特許 6589629 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】6589629

(24)【登録日】2019年9月27日

(45)【発行日】2019年10月16日

(54)【発明の名称】車両用灯具

(51)【国際特許分類】

   F21S 41/265 20180101AFI20191007BHJP

   F21V 5/08 20060101ALI20191007BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20191007BHJP

【ＦＩ】

   F21S41/265

   F21V5/08

   F21Y115:10

【請求項の数】8

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2015-253902(P2015-253902)

(22)【出願日】2015年12月25日

(65)【公開番号】特開2017-117723(P2017-117723A)

(43)【公開日】2017年6月29日

【審査請求日】2018年12月7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】100144048

【弁理士】

【氏名又は名称】坂本 智弘

(74)【代理人】

【識別番号】100186679

【弁理士】

【氏名又は名称】矢田 歩

(74)【代理人】

【識別番号】100189186

【弁理士】

【氏名又は名称】大石 敏弘

(72)【発明者】

【氏名】大久保 泰宏

【審査官】 竹中 辰利

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０９９２８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０７７０７９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ４１／２６５

Ｆ２１Ｖ ５／０８

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光部の発光中心近傍に光軸を有する半導体型の光源と、
前記光源の前方側に配置されるレンズと、を備え、
前記レンズは、前記光源からの光が入射する入射面と前記入射面から入射した前記光を前方側に照射する出射面を有しており、
前記出射面は、前記光軸を含む水平面上の前記出射面の水平方向の範囲として、中央側の第１中央出射領域と、水平方向外側の第１外側出射領域と、前記第１中央出射領域と前記第１外側出射領域の間の第１中間出射領域と、を有しており、
前記レンズは、前記光軸を含む水平面上に位置する前記出射面から前方側に照射される前記発光中心からの前記光について、前記光の水平方向での照射方向が所定の照射方向となる水平方向の配光制御を行うように形成されており、
前記第１中央出射領域、前記第１中間出射領域及び前記第１外側出射領域をそれぞれ前記出射面の中央側から水平方向外側に向かって見たときの水平方向の前記光の前記照射が、
前記第１中央出射領域では、前記第１中央出射領域の水平方向外側ほど、前記光の照射方向が水平方向外側となる拡散配光照射になっており、
前記第１中間出射領域では、前記第１中間出射領域の水平方向外側に向かって、前記光の照射方向が水平方向内側となった後に水平方向外側となるクロス配光照射になっており、
前記第１外側出射領域では、前記第１外側出射領域の水平方向外側ほど、前記光の照射方向が水平方向外側となる拡散配光照射になっていることを特徴とする車両用灯具。

【請求項2】

前記出射面は、前記光軸を含む鉛直面上の前記出射面の鉛直方向の範囲として、中央側の第２中央出射領域と、鉛直方向外側の第２外側出射領域と、前記第２中央出射領域と前記第２外側出射領域の間の第２中間出射領域と、を有しており、
前記レンズは、前記光軸を含む鉛直面上に位置する前記出射面から前方側に照射される前記発光中心からの前記光について、前記光の鉛直方向での照射方向が所定の照射方向となる鉛直方向の配光制御を行うように形成されており、
前記第２中央出射領域、前記第２中間出射領域及び前記第２外側出射領域の前記光の鉛直方向での照射が、
前記第２中央出射領域では、前記光の照射方向が鉛直方向上方となる上方照射になっており、
前記第２中間出射領域では、前記第２中間出射領域の鉛直方向外側に向かって、前記光の照射方向が鉛直方向中央側となった後、鉛直方向上方側となるクロス配光照射になっており、
前記第２外側出射領域では、前記出射面の中央側から鉛直方向外側に向かって見たときに、前記第２外側出射領域の鉛直方向外側ほど、前記光の照射方向が鉛直方向外側となる拡散配光照射になってい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】

前記第２中央出射領域は、前記発光中心から放射される前記光のうち、前記光軸を基準に前記光の放射角度が鉛直方向角度で約１０度以内である前記光が前方側に照射される領域であり、
前記第２外側出射領域は、前記発光中心から放射される前記光のうち、前記光軸を基準に前記光の放射角度が鉛直方向角度で約３０度以上である前記光が前方側に照射される領域であることを特徴とする請求項２に記載の車両用灯具。

【請求項4】

前記第２中央出射領域における前記上方照射は、前記第２中央出射領域の鉛直方向外側に向かって、車両用配光パターン上での鉛直方向の約４度上方側の位置から鉛直方向の約１度上方側の位置に向かう照射になっており、
前記第２中間出射領域における前記クロス配光照射は、前記第２中間出射領域の鉛直方向外側に向かって、車両用配光パターン上での鉛直方向の約１度上方側の位置から中心位置に向かう照射になった後に、前記中心位置から鉛直方向の約１度上方側の位置に向かう照射になっており、
前記第２外側出射領域における前記拡散配光照射は、前記第２外側出射領域の鉛直方向外側に向かって、前記光軸よりも鉛直方向上側に位置する前記第２外側出射領域では車両用配光パターン上での鉛直方向の約１度上方側の位置から鉛直方向の約３度上方側の位置に向かう照射になっているとともに、前記光軸よりも鉛直方向下側に位置する前記第２外側出射領域では車両用配光パターン上での鉛直方向の約１度上方側の位置から車両用配光パターン上での前記中心よりも鉛直方向の約１度下方側の位置に向かう照射になっていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の車両用灯具。

【請求項5】

前記第１中央出射領域は、前記発光中心から放射される前記光のうち、前記光軸を基準に前記光の放射角度が水平方向角度で約１０度以内である前記光が前方側に照射される領域であり、
前記第１外側出射領域は、前記発光中心から放射される前記光のうち、前記光軸を基準に前記光の放射角度が水平方向角度で約３０度以上である前記光が前方側に照射される領域であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両用灯具。

【請求項6】

前記第１中央出射領域における上記拡散配光照射は、前記第１中央出射領域の水平方向外側に向かって、車両用配光パターン上での中心位置から水平方向の約５度外側の位置に向かう照射になっており、
前記第１中間出射領域における上記クロス配光照射は、第１中間出射領域の水平方向外側に向かって、車両用配光パターン上での水平方向の約５度外側の位置から水平方向の約２度内側の位置に向かう照射になった後に、水平方向の約２度内側の位置から水平方向の約４度外側の位置に向かう照射になっており、
前記第１外側出射領域における前記拡散配光照射は、前記第１外側出射領域の外側に向かって、車両用配光パターン上での水平方向の約４度外側の位置から水平方向の約２０度外側の位置に向かう照射になっていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の車両用灯具。

【請求項7】

前記出射面は、前記光軸を含む鉛直面上の前記出射面の形状が、前記光軸から鉛直方向上側の部分は前記光軸から鉛直方向下側の部分よりも曲率が小さく、かつ、前記光軸にほぼ平行な軸を長軸とするほぼ楕円形状の一部に沿った曲線形状であるとともに、前記光軸を含む水平面上の前記出射面の形状がほぼ双曲線に沿った曲線形状である複合２次曲面で形成されており、
前記入射面は、前記出射面から前方に照射される前記光が所定の車両用配光パターンを形成するように前記出射面の形状に応じた自由曲面で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の車両用灯具。

【請求項8】

前記入射面には、入射する前記光を拡散する微細拡散素子が設けられており、
前記光の放射角度が水平方向角度で約３０度より大きい範囲に設けられる前記微細拡散素子は、前記光の放射角度が水平方向角度で約３０度以内の範囲に設けられる前記微細拡散素子よりも光の拡散が大きいことを特徴とする請求項１から請求項７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】

本発明は車両用灯具に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、車両前後方向に延びる光軸上に配置され、出射面と、前記出射面から出射する光が入射する入射面と、前記入射面に対向して配置された基準点と、を含む投影レンズと、前記基準点又はその近傍に配置され、前記入射面から前記投影レンズ内部へ入射し、前記出射面から出射して前方へ照射される白色光を放出する光源と、を備えた車両用前照灯において、前記光源は、少なくとも第１色の光と第２色の光との混色による白色光を放出する光源であって、前記光軸方向へ向かう白色光は前記第１の光の割合が相対的に多く、前記光軸に対する角度がより大きい方向へ向かう白色光は前記第１の色の光の割合が相対的に少なく前記第２の色の光の割合が相対的に多い光源であり、前記出射面及び／又は前記入射面は、前記入射面から前記投影レンズ内部へ入射し、前記出射面から出射して前方へ照射される前記基準点からの光のうち、前記入射面への入射位置が前記光軸上又はその近傍の第１位置である光を、前記光軸と平行ではない方向へ制御し、前記入射面への入射位置が前記光軸から離れた第２位置である光を、前記光軸と平行の方向へ制御し、かつ、前記入射面への入射位置が前記第１位置と前記第２位置との間の光を、前記入射面への入射位置が前記第１位置から前記第２位置へ向かうに従って徐々に前記光軸と平行の方向へ近づくように制御する形状とされていることを特徴とする車両用前照灯が開示されている。
つまり、特許文献１では、投影レンズの水平方向外側から出射する光で車両用配光パターンの中央光度帯を形成するようにしている。

【0003】

一方、特許文献２には、半導体型光源と、レンズと、を備え、前記半導体型光源の発光中心は、前記レンズの基準焦点もしくはその近傍に配置されていて、前記レンズは、基準光軸を含む中央部と、前記中央部の周囲の少なくとも一部に形成されている周囲部と、から構成されていて、前記中央部の入射面もしくは出射面のうち少なくともいずれか一方の一部分には、前記中央部で形成される配光パターンを拡散させて前記中央部で形成される配光パターン中に前記周囲部で形成される配光パターンを包含させる光拡散手段が、設けられており、前記中央部および前記周囲部は、前記レンズのうち、集光配光パターンを形成する部分であり、前記中央部で形成される前記集光配光パターンは、主に白色光で形成されている、ことを特徴とする車両用前照灯が開示されている。
つまり、特許文献２では、レンズの水平方向中央側から出射する光で車両用配光パターンの中央光度帯を形成するようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４―１６４８７６号公報

【特許文献2】特開２０１５−１５６２５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、レンズの入射面の水平方向外側に入射する光源からの光は、入射面に対して大きく斜めに傾いて放射されていることから、大きく屈折してレンズ内に入射し、その入射した光は出射面の水平方向外側から出射することになるが、特許文献１のように、レンズの水平方向外側の出射面から出射する光を車両用配光パターンの中央光度帯に向けるためには、この出射時にも光は大きく屈折させられることになる。

【0006】

ここで、材料の屈折率は温度によって変化するため、光源からの熱の影響を受けてレンズの温度が上昇すると、レンズの屈折率が変化することになる。
例えば、光が、レンズに対してあまり屈折を伴うことなく入射して、あまり屈折を伴わずにレンズから出射する場合には、レンズ自体の屈折率が変化しても光の照射状態が大きく変化することはない。

【0007】

しかしながら、光が、レンズに対して大きく屈折して入射し、大きく屈折してレンズから出射する場合には、レンズ自体の屈折率が変化すると、光の屈折状態も大きく変化してしまうため、光の照射状態も大きく変化することになる。
このため、特許文献１のように、大きな屈折を伴って照射される光を中央光度帯の形成に用いた場合には、光源からの熱の影響でレンズの温度が上昇し、レンズの屈折率が変化すると中央光度帯の配光範囲が変化したり、その変化に伴って中央光度帯の光度が変化するという恐れがある。

【0008】

一方、特許文献２のように、水平方向外側に比べ、レンズへの光の入射時及びレンズからの光の出射時に、大きな屈折を伴わない水平方向中央側を通過する光を中央光度帯の形成に用いるようにすれば、レンズの屈折率の変化の影響を受け難い中央光度帯の形成が可能である。

【0009】

しかしながら、レンズの水平方向中央側を用いる場合には、水平方向外側のレンズ部分を使用する時のように、水平方向右外側から出射する光と水平方向左外側から出射する光の重ね合わせ具合を調節して中央光度帯の光度を調節するようなことができないため、中央光度帯の光度を調節するための設計自由度が低いという問題がある。

【0010】

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、配光パターンにおける光度の設計自由度があるとともに、温度などの影響を受け難い車両用灯具を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明は、上記目的を達成するために以下の構成によって把握される。
（１）本発明の車両用灯具は、発光部の発光中心近傍に光軸を有する半導体型の光源と、前記光源の前方側に配置されるレンズと、を備え、前記レンズは、前記光源からの光が入射する入射面と前記入射面から入射した前記光を前方側に照射する出射面を有しており、前記出射面は、前記光軸を含む水平面上の前記出射面の水平方向の範囲として、中央側の第１中央出射領域と、水平方向外側の第１外側出射領域と、前記第１中央出射領域と前記第１外側出射領域の間の第１中間出射領域と、を有しており、前記レンズは、前記光軸を含む水平面上に位置する前記出射面から前方側に照射される前記発光中心からの前記光について、前記光の水平方向での照射方向が所定の照射方向となる水平方向の配光制御を行うように形成されており、前記第１中央出射領域、前記第１中間出射領域及び前記第１外側出射領域をそれぞれ前記出射面の中央側から水平方向外側に向かって見たときの水平方向の前記光の前記照射が、前記第１中央出射領域では、前記第１中央出射領域の水平方向外側ほど、前記光の照射方向が水平方向外側となる拡散配光照射になっており、前記第１中間出射領域では、前記第１中間出射領域の水平方向外側に向かって、前記光の照射方向が水平方向内側となった後に水平方向外側となるクロス配光照射になっており、前記第１外側出射領域では、前記第１外側出射領域の水平方向外側ほど、前記光の照射方向が水平方向外側となる拡散配光照射になっている。

【0012】

（２）上記（１）の構成において、前記出射面は、前記光軸を含む鉛直面上の前記出射面の鉛直方向の範囲として、中央側の第２中央出射領域と、鉛直方向外側の第２外側出射領域と、前記第２中央出射領域と前記第２外側出射領域の間の第２中間出射領域と、を有しており、前記レンズは、前記光軸を含む鉛直面上に位置する前記出射面から前方側に照射される前記発光中心からの前記光について、前記光の鉛直方向での照射方向が所定の照射方向となる鉛直方向の配光制御を行うように形成されており、前記第２中央出射領域、前記第２中間出射領域及び前記第２外側出射領域の前記光の鉛直方向での照射が、前記第２中央出射領域では、前記光の照射方向が鉛直方向上方となる上方照射になっており、前記第２中間出射領域では、前記第２中間出射領域の鉛直方向外側に向かって、前記光の照射方向が鉛直方向中央側となった後、鉛直方向上方側となるクロス配光照射になっており、前記第２外側出射領域では、前記出射面の中央側から鉛直方向外側に向かって見たときに、前記第２外側出射領域の鉛直方向外側ほど、前記光の照射方向が鉛直方向外側となる拡散配光照射になっている。

【0013】

（３）上記（２）の構成において、前記第２中央出射領域は、前記発光中心から放射される前記光のうち、前記光軸を基準に前記光の放射角度が鉛直方向角度で約１０度以内である前記光が前方側に照射される領域であり、前記第２外側出射領域は、前記発光中心から放射される前記光のうち、前記光軸を基準に前記光の放射角度が鉛直方向角度で約３０度以上である前記光が前方側に照射される領域である。

【0014】

（４）上記（２）又は（３）の構成において、前記第２中央出射領域における前記上方照射は、前記第２中央出射領域の鉛直方向外側に向かって、車両用配光パターン上での鉛直方向の約４度上方側の位置から鉛直方向の約１度上方側の位置に向かう照射になっており、前記第２中間出射領域における前記クロス配光照射は、前記第２中間出射領域の鉛直方向外側に向かって、車両用配光パターン上での鉛直方向の約１度上方側の位置から中心位置に向かう照射になった後に、前記中心位置から鉛直方向の約１度上方側の位置に向かう照射になっており、前記第２外側出射領域における前記拡散配光照射は、前記第２外側出射領域の鉛直方向外側に向かって、前記光軸よりも鉛直方向上側に位置する前記第２外側出射領域では車両用配光パターン上での鉛直方向の約１度上方側の位置から鉛直方向の約３度上方側の位置に向かう照射になっているとともに、前記光軸よりも鉛直方向下側に位置する前記第２外側出射領域では車両用配光パターン上での鉛直方向の約１度上方側の位置から車両用配光パターン上での前記中心よりも鉛直方向の約１度下方側の位置に向かう照射になっている。

【0015】

（５）上記（１）から（４）のいずれか１つの構成において、前記第１中央出射領域は、前記発光中心から放射される前記光のうち、前記光軸を基準に前記光の放射角度が水平方向角度で約１０度以内である前記光が前方側に照射される領域であり、前記第１外側出射領域は、前記発光中心から放射される前記光のうち、前記光軸を基準に前記光の放射角度が水平方向角度で約３０度以上である前記光が前方側に照射される領域である。

【0016】

（６）上記（１）から（５）のいずれか１つの構成において、前記第１中央出射領域における上記拡散配光照射は、前記第１中央出射領域の水平方向外側に向かって、車両用配光パターン上での中心位置から水平方向の約５度外側の位置に向かう照射になっており、前記第１中間出射領域における上記クロス配光照射は、第１中間出射領域の水平方向外側に向かって、車両用配光パターン上での水平方向の約５度外側の位置から水平方向の約２度内側の位置に向かう照射になった後に、水平方向の約２度内側の位置から水平方向の約４度外側の位置に向かう照射になっており、前記第１外側出射領域における前記拡散配光照射は、前記第１外側出射領域の外側に向かって、車両用配光パターン上での水平方向の約４度外側の位置から水平方向の約２０度外側の位置に向かう照射になっている。

【0017】

（７）上記（１）から（６）のいずれか１つの構成において、前記出射面は、前記光軸を含む鉛直面上の前記出射面の形状が、前記光軸から鉛直方向上側の部分は前記光軸から鉛直方向下側の部分よりも曲率が小さく、かつ、前記光軸にほぼ平行な軸を長軸とするほぼ楕円形状の一部に沿った曲線形状であるとともに、前記光軸を含む水平面上の前記出射面の形状がほぼ双曲線に沿った曲線形状である複合２次曲面で形成されており、前記入射面は、前記出射面から前方に照射される前記光が所定の車両用配光パターンを形成するように前記出射面の形状に応じた自由曲面で形成されている。

【0018】

（８）上記（１）から（７）のいずれか１つの構成において、前記入射面には、入射する前記光を拡散する微細拡散素子が設けられており、前記光の放射角度が水平方向角度で約３０度より大きい範囲に設けられる前記微細拡散素子は、前記光の放射角度が水平方向角度で約３０度以内の範囲に設けられる前記微細拡散素子よりも光の拡散が大きい。

【0019】

なお、さらに、（９）上記（１）から（８）のいずれか１つの構成において、前記光源が、青色系に発光する複数の発光チップで構成される発光部と、前記発光部上に設けられ、前記発光チップからの前記光の一部を吸収して前記発光チップが発光する前記光よりも波長が長い前記光を発光する蛍光体層と、を備え、前記発光チップの発光する前記光と前記蛍光体層によって発光する前記光とが混合することで白色系の前記光を放出する光源である。

【0020】

また、（１０）上記（９）の構成において、前記発光チップの数が５チップ以上である。

【0021】

加えて、上記（１）から（１０）のいずれか１つの構成において、前記レンズがアクリル系樹脂からなる。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、配光パターンにおける光度の設計自由度があるとともに、温度などの影響を受け難い車両用灯具を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明に係る実施形態の車両用灯具を備えた車両の平面図である。

【図2】本発明に係る実施形態の灯具ユニットの要部を示す側面図である。

【図3】本発明に係る実施形態の灯具ユニットの光軸を含む水平断面を示したものであり、光軸を基準に光の放射角度が水平方向角度θ１以内である光線群を併せて示した図である。

【図4】本発明に係る実施形態の灯具ユニットの光軸を含む水平断面を示したものであり、（ａ）は光軸を基準に光の放射角度が水平方向角度θ２の範囲のうち、１０度から２０度の範囲の光線群を併せて示した図であり、（ｂ）は光軸を基準に光の放射角度が水平方向角度θ２の範囲のうち、２０度から３０度の範囲の光線群を併せて示した図である。

【図5】本発明に係る実施形態の灯具ユニットの光軸を含む水平断面を示したものであり、光軸を基準に光の放射角度が水平方向角度θ３以上である光線群を併せて示した図である。

【図6】本発明に係る実施形態の灯具ユニットの光軸を含む鉛直断面を示したものであり、光軸を基準に光の放射角度が鉛直方向角度θ４以内である光線群を併せて示した図である。

【図7】本発明に係る実施形態の灯具ユニットの光軸を含む鉛直断面を示したものであり、（ａ）は光軸を基準に光の放射角度が鉛直方向角度θ５の範囲のうち、１０度から２０度の範囲の光線群を併せて示した図であり、（ｂ）は光軸を基準に光の放射角度が鉛直方向角度θ５の範囲のうち、２０度から３０度の範囲の光線群を併せて示した図である。

【図8】本発明に係る実施形態の灯具ユニットの光軸を含む鉛直断面を示したものであり、光軸を基準に光の放射角度が鉛直方向角度θ６以上である光線群を併せて示した図である。

【図9】本発明に係る実施形態のスクリーン上での車両用配光パターンを示す図である。

【図10】本発明に係る実施形態のレンズの入射面に微細拡散素子を設けた場合のスクリーン上での車両用配光パターンを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

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

【0025】

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

【0026】

本実施形態の車両用灯具は、車両前方側に開口したハウジング（図示せず）と開口を覆うようにハウジングに取付けられるアウターレンズ（図示せず）を備え、ハウジングとアウターレンズとで形成される灯室内に車両用配光パターンとしてのハイビーム配光パターンを形成する灯具ユニット１０（図２参照）などが配置されている。

【0027】

（灯具ユニット）
図２は、灯具ユニット１０の要部を示す斜視図である。
図２に示すように、灯具ユニット１０は、発光部２１の発光中心近傍にレンズ３０の光軸Ｚ（以下、レンズ３０の光軸Ｚを単に光軸Ｚという場合がある）を有する半導体型の光源２０と、光源２０の前方側に配置され、光源２０からの光が入射する入射面３１と入射面３１から入射した光を前方側に照射する出射面３２とを有するレンズ３０と、を備えている。
つまり、光源２０は、発光部２１の発光中心がほぼレンズ３０の光軸Ｚに位置するように設けられている。
なお、以下の実施形態では、光源２０の発光部２１の発光中心とレンズ３０の光軸Ｚとが一致している場合で説明を進めるが、実際には、取付け時の誤差等によって発光中心が光軸Ｚから上下左右方向に０.２ｍｍ程度ズレる場合があり、上述の発光中心近傍とは、このような誤差を意味する。

【0028】

図２では、図示していないが光源２０はヒートシンク（図示省略）上に配置される。
また、図２では、レンズ３０は、配光制御を行うレンズ部分だけを示すようにしているが、実際には、レンズ３０は、水平方向（光軸Ｚ及び鉛直方向軸Ｙに直交する方向）の左右両端に設けられた図示しないフランジ部を有しており、そのフランジ部が図示しないレンズホルダに保持されて、レンズホルダを介して図示しないヒートシンクに取付けられるようになっている。

【0029】

（光源）
光源２０には、半導体型の光源であるＬＥＤを用いており、具体的には、基板２２と、基板２２上に設けられた複数の発光チップで構成される発光部２１と、複数の発光チップで構成される発光部２１上を覆うように設けられた蛍光体層２３と、を有している。
なお、本実施形態の発光部２１は、５つの発光チップを水平方向に配置した縦が約０．８５ｍｍで横が４．４５ｍｍの発光部２１になっている。

【0030】

発光チップには、波長４３０ｎｍ近傍に発光スペクトルのピークを有する青色系に発光するものを用いており、蛍光体層２３には、その発光チップの光の一部を吸収して発光チップが発光する光よりも波長が長い黄色系の光を発光するものを用いている。

【0031】

例えば、蛍光体層２３は、発光チップの光の一部を吸収し、波長５４０ｎｍ前後に発光ピークを有し、波長５００ｎｍから７３０ｎｍ程度の緑から赤の成分を含むような黄色系の光を発光する。

【0032】

そのような蛍光体層２３は、例えば、透明で耐熱性に優れる熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂など）にフォトルミネセンス蛍光体を含有させたもので構成することができ、フォトルミネセンス蛍光体としては、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体を好適に用いることができる。

【0033】

そして、発光チップの青色系の光と蛍光体層２３の黄色系の光とが混合されることで光源２０から放出される光は、白色系の光となっている。

【0034】

（レンズ）
レンズ３０は、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、シリコーン（ＳＬＲ）及びガラスなどの透明な材料で形成されればよい。
しかしながら、屈折率の波長依存性が大きいと、分光が起こりやすく、青色分光色が現れやすくなることや樹脂系の材料の方が成形性がよいことから、本実施形態では、レンズ３０に屈折率の波長依存性が比較的小さいアクリル系樹脂を用いている。

【0035】

また、本実施形態のレンズ３０は、光を出射する出射面３２側から見た正面視及び光が入射する入射面３１側から見た裏面視で外形がほぼ矩形状をしており、本実施形態では、出射面３２を複合２次曲面とし、入射面３１を出射面３２から前方に照射される光の照射方向が所定の方向となるように制御する出射面３２の形状に応じた自由曲面としている。
つまり、入射面３１が主に所定の配光パターンを得るための配光制御を行うものになっている。

【0036】

より具体的には、出射面３２は、光軸Ｚを含む鉛直面上の出射面３２（つまり、光軸Ｚを含む鉛直断面）の形状が、光軸Ｚにほぼ平行な軸を長軸とするほぼ楕円形状の一部に沿った曲線形状になっており、この曲線形状は、光軸Ｚから鉛直方向上側の部分が光軸Ｚから鉛直方向下側の部分よりも曲率が小さくなっている。
言い換えれば、出射面３２は光軸Ｚを含む鉛直断面で見ると、光軸Ｚから上側の部分が大きな楕円の一部に沿った形状であり、光軸Ｚから下側の部分が小さな楕円の一部に沿った形状となっている。
一方、出射面３２は、光軸Ｚを含む水平面上の出射面３２（つまり、光軸Ｚを含む水平断面）の形状がほぼ双曲線に沿った曲線形状になっている。

【0037】

なお、本実施形態の車両用灯具の形成する車両用配光パターンと同様の配光パターンは、入射面３１を複合２次曲面とし、出射面３２をその入射面３１の形状に応じた自由曲面とすることでも可能である。
このため、入射面３１を自由曲面とし、出射面３２を複合２次曲面とすることに限定されるものではない。

【0038】

しかしながら、入射面３１を複合２次曲面とし、出射面３２を自由曲面とした場合、レンズ３０の上下左右の縁部を直線に近い状態にする設計が困難であり、レンズ３０の上下左右の縁部が曲線状になってしまう。
そうすると、例えば、左右の両端にフランジ部を設けるときに、水平方向左右で最も出っ張った縁部の位置を基準にフランジ部に必要な幅を確保するようにフランジ部を形成する必要があり、フランジ部を含めたレンズ３０の水平方向の幅が大きくなってしまう。

【0039】

また、出射面３２の正面視の外形は、視認出来る側であるので意匠的に見て見栄えが低下するものとなってしまう。
したがって、これらのことを考慮すると、本実施形態のように、出射面３２を複合２次曲面で形成し、入射面３１を自由曲面で形成するようにするのが好適である。

【0040】

次に、以上のような構成からなる本実施形態の車両用灯具の配光制御などについて説明する。
図３から図５は、灯具ユニット１０の光軸Ｚを含む水平断面を示したものであり、レンズ３０と発光部２１だけを示した図である。

【0041】

（水平方向の配光制御）
図３に示すように、出射面３２は、光軸Ｚを含む水平断面（水平面）上の出射面３２の水平方向の範囲として、中央側の第１中央出射領域３２ａと、水平方向外側の第１外側出射領域３２ｂと、第１中央出射領域３２ａと第１外側出射領域３２ｂの間の第１中間出射領域３２ｃと、を有している。

【0042】

また、入射面３１は、光軸Ｚを含む水平断面（水平面）上の入射面３１の水平方向の範囲として、中央側の第１中央入射領域３１ａと、水平方向外側の第１外側入射領域３１ｂと、第１中央入射領域３１ａと第１外側入射領域３１ｂの間の第１中間入射領域３１ｃと、を有している。

【0043】

（第１中央出射領域及び第１中央入射領域）
図３では、発光部２１の発光中心から放射される光のうち、光軸Ｚを基準に光の放射角度が水平方向角度θ１以内である光線群を併せて図示しており、具体的にはθ１は約１０度である。

【0044】

そして、図３を見るとわかるとおり、光の放射角度が水平方向角度θ１以内の光が第１中央入射領域３１ａからレンズ３０内に入射し、その光が第１中央出射領域３２ａから前方側に照射されている。
つまり、第１中央出射領域３２ａは、発光中心から放射される光のうち、光軸Ｚを基準に光の放射角度が水平方向角度θ１以内（約１０度以内）である光が前方側に照射される領域になっている。

【0045】

そして、この第１中央入射領域３１ａの入射面３１の部分が、光軸Ｚと交差する位置が凹み中心となるように、光源２０（発光部２１）側から離れる方向に緩やかに前方側に凹む形状とされている。
このような前方側に凹む形状とされることで、図３に示すように、レンズ３０は、第１中央出射領域３２ａを出射面３２の中央側（光軸Ｚ側）から水平方向外側に向かって見たときの水平方向の光の照射方向が、第１中央出射領域３２ａの水平方向外側ほど、水平方向外側となる拡散配光照射となる配光制御を行うものになっている。

【0046】

本実施形態では、この第１中央出射領域３２ａから前方側に拡散配光照射される光は、図示しないスクリーンにおいて、スクリーンの水平方向左右中央を基準に水平方向右側に約５度（Ｒ５°）から水平方向左側に約５度（Ｌ５°）の範囲に投影するようにしている。

【0047】

このため、図３に示すように、最も水平方向右外側の第１中央出射領域３２ａから照射される光は、水平方向で右側に約５度（Ｒ５°）外側を向く方向に照射されており、最も水平方向左外側の第１中央出射領域３２ａから照射される光は、水平方向で左側に約５度（Ｌ５°）外側を向く方向に照射されている。

【0048】

なお、図３では、発光部２１の発光中心から放射される光線群だけを示しているが、実際には、発光部２１は面として発光するので、第１中央出射領域３２ａから照射される光は、スクリーン上での水平方向左右１０度前後の範囲に照射されることになる。
また、以降の説明における光の照射方向の具体的な角度の数値も、発光部２１の発光中心から放射される光線群を基準にしたものであるので、以降では説明を省略するが、ここで説明したのと同様に、実際のスクリーン上での光照射範囲は、発光部２１が面として発光することに伴う分だけ広くなる。

【0049】

ところで、後述する鉛直方向の配光制御のところで説明するが、上記のような発光部２１から放射される光のうち、光の放射角度が小さい光に関しては、車両用配光パターンの鉛直方向上方側に照射するようにしており、このため、上述した第１中央出射領域３２ａから照射される光は、車両用配光パターンの鉛直方向上方側に照射されている。

【0050】

（第１中間出射領域及び第１中間入射領域）
図４では、発光部２１の発光中心から放射される光のうち、光軸Ｚを基準に光の放射角度が水平方向角度θ２の範囲（光の放射角度が約１０度から約３０度の範囲）である光線群を併せて図示している。
図４は、第１中間出射領域３２ｃから前方に照射される光の照射状態がわかりやすいように、図４（ａ）及び図４（ｂ）の２つの図面で、この第１中間出射領域３２ｃから前方に照射される光の照射状態を示すようにしている。

【0051】

具体的には、図４（ａ）は、発光部２１の発光中心から放射される光のうち、光の放射角度が水平方向角度θ２の範囲内のうち約１０度から約２０度の範囲となる光線群を示した図になっており、図４（ｂ）は光の放射角度が水平方向角度θ２の範囲内のうち約２０度から約３０度の範囲となる光線群を示した図になっている。

【0052】

図４に示すように、光の放射角度が水平方向角度θ２で約１０度から約３０度の範囲となる光が第１中間入射領域３１ｃからレンズ３０内に入射し、その光が第１中間出射領域３２ｃから前方側に照射されている。
つまり、第１中間出射領域３２ｃは、発光中心から放射される光のうち、光軸Ｚを基準に光の放射角度が水平方向角度θ２の範囲内（約１０度から約３０度の範囲内）の光が前方側に照射される領域になっている。

【0053】

そして、この第１中間入射領域３１ｃの入射面３１の部分は、発光部２１側へ出っ張る湾曲形状の変曲点を含むように形成されている。
このような形状とすることで変曲点を基準に水平方向左側と右側とでは、レンズ３０に入射する光の屈折状態がかわることになり、図４に示すように、レンズ３０は、第１中間出射領域３２ｃを中央側（光軸Ｚ側）から水平方向外側に向かって見たときの水平方向の光の照射方向が、水平方向内側となった後に水平方向外側となるクロス配光照射にするように配光制御するものとなる。

【0054】

より具体的に説明すると、図４（ａ）に示すように、第１中間出射領域３２ｃの最も中央側（光軸Ｚ側）から照射される光の照射方向は、水平方向外側約５度（右側の第１中間出射領域３２ｃは右外側約５度（Ｒ５°）、左側の第１中間出射領域３２ｃは左外側約５度（Ｌ５°））になっている。

【0055】

そして、この状態から、図４（ａ）に示すように、第１中間出射領域３２ｃの水平方向外側に向かって、右側の第１中間出射領域３２ｃは、光が右外側約５度（Ｒ５°）に照射されていた状態から水平方向内側（光軸Ｚ側）に向かって照射されるように、光の照射方向が変化している。

【0056】

同様に、左側の第１中間出射領域３２ｃは、光が左外側約５度（Ｌ５°）に照射されていた状態から水平方向内側（光軸Ｚ側）に向かって照射されるように、光の照射方向が変化している。

【0057】

そして、発光中心からの光の放射角度が水平方向角度で約２０度の光は、光軸Ｚを跨いだ反対側の約２度（右側の第１中間出射領域３２ｃはＬ２°、左側の第１中間出射領域３２ｃはＲ２°）の方向に照射されるようになっている。

【0058】

その後、図４（ｂ）に示すように、更に、右側の第１中間出射領域３２ｃは、第１中間出射領域３２ｃの水平方向外側（図右外側）に向かって、光軸Ｚよりも左側に約２度（Ｌ２°）の方向に照射していた状態から光軸Ｚを跨がない水平方向外側（図右外側）に光を照射するように光の照射方向が変化し、最も水平方向外側から照射される光、つまり、発光中心からの光の放射角度が水平方向角度で約３０度である光は、水平方向外側（図右外側）の約４度（Ｒ４°）の方向に照射されるようになっている。

【0059】

同様に、左側の第１中間出射領域３２ｃにおいても、第１中間出射領域３２ｃの水平方向外側（図左外側）に向かって、光軸Ｚよりも右側に約２度（Ｒ２°）の方向に照射していた状態から光軸Ｚを跨がない水平方向外側（図左外側）に光を照射するように光の照射方向が変化し、最も水平方向外側から照射される光、つまり、発光中心からの光の放射角度が水平方向角度で約３０度である光は、水平方向外側（図左外側）の約４度（Ｌ４°）の方向に照射されるようになっている。

【0060】

このように、第１中間出射領域３２ｃは、第１中間出射領域３２ｃから照射される光の照射方向が、光軸Ｚを挟んで水平方向左右のどちらに位置する第１中間出射領域３２ｃにおいても、第１中間出射領域３２ｃの中央側（光軸Ｚ側）において、水平方向外側であった光の照射方向が、第１中間出射領域３２ｃの水平方向外側に向かって、水平方向内側（光軸Ｚ側）となった後に、再び、水平方向外側となるクロス配光照射される部分になっている。

【0061】

そして、右側の第１中間出射領域３２ｃから照射される光は、スクリーン上での水平方向左右中央（光軸Ｚ参照）よりも左側の約２度（Ｌ２°）から右側の約５度（Ｒ５°）の範囲に向けて照射されるものになっており、左側の第１中間出射領域３２ｃから照射される光は、スクリーン上での水平方向左右中央（光軸Ｚ参照）よりも右側の約２度（Ｒ２°）から左側の約５度（Ｌ５°）の範囲に向けて照射されるものになっている。

【0062】

このことは、右側の第１中間出射領域３２ｃから照射される光が形成する配光パターンと左側の第１中間出射領域３２ｃから照射される光が形成する配光パターンがスクリーンの水平方向の位置でオーバーラップし、多重される状態になっていることを意味しており、このように照射される光で車両用配光パターンの中央光度帯を形成するようにしている。

【0063】

このようにすると、このオーバーラップの状態を調整することで、中央光度帯の光度の調節が可能となるため、出射面３２の中央側から照射される光で中央光度帯を形成する場合に比べ、中央光度帯の光度の設計自由度を大幅に高めることが可能である。

【0064】

なお、オーバーラップの状態を変える場合には、上述した光の照射方向を調節することになるので、上記で説明した第１中間出射領域３２ｃの具体的な光の照射方向（角度）は、あくまでも一例である。

【0065】

そして、この第１中間出射領域３２ｃは、レンズ３０の水平方向で見て外側に位置する領域ではないため、レンズ３０の水平方向外側から照射される光に比べて、中央光度帯に向けて光を照射するために大きな屈折を伴わなくてよいため、レンズ３０の温度上昇などによる屈折率の変化の影響を受け難いだけでなく、また、大きな屈折を伴わないことは光の屈折に伴う分光の影響も受け難いことを意味している。
したがって、良好な車両用配光パターンの中央光度帯を形成することができる。

【0066】

ところで、本実施形態では、光源２０に青色系に発光する発光チップの光の一部を蛍光体層２３で黄色系の光に変換（蛍光発光）させ、それらの光が混合されることで白色系の光が放出されるものを用いていることは、上述したとおりである。

【0067】

このようなタイプの光源２０の場合、蛍光体層２３の厚みが薄い部分では、蛍光体層２３の発光する光の光量が不足し、発光チップの発光する青色系の光の割合が多くなるため、青みがかった光となる。

【0068】

ここで、蛍光体層２３の厚みが均一であったとしても、光源２０から放出される光のうち、光軸Ｚに近いところから放出される光は、蛍光体層２３を真直ぐに通過してきた光であるため、蛍光体層２３を斜めに通過してきた光に比べて、実質的には、薄い蛍光体層２３を通過してきた状態となる。

【0069】

したがって、光軸Ｚを基準に光源２０からの光の放射角度が小さい第１中央出射領域３２ａから照射される光は、蛍光体層２３をあまり斜めに通過せずして放出されるため、青みがかった白色系の光となる傾向がある。

【0070】

しかしながら、上述したように、本実施形態では、そのような青みがかった白色系の光となる傾向がある第１中央出射領域３２ａから照射される光は、車両用配光パターンの上方側に照射するようにし、このような青みがかった白色系の光となり難い、光の放射角度が大きい光が出射することになる第１中間出射領域３２ｃからの光で中央光度帯を形成するようにしている。
このため、光源２０に起因する青みがかった状態が中央光度帯に現れることも抑制されたものになっている。
したがって、更に好適な車両用配光パターンの中央光度帯を形成することが可能である。

【0071】

（第１外側出射領域及び第１外側入射領域）
図５では、発光部２１の発光中心から放射される光のうち、光軸Ｚを基準に光の放射角度が水平方向角度θ３以上である光線群について併せて図示しており、具体的にはθ３は約３０度である。

【0072】

図５に示すように、光の放射角度が水平方向角度θ３以上（約３０度以上）となる光が第１外側入射領域３１ｂからレンズ３０内に入射し、その光が第１外側出射領域３２ｂから前方側に照射されている。
つまり、第１外側出射領域３２ｂは、発光中心から放射される光のうち、光軸Ｚを基準に光の放射角度が水平方向角度θ３以上（約３０度以上）となる光が前方側に照射される領域になっている。

【0073】

そして、レンズ３０は、第１外側出射領域３２ｂを水平方向外側に向かって見たときに第１外側出射領域３２ｂの水平方向外側ほど、光の照射方向が水平方向外側となる拡散配光照射の状態となるように配光制御している。

【0074】

具体的には、このレンズ３０の配光制御は、第１外側入射領域３１ｂの部分の入射面３１の形状を第１外側出射領域３２ｂの部分の面形状に応じて、第１外側出射領域３２ｂから照射される光の照射方向が、第１外側出射領域３２ｂの水平方向外側ほど、水平方向外側となる形状とすることで行われている。

【0075】

この第１外側出射領域３２ｂから前方側に照射される光は、図５に示すように、第１外側出射領域３２ｂの中央側（光軸Ｚ側）では、車両用配光パターン上での水平方向外側の約４度（右側の第１外側出射領域３２ｂは水平方向右外側約４度（Ｒ４°）、左側の第１外側出射領域３２ｂは水平方向左外側約４度（Ｌ４°））となる方向に照射されている。

【0076】

そして、第１外側出射領域３２ｂの水平方向外側ほど、その光の照射方向がどんどん水平方向外側となり、最も外側となる第１外側出射領域３２ｂから前方側に照射される光は、車両用配光パターン上での水平方向外側の約２０度（右側の第１外側出射領域３２ｂは水平方向右外側約２０度（Ｒ２０°）、左側の第１外側出射領域３２ｂは水平方向左外側約２０度（Ｌ２０°））となる方向に照射されている。

【0077】

このように光を照射することで車両用配光パターンにおける最も水平方向幅が広くなる拡散配光部分が形成される。
ここで、図５を見るとわかるように、この第１外側出射領域３２ｂから照射される光は、水平方向外側（図左右外側）ほど外側に照射されるようになっているため、出射面３２の湾曲に合せるように照射方向が変化している。

【0078】

そして、出射面３２から前方に照射されるときに大きな屈折を伴うと、レンズ３０の屈折率の変化の影響を受けやすいことは、上述したとおりであるが、本実施形態では、出射面３２の変化に応じる方向に光を照射するようにしているため、第１外側出射領域３２ｂから照射される光の屈折量を抑えるような設計になっており、その分だけレンズ３０の屈折率の変化の影響を受け難いものとすることができる。

【0079】

また、第１外側出射領域３２ｂから照射される光を車両用配光パターンの拡散配光部分に用いることで、仮に、第１外側出射領域３２ｂから照射される光の照射方向にレンズ３０の屈折率の変化の影響によるふらつきが出たとしても車両用配光パターンの中央光度帯に影響を及ぼすことがなく、良好な車両用配光パターンを維持することが可能である。

【0080】

（鉛直方向の配光制御）
図６から図８は、灯具ユニット１０の光軸Ｚを含む鉛直断面を示したものであり、レンズ３０と発光部２１だけを示した図である。

【0081】

図６に示すように、出射面３２は、光軸Ｚを含む鉛直断面（鉛直面）上の出射面３２の鉛直方向の範囲として、中央側の第２中央出射領域３２Ａと、鉛直方向外側の第２外側出射領域３２Ｂと、第２中央出射領域３２Ａと第２外側出射領域３２Ｂの間の第２中間出射領域３２Ｃと、を有している。

【0082】

また、入射面３１は、光軸Ｚを含む鉛直断面（鉛直面）上の入射面３１の鉛直方向の範囲として、中央側の第２中央入射領域３１Ａと、鉛直方向外側の第２外側入射領域３１Ｂと、第２中央入射領域３１Ａと第２外側入射領域３１Ｂの間の第２中間入射領域３１Ｃと、を有している。

【0083】

（第２中央出射領域及び第２中央入射領域）
図６では、発光部２１の発光中心から放射される光のうち、光軸Ｚを基準に光の放射角度が鉛直方向角度θ４以内である光線群を併せて図示しており、具体的にはθ４は約１０度である。

【0084】

そして、図６を見るとわかるとおり、光の放射角度が鉛直方向角度θ４以内の光が第２中央入射領域３１Ａからレンズ３０内に入射し、その光が第２中央出射領域３２Ａから前方側に照射されている。
つまり、第２中央出射領域３２Ａは、発光中心から放射される光のうち、光軸Ｚを基準に光の放射角度が鉛直方向角度θ４以内（約１０度以内）である光が前方側に照射される領域になっている。

【0085】

そして、レンズ３０は、第２中央出射領域３２Ａを鉛直方向外側に向かって見たときに第２中央出射領域３２Ａは、どの部分から照射される光も、光の照射方向が鉛直方向上方となる上方照射の状態となるように配光制御している。

【0086】

具体的には、このレンズ３０の配光制御は、第２中央入射領域３１Ａの部分の入射面３１の形状を第２中央出射領域３２Ａの部分の面形状に応じて、第２中央出射領域３２Ａから照射される光の照射方向が、第２中央出射領域３２Ａの鉛直方向のどの部分においても鉛直方向上方となる形状とすることで行われている。

【0087】

この第２中央出射領域３２Ａから前方側に照射される光は、図６に示すように、第２中央出射領域３２Ａの中央側（光軸Ｚ側）では、最も鉛直方向上方側に照射されるように、スクリーン上での車両用配光パターンの鉛直方向の約４度（Ｕ４°）上方となる方向に照射されている。

【0088】

そして、第２中央出射領域３２Ａの鉛直方向外側（上下方向外側）ほど、スクリーン上での車両用配光パターンの鉛直方向の約４度（Ｕ４°）上方側の位置から鉛直方向の約１度（Ｕ１°）上方側の位置に向かう照射になっている。

【0089】

このように第２中央出射領域３２Ａから鉛直方向上方に照射された光は、車両用配光パターンの中央光度帯の上方に多重されるようになる。
ここで、上述したように、発光部２１からの光の放射角度が小さい光は、青みがかった白色系の光となる傾向があり、これは光が蛍光体層２３を通過するときの距離に依存するものであるため、レンズ３０から照射される光の照射方向が水平方向であるのか鉛直方向であるのかには無関係である。

【0090】

したがって、第２中央出射領域３２Ａから照射される光も青みがかった白色系の光となるおそれがあるが、第２中央出射領域３２Ａから照射される光は、中央光度帯の上方に多重されているため、中央光度帯が青みがかることを回避することが可能である。

【0091】

（第２中間出射領域及び第２中間入射領域）
図７では、発光部２１の発光中心から放射される光のうち、光軸Ｚを基準に光の放射角度が鉛直方向角度θ５の範囲内（光の放射角度が約１０度から約３０度の範囲内）である光線群を併せて図示している。
図７は、第２中間出射領域３２Ｃから前方に照射される光の照射状態がわかり易いように、図７（ａ）及び図７（ｂ）の２つの図面で、この第２中間出射領域３２Ｃから前方に照射される光の照射状態を示すようにしている。

【0092】

具体的には、図７（ａ）は、発光部２１の発光中心から放射される光のうち、光の放射角度が鉛直方向角度θ５の範囲内の約１０度から約２０度の範囲となる光線群を示した図になっており、図７（ｂ）は光の放射角度が鉛直方向角度θ５の範囲内の約２０度から約３０度の範囲となる光線群を示した図になっている。

【0093】

図７に示すように、光の放射角度が鉛直方向角度θ５で約１０度から約３０度の範囲となる光が第２中間入射領域３１Ｃからレンズ３０内に入射し、その光が第２中間出射領域３２Ｃから前方側に照射されている。
つまり、第２中間出射領域３２Ｃは、発光中心から放射される光のうち、光軸Ｚを基準に光の放射角度が鉛直方向角度θ５で約１０度から約３０度の範囲内の光が前方側に照射される領域になっている。

【0094】

そして、レンズ３０は、第２中間出射領域３２Ｃにおいて、光の鉛直方向での照射方向が、鉛直方向中央側となった後、鉛直方向上方側となるクロス配光照射の状態となるように配光制御している。
具体的には、このレンズ３０の配光制御は、第２中間入射領域３１Ｃの部分の入射面３１の形状を第２中間出射領域３２Ｃの部分の面形状に応じて、第２中間出射領域３２Ｃから照射される光の照射方向が、鉛直方向中央側となった後、鉛直方向上方側となるクロス配光照射となる形状とすることで行われている。

【0095】

より具体的に見ていくと、図７（ａ）に示すとおり、第２中間出射領域３２Ｃの最も中央側（光軸Ｚ側）から照射される光の照射方向は、光軸Ｚを挟んで上下に位置するどちらの第２中間出射領域３２Ｃにおいても、車両用配光パターン上での鉛直方向上方の約１度（Ｕ１°）になっている。

【0096】

そして、この状態から、図７（ａ）に示すように、光軸Ｚを挟んで上下に位置するどちらの第２中間出射領域３２Ｃも、第２中間出射領域３２Ｃの鉛直方向外側（図上下方向外側）に向かうにつれて、車両用配光パターン上での中心位置である鉛直方向約０度（約０°）、つまり、鉛直方向中央側に向かって光を照射するように、光の照射方向が変化している。
この光の鉛直方向での照射が、鉛直方向中央側となる照射方向の変化の過程において、光軸Ｚよりも上側に位置する第２中間出射領域３２Ｃから照射される光はクロス配光照射の状態になっている。

【0097】

その後、図７（ｂ）に示すように、更に、光軸Ｚの上下に位置するどちらの第２中間出射領域３２Ｃも、第２中間出射領域３２Ｃの鉛直方向外側（図上下方向外側）に向かうにつれて、車両用配光パターン上での中心位置（鉛直方向約０度（約０°））から鉛直方向の約１度（Ｕ１°）上方側の位置に向かって光を照射するように、光の照射方向が変化している。
この光の鉛直方向での照射が、鉛直方向上方側となる照射方向の変化の過程において、光軸Ｚよりも下側に位置する第２中間出射領域３２Ｃから照射される光はクロス配光照射の状態になっている。

【0098】

このように、第２中間出射領域３２Ｃは、光軸Ｚを挟んで上下に位置するどちらの第２中間出射領域３２Ｃにおいても、光の照射方向が鉛直方向中央側となった後、鉛直方向上方側となるようになっているとともに、その照射方向が変化する過程でクロス配光照射になっている。

【0099】

そして、光軸Ｚよりも上側に位置する第２中間出射領域３２Ｃから照射される光は、スクリーン上での鉛直方向中央側（鉛直方向０度（０°））から鉛直方向上方に約１度（Ｕ１°）の範囲に向けて照射されるものになっており、光軸Ｚよりも下側に位置する第２中間出射領域３２Ｃから照射される光も、スクリーン上での鉛直方向中央側（鉛直方向０度（０°））から鉛直方向上方に約１度（Ｕ１°）の範囲に向けて照射されるものになっている。

【0100】

このことは、光軸Ｚよりも上側に位置する第２中間出射領域３２Ｃから照射される光が形成する配光パターンと光軸Ｚよりも下側に位置する第２中間出射領域３２Ｃから照射される光が形成する配光パターンが、スクリーンの鉛直方向の位置でオーバーラップし、多重される状態になっていることを意味しており、このように照射される光で車両用配光パターンの中央光度帯を形成するようにしている。

【0101】

このようにすると、このオーバーラップの状態を調整することで、中央光度帯の光度の調節が可能となるため、出射面３２の中央側から照射される光で中央光度帯を形成する場合に比べ、中央光度帯の光度の設計自由度を大幅に高めることが可能である。

【0102】

なお、オーバーラップの状態を変える場合には、上述した光の照射方向を調節することになるので、上記で説明した第１中間出射領域３２ｃの具体的な光の照射方向（角度）は、あくまでも一例である。

【0103】

そして、この第２中間出射領域３２Ｃは、レンズ３０の鉛直方向で見て外側に位置する領域ではないため、レンズ３０の鉛直方向外側から照射される光に比べて、中央光度帯に向けて光を照射するために大きな屈折を伴わなくてよいため、レンズ３０の温度上昇などによる屈折率の変化の影響を受け難いだけでなく、また、大きな屈折を伴わないことは光の屈折に伴う分光の影響も受け難いことを意味している。
したがって、良好な車両用配光パターンの中央光度帯を形成することができる。

【0104】

さらに、第２中間出射領域３２Ｃは、発光部２１からの光の放射角度が鉛直方向角度で約１０度以上である放射角度の大きい光が出射する部分であるため、第２中間出射領域３２Ｃから照射される光は青みがかった白色系の光になり難く、この第２中間出射領域３２Ｃから照射される光で中央光度帯を形成するようにしているので、青みが中央光度帯に現れることも抑制される。
したがって、更に好適な車両用配光パターンの中央光度帯を形成することが可能である。

【0105】

（第２外側出射領域及び第２外側入射領域）
図８では、発光部２１の発光中心から放射される光のうち、光軸Ｚを基準に光の放射角度が鉛直方向角度θ６以上である光線群について併せて図示しており、具体的にはθ６は約３０度である。

【0106】

図６に示すように、光の放射角度が鉛直方向角度θ６以上（約３０度以上）となる光が第２外側入射領域３１Ｂからレンズ３０内に入射し、その光が第２外側出射領域３２Ｂから前方側に照射されている。
つまり、第２外側出射領域３２Ｂは、発光中心から放射される光のうち、光軸Ｚを基準に光の放射角度が鉛直方向角度θ６以上（約３０度以上）となる光が前方側に照射される領域になっている。

【0107】

そして、レンズ３０は、第２外側出射領域３２Ｂを出射面３２の中央側から鉛直方向外側に向かって見たときに第２外側出射領域３２Ｂの鉛直方向外側ほど、光の照射方向が鉛直方向外側となる拡散配光照射の状態となるように配光制御している。

【0108】

具体的には、このレンズ３０の配光制御は、第２外側入射領域３１Ｂの部分の入射面３１の形状を第２外側出射領域３２Ｂの部分の面形状に応じて、第２外側出射領域３２Ｂから照射される光の照射方向が、第２外側出射領域３２Ｂの鉛直方向外側ほど、鉛直方向外側となる形状とすることで行われている。

【0109】

この第２外側出射領域３２Ｂから前方側に照射される光は、図８に示すように、光軸Ｚを挟んで上下に位置するどちらの第２外側出射領域３２Ｂにおいても、第２外側出射領域３２Ｂの中央側（光軸Ｚ側）では、車両用配光パターン上での鉛直方向上方の約１度（Ｕ１°）となる方向に照射されている。

【0110】

そして、第２外側出射領域３２Ｂの鉛直方向外側（図上下外側）ほど、その光の照射方向がどんどん鉛直方向外側となり、光軸Ｚより上側に位置する第２外側出射領域３２Ｂの最も鉛直方向外側（図上外側）から前方側に照射される光は、鉛直方向外側（鉛直方向上方）の約３度（Ｕ３°）となる方向に照射され、光軸Ｚより下側に位置する第２外側出射領域３２Ｂの最も鉛直方向外側（図下外側）から前方側に照射される光は、鉛直方向外側（鉛直方向下方側）の約１度（Ｄ１°）となる方向に照射されており、このように広い範囲に照射される光は拡散配光となる。

【0111】

ここで、図８を見るとわかるように、この第２外側出射領域３２Ｂから照射される光は、鉛直方向外側（図上下外側）ほど外側に照射されるようになっているため、出射面３２の湾曲に合せるように照射方向が変化している。

【0112】

そして、出射面３２から前方に照射されるときに大きな屈折を伴うと、レンズ３０の屈折率の変化の影響を受けやすいことは、上述したとおりであるが、本実施形態では、出射面３２の変化に応じる方向に光を照射するようにしているため、第２外側出射領域３２Ｂから照射される光の屈折量を抑えるような設計になっているので、その分だけレンズ３０の屈折率の変化の影響を受け難いものとすることができる。

【0113】

また、第２外側出射領域３２Ｂから照射される光は、広い範囲に拡散された拡散配光であるため、高い光度を有する配光を形成するわけではないことから、仮に、第２外側出射領域３２Ｂから照射される光の照射方向にレンズ３０の屈折率の変化の影響によるふらつきが出たとしても、車両用配光パターンの中央光度帯に影響を及ぼすこともない。

【0114】

以上のようにして形成される本実施形態の車両用配光パターンであるハイビーム配光パターンＨＰを図９に示す。
上述したように、本実施形態のハイビーム配光パターンＨＰは、大きく分けて３つの配光パターンＨＰ１、ＨＰ２及びＨＰ３の多重によって形成されている。

【0115】

図９に示す配光パターンＨＰ１は、発光部２１のからの光の放射角度が小さい光によって主に形成された配光パターンＨＰ１であり、この部分は、青みがかった白色系の光となる恐れがある。

【0116】

このため、図９に示すように、ハイビーム配光パターンＨＰの上方側に多重させることでハイビーム配光パターンＨＰの中央光度帯（配光パターンＨＰ２参照）に青みが現れ難いようにしている。

【0117】

また、図９に示す配光パターンＨＰ２は、発光部２１のからの光の放射角度が比較的大きい光であって、レンズ３０の入射面３１及び出射面３２の中間部分を通過する大きな屈折を伴わない光によって主に形成された配光パターンである。
さらに、この配光パターンＨＰ２は、上述したように、２つの配光パターンのオーバーラップ（多重）によって中央光度帯に求められる高光度が得られるように調整されている。

【0118】

したがって、レンズ３０の温度上昇などによってレンズ３０の屈折率の変化があっても、その変化の影響を受け難い大きな屈折を伴わない光によって形成されているため、温度変化の影響を受け難いものとなっているだけでなく、屈折に伴う分光色も現れにくいものとなっており、更に、中央光度帯として求められる高光度が適切に得られるものになっている。

【0119】

一方、図９に示す配光パターンＨＰ３は、レンズ３０の入射面３１及び出射面３２の外側を通過する光によって主に形成された配光パターンである。
上述したように、本実施形態では、レンズ３０の外側においても外側に向かって光が外側に照射される拡散配光照射としているため、レンズ３０を通過する光の屈折を抑制するようにしているものの、レンズ３０の入射面３１及び出射面３２の外側を通過する光は、より内側を通過する光に比べれば大きな屈折を伴うものとなる。

【0120】

このため、レンズ３０の屈折率が大きく変化すると、その影響を受ける恐れがあるが、このような光をハイビーム配光パターンＨＰの拡散配光部分に利用することで中央光度帯に影響がでないものとすることが可能であり、レンズ３０の屈折率が変化しても良好なハイビーム配光パターンＨＰの状態を維持することが可能となる。

【0121】

このように本実施形態の車両用配光パターンであるハイビーム配光パターンＨＰは、温度安定性、色の状態及び中央光度帯の光度のいずれの点においても良好なものとすることが可能である。

【0122】

ところで、図９を見るとわかるように、点線丸囲みＡの部分では、ハイビーム配光パターンＨＰの形状に局所的な変化が存在し、このような局所的な変化を抑制することがより好ましい。
また、ハイビーム配光パターンＨＰの境界に現れる明暗境界線がハッキリしているよりも暈されている方が視認性を高くすることができるので、ハイビーム配光パターンの輪郭は暈されている方がより好ましい。
さらに、上述のように、分光色が現れにくい設計としているが、更に、分光色が現れにくいことが望ましい。

【0123】

そこで、レンズ３０の入射面３１に光を拡散する微細拡散素子を設けるようにすることが好適である。
なお、これまで説明してきた入射面３１もそうであるが、本件明細書における入射面３１とは、車両用配光パターンを形成するための光が入射する光学入射面のことである。

【0124】

具体的には、入射面３１（光学入射面）に波のような緩やかな変化の凹凸を形成するようにして、微細拡散素子を設けるようにすればよい。
このような微細拡散素子を設けた場合のハイビーム配光パターンＨＰ’を図１０に示す。
なお、図１０は、スクリーン上でのハイビーム配光パターンＨＰ’を等光度線で示したものである。

【0125】

この図１０に示すハイビーム配光パターンＨＰ’は、基本的な凹凸の状態として、凹部の最も低い位置と凸部の最も高くなる位置との差が１２.０μｍ、つまり、凹部及び凸部を形成する面（平均高さ面）を規定したときに±６.０μｍの凹凸（以下、凹凸量と呼ぶ）を入射面３１に設けるようにしている。

【0126】

ただし、発光中心から水平方向角度で３０度より外側となる部分については、少し凹凸量を大きくし、±８.０μｍから±１０.０μｍ程度の範囲の凹凸量の微細拡散素子として光の拡散を大きくしている。

【0127】

図９での点線丸囲みＡの部分と同様の範囲がわかるように図１０にも点線丸囲みＡの部分を記載しているが、このように入射面３１に微細拡散素子を設けるようにすると、図１０に示すように、ハイビーム配光パターンＨＰ’は、急激な光度の変化がなく、良好に明暗境界線が暈されたものとなるとともに、全体的な形状が緩やかに変化し、局所的な形状変化のないものとなる。
また、微細拡散素子によって光が拡散されると、光が混合されることになり、分光色が現れにくくなる。
このように、入射面３１に微細拡散素子を設けるようにすることで、更に、良好なハイビーム配光パターンＨＰ’を実現することが可能である。

【0128】

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

【符号の説明】

【0129】

１０ 灯具ユニット
２０ 光源
２１ 発光部
２２ 基板
２３ 蛍光体層
３０ レンズ
３１ 入射面
３１ａ 第１中央入射領域
３１ｂ 第１外側入射領域
３１ｃ 第１中間入射領域
３１Ａ 第２中央入射領域
３１Ｂ 第２外側入射領域
３１Ｃ 第２中間入射領域
３２ 出射面
３２ａ 第１中央出射領域
３２ｂ 第１外側出射領域
３２ｃ 第１中間出射領域
３２Ａ 第２中央出射領域
３２Ｂ 第２外側出射領域
３２Ｃ 第２中間出射領域
Ｚ 光軸
ＨＰ１，ＨＰ２，ＨＰ３ 配光パターン
ＨＰ，ＨＰ’ ハイビーム配光パターン
１０１Ｌ、１０１Ｒ 車両用照灯
１０２ 車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】