JP2012129080A

JP2012129080A - 車両用灯具

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Publication number: JP2012129080A
Application number: JP2010279936A
Authority: JP
Inventors: Norifumi Kanai; 紀文金井
Original assignee: Nalux Co Ltd
Current assignee: Nalux Co Ltd
Priority date: 2010-12-15
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2012-07-05
Anticipated expiration: 2030-12-15
Also published as: JP5584857B2

Abstract

【課題】車両用灯具のカットライン領域の色分けを原理的に低減する。
【解決手段】投射レンズからＺ軸方向に十分に離れた前方で、Ｚ軸に垂直な面において、明部領域と暗部領域との境界の、光量変化が著しい領域をカットライン領域とし、前記カットライン領域に到達する光線が通過する前記投射レンズの領域をカットライン形成領域とし、前記投射レンズの入射面側から出射面側に向かう方向をサグ量の正の方向として、前記入射面及び前記出射面のサグ量をそれぞれ所定の式で表し、前記カットライン形成領域を通過して前記カットライン領域に到達する光線の前記入射面及び前記出射面との交点の座標を、それぞれ（ｘｉ，ｙｉ）及び（ｘｏ，ｙｏ）とし、前記投射レンズの材料のアッベ数をνとして、前記カットライン形成領域が、所定の式を満足するように構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用灯具に関する。

車両用灯具においては、いわゆるロービームを形成するために、光源からの光の一部を遮光するシェードが使用される。光源から出射され、シェードによって遮光されなかった光は、レンズを通過して、前方に照射される。ロービームによって車両の前方の照射面を照射すると、照射される明るい部分とシェードにより遮光され照射されない暗い部分の水平方向の明暗の境界が形成される。この明暗の境界領域をカットライン領域と呼称する。一般的に、光に対する材料の屈折率は、光の波長によって異なるので、光源の光が白色光であっても、カットライン領域では、可視光領域の長波長の赤い光または短波長の青い光が生じやすい。この現象を色割れと呼称する。

本出願人による特許文献１は、色割れを小さくする車両用灯具を開示している。しかし、上記の車両用灯具は、光の回折を利用して色割れを小さくするものであり、使用条件によっては目的の次数以外の回折光が迷光となる場合がある。

WO2009/028686A1

したがって、カットライン領域の色割れを原理的に低減する車両用灯具に対するニーズがある。

本発明の第１の態様による車両用灯具は、光源、リフレクタ、シェード及び投射レンズを備え、前記光源の光を前記リフレクタによって反射させ、反射光の一部を前記シェードによって遮光し、遮光されない光が前記投射レンズを通過して前方を照射するように構成されている。

前記投射レンズの光軸をＺ軸、Ｚ軸に垂直な面内において水平方向をＸ軸、鉛直方向をＹ軸とし、前記投射レンズからＺ軸方向に十分に離れた前方で、Ｚ軸に垂直な面において、前記シェードに遮光されない光が到達する明部領域と前記シェードにより遮光されて光が到達しない暗部領域との境界の、光量変化が著しい領域をカットライン領域とし、前記カットライン領域に到達する光線が通過する前記投射レンズの領域をカットライン形成領域とし、前記投射レンズの入射面側から出射面側に向かう方向をサグ量の正の方向として、前記入射面及び前記出射面のサグ量をそれぞれ

とし、前記カットライン形成領域を通過して前記カットライン領域に到達する光線の前記入射面及び前記出射面との交点の座標を、それぞれ（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）及び（ｘ_ｏ，ｙ_ｏ）とし、前記投射レンズの材料のアッベ数をνとして、前記カットライン形成領域が、

を満足するように構成されている。

本態様によれば、屈折による鉛直方向の色分離が抑えられ、カットライン領域の色割れを原理的に低減することができる。

本発明の一実施形態による車両用灯具は、前記投射レンズにおいて、前記カットライン形成領域及び前記カットライン形成領域内の点のＹ座標よりもＹ座標が大きな第１の領域または、前記カットライン形成領域及び前記カットライン形成領域内の点のＹ座標よりもＹ座標が小さな第２の領域のいずれかを光が通過して前方を照射するように構成されている。本実施形態は、後で説明する第１乃至第６の実施形態に対応する。

本実施形態によれば、前記投射レンズの材質を適切に定めることにより、容易に製造することができる。

本発明の一実施形態による車両用灯具は、前記投射レンズが、その内部を通過した光が内部に向けて反射されるように構成された反射面を備えている。本実施形態は、後で説明する第７の実施形態に対応する。

本実施形態によれば、前記投射レンズの内部全体が照らされるので、外観における美観の観点から好ましい。

本発明の一実施形態による車両用灯具は、前記投射レンズが、拡散材混入材料により形成されている。

本実施形態によれば、前記投射レンズの内部がムラなく照らされるので外観における美観の観点からさらに好ましい。

本発明の一実施形態による車両用灯具は、前記投射レンズが、前記カットライン形成領域内の点のＹ座標とＹ座標が同じカットライン形成領域部分、及び前記カットライン形成領域内の点のＹ座標よりもＹ座標が大きな第１の部分、またはカットライン形成領域部分、及び前記カットライン形成領域内の点のＹ座標よりもＹ座標が小さな第２の部分のみから形成されている。本実施形態は、後で説明する第８乃至第９の実施形態に対応する。

本実施形態によれば、前記投射レンズが、前記カットライン形成領域より下部の領域または上部の領域を有しないので、車両用灯具の重量を軽くすることができる。

本発明の一実施形態による車両用灯具は、前記投射レンズの、前記カットライン形成領域内の点のＹ座標よりもＹ座標が大きな第１の部分の屈折力と前記カットライン形成領域内の点のＹ座標よりもＹ座標が小さな第２の部分の屈折力とが異なり、前記投射レンズにおいて、前記カットライン形成領域、前記カットライン形成領域内の点のＹ座標よりもＹ座標が大きな点の領域である第１の領域、及び前記カットライン形成領域内の点のＹ座標よりもＹ座標が小さな点の領域である第２の領域を光が通過して前方を照射するように構成されている。本実施形態は、後で説明する第１０の実施形態に対応する。

本実施形態によれば、照射面における照度の高い車両用灯具が得られる。

本発明の第２の態様による車両用灯具は、面光源及び投射レンズを備え、前記面光源の光が前記投射レンズを通過して前方を照射するように構成されている。

を満足するように構成されている。本態様は、後で説明する第１１の実施形態に対応する。

本発明の第１乃至第３の実施形態による車両用灯具の構成を示す図である。投射レンズによる光線の屈折を説明するための図である。本発明の第４乃至第６の実施形態による車両用灯具の構成を示す図である。本発明の第７の実施形態による車両用灯具の構成を示す図である。本発明の第８乃至第９の実施形態による車両用灯具の構成を示す図である。本発明の第１０の実施形態による車両用灯具の構成を示す図である。本発明の第１１の実施形態による車両用灯具の構成を示す図である。従来技術よる車両用灯具の構成例を示す図である。

図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態による車両用灯具の構成を示す図である。本実施形態による車両用灯具は、光源１０１Ａ、リフレクタ１０３Ａ、シェード１０５Ａ及び投射レンズ１０７Ａを含む。光源１０１Ａから出射した光は、リフレクタ１０３Ａによって反射される。リフレクタ１０３Ａによって反射された光の一部は、シェード１０５Ａによって遮光される。リフレクタ１０３Ａによって反射された光のうち、シェード１０５Ａによって遮光されない光は、投射レンズ１０７Ａを通過し、車両用灯具の前方の照射面１０９Ａを照射する。投射レンズ１０７Ａの材料は、たとえば、ポリメタクリル酸メチルやポリカーボネート、ポリスチレンなどである。

ここで、投射レンズ１０７Ａの光軸をＺ軸として、照射面１０９Ａは、投射レンズ１０７Ａの前方において、投射レンズ１０７ＡからＺ軸方向に十分に離れた前方位置において、Ｚ軸に直交するように配置する。十分に離れた位置とは、車両用灯具の投射対象が存在しうる位置であり、たとえば、数メートル以上離れた位置である。具体的に、１０メートル離れた位置、または２５メートル離れた位置などであってもよい。

図１（ａ）に示すように、照射面１０９Ａには、光源１０１Ａからの光が照射される領域１１３Ａと、シェード１０５Ａによって遮光されるために、光源１０１Ａからの光が照射されない領域１１５Ａとが存在する。また、光が照射される領域１１３Ａと光が照射されない領域１１５Ａとの境界には、照度が大きく変化する水平方向に細長い領域（明暗の境界領域）１１１Ａが存在する。この水平方向に細長い領域１１１Ａをカットライン領域と呼称する。カットライン領域１１１Ａを形成する光が通過する投射レンズ１０７Ａの領域をカットライン形成領域１０７１Ａと呼称する。図１（ａ）において、カットライン形成領域１０７１Ａを斜線で示した。

本実施形態においては、投射レンズ１０７Ａの、光軸を含むカットライン形成領域１０７１Ａ及びそれより下部の領域を通過した光が照射面１０９Ａを照射するように構成される。また、本実施形態の光学系は、シェード１０５Ａの上端及びカットライン形成領域１０７１Ａの上端付近を通過する光が、投射レンズ１０７Ａを通過した後、カットライン領域１１１Ａの上端を形成するように構成される。

図８（ａ）は、従来技術よる車両用灯具の構成の一例を示す図である。本例による車両用灯具は、光源１１０１Ａ、リフレクタ１１０３Ａ、シェード１１０５Ａ及び投射レンズ１１０７Ａを含む。光源１１０１Ａから出射した光は、リフレクタ１１０３Ａによって反射される。リフレクタ１１０３Ａによって反射された光の一部は、シェード１１０５Ａによって遮光される。リフレクタ１１０３Ａによって反射された光のうち、シェード１１０５Ａによって遮光されない光は、投射レンズ１１０７Ａを通過し、車両用灯具の前方の照射面１１０９Ａを照射する。

ここで、投射レンズ１１０７Ａの光軸をＺ軸として、照射面１１０９Ａは、投射レンズ１１０７Ａの前方において、投射レンズ１１０７ＡからＺ軸方向に十分に離れた位置において、Ｚ軸に直交するように配置する。

図８（ａ）に示すように、照射面１１０９Ａには、光源１１０１Ａからの光が照射される領域１１１３Ａと、シェード１１０５Ａによって遮光されるために、光源１１０１Ａからの光が照射されない領域１１１５Ａとが存在する。また、光が照射される領域１１１３Ａと光が照射されない領域１１１５Ａとの境界には、照度が大きく変化するカットライン領域１１１１Ａが存在する。

図８（ａ）においては、カットライン領域１１１１ＡにおけるＣ線（波長６５６．２８２ｎｍ）及びＦ線（波長４８６．１３４ｎｍ）の経路を示した。波長により、投射レンズ１１０７Ａの材料の屈折率が異なるので、Ｃ線及びＦ線の経路の差が生じる。カットライン領域１１１１Ａの近傍における、このようなＣ線及びＦ線の経路の差は、いわゆる色割れを発生させる。色割れとは、上述のように白色光源を有する車両用灯具によって照射面を照射した場合に、可視光の波長領域の短波長側の青味がかった色や長波長側の赤みがかった色が強調されて現れる現象を言う。本例においては、Ｃ線による赤みがかった色割れが生じる。

図８（ｂ）は、従来技術よる車両用灯具の構成の他の例を示す図である。本例による車両用灯具は、光源１１０１Ｂ、リフレクタ１１０３Ｂ、シェード１１０５Ｂ及び投射レンズ１１０７Ｂを含む。光源１１０１Ｂから出射した光は、リフレクタ１１０３Ｂによって反射される。リフレクタ１１０３Ｂによって反射された光の一部は、シェード１１０５Ｂによって遮光される。リフレクタ１１０３Ｂによって反射された光のうち、シェード１１０５Ｂによって遮光されない光は、投射レンズ１１０７Ｂを通過し、車両用灯具の前方の照射面１１０９Ｂを照射する。

ここで、投射レンズ１１０７Ｂの光軸をＺ軸として、照射面１１０９Ｂは、投射レンズ１１０７Ｂの前方において、投射レンズ１１０７ＢからＺ軸方向に十分に離れた位置において、Ｚ軸に直交するように配置する。

図８（ｂ）に示すように、照射面１１０９Ｂには、光源１１０１Ｂからの光が照射される領域１１１３Ｂと、シェード１１０５Ｂによって遮光されるために、光源１１０１Ｂからの光が照射されない領域１１１５Ｂとが存在する。また、光が照射される領域１１１３Ｂと光が照射されない領域１１１５Ｂとの境界には、照度が大きく変化するカットライン領域１１１１Ｂが存在する。

図８（ｂ）においては、投射レンズ１１０７Ｂの対向する端部（上端部及び下端部）を通過する光のＣ線（波長６５６．２８２ｎｍ）及びＦ線（波長４８６．１３４ｎｍ）の経路を示した。波長により、投射レンズ１１０７Ｂの材料の屈折率が異なるので、Ｃ線及びＦ線の経路の差が生じる。本例による車両用灯具は、投射レンズ１１０７Ｂの対向する端部（上端部及び下端部）を通過する光が、Ａで示す領域において互いに交差するように構成されている。Ａで示す領域においては、色割れが生じた光を交差させることにより、色割れをある程度解消し、照射される光の色を光源の色に近づけることができる。しかし、この方法は、照射面がＡで示す領域に存在する場合にのみ有効であり、照射面がＡで示す領域以外の領域に存在する場合には、図８（ａ）の場合と同様に色割れを生じる。

以下に、従来技術と比較した場合の本発明の特徴的な構成について説明する。

図２は、投射レンズによる光線の屈折を説明するための図である。投射レンズの光軸をＺ軸、Ｚ軸に垂直な面内において水平方向をＸ軸、鉛直方向をＹ軸として、図２は、投射レンズを通過する光線の入射点及び出射点をそれぞれ含む、入射面及び出射面それぞれの、ＹＺ平面に平行な断面の形状を示す図である。したがって、図２に示した入射面と出射面の断面のＸ座標は一般的に異なる値となる。図２においては、光線が通過する点に注目し、投射レンズの入射面及び出射面を直線で示した。入射面の左側及び出射面の右側は空気である。図２において、入射面と出射面とのなす角度（Ｙ方向成分）をα、投射レンズの材料の屈折率をｎ、光線の入射面への入射角（３次元的に見た場合の入射角のＹ方向成分）をθ_ｉ、出射面からの出射角（３次元的に見た場合の出射角のＹ方向成分）をθ_ｏとすると、以下の式が成立する。

また、投射レンズの入射面側から出射面側に向かう方向をサグ量の正の方向として、入射面及び出射面のサグ量をそれぞれ

とし、光線の入射面及び出射面との交点、すなわち入射点及び出射点の座標を、それぞれ（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）及び（ｘ_ｏ，ｙ_ｏ）とすると、以下の式が成立する。

他方、ＪＩＳ規格を基準に考えると、投射レンズからＺ軸方向に１０メートル（１００００ｍｍ）離れた位置でＺ軸に直交する照射面において、直径約３０ｍｍの円内に入る光の色を測定する。色割れを十分に低減するためには、カットライン形成領域を通過する光のＦ線及びＣ線のＹ方向への分離度合いが、投射レンズからＺ軸方向に１０メートル（１００００ｍｍ）離れた位置でＺ軸に直交する照射面において、３０ｍｍ以下であればよい。すなわち、Ｆ線及びＣ線の投射レンズの材料の屈折率を、それぞれｎ_Ｆ及びｎ_Ｃとし、
Ｆ線及びＣ線の出射面からの出射角を、それぞれ

として、以下の式が成立すればよい。

図２において、Ｆ線及びＣ線の出射角の差を

で示した。

一般的な屈折媒質において、アッベ数をνとしたとき、

であれば式（３）が満足される。さらに、

であれば、投射レンズ出射後のＦ線とＣ線の成す角度がより小さくなり、カットライン領域の色割れはさらに低減される。

これに対して、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、従来の車両用灯具においては、投射レンズ１１０７Ａまたは１１０７Ｂの、ＹＺ面において入射面と出射
面とのなす角度αが大きくなり、式（１）によって計算される、Ｆ線及びＣ線の出射角が大きくなり、出射角の差

も大きくなる。その結果、カットライン領域１１１１Ａまたは１１１１Ｂにおける色割れが大きくなる。

図１（ｂ）は、本発明の第２の実施形態による車両用灯具の構成を示す図である。本実施形態による車両用灯具は、光源１０１Ｂ、リフレクタ１０３Ｂ、シェード１０５Ｂ及び投射レンズ１０７Ｂを含む。光源１０１Ｂから出射した光は、リフレクタ１０３Ｂによって反射される。リフレクタ１０３Ｂによって反射された光の一部は、シェード１０５Ｂによって遮光される。リフレクタ１０３Ｂによって反射された光のうち、シェード１０５Ｂによって遮光されない光は、投射レンズ１０７Ｂを通過し、車両用灯具の前方の照射面１０９Ｂを照射する。

ここで、投射レンズ１０７Ｂの光軸をＺ軸として、照射面１０９Ｂは、投射レンズ１０７Ｂの前方において、投射レンズ１０７ＢからＺ軸方向に十分に離れた位置において、Ｚ軸に直交するように配置する。

本実施形態においては、投射レンズ１０７Ｂの、光軸を含むカットライン形成領域１０７１Ｂ及びそれより下部の領域を通過した光が照射面１０９Ｂを照射するように構成される。また、本実施形態の光学系は、シェード１０５Ｂの上端及びカットライン形成領域１０７１Ｂの中央付近を通過する光が、投射レンズ１０７Ｂを通過した後、カットライン領域１１１Ｂの上端を形成するように構成される。

図１（ｃ）は、本発明の第３の実施形態による車両用灯具の構成を示す図である。本実施形態による車両用灯具は、光源１０１Ｃ、リフレクタ１０３Ｃ、シェード１０５Ｃ及び投射レンズ１０７Ｃを含む。光源１０１Ｃから出射した光は、リフレクタ１０３Ｃによって反射される。リフレクタ１０３Ｃによって反射された光の一部は、シェード１０５Ｃによって遮光される。リフレクタ１０３Ｃによって反射された光のうち、シェード１０５Ｃによって遮光されない光は、投射レンズ１０７Ｃを通過し、車両用灯具の前方の照射面１０９Ｃを照射する。

ここで、投射レンズ１０７Ｃの光軸をＺ軸として、照射面１０９Ｃは、投射レンズ１０７Ｃの前方において、投射レンズ１０７ＣからＺ軸方向に十分に離れた位置において、Ｚ軸に直交するように配置する。

本実施形態においては、投射レンズ１０７Ｃの、光軸を含むカットライン形成領域１０７１Ｂ及びそれより下部の領域を通過した光が照射面１０９Ｃを照射するように構成される。また、本実施形態の光学系は、シェード１０５Ｃの上端及びカットライン形成領域１０７１Ｃの下端付近を通過する光が、投射レンズ１０７Ｃを通過した後、カットライン領域１１１Ｃの上端を形成するように構成される。

図３（ａ）は、本発明の第４の実施形態による車両用灯具の構成を示す図である。本実施形態による車両用灯具は、光源１０１Ｄ、リフレクタ１０３Ｄ、シェード１０５Ｄ及び投射レンズ１０７Ｄを含む。光源１０１Ｄから出射した光は、リフレクタ１０３Ｄによって反射される。リフレクタ１０３Ｄによって反射された光の一部は、シェード１０５Ｄによって遮光される。リフレクタ１０３Ｄによって反射された光のうち、シェード１０５Ｄによって遮光されない光は、投射レンズ１０７Ｄを通過し、車両用灯具の前方の照射面１０９Ｄを照射する。

ここで、投射レンズ１０７Ｄの光軸をＺ軸として、照射面１０９Ｄは、投射レンズ１０７Ｄの前方において、投射レンズ１０７ＤからＺ軸方向に十分に離れた位置において、Ｚ軸に直交するように配置する。

本実施形態においては、投射レンズ１０７Ｄの、光軸を含むカットライン形成領域１０７１Ｄ及びそれより上部の領域を通過した光が照射面１０９Ｄを照射するように構成される。また、本実施形態の光学系は、シェード１０５Ｄの上端及びカットライン形成領域１０７１Ｄの中央付近を通過する光が、投射レンズ１０７Ｄを通過した後、カットライ領域ン１１１Ｄの上端を形成するように構成される。

図３（ｂ）は、本発明の第５の実施形態による車両用灯具の構成を示す図である。本実施形態による車両用灯具は、光源１０１Ｅ、リフレクタ１０３Ｅ、シェード１０５Ｅ及び投射レンズ１０７Ｅを含む。光源１０１Ｅから出射した光は、リフレクタ１０３Ｅによって反射される。リフレクタ１０３Ｅによって反射された光の一部は、シェード１０５Ｅによって遮光される。リフレクタ１０３Ｅによって反射された光のうち、シェード１０５Ｅによって遮光されない光は、投射レンズ１０７Ｅを通過し、車両用灯具の前方の照射面１０９Ｅを照射する。

ここで、投射レンズ１０７Ｅの光軸をＺ軸として、照射面１０９Ｅは、投射レンズ１０７Ｅの前方において、投射レンズ１０７ＥからＺ軸方向に十分に離れた位置において、Ｚ軸に直交するように配置する。

本実施形態においては、投射レンズ１０７Ｅの、光軸を含むカットライン形成領域１０７１Ｅ及びそれより上部の領域を通過した光が照射面１０９Ｅを照射するように構成される。また、本実施形態の光学系は、シェード１０５Ｅの上端及びカットライン形成領域１０７１Ｅの下端付近を通過する光が、投射レンズ１０７Ｅを通過した後、カットライン領域１１１Ｅの上端を形成するように構成される。

図３（ｃ）は、本発明の第６の実施形態による車両用灯具の構成を示す図である。本実施形態による車両用灯具は、光源１０１Ｆ、リフレクタ１０３Ｆ、シェード１０５Ｆ及び投射レンズ１０７Ｆを含む。光源１０１Ｆから出射した光は、リフレクタ１０３Ｆによって反射される。リフレクタ１０３Ｆによって反射された光の一部は、シェード１０５Ｆによって遮光される。リフレクタ１０３Ｆによって反射された光のうち、シェード１０５Ｆによって遮光されない光は、投射レンズ１０７Ｆを通過し、車両用灯具の前方の照射面１０９Ｆを照射する。

ここで、投射レンズ１０７Ｆの光軸をＺ軸として、照射面１０９Ｆは、投射レンズ１０７Ｆの前方において、投射レンズ１０７ＦからＺ軸方向に十分に離れた位置において、Ｚ軸に直交するように配置する。

本実施形態においては、投射レンズ１０７Ｆの、光軸を含むカットライン形成領域１０７１Ｆ及びそれより上部の領域を通過した光が照射面１０９Ｆを照射するように構成される。また、本実施形態の光学系は、シェード１０５Ｆの上端及びカットライン形成領域１０７１Ｆの上端付近を通過する光が、投射レンズ１０７Ｆを通過した後、カットライン領域１１１Ｆの上端を形成するように構成される。

図４は、本発明の第７の実施形態による車両用灯具の構成を示す図である。本実施形態による車両用灯具は、光源２０１、リフレクタ２０３、シェード２０５及び投射レンズ２０７を含む。光源２０１から出射した光は、リフレクタ２０３によって反射される。リフレクタ２０３によって反射された光の一部は、シェード２０５によって遮光される。リフレクタ２０３によって反射された光のうち、シェード２０５によって遮光されない光は、投射レンズ２０７を通過し、車両用灯具の前方の照射面２０９を照射する。

ここで、投射レンズ２０７の光軸をＺ軸として、照射面２０９は、投射レンズ２０７の前方において、投射レンズ２０７からＺ軸方向に十分に離れた位置において、Ｚ軸に直交するように配置する。

本実施形態において、投射レンズ２０７は、その内部に反射面２０７１を備える。反射面２０７１は、投射レンズ２０７の内部を通過する光の一部が、投射レンズ２０７の内部全体を照らすように構成される。

本実施形態によれば、投射レンズ２０７の内部全体が照らされるので、外観における美観の観点から好ましい。また、投射レンズ２０７が拡散材を含む材料によって形成されていれば、投射レンズ２０７の内部がムラなく照らされるので外観における美観の観点からさらに好ましい。

図５（ａ）は、本発明の第８の実施形態による車両用灯具の構成を示す図である。本実施形態による車両用灯具は、光源３０１Ａ、リフレクタ３０３Ａ、シェード３０５Ａ及び投射レンズ３０７Ａを含む。光源３０１Ａから出射した光は、リフレクタ３０３Ａによって反射される。リフレクタ３０３Ａによって反射された光の一部は、シェード３０５Ａによって遮光される。リフレクタ３０３Ａによって反射された光のうち、シェード３０５Ａによって遮光されない光は、投射レンズ３０７Ａを通過し、車両用灯具の前方の照射面３０９Ａを照射する。

ここで、投射レンズ３０７Ａの光軸をＺ軸として、照射面３０９Ａは、投射レンズ３０７Ａの前方において、投射レンズ３０７ＡからＺ軸方向に十分に離れた位置において、Ｚ軸に直交するように配置する。

本実施形態においては、投射レンズ３０７Ａの、光軸を含むカットライン形成領域３０７１Ａ及びそれより上部の領域を通過した光が照射面３０９Ａを照射するように構成される。本実施形態の投射レンズ３０７Ａは、カットライン形成領域３０７１Ａより下部の領域を有しない。また、本実施形態の光学系は、シェード３０５Ａの上端及びカットライン形成領域３０７１Ａの中央付近を通過する光が、投射レンズ３０７Ａを通過した後、カットライン領域３１１Ａの上端を形成するように構成される。

本実施形態によれば、投射レンズ３０７Ａは、カットライン形成領域３０７１Ａより下部の領域を有しないので、車両用灯具の重量を軽くすることができる。

図５（ｂ）は、本発明の第９の実施形態による車両用灯具の構成を示す図である。本実施形態による車両用灯具は、光源３０１Ｂ、リフレクタ３０３Ｂ、シェード３０５Ｂ及び投射レンズ３０７Ｂを含む。光源３０１Ｂから出射した光は、リフレクタ３０３Ｂによって反射される。リフレクタ３０３Ｂによって反射された光の一部は、シェード３０５Ｂによって遮光される。リフレクタ３０３Ｂによって反射された光のうち、シェード３０５Ｂによって遮光されない光は、投射レンズ３０７Ｂを通過し、車両用灯具の前方の照射面３０９Ｂを照射する。

ここで、投射レンズ３０７Ｂの光軸をＺ軸として、照射面３０９Ｂは、投射レンズ３０７Ｂの前方において、投射レンズ３０７ＢからＺ軸方向に十分に離れた位置において、Ｚ軸に直交するように配置する。

本実施形態においては、投射レンズ３０７Ｂの、光軸を含むカットライン形成領域３０７１Ｂ及びそれより下部の領域を通過した光が照射面３０９Ｂを照射するように構成される。本実施形態の投射レンズ３０７Ｂは、カットライン形成領域３０７１Ｂより上部の領域を有しない。また、本実施形態の光学系は、シェード３０５Ｂの上端及びカットライン形成領域３０７１Ｂの中央付近を通過する光が、投射レンズ３０７Ｂを通過した後、カットライン領域３１１Ｂの上端を形成するように構成される。

本実施形態によれば、投射レンズ３０７Ｂは、カットライン形成領域３０７１Ｂより上部の領域を有しないので、車両用灯具の重量を軽くすることができる。

図６は、本発明の第１０の実施形態による車両用灯具の構成を示す図である。本実施形態による車両用灯具は、光源４０１、リフレクタ４０３、シェード４０５及び投射レンズ４０７を含む。光源４０１から出射した光は、リフレクタ４０３によって反射される。リフレクタ４０３によって反射された光の一部は、シェード４０５によって遮光される。リフレクタ４０５によって反射された光のうち、シェード４０５によって遮光されない光は、投射レンズ４０７を通過し、車両用灯具の前方の照射面４０９を照射する。

ここで、投射レンズ４０７の光軸をＺ軸として、照射面４０９は、投射レンズ４０７の前方において、投射レンズ４０７からＺ軸方向に十分に離れた位置において、Ｚ軸に直交するように配置する。

本実施形態においては、投射レンズ４０７の、光軸を含むカットライン形成領域４０７１、それより上部の領域及びそれより下部の領域を通過した光が照射面４０９を照射するように構成される。本実施形態の投射レンズ４０７の、カットライン形成領域４０７１より上部の領域及びカットライン形成領域４０７１より下部の領域は、上記上部の領域及び上記下部の領域の両方を通過した光が照射面４０９を照射するように、異なる屈折力を有する。具体的に、上記上部の領域の屈折力は、上記下部の領域の屈折力よりも大きい。また、本実施形態の光学系は、シェード４０５の上端及びカットライン形成領域４０７１の中央付近を通過する光が、投射レンズ４０７を通過した後、カットライン領域４１１の上端を形成するように構成される。本実施形態によれば、照射面における照度の高い車両用灯具が得られる。

図７は、本発明の第１１の実施形態による車両用灯具の構成を示す図である。本実施形態による車両用灯具は、面光源５０１及び投射レンズ５０７を含む。本実施形態においては、面光源５０１から放射され、投影レンズ５０７を通過した光が、カットライン形成領域を形成する。

Claims

光源、リフレクタ、シェード及び投射レンズを備え、前記光源の光を前記リフレクタによって反射させ、反射光の一部を前記シェードによって遮光し、遮光されない光が前記投射レンズを通過して前方を照射するように構成された車両用灯具であって、
前記投射レンズの光軸をＺ軸、Ｚ軸に垂直な面内において水平方向をＸ軸、鉛直方向をＹ軸とし、
前記投射レンズからＺ軸方向に十分に離れた前方で、Ｚ軸に垂直な面において、前記シェードに遮光されない光が到達する明部領域と前記シェードにより光が到達しない暗部領域との境界の、光量変化が著しい領域をカットライン領域とし、前記カットライン領域に到達する光線が通過する前記投射レンズの領域をカットライン形成領域とし、
前記投射レンズの入射面側から出射面側に向かう方向をサグ量の正の方向として、前記入射面及び前記出射面のサグ量をそれぞれ

とし、前記カットライン形成領域を通過して前記カットライン領域に到達する光線の前記入射面及び前記出射面との交点の座標を、それぞれ（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）及び（ｘ_ｏ，ｙ_ｏ）とし、前記投射レンズの材料のアッベ数をνとして、前記カットライン形成領域が、

を満足するように構成された車両用灯具。
前記投射レンズにおいて、前記カットライン形成領域及び前記カットライン形成領域内の点のＹ座標よりもＹ座標が大きな第１の領域または、前記カットライン形成領域及び前記カットライン形成領域内の点のＹ座標よりもＹ座標が小さな第２の領域のいずれかを光が通過して前方を照射するように構成された請求項１に記載の車両用灯具。
前記投射レンズが、その内部を通過した光が内部に向けて反射されるように構成された反射面を備えた請求項２に記載の車両用灯具。
前記投射レンズが、拡散材混入材料により形成された請求項３に記載の車両用灯具。
前記投射レンズが、前記カットライン形成領域内の点のＹ座標とＹ座標が同じカットライン形成領域部分、及び前記カットライン形成領域内の点のＹ座標よりもＹ座標が大きな第１の部分、またはカットライン形成領域部分、及び前記カットライン形成領域内の点のＹ座標よりもＹ座標が小さな第２の部分のみから形成された請求項１に記載の車両用灯具。
前記投射レンズの、前記カットライン形成領域内の点のＹ座標よりもＹ座標が大きな第１の部分の屈折力と前記カットライン形成領域内の点のＹ座標よりもＹ座標が小さな第２の部分の屈折力とが異なり、前記投射レンズにおいて、前記カットライン形成領域、前記カットライン形成領域内の点のＹ座標よりもＹ座標が大きな第１の領域、及び前記カットライン形成領域内の点のＹ座標よりもＹ座標が小さな第２の領域を光が通過して前方を照射するように構成された請求項１に記載の車両用灯具。
面光源及び投射レンズを備え、前記面光源の光が前記投射レンズを通過して前方を照射するように構成された車両用灯具であって、
前記投射レンズの光軸をＺ軸、Ｚ軸に垂直な面内において水平方向をＸ軸、鉛直方向をＹ軸とし、
前記投射レンズからＺ軸方向に十分に離れた前方で、Ｚ軸に垂直な面において、前記投射レンズを通過した光が到達する明部領域と前記投射レンズを通過した光が到達しない暗部領域との境界の、光量変化が著しい領域をカットライン領域とし、前記カットライン領域に到達する光線が通過する前記投射レンズの領域をカットライン形成領域とし、
前記投射レンズの入射面側から出射面側に向かう方向をサグ量の正の方向として、前記入射面及び前記出射面のサグ量をそれぞれ

とし、前記カットライン形成領域を通過して前記カットライン領域に到達する光線の前記入射面及び前記出射面との交点の座標を、それぞれ（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）及び（ｘｏ，ｙｏ）とし、前記投射レンズの材料のアッベ数をνとして、前記カットライン形成領域が、

を満足するように構成された車両用灯具。
前記投射レンズにおいて、前記カットライン形成領域及び前記カットライン形成領域内の点のＹ座標よりもＹ座標が大きな第１の領域または、前記カットライン形成領域及び前記カットライン形成領域内の点のＹ座標よりもＹ座標が小さな第２の領域のいずれかを光が通過して前方を照射するように構成された請求項７に記載の車両用灯具。
前記投射レンズが、その内部を通過した光が内部に向けて反射されるように構成された反射面を備えた請求項８に記載の車両用灯具。
前記投射レンズが、拡散材混入材料により形成された請求項９に記載の車両用灯具。
前記投射レンズが、前記カットライン形成領域内の点のＹ座標とＹ座標が同じカットライン形成領域部分、及び前記カットライン形成領域内の点のＹ座標よりもＹ座標が大きな第１の部分、またはカットライン形成領域部分、及び前記カットライン形成領域内の点のＹ座標よりもＹ座標が小さな第２の部分のみから形成された請求項７に記載の車両用灯具。
前記投射レンズの、前記カットライン形成領域内の点のＹ座標よりもＹ座標が大きな第１の部分の屈折力と前記カットライン形成領域内の点のＹ座標よりもＹ座標が小さな第２の部分の屈折力とが異なり、前記投射レンズにおいて、前記カットライン形成領域、前記カットライン形成領域内の点のＹ座標よりもＹ座標が大きな第１の領域、及び前記カットライン形成領域内の点のＹ座標よりもＹ座標が小さな第２の領域を光が通過して前方を照射するように構成された請求項７に記載の車両用灯具。