(57)【要約】      （修正有）【課題】良好なロービーム配光パターンと良好なハイビーム配光パターンとを得られる車両用前照灯の提供。【解決手段】この発明は、半導体型光源２と、レンズ３と、光制御部材６と、駆動部材７と、を備える。レンズ３は、スポット配光パターン形成部と、その他の配光パターン形成部と、から構成されている。光制御部材６は、入射面が凹形状をなし、かつ、出射面が凸形状をなし、スポット配光パターン形成部の焦点を変化させる可変焦点レンズ６１から構成されている。この結果、この発明は、良好なロービーム配光パターンと良好なハイビーム配光パターンとが得られる。【選択図】図２
2014082124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体型光源と、
前記半導体型光源からの光をロービーム配光パターン、ハイビーム配光パターンとして車両の前方にそれぞれ照射するレンズと、
光制御部材と、
前記光制御部材を第１位置と第２位置とに移動切替可能に位置させる駆動部材と、
を備え、
前記レンズは、前記半導体型光源からの光の一部により、前記ロービーム配光パターンのスポット配光パターンおよび前記ハイビーム配光パターンのスポット配光パターンを形成するスポット配光パターン形成部と、前記半導体型光源からの光のその他により、前記スポット配光パターン以外のその他の前記ロービーム配光パターンおよび前記スポット配光パターン以外のその他の前記ハイビーム配光パターンを形成するその他の配光パターン形成部と、から構成されていて、
前記光制御部材は、入射面が凹形状をなし、かつ、出射面が凸形状をなし、前記スポット配光パターン形成部の焦点を変化させる可変焦点レンズから構成されていて、
前記可変焦点レンズは、前記光制御部材が前記第１位置に位置するときには、前記半導体型光源からの光の一部をそのまま前記レンズの前記スポット配光パターン形成部に入射させて前記レンズから前記ロービーム配光パターンのスポット配光パターンとして車両の前方に照射し、前記光制御部材が前記第２位置に位置するときには、前記半導体型光源からの光の一部を透過させて前記レンズの前記スポット配光パターン形成部に入射させて前記レンズから前記ハイビーム配光パターンのスポット配光パターンとして車両の前方に照射する、
ことを特徴とする車両用前照灯。
【請求項２】
前記可変焦点レンズは、水平断面において、対向車線側から走行車線側にかけて徐々に入射面と出射面との間の距離が近くなる、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
【請求項３】
前記可変焦点レンズは、鉛直断面において、上側から下側にかけて徐々に入射面と出射面との間の距離が近くなる、
ことを特徴とする請求項２に記載の車両用前照灯。
【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をレンズに入射させて、そのレンズからロービーム配光パターン、ハイビーム配光パターンとして車両の前方に照射することができる車両用前照灯に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の車両用前照灯は、従来からある（たとえば、特許文献１）。以下、従来の車両用前照灯について説明する。
【０００３】
従来の車両用前照灯は、半導体型光源と、レンズと、可変焦点レンズと、駆動部材と、を備えるものである。従来の車両用前照灯は、駆動部材により、可変焦点レンズを第１位置に位置させるときには、半導体型光源からの光がそのままレンズに入射してそのレンズからロービーム配光パターンとして車両の前方に照射される。また、駆動部材により、可変焦点レンズを第２位置に位置させるときには、半導体型光源からの光の一部が可変焦点レンズを透過してレンズに入射し、かつ、半導体型光源からの光のその他がそのままレンズに入射してそのレンズからハイビーム配光パターンとして車両の前方に照射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１５３１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
かかる車両用前照灯においては、良好なロービーム配光パターンと良好なハイビーム配光パターンとが得られることが重要である。
【０００６】
この発明が解決しようとする課題は、良好なロービーム配光パターンと良好なハイビーム配光パターンとが得られることが重要であるという点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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ロービーム配光パターン、ハイビーム配光パターンとして車両の前方にそれぞれ照射するレンズと、光制御部材と、光制御部材を第１位置と第２位置とに移動切替可能に位置させる駆動部材と、を備え、レンズが、半導体型光源からの光の一部により、ロービーム配光パターンのスポット配光パターンおよびハイビーム配光パターンのスポット配光パターンを形成するスポット配光パターン形成部と、半導体型光源からの光のその他により、スポット配光パターン以外のその他のロービーム配光パターンおよびスポット配光パターン以外のその他のハイビーム配光パターンを形成するその他の配光パターン形成部と、から構成されていて、光制御部材が、入射面が凹形状をなし、かつ、出射面が凸形状をなし、スポット配光パターン形成部の焦点を変化させる可変焦点レンズから構成されていて、可変焦点レンズが、光制御部材が第１位置に位置するときには、半導体型光源からの光の一部をそのままレンズのスポット配光パターン形成部に入射させてレンズからロービーム配光パターンのスポット配光パターンとして車両の前方に照射し、光制御部材が第２位置に位置するときには、半導体型光源からの光の一部を透過させてレンズのスポット配光パターン形成部に入射させてレンズからハイビーム配光パターンのスポット配光パターンとして車両の前方に照射する、ことを特徴とする。
【０００８】
この発明（請求項２にかかる発明）は、可変焦点レンズが、水平断面において、対向車線側から走行車線側にかけて徐々に入射面と出射面との間の距離が近くなる、ことを特徴とする。
【０００９】
この発明（請求項３にかかる発明）は、可変焦点レンズが、鉛直断面において、上側から下側にかけて徐々に入射面と出射面との間の距離が近くなる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、入射面が凹形状をなしかつ出射面が凸形状をなす可変焦点レンズを使用するので、入射面が凸形状でありかつ出射面が平形状である可変焦点レンズを使用する前記の従来の車両用前照灯と比較して、より良好なロービーム配光パターンとより良好なハイビーム配光パターンとが得られる。
【００１１】
すなわち、前記の従来の車両用前照灯は、半導体型光源からの光の一部が可変焦点レンズの凸形状の入射面に不等距離（半導体型光源から離れる程距離が長くなる）で入射するのに対して、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、半導体型光源からの光の一部が可変焦点レンズの凹形状の入射面にほぼ等距離で入射することができる。また、前記の従来の車両用前照灯は、可変焦点レンズの平形状の出射面からの出射光がレンズのスポット配光パターン形成部の入射面にほぼ等距離で入射するのに対して、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、可変焦点レンズの凸形状の出射面からの出射光がレンズのスポット配光パターン形成部の入射面に不等距離（可変焦点レンズの端程距離が長くなる）で入射することができる。これにより、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、前記の従来の車両用前照灯と比較して、レンズのスポット配光パターン形成部の出射面からの出射光を大きく変化させることができる。
【００１２】
この結果、半導体型光源からの光の一部であって、可変焦点レンズを透過させずに、そのままレンズのスポット配光パターン形成部から照射されるスポット配光パターンを、ロービーム配光パターンのスポット配光パターンに適したスポット配光パターンとする。この場合においては、半導体型光源からの光の一部であって、可変焦点レンズを透過してレンズのスポット配光パターン形成部から照射されるスポット配光パターンが、ロービーム配光パターンのスポット配光パターンに対して大きく変化させることができ、ハイビーム配光パターンのスポット配光パターンに適したスポット配光パターンとすることができる。
【００１３】
このように、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、より良好なロービーム配光パターンとより良好なハイビーム配光パターンとが得られる。
【００１４】
この発明（請求項２にかかる発明）の車両用前照灯は、可変焦点レンズが、水平断面において、対向車線側から走行車線側にかけて徐々に入射面と出射面との間の距離が近くなるので、ハイビーム配光パターンのスポット配光パターンをロービーム配光パターンのスポット配光パターンに対して走行車線側から対向車線側に大きく変化させることができ、さらに良好なハイビーム配光パターンを得ることができる。
【００１５】
この発明（請求項３にかかる発明）の車両用前照灯は、可変焦点レンズが、鉛直断面において、上側から下側にかけて徐々に入射面と出射面との間の距離が近くなるので、ハイビーム配光パターンのスポット配光パターンをロービーム配光パターンのスポット配光パターンに対して下側から上側に大きく変化させることができ、さらに良好なハイビーム配光パターンを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態を示し、左右両側の車両用前照灯を搭載した車両の平面図である。
【図２】図２は、左側のランプユニットの主要構成部品を示す分解斜視図である。
【図３】図３は、左側のランプユニットを示す正面図である。
【図４】図４は、左側のランプユニットを示す斜視図である。
【図５】図５は、光制御部材が第１位置に位置しているときの図３におけるＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図６は、光制御部材が第２位置に位置しているときの図３におけるＶ−Ｖ線断面図である。
【図７】図７は、スポット配光パターン形成部とその他の配光パターン形成部とを示すレンズの背面図である。
【図８】図８は、実際の半導体型光源の位置と可変焦点レンズによる仮想の半導体型光源の位置を示す説明図である。
【図９】図９は、可変焦点レンズの水平断面形成を示す説明図である。
【図１０】図１０は、可変焦点レンズの鉛直断面形成を示す説明図である。
【図１１】図１１は、ロービーム配光パターンのスポット配光パターンを示す説明図である。
【図１２】図１２は、ロービーム配光パターンのスポット配光パターンの光路を示す説明図である。
【図１３】図１３は、ハイビーム配光パターンのスポット配光パターンを示す説明図である。
【図１４】図１４は、ハイビーム配光パターンのスポット配光パターンの光路を示す説明図である。
【図１５】図１５は、左側のランプユニットから照射されるロービーム配光パターンおよびハイビーム配光パターンを示す説明図である。
【図１６】図１６は、左右両側のランプユニットからそれぞれ照射されて合成（重畳）されたロービーム配光パターンおよびハイビーム配光パターンを示す説明図である。
【図１７】図１７は、従来の可変焦点レンズの水平断面形成を示す説明図である。
【図１８】図１８は、従来の可変焦点レンズの鉛直断面形成を示す説明図である。
【図１９】図１９は、従来のハイビーム配光パターンのスポット配光パターンを示す説明図である。
【図２０】図２０は、従来のハイビーム配光パターンのスポット配光パターンの光路を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態（実施例）を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１１、図１３、図１５、図１６、図１９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。また、図１１、図１３、図１５、図１９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。さらに、図９、図１０、図１２、図１４、図１７、図１８、図２０において、レンズの断面のハッチングは、省略してある。この明細書および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前照灯を車両に搭載した際の前、後、上、下、左、右である。
【００１８】
（実施形態の構成の説明）
図１〜図１６は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態を示す。以下、この実施形態にかかる車両用前照灯の構成について説明する。図１中、符号１Ｌ、１Ｒは、この実施形態にかかる車両用前照灯（たとえば、ヘッドランプなど）である。前記車両用前照灯１Ｌ、１Ｒは、車両Ｃの前部の左右両端部に搭載されている。以下、車両Ｃの左側に搭載される左側の車両用前照灯１Ｌについて説明する。なお、車両Ｃの右側に搭載される右側の車両用前照灯１Ｒは、左側の車両用前照灯１Ｌとほぼ同様の構成をなすので、説明を省略する。
【００１９】
（ランプユニットの説明）
前記車両用前照灯１Ｌは、図２〜図６に示すように、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、ヒートシンク部材と兼用の取付部材（以下、「ヒートシンク部材」と称する）４と、光制御部材（可動光学部品）６と、駆動部材７と、カバー部材８と、を備えるものである。
【００２０】
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４および前記光制御部材６および前記駆動部材７および前記カバー部材８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２、３、４、６、７、８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。
【００２１】
（半導体型光源２の説明）
前記半導体型光源２は、図２、図５〜図１０、図１２、図１４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２は、発光チップ（ＬＥＤチップ）２０と、前記発光チップ２０を封止樹脂部材で封止したパッケージ（ＬＥＤパッケージ）と、前記パッケージを実装した基板２１と、前記基板２１に取り付けられていて前記発光チップ２０に電源（バッテリー）からの電流を供給するコネクタ２２と、から構成されている。前記基板２１の上下左右の４側のうち少なくとも上と左右の３箇所には、係合部２３が設けられている。前記基板２１は、スクリュー２４により、前記ヒートシンク部材４に固定されている。この結果、前記半導体型光源２は、前記ヒートシンク部材４に固定されている。
【００２２】
前記発光チップ２０は、図８に示すように、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２０の正面この例では長方形の正面が発光面２５をなす。前記発光面２５は、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２５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、前記レンズ３の基準光軸Ｚ上もしくはその近傍に位置する。
【００２３】
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２５の中心Ｏを通る左右方向の水平軸であって、車両Ｃの内側、すなわち、この実施形態において、右側が＋方向であり、左側が−方向である。また、Ｙ軸は、前記発光チップ２０の前記発光面２５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２０の前記発光面２５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であって、この実施形態において、前側が＋方向であり、後側が−方向である。
【００２４】
（カバー部材８の説明）
前記カバー部材８は、図２、図５、図６に示すように、中央部に窓部８０を有する正面視長方形のカバー形状をなす。前記カバー部材８は、たとえば、光不透過性の部材から構成されている。前記カバー部材８の上と左右の３箇所には、弾性係合爪８１が一体に設けられている。前記弾性係合爪８１は、前記半導体型光源２の前記係合部２３に弾性嵌合されている。この結果、前記カバー部材８は、前記半導体型光源２に一体に固定されている。なお、前記半導体型光源２を前記カバー部材８と前記ヒートシンク部材４との間に挟んだ状態で、前記カバー部材８をスクリューにより前記ヒートシンク部材４に固定し、かつ、前記カバー部材８と前記ヒートシンク部材４との間に前記半導体型光源２を挟んで固定しても良い。
【００２５】
前記カバー部材８の前記窓部８０は、前記半導体型光源２の前記発光チップ２０の前記発光面２５に対応して位置する。前記カバー部材８の前記窓部８０以外の部分は、前記半導体型光源２の前記基板２１の正面のうち前記発光チップ２０の周囲を覆う。この結果、前記半導体型光源２の前記発光チップ２０の前記発光面２５から放射される光は、前記カバー部材８の前記窓部８０を通して前記カバー部材８の前記窓部８０以外の部分により遮蔽されずに前記レンズ３側に入射することができる。また、前記半導体型光源２の前記基板２１の正面のうち前記発光チップ２０の周囲は、前記カバー部材８の前記窓部８０以外の部分により覆い隠される。この結果、見栄えが向上する。
【００２６】
前記カバー部材８の左右両側には、円柱形状の軸８２がＸ軸方向と平行もしくはほぼ平行にかつ一体に設けられている。前記カバー部材８の左右両側のうち少なくともいずれか一方（この例では左側）であって前記軸８２の近傍には、ピン８３がＸ軸方向と平行もしくはほぼ平行にかつ一体に設けられている。
【００２７】
（レンズ３の説明）
前記レンズ３は、図２〜図７、図９、図１０、図１２、図１４に示すように、複数この例では３本の固定脚部３６を有する。前記固定脚部３６は、スクリュー３７により、前記ヒートシンク部材４に固定されている。この結果、前記レンズ３は、前記ヒートシンク部材４に固定されている。前記固定脚部３６は、この例では、前記レンズ３と一体構造であるが、前記レンズ３と別体構造であっても良い。
【００２８】
前記レンズ３は、前記半導体型光源２からの光が前記レンズ３中に入射する入射面３０と、前記レンズ３中に入射した光が出射する出射面３１と、から構成されている。前記レンズ３の前記入射面３０は、自由曲面あるいは複合２次曲面から構成されている。前記レンズ３の前記出射面３１は、前記半導体型光源２と反対側に突出した凸形状をなし、自由曲面あるいは複合２次曲面から構成されている。
【００２９】
前記レンズ３は、前記基準光軸Ｚおよび前記基準焦点Ｆを有する。前記レンズ３は、前記半導体型光源２からの光を、図１５（Ａ）、図１６（Ａ）に示すロービーム配光パターン（すれ違い配光パターン）ＬＰ、および、図１５（Ｂ）、図１６（Ｂ）に示すハイビーム配光パターン（走行配光パターン）ＨＰ、として車両Ｃの前方に照射する。
【００３０】
前記レンズ３は、図７に示すように、スポット配光パターン形成部３２と、その他の配光パターン形成部３３と、から構成されている。前記スポット配光パターン形成部３２は、緯度±約３０°、経度±約４０°の範囲に設けられている。前記緯度±約３０°は、前記基準焦点Ｆ（前記中心Ｏ）を中心として、前記基準光軸Ｚを基準（緯度０°）とした、前記Ｙ軸方向の±約３０°の角度である。前記経度±約４０°は、前記基準焦点Ｆ（前記中心Ｏ）を中心として、前記基準光軸Ｚを基準（緯度０°）とした、前記Ｘ軸方向の±約４０°の角度である。
【００３１】
前記スポット配光パターン形成部３２は、前記半導体型光源２からの光の一部（図１２、図１４中の実線矢印を参照）により、前記ロービーム配光パターンＬＰのスポット配光パターンＳＰＬ（図１１を参照）および前記ハイビーム配光パターンＨＰのスポット配光パターンＳＰＨ（図１３を参照）を形成するものである。
【００３２】
前記その他の配光パターン形成部３３は、前記半導体型光源２からの光のその他（図示せず）により、前記スポット配光パターンＳＰＬ以外のその他の前記ロービーム配光パターン（図示せず）および前記スポット配光パターンＳＰＨ以外のその他の前記ハイビーム配光パターン（図示せず）を形成するものである。
【００３３】
（ヒートシンク部材４の説明）
前記ヒートシンク部材４は、前記半導体型光源２で発生する熱を外部に放射させるものである。前記ヒートシンク部材４は、たとえば、熱伝導性（かつ導電性）を有するアルミダイカストや樹脂部材からなる。前記ヒートシンク部材４は、図２〜図６に示すように、垂直板部４０と、前記垂直板部４０の一面（後側の面、背面）に一体に設けた複数枚の垂直板形状のフィン部４３と、から構成されている。
【００３４】
前記ヒートシンク部材４の前記垂直板部４０の他面（前側の面、正面）の固定面には、収納溝（もしくは凹）部４１が設けられている。前記収納溝部４１は、車両Ｃの正面から前記レンズ３を見て、前記レンズ３の透視範囲（レンズ３の投影範囲、レンズ３の範囲）内に設けられている。
【００３５】
前記垂直板部４０の他面には、前記半導体型光源２および前記レンズ３が前記スクリュー２４および３７により固定されている。
【００３６】
（光制御部材６の説明）
前記光制御部材６は、前記駆動部材７により第１位置と第２位置とに移動切替可能に構成されている。前記第１位置は、図５、図１２に示す状態の位置である。前記第２位置は、図６、図１４に示す状態の位置である。
【００３７】
前記光制御部材６は、可動式（可動タイプ）の可変焦点レンズ６１と、取付部６２と、から構成されている。前記取付部６２は、光不透過部材から構成されている。前記可変焦点レンズ６１は、光透過部材から構成されていて、前記取付部６２と別体構造をなす。なお、前記可変焦点レンズ６１と前記取付部６２とを、光透過部材により一体に構成して、前記取付部６２に光不透過塗料などを施したものであっても良い。また、前記光制御部材６は、透明樹脂材と不透明材を一体に構成しても良い。たとえば、前記可変焦点レンズ６１の透明樹脂材と前記取付部６２の不透明樹脂材とを一体成形し、あるいは、前記取付部６２の不透明の鋼板に前記可変焦点レンズ６１の透明樹脂材をアウトサート成形する。
【００３８】
前記光制御部材６は、前記取付部６２を介して、前記カバー部材８に、前記軸８２の中心軸（Ｘ軸と平行もしくはほぼ平行な軸）Ｏ１回りに前記第１位置と前記第２位置との間において回転可能に取り付けられている。前記第１位置と前記第２位置との間の回転角度は、９０°以下が好ましい。この例では、約８０°である。ここで、前記第１位置に位置するときにおいて、前記光制御部材６の大部分は、前記収納溝部４１中に収納されていて、前記ヒートシンク部材４の前記垂直板部４０の他面（固定面）よりも後側に位置している。
【００３９】
（取付部６２の説明）
前記取付部６２は、中央部が開口したフレーム形状をなす。すなわち、前記取付部６２は、中央の開口の周囲の前後（上下）の両端部と左右の両側部とから構成されている。前記取付部６２の左右両側部には、円形の透孔６３が前記カバー部材８の前記軸８２に対応して設けられている。前記取付部６２の左側部には、円弧溝６４が前記カバー部材８の前記ピン８３に対応して、かつ、前記透孔６３の中心を中心とする円弧状に設けられている。前記取付部６２の左側部には、小孔を有する係止片６５が一体に設けられている。
【００４０】
前記取付部６２の前記透孔６３中には、前記カバー部材８の前記軸８２が回転可能に挿入されている。前記取付部６２の前記円弧溝６４中には、前記カバー部材８の前記ピン８３が挿入されている。この結果、前記取付部６２を介して、前記光制御部材６は、前記カバー部材８に回転可能に取り付けられている。前記取付部６２の一部は、前記カバー部材８の一部および前記軸８２と共に、前記ヒートシンク部材４の前記収納溝部４１中に収納されている。
【００４１】
前記取付部６２は、前記光制御部材６が前記第１位置に位置するときには、前記可変焦点レンズ６１と共に、前記半導体型光源２と前記レンズ３との間以外の位置すなわち前記収納溝部４１中に収納されている。前記取付部６２は、前記光制御部材６が前記第２位置に位置するときには、前記可変焦点レンズ６１と共に、前記半導体型光源２と前記レンズ３との間に位置する。ここで、前記光制御部材６が前記第１位置に位置するときの前記取付部６２の大部分は、前記可変焦点レンズ６１と共に、前記収納溝部４１中に収納されていて、前記ヒートシンク部材４の前記垂直板部４０の他面（固定面）よりも後側に位置している。
【００４２】
（可変焦点レンズ６１の説明）
前記可変焦点レンズ６１は、前記取付部６２の前後両中央部に固定されている。前記可変焦点レンズ６１は、前記光制御部材６が前記第１位置に位置するときには、図５、図１２に示すように、前記半導体型光源２と前記レンズ３との間以外の位置すなわち前記収納溝部４１中に収納されていて前記半導体型光源２からの光の一部をそのまま直接前記レンズ３の前記入射面３０のうち前記スポット配光パターン形成部３２（図１２中の入射範囲Ｔ０Ｌを参照）に入射させる。この結果、図１１に示すように、前記ロービーム配光パターンＬＰのスポット配光パターンＳＰＬが前記レンズ３の前記出射面３１（図１２中の出射範囲Ｔ１Ｌを参照）から車両Ｃの前方に照射される。ここで、前記光制御部材６が前記第１位置に位置するときの前記可変焦点レンズ６１の大部分は、前記収納溝部４１中に収納されていて、前記ヒートシンク部材４の前記垂直板部４０の他面（固定面）よりも後側に位置している。
【００４３】
前記可変焦点レンズ６１は、前記光制御部材６が前記第２位置に位置するときには、図６、図１４に示すように、前記半導体型光源２と前記レンズ３との間に位置していて前記半導体型光源２からの光の一部を透過させて前記レンズ３の前記入射面３０のうち前記スポット配光パターン形成部３２（図１４中の入射範囲Ｔ０Ｈを参照）に入射させる。この結果、図１３に示すように、前記ハイビーム配光パターンＨＰのスポット配光パターンＳＰＨが前記レンズ３の前記出射面３１（図１４中の出射範囲Ｔ１Ｈを参照）から車両Ｃの前方に照射される。
【００４４】
前記可変焦点レンズ６１は、図２、図５、図６、図９、図１０、図１４に示すように、入射面６１０が凹形状をなし、かつ、出射面６１１が凸形状をなすものである。前記入射面６１０は、前記可変焦点レンズ６１の光軸（光出射軸）方向に凹形状をなす。すなわち、前記入射面６１０は、前記半導体型光源２の前記発光面２５に対して前記可変焦点レンズ６１の内側に凹形状をなす。前記出射面６１１は、前記可変焦点レンズ６１の光軸（光出射軸）方向に凸形状をなす。すなわち、前記出射面６１１は、前記半導体型光源２の前記発光面２５に対して前記可変焦点レンズ６１の外側に凸形状をなす。前記可変焦点レンズ６１は、前記レンズ３の前記スポット配光パターン形成部３２の焦点を変化させるものである。
【００４５】
前記可変焦点レンズ６１は、図９に示す水平断面において、対向車線側この例では右側から走行車線側この例では左側にかけて徐々に前記入射面６１０と前記出射面６１１との間の距離が近くなる。すなわち、前記可変焦点レンズ６１の右側端部の前記入射面６１０と前記出射面６１１との間の距離ＴＲは長く、前記可変焦点レンズ６１の左側端部の前記入射面６１０と前記出射面６１１との間の距離ＴＬは短い。
【００４６】
前記可変焦点レンズ６１は、図１０に示す鉛直断面において、上側から下側にかけて徐々に前記入射面６１０と前記出射面６１１との間の距離が近くなる。すなわち、前記可変焦点レンズ６１の上側端部の前記入射面６１０と前記出射面６１１との間の距離ＴＵは長く、前記可変焦点レンズ６１の下側端部の前記入射面６１０と前記出射面６１１との間の距離ＴＤは短い。
【００４７】
前記可変焦点レンズ６１は、前記の構造により、前記レンズ３の前記スポット配光パターン形成部３２の焦点を、右斜め上方に、変化させる。すなわち、前記可変焦点レンズ６１は、図８に示すように、前記半導体型光源２の前記発光チップ２０（前記発光面２５）の位置を、実際の位置（図８中の実線で示される半導体型光源２を参照）から、左斜め下方の仮想の位置（図８中の二点鎖線で示される半導体型発光体２を参照）に変化させる。
【００４８】
（駆動部材７の説明）
前記駆動部材７は、図２に示すように、前記光制御部材６を前記第１位置と前記第２位置とに移動（回転、回動）切替可能に位置させるものである。前記駆動部材７は、ソレノイド７０と、連結ピン７１と、スプリング７２と、から構成されている。
【００４９】
前記ソレノイド７０には、小孔を有する進退ロッド７３が備えられている。前記ソレノイド７０には、固定片７４が一体に設けられている。前記ソレノイド７０は、前記ヒートシンク部材４の収納凹部（図示せず）中に収納されている。前記進退ロッド７３は、前記ヒートシンク部材４の孔（図示せず）中に挿入されている。前記固定片７４は、前記ヒートシンク部材４にスクリュー７５により固定されている。この結果、前記駆動部材７は、前記ヒートシンク部材４に固定されている。
【００５０】
前記連結ピン７１の両端は、前記光制御部材６の前記係止片６５と前記進退ロッド７３とにそれぞれ取り付けられている。前記スプリング７２の両端は、回転側（可動側）の前記光制御部材６と固定側の前記カバー部材８とにそれぞれ取り付けられている。この結果、前記ソレノイド７０の無通電時においては、前記スプリング７２のスプリング力により、前記進退ロッド７３が前進位置に位置していて前記光制御部材６が前記第１位置に位置する。前記ソレノイド７０の通電時においては、前記進退ロッド７３が前記スプリング７２のスプリング力に抗して後退して後退位置に位置していて前記光制御部材６が前記第２位置に位置する。
【００５１】
（実施形態の作用の説明）
この実施形態にかかる車両用前照灯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。
【００５２】
通常時すなわちソレノイド７０が無通電時においては、スプリング７２のスプリング力により、進退ロッド７３が前進位置に位置していて光制御部材６が第１位置に位置する。このとき、可変焦点レンズ６１の大部分および取付部６２の大部分は、図５に示すように、半導体型光源２とレンズ３との間以外の位置すなわち収納溝部４１中に収納されている。
【００５３】
この通常時において、半導体型光源２の発光チップ２０を点灯する。すると、発光チップ２０の発光面２５から放射される光は、レンズ３の入射面３０からレンズ３中に入射する。このとき、入射光は、入射面３０において配光制御される。レンズ３中に入射した入射光は、レンズ３の出射面３１から出射する。このとき、出射光は、出射面３１において配光制御される。レンズ３からの出射光は、図１５（Ａ）、図１６（Ａ）に示すように、カットオフラインＣＬを有するロービーム配光パターンＬＰとして、車両Ｃの前方に照射される。
【００５４】
ここで、レンズ３のスポット配光パターン形成部３２に入射した半導体型光源２からの光の一部（中央光）は、ロービーム配光パターンＬＰのスポット配光パターンＳＰＬ（図１１参照）すなわちロービーム配光パターンＬＰの中央部分ＬＰＣとして、車両Ｃの前方に照射される。レンズ３のその他の配光パターン形成部３３に入射した半導体型光源２からの光のその他（周辺光）は、スポット配光パターンＳＰＬ以外のその他のロービーム配光パターンすなわちロービーム配光パターンＬＰの左右両端部分ＬＰＬ、ＬＰＲとして、車両Ｃの前方に照射される。
【００５５】
それから、ソレノイド７０に通電する。すると、進退ロッド７３がスプリング７２のスプリング力に抗して後退して後退位置に位置していて、光制御部材６が第１位置から第２位置に向かって回転して第２位置に位置する。すなわち、今まで収納溝部４１中に収納されていた可変焦点レンズ６１が、図６、図１４に示すように、半導体型光源２とレンズ３との間に位置する。
【００５６】
そして、発光チップ２０の発光面２５から放射される光は、一部が可変焦点レンズ６１を透過して、その他がそのまま直接、レンズ３の入射面３０からレンズ３中に入射する。このとき、入射光は、入射面３０において配光制御される。レンズ３中に入射した入射光は、レンズ３の出射面３１から出射する。このとき、出射光は、出射面３１において配光制御される。レンズ３からの出射光は、図１５（Ｂ）、図１６（Ｂ）に示すように、ハイビーム配光パターンＨＰとして、車両Ｃの前方に照射される。
【００５７】
ここで、半導体型光源２からの光の一部（中央光）は、可変焦点レンズ６１を透過する。可変焦点レンズ６１を透過した光は、可変焦点レンズ６１の焦点可変作用により、右斜め上方に変化する。右斜め上方に変化した可変焦点レンズ６１からの光は、レンズ３のスポット配光パターン形成部３２に入射して、ハイビーム配光パターンＨＰのスポット配光パターンＳＰＨ（図１３参照）すなわちハイビーム配光パターンＨＰの中央部分ＨＰＣとして、車両Ｃの前方に照射される。
【００５８】
一方、半導体型光源２からの光のその他（周辺光）は、そのまま直接、レンズ３のその他の配光パターン形成部３３に入射して、スポット配光パターンＳＰＨ以外のその他のハイビーム配光パターンすなわちハイビーム配光パターンＨＰの左右両端部分ＨＰＬ、ＨＰＲとして、車両Ｃの前方に照射される。
【００５９】
ここで、図１５（Ａ）に示すロービーム用配光パターンＬＰおよび図１５（Ｂ）に示すハイビーム用配光パターンＨＰは、左側の車両用前照灯１Ｌにより得られる配光パターンを示す。右側の車両用前照灯１Ｒにより得られるロービーム用配光パターン（図示せず）およびハイビーム用配光パターン（図示せず）は、左側の車両用前照灯１Ｌにより得られる図１５（Ａ）に示すロービーム用配光パターンＬＰおよび図１５（Ｂ）に示すハイビーム用配光パターンＨＰとほぼ左右対称である。すなわち、配光パターンの車両Ｃの外側の広がり方が左右対称であって、カットオフラインは変わらない。そして、左側の車両用前照灯１Ｌにより得られる図１５（Ａ）に示すロービーム用配光パターンＬＰおよび図１５（Ｂ）に示すハイビーム用配光パターンＨＰと右側の車両用前照灯１Ｒにより得られるロービーム用配光パターンおよびハイビーム用配光パターンを重畳（合成）することにより、図１６（Ａ）に示すロービーム用配光パターンＬＰおよび図１６（Ｂ）に示すハイビーム用配光パターンＨＰが形成される。
【００６０】
（前記の従来の車両用前照灯の説明）
以下、前記の従来の車両用前照灯について、図１７〜図２０を参照して説明する。図中、図１〜図１６と同符号は、同一のものを示す。
【００６１】
この実施形態にかかる車両用前照灯１Ｌ、１Ｒの前記可変焦点レンズ６１は、入射面６１０が凹形状をなしかつ出射面６１１が凸形状をなすものである。これに対して、前記の従来の車両用前照灯の可変焦点レンズ６９は、入射面６９０が凸形状をなしかつ出射面６９１が平形状をなすものである。
【００６２】
前記可変焦点レンズ６９は、図１７に示す水平断面において、対向車線側この例では右側から走行車線側この例では左側にかけて徐々に入射面６９０と出射面６９１との間の距離が近くなる。すなわち、前記可変焦点レンズ６９の右側端部の前記入射面６９０と前記出射面６９１との間の距離ＴＲ１は長く、前記可変焦点レンズ６９の左側端部の前記入射面６９０と前記出射面６９１との間の距離ＴＬ１は短い。
【００６３】
前記可変焦点レンズ６９は、図１８に示す鉛直断面において、上側から下側にかけて徐々に前記入射面６９０と前記出射面６９１との間の距離が近くなる。すなわち、前記可変焦点レンズ６９の上側端部の前記入射面６９０と前記出射面６９１との間の距離ＴＵ１は長く、前記可変焦点レンズ６９の下側端部の前記入射面６９０と前記出射面６９１との間の距離ＴＤ１は短い。
【００６４】
前記可変焦点レンズ６９は、前記の構造により、前記レンズ３の前記スポット配光パターン形成部３２の焦点を、右斜め上方に、変化させる。すなわち、前記可変焦点レンズ６９は、図８に示すように、前記半導体型光源２の前記発光チップ２０（前記発光面２５）の位置を、実際の位置（図８中の実線で示される半導体型光源２を参照）から、左斜め下方の仮想の位置（図８中の二点鎖線で示される半導体型光源２を参照）に変化させる。
【００６５】
（実施形態の効果の説明）
この実施形態にかかる車両用前照灯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。
【００６６】
この実施形態にかかる車両用前照灯１Ｌ、１Ｒは、入射面６１０が凹形状をなしかつ出射面６１１が凸形状をなす可変焦点レンズ６１を使用するので、入射面６９０が凸形状でありかつ出射面６９１が平形状である可変焦点レンズ６９を使用する前記の従来の車両用前照灯と比較して、より良好なロービーム配光パターンＬＰとより良好なハイビーム配光パターンＨＰとが得られる。
【００６７】
すなわち、前記の従来の車両用前照灯は、図１７〜図２０に示すように、半導体型光源２からの光の一部が可変焦点レンズ６９の凸形状の入射面６９０に不等距離（半導体型光源２から可変焦点レンズ６９の入射面６９０までの距離であって、半導体型光源２から離れる程距離が長くなる。特に、左側の距離が長い）で入射する。これに対して、この実施形態にかかる車両用前照灯１Ｌ、１Ｒは、図９、図１０、図１３、図１４に示すように、半導体型光源２からの光の一部が可変焦点レンズ６１の凹形状の入射面６１０にほぼ等距離（半導体型光源２から可変焦点レンズ６１の入射面６１０までの距離がほぼ等距離である）で入射することができる。
【００６８】
また、前記の従来の車両用前照灯は、図１７〜図２０に示すように、可変焦点レンズ６９の平形状の出射面６９１からの出射光がレンズ３のスポット配光パターン形成部３２の入射面３０にほぼ等距離（可変焦点レンズ６９の出射面６９１からレンズ３のスポット配光パターン形成部３２の入射面３０までの距離がほぼ等距離である）で入射する。これに対して、この実施形態にかかる車両用前照灯１Ｌ、１Ｒは、図９、図１０、図１３、図１４に示すように、可変焦点レンズ６１の凸形状の出射面６１１からの出射光がレンズ３のスポット配光パターン形成部３２の入射面３０に不等距離（可変焦点レンズ６１の出射面６１１からレンズ３のスポット配光パターン形成部３２の入射面３０までの距離であって、可変焦点レンズ６１の端程距離が長くなる。特に、左側の距離が長い）で入射することができる。
【００６９】
すなわち、図９、図１０、図１３、図１４、図１７〜図２０に示すように、この実施形態にかかる車両用前照灯１Ｌ、１Ｒの可変焦点レンズ６１の出射面６１１からの光がレンズ３のスポット配光パターン形成部３２の入射面３０に入射する入射範囲Ｔ０Ｈは、前記の従来の車両用前照灯の可変焦点レンズ６９の出射面６９１からの光がレンズ３のスポット配光パターン形成部３２の入射面３０に入射する入射範囲Ｔ０Ｈ１に対して、Ｔ０分右側に変化している。
【００７０】
これにより、この実施形態にかかる車両用前照灯１Ｌ、１Ｒは、前記の従来の車両用前照灯と比較して、レンズ３のスポット配光パターン形成部３２の出射面３１からの出射光を右斜め上方に大きく変化させることができる。
【００７１】
すなわち、図９、図１０、図１３、図１４、図１７〜図２０に示すように、この実施形態にかかる車両用前照灯１Ｌ、１Ｒの光がレンズ３のスポット配光パターン形成部３２の出射面３１から出射する出射範囲Ｔ１Ｈは、前記の従来の車両用前照灯の光がレンズ３のスポット配光パターン形成部３２の出射面３１から出射する出射範囲Ｔ１Ｈ１に対して、Ｔ１分右側に変化している。
【００７２】
この結果、半導体型光源２からの光の一部であって、可変焦点レンズ６１を透過させずに、そのままレンズ３のスポット配光パターン形成部３２から照射されるスポット配光パターンを、ロービーム配光パターンＬＰのスポット配光パターンＳＰＬに適したスポット配光パターンとする。この場合においては、半導体型光源２からの光の一部であって、可変焦点レンズ６１を透過してレンズ３のスポット配光パターン形成部３２から照射されるスポット配光パターンが、ロービーム配光パターンＬＰのスポット配光パターンＳＰＬ（図１１参照）および前記の従来の車両用前照灯のハイビーム配光パターンのスポット配光パターンＳＰＨ１（図１９参照）に対して大きく変化させることができ、ハイビーム配光パターンＨＰ（図１３参照）のスポット配光パターンＳＰＨに適したスポット配光パターンとすることができる。
【００７３】
このように、この実施形態にかかる車両用前照灯１Ｌ、１Ｒは、より良好なロービーム配光パターンＬＰとより良好なハイビーム配光パターンＨＰとが得られる。
【００７４】
この実施形態にかかる車両用前照灯１Ｌ、１Ｒは、可変焦点レンズ６１が、水平断面において、対向車線側この例では右側から走行車線側この例では左側にかけて徐々に入射面６１０と出射面６１１との間の距離が近くなる。すなわち、可変焦点レンズ６１の右側端部の入射面６１０と出射面６１１との間の距離ＴＲは長く、可変焦点レンズ６１の左側端部の入射面６１０と出射面６１１との間の距離ＴＬは短い。このために、ハイビーム配光パターンＨＰのスポット配光パターンＳＰＨをロービーム配光パターンＬＰのスポット配光パターンＳＰＬに対して走行車線側この例では左側から対向車線側この例では右側に大きく変化させることができ、さらに良好なハイビーム配光パターンＨＰを得ることができる。
【００７５】
この実施形態にかかる車両用前照灯１Ｌ、１Ｒは、可変焦点レンズ６１は、鉛直断面において、上側から下側にかけて徐々に入射面６１０と出射面６１１との間の距離が近くなる。すなわち、可変焦点レンズ６１の上側端部の入射面６１０と出射面６１１との間の距離ＴＵは長く、可変焦点レンズ６１の下側端部の入射面６１０と出射面６１１との間の距離ＴＤは短い。このために、ハイビーム配光パターンＨＰのスポット配光パターンＳＰＨをロービーム配光パターンＬＰのスポット配光パターンＳＰＬに対して下側から上側に大きく変化させることができ、さらに良好なハイビーム配光パターンＨＰを得ることができる。
【００７６】
（実施形態以外の例の説明）
この実施形態においては、車両Ｃが左側通行の場合の車両用前照灯１Ｌ、１Ｒ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Ｃが右側通行の場合の車両用前照灯にも適用することができる。
【００７７】
また、この実施形態においては、光制御部材６を第１位置と第２位置との間を回転させるものである。ところが、この発明においては、光制御部材６を第１位置と第２位置との間をスライドさせるものであっても良い。この場合においては、回転軸の代わりに、スライド手段を設ける。
【００７８】
さらに、この実施形態においては、駆動部材７としてソレノイド７０を使用するものである。ところが、この発明においては、駆動部材７としてソレノイド７０以外の部材、たとえば、モータなどを使用しても良い。この場合においては、モータと光制御部材６との間に駆動力伝達機構を設ける。
【００７９】
さらにまた、この実施形態においては、ヒートシンク部材４の垂直板部４０の他面の固定面が平面である。ところが、この発明においては、ヒートシンク部材４の垂直板部４０の他面の固定面のうち、半導体型光源が固定されている固定面とその他の固定面とが段違いであっても良い。
【００８０】
さらにまた、この実施形態においては、ヒートシンク部材４の垂直板部４０の他面、すなわち、レンズ３に対向する面のうち、半導体型光源２が固定されている面と、その他の面とがほぼ面一である。ところが、この発明においては、半導体型光源２が固定されている面と、その他の面とが段違いであっても良い。すなわち、半導体型光源２が固定されている面がその他の面に対してレンズ３側に凸形状をなしたりあるいは逆にレンズ３と反対側に凹形状をなしたりしても良い。
【符号の説明】
【００８１】
１Ｌ  左側の車両用前照灯
１Ｒ  右側の車両用前照灯
２  半導体型光源
２０  発光チップ
２１  基板
２２  コネクタ
２３  係合部
２４  スクリュー
２５  発光面
３  レンズ
３０  入射面
３１  出射面
３２  スポット配光パターン形成部
３３  その他の配光パターン形成部
３６  固定脚部
３７  スクリュー
４  ヒートシンク部材（取付部材）
４０  垂直板部
４１  収納溝部
４３  フィン部
６  光制御部材
６１  可変焦点レンズ
６２  取付部
６３  透孔
６４  円弧溝
６５  係止片
６９  可変焦点レンズ
６１０、６９０  入射面
６１１、６９１  出射面
７  駆動部材
７０  ソレノイド
７１  連結ピン
７２  スプリング
７３  進退ロッド
７４  固定片
７５  スクリュー
８  カバー部材
８０  窓部
８１  弾性係合爪
８２  軸
８３  ピン
Ｃ  車両
ＣＬ  カットオフライン
Ｆ  レンズの基準焦点
ＨＬ−ＨＲ  スクリーンの左右の水平線
ＨＰ  ハイビーム配光パターン
ＨＰＣ  中央部分
ＨＰＬ、ＨＰＲ  左右両端部分
ＬＰ  ロービーム配光パターン
ＬＰＣ  中央部分
ＬＰＬ、ＬＰＲ  左右両端部分
Ｏ  発光チップの中心
Ｏ１  中心軸
ＳＰＨ、ＳＰＨ１、ＳＰＬ  スポット配光パターン
Ｔ０  入射範囲の変化
Ｔ１  出射範囲の変化
Ｔ０Ｈ、Ｔ０Ｈ１、Ｔ０Ｌ  入射範囲
Ｔ１Ｈ、Ｔ１Ｈ１、Ｔ１Ｌ  出射範囲
ＴＤ、ＴＤ１、ＴＬ、ＴＬ１、ＴＲ、ＴＲ１、ＴＵ、ＴＵ１  距離
ＶＵ−ＶＤ  スクリーンの上下の垂直線
Ｘ  Ｘ軸
Ｙ  Ｙ軸
Ｚ  レンズの基準光軸（Ｚ軸）
【図１】
2014082124.tif 000003
【図２】
2014082124.tif 000004
【図３】
2014082124.tif 000005
【図４】
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【図５】
2014082124.tif 000007
【図６】
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【図７】
2014082124.tif 000009
【図８】
2014082124.tif 000010
【図９】
2014082124.tif 000011
【図１０】
2014082124.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2014082124.tif 000017
【図１６】
2014082124.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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