JP6471457B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

この発明は、半導体型光源からの光（直射光）を、レンズに入射させてかつそのレンズから所定の配光パターンとして照射するレンズ直射型の車両用灯具に関するものである。

この種のレンズ直射型の車両用灯具は、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、従来の車両用灯具について説明する。

特許文献１の従来の車両用灯具は、投影レンズと、発光チップと、反射カバーと、を備え、反射カバーを投影レンズと発光チップとの間であって、投影レンズと発光チップとを直線的に結ぶように配置してなるものである。特許文献１の従来の車両用灯具は、発光チップから照射された光が直接投影レンズを通って所定の配光パターンが形成される。また、発光チップから照射された光が反射カバーの内面で投影レンズに向かって反射されて、投影レンズを通って所定の配光パターンが形成される。特許文献１の従来の車両用灯具は、発光チップにおける光束利用率を向上させるものである。

特許文献２の従来の車両用灯具は、投影レンズと、光源と、リフレクターと、を備え、光源が面状発光面を有し、投影レンズに正面視リング状のレンズステップとステップ連結領域とを形成し、リフレクターに正面視リング状の反射制御面を設けてなるものである。特許文献２の従来の車両用灯具は、光源の面状発光面からの光が直接投影レンズのレンズステップを通って横長矩形状の配光パターンが形成される。また、光源の面状発光面からの光がリフレクターの反射制御面で反射されて、投影レンズを通って横長楕円形状の配光パターンが形成される。特許文献２の従来の車両用灯具は、光源における光束利用率を向上させるものである。

特許文献３の従来の車両用灯具は、投影レンズと、光源と、反射面と、を備え、投影レンズが光軸を中心に放射状に分割された複数の分割レンズ部を含んでいるものである。特許文献３の従来の車両用灯具は、光源からの光が直接投影レンズの複数の分割レンズ部を通って所定の配光パターンが形成される。また、反射面により内部構造を覆い隠す。特許文献３の従来の車両用灯具は、光軸を中心に放射状に分割された複数の分割レンズ部を含んでいる投影レンズにより、単純な球面形状の投影レンズとは全く異なるソリッド感のある新規見栄えが得られるものである。また、反射面により内部構造を覆い隠すことができ、見栄えを向上させることができるものである。

特許第５０３３５３０号公報 特開２０１３−１８６９５１号公報 特開２０１２−１５５９０２号公報

ところが、特許文献１の従来の車両用灯具は、発光チップにおける光束利用率を向上させるものである。また、特許文献２の従来の車両用灯具は、光源における光束利用率を向上させるものである。さらに、特許文献３の従来の車両用灯具は、投影レンズにおいて新規見栄えが得られ、また、見栄えを向上させることができるものである。このために、特許文献１の車両用灯具および特許文献２の車両用灯具および特許文献３の従来の車両用灯具では、投影レンズをコンパクト化して灯具全体をコンパクト化したり、また、投影レンズの正面視形状を任意の意匠形状としたり、さらに、投影レンズをコンパクト化することによって伴う配光パターンの光（光度、照度、光量、光束など）の不足を十分に補ったりすることが困難である。

この発明が解決しようとする課題は、従来の車両用灯具では、投影レンズのコンパクト化、また、投影レンズの正面視形状の自由度の向上、さらに、投影レンズのコンパクト化に伴なう配光パターンの光の不足に対する十分な補充、などが困難である、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、半導体型光源からの光を配光制御するレンズと、リフレクタと、を備え、レンズが、上部および下部に平坦もしくはほぼ平坦な平坦面と、上部の平坦面と下部の平坦面との間に位置する入射面とを有し、リフレクタが、レンズと半導体型光源との間であって、半導体型光源から、レンズの上部の平坦面よりも上方または下部の平坦面よりも下方に向かう光の少なくとも一部を、入射面に向けて反射させる位置に設けられ、レンズが、半導体光源から入射面に入射した直射光により、主配光パターンを形成し、リフレクタで反射されて入射面に入射した光により、主配光パターンの光が不足する部分に照射される補充配光パターンを形成する、ことを特徴とする。

この発明（請求項２にかかる発明）は、開口部を有するフレーム部材を備え、レンズの左右両側部には、フランジ部が設けられていて、フランジ部が、フレーム部材の開口部の縁に配置されていて、リフレクタが、半導体型光源からの光のうちレンズの入射面以外に入射する光を遮蔽する遮光機能を有する、ことを特徴とする。

この発明（請求項３にかかる発明）は、リフレクタには、切欠が設けられており、切欠が、リフレクタにより半導体型光源から入射面に向かう光が遮られることで、正面視においてレンズに影が生じる部分に光が入射するように、リフレクタに設けられる、ことを特徴とする。

この発明（請求項４にかかる発明）は、リフレクタが、レンズの周辺よりも内側に配置されていて、かつ、半導体型光源の上側から左右両側にかけて配置されている、ことを特徴とする。

この発明（請求項５にかかる発明）は、レンズが、正面視において、基本レンズの周辺部分を除いた部分で構成されることにより平坦面を有するレンズであり、正面視形状が横長の長方形状をなす、ことを特徴とする。

この発明の車両用灯具は、レンズの上部および下部に平坦もしくはほぼ平坦な平坦面を設けるものであるから、レンズをコンパクト化して灯具全体をコンパクト化したりすることができ、また、レンズの正面視形状を任意の意匠形状とすることができてレンズの正面視形状の自由度が向上される。さらに、この発明の車両用灯具は、リフレクタの反射面により、半導体型光源からレンズの入射面以外、すなわち、レンズの上部の平坦面より上方あるいはレンズの下部の平坦面より下方のうち少なくともいずれか一方に進む光をレンズの入射面に入射させることができるので、レンズをコンパクト化することによって伴う配光パターンの光（光度、照度、光量、光束など）の不足を十分に補ったりすることができる。

図１は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態を示すランプユニットの正面図である。 図２は、ランプユニットの垂直断面図（縦断面図、図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図）である。 図３は、ランプユニットの水平断面図（横断面図、図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図）である。 図４は、ランプユニットの斜め断面図（図１におけるＩＶ−ＩＶ線断面図）である。 図５は、ランプユニットの斜め断面図（図１におけるＶ−Ｖ線断面図）である。 図６は、リフレクタを示す正面図である。 図７は、リフレクタを示す側面図（右側面図）である。 図８は、レンズと基本レンズとを示す正面図である。 図９は、レンズと基本レンズとの垂直断面図（縦断面図、図８におけるＩＸ−ＩＸ線断面図）である。 図１０は、ロービーム配光パターンおよび補充配光パターンを示す説明図である。 図１１は、ロービーム配光パターンおよび補充配光パターンおよび喪失配光パターンを示す説明図である。 図１２は、第１出射面、第２出射面、第３出射面、第４出射面、第５出射面、補助レンズ部により形成される配光パターンを示す説明図である。 図１３は、ロービーム配光パターンおよびオーバーヘッドサイン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灯具の実施形態（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１０〜図１３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。この明細書および別紙の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灯具を車両に搭載した際の前、後、上、下、左、右である。図９のレンズの断面図においては、ハッチングを省略してある。

（実施形態の構成の説明）
以下、図１〜図１３を参照して、この実施形態にかかる車両用灯具の構成について説明する。図中、符号１は、この実施形態にかかる車両用灯具（たとえば、車両用前照灯、ロービーム用ヘッドランプなど）である。前記車両用灯具１は、車両（図示せず）の前部の左右両端部に搭載されている。前記車両用灯具１は、左側通行用の車両用灯具である。従って、走行車線側が左側であり、対向車線側が右側である。

（ランプユニットの説明）
前記車両用灯具１は、ランプハウジング（図示せず）と、ランプレンズ（図示せず）と、レンズ（投影レンズ）２と、半導体型光源３と、リフレクタ６と、ヒートシンク部材７と、フレーム部材（レンズホルダ）８と、を備えるものである。前記ヒートシンク部材７および前記フレーム部材（レンズホルダ）８は、前記レンズ２および前記半導体型光源３および前記リフレクタ６を取り付ける取付部材と兼用している。

前記レンズ２および前記半導体型光源３および前記リフレクタ６および前記ヒートシンク部材７および前記フレーム部材８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、６、７、８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。なお、前記灯室内には、前記ランプユニット２、３、６、７、８以外のランプユニット、たとえば、フォグランプ、ハイビーム用ヘッドランプ、ターンシグナルランプ、クリアランスランプ、デイタイムランニングランプ、コーナーリングランプなどが配置されている場合がある。

（半導体型光源３の説明）
前記半導体型光源３は、図１〜図５、図８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３は、発光チップ（ＬＥＤチップ）３０から構成されている。前記パッケージは、基板３１に実装されている。前記基板３１に取り付けられているコネクタ（図示せず）を介して前記発光チップ３０には、点灯回路（図示せず）からの電流が供給される。前記半導体型光源３は、スクリューなど（図示せず）を介して前記ヒートシンク部材７に取り付けられている。

前記発光チップ３０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、複数個の長方形のチップ、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３０の正面（前記レンズ２と対向する面）この例では長方形の正面が発光面をなす。前記発光面は、前記レンズ２の基準光軸（前記車両用灯具１の基準光軸）Ｚの前側に向いている。前記発光チップ３０の前記発光面の中心Ｏは、前記レンズ２の基準焦点Ｆもしくはその近傍に位置し、かつ、前記基準光軸Ｚ上もしくはその近傍に位置する。

図２〜図５、図８、図９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。Ｘ軸は、前記発光チップ３０の前記発光面の中心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、左側が＋方向であり、右側が−方向である。また、Ｙ軸は、前記発光チップ３０の前記発光面の中心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、Ｚ軸は、前記発光チップ３０の前記発光面の中心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（前記基準光軸Ｚ）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。

（基本レンズ２００の説明）
以下、前記レンズ２を構成する基本レンズ２００について説明する。前記基本レンズ２００は、図８、図９に示すように、入射面２０と、出射面２１、２２、２３Ｕ、２３Ｄ、２４、２５（以下、「出射面２１〜２５」と記載する場合がある）と、から構成されている。前記基本レンズ２００の正面視形状は、横長の楕円形状をなす。なお、前記レンズ２を構成する基本レンズとしては、図８、図９に示す前記基本レンズ２００以外の既存のレンズであっても良い。すなわち、基本レンズは、入射面と出射面とから構成されていて、所定の配光パターンを形成するレンズであれば良い。

（入射面２０の説明）
前記入射面２０は、１個の面から構成されている。前記入射面２０は、前記半導体型光源３と対向する面であって、この例では２次曲面または複合２次曲面または自由曲面により連続的に形成されている。前記入射面２０は、前記半導体型光源３からの光（直射光）Ｌ１を前記基本レンズ２００中に入射させるものである。

（出射面２１〜２５の説明）
前記出射面２１〜２５は、前記半導体型光源３と対向する面と反対側の面であって、この例では自由曲面または複合２次曲面または２次曲面からそれぞれ独立して形成されている。前記出射面２１〜２５は、前記入射面２０から前記基本レンズ２００中に入射した前記半導体型光源３からの光を、外部（前記車両の前方）に、所定の配光パターンＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、ＬＰ０（図１２、図１３を参照）として出射（照射）させるものである。

前記出射面２１〜２５は、２本の水平分割段差面（横方向の分割線）２Ｕ、２Ｄにより、上段の前記出射面２１と中段の前記出射面２２、２３Ｕ、２３Ｄ、２４と下段の前記出射面２５とに分割されている。中段の前記出射面２２、２３Ｕ、２３Ｄ、２４は、２本の垂直分割段差面（縦方向の分割線）２Ｌ、２Ｒにより、左側（走行車線側）の前記出射面２４と中央の前記出射面２３Ｕ、２３Ｄと右側（対向車線側）の前記出射面２２とに分割されている。

前記出射面２１〜２５は、前記基準光軸Ｚを含む部分の中央の中段の前記出射面２３Ｕ、２３Ｄと、前記基準光軸Ｚを含まない部分の上段の前記出射面２１、左右両側の中段の前記出射面２２、２４、下段の前記出射面２５と、に分割されている。前記基準光軸Ｚを含む部分の前記出射面（中央の中段の前記出射面）２３Ｕ、２３Ｄは、前記基準光軸Ｚもしくはその近傍を通る段差面２３により、上下に２分割されている。なお、前記出射面２３Ｕ、２３Ｄは、上下に２分割されていなくても良い。

上段の前記出射面２１は、スクリーンの上下の垂直線ＶＵ−ＶＤに対して左右対称もしくはほぼ左右対称の拡散配光パターンとしての第１配光パターンＰ１（図１２（Ａ）を参照）を出射する。

右側の中段の前記出射面２２は、右側の下水平カットオフラインＣＬ１を有する拡散配光パターンとしての第２配光パターンＰ２（図１２（Ｂ）を参照）を照射する。

中央の中段の前記出射面２３Ｕ、２３Ｄは、右側の下水平カットオフラインＣＬ１、中央の斜めカットオフラインＣＬ２、左側の上水平カットオフラインＣＬ３を有する集光配光パターンとしての第３配光パターンＰ３（図１２（Ｃ）を参照）を照射する。

左側の中段の前記出射面２４は、左側の上水平カットオフラインＣＬ３を有する拡散配光パターンとしての第４配光パターンＰ４（図１２（Ｄ）を参照）を照射する。

下段の前記出射面２５は、スクリーンの上下の垂直線ＶＵ−ＶＤに対して左右対称もしくはほぼ左右対称の拡散配光パターンとしての第５配光パターンＰ５（図１２（Ｅ）を参照）を出射する。

前記第１配光パターンＰ１、前記第２配光パターンＰ２、前記第３配光パターンＰ３、前記第４配光パターンＰ４、前記第５配光パターンＰ５が合成（重畳）されることにより、ロービーム配光パターンＬＰ０（図１３（Ａ）、（Ｂ）を参照）が得られる。

（補助レンズ部４００の説明）
前記基本レンズ２００の下辺には、補助レンズ部４００が一体に設けられている。前記補助レンズ部４００は、入射面４０と、全反射面４１と、出射面４２と、から構成されている。前記補助レンズ部４００は、前記半導体型光源３からの光を前記入射面４０から入射して、その入射光を前記全反射面４１で全反射させ、その全反射光を前記出射面４２から出射させ、その出射光により、図１２（Ｆ）、図１３（Ａ）に示すオーバーヘッドサイン配光パターンＰ６として照射する。

前記補助レンズ部４００により形成される前記オーバーヘッドサイン配光パターンＰ６は、前記基本レンズ２００により形成される前記ロービーム配光パターンＬＰ０の主配光パターンに対する補助配光パターンである。

（フランジ部５００の説明）
前記基本レンズ２００および前記補助レンズ部４００の周囲には、フランジ部５００が一体に設けられている。前記フランジ部５００は、取付部材（前記ヒートシンク部材７、前記フレーム部材８）に取り付けるためのものである。前記フランジ部５００を介して前記基本レンズ２００および前記補助レンズ部４００は、前記取付部材に取り付けられる。

（レンズ２の説明）
前記レンズ２は、図８、図９中の太線の破線に示すように、前記基本レンズ２００の周辺部分（上側部分、下側部分、右側部分、左側部分）を除いたレンズである。すなわち、前記レンズ２は、前記基本レンズ２００のうち、上段の前記出射面２１および右側の中段の前記出射面２２および左側の中段の前記出射面２４および下段の前記出射面２５の一部と、前記補助レンズ部４００の全部と、前記フランジ部５００の大部分と、を除いたレンズである。これにより、前記レンズ２の上部および下部には、平坦もしくはほぼ平坦な平坦面２６Ｕ、２６Ｄがそれぞれ形成されている。

この結果、前記レンズ２から照射される前記ロービーム配光パターンＬＰは、図１１に示すように、前記基本レンズ２００から照射される前記ロービーム配光パターンＬＰ０に対して、配光パターンの下部分Ｐ８（斜線が施されている部分）における光（光度、照度、光量、光束など）が不足する。光が不足している前記配光パターンの下部分Ｐ８は、前記基本レンズ２００の除かれた周辺部分により形成される部分（前記ロービーム配光パターンＬＰ０の一部分）に対応する。また、前記レンズ２の任意の部分からは、補助レンズ部４００により形成される前記オーバーヘッドサイン配光パターンＰ６が照射される場合がある。

前記レンズ２は、図１に示すように、正面視形状が、横長の楕円形状をなす前記基本レンズ２００の正面視形状よりも一回り小さい横長の長方形形状をなす。前記レンズ２の左右両端の縁には、フランジ部５が一体に設けられている。前記フランジ部５には、凸部５０や小円形の孔５１が設けられている。前記レンズ２は、図１〜図５に示すように、前記フランジ部５を介して、前記フレーム部材８および前記ヒートシンク部材７に、前記半導体型光源３と対向するように、取り付けられている。

（リフレクタ６の説明）
前記リフレクタ６は、この例では、金属板をプレス加工してなるものである。前記リフレクタ６は、前部と後部と下部とが開口していて、かつ、上部と左右両側部とが閉塞している筒形状をなす。前記リフレクタ６は、取付手段（図示せず）を介して、前記ヒートシンク部材７に取り付けられている。

前記リフレクタ６は、図２〜図５に示すように、前記レンズ２と前記半導体型光源３との間に配置されている。すなわち、前記リフレクタ６は、前記レンズ２の周辺よりも内側に配置されていて、かつ、前記半導体型光源３の上側（図２参照）から左右両側（図３〜図５を参照）にかけて配置されている。

図２、図９に示すように、前記リフレクタ６の前記半導体型光源３と対向する面（内面）には、前記半導体型光源３から前記レンズ２の前記入射面２０以外、この例では、前記レンズ２の上部の平坦面２６Ｕより上方に進む光Ｌ２（すなわち、前記基本レンズ２００の除かれた部分に入射する光Ｌ２）を前記レンズ２の前記入射面２０に入射させる反射面６０が、設けられている。前記反射面６０からの反射光であって前記レンズ２に入射しかつ前記レンズ２から出射した光Ｌ４は、図１０、図１１に示すように、補充配光パターンＰ７として、光が不足する前記ロービーム配光パターンＬＰの前記配光パターンの下部分Ｐ８およびその周辺に照射される。

図４、図５に示すように、前記リフレクタ６は、前記半導体型光源３からの光Ｌ１のうち前記レンズ２の前記入射面２０以外であって、前記レンズ２の前記フランジ部５に入射する光Ｌ３を遮蔽する遮光機能を有する。すなわち、前記フランジ部５に入射した光は、光学的に制御が難しい。このために、前記フランジ部５に入射する光Ｌ３を遮蔽するものである。

図６（Ａ）、図７（Ａ）に示すように、前記リフレクタ６には、切欠６１が設けられている。すなわち、図６（Ｂ）、図７（Ｂ）に示すように、前記切欠６１が設けられていないリフレクタ６００の場合においては、前記レンズ２を通して影Ｓ（図１中の破線にて囲まれた部分参照）が見える場合がある。

以下、前記影Ｓについて説明する。前記リフレクタ６、６００は、前記半導体型光源３の上側（図２参照）から左右両側（図３〜図５を参照）にかけて配置されていて、前記レンズ２の上部の平坦面２６Ｕより上方に進む光Ｌ２を前記反射面６０で反射させて前記レンズ２の前記入射面２０に入射させるものである。このために、前記切欠６１が設けられていない前記リフレクタ６００は、前記半導体型光源３から全周方向に放射状に放射される光であって、前記レンズ２の上側の左右両側に進む光Ｌ１を遮蔽する。この結果、図１中の破線にて示すように、前記レンズ２の上側の左右両側において前記影Ｓが発生する。前記影Ｓは、正面視形状が横長の長方形形状をなす前記レンズ２の場合において、顕著に現れる。そこで、前記リフレクタ６に前記切欠６１を設けて、前記レンズ２の上側の左右両側に進む光Ｌ１を、遮蔽せずに、前記レンズ２の前記入射面２０に入射させるものである。

（ヒートシンク部材７の説明）
前記ヒートシンク部材７は、熱伝達（熱伝導）が良い部材（熱抵抗が小さい部材）から構成されている。前記ヒートシンク部材７は、図１〜図３に示すように、取付部７０と、複数枚のフィン部７１と、複数本の取付ボス部７２と、複数個この例では３個の取付片部７３と、コネクタ部（図示せず）と、から構成されている。

前記取付部７０は、正面視形状が前記レンズ２の正面視形状よりも一回り大きい横長の長方形形状の垂直板からなる。前記取付部７０の正面には、前記半導体型光源３と前記リフレクタ６とがスクリューなどや取付手段により取り付けられている。

前記取付部７０の背面には、複数枚の前記フィン部７１が垂直方向に一体に設けられている。複数枚の前記フィン部７１は、等間隔もしくはほぼ等間隔に配置されている。複数枚の前記フィン部７１は、上端と、下端と、後端と、がそれぞれ開口している。

前記取付部７０の正面には、複数本の前記取付ボス部７２が正面方向に一体に設けられている。複数本の前記取付ボス部７２には、前記フレーム部材８が取り付けられている。

前記取付部７０の上端の一側および下端の両側には、３個の前記取付片部７３が上方向および下方向に一体に設けられている。３個の前記取付片部７３は、スクリュー（図示せず）などを介して、前記上下方向用光軸調整機構および前記左右方向用光軸調整機構に直接もしくは取付ブラケットなど（図示せず）を介して取り付けられている。これにより、前記ランプユニット２、３、６、７、８は、前記上下方向用光軸調整機構および前記左右方向用光軸調整機構を介して前記ランプハウジングに取り付けられている。

前記ヒートシンク部材７の前記コネクタ部は、前記半導体型光源３の前記コネクタに電気的に接続されている。前記コネクタ部には、電源側コネクタ（図示せず）が着脱可能に取り付けられていてかつ断続可能に電気的に接続されるものである。前記コネクタ部に前記電源側コネクタが取り付けられることにより、前記半導体型光源３には、点灯回路（図示せず）からの電力が供給される。

（フレーム部材８の説明）
前記フレーム部材８は、光不透過性の部材から構成されている。前記フレーム部材８は、正面視形状が前記レンズ２の正面視形状よりも一回り大きくかつ前記取付部７０の正面視形状よりも一回り小さい横長の長方形形状をなす。前記フレーム部材８は、正面（前面）が壁部８０により閉塞されかつ背面（後面）が開口された四角筒形状をなす。

前記壁部８０には、開口部８１が設けられている。前記開口部８１は、正面視形状が前記レンズ２の正面視形状とほぼ同等かもしくは若干大きい。前記開口部８１の縁部（前記壁部８０）には、レンズ取付部８２およびレンズ取付ピン部８３がそれぞれ設けられている。前記レンズ取付部８２には、前記凸部５０が取り付けられている。また、前記レンズ取付ピン部８３は、前記孔５１中に挿入されている。この結果、前記フレーム部材８には、前記レンズ２が取り付けられている。このとき、前記フランジ部５は、前記フレーム部材８の前記壁部８０の背面（後面）側に位置する。

前記フレーム部材８の背面開口部の縁部には、ロ形状の取付板部８４が一体に設けられている。前記取付板部８４には、小円形の取付孔８５が設けられている。前記取付孔８５には、前記取付ボス部７２が挿入されている。この結果、前記フレーム部材８は、前記ヒートシンク部材７に取り付けられ、かつ、前記レンズ２は、前記フレーム部材８を介して前記ヒートシンク部材７に取り付けられる。

（実施形態の作用の説明）
この実施形態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。

半導体型光源３を点灯する。すると、半導体型光源３の発光面からの光の大部分は、レンズ２の１個の入射面２０からレンズ２中に屈折して入射する。このとき、入射光は、入射面２０において配光制御される。その入射光は、レンズ２の６個の出射面２１〜２５から外部にそれぞれ屈折して出射する。このとき、出射光は、出射面２１〜２５において配光制御される。その出射光は、５個の配光パターンＰ１〜Ｐ５として車両の前方に照射される。

すなわち、上段の出射面２１からは、出射光が出射されて図１２（Ａ）に示す第１配光パターンＰ１として車両の前方に照射される。右側の中段の出射面２２からは、出射光が出射されて図１２（Ｂ） に示す下水平カットオフラインＣＬ１を有する第２配光パターンＰ２として車両の前方に照射される。中央の中段の上側の出射面２３Ｕおよび下側の出射面２３Ｄからは、出射光が出射されて図１２（Ｃ） に示す下水平カットオフラインＣＬ１、斜めカットオフラインＣＬ２、上水平カットオフラインＣＬ３を有する第３配光パターンＰ３として車両の前方に照射される。左側の中段の出射面２４からは、出射光が出射されて図１２（Ｄ）に示す上水平カットオフラインＣＬ３を有する第４配光パターンＰ４として車両の前方に照射される。下段の出射面２５からは、出射光が出射されて図１２（Ｅ） に示す第５配光パターンＰ５として車両の前方に照射される。

前記の５個の配光パターンＰ１〜Ｐ５が重畳されることにより、図１０、図１１に示す下水平カットオフラインＣＬ１、斜めカットオフラインＣＬ２、上水平カットオフラインＣＬ３を有するロービーム配光パターンＬＰが形成される。ここで、第１配光パターンＰ１および第５配光パターンＰ５の上縁は、下水平カットオフラインＣＬ１、斜めカットオフラインＣＬ２、上水平カットオフラインＣＬ３より若干下側に位置する。

また、半導体型光源３から基本レンズ２００の除かれた部分に入射する光Ｌ２がリフレクタ６の反射面６０で反射する。その反射面６０からの反射光であってレンズ２に入射しかつレンズ２から出射した光Ｌ４は、図１０、図１１に示すように、補充配光パターンＰ７として、光が不足するロービーム配光パターンＬＰの配光パターンの下部分Ｐ８およびその周辺に照射される。また、リフレクタ６の切欠６１からの光Ｌ１は、リフレクタ６により遮蔽されずに、レンズ２の入射面２０に入射する。これにより、レンズ２を通して見える影Ｓを無くすことができ、正面視形状が横長の長方形形状をなすレンズ２の入射面２０（表面、前面）が全面に亘って横長の長方形形状に光って見える。

（実施形態の効果の説明）
この実施形態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。

この実施形態にかかる車両用灯具１は、レンズ２の上部および下部に平坦もしくはほぼ平坦な平坦面２６Ｕ、２６Ｄを設けるものであるから、レンズ２をコンパクト化して灯具全体（ランプユニット２、３、６、７、８全体）をコンパクト化したりすることができる。

また、この実施形態にかかる車両用灯具１は、レンズ２の上部および下部に平坦もしくはほぼ平坦な平坦面２６Ｕ、２６Ｄを設けるものであるから、レンズ２の正面視形状を任意の意匠形状とすることができてレンズ２の正面視形状の自由度が向上される。

さらに、この実施形態にかかる車両用灯具１は、リフレクタ６の反射面６０により、半導体型光源３からレンズ２の入射面２０以外、この例では、レンズ２の上部の平坦面２６Ｕより上方に進む光Ｌ２（すなわち、基本レンズ２００の除かれた部分に入射する光Ｌ２）をレンズ２の入射面２０に入射させることができるので、レンズ２をコンパクト化することによって伴う配光パターンの光（光度、照度、光量、光束など）の不足を十分に補ったりすることができる。

すなわち、反射面６０からの反射光であってレンズ２に入射しかつレンズ２から出射した光Ｌ４は、図１０、図１１に示すように、補充配光パターンＰ７として、光が不足するロービーム配光パターンＬＰの配光パターンの下部分Ｐ８およびその周辺に照射される。この結果、基本レンズ２００の除かれた周辺部分により形成される部分、すなわち、ロービーム配光パターンＬＰの配光パターンの下部分Ｐ８の光の不足が、補充配光パターンＰ７により、補充される。

この実施形態にかかる車両用灯具１は、リフレクタ６が半導体型光源３からの光のうちレンズ２の入射面２０以外（すなわち、フランジ部５）に入射する光Ｌ３を遮蔽する遮光機能を有する。このために、フランジ部５に入射する光Ｌ３であって、光学的に制御が難しい光Ｌ３を遮蔽することができる。この結果、ロービーム配光パターンＬＰおよび補充配光パターンＰ７の光学的制御が容易である。

しかも、この実施形態にかかる車両用灯具１は、フランジ部５から外部に直射する光を遮蔽することができるので、フランジ部５にプリズムなどを設けてフランジ部５からの直射光を拡散させる必要がない。そのうえ、プリズムなどを設ける必要がないので、レンズ２の見栄えが向上される。

この実施形態にかかる車両用灯具１は、リフレクタ６には、切欠６１が設けられている。すなわち、リフレクタ６に切欠６１を設けて、レンズ２の入射面２０に入射する光Ｌ１を、遮蔽せずに、レンズ２の入射面２０に入射させるものである。このために、リフレクタ６の切欠６１からの光により、レンズ２を通して見える影Ｓを無くすことができる。これにより、基本レンズ２００の周辺部分を除いたレンズ２の外形がスッキリと見え、見栄えが向上する。

この実施形態にかかる車両用灯具１は、レンズ２が正面視形状が横長の長方形状をなすものである。このために、正面視形状が円形のレンズと比較して、斬新な意匠形状を得ることができ、見栄えが向上する。

この実施形態にかかる車両用灯具１は、リフレクタ６がレンズ２の周辺よりも内側に配置されていて、かつ、半導体型光源３の上側から左右両側にかけて配置されている。このために、リフレクタ６の反射面６０からの反射光は、基本的には下向きとなる。これにより、リフレクタ６の反射面６０からの反射光により形成される補充配光パターンＰ７は、下向きとなり、光が不足するロービーム配光パターンＬＰの配光パターンの下部分Ｐ８およびその周辺に確実に照射される。

（実施形態以外の例の説明）
この実施形態においては、車両用前照灯、ロービーム用ヘッドランプ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、車両用前照灯、ロービーム用ヘッドランプ以外の車両用灯具たとえばフォグランプ、ハイビーム用ヘッドランプなどであっても良い。

また、この実施形態においては、基準光軸Ｚを含まない部分の出射面が、上段の出射面２１、左右両側の中段の出射面２２、２４、下段の出射面２５と、４個に分割されている。ところが、この発明においては、基準光軸Ｚを含まない部分の出射面を、１個〜３個、あるいは、５個以上に分割しても良い。

この実施形態においては、リフレクタ６を半導体型光源３の上側から左右両側にかけて配置して、半導体型光源３からレンズ２の入射面２０以外、すなわち、レンズ２の上部の平坦面２６Ｕより上方に進む光Ｌ２をリフレクタ６の反射面６０で反射させて、レンズ２の入射面２０に入射させるものである。ところが、この発明においては、リフレクタ６を半導体型光源３の下側から左右両側にかけて配置して、半導体型光源３からレンズ２の入射面２０以外、すなわち、レンズ２の下部の平坦面２６Ｄより下方に進む光をリフレクタ６の反射面６０で反射させて、レンズ２の入射面２０に入射させるものであっても良い。または、リフレクタ６を半導体型光源３の上側から左右両側にかけての箇所と下側から左右両側にかけての箇所とにそれぞれ配置して、半導体型光源３からレンズ２の入射面２０以外、すなわち、レンズ２の上部の平坦面２６Ｕより上方およびレンズ２の下部の平坦面２６Ｄより下方に進む光Ｌ２をそれぞれリフレクタ６の反射面６０で反射させて、レンズ２の入射面２０に入射させるものであっても良い。

１ 車両用灯具
２ レンズ
２Ｌ、２Ｒ 垂直分割段差面
２Ｕ、２Ｄ 水平分割段差面
２０ 入射面
２１、２２、２３Ｕ、２３Ｄ、２４、２５ 出射面
２３ 段差面
２６Ｕ、２６Ｄ 平坦面
２００ 基本レンズ
３ 半導体型光源
３０ 発光チップ
３１ 基板
４０ 入射面
４１ 全反射面
４２ 出射面
４００ 補助レンズ部
５ フランジ部
５０ 凸部
５１ 孔
５００ フランジ部
６ リフレクタ
６０ 反射面
６１ 切欠
６００ リフレクタ
７ ヒートシンク部材
７０ 取付部
７１ フィン部
７２ 取付ボス部
７３ 取付片部
８ フレーム部材
８０ 壁部
８１ 開口部
８２ レンズ取付部
８３ レンズ取付ピン部
８４ 取付板部
８５ 取付孔
ＣＬ１ 下水平カットオフライン
ＣＬ２ 斜めカットオフライン
ＣＬ３ 上水平カットオフライン
Ｆ 基準焦点
ＨＬ−ＨＲ スクリーンの左右の水平線
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４ 光
ＬＰ ロービーム配光パターン
ＬＰ０ ロービーム配光パターン
Ｏ 中心
Ｐ１ 第１配光パターン
Ｐ２ 第２配光パターン
Ｐ３ 第３配光パターン
Ｐ４ 第４配光パターン
Ｐ５ 第５配光パターン
Ｐ６ オーバーヘッドサイン配光パターン
Ｐ７ 補充配光パターン
Ｐ８ 配光パターンの下部分
Ｓ 影
ＶＵ−ＶＤ スクリーンの上下の垂直線
Ｘ Ｘ軸
Ｙ Ｙ軸
Ｚ 基準光軸（Ｚ軸）

Claims (5)

1. 半導体型光源と、前記半導体型光源からの光を配光制御するレンズと、リフレクタと、を備え、
   前記レンズは、上部および下部に平坦もしくはほぼ平坦な平坦面と、上部の前記平坦面と下部の前記平坦面との間に位置する入射面とを有し、
   前記リフレクタは、前記レンズと前記半導体型光源との間であって、前記半導体型光源から、前記レンズの上部の前記平坦面よりも上方または下部の前記平坦面よりも下方に向かう光の少なくとも一部を、前記入射面に向けて反射させる位置に設けられ、
   前記レンズは、前記半導体型光源から前記入射面に入射した直射光により、主配光パターンを形成し、前記リフレクタで反射されて前記入射面に入射した光により、前記主配光パターンの光が不足する部分に照射される補充配光パターンを形成する、
   ことを特徴とする車両用灯具。
2. 開口部を有するフレーム部材を備え、
   前記レンズの左右両側部には、フランジ部が設けられていて、
   前記フランジ部は、前記フレーム部材の前記開口部の縁に配置されていて、
   前記リフレクタは、前記半導体型光源からの光のうち前記レンズの前記入射面以外に入射する光を遮蔽する遮光機能を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記リフレクタには、切欠が設けられており、
   前記切欠は、前記リフレクタにより前記半導体型光源から前記入射面に向かう光が遮られることで、正面視において前記レンズに影が生じる部分に光が入射するように、前記リフレクタに設けられる、
   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. 前記リフレクタは、前記レンズの周辺よりも内側に配置されていて、かつ、前記半導体型光源の上側から左右両側にかけて配置されている、
   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. 前記レンズは、正面視において、基本レンズの周辺部分を除いた部分で構成されることにより前記平坦面を有するレンズであり、正面視形状が横長の長方形状をなす、
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用灯具。

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