CN115777053A - 车辆用灯具 - Google Patents

Abstract

车辆用灯具(1)具备：光源部(20)；元透镜(30)，其排列有包括比从光源部(20)射出的光(L)的最长波长小的纳米结构体(35)的多个单元(33)且具有作为供从光源部(20)射出的光L透过的元区域的主面(31s)；作为元区域的主面(31s)使透过该主面(31s)的光(L)的相位分布变化。

Description

车辆用灯具

技术领域

本发明涉及一种车辆用灯具。

背景技术

作为以汽车用前照灯为代表的车辆用灯具，已知具备供从光源部射出的光透过的投影透镜的车辆用灯具，例如，在下述专利文献1中公开了这样的车辆用灯具。

在下述专利文献1的车辆用灯具中，从光源部射出并入射到投影透镜的光的发散角被调节，并照射到车辆的前方。

另外，例如在下述专利文献2中，公开了扩展配光图案的车辆用灯具。在该车辆用灯具中，在投影透镜的周边部的前方附近，配置有附加透镜。附加透镜使透过了投影透镜的光向从光轴向水平方向离开的方向偏转。由此，从车辆用灯具向外部投影的配光图案成为在未配置附加透镜的情况下从车辆用灯具向外部投影的配光图案的左右两端向左右两侧扩展的配光图案，与未配置附加透镜的情况下的配光图案相比扩展。

另外，还已知一种车辆用灯具，其光源部由包括LED(Light Emitting Diode：发光二极管)等半导体发光元件的发光模块构成。另外，为了使从这样的发光模块射出的光成为期望的颜色，研究了各种结构。例如，在下述专利文献3中，公开了具备LED和荧光体的发光模块，所述荧光体照射从该LED射出的光的一部分而射出与该光不同的波长的光。在该发光模块中，从荧光体射出的光与从LED射出的光的另外一部分合波，射出与从LED射出的光的颜色不同的颜色的光。另外，从该发光模块射出的光的分光分布中包含两个峰值，一个峰值的波长与从LED射出的光的峰值波长大致相同，另一个峰值的波长与从荧光体射出的光的峰值波长大致相同。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-169189号公报

专利文献2：日本特开2007-35467号公报

专利文献3：日本特开平10-242513号公报

发明内容

发明要解决的课题

在上述专利文献1那样的车辆用灯具中，容易使射出的光的配光图案的大小为期望的大小。但是，由于车辆的设计的多样化等，对于车辆用灯具有小型化的要求。

因此，本发明的目的在于提供一种能够小型化的车辆用灯具。

为了达到上述目的，本发明的车辆用灯具的特征在于，具备：光源部；元透镜，其排列有包括比从光源部射出的光的最长波长小的纳米结构体的多个单元且具有供从所述光源部射出的所述光透过的元区域；所述元区域使透过该元区域的所述光的相位分布变化。

在车辆用灯具的投影透镜中，一般入射面以及射出面中的至少一方是弯曲的面，通过调节该弯曲的面的形状来调节从光源部射出的光的发散角。因此，在这样的投影透镜中，为了形成该弯曲的面，需要一定程度的厚度。另一方面，该车辆用灯具中的元透镜，通过调节多个单元的配置或各个单元中的纳米结构体的大小等，使来自光源部的光的相位分布变化，能够调节该光的发散角。因此，该元透镜即使使上述元区域的曲率比上述投影透镜的曲面的曲率小，也能够调节来自光源部的光的发散角，能够比上述投影透镜薄。因此，根据该车辆用灯具，与利用上述投影透镜调节来自光源部的光的发散角的情况相比，能够实现小型化。

所述元透镜中的供来自所述光源部的所述光入射的入射面也可以是，以朝向外侧呈凸状弯曲而所述光的发散角变小的方式折射该光，入射到所述入射面的所述光透过所述元区域。

一般而言，如果入射到元区域的光的发散角变大，则元区域的设计有变得复杂的倾向。在该车辆用灯具的元透镜中，来自光源部的光在通过弯曲的入射面减小发散角后，入射到元区域。因此，例如，在通过元透镜减小来自光源部的光的发散角而成为规定的发散角时，与供来自光源部的光入射的入射面为平面的情况相比，能够减小入射到元区域的光的发散角。因此，根据该车辆用灯具，能够抑制元区域的设计变得复杂，在减小来自光源部的光的发散角时特别有用。

或者，所述元透镜中的供来自所述光源部的所述光入射的入射面也可以是，设置有多个槽，以使所述光的发散角变小的方式对该光进行衍射，入射到所述入射面的所述光透过所述元区域。

在该车辆用灯具的元透镜中，来自光源部的光在通过入射面减小发散角后，入射到元区域。因此，例如，在通过元透镜减小来自光源部的光的发散角而成为规定的发散角时，与供来自光源部的光入射的入射面为平面的情况相比，可以减小入射到元区域的光的发散角。因此，根据该车辆用灯具，能够抑制元区域的设计变得复杂，在减小来自光源部的光的发散角时特别有用。

上述车辆用灯具也可以还具备具有透光性并覆盖所述元区域的保护部件。

通过采用这样的结构，能够抑制尘埃等进入各个纳米结构体之间、或者尘埃等附着在纳米结构体、或者纳米结构体受到损伤的情况，可以适当地调节来自光源部的光的发散角。

在这种情况下，所述保护部件也可以具有比所述元透镜的折射率低的折射率，填充在各个所述纳米结构体之间。

也可以是，所述元区域在该元区域中的特定的位置与和该元区域正交的基准轴平行的参照光入射到该元区域的情况下，以使从所述元透镜射出的所述参照光的相位分布成为由将规定的相位分布除以2π后的余数构成的特定的相位分布的方式，使所述参照光的相位分布变化，所述规定的相位分布是相位的延迟量(rad)随着离开所述基准轴而减少并且该相位的延迟量的减少率增加的相位分布，所述特定的相位分布具有多个峰值，在沿着所述基准轴观察的情况下，以在离开所述特定的位置的方向上相邻的所述峰值之间存在两个以上的所述单元的方式，排列所述多个单元。

通过以上述参照光的相位分布成为上述规定的相位分布的方式构成元区域，能够减小透过元区域从元透镜射出的光的发散角。在此，在光的相位延迟2π的整数倍的情况下，可以认为该光的波面与相位没有延迟的光的波面相同。因此，即使以使上述参照光的相位分布成为上述特定的相位分布的方式构成元区域，也能够减小发散角。因此，该车辆用灯具能够利用元透镜减小来自光源部的光的发散角。另外，如上所述，特定的相位分布由将随着从特定的位置沿着元区域远离而相位的延迟量和该相位的延迟量的增加率增加的规定的相位分布除以2π而得到的余数构成，具有多个峰值。因此，特定的相位分布中的相位的延迟量随着远离特定的位置而从零开始增加，并无限接近2π，周期性地重复成为零的变化。相对于上述变化的一个周期配置的单元的数量越少，根据元区域而变化的相位分布与特定的相位分布的偏差越大，以与特定的相位分布对应的发散角从元区域射出的光的能量相对于入射到元区域的光的能量的比例有降低的倾向。在该车辆用灯具中，相对于该变化的一个周期配置两个以上的单元。通过这样配置单元，能够容易地将由元透镜引起的光的能量的损失减小到能够适当地使用于车辆用灯具中的透镜的程度。

在如上述这样排列多个单元的情况下，所述特定的相位分布可以具有三个以上的峰值，位于所述峰值之间的所述单元的数量也可以随着远离所述特定的位置而减少。

另外，在如上述这样排列多个单元的情况下，优选地，所述纳米结构体的形状为圆柱形状，位于所述峰值之间的所述单元的数量为三个以上。发明人发现，通过采用这样的结构，能够使以与特定的相位分布对应的发散角从元区域射出的光的能量相对于入射到元区域的光的能量的比例为60％以上。

所述元区域的最小宽度也可以是10mm以上。

一般通过增大透镜，容易增加从该透镜射出的光的量。通过采用上述结构，能够容易地使从元透镜射出的光的配光图案成为作为从车辆用前照灯射出的光的配光图案所需的亮度。需要说明的是，作为从车辆用前照灯射出的光的配光图案，例如可以举出近光或远光的配光图案。

另外，所述元区域也可以以产生彗形像差的方式使透过所述元区域的所述光的相位分布变化，与不产生所述彗形像差的情况相比，使透过所述元区域的所述光的发散角在由所述光形成的配光图案的左右方向上扩展。

慧形像差是指像面上的点像不成像于一点、像彗星状的拖尾那样扩展而成像的像差。在像面上，光不会因彗形像差而从点像向点像的周围呈放射状扩散，而是从点像向某一方向延伸。由此，可以理解为光的发散角因彗形像差而扩展。在元透镜中，即使在不产生彗形像差的情况下，通过调节多个单元的配置、各个单元中的纳米结构体的大小、形状等，也能够扩展光的发散角。但是，在本发明的元区域中，即使是与在不产生彗形像差的情况下扩展的发散角相同的发散角，也能够通过由彗形像差引起的光的上述延伸，在左右方向上进一步扩展发散角。因此，与不产生彗形像差而扩展了光的发散角的从元透镜投影的配光图案相比，配光图案能够在左右方向上进一步扩展。

另外，通常，具备弯曲的面的上述那样的投影透镜被设计成抑制彗形像差。因此，在使用投影透镜的情况下，抑制来自光源部的光的发散角的扩展，抑制投影到车辆用灯具的外部的配光图案的扩展。与此相对，在作为投影透镜而构成的元透镜的元区域中，发散角因彗形像差而扩展，因此配光图案能够比从投影透镜投影的配光图案扩展。

另外，在元区域以产生彗形像差的方式使透过元区域的光的相位分布变化的情况下，所述元区域也可以使因所述彗形像差而向左方向扩展的所述发散角的扩展量和因所述彗形像差而向右方向扩展的所述发散角的扩展量相同。通过这样的结构，配光图案的右端和左端各自的扩展量可以相同，与扩展量不相同的情况相比，元透镜的设计变得容易。

或者，所述元区域也可以使因所述彗形像差而向左方向扩展的所述发散角的扩展量和因所述彗形像差而向右方向扩展的所述发散角的扩展量中的一方比另一方大。通过这样的结构，配光图案的右端的扩散量和配光图案的左端的扩散量中的一方比另一方多，车辆的驾驶员能够更容易地视觉辨认位于配光图案扩散的一侧的对象物。

另外，在元区域以产生彗形像差的方式使透过元区域的光的相位分布变化的情况下，与不产生所述彗形像差的情况相比，所述元区域也可以将透过所述元区域的所述光的发散角在由所述光形成的配光图案的上下方向上扩展。通过采用这样的结构，车辆的驾驶员能够容易地视觉辨认引导标识、路面等对象物。

另外，在元区域以产生彗形像差的方式使透过元区域的光的相位分布变化的情况下，所述元区域也可以使因所述彗形像差而向左右方向扩展的所述发散角的扩展量比因所述彗形像差而向上下方向扩展的所述发散角的扩展量大。通过这样的结构，透过元透镜的光的光量不变，配光图案在左右方向比上下方向扩展得多，驾驶者的视野的扩展通过该配光图案能够在左右方向比上下方向更得到确保。

另外，所述元区域也可以使使透过所述元区域的所述光所含的红外光弯曲的所述元区域的弯曲度比使透过所述元区域的所述光所含的可见光弯曲的所述元区域的弯曲度小。

如上所述，元区域使透过元区域的光的相位分布变化。该相位分布根据多个单元的配置、各个单元中的纳米结构体的大小、形状等而变化。因此，元区域通过调节它们，使透过元区域的光的相位分布变化，使透过元区域的光所含的红外光弯曲的元区域的弯曲度比使光所含的可见光弯曲的元区域的弯曲度小。弯曲度表示元区域使透过元区域的光弯曲的程度。弯曲度越小，透过元区域的光的弯曲角越小，光的聚焦越被抑制。因此，例如即使太阳光从车辆用灯具的外部入射到车辆用灯具的内部，在该车辆用灯具中，太阳光所含的红外光的弯折角由于上述弯曲度而比太阳光所含的可见光的弯折角小。因此，根据该车辆用灯具，与投影透镜相比，元区域能够抑制从元透镜向光源部行进的红外光的聚光。如果红外光的聚光被抑制，则与投影透镜相比，能够抑制由红外光的聚光引起的光源部的劣化。

另外，在使红外光弯曲的元区域的弯曲度比使可见光弯曲的元区域的弯曲度小的情况下，所述元区域也可以构成为，在波长之比为1：1.5的所述可见光以及所述红外光中，所述红外光的相位调制量比所述可见光的相位调制量的0.6倍小。

例如，在由丙烯酸构成的折射透镜中，如果将使可见光弯曲的折射透镜的弯曲度设为1，则使红外光弯曲的折射透镜的弯曲度大致为0.98。另外，例如，在由聚碳酸酯构成的折射透镜中，如果将使可见光弯曲的折射透镜的弯曲度设为1，则使红外光弯曲的折射透镜的弯曲度大致为0.98。因此，无论是丙烯酸树脂还是聚碳酸酯树脂，使红外光弯曲的折射透镜的弯曲度为使可见光弯曲的折射透镜的弯曲度的大致0.98倍。在这种情况下，折射透镜容易使红外光聚光。元区域的弯曲度与透过元区域的光的相位调制量和该光的波长的积的值大致成比例。在该车辆用灯具中，在波长之比为1：1.5的可见光以及红外光中，红外光的相位调制量比可见光的相位调制量的0.6倍小，由此使红外光弯曲的元区域的弯曲度比使可见光弯曲的元区域的弯曲度的0.9倍小。如果以使可见光弯曲的各个弯曲度为基准，比较使红外光弯曲的元区域的弯曲度和使红外光弯曲的折射透镜的弯曲度，则使红外光弯曲的元区域的弯曲度比使红外光弯曲的折射透镜的弯曲度小。因此，在该车辆用灯具中，与折射透镜相比，能够抑制红外光的聚光。

另外，在使红外光弯曲的元区域的弯曲度比使可见光弯曲的元区域的弯曲度小的情况下，也可以是，所述可见光的最长波长为660nm，所述红外光的最短波长为1000nm。

另外，在使红外光弯曲的元区域的弯曲度比使可见光弯曲的元区域的弯曲度小的情况下，也可以是，所述纳米结构体的形状为圆柱形状。通过这样的结构，即使来自光源部的可见光为随机偏振光，该可见光也能够有效地弯曲。

另外，所述元透镜中的至少一个共振波长也可以为800nm以上且小于2400nm。

在元透镜中，有时产生特定的波长的光的透射率比其他波长的光的透射率极低的现象，已知该特定的波长一般有多个。这些特定的波长是元透镜中的光的不透射率成为峰值的波长，被称为共振波长。这些共振波长根据各个单元中的纳米结构体的大小和形状、构成该纳米结构体的材料的折射率等来决定。在该车辆用灯具中，如上所述，元透镜中的至少一个共振波长为800nm以上且小于2400nm。通常，接近地表的太阳光包括波长区域为800nm至2400nm的光。因此，根据该车辆用灯具，在太阳光透过元透镜照射到光源部时，与元透镜为投影透镜的情况相比，能够减少太阳光中的从800nm到2400nm的波长的光向光源部的照射量。因此，根据该车辆用灯具，与元透镜为投影透镜的情况相比，能够减少太阳光引起的光源部的加热量，能够抑制太阳光引起的光源部的劣化。

另外，在元透镜中的至少一个共振波长为800nm以上且小于2400nm的情况下，所述至少一个共振波长也可以包含在800nm以上且小于900nm的范围内。

通常，接近地表的太阳光的强度在800nm以上的波长区域中，具有随着波长变长而变小的倾向。需要说明的是，太阳光的分光分布具有多个强度急剧变小的谷。该谷的最小强度例如为该谷附近的强度的50％以下。这样的谷有不位于800nm以上且小于900nm的范围的倾向。因此，通过采用如上所述的结构，容易减少太阳光透过元透镜照射到光源部时的太阳光引起的光源部的加热量。

另外，也可以是，在元透镜中的至少一个共振波长为800nm以上且小于2400nm的情况下，从所述光源部射出的所述光的分光分布具有多个峰值，多个所述共振波长与多个所述峰值的各自的波长不同。

上述分光分布的峰值处的波长的光存在对从车辆用灯具射出的光的色调产生较大影响的倾向。因此，根据该车辆用灯具，能够抑制对射出的光的色调影响较大的波长的光在元透镜中的透射率降低，能够射出期望的色调的光。

在这个情况下，多个所述共振波长全部不包含在从所述光源部射出的所述光的波长区域中。

根据该车辆用灯具，与至少一个共振波长包含在从光源部射出的光的波长区域的情况相比，能够射出期望的色调的光。

另外，在元透镜中的至少一个共振波长为800nm以上且小于2400nm的情况下，所述元透镜也可以减小透过该元透镜的来自所述光源部的所述光的发散角。

另外，也可以是，从所述光源部射出的所述光的分光分布具有多个峰值，所述元透镜中的多个共振波长与多个所述峰值的各自的波长不同。

在该车辆用灯具中，如上所述，由于从光源部射出的光的分光分布具有多个峰值，因此与该分光分布仅具有一个峰值的情况相比，能够使射出的光的色调成为期望的色调。另外，在该车辆用灯具中，如上所述，元透镜中的多个共振波长与多个峰值的各自的波长不同。多个峰值处的各个波长的光对从车辆用灯具射出的光的色调有较大的影响。因此，根据该车辆用灯具，能够抑制对射出的光的色调影响较大的波长的光在元透镜中的透射率降低，能够射出期望的色调的光。

另外，也可以是，在从光源部射出的光的分光分布具有多个峰值的情况下，所述多个共振波长中的至少一个超过多个所述峰值的各自的波长中的最短的波长且小于最长的波长。

在多个共振波长中不包括超过上述最短的波长且小于最长的波长的共振波长的情况下，各个单元中的纳米结构体的大小、形状、单元的排列等的设计有变得复杂的倾向。因此，通过采用如上所述的结构，能够抑制这些设计变得复杂。

在这种情况下，在彼此相邻的所述峰值之间强度最小的所述光的波长可以与所述多个共振波长中的至少一个相同。

通过这样的结构，与除了在峰值间强度最小的光以外的光的波长和共振波长相同的情况相比，能够抑制射出的光量的降低。

另外，也可以是，在从光源部射出的光的分光分布具有多个峰值的情况下，所述多个共振波长包括来自所述光源部的所述光的波长区域所含的特定的共振波长，所述光中的所述特定的共振波长的光的强度相对于所述光的分光分布的整体中的最大强度之比为0.1以下。

通过这样的结构，与上述比超过0.1的情况相比，能够抑制射出的光量的降低。

发明效果

如上所述，根据本发明，能够提供可小型化的车辆用灯具。

附图说明

图1是概略地示出本发明的第一实施方式中的车辆用灯具的剖视图。

图2是概略地示出图1所示的光源部的主视图。

图3是放大表示图1所示的元透镜的一个主面的一部分的主视图。

图4是概略地示出第一实施方式中的规定的相位分布的一部分的图。

图5是概略地示出第一实施方式中的特定的相位分布的一部分的图。

图6是概略地示出第二实施方式中的元透镜的剖视图。

图7是概略地示出第三实施方式中的元透镜的剖视图。

图8是与图1同样地示出第四实施方式中的车辆用灯具的图。

图9是概略地示出第一变形例的保护部件和元透镜的剖视图。

图10是示出从第五实施方式中的车辆用灯具在配置于该灯具的前方25m的位置的假想铅垂屏幕上形成的近光用的配光图案的图。

图11是示出第二变形例中的配光图案的一例的图。

图12是示出第二变形例中的配光图案的另一例的图。

图13是示出第三变形例中的配光图案的一例的图。

图14是示出第四变形例中的配光图案的一例的图。

图15是示出第六实施方式中的纳米结构体的直径与最长波长为660nm的可见光以及最短波长为1000nm的红外光的各自的相位调制量的关系的图。

图16是与图1同样地示出第七实施方式中的车辆用灯具的图。

图17是概略地示出从第七实施方式中的光源部射出的光的分光分布、以及元透镜的光的透射率分布的图。

图18是概略地示出地表附近的太阳光的分光分布以及第七实施方式的元透镜的光的透射率分布的图。

图19是与图17同样地示出从第五变形例的光源部射出的光的分光分布、以及元透镜的光的透射率分布的图。

图20是概略地示出从第八实施方式中的光源部射出的光的分光分布、以及元透镜的光的透射率分布的图。

图21是与图20同样地示出从第六变形例的光源部射出的光的分光分布、以及元透镜的光的透射率分布的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的车辆用灯具的优选的实施方式进行详细说明。以下例示的实施方式是用于容易理解本发明的实施方式，并不用于限定地解释本发明。本发明在不脱离其主旨的情况下，能够进行变更、改良。另外，本发明也可以适当组合以下例示的实施方式中的构成要素。需要说明的是，在以下参照的附图中，为了容易理解，有时改变各部件的尺寸来表示。

(第一实施方式)

图1是示出本发明的第一实施方式中的车辆用灯具的图，是概略地示出车辆用灯具的铅垂方向的剖面的图。本实施方式的车辆用灯具1为汽车用的前照灯。汽车用的前照灯一般分别具备于车辆的前方的左右方向。在本说明书中，“右”是指车辆的行进方向上的右侧，“左”是指车辆的行进方向上的左侧。左右的前照灯分别除了形状在左右方向大致对称以外，为相同的结构。因此，在本实施方式中，对一个前照灯进行说明。如图1所示，本实施方式的车辆用灯具1以框体10、光源部20、元透镜30为主要结构而具备。

本实施方式的框体10作为主要结构而具备灯壳体11、前罩12以及后罩13。灯壳体11的前方开口，前罩12以堵塞该开口的方式固定在灯壳体11。另外，在灯壳体11的后方形成有比前方小的开口，后罩13以堵塞该开口的方式固定在灯壳体11。

由灯壳体11、堵塞该灯壳体11的前方的开口的前罩12、堵塞该灯壳体11的后方的开口的后罩13形成的空间是灯室R，在该灯室R内收容有光源部20和元透镜30。后罩13为了通过灯壳体11的后方的开口更换光源部20以及元透镜30，相对于灯壳体11可开闭或可装卸。前罩12由具有透光性的材料构成，从光源部20射出并透过元透镜30的光透过前罩12。灯壳体11以及后罩13例如由树脂构成。

图2是概略地示出图1所示的光源部20的主视图。在本实施方式中，如图1、图2所示，光源部20具有射出光的多个发光元件21和安装有多个发光元件21的电路基板22。需要说明的是，在图1、图2中，为了便于观察，仅对一个发光元件21标注附图标记，省略其他发光元件21的附图标记。多个发光元件21配置成矩阵状，在上下方向以及左右方向形成列，朝向前方射出光。多个发光元件21的每一个通过向发光元件21的每一个供给的电力，能够单独地变更射出的光的光量。另外，这些发光元件21是射出白色光的荧光体方式的LED(LightEmitting Diode：发光二极管)，光源部20是所谓LED阵列，从光源部20射出的光具有规定的波长区域。需要说明的是，发光元件21的数量和结构并没有特别限定。例如，发光元件21可以是包括射出相互不同的波长的光的多个LED的结构，也可以是包括射出相互不同的波长的光的多个LD(Laser Diode：激光二极管)的结构。

这样的光源部20通过选择射出光的发光元件21，能够射出具有规定的配光图案的光，通过改变该选择，能够使规定的配光图案的外形变化。另外，光源部20通过调节从各个发光元件21射出的光量，能够调节规定的配光图案中的光的强度分布。即，光源部20能够射出具有与从多个发光元件21射出光的光量对应的规定的配光图案的光，能够使射出的光的配光图案变化。需要说明的是，光源部20也可以不使射出的光的配光图案变化。

从本实施方式的光源部20射出的光L的波长包含在可见光的波长区域中。可见光线的波长区域为大约380nm至780nm。从光源部20射出的光L是从多个发光元件21射出的光，因此从各个发光元件21射出的光的波长与从光源部20射出的光L的波长大致相同。光L的波长可以不包含在可见光的波长区域中。

本实施方式的元透镜30是平板状的部件，构成为调节在厚度方向透过的光的发散角。元透镜30配置在光源部20的前方，从光源部20射出的光L入射到平面状的一个主面31s，从平面状的另一个主面32s射出。因此，主面31s是供来自光源部20的光L入射的入射面，主面32s是供入射到主面31s的来自光源部20的光L射出的射出面。

图3是放大表示图1所示的元透镜30的一个主面31a的一部分的主视图。如图3所示，主面31s具有在互不相同的两个方向上区分形成的多个单元33，在各个单元33中设置有纳米结构体35。需要说明的是，在图3中，相邻的单元33之间的边界由虚线示出。另外，为了便于观察，仅对一个单元33以及一个纳米结构体35标注附图标记，省略其他单元33以及纳米结构体35的附图标记。在本实施方式中，多个单元33遍及主面31s的整体地排列，主面31s的整体可以理解为排列有包括纳米结构体35的多个单元33的元区域。另外，元透镜30的形状为圆板形状，多个单元33以主面31s的重心31g为基准沿径向和周向排列。另外，在作为特定的位置的该重心31g处，与主面31s正交的基准轴36与光源部20相交。另外，光源部20的发光元件21沿着与基准轴36大致垂直的面配置。另外，元透镜30的直径为10mm以上，例如为50mm。因此，元区域的最小宽度为10mm以上。在主面31s上，除了纳米结构体35以外的区域是平面，纳米结构体35是从主面31s朝向光源部20侧延伸的突起。这样的纳米结构体35通过对主面31s的超微细加工而构成为元透镜30的一部分，与元透镜30成为一体。

需要说明的是，多个单元33的排列、该元区域的位置和范围没有特别限制。例如，元区域可以是主面31s的一部分，也可以是与光源部20侧相反侧的主面32s的至少一部分。另外，元区域也可以是主面31s的至少一部分和主面32s的至少一部分。另外，图3所示的单元33的形状为大致四边形，但没有特别限制。另外，多个单元33的大小和形状也可以相互不同。另外，对元透镜30以及元区域的大小没有特别限制，例如，元透镜30的直径可以小于10mm。另外，元透镜30的外形没有特别限制，例如也可以是四边形状。

在本实施方式中，纳米结构体35的形状为圆柱形状，直径比从光源部20射出的光的最长波长小。需要说明的是，只要纳米结构体35的宽度比从光源部20射出的光的最长波长小即可，纳米结构体35的形状没有特别限制。例如，纳米结构体35的形状可以是四棱柱形状或C形状。另外，纳米结构体35可以由隔开规定的间隔排列的一对四棱柱等构成。另外，各个单元33中的纳米结构体35的形状可以不同。另外，多个纳米结构体35可以设置在各个单元33中，各个单元33中的纳米结构体35的数量可以不同。另外，作为构成元透镜30的材料，例如可以举出玻璃、树脂等。需要说明的是，构成纳米结构体35和纳米结构体35以外的部分的材料可以相同，也可以不同。

包含这样的纳米结构体35的单元33能够调制透过该单元33的光L的相位。而且，通过调节多个单元33的配置和各个单元33中的纳米结构体35的大小和形状等，能够使透过元区域的光L的相位分布变化，能够改变透过元透镜30的白色的光L的发散角。在本实施方式中，以使光L的发散角变小而成为规定的发散角的方式，调节多个单元33的配置和各个单元33中的纳米结构体35的大小和形状等。因此，可以理解为，元区域构成为对光L的相位进行调制，使该光L的发散角成为规定的发散角。

具体而言，本实施方式的元区域构成为，在与上述基准轴36平行的参照光入射到该元区域的情况下，从元透镜30射出的该参照光的相位分布成为由图4所示的规定的相位分布50除以2π后的余数构成的特定的相位分布。需要说明的是，图4是概略地示出本实施方式中的规定的相位分布50的一部分的图，是示出包含上述基准轴36的垂直面上的规定的相位分布50的图。另外，从元透镜30射出的参照光的相位分布是指与基准轴36垂直的假想平面上的相位分布，在本实施方式中，该假想平面为沿着作为元透镜30的射出面的主面32s的面中的相位分布。在图4中，x轴是相位的延迟量(rad)，y轴是从基准轴36与主面32s的交点32p向与基准轴36垂直的方向的距离，r是元透镜30的半径。如图4所示，包含基准轴36的垂直面上的规定的相位分布50是随着从基准轴36向与该基准轴36垂直的方向远离而相位的延迟量减少并且该相位的延迟量的减少率增加的曲线。而且，虽然省略了基于图示的说明，但包含基准轴36的任一平面上的规定的相位分布50是与图4所示的规定的相位分布50相同的曲线。因此，规定的相位分布50可以理解为相位的延迟量随着远离基准轴36而减少，并且该相位的延迟量的减少率增加的相位分布。在此，通过以上述参照光的相位分布成为这样的规定的相位分布50的方式构成元区域，能够减小透过元区域从元透镜30射出的光的发散角。另外，在光的相位延迟2π的整数倍的情况下，可以认为该光的波面与相位没有延迟的光的波面相同。因此，即使是以使上述参照光的相位分布为由将规定的相位分布50除以2π而得到的余数构成的特定的相位分布的方式构成的元区域的本实施方式的元透镜30，也能够减小光L的发散角。需要说明的是，规定的相位分布50只要是相位的延迟量随着远离基准轴36而减少并且该相位的延迟量的减少率增加的相位分布即可，根据发散角的调节程度等来调节这些相位的延迟量以及该相位的延迟量的减少率。另外，基准轴36不限于通过重心31g的轴，只要是在元区域中的特定的位置与该元区域正交的轴即可。

另外，在本实施方式中，如图5所示，由规定的相位分布50除以2π后的余数构成的特定的相位分布60具有多个峰值61。需要说明的是，图5是概略地示出本实施方式中的特定的相位分布60的一部分的图，是示出包含上述基准轴36的垂直面上的特定的相位分布60的一部分的图。在图5中，x轴是相位的延迟量(rad)，y轴是从基准轴36与主面32s的交点32p向与基准轴36垂直的方向的距离，r是元透镜30的半径。另外，在图5中，记载了表示y＝r的虚线以及表示x＝2π的虚线。另外，在图5中，为了便于观察，仅对四个峰值61标注附图标记，省略其他峰值61的附图标记。如图5所示，随着从基准轴36向与该基准轴36垂直的方向远离，包含基准轴36的垂直面上的特定的相位分布60中的相位的延迟量周期性地重复从无限接近2π的值开始减少而变为零的变化。该周期的宽度随着远离基准轴36而变窄，最大的宽度大致为400μm左右，该宽度与最大的周期相邻的周期的宽度为100μm左右。另外，最小的宽度大约为1μm左右。需要说明的是，如上所述，包含基准轴36的任一平面上的规定的相位分布50是与图4所示的规定的相位分布50相同的曲线。因此，包含基准轴36的任何平面上的特定的相位分布60中的相位的延迟量随着远离基准轴36周期性地重复从无限接近2π的值开始减少而变为零的变化。因此，特定的相位分布60中的相位的延迟量可以理解为随着远离基准轴36而周期性地重复上述变化。在此，相对于上述变化的一个周期配置的单元的数量越少，根据元区域而变化的相位分布与特定的相位分布60的偏差越大，以与特定的相位分布60对应的发散角从元区域射出的光的能量相对于入射到元区域的光的能量的比例有降低的倾向。在本实施方式中，在沿着基准轴36观察的情况下，以在远离重心31g的方向上彼此相邻的峰值61之间存在两个以上的单元33的方式排列多个单元33。即，对于上述变化的一个周期配置两个以上的单元33。通过这样配置单元33，能够容易地将由元透镜30引起的光的能量的损失减小到能够适当地使用于车辆用灯具中的透镜的程度。另外，在本实施方式中，纳米结构体35的形状为圆柱形状。而且，发明人发现，通过相对于上述变化的一个周期配置三个以上单元33，并且使纳米结构体35的形状为圆柱形，可以将以与特定的相位分布60对应的发散角从元区域射出的光的能量相对于入射到元区域的光的能量的比例设为60％以上。因此，从降低元透镜30中的光的能量的损失的观点出发，优选为这样的结构。另外，在本实施方式中，特定的相位分布60具有三个以上的峰值61。另外，在沿着基准轴36观察情况下，在从重心31g离开的方向上位于彼此相邻的峰值61之间的单元33的数量随着从重心31g离开而减少。

在本实施方式的车辆用灯具1中，由这样的元透镜30调节为发散角变小的光L经由前罩12朝向车辆的前方射出。因此，本实施方式的车辆用灯具1容易使射出的光的配光图案的大小为期望的大小。另外，如上所述，光源部20能够使射出的光的配光图案变化。因此，根据车辆用灯具1，例如，能够切换远光和近光而射出，或者射出ADB(Adaptive DrivingBeam：自适应远光)。

如上所述，本实施方式的车辆用灯具1具备光源部20和元透镜30。元透镜30具有作为元区域的主面31s。在该主面31s排列有包括比从光源部20射出的光L的最长波长小的纳米结构体35的多个单元33，从光源部20射出的光L透过该主面31s。作为元区域的主面31s使透过该主面31s的光L的相位分布变化。在此，在车辆用灯具的投影透镜中，一般入射面以及射出面中的至少一方是弯曲的面，通过调节该弯曲的面的形状来调节从光源部射出的光的发散角。因此，在这样的投影透镜中，为了形成该弯曲的面，需要一定程度的厚度。另一方面，本实施方式的车辆用灯具1中的元透镜30，通过调节多个单元33的配置或各个单元33中的纳米结构体35的大小等，使来自光源部的光L的相位分布变化，能够调节该光L的发散角。因此，本实施方式的元透镜30即使使作为元区域的主面31s的曲率比上述投影透镜的曲面的曲率小，例如将主面31s形成为平面状，也能够调节来自光源部20的光的发散角，能够比上述投影透镜薄。因此，根据本实施方式的车辆用灯具1，与利用上述投影透镜调节来自光源部20的光L的发散角的情况相比，能够实现小型化。

一般通过增大透镜，容易增加从该透镜射出的光的量。在本实施方式中，作为元区域的主面31s的最小的宽度为10mm以上。因此，在本实施方式中，能够容易地使从元透镜30射出的光的配光图案成为作为从车辆用前照灯射出的光的配光图案所需的亮度。需要说明的是，作为从车辆用前照灯射出的光的配光图案，例如可以举出近光或远光的配光图案。

(第二实施方式)

接下来，对本发明的第二实施方式进行详细说明。需要说明的是，对于与第一实施方式相同或同等的结构要素，标注相同的参照附图标记，除特别说明的情况外，省略重复的说明。在本实施方式中，元透镜30的结构与第一实施方式不同。

图6是概略地示出本实施方式中的元透镜的剖视图，是概略地示出元透镜的厚度方向的剖面的图。如图6所示，在本实施方式的元透镜30中，作为供来自光源部20的光L入射的入射面的主面31s的整体是朝向外侧呈凸状弯曲的弯曲面。在这样弯曲的主面31s上，该光L以来自光源部20的光L的发散角变小的方式折射。另外，作为来自光源部20的光L射出的射出面的主面32s的整体是排列有包括纳米结构体35的多个单元33的元区域，入射到主面31s的来自光源部20的光L透过该元区域。另外，基准轴36在作为主面32s上的特定的位置的重心32g处与主面32s正交，与光源部20相交。而且，与第一实施方式相同，元区域构成为，在与上述基准轴36平行的参照光入射到该元区域的情况下，从元透镜30射出的该参照光的相位分布成为由规定的相位分布50除以2π后的余数构成的特定的相位分布60。需要说明的是，作为入射面的主面31s只要以朝向外侧呈凸状弯曲且来自光源部20的光L的发散角变小的方式折射该光L即可，也可以是一部分朝向外侧呈凸状弯曲的结构。

一般而言，如果入射到元区域的光的发散角变大，则元区域的设计有变得复杂的倾向。在本实施方式的元透镜30中，来自光源部20的光L在通过弯曲的入射面即主面31s使发散角变小后，入射到作为元区域的主面32s。因此，在本实施方式中，与主面31s为平面的情况相比，能够减小入射到元区域的来自光源部20的光L的发散角。因此，根据本实施方式的车辆用灯具1，能够抑制元区域的设计变得复杂，在如本实施方式那样减小来自光源部20的光L的发散角时特别有用。

需要说明的是，主面31s的至少一部分是元区域，主面32s向外侧呈凸状弯曲，透过了元区域的光L也可以从主面32s射出。一般而言，如果通过元区域调节光的发散角的角度变大，则元区域的设计有变得复杂的倾向。根据这样的结构，与主面32s为平面的情况相比，能够通过元区域减小减小光L的发散角的角度，能够抑制元区域的设计变得复杂。

(第三实施方式)

接下来，对本发明的第三实施方式进行详细说明。需要说明的是，对于与第一实施方式相同或同等的结构要素，标注相同的参照附图标记，除特别说明的情况外，省略重复的说明。在本实施方式中，元透镜30的结构与第一实施方式不同。

图7是概略地示出本实施方式中的元透镜30的剖视图，是概略地示出元透镜30的厚度方向的剖面的图。如图7所示，在本实施方式的元透镜30中，在作为来自光源部20的光L入射的入射面的平面状的主面31s设置有多个槽37。需要说明的是，在图7中，槽37被夸大记载，仅对一个槽37标注附图标记，省略其他槽37的附图标记。各个槽37沿着以作为主面31s的中心的重心31g为中心的圆延伸。在这样设置有多个槽37的主面31s上，该光L以来自光源部20的光L的发散角变小的方式衍射。即，槽37的形状、深度、宽度以及位置等被调节，以使光L这样衍射，可以理解为主面31s这样对光L进行衍射。另外，供来自光源部20的光L射出的主面32s的整体是排列有包括纳米结构体35的多个单元33的元区域，来自光源部20的光L透过该元区域。另外，基准轴36在作为主面32s上的特定的位置的重心32g处与主面32s正交，与光源部20相交。而且，与第一实施方式相同，元区域构成为，在与上述基准轴36平行的参照光入射到该元区域的情况下，从元透镜射出的该参照光的相位分布成为由规定的相位分布50除以2π后的余数构成的特定的相位分布60。需要说明的是，作为入射面的主面31s只要以使来自设置有多个槽37的光源部20的光L的发散角变小的方式衍射该光L即可，对槽37的形状、数量、位置等没有限制。另外，也可以在弯曲的主面31s设置槽37。

另外，在本实施方式的元透镜30中，来自光源部20的光L在通过入射面即主面31s减小发散角后，入射到元区域。因此，与供来自光源部20的光L入射的主面31s为平面的情况相比，通过元区域能够减小入射到主面31s的光L的发散角的角度。因此，根据本实施方式的车辆用灯具1，能够抑制元区域的设计变得复杂，在如本实施方式那样减小来自光源部20的光L的发散角时特别有用。

需要说明的是，从抑制元区域的设计变得复杂的观点出发，也可以在主面31s朝向外侧呈凸状弯曲的主面31s设置多个槽37，该主面31s使来自光源部20的光L衍射。另外，主面31s的至少一部分是元区域，主面32s也可以使透过了元区域的光L以发散角变小的方式衍射。根据这样的结构，与主面32s为平面的情况相比，能够通过元区域减小减小光L的发散角的角度，能够抑制元区域的设计变得复杂。

(第四实施方式)

接下来，对本发明的第四实施方式进行详细说明。需要说明的是，对于与第一实施方式相同或同等的结构要素，标注相同的参照附图标记，除特别说明的情况外，省略重复的说明。

图8是与图1同样地示出本实施方式中的车辆用灯具1的图。需要说明的是，在图8中，省略了框体10以及光源部20的记载。如图8所示，本实施方式的车辆用灯具1在还具有具有透光性的保护部件40这一点上与第一实施方式的车辆用灯具1不同。

本实施方式的保护部件40由主体部41和肋42构成。主体部41是圆板状的部件，以一个主面43s与元透镜30的主面31s隔开规定的间隔对置的方式配置。在与基准轴36平行的方向上，作为元区域的主面31s的整体与主体部41重叠。肋42设置在主体部41的主面43s，朝向元透镜30侧突出。该肋42沿着主体部41的外缘遍及整周地延伸。肋42的内周面遍及整周地粘接在元透镜30的外周面，保护部件40固定于元透镜30。这样的保护部件40以与作为元区域的主面31s非接触的方式覆盖该主面31s，主面31s在由保护部件40和元透镜30形成的封闭空间45露出。主体部41和肋42一体地形成，作为构成保护部件40的材料，例如可举出玻璃、树脂等。

在本实施方式中，从光源部20射出的光L透过保护部件40的主体部41而入射到元透镜30，由该元透镜30调整光L的发散角，调节了发散角的光L经由前罩12朝向车辆的前方射出。在本实施方式中，如上所述，保护部件40覆盖作为元区域的主面31s。因此，能够抑制尘埃等进入各个纳米结构体35之间、或者尘埃等附着在纳米结构体35、或者纳米结构体35受到损伤的情况，可以适当地调节来自光源部20的光L的发散角。

需要说明的是，在保护部件40的肋42，也可以设置使封闭空间45与外部连通的孔等连通部。但是，从抑制尘埃等进入各个纳米结构体35之间、或者尘埃等附着在纳米结构体35的观点来看，优选在保护部件40不设置这样的孔。

另外，保护部件40也可以与纳米结构体35接触，例如，如图9所示，保护部件40的主体部41可以填充在各个纳米结构体35之间。需要说明的是，图9是概略地示出第一变形例的保护部件40和元透镜30的剖视图，是概略地示出保护部件40以及元透镜30的厚度方向的剖面的一部分的图。另外，在图9中，为了便于观察，仅对一个纳米结构体35标注附图标记，省略其他纳米结构体35的附图标记。在这种情况下，使保护部件40的折射率比元透镜30的折射率低。即使是这样的结构，也能够通过元透镜30调整光L的发散角。

(第五实施方式)

接下来，对本发明的第五实施方式进行说明。需要说明的是，对于与第一实施方式相同或同等的结构要素，除特别说明的情况外，标注相同的参照附图标记并省略重复的说明。在本实施方式中，元透镜30的结构与第一实施方式不同。

本实施方式的元透镜30中的元区域，调节多个单元33的配置和各个单元33中的纳米结构体35的大小和形状等，以不发生彗形像差的方式使透过元区域的光L的相位分布变化。慧形像差是指像面上的点像不成像于一点、像彗星状的拖尾那样扩展而成像的像差。在像面上，光不会因彗形像差而从点像向点像的周围呈放射状扩散，而是从点像向某一方向延伸。由此，可以理解为光的发散角因彗形像差而扩展。

本实施方式的元区域与不产生上述彗形像差的情况相比，通过彗形像差扩展透过元区域的光L的发散角。通过光L的发散角的扩展，由透过元区域的光L形成的配光图案以与不产生彗形像差的情况相比扩展的状态投影到车辆用灯具1的外部。

图10是示出从本实施方式中的车辆用灯具1在配置于该灯具的前方25m的位置的假想铅垂屏幕上形成的近光用的配光图案的图。在图10中，用实线表示从产生彗形像差的元透镜30投影的配光图案70。另外，在图10中，用虚线表示从没有发生彗形像差的元透镜投影的配光图案80。

在图10中，为了使配光图案70、80明了化，将配光图案80的上端以及下端图示在比配光图案70的上端以及下端更靠内侧的位置，但配光图案80的上端以及下端位于与配光图案70的上端以及下端相同的位置。配光图案70、80的中心设为位于相同的位置。

在图10中，S表示水平线，C表示通过左右方向的配光图案70的中心、与配光图案70正交并向车辆的前后延伸的基准轴，V表示与基准轴C正交的铅垂线。配光图案70在上端具有明暗截止线CL1、CL2、CL3。明暗截止线CL1以明暗截止线CL2为基准设置在明暗截止线CL3的相反侧。明暗截止线CL1和明暗截止线CL2的交点被称为拐点EP。拐点EP位于比水平线S更靠下方且位于铅垂线V上。拐点EP也可以位于比水平线S更靠下方且位于铅垂线V的附近。明暗截止线CL1从拐点EP向作为车辆的左右方向的一侧的右侧沿水平方向延伸。明暗截止线CL2从拐点EP朝向车辆的上下左右方向的左斜上方延伸。与拐点EP侧相反侧的明暗截止线CL2的端部位于比水平线S更靠上方。明暗截止线CL3从明暗截止线CL2的上述的端部向车辆的左右方向的左侧沿水平方向延伸。作为配光图案70的光量分布，光量在位于拐点EP的附近的热区HZL中最多，随着远离热区HZL而逐渐减少。

本实施方式的元区域以产生使配光图案70中的点像在配光图案70的左右方向上从配光图案70的内侧朝向配光图案70的外侧延伸的彗形像差的方式，使透过元区域的光L的相位分布变化。由此，本实施方式的元区域与不产生彗形像差的情况相比，通过彗形像差使光L的发散角向由光L形成的配光图案70的左右方向扩展，在配光图案70的左右方向上使配光图案70比配光图案80扩展。将配光图案70中的、V线与配光图案70的左端之间的配光图案70的一部分作为区域70a，将V线与配光图案70的右端之间的配光图案70的剩余的一部分作为区域70b。元区域在从铅垂方向观察元透镜30的情况下，通过彗形像差将形成区域70a的光L的发散角从配光图案70的基准轴C向左方向扩展。另外，元区域在从铅垂方向观察元透镜30的情况下，通过彗形像差将形成区域70b的光L的发散角从配光图案70的基准轴C向右方向扩展。由此，配光图案70成为在区域70a中配光图案80的左端向作为外侧的左侧扩展、并且在区域70b中配光图案80的右端向作为外侧的右侧扩展的配光图案。元区域使形成区域70a并向左方向扩展的光L的发散角和形成区域70b并向右方向扩展的光L的发散角相同。由此，配光图案的70右端和左端各自的扩展量可以相同，与扩展量不相同的情况相比，元透镜30的设计变得容易。

如上所述，本实施方式的元区域以产生彗形像差的方式使透过元区域的光L的相位分布变化，与不产生彗形像差的情况相比，将透过元区域的光L的发散角向配光图案70的左右方向扩展。

在元透镜30中，即使在不产生彗形像差的情况下，通过调节多个单元33的配置、各个单元33中的纳米结构体35的大小、形状等，也能够扩展光L的发散角。但是，在本实施方式的元区域中，即使是与在不产生彗形像差的情况下扩展的发散角相同的发散角，也能够通过由彗形像差引起的光L的延伸，在左右方向上进一步扩展发散角。因此，根据本实施方式的车辆用灯具1，与不产生彗形像差而扩展了光L的发散角的从元透镜30投影的配光图案相比，配光图案70能够在左右方向上进一步扩展。

另外，通常，具备弯曲的面的上述那样的投影透镜被设计成抑制彗形像差。因此，在使用投影透镜的情况下，通过投影透镜抑制来自光源部的光的发散角的扩展，抑制投影到车辆用灯具的外部的配光图案的扩展。与此相对，在作为本实施方式的投影透镜而构成的元透镜30的元区域中，来自光源部20的光L的发散角通过产生彗形像差而如以上这样扩展，因此配光图案70能够比从投影透镜投影的配光图案扩展。

另外，在上述的专利文献2的车辆用灯具中，为了扩展配光图案而使用投影透镜以及附加透镜这两者。但是，在本实施方式的元透镜30中，与这样通过投影透镜以及与投影透镜不同的透镜扩展配光图案的情况相比，不需要调节投影透镜和透镜的相对位置，可以削减部件数量，可以削减车辆用灯具1的重量。另外，与通过上述的投影透镜以及上述的其他透镜扩展光的发散角的情况相比，在本实施方式的车辆用灯具1中，能够通过一个元透镜30扩展光L的发散角，实现小型化。

另外，配光图案70的扩展量通过光L的发散角的扩展量来调节，发散角的扩展量通过作为彗形像差的程度的光L的上述的延伸来调节，光L的延伸通过多个单元33的配置和各个单元33中的纳米结构体35的大小和形状等来调节。这样，由于提高了元透镜30的设计的自由度，因此在本实施方式的车辆用灯具1中，与因加工精度而无意地产生彗形像差的投影透镜相比，能够容易地控制配光图案70的扩展量。

需要说明的是，即使想要有意地使投影透镜产生彗形像差，但由于兼顾投影透镜的形状、由投影透镜投影的配光图案中的光量分布等，该配光图案的扩展量的自由度受到限制。但是，在本实施方式的车辆用灯具1中，通过上述彗形像差的程度的调节，与有意地产生彗形像差的投影透镜相比，能够提高配光图案70的扩展量的自由度。

另外，即使投影透镜产生彗形像差，光L的发散角也不一定在左右方向上向远离配光图案70的基准轴C的方向扩展，也不一定在左右方向上容易地扩展配光图案。但是，在本实施方式的车辆用灯具1中，通过多个单元33的配置和各个单元33中的纳米结构体35的大小和形状等的调节，配光图案70能够在左右方向上容易地扩展。另外，在本实施方式的车辆用灯具1中，与为了使配光图案70在左右方向上扩展而有意地产生彗形像差的投影透镜的制作相比，能够容易地制作元透镜30。

作为在本实施方式的元透镜30中使用的彗形像差以外的光发散的像差，可以举出球面像差、像散以及像面像差。在这三个像差中，有时像面上的光从成为基准的点像向点像的周围放射状地扩散。因此，在这三种像差中，像彗形像差那样，不仅在配光图案的外侧，而且在配光图案的内侧像的模糊也扩展。因此，通过这三个像差中的某一个而扩展的配光图案与通过彗形像差而扩展的配光图案相比，不能有效地扩展。与此相对，在本实施方式的元透镜30中，通过彗形像差使光L的发散角仅在左右方向上向远离配光图案70的基准轴C的方向扩展，因此与其他三个像差相比，容易使配光图案70在左右方向上有效地扩展，扩展的方向可以被规定为一个方向。另外，在三个像差中，由于上述的扩散，有时在配光图案的左右的端部产生亮度的模糊。与此相对，在本实施方式的元透镜30中，通过彗形像差将配光图案扩展的方向控制为左右方向上的配光图案的外侧。因此，在本实施方式的元透镜30中，在配光图案的左右的端部周边，光量可以从内侧向外侧逐渐减少，与其他三个像差相比，可以抑制配光图案的左右的端部的亮度的模糊。

如上所述，在像面中，光由于彗形像差而从点像向某一方向延伸，光的延伸量相当于从像面中的点像到从该点像扩展的彗星状的发散光的最外角的扩展角。由于彗形像差而延伸的光的光量在点像中最多，越远离点像越逐渐减少。在本实施方式的元透镜30中，扩展的配光图案70在左右的端部的光量从配光图案70的中心侧朝向外侧逐渐减少，可以抑制在配光图案70的左右端产生配光不均。另外，从抑制配光图案70中的配光不均的观点出发，光的延伸量只要是形成像面上的点像的光的扩展角度的15％左右即可，只要是该扩展角度的50％则非常有效。

配光图案70作为近光用的配光图案进行了说明，但也可以是远光用的配光图案。

元区域也可以在配光图案70的中心部抑制彗形像差，随着朝向配光图案70的端部而扩展发散角。由此，既保持中心部的光量，又确保驾驶者的视野的扩展。另外，元区域也可以使形成区域70a并向左方向扩展的光L的发散角和形成区域70b并向右方向扩展的光L的发散角中的一方扩展。由此，可以仅扩展配光图案70的右端和左端中的一方。另外，元区域也可以形成区域70a，扩展向左方向扩展的至少一部分光L的发散角。由此，可以扩展配光图案70的左端的至少一部分。另外，元区域也可以形成区域70b，扩展向右方向扩展的至少一部分光L的发散角。由此，可以扩展配光图案70的右端的至少一部分。

以第五实施方式为例说明了具备元透镜30的车辆用灯具1，该元透镜30具有以产生彗形像差的方式使光L的相位分布变化的元区域，但这样的车辆用灯具1并不限定于此。以下对作为这样的车辆用灯具1的变形例的第二变形例、第三变形例以及第四变形例进行说明。

首先，使用图11以及图12对第二变形例进行说明。图11是示出第二变形例中的配光图案的一例的图，图12是示出第二变形例中的配光图案的另一例的图。本变形例的元区域也可以使形成区域70a并从配光图案70的基准轴C向左方向扩散的光L的发散角和形成区域70b并从配光图案70的基准轴C向左方向扩散的光L的发散角中的一方比另一方大。由此，配光图案70的右端的扩展量以及配光图案70的左端的扩展量的一方比另一方多。例如，如果元区域使形成区域70a并从配光图案70的基准轴C向左方向扩散的光L的发散角比形成区域70b并从配光图案70的基准轴C向右方向扩散的光L的发散角大，则如图11所示，配光图案70的左端比右端扩展得更宽。在这种情况下，可以扩展光L对位于行驶车线侧的人行道的行人、路标等对象物的照射范围。另外，例如，如果元区域使形成区域70b并从配光图案70的基准轴C向右方向扩散的光L的发散角比形成区域70a并从配光图案70的基准轴C向左方向扩散的光L的发散角大，则如图12所示，配光图案70的右端比左端扩展得更宽。在这种情况下，可以扩展光L对位于对向车线侧的人行道的行人等对象物的照射范围。因此，车辆的驾驶员能够更容易地视觉辨认位于配光图案变宽侧的对象物。

接着，使用图13对第三实施例进行说明。图13是示出第三变形例中的配光图案的一例的图。本变形例的配光图案70由从左侧的车辆用灯具1投影的配光图案71和从右侧的车辆用灯具1投影的配光图案73的重叠构成。为了容易观察配光图案71、73，在配光图案71上标注向左斜上方延伸的阴影，在配光图案73上标注向右斜上方延伸的阴影。配光图案71的左端与配光图案73的左端相比位于更靠外侧。另外，配光图案73的右端与配光图案71的右端相比位于更靠外侧。

配光图案80与配光图案70同样，通过从左右各车辆用灯具1投影的配光图案的重叠而形成。为了容易与配光图案71、73区别，在配光图案80上未标注阴影。

左侧的车辆用灯具1的元区域通过彗形像差将光L的发散角向远离配光图案70的基准轴C的方向、即从该光轴向左方向扩展。由此，配光图案71的左端比配光图案80的左端更向左方向扩展。另外，右侧的车辆用灯具1的元区域通过彗形像差将光L的发散角向远离配光图案70的基准轴C的方向、即从该光轴向右方向扩展。由此，配光图案73的左端比配光图案80的右端更向右方向扩展。

这样，即使在通过使从左右各车辆用灯具1投影的配光图案71、73重叠而形成配光图案70的情况下，也能够使配光图案70向左右扩展。另外，在本变形例中，例如通过将左侧用的元透镜30更换为与更换前的左侧用的元透镜30的彗形像差程度不同的其他左侧用的元透镜30，能够调节配光图案在左方向上的扩展。

接着，使用图14对第四实施例进行说明。图14是示出第四变形例中的配光图案的一例的图。在图14中，S1是与水平线S平行的线，是通过配光图案70的中心的线。将配光图案70中的、S1线与配光图案70的上端之间的配光图案70的一部分作为区域70c，将S1线与配光图案70的下端之间的配光图案70的剩余的一部分作为区域70d。配光图案70用于近光，需要固定切割线的位置。因此，元区域在从水平方向观察元透镜30的情况下，将形成区域70c的光L的发散角通过彗形像差向远离配光图案70的基准轴C的方向即从该光轴向上方向扩展，将形成区域70d的光L的发散角通过彗形像差向远离配光图案70的基准轴C的方向即从该光轴向下方向扩展。由此，配光图案70成为在区域70d中配光图案80的下端向外侧即下方扩展的配光图案。需要说明的是，例如，在配光图案70为远光用配光图案的情况下，元区域也可以在从水平方向观察元透镜30的情况下，将形成区域70c的光L的发散角通过彗形像差向远离配光图案70的基准轴C的方向即从该光轴向上方向扩展。由此，配光图案70成为在区域70c中配光图案80的上端向外侧即上方扩展的配光图案。这样的元区域以产生使配光图案70中的点像在配光图案70的上下方向上从配光图案70的内侧朝向配光图案70的外侧延伸的彗形像差的方式，使透过元区域的光L的相位分布变化。由此，元区域与不产生彗形像差的情况相比，将光L的发散角在配光图案的上下方向上向远离配光图案70的基准轴C的方向扩展，与配光图案80相比，将配光图案70向作为配光图案的高度方向的上下方向也扩展。在这种情况下，车辆的驾驶员能够容易地视觉辨认引导标识、路面等对象物。

另外，元区域使形成左右方向的配光图案70的端侧并从配光图案70的基准轴C向左右方向扩散的光L的发散角比形成上下方向的配光图案70的端侧并从配光图案70的基准轴C向上下方向扩散的光L的发散角更扩展。由此，配光图案70的左右两端各自的扩展量比配光图案70的下端的扩展量多，从元透镜30射出的光的光量不变，配光图案70的左右方向比配光图案70的上下方向扩展得多。由此，驾驶员的视野的扩展能够通过该配光图案确保在左右方向上比上下方向更宽。另外，与配光图案70的左右两端的各自的扩展量不比配光图案70的下端的扩展量多的情况相比，车辆的驾驶员能够更加容易地视觉辨认行人以及道路标识等对象物。

需要说明的是，元区域可以不扩展形成配光图案70的下端侧的光L的发散角，也可以扩展形成配光图案70的上端侧的光L的发散角。或者，元区域也可以与形成左右方向的配光图案70的端侧的光L的发散角相比，更扩展形成上下方向的配光图案70的端侧的光L的发散角。由此，配光图案70的上下方向比配光图案70的左右方向更扩展。

(第六实施方式)

接下来，对本发明的第六实施方式进行说明。需要说明的是，对于与第一实施方式相同或同等的结构要素，除特别说明的情况外，标注相同的参照附图标记并省略重复的说明。在本实施方式中，元透镜30的结构与第一实施方式不同。

如图1所示，例如在白天车辆在上坡行驶的情况下，有时例如太阳光等光从车辆用灯具1的外部经由前罩12入射到车辆用灯具1的框体10的内部。入射到框体10的内部的光在元透镜30中入射到主面32s，从主面31s朝向光源部20射出，有时向与来自光源部20的光L相反的方向行进而聚光到光源部20。由于光的聚光，光源部20有可能劣化。本实施方式的元区域通过弯曲度来抑制聚光，以下对该弯曲度进行说明。另外，以下，假设光中所含的可见光的最长波长为660nm，光中所含的红外光的最短波长为1000nm，这种情况下的各光的波长之比为1：1.5来进行说明。

弯曲度表示折射透镜或元区域使透过各自光弯曲的力。弯曲度越小，透过各自的光的弯曲角越小，光的聚焦越被抑制。

接着，对一片折射透镜的弯曲度进行说明。作为折射透镜的主要材质，可以举出丙烯酸或聚碳酸酯。由丙烯酸构成的折射透镜的折射率，对于可见光为1.489，对于红外光为1.483。另外，由聚碳酸酯构成的折射透镜的折射率，对于可见光为1.579，对于红外光为1.568。

由于一片折射透镜的焦距与“折射率-1”成反比，因此该折射透镜的弯曲度与“折射率-1”成正比。因此，在由丙烯酸构成的折射透镜中，如果将使可见光弯曲的折射透镜的弯曲度设为1，则使红外光弯曲的折射透镜的弯曲度大致为0.98。另外，在由聚碳酸酯构成的折射透镜中，如果将使可见光弯曲的折射透镜的弯曲度设为1，则使红外光弯曲的折射透镜的弯曲度大致为0.98。

因此，无论是丙烯酸树脂还是聚碳酸酯树脂，使红外光弯曲的折射透镜的弯曲度为使可见光弯曲的折射透镜的弯曲度的大致0.98倍。在这种情况下，使红外光弯曲的折射透镜的弯曲度与使可见光弯曲的折射透镜的弯曲度大致相同，因此红外光的弯曲角与可见光的弯曲角大致相同，使红外光弯曲的折射透镜的焦距与可见光的情况下的焦距大致相同。因此，折射透镜容易使红外光聚光。

接着，对元区域的弯曲度进行说明。透过元区域的光的相位分布如上所述根据元区域而变化。由于相位表示光的波面的超前滞后，因此被赋予了相位分布的光对波面具有斜率。由于光向与波面垂直的方向行进，因此根据上述效果，在元区域中被调制了相位的光的波面向与原来的行进方向不同的方向倾斜，光的行进方向被弯曲。因此，使透过元区域光弯曲的元区域的弯曲度与该光的相位调制量和该光的波长的积的值大致成比例。如上所述，元区域使透过元区域的光的相位分布变化。该相位分布根据多个单元33的配置、各个单元33中的纳米结构体35的大小、形状等而变化。通过这些调节，元区域使透过元区域的光的相位分布变化。另外，在元区域中，通过该变化使该光的相位调制量变化。在本实施方式的元区域中，通过上述调节，可见光的相位调制量与红外光的相位调制量之比为4：1，可见光的上述最长波长与红外光的上述最短波长之比为上述的1：1.5。因此，在这种情况下，使可见光弯曲的元区域的弯曲度与使红外光弯曲的元区域的弯曲度之比为1：0.3。

这样，元区域通过上述的调节使透过元区域的光的相位分布变化，通过该变化使该光的相位调制量变化，通过该变化，使透过元区域的红外光弯曲的元区域的弯曲度比使透过元区域的可见光弯曲的元区域的弯曲度小。如果使红外光弯曲的元区域的弯曲度比使可见光弯曲的元区域的弯曲度小，则红外光的弯曲角比可见光的弯曲角小，因此元区域可以抑制红外光的聚光。因此，元区域将可见光聚光于光源部20，抑制红外光的聚光而使红外光透过。

接着，对使红外光弯曲的元区域的弯曲度和使红外光弯曲的折射透镜的弯曲度的比较进行说明。如果以使可见光弯曲的各自的弯曲度为基准对两者进行比较，则使红外光弯曲的元区域的弯曲度通过上述调节而比使红外光弯曲的折射透镜的弯曲度小。因此，基于元区域的红外光的弯曲角比基于折射透镜的红外光的弯曲角小。在将使可见光弯曲的折射透镜的焦距假定为50mm的情况下，使红外光弯曲的折射透镜的焦距根据折射透镜的上述弯曲度之比而从使可见光弯曲的焦距偏离大致0.1mm。与此相对，在将包含使可见光弯曲的元区域的元透镜30的焦距假定为与上述同样的50mm的情况下，包含使红外光弯曲的元区域的元透镜30的焦距根据元区域的上述弯曲度的比，从包含使可见光弯曲的元区域的元透镜30的焦距偏离大概100mm。因此，如果元区域与折射透镜相比减小使红外光弯曲的弯曲度，则基于元区域的红外光的弯曲角比基于折射透镜的红外光的弯曲角小，因此元区域与折射透镜相比可以抑制红外光的聚光。

需要说明的是，即使元透镜30相对于红外光的焦距从元透镜30相对于可见光的焦距偏移该焦距的10％左右，元区域也能够抑制红外光的聚光。在这种情况下，使可见光弯曲的元区域的弯曲度与使红外光弯曲的元区域的弯曲度之比大约为1：0.9，即使红外光弯曲的元区域的弯曲度大约为使可见光弯曲的元区域的弯曲度的0.9倍。以下，对使可见光弯曲的元区域的弯曲度与使红外光弯曲的元区域的弯曲度之比大致为1：0.9的情况下的可见光的相位调制量与红外光的相位调制量之比进行说明。

在此，假设可见光的相位调制量与红外光的相位调制量之比为1:X。可见光以及红外光的各自的波长之比如上所述为1：1.5。另外，使可见光弯曲的元区域的弯曲度与使红外光弯曲的元区域的弯曲度之比，上述的大致1：0.9是合适的。如上所述，使可见光以及红外光分别弯曲的元区域的弯曲度与相位调制量和波长的积的值大致成比例。因此，X为0.6，红外光的相位调制量为可见光的相位调制量的0.6倍。需要说明的是，优选使红外光弯曲的元区域的弯曲度小于使可见光弯曲的元区域的弯曲度的0.9倍，因此红外光的相位调制量小于可见光的相位调制量的0.6倍。

如上所述，使红外光弯曲的折射透镜的弯曲度大致为使可见光弯曲的折射透镜的弯曲度的0.98倍，使红外光弯曲的元区域的弯曲度小于使可见光弯曲的元区域的弯曲度的0.9倍。如果以使可见光弯曲的各个弯曲度为基准，比较使红外光弯曲的元区域的弯曲度和使红外光弯曲的折射透镜的弯曲度，则使红外光弯曲的元区域的弯曲度比使红外光弯曲的折射透镜的弯曲度小。因此，元区域与折射透镜相比，能够抑制红外光的聚光。

图15是示出纳米结构体35的直径与最长波长为660nm的可见光以及最短波长为1000nm的红外光的各自的相位调制量的关系的图。实线表示纳米结构体35的直径与可见光的相位调制量之间的关系，虚线表示纳米结构体35的直径与红外光的相位调制量之间的关系。

为了通过元透镜30相对于可见光作为透镜发挥功能来对可见光进行聚光，可见光的相位调制量取0-2π(rad)的范围是重要的。因此，纳米结构体35的形状是圆柱形状，圆柱形状的纳米结构体35的直径的范围是对应于该范围的直径即可，例如，优选纳米结构体35的直径为0nm到250nm。在本实施方式中，纳米结构体35的直径的范围更优选为例如100nm到250nm，配置有多个该范围内的直径的纳米结构体35。在可见光的相位调制量的范围内，红外光的相位调制量为0.5π弧度。因此，元区域抑制红外光的聚光而使红外光透过。

需要说明的是，在纳米结构体35的形状为圆柱形状的情况下，聚光的光的波长越长，图15所示的曲线的斜率越小，因此纳米结构体35的直径的范围扩展。

如上所述，本实施方式的元区域使透过元区域的光的相位分布变化，使使透过元区域的光所含的红外光弯曲的元区域的弯曲度比使透过元区域的光所含的可见光弯曲的元区域的弯曲度小。

在本实施方式的车辆用灯具1中，如上所述，元区域使透过元区域的光的相位分布变化。该相位分布根据多个单元33的配置、各个单元33中的纳米结构体35的大小、形状等而变化。因此，元区域通过调节它们，使透过元区域的光的相位分布变化，使光所含的红外光弯曲的元区域的弯曲度比使光所含的可见光弯曲的元区域的弯曲度小。弯曲度越小，透过元区域的光的弯曲角越小，光的聚焦越被抑制。因此，例如，即使太阳光从车辆用灯具1的外部经由前罩12入射到车辆用灯具1的框体10的内部，在该车辆用灯具1中，由于太阳光所含的红外光的弯曲角由于上述弯曲度而比太阳光中可见光的弯曲角小，因此与投影透镜相比，元区域可以抑制向光源部20行进的红外光的聚光。如果红外光的聚光被抑制，则与投影透镜相比，能够抑制由红外光的聚光引起的光源部20的劣化。

另外，如果抑制光源部20的劣化，则能够抑制光源部20的劣化对从光源部20射出的光L的影响，可以投影规定的配光图案。

另外，通过将纳米结构体35的形状设为圆柱形状，即使来自光源部20的可见光为随机偏振光，该可见光也可以有效地弯曲。

以第六实施方式为例说明了具备元透镜30的车辆用灯具1，该元透镜30具有使红外光弯曲的弯曲度比使可见光弯曲的弯曲度小的元区域，但这样的车辆用灯具1并不限定于此。以下对第六实施方式的变形例进行说明。

在第六实施方式的车辆用灯具1中，作为从车辆用灯具1的外部入射到车辆用灯具1的内部的光，使用太阳光进行了说明，但该光不限于太阳光，只要是从车辆用灯具1的外部入射到车辆用灯具1的内部的红外光以及可见光即可。另外，作为波长之比为1：1.5的一例，设可见光的最长波长为660nm，红外光的最短波长为1000nm，但只要该比为1：1.5，则可见光以及红外光各自的波长没有特别限定。

从车辆用灯具1投影的配光图案70可以是近光用的配光图案，也可以是远光用的配光图案。

(第七实施方式)

接下来，对本发明的第七实施方式进行说明。需要说明的是，对于与第一实施方式相同或同等的结构要素，除特别说明的情况外，标注相同的参照附图标记并省略重复的说明。在本实施方式中，光源部20以及元透镜30的结构与第一实施方式不同。

图16是与图1同样地示出本实施方式中的车辆用灯具的图。另外，图17是概略地示出从本实施方式中的光源部20射出的光的分光分布、以及元透镜30的光的透射率分布的图。需要说明的是，在图17中，横轴是波长，第一纵轴是以最大强度为基准的相对强度，第二纵轴是以最大透射率为基准的相对透射率。另外，在图17中，用细线表示分光分布，用粗线表示透射率分布。在本实施方式中，从光源部20射出的光L的波长区域大致为380nm至780nm。另外，如图17所示，该光L的分光分布90具有四个峰值91、92、93、94。各个峰值91、92、93、94的波长91w、92w、93w、94w按照波长91w、波长92w、波长93w、波长94w的顺序变长。波长91w大约为410nm，波长92w大约为460nm，波长93w大约为530nm，波长94w大约为620nm。因此，在多个峰值91、92、93、94的波长91w、92w、93w、94w中，波长91w为最短，波长94w为最长。另外，这些峰值91、92、93、94的波长91w、92w、93w、94w包含在可见光的波长区域中。需要说明的是，分光分布90也可以具有不包含在可见光线的波长区域中的峰值。另外，分光分布90的峰值的数量没有限制，例如，分光分布90也可以不具有峰值。另外，从光源部20射出的光L是从多个发光元件21射出的光，因此从各个发光元件21射出的光的分光分布与图17所示的分光分布90大致相同。

例如在白天车辆在上坡行驶时等，如图16所示，有时太阳光L2经由前罩12入射到灯室R内，透过元透镜30照射到光源部20。在本实施方式中，元透镜30减小透过该元透镜30的来自光源部20的光L的发散角。因此，透过元透镜30的太阳光L2聚光后照射到光源部20。

图18是概略地示出地表附近的太阳光L2的分光分布以及本实施方式的元透镜30的光的透射率分布的图。需要说明的是，在图18中，横轴是波长，纵轴是以最大强度为基准的相对强度，第二纵轴是以最大透射率为基准的相对透射率。另外，在图18中，用细线表示分光分布，用粗线表示300nm至2500nm的范围内的透射率分布。如图18所示，太阳光L2既包括可见光也包括红外光。

另外，在具有排列了包含纳米结构体的单元的元区域的元透镜中，有时产生特定的波长的光的透射率比其他波长的光的透射率极低的现象，已知该特定的波长有多个。这些特定的波长是元透镜中的光的不透射率成为峰值的波长，被称为共振波长。这些共振波长根据各个单元中的纳米结构体的大小和形状、构成该纳米结构体的材料的折射率等来决定。在本实施方式中，如图18所示，在元透镜30中的多个共振波长中，最长的共振波长30w1以及第二长的共振波长30w2包含在800nm以上且小于2400nm的范围内，第二长的共振波长30w2包含在800nm以上且小于900nm的范围内。具体而言，共振波长30w1大致为1700nm，共振波长30w2大致为850nm。另外，第三长的共振波长30w3大致为425nm。需要说明的是，图18中记载了表示这些共振波长30w1、30w2、30w3的单点划线SL1、SL2、SL3。另外，图17中记载了表示共振波长30w3的单点划线SL3。如图17所示，共振波长30w3包含在从光源部20射出的光L的波长区域中，来自光源部20的光L包含与共振波长30w3相同波长的光。但是，该共振波长30w3与该光L的分光分布90中的峰值91、92、93、94的波长91w、92w、93w、94w不同。因此，元透镜30中的多个共振波长的全部与这些峰值的波长不同。另外，该共振波长30w3是彼此相邻的峰值91、92的波长91w、92w之间的波长。需要说明的是，只要元透镜30中的至少一个共振波长为800nm以上且小于2400nm即可。例如，最长的共振波长可以是共振波长30w2，第二长的共振波长可以是共振波长30w3。

如上所述，在本实施方式的车辆用灯具1中，元透镜30中的至少一个共振波长为800nm以上且小于2400nm。另外，如图18所示，通常，接近地表的太阳光包括波长区域为800nm至2400nm的光。因此，根据本实施方式的车辆用灯具1，在太阳光L2透过元透镜30照射到光源部20时，与元透镜30为投影透镜的情况相比，能够减少太阳光L2中的从800nm到2400nm的波长的光向光源部20的照射量。因此，根据本实施方式的车辆用灯具1，与上述情况相比，能够减少太阳光L2引起的光源部20的加热量，能够抑制太阳光L2引起的光源部20的劣化。

在本实施方式的车辆用灯具1中，共振波长30w2包含在800nm以上且小于900nm的范围内。如图18所示，通常，接近地表的太阳光L2的强度在800nm以上的波长区域中，具有随着波长变长而变小的倾向。需要说明的是，太阳光L2的分光分布100具有多个强度急剧变小的谷。该谷的最小强度例如为该谷附近的强度的50％以下。这样的谷有不位于800nm以上且小于900nm的范围的倾向。因此，通过采用如上所述的结构，容易减少太阳光L2透过元透镜30照射到光源部20时的太阳光L2引起的光源部20的加热量。需要说明的是，多个共振波长可以包含在800nm以上且小于900nm的范围内，共振波长也可以不包含在该范围内。

在本实施方式的车辆用灯具1中，从光源部20射出的光L的分光分布90具有四个峰值91、92、93、94。多个共振波长的峰值91、92、93、94的波长91w、92w、93w、94w不同。分光分布90的峰值91、92、93、94处的波长的光存在对从车辆用灯具射出的光的色调产生较大影响的倾向。因此，根据本实施方式的车辆用灯具1，能够抑制对射出的光的色调影响较大的波长的光在元透镜30中的透射率降低，能够射出期望的色调的光。

需要说明的是，从射出期望的色调的光的观点出发，分光分布90具有多个峰值，只要多个共振波长与多个峰值的各自的波长不同即可。例如，多个共振波长也可以包含在从光源部20射出的光L的波长区域中。另外，在本实施方式中，来自光源部的光L的波长区域中包含的共振波长30w3是彼此相邻的峰值91、92的波长91w、92w之间的波长。在这种情况下，共振波长30w3优选与在相邻的峰值91、92之间强度最小的光L的波长相同。通过这样的结构，与除了在峰值91、92之间强度最小的光以外的光的波长和该共振波长30w3相同的情况相比，能够抑制射出的光量的降低。

另外，从抑制射出的光量的降低的观点出发，优选来自光源部20的光L的共振波长30w3的光的强度相对于分光分布90整体的最大强度之比为0.1以下。通过这样的结构，与该比超过0.1的情况相比，能够抑制射出的光量的降低。另外，通过这样的结构，与该比超过0.1的情况相比，能够容易地射出期望的色调的光。需要说明的是，该比更优选为零。但是，该比也可以超过0.1。另外，从抑制射出的光量的降低的观点出发，优选来自光源部20的光L的共振波长30w3的光量相对于来自光源部20的光L整体的光量的比例小于4％。

另外，如上所述，本实施方式的车辆用灯具1的元透镜30减小透过该元透镜30的来自光源部20的光L的发散角。因此，透过元透镜30的太阳光L2聚光而照射到光源部20，因此与元透镜30增大来自光源部20的光L的发散角的情况相比，光源部20劣化的可能性高。因此，本实施方式的车辆用灯具1在减小来自光源部20的光L的发散角的情况下特别有用。

另外，本实施方式的车辆用灯具1具备收容光源部20和元透镜30的框体10。在这样的车辆用灯具1中，根据太阳光L2对元透镜30的入射角，有时透过元透镜30的太阳光L2照射到框体10的内表面。根据本实施方式的车辆用灯具1，在太阳光L2透过元透镜30照射到框体10时，与元透镜30为投影透镜的情况相比，能够减少太阳光L2中的从800nm到2400nm的波长的光向框体10的内表面的照射量。

以第七实施方式为例对具备至少一个共振波长为800nm以上且小于2400nm的元透镜30的车辆用灯具1进行了说明。但是，这样的车辆用灯具1并不限定于此。以下对第七实施方式的变形例进行说明。

例如，在第七实施方式中，以多个共振波长包含在从光源部20射出的光L的波长区域中的共振波长30w3的元透镜30为例进行了说明。但是，元透镜30中的多个共振波长的全部也可以不包含在从光源部20射出的光L的波长区域中。换言之，从光源部20射出的光L也可以不包含元透镜30中的多个共振波长的全部。通过采用这样的结构，与至少一个共振波长包含在从光源部20射出的光L的波长区域中的情况相比，能够射出期望的色调的光。

另外，在第七实施方式中，以多个共振波长的全部与多个峰值的各自的波长不同的元透镜30为例进行了说明。但是，从射出期望的色调的光的观点出发，只要多个共振波长与多个峰值的各自的波长不同即可，例如，特定的共振波长也可以与某个峰值的波长相同。需要说明的是，从射出期望的色调的光的观点出发，优选多个共振波长的全部与多个峰值的各自的波长不同。

另外，从射出期望的色调的光的观点出发，优选的是，元透镜30的光的透射率分布以透过元透镜30的来自光源部20的光L的最大透射率为基准的相对透射率为80％以下，包含多个包含一个共振波长的连续的共振波长区域，这些共振波长区域的至少一个与多个峰值的各自的波长不同。在这种情况下，更优选这些共振波长区域的全部与多个峰值的各自的波长不同。需要说明的是，更优选的是，在元透镜30的光的透射率分布以透过元透镜30的来自光源部20的光L的最大透射率为基准的相对透射率为60％以下，包含多个包含一个共振波长的连续的共振波长区域的情况下，这些共振波长区域的至少一个与多个峰值的各自的波长不同。在这种情况下，更优选这些共振波长区域的全部与多个峰值的各自的波长不同。另外，更优选的是，在元透镜30的光的透射率分布以透过元透镜30的来自光源部20的光L的最大透射率为基准的相对透射率为40％以下，包含多个包含一个共振波长的连续的共振波长区域的情况下，这些共振波长区域的至少一个与多个峰值的各自的波长不同。在这种情况下，更优选这些共振波长区域的全部与多个峰值的各自的波长不同。

需要说明的是，从容易射出期望的色调的光的观点出发，与第七实施方式不同，例如，元透镜中的最长的共振波长也可以比来自光源部的光的分光分布的峰值的波长中的最短的波长短。即，也可以以这样的方式构成光源部和元透镜。以下，参照图19对这样的变形例进行说明。需要说明的是，对于与第七实施方式相同或同等的结构要素，除特别说明的情况外，标注相同的参照附图标记并省略重复的说明。图19是与图17同样地示出从第五变形例的光源部20射出的光的分光分布90、以及元透镜30的光的透射率分布的图。在本变形例中，元透镜30的共振波长与上述实施方式中的共振波长不同。另外，分光分布90与上述实施方式的分光分布90相同，但也可以不同。另外，元透镜30中的最长的共振波长30w1包含在来自光源部20的光L的波长区域中。但是，如上所述，该最长的共振波长30w1比在多个峰值91、92、93、94的各个的波长91w、92w、93w、94w中的最短的波长91w短。因此，元透镜30中的多个共振波长的全部比波长91w短。根据本变形例的车辆用灯具1，与元透镜30中的最长的共振波长30w1比上述的最短的波长91w长的情况相比，能够抑制对射出的光的色调影响大的波长的光在元透镜中的透射率变低。因此，根据本变形例的车辆用灯具1，与上述情况相比，能够容易地射出期望的色调的光。需要说明的是，从容易射出期望的色调的光的观点出发，元透镜30中的最长的共振波长30w1也可以比来自光源部20的光L的波长区域中的最短的波长短。另外，从该观点出发，元透镜30中的最长的共振波长30w1也可以比可见光的波长区域中的最短的波长、例如380nm短。即，也可以以这样的方式构成元透镜30。

(第八实施方式)

接下来，对本发明的第八实施方式进行说明。需要说明的是，对于与第一实施方式相同或同等的结构要素，除特别说明的情况外，标注相同的参照附图标记并省略重复的说明。在本实施方式中，光源部20以及元透镜30的结构与第一实施方式不同。

图20是概略地示出从本实施方式中的光源部20射出的光的分光分布、以及元透镜30的光的透射率分布的图。需要说明的是，在图20中，横轴是波长，第一纵轴是以最大强度为基准的相对强度，第二纵轴是以最大透射率为基准的相对透射率。另外，在图20中，用细线表示分光分布，用粗线表示透射率。如图20所示，在本实施方式中，分光分布90具有四个峰值91、92、93、94。各个峰值91、92、93、94的波长91w、92w、93w、94w按照波长91w、波长92w、波长93w、波长94w的顺序变高。波长91w大约为410nm，波长92w大约为460nm，波长93w大约为530nm，波长94w大约为620nm。因此，在多个峰值91、92、93、94的波长91w、92w、93w、94w中，波长91w为最短，波长94w为最长。另外，这些峰值91、92、93、94的波长91w、92w、93w、94w包含在可见光的波长区域中。需要说明的是，分光分布90也可以具有不包含在可见光的波长区域中的峰值。另外，从光源部20射出的光L是从多个发光元件21射出的光，因此从各个发光元件21射出的光的分光分布与图20所示的分光分布90大致相同。

在本实施方式中，纳米结构体35的形状为圆柱形状，直径比图20所示的峰值94的波长94w小。需要说明的是，只要纳米结构体35的宽度比峰值91、92、93、94的各自的波长中的最长的波长94w小即可，纳米结构体35的形状没有特别限制。

如在第七实施方式中说明的那样，元透镜中的共振波长根据各个单元中的纳米结构体的大小和形状、构成该纳米结构体的材料的折射率等来决定。在本实施方式中，元透镜30中的多个共振波长的全部与各个峰值91、92、93、94的波长91w、92w、93w、94w不同。另外，如图20所示，在元透镜30中的多个共振波长中，最长的共振波长30w1比波长94w长，第二长的共振波长30w2包含在来自光源部20的光L的波长区域中。需要说明的是，图20中记载了表示这些共振波长30w1、30w2的单点划线SL1、SL2。在本实施方式中，第二长的共振波长30w2超过这些波长91w、92w、93w、94w中最短的波长91w且小于最长的波长92w。在多个共振波长中不包括超过最短的波长91w且小于最长的波长94w的共振波长的情况下，各个单元33中的纳米结构体35的大小、形状、单元33的排列等的设计有变得复杂的倾向。因此，在本实施方式中，能够抑制这些设计变得复杂。需要说明的是，在多个共振波长中也可以不包括超过波长91w且小于波长94w的共振波长。另外，在本实施方式中，来自在峰值91、92、93、94中彼此相邻的峰值92、93之间强度最小的光源部20的光的波长与第二长的共振波长30w2相同。需要说明的是，来自在峰值92、93之间强度最小的光源部20的光的波长和该共振波长30w2也可以不同。另外，该共振波长30w2可以是峰值91、92之间的波长，也可以是峰值93、94之间的波长，来自在这些峰之间强度最小的光源部20的光的波长与该共振波长30w2可以相同，也可以不同。另外，元透镜30中的多个共振波长也可以包含多个超过最短的波长91w且小于最长的波长94w的共振波长。

在上述的专利文献3的发光模块中，通过适当选择从LED射出的光的波长或荧光体，能够调节射出的光的色调。因此，认为通过将这样的发光模块用于车辆用灯具的光源部，能够从车辆用灯具射出期望的色调的光。在本实施方式的车辆用灯具1中，如上所述，从光源部20射出的光的分光分布90具有多个峰值91、92、93、94。因此，根据本实施方式的车辆用灯具1，与该分光分布90仅具有一个峰值的情况相比，能够使射出的光的色调成为期望的色调。另外，本实施方式的元透镜30中的多个共振波长与多个峰值91、92、93、94的各自的波长91w、92w、93w、94w不同。多个峰值91、92、93、94的各自的波长91w、92w、93w、94w的光对从车辆用灯具1射出的光的色调产生较大影响。因此，根据本实施方式的车辆用灯具1，能够抑制对射出的光的色调影响较大的波长91w、92w、93w、94w的光在元透镜30中的透射率降低，能够射出期望的色调的光。

在本实施方式的车辆用灯具1中，元透镜30中的多个共振波长包括多个峰值91、92、93、94的各自的波长91w、92w、93w、94w中超过最短的波长91w且小于最长的波长94w的共振波长30w2。另外，来自在彼此相邻的峰值92、93之间强度最小的光源部20的光的波长和该共振波长30w2相同。通过这样的结构，与除了在峰值92、93之间强度最小的光以外的光的波长和该共振波长30w2相同的情况相比，能够抑制射出的光量的降低。

对于具备射出的光的分光分布具有多个峰值的光源部20、和多个共振波长与这些多个峰值的各自的波长不同的元透镜30的车辆用灯具1，以第八实施方式为例进行了说明。但是，这样的车辆用灯具1并不限定于此。以下对第八实施方式的变形例进行说明。

例如，在第八实施方式中，以分光分布90射出具有四个峰值91、92、93、94的光L的光源部20为例进行了说明。但是，光源部20只要是射出分光分布具有多个峰值的光的结构即可。例如，光源部20可以具有对从发光元件21射出的光的一部分进行遮光的遮光板，也可以具有对从发光元件21射出的光的至少一部分进行反射的反射板。另外，对从光源部20射出的光L的分光分布90所具有的峰值的数量没有特别限制。例如，光源部20也可以是射出图21所示的分光分布的光的结构。需要说明的是，图21是与图20同样地示出从第六变形例的光源部射出的光的分光分布、以及元透镜的光的透射率分布的图。以下，对从光源部射出的光的分光分布为图21所示的分光分布的第六变形例进行说明。需要说明的是，对于与第八实施方式相同或同等的结构要素，除特别说明的情况外，标注相同的参照附图标记并省略重复的说明。

本变形例中的分光分布90具有两个峰值91、92。峰值91的波长91w比峰值92的波长92w短。在本变形例中，波长91w大致为460nm，波长92w大致为570nm。另外，峰值91的强度比峰值92的强度高，在分光分布90的整体中为最大。另外，本变形例中的纳米结构体35的直径比峰值92的波长92w小。另外，本变形例的元透镜30中的多个共振波长的全部与两个峰值91、92的各自的波长91w、92w不同。因此，本变形例的车辆用灯具1与第一实施方式同样，与多个共振波长的至少一个和某个峰值91、92的波长91w、92w相同的情况相比，能够射出期望的色调的光。

另外，第二长的共振波长30w2超过这些波长91w、92w中最短的波长91w且小于最长的波长92w。即，在多个共振波长中，包括超过这些波长91w、92w中最短的波长91w且小于最长的波长92w的共振波长30w2。因此，根据本变形例，与第一实施方式相同，能够抑制各个单元33中的纳米结构体35的大小和形状、单元33的排列等的设计变得复杂。

另外，在本变形例中，来自在彼此相邻的峰值91、92之间强度最小的光源部20的光的波长和共振波长30w2相同。因此，根据本变形例，与第八实施方式相同，与除了在峰值91、92之间强度最小的光以外的光的波长和该共振波长30w2相同的情况相比，能够抑制射出的光量的降低。

另外，在本变形例中，元透镜30中的多个共振波长包括共振波长30w2，该共振波长30w2包含在来自光源部20的光L的波长区域中。分光分布90的整体的最大的强度是峰值91的强度，来自光源部20的光L的共振波长30w2的光的强度相对于该强度的比为0.1以下。因此，根据本变形例，与该比超过0.1的情况相比，能够抑制射出的光量的降低。另外，通过这样的结构，与该比超过0.1的情况相比，能够容易地射出期望的色调的光。需要说明的是，该比更优选为零。但是，该比也可以超过0.1。另外，从抑制射出的光量的降低的观点出发，优选与来自光源部20的光L的共振波长30w2相同的波长的光量相对于来自光源部20的光L整体的光量的比例小于4％。

另外，在第八实施方式以及第六变形例中，以第二长的共振波长30w2包含在来自光源部20的光L的波长区域中的元透镜30为例进行了说明。但是，最长的共振波长30w1也可以包含在来自光源部20的光L的波长区域中，全部的共振波长也可以不包含在来自光源部20的光L的波长区域中。

另外，在第八实施方式以及第六变形例中，以多个共振波长的全部与多个峰值的各自的波长不同的元透镜30为例进行了说明。但是，只要多个共振波长与多个峰值的各自的波长不同即可，例如，特定的共振波长也可以与某个峰值的波长相同。需要说明的是，从射出期望的色调的光的观点出发，优选多个共振波长的全部与多个峰值的各自的波长不同。

另外，从射出期望的色调的光的观点出发，优选的是，元透镜30的光的透射率分布以透过元透镜30的来自光源部20的光L的最大透射率为基准的相对透射率为80％以下，包含多个包含一个共振波长的连续的共振波长区域，这些共振波长区域的至少一个与多个峰值的各自的波长不同。在这种情况下，更优选这些共振波长区域的全部与多个峰值的各自的波长不同。需要说明的是，更优选的是，在元透镜30的光的透射率分布以透过元透镜30的来自光源部20的光L的最大透射率为基准的相对透射率为60％以下，包含多个包含一个共振波长的连续的共振波长区域的情况下，该共振波长区域的至少一个与多个峰值的各自的波长不同。在这种情况下，更优选这些共振波长区域的全部与多个峰值的各自的波长不同。另外，更优选的是，在元透镜30的光的透射率分布以透过元透镜30的来自光源部20的光L的最大透射率为基准的相对透射率为40％以下，包含多个包含一个共振波长的连续的共振波长区域的情况下，这些共振波长区域的至少一个与多个峰值的各自的波长不同。在这种情况下，更优选这些共振波长区域的全部与多个峰值的各自的波长不同。

以下，关于本发明，以上述实施方式以及变形例为例进行了说明，但本发明并不限定于此。

例如，在上述实施方式中，车辆用灯具1设为前照灯，但本发明没有特别限定。例如，车辆用灯具1也可以设为将构成图像的光照射到路面等被照射体的灯具。另外，在车辆用灯具设为将构成图像的光照射到路面等被照射体的灯具的情况下，车辆用灯具射出的光的方向、车辆用灯具安装在车辆上的位置没有特别限定。另外，供车辆用灯具射出的光的颜色不限于白色。

另外，在上述实施方式中，以减小来自光源部20的光L的发散角的元透镜30为例进行了说明。但是，元透镜30也可以构成为增大来自光源部20的光L的发散角。

另外，在上述实施方式中，以作为元区域的主面31s和主面32s为平面状的元透镜30为例进行了说明。但是，作为元区域的主面31s和主面32s也可以是曲面状。但是，从使元透镜30变薄的观点出发，作为元区域的主面31s和主面32s优选为平面状。

另外，在上述第一至第四实施方式中，以具有三个以上的峰值61的特定的相位分布60为例进行了说明。但是，峰值61的数量没有特别限制，例如，特定的相位分布60也可以不具有峰值61。

根据本发明，提供可小型化的车辆用灯具，可用于汽车等车辆用灯具等领域。

Claims (27)

1.一种车辆用灯具，其特征在于，具备：

光源部；

元透镜，其排列有包括比从所述光源部射出的光的最长波长小的纳米结构体的多个单元且具有供从所述光源部射出的所述光透过的元区域；

所述元区域使透过该元区域的所述光的相位分布变化。

2.如权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，

所述元透镜中的供来自所述光源部的所述光入射的入射面以朝向外侧呈凸状弯曲而所述光的发散角变小的方式折射该光，

入射到所述入射面的所述光透过所述元区域。

3.如权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，所述元透镜中的供来自所述光源部的所述光入射的入射面设置有多个槽，以使所述光的发散角变小的方式对该光进行衍射，

入射到所述入射面的所述光透过所述元区域。

4.如权利要求1至3中任一项所述的车辆用灯具，其特征在于，

还具备具有透光性并覆盖所述元区域的保护部件。

5.如权利要求4所述的车辆用灯具，其特征在于，

所述保护部件具有比所述元透镜的折射率低的折射率，填充在各个所述纳米结构体之间。

6.如权利要求1至5中任一项所述的车辆用灯具，其特征在于，

所述元区域在该元区域中的特定的位置处与和该元区域正交的基准轴平行的参照光入射到该元区域的情况下，以从所述元透镜射出的所述参照光的相位分布成为由规定的相位分布除以2π后的余数构成的特定的相位分布的方式，使所述参照光的相位分布变化，

所述规定的相位分布是相位的延迟量(rad)随着远离所述基准轴而减少，并且该相位的延迟量的减少率增加的相位分布，

所述特定的相位分布具有多个峰值，

在沿着所述基准轴观察的情况下，以在远离所述特定的位置的方向上彼此相邻的所述峰值之间存在两个以上的所述单元的方式，排列多个所述单元。

7.如权利要求6所述的车辆用灯具，其特征在于，

所述特定的相位分布具有三个以上的所述峰值，

位于所述峰值之间的所述单元的数量随着远离所述特定的位置而减少。

8.如权利要求6或7所述的车辆用灯具，其特征在于，

所述纳米结构体的形状为圆柱形状，

位于所述峰值之间的所述单元的数量为三个以上。

9.如权利要求1至8中任一项所述的车辆用灯具，其特征在于，

所述元区域的最小宽度为10mm以上。

10.如权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，

所述元区域以产生彗形像差的方式使透过所述元区域的所述光的相位分布变化，与不产生所述彗形像差的情况相比，将透过所述元区域的所述光的发散角在由所述光形成的配光图案的左右方向上扩展。

11.如权利要求10所述的车辆用灯具，其特征在于，

所述元区域使因所述彗形像差而向左方向扩展的所述发散角的扩展量和因所述彗形像差而向右方向扩展的所述发散角的扩展量相同。

12.如权利要求10所述的车辆用灯具，其特征在于，

所述元区域使因所述彗形像差而向左方向扩展的所述发散角的扩展量和因所述彗形像差而向右方向扩展的所述发散角的扩展量中的一方比另一方大。

13.如权利要求10至12中任一项所述的车辆用灯具，其特征在于，

与不产生所述彗形像差的情况相比，所述元区域使透过所述元区域的所述光的发散角在由所述光形成的配光图案的上下方向上扩展。

14.如权利要求13所述的车辆用灯具，其特征在于，

所述元区域使因所述彗形像差而向左右方向扩展的所述发散角的扩展量比因所述彗形像差而向上下方向扩展的所述发散角的扩展量大。

15.如权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，

所述元区域中，使透过所述元区域的所述光所含的红外光弯曲的所述元区域的弯曲度比使透过所述元区域的所述光所含的可见光弯曲的所述元区域的弯曲度小。

16.如权利要求15所述的车辆用灯具，其特征在于，

所述元区域构成为，在波长之比为1：1.5的所述可见光以及所述红外光中，所述红外光的相位调制量比所述可见光的相位调制量的0.6倍小。

17.如权利要求15或16所述的车辆用灯具，其特征在于，

所述可见光的最长波长为660nm，

所述红外光的最短波长为1000nm。

18.如权利要求15至17中任一项所述的车辆用灯具，其特征在于，

所述纳米结构体的形状为圆柱形状。

19.如权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，

所述元透镜中的至少一个共振波长为800nm以上且小于2400nm。

20.如权利要求19所述的车辆用灯具，其特征在于，

所述至少一个共振波长包含在800nm以上且小于900nm的范围内。

21.如权利要求19或20所述的车辆用灯具，其特征在于，

从所述光源部射出的所述光的分光分布具有多个峰值，

多个所述共振波长与多个所述峰值的各自的波长不同。

22.如权利要求21所述的车辆用灯具，其特征在于，

多个所述共振波长全部不包含在从所述光源部射出的所述光的波长区域中。

23.如权利要求19至22中任一项所述的车辆用灯具，其特征在于，

所述元透镜使透过该元透镜的来自所述光源部的所述光的发散角变小。

24.如权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，

从所述光源部射出的所述光的分光分布具有多个峰值，

所述元透镜中的多个共振波长与多个所述峰值的各自的波长不同。

25.如权利要求24所述的车辆用灯具，其特征在于，

所述多个共振波长中的至少一个超过多个所述峰值的各自的波长中的最短的波长且小于最长的波长。

26.如权利要求25所述的车辆用灯具，其特征在于，

在彼此相邻的所述峰值之间强度最小的所述光的波长与所述多个共振波长中的所述至少一个相同。

27.如权利要求24至26中任一项所述的车辆用灯具，其特征在于，

所述多个共振波长包括来自所述光源部的所述光的波长区域所含的特定的共振波长，

所述光中的所述特定的共振波长的光的强度相对于所述光的分光分布的整体中的最大强度之比为0.1以下。

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