(57)【要約】【課題】放熱性能が良い車両用前照灯を実現することを目的とする。【解決手段】本発明の車両用前照灯は、複数のレンズユニットを有する車両用前照灯であって、複数のレンズユニット４ａ〜４ｇは、複数の発光素子３２と、複数の発光素子３２のそれぞれに対向し配置されるレンズ３３，３４を備えている。複数の発光素子３２は、車両内側に配置され、第１の発光面積を有する第１の発光素子と、車両外側に配置され、第２の発光面積を有する第２の発光素子からなる。第１の発光素子を有する第１のレンズユニット４ａ〜４ｃから出射される第１の配光と、第２の発光素子を有する第２のレンズユニット４ｄ〜４ｇから出射される第２の配光から構成され、第１の発光面積よりも第２の発光面積の方が小さく、かつ第１の配光よりも第２の配光の広がりが小さい。【選択図】図４
2018206709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズユニットを有する車両用前照灯であって、
前記複数のレンズユニットは、
複数の発光素子と、
前記複数の発光素子のそれぞれに対向し配置されるレンズを備え、
前記複数の発光素子は、
車両内側に配置され、第１の発光面積を有する第１の発光素子と、
車両外側に配置され、第２の発光面積を有する第２の発光素子からなり、
前記第１の発光素子を有する第１のレンズユニットから出射される第１の配光と、前記第２の発光素子を有する第２のレンズユニットから出射される第２の配光から構成され、
前記第１の発光面積よりも前記第２の発光面積の方が小さく、かつ第１の配光よりも第２の配光の広がりが小さい、車両用前照灯。
【請求項２】
前記第１および第２の発光素子は単一の金属基板に実装されており、
前記第１の発光素子のうちで隣接する発光素子との段差の第１距離と、
前記第２の発光素子のうちで隣接する発光素子との段差の第２距離を有し、
前記第１距離よりも第２距離のほうが大きいことを特徴とする、
請求項１に記載の車両用前照灯。
【請求項３】
前記複数の第１レンズユニットの数量は、
前記複数の第２のレンズユニットの数量よりも少ないことを特徴とする、
請求項１または２に記載の車両用前照灯。
【請求項４】
複数のレンズユニットを有する車両用前照灯であって、
前記複数のレンズユニットは、
車両内側から車両外側に段差を付けて配置した複数の発光素子と、
前記複数の発光素子のそれぞれに対向し配置されるレンズを備え、
前記複数の発光素子のうちの車両内側の発光素子と前記レンズを通過して出射される配光と、前記複数の発光素子のうちの車両外側の発光素子と前記レンズを通過して出射される配光とから構成され、
前記車両内側の発光素子の発光面積と前記車両外側の発光素子の発光面積とが同じまたは略等しく、かつ両内側の発光素子と前記レンズを通過して出射される配光の拡がりと、前記複数の発光素子のうちの車両外側の発光素子と前記レンズを通過して出射される配光の拡がりが同じまたは略等しい、車両用前照灯。
【請求項５】
車両内側から車両外側の前記複数の発光素子が単一の基板に実装されており、
前記複数の発光素子の前記段差が、車両内側の第３距離と車両外側の第４距離が同じまたは略等しいことを特徴とする、請求項４に記載の車両用前照灯。
【請求項６】
前記レンズは、
前記複数の発光素子のそれぞれに対向し配置され、入射口と出射口を有する複数の第１レンズと、
前記複数の第１レンズの出射口のそれぞれに対向して配置された、入射面と出射面を有する複数の第２レンズとを備えることを特徴とする、
請求項１〜５の何れかに記載の車両用前照灯。
【請求項７】
前記複数の第１レンズは、
発光素子からの光が入射する前記入射口と、
前記発光素子に対向する面に、前記発光素子の光を集光するレンズ形状を有した第１入射面と、
前記第１入射面を通過しない光を前記第１レンズの側面方向に導く第２入射面と、
前記第２入射面を透過した光を全反射して前記出射口に導く第１反射面と、
前記第１入射面を通過後に前記出射口方向から反れた光と、前記第１反射面で反射後に前記出射口方向から反れた光とを、全反射して前記出射口に導く第２反射面とを備えたことを特徴とする、請求項１〜４の何れかに記載の車両用前照灯。
【請求項８】
前記１〜７の何れかに記載の車両用前照灯を搭載した車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用前照灯およびそれを用いた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、車両用灯具のヘッドランプに関する。
【０００３】
従来、車両用ヘッドランプとして、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた照明装置が知られている。
【０００４】
図１２は特許文献１の照明装置１００を示す。
【０００５】
この照明装置１００は、発光素子１０と、基板１１と、反射板１２と、開口１３からなる。発光素子１０から発射された光は、反射板１２で反射され、開口１３を通して前方へ照射される。
【０００６】
発光素子１０は高出力のＬＥＤであり、点光源である。この点光源に対して、光学的設計により反射板１２の形状が設計されている。高出力のＬＥＤなので、高い熱量を発生する。そのため、基板１１や、その下部（図示せず）に冷却機構を設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００５−５３７６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
現状の照明装置は、安全性等の理由からより高照度の照射量を求められている。しかし、特許文献１の照明装置では、発光素子１０が１個であり、照度を確保するためには、さらなる高出力が必要である。また、高出力に伴い高い発熱を伴う。このため、さらなる冷却機構が必要である。さらに、反射板の部分も、光学設計上大きくする必要がある。したがって、発光素子１０が１個では、その照明装置のサイズが大きくなる。しかし、車両に用いる場合にデザイン形状や空気抵抗軽減の理由から照明サイズを大きくすることは困難である。
【０００９】
本発明では、ＬＥＤの発光素子を用いる照明装置として、小型構造であり、高品位な配光を得られ、特別の放熱構造が不要な照明装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の車両用前照灯は、複数のレンズユニットを有する車両用前照灯であって、前記複数のレンズユニットは、複数の発光素子と、前記複数の発光素子のそれぞれに対向し配置されるレンズを備え、前記複数の発光素子は、車両内側に配置され、第１の発光面積を有する第１の発光素子と、車両外側に配置され、第２の発光面積を有する第２の発光素子からなり、前記第１の発光素子を有する第１のレンズユニットから出射される第１の配光と、前記第２の発光素子を有する第２のレンズユニットから出射される第２の配光から構成され、前記第１の発光面積よりも前記第２の発光面積の方が小さく、かつ第１の配光よりも第２の配光の広がりが小さい、ことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の車両用前照灯は、複数のレンズユニットを有する車両用前照灯であって、前記複数のレンズユニットは、車両内側から車両外側に段差を付けて配置した複数の発光素子と、前記複数の発光素子のそれぞれに対向し配置されるレンズを備え、前記複数の発光素子のうちの車両内側の発光素子と前記レンズを通過して出射される配光と、前記複数の発光素子のうちの車両外側の発光素子と前記レンズを通過して出射される配光とから構成され、前記車両内側の発光素子の発光面積と前記車両外側の発光素子の発光面積とが同じまたは略等しく、かつ両内側の発光素子と前記レンズを通過して出射される配光の拡がりと、前記複数の発光素子のうちの車両外側の発光素子と前記レンズを通過して出射される配光の拡がりが同じまたは略等しい、ことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の車両は、上記の何れかに記載の車両用前照灯を搭載したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この構成によると、ＬＥＤの発光素子を用いる照明装置として小型構造で、高品位な配光を得られ、特別の放熱構造が不要な照明装置を実現することができる。発光面積が大きく配光の大きい方を内側にすることで、光の反射を減らすことができ、高効率と歩行者からの視認性を両立することができる。各レンズユニットから出射される配光特性をＬＥＤの発光面積を異ならせることにより制御することで、放熱性能の高い車両用前照灯を実現できる。
また、前記第１および第２の発光素子は単一の金属基板に実装されており、前記第１の発光素子のうちで隣接する発光素子との段差の第１距離と、前記第２の発光素子のうちで隣接する発光素子との段差の第２距離を有し、前記第１距離よりも第２距離のほうが大きくした場合には、発光面積が小さい発光素子の放熱性を向上させ、車両用前照灯の信頼性を高めることができる。
【００１４】
また、前記複数の第１レンズユニットの数量を、前記複数の第２のレンズユニットの数量よりも少なくした場合には、前照灯の配光形成を効率よく実現し、高放熱の車両用前照灯を実現することができる。
【００１５】
また、車両内側から車両外側の前記複数の発光素子が単一の基板に実装されており、複数の発光素子の前記段差が、車両内側の第３距離と車両外側の第４距離を同じまたは略等しくした場合には、配光可変ヘッドランプ（ＡＤＢ）の配光を実現する車両用前照灯に対し、放熱性が高い車両用前照灯を実現することができる。
【００１６】
また、前記レンズを、前記複数の発光素子のそれぞれに対向し配置され、入射口と出射口を有する複数の第１レンズと、前記複数の第１レンズの出射口のそれぞれに対向して配置された、入射面と出射面を有する複数の第２レンズとを備えた場合には、配光形成の自由度を高めることができる。
【００１７】
また、前記複数の第１レンズを、発光素子からの光が入射する前記入射口と、前記発光素子に対向する面に、前記発光素子の光を集光するレンズ形状を有した第１入射面と、前記第１入射面を通過しない光を前記第１レンズの側面方向に導く第２入射面と、前記第２入射面を透過した光を全反射して前記出射口に導く第１反射面と、前記第１入射面を通過後に前記出射口方向から反れた光と、前記第１反射面で反射後に前記出射口方向から反れた光とを、全反射して前記出射口に導く第２反射面とを備えた場合には、高効率のヘッドライトを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両を前方から見た図
【図２】実施の形態に係る右側のヘッドライトの側面図
【図３】実施の形態に係るハイビームの（ａ）側面図と、（ｂ）ハイビームの発光素子の発光面積を示した図と、（ｃ）ハイビームの第２レンズ３４の形状を示すレンズユニットの斜視図
【図４】実施の形態に係るロービームの（ａ）側面図と、（ｂ）ロービームの車両内側の発光素子の発光面積を示した図と、（ｃ）ロービームの車両外側の発光素子の発光面積を示した図
【図５】実施の形態に係る車両外側のレンズユニット４ｇから出射される２種類の光線Ｒ１およびＲ２を示した図
【図６】実施の形態に係る１つのレンズユニットの（ａ）側面図と（ｂ）断面図
【図７】実施の形態に係る１つのレンズユニットの第１レンズの入射口の拡大断面図
【図８】第２レンズ３４の出射面４８側から平行に入射する光線Ｌ５の説明図
【図９】（ａ）実施の形態の右側のハイビームを全点灯させた時の光の照射範囲の模式図、（ｂ）実施の形態のハイビームを左右対称に配置したハイビームを全点灯させた時の光の照射範囲の模式図
【図１０】（ａ）実施の形態の左右のハイビームを全点灯させた時の光の照射範囲の模式図、（ｂ）図１０（ａ）に示す左右のハイビームを全点灯させた時の配光特性断面図
【図１１】実施の形態の右側のロービームを全点灯させた時の光の照射範囲の模式図
【図１２】従来の照明装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の車両用前照灯およびそれを用いた車両を、実施の形態を示す図に基づいて説明する。
【００２０】
＜  車両１  ＞
図１は車両１を前方から見た図である。車両１の前面には、車両用前照灯としてのヘッドライト２が車両１の左右に２個、運転者の視点より低い位置に左右対称に取り付けられている。
【００２１】
ヘッドライト２，２は、走行用前照灯であるハイビーム３と、すれ違い用前照灯であるロービーム４で構成されている。配光可変ヘッドランプ（ Adaptive Driving Beam：ＡＤＢ ）においては、ロービーム４を点灯した状態でハイビーム３の点灯を制御し、先行車や対向車に対して眩しくないように光を制御する。ここで、右側とは運転者から見て右側に位置しているヘッドライト２を、左側は運転者から見て左側に位置しているヘッドライト２と定義する。
【００２２】
＜  ヘッドライト２  ＞
図２は、右側のヘッドライト２の側面図である。
【００２３】
ヘッドライト２は、ハイビーム３とロービーム４とアウターレンズ２５で構成されている。ハイビーム３は、ハイビーム基板２１とハイビーム基板２１上に配置された複数のレンズユニット３ａ〜３ｇを有する。ロービーム４は、ロービーム基板２３とロービーム基板上に配置された複数のレンズユニット４ａ〜４ｇを有する。
【００２４】
ハイビーム基板２１には、車両内側の端部と車両外側の端部との間に複数の段部が形成されて、車両外側の端部は車両内側の端部よりも車両の後部方向に後退している。ロービーム基板２３もハイビーム基板２１と同様に、車両内側の端部と車両外側の端部との間に複数の段部が形成されて、車両外側の端部は車両内側の端部よりも車両の後部方向に後退している。
【００２５】
＜  ロービーム４  ＞
図４（ａ）は、本実施の形態におけるロービーム４の側面図である。ロービーム４は車に配置される右側のハイビームである。ロービーム４は、複数のレンズユニット４ａ〜４ｇを有する。
【００２６】
ロービーム４は、発光素子であるＬＥＤ３２が実装されたロービーム基板２３としての単一の金属基板３１と、ＬＥＤ３２上にそれぞれ配置された複数の第１レンズ３３と、その光の出射方向の上部に位置する複数の第２レンズ３４とを含む。各第１レンズ３３は、各ＬＥＤ３２のそれぞれに対応して配置し、第１レンズ３３の上部に対応した位置に各第２レンズ３４が配置されている。
【００２７】
第１レンズ３３は、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等の透明樹脂を材料として、樹脂成形により製造される。第２レンズ３４もまた、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等の透明樹脂を材料として、樹脂成形により製造される。
【００２８】
図４（ｂ）はレンズユニット４ａ〜４ｇの発光素子のうちのレンズユニット４ａ〜４ｃの発光素子の模式図である。発光素子はＬＥＤパッケージ３５とそのＬＥＤパッケージ３５における光が発光する発光部３６を示している。
【００２９】
図４（ｃ）はレンズユニット４ｄ〜４ｇの発光素子の模式図である。発光素子はＬＥＤパッケージ３５とそのＬＥＤパッケージ３５における光が発光する発光部３６を示している。発光部３６は主として蛍光体で構成されており、青色のＬＥＤから発光した光を吸収して黄色に発光するＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光体材料で構成されている。
【００３０】
このように、レンズユニット４ａ〜４ｃ（第１のレンズユニット）に用いられる発光素子（第１の発光素子）の発光部３６（第１の発光部）の発光面積に対して、レンズユニット４ｄ〜４ｇ（第２のレンズユニット）に用いられる発光素子（第２の発光素子）の発光部３６（第２の発光部）の発光面積は小さい。
【００３１】
ロービーム４は、ハイビーム３に対して車両外側に配置されるため、アウターレンズ２５の裏面の稜線と車の進行方向をなす角度である傾斜角度は車両外側になるにつれて大きくなる。したがって、アウターレンズ２５に沿ってレンズユニットが配置されるため、車両外側になるにつれて金属基板３１の段差が大きくなるように配置している。
【００３２】
つまり、図４（ａ）に示すようなレンズユニット４ａのＬＥＤ３２（第１の発光素子）の発光面と、レンズユニット４ａに隣接したレンズユニット４ｂのＬＥＤ３２の発光面との段差Ｃ（第１距離）とし、レンズユニット４ｇのＬＥＤ３２（第２の発光素子）の発光面と、レンズユニット４ｇ隣接したレンズユニット４ｆのＬＥＤ３２の発光面との段差Ｄ（第２距離）とした時、段差Ｃよりも段差Ｄのほうが大きい。この構成とすることで、発光部３６の面積が小さい発光素子の放熱性を向上させ、車両用前照灯の信頼性の高めることができる。
【００３３】
レンズユニット４ｇから出射される２種類の光線Ｒ１およびＲ２を図５に示す。ここで、光線Ｒ１と光線Ｒ２を比較すると進行方向に対してなす角度が光線Ｒ２の方が光線Ｒ１よりも大きくなっている。ここで、光線Ｒ１，Ｒ２のアウターレンズ２５への入射角を比較すると、光線Ｒ１の方が光線Ｒ２よりも入射角が小さくなっている。つまり、光線Ｒ１の方が入射角は小さいためアウターレンズ２５におけるフレネル反射が小さくなる事がわかる。したがって、段差の小さな部分に配光の広いものを、段差の大きな部分に配光の小さなものを用いることで、アウターレンズに２５おける光の反射（フレネル反射）を抑制することが可能となる。
【００３４】
つまり、第１のレンズユニットとしてのレンズユニット４ａ〜４ｃから出射される第１の配光とし、第２のレンズユニットとしてのレンズユニット４ｄ〜４ｇから出射される光を第２の配光とすると、レンズユニット４ａ〜４ｃの発光部３６の面積（第１の発光面積）よりもレンズユニット４ｄ〜４ｇの発光部３６の面積（第２の発光面積）の方が小さく、かつ第２の配光よりも第１の配光の広がりを大きくしている。
【００３５】
そうすることで、発光部の発光面積が大きく配光の広い方を内側にすることで、光の反射を減らすことが出来、高効率と歩行者からの視認性を両立することができる。
【００３６】
また、第１の配光を形成する第１レンズユニットの数量は、第２の配光を形成する第２のレンズユニットの数量よりも少ない。ここでは第１のレンズユニットの個数は３個（４ａ〜４ｃ）、第２のレンズユニットの個数は２個（４ｆ，４ｇ）としている。配光を広くするとピーク光度が低下してしまうため、配光の広いレンズユニットの個数を多くして、光量を多くする必要がある。そうすることで前照灯の配光形成を効率よく実現し、高放熱の車両用前照灯を実現することができる。
【００３７】
＜  ハイビーム３  ＞
図３（ａ）は、ハイビーム３の側面図である。ハイビーム３は車の進行方向を矢印Ｆの方向としたときと、車を屋根から見下ろしたときに、車に配置される右側のハイビームである。ハイビーム３はそれぞれ、複数のレンズユニット３ａ〜３ｇを有する。
【００３８】
ハイビーム３は、発光素子であるＬＥＤ３２が実装されたハイビーム基板２１としての単一の金属基板３１と、ＬＥＤ３２上に配置された、複数の第１レンズ３３と、その光の出射方向の上部に位置する複数の第２レンズ３４とを含む。
【００３９】
第１レンズ３３は、複数のＬＥＤ３２のそれぞれに対応して配置し、第１レンズ３３の上部に対応した位置に配置された複数の第２レンズ３４を有する。第１レンズ３３は、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等の透明樹脂を材料として、樹脂成形により製造される。第２レンズ３４は、第１レンズ３３のそれぞれに対応し、第１レンズ３３の上部に配置されている。第２レンズ３４もまた、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等の透明樹脂を材料として、樹脂成形により製造される。図３（ｃ）に第２レンズ３４とその周辺の
斜視図を示す。
【００４０】
図３（ｂ）は、レンズユニット４ａ〜４ｇの発光素子の模式図である。発光素子はＬＥＤパッケージ３５とそのＬＥＤパッケージ３５における光が発光する発光部３６を示している。発光部３６は主として蛍光体で構成されており、青色のＬＥＤから発光した光を吸収して黄色に発光するＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光体材料で構成されている。ここで、レンズユニット３ａ〜３ｇの各発光部３６は、互いに同じ発光部の面積を有している。
【００４１】
ハイビーム３は、ロービーム４よりも車両内側に配置される。したがって、アウターレンズ２５の裏面の稜線と車の進行方向をなす角度を傾斜角度と定義すると、その傾斜角度は小さくなる。したがって、金属基板３１の隣接するＬＥＤの発光面の段差が大きく変化せず、同じまたは概ね同じ段差になる。発光素子３２の距離は大きく変化しない。つまり、段差Ａと段差Ｂを比較すると段差Ａと段差Ｂは大きく変化しない。
【００４２】
つまり、レンズユニット３ａのＬＥＤ３２とレンズユニット３ｂのＬＥＤ３２との段差Ａ（第３距離）とし、レンズユニット３ｇのＬＥＤ３２とレンズユニット３ｆのＬＥＤ３２との段差Ｂ（第４距離）とした時、段差Ａと段差Ｂは同じまたは略等しい。上記の構成とすることで、概ね同じ段差となり、効率よく放熱でき、車両用前照灯の信頼性の高めることができる。
【００４３】
＜レンズユニットの構成＞
次に、図６（ａ）（ｂ）と図７，図８を参照しながら、１個のレンズユニット３０の構成について説明する。
【００４４】
レンズユニット３０は、第１レンズ３３と第２レンズ３４とを有する。第１レンズ３３は、前後方向に長い長尺状である。第１レンズ３３の前端には出射口４６が設けられており、後端には入射口４１が設けられている。また、この入射口４１には、ＬＥＤ３２を囲う凹部が設けられている。図７に示すように、この凹部の底面には、第１入射面４２が設けられており、凹部の側面には、第２入射面４３が設けられている。第１入射面４２は、ＬＥＤ３２に向かって凸形状である。
【００４５】
また、第１レンズ３３の側面は、後方側の第１反射面４４と、前方側の第２反射面４５との２段構成になっている。第１反射面４４は、後方にいくほど幅が小さくなるテーパー形状であって、第２反射面４５は、前方にいくほど幅が小さくなるテーパー形状である。第１レンズ３３の出射口４６の形状は長方形である。なお、第１レンズ３３は、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等の透明樹脂を材料として、一般的な樹脂成形法により製造される。
【００４６】
上記第１，第２レンズの構成にすることで配光形成の自由度を高めることができ、かつ高効率のヘッドライトを実現することができる。
【００４７】
ＬＥＤ３２から生じて発散した光は、まず、凹部の底面に設けられた第１入射面４２、または凹部の側面に設けられた第２入射面４３に入射する。例えば、第１入射面４２の中央を通過する光路Ｌ１は、そのまま直進して第１レンズ３３の出射口４６に到達する。第１入射面４２の中央から少しずれた箇所を通過する光路Ｌ２は、凸形状の第１入射面４２によって中央に向かって屈折することとなり、その後、そのまま直進して出射口４６に到達する。第１入射面４２の中央からややずれた箇所を通過する光路Ｌ３は、凸形状の第１入射面４２によって屈折した後に、第２反射面４５で全反射されて出射口４６に到達する。第２入射面４３を通過する光路Ｌ４は、第２入射面４３で屈折した後、第１反射面４４で全反射され、さらに第２反射面４５で全反射されて出射口４６に到達する。
【００４８】
このようにして、ＬＥＤ３２から生じた光は、第１レンズ３３の出射口４６に収束するようになっている。すなわち、第１レンズ３３は、出射口４６を２次的光源として、ＬＥＤ３２から生じた光を第２レンズ３４へと導くものである。
【００４９】
第２レンズ３４は、図６（ａ）に示すように、入射面４７と出射面４８とを有する。第２レンズ３４の入射面４７は、平坦形状であって、隙間を挟んで第１レンズ３３の出射口４６と向かい合っている。第２レンズ３４の出射面４８は、車両の前方に向かって凸形状である。なお、第２レンズ３４もまた、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等の透明樹脂を材料として、一般的な樹脂成形法により製造される。
【００５０】
図８に示すように、第２レンズ３４は出射面４８側からの平行に入射する光線Ｌ５に対しては、１点で集まるように光線を集光する。
【００５１】
集光位置についてはレンズユニットにより異なるが、第２レンズ３４の入射面４７もしくは、第１レンズの出射口４６の近くに位置する。
【００５２】
複数のレンズユニット３０は、図２に示すハイビーム３もしくはロービーム４として整列されている。
【００５３】
＜ハイビーム点灯時の配光特性＞
図９（ａ）は、ハイビーム３のレンズユニット３ａ〜３ｇにおけるＬＥＤ３２を全点灯させた時の光の照射範囲を示している。図中の記号ＡＲ〜Ｇは、レンズユニット３ａ〜３ｇのそれぞれからの光を示している。ただし、レンズユニットの並び（位置）と光の照射位置とは無関係であり、レンズユニットごとに照射位置が設定されている。
レンズユニット３ａ、３ｂでは０±２°、レンズユニット３ｃでは−１±２°、レンズユニット３ｄでは１°±２°、レンズユニット３ｅでは３°±２°、レンズユニット３ｆでは５°±３°、レンズユニット３ｅでは８°±４°を主として照射するように設計されている。
【００５４】
図９（ｂ）は、車両１の中心に対して右側のハイビーム３を左右対照にして配置した、左側のハイビームのレンズユニットにおけるＬＥＤを全点灯させた時の光の照射範囲を示している。図９（ｂ）において、ＡＬ〜ＧＬはレンズユニット３ａ〜３ｇを左右対称に配置したヘッドライトの光の照射範囲を示しており、ＡＬ〜ＧＬはそれぞれＡＲ〜ＧＲを水平０°を軸として左右対称に反転したものとなっている。図９（ａ）と図９（ｂ）より、右側と左側の光の照射範囲は、配光角０°を中心として左右対称となっている事がわかる。
【００５５】
図１０（ａ）は、右側と左側のハイビームのヘッドライトの合成光の光分布を示している。図１０（ｂ）はそれぞれ、図１０（ａ）の光強度分布を示している。
【００５６】
ハイビームでは、それぞれのレンズユニット３ａ〜３ｇの下に配置されたＬＥＤ３２をオン、オフすることで光を照射したくないところの光をカットできる。
【００５７】
＜ロービーム点灯時の配光特性＞
図１１（ａ）は、ロービーム４のレンズユニット４ａ〜４ｇにおけるＬＥＤ３２を全点灯させた時の光の照射範囲を示している。図中の記号Ｘ〜Ｚは、レンズユニット４ａ〜４ｇのそれぞれからの光を示している。全点灯時の配光は３つの広がりで構成されている。配光Ｘは最も広い配光でありレンズユニット４ａ〜４ｃの光で構成され、配光Ｙは中程度の広がりの配光でありレンズユニット４ｄ〜４ｅの光で構成される、配光Ｚは最も狭い広がりの配光でありレンズユニット４ｆ〜４ｇの光で構成される。図１１（ａ）は右側のロービームのヘッドライトの配光を示したが、ロービームはハイビームとは異なり、左右のレンズにおいて同じ形状の配光となるためここでは説明を省略する。
【００５８】
ここで、広い配光の第１のレンズユニット４ａ〜４ｃは３個、それよりも狭い配光の第２のレンズユニット４ｄ〜４ｇは４個となり、広い配光のレンズユニットの個数のほうが少ない。ロービームにおいてはピーク光度が高く、左右の広がりが求められる。ピーク光度を高めつつ、横に広がった配光を実現するためには、配光の広いレンズユニットの数よりも、配光の狭いレンズユニットの数を多くすることが好ましい。
【００５９】
なお、ハイビームの発光面積は全て同じとしたが、異なっていても良い。また、第１レンズのサイズはＬＥＤから出射口４６に近づくに連れて細くなる構成としたが、これに限らず、太くなってもかまわない。第１レンズの出射口４６の形状は特に述べなかったが、長方形、楕円、或いは半円、半楕円形状から一部分が欠けている形状でも良く、これらの組み合わせにより、自由な形状の照度分布を形成することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明における車両用前照灯は、車両用だけなく、広く乗り物用の照明装置として利用できる。また、建物用の照明装置としても利用できる。
【符号の説明】
【００６１】
１    車両
２    車両用前照灯
３    ハイビーム
３ａ〜３ｇ    ハイビームの１つのレンズユニット
４    ロービーム
４ａ〜４ｇ    ロービームの１つのレンズユニット
２１    ハイビーム基板
２２    レンズユニット（ハイビーム）
２３    ロービーム基板
２４    レンズユニット（ロービーム）
２５    アウターレンズ
３１    金属基板
３２    ＬＥＤ
３３    第１レンズ
３４    第２レンズ
３５    ＬＥＤパッケージ
３６    発光部
４１    入射口
４２    第１入射面
４３    第２入射面
４４    第１反射面
４５    第２反射面
４６    出射口
４７    入射面
４８    出射面
ＡＲ〜ＧＲ    ハイビーム（右側）の各配光領域
ＡＬ〜ＧＬ    ハイビーム（左側）の各配光領域
Ｘ〜Ｚ    ロービームの各配光領域
【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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