前照灯模块和前照灯装置的制作方法

1.本发明涉及前照灯模块和前照灯装置。


背景技术：

2.在专利文献1中提出一种车辆用的前照灯装置。该前照灯装置具有出射近光用的光的第1光学系统、出射远光用的光的第2光学系统、导光部件以及投射从导光部件出射的光的投射透镜。导光部件的下表面具有高度方向的位置较高的上侧面、高度方向的位置较低的下侧面以及连接它们的倾斜面。此外，在导光部件的下表面具有遮光薄膜。导光部件的下表面和遮光薄膜形成从第1光学系统经由导光部件和投射透镜投射的光的配光图案的明暗截止线。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2013-242996号公报(例如权利要求1～3、第0026段、图1、图3～图5)


技术实现要素：

6.发明要解决的课题
7.但是，在上述前照灯装置的倾斜面反射后的光向与在导光部件的下表面的倾斜面以外的部分(即上侧面和下侧面)反射后的光不同的方向行进。因此，存在如下课题：在由上述前照灯装置投射的光中，由于在倾斜面反射后的光而产生配光不均。
8.本发明正是为了解决上述现有课题而完成的，其目的在于，提供能够减少配光不均的前照灯模块和前照灯装置。
9.用于解决课题的手段
10.本发明的一个方式的前照灯模块的特征在于，该前照灯模块具有：第1光源，其发出第1光；以及第1光学部，所述第1光学部具有：第1光学面，其反射所述第1光；以及透镜面，其投射包含由所述第1光学面反射后的所述第1光的照明光，所述第1光学面的接近所述透镜面的端部包含与所述透镜面的光轴垂直的方向上的位置彼此不同的第1端部和第2端部，所述第2端部的所述光轴的方向的位置比所述第1端部的所述光轴的方向的位置更接近所述透镜面。
11.本发明的另一个方式的前照灯装置的特征在于，该前照灯装置具有1个以上的模块，所述1个以上的模块分别是上述前照灯模块。
12.发明效果
13.根据本发明，能够减少配光不均。
附图说明
14.图1是概略地示出本发明的实施方式1的前照灯模块的结构例的侧视图。
15.图2是概略地示出实施方式1的前照灯模块的结构例的俯视图。
16.图3是概略地示出实施方式1的前照灯模块的导光投射光学元件的立体图。
17.图4是概略地示出图3所示的导光投射光学元件的俯视图。
18.图5是概略地示出图3所示的导光投射光学元件的侧视图。
19.图6是概略地示出图3所示的导光投射光学元件的仰视图。
20.图7是示出实施方式1的前照灯模块投射的照明光的配光图案的图。
21.图8是示出实施方式1的变形例的通过前照灯模块的导光投射光学元件的主要光线的俯视图。
22.图9是概略地示出图8所示的导光投射光学元件的俯视图。
23.图10是概略地示出图8所示的导光投射光学元件的侧视图。
24.图11是概略地示出图8所示的导光投射光学元件的仰视图。
25.图12是利用等值线显示示出实施方式1的前照灯模块投射的照明光的照度分布的图。
26.图13是利用等值线显示示出实施方式1的前照灯模块投射的照明光的照度分布的图。
27.图14是示出比较例的导光投射光学元件的立体图。
28.图15是利用等值线显示示出使用比较例的导光投射光学元件的前照灯模块投射的照明光的照度分布的图。
29.图16是用于说明实施方式1的前照灯模块的反射面的倾斜角度与形成于共轭面上的配光图案的关系的图。
30.图17是概略地示出本发明的实施方式2的前照灯模块的导光投射光学元件的结构例的立体图。
31.图18是概略地示出图17所示的导光投射光学元件的俯视图。
32.图19是概略地示出图17所示的导光投射光学元件的侧视图。
33.图20是概略地示出图17所示的导光投射光学元件的仰视图。
34.图21是概略地示出本发明的实施方式3的前照灯模块的结构例的侧视图。
35.图22是概略地示出本发明的实施方式4的前照灯模块的结构例的侧视图。
36.图23是概略地示出本发明的实施方式5的前照灯模块的结构例的俯视图。
37.图24是概略地示出本发明的实施方式6的前照灯装置的结构例的俯视图。
具体实施方式
38.下面，参照附图对本发明的实施方式的前照灯模块和包含1个以上的前照灯模块的前照灯装置进行说明。在各图中，对相同或同样的结构标注相同标号。以下的实施方式只不过是例子，能够在本发明的范围内进行各种变更。
39.在图中，为了容易理解发明，示出xyz直角坐标系的坐标轴。x轴是在搭载有前照灯模块的车辆的左右方向上延伸的坐标轴。朝向车辆的前方，右侧是+x轴方向，左侧是-x轴方向。“前方”是车辆的前方直进时的行进方向。即，“前方”是前照灯模块照射光的方向。y轴是在车辆的上下方向上延伸的坐标轴。上侧是+y轴方向，下侧是-y轴方向。“上侧”是朝向天空的方向，“下侧”是朝向地面(例如路面等)的方向。z轴是在车辆的直进时的行进方向上延伸
的坐标轴。车辆的前方直进时的行进方向是+z轴方向，车辆的后方直进时的行进方向是-z轴方向。+z轴方向也称作“前方”，-z轴方向也称作“后方”。
40.zx平面是与路面平行的面。但是，在上坡、下坡、在宽度方向上倾斜的道路等中，路面倾斜。因此，与重力方向垂直的面即水平面实际上有时不与路面平行。但是，在本技术中，与路面平行的面即zx平面也称作“水平面”。
41.前照灯模块和前照灯装置例如对车辆的前方进行照射。前照灯装置必须能够照射对由法律等(以下称作“道路交通规则”)规定的区域进行照明的配光图案的光。“配光”是指照明装置的针对各方向的光度即光度分布。即，“配光”是从照明装置发出的光的空间上的强度分布。此外，“光度”是表示从光源发出多强的光的物理量。光度是在某个方向的微小立体角内穿过的光束除以该微小立体角而得到的值。
42.一般而言，道路交通规则要求汽车用的前照灯装置的近光的配光图案是在上下方向上较短且在左右方向上较长的横长的形状。而且，为了不使相向车的驾驶者眩目，道路交通规则要求配光图案的上侧的光的边界线(即明暗截止线)清晰。“清晰”意味着明暗截止线不产生较大的色差或较大的模糊等。即，道路交通规则要求明暗截止线的上侧(即配光图案的外侧)的区域足够暗，明暗截止线的下侧(即配光图案的内侧)的区域足够亮，明暗截止线足够清晰。
43.这里，“明暗截止线”是在将从前照灯模块出射的光照射到墙壁或屏幕的情况下形成的较亮区域与较暗区域的划分线。一般而言，明暗截止线是存在于配光图案上侧的划分线。即，明暗截止线是指配光图案的上侧的光的明暗的边界线。即，明暗截止线是配光图案的上侧的较亮区域(即配光图案的内侧的区域)与较暗区域(即配光图案的外侧的区域)之间的边界线。明暗截止线是用于说明汽车错车时使用的前照灯的照射方向的用语。汽车错车时使用的前照灯的配光图案也称作近光。
[0044]“配光图案”表示通过由光源发出的光的方向决定的光束的形状和光的强度分布。“配光图案”还被用作被照射面上的照度图案的意思。“配光分布”意味着从光源放射的光的强度相对于光的方向的分布。“配光分布”还被用作被照射面上的照度分布的意思。
[0045]
实施方式的前照灯模块用于搭载于车辆的前照灯的近光的照射或远光的照射等。例如，前照灯模块用于摩托车用的前照灯。此外，前照灯模块还用于三轮或四轮等各种车辆的前照灯。三轮车辆例如包含被称作陀螺仪的自动三轮车。自动三轮车是前轮为一轮、后轮为一轴二轮的由三轮构成的踏板车。
[0046]
在以下的说明中，以形成摩托车用的前照灯模块的近光的配光图案的情况为中心进行说明。摩托车用的前照灯的近光的配光图案包含明暗截止线在车辆的左右方向(即x轴方向)上水平的直线。此外，明暗截止线的下侧(即配光图案的内侧)的区域最亮。
[0047]
《1》实施方式1
[0048]
图1是概略地示出实施方式1的前照灯模块100的结构例的侧视图。图2是概略地示出前照灯模块100的结构例的俯视图。图1示出从车辆的右侧观察的前照灯模块100的侧面，图2示出从车辆的上方观察的前照灯模块100的上表面。
[0049]
如图1和图2所示，前照灯模块100具有发出第1光的光源10和作为第1光学部的导光投射光学元件30。此外，前照灯模块100也可以具有作为第2光学部的会聚光学元件20。会聚光学元件20也可以安装于光源10。此外，光源10和会聚光学元件20也可以具有一体的构
造。
[0050]
光源10的光轴和会聚光学元件20的光轴是共通的光轴c2。光源10和会聚光学元件20被配置成，光轴c2相对于y轴倾斜角度α。角度α也可以是0度。但是，如图1所示，如果以使光轴c2相对于y轴以比0度大的角度倾斜的方式配置光源10和会聚光学元件20，则光利用效率提高。
[0051]
在光源10和会聚光学元件20的说明中，为了容易理解，使用与xyz直角坐标系不同的x1y1z1直角坐标系。x1y1z1直角坐标系是从+x轴侧观察xyz直角坐标系，以x轴为旋转中心顺时针旋转角度α而得到的坐标系。在实施方式1中，会聚光学元件20的光轴c2与z1轴平行。
[0052]
《光源10》
[0053]
光源10具有发出作为第1光的光的发光面11。从抑制二氧化碳(co2)的排出和抑制燃料的消耗这样的减轻针对环境的负荷的观点来看，优选光源10是发光效率高的半导体光源。半导体光源例如是发光二极管(led)或激光二极管(ld)。光源10也可以是具有卤素灯泡等的灯光源。此外，光源10也可以是固体光源。固体光源例如包含有机电致发光(有机el)或对荧光体照射激励光而使荧光体发光的光源等。半导体光源是一种固体光源。
[0054]
光源10从发光面11出射用于对车辆的前方进行照明的光。光源10位于会聚光学元件20的-z1轴侧。光源10位于导光投射光学元件30的-z轴侧(即后方)。光源10位于导光投射光学元件30的+y轴侧(即上侧)。在图1和图2中，光源10向+z1轴方向出射光。光源10的种类没有特别限定，但是，在以下的说明中，对光源10是led的情况进行说明。
[0055]
《会聚光学元件20》
[0056]
会聚光学元件20位于光源10的+z1轴侧。会聚光学元件20位于导光投射光学元件30的-z1轴侧。会聚光学元件20位于导光投射光学元件30的-z轴侧(即后方)。会聚光学元件20位于导光投射光学元件30的+y轴侧(即上侧)。
[0057]
从光源10发出的光入射到会聚光学元件20。会聚光学元件20使入射的光会聚于会聚光学元件20的前方(即+z1轴方向)。会聚光学元件20是具有会聚功能的光学元件。即，会聚光学元件20是对从光源10发出的光的发散角和收敛角进行变更的光学元件。
[0058]
在图1和图2中，会聚光学元件20示出为具有正屈光力的光学元件。此外，在实施方式1中，会聚光学元件20是内部被透光性的折射材料填满的光学元件。
[0059]
在图1和图2中，会聚光学元件20由1个光学部件构成。会聚光学元件20也可以由多个光学部件的组合构成。但是，在利用多个光学部件的组合构成会聚光学元件20的情况下，需要确保各光学部件的足够高的定位精度。因此，优选会聚光学元件20由1个光学部件构成。
[0060]
光源10和会聚光学元件20配置于导光投射光学元件30的上侧(即+y轴侧)。此外，光源10和会聚光学元件20配置于导光投射光学元件30的后方(即-z轴侧)。
[0061]
光源10和会聚光学元件20位于导光投射光学元件30的第1光学面即反射面32的反射光的面侧。即，光源10和会聚光学元件20相对于反射面32位于反射面32的表面侧。光源10和会聚光学元件20在反射面32的法线方向上相对于反射面32位于反射面32的表面侧。即，会聚光学元件20配置于与反射面32对置的方向上。
[0062]
光源10和会聚光学元件20的光轴c2在反射面32具有交点。在光在导光投射光学元件30的入射面31折射的情况下，从会聚光学元件20出射的中心光线到达反射面32上。即，会
聚光学元件20的光轴c2或中心光线在反射面32具有交点。
[0063]
会聚光学元件20具有入射面211和212、反射面22以及出射面231和232。会聚光学元件20配置于光源10的正后方。“后”是指从光源10出射的光的行进方向侧。会聚光学元件20配置于光源10的正后方，因此，从发光面11出射的光立即从入射面211和212入射到会聚光学元件20。
[0064]
led出射朗伯配光的光。“朗伯配光”是发光面的亮度恒定而与观察的方向无关的配光。即，led的配光的指向性宽。因此，通过缩短具有led的光源10与会聚光学元件20的距离，能够使更多的光入射到会聚光学元件20。
[0065]
会聚光学元件20例如由透明树脂、具有透光性的玻璃或硅酮(silicone)材料制作。为了提高光的利用效率，优选会聚光学元件20的材料是透光性高的材料。此外，会聚光学元件20配置于光源10的正后方，因此，优选会聚光学元件20的材料是耐热性优异的材料。
[0066]
入射面211是形成于会聚光学元件20的中心部分的入射面。“会聚光学元件20的中心部分”是会聚光学元件20的光轴c2在入射面211具有交点的部分。入射面211例如具备具有正屈光力的凸面形状。入射面211的凸面形状是向-z1轴方向凸出的形状。屈光力也称作折射力。入射面211例如是将光轴c2设为旋转轴的旋转对称的形状。
[0067]
入射面212例如是将椭圆的长轴或短轴设为旋转轴而旋转的旋转体的表面形状的一部分。将椭圆的长轴或短轴设为旋转轴而旋转的旋转体称作旋转椭圆体。该旋转椭圆体的旋转轴与光轴c2一致。入射面212具有对旋转椭圆体的旋转轴方向的两端进行切断而得到的表面形状。即，入射面212具有筒形状。
[0068]
入射面212的筒形状的一端(即+z1轴侧的端部)与入射面211的外周连接。入射面212的筒形状相对于入射面211形成于光源10侧(即-z1轴方向)。即，入射面212的筒形状形成于比入射面211靠光源10侧。
[0069]
反射面22的形状是如下的筒形状：x1y1平面上的截面形状例如呈以光轴c2为中心的圆形状。关于反射面22的筒形状，-z1轴侧的端部的x1y1平面上的圆形状的直径比+z1轴侧的端部的x1y1平面上的圆形状的直径小。即，反射面22的直径从-z1轴侧朝向+z1轴方向变大。例如，反射面22是圆锥台的侧面的形状。包含中心轴的面上的圆锥台的侧面的形状是直线形状。但是，包含光轴c2的面上的反射面22的形状也可以是曲线形状。“包含光轴c2的面”是指在面上描绘光轴c2的线的面。
[0070]
反射面22的筒形状的一端(即-z1轴侧的端部)与入射面212的筒形状的另一端(即-z1轴侧的端部)连接。即，反射面22位于入射面212的外周侧。
[0071]
出射面231位于入射面211的+z轴侧。出射面231具备具有正屈光力的凸面形状。出射面231的凸面形状是向+z轴方向凸出的形状。会聚光学元件20的光轴c2在出射面231具有交点。出射面213例如具有将光轴c2设为旋转轴的旋转对称的形状。
[0072]
出射面232位于出射面231的外周侧。出射面232例如具有与x1y1平面平行的平面形状。出射面232的内周和外周是圆形状。出射面232的内周与出射面231的外周连接。出射面232的外周与反射面22的筒形状的另一端(即+z1轴侧的端部)连接。
[0073]
从发光面11出射的光中的出射角度(即发散角)较小的光线入射到入射面211。出射角度较小的光线例如是发散角为60度以内的光线。出射角度较小的光线从入射面211入射且从出射面231出射。从出射面231出射的出射角度较小的光线被会聚，会聚于会聚光学
元件20的前方(即+z1轴方向)。
[0074]
从发光面11出射的光中的出射角度较大的光线入射到入射面212。出射角度较大的光线的发散角例如大于60度。从入射面212入射的光线在反射面22反射。在反射面22反射后的光线向+z1轴方向行进。在反射面22反射后的光线从出射面232出射。从出射面232出射的出射角度较大的光线被会聚，会聚于会聚光学元件20的前方(即+z1轴方向)。
[0075]
会聚光学元件20作为具有以下功能的光学元件来进行说明。即，会聚光学元件20使从光源10出射的出射角度较小的光线通过折射而会聚。此外，会聚光学元件20使从光源10出射的出射角度较大的光线通过反射而会聚。但是，会聚光学元件20的形状不限于图示的形状。
[0076]
例如，从出射面231出射的光的会聚位置由从光源10的发光面11发出的光的配光图案决定，因此，有时由于发光面11的形状被投影而产生配光不均。在实施方式1中，将从出射面231出射的光的会聚位置和从出射面232出射的光的会聚位置设定为彼此不同的位置，由此能够减少配光不均。即，从出射面232出射的光的会聚位置和从出射面231出射的光的会聚位置不需要一致。例如，与从出射面231出射的光的会聚位置相比，从出射面232出射的光的会聚位置可以是接近会聚光学元件20的位置。
[0077]
此外，在实施方式1中，会聚光学元件20的入射面211和212、反射面22以及出射面231和232分别全部呈以光轴c2为中心的旋转对称的形状。但是，会聚光学元件20具有能够使从光源10出射的光适当地会聚的功能即可，不限于旋转对称的形状。
[0078]
例如，通过使反射面22的x1y1平面上的截面形状成为椭圆形状，会聚位置处的会聚点也能够成为椭圆形状。该情况下，前照灯模块100容易生成宽度较宽的配光图案。此外，在光源10的发光面11的形状为矩形形状的情况下，例如，使反射面22的x1y1平面上的截面形状为椭圆形状，则能够使会聚光学元件20小型化。
[0079]
此外，会聚光学元件20整体具有正屈光力即可。即，入射面211和212、反射面22以及出射面231和232中的任意一方也可以具有负屈光力。
[0080]
此外，在光源10具有管球光源的情况下，也可以代替会聚光学元件20或者在会聚光学元件20的基础上具有反射镜。反射镜例如是旋转椭圆面镜、旋转抛物面镜等凹面镜。
[0081]
《导光投射光学元件30》
[0082]
作为第2光学部的导光投射光学元件30位于会聚光学元件20的+z1轴方向。导光投射光学元件30位于会聚光学元件20的+z轴侧。导光投射光学元件30位于会聚光学元件20的-y轴侧。
[0083]
从会聚光学元件20出射的光入射到导光投射光学元件30。导光投射光学元件30向前方(即+z轴方向)出射光。导光投射光学元件30具有通过反射面32对入射的光进行导光的功能。此外，导光投射光学元件30具有通过出射面33将被导光的光作为照明光l3进行投射的功能。
[0084]
图3是概略地示出导光投射光学元件30的立体图。图4、图5和图6是概略地示出图3所示的导光投射光学元件30的俯视图、侧视图和仰视图。导光投射光学元件30具有作为第1光学面的反射面32和作为透镜面的出射面33。导光投射光学元件30也可以具有入射面31。此外，导光投射光学元件30也可以具有入射面34。
[0085]
导光投射光学元件30例如由透明树脂、透光性的玻璃或硅酮材料等制作。此外，实
施方式1中的导光投射光学元件30的内部例如被透光性的折射材料填满。
[0086]
入射面31设置于导光投射光学元件30的-z轴侧的端部。入射面31设置于导光投射光学元件30的+y轴侧的部分。在图1～图6中，导光投射光学元件30的入射面31是曲面形状。入射面31的曲面形状例如是水平方向(即x轴方向)和垂直方向(即y轴方向)均具有正屈光力的凸面形状。
[0087]
入射到呈曲面形状的入射面31的光的发散角变化。入射面31使光的发散角变化，由此能够成形配光图案。即，入射面31具有成形配光图案的形状的功能。即，入射面31作为配光图案形状成形部发挥功能。
[0088]
例如，通过使入射面31具有会聚功能，也能够省略会聚光学元件20。即，入射面31也可以具有作为会聚光学元件发挥功能的形状。图1～图6所示的入射面31是配光图案形状成形部的一例。但是，入射面31不限于曲面形状，例如也可以是平面形状。
[0089]
在实施方式1中，首先，对导光投射光学元件30的入射面31的形状是具有正屈光力的凸面形状的情况进行说明。此外，在实施方式1中，对明暗截止线是具有阶梯差的形状的情况进行说明。另外，关于导光投射光学元件的入射面31的形状是具有负屈光力的凹面形状的情况，使用图17～图20在后面叙述。
[0090]
反射面32设置于入射面31的-y轴侧的端部。即，反射面32配置于入射面31的-y轴侧。反射面32配置于入射面31的+z轴侧。在实施方式1中，反射面32的-z轴侧的端部与入射面31的-y轴侧的端部连接。
[0091]
如图1所示，反射面32反射到达反射面32后的光。即，反射面32具有反射光的功能。即，反射面32作为光反射部发挥功能。反射面32是光反射部的一例。
[0092]
如图1～图6所示，反射面32是大致朝向+y轴方向的面。即，反射面32的表面是相对于+y轴方向倾斜倾斜角β的面。反射面32的表面是反射光的面。反射面32的背面是大致朝向-y轴方向的面。
[0093]
反射面32是如下的面：相对于zx平面，以与x轴平行的轴为中心，从+x轴侧观察顺时针旋转。在图1所示的例子中，反射面32是相对于zx平面旋转了角度β的面。角度β也可以是0度。但是，在角度β大于0度的情况下，光利用效率提高。
[0094]
在图1～图6中，反射面32用平面表示。但是，反射面32也可以是平面以外的形状。反射面32也可以是曲面形状或通过连结多个平面而形成的多面形状。例如，反射面32也可以是具有垂直方向(即y轴方向)的曲率且不具有水平方向(即x轴方向)的曲率的圆柱形状。此外，反射面32也可以是近似圆柱形状的曲面形状的曲线而成的多面形状。
[0095]
此外，反射面32不限于上述例子，也可以具有x轴方向的曲率。此外，反射面32也可以是具有x轴方向的曲率和y轴方向的曲率的曲面。进而，反射面32也可以是近似具有x轴方向的曲率和y轴方向的曲率的曲面而成的多面形状。此外，多面形状不限于近似曲面的形状。但是，如后所述，从减少配光不均的观点来看，优选反射面32不包含在左右方向(即x轴方向)上倾斜的面。此外，如后所述，容许反射面32包含在左右方向(即x轴方向)上倾斜的面，但是，从减少配光不均的观点来看，倾斜的面的面积越小越好。
[0096]
反射面32也可以是通过进行使用金属等的镜蒸镀而形成的镜面。但是，优选反射面32不进行镜蒸镀而作为全反射面发挥功能。这是由于，全反射面与镜面相比，反射率高，有助于提高光的利用效率。此外，这是由于，通过省略镜蒸镀的工序，能够简化导光投射光
学元件30的制造工序，能够有助于降低制造成本。特别地，在实施方式1的结构中，光线针对反射面32的入射角较大，因此，即使不进行镜蒸镀，也能够使反射面32成为全反射面。
[0097]
入射面34例如包含与xy平面平行的平面。但是，入射面34也可以是曲面。通过使入射面34成为曲面，能够对从入射面34入射的光的配光进行变更。从入射面34入射的光也称作第2光。入射面34配置于反射面32的-y轴侧。即，入射面34配置于反射面32的背面侧。另外，发出第2光的光源使用图21在后面叙述。
[0098]
此外，在实施方式1中，入射面34包含入射面34a、入射面34b和入射面34c。入射面34a、入射面34b和入射面34c对应于与后述的反射面32的+z轴侧的棱线部321的明暗截止线形状对应的部位(即端部位置)即棱线部321a、棱线部321b和棱线部321c。
[0099]
在实施方式1中，入射面34a位于比入射面34b靠-z轴侧。此外，入射面34c是连接入射面34a和入射面34b的面。在实施方式1中，入射面34a位于比入射面34b靠+x轴侧。图1～图6所示的例子是如下例子：照射左侧(即-x轴侧)的明暗截止线的位置比右侧(即+x轴侧)的明暗截止线的位置(即高度)低的配光图案。为了形成这种配光图案，位于比入射面34c靠+x轴侧的入射面34a配置于比入射面34b靠-z轴侧，该入射面34b位于比入射面34c靠-x轴侧。
[0100]
入射面34a、34b和34c的+y轴侧的端部与反射面32的+z轴侧的棱线部321的对应的部位连接。例如，入射面34a的+y轴侧的端部与反射面32的+z轴侧的棱线部321中的棱线部321a连接。入射面34b的+y轴侧的端部与反射面32的+z轴侧的棱线部321中的棱线部321b连接。此外，入射面34c的+y轴侧的端部与反射面32的+z轴侧的棱线部321中的棱线部321c连接。
[0101]
在图1～图6中，入射面34b位于与被照射面90光学共轭的位置。“光学共轭”是指从1个点发出的光在另1个点成像时这2个点的关系。即，位于包含入射面34b的面上的共轭面pc上的光的形状被投影到被照射面90。
[0102]
在图1～图6中，光未从入射面34入射。因此，从入射面31入射的光的共轭面pc上的形状被投影到被照射面90。
[0103]
棱线部321是反射面32的+z轴侧的边。此外，在图1～图6中，棱线部321是反射面32的-y轴侧的边，但是，根据反射面32的倾斜的有无或朝向，不限于此。而且，棱线部321包含位于与被照射面90光学共轭的位置的部位(即在图1～图6的例子中为棱线部321b)。
[0104]
一般而言，“棱线”是指面与面的边界线。但是，这里，“棱线”不限于面与面的边界线，是包含面的端部的概念。在实施方式1中，棱线部321是连接反射面32和入射面34的部分。即，反射面32与入射面34连接的部分是棱线部321。
[0105]
但是，例如，在导光投射光学元件30的内部成为空洞且入射面34是开口部的情况下，棱线部321成为反射面32的端部。即，棱线部321包含面的端部。另外，如上所述，在实施方式1中，导光投射光学元件30的内部被折射材料填满。此外，“棱线”不限于直线，也可以是曲线等。在实施方式1中，棱线部321成为与具有“上升线”的明暗截止线形状对应的形状。
[0106]
在实施方式1中，棱线部321是入射面34的+y轴侧的边。在实施方式1中，棱线部321包含与导光投射光学元件30的光轴c1交叉的部位(即在图1～图6的例子中为棱线部321c)。在图1～图6中，棱线部321以直角以外的角度与导光投射光学元件30的光轴c1交叉。但是，根据明暗截止线形状，棱线部321也可以以直角与导光投射光学元件30的光轴c1交叉。
[0107]
光轴c1是穿过出射面33的面顶点的法线。在图1～图6的情况下，光轴c1是穿过出
射面33的面顶点的与z轴平行的轴。即，在出射面33的面顶点在xy平面中在x轴方向或y轴方向上平行移动的情况下，光轴c1也同样地在x轴方向或y轴方向上平行移动。此外，在出射面33相对于xy平面倾斜的情况下，出射面33的面顶点的法线也相对于xy平面倾斜，因此，光轴c1也相对于xy平面倾斜。
[0108]
出射面33设置于导光投射光学元件30的+z轴侧的端部。出射面33是具有正屈光力的曲面形状。出射面33是向+z轴方向突出的凸面形状。
[0109]
在图1～图6所示的例子中，与反射面32的棱线部321b的形状对应地形成的共轭面pc上的光的形状被投影到被照射面90。在图1～图6所示的例子中，使入射面34b向+x轴方向和+y轴方向延长而得到的面即共轭面pc上的光的形状被投影到被照射面90。即，与包含棱线部321b的zx平面垂直的面处于与被照射面90共轭的关系。这里，与zx平面垂直的面包含曲面。该曲面例如是具有水平方向(即x轴方向)的曲率的面。
[0110]
此外，共轭面pc例如也可以是使假想的棱线在垂直方向上延长而成的面，该假想的棱线是使后述的棱线部321中的与被投影的配光图案中希望亮度梯度最急剧的部位对应的边缘部分的边缘形状在x轴方向上平滑地延长而得到的。在实施方式1中，边缘部分是最接近出射面33的部位，是对应于与后述的图12所示的明暗截止线91b对应的棱线部321b的部分。这里，如果棱线部321b是曲面，则假想的棱线部也成为曲面，共轭面pc也成为曲面。
[0111]
优选共轭面pc的位置被设定成，包含与被投影的配光图案的垂直方向的照度梯度在明暗截止线91中最高的位置对应的棱线部的部位。即，优选共轭面pc包含与从前照灯模块100出射的配光图案的垂直方向的每单位立体角的光度梯度最高的位置对应的棱线部的部位。另外，在图1～图6所示的例子中，示出共轭面pc是与zx平面垂直的平面的例子，但是，共轭面pc不限于平面，只要是包含出射面33侧的焦点的面即可，也可以是其他面。
[0112]
在实施方式1中，反射面32在高度方向(即y轴方向)上没有阶梯差。即，反射面32是1个平面或曲面。这里，高度方向的阶梯差是指，反射面32相对于基准面(即与zx平面平行的面)具有高度不同的部位，由此，在xy平面上观察时，描绘屈曲线形状。
[0113]
如图1～图6所示，棱线部321也可以包含出射面33的光轴c1方向的位置不同的2个以上的部位。在图1～图6所示的例子中，棱线部321包含与光轴c1垂直的方向(即x方向)上的位置彼此不同的棱线部321a、棱线部321b和棱线部321c。在实施方式1中，至少棱线部321a和棱线部321b的光轴c1方向的位置不同。在zx平面(更具体而言为包含棱线部321和出射面33的与光轴c1平行的平面)上观察时，棱线部321描绘屈曲线形状。对应于棱线部321的屈曲线形状，入射面34在z轴方向(即光轴c1方向)上具有阶梯差。
[0114]
棱线部321a包含光轴c1方向的位置最接近入射面34的点。此外，棱线部321b包含光轴c1方向的位置最接近出射面33的点。此外，棱线部321c是连接棱线部321a和棱线部321b的部位。
[0115]
在zx平面中，棱线部321a与光轴c1的角度或曲率(即y轴方向的曲率)跟棱线部321c与光轴c1的角度或曲率(即y轴方向的曲率)不同。此外，在zx平面中，棱线部321b与光轴c1的角度或曲率(即y轴方向的曲率)跟棱线部321c与光轴c1的角度或曲率(即y轴方向的曲率)不同。例如，在图1～图6所示的例子中，棱线部321a与光轴c1处于直角的关系，但是，与棱线部321a连接的棱线部321c与光轴c1不处于直角的关系。同样，棱线部321c与光轴c1不处于直角的关系，但是，与棱线部321c连接的棱线部321b与光轴c1处于直角的关系。
[0116]
例如，在具有图1～图6所示的棱线部321且共轭面pc沿着棱线部321b设定的情况下，反射面32的棱线部321b的形状被投影到被照射面90。此外，从入射面31入射的光中的在反射面32反射且通过棱线部321a和棱线部321b的+y轴侧的光在共轭面pc上形成的配光图案也被投影到被照射面90。
[0117]
图7是示出前照灯模块100投射的照明光l3的配光图案的图。通过棱线部321，形成于共轭面pc上的比棱线部321b的高度靠+y轴侧的配光图案例如成为图7所示的这种配光图案。图7所示的配光图案是使从入射面31入射的光中的在反射面32反射且通过棱线部321b的+y轴侧的光、不在反射面32反射而通过棱线部321b的+y轴侧的光、以及在反射面32反射且通过棱线部321a和棱线部321b的+y轴侧的光在共轭面pc上形成的配光图案重合而得到的。图7所示的配光图案d0的下端的直线部分d2对应于棱线部321b。此外，图7所示的配光图案d0的下端的直线部分d1对应于棱线部321a。此外，图7所示的配光图案d0的下端的直线部分d3对应于棱线部321c。
[0118]
在实施方式1中，棱线部321a不在共轭面pc上。即，棱线部321a位于与共轭面pc不同的场所。但是，在反射面32反射且通过棱线部321a的上部(即+y轴侧)的光在共轭面pc上维持棱线部321a的直线形状。同样，棱线部321c的一部分不在共轭面pc上。即，棱线部321c的一部分位于与共轭面pc不同的场所。但是，在反射面32反射且通过棱线部321c的上部(即+y轴侧)的光在共轭面pc上维持棱线部321c的直线形状。这样，形成与反射面32的棱线部321的形状对应的明暗截止线。
[0119]
通过这样构成，不在反射面32的高度方向(即y轴方向)上设置阶梯差，就能够形成与反射面32的棱线部321的形状对应的明暗截止线。由此，能够抑制来自反射面32的阶梯差的反射光引起的配光不均。
[0120]
共轭面pc上的光的像形成于导光投射光学元件30内的共轭面pc上的一部分。即，在导光投射光学元件30内的共轭面pc上的范围内，能够将配光图案形成为适合于前照灯模块100的形状。例如，如后述的图24所示，在使用多个前照灯模块100形成1个配光图案的情况下，能够形成与多个前照灯模块各自的作用对应的配光图案。
[0121]
被照射面90是设定于车辆前方的预定位置的假想面。被照射面90是与xy平面平行的面。车辆前方的预定位置是对前照灯装置的光度或照度进行计测的位置，例如由道路交通规则等来规定。例如，欧州的unece(united nations economic commission for europe：联合国欧洲经济委员会)规定的汽车用的前照灯装置的光度的计测位置是从光源起25m的位置。日本的日本工业标准调查会(jis)规定的光度的计测位置是从光源起10m的位置。
[0122]
《光线的举动》
[0123]
如图1～图6所示，由会聚光学元件20会聚后的光从入射面31入射到导光投射光学元件30内。入射面31是折射面。入射到入射面31的光在入射面31折射。例如，入射面31是向-z轴方向突出的凸面。这里，入射面31的x轴方向的曲率有助于相对于路面的水平方向的“配光的宽度”。此外，入射面31的y轴方向的曲率有助于相对于路面的垂直方向的“配光的高度”。
[0124]
《zx平面上的光线的举动》
[0125]
在zx平面观察时，在图1～图6的例子中，入射面31具有凸面形状。即，入射面31关
于水平方向(即x轴方向)具有正屈光力。这里，“在zx平面观察”是从+y轴侧观察这样的意思。即，是指投影到zx平面进行观察。因此，入射到入射面31的光在入射面31进一步会聚，在导光投射光学元件30内传播。这里，“传播”是光在导光投射光学元件30中行进这样的意思。
[0126]
在zx平面观察时，如图2所示，在导光投射光学元件30内传播的光通过会聚光学元件20和导光投射光学元件30的入射面31会聚于位于导光投射光学元件30内部的会聚位置。此外，在图2中，棱线部321b的位置是共轭面pc的位置。
[0127]
图8是示出通过实施方式1的变形例的前照灯模块100的导光投射光学元件36的主要光线的俯视图。图9、图10和图11是概略地示出图8所示的导光投射光学元件36的俯视图、侧视图和仰视图。图8所示的前照灯模块100例如将导光投射光学元件36的入射面31的水平方向(即x轴方向)的曲面设为具有负屈光力的凹面。这样，能够利用棱线部321水平方向扩展光。
[0128]
即，共轭面pc上的光束的宽度比入射面31上的光束的宽度大。凹面的入射面31能够对共轭面pc上的x轴方向的光束的宽度进行控制。而且，在被照射面90中，能够得到水平方向上的宽度较宽的配光图案。
[0129]
《yz平面上的光线的举动》
[0130]
另一方面，如果在yz平面观察从入射面31入射的光，则在入射面31折射后的光在导光投射光学元件30内传播而被引导至反射面32。
[0131]
入射到导光投射光学元件30且到达反射面32的光入射到导光投射光学元件30，直接到达反射面32。“直接到达”是不在其他面等反射而到达这样的意思。入射到导光投射光学元件30且到达反射面32的光不在其他面等反射而到达反射面32。即，到达反射面32的光在导光投射光学元件30内进行最初的反射。
[0132]
此外，在反射面32反射后的光直接从出射面33出射。即，在反射面32反射后的光不在其他面等反射而到达出射面33。即，在反射面32进行最初的反射后的光通过这一次的反射而到达出射面33。
[0133]
在图1～图6中，从会聚光学元件20的出射面231和232内的、比会聚光学元件20的光轴c2靠+y1轴侧出射的光被引导至反射面32。此外，从会聚光学元件20的出射面231和232内的、比会聚光学元件20的光轴c2靠-y1轴侧出射的光不在反射面32反射而从出射面33出射。即，入射到导光投射光学元件30的光中的一部分光到达反射面32。到达反射面32后的光在反射面32反射而从出射面33出射。
[0134]
另外，通过设定光源10和会聚光学元件20的倾斜角度α，能够使从会聚光学元件20出射的全部光在反射面32反射。此外，通过设定反射面32的倾斜角度β，能够使从会聚光学元件20出射的全部光在反射面32反射。
[0135]
此外，通过设定光源10和会聚光学元件20的倾斜角度α，能够缩短导光投射光学元件30的光轴c1方向(即z轴方向)的长度。而且，能够缩短光学系统的进深(即z轴方向的长度)。这里，在实施方式1中，“光学系统”是在结构要素中具有会聚光学元件20和导光投射光学元件30的光学系统。
[0136]
此外，通过设定光源10和会聚光学元件20的倾斜角度α，容易将从会聚光学元件20出射的光引导至反射面32。因此，容易高效地在共轭面pc上在棱线部321的内侧(即+y轴侧)的区域汇集光。即，在反射面32的共轭面pc侧汇集从会聚光学元件20出射的光，由此，能够
增多从棱线部321的+y轴方向的区域出射的光的出射量。
[0137]
因此，容易使被投影到被照射面90的配光图案的明暗截止线91的下侧的区域变亮。此外，导光投射光学元件30的光轴方向(即z轴方向)的长度变短，由此，导光投射光学元件30的光的内部吸收少，光的利用效率提高。“内部吸收”是指光透过导光部件(例如导光投射光学元件30)时的除了表面反射的损失以外的材料内部的光损失。导光部件的长度越长，则内部吸收越增加。
[0138]
在一般的导光元件中，光在导光元件的侧面反复反射，在导光元件的内部行进。由此，光的强度分布被均匀化。在实施方式1中，入射到导光投射光学元件30的光在反射面32反射1次而从出射面33出射。关于这点，实施方式1的导光投射光学元件30的使用方法与一般的导光元件的使用方法不同。
[0139]
在由道路交通规则等规定的配光图案中，例如，明暗截止线91的下侧(即-y轴侧)的区域是最大照度的区域。如上所述，导光投射光学元件30的棱线部321处于与被照射面90共轭的关系。因此，在使明暗截止线91的下侧(即-y轴侧)的区域成为最大的照度时，使导光投射光学元件30的棱线部321的上侧(即+y轴侧)的区域的光度最高即可。
[0140]
为了生成明暗截止线91的下侧(即-y轴侧)的区域成为最大照度的配光图案，如图1所示，在yz平面上观察，通过反射面32反射从导光投射光学元件30的入射面31入射的光的一部分是有效的。这是由于，从入射面31入射的光中的、不在反射面32反射而到达棱线部321的+y轴侧的光和在反射面32上反射后的光在共轭面pc上重叠。
[0141]
即，在与被照射面90上的高照度区域对应的共轭面pc上的区域中，不在反射面32反射而到达共轭面pc的光和在反射面32上反射而到达共轭面pc的光重叠。根据这种结构，能够使棱线部321的上侧(即+y轴侧)的区域的光度在共轭面pc上的光度中最高。
[0142]
通过使不在反射面32反射而到达共轭面pc的光和在反射面32反射而到达共轭面pc的光在共轭面pc上重叠，形成光度高的区域。通过变更反射面32上的光的反射位置，能够变更共轭面pc上的光度高的区域的位置。
[0143]
通过使反射面32上的光的反射位置接近共轭面pc，能够使共轭面pc上的棱线部321的附近成为光度高的区域。即，能够使被照射面90上的明暗截止线91的下侧成为照度高的区域。
[0144]
此外，与对水平方向的配光的宽度进行调整的情况同样，通过将入射面31的垂直方向(即y轴方向)的曲率设定成期望的值，能够对该重叠的光的量进行调整。“重叠的光的量”是不在反射面32反射而到达棱线部321的+y轴侧的光(即共轭面pc上)和在反射面32上反射后的光的重叠的光的量。
[0145]
通过这样调整入射面31的曲率，能够调整配光。即，通过适当地设定入射面31的曲率，能够得到期望的配光。这里，“期望的配光”例如是由道路交通规则等规定的配光等。或者，如后述的图24所示，在使用多个前照灯模块100形成1个配光图案的情况下，“期望的配光”是多个前照灯模块100分别要求的配光。
[0146]
此外，通过调整会聚光学元件20与导光投射光学元件30的几何学关系，能够得到期望的配光。即，通过适当地设定会聚光学元件20与导光投射光学元件30的几何学关系，能够得到期望的配光。这里，“期望的配光”例如是由道路交通规则等规定的配光等。
[0147]“几何学关系”例如是会聚光学元件20和导光投射光学元件30的光轴方向的位置
关系。在从会聚光学元件20到导光投射光学元件30的距离变短时，在反射面32反射的光的量减少，配光图案的垂直方向(即y轴方向)的尺寸变短。即，配光图案的高度变低。相反，在从会聚光学元件20到导光投射光学元件30的距离变长时，在反射面32反射的光的量增加，配光的垂直方向(即y轴方向)的尺寸变长。即，配光图案的高度变高。
[0148]
此外，通过调整在反射面32反射的光的位置，能够使重叠的光的位置变化。“重叠的光的位置”是不在反射面32反射而到达棱线部321的+y轴侧(即共轭面pc上)的光和在反射面32上反射后的光在共轭面pc上重叠的位置。即，是共轭面pc上的高光度区域的范围。高光度区域是与被照射面90上的高照度区域对应的共轭面pc上的区域。
[0149]
此外，通过调整在反射面32反射的光的会聚位置，能够调整出射面33上的高光度区域的高度。即，当会聚位置接近共轭面pc时，高光度区域的高度方向的尺寸变短。相反，当会聚位置远离共轭面pc时，高光度区域的高度方向的尺寸变长。
[0150]
另外，高照度区域是明暗截止线91的下侧(即-y轴侧)的区域。即，该区域是被照射面90上的配光图案的高照度区域的位置。
[0151]
例如，有时使用多个前照灯模块在被照射面90上形成1个配光图案。这种情况下，各前照灯模块的共轭面pc上的高光度区域不一定是棱线部321的+y轴侧的区域。在共轭面pc上，在适合于各前照灯模块的配光图案的位置形成高光度区域。
[0152]
通过调整水平方向的会聚位置，能够对配光图案的宽度进行控制。此外，通过调整垂直方向的会聚位置，能够对高照度区域的高度进行控制。这样，水平方向的会聚位置和垂直方向的会聚位置不需要必须一致。通过独立地设定水平方向的会聚位置和垂直方向的会聚位置，能够将配光图案的形状或高照度区域的形状设定成期望的形状。
[0153]
此外，通过使反射面32的棱线部321的形状成为在z轴方向上为不同位置的屈曲线形状，能够容易地形成具有阶梯差的形状的明暗截止线。根据实施方式1，与在导光投射光学元件的反射面具有阶梯差的比较例(后述的图14和图15所示)的情况不同，不存在连接反射面32上的阶梯差的形状(例如图14所示的倾斜面32c)，因此，能够减少配光不均。
[0154]
形成于共轭面pc上的配光图案的像被导光投射光学元件30放大投影到车辆前方的被照射面90。出射面33的焦点的z轴方向(即光轴c1方向)的位置与棱线部321b的z轴方向的位置一致。
[0155]
在现有的前照灯装置中，有时使用遮光板和投射透镜等多个部件形成明暗截止线。但是，在实施方式1中，导光投射光学元件30由1个部件形成，因此，能够使出射面33的焦点位置在光轴c1方向上与棱线部321a的位置一致。由此，前照灯模块100能够抑制明暗截止线的变形或配光的偏差等变化。这是由于，一般而言，与2个部件之间的位置精度相比，1个部件的形状精度能够容易地提高。
[0156]
《配光图案》
[0157]
在汽车用的前照灯装置的近光的配光图案中，明暗截止线91是具有上升线的高低不同的形状。导光投射光学元件30的共轭面pc和被照射面90处于光学上共轭的关系。棱线部321a在共轭面pc上的光透过的区域中位于最下端(即-y轴侧)。棱线部321对应于被照射面90中的明暗截止线91。
[0158]
实施方式1的前照灯模块100将形成于共轭面pc上的配光图案直接投影到被照射面90上。因此，共轭面pc上的配光分布直接被投影到被照射面90上。因此，为了实现配光不
均较少的配光图案，在共轭面pc上减少配光不均是有效的。此外，棱线部321的形状被投影到被照射面90上。
[0159]
另外，以上，设共轭面pc的位置为棱线部321b的位置进行了说明，但是，共轭面pc的位置也可以从棱线部321b的位置起在光轴方向(即z轴方向)上前后移动。例如，作为棱线部321b附近，能够在光轴方向(即z轴方向)上在
±
1.0mm以内进行调整。另外，除了将附近的定义设为
±
1.00mm的范围内以外，也可以设为出射面33的焦点深度的范围内。
[0160]
在共轭面pc的位置位于棱线部321b的情况下，被投影到被照射面90上的明暗截止线91清晰而不模糊。但是，在明暗截止线91过于清晰的情况下，以明暗截止线91为边界，明暗差较大，因此，有时对驾驶者造成不舒适感。这种情况下，使共轭面pc的位置从棱线部321b起在光轴方向上前后移动，使明暗截止线91模糊，由此，能够消除驾驶者的不舒适感。
[0161]
图12和图13是利用等值线显示示出实施方式1的前照灯模块100的照度分布的图。图12是使用图3～图6所示的导光投射光学元件30的情况下的照度分布。图13是使用图8～图11所示的导光投射光学元件36的情况下的照度分布。该照度分布是被投射到前方25m(即+z轴方向)的被照射面90的光的照度分布。此外，该照度分布是通过模拟而求出的。“等值线显示”是指利用等高线图进行显示。“等高线图”是用线连接相同值的点来表示的图。
[0162]
根据图12可知，配光图案的明暗截止线91被清晰地投影。此外，能够实现没有配光不均的配光图案。图12所示的明暗截止线91a、91b、91c分别对应于实施方式1的前照灯模块100的导光投射光学元件30的棱线部321a、321b和321c。
[0163]
图13是利用等值线显示示出实施方式1的变形例的前照灯模块100投射的照明光的照度分布的图。入射面31的水平方向具有负屈光力。图14是示出比较例的导光投射光学元件300的立体图。图15是利用等值线显示示出使用比较例的导光投射光学元件300的前照灯模块投射的照明光的照度分布的图。因此，图15所示的比较例的配光图案与图12所示的配光图案的情况相比，配光的宽度(即x轴方向的宽度)较宽。
[0164]
此外，与图15所示的比较例的配光图案的明暗截止线91相比，图13所示的配光图案的明暗截止线91被清晰地投影。此外，能够实现没有配光不均的配光图案。
[0165]
这样，通过使导光投射光学元件30的入射面31的曲面形状变化，能够容易地形成配光图案。即，能够维持清晰的明暗截止线91，并且使明暗截止线91的下侧的区域最亮。
[0166]
《与比较例的对比》
[0167]
图14所示的导光投射光学元件300的入射面31与图8所示的导光投射光学元件30的入射面31相同。导光投射光学元件300的入射面31的水平方向(即x轴方向)为负屈光力。即，入射面31的水平方向(即x轴方向)为凹面形状。此外，反射面32的端部是具有阶梯差的形状，以与反射面32具有的阶梯差连接。此外，棱线部321形成于与入射面34相同的平面内。
[0168]
图15利用等值线显示示出使用图14所示的导光投射光学元件300求出的照度分布。与图13所示的配光图案的情况相比，图15所示的配光图案在虚线内较大地出现配光不均。“配光不均”是指照度分布的等高线不是平滑的曲线。这种配光不均给驾驶者带来距离的误识别或障碍物的漏看等。因此，前照灯装置的安全性能降低。
[0169]
即，比较例的前照灯装置例如在反射面32设置高度方向的位置不同的阶梯差(即xy截面形状为屈曲线形状的阶梯差)，形成明暗截止线91。在这种比较例的情况下，在连接反射面的阶梯差的倾斜面反射后的光向与在反射面没有阶梯差的情况下行进的方向不同
的方向反射。因此，在比较例的前照灯装置中，如图15所示，产生配光不均。
[0170]
即，实施方式1的前照灯模块100不需要如比较例的前照灯装置那样为了生成明暗截止线91而在反射面32设置阶梯差。因此，前照灯模块100能够利用简易的结构减少配光不均的产生。
[0171]
实施方式1的前照灯模块100以汽车用的前照灯装置的近光为例进行了说明。但是，前照灯模块100不限于汽车用的前照灯装置。例如，前照灯模块100也可以用作摩托车用或自动三轮车用的前照灯装置。而且，前照灯模块100能够应用于前照灯装置的近光或远光。
[0172]
此外，在车辆中，有时并排多个前照灯模块，合并各模块的配光图案而形成配光图案。即，有时并排多个前照灯模块，合并各模块的配光图案而形成配光图案。这种情况下，也能够容易地应用实施方式1的前照灯模块100。
[0173]
前照灯模块100通过调整导光投射光学元件30的入射面31的曲面形状，能够使配光图案的宽度和高度变化。其结果是，还能够使配光分布变化。
[0174]
此外，前照灯模块100通过调整会聚光学元件20与导光投射光学元件30的光学位置关系或导光投射光学元件30的入射面31的形状，能够使配光图案的宽度和高度变化。其结果是，还能够使配光分布变化。
[0175]
此外，通过使用反射面32，还能够容易地使配光分布变化。例如，通过使反射面32的倾斜角度β变化，能够使高照度区域的位置变化。此外，例如，通过使反射面32的倾斜角度β变化，能够使明暗截止线与高照度区域之间的亮度梯度变化。优选反射面32的倾斜角度β例如为0度以上且小于+45度。另外，更加优选反射面32的倾斜角度β为0度以上且小于+30度。
[0176]
这里，倾斜角度β是表示反射面32的切平面相对于zx平面的倾斜的倾斜向量中的与z轴平行的分量的向量角度(即相对于zx平面的角度)。另外，在反射面32为平面以外(例如曲面形状或多面状)的情况下，也可以求出反射面32的整个区域中的切平面的倾斜向量之和，倾斜角度β是该倾斜向量之和表示的方向中的与z轴平行的分量表示的角度(即相对于zx平面角度)。另外，也可以不将求和的范围设为反射面32的整个区域，而设为来自光源的光入射的区域(即有效区域)。
[0177]
倾斜角度β也可以是负值。关于倾斜角度β，将与zx平面平行的情况设为0度，将相对于光的行进方向向下的倾斜即作为反射面32的+z轴方向的端部的棱线部321位于比-z轴方向的端部靠-y轴侧的情况设为+的角度，将相对于光的行进方向向上的倾斜即作为反射面32的+z轴方向的端部的棱线部321位于比-z轴方向的端部靠+y轴侧的情况设为负的角度。
[0178]
倾斜角度β的下限值例如为-90度。换言之，优选倾斜角度β为-90度以上。此外，更加优选倾斜角度β为-45度以上。
[0179]
图16是用于说明实施方式1的前照灯模块100的反射面的倾斜角度与形成于共轭面上的配光图案的关系的图。图16放大示出前照灯模块100的导光投射光学元件30的棱线部321。在图16中，反射面32的倾斜角度β为20度。将在反射面32的棱线部321a反射的光线中的、从最-y轴方向入射到反射面32的光线rd0反射后的光线表示为光线rd1，将从最+y轴方向入射到反射面32的光线ru0反射后的光线表示为光线ru1。
[0180]
导光投射光学元件30的出射面33投影形成于共轭面pc上的配光图案。即，在棱线部321a反射后的光线中的、从最-y轴方向入射且在棱线部321a反射后的光线rd1投射通过共轭面pc的位置e1。此时，光线rd1和光轴c1所成的角度γ比反射面32的倾斜角度β小。在图16的情况下，角度γ小于20度。为了容易理解，角度γ可以视为由光线ru1和光线rd1包围的出射光束的扩展角的1/2的角度。
[0181]
光线rd1和光轴c1所成的角度γ越大，则由出射面33投影的配光图案上的像差越大。这里，像差是指，由于假设在棱线部321a的位置设置共轭面pc的情况下在棱线部321a反射后的光通过共轭面pc时的光的扩展程度(即具有与焦点深度对应的宽度，但是大致视为点)与在棱线部321b的位置设置共轭面pc的情况下在棱线部321a反射后的光通过共轭面pc时的光的扩展程度(即具有与由光线ru1和光线rd1包围的出射光束的扩展角对应的宽度)之差而产生的配光图案上的模糊量。即，角度γ越大，则通过共轭面pc时的光的扩展程度越大，因此，在与棱线部321a对应的明暗截止线91a产生模糊。因此，为了不在明暗截止线91a产生较大的模糊，优选适当地设定反射面32的角度。
[0182]
为了将明暗截止线91的模糊抑制在前照灯模块100中可容许的范围内，优选光线rd1和光轴c1所成的角度γ小于45度。因此，优选使反射面32的倾斜角度β小于45度。另外，更加优选角度γ为30度以下。因此，更加优选使反射面32的倾斜角度β小于30度。
[0183]
此外，前照灯模块100能够利用导光投射光学元件30的棱线部321的形状(即在zx平面观察时的形状)规定明暗截止线91的形状。即，能够通过导光投射光学元件30的形状将配光图案形成为期望的形状。
[0184]
在通过棱线部321形成具有阶梯差的明暗截止线91的情况下，将棱线部321分割成2个以上的部分。在图1～图6所示的导光投射光学元件30中，棱线部321包含棱线部321a和棱线部321b。而且，棱线部321a和棱线部321b配置于光轴方向的不同位置。由此，形成具有阶梯差的明暗截止线91的形状。
[0185]
因此，在具有多个前照灯模块100的前照灯装置中，能够使各前照灯模块100的会聚光学元件20的形状等相同。即，能够使会聚光学元件20成为共通部件。因此，能够削减部件的种类，能够改善组装性，降低制造成本。
[0186]
此外，能够利用前照灯模块100的整体发挥这种调整配光图案的宽度和高度的功能、以及调整配光分布的功能即可。前照灯模块100的光学部件具有会聚光学元件20和导光投射光学元件30。即，还能够通过构成前照灯模块100的会聚光学元件20或导光投射光学元件30中的任意一方的光学面来分担这些功能。例如，能够使导光投射光学元件30的反射面32成为曲面形状而使其具有屈光力而形成配光。
[0187]
但是，关于反射面32，不需要必须全部光到达反射面32。因此，在使反射面32具有形状的情况下，能够有助于成形配光图案的光的量受到限制。即，通过在反射面32反射，对配光图案赋予反射面32的形状的作用的光的量受到限制。因此，为了对全部光赋予光学作用而容易地使配光图案变化，优选使入射面31具有屈光力而形成配光。
[0188]
《2》实施方式2
[0189]
在实施方式1中，如图1～图6所示，说明了反射面32是平面的情况。但是，前照灯模块的反射面不限于平面，也可以是曲面形状(即截面形状为曲线形状的平面)或通过连结多个平面而形成的多面形状(即截面形状为多边形的平面)。
[0190]
图17是概略地示出实施方式2的前照灯模块的导光投射光学元件30a的结构例的立体图。图18、图19和图20是概略地示出图17所示的导光投射光学元件30a的俯视图、侧视图和仰视图。导光投射光学元件30a的反射面32是多面形状。在实施方式2中，反射面32在反射面32上的与入射面31连接的第1面和与棱线部321b连接的第2面的边界具有棱线部321d。棱线部321d存在于延长棱线部321a而得到的位置。另外，反射面32在反射面32上的第1面和与棱线部321c连接的第3面的边界、以及第2面和第3面的边界也具有棱线部。
[0191]
这种情况下，反射面32也在形成棱线部321的阶梯差的区域(即在图17所示的例子中为上述第2面、第3面和第4面)以外的区域(即上述第1面)不具有阶梯差。因此，能够充分地减少配光图案的配光不均。这里，更具体而言，在反射面32中“形成棱线部321的阶梯差的区域”是指反射面32中的比光轴c1方向的位置最接近入射面31侧的出射面33侧的端部(在实施方式2中为棱线部321a)更接近出射面33的区域。
[0192]
关于上述以外的部分，实施方式2与实施方式1相同。
[0193]
《3》实施方式3
[0194]
在上述实施方式1和2中，说明了前照灯模块具有1个光源10的情况。但是，前照灯模块还具有作为第2光源的光源40。即，前照灯模块也可以具有2个以上的光源。
[0195]
图21是概略地示出实施方式3的前照灯模块120的结构例的侧视图。前照灯模块120与实施方式1的前照灯模块100的不同之处在于，还具有光源40。
[0196]
光源40配置于反射面32的背面侧。从光源40发出的光从入射面34入射到导光投射光学元件30，从出射面33出射。在前照灯模块120中，从光源40发出的光被照射到被照射面90中比光轴c1靠上侧的位置。即，光源40能够用作远光用的光源。
[0197]
此外，如图21所示，前照灯模块120也可以具有会聚光源40的光的会聚光学元件50。会聚光学元件50具有与会聚光学元件20相同的构造。通过具有会聚光学元件50，能够高效地会聚从光源40发出的光。
[0198]
关于上述以外的部分，实施方式3与实施方式1或2相同。
[0199]
《4》实施方式4
[0200]
在实施方式3的前照灯模块120中，说明了光源40的光从入射面34入射到导光投射光学元件30而从出射面33出射的情况。但是，导光投射光学元件也可以还具有反射面35，该反射面35是反射从光源40出射的光的第2光学面。
[0201]
图22是概略地示出实施方式4的前照灯模块130的结构例的侧视图。前照灯模块130与实施方式3的前照灯模块120的不同之处在于具有反射面35。通过使用实施方式4的前照灯模块130，来自光源40的光入射到导光投射光学元件30b的入射面34，入射到入射面34的光中的在导光投射光学元件30b的反射面35反射的光和不在反射面35反射的光在共轭面pc重叠，能够形成高照度区域。因此，前照灯模块130能够形成具有高照度区域的远光。
[0202]
关于上述以外的部分，实施方式4与实施方式3相同。
[0203]
《5》实施方式5
[0204]
在上述实施方式1中，说明了前照灯模块100具有1个光源10的情况。但是，前照灯模块也可以具有在x轴方向上并排的多个光源。
[0205]
图23是概略地示出实施方式5的前照灯模块140的结构例的俯视图。前照灯模块140与前照灯模块100的不同之处在于，具有包含多个光源15a、15b、15c的光源部15。在图23
中，例如，光源部15具有3个光源15a、15b和15c。在zx平面观察，光源15b、15c以光轴c1为中心对称地配置。光源15a、15b和15c分别对不同的区域进行照明。
[0206]
近光的配光图案被设计成，水平方向的中央附近变亮。这是由于，希望最亮地照射车辆的行进方向。但是，当在弯道行驶的情况下，驾驶者不是观察水平方向的中央附近，而是观察与弯道的前端相当的配光图案的周边部进行驾驶，因此，产生无法得到充分的明亮度这样的课题。这种情况下，通过独立地对光源15a、15b和15c进行调光控制，能够使驾驶者的视线方向变亮。在图23的情况下，对配光图案的周边部进行照明的光源是光源15c和光源15b，通过对这些光源进行调光，能够较亮地对驾驶者的视线方向进行照明。
[0207]
关于上述以外的部分，实施方式5与实施方式1相同。此外，实施方式5的前照灯模块140也可以具有实施方式1～4的会聚光学元件和导光投射光学元件的任意结构。
[0208]
《6》实施方式6
[0209]
在实施方式6中，对使用实施方式1的前照灯模块100的前照灯装置200进行说明。图24是概略地示出实施方式6的前照灯装置200的结构例的俯视图。
[0210]
前照灯装置200具有壳体97和罩96。罩96由透明的材料制作。壳体97安装于车辆的车体内部。罩96配置于车体的表面部分，暴露于车体外部。罩96配置于壳体97的z轴方向(即前方)。
[0211]
在壳体97的内部收纳有1个以上的前照灯模块100。在图24中，在壳体97的内部收纳有3个前照灯模块100。但是，前照灯模块100的个数不限于3个。前照灯模块100的个数也可以是1个、2个、4个以上中的任意一方。多个前照灯模块100在x轴方向上并排地配置于壳体97的内部。另外，多个前照灯模块100的排列方式不限于在x轴方向上并排的方法。也可以考虑设计或功能等，在y轴方向或z轴方向等其他方向上排列多个前照灯模块100。
[0212]
从多个前照灯模块100出射的光透过罩96而向车辆前方出射。在图24中，从罩96出射的照明光是l3与从相邻的前照灯模块100出射的光重合，形成1个配光图案。
[0213]
罩96是为了保护前照灯模块100不受风雨或尘埃等影响而设置的。但是，在导光投射光学元件30是保护前照灯模块100的内部的部件不受风雨或尘埃等影响的构造的情况下，也可以不设置罩96。此外，在图24中，在壳体97的内部收纳前照灯模块100。但是，壳体97不需要是箱形状。壳体97也可以由框架等构成，采用在该框架固定有前照灯模块100的结构。
[0214]
如以上说明的那样，具有多个前照灯模块100的前照灯装置200是前照灯模块100的集合体。此外，在具有1个前照灯模块100的情况下，前照灯装置200与前照灯模块100相同。此外，实施方式6的前照灯装置200也可以具有实施方式1～5中的任意一方的前照灯模块。
[0215]
《7》变形例
[0216]
能够适当组合上述实施方式1～6中的结构部件。
[0217]
在上述实施方式1～6中，表示部件间的位置关系或部件的形状的用语表示包含考虑到制造上的公差和组装上的偏差等的范围。
[0218]
标号说明
[0219]
10、10a～10c、40：光源；11：发光面；20、20a～20c、50：会聚光学元件；211、212：入射面；22：反射面；231、232：出射面；30、30a、30b、36：导光投射光学元件；31、34：入射面；32：
反射面；321、321a、321b、321c：棱线部；33：出射面；90：被照射面；91：明暗截止线；96：罩；97：壳体；100、120、130、140：前照灯模块；200：前照灯装置；α、β、γ：角度；c1、c2：光轴；l3：照明光；pc：共轭面。