(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発する光源と、
前記光源から出射された光を集光する集光素子と、
前記集光素子から出射された光を入射する入射面及び入射した前記光を反射する反射面を有する導光素子と、
前記反射面で反射された光を投射する投射光学素子と、
を備え、
前記入射面は、正の屈折力又は負の屈折力を有し、
前記集光素子および前記入射面による集光機能によって、第１の配光パターンの形状を形成し、
前記反射面は、前記入射面から入射した光のうち前記反射面で反射された光と、前記反射面で反射された光以外の光とを、前記投射光学素子の焦点を通り前記投射光学素子の光軸に垂直な平面上で重畳することで、当該平面上における高光度領域を形成し、
前記高光度領域は、前記第１の配光パターンの領域内に形成され、
前記投射光学素子は、前記平面上に形成された前記第１の配光パターンを第２の配光パターンとして投影する前照灯モジュール。
【請求項２】
前記集光素子から前記導光素子に入射する際の光束のうち、前記反射面の法線方向において、前記反射面の表面側の端の第１の光線についての前記集光素子の焦点距離が、前記第１の光線と反対側の端の第２の光線についての前記集光素子の焦点距離よりも長い請求項１に記載の前照灯モジュール。
【請求項３】
光を発する光源と、
前記光源から出射された光を入射する入射面及び入射した前記光を反射する反射面を有する導光素子と、
前記反射面で反射された光を投射する投射光学素子と
を備え、
前記入射面は、正の屈折力を有し、
前記入射面は、前記入射面から入射した光の発散角を変化させて、第１の配光パターンの形状を形成し、
前記反射面は、前記入射面から入射した光のうち前記反射面で反射された光と、前記反射面で反射された光以外の光とを、前記投射光学素子の焦点を通り前記投射光学素子の光軸に垂直な平面上で重畳することで、当該平面上における高光度領域を形成し、
前記高光度領域は、前記第１の配光パターンの領域内に形成され、
前記投射光学素子は、前記平面上に形成された前記第１の配光パターンを第２の配光パターンとして投影する前照灯モジュール。
【請求項４】
前記導光素子が光を出射する方向に平行で、前記反射面に垂直な平面を第１の平面とし、
前記入射面は、前記第１の平面上で見ると、正の屈折力を有する請求項３に記載の前照灯モジュール。
【請求項５】
前記導光素子が光を出射する方向に平行で、前記第１の平面に垂直な面を第２の平面とし、
前記入射面は、前記第１の平面上で第１の焦点を有し、前記第２の平面上で見ると、正の屈折力を有することで、前記導光素子が光を出射する方向において、前記第１の焦点とは異なる位置に第２の焦点を有する請求項４に記載の前照灯モジュール。
【請求項６】
前記導光素子が光を出射する方向に平行で、前記第１の平面に垂直な面を第２の平面とし、
前記入射面は、前記第２の平面上で見ると、負の屈折力を有する請求項４に記載の前照灯モジュール。
【請求項７】
前記光源から出射された光を集光する集光素子を備え、
前記集光素子から前記導光素子に入射する際の光束のうち、前記反射面の法線方向において、前記反射面の表面側の端の第１の光線についての前記集光素子の焦点距離が、前記第１の光線と反対側の端の第２の光線についての前記集光素子の焦点距離よりも長い請求項３から６のいずれか１項に記載の前照灯モジュール。
【請求項８】
前記反射面の前記導光素子の内部で前記入射した光が進行する方向の端部は、前記投射光学素子の光軸の方向において、前記投射光学素子の焦点位置に位置する点を含む請求項１から７のいずれか１項に記載の前照灯モジュール。
【請求項９】
前記導光素子は、前記反射された光を出射する出射面を有し、
前記端部は、前記出射面上にある請求項８に記載の前照灯モジュール。
【請求項１０】
前記光源は、指向性を有する固体光源である請求項１から９のいずれか１項に記載の前照灯モジュール。
【請求項１１】
前記投射光学素子は、前記光源の発光面の形状を投影する請求項１０に記載の前照灯モジュール。
【請求項１２】
前記反射面は、前記導光素子の内部で前記入射した光が進行する方向に向けて、前記導光素子内の光路が広がるように傾斜している請求項１から１１のいずれか１項に記載の前照灯モジュール。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１項に記載の前照灯モジュールを備えた前照灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等の前方を照射する前照灯モジュール及び前照灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の前照灯装置は、道路交通規則等によって定められる所定の配光パターンを満たさなければならない。「配光」とは、光源の空間に対する光度分布をいう。つまり、光源から出る光の空間的分布である。また、「光度」とは、発光体の放つ光の強さの程度を示すもので、ある方向の微小な立体角内を通る光束を，その微小立体角で割ったものである。【０００３】
道路交通規則の１つとして、例えば、自動車用ロービームに関する所定の配光パターンは、上下方向が狭い横長の形状をしている。そして、対向車を眩惑させないために、配光パターンの上側の光の境界線（カットオフライン）は明瞭であることを要求される。つまり、カットオフラインの上側（配光パターンの外側）が暗く、カットオフラインの下側（配光パターンの内側）が明るい明瞭なカットオフラインを要求される。【０００４】
ここで、「カットオフライン」とは、前照灯の光を壁やスクリーンに照射した場合にできる光の明暗の区切り線のことで、配光パターンの上側の区切り線のことである。つまり、配光パターンの上側の光の明暗の境界線のことである。配光パターンの上側の光の明るい領域（配光パターンの内側）と暗い領域（配光パターンの外側）との境界線のことである。カットオフラインは、すれ違い用の前照灯の照射方向を調節する際に用いられる用語である。すれ違い用の前照灯は、ロービームとも呼ばれる。【０００５】
そして、カットオフラインの下側（配光パターンの内側）の領域が最大照度となるように要求される。この最大照度の領域を「高照度領域」とよぶ。ここで、「カットオフラインの下側の領域」とは、配光パターンの上部を意味し前照灯装置では遠方を照射する部分に相当する。このような明瞭なカットオフラインを実現するためには、カットオフラインに大きな色収差又はぼやけ等が生じてはならない。「カットオフラインにぼやけが生じる」とは、カットオフラインが不鮮明になることである。【０００６】
また、他の道路交通規則の例として、歩行者の識別及び標識の識別のために、歩道側の照射を立ち上げる「立ち上がりライン」を有さなければならない。これは、対向車を幻惑せず、歩道側の人や標識等を視認するためである。ここで、「照射を立ち上げる立ち上がりライン」とは、ロービームの対向車側が水平であり、歩道側は対向車側に対して斜めに立ち上がった配光パターンの形状を示している。【０００７】
なお、「ロービーム」とは、下向きのビームで対向車とのすれ違いの際などに使用される。通常、ロービームでは、前方４０ｍ程度を照らす。また、「上下方向」とは、地面（路面）に対して垂直の方向である。車両用の前照灯装置は、これらの複雑な配光パターンを実現する必要がある。【０００８】
このような複雑な配光パターンを実現するためには、遮光板などを用いた構成が一般的である。この構成では、遮光板などで光が遮光されるために、光の利用効率の低下を招いている。以下において、光の利用効率を「光利用効率」とよぶ。【０００９】
特許文献１は、遮光板を利用してカットオフラインを生成する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−１９９９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１の構成は、遮光板を利用してカットオフラインを生成しているため光利用効率が低下する。つまり、光源から出射された光の一部を遮光板で遮光して、投射光として利用していない。【００１２】
本発明は、従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、光利用効率の低下を抑えた前照灯装置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】
【００１３】
光を発する光源と、前記光源から出射された光を集光する集光素子と、前記集光素子から出射された光を入射する入射面及び入射した前記光を反射する反射面を有する導光素子と、前記反射面で反射された光を投射する投射光学素子とを備え、前記入射面は、正の屈折力又は負の屈折力を有し、前記集光素子および前記入射面による集光機能によって、第１の配光パターンの形状を形成し、前記反射面は、前記入射面から入射した光のうち前記反射面で反射された光と、前記反射面で反射された光以外の光とを、前記投射光学素子の焦点を通り前記投射光学素子の光軸に垂直な平面上で重畳することで、当該平面上における高光度領域を形成し、前記高光度領域は、前記第１の配光パターンの領域内に形成され、前記投射光学素子は、前記平面上に形成された前記第１の配光パターンを第２の配光パターンとして投影する前照灯モジュール。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光利用効率の低下を抑えた前照灯モジュール又は前照灯装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の構成を示す構成図である。
【図２】実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の導光部品３の斜視図である。
【図３】実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の集光位置ＰＨを説明する説明図である。
【図４】実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の集光位置ＰＨを説明する説明図である。
【図５】実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の構成を示す構成図である。
【図６】実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の照度分布をコンター表示で示した図である。
【図７】実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の照度分布をコンター表示で示した図である。
【図８】実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の導光部品３０の斜視図である。
【図９】実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の導光部品３の出射面３２の形状の一例を示した模式図である。
【図１０】実施の形態１の変形例１に係る前照灯モジュール１００の構成を示す構成図である。
【図１１】実施の形態１の変形例２に係る前照灯モジュール１００の集光レンズ２の形状を示した図である。
【図１２】実施の形態１の変形例２に係る前照灯モジュール１００の構成を示す構成図である。
【図１３】実施の形態１の変形例３に係る前照灯モジュール１００の導光部品３，３５の形状を示した図である。
【図１４】実施の形態１の変形例４に係る前照灯モジュール１１０の構成を示す構成図である。
【図１５】実施の形態２に係る前照灯モジュール１２０の構成を示す構成図である。
【図１６】自動二輪車の配光パターン１０３を示す模式図である。
【図１７】車体の傾斜角度ｄについて示す説明図である。
【図１８】実施の形態２に係る前照灯モジュール１２０により修正された配光パターンを示す模式図である。
【図１９】実施の形態３に係る前照灯モジュール１３０の構成を示す構成図である。
【図２０】本実施の形態３に係る前照灯モジュール１２０を搭載した車両がコーナーを走行しているときの照射領域を示す図である。
【図２１】実施の形態３に係る前照灯モジュール１４０の構成を示す構成図である。
【図２２】本発明の実施の形態４に係る前照灯モジュール１３０の構成を示す構成図である。
【図２３】本発明の実施の形態５に係る前照灯モジュールを実装した前照灯装置２５０の構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
近年において、二酸化炭素（ＣＯ２）の排出と燃料の消費を抑えるといった環境への負荷を軽減する観点から、例えば、車両の省エネルギー化が望まれている。これに伴い、車両用の前照灯装置においても小型化、軽量化及び省電力化が求められている。そこで、車両用の前照灯装置の光源として、従来のハロゲンバルブ（ランプ光源）に比べて発光効率の高い半導体光源の採用が望まれている。
【００１７】
「半導体光源」とは、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ））又はレーザーダイオード（ＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ））などである。「車両用の前照灯装置」とは、輸送機械などに搭載されて、操縦者の視認性及び外部からの被視認性を向上させるために使われる照明装置である。車両用の前照灯装置は、ヘッドランプ又はヘッドライトとも呼ばれる。
【００１８】
従来のランプ光源（管球光源）は、半導体光源に比べて指向性の低い光源である。このため、ランプ光源は反射鏡（リフレクタ）を用いて放射した光に指向性を持たせている。一方、半導体光源は、少なくとも一つの発光面を備えており、光は発光面側に放射される。このように、半導体光源はランプ光源と発光特性が異なるため、反射鏡を用いた従来の光学系ではなく、半導体光源に適した光学系が必要となる。
【００１９】
なお、上述の半導体光源の特性から、例えば、固体光源の一種である有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）も後述する本発明の光源に含めることができる。また、例えば、平面上に塗布された蛍光体に励起光を照射して、発光させる光源も後述する固体光源に含めることができる。
【００２０】
このように、管球光源は含まず、指向性を持つ光源を「固体光源」とよぶ。「指向性」とは、光などが空間中に出力されるとき、その強度が方向によって異なる性質である。ここで「指向性を有する」とは、上述のように、発光面側に光が進行して、発光面の裏面側には光が進行しないことをいう。つまり、光源から出射される光の発散角は１８０度以下となることである。そのため、リフレクタ等の反射鏡を特に必要としない。
【００２１】
上述の特許文献１は、回転楕円面のリフレクタの第１焦点に半導体光源を配置し、半導体光源から出射された光を第２焦点に集光させ、投射レンズによって並行光を出射する技術を開示している。また、特許文献１は、半導体光源を用いた前照灯の技術を開示している。つまり、特許文献１は、半導体光源を用いながら、リフレクタを用いて指向性を持たせる技術を開示している。
【００２２】
また、上述のような明瞭なカットオフライン及び立ち上がりライン等の複雑な配光パターンを実現するためには、多面体リフレクタ又は遮光板などを用いた構成が一般的である。このため、光学系の構成が大きくなり、複雑になる。特許文献１の構成も、リフレクタを用いているため、光学系が大型化している。
【００２３】
また、一般的には、光学系を小型化すれば光利用効率は低下する。このため、小型化及び高い光利用効率を確保した光学系を実現する必要がある。また、上述のように遮光板などを用いることでも光利用効率の低下を招いている。「光利用効率」は光の利用効率のことである。
【００２４】
以下に示す実施の形態では、固体光源を用いながら、リフレクタを用いずに指向性を持たせている。つまり、以下に示す実施の形態では、固体光源を用いて、小型で、光利用効率の低下を抑えた前照灯装置を提供することができる。
【００２５】
以下、車両用の前照灯を例として、図面を参照しながら本発明の実施の形態の例を説明する。なお、以下の実施の形態の説明においては、説明を容易にするためにｘｙｚ座標を用いて説明する。車両の左右方向をｘ軸方向とする。車両前方に対して右側を＋ｘ軸方向とし、車両前方に対して左側を−ｘ軸方向とする。ここで、「前方」とは、車両の進行方向をいう。つまり、「前方」とは、前照灯が光を照射する方向である。車両の上下方向をｙ軸方向とする。上側を＋ｙ軸方向とし、下側を−ｙ軸方向とする。「上側」とは空の方向であり、「下側」とは地面（路面等）の方向である。車両の進行方向をｚ軸方向とする。進行方向を＋ｚ軸方向とし、反対の方向を−ｚ軸方向とする。＋ｚ軸方向を「前方」とよび、−ｚ軸方向を「後方」とよぶ。つまり、＋ｚ軸方向は前照灯が光を照射する方向である。
【００２６】
上述のように、以下の実施の形態では、ｚ−ｘ平面は、路面に平行な面とした。これは、通常考える場合には、路面は「水平面」であるからである。このため、ｚ−ｘ平面は、「水平面」として考えている。「水平面」とは、重力の方向に直角な平面である。しかし、路面は、車両の走行方向に対しては傾くことがある。つまり、登り坂又は下り坂などである。これらの場合には、「水平面」は、路面に平行な面として考える。つまり、「水平面」は、重力の方向に対して垂直な平面ではない。
【００２７】
一方、一般的な路面が車両の走行方向に対して左右方向に傾いていることは稀である。「左右方向」とは、走路の幅方向である。これらの場合には、「水平面」は、重力方向に対して直角な面として考える。例えば、路面が左右方向に傾き、車両が路面の左右方向に対して垂直であったとしても、車両が「水平面」に対して左右方向に傾いた状態と同等として考える。
【００２８】
なお、以下の説明を簡単にするために、「水平面」は、重力方向に垂直は平面として説明する。つまり、ｚ−ｘ平面は、重力方向に垂直は平面として説明する。
【００２９】
また、以下の実施の形態で示す光源は、指向性を持つ光源として説明している。主な例としては、発光ダイオード又はレーザーダイオード等の半導体光源である。また、光源は、有機エレクトロルミネッセンス光源又は平面上に塗布された蛍光体に励起光を照射して発光させる光源等も含む。このように、管球光源は含まず、指向性を持つ光源を「固体光源」とよぶ。
【００３０】
実施の形態で示す光源には、白熱電球、ハロゲンランプ又は蛍光ランプ等の指向性を持たずリフレクタ等を要する管球光源は含まれていない。これは、上述のように、管球光源を用いた場合には、省エネルギー化の要望又は装置の小型化の要望に答え難いからである。しかし、遮光板を用いずに、光利用効率を向上させるという要望に対しては、光源は、例えば、白熱電球、ハロゲンランプ又は蛍光ランプ等の管球光源であってもよい。
【００３１】
本発明は、車両用の前照灯装置のロービーム及びハイビームなどに適用される。また、本発明は、自動二輪車用の前照灯のロービーム及びハイビームなどに適用される。また、本発明は、三輪又は四輪等のその他の車両用の前照灯についても適用される。
【００３２】
しかし、以下の説明では、自動二輪車用の前照灯のロービームの配光パターンを形成する場合を例として説明する。自動二輪車用の前照灯のロービームの配光パターンは、カットオフラインが車両の左右方向（ｘ軸方向）に水平な直線である。また、カットオフライン下側（配光パターンの内側）の領域が最も明るい。
【００３３】
なお、「配光パターン」とは、光源から放射される光の方向に起因する光束の形状及び光の強度分布を示している。「配光パターン」を以下に示す照射面９上での照度パターンの意味としても使用する。また、「配光分布」とは、光源から放射される光の方向に対する光の強度の分布である。「配光分布」を以下に示す照射面９上での照度分布の意味としても使用する。
【００３４】
また、四輪の車両は、例えば、通常の四輪の自動車等である。また、三輪の車両は、例えば、ジャイロと呼ばれる自動三輪車である。「ジャイロと呼ばれる自動三輪車」とは、前輪が一輪で、後輪が一軸二輪の三輪でできたスクーターである。日本では原動機付自転車に該当する。車体中央付近に回転軸を持ち、前輪及び運転席を含む車体のほとんどを左右方向に傾けることができる。この機構によって、自動二輪車と同様に旋回の際に内側へ重心を移動することができる。
【００３５】
実施の形態１．
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の構成を示す構成図である。図１（Ａ）は、車両前方に対して右側（＋ｘ軸方向）から見た図である。図１（Ｂ）は、上側（＋ｙ軸方向）から見た図である。
【００３６】
図１に示すように、実施の形態１に係る前照灯モジュール１００は、光源１、導光部品３及び投射レンズ４を備える。実施の形態１に係る前照灯モジュール１００は、集光レンズ２を備えることができる。なお、前照灯モジュール１００は、集光光学素子２を光源１に取り付けて一体とした場合を含む。
【００３７】
＜光源１＞
光源１は、発光面１１を備える。光源１は、発光面１１から車両の前方を照明するための光を出射する。光源１は、集光レンズ２の−ｚ軸側に位置している。光源１としては、発光ダイオード、レーザーダイオード又はエレクトロルミネッセンス素子等を用いることができる。しかし、以下の説明では、光源１が発光ダイオード（ＬＥＤ）であるとして説明する。
【００３８】
＜集光レンズ２＞
集光レンズ２は、光源１の＋ｚ軸側に位置している。また、集光レンズ２は、導光部品３の−ｚ軸側に位置している。
【００３９】
集光レンズ２は、正のパワーを有するレンズである。つまり、集光レンズ２は正のパワーを有する光学素子である。パワーは、「屈折力」ともよばれる。
【００４０】
集光レンズ２は、集光機能を有する光学素子の一例である。つまり、集光レンズ２は、集光機能を有する集光光学素子の一例である。
【００４１】
集光レンズ２は、例えば、入射面２１１，２１２、反射面２２、出射面２３１，２３２を備える。
【００４２】
以下の各実施の形態で説明する集光レンズ２は、一例として、以下の機能を有する集光光学素子として説明する。つまり、集光レンズ２は、光源１から出射された出射角度の小さい光線を屈折により集光する。また、集光レンズ２は、光源１から出射された出射角度の大きい光線を反射により集光する。
【００４３】
集光レンズ２は、光源１から発せられた光を入射する。集光レンズ２は、前方（＋ｚ軸方向）の任意の位置に光を集光させる。集光レンズ２の集光位置に関しては、図３及び図４を用いて説明する。
【００４４】
図１では、集光レンズ２は、１つの光学レンズで構成されているが、複数の光学レンズを用いることもできる。しかし、複数の光学レンズを用いる場合には、各光学レンズの位置決め精度を確保するなど、製造性を低下させることになる。つまり、製造することが難しくなる。
【００４５】
集光レンズ２は、光源１の直後に配置される。ここで、「後」とは、光源１から出射された光の進行方向側のことである。以下の実施の形態では、光の進行方向を、＋ｚ軸方向とする。ここでは、「直後」なので、発光面１１から出射した光は、すぐに集光レンズ２に入射する。
【００４６】
発光ダイオードは、ランバート配光の光を出射する。「ランバート配光」とは、発光面の輝度が見る方向によらず一定となる配光である。つまり、発光ダイオードの配光の発散角は広い。このため、光源１と集光レンズ２との距離を短くすることで、より多くの光を集光レンズ２に入射させることができる。
【００４７】
集光レンズ２は、例えば、透明樹脂、硝子又はシリコーン材で製作されている。集光レンズ２の材料は、透過性を有すれば材質は問わず、透明な樹脂等でも構わない。しかし、光利用効率の観点から、集光レンズ２の材料は、透過性の高い材料が適している。また、集光レンズ２が、光源１の直後に配置されることから、集光レンズ２の材料は、耐熱性に優れた材料が好ましい。
【００４８】
入射面２１１は、集光レンズ２の中心部分に形成された入射面である。つまり、集光レンズ２の光軸は、入射面２１１上に交点を有している。
【００４９】
入射面２１１は、正のパワーを有する凸面形状である。入射面２１１の凸面形状は、−ｚ軸方向に凸の形状をしている。パワーは、「屈折力」ともよばれる。入射面２１１は、例えば、集光レンズ２の光軸を回転軸とする回転対称の形状をしている。
【００５０】
入射面２１２は、例えば、楕円の長軸又は短軸を回転軸として回転させた回転体の表面形状の一部をしている。楕円の長軸又は短軸を回転軸として回転させた回転体を「回転楕円体」という。この回転楕円体の回転軸は、集光レンズ２の光軸と一致している。入射面２１２は、回転楕円体の回転軸方向の両端を切断した表面形状をしている。つまり、入射面２１２は、筒形状をしている。
【００５１】
入射面２１２の筒形状の一端（＋ｚ軸方向側の端）は、入射面２１１の外周に接続されている。入射面２１２の筒形状は、入射面２１１に対して−ｚ軸方向側に形成されている。つまり、入射面２１２の筒形状は、入射面２１１に対して光源１側に形成されている。
【００５２】
反射面２２は、ｘ−ｙ平面上の断面形状が、例えば、集光レンズ２の光軸を中心とした円形状をした筒形状をしている。反射面２２の筒形状は、−ｚ軸方向側の端のｘ−ｙ平面上の円形状の直径が、＋ｚ軸方向側の端のｘ−ｙ平面上の円形状の直径よりも小さい。つまり、反射面２２は、−ｚ軸方向から＋ｚ軸方向に向けて直径が大きくなっている。例えば、反射面２２は、円錐台の側面の形状をしている。しかし、集光レンズ２の光軸を含む面上での反射面２２の形状は曲線形状であっても構わない。「光軸を含む面」とは、面上に光軸の線を描けることである。
【００５３】
反射面２２の筒形状の一端（−ｚ軸方向側の端）は、入射面２１２の筒形状の他端（−ｚ軸方向側の端）に接続している。つまり、反射面２２は、入射面２１２の外周側に位置している。
【００５４】
出射面２３１は、入射面２１１の＋ｚ軸方向側に位置している。つまり、集光レンズ２の光軸は、出射面２３１上に交点を有している。
【００５５】
出射面２３１は、正のパワーを有する凸面形状である。出射面２３１の凸面形状は、＋ｚ軸方向に凸の形状をしている。出射面２１３は、例えば、集光レンズ２の光軸を回転軸とする回転対称の形状をしている。
【００５６】
出射面２３２は、出射面２３１の外周側に位置している。出射面２３２は、例えば、ｘ−ｙ平面に平行な平面形状をしている。出射面２３２の内周及び外周は、円形状をしている。
【００５７】
出射面２３２の内周は、出射面２３１の外周に接続している。出射面２３２の外周は、反射面２２の筒形状の他端（＋ｚ軸方向側の端）に接続している。
【００５８】
発光面１１から出射された光のうち、出射角度の小さい光線は、入射面２１１に入射する。出射角度の小さい光線は、例えば、発散角が６０度以内である。出射角度の小さい光線は、入射面２１１から入射され、出射面２３１から出射される。出射面２３１から出射された出射角度の小さい光線は集光されて、集光レンズ２の前方（＋ｚ軸方向）の任意の位置に集光される。上述のように、集光位置に関しては後述する。
【００５９】
発光面１１から出射された光のうち、出射角度の大きい光線は、入射面２１２に入射する。出射角度の大きい光線は、例えば、発散角が６０度よりも大きい。入射面２１２から入射された光線は、反射面２２で反射される。反射面２２で反射された光線は、＋ｚ軸方向に進行する。反射面２２で反射された光線は、出射面２３２から出射される。出射面２３２から出射された出射角度の大きい光線は集光されて、集光レンズ２の前方（＋ｚ軸方向）の任意の位置に集光される。上述のように、集光位置に関しては後述する。
【００６０】
以下の各実施の形態で説明する集光レンズ２は、一例として、以下の機能を有する光学素子として説明する。つまり、集光レンズ２は、光源１から出射された出射角度の小さい光線を屈折により集光する。また、集光レンズ２は、光源１から出射された出射角度の大きい光線を反射により集光する。
【００６１】
出射面２３２から出射された光線の集光位置と、出射面２３１から出射された集光位置とは、一致する必要はない。例えば、出射面２３１から出射された光の集光位置よりも、出射面２３２から出射された光の集光位置の方が、集光レンズ２に近くても良い。
【００６２】
例えば、出射面２３１から出射された光の集光位置は、光源１のパターン（発光面１１の形状）と相似形状になる。このため、光源１の発光面１１の形状が投影されることで配光ムラを生じることがある。このような場合には、上述のように、出射面２３１から出射された光の集光位置と、出射面２３２から出射された光の集光位置を異ならせることで、出射面２３１から出射された光による配光ムラを緩和させることが可能となる。
【００６３】
また、実施の形態１においては、集光レンズ２の入射面２１１，２１２、反射面２２及び出射面２３１，２３２の各々は、すべて光軸中心の回転対称な形状としている。しかし、光源１から出射された光を集光できれば、回転対称な形状に限らない。
【００６４】
特に、光源１の発光面１１の形状が矩形形状の場合には、例えば、反射面２２のｘ−ｙ平面の断面形状は、楕円形状にした方が、集光レンズ２を小型にできる。
【００６５】
また、例えば、反射面２２のｘ−ｙ平面上の断面形状を楕円形状にすることで、集光位置における集光スポットも楕円形状にすることができる。そして、前照灯モジュール１００は、幅広い配光パターンを生成しやすくなる。
【００６６】
また、集光レンズ２は全体として正のパワーを有していればよい。入射面２１１，２１２、反射面２２及び出射面２３１，２３２の各々は、それぞれ任意のパワーを有することができる。
【００６７】
なお、上述のように、光源１に管球光源を採用した場合には、集光光学素子として反射鏡を用いることができる。
【００６８】
＜導光部品３＞
導光部品３は、集光レンズ２の＋ｚ軸方向に位置している。導光部品３は、投射レンズ４の−ｚ軸方向に位置している。
【００６９】
導光部品３は、集光レンズ２から出射された光を入射する。導光部品３は、前方（＋ｚ軸方向）に光を出射する。導光部品３は、入射面３１から入射した光を出射面３２に導く導光素子としての機能を有する。つまり、導光部品３は、入射面３１から入射した光を出射面３２に導く導光素子の一例である。
【００７０】
導光部品３は、例えば、透明樹脂、硝子又はシリコーン材等で製作されている。
【００７１】
図２は、導光部品３の斜視図である。導光部品３は、例えば、底面が矩形形状の柱体形状である。「柱体」とは、二つの平面図形を底面として持つ筒状の空間図形のことである。柱体の底面以外の面を側面とよぶ。また、柱体の２つの底面間の距離を高さとよぶ。導光部品３の光の入射面３１が１つの底面に相当する。また、導光部品３の光の出射面３２が他の底面に相当する。
【００７２】
図２では、入射面３１は、導光部品３の−ｚ軸方向に位置する面である。入射面３１は、ｘ−ｙ平面に面している。出射面３２は、導光部品３の＋ｚ軸方向に位置する面である。出射面３２は、ｘ−ｙ平面に面している。反射面３３は、導光部品３の−ｙ軸方向に位置する面である。反射面３３は、ｚ−ｘ平面に面している。
【００７３】
通常、柱体の底面は平面であるが、導光部品３の入射面３１は、曲面形状をしている。つまり、導光部品３は、柱体の１つの底面に曲面形状を接続した形状をしている。
【００７４】
本実施の形態１では、まず、導光部品３の入射面３１の形状が正のパワーを有する凸面形状の場合について説明する。
【００７５】
入射面３１は、導光部品３を上述の柱体と考えると、−ｚ軸方向の底面に相当する。
【００７６】
入射面３１の形状は、−ｚ軸方向に突出した凸形状をしている。入射面３１の形状は、例えば、球面の一部で形成されている。実施の形態１では、球面を球の中心を通る平面で切断した切断面が反射面３３と同一平面上に位置している。つまり、入射面３１の球形状の中心は、反射面３３と同一平面上に位置している。
【００７７】
ただし、球面を球の中心を通る平面で切断した切断面に平行な平面が反射面３３と同一平面上に位置しても構わない。
【００７８】
図２では、入射面３１は、曲面形状の部分と平面形状の部分とを備えている。入射面３１の平面形状の部分は、曲面形状の部分の周辺に位置している。
【００７９】
入射面３１の曲面形状の部分に入射した光は、その発散角が変化する。光の発散角を変化させることで、配光パターンの形状を形成することができる。つまり、入射面３１は、配光パターンの形状を成形する機能を有する。つまり、入射面３１は、配光パターン形状成形部として機能する。
【００８０】
また、例えば、入射面３１に集光機能を持たせることで、集光レンズ２を省くことも考えられる。つまり、入射面３１は、集光部として機能する。
【００８１】
入射面３１は、配光パターン形状成形部の一例として考えられる。入射面３１は、集光部の一例として考えられる。
【００８２】
出射面３２は、導光部品３を上述の柱体と考えると、＋ｚ軸方向の底面に相当する。
【００８３】
実施の形態１では、出射面３２は平面で示されている。なお、出射面３２の面形状は平面とは限らない。
【００８４】
出射面３２は、後述する照射面９と光学的に共役の位置にある。このため、出射面３２上の光の形状（像）が、照射面９に投影される。
【００８５】
なお、導光部品３が管形状で、内側が反射面でできている場合には、出射面３２は架空の面となる。
【００８６】
なお、出射面３２上の光の像は、出射面３２上の一部に形成される。つまり、出射面３２上の範囲内で、配光パターンを前照灯モジュール１００に適した形状に形づくることができる。特に、後述するように、複数の前照灯モジュールを用いて１つの配光パターンを形づくる場合には、各前照灯モジュールの役割に応じた配光パターンを形づくることになる。最も大きな出射面３２上の光の像は、出射面３２の形状となる。
【００８７】
反射面３３は、導光部品３を上述の柱体と考えると、−ｙ軸方向の側面に相当する。
【００８８】
反射面３３は、反射面３３に到達した光を反射する。つまり、反射面３３は、光を反射する機能を有する。つまり、反射面３３は、光反射部として機能する。
【００８９】
反射面３３は、入射面３１の−ｙ軸方向側の端部に設けられている。実施の形態１では、反射面３３の−ｚ軸方向側の端部は、入射面３１の−ｙ軸方向側の端部に接続している。
【００９０】
反射面３３は、＋ｙ軸方向に面した面である。つまり、反射面３３の表面は、＋ｙ軸方向に面した面である。反射面３３の裏面は、−ｙ軸方向に面した面である。反射面３３の表面は、光を反射する面である。
【００９１】
反射面３３は、平面である必要はない。つまり、反射面３３の面形状は平面とは限らない。反射面３３は、曲面形状でも構わない。しかし、実施の形態１では、反射面３３は平面である。つまり、実施の形態１では、反射面３３は、平面形状をしている。
【００９２】
反射面３３は、ミラー蒸着をすることでミラー面としても良い。しかし、反射面３３は、ミラー蒸着をせずに全反射面として機能させることが望ましい。なぜなら、全反射面はミラー面よりも反射率が高く、光利用効率の向上に寄与するからである。また、ミラー蒸着の工程をなくすことで、導光部品３の製造工程を簡素化することができる。そして、導光部品３の製造コストの低減に寄与する。特に、実施の形態１に示す構成では、反射面３３への光線の入射角が浅いため、ミラー蒸着をしなくても反射面３３を全反射面とすることができる特徴がある。「入射角が浅い」とは、入射角が大きいということである。
【００９３】
辺３２１は、出射面３２の−ｙ軸方向の辺である。辺３２１は、出射面３２の−ｙ軸方向の端部である。
【００９４】
辺３２１は、反射面３３の＋ｚ軸方向の辺である。辺３２１は、反射面３３の＋ｚ軸方向の端部である。
【００９５】
辺３２１は、出射面３２と反射面３３との交わる稜線である。つまり、辺３２１は、出射面３２と反射面３３とを接続する部分（稜線部）である。「稜」とは、多面体における平面と平面との交わりの線分のことである。線分は、通常は直線を指すが、ここでは、曲線及び屈曲線等も含む。
【００９６】
辺３２１は、直線形状、曲線形状及び屈曲線形状等を含む。「屈曲線」とは、折れ曲がった線のことである。例えば、後述する図９に示す「立ち上がりライン」の形状の辺３２１等である。実施の形態１の一例では、辺３２１は、ｘ軸に平行な直線形状をしている。
【００９７】
また、例えば、導光部品３の内部が空洞となっていて、出射面３２が開口部となっている場合には、辺３２１は反射面３３の端部となる。つまり、辺３２１は、面と面との境界線の部分を含む。また、辺３２１は、面の端部を含む。以上に示した辺３２１を、以下において端部３２１ともいう。
【００９８】
辺３２１は、配光パターンのカットオフライン９１の形状となる。なぜなら、出射面３２は、照射面９と光学的に共役の位置にあるため、照射面９での配光パターンは、出射面３２での配光パターンと相似形になるからである。「光学的に共役」とは、１つの点から発した光が他の１つの点に結像する関係のことをいう。従って、出射面３２の辺３２１は、カットオフライン９１の形状にすることが好ましい。
【００９９】
ここで、照射面９は、車両の前方の所定の位置に設定される仮想の面である。照射面９は、ｘ−ｙ平面に平行な面である。車両の前方の所定の位置は、前照灯装置の光度又は照度を計測する位置で、道路交通規則等で規定されている。例えば、欧州では、ＵＮＥＣＥ（Ｕｎｉｔｅｄ  Ｎａｔｉｏｎｓ  Ｅｃｏｎｏｍｉｃ  Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｅｕｒｏｐｅ）が定める自動車用前照灯装置の光度の計測位置は光源から２５ｍの位置である。日本では、日本工業標準調査会（ＪＩＳ）が定める光度の計測位置は光源から１０ｍの位置である。
【０１００】
また、「カットオフライン」とは、前照灯の光を壁やスクリーンに照射した場合にできる光の明暗の区切り線のことで、配光パターンの上側の区切り線のことである。「カットオフライン」は、配光パターンの上側の光の明部と暗部との境界線のことである。つまり、「カットオフライン」は、配光パターンの輪郭部にできる明部と暗部との境界線の部分である。つまり、カットオフラインの上側（配光パターンの外側）が暗く、カットオフラインの下側（配光パターンの内側）が明るい。
【０１０１】
カットオフラインは、すれ違い用の前照灯の照射方向を調節する際に用いられる用語である。すれ違い用の前照灯は、ロービームとも呼ばれる。「カットオフライン」は、明瞭であることを要求される。ここで「明瞭」とは、カットオフラインに大きな色収差又はぼやけ等が生じてはならないことを意味している。
【０１０２】
＜投射レンズ４＞
投射レンズ４は、導光部品３の＋ｚ軸方向に位置している。
【０１０３】
投射レンズ４は、正のパワーを有するレンズである。出射面３２上に形成された配光パターンの像は、投射レンズ４によって車両の前方の照射面９に拡大して投影される。
【０１０４】
投射レンズ４は、出射面３２上に形成された配光パターンの像を拡大して投射する「投射光学素子」である。実施の形態では、一例として、この投射光学素子を投射レンズ４として説明する。
【０１０５】
投射レンズ４は、１枚のレンズで構成されてもよい。また、投射レンズ４は、複数のレンズを用いて構成されてもよい。ただし、レンズの枚数が増加すると、光利用効率は低下する。このため、投射レンズ４は、１枚又は２枚で構成されることが望ましい。
【０１０６】
投射レンズ４は、透明樹脂等で製作されている。また、投射レンズ４の材質は、透明樹脂に限らず、透過性を有する屈折材であれば構わない。
【０１０７】
また、投射レンズ４は、その光軸を導光部品３の光軸より下側（−ｙ軸方向）に位置するように配置されることが望ましい。
【０１０８】
投射レンズ４の光軸は、レンズの両面の曲率中心を結ぶ線である。投射レンズ４の光軸は、投射レンズ４の面頂点を通る法線である。図１の場合では、投射レンズ４の光軸は、投射レンズ４の面頂点を通るｚ軸に平行な軸となる。
【０１０９】
投射レンズ４の面頂点がｘ―ｙ平面でｘ軸方向又はｙ軸方向に平行移動する場合には、投射レンズ４の光軸も同様にｘ軸方向又はｙ軸方向に平行移動する。また、投射レンズ４が、ｘ−ｙ平面に対して傾斜する場合には、投射レンズ４の面頂点の法線もｘ−ｙ平面に対して傾斜するため投射レンズ４の光軸もｘ−ｙ平面に対して傾斜する。
【０１１０】
導光部品３の光軸は、導光部品３の中心軸である。
【０１１１】
図１では、例えば、導光部品３の光軸は、光源１の光軸及び集光レンズ２の光軸と一致している。また、光源１の光軸は、発光面１１の中心位置での法線と一致している。
【０１１２】
また、導光部品３の出射面３２の辺３２１のｙ軸方向の位置と、投射レンズ４の光軸のｙ軸方向の位置とが一致するように投射レンズ４を配置している。つまり、図１では、辺３２１は、投射レンズ４の光軸と交差している。図１では、辺３２１は、投射レンズ４の光軸と直角に交差している。
【０１１３】
なお、辺３２１が直線でない場合には、例えば、辺３２１と投射レンズ４の光軸との交わる位置（点Ｑ）でのｘ−ｙ平面に平行な面が、照射面９と共役の関係にある。なお、必ずしも、辺３２１と投射レンズ４の光軸とは交わる必要はない。
【０１１４】
このように配置することで、前照灯モジュール１００の全体を傾けることなく、照射面９上のカットオフライン９１のｙ軸方向の位置を光源１の中心のｙ軸方向の位置に一致させることができる。
【０１１５】
もちろん、前照灯モジュール１００を傾けて車両に搭載する場合には、その傾きに応じて投射レンズ４を配置する位置を変更してもよい。しかし、投射レンズ４の位置を調整する方が、前照灯モジュール１００全体を調整するよりも小さい部品の調整であるため、容易に調整することができる。
【０１１６】
＜光線の挙動＞
図１に示すように、集光レンズ２によって集光された光は、入射面３１から導光部品３内に入射される。
【０１１７】
入射面３１は、屈折面である。入射面３１に入射された光は、入射面３１で屈折される。入射面３１は、−ｚ軸方向の凸面形状をしている。
【０１１８】
ここで、入射面３１のｘ軸方向の曲率は、路面に対して水平方向の「配光の幅」に寄与する。また、入射面３１のｙ軸方向の曲率は、路面に対して垂直方向の「配光の高さ」に寄与する。
【０１１９】
＜ｚ−ｘ平面上の光線の挙動＞
ｚ−ｘ平面で見ると、入射面３１は、凸面形状であり水平方向（ｘ軸方向）について正のパワーを有している。ここで、「ｚ−ｘ平面で見る」とは、ｙ軸方向から見るという意味である。つまり、ｚ−ｘ平面に投影して見るということである。このため、入射面３１に入射された光は、導光部品３内で更に集光されるように伝播する。ここで「伝播」とは、導光部品３の中を光が進行するという意味である。
【０１２０】
ｚ−ｘ平面で見ると、導光部品３内を伝播する光は、図１（Ｂ）に示すように、集光レンズ２及び導光部品３の入射面３１により、導光部品３の内部にある任意の集光位置ＰＨに集光される。図１（Ｂ）において、集光位置ＰＨは、一点鎖線で示されている。従って、集光位置ＰＨを通過した後の光は、発散する。そのため、出射面３２では、集光位置ＰＨよりも水平方向に広がりを持った光が出射される。
【０１２１】
出射面３２は、照射面９と共役の位置にある。このため、出射面３２における水平方向の光の広がりは、照射面９における「配光の幅」に相当する。つまり、入射面３１の曲面形状の曲率を変化させることで、前照灯モジュール１００が出射する配光パターンの幅を任意に変化させることができる。
【０１２２】
また、このとき導光部品３内に、必ずしも集光位置ＰＨを設ける必要はない。図３及び図４は、実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の集光位置ＰＨを説明する説明図である。
【０１２３】
図３では、集光位置ＰＨは、入射面３１よりも手前側（−ｚ軸方向側）に位置している。つまり、集光位置ＰＨは、集光レンズ２と導光部品３との間の空隙に位置している。「空隙」とは、隙間のことである。
【０１２４】
図３の構成では、図１の構成と同様に、集光位置ＰＨを通過した後の光は発散する。発散した光は、入射面３１で発散角が小さくなる。しかし、集光位置ＰＨから出射面３２までの距離を大きく取れるので、出射面３２上のｘ軸方向の光束の幅を制御することができる。そのため、出射面３２からは、水平方向（Ｘ軸方向）に広がりを持った光が出射される。
【０１２５】
図４では、集光位置ＰＨは、出射面３２の後ろ側（＋ｚ軸方向側）に位置している。つまり、集光位置ＰＨは、導光部品３と投写レンズ４との間の空隙に位置している。
【０１２６】
出射面３２を透過した光は、集光位置ＰＨで集光する。出射面３２から集光位置ＰＨまでの距離を制御することで、出射面３２上のｘ軸方向の光束の幅を制御することができる。そのため、出射面３２からは、水平方向（Ｘ軸方向）に広がりを持った光が出射される。
【０１２７】
図５は、実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の構成を示す構成図である。図５に示すように、前照灯モジュール１００は、集光位置ＰＨを有していない。
【０１２８】
図５に示す前照灯モジュール１００は、例えば、入射面３１の水平方向（ｘ軸方向）の曲面を、負のパワーを有する凹面としている。こうすることで、出射面３２で水平方向の光を広げることができる。そして、照射面９において、水平方向に幅広い配光パターンを得ることができる。
【０１２９】
このために、出射面３２上の光束の幅が入射面３１上の光束の幅よりも大きくなる。凹面の入射面３１は、出射面３２上でのｘ軸方向の光束の幅を制御することができる。そして、照射面９において、水平方向に幅広い配光パターンを得ることができる。
【０１３０】
なお、集光位置ＰＨは、ｘ−ｙ平面上において単位面積あたりの光の密度が高いことを意味する。このため、集光位置ＰＨと出射面３２の位置が一致する場合には、照射面９における配光の幅は、最も狭くなる。そして、照射面９における配光の照度は、最も高くなる。
【０１３１】
また、出射面３２と集光位置ＰＨとが遠ざかるほど、照射面９における配光の幅は広くなる。そして、照射面９における配光の照度は低くなる。「照度」とは、平面状の物体に照射された光の明るさを表す物理量のことである。単位面積あたりに照射された光束に等しい。
【０１３２】
＜ｚ−ｙ平面上の光線の挙動＞
一方、入射面３１に入射した光をｙ−ｚ平面で見れば、入射面３１で屈折された光は導光部品３内を伝播して、反射面３３に導かれる。ここで「伝播」とは、導光部品３の中を光が進行するという意味である。
【０１３３】
導光部品３に入射して反射面３３に到達する光は、導光部品３に入射して、反射面３３に直接到達している。「直接到達する」とは、他の面等で反射されることなく、到達するということである。導光部品３に入射して反射面３３に到達する光は、他の面等で反射されることなく、反射面３３に到達する。つまり、反射面３３に到達する光は、導光部品３内で最初の反射をする。
【０１３４】
また、反射面３３で反射された光は、直接、出射面３２から出射されている。つまり、反射面３３で反射された光は、他の面等で反射されることなく、出射面３２に到達する。つまり、反射面３３で最初の反射をした光は、この一度の反射で出射面３２に到達する。
【０１３５】
図１では、出射面２３１，２３２のうち、集光レンズ２の光軸より＋ｙ軸方向側から出射される光は、反射面３３に導かれている。また、出射面２３１，２３２のうち、集光レンズ２の光軸より−ｙ軸方向側から出射される光は、反射面３３で反射されることなく出射面３２から出射される。つまり、図１では、導光部品３に入射した光のうち、一部の光が反射面３３に到達している。反射面３３に到達した光は、反射面３３で反射されて、出射面３２から出射される。
【０１３６】
なお、導光部品３に入射した光のうち、全部の光が反射面３３に到達するように構成しても良い。後述するように、光源１及び集光レンズ２を導光部品３に対して傾斜させることで、集光レンズ２から出射される全ての光を反射面３３で反射させることはできる。また、後述するように、反射面３３を投射レンズ４の光軸に対して傾斜させることで、集光レンズ２から出射される全ての光を反射面３３で反射させることはできる。反射面３３に到達した光は、反射面３３で反射されて、出射面３２から出射される。
【０１３７】
一般的な導光部品では、光は導光部品の側面で反射を繰り返して導光部品の内部を進行する。これにより、光の強度分布は均一化される。本願では、導光部品３に入射した光は、反射面３３で１回だけ反射されて、出射面３２から出射されている。この点で、本願の導光部品３の使用方法は、従来の導光部品の使用方法と相違する。
【０１３８】
道路交通規則等に定められる配光パターンは、例えば、カットオフライン９１の下側の領域が最大照度となっている。導光部品３の出射面３２と照射面９とは共役の関係である。このため、照射面上９のカットオフライン９１の下側（−ｙ軸方向側）の領域を最大の照度とするには、導光部品３の出射面３２において辺３２１の内側（＋ｙ軸方向側）の領域の光度を最も高くすれば良い。「光度」とは、光源からどのくらい強い光が出ているかを表す物理量である。
【０１３９】
なお、辺３２１が直線でない場合には、例えば、辺３２１と投射レンズ４の光軸との交わる位置でのｘ−ｙ平面に平行な面が、照射面９と共役の関係にある。
【０１４０】
このような配光パターンを生成するには、図１（Ａ）に示すように、ｙ−ｚ平面で見て、導光部品３の入射面３１から入射した光のうち、一部を反射面３３によって反射させることが有効である。
【０１４１】
なぜなら、入射面３１から入射した光のうち、反射面３３で反射せずに出射面３２に到達した光と、反射面３３上で反射された光とが出射面３２上で重畳されるからである。つまり、照射面９上の高照度領域に対応する出射面３２上の領域で、反射面３３で反射せずに出射面３２に到達した光と、反射面３３上で反射されて出射面３２に到達した光とを重畳する。このような構成により、出射面３２上の辺３２１の内側（＋ｙ軸方向側）の領域の光度を、出射面３２の面内の光度の中で最も高くすることができる。
【０１４２】
反射面３３で反射せずに出射面３２に到達した光と、反射面３３で反射されて出射面３２に到達した光とを、出射面３２上で重畳することで、光度の高い領域を形成している。
【０１４３】
出射面３２上での光度の高い領域の位置の変更は、反射面３３上での光の反射位置を変更することで可能である。反射面３３上での光の反射位置を出射面３２に近づけることで、出射面３２上の辺３２１の近くを光度の高い領域とすることができる。つまり、照射面９上でのカットオフライン９１の下側を照度の高い領域とすることができる。
【０１４４】
また、この重畳させる光の量は、水平方向の配光の幅を調整する場合と同様に、入射面３１の垂直方向（ｙ軸方向）の曲率を任意に変化させることで調整することができる。「重畳させる光の量」とは、反射面３３で反射することなく出射面３２に到達した光と、反射面３３上で反射された光との重畳された光の量である。
【０１４５】
この様に、入射面３１の水平方向の曲率を調整することで、所望の配光を得ることができる。ここで「所望の配光」とは、例えば、道路交通規則等に定められる配光のことである。または、後述するように、複数の前照灯モジュールを用いて、１つの配光パターンを形成する場合には、「所望の配光」とは、各前照灯モジュールに要求される配光のことである。つまり、入射面３１の水平方向の曲率を調整することで、配光を調整することができる。
【０１４６】
また、集光レンズ２と導光部品３との幾何学関係を調整することで、所望の配光を得ることができる。ここで「所望の配光」とは、例えば、道路交通規則等に定められる配光のことである。または、後述するように、複数の前照灯モジュールを用いて、１つの配光パターンを形成する場合には、「所望の配光」とは、各前照灯モジュールに要求される配光のことである。つまり、集光レンズ２と導光部品３との幾何学関係を調整することで、配光を調整することができる。
【０１４７】
「幾何学関係」とは、例えば、集光レンズ２及び導光部品３の光軸方向の位置関係である。集光レンズ２から導光部品３までの距離が短くなると、反射面３３で反射する光の量が少なくなり、配光の垂直方向（Ｙ軸方向）の寸法が短くなる。つまり、配光パターンの高さが低くなる。反対に、集光レンズ２から導光部品３までの距離が長くなると、反射面３３で反射する光の量が増えて、配光の垂直方向（Ｙ軸方向）の寸法が長くなる。つまり、配光パターンの高さが高くなる。
【０１４８】
また、重畳された光の位置は、反射面３３で反射される光の位置を調整することで変化させることができる。「重畳された光の位置」とは、反射面３３で反射せずに辺３２１の＋Ｙ軸方向側（出射面３２上）に到達した光と、反射面３３上で反射された光とが出射面３２上で重畳される位置である。つまり、出射面３２上での高光度領域の範囲である。高光度領域は、照射面９上の高照度領域に対応する出射面３２上の領域である。
【０１４９】
また、反射面３３で反射される光の集光位置を調整することで、出射面３２上での高光度領域の高さを調整することができる。つまり、集光位置が出射面３２に近いと、高光度領域の高さ方向の寸法は短くなる。反対に、集光位置が出射面３２から遠いと、高光度領域の高さ方向の寸法は長くなる。
【０１５０】
上述では、高照度領域は、カットオフライン９１の下側（−Ｙ軸方向側）の領域と説明している。これは、照射面９上の配光パターンの高照度領域の位置である。
【０１５１】
後述するように、例えば、複数の前照灯モジュールを用いて、照射面９上に１つの配光パターンを形成す場合がある。このような場合には、各前照灯モジュールの出射面３２上での高光度領域は、辺３２１の＋Ｙ軸方向側の領域とは限らない。出射面３２上で、各前照灯モジュールの配光パターンに適した位置に、高光度領域を形成する。
【０１５２】
上述のように、水平方向の集光位置ＰＨを調整することで、配光パターンの幅を制御することができる。また、垂直方向の集光位置を調整することで、高照度領域の高さを制御することができる。このように、水平方向の集光位置ＰＨと垂直方向の集光位置とは、必ずしも一致している必要はない。水平方向の集光位置ＰＨと垂直方向の集光位置とを独立して設定することで、配光パターンの形状又は高照度領域の形状を制御することができる。
【０１５３】
カットオフライン９１は、導光部品３の辺３２１をカットオフライン９１の形状とすることで容易に形成できる。つまり、導光部品３の辺３２１の形状を変更することで、カットオフライン９１の形状を、容易に形成できる。このため、従来の遮光板を用いて形成する場合と比べて、光利用効率が高いという利点も有する。なぜなら、光を遮光することなくカットオフライン９１を形成することができるからである。
【０１５４】
出射面３２上に形成された配光パターンの像は、導光部品３によって車両の前方の照射面９に拡大して投影される。
【０１５５】
投射レンズ４の焦点位置は、投射レンズ４の光軸上の辺３２１の位置（ｚ軸方向の位置）に一致している。つまり、投射レンズ４の焦点位置は、辺３２１と投射レンズ４の光軸との交点上にある。
【０１５６】
または、投射レンズ４の焦点のｚ軸方向（投射レンズ４の光軸方向）の位置は、辺３２１のｚ軸方向の位置に一致している。
【０１５７】
＜配光パターン＞
自動二輪車用の前照灯装置のロービームの配光パターンでは、カットオフライン９１は車両の左右方向（ｘ軸方向）に水平な直線形状をしている。つまり、カットオフライン９１は、車両の左右方向（Ｘ軸方向）に延びる直線形状をしている。
【０１５８】
また、自動二輪車用の前照灯装置のロービームの配光パターンは、カットオフライン９１の下側の領域が最も明るくなければならない。つまり、カットオフライン９１の下側の領域は、高照度領域である、
【０１５９】
導光部品３の出射面３２と照射面９とは、光学的に共役の関係にある。このため、出射面３２の辺３２１は、照射面９におけるカットオフライン９１に対応する。
【０１６０】
実施の形態１に係る前照灯モジュール１００は、出射面３２上に形成された配光パターンを照射面９上に直接投影する。このため、出射面３２上の配光分布は、そのまま照射面９上に投影される。従って、カットオフライン９１の下側の領域が最も明るくなる配光パターンを実現するには、出射面３２上で辺３２１付近の光度が最も高い光度分布とならなければならない。
【０１６１】
図６及び図７は、実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の照射面９上の照度分布をコンター表示で示した図である。図６は、図２に示す導光部品３を用いた場合の照度分布である。図７は、図８に示す導光部品３０を用いた場合の照度分布である。この照度分布は、２５ｍ前方（＋ｚ軸方向）の照射面９に投影された照度分布である。また、この照度分布は、シミュレーションにより求めたものである。「コンター表示」とは、等高線図で表示することである。「等高線図」とは、同じ値の点を線で結んで表した図である。
【０１６２】
導光部品３の入射面３１の曲面形状は、図２に示すように、水平方向及び垂直方向がともに正のパワーを有する凸面形状である。
【０１６３】
図６から分かるように、配光パターンのカットオフライン９１は明瞭な直線である。つまり、カットオフライン９１の下側では、等高線の幅が短い。そして、配光分布は、カットオフライン９１から短い距離で、最高照度の領域（高照度領域）９３となっている。
【０１６４】
図６では、高照度領域９３の中心は、配光パターンの中心よりも＋ｙ軸方向側に位置している。図６では、高照度領域９３は、配光パターンの中心よりも＋ｙ軸方向側に納まっている。配光パターンの中心は、配光パターンの幅方向の中心で、配光パターンの高さ方向の中心である。
【０１６５】
配光パターンのカットオフライン９１の下側の領域９２が最も明るいことがわかる。つまり、配光パターンのカットオフライン９１の下側の領域９２に、配光パターンの中の最も明るい領域９３が含まれている。
【０１６６】
図８は、実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の導光部品３０の斜視図である。図７は、図８に示す導光部品３０を用いて求めた照射面９上の照度分布をコンター表示で示した図である。
【０１６７】
図８に示す導光部品３０の入射面３１は、水平方向（ｘ軸方向）を負のパワーを有する凹面形状をしている。また、入射面３１は、垂直方向（ｙ軸方向）を正のパワーを有する凸面形状をしている。
【０１６８】
図７は、導光部品３０を用いた場合の、２５ｍ前方（＋ｚ軸方向）の照射面９に投影された照度分布のコンター表示で示している。また、この照度分布は、シミュレーションにより求めたものである。入射面３１の水平方向は、負のパワーを有している。
【０１６９】
このため、図６に示す配光パターンの場合と比べて、図７に示す配光パターンは配光の幅（ｘ軸方向）が広くなっている。
【０１７０】
また、図７に示す配光パターンは、カットオフライン９１は、明瞭な直線である。つまり、カットオフライン９１の下側では、等高線の幅が短い。そして、配光分布は、カットオフライン９１から短い距離で、最高照度の領域（高照度領域）９３となっている。
【０１７１】
図７では、高照度領域９３の中心は、配光パターンの中心よりも＋ｙ軸方向側に位置している。図７では、高照度領域９３は、配光パターンの中心よりも＋ｙ軸方向側に納まっている。配光パターンの中心は、配光パターンの幅方向の中心で、配光パターンの高さ方向の中心である。
【０１７２】
そして、図７に示す配光パターンは、カットオフライン９１の下側の領域９２が最も明るく照明されている。つまり、配光パターンのカットオフライン９１の下側の領域９２に、配光パターンの中の最も明るい領域９３が含まれている。
【０１７３】
図６及び図７では、カットオフライン９１の下側の領域９２は、配光パターンの中心とカットオフライン９１との間に位置している。
【０１７４】
このように、導光部品３の入射面３１の曲面形状を変化させることで、所望の配光パターンを容易に形成することができる。ここで「所望の配光パターン」とは、例えば、道路交通規則等に定められる配光パターンのことである。または、後述するように、複数の前照灯モジュールを用いて、１つの配光パターンを形成する場合には、「所望の配光パターン」とは、各前照灯モジュールに要求される配光パターンのことである。
【０１７５】
このように、導光部品３の入射面３１の曲面形状を変化させることで、配光パターンを容易に形成することができる。特に、明瞭なカットオフライン９１を維持したまま、カットオフライン９１の下側の領域９２を最も明るくすることができる。
【０１７６】
つまり、前照灯モジュール１００は、従来の前照灯装置のように、カットオフライン９１を生成するために、光利用効率の低下を招く遮光板を用いる必要がない。また、前照灯モジュール１００は、配光パターンに高照度領域を設けるために、複雑な光学系の構成を必要としない。つまり、前照灯モジュール１００は、小型で簡易な構成で光利用効率の高い前照灯装置を実現することができる。
【０１７７】
本発明の実施の形態１に係る前照灯モジュール１００は、自動二輪車用の前照灯装置のロービームを例として説明した。しかし、本発明は、これに限るものではない。例えば、自動車用の前照灯装置等のロービームでも適用が可能である。つまり、前照灯モジュール１００は、自動三輪車用の前照灯装置のロービーム又は四輪の自動車用の前照灯装置のロービームにも適用が可能である。
【０１７８】
図９は、導光部品３の出射面３２の形状の一例を示した模式図である。このとき、出射面３２の辺３２１の形状は、例えば、図９に示すような段差のある形状にすることができる。つまり、図９に示す辺３２１の形状は、上述した屈曲線形状をしている。辺３２１の形状は、後方（−ｚ軸方向）から見て、左側（−ｘ軸方向側）の辺３２１ａは、右側（＋ｘ軸方向側）の辺３２１ｂよりも高い位置（＋ｙ軸方向）にある。
【０１７９】
出射面３２と照射面９とは、光学的に共役の関係にある。このため、出射面３２上の配光パターンの形状は、照射面９上に投影される。つまり、照射面９上で、車両の進行方向の左側のカットオフラインは高く、右側のカットオフラインは低い。これにより、歩行者の識別及び標識の識別のために、歩道側の照射を立ち上げる「立ち上がりライン」を容易に形成することができる。なお、道路の左車線を走行する車両を例として説明をしている。
【０１８０】
また、車両の中には、複数の前照灯モジュールを並べて、各モジュールの配光パターンを足し合わせて所望の配光パターンを形成する場合がある。つまり、複数の前照灯モジュールを並べて、各モジュールの配光パターンを足し合わせて配光パターンを形成する場合がある。ここで「所望の配光パターン」とは、例えば、道路交通規則等に定められる配光パターンのことである。この様な場合でも、実施の形態１に係る前照灯モジュール１００は、容易に適用できる。
【０１８１】
前照灯モジュール１００は、導光部品３の入射面３１の曲面形状を調整することで、配光パターンの配光の幅及び配光の高さを任意に変化させることができる。そして、配光分布も任意に変化させることができる。
【０１８２】
また、前照灯モジュール１００は、集光レンズ２と導光部品３との光学的な位置関係を調整することで、配光パターンの配光の幅及び配光の高さを任意に変化させることができる。そして、配光分布も任意に変化させることができる。
【０１８３】
また、反射面３３を用いることで、配光分布の変化も容易にできる。例えば、後述するように、反射面３３の傾斜角度ｅを変化させることで、高照度領域の位置を変化させることができる。
【０１８４】
また、前照灯モジュール１００は、導光部品３の出射面３２の辺３２１の形状で、カットオフライン９１の形状を任意に規定することができる。つまり、導光部品３の形状により任意の配光パターンを形成できる。
【０１８５】
このため、特に、集光レンズ２及び投射レンズ４等は、モジュール間で形状等を変更する必要がない。集光レンズ２及び投射レンズ４等を共通部品とできるため、部品の種類を削減でき、組立性を改善できることで、製造コストを低減することができる。
【０１８６】
また、この様な配光の幅及び高さを任意に調整する機能と、配光分布を任意に調整する機能とは、前照灯モジュール１００の全体で発揮できれば良い。前照灯モジュール１００の光学部品は、集光レンズ２、導光部品３及び投射レンズ４を備える。つまり、この機能を、前照灯モジュール１００を構成するいずれかの光学面に分散することも可能である。
【０１８７】
例えば、導光部品３の出射面３２又は反射面３３を曲面形状にしてパワーを持たせ、配光を形成させることも可能である。
【０１８８】
ただし、出射面３２に曲率を持たせると、光の出射位置が光軸方向で異なることになる。つまり、出射面３２上の光の出射位置が光軸方向で前方向又は後方向に移動する。出射面３２は照射面９と共役であるため、光の出射位置が光軸方向で異なると、カットオフラインが明瞭に投影されないなどの影響を与えることがある。
【０１８９】
また、反射面３３については、全ての光が反射面３３に必ずしも到達する必要は無い。このため、反射面３３に形状を持たせた場合には、配光パターンに反射面３３の形状の作用を与えられる光は限られる。つまり、配光パターンの成形に寄与できる光の量は限られる。反射面３３で反射することで、配光パターンに反射面３３の形状の作用を与えられる光の量は限られる。したがって、全ての光に対して光学的に作用を与えて、容易に配光パターンを変化させるためには、入射面３２にパワーを持たせ、所望の配光を形成させることが好ましい。ここで「所望の配光」とは、例えば、道路交通規則等に定められる配光のことである。
【０１９０】
前照灯モジュール１００は、光源１、集光レンズ２、導光部品３及び投射レンズ４を備える。光源１は、照明光となる指向性を持つ光を出射する。集光レンズ２は、光源１から出射された光を集光する。導光部品３は、集光レンズ２から出射された光を入射面３１から入射して、入射されたこの光を側面に形成された反射面３３で反射して出射面３２から出射する。投射レンズ４は、導光部品３から出射された光を入射して拡大して出射する。入射面３１は、入射した光の発散角を変化させる曲面で形成される。
【０１９１】
前照灯モジュール１００は、光源１、導光素子３及び投射光学素子４を備える。光源１は、光を発する。導光素子３は、光源１から発せられた光を反射する反射面３３及び反射面３３で反射された光を出射する出射面３２を含む。投射光学素子４は、出射面３２から出射された光を投射する。反射面３３の出射面３２側の端部３２１は、投射光学素子４の光軸の方向において、投射光学素子４の焦点位置に位置する点Ｑを含む。
【０１９２】
実施の形態１では、導光素子３は、一例として、導光部品３として示されている。また、投射光学素子４は、一例として、投射レンズ４として示されている。また、端部３２１は、一例として、辺３２１として示されている。
【０１９３】
導光素子３に入射して反射面３３に到達する光は、導光素子３に入射して、反射面３２で最初の反射をする。
【０１９４】
反射面３３で最初の反射をした光は、この一度の反射で出射面３２に到達する。
【０１９５】
前照灯モジュール１００は、導光素子３に入射した光のうち反射面３３で反射された光と、反射面３３で反射され光以外の光とが、端部３２１上の焦点位置に位置する点Ｑを通り投射光学素子４の光軸に垂直な平面上で重畳することで、この平面上における高光度領域を形成する。
【０１９６】
投射光学素子４の光軸に垂直な平面は、出射面３２である。
【０１９７】
導光素子３は、光源１から発せられた光を入射する入射部３１を含み、入射部３１は、屈折力を有する。
【０１９８】
入射部３１は、一例として、入射面３１として示されている。
【０１９９】
反射面３３で反射された光は、出射面３２に直接到達する。
【０２００】
反射面３３は全反射面である。
【０２０１】
導光素子３の内部は、屈折材で満たされている。
【０２０２】
＜変形例１＞
また、本発明の実施の形態１に係る前照灯モジュール１００は、光源１、集光レンズ２、導光部品３及び投射レンズ４の各光軸を、全てｚ軸に平行な軸として配置している。しかし、この様な配置に限るものではない。
【０２０３】
光源１は、導光部品３の−ｚ軸側（後方）に位置している。そして、光源１は、導光部品３の＋ｙ軸側（上側）に位置している。
【０２０４】
集光レンズ２は、導光部品３の−ｚ軸側（後方）に位置している。そして、集光レンズ２は、導光部品３の＋ｙ軸側（上側）に位置している。
【０２０５】
図１０は、実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の構成を示す構成図である。例えば、図１０に示すように、光源１及び集光レンズ２の光軸を−ｙ軸方向に傾けて配置しても良い。「光軸を−ｙ軸方向に傾ける」とは、＋ｘ軸方向から見て、ｘ軸を回転軸として、光軸を時計まわりに回転させることである。つまり、光軸の−ｚ軸方向の端部が、軸の＋ｚ軸方向の端部よりも＋ｙ軸方向に位置することである。
【０２０６】
図１０では、光源１及び集光レンズ２は、反射面３３に対して、反射面３３の光を反射する側に位置している。つまり、光源１及び集光レンズ２は、反射面３３に対して、反射面３３の表面側に位置している。光源１及び集光レンズ２は、反射面３３の法線方向であって、反射面３３に対して、反射面３３の表面側に位置している。集光レンズ２は、反射面３３に対向する方向に配置されている。
【０２０７】
図１０では、光源１の光軸は、集光レンズ２の光軸と一致している。そして、図１０では、光源１及び集光レンズ２の光軸は、反射面３３上に交点を有している。入射面３１で光が屈折する場合には、集光レンズ２から出射された中心光線が、反射面３３上に到達する。つまり、集光レンズ２の光軸又は中心光線は、反射面３３上に交点を有している。
【０２０８】
図１０に示した配置にすると、導光部品３の光軸方向（ｚ軸方向）の長さを短くすることができる。そして、光学系の奥行き（ｚ軸方向の長さ）を短くできる。ここで「光学系」とは、集光レンズ２、導光部品３及び投射レンズ４を構成要素に持つ光学系である。
【０２０９】
また、集光レンズ２から出射した光を、反射面３３に導くことが容易になる。このため、効率的に出射面３２の辺３２１の内側の領域に光を集めやすくなる。つまり、集光レンズ２から出射した光を、反射面３３の出射面３２側に集めることで、辺３２１の＋ｙ軸方向の領域から出射する光の出射量を多くすることができる。
【０２１０】
この場合には、集光レンズ２の光軸と反射面３３と交点は、反射面３３の出射面３２側に位置している。または、集光レンズ２から出射される中心光線と反射面３３と交点は、反射面３３の出射面３２側に位置している。
【０２１１】
従って、照射面９に投影される配光パターンのカットオフライン９１の下側の領域を明るくすることが容易になる。また、導光部品３の光軸方向（ｚ軸方向）の長さが短くなることで、導光部品３の光の内部吸収が少なくなり光利用効率が向上する。「内部吸収」とは、導光部品を光が透過する際の、表面反射の損失を除く、材料内部での光損失のことである。内部吸収は導光部品の長さが長いほど増加する。
【０２１２】
光源１から導光素子３に入射する際の光束は、反射面３３の表面側に位置し、光束の中心光線は、反射面３３を含む面上に交点を有する。
【０２１３】
実施の形態１では、導光素子３は、一例として、導光部品３として示されている。また、実施の形態１では、光源１から導光素子３に入射する際の光束は、一例として、入射面３１から入射している。なお、反射面３３の表面は、光を反射する面である。
【０２１４】
光源１から導光素子３に入射する際の光束は、反射面３３の表面側に位置し、反射面３３に向かって進行する。
【０２１５】
＜変形例２＞
また、本発明の実施の形態１に係る前照灯モジュール１００では、集光レンズ２の出射面２３２は、集光レンズ２の光軸に垂直な平面に対して平行であった。しかし、出射面２３２の形状は、この様な形状に限らない。
【０２１６】
図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、集光レンズ２の形状を示した図である。図１２は、前照灯モジュール１００の構成を示す構成図である。
【０２１７】
例えば、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示すように、出射面２３２の全面又は一部を光軸に垂直な面に対して傾斜させても良い。
【０２１８】
図１１（Ａ）では、集光レンズ２の出射面２３２は、同一平面上に形成されている。その同一平面上の出射面２３２を、集光レンズ２の光軸に対して角度ｂだけ傾けている。図１１（Ａ）の出射面２３２は、−ｙ軸方向を向くように、傾斜している。つまり、出射面２３２は、＋ｘ軸方向から見て、ｘ軸を回転軸として、時計回りに回転している。なお、図１１（Ａ）中の破線は、ｘ−ｙ平面に平行な面を表している。つまり、図１１（Ａ）中の破線は、集光レンズ２の光軸に垂直な平面を表している。
【０２１９】
図１１（Ｂ）では、集光レンズ２の出射面２３２は、同一平面上に形成されていない。出射面２３２は、領域２３２ａ及び領域２３２ｂを備える。
【０２２０】
領域２３２ａは、集光レンズ２の光軸に対して垂直な平面で形成されている。
【０２２１】
領域２３２ａは、例えば、集光レンズ２の光軸に対して、出射面２３２の＋ｙ軸方向の領域である。
【０２２２】
領域２３２ａをより限定的にいうと、領域２３２ａが集光レンズ２の光軸に対して垂直な平面の場合に、領域２３２ａから出射された光は、反射面３３の表面側に到達する。反射面３３の表面で反射した光は、出射面３２から出射する。また、出射面２３２ａから出射された光は、入射面３１に到達する。
【０２２３】
反射面３３の表面は、反射面３３の光を反射する面のことである。反射面３３の表面は、反射面３３の垂線の方向において、集光レンズ２の位置する方向の面である。
【０２２４】
一方、領域２３２ｂは、光軸に対して垂直な平面に対して角度ｃだけ傾斜した平面で形成されている。
【０２２５】
領域２３２ｂは、例えば、集光レンズ２の光軸に対して、出射面２３２の−ｙ軸方向の領域である。
【０２２６】
領域２３２ｂをより限定的にいうと、領域２３２ｂが集光レンズ２の光軸に対して垂直な平面の場合に、領域２３２ｂから出射された光は、反射面３３の裏面側に到達する。領域２３２ｂが集光レンズ２の光軸に対して垂直な平面である場合に、領域２３２ｂから出射された光は、反射面３３の裏面側に到達する。また、出射面２３２ａから出射された光は、入射面３１に到達しない。
【０２２７】
反射面３３の裏面は、反射面３３の反射面の裏面のことである。反射面３３の裏面は、反射面３３の垂線の方向において、集光レンズ２の位置する方向と反対側の面である。
【０２２８】
出射面２３２の−ｙ軸方向の領域２３２ｂは、−ｙ軸方向を向くように、傾斜している。つまり、出射面２３２の−ｙ軸方向の領域２３２ｂは、＋ｘ軸方向から見て、ｘ軸を回転軸として、時計まわりに角度ｃだけ回転している。なお、図１１（Ｂ）中の破線は、ｘ−ｙ平面に平行な面を表している。つまり、図１１（Ｂ）中の破線は、集光レンズ２の光軸に垂直な平面を表している。
【０２２９】
例えば、変形例１のように光源１及び集光レンズ２の各光軸をｚ軸に対して−ｙ軸方向に傾けて配置する場合には、集光レンズ２の下端部（−ｙ軸方向の端部）に位置する出射面２３２から出射される光を、全て導光部品３に入射させることは困難である。
【０２３０】
なぜなら、例えば、図１０に示す場合では、領域２３２ｂに相当する領域の−ｙ軸方向側の端部のｙ軸方向の位置は、反射面３３の−ｚ軸方向側の端部のｙ軸方向の位置よりも−ｙ軸方向側に位置しているからである。「集光レンズ２の下端部（−ｙ軸方向の端部）に位置する出射面２３２」とは、図１２に示す領域２３２ｂに相当する領域である。
【０２３１】
しかし、図１２に示すように、集光レンズ２の出射面２３２の下端部（−ｙ軸方向）の領域２３２ｂを傾斜させることで、光は＋ｙ軸方向に屈折される。
【０２３２】
つまり、領域２３２ｂから出射する光の集光位置は、領域２３２ａから出射する光の集光位置よりも短い。「集光位置」とは、出射面から出射された光の光束が最も小さくなる位置のことである。
【０２３３】
つまり、集光レンズ２の出射面２３２のうち、反射面３３の表面側に位置する出射面２３２（領域２３２ａ）から出射した光の集光位置は、反射面３３の裏面側に位置する出射面２３２（領域２３２ｂ）から出射した光の集光位置よりも集光レンズ２からの距離が長い。
【０２３４】
集光レンズ２の出射面２３２のうち、集光レンズ２の光軸に対して反射面３３から遠い方向側（領域２３２ａ）から出射した光の集光位置は、集光レンズ２の光軸に対して反射面３３に近い方向側（領域２３２ｂ）から出射した光の集光位置よりも集光レンズ２からの距離が長い。
【０２３５】
そして、領域２３２ｂを設けなかったことにより導光部品３に入射しなかった光を、領域２３２ｂを設けることで導光部品３に入射させることができる。したがって、光利用効率を向上することができる。
【０２３６】
なお、本変形例２における領域２３２ｂは、＋ｘ軸方向から見て、ｘ軸に平行な軸を回転軸として、時計回りに角度ｃだけ回転している。しかし、これに限らず、領域２３２ｂは、＋ｘ軸方向から見て、ｘ軸に平行な軸を回転軸として、反時計回りに回転していても良い。
【０２３７】
例えば、領域２３２ｂの−ｙ軸方向側の端部のｙ軸方向の位置が、反射面３３の−ｚ軸方向側の端部のｙ軸方向の位置よりも＋ｙ軸方向側に位置している場合を考える。つまり、領域２３２ｂの−ｙ軸方向側の端部が、反射面３３の−ｚ軸方向側の端部よりも＋ｙ軸方向側に位置している場合を考える。
【０２３８】
多くの光を反射面３３に当てて光利用効率を向上させるためには、領域２３２ｂを、＋ｘ軸方向から見て、ｘ軸に平行な軸を回転軸として、反時計回りに回転させなければならない。なぜなら、光が領域２３２ｂを出射する際に−ｙ軸方向に屈折するために、多くの光が反射面３３に到達するからである。
【０２３９】
前照灯モジュール１００は、光源１から出射された光を集光する集光素子２を備えている。集光素子２から導光素子３に入射する際の光束のうち、反射面３３の法線方向において、反射面３３の表面側の端の第１の光線についての集光素子２の焦点距離が、第１の光線と反対側の端の第２の光線についての集光素子２の焦点距離よりも長い。
【０２４０】
実施の形態１では、導光素子３は、一例として、導光部品３として示されている。また、集光素子２は、一例として、集光レンズ２として示されている。また、光源１から導光素子３に入射する際の光束は、一例として、入射面３１から入射している。
【０２４１】
実施の形態１では、反射面３３の法線方向は、ｙ軸方向として示されている。ただし、図１３（Ｂ）に示すように、反射面３３が傾斜している場合には、法線方向もｙ軸に対して傾斜している。
【０２４２】
そして、実施の形態１では、反射面３３の表面は、光を反射する面である。反射面３３の表面側は、＋ｙ軸方向側として示されている。また、変形例２では、第１の光線は領域２３２ａの＋ｙ軸方向の端部から出射する光線として示されている。第２の光線は領域２３２ｂの−ｙ軸方向の端部から出射する光線として示されている。
【０２４３】
＜変形例３＞
また、本発明の実施の形態１に係る前照灯モジュール１００は、導光部品３の反射面３３がｘ−ｚ平面に平行な平面としていた。しかし、反射面３３はｘ−ｚ平面に平行な平面に限らない。
【０２４４】
図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）は、実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の導光部品３，３５の形状の比較を示した図である。図１３（Ａ）は、比較のために、上述の導光部品３を表している。図１３（Ｂ）は、変形例３の導光部品３５を表している。
【０２４５】
図１３（Ｂ）に示す導光部品３５の反射面３３は、ｚ−ｘ平面に対して平行な面ではない。例えば、図１３（Ｂ）に示すように、反射面３３は、ｚ−ｘ平面に対してｘ軸を回転軸とした傾斜した平面であっても良い。
【０２４６】
導光部品３５の反射面３３は、＋ｘ軸方向から見て、ｘ軸を回転軸として、時計回りに回転した面である。図１３（Ｂ）では、反射面３３は、ｚ−ｘ平面に対して角度ｅだけ回転した面となっている。つまり、反射面３３の入射面３１側の端部は、出射面３２側の端部よりも＋ｙ軸方向に位置する。
【０２４７】
図１３（Ａ）に示す導光部品３の反射面３３は、ｘ−ｚ平面に平行な平面である。入射面３１から入射した光は、反射面３３で反射して、出射面３２から出射される。光の反射面３３への入射角は、入射角Ｓ１である。そして、光の反射面３３での反射角は、反射角Ｓ２である。反射面３３の垂線ｍ１は、図１３（Ａ）中に一点鎖線で示されている。反射の法則から、反射角Ｓ２は、入射角Ｓ１に等しい。
【０２４８】
光は出射面３２に対して入射角Ｓ３で入射する。光は出射面３２から出射角Ｓｏｕｔ１で出射する。出射面３２の垂線ｍ２は、図１３（Ａ）中に一点鎖線で示されている。入射角Ｓ３と出射角Ｓｏｕｔ１との関係は、スネルの法則から、次の式（１）のようになる。ここで符号ｎは導光部品３の屈折率である。一般的に屈折率ｎは１よりも大きい。なお、式（１）で用いている「・」は、「乗算」を示す。
ｎ・ｓｉｎＳ３＝ｓｉｎＳｏｕｔ１  ・・・（１）
【０２４９】
光は入射面３１で大きく屈折するため、出射面３２から出射する光の出射角Ｓｏｕｔ１が大きくなる。出射角Ｓｏｕｔ１が大きくなると、それに伴って、投射レンズ４の口径は大型化する。なぜなら、出射角Ｓｏｕｔ１が大きくなると、投射レンズ４は、光軸から離れた位置から入射する光を取り込む必要があるからである。
【０２５０】
一方、図１３（Ｂ）に示す導光部品３５の反射面３３は、ｘ−ｚ平面に対して傾斜している。反射面３３の傾斜方向は、＋ｘ軸方向から見て、ｘ−ｚ平面に対して時計回りに回転する方向である。
【０２５１】
つまり、反射面３３は、光の進行方向（＋ｚ軸方向）に対して、導光部品３５内の光路が広がる方向に傾斜している。反射面３３は、光の進行方向（＋ｚ軸方向）に向けて、導光部品３５内の光路が広がるように傾斜している。ここで、光の進行方向は、導光部品３５内の光の進行方向である。そのため、光の進行方向は、導光部品３５の光軸に平行な方向である。
【０２５２】
反射面３３は、導光部品３５の光軸の方向において、出射面３２側を向いている。「出射面３２側を向いている」とは、出射面３２側（＋ｚ軸方向側）から見て、反射面３３が見えるということである。
【０２５３】
入射面３１から入射した光は、反射面３３で反射して、出射面３２から出射される。光の反射面３３への入射角は、入射角Ｓ４である。そして、光の反射面３３での反射角は、反射角Ｓ５である。反射面３３の垂線ｍ３は、図１３（Ｂ）中に一点鎖線で示されている。反射の法則から、反射角Ｓ５は、入射角Ｓ４に等しい。
【０２５４】
光は出射面３２に対して入射角Ｓ６で入射する。光は出射面３２から出射角Ｓｏｕｔ２で出射する。出射面３２の垂線ｍ４は、図１３（Ｂ）中に一点鎖線で示されている。入射角Ｓ６と出射角Ｓｏｕｔ２との関係は、スネルの法則から、次の式（２）のようになる。ここで符号ｎは導光部品３５の屈折率である。一般的に屈折率ｎは１よりも大きい。なお、式（２）で用いている「・」は、「乗算」を示す。
ｎ・ｓｉｎＳ６＝ｓｉｎＳｏｕｔ２  ・・・（２）
【０２５５】
反射面３３の傾斜により、入射角Ｓ４は入射角Ｓ１より大きい。また、反射角Ｓ５は反射角Ｓ２より大きい。そのため、入射角Ｓ６は入射角Ｓ３より小さくなる。光が出射面３２で屈折する際の入射角Ｓ３，Ｓ６と出射角Ｓｏｕｔ１，Ｓｏｕｔ１との関係はスネルの法則に従う。導光部品３，３５の屈折率ｎが等しいため、出射角Ｓｏｕｔ２は出射角Ｓｏｕｔ１より小さくなる。
【０２５６】
なお、出射角Ｓｏｕｔ２を出射角Ｓｏｕｔ１より小さくするために、反射面３３を曲面形状とすることも可能である。つまり、反射面３３は、光の進行方向（＋ｚ軸方向）に向けて光路が広がるような曲面で形成されている。
【０２５７】
反射面３３は、導光部品３５の光軸の方向において、出射面３２側を向くような曲面で形成されている。
【０２５８】
反射面３３の傾斜は、反射面３３で反射した光が出射面３２から出射するときの出射角Ｓｏｕｔを小さくするように作用する。したがって、反射面３３の傾斜により、投射レンズ４の口径を小さくすることができる。そして、前照灯モジュール１００を小型化できる。特に、前照灯モジュール１００の高さ方向（ｙ軸方向）の薄型化に貢献する。
【０２５９】
また、反射面３３の傾斜角度を変化させることで、高照度領域の位置を変化させることができる。
【０２６０】
反射面３３は、投射光学素子４の光軸の方向において、出射面３２側を向くように傾斜している。
【０２６１】
投射光学素子４は、一例として、投射レンズ４として示されている。
【０２６２】
＜変形例４＞
また、本発明の実施の形態１に係る前照灯モジュール１００は、１つの前照灯モジュール１００に１つの光源１及び１つの集光レンズ２を備える場合について説明した。しかし、光源１及び集光レンズ２は１つの前照灯モジュールに１個に限定するものではない。以下において、光源１及び集光レンズ２をまとめて、光源モジュール１５として説明する。
【０２６３】
図１４は、実施の形態１に係る前照灯モジュール１１０の構成を示す構成図である。図１４は、前照灯モジュール１１０を＋ｙ軸方向から見た図である。
【０２６４】
例えば、図１４に示す前照灯モジュール１１０は、光源モジュール１５ａ，１５ｂ，１５ｃを３つ備えている。１つの光源モジュール１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、光源１ａ，１ｂ，１ｃと集光レンズ２ａ，２ｂ，２ｃとを各々に備えている。図１４では、３つの光源モジュール１５は、光源モジュール１５ａ、光源モジュール１５ｂ及び光源モジュール１５ｃである。
【０２６５】
ｙ軸方向から見て、光源１ａ及び集光レンズ２ａは、導光部品３及び投射レンズ４の光軸上に配置されている。光源１ａ及び集光レンズ２ａは、光源モジュール１５ａの構成要素である。
【０２６６】
また、光源１ｂは、光源１ａの−ｘ軸方向に配置されている。集光レンズ２ｂは、集光レンズ２ａの−ｘ軸方向に配置されている。光源１ｂ及び集光レンズ２ｂは、光源モジュール１５ｂの構成要素である。つまり、光源モジュール１５ｂは、光源モジュール１５ａの−ｘ軸方向に配置されている。
【０２６７】
また、光源１ｃは、光源１ａの＋ｘ軸方向に配置されている。集光レンズ２ｃは、集光レンズ２ａの＋ｘ軸方向に配置されている。光源１ｃ及び集光レンズ２ｃは、光源モジュール１５ｃの構成要素である。つまり、光源モジュール１５ｃは、光源モジュール１５ａの＋ｘ軸方向に、配置されている。
【０２６８】
光源１ａから出射された光は、集光レンズ２ａを透過して、入射面３１から導光部品３に入射する。ｙ軸方向から見て、光が入射する入射面３１上のｘ軸方向の位置は、導光部品３の光軸の位置に一致している。入射した光は、反射面３３で反射されて、出射面３２から出射する。ｙ軸方向から見て、光が出射する出射面３２上のｘ軸方向の位置は、導光部品３の光軸の位置に一致している。
【０２６９】
光源１ｂから出射された光は、集光レンズ２ｂを透過して、入射面３１から導光部品３に入射する。ｙ軸方向から見て、光が入射する入射面３１上のｘ軸方向の位置は、導光部品３の光軸に対して−ｘ軸方向である。入射した光は、反射面３３で反射されて、出射面３２から出射する。ｙ軸方向から見て、光が出射する出射面３２上のｘ軸方向の位置は、導光部品３の光軸に対して＋ｘ軸方向である。
【０２７０】
光源１ｃから出射された光は、集光レンズ２ｃを透過して、入射面３１から導光部品３に入射する。ｙ軸方向から見て、光が入射する入射面３１上のｘ軸方向の位置は、導光部品３の光軸に対して＋ｘ軸方向である。入射した光は、反射面３３で反射されて、出射面３２から出射する。ｙ軸方向から見て、光が出射する出射面３２上のｘ軸方向の位置は、導光部品３の光軸に対して−ｘ軸方向である。
【０２７１】
つまり、図１４に示す構成は、出射面３２から出射される光束を水平方向（ｘ軸方向）に広げることができる。出射面３２と照射面９とは共役の関係であるので、前照灯モジュール１１０は、配光パターンの水平方向の幅を広げることができる。
【０２７２】
この様な構成にすることで、複数の前照灯モジュール１００を備えることなく、光量を増すことができる。つまり、前照灯モジュール１１０は、前照灯装置全体の小型化に寄与する。また、前照灯モジュール１１０は、水平方向（ｘ軸方向）に幅広い配光の生成を容易に実現できる。
【０２７３】
また、図１４では、複数の光源モジュール１５を水平方向（ｘ軸方向）に並べている。しかし、複数の光源モジュール１５を垂直方向（ｙ軸方向）に並べることもできる。例えば、ｙ軸方向に光源モジュール１５を二段に並べる。これにより、前照灯モジュール１１０の光量を増すことができる。
【０２７４】
また、光源１ａ，１ｂ，１ｃを個別に点灯させる制御又は消灯させる制御をすることで、車両前方を照明する領域を選択できる。これにより、前照灯モジュール１１０に配光可変機能を持たせることができる。つまり、前照灯モジュール１１０は、配光を変化させる機能を有することができる。
【０２７５】
例えば、車両が交差点で右折又は左折をする場合には、通常のロービームの配光よりも車両が曲がる方向に広い配光が必要である。このような場合にも、光源１ａ，１ｂ，１ｃを個別に点灯又は消灯させて制御をすることで走行状況に応じた最適な配光を得ることができる。運転者は、前照灯モジュール１１０の配光を変化させることで、進行方向に対して、より良い視界を得ることができる。
【０２７６】
実施の形態２．
図１５は本発明の実施の形態２に係る前照灯モジュール１２０の構成を示す構成図である。図１と同じ構成要素については同一の符号を付しその説明を省略する。図１と同じ構成要素は、光源１、集光レンズ２、導光部品３及び投射レンズ４である。
【０２７７】
図１５に示すように、実施の形態２に係る前照灯モジュール１２０は、光源１、導光部品３、投射レンズ４、回転機構５及び制御回路６を備える。前照灯モジュール１２０は、集光レンズ２を備えることができる。
【０２７８】
回転機構５は、導光部品３及び投射レンズ４を一体として光軸まわりに回転させる。つまり、実施の形態２に係る前照灯モジュール１２０は、実施の形態１に係る前照灯モジュール１００に対して回転機構５及び制御回路６を備える点で相違する。
【０２７９】
＜車体の傾斜と配光パターンの傾き＞
一般的に、自動二輪車がコーナーを走行する際には、車体が傾く。自動二輪車の車体が傾いた場合には、前照灯装置は車体とともに傾いてしまう。このため、運転者の視線が向くコーナー領域が満足に照明されないという問題がある。
【０２８０】
「コーナー領域」とは、車両が曲がる際の車両の進行方向の照明領域である。コーナー領域は、運転者の視線が向く進行方向の領域である。通常、コーナー領域は、車両が左に曲がる場合には、車両が直進する際の照射領域の左側の領域である。また、コーナー領域は、車両が右に曲がる場合には、車両が直進する際の照射領域の右側の領域である。
【０２８１】
図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）は、自動二輪車の配光パターン１０３，１０４を示す模式図である。図１６（Ａ）は、自動二輪車が車体を傾斜させずに走行している状況での配光パターン１０３を示している。つまり、図１６（Ａ）は、自動二輪車が直進している状況での配光パターン１０３を示している。図１６（Ｂ）は、自動二輪車が車体を左側に傾斜させて走行している状況での配光パターン１０４を示している。つまり、図１６（Ｂ）は、自動二輪車が左側に曲がっている状況での配光パターン１０４を示している。
【０２８２】
図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）では、自動二輪車は、左側の車線を走行している。線Ｈ−Ｈは、地平線を表している。線Ｖ−Ｖは、車体のある位置での線Ｈ−Ｈ（地平線）に垂直な線を表している。自動二輪車は、左側の車線を走行しているので、センターライン１０２は、線Ｖ−Ｖの右側に位置している。また、線１０１は路面の左側の端の部分及び右側の端の部分を示している。図１６（Ｂ）に示す自動二輪車は、線Ｖ−Ｖに対して左側に傾斜角度ｄだけ車体を傾斜させてコーナーを走行している。なお、自動二輪車の線Ｖ−Ｖに対する車体の傾斜角度ｄをバンク角という。
【０２８３】
図１６（Ａ）に示す配光パターン１０３は、水平方向に幅広く、所定の領域を無駄なく照らしている。しかしながら、図１６（Ｂ）に示す配光パターン１０４は、左側が下がり右側が上がるように傾斜した状態で照射される。このとき、運転者の視線が向く進行方向の領域は、コーナー領域１０５である。なお、ここで「所定」とは、例えば、予め道路交通規則等によって定められるということである。
【０２８４】
図１６（Ｂ）では、コーナー領域１０５は、線Ｖ−Ｖの左側で、線Ｈ−Ｈの下側に接する位置にある。図１６（Ｂ）において、コーナー領域１０５は破線で表されている。
【０２８５】
通常の前照灯装置は、車体に固定されている。このため、車両がコーナーを曲がる際の進行方向の路上（図１６では左側）では、前照灯装置は、路面よりも低い位置を照射する。つまり、コーナー領域１０５は、十分に照明されず、暗くなってしまう。
【０２８６】
また、車両がコーナーを曲がる際の進行方向の反対側の路上（図１６では右側）では、通常の前照灯装置は、路面よりも高い位置を照明する。このため、前照灯装置は、対向車両に対して眩しい光をあててしまう恐れがある。
【０２８７】
図１７は、車体の傾斜角度ｄについて示す説明図である。図１７は、自動二輪車９４の車体が傾いた状態を自動二輪車９４の前方から見た模式図である。図１７は、自動二輪車９４が進行方向に対して右側に傾斜角度ｄだけ傾いた状態を示している。
【０２８８】
図１７では、自動二輪車９４は進行方向に対して右側に傾斜角度ｄだけ傾斜している。つまり、自動二輪車９４は車輪９５の地面に接する位置９８を回転中心として、左方向又は右方向に回転する。
【０２８９】
図１７では、自動二輪車９４は車輪９５の地面に接する位置９８を回転中心として、＋ｚ軸方向から見て反時計回りに角度ｄだけ回転している。この場合に、前照灯装置２５０も傾斜角度ｄだけ傾斜していることが分かる。
【０２９０】
実施の形態２に係る前照灯モジュール１２０は、このような問題を小型で簡単な構成で解決するものである。
【０２９１】
＜前照灯モジュール１２０の構成＞
実施の形態２に係る前照灯モジュール１２０の回転機構５は、図１５に示すように、光軸を回転軸として導光部品３及び投射レンズ４を回転可能に支持している。
【０２９２】
回転機構５は、例えば、ステッピングモーター５１、歯車５２，５３，５４，５５及び軸５６を備えている。なお、ステッピングモーター５１は、例えば、ＤＣモーターなどでも構わない。
【０２９３】
制御回路６は、ステッピングモーター５１に制御信号を送っている。制御回路６は、ステッピングモーター５１の回転角度及び回転速度を制御する。
【０２９４】
制御回路６は、自動二輪車９４の傾斜角度ｄを検出する車体傾斜検出部６５に接続されている。車体傾斜検出部６５は、例えば、ジャイロ等のセンサーなどである。制御回路６は、車体傾斜検出部６５が検出した車体の傾斜角度ｄの信号を受け取る。そして、制御回路６は、この検出信号を基に演算してステッピングモーター５１を制御する。
【０２９５】
ここで、自動二輪車９４の傾斜が傾斜角度ｄであれば、制御回路６は、導光部品３及び投射レンズ４を、車体の傾斜方向と逆方向に角度ｄだけ回転させる。つまり、導光部品３及び投射レンズ４を回転させる方向は、車体の傾斜方向と逆向きである。
【０２９６】
歯車５３は、歯車５３の回転軸と導光部品３の光軸とを一致させて、導光部品３を取り囲むように導光部品３に取り付けられている。つまり、歯車５３の回転軸は、導光部品３の光軸と一致している。また、歯車５３は、導光部品３の周囲に配置されている。図１５では、歯車５３は、導光部品３を取り囲むように配置されている。しかし、歯車５３は、導光部品３の周囲の一部に配置されても構わない。
【０２９７】
歯車５５は、歯車５５の回転軸と投射レンズ４の光軸とを一致させて、投射レンズ４を取り囲むように投射レンズ４に取り付けられている。つまり、歯車５５の回転軸は、投射レンズ４の光軸と一致している。また、歯車５５は、投射レンズ４の周囲に配置されている。図１５では、歯車５５は、投射レンズ４を取り囲むように配置されている。しかし、歯車５５は、投射レンズ４の周囲の一部に配置されても構わない。
【０２９８】
軸５６は、ステッピングモーター５１の回転軸と一致している。また、軸５６は、ステッピングモーター５１の回転軸に取り付けられている。軸５６は、導光部品３の光軸及び投射レンズ４の光軸と平行に配置されている。
【０２９９】
歯車５２の回転軸は、軸５６と一致している。歯車５２は、軸５６に取り付けられている。歯車５２は、歯車５３とかみ合っている。
【０３００】
歯車５４の回転軸は、軸５６と一致している。歯車５４は、軸５６に取り付けられている。歯車５４は、歯車５５とかみ合っている。
【０３０１】
回転機構５は、このように構成されているので、ステッピングモーター５１の回転軸が回転すると、軸５６が回転する。軸５６が回転すると、歯車５２，５４が回転する。歯車５２が回転すると、歯車５３が回転する。歯車５３が回転すると、導光部品３が光軸まわりに回転する。歯車５４が回転すると、歯車５５が回転する。歯車５５が回転すると、投射レンズ４が光軸まわりに回転する。
【０３０２】
歯車５２，５４は、１つの軸５６に取り付けられているので、導光部品３及び投射レンズ４は同時に回転する。また、導光部品３及び投射レンズ４は同じ方向に回転する。
【０３０３】
回転機構５は、制御回路６から得た制御信号を基に、導光部品３及び投射レンズ４を回転させる。導光部品３及び投射レンズ４を回転させる方向は、車体の傾斜方向と逆向きである。なお、車体の傾斜方向を「バンク方向」ともよぶ。
【０３０４】
導光部品３の回転角度及び投射レンズ４の回転角度は、歯車５２，５３，５４，５５の歯数によって設定される。導光部品３の回転角度及び投射レンズ４の回転角度を同一とした場合には、回転機構５は、導光部品３及び投射レンズ４を一体として回転させることができる。
【０３０５】
導光部品３の出射面３２は、２次光源として扱うことができる。「２次光源」とは、面状の光を出射する面光源のことである。
【０３０６】
また、出射面３２は、照射面９と光学的に共役の関係である。
【０３０７】
したがって、導光部品３と投射レンズ４との幾何学的関係を変えずに、導光部品３及び投射レンズ４を光軸まわりに回転させれば、照射面９を照明する配光パターンも、導光部品３及び投射レンズ４の回転量と同じ回転量だけ回転する。
【０３０８】
従って、傾斜方向と逆向きに傾斜角度ｄと同量だけ導光部品３及び投射レンズ４を回転させれば、自動二輪車９４の車体の傾きによる配光パターンの傾きを正確に補正することができる。
【０３０９】
回転機構５は、上記構成に限定されず、他の回転機構でも良い。導光部品３及び投射レンズ４の各々を回転させるステッピングモーターを設けて、個別に回転量を制御しても良い。つまり、導光部品３用のステッピングモーターと投射レンズ４用のステッピングモーターとを設けても良い。
【０３１０】
図１８は、前照灯モジュール１２０により配光パターンが修正された場合を示す模式図である。図１８（Ａ）は、左車線を走行して左側に曲がるコーナーの場合を示している。図１８（Ｂ）は、左車線を走行して右側に曲がるコーナーの場合を示している。
【０３１１】
上述の通り、制御回路６は、車体の傾斜角度ｄに応じて配光パターン１０６を回転させる。図１８（Ａ）の配光パターン１０６は、進行方向に向かって時計まわりに傾斜角度ｄだけ回転されている。図１８（Ｂ）の配光パターン１０６は、進行方向に向かって反時計まわりに傾斜角度ｄだけ回転されている。前照灯モジュール１２０は、車体が左方向又は右方向のいずれに傾いても、結果的に車体が傾斜していない場合と同じ配光パターン１０６を実現することができる。
【０３１２】
このように、本実施の形態２に係る前照灯モジュール１２０は、導光部品３及び投射レンズ４を車体の傾斜角度ｄに応じて回転させている。これにより、形成された配光パターン１０６は、光学系の光軸を回転軸として回転する。なお、投射レンズ４は、回転した配光パターン１０６の光を拡大して投射している。
【０３１３】
これにより、前照灯モジュール１２０は、運転者の視線が向く進行方向の領域（コーナー領域１０５）を照明することができる。
【０３１４】
また、従来の光学部品と比べて、比較的に小さな導光部品３と比較的小さな投射レンズ４とを回転させるので、従来の前照灯装置に設けられた光源と大きなレンズとを回転させる場合に比べて小さな駆動力で駆動することができる。
【０３１５】
さらに、大きな直径をもつレンズを回転可能に支持する必要がなくなる。これらから、回転機構５を小型化することができる。
【０３１６】
また、投射レンズ４の面形状が、例えば、ｘ軸方向の曲率とｙ軸方向の曲率とが異なるトロイダルレンズである場合には、導光部品３と共に投射レンズ４を回転させることは有効である。トロイダルレンズは、ｘ軸方向とｙ軸方向とで異なるパワーを有するレンズである。投射レンズ４にトロイダルレンズを採用することで、配光パターンの形成を導光部品３と分担して行うことができる。
【０３１７】
投射レンズ４が配光パターンの形成を導光部品３と分担して行う機能を有すれば、トロイダルレンズに限らず、投射レンズ４は、シリンドリカルレンズ又は自由曲面を有するレンズであっても構わない。シリンドリカルレンズは、一方向に屈折力を持ち収束または発散し、直交する方向では屈折力をもたないレンズである。
【０３１８】
また、図１５では、投射レンズ４を回転させる構成を示した。しかし、投射レンズ４を回転させない構成も取り得る。
【０３１９】
前照灯モジュール１２０は、導光部品３を光軸に平行な軸まわりに回転させる回転機構５及び制御部６を備えている。制御部６は、回転機構５を駆動する。
【０３２０】
投射レンズ４が光軸を中心とした回転体の形状であって、上述のように、投射レンズ４の光軸と導光部品３の光軸とを一致させる場合には、投射レンズ４を回転させる構成を採用しなくても、特に問題はない。「回転体」とは、平面図形をそれと同じ平面に位置する直線（軸）の周りに回転することにより得られる立体図形である。
【０３２１】
つまり、投射レンズ４のレンズ面を回転対称な面形状として、投射レンズ４の曲率中心と導光部品３の光軸とを一致させる場合には、投射レンズ４は回転させずに導光部品３のみを光軸まわりに回転させることで同様の効果が得られる。投射レンズ４の光軸と導光部品３の光軸とを一致させる場合である。
【０３２２】
この場合には、歯車５４，５５は不要となる。つまり、導光部品３と投射レンズ４とを一体として光軸周りに回転させるよりも、更に回転機構５の小型化及び回転機構５の簡素化を実現することができる。
【０３２３】
また、実施の形態１の変形例１で示したように、光源１及び集光レンズ２が、導光部品３及び投射レンズ４に対して傾斜している場合がある。このような場合には、光源１及び集光レンズ２を導光部品３と一体として、導光部品３の回転軸を中心にして、回転させる必要がある。
【０３２４】
また、実施の形態１の変形例４で示したように、前照灯モジュールが複数の光源モジュール１５を備える場合がある。このような場合にも、光源モジュール１５を導光部品３と一体として、導光部品３の回転軸を中心にして、回転させる必要がある。
【０３２５】
これらの場合において、光源１及び集光レンズ２を固定させると、導光部品３が回転した際に、導光部品３に入射する光の状態が変化して、配光パターンの形成が難しくなるからである。
【０３２６】
実施の形態２では、導光部品３及び投射レンズ４を光軸まわりに回転させている。しかし、光軸以外の軸を中心に導光部品３を回転させることができる。また、光軸以外の軸を中心に投射レンズ４を回転させることができる。
【０３２７】
例えば、導光部品３においては、回転軸の一端は、入射面３１を通ることができる。また、回転軸の他端は、出射面３２を通ることができる。このように、導光部品３の光軸方向の両端に位置する面を通る軸を回転軸とすることができる。つまり、この回転軸は、導光部品３の光軸に対して傾いている。
【０３２８】
同様に、例えば、投射レンズ４においては、回転軸の一端は、投射レンズ４の入射面（−ｚ軸方向の面）を通ることができる。また、回転軸の他端は、投射レンズ４の出射面（＋ｚ軸方向の面）を通ることができる。このように、投射レンズ４の光軸方向の両端に位置する面を通る軸を回転軸とすることができる。つまり、この回転軸は、投射レンズ４の光軸に対して傾いている。
【０３２９】
だだし、回転軸と光軸とを一致させた方が、配光パターンの回転軸を光軸とできるため、配光の制御が容易になる。
【０３３０】
また、本実施の形態２に係る前照灯モジュール１２０は、車体の傾斜角度ｄに応じて傾斜方向と逆方向に角度ｄだけ導光部品３及び投射レンズ４を光軸まわりに回転させている。
【０３３１】
しかし、これに限らず、例えば、傾斜角度ｄよりも大きい角度で導光部品３及び投射レンズ４を光軸まわりに回転させるなど、回転角度は任意の角度とすることもできる。これにより、配光パターンを、常に水平ではなく、必要に応じて意図的に傾けることができる。
【０３３２】
例えば、コーナー領域１０５側の配光を高くするように配光パターンを傾斜させることで、運転者が車両の進行方向を確認しやするすることができる。また、左回りのコーナーの場合には、コーナー領域１０５側と反対側の配光を低くするように配光パターンを傾斜させることで、投射光による対向車の幻惑を低減することができる。
【０３３３】
実施の形態２では、自動二輪車９４を例として説明した。しかし、上述のジャイロと呼ばれる自動三輪車等でも、コーナーで前輪及び運転席を含む車体のほとんどを左右方向に傾ける。このため、前照灯モジュール１２０を三輪車に採用することができる。
【０３３４】
また、四輪の車両においても、前照灯モジュール１２０を適用することができる。例えば、コーナーを左方向に曲がる際には、車体は右方向に傾く。また、コーナーを右方向に曲がる際には、車体は左方向に傾く。これは、遠心力によるものである。この点で、二輪車とバンク方向が逆になる。しかし、四輪の車両も、車体のバンク角を検出して、照射領域を修正することができる。また、片輪側だけが障害物などに乗り上げるなどして車体が傾いた場合に、車体の傾きがないときと同じ照射領域を得ることも可能である。
【０３３５】
前照灯モジュール１２０は、前照灯モジュール１００に対して、回転機構５を備えている。回転機構５は、導光素子３を回転させる。回転機構５は、導光素子３の光源１から出射された光を入射する側の端部と出射面３２とを通る軸を回転軸として、導光素子３を回転させる。
【０３３６】
実施の形態２では、導光素子３は、一例として、導光部品３として示されている。また、光を入射する側の端部は、一例として、入射面３１として示されている。
【０３３７】
回転機構５は、導光素子３の光源１から出射された光を入射する側の端部を通る面と出射面３２を通る面とを通る軸を回転軸として、導光素子３を回転させることができる。または、回転機構５は、導光素子３の光源１から出射された光を入射する側の端部を含む面と出射面３２を含む面とを通る軸を回転軸として、導光素子３を回転させることができる。
【０３３８】
また、実施の形態２では、回転機構５は、投射光学素子４の光軸を回転軸として、導光素子３を回転させている。
【０３３９】
また、実施の形態２では、回転機構５は、端部３２１を通る軸を回転軸として、導光素子３を回転させている。
【０３４０】
端部３２１は、一例として、辺３２１として示されている。
【０３４１】
前照灯モジュール１２０は、前照灯モジュール１００に対して、回転手段５を備えている。回転手段５は、導光素子３を回転させる。回転手段５は、導光素子３の光源１から出射された光を入射する側の端部と出射面３２とを通る軸を回転軸として、導光素子３を回転させる。
【０３４２】
実施の形態２では、導光素子３は、一例として、導光部品３として示されている。また、光を入射する側の端部は、一例として、入射面３１として示されている。
【０３４３】
回転手段５は、導光素子３の光源１から出射された光を入射する側の端部を通る面と出射面３２を通る面とを通る軸を回転軸として、導光素子３を回転させることができる。または、回転手段５は、導光素子３の光源１から出射された光を入射する側の端部を含む面と出射面３２を含む面とを通る軸を回転軸として、導光素子３を回転させることができる。
【０３４４】
また、実施の形態２では、回転手段５は、投射光学素子４の光軸を回転軸として、導光素子３を回転させている。
【０３４５】
また、実施の形態２では、回転手段５は、端部３２１を通る軸を回転軸として、導光素子３を回転させている。
【０３４６】
回転手段５は、一例として、回転機構５として示されている。
【０３４７】
実施の形態３．
図１９は本発明の実施の形態３に係る前照灯モジュール１３０の構成を示す構成図である。図１と同じ構成要素については同一の符号を付しその説明を省略する。図１と同じ構成要素は、光源１、集光レンズ２、導光部品３、及び投射レンズ４である。
【０３４８】
図１９に示すように、実施の形態３に係る前照灯モジュール１３０は、光源１、導光部品３、投射レンズ４、並進機構７及び制御回路６を備える。前照灯モジュール１３０は、集光レンズ２を備えることができる。
【０３４９】
「並進」とは、剛体などにおいて、それを構成する各点が同一方向に平行移動することである。以下においては、「並進」を「並進移動」と記載することもある。また、部品が並進する距離を「並進量」という。
【０３５０】
並進機構７は、投射レンズ４をｘ軸方向に移動させる。つまり、前照灯モジュール１３０は、実施の形態１の前照灯モジュール１００に対して並進機構７及び制御回路６を備える点で異なる。
【０３５１】
前照灯装置では、車両がコーナーを走行する際に、その前照灯装置の光軸を走行方向へ向けるように制御する技術が知られている。特に、自動車用の前照灯装置においては、自動車の操舵角、車速又は車高などの情報を基に、前照灯装置の照明方向を車両の左右方向（ｘ軸方向）に移動させている。「操舵角」とは、乗り物の進行方向を任意に変えるためのかじ取りをする角度である。操舵角は、「ステアリング角」とも呼ばれる。
【０３５２】
しかし、従来の前照灯装置は、前照灯の全体を旋回させる方式が一般的であった。このため、駆動装置が大型化するという課題があった。また、駆動装置の負荷が大きいという課題があった。
【０３５３】
本発明の実施の形態３に係る前照灯モジュール１３０は、このような問題を解決するものである。前照灯モジュール１３０は、小さくて簡単な構成によって、このような問題を解決する。
【０３５４】
図１９に示すように、並進機構７は、ステッピングモーター７１、ピニオン７２、ラック７３及び軸７６を備える。
【０３５５】
実施の形態３に係る前照灯モジュール１３０の並進機構７は、図１９に示すように、投射レンズ４をｘ軸方向に並進可能に支持する。並進機構７は、例えばステッピングモーター７１、ピニオン７２、ラック７３及び軸７６を備えている。
【０３５６】
並進機構７は、制御回路６から並進量を得る。そして、並進機構７は、その並進量を基に投射レンズ４を左右方向に並進させる。
【０３５７】
ステッピングモーター７１の軸は、軸７６に接続されている。ステッピングモーター７１の軸及び軸７６は、ｚ軸に平行に配置されている。つまり、ステッピングモーター７１の軸及び軸７６は、投射レンズ４の光軸に平行に配置されている。
【０３５８】
ピニオン７２は、軸７６に取り付けられている。ピニオン７２の軸は、ｚ軸に平行である。ピニオン７２の歯は、ラック７３の歯にかみ合っている。ピニオン７２は、投射レンズ４に対してラック７３の外側に配置されている。
【０３５９】
ラック７３は、投射レンズ４に取り付けられている。ラック７３は、前照灯モジュール１３０から照射面９の方向（＋ｚ軸方向）を見て、投射レンズ４の上側（＋ｙ軸方向側）に配置されている。または、ラック７３は、前照灯モジュール１３０から照射面９の方向（＋ｚ軸方向）を見て、投射レンズ４の下側（−ｙ軸方向側）に配置されても構わない。
【０３６０】
ラック７３は、ｘ軸に平行に配置されている。つまり、ラック７３は、ラック７３の歯が水平方向（ｘ軸方向）に並ぶように配置されている。
【０３６１】
ラック７３の歯は、投射レンズ４に対して外側に形成されている。つまり、ラック７３が投射レンズ４の上側（＋ｙ軸方向側）に配置されている場合には、ラック７３の歯はラック７３に対して上側（＋ｙ軸方向側）に形成されている。ラック７３が投射レンズ４の下側（−ｙ軸方向側）に配置されている場合には、ラック７３の歯はラック７３に対して下側（−ｙ軸方向側）に形成されている。
【０３６２】
ステッピングモーター７１か回転すると軸７６が回転する。軸７６が回転すると、ピニオン７２が回転する。つまり、ピニオン７２は、軸７６の回転により、ピニオン７２の軸を中心に回転する。ピニオン７２が回転すると、ラック７３はｘ軸方向に移動する。ラック７３がｘ軸方向に移動すると、投射レンズ４は、ｘ軸方向に移動する。
【０３６３】
上述のように、並進機構７は、制御回路６から得た並進量を基に投射レンズ４を左右方向に並進させる。
【０３６４】
例えば、制御回路６は、車体状況検出部６６に接続されている。車体状況検出部６６は、例えば、操舵角センサー又は車速センサー等である。「操舵角センサー」とは、ハンドルを切った時の前輪の操舵角を感知するためのセンサーである。
【０３６５】
制御回路６は、車体状況検出部６６が検出した車体の操舵角、車速又は車高などの情報を受け取る。車体状況検出部６６は、車体の操舵角、車速又は車高などを検出する。そして、制御回路６は、操舵角、車速又は車高などの信号を基に演算して、ステッピングモーター７１を制御する。
【０３６６】
例えば、投射レンズ４は、導光部品３の出射面３２上の配光パターンを、拡大倍率１０００倍で２５ｍ先の照射面９に結像するレンズであるとする。この場合に、投射レンズが２．０ｍｍ光軸中心から右方向（＋ｘ方向）に並進させるとすると、２５ｍ先での光軸の移動量は１０００ｍｍである。このときの光軸の＋ｘ軸方向への傾き量は、次に示す式（３）で表される。
ｔａｎ-1(１０００［ｍｍ］／２５０００［ｍｍ］)＝２．２９［度］・・（３）
【０３６７】
つまり、上の例では、光軸の傾きは、２．２９度である。つまり、前照灯モジュール１３０は、わずかに投射レンズ４を左右方向（ｘ軸方向）に並進させるだけで光軸を傾けることができる。
【０３６８】
制御回路６は、車体状況検出部６６が検出した情報（信号）を基に車両の進行方向を演算する。そして、制御回路６は、前照灯モジュール１３０の出射面３２における光軸が最適な方向となるように、ステッピングモーター７１を制御し、投射レンズ４の左右方向のシフト量を調整する。「出射面３２における光軸」とは、照射面９に投射される光の光軸である。
【０３６９】
図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）は、本実施の形態３に係る前照灯モジュール１３０を搭載した車両がコーナーを走行しているときの照射領域を示す図である。図２０（Ａ）は左方向にカーブのあるコーナーの左車線側を走行している状況を示している。図２０（Ｂ）は右方向にカーブのあるコーナーの左車線側を走行している状況を示している。
【０３７０】
図２０（Ａ）では、配光パターン１０３は水平方向（線Ｈ−Ｈ方向）を左側に移動している。コーナー領域１０５は、配光パターン１０３の中心に位置している。図２０（Ｂ）では、配光パターン１０３は水平方向（線Ｈ−Ｈ方向）を右側に移動している。コーナー領域１０５は、配光パターン１０３の中心に位置している。
【０３７１】
上述の通り、制御回路６は、車両の操舵角等に応じて配光パターン１０３の光軸を水平方向に傾けて、配光パターン１０３を最適な方向へ向けることができる。図２０において「水平方向」とは、線Ｈ−Ｈの方向である。
【０３７２】
このため、制御回路６は、左方向又は右方向のいずれのカーブを走行する場合においても、コーナー領域１０５に配光パターン１０３の光軸を向けることができる。コーナー領域１０５は、運転者の視線方向である。ここで、「配光パターン１０３の光軸」とは、配光パターン１０３のカットオフライン上の水平方向の中心のことである。
【０３７３】
つまり、制御回路６は、左方向又は右方向のいずれのカーブを走行する場合においても、運転者の視線方向であるコーナー領域１０５に配光パターン１０３を向けることができる。制御回路６の制御により、前照灯モジュール１３０は、コーナー領域１０５を配光パターン１０３の最も照度の高い部分で照らすことができる。
【０３７４】
このように、本実施の形態３に係る前照灯モジュール１３０は、投射レンズ４を車両の操舵角等に応じた最適な並進量で並進させている。これにより、車両が右側のコーナー又は左側のコーナーを曲がる際に、前照灯モジュール１３０は、運転者の視線が向く方向の領域（コーナー領域１０５）を配光パターン１０３の最も照度の高い部分で照らすことができる。
【０３７５】
前照灯モジュール１３０は、投射レンズ４をわずかに左右方向に並進させる。このため、従来のランプ本体に設けられた発光体（光源）及び大きな直径のレンズを回転させる場合に比べて、前照灯モジュール１３０は、小さな駆動力で駆動される部分（投射レンズ４）を駆動することができる。また、駆動される部分（投射レンズ４）も従来に比べて小さくなるので、駆動される部分を支持する構成も小さくできる。また、投射レンズ４を並進移動させる距離も短いので、短時間に配光パターン１０３を移動させることができる。
【０３７６】
なお、実施の形態３の前照灯モジュール１３０では、導光部品３に対して投射レンズ４を左右方向（ｘ軸方向）に並進移動させた。しかし、実施の形態３のように、配光パターンの光軸を車両の進行方向に対して左右方向に並進移動させる方法としては、次の方法も考えられる。例えば、投射レンズ４を左右方向に向ける方法でも同様の効果を得ることができる。つまり、投射レンズ４をｙ軸と平行で投射レンズ４の光軸を通る軸を回転軸として回転させる方法である。
【０３７７】
前照灯モジュール１３０は、投射光学素子４を導光素子３に対して投射光学素子４の光軸に垂直な方向に並進させる並進機構７を備える。
【０３７８】
実施の形態３では、導光素子３は、一例として、導光部品３として示されている。また、投射光学素子４は、一例として、投射レンズ４として示されている。
【０３７９】
前照灯モジュール１３０は、投射光学素子４を導光素子３に対して投射光学素子４の光軸に垂直な方向に並進させる並進手段７を備える。
【０３８０】
並進手段７は、一例として、並進機構７として示されている。
【０３８１】
＜変形例＞
図２１は、前照灯モジュール１４０の構成を示す構成図である。前照灯モジュール１４０は、投射レンズ４をｙ軸に平行で光軸を通る軸５７を回転軸として回転させる。
【０３８２】
前照灯モジュール１４０は、光源１、導光部品３、投射レンズ４、回転機構５０及び制御回路６を備える。前照灯モジュール１４０は、集光レンズ２を備えることができる。
【０３８３】
回転機構５０は、軸５７を回転軸として投射レンズ４を回転させる。
【０３８４】
軸５７は、ｙ軸に平行で投射レンズ４の光軸を通る軸である。軸５７は、ｙ軸に平行で投射レンズ４の光軸に直交する軸である。なお、図２１では、分かり易くするために、軸５７は、投射レンズ４をｙ軸方向に貫通するように表わされている。実際は、投射レンズ４のｙ軸方向の端部にピン等を突出させて、軸５７を形成している。
【０３８５】
ステッピングモーター５１は、軸５７を回転させる。ステッピングモーター５１の軸は、軸５７に接続されている。
【０３８６】
＋ｙ軸方向から見て、回転軸５７（ｙ軸と平行で投射レンズ４の光軸を通る軸）を中心に投射レンズ４を時計回りに回転させると、照射面９上での配光パターンは、右側（＋ｘ軸方向）に移動する。反対に、回転軸５７（ｙ軸と平行で投射レンズ４の光軸を通る軸）を中心に投射レンズ４を反時計回りに回転させると、照射面９上での配光パターンは、左側（−ｘ軸方向）に移動する。
【０３８７】
この方法により、前照灯モジュール１４０は、照射面９上での配光パターンを左右方向に移動させることができる。この方法では、動かす部品は、投射レンズ４だけである。前照灯モジュール１４０は、小さな駆動力でスムーズに配光パターンを左右方向に移動させることができる。また、投射レンズ４を回転させる角度も小さいので、短時間に配光パターン１０３を移動させることができる。
【０３８８】
前照灯モジュール１４０は、投射光学素子４を導光素子３に対して投射光学素子４の光軸に垂直な軸５７を中心に回転させる回転機構５０を備える。
【０３８９】
実施の形態３では、導光素子３は、一例として、導光部品３として示されている。また、投射光学素子４は、一例として、投射レンズ４として示されている。
【０３９０】
前照灯モジュール１４０は、投射光学素子４を導光素子３に対して投射光学素子４の光軸に垂直な軸５７を中心に回転させる回転手段５０を備える。
【０３９１】
回転手段５０は、一例として、回転機構５０として示されている。
【０３９２】
実施の形態４．
図２２は、本発明の実施の形態４に係る前照灯モジュール１５０の構成を示す構成図である。図１と同じ構成要素については同一の符号を付しその説明を省略する。図１と同じ構成要素は、光源１、集光レンズ２、導光部品３及び投射レンズ４である。
【０３９３】
図２２に示すように、実施の形態４に係る前照灯モジュール１５０は、光源１、導光部品３、投射レンズ４、並進機構８及び制御回路６を備える。前照灯モジュール１５０は、集光レンズ２を備えることができる。
【０３９４】
並進機構８は、投射レンズ４をｙ軸方向に移動させる。前照灯モジュール１５０は、実施の形態１の前照灯モジュール１００に対して並進機構８及び制御回路６を備える点で異なる。
【０３９５】
例えば、自動車の前照灯装置において、車両の後部に人が乗車した場合又は車両の後部に荷物などを搭載した場合等には、車体が後ろに傾く。また、車両を加速した場合にも、車体が後ろに傾く。また、逆に車両を減速した場合には、車体が前に傾く。
【０３９６】
このように、車体が前方向又は後方向に傾くと、前照灯の配光パターンの光軸も上下方向に移動する。つまり、車体が前方向又は後方向に傾くと、配光パターンは上下方向に移動する。したがって、車両は最適な配光を得られない。ここで、「車体が前方向又は後方向に傾く」とは、車体が車輪の軸を回転軸として回転することである。
【０３９７】
また、配光パターンが上方向に移動した場合には、対向車に眩惑を与えるなどの問題が生じる。
【０３９８】
この車体の前方向又は後方向の傾きによる配光の変化を低減させる方法として、前照灯装置の全体を車体の傾きと逆方向に傾ける方法が一般的である。しかし、従来の技術は、前照灯装置を傾けるため、駆動機構が大型化するという問題があった。
【０３９９】
実施の形態４に係る前照灯モジュール１５０は、このような問題を解決するものである。前照灯モジュール１５０は、小さくて簡単な構成によって、このような問題を解決する。
【０４００】
図２２に示すように、並進機構８は、例えば、ステッピングモーター８１、ピニオン８２、ラック８３及び軸８６を備えている。
【０４０１】
実施の形態４に係る前照灯モジュール１５０の並進機構８は、図２２に示すように、投射レンズ４をｙ軸方向に並進可能に支持する。
【０４０２】
並進機構８は、制御回路６から得た並進量を基に投射レンズ４を上下方向に並進させる。
【０４０３】
ステッピングモーター８１の軸は、軸８６に接続されている。ステッピングモーター８１の軸及び軸８６は、ｚ軸に平行に配置されている。つまり、ステッピングモーター８１の軸及び軸８６は、投射レンズ４の光軸に平行に配置されている。
【０４０４】
ピニオン８２は、軸８６に取り付けられている。ピニオン８２の軸は、ｚ軸に平行である。ピニオン８２の歯は、ラック８３の歯にかみ合っている。ピニオン８２は、投射レンズ４に対してラック８３の外側に配置されている。
【０４０５】
ラック８３は、投射レンズ４に取り付けられている。ラック８３は、前照灯モジュール１５０から照射面９の方向（＋ｚ軸方向）を見て、投射レンズ４の右側（＋ｘ軸方向側）に配置されている。または、ラック８３は、前照灯モジュール１５０から照射面９の方向（＋ｚ軸方向）を見て、投射レンズ４の左側（−ｘ軸方向側）に配置されても構わない。
【０４０６】
ラック８３は、ｙ軸に平行に配置されている。つまり、ラック８３は、ラック８３の歯が垂直方向（ｙ軸方向）に並ぶように配置されている。
【０４０７】
ラック８３の歯は、投射レンズ４に対して外側に形成されている。つまり、ラック８３が投射レンズ４の右側（＋ｘ軸方向側）に配置されている場合には、ラック８３の歯はラック８３に対して右側（＋ｘ軸方向側）に形成されている。ラック８３が投射レンズ４の左側（−ｘ軸方向側）に配置されている場合には、ラック８３の歯はラック８３に対して左側（−ｘ軸方向側）に形成されている。
【０４０８】
ステッピングモーター８１か回転すると軸８６が回転する。軸８６が回転すると、ピニオン８２が回転する。つまり、ピニオン８２は、軸８６の回転により、ピニオン８２の軸を中心に回転する。ピニオン８２が回転すると、ラック８３はｙ軸方向に移動する。ラック８３がｙ軸方向に移動すると、投射レンズ４は、ｙ軸方向に移動する。
【０４０９】
上述のように、並進機構８は、制御回路６から得た並進量を基に投射レンズ４を上下方向に並進させる。
【０４１０】
例えば、制御回路６は、車体傾斜検出部６５が検出した車体の前方向又は後方向の傾斜角度の信号を受け取る。車体傾斜検出部６５は、車体の前方向又は後方向の傾きを検出する。そして、制御回路６は、傾斜角度の信号を基に演算して、ステッピングモーター８１を制御する。車体傾斜検出部６５は、例えば、ジャイロ等のセンサーである。
【０４１１】
例えば、投射レンズ４は、出射面３２を拡大倍率１０００倍で２５ｍ先の照射面９に結像するレンズとする。車体が前後方向で上向きに５度だけ傾斜したとすると、２５ｍ先での光軸のずれは、次に示す式（４）で表される。「車体が前後方向で上向き」とは、車体の前側が後側よりも高い状態である。なお、式（１）及び式（２）で用いた「・」は、式（４）で用いる「×」と同じであり「乗算」を示す。
２５０００［ｍｍ］×ｔａｎ５［度］＝２１８７．２［ｍｍ］・・・（４）
【０４１２】
つまり、光軸は所定の位置から２１８７．２ｍｍ上側（＋ｙ軸方向）にずれてしまう。ここで、「所定」とは、車体が傾いていない場合の光軸の位置である。この光軸のずれを修正するのに必要な投射レンズ４のシフト量は、拡大倍率が１０００倍なので、次に示す式（５）で表される。
２１８７．２［ｍｍ］／１０００＝ ２．１９［ｍｍ］・・・（５）
【０４１３】
投射レンズ４を２．１９ｍｍだけ下側に移動（並進）させるだけで光軸のずれを修正することができる。また、逆に車体の前後方向で５度下向きに傾斜したときは、上記の説明とは逆で、２．１９ｍｍだけ投射レンズ４を上側に並進移動させればよい。「車体が前後方向で下向き」とは、車体の後側が前側よりも高い状態である。
【０４１４】
このように、本実施の形態４に係る前照灯モジュール１５０は、車体の前後方向の傾斜による光軸の上下方向（ｙ軸方向）のずれを、投射レンズ４のｙ軸方向のわずかな並進移動によって補正することができる。「車体の前後方向の傾斜」とは、車体の後側と車体の前側とで高さが異なることである。
【０４１５】
これによって、これまで一般的であった前照灯装置の全体を駆動させる必要がなくなる。そして、駆動部分の負荷が軽減される。さらに、投射レンズ４の直径も小さいため、小型で簡易な光軸調整を実現することができる。また、投射レンズ４を並進移動させる距離も短いので、短時間に配光パターン１０３を移動させることができる。
【０４１６】
実施の形態４の前照灯モジュール１５０では、導光部品３に対して投射レンズ４を上下方向（ｙ軸方向）に並進移動させた。しかし、実施の形態４のように、配光パターンを車両の進行方向に対して上下方向に並進移動させる方法としては、次の方法も考えられる。
【０４１７】
例えば、投射レンズ４を上下方向に向ける方法でも同様の効果を得ることができる。つまり、投射レンズ４をｘ軸と平行で投射レンズ４の光軸を通る軸を回転軸として回転させる方法である。
【０４１８】
＋ｘ軸方向から見て、回転軸（ｘ軸と平行で光軸を通る軸）を中心に投射レンズ４を時計まわりに回転させると、照射面９上での配光パターンは、下側（−ｙ軸方向）に移動する。反対に、回転軸（ｘ軸と平行で光軸を通る軸）を中心に投射レンズ４を反時計まわりに回転させると、照射面９上での配光パターンは、上側（＋ｙ軸方向）に移動する。
【０４１９】
この方法により、容易に照射面９上での配光パターンを上下方向に移動させることができる。この方法でも、動かす部品は、投射レンズ４だけであり、小さな駆動力でスムーズに光軸の調整を行うことができる。また、投射レンズ４を回転させる角度も小さいので、短時間に配光パターン１０３を移動させることができる。
【０４２０】
本実施の形態４に係る前照灯モジュール１５０は、実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の投射レンズ４を車両の上下方向（ｙ軸方向）に並進移動させている。または、前照灯モジュール１５０は、実施の形態１に係る前照灯モジュール１００の投射レンズ４を車両の上下方向（ｙ軸方向）に向けている。
【０４２１】
実施の形態４で説明した構成は、他の前照灯モジュール１１０にも適用できる。
【０４２２】
また、実施の形態２に係る前照灯モジュール１２０、実施の形態３に係る前照灯モジュール１３０のいずれの投射レンズ４を車両の上下方向（ｙ軸方向）に並進移動させても同等の効果が得られる。また、実施の形態２に係る前照灯モジュール１２０、実施の形態３にかかる前照灯モジュール１３０のいずれの投射レンズ４を車両の上下方向（ｙ軸方向）に向けるも同等の効果が得られる。なお、これらの場合には、前照灯モジュール１２０の回転機構５又は前照灯モジュール１３０の並進機構７も投射レンズ４と一緒に移動又は回転させる必要がある。
【０４２３】
また、後述するように、複数の前照灯モジュールを備える前照灯装置２５０は、前照灯モジュールが各々別の照明領域を担当する場合がある。このような場合には、前照灯モジュールの照明領域の移動は、必ずしも左右方向（実施の形態３）又は上下方向（実施の形態４）に限られない。
【０４２４】
例えば、配光パターンの中の高照度領域を担当する前照灯モジュールは、車両の運転状況に応じて、斜め方向等に照明領域を移動させることも考えられる。
【０４２５】
このような場合には、実施の形態３又は実施の形態４で説明した構成を光軸まわりに回転させて配置することで、光軸に垂直な平面上（照射面９上）の任意の位置に照明領域を移動させることができる。
【０４２６】
つまり、投射レンズ４の光軸に垂直な平面上で投射レンズ４が移動することで、投射レンズ４は、出射される光の出射方向を変更する。または、投射レンズ４の光軸に垂直な軸を中心に投射レンズ４が回転することで、投射レンズ４は、出射される光の出射方向を変更する。
【０４２７】
前照灯モジュール１５０は、投射光学素子４を導光素子３に対して投射光学素子４の光軸に垂直な方向に並進させる並進機構８を備える。
【０４２８】
実施の形態４では、導光素子３は、一例として、導光部品３として示されている。また、投射光学素子４は、一例として、投射レンズ４として示されている。
【０４２９】
前照灯モジュール１５０は、投射光学素子４を導光素子３に対して投射光学素子４の光軸に垂直な方向に並進させる並進手段８を備える。
【０４３０】
並進手段８は、一例として、並進機構８として示されている。
【０４３１】
実施の形態５．
図２３は、前照灯モジュール１００，１１０，１２０，１３０，１４０，１５０を実装した前照灯装置２５０の構成を示した構成図である。上述の実施の形態では、前照灯モジュール１００，１１０，１２０，１３０，１４０，１５０の実施の形態を説明した。図２３では、一例として、前照灯モジュール１００を搭載した例を示している。
【０４３２】
例えば、図２３に示された３つの前照灯モジュール１００の全部又は一部を、前照灯モジュール１１０，１２０，１３０，１４０，１５０に置きかえることができる。
【０４３３】
前照灯装置２５０は、筐体９７を備える。また、前照灯装置２５０は、カバー９６を備えることができる。
【０４３４】
筐体９７は、前照灯モジュール１００を保持している。
【０４３５】
筐体９７は、車体の内部に配置されている。
【０４３６】
筐体９７の内部には、前照灯モジュール１００が収められている。図２３では、例として、３個の前照灯モジュール１００が収められている。なお、前照灯モジュール１００の個数は、３個に限定されない。前照灯モジュール１００の個数は、１個でも良く、３個以上でも良い。
【０４３７】
前照灯モジュール１００は、例えば、筐体９７の内部に、ｘ軸方向に並べて配置されている。なお、前照灯モジュール１００の並べ方は、ｘ軸方向に並べる方法に限らない。デザイン又は機能等を考慮して、前照灯モジュール１００をｙ軸方向又はｚ軸方向にずらして配置しても良い。
【０４３８】
また、図２３では、筐体９７の内部に前照灯モジュール１００を収めている。しかし、筐体９７は、箱形状である必要はない。筐体９７は、フレーム等で構成されており、そのフレームに前照灯モジュール１００が固定される構成を採用しても良い。なぜなら、四輪の自動車等の場合には、筐体９７は車体の内部に配置されているからである。このフレーム等は、車体を構成する部品であってもよい。この場合には、筐体９７は車体を構成する一部の筐体部となる。
【０４３９】
自動二輪車の場合には、筐体９７は、ハンドルの近くに配置されている。四輪の自動車の場合には、筐体９７は、車体の内部に配置されている。
【０４４０】
カバー９６は、前照灯モジュール１００から出射された光を透過する。そして、カバー９６を透過した光は、車両の前方に出射される。カバー９６は透明な材料で作製されている。
【０４４１】
カバー９６は、車体の表面部分に配置されて、車体の外部に表れている。
【０４４２】
カバー９６は、筐体９７のｚ軸方向に配置されている。
【０４４３】
前照灯モジュール１００から出射された光は、カバー９６を透過して、車両の前方に出射される。図２３では、カバー９６から出射された光は、隣り合う前照灯モジュール１００から出射された光と重なり合って、１つの配光パターンを形成している。
【０４４４】
カバー９６は、前照灯モジュール１００を風雨又は塵埃等から守るために設けられている。しかし、投射レンズ４が前照灯モジュール１００の内部の部品を風雨又は塵埃等から守る構造の場合には、特にカバー９６を設ける必要はない。
【０４４５】
以上のように説明したように、複数の前照灯モジュール１００を備える場合には、前照灯装置２５０は、前照灯モジュール１００の集合体である。また、１個の前照灯モジュール１００を備える場合には、前照灯装置２５０は、前照灯モジュール１００と等しくなる。つまり、前照灯モジュール１００が前照灯装置２５０である。
【０４４６】
なお、上述の各実施の形態においては、「平行」や「垂直」などの部品間の位置関係又は部品の形状を示す用語を用いている場合がある。これらは、製造上の公差や組立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含むことを表している。このため、請求の範囲に部品間の位置関係もしくは部品の形状を示す記載した場合には、製造上の公差又は組立て上のばらつき等を考慮した範囲を含むことを示している。
【０４４７】
また、以上のように本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限るものではない。
【符号の説明】
【０４４８】
１００，１１０，１２０，１３０，１４０，１５０  前照灯モジュール、  ２５０  前照灯装置、  １  光源、  １１  発光面、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ  光源モジュール、  ２  集光レンズ、  ２１１，２１２  入射面、  ２２  反射面、  ２３１，２３２  出射面、  ２３２ａ，２３２ｂ  領域、  ３，３０，３５  導光部品、  ３１  入射面、  ３２  出射面、    ３２１  辺、  ３３  反射面、  ４  投射レンズ、  ５，５０  回転機構、  ５１  ステッピングモーター、  ５２，５３，５４，５５  歯車、  ５６，５７  軸、  ６  制御回路、  ６５  車体傾斜検出部、  ６６  車体状況検出部、  ７  並進機構、  ７１  ステッピングモーター、  ７２  ピニオン、  ７３  ラック、  ７６  軸、  ８  並進機構、  ８１  ステッピングモーター、  ８２  ピニオン、  ８３  ラック、  ８６  軸、  ９  照射面、  ９１  カットオフライン、９２  カットオフラインの下側の領域、  ９３  最も明るい領域、  ９４  自動二輪車、  ９５  車輪、９６  カバー、  ９７  筐体、  ９８  地面に接する位置、  １０１  路面を示す線、  １０２  センターライン、  １０３，１０４，１０６  配光パターン、  １０５  コーナー領域、  ＰＨ  集光位置、  Ｓｏｕｔ，Ｓｏｕｔ１，Ｓｏｕｔ２  出射角、  Ｓ１，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ６  入射角、  Ｓ２，Ｓ５  反射角、  ｍ１，ｍ２，ｍ３，ｍ４  垂線、  ｄ  傾斜角度、  Ｑ  点。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【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】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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