(57)【要約】【課題】従来の車両用前照灯においては、迷光が発生するのを防ぐ手段が設けられていない。【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４と、駆動部材５と、を備える。レンズ３は、主レンズ部３０と、補助レンズ部３１と、から構成されている。駆動部材５は、光制御部材４を第１位置と第２位置とに移動切替可能に位置させる。光制御部材４のうち第１位置に位置するときに主レンズ部３０の光軸Ｚ側となる上側の部分４０Ｕの焦点Ｆ４０Ｕは、下側の部分４０Ｄの焦点Ｆ４０Ｄに対して下側に変位している。この結果、この発明は、迷光の発生を防ぐことができる。【選択図】        図４
2014229341.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第１配光パターン、第２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、
主レンズ部と、補助レンズ部と、から構成されていて、
前記光制御部材が前記半導体型光源と前記補助レンズ部との間の位置である前記第１位置に位置するときには、前記第１配光パターンを車両の前方に照射し、
前記光制御部材が前記半導体型光源と前記主レンズ部との間の位置である前記第２位置に位置するときには、前記第２配光パターンを車両の前方にそれぞれ照射し、
前記光制御部材が前記第１位置に位置するとき、前記光制御部材のうち前記主レンズ部側に位置する部分は、前記主レンズ部の焦点を下側に変位させる、
ことを特徴とする車両用前照灯。
【請求項２】
前記光制御部材は、前記駆動部材により前記第１位置と前記第２位置との間を回転し、
前記光制御部材の回転中心は、前記半導体型光源の発光面よりも後側に位置する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
【請求項３】
前記補助レンズ部は、前記主レンズ部に対して下側に配置されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用前照灯。
【請求項４】
前記第１位置に位置する前記光制御部材と前記補助レンズ部とは、一部が上下において重なる、
ことを特徴とする請求項３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２つの配光パターンたとえばロービーム用配光パターン、ハイビーム用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レンズ直射型の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、光源と、レンズと、第１反射面と、第２反射面と、を備えるものである。そして、従来の車両用前照灯は、第１反射面が開放位置に位置すると、光源からの光がレンズを透過して、すれ違いビーム用配光パターンとして車両の前方に照射される。また、第１反射面が遮光位置に位置すると、光源からの光が第１反射面で反射し、その反射光が第２反射面で反射して、走行ビーム用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２０１１−１１３７３２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、部品の寸法公差および取付ばらつきなどにより、すれ違いビーム用配光パターンを車両の前方に照射する際に、迷光が発生する場合がある。ところが、従来の車両用前照灯は、迷光が発生するのを防ぐ手段が設けられていない。
【０００６】
この発明が解決しようとする課題は、従来の車両用前照灯においては、迷光が発生するのを防ぐ手段が設けられていない、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第１配光パターン、第２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、主レンズ部と、補助レンズ部と、から構成されていて、光制御部材が半導体型光源と補助レンズ部との間の位置である第１位置に位置するときには、第１配光パターンを車両の前方に照射し、光制御部材が半導体型光源と主レンズ部との間の位置である第２位置に位置するときには、第２配光パターンを車両の前方にそれぞれ照射し、光制御部材が第１位置に位置するとき、光制御部材のうち主レンズ部側に位置する部分が、主レンズ部の焦点を下側に変位させる、ことを特徴とする。
【０００８】
この発明（請求項２にかかる発明）は、光制御部材が、駆動部材により第１位置と第２位置との間を回転し、光制御部材の回転中心が、半導体型光源の発光面よりも後側に位置する、ことを特徴とする。
【０００９】
この発明（請求項３にかかる発明）は、補助レンズ部が、主レンズ部に対して下側に配置されている、ことを特徴とする。
【００１０】
この発明（請求項４にかかる発明）は、第１位置に位置する光制御部材と補助レンズ部とが、一部が上下において重なる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の車両用前照灯は、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大半が直接レンズの主レンズ部に入射し、かつ、半導体型光源からの光の一部が光制御部材を介してレンズの補助レンズ部に入射し、そのレンズから第１配光パターンたとえばロービーム用配光パターンを車両の前方に照射する。このとき、光制御部材のうち主レンズ部の光軸側となる部分の焦点が他の部分の焦点に対して下側に変位している。このために、光制御部材のうち主レンズ部の光軸側となる部分から出射される出射光は、下向きの出射光となる。これにより、部品の寸法公差および取付ばらつきなどにより、光制御部材のうち主レンズ部の光軸側となる部分から出射される出射光が補助レンズ部ではなく主レンズ部に入射しても、主レンズ部から出射する出射光が下向きとなり、第１配光パターンの一部となる。この結果、迷光の発生を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態１を示すランプユニットの主要構成部品の分解斜視図である。
【図２】図２は、ランプユニットを示す斜視図である。
【図３】図３は、ランプユニットを示す正面図である。
【図４】図４は、光制御部材が第１位置に位置しているときの光路を示す説明図（図３におけるＩＶ−ＩＶ線断面図に対応する説明図）である。
【図５】図５は、光制御部材が第２位置に位置しているときの光路を示す説明図（図３におけるＩＶ−ＩＶ線断面図に対応する説明図）である。
【図６】図６は、ロービーム用配光パターン、ハイビーム用配光パターンを示す等照度曲線の説明図である。
【図７】図７は、光制御部材の可変焦点レンズ部を示す背面図である。
【図８】図８は、光制御部材の可変焦点レンズ部の焦点の位置を示す説明図である。
【図９】図９は、半導体型光源の放射熱および熱対流を示す説明図（図３におけるＩＶ−ＩＶ線断面図に対応する説明図）である。
【図１０】図１０は、光制御部材の第１位置と第２位置との間の回転中心を示す説明図（図３におけるＩＶ−ＩＶ線断面図に対応する説明図）である。
【図１１】図１１は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態２を示す説明図（図３におけるＩＶ−ＩＶ線断面図に対応する説明図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態（実施例）の２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６は、コンピュータシミュレーションにより作図された路面上の配光パターンを簡略化して示す等照度曲線の説明図である。この等照度曲線の説明図において、中央の等照度曲線は、高照度を示し、外側の等照度曲線は、低照度を示す。数字の単位は、「ｍ」である。また、図４、図５、図９、図１０、図１１において、レンズおよび光制御部材の断面のハッチングは、省略してある。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前照灯を車両に搭載した際の前、後、上、下、左、右である。
【００１４】
（実施形態１の構成の説明）
図１〜図１０は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態１を示す。以下、この実施形態１にかかる車両用前照灯の構成について説明する。図１中、符号１は、この実施形態１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１は、車両Ｃの前部の左右両端部に搭載されている。
【００１５】
（ランプユニットの説明）
前記車両用前照灯１は、図１〜図３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（固定レンズ）３と、光制御部材（可動レンズ）４と、駆動部材５と、レンズカバー部材６と、軸受部材７と、ベース部材８と、冷却部材９と、を備えるものである。
【００１６】
前記半導体型光源２および前記レンズ３および前記光制御部材４および前記駆動部材５および前記レンズカバー部材６および前記軸受部材７および前記ベース部材８および前記冷却部材９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、５、６、７、８、９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。
【００１７】
（半導体型光源２の説明）
前記半導体型光源２は、図１、図４、図５、図９、図１０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。なお、図４、図５、図９、図１０においては、前記コネクタ２２の図示を省略してある。
【００１８】
前記基板２１は、位置決め孔および位置決めピンなどにより前記ベース部材８の光源取付部８０に位置決めされ、かつ、スクリューなどにより、前記ベース部材８の前記光源取付部８０に取り付けられている。この結果、前記半導体型光源２は、前記ベース部材８に取り付けられている。
【００１９】
前記発光チップ２０は、この例では、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２０の正面この例では長方形の正面が発光面２３をなす。前記発光面２３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２３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。
【００２０】
図において、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２３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、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２３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２０の前記発光面２３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１において、前側が＋方向であり、後側が−方向である。
【００２１】
（レンズ３の説明）
前記レンズ３は、光透過性部材から構成されている。前記レンズ３は、図１〜図５、図９、図１０に示すように、主レンズ部３０と、補助レンズ部（付加レンズ部）３１と、取付部３２と、から構成されている。なお、図９における二点鎖線は、前記主レンズ部３０と前記補助レンズ部３１との境界線を示す。前記取付部３２は、前記主レンズ部３０の左右両端部に一体に設けられている。前記取付部３２は、前記レンズカバー部材６を介して位置決め孔および位置決めピンなどにより前記ベース部材８のレンズ取付部８１に位置決めされ、かつ、スクリューなどにより、前記ベース部材８の前記レンズ取付部８１に取り付けられている。この結果、前記レンズ３は、前記レンズカバー部材６を介して前記ベース部材８に取り付けられている。前記取付部３２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。
【００２２】
前記レンズ３は、前記半導体型光源２からの光を、図６（Ａ）に示す第１配光パターンとしてのロービーム用配光パターン（すれ違い用配光パターン）ＬＰ、および、図６（Ｂ）に示す第２配光パターンとしてのハイビーム用配光パターン（走行用配光パターン）ＨＰとして車両Ｃの前方に照射するものである。前記ロービーム用配光パターンＬＰは、下水平カットオフラインと、斜めカットオフラインと、上水平カットオフラインとを、有する。前記ハイビーム用配光パターンＨＰは、中央部にホットゾーン（高光度帯）を有する。
【００２３】
（主レンズ部３０の説明）
前記主レンズ部３０は、図４、図５に示すように、前記基準光軸Ｚおよび前記基準焦点Ｆを有する。前記主レンズ部３０は、前記半導体型光源２から放射される光のうち、中央光Ｌ１および周辺光の一部を利用するものである。前記中央光Ｌ１は、前記半導体型光源２の半球放射範囲のＸ軸もしくはＹ軸から所定の角度（この例では、約４０°）以上の範囲の光であって、前記主レンズ部３０の中央部に入射する光である。また、前記周辺光は、前記半導体型光源２の半球放射範囲のＸ軸もしくはＹ軸から所定の角度（この例では、約４０°）以下の範囲の光である。前記周辺光の一部は、前記周辺光のうち前記主レンズ部３０の周辺部に入射する光である。前記主レンズ部３０は、この例では、前記半導体型光源２からの光を透過させる透過タイプのレンズ部である。
【００２４】
前記主レンズ部３０は、前記半導体型光源２からの光（前記中央光Ｌ１および前記周辺光の一部）を主配光パターン（基本配光パターン）、この実施形態１においては、ロービーム用配光パターンＬＰの主配光パターン、および、ハイビーム用配光パターンＨＰの主配光パターン、として車両Ｃの前方に照射する。すなわち、前記主レンズ部３０は、前記半導体型光源２からの直接入射した光（前記中央光Ｌ１および前記周辺光の一部）を前記ロービーム用配光パターンＬＰの主配光パターンとして車両Ｃの前方に照射し、かつ、前記半導体型光源２から前記光制御部材４を透過した光（前記中央光Ｌ１）および前記半導体型光源２からの直接入射した光（前記周辺光の一部）を前記ハイビーム用配光パターンＨＰの主配光パターンとして車両Ｃの前方に照射する。
【００２５】
前記主レンズ部３０は、前記半導体型光源２からの光が前記主レンズ部３０中に入射する入射面３００と、前記主レンズ部３０中に入射した光が出射する出射面３０１と、から構成されている。前記主レンズ部３０の前記入射面３００は、自由曲面あるいは複合２次曲面から構成されている。前記主レンズ部３０の前記出射面３０１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。
【００２６】
（補助レンズ部３１の説明）
前記補助レンズ部３１は、図４、図５に示すように、前記主レンズ部３０の周辺この実施形態１においては下辺（下側）に設けられている。この結果、図９に示すように、前記半導体型光源２と、前記レンズ３の上部との間には、開口部（上部開口部ＷＵ）が形成されている。
【００２７】
前記補助レンズ部３１は、前記半導体型光源２から放射される光のうち、周辺光の他の一部Ｌ２を有効利用するものである。前記周辺光の他の一部Ｌ２は、前記周辺光のうち前記補助レンズ部３１に入射する光である。前記補助レンズ部３１は、この例では、前記周辺光の他の一部Ｌ２を全反射させる全反射タイプのレンズ部である。前記補助レンズ部３１は、前記主レンズ部３０と一体のものである。
【００２８】
前記補助レンズ部３１は、前記周辺光の他の一部Ｌ２を補助配光パターン、この実施形態１においては、ロービーム用配光パターンＬＰの補助配光パターン、および、ハイビーム用配光パターンＨＰの補助配光パターン、として車両Ｃの前方に照射する。すなわち、前記補助レンズ部３１は、前記半導体型光源２から前記光制御部材４を透過した光（前記周辺光の他の一部Ｌ２）を前記ロービーム用配光パターンＬＰの補助配光パターンとして車両Ｃの前方に照射し、かつ、前記半導体型光源２からの直接入射した光（前記周辺光の他の一部Ｌ２）を前記ハイビーム用配光パターンＨＰの補助配光パターンとして車両Ｃの前方に照射する。
【００２９】
前記補助レンズ部３１は、前記周辺光の他の一部Ｌ２が前記補助レンズ部３１中に入射する入射面３１０と、前記入射面３１０から前記補助レンズ部３１中に入射した光が反射する反射面３１１と、前記反射面３１１で反射した反射光が前記補助レンズ部３１中から外部に出射する出射面３１２と、から構成されている。前記入射面３１０および前記反射面３１１および前記出射面３１２は、それぞれ自由曲面あるいは複合２次曲面から構成されている。
【００３０】
（光制御部材４の説明）
前記光制御部材４は、中央側の部分の可変焦点レンズ部４０と、左右両側の部分の取付部４１と、を備える。前記可変焦点レンズ部４０と前記取付部４１とは、光透過部材から構成されていて、一体構造をなす。前記取付部４１は、前記軸受部材７を介して前記ベース部材８に位置決めされて取り付けられている。この結果、前記光制御部材４は、前記軸受部材７を介して前記ベース部材８に、第１位置と第２位置との間を回転可能に取り付けられている。前記光制御部材４の回転中心Ｏ１は、前記発光面２３の中心Ｏよりも、後側でかつ下側に位置する。
【００３１】
前記光制御部材４は、前記駆動部材５により前記第１位置と前記第２位置とに移動（回転）切替可能に構成されている。前記第１位置は、図４に示すように、前記可変焦点レンズ部４０が前記半導体型光源２の前記発光面２３と、前記補助レンズ部３１の前記入射面３１０との間に位置する位置である。前記第２位置は、図５に示すように、前記可変焦点レンズ部４０が前記半導体型光源２の前記発光面２３と、前記主レンズ部３０の前記入射面３００の前記中央光Ｌ１が入射する中央部との間に位置する位置である。
【００３２】
前記第１位置に位置する前記光制御部材４の前記可変焦点レンズ部４０と前記レンズ３の前記補助レンズ部３１とは、図４、図９、図１０に示すように、一部（大部分）が上下において重なる。この結果、図９に示すように、前記半導体型光源２と、前記レンズ３の下部および前記光制御部材４との間には、若干の開口部（下部開口部ＷＤ）が形成されている。
【００３３】
（可変焦点レンズ部４０の説明）
前記可変焦点レンズ部４０は、前記第１位置に位置するときには、図４に示すように、前記周辺光の他の一部Ｌ２を透過させて前記補助レンズ部３１中に入射させる。この結果、前記ロービーム用配光パターンＬＰの補助配光パターンが前記補助レンズ部３１の前記出射面３１２から車両Ｃの前方に照射される。
【００３４】
前記可変焦点レンズ部４０は、前記第２位置に位置するときには、図５に示すように、前記中央光Ｌ１を透過させて前記主レンズ部３０の中央部中に入射させる。この結果、前記ハイビーム用配光パターンＨＰの主配光パターンが前記主レンズ部３０の前記出射面３０１の中央部から車両Ｃの前方に照射される。
【００３５】
前記可変焦点レンズ部４０は、図１、図４、図５に示すように、入射面４００が凹形状をなし、かつ、出射面４０１が凸形状をなすものである。前記入射面４００は、前記可変焦点レンズ部４０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４００は、前記半導体型光源２の前記発光面２３に対して前記可変焦点レンズ部４０の内側に凹形状をなす。前記出射面４０１は、前記可変焦点レンズ部４０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４０１は、前記半導体型光源２の前記発光面２３に対して前記可変焦点レンズ部４０の外側に凸形状をなす。
【００３６】
前記可変焦点レンズ部４０は、前記補助レンズ部３１の焦点を変化させるものである。すなわち、前記第１位置に位置するときの前記補助レンズ部３１の焦点（疑似焦点）Ｆ１を、前記第２位置に位置するときの前記補助レンズ部３１の焦点Ｆに対して、上側かつ右側に変位させるものである。なお、前記疑似焦点Ｆ１の上側の変位は、図４、図９に示すが、右側の変位は、図示しない。前記疑似焦点Ｆ１は、前記可変焦点レンズ部４０を通した前記補助レンズ部３１の疑似焦点である。
【００３７】
前記可変焦点レンズ部４０は、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４００と前記出射面４０１との間の距離が近くなる。すなわち、前記可変焦点レンズ部４０の右側端部の前記入射面４００と前記出射面４０１との間の距離は長く、前記可変焦点レンズ部４０の左側端部の前記入射面４００と前記出射面４０１との間の距離は短い。
【００３８】
前記可変焦点レンズ部４０は、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４００と前記出射面４０１との間の距離が近くなる。すなわち、前記可変焦点レンズ部４０の上側端部の前記入射面４００と前記出射面４０１との間の距離は長く、前記可変焦点レンズ部４０の下側端部の前記入射面４００と前記出射面４０１との間の距離は短い。なお、鉛直断面において、上側の前記入射面４００と前記出射面４０１との間の距離と、下側の前記入射面４００と前記出射面４０１との間の距離とは、変わらない場合がある。
【００３９】
前記光制御部材４が前記第１位置に位置するとき、前記光制御部材４の前記可変焦点レンズ部４０のうち前記主レンズ部３０側に位置する部分４０Ｕは、図７中に示す二点鎖線よりも上側の部分である。また、前記光制御部材４が前記第１位置に位置するとき、前記光制御部材４の前記可変焦点レンズ部４０のうち前記主レンズ部３０側に位置する部分４０Ｕと反対側の部分４０Ｄは、図７中に示す二点鎖線よりも下側の部分である。
【００４０】
前記可変焦点レンズ部４０の前記上側の部分４０Ｕは、前記主レンズ部３０の前記基準焦点Ｆを下側（図８中のＦ４０Ｕ参照）に連続的に変位させるものである。前記可変焦点レンズ部４０の前記下側の部分４０Ｄは、前記主レンズ部３０の前記基準焦点Ｆを上側（図８中のＦ４０Ｄ参照）に連続的に変位させるものである。すなわち、前記可変焦点レンズ部４０の前記上側の部分４０Ｕの焦点Ｆ４０Ｕは、他の部分（前記下側の部分４０Ｄ）の焦点Ｆ４０Ｄに対して下側に変位している。
【００４１】
（駆動部材５の説明）
前記駆動部材５は、図１、図２に示すように、前記光制御部材４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５は、ソレノイド５０と、連結ピン５１と、スプリング５２と、から構成されている。
【００４２】
前記ソレノイド５０には、取付部５３が一体に設けられている。前記取付部５３は、位置決め孔および位置決めピンなどにより前記ベース部材８のベース取付部８２の背面側に位置決めされ、かつ、スクリューなどにより、前記ベース部材８の前記ベース取付部８２の背面側に取り付けられている。この結果、前記駆動部材５の前記ソレノイド５０は、前記ベース部材８に取り付けられている。前記ソレノイド５０は、進退ロッド５４を有する。
【００４３】
前記連結ピン５１の一端は、前記進退ロッド５４の先端に固定されている。前記連結ピン５１の他端は、前記光制御部材４の前記取付部４１に設けられている長孔４２中に挿入されている。この結果、前記ソレノイド５０の前記進退ロッド５４の進退運動が前記連結ピン５１および前記長孔４２を介して前記光制御部材４の回転運動に変換される。
【００４４】
前記スプリング５２は、前記軸受部材７に取り付けられている。前記スプリング５２の一端は、前記軸受部材７に弾性当接している。前記スプリング５２の他端は、前記光制御部材４に弾性当接している。この結果、通常時すなわち前記ソレノイド５０が非通電時においては、前記スプリング５２の力により、前記光制御部材４は、前記第１位置に位置する。前記ソレノイド５０に通電すると、前記スプリング５２の力に抗して前進位置に位置する前記進退ロッド５４が後退して、前記光制御部材４は、前記第１位置から前記第２位置に回転して前記第２位置に位置する。前記ソレノイド５０への通電を遮断すると、前記スプリング５２の力により、後退位置に位置する前記進退ロッド５４が前進して、前記光制御部材４は、前記第２位置から前記第１位置に回転して前記第１位置に位置する。
【００４５】
（レンズカバー部材６の説明）
前記レンズカバー部材６は、図１〜図３に示すように、前記レンズ３を覆う形状をなす。前記レンズカバー部材６は、たとえば、光不透過性の部材から構成されている。前記レンズカバー部材６の中央部には、前記半導体型光源２からの光を前記レンズ３の前記主レンズ部３０および前記補助レンズ部３１に通す開口部６０が設けられている。前記レンズカバー部材６の左右両端部には、取付部６１が一体に設けられている。前記取付部６１は、前記レンズ３の前記取付部３２と共に、位置決め孔および位置決めピンなどにより前記ベース部材８の前記レンズ取付部８１に位置決めされ、かつ、スクリューなどにより、前記ベース部材８の前記レンズ取付部８１に取り付けられている。この結果、前記レンズカバー部材６は、前記レンズ３と共に前記ベース部材８に取り付けられている。
【００４６】
（軸受部材７の説明）
前記軸受部材７は、図１、図２に示すように、前記半導体型光源２および前記ベース部材８の前記光源取付部８０を覆う形状をなす。前記軸受部材７は、たとえば、光不透過性の部材から構成されている。前記軸受部材７の中央部には、前記半導体型光源２からの光を前記レンズ３の前記主レンズ部３０および前記補助レンズ部３１、前記光制御部材４の前記可変焦点レンズ部４０に通す開口部７０が設けられている。前記軸受部材７の４角部には、取付部７１が一体に設けられている。前記取付部７１は、位置決め孔および位置決めピンなどにより前記ベース部材８の前記ベース取付部８２の正面側に位置決めされ、かつ、スクリューなどにより、前記ベース部材８の前記ベース取付部８２の正面側に取り付けられている。この結果、前記軸受部材７は、前記ベース部材８に取り付けられている。
【００４７】
前記軸受部材７の左右両側の中央部には、軸部７２がそれぞれ一体に設けられている。前記軸部７２には、前記光制御部材４の前記取付部４１に設けられている回転孔４３が回転可能に軸受されている。この結果、前記軸受部材７には、前記光制御部材４が前記第１位置と前記第２位置との間を回転可能に取り付けられている。
【００４８】
前記軸受部材７と前記光制御部材４とには、それぞれストッパ７３、４４が一体に設けられている。これにより、前記光制御部材４を前記第１位置と前記第２位置とに位置させることができる。
【００４９】
（ベース部材８の説明）
前記ベース部材８は、図１〜図３に示すように、前記ベース取付部８２と、前記ベース取付部８２の正面側の中央部の前記光源取付部８０と、前記ベース取付部８２の正面側の左右両端部の前記レンズ取付部８１と、から構成されている。前記光源取付部８０には、前記半導体型光源２が取り付けられている。前記レンズ取付部８１には、前記レンズ３が前記レンズカバー部材６を介して取り付けられている。前記ベース取付部８２の正面側には、前記光制御部材４が前記第１位置と前記第２位置との間を回転可能に軸受されている前記軸受部材７が取り付けられている。前記ベース取付部８２の背面側には、前記駆動部材５および前記冷却部材９がそれぞれ取り付けられている。
【００５０】
（冷却部材９の説明）
前記冷却部材９は、図１、図２に示すように、冷却ファンを有する。前記冷却部材９は、前記ベース部材８の前記ベース取付部８２の背面側に位置決めされ、かつ、スクリューなどにより、前記ベース部材８の前記ベース取付部８２の背面側に取り付けられている。この結果、前記冷却部材９は、前記ベース部材８に取り付けられている。
【００５１】
（実施形態１の作用の説明）
この実施形態１にかかる車両用前照灯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。
【００５２】
通常時すなわちソレノイド５０が非通電時においては、スプリング５２のスプリング力により、進退ロッド５４が前進位置に位置していて光制御部材４が第１位置に位置する。このとき、光制御部材４の可変焦点レンズ部４０は、図４に示すように、半導体型光源２の発光面２３とレンズ３の補助レンズ部３１の入射面３１０との間に位置している。
【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２３から放射される光のうち、半導体型光源２の中央光Ｌ１および周辺光の一部は、図４に示すように、直接、レンズ３の主レンズ部３０の入射面３００から主レンズ部３０中に入射する。このとき、入射光は、入射面３００において配光制御される。主レンズ部３０中に入射した入射光は、主レンズ部３０の出射面３０１から出射する。このとき、出射光は、出射面３０１において配光制御される。主レンズ部３０からの出射光は、下水平カットオフラインと、斜めカットオフラインと、上水平カットオフラインとを、有するロービーム用配光パターンＬＰの主配光パターンとして、車両Ｃの前方に照射される。
【００５４】
一方、発光チップ２０の発光面２３から放射される光のうち、半導体型光源２の周辺光の他の一部Ｌ２は、図４に示すように、光制御部材４の可変焦点レンズ部４０の入射面４００から可変焦点レンズ部４０中に入射する。このとき、入射光は、入射面４００において配光制御される。可変焦点レンズ部４０中に入射した入射光は、可変焦点レンズ部４０の出射面４０１から出射する。このとき、出射光は、出射面４０１において配光制御される。
【００５５】
可変焦点レンズ部４０からの出射光は、補助レンズ部３１の入射面３１０から補助レンズ部３１中に入射する。このとき、入射光は、入射面３１０において配光制御される。補助レンズ部３１中に入射した入射光は、補助レンズ部３１の反射面３１１で全反射する。このとき、反射光は、反射面３１１において配光制御される。全反射した反射光は、出射面３１２から出射する。このとき、出射光は、出射面３１２において配光制御される。補助レンズ部３１からの出射光は、ロービーム用配光パターンＬＰの補助配光パターンとして、車両Ｃの前方に照射される。
【００５６】
そして、前記の主配光パターンと、前記の補助配光パターンとが合成（重畳）されて、図６（Ａ）に示すロービーム用配光パターンＬＰが得られる。
【００５７】
このとき、可変焦点レンズ部４０のうち主レンズ部３０の基準光軸Ｚ側となる上側の部分４０Ｕの焦点Ｆ４０Ｕは、下側の部分４０Ｄの焦点Ｆ４０Ｄに対して下側に変位している。このために、図４に示すように、可変焦点レンズ部４０の上側の部分４０Ｕから出射される出射光Ｌ３は、下向きの出射光となる。このために、可変焦点レンズ部４０の上側の部分４０Ｕから出射される出射光Ｌ３が、補助レンズ部３１ではなく主レンズ部３０に入射しても、主レンズ部３０から出射する出射光Ｌ４が、下向きとなる。この下向きの出射光Ｌ４は、ロービーム用配光パターンＬＰの一部となる。
【００５８】
それから、ソレノイド５０に通電する。すると、進退ロッド５４がスプリング５２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４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、今まで半導体型光源２と補助レンズ部３１との間に位置している光制御部材４は、図５に示すように、半導体型光源２の発光面２３とレンズ３の主レンズ部３０の入射面３００との間に位置する。
【００５９】
そして、発光チップ２０の発光面２３から放射される光のうち、半導体型光源２の中央光Ｌ１は、光制御部材４の可変焦点レンズ部４０の入射面４００から可変焦点レンズ部４０中に入射する。このとき、入射光は、入射面４００において配光制御される。可変焦点レンズ部４０中に入射した入射光は、可変焦点レンズ部４０の出射面４０１から出射する。このとき、出射光は、出射面４０１において配光制御される。
【００６０】
可変焦点レンズ部４０からの出射光は、主レンズ部３０の入射面３００から主レンズ部３０中に入射する。また、半導体型光源２の周辺光の一部は、直接、主レンズ部３０の入射面３００から主レンズ部３０中に入射する。このとき、入射光は、入射面３００において配光制御される。主レンズ部３０中に入射した入射光は、主レンズ部３０の出射面３０１から出射する。このとき、出射光は、出射面３０１において配光制御される。主レンズ部３０からの出射光は、ハイビーム用配光パターンＨＰの主配光パターンとして、車両Ｃの前方に照射される。
【００６１】
一方、発光チップ２０の発光面２３から放射される光のうち、半導体型光源２の周辺光の他の一部Ｌ２は、図５に示すように、直接、補助レンズ部３１の入射面３１０から補助レンズ部３１中に入射する。このとき、入射光は、入射面３１０において配光制御される。補助レンズ部３１中に入射した入射光は、補助レンズ部３１の反射面３１１で全反射する。このとき、反射光は、反射面３１１において配光制御される。全反射した反射光は、出射面３１２から出射する。このとき、出射光は、出射面３１２において配光制御される。補助レンズ部３１からの出射光は、ハイビーム用配光パターンＨＰの補助配光パターンとして、車両Ｃの前方に照射される。
【００６２】
そして、前記の主配光パターンと、前記の補助配光パターンとが合成（重畳）されて、図６（Ｂ）に示すハイビーム用配光パターンＨＰが得られる。
【００６３】
それから、ソレノイド５０への通電を遮断する。すると、進退ロッド５４がスプリング５２のスプリング力により前進して前進位置に位置していて、光制御部材４が第２位置から第１位置に向かって回転して第１位置に位置する。すなわち、今まで半導体型光源２と主レンズ部３０との間に位置していた光制御部材４は、半導体型光源２と補助レンズ部３１との間に位置する。
【００６４】
（実施形態１の効果の説明）
この実施形態１にかかる車両用前照灯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。
【００６５】
この実施形態１にかかる車両用前照灯１は、光制御部材４の可変焦点レンズ部４０のうち主レンズ部３０の基準光軸Ｚ側となる上側の部分４０Ｕの焦点Ｆ４０Ｕが、他の部分である下側の部分４０Ｄの焦点Ｆ４０Ｄに対して下側に変位している。このために、図４に示すように、可変焦点レンズ部４０の上側の部分４０Ｕから出射される出射光Ｌ３が、下向きの出射光となる。このために、可変焦点レンズ部４０の上側の部分４０Ｕから出射される出射光Ｌ３が、補助レンズ部３１ではなく主レンズ部３０に入射しても、主レンズ部３０から出射する出射光Ｌ４が、下向きとなる。この下向きの出射光Ｌ４は、ロービーム用配光パターンＬＰの一部となる。この結果、迷光の発生を防ぐことができる。
【００６６】
ここで、可変焦点レンズ部４０の上側の部分４０Ｕの焦点が、下側の部分４０Ｄの焦点に対して、変位していない、もしくは、上側に変位している場合について説明する。この場合においては、可変焦点レンズ部４０の上側の部分４０Ｕから出射される出射光が、下向きの出射光とはならない。このために、可変焦点レンズ部４０の上側の部分４０Ｕから出射される出射光が、主レンズ部３０に入射すると、主レンズ部３０から出射する出射光Ｌ５が、上向きとなる場合（図４中の破線矢印参照）がある。この結果、迷光の発生を防ぐことができない。これに対して、この実施形態１にかかる車両用前照灯１は、前記の通り、迷光の発生を防ぐことができる。
【００６７】
この実施形態１にかかる車両用前照灯１は、光制御部材４が第１位置に位置するときには、半導体型光源２からの光の一部（中央光Ｌ１および周辺光の一部）が直接レンズ３の主レンズ部３０に入射し、かつ、半導体型光源２からの光の残り（周辺光の他の一部Ｌ２）が光制御部材４を介してレンズ３の補助レンズ部３１に入射し、そのレンズ３からロービーム用配光パターンＬＰを車両Ｃの前方に照射する。また、光制御部材４が第２位置に位置するときには、半導体型光源２からの光の一部（中央光Ｌ１）が光制御部材４を介してレンズ３の主レンズ部３０に入射し、また、半導体型光源２からの光の一部（周辺光の一部）が直接レンズ３の主レンズ部３０に入射し、かつ、半導体型光源２からの光の残り（周辺光の他の一部Ｌ２）が直接レンズ３の補助レンズ部３１に入射し、そのレンズ３からハイビーム用配光パターンＨＰを車両Ｃの前方に照射する。この結果、レンズ直射型のランプユニットにおいて、ロービーム用配光パターンＬＰ、ハイビーム用配光パターンＨＰが確実に得られる。
【００６８】
この実施形態１にかかる車両用前照灯１は、光制御部材４が第１位置に位置するときには、半導体型光源２からの光の一部（中央光Ｌ１および周辺光の一部）が直接主レンズ部３０に入射し、かつ、半導体型光源２からの光の残り（周辺光の他の一部Ｌ２）が光制御部材４を介して補助レンズ部３１に入射するので、半導体型光源２からの光（中央光Ｌ１および周辺光の一部、周辺光の他の一部Ｌ２）を有効に利用することができる。また、光制御部材４が第２位置に位置するときには、半導体型光源２からの光の一部（中央光Ｌ１）が光制御部材４を介して主レンズ部３０に入射し、また、半導体型光源２からの光の一部（周辺光の一部）が直接主レンズ部３０に入射し、かつ、半導体型光源２からの光の残り（周辺光の他の一部Ｌ２）が直接補助レンズ部３１に入射するので、半導体型光源２からの光（中央光Ｌ１および周辺光の一部、周辺光の他の一部Ｌ２）を有効に利用することができる。
【００６９】
この実施形態１にかかる車両用前照灯１は、一部品の光制御部材４を駆動部材５により第１位置と第２位置とに移動切替するものである。このために、光制御部材４の第１位置および第２位置の位置精度を向上させることができる。しかも、駆動部材５が安価な低出力のもの、たとえば、低出力のソレノイド５０および小さいばね荷重のスプリング５２で良いので製造コストを安価にすることができる。
【００７０】
この実施形態１にかかる車両用前照灯１は、光制御部材４が、駆動部材５により第１位置と第２位置との間を回転し、光制御部材４の回転中心Ｏ１が、半導体型光源２の発光面２３よりも後側に位置する。このために、図１０に示すように、光制御部材４の回転角度θ１を、発光面２３の中心Ｏを光制御部材４の回転中心とした場合の回転角度θ２と比較して、小さくすることができる。これにより、駆動部材５を小型化および低出力化することができるので、ユニットの小型化および低コスト化を図ることができる。
【００７１】
この実施形態１にかかる車両用前照灯１は、補助レンズ部３１が、主レンズ部３０に対して下側に配置されている。このために、駆動部材５の非駆動時において、光制御部材４を第１位置に位置させると、光制御部材４を下側すなわち重力方向に停止させることができる。これにより、駆動部材５が安価な低出力のもの、たとえば、低出力のソレノイド５０および小さいばね荷重のスプリング５２で良いので製造コストを安価にすることができる。
【００７２】
この実施形態１にかかる車両用前照灯１は、第１位置に位置する光制御部材４と補助レンズ部３１とが、一部が上下において重なる。このために、図９に示すように、光制御部材４と補助レンズ部３１とを下側に位置させると、上部に大きな上部開口部ＷＵが得られると共に、下部に若干の下部開口部ＷＤが形成される。これにより、図９中の実線矢印Ａに示すように、下部開口部ＷＤから上部開口部ＷＵへの熱対流が発生する。この結果、半導体型光源２において発生する熱（ＬＥＤ放射熱）を、図９中の実線矢印Ｂに示すように、熱対流に沿って上部開口部ＷＵから外部に逃がすことができ、放熱効果を向上させることができる。
【００７３】
（実施形態２の構成作用効果の説明）
図１１は、この発明にかかる車両用前照灯の実施形態２を示す。以下、この実施形態２にかかる車両用前照灯について説明する。図中、図１〜図１０と同符号は、同一のものを示す。
【００７４】
前記の実施形態１の車両用前照灯１は、補助レンズ部３１を主レンズ部３０に対して下側に位置させ、かつ、光制御部材４の第１位置を下側にしたものであって、光制御部材４の可変焦点レンズ部４０のうち主レンズ部３０の基準光軸Ｚ側となる部分が上側の部分４０Ｕであり、他の部分が下側の部分４０Ｄである。これに対して、この実施形態２にかかる車両用前照灯は、補助レンズ部３１を主レンズ部３０に対して上側に位置させ、かつ、光制御部材４の第１位置を上側にしたものであって、光制御部材４の可変焦点レンズ部４０のうち主レンズ部３０の基準光軸Ｚ側となる部分が下側の部分であり、他の部分が上側の部分である。また、光制御部材４の回転中心Ｏ１を発光面２３の中心Ｏよりも後側でかつ上側に位置させる。
【００７５】
この実施形態２にかかる車両用前照灯は、以上のごとき構成作用からなるので、前記の実施形態１の車両用前照灯１の効果とほぼ同様の効果を達成することができる。
【００７６】
（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Ｃが左側通行の場合の車両用前照灯１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１、２においては、レンズ３の主レンズ部３０と補助レンズ部３１とが一体である。ところが、この発明においては、レンズ３の主レンズ部３０と補助レンズ部３１とが別体のものであっても良い。
【００７８】
さらに、この実施形態１、２においては、光制御部材４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４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。
【００７９】
さらにまた、この実施形態１、２においては、駆動部材５としてソレノイド５０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５としてソレノイド５０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４との間に駆動力伝達機構を設ける。
【００８０】
さらにまた、この実施形態１、２においては、レンズ３の補助レンズ部３１が全反射タイプのレンズ部である。ところが、この発明においては、レンズ３の補助レンズ部が全反射タイプのレンズ部以外のレンズ部、たとえば、屈折タイプのレンズ部やフレネルタイプのレンズ部であっても良い。
【００８１】
さらにまた、この実施形態１、２においては、第１配光パターンがロービーム用配光パターンＬＰであり、第２配光パターンがハイビーム用配光パターンＨＰである。ところが、この発明においては、第１配光パターンとして、ロービーム用配光パターンＬＰ以外の配光パターン、たとえば、ＡＦＳやＡＤＢなどにおいて、スクリーンの左右の水平線ＨＬ−ＨＲよりも下方に照射される配光パターンであっても良いし、また、第２配光パターンとして、ハイビーム用配光パターンＨＰ以外の配光パターン、たとえば、ＡＦＳやＡＤＢなどにおいて、スクリーンの左右の水平線ＨＬ−ＨＲよりも上方に照射される配光パターンであっても良い。
【符号の説明】
【００８２】
１  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  発光面
３  レンズ
３０  主レンズ部
３００  主レンズ部の入射面
３０１  主レンズ部の出射面
３１  補助レンズ部
３１０  補助レンズ部の入射面
３１１  補助レンズ部の反射面
３１２  補助レンズ部の出射面
３２  取付部
４  光制御部材
４０  可変焦点レンズ部
４０Ｄ  下側の部分
４０Ｕ  上側の部分
４００  入射面
４０１  出射面
４１  取付部
４２  長孔
４３  回転孔
４４  ストッパ
５  駆動部材
５０  ソレノイド
５１  連結ピン
５２  スプリング
５３  取付部
５４  進退ロッド
６  レンズカバー部材
６０  開口部
６１  取付部
７  軸受部材
７０  開口部
７１  取付部
７２  軸部
７３  ストッパ
８  ベース部材
８０  光源取付部
８１  レンズ取付部
８２  ベース取付部
９  冷却部材
Ｃ  車両
Ｆ  レンズの基準焦点
Ｆ１  疑似焦点
Ｆ４０Ｄ  下側の部分の焦点
Ｆ４０Ｕ  上側の部分の焦点
ＨＰ  ハイビーム用配光パターン
Ｌ１  中央光
Ｌ２  周辺光の他の一部
Ｌ３  可変焦点レンズ部の上側の部分から出射される出射光
Ｌ４  下向きの出射光
Ｌ５  上向きの出射光
ＬＰ  ロービーム用配光パターン
Ｏ  発光面の中心
Ｏ１  回転中心
ＷＤ  下部開口部
ＷＵ  上部開口部
Ｘ  Ｘ軸
Ｙ  Ｙ軸
Ｚ  レンズの基準光軸（Ｚ軸）
θ１、θ２  回転角度
【図１】
2014229341.tif 000003
【図２】
2014229341.tif 000004
【図３】
2014229341.tif 000005
【図４】
2014229341.tif 000006
【図５】
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【図６】
2014229341.tif 000008
【図７】
2014229341.tif 000009
【図８】
2014229341.tif 000010
【図９】
2014229341.tif 000011
【図１０】
2014229341.tif 000012
【図１１】
2014229341.tif 000013