JP6763183B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は車両用灯具に関するものである。

特許文献１には、車両用灯具の灯室に収容される光学系ユニットであって、半導体発光素子と、前記半導体発光素子の前方に配置され、入射した光を前方に照射する構成とされた投射レンズと、前記半導体発光素子から前記投射レンズに直接入射する光の経路を避けた領域に配置された透光部材とを備え、前記透光部材は、前記半導体発光素子から出射された光の一部が入射するとともに、当該入射した光が前記投射レンズへ向けて出射される構成とされている、光学系ユニットが開示されている。

そして、このような構成とすることで、半導体発光素子から投射レンズに直接入射しない光に透光部材を通過させることにより、一定の配光制御を加えて投射レンズに入射させることができるため、従来は投射レンズに直接入射せず灯室内部で迷光と化していた光を、配光パターンの形成に利用することができること、及び投射レンズに入射される光は、一定の配光制御を受けることになるため、投射レンズに直接入射しない光が、前方車両や前方歩行者等に予期せぬグレアを与えることを防止できることが記載されている。

特開２０１３―２５４６２３号公報

ここで、特許文献１の具体的な開示を見ると、特許文献１の図３及び図４に示されるとおり、透光部材は、投影レンズの半導体発光素子からの光が直接入射する領域に光を入射させるものになっている。

このため透明部材を介して投影レンズに入射する光は、この直接入射する光を制御するための投影レンズの形状に従った制御を受けることになる。
したがって、特許文献１に開示される構成では、透明部材を介して投影レンズに入射する光を用いた配光設計の自由度が低いという問題がある。

本発明は、このような事情にかんがみてなされたものであり、主レンズに直接入射しない光を利用することができるとともに、その利用する光を用いた配光設計の自由度が高い車両用灯具を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために以下の構成によって把握される。
（１）本発明の車両用灯具は、半導体型の光源と、前記光源の前方側に配置された矩形状の主レンズと、前記主レンズと前記光源との間に配置された副レンズと、を備え、前記主レンズは、水平方向の左側部に設けられ、前記副レンズを介した前記光源からの光が入射する左側補助配光制御部と、水平方向の右側部に設けられ、前記副レンズを介した前記光源からの光が入射する右側補助配光制御部と、を備え、前記副レンズは、水平方向左側に設けられ、前記光源からの光を前記主レンズの前記左側補助配光制御部に入射させる配光制御を行う鉛直方向に伸びる左側配光制御部と、水平方向右側に設けられ、前記光源からの光を前記主レンズの前記右側補助配光制御部に入射させる配光制御を行う鉛直方向に伸びる右側配光制御部と、を備え、前記主レンズは、前記副レンズの前記左側配光制御部及び前記右側配光制御部から照射される前記光源からの光以外の光が入射する主配光制御部を備えている。

（２）上記（１）の構成において、前記光源からの光が入射する前記副レンズの前記左側配光制御部の入射面が複合２次曲面で形成されているとともに、前記光源からの光が入射する前記副レンズの前記右側配光制御部の入射面も複合２次曲面で形成されており、前記光源からの光を前記主レンズの前記左側補助配光制御部に向けて照射する前記副レンズの前記左側配光制御部の出射面が自由曲面で形成されているとともに、前記光源からの光を前記主レンズの前記右側補助配光制御部に向けて照射する前記副レンズの前記右側配光制御部の出射面も自由曲面で形成されている。

（３）上記（１）又は（２）の構成において、前記主レンズの前記左側補助配光制御部は、前記主配光制御部の形成する主配光パターンの水平方向の幅とほぼ同じ幅を有する第１補助配光パターンを形成し、前記主レンズの前記右側補助配光制御部は、前記主配光制御部の形成する主配光パターンの水平方向の幅とほぼ同じ幅を有する第２補助配光パターンを形成し、前記第１補助配光パターンは、前記第１補助配光パターンの中央側に形成される第１高光度帯が前記主配光パターンの中央側に形成される主高光度帯の上側の位置に重なるように前記主配光パターンに対して多重され、前記第２補助配光パターンは、前記第２補助配光パターンの中央側に形成される第２高光度帯が前記主配光パターンの中央側に形成される主高光度帯の上側の位置に重なるように前記主配光パターンに対して多重されている。

（４）上記（１）から（３）のいずれか１つの構成において、前記主レンズは、前記左側補助配光制御部の鉛直方向下側と前記右側補助配光制御部の鉛直方向下側に繋がって前記左側補助配光制御部及び前記右側補助配光制御部とで鉛直方向上側に開口するコの字を形成するように鉛直方向の下側に設けられ、前記副レンズを介した前記光源からの光が入射する水平方向に伸びる下側補助配光制御部を備え、前記副レンズは、前記左側配光制御部の鉛直方向下側と前記右側配光制御部の鉛直方向下側に繋がって前記左側配光制御部及び前記右側配光制御部とで鉛直方向上側に開口するコの字を形成するように鉛直方向下側に設けられ、前記光源からの光を前記主レンズの前記下側補助配光制御部に入射させる配光制御を行う水平方向に伸びる下側配光制御部を備え、前記主レンズは、前記副レンズの前記下側配光制御部、前記左側配光制御部及び前記右側配光制御部から照射される前記光源からの光以外の光が入射する主配光制御部を備えている。

（５）上記（４）の構成において、前記光源からの光が入射する前記副レンズの前記下側配光制御部の入射面が複合２次曲面で形成されており、前記光源からの光を前記主レンズの前記下側補助配光制御部に向けて照射する前記副レンズの前記下側配光制御部の出射面が自由曲面で形成されている。

（６）上記（４）又は（５）の構成において、前記主レンズの前記下側補助配光制御部は、前記主配光制御部の形成する主配光パターンの水平方向の幅とほぼ同じ幅を有する第３補助配光パターンを形成し、前記第３補助配光パターンは、前記第３補助配光パターンの中央側に形成される第３高光度帯が前記主配光パターンの中央側に形成される主高光度帯の上側の位置に重なるように前記主配光パターンに対して多重されている。

（７）上記（４）から（６）のいずれか１つの構成において、前記左側配光制御部の鉛直方向上側と前記右側配光制御部の鉛直方向上側に繋がって、前記下側配光制御部、前記左側配光制御部及び前記右側配光制御部とで前記光源からの光の通過する中央開口を有するロの字を形成するように鉛直方向上側に設けられた水平方向に伸びる前記副レンズの強度を補強する補強部を備えている。

（８）上記（１）から（７）のいずれか１つの構成において、前記主レンズは、前記光源からの光が入射する入射面が自由曲面で形成されるとともに、入射した前記光源からの光が出射する出射面が複合２次曲面で形成されている。

本発明によれば、主レンズに直接入射しない光を利用することができるとともに、その利用する光を用いた配光設計の自由度が高い車両用灯具を提供することができる。

本発明に係る実施形態の車両用灯具を備えた車両の平面図である。 本発明に係る実施形態の灯具ユニットの主要部の側面図である。 本発明に係る実施形態の灯具ユニットの主要部を後方斜め上から見た斜視図である。 本発明に係る実施形態の灯具ユニットの主要部を後方から見た平面図である。 本発明に係る実施形態の左側配光制御部から照射された光が形成するスクリーン上での第１補助配光パターンを説明するための図である。 本発明に係る実施形態の右側配光制御部から照射された光が形成するスクリーン上での第２補助配光パターンを説明するための図である。 本発明に係る実施形態の下側配光制御部から照射された光が形成するスクリーン上での第３補助配光パターンを説明するための図である。 本発明に係る実施形態の車両用灯具としてのハイビーム配光パターンを示した図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」と称する）について詳細に説明する。実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。また、実施形態及び図中において、特に断りがない場合、「前」、「後」は、各々、車両の「前進方向」、「後進方向」を示し、「上」、「下」、「左」、「右」は、各々、車両に乗車する運転者から見た方向を示す。

本発明の実施形態に係る車両用灯具は、図１に示す車両１０２の前方の左右のそれぞれに設けられる車両用前照灯（１０１Ｒ、１０１Ｌ）であり、以下では単に車両用灯具と記載する。

本実施形態の車両用灯具は、車両前方側に開口したハウジング（図示せず）と開口を覆うようにハウジングに取付けられるアウターレンズ（図示せず）を備え、ハウジングとアウターレンズとで形成される灯室内に灯具ユニット１０（図２参照）等が配置されている。

図２は、灯具ユニット１０の主要部を示す側面図である。
なお、以降の図においても同様であるが、図において、Ｘ軸は車両１０２における水平方向を示しており、Ｙ軸は車両１０２における鉛直方向を示しており、Ｚ軸は主レンズ３０のレンズ光軸を表している。

図２に示すように、灯具ユニット１０は、例えば、ハイビーム配光パターンを形成するものであり、半導体型の光源２０と、光源２０の前方側に配置され、正面視が矩形状の主レンズ３０と、主レンズ３０と光源２０の間に配置された副レンズ４０と、を備えている。

なお、図２では、省略しているが光源２０はヒートシンク上に設けられ、主レンズ３０及び副レンズ４０もレンズホルダを介してヒートシンクに取付けられるようになっている。
このため、主レンズ３０の水平方向（Ｘ軸方向）の両端にレンズホルダに保持されるフランジが設けられており、副レンズ４０の鉛直方向（Ｙ軸方向）上側にレンズホルダへの取付部を兼用する後述する補強部５０が設けられている。

ただし、主レンズ３０に設けられるフランジは、水平方向（Ｘ軸方向）の両端に限られるものではなく、また、主レンズ３０の周囲の端面をレンズホルダに接着固定する等、レンズホルダに主レンズ３０を取付けるための方法は任意である。

また、副レンズ４０のレンズホルダへの取付けは補強部５０を利用して行うことに限定されるものではなく、レンズホルダに取付けるためのフランジ等を別途設けるようにしてもよい。

（光源）
光源２０は、基板２２と、基板２２上に設けられる発光チップ２１と、を備えており、本実施形態ではＬＥＤチップを発光チップ２１に用いた半導体型の光源２０の場合を示しているが、ＬＤチップを発光チップ２１に用いた半導体型の光源２０であってもよい。

また、発光チップ２１の形状や数は特に限定されるものではなく、正方形状でも長方形状でもよいし、複数個の発光チップ２１で正方形状や長方形状の発光面を形成するようにしてもよい。

（主レンズ及び副レンズ）
主レンズ３０及び副レンズ４０は、透明な材料で形成されればよく、特に材料が限定されるものではないが、成形性の観点から透明樹脂で形成されるのがよい。

副レンズ４０は、光源２０の近くに配置されることになるため、このことを考えれば、透明で耐熱性に優れるポリカーボネート樹脂で形成されるのが好適である。

一方、主レンズ３０は、光源２０からの距離があり耐熱性の問題がないため、光学特性面を優先して材料を選択することが可能であり、屈折率の波長依存性が小さく、分光の影響を低減することが可能であるＰＭＭＡ等のアクリル系樹脂で形成されるのが好適である。

図３は灯具ユニット１０の主要部を後方斜め上から見た斜視図であり、図４は灯具ユニット１０の主要部を後方から見た平面図である。
なお、図３及び図４では、図２に示す補強部５０を省略するとともに光源２０についても発光チップ２１の発光面だけを示すようにしている。
また、図３及び図４では、発光面の発光中心Ｏから放射される光の一部について併せて示すようにしている。

図３に示すように、主レンズ３０は、水平方向（Ｘ軸方向）の左側の側部である左側部に設けられ、副レンズ４０を介した光源２０（発光チップ２１）からの光が入射する左側補助配光制御部３０Ｌを備えており、副レンズ４０は、水平方向（Ｘ軸方向）左側に設けられ、光源２０（発光チップ２１）からの光を主レンズ３０の左側補助配光制御部３０Ｌに入射させる配光制御を行う鉛直方向（Ｙ軸方向）に伸びる左側配光制御部４０Ｌを備えている。

図３に示すように、左側配光制御部４０Ｌは、光源２０（発光チップ２１）からの光を少し右側に屈折させることで、屈折させなかったとすれば、主レンズ３０よりも左側に照射され、主レンズ３０に入射できない光を主レンズ３０の左側補助配光制御部３０Ｌに入射させる配光制御を行っている。

このため、左側配光制御部４０Ｌによる配光制御がなかった場合、主レンズ３０に入射できなかった光が配光パターンの形成に活用されるので光の利用効率を高めることができる。
なお、この左側配光制御部４０Ｌによって屈折させられる光の一部には、屈折させなくても主レンズ３０に入射できる光も含まれている。

また、図４に示すように、主レンズ３０は、水平方向（Ｘ軸方向）の右側の側部であるの右側部に設けられ、副レンズ４０を介した光源２０（発光チップ２１）からの光が入射する右側補助配光制御部３０Ｒを備えており、副レンズ４０は、水平方向（Ｘ軸方向）右側に設けられ、光源２０（発光チップ２１）からの光を主レンズ３０の右側補助配光制御部３０Ｒに入射させる配光制御を行う鉛直方向（Ｙ軸方向）に伸びる右側配光制御部４０Ｒを備えている。

この副レンズ４０の右側配光制御部４０Ｒも左側配光制御部４０Ｌと同様に、配光制御を行わなかった場合、主レンズ３０に入射できなかった光を左側に屈折させることで右側補助配光制御部３０Ｒに入射させる配光制御を行っており、このため光の利用効率を高めることができる。
なお、この右側配光制御部４０Ｒによって屈折させられる光の一部には、屈折させなくても主レンズ３０に入射できる光も含まれている。

さらに、主レンズ３０は、左側補助配光制御部３０Ｌの鉛直方向（Ｙ軸方向）下側と右側補助配光制御部３０Ｒの鉛直方向（Ｙ軸方向）下側に繋がって、左側補助配光制御部３０Ｌ及び右側補助配光制御部３０Ｒとで鉛直方向（Ｙ軸方向）上側に開口するコの字を形成するように、鉛直方向（Ｙ軸方向）の下側に設けられ、副レンズ４０を介した光源２０（発光チップ２１）からの光が入射する水平方向（Ｘ軸方向）に伸びる下側補助配光制御部３０Ｄを備えている。

そして、副レンズ４０は、左側配光制御部４０Ｌの鉛直方向（Ｙ軸方向）下側と右側配光制御部４０Ｒの鉛直方向（Ｙ軸方向）下側に繋がって、左側配光制御部４０Ｌ及び右側配光制御部４０Ｒとで鉛直方向（Ｙ軸方向）上側に開口するコの字を形成するように鉛直方向（Ｙ軸方向）下側に設けられ、光源２０（発光チップ２１）からの光を主レンズ３０の下側補助配光制御部３０Ｄに入射させる配光制御を行う水平方向（Ｘ軸方向）に伸びる下側配光制御部４０Ｄを備えている。

この副レンズ４０の下側配光制御部４０Ｄは、光源２０（発光チップ２１）からの光を少し鉛直方向（Ｙ軸方向）上側に屈折させることで、屈折させなかったとすれば、主レンズ３０よりも下側に照射され、主レンズ３０に入射できない光を主レンズ３０の下側補助配光制御部３０Ｄに入射させる配光制御を行っている。

このため、下側配光制御部４０Ｄによる配光制御がなかった場合、主レンズ３０に入射できなかった光が配光パターンの形成に活用されるので光の利用効率を高めることができる。
なお、この下側配光制御部４０Ｄによって屈折させられる光の一部には、屈折させなくても主レンズ３０に入射できる光も含まれている。

そして、上述のようにして、主レンズ３０の左側補助配光制御部３０Ｌ、右側補助配光制御部３０Ｒ及び下側補助配光制御部３０Ｄに入射するように副レンズ４０から照射された光は、補助配光パターンを形成するように、左側補助配光制御部３０Ｌ、右側補助配光制御部３０Ｒ及び下側補助配光制御部３０Ｄによって配光制御が行われる。

一方、上述した主レンズ３０の左側補助配光制御部３０Ｌ、右側補助配光制御部３０Ｒ及び下側補助配光制御部３０Ｄ以外の部分には、光源２０（発光チップ２１）からの直射光が照射され、主配光パターンＭＨＰ（図５（ａ）参照）を形成する主配光制御部になっている。

したがって、主レンズ３０は、副レンズ４０の左側配光制御部４０Ｌ、右側配光制御部４０Ｒ及び下側配光制御部４０Ｄから照射される光源２０（発光チップ２１）からの光以外の光が入射する主配光制御部を備えている。

上記した副レンズ４０の光源２０からの光が入射する入射面、つまり、左側配光制御部４０Ｌ、右側配光制御部４０Ｒ及び下側配光制御部４０Ｄの入射面は、複合２次曲面として光源２０からの光の放射に合わせるようにして光が入射できるようにするのがよい。

一方、この場合、副レンズ４０の入射した光が出射する出射面、つまり、左側配光制御部４０Ｌ、右側配光制御部４０Ｒ及び下側配光制御部４０Ｄの出射面が、左側補助配光制御部３０Ｌ、右側補助配光制御部３０Ｒ及び下側補助配光制御部３０Ｄに向けて光を照射する制御を行うことになるため自由曲面とする。

また、主レンズ３０では、光を前方側に放射することになる出射面は視認される側の面となるため、意匠性が重要であり、このため見栄えのよい面とするために複合２次曲面として形成し、入射面を自由曲面とすることで配光制御を行うようにするのがよい。

つまり、主配光制御部、左側補助配光制御部３０Ｌ、右側補助配光制御部３０Ｒ及び下側補助配光制御部３０Ｄの出射面が複合２次曲面で形成され、入射面が自由曲面で形成されるようにするのが好適である。

ところで、上述した副レンズ４０の左側配光制御部４０Ｌ、右側配光制御部４０Ｒ及び下側配光制御部４０Ｄからなる鉛直方向（Ｙ軸方向）に開口したコの字型の形状は、強度面では弱い形状になる。

そこで、本実施形態では、図２に点線で示すように左側配光制御部４０Ｌの鉛直方向（Ｙ軸方向）上側と右側配光制御部４０Ｒの鉛直方向（Ｙ軸方向）上側に繋がって、下側配光制御部４０Ｄ、左側配光制御部４０Ｌ及び右側配光制御部４０Ｒとで光源２０からの光の通過する中央開口を有するロの字を形成するように鉛直方向（Ｙ軸方向）上側に設けられた水平方向（Ｘ軸方向）に伸びる副レンズ４０の強度を補強する補強部５０を設けるようにしている。

そして、この補強部５０を利用して図示しないレンズホルダに副レンズ４０が取付けられるようにしている。
この補強部５０は必須の要件ではないものの、車両用灯具には振動等に対する耐性が求められるため、設けることが好ましい。

また、補強部５０は主レンズ３０への光の入射を遮らない鉛直方向上側の位置に設けるようにすることが好ましいが、仮に、スペース等の問題で主レンズ３０の鉛直方向上側の部分に入射する光を遮るような位置に位置することになる場合には、補強部５０を光が透過しないように補強部５０に遮光コーティングを設けるようにしてもよい。

この場合、遮光されることで利用される光が減ることになるので、この点を考えれば、先に述べたように、主レンズ３０への光の入射を遮らない鉛直方向上側の位置に設けるようにすることがよい。

以上のような構成を有する本実施形態の車両用灯具の配光制御について以下説明を行いながら、さらに、主レンズ３０及び副レンズ４０の構成について詳細に説明する。

図５は左側配光制御部４０Ｌから照射された光が形成するスクリーン上での第１補助配光パターンＳＨＰ１を説明するための配光パターンを等光度線で示した図である。
図５（ａ）は比較のために主レンズ３０の主配光制御部から照射された光が形成するスクリーン上での主配光パターンＭＨＰを示したものであり、図５（ｂ）が左側配光制御部４０Ｌから照射された光が形成するスクリーン上での第１補助配光パターンＳＨＰ１を示したものである。

なお、ＶＵ−ＶＬ線はスクリーン上での垂直線を示し、ＨＬ−ＨＲ線はスクリーン上での水平線を示しており、以降でもスクリーン上での配光パターンを示す図においては、同様に、ＶＵ−ＶＬ線はスクリーン上での垂直線を示し、ＨＬ−ＨＲ線はスクリーン上での水平線を示している。

上述のように、図５（ａ）に示す主配光パターンＭＨＰは、主レンズ３０の左側補助配光制御部３０Ｌ、右側補助配光制御部３０Ｒ及び下側補助配光制御部３０Ｄ以外の部分を主配光制御部として、その主配光制御部によって形成された配光パターンであり、光源２０から放射される光のうち中央側の光量の高い光によって形成されており、等光度線が多く表れた光度の高い配光パターンになっており、中央に主高光度帯ＭＨＺを有している。

一方、このことは、左側配光制御部４０Ｌが第１補助配光パターンＳＨＰ１を形成するためだけに設計されていることを意味しており、したがって、左側配光制御部４０Ｌは、主配光パターンＭＨＰを形成するための設計上の制約を受けることなく、第１補助配光パターンＳＨＰ１を形成するためだけに自由に設計が可能な部分になっている。

ここで、先行技術のように、メインとなる配光を形成するのに配光設計されたレンズ部分を利用してレンズから外れるような光を透明部材でレンズに入射させて利用する場合、設計自由度がないために、メイン配光の周囲に位置するような配光パターンとなる。

しかしながら、本実施形態の左側配光制御部４０Ｌは、主配光パターンＭＨＰとは全く無関係に第１補助配光パターンＳＨＰ１を形成するためだけに設計できるため、図５（ｂ）に示すように、水平方向の幅が主配光パターンＭＨＰとほぼ同じ幅を有し、鉛直方向の幅も主配光パターンＭＨＰとほぼ同じ幅を有する主配光パターンＭＨＰを包括するような第１補助配光パターンＳＨＰ１を形成することが可能であるとともに、中央側に主高光度帯ＭＨＺよりは光度が低いものの、高光度帯（第１高光度帯ＳＨＺ１）を有したものになっている。

そして、設計自由度が高いため、第１補助配光パターンＳＨＰ１では、第１高光度帯ＳＨＺ１を主配光パターンＭＨＰの主高光度帯ＭＨＺよりも少し鉛直方向上側に形成することもできている。
このため、車両用灯具の配光パターンにおいて、第１補助配光パターンＳＨＰ１は、第１補助配光パターンＳＨＰ１の中央側に形成される第１高光度帯ＳＨＺ１が主配光パターンＭＨＰの中央側に形成される主高光度帯ＭＨＺの上側の位置に重なるように主配光パターンＭＨＰに対して多重されるようになっている。

このように、第１補助配光パターンＳＨＰ１の第１高光度帯ＳＨＺ１を主配光パターンＭＨＰの主高光度帯ＭＨＺの上側の位置に重ねるようにしておくことで、副レンズ４０の取付け誤差等の影響によって、第１補助配光パターンＳＨＰ１の第１高光度帯ＳＨＺ１がスクリーン上の位置で多少ズレたとしても、車両用灯具としての配光パターンにおける水平線（ＨＬ−ＨＲ線）と垂直線（ＶＵ−ＶＬ線）の交わる位置の光度は、主配光パターンＭＨＰの主高光度帯ＭＨＺの光度で決まっているため、車両用灯具としての配光パターンの高光度帯の光度が変化することを抑制することができる。

図６は右側配光制御部４０Ｒから照射された光が形成するスクリーン上での第２補助配光パターンＳＨＰ２を説明するための配光パターンを等光度線で示した図である。

図６でも図５と同様に、図６（ａ）は比較のために主レンズ３０の主配光制御部から照射された光が形成するスクリーン上での主配光パターンＭＨＰを示したもの、つまり、図５（ａ）と同じ図を示しており、図６（ｂ）が右側配光制御部４０Ｒから照射された光が形成するスクリーン上での第２補助配光パターンＳＨＰ２を示したものである。

本実施形態では、右側配光制御部４０Ｒも左側配光制御部４０Ｌと同様に主配光パターンＭＨＰとは全く無関係に第２補助配光パターンＳＨＰ２を形成するためだけに設計できるようになっており、本実施形態では、第１補助配光パターンＳＨＰ１と同様の第２補助配光パターンＳＨＰ２を形成するようにしている。

したがって、第２補助配光パターンＳＨＰ２は、第１補助配光パターンＳＨＰ１と同様に、水平方向の幅が主配光パターンＭＨＰとほぼ同じ幅を有し、鉛直方向の幅も主配光パターンＭＨＰとほぼ同じ幅を有する主配光パターンＭＨＰを包括する配光パターンになっており、中央側に主高光度帯ＭＨＺよりは光度が低いものの、高光度帯（第２高光度帯ＳＨＺ２）を有したものになっている。

また、この第２高光度帯ＳＨＺ２も第１高光度帯ＳＨＺ１と同様に、主配光パターンＭＨＰの主高光度帯ＭＨＺよりも少し鉛直方向上側に形成するようにしている。
このため、車両用灯具の配光パターンにおいて、第２補助配光パターンＳＨＰ２も第１補助配光パターンＳＨＰ１と同様に、第２補助配光パターンＳＨＰ２は、第２補助配光パターンＳＨＰ２の中央側に形成される第２高光度帯ＳＨＺ２が主配光パターンＭＨＰの中央側に形成される主高光度帯ＭＨＺの上側の位置に重なるように主配光パターンＭＨＰに対して多重されるようになっている。

したがって、副レンズ４０の取付け誤差等の影響によって、第２補助配光パターンＳＨＰ２の第２高光度帯ＳＨＺ２がスクリーン上の位置で多少ズレたとしても、車両用灯具としての配光パターンにおける水平線（ＨＬ−ＨＲ線）と垂直線（ＶＵ−ＶＬ線）の交わる位置の光度は、主配光パターンＭＨＰの主高光度帯ＭＨＺの光度で決まっているため、車両用灯具としての配光パターンの高光度帯の光度が変化することを抑制することができる。

図７は下側配光制御部４０Ｄから照射された光が形成するスクリーン上での第３補助配光パターンＳＨＰ３を説明するための配光パターンを等光度線で示した図である。

図７でも図５と同様に、図７（ａ）は比較のために主レンズ３０の主配光制御部から照射された光が形成するスクリーン上での主配光パターンＭＨＰを示したもの、つまり、図５（ａ）と同じ図を示しており、図７（ｂ）が下側配光制御部４０Ｄから照射された光が形成するスクリーン上での第３補助配光パターンＳＨＰ３を示したものである。

本実施形態では、下側配光制御部４０Ｄも左側配光制御部４０Ｌや右側配光制御部４０Ｒと同様に主配光パターンＭＨＰとは全く無関係に第３補助配光パターンＳＨＰ３を形成するためだけに設計できるようになっており、本実施形態では、第１補助配光パターンＳＨＰ１や第２補助配光パターンＳＨＰ２と同様の第３補助配光パターンＳＨＰ３を形成するようにしている。

したがって、第３補助配光パターンＳＨＰ３は、第１補助配光パターンＳＨＰ１や第２補助配光パターンＳＨＰ２と同様に、水平方向の幅が主配光パターンＭＨＰとほぼ同じ幅を有し、鉛直方向の幅も主配光パターンＭＨＰとほぼ同じ幅を有する主配光パターンＭＨＰを包括する配光パターンになっており、中央側に主高光度帯ＭＨＺよりは光度が低いものの、高光度帯（第３高光度帯ＳＨＺ３）を有したものになっている。

また、この第３高光度帯ＳＨＺ３も第１高光度帯ＳＨＺ１や第２高光度帯ＳＨＺ２と同様に、主配光パターンＭＨＰの主高光度帯ＭＨＺよりも少し鉛直方向上側に形成するようにしている。
このため、車両用灯具の配光パターンにおいて、第３補助配光パターンＳＨＰ３も第１補助配光パターンＳＨＰ１や第２補助配光パターンＳＨＰ２と同様に、第３補助配光パターンＳＨＰ３は、第３補助配光パターンＳＨＰ３の中央側に形成される第３高光度帯ＳＨＺ３が主配光パターンＭＨＰの中央側に形成される主高光度帯ＭＨＺの上側の位置に重なるように主配光パターンＭＨＰに対して多重されるようになっている。

したがって、副レンズ４０の取付け誤差等の影響によって、第３補助配光パターンＳＨＰ３の第３高光度帯ＳＨＺ３がスクリーン上の位置で多少ズレたとしても、車両用灯具としての配光パターンにおける水平線（ＨＬ−ＨＲ線）と垂直線（ＶＵ−ＶＬ線）の交わる位置の光度は、主配光パターンＭＨＰの主高光度帯ＭＨＺの光度で決まっているため、車両用灯具としての配光パターンの高光度帯の光度が変化することを抑制することができる。

以上のようにして形成される主配光パターンＭＨＰ（図５（ａ）参照）、第１補助配光パターンＳＨＰ１（図５（ｂ）参照）、第２補助配光パターンＳＨＰ２（図６（ｂ）参照）及び第３補助配光パターンＳＨＰ３（図７（ｂ）参照）が多重されると、図８に示す車両用灯具としての良好なハイビーム配光パターンになる。

以上、具体的な実施形態を基に本発明の説明を行ってきたが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
上述したように、左側配光制御部４０Ｌ、右側配光制御部４０Ｒ及び下側配光制御部４０Ｄは、いずれも主配光パターンＭＨＰとは全く無関係に配光設計が可能であり、加えて、左側配光制御部４０Ｌ、右側配光制御部４０Ｒ及び下側配光制御部４０Ｄは、それぞれ独立に独自の配光設計が可能になっている。

したがって、上記実施形態では、左側配光制御部４０Ｌ、右側配光制御部４０Ｒ及び下側配光制御部４０Ｄは、いずれも同じ配光パターンを形成する場合について説明してきたが、左側配光制御部４０Ｌ、右側配光制御部４０Ｒ及び下側配光制御部４０Ｄがそれぞれ異なる形状の配光パターンを形成するようにしてもよい。

このように、本発明は上記具体的な実施形態に限定されるものではなく、技術的思想を逸脱することのない変更や改良を行ったものも発明の技術的範囲に含まれるものであり、そのことは当業者にとって特許請求の範囲の記載から明らかである。

１０ 灯具ユニット
２０ 光源
２１ 発光チップ
２２ 基板
３０ 主レンズ
３０Ｌ 左側補助配光制御部
３０Ｒ 右側補助配光制御部
３０Ｄ 下側補助配光制御部
４０ 副レンズ
４０Ｌ 左側配光制御部
４０Ｒ 右側配光制御部
４０Ｄ 下側配光制御部
５０ 補強部
Ｘ 水平方向を示す軸
Ｙ 鉛直方向を示す軸
Ｚ 主レンズのレンズ光軸
ＭＨＰ 主配光パターン
ＭＨＺ 主高光度帯
ＳＨＰ１ 第１補助配光パターン
ＳＨＺ１ 第１高光度帯
ＳＨＰ２ 第２補助配光パターン
ＳＨＺ２ 第２高光度帯
ＳＨＰ３ 第３補助配光パターン
ＳＨＺ３ 第３高光度帯
１０１Ｌ、１０１Ｒ 車両用前照灯
１０２ 車両

Claims (7)

1. 半導体型の光源と、
   前記光源の前方側に配置された矩形状の主レンズと、
   前記主レンズと前記光源との間に配置された副レンズと、を備え、
   前記主レンズは、
   水平方向の左側部に設けられ、前記副レンズを介した前記光源からの光が入射する左側補助配光制御部と、
   水平方向の右側部に設けられ、前記副レンズを介した前記光源からの光が入射する右側補助配光制御部と、を備え、
   前記副レンズは、
   水平方向左側に設けられ、前記光源からの光を前記主レンズの前記左側補助配光制御部に入射させる配光制御を行う鉛直方向に伸びる左側配光制御部と、
   水平方向右側に設けられ、前記光源からの光を前記主レンズの前記右側補助配光制御部に入射させる配光制御を行う鉛直方向に伸びる右側配光制御部と、を備え、
   前記主レンズは、前記副レンズの前記左側配光制御部及び前記右側配光制御部から照射される前記光源からの光以外の光が入射する主配光制御部を備えており、
   前記光源からの光が入射する前記副レンズの前記左側配光制御部の入射面が複合２次曲面で形成されているとともに、前記光源からの光が入射する前記副レンズの前記右側配光制御部の入射面も複合２次曲面で形成されており、
   前記光源からの光を前記主レンズの前記左側補助配光制御部に向けて照射する前記副レンズの前記左側配光制御部の出射面が自由曲面で形成されているとともに、前記光源からの光を前記主レンズの前記右側補助配光制御部に向けて照射する前記副レンズの前記右側配光制御部の出射面も自由曲面で形成されていることを特徴とする車両用灯具。
2. 前記主レンズの前記左側補助配光制御部は、前記主配光制御部の形成する主配光パターンの水平方向の幅とほぼ同じ幅を有する第１補助配光パターンを形成し、
   前記主レンズの前記右側補助配光制御部は、前記主配光制御部の形成する主配光パターンの水平方向の幅とほぼ同じ幅を有する第２補助配光パターンを形成し、
   前記第１補助配光パターンは、前記第１補助配光パターンの中央側に形成される第１高光度帯が前記主配光パターンの中央側に形成される主高光度帯の上側の位置に重なるように前記主配光パターンに対して多重され、
   前記第２補助配光パターンは、前記第２補助配光パターンの中央側に形成される第２高光度帯が前記主配光パターンの中央側に形成される主高光度帯の上側の位置に重なるように前記主配光パターンに対して多重されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 半導体型の光源と、
   前記光源の前方側に配置された矩形状の主レンズと、
   前記主レンズと前記光源との間に配置された副レンズと、を備え、
   前記主レンズは、
   水平方向の左側部に設けられ、前記副レンズを介した前記光源からの光が入射する左側補助配光制御部と、
   水平方向の右側部に設けられ、前記副レンズを介した前記光源からの光が入射する右側補助配光制御部と、を備え、
   前記副レンズは、
   水平方向左側に設けられ、前記光源からの光を前記主レンズの前記左側補助配光制御部に入射させる配光制御を行う鉛直方向に伸びる左側配光制御部と、
   水平方向右側に設けられ、前記光源からの光を前記主レンズの前記右側補助配光制御部に入射させる配光制御を行う鉛直方向に伸びる右側配光制御部と、を備え、
   前記主レンズは、前記副レンズの前記左側配光制御部及び前記右側配光制御部から照射される前記光源からの光以外の光が入射する主配光制御部を備えており、
   前記主レンズは、前記左側補助配光制御部の鉛直方向下側と前記右側補助配光制御部の鉛直方向下側に繋がって前記左側補助配光制御部及び前記右側補助配光制御部とで鉛直方向上側に開口するコの字を形成するように鉛直方向の下側に設けられ、前記副レンズを介した前記光源からの光が入射する水平方向に伸びる下側補助配光制御部を備え、
   前記副レンズは、前記左側配光制御部の鉛直方向下側と前記右側配光制御部の鉛直方向下側に繋がって前記左側配光制御部及び前記右側配光制御部とで鉛直方向上側に開口するコの字を形成するように鉛直方向下側に設けられ、前記光源からの光を前記主レンズの前記下側補助配光制御部に入射させる配光制御を行う水平方向に伸びる下側配光制御部を備え、
   前記主レンズは、前記副レンズの前記下側配光制御部、前記左側配光制御部及び前記右
   側配光制御部から照射される前記光源からの光以外の光が入射する主配光制御部を備えていることを特徴とする車両用灯具。
4. 前記光源からの光が入射する前記副レンズの前記下側配光制御部の入射面が複合２次曲面で形成されており、
   前記光源からの光を前記主レンズの前記下側補助配光制御部に向けて照射する前記副レンズの前記下側配光制御部の出射面が自由曲面で形成されていることを特徴とする請求項３に記載の車両用灯具。
5. 前記主レンズの前記下側補助配光制御部は、前記主配光制御部の形成する主配光パターンの水平方向の幅とほぼ同じ幅を有する第３補助配光パターンを形成し、
   前記第３補助配光パターンは、前記第３補助配光パターンの中央側に形成される第３高光度帯が前記主配光パターンの中央側に形成される主高光度帯の上側の位置に重なるように前記主配光パターンに対して多重されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の車両用灯具。
6. 前記左側配光制御部の鉛直方向上側と前記右側配光制御部の鉛直方向上側に繋がって、前記下側配光制御部、前記左側配光制御部及び前記右側配光制御部とで前記光源からの光の通過する中央開口を有するロの字を形成するように鉛直方向上側に設けられた水平方向に伸びる前記副レンズの強度を補強する補強部を備えていることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の車両用灯具。
7. 前記主レンズは、前記光源からの光が入射する入射面が自由曲面で形成されるとともに、入射した前記光源からの光が出射する出射面が複合２次曲面で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の車両用灯具。

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