KR102000535B1 - 차량용 전조등 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체형 광원(2)과, 리플렉터(3)와, 렌즈(4)를 구비한다. 반도체형 광원(2)은 발광면(24)을 가진다. 리플렉터(3)는 제1 반사면(31)과 제2 반사면(32)을 가진다. 렌즈(4)는 복수의 볼록면(출사면(46, 47))과 제1 렌즈부(41)와 제2 렌즈부(42)를 가진다. 이 결과, 본 발명은 램프 유닛에 있어서, 양호한 로우 빔용 배광 패턴(LP)이 얻어진다.

Description

차량용 전조등{HEADLIGHT FOR VEHICLES}

본 출원서는 2012년 3월 19일 출원된 일본 특허출원번호 제 2012-062643, 2012-062644, 2012-062665 및 2012-062666의 우선권을 주장하며, 상기 출원의 내용은 그 전체가 참조에 의해 본문에 통합되어있다.

본 발명은 반도체형 광원과 리플렉터와 복수의 볼록면을 가지는 렌즈를 구비하는 차량용 전조등에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 양호한 (이상적인) 로우 빔용 배광 패턴(스쳐지나감용 배광 패턴)을 얻을 수 있는 차량용 전조등에 관한 것이다.

이러한 종류의 차량용 전조등은 종래부터 있었다(예를 들면, 일본 공개특허공보 2008-41558호). 이하, 종래의 차량용 전조등에 대해서 설명한다. 종래의 차량용 전조등은 반도체 발광 소자로 이루어지는 광원과, 리플렉터와, 확산 프리즘 렌즈를 구비하는 것이다. 광원을 점등 발광시키면, 광원으로부터의 광이 리플렉터에서 반사하여, 그 반사광이 확산 프리즘 렌즈를 투과하고, 전체적으로 차폭 방향을 길게 또한 중앙 부분에 고휘도의 핫 스팟을 가지는 배광 패턴으로서 차량의 전방에 조사된다.

이러한 차량용 전조등에 있어서는, 양호한 로우 빔용 배광 패턴을 형성하는 것이 중요하다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 반도체형 광원으로부터의 광을 리플렉터의 반사면과 복수의 볼록면을 가지는 렌즈에 의해 양호한 로우 빔용 배광 패턴으로서 형성하는 것이 중요하다는 점에 있다.

제1 측면에 따른 발명은, 반도체형 광원과, 리플렉터와, 렌즈를 구비하고, 반도체형 광원이 하방향 혹은 상방향의 발광면을 가지고, 리플렉터가 반도체형 광원의 발광면으로부터의 광을 경사 컷오프 라인을 가지는 기본 배광 패턴으로서 반사시키는 제1 반사면과, 반도체형 광원의 발광면으로부터의 광을 수평 컷오프 라인을 가지는 기본 배광 패턴으로서 반사시키는 제2 반사면을 가지고, 렌즈가 복수의 볼록면을 가지고, 제1 반사면으로부터의 경사 컷오프 라인을 가지는 기본 배광 패턴을 조사하는 제1 렌즈부와, 제2 반사면으로부터의 수평 컷오프 라인을 가지는 기본 배광 패턴을 확산시켜 차량의 전방에 조사하는 제2 렌즈부를 가지는 것을 특징으로 한다.

제2 측면에 따른 발명은, 제1 렌즈부가 제1 반사면에 대응하여 설치되어 있고, 평면 혹은 곡률반경이 큰 볼록면인 볼록형상 자유 곡면을 가지고, 제2 렌즈부가 제2 반사면에 대응하여 설치되어 있고, 곡률반경이 제1 렌즈부의 곡률반경보다 작은 볼록면인 볼록형상 자유 곡면을 가지는 것을 특징으로 한다.

제3 측면에 따른 발명은, 제1 반사면이 리플렉터의 소정의 경도 범위와 소정의 위도 범위 내에 설치되어 있고, 소정의 경도 범위가 리플렉터의 기준 광축과 리플렉터와의 교점을 통과하는 경도선을 경도 0°로 하여, 경도 0°로부터 주행 차선측에 경사 컷오프 라인의 경사 각도에 대응한 경도 각도까지의 범위이며, 소정의 위도 범위가 리플렉터의 기준 광축을 포함하는 면과 리플렉터와의 교선을 위도 0°로 하여, 반도체형 광원의 발광면의 상하 방향의 위치 어긋남을 허용할 수 있는 위도 각도 이상의 범위인 것을 특징으로 한다.

제4 측면에 따른 발명은, 렌즈가 차량의 평면시에 있어서, 차량의 내측으로부터 외측에 걸쳐서 차량의 전측으로부터 후측으로 경사져 있고, 복수의 볼록형상 자유 곡면이 리플렉터의 기준 광축과 평행한 중심축에 대하여 차량 내측의 면을 광의 출사 방향측으로 구부리고, 중심축에 대하여 차량 외측의 면을 광의 출사 방향과 반대측으로 구부려서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

제5 측면에 따른 발명은, 반도체형 광원과, 리플렉터와, 렌즈를 구비하고, 반도체형 광원이 하방향의 발광면을 가지고, 리플렉터가 반도체형 광원의 발광면으로부터의 광을 컷오프 라인을 가지는 기본 배광 패턴으로서 반사시키는 반사면을 가지고, 렌즈가 복수의 볼록면을 가지고, 반사면으로부터의 기본 배광 패턴을 컷오프 라인을 가지는 배광 패턴으로서 차량의 전방에 조사하는 렌즈부를 가지고, 반사면은 증착에 의해 형성되어 있고, 반사면의 하단부 중 적어도 일부가 렌즈부의 하단부보다 하측에 위치하는 것을 특징으로 한다.

제6 측면에 따른 발명은, 렌즈부의 하단부보다 하측에 위치하는 반사면의 하단부가 렌즈부 중 기본 배광 패턴 중 스팟 배광을 조사하는 영역인 것을 특징으로 한다.

제7 측면에 따른 발명은, 렌즈부의 하단부보다 하측에 위치하는 반사면의 하단부로부터의 반사광을 차폐하는 광불투과성 부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

제8 측면에 따른 발명은, 렌즈부에는 광불투과성 부재에 걸어맞추는 걸어맞춤부가 설치되어 있고, 걸어맞춤부 중 적어도 입사면에는 확산면 혹은 차광면이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

제9 측면에 따른 발명은, 제1 반도체형 광원 및 제2 반도체형 광원과, 제1 리플렉터 및 제2 리플렉터와, 렌즈를 구비하고, 제1 반도체형 광원 및 제2 반도체형 광원이 하방향 혹은 상방향의 발광면을 가지고, 제1 리플렉터가 제1 반도체형 광원의 발광면으로부터의 광을 컷오프 라인을 가지는 제1 기본 배광 패턴으로서 반사시키는 제1 반사면을 가지고, 제2 리플렉터가 제2 반도체형 광원의 발광면으로부터의 광을 고광도대를 가지는 제2 기본 배광 패턴으로서 반사시키는 제2 반사면을 가지고, 렌즈가 복수의 볼록면을 가지고, 제1 반사면으로부터의 제1 기본 배광 패턴을 컷오프 라인을 가지는 제1 배광 패턴으로서 차량의 전방에 조사하는 제1 렌즈부와, 제2 반사면으로부터의 제2 기본 배광 패턴을 고광도대를 가지는 제2 배광 패턴으로서 차량의 전방에 조사하는 제2 렌즈부를 가지는 것을 특징으로 한다.

제10 측면에 따른 발명은, 제1 반도체형 광원으로부터 제2 렌즈부에 입사하는 광을 차폐하는 차폐부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

제11 측면에 따른 발명은, 제2 반도체형 광원의 발광 광량이 제1 반도체형 광원의 발광 광량보다 적은 것을 특징으로 한다.

제12 측면에 따른 발명은, 제2 반사면의 기준 촛점 거리가 제1 반사면의 기준 촛점 거리보다 짧은 것을 특징으로 한다.

제13 측면에 따른 발명은, 반도체형 광원이 반도체형 광원으로부터의 광이 렌즈부에 직접 입사하지 않는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

제14 측면에 따른 발명은, 셰이드부를 구비하고, 반도체형 광원이 셰이드부보다 배광 패턴을 조사하는 방향과 반대측의 방향에서, 반도체형 광원으로부터의 광이 제1 렌즈부에 직접 입사하지 않는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

제15 측면에 따른 발명은, 제1 반사면 중 제1 반사면으로부터의 반사광이 셰이드부에 의해 가려지는 부분에는 반도체형 광원으로부터의 광을 제1 렌즈부에 반사시키는 보조 반사면이 설치되어 있고, 제1 렌즈부의 일부가 기본 배광 패턴을 확산시켜 조사하고, 또한 보조 반사면으로부터의 반사광을 보조 배광 패턴으로서 출사시키는 렌즈부인 것을 특징으로 한다.

제16 측면에 따른 발명은, 제1 렌즈부의 주위에는 광불투과성 부재가 설치되어 있고, 광불투과성 부재에는 창부가 설치되어 있고, 제1 반사면 중 제1 반사면으로부터의 반사광이 셰이드부에 의해 가려지는 부분에는 반도체형 광원으로부터의 광을 창부에 반사시키고 또한 창부로부터 보조 배광 패턴으로서 출사시키는 보조 반사면이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

제1 내지 제4 측면에 따른 발명의 차량용 전조등은, 반도체형 광원으로부터의 광을 리플렉터의 반사면과 복수의 볼록면을 가지는 렌즈에 의해 양호한 로우 빔용 배광 패턴으로서 형성할 수 있다.

제5 내지 제8 측면에 따른 발명의 차량용 전조등은, 양호한 로우 빔용 배광 패턴을 얻을 수 있다.

제9 내지 제12 측면에 따른 발명의 차량용 전조등은, 양호한 로우 빔용 배광 패턴과 하이 빔용 배광 패턴을 얻을 수 있다.

제14 내지 제16 측면에 따른 발명의 차량용 전조등은, 반도체형 광원이 반도체형 광원으로부터의 광이 렌즈부에 직접 입사하지 않는 위치에 배치되어 있으므로, 양호한 배광 패턴 예를 들면 로우 빔용 배광 패턴을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 전조등의 실시형태를 나타내고, 좌우 양측의 차량용 전조등을 탑재한 차량의 평면도이다(실시형태).
도 2는 좌측의 램프 유닛을 나타내는 분해 사시도이다(제1 실시형태).
도 3은 좌측의 램프 유닛을 나타내는 사시도이다(제1 실시형태).
도 4는 좌측의 램프 유닛을 나타내는 정면도이다(제1 실시형태).
도 5는 도 4에 있어서의 V-V선 단면도이다(제1 실시형태).
도 6은 리플렉터를 나타내는 정면도이다(제1 실시형태).
도 7은 렌즈를 나타내는 정면도이다(제1 실시형태).
도 8은 리플렉터를 나타내는 평면도이다(제1 실시형태).
도 9는 반도체형 광원의 발광 칩(발광면)을 나타내는 설명도이다(제1 실시형태).
도 10은 리플렉터의 제1 반사면의 위도의 범위를 나타내는 설명도이다(제1 실시형태).
도 11은 리플렉터의 제1 반사면의 경도의 범위를 나타내는 설명도이다(제1 실시형태).
도 12는 리플렉터에서 반사되어 얻어지는 기본 배광 패턴을 나타내는 설명도이다(제1 실시형태).
도 13은 렌즈를 투과하여 얻어지는 배광 패턴을 나타내는 설명도이다(제1 실시형태).
도 14는 도 4에 있어서의 XIV-XIV선 단면도이다(제1 실시형태).
도 15는 도 14에 있어서의 렌즈의 1개의 프리즘부를 투과하는 광로(광선)를 나타내는 설명도이다(제1 실시형태).
도 16은 도 15에 있어서의 광로가 스크린에 도달한 위치를 나타내는 설명도이다(제1 실시형태).
도 17은 도 14에 있어서의 렌즈의 1개의 프리즘부에 의해 형성되는 배광 패턴을 나타내는 설명도이다(제1 실시형태).
도 18은 좌측의 램프 유닛을 나타내는 분해 사시도이다(제2 실시형태).
도 19는 좌측의 램프 유닛을 나타내는 사시도이다(제2 실시형태).
도 20은 좌측의 램프 유닛을 나타내는 정면도이다(제2 실시형태).
도 21은 도 20에 있어서의 V-V선 단면도이다(제2 실시형태).
도 22는 리플렉터에서 반사되어 얻어지는 기본 배광 패턴과, 렌즈를 투과하여 얻어지는 로우 빔용 배광 패턴을 나타내는 설명도이다(제2 실시형태).
도 23은 좌측의 램프 유닛을 나타내는 분해 사시도이다(제3 실시형태).
도 24는 좌측의 램프 유닛을 나타내는 사시도이다(제3 실시형태).
도 25는 좌측의 램프 유닛을 나타내는 정면도이다(제3 실시형태).
도 26은 도 25에 있어서의 V-V선 단면도이다(제3 실시형태).
도 27은 제1 리플렉터, 제2 리플렉터를 나타내는 정면도이다(제3 실시형태).
도 28은 렌즈를 나타내는 정면도이다(제3 실시형태).
도 29는 제1 리플렉터, 제2 리플렉터를 나타내는 평면도이다(제3 실시형태).
도 30은 제1 반도체형 광원, 제2 반도체형 광원의 발광 칩(발광면)을 나타내는 설명도이다(제3 실시형태).
도 31은 히트 싱크 부재를 나타내는 정면도이다(제3 실시형태).
도 32는 도 25에 있어서의 XI-XI선 단면도이다(제3 실시형태).
도 33은 차량의 전방에 조사되는 로우 빔용 배광 패턴, 하이 빔용 배광 패턴을 나타내는 설명도이다(제3 실시형태).
도 34는 좌측의 램프 유닛을 나타내는 분해 사시도이다(제4 실시형태).
도 35는 좌측의 램프 유닛을 나타내는 사시도이다(제4 실시형태).
도 36은 좌측의 램프 유닛을 나타내는 정면도이다(제4 실시형태).
도 37은 도 36에 있어서의 V-V선 단면도이다(제4 실시형태).
도 38은 리플렉터를 나타내는 정면도이다(제4 실시형태).
도 39는 보조 배광 패턴과, 그 보조 배광 패턴이 중첩(합성)된 로우 빔용 배광 패턴을 나타내는 설명도이다(제4 실시형태).
도 40은 본 발명에 따른 차량용 전조등의 제5 실시형태를 나타내는 횡단면도(수평 단면도로서, 도 35에 있어서의 VIII-VIII선 단면도에 대응하는 단면도)이다(제5 실시형태).
도 41은 좌측의 보조 배광 패턴과, 좌우 양측의 보조 배광 패턴이 중첩(합성)된 로우 빔용 배광 패턴을 나타내는 설명도이다(제4 실시형태).
도 42는 본 발명에 따른 차량용 전조등의 제6 실시형태를 나타내는 종단면도(수직 단면도로서, 도 36에 있어서의 V-V선 단면도에 대응하는 단면도)이다(제6 실시형태).

이하, 본 발명에 따른 차량용 전조등의 몇가지 실시형태(실시예)를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 또한, 이러한 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 명세서 및 특허청구의 범위에 있어서, 전, 후, 상, 하, 좌, 우는 본 발명에 따른 차량용 전조등을 차량에 탑재했을 때 전, 후, 상, 하, 좌, 우이다.

도면에 있어서, 부호 「F」는 차량의 전측(차량의 전진 방향측)을 나타낸다. 부호 「B」는 차량의 후측을 나타낸다. 부호 「U」는 드라이버측으로부터 전측을 본 상측을 나타낸다. 부호 「D」는 드라이버측으로부터 전측을 본 하측을 나타낸다. 부호 「L」은 드라이버측으로부터 전측을 본 경우의 좌측을 나타낸다. 부호 「R」은 드라이버측으로부터 전측을 본 경우의 우측을 나타낸다. 또, 부호 「VU-VD」는 스크린의 상하의 수직선을 나타낸다. 스크린의 좌측은 상하의 수직선(VU-VD)보다 좌측을 말한다. 스크린의 우측은 상하의 수직선(VU-VD)보다 우측을 말한다. 부호 「HL-HR」는 스크린의 좌우의 수평선을 나타낸다. 스크린의 상측은 좌우의 수평선(HL-HR)보다 상측을 말한다. 스크린의 하측은 좌우의 수평선(HL-HR)보다 하측을 말한다.

도 12, 도 13, 도 17, 도 22, 도 33, 도 39 및 도 41은 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 작도된 스크린 상의 배광 패턴을 간략화하여 나타내는 등광도 곡선의 설명도로서, 중앙의 등광도 곡선은 고광도대로서, 그 밖의 곡선은 바깥으로 감에 따라 낮아지는 광도대이다.

[제1 실시형태]

이하, 이 제1 실시형태에 있어서의 차량용 전조등의 구성에 대해서 설명한다. 부호 1L, 1R은 이 제1 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(예를 들면, 헤드 램프 등)이다. 상기 차량용 전조등(1L, 1R)은 좌측 통행용의 차량(C)의 전부의 좌우 양단부에 탑재되어 있다. 이하, 차량(C)의 좌측(L)에 탑재되는 좌측의 차량용 전조등(1L)에 대해서 설명한다. 또한, 차량(C)의 우측(R)에 탑재되는 우측의 차량용 전조등(1R)은 좌측의 차량용 전조등(1L)과 거의 동일한 구성을 이루므로, 설명을 생략한다.

(차량용 전조등(1L)의 설명)

상기 차량용 전조등(1L)은 도 2~도 5, 도 14에 나타내는 바와 같이 램프 하우징(도시하지 않음)과, 램프 렌즈(도시하지 않음)와, 반도체형 광원(2)과, 리플렉터(3)와, 렌즈(4)와, 히트 싱크 부재(5)와, 커버 부재(6)를 구비하는 것이다.

상기 반도체형 광원(2) 및 상기 리플렉터(3) 및 상기 렌즈(4) 및 상기 히트 싱크 부재(5) 및 상기 커버 부재(6)는 램프 유닛을 구성한다. 상기 램프 하우징 및 상기 램프 렌즈는 등실(도시하지 않음)을 구획형성한다. 상기 램프 유닛(2, 3, 4, 5, 6)은 상기 등실 내에 배치되어 있고, 또한 상하 방향용 광축 조정 기구(도시하지 않음) 및 좌우 방향용 광축 조정 기구(도시하지 않음)를 통하여 상기 램프 하우징에 부착되어 있다.

(반도체형 광원(2)의 설명)

상기 반도체형 광원(2)은 도 2, 도 5에 나타내는 바와 같이, 이 예에서는 예를 들면 LED, EL(유기 EL) 등의 자발광 반도체형 광원이다. 상기 반도체형 광원(2)은 발광 칩(LED칩)(20)과, 상기 발광 칩(20)을 밀봉 수지 부재로 밀봉한 패키지(LED 패키지)와, 상기 패키지를 실장한 기판(21)과, 상기 기판(21)에 부착되어 있고 상기 발광 칩(20)에 전원(배터리)으로부터의 전류를 공급하는 커넥터(22)로 구성되어 있다. 상기 기판(21)은 스크류(23)에 의해 상기 히트 싱크 부재(5)에 고정되어 있다. 이 결과, 상기 반도체형 광원(2)은 상기 히트 싱크 부재(5)에 고정되어 있다.

상기 발광 칩(20)은 도 9에 나타내는 바와 같이, 평면 직사각형 형상(평면 장방형상)을 이룬다. 즉, 4개의 정방형의 칩을 X축 방향(수평 방향)으로 배열하여 이루어지는 것이다. 또한, 2개 혹은 3개 혹은 5개 이상의 정방형의 칩, 또는 1개의 장방형의 칩, 또는 1개의 정방형의 칩을 사용해도 된다. 상기 발광 칩(20)의 장방형의 하측(D)의 면(하면)은 발광면(24)을 이룬다. 이 결과, 상기 발광면(24)은 하측(D)을 향하고 있다. 상기 발광 칩(20)의 상기 발광면(24)의 중심(O)은 상기 리플렉터(3)의 기준 촛점(F1) 혹은 그 근방에 위치하고, 또한 상기 리플렉터(3)의 기준 광축(기준축)(Z) 상 혹은 그 근방에 위치한다.

도 9에 있어서, X, Y, Z는 직교좌표(X-Y-Z 직교좌표계)를 구성한다. 상기 X축은 상기 발광 칩(20)의 상기 발광면(24)의 중심(O)을 통과하는 좌우 방향의 수평축이다. 상기 X축은 차량(C)의 내측, 즉 이 제1 실시형태에 있어서 우측(R)이 +방향이며, 차량(C)의 외측, 즉 이 제1 실시형태에 있어서 좌측(L)이 -방향이다. 또, 상기 Y축은 상기 발광 칩(20)의 상기 발광면(24)의 중심(O)을 통과하는 상하 방향의 연직축(수직축, 법선, 수선)이다. 상기 Y축은 이 제1 실시형태에 있어서, 상측(U)이 +방향이며, 하측(D)이 -방향이다. 또한, 상기 Z축은 상기 리플렉터(3)의 기준 광축(Z)이며, 상기 발광 칩(20)의 상기 발광면(24)의 중심(O)을 통과하고, 또한 상기 X축 및 상기 Y축과 직교하는 전후 방향의 축이다. 상기 Z축은 이 제1 실시형태에 있어서, 전측(F)이 +방향이며, 후측(B)이 -방향이다.

(리플렉터(3)의 설명)

상기 리플렉터(3)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 반사부(30)와, 부착부(33)로 구성되어 있다. 상기 부착부(33)는 스크류(34)에 의해 상기 히트 싱크 부재(5)에 고정되어 있다. 이 결과, 상기 리플렉터(3)는 상기 히트 싱크 부재(5)에 고정되어 있다. 상기 반사부(30)의 전측(F)의 면(내면)에는 하나의 연속면으로 형성된 반사면이 설치되어 있다.

상기 반사면은 파라볼라계의 자유 곡면으로 이루어지는 반사면이다. 이 결과, 상기 반사면(상기 리플렉터(3))은 상기 기준 촛점(F1) 및 상기 기준 광축(Z)을 가진다. 상기 반사면은 도 6, 도 8에 나타내는 바와 같이, 제1 반사면(31)(도 6, 도 8 중의 굵은 실선으로 둘러싸인 범위의 면)과, 제2 반사면(32)(도 6, 도 8 중의 굵은 실선의 외측의 범위의 면)을 가진다.

상기 제1 반사면(31)은 상기 반도체형 광원(2)의 상기 발광면(24)으로부터의 광을 도 12(A)에 나타내는 경사 컷오프 라인(CL1)과 수평 컷오프 라인(CL2)을 가지는 기본 배광 패턴(이하, 「제1 기본 배광 패턴」이라고 함)(P1)으로서 반사시키는 자유 곡면의 반사면이다. 상기 제1 기본 배광 패턴(P1)은 스크린의 상하의 수직선(VU-VD)으로부터 좌측(주행 차선측)으로 약5°에 걸쳐서 경사 컷오프 라인(CL1)을 가지고, 스크린의 상하의 수직선(VU-VD)으로부터 우측(상대 차선측)으로 약5°에 걸쳐서 수평 컷오프 라인(CL2)을 가진다. 또, 상기 제1 기본 배광 패턴(P1)은 경사 컷오프 라인(CL1)으로부터 스크린의 하측으로 약5°에 걸쳐서 부채형상을 이룬다.

상기 제2 반사면(32)은 상기 반도체형 광원(2)의 상기 발광면(24)으로부터의 광을 도 12(B)에 나타내는 수평 컷오프 라인(CL2)을 가지는 기본 배광 패턴(이하, 「제2 기본 배광 패턴」이라고 함)(P2)으로서 반사시키는 자유 곡면의 반사면이다. 상기 제2 기본 배광 패턴(P2)은 스크린의 상하의 수직선(VU-VD)으로부터 좌우 양측으로 약10°전후에 걸쳐서 수평 컷오프 라인(CL2)을 가진다. 또, 상기 제2 기본 배광 패턴(P2)은 수평 컷오프 라인(CL2)으로부터 스크린의 하측으로 약5°에 걸쳐서 역산형 형상을 이룬다.

상기 제1 기본 배광 패턴(P1)과 상기 제2 기본 배광 패턴(P2)을 합성(중첩)하면, 도 12(C)에 나타내는 경사 컷오프 라인(CL1)과 수평 컷오프 라인(CL2)을 가지는 제3 기본 배광 패턴(P3)이 얻어진다. 여기서, 상기 제1 기본 배광 패턴(P1)은 경사 컷오프 라인(CL1)으로부터 스크린의 하측에 걸쳐서 부채형상을 이룬다. 이 때문에, 상기 제3 기본 배광 패턴(P3)에 있어서, 스크린의 좌우의 수평선(HL-HR)의 좌측 약5°로부터 약10°전후에 걸친 부분에는 광의 누락을 방지하여, 매끄러운 배광 패턴이 형성되어 있다.

(제1 반사면(31)의 범위의 설명)

상기 제1 반사면(31)은 상기 리플렉터(3)의 소정의 경도 범위와 소정의 위도 범위 내에 설치되어 있다.

상기 소정의 경도 범위는 도 6, 도 11에 나타내는 바와 같이, 상기 리플렉터(3)의 상기 기준 광축(Z)과 상기 리플렉터(3)의 교점을 통과하는 경도선을 경도 0°로 하고, 경도 0°로부터 주행 차선측(우측(R), 시계방향측)으로 상기 제1 기본 배광 패턴(P1)의 경사 컷오프 라인(CL1)의 경사 각도에 대응한 경도 각도, 이 예에서는 약90°까지의 범위이다.

상기 소정의 위도 범위는 도 6, 도 10에 나타내는 바와 같이, 상기 리플렉터(3)의 상기 기준 광축(Z)을 포함하는 면과 상기 리플렉터(3)의 교선을 위도 0°로 하고, 상기 반도체형 광원(2)의 상기 발광면(20)의 상하 방향의 위치 어긋남을 허용할 수 있는 위도 각도, 이 예에서는 약65° 이상의 범위이다.

(보조 반사면(35)의 설명)

상기 리플렉터(3)의 상측 가장자리의 중앙부 즉 상기 히트 싱크 부재(5)의 셰이드부(53)에 대응하는 부분에는 보조 반사면(35)이 설치되어 있다. 상기 보조 반사면(35)은 상기 반도체형 광원(2)으로부터의 광의 일부(도시하지 않음)를 상기 히트 싱크 부재(5)의 셰이드부(53)를 교차시키도록 반사시키는 것이다. 상기 히트 싱크 부재(5)의 셰이드부(53)를 교차시킨 반사광(도시하지 않음)은 상기 렌즈(4)를 투과하여 차량(C)의 전방(전측(F))에 소정의 배광 패턴(도시하지 않음)으로 조사되고, 혹은 상기 커버 부재(6)에 설치한 창부(도시하지 않음)를 통과하여 차량(C)의 외측에 소정의 배광 패턴(도시하지 않음)으로 조사된다.

(렌즈(4)의 설명)

상기 렌즈(4)는 도 2~도 5, 도 7, 도 14에 나타내는 바와 같이, 정면에서 보아 장방형 형상을 이루는 렌즈부(40)와, 부착부(43)로 구성되어 있다. 상기 부착부(43)는 스크류(44)에 의해 상기 히트 싱크 부재(5)에 고정되어 있다. 이 결과, 상기 렌즈(4)는 상기 히트 싱크 부재(5)에 고정되어 있다. 상기 렌즈(4)와 상기 리플렉터(3) 사이의 전후 방향의 거리는 작다.

상기 렌즈(4)의 상기 렌즈부(40)는 복수의 볼록면을 가지는 렌즈(박육(薄肉) 렌즈, 프리즘 렌즈)이다. 상기 렌즈(4)의 상기 렌즈부(40)는 차량(C)의 평면시(平面視)에 있어서, 차량(C)의 내측(우측(R))으로부터 외측(좌측(L))에 걸쳐서 차량(C)의 전측(F)으로부터 후측(B)으로 경사(슬랜트)져 있고, 또한 차량(C)의 정면시(正面視)에 있어서, 차량(C)의 내측(우측(R))으로부터 외측(좌측(L))에 걸쳐서 차량(C)의 하측(D)으로부터 상측(U)으로 경사(슬랜트)져 있다(치켜올라가 있다).

상기 렌즈(4)의 상기 렌즈부(40)의 내면(후측(B)의 면)에는 입사면(45)이 설치되어 있다. 상기 렌즈(4)의 상기 렌즈부(40)의 외면(전측(F)의 면)에는 출사면(46, 47)이 설치되어 있다. 상기 입사면(45)은 평면 혹은 복합 2차 곡면을 이룬다. 상기 출사면(46, 47)은 복수의 상기 볼록면으로서, 볼록형상 자유 곡면을 이룬다. 이 결과, 상기 렌즈(4)의 상기 렌즈부(40)는 축이 상하 방향의 실린드리컬 형상의 렌즈부(프리즘 렌즈부)를 이룬다.

상기 렌즈(4)의 상기 렌즈부(40)는 제1 렌즈부(41)(도 7 중의 굵은 실선으로 둘러싸인 범위의 부분)와, 제2 렌즈부(42)(도 7 중의 굵은 실선의 외측의 범위의 부분)를 가진다.

상기 제1 렌즈부(41)는 상기 리플렉터(3)의 상기 제1 반사면(31)으로부터의 상기 제1 기본 배광 패턴(P1)을 무변형(素通)으로 차량(C)의 전방에 조사하는 렌즈부이다. 여기서, 상기 「무변형」은 상기 제1 기본 배광 패턴(P1)을 그대로 무변형하는 경우, 상기 제1 기본 배광 패턴(P1)을 상하 좌우로 적당히 이동시켜 투과시키는 경우, 상기 제1 기본 배광 패턴(P1)을 좌우 방향으로 저확산시키는 경우, 상기 제1 기본 배광 패턴(P1)을 좌우 방향으로 저확산시키고 또한 상하 방향으로 더욱 저확산시키는 경우, 이들의 조합의 경우를 말한다. 상기 제1 렌즈부(41)는 상기 제1 반사면(31)에 대응하여 설치되어 있고, 평면 혹은 곡률반경이 큰 상기 볼록면(상기 출사면(47))을 가진다. 또한, 상기 볼록면은 미소 볼록면군으로 이루어진다.

상기 제2 렌즈부(42)는 상기 리플렉터(3)의 상기 제2 반사면(32)으로부터의 상기 제2 기본 배광 패턴(P2)을 주로 좌우 방향으로(배광 패턴의 상하 방향의 두께를 내기 위해서 상하 방향으로도) 확산시켜 차량(C)의 전방으로 조사하는 렌즈부이다. 상기 제2 렌즈부(42)는 상기 제2 반사면(32)에 대응하여 설치되어 있고, 곡률반경이 상기 제1 렌즈부(41)의 곡률반경보다 작은 상기 볼록면(상기 출사면(46))을 가진다. 또한, 상기 볼록면은 상기와 마찬가지로 미소 볼록면군으로 이루어진다.

상기 제2 렌즈부(42)에 있어서, 상기 반도체형 광원(2)에 가까운 부분은 상기 제2 기본 배광 패턴(P2)을 좌우 방향으로 광확산시키는 부분이며, 한편, 상기 반도체형 광원(2)에 먼 부분은 상기 제2 기본 배광 패턴(P2)을 좌우 방향에 가까운 부분과 비교하여 저확산시키는 부분이다. 상기 제2 렌즈부(42)의 상기 반도체형 광원(2)에 가까운 부분의 두께는 두껍고, 한편, 먼 부분의 두께는 가까운 부분과 비교하여 얇다. 또, 상기 제2 렌즈부(42)의 상기 반도체형 광원(2)에 가까운 부분의 상기 볼록면(상기 출사면(46))의 곡률반경은 작고, 한편, 먼 부분의 곡률반경은 가까운 부분과 비교하여 크고 또한 상기 제1 렌즈부(41)와 비교하여 작거나 거의 동등하다.

(볼록면(출사면(46, 47))의 설명)

복수의 상기 볼록형상 자유 곡면 즉 상기 볼록면(상기 출사면(46, 47))은 도 15(C)에 나타내는 바와 같이 구부러져 있다. 즉, 상기 리플렉터(3)의 상기 기준 광축(Z)과 평행한 중심축(Z1)에 대하여 차량(C)의 내측(우측(R))의 면(46R)은 광의 출사 방향측(전측(F), Z축 +방향, 도 15(C) 중의 실선 화살표 방향측)으로 구부러져 있다. 한편, 상기 중심축(Z1)에 대하여 차량(C)의 외측(좌측(L))의 면(46L)은 광의 출사 방향과 반대측(후측(B), Z축 -방향, 도 15(C) 중의 실선 화살표 방향측)으로 구부러져 있다.

이 결과, 상기 렌즈(4)는 경사져 있어도, 도 15(C), 도 16(C), 도 17(C)에 나타내는 바와 같이, 경사져 있지 않은 렌즈(400)와 마찬가지의 출사광(도 15 (A), 도 16(A) 참조) 및 배광 패턴(도 17(A) 참조)이 얻어진다. 즉, 볼록면(출사면)이 구부러져 있지 않은 경사진 렌즈(401)에서는 도 15(B), 도 16(B), 도 17(B)에 나타내는 바와 같이, 출사광 및 배광 패턴이 우측(R)에 치우친다. 그런데, 상기 렌즈(4)는 경사져 있어도, 도 15(C), 도 16(C), 도 17(C)에 나타내는 바와 같이, 출사광 및 배광 패턴이 치우치지 않는다.

또한, 도 16 (A), (B), (C)에 있어서, 출사광(L30, L31, L3)의 스크린에 있어서의 상하의 위치(°수)는 도 15 (A), (B), (C)의 렌즈(400, 401, 4)의 수평 단면의 상하의 위치에 따라 변하므로, 구체적인 수치를 생략한다.

(히트 싱크 부재(5)의 설명)

상기 히트 싱크 부재(5)는 도 2~도 5, 도 14에 나타내는 바와 같이, 수평판부(50)와, 핀부(51)와, 부착부(52)와, 상기 셰이드부(53)로 구성되어 있다. 상기 수평판부(50)의 일면(하측(D)의 면)에는 상기 반도체형 광원(2) 및 상기 리플렉터(3)가 상기 스크류(23, 34)에 의해 부착되어 있다.

상기 수평판부(50)의 타면(상측(U)의 면)에는 복수매의 수직판 형상의 상기 핀부(51)가 일체로 설치되어 있다. 상기 핀부(51)는 상기 반도체형 광원(2)의 상기 발광 칩(20)에서 발생하는 열을 외부로 방출하는 것이다.

상기 수평판부(50)의 일면의 전측(F)의 가장자리의 좌우 양단부에는 만곡 암 형상의 상기 부착부(52)가 일체로 설치되어 있다. 상기 부착부(52)에는 상기 렌즈(4)가 상기 스크류(44)에 의해 부착되어 있다.

상기 수평판부(50)의 일면의 전측(F)의 가장자리의 중앙부에는 만곡 형상의 상기 셰이드부(53)가 일체로 설치되어 있다. 상기 셰이드부(53)는 상기 반도체형 광원(2)의 상기 발광면(24)으로부터의 광이 상기 렌즈(4)의 상기 렌즈부(40)에 직접 입사하는 것을 막는 것이다.

(커버 부재(6)의 설명)

상기 커버 부재(6)는 도 2~도 5, 도 14에 나타내는 바와 같이, 전측(F)의 부분이 폐색되고, 또한 후측(B)의 부분이 개구한 중공 형상의 커버 형상을 이룬다. 상기 커버 부재(6)는 광불투과성 부재로 구성되어 있다.

상기 커버 부재(6)의 전측(F)의 부분에는 장방형 형상을 이루는 삽입 개구부(60)가 설치되어 있다. 상기 삽입 개구부(60)에는 상기 렌즈(4)의 상기 렌즈부(40)가 삽입되어 있다. 상기 커버 부재(6)의 전측(F)의 부분의 상기 삽입 개구부(60)의 내측의 좌우 양측의 가장자리에는 부착부(61)가 일체로 설치되어 있다. 상기 부착부(61)는 상기 렌즈(4)의 상기 부착부(43)에 부착되어 있다. 이 결과, 상기 커버 부재(6)는 상기 렌즈(4)를 통하여 상기 히트 싱크 부재(5)에 고정되어 있다. 상기 커버 부재(6)의 후측(B)의 개구부의 상하의 가장자리의 중앙부에는 통기 개구부(62)가 설치되어 있다.

(제1 실시형태의 작용의 설명)

이 제1 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 이상과 같은 구성으로 이루어지고, 이하 그 작용에 대해서 설명한다.

반도체형 광원(2)의 발광 칩(20)을 점등한다. 그러면, 발광 칩(20)의 발광면(24)으로부터 방사되는 광의 대부분(L1)은 리플렉터(3)의 제1 반사면(31) 및 제2 반사면(32)에서 렌즈(4)측으로 각각 반사된다.

제1 반사면(31)에서 반사된 반사광(도시하지 않음)은 도 12(A)에 나타내는 제1 기본 배광 패턴(P1)에 배광 제어되어, 렌즈(4)의 제1 렌즈부(41)를, 입사면(45)으로부터 출사면(47)으로, 무변형 혹은 좌우 방향으로 저확산되어 투과한다. 제1 렌즈부(41)로부터 출사하는 출사광(도시하지 않음)은 도 13(A)에 나타내는 바와 같이, 경사 컷오프 라인(CL1)과 수평 컷오프 라인(CL2)을 가지는 제1 배광 패턴(P11)에 배광 제어되어 차량(C)의 전방에 조사된다.

제2 반사면(32)에서 반사된 반사광(L2)은 도 12(B)에 나타내는 제2 기본 배광 패턴(P2)에 배광 제어되어, 렌즈(4)의 제2 렌즈부(42)를, 입사면(45)으로부터 출사면(46)으로, 좌우 방향으로 확산되어 투과한다. 제2 렌즈부(42)로부터 출사하는 출사광(L3)은 도 13(B)에 나타내는 바와 같이, 수평 컷오프 라인(CL2)을 가지는 제2 배광 패턴(P12)에 배광 제어되어 차량(C)의 전방에 조사된다.

그리고, 도 13(A)에 나타내는 제1 배광 패턴(P11)과 도 13(B)에 나타내는 제2 배광 패턴(P12)이 합성(중첩)되어, 도 13(C)에 나타내는 바와 같이, 경사 컷오프 라인(CL1)과 수평 컷오프 라인(CL2)을 가지는 양호한 로우 빔용 배광 패턴(LP)이 얻어진다.

(제1 실시형태의 효과의 설명)

이 제1 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 이상과 같은 구성 및 작용으로 이루어지고, 이하 그 효과에 대해서 설명한다.

이 제1 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 반도체형 광원(2)으로부터의 광(L1)을, 리플렉터(3)의 제1 반사면(31), 제2 반사면(32)과 복수의 볼록면을 가지는 렌즈(4)의 제1 렌즈부(41), 제2 렌즈부(42)에 의해, 양호한 로우 빔용 배광 패턴(LP)으로서 형성할 수 있다.

즉, 이 제1 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 제1 반사면(31)에서 경사 컷오프 라인(CL1)과 수평 컷오프 라인(CL2)을 가지는 제1 기본 배광 패턴(P1)을 배광 제어하고, 제2 반사면(32)에서 수평 컷오프 라인(CL2)을 가지는 제2 기본 배광 패턴(P2)을 배광 제어하는 것이다. 또, 이 제1 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 제1 렌즈부(41)에서 제1 기본 배광 패턴(P1)을 무변형 혹은 좌우 방향으로 저확산시켜 경사 컷오프 라인(CL1)과 수평 컷오프 라인(CL2)을 가지는 제1 배광 패턴(P11)을 배광 제어하고, 제2 렌즈부(42)에서 제2 기본 배광 패턴(P2)을 좌우 방향으로 확산시켜 수평 컷오프 라인(CL2)을 가지는 제2 배광 패턴(P12)을 배광 제어한다. 그리고, 이 제1 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 제1 배광 패턴(P11)과 제2 배광 패턴(P12)을 합성(중첩)하여, 경사 컷오프 라인(CL1)과 수평 컷오프 라인(CL2)을 가지는 양호한 로우 빔용 배광 패턴(LP)이 얻어진다.

특히, 이 제1 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 제1 기본 배광 패턴(P1)이 경사 컷오프 라인(CL1)으로부터 스크린의 하측에 걸쳐서 부채형상을 이룬다. 이 때문에, 제3 기본 배광 패턴(P3)에 있어서, 스크린의 좌우의 수평선(HL-HR)의 좌측 약5°로부터 약10° 전후에 걸친 부분에는 광의 누락을 방지하여, 매끄러운 배광 패턴이 형성되어 있다. 이것에 의해, 이 제1 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 광 누락이 없는 양호한 로우 빔용 배광 패턴(LP)이 얻어진다.

이 제1 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 제1 반사면(31)에서 배광 제어된 제1 기본 배광 패턴(P1)을 제1 렌즈부(41)에서 무변형 혹은 좌우 방향으로 저확산시키는 것이다. 이 때문에, 제1 반사면(31)과 제1 렌즈부(41) 사이의 상대 위치의 어긋남이 다소 있어도, 제1 기본 배광 패턴(P1)으로부터 제1 배광 패턴(P11)으로의 배광 제어에 대한 영향이 작다. 즉, 고정밀도의 배광 제어가 가능하다.

이 제1 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 제1 렌즈부(41)가 제1 반사면(31)에 대응하여 설치되어 있고, 평면 혹은 곡률반경이 큰 볼록면(47)을 가진다. 이 결과, 제1 기본 배광 패턴(P1)으로부터 제1 배광 패턴(P11)을 확실하게 배광 제어할 수 있다. 한편, 제2 렌즈부(42)가 제2 반사면(32)에 대응하여 설치되어 있고, 곡률반경이 제1 렌즈부(41)의 곡률반경보다 작은 볼록면(46)을 가진다. 이 결과, 제2 기본 배광 패턴(P2)으로부터 제2 배광 패턴(P12)을 확실하게 배광 제어할 수 있다. 이것에 의해, 이 제1 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 양호한 로우 빔용 배광 패턴(LP)이 확실하게 얻어진다.

이 제1 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 제1 반사면(31)이 리플렉터(3)의 소정의 경도 범위, 즉 경도 0°로부터 경도 약90°의 범위에 설치되어 있는 것이다. 이 결과, 주행 차선측에 경사 컷오프 라인(CL1)을 확실하게 형성할 수 있다. 또, 이 제1 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 제1 반사면(31)이 리플렉터(3)의 소정의 위도 범위, 즉 위도 약65° 이상의 범위에 설치되어 있다. 이 결과, 도 10에 나타내는 바와 같이, 위도 0°로부터 발광 칩(20)을 본 경우에 있어서, 발광 칩(20)의 상하 방향의 위치 어긋남(도 10 중의 2점쇄선을 참조)이 크다. 그런데, 위도 90°로부터 발광 칩(20)을 본 경우에 있어서, 발광 칩(20)의 상하 방향의 위치 어긋남(도 10 중의 2점쇄선을 참조)이 작다. 이것에 의해, 제1 반사면(31)에 있어서 제1 기본 배광 패턴(P1)을 배광 제어할 때에, 반도체형 광원(2)의 발광 칩(20)의 발광면(24)의 상하 방향의 위치 어긋남에 따른 영향이 작고, 경사 컷오프 라인(CL1)과 수평 컷오프 라인(CL2)을 가지는 제1 기본 배광 패턴(P1)을 확실하게 배광 제어할 수 있다.

이 제1 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 복수의 볼록면(출사면(46, 47))이 도 15(C)에 나타내는 바와 같이 구부러져 있다. 즉, 리플렉터(3)의 기준 광축(Z)과 평행한 중심축(Z1)에 대하여 차량(C)의 내측(우측(R))의 면(46R)은 광의 출사 방향측(전측(F), Z축 +방향, 도 15(C) 중의 실선 화살표 방향측)으로 구부러져 있다. 한편, 중심축(Z1)에 대하여 차량(C)의 외측(좌측(L))의 면(46L)은 광의 출사 방향과 반대측(후측(B), Z축 -방향, 도 15(C) 중의 실선 화살표 방향측)으로 구부러져 있다.

이 결과, 이 제1 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 렌즈(4)가 경사져 있어도, 도 15(C), 도 16(C), 도 17(C)에 나타내는 바와 같이, 경사져 있지 않은 렌즈(400)와 마찬가지의 출사광(L3)(도 15(A), 도 16(A)의 L30 참조) 및 배광 패턴(P4)(도 17(A)의 P40 참조)이 얻어진다. 즉, 볼록면(출사면)이 구부러져 있지 않은 경사진 렌즈(401)에서는 도 15(B), 도 16(B), 도 17(B)에 나타내는 바와 같이 출사광(L31) 및 배광 패턴(P41)이 우측(R)에 치우친다. 그런데, 렌즈(4)가 경사져 있어도, 도 15(C), 도 16(C), 도 17(C)에 나타내는 바와 같이, 출사광(L3) 및 배광 패턴(P4)이 치우치지 않는다. 이것에 의해, 이 제1 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 렌즈(4)가 경사져 있어도, 양호한 로우 빔용 배광 패턴(LP)이 확실하게 얻어진다.

또한, 도 15(A), (B), (C)에 있어서, 부호 L20, L21은 리플렉터(도시하지 않음)의 반사면으로부터의 반사광이며, 부호 L2는 리플렉터(3)의 제2 반사면(32)으로부터의 반사광이다.

이 제1 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 복수의 볼록면(출사면(46, 47))을 가지는 렌즈(4)를 사용하므로, 도 15(C)에 나타내는 바와 같이, 렌즈(4)의 복수의 볼록면(출사면(46, 47))으로부터 출사하는 출사광(L3)이 렌즈(4)의 전측(F)에서 한번 집중하고나서 좌우 방향으로 확산하는 것이다. 즉, 확산 배광의 개시점이 렌즈(4)의 전방에 위치한다. 이 결과, 차량용 전조등(1L, 1R)이 차량(C)의 후측(B)(안측)에 배치되거나 해도, 또, 렌즈(4)가 상기한 바와 같이 경사져 있거나 해도, 렌즈(4)의 복수의 볼록면(출사면(46, 47))으로부터 출사하는 출사광(L3)이 차량(C)의 그 밖의 부품(차체 등)에 의해 가려지는 일이 없어 차량(C)의 전방에 확실하게 조사된다. 또, 차량용 전조등(1L, 1R)의 차량(C)으로의 레이아웃의 자유도가 증가한다.

이 제1 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 제2 렌즈부(42) 중 반도체형 광원(2)에 가까운 부분이 제2 기본 배광 패턴(P2)을 좌우 방향으로 광확산시키는 부분이며, 한편, 반도체형 광원(2)에 먼 부분이 제2 기본 배광 패턴(P2)을 좌우 방향에 가까운 부분과 비교하여 저확산시키는 부분이다. 이 결과, 반도체형 광원(2)에 가까운 부분이 반도체형 광원(2)으로부터의 강한 광을 광확산시키고, 한편, 반도체형 광원(2)에 먼 부분이 반도체형 광원(2)으로부터의 약한 광을 저확산시킨다. 이것에 의해, 제2 기본 배광 패턴(P2)을 효율적으로 제1 배광 패턴(P12)에 배광 제어할 수 있다.

이 제1 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 렌즈(4)와 리플렉터(3) 사이의 전후 방향의 거리, 즉, 리플렉터(3)의 제1 반사면(31), 제2 반사면(32)으로부터 렌즈(4)의 입사면(45)까지의 거리가 작다. 이 때문에, 리플렉터(3)의 제1 반사면(31), 제2 반사면(32)과 렌즈(4)의 제1 렌즈부(41), 제2 렌즈부(42) 사이의 상대 위치의 어긋남이 다소 있어도, 제1 기본 배광 패턴(P1), 제2 기본 배광 패턴(P2)으로부터 제1 배광 패턴(P11), 제2 배광 패턴(P12)으로의 배광 제어에 대한 영향이 작다. 즉, 고정밀도의 배광 제어가 가능하다.

(제1 실시형태 이외의 예의 설명)

이 제1 실시형태에 있어서는, 차량(C)이 좌측 통행인 경우의 차량용 전조등(1L, 1R)에 대해서 설명하는 것이다. 그런데, 본 발명에 있어서는, 차량(C)이 우측 통행인 경우의 차량용 전조등에도 적용할 수 있다.

또, 이 제1 실시형태에 있어서는, 반도체형 광원(2)의 발광 칩(20)의 발광면(24)이 하측(D)을 향하고 있는 것이다. 그런데, 본 발명에 있어서는, 반도체형 광원(2)의 발광 칩(20)의 발광면(24)이 상측(U)을 향하고 있는 것이어도 된다.

또한, 이 제1 실시형태에 있어서는, 렌즈(4)의 출사면(46, 47)이 복수의 볼록면을 이루는 것이다. 그런데, 본 발명에 있어서는, 렌즈의 입사면이 복수의 볼록면을 이루는 것이어도 되고, 렌즈의 출사면 및 입사면이 복수의 볼록면을 이루는 것이어도 된다.

또한, 이 제1 실시형태에 있어서는, 제2 렌즈부(42)가 제2 반사면(2)으로부터의 반사광(L2)을 모두 확산시키는 렌즈부로 구성되어 있는 것이다. 그런데, 본 발명에 있어서는, 제2 렌즈부(42) 중 제1 렌즈부(41)에 이웃하는 제2 렌즈부(42)의 전부 혹은 일부가 제2 반사면(2)으로부터의 반사광(L2)을 무변형하는 렌즈부로 구성되어 있는 것이어도 된다.

또한, 이 제1 실시형태에 있어서는, 렌즈(4)의 입사면(45)이 평면 혹은 복합 2차 곡면을 이루고, 렌즈(4)의 출사면(46, 47)이 복수의 볼록면으로서, 볼록형상 자유 곡면을 이루는 것이다. 그런데, 본 발명에 있어서는, 렌즈(4)의 입사면(45)이 복수의 볼록면으로서, 볼록형상 자유 곡면을 이루고, 렌즈(4)의 출사면(46, 47)이 평면 혹은 복합 2차 곡면을 이루는 것이어도 된다.

[제2 실시형태]

본 발명은 도 21에 나타내는 바와 같이, 반도체형 광원(2A)과, 리플렉터(3A)와, 렌즈(4A)를 구비한다. 반도체형 광원(2A)은 하방향의 발광면(24A)을 가진다. 리플렉터(3A)는 반사면(31A)을 가진다. 렌즈(4A)는 복수의 볼록면(출사면(46A))과 렌즈부(40A)를 가진다. 반사면(31A)의 하단부(38A) 중 적어도 일부가 렌즈부(40A)의 하단부(48A)보다 하측(D)에 위치한다. 이 결과, 본 발명은 양호한 로우 빔용 배광 패턴(LP)이 얻어진다.

종래의 차량용 전조등에 있어서는, 리플렉터의 반사면이 증착에 의해 형성되어 있다. 이 때문에, 반사면에는 증착 형성시에 발생하는 증착 고임부가 있다. 이 증착 고임부에 있어서 반사한 반사광은 배광 제어되고 있지 않다. 이 결과, 증착 고임부로부터의 반사광이 확산부 프리즘을 투과하면, 미광이 발생하는 경우가 있다. 이 경우에 있어서는, 양호한 배광 패턴이 얻어지지 않는 경우가 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 종래의 차량용 전조등에서는 양호한 배광 패턴(로우 빔용 배광 패턴)이 얻어지지 않는 경우가 있다는 점에 있다.

이하, 이 제2 실시형태에 있어서의 차량용 전조등의 구성에 대해서 설명한다. 부호 1L, 1R은 이 제2 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(예를 들면, 헤드 램프 등)이다. 상기 차량용 전조등(1L, 1R)은 좌측 통행용의 차량(C)의 전부의 좌우 양단부에 탑재되어 있다. 이하, 차량(C)의 좌측(L)에 탑재되는 좌측의 차량용 전조등(1L)에 대해서 설명한다. 또한, 차량(C)의 우측(R)에 탑재되는 우측의 차량용 전조등(1R)은 좌측의 차량용 전조등(1L)과 거의 동일한 구성을 이루므로, 설명을 생략한다.

(차량용 전조등(1L)의 설명)

상기 차량용 전조등(1L)은 도 18~도 21에 나타내는 바와 같이, 램프 하우징(도시하지 않음)과, 램프 렌즈(도시하지 않음)와, 반도체형 광원(2A)과, 리플렉터(3A)와, 렌즈(4A)와, 히트 싱크 부재(5A)와, 커버 부재(6A)를 구비하는 것이다.

상기 반도체형 광원(2A) 및 상기 리플렉터(3A) 및 상기 렌즈(4A) 및 상기 히트 싱크 부재(5A) 및 상기 커버 부재(6A)는 램프 유닛을 구성한다. 상기 램프 하우징 및 상기 램프 렌즈는 등실(도시하지 않음)을 구획형성한다. 상기 램프 유닛(2A, 3A, 4A, 5A, 6A)은 상기 등실 내에 배치되어 있고, 또한 상하 방향용 광축 조정 기구(도시하지 않음) 및 좌우 방향용 광축 조정 기구(도시하지 않음)를 통하여 상기 램프 하우징에 부착되어 있다.

(반도체형 광원(2A)의 설명)

상기 반도체형 광원(2A)은 도 18, 도 21에 나타내는 바와 같이, 이 예에서는 예를 들면 LED, EL(유기 EL) 등의 자발광 반도체형 광원이다. 상기 반도체형 광원(2A)은 발광 칩(LED칩)(20A)과, 상기 발광 칩(20A)을 밀봉 수지 부재로 밀봉한 패키지(LED 패키지)와, 상기 패키지를 실장한 기판(21A)과, 상기 기판(21A)에 부착되어 있고 상기 발광 칩(20A)에 전원(배터리)으로부터의 전류를 공급하는 커넥터(22A)로 구성되어 있다. 상기 기판(21A)은 스크류(23A)에 의해, 상기 히트 싱크 부재(5A)에 고정되어 있다. 이 결과, 상기 반도체형 광원(2A)은 상기 히트 싱크 부재(5A)에 고정되어 있다.

상기 발광 칩(20A)은 평면 직사각형 형상(평면 장방형상)을 이룬다. 즉, 복수개 예를 들면 4개의 정방형의 칩을 X축 방향(좌우의 수평 방향)으로 배열하여 이루어지는 것이다. 또한, 1개의 장방형의 칩, 또는, 1개의 정방형의 칩을 사용해도 된다. 상기 발광 칩(20A)의 장방형의 하측(D)의 면(하면)은 발광면(24A)을 이룬다. 이 결과, 상기 발광면(24A)은 하측(D)을 향하고 있다. 상기 발광 칩(20A)의 상기 발광면(24A)의 중심(O)은 상기 리플렉터(3A)의 기준 촛점(F1) 혹은 그 근방에 위치하고, 또한 상기 리플렉터(3A)의 기준 광축(기준축)(Z) 상 혹은 그 근방에 위치한다.

도 20, 도 21에 있어서, X, Y, Z는 직교좌표(X-Y-Z 직교좌표계)를 구성한다. 상기 X축은 상기 발광 칩(20A)의 상기 발광면(24A)의 중심(O)을 통과하는 좌우 방향의 수평축이다. 상기 X축은 차량(C)의 내측, 즉 이 제2 실시형태에 있어서 우측(R)이 +방향이며, 차량(C)의 외측, 즉 이 제2 실시형태에 있어서 좌측(L)이 -방향이다. 또, 상기 Y축은 상기 발광 칩(20A)의 상기 발광면(24A)의 중심(O)을 통과하는 상하 방향의 연직축(수직축, 법선, 수선)이다. 상기 Y축은 이 제2 실시형태에 있어서, 상측(U)이 +방향이며, 하측(D)이 -방향이다. 또한, 상기 Z축은 상기 리플렉터(3A)의 기준 광축(Z)이며, 상기 발광 칩(20A)의 상기 발광면(24A)의 중심(O)을 통과하고, 또한 상기 X축 및 상기 Y축과 직교하는 전후 방향의 축이다. 상기 Z축은 이 제2 실시형태에 있어서, 전측(F)이 +방향이며, 후측(B)이 -방향이다.

(리플렉터(3A)의 설명)

상기 리플렉터(3A)는 도 18에 나타내는 바와 같이, 반사부(30A)와, 부착부(33A)로 구성되어 있다. 상기 부착부(33A)는 스크류(34A)에 의해 상기 히트 싱크 부재(5A)에 고정되어 있다. 이 결과, 상기 리플렉터(3A)는 상기 히트 싱크 부재(5A)에 고정되어 있다.

상기 반사부(30A)의 전측(F)의 면(내면)에는 하나의 연속면으로 형성된 반사면(31A)이 설치되어 있다. 상기 반사면(31A)은 파라볼라계의 자유 곡면으로 이루어지는 반사면이다. 이 결과, 상기 반사면(31A)(상기 리플렉터(3A))은 상기 기준 촛점(F1) 및 상기 기준 광축(Z)을 가진다.

상기 반사면(31A)은 상기 반도체형 광원(2A)의 상기 발광면(24A)으로부터의 광을, 도 22(A)에 나타내는 경사 컷오프 라인(CL1)과 수평 컷오프 라인(CL2)과 엘보점(E)(경사 컷오프 라인(CL1)과 수평 컷오프 라인(CL2)의 교점 혹은 그 근방의 점)을 가지는 기본 배광 패턴(P)으로서 반사시키는 자유 곡면의 반사면이다. 여기서, 상기 기본 배광 패턴(P)에 있어서, 스크린의 좌우의 수평선(HL-HR)의 좌측 약5°로부터 약10°전후에 걸친 부분에는 광의 누락을 방지하여, 매끄러운 배광 패턴이 형성되어 있다.

상기 반사면(31A)은 증착에 의해 형성되어 있다. 상기 증착의 구조는 우선 상기 리플렉터(3A)의 모재의 표면에 밀착성을 높이기 위한 언더코트층이 형성되고, 다음에 상기 언더코트층 위에 반사층의 알루미늄 증착층이 형성되고, 또한 상기 알루미늄 증착층 위에 내후성을 높이기 위한 탑코트층이 형성되어 이루어지는 구조이다. 상기 증착시에 있어서, 상기 리플렉터(3A)의 상기 반사면(31A) 하단부에는 증착 고임부(36A)(도 21 중의 점선으로 표시되는 영역을 참조)가 형성된다.

(보조 반사면(35A)의 설명)

상기 리플렉터(3A)의 상측 가장자리의 중앙부 즉 상기 히트 싱크 부재(5A)의 셰이드부(53A)에 대응하는 부분에는 보조 반사면(35A)이 설치되어 있다. 상기 보조 반사면(35A)은 상기 반도체형 광원(2A)으로부터의 광의 일부(도시하지 않음)를 상기 히트 싱크 부재(5A)의 셰이드부(53A)를 교차시키도록 반사시키는 것이다. 상기 히트 싱크 부재(5A)의 셰이드부(53A)를 교차시킨 반사광(도시하지 않음)은 상기 렌즈(4A)를 투과하여 차량(C)의 전방(전측(F))에 소정의 배광 패턴(도시하지 않음)으로 조사되고, 혹은 상기 커버 부재(6A)에 설치한 창부(도시하지 않음)를 통과하여 차량(C)의 외측에 소정의 배광 패턴(도시하지 않음)으로 조사된다.

(렌즈(4A)의 설명)

상기 렌즈(4A)는 도 18~도 21에 나타내는 바와 같이, 정면에서 보아 장방형 형상을 이루는 렌즈부(40A)와, 상기 렌즈부(40A)의 주위에 일체로 설치되어 있는 걸어맞춤부(49A)와, 상기 걸어맞춤부(49A)의 좌우 양측에 일체로 설치되어 있는 부착부(43A)로 구성되어 있다. 상기 걸어맞춤부(49A)는 상기 렌즈부(40A)보다 후측(B)으로 1단 내려가 있다. 상기 걸어맞춤부(49A) 중 적어도 입사면(전반사면을 포함하는 경우가 있음)에는 작은 요철 등의 확산면 혹은 차광면(도시하지 않음)이 설치되어 있다. 상기 부착부(43A)는 스크류(44A)에 의해 상기 히트 싱크 부재(5A)에 고정되어 있다. 이 결과, 상기 렌즈(4A)는 상기 히트 싱크 부재(5A)에 고정되어 있다. 상기 렌즈(4A)와 상기 리플렉터(3A) 사이의 전후 방향의 거리는 작다.

상기 렌즈부(40A)는 복수의 볼록면을 가지는 렌즈(박육 렌즈, 프리즘 렌즈)이다. 상기 렌즈(4A)의 상기 렌즈부(40A)는 차량(C)의 평면시에 있어서, 차량(C)의 내측(우측(R))으로부터 외측(좌측(L))에 걸쳐서 차량(C)의 전측(F)으로부터 후측(B)으로 경사(슬랜트)져 있고, 또한 차량(C)의 정면시에 있어서, 차량(C)의 내측(우측(R))으로부터 외측(좌측(L))에 걸쳐서 차량(C)의 하측(D)으로부터 상측(U)으로 경사(슬랜트)져 있다(치켜올라가 있다).

상기 렌즈부(40A)의 내면(후측(B)의 면)에는 입사면(45A)이 설치되어 있다. 상기 렌즈(4A)의 상기 렌즈부(40A)의 외면(전측(F)의 면)에는 출사면(46A)이 설치되어 있다. 상기 입사면(45A)은 평면 혹은 복합 2차 곡면을 이룬다. 상기 출사면(46A)은 복수의 상기 볼록면으로서, 볼록형상 자유 곡면을 이룬다. 이 결과, 상기 렌즈(4A)의 상기 렌즈부(40A)는 축이 상하 방향의 실린드리컬 형상의 렌즈부(프리즘 렌즈부)를 이룬다.

상기 렌즈부(40A)는 상기 반사면(31A)으로부터의 상기 기본 배광 패턴(P)을, 도 22(B)에 나타내는 바와 같이 경사 컷오프 라인(CL1)과 수평 컷오프 라인(CL2)과 엘보점(E)을 가지는 로우 빔용 배광 패턴(LP)으로서 차량의 전방에 조사한다.

상기 렌즈부(40A) 중 하측(D)의 부분으로서 중앙의 부분(도 20 중의 굵은 실선으로 둘러싸인 범위의 부분)은 저확산부(47A)이다. 상기 저확산부(47A)는 상기 기본 배광 패턴(P)의 상기 엘보점(E) 및 그 근방의 부분인 스팟 배광을 상기 로우 빔용 배광 패턴(LP) 중 상기 엘보점(E) 및 그 근방의 부분인 스팟 배광으로서 조사하는 영역이다. 즉, 상기 저확산부(47A)는 상기 기본 배광 패턴(P)의 상기 엘보점(E) 및 그 근방을 저확산시켜, 상기 로우 빔용 배광 패턴(LP) 중 상기 엘보점(E) 및 그 근방을 형성하는 것이다. 상기 저확산부(47A)의 상기 볼록면(상기 출사면(46A))은 곡률반경이 큰 볼록면을 이룬다. 또한, 상기 저확산부(47A)의 상기 볼록면(상기 출사면(46A))의 일부는 평면을 이루는 경우가 있다. 이 경우, 상기 기본 배광 패턴(P)의 상기 엘보점(E) 및 그 근방의 일부를 그대로 투과시키는 경우가 있다.

상기 저확산부(47A) 이외의 그 밖의 부분(도 20 중의 굵은 실선으로 둘러싸인 범위의 외측의 부분)의 상기 볼록면(상기 출사면(46A))의 대부분은 곡률반경이 상기 저확산부(47A)의 곡률반경보다 작은 볼록면을 이룬다. 또한, 그 밖의 부분 중, 상기 저확산부(47A)와 인접하는 부분의 상기 볼록면(상기 출사면(46A))은 평면 혹은 곡률반경이 큰 볼록면을 이루는 경우가 있다.

(반사면(31A)의 하단부(38A)와 렌즈부(40A)의 하단부(48A)의 상대 위치 관계의 설명)

도 21에 나타내는 바와 같이, 상기 반사면(31A)의 하단부(38A) 중 적어도 일부가 상기 렌즈부(40A)의 상기 하단부(48A)보다 하측(D)에 위치한다. 상기 렌즈부(40A)의 상기 하단부(48A)보다 하측(D)에 위치하는 상기 반사면(31A)의 상기 하단부(38A)는 상기 렌즈부(40A) 중 상기 저확산부(47A)에 대응하는 영역이다. 또한, 상기 반사면(31A)의 하단부(38A)의 전체부가 상기 렌즈부(40A)의 하단부(48A)보다 하측(D)에 위치하고 있어도 된다.

(히트 싱크 부재(5A)의 설명)

상기 히트 싱크 부재(5A)는 도 18~도 21에 나타내는 바와 같이, 수평판부(50A)와, 핀부(51A)와, 부착부(52A)와, 상기 셰이드부(53A)로 구성되어 있다. 상기 수평판부(50A)의 일면(하측(D)의 면)에는 상기 반도체형 광원(2A) 및 상기 리플렉터(3A)가 상기 스크류(23A, 34A)에 의해 부착되어 있다.

상기 수평판부(50A)의 타면(상측(U)의 면)에는 복수매의 수직판형상의 상기 핀부(51A)가 일체로 설치되어 있다. 상기 핀부(51A)는 상기 반도체형 광원(2A)의 상기 발광 칩(20A)에서 발생하는 열을 외부로 방출하는 것이다.

상기 수평판부(50A)의 일면의 전측(F)의 가장자리의 좌우 양단부에는 만곡 암 형상의 상기 부착부(52A)가 일체로 설치되어 있다. 상기 부착부(52A)에는 상기 렌즈(4A)가 상기 스크류(44A)에 의해 부착되어 있다.

상기 수평판부(50A)의 일면의 전측(F)의 가장자리의 중앙부에는 만곡 형상의 상기 셰이드부(53A)가 일체로 설치되어 있다. 상기 셰이드부(53A)는 상기 반도체형 광원(2A)의 상기 발광면(24A)으로부터의 광이 상기 렌즈(4A)의 상기 렌즈부(40A)에 직접 입사하는 것을 막는 것이다.

(커버 부재(6A)의 설명)

상기 커버 부재(6A)는 도 18~도 21에 나타내는 바와 같이, 전측(F)의 부분이 폐색되고, 또한 후측(B)의 부분이 개구한 중공형상의 커버 형상을 이룬다. 상기 커버 부재(6A)는 광불투과성 부재로 구성되어 있다.

상기 커버 부재(6A)의 전측(F)의 부분에는 장방형 형상을 이루는 삽입 개구부(60A)가 설치되어 있다. 상기 삽입 개구부(60A)에는 상기 렌즈(4A)의 상기 렌즈부(40A)가 삽입되어 있고, 상기 삽입 개구부(60A)의 가장자리에는 상기 렌즈(4A)의 상기 걸어맞춤부(49A)가 걸어맞춰져 있다. 상기 커버 부재(6A)의 전측(F)의 부분의 상기 삽입 개구부(60A)의 내측의 좌우 양측의 가장자리에는 부착부(61A)가 일체로 설치되어 있다. 상기 부착부(61A)는 상기 렌즈(4A)의 상기 부착부(43A)에 부착되어 있다. 이 결과, 상기 커버 부재(6A)는 상기 렌즈(4A)를 통하여 상기 히트 싱크 부재(5A)에 고정되어 있다. 상기 커버 부재(6A)의 후측(B)의 개구부의 상하의 가장자리의 중앙부에는 통기 개구부(62A)가 설치되어 있다.

상기 커버 부재(6A)의 상기 삽입 개구부(60A)의 하측(D)의 가장자리부는 상기 렌즈부(40A)의 상기 하단부(48A)보다 하측(D)에 위치하는 상기 반사면(31A)의 상기 하단부(38A)의 상기 증착 고임부(36A)로부터의 반사광을 차폐하는 차폐부(63A)이다.

(제2 실시형태의 작용의 설명)

이 제2 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 이상과 같은 구성으로 이루어지고, 이하 그 작용에 대해서 설명한다.

반도체형 광원(2A)의 발광 칩(20A)을 점등한다. 그러면, 발광 칩(20A)의 발광면(24A)으로부터 방사되는 광의 대부분은 리플렉터(3A)의 반사면(31A)에서 렌즈(4A)측으로 반사된다.

제1 반사면(31A)에서 반사된 반사광은 도 22(A)에 나타내는 바와 같이, 경사 컷오프 라인(CL1)과 수평 컷오프 라인(CL2)과 엘보점(E)을 가지는 기본 배광 패턴(P)으로 배광 제어되어, 렌즈(4A)의 렌즈부(40A)를, 입사면(45A)으로부터 출사면(46A)으로 투과한다. 렌즈부(40A)로부터 출사하는 출사광은 도 22(B)에 나타내는 바와 같이, 경사 컷오프 라인(CL1)과 수평 컷오프 라인(CL2)과 엘보점(E)을 가지는 로우 빔용 배광 패턴(LP)으로 배광 제어되어 차량(C)의 전방에 조사된다.

이 때, 발광 칩(20A)의 발광면(24A)으로부터의 광이 반사면(31A)의 하단부(38A)의 증착 고임부(36A)에 입사하면, 배광 제어되어 있지 않은 반사광(도 21 중의 파선 화살표를 참조)으로서 증착 고임부(36A)로부터 반사된다. 배광 제어되어 있지 않은 반사광은 하단부(48A)가 반사면(31A)의 하단부(38A)보다 상측(U)에 위치하는 렌즈부(40A)를 투과하는 것을 방해할 수 있다. 또, 배광 제어되어 있지 않은 반사광은 차폐부(63A)에 의해 차폐된다. 이것에 의해, 배광 제어되어 있지 않은 반사광이 렌즈부(40A)를 투과하여 미광이 발생하는 것을 막을 수 있어, 양호한 로우 빔용 배광 패턴(LP)이 얻어진다.

여기서, 렌즈부(40A)의 주위에 일체로 설치되어 있는 걸어맞춤부(49A) 중 적어도 입사면(전반사면을 포함하는 경우가 있음)에는 작은 요철 등의 확산면 혹은 차광면이 설치되어 있다. 이 때문에, 반사광이 걸어맞춤부(49A)에 입사했다고 해도, 그 반사광이 전반사하여 미광이 되는 것을 막을 수 있다.

(제2 실시형태의 효과의 설명)

이 제2 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 이상과 같은 구성 및 작용으로 이루어지고, 이하 그 효과에 대해서 설명한다.

이 제2 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 양호한 로우 빔용 배광 패턴(LP)을 얻을 수 있다.

즉, 이 제2 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 반사면(31A)의 하단부(38A) 중 적어도 일부가 렌즈부(40A)의 하단부(48A)보다 하측(D)에 위치한다. 이 결과, 배광 제어되어 있지 않은 증착 고임부(36A)로부터의 반사광이 하단부(48A)가 반사면(31A)의 하단부(38A)보다 상측(U)에 위치하는 렌즈부(40A)를 투과하는 것을 막을 수 있다. 이것에 의해, 배광 제어되어 있지 않은 반사광이 렌즈(40A)를 투과하여 미광이 발생하는 것을 막을 수 있어, 양호한 로우 빔용 배광 패턴(LP)이 얻어진다.

이 제2 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 렌즈부(40A)의 하단부(48A)보다 하측(D)에 위치하는 반사면(31A)의 하단부(38A)가 렌즈부(40A) 중 기본 배광 패턴(P)을 좌우 방향으로 저확산시키는 저확산부(47A)에 대응하는 영역이다. 이 저확산부(47A)는 배광 제어되어 있지 않은 증착 고임부(36A)로부터의 반사광을 좌우 방향으로 저확산시켜 외부로 조사하므로, 미광의 영향이 크다. 그런데, 이 제2 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 반사면(31A)의 하단부(38A)가 저확산부(47A)보다 하측에 위치한다. 이 결과, 배광 제어되어 있지 않은 증착 고임부(36A)로부터의 반사광이 하단부(48A)가 반사면(31A)의 하단부(38A)보다 상측(U)에 위치하는 렌즈부(40A)의 저확산부(47A)를 투과하는 것을 막을 수 있다. 이것에 의해, 배광 제어되어 있지 않은 반사광이 렌즈(40A)를 투과하여 영향이 큰 미광의 발생을 막을 수 있어, 양호한 로우 빔용 배광 패턴(LP)이 얻어진다.

이 제2 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 렌즈부(40A)의 하단부(48A)보다 하측(D)에 위치하는 반사면(31A)의 하단부(38A)의 증착 고임부(36A)로부터의 반사광을 차폐하는 광불투과성 부재 즉 커버 부재(6A)의 차폐부(63A)를 구비한다. 이 결과, 배광 제어되어 있지 않은 증착 고임부(36A)로부터의 반사광이 차폐부(63A)에 의해 차폐된다. 이것에 의해, 배광 제어되어 있지 않은 반사광이 렌즈부(40A)를 투과하여 미광이 발생하는 것을 막을 수 있어, 양호한 로우 빔용 배광 패턴(LP)이 얻어진다.

이 제2 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 리플렉터(3A)를 바꾸지 않고, 렌즈(4A)를 바꾼(교체한) 경우에 있어서도, 배광 제어되어 있지 않은 증착 고임부(36A)로부터의 반사광이 렌즈부(40A)를 투과하는 것을 막을 수 있다. 이것에 의해, 리플렉터(3A)를 그대로 하고, 렌즈(4A)를 다양한 형상(예를 들면, 차량(C)의 내측으로부터 외측에 걸쳐서 하측(D)으로부터 상측(U)으로 치켜올린 형상,또는 차량(C)의 내측으로부터 외측에 걸쳐서 상측(U)으로부터 하측(D)으로 늘어뜨린 형상)으로 바꾸는(교체하는) 것이 가능하다.

이 제2 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 렌즈부(40A)의 주위에는 커버 부재(6A)에 걸어맞추는 걸어맞춤부(49A)가 설치되어 있고, 그 걸어맞춤부(49A) 중 적어도 입사면(전반사면을 포함하는 경우가 있음)에는 작은 요철 등의 확산면 혹은 차광면이 설치되어 있다. 이 때문에, 반사광이 걸어맞춤부(49A)에 입사했다고 해도, 그 반사광이 전반사하여 미광이 되는 것을 막을 수 있다. 특히, 도 21에 나타내는 바와 같이, 렌즈부(40A)의 하단부(48A)의 걸어맞춤부(49A)에 배광 제어되어 있지 않은 반사광이 입사했다고 해도, 그 반사광이 전반사하여 미광이 되는 것을 막을 수 있다.

이 제2 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 렌즈(4A)와 리플렉터(3A) 사이의 전후 방향의 거리, 즉 리플렉터(3A)의 반사면(31A)으로부터 렌즈(4A)의 입사면(45A)까지의 거리가 작다. 이 때문에, 리플렉터(3A)의 반사면(31A)과 렌즈(4A)의 렌즈부(40A) 사이의 상대 위치의 어긋남이 다소 있어도, 기본 배광 패턴(P)으로부터 로우 빔용 배광 패턴(LP)으로의 배광 제어에 대한 영향이 작다. 즉, 고정밀도의 배광 제어가 가능하다.

(제2 실시형태 이외의 예의 설명)

이 제2 실시형태에 있어서는, 차량(C)이 좌측 통행인 경우의 차량용 전조등(1L, 1R)에 대해서 설명하는 것이다. 그런데, 본 발명에 있어서는, 차량(C)이 우측 통행인 경우의 차량용 전조등에도 적용할 수 있다.

또, 이 제2 실시형태에 있어서는, 커버 부재(6A)의 차폐부(63A)에 의해 배광 제어되어 있지 않은 증착 고임부(36A)로부터의 반사광을 차폐하는 것이다. 그런데, 본 발명에 있어서는, 렌즈(4A)의 입사면(45A)측 또는 출사면(46A)측에 광불투과성 부재 예를 들면 이너 패널을 배치한 경우, 이 이너 패널에 차폐부를 설치해도 된다.

또한, 이 제2 실시형태에 있어서는, 렌즈(4A)의 출사면(46A)이 복수의 볼록면을 이루는 것이다. 그런데, 본 발명에 있어서는, 렌즈의 입사면이 복수의 볼록면을 이루는 것이어도 되고, 렌즈의 출사면 및 입사면이 복수의 볼록면을 이루는 것이어도 된다.

또한, 이 제2 실시형태에 있어서는, 배광 패턴으로서 경사 컷오프 라인(CL1)과 수평 컷오프 라인(CL2)과 엘보점(E)을 가지는 로우 빔용 배광 패턴(LP)에 대해서 설명하는 것이다. 그런데, 본 발명에 있어서는, 배광 패턴으로서 경사 컷오프 라인을 가지지 않는 배광 패턴이어도 된다.

[제3 실시형태]

본 발명은 반도체형 광원과 리플렉터와 복수의 볼록면을 가지는 렌즈를 구비하는 차량용 전조등에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 양호한 (이상적인) 로우 빔용 배광 패턴(스쳐지나감용 배광 패턴)과, 하이 빔용 배광 패턴(주행용 배광 패턴)을 얻을 수 있는 차량용 전조등에 관한 것이다.

이러한 차량용 전조등에 있어서는, 양호한 로우 빔용 배광 패턴과 하이 빔용 배광 패턴이 얻어지는 것이 중요하다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 양호한 로우 빔용 배광 패턴과 하이 빔용 배광 패턴이 얻어지는 것이 중요하다는 점에 있다.

본 발명은 도 23에 나타내는 바와 같이, 제1 반도체형 광원(2L), 제2 반도체형 광원(2H)과, 제1 리플렉터(3L), 제2 리플렉터(3H)와, 렌즈(4B)를 구비한다. 제1 반도체형 광원(2L), 제2 반도체형 광원(2H)은 하방향의 발광면(24L, 24H)을 가진다. 제1 리플렉터(3L), 제2 리플렉터(3H)는 제1 반사면(31B), 제2 반사면(32B)을 가진다. 렌즈(4B)는 복수의 볼록면(출사면(46B))과 제1 렌즈부(41B), 제2 렌즈부(42B)를 가진다. 이 결과, 본 발명은 양호한 로우 빔용 배광 패턴(LP)과 하이 빔용 배광 패턴(HP)이 얻어진다.

이하, 이 제3 실시형태에 있어서의 차량용 전조등의 구성에 대해서 설명한다. 부호 1L, 1R은 이 제3 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(예를 들면, 헤드 램프 등)이다. 상기 차량용 전조등(1L, 1R)은 좌측 통행용의 차량(C)의 전부의 좌우 양단부에 탑재되어 있다. 이하, 차량(C)의 좌측(L)에 탑재되는 좌측의 차량용 전조등(1L)에 대해서 설명한다. 또한, 차량(C)의 우측(R)에 탑재되는 우측의 차량용 전조등(1R)은 좌측의 차량용 전조등(1L)과 거의 동일한 구성을 이루므로 설명을 생략한다.

(차량용 전조등(1L)의 설명)

상기 차량용 전조등(1L)은 도 23~도 26에 나타내는 바와 같이, 램프 하우징(도시하지 않음)과, 램프 렌즈(도시하지 않음)와, 제1 반도체형 광원(로우 빔용 반도체형 광원)(2L), 제2 반도체형 광원(하이 빔용 반도체형 광원)(2H)과, 제1 리플렉터(로우 빔용 리플렉터)(3L), 제2 리플렉터(하이 빔용 리플렉터)(3H)와, 렌즈(4)와, 히트 싱크 부재(5B)와, 커버 부재(6B)를 구비하는 것이다.

상기 제1 반도체형 광원(2L), 상기 제2 반도체형 광원(2H) 및 상기 제1 리플렉터(3L), 상기 제2 리플렉터(3H) 및 상기 렌즈(4B) 및 상기 히트 싱크 부재(5B) 및 상기 커버 부재(6B)는 램프 유닛을 구성한다. 상기 램프 하우징 및 상기 램프 렌즈는 등실(도시하지 않음)을 구획형성한다. 상기 램프 유닛(2L, 2H, 3L, 3H, 4B, 5B, 6B)은 상기 등실 내에 배치되어 있고, 또한 상하 방향용 광축 조정 기구(도시하지 않음) 및 좌우 방향용 광축 조정 기구(도시하지 않음)를 통하여 상기 램프 하우징에 부착되어 있다.

(제1 반도체형 광원(2L), 제2 반도체형 광원(2H)의 설명)

상기 제1 반도체형 광원(2L), 상기 제2 반도체형 광원(2H)은 도 23, 도 26에 나타내는 바와 같이, 이 예에서는 예를 들면 LED, EL(유기 EL) 등의 자발광 반도체형 광원이다. 상기 제1 반도체형 광원(2L), 상기 제2 반도체형 광원(2H)은 발광 칩(LED칩)(20L, 20H)과, 상기 발광 칩(20L, 20H)을 밀봉 수지 부재로 밀봉한 패키지(LED 패키지)와, 상기 패키지를 실장한 기판(21B)과, 상기 기판(21B)에 부착되어 있고 상기 발광 칩(20L, 20H)에 전원(배터리)으로부터의 전류를 공급하는 커넥터(22B)로 구성되어 있다. 상기 기판(21B)은 스크류(23B)에 의해 상기 히트 싱크 부재(5B)에 고정되어 있다. 이 결과, 상기 제1 반도체형 광원(2L), 상기 제2 반도체형 광원(2H)은 상기 히트 싱크 부재(5B)에 고정되어 있다.

상기 제1 반도체형 광원(2L)의 상기 발광 칩(20L)은 도 30(B)에 나타내는 바와 같이, 평면 직사각형 형상(평면 장방형상)을 이룬다. 즉, 복수개 예를 들면 4개의 정방형의 칩을 X1축 방향(도시하지 않음, 좌우의 수평 방향)으로 배열하여 이루어지는 것이다. 또한, 1개의 장방형의 칩, 또는 1개의 정방형의 칩을 사용해도 된다. 상기 발광 칩(20L)의 장방형의 하측(D)의 면(하면)은 발광면(24L)을 이룬다. 이 결과, 상기 발광면(24L)은 하측(D)을 향하고 있다. 상기 발광 칩(20L)의 상기 발광면(24L)의 중심(O1)은 상기 제1 리플렉터(3L)의 기준 촛점(F1) 혹은 그 근방에 위치하고, 또한 상기 제1 리플렉터(3L)의 기준 광축(기준축)(Z1) 위 혹은 그 근방에 위치한다.

상기 제2 반도체형 광원(2H)의 상기 발광 칩(20H)은 도 30(A)에 나타내는 바와 같이, 평면 직사각형 형상(평면 장방형상)을 이룬다. 즉, 복수개 예를 들면 2개의 정방형의 칩을 X2축 방향(도시하지 않음, 좌우의 수평 방향)으로 배열하여 이루어지는 것이다. 이 결과, 상기 제2 반도체형 광원(2H)의 발광 광량은 상기 제1 반도체형 광원(2L)의 발광 광량보다 적다. 또한, 1개의 장방형의 칩, 또는 1개의 정방형의 칩을 사용해도 된다. 상기 발광 칩(20H)의 장방형의 하측(D)의 면(하면)은 발광면(24H)을 이룬다. 이 결과, 상기 발광면(24H)은 하측(D)을 향하고 있다. 상기 발광 칩(20H)의 상기 발광면(24H)의 중심(O2)은 상기 제2 리플렉터(3H)의 기준 촛점(F2) 혹은 그 근방에 위치하고, 또한 상기 제2 리플렉터(3H)의 기준 광축(기준축)(Z2) 위 혹은 그 근방에 위치한다.

도 30에 있어서, X1, Y1, Z1, X2, Y2, Z2는 직교좌표(X-Y-Z 직교좌표계)를 구성한다. 상기 X축(X1, X2)은 상기 발광 칩(20L, 20H)의 상기 발광면(24L, 24H)의 중심(O1, O2)을 통과하는 좌우 방향의 수평축이다. 상기 X축은 차량(C)의 내측, 즉 이 제3 실시형태에 있어서 우측(R)이 +방향이며, 차량(C)의 외측, 즉 이 제3 실시형태에 있어서 좌측(L)이 -방향이다. 또, 상기 Y축(Y1, Y2)은 상기 발광 칩(20L, 20H)의 상기 발광면(24L, 24H)의 중심(O1, O2)을 통과하는 상하 방향의 연직축(수직축, 법선, 수선)이다. 상기 Y축은 이 제3 실시형태에 있어서 상측(U)이 +방향이며, 하측(D)이 -방향이다. 또한, 상기 Z축(Z1, Z2)은 상기 제1 리플렉터(3L), 상기 제2 리플렉터(3H)의 기준 광축(Z1, Z2)이며, 상기 발광 칩(20L, 20H)의 상기 발광면(24L, 24H)의 중심(O1, O2)을 통과하고, 또한 상기 X축 및 상기 Y축과 직교하는 전후 방향의 축이다. 상기 Z축(Z1, Z2)은 이 제3 실시형태에 있어서 전측(F)이 +방향이며, 후측(B)이 -방향이다.

(제1 리플렉터(3L), 제2 리플렉터(3H)의 설명)

상기 제1 리플렉터(3L)와 상기 제2 리플렉터(3H)는 도 23에 나타내는 바와 같이 제1 반사부(30B)와, 제2 반사부(36B)와, 부착부(33B)로 일체로 구성되어 있다. 상기 부착부(33B)는 스크류(34B)에 의해 상기 히트 싱크 부재(5B)에 고정되어 있다. 이 결과, 상기 제1 리플렉터(3L), 상기 제2 리플렉터(3H)는 상기 히트 싱크 부재(5B)에 고정되어 있다. 또한, 상기 제1 리플렉터(3L)의 상기 제1 반사부(30B)와 상기 제2 리플렉터(3H)의 상기 제2 반사부(36B)를 별체로 구성하고, 각각 부착부를 통하여 상기 히트 싱크 부재(5B)에 고정해도 된다.

상기 제1 반사부(30B)의 전측(F)의 면(내면)에는 하나의 연속면으로 형성된 제1 반사면(31B)이 설치되어 있다. 상기 제2 반사부(36B)의 전측(F)의 면(내면)에는 하나의 연속면으로 형성된 제2 반사면(32B)이 설치되어 있다. 상기 제1 반사면(31B), 상기 제2 반사면(32B)은 각각 파라볼라계의 자유 곡면으로 이루어지는 반사면이다. 이 결과, 상기 반사면(31B), 상기 제2 반사면(32B)(상기 제1 리플렉터(3L), 상기 제2 리플렉터(3H))은 각각 상기 기준 촛점(F1, F2) 및 상기 기준 광축(Z1, Z2)을 가진다.

상기 제1 반사면(31B)은 상기 제1 반도체형 광원(2L)의 상기 발광면(24L)으로부터의 광을, 경사 컷오프 라인과 수평 컷오프 라인과 엘보점(경사 컷오프 라인과 수평 컷오프 라인의 교점 혹은 그 근방의 점)을 가지는 제1 기본 배광 패턴(로우 빔용 기본 배광 패턴, 도시하지 않음)으로서 반사시키는 자유 곡면의 반사면이다. 상기 제2 반사면(32B)은 상기 제2 반도체형 광원(2H)의 상기 발광면(24H)으로부터의 광을, 도시하지 않는 고광도대를 가지는 제2 기본 배광 패턴(하이 빔용 기본 배광 패턴, 도시하지 않음)으로서 반사시키는 자유 곡면의 반사면이다.

상기 제2 리플렉터(3H)(상기 제2 반사부(36B))는 상기 제1 리플렉터(3L)(상기 제1 반사부(30B))보다 차량(C)의 내측(우측(R))에 위치한다(도 27, 도 29, 도 32 참조). 상기 제2 리플렉터(3H)는 상기 제1 리플렉터(3L)와 비교하여 차량(C)의 하측(D)에 위치한다(도 27 참조). 상기 제2 리플렉터(3H)는 상기 제1 리플렉터(3L)와 비교하여 차량(C)의 전측(F)에 위치한다(도 29, 도 32 참조). 상기 제2 반사면(32B)의 기준 촛점 거리(F20)는 상기 제1 반사면(31B)의 기준 촛점 거리(F10)보다 짧다(도 29 참조).

(보조 반사면(35B)의 설명)

상기 제1 리플렉터(3L)의 상측 가장자리의 중앙부 즉 상기 히트 싱크 부재(5B)의 셰이드부(53B)에 대응하는 부분에는 보조 반사면(35B)이 설치되어 있다. 상기 보조 반사면(35B)은 상기 반도체형 광원(2B)으로부터의 광의 일부(도시하지 않음)를 상기 히트 싱크 부재(5B)의 셰이드부(53B)를 교차시키도록 반사시키는 것이다. 상기 히트 싱크 부재(5B)의 셰이드부(53B)를 교차시킨 반사광(도시하지 않음)은 상기 렌즈(4B)를 투과하여 차량(C)의 전방(전측(F))에 소정의 배광 패턴(도시하지 않음)으로 조사되고, 혹은 상기 커버 부재(6B)에 설치한 창부(도시하지 않음)를 통과하여 차량(C)의 외측에 소정의 배광 패턴(도시하지 않음)으로 조사된다.

(렌즈(4B)의 설명)

상기 렌즈(4B)는 도 23~도 26에 나타내는 바와 같이, 정면에서 보아 장방형 형상을 이루는 렌즈부(40B)와, 부착부(43B)로 구성되어 있다. 상기 부착부(43B)는 스크류(44B)에 의해 상기 히트 싱크 부재(5B)에 고정되어 있다. 이 결과, 상기 렌즈(4B)는 상기 히트 싱크 부재(5B)에 고정되어 있다. 상기 렌즈(4B)와 상기 제1 리플렉터(3L), 상기 제2 리플렉터(3H) 사이의 전후 방향의 거리는 작다.

상기 렌즈부(40B)는 복수의 볼록면을 가지는 렌즈(박육 렌즈, 프리즘 렌즈)이다. 상기 렌즈(4B)의 상기 렌즈부(40B)는 차량(C)의 평면시에 있어서, 차량(C)의 내측(우측(R))으로부터 외측(좌측(L))에 걸쳐서 차량(C)의 전측(F)으로부터 후측(B)으로 경사(슬랜트)져 있고, 또한 차량(C)의 정면시에 있어서, 차량(C)의 내측(우측(R))으로부터 외측(좌측(L))에 걸쳐서 차량(C)의 하측(D)으로부터 상측(U)으로 경사(슬랜트)져 있다(치켜올라가 있다). 또한, 상기 렌즈부(40B)가 슬랜트되어 있지 않는 경우에 있어서, 상기 제2 리플렉터(3H)와 상기 제1 리플렉터(3L)는 나란히 위치한다.

상기 렌즈부(40B)의 내면(후측(B)의 면)에는 입사면(45B)이 설치되어 있다. 상기 렌즈(4B)의 상기 렌즈부(40B)의 외면(전측(F)의 면)에는 출사면(46B)이 설치되어 있다. 상기 입사면(45B)은 평면 혹은 복합 2차 곡면을 이룬다. 상기 출사면(46B)은 복수의 상기 볼록면으로서, 볼록형상 자유 곡면을 이룬다. 이 결과, 상기 렌즈(4B)의 상기 렌즈부(40B)는 축이 상하 방향의 실린드리컬 형상의 렌즈부(프리즘 렌즈부)를 이룬다.

상기 렌즈(4B)의 상기 렌즈부(40B)는 제1 렌즈부(로우 빔용 렌즈부)(41B)와, 제2 렌즈부(하이 빔용 렌즈부)(42B)로 일체로 구성되어 있다. 상기 제2 렌즈부(42B)는 상기 제1 렌즈부(41B)보다 차량(C)의 내측(우측(R))에 위치한다(도 28 참조). 상기 제2 렌즈부(42B)는 상기 제1 렌즈부(41B)와 비교하여 차량(C)의 하측(D)에 위치한다(도 28 참조). 상기 제2 렌즈부(42B)는 상기 제1 렌즈부(41B)와 비교하여 차량(C)의 전측(F)에 위치한다(도 32 참조).

상기 제1 렌즈부(41B)는 상기 제1 리플렉터(3L)의 상기 제1 반사면(31B)에 대응하여 설치되어 있다. 상기 제1 렌즈부(41B)는 상기 제1 리플렉터(3L)의 상기 제1 반사면(31B)으로부터의 상기 제1 기본 배광 패턴을, 도 33(A)에 나타내는 제1 배광 패턴 즉 로우 빔용 배광 패턴(LP)으로서 배광 제어하여 차량(C)의 전방에 조사하는 렌즈부이다. 상기 로우 빔용 배광 패턴(LP)은 경사 컷오프 라인(CL1)과 수평 컷오프 라인(CL2)과 엘보점(E)(경사 컷오프 라인(CL1)과 수평 컷오프 라인(CL2)의 교점 혹은 그 근방의 점)을 가진다.

상기 제2 렌즈부(42B)는 상기 제2 리플렉터(3H)의 상기 제2 반사면(32B)에 대응하여 설치되어 있다. 상기 제2 렌즈부(42B)는 상기 제2 리플렉터(3H)의 상기 제2 반사면(32B)으로부터의 상기 제2 기본 배광 패턴을, 도 33(B)에 나타내는 제2 배광 패턴(P2)으로서 배광 제어하여 차량(C)의 전방에 조사하는 렌즈부이다. 상기 제2 배광 패턴(P2)은 고광도대(핫 존)(HZ)를 가진다. 상기 로우 빔용 배광 패턴(LP)과 상기 제2 배광 패턴(P2)을 중첩(합성)함으로써, 도 33(C)에 나타내는 하이 빔용 배광 패턴(HP)이 얻어진다.

(히트 싱크 부재(5B)의 설명)

상기 히트 싱크 부재(5B)는 도 23~도 26, 도 31에 나타내는 바와 같이, 제1 수평판부(50B)와, 제2 수평판부(54B)와, 제1 핀부(51B)와, 제2 핀부(55B)와, 부착부(52B)와, 상기 셰이드부(53B)로 일체로 구성되어 있다.

상기 제2 수평판부(54B)는 상기 제1 수평판부(50B) 중 차량(C)의 내측(우측(R))의 부분에 위치한다(도 23, 도 31 참조). 상기 제2 수평판부(54B)는 상기 제1 수평판부(50B)와 비교하여 차량(C)의 하측(D)에 위치한다(도 23, 도 31 참조). 상기 제2 수평판부(54B)는 상기 제1 수평판부(50B)와 비교하여 차량(C)의 전측(F)에 위치한다(도 23 참조).

상기 제1 수평판부(50B), 상기 제2 수평판부(54B)의 일면(하측(D)의 면)에는 상기 제1 반도체형 광원(2L), 상기 제2 반도체형 광원(2H)이 상기 스크류(23)에 의해 부착되어 있다. 이 결과, 상기 제2 반도체형 광원(2H)은 상기 제1 반도체형 광원(2L)보다 차량(C)의 내측(우측(R))의 부분에 위치한다(도 29 참조). 상기 제2 반도체형 광원(2H)은 상기 제1 반도체형 광원(2L)과 비교하여 차량(C)의 하측(D)에 위치한다(도 31의 발광 칩의 중심(O1, O2) 참조). 상기 제2 반도체형 광원(2H)은 상기 제1 반도체형 광원(2L)과 비교하여 차량(C)의 전측(F)에 위치한다(도 29 참조).

상기 제1 수평판부(50B) 중 차량(C)의 외측(좌측(L))의 부분의 일면(하측(D)의 면)에는 상기 제2 리플렉터(3H)와 일체 구조의 상기 제1 리플렉터(3L)가 상기 스크류(34B)에 의해 부착되어 있다.

상기 제1 수평판부(50B), 상기 제2 수평판부(54B)의 타면(상측(U)의 면)에는 복수매의 수직판형상의 상기 제1 핀부(51B), 상기 제2 핀부(55)가 일체로 설치되어 있다. 상기 제1 핀부(51B), 상기 제2 핀부(55B)는 상기 제1 반도체형 광원(2L)의 상기 발광 칩(20L), 상기 제2 반도체형 광원(2H)의 상기 발광 칩(20H)에서 발생하는 열을 외부로 방출하는 것이다.

상기 제1 수평판부(50B)의 일면의 전측(F)의 가장자리의 좌우 양단부에는 만곡 암 형상의 상기 부착부(52B)가 일체로 설치되어 있다. 상기 부착부(52B)에는 상기 렌즈(4B)가 상기 스크류(44B)에 의해 부착되어 있다.

상기 제1 수평판부(50B)의 일면의 전측(F)의 가장자리의 중앙부에는 만곡 형상의 상기 셰이드부(53B)가 일체로 설치되어 있다. 상기 셰이드부(53B)는 상기 제1 반도체형 광원(2L)의 상기 발광면(24L)으로부터의 광이 상기 렌즈(4B)의 상기 렌즈부(40B)에 직접 입사하는 것을 막는 것이다. 상기 셰이드부(53B)에는 상기 제1 반도체형 광원(2L)으로부터 상기 제2 렌즈부(42B)에 입사하는 광(L1)을 차폐하는 차폐부(56B)가 설치되어 있다.

(커버 부재(6B)의 설명)

상기 커버 부재(6B)는 도 23~도 26에 나타내는 바와 같이, 전측(F)의 부분이 폐색되고, 또한 후측(B)의 부분이 개구한 중공형상의 커버 형상을 이룬다. 상기 커버 부재(6B)는 광불투과성 부재로 구성되어 있다.

상기 커버 부재(6B)의 전측(F)의 부분에는 장방형 형상을 이루는 삽입 개구부(60B)가 설치되어 있다. 상기 삽입 개구부(60B)에는 상기 렌즈(4B)의 상기 렌즈부(40B)가 삽입되어 있다. 상기 커버 부재(6B)의 전측(F)의 부분의 상기 삽입 개구부(60B)의 내측의 좌우 양측의 가장자리에는 부착부(도시하지 않음)가 일체로 설치되어 있다. 상기 부착부는 상기 렌즈(4B)의 상기 부착부(43B)에 부착되어 있다. 이 결과, 상기 커버 부재(6B)는 상기 렌즈(4B)를 통하여 상기 히트 싱크 부재(5B)에 고정되어 있다. 상기 커버 부재(6B)의 후측(B)의 개구부의 상하의 가장자리의 중앙부에는 통기 개구부(62B)가 설치되어 있다.

(제3 실시형태의 작용의 설명)

이 제3 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 이상과 같은 구성으로 이루어지고, 이하 그 작용에 대해서 설명한다.

제1 반도체형 광원(2L)의 발광 칩(20L)을 점등한다. 그러면, 발광 칩(20L)의 발광면(24L)으로부터 방사되는 광의 대부분은 제1 리플렉터(3L)의 제1 반사면(31)에서 렌즈(4B)측으로 반사된다.

제1 반사면(31B)에서 반사된 반사광은 경사 컷오프 라인과 수평 컷오프 라인과 엘보점을 가지는 제1 기본 배광 패턴(도시하지 않음)에 배광 제어되어, 렌즈(4B)의 제1 렌즈부(41B)를 입사면(45B)으로부터 출사면(46B)으로 투과한다. 제 1 렌즈부(41B)로부터 출사하는 출사광은 도 33(A)에 나타내는 바와 같이, 경사 컷오프 라인(CL1)과 수평 컷오프 라인(CL2)과 엘보점(E)을 가지는 로우 빔용 배광 패턴(LP)에 배광 제어되어 차량(C)의 전방에 조사된다.

또, 제2 반도체형 광원(2H)의 발광 칩(20H)을 점등한다. 그러면, 발광 칩(20H)의 발광면(24H)으로부터 방사되는 광의 대부분은 제2 리플렉터(3H)의 제2 반사면(32B)에서 렌즈(4)측으로 반사된다.

제2 반사면(32B)에서 반사된 반사광은 고광도대를 가지는 제2 기본 배광 패턴(도시하지 않음)에 배광 제어되어, 렌즈(4B)의 제2 렌즈부(42B)를 입사면(45B)으로부터 출사면(46B)으로 투과한다. 제2 렌즈부(42B)로부터 출사하는 출사광은 도 33(B)에 나타내는 바와 같이, 고광도대(핫 존)(HZ)를 가지는 제2 배광 패턴(P2)으로 배광 제어되어 차량(C)의 전방에 조사된다.

도 33(A)에 나타내는 로우 빔용 배광 패턴(LP)과, 도 33(B)에 나타내는 제2 배광 패턴(P2)을 중첩(합성)함으로써, 도 33(C)에 나타내는 하이 빔용 배광 패턴(HP)이 얻어진다.

(제3 실시형태의 효과의 설명)

이 제3 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 이상과 같은 구성 및 작용으로 이루어지고, 이하 그 효과에 대해서 설명한다.

이 제3 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 양호한 로우 빔용 배광 패턴(LP)과 하이 빔용 배광 패턴(HP)을 얻을 수 있다.

즉, 이 제3 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 제1 반도체형 광원(2L)만을 점등함으로써, 도 33(A)에 나타내는 로우 빔용 배광 패턴(LP)이 얻어지고, 또 제1 반도체형 광원(2L)과 제2 반도체형 광원(2H)을 점등함으로써, 도 33(A)에 나타내는 로우 빔용 배광 패턴(LP)과 도 33(B)에 나타내는 제2 배광 패턴(P2)이 중첩(합성)된 도 33(C)에 나타내는 하이 빔용 배광 패턴(HP)이 얻어진다. 이 결과, 양호한 로우 빔용 배광 패턴(LP)과 하이 빔용 배광 패턴(HP)이 얻어진다.

이 제3 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 제1 반도체형 광원(2L)으로부터 제2 렌즈부(42B)에 입사하는 광(L1)을 차폐하는 차폐부(56B)를 구비하므로, 제1 반도체형 광원(2L)만을 점등하고 있을 때에 있어서, 제1 반도체형 광원(2L)으로부터의 광(L1)이 제2 렌즈부(42B)에 입사하여 미광으로서 제2 렌즈부(42B)로부터 외부로 조사되는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 이것에 의해, 양호한 로우 빔용 배광 패턴(LP)이 얻어진다. 또, 제1 반도체형 광원(2L)과 제2 반도체형 광원(2H)이 점등하고 있고 하이 빔용 배광 패턴(HP)이 차량(C)의 전방에 조사되고 있을 때에 있어서, 제2 반도체형 광원(2H)으로부터의 광(도시하지 않음)이 제1 렌즈부(41B)에 입사하여 제1 렌즈부(41B)로부터 외부에 조사되어도, 하이 빔용 배광 패턴(HP)에 영향을 주는 일은 없다. 이것에 의해, 양호한 하이 빔용 배광 패턴(HP)이 얻어진다.

이 제3 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 제2 반도체형 광원(2H)의 발광 광량이 제1 반도체형 광원(2L)의 발광 광량보다 적으므로, 제2 반도체형 광원(2H)으로부터의 열을 외부로 방사하는 히트 싱크 부재(5B)의 제2 핀부(55B)를 소형화할 수 있고, 그 만큼 히트 싱크 부재(5B), 램프 유닛을 소형화할 수 있고, 또한 방열 효과를 향상시킬 수 있다.

이 제3 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 제2 반사면(32B)의 기준 촛점 거리(F20)가 제1 반사면(31B)의 기준 촛점 거리(F10)보다 짧으므로, 제2 반도체형 광원(2H)으로부터의 광이 제2 반사면(32B)에 입사하는 입체각이 커진다. 이 결과, 제2 반사면(32B)의 정면 투영 면적을 제1 반사면(31B)의 정면 투영 면적보다 작게 할 수 있다(도 27 참조). 이것에 의해, 제2 리플렉터(3H)를 소형화할 수 있고, 그 만큼 램프 유닛을 소형화할 수 있고, 또한 제2 반도체형 광원(2H)으로부터의 광을 유효 이용할 수 있어, 고효율의 하이 빔용 배광 패턴(HP)이 얻어진다.

이 제3 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 제2 리플렉터(3H)가, 제1 리플렉터(3)L에 대하여, 차량(C)의 내측(우측(R))이며, 또한 차량(C)의 하측(D)이며, 또한 차량(C)의 전측(F)에 위치한다. 이 결과, 차량(C)의 전부가 내측(우측(R))으로부터 외측(좌측(L))에 걸쳐서 전측(F)으로부터 후측(B)으로 경사(슬랜트)져 있는 차종에 적합하고, 또한 차량(C)의 내측(우측(R))으로부터 외측(좌측(L))에 걸쳐서 차량(C)의 하측(D)으로부터 상측(U)으로 경사(슬랜트)져 있는(치켜올라가 있는) 렌즈(4B)에 적합하다.

이 제3 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 렌즈(4B)의 렌즈부(40B)가 제1 렌즈부(41B)와 제2 렌즈부(42B)로 일체로 구성되어 있으므로, 외관이 향상된다.

이 제3 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 렌즈(4)와 제1 리플렉터(3L), 제2 리플렉터(3H) 사이의 전후 방향의 거리, 즉 제1 리플렉터(3L)의 제1 반사면(31B), 제2 리플렉터(3H)의 제2 반사면(32B)으로부터 렌즈(4)의 입사면(45B)까지의 거리가 작다. 이 때문에, 제1 리플렉터(3L)의 제1 반사면(31B), 제2 리플렉터(3H)의 제2 반사면(3B)과 렌즈(4B)의 제1 렌즈부(41B), 제2 렌즈부(42B) 사이의 상대위치의 어긋남이 다소 있어도, 제1 기본 배광 패턴, 제2 기본 배광 패턴으로부터 로우 빔용 배광 패턴(LP), 제2 배광 패턴(P2)으로의 배광 제어에 대한 영향이 작다. 즉, 고정밀도의 배광 제어가 가능하다.

(제3 실시형태 이외의 예의 설명)

이 제3 실시형태에 있어서는, 차량(C)이 좌측 통행인 경우의 차량용 전조등(1L, 1R)에 대해서 설명하는 것이다. 그런데, 본 발명에 있어서는, 차량(C)이 우측 통행인 경우의 차량용 전조등에도 적용할 수 있다.

또, 이 제3 실시형태에 있어서는, 제1 반도체형 광원(2L)의 발광 칩(20L)의 발광면(24L), 제2 반도체형 광원(2H)의 발광 칩(20H)의 발광면(24H)이 하측(D)을 향하고 있는 것이다. 그런데, 본 발명에 있어서는, 제1 반도체형 광원(2L)의 발광 칩(20L)의 발광면(24L), 제2 반도체형 광원(2H)의 발광 칩(20H)의 발광면(24H)이 상측(U)을 향하고 있는 것이어도 된다.

또한, 이 제3 실시형태에 있어서는, 렌즈(4B)의 출사면(46B)이 복수의 볼록면을 이루는 것이다. 그런데, 본 발명에 있어서는, 렌즈의 입사면이 복수의 볼록면을 이루는 것이어도 되고, 렌즈의 출사면 및 입사면이 복수의 볼록면을 이루는 것이어도 된다.

또한, 이 제3 실시형태에 있어서는, 제1 배광 패턴으로서 경사 컷오프 라인(CL1)과 수평 컷오프 라인(CL2)과 엘보점(E)을 가지는 로우 빔용 배광 패턴(LP)에 대해서 설명하는 것이다. 그런데, 본 발명에 있어서는, 제1 배광 패턴으로서 경사 컷오프 라인을 가지지 않는 배광 패턴이어도 된다.

[제4 실시형태]

본 발명은 반도체형 광원과 리플렉터와 복수의 볼록면을 가지는 렌즈를 구비하는 차량용 전조등에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 양호한 (이상적인) 배광 패턴 예를 들면 로우 빔용 배광 패턴(스쳐지나감용 배광 패턴)을 얻을 수 있는 차량용 전조등에 관한 것이다.

그런데, 종래의 차량용 전조등에 있어서는, 광원으로부터의 광이 확산 프리즘 렌즈에 직접 입사하는 경우가 있다. 이 경우에 있어서는, 도 39(B) 중의 2점쇄선으로 나타내는 고스트 이미지(G)가 발생하는 경우가 있다. 이 경우에 있어서는, 양호한 배광 패턴이 얻어지지 않는 경우가 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 종래의 차량용 전조등에서는 양호한 배광 패턴(예를 들면 로우 빔용 배광 패턴)이 얻어지지 않는 경우가 있다는 점에 있다.

본 발명은 도 34에 나타내는 바와 같이, 반도체형 광원(2C)과, 리플렉터(3C)와, 렌즈(4C)와, 셰이드부(53C)를 구비한다. 리플렉터(3C)는 반사면(31C)을 가진다. 렌즈(4C)는 복수의 볼록면(출사면(46C))과 렌즈부(40C)를 가진다. 반사면(31C)에는 보조 반사면(35C)이 설치되어 있다. 이 결과, 본 발명은 램프 유닛에 있어서, 양호한 로우 빔용 배광 패턴(LP)이 얻어진다.

도 34~도 37은 본 발명에 따른 차량용 전조등의 제4 실시형태를 나타낸다. 이하, 이 제4 실시형태에 있어서의 차량용 전조등의 구성에 대해서 설명한다. 부호 1L, 1R은 이 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(예를 들면, 헤드 램프 등)이다. 상기 차량용 전조등(1L, 1R)은 좌측 통행용의 차량(C)의 전부의 좌우 양단부에 탑재되어 있다. 이하, 차량(C)의 좌측(L)에 탑재되는 좌측의 차량용 전조등(1L)에 대해서 설명한다. 또한, 차량(C)의 우측(R)에 탑재되는 우측의 차량용 전조등(1R)은 좌측의 차량용 전조등(1L)과 거의 동일한 구성을 이루므로 설명을 생략한다.

(차량용 전조등(1L)의 설명)

상기 차량용 전조등(1L)은 도 34~도 37에 나타내는 바와 같이, 램프 하우징(도시하지 않음)과, 램프 렌즈(도시하지 않음)와, 반도체형 광원(2C)과, 리플렉터(3C)와, 렌즈(4C)와, 히트 싱크 부재(5C)와, 커버 부재(6C)를 구비하는 것이다.

상기 반도체형 광원(2C) 및 상기 리플렉터(3C) 및 상기 렌즈(4C) 및 상기 히트 싱크 부재(5C) 및 상기 커버 부재(6C)는 램프 유닛을 구성한다. 상기 램프 하우징 및 상기 램프 렌즈는 등실(도시하지 않음)을 구획형성한다. 상기 램프 유닛(2C, 3C, 4C, 5C, 6C)은 상기 등실 내에 배치되어 있고, 또한 상하 방향용 광축 조정 기구(도시하지 않음) 및 좌우 방향용 광축 조정 기구(도시하지 않음)를 통하여 상기 램프 하우징에 부착되어 있다.

(반도체형 광원(2C)의 설명)

상기 반도체형 광원(2C)은 도 34, 도 37에 나타내는 바와 같이, 이 예에서는 예를 들면 LED, EL(유기 EL) 등의 자발광 반도체형 광원이다. 상기 반도체형 광원(2C)은 발광 칩(LED칩)(20C)과, 상기 발광 칩(20C)을 밀봉 수지 부재로 밀봉한 패키지(LED 패키지)와, 상기 패키지를 실장한 기판(21C)과, 상기 기판(21C)에 부착되어 있고 상기 발광 칩(20C)에 전원(배터리)으로부터의 전류를 공급하는 커넥터(22C)로 구성되어 있다. 상기 기판(21C)은 스크류(23C)에 의해 상기 히트 싱크 부재(5C)에 고정되어 있다. 이 결과, 상기 반도체형 광원(2C)은 상기 히트 싱크 부재(5C)에 고정되어 있다.

상기 발광 칩(20C)은 평면 직사각형 형상(평면 장방형상)을 이룬다. 즉 복수개 예를 들면 4개의 정방형의 칩을 X축 방향(좌우의 수평 방향)으로 배열하여 이루어지는 것이다. 또한, 1개의 장방형의 칩, 혹은 1개의 정방형의 칩을 사용해도 된다. 상기 발광 칩(20C)의 장방형의 하측(D)의 면(하면)은 발광면(24C)을 이룬다. 이 결과, 상기 발광면(24C)은 하측(D)을 향하고 있다. 상기 발광 칩(20C)의 상기 발광면(24C)의 중심(O)은 상기 리플렉터(3C)의 기준 촛점(F1) 혹은 그 근방에 위치하고, 또한 상기 리플렉터(3)의 기준 광축(기준축)(Z) 상 혹은 그 근방에 위치한다.

도 36~도 38에 있어서, X, Y, Z는 직교좌표(X-Y-Z 직교좌표계)를 구성한다. 상기 X축은 상기 발광 칩(20C)의 상기 발광면(24C)의 중심(O)을 통과하는 좌우 방향의 수평축이다. 상기 X축은 차량(C)의 내측, 즉 이 제4 실시형태에 있어서 우측(R)이 +방향이며, 차량(C)의 외측, 즉 이 제4 실시형태에 있어서 좌측(L)이 -방향이다. 또, 상기 Y축은 상기 발광 칩(20C)의 상기 발광면(24C)의 중심(O)을 통과하는 상하 방향의 연직축(수직축, 법선, 수선)이다. 상기 Y축은 이 제4 실시형태에 있어서 상측(U)이 +방향이며, 하측(D)이 -방향이다. 또한, 상기 Z축은 상기 리플렉터(3C)의 기준 광축(Z)이며, 상기 발광 칩(20C)의 상기 발광면(24C)의 중심(O)을 통과하고, 또한 상기 X축 및 상기 Y축과 직교하는 전후 방향의 축이다. 상기 Z축은 이 제4 실시형태에 있어서 전측(F)이 +방향이며, 후측(B)이 -방향이다.

(리플렉터(3C)의 설명)

상기 리플렉터(3C)는 도 34에 나타내는 바와 같이, 반사부(30C)와, 부착부(33C)로 구성되어 있다. 상기 부착부(33C)는 스크류(34C)에 의해 상기 히트 싱크 부재(5C)에 고정되어 있다. 이 결과, 상기 리플렉터(3C)는 상기 히트 싱크 부재(5C)에 고정되어 있다.

상기 반사부(30C)의 전측(F)의 면(내면)에는 하나의 연속면으로 형성된 반사면(31C)이 설치되어 있다. 상기 반사면(31C)은 파라볼라계의 자유 곡면으로 이루어지는 반사면이다. 이 결과, 상기 반사면(31C)(상기 리플렉터(3C))은 상기 기준 촛점(F1) 및 상기 기준 광축(Z)을 가진다.

상기 반사면(31C)은 상기 반도체형 광원(2C)의 상기 발광면(24C)으로부터의 대부분의 광(도시하지 않음)을 경사 컷오프 라인과 수평 컷오프 라인과 엘보점(경사 컷오프 라인과 수평 컷오프 라인의 교점 혹은 그 근방의 점)을 가지는 기본 배광 패턴(도시하지 않음)으로서 반사시키는 자유 곡면의 반사면이다. 여기서, 상기 기본 배광 패턴에 있어서, 스크린의 좌우의 수평선(HL-HR)의 좌측 약5°로부터 약10°전후에 걸친 부분에는 광의 누락을 방지하여, 매끄러운 배광 패턴이 형성되어 있다.

(보조 반사면(35C)의 설명)

상기 리플렉터(3C)(상기 반사면(31C)) 중, 상기 반사면(31C)으로부터의 반사광의 일부(L1)(도 37 중의 2점쇄선 화살표를 참조)가 상기 히트 싱크 부재(5C)의 셰이드부(53C)에 의해 가려지는 부분에는 상기 반도체형 광원(2C)으로부터의 광의 일부(L2)(도 37 중의 실선 화살표를 참조)를 반사광(L3)(도 37 중의 실선 화살표를 참조)으로서 상기 렌즈(4C)의 렌즈부(40C)에 반사시키는 보조 반사면(35C)이 설치되어 있다. 즉, 상기 리플렉터(3C)의 상측 가장자리의 중앙부로서 상기 히트 싱크 부재(5C)의 상기 셰이드부(53C)에 대응하는 부분에는 상기 보조 반사면(35C)이 설치되어 있다. 상기 보조 반사면(35C)은 상기 반도체형 광원(2C)으로부터의 광의 일부(L2)를 상기 히트 싱크 부재(5C)의 상기 셰이드부(53C)를 교차시키도록 반사시키는 것이다.

(렌즈(4C)의 설명)

상기 렌즈(4C)는 도 34~도 37에 나타내는 바와 같이, 정면에서 보아 장방형 형상을 이루는 렌즈부(40C)와, 부착부(43C)로 구성되어 있다. 상기 부착부(43C)는 스크류(44C)에 의해 상기 히트 싱크 부재(5C)에 고정되어 있다. 이 결과, 상기 렌즈(4C)는 상기 히트 싱크 부재(5C)에 고정되어 있다. 상기 렌즈(4C)와 상기 리플렉터(3C) 사이의 전후 방향의 거리는 작다.

상기 렌즈부(40C)는 복수의 볼록면을 가지는 렌즈(박육 렌즈, 프리즘 렌즈)이다. 상기 렌즈(4C)의 상기 렌즈부(40C)는 차량(C)의 평면시에 있어서, 차량(C)의 내측(우측(R))으로부터 외측(좌측(L))에 걸쳐서 차량(C)의 전측(F)으로부터 후측(B)으로 경사(슬랜트)져 있고, 또한 차량(C)의 정면시에 있어서, 차량(C)의 내측(우측(R))으로부터 외측(좌측(L))에 걸쳐서 차량(C)의 하측(D)으로부터 상측(U)으로 경사(슬랜트)져 있다(치켜올라가 있다).

상기 렌즈부(40C)의 내면(후측(B)의 면)에는 입사면(45C)이 설치되어 있다. 상기 렌즈(4C)의 상기 렌즈부(40C)의 외면(전측(F)의 면)에는 출사면(46C)이 설치되어 있다. 상기 입사면(45C)은 평면 혹은 복합 2차 곡면을 이룬다. 상기 출사면(46C)은 복수의 상기 볼록면으로서, 볼록형상 자유 곡면을 이룬다. 이 결과, 상기 렌즈(4C)의 상기 렌즈부(40C)는 축이 상하 방향의 실린드리컬 형상의 렌즈부(프리즘 렌즈부)를 이룬다.

상기 렌즈부(40C)는 상기 반사면(31C)으로부터의 상기 기본 배광 패턴을, 도 39(B)에 나타내는 바와 같이 경사 컷오프 라인(CL1)과 수평 컷오프 라인(CL2)과 엘보점(E)을 가지는 로우 빔용 배광 패턴(LP)으로서 차량(C)의 전방에 조사한다.

상기 렌즈부(40C)의 일부(41C), 이 예에서는 상부의 중앙부, 즉 상단의 중간의 2개의 상기 볼록면(상기 출사면(46C))은 상기 기본 배광 패턴을 상기 로우 빔용 배광 패턴(LP)으로서 차량(C)의 전방에 조사하고, 또한 상기 보조 반사면(35C)으로부터의 반사광(L3C)(상기 히트 싱크 부재(5C)의 상기 셰이드부(53C)를 교차시킨 반사광)을 도 39(A), (B)에 나타내는 바와 같이 보조 배광 패턴(P1)으로서 출사시키는 렌즈부이다. 상기 보조 배광 패턴(P1)은 상기 렌즈부(40C)의 일부(41C)를 투과하여 차량(C)의 전방(전측(F))에 좌우로 확산되고 또한 상기 로우 빔용 배광 패턴(LP)의 하측(D)의 부분에 조사된다.

(히트 싱크 부재(5C)의 설명)

상기 히트 싱크 부재(5C)는 도 34~도 37에 나타내는 바와 같이, 수평판부(50C)와, 핀부(51C)와, 부착부(52C)와, 상기 셰이드부(53C)로 구성되어 있다. 상기 수평판부(50C)의 일면(하측(D)의 면)에는 상기 반도체형 광원(2C) 및 상기 리플렉터(3C)가 상기 스크류(23C, 34C)에 의해 부착되어 있다.

상기 수평판부(50C)의 타면(상측(U)의 면)에는 복수매의 수직판형상의 상기 핀부(51C)가 일체로 설치되어 있다. 상기 핀부(51C)는 상기 반도체형 광원(2C)의 상기 발광 칩(20C)에서 발생하는 열을 외부로 방출하는 것이다.

상기 수평판부(50C)의 일면의 전측(F)의 가장자리의 좌우 양단부에는 만곡 암 형상의 상기 부착부(52C)가 일체로 설치되어 있다. 상기 부착부(52C)에는 상기 렌즈(4C)가 상기 스크류(44C)에 의해 부착되어 있다.

상기 수평판부(50C)의 일면의 전측(F)의 가장자리의 중앙부에는 만곡 형상의 상기 셰이드부(53C)가 일체로 설치되어 있다. 상기 셰이드부(53C)는 상기 반도체형 광원(2C)의 상기 발광면(24C)으로부터의 광의 일부(L4)(도 37 중의 실선 화살표를 참조)가 상기 렌즈(4C)의 상기 렌즈부(40C)에 직접 입사하는 것을 막는 것이다. 상기 셰이드부(53C)가 없는 경우에 있어서는, 상기 반도체형 광원(2C)의 상기 발광면(24C)으로부터의 광의 일부(L4)가 직사광(L5)(도 37 중의 파선 화살표 참조)으로서 상기 렌즈(4C)의 상기 렌즈부(40C)에 직접 입사한다. 이 결과, 도 39(B) 중의 2점쇄선으로 나타내는 바와 같이, 상기 로우 빔용 배광 패턴(LP)의 하측의 부분에 상기 보조 배광 패턴(P1)이 중첩(합성)되어 있는 배광 패턴의 하방, 즉 차량(C)의 앞측에 고스트 이미지(G)가 발생하는 경우가 있다.

(커버 부재(6C)의 설명)

상기 커버 부재(6C)는 도 34~도 37에 나타내는 바와 같이, 전측(F)의 부분이 폐색되고, 또한 후측(B)의 부분이 개구한 중공형상의 커버 형상을 이룬다. 상기 커버 부재(6C)는 광불투과성 부재로 구성되어 있다.

상기 커버 부재(6C)의 전측(F)의 부분에는 장방형 형상을 이루는 삽입 개구부(60C)가 설치되어 있다. 상기 삽입 개구부(60C)에는 상기 렌즈(4C)의 상기 렌즈부(40C)가 삽입되어 있다. 상기 커버 부재(6C)의 전측(F)의 부분의 상기 삽입 개구부(60C)의 내측의 좌우 양측의 가장자리에는 부착부(61C)가 일체로 설치되어 있다. 상기 부착부(61C)는 상기 렌즈(4C)의 상기 부착부(43C)에 부착되어 있다. 이 결과, 상기 커버 부재(6C)는 상기 렌즈(4C)를 통하여 상기 히트 싱크 부재(5C)에 고정되어 있다. 상기 커버 부재(6C)의 후측(B)의 개구부의 상하의 가장자리의 중앙부에는 통기 개구부(62C)가 설치되어 있다.

(제4 실시형태의 작용의 설명)

이 제4 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 이상과 같은 구성으로 이루어지고, 이하 그 작용에 대해서 설명한다.

반도체형 광원(2C)의 발광 칩(20C)을 점등한다. 그러면, 발광 칩(20C)의 발광면(24C)으로부터 방사되는 광의 대부분은 리플렉터(3C)의 반사면(31C)에서 렌즈(4C)측으로 반사된다.

반사면(31C)에서 반사된 반사광은 경사 컷오프 라인과 수평 컷오프 라인과 엘보점을 가지는 기본 배광 패턴으로 배광 제어되어, 렌즈(4C)의 렌즈부(40C)를 입사면(45C)으로부터 출사면(46C)으로 투과한다. 렌즈부(40C)로부터 출사하는 출사광은 도 39(B)에 나타내는 바와 같이 경사 컷오프 라인(CL1)과 수평 컷오프 라인(CL2)과 엘보점(E)을 가지는 로우 빔용 배광 패턴(LP)으로 배광 제어되어 차량(C)의 전방에 조사된다.

또, 발광 칩(20C)의 발광면(24C)으로부터 방사되는 광의 일부(L2)는 리플렉터(3C)의 보조 반사면(35C)에서 렌즈(4C)측으로 반사된다. 그 반사광(L3)은 히트 싱크 부재(5C)의 셰이드부(53C)를 교차시켜 렌즈부(40C)의 일부(41C)를 입사면(45C)으로부터 출사면(46C)으로 투과한다. 렌즈부(40C)의 일부(41C)로부터 출사하는 출사광은 도 39(A), (B)에 나타내는 바와 같이, 좌우로 확산된 보조 배광 패턴(P1)(도 39(B) 중, 파선을 참조)으로서 차량(C)의 전방으로 또한 로우 빔용 배광 패턴(LP)의 하측(D)의 부분에 조사된다.

그리고, 반도체형 광원(2C)의 발광면(24C)으로부터의 광의 일부(L4)가 셰이드부(53C)에 의해 차폐되므로, 반도체형 광원(2C)로부터의 광의 일부(L4)가 직사광(L5)으로서 렌즈(4C)의 렌즈부(40C)에 직접 입사하는 것을 막을 수 있다. 이것에 의해, 고스트 이미지(G)의 발생을 막을 수 있어, 양호한 로우 빔용 배광 패턴(LP)이 얻어진다.

(제4 실시형태의 효과의 설명)

이 제4 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 이상과 같은 구성 및 작용으로 이루어지고, 이하 그 효과에 대해서 설명한다.

이 제4 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 양호한 로우 빔용 배광 패턴(LP)을 얻을 수 있다.

즉, 이 제4 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 반도체형 광원(2C)이 셰이드부(53C)보다 로우 빔용 배광 패턴(LP)을 조사하는 방향과 반대측의 방향, 즉 셰이드부(53C)보다 후측(B)에서, 반도체형 광원(2C)으로부터의 광의 일부(L4)가 직사광(L5)으로서 렌즈부(40C)에 직접 입사하지 않는 위치에 배치되어 있다. 이 결과, 반도체형 광원(2C)으로부터의 직사광(L5)이 렌즈부(40C)에 직접 입사하여 고스트 이미지(G)가 발생하는 것을 막을 수 있어, 양호한 로우 빔용 배광 패턴(LP)이 얻어진다.

또, 이 제4 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 반사면(31C) 중 반사면(31C)으로부터의 반사광의 일부(L1)가 셰이드부(53C)에 의해 가려지는 부분에는 반도체형 광원(2C)으로부터의 광의 일부(L2)를 렌즈부(40C)에 반사시키는 보조 반사면(35C)이 설치되어 있고, 렌즈부(40C)의 일부(41C)가 기본 배광 패턴을 로우 빔용 배광 패턴(LP)으로서 차량(C)의 전방에 조사하고, 또한 보조 반사면(35C)으로부터의 반사광(L3)을 보조 배광 패턴(P1)으로서 출사시키는 렌즈부이다. 이 결과, 좌우로 확산된 보조 배광 패턴(P1)이 로우 빔용 배광 패턴(LP)의 하측(D)의 부분에 중첩(합성)되어, 더욱 양호한 로우 빔용 배광 패턴(LP)이 얻어진다.

이 제4 실시형태에 있어서의 차량용 전조등(1L, 1R)은 렌즈(4C)와 리플렉터(3C) 사이의 전후 방향의 거리, 즉 리플렉터(3C)의 반사면(31C)으로부터 렌즈(4C)의 입사면(45C)까지의 거리가 작다. 이 때문에, 리플렉터(3C)의 반사면(31C)과 렌즈(4C)의 렌즈부(40C) 사이의 상대 위치의 어긋남이 다소 있어도, 기본 배광 패턴으로부터 로우 빔용 배광 패턴(LP)으로의 배광 제어에 대한 영향이 작다. 즉, 고정밀도의 배광 제어가 가능하다.

[제5 실시형태]

도 40, 도 41은 본 발명에 따른 차량용 전조등의 제5 실시형태를 나타낸다. 이하, 이 제5 실시형태에 있어서의 차량용 전조등에 대해서 설명한다. 도면 중, 도 34~도 39와 동일 부호는 동일한 것을 나타낸다.

이 제5 실시형태의 차량용 전조등(100L)은 상기한 차량용 전조등(1L, 1R)과 마찬가지로, 램프 하우징(도시하지 않음)과, 램프 렌즈(도시하지 않음)와, 반도체형 광원(2C)과, 리플렉터(3C)와, 렌즈(4C)와, 히트 싱크 부재(5C)와, 커버 부재(6C)를 구비하는 것이다.

상기 렌즈(4C)의 렌즈부(40C)의 주위에는 광불투과성 부재의 상기 커버 부재(6C)가 설치되어 있다. 상기 커버 부재(6C)의 측부(좌측의 차량용 전조등(100L)의 경우에는 좌측 측부, 우측의 차량용 전조등(도시하지 않음)의 경우에는 우측 측부)에는 창부(63C)가 설치되어 있다. 상기 리플렉터(3C)의 반사면(31C) 중 상기 반사면(31C)으로부터의 반사광이 상기 히트 싱크 부재(5C)의 셰이드부(53C)에 의해 가려지는 부분에는 상기 반도체형 광원(2C)으로부터의 광의 일부(L2)를 상기 창부(63C)에 반사시키고, 또한 그 반사광(L6)을 상기 창부(63C)로부터 보조 배광 패턴(P2)으로서 출사시키는 보조 반사면(350C)이 설치되어 있다.

좌측의 차량용 전조등(100L)으로부터 조사되는 상기 보조 배광 패턴(P2)은 도 41(A), 도 41(B) 중의 파선으로 나타내는 바와 같이, 스크린의 좌측(L) 약20°~약45°의 범위에 조사된다. 한편, 우측의 차량용 전조등으로부터 조사되는 상기 보조 배광 패턴(P2)은 스크린의 우측(R) 약20°~약45°의 범위에 조사된다(도 41(B) 중, 파선을 참조). 좌우의 보조 배광 패턴(P2)은 도 41(B)에 나타내는 바와 같이, 로우 빔용 배광 패턴(LP)의 좌우 양측의 부분에 중첩(합성)된다.

이 제5 실시형태의 차량용 전조등(100L)은 이상과 같은 구성으로 이루어지므로, 상기한 제4 실시형태의 차량용 전조등(1L, 1R)과 마찬가지의 작용 효과를 달성할 수 있다. 특히, 이 제5 실시형태의 차량용 전조등(100L)은 좌우의 보조 배광 패턴(P2)이 로우 빔용 배광 패턴(LP)의 좌우 양측의 부분에 중첩(합성)되므로, 좌우의 갓길, 교차점을 조명할 수 있고, 양호한 로우 빔용 배광 패턴(LP)이 얻어진다.

[제6 실시형태]

도 42는 본 발명에 따른 차량용 전조등의 제6 실시형태를 나타낸다. 이하, 이 제6 실시형태에 있어서의 차량용 전조등에 대해서 설명한다. 도면 중, 도 34~도 41과 동일 부호는 동일한 것을 나타낸다.

이 제6 실시형태의 차량용 전조등(101L)은 상기한 제4 실시형태의 차량용 전조등(1L, 1R), 제5 실시형태의 차량용 전조등(100L)과 마찬가지로, 램프 하우징(도시하지 않음)과, 램프 렌즈(도시하지 않음)와, 반도체형 광원(2C)과, 리플렉터(3C)와, 렌즈(4C)와, 히트 싱크 부재(5C)와, 커버 부재(6C)를 구비하는 것이다.

이 제6 실시형태의 차량용 전조등(101L)은 상기 히트 싱크 부재(5C)에 경사판부(501C)를 전측(F)으로부터 후측(B)에 걸쳐서 하측(D)으로부터 상측(U)으로 경사지게 하여 설치한다. 상기 경사판부(501C)의 경사면에 상기 반도체형 광원(2C)을 부착한다. 상기 반도체형 광원(2C)은 상기 반도체형 광원(2C)으로부터의 광(L7)이 상기 렌즈(4C)의 렌즈부(40C)에 직접 입사하지 않는 위치에 배치되어 있다.

이 제6 실시형태의 차량용 전조등(101L)은 이상과 같은 구성으로 이루어지므로, 상기한 제4 실시형태의 차량용 전조등(1L, 1R), 제5 실시형태의 차량용 전조등(100L)과 마찬가지의 작용 효과를 달성할 수 있다. 특히, 이 제6 실시형태의 차량용 전조등(101L)은 반도체형 광원(2C)이 반도체형 광원(2C)으로부터의 광(L7)이 렌즈부(40C)에 직접 입사하지 않는 위치에 배치되어 있으므로, 양호한 로우 빔용 배광 패턴(LP)이 얻어진다.

(제4, 제5 및 제6 실시형태 이외의 예의 설명)

이 제4, 제5 및 제6 실시형태에 있어서는, 차량(C)이 좌측 통행인 경우의 차량용 전조등(1L, 1R)에 대해서 설명하는 것이다. 그런데, 본 발명에 있어서는, 차량(C)이 우측 통행인 경우의 차량용 전조등에도 적용할 수 있다.

또, 이 제4, 제5 및 제6 실시형태에 있어서는, 반도체형 광원(2C)의 발광 칩(20C)의 발광면(24C)이 하측(D)을 향하고 있는 것이다. 그런데, 본 발명에 있어서는, 반도체형 광원(2C)의 발광 칩(20C)의 발광면(24C)이 상측(U), 좌측(L), 우측(R), 비스듬하게 향하고 있는 것이어도 된다.

또한, 이 제4, 제5 및 제6 실시형태에 있어서는, 렌즈(4C)의 출사면(46C)이 복수의 볼록면을 이루는 것이다. 그런데, 본 발명에 있어서는, 렌즈의 입사면이 복수의 볼록면을 이루는 것이어도 되고, 렌즈의 출사면 및 입사면이 복수의 볼록면을 이루는 것이어도 된다.

또한, 이 제4, 제5 및 제6 실시형태에 있어서는, 배광 패턴으로서 로우 빔용 배광 패턴(LP)에 대해서 설명하는 것이다. 그런데, 본 발명에 있어서는, 배광 패턴으로서 로우 빔용 배광 패턴(LP) 이외의 배광 패턴 예를 들면 하이 빔용 배광 패턴(주행용 배광 패턴)이어도 된다.

Claims (12)

1. 반도체형 광원과, 리플렉터와, 렌즈를 구비하고,
   상기 반도체형 광원은 하방향 혹은 상방향의 발광면을 가지고,
   상기 리플렉터는
   상기 반도체형 광원의 상기 발광면으로부터의 광을 경사 컷오프 라인을 가지는 기본 배광 패턴으로서 반사시키는 제1 반사면과,
   상기 반도체형 광원의 상기 발광면으로부터의 광을 수평 컷오프 라인을 가지는 기본 배광 패턴으로서 반사시키는 제2 반사면을 가지고,
   상기 렌즈는 복수의 볼록면을 가지고, 또한
   상기 제1 반사면으로부터의 상기 경사 컷오프 라인을 가지는 기본 배광 패턴을 조사하는 제1 렌즈부와,
   상기 제2 반사면으로부터의 상기 수평 컷오프 라인을 가지는 기본 배광 패턴을 확산시켜 차량의 전방에 조사하는 제2 렌즈부를 가지는
   것을 특징으로 하는 차량용 전조등.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 렌즈부는 상기 제1 반사면에 대응하여 설치되어 있고, 평면 혹은 곡률반경이 큰 상기 볼록면인 볼록형상 자유 곡면을 가지고,
   상기 제2 렌즈부는 상기 제2 반사면에 대응하여 설치되어 있고, 곡률반경이 상기 제1 렌즈부의 곡률반경보다 작은 상기 볼록면인 볼록형상 자유 곡면을 가지는
   것을 특징으로 하는 차량용 전조등.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 반사면은 상기 리플렉터의 소정의 경도 범위와 소정의 위도 범위 내에 설치되어 있고,
   상기 소정의 경도 범위는 상기 리플렉터의 기준 광축과 상기 리플렉터와의 교점을 통과하는 경도선을 경도 0°로 하여, 경도 0°로부터 주행 차선측에 상기 경사 컷오프 라인의 경사 각도에 대응한 경도 각도까지의 범위이며,
   상기 소정의 위도 범위는 상기 리플렉터의 기준 광축을 포함하는 면과 상기 리플렉터와의 교선을 위도 0°로 하여, 상기 반도체형 광원의 상기 발광면의 상하 방향의 위치 어긋남을 허용할 수 있는 위도 각도 이상의 범위인
   것을 특징으로 하는 차량용 전조등.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 렌즈는 차량의 평면시에 있어서, 차량의 내측으로부터 외측에 걸쳐서 차량의 전측으로부터 후측으로 경사져 있고,
   상기 복수의 볼록면은 상기 리플렉터의 기준 광축과 평행한 중심축에 대하여 차량 내측의 면을 광의 출사 방향측으로 구부리고, 상기 중심축에 대하여 차량 외측의 면을 광의 출사 방향과 반대측으로 구부려서 이루어지는
   것을 특징으로 하는 차량용 전조등.
5. 반도체형 광원과, 리플렉터와, 렌즈를 구비하고,
   상기 반도체형 광원은 하방향의 발광면을 가지고,
   상기 리플렉터는 상기 반도체형 광원의 상기 발광면으로부터의 광을 컷오프 라인을 가지는 기본 배광 패턴으로서 반사시키는 반사면을 가지고,
   상기 렌즈는 복수의 볼록면을 가지고, 상기 반사면으로부터의 상기 기본 배광 패턴을 컷오프 라인을 가지는 배광 패턴으로서 차량의 전방에 조사하는 렌즈부를 가지고,
   상기 반사면은 증착에 의해 형성되어 있고,
   상기 반사면의 하단부 중 적어도 일부가 상기 렌즈부의 하단부보다 하측에 위치하는
   것을 특징으로 하는 차량용 전조등.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 렌즈부의 하단부보다 하측에 위치하는 상기 반사면의 하단부는 상기 렌즈부 중 상기 기본 배광 패턴 중 스팟 배광을 조사하는 영역인
   것을 특징으로 하는 차량용 전조등.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 렌즈부의 하단부보다 하측에 위치하는 상기 반사면의 하단부로부터의 반사광을 차폐하는 광불투과성 부재를 구비하는
   것을 특징으로 하는 차량용 전조등.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 렌즈부에는 상기 광불투과성 부재에 걸어맞추는 걸어맞춤부가 설치되어 있고,
   상기 걸어맞춤부 중 적어도 입사면에는 확산면 혹은 차광면이 설치되어 있는
   것을 특징으로 하는 차량용 전조등.
9. 제1 반도체형 광원 및 제2 반도체형 광원과, 제1 리플렉터 및 제2 리플렉터와, 렌즈를 구비하고,
   상기 제1 반도체형 광원 및 상기 제2 반도체형 광원은 하방향 혹은 상방향의 발광면을 가지고,
   상기 제1 리플렉터는 상기 제1 반도체형 광원의 상기 발광면으로부터의 광을 컷오프 라인을 가지는 제1 기본 배광 패턴으로서 반사시키는 제1 반사면을 가지고,
   상기 제2 리플렉터는 상기 제2 반도체형 광원의 상기 발광면으로부터의 광을 고광도대를 가지는 제2 기본 배광 패턴으로서 반사시키는 제2 반사면을 가지고,
   상기 렌즈는
   복수의 볼록면을 가지고, 상기 제1 반사면으로부터의 상기 제1 기본 배광 패턴을 컷오프 라인을 가지는 제1 배광 패턴으로서 차량의 전방에 조사하는 제1 렌즈부와,
   상기 제2 반사면으로부터의 상기 제2 기본 배광 패턴을 고광도대를 가지는 제2 배광 패턴으로서 차량의 전방에 조사하는 제2 렌즈부를 가지고,
   상기 제2 리플렉터는 상기 제1 리플렉터에 대하여 수평방향으로 배치되고, 상기 제1 렌즈부와 상기 제2 렌즈부의 각각은 상기 제1 리플렉터와 상기 제2 리플렉터에 대응하여 수평방향으로 배치되는
   것을 특징으로 하는 차량용 전조등.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 제1 반도체형 광원으로부터 상기 제2 렌즈부에 입사하는 광을 차폐하는 차폐부를 구비하는
    것을 특징으로 하는 차량용 전조등.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 제2 반도체형 광원의 발광 광량은 상기 제1 반도체형 광원의 발광 광량보다 적은
    것을 특징으로 하는 차량용 전조등.
12. 제 9 항에 있어서, 상기 제2 반사면의 기준 촛점 거리는 상기 제1 반사면의 기준 촛점 거리보다 짧은
    것을 특징으로 하는 차량용 전조등.

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