車両用前照灯
【課題】半導体型光源と光学部材とを高精度に相互に取り付けることが重要である。
【解決手段】この発明は、半導体型光源５Ｕと、リフレクタ３と、ホルダ６と、取付部材７０Ｕと、光学部材としての第１付加反射面１５Ｕ、５Ｕを有する遮光部材１２Ｕと、を備える。取付部材７０Ｕと第１付加反射面１５Ｕ、５Ｕを有する遮光部材１２Ｕとが一体構造をなす。この結果、この発明は、半導体型光源５Ｕと光学部材としての第１付加反射面１５Ｕ、５Ｕを有する遮光部材１２Ｕとを高精度に相互に取り付けることができる。
【解決手段】この発明は、半導体型光源５Ｕと、リフレクタ３と、ホルダ６と、取付部材７０Ｕと、光学部材としての第１付加反射面１５Ｕ、５Ｕを有する遮光部材１２Ｕと、を備える。取付部材７０Ｕと第１付加反射面１５Ｕ、５Ｕを有する遮光部材１２Ｕとが一体構造をなす。この結果、この発明は、半導体型光源５Ｕと光学部材としての第１付加反射面１５Ｕ、５Ｕを有する遮光部材１２Ｕとを高精度に相互に取り付けることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体型光源を光源とする車両用前照灯に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の車両用前照灯は、従来からある（たとえば、特許文献１）。以下、従来の車両用前照灯について説明する。従来の車両用前照灯は、半導体発光素子と、半導体発光素子からの光を灯具前方に反射させるリフレクタと、半導体発光素子の灯具前方側に設けられていて取り付けネジによってリフレクタにネジ止めされている光学部品と、備えるものである。以下、従来の車両用前照灯の作用について説明する。半導体発光素子からの光の一部は、リフレクタで反射して所定の配光パターンで灯具前方に反射される。また、半導体発光素子からの光の残りは、光学部品により、出射方向が調整されて灯具前方に出射され、およびまたは、一部が遮断される。
【０００３】
かかる車両用前照灯においては、半導体発光素子からの光の残りを高精度に出射およびまたは遮断するためには、半導体発光素子と光学部品とを高精度に相互に取り付けることが重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２６７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明が解決しようとする問題点は、この種の車両用前照灯においては、半導体発光素子からの光の残りを高精度に出射およびまたは遮断するためには、半導体発光素子と光学部品とを高精度に相互に取り付けることが重要である、という点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明（請求項１にかかる発明）は、発光チップを有する半導体型光源と、発光チップからの光を反射させて所定の配光パターンとして車両の前方に照射する反射面を有するリフレクタと、リフレクタが保持されている保持部材と、半導体型光源を保持部材に取り付ける取付部材と、発光チップから車両の前方に直接放射される光を光学的に処理する光学部材と、を備え、取付部材と光学部材とが一体構造をなす、ことを特徴とする。
【０００７】
また、この発明（請求項２にかかる発明）は、光学部材が、少なくとも、第１基準焦点が発光チップもしくはその近傍に位置し、かつ、第２基準焦点が発光チップから外れた位置に位置する楕円系の自由曲面からなり、発光チップから車両の前方に直接放射される光を、リフレクタに設けられている付加反射面で所定の付加配光パターンとして車両の前方に照射するために、第２基準焦点に収束反射させる付加反射面から構成されている、ことを特徴とする。
【０００８】
さらに、この発明（請求項３にかかる発明）は、光学部材が、レンズ焦点が発光チップもしくはその近傍に位置し、発光チップから車両の前方に直接放射される光を所定の付加配光パターンとして車両の前方に照射する自由曲面レンズから構成されている、ことを特徴とする。
【０００９】
さらにまた、この発明（請求項４にかかる発明）は、光学部材が、発光チップから車両の前方に直接放射される光を遮蔽するシェードから構成されている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、取付部材と光学部材とが一体構造をなすので、保持部材に半導体型光源を取付部材で取り付けることにより、半導体型光源と光学部材とが取付部材を介して保持部材に高精度に相互に取り付けられることとなる。この結果、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、半導体型光源と光学部材との相対位置が高精度になるので、半導体型光源の発光チップから車両の前方に直接放射される光を光学部材により高精度に光学的に処理することができる。
【００１１】
しかも、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、取付部材と光学部材とが一体構造をなすので、部品点数を軽減することができ、その結果、取付操作が簡潔化し、製造コストが安価になる。
【００１２】
また、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用前照灯は、前記の課題を解決するための手段により、半導体型光源の発光チップから車両の前方に直接放射される光を取付部材と一体構造の光学部材の付加反射面でリフレクタの付加反射面側に反射させ、この反射光をリフレクタの付加反射面で所定の付加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。このように、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用前照灯は、半導体型光源の発光チップから車両の前方に直接放射される光すなわち通常無効となる光を有効に利用することができる。
【００１３】
しかも、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用前照灯は、付加反射面の光学部材が取付部材と一体構造をなしていてその取付部材を介して半導体型光源と共に保持部材に取り付けられていて、一方、付加反射面が設けられているリフレクタが保持部材に保持されているものであるから、光学部材の付加反射面とリフレクタの付加反射面とにより、付加配光パターンを高精度に配光制御することができる。
【００１４】
さらに、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用前照灯は、前記の課題を解決するための手段により、半導体型光源の発光チップから車両の前方に直接放射される光を取付部材と一体構造の光学部材の自由曲面レンズで所定の付加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。このように、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用前照灯は、半導体型光源の発光チップから車両の前方に直接放射される光すなわち通常無効となる光を有効に利用することができる。
【００１５】
しかも、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用前照灯は、自由曲面レンズの光学部材が取付部材と一体構造をなしていてその取付部材を介して半導体型光源と共に保持部材に取り付けられているものであるから、光学部材の自由曲面レンズにより、付加配光パターンを高精度に配光制御することができる。
【００１６】
さらにまた、この発明（請求項４にかかる発明）の車両用前照灯は、前記の課題を解決するための手段により、半導体型光源の発光チップから車両の前方に直接放射される光すなわち配光制御されていない光を取付部材と一体構造の光学部材のシェードで確実に遮蔽することができる。
【００１７】
しかも、この発明（請求項４にかかる発明）の車両用前照灯は、シェードの光学部材が取付部材と一体構造をなしていてその取付部材を介して半導体型光源と共に保持部材に取り付けられているものであるから、光学部材のシェードにより、配光制御されていない光を確実に遮蔽して車両の前方に照射されるのを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、この発明にかかる車両用前照灯の実施例１を示す要部（半導体型光源、保持部材、取付部材、光学部材）の分解斜視図である。
【図２】図２は、同じく、要部（半導体型光源、保持部材、取付部材、光学部材）の取付状態を示す平面図である。
【図３】図３は、同じく、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図４は、同じく、要部（半導体型光源、リフレクタ、保持部材、取付部材、光学部材）を示す斜視図である。
【図５】図５は、同じく、要部（半導体型光源、リフレクタ、保持部材、取付部材、光学部材）を示す正面図である。
【図６】図６は、同じく、図５におけるＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】図７は、同じく、第１付加反射面からの反射光および第２付加反射面からの反射光の光路を示す説明正面図である。
【図８】図８は、同じく、第１付加反射面からの反射光および第２付加反射面からの反射光の光路を示す説明平面図である。
【図９】図９は、同じく、遮光部材および第１付加反射面およびシェードを除いた状態の要部（半導体型光源、リフレクタ、保持部材、ヒートシンク部材）を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、同じく、遮光部材および第１付加反射面およびシェードを除いた状態の要部（半導体型光源、リフレクタ、保持部材、ヒートシンク部材）を示す正面図である。
【図１１】図１１は、同じく、図１０におけるＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【図１２】図１２は、同じく、発光チップの中心と反射面の基準焦点との相対位置関係を示す説明斜視図である。
【図１３】図１３は、同じく、発光チップの中心と反射面の基準焦点との相対位置関係を示す説明平面図である。
【図１４】図１４は、同じく、第４セグメントからなる第１反射面および第５セグメントからなる第２反射面を設ける範囲を示す説明正面図である。
【図１５】図１５は、同じく、反射面のポイントＰ１で得られる発光チップの反射像を示す説明図である。
【図１６】図１６は、同じく、反射面のポイントＰ２、Ｐ３で得られる発光チップの反射像を示す説明図である。
【図１７】図１７は、同じく、反射面のポイントＰ４、Ｐ５で得られる発光チップの反射像を示す説明図である。
【図１８】図１８は、同じく、第４セグメントからなる第１反射面で得られる発光チップの反射像群を示す説明図である。
【図１９】図１９は、同じく、第５セグメントからなる第２反射面で得られる発光チップの反射像群を示す説明図である。
【図２０】図２０は、同じく、斜めカットオフラインと水平カットフラインとを有するロービーム用配光パターンと付加配光パターンとを示す説明図である。
【図２１】図２１は、この発明にかかる車両用前照灯の実施例２を示す要部（半導体型光源、リフレクタ、保持部材、取付部材、光学部材）の正面図である。
【図２２】図２２は、同じく、図２１におけるＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線断面図である。
【図２３】図２３は、同じく、遮光部材および第１付加反射面およびシェードを除いた状態の要部（半導体型光源、リフレクタ、保持部材、ヒートシンク部材）を示す斜視図である。
【図２４】図２４は、同じく、遮光部材および第１付加反射面およびシェードを除いた状態の要部（半導体型光源、リフレクタ、保持部材、ヒートシンク部材）を示す正面図である。
【図２５】図２５は、同じく、図２４におけるＸＸＶ−ＸＸＶ線断面図である。
【図２６】図２６は、同じく、第１付加反射面から第２付加反射面に反射される反射光の光路を示す説明図である。
【図２７】図２７は、同じく、第１付加反射面から第２付加反射面に反射される反射光の光路の第１変形例を示す説明図である。
【図２８】図２８は、同じく、第１付加反射面から第２付加反射面に反射される反射光の光路の第２変形例を示す説明図である。
【図２９】図２９は、この発明にかかる車両用前照灯の実施例３を示すハイビーム用配光パターンの説明図である。
【図３０】図３０は、この発明にかかる車両用前照灯の実施例４を示す要部（半導体型光源、保持部材、取付部材、光学部材）の分解斜視図である。
【図３１】図３１は、同じく、要部（半導体型光源、保持部材、取付部材、光学部材）の取付状態を示す平面図である。
【図３２】図３２は、同じく、要部（半導体型光源、リフレクタ、保持部材、取付部材、光学部材）を示す正面図である。
【図３３】図３３は、同じく、図３２におけるＸＸＸＩＩＩ−ＸＸＸＩＩＩ線断面図である。
【図３４】図３４は、同じく、斜めカットオフラインと水平カットフラインとを有するロービーム用配光パターンと付加配光パターンとを示す説明図である。
【図３５】図３５は、この発明にかかる車両用前照灯の実施例５を示す要部（半導体型光源、保持部材、取付部材、光学部材）の分解斜視図である。
【図３６】図３６は、同じく、要部（半導体型光源、保持部材、取付部材、光学部材）の取付状態を示す平面図である。
【図３７】図３７は、同じく、要部（半導体型光源、リフレクタ、保持部材、取付部材、光学部材）を示す正面図である。
【図３８】図３８は、同じく、図３７におけるＸＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＸＶＩＩＩ線断面図である。
【図３９】図３９は、同じく、斜めカットオフラインと水平カットフラインとを有するロービーム用配光パターンと付加配光パターンとを示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明にかかる車両用前照灯の実施例のうちの５例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。図４〜図６、図１２１、図２２、図３２、図３３、図３７、図３８においては、ヒートシンク部材の図示を省略してある。図１８、図１９は、コンピュータのシミュレーションで得られたスクリーン上の発光チップの反射像群を示す説明図である。図１８〜図２０、図２９、図３４、図３９において、符号「ＶＵ−ＶＤ」は、スクリーンの上下の垂直線を示す。符号「ＨＬ−ＨＲ」は、スクリーンの左右の水平線を示す。なお、この明細書および特許請求の範囲において、「上、下、前、後、左、右」とは、この発明にかかる車両用前照灯を車両（自動車）に取り付けた際の車両の「上、下、前、後、左、右」である。
【実施例１】
【００２０】
（構成の説明）
図１〜図２０は、この発明にかかる車両用前照灯の実施例１を示す。以下、この実施例１における車両用前照灯の構成について説明する。図中、符号１は、この実施例１における車両用前照灯（自動車用前照灯）である。前記車両用前照灯１は、図２０に示すように、エルボー点Ｅを境に、走行車線側（左側）に斜めカットオフラインＣＬ１を有し、かつ、対向車線側（右側）に水平カットフラインＣＬ２を有する配光パターンたとえばロービーム用配光パターン（すれ違い用配光パターン）ＬＰを車両の前方に照射するものである。なお、前記斜めカットオフラインＣＬ１とスクリーンの水平線ＨＬ−ＨＲとのなす角度は、約１５°である。
【００２１】
前記車両用前照灯１は、パラボラ系の自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）からなる反射面としての上側主反射面２Ｕおよびパラボラ系の自由曲面からなる付加反射面としての第２付加反射面９、９を有するリフレクタ３と、平面矩形形状（平面長方形状）の発光チップ４を有する半導体型光源としての上側半導体型光源５Ｕと、保持部材としてのホルダ６と、ヒートシンク部材７と、上側の取付部材７０Ｕと、上側の光学部材としての楕円形の自由曲面からなる付加反射面としての第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕを有する遮光部材１２Ｕと、同じく上側の光学部材としての２個のシェード１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕと、図示しないランプハウジングおよびランプレンズ（たとえば、素通しのアウターレンズなど）と、から構成されている。
【００２２】
前記取付部材７０Ｕと、光学部材としての前記遮光部材１２Ｕすなわち前記第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕと、同じく光学部材としての２個の前記第１シェード１３Ｕ、１３Ｕとは、一体構造をなす。また、前記リフレクタ３と２個の前記第２シェード１４Ｕ、１４Ｕとは、一体構造をなす。一体構造の前記リフレクタ３および２個の前記第２シェード１４Ｕ、１４Ｕは、前記ホルダ６に固定保持されている。前記上側半導体型光源５Ｕは、前記ホルダ６に前記取付部材７０Ｕにより取り付けられている。光学部材の前記遮光部材１２Ｕすなわち前記第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕおよび２個の前記第１シェード１３Ｕ、１３Ｕは、前記ホルダ６に一体構造の前記取付部材７０Ｕにより取り付けられている。そして、前記ホルダ６は、前記ヒートシンク部材７に取り付けられている。
【００２３】
前記リフレクタ３および前記上側半導体型光源５Ｕおよび前記ホルダ６および前記ヒートシンク部材７および前記取付部材７０Ｕおよび前記遮光部材１２Ｕおよび２個の前記シェード１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕは、ランプユニットを構成する。前記ランプユニット３、５Ｕ、６、７、７０Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕは、前記ランプハウジングおよび前記ランプレンズにより区画されている灯室内に、たとえば光軸調整機構を介して配置されている。なお、前記灯室内には、前記ランプユニット３、５Ｕ、６、７、７０Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕ以外に、フォグランプ、コーナリングランプ、クリアランスランプ、ターンシグナルランプなどの他のランプユニットが配置されている場合がある。
【００２４】
前記ランプユニット３、５Ｕ、６、７、７０Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕのうち少なくとも、前記リフレクタ３の前記上側主反射面２Ｕおよび前記第２付加反射面９、９と、前記遮光部材１２Ｕの前記第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕには、光反射処理が施されている。また、前記ランプユニット３、５Ｕ、６、７、７０Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕのうち少なくとも、前記２個のシェード１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕには、光遮蔽処理が施されている。
【００２５】
前記上側主反射面２Ｕおよび前記上側半導体型光源５Ｕおよび上側の前記遮光部材１２Ｕおよび上側の前記２個のシェード１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕは、前記発光チップ４の発光面が鉛直軸Ｙ方向の上向きの上側のユニットを構成する。
【００２６】
前記リフレクタ３は、図４〜図６に示すように、前記ホルダ６に固定保持されている。すなわち、前記リフレクタ３の窓部８の左右両側と前記ホルダ６の本体６１の左右両側には、固定部３０と固定部６０とが一体に設けられている。前記リフレクタ３の前記固定部３０が前記ホルダ６の前記固定部６０に、位置決め手段により位置決めされた状態で、スクリュー３６または固定部材（弾性爪と嵌合部との弾性嵌合、所謂、パッチン嵌合）により固定保持されている。
【００２７】
前記位置決め手段は、前記リフレクタ３の前記固定部３０に設けた小円形の透孔と、前記ホルダ６の前記固定部６０に一体に設けた小円柱の第１ピン６４と、から構成されていて、前記第１ピン６４を前記透孔中に挿入することにより、前記リフレクタ３と前記ホルダ６との位置決めをなすものである。
【００２８】
前記リフレクタ３は、たとえば、光不透過性の樹脂部材などから構成されている。前記リフレクタ３は、中心点（図示せず）を通る軸を回転軸とするほぼ回転放物面形状のほぼ上側半分の部分をなす。前記リフレクタ３の前側は、ほぼ上側半分の半円形に開口されている。前記リフレクタ３の前方側の開口部の大きさは、直径約１００ｍｍ以下である。一方、前記リフレクタ３の後側は、閉塞されている。前記リフレクタ３の閉塞部の中間部には、横長のほぼ長方形の前記窓部８が設けられている。前記リフレクタ３の前記窓部８の左右両側の縁部には、２個の前記第２シェード１４Ｕ、１４Ｕが一体に設けられている。
【００２９】
前記リフレクタ３の閉塞部の内側（前側）の面のうち前記窓部８の上側の面には、前記上側主反射面２Ｕが設けられている。パラボラ系の自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）からなる前記上側主反射面２Ｕは、基準焦点（擬似焦点）Ｆおよび基準光軸（擬似光軸）Ｚを有する。前記リフレクタ３の閉塞部の内側（前側）の面のうち前記窓部８の左右両側の面であって、前記上側主反射面２Ｕの下側の部分の面は、前記上側半導体型光源５Ｕの前記発光チップ４の発光面から放射される光が届かない面すなわち無発光面９、９である。
【００３０】
前記上側半導体型光源５Ｕは、図１〜図３、図６に示すように、前記ホルダ６の前記本体６１の上固定面に、位置決め手段により位置決めされた状態で、前記取付部材７０Ｕおよびスクリュー６５により固定保持されている。
【００３１】
すなわち、前記上側半導体型光源５Ｕは、絶縁部材１０と、前記絶縁部材１０の上固定面に設けられている基板１１と、前記基板１１の上固定面に封止樹脂部材（図示せず）を介して設けられている前記発光チップ４と、から構成されている。前記基板１１には、前記発光チップ４に電流を供給制御する回路や部品などが実装されている。前記上側半導体型光源５Ｕの前記絶縁部材１０には、位置決め用の小円形の透孔５０が複数個この例では３個設けられている。また、前記上側半導体型光源５Ｕの前記絶縁部材１０には、段部５１を有する長方形の凹部５２が複数個この例では２個設けられている。
【００３２】
前記ホルダ６の前記本体６１の上固定面には、位置決め用の小円柱の第２ピン６２が複数本この例では３本一体に設けられている。また、前記ホルダ６の前記本体６１の上固定面には、小円形の透孔６３が複数個この例では２個設けられている。さらに、前記ホルダ６の前記本体６１には、コネクタ部（図示せず）が設けられている。前記ホルダ６のコネクタ部に電源側のコネクタを電気的に接続することにより、前記上側半導体型光源５Ｕの前記発光チップ４に電流を供給することができる。
【００３３】
前記取付部材７０Ｕは、たとえば、熱伝導率が高い樹脂部材もしくは金属部材から構成されている。前記取付部材７０Ｕの上固定面の中央部の前方側には、光学部材の前記遮光部材１２Ｕすなわち前記第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕが一体に設けられている。また、前記取付部材７０Ｕの上固定面の左右両端部の前方側には、２個の前記第１シェード１３Ｕ、１３Ｕが一体に設けられている。さらに、前記取付部材７０Ｕの左右両端部の後側には、段部７１を有する円形の透孔７２が複数個この例では２個設けられている。さらにまた、前記取付部材７０Ｕの中央部の後側開口部の左右両側縁部には、長方形の凸部７３が複数個この例では２個一体に設けられている。
【００３４】
前記上側半導体型光源５Ｕの前記透孔５０中に前記ホルダ６の前記第２ピン６２を挿入して、前記上側半導体型光源５Ｕを前記ホルダ６の前記本体６１の上固定面上に位置決めした状態で載置する。この状態で、前記上側半導体型光源５Ｕの前記凹部５２の前記段部５１上に前記取付部材７０Ｕの前記凸部７３を載置する。この状態で、スクリュー６５を前記取付部材７０Ｕの透孔７２中を挿入して前記ホルダ６の前記透孔６３中にねじ込む。前記スクリュー６５の頭部が前記取付部材７０Ｕの前記透孔７２の前記段部７１上に圧接する。この結果、前記上側半導体型光源５Ｕは、前記ホルダ６の前記本体６１の上固定面に、位置決め手段（透孔５０および第２ピン６２）により位置決めされた状態で、光学部材の前記遮光部材１２Ｕすなわち前記第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕおよび２個の前記第１シェード１３Ｕ、１３Ｕと一体構造の前記取付部材７０Ｕおよび前記スクリュー６５により固定保持されている。
【００３５】
前記ホルダ６は、たとえば、熱伝導率が高い樹脂部材もしくは金属部材から構成されている。前記ヒートシンク部材７は、上部に上固定面を有する台形形状をなし、かつ、中間部から下部にかけてフィン形状をなす。前記ヒートシンク部材７は、たとえば、熱伝導率が高い樹脂部材もしくは金属部材から構成されている。前記ホルダ６は、前記ヒートシンク部材７の上固定面に図示しない固定部材（スクリュー、または、弾性爪と嵌合部との弾性嵌合、所謂、パッチン嵌合）により固定保持されている。
【００３６】
前記上側半導体型光源５Ｕの前記発光チップ４は、図１２、図１３に示すように、５個の正方形のチップを水平軸Ｘ方向に配列してなるものである。なお、１個の長方形のチップを使用しても良いし、または、複数個（２〜４個、６個以上）のチップを使用しても良い。
【００３７】
前記発光チップ４の中心Ｏ１は、前記主反射面２Ｕの基準焦点Ｆもしくはその近傍に位置し、かつ、前記主反射面２Ｕの基準光軸Ｚ上に位置する。また、前記発光チップ４の発光面（前記絶縁部材１０と対向する面と反対側の面）は、鉛直軸Ｙ方向に向いている。すなわち、前記上側半導体型光源５Ｕの前記発光チップ４の発光面は、鉛直軸Ｙ方向の上向きに向いている。さらに、前記発光チップ４の長辺は、前記基準光軸Ｚおよび前記鉛直軸Ｙと直交する前記水平軸Ｘと平行である。
【００３８】
前記水平軸Ｘと、前記鉛直軸Ｙと、前記基準光軸Ｚとは、前記発光チップ４の中心Ｏ１を原点とする直交座標（Ｘ−Ｙ−Ｚ直交座標系）を構成する。前記水平軸Ｘにおいては、前記上側のユニット２Ｕ、５Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕの場合、右側が＋方向であり、左側が−方向である。前記鉛直軸Ｙにおいては、前記上側のユニット２Ｕ、５Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕ場合、上側が＋方向であり、下側が−方向である。前記基準光軸Ｚにおいては、前記上側のユニット２Ｕ、５Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕにおいては、前側が＋方向であり、後側が−方向である。
【００３９】
前記主反射面２Ｕは、パラボラ系の自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）から構成されている。前記主反射面２Ｕの基準焦点Ｆは、前記基準光軸Ｚ上であって、前記発光チップ４の中心Ｏ１から前記発光チップ４の後方側の長辺までの間に位置し、この例では、前記発光チップ４の後方側の長辺に位置する。また、前記主反射面２Ｕの基準焦点距離は、約１０〜１８ｍｍである。前記主反射面２Ｕは、前記発光チップ４の発光面を含む平面（前記水平軸Ｘおよび前記基準呼応軸Ｚを含む平面）から、前記発光チップ４の発光面に対抗する側の空間（前記鉛直軸Ｙの上向きの空間）に配置されている。
【００４０】
前記主反射面２Ｕは、鉛直軸Ｙ方向に８個に分割されたセグメント２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８から構成されている。中央部の第４セグメント２４は、第１反射面を構成する。また、中央部の第５セグメント２５は、第２反射面を構成する。さらに、端部の第１セグメント２１、第２セグメント２２、第３セグメント２３、第６セグメント２６、第７セグメント２７、第８セグメント２８は、第３反射面を構成する。
【００４１】
中央部の第１反射面の前記第４セグメント２４および第２反射面の前記第５セグメント２５は、図１０中の２本の縦の太い実線の間の範囲Ｚ１であって、図１４中の格子斜線が施されている範囲Ｚ１、すなわち、前記発光チップ４の中心Ｏ１から経度角±４０°（図１３中の±θ°）以内の範囲Ｚ１に設けられている。なお、端部の第３反射面の前記第１セグメント２１、前記第２セグメント２２、前記第３セグメント２３、前記第６セグメント２６、前記第７セグメント２７、前記第８セグメント２８は、前記範囲Ｚ１以外の図１４中の白地の範囲、すなわち、前記発光チップ４の中心Ｏ１から経度角±４０°以上の範囲に設けられている。
【００４２】
以下、前記主反射面２Ｕの各セグメント２１〜２８において得られる平面矩形形状の前記発光チップ４の反射像（スクリーン写像）について、図１５、図１６、図１７を参照して説明する。すなわち、第４セグメント２４と第５セグメント２５との境界Ｐ１おいては、図１５に示すように、スクリーンの水平線ＨＬ−ＨＲに対して、傾きが約０°の前記発光チップ４の反射像Ｉ１が得られる。また、第３セグメント２３と第４セグメント２４との境界Ｐ２おいては、図１６に示すように、スクリーンの水平線ＨＬ−ＨＲに対して、傾きが約２０°の前記発光チップ４の反射像Ｉ２が得られる。さらに、第５セグメント２５と第６セグメント２６との境界Ｐ３おいては、図１６に示すように、スクリーンの水平線ＨＬ−ＨＲに対して、傾きが約２０°の前記発光チップ４の反射像Ｉ３が得られる。さらにまた、第２セグメント２２と第３セグメント２３との境界Ｐ４おいては、図１７に示すように、スクリーンの水平線ＨＬ−ＨＲに対して、傾きが約４０°の前記発光チップ４の反射像Ｉ４が得られる。さらにまた、第６セグメント２６と第７セグメント２７との境界Ｐ５おいては、図１７に示すように、スクリーンの水平線ＨＬ−ＨＲに対して、傾きが約４０°の前記発光チップ４の反射像Ｉ５が得られる。
【００４３】
この結果、前記主反射面２Ｕの前記第４セグメント２４においては、図１５に示す傾きが約０°の反射像Ｉ１から図１６に示す傾きが約２０°の反射像Ｉ２までの反射像が得られる。また、前記主反射面２Ｕの前記第５セグメント２５においては、図１５に示す傾きが約０°の反射像Ｉ１から図１６に示す傾きが約２０°の反射像Ｉ３までの反射像が得られる。さらに、前記主反射面２Ｕの前記第３セグメント２３においては、図１６に示す傾きが約２０°の反射像Ｉ２から図１７に示す傾きが約４０°の反射像Ｉ４までの反射像が得られる。さらにまた、前記主反射面２Ｕの前記第６セグメント２６においては、図１６に示す傾きが約２０°の反射像Ｉ３から図１７に示す傾きが約４０°の反射像Ｉ５までの反射像が得られる。さらにまた、前記主反射面２Ｕの前記第１セグメント２１および前記第２セグメント２２と前記第７セグメント２７および前記第８セグメント２８においては、傾きが約４０°以上の反射像が得られる。
【００４４】
ここで、図１５に示す傾きが約０°の反射像Ｉ１から図１６に示す傾きが約２０°の反射像Ｉ２、Ｉ３までの反射像は、前記ロービーム用配光パターンＬＰの斜めカットオフラインＣＬ１を含む配光を形成するのに最適な反射像である。すなわち、傾きが約０°の反射像Ｉ１から傾きが約２０°の反射像Ｉ２、Ｉ３までの反射像を、傾きが約１５°の斜めカットオフラインＣＬ１に沿わせることが容易であるからである。一方、図１７に示す傾きが約４０°の反射像Ｉ４、Ｉ５を含む傾きが約２０°以上の反射像は、前記ロービーム用配光パターンＬＰの斜めカットオフラインＣＬ１を含む配光を形成するのには不適な反射像である。すなわち、傾きが約２０°以上の反射像を、傾きが約１５°の斜めカットオフラインＣＬ１に沿わせると、配光が上下方向に厚くなり、過度な近方配光（すなわち、遠方の視認性が低下する配光）を招く結果となるからである。
【００４５】
また、斜めカットオフラインＣＬ１における配光は、遠方視認配光を担っている。このために、斜めカットオフラインＣＬ１における配光には、高光度帯（高エネルギー帯）を形成する必要がある。このために、中央部の第１反射面の前記第４セグメント２４および第２反射面の前記第５セグメント２５は、図１１に示すように、前記発光チップ４のエネルギー分布（ランバーシアン）Ｚ２中の高エネルギーの範囲Ｚ３内に収められている。
【００４６】
以上から、斜めカットオフラインＣＬ１における配光を形成するのに最適な反射面は、パラボラ系の自由曲面の反射面のうち傾きが２０°以内の反射像Ｉ１、Ｉ２が得られる範囲と、前記半導体型光源５Ｕのエネルギー分布（ランバーシアン）との相対関係より決定される。この結果、斜めカットオフラインＣＬ１における配光を形成するのに最適な反射面、すなわち、前記第４セグメント２４と前記第５セグメント２５は、前記発光チップ４の中心Ｏ１から経度角±４０°以内の範囲Ｚ１であって、傾きが前記斜めカットオフラインＣＬ１の傾斜角度（約１５°）に約５°を足した角度（約２０°）以内の前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ２が得られる範囲に相当し、かつ、前記発光チップ４のエネルギー分布（ランバーシアン）Ｚ２中の高エネルギーの範囲Ｚ３内に、設けられている。
【００４７】
前記第４セグメント２４からなる前記第１反射面は、図１８、図２０に示すように、前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ２が前記斜めカットオフラインＣＬ１および前記水平カットフラインＣＬ２から飛び出ないように、かつ、前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ２の一部が前記斜めカットオフラインＣＬ１および前記水平カットフラインＣＬ２にほぼ接するようにして、前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ２を前記ロービーム用配光パターンＬＰ中の範囲Ｚ４に配光制御する自由曲面からなる反射面である。
【００４８】
また、前記第５セグメント５からなる前記第２反射面は、図１９、図２０に示すように、前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ３が前記斜めカットオフラインＣＬ１および前記水平カットフラインＣＬ２から飛び出ないように、かつ、前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ３の一部が前記斜めカットオフラインＣＬ１および前記水平カットフラインＣＬ２にほぼ接するようにして、また、前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ３群の密度が前記第４セグメント２４からなる前記第１反射面による前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ２群の密度よりも低くなり、かつ、前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ３群が前記第４セグメント２４からなる前記第１反射面による前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ２群を含有するようにして、前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ３を前記ロービーム用配光パターンＬＰ中の範囲Ｚ４を含有する範囲Ｚ５に配光制御する自由曲面からなる反射面である。なお、１個の前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ２の密度と、１個の前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ３の密度とは、同等もしくはほぼ同等である。
【００４９】
さらに、前記第１セグメント２１、前記第２セグメント２２、前記第３セグメント２３、前記第６セグメント２６、前記第７セグメント２７、前記第８セグメント２８からなる前記第３反射面は、前記発光チップ４の反射像Ｉ４、Ｉ５が前記ロービーム用配光パターンＬＰ内にほぼ収まるようにして、前記発光チップ４の反射像Ｉ４、Ｉ５群の密度が前記第４セグメント２４からなる前記第１反射面による前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ２群および前記第５セグメント２５からなる前記第２反射面による前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ３群よりも低くなり、かつ、前記発光チップ４の反射像Ｉ４、Ｉ５群が前記第４セグメント２４からなる前記第１反射面による前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ２群および前記第５セグメント２５からなる前記第２反射面による前記発光チップ４の反射像
Ｉ１、Ｉ３群を含有するようにして、前記発光チップ４の反射像Ｉ４、Ｉ５を前記ロービーム用配光パターンＬＰ中の範囲Ｚ４、Ｚ５を含有する範囲Ｚ６に配光制御する自由曲面からなる反射面である。
【００５０】
１個の前記遮光部材１２Ｕと、２個の前記第１シェード１３Ｕ、１３Ｕと、２個の前記第２シェード１４Ｕ、１４Ｕとは、それぞれ別個に構成されていて、図６に示すように、前記主反射面２Ｕから車両の前方に照射される光路Ｌ１以外の空間に配置されている。１個の前記遮光部材１２Ｕと、１個の前記リフレクタ３とは、それぞれ別個に構成されている。
【００５１】
前記遮光部材１２Ｕは、前記発光チップ４に対して、前方からやや斜め上方にかけてかつ前方からやや斜め左右両側方にかけての範囲に設けられている。前記遮光部材１２Ｕは、たとえば、光不透過性の樹脂部材などから構成されている。前記遮光部材１２Ｕは、図６に示すように、前記発光チップ４の発光面から車両の前方に直接放射される光Ｌ２を遮蔽する部材である。
【００５２】
前記遮光部材１２Ｕの内側の面、すなわち、前記発光チップ４の発光面と対向する面には、２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕが設けられている。前記２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕは、第１基準焦点Ｆ１、Ｆ１が前記上側主反射面２Ｕの基準焦点Ｆもしくはその近傍に位置し、すなわち、第１基準焦点Ｆ１、Ｆ１を共有しもしくはほぼ共有し、かつ、第２基準焦点Ｆ２、Ｆ２が前記水平軸Ｘもしくは前記水平軸Ｘの下方近傍に前記上側半導体型光源５Ｕに対して左右両側に、しかも、前記上側主反射面２Ｕの基準焦点Ｆもしくは前記第１基準焦点Ｆ１よりも前側に位置する楕円系の自由曲面からなる２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕが設けられている。左右両側の前記２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕは、前記発光チップ４の発光面から車両の前方に直接放射される光Ｌ２を前記第２基準焦点Ｆ２、Ｆ２に収束反射させる。
【００５３】
前記リフレクタ３の閉塞部の内側（前側）の面のうち前記窓部８の左右両側の面であって前記上側主反射面２Ｕの下側の部分の面、すなわち、前記リフレクタ３の前記上側主反射面２Ｕ以外の箇所であって前記上側主反射面２Ｕの下方の前記上側半導体型光源５Ｕに対して左右両側に位置する面である前記無発光面９、９には、基準焦点Ｆ３、Ｆ３が前記２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕの第２基準焦点Ｆ２、Ｆ２もしくはその近傍に位置するパラボラ系の自由曲面からなる２個の第２付加反射面がそれぞれ設けられている。左右両側の前記２個の第２付加反射面９、９は、図７および図８に示すように、前記２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕからの反射光Ｌ３を反射させ、その反射光Ｌ４を所定の付加配光パターン、この例ではカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する付加配光パターンＬＰ１（図２０中の破線で囲まれている部分のパターン）として車両の前方に照射する。なお、図７における反射光Ｌ４は、下向きの矢印で示されているが、実際には、車両の前方やや下向きに照射される。
【００５４】
前記取付部材７０Ｕと一体構造の前記２個の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕと、前記リフレクタ３と一体構造の前記２個の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕとは、前記２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕ（前記遮光部材１２Ｕ）と前記２個の第２付加反射面９、９との間であって、前記２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕの第２基準焦点Ｆ２、Ｆ２および前記２個の第２付加反射面９、９の基準焦点Ｆ３、Ｆ３もしくはその近傍に配置されている。左右両側の前記２個の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕおよび左右両側の前記２個の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕは、たとえば、光不透過性の樹脂部材などから構成されている。前記２個の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕおよび前記２個の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕには、前記２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕからの反射光Ｌ３を通過させて前記カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する前記付加配光パターンＬＰ１を形成する２個の開口部１６Ｕ、１６Ｕがそれぞれ設けられている。左右両側の前記２個の開口部１６Ｕ、１６Ｕの上縁すなわち前記２個の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕの下縁は、水平をなす。前記２個の開口部１６Ｕ、１６Ｕの下縁すなわち、前記２個の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕの上縁は、右側半分が左側半分に対して一段下がった段違い水平をなす。
【００５５】
前記付加配光パターンＬＰ１は、前記ロービーム用配光パターンＬＰ中の範囲Ｚ４および範囲Ｚ５の一部を含有する範囲に配光制御される。前記付加配光パターンＬＰ１の前記カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２と前記ロービーム用配光パターンＬＰの前記カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２とは、一致する。
【００５６】
（作用の説明）
以下、この実施例１における車両用前照灯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。
【００５７】
まず、車両用前照灯１の上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４を点灯発光させる。すると、図６に示すように、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４の上向きの発光面から光が放射される。この光の一部（発光チップ４のエネルギー分布（ランバーシアン）Ｚ２中の高エネルギーの範囲Ｚ３内の光）は、リフレクタ３の上側主反射面２Ｕで反射される。この反射光Ｌ１は、図２０に示すロービーム用配光パターンＬＰとして車両の前方に照射される。
【００５８】
すなわち、主反射面２Ｕの第４セグメント２４からなる第１反射面からの反射光Ｌ１は、発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ２が斜めカットオフラインＣＬ１および水平カットフラインＣＬ２から飛び出ないように、かつ、発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ２の一部が斜めカットオフラインＣＬ１および水平カットフラインＣＬ２にほぼ接するようにして、ロービーム用配光パターンＬＰ中の範囲Ｚ４に配光制御される。
【００５９】
また、主反射面２Ｕの第５セグメント２５からなる第２反射面からの反射光Ｌ２は、発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ３が斜めカットオフラインＣＬ１および水平カットフラインＣＬ２から飛び出ないように、かつ、発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ３の一部が斜めカットオフラインＣＬ１および水平カットフラインＣＬ２にほぼ接するようにして、また、発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ３群の密度が第４セグメント２４からなる第１反射面による発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ２群の密度よりも低くなり、かつ、発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ３群が第４セグメント２４からなる第１反射面による発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ２群を含有するようにして、ロービーム用配光パターンＬＰ中の範囲Ｚ４を含有する範囲Ｚ５に配光制御される。
【００６０】
さらに、主反射面２Ｕの第１セグメント２１、第２セグメント２２、第３セグメント２３、第６セグメント２６、第７セグメント２７、第８セグメント２８からなる第３反射面からの反射光Ｌ１は、発光チップ４の反射像Ｉ４、Ｉ５がロービーム用配光パターンＬＰ内にほぼ収まるようにして、発光チップ４の反射像Ｉ４、Ｉ５群の密度が第４セグメント２４からなる第１反射面による発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ２群および第５セグメント２５からなる第２反射面による発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ３群よりも低くなり、かつ、発光チップ４の反射像Ｉ４、Ｉ５群が第４セグメント２４からなる第１反射面による発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ２群および第５セグメント２５からなる第２反射面による発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ３群を含有するようにして、ロービーム用配光パターンＬＰ中の範囲Ｚ４、Ｚ５を含有する範囲Ｚ６に配光制御される。
【００６１】
以上のようにして、図２０に示すロービーム用配光パターンＬＰが車両の前方に照射される。
【００６２】
一方、図６〜図８に示すように、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４の上向きの発光面から車両の前方に直接放射される光Ｌ２は、遮光部材１２Ｕの２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕで、上側半導体型光源５Ｕに対して左右両側の２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕの第２基準焦点Ｆ２、Ｆ２側、すなわち、水平軸Ｘもしくはその水平軸Ｘよりも若干下方であって、上側反射面２Ｕの基準焦点Ｆおよび第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕの第１基準焦点Ｆ１、Ｆ１よりも前側に、それぞれ収束反射する。その反射光Ｌ３は、２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕの第２基準焦点Ｆ２、Ｆ２に収束し、かつ、２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕの第２基準焦点Ｆ２、Ｆ２から放射（拡散）する。このとき、反射光Ｌ３は、２個の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕと２個の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕの間の２個の開口部１６Ｕ、１６Ｕを通過して、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する付加配光パターンＬＰ１として上側半導体型光源５Ｕに対して左右両側の２個の第２付加反射面９、９で反射する。
【００６３】
２個の第２付加反射面９、９で反射した反射光Ｌ４は、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する付加配光パターンＬＰ１として車両の前方に照射される。付加配光パターンＬＰ１は、図１７中の破線で囲まれた部分の配光パターンに示すように、ロービーム用配光パターンＬＰ中の範囲Ｚ４および範囲Ｚ５の一部を含有する範囲に配光制御され、付加配光パターンＬＰ１のカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２とロービーム用配光パターンＬＰのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２とは、一致する。
【００６４】
（効果の説明）
この実施例１における車両用前照灯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】
この実施例１における車両用前照灯１は、取付部材７０Ｕと光学部材の遮光部材１２Ｕすなわち第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕと第１シェード１３Ｕ、１３Ｕとが一体構造をなすので、ホルダ６に上側半導体型光源５Ｕを取付部材７０Ｕおよびスクリュー６５で取り付けることにより、上側半導体型光源５Ｕと光学部材の遮光部材１２Ｕすなわち第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕと第１シェード１３Ｕ、１３Ｕとが取付部材７０Ｕを介してホルダ６に高精度に相互に取り付けられることとなる。この結果、この実施例１における車両用前照灯１は、上側半導体型光源５Ｕと光学部材の遮光部材１２Ｕすなわち第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕと第１シェード１３Ｕ、１３Ｕとの相対位置が高精度になるので、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４から車両の前方に直接放射される光Ｌ２を光学部材の遮光部材１２Ｕすなわち第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕと第１シェード１３Ｕ、１３Ｕにより高精度に光学的に処理することができる。
【００６６】
すなわち、この実施例１における車両用前照灯１は、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４から車両の前方に直接放射される光Ｌ２を取付部材７０Ｕと一体構造の光学部材の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕでリフレクタ３に設けられている第２付加反射面９、９側に反射させ、この反射光Ｌ３をリフレクタ３の第２付加反射面９、９で所定の付加配光パターンＬＰ１として車両の前方に照射することができる。このように、この実施例１における車両用前照灯１は、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４から車両の前方に直接放射される光Ｌ２すなわち通常無効となる光を有効に利用することができる。
【００６７】
しかも、この実施例１における車両用前照灯１は、第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕの光学部材が遮光部材１２Ｕを介して取付部材７０Ｕと一体構造をなしていてその取付部材７０Ｕを介して上側半導体型光源５Ｕと共にホルダ６に取り付けられていて、一方、第２付加反射面９、９が設けられているリフレクタ３がホルダ６に保持されているものであるから、光学部材の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕとリフレクタ３の第２付加反射面９、９とにより、付加配光パターンＬＰ１を高精度に配光制御することができる。
【００６８】
その上、この実施例１における車両用前照灯１は、取付部材７０Ｕと光学部材の遮光部材１２Ｕすなわち第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕおよび第１シェード１３Ｕ、１３Ｕとが一体構造をなすので、部品点数を軽減することができ、その結果、取付操作が簡潔化し、製造コストが安価になる。
【００６９】
この実施例１における車両用前照灯１は、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４を点灯発光させると、発光チップ４から放射される光の一部が上側主反射面２Ｕで反射されて、その反射光Ｌ１が所定の主配光パターンすなわちカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有するロービーム用配光パターンＬＰ（以下、「所定のロービーム用配光パターンＬＰ」と称する）として車両の前方に照射される。一方、この実施例１における車両用前照灯１は、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４から車両の前方に直接放射される光Ｌ２が左右両側の２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕで、上側半導体型光源５Ｕに対して左右両側の水平軸Ｘもしくは水平軸Ｘよりもやや下方であって、上側反射面２Ｕの基準焦点Ｆおよび第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕの第１基準焦点Ｆ１、Ｆ１よりも前側に、反射される。その反射光Ｌ３が上側主反射面２Ｕの下方の左右両側の２個の第２付加反射面９、９で反射される。その反射光Ｌ４が所定の付加配光パターンすなわちカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する付加配光パターンＬＰ１（以下、「所定の付加配光パターンＬＰ１」と称する）として車両の前方に照射される。このように、この実施例１における車両用前照灯１は、所定のロービーム用配光パターンＬＰの形成に使用されていない発光チップ４から車両の前方に直接放射される光Ｌ２を、第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕおよび第２付加反射面９，９で所定の付加配光パターンＬＰ１として形成して使用するものであり、上側半導体型光源５Ｕからの光を有効利用することができる。これにより、この実施例１における車両用前照灯１は、ランプユニット３、５Ｕ、６、７、７０Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕの小型化および製造コストの軽減化を図ることができる。
【００７０】
しかも、この実施例１における車両用前照灯１は、２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕを有する遮光部材１２Ｕが少なくとも上側主反射面２Ｕから車両の前方に照射される光路Ｌ１以外の空間に配置されているので、２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕを有する遮光部材１２Ｕが上側主反射面２Ｕから車両の前方に照射される所定のロービーム用配光パターンＬＰの光路Ｌ１の妨げとはならない。この結果、この実施例１における車両用前照灯１は、上側主反射面２Ｕからの反射光Ｌ１を、２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕを有する遮光部材１２Ｕにより遮られることなく、ほとんど全てを所定のロービーム用配光パターンＬＰとして有効に利用することができ、２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕを有する遮光部材１２Ｕにより、所定のロービーム用配光パターンＬＰにおいて部分的に光量（光度、照度）が低下するなどの不具合が発生することはほとんどない。すなわち、遮光部材１２Ｕの一部が上側主反射面２Ｕから車両の前方に照射される光路Ｌ１中に突出していても、前記の不具合が発生することはほとんどない。これにより、この実施例１における車両用前照灯１は、ランプユニット３、５Ｕ、６、７、７０Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕの小型化および製造コストの軽減化を図ることができる。
【００７１】
その上、この実施例１における車両用前照灯１は、リフレクタ３のうち上側主反射面２Ｕ以外の箇所であって上側主反射面２Ｕの下方の左右両側に２個の第２付加反射面９、９を設けたので、２個の第２付加反射面９、９により上側主反射面２Ｕの一部が侵食されるようなことはない。この結果、この実施例１における車両用前照灯１は、既存の上側主反射面２Ｕにより形成される所定のロービーム用配光パターンＬＰの光量（光度、照度）をそのまま維持することができる一方、新設の２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕおよび２個の第２付加反射面９、９により、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４からの無効光Ｌ２を有効利用するので、所定の付加配光パターンＬＰ１の光量（光度、照度）を所定のロービーム用配光パターンＬＰの光量（光度、照度）に対して有効に利用することができる。これにより、この実施例１における車両用前照灯１は、ランプユニット３、５Ｕ、６、７、７０Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕの小型化および製造コストの軽減化を図ることができる。
【００７２】
また、この実施例１における車両用前照灯１は、上側主反射面２Ｕにより所定のロービーム用配光パターンＬＰが形成され、一方、左右両側の２個のシェードすなわち２個の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕおよび２個の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕにより所定の付加配光パターンＬＰ１が形成される。この結果、この実施例１における車両用前照灯１は、所定のロービーム用配光パターンＬＰと所定の付加配光パターンＬＰ１とにより、光量（光度、照度）が増大されたカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する配光パターンＬＰ、ＬＰ１を簡単にかつ確実に得ることができる。これにより、この実施例１における車両用前照灯１は、ランプユニット３、５Ｕ、６、７、７０Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕの小型化および製造コストの軽減化を図ることができる。
【００７３】
しかも、この実施例１における車両用前照灯１は、左右両側の２個の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕおよび左右両側の２個の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕが上側主反射面２Ｕから車両の前方に照射される光路Ｌ１以外の空間であって、左右両側の２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕと左右両側の２個の第２付加反射面９、９との間に配置されているので、２個の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕおよび２個の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕが上側主反射面２Ｕから車両の前方に照射される主配光パターンすなわちカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有するロービーム用配光パターンＬＰの光路Ｌ１の妨げとはならない。この結果、この実施例１における車両用前照灯１は、上側主反射面２Ｕからの反射光Ｌ１を、２個の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕおよび２個の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕにより遮られることなく、ほとんど全てを所定のロービーム用配光パターンＬＰとして有効に利用することができ、２個の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕおよび２個の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕにより、所定のロービーム用配光パターンＬＰにおいて部分的に光量（光度、照度）が低下するなどの不具合が発生することはない。これにより、この実施例１における車両用前照灯１は、ランプユニット３、５Ｕ、６、７、７０Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕの小型化および製造コストの軽減化を図ることができる。
【００７４】
さらに、この実施例１における車両用前照灯１は、第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕが左右両側の２個の楕円系の自由曲面からなり、第２付加反射面９、９が左右両側の２個のパラボラ系の自由曲面からなり、シェードが左右両側の２個の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕおよび左右両側の２個の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕからなるので、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４から車両の前方に直接放射される光Ｌ２を２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕおよび２個の第２付加反射面９、９および個の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕおよび２個の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕで所定の付加配光パターンＬＰ１として車両の前方に照射することができ、１個の第１付加反射面および１個の第２付加反射面と比較して、上側半導体型光源５Ｕからの光Ｌ２をさらに効率よくかつ確実に利用することができる。これにより、この実施例１における車両用前照灯１は、ランプユニット３、５Ｕ、６、７、７０Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕの小型化および製造コストの軽減化を図ることができる。
【００７５】
しかも、この実施例１における車両用前照灯１は、２個の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕおよび２個の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕが、２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕと２個の第２付加反射面９、９との間であって、２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕの第２基準焦点Ｆ２、Ｆ２もしくはその近傍に配置されている。この結果、この実施例１における車両用前照灯１は、２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕの第２基準焦点Ｆ２、Ｆ２もしくはその近傍に配置されている２個の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕおよび２個の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕおよび２個の開口部１６Ｕ、１６Ｕにより、２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕの第２基準焦点Ｆ２、Ｆ２に収束する反射光Ｌ３あるいは２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕの第２基準焦点Ｆ２、Ｆ２から放射（拡散）する反射光Ｌ３を、所定の付加配光パターンＬＰ１に正確にかつ簡単にかつ確実に配光制御することができる。これにより、この実施例１における車両用前照灯１は、ランプユニット３、５Ｕ、６、７、７０Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕの小型化および製造コストの軽減化を図ることができる。
【００７６】
なお、前記の実施例１においては、第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕが１個の遮光部材１２Ｕに左右２個設けられていて、また、第２付加反射面９、９が１個のリフレクタ３に左右２個設けられていて、さらに、第１シェード１３Ｕ、１３Ｕおよび第２シェード１４Ｕ、１４Ｕが第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕと第２付加反射面９、９との間に左右２個設けられているものである。ところが、この発明においては、第１付加反射面および第２付加反射面およびシェードすなわち第１シェードおよび第２シェードを左側のみ１個、または、右側のみ１個設けるものであっても良い。
【００７７】
また、前記の実施例１においては、ランプユニット３、５Ｕ、６、７、７０Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕが水平軸Ｘよりも上側に設けられている上側のランプユニットである。ところが、この発明においては、ランプユニットが水平軸よりも下側に設けられている下側のランプユニットであっても良い。
【実施例２】
【００７８】
図２１〜図２８は、この発明にかかる車両用前照灯の実施例２を示す。以下、この実施例２における車両用前照灯について説明する。図中、図１〜図２０と同符号は、同一ものを示す。ここで、主反射面、半導体型光源、取付部材、遮光部材、第１シェード、第２シェード、第１付加反射面、開口部において、上側のユニットには、２Ｕ、５Ｕ、７０Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１５Ｕ、１６Ｕの符号を付し、一方、下側のユニットには、２Ｄ、５Ｄ、７０Ｄ、１２Ｄ、１３Ｄ、１４Ｄ、１５Ｄ、１６Ｄの符号を付す。
【００７９】
この実施例２における車両用前照灯１００は、発光チップ４の発光面が鉛直軸Ｙ方向の上向きの上側のユニット（すなわち、前記の実施例１の上側反射面２Ｕおよび上側半導体型光源５Ｕ）に対して、点Ｏを中心とした点対称の状態になるように、発光チップ４の発光面が鉛直軸Ｙ方向の下向きの下側のユニット（下側反射面２Ｄおよび下側半導体型光源５Ｄ）を配置してなるものである。なお、前記上側反射面２Ｕの各セグメント２１〜２８の反射面設計と前記下側反射面２Ｄの各セグメント２１〜２８の反射面設計とは、単なる点対称（反転）ではない。
【００８０】
また、左右両側の２個の上側第１シェード１３Ｕ、１３Ｕおよび上側第２シェード１４Ｕ、１４Ｕと、左右両側の２個の下側第１シェード１３Ｄ、１３Ｄおよび下側第２シェード１４Ｄ、１４Ｄとは、単なる点対称（反転）ではない。すなわち、左右両側の２個の上側第１シェード１３Ｕ、１３Ｕと上側第２シェード１４Ｕ、１４Ｕとの間の上側開口部１６Ｕ、１６Ｕを、そのまま上側から下側に平行移動して左右両側の２個の下側第１シェード１３Ｄ、１３Ｄと下側第２シェード１４Ｄ、１４Ｄとの間の下側開口部１６Ｄ、１６Ｄとするものである。このために、２個の下側開口部１６Ｄ、１６Ｄの上縁すなわち２個の下側第１シェード１３Ｄ、１３Ｄの下縁は、水平をなす。２個の下側開口部１６Ｄ、１６Ｄの下縁すなわち、２個の下側第２シェード１４Ｄ、１４Ｄの上縁は、右側半分が左側半分に対して一段下がった段違い水平をなす。
【００８１】
図２１〜図２５において、水平軸Ｘと、鉛直軸Ｙと、基準光軸Ｚとは、前記の第１の実施例１の通り、発光チップ４の中心Ｏ１を原点とする直交座標（Ｘ−Ｙ−Ｚ直交座標系）を構成する。水平軸Ｘと、鉛直軸Ｙと、基準光軸Ｚとは、上側のユニット２Ｕ、５Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕの場合、前記の実施例１の通りである。下側のユニット２Ｄ、５Ｄ、１２Ｄ、１３Ｄ、１３Ｄ、１４Ｄ、１４Ｄの場合。水平軸Ｘにおいては、左側が＋方向であり、右側が−方向である。前記鉛直軸Ｙにおいては、下側が＋方向であり、上側が−方向である。前記基準光軸Ｚにおいては、前側が＋方向であり、後側が−方向である。
【００８２】
この実施例２における車両用前照灯１００は、前記の実施例１の車両用前照灯１と同様に、パラボラ系の自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）からなる反射面としての上側主反射面２Ｕおよび下側主反射面２Ｄおよびパラボラ系の自由曲面からなる付加反射面としての第２付加反射面９、９を有するリフレクタ３００と、平面矩形形状（平面長方形状）の発光チップ４を有する半導体型光源としての上側半導体型光源５Ｕおよび下側半導体型光源５Ｄと、保持部材としてのホルダ６と、ヒートシンク部材７と、上側の取付部材７０Ｕおよび下側の取付部材７０Ｄと、上側の光学部材としての楕円形の自由曲面からなる付加反射面としての第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕを有する遮光部材１２Ｕと、同じく上側の光学部材としての２個のシェード１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕと、下側の光学部材としての楕円形の自由曲面からなる付加反射面としての第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄを有する遮光部材１２Ｄと、同じく下側の光学部材としての２個のシェード１３Ｄ、１３Ｄ、１４Ｄ、１４Ｄと、図示しないランプハウジングおよびランプレンズ（たとえば、素通しのアウターレンズなど）と、から構成されている。
【００８３】
上側のユニットにおいて、前記取付部材７０Ｕと、光学部材としての前記遮光部材１２Ｕすなわち前記第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕと、同じく光学部材としての２個の前記第１シェード１３Ｕ、１３Ｕとは、一体構造をなす。また、前記リフレクタ３００と２個の前記第２シェード１４Ｕ、１４Ｕとは、一体構造をなす。一方、下側のユニットにおいて、前記取付部材７０Ｄと、光学部材としての前記遮光部材１２Ｄすなわち前記第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄと、同じく光学部材としての２個の前記第１シェード１３Ｄ、１３Ｄとは、一体構造をなす。また、前記リフレクタ３００と２個の前記第２シェード１４Ｄ、１４Ｄとは、一体構造をなす。
【００８４】
一体構造の前記リフレクタ３００および２個の前記第２シェード１４Ｕ、１４Ｕ、１４Ｄ、１４Ｄは、前記ホルダ６に固定保持されている。前記上側半導体型光源５Ｕおよび下が半導体型光源５Ｄは、前記ホルダ６に前記取付部材７０Ｕおよび取付部材７０Ｄにより取り付けられている。上側ユニットの光学部材の前記遮光部材１２Ｕすなわち前記第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕおよび２個の前記第１シェード１３Ｕ、１３Ｕは、前記ホルダ６に一体構造の前記取付部材７０Ｕにより取り付けられている。一方、下側ユニットの光学部材の前記遮光部材１２Ｄすなわち前記第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄおよび２個の前記第１シェード１３Ｄ、１３Ｄは、前記ホルダ６に一体構造の前記取付部材７０Ｄにより取り付けられている。そして、前記ホルダ６は、前記ヒートシンク部材７に取り付けられている。
【００８５】
前記リフレクタ３００および前記上側半導体型光源５Ｕおよび下側半導体型光源５Ｄおよび前記ホルダ６および前記ヒートシンク部材７および前記取付部材７０Ｕ、７０Ｄおよび前記遮光部材１２Ｕ、１２Ｄおよび２個の前記シェード１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕ、１３Ｄ、１３Ｄ、１４Ｄ、１４Ｄは、ランプユニットを構成する。前記ランプユニット３００、５Ｕ、５Ｄ、６、７、７０Ｕ、７０Ｄ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１３Ｄ、１３Ｄ、１４Ｕ、１４Ｕ１４Ｄ、１４Ｄは、前記ランプハウジングおよび前記ランプレンズにより区画されている灯室内に、たとえば光軸調整機構を介して配置されている。なお、前記灯室内には、前記ランプユニット３００、５Ｕ、５Ｄ、６、７、７０Ｕ、７０Ｄ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１３Ｄ、１３Ｄ、１４Ｕ、１４Ｕ１４Ｄ、１４Ｄ以外に、フォグランプ、コーナリングランプ、クリアランスランプ、ターンシグナルランプなどの他のランプユニットが配置されている場合がある。
【００８６】
リフレクタ３００は、たとえば、光不透過性の樹脂部材などから構成されている。前記リフレクタ３００は、中心点Ｏを通る軸を回転軸とするほぼ回転放物面形状をなす。前記リフレクタ３００の前側は、ほぼ円形に開口されている。前記リフレクタ３００の前方側のほぼ円形の開口部の大きさは、直径約１００ｍｍ以下である。一方、前記リフレクタ３００の後側は、閉塞されている。前記リフレクタ３００の閉塞部の中間部には、横長のほぼ長方形の前記窓部８が設けられている。前記リフレクタ３００の前記窓部８には、前記ホルダ６が挿入されている。
【００８７】
前記リフレクタ３００の閉塞部の内側（前側）の面のうち前記窓部８の上側の面には、前記上側主反射面２Ｕが設けられている。パラボラ系の自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）からなる前記上側主反射面２Ｕは、基準焦点（擬似焦点）Ｆおよび基準光軸（擬似光軸）Ｚを有する。前記リフレクタ３００の閉塞部の内側（前側）の面のうち前記窓部８の左右両側の面であって、前記上側主反射面２Ｕの下側の部分の面は、前記上側半導体型光源５Ｕの前記発光チップ４の発光面から放射される光が届かない光らない面すなわち無発光面９、９である。
【００８８】
前記リフレクタ３００の閉塞部の内側（前側）の面のうち前記窓部８の下側の面には、前記下側主反射面２Ｄが設けられている。パラボラ系の自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）からなる前記下側主反射面２Ｄは、基準焦点（擬似焦点）Ｆおよび基準光軸（擬似光軸）Ｚを有する。前記リフレクタ３００の閉塞部の内側（前側）の面のうち前記窓部８の左右両側の面であって、前記下側主反射面２Ｄの上側の部分の面は、前記下側半導体型光源５Ｄの前記発光チップ４の発光面から放射される光が届かない面すなわち無発光面９、９である。
【００８９】
また、この実施例２における車両用前照灯１００は、前記の実施例１の上側の１個の遮光部材１２Ｕおよび左右両側の２個の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕおよび左右両側の２個の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕおよび左右両側の２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕおよび左右両側の２個の開口部１６Ｕ、１６Ｕと同様に、下側の１個の遮光部材１２Ｄおよび左右両側の２個の第１シェード１３Ｄ、１３Ｄおよび左右両側の２個の第２シェード１４Ｄ、１４Ｄおよび左右両側の２個の第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄおよび左右両側の２個の開口部１６Ｄ、１６Ｄを設けてなるものである。
【００９０】
すなわち、上側のユニットの遮光部材１２Ｕおよび第１シェード１３Ｕ、１３Ｕおよび第２シェード１４Ｕ、１４Ｕおよび第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕおよび開口部１６Ｕ、１６Ｕに対して、点Ｏを中心とした点対称の状態になるように、下側のユニットの遮光部材１２Ｄおよび第１シェード１３Ｄ、１３Ｄおよび第２シェード１４Ｄ、１４Ｄおよび第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄおよび開口部１６Ｄ、１６Ｄを配置してなるものである。
【００９１】
下側のユニットの２個の第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄの第１基準焦点Ｆ１、Ｆ１は、下側主反射面２Ｄの基準焦点Ｆもしくはその近傍に位置し、かつ、共有しもしくはほぼ共有する。また、下側のユニットの２個の第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄの第２基準焦点Ｆ２、Ｆ２は、水平軸Ｘもしくは水平軸Ｘの上方近傍に下側半導体型光源５Ｄに対して左右両側に、しかも、下側主反射面２Ｄの基準焦点Ｆもしくは前記第１基準焦点Ｆ１、Ｆ１よりも前側に位置する。
【００９２】
１個の上側遮光部材１２Ｕと、２個の上側第１シェード１３Ｕ、１３Ｕと、２個の上側第２シェード１４Ｕ、１４Ｕとは、上側主反射面２Ｕから車両の前方に照射される光路Ｌ１以外の空間に配置されている。また、同様に、１個の下側遮光部材１２Ｄと、２個の下側第１シェード１３Ｄ、１３Ｄと、２個の下側第２シェード１４Ｄ、１４Ｄとは、下側主反射面２Ｄから車両の前方に照射される光路Ｌ１以外の空間に配置されている。
【００９３】
前記上側ユニットの左右両側の２個の第２付加反射面９、９および前記下側ユニットの左右両側の２個の第２付加反射面９、９は、この例では、図２６に示すように、共通であって、前記上側ユニットの前記主反射面２Ｕと前記下側ユニットの前記主反射面２Ｄとの間に配置されている。この結果、上側第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕからの反射光Ｌ３Ｕと、下側第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄからの反射光Ｌ３Ｄとは、共通の前記上側ユニットの左右両側の２個の第２付加反射面９、９および前記下側ユニットの左右両側の２個の第２付加反射面９、９に入射して所定の付加配光パターンとして車両の前方に照射される。
【００９４】
なお、前記上側ユニットの左右両側の２個の第２付加反射面９、９および前記下側ユニットの左右両側の２個の第２付加反射面９、９は、たとえば、図２７に示すように、それぞれ上下両側に分担してなる場合がある。すなわち、左側の第２付加反射面を上側の部分９ＬＵと下側の部分９ＬＤとに分担し、かつ、右側の第２付加反射面を上側の部分９ＲＵと下側の部分９ＲＤとに分担する場合がある。
【００９５】
たとえば、上側のユニットの第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕからの反射光Ｌ３Ｕ（実線で示す反射光Ｌ３Ｕ）が入射する左右上側の第２付加反射面９ＬＵ、９ＲＵと、下側のユニットの第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄからの反射光Ｌ３Ｄ（実線で示す反射光Ｌ３Ｄ）が入射する左右下側の第２付加反射面９ＬＤ、９ＲＤとからなる場合。また、上側のユニットの第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕからの反射光Ｌ３Ｕ（破線で示す反射光Ｌ３Ｕ）が入射する左右下側の第２付加反射面９ＬＤ、９ＲＤと、下側のユニットの第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄからの反射光Ｌ３Ｄ（破線で示す反射光Ｌ３Ｄ）が入射する左右上側の第２付加反射面９ＬＵ、９ＲＵとからなる場合。さらに、上側のユニットの第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕからの反射光Ｌ３Ｕ（左側が実線で示す反射光Ｌ３Ｕ、右側が破線で示す反射光Ｌ３Ｕ）が入射する左上側の第２付加反射面９ＬＵおよび右下側の第２付加反射面９ＲＤと、下側のユニットの第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄからの反射光Ｌ３Ｄ（左側が実線で示す反射光Ｌ３Ｄ、右側が破線で示す反射光Ｌ３Ｄ）が入射する左下側の第２付加反射面９ＬＤおよび右上側の第２付加反射面９ＲＵとからなる場合。さらにまた、上側のユニットの第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕからの反射光Ｌ３Ｕ（左側が破線で示す反射光Ｌ３Ｕ、右が実線で示す反射光Ｌ３Ｕ）が入射する左下側の第２付加反射面９ＬＤおよび右上側の第２付加反射面９ＲＵと、下側のユニットの第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄからの反射光Ｌ３Ｄ（左側が破線で示す反射光Ｌ３Ｄ、右が実線で示す反射光Ｌ３Ｄ）が入射する左上側の第２付加反射面９ＬＵおよび右下側の第２付加反射面９ＲＤとからなる場合。
【００９６】
また、前記上側ユニットの左右両側の２個の第２付加反射面９、９および前記下側ユニットの左右両側の２個の第２付加反射面９、９は、たとえば、図２８に示すように、それぞれ左右両側に分担してなる場合がある。すなわち、左側の第２付加反射面を左側の部分９ＬＬと右側の部分９ＬＲとに分担し、かつ、右側の第２付加反射面を左側の部分９ＲＬと右側の部分９ＲＲとに分担する場合がある。
【００９７】
たとえば、上側のユニットの第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕからの反射光Ｌ３Ｕ（実線で示す反射光Ｌ３Ｕ）が入射する左左側の第２付加反射面９ＬＬおよび右右側の第２富化反射面９ＲＲと、下側のユニットの第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄからの反射光Ｌ３Ｄ（実線で示す反射光Ｌ３Ｄ）が入射する左右側の第２付加反射面９ＬＲおよび右左側の第２付加反射面９ＲＬとからなる場合。また、上側のユニットの第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕからの反射光Ｌ３Ｕ（破線で示す反射光Ｌ３Ｕ）が入射する左右側の第２付加反射面９ＬＲおよび右左側の第２付加反射面９ＲＬと、下側のユニットの第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄからの反射光Ｌ３Ｄ（破線で示す反射光Ｌ３Ｄ）が入射する左左側の第２付加反射面９ＬＬおよび右右側の第２付加反射面９ＲＲとからなる場合。さらに、上側のユニットの第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕからの反射光Ｌ３Ｕ（左側が実線で示す反射光Ｌ３Ｕ、右側が破線で示す反射光Ｌ３Ｕ）が入射する左左側の第２付加反射面９ＬＬおよび右左側の第２付加反射面９ＲＬと、下側のユニットの第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄからの反射光Ｌ３Ｄ（左側が実線で示す反射光Ｌ３Ｄ、右側が破線で示す反射光Ｌ３Ｄ）が入射する左右側の第２付加反射面９ＬＲおよび右右側の第２付加反射面９ＲＲとからなる場合。さらにまた、上側のユニットの第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕからの反射光Ｌ３Ｕ（左側が破線で示す反射光Ｌ３Ｕ、右が実線で示す反射光Ｌ３Ｕ）が入射する左右側の第２付加反射面９ＬＲおよび右右側の第２付加反射面９ＲＲと、下側のユニットの第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄからの反射光Ｌ３Ｄ（左側が破線で示す反射光Ｌ３Ｄ、右が実線で示す反射光Ｌ３Ｄ）が入射する左左側の第２付加反射面９ＬＬおよび右左側の第２付加反射面９ＲＬとからなる場合。
【００９８】
この実施例２における車両用前照灯１００は、以上のごとき構成からなるので、前記の実施例１における車両用前照灯１とほぼ同様の作用効果を達成することができる。
【００９９】
特に、この実施例２における車両用前照灯１００は、主反射面２Ｕ、２Ｄおよび半導体型光源５Ｕ、５Ｄおよび遮光部材１２Ｕ、１２Ｄおよび第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕ、１５Ｄ、１５Ｄおよび第２付加反射面９、９および第１シェード１３Ｕ、１３Ｕ、１３Ｄ、１３Ｄおよび第２シェード１４Ｕ、１４Ｕ、１４Ｄ、１４Ｄおよび開口部１６Ｕ、１６Ｕ、１６Ｄ、１６Ｄが、発光チップ４の発光面が鉛直軸Ｙ方向の上向きの上側のユニット（すなわち、前記の実施例１の上側反射面２Ｕおよび上側半導体型光源５Ｕ）と、発光チップ４の発光面が鉛直軸Ｙ方向の下向きの下側のユニット（下側反射面２Ｄおよび下側半導体型光源５Ｄ）と、にそれぞれ設けられている。この結果、この実施例２における車両用前照灯１００は、リフレクタ３００を小型化しても、所定のロービーム用配光パターンＬＰおよび所定の付加配光パターンＬＰ１の光量（光度、照度）が十分に得られるので、車両用として最適な所定のロービーム用配光パターンＬＰおよび所定の付加配光パターンＬＰ１を配光制御することと、ランプユニットの小型化とを、両立させることができる。これにより、この実施例２における車両用前照灯１００は、ランプユニット３、５Ｕ、５Ｄ、６、７、１２Ｕ、１２Ｄ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕ、１３Ｄ、１３Ｄ、１４Ｄ、１４Ｄの小型化および製造コストの軽減化を図ることができる。
【０１００】
また、この実施例２における車両用前照灯１００は、上側ユニットの第２付加反射面９、９および下側ユニットの第２付加反射面９、９が、上側ユニットの主反射面２Ｕと下側ユニットの主反射面２Ｄとの間に配置されている。この結果、この実施例２における車両用前照灯１００は、中間に位置する上側ユニットの第２付加反射面９、９および下側ユニットの第２付加反射面９、９と、上側に位置する上側ユニットの主反射面２Ｕと、下側に位置する下側ユニットの主反射面２Ｄとが、全体に光る。これにより、この実施例２における車両用前照灯１００は、ランプユニット３、５Ｕ、５Ｄ、６、７、１２Ｕ、１２Ｄ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕ、１３Ｄ、１３Ｄ、１４Ｄ、１４Ｄの小型化および製造コストの軽減化を図ることができる。しかも、この実施例２における車両用前照灯１００は、上側ユニットの主反射面２Ｕと下側ユニットの主反射面２Ｄとの間において無発光部分が形成されるようなことはないので、被視認性や品質が向上される。
【０１０１】
なお、前記の実施例２においては、上下の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕ、１５Ｄ、１５Ｄが上下の１個の遮光部材１２Ｕ、１２Ｄに左右２個設けられていて、また、上下の第２付加反射面９、９が１個のリフレクタ３００に左右２個設けられていて、さらに、上下のシェードすなわち上下の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕ、１３Ｄ、１３Ｄおよび上下の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕ、１４Ｄ、１４Ｄが上下の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕ、１５Ｄ、１５Ｄと上下の第２付加反射面９、９、９、９との間に左右２個設けられているものである。ところが、この発明においては、第１付加反射面および第２付加反射面およびシェードすなわち第１シェードおよび第２シェードを左側のみ１個、または、右側のみ１個設けるものであっても良い。
【実施例３】
【０１０２】
図２９は、この発明にかかる車両用前照灯の実施例３を示す。以下、この実施例３における車両用前照灯について説明する。図中、図１〜図２８と同符号は、同一ものを示す。この実施例３における車両用前照灯は、所定の主配光パターンとしてハイビーム用配光パターン（走行用配光パターン）ＨＰを照射し、また、所定の付加配光パターンとしてハイビーム用配光パターンＨＰの中央部分を含む付加配光パターンＨＰ１を照射するものである。
【０１０３】
この実施例３における車両用前照灯は、主反射面２Ｕおよびまたは２Ｄの各セグメント２１〜２８の反射面を所定の主配光パターンとしてのハイビーム用配光パターンＨＰを照射する反射面とし、また、第１シェード１３Ｕ、１３Ｕ、１３Ｄ、１３Ｄおよび第２シェード１４Ｕ、１４Ｕ、１４Ｄ、１４Ｄを省略し、かつ、第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕおよびまたは１５Ｄ、１５Ｄおよび第２付加反射面９、９、９、９の反射面を所定の付加配光パターンとしての付加配光パターンＨＰ１を照射する反射面とするものである。
【０１０４】
この実施例３における車両用前照灯は、以上のごとき構成からなるので、前記の実施例２における車両用前照灯１、１００とほぼ同様の作用効果を達成することができる。特に、この実施例３における車両用前照灯は、ハイビーム用配光パターンＨＰおよび付加配光パターンＨＰ１を照射することができる。これにより、この実施例３における車両用前照灯は、ランプユニットの小型化および製造コストの軽減化を図ることができる。
【実施例４】
【０１０５】
図３０〜図３４は、この発明にかかる車両用前照灯の実施例４を示す。以下、この実施例４における車両用前照灯について説明する。図中、図１〜図２９と同符号は、同一ものを示す。この実施例４における車両用前照灯は、前記の実施例１の車両用前照灯１と同様に上側のユニットから構成されているものである。なお、この実施例４における車両用前照灯は、前記の実施例２の車両用前照灯１００と同様に上側のユニットと下側のユニットとから構成されているものであっても良い。
【０１０６】
この実施例４における車両用前照灯は、前記の実施例１の車両用前照灯１および前記の実施例２の車両用前照灯１００における光学部材が第１付加反射面５Ｕ、１５Ｕおよびまたは１５Ｄ、１５Ｄを有する遮光部材１２Ｕおよびまたは１２Ｄから構成されているものであるのに対して、光学部材が自由曲面レンズ７４Ｕ（特開２００８−２２６５５９号公報参照）から構成されているものである。
【０１０７】
前記自由曲面レンズ７４Ｕは、取付部材７０Ｕに一体に設けられている。前記取付部材７０Ｕをホルダ６に取り付けることにより、前記自由曲面レンズ７４Ｕは、上側半導体型光源５Ｕと共にホルダ６に取り付けられる。前記自由曲面レンズ７４Ｕのレンズ焦点（図示せず）は、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４もしくはその近傍に位置する。
【０１０８】
この実施例４における車両用前照灯は、以上のごとき構成からなるので、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４を点灯発光させると、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４の上向きの発光面から放射される光の一部Ｌ１が上側主反射面２Ｕによりロービーム用配光パターンＬＰとして車両の前方に照射される。また、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４の上向きの発光面から車両の前方に直接放射される光Ｌ２が自由曲面レンズ７４Ｕにより所定の付加配光パターン、この例では、中域拡散、近傍光（手前側すなわち車両側の光）を補助するための付加配光パターンＬＰ２（図３４中の破線で囲まれた部分の配光パターン）として車両の前方に照射される。
【０１０９】
この実施例４における車両用前照灯は、以上のごとき構成および作用からなるので、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４から車両の前方に直接放射される光Ｌ２を取付部材７０Ｕと一体構造の光学部材の自由曲面レンズ７４Ｕで所定の付加配光パターンＬＰ２として車両の前方に照射することができる。このように、この実施例４における車両用前照灯は、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４から車両の前方に直接放射される光Ｌ２すなわち通常無効となる光Ｌ２を有効に利用することができる。
【０１１０】
しかも、この実施例４における車両用前照灯は、自由曲面レンズ７４Ｕの光学部材が取付部材７０Ｕと一体構造をなしていてその取付部材７０Ｕを介して上側半導体型光源５Ｕと共にホルダ６に取り付けられているものであるから、光学部材の自由曲面レンズ７４Ｕにより、付加配光パターンＬＰ２を高精度に配光制御することができる。
【実施例５】
【０１１１】
図３５〜図３９は、この発明にかかる車両用前照灯の実施例５を示す。以下、この実施例５における車両用前照灯について説明する。図中、図１〜図３４と同符号は、同一ものを示す。この実施例５における車両用前照灯は、前記の実施例１の車両用前照灯１と同様に上側のユニットから構成されているものである。なお、この実施例５における車両用前照灯は、前記の実施例２の車両用前照灯１００と同様に上側のユニットと下側のユニットとから構成されているものであっても良い。
【０１１２】
この実施例５における車両用前照灯は、前記の実施例１の車両用前照灯１および前記の実施例２の車両用前照灯１００における光学部材が第１付加反射面５Ｕ、１５Ｕおよびまたは１５Ｄ、１５Ｄを有する遮光部材１２Ｕおよびまたは１２Ｄから構成されているもの、前記の実施例４の車両用前照灯における光学部材が自由曲面レンズ７４Ｕ〜構成されているものであるのに対して、光学部材がシェード７５Ｕから構成されているものである。
【０１１３】
前記シェード７５Ｕは、取付部材７０Ｕに一体に設けられている。前記取付部材７０Ｕをホルダ６に取り付けることにより、前記シェード７５Ｕは、上側半導体型光源５Ｕと共にホルダ６に取り付けられる。前記シェード７５Ｕは、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４から放射される光のうち上側主反射面２Ｕに入射せずに車両の前方に直接放射される光Ｌ２を遮蔽するものである。
【０１１４】
この実施例５における車両用前照灯は、以上のごとき構成からなるので、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４を点灯発光させると、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４の上向きの発光面から放射される光の一部Ｌ１が上側主反射面２Ｕによりロービーム用配光パターンＬＰとして車両の前方に照射される。また、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４の上向きの発光面から上側主反射面２Ｕに入射せずに車両の前方に直接放射される光Ｌ２がシェード７５Ｕにより遮蔽される。
【０１１５】
ここで、取付部材７０Ｕにシェード７５Ｕを設けなかった場合について説明する。この場合においては、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４の上向きの発光面から放射される光のうち上側主反射面２Ｕに入射しない光Ｌ２が車両の前方に直接放射されて、ロービーム用配光パターンＬＰの中央部の上方側に迷光ゾーンＬＰ３（図３９中の破線で囲まれた部分のゾーン）として車両の前方に照射される。この迷光ゾーンＬＰ３の光は、対向車のドライバーなどに対して迷惑な光となる。
【０１１６】
これに対して、この実施例５における車両用前照灯は、取付部材７０Ｕに設けたシェード７５Ｕにより、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４の上向きの発光面から上側主反射面２Ｕに入射せずに車両の前方に直接放射される光すなわち配光制御されていないＬ２を遮蔽することができるので、ロービーム用配光パターンＬＰの中央部の上方側に迷光ゾーンＬＰ３を照射するのを確実に防止することができる。
【０１１７】
しかも、この実施例５における車両用前照灯は、シェード７５Ｕの光学部材が取付部材７０Ｕと一体構造をなしていてその取付部材７０Ｕを介して上側半導体型光源５Ｕと共にホルダ６に取り付けられているものであるから、光学部材のシェード７５Ｕにより、配光制御されていない光Ｌ２を確実に遮蔽して車両の前方に照射されるのを確実に防止することができる。
【０１１８】
（その他の例）
なお、前記の実施例２、４、５においては、所定の主配光パターンとして、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有するロービーム用配光パターンＬＰについて説明し、前記の実施例２においては、所定の付加配光パターンとして、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する付加配光パターンＬＰ１について説明し、前記の実施例４においては、所定の付加配光パターンとして、中域拡散および近傍光の補助用の付加配光パターンＬＰ２について説明し、前記の実施例３においては、所定の主配光パターンとして、ハイビーム用配光パターンＨＰ、また、所定の付加配光パターンとして、付加配光パターンＨＰ１について説明するものである。ところが、この発明おいては、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有するロービーム用配光パターンＬＰ、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する付加配光パターンＬＰ１、および、中域拡散および近傍光の補助用の付加配光パターンＬＰ２、および、ハイビーム用配光パターンＨＰ、付加配光パターンＨＰ１以外の所定の主配光パターン、所定の付加配光パターンであっても良い。たとえば、高速道路用配光パターン、フォグランプ用配光パターンなど、エルボー点を境に、走行車線側に斜めカットオフラインを有し、かつ、対向車線側に水平カットフラインを有する配光パターンであっても良いし、カットオフラインを持たない配光パターンであっても良い。
【０１１９】
また、前記の実施例２、３、４、５においては、左側走行車線用の車両用前照灯１、１００について説明する。ところが、この発明においては、右側走行車線用の車両用前照灯についても適用することができる。
【符号の説明】
【０１２０】
１、１００ 車両用前照灯
２Ｕ 上側主反射面（反射面）
２Ｄ 下側主反射面（反射面）
３、３００ リフレクタ
３０ 固定部
３６ スクリュー
４ 発光チップ
５Ｕ 上側半導体型光源
５Ｄ 下側半導体型光源
５０ 透孔
５１ 段部
５２ 凹部
６ ホルダ（保持部材）
６０ 固定部
６１ 本体
６２ 第２ピン
６３ 透孔
６４ 第１ピン
６５ スクリュー
７ ヒートシンク部材
８ 窓部
９、９ 第２付加反射面
９ＬＬ、９ＬＲ、９ＲＬ、９ＲＲ、９ＬＵ、９ＬＤ、９ＲＵ、９ＲＤ 第２付加反射面
１０ 絶縁部材
１１ 基板
１２Ｕ、１２Ｄ 遮光部材（光学部材）
１３Ｕ、１３Ｕ、１３Ｄ、１３Ｄ 第１シェード（光学部材）
１４Ｕ、１４Ｕ、１４Ｄ、１４Ｄ 第２シェード
１５Ｕ、１５Ｕ、１５Ｄ、１５Ｄ 第１付加反射面（光学部材）
１６Ｕ、１６Ｕ、１６Ｄ、１６Ｄ 開口部
２１ 第１セグメント（第３反射面）
２２ 第２セグメント（第３反射面）
２３ 第３セグメント（第３反射面）
２４ 第４セグメント（第１反射面）
２５ 第５セグメント（第２反射面）
２６ 第６セグメント（第３反射面）
２７ 第７セグメント（第３反射面）
２８ 第８セグメント（第３反射面）
７０Ｕ、７０Ｄ 取付部材
７１ 段部
７２ 透孔
７３ 凸部
７４Ｕ 自由曲面レンズ（光学部材）
７５Ｕ シェード（光学部材）
Ｅ エルボー点
ＣＬ１ 斜めカットオフライン
ＣＬ２ 水平カットフライン
ＬＰ ロービーム用配光パターン（所定の主配光パターン）
ＬＰ１ 付加配光パターン
ＬＰ２ 補助用の付加配光パターン
ＬＰ３ 迷光ゾーン
ＨＰ ハイビーム用配光パターン
ＨＰ１ 付加配光パターン
ＨＬ−ＨＲ スクリーンの左右の水平線
ＶＵ−ＶＤ スクリーンの上下の垂直線
Ｏ 点対象となる中心点
Ｏ１ 発光チップの中心
Ｆ 主反射面の基準焦点
Ｆ１ 第１付加反射面の第１基準焦点
Ｆ２ 第１付加反射面の第２基準焦点
Ｆ３ 第２付加反射面の基準焦点
Ｘ 水平軸
Ｙ 鉛直軸
Ｚ 主反射面の基準光軸
Ｐ１ 第４セグメントと第５セグメントとの境界
Ｐ２ 第３セグメントと第４セグメントとの境界
Ｐ３ 第５セグメントと第６セグメントとの境界
Ｐ４ 第２セグメントと第３セグメントとの境界
Ｐ５ 第６セグメントと第７セグメントとの境界
Ｉ１ 境界Ｐ１における発光チップの反射像
Ｉ２ 境界Ｐ２における発光チップの反射像
Ｉ３ 境界Ｐ３における発光チップの反射像
Ｉ４ 境界Ｐ４における発光チップの反射像
Ｉ５ 境界Ｐ５における発光チップの反射像
Ｚ１ 発光チップの中心から経度角が±４０°以内の範囲
Ｚ２ 発光チップのエネルギー分布の範囲
Ｚ３ 高エネルギーの範囲
Ｚ４ 第１反射面による配光範囲
Ｚ５ 第２反射面による配光範囲
Ｚ６ 第３反射面による配光範囲
Ｌ１ 主反射面から車両の前方に照射される光路
Ｌ２ 発光チップから車両の前方に放射される光
Ｌ３ 第１付加反射面からの反射光
Ｌ４ 第２付加反射面からの反射光
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体型光源を光源とする車両用前照灯に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の車両用前照灯は、従来からある（たとえば、特許文献１）。以下、従来の車両用前照灯について説明する。従来の車両用前照灯は、半導体発光素子と、半導体発光素子からの光を灯具前方に反射させるリフレクタと、半導体発光素子の灯具前方側に設けられていて取り付けネジによってリフレクタにネジ止めされている光学部品と、備えるものである。以下、従来の車両用前照灯の作用について説明する。半導体発光素子からの光の一部は、リフレクタで反射して所定の配光パターンで灯具前方に反射される。また、半導体発光素子からの光の残りは、光学部品により、出射方向が調整されて灯具前方に出射され、およびまたは、一部が遮断される。
【０００３】
かかる車両用前照灯においては、半導体発光素子からの光の残りを高精度に出射およびまたは遮断するためには、半導体発光素子と光学部品とを高精度に相互に取り付けることが重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２６７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明が解決しようとする問題点は、この種の車両用前照灯においては、半導体発光素子からの光の残りを高精度に出射およびまたは遮断するためには、半導体発光素子と光学部品とを高精度に相互に取り付けることが重要である、という点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明（請求項１にかかる発明）は、発光チップを有する半導体型光源と、発光チップからの光を反射させて所定の配光パターンとして車両の前方に照射する反射面を有するリフレクタと、リフレクタが保持されている保持部材と、半導体型光源を保持部材に取り付ける取付部材と、発光チップから車両の前方に直接放射される光を光学的に処理する光学部材と、を備え、取付部材と光学部材とが一体構造をなす、ことを特徴とする。
【０００７】
また、この発明（請求項２にかかる発明）は、光学部材が、少なくとも、第１基準焦点が発光チップもしくはその近傍に位置し、かつ、第２基準焦点が発光チップから外れた位置に位置する楕円系の自由曲面からなり、発光チップから車両の前方に直接放射される光を、リフレクタに設けられている付加反射面で所定の付加配光パターンとして車両の前方に照射するために、第２基準焦点に収束反射させる付加反射面から構成されている、ことを特徴とする。
【０００８】
さらに、この発明（請求項３にかかる発明）は、光学部材が、レンズ焦点が発光チップもしくはその近傍に位置し、発光チップから車両の前方に直接放射される光を所定の付加配光パターンとして車両の前方に照射する自由曲面レンズから構成されている、ことを特徴とする。
【０００９】
さらにまた、この発明（請求項４にかかる発明）は、光学部材が、発光チップから車両の前方に直接放射される光を遮蔽するシェードから構成されている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、取付部材と光学部材とが一体構造をなすので、保持部材に半導体型光源を取付部材で取り付けることにより、半導体型光源と光学部材とが取付部材を介して保持部材に高精度に相互に取り付けられることとなる。この結果、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、半導体型光源と光学部材との相対位置が高精度になるので、半導体型光源の発光チップから車両の前方に直接放射される光を光学部材により高精度に光学的に処理することができる。
【００１１】
しかも、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用前照灯は、取付部材と光学部材とが一体構造をなすので、部品点数を軽減することができ、その結果、取付操作が簡潔化し、製造コストが安価になる。
【００１２】
また、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用前照灯は、前記の課題を解決するための手段により、半導体型光源の発光チップから車両の前方に直接放射される光を取付部材と一体構造の光学部材の付加反射面でリフレクタの付加反射面側に反射させ、この反射光をリフレクタの付加反射面で所定の付加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。このように、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用前照灯は、半導体型光源の発光チップから車両の前方に直接放射される光すなわち通常無効となる光を有効に利用することができる。
【００１３】
しかも、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用前照灯は、付加反射面の光学部材が取付部材と一体構造をなしていてその取付部材を介して半導体型光源と共に保持部材に取り付けられていて、一方、付加反射面が設けられているリフレクタが保持部材に保持されているものであるから、光学部材の付加反射面とリフレクタの付加反射面とにより、付加配光パターンを高精度に配光制御することができる。
【００１４】
さらに、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用前照灯は、前記の課題を解決するための手段により、半導体型光源の発光チップから車両の前方に直接放射される光を取付部材と一体構造の光学部材の自由曲面レンズで所定の付加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。このように、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用前照灯は、半導体型光源の発光チップから車両の前方に直接放射される光すなわち通常無効となる光を有効に利用することができる。
【００１５】
しかも、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用前照灯は、自由曲面レンズの光学部材が取付部材と一体構造をなしていてその取付部材を介して半導体型光源と共に保持部材に取り付けられているものであるから、光学部材の自由曲面レンズにより、付加配光パターンを高精度に配光制御することができる。
【００１６】
さらにまた、この発明（請求項４にかかる発明）の車両用前照灯は、前記の課題を解決するための手段により、半導体型光源の発光チップから車両の前方に直接放射される光すなわち配光制御されていない光を取付部材と一体構造の光学部材のシェードで確実に遮蔽することができる。
【００１７】
しかも、この発明（請求項４にかかる発明）の車両用前照灯は、シェードの光学部材が取付部材と一体構造をなしていてその取付部材を介して半導体型光源と共に保持部材に取り付けられているものであるから、光学部材のシェードにより、配光制御されていない光を確実に遮蔽して車両の前方に照射されるのを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、この発明にかかる車両用前照灯の実施例１を示す要部（半導体型光源、保持部材、取付部材、光学部材）の分解斜視図である。
【図２】図２は、同じく、要部（半導体型光源、保持部材、取付部材、光学部材）の取付状態を示す平面図である。
【図３】図３は、同じく、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図４は、同じく、要部（半導体型光源、リフレクタ、保持部材、取付部材、光学部材）を示す斜視図である。
【図５】図５は、同じく、要部（半導体型光源、リフレクタ、保持部材、取付部材、光学部材）を示す正面図である。
【図６】図６は、同じく、図５におけるＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】図７は、同じく、第１付加反射面からの反射光および第２付加反射面からの反射光の光路を示す説明正面図である。
【図８】図８は、同じく、第１付加反射面からの反射光および第２付加反射面からの反射光の光路を示す説明平面図である。
【図９】図９は、同じく、遮光部材および第１付加反射面およびシェードを除いた状態の要部（半導体型光源、リフレクタ、保持部材、ヒートシンク部材）を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、同じく、遮光部材および第１付加反射面およびシェードを除いた状態の要部（半導体型光源、リフレクタ、保持部材、ヒートシンク部材）を示す正面図である。
【図１１】図１１は、同じく、図１０におけるＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【図１２】図１２は、同じく、発光チップの中心と反射面の基準焦点との相対位置関係を示す説明斜視図である。
【図１３】図１３は、同じく、発光チップの中心と反射面の基準焦点との相対位置関係を示す説明平面図である。
【図１４】図１４は、同じく、第４セグメントからなる第１反射面および第５セグメントからなる第２反射面を設ける範囲を示す説明正面図である。
【図１５】図１５は、同じく、反射面のポイントＰ１で得られる発光チップの反射像を示す説明図である。
【図１６】図１６は、同じく、反射面のポイントＰ２、Ｐ３で得られる発光チップの反射像を示す説明図である。
【図１７】図１７は、同じく、反射面のポイントＰ４、Ｐ５で得られる発光チップの反射像を示す説明図である。
【図１８】図１８は、同じく、第４セグメントからなる第１反射面で得られる発光チップの反射像群を示す説明図である。
【図１９】図１９は、同じく、第５セグメントからなる第２反射面で得られる発光チップの反射像群を示す説明図である。
【図２０】図２０は、同じく、斜めカットオフラインと水平カットフラインとを有するロービーム用配光パターンと付加配光パターンとを示す説明図である。
【図２１】図２１は、この発明にかかる車両用前照灯の実施例２を示す要部（半導体型光源、リフレクタ、保持部材、取付部材、光学部材）の正面図である。
【図２２】図２２は、同じく、図２１におけるＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線断面図である。
【図２３】図２３は、同じく、遮光部材および第１付加反射面およびシェードを除いた状態の要部（半導体型光源、リフレクタ、保持部材、ヒートシンク部材）を示す斜視図である。
【図２４】図２４は、同じく、遮光部材および第１付加反射面およびシェードを除いた状態の要部（半導体型光源、リフレクタ、保持部材、ヒートシンク部材）を示す正面図である。
【図２５】図２５は、同じく、図２４におけるＸＸＶ−ＸＸＶ線断面図である。
【図２６】図２６は、同じく、第１付加反射面から第２付加反射面に反射される反射光の光路を示す説明図である。
【図２７】図２７は、同じく、第１付加反射面から第２付加反射面に反射される反射光の光路の第１変形例を示す説明図である。
【図２８】図２８は、同じく、第１付加反射面から第２付加反射面に反射される反射光の光路の第２変形例を示す説明図である。
【図２９】図２９は、この発明にかかる車両用前照灯の実施例３を示すハイビーム用配光パターンの説明図である。
【図３０】図３０は、この発明にかかる車両用前照灯の実施例４を示す要部（半導体型光源、保持部材、取付部材、光学部材）の分解斜視図である。
【図３１】図３１は、同じく、要部（半導体型光源、保持部材、取付部材、光学部材）の取付状態を示す平面図である。
【図３２】図３２は、同じく、要部（半導体型光源、リフレクタ、保持部材、取付部材、光学部材）を示す正面図である。
【図３３】図３３は、同じく、図３２におけるＸＸＸＩＩＩ−ＸＸＸＩＩＩ線断面図である。
【図３４】図３４は、同じく、斜めカットオフラインと水平カットフラインとを有するロービーム用配光パターンと付加配光パターンとを示す説明図である。
【図３５】図３５は、この発明にかかる車両用前照灯の実施例５を示す要部（半導体型光源、保持部材、取付部材、光学部材）の分解斜視図である。
【図３６】図３６は、同じく、要部（半導体型光源、保持部材、取付部材、光学部材）の取付状態を示す平面図である。
【図３７】図３７は、同じく、要部（半導体型光源、リフレクタ、保持部材、取付部材、光学部材）を示す正面図である。
【図３８】図３８は、同じく、図３７におけるＸＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＸＶＩＩＩ線断面図である。
【図３９】図３９は、同じく、斜めカットオフラインと水平カットフラインとを有するロービーム用配光パターンと付加配光パターンとを示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明にかかる車両用前照灯の実施例のうちの５例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。図４〜図６、図１２１、図２２、図３２、図３３、図３７、図３８においては、ヒートシンク部材の図示を省略してある。図１８、図１９は、コンピュータのシミュレーションで得られたスクリーン上の発光チップの反射像群を示す説明図である。図１８〜図２０、図２９、図３４、図３９において、符号「ＶＵ−ＶＤ」は、スクリーンの上下の垂直線を示す。符号「ＨＬ−ＨＲ」は、スクリーンの左右の水平線を示す。なお、この明細書および特許請求の範囲において、「上、下、前、後、左、右」とは、この発明にかかる車両用前照灯を車両（自動車）に取り付けた際の車両の「上、下、前、後、左、右」である。
【実施例１】
【００２０】
（構成の説明）
図１〜図２０は、この発明にかかる車両用前照灯の実施例１を示す。以下、この実施例１における車両用前照灯の構成について説明する。図中、符号１は、この実施例１における車両用前照灯（自動車用前照灯）である。前記車両用前照灯１は、図２０に示すように、エルボー点Ｅを境に、走行車線側（左側）に斜めカットオフラインＣＬ１を有し、かつ、対向車線側（右側）に水平カットフラインＣＬ２を有する配光パターンたとえばロービーム用配光パターン（すれ違い用配光パターン）ＬＰを車両の前方に照射するものである。なお、前記斜めカットオフラインＣＬ１とスクリーンの水平線ＨＬ−ＨＲとのなす角度は、約１５°である。
【００２１】
前記車両用前照灯１は、パラボラ系の自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）からなる反射面としての上側主反射面２Ｕおよびパラボラ系の自由曲面からなる付加反射面としての第２付加反射面９、９を有するリフレクタ３と、平面矩形形状（平面長方形状）の発光チップ４を有する半導体型光源としての上側半導体型光源５Ｕと、保持部材としてのホルダ６と、ヒートシンク部材７と、上側の取付部材７０Ｕと、上側の光学部材としての楕円形の自由曲面からなる付加反射面としての第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕを有する遮光部材１２Ｕと、同じく上側の光学部材としての２個のシェード１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕと、図示しないランプハウジングおよびランプレンズ（たとえば、素通しのアウターレンズなど）と、から構成されている。
【００２２】
前記取付部材７０Ｕと、光学部材としての前記遮光部材１２Ｕすなわち前記第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕと、同じく光学部材としての２個の前記第１シェード１３Ｕ、１３Ｕとは、一体構造をなす。また、前記リフレクタ３と２個の前記第２シェード１４Ｕ、１４Ｕとは、一体構造をなす。一体構造の前記リフレクタ３および２個の前記第２シェード１４Ｕ、１４Ｕは、前記ホルダ６に固定保持されている。前記上側半導体型光源５Ｕは、前記ホルダ６に前記取付部材７０Ｕにより取り付けられている。光学部材の前記遮光部材１２Ｕすなわち前記第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕおよび２個の前記第１シェード１３Ｕ、１３Ｕは、前記ホルダ６に一体構造の前記取付部材７０Ｕにより取り付けられている。そして、前記ホルダ６は、前記ヒートシンク部材７に取り付けられている。
【００２３】
前記リフレクタ３および前記上側半導体型光源５Ｕおよび前記ホルダ６および前記ヒートシンク部材７および前記取付部材７０Ｕおよび前記遮光部材１２Ｕおよび２個の前記シェード１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕは、ランプユニットを構成する。前記ランプユニット３、５Ｕ、６、７、７０Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕは、前記ランプハウジングおよび前記ランプレンズにより区画されている灯室内に、たとえば光軸調整機構を介して配置されている。なお、前記灯室内には、前記ランプユニット３、５Ｕ、６、７、７０Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕ以外に、フォグランプ、コーナリングランプ、クリアランスランプ、ターンシグナルランプなどの他のランプユニットが配置されている場合がある。
【００２４】
前記ランプユニット３、５Ｕ、６、７、７０Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕのうち少なくとも、前記リフレクタ３の前記上側主反射面２Ｕおよび前記第２付加反射面９、９と、前記遮光部材１２Ｕの前記第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕには、光反射処理が施されている。また、前記ランプユニット３、５Ｕ、６、７、７０Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕのうち少なくとも、前記２個のシェード１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕには、光遮蔽処理が施されている。
【００２５】
前記上側主反射面２Ｕおよび前記上側半導体型光源５Ｕおよび上側の前記遮光部材１２Ｕおよび上側の前記２個のシェード１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕは、前記発光チップ４の発光面が鉛直軸Ｙ方向の上向きの上側のユニットを構成する。
【００２６】
前記リフレクタ３は、図４〜図６に示すように、前記ホルダ６に固定保持されている。すなわち、前記リフレクタ３の窓部８の左右両側と前記ホルダ６の本体６１の左右両側には、固定部３０と固定部６０とが一体に設けられている。前記リフレクタ３の前記固定部３０が前記ホルダ６の前記固定部６０に、位置決め手段により位置決めされた状態で、スクリュー３６または固定部材（弾性爪と嵌合部との弾性嵌合、所謂、パッチン嵌合）により固定保持されている。
【００２７】
前記位置決め手段は、前記リフレクタ３の前記固定部３０に設けた小円形の透孔と、前記ホルダ６の前記固定部６０に一体に設けた小円柱の第１ピン６４と、から構成されていて、前記第１ピン６４を前記透孔中に挿入することにより、前記リフレクタ３と前記ホルダ６との位置決めをなすものである。
【００２８】
前記リフレクタ３は、たとえば、光不透過性の樹脂部材などから構成されている。前記リフレクタ３は、中心点（図示せず）を通る軸を回転軸とするほぼ回転放物面形状のほぼ上側半分の部分をなす。前記リフレクタ３の前側は、ほぼ上側半分の半円形に開口されている。前記リフレクタ３の前方側の開口部の大きさは、直径約１００ｍｍ以下である。一方、前記リフレクタ３の後側は、閉塞されている。前記リフレクタ３の閉塞部の中間部には、横長のほぼ長方形の前記窓部８が設けられている。前記リフレクタ３の前記窓部８の左右両側の縁部には、２個の前記第２シェード１４Ｕ、１４Ｕが一体に設けられている。
【００２９】
前記リフレクタ３の閉塞部の内側（前側）の面のうち前記窓部８の上側の面には、前記上側主反射面２Ｕが設けられている。パラボラ系の自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）からなる前記上側主反射面２Ｕは、基準焦点（擬似焦点）Ｆおよび基準光軸（擬似光軸）Ｚを有する。前記リフレクタ３の閉塞部の内側（前側）の面のうち前記窓部８の左右両側の面であって、前記上側主反射面２Ｕの下側の部分の面は、前記上側半導体型光源５Ｕの前記発光チップ４の発光面から放射される光が届かない面すなわち無発光面９、９である。
【００３０】
前記上側半導体型光源５Ｕは、図１〜図３、図６に示すように、前記ホルダ６の前記本体６１の上固定面に、位置決め手段により位置決めされた状態で、前記取付部材７０Ｕおよびスクリュー６５により固定保持されている。
【００３１】
すなわち、前記上側半導体型光源５Ｕは、絶縁部材１０と、前記絶縁部材１０の上固定面に設けられている基板１１と、前記基板１１の上固定面に封止樹脂部材（図示せず）を介して設けられている前記発光チップ４と、から構成されている。前記基板１１には、前記発光チップ４に電流を供給制御する回路や部品などが実装されている。前記上側半導体型光源５Ｕの前記絶縁部材１０には、位置決め用の小円形の透孔５０が複数個この例では３個設けられている。また、前記上側半導体型光源５Ｕの前記絶縁部材１０には、段部５１を有する長方形の凹部５２が複数個この例では２個設けられている。
【００３２】
前記ホルダ６の前記本体６１の上固定面には、位置決め用の小円柱の第２ピン６２が複数本この例では３本一体に設けられている。また、前記ホルダ６の前記本体６１の上固定面には、小円形の透孔６３が複数個この例では２個設けられている。さらに、前記ホルダ６の前記本体６１には、コネクタ部（図示せず）が設けられている。前記ホルダ６のコネクタ部に電源側のコネクタを電気的に接続することにより、前記上側半導体型光源５Ｕの前記発光チップ４に電流を供給することができる。
【００３３】
前記取付部材７０Ｕは、たとえば、熱伝導率が高い樹脂部材もしくは金属部材から構成されている。前記取付部材７０Ｕの上固定面の中央部の前方側には、光学部材の前記遮光部材１２Ｕすなわち前記第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕが一体に設けられている。また、前記取付部材７０Ｕの上固定面の左右両端部の前方側には、２個の前記第１シェード１３Ｕ、１３Ｕが一体に設けられている。さらに、前記取付部材７０Ｕの左右両端部の後側には、段部７１を有する円形の透孔７２が複数個この例では２個設けられている。さらにまた、前記取付部材７０Ｕの中央部の後側開口部の左右両側縁部には、長方形の凸部７３が複数個この例では２個一体に設けられている。
【００３４】
前記上側半導体型光源５Ｕの前記透孔５０中に前記ホルダ６の前記第２ピン６２を挿入して、前記上側半導体型光源５Ｕを前記ホルダ６の前記本体６１の上固定面上に位置決めした状態で載置する。この状態で、前記上側半導体型光源５Ｕの前記凹部５２の前記段部５１上に前記取付部材７０Ｕの前記凸部７３を載置する。この状態で、スクリュー６５を前記取付部材７０Ｕの透孔７２中を挿入して前記ホルダ６の前記透孔６３中にねじ込む。前記スクリュー６５の頭部が前記取付部材７０Ｕの前記透孔７２の前記段部７１上に圧接する。この結果、前記上側半導体型光源５Ｕは、前記ホルダ６の前記本体６１の上固定面に、位置決め手段（透孔５０および第２ピン６２）により位置決めされた状態で、光学部材の前記遮光部材１２Ｕすなわち前記第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕおよび２個の前記第１シェード１３Ｕ、１３Ｕと一体構造の前記取付部材７０Ｕおよび前記スクリュー６５により固定保持されている。
【００３５】
前記ホルダ６は、たとえば、熱伝導率が高い樹脂部材もしくは金属部材から構成されている。前記ヒートシンク部材７は、上部に上固定面を有する台形形状をなし、かつ、中間部から下部にかけてフィン形状をなす。前記ヒートシンク部材７は、たとえば、熱伝導率が高い樹脂部材もしくは金属部材から構成されている。前記ホルダ６は、前記ヒートシンク部材７の上固定面に図示しない固定部材（スクリュー、または、弾性爪と嵌合部との弾性嵌合、所謂、パッチン嵌合）により固定保持されている。
【００３６】
前記上側半導体型光源５Ｕの前記発光チップ４は、図１２、図１３に示すように、５個の正方形のチップを水平軸Ｘ方向に配列してなるものである。なお、１個の長方形のチップを使用しても良いし、または、複数個（２〜４個、６個以上）のチップを使用しても良い。
【００３７】
前記発光チップ４の中心Ｏ１は、前記主反射面２Ｕの基準焦点Ｆもしくはその近傍に位置し、かつ、前記主反射面２Ｕの基準光軸Ｚ上に位置する。また、前記発光チップ４の発光面（前記絶縁部材１０と対向する面と反対側の面）は、鉛直軸Ｙ方向に向いている。すなわち、前記上側半導体型光源５Ｕの前記発光チップ４の発光面は、鉛直軸Ｙ方向の上向きに向いている。さらに、前記発光チップ４の長辺は、前記基準光軸Ｚおよび前記鉛直軸Ｙと直交する前記水平軸Ｘと平行である。
【００３８】
前記水平軸Ｘと、前記鉛直軸Ｙと、前記基準光軸Ｚとは、前記発光チップ４の中心Ｏ１を原点とする直交座標（Ｘ−Ｙ−Ｚ直交座標系）を構成する。前記水平軸Ｘにおいては、前記上側のユニット２Ｕ、５Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕの場合、右側が＋方向であり、左側が−方向である。前記鉛直軸Ｙにおいては、前記上側のユニット２Ｕ、５Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕ場合、上側が＋方向であり、下側が−方向である。前記基準光軸Ｚにおいては、前記上側のユニット２Ｕ、５Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕにおいては、前側が＋方向であり、後側が−方向である。
【００３９】
前記主反射面２Ｕは、パラボラ系の自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）から構成されている。前記主反射面２Ｕの基準焦点Ｆは、前記基準光軸Ｚ上であって、前記発光チップ４の中心Ｏ１から前記発光チップ４の後方側の長辺までの間に位置し、この例では、前記発光チップ４の後方側の長辺に位置する。また、前記主反射面２Ｕの基準焦点距離は、約１０〜１８ｍｍである。前記主反射面２Ｕは、前記発光チップ４の発光面を含む平面（前記水平軸Ｘおよび前記基準呼応軸Ｚを含む平面）から、前記発光チップ４の発光面に対抗する側の空間（前記鉛直軸Ｙの上向きの空間）に配置されている。
【００４０】
前記主反射面２Ｕは、鉛直軸Ｙ方向に８個に分割されたセグメント２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８から構成されている。中央部の第４セグメント２４は、第１反射面を構成する。また、中央部の第５セグメント２５は、第２反射面を構成する。さらに、端部の第１セグメント２１、第２セグメント２２、第３セグメント２３、第６セグメント２６、第７セグメント２７、第８セグメント２８は、第３反射面を構成する。
【００４１】
中央部の第１反射面の前記第４セグメント２４および第２反射面の前記第５セグメント２５は、図１０中の２本の縦の太い実線の間の範囲Ｚ１であって、図１４中の格子斜線が施されている範囲Ｚ１、すなわち、前記発光チップ４の中心Ｏ１から経度角±４０°（図１３中の±θ°）以内の範囲Ｚ１に設けられている。なお、端部の第３反射面の前記第１セグメント２１、前記第２セグメント２２、前記第３セグメント２３、前記第６セグメント２６、前記第７セグメント２７、前記第８セグメント２８は、前記範囲Ｚ１以外の図１４中の白地の範囲、すなわち、前記発光チップ４の中心Ｏ１から経度角±４０°以上の範囲に設けられている。
【００４２】
以下、前記主反射面２Ｕの各セグメント２１〜２８において得られる平面矩形形状の前記発光チップ４の反射像（スクリーン写像）について、図１５、図１６、図１７を参照して説明する。すなわち、第４セグメント２４と第５セグメント２５との境界Ｐ１おいては、図１５に示すように、スクリーンの水平線ＨＬ−ＨＲに対して、傾きが約０°の前記発光チップ４の反射像Ｉ１が得られる。また、第３セグメント２３と第４セグメント２４との境界Ｐ２おいては、図１６に示すように、スクリーンの水平線ＨＬ−ＨＲに対して、傾きが約２０°の前記発光チップ４の反射像Ｉ２が得られる。さらに、第５セグメント２５と第６セグメント２６との境界Ｐ３おいては、図１６に示すように、スクリーンの水平線ＨＬ−ＨＲに対して、傾きが約２０°の前記発光チップ４の反射像Ｉ３が得られる。さらにまた、第２セグメント２２と第３セグメント２３との境界Ｐ４おいては、図１７に示すように、スクリーンの水平線ＨＬ−ＨＲに対して、傾きが約４０°の前記発光チップ４の反射像Ｉ４が得られる。さらにまた、第６セグメント２６と第７セグメント２７との境界Ｐ５おいては、図１７に示すように、スクリーンの水平線ＨＬ−ＨＲに対して、傾きが約４０°の前記発光チップ４の反射像Ｉ５が得られる。
【００４３】
この結果、前記主反射面２Ｕの前記第４セグメント２４においては、図１５に示す傾きが約０°の反射像Ｉ１から図１６に示す傾きが約２０°の反射像Ｉ２までの反射像が得られる。また、前記主反射面２Ｕの前記第５セグメント２５においては、図１５に示す傾きが約０°の反射像Ｉ１から図１６に示す傾きが約２０°の反射像Ｉ３までの反射像が得られる。さらに、前記主反射面２Ｕの前記第３セグメント２３においては、図１６に示す傾きが約２０°の反射像Ｉ２から図１７に示す傾きが約４０°の反射像Ｉ４までの反射像が得られる。さらにまた、前記主反射面２Ｕの前記第６セグメント２６においては、図１６に示す傾きが約２０°の反射像Ｉ３から図１７に示す傾きが約４０°の反射像Ｉ５までの反射像が得られる。さらにまた、前記主反射面２Ｕの前記第１セグメント２１および前記第２セグメント２２と前記第７セグメント２７および前記第８セグメント２８においては、傾きが約４０°以上の反射像が得られる。
【００４４】
ここで、図１５に示す傾きが約０°の反射像Ｉ１から図１６に示す傾きが約２０°の反射像Ｉ２、Ｉ３までの反射像は、前記ロービーム用配光パターンＬＰの斜めカットオフラインＣＬ１を含む配光を形成するのに最適な反射像である。すなわち、傾きが約０°の反射像Ｉ１から傾きが約２０°の反射像Ｉ２、Ｉ３までの反射像を、傾きが約１５°の斜めカットオフラインＣＬ１に沿わせることが容易であるからである。一方、図１７に示す傾きが約４０°の反射像Ｉ４、Ｉ５を含む傾きが約２０°以上の反射像は、前記ロービーム用配光パターンＬＰの斜めカットオフラインＣＬ１を含む配光を形成するのには不適な反射像である。すなわち、傾きが約２０°以上の反射像を、傾きが約１５°の斜めカットオフラインＣＬ１に沿わせると、配光が上下方向に厚くなり、過度な近方配光（すなわち、遠方の視認性が低下する配光）を招く結果となるからである。
【００４５】
また、斜めカットオフラインＣＬ１における配光は、遠方視認配光を担っている。このために、斜めカットオフラインＣＬ１における配光には、高光度帯（高エネルギー帯）を形成する必要がある。このために、中央部の第１反射面の前記第４セグメント２４および第２反射面の前記第５セグメント２５は、図１１に示すように、前記発光チップ４のエネルギー分布（ランバーシアン）Ｚ２中の高エネルギーの範囲Ｚ３内に収められている。
【００４６】
以上から、斜めカットオフラインＣＬ１における配光を形成するのに最適な反射面は、パラボラ系の自由曲面の反射面のうち傾きが２０°以内の反射像Ｉ１、Ｉ２が得られる範囲と、前記半導体型光源５Ｕのエネルギー分布（ランバーシアン）との相対関係より決定される。この結果、斜めカットオフラインＣＬ１における配光を形成するのに最適な反射面、すなわち、前記第４セグメント２４と前記第５セグメント２５は、前記発光チップ４の中心Ｏ１から経度角±４０°以内の範囲Ｚ１であって、傾きが前記斜めカットオフラインＣＬ１の傾斜角度（約１５°）に約５°を足した角度（約２０°）以内の前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ２が得られる範囲に相当し、かつ、前記発光チップ４のエネルギー分布（ランバーシアン）Ｚ２中の高エネルギーの範囲Ｚ３内に、設けられている。
【００４７】
前記第４セグメント２４からなる前記第１反射面は、図１８、図２０に示すように、前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ２が前記斜めカットオフラインＣＬ１および前記水平カットフラインＣＬ２から飛び出ないように、かつ、前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ２の一部が前記斜めカットオフラインＣＬ１および前記水平カットフラインＣＬ２にほぼ接するようにして、前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ２を前記ロービーム用配光パターンＬＰ中の範囲Ｚ４に配光制御する自由曲面からなる反射面である。
【００４８】
また、前記第５セグメント５からなる前記第２反射面は、図１９、図２０に示すように、前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ３が前記斜めカットオフラインＣＬ１および前記水平カットフラインＣＬ２から飛び出ないように、かつ、前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ３の一部が前記斜めカットオフラインＣＬ１および前記水平カットフラインＣＬ２にほぼ接するようにして、また、前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ３群の密度が前記第４セグメント２４からなる前記第１反射面による前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ２群の密度よりも低くなり、かつ、前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ３群が前記第４セグメント２４からなる前記第１反射面による前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ２群を含有するようにして、前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ３を前記ロービーム用配光パターンＬＰ中の範囲Ｚ４を含有する範囲Ｚ５に配光制御する自由曲面からなる反射面である。なお、１個の前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ２の密度と、１個の前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ３の密度とは、同等もしくはほぼ同等である。
【００４９】
さらに、前記第１セグメント２１、前記第２セグメント２２、前記第３セグメント２３、前記第６セグメント２６、前記第７セグメント２７、前記第８セグメント２８からなる前記第３反射面は、前記発光チップ４の反射像Ｉ４、Ｉ５が前記ロービーム用配光パターンＬＰ内にほぼ収まるようにして、前記発光チップ４の反射像Ｉ４、Ｉ５群の密度が前記第４セグメント２４からなる前記第１反射面による前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ２群および前記第５セグメント２５からなる前記第２反射面による前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ３群よりも低くなり、かつ、前記発光チップ４の反射像Ｉ４、Ｉ５群が前記第４セグメント２４からなる前記第１反射面による前記発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ２群および前記第５セグメント２５からなる前記第２反射面による前記発光チップ４の反射像
Ｉ１、Ｉ３群を含有するようにして、前記発光チップ４の反射像Ｉ４、Ｉ５を前記ロービーム用配光パターンＬＰ中の範囲Ｚ４、Ｚ５を含有する範囲Ｚ６に配光制御する自由曲面からなる反射面である。
【００５０】
１個の前記遮光部材１２Ｕと、２個の前記第１シェード１３Ｕ、１３Ｕと、２個の前記第２シェード１４Ｕ、１４Ｕとは、それぞれ別個に構成されていて、図６に示すように、前記主反射面２Ｕから車両の前方に照射される光路Ｌ１以外の空間に配置されている。１個の前記遮光部材１２Ｕと、１個の前記リフレクタ３とは、それぞれ別個に構成されている。
【００５１】
前記遮光部材１２Ｕは、前記発光チップ４に対して、前方からやや斜め上方にかけてかつ前方からやや斜め左右両側方にかけての範囲に設けられている。前記遮光部材１２Ｕは、たとえば、光不透過性の樹脂部材などから構成されている。前記遮光部材１２Ｕは、図６に示すように、前記発光チップ４の発光面から車両の前方に直接放射される光Ｌ２を遮蔽する部材である。
【００５２】
前記遮光部材１２Ｕの内側の面、すなわち、前記発光チップ４の発光面と対向する面には、２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕが設けられている。前記２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕは、第１基準焦点Ｆ１、Ｆ１が前記上側主反射面２Ｕの基準焦点Ｆもしくはその近傍に位置し、すなわち、第１基準焦点Ｆ１、Ｆ１を共有しもしくはほぼ共有し、かつ、第２基準焦点Ｆ２、Ｆ２が前記水平軸Ｘもしくは前記水平軸Ｘの下方近傍に前記上側半導体型光源５Ｕに対して左右両側に、しかも、前記上側主反射面２Ｕの基準焦点Ｆもしくは前記第１基準焦点Ｆ１よりも前側に位置する楕円系の自由曲面からなる２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕが設けられている。左右両側の前記２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕは、前記発光チップ４の発光面から車両の前方に直接放射される光Ｌ２を前記第２基準焦点Ｆ２、Ｆ２に収束反射させる。
【００５３】
前記リフレクタ３の閉塞部の内側（前側）の面のうち前記窓部８の左右両側の面であって前記上側主反射面２Ｕの下側の部分の面、すなわち、前記リフレクタ３の前記上側主反射面２Ｕ以外の箇所であって前記上側主反射面２Ｕの下方の前記上側半導体型光源５Ｕに対して左右両側に位置する面である前記無発光面９、９には、基準焦点Ｆ３、Ｆ３が前記２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕの第２基準焦点Ｆ２、Ｆ２もしくはその近傍に位置するパラボラ系の自由曲面からなる２個の第２付加反射面がそれぞれ設けられている。左右両側の前記２個の第２付加反射面９、９は、図７および図８に示すように、前記２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕからの反射光Ｌ３を反射させ、その反射光Ｌ４を所定の付加配光パターン、この例ではカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する付加配光パターンＬＰ１（図２０中の破線で囲まれている部分のパターン）として車両の前方に照射する。なお、図７における反射光Ｌ４は、下向きの矢印で示されているが、実際には、車両の前方やや下向きに照射される。
【００５４】
前記取付部材７０Ｕと一体構造の前記２個の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕと、前記リフレクタ３と一体構造の前記２個の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕとは、前記２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕ（前記遮光部材１２Ｕ）と前記２個の第２付加反射面９、９との間であって、前記２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕの第２基準焦点Ｆ２、Ｆ２および前記２個の第２付加反射面９、９の基準焦点Ｆ３、Ｆ３もしくはその近傍に配置されている。左右両側の前記２個の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕおよび左右両側の前記２個の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕは、たとえば、光不透過性の樹脂部材などから構成されている。前記２個の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕおよび前記２個の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕには、前記２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕからの反射光Ｌ３を通過させて前記カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する前記付加配光パターンＬＰ１を形成する２個の開口部１６Ｕ、１６Ｕがそれぞれ設けられている。左右両側の前記２個の開口部１６Ｕ、１６Ｕの上縁すなわち前記２個の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕの下縁は、水平をなす。前記２個の開口部１６Ｕ、１６Ｕの下縁すなわち、前記２個の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕの上縁は、右側半分が左側半分に対して一段下がった段違い水平をなす。
【００５５】
前記付加配光パターンＬＰ１は、前記ロービーム用配光パターンＬＰ中の範囲Ｚ４および範囲Ｚ５の一部を含有する範囲に配光制御される。前記付加配光パターンＬＰ１の前記カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２と前記ロービーム用配光パターンＬＰの前記カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２とは、一致する。
【００５６】
（作用の説明）
以下、この実施例１における車両用前照灯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。
【００５７】
まず、車両用前照灯１の上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４を点灯発光させる。すると、図６に示すように、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４の上向きの発光面から光が放射される。この光の一部（発光チップ４のエネルギー分布（ランバーシアン）Ｚ２中の高エネルギーの範囲Ｚ３内の光）は、リフレクタ３の上側主反射面２Ｕで反射される。この反射光Ｌ１は、図２０に示すロービーム用配光パターンＬＰとして車両の前方に照射される。
【００５８】
すなわち、主反射面２Ｕの第４セグメント２４からなる第１反射面からの反射光Ｌ１は、発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ２が斜めカットオフラインＣＬ１および水平カットフラインＣＬ２から飛び出ないように、かつ、発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ２の一部が斜めカットオフラインＣＬ１および水平カットフラインＣＬ２にほぼ接するようにして、ロービーム用配光パターンＬＰ中の範囲Ｚ４に配光制御される。
【００５９】
また、主反射面２Ｕの第５セグメント２５からなる第２反射面からの反射光Ｌ２は、発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ３が斜めカットオフラインＣＬ１および水平カットフラインＣＬ２から飛び出ないように、かつ、発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ３の一部が斜めカットオフラインＣＬ１および水平カットフラインＣＬ２にほぼ接するようにして、また、発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ３群の密度が第４セグメント２４からなる第１反射面による発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ２群の密度よりも低くなり、かつ、発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ３群が第４セグメント２４からなる第１反射面による発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ２群を含有するようにして、ロービーム用配光パターンＬＰ中の範囲Ｚ４を含有する範囲Ｚ５に配光制御される。
【００６０】
さらに、主反射面２Ｕの第１セグメント２１、第２セグメント２２、第３セグメント２３、第６セグメント２６、第７セグメント２７、第８セグメント２８からなる第３反射面からの反射光Ｌ１は、発光チップ４の反射像Ｉ４、Ｉ５がロービーム用配光パターンＬＰ内にほぼ収まるようにして、発光チップ４の反射像Ｉ４、Ｉ５群の密度が第４セグメント２４からなる第１反射面による発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ２群および第５セグメント２５からなる第２反射面による発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ３群よりも低くなり、かつ、発光チップ４の反射像Ｉ４、Ｉ５群が第４セグメント２４からなる第１反射面による発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ２群および第５セグメント２５からなる第２反射面による発光チップ４の反射像Ｉ１、Ｉ３群を含有するようにして、ロービーム用配光パターンＬＰ中の範囲Ｚ４、Ｚ５を含有する範囲Ｚ６に配光制御される。
【００６１】
以上のようにして、図２０に示すロービーム用配光パターンＬＰが車両の前方に照射される。
【００６２】
一方、図６〜図８に示すように、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４の上向きの発光面から車両の前方に直接放射される光Ｌ２は、遮光部材１２Ｕの２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕで、上側半導体型光源５Ｕに対して左右両側の２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕの第２基準焦点Ｆ２、Ｆ２側、すなわち、水平軸Ｘもしくはその水平軸Ｘよりも若干下方であって、上側反射面２Ｕの基準焦点Ｆおよび第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕの第１基準焦点Ｆ１、Ｆ１よりも前側に、それぞれ収束反射する。その反射光Ｌ３は、２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕの第２基準焦点Ｆ２、Ｆ２に収束し、かつ、２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕの第２基準焦点Ｆ２、Ｆ２から放射（拡散）する。このとき、反射光Ｌ３は、２個の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕと２個の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕの間の２個の開口部１６Ｕ、１６Ｕを通過して、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する付加配光パターンＬＰ１として上側半導体型光源５Ｕに対して左右両側の２個の第２付加反射面９、９で反射する。
【００６３】
２個の第２付加反射面９、９で反射した反射光Ｌ４は、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する付加配光パターンＬＰ１として車両の前方に照射される。付加配光パターンＬＰ１は、図１７中の破線で囲まれた部分の配光パターンに示すように、ロービーム用配光パターンＬＰ中の範囲Ｚ４および範囲Ｚ５の一部を含有する範囲に配光制御され、付加配光パターンＬＰ１のカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２とロービーム用配光パターンＬＰのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２とは、一致する。
【００６４】
（効果の説明）
この実施例１における車両用前照灯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】
この実施例１における車両用前照灯１は、取付部材７０Ｕと光学部材の遮光部材１２Ｕすなわち第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕと第１シェード１３Ｕ、１３Ｕとが一体構造をなすので、ホルダ６に上側半導体型光源５Ｕを取付部材７０Ｕおよびスクリュー６５で取り付けることにより、上側半導体型光源５Ｕと光学部材の遮光部材１２Ｕすなわち第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕと第１シェード１３Ｕ、１３Ｕとが取付部材７０Ｕを介してホルダ６に高精度に相互に取り付けられることとなる。この結果、この実施例１における車両用前照灯１は、上側半導体型光源５Ｕと光学部材の遮光部材１２Ｕすなわち第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕと第１シェード１３Ｕ、１３Ｕとの相対位置が高精度になるので、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４から車両の前方に直接放射される光Ｌ２を光学部材の遮光部材１２Ｕすなわち第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕと第１シェード１３Ｕ、１３Ｕにより高精度に光学的に処理することができる。
【００６６】
すなわち、この実施例１における車両用前照灯１は、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４から車両の前方に直接放射される光Ｌ２を取付部材７０Ｕと一体構造の光学部材の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕでリフレクタ３に設けられている第２付加反射面９、９側に反射させ、この反射光Ｌ３をリフレクタ３の第２付加反射面９、９で所定の付加配光パターンＬＰ１として車両の前方に照射することができる。このように、この実施例１における車両用前照灯１は、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４から車両の前方に直接放射される光Ｌ２すなわち通常無効となる光を有効に利用することができる。
【００６７】
しかも、この実施例１における車両用前照灯１は、第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕの光学部材が遮光部材１２Ｕを介して取付部材７０Ｕと一体構造をなしていてその取付部材７０Ｕを介して上側半導体型光源５Ｕと共にホルダ６に取り付けられていて、一方、第２付加反射面９、９が設けられているリフレクタ３がホルダ６に保持されているものであるから、光学部材の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕとリフレクタ３の第２付加反射面９、９とにより、付加配光パターンＬＰ１を高精度に配光制御することができる。
【００６８】
その上、この実施例１における車両用前照灯１は、取付部材７０Ｕと光学部材の遮光部材１２Ｕすなわち第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕおよび第１シェード１３Ｕ、１３Ｕとが一体構造をなすので、部品点数を軽減することができ、その結果、取付操作が簡潔化し、製造コストが安価になる。
【００６９】
この実施例１における車両用前照灯１は、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４を点灯発光させると、発光チップ４から放射される光の一部が上側主反射面２Ｕで反射されて、その反射光Ｌ１が所定の主配光パターンすなわちカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有するロービーム用配光パターンＬＰ（以下、「所定のロービーム用配光パターンＬＰ」と称する）として車両の前方に照射される。一方、この実施例１における車両用前照灯１は、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４から車両の前方に直接放射される光Ｌ２が左右両側の２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕで、上側半導体型光源５Ｕに対して左右両側の水平軸Ｘもしくは水平軸Ｘよりもやや下方であって、上側反射面２Ｕの基準焦点Ｆおよび第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕの第１基準焦点Ｆ１、Ｆ１よりも前側に、反射される。その反射光Ｌ３が上側主反射面２Ｕの下方の左右両側の２個の第２付加反射面９、９で反射される。その反射光Ｌ４が所定の付加配光パターンすなわちカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する付加配光パターンＬＰ１（以下、「所定の付加配光パターンＬＰ１」と称する）として車両の前方に照射される。このように、この実施例１における車両用前照灯１は、所定のロービーム用配光パターンＬＰの形成に使用されていない発光チップ４から車両の前方に直接放射される光Ｌ２を、第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕおよび第２付加反射面９，９で所定の付加配光パターンＬＰ１として形成して使用するものであり、上側半導体型光源５Ｕからの光を有効利用することができる。これにより、この実施例１における車両用前照灯１は、ランプユニット３、５Ｕ、６、７、７０Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕの小型化および製造コストの軽減化を図ることができる。
【００７０】
しかも、この実施例１における車両用前照灯１は、２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕを有する遮光部材１２Ｕが少なくとも上側主反射面２Ｕから車両の前方に照射される光路Ｌ１以外の空間に配置されているので、２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕを有する遮光部材１２Ｕが上側主反射面２Ｕから車両の前方に照射される所定のロービーム用配光パターンＬＰの光路Ｌ１の妨げとはならない。この結果、この実施例１における車両用前照灯１は、上側主反射面２Ｕからの反射光Ｌ１を、２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕを有する遮光部材１２Ｕにより遮られることなく、ほとんど全てを所定のロービーム用配光パターンＬＰとして有効に利用することができ、２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕを有する遮光部材１２Ｕにより、所定のロービーム用配光パターンＬＰにおいて部分的に光量（光度、照度）が低下するなどの不具合が発生することはほとんどない。すなわち、遮光部材１２Ｕの一部が上側主反射面２Ｕから車両の前方に照射される光路Ｌ１中に突出していても、前記の不具合が発生することはほとんどない。これにより、この実施例１における車両用前照灯１は、ランプユニット３、５Ｕ、６、７、７０Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕの小型化および製造コストの軽減化を図ることができる。
【００７１】
その上、この実施例１における車両用前照灯１は、リフレクタ３のうち上側主反射面２Ｕ以外の箇所であって上側主反射面２Ｕの下方の左右両側に２個の第２付加反射面９、９を設けたので、２個の第２付加反射面９、９により上側主反射面２Ｕの一部が侵食されるようなことはない。この結果、この実施例１における車両用前照灯１は、既存の上側主反射面２Ｕにより形成される所定のロービーム用配光パターンＬＰの光量（光度、照度）をそのまま維持することができる一方、新設の２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕおよび２個の第２付加反射面９、９により、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４からの無効光Ｌ２を有効利用するので、所定の付加配光パターンＬＰ１の光量（光度、照度）を所定のロービーム用配光パターンＬＰの光量（光度、照度）に対して有効に利用することができる。これにより、この実施例１における車両用前照灯１は、ランプユニット３、５Ｕ、６、７、７０Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕの小型化および製造コストの軽減化を図ることができる。
【００７２】
また、この実施例１における車両用前照灯１は、上側主反射面２Ｕにより所定のロービーム用配光パターンＬＰが形成され、一方、左右両側の２個のシェードすなわち２個の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕおよび２個の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕにより所定の付加配光パターンＬＰ１が形成される。この結果、この実施例１における車両用前照灯１は、所定のロービーム用配光パターンＬＰと所定の付加配光パターンＬＰ１とにより、光量（光度、照度）が増大されたカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する配光パターンＬＰ、ＬＰ１を簡単にかつ確実に得ることができる。これにより、この実施例１における車両用前照灯１は、ランプユニット３、５Ｕ、６、７、７０Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕの小型化および製造コストの軽減化を図ることができる。
【００７３】
しかも、この実施例１における車両用前照灯１は、左右両側の２個の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕおよび左右両側の２個の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕが上側主反射面２Ｕから車両の前方に照射される光路Ｌ１以外の空間であって、左右両側の２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕと左右両側の２個の第２付加反射面９、９との間に配置されているので、２個の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕおよび２個の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕが上側主反射面２Ｕから車両の前方に照射される主配光パターンすなわちカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有するロービーム用配光パターンＬＰの光路Ｌ１の妨げとはならない。この結果、この実施例１における車両用前照灯１は、上側主反射面２Ｕからの反射光Ｌ１を、２個の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕおよび２個の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕにより遮られることなく、ほとんど全てを所定のロービーム用配光パターンＬＰとして有効に利用することができ、２個の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕおよび２個の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕにより、所定のロービーム用配光パターンＬＰにおいて部分的に光量（光度、照度）が低下するなどの不具合が発生することはない。これにより、この実施例１における車両用前照灯１は、ランプユニット３、５Ｕ、６、７、７０Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕの小型化および製造コストの軽減化を図ることができる。
【００７４】
さらに、この実施例１における車両用前照灯１は、第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕが左右両側の２個の楕円系の自由曲面からなり、第２付加反射面９、９が左右両側の２個のパラボラ系の自由曲面からなり、シェードが左右両側の２個の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕおよび左右両側の２個の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕからなるので、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４から車両の前方に直接放射される光Ｌ２を２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕおよび２個の第２付加反射面９、９および個の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕおよび２個の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕで所定の付加配光パターンＬＰ１として車両の前方に照射することができ、１個の第１付加反射面および１個の第２付加反射面と比較して、上側半導体型光源５Ｕからの光Ｌ２をさらに効率よくかつ確実に利用することができる。これにより、この実施例１における車両用前照灯１は、ランプユニット３、５Ｕ、６、７、７０Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕの小型化および製造コストの軽減化を図ることができる。
【００７５】
しかも、この実施例１における車両用前照灯１は、２個の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕおよび２個の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕが、２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕと２個の第２付加反射面９、９との間であって、２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕの第２基準焦点Ｆ２、Ｆ２もしくはその近傍に配置されている。この結果、この実施例１における車両用前照灯１は、２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕの第２基準焦点Ｆ２、Ｆ２もしくはその近傍に配置されている２個の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕおよび２個の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕおよび２個の開口部１６Ｕ、１６Ｕにより、２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕの第２基準焦点Ｆ２、Ｆ２に収束する反射光Ｌ３あるいは２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕの第２基準焦点Ｆ２、Ｆ２から放射（拡散）する反射光Ｌ３を、所定の付加配光パターンＬＰ１に正確にかつ簡単にかつ確実に配光制御することができる。これにより、この実施例１における車両用前照灯１は、ランプユニット３、５Ｕ、６、７、７０Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕの小型化および製造コストの軽減化を図ることができる。
【００７６】
なお、前記の実施例１においては、第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕが１個の遮光部材１２Ｕに左右２個設けられていて、また、第２付加反射面９、９が１個のリフレクタ３に左右２個設けられていて、さらに、第１シェード１３Ｕ、１３Ｕおよび第２シェード１４Ｕ、１４Ｕが第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕと第２付加反射面９、９との間に左右２個設けられているものである。ところが、この発明においては、第１付加反射面および第２付加反射面およびシェードすなわち第１シェードおよび第２シェードを左側のみ１個、または、右側のみ１個設けるものであっても良い。
【００７７】
また、前記の実施例１においては、ランプユニット３、５Ｕ、６、７、７０Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕが水平軸Ｘよりも上側に設けられている上側のランプユニットである。ところが、この発明においては、ランプユニットが水平軸よりも下側に設けられている下側のランプユニットであっても良い。
【実施例２】
【００７８】
図２１〜図２８は、この発明にかかる車両用前照灯の実施例２を示す。以下、この実施例２における車両用前照灯について説明する。図中、図１〜図２０と同符号は、同一ものを示す。ここで、主反射面、半導体型光源、取付部材、遮光部材、第１シェード、第２シェード、第１付加反射面、開口部において、上側のユニットには、２Ｕ、５Ｕ、７０Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１５Ｕ、１６Ｕの符号を付し、一方、下側のユニットには、２Ｄ、５Ｄ、７０Ｄ、１２Ｄ、１３Ｄ、１４Ｄ、１５Ｄ、１６Ｄの符号を付す。
【００７９】
この実施例２における車両用前照灯１００は、発光チップ４の発光面が鉛直軸Ｙ方向の上向きの上側のユニット（すなわち、前記の実施例１の上側反射面２Ｕおよび上側半導体型光源５Ｕ）に対して、点Ｏを中心とした点対称の状態になるように、発光チップ４の発光面が鉛直軸Ｙ方向の下向きの下側のユニット（下側反射面２Ｄおよび下側半導体型光源５Ｄ）を配置してなるものである。なお、前記上側反射面２Ｕの各セグメント２１〜２８の反射面設計と前記下側反射面２Ｄの各セグメント２１〜２８の反射面設計とは、単なる点対称（反転）ではない。
【００８０】
また、左右両側の２個の上側第１シェード１３Ｕ、１３Ｕおよび上側第２シェード１４Ｕ、１４Ｕと、左右両側の２個の下側第１シェード１３Ｄ、１３Ｄおよび下側第２シェード１４Ｄ、１４Ｄとは、単なる点対称（反転）ではない。すなわち、左右両側の２個の上側第１シェード１３Ｕ、１３Ｕと上側第２シェード１４Ｕ、１４Ｕとの間の上側開口部１６Ｕ、１６Ｕを、そのまま上側から下側に平行移動して左右両側の２個の下側第１シェード１３Ｄ、１３Ｄと下側第２シェード１４Ｄ、１４Ｄとの間の下側開口部１６Ｄ、１６Ｄとするものである。このために、２個の下側開口部１６Ｄ、１６Ｄの上縁すなわち２個の下側第１シェード１３Ｄ、１３Ｄの下縁は、水平をなす。２個の下側開口部１６Ｄ、１６Ｄの下縁すなわち、２個の下側第２シェード１４Ｄ、１４Ｄの上縁は、右側半分が左側半分に対して一段下がった段違い水平をなす。
【００８１】
図２１〜図２５において、水平軸Ｘと、鉛直軸Ｙと、基準光軸Ｚとは、前記の第１の実施例１の通り、発光チップ４の中心Ｏ１を原点とする直交座標（Ｘ−Ｙ−Ｚ直交座標系）を構成する。水平軸Ｘと、鉛直軸Ｙと、基準光軸Ｚとは、上側のユニット２Ｕ、５Ｕ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕの場合、前記の実施例１の通りである。下側のユニット２Ｄ、５Ｄ、１２Ｄ、１３Ｄ、１３Ｄ、１４Ｄ、１４Ｄの場合。水平軸Ｘにおいては、左側が＋方向であり、右側が−方向である。前記鉛直軸Ｙにおいては、下側が＋方向であり、上側が−方向である。前記基準光軸Ｚにおいては、前側が＋方向であり、後側が−方向である。
【００８２】
この実施例２における車両用前照灯１００は、前記の実施例１の車両用前照灯１と同様に、パラボラ系の自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）からなる反射面としての上側主反射面２Ｕおよび下側主反射面２Ｄおよびパラボラ系の自由曲面からなる付加反射面としての第２付加反射面９、９を有するリフレクタ３００と、平面矩形形状（平面長方形状）の発光チップ４を有する半導体型光源としての上側半導体型光源５Ｕおよび下側半導体型光源５Ｄと、保持部材としてのホルダ６と、ヒートシンク部材７と、上側の取付部材７０Ｕおよび下側の取付部材７０Ｄと、上側の光学部材としての楕円形の自由曲面からなる付加反射面としての第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕを有する遮光部材１２Ｕと、同じく上側の光学部材としての２個のシェード１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕと、下側の光学部材としての楕円形の自由曲面からなる付加反射面としての第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄを有する遮光部材１２Ｄと、同じく下側の光学部材としての２個のシェード１３Ｄ、１３Ｄ、１４Ｄ、１４Ｄと、図示しないランプハウジングおよびランプレンズ（たとえば、素通しのアウターレンズなど）と、から構成されている。
【００８３】
上側のユニットにおいて、前記取付部材７０Ｕと、光学部材としての前記遮光部材１２Ｕすなわち前記第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕと、同じく光学部材としての２個の前記第１シェード１３Ｕ、１３Ｕとは、一体構造をなす。また、前記リフレクタ３００と２個の前記第２シェード１４Ｕ、１４Ｕとは、一体構造をなす。一方、下側のユニットにおいて、前記取付部材７０Ｄと、光学部材としての前記遮光部材１２Ｄすなわち前記第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄと、同じく光学部材としての２個の前記第１シェード１３Ｄ、１３Ｄとは、一体構造をなす。また、前記リフレクタ３００と２個の前記第２シェード１４Ｄ、１４Ｄとは、一体構造をなす。
【００８４】
一体構造の前記リフレクタ３００および２個の前記第２シェード１４Ｕ、１４Ｕ、１４Ｄ、１４Ｄは、前記ホルダ６に固定保持されている。前記上側半導体型光源５Ｕおよび下が半導体型光源５Ｄは、前記ホルダ６に前記取付部材７０Ｕおよび取付部材７０Ｄにより取り付けられている。上側ユニットの光学部材の前記遮光部材１２Ｕすなわち前記第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕおよび２個の前記第１シェード１３Ｕ、１３Ｕは、前記ホルダ６に一体構造の前記取付部材７０Ｕにより取り付けられている。一方、下側ユニットの光学部材の前記遮光部材１２Ｄすなわち前記第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄおよび２個の前記第１シェード１３Ｄ、１３Ｄは、前記ホルダ６に一体構造の前記取付部材７０Ｄにより取り付けられている。そして、前記ホルダ６は、前記ヒートシンク部材７に取り付けられている。
【００８５】
前記リフレクタ３００および前記上側半導体型光源５Ｕおよび下側半導体型光源５Ｄおよび前記ホルダ６および前記ヒートシンク部材７および前記取付部材７０Ｕ、７０Ｄおよび前記遮光部材１２Ｕ、１２Ｄおよび２個の前記シェード１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕ、１３Ｄ、１３Ｄ、１４Ｄ、１４Ｄは、ランプユニットを構成する。前記ランプユニット３００、５Ｕ、５Ｄ、６、７、７０Ｕ、７０Ｄ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１３Ｄ、１３Ｄ、１４Ｕ、１４Ｕ１４Ｄ、１４Ｄは、前記ランプハウジングおよび前記ランプレンズにより区画されている灯室内に、たとえば光軸調整機構を介して配置されている。なお、前記灯室内には、前記ランプユニット３００、５Ｕ、５Ｄ、６、７、７０Ｕ、７０Ｄ、１２Ｕ、１３Ｕ、１３Ｕ、１３Ｄ、１３Ｄ、１４Ｕ、１４Ｕ１４Ｄ、１４Ｄ以外に、フォグランプ、コーナリングランプ、クリアランスランプ、ターンシグナルランプなどの他のランプユニットが配置されている場合がある。
【００８６】
リフレクタ３００は、たとえば、光不透過性の樹脂部材などから構成されている。前記リフレクタ３００は、中心点Ｏを通る軸を回転軸とするほぼ回転放物面形状をなす。前記リフレクタ３００の前側は、ほぼ円形に開口されている。前記リフレクタ３００の前方側のほぼ円形の開口部の大きさは、直径約１００ｍｍ以下である。一方、前記リフレクタ３００の後側は、閉塞されている。前記リフレクタ３００の閉塞部の中間部には、横長のほぼ長方形の前記窓部８が設けられている。前記リフレクタ３００の前記窓部８には、前記ホルダ６が挿入されている。
【００８７】
前記リフレクタ３００の閉塞部の内側（前側）の面のうち前記窓部８の上側の面には、前記上側主反射面２Ｕが設けられている。パラボラ系の自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）からなる前記上側主反射面２Ｕは、基準焦点（擬似焦点）Ｆおよび基準光軸（擬似光軸）Ｚを有する。前記リフレクタ３００の閉塞部の内側（前側）の面のうち前記窓部８の左右両側の面であって、前記上側主反射面２Ｕの下側の部分の面は、前記上側半導体型光源５Ｕの前記発光チップ４の発光面から放射される光が届かない光らない面すなわち無発光面９、９である。
【００８８】
前記リフレクタ３００の閉塞部の内側（前側）の面のうち前記窓部８の下側の面には、前記下側主反射面２Ｄが設けられている。パラボラ系の自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）からなる前記下側主反射面２Ｄは、基準焦点（擬似焦点）Ｆおよび基準光軸（擬似光軸）Ｚを有する。前記リフレクタ３００の閉塞部の内側（前側）の面のうち前記窓部８の左右両側の面であって、前記下側主反射面２Ｄの上側の部分の面は、前記下側半導体型光源５Ｄの前記発光チップ４の発光面から放射される光が届かない面すなわち無発光面９、９である。
【００８９】
また、この実施例２における車両用前照灯１００は、前記の実施例１の上側の１個の遮光部材１２Ｕおよび左右両側の２個の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕおよび左右両側の２個の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕおよび左右両側の２個の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕおよび左右両側の２個の開口部１６Ｕ、１６Ｕと同様に、下側の１個の遮光部材１２Ｄおよび左右両側の２個の第１シェード１３Ｄ、１３Ｄおよび左右両側の２個の第２シェード１４Ｄ、１４Ｄおよび左右両側の２個の第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄおよび左右両側の２個の開口部１６Ｄ、１６Ｄを設けてなるものである。
【００９０】
すなわち、上側のユニットの遮光部材１２Ｕおよび第１シェード１３Ｕ、１３Ｕおよび第２シェード１４Ｕ、１４Ｕおよび第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕおよび開口部１６Ｕ、１６Ｕに対して、点Ｏを中心とした点対称の状態になるように、下側のユニットの遮光部材１２Ｄおよび第１シェード１３Ｄ、１３Ｄおよび第２シェード１４Ｄ、１４Ｄおよび第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄおよび開口部１６Ｄ、１６Ｄを配置してなるものである。
【００９１】
下側のユニットの２個の第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄの第１基準焦点Ｆ１、Ｆ１は、下側主反射面２Ｄの基準焦点Ｆもしくはその近傍に位置し、かつ、共有しもしくはほぼ共有する。また、下側のユニットの２個の第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄの第２基準焦点Ｆ２、Ｆ２は、水平軸Ｘもしくは水平軸Ｘの上方近傍に下側半導体型光源５Ｄに対して左右両側に、しかも、下側主反射面２Ｄの基準焦点Ｆもしくは前記第１基準焦点Ｆ１、Ｆ１よりも前側に位置する。
【００９２】
１個の上側遮光部材１２Ｕと、２個の上側第１シェード１３Ｕ、１３Ｕと、２個の上側第２シェード１４Ｕ、１４Ｕとは、上側主反射面２Ｕから車両の前方に照射される光路Ｌ１以外の空間に配置されている。また、同様に、１個の下側遮光部材１２Ｄと、２個の下側第１シェード１３Ｄ、１３Ｄと、２個の下側第２シェード１４Ｄ、１４Ｄとは、下側主反射面２Ｄから車両の前方に照射される光路Ｌ１以外の空間に配置されている。
【００９３】
前記上側ユニットの左右両側の２個の第２付加反射面９、９および前記下側ユニットの左右両側の２個の第２付加反射面９、９は、この例では、図２６に示すように、共通であって、前記上側ユニットの前記主反射面２Ｕと前記下側ユニットの前記主反射面２Ｄとの間に配置されている。この結果、上側第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕからの反射光Ｌ３Ｕと、下側第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄからの反射光Ｌ３Ｄとは、共通の前記上側ユニットの左右両側の２個の第２付加反射面９、９および前記下側ユニットの左右両側の２個の第２付加反射面９、９に入射して所定の付加配光パターンとして車両の前方に照射される。
【００９４】
なお、前記上側ユニットの左右両側の２個の第２付加反射面９、９および前記下側ユニットの左右両側の２個の第２付加反射面９、９は、たとえば、図２７に示すように、それぞれ上下両側に分担してなる場合がある。すなわち、左側の第２付加反射面を上側の部分９ＬＵと下側の部分９ＬＤとに分担し、かつ、右側の第２付加反射面を上側の部分９ＲＵと下側の部分９ＲＤとに分担する場合がある。
【００９５】
たとえば、上側のユニットの第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕからの反射光Ｌ３Ｕ（実線で示す反射光Ｌ３Ｕ）が入射する左右上側の第２付加反射面９ＬＵ、９ＲＵと、下側のユニットの第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄからの反射光Ｌ３Ｄ（実線で示す反射光Ｌ３Ｄ）が入射する左右下側の第２付加反射面９ＬＤ、９ＲＤとからなる場合。また、上側のユニットの第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕからの反射光Ｌ３Ｕ（破線で示す反射光Ｌ３Ｕ）が入射する左右下側の第２付加反射面９ＬＤ、９ＲＤと、下側のユニットの第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄからの反射光Ｌ３Ｄ（破線で示す反射光Ｌ３Ｄ）が入射する左右上側の第２付加反射面９ＬＵ、９ＲＵとからなる場合。さらに、上側のユニットの第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕからの反射光Ｌ３Ｕ（左側が実線で示す反射光Ｌ３Ｕ、右側が破線で示す反射光Ｌ３Ｕ）が入射する左上側の第２付加反射面９ＬＵおよび右下側の第２付加反射面９ＲＤと、下側のユニットの第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄからの反射光Ｌ３Ｄ（左側が実線で示す反射光Ｌ３Ｄ、右側が破線で示す反射光Ｌ３Ｄ）が入射する左下側の第２付加反射面９ＬＤおよび右上側の第２付加反射面９ＲＵとからなる場合。さらにまた、上側のユニットの第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕからの反射光Ｌ３Ｕ（左側が破線で示す反射光Ｌ３Ｕ、右が実線で示す反射光Ｌ３Ｕ）が入射する左下側の第２付加反射面９ＬＤおよび右上側の第２付加反射面９ＲＵと、下側のユニットの第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄからの反射光Ｌ３Ｄ（左側が破線で示す反射光Ｌ３Ｄ、右が実線で示す反射光Ｌ３Ｄ）が入射する左上側の第２付加反射面９ＬＵおよび右下側の第２付加反射面９ＲＤとからなる場合。
【００９６】
また、前記上側ユニットの左右両側の２個の第２付加反射面９、９および前記下側ユニットの左右両側の２個の第２付加反射面９、９は、たとえば、図２８に示すように、それぞれ左右両側に分担してなる場合がある。すなわち、左側の第２付加反射面を左側の部分９ＬＬと右側の部分９ＬＲとに分担し、かつ、右側の第２付加反射面を左側の部分９ＲＬと右側の部分９ＲＲとに分担する場合がある。
【００９７】
たとえば、上側のユニットの第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕからの反射光Ｌ３Ｕ（実線で示す反射光Ｌ３Ｕ）が入射する左左側の第２付加反射面９ＬＬおよび右右側の第２富化反射面９ＲＲと、下側のユニットの第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄからの反射光Ｌ３Ｄ（実線で示す反射光Ｌ３Ｄ）が入射する左右側の第２付加反射面９ＬＲおよび右左側の第２付加反射面９ＲＬとからなる場合。また、上側のユニットの第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕからの反射光Ｌ３Ｕ（破線で示す反射光Ｌ３Ｕ）が入射する左右側の第２付加反射面９ＬＲおよび右左側の第２付加反射面９ＲＬと、下側のユニットの第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄからの反射光Ｌ３Ｄ（破線で示す反射光Ｌ３Ｄ）が入射する左左側の第２付加反射面９ＬＬおよび右右側の第２付加反射面９ＲＲとからなる場合。さらに、上側のユニットの第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕからの反射光Ｌ３Ｕ（左側が実線で示す反射光Ｌ３Ｕ、右側が破線で示す反射光Ｌ３Ｕ）が入射する左左側の第２付加反射面９ＬＬおよび右左側の第２付加反射面９ＲＬと、下側のユニットの第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄからの反射光Ｌ３Ｄ（左側が実線で示す反射光Ｌ３Ｄ、右側が破線で示す反射光Ｌ３Ｄ）が入射する左右側の第２付加反射面９ＬＲおよび右右側の第２付加反射面９ＲＲとからなる場合。さらにまた、上側のユニットの第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕからの反射光Ｌ３Ｕ（左側が破線で示す反射光Ｌ３Ｕ、右が実線で示す反射光Ｌ３Ｕ）が入射する左右側の第２付加反射面９ＬＲおよび右右側の第２付加反射面９ＲＲと、下側のユニットの第１付加反射面１５Ｄ、１５Ｄからの反射光Ｌ３Ｄ（左側が破線で示す反射光Ｌ３Ｄ、右が実線で示す反射光Ｌ３Ｄ）が入射する左左側の第２付加反射面９ＬＬおよび右左側の第２付加反射面９ＲＬとからなる場合。
【００９８】
この実施例２における車両用前照灯１００は、以上のごとき構成からなるので、前記の実施例１における車両用前照灯１とほぼ同様の作用効果を達成することができる。
【００９９】
特に、この実施例２における車両用前照灯１００は、主反射面２Ｕ、２Ｄおよび半導体型光源５Ｕ、５Ｄおよび遮光部材１２Ｕ、１２Ｄおよび第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕ、１５Ｄ、１５Ｄおよび第２付加反射面９、９および第１シェード１３Ｕ、１３Ｕ、１３Ｄ、１３Ｄおよび第２シェード１４Ｕ、１４Ｕ、１４Ｄ、１４Ｄおよび開口部１６Ｕ、１６Ｕ、１６Ｄ、１６Ｄが、発光チップ４の発光面が鉛直軸Ｙ方向の上向きの上側のユニット（すなわち、前記の実施例１の上側反射面２Ｕおよび上側半導体型光源５Ｕ）と、発光チップ４の発光面が鉛直軸Ｙ方向の下向きの下側のユニット（下側反射面２Ｄおよび下側半導体型光源５Ｄ）と、にそれぞれ設けられている。この結果、この実施例２における車両用前照灯１００は、リフレクタ３００を小型化しても、所定のロービーム用配光パターンＬＰおよび所定の付加配光パターンＬＰ１の光量（光度、照度）が十分に得られるので、車両用として最適な所定のロービーム用配光パターンＬＰおよび所定の付加配光パターンＬＰ１を配光制御することと、ランプユニットの小型化とを、両立させることができる。これにより、この実施例２における車両用前照灯１００は、ランプユニット３、５Ｕ、５Ｄ、６、７、１２Ｕ、１２Ｄ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕ、１３Ｄ、１３Ｄ、１４Ｄ、１４Ｄの小型化および製造コストの軽減化を図ることができる。
【０１００】
また、この実施例２における車両用前照灯１００は、上側ユニットの第２付加反射面９、９および下側ユニットの第２付加反射面９、９が、上側ユニットの主反射面２Ｕと下側ユニットの主反射面２Ｄとの間に配置されている。この結果、この実施例２における車両用前照灯１００は、中間に位置する上側ユニットの第２付加反射面９、９および下側ユニットの第２付加反射面９、９と、上側に位置する上側ユニットの主反射面２Ｕと、下側に位置する下側ユニットの主反射面２Ｄとが、全体に光る。これにより、この実施例２における車両用前照灯１００は、ランプユニット３、５Ｕ、５Ｄ、６、７、１２Ｕ、１２Ｄ、１３Ｕ、１３Ｕ、１４Ｕ、１４Ｕ、１３Ｄ、１３Ｄ、１４Ｄ、１４Ｄの小型化および製造コストの軽減化を図ることができる。しかも、この実施例２における車両用前照灯１００は、上側ユニットの主反射面２Ｕと下側ユニットの主反射面２Ｄとの間において無発光部分が形成されるようなことはないので、被視認性や品質が向上される。
【０１０１】
なお、前記の実施例２においては、上下の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕ、１５Ｄ、１５Ｄが上下の１個の遮光部材１２Ｕ、１２Ｄに左右２個設けられていて、また、上下の第２付加反射面９、９が１個のリフレクタ３００に左右２個設けられていて、さらに、上下のシェードすなわち上下の第１シェード１３Ｕ、１３Ｕ、１３Ｄ、１３Ｄおよび上下の第２シェード１４Ｕ、１４Ｕ、１４Ｄ、１４Ｄが上下の第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕ、１５Ｄ、１５Ｄと上下の第２付加反射面９、９、９、９との間に左右２個設けられているものである。ところが、この発明においては、第１付加反射面および第２付加反射面およびシェードすなわち第１シェードおよび第２シェードを左側のみ１個、または、右側のみ１個設けるものであっても良い。
【実施例３】
【０１０２】
図２９は、この発明にかかる車両用前照灯の実施例３を示す。以下、この実施例３における車両用前照灯について説明する。図中、図１〜図２８と同符号は、同一ものを示す。この実施例３における車両用前照灯は、所定の主配光パターンとしてハイビーム用配光パターン（走行用配光パターン）ＨＰを照射し、また、所定の付加配光パターンとしてハイビーム用配光パターンＨＰの中央部分を含む付加配光パターンＨＰ１を照射するものである。
【０１０３】
この実施例３における車両用前照灯は、主反射面２Ｕおよびまたは２Ｄの各セグメント２１〜２８の反射面を所定の主配光パターンとしてのハイビーム用配光パターンＨＰを照射する反射面とし、また、第１シェード１３Ｕ、１３Ｕ、１３Ｄ、１３Ｄおよび第２シェード１４Ｕ、１４Ｕ、１４Ｄ、１４Ｄを省略し、かつ、第１付加反射面１５Ｕ、１５Ｕおよびまたは１５Ｄ、１５Ｄおよび第２付加反射面９、９、９、９の反射面を所定の付加配光パターンとしての付加配光パターンＨＰ１を照射する反射面とするものである。
【０１０４】
この実施例３における車両用前照灯は、以上のごとき構成からなるので、前記の実施例２における車両用前照灯１、１００とほぼ同様の作用効果を達成することができる。特に、この実施例３における車両用前照灯は、ハイビーム用配光パターンＨＰおよび付加配光パターンＨＰ１を照射することができる。これにより、この実施例３における車両用前照灯は、ランプユニットの小型化および製造コストの軽減化を図ることができる。
【実施例４】
【０１０５】
図３０〜図３４は、この発明にかかる車両用前照灯の実施例４を示す。以下、この実施例４における車両用前照灯について説明する。図中、図１〜図２９と同符号は、同一ものを示す。この実施例４における車両用前照灯は、前記の実施例１の車両用前照灯１と同様に上側のユニットから構成されているものである。なお、この実施例４における車両用前照灯は、前記の実施例２の車両用前照灯１００と同様に上側のユニットと下側のユニットとから構成されているものであっても良い。
【０１０６】
この実施例４における車両用前照灯は、前記の実施例１の車両用前照灯１および前記の実施例２の車両用前照灯１００における光学部材が第１付加反射面５Ｕ、１５Ｕおよびまたは１５Ｄ、１５Ｄを有する遮光部材１２Ｕおよびまたは１２Ｄから構成されているものであるのに対して、光学部材が自由曲面レンズ７４Ｕ（特開２００８−２２６５５９号公報参照）から構成されているものである。
【０１０７】
前記自由曲面レンズ７４Ｕは、取付部材７０Ｕに一体に設けられている。前記取付部材７０Ｕをホルダ６に取り付けることにより、前記自由曲面レンズ７４Ｕは、上側半導体型光源５Ｕと共にホルダ６に取り付けられる。前記自由曲面レンズ７４Ｕのレンズ焦点（図示せず）は、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４もしくはその近傍に位置する。
【０１０８】
この実施例４における車両用前照灯は、以上のごとき構成からなるので、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４を点灯発光させると、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４の上向きの発光面から放射される光の一部Ｌ１が上側主反射面２Ｕによりロービーム用配光パターンＬＰとして車両の前方に照射される。また、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４の上向きの発光面から車両の前方に直接放射される光Ｌ２が自由曲面レンズ７４Ｕにより所定の付加配光パターン、この例では、中域拡散、近傍光（手前側すなわち車両側の光）を補助するための付加配光パターンＬＰ２（図３４中の破線で囲まれた部分の配光パターン）として車両の前方に照射される。
【０１０９】
この実施例４における車両用前照灯は、以上のごとき構成および作用からなるので、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４から車両の前方に直接放射される光Ｌ２を取付部材７０Ｕと一体構造の光学部材の自由曲面レンズ７４Ｕで所定の付加配光パターンＬＰ２として車両の前方に照射することができる。このように、この実施例４における車両用前照灯は、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４から車両の前方に直接放射される光Ｌ２すなわち通常無効となる光Ｌ２を有効に利用することができる。
【０１１０】
しかも、この実施例４における車両用前照灯は、自由曲面レンズ７４Ｕの光学部材が取付部材７０Ｕと一体構造をなしていてその取付部材７０Ｕを介して上側半導体型光源５Ｕと共にホルダ６に取り付けられているものであるから、光学部材の自由曲面レンズ７４Ｕにより、付加配光パターンＬＰ２を高精度に配光制御することができる。
【実施例５】
【０１１１】
図３５〜図３９は、この発明にかかる車両用前照灯の実施例５を示す。以下、この実施例５における車両用前照灯について説明する。図中、図１〜図３４と同符号は、同一ものを示す。この実施例５における車両用前照灯は、前記の実施例１の車両用前照灯１と同様に上側のユニットから構成されているものである。なお、この実施例５における車両用前照灯は、前記の実施例２の車両用前照灯１００と同様に上側のユニットと下側のユニットとから構成されているものであっても良い。
【０１１２】
この実施例５における車両用前照灯は、前記の実施例１の車両用前照灯１および前記の実施例２の車両用前照灯１００における光学部材が第１付加反射面５Ｕ、１５Ｕおよびまたは１５Ｄ、１５Ｄを有する遮光部材１２Ｕおよびまたは１２Ｄから構成されているもの、前記の実施例４の車両用前照灯における光学部材が自由曲面レンズ７４Ｕ〜構成されているものであるのに対して、光学部材がシェード７５Ｕから構成されているものである。
【０１１３】
前記シェード７５Ｕは、取付部材７０Ｕに一体に設けられている。前記取付部材７０Ｕをホルダ６に取り付けることにより、前記シェード７５Ｕは、上側半導体型光源５Ｕと共にホルダ６に取り付けられる。前記シェード７５Ｕは、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４から放射される光のうち上側主反射面２Ｕに入射せずに車両の前方に直接放射される光Ｌ２を遮蔽するものである。
【０１１４】
この実施例５における車両用前照灯は、以上のごとき構成からなるので、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４を点灯発光させると、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４の上向きの発光面から放射される光の一部Ｌ１が上側主反射面２Ｕによりロービーム用配光パターンＬＰとして車両の前方に照射される。また、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４の上向きの発光面から上側主反射面２Ｕに入射せずに車両の前方に直接放射される光Ｌ２がシェード７５Ｕにより遮蔽される。
【０１１５】
ここで、取付部材７０Ｕにシェード７５Ｕを設けなかった場合について説明する。この場合においては、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４の上向きの発光面から放射される光のうち上側主反射面２Ｕに入射しない光Ｌ２が車両の前方に直接放射されて、ロービーム用配光パターンＬＰの中央部の上方側に迷光ゾーンＬＰ３（図３９中の破線で囲まれた部分のゾーン）として車両の前方に照射される。この迷光ゾーンＬＰ３の光は、対向車のドライバーなどに対して迷惑な光となる。
【０１１６】
これに対して、この実施例５における車両用前照灯は、取付部材７０Ｕに設けたシェード７５Ｕにより、上側半導体型光源５Ｕの発光チップ４の上向きの発光面から上側主反射面２Ｕに入射せずに車両の前方に直接放射される光すなわち配光制御されていないＬ２を遮蔽することができるので、ロービーム用配光パターンＬＰの中央部の上方側に迷光ゾーンＬＰ３を照射するのを確実に防止することができる。
【０１１７】
しかも、この実施例５における車両用前照灯は、シェード７５Ｕの光学部材が取付部材７０Ｕと一体構造をなしていてその取付部材７０Ｕを介して上側半導体型光源５Ｕと共にホルダ６に取り付けられているものであるから、光学部材のシェード７５Ｕにより、配光制御されていない光Ｌ２を確実に遮蔽して車両の前方に照射されるのを確実に防止することができる。
【０１１８】
（その他の例）
なお、前記の実施例２、４、５においては、所定の主配光パターンとして、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有するロービーム用配光パターンＬＰについて説明し、前記の実施例２においては、所定の付加配光パターンとして、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する付加配光パターンＬＰ１について説明し、前記の実施例４においては、所定の付加配光パターンとして、中域拡散および近傍光の補助用の付加配光パターンＬＰ２について説明し、前記の実施例３においては、所定の主配光パターンとして、ハイビーム用配光パターンＨＰ、また、所定の付加配光パターンとして、付加配光パターンＨＰ１について説明するものである。ところが、この発明おいては、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有するロービーム用配光パターンＬＰ、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有する付加配光パターンＬＰ１、および、中域拡散および近傍光の補助用の付加配光パターンＬＰ２、および、ハイビーム用配光パターンＨＰ、付加配光パターンＨＰ１以外の所定の主配光パターン、所定の付加配光パターンであっても良い。たとえば、高速道路用配光パターン、フォグランプ用配光パターンなど、エルボー点を境に、走行車線側に斜めカットオフラインを有し、かつ、対向車線側に水平カットフラインを有する配光パターンであっても良いし、カットオフラインを持たない配光パターンであっても良い。
【０１１９】
また、前記の実施例２、３、４、５においては、左側走行車線用の車両用前照灯１、１００について説明する。ところが、この発明においては、右側走行車線用の車両用前照灯についても適用することができる。
【符号の説明】
【０１２０】
１、１００ 車両用前照灯
２Ｕ 上側主反射面（反射面）
２Ｄ 下側主反射面（反射面）
３、３００ リフレクタ
３０ 固定部
３６ スクリュー
４ 発光チップ
５Ｕ 上側半導体型光源
５Ｄ 下側半導体型光源
５０ 透孔
５１ 段部
５２ 凹部
６ ホルダ（保持部材）
６０ 固定部
６１ 本体
６２ 第２ピン
６３ 透孔
６４ 第１ピン
６５ スクリュー
７ ヒートシンク部材
８ 窓部
９、９ 第２付加反射面
９ＬＬ、９ＬＲ、９ＲＬ、９ＲＲ、９ＬＵ、９ＬＤ、９ＲＵ、９ＲＤ 第２付加反射面
１０ 絶縁部材
１１ 基板
１２Ｕ、１２Ｄ 遮光部材（光学部材）
１３Ｕ、１３Ｕ、１３Ｄ、１３Ｄ 第１シェード（光学部材）
１４Ｕ、１４Ｕ、１４Ｄ、１４Ｄ 第２シェード
１５Ｕ、１５Ｕ、１５Ｄ、１５Ｄ 第１付加反射面（光学部材）
１６Ｕ、１６Ｕ、１６Ｄ、１６Ｄ 開口部
２１ 第１セグメント（第３反射面）
２２ 第２セグメント（第３反射面）
２３ 第３セグメント（第３反射面）
２４ 第４セグメント（第１反射面）
２５ 第５セグメント（第２反射面）
２６ 第６セグメント（第３反射面）
２７ 第７セグメント（第３反射面）
２８ 第８セグメント（第３反射面）
７０Ｕ、７０Ｄ 取付部材
７１ 段部
７２ 透孔
７３ 凸部
７４Ｕ 自由曲面レンズ（光学部材）
７５Ｕ シェード（光学部材）
Ｅ エルボー点
ＣＬ１ 斜めカットオフライン
ＣＬ２ 水平カットフライン
ＬＰ ロービーム用配光パターン（所定の主配光パターン）
ＬＰ１ 付加配光パターン
ＬＰ２ 補助用の付加配光パターン
ＬＰ３ 迷光ゾーン
ＨＰ ハイビーム用配光パターン
ＨＰ１ 付加配光パターン
ＨＬ−ＨＲ スクリーンの左右の水平線
ＶＵ−ＶＤ スクリーンの上下の垂直線
Ｏ 点対象となる中心点
Ｏ１ 発光チップの中心
Ｆ 主反射面の基準焦点
Ｆ１ 第１付加反射面の第１基準焦点
Ｆ２ 第１付加反射面の第２基準焦点
Ｆ３ 第２付加反射面の基準焦点
Ｘ 水平軸
Ｙ 鉛直軸
Ｚ 主反射面の基準光軸
Ｐ１ 第４セグメントと第５セグメントとの境界
Ｐ２ 第３セグメントと第４セグメントとの境界
Ｐ３ 第５セグメントと第６セグメントとの境界
Ｐ４ 第２セグメントと第３セグメントとの境界
Ｐ５ 第６セグメントと第７セグメントとの境界
Ｉ１ 境界Ｐ１における発光チップの反射像
Ｉ２ 境界Ｐ２における発光チップの反射像
Ｉ３ 境界Ｐ３における発光チップの反射像
Ｉ４ 境界Ｐ４における発光チップの反射像
Ｉ５ 境界Ｐ５における発光チップの反射像
Ｚ１ 発光チップの中心から経度角が±４０°以内の範囲
Ｚ２ 発光チップのエネルギー分布の範囲
Ｚ３ 高エネルギーの範囲
Ｚ４ 第１反射面による配光範囲
Ｚ５ 第２反射面による配光範囲
Ｚ６ 第３反射面による配光範囲
Ｌ１ 主反射面から車両の前方に照射される光路
Ｌ２ 発光チップから車両の前方に放射される光
Ｌ３ 第１付加反射面からの反射光
Ｌ４ 第２付加反射面からの反射光
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体型光源を光源とする車両用前照灯において、
発光チップを有する前記半導体型光源と、
前記発光チップからの光を反射させて所定の配光パターンとして車両の前方に照射する反射面を有するリフレクタと、
前記リフレクタが保持されている保持部材と、
前記半導体型光源を前記保持部材に取り付ける取付部材と、
前記発光チップから車両の前方に直接放射される光を光学的に処理する光学部材と、
を備え、
前記取付部材と前記光学部材とは、一体構造をなす、
ことを特徴とする車両用前照灯。
【請求項２】
前記光学部材は、少なくとも、第１基準焦点が前記発光チップもしくはその近傍に位置し、かつ、第２基準焦点が前記発光チップから外れた位置に位置する楕円系の自由曲面からなり、前記発光チップから車両の前方に直接放射される光を、前記リフレクタに設けられている付加反射面で所定の付加配光パターンとして車両の前方に照射するために、前記第２基準焦点に収束反射させる付加反射面から構成されている、
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】
前記光学部材は、レンズ焦点が前記発光チップもしくはその近傍に位置し、前記発光チップから車両の前方に直接放射される光を所定の付加配光パターンとして車両の前方に照射する自由曲面レンズから構成されている、
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４】
前記光学部材は、前記発光チップから車両の前方に直接放射される光を遮蔽するシェードから構成されている、
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１】
半導体型光源を光源とする車両用前照灯において、
発光チップを有する前記半導体型光源と、
前記発光チップからの光を反射させて所定の配光パターンとして車両の前方に照射する反射面を有するリフレクタと、
前記リフレクタが保持されている保持部材と、
前記半導体型光源を前記保持部材に取り付ける取付部材と、
前記発光チップから車両の前方に直接放射される光を光学的に処理する光学部材と、
を備え、
前記取付部材と前記光学部材とは、一体構造をなす、
ことを特徴とする車両用前照灯。
【請求項２】
前記光学部材は、少なくとも、第１基準焦点が前記発光チップもしくはその近傍に位置し、かつ、第２基準焦点が前記発光チップから外れた位置に位置する楕円系の自由曲面からなり、前記発光チップから車両の前方に直接放射される光を、前記リフレクタに設けられている付加反射面で所定の付加配光パターンとして車両の前方に照射するために、前記第２基準焦点に収束反射させる付加反射面から構成されている、
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】
前記光学部材は、レンズ焦点が前記発光チップもしくはその近傍に位置し、前記発光チップから車両の前方に直接放射される光を所定の付加配光パターンとして車両の前方に照射する自由曲面レンズから構成されている、
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４】
前記光学部材は、前記発光チップから車両の前方に直接放射される光を遮蔽するシェードから構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
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【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【公開番号】特開２０１１−２２２３６６（Ｐ２０１１−２２２３６６Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９１８１４（Ｐ２０１０−９１８１４）
【出願日】平成２２年４月１２日（２０１０．４．１２）
【出願人】（００００００１３６）市光工業株式会社 (774)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１２日（２０１０．４．１２）
【出願人】（００００００１３６）市光工業株式会社 (774)
【Ｆターム（参考）】
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