JP6409259B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

この発明は、半導体型光源からの光（直射光）を、レンズに入射させてかつそのレンズから所定の配光パターンとして照射するレンズ直射型の車両用灯具に関するものである。特に、この発明は、レンズの色収差による分光色を消すことができる車両用灯具に関するものである。

レンズの色収差による分光色を消す車両用灯具は、従来からある（たとえば、特許文献１、特許文献２、特許文献３）。以下、従来の車両用灯具について説明する。

特許文献１の車両用灯具は、プロジェクタ型の車両用照明灯具であって、リフレクタの反射面における前部領域を切り欠いて、色収差の発生原因となる、投影レンズの下端縁近傍領域に入射する光を除去することができる。この結果、基本配光パターンのカットオフラインの上方近傍に分光色が現れないようにすることができるものである。

また、特許文献２の車両用灯具は、プロジェクタ型の車両用前照灯であって、投影レンズの前方側表面の上部領域および下部領域を、凹凸状に形成された鉛直断面形状で略水平方向に延びる複数のレンズ素子からなる上下方向拡散部として構成する。これにより、上部領域および下部領域から出射する光を上下方向に拡散させて、リフレクタからの反射光が投影レンズを透過する際に生じる分光現象に起因してカットオフラインの上方近傍に現れる分光色を目立たなくするものである。

さらに、特許文献３の車両用灯具は、プロジェクタ型の前照灯であって、凸レンズの上方部の焦点を中央部に比して短焦点とし、凸レンズの下方部の焦点を中央部に比して長焦点とする。これにより、レンズ上方部に入射した光は、水平な赤色光と僅かに下向きの青色光とに分光し、レンズ下方部に入射した光は、水平な青色光と僅かに下向きの赤色光とに分光する。このために、カットラインは、赤色光と青色光とが重なり合い、感覚的に分光を打消し合って有色の色彩を感じさせないものである。

特開２０１１−２４３４７４号公報 特開２００７−２６５８６４号公報 特開平１−１８６７０１号公報

ところが、特許文献１の車両用灯具は、色収差の発生原因となる、投影レンズの下端縁近傍領域に入射する光を除去するために、リフレクタの反射面における前部領域を切り欠くものである。このために、前部領域を切り欠いたことにより不足する光を、第２リフレクタおよび第２投影レンズで補うものである。この結果、構造が複雑となる。しかも、第２リフレクタおよび第２投影レンズにおいて新たな分光色が現れる場合がある。すなわち、分光色が現れないようにすることが難しい。

また、特許文献２の車両用灯具は、プロジェクタ型であるから、光源からの光をリフレクタで反射させ、その反射光を投影レンズに入射させるものである。このために、リフレクタからの反射光を、投影レンズの前方側表面の上部領域および下部領域の上下方向拡散部により、設計通りに、上部領域および下部領域から上下方向に拡散させて出射させることが難しい。すなわち、設計通りに、分光色を目立たなくすることが難しい。しかも、投影レンズの前方側表面の上部領域および下部領域を上下方向拡散部として構成するものであるから、投影レンズの前方側表面の見栄え上問題がある。

さらに、特許文献３の車両用灯具は、前記の特許文献２の車両用灯具と同様に、プロジェクタ型であるから、光源バルブからの光を反射鏡で反射させ、その反射光を凸レンズに入射させるものである。このために、反射鏡からの反射光であって、レンズ上方部に入射した光を設計通りに水平な赤色光と僅かに下向きの青色光とに分光し、かつ、レンズ下方部に入射した光を設計通りに水平な青色光と僅かに下向きの赤色光とに分光することが難しい。すなわち、設計通りに、赤色光と青色光とが重なり合い、感覚的に分光を打消し合って有色の色彩を感じさせないようにすることが難しい。

この発明が解決しようとする課題は、プロジェクタ型の従来の車両用灯具では、レンズの色収差による分光色を確実に目立たなくすることが難しい。しかも、構造が複雑となり、見栄え上問題がある、という点にある。

この発明（請求項１にかかる発明）は、半導体型光源と、半導体型光源からの光を直接入射して所定の配光パターンとして出射させるレンズと、を備え、レンズが、入射面と、出射面と、から構成されていて、入射面もしくは出射面のいずれか一方が、上下に少なくとも２つに区画されていて、上の区画面を有する上のレンズ部が、第１部分配光パターンを形成し、下の区画面を有する下のレンズ部が、第１部分配光パターンと重なる第２部分配光パターンを形成し、上のレンズ部の上部が、第１部分配光パターンの上縁の部分を形成し、下のレンズ部の上部が、第１部分配光パターンの上縁の部分と重なる第２部分配光パターンの上縁の部分を形成し、あるいは、上のレンズ部の下端が、第１部分配光パターンの下縁の部分を形成し、下のレンズ部の下端が、第１部分配光パターンの下縁の部分と重なる第２部分配光パターンの下縁の部分を形成し、半導体型光源が、青色の光を放射するチップと、チップを覆う黄色の蛍光体と、から構成されていて、上下幅が第１部分配光パターンの上下幅より小さい第２部分配光パターンの上縁が、第１部分配光パターンの上縁よりも上に位置し、あるいは、上下幅が第２部分配光パターンの上下幅より小さい第１部分配光パターンの下縁が、第２部分配光パターンの下縁よりも下に位置する、ことを特徴とする。

この発明（請求項２にかかる発明）は、少なくとも２つ以上の区画面同士が、交差線を介して隣り合う、ことを特徴とする。

この発明（請求項３にかかる発明）は、半導体型光源と、半導体型光源からの光を直接入射してカットオフラインを有する所定の配光パターンとして出射させるレンズと、を備え、レンズが、入射面と、出射面と、から構成されていて、入射面が、レンズの基準光軸に対して下において上下に２つに区画されていて、上の入射面を有する上のレンズ部が、第１部分配光パターンを形成し、下の入射面を有する下のレンズ部が、上下幅が第１部分配光パターンの上下幅よりも小さく、第１部分配光パターンと重なる第２部分配光パターンを形成し、上のレンズ部の上部が、第１部分配光パターンの上縁のカットオフラインを有する部分を形成し、下のレンズ部の上部が、第１部分配光パターンの上縁のカットオフラインを有する部分と重なる第２部分配光パターンの上縁のカットオフラインを有する部分を形成し、半導体型光源が、青色の光を放射するチップと、チップを覆う黄色の蛍光体と、から構成されていて、第２部分配光パターンの上縁が、第１部分配光パターンの上縁よりも上に位置する、ことを特徴とする。

この発明（請求項４にかかる発明）は、上の入射面と下の入射面とが、交差線を介して隣り合う、ことを特徴とする。

この発明の車両用灯具は、レンズ直射型であるから、半導体型光源からの光を、レンズに直接入射させてかつそのレンズから所定の配光パターンとして出射（照射）させるものである。このために、設計通りに、下のレンズ部の上部が、第１部分配光パターンの上縁と重なる第２部分配光パターンの上縁を形成することができ、あるいは、下のレンズ部の下端が、第１部分配光パターンの下縁と重なる第２部分配光パターンの下縁を形成することができる。これにより、設計通りに、上のレンズ部の上部により形成される第１部分配光パターンの上縁における分光色と、下のレンズ部の上部により形成される第２部分配光パターンの上縁における分光色とが、混合して効率良く分光色を消すことができる。あるいは、設計通りに、上のレンズ部の下端により形成される第１部分配光パターンの下縁における分光色と、下のレンズ部の下端により形成される第２部分配光パターンの下縁における分光色とが、混合して効率良く分光色を目立たなくすることができる。

しかも、この発明の車両用灯具は、第２リフレクタおよび第２投影レンズを設ける必要がないので、構造が複雑となるようなことがない。その上、レンズの前方側表面に上下方向拡散部を設ける必要がないので、レンズの前方側表面の見栄え上問題となるようなことがない。

図１は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態１を示すランプユニットの概略側面図である。 図２は、コーナリングランプ配光パターンを示す説明図である。 図３は、上のレンズ部における半導体型光源の発光面の像を示す説明図である。 図４は、下のレンズ部における半導体型光源の発光面の像を示す説明図である。 図５は、コーナリングランプ配光パターンの等光度曲線を示す説明図である。 図６は、第１部分配光パターンの上縁のカットオフラインおよび第２部分配光パターンの上縁のカットオフラインにおける分光現象を示す説明図である。 図７は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態２を示す第１部分配光パターンの上縁のカットオフラインおよび第２部分配光パターンの上縁のカットオフラインにおける分光現象の説明図である。 図８は、半導体型光源の概略正面図である。 図９は、図８におけるＩＸ−ＩＸ線概略断面図である。 図１０は、コーナリングランプ配光パターンを示す説明図である。

以下、この発明にかかる車両用灯具の実施形態（実施例）の２例について図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。図２〜図７、図１０において、符号「ＨＬ−ＨＲ」は、スクリーンの左右の水平線を示す。また、図５(Ａ)、(Ｂ)、（Ｃ）は、コンピュータシミュレーションにより作図されたスクリーン上の配光パターンを簡略化して示す等光度曲線の説明図である。この等光度曲線の説明図において、中央の等光度曲線は、高光度を示し、外側の等光度曲線は、低光度を示す。この明細書、別紙の特許請求の範囲において、前、後、上、下、左、右は、この発明にかかる車両用灯具を車両に搭載した際の前、後、上、下、左、右である。

（実施形態１の構成の説明）
図１〜図６は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態１を示す。以下、この実施形態１にかかる車両用灯具の構成について説明する。図中、符号１は、この実施形態１にかかる車両用灯具（たとえば、コーナリングランプなど）である。前記車両用灯具１は、車両（図示せず）の前部の左右両端部に搭載されている。以下、車両の前部の右側に搭載される右側の前記車両用灯具１の構成について説明する。なお、車両の前部の左側に搭載される左側の前記車両用灯具の構成は、この実施形態の前記車両用灯具１の構成とほぼ同一であるから説明を省略する。

（ランプユニットの説明）
前記車両用灯具１は、ランプハウジング（図示せず）と、ランプレンズ（図示せず）と、半導体型光源２と、レンズ３と、ヒートシンク部材（図示せず）と、取付部材（図示せず）と、を備えるものである。

前記半導体型光源２および前記レンズ３および前記ヒートシンク部材および前記取付部材は、ランプユニットを構成する。前記ランプハウジングおよび前記ランプレンズは、灯室（図示せず）を画成する。前記ランプユニットは、前記灯室内に配置されていて、かつ、上下方向用光軸調整機構（図示せず）および左右方向用光軸調整機構（図示せず）を介して前記ランプハウジングに取り付けられている。なお、前記灯室内には、前記ランプユニット以外のランプユニット、たとえば、ロービーム用ヘッドランプ、ハイビーム用ヘッドランプ、フォグランプ、ローハイ用ヘッドランプ、ターンシグナルランプ、クリアランスランプ、デイタイムランニングランプなどが配置されている場合がある。

（半導体型光源２の説明）
前記半導体型光源２は、図１に示すように、この例では、たとえば、ＬＥＤ、ＯＥＬまたはＯＬＥＤ（有機ＥＬ）、ＬＤ（半導体レーザー、レーザーダイオード、ダイオードレーザー）などの自発光半導体型光源である。前記半導体型光源２は、発光チップ（ＬＥＤチップ）２０を封止樹脂部材で封止したパッケージ（ＬＥＤパッケージ）から構成されている。前記パッケージは、基板（図示せず）に実装されている。前記基板に取り付けられているコネクタ（図示せず）を介して前記発光チップ２０には、電源（バッテリー）からの電流が供給される。前記半導体型光源２は、前記ヒートシンク部材に取り付けられている。

前記発光チップ２０は、平面矩形形状（平面長方形状）をなす。すなわち、４個の正方形のチップをＸ軸（図８参照）の方向（水平方向）に配列してなるものである。なお、２個もしくは３個もしくは５個以上の正方形のチップ、あるいは、１個の長方形のチップ、あるいは、１個の正方形のチップ、を使用しても良い。前記発光チップ２０の正面この例では長方形の正面が発光面２１をなす。前記発光面２１は、基準光軸（前記車両用灯具１の基準光軸、前記レンズ３の基準光軸、基準軸）Ｚの前側に向いている。前記発光チップ２０の前記発光面２１の中心Ｏは、前記レンズ３の基準焦点Ｆもしくはその近傍に位置し、かつ、前記基準光軸Ｚ上もしくはその近傍に位置する。

図１（および図８）において、Ｘ、Ｙ、Ｚは、直交座標（Ｘ−Ｙ−Ｚ直交座標系）を構成する。Ｘ軸は、前記発光チップ２０の前記発光面２１の中心Ｏを通る左右方向の水平軸である。また、Ｙ軸は、前記発光チップ２０の前記発光面２１の中心Ｏを通る上下方向の鉛直軸である。さらに、Ｚ軸は、前記発光チップ２０の前記発光面２１の中心Ｏを通る法線（垂線）、すなわち、前記Ｘ軸および前記Ｙ軸と直交する前後方向の軸（前記基準光軸Ｚ）である。

（レンズ３の説明）
前記レンズ３は、図１に示すように、入射面３０と、出射面３１と、から構成されている。前記レンズ３の前記入射面３０および前記出射面３１は、半導体型光源２の発光面２１からの光Ｌ１Ｕ、Ｌ１Ｃ、Ｌ１Ｄ、Ｌ２Ｕ、Ｌ２Ｄ（図１（Ａ）参照）を配光制御して所定の配光パターン、図２（Ｃ）、図５（Ｃ）に示すコーナリングランプ用配光パターンＣＰを形成するものである。前記の配光制御は、所定の波長の光、この例では、波長５５５ｎｍの黄緑色光ＹＧに基づいて設計されている。このために、前記レンズ３からの出射光は、前記レンズ３の色収差により、図１、図６に示すように、前記黄緑色光ＹＧに対して、青色光Ｂや赤色光Ｒなどの有色光が分光する。ここで、前記レンズ３の前記基準光軸Ｚから上側の部分からの出射光は、黄緑色光ＹＧに対して赤色光Ｒが上向きでかつ青色光Ｂが下向きで出射する。一方、前記レンズ３の前記基準光軸Ｚから下側の部分からの出射光は、黄緑色光ＹＧに対して赤色光Ｒが下向きでかつ青色光Ｂが上向きで出射する。

前記分光幅（前記黄緑色光ＹＧに対して、前記青色光Ｂと前記赤色光Ｒとの間の幅）は、前記レンズ３の前記基準光軸Ｚを含む部分および前記基準光軸Ｚの近傍の部分において最小幅であり、前記基準光軸Ｚから前記レンズ３の上縁および下縁に行くに従って徐々に大きくなり、前記レンズ３の上縁と下縁とにおいて最大幅となる。

前記入射面３０は、前記レンズ３の前記基準光軸Ｚに対して下において２つに区画されている。このために、上の入射面３０Ｕの上下幅は、下の入射面３０Ｄの上下幅より大きい（広い）。前記上の入射面３０Ｕと前記下の入射面３０Ｄとは、交差線３２を介して隣り合う。すなわち、前記上の入射面３０Ｕと前記下の入射面３０Ｄとは、調整された面であってトリム面（折れ面）から構成されている。前記上の入射面３０Ｕは、前記入射面３０の上縁から前記交差線３２まで連続して設けられている。一方、前記下の入射面３０Ｄは、前記入射面３０の下縁から前記交差線３２まで連続して設けられている。一方、前記出射面３１は、ひとつの面からなる。このために、前記出射面３１は、前記交差線３２を介して前記上の入射面３０Ｕと前記下の入射面３０Ｄとのように、明確に区画されていない。

前記上の入射面３０Ｕを有する上のレンズ部３Ｕは、図２（Ａ）、図５（Ａ）に示す第１部分配光パターンＰ１を形成する。一方、前記下の入射面３０Ｄを有する下のレンズ部３Ｄは、図２（Ｂ）、図５（Ｂ）に示す第２部分配光パターンＰ２を形成する。

前記下の入射面３０Ｄの上下幅は、前記上の入射面３０Ｕの上下幅より小さい（狭い）ので、前記第２部分配光パターンＰ２の上下幅は、前記第１部分配光パターンＰ１の上下幅よりも小さい（狭い）。しかも、前記第２部分配光パターンＰ２は、前記第１部分配光パターンＰ１と重なる。すなわち、前記第１部分配光パターンＰ１と前記第２部分配光パターンＰ２とは、合成（重畳）して、前記コーナリングランプ用配光パターンＣＰを形成する。

前記上のレンズ部３Ｕの上部（前記レンズ３の上端近傍部）は、半導体型光源２の発光面２１からの光Ｌ１Ｕ（図１（Ａ）参照）により、前記第１部分配光パターンＰ１の上縁の部分（図２（Ａ）中の破線で囲まれている部分）であってカットオフラインＣＬ１を有する部分Ｐ１Ｕを形成する。前記カットオフラインＣＬ１は、図６（Ａ）に示すように、スクリーンの左右の水平線ＨＬ−ＨＲよりも、下に約１°に位置する。

前記上のレンズ部３Ｕの中部（前記基準光軸Ｚを含む部分および前記基準光軸Ｚ近傍の部分）は、半導体型光源２の発光面２１からの光Ｌ１Ｃ（図１（Ａ）参照）により、前記第１部分配光パターンＰ１の中間の部分（図２（Ａ）中の破線で囲まれている部分）Ｐ１Ｃを形成する。

前記上のレンズ部３Ｕの下端（前記交差線３２を含む部分および前記交差線３２より上の近傍の部分）は、半導体型光源２の発光面２１からの光Ｌ１Ｄ（図１（Ａ）参照）により、前記第１部分配光パターンＰ１の下縁の部分（図２（Ａ）中の破線で囲まれている部分）Ｐ１Ｄを形成する。

前記下のレンズ部３Ｄの上部（前記交差線３２を含む部分および前記交差線３２より下の近傍の部分）は、半導体型光源２の発光面２１からの光Ｌ２Ｕ（図１（Ａ）参照）により、前記第２部分配光パターンＰ２の上縁の部分（図２（Ｂ）中の破線で囲まれている部分）であってカットオフラインＣＬ２を有する部分Ｐ２Ｕを形成する。前記カットオフラインＣＬ２は、図６（Ｂ）に示すように、スクリーンの左右の水平線ＨＬ−ＨＲよりも、下に約１°に位置する。

前記下のレンズ部３Ｄの下端（前記レンズ３の下端もしくは下縁の部分）は、半導体型光源２の発光面２１からの光Ｌ２Ｄ（図１（Ａ）参照）により、前記第２部分配光パターンＰ２の下縁の部分（図２（Ｂ）中の破線で囲まれている部分）Ｐ２Ｄを形成する。

前記第１部分配光パターンＰ１と前記第２部分配光パターンＰ２とは、重なり合って前記コーナリングランプ用配光パターンＣＰを形成する。このとき、前記第１部分配光パターンＰ１の上縁の部分と、前記第２部分配光パターンＰ２の上縁の部分とは、重なり合う。この結果、前記コーナリングランプ用配光パターンＣＰの上縁の部分には、カットオフラインＣＬを有する。

前記上のレンズ部３Ｕの上部からは、図３（Ａ）に示す前記発光面２１の像Ｉ１Ｕが前記第１部分配光パターンＰ１の上縁の部分Ｐ１Ｕに照射される。前記上のレンズ部３Ｕの中部からは、図３（Ｂ）に示す前記発光面２１の像Ｉ１Ｃが前記第１部分配光パターンＰ１の中間の部分Ｐ１Ｃに照射される。前記上のレンズ部３Ｕの下端からは、図３（Ｃ）に示す前記発光面２１の像Ｉ１Ｄが前記第１部分配光パターンＰ１の下縁の部分Ｐ１Ｄに照射される。

前記上のレンズ部３Ｕの上部から照射される前記像Ｉ１Ｕの上下幅は、前記上のレンズ部３Ｕの中部から照射される前記像Ｉ１Ｃの上下幅および前記上のレンズ３Ｕの下端から照射される前記像Ｉ１Ｄの上下幅よりも小さい（狭い）。前記上のレンズ部３Ｕの中部から照射される前記像Ｉ１Ｃの上下幅は、前記上のレンズ部３Ｕの上部から照射される前記像Ｉ１Ｕの上下幅および前記上のレンズ３Ｕの下端から照射される前記像Ｉ１Ｄの上下幅よりも大きい（広い）。

前記上のレンズ部３Ｕから照射される前記第１部分配光パターンＰ１は、前記像Ｉ１Ｕ、Ｉ１Ｃ、Ｉ１Ｄに基づいて、図５（Ａ）に示すように、前記カットオフラインＣＬ１を有する上縁の部分Ｐ１Ｕの光度（照度）が高く、中間の部分Ｐ１Ｃから下縁の部分Ｐ１Ｄにかけての光度（照度）が徐々に低くなるように配光制御されている。すなわち、前記第１部分配光パターンＰ１の光度（照度）は、前記像Ｉ１Ｕ、Ｉ１Ｃ、Ｉ１Ｄに基づいて、図５（Ａ）に示すように、上縁の部分Ｐ１Ｕから中間の部分Ｐ１Ｃを経て下縁の部分Ｐ１Ｄにかけて徐々に低くなるように変化（グラデーション）するように配光制御されている。

前記下のレンズ部３Ｄの上部からは、図４（Ａ）に示す前記発光面２１の像Ｉ２Ｕが前記第２部分配光パターンＰ２の上縁の部分Ｐ２Ｕに照射される。前記下のレンズ部３Ｄの下端からは、図４（Ｂ）に示す前記発光面２１の像Ｉ２Ｄが前記第２部分配光パターンＰ２の下縁の部分Ｐ２Ｄに照射される。

前記下のレンズ部３Ｄの上部から照射される前記像Ｉ２Ｕの上下幅は、前記下のレンズ部３Ｄの下端から照射される前記像Ｉ２Ｄの上下幅よりも大きい（広い）。前記下のレンズ部３Ｄから照射される前記第２部分配光パターンＰ２は、前記像Ｉ２Ｕ、Ｉ２Ｄに基づいて、図５（Ｂ）に示すように、前記カットオフラインＣＬ２を有する上縁の部分Ｐ２Ｕの光度（照度）が高く、下縁の部分Ｐ２Ｄの光度（照度）が徐々に低くなるように配光制御されている。すなわち、前記第２部分配光パターンＰ２の光度（照度）は、前記像Ｉ２Ｕ、Ｉ２Ｄに基づいて、図５（Ｂ）に示すように、上縁の部分Ｐ２Ｕから中間の部分を経て下縁の部分Ｐ２Ｄにかけて徐々に低くなるように変化（グラデーション）するように配光制御されている。

この結果、前記第１部分配光パターンＰ１と前記第２部分配光パターンＰ２とを合成（重畳）してなる前記コーナリングランプ用配光パターンＣＰは、図５（Ｃ）に示すように、前記カットオフラインＣＬを有する上縁の部分の光度（照度）が高く、中間の部分から下縁の部分にかけての光度（照度）が徐々に低くなる。すなわち、前記コーナリングランプ用配光パターンＣＰの光度（照度）は、図５（Ｃ）に示すように、上縁の部分から中間の部分を経て下縁の部分にかけて徐々に低くなるように変化（グラデーション）する。

（実施形態１の作用の説明）
この実施形態１にかかる車両用灯具１は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。

半導体型光源２を点灯する。すると、半導体型光源２の発光面２１からの光Ｌ１Ｕ、Ｌ１Ｃ、Ｌ１Ｄ、Ｌ２Ｕ、Ｌ２Ｄは、レンズ３の入射面３０からレンズ３中に屈折して入射する。このとき、入射光は、入射面３０において配光制御される。その入射光は、レンズ３の出射面３１から外部に屈折して出射する。このとき、出射光は、出射面３１において配光制御される。その出射光は、コーナリングランプ用配光パターンＣＰとして車両の前方の側方（この例では、右側方）に照射される。

ここで、発光面２１からの光Ｌ１Ｕは、上のレンズ部３Ｕの上の入射面３０Ｕの上部から入射してかつ上のレンズ部３Ｕの出射面３１の上部から、図３（Ａ）に示す像Ｉ１Ｕとして、出射する。このとき、この出射光は、図１（Ａ）に示すように、レンズ３の色収差による分光色として出射する。すなわち、黄緑色光ＹＧに対して赤色光Ｒが上向きでかつ青色光Ｂが下向きで出射する。この出射光の分光幅Ｗ１は、大きい（広い）。この出射光は、図２（Ａ）、図５（Ａ）に示す第１部分配光パターンＰ１のカットオフラインＣＬ１を有する上縁の部分Ｐ１Ｕを形成する。

また、発光面２１からの光Ｌ１Ｃは、上のレンズ部３Ｕの上の入射面３０Ｕの中部から入射してかつ上のレンズ部３Ｕの出射面３１の中部（基準光軸Ｚ近傍部）から、図３（Ｂ）に示す像Ｉ１Ｃとして、出射する。このとき、この出射光は、図１（Ａ）に示すように、レンズ３の色収差による分光色として出射する。すなわち、黄緑色光ＹＧに対して赤色光Ｒが上向きでかつ青色光Ｂが下向きで出射する。この出射光の分光幅は、小さい（狭い）。この出射光は、図２（Ａ）、図５（Ａ）に示す第１部分配光パターンＰ１の中間の部分Ｐ１Ｃを形成する。

さらに、発光面２１からの光Ｌ１Ｄは、上のレンズ部３Ｕの上の入射面３０Ｕの下端から入射してかつ上のレンズ部３Ｕの出射面３１の基準光軸Ｚより下方の部分から、図３（Ｃ）に示す像Ｉ１Ｄとして、出射する。このとき、この出射光は、図１（Ａ）に示すように、レンズ３の色収差による分光色として出射する。すなわち、黄緑色光ＹＧに対して赤色光Ｒが上向きでかつ青色光Ｂが下向きで出射する。この出射光の分光幅は、上のレンズ部３Ｕの中部からの出射光の分光幅より大きく（広く）、かつ、上のレンズ部３Ｕの上部からの出射光の分光幅Ｗ１より小さい（狭い）。この出射光は、図２（Ａ）、図５（Ａ）に示す第１部分配光パターンＰ１の下縁の部分Ｐ１Ｄを形成する。

一方、発光面２１からの光Ｌ２Ｕは、下のレンズ部３Ｄの下の入射面３０Ｄの上部から入射してかつ下のレンズ部３Ｄの出射面３１の基準光軸Ｚより下方の部分であって光Ｌ１Ｄの出射部分より上方の部分から、図４（Ａ）に示す像Ｉ２Ｕとして、出射する。このとき、この出射光は、図１（Ａ）に示すように、レンズ３の色収差による分光色として出射する。すなわち、黄緑色光ＹＧに対して赤色光Ｒが下向きでかつ青色光Ｂが上向きで出射する。この出射光の分光幅Ｗ２は、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、上のレンズ部３Ｕの上部からの出射光の分光幅Ｗ１より小さい（狭い）。この出射光は、図２（Ｂ）、図５（Ｂ）に示す第２部分配光パターンＰ２のカットオフラインＣＬ２を有する上縁の部分Ｐ２Ｕを形成する。

また、発光面２１からの光Ｌ２Ｄは、下のレンズ部３Ｄの下の入射面３０Ｄの下端から入射してかつ下のレンズ部３Ｄの出射面３１の下部から、図４（Ｂ）に示す像Ｉ２Ｄとして、出射する。このとき、この出射光は、図１（Ａ）に示すように、レンズ３の色収差による分光色として出射する。すなわち、黄緑色光ＹＧに対して赤色光Ｒが下向きでかつ青色光Ｂが上向きで出射する。この出射光の分光幅は、下のレンズ部３Ｄの上部からの出射光の分光幅Ｗ２より大きい。この出射光は、図２（Ｂ）、図５（Ｂ）に示す第２部分配光パターンＰ２の下縁の部分Ｐ２Ｄを形成する。

上のレンズ部３Ｕから照射された第１部分配光パターンＰ１と、下のレンズ部３Ｄから照射された第２部分配光パターンＰ２とは、合成されて、図２（Ｃ）、図５（Ｃ）に示すコーナリングランプ用配光パターンＣＰを形成する。コーナリングランプ用配光パターンＣＰの上縁の部分には、カットオフラインＣＬを有する。

このとき、上のレンズ部３Ｕの上部から分光されて出射された上向きの赤色光Ｒおよび下向きの青色光Ｂと、下のレンズ部３Ｄの上部から分光されて出射された下向きの赤色光Ｒおよび上向きの青色光Ｂとは、混合して目立たなくなる。すなわち、レンズ３の色収差による分光色が目立たなくなる。

（実施形態１の効果の説明）
この実施形態１にかかる車両用灯具１は、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。

この実施形態１にかかる車両用灯具１は、レンズ直射型であるから、半導体型光源２からの光ＬＵ、ＬＣ、ＬＤを、レンズ３に直接入射させてかつそのレンズ３からコーナリングランプ用配光パターンＣＰとして出射（照射）させるものである。このために、設計通りに、下のレンズ部３Ｄの下部が、第１部分配光パターンＰ１の上縁と重なる第２部分配光パターンＰ２の上縁を形成することができる。これにより、設計通りに、上のレンズ部３Ｕの上部により形成される第１部分配光パターンＰ１の上縁における分光色と、下のレンズ部３Ｄの下部により形成される第２部分配光パターンＰ２の上縁における分光色とが、混合して効率良く分光色を目立たなくすることができる。

すなわち、図６（Ａ）に示す第１部分配光パターンＰ１のカットオフラインＣＬ１（配光制御の設計基準となっている黄緑色光ＹＧ）よりも上の赤色光Ｒと、図６（Ｂ）に示す第２部分配光パターンＰ２のカットオフラインＣＬ２（配光制御の設計基準となっている黄緑色光ＹＧ）よりも上の青色光Ｂとは、混合して目立たなくなる。

また、図６（Ａ）に示す第１部分配光パターンＰ１のカットオフラインＣＬ１よりも下の青色光Ｂは、図６（Ｂ）に示す第２部分配光パターンＰ２のカットオフラインＣＬ２よりも下の赤色光ＲおよびカットオフラインＣＬ２よりも下方の出射光と混合して目立たなくなる。一方、図６（Ｂ）に示す第２部分配光パターンＰ２のカットオフラインＣＬ２よりも下の赤色光Ｒは、図６（Ａ）に示す第１部分配光パターンＰ１のカットオフラインＣＬ１よりも下の青色光ＢおよびカットオフラインＣＬ１よりも下方の出射光と混合して目立たなくなる。

この実施形態１にかかる車両用灯具１は、上の入射面３０Ｕと下の入射面３０Ｄとが交差線３２を介して隣り合うものであるから、レンズ３の入射面３０において段差がない。この結果、レンズ３の成形金型の構造が簡単となり、成形金型の耐久性が向上する。しかも、レンズ３を簡単に成形することができ、製造コストを安価にすることができる。

この実施形態１にかかる車両用灯具１は、図５（Ｃ）に示すように、コーナリングランプ用配光パターンＣＰのカットオフラインＣＬを有する上縁の部分の光度（照度）が高いので、遠方の視認性が向上する。これにより、交通安全に貢献することができる。

しかも、この実施形態１にかかる車両用灯具１は、図５（Ｃ）に示すように、コーナリングランプ用配光パターンＣＰのカットオフラインＣＬを有する上縁の部分の光度（照度）が高く、中間の部分から下縁の部分にかけての光度（照度）が徐々に低くなる。この結果、ドライバーから見て、コーナリングランプ用配光パターンＣＰの下縁の部分および外側（右側）の部分の明るさが徐々に変化（グラデーション）して暗くなるので、違和感がなく、視認性が向上するので、交通安全に貢献することができる。

この実施形態１にかかる車両用灯具１は、第１部分配光パターンＰ１の光度（照度）を、像Ｉ１Ｕ、Ｉ１Ｃ、Ｉ１Ｄに基づいて、図５（Ａ）に示すように、上縁の部分Ｐ１Ｕから中間の部分Ｐ１Ｃを経て下縁の部分Ｐ１Ｄにかけて徐々に低くなるように変化（グラデーション）するように配光制御しているものである。このために、コーナリングランプ用配光パターンＣＰの配光設計が容易である。

この実施形態１にかかる車両用灯具１は、レンズ３の出射面３１がひとつの面からなるので、出射面３１には交差線などがなく、見栄えが良い。

（実施形態２の構成の説明）
図７〜図１０は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態２を示す。以下、この実施形態２にかかる車両用灯具の構成について説明する。図中、図１〜図６と同符号は、同一のものを示す。

この実施形態２の車両用灯具は、図８、図９に示すように、青色の光を放射する発光チップ２０に黄色の蛍光体２２を覆うものである。このために、上のレンズ部３Ｕから照射される第１部分配光パターンＰ１のカットオフラインＣＬ１（配光制御の設計基準となっている黄緑色光ＹＧ）よりも上には、図７（Ａ）に示すように、黄色の蛍光体２２による黄色光（図１０（Ａ）中の破線を参照）ＹＥが強い。一方、下のレンズ部３Ｄから照射される第２部分配光パターンＰ２のカットオフラインＣＬ２（配光制御の設計基準となっている黄緑色光ＹＧ）よりも下には、図７（Ｂ）に示すように、黄色の蛍光体２２による黄色光ＹＥが強い。

また、第２部分配光パターンＰ２の下縁には、黄色の蛍光体２２による黄色光ＹＥ（図１０（Ｂ）中の破線を参照）がやや強い。一方、第１部分配光パターンＰ１の下縁は、拡散されているので、第１部分配光パターンＰ１の下縁の黄色光は、やや弱く目立たない。

この実施形態２の車両用灯具は、図１０に示すように、第２部分配光パターンＰ２の上縁のカットオフラインＣＬ２が第１部分配光パターンＰ１の上縁のカットオフラインＣＬ１よりも上に位置する。すなわち、第１部分配光パターンＰ１のカットオフラインＣＬ１とスクリーンの左右の水平線ＨＬ−ＨＲとの間の上下角度（上下幅）θ１°は、この例では図７（Ａ）に示すように約１°であり、第２部分配光パターンＰ２のカットオフラインＣＬ２とスクリーンの左右の水平線ＨＬ−ＨＲとの間の上下角度（上下幅）θ２°この例では図７（Ｂ）に示すように約０．８°よりも大きい。

（実施形態２の作用効果の説明）
この実施形態２の車両用灯具は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用効果について説明する。

半導体型光源２を点灯する。すると、上のレンズ部３Ｕから図１０（Ａ）に示すカットオフラインＣＬ１を有する第１部分配光パターンＰ１が照射される。また、下のレンズ部３Ｄから図１０（Ｂ）に示すカットオフラインＣＬ２を有する第２部分配光パターンＰ２が照射される。

そして、カットオフラインＣＬ１を有する第１部分配光パターンＰ１とカットオフラインＣＬ２を有する第２部分配光パターンＰ２とが合成されて、図１０（Ｃ）に示すコーナリングランプ用配光パターンＣＰが形成される。このとき、第２部分配光パターンＰ２のカットオフラインＣＬ２が第１部分配光パターンＰ１のカットオフラインＣＬ１よりも上に位置する。このために、第１部分配光パターンＰ１の黄色光ＹＥは、第２部分配光パターンＰ２のカットオフラインＣＬ２よりも上の青色光Ｂと混合して、目立たなくなる。一方、第２部分配光パターンＰ２の黄色光ＹＥは、第１部分配光パターンＰ１のカットオフラインＣＬ１よりも下の青色光ＢおよびカットオフラインＣＬ１よりも下方の出射光と混合して、目立たなくなる。また、第２部分配光パターンＰ２の下縁の黄色光ＹＥは、第１部分配光パターンＰ１の中間の部分の光と混合して、目立たなくなる。なお、第１部分配光パターンＰ１の下縁は、拡散されているので、第１部分配光パターンＰ１の下縁の黄色光は、目立たない。

（実施形態１、２以外の例の説明）
この実施形態１、２においては、コーナリングランプについて説明するものである。ところが、この発明においては、コーナリングランプ以外の車両用灯具、たとえば、ロービーム用ヘッドランプ、ハイビーム用ヘッドランプ、フォグランプなどの車両用灯具に使用することができる。

ロービーム用ヘッドランプは、上縁にカットオフラインＣＬを有するコーナリングランプ用配光パターンＣＰを照射するコーナリングランプと同様に、上縁にカットオフラインを有するロービーム配光パターンを照射するものである。このために、ロービーム用ヘッドランプの場合は、コーナリングランプの場合と同様に、ロービーム配光パターンのカットオフラインの上縁の分光色を目立たなくするものである。

一方、ハイビーム用ヘッドランプは、上縁にカットオフラインＣＬを有するコーナリングランプ用配光パターンＣＰを照射するコーナリングランプ、また、上縁にカットオフラインを有するロービーム配光パターンを照射するロービーム用ヘッドランプと異なり、上縁にカットオフラインを有しないハイビーム配光パターンを照射するものである。このハイビーム配光パターンは、ほぼ中央部に最大光度帯（最大照度帯、ホットゾーン）を有し、この最大光度帯から周辺に行くに従って光度（照度）が徐々に低下していく配光パターンである。このハイビーム配光パターンの下縁は、車両用灯具の取付位置の高さが路面から約８０ｃｍの場合において、車両から前方約１５ｍの路面に位置する。このために、ハイビーム配光パターンを照射時において、車両から前方約１５ｍの路面には、ハイビーム配光パターンの下縁の分光色が目立つ場合がある。そこで、ハイビーム用ヘッドランプの場合は、コーナリングランプの場合やロービーム用ヘッドランプの場合と異なり、ハイビーム配光パターンの下縁の分光色を目立たなくするものである。

また、この実施形態１、２においては、レンズ３の入射面３０を上下に２つに区画するものである。ところが、この発明においては、レンズ３の入射面３０を上下に３つ以上に区画しても良い。この場合においては、上のレンズ部から照射される第１部分配光パターンと、下のレンズ部から照射される第２部分配光パターンと、中間の１個のレンズ部もしくは複数個のレンズ部から照射される１個の中間配光パターンもしくは複数個の配光パターンと、を合成して所定の配光パターンが形成される。

さらに、この実施形態１、２においては、レンズ３の入射面３０を上下に少なくとも２つに区画するものである。ところが、この発明においては、レンズ３の出射面３１を上下に少なくとも２つに区画しても良い。

さらにまた、この実施形態１、２においては、レンズ３の入射面３０をレンズ３の基準光軸Ｚに対して下において上下に２つに区画するものである。ところが、この発明においては、レンズ３の入射面３０あるいは出射面３１をレンズ３の基準光軸Ｚに対して上において上下に２つに区画するものであっても良い。

さらにまた、この発明においては、上のレンズ部３Ｕの上部よりも上の部分（すなわち、レンズ３の上端部分）に、オーバーヘッドサイン配光パターンを形成するレンズ部を形成しても良い。

１ 車両用灯具
２ 半導体型光源
２０ 発光チップ
２１ 発光面
２２ 黄色の蛍光体
３ レンズ
３Ｕ 上のレンズ部
３Ｄ 下のレンズ部
３０ 入射面
３０Ｕ 上の入射面
３０Ｄ 下の入射面
３１ 出射面
３２ 交差線
３００ 一般のレンズ
Ｂ 青色光
ＣＬ、ＣＬ１、ＣＬ２ カットオフライン
ＣＰ コーナリングランプ用配光パターン
Ｆ 基準焦点
ＨＬ−ＨＲ スクリーンの左右の水平線
Ｉ１Ｕ、Ｉ１Ｃ、Ｉ１Ｄ、Ｉ２Ｕ、Ｉ２Ｄ 像
Ｌ１Ｕ、Ｌ１Ｃ、Ｌ１Ｄ、Ｌ２Ｕ、Ｌ２Ｄ 光
Ｏ 中心
Ｐ１ 第１部分配光パターン
Ｐ１Ｕ 上縁の部分
Ｐ１Ｃ 中間の部分
Ｐ１Ｄ 下縁の部分
Ｐ２ 第２部分配光パターン
Ｐ２Ｕ 上縁の部分
Ｐ２Ｄ 下縁の部分
Ｒ 赤色光
Ｗ１、Ｗ２ 分光幅
Ｘ Ｘ軸
Ｙ Ｙ軸
ＹＥ 黄色光
ＹＧ 黄緑色光
Ｚ 基準光軸（Ｚ軸）

Claims (4)

1. 半導体型光源と、前記半導体型光源からの光を直接入射して所定の配光パターンとして出射させるレンズと、を備え、
   前記レンズは、入射面と、出射面と、から構成されていて、
   前記入射面もしくは前記出射面のいずれか一方は、上下に少なくとも２つに区画されていて、
   上の区画面を有する上のレンズ部は、第１部分配光パターンを形成し、
   下の区画面を有する下のレンズ部は、前記第１部分配光パターンと重なる第２部分配光パターンを形成し、
   前記上のレンズ部の上部は、前記第１部分配光パターンの上縁の部分を形成し、
   前記下のレンズ部の上部は、前記第１部分配光パターンの上縁の部分と重なる前記第２部分配光パターンの上縁の部分を形成し、
   あるいは、
   前記上のレンズ部の下端は、前記第１部分配光パターンの下縁の部分を形成し、
   前記下のレンズ部の下端は、前記第１部分配光パターンの下縁の部分と重なる前記第２部分配光パターンの下縁の部分を形成し、
   前記半導体型光源は、青色の光を放射するチップと、前記チップを覆う黄色の蛍光体と、から構成されていて、
   上下幅が前記第１部分配光パターンの上下幅より小さい前記第２部分配光パターンの上縁は、前記第１部分配光パターンの上縁よりも上に位置し、あるいは、上下幅が前記第２部分配光パターンの上下幅より小さい前記第１部分配光パターンの下縁は、前記第２部分配光パターンの下縁よりも下に位置する、
   ことを特徴とする車両用灯具。
2. 少なくとも２つ以上の前記区画面同士は、交差線を介して隣り合う、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 半導体型光源と、前記半導体型光源からの光を直接入射してカットオフラインを有する所定の配光パターンとして出射させるレンズと、を備え、
   前記レンズは、入射面と、出射面と、から構成されていて、
   前記入射面は、前記レンズの基準光軸に対して下において上下に２つに区画されていて、
   上の入射面を有する上のレンズ部は、第１部分配光パターンを形成し、
   下の入射面を有する下のレンズ部は、上下幅が前記第１部分配光パターンの上下幅よりも小さく、前記第１部分配光パターンと重なる第２部分配光パターンを形成し、
   前記上のレンズ部の上部は、前記第１部分配光パターンの上縁の前記カットオフラインを有する部分を形成し、
   前記下のレンズ部の上部は、前記第１部分配光パターンの上縁の前記カットオフラインを有する部分と重なる前記第２部分配光パターンの上縁の前記カットオフラインを有する部分を形成し、
   前記半導体型光源は、青色の光を放射するチップと、前記チップを覆う黄色の蛍光体と、から構成されていて、
   前記第２部分配光パターンの上縁は、前記第１部分配光パターンの上縁よりも上に位置する、
   ことを特徴とする車両用灯具。
4. 前記上の入射面と前記下の入射面とは、交差線を介して隣り合う、
   ことを特徴とする請求項３に記載の車両用灯具。

Images