JP2007294434A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用灯具全体を小型化しつつ、要求される光度分布に適合させるための設計変更を容易にする灯具を提供する。
【解決手段】光源の主光軸線と小さい角度をなして光源から放射された光よりも、光源の主光軸線と大きい角度をなして光源から放射された光を大きく集光させるように構成されている。灯具にはレンズが備えられ、レンズには第１レンズカットと第２レンズカットとを有する。第１レンズカットは光源の主光軸線と小さい角度をなして光源Ｓから放射された光Ｌ１’を透過させる。第２のレンズカットは光源Ｓの主光軸線ＣＬと大きい角度をなして光源Ｓから放射された光Ｌ２’を光源Ｓの主光軸線ＣＬの側に集光させるために第１レンズカット１の外側に配置されている。
【選択図】図７

Description

本発明は、光源の主光軸線と所定範囲の放射角をもって光源から放射された光よりも、光源の主光軸線と大きい角度をなして光源から放射された光を大きく集光させるように構成された灯具に関し、特には、車両用灯具に適用されその全体を小型化しつつ、要求される光度分布に適合させるための設計変更を容易にすることができる灯具に関する。

従来から、光源（例えば発光ダイオード）の主光軸線（光軸）と小さい角度をなして光源から放射された光よりも、主光軸線と大きい角度をなして光源から放射された光を大きく集光させるように構成された車両用灯具が知られている。この種の車両用灯具の例としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。

特開２００２−２３１０１３号公報

特許文献１に記載された車両用灯具では、光源の主光軸線と小さい角度をなして光源から放射された光は、反射されることなく、直射光として照射されている。また、主光軸線と大きい角度をなして放射された光は、光源の外部に設けられたリフレクタ（反射部材）によって主光軸線の側に集光せしめられ、照射されている。
それにより、本車両用灯具では、要求される光度分布（配光分布）が得られている。

従って、所望の高度分布を得るために当該車両用灯具では、主光軸線と大きい角度をなして放射された光を主光軸線の側に集光させるために、光源の周囲にリフレクタを配置しなければならない。

そのため、光源の周囲にリフレクタを配置するためのスペースを確保しなければならず、その結果、車両用灯具全体が大型化してしまう。

また、リフレクタを配置するためのスペースを確保しなければならないため、隣接する２つの光源の間隔が広くなってしまう。

更に、例えば光源の仕様変更などがあった場合には、要求される光度分布（配光分布）が得られるように、光源の周囲の非常に狭いスペースに配置されたリフレクタも設計変更しなければならない。

次に、本発明の車両用灯具に関連する技術について説明する。

図１は車両用灯具の配光規格を説明するための図である。図１において、「Ｈ」は水平線を示しており、「Ｖ」は車両用灯具の主光軸線と交差する鉛直線を示している。「５°Ｕ」は水平線Ｈより５°上向きを示しており、「５°Ｄ」は水平線Ｈより５°下向きを示している。「１０°Ｒ」は車両用灯具の主光軸線方向より１０°右向きを示しており、「１０°Ｌ」は車両用灯具の主光軸線方向より１０°左向きを示している。

例えばリアフォグランプの配光規格では、図１中の線ＨＶ上の光度が１５０ｃｄ以上になり、図１中の線ＶＬ上の光度が１５０ｃｄ以上になるように規定されている。また、図１中の破線の内側の部分の光度が７５ｃｄ以上になり、かつ、３００ｃｄ以下になるように規定されている。

図２は本発明に関連する車両用灯具の断面図である。図２において、Ｓは白熱球光源を示しており、ＣＬは光源Ｓの主光軸線を示している。Ｒは光源Ｓからの放射光の一部を反射するためのリフレクタを示しており、ＬＳはレンズを示している。ＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３，ＬＣ４はレンズＬＳに形成されたレンズカットを示している。

図２に示すように、光源Ｓから放射された光Ａ’がレンズカットＬＣ１によって屈折せしめられ、レンズカットＬＣ１を透過した光Ａが拡散光となって照射方向（図２の上側）に照射される。また、光源Ｓから放射された光Ｂ’がレンズカットＬＣ２によって屈折せしめられ、レンズカットＬＣ２を透過した光Ｂが拡散光となって照射方向に照射される。

更に、図２に示すように、光源Ｓから放射された光Ｃ”が、リフレクタＲによって反射され、光源Ｓの主光軸線ＣＬにほぼ平行な反射光Ｃ’になる。次いで、その反射光Ｃ’がレンズカットＬＣ３によって屈折せしめられ、レンズカットＬＣ３を透過した光Ｃが拡散光となって照射方向に照射される。また、光源Ｓから放射された光Ｄ”が、リフレクタＲによって反射され、光源Ｓの主光軸線ＣＬにほぼ平行な反射光Ｄ’になる。次いで、その反射光Ｄ’がレンズカットＬＣ４によって屈折せしめられ、レンズカットＬＣ４を透過した光Ｄが拡散光となって照射方向に照射される。

図３Ａ及び３Ｂは図２に示した光Ａの光度分布ＣＡ、光Ｂの光度分布ＣＢ、光Ｃの光度分布ＣＣおよび光Ｄの光度分布ＣＤを説明するための図である。詳細には、図３Ａは光Ａの光度分布ＣＡ、光Ｂの光度分布ＣＢ、光Ｃの光度分布ＣＣおよび光Ｄの光度分布ＣＤのそれぞれを示した図、図３Ｂは図３Ａに示した光Ａの光度分布ＣＡ、光Ｂの光度分布ＣＢ、光Ｃの光度分布ＣＣおよび光Ｄの光度分布ＣＤを合成した図である。

図３Ａ及び３Ｂにおいて、縦軸は光度を示しており、横軸は、水平に延びている光源Ｓの主光軸線ＣＬ（図２参照）に対する水平方向角度（水平線Ｈ（図１参照）上角度）を示している。すなわち、「水平線Ｈ上角度０（°）」は、光源Ｓの主光軸線ＣＬ上を示している。

この車両用灯具では、フィラメントを有する白熱球が光源Ｓとして用いられている。そのため、光源Ｓから放射された光Ａ’，Ｂ’，Ｃ”，Ｄ”の光度がほぼ均一になり、レンズＬＳを透過した光Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの光度もほぼ均一になる。

その結果、この車両用灯具では、図３Ａに示すように、光Ｂの光度分布ＣＢは、光Ａの光度分布ＣＡを少し右側にオフセットさせたものとほぼ等しくなる。また、光Ｃの光度分布ＣＣは、光Ｂの光度分布ＣＢを少し右側にオフセットさせたものとほぼ等しくなる。更に、光Ｄの光度分布ＣＤは、光Ｃの光度分布ＣＣを少し右側にオフセットさせたものとほぼ等しくなる。

それゆえ、この車両用灯具では、図３Ｂに示すように、規格範囲の右縁部付近における光度が、規格範囲の中心付近（角度０°付近）における光度と同様に高い値になり、規格値を満足するようになっている。

次に、本発明の灯具に関連する他の技術について説明する。上述した本発明に関連する車両用灯具では、図２に示すように、光源Ｓとして白熱球が用いられているが、他の技術による車両用灯具では、光源として、指向性の高いＬＥＤを用いることができる。

図４は光源として用いられるＬＥＤの光度分布を示した図である。図４において、横軸はＬＥＤの主光軸線となす角度を示しており、縦軸はＬＥＤの光度の百分率を示している。詳細には、図４は、ＬＥＤの主光軸線上の光度を１００％とした場合におけるＬＥＤの主光軸線となす角度と、ＬＥＤの光度との関係を示している。つまり、光源の主光軸線となす角度が大きくなるに従って光源から照射される光の光度が急激に低下するＬＥＤが、光源として用いられる。

図５は本発明に関連する他の車両用灯具の断面図である。図５において、ＳはＬＥＤ光源を示している。

この車両用灯具では、図５に示すように、光源Ｓの主光軸線ＣＬと比較的小さい角度をなして光源Ｓから放射された光Ａ’が、レンズカットＬＣ１によって屈折せしめられ、レンズカットＬＣ１を透過した光Ａが照射方向（図５の上側）に照射される。

また、光源Ｓから放射された光Ｂ’が、レンズカットＬＣ２によって屈折せしめられ、レンズカットＬＣ２を透過した光Ｂが照射方向に照射される。詳細には、光源Ｓの主光軸線ＣＬと光Ｂ’とがなす角度が、光源Ｓの主光軸線ＣＬと光Ａ’とがなす角度よりも大きくなる。更に、光Ｂ’がレンズカットＬＣ２によって屈折せしめられる角度が、光Ａ’がレンズカットＬＣ１によって屈折せしめられる角度より大きくなる。換言すれば、光Ａ’よりも光源Ｓの主光軸線ＣＬと大きい角度をなして光源Ｓから放射された光Ｂ’が、光Ａ’よりも光源Ｓの主光軸線ＣＬの側に大きく集光せしめられる。

更に、光源Ｓから放射された光Ｃ’が、レンズカットＬＣ３によって屈折せしめられ、レンズカットＬＣ３を透過した光Ｃが照射方向に照射される。詳細には、光源Ｓの主光軸線ＣＬと光Ｃ’とがなす角度が、光源Ｓの主光軸線ＣＬと光Ｂ’とがなす角度よりも大きくなる。更に、光Ｃ’がレンズカットＬＣ３によって屈折せしめられる角度が、光Ｂ’がレンズカットＬＣ２によって屈折せしめられる角度より大きくなる。換言すれば、光Ｂ’よりも光源Ｓの主光軸線ＣＬと大きい角度をなして光源Ｓから放射された光Ｃ’が、光Ｂ’よりも光源Ｓの主光軸線ＣＬの側に大きく集光せしめられる。

また、光源Ｓから放射された光Ｄ’が、レンズカットＬＣ４によって屈折せしめられ、レンズカットＬＣ４を透過した光Ｄが照射方向に照射される。詳細には、光源Ｓの主光軸線ＣＬと光Ｄ’とがなす角度が、光源Ｓの主光軸線ＣＬと光Ｃ’とがなす角度よりも大きくなる。更に、光Ｄ’がレンズカットＬＣ４によって屈折せしめられる角度が、光Ｃ’がレンズカットＬＣ３によって屈折せしめられる角度より大きくなる。換言すれば、光Ｃ’よりも光源Ｓの主光軸線ＣＬと大きい角度をなして光源Ｓから放射された光Ｄ’が、光Ｃ’よりも光源Ｓの主光軸線ＣＬの側に大きく集光せしめられる。

図６Ａ及び６Ｂは図５に示した光Ａの光度分布ＣＡ、光Ｂの光度分布ＣＢ、光Ｃの光度分布ＣＣおよび光Ｄの光度分布ＣＤを説明するための図である。詳細には、図６Ａは光Ａの光度分布ＣＡ、光Ｂの光度分布ＣＢ、光Ｃの光度分布ＣＣおよび光Ｄの光度分布ＣＤのそれぞれを示した図、図６Ｂは図６Ａに示した光Ａの光度分布ＣＡ、光Ｂの光度分布ＣＢ、光Ｃの光度分布ＣＣおよび光Ｄの光度分布ＣＤを合成した図である。

図６において、縦軸は光度を示しており、横軸は水平に延びている光源Ｓの主光軸線ＣＬ（図５参照）に対する水平方向角度（水平線Ｈ（図１参照）上角度）を示している。すなわち、「水平線Ｈ上角度０（°）」は、光源Ｓの主光軸線ＣＬ上を示している。

この車両用灯具では、上述したように、指向性の高いＬＥＤが光源Ｓとして用いられている。そのため、図４および図５に示すように、光源Ｓの主光軸線ＣＬと小さい角度をなして光源Ｓから放射された光Ａ’の光度に比べ、光源Ｓの主光軸線ＣＬと大きい角度をなして光源Ｓから放射された光Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’の光度がかなり低くなる。

更に、図５に示すように、高光度の光Ａ’が透過せしめられるレンズカットＬＣ１の幅と、低光度の光Ｂ’が透過せしめられるレンズカットＬＣ２の幅と、低光度の光Ｃ’が透過せしめられるレンズカットＬＣ３の幅と、低光度の光Ｄ’が透過せしめられるレンズカットＬＣ４の幅とが、ほぼ等しくされている。

また、図６Ａに示すように、光Ｂの光度分布ＣＢは、光Ａの光度分布ＣＡを少し右側にオフセットさせた位置に形成されている。更に、光Ｃの光度分布ＣＣは、光Ｂの光度分布ＣＢを少し右側にオフセットさせた位置に形成されている。また、光Ｄの光度分布ＣＤは、光Ｃの光度分布ＣＣを少し右側にオフセットさせた位置に形成されている。

その結果、図６Ａに示すように、光Ｂの光度分布ＣＢは、光Ａの光度を５０％以上減少させて光Ａの光度分布ＣＡを少し右側にオフセットさせたものとほぼ等しくなる。また、光Ｃの光度分布ＣＣは、光Ｂの光度を減少させて光Ｂの光度分布ＣＢを少し右側にオフセットさせたものとほぼ等しくなる。更に、光Ｄの光度分布ＣＤは、光Ｃの光度を減少させて光Ｃの光度分布ＣＣを少し右側にオフセットさせたものとほぼ等しくなる。

それゆえ、図６Ｂに示すように、規格範囲の中心付近（角度０°付近）における光度が必要以上に高くなるにもかかわらず、規格範囲の右縁部付近における光度が不足してしまい、規格値を満足しなくなってしまう。換言すれば、図５および図６Ｂに示すように、光源Ｓの主光軸線ＣＬに沿って照射された光Ａ，Ｂが必要以上に高光度になるにもかかわらず、光源Ｓの主光軸線ＣＬと大きい角度をなして照射された光Ｃ，Ｄの光度が不足してしまう。

前記問題点に鑑み、本発明は、隣接する２つの光源の間隔を狭くし、車両用灯具全体を小型化することができる車両用灯具を提供することを目的とする。

更に、本発明は、要求される光度分布に適合させるための設計変更を容易にすることができる車両用灯具を提供することを目的とする。
本発明の一局面は、灯具であって、主光軸線を有する光源と、前記光源の主光軸線と所定範囲の放射角をもって放射された第１の光を透過させる第１レンズカットと、前記第１レンズカットを透過させた第１の光より大きな放射角をもって放射された第２の光を透過させる第２レンズカットと、を有するレンズとが設けられている。

つまり、光源の主光軸線と大きい角度をなして光源から放射された第２の光が、光源の周囲に配置されたリフレクタ等によって光源の主光軸線の側に集光せしめられるのではなく、光源の主光軸線上に配置されたレンズの第２レンズカットによって光源の主光軸線の側に集光せしめられる。

そのため、光源の周囲にリフレクタなどを配置する必要が無く、光源の周囲のスペースを小さく抑えることができ、また隣接する２つの光源の間隔を狭くすることができ、それにより、車両用灯具全体を小型化することができる。

また、リフレクタによって集光せしめられる場合よりも、要求される光度分布に適合させるための設計変更を容易にすることができる。

上記車両用灯具では、レンズにさらに第２レンズカットによる集光度合いよりも集光度合いの大きい第３レンズカットを、第２レンズカットの外側に配置することが出来る。
なお、本発明において、集光度合いとは、レンズカットを透過させた光がこのレンズ材料の有する屈折率及びこのレンズカットの形状によって定まる屈折率によって集光される割合をいう。

つまり、第２レンズカットを透過した光度の比較的低い光と、第３レンズカットを透過した光度の比較的低い光とが重ね合わされることになる。そして、第２レンズカットを透過した光と第３レンズカットを透過した光とが交差するように、第２レンズカットおよび第３レンズカットを構成することができる。詳細には、第３レンズカットを透過した光の外縁が、第２レンズカットを透過した光の外縁の内側に含まれるように、第２レンズカットおよび第３レンズカットを構成することができる。

そのため、第２レンズカットを透過した光度の比較的低い光と、第２レンズカットの外側の第３レンズカットを透過した光度の比較的低い光とが重ね合わされ、その出射部分の光度を高くすることができる。

また上記灯具では、光源は主光軸線を中心として高光度の光を出射し、主光軸線との角度が大きくなるにつれ低光度の光を出射するように構成され、高光度の光が透過せしめられる第１レンズカットの幅が、低光度の光が透過せしめられる第２レンズカットの幅および第３レンズカットの幅より広くされていることが可能である。

つまり、隣接するレンズカットの境界部分に高光度の光が入射せしめられないように、高光度の光が透過せしめられる第１レンズカットの幅が、低光度の光が透過せしめられる第２レンズカットの幅および第３レンズカットの幅より広くされている。

そのため、隣接する２つのレンズカットの境界部分に高光度の光が入射せしめられて乱反射するのに伴って、光源からの光の利用効率が低下してしまうのを回避することができる。

換言すれば、高光度の光が透過せしめられる第１レンズカットの幅が比較的狭い幅に設定されている場合よりも、光源からの光の利用効率を向上させることができる。

上記灯具では、第２レンズカットを透過した光および第３レンズカットを透過した光が、第１レンズカットを透過した光の中心に指向せしめられるのではなく、第１レンズカットを透過した光の外縁に指向せしめられるように、第２レンズカットおよび第３レンズカットを構成することができる。

詳細には、第２レンズカットを透過した光の光度分布曲線のピークおよび第３レンズカットを透過した光の光度分布曲線のピークが、第１レンズカットを透過した光の光度分布曲線のピークと一致せしめられるのではなく、第１レンズカットを透過した光の光度分布曲線のピークとは異なる位置（裾部）に位置するように、第２レンズカットおよび第３レンズカットが形成されている。

そのため、光源の主光軸線に沿って照射された光が必要以上に高光度になるにもかかわらず、光源の主光軸線と大きい角度をなして照射された光の光度が不足してしまうのを回避することができる。

換言すれば、指向性の高い光源が用いられる場合であっても、光源の主光軸線に沿って照射された光が必要以上に高光度になってしまうのを回避しつつ、光源の主光軸線と大きい角度をなして照射された光の光度が不足してしまうのを回避することができる。

まず、本発明の車両用灯具の第１の実施形態について説明する。本発明の第１の実施形態の車両用灯具では、光源として、指向性の高いＬＥＤが用いられる。従って、第１の実施形態の車両用灯具では、図４に示すように、ＬＥＤ光源の主光軸線となす角度が大きくなるに従ってＬＥＤ光源から照射される光の光度が急激に低下する。

図７は第１の実施形態の車両用灯具の要部の斜視図である。図８は第１の実施形態の車両用灯具のレンズＬＳを手前側（レンズ正面側）から見た図である。

第１の実施形態の車両用灯具では、図７および図８に示すように、レンズＬＳに３５個のレンズカット１〜３５が形成されている。詳細には、レンズカット１の周囲にレンズカット２，２２，２１，２４，４，９，６，７が配列され、それらの周囲にレンズカット３，２３，２８，２７，２６，２９，３０，２５，５，１０，１５，１４，１１，１２，１３，８が配列され、それらの上側にレンズカット１８，１７，１６，１９，２０が配列され、下側にレンズカット３３，３２，３１，３４，３５が配列されている。

図９は第１の実施形態の車両用灯具の光源ＳおよびレンズＬＳの断面図である。第１の実施形態の車両用灯具では、図７〜図９に示すように、レンズカット１の左右方向の幅が、レンズカット２，３，４，５の左右方向の幅よりも広くされている。

更に、第１の実施形態の車両用灯具では、図９に示すように、光源Ｓの主光軸線ＣＬと比較的小さい角度である所定範囲の放射角をなして光源Ｓから放射された光Ｌ１’が、レンズカット１によって屈折せしめられ、レンズカット１を透過した光Ｌ１が照射方向（図９の上側）に照射される。本発明においては、放射された光Ｌ’の所定範囲の放射角としては、主光軸線ＣＬに対して±３０度が好ましい。この範囲内に放射される光は、指向性のあるＬＥＤ光源などの場合、ある程度高い光度を有する。そのため、レンズカット１を通過した光は大きく屈折することなく所望の光度分布の要求を満たすことができる。

また、第１の実施形態の車両用灯具では、光源Ｓから放射された光Ｌ２’が、レンズカット２によって屈折せしめられ、レンズカット２を透過した光Ｌ２が照射方向に照射される。詳細には、光源Ｓの主光軸線ＣＬと光Ｌ２’とがなす角度が、光源Ｓの主光軸線ＣＬと光Ｌ１’とがなす角度よりも大きくなる。更に、光Ｌ２’がレンズカット２によって屈折せしめられる角度が、光Ｌ１’がレンズカット１によって屈折せしめられる角度より大きくなる。換言すれば、光Ｌ１’よりも光源Ｓの主光軸線ＣＬと大きい角度をなして光源Ｓから放射された光Ｌ２’が、光Ｌ１’よりも光源Ｓの主光軸線ＣＬの側に大きく集光せしめられる。

更に、第１の実施形態の車両用灯具では、光源Ｓから放射された光Ｌ３’が、レンズカット３によって屈折せしめられ、レンズカット３を透過した光Ｌ３が照射方向に照射される。詳細には、光源Ｓの主光軸線ＣＬと光Ｌ３’とがなす角度が、光源Ｓの主光軸線ＣＬと光Ｌ２’とがなす角度よりも大きくなる。更に、光Ｌ３’がレンズカット３によって屈折せしめられる角度が、光Ｌ２’がレンズカット２によって屈折せしめられる角度より大きくなる。換言すれば、光Ｌ２’よりも光源Ｓの主光軸線ＣＬと大きい角度をなして光源Ｓから放射された光Ｌ３’が、光Ｌ２’よりも光源Ｓの主光軸線ＣＬの側に大きく集光せしめられる。

図１０Ａ及び１０Ｂは図９に示した光Ｌ１の光度分布Ｃ１、光Ｌ２の光度分布Ｃ２および光Ｌ３の光度分布Ｃ３を説明するための図である。詳細には、図１０Ａは光Ｌ１の光度分布Ｃ１、光Ｌ２の光度分布Ｃ２および光Ｌ３の光度分布Ｃ３のそれぞれを示した図、図１０Ｂは図１０Ａに示した光Ｌ１の光度分布Ｃ１、光Ｌ２の光度分布Ｃ２および光Ｌ３の光度分布Ｃ３を合成した図である。

図１０において、縦軸は光度を示しており、横軸は水平に延びている光源Ｓの主光軸線ＣＬ（図９参照）に対する水平方向角度（水平線Ｈ（図１参照）上角度）を示している。すなわち、「水平線Ｈ上角度０（°）」は、光源Ｓの主光軸線ＣＬ上を示している。

第１の実施形態の車両用灯具では、上述したように、指向性の高いＬＥＤが光源Ｓとして用いられている。そのため、図４および図９に示すように、光源Ｓの主光軸線ＣＬと小さい角度（所定範囲の放射角）をなして光源Ｓから放射された光Ｌ１’の光度に比べ、光源Ｓの主光軸線ＣＬと大きい角度をなして光源Ｓから放射された光Ｌ２’，Ｌ３’の光度がかなり低くなる。

そこで、第１の実施形態の車両用灯具では、図９に示すように、レンズカット２による集光度合いよりも集光度合いの大きいレンズカット３が、レンズカット２の外側に配置されている。つまり、第１の実施形態の車両用灯具では、図９に示すように、レンズカット２を透過した光度の比較的低い光Ｌ２と、レンズカット３を透過した光度の比較的低い光Ｌ３とが重ね合わされている。換言すれば、第１の実施形態の車両用灯具では、図１０Ａに示すように、光Ｌ２の光度分布Ｃ２と光Ｌ３の光度分布Ｃ３とが重ね合わされている。

詳細には、第１の実施形態の車両用灯具では、図９に示すように、レンズカット２を透過した光Ｌ２とレンズカット３を透過した光Ｌ３とが交差するように、レンズカット２およびレンズカット３が形成されている。更に詳細には、第１の実施形態の車両用灯具では、レンズカット３を透過した光Ｌ３の外縁が、レンズカット２を透過した光Ｌ２の外縁の内側に含まれるように、つまり、図１０Ａに示すように、光Ｌ３の光度分布Ｃ３が光Ｌ２の光度分布Ｃ２に含まれるように、レンズカット２およびレンズカット３が形成されている。

そのため、レンズカットＬＣ３を透過した光度の比較的低い光Ｃと、レンズカットＬＣ３の外側のレンズカットＬＣ４を透過した光度の比較的低い光Ｄとが重ね合わされることなく照射される図５および図６に示した本発明に関連する従来の車両用灯具よりも、第１の実施形態の車両用灯具によれば、図１０Ｂに示すように、光源Ｓの主光軸線ＣＬと大きい角度をなして照射された光Ｌ２，Ｌ３（図９参照）により照射する領域の光度（Ｃ２＋Ｃ３）を高くすることができる。

更に、第１の実施形態の車両用灯具では、上述した本発明に関連する従来の車両用灯具とは異なり、図７〜図９に示すように、高光度の光Ｌ１’が透過せしめられるレンズカット１の幅が、低光度の光Ｌ２’が透過せしめられるレンズカット２の幅および低光度の光Ｌ３’が透過せしめられるレンズカット３の幅よりも広くされている。

つまり、図５および図６に示した本発明に関連する技術による車両用灯具のように、隣接する２つのレンズカットＬＣ１，ＬＣ２の境界部分に高光度の光Ａ，Ｂが入射せしめられてしまうのを回避するために、第１の実施形態の車両用灯具では、図９に示すように、高光度の光Ｌ１’が透過せしめられるレンズカット１の幅が、低光度の光Ｌ２’が透過せしめられるレンズカット２の幅および低光度の光Ｌ３’が透過せしめられるレンズカット３の幅より広くされている。

そのため、第１の実施形態の車両用灯具によれば、図５および図６に示した本発明に関連する従来技術による車両用灯具のように、隣接する２つのレンズカットＬＣ１，ＬＣ２の境界部分に高光度の光Ａ’，Ｂ’が入射せしめられて乱反射するのに伴って、光源Ｓからの光Ａ’，Ｂ’の利用効率が低下してしまうのを回避することができる。

換言すれば、第１の実施形態の車両用灯具によれば、図５および図６に示した本発明に関連する他の技術による車両用灯具のように、高光度の光Ａ’，Ｂ’が透過せしめられるレンズカットＬＣ１，ＬＣ２の幅が比較的狭い幅に設定されている場合よりも、光源Ｓからの光Ｌ１’（図９参照）の利用効率を向上させることができる。

更に、第１の実施形態の車両用灯具では、図９および図１０Ａに示すように、レンズカット２を透過した光Ｌ２およびレンズカット３を透過した光Ｌ３が、レンズカット１を透過した光Ｌ１の中心（光度分布Ｃ１の中心）に指向せしめられるのではなく、レンズカット１を透過した光Ｌ１の外縁（光度分布Ｃ１の外縁、規格範囲の右縁部（図１０Ｂ参照））に指向せしめられるように、レンズカット２およびレンズカット３が形成されている。

即ちレンズカット２を透過した光Ｌ２の光度分布Ｃ２のピークおよびレンズカット３を透過した光Ｌ３の光度分布Ｃ３のピークが、レンズカット１を透過した光Ｌ１の光度分布Ｃ１のピークと一致せしめられるのではなく、レンズカット１を透過した光Ｌ１の光度分布Ｃ１の裾部に位置するように、レンズカット２およびレンズカット３が形成されている。

そのため、図５および図６に示した本発明に関連する他の技術による車両用灯具のように、光源Ｓの主光軸線ＣＬに沿って照射された光Ａ，Ｂの光度（ＣＡ＋ＣＢ）が必要以上に高くなるにもかかわらず、第１の実施形態の車両用灯具によれば、光源Ｓの主光軸線ＣＬと大きい角度をなして照射された光Ｃ，Ｄの光度（ＣＣ＋ＣＤ）が不足してしまうのを回避することができる。

換言すれば、第１の実施形態の車両用灯具によれば、指向性の高いＬＥＤ光源Ｓが用いられる場合であっても、光源Ｓの主光軸線ＣＬに沿って照射された光の光度（規格範囲の中心付近の光度（図１０（Ｂ）参照）が必要以上に高くなってしまうのを回避しつつ、光源Ｓの主光軸線ＣＬと大きい角度をなして照射された光の光度（規格範囲の右縁部付近の光度（図１０（Ｂ）参照））が不足してしまうのを回避することができる。

図１１は第１の実施形態の車両用灯具の光源ＳおよびレンズＬＳの図９と同様の断面図である。

第１の実施形態の車両用灯具では、図１１に示すように、光源Ｓから放射された光Ｌ４’が、レンズカット４によって屈折せしめられ、レンズカット４を透過した光Ｌ４が照射方向（図１１の上側）に照射される。詳細には、光源Ｓの主光軸線ＣＬと光Ｌ４’とがなす角度が、光源Ｓの主光軸線ＣＬと光Ｌ１’とがなす角度（所定範囲の放射角）よりも大きくなる。更に、光Ｌ４’がレンズカット４によって屈折せしめられる角度が、光Ｌ１’がレンズカット１によって屈折せしめられる角度より大きくなる。換言すれば、光Ｌ１’よりも光源Ｓの主光軸線ＣＬと大きい角度をなして光源Ｓから放射された光Ｌ４’が、光Ｌ１’よりも光源Ｓの主光軸線ＣＬの側に大きく集光せしめられる。

更に、第１の実施形態の車両用灯具では、光源Ｓから放射された光Ｌ５’が、レンズカット５によって屈折せしめられ、レンズカット５を透過した光Ｌ５が照射方向（図１１の上側）に照射される。詳細には、光源Ｓの主光軸線ＣＬと光Ｌ５’とがなす角度が、光源Ｓの主光軸線ＣＬと光Ｌ４’とがなす角度よりも大きくなる。更に、光Ｌ５’がレンズカット５によって屈折せしめられる角度が、光Ｌ４’がレンズカット４によって屈折せしめられる角度より大きくなる。換言すれば、光Ｌ４’よりも光源Ｓの主光軸線ＣＬと大きい角度をなして光源Ｓから放射された光Ｌ５’が、光Ｌ４’よりも光源Ｓの主光軸線ＣＬの側に大きく集光せしめられる。

図１２Ａ及び１２Ｂは図１１に示した光Ｌ１の光度分布Ｃ１、光Ｌ４の光度分布Ｃ４および光Ｌ５の光度分布Ｃ５を説明するための図である。詳細には、図１２Ａは光Ｌ１の光度分布Ｃ１、光Ｌ４の光度分布Ｃ４および光Ｌ５の光度分布Ｃ５をそれぞれ示した図、図１２Ｂは図１２Ａに示した光Ｌ１の光度分布Ｃ１、光Ｌ４の光度分布Ｃ４および光Ｌ５の光度分布Ｃ５を合成した図である。

図１２において、縦軸は光度を示しており、横軸は水平に延びている光源Ｓの主光軸線ＣＬ（図１１参照）に対する水平方向角度（水平線Ｈ（図１参照）上角度）を示している。即ち、「水平線Ｈ上角度０（°）」は、光源Ｓの主光軸線ＣＬ上を示している。

第１の実施形態の車両用灯具では、上述したように、指向性の高いＬＥＤが光源Ｓとして用いられている。そのため、図４および図１１に示すように、光源Ｓの主光軸線ＣＬと小さい角度（所定範囲の放射角）をなして光源Ｓから放射された光Ｌ１’の光度に比べ、光源Ｓの主光軸線ＣＬと大きい角度をなして光源Ｓから放射された光Ｌ４’，Ｌ５’の光度がかなり低くなる。

そこで、第１の実施形態の車両用灯具では、図１１に示すように、レンズカット４による集光度合いよりも集光度合いの大きいレンズカット５が、レンズカット４の外側に配置されている。つまり、第１の実施形態の車両用灯具では、図１１に示すように、レンズカット４を透過した光度の比較的低い光Ｌ４と、レンズカット５を透過した光度の比較的低い光Ｌ５とが重ね合わされている。換言すれば、第１の実施形態の車両用灯具では、図１２Ａに示すように、光Ｌ４の光度分布Ｃ４と光Ｌ５の光度分布Ｃ５とが重ね合わされている。

詳細には、第１の実施形態の車両用灯具では、図１１に示すように、レンズカット４を透過した光Ｌ４とレンズカット５を透過した光Ｌ５とが交差するように、レンズカット４およびレンズカット５が形成されている。更に詳細には、第１の実施形態の車両用灯具では、レンズカット５を透過した光Ｌ５の外縁が、レンズカット４を透過した光Ｌ４の外縁の内側に含まれるように、つまり、図１２Ａに示すように、光Ｌ５の光度分布Ｃ５が光Ｌ４の光度分布Ｃ４に含まれるように、レンズカット４およびレンズカット５が形成されている。

そのため、図１２Ｂに示すように、レンズカットＬＣ３を透過した光度の比較的低い光Ｃと、レンズカットＬＣ３の外側のレンズカットＬＣ４を透過した光度の比較的低い光Ｄとが重ね合わされることなく照射される図５および図６に示した本発明に関連する他の技術による車両用灯具よりも、指向性の高いＬＥＤ光源Ｓが用いられている第１の実施形態の車両用灯具によれば、光源Ｓの主光軸線ＣＬと大きい角度をなして照射された光Ｌ４，Ｌ５（図１１参照）の光度（Ｃ４＋Ｃ５）を高くすることができる。

更に、上述した本発明に関連する他の技術による車両用灯具とは異なり、図７、図８および図１１に示すように、高光度の光Ｌ１’が透過せしめられるレンズカット１の幅が、低光度の光Ｌ４’が透過せしめられるレンズカット４の幅および低光度の光Ｌ５’が透過せしめられるレンズカット５の幅よりも広くされている。

つまり、図５および図６に示した本発明に関連する他の技術による車両用灯具のように、隣接する２つのレンズカットＬＣ１，ＬＣ２の境界部分に高光度の光Ａ，Ｂが入射せしめられてしまうのを回避するために、第１の実施形態の車両用灯具では、図１１に示すように、高光度の光Ｌ１’が透過せしめられるレンズカット１の幅が、低光度の光Ｌ４’が透過せしめられるレンズカット４の幅および低光度の光Ｌ５’が透過せしめられるレンズカット５の幅より広くされている。

そのため、図５および図６に示した本発明に関連する他の技術による車両用灯具のように、隣接する２つのレンズカットＬＣ１，ＬＣ２の境界部分に高光度の光Ａ’，Ｂ’が入射せしめられて乱反射するのに伴って、光源Ｓからの光Ａ’，Ｂ’の利用効率が低下してしまうのを、第１の実施形態の車両用灯具によれば、回避することができる。

換言すれば、図５および図６に示した本発明に関連する他の技術による車両用灯具のように、高光度の光Ａ’，Ｂ’が透過せしめられるレンズカットＬＣ１，ＬＣ２の幅が比較的狭い幅に設定されている場合よりも、第１の実施形態の車両用灯具によれば、光源Ｓからの光Ｌ１’（図１１参照）の利用効率を向上させることができる。

更に、第１の実施形態の車両用灯具では、図１１および図１２Ａに示すように、レンズカット４を透過した光Ｌ４およびレンズカット５を透過した光Ｌ５が、レンズカット１を透過した光Ｌ１の中心（光度分布Ｃ１の中心）に指向せしめられるのではなく、レンズカット１を透過した光Ｌ１の外縁（光度分布Ｃ１の外縁、規格範囲の左縁部（図１２Ｂ参照））に指向せしめられるように、レンズカット４およびレンズカット５が形成されている。

詳細には、レンズカット４を透過した光Ｌ４の光度分布Ｃ４のピークおよびレンズカット５を透過した光Ｌ５の光度分布Ｃ５のピークが、レンズカット１を透過した光Ｌ１の光度分布Ｃ１のピークと一致せしめられないように、レンズカット４およびレンズカット５が形成されている。この場合において、レンズカット４およびレンズカット５は、例えばレンズカット１を透過した光Ｌ１の光度分布Ｃ１の裾のような部分に位置するように、あるいは、光度分布Ｃ４と光度分布Ｃ５のピークを光度分布Ｃ１上の同等の光度と一致する位置となるように、形成されている。

そのため、図５および図６に示した本発明に関連する他の技術による車両用灯具のように、光源Ｓの主光軸線ＣＬに沿って照射された光Ａ，Ｂの光度（ＣＡ＋ＣＢ）が必要以上に高くなるにもかかわらず、第１の実施形態の車両用灯具によれば、光源Ｓの主光軸線ＣＬと大きい角度をなして照射された光Ｃ，Ｄの光度（ＣＣ＋ＣＤ）が不足してしまうのを回避することができる。

換言すれば、第１の実施形態の車両用灯具によれば、指向性の高いＬＥＤ光源Ｓが用いられる場合であっても、光源Ｓの主光軸線ＣＬに沿って照射された光の光度（規格範囲の中心付近の光度（図１２Ｂ参照）が必要以上に高くなってしまうのを回避しつつ、光源Ｓの主光軸線ＣＬと大きい角度をなして照射された光の光度（規格範囲の左縁部付近の光度（図１２Ｂ参照））が不足してしまうのを回避することができる。

図１に示すようなリアフォグランプの配光規格では、上下方向（鉛直方向）の規格範囲の幅が、左右方向（水平方向）の規格範囲の幅よりも狭くなっている。従って、第１の実施形態の車両用灯具がリアフォグランプに適用される場合には、図４に示すように光源の主光軸線となす角度が大きくなるに従って光源から照射される光の光度が急激に低下するＬＥＤ光源が用いられても、規格範囲の上縁部および下縁部の光度が不足してしまうおそれはない。

この点に鑑み、第１の実施形態の車両用灯具では、図９および図１０に示すように、光Ｌ２および光Ｌ３が光Ｌ１の外縁（光度分布Ｃ１の外縁、規格範囲の右縁部（図１０Ｂ参照））に指向せしめられ、図１１および図１２に示すように、光Ｌ４および光Ｌ５が光Ｌ１の外縁（光度分布Ｃ１の外縁、規格範囲の左縁部（図１２Ｂ参照））に指向せしめられる。一方、レンズカット６，１１，１６（図７および図８参照）を透過した光は、規格範囲の上縁（図１中の「５°Ｕ」線付近）に指向せしめられず、また、レンズカット２１，２６，３１（図７および図８参照）を透過した光も、規格範囲の下縁（図１中の「５°Ｄ」線付近）に指向せしめられない。

詳細には、第１の実施形態の車両用灯具では、レンズカット６，１１，１６（図７および図８参照）を透過した光が、例えば規格範囲の中心（図１中の水平線Ｈ付近）に指向せしめられ、また、レンズカット２１，２６，３１（図７および図８参照）を透過した光が、例えば規格範囲の中心（図１中の水平線Ｈ付近）に指向せしめられている。

また、第１の実施形態の車両用灯具では、レンズＬＳの右上部のレンズカット７，８，１２，１３，１７，１８（図７および図８参照）、右下部のレンズカット２２，２３，２７，２８，３２，３３（図７および図８参照）、左上部のレンズカット９，１０，１４，１５，１９，２０（図７および図８参照）、および左下部のレンズカット２４，２５，２９，３０，３４，３５（図７および図８参照）には、拡散機能のみが備えられ、光を指向させる機能は備えられていなくてもよい。

第２の実施形態の車両用灯具では、代わりに、レンズＬＳの右上部のレンズカット７，８，１２，１３，１７，１８、右下部のレンズカット２２，２３，２７，２８，３２，３３、左上部のレンズカット９，１０，１４，１５，１９，２０、および左下部のレンズカット２４，２５，２９，３０，３４，３５の少なくとも一部に、光を指向させる機能を備えることも可能である。

具体的には、例えばレンズＬＳの右上部のレンズカット７および左上部のレンズカット１４に、光を指向させる機能が備えられている。

図１３は第２の実施形態の車両用灯具の光度分布を説明するための図である。詳細には、図１３はレンズカット１を透過した光の光度分布Ｃ１、レンズカット２を透過した光の光度分布Ｃ２、レンズカット３を透過した光の光度分布Ｃ３、レンズカット４を透過した光の光度分布Ｃ４、レンズカット５を透過した光の光度分布Ｃ５、レンズカット７を透過した光の光度分布Ｃ７、および、レンズカット１４を透過した光の光度分布Ｃ１４を合成した図である。

図１３において、縦軸は光度を示しており、横軸は水平に延びている光源Ｓ（図７参照）の主光軸線に対する水平方向角度（水平線Ｈ（図１参照）上角度）を示している。すなわち、「水平線Ｈ上角度０（°）」は、光源Ｓの主光軸線上を示している。

第２の実施形態の車両用灯具では、図１３に示すように、レンズカット２を透過した光およびレンズカット３を透過した光が、レンズカット１を透過した光の外縁（光度分布Ｃ１の外縁、規格範囲の右縁部）に指向せしめられるのみならず、レンズカット７を透過した光が、レンズカット１を透過した光の外縁（光度分布Ｃ１の外縁、規格範囲の右縁部）に指向せしめられており、それにより、光度分布Ｃ１の外縁（規格範囲の右縁部）の光度不足が補われている。

また、第２の実施形態の車両用灯具では、図１３に示すように、レンズカット４を透過した光およびレンズカット５を透過した光が、レンズカット１を透過した光の外縁（光度分布Ｃ１の外縁、規格範囲の左縁部）に指向せしめられるのみならず、レンズカット１４を透過した光が、レンズカット１を透過した光の外縁（光度分布Ｃ１の外縁、規格範囲の左縁部）に指向せしめられており、それにより、光度分布Ｃ１の外縁（規格範囲の左縁部）の光度不足が補われている。

第１の実施形態の車両用灯具では、図７および図８に示すように、１個の光源Ｓが設けられているが、代わりに、複数の光源を設けることも可能である。

図１４に、４個の光源（図示せず）が設けられた場合の第３の実施形態の車両用灯具をしめす。ここはレンズＬＳ’を手前側から見た図８と同様の図である。第３の実施形態の車両用灯具では、図１４に示すように、第１の実施形態の車両用灯具のレンズＬＳ（図８参照）と同様に構成されたレンズ部ＬＳ−１，ＬＳ−２，ＬＳ−３，ＬＳ−４を４個有するレンズＬＳ’が用いられている。

第３の実施形態の車両用灯具では、第１および第２の実施形態と同様に、光源の主光軸線と大きい角度をなして光源から放射された光が、リフレクタによってではなく、光源の主光軸線上に配置されたレンズＬＳ’のレンズカットによって光源の主光軸線の側に集光せしめられる。

そのため、第３の実施形態の車両用灯具によれば、リフレクタによって集光せしめられる場合よりも、光源の周囲のスペースを小さく抑えることができる。つまり、レンズ部ＬＳ−１，ＬＳ−２，ＬＳ−３，ＬＳ−４を互いに近接させて配列することができる。

換言すれば、隣接する２つの光源の間隔を狭くすることができる。それにより、車両用灯具全体を小型化することができる。

また、第３の実施形態の車両用灯具によれば、１個の基板によって複数の光源を支持することができる。

また、リフレクタの場合よりも、要求される光度分布に適合させるための設計変更を容易にすることができる。

第１の実施形態の車両用灯具では、レンズカット１の周囲に３４個のレンズカット２〜３５が配列されているが、本発明はこれに限定されず、代わりに、レンズカット１の周囲に任意の数のレンズカットを配列することが可能である。

また、第３の実施形態の車両用灯具では、４個の光源が設けられているが、本発明はこれに限定されず、代わりに、４個以外の任意の数の光源を設けることも可能である。

上述した実施形態を適宜組み合わせることも可能である。

車両用灯具の配光規格を説明するための図である。 本発明に関連する車両用灯具の断面図である。 図２に示した光Ａの光度分布ＣＡ、光Ｂの光度分布ＣＢ、光Ｃの光度分布ＣＣおよび光Ｄの光度分布ＣＤを説明するための図である。 本発明に関連する他の車両用灯具の光源として用いられるＬＥＤの光度分布を示した図である。 本発明に関連する他の車両用灯具の断面図である。 図５に示した光Ａの光度分布ＣＡ、光Ｂの光度分布ＣＢ、光Ｃの光度分布ＣＣおよび光Ｄの光度分布ＣＤを説明するための図である。 第１の実施形態の車両用灯具の要部の斜視図である。 図８は第１の実施形態の車両用灯具のレンズＬＳを手前側から見た図である。 第１の実施形態の車両用灯具の光源ＳおよびレンズＬＳを断面図である。 図９に示した光Ｌ１の光度分布Ｃ１、光Ｌ２の光度分布Ｃ２および光Ｌ３の光度分布Ｃ３を説明するための図である。 第１の実施形態の車両用灯具の光源ＳおよびレンズＬＳを図９と同様の断面図である。 図１１に示した光Ｌ１の光度分布Ｃ１、光Ｌ４の光度分布Ｃ４および光Ｌ５の光度分布Ｃ５を説明するための図である。 第２の実施形態の車両用灯具の光度分布を説明するための図である。 第３の実施形態の車両用灯具のレンズＬＳ’を手前側から見た図８と同様の図である。

符号の説明

Ｓ 光源
ＣＬ 主光軸線
ＬＳ レンズ
１，２，３，４，５ レンズカット
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ 光
Ｌ１’，Ｌ２’，Ｌ３’ 光

Claims (7)

1. 主光軸線を有する光源と、
   前記光源の主光軸線と所定範囲の放射角をもって放射された第１の光を透過させる第１レンズカットと、前記第１レンズカットを透過させた第１の光より大きな放射角をもって放射された第２の光を透過させる第２レンズカットと、を有するレンズと
   を設けたことを特徴とする灯具。
2. 前記レンズが、
   前記第２レンズカットによる集光度合いよりも集光度合いが大きく前記第２レンズカットの外側に配置した第３レンズカットを有することを特徴とする請求項１に記載の灯具。
3. 前記第２レンズカットを透過した第２の光と前記第３レンズカットを透過した光とが交差するように、前記第２レンズカットおよび前記第３レンズカットを形成したことを特徴とする請求項２に記載の灯具。
4. 前記第３レンズカットを透過した光の外縁が、前記第２レンズカットを透過した第２の光の外縁の内側に含まれるように、前記第２レンズカットおよび前記第３レンズカットを形成したことを特徴とする請求項３に記載の灯具。
5. 光源は主光軸線を中心として高光度の光を出射し、主光軸線との角度が大きくなるにつれ低光度の光を出射するように構成され、
   高光度の光が透過せしめられる第１レンズカットの幅を、低光度の光が透過せしめられる第２レンズカットの幅および第３レンズカットの幅より広くしたことを特徴とする請求項４に記載の灯具。
6. 前記第２レンズカットを透過した光および前記第３レンズカットを透過した光が、前記第１レンズカットを透過した第１の光の外縁に指向せしめられるように、前記第２レンズカットおよび前記第３レンズカットを形成したことを特徴とする請求項５に記載の灯具。
7. 前記第２レンズカットを透過した光の光度分布曲線のピークおよび前記第３レンズカットを透過した光の光度分布曲線のピークが、前記第１レンズカットを透過した光の光度分布曲線のピークとは異なる位置となるように、前記第２レンズカットおよび前記第３レンズカットを形成したことを特徴とする請求項６に記載の灯具。

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