特許 6171175 車両用灯具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6171175

(24)【登録日】2017年7月14日

(45)【発行日】2017年8月2日

(54)【発明の名称】車両用灯具

(51)【国際特許分類】

   F21S 8/10 20060101AFI20170724BHJP

   F21W 101/10 20060101ALN20170724BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20170724BHJP

【ＦＩ】

   F21S8/10 170

   F21W101:10

   F21Y115:10

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-219444(P2013-219444)

(22)【出願日】2013年10月22日

(65)【公開番号】特開2015-82393(P2015-82393A)

(43)【公開日】2015年4月27日

【審査請求日】2016年8月31日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000136

【氏名又は名称】市光工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】岩▲崎▼ 和則

【審査官】 竹中 辰利

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−５１１６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１３４９７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ８／１０

Ｆ２１Ｗ １０１／１０

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レンズと、半導体型光源と、を備え、
前記レンズは、主レンズ部と、前記主レンズ部の周辺に設けられている補助レンズ部と、から構成されていて、
前記主レンズ部は、前記半導体型光源からの光を主配光パターンとして外部に出射させる出射面を有し、
前記補助レンズ部は、前記半導体型光源からの光を補助配光パターンとして外部に出射させる出射面を有し、
前記主レンズ部の前記出射面と前記補助レンズ部の前記出射面との間には、前記主レンズ部の前記出射面からの出射光の進路、および、前記補助レンズ部の前記出射面からの出射光の進路を確保する接続面が設けられていて、
前記主レンズ部の前記出射面と前記接続面との境界は、前記主配光パターンを形成する配光制御された光を出射させる境界であり、
前記補助レンズ部の前記出射面と前記接続面との境界は、前記補助配光パターンを形成する配光制御された光を出射させる境界である、
ことを特徴とする車両用灯具。

【請求項2】

前記接続面は、前記補助レンズ部の前記出射面の前記主レンズ部側の端部から出射される前記出射光の光路よりも前記半導体型光源側に位置する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。

【請求項3】

前記主レンズ部の前記出射面は、非球面の凸面をなし、
前記補助レンズ部の前記出射面は、非球面の凸面をなし、
前記補助レンズ部の非球面の凸面をなす前記出射面の湾曲方向と、前記主レンズ部の非球面の凸面をなす前記出射面の湾曲方向とは、同方向である、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。

【請求項4】

前記補助レンズ部の前記出射面のうち前記主レンズ部側の前記出射面は、前記出射光を前記主レンズ部寄りに出射させ、
前記補助レンズ部の前記出射面のうち前記主レンズ部と反対側の前記出射面は、前記出射光を前記主レンズ部と反対寄りに出射させる、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用灯具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

この種の車両用灯具は、従来からある（たとえば、特許文献１）。以下、従来の車両用灯具について説明する。従来の車両用灯具は、凸レンズと、付加レンズと、発光素子と、を備えるものである。従来の車両用灯具は、発光素子からの光を凸レンズから基本配光パターンとして照射し、かつ、発光素子からの光を付加レンズから付加配光パターンとして照射する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−２８３２９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところが、車両用灯具は、レンズが、凸レンズと、その凸レンズの周囲に配置されている付加レンズとから構成されているので、凸レンズから出射する出射光の光路が付加レンズにより妨げられたり、あるいは、付加レンズから出射する出射光の光路が凸レンズにより妨げられたりする場合がある。

【0005】

この発明が解決しようとする課題は、従来の車両用灯具では、凸レンズから出射する出射光の光路が付加レンズにより妨げられたり、あるいは、付加レンズから出射する出射光の光路が凸レンズにより妨げられたりする場合がある、という点にある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この発明（請求項１にかかる発明）は、レンズと、半導体型光源と、を備え、レンズが、主レンズ部と、主レンズ部の周辺に設けられている補助レンズ部と、から構成されていて、主レンズ部が、半導体型光源からの光を主配光パターンとして外部に出射させる出射面を有し、補助レンズ部が、半導体型光源からの光を補助配光パターンとして外部に出射させる出射面を有し、主レンズ部の出射面と補助レンズ部の出射面との間には、主レンズ部の出射面からの出射光の進路、および、補助レンズ部の出射面からの出射光の進路を確保する接続面が設けられていて、主レンズ部の出射面と接続面との境界が、主配光パターンを形成する配光制御された光を出射させる境界であり、補助レンズ部の出射面と接続面との境界が、補助配光パターンを形成する配光制御された光を出射させる境界である、ことを特徴とする。

【0007】

この発明（請求項２にかかる発明）は、接続面が、補助レンズ部の出射面の主レンズ部側の端部から出射される出射光の光路よりも半導体型光源側に位置する、ことを特徴とする。

【0008】

この発明（請求項３にかかる発明）は、主レンズ部の出射面が、非球面の凸面をなし、補助レンズ部の出射面は、非球面の凸面をなし、補助レンズ部の非球面の凸面をなす出射面の湾曲方向と、主レンズ部の非球面の凸面をなす出射面の湾曲方向とが、同方向である、ことを特徴とする。

【0009】

この発明（請求項４にかかる発明）は、補助レンズ部の出射面のうち主レンズ部側の出射面が、出射光を主レンズ部寄りに出射させ、補助レンズ部の出射面のうち主レンズ部と反対側の出射面が、出射光を主レンズ部と反対寄りに出射させる、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

この発明の車両用灯具は、主レンズ部の出射面と補助レンズ部の出射面との間に設けられている接続面により、主レンズ部の出射面からの出射光の進路、および、補助レンズ部の出射面からの出射光の進路が確保される。すなわち、主レンズ部から出射する出射光の光路が補助レンズ部により妨げられたり、あるいは、補助レンズ部から出射する出射光の光路が主レンズ部により妨げられたりする場合がない。しかも、主レンズ部の出射面と接続面との境界が、主配光パターンを形成する配光制御された光を出射させる境界であり、補助レンズ部の出射面と接続面との境界が、補助配光パターンを形成する配光制御された光を出射させる境界である。すなわち、接続面には、主配光パターンを形成する配光制御された光および補助配光パターンを形成する配光制御された光が入らない。したがって、配光制御された光が接続面から外部に出射するようなことがないので、主配光パターンおよび補助配光パターンの形成に何ら影響を与えるようなことがない。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】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（レンズ）の正面図である。

【図2】図２は、半導体型光源を示す斜視説明図である。

【図3】図３は、図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線一部拡大断面図である。

【図4】図４は、図１におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。

【図5】図５は、補助レンズ部における光路を示す一部拡大説明図である。

【図6】図６は、補助レンズ部により形成されるオーバーヘッドサイン配光パターンを示す説明図である。

【図7】図７は、第１出射面、第２出射面、第３出射面、第４出射面、第５出射面、補助レンズ部により形成される配光パターンを示す説明図である。

【図8】図８は、ロービーム配光パターンおよびオーバーヘッドサイン配光パターンを示す説明図である。

【図9】図９は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態２を示す主レンズ部および補助レンズ部の一部拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、この発明にかかる車両用灯具の実施形態（実施例）のうちの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１によりこの発明が限定されるものではない。図６〜図８において、符号「ＶＵ−ＶＤ」は、スクリーンの上下の垂直線を示す。符号「ＨＬ−ＨＲ」は、スクリーンの左右の水平線を示す。この明細書において、前、後、上、下、左、右は、この発明にかかる車両用灯具を車両に搭載した際の前、後、上、下、左、右である。図３、図５、図９のレンズの断面図においては、光路を明確にするためにハッチングを省略してある。

【0013】

（実施形態１の構成の説明）
図１〜図８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１Ｌ、１Ｒは、この実施形態１にかかる車両用灯具（たとえば、車両用前照灯、ロービーム用ヘッドランプなど）である。前記車両用灯具１Ｌ、１Ｒは、車両の前部の左右両端部に搭載されている。前記車両用灯具１Ｌ、１Ｒは、左側通行用の車両用灯具である。従って、走行車線側が左側であり、対向車線側が右側である。

【0014】

（ランプユニットの説明）
前記車両用灯具１Ｌ、１Ｒは、ランプハウジング（図示せず）と、ランプレンズ（図示せず）と、レンズ２、４、５と、半導体型光源３と、ヒートシンク部材（図示せず）と、図示しない取付部材（ホルダおよびレンズホルダなど）と、を備えるものである。

【0015】

前記レンズ２、４、５および前記半導体型光源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、フォグランプ、ハイビーム用ヘッドランプ、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、コーナーリングランプなどが配置されている場合がある。

【0016】

（半導体型光源３の説明）
前記半導体型光源３は、図１、図２に示すように、この例では、たとえば、ＬＥＤ、ＯＥＬまたはＯＬＥＤ（有機ＥＬ）などの自発光半導体型光源である。前記半導体型光源３は、発光チップ（ＬＥＤチップ）３０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３０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３は、前記ヒートシンク部材に取り付けられている。

【0017】

前記発光チップ３０は、平面矩形形状（平面長方形状）をなす。すなわち、４個の正方形のチップをＸ軸方向（水平方向）に配列してなるものである。なお、２個もしくは３個もしくは５個以上の正方形のチップ、あるいは、１個の長方形のチップ、あるいは、１個の正方形のチップ、を使用しても良い。前記発光チップ３０の正面この例では長方形の正面が発光面３１をなす。前記発光面３１は、基準光軸（前記車両用灯具１Ｌ、１Ｒの基準光軸、前記レンズ２、４、５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３０の前記発光面３１の中心Ｏは、前記レンズ２、４、５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。

【0018】

図２において、Ｘ、Ｙ、Ｚは、直交座標（Ｘ−Ｙ−Ｚ直交座標系）を構成する。Ｘ軸は、前記発光チップ３０の前記発光面３１の中心Ｏを通る左右方向の水平軸であって、この実施形態１において、左側が＋方向であり、右側が−方向である。また、Ｙ軸は、前記発光チップ３０の前記発光面３１の中心Ｏを通る上下方向の鉛直軸であって、この実施形態１において、上側が＋方向であり、下側が−方向である。さらに、Ｚ軸は、前記発光チップ３０の前記発光面３１の中心Ｏを通る法線（垂線）、すなわち、前記Ｘ軸および前記Ｙ軸と直交する前後方向の軸（前記基準光軸Ｚ）であって、この実施形態１において、前側が＋方向であり、後側が−方向である。

【0019】

（レンズ２、４、５の説明）
前記レンズ２、４、５は、図１、図３、図５に示すように、主レンズ部２と、補助レンズ部４と、フランジ部５と、から構成されている。前記レンズ２、４、５は、たとえば、ＰＣ材、ＰＭＭＡ材、ＰＣＯ材などの樹脂製のレンズ（樹脂により一体に成形されているレンズ）からなるものである。すなわち、前記半導体型光源３から放射される光は、高い熱を持たないので、前記レンズ２、４、５として樹脂製のレンズを使用することができる。

【0020】

（主レンズ部２の説明）
前記主レンズ部２は、１個の入射面２０と、複数個この例では５個の出射面、すなわち、第１出射面２１、第２出射面２２、第３出射面２３、第４出射面２４、第５出射面２５（以下、「出射面２１〜２５」と記載する場合がある）と、から構成されている。前記主レンズ部２は、前記取付部材を介して前記ヒートシンク部材に、前記半導体型光源３と対向するように、取り付けられている。この例において、前記主レンズ部２の中心（図示せず）は、前記発光チップ３０の前記発光面３１の中心Ｏ（前記Ｘ軸、前記基準光軸Ｚ）に対して、下に位置する。なお、前記主レンズ部２の中心と前記発光チップ３０の前記発光面３１の中心Ｏとを一致もしくはほぼ一致させても良いし、前記主レンズ部２の中心を前記発光チップ３０の前記発光面３１の中心Ｏに対して、上に位置させても良い。前記主レンズ部２は、前記基準光軸Ｚおよび前記基準焦点Ｆを有する。

【0021】

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

【0022】

（出射面２１〜２５の説明）
前記出射面２１〜２５は、前記半導体型光源３と対向する面と反対側の面であって、この例では自由曲面または複合２次曲面または２次曲面からそれぞれ独立して形成されている。

【0023】

前記出射面２１〜２５は、全体が２本の水平分割段差面２Ｕ、２Ｄにより、上段と中段と下段とに分割されていて、かつ、中段が２本の垂直分割段差面２Ｌ、２Ｒにより、左側（走行車線側）と中間と右側（対向車線側）とに分割されている。すなわち、合計５個に分割されている。

【0024】

前記上段の出射面２１は、前記中段の出射面２２、２３、２４より、後側に凹んでいる。前記中段の出射面２２、２３、２４は、前記下段の出射面２５より、後側に凹んでいる。前記中間の中段の出射面２３は、前記左右両側の中段の出射面２２、２４より、後側に凹んでいる。

【0025】

前記上段の出射面２１は、スクリーンの上下の垂直線ＶＵ−ＶＤに対して左右対称もしくはほぼ左右対称の拡散配光パターンとしての第１配光パターンＰ１（図７（Ａ）を参照）を出射する。

【0026】

前記右側の中段の出射面２２は、右側の下水平カットオフラインＣＬ１を有する拡散配光パターンとしての第２配光パターンＰ２（図７（Ｂ）を参照）を照射する。

【0027】

前記中間の中段の出射面２３は、右側の下水平カットオフラインＣＬ１、中間の斜めカットオフラインＣＬ２、左側の上水平カットオフラインＣＬ３を有する集光配光パターンとしての第３配光パターンＰ３（図７（Ｃ）を参照）を照射する。

【0028】

前記左側の中段の出射面２４は、左側の上水平カットオフラインＣＬ３を有する拡散配光パターンとしての第４配光パターンＰ４（図７（Ｄ）を参照）を照射する。

【0029】

前記下段の出射面２５は、スクリーンの上下の垂直線ＶＵ−ＶＤに対して左右対称もしくはほぼ左右対称の拡散配光パターンとしての第５配光パターンＰ５（図７（Ｅ）を参照）を出射する。前記下段の出射面２５は、非球面の凸面をなす。

【0030】

前記の５個の配光パターンＰ１〜Ｐ５が重畳されることにより、図８に示す下水平カットオフラインＣＬ１、斜めカットオフラインＣＬ２、上水平カットオフラインＣＬ３を有するロービーム配光パターンＬＰが形成される。

【0031】

（補助レンズ部４の説明）
前記主レンズ部２の下辺には、補助レンズ部４が一体に設けられている。前記補助レンズ部４は、入射面４０と、全反射面４１と、出射面４２と、から構成されている。前記補助レンズ部４は、図３に示すように、前記半導体型光源３からの光Ｌ１を前記入射面４０から入射して、その入射光Ｌ２を前記全反射面４１で全反射させ、その全反射光Ｌ３を前記出射面４２から出射させ、その出射光Ｌ４により、図６（Ａ）、図７（Ｆ）、図８に示すオーバーヘッドサイン配光パターンＰ６として照射する。

【0032】

前記補助レンズ部４により形成される前記オーバーヘッドサイン配光パターンＰ６は、前記主レンズ部２により形成されるロービーム配光パターンＬＰの主配光パターンに対する補助配光パターンである。

【0033】

図５（Ａ）に示すように、前記補助レンズ部４の前記出射面４２の上側の部分は、前記出射光Ｌ４を上向きの出射光Ｌ４ＯＵとして前記オーバーヘッドサイン配光パターンＰ６の上側の部分に照射するものである。また、前記補助レンズ部４の前記出射面４２の下側の部分は、前記出射光Ｌ４を下向きの出射光Ｌ４ＯＤとして前記オーバーヘッドサイン配光パターンＰ６の下側の部分に照射するものである。

【0034】

前記補助レンズ部４の前記入射面４０、前記全反射面４１、前記出射面４２は、樹脂の成形時において、ヒケが発生する。すなわち、前記ヒケにより、前記入射面４０、前記全反射面４１、前記出射面４２は、図５（Ａ）中の二点鎖線にて示す状態から図５（Ａ）中の実線に示す状態に凹んで変形する。

【0035】

前記入射面４０および前記全反射面４１および前記出射面４２は、それぞれ、自由曲面から構成されている。前記出射面４２は、非球面の凸面をなす。非球面の凸面をなす前記出射面４２の湾曲方向（円弧方向、凸方向）と、前記主レンズ部２の非球面の凸面をなす前記下段の出射面２５の湾曲方向（円弧方向、凸方向）とは、同方向（前方向）である。これにより、前記補助レンズ部４が前記主レンズ部２に対して目立たず、見栄えが向上される。これに対して、特許文献１の車両用灯具においては、凸レンズの凸面の出射面の湾曲方向（円弧方向）と付加レンズの凹凸面の出射面の湾曲方向（円弧方向）とは、逆方向である。

【0036】

（補助レンズ部４の造形の説明）
以下、前記補助レンズ部４の造形について説明する。まずは、前記オーバーヘッドサイン配光パターンＰ６が形成されるように、前記入射面４０および前記全反射面４１および前記出射面４２がそれぞれ配光設計される。前記の配光設計の段階においては、図３中の太い実線にて示すように、前記入射面４０および前記全反射面４１および前記出射面４２は、相互に、かつ、前記主レンズ部２の前記入射面２０および前記下段の出射面２５と接続されていない。このために、前記の配光設計の段階においては、前記補助レンズ部４を造形することができない。

【0037】

つぎには、前記主レンズ部２の前記入射面２０と前記補助レンズ部４の前記入射面４０とを第１接続面６１により接続する。前記補助レンズ部４の前記入射面４０と前記補助レンズ部４の前記全反射面４１とを第２接続面６２により接続する。前記補助レンズ部４の前記全反射面４１と前記補助レンズ部４の前記出射面４２とを前記フランジ部５もしくは接続面（図示せず）により接続する。前記補助レンズ部４の前記出射面４２と前記主レンズ部２の前記下段の出射面２５とを段部２６および第３接続面６３により接続する。この結果、前記補助レンズ部４を造形することができる。なお、図において、前記段部２６および前記第３接続面６３は、実際のものよりも大きく図示されている。

【0038】

前記段部２６は、前記基準光軸Ｚと平行もしくはほぼ平行をなす。前記段部２６により、図３に示すように、前記補助レンズ部４の前記出射面４２の肉厚を薄くすることができる。すなわち、図３中の破線にて示す前記出射面４２を、図３中の太い実線にて示す前記出射面４２まで、後退させることができる。

【0039】

前記第３接続面６３は、前記基準光軸Ｚと垂直もしくはほぼ垂直をなす。前記第３接続面６３により、図３に示すように、前記出射面４２から出射される前記出射光Ｌ４が前記段部２６から前記主レンズ部２中に入射するのを防ぐことができる。すなわち、前記第３接続面６３を設けない場合においては、前記出射面４２から出射される前記出射光Ｌ４が前記段部２６から前記主レンズ部２中に入射する場合がある。ところが、前記第３接続面６３を設けることにより、前記出射面４２から出射される前記出射光Ｌ４が前記段部２６から前記主レンズ部２中に入射するのを防ぐことができる。

【0040】

前記主レンズ部２の前記下段の出射面２５と前記補助レンズ部４の前記出射面４２との間に設けられている前記段部２６および前記第３接続面６３は、前記主レンズ部２の前記下段の出射面２５からの出射光の進路、および、前記補助レンズ部４の前記出射面４２からの出射光の進路を確保するものである。

【0041】

前記主レンズ部２の前記下段の出射面２５と前記段部２６との境界は、前記ロービーム配光パターンＬＰの前記第５配光パターンＰ５を形成する配光制御された光を出射させる境界である。前記補助レンズ部４の前記出射面４２と前記第３接続面６３との境界は、前記オーバーヘッドサイン配光パターンＰ６を形成する配光制御された光を出射させる境界である。

【0042】

（フランジ部５の説明）
前記主レンズ部２および前記補助レンズ部４の周囲には、フランジ部５が一体に設けられている。前記フランジ部５は、前記取付部材に取り付けるためのものである。前記フランジ部５を介して前記主レンズ部２および前記補助レンズ部４は、前記取付部材に取り付けられる。

【0043】

（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１Ｌ、１Ｒ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。

【0044】

半導体型光源３を点灯する。すると、半導体型光源３の発光面３１からの光の大部分は、主レンズ部２の１個の入射面２０から主レンズ部２中に屈折して入射する。このとき、入射光は、入射面２０において配光制御される。その入射光は、主レンズ部２の５個の出射面２１〜２５から外部にそれぞれ屈折して出射する。このとき、出射光は、出射面２１〜２５において配光制御される。その出射光は、５個の配光パターンＰ１〜Ｐ５として車両の前方に照射される。

【0045】

すなわち、上段の出射面２１からは、図７（Ａ）に示す第１配光パターンＰ１として車両の前方に照射される。右側の中段の出射面２２からは、図７（Ｂ） に示す下水平カットオフラインＣＬ１を有する第２配光パターンＰ２として車両の前方に照射される。中間の中段の出射面２３からは、図７（Ｃ） に示す下水平カットオフラインＣＬ１、斜めカットオフラインＣＬ２、上水平カットオフラインＣＬ３を有する第３配光パターンＰ３として車両の前方に照射される。左側の中段の出射面２４からは、図７（Ｄ）に示す上水平カットオフラインＣＬ３を有する第４配光パターンＰ４として車両の前方に照射される。下段の出射面２５からは、図７（Ｅ） に示す第５配光パターンＰ５として車両の前方に照射される。

【0046】

前記の５個の配光パターンＰ１〜Ｐ５が重畳されることにより、図８に示す下水平カットオフラインＣＬ１、斜めカットオフラインＣＬ２、上水平カットオフラインＣＬ３を有するロービーム配光パターンＬＰが形成される。ここで、第１配光パターンＰ１および第５配光パターンＰ５の上縁は、下水平カットオフラインＣＬ１、斜めカットオフラインＣＬ２、上水平カットオフラインＣＬ３より若干下側に位置する。

【0047】

一方、半導体型光源３からの光の一部Ｌ１は、補助レンズ部４の入射面４０から補助レンズ部４中に屈折して入射する。このとき、入射光Ｌ２は、入射面４０において配光制御される。その入射光Ｌ２は、補助レンズ部４の全反射面４１で全反射する。このとき、全反射光Ｌ３は、全反射面４１において配光制御される。その全反射光Ｌ３は、補助レンズ部４の出射面４２から外部に屈折して出射する。このとき、出射光Ｌ４は、出射面４２において配光制御される。その出射光Ｌ４は、図７（Ｆ）、図８に示すオーバーヘッドサイン配光パターンＰ６として車両の前上方に照射される。

【0048】

（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１Ｌ、１Ｒ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。

【0049】

この実施形態１にかかる車両用灯具１Ｌ、１Ｒは、主レンズ部２の下段の出射面２５と補助レンズ部４の出射面４２との間に設けられている段部２６および第３接続面６３により、主レンズ部２の下段の出射面２５からの出射光の進路、および、補助レンズ部４の出射面４２からの出射光の進路が確保される。すなわち、主レンズ部２から出射する出射光の光路が補助レンズ部４により妨げられたり、あるいは、補助レンズ部４から出射する出射光の光路が主レンズ部２により妨げられたりする場合がない。この結果、ロービーム配光パターンＬＰの第５配光パターンＰ５、および、オーバーヘッドサイン配光パターンＰ６を光損失が無く効率良く確実に形成することができる。

【0050】

しかも、この実施形態１にかかる車両用灯具１Ｌ、１Ｒは、主レンズ部２の下段の出射面２５と段部２６との境界が、ロービーム配光パターンＬＰの第５配光パターンＰ５を形成する配光制御された光を出射させる境界であり、補助レンズ部４の出射面４２と第３接続面６３との境界が、オーバーヘッドサイン配光パターンＰ６を形成する配光制御された光を出射させる境界である。すなわち、段部２６および第３接続面６３には、ロービーム配光パターンＬＰの第５配光パターンＰ５を形成する配光制御された光およびオーバーヘッドサイン配光パターンＰ６を形成する配光制御された光が入らない。したがって、配光制御された光が段部２６および第３接続面６３から外部に出射するようなことがないので、ロービーム配光パターンＬＰの第５配光パターンＰ５およびオーバーヘッドサイン配光パターンＰ６の形成に何ら影響を与えるようなことがない。なお、段部２６および第３接続面６３には、配光制御されていない光（迷光）が入って、その段部２６および第３接続面６３から外部に出射する場合がある。この場合においても、ロービーム配光パターンＬＰの第５配光パターンＰ５およびオーバーヘッドサイン配光パターンＰ６の形成に何ら影響を与えるようなことがない。

【0051】

この実施形態１にかかる車両用灯具１Ｌ、１Ｒは、図５（Ａ）に示すように、補助レンズ部４の出射面４２の上側の部分が、出射光Ｌ４を上向きの出射光Ｌ４ＯＵとしてオーバーヘッドサイン配光パターンＰ６の上側の部分に照射し、補助レンズ部４の出射面４２の下側の部分が、出射光Ｌ４を下向きの出射光Ｌ４ＯＤとしてオーバーヘッドサイン配光パターンＰ６の下側の部分に照射するものである。

【0052】

このために、補助レンズ部４の入射面４０、全反射面４１、出射面４２においてヒケが発生したとしても、補助レンズ部４の出射面４２の上側の部分は、上向きの出射光Ｌ４ＯＵを、ヒケが発生する前の二点鎖線矢印に示す出射光に対して、ヒケが発生した後の実線矢印に示す出射光のように、上に広げて照射する。すなわち、補助レンズ部４の出射面４２の上側の部分は、上向きの出射光Ｌ４ＯＵを狙った図６（Ｂ）に示すオーバーヘッドサイン配光パターンＰ７の上側の部分よりも上に照射する。

【0053】

また、補助レンズ部４の出射面４２の下側の部分は、下向きの出射光Ｌ４ＯＤを、ヒケが発生する前の二点鎖線矢印に示す出射光に対して、ヒケが発生した後の実線矢印に示す出射光のように、下に広げて照射する。すなわち、補助レンズ部４の出射面４２の下側の部分は、下向きの出射光Ｌ４ＯＤを狙った図６（Ｂ）に示すオーバーヘッドサイン配光パターンＰ７の下側の部分よりも下に照射する。

【0054】

この結果、図６（Ｂ）に示す上下に広げた配光で配光設計されているオーバーヘッドサイン配光パターンＰ７を、図６（Ａ）に示すオーバーヘッドサイン配光パターンＰ６としてさらに上下に広げる。このために、グレアを確実に防ぐことができる。このように、ヒケによる影響を極力抑制することができる。しかも、補助レンズ部４は、製造上のロバストを向上させた配光設計を行うことでレンズ２、４、５の生産性が向上する。

【0055】

ここで、図５（Ｂ）に示すように、補助レンズ部４の出射面４２の上側の部分が、出射光Ｌ４を下向きの出射光Ｌ４ＸＤとしてオーバーヘッドサイン配光パターンＰ６の下側の部分に照射し、補助レンズ部４の出射面４２の下側の部分が、出射光Ｌ４を上向きの出射光Ｌ４ＸＵとしてオーバーヘッドサイン配光パターンＰ６の上側の部分に照射する場合について説明する。

【0056】

この場合においては、ヒケが発生すると、補助レンズ部４の出射面４２の上側の部分は、下向きの出射光Ｌ４ＸＤを、ヒケが発生する前の二点鎖線矢印に示す出射光に対して、ヒケが発生した後の実線矢印に示す出射光のように、上に向けて照射することとなる。すなわち、補助レンズ部４の出射面４２の上側の部分は、下向きの出射光Ｌ４ＸＤを狙った図６（Ｂ）に示すオーバーヘッドサイン配光パターンＰ７の下側の部分よりも上に照射する。

【0057】

また、補助レンズ部４の出射面４２の下側の部分は、上向きの出射光Ｌ４ＸＵを、ヒケが発生する前の二点鎖線矢印に示す出射光に対して、ヒケが発生した後の実線矢印に示す出射光のように、下に向けて照射することとなる。すなわち、補助レンズ部４の出射面４２の下側の部分は、上向きの出射光Ｌ４ＸＵを狙った図６（Ｂ）に示すオーバーヘッドサイン配光パターンＰ７の上側の部分よりも下に照射する。

【0058】

この結果、図６（Ｂ）に示す上下に広げた配光で配光設計されているオーバーヘッドサイン配光パターンＰ７を、図６（Ｃ）に示すオーバーヘッドサイン配光パターンＰ８として上下に狭める。このために、グレアを発生する場合がある。このように、ヒケによる影響を受ける場合がある。

【0059】

これに対して、この実施形態１にかかる車両用灯具１Ｌ、１Ｒは、図５（Ａ）に示すように、補助レンズ部４の出射面４２の上側の部分が、出射光Ｌ４を上向きの出射光Ｌ４ＯＵとしてオーバーヘッドサイン配光パターンＰ６の上側の部分に照射し、補助レンズ部４の出射面４２の下側の部分が、出射光Ｌ４を下向きの出射光Ｌ４ＯＤとしてオーバーヘッドサイン配光パターンＰ６の下側の部分に照射するものである。この結果、グレアを確実に防ぐことができ、ヒケによる影響を極力抑制することができる。

【0060】

この実施形態１にかかる車両用灯具１Ｌ、１Ｒは、補助レンズ部４の出射面４２が、基準光軸Ｚと平行もしくはほぼ平行な段部２６を介して主レンズ部２の下段の出射面２５と接続されている。このために、図３に示すように、補助レンズ部４の出射面４２の肉厚を薄くすることができる。すなわち、図３中の破線にて示す出射面４２を、図３中の太い実線にて示す出射面４２まで、後退させることができる。これにより、補助レンズ部４の入射面４０、全反射面４１、出射面４２におけるヒケによる変形量（凹み量）を小さくすることができ、ヒケによる影響を極力抑制することができる。

【0061】

この実施形態１にかかる車両用灯具１Ｌ、１Ｒは、補助レンズ部４の出射面４２が、基準光軸Ｚと垂直もしくはほぼ垂直な第３接続面６３を介して段部２６と接続されている。このために、図３に示すように、第３接続面６３により、出射面４２から出射される出射光Ｌ４が段部２６から主レンズ部２中に入射するのを防ぐことができる。

【0062】

この実施形態１における車両用灯具１Ｌ、１Ｒは、非球面の凸面をなす補助レンズ部４の出射面４２の湾曲方向と、主レンズ部２の非球面の凸面をなす下段の出射面２５の湾曲方向とは、同方向である。これにより、補助レンズ部４を主レンズ部２に対して小型化することができる。この結果、これにより、補助レンズ部４の入射面４０、全反射面４１、出射面４２におけるヒケによる変形量（凹み量）を小さくすることができ、ヒケによる影響を極力抑制することができる。

【0063】

しかも、補助レンズ部４を主レンズ部２に対して小型化することができるので、目立たず、見栄えが向上される。その上、補助レンズ部４の出射面４２の湾曲方向と主レンズ部２の下段の出射面２５の湾曲方向とが同方向となり、見栄えが向上する。すなわち、特許文献１のように、凸レンズの出射面の湾曲方向と付加レンズの出射面の湾曲方向とが異なって、見栄えが問題となる場合がある。これに対して、この実施形態１における車両用灯具１Ｌ、１Ｒは、補助レンズ部４の出射面４２の湾曲方向と主レンズ部２の下段の出射面２５の湾曲方向とが同方向となり、見栄えが向上する。

【0064】

（実施形態２の構成作用効果の説明）
図９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について説明する。図中、図１〜図８と同符号は、同一のものを示す。

【0065】

前記の実施形態１における車両用灯具１Ｌ、１Ｒは、主レンズ部２の下段の出射面２５と補助レンズ部４の出射面４２との間に段部２６および第３接続面６３を設けるものである。この実施形態２にかかる車両用灯具は、主レンズ部２の下段の出射面２５（図９中の太い実線にて示す）と補助レンズ部４の出射面４２（同じく、図９中の太い実線にて示す）との間に接続面６４（図９中の通常の太さの実線にて示す）を設けるものである。この接続面６４は、主レンズ部２の下段の出射面２５および補助レンズ部４の出射面４２に対して、凹曲面をなす。このために、主レンズ部２の下段の出射面２５と補助レンズ部４の出射面４２との境界線（図１中の破線にて示す）は、前記の実施形態１における車両用灯具１Ｌ、１Ｒと比較して、見え難くなる。もしくは、見えない。

【0066】

この実施形態２にかかる車両用灯具は、以上のごとき構成からなるので、前記の実施形態１における車両用灯具１Ｌ、１Ｒとほぼ同様の作用効果を達成することができる。特に、この実施形態２にかかる車両用灯具は、主レンズ部２の下段の出射面２５と補助レンズ部４の出射面４２との間に小さな凹曲面の接続面６４を設けたので、主レンズ部２の下段の出射面２５と補助レンズ部４の出射面４２との境界線が見え難くなり、もしくは、見えなくなる。これにより、主レンズ部２と補助レンズ部４との一体感が得られて、見栄えが向上される。

【0067】

（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、車両用前照灯、ロービーム用ヘッドランプについて説明するものである。ところが、この発明においては、車両用前照灯、ロービーム用ヘッドランプ以外の車両用灯具たとえばフォグランプ、ハイビーム用ヘッドランプなどであっても良い。

【0068】

また、この実施形態１、２においては、出射面２１〜２５を５個に分割するものである。ところが、この発明においては、出射面を分割せずに１つの面に構成しても良い。

【0069】

さらに、この実施形態１、２においては、中段の出射面２２、２３、２４が３個に分割されている場合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、中段の出射面を１個の無分割の場合、もしくは、２個、４個以上の分割の場合であっても良い。この場合において、出射面の個数が多くなると、配光制御が行い易くなるが、その反面、半導体型光源３からの光の損失が多くなる。また、出射面の個数が少なくなると、半導体型光源３からの光の損失を少なく抑制することができるが、その反面、配光制御が難しくなる。このために、半導体型光源３からの光の損失と配光制御との兼ね合いで、出射面の個数を調整する。

【0070】

さらにまた、この実施形態１、２においては、主レンズ部２の下辺に補助レンズ部４を設けて、オーバーヘッドサイン配光パターンＰ６を形成するものである。ところが、この発明においては、主レンズ部２の周辺（上辺、左辺、右辺など）に補助レンズ部を設けて、オーバーヘッドサイン配光パターンＰ６以外の補助配光パターンを形成するようにしても良い。また、複数個の補助レンズ部を設けて、複数個の補助配光パターンを形成しても良い。

【0071】

さらにまた、この実施形態１、２においては、主レンズ部２の下段の出射面２５と補助レンズ部４の出射面４２との間に、段部２６および第３接続面６３、あるいは、凹曲面の接続面６４を設けるものである。ところが、この発明においては、主レンズ部の出射面と補助レンズ部の出射面との間に、段部２６および第３接続面６３、あるいは、凹曲面の接続面６４以外の接続面、たとえば、凸曲面の接続面、平面の接続面、１つの接続面、複数の接続面などを設けても良い。

【符号の説明】

【0072】

１Ｌ、１Ｒ 車両用灯具
２ 主レンズ部
２０ 入射面
２１、２２、２３、２４、２５ 出射面
２６ 段部
２Ｌ、２Ｒ 垂直分割段差面
２Ｕ、２Ｄ 水平分割段差面
３ 半導体型光源
３０ 発光チップ
３１ 発光面
４ 補助レンズ部
４０ 入射面
４１ 全反射面
４２ 出射面
５ フランジ部
６１ 第１接続面
６２ 第２接続面
６３ 第３接続面
６４ 接続面
ＣＬ１ 下水平カットオフライン
ＣＬ２ 斜めカットオフライン
ＣＬ３ 上水平カットオフライン
Ｆ 基準焦点
ＨＬ−ＨＲ スクリーンの左右の水平線
Ｌ１ 半導体型光源からの光
Ｌ２ 入射光
Ｌ３ 全反射光
Ｌ４ 出射光
Ｌ４ＯＤ、Ｌ４ＸＤ 下向きの出射光
Ｌ４ＯＵ、Ｌ４ＸＵ 上向きの出射光
ＬＰ ロービーム配光パターン
Ｏ 中心
Ｐ１ 第１配光パターン
Ｐ２ 第２配光パターン
Ｐ３ 第３配光パターン
Ｐ４ 第４配光パターン
Ｐ５ 第５配光パターン
Ｐ６ 上下に広がったオーバーヘッドサイン配光パターン
Ｐ７ 狙ったオーバーヘッドサイン配光パターン
Ｐ８ 上下に狭まったオーバーヘッドサイン配光パターン
ＶＵ−ＶＤ スクリーンの上下の垂直線
Ｘ Ｘ軸
Ｙ Ｙ軸
Ｚ 基準光軸（Ｚ軸）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】