車両用灯具および車両用前照灯装置
【課題】グレアの対策について考慮されていない点、ＬＥＤからの光をほぼ全部有効に利用していない点にある。
【解決手段】発光体５から構成されている半導体型光源１と、この発光体５からの光を発光体５の形状のままの像であってスポット配光パターンＳＰとして外部に出射するレンズ２と、半導体型光源１とレンズ２とを所定の相対位置関係で保持するホルダ３と、を備え、発光体５がすれ違い用配光パターンＬＰのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２に対応する少なくとも１つの直線の辺８、１０を有する。この結果、グレアを確実に防止することができ、発光体５からの光をほぼ全部有効利用することができる。
【解決手段】発光体５から構成されている半導体型光源１と、この発光体５からの光を発光体５の形状のままの像であってスポット配光パターンＳＰとして外部に出射するレンズ２と、半導体型光源１とレンズ２とを所定の相対位置関係で保持するホルダ３と、を備え、発光体５がすれ違い用配光パターンＬＰのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２に対応する少なくとも１つの直線の辺８、１０を有する。この結果、グレアを確実に防止することができ、発光体５からの光をほぼ全部有効利用することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＬＥＤやＥＬ（有機ＥＬ）などの半導体型発光素子を光源とする車両用灯具に関するものである。特に、この発明は、ヘッドランプから出射（放射、照射、投影）されるカットオフラインを有する基本配光パターンに対して、スポット配光パターンを出射する車両用灯具に関するものである。また、この発明は、カットオフラインを有する基本配光パターンとスポット配光パターンとをそれぞれ出射する車両用前照灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の車両用灯具および車両用前照灯装置（以下、「車両用前照灯システム」と称する）は、従来からある（たとえば、特許文献１、特許文献２）。以下、この車両用前照灯システムについて説明する。なお、括弧つきの符号は、特許文献１、特許文献２にそれぞれ対応する。前者の車両用前照灯システム（特許文献１）は、発光ダイオード（１１）、（２１）を光源とする凸型発光体（１０）と扇型発光体（２０）とから構成されている。凸型発光体（１０）は、スポット的な配光を外部に出射する。扇型発光体（２０）は、幅広な配光を外部に出射する。前記の配光を合成することにより、カットライン（ＣＬ）を有するロービームの配光が得られる。一方、後者の車両用前照灯システム（特許文献２）は、発光ダイオード（３２）、（５２Ａ）、（５２Ｂ）、（７２）を光源とする灯具ユニット（２０）、（４０Ａ）、（４０Ｂ）、（６０）から構成されている。前記灯具ユニット（２０）は、水平および斜めカットオフライン（ＣＬ１）、（ＣＬ２）を有するカットオフライン形成用パターン（Ｐａ）を外部に出射する。前記灯具ユニット（４０Ａ）は、水平カットオフライン（ＣＬ１）に沿った直線状の上端縁を有する略半円状のホットゾーン形成用パターン（Ｐｂ１）を外部に出射する。前記灯具ユニット（４０Ｂ）は、斜めカットオフライン（ＣＬ２）に沿った直線状の上端縁を有する略半円状のホットゾーン形成用パターン（Ｐｂ２）を外部に出射する。前記灯具ユニット（６０）は、拡散領域形成用パターン（Ｐｃ）を外部に出射する。前記のパターン（Ｐａ）、（Ｐｂ１）、（Ｐｂ２）、（Ｐｃ）を合成することにより、所定のロービーム用配光パターン（ＰＬ）が得られる。
【０００３】
ところが、前者は、凸型発光体（１０）からスポット的な配光がただ単に外部に出射されだけであり、また、扇型発光体（２０）から幅広な配光がただ単に外部に出射されるだけであるから、スポット的な配光またはおよび幅広な配光がロービームのカットライン（ＣＬ）から突出してグレア（眩惑）となる場合があり、グレアの対策について考慮されていないという課題がある。一方、後者は、発光ダイオード（５２Ａ）、（５２Ｂ）からの出射光の一部をシェード（５４Ａ）、（５４Ｂ）によりカットオフするので、発光ダイオード（５２Ａ）、（５２Ｂ）からの出射光をほぼ全部有効に利用していないという課題がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−７１４０９号公報
【特許文献２】特開２００４−９５４８０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、グレアの対策について考慮されていない点と、ＬＥＤからの光をほぼ全部有効に利用していない点とにある。
【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）の車両用灯具は、発光体から構成されている半導体型光源と、この発光体からの光を発光体の形状のままの像であってスポット配光パターンとして外部に出射するレンズと、半導体型光源とレンズとを所定の相対位置関係で保持するホルダと、を備え、発光体が基本配光パターンのカットオフラインに対応する少なくとも１つの直線の辺を有する、ことを特徴とする。また、この発明（請求項６にかかる発明）の車両用前照灯装置は、カットオフラインを有する基本配光パターンを外部に出射するヘッドランプと、スポット配光パターンを外部に出射する前記の車両用灯具と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の車両用前照灯システムは、半導体型光源の発光体を発光させると、この発光体からの光がレンズから外部に発光体の形状のままの像であってスポット配光パターンとして出射される。このとき、発光体が基本配光パターンのカットオフラインに対応する少なくとも１つの直線の辺を有するので、この発光体の１つの直線の辺を基本配光パターンのカットオフラインに沿わせることにより、スポット配光パターンが基本配光パターンのカットオフラインから突出することがない。この結果、この発明の車両用前照灯システムは、グレアを確実に防止することができる。また、この発明の車両用前照灯システムは、発光体からの光をほぼ全部そのまま使用するので、発光体からの光をほぼ全部有効利用することができ、その分、消費電力を減らすことができ、省エネルギーに貢献することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明にかかる車両用前照灯システムの実施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。この実施例は、車両（自動車）Ｃが左側通行の場合の車両用前照灯システムについて説明する。車両Ｃが右側通行の場合の車両用前照灯システムは、構造や配光パターンなどがほぼ左右逆となる。
【０００９】
この明細書および図面において、符号「Ｆ」は、車両Ｃの前進方向であって、ドライバー側から見た前側を示す。符号「Ｂ」は、車両Ｃの前進方向と逆方向であって、ドライバー側から見た後側を示す。符号「Ｕ」は、ドライバー側から見た上側を示す。符号「Ｄ」は、ドライバー側から見た下側を示す。符号「Ｌ」は、ドライバー側から前側Ｆを見た場合の左側を示す。符号「Ｒ」は、ドライバー側から前側Ｆを見た場合の右側を示す。符号「ＨＬ−ＨＲ」は、左右の水平線（左右水平方向）、もしくは、配光パターンが出射される２５ｍ先のスクリーン上の左右の水平線を示す。符号「ＶＵ−ＶＤ」は、同じく、上下の垂直線（上下垂直方向）、もしくは、配光パターンが出射される２５ｍ先のスクリーン上の上下の垂直線を示す。符号「ＨＦ−ＨＢ」は、前後の水平線（前後水平方向）を示す。また、この特許請求の範囲中の「左側」、「右側」、「左右」は、この明細書および図面中の「左側」、「右側」、「左右」と同意である。
【実施例】
【００１０】
図１〜図７は、この実施例における車両用前照灯システムに使用される車両用灯具Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３について示す。前記車両用灯具Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、図７に示すように、基本配光パターンとしてのすれ違い用配光パターンＬＰに対して、所定の位置にスポット配光パターンＳＰ（ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３）をそれぞれ出射する車両用灯具、すなわち、スポットランプユニットである。
【００１１】
前記すれ違い用配光パターンＬＰは、ヘッドランプ（図８中の固定ヘッドランプユニットＬ０を参照）から出射される配光パターンである。前記すれ違い用配光パターンＬＰは、図３、図５、図７に示すように、左右の水平線ＨＬ−ＨＲとほぼ同レベルの上位の水平のカットオフラインＣＬ１と、斜めカットオフラインＣＬ２と、左右の水平線ＨＬ−ＨＲよりも約０．５７°下側Ｄの下位の水平のカットオフラインＣＬ３と、上下の垂直線ＶＵ−ＶＤ上の前記斜めカットオフラインＣＬ２と前記下位の水平カットオフラインＣＬ３との交点であるエルボー点ＥＰと、を有する。前記すれ違い用配光パターンＬＰにおいて、エルボー点ＥＰから斜めカットオフラインＣＬ２に沿って斜め左上の部分は、遠方視認を担う部分である。
【００１２】
前記スポットランプユニット（車両用灯具）Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、半導体型光源１と、レンズ２と、ホルダ３とを備えるものである。前記半導体型光源１は、たとえば、ＬＥＤ、ＥＬ（有機ＥＬ）などの自発光半導体型光源（この実施例ではＬＥＤ）を使用する。前記半導体型光源１は、基板４と、前記基板４の一面に固定された光源チップ（半導体チップ）の発光体５と、前記発光体５を覆う光透過部材６と、前記基板４の他面に固定された放熱部材７とから構成されている。前記発光体５は、基本的には微小な四角形、すなわち、４つの直線の辺からなる矩形形状（この例では、菱形形状、正方形形状）をなす。前記発光体５の１辺は、後述するように、前記すれ違い用配光パターンＬＰのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２に対応する。
【００１３】
前記レンズ２は、焦点Ｆ０を有する屈折レンズであって、前記発光体５からの光（図２中の実線矢印）を前記発光体５の形状のほぼそのままの像であってスポット配光パターンＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３として外部に出射する。すなわち、前記レンズ２からの出射像は、図３、図５、図７に示すように、矩形の像（前記スポット配光パターンＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３）として配光される。なお、前記スポット配光パターンＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３の像、すなわち、前記発光体５の形状のほぼそのままの像は、前記発光体５の矩形以外に、たとえば、光学系素子を用いて左右方向Ｌ−Ｒに伸ばした菱形、長方形をも含むものである。前記光学系素子としては、たとえば、前記半導体型光源１の光透過部材６をレンズチップとしたもの、または、アウターレンズのうち前記半導体型光源１から出射される光に対応する部分に設けられたプリズム素子などである。このように、前記スポット配光パターンＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３の像を左右方向Ｌ−Ｒに伸ばした菱形、長方形にすることにより、左右方向Ｌ−Ｒに広がる車両Ｃの配光パターンに最適である。
【００１４】
前記ホルダ３は、前記半導体型光源１と前記レンズ２とを所定の相対位置関係で保持する。この例では、図２に示すように、前記半導体型光源１の発光体５と前記レンズ２の焦点Ｆ０とがほぼ一致する相対位置関係で前記半導体型光源１と前記レンズ２とを保持する。この結果、前記レンズ２からの出射像は、図３、図５、図７に示すように、最も集光された矩形の像として配光される。ここで、前記半導体型光源１の発光体５と前記レンズ２の焦点Ｆ０とが前記スポットランプユニットＬ１、Ｌ２、Ｌ３の光軸（前記レンズ２の中心軸）Ｚ−Ｚ方向にずれるように、前記半導体型光源１と前記レンズ２との相対位置関係を前後水平線ＨＦ−ＨＢ上において前後水平方向ＨＦ−ＨＢにずらすことにより、前記スポット配光パターンＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３の矩形の像が最も集光（縮小）された矩形の像から拡散（拡大）された矩形の像となる。
【００１５】
このように、前記スポットランプユニットＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、前記半導体型光源１の発光体５からの光を前記レンズ２により直接配光する直射型光学系から構成されているものである。前記３個のスポットランプユニットＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、図６に示すように、左右水平線ＨＬ−ＨＲ上において左右水平方向ＨＬ−ＨＲに右側Ｒから順に並設されている。また、前記３個のスポットランプユニットＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、図７に示すように、前記すれ違い用配光パターンＬＰに対して、所定の位置にスポット配光パターンＳＰ（ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３）をそれぞれ出射するものである。
【００１６】
すなわち、右側Ｒに位置する前記第１スポットランプユニットＬ１は、前記すれ違い用配光パターンＬＰの斜めカットオフラインＣＬ２およびエルボー点ＥＰの左側Ｌに第１スポット配光パターンＳＰ１を出射するように構成されている。また、中央に位置する前記第２スポットランプユニットＬ２は、前記第１スポット配光パターンＳＰ１の左側Ｌに第２スポット配光パターンＳＰ２を出射するように構成されている。さらに、左側Ｌに位置する前記第３スポットランプユニットＬ３は、前記第２スポット配光パターンＳＰ２の左側Ｌに第３スポット配光パターンＳＰ３を出射するように構成されている。
【００１７】
そして、前記第１スポットランプユニットＬ１は、図４の正面図（正面視図）に示すように、前記発光体５の１辺が左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して角度θ（約１０°〜約６０°）をなすように、前記半導体型光源１を光軸Ｚ−Ｚ回りに回転させた状態で配置するものである。この結果、前記第１スポットランプユニットＬ１は、図５、図７に示すように、矩形の第１スポット配光パターンＳＰ１の１辺（菱形の右上の斜辺）が前記すれ違い用配光パターンＬＰの斜めカットオフラインＣＬ２に対応する。すなわち、前記発光体５の１辺（図４中の符号８）が前記すれ違い用配光パターンＬＰの斜めカットオフラインＣＬ２に対応し、かつ、前記発光体５の１角（図４中の符号９）が前記すれ違い用配光パターンＬＰのエルボー点ＥＰに対応する。
【００１８】
また、前記第２スポットランプユニットＬ２および前記第３スポットランプユニットＬ３は、図１の正面図（正面視図）に示すように、前記発光体５の１辺が左右水平線ＨＬ−ＨＲに対してほぼ平行となるように、前記半導体型光源１を光軸Ｚ−Ｚ回りに回転させた状態で配置するものである。この結果、前記第２スポットランプユニットＬ２および前記第３スポットランプユニットＬ３は、図３、図７に示すように、矩形の第２スポット配光パターンＳＰ２および矩形の第３スポット配光パターンＳＰ３の１辺（正方形の水平な上辺）が前記すれ違い用配光パターンＬＰの上位の水平カットオフラインＣＬ１にそれぞれ対応する。すなわち、前記発光体５の１辺（図１中の符号１０）が前記すれ違い用配光パターンＬＰの上位の水平カットオフラインＣＬ１にそれぞれ対応する。
【００１９】
この実施例における車両用前照灯システムに使用される車両用灯具、すなわち、スポットランプユニットＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、ＬＥＤを光源とする半導体型光源１を使用するものである。この半導体型光源１の発光体５、すなわち、ＬＥＤの光源チップ（半導体チップ）の形状は、微小な四角形を基本としている。そして、この半導体型光源１をレンズ２すなわち屈折レンズと組み合わせて、ホルダ３により、半導体型光源１の発光体５とレンズ２の焦点Ｆ０とを合わせれば、発光体５からの光がピントの合った像（直射像）、すなわち、最も集光された四角形の像として得られる。この最も集光された四角形の像をスポット配光パターンＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３としてレンズ２から外部に出射すれば、すれ違い用配光パターンＬＰの斜めカットオフラインＣＬ２およびエルボー点ＥＰの左側Ｌにおいて、遠方視認用配光に適したいわゆる「集光配光」が容易に形成することができるものである。しかも、この「集光配光」が、斜めのカットオフラインを有し、かつ、すれ違い用配光パターンＬＰの斜めカットオフラインＣＬ２およびエルボー点ＥＰの直ぐ左側Ｌに存在して、エルボー点ＥＰから斜め左上への立ち上がり部分の配光を担うことができれば、最も遠方視認に優れた配光となるものである。そこで、この実施例の第１スポットランプユニットＳＰ１は、発光体５からのピントの合った（最も集光された）四角形の像の１辺がエルボー点ＥＰから斜め左上に立ち上がる「斜めカットオフラインＣＬ２」に対応するように、予め、発光体５を左右水平線ＨＬ−ＨＲから約１０°〜約６０°回転させた状態で光学系に配置するものである。この結果、この実施例の第１スポットランプユニットＳＰ１は、すれ違い用配光パターンＬＰを出射するランプユニットと併用することにより、遠方視認性に優れた理想的なすれ違い用配光パターンＬＰを得ることができるものである。
【００２０】
以下、この実施例における車両用前照灯システムに使用される車両用灯具、すなわち、スポットランプユニットＬ１、Ｌ２、Ｌ３の作用効果について説明する。
【００２１】
３個のスポットランプユニットＬ１、Ｌ２、Ｌ３をそれぞれ点灯する。すると、各スポットランプユニットＬ１、Ｌ２、Ｌ３の半導体型光源１の発光体５からの光は、図３、図５、図７に示すように、レンズ２から外部に矩形の発光体５の形状のままの像であってスポット配光パターンＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３としてそれぞれ出射される。このとき、発光体５がすれ違い用配光パターンＬＰの上位の水平カットオフラインＣＬ１および斜めカットオフラインＣＬ２に対応する１つの直線の辺を有する。このために、この発光体５の１つの直線の辺をすれ違い用配光パターンＬＰの上位の水平カットオフラインＣＬ１および斜めカットオフラインＣＬ２に沿わせる。すると、スポット配光パターンＳＰ（ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３）がすれ違い用配光パターンＬＰの上位の水平カットオフラインＣＬ１および斜めカットオフラインＣＬ２から突出することがない。この結果、このスポットランプユニットＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、グレアを確実に防止することができる。また、このスポットランプユニットＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、発光体５からの光をほぼ全部そのまま使用するので、発光体５からの光をほぼ全部有効利用することができ、その分、消費電力を減らすことができ、省エネルギーに貢献することができる。
【００２２】
図８〜図１４は、この実施例における車両用前照灯システムＬＳについて示す。図中、前記の図１〜図７と同符号は、同一のものを示す。前記車両用前照灯システムＬＳは、車両Ｃの前部の左右両側にそれぞれ装備されるものである。以下、車両Ｃの前部の右側に装備される前記車両用前照灯システムＬＳの構成について説明する。なお、車両Ｃの前部の左側に装備される前記車両用前照灯システムＬＳの構成は、右側の前記車両用前照灯システムＬＳの構成とほぼ同様である。すなわち、後記第１、第２、第３可変スポットランプユニットの位置がそのままであり、かつ、後記第４スイブル装置がほぼ左右対称（左右逆）の位置となる。
【００２３】
前記車両用前照灯システムＬＳは、前記の図１〜図７に示されたスポットランプユニットＬ１、Ｌ２、Ｌ３の構成とほぼ同等の構成からなる右側の第１可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、第２可変スポットランプユニットＬ２Ｒ、第３可変スポットランプユニットＬ３Ｒと、ヘッドランプとしての固定ヘッドランプユニットＬ０と、を備えるものである。前記固定ヘッドランプユニットＬ０および前記可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒは、ランプハウジング１１とランプレンズ（図示せず、たとえば、素通しのアウターレンズなど）とにより区画されている灯室１２内にそれぞれ配置されている。
【００２４】
前記固定ヘッドランプユニットＬ０は、前記可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒの上下にそれぞれ配置された上側の固定ヘッドランプユニット群Ｌ０Ｕと下側の固定ヘッドランプユニット群Ｌ０Ｄとからなる。前記上側の固定ヘッドランプユニット群Ｌ０Ｕは、ＬＥＤなどの半導体型光源からなる４個のヘッドランプユニットからなり、固定配光の前記すれ違い用配光パターンＬＰの拡散配光を主に担うものである。一方、前記下側の固定ヘッドランプユニット群Ｌ０Ｄは、同じくＬＥＤなどの半導体型光源からなる３個のヘッドランプユニットからなり、前記すれ違い用配光パターンＬＰのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３の配光を主に担うものである。
【００２５】
前記可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒは、図１２〜図１４に示すように、前記の図１〜図７に示されたスポットランプユニットＬ１、Ｌ２、Ｌ３とほぼ同様に、半導体型光源１と、レンズ２と、ホルダ群とを備え、可変配光のスポット配光パターンＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３をそれぞれ外部に出射する。前記ホルダ群は、第１ホルダ１３と、第２ホルダ１４と、第３ホルダ１５と、第４ホルダ１６と、第５ホルダ１７と、からなる。
【００２６】
前記第１ホルダ１３は、中空の円筒形状をなす。前記第１ホルダ１３の前側Ｆの端部には、前記レンズ２が保持されている。前記第２ホルダ１４は、前側Ｆが開口されかつ後側Ｂが閉塞された中空の円筒形状をなす。前記第１ホルダ１３の外径が前記第２ホルダ１４の内径とほぼ等しいか若干小さい。前記第２ホルダ１４の後側Ｂの閉塞端には、前記半導体型光源１が、前記各可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ毎に前記の図１〜図７に示されたスポットランプユニットＬ１、Ｌ２、Ｌ３と同じように固定されている。また、前記第２ホルダ１４中には、前記第１ホルダ１３が前記可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒの光軸（前記レンズ２の中心軸）Ｚ１−Ｚ１、Ｚ２−Ｚ２、Ｚ３−Ｚ３方向、すなわち、前後方向Ｆ−Ｂにスライド可能に収納されている。前記レンズ２は、前記第２ホルダ１４の前側Ｆの開口端に配置されている。
【００２７】
前記第１ホルダ１３にはガイドピン１８が設けられており、一方、前記第２ホルダ１４にはガイド長溝１９が光軸方向Ｚ１−Ｚ１、Ｚ２−Ｚ２、Ｚ３−Ｚ３方向に設けられている。前記第１ホルダ１３のガイドピン１８は、前記第２ホルダ１４のガイド長溝１９にスライド可能に係合されている。また、前記第１ホルダ１３と前記第２ホルダ１４とには、集光装置としての右側の第１スライド装置２０Ｒ１、第２スライド装置２０Ｒ２、第３スライド装置２０Ｒ３が、前記各可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ毎に設けられている。この結果、前記第１ホルダ１３は、前記第２ホルダ１４に対して光軸方向Ｚ１−Ｚ１、Ｚ２−Ｚ２、Ｚ３−Ｚ３方向にスライド可能に構成されている。
【００２８】
集光装置としての前記スライド装置２０Ｒ１、２０Ｒ２、２０Ｒ３は、たとえば、ソレノイド、シリンダ、ステッピングモータなどを使用する。前記スライド装置２０Ｒ１、２０Ｒ２、２０Ｒ３は、前記第１ホルダ１３を前側Ｆの第１位置（図１２および図１３に示す位置）と後側Ｂの第２位置（図１４に示す位置）との間をスライドさせる。前記第１位置は、前記レンズ２が前側Ｆに位置して前記レンズ２の焦点Ｆ０が前記半導体型光源１の発光体５よりも前側Ｆに位置するものであって、出射されるスポット配光パターンＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３は、やや拡散（拡大）された矩形の像となるものである。一方、前記第２位置は、前記レンズ２がやや後側Ｂに位置して前記レンズ２の焦点Ｆ０が前記半導体型光源１の発光体５に位置するものであって、出射されるスポット配光パターンＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３は、最も集光（縮小）された矩形の像となるものである。
【００２９】
前記第３ホルダ１５は、前記第２ホルダ１４よりも一回り大きい中空の四角筒形状をなす。前記第３ホルダ１５の前側Ｆの端部には、円形の透孔２１が設けられている。前記第３ホルダ１５中には、前記第１ホルダ１３および前記第２ホルダ１４がそれぞれ収納されており、かつ、前記透孔２１中には、前記第２ホルダ１４の前側Ｆの端部が嵌合されている。また、前記第３ホルダ１５の下水平板部と前記第２ホルダ１４とは、一体に固定されている。一方、前記第４ホルダ１６は、上下方向Ｕ−Ｄの長さが前記第３ホルダ１５よりも大きく、かつ、縦断面形状がコの字形状をなす。
【００３０】
前記第３ホルダ１５の上下の水平板部には、回転軸２１が上下方向Ｕ−Ｄすなわちほぼ垂直軸Ｖ１−Ｖ１、Ｖ２−Ｖ２、Ｖ３−Ｖ３方向にそれぞれ設けられている。一方、前記第４ホルダ１６の上水平板部には、軸受２２が設けられている。前記回転軸２１が前記軸受２２に回転可能に軸受されている。また、前記第３ホルダ１５の下側Ｄの回転軸２１と前記第４ホルダ１６の下水平板部とには、スイブル装置としての右側の第１スイブル装置２３Ｒ１、第２スイブル装置２３Ｒ２、第３スイブル装置２３Ｒ３が、前記各可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ毎に設けられている。この結果、前記第１ホルダ１３および前記第２ホルダ１４および前記第３ホルダ１５は、前記第４ホルダ１６に対してほぼ垂直軸Ｖ１−Ｖ１、Ｖ２−Ｖ２、Ｖ３−Ｖ３回りに回転可能に構成されている。
【００３１】
スイブル装置としての前記スイブル装置２３Ｒ１、２３Ｒ２、２３Ｒ３は、たとえば、ステッピングモータ、ソレノイド、シリンダなどを使用する。前記スイブル装置２３Ｒ１、２３Ｒ２、２３Ｒ３は、前記第１ホルダ１３および前記第２ホルダ１４および前記第３ホルダ１５を、前記各可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ毎にそれぞれ別個に（それぞれ異なった角度に）ほぼ垂直軸Ｖ１−Ｖ１、Ｖ２−Ｖ２、Ｖ３−Ｖ３回りに回転させる。たとえば、図１１（Ｃ）に示すように、前記第１可変スポットランプユニットＬ１Ｒをほぼ垂直軸Ｖ１−Ｖ１回りに時計方向に角度θ１分、また、前記第２可変スポットランプユニットＬ２Ｒをほぼ垂直軸Ｖ２−Ｖ２回りに時計方向に角度θ２分、さらに、前記第３可変スポットランプユニットＬ３Ｒをほぼ垂直軸Ｖ３−Ｖ３回りに時計方向に角度θ３分、それぞれ別個に回転させることができる。これにより、前記各可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ毎の光軸Ｚ１−Ｚ１、Ｚ２−Ｚ２、Ｚ３−Ｚ３は、それぞれ別個に図１０中の矢印方向に回転するので、これに伴なって、スポット配光パターンＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３は、それぞれ別個に左右方向Ｌ−Ｒに移動（スイブル）する。なお、前記第１ホルダ１３および前記第２ホルダ１４および前記第３ホルダ１５を、前記可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ全部同じ角度に回転させても良い。
【００３２】
前記第５ホルダ１７は、上水平板部と、垂直板部と、下水平板部とからなる。前記第５ホルダ１７の下水平板部の左右方向Ｌ−Ｒの長さは、前記３個の可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒの前記第４ホルダ１６を左右方向Ｌ−Ｒに並設できる長さを有する。前記第４ホルダ１６の上下の水平板部には、固定軸２４、回転軸２５が上下方向Ｕ−Ｄすなわちほぼ垂直軸Ｖ０−Ｖ０方向にそれぞれ設けられている。一方、前記第５ホルダ１７の下水平板部には、軸受２６が設けられている。前記回転軸２５が前記軸受２６に回転可能に軸受されている。これにより、前記３個の可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒの前記第１ホルダ１３および前記第２ホルダ１４および前記第３ホルダ１５および前記第４ホルダ１６は、１個の前記第５ホルダ１７に対してほぼ垂直軸Ｖ０−Ｖ０回りにそれぞれ回転可能に構成されている。
【００３３】
前記第５ホルダ１７の上水平板部には、スイブル装置としての右側の第４スイブル装置２３Ｒ４が設けられている。前記第４スイブル装置２３Ｒ４は、たとえば、ステッピングモータなどから構成されている。前記第４スイブル装置２３Ｒ４には、駆動力伝達機構や減速機構などを介して駆動装置２７が設けられている。前記駆動装置２７には、駆動軸２８が設けられている。前記駆動軸２８と、前記３個の可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒの固定軸２４とには、４本の駆動リンク２９と１本の連結バー３０とがそれぞれ連結されている。前記４本の駆動リンク２９と前記１本の連結バー３０とは、４本の連結ピン３１によりそれぞれ連結されている。
【００３４】
ここで、前記第４スイブル装置２３Ｒ４を駆動させて、前記駆動装置２７を介して前記駆動軸２８を図１０中の矢印方向に回転させる。すると、４本の駆動リンク２９と１本の連結バー３０と４本の連結ピン３１と３本の固定軸２４を介して、前記３個の可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒの前記第１ホルダ１３および前記第２ホルダ１４および前記第３ホルダ１５および前記第４ホルダ１６が、同時にほぼ垂直軸Ｖ０−Ｖ０回りに回転する。たとえば、図１１（Ｂ）に示すように、前記３個の可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒをほぼ垂直軸Ｖ０−Ｖ０回りに時計方向に同じく角度θ０分それぞれ同時に回転させることができる。これにより、前記３個の可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒの光軸Ｚ１−Ｚ１、Ｚ２−Ｚ２、Ｚ３−Ｚ３は、それぞれ同時に図１０中の矢印方向に回転するので、これに伴なって、スポット配光パターンＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３は、それぞれ同時に左右方向Ｌ−Ｒに移動（スイブル）する。
【００３５】
図１５は、この実施例における車両用前照灯システムＬＳについて示すブロック図である。図中、前記の図１〜図１４と同符号は、同一のものを示す。前記車両用前照灯システムＬＳは、図１５に示すように、右側ＲＨの前記第１可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、前記第２可変スポットランプユニットＬ２Ｒ、前記第３可変スポットランプユニットＬ３Ｒ、前記第１スイブル装置２３Ｒ１、前記第２スイブル装置２３Ｒ２、前記第３スイブル装置２３Ｒ３、前記第４スイブル装置２３Ｒ４、前記第１スライド装置２０Ｒ１、前記第２スライド装置２０Ｒ２、前記第３スライド装置２０Ｒ３、左側ＬＨの第１可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、第２可変スポットランプユニットＬ２Ｌ、第３可変スポットランプユニットＬ３Ｌ、第１スイブル装置２３Ｌ１、第２スイブル装置２３Ｌ２、第３スイブル装置２３Ｌ３、第４スイブル装置２３Ｌ４、第１スライド装置２０Ｌ１、第２スライド装置２０Ｌ２、第３スライド装置２０Ｌ３、前記固定ヘッドランプユニットＬ０、Ｌ０Ｕ、Ｌ０Ｄ、ヘッドランプスイッチ３２、操舵角センサー３３、車速センサー３４、照度センサー３５、ＧＰＳレシーバー３６、撮像装置３７、コントロールユニット３８を備えるものである。
【００３６】
前記右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ、スイブル装置２３Ｒ１、２３Ｒ２、２３Ｒ３、２３Ｒ４、スライド装置２０Ｒ１、２０Ｒ２、２０Ｒ３、前記固定ヘッドランプユニットＬ０、Ｌ０Ｕ、Ｌ０Ｄ、ヘッドランプスイッチ３２の構成は、前記の図８〜図１４に示す構成のとおりである。また、前記左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌ、スイブル装置２３Ｌ１、２３Ｌ２、２３Ｌ３、２３Ｌ４、スライド装置２０Ｌ１、２０Ｌ２、２０Ｌ３の構成は、前記右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ、スイブル装置２３Ｒ１、２３Ｒ２、２３Ｒ３、２３Ｒ４、スライド装置２０Ｒ１、２０Ｒ２、２０Ｒ３の構成とほぼ同様である。すなわち、前記第１、第２、第３可変スポットランプユニットの位置がそのままであり、かつ、前記第４スイブル装置がほぼ左右対称（左右逆）の位置となる。
【００３７】
前記ヘッドランプスイッチ３２、前記操舵角センサー３３、前記車速センサー３４、前記照度センサー３５、前記ＧＰＳレシーバー３６、前記撮像装置３７は、車両Ｃの周囲の環境を検知して環境検知信号を出力する環境検知装置である。
【００３８】
前記ヘッドランプスイッチ３２は、ドライバーがＯＮ、ＯＦＦを操作して前記固定ヘッドランプユニットＬ０、Ｌ０Ｕ、Ｌ０Ｄを点灯、消灯させるものであって、ＯＮのときＯＮ信号（たとえば、ハイレベル信号）を出力し、ＯＦＦのときＯＦＦ信号（たとえば、ローレベル信号）を前記コントロールユニット３８に出力するものである。
【００３９】
前記操舵角センサー３３は、ステアリングハンドル（ステアリングホイール、ハンドル）の操舵角（舵角）および操舵方向および角速度を検出して、操舵角信号および操舵方向信号および角速度信号を前記コントロールユニット３８に出力するものである。すなわち、前記操舵角センサー３３は、たとえば、車両Ｃが曲路（左カーブの道路や右カーブの道路）を走行する場合に、また、車両Ｃが交差路を左折したり右折したりする場合に、ドライバーが操舵するステアリングハンドルの操舵角（回転角）および操舵方向（回転方向）および角速度（回転速度）を検出して、操舵角信号および操舵方向信号および角速度信号を前記コントロールユニット３８に出力するものである。前記操舵角信号および前記操舵方向信号は、たとえば、車両Ｃに搭載されている前記操舵角センサー３３および前記コントロールユニット３８がネットワーク化され、具体的な数値データとして得られる。具体的な数値データとしては、たとえば、ステアリングハンドルを右側に１０°切ると、＋１０°の数値データ、一方、ステアリングハンドルを左側に１０°切ると、−１０°の数値データとして得られる。また、具体的な数値データとしては、たとえば、ステアリングハンドルを右側に１０°切ると、「１０００」のニュートラル数値に対して「９９０」の数値データ、一方、ステアリングハンドルを左側に１０°切ると、「１０００」のニュートラル数値に対して「１０１０」の数値データとして得られる。一方、前記操舵角信号および前記操舵方向信号は、たとえば、車両に搭載されている前記操舵角センサー３３（たとえば、光学センサ）が前記コントロールユニット３８に出力する電気信号として得られる。
【００４０】
前記車速センサー３４は、車速を検出して車速信号として前記コントロールユニット３８に出力するものである。前記照度センサー３５は、車両Ｃの周囲の明るさを検知して、車両Ｃの周囲の明るさがある値以上のときにＨＩレベルの信号を、また、ある値未満のときにＬＯレベルの信号を前記コントロールユニット３８に出力するものである。前記ＧＰＳレシーバー３６は、ＧＰＳや地上局（電子基準点など）から出力される位置情報信号を受信して前記コントロールユニット３８に出力するものである。前記撮像装置３７は、たとえば、車両Ｃに搭載されたＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラなどの半導体素子の撮像装置などであって、車両Ｃの周囲の環境情報を撮像して画像処理した画像信号を前記コントロールユニット３８に出力するものである。
【００４１】
前記コントロールユニット３８は、車両Ｃに搭載されているコンピュータ、たとえば、カーナビゲーション（ナビゲーションシステム）のコンピュータ、また、制御回路部やＥＣＵ・電子制御ユニットのコンピュータなどを使用する。前記コントロールユニット３８は、前記環境検知装置からの環境検知信号に基づいて調光制御信号を出力する調光制御装置と、前記調光制御装置からの調光制御信号に基づいて前記発光体５からの出力光束を増減して前記スポット配光パターンＳＰ（ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３）の光度を変える調光装置（たとえば、電流制御装置）と、前記環境検知装置からの環境検知信号に基づいてスイブル制御信号を前記スイブル装置２３Ｒ１、２３Ｒ２、２３Ｒ３、２３Ｒ４、２３Ｌ１、２３Ｌ２、２３Ｌ３、２３Ｌ４に出力するスイブル制御装置と、前記環境検知装置からの環境検知信号に基づいて集光制御信号を前記スライド装置２０Ｒ１、２０Ｒ２、２０Ｒ３、２０Ｌ１、２０Ｌ２、２０Ｌ３に出力する集光制御装置と、を備えるものである。
【００４２】
以下、この実施例における車両用前照灯システムＬＳの作用効果について図１６〜図２８を参照して説明する。図１６〜図１８、図２８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配光パターンを簡略化して示す等光度曲線の説明図であって、中央の等光度曲線は、高光度帯であって、その他の曲線は、外に行くにしたがって低くなる光度帯である。たとえば、図２８（Ｂ）の中央の等光度曲線は、５００００（ｃｄ）であり、以下、２００００（ｃｄ）、１００００（ｃｄ）、５０００（ｃｄ）、２０００（ｃｄ）、１０００（ｃｄ）、３００（ｃｄ）である。また、図１６（Ｃ）および図２８（Ａ）の中央の等光度曲線は、２００００（ｃｄ）であり、以下、１００００（ｃｄ）、５０００（ｃｄ）、２０００（ｃｄ）、１０００（ｃｄ）、３００（ｃｄ）である。図１６（Ａ）の中央の等光度曲線は、１００００（ｃｄ）であり、以下、５０００（ｃｄ）、２０００（ｃｄ）、１０００（ｃｄ）、３００（ｃｄ）である。さらに、図１６（Ａ）（Ｂ）および図１７（Ｂ）の中央の等光度曲線は、２００００（ｃｄ）であり、以下、１００００（ｃｄ）、２０００（ｃｄ）、３００（ｃｄ）である。さらにまた、図１７（Ａ）の中央の等光度曲線は、１００００（ｃｄ）、２０００（ｃｄ）、３００（ｃｄ）である。
【００４３】
また、図２０、図２２、図２３、図２７は、コンピュータのシミュレーションで得られた道路上の配光パターンを簡略化して示す等照度曲線の平面から見た説明図であって、中央の等照度曲線は、高照度帯であって、その他の曲線は、外に行くにしたがって低くなる照度帯である。たとえば、中央の等照度曲線は、１００（ｌｘ）であり、以下、７０（ｌｘ）、５０（ｌｘ）、３０（ｌｘ）、２０（ｌｘ）、１０（ｌｘ）、３（ｌｘ）である。
【００４４】
まず、固定ヘッドランプユニットＬ０、Ｌ０Ｕ、Ｌ０Ｄを点灯すると、図１６（Ａ）に示す固定配光のすれ違い用配光パターンＬＰが得られる。このすれ違い用配光パターンＬＰは、前記の図３、図５、図７に示すすれ違い用配光パターンＬＰと同様に、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３とエルボー点ＥＰとを有する基本配光パターンである。このすれ違い用配光パターンＬＰは、単独で該当するロービーム（すれ違い用配光パターンＬＰ）の配光規格に適合する性能を有するものである。なお、このすれ違い用配光パターンＬＰの規定出力光束（すなわち、固定ヘッドランプユニットＬ０、Ｌ０Ｕ、Ｌ０Ｄからの規定出力光束）１００％を標準状態として、前記の配光規格に適合する。ここで、上側の固定ヘッドランプユニット群Ｌ０Ｕは、可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒの上側Ｕに配置されているので、上側の固定ヘッドランプユニット群Ｌ０Ｕから出射される拡散配光は、可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒから出射されるスポット配光パターンＳＰよりも手前側の路面などを照明することとなり、すれ違い用配光パターンＬＰの拡散配光に最適である。一方、下側の固定ヘッドランプユニット群Ｌ０Ｄは、可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒの下側Ｄに配置されているので、下側の固定ヘッドランプユニット群Ｌ０Ｄから出射されるカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３の配光は、可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒから出射されるスポット配光パターンＳＰよりも遠方側の路面などを照明することとなり、すれ違い用配光パターンＬＰのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３の配光に最適である。
【００４５】
また、可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ、Ｌ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌを点灯すると、図１６（Ｂ）に示す可変配光のスポット配光パターンＳＰが得られる。このスポット配光パターンＳＰは、すれ違い用配光パターンＬＰのエルボー点ＥＰおよび斜めカットラインＣＬ２から左側Ｌに、かつ、左右水平線ＨＬ−ＨＲから約２°下の範囲でほぼ帯状もしくは扇状をなしている。このスポット配光パターンＳＰは、各可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ、Ｌ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌの半導体型光源１（ＬＥＤ）の発光体５からの規定出力光束が１００％の場合で、約２００００ｃｄ以上の分布特性を有するものである。また、このスポット配光パターンＳＰの全光束は、約１００（ｌｍ）以上である。なお、このスポット配光パターンＳＰの規定出力光束（すなわち、各可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ、Ｌ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌの半導体型光源１（ＬＥＤ）の発光体５からの規定出力光束）１００％を標準状態とする。
【００４６】
このように、この実施例における車両用前照灯システムＬＳは、固定ヘッドランプユニットＬ０、Ｌ０Ｕ、Ｌ０Ｄと、可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ、Ｌ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌとをそれぞれ点灯すると、図１６（Ａ）に示す固定配光のすれ違い用配光パターンＬＰと図１６（Ｂ）に示す可変配光のスポット配光パターンＳＰとが合成された図１６（Ｃ）に示す配光パターン、すなわち、スポット配光パターンＳＰにより遠方視認性に優れた理想的なすれ違い用配光パターンＬＰを得ることができるものである。
【００４７】
また、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒおよび左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌのうち、スポット配光パターンＳＰの右端を担う可変スポットランプユニットＬ１Ｒ（Ｌ１Ｌ）は、前記の図４に示すように、発光体５の１辺が左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して角度θ（約１０°〜約６０°）をなすように、半導体型光源１を光軸Ｚ−Ｚ回りに回転させた状態で配置するものである。この結果、スポット配光パターンＳＰの右端は、図１７（Ａ）に示すように、傾斜角度θ（約１０°〜約６０°）でカットされている。これにより、スポット配光パターンＳＰは、右方向Ｒに水平移動、すなわち、スイブルした位置で改めてエルボー点および斜めカットラインを形成することができる。
【００４８】
さらに、スポット配光パターンＳＰ（ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３）は、コントロールユニット３８の制御を介して、右側ＲＨの３個の可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒおよび左側ＬＨの３個の可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌにより、同一に変化をしたり、または、別個に変化をしたりすることができる。たとえば、図１７（Ｂ）に示すように、右側ＲＨの３個の可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒからの出力光束をそれぞれ１００％としたり、また、図１８（Ａ）に示すように、右側ＲＨの３個の可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒからの出力光束をそれぞれ５０％としたり、さらに、図１８（Ｂ）に示すように、右側ＲＨの３個の可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒからの出力光束をそれぞれ１０％、５０％、１００％としたりすることができる。
【００４９】
以下、夜間の郊外路走行と市街路走行とにおけるスポット配光パターンＳＰの光度制御について図１９のアルゴリズムを参照して説明する。図１９は、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒおよび左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌからの出力光束（縦軸％）と、照度センサー３５で路面の水平面照度を換算して得られる換算路面水平照度（横軸ｌｘ）との制御相対関係（制御アルゴリズム）を示す説明図である。この説明図から明らかなように、換算路面水平照度１０（ｌｘ）を第１のしきい値とし、換算路面水平照度１５（ｌｘ）を第２のしきい値とする。そして、換算路面水平照度が１０（ｌｘ）未満の場合には、郊外路走行とみなして出力光束を１００％とし、換算路面水平照度が１０（ｌｘ）以上１５（ｌｘ）未満の場合には、市街路走行とみなして出力光束を５０％とし、換算路面水平照度が１５（ｌｘ）以上の場合には、繁華街路走行とみなして出力光束を１０％とするものである。このように、コントロールユニット３８は、照度センサー３５からの信号により、図１９に示すアルゴリズムに基づいて、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒおよび左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌからの出力光束を制御して、スポット配光パターンＳＰの光度（照度）を可変制御するものである。
【００５０】
以下、夜間の郊外路走行と市街路走行（特に繁華街路走行）とにおけるスポット配光パターンＳＰの光度制御について図２０を参照して説明する。まず、夜間の郊外路について。夜間の郊外路は、道路照明などのインフラストラクチャーが十分に整備されておらず車両Ｃの周囲環境が暗い環境であり、かつ、交通量が比較的少なく車速が高速となる傾向にある。このために、車両Ｃによる夜間の郊外路走行においては、遠方視認性が特に重要となる。ところが、先行車や対向車と遭遇する確率は高いので、ハイビームによる走行用配光パターン（図示せず）で走行することは稀である。
【００５１】
そこで、夜間の郊外路の換算路面水平照度が１０（ｌｘ）未満の場合には、図１９のアルゴリズムに基づいて、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒおよび左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌからの出力光束は、図２０（Ａ―２）に示すように、１００％となる。この結果、スポット配光パターンＳＰの出力光束は、標準状態の１００％となるので、図１６（Ｃ）に示すすれ違い用配光パターンＬＰおよびスポット配光パターンＳＰが得られる。この図１６（Ｃ）に示すすれ違い用配光パターンＬＰおよびスポット配光パターンＳＰは、前記の配光特性（すなわち、エルボー点ＥＰから左側Ｌの約２００００ｃｄ以上の光の帯）を有するので、図２０（Ａ−１）の道路上の配光パターンに示すように、遠方視認性に優れた理想的な配光パターンであって、夜間の郊外路走行に非常に有効かつ適した配光パターンである。
【００５２】
つぎに、夜間の市街路（特に繁華街路）について。夜間の市街路は、道路照明により路面照度は高く、遠方視認性が確保されている。ところが、道路照明の範囲は基本的に車道であり、歩道側は十分な照度が確保されていない場合が多い。そこで、市街路走行においては郊外路走行のようにスポット配光パターンＳＰの１００％出力による遠方配光は必要なく、主に歩道側の配光、すなわち、図１６（Ａ）に示す固定配光のすれ違い用配光パターンＬＰだけで十分である。また、市街路走行では右左折や加減速による車両Ｃの方向や姿勢の変化が頻繁にあり、図１６（Ｂ）に示す可変配光のスポット用配光パターンＳＰが対向車や旋回方向側に存在する車両のドライバーなどにグレアを与える位置関係になる確率が高くなる。さらに、渋滞や徐行走行においてはランプユニット内部の温度が上昇し、半導体型光源１は厳しい条件下の使用となる。
【００５３】
そこで、夜間の市街路の換算路面水平照度が１５（ｌｘ）以上の場合には、図１９のアルゴリズムに基づいて、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒおよび左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌからの出力光束は、図２０（Ｂ―２）に示すように、１０％となる。この結果、スポット配光パターンＳＰの出力光束は１０％となるので、不必要な過渡の配光をする必要がなく、他車へのグレアやランプユニット内部の温度上昇や電力消費などを抑制することができる。しかも、図２０（Ｂ−１）の道路上の配光パターンに示すように、夜間の市街路走行に非常に有効かつ適した配光パターンが得られる。
【００５４】
なお、スポット配光パターンＳＰの出力光束を１０％としたことは、出力光束を０％とした場合には、中段の可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ、Ｌ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌが消灯状態にあり、上下段の固定ヘッドランプユニットＬ０、Ｌ０Ｕ、Ｌ０Ｄが点灯状態にあるので、ランプ点灯時の見栄えや発光面積などを考慮してのことである。また、夜間の一般の市街路は、前記の夜間の繁華街路と比較して暗く、かつ、前記の夜間の郊外路と比較して明るい。このために、夜間の一般の市街路の換算路面水平照度が１０（ｌｘ）以上１５（ｌｘ）未満の場合には、図１９のアルゴリズムに基づいて、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒおよび左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌからの出力光束を５０％とするものである。
【００５５】
以下、夜間の曲路走行におけるスポット配光パターンＳＰの光度制御について図２１のアルゴリズムを参照して説明する。図２１（Ａ）は、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒおよび左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌからの出力光束（縦軸％）と、操舵角センサー３３からの操舵角信号および操舵方向信号で得られる切増し方向の舵角（横軸°）との制御相対関係（制御アルゴリズム）を示す説明図である。また、図２１（Ｂ）は、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒおよび左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌからの出力光束（縦軸％）と、操舵角センサー３３からの操舵角信号および操舵方向信号で得られる切戻し方向の舵角（横軸°）との制御相対関係（制御アルゴリズム）を示す説明図である。さらに、図２１（Ｃ）は、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ、左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌを回転させる角度すなわち右スイブル角左スイブル角（縦軸°）と、操舵角センサー３３からの操舵角信号および操舵方向信号で得られる右舵角左舵角（横軸°）との制御相対関係（制御アルゴリズム）を示す説明図である。
【００５６】
前記の図２１（Ａ）から明らかなように、切増し方向の舵角（右舵角）が２０°に達した時点で、左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌからの出力光束を１００％から５０％にし、右側ＲＨの第３可変スポットランプユニットＬ３Ｒからの出力光束を１００％から７５％にする。また、切増し方向の舵角（右舵角）が約２６°に達した時点で、右側ＲＨの第２可変スポットランプユニットＬ２Ｒからの出力光束を１００％から８０％にする。さらに、切増し方向の舵角（右舵角）が４０°に達した時点で、左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌからの出力光束を５０％から３０％にし、右側ＲＨの第３可変スポットランプユニットＬ３Ｒからの出力光束を７５％から４０％にする。さらにまた、切増し方向の舵角（右舵角）が６０°に達した時点で、左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌからの出力光束を３０％から１０％にする。なお、前記の切増し方向の制御においては、図２１（Ａ）中の２点鎖線に示すように、リニアに制御するようにしても良い。
【００５７】
また、前記の図２１（Ｂ）から明らかなように、ステアリングハンドルの切り戻しが開始された時点で、左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌからの出力光束を瞬時に１００％にし、右側ＲＨの第１可変スポットランプユニットＬ１Ｒからの出力光束を瞬時に１００％から３０％にし、右側ＲＨの第２可変スポットランプユニットＬ２Ｒからの出力光束を瞬時に８０％から４０％にし、右側ＲＨの第３可変スポットランプユニットＬ３Ｒからの出力光束を瞬時に４０％から５０％にする。また、切戻し方向の舵角（右舵角）が１０°に達した時点で、右側ＲＨの第１可変スポットランプユニットＬ１Ｒからの出力光束を３０％から１００％にし、右側ＲＨの第２可変スポットランプユニットＬ２Ｒからの出力光束を４０％から１００％にし、右側ＲＨの第３可変スポットランプユニットＬ３Ｒからの出力光束を５０％から１００％にする。なお、図２１（Ｂ）中の点線矢印は、前記の図２１（Ａ）のステアリングハンドルの切増し方向を示すものである。
【００５８】
さらに、前記の図２１（Ｃ）から明らかなように、ステアリングハンドルの右舵角が１０°に達した時点で、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒが右方向に回転を開始し、ステアリングハンドルの右舵角が６０°に達した時点で、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒの右スイブル角が１５°に達して右方向の回転が停止する。一方、ステアリングハンドルの右舵角が６０°未満になった時点で、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒが左方向に回転を開始し、ステアリングハンドルの右舵角が１０°未満になった時点で、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒの右スイブル角が０°に達して左方向の回転が停止する。また、ステアリングハンドルの左舵角が６０°に達した時点で、左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌが左方向に回転を開始し、ステアリングハンドルの左舵角が９０°に達した時点で、左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌの左スイブル角が１５°に達して左方向の回転が停止する。一方、ステアリングハンドルの左舵角が９０°未満になった時点で、左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌが右方向に回転を開始し、ステアリングハンドルの左舵角が６０°未満になった時点で、左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌの左スイブル角が０°に達して右方向の回転が停止する。なお、この可変制御は、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒと左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌとを別個に制御しているが、同時に制御しても良い。
【００５９】
このように、コントロールユニット３８は、操舵角センサー３３からの操舵角信号および操舵方向信号により、図２１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すアルゴリズムに基づいて、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒおよび左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌからの出力光束を制御したり、また、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒまたはおよび左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌの回転角度を制御したりして、スポット配光パターンＳＰの光度（照度）や方向（形状）を可変制御するものである。
【００６０】
以下、夜間の曲路走行、特に右カーブ走行におけるスポット配光パターンＳＰの光度制御や方向制御について図２２を参照して説明する。まず、夜間の曲路走行、特に右カーブ走行ではドライバーの視線（図２２（Ａ−１）、（Ｂ−１）中の実線矢印を参照）は、すれ違い用配光パターンＬＰのエルボー点ＥＰから右側Ｒの下位の水平カットオフラインＣＬ３（直線路で対向車へのグレアを防止するために設定されている。図３、図５、図７参照）より上側Ｕに向けられている。このために、すれ違い用配光パターンＬＰのエルボー点ＥＰおよび斜めカットオフラインＣＬ２から左側Ｌの配光部分であって、下位の水平カットオフラインＣＬ３よりも上方の配光部分を右側Ｒに水平移動、すなわち、右カーブに合わせてエルボー点ＥＰを視線方向にスイブルさせて、視認性を確保することが有効である。このとき、すれ違い用配光パターンＬＰ全体を右側Ｒにスイブルさせた場合、特に、片側たとえば右側のランプのすれ違い用配光パターン全体をスイブルさせた場合や右側のランプのすれ違い用配光パターン全体と左側のランプのすれ違い用配光パターン全体とを非対称にスイブルさせた場合においては、車両Ｃの左側のランプからの配光と右側のランプからの配光との重ね合わせが全体で変化する。このために、すれ違い用配光パターンの各所において配光むらや配光抜けが生じる傾向にある。そこで、すれ違い用配光パターンＬＰに対してスポット配光パターンＳＰのみをスイブルすれば、すれ違い用配光パターンＬＰの各所において配光むらや配光抜けがさほど生じることがなく、本来配光すべきところ（ドライバーの視線が向くすれ違い用配光パターンＬＰのエルボー点ＥＰから右側Ｒの下位の水平カットオフラインＣＬ３の若干上側Ｕのところ）のみを配光することができる。これにより、曲路走行に非常に有効な配光パターンが得られる。
【００６１】
ここで、スポット配光パターンＳＰのスイブルは、片側たとえば右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒによるスイブルまたは左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌによるスイブル、両側の可変スポットランプユニットによるスイブル、両側の可変スポットランプユニットによる非対称のスイブルのいずれでも良い。ところが、たとえば、図２２（Ａ−２）に示すように、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒのみを右側Ｒに約１５°スイブルさせた場合。図２２（Ａ−１）に示すように、スイブルした配光とスイブルしない配光との間に谷間や配光抜け４０ができ、また、スイブルしない配光が車両Ｃの旋回方向以外のところ（右カーブ走行の場合、ドライバーの視線方向と逆側のところ）３９を積極的に照明する配光パターンとなり、好ましくない。なお、図２２（Ａ−１）および（Ａ−２）において、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒからの出力光束および左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌからの出力光束は、それぞれ、１００％である。
【００６２】
そこで、夜間の右カーブ走行時には図２１（Ａ）のアルゴリズムに基づいてスポット配光パターンＳＰの配光制御を行う。たとえば、ステアリングハンドルの右舵角が６０°に達した場合には、図２２（Ｂ−２）に示すように、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒのみを右側Ｒに約１５°スイブルさせ、かつ、右側ＲＨの第１可変スポットランプユニットＬ１Ｒの出力光束を１００％、第２可変スポットランプユニットＬ２Ｒの出力光束を８０％、第３可変スポットランプユニットＬ３Ｒの出力光束を４０％にそれぞれ個別に制御し、一方、スイブルさせない左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌの出力光束を１０％にそれぞれ同一に制御する。すると、図２２（Ｂ−１）に示すように、谷間や配光抜けがなく、また、車両Ｃの旋回方向のところ（右カーブ走行の場合、ドライバーの視線方向のところ）４１が最も明るくなり、夜間の右カーブ走行に好ましくかつ非常に有効な配光パターンが得られる。
【００６３】
つぎに、夜間の曲路、たとえば、右カーブから直線路に移行する際におけるスポット配光パターンＳＰの光度制御や方向制御について図２３を参照して説明する。まず、ステアリングハンドルの切り戻しが開始されると、ドライバーの視線（図２３（Ａ−１）、（Ｂ−１）中の実線矢印を参照）は、すでに直線路方向に向いている。ここで、スポット配光パターンＳＰの配光制御（図２３（Ａ−２）を参照）が前記の図２２（Ｂ−２）の配光制御の状態のままでは、図２３（Ａ−１）に示すように、視線方向と逆の方向のところ４２が最も明るく配光されている配光パターンとなり、好ましくない。
【００６４】
そこで、夜間の右カーブから直線路に移行する際には図２１（Ｂ）のアルゴリズムに基づいてスポット配光パターンＳＰの配光制御を行う。すなわち、図２３（Ｂ−２）に示すように、ステアリングハンドルの切り戻しが開始された時点で、スイブルしていない左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌからの出力光束を全て１００％に瞬時に同一制御し、一方、スイブルしている右側ＲＨの第１可変スポットランプユニットＬ１Ｒからの出力光束を１００％から３０％、右側ＲＨの第２可変スポットランプユニットＬ２Ｒからの出力光束を８０％から４０％、右側ＲＨの第３可変スポットランプユニットＬ３Ｒからの出力光束を４０％から５０％に瞬時に別個に制御する。すると、図２２（Ｂ−１）に示す配光パターンから図２３（Ｂ−１）に示す配光パターンに瞬時に変化して、瞬間的に移動するドライバーの視線方向に対応する。しかも、図２３（Ｂ−１）に示すように、視線方向のところ４３が最も明るくなり、夜間の右カーブから直線路に移行する走行に好ましくかつ非常に有効な配光パターンが得られる。なお、図２３（Ｂ−２）に示す配光制御において、ステアリングハンドルの右舵角が１０°に達した場合には、図２１（Ｂ）のアルゴリズムに示すように、スイブルしている右側ＲＨの第１可変スポットランプユニットＬ１Ｒの出力光束が３０％から１００％、右側ＲＨの第２可変スポットランプユニットＬ２Ｒの出力光束が４０％から１００％、右側ＲＨの第３可変スポットランプユニットＬ３Ｒの出力光束が５０％から１００％に瞬時に別個に制御される。また、図２１（Ｃ）のアルゴリズムに示すように、右側Ｒにスイブルしている右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒが正面に向く。
【００６５】
以下、夜間の高速走行におけるスポット配光パターンの制御を図２４を参照して説明する。図２４（Ａ）は、スクリーン上の配光パターンであって、通常走行に適したすれ違い用配光パターンＬＰを示す説明図、図２４（Ｂ）は、スクリーン上の配光パターンであって、高速走行に適した第１モータウエイ用配光パターンＭＰ１を示す説明図、図２４（Ｃ）は、スクリーン上の配光パターンであって、同じく高速走行に適した第２モータウエイ用配光パターンＭＰ２を示す説明図である。図中、図１〜図２３と同符号は、同一のものを示す。
【００６６】
前記スポット配光パターンＳＰは、前記第１スポット配光パターンＳＰ１および第２スポット配光パターンＳＰ２および第３スポット配光パターンＳＰ３を合成してなる「集光配光」の配光パターンである。菱形の第１スポット配光パターンＳＰ１の右上の斜辺は、すれ違い用配光パターンＬＰの斜めカットオフラインＣＬ２に沿い、また、正方形の第２スポット配光パターンＳＰ２および第３スポット配光パターンＳＰ３の水平な上辺は、すれ違い用配光パターンＬＰの上位の水平カットオフラインＣＬ１に沿い、さらに、前記スポット配光パターンＳＰは、すれ違い用配光パターンＬＰのエルボー点ＥＰおよび斜めカットオフラインＣＬ２より左側Ｌに位置するものである。この結果、前記スポット配光パターンＳＰは、遠方視認性に優れた理想的なすれ違い用配光パターンＬＰを得ることができるものである。
【００６７】
また、前記スポット配光パターンＳＰは、半導体型光源１とレンズ２との間の相対位置が図１２および図１３に示す第１位置（レンズ２の焦点Ｆ０が半導体型光源１の発光体５よりも前側Ｆに位置する位置）にあるときに得られる像であって、やや拡散（拡大）された像の配光パターンである。ここで、半導体型光源１とレンズ２との間の相対位置を図１４に示す第２位置（レンズ２の焦点Ｆ０と半導体型光源１の発光体５とがほぼ同一位置に位置する位置）にすると、像が集光（収縮）されたスポット配光パターンＳＰ０１およびＳＰ０２（第１スポット配光パターンＳＰ１１、第２スポット配光パターンＳＰ２１、第３スポット配光パターンＳＰ３１、および、第１スポット配光パターンＳＰ１２、第２スポット配光パターンＳＰ２２、第３スポット配光パターンＳＰ３２）が得られる。
【００６８】
さらに、前記集光されたスポット配光パターンＳＰ０１、ＳＰ０２の第２スポット配光パターンＳＰ２１、２２および第３スポット配光パターン３１、３２の上辺がスクリーン上の左右水平線ＨＬ−ＨＲよりも約０．２３°下側Ｄに位置するように、前記半導体型光源１と前記レンズ２とが構成されている。ここで、前記集光されたスポット配光パターンＳＰ０１およびＳＰ０２をたとえば右側Ｒにスイブルすると、前記集光されたスポット配光パターンＳＰ０１およびＳＰ０２の上辺がすれ違い用配光パターンＬＰの下位の水平カットオフラインＣＬ３（左右の水平線ＨＬ−ＨＲよりも約０．５７°下側Ｄに位置する水平カットオフライン）よりも若干上側Ｕに突出して、新たな水平なカットオフライン、すなわち、中位の水平カットオフラインＣＬ４が形成される。また、集光されたスポット配光パターンＳＰ０１、ＳＰ０２の第１スポット配光パターンＳＰ１１、１２の右上の斜辺により、新たな斜めのカットオフラインＣＬ５が形成される。
【００６９】
以下、夜間の第１高速走行におけるスポット配光パターンＳＰ０１の光度制御について図２５のアルゴリズムを参照して説明する。図２５（Ａ）および（Ｂ）は、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ、左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌにおける車速（横軸ｋｍ／ｈ）と、レンズ移動（右縦軸ＯＮＯＦＦ）とスイブル角（左縦軸°）との制御相対関係（制御アルゴリズム）を示す説明図である。
【００７０】
前記の図２５（Ａ）から明らかなように、夜間の高速走行において車速が９０ｋｍ／ｈ以上となると、スライド装置２０Ｒ１、２０Ｒ２、２０Ｒ３、２０Ｌ１、２０Ｌ２、２０Ｌ３が駆動してレンズ移動がＯＦＦからＯＮとなり、レンズ２が第１位置から第２位置に位置する。また、図２７（Ａ−２）に示すように、スイブル装置２３Ｒ１、２３Ｒ２、２３Ｒ３、２３Ｌ１、２３Ｌ２、２３Ｌ３が駆動して可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、ＬＲ３、Ｌ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌが右側Ｒに約６°全部同じにスイブルする。
【００７１】
すると、図２４（Ｂ）に示すように、拡散タイプのスポット配光パターンＳＰ０が最も集光されて集光タイプのスポット配光パターンＳＰ０１が得られ、この集光タイプのスポット配光パターンＳＰ０１が右側Ｒに約６°スイブルする。この結果、スクリーン上の上下垂直線ＶＵ−ＶＤから右側Ｒに約６°のところに、最も集光された集光タイプのスポット配光パターンＳＰ０１の上辺により、スクリーン上の左右水平線ＨＬ−ＨＲよりも約０．２３°下側Ｄに位置する新たな中位の水平カットオフラインＣＬ４が形成される。また、この新たな中位の水平カットオフラインＣＬ４と下位の水平カットオフラインＣＬ３との間には、新たな斜めカットオフラインＣＬ５が形成される。
【００７２】
これにより、図２７（Ａ−１）および図２８（Ａ）に示すように、第１モータウエイ用配光パターンＭＰ１が得られる。この第１モータウエイ用配光パターンＭＰ１は、通常のすれ違い用配光パターンＬＰと比較して、下位の水平カットオフラインＣＬ３の一部が新たな中位の水平カットオフラインＣＬ４となってスクリーン上の左右水平線ＨＬ−ＨＲよりも約０．５７°下側Ｄから約０．２３°下側Ｄに最大約０．３４°上側Ｕに位置し、かつ、最高高度が１．８倍向上する。また、中位の水平カットオフラインＣＬ４がスクリーン上の上下垂直線ＶＵ−ＶＤから右側Ｒに少なくとも約４．５°までの範囲において得られる。このために、この第１モータウエイ用配光パターンＭＰ１は、夜間の高速走行に非常に有効な配光パターンである。また、図２４（Ｂ）に示すように、第１スポット配光パターンＳＰ１、ＳＰ１１、ＳＰ１２の右上の斜辺により、中位の水平カットオフラインＣＬ４と下位の水平カットオフラインＣＬ３との間に新たな斜めカットオフラインＣＬ５が形成される。この結果、この新たな斜めカットオフラインＣＬ５により、スクリーン上の上下垂直線ＶＵ−ＶＤから右側Ｒに少なくとも約４．５°までの範囲において、下位の水平カットオフラインＣＬ３よりも最大約０．３４°上側Ｕに位置する新たな中位の水平カットオフラインＣＬ４が形成されていても、対向車のドライバーや右側の路肩の歩行者などにグレアを与えることがないので、夜間の高速走行に最適である。
【００７３】
また、前記の図２５（Ｂ）から明らかなように、夜間の高速走行において車速が８０ｋｍ／ｈ以下なると、スイブル装置２３Ｒ１、２３Ｒ２、２３Ｒ３、２３Ｌ１、２３Ｌ２、２３Ｌ３が駆動してスイブルしていた可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、ＬＲ３、Ｌ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌが全部０°正面に向く。また、スライド装置２０Ｒ１、２０Ｒ２、２０Ｒ３、２０Ｌ１、２０Ｌ２、２０Ｌ３が駆動してレンズ移動がＯＮからＯＦＦとなり、レンズ２が第２位置から第１位置に復帰する。すると、図２４（Ｂ）に示す集光タイプのスポット配光パターンＳＰ０１が図２４（Ａ）に示すように、拡散タイプのスポット配光パターンＳＰ０に復帰するので、図２７（Ａ−１）および図２８（Ａ）に示す第１モータウエイ用配光パターンＭＰ１から通常のすれ違い用配光パターンＬＰに復帰する。
【００７４】
このように、この実施例における車両用前照灯システムは、レンズ２の移動と可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、ＬＲ３、Ｌ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌのスイブルとにより、夜間の高速走行に非常に有効な第１モータウエイ用配光パターンＭＰ１が得られるものである。このために、光束を追加したりカットオフラインを切り直したりするものと比較して、構造が簡単であり、かつ、夜間の高速走行に非常に有効な第１モータウエイ用配光パターンＭＰ１を確実に得ることができる。
【００７５】
また、スクリーン上の上下垂直線ＶＵ−ＶＤから左側Ｌの上位の水平カットオフラインＣＬ１と斜めカットオフラインＣＬ２との交点の位置は、スクリーン上の左右水平線ＨＬ−ＨＲ上のままで変わらないので、先行車を追い越す際に問題となるミラーを介したグレアを先行車のドライバーに与えることがない。
【００７６】
さらに、最も集光されたスポット配光パターンＳＰ０１が右側Ｒに約６°スイブルするので、高速走行でドライバーが車両Ｃの中心の遠方付近を注視する傾向と一致し、しかも、配光は路面照度分布においてハイビームによる走行用配光パターン（図示せず）のように車両Ｃの中心に左右に対称な分布が望ましいことと一致する。
【００７７】
以下、夜間の第２高速走行におけるスポット配光パターンＳＰ０２の光度制御について図２６のアルゴリズムを参照して説明する。図２６（Ａ）および（Ｂ）は、前記の図２５（Ａ）および（Ｂ）と同様に、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ、左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌにおける車速（横軸ｋｍ／ｈ）と、レンズ移動（右縦軸ＯＮＯＦＦ）とスイブル角（左縦軸°）との制御相対関係（制御アルゴリズム）を示す説明図である。
【００７８】
前記の図２６（Ａ）から明らかなように、夜間の高速走行において車速が９０ｋｍ／ｈ以上となると、スライド装置２０Ｒ１、２０Ｒ２、２０Ｒ３、２０Ｌ１、２０Ｌ２、２０Ｌ３が駆動してレンズ移動がＯＦＦからＯＮとなり、レンズ２が第１位置から第２位置に位置する。また、図２７（Ｂ−２）に示すように、スイブル装置２３Ｒ１、２３Ｒ２、２３Ｒ３、２３Ｌ１、２３Ｌ２、２３Ｌ３が駆動して第１可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ１Ｌが右側Ｒに約５°、第２可変スポットランプユニットＬ２Ｒ、Ｌ２Ｌが右側Ｒに約６°、第３可変スポットランプユニットＬ３Ｒ、Ｌ３Ｌが右側Ｒに約１０°それぞれ別個にスイブルする。
【００７９】
すると、図２４（Ｃ）に示すように、拡散タイプのスポット配光パターンＳＰ０が最も集光されて集光タイプのスポット配光パターンＳＰ０２が得られ、この集光タイプのスポット配光パターンＳＰ０２が右側Ｒにスイブルする。すなわち、第１スポット配光パターンＳＰ１２が右側Ｒに約５°、第２スポット配光パターンＳＰ２２が右側Ｒに約６°、第３スポット配光パターンＳＰ３２が右側Ｒに約１０°それぞれ別個にスイブルする。この結果、スクリーン上の上下垂直線ＶＵ−ＶＤから右側Ｒに少なくとも約４．５°のところに、最も集光された集光タイプのスポット配光パターンＳＰ０２の上辺により、スクリーン上の左右水平線ＨＬ−ＨＲよりも約０．２３°下側Ｄに位置する新たな中位の水平カットオフラインＣＬ４が形成される。また、この新たな中位の水平カットオフラインＣＬ４と下位の水平カットオフラインＣＬ３との間には、新たな斜めカットオフラインＣＬ５が形成される。
【００８０】
これにより、図２７（Ｂ−１）および図２８（Ｂ）に示すように、第２モータウエイ用配光パターンＭＰ２が得られる。この第２モータウエイ用配光パターンＭＰ２は、前記第１モータウエイ用配光パターンＭＰ１と同様に、夜間の高速走行に非常に有効な配光パターンである。
【００８１】
また、前記の図２６（Ｂ）から明らかなように、夜間の高速走行において車速が８０ｋｍ／ｈ以下なると、スイブル装置２３Ｒ１、２３Ｒ２、２３Ｒ３、２３Ｌ１、２３Ｌ２、２３Ｌ３が駆動してスイブルしていた可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、ＬＲ３、Ｌ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌが全部０°正面に向く。また、スライド装置２０Ｒ１、２０Ｒ２、２０Ｒ３、２０Ｌ１、２０Ｌ２、２０Ｌ３が駆動してレンズ移動がＯＮからＯＦＦとなり、レンズ２が第２位置から第１位置に復帰する。すると、図２４（Ｃ）に示す集光タイプのスポット配光パターンＳＰ０２が図２４（Ａ）に示すように、拡散タイプのスポット配光パターンＳＰ０に復帰するので、図２７（Ｂ−１）および図２８（Ｂ）に示す第２モータウエイ用配光パターンＭＰ２から通常のすれ違い用配光パターンＬＰに復帰する。
【００８２】
このように、この第２モータウエイ用配光パターンＭＰ２は、前記第１モータウエイ用配光パターンＭＰ１と同様の作用効果を達成することができる。特に、この第２モータウエイ用配光パターンＭＰ２は、第１スポット配光パターンＳＰ１２を右側Ｒに約５°スイブルさせ、かつ、第２スポット配光パターンＳＰ２２および第３スポット配光パターンＳＰ３２をそれ以上すなわち右側Ｒに約６°および約１０°スイブルさせるものであるから、前記の第１モータウエイ用配光パターンＭＰ１よりもさらに集光させることができる。また、この第２モータウエイ用配光パターンＭＰ２の右端は、スクリーン上の上下垂直線ＶＵ−ＶＤから右側Ｒに少なくとも約４．５°以上に位置するので、夜間の高速走行に有効なモータウエイ用配光パターンを満足することができる。
【００８３】
以下、夜間の高速曲路走行におけるスポット配光パターンの制御について説明する。夜間の高速曲路走行においては、前記の第１モータウエイ用配光パターンＭＰ１および第２モータウエイ用配光パターンＭＰ２を左右にスイブルすることが望ましい。そこで、コントロールユニット３８の作動により、第１、第２、第３スイブル装置２３Ｒ１、２３Ｒ２、２３Ｒ３、２３Ｌ１、２３Ｌ２、２３Ｌ３を駆動させて可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、ＬＲ３、Ｌ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌをスイブルさせた状態において、第４スイブル装置２３Ｒ４、２３Ｌ４を駆動させてスイブル状態の可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、ＬＲ３、Ｌ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌを全部同時にさらに左右にスイブルさせる。すると、前記の第１モータウエイ用配光パターンＭＰ１および第２モータウエイ用配光パターンＭＰ２がさらに左右にスイブルする。この結果、夜間の高速曲路走行に有効な配光パターンが得られる。なお、前記の第１モータウエイ用配光パターンＭＰ１において、右側Ｒ方向のスイブルは、可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、ＬＲ３、Ｌ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌが予め右側Ｒに約６°スイブルしているので、可動範囲が約６°分減少してしまう。しかしながら、スイブル範囲がたとえば一般的なスイブル範囲の約１５°の場合、高速曲路走行では右側Ｒ方向のスイブルが約９°までとなるが、この約９°のスイブル量は高速走行でのカーブ曲率半径、すなわち、約２５０ｍ以上では十分なスイブル量である。
【００８４】
図２９は、車両用前照灯システムの変形例を示す横断面図である。この変形例のものは、３個のスポットランプユニットＬ１、Ｌ２、Ｌ３（もしくは３個の可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ、Ｌ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌ）が一体構造のホルダ３００に保持されていて、一体構造のレンズ２００との相対位置が保持されているものである。
【００８５】
図３０は、同様に、車両用前照灯システムの変形例を示す横断面図である。この変形例のものは、半導体型光源１の発光体５００の形状が少なくとも１つの直線の辺５０１を有するものであれば、どのような形状のものでも良い。また、この実施例においては、半導体型光源１としてＬＥＤを使用した例であるが、この発明においては、ＥＬ（有機ＥＬ）を使用しても良い。このＥＬ（有機ＥＬ）の発光体は、ＬＥＤの光源チップ（半導体チップ）に対して、光源板（半導体基板）となり、少なくとも１つの直線の辺を有するものであれば良い。さらに、この実施例においては、１個の半導体型光源１に対して１個の発光体（光源チップ、半導体チップ）５、５００を有するものであるが、この発明においては、１個の半導体型光源１に対して複数個の発光体（光源チップ、半導体チップ）５、５００を備えるものでも良い。
【００８６】
また、前記の実施例においては、レンズ２の焦点Ｆ０を発光体５よりも前側Ｆに位置させておいて、集光する場合に、レンズ２を後側Ｂにスライドさせるものである。ところが、この発明においては、レンズ２の焦点Ｆ０を発光体５よりも後側Ｂに位置させておいて、集光する場合に、レンズ２を前側Ｆにスライドさせるものでも良い。
【００８７】
さらに、前記の実施例においては、固定ヘッドランプユニットＬ０として、ＬＥＤを光源とするランプユニットを複数個使用するものである。ところが、この発明においては、固定ヘッドランプユニットして、放電灯、ハロゲンバルブ、白熱バルブなどを光源とするランプユニットを複数個もしくは１個使用しても良い。
【００８８】
さらにまた、前記の実施例においては、３個のスポットランプユニットＬ１、Ｌ２、Ｌ３（もしくは３個の可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ、Ｌ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌ）を使用した例について説明するものである。ところが、この発明においては、スポットランプユニット（もしくは可変スポットランプユニット）の個数を特に限定しない。たとえば、スポットランプユニット（もしくは可変スポットランプユニット）の個数を１個、２個、４個以上にしても良い。但し、少なくとも、斜めカットオフラインＣＬ２に沿う斜辺を有するスポット配光パターンを出射する第１スポットランプユニット（もしくは第１可変スポットランプユニット）を１個備えるものであれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】この発明にかかる車両用前照灯システムに使用される車両用灯具の実施例を示し、第２、第３スポットランプユニットの正面図である。
【図２】同じくスポットランプユニットの断面図である。
【図３】同じく第２スポットランプユニットにより得られる配光パターンを示す説明図である。
【図４】同じく第１スポットランプユニットの正面図である。
【図５】同じく第１スポットランプユニットにより得られる配光パターンを示す説明図である。
【図６】同じくスポットランプユニットの正面図である。
【図７】同じくスポットランプユニットにより得られる配光パターンを示す説明図である。
【図８】この発明にかかる車両用前照灯システムの実施例を示し、アウターレンズを取り外した状態の正面図である。
【図９】同じく右側の可変スポットランプユニットの正面図である。
【図１０】同じく右側の可変スポットランプユニットの平面図である。
【図１１】同じく右側の可変スポットランプユニットのスイブル状態を示す説明図である。
【図１２】同じく右側の可変スポットランプユニットの縦断面図である。
【図１３】同じくレンズが第１位置に位置する状態を示す右側の可変スポットランプユニットの要部の縦断面図である。
【図１４】同じくレンズが第２位置に位置する状態を示す右側の可変スポットランプユニットの要部の縦断面図である。
【図１５】同じく車両用前照灯システムの構成を示すブロック図である。
【図１６】同じく車両用前照灯システムにより得られる固定配光のすれ違い用配光パターンおよび可変配光の可変スポット配光パターンを示す説明図である。
【図１７】同じく車両用前照灯システムにより得られる可変配光の可変スポット配光パターンを示す説明図である。
【図１８】同じく車両用前照灯システムにより得られる可変配光の可変スポット配光パターンの出力光束の変化を示す説明図である。
【図１９】同じく夜間の郊外路走行と市街路走行とにおけるスポット配光パターンの光度制御についてのアルゴリズムを示す説明図である。
【図２０】同じく夜間の郊外路走行と市街路走行とにおける配光パターンを示す説明図である。
【図２１】同じく夜間の曲路走行におけるスポット配光パターンの光度制御についてのアルゴリズムを示す説明図である。
【図２２】同じく夜間の曲路走行における配光パターンを示す説明図である。
【図２３】同じく夜間の右カーブから直線路に移行する際における配光パターンを示す説明図である。
【図２４】同じく夜間の高速走行におけるスポット配光パターンの制御を示す説明図である。
【図２５】同じく夜間の高速走行におけるスポット配光パターンの第１制御についてのアルゴリズムを示す説明図である。
【図２６】同じく夜間の高速走行におけるスポット配光パターンの第２制御についてのアルゴリズムを示す説明図である。
【図２７】同じく夜間の高速走行におけるモータウエイ用配光パターンを示す説明図である。
【図２８】同じく夜間の高速走行におけるモータウエイ用配光パターンを示す説明図である。
【図２９】この発明にかかる車両用前照灯システムに使用される車両用灯具の変形例を示す断面図である。
【図３０】この発明にかかる車両用前照灯システムに使用される車両用灯具の半導体型光源の発光体の変形例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００９０】
１ 半導体型光源
２、２００ レンズ
３、３００ ホルダ
４ 基板
５、５００ 発光体
５０１ 少なくとも１つの直線の辺
６ 光透過部材
７ 放熱部材
８、１０ １辺
９ １角
１１ ランプハウジング
１２ 灯室
１３ 第１ホルダ
１４ 第２ホルダ
１５ 第３ホルダ
１６ 第４ホルダ
１７ 第５ホルダ
１８ ガイドピン
１９ ガイド長溝
２０Ｒ１ 右側の第１スライド装置
２０Ｒ２ 右側の第２スライド装置
２０Ｒ３ 右側の第３スライド装置
２０Ｌ１ 左側の第１スライド装置
２０Ｌ２ 左側の第２スライド装置
２０Ｌ３ 左側の第３スライド装置
２１ 回転軸
２２ 軸受
２３Ｒ１ 右側の第１スイブル装置
２３Ｒ２ 右側の第２スイブル装置
２３Ｒ３ 右側の第３スイブル装置
２３Ｒ４ 右側の第４スイブル装置
２３Ｌ１ 左側の第１スイブル装置
２３Ｌ２ 左側の第２スイブル装置
２３Ｌ３ 左側の第３スイブル装置
２３Ｌ４ 左側の第４スイブル装置
２４ 固定軸
２５ 回転軸
２６ 軸受
２７ 駆動装置
２８ 駆動軸
２９ 駆動リンク
３０ 連結バー
３１ 連結ピン
３２ ヘッドランプスイッチ
３３ 操舵角センサー
３４ 車速センサー
３５ 照度センサー
３６ ＧＰＳレシーバー
３７ 撮像装置
３８ コントロールユニット
３９ 旋回方向以外のところ
４０ 谷間や配光抜け
４１ 旋回方向のところ
４２ 視線方向と逆の方向のところ
４３ 視線方向のところ
Ｃ 車両
Ｆ 前側
Ｂ 後側
Ｕ 上側
Ｄ 下側
Ｌ 左側
Ｒ 右側
ＨＬ−ＨＲ 左右の水平線
ＶＵ−ＶＤ 上下の垂直線
ＨＦ−ＨＢ 前後の水平線
Ｌ１ 第１スポットランプユニット
Ｌ２ 第２スポットランプユニット
Ｌ３ 第３スポットランプユニット
ＬＳ 車両用前照灯システム
Ｌ１Ｒ 右側の第１可変スポットランプユニット
Ｌ２Ｒ 右側の第２可変スポットランプユニット
Ｌ３Ｒ 右側の第３可変スポットランプユニット
Ｌ１Ｌ 左側の第１可変スポットランプユニット
Ｌ２Ｌ 左側の第２可変スポットランプユニット
Ｌ３Ｌ 左側の第３可変スポットランプユニット
Ｌ０ 固定ヘッドランプユニット
Ｌ０Ｕ 上側の固定ヘッドランプユニット群
Ｌ０Ｄ 下側の固定ヘッドランプユニット群
ＬＰ すれ違い用配光パターン
ＣＬ１ 上位の水平のカットオフライン
ＣＬ２ 斜めのカットオフライン
ＣＬ３ 下位の水平のカットオフライン
ＣＬ４ 中位の水平のカットオフライン
ＣＬ５ 新たな斜めのカットオフライン
ＥＰ エルボー点
Ｆ０ レンズの焦点
ＳＰ、ＳＰ０１、ＳＰ０２ スポット配光パターン
ＳＰ１、ＳＰ１１、ＳＰ１２ 第１スポット配光パターン
ＳＰ２、ＳＰ２１、ＳＰ２２ 第２スポット配光パターン
ＳＰ３、ＳＰ３１、ＳＰ３２ 第３スポット配光パターン
ＭＰ１ 第１モータウエイ用配光パターン
ＭＰ２ 第２モータウエイ用配光パターン
Ｚ−Ｚ、Ｚ１−Ｚ１、Ｚ２−Ｚ２、Ｚ３−Ｚ３ 光軸
Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３ 垂直軸
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＬＥＤやＥＬ（有機ＥＬ）などの半導体型発光素子を光源とする車両用灯具に関するものである。特に、この発明は、ヘッドランプから出射（放射、照射、投影）されるカットオフラインを有する基本配光パターンに対して、スポット配光パターンを出射する車両用灯具に関するものである。また、この発明は、カットオフラインを有する基本配光パターンとスポット配光パターンとをそれぞれ出射する車両用前照灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の車両用灯具および車両用前照灯装置（以下、「車両用前照灯システム」と称する）は、従来からある（たとえば、特許文献１、特許文献２）。以下、この車両用前照灯システムについて説明する。なお、括弧つきの符号は、特許文献１、特許文献２にそれぞれ対応する。前者の車両用前照灯システム（特許文献１）は、発光ダイオード（１１）、（２１）を光源とする凸型発光体（１０）と扇型発光体（２０）とから構成されている。凸型発光体（１０）は、スポット的な配光を外部に出射する。扇型発光体（２０）は、幅広な配光を外部に出射する。前記の配光を合成することにより、カットライン（ＣＬ）を有するロービームの配光が得られる。一方、後者の車両用前照灯システム（特許文献２）は、発光ダイオード（３２）、（５２Ａ）、（５２Ｂ）、（７２）を光源とする灯具ユニット（２０）、（４０Ａ）、（４０Ｂ）、（６０）から構成されている。前記灯具ユニット（２０）は、水平および斜めカットオフライン（ＣＬ１）、（ＣＬ２）を有するカットオフライン形成用パターン（Ｐａ）を外部に出射する。前記灯具ユニット（４０Ａ）は、水平カットオフライン（ＣＬ１）に沿った直線状の上端縁を有する略半円状のホットゾーン形成用パターン（Ｐｂ１）を外部に出射する。前記灯具ユニット（４０Ｂ）は、斜めカットオフライン（ＣＬ２）に沿った直線状の上端縁を有する略半円状のホットゾーン形成用パターン（Ｐｂ２）を外部に出射する。前記灯具ユニット（６０）は、拡散領域形成用パターン（Ｐｃ）を外部に出射する。前記のパターン（Ｐａ）、（Ｐｂ１）、（Ｐｂ２）、（Ｐｃ）を合成することにより、所定のロービーム用配光パターン（ＰＬ）が得られる。
【０００３】
ところが、前者は、凸型発光体（１０）からスポット的な配光がただ単に外部に出射されだけであり、また、扇型発光体（２０）から幅広な配光がただ単に外部に出射されるだけであるから、スポット的な配光またはおよび幅広な配光がロービームのカットライン（ＣＬ）から突出してグレア（眩惑）となる場合があり、グレアの対策について考慮されていないという課題がある。一方、後者は、発光ダイオード（５２Ａ）、（５２Ｂ）からの出射光の一部をシェード（５４Ａ）、（５４Ｂ）によりカットオフするので、発光ダイオード（５２Ａ）、（５２Ｂ）からの出射光をほぼ全部有効に利用していないという課題がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−７１４０９号公報
【特許文献２】特開２００４−９５４８０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、グレアの対策について考慮されていない点と、ＬＥＤからの光をほぼ全部有効に利用していない点とにある。
【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）の車両用灯具は、発光体から構成されている半導体型光源と、この発光体からの光を発光体の形状のままの像であってスポット配光パターンとして外部に出射するレンズと、半導体型光源とレンズとを所定の相対位置関係で保持するホルダと、を備え、発光体が基本配光パターンのカットオフラインに対応する少なくとも１つの直線の辺を有する、ことを特徴とする。また、この発明（請求項６にかかる発明）の車両用前照灯装置は、カットオフラインを有する基本配光パターンを外部に出射するヘッドランプと、スポット配光パターンを外部に出射する前記の車両用灯具と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の車両用前照灯システムは、半導体型光源の発光体を発光させると、この発光体からの光がレンズから外部に発光体の形状のままの像であってスポット配光パターンとして出射される。このとき、発光体が基本配光パターンのカットオフラインに対応する少なくとも１つの直線の辺を有するので、この発光体の１つの直線の辺を基本配光パターンのカットオフラインに沿わせることにより、スポット配光パターンが基本配光パターンのカットオフラインから突出することがない。この結果、この発明の車両用前照灯システムは、グレアを確実に防止することができる。また、この発明の車両用前照灯システムは、発光体からの光をほぼ全部そのまま使用するので、発光体からの光をほぼ全部有効利用することができ、その分、消費電力を減らすことができ、省エネルギーに貢献することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明にかかる車両用前照灯システムの実施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。この実施例は、車両（自動車）Ｃが左側通行の場合の車両用前照灯システムについて説明する。車両Ｃが右側通行の場合の車両用前照灯システムは、構造や配光パターンなどがほぼ左右逆となる。
【０００９】
この明細書および図面において、符号「Ｆ」は、車両Ｃの前進方向であって、ドライバー側から見た前側を示す。符号「Ｂ」は、車両Ｃの前進方向と逆方向であって、ドライバー側から見た後側を示す。符号「Ｕ」は、ドライバー側から見た上側を示す。符号「Ｄ」は、ドライバー側から見た下側を示す。符号「Ｌ」は、ドライバー側から前側Ｆを見た場合の左側を示す。符号「Ｒ」は、ドライバー側から前側Ｆを見た場合の右側を示す。符号「ＨＬ−ＨＲ」は、左右の水平線（左右水平方向）、もしくは、配光パターンが出射される２５ｍ先のスクリーン上の左右の水平線を示す。符号「ＶＵ−ＶＤ」は、同じく、上下の垂直線（上下垂直方向）、もしくは、配光パターンが出射される２５ｍ先のスクリーン上の上下の垂直線を示す。符号「ＨＦ−ＨＢ」は、前後の水平線（前後水平方向）を示す。また、この特許請求の範囲中の「左側」、「右側」、「左右」は、この明細書および図面中の「左側」、「右側」、「左右」と同意である。
【実施例】
【００１０】
図１〜図７は、この実施例における車両用前照灯システムに使用される車両用灯具Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３について示す。前記車両用灯具Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、図７に示すように、基本配光パターンとしてのすれ違い用配光パターンＬＰに対して、所定の位置にスポット配光パターンＳＰ（ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３）をそれぞれ出射する車両用灯具、すなわち、スポットランプユニットである。
【００１１】
前記すれ違い用配光パターンＬＰは、ヘッドランプ（図８中の固定ヘッドランプユニットＬ０を参照）から出射される配光パターンである。前記すれ違い用配光パターンＬＰは、図３、図５、図７に示すように、左右の水平線ＨＬ−ＨＲとほぼ同レベルの上位の水平のカットオフラインＣＬ１と、斜めカットオフラインＣＬ２と、左右の水平線ＨＬ−ＨＲよりも約０．５７°下側Ｄの下位の水平のカットオフラインＣＬ３と、上下の垂直線ＶＵ−ＶＤ上の前記斜めカットオフラインＣＬ２と前記下位の水平カットオフラインＣＬ３との交点であるエルボー点ＥＰと、を有する。前記すれ違い用配光パターンＬＰにおいて、エルボー点ＥＰから斜めカットオフラインＣＬ２に沿って斜め左上の部分は、遠方視認を担う部分である。
【００１２】
前記スポットランプユニット（車両用灯具）Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、半導体型光源１と、レンズ２と、ホルダ３とを備えるものである。前記半導体型光源１は、たとえば、ＬＥＤ、ＥＬ（有機ＥＬ）などの自発光半導体型光源（この実施例ではＬＥＤ）を使用する。前記半導体型光源１は、基板４と、前記基板４の一面に固定された光源チップ（半導体チップ）の発光体５と、前記発光体５を覆う光透過部材６と、前記基板４の他面に固定された放熱部材７とから構成されている。前記発光体５は、基本的には微小な四角形、すなわち、４つの直線の辺からなる矩形形状（この例では、菱形形状、正方形形状）をなす。前記発光体５の１辺は、後述するように、前記すれ違い用配光パターンＬＰのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２に対応する。
【００１３】
前記レンズ２は、焦点Ｆ０を有する屈折レンズであって、前記発光体５からの光（図２中の実線矢印）を前記発光体５の形状のほぼそのままの像であってスポット配光パターンＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３として外部に出射する。すなわち、前記レンズ２からの出射像は、図３、図５、図７に示すように、矩形の像（前記スポット配光パターンＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３）として配光される。なお、前記スポット配光パターンＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３の像、すなわち、前記発光体５の形状のほぼそのままの像は、前記発光体５の矩形以外に、たとえば、光学系素子を用いて左右方向Ｌ−Ｒに伸ばした菱形、長方形をも含むものである。前記光学系素子としては、たとえば、前記半導体型光源１の光透過部材６をレンズチップとしたもの、または、アウターレンズのうち前記半導体型光源１から出射される光に対応する部分に設けられたプリズム素子などである。このように、前記スポット配光パターンＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３の像を左右方向Ｌ−Ｒに伸ばした菱形、長方形にすることにより、左右方向Ｌ−Ｒに広がる車両Ｃの配光パターンに最適である。
【００１４】
前記ホルダ３は、前記半導体型光源１と前記レンズ２とを所定の相対位置関係で保持する。この例では、図２に示すように、前記半導体型光源１の発光体５と前記レンズ２の焦点Ｆ０とがほぼ一致する相対位置関係で前記半導体型光源１と前記レンズ２とを保持する。この結果、前記レンズ２からの出射像は、図３、図５、図７に示すように、最も集光された矩形の像として配光される。ここで、前記半導体型光源１の発光体５と前記レンズ２の焦点Ｆ０とが前記スポットランプユニットＬ１、Ｌ２、Ｌ３の光軸（前記レンズ２の中心軸）Ｚ−Ｚ方向にずれるように、前記半導体型光源１と前記レンズ２との相対位置関係を前後水平線ＨＦ−ＨＢ上において前後水平方向ＨＦ−ＨＢにずらすことにより、前記スポット配光パターンＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３の矩形の像が最も集光（縮小）された矩形の像から拡散（拡大）された矩形の像となる。
【００１５】
このように、前記スポットランプユニットＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、前記半導体型光源１の発光体５からの光を前記レンズ２により直接配光する直射型光学系から構成されているものである。前記３個のスポットランプユニットＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、図６に示すように、左右水平線ＨＬ−ＨＲ上において左右水平方向ＨＬ−ＨＲに右側Ｒから順に並設されている。また、前記３個のスポットランプユニットＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、図７に示すように、前記すれ違い用配光パターンＬＰに対して、所定の位置にスポット配光パターンＳＰ（ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３）をそれぞれ出射するものである。
【００１６】
すなわち、右側Ｒに位置する前記第１スポットランプユニットＬ１は、前記すれ違い用配光パターンＬＰの斜めカットオフラインＣＬ２およびエルボー点ＥＰの左側Ｌに第１スポット配光パターンＳＰ１を出射するように構成されている。また、中央に位置する前記第２スポットランプユニットＬ２は、前記第１スポット配光パターンＳＰ１の左側Ｌに第２スポット配光パターンＳＰ２を出射するように構成されている。さらに、左側Ｌに位置する前記第３スポットランプユニットＬ３は、前記第２スポット配光パターンＳＰ２の左側Ｌに第３スポット配光パターンＳＰ３を出射するように構成されている。
【００１７】
そして、前記第１スポットランプユニットＬ１は、図４の正面図（正面視図）に示すように、前記発光体５の１辺が左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して角度θ（約１０°〜約６０°）をなすように、前記半導体型光源１を光軸Ｚ−Ｚ回りに回転させた状態で配置するものである。この結果、前記第１スポットランプユニットＬ１は、図５、図７に示すように、矩形の第１スポット配光パターンＳＰ１の１辺（菱形の右上の斜辺）が前記すれ違い用配光パターンＬＰの斜めカットオフラインＣＬ２に対応する。すなわち、前記発光体５の１辺（図４中の符号８）が前記すれ違い用配光パターンＬＰの斜めカットオフラインＣＬ２に対応し、かつ、前記発光体５の１角（図４中の符号９）が前記すれ違い用配光パターンＬＰのエルボー点ＥＰに対応する。
【００１８】
また、前記第２スポットランプユニットＬ２および前記第３スポットランプユニットＬ３は、図１の正面図（正面視図）に示すように、前記発光体５の１辺が左右水平線ＨＬ−ＨＲに対してほぼ平行となるように、前記半導体型光源１を光軸Ｚ−Ｚ回りに回転させた状態で配置するものである。この結果、前記第２スポットランプユニットＬ２および前記第３スポットランプユニットＬ３は、図３、図７に示すように、矩形の第２スポット配光パターンＳＰ２および矩形の第３スポット配光パターンＳＰ３の１辺（正方形の水平な上辺）が前記すれ違い用配光パターンＬＰの上位の水平カットオフラインＣＬ１にそれぞれ対応する。すなわち、前記発光体５の１辺（図１中の符号１０）が前記すれ違い用配光パターンＬＰの上位の水平カットオフラインＣＬ１にそれぞれ対応する。
【００１９】
この実施例における車両用前照灯システムに使用される車両用灯具、すなわち、スポットランプユニットＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、ＬＥＤを光源とする半導体型光源１を使用するものである。この半導体型光源１の発光体５、すなわち、ＬＥＤの光源チップ（半導体チップ）の形状は、微小な四角形を基本としている。そして、この半導体型光源１をレンズ２すなわち屈折レンズと組み合わせて、ホルダ３により、半導体型光源１の発光体５とレンズ２の焦点Ｆ０とを合わせれば、発光体５からの光がピントの合った像（直射像）、すなわち、最も集光された四角形の像として得られる。この最も集光された四角形の像をスポット配光パターンＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３としてレンズ２から外部に出射すれば、すれ違い用配光パターンＬＰの斜めカットオフラインＣＬ２およびエルボー点ＥＰの左側Ｌにおいて、遠方視認用配光に適したいわゆる「集光配光」が容易に形成することができるものである。しかも、この「集光配光」が、斜めのカットオフラインを有し、かつ、すれ違い用配光パターンＬＰの斜めカットオフラインＣＬ２およびエルボー点ＥＰの直ぐ左側Ｌに存在して、エルボー点ＥＰから斜め左上への立ち上がり部分の配光を担うことができれば、最も遠方視認に優れた配光となるものである。そこで、この実施例の第１スポットランプユニットＳＰ１は、発光体５からのピントの合った（最も集光された）四角形の像の１辺がエルボー点ＥＰから斜め左上に立ち上がる「斜めカットオフラインＣＬ２」に対応するように、予め、発光体５を左右水平線ＨＬ−ＨＲから約１０°〜約６０°回転させた状態で光学系に配置するものである。この結果、この実施例の第１スポットランプユニットＳＰ１は、すれ違い用配光パターンＬＰを出射するランプユニットと併用することにより、遠方視認性に優れた理想的なすれ違い用配光パターンＬＰを得ることができるものである。
【００２０】
以下、この実施例における車両用前照灯システムに使用される車両用灯具、すなわち、スポットランプユニットＬ１、Ｌ２、Ｌ３の作用効果について説明する。
【００２１】
３個のスポットランプユニットＬ１、Ｌ２、Ｌ３をそれぞれ点灯する。すると、各スポットランプユニットＬ１、Ｌ２、Ｌ３の半導体型光源１の発光体５からの光は、図３、図５、図７に示すように、レンズ２から外部に矩形の発光体５の形状のままの像であってスポット配光パターンＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３としてそれぞれ出射される。このとき、発光体５がすれ違い用配光パターンＬＰの上位の水平カットオフラインＣＬ１および斜めカットオフラインＣＬ２に対応する１つの直線の辺を有する。このために、この発光体５の１つの直線の辺をすれ違い用配光パターンＬＰの上位の水平カットオフラインＣＬ１および斜めカットオフラインＣＬ２に沿わせる。すると、スポット配光パターンＳＰ（ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３）がすれ違い用配光パターンＬＰの上位の水平カットオフラインＣＬ１および斜めカットオフラインＣＬ２から突出することがない。この結果、このスポットランプユニットＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、グレアを確実に防止することができる。また、このスポットランプユニットＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、発光体５からの光をほぼ全部そのまま使用するので、発光体５からの光をほぼ全部有効利用することができ、その分、消費電力を減らすことができ、省エネルギーに貢献することができる。
【００２２】
図８〜図１４は、この実施例における車両用前照灯システムＬＳについて示す。図中、前記の図１〜図７と同符号は、同一のものを示す。前記車両用前照灯システムＬＳは、車両Ｃの前部の左右両側にそれぞれ装備されるものである。以下、車両Ｃの前部の右側に装備される前記車両用前照灯システムＬＳの構成について説明する。なお、車両Ｃの前部の左側に装備される前記車両用前照灯システムＬＳの構成は、右側の前記車両用前照灯システムＬＳの構成とほぼ同様である。すなわち、後記第１、第２、第３可変スポットランプユニットの位置がそのままであり、かつ、後記第４スイブル装置がほぼ左右対称（左右逆）の位置となる。
【００２３】
前記車両用前照灯システムＬＳは、前記の図１〜図７に示されたスポットランプユニットＬ１、Ｌ２、Ｌ３の構成とほぼ同等の構成からなる右側の第１可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、第２可変スポットランプユニットＬ２Ｒ、第３可変スポットランプユニットＬ３Ｒと、ヘッドランプとしての固定ヘッドランプユニットＬ０と、を備えるものである。前記固定ヘッドランプユニットＬ０および前記可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒは、ランプハウジング１１とランプレンズ（図示せず、たとえば、素通しのアウターレンズなど）とにより区画されている灯室１２内にそれぞれ配置されている。
【００２４】
前記固定ヘッドランプユニットＬ０は、前記可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒの上下にそれぞれ配置された上側の固定ヘッドランプユニット群Ｌ０Ｕと下側の固定ヘッドランプユニット群Ｌ０Ｄとからなる。前記上側の固定ヘッドランプユニット群Ｌ０Ｕは、ＬＥＤなどの半導体型光源からなる４個のヘッドランプユニットからなり、固定配光の前記すれ違い用配光パターンＬＰの拡散配光を主に担うものである。一方、前記下側の固定ヘッドランプユニット群Ｌ０Ｄは、同じくＬＥＤなどの半導体型光源からなる３個のヘッドランプユニットからなり、前記すれ違い用配光パターンＬＰのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３の配光を主に担うものである。
【００２５】
前記可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒは、図１２〜図１４に示すように、前記の図１〜図７に示されたスポットランプユニットＬ１、Ｌ２、Ｌ３とほぼ同様に、半導体型光源１と、レンズ２と、ホルダ群とを備え、可変配光のスポット配光パターンＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３をそれぞれ外部に出射する。前記ホルダ群は、第１ホルダ１３と、第２ホルダ１４と、第３ホルダ１５と、第４ホルダ１６と、第５ホルダ１７と、からなる。
【００２６】
前記第１ホルダ１３は、中空の円筒形状をなす。前記第１ホルダ１３の前側Ｆの端部には、前記レンズ２が保持されている。前記第２ホルダ１４は、前側Ｆが開口されかつ後側Ｂが閉塞された中空の円筒形状をなす。前記第１ホルダ１３の外径が前記第２ホルダ１４の内径とほぼ等しいか若干小さい。前記第２ホルダ１４の後側Ｂの閉塞端には、前記半導体型光源１が、前記各可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ毎に前記の図１〜図７に示されたスポットランプユニットＬ１、Ｌ２、Ｌ３と同じように固定されている。また、前記第２ホルダ１４中には、前記第１ホルダ１３が前記可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒの光軸（前記レンズ２の中心軸）Ｚ１−Ｚ１、Ｚ２−Ｚ２、Ｚ３−Ｚ３方向、すなわち、前後方向Ｆ−Ｂにスライド可能に収納されている。前記レンズ２は、前記第２ホルダ１４の前側Ｆの開口端に配置されている。
【００２７】
前記第１ホルダ１３にはガイドピン１８が設けられており、一方、前記第２ホルダ１４にはガイド長溝１９が光軸方向Ｚ１−Ｚ１、Ｚ２−Ｚ２、Ｚ３−Ｚ３方向に設けられている。前記第１ホルダ１３のガイドピン１８は、前記第２ホルダ１４のガイド長溝１９にスライド可能に係合されている。また、前記第１ホルダ１３と前記第２ホルダ１４とには、集光装置としての右側の第１スライド装置２０Ｒ１、第２スライド装置２０Ｒ２、第３スライド装置２０Ｒ３が、前記各可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ毎に設けられている。この結果、前記第１ホルダ１３は、前記第２ホルダ１４に対して光軸方向Ｚ１−Ｚ１、Ｚ２−Ｚ２、Ｚ３−Ｚ３方向にスライド可能に構成されている。
【００２８】
集光装置としての前記スライド装置２０Ｒ１、２０Ｒ２、２０Ｒ３は、たとえば、ソレノイド、シリンダ、ステッピングモータなどを使用する。前記スライド装置２０Ｒ１、２０Ｒ２、２０Ｒ３は、前記第１ホルダ１３を前側Ｆの第１位置（図１２および図１３に示す位置）と後側Ｂの第２位置（図１４に示す位置）との間をスライドさせる。前記第１位置は、前記レンズ２が前側Ｆに位置して前記レンズ２の焦点Ｆ０が前記半導体型光源１の発光体５よりも前側Ｆに位置するものであって、出射されるスポット配光パターンＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３は、やや拡散（拡大）された矩形の像となるものである。一方、前記第２位置は、前記レンズ２がやや後側Ｂに位置して前記レンズ２の焦点Ｆ０が前記半導体型光源１の発光体５に位置するものであって、出射されるスポット配光パターンＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３は、最も集光（縮小）された矩形の像となるものである。
【００２９】
前記第３ホルダ１５は、前記第２ホルダ１４よりも一回り大きい中空の四角筒形状をなす。前記第３ホルダ１５の前側Ｆの端部には、円形の透孔２１が設けられている。前記第３ホルダ１５中には、前記第１ホルダ１３および前記第２ホルダ１４がそれぞれ収納されており、かつ、前記透孔２１中には、前記第２ホルダ１４の前側Ｆの端部が嵌合されている。また、前記第３ホルダ１５の下水平板部と前記第２ホルダ１４とは、一体に固定されている。一方、前記第４ホルダ１６は、上下方向Ｕ−Ｄの長さが前記第３ホルダ１５よりも大きく、かつ、縦断面形状がコの字形状をなす。
【００３０】
前記第３ホルダ１５の上下の水平板部には、回転軸２１が上下方向Ｕ−Ｄすなわちほぼ垂直軸Ｖ１−Ｖ１、Ｖ２−Ｖ２、Ｖ３−Ｖ３方向にそれぞれ設けられている。一方、前記第４ホルダ１６の上水平板部には、軸受２２が設けられている。前記回転軸２１が前記軸受２２に回転可能に軸受されている。また、前記第３ホルダ１５の下側Ｄの回転軸２１と前記第４ホルダ１６の下水平板部とには、スイブル装置としての右側の第１スイブル装置２３Ｒ１、第２スイブル装置２３Ｒ２、第３スイブル装置２３Ｒ３が、前記各可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ毎に設けられている。この結果、前記第１ホルダ１３および前記第２ホルダ１４および前記第３ホルダ１５は、前記第４ホルダ１６に対してほぼ垂直軸Ｖ１−Ｖ１、Ｖ２−Ｖ２、Ｖ３−Ｖ３回りに回転可能に構成されている。
【００３１】
スイブル装置としての前記スイブル装置２３Ｒ１、２３Ｒ２、２３Ｒ３は、たとえば、ステッピングモータ、ソレノイド、シリンダなどを使用する。前記スイブル装置２３Ｒ１、２３Ｒ２、２３Ｒ３は、前記第１ホルダ１３および前記第２ホルダ１４および前記第３ホルダ１５を、前記各可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ毎にそれぞれ別個に（それぞれ異なった角度に）ほぼ垂直軸Ｖ１−Ｖ１、Ｖ２−Ｖ２、Ｖ３−Ｖ３回りに回転させる。たとえば、図１１（Ｃ）に示すように、前記第１可変スポットランプユニットＬ１Ｒをほぼ垂直軸Ｖ１−Ｖ１回りに時計方向に角度θ１分、また、前記第２可変スポットランプユニットＬ２Ｒをほぼ垂直軸Ｖ２−Ｖ２回りに時計方向に角度θ２分、さらに、前記第３可変スポットランプユニットＬ３Ｒをほぼ垂直軸Ｖ３−Ｖ３回りに時計方向に角度θ３分、それぞれ別個に回転させることができる。これにより、前記各可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ毎の光軸Ｚ１−Ｚ１、Ｚ２−Ｚ２、Ｚ３−Ｚ３は、それぞれ別個に図１０中の矢印方向に回転するので、これに伴なって、スポット配光パターンＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３は、それぞれ別個に左右方向Ｌ−Ｒに移動（スイブル）する。なお、前記第１ホルダ１３および前記第２ホルダ１４および前記第３ホルダ１５を、前記可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ全部同じ角度に回転させても良い。
【００３２】
前記第５ホルダ１７は、上水平板部と、垂直板部と、下水平板部とからなる。前記第５ホルダ１７の下水平板部の左右方向Ｌ−Ｒの長さは、前記３個の可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒの前記第４ホルダ１６を左右方向Ｌ−Ｒに並設できる長さを有する。前記第４ホルダ１６の上下の水平板部には、固定軸２４、回転軸２５が上下方向Ｕ−Ｄすなわちほぼ垂直軸Ｖ０−Ｖ０方向にそれぞれ設けられている。一方、前記第５ホルダ１７の下水平板部には、軸受２６が設けられている。前記回転軸２５が前記軸受２６に回転可能に軸受されている。これにより、前記３個の可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒの前記第１ホルダ１３および前記第２ホルダ１４および前記第３ホルダ１５および前記第４ホルダ１６は、１個の前記第５ホルダ１７に対してほぼ垂直軸Ｖ０−Ｖ０回りにそれぞれ回転可能に構成されている。
【００３３】
前記第５ホルダ１７の上水平板部には、スイブル装置としての右側の第４スイブル装置２３Ｒ４が設けられている。前記第４スイブル装置２３Ｒ４は、たとえば、ステッピングモータなどから構成されている。前記第４スイブル装置２３Ｒ４には、駆動力伝達機構や減速機構などを介して駆動装置２７が設けられている。前記駆動装置２７には、駆動軸２８が設けられている。前記駆動軸２８と、前記３個の可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒの固定軸２４とには、４本の駆動リンク２９と１本の連結バー３０とがそれぞれ連結されている。前記４本の駆動リンク２９と前記１本の連結バー３０とは、４本の連結ピン３１によりそれぞれ連結されている。
【００３４】
ここで、前記第４スイブル装置２３Ｒ４を駆動させて、前記駆動装置２７を介して前記駆動軸２８を図１０中の矢印方向に回転させる。すると、４本の駆動リンク２９と１本の連結バー３０と４本の連結ピン３１と３本の固定軸２４を介して、前記３個の可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒの前記第１ホルダ１３および前記第２ホルダ１４および前記第３ホルダ１５および前記第４ホルダ１６が、同時にほぼ垂直軸Ｖ０−Ｖ０回りに回転する。たとえば、図１１（Ｂ）に示すように、前記３個の可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒをほぼ垂直軸Ｖ０−Ｖ０回りに時計方向に同じく角度θ０分それぞれ同時に回転させることができる。これにより、前記３個の可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒの光軸Ｚ１−Ｚ１、Ｚ２−Ｚ２、Ｚ３−Ｚ３は、それぞれ同時に図１０中の矢印方向に回転するので、これに伴なって、スポット配光パターンＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３は、それぞれ同時に左右方向Ｌ−Ｒに移動（スイブル）する。
【００３５】
図１５は、この実施例における車両用前照灯システムＬＳについて示すブロック図である。図中、前記の図１〜図１４と同符号は、同一のものを示す。前記車両用前照灯システムＬＳは、図１５に示すように、右側ＲＨの前記第１可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、前記第２可変スポットランプユニットＬ２Ｒ、前記第３可変スポットランプユニットＬ３Ｒ、前記第１スイブル装置２３Ｒ１、前記第２スイブル装置２３Ｒ２、前記第３スイブル装置２３Ｒ３、前記第４スイブル装置２３Ｒ４、前記第１スライド装置２０Ｒ１、前記第２スライド装置２０Ｒ２、前記第３スライド装置２０Ｒ３、左側ＬＨの第１可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、第２可変スポットランプユニットＬ２Ｌ、第３可変スポットランプユニットＬ３Ｌ、第１スイブル装置２３Ｌ１、第２スイブル装置２３Ｌ２、第３スイブル装置２３Ｌ３、第４スイブル装置２３Ｌ４、第１スライド装置２０Ｌ１、第２スライド装置２０Ｌ２、第３スライド装置２０Ｌ３、前記固定ヘッドランプユニットＬ０、Ｌ０Ｕ、Ｌ０Ｄ、ヘッドランプスイッチ３２、操舵角センサー３３、車速センサー３４、照度センサー３５、ＧＰＳレシーバー３６、撮像装置３７、コントロールユニット３８を備えるものである。
【００３６】
前記右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ、スイブル装置２３Ｒ１、２３Ｒ２、２３Ｒ３、２３Ｒ４、スライド装置２０Ｒ１、２０Ｒ２、２０Ｒ３、前記固定ヘッドランプユニットＬ０、Ｌ０Ｕ、Ｌ０Ｄ、ヘッドランプスイッチ３２の構成は、前記の図８〜図１４に示す構成のとおりである。また、前記左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌ、スイブル装置２３Ｌ１、２３Ｌ２、２３Ｌ３、２３Ｌ４、スライド装置２０Ｌ１、２０Ｌ２、２０Ｌ３の構成は、前記右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ、スイブル装置２３Ｒ１、２３Ｒ２、２３Ｒ３、２３Ｒ４、スライド装置２０Ｒ１、２０Ｒ２、２０Ｒ３の構成とほぼ同様である。すなわち、前記第１、第２、第３可変スポットランプユニットの位置がそのままであり、かつ、前記第４スイブル装置がほぼ左右対称（左右逆）の位置となる。
【００３７】
前記ヘッドランプスイッチ３２、前記操舵角センサー３３、前記車速センサー３４、前記照度センサー３５、前記ＧＰＳレシーバー３６、前記撮像装置３７は、車両Ｃの周囲の環境を検知して環境検知信号を出力する環境検知装置である。
【００３８】
前記ヘッドランプスイッチ３２は、ドライバーがＯＮ、ＯＦＦを操作して前記固定ヘッドランプユニットＬ０、Ｌ０Ｕ、Ｌ０Ｄを点灯、消灯させるものであって、ＯＮのときＯＮ信号（たとえば、ハイレベル信号）を出力し、ＯＦＦのときＯＦＦ信号（たとえば、ローレベル信号）を前記コントロールユニット３８に出力するものである。
【００３９】
前記操舵角センサー３３は、ステアリングハンドル（ステアリングホイール、ハンドル）の操舵角（舵角）および操舵方向および角速度を検出して、操舵角信号および操舵方向信号および角速度信号を前記コントロールユニット３８に出力するものである。すなわち、前記操舵角センサー３３は、たとえば、車両Ｃが曲路（左カーブの道路や右カーブの道路）を走行する場合に、また、車両Ｃが交差路を左折したり右折したりする場合に、ドライバーが操舵するステアリングハンドルの操舵角（回転角）および操舵方向（回転方向）および角速度（回転速度）を検出して、操舵角信号および操舵方向信号および角速度信号を前記コントロールユニット３８に出力するものである。前記操舵角信号および前記操舵方向信号は、たとえば、車両Ｃに搭載されている前記操舵角センサー３３および前記コントロールユニット３８がネットワーク化され、具体的な数値データとして得られる。具体的な数値データとしては、たとえば、ステアリングハンドルを右側に１０°切ると、＋１０°の数値データ、一方、ステアリングハンドルを左側に１０°切ると、−１０°の数値データとして得られる。また、具体的な数値データとしては、たとえば、ステアリングハンドルを右側に１０°切ると、「１０００」のニュートラル数値に対して「９９０」の数値データ、一方、ステアリングハンドルを左側に１０°切ると、「１０００」のニュートラル数値に対して「１０１０」の数値データとして得られる。一方、前記操舵角信号および前記操舵方向信号は、たとえば、車両に搭載されている前記操舵角センサー３３（たとえば、光学センサ）が前記コントロールユニット３８に出力する電気信号として得られる。
【００４０】
前記車速センサー３４は、車速を検出して車速信号として前記コントロールユニット３８に出力するものである。前記照度センサー３５は、車両Ｃの周囲の明るさを検知して、車両Ｃの周囲の明るさがある値以上のときにＨＩレベルの信号を、また、ある値未満のときにＬＯレベルの信号を前記コントロールユニット３８に出力するものである。前記ＧＰＳレシーバー３６は、ＧＰＳや地上局（電子基準点など）から出力される位置情報信号を受信して前記コントロールユニット３８に出力するものである。前記撮像装置３７は、たとえば、車両Ｃに搭載されたＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラなどの半導体素子の撮像装置などであって、車両Ｃの周囲の環境情報を撮像して画像処理した画像信号を前記コントロールユニット３８に出力するものである。
【００４１】
前記コントロールユニット３８は、車両Ｃに搭載されているコンピュータ、たとえば、カーナビゲーション（ナビゲーションシステム）のコンピュータ、また、制御回路部やＥＣＵ・電子制御ユニットのコンピュータなどを使用する。前記コントロールユニット３８は、前記環境検知装置からの環境検知信号に基づいて調光制御信号を出力する調光制御装置と、前記調光制御装置からの調光制御信号に基づいて前記発光体５からの出力光束を増減して前記スポット配光パターンＳＰ（ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３）の光度を変える調光装置（たとえば、電流制御装置）と、前記環境検知装置からの環境検知信号に基づいてスイブル制御信号を前記スイブル装置２３Ｒ１、２３Ｒ２、２３Ｒ３、２３Ｒ４、２３Ｌ１、２３Ｌ２、２３Ｌ３、２３Ｌ４に出力するスイブル制御装置と、前記環境検知装置からの環境検知信号に基づいて集光制御信号を前記スライド装置２０Ｒ１、２０Ｒ２、２０Ｒ３、２０Ｌ１、２０Ｌ２、２０Ｌ３に出力する集光制御装置と、を備えるものである。
【００４２】
以下、この実施例における車両用前照灯システムＬＳの作用効果について図１６〜図２８を参照して説明する。図１６〜図１８、図２８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配光パターンを簡略化して示す等光度曲線の説明図であって、中央の等光度曲線は、高光度帯であって、その他の曲線は、外に行くにしたがって低くなる光度帯である。たとえば、図２８（Ｂ）の中央の等光度曲線は、５００００（ｃｄ）であり、以下、２００００（ｃｄ）、１００００（ｃｄ）、５０００（ｃｄ）、２０００（ｃｄ）、１０００（ｃｄ）、３００（ｃｄ）である。また、図１６（Ｃ）および図２８（Ａ）の中央の等光度曲線は、２００００（ｃｄ）であり、以下、１００００（ｃｄ）、５０００（ｃｄ）、２０００（ｃｄ）、１０００（ｃｄ）、３００（ｃｄ）である。図１６（Ａ）の中央の等光度曲線は、１００００（ｃｄ）であり、以下、５０００（ｃｄ）、２０００（ｃｄ）、１０００（ｃｄ）、３００（ｃｄ）である。さらに、図１６（Ａ）（Ｂ）および図１７（Ｂ）の中央の等光度曲線は、２００００（ｃｄ）であり、以下、１００００（ｃｄ）、２０００（ｃｄ）、３００（ｃｄ）である。さらにまた、図１７（Ａ）の中央の等光度曲線は、１００００（ｃｄ）、２０００（ｃｄ）、３００（ｃｄ）である。
【００４３】
また、図２０、図２２、図２３、図２７は、コンピュータのシミュレーションで得られた道路上の配光パターンを簡略化して示す等照度曲線の平面から見た説明図であって、中央の等照度曲線は、高照度帯であって、その他の曲線は、外に行くにしたがって低くなる照度帯である。たとえば、中央の等照度曲線は、１００（ｌｘ）であり、以下、７０（ｌｘ）、５０（ｌｘ）、３０（ｌｘ）、２０（ｌｘ）、１０（ｌｘ）、３（ｌｘ）である。
【００４４】
まず、固定ヘッドランプユニットＬ０、Ｌ０Ｕ、Ｌ０Ｄを点灯すると、図１６（Ａ）に示す固定配光のすれ違い用配光パターンＬＰが得られる。このすれ違い用配光パターンＬＰは、前記の図３、図５、図７に示すすれ違い用配光パターンＬＰと同様に、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３とエルボー点ＥＰとを有する基本配光パターンである。このすれ違い用配光パターンＬＰは、単独で該当するロービーム（すれ違い用配光パターンＬＰ）の配光規格に適合する性能を有するものである。なお、このすれ違い用配光パターンＬＰの規定出力光束（すなわち、固定ヘッドランプユニットＬ０、Ｌ０Ｕ、Ｌ０Ｄからの規定出力光束）１００％を標準状態として、前記の配光規格に適合する。ここで、上側の固定ヘッドランプユニット群Ｌ０Ｕは、可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒの上側Ｕに配置されているので、上側の固定ヘッドランプユニット群Ｌ０Ｕから出射される拡散配光は、可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒから出射されるスポット配光パターンＳＰよりも手前側の路面などを照明することとなり、すれ違い用配光パターンＬＰの拡散配光に最適である。一方、下側の固定ヘッドランプユニット群Ｌ０Ｄは、可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒの下側Ｄに配置されているので、下側の固定ヘッドランプユニット群Ｌ０Ｄから出射されるカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３の配光は、可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒから出射されるスポット配光パターンＳＰよりも遠方側の路面などを照明することとなり、すれ違い用配光パターンＬＰのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３の配光に最適である。
【００４５】
また、可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ、Ｌ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌを点灯すると、図１６（Ｂ）に示す可変配光のスポット配光パターンＳＰが得られる。このスポット配光パターンＳＰは、すれ違い用配光パターンＬＰのエルボー点ＥＰおよび斜めカットラインＣＬ２から左側Ｌに、かつ、左右水平線ＨＬ−ＨＲから約２°下の範囲でほぼ帯状もしくは扇状をなしている。このスポット配光パターンＳＰは、各可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ、Ｌ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌの半導体型光源１（ＬＥＤ）の発光体５からの規定出力光束が１００％の場合で、約２００００ｃｄ以上の分布特性を有するものである。また、このスポット配光パターンＳＰの全光束は、約１００（ｌｍ）以上である。なお、このスポット配光パターンＳＰの規定出力光束（すなわち、各可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ、Ｌ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌの半導体型光源１（ＬＥＤ）の発光体５からの規定出力光束）１００％を標準状態とする。
【００４６】
このように、この実施例における車両用前照灯システムＬＳは、固定ヘッドランプユニットＬ０、Ｌ０Ｕ、Ｌ０Ｄと、可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ、Ｌ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌとをそれぞれ点灯すると、図１６（Ａ）に示す固定配光のすれ違い用配光パターンＬＰと図１６（Ｂ）に示す可変配光のスポット配光パターンＳＰとが合成された図１６（Ｃ）に示す配光パターン、すなわち、スポット配光パターンＳＰにより遠方視認性に優れた理想的なすれ違い用配光パターンＬＰを得ることができるものである。
【００４７】
また、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒおよび左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌのうち、スポット配光パターンＳＰの右端を担う可変スポットランプユニットＬ１Ｒ（Ｌ１Ｌ）は、前記の図４に示すように、発光体５の１辺が左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して角度θ（約１０°〜約６０°）をなすように、半導体型光源１を光軸Ｚ−Ｚ回りに回転させた状態で配置するものである。この結果、スポット配光パターンＳＰの右端は、図１７（Ａ）に示すように、傾斜角度θ（約１０°〜約６０°）でカットされている。これにより、スポット配光パターンＳＰは、右方向Ｒに水平移動、すなわち、スイブルした位置で改めてエルボー点および斜めカットラインを形成することができる。
【００４８】
さらに、スポット配光パターンＳＰ（ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３）は、コントロールユニット３８の制御を介して、右側ＲＨの３個の可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒおよび左側ＬＨの３個の可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌにより、同一に変化をしたり、または、別個に変化をしたりすることができる。たとえば、図１７（Ｂ）に示すように、右側ＲＨの３個の可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒからの出力光束をそれぞれ１００％としたり、また、図１８（Ａ）に示すように、右側ＲＨの３個の可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒからの出力光束をそれぞれ５０％としたり、さらに、図１８（Ｂ）に示すように、右側ＲＨの３個の可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒからの出力光束をそれぞれ１０％、５０％、１００％としたりすることができる。
【００４９】
以下、夜間の郊外路走行と市街路走行とにおけるスポット配光パターンＳＰの光度制御について図１９のアルゴリズムを参照して説明する。図１９は、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒおよび左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌからの出力光束（縦軸％）と、照度センサー３５で路面の水平面照度を換算して得られる換算路面水平照度（横軸ｌｘ）との制御相対関係（制御アルゴリズム）を示す説明図である。この説明図から明らかなように、換算路面水平照度１０（ｌｘ）を第１のしきい値とし、換算路面水平照度１５（ｌｘ）を第２のしきい値とする。そして、換算路面水平照度が１０（ｌｘ）未満の場合には、郊外路走行とみなして出力光束を１００％とし、換算路面水平照度が１０（ｌｘ）以上１５（ｌｘ）未満の場合には、市街路走行とみなして出力光束を５０％とし、換算路面水平照度が１５（ｌｘ）以上の場合には、繁華街路走行とみなして出力光束を１０％とするものである。このように、コントロールユニット３８は、照度センサー３５からの信号により、図１９に示すアルゴリズムに基づいて、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒおよび左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌからの出力光束を制御して、スポット配光パターンＳＰの光度（照度）を可変制御するものである。
【００５０】
以下、夜間の郊外路走行と市街路走行（特に繁華街路走行）とにおけるスポット配光パターンＳＰの光度制御について図２０を参照して説明する。まず、夜間の郊外路について。夜間の郊外路は、道路照明などのインフラストラクチャーが十分に整備されておらず車両Ｃの周囲環境が暗い環境であり、かつ、交通量が比較的少なく車速が高速となる傾向にある。このために、車両Ｃによる夜間の郊外路走行においては、遠方視認性が特に重要となる。ところが、先行車や対向車と遭遇する確率は高いので、ハイビームによる走行用配光パターン（図示せず）で走行することは稀である。
【００５１】
そこで、夜間の郊外路の換算路面水平照度が１０（ｌｘ）未満の場合には、図１９のアルゴリズムに基づいて、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒおよび左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌからの出力光束は、図２０（Ａ―２）に示すように、１００％となる。この結果、スポット配光パターンＳＰの出力光束は、標準状態の１００％となるので、図１６（Ｃ）に示すすれ違い用配光パターンＬＰおよびスポット配光パターンＳＰが得られる。この図１６（Ｃ）に示すすれ違い用配光パターンＬＰおよびスポット配光パターンＳＰは、前記の配光特性（すなわち、エルボー点ＥＰから左側Ｌの約２００００ｃｄ以上の光の帯）を有するので、図２０（Ａ−１）の道路上の配光パターンに示すように、遠方視認性に優れた理想的な配光パターンであって、夜間の郊外路走行に非常に有効かつ適した配光パターンである。
【００５２】
つぎに、夜間の市街路（特に繁華街路）について。夜間の市街路は、道路照明により路面照度は高く、遠方視認性が確保されている。ところが、道路照明の範囲は基本的に車道であり、歩道側は十分な照度が確保されていない場合が多い。そこで、市街路走行においては郊外路走行のようにスポット配光パターンＳＰの１００％出力による遠方配光は必要なく、主に歩道側の配光、すなわち、図１６（Ａ）に示す固定配光のすれ違い用配光パターンＬＰだけで十分である。また、市街路走行では右左折や加減速による車両Ｃの方向や姿勢の変化が頻繁にあり、図１６（Ｂ）に示す可変配光のスポット用配光パターンＳＰが対向車や旋回方向側に存在する車両のドライバーなどにグレアを与える位置関係になる確率が高くなる。さらに、渋滞や徐行走行においてはランプユニット内部の温度が上昇し、半導体型光源１は厳しい条件下の使用となる。
【００５３】
そこで、夜間の市街路の換算路面水平照度が１５（ｌｘ）以上の場合には、図１９のアルゴリズムに基づいて、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒおよび左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌからの出力光束は、図２０（Ｂ―２）に示すように、１０％となる。この結果、スポット配光パターンＳＰの出力光束は１０％となるので、不必要な過渡の配光をする必要がなく、他車へのグレアやランプユニット内部の温度上昇や電力消費などを抑制することができる。しかも、図２０（Ｂ−１）の道路上の配光パターンに示すように、夜間の市街路走行に非常に有効かつ適した配光パターンが得られる。
【００５４】
なお、スポット配光パターンＳＰの出力光束を１０％としたことは、出力光束を０％とした場合には、中段の可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ、Ｌ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌが消灯状態にあり、上下段の固定ヘッドランプユニットＬ０、Ｌ０Ｕ、Ｌ０Ｄが点灯状態にあるので、ランプ点灯時の見栄えや発光面積などを考慮してのことである。また、夜間の一般の市街路は、前記の夜間の繁華街路と比較して暗く、かつ、前記の夜間の郊外路と比較して明るい。このために、夜間の一般の市街路の換算路面水平照度が１０（ｌｘ）以上１５（ｌｘ）未満の場合には、図１９のアルゴリズムに基づいて、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒおよび左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌからの出力光束を５０％とするものである。
【００５５】
以下、夜間の曲路走行におけるスポット配光パターンＳＰの光度制御について図２１のアルゴリズムを参照して説明する。図２１（Ａ）は、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒおよび左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌからの出力光束（縦軸％）と、操舵角センサー３３からの操舵角信号および操舵方向信号で得られる切増し方向の舵角（横軸°）との制御相対関係（制御アルゴリズム）を示す説明図である。また、図２１（Ｂ）は、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒおよび左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌからの出力光束（縦軸％）と、操舵角センサー３３からの操舵角信号および操舵方向信号で得られる切戻し方向の舵角（横軸°）との制御相対関係（制御アルゴリズム）を示す説明図である。さらに、図２１（Ｃ）は、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ、左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌを回転させる角度すなわち右スイブル角左スイブル角（縦軸°）と、操舵角センサー３３からの操舵角信号および操舵方向信号で得られる右舵角左舵角（横軸°）との制御相対関係（制御アルゴリズム）を示す説明図である。
【００５６】
前記の図２１（Ａ）から明らかなように、切増し方向の舵角（右舵角）が２０°に達した時点で、左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌからの出力光束を１００％から５０％にし、右側ＲＨの第３可変スポットランプユニットＬ３Ｒからの出力光束を１００％から７５％にする。また、切増し方向の舵角（右舵角）が約２６°に達した時点で、右側ＲＨの第２可変スポットランプユニットＬ２Ｒからの出力光束を１００％から８０％にする。さらに、切増し方向の舵角（右舵角）が４０°に達した時点で、左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌからの出力光束を５０％から３０％にし、右側ＲＨの第３可変スポットランプユニットＬ３Ｒからの出力光束を７５％から４０％にする。さらにまた、切増し方向の舵角（右舵角）が６０°に達した時点で、左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌからの出力光束を３０％から１０％にする。なお、前記の切増し方向の制御においては、図２１（Ａ）中の２点鎖線に示すように、リニアに制御するようにしても良い。
【００５７】
また、前記の図２１（Ｂ）から明らかなように、ステアリングハンドルの切り戻しが開始された時点で、左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌからの出力光束を瞬時に１００％にし、右側ＲＨの第１可変スポットランプユニットＬ１Ｒからの出力光束を瞬時に１００％から３０％にし、右側ＲＨの第２可変スポットランプユニットＬ２Ｒからの出力光束を瞬時に８０％から４０％にし、右側ＲＨの第３可変スポットランプユニットＬ３Ｒからの出力光束を瞬時に４０％から５０％にする。また、切戻し方向の舵角（右舵角）が１０°に達した時点で、右側ＲＨの第１可変スポットランプユニットＬ１Ｒからの出力光束を３０％から１００％にし、右側ＲＨの第２可変スポットランプユニットＬ２Ｒからの出力光束を４０％から１００％にし、右側ＲＨの第３可変スポットランプユニットＬ３Ｒからの出力光束を５０％から１００％にする。なお、図２１（Ｂ）中の点線矢印は、前記の図２１（Ａ）のステアリングハンドルの切増し方向を示すものである。
【００５８】
さらに、前記の図２１（Ｃ）から明らかなように、ステアリングハンドルの右舵角が１０°に達した時点で、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒが右方向に回転を開始し、ステアリングハンドルの右舵角が６０°に達した時点で、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒの右スイブル角が１５°に達して右方向の回転が停止する。一方、ステアリングハンドルの右舵角が６０°未満になった時点で、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒが左方向に回転を開始し、ステアリングハンドルの右舵角が１０°未満になった時点で、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒの右スイブル角が０°に達して左方向の回転が停止する。また、ステアリングハンドルの左舵角が６０°に達した時点で、左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌが左方向に回転を開始し、ステアリングハンドルの左舵角が９０°に達した時点で、左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌの左スイブル角が１５°に達して左方向の回転が停止する。一方、ステアリングハンドルの左舵角が９０°未満になった時点で、左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌが右方向に回転を開始し、ステアリングハンドルの左舵角が６０°未満になった時点で、左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌの左スイブル角が０°に達して右方向の回転が停止する。なお、この可変制御は、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒと左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌとを別個に制御しているが、同時に制御しても良い。
【００５９】
このように、コントロールユニット３８は、操舵角センサー３３からの操舵角信号および操舵方向信号により、図２１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すアルゴリズムに基づいて、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒおよび左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌからの出力光束を制御したり、また、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒまたはおよび左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌの回転角度を制御したりして、スポット配光パターンＳＰの光度（照度）や方向（形状）を可変制御するものである。
【００６０】
以下、夜間の曲路走行、特に右カーブ走行におけるスポット配光パターンＳＰの光度制御や方向制御について図２２を参照して説明する。まず、夜間の曲路走行、特に右カーブ走行ではドライバーの視線（図２２（Ａ−１）、（Ｂ−１）中の実線矢印を参照）は、すれ違い用配光パターンＬＰのエルボー点ＥＰから右側Ｒの下位の水平カットオフラインＣＬ３（直線路で対向車へのグレアを防止するために設定されている。図３、図５、図７参照）より上側Ｕに向けられている。このために、すれ違い用配光パターンＬＰのエルボー点ＥＰおよび斜めカットオフラインＣＬ２から左側Ｌの配光部分であって、下位の水平カットオフラインＣＬ３よりも上方の配光部分を右側Ｒに水平移動、すなわち、右カーブに合わせてエルボー点ＥＰを視線方向にスイブルさせて、視認性を確保することが有効である。このとき、すれ違い用配光パターンＬＰ全体を右側Ｒにスイブルさせた場合、特に、片側たとえば右側のランプのすれ違い用配光パターン全体をスイブルさせた場合や右側のランプのすれ違い用配光パターン全体と左側のランプのすれ違い用配光パターン全体とを非対称にスイブルさせた場合においては、車両Ｃの左側のランプからの配光と右側のランプからの配光との重ね合わせが全体で変化する。このために、すれ違い用配光パターンの各所において配光むらや配光抜けが生じる傾向にある。そこで、すれ違い用配光パターンＬＰに対してスポット配光パターンＳＰのみをスイブルすれば、すれ違い用配光パターンＬＰの各所において配光むらや配光抜けがさほど生じることがなく、本来配光すべきところ（ドライバーの視線が向くすれ違い用配光パターンＬＰのエルボー点ＥＰから右側Ｒの下位の水平カットオフラインＣＬ３の若干上側Ｕのところ）のみを配光することができる。これにより、曲路走行に非常に有効な配光パターンが得られる。
【００６１】
ここで、スポット配光パターンＳＰのスイブルは、片側たとえば右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒによるスイブルまたは左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌによるスイブル、両側の可変スポットランプユニットによるスイブル、両側の可変スポットランプユニットによる非対称のスイブルのいずれでも良い。ところが、たとえば、図２２（Ａ−２）に示すように、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒのみを右側Ｒに約１５°スイブルさせた場合。図２２（Ａ−１）に示すように、スイブルした配光とスイブルしない配光との間に谷間や配光抜け４０ができ、また、スイブルしない配光が車両Ｃの旋回方向以外のところ（右カーブ走行の場合、ドライバーの視線方向と逆側のところ）３９を積極的に照明する配光パターンとなり、好ましくない。なお、図２２（Ａ−１）および（Ａ−２）において、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒからの出力光束および左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌからの出力光束は、それぞれ、１００％である。
【００６２】
そこで、夜間の右カーブ走行時には図２１（Ａ）のアルゴリズムに基づいてスポット配光パターンＳＰの配光制御を行う。たとえば、ステアリングハンドルの右舵角が６０°に達した場合には、図２２（Ｂ−２）に示すように、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒのみを右側Ｒに約１５°スイブルさせ、かつ、右側ＲＨの第１可変スポットランプユニットＬ１Ｒの出力光束を１００％、第２可変スポットランプユニットＬ２Ｒの出力光束を８０％、第３可変スポットランプユニットＬ３Ｒの出力光束を４０％にそれぞれ個別に制御し、一方、スイブルさせない左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌの出力光束を１０％にそれぞれ同一に制御する。すると、図２２（Ｂ−１）に示すように、谷間や配光抜けがなく、また、車両Ｃの旋回方向のところ（右カーブ走行の場合、ドライバーの視線方向のところ）４１が最も明るくなり、夜間の右カーブ走行に好ましくかつ非常に有効な配光パターンが得られる。
【００６３】
つぎに、夜間の曲路、たとえば、右カーブから直線路に移行する際におけるスポット配光パターンＳＰの光度制御や方向制御について図２３を参照して説明する。まず、ステアリングハンドルの切り戻しが開始されると、ドライバーの視線（図２３（Ａ−１）、（Ｂ−１）中の実線矢印を参照）は、すでに直線路方向に向いている。ここで、スポット配光パターンＳＰの配光制御（図２３（Ａ−２）を参照）が前記の図２２（Ｂ−２）の配光制御の状態のままでは、図２３（Ａ−１）に示すように、視線方向と逆の方向のところ４２が最も明るく配光されている配光パターンとなり、好ましくない。
【００６４】
そこで、夜間の右カーブから直線路に移行する際には図２１（Ｂ）のアルゴリズムに基づいてスポット配光パターンＳＰの配光制御を行う。すなわち、図２３（Ｂ−２）に示すように、ステアリングハンドルの切り戻しが開始された時点で、スイブルしていない左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌからの出力光束を全て１００％に瞬時に同一制御し、一方、スイブルしている右側ＲＨの第１可変スポットランプユニットＬ１Ｒからの出力光束を１００％から３０％、右側ＲＨの第２可変スポットランプユニットＬ２Ｒからの出力光束を８０％から４０％、右側ＲＨの第３可変スポットランプユニットＬ３Ｒからの出力光束を４０％から５０％に瞬時に別個に制御する。すると、図２２（Ｂ−１）に示す配光パターンから図２３（Ｂ−１）に示す配光パターンに瞬時に変化して、瞬間的に移動するドライバーの視線方向に対応する。しかも、図２３（Ｂ−１）に示すように、視線方向のところ４３が最も明るくなり、夜間の右カーブから直線路に移行する走行に好ましくかつ非常に有効な配光パターンが得られる。なお、図２３（Ｂ−２）に示す配光制御において、ステアリングハンドルの右舵角が１０°に達した場合には、図２１（Ｂ）のアルゴリズムに示すように、スイブルしている右側ＲＨの第１可変スポットランプユニットＬ１Ｒの出力光束が３０％から１００％、右側ＲＨの第２可変スポットランプユニットＬ２Ｒの出力光束が４０％から１００％、右側ＲＨの第３可変スポットランプユニットＬ３Ｒの出力光束が５０％から１００％に瞬時に別個に制御される。また、図２１（Ｃ）のアルゴリズムに示すように、右側Ｒにスイブルしている右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒが正面に向く。
【００６５】
以下、夜間の高速走行におけるスポット配光パターンの制御を図２４を参照して説明する。図２４（Ａ）は、スクリーン上の配光パターンであって、通常走行に適したすれ違い用配光パターンＬＰを示す説明図、図２４（Ｂ）は、スクリーン上の配光パターンであって、高速走行に適した第１モータウエイ用配光パターンＭＰ１を示す説明図、図２４（Ｃ）は、スクリーン上の配光パターンであって、同じく高速走行に適した第２モータウエイ用配光パターンＭＰ２を示す説明図である。図中、図１〜図２３と同符号は、同一のものを示す。
【００６６】
前記スポット配光パターンＳＰは、前記第１スポット配光パターンＳＰ１および第２スポット配光パターンＳＰ２および第３スポット配光パターンＳＰ３を合成してなる「集光配光」の配光パターンである。菱形の第１スポット配光パターンＳＰ１の右上の斜辺は、すれ違い用配光パターンＬＰの斜めカットオフラインＣＬ２に沿い、また、正方形の第２スポット配光パターンＳＰ２および第３スポット配光パターンＳＰ３の水平な上辺は、すれ違い用配光パターンＬＰの上位の水平カットオフラインＣＬ１に沿い、さらに、前記スポット配光パターンＳＰは、すれ違い用配光パターンＬＰのエルボー点ＥＰおよび斜めカットオフラインＣＬ２より左側Ｌに位置するものである。この結果、前記スポット配光パターンＳＰは、遠方視認性に優れた理想的なすれ違い用配光パターンＬＰを得ることができるものである。
【００６７】
また、前記スポット配光パターンＳＰは、半導体型光源１とレンズ２との間の相対位置が図１２および図１３に示す第１位置（レンズ２の焦点Ｆ０が半導体型光源１の発光体５よりも前側Ｆに位置する位置）にあるときに得られる像であって、やや拡散（拡大）された像の配光パターンである。ここで、半導体型光源１とレンズ２との間の相対位置を図１４に示す第２位置（レンズ２の焦点Ｆ０と半導体型光源１の発光体５とがほぼ同一位置に位置する位置）にすると、像が集光（収縮）されたスポット配光パターンＳＰ０１およびＳＰ０２（第１スポット配光パターンＳＰ１１、第２スポット配光パターンＳＰ２１、第３スポット配光パターンＳＰ３１、および、第１スポット配光パターンＳＰ１２、第２スポット配光パターンＳＰ２２、第３スポット配光パターンＳＰ３２）が得られる。
【００６８】
さらに、前記集光されたスポット配光パターンＳＰ０１、ＳＰ０２の第２スポット配光パターンＳＰ２１、２２および第３スポット配光パターン３１、３２の上辺がスクリーン上の左右水平線ＨＬ−ＨＲよりも約０．２３°下側Ｄに位置するように、前記半導体型光源１と前記レンズ２とが構成されている。ここで、前記集光されたスポット配光パターンＳＰ０１およびＳＰ０２をたとえば右側Ｒにスイブルすると、前記集光されたスポット配光パターンＳＰ０１およびＳＰ０２の上辺がすれ違い用配光パターンＬＰの下位の水平カットオフラインＣＬ３（左右の水平線ＨＬ−ＨＲよりも約０．５７°下側Ｄに位置する水平カットオフライン）よりも若干上側Ｕに突出して、新たな水平なカットオフライン、すなわち、中位の水平カットオフラインＣＬ４が形成される。また、集光されたスポット配光パターンＳＰ０１、ＳＰ０２の第１スポット配光パターンＳＰ１１、１２の右上の斜辺により、新たな斜めのカットオフラインＣＬ５が形成される。
【００６９】
以下、夜間の第１高速走行におけるスポット配光パターンＳＰ０１の光度制御について図２５のアルゴリズムを参照して説明する。図２５（Ａ）および（Ｂ）は、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ、左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌにおける車速（横軸ｋｍ／ｈ）と、レンズ移動（右縦軸ＯＮＯＦＦ）とスイブル角（左縦軸°）との制御相対関係（制御アルゴリズム）を示す説明図である。
【００７０】
前記の図２５（Ａ）から明らかなように、夜間の高速走行において車速が９０ｋｍ／ｈ以上となると、スライド装置２０Ｒ１、２０Ｒ２、２０Ｒ３、２０Ｌ１、２０Ｌ２、２０Ｌ３が駆動してレンズ移動がＯＦＦからＯＮとなり、レンズ２が第１位置から第２位置に位置する。また、図２７（Ａ−２）に示すように、スイブル装置２３Ｒ１、２３Ｒ２、２３Ｒ３、２３Ｌ１、２３Ｌ２、２３Ｌ３が駆動して可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、ＬＲ３、Ｌ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌが右側Ｒに約６°全部同じにスイブルする。
【００７１】
すると、図２４（Ｂ）に示すように、拡散タイプのスポット配光パターンＳＰ０が最も集光されて集光タイプのスポット配光パターンＳＰ０１が得られ、この集光タイプのスポット配光パターンＳＰ０１が右側Ｒに約６°スイブルする。この結果、スクリーン上の上下垂直線ＶＵ−ＶＤから右側Ｒに約６°のところに、最も集光された集光タイプのスポット配光パターンＳＰ０１の上辺により、スクリーン上の左右水平線ＨＬ−ＨＲよりも約０．２３°下側Ｄに位置する新たな中位の水平カットオフラインＣＬ４が形成される。また、この新たな中位の水平カットオフラインＣＬ４と下位の水平カットオフラインＣＬ３との間には、新たな斜めカットオフラインＣＬ５が形成される。
【００７２】
これにより、図２７（Ａ−１）および図２８（Ａ）に示すように、第１モータウエイ用配光パターンＭＰ１が得られる。この第１モータウエイ用配光パターンＭＰ１は、通常のすれ違い用配光パターンＬＰと比較して、下位の水平カットオフラインＣＬ３の一部が新たな中位の水平カットオフラインＣＬ４となってスクリーン上の左右水平線ＨＬ−ＨＲよりも約０．５７°下側Ｄから約０．２３°下側Ｄに最大約０．３４°上側Ｕに位置し、かつ、最高高度が１．８倍向上する。また、中位の水平カットオフラインＣＬ４がスクリーン上の上下垂直線ＶＵ−ＶＤから右側Ｒに少なくとも約４．５°までの範囲において得られる。このために、この第１モータウエイ用配光パターンＭＰ１は、夜間の高速走行に非常に有効な配光パターンである。また、図２４（Ｂ）に示すように、第１スポット配光パターンＳＰ１、ＳＰ１１、ＳＰ１２の右上の斜辺により、中位の水平カットオフラインＣＬ４と下位の水平カットオフラインＣＬ３との間に新たな斜めカットオフラインＣＬ５が形成される。この結果、この新たな斜めカットオフラインＣＬ５により、スクリーン上の上下垂直線ＶＵ−ＶＤから右側Ｒに少なくとも約４．５°までの範囲において、下位の水平カットオフラインＣＬ３よりも最大約０．３４°上側Ｕに位置する新たな中位の水平カットオフラインＣＬ４が形成されていても、対向車のドライバーや右側の路肩の歩行者などにグレアを与えることがないので、夜間の高速走行に最適である。
【００７３】
また、前記の図２５（Ｂ）から明らかなように、夜間の高速走行において車速が８０ｋｍ／ｈ以下なると、スイブル装置２３Ｒ１、２３Ｒ２、２３Ｒ３、２３Ｌ１、２３Ｌ２、２３Ｌ３が駆動してスイブルしていた可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、ＬＲ３、Ｌ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌが全部０°正面に向く。また、スライド装置２０Ｒ１、２０Ｒ２、２０Ｒ３、２０Ｌ１、２０Ｌ２、２０Ｌ３が駆動してレンズ移動がＯＮからＯＦＦとなり、レンズ２が第２位置から第１位置に復帰する。すると、図２４（Ｂ）に示す集光タイプのスポット配光パターンＳＰ０１が図２４（Ａ）に示すように、拡散タイプのスポット配光パターンＳＰ０に復帰するので、図２７（Ａ−１）および図２８（Ａ）に示す第１モータウエイ用配光パターンＭＰ１から通常のすれ違い用配光パターンＬＰに復帰する。
【００７４】
このように、この実施例における車両用前照灯システムは、レンズ２の移動と可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、ＬＲ３、Ｌ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌのスイブルとにより、夜間の高速走行に非常に有効な第１モータウエイ用配光パターンＭＰ１が得られるものである。このために、光束を追加したりカットオフラインを切り直したりするものと比較して、構造が簡単であり、かつ、夜間の高速走行に非常に有効な第１モータウエイ用配光パターンＭＰ１を確実に得ることができる。
【００７５】
また、スクリーン上の上下垂直線ＶＵ−ＶＤから左側Ｌの上位の水平カットオフラインＣＬ１と斜めカットオフラインＣＬ２との交点の位置は、スクリーン上の左右水平線ＨＬ−ＨＲ上のままで変わらないので、先行車を追い越す際に問題となるミラーを介したグレアを先行車のドライバーに与えることがない。
【００７６】
さらに、最も集光されたスポット配光パターンＳＰ０１が右側Ｒに約６°スイブルするので、高速走行でドライバーが車両Ｃの中心の遠方付近を注視する傾向と一致し、しかも、配光は路面照度分布においてハイビームによる走行用配光パターン（図示せず）のように車両Ｃの中心に左右に対称な分布が望ましいことと一致する。
【００７７】
以下、夜間の第２高速走行におけるスポット配光パターンＳＰ０２の光度制御について図２６のアルゴリズムを参照して説明する。図２６（Ａ）および（Ｂ）は、前記の図２５（Ａ）および（Ｂ）と同様に、右側ＲＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ、左側ＬＨの可変スポットランプユニットＬ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌにおける車速（横軸ｋｍ／ｈ）と、レンズ移動（右縦軸ＯＮＯＦＦ）とスイブル角（左縦軸°）との制御相対関係（制御アルゴリズム）を示す説明図である。
【００７８】
前記の図２６（Ａ）から明らかなように、夜間の高速走行において車速が９０ｋｍ／ｈ以上となると、スライド装置２０Ｒ１、２０Ｒ２、２０Ｒ３、２０Ｌ１、２０Ｌ２、２０Ｌ３が駆動してレンズ移動がＯＦＦからＯＮとなり、レンズ２が第１位置から第２位置に位置する。また、図２７（Ｂ−２）に示すように、スイブル装置２３Ｒ１、２３Ｒ２、２３Ｒ３、２３Ｌ１、２３Ｌ２、２３Ｌ３が駆動して第１可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ１Ｌが右側Ｒに約５°、第２可変スポットランプユニットＬ２Ｒ、Ｌ２Ｌが右側Ｒに約６°、第３可変スポットランプユニットＬ３Ｒ、Ｌ３Ｌが右側Ｒに約１０°それぞれ別個にスイブルする。
【００７９】
すると、図２４（Ｃ）に示すように、拡散タイプのスポット配光パターンＳＰ０が最も集光されて集光タイプのスポット配光パターンＳＰ０２が得られ、この集光タイプのスポット配光パターンＳＰ０２が右側Ｒにスイブルする。すなわち、第１スポット配光パターンＳＰ１２が右側Ｒに約５°、第２スポット配光パターンＳＰ２２が右側Ｒに約６°、第３スポット配光パターンＳＰ３２が右側Ｒに約１０°それぞれ別個にスイブルする。この結果、スクリーン上の上下垂直線ＶＵ−ＶＤから右側Ｒに少なくとも約４．５°のところに、最も集光された集光タイプのスポット配光パターンＳＰ０２の上辺により、スクリーン上の左右水平線ＨＬ−ＨＲよりも約０．２３°下側Ｄに位置する新たな中位の水平カットオフラインＣＬ４が形成される。また、この新たな中位の水平カットオフラインＣＬ４と下位の水平カットオフラインＣＬ３との間には、新たな斜めカットオフラインＣＬ５が形成される。
【００８０】
これにより、図２７（Ｂ−１）および図２８（Ｂ）に示すように、第２モータウエイ用配光パターンＭＰ２が得られる。この第２モータウエイ用配光パターンＭＰ２は、前記第１モータウエイ用配光パターンＭＰ１と同様に、夜間の高速走行に非常に有効な配光パターンである。
【００８１】
また、前記の図２６（Ｂ）から明らかなように、夜間の高速走行において車速が８０ｋｍ／ｈ以下なると、スイブル装置２３Ｒ１、２３Ｒ２、２３Ｒ３、２３Ｌ１、２３Ｌ２、２３Ｌ３が駆動してスイブルしていた可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、ＬＲ３、Ｌ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌが全部０°正面に向く。また、スライド装置２０Ｒ１、２０Ｒ２、２０Ｒ３、２０Ｌ１、２０Ｌ２、２０Ｌ３が駆動してレンズ移動がＯＮからＯＦＦとなり、レンズ２が第２位置から第１位置に復帰する。すると、図２４（Ｃ）に示す集光タイプのスポット配光パターンＳＰ０２が図２４（Ａ）に示すように、拡散タイプのスポット配光パターンＳＰ０に復帰するので、図２７（Ｂ−１）および図２８（Ｂ）に示す第２モータウエイ用配光パターンＭＰ２から通常のすれ違い用配光パターンＬＰに復帰する。
【００８２】
このように、この第２モータウエイ用配光パターンＭＰ２は、前記第１モータウエイ用配光パターンＭＰ１と同様の作用効果を達成することができる。特に、この第２モータウエイ用配光パターンＭＰ２は、第１スポット配光パターンＳＰ１２を右側Ｒに約５°スイブルさせ、かつ、第２スポット配光パターンＳＰ２２および第３スポット配光パターンＳＰ３２をそれ以上すなわち右側Ｒに約６°および約１０°スイブルさせるものであるから、前記の第１モータウエイ用配光パターンＭＰ１よりもさらに集光させることができる。また、この第２モータウエイ用配光パターンＭＰ２の右端は、スクリーン上の上下垂直線ＶＵ−ＶＤから右側Ｒに少なくとも約４．５°以上に位置するので、夜間の高速走行に有効なモータウエイ用配光パターンを満足することができる。
【００８３】
以下、夜間の高速曲路走行におけるスポット配光パターンの制御について説明する。夜間の高速曲路走行においては、前記の第１モータウエイ用配光パターンＭＰ１および第２モータウエイ用配光パターンＭＰ２を左右にスイブルすることが望ましい。そこで、コントロールユニット３８の作動により、第１、第２、第３スイブル装置２３Ｒ１、２３Ｒ２、２３Ｒ３、２３Ｌ１、２３Ｌ２、２３Ｌ３を駆動させて可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、ＬＲ３、Ｌ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌをスイブルさせた状態において、第４スイブル装置２３Ｒ４、２３Ｌ４を駆動させてスイブル状態の可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、ＬＲ３、Ｌ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌを全部同時にさらに左右にスイブルさせる。すると、前記の第１モータウエイ用配光パターンＭＰ１および第２モータウエイ用配光パターンＭＰ２がさらに左右にスイブルする。この結果、夜間の高速曲路走行に有効な配光パターンが得られる。なお、前記の第１モータウエイ用配光パターンＭＰ１において、右側Ｒ方向のスイブルは、可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、ＬＲ３、Ｌ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌが予め右側Ｒに約６°スイブルしているので、可動範囲が約６°分減少してしまう。しかしながら、スイブル範囲がたとえば一般的なスイブル範囲の約１５°の場合、高速曲路走行では右側Ｒ方向のスイブルが約９°までとなるが、この約９°のスイブル量は高速走行でのカーブ曲率半径、すなわち、約２５０ｍ以上では十分なスイブル量である。
【００８４】
図２９は、車両用前照灯システムの変形例を示す横断面図である。この変形例のものは、３個のスポットランプユニットＬ１、Ｌ２、Ｌ３（もしくは３個の可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ、Ｌ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌ）が一体構造のホルダ３００に保持されていて、一体構造のレンズ２００との相対位置が保持されているものである。
【００８５】
図３０は、同様に、車両用前照灯システムの変形例を示す横断面図である。この変形例のものは、半導体型光源１の発光体５００の形状が少なくとも１つの直線の辺５０１を有するものであれば、どのような形状のものでも良い。また、この実施例においては、半導体型光源１としてＬＥＤを使用した例であるが、この発明においては、ＥＬ（有機ＥＬ）を使用しても良い。このＥＬ（有機ＥＬ）の発光体は、ＬＥＤの光源チップ（半導体チップ）に対して、光源板（半導体基板）となり、少なくとも１つの直線の辺を有するものであれば良い。さらに、この実施例においては、１個の半導体型光源１に対して１個の発光体（光源チップ、半導体チップ）５、５００を有するものであるが、この発明においては、１個の半導体型光源１に対して複数個の発光体（光源チップ、半導体チップ）５、５００を備えるものでも良い。
【００８６】
また、前記の実施例においては、レンズ２の焦点Ｆ０を発光体５よりも前側Ｆに位置させておいて、集光する場合に、レンズ２を後側Ｂにスライドさせるものである。ところが、この発明においては、レンズ２の焦点Ｆ０を発光体５よりも後側Ｂに位置させておいて、集光する場合に、レンズ２を前側Ｆにスライドさせるものでも良い。
【００８７】
さらに、前記の実施例においては、固定ヘッドランプユニットＬ０として、ＬＥＤを光源とするランプユニットを複数個使用するものである。ところが、この発明においては、固定ヘッドランプユニットして、放電灯、ハロゲンバルブ、白熱バルブなどを光源とするランプユニットを複数個もしくは１個使用しても良い。
【００８８】
さらにまた、前記の実施例においては、３個のスポットランプユニットＬ１、Ｌ２、Ｌ３（もしくは３個の可変スポットランプユニットＬ１Ｒ、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ、Ｌ１Ｌ、Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌ）を使用した例について説明するものである。ところが、この発明においては、スポットランプユニット（もしくは可変スポットランプユニット）の個数を特に限定しない。たとえば、スポットランプユニット（もしくは可変スポットランプユニット）の個数を１個、２個、４個以上にしても良い。但し、少なくとも、斜めカットオフラインＣＬ２に沿う斜辺を有するスポット配光パターンを出射する第１スポットランプユニット（もしくは第１可変スポットランプユニット）を１個備えるものであれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】この発明にかかる車両用前照灯システムに使用される車両用灯具の実施例を示し、第２、第３スポットランプユニットの正面図である。
【図２】同じくスポットランプユニットの断面図である。
【図３】同じく第２スポットランプユニットにより得られる配光パターンを示す説明図である。
【図４】同じく第１スポットランプユニットの正面図である。
【図５】同じく第１スポットランプユニットにより得られる配光パターンを示す説明図である。
【図６】同じくスポットランプユニットの正面図である。
【図７】同じくスポットランプユニットにより得られる配光パターンを示す説明図である。
【図８】この発明にかかる車両用前照灯システムの実施例を示し、アウターレンズを取り外した状態の正面図である。
【図９】同じく右側の可変スポットランプユニットの正面図である。
【図１０】同じく右側の可変スポットランプユニットの平面図である。
【図１１】同じく右側の可変スポットランプユニットのスイブル状態を示す説明図である。
【図１２】同じく右側の可変スポットランプユニットの縦断面図である。
【図１３】同じくレンズが第１位置に位置する状態を示す右側の可変スポットランプユニットの要部の縦断面図である。
【図１４】同じくレンズが第２位置に位置する状態を示す右側の可変スポットランプユニットの要部の縦断面図である。
【図１５】同じく車両用前照灯システムの構成を示すブロック図である。
【図１６】同じく車両用前照灯システムにより得られる固定配光のすれ違い用配光パターンおよび可変配光の可変スポット配光パターンを示す説明図である。
【図１７】同じく車両用前照灯システムにより得られる可変配光の可変スポット配光パターンを示す説明図である。
【図１８】同じく車両用前照灯システムにより得られる可変配光の可変スポット配光パターンの出力光束の変化を示す説明図である。
【図１９】同じく夜間の郊外路走行と市街路走行とにおけるスポット配光パターンの光度制御についてのアルゴリズムを示す説明図である。
【図２０】同じく夜間の郊外路走行と市街路走行とにおける配光パターンを示す説明図である。
【図２１】同じく夜間の曲路走行におけるスポット配光パターンの光度制御についてのアルゴリズムを示す説明図である。
【図２２】同じく夜間の曲路走行における配光パターンを示す説明図である。
【図２３】同じく夜間の右カーブから直線路に移行する際における配光パターンを示す説明図である。
【図２４】同じく夜間の高速走行におけるスポット配光パターンの制御を示す説明図である。
【図２５】同じく夜間の高速走行におけるスポット配光パターンの第１制御についてのアルゴリズムを示す説明図である。
【図２６】同じく夜間の高速走行におけるスポット配光パターンの第２制御についてのアルゴリズムを示す説明図である。
【図２７】同じく夜間の高速走行におけるモータウエイ用配光パターンを示す説明図である。
【図２８】同じく夜間の高速走行におけるモータウエイ用配光パターンを示す説明図である。
【図２９】この発明にかかる車両用前照灯システムに使用される車両用灯具の変形例を示す断面図である。
【図３０】この発明にかかる車両用前照灯システムに使用される車両用灯具の半導体型光源の発光体の変形例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００９０】
１ 半導体型光源
２、２００ レンズ
３、３００ ホルダ
４ 基板
５、５００ 発光体
５０１ 少なくとも１つの直線の辺
６ 光透過部材
７ 放熱部材
８、１０ １辺
９ １角
１１ ランプハウジング
１２ 灯室
１３ 第１ホルダ
１４ 第２ホルダ
１５ 第３ホルダ
１６ 第４ホルダ
１７ 第５ホルダ
１８ ガイドピン
１９ ガイド長溝
２０Ｒ１ 右側の第１スライド装置
２０Ｒ２ 右側の第２スライド装置
２０Ｒ３ 右側の第３スライド装置
２０Ｌ１ 左側の第１スライド装置
２０Ｌ２ 左側の第２スライド装置
２０Ｌ３ 左側の第３スライド装置
２１ 回転軸
２２ 軸受
２３Ｒ１ 右側の第１スイブル装置
２３Ｒ２ 右側の第２スイブル装置
２３Ｒ３ 右側の第３スイブル装置
２３Ｒ４ 右側の第４スイブル装置
２３Ｌ１ 左側の第１スイブル装置
２３Ｌ２ 左側の第２スイブル装置
２３Ｌ３ 左側の第３スイブル装置
２３Ｌ４ 左側の第４スイブル装置
２４ 固定軸
２５ 回転軸
２６ 軸受
２７ 駆動装置
２８ 駆動軸
２９ 駆動リンク
３０ 連結バー
３１ 連結ピン
３２ ヘッドランプスイッチ
３３ 操舵角センサー
３４ 車速センサー
３５ 照度センサー
３６ ＧＰＳレシーバー
３７ 撮像装置
３８ コントロールユニット
３９ 旋回方向以外のところ
４０ 谷間や配光抜け
４１ 旋回方向のところ
４２ 視線方向と逆の方向のところ
４３ 視線方向のところ
Ｃ 車両
Ｆ 前側
Ｂ 後側
Ｕ 上側
Ｄ 下側
Ｌ 左側
Ｒ 右側
ＨＬ−ＨＲ 左右の水平線
ＶＵ−ＶＤ 上下の垂直線
ＨＦ−ＨＢ 前後の水平線
Ｌ１ 第１スポットランプユニット
Ｌ２ 第２スポットランプユニット
Ｌ３ 第３スポットランプユニット
ＬＳ 車両用前照灯システム
Ｌ１Ｒ 右側の第１可変スポットランプユニット
Ｌ２Ｒ 右側の第２可変スポットランプユニット
Ｌ３Ｒ 右側の第３可変スポットランプユニット
Ｌ１Ｌ 左側の第１可変スポットランプユニット
Ｌ２Ｌ 左側の第２可変スポットランプユニット
Ｌ３Ｌ 左側の第３可変スポットランプユニット
Ｌ０ 固定ヘッドランプユニット
Ｌ０Ｕ 上側の固定ヘッドランプユニット群
Ｌ０Ｄ 下側の固定ヘッドランプユニット群
ＬＰ すれ違い用配光パターン
ＣＬ１ 上位の水平のカットオフライン
ＣＬ２ 斜めのカットオフライン
ＣＬ３ 下位の水平のカットオフライン
ＣＬ４ 中位の水平のカットオフライン
ＣＬ５ 新たな斜めのカットオフライン
ＥＰ エルボー点
Ｆ０ レンズの焦点
ＳＰ、ＳＰ０１、ＳＰ０２ スポット配光パターン
ＳＰ１、ＳＰ１１、ＳＰ１２ 第１スポット配光パターン
ＳＰ２、ＳＰ２１、ＳＰ２２ 第２スポット配光パターン
ＳＰ３、ＳＰ３１、ＳＰ３２ 第３スポット配光パターン
ＭＰ１ 第１モータウエイ用配光パターン
ＭＰ２ 第２モータウエイ用配光パターン
Ｚ−Ｚ、Ｚ１−Ｚ１、Ｚ２−Ｚ２、Ｚ３−Ｚ３ 光軸
Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３ 垂直軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドランプから出射されるカットオフラインを有する基本配光パターンに対して、スポット配光パターンを出射する車両用灯具において、
発光体から構成されている半導体型光源と、
前記発光体からの光を前記発光体の形状のほぼそのままの像であって前記スポット配光パターンとして外部に出射するレンズと、
前記半導体型光源と前記レンズとを所定の相対位置関係で保持するホルダと、
を備え、
前記発光体は、前記基本配光パターンのカットオフラインに対応する少なくとも１つの直線の辺を有する、
ことを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記基本配光パターンは、上位の水平のカットオフラインと斜めのカットオフラインと下位の水平のカットオフラインとを有するすれ違い用の配光パターンであり、
前記発光体は、４つの直線の辺からなる矩形形状をなし、
前記半導体型光源は、前記発光体の１辺が前記斜めのカットオフラインに沿い、かつ、前記スポット配光パターンが前記斜めのカットオフラインと前記下位のカットオフラインとの交点から左側または右側に位置するように配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
車両の周囲の環境を検知して環境検知信号を出力する環境検知装置と、
前記環境検知装置からの環境検知信号に基づいて調光制御信号を出力する調光制御装置と、
前記調光制御装置からの調光制御信号に基づいて前記発光体からの出力光束を増減して前記スポット配光パターンの光度を変える調光装置と、
を備えることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の車両用灯具。
【請求項４】
車両の周囲の環境を検知して環境検知信号を出力する環境検知装置と、
前記環境検知装置からの環境検知信号に基づいてスイブル制御信号を出力するスイブル制御装置と、
前記スイブル制御装置からのスイブル制御信号に基づいて前記半導体型光源および前記レンズおよび前記ホルダをほぼ垂直軸回りにスイブルさせて前記スポット配光パターンを左右に移動させるスイブル装置と、
を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用灯具。
【請求項５】
車両の周囲の環境を検知して環境検知信号を出力する環境検知装置と、
前記環境検知装置からの環境検知信号に基づいて集光制御信号を出力する集光制御装置と、
前記集光制御装置からの集光制御信号に基づいて前記半導体型光源と前記レンズとの間の相対位置を変えて前記スポット配光パターンを縮小拡大させる集光装置と、
を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用灯具。
【請求項６】
カットオフラインを有する基本配光パターンと、スポット配光パターンと、をそれぞれ出射する車両用前照灯装置において、
前記基本配光パターンを外部に出射するヘッドランプと、
前記スポット配光パターンを外部に出射する前記の請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用灯具と、
を備えることを特徴とする車両用前照灯装置。
【請求項１】
ヘッドランプから出射されるカットオフラインを有する基本配光パターンに対して、スポット配光パターンを出射する車両用灯具において、
発光体から構成されている半導体型光源と、
前記発光体からの光を前記発光体の形状のほぼそのままの像であって前記スポット配光パターンとして外部に出射するレンズと、
前記半導体型光源と前記レンズとを所定の相対位置関係で保持するホルダと、
を備え、
前記発光体は、前記基本配光パターンのカットオフラインに対応する少なくとも１つの直線の辺を有する、
ことを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記基本配光パターンは、上位の水平のカットオフラインと斜めのカットオフラインと下位の水平のカットオフラインとを有するすれ違い用の配光パターンであり、
前記発光体は、４つの直線の辺からなる矩形形状をなし、
前記半導体型光源は、前記発光体の１辺が前記斜めのカットオフラインに沿い、かつ、前記スポット配光パターンが前記斜めのカットオフラインと前記下位のカットオフラインとの交点から左側または右側に位置するように配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
車両の周囲の環境を検知して環境検知信号を出力する環境検知装置と、
前記環境検知装置からの環境検知信号に基づいて調光制御信号を出力する調光制御装置と、
前記調光制御装置からの調光制御信号に基づいて前記発光体からの出力光束を増減して前記スポット配光パターンの光度を変える調光装置と、
を備えることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の車両用灯具。
【請求項４】
車両の周囲の環境を検知して環境検知信号を出力する環境検知装置と、
前記環境検知装置からの環境検知信号に基づいてスイブル制御信号を出力するスイブル制御装置と、
前記スイブル制御装置からのスイブル制御信号に基づいて前記半導体型光源および前記レンズおよび前記ホルダをほぼ垂直軸回りにスイブルさせて前記スポット配光パターンを左右に移動させるスイブル装置と、
を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用灯具。
【請求項５】
車両の周囲の環境を検知して環境検知信号を出力する環境検知装置と、
前記環境検知装置からの環境検知信号に基づいて集光制御信号を出力する集光制御装置と、
前記集光制御装置からの集光制御信号に基づいて前記半導体型光源と前記レンズとの間の相対位置を変えて前記スポット配光パターンを縮小拡大させる集光装置と、
を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用灯具。
【請求項６】
カットオフラインを有する基本配光パターンと、スポット配光パターンと、をそれぞれ出射する車両用前照灯装置において、
前記基本配光パターンを外部に出射するヘッドランプと、
前記スポット配光パターンを外部に出射する前記の請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用灯具と、
を備えることを特徴とする車両用前照灯装置。
【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】
【公開番号】特開２００６−１６４７４３（Ｐ２００６−１６４７４３Ａ）
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３５４３６７（Ｐ２００４−３５４３６７）
【出願日】平成１６年１２月７日（２００４．１２．７）
【出願人】（００００００１３６）市光工業株式会社 (774)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月７日（２００４．１２．７）
【出願人】（００００００１３６）市光工業株式会社 (774)
【Ｆターム（参考）】
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