらに、上記各実施形態においては、凸レンズ１２の後方側表面１２ｂが平面で構成されているものとして説明したが、凸面あるいは凹面で構成されたものとすることも可能である。

また、上記各実施形態においては、その車両用照明灯具１０、１１０からの光照射により形成される配光パターンＰＡ、ＰＢが、左配光のロービーム用配光パターンＰＬ１、ＰＬ２の一部として形成される場合について説明したが、右配光のロービーム用配光パターンの一部として形成される場合においても、各車両用照明灯具１０、１１０の構成をそれぞれ左右反転させた構成とすれば、上記各実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。

さらに、上記第１実施形態に係る車両用照明灯具１０と、上記第２実施形態に係る車両用照明灯具１１０とを、車両用前照灯の一部として一緒に組み込むようにすることも可能である。このようにした場合には、車両用照明灯具１０からの光照射により形成される配光パターンＰＡにより鮮明な水平カットオフラインＣＬ１を得ることができるとともに、車両用照明灯具１１０からの光照射により形成される配光パターンＰＢにより鮮明な斜めカットオフラインＣＬ２を得ることができる。

本願発明の第１実施形態に係る車両用照明灯具を示す正面図 図１のII-II 線断面図 上記車両用照明灯具の凸レンズを発光チップと共に示す正面図 図３のIV-IV 線断面図 上記車両用照明灯具から前方へ照射される光により、灯具前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを透視的に示す図 （ａ）は、上記配光パターンの一部を構成する第１の配光パターンを詳細に示す図、（ｂ）は、上記配光パターンの他の部分を構成する第２の配光パターンを詳細に示す図 本願発明の第２実施形態に係る車両用照明灯具を示す正面図 上記第２実施形態に係る車両用照明灯具の凸レンズを発光チップと共に示す正面図 図８のIX-IX 線断面図 上記第２実施形態に係る車両用照明灯具から前方へ照射される光により上記仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを透視的に示す図 （ａ）は、図１０に示す配光パターンの一部を構成する第１の配光パターンを詳細に示す図、（ｂ）は、図１０に示す配光パターンの他の部分を構成する第２の配光パターンを詳細に示す図

符号の説明

１０、１１０ 車両用照明灯具
１２、１１２ 凸レンズ
１２ａ、１１２ａ 前方側表面
１２ｂ、１１２ｂ 後方側表面
１４ 発光素子
１４ａ 発光チップ
１４ａ１ 下端縁
１４ｂ 基板
１６ 金属プレート
１８ ベース部材
Ａｘ 光軸
Ｂ 境界線
Ｃ１、Ｃ２ セル
ＣＬ１ 水平カットオフライン
ＣＬ２ 斜めカットオフライン
Ｅ エルボ点
Ｆ 後側焦点
ＨＺ ホットゾーン
Ｉｏ 反転投影像
Ｉｏ１ 上端縁
Ｉｚ１、Ｉｚ２、Ｉｚ２ａ、Ｉｚ２ｂ 反転投影像
Ｌ１ｃ、Ｌ１ｍ、Ｌ２ｃ、Ｌ２ｍ 曲線
ＰＡ、ＰＢ 配光パターン
ＰＡ１、ＰＢ１ 第１の配光パターン
ＰＡ２、ＰＢ２ 第２の配光パターン
ＰＬ１、ＰＬ２ ロービーム用配光パターン
Ｚ１ 水平方向拡散領域
Ｚ２ 斜め方向拡散領域
Ｚ２ａ 上部領域
Ｚ２ｂ 下部領域

Claims (4)

1. 車両前後方向に延びる光軸上に配置された凸レンズと、この凸レンズの後側焦点近傍に配置された発光素子とを備え、上記発光素子からの直射光を上記凸レンズで偏向制御することにより、上端部に水平および斜めカットオフラインを有する配光パターンを形成するように構成された車両用照明灯具において、
   上記発光素子が、矩形状の発光面を有する発光チップを備えてなり、この発光チップの下端縁を、上記光軸を含む水平面上に位置させるとともに、該下端縁における自車線側の端点を上記後側焦点に位置させるようにして、前向きに配置されており、
   上記凸レンズの前方側表面における一部の領域が、該領域に到達した上記発光素子からの光を、水平方向に拡散する光として出射させる水平方向拡散領域として構成されており、
   上記凸レンズの前方側表面における他の一部の領域が、該領域に到達した上記発光素子からの光を、水平方向に対して自車線側へ向けて所定角度上向きに傾斜した斜め方向に拡散する光として出射させる斜め方向拡散領域として構成されている、ことを特徴とする車両用照明灯具。
2. 車両前後方向に延びる光軸上に配置された凸レンズと、この凸レンズの後側焦点近傍に配置された発光素子とを備え、上記発光素子からの直射光を上記凸レンズで偏向制御することにより、上端部に水平および斜めカットオフラインを有する配光パターンを形成するように構成された車両用照明灯具において、
   上記発光素子が、矩形状の発光面を有する発光チップを備えてなり、この発光チップの下端縁を、上記光軸を含む水平面に対して自車線側へ向けて所定角度上向きに傾斜した傾斜面上に位置させるとともに、該下端縁における対向車線側の端点を上記後側焦点に位置させるようにして、前向きに配置されており、
   上記凸レンズの前方側表面における一部の領域が、該領域に到達した上記発光素子からの光を、水平方向に拡散する光として出射させる水平方向拡散領域として構成されており、
   上記凸レンズの前方側表面における他の一部の領域が、該領域に到達した上記発光素子からの光を、水平方向に対して自車線側へ向けて上記所定角度上向きに傾斜した斜め方向に拡散する光として出射させる斜め方向拡散領域として構成されている、ことを特徴とする車両用照明灯具。
3. 上記前方側表面における、上記光軸を含む鉛直面に関して対向車線側に位置する領域が、上記水平方向拡散領域として構成されており、
   上記前方側表面における、上記光軸を含む鉛直面に関して自車線側に位置する領域が、上記斜め方向拡散領域として構成されている、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用照明灯具。
4. 上記斜め方向拡散領域の一部が、該領域に到達した上記発光素子からの光を、下方側へ拡散する光として出射させる下向き拡散領域として構成されている、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の車両用照明灯具。

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