JP6299265B2 - 車両用前照灯 - Google Patents

Description

この発明は、半導体型光源とレンズとを備えるレンズ直射型の車両用前照灯に関するものである。特に、この発明は、レンズ分光現象による色帯の出現を抑制す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、特許文献２、特許文献３）。以下、従来の車両用前照灯について説明する。

特許文献１の車両用前照灯は、光源からの光を反射器で反射させて、その反射光の一部がマスクで隠されて、残りの反射光がレンズを通過してロービームとして照射されるものである。特許文献１の車両用前照灯は、レンズの表面に光学的散乱効果を有する領域を設けることにより、レンズ分光現象による色帯の出現を抑制するものである。

また、特許文献２の車両用前照灯は、光源からの光をリフレクタで反射させて、その反射光の一部がシェードで遮断されて、残りの反射光が投影レンズを通してカットラインを有する配光パターンとして照射されるものである。特許文献２の車両用前照灯は、投影レンズを、上部の大屈折率の第１投影レンズ部と下部の小屈折率の第２投影レンズ部とから構成することにより、レンズ分光現象による色帯の出現を抑制するものである。

さらに、特許文献３の車両用前照灯は、半導体光源からの光をリフレクタで反射させて、その反射光の一部がシェードで遮断されて、残りの反射光が投影レンズを通してカットオフラインを有する配光パターンとして照射されるものである。特許文献３の車両用前照灯は、投影レンズに光分散部を設けることにより、レンズ分光現象による色帯の出現を抑制するものである。

特開２００５−３０２７１８号公報 特開２００９−１８１８４５号公報 特開２００９−１９９９３８号公報

かかる車両用前照灯においては、レンズ分光現象による色帯の出現を抑制することが重要である。

この発明が解決しようとする課題は、レンズ分光現象による色帯の出現を抑制することが重要で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、左右方向に長い形状のレンズと、を備え、半導体型光源の発光中心が、レンズの基準焦点もしくはその近傍に配置されていて、レンズが、基準光軸を含む上下方向及び左右方向の中央部と、中央部に対して上下方向にそれぞれ形成されている周囲部と、から構成されていて、中央部の入射面もしくは出射面のうち少なくともいずれか一方の一部分には、中央部で形成される配光パターンを拡散させて中央部で形成される配光パターン中に周囲部で形成される配光パターンを包含させる光拡散手段が、設けられており、周囲部が、中央部に隣接して形成されている内側部と、中央部から内側部を挟んで形成されている外側部とに分割されていて、周囲部の内側部で形成される配光パターンは、周囲部の外側部で形成される配光パターンを包含する配光パターンである、ことを特徴とする。

この発明（請求項２にかかる発明）は、中央部および周囲部が、レンズのうち、集光配光パターンを形成する部分であり、 中央部で形成される集光配光パターンが、主に白色光で形成されている、ことを特徴とする。

この発明は、周囲部が、中央部に隣接して形成されている内側部と、中央部から内側部を挟んで形成されている外側部とに分割されていて、周囲部の内側部で形成される配光パターンが、周囲部の外側部で形成される配光パターンと同一もしくはほぼ同一大きさの配光パターン、あるいは、周囲部の外側部で形成される配光パターンを包含する大きさの配光パターンである、ことを特徴とする。

この発明（請求項３にかかる発明）は、中央部の光拡散手段が、微小光拡散素子群であり、周囲部の入射面もしくは出射面のうち少なくともいずれか一方の一部分にも、微小光拡散素子群が設けられていて、中央部の微小光拡散素子群の凹凸量が、周囲部の微小光拡散素子群の凹凸量よりも大きい、ことを特徴とする。

この発明（請求項４にかかる発明）は、周囲部が、中央部に対して上側部分と下側部分とに構成されていて、周囲部の上側部分で形成される配光パターンもしくは周囲部の下側部分で形成される配光パターンのうち少なくともいずれか一方の配光パターンを、他方の配光パターンに対して、上もしくは下のうち少なくともいずれか一方にずらす、ことを特徴とする。

この発明の車両用前照灯は、レンズの中央部に設けた光拡散手段により、レンズの中央部で形成される配光パターンがレンズの周囲部で形成される配光パターンを包含することができる。しかも、レンズの中央部で形成される配光パターンは、レンズの色収差の影響が無いもしくは少ないので、主に白色光で形成されている。このために、レンズの色収差の影響を受けて分光色の色帯を伴うレンズの周囲部で形成される配光パターンは、レンズの中央部で形成される白色光の配光パターン中に包含することができる。これにより、レンズ分光現象による色帯の出現を抑制することができる。

図１は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態を示すレンズと半導体型光源の背面図である。 図２は、レンズと半導体型光源を示す垂直断面図（図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図）である。 図３は、レンズと半導体型光源を示す水平断面図（図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図）である。 図４は、レンズの中央部の出射面および周囲部の出射面の一部を示す一部拡大垂直断面図である。 図５は、レンズの全体部分で形成されるハイビーム配光パターンを示す説明図である。 図６は、レンズのうち集光配光パターンを形成する部分で形成されるハイビーム配光パターンのうちの集光配光パターンを示す説明図である。 図７は、集光配光パターンの概略を示す説明図である。 図８は、レンズの中央部で形成される集光配光パターンを示す説明図である。 図９は、レンズの周囲部の内側部で形成される集光配光パターンを示す説明図である。 図１０は、レンズの周囲部の外側部で形成される集光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。図５〜図１０において、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。また、図５、図６、図８〜図１０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る。この等光度曲線の説明図において、中央の等光度曲線は、高光度を示し、外側の等光度曲線は、低光度を示す。さらに、図７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説明図である。この明細書、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。

（実施形態の構成の説明）
以下、この実施形態にかかる車両用前照灯の構成について説明する。図１〜図３中、符号１は、この実施形態にかかる車両用前照灯（たとえば、ヘッドランプなど）である。前記車両用前照灯１は、車両の前部の左右両端部に搭載されている。

（車両用前照灯１の説明）
前記車両用前照灯１は、図１〜図３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、半導体型光源２と、レンズ３と、ヒートシンク部材（図示せず）と、を備えるものである。

（ランプユニット２、３の説明）
前記半導体型光源２および前記レンズ３および前記ヒートシンク部材は、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。

（半導体型光源２の説明）
前記半導体型光源２は、図１〜図３に示すように、この例では、たとえば、ＬＥＤ、ＯＥＬまたはＯＬＥＤ（有機ＥＬ）などの自発光半導体型光源である。前記半導体型光源２は、１個もしくは複数個の発光チップ（図示せず）と、前記発光チップを封止樹脂部材で封止した発光部（パッケージ、ＬＥＤパッケージ）２０と、前記発光部２０を実装した基板（図示せず）と、から構成されている。前記発光チップが複数個の場合は、Ｘ軸方向（水平方向）に配列されている。

前記基板は、前記ヒートシンク部材に固定されている。この結果、前記半導体型光源２は、前記ヒートシンク部材に保持（固定）されている。前記半導体型光源２は、電源（バッテリー）に電気的に接続されている。前記半導体型光源２の前記発光部２０の発光面は、前側に水平方向に向いている。前記発光部２０の前記発光面の中心（発光中心）Ｏは、前記レンズ３の基準焦点Ｆもしくはその近傍に位置し、かつ、前記レンズ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１〜図３において、Ｘ、Ｙ、Ｚは、直交座標（Ｘ−Ｙ−Ｚ直交座標系）を構成する。前記Ｘ軸は、前記発光部２０の前記発光中心Ｏを通る左右方向の水平軸であって、この実施形態において、右側が＋方向であり、左側が−方向である。また、前記Ｙ軸は、前記発光部２０の前記発光中心Ｏを通る上下方向の鉛直軸であって、この実施形態において、上側が＋方向であり、下側が−方向である。さらに、前記Ｚ軸は、前記発光部２０の前記発光中心Ｏを通る法線（垂線）、すなわち、前記Ｘ軸および前記Ｙ軸と直交する前後方向の軸であって、この実施形態において、前側が＋方向であり、後側が−方向である。

（レンズ３の説明）
前記レンズ３は、図１〜図４に示すように、レンズ部３２と、前記レンズ部３２の周縁部のフランジ部３３と、から構成されている。前記レンズ部３２は、前記半導体型光源２からの光が前記レンズ３中に入射する入射面３０と、前記レンズ３中に入射した光が出射する出射面３１と、から構成されている。前記レンズ３の背面視（正面視）の形状は、横が長く縦が短い長円形状もしくは楕円形状をなす。

前記入射面３０は、複合２次曲面から構成されている。前記入射面３０の垂直断面形状は、図２に示すように、前記半導体型光源２側に凸となる凸曲面（凸曲線）をなす。一方、前記入射面３０の中間部分の水平断面形状は、図３に示すように、前記半導体型光源２に対して凹となる凹曲面（凹曲線）をなす。また、前記入射面３０の左右両側部分の水平断面形状は、図３に示すように、凹曲面の前記中間部分から曲率の変曲点を介して折り返されている形状をなす。たとえば、前記半導体型光源２側に凸となる凸曲面（凸曲線）もしくは前記Ｘ軸方向に平行な平面（直線）をなす。

前記入射面３０における前記中間部分と前記左右両側部分との境界は、前記Ｙ軸と平行な左右２本の垂直線（図１参照）であって、前記Ｚ軸に対して左右θ４の角度（この例では、約±３９°）の位置（図３参照）である。前記入射面３０における前記中間部分は、図５に示すハイビーム配光パターンＨＰのうち、図６、図７に示す集光配光パターン（スポット配光パターン）ＳＰを形成する部分である。なお、前記入射面３０における前記左右両側部分は、図５に示す前記ハイビーム配光パターンＨＰのうち、拡散配光パターン（図６、図７に示す前記集光配光パターンＳＰを包含する拡散配光パターン）を形成する部分である。

前記出射面３１は、前記半導体型光源２と反対側に突出した凸形状をなし、自由曲面から構成されている。すなわち、前記出射面３１の垂直断面形状および水平断面形状は、前記半導体型光源２と反対側に凸となる凸曲面（凸曲線）をなす。

前記フランジ部３３は、前記レンズ部３２の前記入射面３０の全周縁および前記出射面３１の左右周縁から連続してかつ前記出射面３１の上下縁から段部を介して一体に設けられている。前記フランジ部３３は、前記Ｘ軸および前記Ｙ軸と平行もしくはほぼ平行に設けられている。

前記フランジ部３３は、前記ヒートシンク部材に直接もしくはホルダ部材（図示せず）を介して取り付けられている。すなわち、前記レンズ３は、前記フランジ部３３の前記入射面３０側の当接面を前記ヒートシンク部材に直接もしくは前記ホルダ部材に当接させて位置決めさせた状態で、取り付けられている。前記レンズ３は、前記半導体型光源２からの直接入射した光を、図５に示す前記ハイビーム配光パターンＨＰとして、車両の前方に照射する。

（入射面３０の中間部分の説明）
前記レンズ３の前記入射面３０の中間部分は、図６、図７に示す前記集光配光パターンＳＰを形成する部分であって、図１に示すように、前記基準光軸Ｚを含む中央部３Ｃと、前記中央部３Ｃの周囲の少なくとも一部に形成されている周囲部３ＩＵ、３ＩＤ、３ＯＵ、３ＯＤと、から構成されている。

前記周囲部は、前記中央部３Ｃ側の内側部３ＩＵ、３ＩＤと外側の外側部３ＯＵ、３ＯＤとに２個分割されている。前記周囲部は、前記中央部３Ｃに対して上側部分３ＩＵ、３ＯＵと下側部分３ＩＤ、３ＯＤとに構成されている。

前記入射面３０における前記中央部３Ｃと前記周囲部３ＩＵ、３ＩＤ、３ＯＵ、３ＯＤとの境界は、前記Ｘ軸と平行な中央の上下２本の水平線（図１参照）であって、前記Ｚ軸に対して上下θ１の角度（この例では、約±１９°）の位置（図２参照）である。前記入射面３０における前記中央部３Ｃは、図６、図７に示す前記集光配光パターンＳＰのうち、図８に示す第１集光配光パターンＳＰ１を形成する部分である。

前記入射面３０における前記中央部３Ｃは、レンズ光学における近軸領域（ガウス領域）を全部もしくは一部を含む領域であって、レンズの色収差の影響が無いもしくは少ない領域である。この結果、前記入射面３０における前記中央部３Ｃで形成される図８に示す前記第１集光配光パターンＳＰ１は、主に白色光で形成されている。

前記入射面３０における前記周囲部の前記内側部３ＩＵ、３ＩＤと前記外側部３ＯＵ、３ＯＤとの境界は、前記Ｘ軸と平行な中央の上下２本の水平線（図１参照）であって、前記Ｚ軸に対して上下θ２の角度（この例では、約±３５°）の位置（図２参照）である。前記入射面３０における前記内側部３ＩＵ、３ＩＤは、図６、図７に示す前記集光配光パターンＳＰのうち、図９に示す第２集光配光パターンＳＰ２を形成する部分である。一方、前記入射面３０における前記外側部３ＯＵ、３ＯＤは、図６、図７に示す前記集光配光パターンＳＰのうち、図１０に示す第３集光配光パターンＳＰ３を形成する部分である。なお、前記入射面３０における前記外側部３ＯＵ、３ＯＤの外側の境界、すなわち、前記レンズ部３２と前記フランジ部３３との境界は、前記Ｚ軸に対して上下θ３の角度（この例では、約±５０°）の位置（図２参照）である。

前記入射面３０における前記周囲部３ＩＵ、３ＩＤ、３ＯＵ、３ＯＤは、レンズ光学における近軸領域（ガウス領域）を一部を含みもしくは全然含まない領域であって、レンズの色収差の影響を受ける領域である。この結果、前記入射面３０における前記内側部３ＩＵ、３ＩＤで形成される図９に示す前記第２集光配光パターンＳＰ２において、レンズ分光現象による色帯が出現する。たとえば、前記上側部分３ＩＵ、３ＯＵにより形成される図９に示す前記第２集光配光パターンＳＰ２、図１０に示す前記第３集光配光パターンＳＰ３において、上周辺部には赤帯（図示せず）が、下周辺部には青帯（図示せず）が、それぞれ出現する。一方、前記下側部分３ＩＤ、３ＯＤにより形成される図９に示す前記第２集光配光パターンＳＰ２、図１０に示す前記第３集光配光パターンＳＰ３において、上周辺部には青帯（図示せず）が、下周辺部には赤帯（図示せず）が、それぞれ出現する。

前記入射面３０における前記中央部３Ｃと対応する前記出射面３１（図４中の前記Ｚ軸とほぼ平行な上下２本の一点鎖線の間の部分の二点鎖線で示されている前記出射面３１）には、光拡散手段３４が設けられている。前記光拡散手段３４は、図４に示すように、この例では、前記Ｘ軸と平行もしくはほぼ平行な軸を中心軸としかつ前記半導体型光源２と反対側に凸となる曲率連続で繋がった凸曲面（円筒曲面、シリンドリカル曲面、自由曲面）を有する、いわゆる、横かま形状により構成されている。

前記光拡散手段３４は、前記基準光軸Ｚもしくはその近傍において、１個の曲率の変曲点を有する。これにより、前記光拡散手段３４は、曲率半径が長いすなわち滑らかな２個の凸曲面から構成することができる。このために、前記入射面３０における前記周囲部３ＩＵ、３ＩＤ、３ＯＵ、３ＯＤと対応する前記出射面３１（図４中の前記Ｚ軸とほぼ平行な上下２本の一点鎖線の外側の部分の実線で示されている前記出射面３１）と、ほぼ同一の凸曲面から構成されているように見える。この結果、前記光拡散手段３４と前記出射面３１とは、一つの滑らかな凸曲面から構成されているように見え、見栄え上好ましい。

（各集光配光パターンＳＰ、ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３の説明）
前記入射面３０における前記中央部３Ｃと対応する前記出射面３１から出射する図８に示す前記第１集光配光パターンＳＰ１は、前記光拡散手段３４により、上下左右に拡散されている。この結果、前記第１集光配光パターンＳＰ１は、図７に示すように、前記入射面３０における前記内側部３ＩＵ、３ＩＤと対応する前記出射面３１から出射する図９に示す前記第２集光配光パターンＳＰ２および前記入射面３０における前記外側部３ＯＵ、３ＯＤと対応する前記出射面３１から出射する図１０に示す前記第３集光配光パターンＳＰ３を包含する。

一方、前記第２集光配光パターンＳＰ２は、同じく図７に示すように、前記第３集光配光パターンＳＰ３を包含する。なお、前記第２集光配光パターンＳＰ２と前記第３集光配光パターンＳＰ３とは、同一もしくはほぼ同一大きさとしても良い。

そして、前記第１集光配光パターンＳＰ１と前記第２集光配光パターンＳＰ２と前記第３集光配光パターンＳＰ３とを合成（重畳）させることにより、前記集光配光パターンＳＰが得られる。

ここで、前記上側部分３ＩＵ、３ＯＵにより形成される図９に示す前記第２集光配光パターンＳＰ２、図１０に示す前記第３集光配光パターンＳＰ３、もしくは、前記下側部分３ＩＤ、３ＯＤにより形成される図９に示す前記第２集光配光パターンＳＰ２、図１０に示す前記第３集光配光パターンＳＰ３のうち少なくともいずれか一方の配光パターンを、他方の配光パターンに対して、上もしくは下のうち少なくともいずれか一方にずらす。たとえば、前記上側部分３ＩＵ、３ＯＵにより形成される前記第２集光配光パターンＳＰ２、前記第３集光配光パターンＳＰ３を、前記下側部分３ＩＤ、３ＯＤにより形成される前記第２集光配光パターンＳＰ２、前記第３集光配光パターンＳＰ３に対して、上にずらす。あるいは、前記下側部分３ＩＤ、３ＯＤにより形成される前記第２集光配光パターンＳＰ２、前記第３集光配光パターンＳＰ３を、前記上側部分３ＩＵ、３ＯＵにより形成される前記第２集光配光パターンＳＰ２、前記第３集光配光パターンＳＰ３に対して、下にずらす。

（実施形態の作用の説明）
この実施形態にかかる車両用前照灯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。

半導体型光源２の発光部２０を発光させる。すると、発光部２０から放射される光は、直接、レンズ３の入射面３０からレンズ３中に入射する。このとき、入射光は、入射面３０において配光制御される。レンズ３中に入射した入射光は、レンズ３の出射面３１から出射する。このとき、出射光は、出射面３１において配光制御される。レンズ３からの出射光は、図５に示すように、ハイビーム配光パターンＨＰとして、車両の前方に照射される。

図５に示すハイビーム配光パターンＨＰは、レンズ３の入射面３０における中間部分に対応する部分から出射する図６、図７に示す集光配光パターンＳＰと、レンズ３の入射面３０における左右両側部分に対応する部分から出射する拡散配光パターンとを合成（重畳）して得られるものである。

集光配光パターンＳＰは、レンズ３の入射面３０における中央部３Ｃに対応する前記出射面３１から出射する図８に示す第１集光配光パターンＳＰ１と、レンズ３の入射面３０における内側部３ＩＵ、３ＩＤに対応する出射面３１から出射する図９に示す第２集光配光パターンＳＰ２と、レンズ３の入射面３０における外側部３ＯＵ、３ＯＤに対応する出射面３１から出射する図１０に示す第３集光配光パターンＳＰ３とを合成（重畳）して得られるものである。

第１集光配光パターンＳＰ１は、光拡散手段３４により、上下左右に拡散されている。これにより、主に白色光で形成されている第１集光配光パターンＳＰ１は、図７に示すように、レンズの色収差の影響を受けて分光色の色帯を伴う第２集光配光パターンＳＰ２および第３集光配光パターンＳＰ３を包含する。また、第２集光配光パターンＳＰ２は、同じく図７に示すように、第２集光配光パターンＳＰ２よりもレンズの色収差の影響を受けて分光色の色帯を強く伴う第３集光配光パターンＳＰ３を包含する。

また、上側部分３ＩＵ、３ＯＵで形成される第２集光配光パターンＳＰ２、第３集光配光パターンＳＰ３、もしくは、下側部分３ＩＤ、３ＯＤで形成される第２集光配光パターンＳＰ２、第３集光配光パターンＳＰ３のうち少なくともいずれか一方の配光パターンが、他方の配光パターンに対して、上もしくは下のうち少なくともいずれか一方にずれている。

このようにして、レンズ分光現象による色帯の出現を抑制することができる。この結果、理想のハイビーム配光パターンＨＰが車両の前方に照射されることとなる。

（実施形態の効果の説明）
この実施形態にかかる車両用前照灯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。

この実施形態にかかる車両用前照灯１は、レンズ３の中央部３Ｃに設けた光拡散手段３４により、レンズ３の中央部３Ｃで形成される第１集光配光パターンＳＰ１がレンズ３の周囲部３ＩＵ、３ＩＤ、３ＯＵ、３ＯＤで形成される第２集光配光パターンＳＰ２および第３集光配光パターンＳＰ３を包含することができる。しかも、レンズ３の中央部３Ｃで形成される第１集光配光パターンＳＰ１は、レンズの色収差の影響が無いもしくは少ないので、主に白色光で形成されている。このために、レンズの色収差の影響を受けて分光色の色帯を伴うレンズ３の周囲部３ＩＵ、３ＩＤ、３ＯＵ、３ＯＤで形成される第２集光配光パターンＳＰ２および第３集光配光パターンＳＰ３は、レンズ３の中央部３Ｃで形成される白色光の第１集光配光パターンＳＰ１中に包含することができる。これにより、レンズ分光現象による色帯の出現を抑制することができる。

この実施形態にかかる車両用前照灯１は、周囲部が、中央部３Ｃ側の内側部３ＩＵ、３ＩＤと外側の外側部３ＯＵ、３ＯＤとに２個分割されていて、内側部３ＩＵ、３ＩＤで形成される第２集光配光パターンＳＰ２が、外側部３ＯＵ、３ＯＤで形成される第３集光配光パターンＳＰ３を包含する。このために、第２集光配光パターンＳＰ２よりもレンズの色収差の影響を受けて分光色の色帯を強く伴う第３集光配光パターンＳＰ３が、第２集光配光パターンＳＰ２中に包含される。これにより、レンズ分光現象による色帯の出現を確実に抑制することができる。

この実施形態にかかる車両用前照灯１は、上側部分３ＩＵ、３ＯＵで形成される第２集光配光パターンＳＰ２、第３集光配光パターンＳＰ３、もしくは、下側部分３ＩＤ、３ＯＤで形成される第２集光配光パターンＳＰ２、第３集光配光パターンＳＰ３のうち少なくともいずれか一方の配光パターンが、他方の配光パターンに対して、上もしくは下のうち少なくともいずれか一方にずれている。このために、上側部分３ＩＵ、３ＯＵで形成される第２集光配光パターンＳＰ２、第３集光配光パターンＳＰ３の上周辺部の赤帯と、下側部分３ＩＤ、３ＯＤで形成される第２集光配光パターンＳＰ２、第３集光配光パターンＳＰ３の上周辺部の青帯とが、ほぼ重なり合う。また、上側部分３ＩＵ、３ＯＵで形成される第２集光配光パターンＳＰ２、第３集光配光パターンＳＰ３の下周辺部の青帯と、下側部分３ＩＤ、３ＯＤで形成される第２集光配光パターンＳＰ２、第３集光配光パターンＳＰ３の下周辺部の赤帯とが、ほぼ重なり合う。これにより、混色（加法混合）の原理に基づいて、色を相互に打ち消し合って、レンズ分光現象による色帯の出現をさらに確実に抑制することができる。

この実施形態にかかる車両用前照灯１は、レンズ３の入射面３０の中間部分の水平断面形状が半導体型光源２に対して凹となる凹曲面（凹曲線）をなすので、平面と比較して、半導体型光源２を中心とする立体角が大きい。この結果、半導体型光源２からの光を有効に利用することができる。

また、レンズ３の入射面３０の垂直断面形状が半導体型光源２側に凸となる凸曲面（凸曲線）をなすので、レンズ３の入射面３０の上下両端部の形状が半導体型光源２側に凸となる凸曲面（凸曲線）をなす。この結果、レンズ３の入射面３０の上下両端部に対応する出射面３１から出射する半導体型光源２の発光部２０の出射像は、上下の色収差が少ないため、重畳されることにより、色消しの効果がある。

さらに、レンズ３の入射面３０の左右両側部分の水平断面形状が凹曲面の中間部分から曲率の変曲点を介して折り返されている形状をなす。たとえば、半導体型光源２側に凸となる凸曲面（凸曲線）もしくはＸ軸方向に平行な平面（直線）をなす。この結果、レンズ３の入射面３０の左右両端部に対応する出射面３１から出射する半導体型光源２の発光部２０の出射像は、上下の色収差が少ないため、重畳されることにより、色消しの効果がある。しかも、レンズ３の入射面３０の左右両側部分の水平断面形状が凹曲面の中間部分から曲率の変曲点を介して折り返されていることにより、レンズ３の基準光軸Ｚ方向の幅（肉厚）を小さくすることができる。また、レンズ３の最外側にあるフランジ部３３を形成し易くなる。

このように、この実施形態にかかる車両用前照灯１は、半導体型光源２からの光を有効に利用することができ、しかも、レンズ３の上下両端部および左右両端部から出射する半導体型光源２の発光部２０の出射像は、上下の色収差が少ないため、重畳されることにより、色消しの効果がある。

しかも、この実施形態にかかる車両用前照灯１は、レンズ３の入射面３０の垂直断面形状および水平断面形状を前記の形状とすることにより、背面視（正面視）の形状が、横が長く縦が短い長円形状もしくは楕円形状をなすレンズ３に適している。特に、縦と横の比が１：１．４のアスペクト比の長方形形状をなすレンズに最適である。

（実施形態の変形例の説明）
以下、実施形態の変形例について説明する。前記の実施形態にかかる車両用前照灯１は、レンズ３の入射面３０における中央部３Ｃと対応する出射面３１に設けた光拡散手段３４が横かまぼこ形状のプリズムから構成されている。これに対して、この実施形態の変形例にかかる車両用前照灯は、レンズ３の中央部３Ｃの入射面３０および出射面３１に光拡散手段として微小光拡散素子群（図示せず）を設ける。かつ、レンズ３の周囲部３ＩＵ、３ＩＤ、３ＯＵ、３ＯＤの入射面３０および出射面３１にも光拡散手段として微小光拡散素子群（図示せず）を設ける。中央部３Ｃの微小光拡散素子群の凹凸量（この例では、約８μｍ）を、周囲部３ＩＵ、３ＩＤ、３ＯＵ、３ＯＤの微小光拡散素子群の凹凸量（この例では、約４μｍ）よりも大きくする。たとえば、約２：１の大きさにするものである。なお、微小光拡散素子群は、マイクロメートルオーダーの凹面（水平方向、垂直方向、斜め方向、任意の方向の凹面）、もしくは、凸面（水平方向、垂直方向、斜め方向、任意の方向の凸面）、もしくは、凹凸面（全方位の凹凸面、たとえば、ｓｉｎ曲面の組み合わせ）、から構成されている。

これにより、この実施形態の変形例にかかる車両用前照灯は、前記の実施形態にかかる車両用前照灯１とほぼ同様の作用効果を達成することができるものである。すなわち、レンズ３の中央部３Ｃの微小光拡散素子群で形成される第１集光配光パターン中に、レンズ３の周囲部３ＩＵ、３ＩＤ、３ＯＵ、３ＯＤの微小光拡散素子群で形成される第２集光配光パターンおよび第３集光配光パターンを包含することができる。この結果、レンズ分光現象による色帯の出現を抑制することができ、色むらを解消した集光配光パターンを形成することができる。

（実施形態以外の例の説明）
この実施形態においては、ハイビーム配光パターンＨＰを照射するものである。ところが、この発明においては、ハイビーム配光パターンＨＰ以外の配光パターン、たとえば、ロービーム配光パターンやフォグランプ配光パターンなどを照射するものであっても良い。

また、この実施形態においては、レンズ３の中間部分（３Ｃ、３ＩＵ、３ＩＤ、３ＯＵ、３ＯＤ）で形成されるハイビーム配光パターンＨＰの集光配光パターンＳＰ（ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３）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、レンズ３の中間部分および左右両側部分すなわちレンズ３全体で、もしくは、レンズ３の基準光軸Ｚを含む一部の部分で、形成される任意の配光パターンにも適用することができる。

さらに、この実施形態においては、レンズ３の中央部３Ｃの出射面３１に光拡散手段３４を設けたものである。ところが、この発明においては、光拡散手段を、レンズ３の中央部３Ｃの入射面３０に、あるいは、レンズ３の中央部３Ｃの入射面３０および出射面３１に、あるいは、レンズ３の中央部３Ｃの入射面３０、出射面３１の一部に、設ける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３の上側部分３ＩＵ、３ＯＵで形成される第２集光配光パターンＳＰ２、第３集光配光パターンＳＰ３、もしくは、レンズ３の下側部分３ＩＤ、３ＯＤで形成される第２集光配光パターンＳＰ２、第３集光配光パターンＳＰ３のうち少なくともいずれか一方の配光パターンが、他方の配光パターンに対して、上もしくは下のうち少なくともいずれか一方にずれているものである。ところが、この発明においては、一方の配光パターンと他方の配光パターンとを上下にずらさなくても良い。

１ 車両用前照灯
２ 半導体型光源
２０ 発光部
３ レンズ
３０ 入射面
３１ 出射面
３２ レンズ部
３３ フランジ部
３４ 光拡散手段
３Ｃ 中央部
３ＩＵ 周囲部（内側部、上側部分）
３ＩＤ 周囲部（内側部、下側部分）
３ＯＵ 周囲部（外側部、上側部分）
３ＯＤ 周囲部（外側部、下側部分）
Ｆ レンズの基準焦点
ＨＬ−ＨＲ スクリーンの左右の水平線
ＨＰ ハイビーム配光パターン
Ｏ 発光中心
ＳＰ 集光配光パターン
ＳＰ１ 第１集光配光パターン
ＳＰ２ 第２集光配光パターン
ＳＰ３ 第３集光配光パターン
ＶＵ−ＶＤ スクリーンの上下の垂直線
Ｘ Ｘ軸
Ｙ Ｙ軸
Ｚ レンズの基準光軸（Ｚ軸）

Claims (4)

1. 半導体型光源と、左右方向に長い形状のレンズと、を備え、
   前記半導体型光源の発光中心は、前記レンズの基準焦点もしくはその近傍に配置されていて、
   前記レンズは、基準光軸を含む上下方向及び左右方向の中央部と、前記中央部に対して上下方向にそれぞれ形成されている周囲部と、から構成されていて、
   前記中央部の入射面もしくは出射面のうち少なくともいずれか一方の一部分には、前記中央部で形成される配光パターンを拡散させて前記中央部で形成される配光パターン中に前記周囲部で形成される配光パターンを包含させる光拡散手段が、設けられており、
   前記周囲部は、前記中央部に隣接して形成されている内側部と、前記中央部から前記内側部を挟んで形成されている外側部とに分割されていて、
   前記周囲部の前記内側部で形成される配光パターンは、前記周囲部の前記外側部で形成される配光パターンを包含する配光パターンである、
   ことを特徴とする車両用前照灯。
2. 前記中央部および前記周囲部は、前記レンズのうち、集光配光パターンを形成する部分であり、
   前記中央部で形成される前記集光配光パターンは、主に白色光で形成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
3. 前記中央部の前記光拡散手段は、微小光拡散素子群であり、
   前記周囲部の入射面もしくは出射面のうち少なくともいずれか一方の一部分にも、微小光拡散素子群が設けられていて、
   前記中央部の前記微小光拡散素子群の凹凸量は、前記周囲部の前記微小光拡散素子群の凹凸量よりも大きい、
   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。
4. 前記周囲部は、前記中央部に対して上側部分と下側部分とに構成されていて、
   前記周囲部の前記上側部分で形成される配光パターンもしくは前記周囲部の前記下側部分で形成される配光パターンのうち少なくともいずれか一方の配光パターンを、他方の配光パターンに対して、上もしくは下のうち少なくともいずれか一方にずらす、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用前照灯。

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