WO2016190165A1 - 前照灯モジュール及び前照灯装置 - Google Patents

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light
light distribution
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勝重 諏訪
律也 大嶋
中村　恵司
小島　邦子
宗晴 桑田
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • Vehicle headlamps must satisfy the conditions of a predetermined light distribution pattern defined by road traffic regulations.
  • the light source image formed by the convex lens is inverted and projected forward by the projection lens.
  • the light source causes luminance unevenness due to patterns such as electrodes of the light source.
  • the light source causes luminance unevenness depending on the configuration or shape of the light source. For this reason, the luminance unevenness of the light source is directly projected as the illuminance unevenness on the light distribution pattern. That is, in the light distribution pattern, the luminance unevenness of the light emitting surface of the light source is directly projected as the illuminance unevenness.
  • uneven brightness distribution occurs in the light distribution pattern by projecting the brightness unevenness of the light source as it is.
  • the present invention has been made in view of the problems of the prior art, and provides a headlamp device capable of generating a high illuminance region by reducing uneven light distribution by using a segmented optical surface. For the purpose.
  • the light emitting surface of the light emitting diode does not emit light uniformly.
  • the light emitting surface of the light emitting diode has uneven brightness due to the pattern of electrodes and the like. For this reason, when the light source image is formed by the convex lens, the luminance unevenness is projected as it is by the projection lens, and the illuminance unevenness is generated.
  • each segment has a smaller aperture than one lens. For this reason, compared with the case where a light source image is formed with one convex lens, the segmented optical surface can suppress the occurrence of aberration. And light distribution nonuniformity is suppressed.
  • a conventional lamp light source is a light source having lower directivity than a semiconductor light source.
  • lamp light sources include incandescent light bulbs, halogen lamps, and fluorescent lamps.
  • the lamp light source uses a reflector (such as a reflecting mirror) to give directivity to the emitted light.
  • the semiconductor light source includes at least one light emitting surface, and light is emitted to the light emitting surface side.
  • the above-described semiconductor light source is a kind of solid-state light source.
  • the solid light source include a light source that emits light by irradiating organic electroluminescence (organic EL) or a phosphor applied on a flat surface with excitation light. It is desirable to use the same optical system as the semiconductor light source for these solid light sources.
  • Directivity is a property in which, when light or the like is output into space, its intensity varies depending on the direction.
  • “having directivity” means that light travels to the front surface side of the light emitting surface and light does not travel to the back surface side of the light emitting surface, as described above. That is, the divergence angle of the light emitted from the light source is 180 degrees or less.
  • the headlight device is a lighting device that is mounted on a transport machine or the like and used to improve the visibility of the operator and the visibility from the outside.
  • a vehicle headlamp device is also called a headlamp or a headlight.
  • the left and right direction of the vehicle is the X axis direction.
  • the left side with respect to the front of the vehicle is the + X axis direction, and the right side with respect to the front of the vehicle is the ⁇ X axis direction.
  • “front” refers to the traveling direction of the vehicle. That is, “front” is a direction in which the headlamp device irradiates light.
  • the vertical direction of the vehicle is the Y-axis direction.
  • the upper side is the + Y-axis direction, and the lower side is the -Y-axis direction.
  • the “upper side” is the sky direction, and the “lower side” is the direction of the ground (road surface, etc.).
  • the traveling direction of the vehicle is the Z-axis direction.
  • the traveling direction is the + Z-axis direction, and the opposite direction is the -Z-axis direction.
  • the + Z-axis direction is called “front”, and the ⁇ Z-axis direction is called “rear”. That is, the + Z-axis direction is a direction in which the headlamp device emits light.
  • the ZX plane is a plane parallel to the road surface. This is because the road surface is a “horizontal plane” in normal thinking. For this reason, the ZX plane is considered as a “horizontal plane”.
  • a “horizontal plane” is a plane perpendicular to the direction of gravity.
  • the road surface may be inclined with respect to the traveling direction of the vehicle. That is, uphill or downhill.
  • the “horizontal plane” is considered as a plane parallel to the road surface. That is, the “horizontal plane” is not a plane perpendicular to the direction of gravity.
  • the “left-right direction” is the width direction of the runway.
  • the “horizontal plane” is considered as a plane perpendicular to the direction of gravity. For example, even if the road surface is inclined in the left-right direction and the vehicle is perpendicular to the left-right direction of the road surface, it is considered to be equivalent to a state where the vehicle is inclined in the left-right direction with respect to the “horizontal plane”.
  • the “horizontal plane” will be described as a plane perpendicular to the direction of gravity. That is, the ZX plane will be described as a plane perpendicular to the direction of gravity.
  • the light sources shown in the following embodiments are described as light sources having directivity (solid light sources).
  • a main example is a semiconductor light source such as a light emitting diode or a laser diode.
  • the light source also includes an organic electroluminescence light source or a light source that emits light by irradiating excitation light onto a phosphor applied on a flat surface.
  • Light distribution refers to the light intensity distribution with respect to the space of the light source. That is, the spatial distribution of light emitted from the light source.
  • Luminance indicates the intensity of light emitted from a light emitter, and is obtained by dividing a light beam passing through a minute solid angle in a certain direction by the minute solid angle.
  • luminosity is a physical quantity that represents how much light is emitted from the light source.
  • Illuminance is a physical quantity representing the brightness of light irradiated on a planar object. It is equal to the light beam irradiated per unit area.
  • the “light distribution pattern” indicates the shape of the light flux and the light intensity distribution (luminous intensity distribution) caused by the direction of the light emitted from the light source.
  • the “light distribution pattern” is also used as the meaning of the illuminance pattern on the irradiation surface 9 shown below. That is, the light irradiation shape and illuminance distribution on the irradiation surface 9 are shown.
  • the “light distribution” is a light intensity distribution (luminance distribution) with respect to the direction of light emitted from the light source.
  • Light distribution is also used as the meaning of the illuminance distribution on the irradiation surface 9 shown below.
  • the road traffic rules require that the light border (cut-off line) above the light distribution pattern be clear so as not to dazzle oncoming vehicles. That is, a clear cut-off line is required in which the upper side of the cut-off line (outside the light distribution pattern) is dark and the lower side of the cut-off line (inside the light distribution pattern) is bright.
  • Cut-off line is a light-dark dividing line that is generated when the light from the headlamp device is irradiated onto the wall or screen, and is the dividing line above the light distribution pattern. That is, it is the boundary line between the bright part and the dark part of the light above the light distribution pattern. It is a boundary line between a bright region (inside the light distribution pattern) and a dark region (outside the light distribution pattern) on the upper side of the light distribution pattern.
  • low beam is a downward beam and is used when passing the oncoming vehicle. Usually, the low beam illuminates about 40m ahead.
  • the “vertical direction” is a direction perpendicular to the ground (road surface).
  • the headlamp device must have a “rising line” that launches sidewalk illumination. This is because the driver can visually recognize a person or a sign on the sidewalk side without making the oncoming vehicle dazzled.
  • the “rise line” indicates a shape of a light distribution pattern in which the oncoming vehicle side of the low beam is horizontal and the sidewalk side rises obliquely with respect to the oncoming vehicle side.
  • the above-described wall or screen is described as the irradiation surface 9 in the following embodiment.
  • the irradiation surface 9 is a virtual surface set at a predetermined position in front of the vehicle.
  • the irradiation surface 9 is a surface parallel to the XY plane. That is, the irradiation surface 9 is a surface perpendicular to the direction in which the headlamp device irradiates light (+ Z-axis direction).
  • the predetermined position in front of the vehicle is a position where the light intensity or illuminance of the headlamp device is measured.
  • the predetermined position in front of the vehicle is defined by road traffic rules and the like.
  • the light intensity measurement position of an automotive headlamp device defined by UNECE is a position 25 m from the light source.
  • the measurement position of luminous intensity determined by the Japanese Industrial Standards Committee (JIS) is a position 10 m from the light source.
  • the four-wheeled vehicle is, for example, a normal four-wheeled vehicle.
  • the three-wheeled vehicle is, for example, an automatic tricycle called a gyro.
  • "Automobile tricycle called gyro" is a scooter made of three wheels with one front wheel and one rear wheel. In Japan, it corresponds to a motorbike.
  • a rotating shaft is provided near the center of the vehicle body, and most of the vehicle body including the front wheels and the driver's seat can be tilted in the left-right direction. With this mechanism, the center of gravity can be moved inward during turning as with a motorcycle.
  • FIG. 3 is a perspective view of the light distribution control element 4.
  • the optical axis Cs of the light source 1, the optical axis C of the condensing optical element 2, and the optical axis Cp of the projection lens 8 coincide.
  • the optical axis C of the condensing optical element 2 coincides with the optical axis Cs of the light source 1.
  • the optical axis C of the condensing optical element 2 coincides with the optical axis Cp of the projection lens 8.
  • the light source 1 includes a light emitting surface 11.
  • the light source 1 emits light from the light emitting surface 11.
  • the light source 1 emits light for illuminating the front of the vehicle from the light emitting surface 11.
  • the type of the light source 1 is not particularly limited. However, as described above, in the following description, the light source 1 will be described as an LED (light emitting diode). Hereinafter, the light emitting diode is referred to as an LED.
  • An axis extending perpendicularly to the light emitting surface 11 from the center of the light emitting surface 11 of the light source 1 is defined as an optical axis Cs of the light source 1.
  • the optical axis Cs of the light source 1 is parallel to the Z axis.
  • the condensing optical element 2 converts the light emitted from the light source 1 into condensed light.
  • the condensing optical element 2 condenses the light emitted from the light source 1.
  • the condensing optical element 2 is located on the + Z-axis side (front) of the light source 1.
  • the condensing optical element 2 is located on the ⁇ Z axis side (rear side) of the light distribution control element 4.
  • the condensing optical element 2 receives light emitted from the light source 1.
  • “Injection” includes, for example, that light reaches the light incident surface. In FIG. 2, the light reaches the incident surfaces 211 and 212 of the condensing optical element 2. That is, taking the condensing optical element 2 as an example, “incident” includes that light reaches the condensing optical element 2.
  • the condensing optical element 2 condenses the light at an arbitrary position in the front (+ Z-axis direction).
  • the condensing optical element 2 is an optical element having a condensing function. That is, the condensing optical element 2 is an optical element having a positive power.
  • the condensing optical element 2 is shown as a convex lens having a positive power.
  • the condensing optical element 2 is shown as an optical element utilizing light refraction and light reflection.
  • the condensing optical element 2 shown in the first embodiment is filled with a refractive material, for example.
  • the condensing optical element 2 is composed of one optical element, but a plurality of optical elements can also be used. However, when a plurality of optical elements are used, manufacturability is lowered, such as ensuring the positioning accuracy of each optical element.
  • the light source 1 and the condensing optical element 2 are arranged behind the light distribution control element 4 (on the ⁇ Z axis direction side).
  • the light source 1 is arranged behind the light distribution control element 4 (on the ⁇ Z axis direction side).
  • the condensing optical element 2 is disposed behind the light distribution control element 4 (on the ⁇ Z axis direction side).
  • the condensing optical element 2 shown in FIG. 2 will be described as an example.
  • the condensing optical element 2 includes, for example, incident surfaces 211 and 212, a reflecting surface 22, and exit surfaces 231 and 232.
  • the condensing optical element 2 is disposed immediately after the light source 1. Unlike the “rear” described above, the “rear” here refers to the traveling direction side of the light emitted from the light source 1. Here, since “immediately after”, the light emitted from the light emitting surface 11 immediately enters the condensing optical element 2.
  • LED emits light with Lambert light distribution.
  • “Lambert light distribution” is light distribution in which the luminance of the light emitting surface is constant regardless of the viewing direction. That is, the directivity of LED light distribution is wide. For this reason, by shortening the distance between the light source 1 and the condensing optical element 2, more light can be incident on the condensing optical element 2.
  • the condensing optical element 2 is made of, for example, a transparent resin, glass or silicone material.
  • the material of the condensing optical element 2 is not limited as long as it has transparency, and may be a transparent resin or the like. That is, the material of the optical element 2 only needs to have transparency. However, from the viewpoint of light utilization efficiency, a material with high transparency is suitable for the material of the condensing optical element 2. Moreover, since the condensing optical element 2 is arrange
  • the incident surface 211 is an incident surface formed at the central portion of the condensing optical element 2. “The central portion of the condenser lens 2” means that the optical axis C has an intersection on the incident surface 211. That is, the optical axis C passes on the incident surface 211.
  • the incident surface 211 has, for example, a convex shape having a positive power.
  • the convex surface shape of the incident surface 211 is convex in the ⁇ Z-axis direction.
  • the incident surface 211 has, for example, a rotationally symmetric shape with the optical axis C as a rotation axis.
  • the power is also called “refractive power”.
  • the cylindrical end of the incident surface 212 (the end on the + Z-axis direction side) is connected to the outer periphery of the incident surface 211.
  • the cylindrical shape of the incident surface 212 is formed on the light source 1 side ( ⁇ Z axis direction) with respect to the incident surface 211.
  • the cylindrical shape of the incident surface 212 is formed behind the incident surface 211. That is, the cylindrical shape of the incident surface 212 is formed on the light source 1 side with respect to the incident surface 211.
  • the reflecting surface 22 has a shape of a side surface of a truncated cone.
  • the shape of the side surface of the truncated cone on the surface including the central axis is a linear shape.
  • the shape of the reflecting surface 22 on the surface including the optical axis C may be a curved shape.
  • a plane including the optical axis C means that a line of the optical axis C can be drawn on the plane.
  • the cylindrical end of the reflecting surface 22 (the end on the ⁇ Z axis direction side) is connected to the cylindrical other end (the end on the ⁇ Z axis direction side) of the incident surface 212. That is, the reflecting surface 22 is located on the outer peripheral side of the incident surface 212.
  • the exit surface 231 is located on the + Z axis direction side of the entrance surface 211.
  • the emission surface 231 has, for example, a convex shape having a positive power.
  • the convex shape of the emission surface 231 is convex in the + Z-axis direction.
  • the optical axis C has an intersection on the exit surface 231. That is, the optical axis C passes on the incident surface 231.
  • the emission surface 213 has, for example, a rotationally symmetric shape with the optical axis C as a rotation axis.
  • the entrance surface 211 and the exit surface 231 have a condensing function. That is, the entrance surface 211 and the exit surface 231 have positive power. In this case, for example, one of the entrance surface 211 and the exit surface 231 may have negative power.
  • the emission surface 232 is located on the outer peripheral side of the emission surface 231.
  • the emission surface 232 has, for example, a planar shape parallel to the XY plane. That is, the emission surface 232 has, for example, a planar shape parallel to a plane perpendicular to the optical axis C.
  • the inner periphery and outer periphery of the emission surface 232 have a circular shape.
  • the inner circumference of the emission surface 232 is connected to the outer circumference of the emission surface 231.
  • the outer periphery of the emission surface 232 is connected to the other cylindrical end of the reflection surface 22 (the end on the + Z-axis direction side).
  • a light beam having a small emission angle is incident on the incident surface 211.
  • a light beam having a small emission angle has, for example, a divergence angle of 60 degrees or less.
  • Light rays having a small emission angle are incident from the incident surface 211 and are emitted from the emission surface 231.
  • Light rays having a small emission angle emitted from the emission surface 231 are collected by the incident surface 211 or the emission surface 231.
  • a light beam having a small emission angle emitted from the emission surface 231 is condensed at an arbitrary position in front of the condensing optical element 2 (+ Z-axis direction). As described above, the light collection position will be described later.
  • a light beam having a large emission angle is incident on the incident surface 212.
  • a light beam having a large emission angle has a divergence angle larger than 60 degrees.
  • the light beam incident from the incident surface 212 is reflected by the reflecting surface 22.
  • the light beam reflected by the reflecting surface 22 travels in the + Z-axis direction.
  • the light beam reflected by the reflection surface 22 is emitted from the emission surface 232.
  • Light rays having a large emission angle emitted from the emission surface 232 are collected by the reflection surface 22.
  • a light beam having a large emission angle emitted from the emission surface 232 is condensed at an arbitrary position in front of the condensing optical element 2 (+ Z-axis direction). As described above, the light collection position will be described later.
  • the condensing optical element 2 described in the following embodiments will be described as an optical element having the following functions as an example.
  • the light transmitted through the entrance surface 211 and the exit surface 231 is collected by refraction.
  • the light transmitted through the incident surface 212 and the output surface 232 is condensed by reflection at the reflecting surface 22. That is, the condensing optical element 2 condenses the light having a small emission angle emitted from the light source 1 by refraction.
  • the condensing optical element 2 condenses the light beam having a large emission angle emitted from the light source 1 by reflection.
  • An image having a shape similar to the pattern of the light source 1 (the shape of the light emitting surface 11) can be formed at the condensing position of the light emitted from the emitting surface 231. That is, an image of the light source 1 is formed at the condensing position of the light emitted from the emission surface 231. For this reason, the shape of the light emitting surface 11 of the light source 1 is projected by the projection lens 8, thereby causing uneven light distribution.
  • the light emitted from the emission surface 231 is used. It becomes possible to alleviate uneven light distribution.
  • the condensing position of the light beam emitted from the emitting surface 232 and the condensing position emitted from the emitting surface 231 do not need to match.
  • the condensing position of the light emitted from the emitting surface 232 may be closer to the condensing optical element 2 than the condensing position of the light emitted from the emitting surface 231.
  • Embodiment 1 since the cut-off line 91 is formed using the light shielding plate 5, the light shielded by the light shielding plate 5 is not used as the projection light. That is, half of the image of the light source 1 formed at the condensing position of the light emitted from the emission surface 231 is not used as projection light.
  • the condensing optical element 2 shown in FIG. 2 When the condensing optical element 2 shown in FIG. 2 is used, the light distribution unevenness can be reduced by using it together with the light distribution control element 4.
  • each of the incident surfaces 211 and 212, the reflecting surface 22 and the emitting surfaces 231 and 232 of the condensing optical element 2 has a rotationally symmetric shape about the optical axis C.
  • the shape is not limited to a rotationally symmetric shape.
  • the condensing spot is the shape of the light flux at the position where the light is condensed.
  • the “condensed position” is a position where the luminous flux of light emitted from the emission surface is the smallest.
  • the condensing optical element 2 can be made smaller by making the cross-sectional shape of the reflecting surface 22 on the XY plane elliptical.
  • the condensing optical element 2 may have a positive power as a whole.
  • Each of the entrance surfaces 211 and 212, the reflection surface 22, and the exit surfaces 231 and 232 can have an arbitrary power.
  • a reflecting mirror can be used as the condensing optical element.
  • the light distribution control element 4 is located in the + Z-axis direction of the light source 1.
  • the light distribution control element 4 is located in the + Z-axis direction of the condensing optical element 2.
  • the light distribution control element 4 is located in the ⁇ Z-axis direction of the light shielding plate 5.
  • the light distribution control element 4 is located in the ⁇ Z axis direction of the projection lens 8.
  • the light distribution control element 4 receives the light emitted from the condensing optical element 2.
  • the light distribution control element 4 emits light forward (+ Z-axis direction).
  • the light distribution control element 4 enters the light emitted from the light source 1.
  • FIG. 3 is a perspective view of the light distribution control element 4.
  • the light distribution control element 4 shown in FIG. 3 is an example.
  • the light distribution control element 4 is, for example, a plate-like optical element.
  • the light distribution control element 4 includes a spot light distribution forming unit 41 and a diffused light distribution forming unit 42.
  • spot light distribution is a light distribution that illuminates one area in a concentrated manner.
  • the light distribution illuminates a high illuminance region.
  • Diffuse light distribution is a light distribution that illuminates the entire irradiated area.
  • Diffuse light distribution is light distribution that illuminates a low-illuminance region.
  • the low illuminance region is a region having an illuminance lower than that of the high illuminance region irradiated with the spot light distribution.
  • the light distribution illuminates the entire light distribution pattern.
  • diffused light is diffused light.
  • Condensed light is the collected light. That is, the divergence angle of the light transmitted through the diffused light distribution forming unit 42 is increased. Further, the divergence angle of the light transmitted through the spot light distribution forming unit 41 is reduced.
  • the light distribution control element 4 forms a light distribution of a light distribution pattern projected by the projection optical element 8 on the conjugate plane PC.
  • the projection optical element 8 projects the light distribution pattern formed by the light distribution control element 4 onto the irradiation surface 9.
  • the projection optical element 8 projects the light distribution pattern formed on the conjugate plane PC onto the irradiation surface 9.
  • the light distribution pattern on the irradiation surface 9 is similar to the light distribution pattern on the conjugate plane PC.
  • the spot light distribution forming unit 41 forms a high luminous intensity region in the light distribution pattern on the conjugate plane PC.
  • the diffused light distribution forming unit 42 forms a low luminous intensity region in the light distribution pattern on the conjugate plane PC.
  • the low light intensity region is a region having a light intensity lower than that of the high light intensity region.
  • the light distribution control element 4 changes the focal position of the condensed light emitted from the condensing optical element 2.
  • the spot light distribution forming unit 41 and the diffused light distribution forming unit 42 are formed on the incident surface side of the light distribution control element 4. That is, the spot light distribution forming portion 41 and the diffused light distribution forming portion 42 are formed on the surface on the ⁇ Z axis direction side of the light distribution control element 4.
  • the spot light distribution formation part 41 is arrange
  • the spot light distribution forming unit 41 is located between the two diffused light distribution forming units 42a and 42b.
  • the spot light distribution forming unit 41 and the diffused light distribution forming units 42a and 42b are arranged side by side in the X-axis direction. That is, the segmented optical surfaces 41, 42a, and 42b are arranged side by side in the X-axis direction.
  • the segmented optical surfaces may be two-dimensionally arranged on the XY plane, for example.
  • the spot light distribution forming unit 41 is, for example, a convex cylindrical lens having a curvature in the X-axis direction and no curvature in the Y-axis direction. That is, the spot light distribution forming unit 41 condenses incident light on the ZX plane. On the other hand, the spot light distribution forming unit 41 transmits incident light as it is on the YZ plane.
  • the spot light distribution forming portion 41 has a convex shape having positive power in the horizontal direction (X-axis direction). That is, when the spot light distribution forming portion 41 is cut along a plane parallel to the ZX plane, it has a convex lens shape.
  • the spot light distribution forming unit 41 When the spot light distribution forming unit 41 has a positive power in the horizontal direction (X-axis direction), the light collected by the condensing optical element 2 and incident on the spot light distribution forming unit 41 is The divergence angle changes. Then, the light incident on the spot light distribution forming unit 41 is further condensed in the horizontal direction (X-axis direction) after passing through the spot light distribution forming unit 41.
  • the optical axis C passes through the lens surface of the spot light distribution forming unit 41.
  • the optical axis C coincides with the optical axis of the convex lens when the spot light distribution forming portion 41 is cut along a plane parallel to the ZX plane.
  • the central ray of the light emitted from the light source 1 passes through the lens surface of the spot light distribution forming unit 41.
  • the central light beam is a light beam positioned at the center of the luminous flux of light emitted from the center of the light emitting surface 11 of the light source 1.
  • the central ray is described as an example that coincides with the optical axis of the light source.
  • the optical axis of the light source is described as an example that matches the optical axis of the condensing optical element.
  • the diffused light distribution forming unit 42 is, for example, a concave cylindrical lens having a curvature in the X-axis direction and no curvature in the Y-axis direction. That is, the diffused light distribution forming unit 42 diverges incident light on the ZX plane. On the other hand, the diffused light distribution forming unit 42 transmits incident light as it is on the YZ plane.
  • both the diffused light distribution forming portions 42a and 42b have a concave shape having a negative power in the horizontal direction (X-axis direction). That is, when the diffused light distribution forming portion 42 is cut along a plane parallel to the ZX plane, it has a concave lens shape.
  • the diffused light distribution forming portions 42a and 42b When the diffused light distribution forming portions 42a and 42b have negative power in the horizontal direction (X-axis direction), the light is condensed by the condensing optical element 2 and is incident on the diffused light distribution forming portions 42a and 42b.
  • the divergence angle of light changes.
  • the light incident on the diffused light distribution forming portions 42a and 42b diverges in the horizontal direction (X-axis direction) after passing through the diffused light distribution forming portions 42a and 42b. That is, the light incident on the diffused light distribution forming portions 42a and 42b has a large divergence angle.
  • the diffusion light distribution forming part 42 is formed around the spot light distribution forming part 41.
  • the diffused light distribution forming unit 42 is disposed outside the spot light distribution forming unit 41 with respect to the optical axis C of the condensing optical element 2. Alternatively, the diffused light distribution forming unit 42 is disposed outside the spot light distribution forming unit 41 with respect to the optical axis Cs of the light source 1. Alternatively, the diffused light distribution forming unit 42 is disposed outside the spot light distribution forming unit 41 with respect to the central ray of the light emitted from the light source 1.
  • the diffused light distribution forming portion 42 a is disposed on the + X axis side of the spot light distribution forming portion 41. Further, the diffused light distribution forming part 42 b is arranged on the ⁇ X axis side of the spot light distribution forming part 41.
  • the diffused light distribution forming portions 42 a and 42 b are disposed in contact with the spot light distribution forming portion 41. For this reason, the light reaching the light distribution control element 4 enters the light distribution control element 4 from either the spot light distribution forming unit 41 or the diffused light distribution forming unit 42. That is, the light reaching the light distribution control element 4 reaches either the spot light distribution forming unit 41 or the diffused light distribution forming unit 42.
  • the diffused light distribution forming portions 42 a and 42 b are not necessarily arranged in contact with the spot light distribution forming portion 41.
  • Light distribution pattern shape forming element refers to an element that forms the shape of a light distribution pattern.
  • the light shielding plate 5 shields a part of the light emitted from the light distribution control element 4.
  • the light shielding plate 5 forms the cut-off line 91 described above.
  • the light distribution pattern on the irradiation surface 9 is the vertical direction with respect to the light distribution pattern at the position of the light shielding plate 5 (conjugate surface PC).
  • the ratio with the horizontal direction is different. That is, the light distribution pattern on the irradiation surface 9 is formed based on the light distribution pattern at the position of the light shielding plate 5 (conjugate surface PC).
  • Projection lens 8 is a lens having positive power.
  • the image of the light distribution pattern formed at the position of the light shielding plate 5 (conjugate surface PC) is enlarged and projected onto the irradiation surface 9 in front of the vehicle by the projection lens 8.
  • the projection lens 8 is made of a transparent resin or the like.
  • the material of the projection lens 8 is not limited to a transparent resin, and any material that transmits light may be used. The same applies to the condensing optical element 2 or the light distribution control element 4 described above. “Translucent” means a property of transmitting light.
  • the projection lens 8 be arranged so that the optical axis Cp thereof is located below the optical axis C of the condensing optical element 2 ( ⁇ Y axis direction).
  • the optical axis C of the condensing optical element 2 and the optical axis Cp of the projection lens 8 are made to coincide with each other in order to simplify the description.
  • the predetermined light distribution pattern required for the low beam for automobiles requires that the cutoff line on the oncoming vehicle side be positioned slightly below the horizon. If the optical axis Cp of the projection lens 8 is arranged below the optical axis C of the condensing optical element 2 ( ⁇ Y axis direction), the light distribution pattern on the irradiation surface 9 is arranged below ( ⁇ Y axis direction). Can be placed in position.
  • the optical axis Cp of the projection lens 8 coincides with the optical axis of the light source 1 and the optical axis C of the condenser lens 2.
  • the optical axis Cs of the light source 1 coincides with the normal line at the center position of the light emitting surface 11.
  • the projection lens is arranged such that the position in the Y-axis direction of the side 51 on the + Y-axis direction side of the light shielding plate 5 coincides with the position in the Y-axis direction of the optical axis Cp of the projection lens 8. 8 is arranged. That is, in FIGS. 1 and 2, the side 51 on the + Y-axis direction side of the light shielding plate 5 intersects with the optical axis Cp of the projection lens 8. In FIGS. 1 and 2, the side 51 on the + Y-axis direction side of the light shielding plate 5 is orthogonal to the optical axis Cp of the projection lens 8.
  • the position of the cutoff line 91 on the irradiation surface 9 in the Y-axis direction can be matched with the position of the center of the light source 1 in the Y-axis direction. That is, by arranging the side 51 and the optical axis Cp to intersect, the position of the cutoff line 91 on the irradiation surface 9 in the Y-axis direction can be matched with the position of the center of the light source 1 in the Y-axis direction.
  • the position where the projection lens 8 is arranged may be changed according to the tilt.
  • the adjustment of the position of the projection lens 8 is a smaller part adjustment than the adjustment of the entire headlamp module 100, it can be easily adjusted. Further, the headlamp module 100 can be adjusted as a single unit.
  • the spot light distribution forming unit 41 is, for example, a convex refracting surface having a curvature only in the X-axis direction.
  • the diffused light distribution forming portions 42a and 42b are, for example, concave refracting surfaces having a curvature only in the X-axis direction.
  • the curvature in the X-axis direction of the spot light distribution forming unit 41, the diffused light distribution forming unit 42a, and the diffused light distribution forming unit 42b contributes to the “light distribution width” in the horizontal direction with respect to the road surface. Further, the curvature in the Y-axis direction of the spot light distribution forming unit 41, the diffused light distribution forming unit 42a, and the diffused light distribution forming unit 42b contributes to the “light distribution height” in the direction perpendicular to the road surface.
  • the spot light distribution forming unit 41 and the diffused light distribution forming units 42a and 42b have been described as cylindrical lenses. However, when adjusting the “light distribution height”, the spot light distribution forming portion 41 or the diffused light distribution forming portions 42a and 42b should be lens surfaces having different powers in the X-axis direction and the Y-axis direction. Can do.
  • lens surfaces having different curvatures in the X-axis direction and the Y-axis direction include toroidal lens surfaces.
  • the “toroidal lens surface” is a surface having different curvatures in two orthogonal directions, such as a barrel surface or a donut surface.
  • the spot light distribution forming portion 41 when viewed in the ZX plane, has a convex shape. That is, the spot light distribution forming unit 41 has positive power in the horizontal direction (X-axis direction).
  • view in the ZX plane means to view from the Y-axis direction. That is, it is projected on the ZX plane and viewed.
  • the width of the light beam in the X-axis direction on the conjugate plane PC of the light incident on the spot light distribution forming portion 41 and emitted from the emission surface 43 of the light distribution control element 4 depends on the curvature of the spot light distribution forming portion 41. Change.
  • the light emitted from the spot light distribution forming unit 41 is collected in the X-axis direction as shown in FIG.
  • the light position PW only needs to coincide with the conjugate plane PC. That is, the condensing position PW may be positioned on the conjugate plane PC.
  • the region in the X-axis direction illuminated by the spot light distribution forming unit 41 is the smallest.
  • the condensing position PW is a condensing position in the X-axis direction of the light emitted from the spot light distribution forming unit 41.
  • the condensing position PH in the Y-axis direction is indicated by a one-dot chain line.
  • the conjugate plane PC is indicated by a broken line.
  • the condensing position PW in the X-axis direction is indicated by a one-dot chain line.
  • conjugate plane PC the light emission surface 11 of the light source 1 is conjugate plane PC.
  • the image is formed on the top. That is, for the light transmitted through the incident surface 211 and the exit surface 231 of the condensing optical element 2, when the condensing positions PH and PW coincide with the position of the conjugate plane PC, the light emitting surface 11 of the light source 1 is the conjugate plane PC. Imaged on top.
  • the condensing position PW and the condensing position PH are respectively conjugate planes with respect to the light transmitted through the incident surface 211 and the exit surface 231 of the condensing optical element 2. It matches the position of the PC.
  • the condensing optical element 2 and the light distribution control element 4 form an image of the light emitting surface 11 of the light source 1 on the conjugate plane PC in each of the X-axis direction and the Y-axis direction. That is, the condensing optical element 2 and the light distribution control element 4 form an image of the light emitting surface 11 on the conjugate plane PC.
  • the condensing position PW is a condensing position in the X-axis direction. That is, the condensing position PW is a condensing position on the ZX plane.
  • the condensing position PH is a condensing position in the Y-axis direction. That is, the condensing position PH is a condensing position on the YZ plane.
  • the condensing optical element 2 has different powers in the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the entrance surface 211 and the exit surface 231 of the condensing optical element 2 are toroidal lenses.
  • the condensing position PH obtained by combining the power of the condensing optical element 2 and the power of the spot light distribution forming unit 41 is on the conjugate plane PC.
  • the condensing position PH is a condensing position in the Y-axis direction of the condensing optical element 2.
  • the condensing positions PH and PW are condensing positions based on the combined power of the condensing optical element 2 and the light distribution control element 4.
  • the condensing position PH is a condensing position in the Y-axis direction by the power of the condensing optical element 2.
  • the condensing position PW is a condensing position in the X-axis direction by the combined power of the condensing optical element 2 and the spot light distribution forming unit 41.
  • the focal length of the focusing optical element 2 in the X-axis direction is shorter than the focal length of the focusing optical element 2 in the Y-axis direction. That is, the focal length of the condensing optical element 2 on the ZX plane is shorter than the focal length of the condensing optical element 2 on the YZ plane.
  • the focus position in the X-axis direction is a focus position PW.
  • the focus position in the Y-axis direction is the focus position PH.
  • the conjugate plane PC is in a position conjugate with the irradiation surface 9.
  • the brightness of the spot light distribution (high illuminance region) of the headlamp module 100 can be changed. That is, when the spot light distribution width is narrow, the brightness of the spot light distribution becomes brighter than when the spot light distribution width is wide. The brightness of the narrow spot light distribution is brighter than that of the wide spot light distribution.
  • the condensing position PW by the spot light distribution forming unit 41 is not necessarily coincident with the conjugate plane PC.
  • FIGS. 4A and 5 are diagrams for explaining the condensing position PW of the headlamp module 100 according to Embodiment 1.
  • FIG. As shown in FIGS. 4A and 5A, the condensing position PH is located on the conjugate plane PC.
  • the condensing position PW of the light emitted from the spot light distribution forming unit 41 is located on the near side ( ⁇ Z axis direction side) with respect to the conjugate plane PC. That is, the condensing position PW is located between the spot light distribution forming unit 41 and the light shielding plate 5. The condensing position PW is located between the spot light distribution forming unit 41 and the conjugate plane PC. The condensing position PW is located in the gap between the spot light distribution forming unit 41 and the light shielding plate 5. In FIG. 4, the condensing position PW is determined by the condensing optical element 2 and the spot light distribution forming unit 41.
  • the light after passing through the condensing position PW diverges. Therefore, the width of the light beam in the X-axis direction on the conjugate plane PC is wider than the width of the light beam in the X-axis direction at the condensing position PW. Therefore, light having a spread in the horizontal direction (X-axis direction) is emitted from the conjugate plane PC.
  • the condensing position PW of the light emitted from the spot light distribution forming unit 41 is located on the rear side (+ Z-axis direction side) from the conjugate plane PC.
  • the condensing position PW is located on the + Z-axis direction side with respect to the conjugate plane PC. That is, the condensing position PW is located between the light shielding plate 5 (conjugate surface PC) and the projection lens 8.
  • the condensing position PW is determined by the condensing optical element 2 and the spot light distribution forming unit 41.
  • the light transmitted through the conjugate plane PC is condensed at the condensing position PW. Therefore, the width of the light beam in the X-axis direction on the conjugate plane PC is wider than the width of the light beam in the X-axis direction at the condensing position PW. Therefore, light having a spread in the horizontal direction (X-axis direction) is emitted from the conjugate plane PC.
  • the width of the light beam in the X-axis direction on the conjugate plane PC can be controlled. For this reason, light having a spread in the horizontal direction (X-axis direction) is emitted from the conjugate plane PW.
  • the condensing positions PH and PW are positions where the light density per unit area is the highest when the beam diameter is the smallest on the XY plane.
  • the width of the spot light distribution on the irradiation surface 9 is the narrowest. And the illumination intensity of the spot light distribution on the irradiation surface 9 becomes the highest.
  • the light condensing position PW transmitted through the spot light distribution forming portion 41 may be made coincident with the position of the conjugate plane PC. Further, the condensing position PH of the light transmitted through the spot light distribution forming unit 41 may be matched with the position of the conjugate plane PC.
  • the positions of the condensing positions PH and PW and the conjugate plane PC are positions in the Z-axis direction.
  • the diffused light distribution forming portions 42a and 42b when viewed in the ZX plane, the diffused light distribution forming portions 42a and 42b have a concave shape. That is, the diffused light distribution forming portions 42a and 42b have negative power in the horizontal direction (X-axis direction). In FIG. 2B, the diffused light distribution forming portions 42a and 42b have a concave shape that is concave in the ⁇ Y-axis direction.
  • the light incident on the diffused light distribution forming portions 42 a and 42 b is diffused and emitted from the emission surface 43 of the light distribution control element 4.
  • the light incident on the diffused light distribution forming portions 42 a and 42 b has a large divergence angle and is emitted from the emission surface 43 of the light distribution control element 4.
  • the width of the light flux in the X-axis direction on the conjugate plane PC of the light incident on the diffused light distribution forming portions 42a and 42b and emitted from the emission surface 43 of the light distribution control element 4 is widened.
  • the width of the light beam in the X-axis direction on the conjugate plane PC is widened by the diffused light distribution forming portions 42a and 42b.
  • the diffused light distribution forming section 42a is incident on the 42b, the width of the light beam L 2 on the optical conjugate plane PC emitted from the emitting surface 43 of the light distribution control element 4 Then, it is wider than the width of the light beam L 1 on the conjugate plane PC of the light incident on the spot light distribution forming portion 41 and emitted from the emission surface 43 of the light distribution control element 4.
  • the width is the dimension of the light beam in the X-axis direction.
  • the diffused light distribution forming units 42a and 42b can form a wide light distribution pattern by having a negative power in the X-axis direction.
  • the diffused light distribution forming units 42 a and 42 b form a wider diffused light distribution than the spot light distribution generated through the spot light distribution forming unit 41.
  • the diffused light distribution forming units 42a and 42b form a wider diffused light distribution than the spot light distribution.
  • the spot light distribution is formed through the spot light distribution forming unit 41.
  • the diffused light distribution is formed through the diffused light distribution forming portions 42a and 42b.
  • the diffused light distribution forming section 42a is incident on the 42b, the width of the light beam L 2 on the conjugate plane PC of the light emitted from the emission surface 43 of the light distribution control element 4 is incident on the spot light distribution forming section 41 to become wider than the width of the light beam L 1 on the optical conjugate plane PC emitted from the emission surface 43 of the light distribution control device 4.
  • the light beam L 1 is a light beam that is incident on the spot light distribution forming unit 41 and emitted from the emission surface 43 of the light distribution control element 4.
  • a light beam L 2 is a light beam that is incident on the diffused light distribution forming portions 42 a and 42 b and is emitted from the emission surface 43 of the light distribution control element 4.
  • This diffused light distribution is projected onto the irradiation surface 9 while being superimposed on the spot light distribution.
  • the spot light distribution is formed by the spot light distribution forming unit 41.
  • the diffused light distribution is formed by the diffused light distribution forming parts 42a and 42b.
  • the diffused light distribution is superimposed so as to include the spot light distribution.
  • the diffuse light distribution can blur the boundary line of the shape (light source image) of the light emitting surface 11 of the light source 1 projected by the spot light distribution onto the irradiation surface 9.
  • the headlamp module 100 can easily reduce light distribution unevenness while maintaining the brightness of the spot light distribution.
  • “Inclusive” means to have inside.
  • the spot light distribution is located in the diffusion light distribution region.
  • the spot light distribution is located within the diffuse light distribution area. Therefore, a high illuminance region is formed inside the light distribution pattern on the irradiation surface 9.
  • the diffuse light distribution forms the entire light distribution pattern.
  • the spot light distribution forms a high illuminance region.
  • the high illuminance region is formed based on the shape (light source image) of the light emitting surface 11.
  • the shape of the light emitting surface 11 is usually rectangular or circular. Therefore, the high illuminance region is easily formed based on the shape of the light emitting surface 11.
  • the headlamp module 100 shown in FIG. 1 forms a light distribution pattern and a high illuminance region on the refractive surface.
  • the headlamp module 100 shown in FIG. 2 forms a light distribution pattern and a high illuminance region with a refractive surface and a total reflection surface. That is, the headlamp module 100 does not employ a reflector having a mirror surface. For this reason, as will be described later, the headlamp module 100 facilitates improvement of light utilization efficiency or simplification of the manufacturing process.
  • the diffused light distribution forming portions 42a and 42b can be formed in a convex shape when viewed in the ZX plane. That is, the diffused light distribution forming portions 42a and 42b can have positive power in the X-axis direction.
  • the light distribution control element 4 does not have power in the Y-axis direction (vertical direction). That is, the light distribution control element 4 has no power when viewed in the YZ plane. Therefore, for example, as shown in FIG. 2A, when the light incident on the light distribution control element 4 is viewed on the YZ plane, the light incident on the light distribution control element 4 and the light emitted from the light distribution control element 4 are emitted. The angle with respect to the optical axis C with respect to the light beam does not change.
  • the light emitted from the light source 1 is condensed on the conjugate plane PH by the condensing optical element 2.
  • the light distribution pattern defined in the road traffic rules has a maximum illuminance in the area below the cut-off line 91.
  • the conjugate plane PC and the irradiation surface 9 are in a conjugate relationship. For this reason, in order to maximize the area below the cut-off line 91 (on the ⁇ Y axis direction side) on the irradiation surface 9, the luminous intensity of the area above the side 51 (+ Y axis direction side) of the light shielding plate 5. Should be the highest.
  • a part of the light condensed on the conjugate plane PH by the condensing optical element 2 is shielded by the light shielding plate 5.
  • the luminous intensity of the light condensed on the conjugate plane PC is highest on the optical axis C. Therefore, as shown in FIG. 2A, for example, if light is blocked on the optical axis C, the area below the cut-off line 91 ( ⁇ Y-axis direction) can be set to the maximum illuminance.
  • FIG. 2A shows an example in which the side 51 of the light shielding plate 5 is arranged on the optical axis C.
  • FIG. 2A shows an example in which the side 51 of the light shielding plate 5 is arranged on the optical axis C.
  • the illuminance in the region below the cut-off line 91 does not decrease significantly.
  • it is possible to manufacture the headlamp module 100 by arranging the side 51 of the light shielding plate 5 at a position slightly shifted from the optical axis C.
  • the ⁇ Y-axis direction end of the image of the light emitting surface 11 and the side 51 of the light-shielding plate 5 can be matched.
  • all the high luminous intensity regions formed by the image of the light emitting surface 11 can be projected onto the irradiation surface 9.
  • the spot light distribution forming unit 41 and the diffused light distribution forming units 42a and 42b have been described as cylindrical lenses.
  • the spot light distribution forming portion 41 or the diffused light distribution forming portions 42a and 42b can be lens surfaces having different powers in the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • An example is a toroidal lens surface.
  • the height of the light flux on the YZ plane is the same as in the case of adjusting the width of the light distribution in the horizontal direction, and the spot light distribution forming unit 41 and the diffused light distribution forming unit of the light distribution control element 4. Adjustment can be made by arbitrarily changing the curvature in the vertical direction (Y-axis direction) of 42a and 42b.
  • the cut-off line 91 has a horizontal linear shape. That is, the cut-off line 91 has a linear shape extending in the left-right direction (X-axis direction) of the vehicle.
  • the area below the cut-off line 91 must be brightest. This region with the maximum illuminance is referred to as a “high illuminance region”. That is, the area below the cut-off line 91 is a high illuminance area.
  • the headlamp module 100 according to Embodiment 1 directly projects the light distribution pattern formed on the conjugate plane PC onto the irradiation plane 9 by the projection lens 8. For this reason, the light distribution on the conjugate plane PC is projected on the irradiation plane 9 as it is. That is, the luminous intensity distribution on the conjugate plane PC becomes the illuminance distribution on the irradiation plane 9 as it is.
  • the luminous intensity distribution may be the highest in the region of the side 51 on the + Y-axis direction side on the conjugate plane PC.
  • a light distribution distribution having no unevenness may be formed on the conjugate plane PC.
  • FIGS. 6 and 7 are diagrams showing the illuminance distribution on the irradiation surface 9 of the headlamp module 100 according to Embodiment 1 in a contour display.
  • Contour display is to display in contour map.
  • a “contour map” is a diagram in which dots having the same value are connected by a line.
  • FIG. 6 is an illuminance distribution when the light distribution control element 4 shown in FIG. 2 is used. That is, the conjugate plane PC exists at the position of the light shielding plate 5. And the condensing positions PH and PW exist on the conjugate plane PC. That is, the light condensing positions PH and PW are on the light shielding plate 5.
  • FIG. 7 shows an illuminance distribution when the light distribution control element 4 shown in FIG. 4 is used. That is, the conjugate plane PC exists at the position of the light shielding plate 5. A light condensing position PW exists between the light distribution control element 4 and the light shielding plate 5. In addition, there is a condensing position PH on the conjugate plane PC. That is, the light condensing position PH is on the light shielding plate 5.
  • This illuminance distribution is an illuminance distribution projected onto the irradiation surface 9 in front of 25 m (+ Z-axis direction). This illuminance distribution is obtained by simulation.
  • the cut-off line 91 of the light distribution pattern is a clear straight line. That is, the width of the contour line is narrow below the cut-off line 91.
  • the light distribution is a maximum illuminance region (high illuminance region) 93 at a short distance from the cut-off line 91.
  • the center of the high illuminance region 93 is located on the + Y axis direction side from the center of the light distribution pattern.
  • the high illuminance region 93 is within the range on the + Y axis direction side from the center of the light distribution pattern.
  • the center of the light distribution pattern is the center in the width direction of the light distribution pattern and the center in the height direction of the light distribution pattern.
  • the area 92 on the lower side ( ⁇ Y-axis direction side) of the cut-off line 91 of the light distribution pattern is the brightest. That is, the brightest area 93 in the light distribution pattern is included in the area 92 below the cut-off line 91 of the light distribution pattern.
  • the interval between the contour lines of the light distribution pattern is continuously narrowed from the high illuminance region 93 to the periphery. That is, the interval between the contour lines from the high illuminance region 93 to the periphery of the light distribution pattern is not extremely narrow. Further, the interval between the contour lines is not extremely wide. That is, the interval between the contour lines is continuously narrowed.
  • the cut-off line 91 is a clear straight line. That is, the width of the contour line is narrow below the cut-off line 91.
  • the light distribution is a maximum illuminance region (high illuminance region) 93 at a short distance from the cut-off line 91.
  • the center of the high illuminance region 93 is located on the + Y axis direction side of the center of the light distribution pattern. In FIG. 7, the high illuminance region 93 is within the range on the + Y axis direction side from the center of the light distribution pattern.
  • the area 92 on the lower side ( ⁇ Y-axis direction side) of the cutoff line 91 is illuminated brightest. That is, the brightest area 93 in the light distribution pattern is included in the area 92 below the cut-off line 91 of the light distribution pattern.
  • the area 92 below the cut-off line 91 is located between the center of the light distribution pattern and the cut-off line 91.
  • the interval between the contour lines of the light distribution pattern is continuously narrowed from the high illuminance region 93 to the periphery. That is, the interval between the contour lines from the high illuminance region 93 to the periphery of the light distribution pattern is not extremely narrow. Further, the interval between the contour lines is not extremely wide. That is, the interval between the contour lines is continuously narrowed.
  • the light distribution can be easily changed by changing the curved surface shape of the spot light distribution forming unit 41.
  • the shape and illuminance of the high illuminance region can be changed.
  • FIG. 8 is a configuration diagram showing a headlamp module 101 of a comparative example.
  • the condensing positions PH and PW of the condensing optical element 2 coincide with the conjugate plane PC. Also in the headlamp module 101 of the comparative example, the condensing positions PH and PW of the condensing optical element 2 coincide with the conjugate plane PC.
  • the high illuminance region 93 can be obtained in the region 92 below the cutoff line.
  • FIG. 9 is a diagram showing the illuminance distribution on the irradiation surface 9 of the headlamp module 101 of the comparative example in a contour display.
  • the simulation conditions are the same as those in FIGS.
  • the light source image of the light source 1 is projected as a rectangle. That is, the boundary of the light source image of the light source 1 is clearly projected.
  • the interval between the contour lines of the light distribution pattern changes discontinuously from the high illuminance region 93 to the periphery. That is, the interval between the contour lines is extremely narrow in some areas from the high illuminance area 93 to the periphery of the light distribution pattern. In some areas, the interval between the contour lines is extremely wide.
  • uneven light distribution occurs.
  • the uneven light distribution occurs in the area around the high illuminance area 93.
  • the fact that the interval between the contour lines of the light distribution pattern changes discontinuously means that light distribution unevenness has occurred.
  • the light emitting surface 11 of the light source 1 is imaged on the conjugate plane PC by the light incident on the incident surface 211 of the condensing optical element 2 and emitted from the output surface 232. Therefore, the boundary of the light emitting surface 11 of the light source 1 is projected on the irradiation surface 9 as it is.
  • the light emitting surface 11 of the light source 1 forms an image on the conjugate plane PC, it is affected by aberrations and the like. The boundary of the light emitting surface 11 appears as uneven light distribution.
  • the headlamp module 101 shown in FIG. 2 forms three images on the conjugate plane PC.
  • the headlamp module 101 shown in FIG. 8 forms one image on the conjugate plane PC.
  • the headlamp module 101 of the comparative example is different from the headlamp module 101.
  • the headlamp module 100 according to Embodiment 1 can effectively reduce light distribution unevenness while maintaining the high illuminance region by arranging the light distribution control element 4.
  • the diffused light emitted from the diffused light distribution forming unit 42 is superimposed on the image formed by the spot light distribution forming unit 41 on the conjugate plane PC. That is, the image formed by the diffused light distribution forming unit 42 on the conjugate plane PC is superimposed on the image formed by the spot light distribution forming unit 41 on the conjugate plane PC.
  • the headlamp module 100 according to Embodiment 1 of the present invention has been described by taking the low beam of a motorcycle headlamp device as an example.
  • the present invention is not limited to this.
  • the headlamp module 100 can also be applied to a low beam of a headlamp device for a motor tricycle or a low beam of a headlamp device for a four-wheeled vehicle.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of the shape of the side 51 of the light shielding plate 5.
  • the shape of the side 51 can be a stepped shape as shown in FIG. That is, the shape of the side 51 shown in FIG. 10 is a bent line shape.
  • the left side ( ⁇ X-axis direction side) side 51a When viewed from the rear ( ⁇ Z-axis direction), the left side ( ⁇ X-axis direction side) side 51a is at a higher position (+ Y-axis direction) than the right side (+ X-axis direction side) side 51b.
  • the conjugate surface PC and the irradiation surface 9 are optically conjugate. For this reason, the shape of the light distribution pattern on the conjugate plane PC is projected onto the irradiation surface 9 by the projection lens 8 with the vertical and horizontal directions reversed.
  • the light distribution pattern is formed on the + Y axis direction side of the side 51.
  • the cut-off line 91 on the left side in the traveling direction of the vehicle is high and the cut-off line 91 on the right side is low.
  • a plurality of headlight modules are arranged, and the light distribution pattern of each module is added to form a light distribution pattern. That is, there are cases where a plurality of headlight modules are arranged and the light distribution patterns of the modules are added to form one light distribution pattern. Even in such a case, the headlamp module 100 according to Embodiment 1 can be easily applied.
  • the headlamp module 100 can change the width or height of the light distribution pattern by adjusting the curved surface shape of the spot light distribution forming portion 41 or the diffused light distribution forming portion 42 of the light distribution control element 4. And the light distribution can also be changed.
  • the spot light distribution forming unit 41 is formed in one region, and the diffusion light distribution forming unit 42 is formed in two regions.
  • the diffused light distribution forming unit 42 is not limited to this, and may be formed in a plurality of regions.
  • the spot light distribution forming portion 41 is preferably formed in a region passing through the optical axis C.
  • the horizontal direction (X-axis direction) of the spot light distribution forming unit 41 does not necessarily have a positive power.
  • the spot light distribution forming portion 41 has a negative power in the horizontal direction (X-axis direction)
  • the same effect can be obtained if the power is combined with the power of the condensing optical element 2. can get.
  • Modification 2 shows an example in which the light collecting optical element 2 is omitted by using the spot light distribution forming unit 311 or the diffused light distribution forming unit 312 as a toroidal lens surface.
  • the spot light distribution forming unit 41 forms a high illuminance region located at the center of the light distribution pattern. For this reason, it is desirable that the spot light distribution forming unit 41 has a larger power in the horizontal direction (X-axis direction) than the diffusion light distribution forming unit 42. That is, it is desirable that the power in the horizontal direction (X-axis direction) of the spot light distribution forming unit 41 is set larger than the power in the horizontal direction (X-axis direction) of the diffusion light distribution forming unit 42.
  • the spot light distribution forming unit 41 has a larger power in the horizontal direction than the diffusion light distribution forming unit 42. And the spot light distribution formation part 41 concentrates light, and forms a high illumination intensity area
  • the diffused light distribution forming unit 42 is disposed at a position off the optical axis C. That is, the optical axis C does not pass over the diffused light distribution forming unit 42. For this reason, it is desirable that the diffusion light distribution forming unit 42 has a positive power or a negative power weaker than that of the spot light distribution forming unit 41 and diffuses light more than the spot light distribution forming unit.
  • the spot light distribution forming unit 41 and the diffused light distribution forming unit 42 are convex in the horizontal direction (X-axis direction)
  • the curvature of the spot light distribution forming unit 41 in the horizontal direction (X-axis direction) is smaller than the radius of curvature in the horizontal direction (X-axis direction) of the diffused light distribution forming unit 42.
  • the radius of curvature of the spot light distribution forming unit 41 in the horizontal direction (X-axis direction) is It is larger than the radius of curvature of the diffused light distribution forming portion 42 in the horizontal direction (X-axis direction).
  • the headlamp module 100 can define the shape of the cut-off line 91 by the shape of the side 51 of the light shielding plate 5. That is, a light distribution pattern can be formed by the shape of the light shielding plate 5.
  • the condensing optical element 2 can be a common component. For this reason, the kind of components can be reduced, assemblability can be improved, and manufacturing cost can be reduced.
  • the spot light distribution formation part 41 and the diffused light distribution formation part 42 were demonstrated as a segmented discontinuous surface.
  • the spot light distribution forming part 41 and the diffused light distribution forming part 42 can be connected surfaces.
  • the spot light distribution formation part 41 and the diffused light distribution formation part 42 can be made into the continuous surface connected smoothly.
  • the boundary between the spot light distribution forming portion 41 and the diffused light distribution forming portion 42 is connected by a smooth curved surface.
  • the incident surface of the light distribution control element 4 is formed as a continuous surface throughout. That is, there is no step at the boundary between the spot light distribution forming unit 41 and the diffused light distribution forming unit 42.
  • the boundary between the spot light distribution forming unit 41 and the diffused light distribution forming unit 42 is not bent like a V-shape, for example.
  • V-shaped bend is a bend in which a ridge line is formed between two surfaces.
  • “Ridge line” refers to a line segment where two surfaces intersect. That is, there is a corner between the two surfaces.
  • FIG. 20 shows an example of light rays incident on the light distribution control element 4.
  • FIG. 20 is a diagram viewed from the + Y-axis direction.
  • the step 44 at the boundary between the spot light distribution forming portion 41 and the diffused light distribution forming portion 42 is formed.
  • the light ray R is incident on the step 44.
  • the light ray R is not incident on the spot light distribution forming unit 41 or the diffuse light distribution forming unit 42. For this reason, the ray R does not reach where it was designed. For example, the ray R does not reach the designed position on the conjugate plane PC. That is, the light beam R is not controlled by the light distribution control element 4. For this reason, the quality of the light distribution pattern of the light ray R decreases. When the light ray R does not reach an effective range on the conjugate plane PC, the light ray R is not used for the light distribution pattern.
  • step 44 Such a ray R incident on the step 44 cannot be used effectively. For this reason, the level
  • the light ray R causes unnecessary glare such as glare. Glare light is dazzling light. In the headlamp device, glare light is light that makes the field of view uncomfortable and makes it difficult to see the front.
  • the light distribution control element 40 has no step at the boundary between the spot light distribution forming portion 41 and the diffused light distribution forming portion 42. For this reason, the light incident on the spot light distribution forming unit 41 and the diffused light distribution forming unit 42 is used for designing a light distribution pattern. That is, the light beam incident on the light distribution control element 4 is controlled by the light distribution control element 4.
  • the light distribution control element 40 does not generate light that is not used for the light distribution pattern or light that degrades the quality of the light distribution pattern.
  • the light distribution control element 40 contributes to improvement of light utilization efficiency and reduction of glare light.
  • FIGS. 11A and 11B are configuration diagrams showing the configuration of the headlamp module 110 according to the second embodiment.
  • FIG. 11A is a view seen from the right side ( ⁇ X axis direction) with respect to the front of the vehicle.
  • FIG. 11B is a view as seen from the upper side (+ Y-axis direction).
  • the headlamp module 110 includes a light source 1, a condensing optical element 2, and a light guide projection optical element 3.
  • the light distribution control surface 31 of the light guide projection optical element 3 has a light collecting function
  • the light collecting optical element 2 can be omitted.
  • the headlamp module 110 includes a case where the condensing optical element 2 is attached to the light source 1 and integrated.
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that it includes a light guide projection optical element 3 in which the function of the light distribution control element 4 of the first embodiment, the function of the light shielding plate 5 and the function of the projection lens 8 are integrated. Is different. That is, the light guide projection optical element 3 includes the light distribution control element 4 and the projection lens 8. Further, the function of the light shielding plate 5 is realized by the reflecting surface 32.
  • Components similar to those in the first embodiment are a light source 1 and a condensing optical element 2. However, in the second embodiment, the arrangement of the light source 1 and the condensing optical element 2 is different from that in the first embodiment.
  • the light source 1 and the condensing optical element 2 are arranged with the optical axes Cs and C inclined by an angle a in the ⁇ Y axis direction.
  • “Inclining the optical axis in the ⁇ Y-axis direction” means rotating the optical axis parallel to the Z-axis clockwise with the X-axis as the rotation axis when viewed from the ⁇ X-axis direction side.
  • X 1 Y 1 Z 1 coordinates are used as a new coordinate system.
  • the X 1 Y 1 Z 1 coordinates are coordinates that are rotated clockwise by an angle a about the X axis as a rotation axis when the XYZ coordinates are viewed from the ⁇ X axis direction side.
  • X-axis is parallel to the reflecting surface 32, which is perpendicular to the optical axis C 1.
  • the Y axis is perpendicular to the ZX plane.
  • Z-axis is parallel to the optical axis C 1.
  • X 1 axis is parallel to the reflecting surface 32, which is perpendicular to the optical axis C 1. That, X 1 axis is the same as the X-axis.
  • the Y 1 axis is perpendicular to the Z 1 -X 1 plane.
  • Z 1 axis is parallel to the optical axis C 2. Or, Z 1 axis is parallel to the optical axis Cs.
  • the optical axis C 2 of the condensing optical element 2 is parallel to the Z 1 axis. Further, the optical axis C 2 of the condensing optical element 2 coincides with the optical axis Cs of the light source 1.
  • the optical axis C 1 is the optical axis of the light guide projection optical element 3.
  • the optical axis C 2 is the optical axis of the condensing optical element 2.
  • the optical axis Cs is the optical axis of the light source 1.
  • the light source 1 includes a light emitting surface 11.
  • the light source 1 emits light for illuminating the front (+ Z-axis direction) of the vehicle from the light emitting surface 11.
  • the light source 1 is located on the ⁇ Z 1 axis direction side of the condensing optical element 2.
  • the light source 1 is located on the ⁇ Z-axis direction side (rear side) of the light guide projection optical element 3.
  • the light source 1 is located on the + Y-axis direction side (upper side) of the light guide projection optical element 3.
  • the light source 1 emits light in the + Z 1- axis direction.
  • the type of the light source 1 is not particularly limited, but as described above, in the following description, the light source 1 will be described as an LED.
  • condensing optical element 2 itself is the same as that in the first embodiment. As for the condensing optical element 2 itself, the description in the first embodiment is substituted, and the description in the second embodiment is omitted.
  • the optical axis C of the condensing optical element 2 described in the first embodiment is the optical axis C2 in the second embodiment. In other words, it replaced the optical axis C in the description of the first embodiment to the optical axis C 2.
  • the condensing optical element 2 is located on the + Z 1 axis direction side of the light source 1.
  • the condensing optical element 2 is located on the ⁇ Z 1 axis direction side of the light guide projection optical element 3.
  • the condensing optical element 2 is located on the ⁇ Z-axis direction side (rear) of the light guide projection optical element 3.
  • the condensing optical element 2 is located on the + Y-axis direction side (upper side) of the light guide projection optical element 3.
  • the condensing optical element 2 receives light emitted from the light source 1.
  • the condensing optical element 2 condenses light at an arbitrary position ahead (+ Z 1- axis direction).
  • the condensing optical element 2 is an optical element having a condensing function. The condensing position of the condensing optical element 2 will be described with reference to FIGS. 13 and 14.
  • the light source 1 and the condensing optical element 2 are arranged on the upper side (+ Y-axis direction side) of the light guide projection optical element 3.
  • the light source 1 and the condensing optical element 2 are disposed behind the light guide projection optical element 3 (on the ⁇ Z axis direction side).
  • the light source 1 and the condensing optical element 2 are located on the reflective surface 32 on the side that reflects the light. That is, the light source 1 and the condensing optical element 2 are located on the surface side of the reflection surface 32 with respect to the reflection surface 32.
  • the light source 1 and the condenser lens 2 are in the normal direction of the reflecting surface 32 and are located on the surface side of the reflecting surface 32 with respect to the reflecting surface 32.
  • the condensing optical element 2 is disposed on the side facing the reflecting surface 32.
  • the optical axis Cs of the light source 1 coincides with the optical axis C 2 of the condensing optical element 2.
  • optical axes Cs and C2 of the light source 1 and the condensing optical element 2 have, for example, intersections on the reflection surface 32.
  • the condensing optical element 2 is disposed immediately after the light source 1. Unlike the “rear” described above, the “rear” here refers to the traveling direction side of the light emitted from the light source 1. Here, since “immediately after”, the light emitted from the light emitting surface 11 immediately enters the condensing optical element 2.
  • the light guide projection optical element 3 is located on the + Z 1 axis direction side of the light collection optical element 2.
  • the light guide projection optical element 3 is located on the + Z axis direction side of the light collection optical element 2.
  • the light guide projection optical element 3 is located on the ⁇ Y axis direction side of the light collection optical element 2.
  • the light guide projection optical element 3 receives the light emitted from the condensing optical element 2.
  • the light guide projection optical element 3 emits light forward (+ Z-axis direction).
  • the light guide projection optical element 3 has a function of guiding light by the reflecting surface 32. Further, the light guide projection optical element 3 has a function of projecting light by the emission surface 33. For this reason, when explaining the optical element 3, it demonstrates as the light guide projection optical element 3 for easy understanding.
  • the light guide projection optical element 3 is an optical element that guides and projects light.
  • Light guide refers to guiding light incident from one side (incident surface) to the other (exit surface) using internal reflection.
  • FIG. 12 is a perspective view of the light guide projection optical element 3.
  • the light guide projection optical element 3 includes a light distribution control surface 31, a reflection surface 32, and an emission surface 33.
  • the light guide projection optical element 3 can include an incident surface 34.
  • the light guide projection optical element 3 can prevent the emission surface 33 from having a projection function.
  • the headlamp module 110 can include the projection lens 8.
  • the light guide projection optical element 3 shown in the second embodiment is filled with a refractive material, for example.
  • the light distribution control surface 31 is provided at the end of the light guide projection optical element 3 on the ⁇ Z axis direction side.
  • the light distribution control surface 31 is provided on the + Y-axis direction side portion of the light guide projection optical element 3.
  • the light distribution control surface 31 has a function equivalent to that of the light distribution control element 4 of the first embodiment. That is, the light distribution control surface 31 includes a spot light distribution forming unit 311 and a diffused light distribution forming unit 312. That is, the light guide projection optical element 3 includes the light distribution control element 4.
  • the spot light distribution forming unit 311 corresponds to the spot light distribution forming unit 41 of the light distribution control element 4.
  • the diffusion light distribution forming unit 312 corresponds to the spot diffusion light distribution forming unit 42 of the light distribution control element 4.
  • the spot light distribution forming unit 311 is disposed between the two diffused light distribution forming units 312a and 312b.
  • the light distribution control element 4 is arranged perpendicular to the optical axis C.
  • the light distribution control surface 31 is inclined with respect to the optical axis C 2.
  • the optical axis C 2 is inclined in the ⁇ Y 1 axis direction with respect to the normal line of the light distribution control surface 31.
  • the optical axis C 2 rotates counterclockwise with respect to the normal line of the light distribution control surface 31 when viewed from the ⁇ X axis direction.
  • the central ray emitted from the condensing optical element 2 reaches the light distribution control surface 31 from the ⁇ Y 1 axis direction with respect to the normal line of the light distribution control surface 31.
  • the central light beam emitted from the condensing optical element 2 reaches the light distribution control surface 31 from the direction in which the reflection surface 32 is disposed with respect to the light distribution control surface 31.
  • the central ray is shown as a ray on the optical axis C 2.
  • the spot light distribution forming unit 311 is parallel to the light distribution control surface 31 and has no curvature in a direction perpendicular to the X axis.
  • the light distribution control surface 31 is described as a plane on which the spot light distribution forming unit 311 and the diffused light distribution forming unit 312 are provided. That is, the spot light distribution forming unit 311 and the diffused light distribution forming unit 312 are formed on this virtual plane.
  • This plane may be an approximated plane, for example, when the light distribution control surface 31 is a curved surface. This is the same in the description of the shapes of the spot light distribution forming unit 311 and the diffused light distribution forming unit 312 below.
  • the spot light distribution forming section 311 is a convex shape having a positive power in the X 1 axis direction (X axis direction). That is, when the spot light distribution forming portion 311 is cut along a plane parallel to the Z 1 -X 1 plane (or the ZX plane), it forms a convex lens.
  • the optical axis C 2 is passed through the lens surface of the spot light distribution forming section 311.
  • the optical axis C 2 coincides with the optical axis of the convex lens when the spot light distribution forming unit 311 is cut along a plane parallel to the Z 1 -X 1 plane.
  • the optical axis C 2 coincides with the optical axis of the convex lens when the spot light distribution forming unit 311 is cut by a plane parallel to the X axis and perpendicular to the light distribution control surface 31. .
  • Diffused light distribution forming unit 312 for example, have a curvature in the X 1 axis direction, a concave cylindrical lens having no curvature in Y 1 axially.
  • the diffused light distribution forming unit 312 is parallel to the light distribution control surface 31 and has no curvature in a direction perpendicular to the X axis. Further, the diffused light distribution forming unit 312 does not have a curvature on the YZ plane.
  • the diffused light distribution forming section 312a, 312b is a concave shape having a negative power together X 1 axial direction (X axis direction). That is, when the diffused light distribution forming unit 312 is cut along a plane parallel to the Z 1 -X 1 plane (or the ZX plane), it has a concave lens shape.
  • the diffused light distribution forming unit 312 when the diffused light distribution forming unit 312 is cut along a plane parallel to the X axis and perpendicular to the light distribution control surface 31, it has a concave lens shape.
  • the light distribution control surface 31 can be considered as an example of a light distribution pattern shape forming unit.
  • the light distribution control surface 31 can be considered as an example of a light collecting unit.
  • the “light distribution pattern shape forming portion” is a portion that forms the shape of the light distribution pattern.
  • the reflection surface 32 is provided at the end of the light distribution control surface 31 on the ⁇ Y axis direction side. That is, the reflection surface 32 is disposed on the ⁇ Y axis direction side of the light distribution control surface 31. The reflection surface 32 is disposed on the + Z axis direction side of the light distribution control surface 31. In the second embodiment, the end of the reflecting surface 32 on the ⁇ Z-axis direction side is connected to the end of the light distribution control surface 31 on the ⁇ Y-axis direction side.
  • the reflection surface 32 reflects light that has reached the reflection surface 32. That is, the reflecting surface 32 has a function of reflecting light. That is, the reflecting surface 32 functions as a light reflecting portion.
  • the reflecting surface 32 is considered as an example of a light reflecting portion.
  • the reflection surface 32 faces in the + Y axis direction. That is, the surface of the reflecting surface 32 faces in the + Y axis direction. “Facing” means “facing”.
  • the surface of the reflecting surface 32 is a surface that reflects light.
  • the surface of the reflecting surface 32 faces the + Y axis direction.
  • the back surface of the reflecting surface 32 faces the ⁇ Y axis direction.
  • the reflection surface 32 is a surface rotated clockwise with respect to the ZX plane, with the axis parallel to the X axis as the center, as viewed from the ⁇ X axis direction.
  • the reflecting surface 32 is a surface rotated by an angle b with respect to the ZX plane.
  • the reflecting surface 32 is inclined so that the reflecting surface is directed in the direction in which the light guide projection optical element 3 emits light (+ Z-axis direction).
  • the reflecting surface 32 is shown as a plane. However, the reflecting surface 32 does not have to be a flat surface.
  • the reflection surface 32 may have a curved surface shape.
  • the reflective surface 32 may be a mirror surface by mirror deposition. However, it is desirable that the reflection surface 32 function as a total reflection surface without mirror deposition.
  • the manufacturing process of the light guide projection optical element 3 can be simplified by eliminating the mirror vapor deposition process. And it contributes to the reduction of the manufacturing cost of the light guide projection optical element 3.
  • the configuration shown in the first embodiment has a feature that the reflection surface 32 can be made a total reflection surface without performing mirror deposition because the incident angle of the light beam to the reflection surface 32 is shallow.
  • the incident angle is shallow means that the incident angle is large.
  • the incident angle is an angle formed by the incident direction and the normal of the boundary surface when a light beam is incident.
  • the boundary surface is the reflecting surface 32.
  • the entrance surface 34 is used, for example, for entering light and emitting light corresponding to a high beam from the exit surface 33.
  • the high beam light source is not shown in FIG. 11, for example, it is disposed at a position facing the incident surface 34.
  • the high beam light source (light source 6) is shown in FIG. 21 and will be described in a second modification with reference to FIG.
  • the incident surface 34 is, for example, a surface parallel to the XY plane. However, the incident surface 34 can be curved. By making the incident surface 34 a curved surface, the light distribution of the incident light can be changed.
  • the incident surface 34 is disposed on the ⁇ Y axis direction side of the reflecting surface 32. That is, the incident surface 34 is disposed on the back surface side of the reflecting surface 32.
  • the end on the + Y-axis direction side of the incident surface 34 is connected to the end on the + Z-axis direction side of the reflection surface 32.
  • the end on the + Y-axis direction side of the incident surface 34 is disposed at the end on the + Z-axis direction side of the reflecting surface 32.
  • the ridge line portion 321 is the side of the reflecting surface 32 on the ⁇ Y axis direction side.
  • the ridge line portion 321 is a side on the + Z-axis direction side of the reflection surface 32.
  • the ridge line portion 321 is at an optically conjugate position with the irradiation surface 9.
  • the ridge line portion 321 corresponds to the side 51 of the light shielding plate 5 of the first embodiment.
  • a ridgeline is generally a boundary line between surfaces. However, here, the “ridgeline” includes the edge of the surface.
  • the ridge line portion 321 is a portion that connects the reflecting surface 32 and the incident surface 34. That is, the connecting portion between the reflecting surface 32 and the incident surface 34 is the ridge line portion 321.
  • the ridge line portion 321 is the end of the reflecting surface 32. That is, the ridge line portion 321 includes a boundary line between the surfaces. Further, the ridge line portion 321 includes an end portion of the surface. As described above, in the second embodiment, the inside of the light guide projection optical element 3 is filled with a refractive material.
  • the “ridgeline” is not limited to a straight line but also includes a curved line.
  • the ridgeline may be in the shape of the “rise line” described above. The shape can be the same as the sides 51 a and 51 b of the light shielding plate 5 described in the first embodiment.
  • the ridge line portion 321 has a linear shape.
  • the ridge line portion 321 has a linear shape parallel to the X axis.
  • the shape or the like of the ridge line portion 321 is the same as the shape or the like of the side 51 in the first embodiment. Therefore, the description of the shape and the like of the ridge line portion 321 is substituted with the description of the shape and the like of the side 51 of the first embodiment.
  • the ridge line portion 321 intersects the optical axis C 1 of the emission surface 33.
  • the ridge line portion 321 intersects the optical axis C 1 of the emission surface 33 at a right angle.
  • the optical axis C 1 corresponds to the optical axis Cp of the first embodiment.
  • the optical axis C 1 is a normal passing through the surface vertex of the exit surface 33.
  • the optical axis C 1 is an axis parallel to the Z axis passing through the surface vertex of the emission surface 33.
  • the optical axis C 1 is also translated in the X axis direction or Y-axis direction on the X-Y plane.
  • the optical axis C 1 is also inclined with respect to the X-Y plane.
  • the ridge line portion 321 has a shape of a cut-off line 91 of the light distribution pattern. This is because the ridge line portion 321 is in an optically conjugate position with the irradiation surface 9. For this reason, the light distribution pattern on the irradiation surface 9 is similar to the light distribution pattern on the conjugate plane PC including the ridge line portion 321. Therefore, the ridge line portion 321 is preferably in the shape of the cut-off line 91.
  • the emission surface 33 is a toroidal lens surface
  • the light distribution pattern on the irradiation surface 9 is different from the light distribution pattern at the position of the conjugate plane PC in the vertical direction and the horizontal direction.
  • the ratio is different. That is, the light distribution pattern on the irradiation surface 9 is formed based on the light distribution pattern at the position of the conjugate plane PC.
  • the exit surface 33 is provided at the end of the light guide projection optical element 3 on the + Z-axis direction side.
  • the emission surface 33 has a curved surface shape having a positive power.
  • the emission surface 33 has a convex shape protruding in the + Z-axis direction.
  • the optical axis C 1 is the optical axis of the emission surface 33.
  • the optical axis C 1 can be the optical axis of the projection lens 8.
  • An example in which the projection lens 8 is employed is shown in FIG. 21 and will be described with reference to FIG.
  • the light condensed by the condensing optical element 2 is guided from the spot light distribution forming unit 311, the diffused light distribution forming unit 312 a, or the diffused light distribution forming unit 312 b. Is incident on.
  • the spot light distribution forming unit 311 is, for example, a convex refracting surface having a curvature only in the X-axis direction.
  • the diffused light distribution forming units 312a and 312b are, for example, concave refracting surfaces having a curvature only in the X-axis direction.
  • the diffused light distribution forming units 312a and 312b can be, for example, convex refracting surfaces having a curvature only in the X-axis direction.
  • the curvatures in the X-axis direction of the spot light distribution forming unit 311, the diffused light distribution forming unit 312 a, and the diffused light distribution forming unit 312 b contribute to the “light distribution width” in the horizontal direction with respect to the road surface. That is, the curvature of the spot light distribution forming unit 311, the diffused light distribution forming unit 312 a, and the diffused light distribution forming unit 312 b on the ZX plane contributes to the “light distribution width” in the horizontal direction with respect to the road surface.
  • the curvature of the cut surface when the spot light distribution forming unit 311, the diffusion light distribution forming unit 312 a, and the diffusion light distribution forming unit 312 b are cut by a plane parallel to the X axis and perpendicular to the light distribution control surface 31 is the road surface. In contrast, it contributes to the “light distribution width” in the horizontal direction.
  • the curvature in the Y-axis direction of the spot light distribution forming unit 311, the diffusion light distribution forming unit 312 a, and the diffusion light distribution forming unit 312 b contributes to the “light distribution height” in the direction perpendicular to the road surface. That is, the curvature of the spot light distribution forming unit 311, the diffused light distribution forming unit 312 a and the diffused light distribution forming unit 312 b on the YZ plane contributes to the “light distribution height” in the direction perpendicular to the road surface. .
  • the spot light distribution forming unit 311 and the diffused light distribution forming units 312a and 312b have been described as cylindrical lenses.
  • the spot light distribution forming unit 311 and the diffused light distribution forming units 312a and 312b are lens surfaces having different powers in the X-axis direction and the Y-axis direction. Can do.
  • the “Y-axis direction” here is a direction parallel to the light distribution control surface 31 and perpendicular to the X-axis as described above.
  • Examples of the lens surface having different curvatures in the X-axis direction and the Y-axis direction include a toroidal lens surface.
  • the “toroidal lens surface” is a surface having different curvatures in two orthogonal directions, such as a barrel surface or a donut surface.
  • the spot light distribution forming portion 311 when viewed in the ZX plane, has a convex shape. That is, the spot light distribution forming unit 311 has positive power in the horizontal direction (X-axis direction).
  • view in the ZX plane means to see from the Y-axis direction. That is, it is projected on the ZX plane and viewed. For this reason, the light incident on the spot light distribution forming unit 311 is further condensed and propagated by the spot light distribution forming unit 311.
  • propagation means here that light travels through the light guide projection optical element 3.
  • the width of the light beam in the X-axis direction on the conjugate plane PC of the light that enters the spot light distribution forming unit 311 and exits from the exit surface 33 of the light guide projection optical element 3 is the same as that of the spot light distribution forming unit 311. Varies with curvature.
  • X-axis direction of the width of the light beam L 1 on the conjugate plane PC is changed by the curvature of the spot light distribution forming section 311.
  • the spot light distribution forming unit 3111 When viewed in the ZX plane, in order to form the brightest spot light distribution (high illuminance region) by the spot light distribution forming unit 311, the light is emitted from the spot light distribution forming unit 311 as shown in FIG. It is only necessary that the collected light condensing position PW coincides with the conjugate plane PC. However, the region in the X-axis direction illuminated by the spot light distribution forming unit 311 is the smallest.
  • the condensing position PW is a condensing position in the X-axis direction of the light emitted from the spot light distribution forming unit 311.
  • the condensing position PW in the X-axis direction is indicated by a one-dot chain line. And the condensing position PW is located on the ridgeline part 321.
  • FIG. 11B the position of the ridge line portion 321 is the position of the conjugate plane PC.
  • the conjugate plane PC is indicated by a broken line.
  • the condensing position PH in the Y-axis direction is indicated by a one-dot chain line.
  • each of the condensing position PW and the condensing position PH is a conjugate plane. It matches the position of the PC.
  • the condensing optical element 2 and the light distribution control surface 31 image the light emitting surface 11 of the light source 1 on the conjugate plane PC in each of the X-axis direction and the Y-axis direction. That is, the condensing optical element 2 and the light distribution control surface 31 form an image of the light emitting surface 11 on the conjugate plane PC.
  • the condensing position PW is a condensing position in the X-axis direction. That is, the condensing position PW is a condensing position on the ZX plane.
  • the condensing position PH is a condensing position in the Y-axis direction. That is, the condensing position PH is a condensing position on the YZ plane.
  • the condensing optical element 2 has different powers in the X 1 axis direction and the Y 1 axis.
  • the entrance surface 211 and the exit surface 231 of the condensing optical element 2 are toroidal lenses.
  • the condensing position PH obtained by combining the power of the condensing optical element 2 and the power of the spot light distribution forming unit 311 is on the conjugate plane PC. is there.
  • the condensing position PH is the condensing position in the Y-axis direction of the condensing optical element 2.
  • the condensing positions PH and PW are condensing positions based on the combined power of the condensing optical element 2 and the light distribution control element 4.
  • the condensing position PH is a condensing position in the Y-axis direction by the power of the condensing optical element 2.
  • the condensing position PW is the condensing position in the X-axis direction by the combined power of the condensing optical element 2 and the spot light distribution forming unit 311.
  • the focal length of the focusing optical element 2 in the X-axis direction is shorter than the focal length of the focusing optical element 2 in the Y-axis direction. That is, the focal length of the condensing optical element 2 on the ZX plane is shorter than the focal length of the condensing optical element 2 on the YZ plane.
  • the focus position in the X-axis direction is a focus position PH.
  • the focus position in the Y-axis direction is the focus position PW.
  • the conjugate plane PC is in a position conjugate with the irradiation surface 9.
  • the spread of light in the horizontal direction on the conjugate plane PC corresponds to the “light distribution width” on the irradiation surface 9. That is, the width of the light beam in the X-axis direction on the conjugate plane PC can be controlled by changing the X-axis curvature of the spot light distribution forming portion 311 on the incident surface 31.
  • the brightness of the spot light distribution (high illuminance region) of the headlamp module 110 can be changed. That is, when the spot light distribution width is narrow, the brightness of the spot light distribution becomes brighter than when the spot light distribution width is wide. The brightness of the narrow spot light distribution is brighter than that of the wide spot light distribution.
  • the condensing position PW by the spot light distribution forming unit 311 does not necessarily need to coincide with the conjugate plane PC.
  • FIGS. 13 and 14 are diagrams for explaining the condensing position PW of the headlamp module 110 according to the second embodiment.
  • the condensing position PW of the light emitted from the spot light distribution forming unit 311 is located on the near side ( ⁇ Z axis direction side) with respect to the conjugate plane PC. That is, the condensing position PW is located between the condensing optical element 2 and the conjugate plane PC of the light guide projection optical element 3. The condensing position PW is located between the condensing optical element 2 and the conjugate plane PC. In FIG. 13, the condensing position PW is determined by the condensing optical element 2 and the spot light distribution forming unit 41.
  • the light after passing through the condensing position PW diverges. Therefore, the width of the light beam in the X-axis direction on the conjugate plane PC is wider than the width of the light beam in the X-axis direction at the condensing position PW. Therefore, light having a spread in the horizontal direction (X-axis direction) is emitted from the conjugate plane PC.
  • the condensing position PW of the light emitted from the spot light distribution forming unit 311 is located on the rear side (+ Z-axis direction side) of the ridge line portion 321 (conjugate plane PC).
  • the condensing position PW is located on the + Z-axis direction side with respect to the conjugate plane PC.
  • the conjugate plane PC is located on the ⁇ Z axis direction side with respect to the condensing position PW. That is, the condensing position PW is located between the ridge line portion 321 (conjugate surface PC) and the exit surface 33.
  • the light transmitted through the conjugate plane PC is condensed at the condensing position PW. Therefore, the width of the light beam in the X-axis direction on the conjugate plane PC is wider than the width of the light beam in the X-axis direction at the condensing position PW. Therefore, light having a spread in the horizontal direction (X-axis direction) is emitted from the conjugate plane PC.
  • the width of the light beam in the X-axis direction on the conjugate plane PC can be controlled. For this reason, light having a spread in the horizontal direction (X-axis direction) is emitted from the conjugate plane PW.
  • the condensing positions PH and PW are positions where the light density per unit area is the highest when the beam diameter is the smallest on the XY plane.
  • the condensing position PW and the position of the conjugate plane PC coincide with each other, the light distribution width on the irradiation surface 9 is the narrowest. And the illumination intensity of the spot light distribution on the irradiation surface 9 becomes the highest.
  • the position in the Z-axis direction is described.
  • the light condensing position PW of the light transmitted through the spot light distribution forming portion 311 may be matched with the position of the conjugate plane PC. Further, the condensing position PH of the light transmitted through the spot light distribution forming unit 311 may be made coincident with the position of the conjugate plane PC.
  • the positions of the condensing positions PH and PW and the conjugate plane PC are positions in the Z-axis direction.
  • the diffused light distribution forming portions 312a and 312b when viewed in the ZX plane, the diffused light distribution forming portions 312a and 312b have a concave shape. That is, the diffused light distribution forming units 312a and 312b have negative power in the horizontal direction (X-axis direction). In FIG. 11B, the diffused light distribution forming portions 42a and 42b have a concave shape that is concave in the ⁇ Y-axis direction.
  • the light incident on the diffused light distribution forming portions 312a and 312b is diffused and incident on the light guide projection optical element 3 and reaches the conjugate plane PC. That is, the light incident on the diffused light distribution forming units 312 a and 312 b has a large divergence angle and enters the light guide projection optical element 3. Then, the light having a large divergence angle reaches the conjugate plane PC.
  • the width of the light flux in the X-axis direction on the conjugate plane PC of the light entering the diffused light distribution forming portions 312a and 312b and exiting from the exit surface 33 of the light guide projection optical element 3 is widened.
  • the width of the light beam in the X-axis direction on the conjugate plane PC is widened by the diffused light distribution forming units 312a and 312b.
  • the width of the light beam L 2 on the conjugate plane PC of the light emitted from the emitting surface 33 of the light guide projection optics 3 is incident on the spot light distribution forming unit 311, wider than the width of the light beam L 1 on the conjugate plane PC of the light emitted from the emitting surface 33 of the light guide projection optics 3.
  • the width is the dimension of the light beam in the X-axis direction.
  • the diffusion light distribution forming units 312a and 312b can form a wide light distribution pattern by having a negative power in the X-axis direction.
  • the diffused light distribution forming units 312a and 312b form a wider diffused light distribution than the spot light distribution generated through the spot light distribution forming unit 311.
  • the diffused light distribution forming units 312a and 312b form a wider diffused light distribution than the spot light distribution.
  • the spot light distribution is formed through the spot light distribution forming unit 311.
  • the diffused light distribution is formed through the diffused light distribution forming units 312a and 312b.
  • the diffused light distribution forming portions 312a and 312b can be formed in a convex shape when viewed in the ZX plane. That is, the diffused light distribution forming units 312a and 312b can have positive power in the X-axis direction. In this case, the focal lengths of the diffused light distribution forming units 312 a and 312 b are longer than the focal length of the spot light distribution forming unit 311.
  • the diffused light distribution forming portion 312a and enters the 312b, the width of the light beam L 2 on the conjugate plane PC of the light emitted from the emitting surface 33 of the light guide projection optics 3, the spot light distribution forming section 311 incident is wider than the width of the light beam L 1 on the conjugate plane PC of the light emitted from the emitting surface 33 of the light guide projection optics 3.
  • the light beam L 1 is a light beam of light that enters the spot light distribution forming unit 311 and exits from the exit surface 33 of the light guide projection optical element 3.
  • the light beam L 2 is a light beam that enters the diffused light distribution forming units 312 a and 312 b and exits from the exit surface 33 of the light guide projection optical element 3.
  • This diffused light distribution is projected onto the irradiation surface 9 while being superimposed on the spot light distribution.
  • the spot light distribution is formed by the spot light distribution forming unit 311.
  • the diffused light distribution is formed by the diffused light distribution forming units 312a and 312b.
  • the diffused light distribution is superimposed so as to include the spot light distribution.
  • the diffuse light distribution can blur the boundary line of the shape (light source image) of the light emitting surface 11 of the light source 1 projected by the spot light distribution onto the irradiation surface 9.
  • the headlamp module 110 can easily reduce uneven light distribution while maintaining the brightness of the spot light distribution.
  • the spot light distribution is located within the diffuse light distribution area. Therefore, a high illuminance region is formed inside the light distribution pattern on the irradiation surface 9.
  • the diffuse light distribution forms the entire light distribution pattern.
  • the spot light distribution forms a high illuminance region.
  • the high illuminance region is formed based on the shape (light source image) of the light emitting surface 11.
  • the shape of the light emitting surface 11 is usually rectangular or circular. Therefore, the high illuminance region is easily formed based on the shape of the light emitting surface 11.
  • the headlamp module 110 shown in FIG. 11 forms a light distribution pattern and a high illuminance region with the refractive surface and the total reflection surface.
  • the condensing optical element 2 shown in FIG. 11 as a normal condensing lens, the headlamp module 110 can form a light distribution pattern and a high illuminance region on the refractive surface. That is, the headlamp module 110 does not employ a reflector having a mirror surface. For this reason, the headlamp module 110 facilitates improvement of light utilization efficiency or simplification of the manufacturing process.
  • the light distribution control surface 31 does not have power when viewed in the YZ plane. Therefore, when the light incident from the light distribution control surface 31 is viewed on the YZ plane, for example, as shown in FIG. 11A, the light refracted by the light distribution control surface 31 is guided by the light guide projection optical element 3. It propagates in the interior and is guided to the reflecting surface 32.
  • “propagation” means that light travels through the light guide component 3.
  • the light that has entered the light guide projection optical element 3 and reached the reflection surface 32 has entered the light guide projection optical element 3 and then directly reaches the reflection surface 32.
  • “Directly reaching” means reaching without being reflected by another surface or the like.
  • the light that has entered the light guide projection optical element 3 and has reached the reflection surface 32 reaches the reflection surface 32 without being reflected by another surface or the like. That is, the light that reaches the reflecting surface 32 is first reflected in the light guide projection optical element 3.
  • the light reflected by the reflection surface 32 is directly emitted from the emission surface 33. That is, the light reflected by the reflection surface 32 reaches the emission surface 33 without being reflected by another surface or the like. That is, the light that is first reflected by the reflecting surface 32 reaches the exit surface 33 by this one reflection.
  • the light emitted from the + Y 1 axis direction side from the optical axis C 2 of the condensing optical element 2 out of the exit surfaces 231 and 232 of the condensing optical element 2 reaches the reflecting surface 32. Further, of the exit surfaces 231 and 232 of the condensing optical element 2, the light emitted from the ⁇ Y 1 axis direction side of the optical axis C 2 of the condensing optical element 2 exits without being reflected by the reflecting surface 32. The light is emitted from the surface 33.
  • the reflecting surface 32 a part of the light incident on the light guide projection optical element 3 reaches the reflecting surface 32.
  • the light that reaches the reflection surface 32 is reflected by the reflection surface 32 and is emitted from the emission surface 33.
  • the “optical system” is an optical system having the condensing optical element 2 and the light guide projection optical element 3 as components.
  • the central ray of the light emitted from the condensing optical element 2 reaches the position of the ridge line portion 321.
  • the light emitted from the condensing optical element 2 is condensed at the position of the ridge line portion 321.
  • the condensing optical element 2 and the light distribution control surface 31 form an image of the light emitting surface 11 on the conjugate plane PC.
  • the center of the image of the light emitting surface 11 is on the ridge line portion 321.
  • an image in the ⁇ Y 1 axis direction from the center of the light emitting surface 11 is formed in a region on the conjugate plane PC in the + Y axis direction with respect to the ridge line portion 321.
  • the image in the + Y 1 axis direction from the center of the light emitting surface 11 is inverted by the reflecting surface 32 and superimposed on the image in the ⁇ Y 1 axis direction from the center of the light emitting surface 11 on the conjugate plane PC.
  • An image in the ⁇ Y 1 axis direction from the center of the light emitting surface 11 is defined as a first image
  • an image in the + Y 1 axis direction from the center of the light emitting surface 11 is defined as a second image.
  • the second image is inverted by the reflecting surface 32 and superimposed on the first image on the conjugate plane PC.
  • the headlamp module 110 can form a light distribution pattern with a high luminous intensity. That is, the headlamp module 110 can achieve higher light utilization efficiency than the headlamp module 100.
  • the headlamp module 100 employs a configuration in which light is blocked by the light blocking plate 5. For this reason, the headlamp module 100 blocks the light that forms the second image by the light blocking plate 5.
  • the light source image is inclined with respect to the conjugate plane PC.
  • the inclination of the light source image can be set so as not to affect the formation of the light distribution pattern.
  • the luminous intensity of the region on the upper side (+ Y-axis direction side) of the ridge line portion 321 can be made highest among the luminous intensity on the conjugate plane PC.
  • a region having a high luminous intensity is formed by superimposing the light that has reached the conjugate plane PC without being reflected by the reflecting plane 32 and the light that has been reflected by the reflecting plane 32 and has reached the conjugate plane PC on the conjugate plane PC. is doing.
  • the position of the region with high luminous intensity on the conjugate plane PC can be changed by changing the reflection position of the light on the reflecting surface 32.
  • the vicinity of the ridge line portion 321 on the conjugate plane PC can be made a region with high luminous intensity. That is, the lower side of the cut-off line 91 on the irradiation surface 9 can be a region with high illuminance.
  • the light emitted from the condensing optical element 2 is condensed at the position of the ridge line portion 321.
  • the lower side of the cut-off line 91 on the irradiation surface 9 can be a region with high illuminance.
  • the amount of the superimposed light is adjusted by arbitrarily changing the curvature in the vertical direction (Y-axis direction) of the light distribution control surface 31 as in the case of adjusting the width of the light distribution in the horizontal direction. be able to.
  • the “amount of superimposed light” refers to the light that reaches the + Y-axis direction side (on the conjugate plane PC) of the ridge line portion 321 without being reflected by the reflecting surface 32 and the light that is reflected on the reflecting surface 32. This is the amount of light superimposed.
  • the light distribution can be adjusted by adjusting the curvature of the light distribution control surface 31. That is, a desired light distribution can be obtained by adjusting the curvature of the light distribution control surface 31.
  • the “desired light distribution” is, for example, a predetermined light distribution determined by road traffic rules or the like.
  • the “desired light distribution” is a light distribution required for each headlight module.
  • the light distribution can be adjusted by adjusting the geometric relationship between the condensing optical element 2 and the light guide projection optical element 3. That is, a desired light distribution can be obtained by adjusting the geometric relationship between the condensing optical element 2 and the light guide projection optical element 3.
  • the “desired light distribution” is, for example, a predetermined light distribution determined by road traffic rules or the like.
  • the “desired light distribution” is a light distribution required for each headlight module.
  • the "geometric relationship" for example, an optical axis C 1 direction positional relationship between the condensing optical element 2 and the light guide projection optics 3.
  • the distance from the condensing optical element 2 to the light guide projection optical element 3 is shortened, the amount of light reflected by the reflecting surface 32 is reduced, and the vertical dimension (Y-axis direction) of light distribution is shortened. That is, the height of the light distribution pattern is reduced.
  • the distance from the condensing optical element 2 to the light guide projection optical element 3 is increased, the amount of light reflected by the reflecting surface 32 is increased, and the vertical dimension (Y-axis direction) of light distribution is increased. . That is, the height of the light distribution pattern is increased.
  • the “position of the superimposed light” refers to light that reaches the + Y-axis direction side (on the conjugate plane PC) of the ridge portion 321 without being reflected by the reflecting surface 32 and light that is reflected on the reflecting surface 32. This is the position to be superimposed on the conjugate plane PC. That is, the position of the superimposed light is the range of the high luminous intensity region on the conjugate plane PC.
  • the high luminous intensity area is an area on the conjugate plane PC corresponding to the high illuminance area on the irradiation surface 9.
  • the condensing position of the light reflected by the reflecting surface 32 the height of the high luminous intensity region on the emitting surface 33 can be adjusted. That is, when the condensing position is close to the conjugate plane PC, the dimension in the height direction of the high luminous intensity region is shortened. On the contrary, if the condensing position is far from the conjugate plane PC, the dimension in the height direction of the high luminous intensity region becomes long.
  • the high illuminance area is described as the area below the cut-off line 91 ( ⁇ Y axis direction side). This is the position of the high illuminance region of the light distribution pattern on the irradiation surface 9.
  • a single light distribution pattern may be formed on the irradiation surface 9 using a plurality of headlamp modules.
  • the high luminous intensity area on the conjugate plane PC of each headlamp module is not necessarily the area on the + Y-axis direction side of the ridge line portion 321.
  • a high luminous intensity region is formed at a position suitable for the light distribution pattern of each headlamp module.
  • the horizontal light condensing position PW and the vertical light converging position PH do not necessarily coincide with each other.
  • the shape of the light distribution pattern or the shape of the high illuminance region can be controlled.
  • the shape of the cut-off line 91 can be easily formed by changing the shape of the ridge line portion 321 of the light guide projection optical element 3. That is, the cut-off line 91 can be easily formed by making the ridge line part 321 of the light guide projection optical element 3 into the shape of the cut-off line 91. For this reason, compared with the case where the shape of the cut-off line 91 is formed using the light shielding plate 5 shown in the first embodiment, there is an advantage that the light use efficiency is high. This is because the cut-off line 91 can be formed without blocking light.
  • the image of the light distribution pattern formed on the conjugate plane PC is enlarged and projected onto the irradiation surface 9 in front of the vehicle by the light guide projection optical element 3.
  • the light guide projection optical element 3 projects an image of the light distribution pattern formed on the conjugate plane PC onto the irradiation surface 9. That is, the emission surface 33 projects an image of the light distribution pattern formed on the conjugate plane PC onto the irradiation surface 9.
  • Focus position of the exit surface 33 is, for example, coincides with the position of the ridge 321 on the optical axis C 1 (Z-axis direction position). In other words, the focal position of the exit surface 33 is on the intersection of the edge line portion 321 and the optical axis C 1.
  • the light shielding plate and the projection lens are used, a change such as a cut-off line deformation or a light distribution variation due to a position variation between components occurs.
  • the light projection optics 3 a single part of the shape accuracy, can be matched to the position of the edge line portion 321 of the focal position of the exit surface 33 in the optical axis C 1 direction.
  • the headlamp module 110 can suppress changes such as cut-off line deformation or light distribution variation. This is because, generally, the shape accuracy of one component can be improved more easily than the positional accuracy between two components.
  • FIGS. 15A and 15B are diagrams illustrating the shape of the reflecting surface 32 of the light guide projection optical element 3 of the headlamp module 110 according to the second embodiment.
  • FIGS. 15A and 15B show the portion from the light distribution control surface 31 of the light guide projection optical element 3 to the conjugate plane PC.
  • the end portion of the reflecting surface 32 on the light distribution control surface 31 side ( ⁇ Z axis direction side) is positioned in the + Y axis direction from the end portion (ridge line portion 321) on the conjugate plane PC side (+ Z axis direction side).
  • the reflecting surface 32 of the light guide projection optical element 3 shown in FIG. 15A is a plane parallel to the ZX plane.
  • the light incident from the incident surface 31 is reflected by the reflecting surface 32 and reaches the conjugate surface PC.
  • a perpendicular line m 1 of the reflecting surface 32 is indicated by a one-dot chain line in FIG.
  • Perpendicular m 2 conjugate plane PC is indicated by a one-dot chain line in FIG. 15 (A). Perpendicular m 2 conjugate planes PC are parallel to the optical axis C 1.
  • the reflection surface 32 of the light guide projection optical element 3 shown in FIG. 15B is inclined with respect to the XZ plane.
  • the inclination direction of the reflecting surface 32 is a direction that rotates clockwise with respect to the XZ plane as viewed from the ⁇ X axis direction.
  • the reflecting surface 32 is inclined so as to face the emitting surface 33 side in the direction of the optical axis C 1 of the emitting surface 33. “Towards the exit surface 33 side” means that the reflection surface 32 can be seen from the exit surface 33 side (+ Z-axis direction side).
  • the light incident from the light distribution control surface 31 is reflected by the reflection surface 32 and reaches the conjugate plane PC.
  • the perpendicular m 3 of the reflecting surface 32 is indicated by a one-dot chain line in FIG.
  • Perpendicular m 4 conjugate plane PC is indicated by a one-dot chain line in FIG. 15 (B). Perpendicular m 4 conjugate planes PC are parallel to the optical axis C 1.
  • the angle of incidence S 4 is larger than the incident angle S 1.
  • the reflection angle S 5 is greater than the reflection angle S 2. Therefore, the incident angle S 6 is smaller than the incident angle S 3. That is, when comparing the inclination angle of the light with respect to the optical axis C 1 at the time of being emitted from the conjugate plane PC, the emission angle S out2 is smaller than output angle S out1.
  • the aperture of the exit surface 33 can be reduced by inclining the reflecting surface 32 toward the light traveling direction (+ Z axis direction) so that the optical path in the light guide projection optical element 3 is widened.
  • the aperture of the projection lens 8 can be reduced by inclining the reflecting surface 32 so as to face the projection lens 8 side in the direction of the optical axis Cp of the projection lens 8. .
  • the reflection surface 32 is formed in a curved surface that faces the emission surface 33 side in the direction of the optical axis C 1 of the emission surface 33.
  • the reflecting surface 32 is formed in a curved surface that faces the projection lens 8 side in the direction of the optical axis Cp of the projection lens 8.
  • the inclination of the reflection surface 32 acts so as to reduce the emission angle Sout when the light reflected by the reflection surface 32 is emitted from the conjugate plane PC. Therefore, the diameter of the emission surface 33 can be reduced by the inclination of the reflection surface 32. Further, when the projection lens 8 is employed, the aperture of the projection lens 8 can be reduced by the inclination of the reflection surface 32. And the headlamp module 110 can be reduced in size. In particular, the headlamp module 110 contributes to a reduction in thickness in the height direction (Y-axis direction).
  • the light guide projection optical element 3 can employ the configuration of the reflecting surface 32 shown in FIG.
  • the “rise line” can be easily formed by the shape of the ridge line portion 321.
  • FIG. 16 is a schematic diagram showing an example of a cross-sectional shape of the light guide projection optical element 3 on the conjugate plane PC.
  • the shape of the ridge line portion 321 can be a stepped shape as shown in FIG. 16, for example. That is, the shape of the ridge line portion 321 shown in FIG. 16 is the bent line shape described above.
  • the shapes of the ridge line portions 321a and 321b are the same as the shapes of the sides 51a and 51b of the light shielding plate 5 shown in the first embodiment.
  • the ridge line portions 321 a and 321 b are sides on the ⁇ Y axis direction side on the cross section of the light guide projection optical element 3.
  • the sides 51 a and 51 b are the sides on the + Y-axis direction side of the light shielding plate 5.
  • the ridge line portion 321a on the left side (+ X-axis direction side) is at a higher position (+ Y-axis direction) than the ridge line portion 321b on the right side ( ⁇ X-axis direction side).
  • the conjugate surface PC and the irradiation surface 9 are optically conjugate. For this reason, the shape of the light distribution pattern on the conjugate plane PC is projected on the irradiation surface 9 with the vertical and horizontal directions reversed. That is, on the irradiation surface 9, the cut-off line 91 on the left side in the traveling direction of the vehicle is high, and the cut-off line 91 on the right side is low.
  • a plurality of headlight modules are arranged, and the light distribution pattern of each module is added to form a light distribution pattern. That is, there are cases where a plurality of headlamp modules are arranged and the light distribution patterns of the modules are added together to form a light distribution pattern. Even in such a case, the headlamp module 110 according to Embodiment 2 can be easily applied.
  • the headlamp module 110 can change the width and height of the light distribution pattern by adjusting the curved surface shape of the light distribution control surface 31 of the light guide projection optical element 3. And the light distribution can also be changed.
  • the headlamp module 110 adjusts the optical positional relationship between the condensing optical element 2 and the light guide projection optical element 3 or the shape of the light distribution control surface 31 of the light guide projection optical element 3.
  • the width and height of the light pattern can be changed. And the light distribution can also be changed.
  • the reflecting surface 32 it is possible to easily change the light distribution.
  • the position of the high illuminance region can be changed by changing the inclination angle b of the reflection surface 32.
  • the headlamp module 110 can define the shape of the cut-off line 91 by the shape of the ridge portion 321 of the light guide projection optical element 3. That is, a light distribution pattern can be formed by the shape of the light guide projection optical element 3.
  • the condensing optical element 2 can be a common component. For this reason, the kind of components can be reduced, assemblability can be improved, and manufacturing cost can be reduced.
  • the optical component of the headlamp module 110 includes a condensing optical element 2 and a light guide projection optical element 3. That is, these functions can be distributed to any one of the optical surfaces of the condensing optical element 2 and the light guide projection optical element 3 constituting the headlamp module 110.
  • the reflecting surface 32 not all light needs to reach the reflecting surface 32. For this reason, when the reflecting surface 32 is shaped, the amount of light that can contribute to the shaping of the light distribution pattern is limited. Therefore, the amount of light that can be applied to the light distribution pattern by the shape of the reflecting surface 32 by being reflected by the reflecting surface 32 is limited. That is, the influence of the shape of the reflecting surface 32 on the light distribution pattern is limited by the light being reflected by the reflecting surface 32. Therefore, in order to optically act on all the light and easily change the light distribution pattern, it is preferable that the light distribution control surface 31 has power to form the light distribution.
  • the function equivalent to the light guide projection optical element 3 is realizable using the light distribution control element 4, the reflection element, and the projection lens 8 which were demonstrated in Embodiment 1.
  • FIG. The reflective element corresponds to the reflective surface 32.
  • FIG. 21 is a configuration diagram showing a configuration of the headlamp module 111 according to the second modification.
  • the headlamp module 111 includes light sources 1 and 6, a condensing optical element 7, and a projection lens 8.
  • the headlamp module 111 does not include the condensing optical element 2.
  • the condensing optical element 2 is a condensing element for the light source 1.
  • an optical element having a flat exit surface 330 is shown. Since this optical element does not have a projection function, it will be described as the light guide optical element 30.
  • the high beam light source 6 will be described.
  • X 2 Y 2 Z 2 coordinates are used as a new coordinate system.
  • the X 2 Y 2 Z 2 coordinates are coordinates that are rotated counterclockwise by an angle e with the X axis as a rotation axis when the XYZ coordinates are viewed from the ⁇ X axis direction.
  • the light source 6 includes a light emitting surface 61.
  • the light source 6 emits light for illuminating the front of the vehicle from the light emitting surface 61.
  • the light source 6 is located on the ⁇ Z 2 axis side of the condensing optical element 7.
  • the light source 6 is located on the ⁇ Z-axis side (backward) of the light guide optical element 30.
  • the light source 6 is located on the ⁇ Y axis side (lower side) of the light guide optical element 30.
  • the light source 6 emits light in the + Z 2- axis direction.
  • the type of the light source 6 is not particularly limited, but as described above, in the following description, the light source 6 will be described as an LED.
  • the condensing optical element 7 is located on the + Z 2 axis side of the light source 6.
  • the condensing optical element 7 is located on the ⁇ Z 2 axis side of the light guiding optical element 30.
  • the condensing optical element 7 is located on the ⁇ Z axis side (rear side) of the light guiding optical element 30.
  • the condensing optical element 7 is located on the ⁇ Y axis side (lower side) of the light guiding optical element 30.
  • the condensing optical element 7 receives light emitted from the light source 6. Collection optics 7 focuses the light to the front (+ Z 2 axial direction). In FIG. 21, the condensing optical element 7 is shown as the condensing optical element 7 having positive power.
  • the condensing optical element 7 shown in the modified example 2 is filled with a refractive material, for example.
  • the condensing optical element 7 is composed of one condensing optical element 7, but a plurality of optical components can also be used. However, when a plurality of optical elements are used, manufacturability is lowered, such as ensuring the positioning accuracy of each optical element.
  • the optical axis C 3 of the converging optical element 7 is parallel to the Z 2 axes. Further, the optical axis C 3 of the condensing optical element 7 coincides with the optical axis Cs 2 of the light source 6.
  • the light source 6 and the condensing optical element 7 are disposed below the light guiding optical element 30 ( ⁇ Y axis direction side).
  • the light source 6 and the condensing optical element 7 are disposed behind the light guiding optical element 30 (on the ⁇ Z axis direction side). That is, in the headlamp module 111 according to the modified example 2, as shown in FIG. 21, the light source 7 is disposed below the light source 1 ( ⁇ Y-axis direction side).
  • the light condensed by the condensing optical element 7 is incident on the incident surface 34 of the light guiding optical element 30.
  • the incident surface 34 is a refractive surface.
  • the incident surface 34 is shown in a planar shape. The light incident on the incident surface 34 is refracted by the incident surface 34. Light incident on the incident surface 34 is emitted from the emission surface 330.
  • the inside of the light guide optical element 30 shown in Modification 2 is filled with a refractive material.
  • the incident surface 34 has a conjugate relationship with the irradiation surface 9. That is, the incident surface 34 is optically conjugate with the irradiation surface 9. Therefore, the image of the light distribution pattern formed by the condensing optical element 7 on the incident surface 34 is enlarged and projected onto the irradiation surface 9 in front of the vehicle by the projection lens 8.
  • the incident surface 34 is disposed on the lower side ( ⁇ Y-axis direction side) than the ridge line portion 321. For this reason, the image of the light distribution pattern formed on the incident surface 34 is projected on the irradiation surface 9 above the cut-off line 91 (+ Y-axis direction side). Therefore, the light source 6 and the condensing optical element 7 can illuminate a region illuminated with a high beam.
  • the light distribution of the high beam can be changed by adjusting the condensing position of the light emitted from the condensing optical element 7. Further, the light distribution of the high beam can be changed by adjusting the geometric relationship between the condensing optical element 7 and the light guiding optical element 30.
  • the "adjustment of the geometrical relationships" is to adjust the positional relationship between the optical axis C 1 direction (Z axis direction) of the condensing optical element 7 and the light guide optical element 30.
  • the incident surface 34 is arranged on the conjugate plane PC.
  • the incident surface 34 can be arranged on the ⁇ Z axis direction side from the conjugate surface PC. That is, the conjugate plane PC exists on the + Z axis side of the incident plane 34.
  • the conjugate plane PC exists inside the light guide optical element 30.
  • the image of the light distribution pattern formed on the lower side ( ⁇ Y-axis direction side) of the ridge line portion 321 of the conjugate plane PC can be controlled by the shape of the incident plane 34.
  • the light distribution pattern of the high beam can be easily controlled.
  • the headlamp module 111 according to Embodiment 2 can easily form both the low-beam light distribution pattern and the high-beam light distribution pattern with the same headlamp module. That is, it is not necessary to prepare a high beam headlight module and a low beam headlight module separately. For this reason, a small-sized headlamp apparatus is realizable compared with the conventional headlamp apparatus.
  • the light guide optical element 30 includes an exit surface 330.
  • the emission surface 330 is a flat surface, for example.
  • the emission surface 330 is, for example, a plane perpendicular to the optical axis Cp of the projection lens 8.
  • the headlamp module 111 includes a projection lens 8.
  • the projection lens 8 projects the light distribution pattern onto the irradiation surface 9.
  • the light guide optical element 30 includes the light distribution control element 4.
  • the light guide projection optical element 3 has a configuration in which the light guide optical element 30 includes the projection lens 8.
  • the focal point of the projection lens 8 is, for example, at the position of the light distribution pattern in the direction of the optical axis Cp. That is, the light distribution pattern is formed on the conjugate plane PC. Thereby, the projection lens 8 can project this light distribution pattern on the irradiation surface 9.
  • the emission surface 330 and the projection lens 8 project the light distribution pattern onto the irradiation surface 9.
  • the light distribution control surface 31 of the light guide optical element 30 is formed of a toroidal lens surface.
  • the light distribution control surface 31 has a curved surface shape when viewed on the YZ plane. Therefore, for example, the spot light distribution forming unit 311 or the diffuse light distribution forming unit 312 has a light collecting function on the YZ plane.
  • the headlamp module 111 does not include the condensing optical element 2 that condenses the light emitted from the light source 1.
  • the light collected by the spot light distribution forming unit 311 or the diffused light distribution forming unit 312 is collected by the conjugate plane PC.
  • the light collected by the spot light distribution forming unit 311 or the diffused light distribution forming unit 312 is collected by the ridge line part 321.
  • the light condensed by the spot light distribution forming unit 311 or the diffuse light distribution forming unit 312 is collected on the optical axis Cp of the projection lens 8.
  • all or part of the three headlight modules 100 shown in FIG. 17 can be replaced with the headlight modules 102, 110, and 111.
  • the headlamp device 10 includes a casing 97.
  • the headlamp device 10 can include a cover 96.
  • the casing 97 holds the headlamp module 100.
  • the casing 97 is disposed, for example, inside the vehicle body.
  • a headlamp module 100 is housed inside the housing 97. In FIG. 17, as an example, three headlamp modules 100 are housed. The number of headlamp modules 100 is not limited to three. The number of headlamp modules 100 may be one or two, or four or more.
  • the headlamp module 100 is arranged in the X-axis direction inside the housing 97, for example. Note that the method of arranging the headlamp modules 100 is not limited to the method of arranging them in the X-axis direction. The headlamp module 100 may be shifted in the Y-axis direction or the Z-axis direction in consideration of the design or function.
  • the headlamp module 100 is housed in the housing 97.
  • the casing 97 does not have to be box-shaped.
  • the casing 97 is configured by a frame or the like, and a configuration in which the headlamp module 100 is fixed to the frame may be employed. This is because the casing 97 is disposed inside the vehicle body in the case of a four-wheeled automobile or the like.
  • the frame or the like may be a part constituting the vehicle body. In this case, the casing 97 becomes a part constituting the vehicle body. That is, the housing 97 becomes a housing portion.
  • the casing 97 is disposed near the handle. In the case of a four-wheeled automobile, the casing 97 is disposed inside the vehicle body.
  • the cover 96 transmits the light emitted from the headlamp module 100. And the light which permeate
  • the cover 96 is made of a transparent material.
  • the cover 96 is disposed on the surface portion of the vehicle body and appears outside the vehicle body.
  • the cover 96 is disposed in the + Z-axis direction of the casing 97.
  • the light emitted from the headlamp module 100 passes through the cover 96 and is emitted forward (+ Z-axis direction) of the vehicle. In FIG. 17, the light emitted from the cover 96 overlaps with the light emitted from the adjacent headlamp module 100 to form one light distribution pattern.
  • the headlamp device 10 is an aggregate of the headlamp modules 100.
  • the headlamp device 10 is equal to the headlamp module 100. That is, the headlamp module 100 is the headlamp device 10.
  • the headlamp device 10 has a configuration in which a cover 96 or a casing 97 is attached to one headlamp module 100.
  • a light source that emits light
  • a condensing optical element that converts light emitted from the light source into condensed light
  • a light distribution control element for changing a focal position of the condensed light
  • a projection optical element that projects light emitted from the light distribution control element
  • the light distribution control element is a surface perpendicular to the optical axis of the projection optical element, and the light distribution of the light distribution pattern projected by the projection optical element on the surface at the focal position on the front side of the projection optical element Forming a high luminous intensity region in the light distribution pattern, and forming a low luminous intensity region having a lower luminous intensity than the high luminous intensity region in the light distribution pattern.
  • Headlight module comprising a light distribution forming unit.
  • Appendix 2 The headlamp module according to appendix 1, wherein the first light distribution forming unit is disposed on an optical axis of the condensing optical element.
  • Appendix 3 The headlamp module according to appendix 1 or 2, wherein the first light distribution forming unit has a larger power than the second light distribution forming unit.
  • Appendix 4> A reflective surface for reflecting the light emitted from the light distribution control element;

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Abstract

前照灯モジュール（１００）は、光源（１）、配光制御素子（４）及び投射光学素子（８）を備える。光源（１）は、光を出射する。配光制御素子（４）は、入射した光の発散角を変更することで配光パターンを形成する。投射光学素子（８）は、配光パターンを投影する。配光制御素子は、配光パターンの中に高光度領域を形成する第１の配光形成部（４１）と配光パターンの中に前記高光度領域よりも低い光度の低光度領域を形成する第２の配光形成部（４２）とを備える。

Description

前照灯モジュール及び前照灯装置
　本発明は、車両等の前方等を照射する前照灯モジュール及び前照灯装置に関する。
　車両用の前照灯装置は、道路交通規則等によって定められている所定の配光パターンの条件を満たさなければならない。
　道路交通規則の１つとして、例えば、自動車用ロービームに関する所定の配光パターンは、上下方向が狭い横長の形状をしている。
　そして、カットオフラインの下側（配光パターンの内側）の領域が最大照度となるように要求される。この最大照度の領域を「高照度領域」とよぶ。ここで、「カットオフラインの下側の領域」とは、配光パターンの上部を意味し、前照灯装置では遠方を照射する部分に相当する。
　また、配光パターンでは配光ムラを抑える必要がある。配光ムラは、前照灯装置が路面を照明した際に、暗い線又は明るい線として現れる。そして、配光ムラは、ドライバーに距離感を見誤らせてしまう恐れがある。このため、前照灯装置では、配光ムラを抑えた配光である必要がある。
　特許文献１は、凸レンズを利用して高光度領域を生成する技術を開示している。凸レンズを用いて、シェードの上端縁の近傍に明るい光源像を形成し、この光源像を投射レンズによって投影している。これにより、カットオフラインの近傍に高光度領域を形成している。
特開２００８－２８８０１０号公報
　しかしながら、特許文献１の構成は、凸レンズによって結像される光源像を、投影レンズによって前方に反転投影している。また、光源は、光源の電極などのパターン等によって輝度ムラを生じる。また、光源は、光源の構成又は形状等によって輝度ムラを生じる。このため、配光パターンには、光源の輝度ムラがそのまま照度ムラとして投影されてしまう。つまり、配光パターンには、光源の発光面の輝度ムラがそのまま照度ムラとして投影されてしまう。
　つまり、光源の輝度ムラがそのまま投影されることによって、配光パターンに配光ムラが生じてしまう。
　本発明は、従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、セグメント化された光学面を用いることで配光ムラを低減して高照度領域を生成することができる前照灯装置を提供することを目的とする。
　前照灯モジュールは、光を出射する光源と、入射した前記光の発散角を変更することで配光パターンを形成する配光制御素子と、前記配光パターンを投影する投射光学素子とを備え、前記配光制御素子は、前記配光パターンの中に高光度領域を形成する第１の配光形成部と前記配光パターンの中に前記高光度領域よりも低い光度の低光度領域を形成する第２の配光形成部とを備える。
　本発明によれば、配光ムラを抑えた前照灯モジュール又は前照灯装置を提供することができる。
実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の構成を示す構成図である。 実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の構成を示す構成図である。 実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の配光制御素子４の斜視図である。 実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の集光位置ＰＷを説明する図である。 実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の集光位置ＰＷを説明する図である。 実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の照射面９上での照度分布をコンター表示で示した図である。 実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の照射面９上での照度分布をコンター表示で示した図である。 実施の形態１の比較例に係る前照灯モジュール１０１を示す構成図である。 実施の形態１の比較例に係る前照灯モジュール１０１の照射面９上での照度分布をコンター表示で示した図である。 実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の遮光板５の辺５１の形状を示した模式図である。 実施の形態２に係る前照灯モジュール１１０の構成を示す構成図である。 実施の形態２に係る前照灯モジュール１１０の導光投射光学素子３の斜視図である。 実施の形態２に係る前照灯モジュール１１０の集光位置ＰＷを説明する図である。 実施の形態２に係る前照灯モジュール１１０の集光位置ＰＷを説明する図である。 実施の形態２に係る前照灯モジュール１１０の導光投射光学素子３の反射面３２の形状を説明する図である。 実施の形態２に係る前照灯モジュール１１０の導光投射光学素子３の共役面ＰＣ上での断面形状を示した模式図である。 実施の形態３に係る前照灯装置１０の構成を示した構成図である。 実施の形態１の変形例１に係る前照灯モジュール１０２の構成を示す構成図である。 実施の形態１の変形例１に係る配光制御素子４０の斜視図である。 実施の形態１の変形例１に係る配光制御素子４に入射する光線の一例を示す図である。 実施の形態２の変形例２に係る前照灯モジュール１１１の構成を示す構成図である。
　特許文献１は、上述のように、凸レンズにより光源像を結像して、この光源像を投射レンズで投影している。また、特に特許文献１は、光源として白色発光ダイオード（半導体光源）を採用している例を開示している。
　発光ダイオードの発光面は、均一に発光している訳ではない。発光ダイオードの発光面は、電極などのパターンにより輝度ムラが生じている。このため、凸レンズによって光源像を形成すると、この輝度ムラがそのまま投影レンズによって投影されて、照度ムラが生じる。
　また、発光ダイオードは、一般的に、発光面の形状が正方形形状又は円形形状である。このため、凸レンズによって光源像を形成すると、発光面の形状の境界線はそのまま投影レンズによって投影される。そして、配光パターンを形成する際に、配光ムラが生じる。
　また、特許文献１のように、１つの凸レンズで光源像を形成する場合には、収差の発生による配光ムラが生じる場合がある。
　これらの配光ムラは、単に、高い光度の像に低い光度の像を重ね合わせるだけでは十分に解消されない。特許文献１では、例えば、リフレクタからの反射光によってロービーム用の配光パターンの全体形状を形成した上で、発光チップの像を、凸レンズによってシェードの上端縁の上方近傍において略結像させ、これを投影レンズによって前方に投影している。
　以下に示す実施の形態では、固体光源を用いながら、セグメント化された光学面を用いて配光ムラを抑えて、高光度領域を形成することができる。「セグメント化された光学面」とは、区分されている光学面のことである。以下の各実施の形態では、区分され光学面は、各々の部分で異なる光学特性を有する
　以下に示す実施の形態では、パワーの異なるセグメントに光源からの光を入射させている。そして、各セグメントが形成した複数の像を重ね合わせて、配光パターンの等高線の間隔が、不連続に変化することを抑制している。例えば、１つの光源像の端部を隣接する他の光源像と重ねることで、光源像の端部に発生する配光ムラを低減することができる。また、パワーの異なるセグメントを用いることで、配光パターン内の高光度領域と配光パターンの全体の形状とを形成している。
　また、各々セグメントは、１つのレンズに比べて、口径が小さい。このため、１つの凸レンズで光源像を形成する場合に比べて、セグメント化された光学面は、収差の発生を抑えることができる。そして、配光ムラは抑制される。
　なお、投射レンズは、投影レンズと同じ意味で用いている。ここで、「投射」とは、光線を投げかけること。なお、「投影」とは、像を映しだすことである。ここでは、投射レンズ８が、光源像又は配光パターンを照射面９上に映しだしている。
　近年において、二酸化炭素（ＣＯ２）の排出と燃料の消費とを抑えるといった環境への負荷を軽減する観点から、例えば、車両の省エネルギー化が望まれている。これに伴い、車両用の前照灯装置においても小型化、軽量化及び省電力化が求められている。そこで、車両用の前照灯装置の光源として、半導体光源の採用が望まれている。半導体光源は、従来のハロゲンバルブ（ランプ光源）に比べて発光効率の高い。
　「半導体光源」とは、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ））又はレーザーダイオード（ＬＤ（Ｌａｓｅｒ　Ｄｉｏｄｅ））などである。
　従来のランプ光源（管球光源）は、半導体光源に比べて指向性の低い光源である。ランプ光源としては、白熱電球、ハロゲンランプ又は蛍光ランプ等が挙げられる。このため、ランプ光源はリフレクタ（反射鏡など）を用いて、放射した光に指向性を持たせている。一方、半導体光源は、少なくとも一つの発光面を備えており、光は発光面側に放射される。
　このように、半導体光源はランプ光源と発光特性が異なる。このため、半導体光源は、リフレクタ（反射鏡など）を用いた従来の光学系ではなく、半導体光源に適した光学系を用いることが望ましい。
　例えば、リフレクタは、点光源のランプに適している。このため、ＬＥＤなどの光源にリフレクタを用いた場合には、光源が一点ではなく多数になり、無駄な光が多くなる。そして、リフレクタで正しく反射される光が少なくなり、無駄な光がグレア光となる。これは、配光パターンの領域内での光量が減少する原因となる。
　なお、上述の半導体光源は、固体光源の一種である。固体光源としては、例えば、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）又は平面上に塗布された蛍光体に励起光を照射して、発光させる光源等が挙げられる。これらの固体光源にも、半導体光源と同様の光学系を用いることが望ましい。
　このように、管球光源は含まず、指向性を持つ光源を「固体光源」とよぶ。
　「指向性」とは、光などが空間中に出力されるとき、その強度が方向によって異なる性質である。ここで「指向性を有する」とは、上述のように、発光面の表面側に光が進行して、発光面の裏面側には光が進行しないことをいう。つまり、光源から出射される光の発散角は１８０度以下となる。
　「前照灯装置」とは、輸送機械などに搭載されて、操縦者の視認性及び外部からの被視認性を向上させるために使われる照明装置である。車両用の前照灯装置は、ヘッドランプ又はヘッドライトとも呼ばれる。
　以下、車両用の前照灯装置を例として、図面を参照しながら本発明に係る実施の形態の例を説明する。なお、以下の実施の形態の説明においては、説明を容易にするためにＸＹＺ座標を用いて説明する。
　車両の左右方向をＸ軸方向とする。車両前方に対して左側を＋Ｘ軸方向とし、車両前方に対して右側を－Ｘ軸方向とする。ここで、「前方」とは、車両の進行方向をいう。つまり、「前方」とは、前照灯装置が光を照射する方向である。
　車両の上下方向をＹ軸方向とする。上側を＋Ｙ軸方向とし、下側を－Ｙ軸方向とする。「上側」とは空の方向であり、「下側」とは地面（路面等）の方向である。
　車両の進行方向をＺ軸方向とする。進行方向を＋Ｚ軸方向とし、反対の方向を－Ｚ軸方向とする。＋Ｚ軸方向を「前方」とよび、－Ｚ軸方向を「後方」とよぶ。つまり、＋Ｚ軸方向は前照灯装置が光を照射する方向である。
　上述のように、以下の実施の形態では、Ｚ－Ｘ平面は、路面に平行な面とした。これは、通常考える場合には、路面は「水平面」であるからである。このため、Ｚ－Ｘ平面は、「水平面」として考えている。「水平面」とは、重力の方向に直角な平面である。
　しかし、路面は、車両の走行方向に対しては傾くことがある。つまり、登り坂又は下り坂などである。これらの場合には、「水平面」は、路面に平行な面として考える。つまり、「水平面」は、重力の方向に対して垂直な平面ではない。
　一方、一般的な路面が車両の走行方向に対して左右方向に傾いていることは稀である。「左右方向」とは、走路の幅方向である。これらの場合には、「水平面」は、重力方向に対して直角な面として考える。例えば、路面が左右方向に傾き、車両が路面の左右方向に対して垂直であったとしても、車両が「水平面」に対して左右方向に傾いた状態と同等として考える。
　なお、以下の説明を簡単にするために、「水平面」は、重力方向に垂直な平面として説明する。つまり、Ｚ－Ｘ平面は、重力方向に垂直な平面として説明する。
　また、以下の実施の形態で示す光源は、指向性を持つ光源（固体光源）として説明している。上述のように、主な例としては、発光ダイオード又はレーザーダイオード等の半導体光源である。また、光源は、有機エレクトロルミネッセンス光源又は平面上に塗布された蛍光体に励起光を照射して発光させる光源等も含む。
　実施の形態で固体光源を例として採用しているのは、管球光源を用いた場合には、省エネルギー化の要望又は装置の小型化の要望に応え難いからである。しかし、省エネルギー化の要望よりも光利用効率を向上させるという要望を重視する場合には、光源は管球光源であってもよい。つまり、省エネルギー化の要望又は装置の小型化の要望が無い場合には、光源は管球光源であってもよい。
　本発明は、車両用の前照灯装置のロービーム及びハイビームなどに適用される。また、本発明は、自動二輪車用の前照灯装置のロービーム及びハイビームなどに適用される。また、本発明は、三輪又は四輪等のその他の車両用の前照灯装置についても適用される。
　しかし、以下の説明では、自動二輪車用の前照灯装置のロービームの配光パターンを形成する場合を例として説明する。自動二輪車用の前照灯装置のロービームの配光パターンは、カットオフラインが車両の左右方向（Ｘ軸方向）に水平な直線である。また、カットオフラインの下側（配光パターンの内側）の領域が最も明るい。
　「配光」とは、光源の空間に対する光度分布をいう。つまり、光源から出る光の空間的分布である。また、「光度」とは、発光体の放つ光の強さの程度を示すもので、ある方向の微小な立体角内を通る光束を、その微小立体角で割ったものである。つまり、「光度」とは、光源からどのくらい強い光が出ているかを表す物理量である。また、「照度」とは、平面状の物体に照射された光の明るさを表す物理量のことである。単位面積あたりに照射された光束に等しい。
　また、「配光パターン」とは、光源から放射される光の方向に起因する光束の形状及び光の強度分布（光度分布）を示している。「配光パターン」を以下に示す照射面９上での照度パターンの意味としても使用する。つまり、照射面９上での光の照射される形状及び照度分布を示している。また、「配光分布」とは、光源から放射される光の方向に対する光の強度分布（光度分布）である。「配光分布」を以下に示す照射面９上での照度分布の意味としても使用する。
　このため、以下の実施の形態において、例えば、共役面ＰＣ上に形成される像（配光パターン）に関しても光度分布として説明している。
　そして、道路交通規則では、対向車を眩惑させないために、配光パターンの上側の光の境界線（カットオフライン）は明瞭であることが要求される。つまり、カットオフラインの上側（配光パターンの外側）が暗く、カットオフラインの下側（配光パターンの内側）が明るい明瞭なカットオフラインが要求される。
　このような明瞭なカットオフラインを実現するためには、カットオフラインに大きな色収差又はぼやけ等が生じてはならない。「カットオフラインにぼやけが生じる」とは、カットオフラインが不鮮明になることである。
　車両用の前照灯装置は、これらの複雑な配光パターンを実現する必要がある。複雑な配光パターンを実現するためには、集光レンズ等を用いて局所的に照度を高める必要がある。
　「カットオフライン」とは、前照灯装置の光を壁またはスクリーンに照射した場合にできる光の明暗の区切り線のことで、配光パターンの上側の区切り線のことである。つまり、配光パターンの上側の光の明部と暗部との境界線のことである。配光パターンの上側の光の明るい領域（配光パターンの内側）と暗い領域（配光パターンの外側）との境界線のことである。
　カットオフラインは、すれ違い用の前照灯装置の照射方向を調節する際に用いられる用語である。すれ違い用の前照灯装置は、ロービームとも呼ばれる。
　また、「ロービーム」とは、下向きのビームで、対向車とのすれ違いの際などに使用される。通常、ロービームでは、前方４０ｍ程度を照らす。また、「上下方向」とは、地面（路面）に対して垂直の方向である。
　なお、上記の壁またはスクリーン上の配光パターンを照度分布として説明している。このため、最も明るい領域を「高照度領域」と呼んでいる。一方、配光パターンを光度分布と捉えると、配光パターンの最も明るい領域は「高光度領域」となる。例えば、後述の共役面ＰＣ上の配光パターンの高光度領域は、照射面９上の配光パターンの高照度領域に対応している。
　また、他の道路交通規則の例として、歩行者の識別及び標識の識別のために、前照灯装置は、歩道側の照射を立ち上げる「立ち上がりライン」を有さなければならない。これは、対向車を幻惑させずに、ドライバーが歩道側の人または標識等を視認するためである。ここで、「立ち上がりライン」とは、ロービームの対向車側が水平であり、歩道側は対向車側に対して斜めに立ち上がった配光パターンの形状を示している。
　上記の壁またはスクリーンを以下の実施の形態では照射面９として説明している。照射面９は、車両の前方の所定の位置に設定される仮想の面である。照射面９は、Ｘ－Ｙ平面に平行な面である。つまり、照射面９は、前照灯装置が光を照射する方向（＋Ｚ軸方向）に対して垂直な面である。車両の前方の所定の位置は、前照灯装置の光度又は照度を計測する位置である。車両の前方の所定の位置は、道路交通規則等で規定されている。例えば、欧州では、ＵＮＥＣＥ（Ｕｎｉｔｅｄ　Ｎａｔｉｏｎｓ　Ｅｃｏｎｏｍｉｃ　Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ　ｆｏｒ　Ｅｕｒｏｐｅ）が定める自動車用の前照灯装置の光度の計測位置は、光源から２５ｍの位置である。日本では、日本工業標準調査会（ＪＩＳ）が定める光度の計測位置は、光源から１０ｍの位置である。
　また、四輪の車両は、例えば、通常の四輪の自動車等である。また、三輪の車両は、例えば、ジャイロと呼ばれる自動三輪車である。「ジャイロと呼ばれる自動三輪車」とは、前輪が一輪で、後輪が一軸二輪の三輪でできたスクーターである。日本では原動機付自転車に該当する。車体の中央付近に回転軸を持ち、前輪及び運転席を含む車体のほとんどを左右方向に傾けることができる。この機構によって、自動二輪車と同様に旋回の際に内側へ重心を移動することができる。
実施の形態１．
　図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の構成を示す構成図である。図１（Ａ）は、車両前方に対して右側（－Ｘ軸方向）から見た図である。図１（Ｂ）は、上側（＋Ｙ軸方向）から見た図である。
　図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の構成を示す構成図である。図２（Ａ）は、車両前方に対して右側（－Ｘ軸方向）から見た図である。図２（Ｂ）は、上側（＋Ｙ軸方向）から見た図である。図２は、図１に対して、集光光学素子２の形状が異なる例を示している。
　図３は、配光制御素子４の斜視図である。
　図１に示すように、実施の形態１に係る前照灯モジュール１００は、光源１、集光光学素子２、配光制御素子４、及び投射レンズ８を備える。実施の形態１に係る前照灯モジュール１００は、遮光板５を備えることができる。なお、後述するように、配光制御素子４が集光機能を備える場合には、集光光学素子２を省くことができる。また、配光制御素子４と集光光学素子２との両方が集光機能を備えるもともできる。また、前照灯モジュール１００は、集光光学素子２を光源１に取り付けて一体とした場合を含む。
　実施の形態１では、例えば、光源１の光軸Ｃｓ、集光光学素子２の光軸Ｃ及び投射レンズ８の光軸Ｃｐが一致している。実施の形態１では、例えば、集光光学素子２の光軸Ｃは、光源１の光軸Ｃｓと一致している。実施の形態１では、例えば、集光光学素子２の光軸Ｃは、投射レンズ８の光軸Ｃｐと一致している。
＜光源１＞
　光源１は、発光面１１を備える。光源１は、発光面１１から光を出射する。光源１は、例えば、発光面１１から車両の前方を照明するための光を出射する。
　光源１は、集光光学素子２の－Ｚ軸方向側に位置している。
　図１では、光源１は、＋Ｚ軸方向に光を出射している。「出射」とは、ある方向に向けて光を発することである。
　光源１は、その種類を特に限定していない。しかし、上述の説明の通り以下の説明では、光源１がＬＥＤ（発光ダイオード）であるとして説明する。以下において、発光ダイオードをＬＥＤとよぶ。
　光源１の発光面１１の中心から、発光面１１に垂直に伸びる軸を光源１の光軸Ｃｓとする。図３では、光源１の光軸Ｃｓは、Ｚ軸に平行である。
＜集光光学素子２＞
　集光光学素子２は、光源１から出射された光を集光光に変換する。集光光学素子２は、光源１から出射された光を集光する。
　集光光学素子２は、光源１の＋Ｚ軸側（前方）に位置している。また、集光光学素子２は、配光制御素子４の－Ｚ軸側（後方）に位置している。
　集光光学素子２は、光源１から発せられた光を入射する。
　「入射」とは、例えば、集光光学素子２を例とすると、集光光学素子２の内部に光が入ることである。
　「入射」とは、例えば、光が光の入射面に達することを含む。図２では、光が集光光学素子２の入射面２１１，２１２に達することである。つまり、集光光学素子２を例とすると、「入射」とは、光が集光光学素子２に到達することを含む。
　集光光学素子２は、前方（＋Ｚ軸方向）の任意の位置に光を集光させる。集光光学素子２は、集光機能を有する光学素子である。つまり、集光光学素子２は、正のパワーを有する光学素子である。
　集光光学素子２の集光位置に関しては、図４及び図５を用いて説明する。
　図１では、集光光学素子２は、正のパワーを有する凸レンズとして示している。また、図２では、集光光学素子２は、光の屈折及び光の反射を利用した光学素子として示している。
　また、実施の形態１で示す集光光学素子２は、例えば、内部が屈折材で満たされている。
　図１及び図２では、集光光学素子２は、１つの光学素子で構成されているが、複数の光学素子を用いることもできる。しかし、複数の光学素子を用いる場合には、各光学素子の位置決め精度を確保するなど、製造性を低下させることになる。
　光源１及び集光光学素子２は、配光制御素子４の後方（－Ｚ軸方向側）に配置されている。光源１は、配光制御素子４の後方（－Ｚ軸方向側）に配置されている。集光光学素子２は、配光制御素子４の後方（－Ｚ軸方向側）に配置されている。
　図１及び図２では、光源１の光軸Ｃｓは、集光光学素子２の光軸Ｃと一致している。
　以下において、図２に示す集光光学素子２を例として説明する。
　図２では、集光光学素子２は、例えば、入射面２１１，２１２、反射面２２及び出射面２３１，２３２を備える。
　集光光学素子２は、光源１の直後に配置される。上述の「後方」とは異なり、ここで、「後」とは、光源１から出射された光の進行方向側のことである。ここでは、「直後」なので、発光面１１から出射した光は、すぐに集光光学素子２に入射する。
　ＬＥＤは、ランバート配光の光を出射する。「ランバート配光」とは、発光面の輝度が見る方向によらず一定となる配光である。つまり、ＬＥＤの配光の指向性は広い。このため、光源１と集光光学素子２との距離を短くすることで、より多くの光を集光光学素子２に入射させることができる。
　集光光学素子２は、例えば、透明樹脂、硝子又はシリコーン材で製作されている。集光光学素子２の材料は、透過性を有すれば材質は問わず、透明な樹脂等でも構わない。つまり、光学素子２の材料は、透過性を有すればよい。しかし、光利用効率の観点から、集光光学素子２の材料は、透過性の高い材料が適している。また、集光光学素子２が、光源１の直後に配置されることから、集光光学素子２の材料は、耐熱性に優れた材料が好ましい。
　「透過」とは、光などが物体の内部を通り抜けることである
　入射面２１１は、集光光学素子２の中心部分に形成された入射面である。「集光レンズ２の中心部分」とは、光軸Ｃが入射面２１１上に交点を有していることである。つまり、光軸Ｃは、入射面２１１上を通っている。
　また、入射面２１１は、例えば、正のパワーを有する凸面形状である。入射面２１１の凸面形状は、－Ｚ軸方向に凸の形状をしている。入射面２１１は、例えば、光軸Ｃを回転軸とする回転対称の形状をしている。
　なお、レンズにおいて、パワーは、「屈折力」ともよばれる。
　入射面２１２は、例えば、楕円の長軸又は短軸を回転軸として回転させた回転体の表面形状の一部をしている。楕円の長軸又は短軸を回転軸として回転させた回転体を「回転楕円体」という。この回転楕円体の回転軸は、光軸Ｃと一致している。入射面２１２は、回転楕円体の回転軸方向の両端を切断した表面形状をしている。つまり、入射面２１２は、筒形状をしている。
　入射面２１２の筒形状の一端（＋Ｚ軸方向側の端）は、入射面２１１の外周に接続されている。入射面２１２の筒形状は、入射面２１１に対して光源１側（－Ｚ軸方向）に形成されている。入射面２１２の筒形状は、入射面２１１に対して後方に形成されている。つまり、入射面２１２の筒形状は、入射面２１１に対して光源１側に形成されている。
　反射面２２は、Ｘ－Ｙ平面上の断面形状が、例えば、光軸Ｃを中心とした円形状をした筒形状をしている。反射面２２の筒形状は、－Ｚ軸方向側の端のＸ－Ｙ平面上の円形状の直径が、＋Ｚ軸方向側の端のＸ－Ｙ平面上の円形状の直径よりも小さい。つまり、反射面２２は、－Ｚ軸方向から＋Ｚ軸方向に向けて直径が大きくなっている。
　例えば、反射面２２は、円錐台の側面の形状をしている。中心軸を含む面上での円錐台の側面の形状は直線形状をしている。しかし、光軸Ｃを含む面上での反射面２２の形状は曲線形状であっても構わない。「光軸Ｃを含む面」とは、面上に光軸Ｃの線を描けることである。
　反射面２２の筒形状の一端（－Ｚ軸方向側の端）は、入射面２１２の筒形状の他端（－Ｚ軸方向側の端）に接続している。つまり、反射面２２は、入射面２１２の外周側に位置している。
　出射面２３１は、入射面２１１の＋Ｚ軸方向側に位置している。出射面２３１は、例えば、正のパワーを有する凸面形状である。出射面２３１の凸面形状は、＋Ｚ軸方向に凸の形状をしている。光軸Ｃは、出射面２３１上に交点を有している。つまり、光軸Ｃは、入射面２３１上を通っている。出射面２１３は、例えば、光軸Ｃを回転軸とする回転対称の形状をしている。
　入射面２１１と出射面２３１とで、集光機能を有している。つまり、入射面２１１と出射面２３１とで、正のパワーを有する。この場合には、例えば、入射面２１１または出射面２３１の一方が、負のパワーであってもよい。
　出射面２３２は、出射面２３１の外周側に位置している。出射面２３２は、例えば、Ｘ－Ｙ平面に平行な平面形状をしている。つまり、出射面２３２は、例えば、光軸Ｃに垂直な平面に平行な平面形状をしている。出射面２３２の内周及び外周は、円形状をしている。
　出射面２３２の内周は、出射面２３１の外周に接続している。出射面２３２の外周は、反射面２２の筒形状の他端（＋Ｚ軸方向側の端）に接続している。
　発光面１１から出射された光のうち、出射角の小さい光線は、入射面２１１に入射する。出射角の小さい光線は、例えば、発散角が６０度以内である。出射角度の小さい光線は、入射面２１１から入射して、出射面２３１から出射する。出射面２３１から出射する出射角度の小さい光線は、入射面２１１または出射面２３１によって、集光される。出射面２３１から出射した出射角の小さい光線は、集光光学素子２の前方（＋Ｚ軸方向）の任意の位置に集光する。上述のように、集光位置に関しては後述する。
　「発散角」とは、光の広がる角度である。
　発光面１１から出射された光のうち、出射角の大きい光線は、入射面２１２に入射する。出射角の大きい光線は、例えば、発散角が６０度よりも大きい。入射面２１２から入射した光線は、反射面２２で反射される。反射面２２で反射された光線は、＋Ｚ軸方向に進行する。反射面２２で反射された光線は、出射面２３２から出射する。出射面２３２から出射する出射角の大きい光線は、反射面２２によって、集光される。出射面２３２から出射した出射角の大きい光線は、集光光学素子２の前方（＋Ｚ軸方向）の任意の位置に集光する。上述のように、集光位置に関しては後述する。
　以下の各実施の形態で説明する集光光学素子２は、一例として、以下の機能を有する光学素子として説明する。
　入射面２１１と出射面２３１とを透過する光は、屈折によって集光している。一方、入射面２１２と出射面２３２とを透過する光は、反射面２２での反射によって集光している。つまり、集光光学素子２は、光源１から出射された出射角の小さい光線を屈折によって集光する。また、集光光学素子２は、光源１から出射された出射角の大きい光線を反射によって集光する。
　出射面２３１から出射された光の集光位置には、光源１のパターン（発光面１１の形状）と相似形状の像ができる。つまり、出射面２３１から出射された光の集光位置には、光源１の像が形成される。このため、光源１の発光面１１の形状が、投射レンズ８によって投影されることで、配光ムラを生じることがある。
　このような場合には、例えば、出射面２３１から出射された光の集光位置と、出射面２３２から出射された光の集光位置を異ならせることで、出射面２３１から出射された光による配光ムラを緩和させることが可能となる。
　出射面２３２から出射された光線の集光位置と、出射面２３１から出射された集光位置とは、一致する必要はない。例えば、出射面２３１から出射された光の集光位置よりも、出射面２３２から出射された光の集光位置の方が、集光光学素子２に近い位置でも良い。
　なぜなら、出射面２３２から出射された光は、光源像を形成しない。このため、出射面２３１から出射された光で形成される光源像に、出射面２３２から出射された光を重ねることで、光源像の光度ムラを低減することができる。
　なお、実施の形態１では、遮光板５を用いてカットオフライン９１を形成しているために、遮光板５で遮光された光は、投射光として利用されない。つまり、出射面２３１から出射された光の集光位置に形成された光源１の像の半分は、投射光として利用されない。
　図２に示す集光光学素子２を用いる場合には、配光制御素子４と併用することで、配光ムラの低減効果を向上させることができる。
　また、図１に示すように、集光光学素子２として通常の集光レンズを用いる場合でも、配光制御素子４により配光ムラを低減することができる。
　また、実施の形態１においては、集光光学素子２の入射面２１１，２１２、反射面２２及び出射面２３１，２３２の各々は、すべて光軸Ｃ中心の回転対称な形状としている。しかし、光源１から出射された光を集光できれば、回転対称な形状に限らない。
　例えば、反射面２２のＸ－Ｙ平面上の断面形状を楕円形状にすることで、集光位置における集光スポットも楕円形状にすることができる。そして、前照灯モジュール１００は、幅広い配光パターンを生成しやすくなる。
　「集光スポット」とは、光が集光した位置での光束の形状である。「集光した位置」とは、出射面から出射された光の光束が最も小さくなる位置である。
　また、光源１の発光面１１の形状が矩形形状の場合にも、例えば、反射面２２のＸ－Ｙ平面上の断面形状を楕円形状する方が、集光光学素子２を小型にできる。
　また、集光光学素子２は全体として正のパワーを有していればよい。入射面２１１，２１２、反射面２２及び出射面２３１，２３２の各々は、それぞれ任意のパワーを有することができる。
　なお、上述のように、光源１に管球光源を採用した場合には、集光光学素子として反射鏡を用いることができる。
＜配光制御素子４＞
　配光制御素子４は、光源１の＋Ｚ軸方向に位置している。配光制御素子４は、集光光学素子２の＋Ｚ軸方向に位置している。配光制御素子４は、遮光板５の－Ｚ軸方向に位置している。また、配光制御素子４は、投射レンズ８の－Ｚ軸方向に位置している。
　配光制御素子４は、集光光学素子２から出射された光を入射する。配光制御素子４は、前方（＋Ｚ軸方向）に光を出射する。集光光学素子２を用いない場合には、配光制御素子４は、光源１から出射された光を入射する。
　図３は、配光制御素子４の斜視図である。図３に示す配光制御素子４は、一例である。
　配光制御素子４は、例えば、板状の光学素子である。
　配光制御素子４は、例えば、透明樹脂、硝子又はシリコーン材等で製作されている。
　配光制御素子４は、スポット配光形成部４１及び拡散配光形成部４２を備えている。
　以下において、「スポット配光」とは、一つの領域を集中的に照らす配光のことである。実施の形態１では、例えば、高照度領域を照らす配光である。
　また、「拡散配光」とは、照射領域の全体を照らす配光のことである。拡散配光は、低照度領域を照らす配光である。低照度領域は、スポット配光が照射する高照度領域よりも低い照度の領域である。実施の形態１では、例えば、配光パターンの全体を照らす配光である。
　また、「拡散光」とは、拡散された光である。「集光光」とは、集光された光である。つまり、拡散配光形成部４２を透過した光の発散角は大きくなる。また、スポット配光形成部４１を透過した光の発散角は小さくなる。
　配光制御素子４は、共役面ＰＣ上に投射光学素子８が投射する配光パターンの配光分布を形成している。投射光学素子８は、配光制御素子４が形成した配光パターンを照射面９上に投影する。投射光学素子８は、共役面ＰＣ上に形成された配光パターンを照射面９上に投影する。照射面９上の配光パターンは、共役面ＰＣ上の配光パターンと相似形になる。
　スポット配光形成部４１は、共役面ＰＣ上の配光パターンの中に、高光度領域を形成する。拡散配光形成部４２は、共役面ＰＣ上の配光パターンの中に、低光度領域を形成する。低光度領域は、高光度領域よりも低い光度の領域である。
　上述のように、配光制御素子４は、集光光学素子２から出射された集光光の焦点位置を変更している。
　図３では、例えば、スポット配光形成部４１及び拡散配光形成部４２は、配光制御素子４の入射面側に形成されている。つまり、スポット配光形成部４１及び拡散配光形成部４２は、配光制御素子４の－Ｚ軸方向側の面に形成されている。
　図３では、例えば、配光制御素子４は、２つの拡散配光形成部４２ａ，４２ｂを備えている。拡散配光形成部４２ａは、配光制御素子４の＋Ｘ軸方向側に位置している。拡散配光形成部４２ｂは、配光制御素子４の－Ｘ軸方向側に位置している。
　そして、スポット配光形成部４１は、２つの拡散配光形成部４２ａ，４２ｂの間に配置されている。スポット配光形成部４１は、２つの拡散配光形成部４２ａ，４２ｂの間に位置している。
　なお、実施の形態では、スポット配光形成部４１と拡散配光形成部４２ａ，４２ｂとは、Ｘ軸方向に並べて配置されている。つまり、セグメント化された光学面４１，４２ａ，４２ｂは、Ｘ軸方向に並べて配置されている。しかし、セグメント化された光学面は、例えば、Ｘ－Ｙ平面上に２次元に配置されても構わない。
　まず、スポット配光形成部４１について説明する。
　スポット配光形成部４１は、例えば、Ｘ軸方向に曲率をもち、Ｙ軸方向に曲率をもたない凸形状のシリンドリカルレンズである。つまり、スポット配光形成部４１は、Ｚ－Ｘ平面上では入射光を集光させる。一方、スポット配光形成部４１は、Ｙ－Ｚ平面上では入射光をそのまま透過する。
　シリンドリカルレンズは、円筒の側面の形状の屈折面を持つレンズである。シリンドリカルレンズは、一方向に屈折力を持って光を収束または発散させ、直交する方向では屈折力をもたないレンズである。
　凸形状のシリンドリカルレンズに平行に入射した光は、直線上に集光する。図３では、この光が集光する直線は、Ｙ軸に平行である。
　図３では、スポット配光形成部４１は、水平方向（Ｘ軸方向）に正のパワーを有する凸面形状である。つまり、スポット配光形成部４１を、Ｚ－Ｘ平面と平行な面で切断すると、凸レンズの形状をしている。
　スポット配光形成部４１が水平方向（Ｘ軸方向）に正のパワーを有している場合には、集光光学素子２で集光されてスポット配光形成部４１に入射した光は、その発散角が変化する。そして、スポット配光形成部４１に入射した光は、スポット配光形成部４１を通過した後に、水平方向（Ｘ軸方向）にさらに集光する。
　光軸Ｃは、スポット配光形成部４１のレンズ面を通っている。図３では、光軸Ｃは、スポット配光形成部４１をＺ－Ｘ平面と平行な面で切断した場合の凸レンズの光軸と一致している。
　または、光源１の光軸Ｃｓは、スポット配光形成部４１のレンズ面を通っている。
　または、光源１から出射された光の中心光線は、スポット配光形成部４１のレンズ面を通っている。中心光線は、光源１の発光面１１の中心から発せられた光の光束の中心に位置する光線である。各実施の形態では、中心光線は、光源の光軸と一致する例として説明している。また、各実施の形態では、光源の光軸は、集光光学素子の光軸と一致する例として説明している。
　次に、拡散配光形成部４２について説明する。
　拡散配光形成部４２は、例えば、Ｘ軸方向に曲率をもち、Ｙ軸方向に曲率をもたない凹形状のシリンドリカルレンズである。つまり、拡散配光形成部４２は、Ｚ－Ｘ平面上では入射光を発散させる。一方、拡散配光形成部４２は、Ｙ－Ｚ平面上では入射光をそのまま透過する。
　図３では、拡散配光形成部４２ａ，４２ｂは、ともに水平方向（Ｘ軸方向）に負のパワーを有する凹面形状である。つまり、拡散配光形成部４２を、Ｚ－Ｘ平面と平行な面で切断すると、凹レンズの形状をしている。
　拡散配光形成部４２ａ，４２ｂが水平方向（Ｘ軸方向）に負のパワーを有している場合には、集光光学素子２で集光されて拡散配光形成部４２ａ，４２ｂに入射した光は、その発散角が変化する。そして、拡散配光形成部４２ａ，４２ｂに入射した光は、拡散配光形成部４２ａ，４２ｂを通過した後に、水平方向（Ｘ軸方向）に発散する。つまり、拡散配光形成部４２ａ，４２ｂに入射した光は、発散角が大きくなる。
　拡散配光形成部４２は、スポット配光形成部４１の周辺に形成される。
　拡散配光形成部４２は、集光光学素子２の光軸Ｃに対して、スポット配光形成部４１よりも外側に配置される。または、拡散配光形成部４２は、光源１の光軸Ｃｓに対して、スポット配光形成部４１よりも外側に配置される。または、拡散配光形成部４２は、光源１から出射された光の中心光線に対して、スポット配光形成部４１よりも外側に配置される。
　上述のように、図３では、拡散配光形成部４２ａは、スポット配光形成部４１の＋Ｘ軸側に配置されている。また、拡散配光形成部４２ｂは、スポット配光形成部４１の－Ｘ軸側に配置されている。
　図３では、拡散配光形成部４２ａ，４２ｂは、スポット配光形成部４１に接して配置されている。このため、配光制御素子４に到達した光は、スポット配光形成部４１又は拡散配光形成部４２のどちらかから配光制御素子４に入射する。つまり、配光制御素子４に到達する光は、スポット配光形成部４１又は拡散配光形成部４２のどちらかに到達する。
　ただし、拡散配光形成部４２ａ，４２ｂは、必ずしも、スポット配光形成部４１に接して配置される必要はない。
　配光制御素子４は、配光パターン形状形成素子の一例として考えられる。また、配光制御素子４は、集光素子の一例として考えられる。
　「配光パターン形状形成素子」とは、配光パターンの形状を形成する素子のことである。
＜遮光板５＞
　次に、遮光板５について説明する。
　遮光板５は、配光制御素子４から出射された光の一部を遮光する。遮光板５は、上述のカットオフライン９１を形成する。
　遮光板５は、照射面９と光学的に共役の位置にある。照射面９は、前照灯モジュー１００に対して無限遠の位置に配置されていると考える。このため、共役点は、投射レンズ８の前側の焦点となる。遮光板５は、投射レンズ８の前側の焦点位置に配置される。つまり、共役面ＰＣは、投射レンズ８の光軸Ｃｐに垂直な面である。そして、共役面ＰＣは、投射レンズ８の前側の焦点位置にある。前側の焦点は、光が入射する側の焦点である。実施の形態１では、光は－Ｚ軸方向側から投射レンズ８に入射している。つまり、前側の焦点は、投射レンズ８の－Ｚ軸側の焦点である。
　「光学的に共役」とは、１つの点から発した光が他の１つの点に結像する関係のことをいう。従って、遮光板５の＋Ｙ軸方向の辺５１は、カットオフライン９１の形状にすることが好ましい。なぜなら、遮光板５は、照射面９と光学的に共役の位置にある。このため、遮光板５（共役面ＰＣ）の位置での配光パターンは、照射面９上での配光パターンと相似形になるからである。なお、遮光板５の位置での配光パターンは、上下方向および左右方向が反転して、照射面９上に投影される。
　なお、例えば、投射レンズ８がトロイダルレンズであった場合には、遮光板５（共役面ＰＣ）の位置での配光パターンに対して、照射面９上での配光パターンは、縦方向と横方向との比率が異なる。つまり、照射面９上での配光パターンは、遮光板５（共役面ＰＣ）の位置での配光パターンを基にして形成される。
＜投射レンズ８＞
　投射レンズ８は、遮光板５の＋Ｚ軸方向に位置している。
　投射レンズ８は、正のパワーを有するレンズである。遮光板５（共役面ＰＣ）の位置に形成された配光パターンの像は、投射レンズ８によって車両の前方の照射面９に拡大して投影される。
　投射レンズ８は、遮光板５の位置に形成された配光パターンの像を拡大して投射する「投射光学素子」である。実施の形態では、一例として、この投射光学素子を投射レンズ８として説明する。
　投射レンズ８は、１枚のレンズで構成されてもよい。また、投射レンズ８は、複数のレンズを用いて構成されてもよい。ただし、レンズの枚数が増加すると、光利用効率は低下する。このため、投射レンズ８は、１枚又は２枚で構成されることが望ましい。
　投射レンズ８は、透明樹脂等で製作されている。また、投射レンズ８の材質は、透明樹脂に限らず、透光性を有する屈折材であれば構わない。これは、上述の集光光学素子２または配光制御素子４においても同様である。「透光性」とは、光を透過する性質ことである。
　また、投射レンズ８は、その光軸Ｃｐを集光光学素子２の光軸Ｃよりも下側（－Ｙ軸方向）に位置するように配置されることが望ましい。なお、図２では、説明を簡単にするために、集光光学素子２の光軸Ｃと投射レンズ８の光軸Ｃｐとを一致させている。
　なぜならば、自動車用のロービームに求められる所定の配光パターンは、対向車側のカットオフラインが水平線よりもわずかに下に位置させる必要があるためである。投射レンズ８の光軸Ｃｐを集光光学素子２の光軸Ｃよりも下側（－Ｙ軸方向）に配置すれば、照射面９上の配光パターンを下側（－Ｙ軸方向）の位置に配置することができる。
　投射レンズ８の光軸Ｃｐは、レンズの両面の曲率中心を結ぶ線である。投射レンズ８の光軸Ｃｐは、投射レンズ８の面頂点を通る法線である。図１及び図２の場合では、投射レンズ８の光軸Ｃｐは、投射レンズ８の面頂点を通るＺ軸に平行な軸となる。
　投射レンズ８の面頂点がＸ―Ｙ平面上でＸ軸方向又はＹ軸方向に平行移動する場合には、投射レンズ８の面頂点の法線もＸ―Ｙ平面上でＸ軸方向又はＹ軸方向に平行移動する。このため、同様に、投射レンズ８の光軸ＣｐもＸ―Ｙ平面上でＸ軸方向又はＹ軸方向に平行移動する。また、投射レンズ８が、Ｘ－Ｙ平面に対して傾斜する場合には、投射レンズ８の面頂点の法線もＸ－Ｙ平面に対して傾斜する。このため、同様に、投射レンズ８の光軸ＣｐもＸ－Ｙ平面に対して傾斜する。
　図１及び図２では、例えば、投射レンズ８の光軸Ｃｐは、光源１の光軸及び集光レンズ２の光軸Ｃと一致している。また、光源１の光軸Ｃｓは、発光面１１の中心位置での法線と一致している。
　また、図１及び図２では、遮光板５の＋Ｙ軸方向側の辺５１のＹ軸方向の位置と、投射レンズ８の光軸ＣｐのＹ軸方向の位置とが一致するように、投射レンズ８を配置している。つまり、図１及び図２では、遮光板５の＋Ｙ軸方向側の辺５１は、投射レンズ８の光軸Ｃｐと交差している。図１及び図２では、遮光板５の＋Ｙ軸方向側の辺５１は、投射レンズ８の光軸Ｃｐと直交している。
　なお、遮光板５の＋Ｙ軸方向側の辺５１が直線でない場合には、例えば、遮光板５の＋Ｙ軸方向側の辺５１と投射レンズ８の光軸Ｃｐとの交わる位置（点Ｑ）でのＸ－Ｙ平面に平行な面が、照射面９と光学的に共役の関係にある。つまり、点Ｑを含みＸ－Ｙ平面に平行な面を、照射面９と光学的に共役の位置に配置できる。点Ｑは、辺５１と光軸Ｃｐとが交わる点である。
　このように配置することで、照射面９上のカットオフライン９１のＹ軸方向の位置を光源１の中心のＹ軸方向の位置に一致させることができる。つまり、辺５１と光軸Ｃｐとが交わる配置することで、照射面９上のカットオフライン９１のＹ軸方向の位置を光源１の中心のＹ軸方向の位置に一致させることができる。
　なお、必ずしも、遮光板５の＋Ｙ軸方向側の辺５１と投射レンズ８の光軸Ｃｐとは交わる必要はない。つまり、点Ｑの光軸Ｃｐ方向（Ｚ軸方向）の位置が、投射レンズ８の光軸Ｃｐ方向（Ｚ軸方向）の焦点の位置と一致すればよい。
　もちろん、前照灯モジュール１００を傾けて車両に搭載する場合には、その傾きに応じて投射レンズ８を配置する位置を変更してもよい。しかし、投射レンズ８の位置を調整する方が、前照灯モジュール１００全体を調整するよりも小さい部品の調整であるため、容易に調整することができる。また、前照灯モジュール１００の単体で調整することができる。
＜光線の挙動＞
　図２に示すように、集光光学素子２によって集光された光は、スポット配光形成部４１、拡散配光形成部４２ａ又は拡散配光形成部４２ｂのいずれかから配光制御素子４に入射する。
　スポット配光形成部４１は、例えば、Ｘ軸方向にのみ曲率を有する凸面形状の屈折面である。拡散配光形成部４２ａ，４２ｂは、例えば、Ｘ軸方向にのみ曲率を有する凹面形状の屈折面である。
　ここで、スポット配光形成部４１、拡散配光形成部４２ａ及び拡散配光形成部４２ｂのＸ軸方向の曲率は、路面に対して水平方向の「配光の幅」に寄与する。また、スポット配光形成部４１、拡散配光形成部４２ａ及び拡散配光形成部４２ｂのＹ軸方向の曲率は、路面に対して垂直方向の「配光の高さ」に寄与する。
　「配光の幅」とは、照射面９１上に投影された配光パターンのＸ軸方向の長さである。「配光の高さ」とは、照射面９１上に投影された配光パターンのＹ軸方向の長さである。
　なお、上述では、スポット配光形成部４１及び拡散配光形成部４２ａ，４２ｂをシリンドリカルレンズとして説明した。しかし、「配光の高さ」を調整する場合には、スポット配光形成部４１または拡散配光形成部４２ａ，４２ｂをＸ軸方向とＹ軸方向とで異なるパワーを有するレンズ面とすることができる。
　Ｘ軸方向とＹ軸方向で異なる曲率を有するレンズ面としては、例えば、トロイダルレンズ面が挙げられる。「トロイダルレンズ面」とは、樽の表面またはドーナツの表面のように、直交する２つの軸方向の曲率が異なる面のことである。
＜Ｚ－Ｘ平面上の光線の挙動＞
　まず、スポット配光形成部４１を通る光について説明する。
　図２（Ｂ）に示すように、Ｚ－Ｘ平面で見ると、スポット配光形成部４１は、凸面形状である。つまり、スポット配光形成部４１は、水平方向（Ｘ軸方向）について正のパワーを有している。
　ここで、例えば、「Ｚ－Ｘ平面で見る」とは、Ｙ軸方向から見るという意味である。つまり、Ｚ－Ｘ平面に投影して見るということである。
　このため、スポット配光形成部４１に入射した光は、更に集光されて配光制御素子４の出射面４３から出射する。このため、スポット配光形成部４１がシリンドリカルレンズの場合には、スポット配光形成部４１に入射した光は、集光位置ＰＨよりも手前側（－Ｚ軸方向側）で集光する。
　したがって、スポット配光形成部４１に入射して、配光制御素子４の出射面４３から出射した光の共役面ＰＣ上のＸ軸方向の光束の幅は、スポット配光形成部４１の曲率により変化する。
　Ｚ－Ｘ平面で見ると、スポット配光形成部４１により、最も明るいスポット配光を形成するには、図２に示すようにスポット配光形成部４１から出射された光のＸ軸方向の集光位置ＰＷが、共役面ＰＣと一致すれば良い。つまり、集光位置ＰＷが、共役面ＰＣ上に位置すれば良い。ただし、スポット配光形成部４１によって照明されるＸ軸方向の領域は最も小さくなる。
　つまり、集光位置ＰＷが共役面ＰＣと一致すれば、最も明るいスポット配光が形成される。集光位置ＰＷは、スポット配光形成部４１から出射された光のＸ軸方向の集光位置である。
　図２（Ａ）において、Ｙ軸方向の集光位置ＰＨは一点鎖線で示されている。また、図２（Ａ）において、共役面ＰＣは破線で示されている。図２（Ｂ）において、Ｘ軸方向の集光位置ＰＷは一点鎖線で示されている。
　なお、集光光学素子２の入射面２１１と出射面２３１とを透過する光について、その集光位置ＰＨ，ＰＷが共役面ＰＣ上にあるということは、光源１の発光面１１を共役面ＰＣ上に結像させるということである。つまり、集光光学素子２の入射面２１１と出射面２３１とを透過する光について、その集光位置ＰＨ，ＰＷが、共役面ＰＣの位置に一致すると、光源１の発光面１１は共役面ＰＣ上に結像される。
　また、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）では、集光光学素子２の入射面２１１と出射面２３１とを透過する光について、集光位置ＰＷ及び集光位置ＰＨのそれぞれが、共役面ＰＣの位置に一致している。このことは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれについて、集光光学素子２と配光制御素子４とは、光源１の発光面１１を、共役面ＰＣ上に結像させるということである。つまり、集光光学素子２と配光制御素子４とは、共役面ＰＣ上に発光面１１の像を形成する。
　集光位置ＰＷは、Ｘ軸方向の集光位置である。つまり、集光位置ＰＷは、Ｚ－Ｘ平面上での集光位置である。集光位置ＰＨは、Ｙ軸方向の集光位置である。つまり、集光位置ＰＨは、Ｙ－Ｚ平面上での集光位置である。
　つまり、図２において、集光光学素子２は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とで異なるパワーを有している。例えば、集光光学素子２の入射面２１１と出射面２３１とは、トロイダルレンズである。
　例えば、図２（Ａ）のように、Ｙ－Ｚ平面で見れば、集光光学素子２のパワーとスポット配光形成部４１のパワーとを合成した集光位置ＰＨは共役面ＰＣ上である。ただし、図２（Ａ）では、スポット配光形成部４１はパワー有していないため、集光位置ＰＨは、集光光学素子２のＹ軸方向の集光位置となる。
　一方、図２（Ｂ）のように、Ｚ－Ｘ平面で見れば、集光光学素子２のパワーとスポット配光形成部３１１のパワーとを合成した集光位置ＰＷは、共役面ＰＣ上である。図２（Ｂ）では、スポット配光形成部４１はパワーを有している。
　集光位置ＰＨ，ＰＷは、集光光学素子２と配光制御素子４との合成パワーによる集光位置である。図２（Ａ）では、集光位置ＰＨは、集光光学素子２のパワーによるＹ軸方向の集光位置である。図２（Ｂ）では、集光位置ＰＷは、集光光学素子２とスポット配光形成部４１との合成パワーによるＸ軸方向の集光位置である。
　このため、集光光学素子２のＸ軸方向の焦点の焦点距離は、集光光学素子２のＹ軸方向の焦点の焦点距離よりも短くなる。つまり、集光光学素子２のＺ－Ｘ平面上での焦点距離は、集光光学素子２のＹ－Ｚ平面上での焦点距離よりも短くなる。Ｘ軸方向の焦点の位置は、焦点位置ＰＷである。Ｙ軸方向の焦点の位置は、焦点位置ＰＨである。
　共役面ＰＣは、照射面９と共役の位置にある。
　このため、共役面ＰＣ上における水平方向の光の広がりは、照射面９における「配光の幅」に相当する。つまり、スポット配光形成部４１のＸ軸方向の曲率を変化させることで、共役面ＰＣ上のＸ軸方向の光束の幅を制御することができる。
　これによって、前照灯モジュール１００のスポット配光（高照度領域）の明るさを変化させることができる。つまり、スポット配光の幅が狭いときは、スポット配光の幅が広いときに比べてスポット配光の明るさは明るくなる。幅の狭いスポット配光の明るさは、幅の広いスポット配光の明るさよりも明るい。
　また、スポット配光形成部４１による集光位置ＰＷは、必ずしも共役面ＰＣと一致している必要はない。
　図４及び図５は、実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の集光位置ＰＷを説明する図である。なお、図４（Ａ）及び図５（Ａ）に示すように、集光位置ＰＨは、共役面ＰＣ上に位置している。
　図４では、スポット配光形成部４１から出射した光の集光位置ＰＷは、共役面ＰＣよりも手前側（－Ｚ軸方向側）に位置している。つまり、集光位置ＰＷは、スポット配光形成部４１と遮光板５との間に位置している。集光位置ＰＷは、スポット配光形成部４１と共役面ＰＣとの間に位置している。集光位置ＰＷは、スポット配光形成部４１と遮光板５との間の空隙に位置している。なお、図４では、集光位置ＰＷは、集光光学素子２とスポット配光形成部４１とによって決まる。
　「空隙」とは、隙間のことである。
　図４の構成では、集光位置ＰＷを通過した後の光は発散する。したがって、共役面上ＰＣ上のＸ軸方向の光束の幅は、集光位置ＰＷのＸ軸方向の光束の幅よりも広い。そのため、共役面ＰＣからは、水平方向（Ｘ軸方向）に広がりを持った光が出射される。
　図５では、スポット配光形成部４１から出射した光の集光位置ＰＷは、共役面ＰＣよりも後段側（＋Ｚ軸方向側）に位置している。図５では、集光位置ＰＷは、共役面ＰＣよりも＋Ｚ軸方向側に位置している。つまり、集光位置ＰＷは、遮光板５（共役面ＰＣ）と投射レンズ８との間に位置している。なお、図５では、集光位置ＰＷは、集光光学素子２とスポット配光形成部４１とによって決まる。
　なお、「後段」とは、光が進行して行く方向を示している。例えば、集光光学素子２から出射された光が配光制御素子４に到達する場合には、配光制御素子４は集光光学素子２の後段に配置されている。
　図５の構成では、共役面ＰＣを透過した光は、集光位置ＰＷで集光している。したがって、共役面上ＰＣ上のＸ軸方向の光束の幅は、集光位置ＰＷのＸ軸方向の光束の幅よりも広い。そのため、共役面ＰＣからは、水平方向（Ｘ軸方向）に広がりを持った光が出射される。
　共役面ＰＣから集光位置ＰＷまでの距離を制御することで、共役面ＰＣ上のＸ軸方向の光束の幅を制御することができる。そのため、共役面ＰＷからは、水平方向（Ｘ軸方向）に広がりを持った光が出射される。
　なお、集光位置ＰＨ，ＰＷは、Ｘ－Ｙ平面上において光束径がもっとも小さくなることで、単位面積あたりの光の密度が最も高くなる位置である。
　このため、集光位置ＰＷと共役面ＰＣの位置とが一致する場合には、照射面９上におけるスポット配光の幅は、最も狭くなる。そして、照射面９上におけるスポット配光の照度は、最も高くなる。
　つまり、最も明るいスポット配光を形成したい場合には、スポット配光形成部４１を透過した光の集光位置ＰＷを共役面ＰＣの位置と一致させればよい。また、スポット配光形成部４１を透過した光の集光位置ＰＨを共役面ＰＣの位置と一致させればよい。
　ここで、集光位置ＰＨ，ＰＷ及び共役面ＰＣの位置は、Ｚ軸方向の位置である。
　次に、拡散配光形成部４２ａ，４２ｂを通る光について説明する。
　図２（Ｂ）に示すように、Ｚ－Ｘ平面で見ると、拡散配光形成部４２ａ，４２ｂは、凹面形状をしている。つまり、拡散配光形成部４２ａ，４２ｂは、水平方向（Ｘ軸方向）について負のパワーを有している。図２（Ｂ）では、拡散配光形成部４２ａ，４２ｂは、－Ｙ軸方向に凹の凹面形状である。
　このため、拡散配光形成部４２ａ，４２ｂに入射した光は、拡散されて配光制御素子４の出射面４３から出射する。つまり、拡散配光形成部４２ａ，４２ｂに入射した光は、発散角が大きくなって配光制御素子４の出射面４３から出射する。
　したがって、拡散配光形成部４２ａ，４２ｂに入射して、配光制御素子４の出射面４３から出射した光の共役面ＰＣ上のＸ軸方向の光束の幅は広くなる。拡散配光形成部４２ａ，４２ｂによって、共役面ＰＣ上でのＸ軸方向の光束の幅は広くなる。
　例えば、図２（Ｂ）に示すように、拡散配光形成部４２ａ，４２ｂに入射して、配光制御素子４の出射面４３から出射する光の共役面ＰＣ上の光束Ｌ２の幅は、スポット配光形成部４１に入射して、配光制御素子４の出射面４３から出射する光の共役面ＰＣ上の光束Ｌ１の幅よりも広い。ここで、幅は、Ｘ軸方向の光束の寸法である。
　このようにして、拡散配光形成部４２ａ，４２ｂは、Ｘ軸方向に負のパワーを有することで、幅広い配光パターンを形成することができる。拡散配光形成部４２ａ，４２ｂは、スポット配光形成部４１を透過して生成されるスポット配光よりも幅広い拡散配光を形成する。
　拡散配光形成部４２ａ，４２ｂは、スポット配光よりも幅広い拡散配光を形成する。スポット配光は、スポット配光形成部４１を透過して形成される。拡散配光は、拡散配光形成部４２ａ，４２ｂを透過して形成される。
　これにより、拡散配光形成部４２ａ，４２ｂに入射して、配光制御素子４の出射面４３から出射した光の共役面ＰＣ上の光束Ｌ２の幅は、スポット配光形成部４１に入射して、配光制御素子４の出射面４３から出射した光の共役面ＰＣ上の光束Ｌ１の幅よりも広くなる。
　つまり、共役面ＰＣ上で、Ｘ軸方向において、光束の幅Ｌ２は、光束Ｌ１の幅よりも広くなる。光束Ｌ１は、スポット配光形成部４１に入射して、配光制御素子４の出射面４３から出射した光の光束である。光束Ｌ２は、拡散配光形成部４２ａ，４２ｂに入射して、配光制御素子４の出射面４３から出射した光の光束である。
　この拡散配光は、スポット配光に重畳されて照射面９上に投射される。スポット配光は、スポット配光形成部４１によって形成される。拡散配光は、拡散配光形成部４２ａ，４２ｂによって形成される。
　「重畳」とは、重ねることである。
　このように、拡散配光は、スポット配光を内包するように重畳される。そして、拡散配光は、スポット配光が照射面９上に投影する光源１の発光面１１の形状（光源像）の境界線をぼかすことができる。前照灯モジュール１００は、スポット配光の明るさを維持したまま、容易に配光ムラを低減することができる。
　「内包」とは、内部にもっていることである。ここでは、拡散配光の領域内にスポット配光が位置していることである。
　つまり、拡散配光の領域内にスポット配光が位置している。そのため、照射面９上の配光パターンの内側に高照度領域が形成される。拡散配光は、配光パターンの全体を形成する。そして、スポット配光は高照度領域を形成する。
　高照度領域は、発光面１１の形状（光源像）を基にして形成されている。発光面１１の形状は、通常、矩形形状または円形形状である。そのため、発光面１１の形状を基にして、高照度領域は容易に形成される。
　また、図１に示す前照灯モジュール１００は、屈折面で、配光パターンと高照度領域とを形成している。図２に示す前照灯モジュール１００は、屈折面と全反射面とで、配光パターンと高照度領域とを形成している。つまり、前照灯モジュール１００は、ミラー面を備えるリフレクタを採用していない。このため、後述するように、前照灯モジュール１００は、光利用効率の向上または製造工程の簡素化を容易にする。
　なお、Ｚ－Ｘ平面で見て、拡散配光形成部４２ａ，４２ｂを凸面形状とすることができる。つまり、拡散配光形成部４２ａ，４２ｂは、Ｘ軸方向に正のパワーを有することができる。
＜Ｚ－Ｙ平面上の光線の挙動＞
　配光制御素子４は、Ｙ軸方向（垂直方向）にパワーを有していない。つまり、配光制御素子４は、Ｙ－Ｚ平面で見れば、パワーを有していない。このため、例えば、図２（Ａ）に示すように、配光制御素子４に入射した光をＹ－Ｚ平面で見ると、配光制御素子４に入射する光線と配光制御素子４から出射する光線との光軸Ｃに対する角度は変化しない。
　したがって、光源１から出射された光は、集光光学素子２によって、共役面ＰＨ上に集光さる。
　道路交通規則等に定められる配光パターンは、例えば、カットオフライン９１の下側の領域が最大照度となっている。
　共役面ＰＣと照射面９とは共役の関係である。このため、照射面９上のカットオフライン９１の下側（－Ｙ軸方向側）の領域を最大の照度とするには、遮光板５の辺５１の上側（＋Ｙ軸方向側）の領域の光度を最も高くすれば良い。
　このような配光パターンを形成するには、例えば、集光光学素子２によって共役面ＰＨ上に集光された光の一部を、遮光板５によって遮光する。共役面ＰＣ上に集光する光の光度は、光軸Ｃ上が最も高くなる。このため、図２（Ａ）に示すように、例えば、光軸Ｃ上で遮光すれば、カットオフライン９１の下側（－Ｙ軸方向）の領域を最大の照度とすることができる。
　図２（Ａ）では、遮光板５の辺５１を光軸Ｃ上に配置する例を示した。しかし、遮光板５の辺５１を光軸Ｃの付近に配置した場合でも、カットオフライン９１の下側（－Ｙ軸方向）の領域の照度が大きく低下するわけではない。このため、遮光板５の辺５１を光軸Ｃから少しずれた位置に配置して、前照灯モジュール１００を作製することは可能である。
　例えば、発光面１１の像の－Ｙ軸方向側の端部と遮光板５の辺５１とを一致させることもできる。この場合には、発光面１１の像で形成された高光度領域を全て照射面９上に投影することができる。
　図２（Ａ）では、スポット配光形成部４１及び拡散配光形成部４２ａ，４２ｂを、シリンドリカルレンズとして説明した。しかし、スポット配光形成部４１または拡散配光形成部４２ａ，４２ｂを、Ｘ軸方向とＹ軸方向で異なるパワーを有するレンズ面とすることができる。例えば、トロイダルレンズ面が挙げられる。
　このように、Ｙ－Ｚ平面上での光束の高さは、水平方向の配光の幅を調整する場合と同様に、配光制御素子４のスポット配光形成部４１及び拡散配光形成部４２ａ，４２ｂの垂直方向（Ｙ軸方向）の曲率を任意に変化させることで調整することができる。
＜配光パターン＞
　自動二輪車用の前照灯装置のロービームの配光パターンでは、カットオフライン９１は水平な直線形状をしている。つまり、カットオフライン９１は、車両の左右方向（Ｘ軸方向）に延びる直線形状をしている。
　また、自動二輪車用の前照灯装置のロービームの配光パターンは、カットオフライン９１の下側の領域が最も明るくなければならない。この最大照度の領域を「高照度領域」とよぶ。つまり、カットオフライン９１の下側の領域は、高照度領域である。
　遮光板５上の共役面ＰＣと照射面９とは、光学的に共役の関係にある。辺５１は、共役面ＰＣ上の光が透過する領域の中で最も下端（－Ｙ軸方向側）に位置する。このため、辺５１は、照射面９におけるカットオフライン９１に対応する。
　共役面ＰＣ上の配光パターンは、投射レンズ８によって、上下方向及び左右方向が反転されて、照射面９上に投影される。
　実施の形態１に係る前照灯モジュー１００は、投射レンズ８によって、共役面ＰＣ上に形成された配光パターンを照射面９上に直接投影する。このため、共役面ＰＣ上の配光分布は、そのまま照射面９上に投影される。つまり、共役面ＰＣ上の光度分布は、そのまま照射面９上の照度分布となる。
　従って、カットオフライン９１の下側の領域が最も明るくなる配光パターンを実現するには、共役面ＰＣ上で辺５１の＋Ｙ軸方向側の領域の光度が最も高い光度分布とすればよい。
　また、照射面９上に投影される配光パターンに配光ムラ（照度ムラ）が生じないためには、共役面ＰＣ上でムラのない配光分布を形成すればよい。
　図６及び図７は、実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の照射面９上での照度分布をコンター表示で示した図である。
　「コンター表示」とは、等高線図で表示することである。「等高線図」とは、同じ値の点を線で結んで表した図である。
　図６は、図２に示す配光制御素子４を用いた場合の照度分布である。つまり、遮光板５の位置に共役面ＰＣが有る。そして、共役面ＰＣ上に集光位置ＰＨ，ＰＷが有る。つまり、遮光板５上に集光位置ＰＨ，ＰＷが有る。
　図７は、図４に示す配光制御素子４を用いた場合の照度分布である。つまり、遮光板５の位置に共役面ＰＣが有る。そして、配光制御素子４と遮光板５との間に集光位置ＰＷが有る。また、共役面ＰＣ上に集光位置ＰＨが有る。つまり、遮光板５上に集光位置ＰＨが有る。
　この照度分布は、２５ｍ前方（＋Ｚ軸方向）の照射面９に投影された照度分布である。また、この照度分布は、シミュレーションにより求めたものである。
　図６から分かるように、配光パターンのカットオフライン９１は明瞭な直線である。つまり、カットオフライン９１の下側では、等高線の幅が狭い。そして、配光分布は、カットオフライン９１から短い距離で、最高照度の領域（高照度領域）９３となっている。
　図６では、高照度領域９３の中心は配光パターンの中心よりも＋Ｙ軸方向側に位置している。図６では、高照度領域９３は配光パターンの中心よりも＋Ｙ軸方向側の範囲内に納まっている。配光パターンの中心は、配光パターンの幅方向の中心で、配光パターンの高さ方向の中心である。
　配光パターンのカットオフライン９１の下側（－Ｙ軸方向側）の領域９２が最も明るいことがわかる。つまり、配光パターンのカットオフライン９１の下側の領域９２に、配光パターンの中の最も明るい領域９３が含まれている。
　また、配光パターンの等高線の間隔は、高照度領域９３から周辺にかけて、連続的に狭くなっている。つまり、高照度領域９３から配光パターンの周辺にかけて、等高線の間隔は、極端に狭くなっていない。また、等高線の間隔は、極端に広くなっていない。つまり、等高線の間隔は、連続的に狭くなっている。
　つまり、配光パターンの等高線の間隔が連続的に狭くなっていることは、配光ムラが生じていないことを意味している。配光パターンの等高線の間隔が連続的に変化していることは、配光ムラが生じていないことを意味している。
　また、図７に示す配光パターンは、カットオフライン９１は、明瞭な直線である。つまり、カットオフライン９１の下側では、等高線の幅が狭い。そして、配光分布は、カットオフライン９１から短い距離で、最高照度の領域（高照度領域）９３となっている。
　図７では、高照度領域９３の中心は配光パターンの中心よりも＋Ｙ軸方向側に位置している。図７では、高照度領域９３は配光パターンの中心よりも＋Ｙ軸方向側の範囲内に納まっている。
　そして、図７に示す配光パターンは、カットオフライン９１の下側（－Ｙ軸方向側）の領域９２が最も明るく照明されている。つまり、配光パターンのカットオフライン９１の下側の領域９２に、配光パターンの中の最も明るい領域９３が含まれている。
　図６及び図７では、カットオフライン９１の下側の領域９２は、配光パターンの中心とカットオフライン９１との間に位置している。
　また、配光パターンの等高線の間隔は、高照度領域９３から周辺にかけて、連続的に狭くなっている。つまり、高照度領域９３から配光パターンの周辺にかけて、等高線の間隔は、極端に狭くなっていない。また、等高線の間隔は、極端に広くなっていない。つまり、等高線の間隔は、連続的に狭くなっている。
　つまり、配光パターンの等高線の間隔が連続的に狭くなっていることは、配光ムラが生じていないことを意味している。配光パターンの等高線の間隔が連続的に変化していることは、配光ムラが生じていないことを意味している。
　このように、スポット配光形成部４１の曲面形状を変化させることで、配光分布を容易に変更することができる。特に、高照度領域の形状及び照度を変更することができる。
　また、配光パターンに光源１の光源像がはっきりと投影されることなく高照度領域９３を形成することができている。つまり、配光ムラを生じることなく高照度領域９３を形成できている。照度ムラを抑えて高照度領域９３は形成されている。
　つまり、前照灯モジュール１００は、配光パターンに高照度領域を設けるために、複雑な光学系の構成を必要としない。また、前照灯モジュール１００は、高照度領域の照度ムラを抑えるために、複雑な光学系の構成を必要としない。また、前照灯モジュール１００は、配光パターン内の照度ムラを抑えるために、複雑な光学系の構成を必要としない。つまり、前照灯モジュール１００は、小型で簡易な構成で光利用効率を向上した前照灯装置を実現することができる。
＜比較例＞
　以下において、実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の効果を検証するための比較例について説明する。本比較例は、実施の形態１に係る前照灯モジュール１００における配光制御素子４を構成要素から外したものである。
　図８は、比較例の前照灯モジュール１０１を示す構成図である。
　前照灯モジュール１００では、集光光学素子２の集光位置ＰＨ，ＰＷは、共役面ＰＣと一致している。また、比較例の前照灯モジュール１０１でも、集光光学素子２の集光位置ＰＨ，ＰＷは共役面ＰＣと一致している。
　このようにすることで、カットオフラインの下側の領域９２に高照度領域９３を得ることができる。
　図９は、比較例の前照灯モジュール１０１の照射面９上での照度分布をコンター表示で示した図である。シミュレーションの条件は、図６および図７の場合と同様である。
　図９では、光源１の光源像が長方形として投影されている。つまり、光源１の光源像の境界がはっきりと投影されている。
　また、配光パターンの等高線の間隔は、高照度領域９３から周辺にかけて、不連続に変化している。つまり、高照度領域９３から配光パターンの周辺にかけて、一部の領域で、等高線の間隔が極端に狭くなっている。また、一部の領域で、等高線の間隔が極端に広くなっている。
　つまり、図９では、配光ムラが生じている。配光ムラは、高照度領域９３の周辺の領域で生じている。配光パターンの等高線の間隔が不連続に変化していることは、配光ムラが生じていることを意味している。
　これは、集光光学素子２の入射面２１１に入射して、出射面２３２から出射した光によって、光源１の発光面１１が、共役面ＰＣ上に結像されるためである。そのため、光源１の発光面１１の境界がそのまま照射面９に投影される。光源１の発光面１１が、共役面ＰＣ上に結像される際に、収差などの影響を受ける。そして、発光面１１の境界は、配光ムラとなって表れる。
　図２に示す前照灯モジュール１０１は、３つの像を共役面ＰＣ上に形成している。一方、図８に示す前照灯モジュール１０１は、１つの像を、共役面ＰＣ上に形成している。この点で、比較例の前照灯モジュール１０１は、前照灯モジュール１０１と相違している。
　このように、比較例では集光光学素子２の集光位置ＰＨを共役面ＰＣと一致させることで、高照度領域を形成することはできた。しかし、比較例では配光ムラを生じてしまい、ドライバーの距離感を見誤らせる可能性がある。
　一方、実施の形態１に係る前照灯モジュール１００は、配光制御素子４を配置することで、高照度領域を維持したまま配光ムラを効果的に低減することができる。
　これは、スポット配光形成部４１が共役面ＰＣ上に形成した像の上に、拡散配光形成部４２から出射された拡散光を重畳しているからである。つまり、スポット配光形成部４１が共役面ＰＣ上に形成した像の上に、拡散配光形成部４２が共役面ＰＣ上に形成した像を重ねているからである。
　本発明の実施の形態１に係る前照灯モジュール１００は、自動二輪車用の前照灯装置のロービームを例として説明した。しかし、本発明は、これに限るものではない。例えば、前照灯モジュール１００は、自動三輪車用の前照灯装置のロービーム又は四輪の自動車用の前照灯装置のロービームにも適用が可能である。
　図１０は、遮光板５の辺５１の形状の一例を示した模式図である。辺５１の形状は、例えば、図１０に示すような段差のある形状にすることができる。つまり、図１０に示す辺５１の形状は、屈曲線形状をしている。
　後方（－Ｚ軸方向）から見て、左側（－Ｘ軸方向側）の辺５１ａは、右側（＋Ｘ軸方向側）の辺５１ｂよりも高い位置（＋Ｙ軸方向）にある。
　共役面ＰＣと照射面９とは、光学的に共役の関係にある。このため、共役面ＰＣ上の配光パターンの形状は、投射レンズ８によって、上下方向及び左右方向が反転して照射面９上に投影される。配光パターンは、辺５１の＋Ｙ軸方向側に形成される。
　つまり、照射面９上で、車両の進行方向の左側のカットオフライン９１は高く、右側のカットオフライン９１は低い。
　これにより、歩行者の識別及び標識の識別のために、歩道側（左側）の照射を立ち上げる「立ち上がりライン」を容易に形成することができる。なお、車両が道路の左側を走行する場合で説明している。このため、車両が道路の右側を走行する場合には、立ち上がりラインは、左右方向が逆になる。つまり、右側の照射を立ち上げる立ち上がりラインとなる。
　また、車両の中には、複数の前照灯モジュールを並べて、各モジュールの配光パターンを足し合わせて配光パターンを形成する場合がある。つまり、複数の前照灯モジュールを並べて、各モジュールの配光パターンを足し合わせて一つの配光パターンを形成する場合がある。この様な場合でも、実施の形態１に係る前照灯モジュール１００は、容易に適用できる。
　前照灯モジュール１００は、配光制御素子４のスポット配光形成部４１又は拡散配光形成部４２の曲面形状を調整することで、配光パターンの幅又は高さを変化させることができる。そして、配光分布も変化させることができる。
　また、実施の形態１では、スポット配光形成部４１は１つの領域に形成され、拡散配光形成部４２は２つの領域に形成された例を示した。しかし、拡散配光形成部４２はこれに限らず、複数の領域に形成されも良い。ただし、スポット配光形成部４１は、光軸Ｃを通る領域に形成されることが望ましい。
　また、スポット配光形成部４１の水平方向（Ｘ軸方向）は、必ずしも正のパワーを有する必要はない。例えは、スポット配光形成部４１の水平方向（Ｘ軸方向）は、負のパワーを有していても、集光光学素子２のパワーと合わせて正のパワーになれば、同様の効果が得られる。
　変形例２では、スポット配光形成部３１１または拡散配光形成部３１２をトロイダルレンズ面とすることで、集光光学素子２を省いた例を示している。
　また、スポット配光形成部４１は、配光パターンの中心部分に位置する高照度領域を形成する。このため、スポット配光形成部４１は、拡散配光形成部４２よりも水平方向（Ｘ軸方向）で大きいパワーを有することが望ましい。つまり、スポット配光形成部４１の水平方向（Ｘ軸方向）のパワーは、拡散配光形成部４２の水平方向（Ｘ軸方向）のパワーよりも大きく設定されることが望ましい。
　光軸Ｃを通る光線が高照度領域を照明することが、配光制御素子４にとって負荷が少なく最も効率的である。通常、高照度領域は、配光パターン中心に位置している。このため、スポット配光形成部４１は、光軸Ｃ上に配置されることが望ましい。そして、スポット配光形成部４１は、拡散配光形成部４２よりも水平方向（Ｘ軸方向）で大きいパワーを有することが望ましい。
　つまり、スポット配光形成部４１は、拡散配光形成部４２よりも水平方向で大きなパワーを有する。そして、スポット配光形成部４１は、光を集光して高照度領域を形成する。拡散配光形成部４２は、光軸Ｃから外れた位置に配置される。つまり、光軸Ｃは、拡散配光形成部４２上を通らない。このため、拡散配光形成部４２は、スポット配光形成部４１よりも弱い正のパワーまたは負のパワーを備えて、スポット配光形成部よりも光を拡散させることが望ましい。
　つまり、例えば、スポット配光形成部４１と拡散配光形成部４２とが水平方向（Ｘ軸方向）で凸面である場合には、スポット配光形成部４１の水平方向（Ｘ軸方向）の曲率半径は、拡散配光形成部４２の水平方向（Ｘ軸方向）の曲率半径よりも小さい。
　一方、スポット配光形成部４１と拡散配光形成部４２とが水平方向（Ｘ軸方向）で凹面である場合には、スポット配光形成部４１の水平方向（Ｘ軸方向）の曲率半径は、拡散配光形成部４２の水平方向（Ｘ軸方向）の曲率半径よりも大きい。
　つまり、水平方向（Ｘ軸方向）において、拡散配光形成部４２のパワーは、スポット配光形成部４１のパワーよりも小さい。
　凸面は、正のパワーとなり、凹面は負のパワーとなる。このため、スポット配光形成部４１が凸面で、拡散配光形成部４２が凹面の場合には、スポット配光形成部４１は正のパワーとなり、拡散配光形成部４２は負のパワーとなる。このため、拡散配光形成部４２のパワーは、スポット配光形成部４１のパワーよりも小さくなる。
　また、前照灯モジュール１００は、集光光学素子２と配光制御素子４との光学的な位置関係を調整することで、配光パターンの幅及び高さを変化させることができる。そして、配光分布も変化させることができる。
　また、前照灯モジュール１００は、遮光板５の辺５１の形状で、カットオフライン９１の形状を規定することができる。つまり、遮光板５の形状により配光パターンを形成できる。
　このため、複数の前照灯モジュール間で、特に、集光光学素子２の形状等を変更する必要がない。つまり、集光光学素子２を共通部品とすることができる。このため、部品の種類を削減でき、組立性を改善して、製造コストを低減することができる。
　また、この様な配光パターンの幅及び高さを任意に調整する機能と、配光分布を任意に調整する機能とは、前照灯モジュール１００の全体で発揮できれば良い。前照灯モジュール１００は、光学部品として、集光光学素子２、配光制御素子４及び遮光板５を備える。つまり、これらの機能を、前照灯モジュール１００を構成する集光光学素子２又は配光制御素子４のいずれかの光学面と、遮光板５とに分散することも可能である。
＜変形例１＞
　また、スポット配光形成部４１と拡散配光形成部４２とは、セグメント化された不連続な面として説明した。しかし、スポット配光形成部４１と拡散配光形成部４２とは、繋がった面とすることができる。また、スポット配光形成部４１と拡散配光形成部４２とは、滑らかに繋がった連続面とすることができる。
　図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）は、実施の形態１に係る変形例１の前照灯モジュール１０２の構成を示す構成図である。また、図１９は、変形例１の配光制御素子４０の斜視図である。
　例えば、図１９では、スポット配光形成部４１は、二点鎖線で囲われた領域である。また、拡散配光形成部４２は、破線で囲われた領域である。
　図１９から分かるように、スポット配光形成部４１と拡散配光形成部４２との境界は、滑らかな曲面で繋がれている。配光制御素子４の入射面は、全体にわたって連続面で形成されている。つまり、スポット配光形成部４１と拡散配光形成部４２との境界には、段差はない。また、スポット配光形成部４１と拡散配光形成部４２との境界は、例えば、Ｖ字のように曲げられていない。「Ｖ字のような曲げ」とは、２つの面の間に稜線が形成されているような曲げである。「稜線」とは、２つの面の交わる部分の線分のことである。つまり、２つの面の間には角ができている。
　図２０は、配光制御素子４に入射する光線の一例を示している。図２０は、＋Ｙ軸方向から見た図である。
　図２０から分かるように、スポット配光形成部４１と拡散配光形成部４２がセグメント化されている場合には、スポット配光形成部４１と拡散配光形成部４２との境界の段差４４に入射する光線が存在する。図２０では、例えば、光線Ｒが段差４４に入射している。
　光線Ｒは、スポット配光形成部４１または拡散配光形成部４２に入射していない。このために、光線Ｒは、設計されたところに到達しない。例えば、光線Ｒは、共役面ＰＣ上の設計された位置に到達しない。つまり、光線Ｒは、配光制御素子４によって制御されていない。このため、光線Ｒは、配光パターンの品質が低下する。また、光線Ｒが共役面ＰＣ上の有効な範囲に到達しない場合には、光線Ｒは、配光パターンに利用されない。
　このような、段差４４に入射した光線Ｒは、有効に利用できない。このため、段差４４は、光利用効率の低下を招く。また、光線Ｒは、不要な光として、グレアなどの原因になる。グレア光は、眩しい光のことである。前照灯装置では、グレア光は、視界を不快にさせて、前を見えづらくさせる光のことである。
　また、境界がＶ字のように曲がっている場合でも、段差４４と同様の現象が発生する。
　しかし、配光制御素子４０は、スポット配光形成部４１と拡散配光形成部４２の境界に段差がない。このため、スポット配光形成部４１と拡散配光形成部４２とに入射する光は、配光パターンの設計に利用される。つまり、配光制御素子４に入射する光線は、配光制御素子４によって制御されている。そして、配光制御素子４０では、配光パターンに利用されない光または配光パターンの品質を低下させる光は発生しない。配光制御素子４０は、光利用効率の向上とグレア光の低減とに寄与する。
　上記の変形例１は、他の実施の形態にも適用できる。
実施の形態２．
　図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、実施の形態２に係る前照灯モジュール１１０の構成を示す構成図である。図１１（Ａ）は、車両前方に対して右側（－Ｘ軸方向）から見た図である。図１１（Ｂ）は、上側（＋Ｙ軸方向）から見た図である。
　図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示すように、実施の形態２に係る前照灯モジュール１１０は、光源１、集光光学素子２及び導光投射光学素子３を備える。なお、導光投射光学素子３の配光制御面３１が集光機能を有する場合には、集光光学素子２を省くことができる。また、前照灯モジュール１１０は、集光光学素子２を光源１に取り付けて一体とした場合を含む。
　実施の形態２は、実施の形態１の配光制御素子４の機能、遮光板５の機能及び投射レンズ８の機能が一体となった導光投射光学素子３を備える点で実施の形態１と相違する。つまり、導光投射光学素子３は、配光制御素子４及び投射レンズ８を含む構成をしている。また、遮光板５の機能は、反射面３２によって実現されている。
　実施の形態１で説明した前照灯モジュール１００の構成要素と同様の構成要素には、同一符号を付し、その説明を省略する。
　実施の形態１と同様の構成要素は、光源１及び集光光学素子２である。ただし、実施の形態２では、光源１及び集光光学素子２の配置は、実施の形態１と異なる。
　また、実施の形態１と同じ構成要素の構成、機能又は動作等は、実施の形態２で説明を省いた場合でも、実施の形態１の記載を代用する。また、実施の形態２の中で説明した、実施の形態１に関する記載は、実施の形態１の説明として用いる。ここで、「動作」とは、光の挙動を含む。
　光源１及び集光光学素子２は、光軸Ｃｓ，Ｃを－Ｙ軸方向に角度ａだけ傾けて配置される。「光軸を－Ｙ軸方向に傾ける」とは、－Ｘ軸方向側から見て、Ｘ軸を回転軸として、Ｚ軸に平行な光軸を時計回りに回転させることである。
　光源１及び集光光学素子２について説明を容易にするために、新たな座標系としてＸ１Ｙ１Ｚ１座標を用いる。Ｘ１Ｙ１Ｚ１座標は、ＸＹＺ座標を－Ｘ軸方向側から見て、Ｘ軸を回転軸として時計回りに角度ａだけ回転した座標である。
　実施の形態２において、Ｘ軸は、反射面３２に平行で、光軸Ｃ１に垂直である。Ｙ軸は、Ｚ－Ｘ平面に垂直である。Ｚ軸は、光軸Ｃ１に平行である。Ｘ１軸は、反射面３２に平行で、光軸Ｃ１に垂直である。つまり、Ｘ１軸は、Ｘ軸と同じである。Ｙ１軸は、Ｚ１－Ｘ１平面に垂直である。Ｚ１軸は、光軸Ｃ２に平行である。または、Ｚ１軸は、光軸Ｃｓに平行である。
　なお、実施の形態１では、集光光学素子２の光軸Ｃ２は、Ｚ１軸に平行である。また、集光光学素子２の光軸Ｃ２は、光源１の光軸Ｃｓと一致している。
　実施の形態２では、光軸Ｃ１は導光投射光学素子３の光軸である。光軸Ｃ２は集光光学素子２の光軸である。光軸Ｃｓは、光源１の光軸である。
＜光源１＞
　光源１は、発光面１１を備える。光源１は、発光面１１から車両の前方（＋Ｚ軸方向）を照明するための光を出射する。
　光源１は、集光光学素子２の－Ｚ１軸方向側に位置している。光源１は、導光投射光学素子３の－Ｚ軸方向側（後方）に位置している。そして、光源１は、導光投射光学素子３の＋Ｙ軸方向側（上側）に位置している。
　図１１では、光源１は、＋Ｚ１軸方向に光を出射している。光源１は、その種類を特に限定していないが、上述の説明の通り以下の説明では、光源１がＬＥＤであるとして説明する。
＜集光光学素子２＞
　集光光学素子２自体は、実施の形態１と同様である。集光光学素子２自体に関しては、実施の形態１の説明で代用して、実施の形態２での説明は省略する。
　なお、実施の形態１で説明した集光光学素子２の光軸Ｃは、実施の形態２では光軸Ｃ２となる。つまり、実施の形態１の説明中の光軸Ｃを光軸Ｃ２に読み替える。
　また、実施の形態１で説明した集光光学素子２のＸＹＺ座標は、実施の形態２ではＸ１Ｙ１Ｚ１座標となる。つまり、実施の形態１の説明中のＸＹＺ座標をＸ１Ｙ１Ｚ１座標に読み替える。
　集光光学素子２は、光源１の＋Ｚ１軸方向側に位置している。また、集光光学素子２は、導光投射光学素子３の－Ｚ１軸方向側に位置している。集光光学素子２は、導光投射光学素子３の－Ｚ軸方向側（後方）に位置している。そして、集光光学素子２は、導光投射光学素子３の＋Ｙ軸方向側（上側）に位置している。
　集光光学素子２は、光源１から発せられた光を入射する。集光光学素子２は、前方（＋Ｚ１軸方向）の任意の位置に光を集光させる。集光光学素子２は、集光機能を有する光学素子である。集光光学素子２の集光位置に関しては、図１３及び図１４を用いて説明する。
　光源１及び集光光学素子２は、導光投射光学素子３の上側（＋Ｙ軸方向側）に配置されている。また、光源１及び集光光学素子２は、導光投射光学素子３の後方（－Ｚ軸方向側）に配置されている。
　光源１及び集光光学素子２は、反射面３２に対して、反射面３２の光を反射する側に位置している。つまり、光源１及び集光光学素子２は、反射面３２に対して、反射面３２の表面側に位置している。光源１及び集光レンズ２は、反射面３２の法線方向であって、反射面３２に対して、反射面３２の表面側に位置している。集光光学素子２は、反射面３２に対向する側に配置されている。
　図１１では、光源１の光軸Ｃｓは、集光光学素子２の光軸Ｃ２と一致している。
　そして、光源１及び集光光学素子２の光軸Ｃｓ，Ｃ２は、例えば、反射面３２上に交点を有している。
　また、例えば、入射面３１で光が屈折する場合には、集光光学素子２から出射された中心光線が、反射面３２上に到達する。つまり、集光光学素子２の光軸Ｃ２又は中心光線は、反射面３２上に交点を有している。なお、中心光線は、光源１から放射されて集光光学素子２を出射するまでは、光軸Ｃ２と一致している。
　中心光線は、光源の発光面の中心から発せられた光の光束の中心に位置する光線である。各実施の形態では、中心光線は、光源の光軸と一致する例として説明している。また、各実施の形態では、光源の光軸は、集光光学素子の光軸と一致する例として説明している。
　集光光学素子２は、光源１の直後に配置される。上述の「後方」とは異なり、ここで、「後」とは、光源１から出射された光の進行方向側のことである。ここでは、「直後」なので、発光面１１から出射した光は、すぐに集光光学素子２に入射する。
＜導光投射光学素子３＞
　導光投射光学素子３は、集光光学素子２の＋Ｚ１軸方向側に位置している。導光投射光学素子３は、集光光学素子２の＋Ｚ軸方向側に位置している。そして、導光投射光学素子３は、集光光学素子２の－Ｙ軸方向側に位置している。
　導光投射光学素子３は、集光光学素子２から出射された光を入射する。導光投射光学素子３は、前方（＋Ｚ軸方向）に光を出射する。
　導光投射光学素子３は、反射面３２によって光を導光する機能を有する。また、導光投射光学素子３は、出射面３３によって光を投射する機能を有する。このため、光学素子３を説明する際には、理解を容易にするために、導光投射光学素子３として説明する。導光投射光学素子３は、光を導光して投射する光学素子である。
　「導光」とは、内面反射を利用して、一方（入射面）から入射した光を他方（出射面）へ導くことである。
　図１２は、導光投射光学素子３の斜視図である。導光投射光学素子３は、配光制御面３１、反射面３２及び出射面３３を備える。導光投射光学素子３は、入射面３４を備えることができる。
　導光投射光学素子３は、出射面３３に投射機能を持たせないようにできる。この場合には、実施の形態１で示したように、前照灯モジュール１１０は、投射レンズ８を備えることができる。
　導光投射光学素子３は、例えば、透明樹脂、硝子又はシリコーン材等で製作されている。
　また、実施の形態２で示す導光投射光学素子３は、例えば、内部が屈折材で満たされている。
　配光制御面３１は、導光投射光学素子３の－Ｚ軸方向側の端部に設けられている。配光制御面３１は、導光投射光学素子３の＋Ｙ軸方向側の部分に設けられている。
　配光制御面３１は、実施の形態１の配光制御素子４と同等の機能を有する。つまり、配光制御面３１は、スポット配光形成部３１１及び拡散配光形成部３１２を備える。つまり、導光投射光学素子３は、配光制御素子４を含んだ構成をしている。スポット配光形成部３１１は、配光制御素子４のスポット配光形成部４１に相当する。拡散配光形成部３１２は、配光制御素子４のスポット拡散配光形成部４２に相当する。
　図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）及び図１２では、例えば、導光投射光学素子３の配光制御面３１は、２つの拡散配光形成部３１２ａ，３１２ｂを備えている。拡散配光形成部３１２ａは、配光制御面３１の＋Ｘ１軸方向側（＋Ｘ軸方向側）に位置している。拡散配光形成部３１２ｂは、配光制御面３１の－Ｘ１軸方向側（－Ｘ軸方向側）に位置している。
　そして、スポット配光形成部３１１は、２つの拡散配光形成部３１２ａ，３１２ｂの間に配置されている。
　実施の形態１では、配光制御素子４は、光軸Ｃに対して垂直に配置されている。しかし、実施の形態２では、配光制御面３１は、光軸Ｃ２に対して傾いている。図１１では、光軸Ｃ２は、配光制御面３１の法線に対して、－Ｙ１軸方向に傾いている。
　つまり、配光制御面３１の法線に対して、－Ｘ軸方向から見て、光軸Ｃ２は、反時計回りに回転している。集光光学素子２から出射した中心光線は、配光制御面３１の法線に対して、－Ｙ１軸方向から配光制御面３１に到達する。集光光学素子２から出射した中心光線は、配光制御面３１に対して、反射面３２が配置されている方向から配光制御面３１に到達する。実施の形態２では、中心光線は光軸Ｃ２上の光線として示している。
　これは、配光制御面３１から入射した光が、屈折して反射面３２に到達するようにするためである。
　図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）及び図１２では、スポット配光形成部３１１は、Ｘ１軸方向（Ｘ軸方向）に曲率をもち、Ｙ１軸方向（またはＹ軸方向）に曲率を持たない凸形状のシリンドリカルレンズである。
　つまり、スポット配光形成部３１１は、配光制御面３１に平行で、Ｘ軸に垂直な方向に曲率を持たない。ここで、配光制御面３１は、スポット配光形成部３１１及び拡散配光形成部３１２の設けられている平面として説明している。つまり、スポット配光形成部３１１及び拡散配光形成部３１２は、この仮想の平面上に形成されているとしている。この平面は、例えば、配光制御面３１が曲面であった場合には、近似された平面であってもよい。これは、以下のスポット配光形成部３１１及び拡散配光形成部３１２の形状の説明において同様である。
　図１１では、スポット配光形成部３１１は、Ｘ１軸方向（Ｘ軸方向）に正のパワーを有する凸面形状である。つまり、スポット配光形成部３１１を、Ｚ１－Ｘ１平面（またはＺ－Ｘ平面）と平行な面で切断すると、凸レンズの形状をしている。
　つまり、スポット配光形成部３１１を、Ｘ軸に平行で、配光制御面３１に垂直な面で切断すると、凸レンズの形状をしている。
　光軸Ｃ２は、スポット配光形成部３１１のレンズ面を通っている。図１１では、例えば、光軸Ｃ２は、スポット配光形成部３１１をＺ１－Ｘ１平面と平行な面で切断した場合の凸レンズの光軸と一致している。
　つまり、図１１では、例えば、光軸Ｃ２は、スポット配光形成部３１１をＸ軸に平行で、配光制御面３１に垂直な面で切断した場合の凸レンズの光軸と一致している。
　拡散配光形成部３１２は、例えば、Ｘ１軸方向に曲率をもち、Ｙ１軸方向に曲率をもたない凹形状のシリンドリカルレンズである。
　つまり、拡散配光形成部３１２は、配光制御面３１に平行で、Ｘ軸に垂直な方向に曲率を持たない。また、拡散配光形成部３１２は、Ｙ－Ｚ平面上で曲率を持たない。
　図１１では、拡散配光形成部３１２ａ，３１２ｂは、ともにＸ１軸方向（Ｘ軸方向）に負のパワーを有する凹面形状である。つまり、拡散配光形成部３１２を、Ｚ１－Ｘ１平面（またはＺ－Ｘ平面）と平行な面で切断すると、凹レンズの形状をしている。
　つまり、拡散配光形成部３１２を、Ｘ軸に平行で、配光制御面３１に垂直な面で切断すると、凹レンズの形状をしている。
　配光制御面３１は、配光パターン形状形成部の一例として考えられる。また、配光制御面３１は、集光部の一例として考えられる。
　「配光パターン形状形成部」とは、配光パターンの形状を形成する部分のことである。
　反射面３２は、配光制御面３１の－Ｙ軸方向側の端部に設けられている。つまり、反射面３２は、配光制御面３１の－Ｙ軸方向側に配置されている。そして、反射面３２は、配光制御面３１の＋Ｚ軸方向側に配置されている。実施の形態２では、反射面３２の－Ｚ軸方向側の端部は、配光制御面３１の－Ｙ軸方向側の端部に接続している。
　反射面３２は、反射面３２に到達した光を反射する。つまり、反射面３２は、光を反射する機能を有する。つまり、反射面３２は、光反射部として機能する。反射面３２は、光反射部の一例として考えられる。
　反射面３２は、＋Ｙ軸方向に面している。つまり、反射面３２の表面は、＋Ｙ軸方向に面している。「面している」とは、「向いている」という意味である。反射面３２の表面は、光を反射する面である。反射面３２の表面は、＋Ｙ軸方向を向いている。反射面３２の裏面は、－Ｙ軸方向を向いている。
　反射面３２は、Ｚ－Ｘ平面に対して、Ｘ軸に平行な軸を中心として、－Ｘ軸方向から見て時計回りに回転した面である。図１１では、反射面３２は、Ｚ－Ｘ平面に対して、角度ｂだけ回転した面となっている。
　つまり、反射面３２は、導光投射光学素子３が光を出射する方向（＋Ｚ軸方向）に、反射面を向けるように傾いている。
　図１１では、反射面３２は平面で示されている。しかし、反射面３２は、平面である必要はない。反射面３２は、曲面形状でも構わない。
　反射面３２は、ミラー蒸着をすることでミラー面としても良い。しかし、反射面３２は、ミラー蒸着をせずに全反射面として機能させることが望ましい。
　なぜなら、全反射面はミラー面よりも反射率が高く、光利用効率の向上に寄与するからである。また、ミラー蒸着の工程をなくすことで、導光投射光学素子３の製造工程を簡素化することができる。そして、導光投射光学素子３の製造コストの低減に寄与する。
　特に、実施の形態１に示す構成では、反射面３２への光線の入射角が浅いため、ミラー蒸着をしなくても反射面３２を全反射面とすることができる特徴がある。「入射角が浅い」とは、入射角が大きいということである。入射角は、光線が入射するとき、入射方向と境界面の法線とがなす角度である。ここでは、境界面は反射面３２である。
　入射面３４は、例えば、光を入射して、出射面３３からハイビームに相当する光を出射するために使用される。ハイビーム用の光源は、図１１には示していないが、例えば、入射面３４に対向する位置に配置されている。ハイビーム用の光源（光源６）は、図２１に示して、変形例２で図２１を用いて説明する。
　入射面３４は、例えば、Ｘ－Ｙ平面に平行な面をしている。しかし、入射面３４は、曲面形状をすることができる。入射面３４を曲面形状とすることで、入射する光の配光を変更することができる。
　入射面３４は、反射面３２の－Ｙ軸方向側に配置されている。つまり、入射面３４は、反射面３２の裏面側に配置されている。図１１では、入射面３４の＋Ｙ軸方向側の端部は、反射面３２の＋Ｚ軸方向側の端部に接続している。図１１では、入射面３４の＋Ｙ軸方向側の端部は、反射面３２の＋Ｚ軸方向側の端部に配置されている。
　入射面３４は、図１１では、照射面９と光学的に共役の位置にある。このため、入射面３４上及びその延長上にある共役面ＰＣ上の光の形状が、照射面９に投影される。つまり、出射面３３は、入射面３４上及びその延長上にある共役面ＰＣ上の光の形状を照射面９に投影する。ここで、光の形状は、配光パターンである。
　図１１では、入射面３４からは光線は入射されていない。つまり、入射面３４から入射する光線はない。このため、図１１では、配光制御面３１から入射した光の共役面ＰＣ上の形状が、照射面９に投影される。
　なお、共役面ＰＣ上の光の像（配光パターン）は、導光投射光学素子３内の共役面ＰＣ上の一部に形成される。つまり、導光投射光学素子３内の共役面ＰＣ上の範囲内で、配光パターンを前照灯モジュール１１０に適した形状に形づくることができる。例えば、複数の前照灯モジュールを用いて照射面９上に１つの配光パターンを形づくる場合には、各前照灯モジュールの役割に応じた配光パターンを共役面ＰＣ上に形づくることができる。
　稜線部３２１は反射面３２の－Ｙ軸方向側の辺である。稜線部３２１は反射面３２の＋Ｚ軸方向側の辺である。そして、稜線部３２１は、照射面９と光学的に共役の位置にある。稜線部３２１は、実施の形態１の遮光板５の辺５１に相当する。
　「稜線」とは、一般的には、面と面との境界線のことである。しかし、ここでは、「稜線」は面の端部を含む。実施の形態１では、例えば、稜線部３２１は、反射面３２と入射面３４とを接続する部分である。つまり、反射面３２と入射面３４との接続する部分が稜線部３２１である。
　しかし、例えば、導光投射光学素子３の内部が空洞となっていて、入射面３４が開口部となっている場合には、稜線部３２１は反射面３２の端部となる。つまり、稜線部３２１は、面と面との境界線を含む。また、稜線部３２１は、面の端部を含む。なお、上述のように実施の形態２では、導光投射光学素子３は、内部が屈折材で満たされている。
　また、「稜線」は直線に限らず曲線等も含まれる。例えば、稜線は上述した「立ち上がりライン」の形状とすることもできる。実施の形態１で説明した遮光板５の辺５１ａ，５１ｂと同様の形状とすることができる。実施の形態２では、稜線部３２１は、直線形状である。実施の形態２では、稜線部３２１は、Ｘ軸に平行な直線形状をしている。
　つまり、稜線部３２１の形状等は、実施の形態１の辺５１の形状等と同様である。そのため、稜線部３２１の形状等の説明は、実施の形態１の辺５１の形状等の説明で代用する。
　また、実施の形態２では、稜線部３２１は入射面３４の＋Ｙ軸方向側の辺である。稜線部３２１も入射面３４上にある。このため、稜線部３２１は照射面９と光学的に共役の位置にある。
　また、実施の形態２では、稜線部３２１は、出射面３３の光軸Ｃ１と交差している。稜線部３２１は、出射面３３の光軸Ｃ１と直角に交差している。光軸Ｃ１は、実施の形態１の光軸Ｃｐに相当する。
　光軸Ｃ１は、出射面３３の面頂点を通る法線である。図１１の場合では、光軸Ｃ１は、出射面３３の面頂点を通るＺ軸に平行な軸となる。
　つまり、出射面３３の面頂点がＸ―Ｙ平面上でＸ軸方向又はＹ軸方向に平行移動する場合には、出射面３３の面頂点の法線も同様に、Ｘ―Ｙ平面上でＸ軸方向又はＹ軸方向に平行移動する。このため、同様に、光軸Ｃ１もＸ―Ｙ平面上でＸ軸方向又はＹ軸方向に平行移動する。また、出射面３３が、Ｘ－Ｙ平面に対して傾斜する場合には、出射面３３の面頂点の法線もＸ－Ｙ平面に対して傾斜する。このため、同様に、光軸Ｃ１もＸ－Ｙ平面に対して傾斜する。
　稜線部３２１は、配光パターンのカットオフライン９１の形状となる。なぜなら、稜線部３２１は照射面９と光学的に共役の位置にあるからである。このため、照射面９上の配光パターンは、稜線部３２１を含む共役面ＰＣ上の配光パターンと相似形になる。従って、稜線部３２１は、カットオフライン９１の形状にすることが好ましい。
　なお、例えば、出射面３３がトロイダルレンズ面であった場合には、共役面ＰＣの位置での配光パターンに対して、照射面９上での配光パターンは、縦方向と横方向との比率が異なる。つまり、照射面９上での配光パターンは、共役面ＰＣの位置での配光パターンを基にして形成される。
　出射面３３は、導光投射光学素子３の＋Ｚ軸方向側の端部に設けられている。出射面３３は、正のパワーを有する曲面形状をしている。出射面３３は、＋Ｚ軸方向に突出した凸面形状をしている。
　光軸Ｃ１は、出射面３３の光軸である。また、上述のように、出射面３３が平面で投射レンズ８を採用した場合には、光軸Ｃ１を、投射レンズ８の光軸とすることができる。投射レンズ８を採用した例は、図２１に示して、変形例２で図２１を用いて説明する。
＜光線の挙動＞
　図１１に示すように、集光光学素子２によって集光された光は、スポット配光形成部３１１、拡散配光形成部３１２ａ又は拡散配光形成部３１２ｂのいずれかから導光投射光学素子３に入射する。
　図１１（Ｂ）及び図１２では、拡散配光形成部３１２ａ，３１２ｂの外側が平面形状となっている。しかし、集光光学素子２によって集光された光は、この平面部分からは導光投射光学素子３に入射しない。つまり、導光投射光学素子３に入射する際の光束は、スポット配光形成部３１１および拡散配光形成部３１２ａ，３１２ｂの領域内にある。
　配光制御面３１は、実施の形態１の配光制御素子４と同等の機能を有する。つまり、スポット配光形成部３１１は、実施の形態１のスポット配光形成部４１と同等の機能を有する。また、拡散配光形成部３１２ａ，３１２ｂは、実施の形態１の拡散配光形成部４２ａ，４２ｂと同等の機能を有する。
　スポット配光形成部３１１は、例えば、Ｘ軸方向にのみ曲率を有する凸面形状の屈折面である。拡散配光形成部３１２ａ，３１２ｂは、例えば、Ｘ軸方向にのみ曲率を有する凹面形状の屈折面である。
　実施の形態１で説明したように、例えば、拡散配光形成部３１２ａ，３１２ｂを、例えば、Ｘ軸方向にのみ曲率を有する凸面形状の屈折面とすることができる。
　ここで、スポット配光形成部３１１、拡散配光形成部３１２ａ及び拡散配光形成部３１２ｂのＸ軸方向の曲率は、路面に対して水平方向の「配光の幅」に寄与する。つまり、スポット配光形成部３１１、拡散配光形成部３１２ａ及び拡散配光形成部３１２ｂのＺ－Ｘ平面上での曲率は、路面に対して水平方向の「配光の幅」に寄与する。
　つまり、スポット配光形成部３１１、拡散配光形成部３１２ａ及び拡散配光形成部３１２ｂをＸ軸に平行で配光制御面３１に垂直な面で切断した際の切断面の曲率は、路面に対して水平方向の「配光の幅」に寄与する。
　また、スポット配光形成部３１１、拡散配光形成部３１２ａ及び拡散配光形成部３１２ｂのＹ軸方向の曲率は、路面に対して垂直方向の「配光の高さ」に寄与する。つまり、スポット配光形成部３１１、拡散配光形成部３１２ａ及び拡散配光形成部３１２ｂのＹ－Ｚ平面上での曲率は、路面に対して垂直方向の「配光の高さ」に寄与する。
　つまり、スポット配光形成部３１１、拡散配光形成部３１２ａ及び拡散配光形成部３１２ｂの配光制御面３１に平行で、Ｘ軸に垂直な方向の曲率は、路面に対して垂直方向の「配光の高さ」に寄与する。なお、実施の形態２では、Ｚ－Ｘ平面は、配光制御面３１と反射面３２とに垂直な面である。
　なお、上述では、スポット配光形成部３１１及び拡散配光形成部３１２ａ，３１２ｂをシリンドリカルレンズとして説明した。しかし、「配光の高さ」を調整する場合には、スポット配光形成部３１１及び拡散配光形成部３１２ａ，３１２ｂをＸ軸方向とＹ軸方向とで異なるパワーを有するレンズ面とすることができる。ここでの「Ｙ軸方向」は、上述のように、配光制御面３１に平行で、Ｘ軸に垂直な方向である。
　Ｘ軸方向とＹ軸方向で異なる曲率を有するレンズ面とは、例えば、トロイダルレンズ面が挙げられる。「トロイダルレンズ面」とは、樽の表面やドーナツの表面のように、直交する２つの軸方向の曲率が異なる面のことである。
　拡散配光形成部３１２ａ，３１２ｂがトロイダルレンズ面の例を、図２１に示して、変形例２で図２１を用いて説明する。
＜Ｚ－Ｘ平面上の光線の挙動＞
　まず、スポット配光形成部３１１を通る光について説明する。
　図１１（Ｂ）に示すように、Ｚ－Ｘ平面で見ると、スポット配光形成部３１１は、凸面形状である。つまり、スポット配光形成部３１１は、水平方向（Ｘ軸方向）について正のパワーを有している。
　ここで、「Ｚ－Ｘ平面で見る」とは、Ｙ軸方向から見るという意味である。つまり、Ｚ－Ｘ平面に投影して見るということである。このため、スポット配光形成部３１１に入射した光は、スポット配光形成部３１１で更に集光されて伝播する。ここで「伝播」とは、ここでは、導光投射光学素子３の中を光が進行するという意味である。
　したがって、スポット配光形成部３１１に入射して、導光投射光学素子３の出射面３３から出射する光の共役面ＰＣ上でのＸ軸方向の光束の幅は、スポット配光形成部３１１の曲率により変化する。
　図１１（Ｂ）に示すように、光束Ｌ１は、スポット配光形成部３１１に入射して、導光投射光学素子３の出射面３３から出射する。光束Ｌ２は、拡散配光形成部３１２に入射して、導光投射光学素子３の出射面３３から出射する。
　共役面ＰＣ上での光束Ｌ１のＸ軸方向の幅は、スポット配光形成部３１１の曲率により変化する。
　Ｚ－Ｘ平面で見ると、スポット配光形成部３１１により、最も明るいスポット配光（高照度領域）を形成するには、図１１（Ｂ）に示すように、スポット配光形成部３１１から出射された光の集光位置ＰＷが、共役面ＰＣと一致すれば良い。ただし、スポット配光形成部３１１によって照明されるＸ軸方向の領域は最も小さくなる。
　つまり、集光位置ＰＷが共役面ＰＣと一致すれば、最も明るいスポット配光が形成される。集光位置ＰＷは、スポット配光形成部３１１から出射された光のＸ軸方向の集光位置である。
　図１１（Ｂ）において、Ｘ軸方向の集光位置ＰＷは、一点鎖線で示されている。そして、集光位置ＰＷは、稜線部３２１上に位置している。また、図１１（Ｂ）において、稜線部３２１の位置が共役面ＰＣの位置である。図１１（Ａ）において、共役面ＰＣは破線で示されている。また、Ｙ軸方向の集光位置ＰＨは、一点鎖線で示されている。
　なお、集光光学素子２の入射面２１１と出射面２３１とを透過する光について、その集光位置ＰＨ，ＰＷが共役面ＰＣ上にあるということは、ＬＥＤの発光面１１を共役面ＰＣ上に結像させるということである。つまり、集光光学素子２の入射面２１１と出射面２３１とを透過する光について、その集光位置ＰＨ，ＰＷが、共役面ＰＣの位置に一致している。そして、光源１の発光面１１は共役面ＰＣ上に結像される。
　また、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）では、集光光学素子２の入射面２１１と出射面２３１とを透過する光について、集光位置ＰＷ及び集光位置ＰＨのそれぞれが、共役面ＰＣの位置に一致している。このことは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれについて、集光光学素子２と配光制御面３１とは、光源１の発光面１１を、共役面ＰＣ上に結像させるということである。つまり、集光光学素子２と配光制御面３１とは、共役面ＰＣ上に発光面１１の像を形成する。
　集光位置ＰＷは、Ｘ軸方向の集光位置である。つまり、集光位置ＰＷは、Ｚ－Ｘ平面上での集光位置である。集光位置ＰＨは、Ｙ軸方向の集光位置である。つまり、集光位置ＰＨは、Ｙ－Ｚ平面上での集光位置である。
　つまり、図１１において、集光光学素子２は、Ｘ１軸方向とＹ１軸方向とで異なるパワーを有している。例えば、集光光学素子２の入射面２１１と出射面２３１とは、トロイダルレンズである。
　例えば、図１１（Ａ）のように、Ｙ－Ｚ平面で見れば、集光光学素子２のパワーとスポット配光形成部３１１のパワーとを合成した集光位置ＰＨは、共役面ＰＣ上である。ただし、図１１（Ａ）では、スポット配光形成部３１１はパワー有していないため、集光位置ＰＨは、集光光学素子２のＹ軸方向の集光位置となる。
　一方、図１１（Ｂ）のように、Ｚ－Ｘ平面で見れば、集光光学素子２のパワーとスポット配光形成部３１１のパワーとを合成した集光位置ＰＷは、共役面ＰＣ上である。図１１（Ｂ）では、スポット配光形成部３１１はパワーを有している。
　集光位置ＰＨ，ＰＷは、集光光学素子２と配光制御素子４との合成パワーによる集光位置である。図１１（Ａ）では、集光位置ＰＨは、集光光学素子２のパワーによるＹ軸方向の集光位置である。図１１（Ｂ）では、集光位置ＰＷは、集光光学素子２とスポット配光形成部３１１との合成パワーによるＸ軸方向の集光位置である。
　このため、集光光学素子２のＸ軸方向の焦点の焦点距離は、集光光学素子２のＹ軸方向の焦点の焦点距離よりも短くなる。つまり、集光光学素子２のＺ－Ｘ平面上での焦点距離は、集光光学素子２のＹ－Ｚ平面上での焦点距離よりも短くなる。Ｘ軸方向の焦点の位置は、焦点位置ＰＨである。Ｙ軸方向の焦点の位置は、焦点位置ＰＷである。
　共役面ＰＣは、照射面９と共役の位置にある。
　このため、共役面ＰＣ上における水平方向の光の広がりは、照射面９における「配光の幅」に相当する。つまり、入射面３１のスポット配光形成部３１１のＸ軸方向の曲率を変化させることで、共役面ＰＣ上のＸ軸方向の光束の幅を制御することができる。
　これによって、前照灯モジュール１１０のスポット配光（高照度領域）の明るさを変化させることができる。つまり、スポット配光の幅が狭いときは、スポット配光の幅が広いときに比べてスポット配光の明るさは明るくなる。幅の狭いスポット配光の明るさは、幅の広いスポット配光の明るさよりも明るい。
　また、スポット配光形成部３１１による集光位置ＰＷは、必ずしも共役面ＰＣと一致している必要はない。
　図１３及び図１４は、実施の形態２に係る前照灯モジュール１１０の集光位置ＰＷを説明する図である。
　図１３では、スポット配光形成部３１１から出射した光の集光位置ＰＷは、共役面ＰＣよりも手前側（－Ｚ軸方向側）に位置している。つまり、集光位置ＰＷは、集光光学素子２と導光投射光学素子３の共役面ＰＣとの間に位置している。集光位置ＰＷは、集光光学素子２と共役面ＰＣとの間に位置している。なお、図１３では、集光位置ＰＷは、集光光学素子２とスポット配光形成部４１とによって決まる。
　図１３の構成では、集光位置ＰＷを通過した後の光は発散する。したがって、共役面ＰＣ上のＸ軸方向の光束の幅は、集光位置ＰＷのＸ軸方向の光束の幅よりも広い。そのため、共役面ＰＣからは、水平方向（Ｘ軸方向）に広がりを持った光が出射される。
　図１４では、スポット配光形成部３１１から出射した光の集光位置ＰＷは、稜線部３２１（共役面ＰＣ）の後段側（＋Ｚ軸方向側）に位置している。図１４では、集光位置ＰＷは、共役面ＰＣよりも＋Ｚ軸方向側に位置している。図１４では、共役面ＰＣは集光位置ＰＷよりも－Ｚ軸方向側に位置している。つまり、集光位置ＰＷは、稜線部３２１（共役面ＰＣ）と出射面３３との間に位置している。
　図１４の構成では、共役面ＰＣを透過した光は、集光位置ＰＷで集光している。したがって、共役面上ＰＣ上のＸ軸方向の光束の幅は、集光位置ＰＷのＸ軸方向の光束の幅よりも広い。そのため、共役面ＰＣからは、水平方向（Ｘ軸方向）に広がりを持った光が出射される。
　共役面ＰＣから集光位置ＰＷまでの距離を制御することで、共役面ＰＣ上のＸ軸方向の光束の幅を制御することができる。そのため、共役面ＰＷからは、水平方向（Ｘ軸方向）に広がりを持った光が出射される。
　なお、集光位置ＰＨ，ＰＷは、Ｘ－Ｙ平面上において光束径がもっとも小さくなることで、単位面積あたりの光の密度が最も高くなる位置である。
　このため、集光位置ＰＷと共役面ＰＣの位置（稜線部３２１のＺ軸方向の位置）とが一致する場合には、照射面９上における配光の幅は、最も狭くなる。そして、照射面９上におけるスポット配光の照度は、最も高くなる。なお、ここでは、Ｚ軸方向の位置について説明している。
　つまり、最も明るいスポット配光を形成したい場合には、スポット配光形成部３１１を透過した光の集光位置ＰＷを共役面ＰＣの位置と一致させればよい。また、スポット配光形成部３１１を透過した光の集光位置ＰＨを共役面ＰＣの位置と一致させればよい。
　ここで、集光位置ＰＨ，ＰＷ及び共役面ＰＣの位置は、Ｚ軸方向の位置である。
　次に、拡散配光形成部３１２ａ，３１２ｂを通る光について説明する。
　図１１（Ｂ）に示すように、Ｚ－Ｘ平面で見ると、拡散配光形成部３１２ａ，３１２ｂは、凹面形状をしている。つまり、拡散配光形成部３１２ａ，３１２ｂは、水平方向（Ｘ軸方向）について負のパワーを有している。図１１（Ｂ）では、拡散配光形成部４２ａ，４２ｂは、－Ｙ軸方向に凹の凹面形状である。
　このため、拡散配光形成部３１２ａ，３１２ｂに入射した光は、拡散されて導光投射光学素子３に入射して、共役面ＰＣに到達する。つまり、拡散配光形成部３１２ａ，３１２ｂに入射した光は、発散角が大きくなって導光投射光学素子３に入射する。そして、発散角が大きくなった光は、共役面ＰＣに到達する。
　したがって、拡散配光形成部３１２ａ，３１２ｂに入射して、導光投射光学素子３の出射面３３から出射する光の共役面ＰＣ上のＸ軸方向の光束の幅は広くなる。拡散配光形成部３１２ａ，３１２ｂによって、共役面ＰＣ上でのＸ軸方向の光束の幅は広くなる。
　例えば、図１１（Ｂ）に示すように、拡散配光形成部３１２ａ，３１２ｂに入射して、導光投射光学素子３の出射面３３から出射する光の共役面ＰＣ上の光束Ｌ２の幅は、スポット配光形成部３１１に入射して、導光投射光学素子３の出射面３３から出射する光の共役面ＰＣ上の光束Ｌ１の幅よりも広い。ここで、幅は、Ｘ軸方向の光束の寸法である。
　このようにして、拡散配光形成部３１２ａ，３１２ｂは、Ｘ軸方向に負のパワーを有することで、幅広い配光パターンを形成することができる。拡散配光形成部３１２ａ，３１２ｂは、スポット配光形成部３１１を透過して生成されるスポット配光よりも幅広い拡散配光を形成する。
　拡散配光形成部３１２ａ，３１２ｂは、スポット配光よりも幅広い拡散配光を形成する。スポット配光は、スポット配光形成部３１１を透過して形成される。拡散配光は、拡散配光形成部３１２ａ，３１２ｂを透過して形成される。
　なお、Ｚ－Ｘ平面で見て、拡散配光形成部３１２ａ，３１２ｂを凸面形状とすることができる。つまり、拡散配光形成部３１２ａ，３１２ｂは、Ｘ軸方向に正のパワーを有することができる。この場合には、拡散配光形成部３１２ａ，３１２ｂの焦点距離は、スポット配光形成部３１１の焦点距離よりも長い。
　これにより、拡散配光形成部３１２ａ，３１２ｂに入射して、導光投射光学素子３の出射面３３から出射する光の共役面ＰＣ上の光束Ｌ２の幅は、スポット配光形成部３１１に入射して、導光投射光学素子３の出射面３３から出射する光の共役面ＰＣ上の光束Ｌ１の幅よりも広くなる。
　つまり、共役面ＰＣ上で、Ｘ軸方向において、光束の幅Ｌ２は、光束Ｌ１の幅よりも広くなる。光束Ｌ１は、スポット配光形成部３１１に入射して、導光投射光学素子３の出射面３３から出射する光の光束である。光束Ｌ２は、拡散配光形成部３１２ａ，３１２ｂに入射して、導光投射光学素子３の出射面３３から出射する光の光束である。
　この拡散配光は、スポット配光に重畳されて照射面９上に投射される。スポット配光は、スポット配光形成部３１１によって形成される。拡散配光は、拡散配光形成部３１２ａ，３１２ｂによって形成される。
　このように、拡散配光は、スポット配光を内包するように重畳される。そして、拡散配光は、スポット配光が照射面９上に投影する光源１の発光面１１の形状（光源像）の境界線をぼかすことができる。前照灯モジュール１１０は、スポット配光の明るさを維持したまま、容易に配光ムラを低減することができる。
　つまり、拡散配光の領域内にスポット配光が位置している。そのため、照射面９上の配光パターンの内側に高照度領域が形成される。拡散配光は、配光パターンの全体を形成する。そして、スポット配光は高照度領域を形成する。
　高照度領域は、発光面１１の形状（光源像）を基にして形成されている。発光面１１の形状は、通常、矩形形状または円形形状である。そのため、発光面１１の形状を基にして、高照度領域は容易に形成される。
　また、図１１に示す前照灯モジュール１１０は、屈折面と全反射面とで、配光パターンと高照度領域とを形成している。図１１に示す集光光学素子２を、通常の集光レンズとすることで、前照灯モジュール１１０は、屈折面で、配光パターンと高照度領域とを形成することができる。つまり、前照灯モジュール１１０は、ミラー面を備えるリフレクタを採用していない。このため、前照灯モジュール１１０は、光利用効率の向上または製造工程の簡素化を容易にする。
＜Ｙ－Ｚ平面上の光線の挙動＞
　配光制御面３１は、Ｙ－Ｚ平面で見れば、パワーを有していない。このため、配光制御面３１から入射した光をＹ－Ｚ平面で見れば、例えば、図１１（Ａ）に示すように、配光制御面３１で屈折された光は導光投射光学素子３内を伝播して、反射面３２に導かれる。ここで「伝播」とは、導光部品３の中を光が進行するという意味である。
　導光投射光学素子３に入射して反射面３２に到達した光は、導光投射光学素子３に入射してから、反射面３２に直接到達している。「直接到達する」とは、他の面などで反射されることなく、到達するという意味である。導光投射光学素子３に入射して反射面３２に到達した光は、他の面などで反射されることなく、反射面３２に到達している。つまり、反射面３２に到達した光は、導光投射光学素子３内で最初の反射をする。
　また、反射面３２で反射された光は、直接、出射面３３から出射している。つまり、反射面３２で反射された光は、他の面等で反射されることなく、出射面３３に到達する。つまり、反射面３２で最初の反射をした光は、この一度の反射で出射面３３に到達する。
　図１１では、集光光学素子２の出射面２３１，２３２の内、集光光学素子２の光軸Ｃ２よりも＋Ｙ１軸方向側から出射した光は、反射面３２に到達している。また、集光光学素子２の出射面２３１，２３２の内、集光光学素子２の光軸Ｃ２よりも－Ｙ１軸方向側から出射した光は、反射面３２で反射されることなく出射面３３から出射している。
　つまり、導光投射光学素子３に入射した光のうち、一部の光が反射面３２に到達する。反射面３２に到達した光は、反射面３２で反射されて、出射面３３から出射する。
　なお、光源１及び集光光学素子２の傾斜角度ａの設定により、集光光学素子２から出射する全ての光を反射面３２で反射させることができる。また、反射面３２の傾斜角度ｂの設定により、集光光学素子２から出射する全ての光を反射面３２で反射させることができる。
　また、光源１及び集光光学素子２の傾斜角度ａの設定により、導光投射光学素子３の光軸Ｃ１方向（Ｚ軸方向）の長さを短くすることができる。そして、光学系の奥行き（Ｚ軸方向の長さ）を短くできる。ここで「光学系」とは、実施の形態１では、集光光学素子２及び導光投射光学素子３を構成要素に持つ光学系である。
　また、光源１及び集光光学素子２の傾斜角度ａの設定により、集光光学素子２から出射した光を、反射面３２に導くことが容易になる。このため、効率的に共役面ＰＣ上で稜線部３２１の内側（＋Ｙ軸方向側）の領域に光を集めやすくなる。
　つまり、集光光学素子２から出射した光を、反射面３２の共役面ＰＣ側に集めることで、稜線部３２１の＋Ｙ軸方向の領域から出射する光の出射量を多くすることができる。この場合には、集光光学素子２から出射される中心光線と反射面３２と交点は、反射面３２の共役面ＰＣ側に位置している。
　図１１では、集光光学素子２から出射された光の中心光線は、稜線部３２１の位置に到達している。図１１では、集光光学素子２から出射された光は、稜線部３２１の位置に集光している。
　つまり、集光光学素子２から出射されて、スポット配光形成部３１１を透過した光の中心光線は、稜線部３２１の位置に到達している。このため、上述のように、集光光学素子２と配光制御面３１とは、共役面ＰＣ上に発光面１１の像を形成する。そして、発光面１１の像の中心は、稜線部３２１上にある。
　このため、発光面１１の中心から－Ｙ１軸方向の像は、稜線部３２１よりも＋Ｙ軸方向の共役面ＰＣ上の領域に形成される。また、発光面１１の中心から＋Ｙ１軸方向の像は、反射面３２で反転されて、共役面ＰＣ上で、発光面１１の中心から－Ｙ１軸方向の像に重ねられる。
　発光面１１の中心から－Ｙ１軸方向の像を第１の像として、発光面１１の中心から＋Ｙ１軸方向の像を第２の像とする。第２の像は、反射面３２で反転されて、共役面ＰＣ上で、第１の像に重ねられる。
　これにより、前照灯モジュール１００の場合に比べて、前照灯モジュール１１０は、高光度の配光パターンを形成することができる。つまり、前照灯モジュール１１０は、前照灯モジュール１００よりも、高い光利用効率を実現できる。
　実施の形態１で説明したように、前照灯モジュール１００は、遮光板５で光を遮光する構成を採用している。このため、前照灯モジュール１００は、遮光板５によって第２の像を形成する光を遮光している。
　なお、光軸Ｃｓ，Ｃ２が共役面ＰＣに対して傾斜していることから、光源像は共役面ＰＣに対して傾斜している。しかし、光源像の傾斜は、配光パターンの形成には影響の無い程度とすることができる。
　また、共役面ＰＣ上に光源像を形成しない構成であっても、反射面３２で光を反射させて、共役面ＰＣ上に高光度領域を形成することはできる。
　従って、照射面９に投影される配光パターンのカットオフライン９１の下側の領域を明るくすることが容易になる。
　また、導光投射光学素子３の光軸Ｃ１方向（Ｚ軸方向）の長さが短くなることで、導光投射光学素子３の光の内部吸収が少なくなり光利用効率が向上できる。「内部吸収」とは、導光部品（本実施の形態では導光投射光学素子３）を光が透過する際の、表面反射の損失を除く、材料内部での光損失のことである。内部吸収は導光部品の長さが長いほど増加する。
　一般的な導光素子では、光は導光素子の側面で反射を繰り返して導光素子の内部を進行する。これにより、光の強度分布は均一化される。実施の形態２では、導光投射光学素子３に入射した光は、反射面３２で１回反射されて、出射面３３から出射されている。この点で、実施の形態２の導光投射光学素子３の使用方法は、従来の導光素子の使用方法と相違する。
　道路交通規則等に定められる配光パターンは、例えば、カットオフライン９１の下側（－Ｙ軸方向側）の領域が最大照度となっている。上述のように、導光投射光学素子３の稜線部３２１は、照射面９と共役の関係にある。このため、カットオフライン９１の下側（－Ｙ軸方向側）の領域を最大の照度とするには、導光投射光学素子３の稜線部３２１の上側（＋Ｙ軸方向側）の領域の光度を最も高くすれば良い。
　なお、稜線部３２１が直線でない場合には、例えば、稜線部３２１と光軸Ｃ１との交わる位置（点Ｑ）でのＸ－Ｙ平面に平行な面（共役面ＰＣ）が、照射面９と共役の関係にあるようにできる。なお、必ずしも、稜線部３２１と出射面３３の光軸Ｃ１とは交わる必要はない。つまり、光軸Ｃ１に対して、稜線部３２１は、＋Ｙ軸方向または－Ｙ軸方向に位置することができる。
　カットオフライン９１の下側（－Ｙ軸方向側）の領域が最大照度となるような配光パターンを生成するには、図１１（Ａ）に示すように、Ｙ－Ｚ平面上で見て、導光投射光学素子３の配光制御面３１から入射した光の一部を反射面３２によって反射させることが有効である。
　なぜなら、配光制御面３１から入射した光のうち、反射面３２で反射せずに稜線部３２１の＋Ｙ軸方向側に到達した光と、反射面３２上で反射された光とが、共役面ＰＣ上で重畳されるからである。
　つまり、照射面９上の高照度領域に対応する共役面ＰＣ上の領域で、反射面３２で反射せずに共役面ＰＣに到達した光と、反射面３２上で反射されて共役面ＰＣに到達した光とを重畳する。このような構成により、稜線部３２１の上側（＋Ｙ軸方向側）の領域の光度を、共役面ＰＣ上の光度の中で最も高くすることができる。
　反射面３２で反射せずに共役面ＰＣに到達した光と、反射面３２で反射されて共役面ＰＣに到達した光とを、共役面ＰＣ上で重畳することで、光度の高い領域を形成している。共役面ＰＣ上での光度の高い領域の位置の変更は、反射面３２上での光の反射位置を変更することで可能である。
　反射面３２上での光の反射位置を共役面ＰＣに近づけることで、共役面ＰＣ上の稜線部３２１の近くを光度の高い領域とすることができる。つまり、照射面９上でのカットオフライン９１の下側を照度の高い領域とすることができる。
　図１１では、集光光学素子２から出射された光は、稜線部３２１の位置に集光している。このため、照射面９上でのカットオフライン９１の下側を照度の高い領域とすることができる。
　また、この重畳された光の量は、水平方向の配光の幅を調整する場合と同様に、配光制御面３１の垂直方向（Ｙ軸方向）の曲率を任意に変化させることで調整することができる。
　「重畳された光の量」とは、反射面３２で反射せずに稜線部３２１の＋Ｙ軸方向側（共役面ＰＣ上）に到達した光と、反射面３２上で反射された光との重畳された光の量である。
　この様に、配光制御面３１の曲率を調整することで、配光を調整することができる。つまり、配光制御面３１の曲率を調整することで、所望の配光を得ることができる。ここで「所望の配光」とは、例えば、道路交通規則等によって定められる所定の配光等のことである。または、複数の前照灯モジュールを用いて、１つの配光パターンを形成する場合には、「所望の配光」とは、各前照灯モジュールに要求される配光のことである。
　また、集光光学素子２と導光投射光学素子３との幾何学関係を調整することで、配光を調整することができる。つまり、集光光学素子２と導光投射光学素子３との幾何学関係を調整することで、所望の配光を得ることができる。ここで「所望の配光」とは、例えば、道路交通規則等によって定められる所定の配光等のことである。または、複数の前照灯モジュールを用いて、１つの配光パターンを形成する場合には、「所望の配光」とは、各前照灯モジュールに要求される配光のことである。
　「幾何学関係」とは、例えば、集光光学素子２及び導光投射光学素子３の光軸Ｃ１方向の位置関係である。集光光学素子２から導光投射光学素子３までの距離が短くなると、反射面３２で反射する光の量が少なくなり、配光の垂直方向（Ｙ軸方向）の寸法が短くなる。つまり、配光パターンの高さが低くなる。反対に、集光光学素子２から導光投射光学素子３までの距離が長くなると、反射面３２で反射する光の量が増えて、配光の垂直方向（Ｙ軸方向）の寸法が長くなる。つまり、配光パターンの高さが高くなる。
　また、重畳された光の位置は、反射面３２で反射される光の位置を調整することで変化させることができる。
　「重畳された光の位置」とは、反射面３２で反射せずに稜線部３２１の＋Ｙ軸方向側（共役面ＰＣ上）に到達した光と、反射面３２上で反射された光とが共役面ＰＣ上で重畳される位置である。つまり、重畳された光の位置は、共役面ＰＣ上での高光度領域の範囲である。高光度領域は、照射面９上の高照度領域に対応する共役面ＰＣ上の領域である。
　また、反射面３２で反射される光の集光位置を調整することで、出射面３３上での高光度領域の高さを調整することができる。つまり、集光位置が共役面ＰＣに近いと、高光度領域の高さ方向の寸法は短くなる。反対に、集光位置が共役面ＰＣから遠いと、高光度領域の高さ方向の寸法は長くなる。
　上述では、高照度領域は、カットオフライン９１の下側（－Ｙ軸方向側）の領域と説明している。これは、照射面９上の配光パターンの高照度領域の位置である。
　例えば、複数の前照灯モジュールを用いて、照射面９上に１つの配光パターンを形成す場合がある。このような場合には、各前照灯モジュールの共役面ＰＣ上での高光度領域は、稜線部３２１の＋Ｙ軸方向側の領域とは限らない。共役面ＰＣ上で、各前照灯モジュールの配光パターンに適した位置に、高光度領域を形成する。
　上述のように、水平方向の集光位置ＰＷを調整することで、配光パターンの幅を制御することができる。そして、垂直方向の集光位置ＰＨを調整することで、配光パターンの高さを制御することができる。また、水平方向の集光位置ＰＷを調整することで、高照度領域の幅を制御することができる。そして、垂直方向の集光位置ＰＨを調整することで、高照度領域の高さを制御することができる。
　このように、水平方向の集光位置ＰＷと垂直方向の集光位置ＰＨとは、必ずしも一致している必要はない。水平方向の集光位置ＰＷと垂直方向の集光位置ＰＨとを独立して設定することで、配光パターンの形状又は高照度領域の形状を制御することができる。
　また、導光投射光学素子３の稜線部３２１の形状を変更することで、カットオフライン９１の形状を、容易に形成できる。つまり、カットオフライン９１は、導光投射光学素子３の稜線部３２１をカットオフライン９１の形状とすることで容易に形成できる。このため、実施の形態１で示した遮光板５を用いてカットオフライン９１の形状を形成する場合と比べて、光利用効率が高いという利点も有する。なぜなら、光を遮光することなくカットオフライン９１を形成することができるからである。
　共役面ＰＣ上に形成された配光パターンの像は、導光投射光学素子３によって車両の前方の照射面９に拡大されて投影される。導光投射光学素子３は、共役面ＰＣ上に形成された配光パターンの像を照射面９に投影する。つまり、出射面３３は、共役面ＰＣ上に形成された配光パターンの像を照射面９に投影する。
　出射面３３の焦点位置は、例えば、光軸Ｃ１上の稜線部３２１の位置（Ｚ軸方向の位置）に一致している。つまり、出射面３３の焦点位置は、稜線部３２１と光軸Ｃ１との交点上にある。
　または、出射面３３の焦点のＺ軸方向（光軸Ｃ１方向）の位置は、稜線部３２１のＺ軸方向の位置に一致している。この場合には、出射面３３の焦点は、稜線部３２１上になくてもよい。
　従来の前照灯装置では、遮光板と投射レンズとを用いるために、部品間の位置ばらつきによるカットオフラインの変形又は配光のばらつき等の変化が発生した。しかし、導光投射光学素子３は、１つの部品の形状精度で、出射面３３の焦点位置を光軸Ｃ１方向で稜線部３２１の位置に一致させることができる。
　これにより、前照灯モジュール１１０は、カットオフラインの変形又は配光のばらつき等の変化を抑えることができる。なぜならば、一般に２つの部品間の位置精度よりも１つの部品の形状精度の方が容易に向上できるからである。
　図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）は、実施の形態２に係る前照灯モジュール１１０の導光投射光学素子３の反射面３２の形状を説明する図である。図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）は、導光投射光学素子３の配光制御面３１から共役面ＰＣまでの部分を抜き出して表わしている。
　図１５（Ａ）は、比較のために、反射面３２がＺ－Ｘ平面に対して傾斜していない場合を示している。つまり、図１５（Ａ）の反射面３２は、Ｚ－Ｘ平面に平行である。図１５（Ｂ）は、導光投射光学素子３の反射面３２の形状を表している。
　図１５（Ｂ）に示す導光投射光学素子３の反射面３２は、Ｚ－Ｘ平面に対して平行な面ではない。例えば、図１５（Ｂ）に示すように、反射面３２は、Ｚ－Ｘ平面に対してＸ軸を回転軸とした傾斜した平面（傾斜面）である。導光投射光学素子３の反射面３２は、－Ｘ軸方向から見て、Ｘ軸を回転軸として、時計回りに回転した面である。図１５（Ｂ）では、反射面３２は、Ｚ－Ｘ平面に対して角度ｆだけ回転した面となっている。つまり、反射面３２の配光制御面３１側（－Ｚ軸方向側）の端部は、共役面ＰＣ側（＋Ｚ軸方向側）の端部（稜線部３２１）よりも＋Ｙ軸方向に位置する。
　図１５（Ａ）に示す導光投射光学素子３の反射面３２は、Ｚ－Ｘ平面に平行な平面である。入射面３１から入射した光は、反射面３２で反射して、共役面ＰＣに到達する。
　光の反射面３２への入射角は、入射角Ｓ１である。そして、光の反射面３２での反射角は、反射角Ｓ２である。反射の法則から、反射角Ｓ２は、入射角Ｓ１に等しい。反射面３２の垂線ｍ１は、図１５（Ａ）中に一点鎖線で示されている。
　光は共役面ＰＣに対して入射角Ｓ３で入射する。光は共役面ＰＣから出射角Ｓｏｕｔ１で出射する。出射角Ｓｏｕｔ１は、入射角Ｓ３に等しい。共役面ＰＣの垂線ｍ２は、図１５（Ａ）中に一点鎖線で示されている。共役面ＰＣの垂線ｍ２は、光軸Ｃ１に対して平行である。
　なお、図１５（Ａ）および図１５（Ｂ）では、共役面ＰＣを実線で描いている。しかし、共役面ＰＣは、上述のように、架空の面である。つまり、共役面ＰＣは、仮想の面である。
　光は配光制御面３１で大きく屈折するため、共役面ＰＣから出射する光の出射角Ｓｏｕｔ１は大きくなる。出射角Ｓｏｕｔ１が大きくなると、それに伴って、出射面３３の口径は大型化する。なぜなら、出射角Ｓｏｕｔ１の大きな光は、出射面３３上で光軸Ｃ１から離れた位置に到達するからである
　一方、図１５（Ｂ）に示す導光投射光学素子３の反射面３２は、Ｘ－Ｚ平面に対して傾斜している。反射面３２の傾斜方向は、－Ｘ軸方向から見て、Ｘ－Ｚ平面に対して時計回りに回転する方向である。
　つまり、反射面３２は、光の進行方向（＋Ｚ軸方向）に対して、導光投射光学素子３内の光路が広がる方向に傾斜している。反射面３２は、光の進行方向（＋Ｚ軸方向）に向けて、導光投射光学素子３内の光路が広がるように傾斜している。ここで、光の進行方向は、導光投射光学素子３内の光の進行方向である。そのため、光の進行方向は、導光投射光学素子３の光軸Ｃ１に平行な方向である。
　反射面３２は、出射面３３の光軸Ｃ１の方向において、出射面３３側を向くように傾斜している。「出射面３３側を向く」とは、出射面３３側（＋Ｚ軸方向側）から見て、反射面３２が見えるということである。
　配光制御面３１から入射した光は、反射面３２で反射して、共役面ＰＣに到達する。
　光の反射面３２への入射角は、入射角Ｓ４である。そして、光の反射面３２での反射角は、反射角Ｓ５である。反射の法則から、反射角Ｓ５は、入射角Ｓ４に等しい。反射面３２の垂線ｍ３は、図１５（Ｂ）中に一点鎖線で示されている。
　光は共役面ＰＣに対して入射角Ｓ６で入射する。光は共役面ＰＣから出射角Ｓｏｕｔ２で出射する。出射角Ｓｏｕｔ２は、入射角Ｓ６に等しい。共役面ＰＣの垂線ｍ４は、図１５（Ｂ）中に一点鎖線で示されている。共役面ＰＣの垂線ｍ４は、光軸Ｃ１に対して平行である。
　反射面３２の傾斜により、入射角Ｓ４は入射角Ｓ１より大きい。また、反射角Ｓ５は反射角Ｓ２より大きい。そのため、入射角Ｓ６は入射角Ｓ３より小さくなる。つまり、共役面ＰＣから出射される際の光軸Ｃ１に対する光の傾斜角度を比較すると、出射角Ｓｏｕｔ２は出射角Ｓｏｕｔ１より小さくなる。
　反射面３２を、光の進行方向（＋Ｚ軸方向）に向けて、導光投射光学素子３内の光路が広がるように傾斜させることで、出射面３３の口径を小さくすることができる。
　反射面３２を、出射面３３の光軸Ｃ２の方向において、出射面３３側を向くように傾斜させることで、出射面３３の口径を小さくすることができる。投射レンズ８を採用する場合には、反射面３２を、投射レンズ８の光軸Ｃｐの方向において、投射レンズ８側を向くように傾斜させることで、投射レンズ８の口径を小さくすることができる。
　なお、出射角Ｓｏｕｔ２を出射角Ｓｏｕｔ１より小さくするために、反射面３２を曲面形状とすることも可能である。つまり、反射面３２は、光の進行方向（＋ｚ軸方向）に向けて光路が広がるような曲面で形成されている。
　反射面３２は、出射面３３の光軸Ｃ１の方向において、出射面３３側を向くような曲面で形成されている。投射レンズ８を採用する場合には、反射面３２は、投射レンズ８の光軸Ｃｐの方向において、投射レンズ８側を向くような曲面で形成されている。
　反射面３２の傾斜は、反射面３２で反射した光が共役面ＰＣから出射するときの出射角Ｓｏｕｔを小さくするように作用する。したがって、反射面３２の傾斜により、出射面３３の口径を小さくすることができる。また、投射レンズ８を採用する場合には、反射面３２の傾斜により、投射レンズ８の口径を小さくすることができる。そして、前照灯モジュール１１０を小型化できる。特に、前照灯モジュール１１０の高さ方向（Ｙ軸方向）の薄型化に貢献する。
　なお、導光投射光学素子３は、図１５（Ａ）に示した反射面３２の構成を採用できる。
＜配光パターン＞
　前照灯モジュール１１０は、導光投射光学素子３の入射面を配光制御面３１としているので、実施の形態１と同様の配光パターンを得ることができる。このため、配光パターンに関する説明を実施の形態１の説明で代用する。
　また、実施の形態１の遮光板５と同様に、稜線部３２１の形状により「立ち上がりライン」を容易に形成することができる。
　図１６は、導光投射光学素子３の共役面ＰＣ上での断面形状の一例を示した模式図である。稜線部３２１の形状は、例えば、図１６に示すような段差のある形状にすることができる。つまり、図１６に示す稜線部３２１の形状は、上述した屈曲線形状をしている。
　導光投射光学素子３の場合には、導光投射光学素子３の内部を光が進行する。このため、稜線部３２１ａ，３２１ｂの形状は、実施の形態１に示す遮光板５の辺５１ａ，５１ｂの形状と同じとなる。稜線部３２１ａ，３２１ｂは、導光投射光学素子３の断面上の－Ｙ軸方向側の辺である。辺５１ａ，５１ｂは、遮光板５の＋Ｙ軸方向側の辺である。
　後方（－Ｚ軸方向）から見て、左側（＋Ｘ軸方向側）の稜線部３２１ａは、右側（－Ｘ軸方向側）の稜線部３２１ｂよりも高い位置（＋Ｙ軸方向）にある。
　共役面ＰＣと照射面９とは、光学的に共役の関係にある。このため、共役面ＰＣ上の配光パターンの形状は、上下方向及び左右方向が反転して照射面９上に投影される。つまり、照射面９上で、車両の進行方向の左側のカットオフライン９１は高く、右側のカットオフライン９１は低い。
　これにより、歩行者の識別及び標識の識別のために、歩道側（左側）の照射を立ち上げる「立ち上がりライン」を容易に形成することができる。なお、車両が道路の左側を走行する場合で説明している。このため、車両が道路の右側を走行する場合には、立ち上がりラインは、左右方向が逆になる。つまり、右側の照射を立ち上げる立ち上がりラインとなる。
　また、車両の中には、複数の前照灯モジュールを並べて、各モジュールの配光パターンを足し合わせて配光パターンを形成する場合がある。つまり、複数の前照灯モジュールを並べて、各モジュールの配光パターンを足し合わせて配光パターンを形成する場合がある。この様な場合でも、実施の形態２に係る前照灯モジュール１１０は、容易に適用できる。
　前照灯モジュール１１０は、導光投射光学素子３の配光制御面３１の曲面形状を調整することで、配光パターンの幅及び高さを変化させることができる。そして、配光分布も変化させることができる。
　また、前照灯モジュール１１０は、集光光学素子２と導光投射光学素子３との光学的な位置関係又は導光投射光学素子３の配光制御面３１の形状を調整することで、配光パターンの幅及び高さを変化させることができる。そして、配光分布も変化させることができる。
　また、反射面３２を用いることで、配光分布の変化も容易にできる。例えば、反射面３２の傾斜角度ｂを変化させることで、高照度領域の位置を変化させることができる。
　また、前照灯モジュール１１０は、導光投射光学素子３の稜線部３２１の形状で、カットオフライン９１の形状を規定することができる。つまり、導光投射光学素子３の形状により配光パターンを形成できる。
　このため、複数の前照灯モジュール間で、特に、集光光学素子２の形状等を変更する必要がない。つまり、集光光学素子２を共通部品とできる。このため、部品の種類を削減でき、組立性を改善して、製造コストを低減することができる。
　また、この様な配光パターンの幅及び高さを任意に調整する機能と、配光分布を任意に調整する機能とは、前照灯モジュール１１０の全体で発揮できれば良い。前照灯モジュール１１０の光学部品は、集光光学素子２及び導光投射光学素子３を備える。つまり、これらの機能を、前照灯モジュール１１０を構成する集光光学素子２又は導光投射光学素子３のいずれかの光学面に分散することも可能である。
　例えば、導光投射光学素子３の反射面３２を曲面形状にしてパワーを持たせ、配光を形成することも可能である。
　しかし、反射面３２については、必ずしも全ての光が反射面３２に到達する必要は無い。このため、反射面３２に形状を持たせた場合には、配光パターンの成形に寄与できる光の量は限られる。そのため、反射面３２で反射することで、配光パターンに反射面３２の形状の作用を与えられる光の量は限られる。つまり、光が反射面３２で反射されることで、反射面３２の形状が配光パターンに与える影響は限られている。したがって、全ての光に対して光学的に作用を与えて、容易に配光パターンを変化させるためには、配光制御面３１にパワーを持たせて配光を形成させることが好ましい。
　なお、実施の形態１で説明した配光制御素子４、反射素子および投射レンズ８を用いて導光投射光学素子３と同等の機能を実現することができる。反射素子は、反射面３２に相当する。
＜変形例２＞
　図２１は、変形例２に係る前照灯モジュール１１１の構成を示す構成図である。
　前照灯モジュール１１１は、光源１，６、集光光学素子７および投射レンズ８を備えている。また、前照灯モジュール１１１は、集光光学素子２を備えていない。集光光学素子２は、光源１用の集光素子である。変形例２では、例として、導光投射光学素子３の代わりに、出射面３３０が平面の光学素子を示している。この光学素子は投射機能を有していないため、導光光学素子３０として説明する。
　まず、ハイビーム用の光源６について説明する。
　光源６と集光光学素子７について説明を容易にするために新たな座標系としてＸ２Ｙ２Ｚ２座標を用いる。Ｘ２Ｙ２Ｚ２座標は、ＸＹＺ座標を－Ｘ軸方向から見て、Ｘ軸を回転軸として反時計回りに角度ｅだけ回転した座標である。
　光源６は、発光面６１を備える。光源６は、発光面６１から車両の前方を照明するための光を出射する。
　光源６は、集光光学素子７の－Ｚ２軸側に位置している。光源６は、導光光学素子３０の－Ｚ軸側（後方）に位置している。そして、光源６は、導光光学素子３０の－Ｙ軸側（下側）に位置している。
　図２１では、光源６は、＋Ｚ２軸方向に光を出射している。光源６は、その種類を特に限定していないが、上述の説明の通り以下の説明では、光源６がＬＥＤであるとして説明する。
　集光光学素子７は、光源６の＋Ｚ２軸側に位置している。また、集光光学素子７は、導光光学素子３０の－Ｚ２軸側に位置している。集光光学素子７は、導光光学素子３０の－Ｚ軸側（後方）に位置している。そして、集光光学素子７は、導光光学素子３０の－Ｙ軸側（下側）に位置している。
　集光光学素子７は、光源６から発せられた光を入射する。集光光学素子７は、前方（＋Ｚ２軸方向）に光を集光させる。図２１では、集光光学素子７が正のパワーを有する集光光学素子７として示している。
　また、変形例２で示す集光光学素子７は、例えば、内部が屈折材で満たされている。
　図２１では、集光光学素子７は、１つの集光光学素子７で構成されているが、複数の光学部品を用いることもできる。しかし、複数の光学素子を用いる場合には、各光学素子の位置決め精度を確保するなど、製造性を低下させることになる。
　変形例２では、集光光学素子７の光軸Ｃ３は、Ｚ２軸に平行である。また、集光光学素子７の光軸Ｃ３は、光源６の光軸Ｃｓ２と一致している。
　集光光学素子７の詳細な構成及び機能は集光光学素子２と同様である。そのため、集光光学素子２の説明で、集光光学素子７の説明を代用する。ただし、集光光学素子７の焦点距離等の光学性能は、集光光学素子２に対して異なる値を取りえる。
　光源６及び集光光学素子７は、導光光学素子３０の下側（－Ｙ軸方向側）に配置されている。また、光源６及び集光光学素子７は、導光光学素子３０の後方（－Ｚ軸方向側）に配置されている。つまり、変形例２に係る前照灯モジュール１１１では、図２１に示すように、光源７は、光源１の下側（－Ｙ軸方向側）に配置されている。
　次に、光線の挙動について説明する。
　図２１に示すように、集光光学素子７によって集光された光は、導光光学素子３０の入射面３４に入射する。入射面３４は、屈折面である。また、図２１では、入射面３４は、平面形状で示している。入射面３４に入射した光は、入射面３４で屈折される。入射面３４に入射した光は、出射面３３０から出射する。
　なお、変形例２で示す導光光学素子３０は、例えば、内部が屈折材で満たされている。
　入射面３４は照射面９と共役の関係にある。つまり、入射面３４は、照射面９と光学的に共役の位置にある。従って、入射面３４上に集光光学素子７によって形成された配光パターンの像は、投射レンズ８によって車両の前方の照射面９に拡大して投影される。
　入射面３４は稜線部３２１よりも下側（－Ｙ軸方向側）に配置されている。このため、入射面３４上に形成された配光パターンの像は、照射面９上ではカットオフライン９１よりも上側（＋Ｙ軸方向側）に投影される。したがって、光源６及び集光光学素子７は、ハイビームで照明される領域を照明することができる。
　また、図２１に示すように集光光学素子７から出射される光の集光位置を調整することで、ハイビームの配光を変更することができる。また、集光光学素子７と導光光学素子３０との幾何学関係を調整することで、ハイビームの配光を変更することができる。
　「幾何学関係の調整」とは、例えば、集光光学素子７と導光光学素子３０との光軸Ｃ１方向（Ｚ軸方向）の位置関係を調整することである。集光光学素子７と導光光学素子３０との光軸Ｃ１方向の位置関係が異なれば、集光光学素子７によって集光された入射面３４上の集光スポットのサイズが変わる。つまり、集光光学素子７によって集光された光の入射面３４上の光束径が変わる。そして、それに応じて、照射面９上の配光は変化する。
　上述の例では、入射面３４を共役面ＰＣ上に配置した。しかし、入射面３４を共役面ＰＣより－Ｚ軸方向側に配置することができる。つまり、共役面ＰＣは入射面３４の＋Ｚ軸側に存在する。共役面ＰＣは導光光学素子３０の内部に存在する。
　このような構成の場合には、共役面ＰＣの稜線部３２１より下側（－Ｙ軸方向側）に形成される配光パターンの像を、入射面３４の形状で制御することができる。
　例えば、入射面３４は正のパワーを有する曲面形状である。そして、集光光学素子７から出射された光は稜線部３２１に集光する。このような場合には、カットオフライン９１の上側（＋Ｙ軸側）の領域が最も明るく照明される配光パターンとなる。
　この様に、入射面３４の面の形状を変化させることで、容易にハイビームの配光パターンを制御することができる。
　以上のように、実施の形態２に係る前照灯モジュール１１１は、ロービームの配光パターンとハイビームの配光パターンとの両方を同一の前照灯モジュールで容易に形成することができる。つまり、ハイビーム用の前照灯モジュールとロービーム用の前照灯モジュールとをそれぞれ別々に用意する必要がない。このため、従来の前照灯装置に比べて小型の前照灯装置を実現することができる。
　次に、投射レンズ８の採用について説明する。
　導光光学素子３０は、出射面３３０を備えている。出射面３３０は、例えば、平面である。出射面３３０は、例えば、投射レンズ８の光軸Ｃｐに垂直な平面である。
　そのため、導光光学素子３０は、配光パターンを照射面９上に投影する機能を有していない。そして、前照灯モジュー１１１は、投射レンズ８を備えている。投射レンズ８は、配光パターンを照射面９上に投影する。
　つまり、導光光学素子３０は、配光制御素子４を含んだ構成をしている。また、導光投射光学素子３は、導光光学素子３０が投射レンズ８を含んだ構成をしている。
　投射レンズ８の焦点は、例えば、光軸Ｃｐの方向において、配光パターンの位置にある。つまり、配光パターンは共役面ＰＣ上に形成されている。これにより、投射レンズ８は、この配光パターンを照射面９上に投影することができる。
　なお、出射面３３０にパワーを持たせることができる。この場合には、出射面３３０と投射レンズ８とが、配光パターンを照射面９上に投影する。
　最後に、トロイダルレンズ面の拡散配光形成部３１２ａ，３１２ｂについて説明する。
　導光光学素子３０の配光制御面３１は、トロイダルレンズ面で形成されている。図２１では、Ｙ－Ｚ平面上で見て、配光制御面３１は、曲面形状をしている。このため、例えは、スポット配光形成部３１１または拡散配光形成部３１２は、Ｙ－Ｚ平面上で、集光機能を有している。
　このため、前照灯モジュール１１１は、光源１から出射された光を集光する集光光学素子２を備えていない。
　図２１に示す前照灯モジュール１１１では、スポット配光形成部３１１または拡散配光形成部３１２で集光された光は、共役面ＰＣで集光している。また、図２１に示す前照灯モジュール１１１では、スポット配光形成部３１１または拡散配光形成部３１２で集光された光は、稜線部３２１で集光している。また、図２１に示す前照灯モジュール１１１では、スポット配光形成部３１１または拡散配光形成部３１２で集光された光は、投射レンズ８の光軸Ｃｐ上で集光している。
実施の形態３．
　図１７は、前照灯モジュール１００，１０２，１１０，１１１を実装した前照灯装置１０の構成を示した構成図である。上述の実施の形態では、前照灯モジュール１００，１０２，１１０，１１１の実施の形態を説明した。図１７では、一例として、前照灯モジュール１００を搭載した例を示している。
　例えば、図１７に示された３つの前照灯モジュール１００の全部又は一部を、前照灯モジュール１０２，１１０，１１１に置きかえることができる。
　前照灯装置１０は、筐体９７を備える。また、前照灯装置１０は、カバー９６を備えることができる。
　筐体９７は、前照灯モジュール１００を保持している。
　筐体９７は、例えば、車体の内部に配置されている。
　筐体９７の内部には、前照灯モジュール１００が収められている。図１７では、例として、３個の前照灯モジュール１００が収められている。なお、前照灯モジュール１００の個数は、３個に限定されない。前照灯モジュール１００の個数は、１個または２個でも良く、４個以上でも良い。
　前照灯モジュール１００は、例えば、筐体９７の内部に、Ｘ軸方向に並べて配置されている。なお、前照灯モジュール１００の並べ方は、Ｘ軸方向に並べる方法に限らない。デザイン又は機能等を考慮して、前照灯モジュール１００をＹ軸方向又はＺ軸方向にずらして配置しても良い。
　また、図１７では、筐体９７の内部に前照灯モジュール１００を収めている。しかし、筐体９７は、箱形状である必要はない。筐体９７は、フレーム等で構成されており、そのフレームに前照灯モジュール１００が固定される構成を採用しても良い。なぜなら、四輪の自動車等の場合には、筐体９７は車体の内部に配置されているからである。このフレーム等は、車体を構成する部品であってもよい。この場合には、筐体９７は車体を構成する一部となる。つまり、筐体９７は筐体部となる。
　自動二輪車の場合には、筐体９７は、ハンドルの近くに配置されている。四輪の自動車の場合には、筐体９７は、車体の内部に配置されている。
　カバー９６は、前照灯モジュール１００から出射された光を透過する。そして、カバー９６を透過した光は、車両の前方に出射される。カバー９６は透明な材料で作製されている。
　カバー９６は、車体の表面部分に配置されて、車体の外部に表れている。
　カバー９６は、筐体９７の＋Ｚ軸方向に配置されている。
　前照灯モジュール１００から出射された光は、カバー９６を透過して、車両の前方（＋Ｚ軸方向）に出射される。図１７では、カバー９６から出射された光は、隣り合う前照灯モジュール１００から出射された光と重なり合って、１つの配光パターンを形成している。
　カバー９６は、前照灯モジュール１００を風雨又は塵埃等から守るために設けられている。しかし、投射レンズ８が前照灯モジュール１００の内部の部品を風雨又は塵埃等から守る構造の場合には、特にカバー９６を設ける必要はない。
　以上で説明したように、複数の前照灯モジュール１００を備える場合には、前照灯装置１０は、前照灯モジュール１００の集合体である。また、１個の前照灯モジュール１００を備える場合には、前照灯装置１０は、前照灯モジュール１００と等しくなる。つまり、前照灯モジュール１００が前照灯装置１０である。または、前照灯装置１０は、１個の前照灯モジュール１００にカバー９６または筐体９７などを取り付けた構成となる。
　なお、上述の各実施の形態においては、「平行」または「垂直」などの部品間の位置関係又は部品の形状を示す用語を用いている場合がある。これらは、製造上の公差や組立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含む。このため、請求の範囲に部品間の位置関係または部品の形状を示す記載した場合には、これらの記載は、製造上の公差又は組立て上のばらつき等を考慮した範囲を含む。
　また、以上のように本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限るものではない。
＜付記＞
　以下の内容を付記として記載する。
＜付記１＞
　光を出射する光源と、
　前記光源から出射された光を集光光に変換する集光光学素子と、
　前記集光光の焦点位置を変更する配光制御素子と、
　前記配光制御素子から出射した光を投射する投射光学素子と
を備え、
　前記配光制御素子は、前記投射光学素子の光軸に垂直な面であって、前記投射光学素子の前側の焦点位置にある面上に前記投射光学素子が投射する配光パターンの配光分布を形成し、前記配光パターンの中に高光度領域を形成する第１の配光形成部及び前記配光パターンの中に、前記高光度領域よりも低い光度の低光度領域を形成する第２の配光形成部を備える前照灯モジュール。
＜付記２＞
　前記第１の配光形成部は、前記集光光学素子の光軸上に配置される付記１に記載の前照灯モジュール。
＜付記３＞
　前記第１の配光形成部は、前記第２の配光形成部よりも大きいパワーを有する付記１又は２に記載の前照灯モジュール。
＜付記４＞
　前記配光制御素子から出射した光を反射する反射面を備え、
　前記投射光学素子の光軸方向において、前記反射面の前記投射光学素子側の端部は、前記面上に位置する付記１から３のいずれか１項に記載の前照灯モジュール。
＜付記５＞
　付記１から４のいずれか１項に記載の前照灯モジュールを備えた前照灯装置。
　１０　前照灯装置、　１００，１０１，１０２，１１０，１１１　前照灯モジュール、　１，６　光源、１１，６１　発光面、　２，７　集光光学素子、　２１１，２１２　入射面、　２２　反射面、　２３１，２３２　出射面、　３　導光投射光学素子、　３０　導光光学素子、　３１　配光制御面３１１　スポット配光形成部　３１２，３１２ａ，３１２ｂ　拡散配光形成部、　３２　反射面、　３２１　稜線部、　３３，３３０　出射面、　４，４０　配光制御素子、　４１　スポット配光形成部４１、　４２，４２ａ，４２ｂ　拡散配光形成部、　４３　出射面、　４４　段差、　５　遮光板、　５１，５１ａ，５１ｂ　辺、　８　投射レンズ、　９　照射面、　９１　カットオフライン、　９２　カットオフラインの下側の領域、　９３　高照度領域、　９６　カバー、　９７　筐体、　ａ，ｂ，ｆ　角度、　Ｃ，Ｃｐ，Ｃｓ，Ｃ１，Ｃ２　光軸、　Ｌ１，Ｌ２　光束、　ｍ１，ｍ２，ｍ３，ｍ４　垂線、　ＰＨ，ＰＷ　集光位置、　ＰＣ　共役面、　Ｒ１　光線、　Ｓ１，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ６　入射角、　Ｓ２，Ｓ５，　反射角、　Ｓｏｕｔ，Ｓｏｕｔ１，Ｓｏｕｔ２　出射角。

Claims (15)

  1. 　光を出射する光源と、
    　入射した前記光の発散角を変更することで配光パターンを形成する配光制御素子と、
    　前記配光パターンを投影する投射光学素子と
    を備え、
    　前記配光制御素子は、前記配光パターンの中に高光度領域を形成する第１の配光形成部と前記配光パターンの中に前記高光度領域よりも低い光度の低光度領域を形成する第２の配光形成部とを備える前照灯モジュール。
  2. 　前記第１の配光形成部は、前記光源の光軸上に配置される請求項１に記載の前照灯モジュール。
  3. 　前記第２の配光形成部は、前記光源の光軸に対して前記第１の配光形成部よりも外側に配置される請求項２に記載の前照灯モジュール。
  4. 　前記光源から出射された光を集光光に変換する集光光学素子を備え、
    　前記第１の配光形成部は、前記集光光学素子の第２の光軸上に配置される請求項１に記載の前照灯モジュール。
  5. 　前記第２の配光形成部は、前記集光光学素子の光軸に対して前記第１の配光形成部よりも外側に配置される請求項４に記載の前照灯モジュール。
  6. 　前記第１の配光形成部は、前記光源から出射された中心光線を透過する請求項１に記載の前照灯モジュール。
  7. 　前記第２の配光形成部は、前記中心光線に対して前記第１の配光形成部よりも外側に配置される請求項６に記載の前照灯モジュール。
  8. 　前記第１の配光形成部は、前記第２の配光形成部よりも大きいパワーを有する請求項１から７のいずれか１項に記載の前照灯モジュール。
  9. 　前記配光パターンは、前記投射光学素子の焦点位置にある面上に形成される請求項１から８のいずれか１項に記載の前照灯モジュール。
  10. 　前記面は、前記投射光学素子の光軸に垂直である請求項９に記載の前照灯モジュール。
  11. 　前記第１の配光形成部から出射した光は、前記面上で集光する請求項９又は１０に記載の前照灯モジュール。
  12. 　前記配光制御素子から出射した光を反射する反射面を備え、
    　前記投射光学素子の光軸方向において、前記反射面の前記投射光学素子側の端部は、前記面上に位置する請求項９又は１０に記載の前照灯モジュール。
  13. 　前記配光制御素子および前記反射面を含む導光光学素子を備える請求項１２に記載の前照灯モジュール。
  14. 　前記導光素子は、前記投射光学素子を含む請求項１３に記載の前照灯モジュール。
  15. 　請求項１から１４のいずれか１項に記載の前照灯モジュールを備えた前照灯装置。
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