JP2010129311A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッドランプに要求される最大光度を含む配光パターンを形成することが可能な、導光板を用いた車両用灯具を提供し、車両用灯具の奥行き寸法を従来以上に短くすることが可能な、導光板を用いた車両用灯具を提供する。
【解決手段】可視光領域で透明な材料からなる導光板、光源及び投影レンズを備えた車両用灯具において、前記導光板は、前記投影レンズ側に折り曲げられた導光板本体、及び、反射面を含んでおり、前記基端部は、入射面、第１出射面及びその反対側の第１裏面を含んでおり、前記導光板本体は、第２出射面、その反対側の第２裏面、及び、プリズム面を含んでおり、前記反射面は、前記第１出射面及び第２出射面上に周囲の輝度よりも高い高輝度部分を形成するための反射面であり、前記投影レンズは、前記第１出射面及び第２出射面上に形成された輝度分布を反転、拡大投影し、所定配光パターンを形成するためのレンズである。
【選択図】図３

Description

本発明は、導光板を用いた車両用灯具に係り、特に最大光度を含む配光パターンを形成することが可能な車両用灯具に関する。

従来、一般的なプロジェクタ型ヘッドランプに用いられているリフレクタに代え、導光板を用いた車両用灯具が知られている（例えば特許文献１参照）。

図２７は、特許文献１に記載の車両用灯具２００を説明するための図である。

図２７（ａ）に示すように、特許文献１に記載の車両用灯具２００は、導光板２１０、光源２２０及び投影レンズ２３０を備えている。導光板２１０の投影レンズ２３０とは反対側の裏面２１１には、輝度制御要素（図示せず）が形成されており、導光板２１０の投影レンズ２３０側には、出射面２１２が形成されている。

特許文献１に記載の車両用灯具においては、導光板２１０内部に入射して導光され、輝度制御要素に到達した光源２２０からの光線は当該輝度制御要素によって出射面２１２に向けて反射され、出射面２１２を透過し、これにより、出射面２１２のほぼ全域にわたって、図２７（ｂ）示すような輝度分布が形成される。この輝度分布は、投影レンズ２３０によって反転、拡大投影され、これにより、所定配光パターンが形成される。
特開２００８−１４０７２９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の車両用灯具２００においては、図２７（ａ）に示すように、導光板２１０は平板形状の導光板であり、光源２２０はその導光板２１０の端面に対向した状態で配置されている関係上、出射面２１２上の水平線に対応するラインＬ近傍に光源２２０からの光線を集めることができないため、特許文献１で光源２２０として想定されているＬＥＤ光源の現状の明るさでは、ヘッドランプに要求される最大光度を含む配光パターンに対応する高輝度部分を含む輝度分布を形成することができないという問題がある。

また、特許文献１には、図２８に示すように、導光板２１０を傾斜させた状態で配置した例が開示されているが、導光板２１０は平板形状の導光板であるため、車両用灯具２００の奥行き寸法をそれ以上短くすることができないという問題もある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ヘッドランプに要求される最大光度を含む配光パターンを形成することが可能な、導光板を用いた車両用灯具を提供することを第１の課題とする。また、車両用灯具の奥行き寸法を従来以上に短くすることが可能な、導光板を用いた車両用灯具を提供することを第２の課題とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、可視光領域で透明な材料からなる導光板、光源及び投影レンズを備えた車両用灯具において、前記導光板は、基端部、前記基端部に対し、前記投影レンズの焦点近傍において前記投影レンズ側に折り曲げられた導光板本体、及び、反射面を含んでおり、前記基端部は、入射面、第１出射面及びその反対側の第１裏面を含んでおり、前記導光板本体は、第２出射面、その反対側の第２裏面、及び、プリズム面を含んでおり、前記入射面は、前記光源から照射される光線を前記導光板内部に入射させるための入光面であり、前記第１出射面及び第２出射面は、前記投影レンズ側に形成されており、前記第１裏面及び第２裏面は、前記投影レンズとは反対側に形成されており、前記反射面は、前記第１裏面と第２裏面の間、又は、前記第１裏面に形成されており、前記プリズム面は、前記入射面から前記導光板内部に入射して導光され、当該プリズム面に到達した前記光源からの光線を、前記第１出射面及び第２出射面に対する入射角が臨界角内となるように当該第１出射面及び第２出射面に向けて反射し、当該第１出射面及び第２出射面上に輝度分布を形成するためのレンズカット面であり、前記反射面は、前記入射面から前記導光板内部に入射して導光され、当該反射面に到達した前記光源からの光線を、前記第１出射面及び第２出射面に対する入射角が臨界角内となるように前記投影レンズの焦点近傍に向けて反射し、前記第１出射面及び第２出射面上に周囲の輝度よりも高い高輝度部分を形成するための反射面であり、前記投影レンズは、前記第１出射面及び第２出射面上に形成された輝度分布を反転、拡大投影し、所定配光パターンを形成するためのレンズであることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、導光板本体は、基端部に対し、投影レンズの焦点近傍において投影レンズ側に折り曲げられており、第１裏面と第２裏面の間（又は、第１裏面）には、反射面が形成されている。このため、入射面から導光板内部に入射して導光され、当該反射面に到達した光源からの光線は、当該反射面によって第１出射面及び第２出射面に対する入射角が臨界角内となるように投影レンズの焦点近傍に向けて反射され、第１出射面及び第２出射面から出射する。これにより、第１出射面及び第２出射面上に周囲の輝度よりも高い高輝度部分を含む輝度分布（ヘッドランプに要求される最大光度を含む配光パターンに対応する高輝度部分を含む輝度分布）が形成される。この高輝度部分を含む輝度分布は投影レンズによって反転、拡大投影される。これにより、ヘッドランプに要求される最大光度を含む配光パターンを形成することが可能となる。

また、請求項１に記載の発明によれば、導光板本体は、基端部に対し、投影レンズの焦点近傍において投影レンズ側に折り曲げられている。このため、導光板本体の光軸方向の寸法を短くすることが可能となる。このため、車両用灯具の奥行き寸法を従来以上に短くすることが可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記反射面は、第１焦点が前記光源近傍に設定され、第２焦点が前記投影レンズの焦点近傍に設定された楕円系反射面であることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、導光板本体は、基端部に対し、投影レンズの焦点近傍において投影レンズ側に折り曲げられており、第１裏面と第２裏面の間（又は、第１裏面）には、楕円系反射面が形成されている。このため、入射面から導光板内部に入射して導光され、楕円系反射面に到達した光源からの光線は、当該楕円系反射面によって第１出射面及び第２出射面に対する入射角が臨界角内となるように投影レンズの焦点近傍（第２焦点）に向けて反射され、第１出射面及び第２出射面から出射する。これにより、第１出射面及び第２出射面上に周囲の輝度よりも高い高輝度部分を含む輝度分布（ヘッドランプに要求される最大光度を含む配光パターンに対応する高輝度部分を含む輝度分布）が形成される。この高輝度部分を含む輝度分布が投影レンズによって反転、拡大投影される。これにより、ヘッドランプに要求される最大光度を含む配光パターンを形成することが可能となる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記第１焦点は、前記導光板内部に入射して導光される前記光源からの光線が入射面で屈折することにより形成される虚像の中心近傍に設定されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、第１焦点を虚像の中心近傍に設定することでより高い最大光度が得られ、ヘッドランプに適した配光パターンを形成することが可能となる。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記反射面は、前記第２裏面と傾斜角度が同一の平面形状又は曲面形状の反射面であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、導光板本体は、基端部に対し、投影レンズの焦点近傍において投影レンズ側に折り曲げられており、第１裏面と第２裏面の間（又は、第１裏面）には、第２裏面と傾斜角度が同一の平面形状又は曲面形状の反射面が形成されている。このため、入射面から導光板内部に入射して導光され、反射面（第２裏面と傾斜角度が同一の平面形状又は曲面形状の反射面）に到達した光源からの光線は、当該反射面によって第１出射面及び第２出射面に対する入射角が臨界角内となるように投影レンズの焦点近傍に向けて反射され、第１出射面及び第２出射面から出射する。これにより、第１出射面及び第２出射面上に周囲の輝度よりも高い高輝度部分を含む輝度分布（ヘッドランプに要求される最大光度を含む配光パターンに対応する高輝度部分を含む輝度分布）が形成される。この高輝度部分を含む輝度分布が投影レンズによって反転、拡大投影される。これにより、ヘッドランプに要求される最大光度を含む配光パターンを形成することが可能となる。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記反射面は、前記第２裏面と傾斜角度が異なる平面形状又は曲面形状の反射面であることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、導光板本体は、基端部に対し、投影レンズの焦点近傍において投影レンズ側に折り曲げられており、第１裏面と第２裏面の間（又は、第１裏面）には、第２裏面と傾斜角度が異なる平面形状又は曲面形状の反射面が形成されている。このため、入射面から導光板内部に入射して導光され、反射面（第２裏面と傾斜角度が異なる平面形状又は曲面形状の反射面）に到達した光源からの光線は、当該反射面によって第１出射面及び第２出射面に対する入射角が臨界角内となるように投影レンズの焦点近傍に向けて反射され、第１出射面及び第２出射面から出射する。これにより、第１出射面及び第２出射面上に周囲の輝度よりも高い高輝度部分を含む輝度分布（ヘッドランプに要求される最大光度を含む配光パターンに対応する高輝度部分を含む輝度分布）が形成される。この高輝度部分を含む輝度分布が投影レンズによって反転、拡大投影される。これにより、ヘッドランプに要求される最大光度を含む配光パターンを形成することが可能となる。

請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の発明において、前記反射面には、前記光源からの光線を、前記第１出射面及び第２出射面に対する入射角が臨界角内となるように前記投影レンズの焦点近傍に向けて反射し、前記第１出射面及び第２出射面上に周囲の輝度よりも高い高輝度部分を形成するためのプリズム面が形成されていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明によれば、導光板本体は、基端部に対し、投影レンズの焦点近傍において投影レンズ側に折り曲げられており、第１裏面と第２裏面の間（又は、第１裏面）には、プリズム面が形成されている。このため、入射面から導光板内部に入射して導光され、反射面（プリズム面）に到達した光源からの光線は、当該プリズム面によって第１出射面及び第２出射面に対する入射角が臨界角内となるように投影レンズの焦点近傍に向けて反射され、第１出射面及び第２出射面から出射する。これにより、第１出射面及び第２出射面上に周囲の輝度よりも高い高輝度部分を含む輝度分布（ヘッドランプに要求される最大光度を含む配光パターンに対応する高輝度部分を含む輝度分布）が形成される。この高輝度部分を含む輝度分布が投影レンズによって反転、拡大投影される。これにより、ヘッドランプに要求される最大光度を含む配光パターンを形成することが可能となる。

請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれかに記載の発明において、前記第１裏面及び第２裏面は、反射シートで覆われていることを特徴とする。

請求項７に記載の発明によれば、第１裏面及び第２裏面から外部に透過した光源からの光線は、反射シートによって再び導光板内部に戻されるため、光利用効率を向上させることが可能となる。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記反射シートは、前記第１裏面又は前記第２裏面から外部に透過した前記光源からの光線を、再び前記導光板に入射させ、前記第２出射面を介して前記投影レンズに入射させるように反射する外側に凸の反射面を含んでいることを特徴とする。

請求項８に記載の発明によれば、第１裏面又は第２裏面から外部に透過した光源からの光線は、外側に凸の傾斜した反射面によって、再び導光板に入射し、第２出射面を介して投影レンズに入射するため、光利用効率を向上させることが可能となる。

請求項９に記載の発明は、請求項１から８のいずれかに記載の発明において、前記第１出射面は、水平線に対応するラインに沿って伸びる上端縁を有する反射シートで覆われていることを特徴とする。

請求項９に記載の発明によれば、第１出射面から外部に透過した光源からの光線は、反射シートによって再び導光板内部に戻されるため、光利用効率を向上させることが可能となる。また、請求項９に記載の発明によれば、第１出射面は、水平線に対応するラインに沿って伸びる上端縁を有する反射シートで覆われているため、すれ違いビームに適した明瞭なカットオフラインを有する配光パターンを形成することが可能となる。

請求項１０に記載の発明は、請求項１から９のいずれかに記載の発明において、前記第１出射面は、当該第１出射面に到達した光源からの光線を、導光板本体の端部に向けて反射する反射面として形成されていることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明によれば、第１出射面に到達した光源からの光線は、当該第１出射面によって導光板本体の端部に向けて反射され、導光板本体に導光されるため、光利用効率を向上させることが可能となる。

請求項１１に記載の発明は、請求項１から１０のいずれかに記載の発明において、前記第１出射面と第２出射面の間には、前記第２出射面に近いほど傾斜が大きくなるように傾いた曲面が形成されていることを特徴とする。

請求項１１に記載の発明によれば、第１出射面と第２出射面の間に形成された曲面を透過する反射面からの反射光は、当該曲面の作用によって上側に曲げられる。このため、当該曲面を透過する反射面からの反射光は、投影レンズ（例えばシリンドリカルレンズ）の下半分にほとんど入射しない。

このため、請求項１１に記載の発明によれば、当該曲面を透過する反射面からの反射光が投影レンズ（例えばシリンドリカルレンズ）の下半分に入射することに起因するグレア光を防止又は低減することが可能となる。

請求項１２に記載の発明は、可視光領域で透明な材料からなる導光板、光源及び投影レンズを備えた車両用灯具において、前記導光板は、基端部、及び、前記基端部に対し、前記投影レンズの焦点近傍において前記投影レンズ側に折り曲げられた導光板本体を含んでおり、前記基端部は、入射面、第１出射面及びその反対側の第１裏面を含んでおり、
前記導光板本体は、第２出射面、その反対側の第２裏面、及び、プリズム面を含んでおり、前記入射面は、前記光源から照射される光線を前記導光板内部に入射させるための入光面であり、前記第１出射面及び第２出射面は、前記投影レンズ側に形成されており、前記第１裏面及び第２裏面は、前記投影レンズとは反対側に形成されており、前記プリズム面は、前記入射面から前記導光板内部に入射して導光され、当該プリズム面に到達した前記光源からの光線を、前記第１出射面及び第２出射面に対する入射角が臨界角内となるように当該第１出射面及び第２出射面に向けて反射し、当該第１出射面及び第２出射面上に輝度分布を形成するためのレンズカット面であり、前記投影レンズは、前記第１出射面及び第２出射面上に形成された輝度分布を反転、拡大投影し、所定配光パターンを形成するためのレンズであることを特徴とする。

請求項１２に記載の発明によれば、導光板本体は、基端部に対し、投影レンズの焦点近傍において投影レンズ側に折り曲げられている。このため、導光板本体の光軸方向の寸法を短くすることが可能となる。このため、車両用灯具の奥行き寸法を従来以上に短くすることが可能となる。

また、請求項１２に記載の発明によれば、プリズム面のプリズム角を調整することで、第１及び第２出射面のほぼ全域にわたってヘッドランプ（又はヘッドランプ以外の例えばフォグランプ）に適した輝度分布（光束発散度分布）を形成し、この輝度分布を投影レンズによって反転、拡大投影し、所定配光パターンを形成することが可能となる。

本発明によれば、最大光度を含む配光パターンを形成することが可能な、導光板を用いた車両用灯具を提供することが可能となる。また、車両用灯具の奥行き寸法を従来以上に短くすることが可能な、導光板を用いた車両用灯具を提供することが可能となる。

以下、本発明の第１実施形態である車両用灯具について図面を参照しながら説明する。

図１（ａ）は、本発明の第１実施形態である車両用灯具の上面図、図１（ｂ）は、本発明の第１実施形態である車両用灯具の正面図、図１（ｃ）は、本発明の第１実施形態である車両用灯具の側面図である。図２（ａ）は、本発明の第１実施形態である車両用灯具に用いられる導光板ユニットの上面図、図１（ｂ）は、本発明の第１実施形態である車両用灯具に用いられる導光板ユニットの正面図、図１（ｃ）は、本発明の第１実施形態である車両用灯具に用いられる導光板ユニットの側面図である。図３は、本発明の第１実施形態である車両用灯具の側面図である。

本実施形態の車両用灯具１００は、ヘッドランプやフォグランプに適用されるものであり、図１〜図３に示すように、導光板ユニット１０、投影レンズ２０などを備えている。本実施形態の車両用灯具１００においては、導光板ユニット１０（導光板１１）の投影レンズ２０側の面（第１及び第２出射面１１ａ２、１１ｂ１）に形成される輝度分布（光束発散度分布）が、投影レンズ２０によって反転、拡大投影されることで、所定配光パターンが形成されるようになっている。以下、本実施形態の車両用灯具１００をいわゆるプロジェクタ型のヘッドランプに適用した例について具体的に説明する。

まず、導光板ユニット１０について説明する。

導光板ユニット１０は、図２、図３に示すように、導光板１１、複数の光源１２、反射シート１３、１４などを備えている。

導光板１１は、図３に示すように、基端部１１ａ、基端部１１ａに対し、投影レンズ２０の焦点Ｆ３近傍において投影レンズ２０側に折り曲げられた導光板本体１１ｂ、反射面１１ｃを含んでおり、可視光領域で透明な材料（アクリルやポリカーボネイトなどの透明又は半透明樹脂など）を射出成型することにより一体的に形成されている。このように、導光板本体１１ｂは、基端部１１ａに対し、投影レンズ２０の焦点Ｆ３近傍において投影レンズ２０側に折り曲げられているため、導光板本体の光軸方向の寸法を短くすることが可能となる。このため、車両用灯具１００の奥行き寸法を従来以上に短くすることが可能となる。

基端部１１ａは、入射面１１ａ１、第１出射面１１ａ２、その反対側の第１裏面１１ａ３などを含んでいる。

入射面１１ａ１は、光源１２からの照射光（光線又は光束ともいう）を導光板１１内部に入射させるための入光面であり、例えば、図３に示す断面形状１１ａ１が長手方向（図３中紙面に直交する方向。図２（ａ）中左右方向）に延びる水平面として、基端部１１ａの下端に形成されている。

第１出射面１１ａ２は、例えば、図３に示す断面形状１１ａ２が長手方向（図３中紙面に直交する方向。図２（ａ）中左右方向）に延びる鉛直面として、基端部１１ａの投影レンズ２０側に形成されている。第１裏面１１ａ３は、例えば、図３に示す断面形状１１ａ３が長手方向（図３中紙面に直交する方向。図２（ａ）中左右方向）に延びる鉛直面として、基端部１１ａの投影レンズ２０とは反対側に形成されている。図２、図３に示すように、第１出射面１１ａ２の一部は、表側反射シート１３で覆われており、第１裏面１１ａ３は、裏側反射シート１４で覆われている。

入射面１１ａ１には、図２、図３、図９に示すように、複数の光源１２（図９中、１２ａ〜１２ｄで示す）が光軸を上に向け、発光面１２ａを導光板１１の入射面１１ａ１に面接触させた状態で長手方向に沿って配置されており、例えば、透明樹脂などで当該入射面１１ａ１に固定されている。

光源１２は、例えば、白色（又はＲＧＢ三色）の一つ（又は複数）のＬＥＤチップをパッケージ化したＬＥＤパッケージなどのＬＥＤ光源（又は、冷陰極蛍光ランプ（CCFL））である。

本実施形態では、ｍａｘ光度を得るため、図９に示すように、投影レンズ２０の一方の回転軸ＡＸ（光軸）を含む鉛直断面上及び他方の回転軸ＡＸ（光軸）を含む鉛直断面上に、それぞれ光源１２ａ、１２ｂが配置されている。また、拡散された配光パターンを形成するため、一方の回転軸ＡＸ及び他方の回転軸ＡＸから内側にシフトした位置に光源１２ｃ、１２ｄが配置されている。

導光板本体１１ｂは、図３に示すように、第２出射面１１ｂ１、その反対側の第２裏面１１ｂ２、複数のプリズム面１１ｂ３（鋸歯形状のプリズムアレイ）などを含む平板形状の導光板であり、基端部１１ａに対し、投影レンズ２０の焦点Ｆ３近傍において投影レンズ２０側に傾斜した姿勢で配置されている。なお、導光板本体１１ｂに入射した光線を全て出射させるため、図３に示すように、導光板本体１１ｂの断面形状は、先端に近づくにつれて先細りの形状となっている。

第２出射面１１ｂ１は、図３に示す断面形状１１ｂ１が長手方向（図３中紙面に直交する方向。図２（ａ）中左右方向）に延びる傾斜面として、導光板本体１１ｂの投影レンズ２０側に形成されている。第２裏面１１ｂ２は、図３に示す断面形状１１ｂ２が長手方向（図３中紙面に直交する方向。図２（ａ）中左右方向）に延びる傾斜面として、導光板本体１１ｂの投影レンズ２０とは反対側に形成されている。

複数のプリズム面１１ｂ３は、図４に示すように、入射面１１ａ１から導光板１１内部に入射して導光され、当該複数のプリズム面１１ｂ３に到達した光源１２からの光線を、第１及び第２出射面１１ａ２、１１ｂ１に対する入射角が臨界角内となるように当該第１及び第２出射面１１ａ２、１１ｂ１に向けて反射し、当該第１及び第２出射面１１ａ２、１１ｂ１上に輝度分布を形成するためのレンズカット面である。複数のプリズム面１１ｂ３は、例えば、図４に示す断面形状１１ｂ３が長手方向（図４中紙面に直交する方向。図２（ａ）中左右方向）に延びる平面形状のレンズカット面として、第２裏面１１ｂ２に上下方向に並列に形成されている。

次に、プリズム面１１ｂ３の作用について説明する。

導光板本体１１ｂに導光された各光源１２からの光線は、図４に示すように、各プリズム面１１ｂ３と第２出射面１１ｂ１で全反射を繰り返す。この光線の第２出射面１１ｂ１に対する入射角は、各プリズム面１１ｂ３で全反射されるごとに小さくなる。このため、導光板本体１１ｂに導光された各光源１２からの光線は、やがて入射角が臨界角内に達し、その時点で第１及び第２出射面１１ａ２、１１ｂ１から出射される。これにより、第１及び第２出射面１１ａ２、１１ｂ１のほぼ全域にわたって、輝度分布（光束発散度分布）が形成される。

第１及び第２出射面１１ａ２、１１ｂ１から出射される光線量は、プリズム面１１ｂ３のプリズム角α（頂角。図４参照）が大きくなるにつれて増加する。図５は、このことを表している。このため、プリズム面１１ｂ３のプリズム角αを調整することで、第１及び第２出射面１１ａ２、１１ｂ１のほぼ全域にわたってヘッドランプに適した輝度分布（光束発散度分布）を形成することが可能となる。例えば、反射面１１ｃから離れるにつれ、プリズム角αを徐々に変化させることで、高輝度から低輝度に自然に変化する輝度分布を形成することが可能となる。また、プリズム面１１ｂ３のプリズム角αを調整することで、第１及び第２出射面１１ａ２、１１ｂ１のほぼ全域にわたってヘッドランプ以外の例えばフォグランプに適した輝度分布（光束発散度分布）を形成することも可能となる。

次に、導光板本体１１ｂを基端部１１ａに対して傾斜させた技術的意義について説明する。

図５は、導光板本体１１ｂの第２出射面１１ｂ１から照射される光束のプリズム角αごとの指向特性（上下方向）を表すグラフであり、プリズム角α（＝微小、小、中、やや大、大、非常に大）ごとに指向特性が異なることを表している。

本実施形態においては、投影レンズ２０に入射する光線量を最大にするため、最大光度が他のプリズム角と比べて高いプリズム角α＝「やや大」のプリズム１１ｄを採用するとともに、図３、図６に示すように、導光板本体１１ｂは、基端部１１ａに対し、投影レンズ２０の焦点Ｆ３近傍において投影レンズ２０側に約４５°傾斜した姿勢で配置されている。

次に、反射面１１ｃの技術的意義について説明する。

反射面１１ｃは、図３などに示すように、第２裏面１１ｂ２と第１裏面１１ａ３の間に形成されている。

反射面１１ｃは、図７に示すように、入射面１１ａ１から導光板１１内部に入射して導光され、当該反射面１１ｃに到達した光源１２からの光線を、第１及び第２出射面１１ａ２、１１ｂ１に対する入射角が臨界角内となるように投影レンズ２０の焦点Ｆ３近傍に向けて反射し、第１及び第２出射面１１ａ２、１１ｂ１上に周囲の輝度よりも高い高輝度部分を形成するための反射面である。反射面１１ｃは、ｍａｘ光度を得るため、例えば、光源１２の光軸を含む所定範囲に形成されている。反射面１１ｃは、例えば、第１焦点Ｆ１が光源１２近傍（例えば、図８に示す光源１２の虚像Ｆ０の中心近傍）に設定され、第２焦点Ｆ２が投影レンズ２０の焦点Ｆ３近傍に設定された楕円系反射面として形成されている（図３、図７参照）。

図８に示すように、光源１２（発光面１２ａ）から照射された光線は、入射面１１ａ１で内側に屈折する。この屈折した光線は、図８に示す虚像Ｆ０から照射されたとみなせる。第１焦点Ｆ１は、この光源１２の虚像Ｆ０の中心近傍に設定されている。このように、第１焦点Ｆ１を虚像Ｆ０の中心近傍に設定することで、第２焦点Ｆ２への集光性が上がり、Ｆ２付近の出射面がより高輝度になるため、高い最大光度が得られ、ヘッドランプに適した配光パターンを形成することが可能となる。なお、虚像Ｆ０の位置、大きさ及びピントの合い具合は入射面１１ａ１の形状及び第２出射面１１ｂ１の大きさなどから決まる。発光面１２ａが平面の場合、比較的ぼやけた像となる。

図７に示すように、導光板１１内部に入射して導光され、反射面１１ｃに到達した光源１２からの光線は、当該反射面１１ｃで第１及び第２出射面１１ａ２、１１ｂ１に向けて反射され、当該第１及び第２出射面１１ａ２、１１ｂ１を透過し、投影レンズ２０の焦点Ｆ３近傍（第２焦点Ｆ２）に集光する。これにより、第１及び第２出射面１１ａ２、１１ｂ１に周囲の輝度よりも高い高輝度部分が形成される。

例えば、図３、図７に示すように、第２焦点Ｆ２を投影レンズ２０の焦点Ｆ３に対してやや上側（例えば上側１ｍｍの位置）に設定した場合には、第１及び第２出射面１１ａ２、１１ｂ１の水平線に対応するラインＬよりも上側約１°の部分に、周囲の輝度よりも高い高輝度部分が形成される（図１０参照）。この高輝度部分を含む輝度分布（光束発散度分布）は、投影レンズ２０によって反転、拡大投影される。これにより、水平線よりも下側部分（例えば下側約１°に対応する範囲）の光度が周囲の光度よりも高いすれ違いビームに適した配光パターンが形成される。

また、例えば、第２焦点Ｆ２を投影レンズ２０の焦点Ｆ３に設定した場合には、第１及び第２出射面１１ａ２、１１ｂ１の水平線と鉛直線の交点に対応する部分に、周囲の輝度よりも高い高輝度部分が形成される。この高輝度部分を含む輝度分布（光束発散度分布）は、投影レンズ２０によって反転、拡大投影される。これにより、水平線と鉛直線の交点近傍の光度が周囲の光度よりも高い走行ビームに適した配光パターンが形成される。なお、走行ビームに適した配光パターンを形成する場合、表側反射シート１３を省略するのが好ましい。

表側反射シート１３は、第１出射面１１ａ２から外部に透過した光源１２からの光線を反射し、再び導光板１１に入射させるための反射シートであり、図２、図３に示すように、第１出射面１１ａ２の水平線に対応するラインＬよりも下側を覆っている。裏側反射シート１４は、第１裏面１１ａ３及び第２裏面１１ｂ２から外部に透過した光源１２からの光線を反射し、再び導光板本体１１ｂに入射させるための反射シートであり、第１裏面１１ａ３及び第２裏面１１ｂ２を覆っている。このため、第１裏面１１ａ３及び第２裏面１１ｂ２などから外部に透過した光源１２からの光線は、各反射シート１３、１４によって再び導光板１１内部に戻されるため、光利用効率を向上させることが可能となる。各反射シート１３、１４は、例えば、銀、アルミなどの金属蒸着シート、発砲樹脂シートなどの高反射率シートである。なお、各反射シート１３、１４は、各面１１ａ３などに対して平行に配置するのが好ましい。

表側反射シート１３は、図２、図３に示すように、第１及び第２出射面１１ｂ１、１１ａ２から投影レンズ２０に向けて照射される光線の一部を遮蔽し、カットオフラインを形成するシェードの役割を兼ねている。表側反射シート１３にシェードの役割を持たせるため、当該表側反射シート１３の上端縁１３ａは、図２（ｂ）に示すように、水平線に対応するラインＬに沿って水平方向に伸びており、投影レンズ２０の焦点Ｆ３近傍にＺ型の段差部が形成されている。このように、第１出射面１１ａ２は、水平線に対応するラインＬに沿って伸びる上端縁１３ａを有する表側反射シート１３で覆われているため、すれ違いビームに適した明瞭なカットオフラインを有する配光パターンを形成することが可能となる。

なお、図１などに示すように、回転軸（光軸）が二つの投影レンズ２０においては、左側通行の場合、車両前方からみて左側の回転軸ＡＸ（光軸）に対応する箇所のみをＺ型の段差部に形成すればよい（図２（ｂ）参照）。このようにすれば、図２（ｂ）に示す導光板１１上の水平線に対応するラインＬ近傍から照射される光線は投影レンズ２０に入射しないため、当該光線が反対車線の水平線から上方に照射されることを防止することが可能となる。

次に、投影レンズ２０について説明する。

投影レンズ２０は、第１及び第２出射面１１ａ２、１１ｂ１上に形成された輝度分布を反転、拡大投影し、所定配光パターンを形成するためのレンズであり、例えば、図１に示すように、出射面２１及びその反対側の入射面２２を含む長手方向（図１（ａ）中左右方向）に延びる中実のレンズ体である。投影レンズ２０は、可視光領域で透明な樹脂（例えば、アクリルやポリカーボネイトなどの透明又は半透明材料)を射出成型することにより又はガラスにより一体的に形成されている。

出射面２１は、シリンドリカルレンズ面２１ａ、右レンズ面２１ｂ及び左レンズ面２１ｃを含むレンズ面であり、入射面２２は、平面として形成されている。

シリンドリカルレンズ面２１ａは、長手方向（図１（ａ）中左右方向）に延びるシリンドリカルレンズ面であり、左右両端にそれぞれ右レンズ面２１ｂ、左レンズ面２１ｃが形成されている
右レンズ面２１ｂ及び左レンズ面２１ｃは、光軸を含む平面で切断された半球形状の非球面のレンズ面であり、シリンドリカルレンズ面２１ａの左右両端にそれぞれの切断面が段差なく面一に連続するレンズ面として形成されている。

上記構成の車両用灯具１００よれば、基端部１１ａから入射した各光源１２からの光線は、図４、図７に示すように、基端部１１ａの助走区間（第１出射面１１ａ２と第１裏面１１ａ３の間の基端部１１ａ）を通過することで輝度ムラが低減された後、導光板本体１１ｂに導光される（又は、反射面１１ｃに到達する）。

図４に示すように、導光板本体１１ｂに導光された各光源１２からの光線は、各プリズム１１ｄと第２出射面１１ｂ１で全反射を繰り返す。この光線の第２出射面１１ｂ１に対する入射角は、各プリズム面１１ｂ３で全反射されるごとに小さくなる。このため、導光板本体１１ｂに導入された各光源１２からの光線は、やがて入射角が臨界角内に達し、その時点で第１及び第２出射面１１ａ２、１１ｂ１から出射される。これにより、第１及び第２出射面１１ａ２、１１ｂ１のほぼ全域にわたって、輝度分布（光束発散度分布）が形成される。

一方、図７に示すように、反射面１１ｃに到達した各光源１２からの光線は、当該反射面１１ｃで第１及び第２出射面１１ａ２、１１ｂ１に向けて反射され、当該第１及び第２出射面１１ａ２、１１ｂ１を透過し、投影レンズ２０の焦点Ｆ３近傍（第２焦点Ｆ２）に集光する。これにより、第１及び第２出射面１１ａ２、１１ｂ１に周囲の輝度よりも高い輝度部分が形成される。

以上のようにして、第１及び第２出射面１１ａ２、１１ｂ１には、高輝度部分を含む輝度分布（光束発散度分布）が形成される。

なお、図４に示すように、基端部１１ａの第１出射面１１ａ２、並びに、第１裏面１１ａ３及び導光板本体１１ｂの第２裏面１１ｂ２から外部に透過した光線は、裏側反射シート１４（表側反射シート１３）によって再び導光板１１内部に戻され、第１及び第２出射面１１ａ２、１１ｂ１から出射されるため、光利用効率を向上させることが可能となる。

次に、導光板本体１１ｂに導光された各光源１２からの光線の水平方向の動きについて説明する。図９は、導光板本体１１ｂに導光された各光源１２からの光線の水平方向の動きについて説明するための図である。

図９に示すように、導光板１１内部に入射して導光される各光源１２からの光線は、表側反射シート１３により一部遮光された後、投影レンズ２０を透過し、左右レンズ面２１ｂ、２１ｃを透過した光線については回転軸ＡＸ側に集光する集光光として照射され、シリンドリカルレンズ部２１ａを透過した光線については左右方向に拡散する拡散光として照射される。

このため、第１及び第２出射面１１ａ２、１１ｂ１の輝度分布が投影レンズ２０によって反転、拡大投影されることによって形成される配光パターンは、明瞭なカットオフラインを有する左右方向にワイドで、かつ、水平線近傍の光度が周囲の光度よりも高いヘッドランプに適した配光パターンとなる。なお、拡散角はシリンドリカルレンズ部への入射角とほぼ同じであるため、シリンドリカルレンズ部を長手方向に長くすることで、左右方向により拡散する配光を得ることが可能となる。

本出願の発明者らは、所定プログラムを用いたシミュレーションを行うことで、上記構成の車両用灯具１００により形成される配光パターンが、ヘッドランプに適した配光パターンとなっていることを確認した。

図１０は、第１及び第２出射面１１ａ２、１１ｂ１の鉛直断面の光束発散度カーブ（シミュレーション値）、及び、従来の一般的なプロジェクタ型ヘッドランプの実測光度分布（実測値）をプロットしたグラフである。

図１０を参照すると、第１及び第２出射面１１ａ２、１１ｂ１の鉛直断面の光束発散度カーブ（シミュレーション値）が、従来の一般的なプロジェクタ型ヘッドランプの実測光度分布（実測値）とほぼ同じであること、すなわち、本実施形態の車両用灯具１００により形成される配光パターンが、ヘッドランプに適した配光パターンであること、を確認できる。

以上説明したように、本実施形態の車両用灯具１００によれば、図３などに示すように、導光板本体１１ｂは、基端部１１ａに対し、投影レンズ２０の焦点Ｆ３近傍において投影レンズ２０側に折り曲げられており、第１裏面１１ａ３と第２裏面１１ｂ２の間には楕円系反射面としての反射面１１ｃが形成されている。このため、図７に示すように、入射面１１ａ１から導光板１１内部に入射して導光され、当該反射面１１ｃに到達した光源１２からの光線は、当該反射面１１ｃによって第１出射面１１ａ２及び第２出射面１１ｂ１（主に第１出射面１１ａ２）に対する入射角が臨界角内となるように投影レンズ２０の焦点Ｆ３（第２焦点Ｆ２）近傍に向けて反射され、第１出射面１１ａ２及び第２出射面１１ｂ１から出射する。これにより、第１出射面１１ａ２及び第２出射面１１ｂ１上に周囲の輝度よりも高い高輝度部分を含む輝度分布（ヘッドランプに要求される最大光度を含む配光パターンに対応する高輝度部分を含む輝度分布）が形成される。この高輝度部分を含む輝度分布は投影レンズ２０によって反転、拡大投影される。これにより、ヘッドランプに要求される最大光度を含む配光パターンを形成することが可能となる。

また、本実施形態の車両用灯具１００によれば、図３などに示すように、導光板本体１１ｂは、基端部１１ａに対し、投影レンズ２０の焦点近傍において投影レンズ２０側に折り曲げられている。このため、導光板本体１１ｂの光軸ＡＸ方向の寸法を短くすることが可能となる。このため、車両用灯具１００の奥行き寸法を従来以上に短くすることが可能となる。

次に、変形例１について説明する。

図１１、第１実施形態で起こり得る問題点を指摘するための図である。図１２は、変形例１について説明するための図である。

上記第１実施形態では、助走区間を構成する第１出射面１１ａ２は、鉛直面であるように説明した（図３参照）。

しかし、図１１に示すように、助走区間を構成する第１出射面１１ａ２が鉛直面であると、助走区間の長さと反射面１１ｃ（楕円系反射面）の形状によっては、第１出射面１１ａ２で反射した光源１２からの光線が反射面１１ｃ（又は裏側反射シート１４）で入射面１１ａ１側に向けて反射されるため、光利用効率が低下する。

この問題を解決するため、本変形例１では、図１２に示すように、第１出射面１１ａ２は、当該第１出射面１１ａ２に到達した光源１２からの光線を、導光板本体１１ｂの端部に向けて反射する反射面として形成されている。図１２は、第１出射面１１ａ２を、投影レンズ２０側に傾いた斜面（すなわち、入射面１１ａ１から離れるにつれて基端部１１ａが厚くなるように傾いた斜面）として形成した例である。この斜面は、曲面であってもよいし、平面であってもよい。

本変形例１によれば、第１出射面１１ａ２に到達した光源１２からの光線は、当該第１出射面１１ａ２によって導光板本体１１ｂの端部に向けて反射され、導光板本体１１ｂに導光されるため、光利用効率を向上させることが可能となる。

なお、図１２では、表側反射シート１３を斜面としての第１出射面１１ａ２に沿わせた状態で配置しているが、光源１２からの光線の入射角は通常、臨界角よりも大きいため、第１出射面１１ａ２で全反射する。このため、第１出射面１１ａ２を表側反射シート１３で覆わなくても、光源１２からの光線が第１出射面１１ａ２から外部へ透過することがない。

次に、変形例２について説明する。

図１３は、第１実施形態又は変形例１で起こり得る問題点を指摘するための図である。図１４、図２５は、変形例２について説明するための図である。

図１３に示すように、助走区間の形状によっては、助走区間を構成する第１裏面１１ａ３の下部と第１出射面１１ａ２で反射した光源１２からの光線が反射面１１ｃ（又は反射シート１４）で入射面１１ａ１側に向けて反射されるため、光利用効率が低下する可能性がある。

この問題を解決するため、本変形例２では、図１４、図２５に示すように、第１出射面１１ａ２と第２出射面１１ｂ１の間は、当該第１出射面１１ａ２に到達した光源１２からの光線を、導光板本体１１ｂの端部に向けて反射する反射面（コーナＲ）として形成されている。このコーナＲは、第２出射面１１ｂ１に近くなる程傾斜が大きくなるように傾いた曲面になっている。

本変形例２によれば、反射面（コーナＲ）に到達した第１裏面１１ａ３の下部からの反射光は、当該反射面（コーナＲ）によって導光板本体１１ｂの端部に向けて反射され、導光板本体１１ｂに導光されるため、光利用効率を向上させることが可能となる。

また、本変形例２によれば、シリンドリカルレンズ２１ａの下半分（図１（ｂ）中斜線で示す範囲）に光線が入射するのを防止又は低減することが可能となるため、グレア光を減らすことが可能となる。

すなわち、シリンドリカルレンズ２１ａの下半分（図１（ｂ）中斜線で示す範囲）に左右方向又は斜め方向から光線が入射すると、図２６に示すように、水平線より上側に光が広がりグレア光となる。図２６は、シリンドリカルレンズ２１ａの下半分（図１（ｂ）中斜線で示す範囲）に左右方向又は斜め方向から光線が入射した場合の配光シミュレーション結果であり、左右に広がるほど水平線より上に光が広がりグレア光となることを表している。

しかし、本変形例２によれば、反射面（コーナＲ）を透過する反射面１１ｃ（又は反射シート１４）からの反射光は、図２５に示すように、当該反射面（コーナＲ）の作用によって上側に曲げられる。このため、当該反射面（コーナＲ）を透過する反射面１１ｃ（又は反射シート１４）からの反射光は、シリンドリカルレンズ２１ａの下半分（図１（ｂ）中斜線で示す範囲）にほとんど入射しない。

このため、本変形例２によれば、当該反射面（コーナＲ）を透過する反射面１１ｃ（又は反射シート１４）からの反射光がシリンドリカルレンズ２１ａの下半分に入射することに起因するグレア光を防止又は低減することが可能となる。

次に、変形例３について説明する。

図１５は、第１実施形態又は変形例１、２で起こり得る問題点を指摘するための図である。図１６は、変形例３について説明するための図である。

図１５に示すように、各プリズム面１１ｂ３で全反射されず、第２裏面１１ｂ２から外部に透過し、裏側反射シート１４によって再び導光板１１内部に戻される光線（例えば、光源１２の発光面１２ａの中央ではなく端からの光線）が存在する。この光線は、裏側反射シート１４で反射されるため、第１及び第２出射面１１ａ２、１１ｂ１から下向きに出射され、投影レンズ２０に入射しない。このため、光利用効率が低下する。

この問題を解決するため、本変形例３では、図１６に示すように、反射シート１４は、第２裏面１１ｂ２又は反射面１１ｃから外部に透過した光源１２からの光線を、再び導光板１１に入射させ、第２出射面１１ｂ１を介して投影レンズ２０に入射させるように反射する、外側に凸の傾斜した反射面１４ａを含んでいる。当該外側に凸の傾斜した反射面１４ａは、例えば、全反射光と透過光が混在する第２裏面１１ｂ２と反射面１１ｃの境界近傍を覆っている。

本変形例３によれば、第２裏面１１ｂ２又は反射面１１ｃから外部に透過した光源１２からの光線は、外側に凸の傾斜した反射面１４ａによって、再び導光板１１に入射し、第２出射面１１ｂ１を介して投影レンズ２０に入射する。このため、光利用効率を向上させることが可能となる。

次に、変形例４について説明する。

図１７は、変形例４について説明するための図である。

上記第１実施形態では、反射面１１ｃ（楕円系反射面）を、導光板本体１１ｂの第２裏面１１ｂ２と基端部１１ａの第１裏面１１ａ３の間に形成した例について説明した（図３参照）が、本発明はこれに限定されない。

例えば、図１７に示すように、反射面１１ｃ（楕円系反射面）を、導光板本体１１ｂの第２裏面１１ｂ２にまで形成することで、反射面１１ｃの反射領域を広げてもよい。本変形例４によれば、光利用効率を向上させることが可能となる。

次に、変形例５について説明する。

図１８は、変形例５について説明するための図である。

上記第１実施形態では、反射面１１ｃは、楕円系反射面であるように説明した（図３参照）が、本発明はこれに限定されない。

例えば、図１８に示すように、反射面１１ｃは、第２裏面１１ｂ１と傾斜角度が同一の平面形状（又は曲面形状）の反射面であってもよい。この場合、反射面１１ｃからの反射光が投影レンズ２０の焦点Ｆ３に向かうように、導光板本体１１ｂを基端部１１ａに対し、投影レンズ２０の焦点Ｆ３近傍において投影レンズ２０側に折り曲げることが好ましい。

本変形例５によれば、入射面１１ａ１から導光板１１内部に入射して導光され、反射面１１ｃ（第２裏面１１ｂ２と傾斜角度が同一の平面形状又は曲面形状の反射面）に到達した光源１２からの光線は、当該反射面１１ｃによって第１出射面１１ａ２及び第２出射面１１ｂ１に対する入射角が臨界角内となるように投影レンズ２０の焦点Ｆ３近傍に向けて反射され、第１出射面１１ａ２及び第２出射面１１ｂ１から出射する。これにより、第１出射面１１ａ２及び第２出射面１１ｂ１上に周囲の輝度よりも高い高輝度部分を含む輝度分布（ヘッドランプに要求される最大光度を含む配光パターンに対応する高輝度部分を含む輝度分布）が形成される。この高輝度部分を含む輝度分布が投影レンズ２０によって反転、拡大投影される。これにより、ヘッドランプに要求される最大光度を含む配光パターンを形成することが可能となる。

なお、図１８では、光源１２からの光線が導光板本体１１ｂの第２裏面１１ｂ２の一部（反射面１１ｃ）で全反射しても、透過してもよい。なぜなら、導光板本体１１ｂの第２裏面１１ｂ２の一部（反射面１１ｃ）にはプリズム面１１ｂ３が形成されていないため、裏側反射シート１４の法線を第２裏面１１ｂ２と同じにできる。このため、第２裏面１１ｂ２を透過しても、裏側反射シート１４で反射され、再び導光板１１の中に戻った光線の向きは、導光板本体１１ｂの第２裏面１１ｂ２の一部（反射面１１ｃ）で全反射された光線の向きと同じになるからである。

次に、変形例６について説明する。

図１９は、変形例６について説明するための図である。

上記第１実施形態では、反射面１１ｃは、楕円系反射面であるように説明した（図３参照）が、本発明はこれに限定されない。

例えば、図１９に示すように、反射面１１ｃには、光源１２からの光線（及び反射シート１４からの反射光）を、第１出射面１１ｂ１及び第２出射面１１ａ２に対する入射角が臨界角内となるように投影レンズ２０の焦点Ｆ３近傍に向けて反射し、第１出射面１１ｂ１及び第２出射面１１ａ２上に周囲の輝度よりも高い高輝度部分を形成するためのプリズム面１１ｂ４が形成されていてもよい。

本変形例６によれば、入射面１１ａ１から導光板１１内部に入射して導光され、反射面１１ｃ（プリズム面１１ｂ４）に到達した光源１２からの光線は、当該プリズム面１１ｂ４によって第１出射面１１ａ２及び第２出射面１１ｂ１に対する入射角が臨界角内となるように投影レンズ２０の焦点Ｆ３近傍に向けて反射され、第１出射面１１ａ２及び第２出射面１１ｂ１から出射する。これにより、第１出射面１１ａ２及び第２出射面１１ｂ１上に周囲の輝度よりも高い高輝度部分を含む輝度分布（ヘッドランプに要求される最大光度を含む配光パターンに対応する高輝度部分を含む輝度分布）が形成される。この高輝度部分を含む輝度分布が投影レンズ２０によって反転、拡大投影される。これにより、ヘッドランプに要求される最大光度を含む配光パターンを形成することが可能となる。

次に、変形例７について説明する。

図２０、図２１は、変形例７について説明するための図である。

上記第１実施形態では、反射面１１ｃは、楕円系反射面であるように説明した（図３参照）が、本発明はこれに限定されない。

例えば、図２０に示すように、反射面１１ｃは、第２裏面１１ｂ１と傾斜角度が異なる平面形状の反射面であってもよいし、又は、図２１に示すように、曲面形状（所定曲率の曲面）の反射面であってもよい。反射面１１ｃが図２１に示す曲面形状の場合、光源１２が導光板１１の厚さに比べて大きく、平行光線に近い光源１２からの光線を、投影レンズ２０の焦点Ｆ３近傍に向けて反射することが可能となる。

本変形例７によれば、入射面１１ａ１から導光板１１内部に入射して導光され、反射面１１ｃ（第２裏面１１ｂ２と傾斜角度が異なる平面形状又は曲面形状の反射面）に到達した光源１２からの光線は、当該反射面１１ｃによって第１出射面１１ａ２及び第２出射面１１ｂ１に対する入射角が臨界角内となるように投影レンズ２０の焦点Ｆ３近傍に向けて反射され、第１出射面１１ａ２及び第２出射面１１ｂ１から出射する。これにより、第１出射面１１ａ２及び第２出射面１１ｂ１上に周囲の輝度よりも高い高輝度部分を含む輝度分布（ヘッドランプに要求される最大光度を含む配光パターンに対応する高輝度部分を含む輝度分布）が形成される。この高輝度部分を含む輝度分布が投影レンズ２０によって反転、拡大投影される。これにより、ヘッドランプに要求される最大光度を含む配光パターンを形成することが可能となる。

次に、変形例８について説明する。

図２２、図２３は、変形例８について説明するための図である。

上記第１実施形態及び各変形例１〜６では、プリズム面１１ｂ３を、導光板本体１１ｂの第２裏面１１ｂ２に形成した例について説明した（図４参照）が、本発明はこれに限定されない。

例えば、図２２に示すように、プリズム面１１ｂ３を、導光板本体１１ｂの第２出射面１１ｂ１に形成してもよいし、図２３に示すように、導光板本体１１ｂの第２裏面１１ｂ２及び第２出射面１１ｂ１の両面に形成してもよい。

次に、変形例９について説明する。

図２４は、変形例９について説明するための図である。

上記第１実施形態では、投影レンズ２０は、長手方向に伸びる中実のレンズ体であるように説明したが、本発明はこれに限定されない。

例えば、図２４に示すように、投影レンズ２０は、非球面凸レンズであってもよい。投影レンズ２０として非球面凸レンズを用いる場合、ｍａｘ光度を得るため、光源１２を、投影レンズ２０の回転軸（光軸）を含む鉛直断面上に配置するのが好ましい。また、拡散された配光パターンを形成するため、当該鉛直断面上に配置された光源１２の両側にそれぞれ光源１２を配置するのが好ましい。

上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。

（ａ）は、本発明の第１実施形態である車両用灯具の上面図、（ｂ）は、本発明の第１実施形態である車両用灯具の正面図、（ｃ）は、本発明の第１実施形態である車両用灯具の側面図である。 （ａ）は、本発明の第１実施形態である車両用灯具に用いられる導光板ユニットの上面図、（ｂ）は、本発明の第１実施形態である車両用灯具に用いられる導光板ユニットの正面図、（ｃ）は、本発明の第１実施形態である車両用灯具に用いられる導光板ユニットの側面図である。 本発明の第１実施形態である車両用灯具の側面図である。 導光板本体１１ｂ（プリズム面１１ｂ３）を説明するための断面図である。 導光板本体１１ｂの第２出射面１１ｂ１から照射される光束のプリズム角αごとの指向特性（上下方向）を表すグラフである。 導光板本体１１ｂを、基端部１１ａに対し、投影レンズ２０の焦点Ｆ３近傍において投影レンズ２０側に約４５°傾斜した姿勢で配置した例である。 反射面１１ｃ（楕円系反射面）を説明するための断面図である。 光源１２の虚像Ｆ０を説明するための図である。 導光板本体１１ｂに導光された各光源１２からの光線の水平方向の動きについて説明するための図である。 第１及び第２出射面１１ａ２、１１ｂ１の鉛直断面の光束発散度カーブ（シミュレーション値）、及び、従来の一般的なプロジェクタ型ヘッドランプの実測光度分布（実測値）をプロットしたグラフである。 第１実施形態で起こり得る問題点を指摘するための図である。 変形例１について説明するための図である。 第１実施形態又は変形例１で起こり得る問題点を指摘するための図である。 変形例２について説明するための図である。 第１実施形態又は変形例１、２で起こり得る問題点を指摘するための図である。 変形例３について説明するための図である。 変形例４について説明するための図である。 変形例５について説明するための図である。 変形例６について説明するための図である。 変形例７について説明するための図である。 変形例７について説明するための図である。 変形例８について説明するための図である。 変形例８について説明するための図である。 変形例９について説明するための図である。 変形例２について説明するための図である。 変形例２について説明するための図である。 従来の導光板を用いた車両用灯具を説明するための図である。 従来の導光板を用いた車両用灯具を説明するための図である。

符号の説明

１００…車両用灯具、１０…導光板ユニット、１１…導光板、１１ａ…基端部、１１ａ１…入射面（入光面）、１１ａ２…出射面、１１ａ３…裏面、１１ｂ…導光板本体、１１ｂ１…出射面、１１ｂ２…裏面、１１ｂ 導光板本体、１１ｂ３…プリズム面、１１ｂ４…プリズム面、１１ｃ…反射面、１１ｄ…プリズム、１２…光源、１２ａ…発光面、１３…表側反射シート、１３ａ…上端縁、１４…裏側反射シート、２０…投影レンズ、２１…出射面、２１ａ…シリンドリカルレンズ面、２１ｂ…右レンズ面、２１ｃ…左レンズ面、２２…入射面

Claims (12)

1. 可視光領域で透明な材料からなる導光板、光源及び投影レンズを備えた車両用灯具において、
   前記導光板は、基端部、前記基端部に対し、前記投影レンズの焦点近傍において前記投影レンズ側に折り曲げられた導光板本体、及び、反射面を含んでおり、
   前記基端部は、入射面、第１出射面及びその反対側の第１裏面を含んでおり、
   前記導光板本体は、第２出射面、その反対側の第２裏面、及び、プリズム面を含んでおり、
   前記入射面は、前記光源から照射される光線を前記導光板内部に入射させるための入光面であり、
   前記第１出射面及び第２出射面は、前記投影レンズ側に形成されており、
   前記第１裏面及び第２裏面は、前記投影レンズとは反対側に形成されており、
   前記反射面は、前記第１裏面と第２裏面の間、又は、前記第１裏面に形成されており、
   前記プリズム面は、前記入射面から前記導光板内部に入射して導光され、当該プリズム面に到達した前記光源からの光線を、前記第１出射面及び第２出射面に対する入射角が臨界角内となるように当該第１出射面及び第２出射面に向けて反射し、当該第１出射面及び第２出射面上に輝度分布を形成するためのレンズカット面であり、
   前記反射面は、前記入射面から前記導光板内部に入射して導光され、当該反射面に到達した前記光源からの光線を、前記第１出射面及び第２出射面に対する入射角が臨界角内となるように前記投影レンズの焦点近傍に向けて反射し、前記第１出射面及び第２出射面上に周囲の輝度よりも高い高輝度部分を形成するための反射面であり、
   前記投影レンズは、前記第１出射面及び第２出射面上に形成された輝度分布を反転、拡大投影し、所定配光パターンを形成するためのレンズであることを特徴とする車両用灯具。
2. 前記反射面は、第１焦点が前記光源近傍に設定され、第２焦点が前記投影レンズの焦点近傍に設定された楕円系反射面であることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記第１焦点は、前記導光板内部に入射して導光される前記光源からの光線が入射面で屈折することにより形成される虚像の中心近傍に設定されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用灯具。
4. 前記反射面は、前記第２裏面と傾斜角度が同一の平面形状又は曲面形状の反射面であることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
5. 前記反射面は、前記第２裏面と傾斜角度が異なる平面形状又は曲面形状の反射面であることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
6. 前記反射面には、前記光源からの光線を、前記第１出射面及び第２出射面に対する入射角が臨界角内となるように前記投影レンズの焦点近傍に向けて反射し、前記第１出射面及び第２出射面上に周囲の輝度よりも高い高輝度部分を形成するためのプリズム面が形成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の車両用灯具。
7. 前記第１裏面及び第２裏面は、反射シートで覆われていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の車両用灯具。
8. 前記反射シートは、前記第１裏面又は前記第２裏面から外部に透過した前記光源からの光線を、再び前記導光板に入射させ、前記第２出射面を介して前記投影レンズに入射させるように反射する外側に凸の反射面を含んでいることを特徴とする請求項７に記載の車両用灯具。
9. 前記第１出射面は、水平線に対応するラインに沿って伸びる上端縁を有する反射シートで覆われていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の車両用灯具。
10. 前記第１出射面は、当該第１出射面に到達した光源からの光線を、導光板本体の端部に向けて反射する反射面として形成されていることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の車両用灯具。
11. 前記第１出射面と第２出射面の間には、前記第２出射面に近いほど傾斜が大きくなるように傾いた曲面が形成されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の車両用灯具。
12. 可視光領域で透明な材料からなる導光板、光源及び投影レンズを備えた車両用灯具において、
    前記導光板は、基端部、及び、前記基端部に対し、前記投影レンズの焦点近傍において前記投影レンズ側に折り曲げられた導光板本体を含んでおり、
    前記基端部は、入射面、第１出射面及びその反対側の第１裏面を含んでおり、
    前記導光板本体は、第２出射面、その反対側の第２裏面、及び、プリズム面を含んでおり、
    前記入射面は、前記光源から照射される光線を前記導光板内部に入射させるための入光面であり、
    前記第１出射面及び第２出射面は、前記投影レンズ側に形成されており、
    前記第１裏面及び第２裏面は、前記投影レンズとは反対側に形成されており、
    前記プリズム面は、前記入射面から前記導光板内部に入射して導光され、当該プリズム面に到達した前記光源からの光線を、前記第１出射面及び第２出射面に対する入射角が臨界角内となるように当該第１出射面及び第２出射面に向けて反射し、当該第１出射面及び第２出射面上に輝度分布を形成するためのレンズカット面であり、
    前記投影レンズは、前記第１出射面及び第２出射面上に形成された輝度分布を反転、拡大投影し、所定配光パターンを形成するためのレンズであることを特徴とする車両用灯具。

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