JP2015176727A - 車両用灯具及びレンズ体 - Google Patents
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Abstract
【課題】第1配光パターン及び第2配光パターンが重畳された合成配光パターンを一つのレンズ体で形成することができる車両用灯具及び当該車両用灯具に用いられるレンズ体を提供する。【解決手段】車両用灯具10は、光源12と、入射部16及び導光部18を含むレンズ体14と、を備え、前記入射部16は、前記光源12からの光のうち第1の光が前記レンズ体14内部に入射する第1入射面16a、前記光源12からの光のうち第2の光が前記レンズ体14内部に入射する第2入射面16b、及び、前記第2入射面16bから前記レンズ体14内部に入射した前記第2の光を内面反射する第1反射面16cを含む。【選択図】図1
Description
本発明は、車両用灯具に係り、特に、光源とレンズ体とを組み合わせた構造の車両用灯具に関する。
従来、光源とレンズ体とを組み合わせた構造の車両用灯具が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
図13は特許文献1に記載の車両用灯具を構成する灯具ユニット200の斜視図、図14は図13に示した灯具ユニット200により形成される配光パターンPaの例である。
図13に示すように、灯具ユニット200は、光源210、光源の前方に配置されたレンズ体220等を備えている。
レンズ体220は、略横向きV字形の側面形状を有するとともに矩形状の正面形状および平面形状を有する透明樹脂製の厚板ブロック状部材であって、光源210をその前方側から覆うようにして配置されている。レンズ体220は、光軸AXに関して上下対称の形状を有している。
レンズ体220の後面における光軸AXの上下両側には、光源210からの光をレンズ体220内部に入射させる1対の入射面222が形成されている。また、レンズ体220の後面における1対の入射面222の上下両側には、これら入射面222からレンズ体220内部に入射した光源210からの光を前方へ向けて内面反射(全反射)させる1対の反射面224が形成されている。さらに、レンズ体220の前面には、1対の反射面224で内面反射(全反射)した光源210からの光を前方へ向けて出射させる1対の出射面226が形成されている。
各入射面222は、光軸AXに直交する水平方向に延びる円筒面状の凸曲面で構成されている。また、各反射面224は、各入射面222によって形成される光源210の虚像位置を通り光軸AXと直交する水平方向に延びる焦線を有する放物柱面状の曲面で構成されている。
各出射面226は、横長矩形状の外形形状を有しており、光軸AXに直交する平面で構成されている。
しかしながら、上記構成の灯具ユニット200においては、図14に示すように、当該灯具ユニット200から前方に照射される光によって左右方向に大きく拡散した横長配光パターンPaを形成し、他の灯具ユニットから前方に照射される光によって他の配光パターンPbを形成し、これら各パターンPa、Pbが重畳されたロービーム用配光パターンPLoを形成する構成であるため、一つの灯具ユニット200(レンズ体220)のみで第1配光パターン及び第2配光パターンが重畳された合成配光パターン(例えば、ハイビーム用配光パターン)を形成することができないという問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、第1配光パターン及び第2配光パターンが重畳された合成配光パターンを一つのレンズ体で形成することができる車両用灯具及び当該車両用灯具に用いられるレンズ体を提供すること、を目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、第1配光パターン及び第2配光パターンが重畳された合成配光パターンを形成するように構成された車両用灯具において、光源と、入射部及び導光部を含むレンズ体と、を備え、前記入射部は、前記光源からの光のうち第1の光が前記レンズ体内部に入射する第1入射面、前記光源からの光のうち第2の光が前記レンズ体内部に入射する第2入射面、及び、前記第2入射面から前記レンズ体内部に入射した前記第2の光を内面反射する第1反射面を含み、前記導光部は、前記入射部から延びたレンズ部であって、その先端部に配置された出射面と、前記入射部と前記出射面との間に配置され、前記第1入射面から前記レンズ体内部に入射した前記第1の光及び前記第2入射面から前記レンズ体内部に入射し、前記第1反射面で内面反射された前記第2の光を前記出射面に向けて交互に内面反射し、前記出射面から出射させる第2反射面及び第3反射面と、を含み、前記出射面は、車両前後方向に延びる第1基準軸に対して垂直な平面形状の面であり、前記第1入射面は、前記出射面から出射する前記第1の光が前記第1配光パターンを形成するように、その面形状が調整されており、前記第2入射面は、前記出射面から出射する前記第2の光が前記第2配光パターンを形成するように、その面形状が調整されていることを特徴とする。
請求項1に記載の発明によれば、第1配光パターン及び第2配光パターンが重畳された合成配光パターンを一つのレンズ体で形成することができる車両用灯具を実現することができる。
これは、第1に、光源からの光のうち第1の光及び第2の光がそれぞれ、第1入射面及び第2入射面からレンズ体内部に入射すること、第2に、出射面から出射する第1の光が第1配光パターン(例えば、集光パターン)を形成するように、第1入射面の面形状(例えば、曲率)が調整され、かつ、出射面から出射する第2の光が第2配光パターン(例えば、拡散パターン)を形成するように、第2入射面の面形状(例えば、曲率)が調整されていること(すなわち、第1の光及び第2の光がそれぞれ独立して制御されること)によるものである。
また、請求項1に記載の発明によれば、レンズ体全体が均一に発光する立体的な新規見栄えの車両用灯具を実現することができる。これは、第1の光及び第2の光が第2反射面と第3反射面との間で出射面に向けて交互に内面反射を繰り返す際、全反射の条件を満たさない光が第2反射面及び第3反射面等からレンズ体外部に出射することによるものである。
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、前記第1入射面は、前記出射面から出射する前記第1の光が水平方向及び鉛直方向に関し前記第1基準軸に対して平行な光となるように、その面形状が調整されており、前記第2入射面は、前記出射面から出射する前記第2の光が水平方向に関し拡散した光となるように、その面形状が調整されており、前記第1反射面は、前記出射面から出射する前記第2の光が鉛直方向に関し前記第1基準軸に対して平行な光となるように、その面形状が調整されていることを特徴とする。
請求項2に記載の発明によれば、集光パターン及びこれより水平方向に拡散した拡散パターンが重畳された合成配光パターンを一つのレンズ体で形成することができる車両用灯具を実現することができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、前記光源は、その発光面を前方に向けた姿勢で前記第1基準軸上に配置されており、前記入射部は、前記第1基準軸上かつ前記光源の前方に配置されており、前記第1入射面は、前記入射部の後面のうち前記第1基準軸を含む領域に配置され、前記第1入射面から前記レンズ体内部に入射した前記第1の光が水平方向及び鉛直方向に関し前記第1基準軸に対して平行な光となるように、その面形状が調整されており、前記第2入射面は、当該第2入射面から前記レンズ体内部に入射した前記第2の光が水平方向に関し拡散した光となるように、その面形状が調整されており、前記第1反射面は、前記第2入射面から前記レンズ体内部に入射し、前記第1反射面で反射された前記第2の光が鉛直方向に関し前記第1基準軸に対して平行かつ前方に向かって進行する光となるように、その面形状が調整されており、前記第2入射面及び前記第1反射面は、前記入射部の後面のうち前記第1基準軸に対して上下両側に配置されており、前記導光部は、前記第1基準軸に対して上下両側に配置されており、前記第1基準軸に対して上側に配置された前記導光部の前記第2反射面及び前記第3反射面は、互いに平行で、かつ、前記第1基準軸に対して45度の開き角で前記入射部から前方斜め上方に向かって延びており、前記第1基準軸に対して下側に配置された前記導光部の前記第2反射面及び前記第3反射面は、互いに平行で、かつ、前記第1基準軸に対して45度の開き角で前記入射部から前方斜め下方に向かって延び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基準軸に対して上側に配置された導光部(第2反射面及び第3反射面)が第1基準軸に対して45度の開き角で入射部から前方斜め上方に向かって延び、かつ、第1基準軸に対して下側に配置された導光部(第2反射面及び第3反射面)が第1基準軸に対して45度の開き角で入射部から前方斜め下方に向かって延びた新規見栄えの車両用灯具を実現することができる。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記入射部の後面のうち前記第1基準軸に対して左右両側に配置された第3入射面及び第4反射面をさらに備え、前記第2反射面及び前記第3反射面は、前記第3入射面から前記レンズ体内部に入射し、前記第4反射面で内面反射された、前記光源からの光のうち第3の光を前記出射面に向けて交互に内面反射し、前記出射面から出射させて、前記第1配光パターン及び前記第2配光パターンに重畳される第3配光パターンを形成することを特徴とする。
請求項4に記載の発明によれば、各々の配光パターンの拡散の程度を調整することで、中心光度が相対的に高く、そこから周囲に向かうに従って光度がグラデーション状に低くなる、遠方視認性及び配光フィーリングに優れた合成配光パターンを形成することができる車両用灯具を実現することができる。また、請求項3に記載の発明と比べ、光利用効率を高めることができる。
請求項5に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、前記光源は、その発光面を上方に向けた姿勢で鉛直方向に延びる第2基準軸上に配置されており、前記入射部は、前記第2基準軸上かつ前記光源の上方に配置されており、前記第1入射面は、前記入射部の下面のうち前記第2基準軸を含む領域に配置され、前記第1入射面から前記レンズ体内部に入射した前記第1の光が水平方向及び前後方向に関し前記第2基準軸に対して平行な光となるように、その面形状が調整されており、前記第2入射面は、当該第2入射面から前記レンズ体内部に入射した前記第2の光が水平方向に関し拡散した光となるように、その面形状が調整されており、前記第1反射面は、前記第2入射面から前記レンズ体内部に入射し、前記第1反射面で反射された前記第2の光が前後方向に関し前記第2基準軸に対して平行かつ前方に向かって進行する光となるように、その面形状が調整されており、前記第2入射面及び前記第1反射面は、前記入射部の下面のうち前記第2基準軸に対して前後両側に配置されており、前記導光部は、前記第2基準軸に対して前後両側に配置されており、前記第2基準軸に対して前側に配置された前記導光部の前記第2反射面及び前記第3反射面は、互いに平行で、かつ、前記第2基準軸に対して45度の開き角で前記入射部から上方斜め前方に向かって延びており、前記第2基準軸に対して後側に配置された前記導光部の前記第2反射面及び前記第3反射面は、互いに平行で、かつ、前記第2基準軸に対して45度の開き角で前記入射部から上方斜め後方に向かって延びた後、さらに、前記第1基準軸に対して45度の開き角で前方斜め上方に向かって延びていることを特徴とする。
請求項5に記載の発明によれば、第2基準軸に対して前側に配置された導光部(第2反射面及び第3反射面)が第2基準軸に対して45度の開き角で入射部から上方斜め前方に向かって延び、かつ、第2基準軸に対して後側に配置された導光部(第2反射面及び第3反射面)が第2基準軸に対して45度の開き角で入射部から上方斜め後方に向かって延びた後、さらに、第1基準軸に対して45度の開き角で前方斜め上方に向かって延びた新規見栄えの車両用灯具を実現することができる。
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、前記入射部の下面のうち前記第2基準軸に対して左右両側に配置された第3入射面及び第4反射面をさらに備え、前記第2反射面及び前記第3反射面は、前記第3入射面から前記レンズ体内部に入射し、前記第4反射面で内面反射された、前記光源からの光のうち第3の光を前記出射面に向けて交互に内面反射し、前記出射面から出射させて、前記第1配光パターン及び前記第2配光パターンに重畳される第3配光パターンを形成することを特徴とする。
請求項6に記載の発明によれば、各々の配光パターンの拡散の程度を調整することで、中心光度が相対的に高く、そこから周囲に向かうに従って光度がグラデーション状に低くなる、遠方視認性及び配光フィーリングに優れた合成配光パターンを形成することができる車両用灯具を実現することができる。また、請求項5に記載の発明と比べ、光利用効率を高めることができる。
請求項7に記載の発明は、第1配光パターン及び第2配光パターンが重畳された合成配光パターンを形成するように構成されたレンズ体において、入射部及び導光部を含み、前記入射部は、第1の光が前記レンズ体内部に入射する第1入射面、第2の光が前記レンズ体内部に入射する第2入射面、及び、前記第2入射面から前記レンズ体内部に入射した前記第2の光を内面反射する第1反射面を含み、前記導光部は、前記入射部から延びたレンズ部であって、その先端部に配置された出射面と、前記入射部と前記出射面との間に配置され、前記第1入射面から前記レンズ体内部に入射した前記第1の光及び前記第2入射面から前記レンズ体内部に入射し、前記第1反射面で内面反射された前記第2の光を前記出射面に向けて交互に内面反射し、前記出射面から出射させる第2反射面及び第3反射面と、を含み、前記出射面は、車両前後方向に延びる第1基準軸に対して垂直な平面形状の面であり、前記第1入射面は、前記出射面から出射する前記第1の光が前記第1配光パターンを形成するように、その面形状が調整されており、前記第2入射面は、前記出射面から出射する前記第2の光が前記第2配光パターンを形成するように、その面形状が調整さ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配光パターン及び第2配光パターンが重畳された合成配光パターンを形成することができるレンズ体を実現することができる。
これは、第1に、第1の光及び第2の光がそれぞれ、第1入射面及び第2入射面からレンズ体内部に入射すること、第2に、出射面から出射する第1の光が第1配光パターン(例えば、集光パターン)を形成するように、第1入射面の面形状(例えば、曲率)が調整され、かつ、出射面から出射する第2の光が第2配光パターン(例えば、拡散パターン)を形成するように、第2入射面の面形状(例えば、曲率)が調整されていること(すなわち、第1の光及び第2の光がそれぞれ独立して制御されること)によるものである。
また、請求項7に記載の発明によれば、レンズ体全体が均一に発光する立体的な新規見栄えのレンズ体を実現することができる。これは、第1の光及び第2の光が第2反射面と第3反射面との間で出射面に向けて交互に内面反射を繰り返す際、全反射の条件を満たさない光が第2反射面及び第3反射面等からレンズ体外部に出射することによるものである。
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、前記第1入射面は、前記出射面から出射する前記第1の光が水平方向及び鉛直方向に関し前記第1基準軸に対して平行な光となるように、その面形状が調整されており、前記第2入射面は、前記出射面から出射する前記第2の光が水平方向に関し前記第1基準軸に対して拡散した光となるように、その面形状が調整されており、前記第1反射面は、前記出射面から出射する前記第2の光が鉛直方向に関し前記第1基準軸に対して平行な光となるように、その面形状が調整されていることを特徴とする。
請求項8に記載の発明によれば、集光パターン及びこれより水平方向に拡散した拡散パターンが重畳された合成配光パターンを形成することができるレンズ体を実現することができる。
請求項9に記載の発明は、請求項7又は8に記載の発明において、前記入射部は、前記第1基準軸上に配置されており、前記第1入射面は、前記入射部の後面のうち前記第1基準軸を含む領域に配置され、前記第1入射面から前記レンズ体内部に入射した前記第1の光が水平方向及び鉛直方向に関し前記第1基準軸に対して平行な光となるように、その面形状が調整されており、前記第2入射面は、当該第2入射面から前記レンズ体内部に入射した前記第2の光が水平方向に関し前記第1基準軸に対して拡散した光となるように、その面形状が調整されており、前記第1反射面は、前記第2入射面から前記レンズ体内部に入射し、前記第1反射面で反射された前記第2の光が鉛直方向に関し前記第1基準軸に対して平行な光となるように、その面形状が調整されており、前記第2入射面及び前記第1反射面は、前記入射部の後面のうち前記第1基準軸に対して上下両側に配置されており、前記導光部は、前記第1基準軸に対して上下両側に配置されており、前記第1基準軸に対して上側に配置された前記導光部の前記第2反射面及び前記第3反射面は、互いに平行で、かつ、前記第1基準軸に対して45度の開き角で前記入射部から前方斜め上方に向かって延びており、前記第1基準軸に対して下側に配置された前記導光部の前記第2反射面及び前記第3反射面は、互いに平行で、かつ、前記第1基準軸に対して45度の開き角で前記入射部から前方斜め下方に向かって延び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基準軸に対して上側に配置された導光部(第2反射面及び第3反射面)が第1基準軸に対して45度の開き角で入射部から前方斜め上方に向かって延び、かつ、第1基準軸に対して下側に配置された導光部(第2反射面及び第3反射面)が第1基準軸に対して45度の開き角で入射部から前方斜め下方に向かって延びた新規見栄えのレンズ体を実現することができる。
請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の発明において、前記入射部の後面のうち前記第1基準軸に対して左右両側に配置された第3入射面及び第4反射面をさらに備え、前記第2反射面及び前記第3反射面は、前記第3入射面から前記レンズ体内部に入射し、前記第4反射面で内面反射された第3の光を前記出射面に向けて交互に内面反射し、前記出射面から出射させて、前記第1配光パターン及び前記第2配光パターンに重畳される第3配光パターンを形成することを特徴とする。
請求項10に記載の発明によれば、各々の配光パターンの拡散の程度を調整することで、中心光度が相対的に高く、そこから周囲に向かうに従って光度がグラデーション状に低くなる、遠方視認性及び配光フィーリングに優れた合成配光パターンを形成することができるレンズ体を実現することができる。また、請求項9に記載の発明と比べ、光利用効率を高めることができる。
請求項11に記載の発明は、請求項7又は8に記載の発明において、前記入射部は、鉛直方向に延びる第2基準軸上に配置されており、前記第1入射面は、前記入射部の下面のうち前記第2基準軸を含む領域に配置され、前記第1入射面から前記レンズ体内部に入射した前記第1の光が水平方向及び前後方向に関し前記第2基準軸に対して平行な光となるように、その面形状が調整されており、前記第2入射面は、当該第2入射面から前記レンズ体内部に入射した前記第2の光が水平方向に関し前記第2基準軸に対して拡散した光となるように、その面形状が調整されており、前記第1反射面は、前記第2入射面から前記レンズ体内部に入射し、前記第1反射面で反射された前記第2の光が前後方向に関し前記第2基準軸に対して平行な光となるように、その面形状が調整されており、前記第2入射面及び前記第1反射面は、前記入射部の下面のうち前記第2基準軸に対して前後両側に配置されており、前記導光部は、前記第2基準軸に対して前後両側に配置されており、前記第2基準軸に対して前側に配置された前記導光部の前記第2反射面及び前記第3反射面は、互いに平行で、かつ、前記第2基準軸に対して45度の開き角で前記入射部から上方斜め前方に向かって延びており、前記第2基準軸に対して後側に配置された前記導光部の前記第2反射面及び前記第3反射面は、互いに平行で、かつ、前記第2基準軸に対して45度の開き角で前記入射部から上方斜め後方に向かって延びた後、さらに、前記第1基準軸に対して45度の開き角で前方斜め上方に向かって延び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2基準軸に対して前側に配置された導光部(第2反射面及び前記第3反射面)が第2基準軸に対して45度の開き角で入射部から上方斜め前方に向かって延び、かつ、第2基準軸に対して後側に配置された導光部(第2反射面及び第3反射面)が第2基準軸に対して45度の開き角で入射部から上方斜め後方に向かって延びた後、さらに、第1基準軸に対して45度の開き角で前方斜め上方に向かって延びた新規見栄えのレンズ体を実現することができる。
請求項12に記載の発明は、請求項11に記載の発明において、前記入射部の下面のうち前記第2基準軸に対して左右両側に配置された第3入射面及び第4反射面をさらに備え、前記第2反射面及び前記第3反射面は、前記第3入射面から前記レンズ体内部に入射し、前記第4反射面で内面反射された第3の光を前記出射面に向けて交互に内面反射し、前記出射面から出射させて、前記第1配光パターン及び前記第2配光パターンに重畳される第3配光パターンを形成することを特徴とする。
請求項12に記載の発明によれば、各々の配光パターンの拡散の程度を調整することで、中心光度が相対的に高く、そこから周囲に向かうに従って光度がグラデーション状に低くなる、遠方視認性及び配光フィーリングに優れた合成配光パターンを形成することができるレンズ体を実現することができる。また、請求項11に記載の発明と比べ、光利用効率を高めることができる。
本発明によれば、第1配光パターン及び第2配光パターンが重畳された合成配光パターンを一つのレンズ体で形成することができる車両用灯具及び当該車両用灯具に用いられるレンズ体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は、本発明の第1実施形態である車両用灯具10の縦断面図である。
図1に示すように、本実施形態の車両用灯具10は、光源12、光源12の前方に配置されたレンズ体14等を備え、図6(b)に示す集光パターンP1(本発明の第1配光パターンに相当)及び図6(c)に示す拡散パターンP2(本発明の第2配光パターンに相当)が重畳された図6(a)に示す合成配光パターンPを形成する車両用前照灯として構成されている。
光源12は、例えば、金属製の基板(図示せず)、当該基板の表面に実装された白色LED光源(又は白色LD光源)等の半導体発光素子(図示せず)を備えている。半導体発光素子の個数は、1以上であればよい。なお、光源12は、白色LED光源(又は白色LD光源)等の半導体発光素子以外の光源であってもよい。光源12は、その発光面(図示せず)を前方に向けた姿勢で車両前後方向に延びる第1基準軸AX1上かつレンズ体14の光学設計上の基準点F近傍に配置されている。
図2(a)は前方から見たレンズ体14の斜視図、図2(b)は後方から見たレンズ体14の斜視図である。図3は、レンズ体14(変形例)の縦断面図である。
図1、図2(a)等に示すように、レンズ体14は、第1基準軸AX1を含む鉛直面(及びこれに平行な鉛直面)による断面形状が前方に向かって開いたV字型で、第1基準軸AX1を含む鉛直面及び第1基準軸AX1を含む水平面に対して対称形状のレンズ体である。なお、レンズ体14は、図3に示すように、第1基準軸AX1を含む水平面で下部(又は上部)をカットした形状のレンズ体として構成してもよいのは無論である。
図4(a)、図4(b)は、光源12(正確には、基準点F)からの光がレンズ体14で制御される様子を表す縦断面図である。
レンズ体14の主な機能は、第1に、光源12からの光のうち第1基準軸AX1に対して狭角方向の第1の光RayA(図4(a)参照)及び光源12からの光のうち第1基準軸AX1に対して広角方向の第2の光RayB(図4(b)参照)をレンズ体14内部に取り込むこと、第2に、レンズ体14内部に取り込まれた第1の光RayAを各出射面18aまで導光し、各出射面18aから出射させて集光パターンP1を形成し、かつ、レンズ体14内部に取り込まれた第2の光RayBを各出射面18aまで導光し、各出射面18aから出射させて拡散パターンP2を形成するように、第1の光RayA及び第2の光RayBをそれぞれ独立して制御すること、第3に、レンズ体14全体が均一に発光する立体的な新規見栄えを実現することである。
レンズ体14は、入射部16及び導光部18を含んでいる。レンズ体14の材質は、ポリカーボネイトであってもよいし、それ以外のアクリル等の透明樹脂であってもよいし、ガラスであってもよい。
入射部16は、第1基準軸AX1上かつ光源12の前方に配置されている。
入射部16は、第1の光RayAがレンズ体14内部に入射する第1入射面16a、第2の光RayBがレンズ体14内部に入射する第2入射面16b、第2入射面16bからレンズ体14内部に入射した第2の光RayBを内面反射する第1反射面16c、第1入射面16aが対向する位置に配置された光学設計上の基準点F等を含んでいる。
第1入射面16aは、入射部16の後面のうち第1基準軸AX1を含む領域に配置されている。第1入射面16aは、図4(a)、図5(a)に示すように、光源12に向かって凸の凸面で、当該第1入射面16aからレンズ体14内部に入射した第1の光RayAが入射の際に屈折して水平方向及び鉛直方向に関し第1基準軸AX1に対して平行な光となるように(出射面18aから出射する第1の光RayAが水平方向及び鉛直方向に関し第1基準軸AX1に対して平行な光となるように)、その面形状(例えば、曲率)が調整されている。第1入射面16aは、第1の光RayAを最大限に集光するような面で、具体的には、第1の光RayAをコリメートし、光源像を小さくし、MAX光度を高くするように構成されているのが望ましい。
第2入射面16bは、入射部16の後面のうち第1基準軸AX1に対して上下両側にそれぞれ配置されている。各第2入射面16bは、図2(b)、図5(b)に示すように、第1基準軸AX1に向かって凸の凸面で、当該第2入射面16bからレンズ体14内部に入射した第2の光RayBが入射の際に屈折して水平方向に関し拡散した光となるように(出射面18aから出射する第2の光RayBが水平方向に関し拡散した光となるように)、その面形状(例えば、曲率)が調整されている。第2入射面16bは、第2の光RayBを鉛直方向に集光し、水平方向に拡散するような面であるのが望ましい。
第1反射面16cは、入射部16の後面のうち、第1基準軸AX1に対して上側に配置された第2入射面16bのさらに上側、及び、第1基準軸AX1に対して下側に配置された第2入射面16bのさらに下側にそれぞれ配置されている。各第1反射面16cは、図4(b)に示すように、各第2入射面16bからレンズ体14内部に入射し、当該第1反射面16cで反射された第2の光RayBが鉛直方向に関し第1基準軸AX1に対して平行かつ前方に向かって進行する光となるように(出射面18aから出射する第2の光RayBが鉛直方向に関し第1基準軸AX1に対して平行な光となるように)、その面形状が調整されている。具体的には、各第1反射面16cは、第1基準軸AX1に直交する水平方向に延びる放物柱面形状の反射面とされている。光学設計上の基準点Fは、第1反射面16cの焦線(第1基準軸AX1に直交する水平方向に延びている)上又はその近傍に配置されている。第1反射面16cは、第2入射面16bで集光された第2の光RayBを鉛直方向にコリメートするような面であるのが望ましい。
導光部18は、入射部16から延びた平板形状のレンズ部であって、その先端部に配置された出射面18aと、入射部16と出射面18aとの間に配置され、第1入射面16aからレンズ体14内部に入射した第1の光RayA及び第2入射面16bからレンズ体14内部に入射し、第1反射面16cで内面反射された第2の光RayBを出射面18aに向けて交互に内面反射し、最終的に出射面18aから出射させる内側反射面18b(本発明の第2反射面に相当)及び外側反射面18c(本発明の第3反射面に相当)と、を含んでいる。出射面18aは、第1基準軸AX1に対して垂直な平面形状で、外形が横長矩形形状の面とされている。なお、出射面18aは、第1基準軸AX1に対して垂直な平面形状以外の面であってもよい。この点については後述する。
導光部18は、第1基準軸AX1に対して上下両側にそれぞれ配置されている。
第1基準軸AX1に対して上側に配置された導光部18の内側反射面18b及び外側反射面18cは、互いに平行で、かつ、第1基準軸AX1に対して45度の開き角で入射部16から前方斜め上方に向かって延びる平面形状の面とされている(図4等参照)。一方、第1基準軸AX1に対して下側に配置された導光部18の内側反射面18b及び外側反射面18cは、互いに平行で、かつ、第1基準軸AX1に対して45度の開き角で入射部16から前方斜め下方に向かって延びている(図4等参照)。
各導光部18の内側反射面18bは、第1基準軸AX1に対して平行かつ前方に向かって進行する第1の光RayA及び第2の光RayBが入射するように、その基端部側が第1基準軸AX1まで延びた延長部18b1を含んでいる(図4参照)。一方、各導光部18の外側反射面18cの基端部側は、各第1反射面16cの先端部まで延びて、これに接続されている。
上記構成のレンズ体14においては、第1入射面16aからレンズ体14内部に入射した第1の光RayA及び各第2入射面16bからレンズ体14内部に入射し、各第1反射面16cで反射された第2の光RayBは、それぞれ、異なる光路を通って出射面18aから出射する。
すなわち、第1入射面16aからレンズ体14内部に入射した第1の光RayAは、入射の際に屈折して水平方向及び鉛直方向に関し第1基準軸AX1に対して平行な光として前方に向かって進行し、図4(a)に示すように、まず各導光部18の内側反射面18b(の延長部18b1)で内面反射されることで上下に分割される。次に各導光部18の外側反射面18cで内面反射され、以下同様に、内側反射面18bと外側反射面18cとの間で出射面18aに向けて交互に内面反射を複数回繰り返す。そして、最終的に各導光部18の外側反射面18cで内面反射された後、各出射面18aから、水平方向及び鉛直方向に関し第1基準軸AX1に対して平行な光として出射して、図6(b)に示すように、集光パターンP1を形成する。なお、集光パターンP1の集光の程度は、第1入射面16aの面形状(例えば、曲率)を調整することで調整することができる。また、各導光部18における第1の光RayAの内面反射の回数は、各導光部18の厚さ(すなわち内側反射面18bと外側反射面18cとの間の間隔)及び/又は各導光部18の長さを調整することで調整することができる。
一方、各第2入射面16bからレンズ体14内部に入射した第2の光RayBは、入射の際に屈折して水平方向に関し拡散し、その後、各第1反射面16cで反射されることで鉛直方向に関し第1基準軸AX1に対して平行な光として前方に向かって進行し、図4(b)に示すように、まず各導光部18の内側反射面18b(の延長部18b1)で内面反射される。次に各導光部18の外側反射面18cで内面反射され、以下同様に、内側反射面18bと外側反射面18cとの間で出射面18aに向けて交互に内面反射を複数回繰り返す。そして、最終的に各導光部18の外側反射面18cで内面反射された後、各出射面18aから、水平方向に関し拡散し、鉛直方向に関し第1基準軸AX1に対して平行な光として出射して、図6(c)に示すように、拡散パターンP2を形成する。なお、拡散パターンP2の拡散の程度は、各第2入射面16bの面形状(例えば、曲率)を調整することで調整することができる。また、各導光部18における第2の光RayBの内面反射の回数は、各導光部18の厚さ(すなわち内側反射面18bと外側反射面18cとの間の間隔)及び/又は各導光部18の長さを調整することで調整することができる。
上記のように形成される集光パターンP1及び拡散パターンP2は重畳されて、図6(a)に示すように、合成配光パターンPを形成する。この合成配光パターンPは、中心光度が相対的に高く、遠方視認性に優れたハイビーム用配光パターンに適したものとなる。なお、図6(a)〜図6(c)はいずれもシミュレーション結果である。
以上説明したように、本実施形態の車両用灯具10によれば、集光パターンP1(本発明の第1配光パターンに相当)及び拡散パターンP2(本発明の第2配光パターンに相当)が重畳された合成配光パターンPを一つのレンズ体14で形成することができる車両用灯具を実現することができる。
これは、第1に、光源12からの光のうち第1の光RayA及び第2の光RayBがそれぞれ、第1入射面16a及び第2入射面16bからレンズ体14内部に入射すること、第2に、出射面18aから出射する第1の光RayAが集光パターンP1を形成するように、第1入射面16aの面形状(例えば、曲率)が調整され、かつ、出射面18aから出射する第2の光RayBが拡散パターンP2を形成するように、第2入射面16bの面形状(例えば、曲率)が調整されていること(すなわち、第1の光RayA及び第2の光RayBがそれぞれ独立して制御されること)によるものである。
また、本実施形態の車両用灯具10によれば、レンズ体14全体が均一に発光する立体的な新規見栄えの車両用灯具を実現することができる。これは、第1の光RayA及び第2の光RayBが内側反射面18bと外側反射面18cとの間で出射面18aに向けて交互に内面反射を繰り返す際、内側反射面18b、外側反射面18cの面粗さの影響やレンズ体14内部での拡散の影響等により、全反射の条件を満たさない光が内側反射面18b及び外側反射面18c等からレンズ体14外部に出射することによるものである。
また、本実施形態の車両用灯具10によれば、第1基準軸AX1に対して上側に配置された導光部18(内側反射面18b及び外側反射面18c)が第1基準軸AX1に対して45度の開き角で入射部16から前方斜め上方に向かって延び、かつ、第1基準軸AX1に対して下側に配置された導光部18(内側反射面18b及び外側反射面18c)が第1基準軸AX1に対して45度の開き角で入射部16から前方斜め下方に向かって延びた新規見栄えの車両用灯具を実現することができる。
次に、出射面18aの変形例について説明する。
出射面18aの形状は、車両前後軸(レンズの基準軸AX1)に対して垂直面を標準(基準)とし、さらに前方に向かって凸の形状であってもよいし、前方に向かって凹の形状であってもよいし、左右に傾斜(キャンバー)した形状であってもよいし、上下に傾斜(スラント)した形状であってもよい(すなわち、出射面18aの形状は自由曲面であってもよい)。
例えば、配光(集光パターンP1及び/又は拡散パターンP2)を水平方向に広げたい場合、上面視で出射面18aを凸形状とする。この形状とすることで、光源12の投影像を標準出射形状より水平方向に拡散(拡大)することができる。
また、配光(集光パターンP1及び/又は拡散パターンP2)を水平方向に狭めたい場合、上面視で出射面18aを凹形状とする。この形状とすることで、光源12の投影像を標準出射形状より水平方向に集光(集中)することができる。
また、配光(集光パターンP1及び/又は拡散パターンP2)を上下方向に広げたい場合、側面視で出射面18aを凸形状とする。この形状とすることで、光源12の投影像を標準出射形状より上下方向に拡散(拡大)することができる。
また、配光(集光パターンP1及び/又は拡散パターンP2)を上下方向に狭めたい場合、側面視で出射面18aを凹形状とする。この形状とすることで、光源12の投影像を標準出射形状より上下方向に集光(集中)することができる。
また、配光(集光パターンP1及び/又は拡散パターンP2)をレンズ中心線に対して左右に傾斜する場合、上面視の中心線に対して左右に傾斜した形状とする。この形状とすることで、基準面より右に傾けた場合には光源12の投影像を左に、左に傾けた場合には右に変位できる。
また、配光(集光パターンP1及び/又は拡散パターンP2)をレンズ中心線に対して上下に傾斜する場合、側面視の中心線に対して上下に傾斜した形状とする。この形状とすることで、基準面より上に傾けた場合には光源12の投影像を下に、下に傾けた場合には上に変位できる。
次に、本発明の第2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7は、本発明の第2実施形態である車両用灯具10Aの縦断面図である。
本実施形態の車両用灯具10Aと上記第1実施形態の車両用灯具10とを対比すると、主に次の点が相違する。
第1に、上記第1実施形態の車両用灯具10においては、光源12は、その発光面(図示せず)を前方に向けた姿勢で車両前後方向に延びる第1基準軸AX1上かつレンズ体14の光学設計上の基準点F近傍に配置されていたのに対して、本実施形態の車両用灯具10Aにおいては、光源12は、その発光面(図示せず)を上方に向けた姿勢で鉛直方向に延びる第2基準軸AX2上かつレンズ体14Aの光学設計上の基準点F近傍に配置されている点。
第2に、上記第1実施形態の車両用灯具10においては、導光部18は、第1基準軸AX1に対して上下両側にそれぞれ配置されていたのに対して、本実施形態の車両用灯具10Aにおいては、導光部18Aは、第2基準軸AX2に対して前後両側にそれぞれ配置されている点。
第3に、上記第1実施形態の車両用灯具10においては、第1基準軸AX1に対して上側に配置された導光部18(内側反射面18b及び外側反射面18c)は、第1基準軸AXに対して45度の開き角で入射部16から前方斜め上方に向かって延び(図4等参照)、一方、第1基準軸AX1に対して下側に配置された導光部18(内側反射面18b及び外側反射面18c)は、第1基準軸AX1に対して45度の開き角で入射部16から前方斜め下方に向かって延びていた(図4等参照)のに対して、本実施形態の車両用灯具10Aにおいては、第2基準軸AX2に対して前側に配置された導光部18A(内側反射面18Ab及び外側反射面18Ac)は、第2基準軸AX2に対して45度の開き角で入射部16から上方斜め前方に向かって延び(図7等参照)、一方、第2基準軸AX2に対して後側に配置された導光部18A(内側反射面18Ab及び外側反射面18Ac)は、第2基準軸AX2に対して45度の開き角で入射部16から上方斜め後方に向かって延びた後、さらに、第1基準軸AX1に対して45度の開き角で前方斜め上方に向かって延びている(図7等参照)点。
それ以外、上記第1実施形態の車両用灯具10と同様の構成である。図7〜図9中、上記第1実施形態の車両用灯具10と同一の構成については同一の符号を付した。
図7に示すように、本実施形態の車両用灯具10Aは、光源12、光源12の上方に配置されたレンズ体14A等を備え、図10(b)に示す集光パターンPA1(本発明の第1配光パターンに相当)及び図10(c)に示す拡散パターンPA2(本発明の第2配光パターンに相当)が重畳された図10(a)に示す合成配光パターンPAを形成する車両用前照灯として構成されている。
光源12は、その発光面(図示せず)を上方に向けた姿勢で鉛直方向に延びる第2基準軸AX2上かつレンズ体14Aの光学設計上の基準点F近傍に配置されている。
図8は前方から見たレンズ体14Aの斜視図である。図9(a)、図9(b)は、光源12(正確には、基準点F)からの光がレンズ体14Aで制御される様子を表す縦断面図である。
レンズ体14Aの主な機能は、第1に、光源12からの光のうち第2基準軸AX2に対して狭角方向の第1の光RayA(図9(a)参照)及び光源12からの光のうち第2基準軸AX2に対して広角方向の第2の光RayB(図9(b)参照)をレンズ体14A内部に取り込むこと、第2に、レンズ体14A内部に取り込まれた第1の光RayAを各出射面18aまで導光し、各出射面18aから出射させて集光パターンPA1を形成し、かつ、レンズ体14A内部に取り込まれた第2の光RayBを各出射面18aまで導光し、各出射面18aから出射させて拡散パターンPA2を形成するように、第1の光RayA及び第2の光RayBをそれぞれ独立して制御すること、第3に、レンズ体14A全体が均一に発光する立体的な新規見栄えを実現することである。
レンズ体14Aは、入射部16及び導光部18Aを含んでいる。レンズ体14Aの材質は、ポリカーボネイトであってもよいし、それ以外のアクリル等の透明樹脂であってもよいし、ガラスであってもよい。
入射部16は、第2基準軸AX2上かつ光源12の上方に配置されている。
入射部16は、第1の光RayAがレンズ体14A内部に入射する第1入射面16a、第2の光RayBがレンズ体14内部に入射する第2入射面16b、第2入射面16bからレンズ体14内部に入射した第2の光RayBを内面反射する第1反射面16c、第1入射面16aが対向する位置に配置された光学設計上の基準点F等を含んでいる。
第1入射面16aは、入射部16の下面のうち第2基準軸AX2を含む領域に配置されている。第1入射面16aは、図9(a)に示すように、光源12に向かって凸の凸面で、当該第1入射面16aからレンズ体14A内部に入射した第1の光RayAが入射の際に屈折して水平方向(紙面に直交する方向)及び前後方向に関し第2基準軸AX2に対して平行な光となるように(出射面18aから出射する第1の光RayAが水平方向及び鉛直方向に関し第1基準軸AX1に対して平行な光となるように)、その面形状(例えば、曲率)が調整されている。第1入射面16aは、第1の光RayAを最大限に集光するような面で、具体的には、第1の光RayAをコリメートし、光源像を小さくし、MAX光度を高くするように構成されているのが望ましい。
第2入射面16bは、入射部16の下面のうち第2基準軸AX2に対して前後両側にそれぞれ配置されている。各第2入射面16bは、第2基準軸AX2に向かって凸の凸面で、当該第2入射面16bからレンズ体14A内部に入射した第2の光RayBが入射の際に屈折して水平方向(紙面に直交する方向)に関し拡散した光となるように(出射面18aから出射する第2の光RayBが水平方向に関し拡散した光となるように)、その面形状(例えば、曲率)が調整されている。第2入射面16bは、第2の光Ray2を前後方向に集光し、水平方向に拡散するような面であるのが望ましい。
第1反射面16cは、入射部16の下面のうち、第2基準軸AX2に対して前側に配置された第2入射面16bのさらに前側、及び、第2基準軸AX2に対して後側に配置された第2入射面16bのさらに後側にそれぞれ配置されている。各第1反射面16cは、図9(b)に示すように、第2入射面16bからレンズ体14A内部に入射し、当該第1反射面16cで反射された第2の光RayBが前後方向に関し第2基準軸AX2に対して平行かつ上方に向かって進行する光となるように(出射面18aから出射する第2の光RayBが鉛直方向に関し第1基準軸AX1に対して平行な光となるように)、その面形状が調整されている。具体的には、各第1反射面16cは、第2基準軸AX2に直交する水平方向に延びる放物柱面形状の反射面とされている。光学設計上の基準点Fは、第1反射面16cの焦線(第2基準軸AX2に直交する水平方向に延びている)上又はその近傍に配置されている。第1反射面16cは、第2入射面16bで集光された第2の光RayBを前後方向にコリメートするような面であるのが望ましい。
導光部18Aは、入射部16から延びた平板形状のレンズ部であって、その先端部に配置された出射面18aと、入射部16と出射面18aとの間に配置され、第1入射面16aからレンズ体14A内部に入射した第1の光RayA及び第2入射面16bからレンズ体14A内部に入射し、第1反射面16cで内面反射された第2の光RayBを出射面18aに向けて交互に内面反射し、最終的に出射面18aから出射させる内側反射面18Ab(本発明の第2反射面に相当)及び外側反射面18Ac(本発明の第3反射面に相当)と、を含んでいる。出射面18aは、第1基準軸AX1に対して垂直な平面形状で、外形が横長矩形形状の面とされている。
導光部18Aは、第2基準軸AX2に対して前後両側にそれぞれ配置されている。
第2基準軸AX2に対して前側に配置された導光部18Aの内側反射面18Ab及び外側反射面18Acは、互いに平行で、かつ、第2基準軸AX2に対して45度の開き角で入射部16から上方斜め前方に向かって延びる平面形状の面とされている(図9等参照)。一方、第2基準軸AX2に対して後側に配置された導光部18Aの内側反射面18Ab及び外側反射面18Acは、互いに平行で、かつ、第2基準軸AX2に対して45度の開き角で入射部16から上方斜め後方に向かって延びた後、さらに、第1基準軸AX1に対して45度の開き角で前方斜め上方に向かって延びている(図9等参照)。
各導光部18Aの内側反射面18Abは、第2基準軸AX2に対して平行かつ上方に向かって進行する第1の光RayA及び第2の光RayBが入射するように、その基端部側が第2基準軸AX2まで延びた延長部18Ab1を含んでいる(図9参照)。一方、各導光部18Aの外側反射面18Acの基端部側は、各第1反射面16cの先端部まで延びて、これに接続されている。
上記構成のレンズ体14Aにおいては、第1入射面16aからレンズ体14A内部に入射した第1の光RayA及び各第2入射面16bからレンズ体14A内部に入射し、各第1反射面16cで反射された第2の光RayBは、それぞれ、異なる光路を通って出射面18aから出射する。
すなわち、第1入射面16aからレンズ体14A内部に入射した第1の光RayAは、入射の際に屈折して水平方向及び前後方向に関し第2基準軸AX2に対して平行な光として上方に向かって進行し、図9(a)に示すように、まず各導光部18Aの内側反射面18Ab(の延長部18Ab1)で内面反射されることで前後に分割される。次に各導光部18Aの外側反射面18Acで内面反射され、以下同様に、内側反射面18Abと外側反射面18Acとの間で出射面18aに向けて交互に内面反射を複数回繰り返す。そして、最終的に各導光部18Aの外側反射面18Acで内面反射された後、各出射面18aから、水平方向及び鉛直方向に関し第1基準軸AX1に対して平行な光として出射して、図10(b)に示すように、集光パターンPA1を形成する。なお、集光パターンPA1の集光の程度は、第1入射面16aの面形状(例えば、曲率)を調整することで調整することができる。また、各導光部18Aにおける第1の光RayAの内面反射の回数は、各導光部18Aの厚さ(すなわち内側反射面18Abと外側反射面18Acとの間の間隔)及び/又は各導光部18Aの長さを調整することで調整することができる。
一方、各第2入射面16bからレンズ体14A内部に入射した第2の光RayBは、入射の際に屈折して水平方向に関し拡散し、その後、各第1反射面16cで反射されることで前後方向に関し第2基準軸AX2に対して平行な光として上方に向かって進行し、図9(b)に示すように、まず各導光部18Aの内側反射面18Ab(の延長部18Ab1)で内面反射される。次に各導光部18Aの外側反射面18Acで内面反射され、以下同様に、内側反射面18Abと外側反射面18Acとの間で出射面18aに向けて交互に内面反射を複数回繰り返す。そして、最終的に各導光部18Aの外側反射面18Acで内面反射された後、各出射面18aから、水平方向に関し拡散し、鉛直方向に関し第1基準軸AX1に対して平行な光として出射して、図10(c)に示すように、拡散パターンPA2を形成する。なお、拡散パターンPA2の拡散の程度は、各第2入射面16bの面形状(例えば、曲率)を調整することで調整することができる。また、各導光部18Aにおける第2の光RayBの内面反射の回数は、各導光部18Aの厚さ(すなわち内側反射面18Abと外側反射面18Acとの間の間隔)及び/又は各導光部18Aの長さを調整することで調整することができる。
上記のように形成される集光パターンPA1及び拡散パターンPA2は重畳されて、図10(a)に示すように、合成配光パターンPAを形成する。この合成配光パターンPAは、中心光度が相対的に高く、遠方視認性に優れたハイビーム用配光パターンに適したものとなる。なお、図10(a)〜図10(c)はいずれもシミュレーション結果である。
以上説明したように、本実施形態の車両用灯具10Aによれば、集光パターンPA1(本発明の第1配光パターンに相当)及び拡散パターンPA2(本発明の第2配光パターンに相当)が重畳された合成配光パターンPAを一つのレンズ体14Aで形成することができる車両用灯具を実現することができる。
これは、第1に、光源12からの光のうち第1の光RayA及び第2の光RayBがそれぞれ、第1入射面16a及び第2入射面16bからレンズ体14A内部に入射すること、第2に、出射面18aから出射する第1の光RayAが集光パターンPA1を形成するように、第1入射面16aの面形状(例えば、曲率)が調整され、かつ、出射面18aから出射する第2の光RayBが拡散パターンP2を形成するように、第2入射面16bの面形状(例えば、曲率)が調整されていること(すなわち、第1の光RayA及び第2の光RayBがそれぞれ独立して制御されること)によるものである。
また、本実施形態の車両用灯具10Aによれば、レンズ体14全体が均一に発光する立体的な新規見栄えの車両用灯具を実現することができる。これは、第1の光RayA及び第2の光RayBが内側反射面18Abと外側反射面18Acとの間で出射面18aに向けて交互に内面反射を繰り返す際、内側反射面18b、外側反射面18cの面粗さの影響やレンズ体14内部での拡散の影響等により、全反射の条件を満たさない光が内側反射面18Ab及び外側反射面18Ac等からレンズ体14A外部に出射することによるものである。
また、本実施形態の車両用灯具10によれば、第2基準軸AX2に対して前側に配置された導光部18A(内側反射面18Ab及び外側反射面18Ac)が第2基準軸AX2に対して45度の開き角で入射部16から上方斜め前方に向かって延び、かつ、第2基準軸AX2に対して後側に配置された導光部18A(内側反射面18Ab及び外側反射面18Ac)が第2基準軸AX2に対して45度の開き角で入射部16から上方斜め後方に向かって延びた後、さらに、第1基準軸AX1に対して45度の開き角で前方斜め上方に向かって延びた新規見栄えの車両用灯具を実現することができる。
次に、入射部16の変形例である入射部16Bについて説明する。
図11は、入射部16Bの横断面図である。図12は、入射部16Bを適用した第1実施形態のレンズ体14の斜視図である。
以下、本変形例の入射部16Bを第1実施形態のレンズ体14に適用する例について説明するが、第2実施形態のレンズ体14Aに適用することができるのは無論である。
本変形例の入射部16Bは、上記第1実施形態の入射部16に対して、第3入射面16d及び第4反射面16eを追加したものに相当する。
それ以外、上記第1実施形態の入射部16と同様の構成である。図11、図12中、上記第1実施形態の入射部16と同一の構成については同一の符号を付した。
図11に示すように、第3入射面16dは、例えば、第1基準軸AX1に対して略平行な鉛直面で、入射部16Bの後面のうち第1基準軸AX1に対して左右両側にそれぞれ配置されている。
第4反射面16eは、入射部16Bの後面のうち、第1基準軸AX1に対して左側に配置された第3入射面16dのさらに左側、及び、第1基準軸AX1に対して右側に配置された第3入射面16dのさらに右側にそれぞれ配置されている。各第4反射面16eは、各第3入射面16dからレンズ体14内部に入射し、当該第4反射面16eで反射された第3の光RayC(光源12からの光のうち第2基準軸AX2に対して広角方向の第3の光RayC)が水平方向及び鉛直方向に関し第1基準軸AX1に対して平行かつ前方に向かって進行する光となるように(出射面18aから出射する第3の光RayCが水平方向及び鉛直方向に関し第1基準軸AX1に対して平行な光となるように)、その面形状が調整されている。
各第3入射面16dからレンズ体14内部に入射し、各第4反射面16eで反射された第3の光RayCは、水平方向及び鉛直方向に関し第1基準軸AX1に対して平行な光として前方に向かって進行し、まず各導光部18の内側反射面18b(の延長部18b1)で内面反射され、次に各導光部18の外側反射面18cで内面反射され、以下同様に、内側反射面18bと外側反射面18cとの間で出射面18aに向けて交互に内面反射を繰り返す。そして、最終的に各導光部18の外側反射面18cで内面反射された後、各出射面18aから、水平方向及び鉛直方向に関し第1基準軸AX1に対して平行な光として出射して、水平方向の幅が、集光パターンP1と拡散パターンP2との中間の中間パターンを形成する。なお、中間パターンの水平方向の幅は、各第3入射面16d及び/又は第4反射面16eの面形状(例えば、曲率)を調整することで調整することができる。
本変形例によれば、上記第1実施形態の入射部16に対して、第3入射面16d及び第4反射面16eを追加し、各々の入射面等の面形状(例えば、曲率)を調整し、各々の配光パターンの拡散の程度を調整することで、中心光度が相対的に高く、そこから周囲に向かうに従って光度がグラデーション状に低くなる、遠方視認性及び配光フィーリングに優れた合成配光パターンを形成することができる車両用灯具を実現することができる。また、第1実施形態の入射部16を用いる場合と比べ、光利用効率を高めることができる。
なお、第2入射面16b及び第1反射面16cを省略してもよいのは無論である。
上記実施形態及び各変形例で示した各数値は全て例示であり、これと異なる適宜の数値を用いることができる。
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。
10…車両用灯具、12…光源、14…レンズ体、16…入射部、16a…第1入射面、16b…第2入射面、16c…第1反射面、18…導光部、18a…出射面、18b…内側反射面、18b1…延長部、18c…外側反射面
Claims (12)
- 第1配光パターン及び第2配光パターンが重畳された合成配光パターンを形成するように構成された車両用灯具において、
光源と、
入射部及び導光部を含むレンズ体と、を備え、
前記入射部は、前記光源からの光のうち第1の光が前記レンズ体内部に入射する第1入射面、前記光源からの光のうち第2の光が前記レンズ体内部に入射する第2入射面、及び、前記第2入射面から前記レンズ体内部に入射した前記第2の光を内面反射する第1反射面を含み、
前記導光部は、前記入射部から延びたレンズ部であって、その先端部に配置された出射面と、前記入射部と前記出射面との間に配置され、前記第1入射面から前記レンズ体内部に入射した前記第1の光及び前記第2入射面から前記レンズ体内部に入射し、前記第1反射面で内面反射された前記第2の光を前記出射面に向けて交互に内面反射し、前記出射面から出射させる第2反射面及び第3反射面と、を含み、
前記出射面は、車両前後方向に延びる第1基準軸に対して垂直な平面形状の面であり、
前記第1入射面は、前記出射面から出射する前記第1の光が前記第1配光パターンを形成するように、その面形状が調整されており、
前記第2入射面は、前記出射面から出射する前記第2の光が前記第2配光パターンを形成するように、その面形状が調整されている車両用灯具。 - 前記第1入射面は、前記出射面から出射する前記第1の光が水平方向及び鉛直方向に関し前記第1基準軸に対して平行な光となるように、その面形状が調整されており、
前記第2入射面は、前記出射面から出射する前記第2の光が水平方向に関し拡散した光となるように、その面形状が調整されており、
前記第1反射面は、前記出射面から出射する前記第2の光が鉛直方向に関し前記第1基準軸に対して平行な光となるように、その面形状が調整されている請求項1に記載の車両用灯具。 - 前記光源は、その発光面を前方に向けた姿勢で前記第1基準軸上に配置されており、
前記入射部は、前記第1基準軸上かつ前記光源の前方に配置されており、
前記第1入射面は、前記入射部の後面のうち前記第1基準軸を含む領域に配置され、前記第1入射面から前記レンズ体内部に入射した前記第1の光が水平方向及び鉛直方向に関し前記第1基準軸に対して平行な光となるように、その面形状が調整されており、
前記第2入射面は、当該第2入射面から前記レンズ体内部に入射した前記第2の光が水平方向に関し拡散した光となるように、その面形状が調整されており、
前記第1反射面は、前記第2入射面から前記レンズ体内部に入射し、前記第1反射面で反射された前記第2の光が鉛直方向に関し前記第1基準軸に対して平行かつ前方に向かって進行する光となるように、その面形状が調整されており、
前記第2入射面及び前記第1反射面は、前記入射部の後面のうち前記第1基準軸に対して上下両側に配置されており、
前記導光部は、前記第1基準軸に対して上下両側に配置されており、
前記第1基準軸に対して上側に配置された前記導光部の前記第2反射面及び前記第3反射面は、互いに平行で、かつ、前記第1基準軸に対して45度の開き角で前記入射部から前方斜め上方に向かって延びており、
前記第1基準軸に対して下側に配置された前記導光部の前記第2反射面及び前記第3反射面は、互いに平行で、かつ、前記第1基準軸に対して45度の開き角で前記入射部から前方斜め下方に向かって延びている請求項1又は2に記載の車両用灯具。 - 前記入射部の後面のうち前記第1基準軸に対して左右両側に配置された第3入射面及び第4反射面をさらに備え、
前記第2反射面及び前記第3反射面は、前記第3入射面から前記レンズ体内部に入射し、前記第4反射面で内面反射された、前記光源からの光のうち第3の光を前記出射面に向けて交互に内面反射し、前記出射面から出射させて、前記第1配光パターン及び前記第2配光パターンに重畳される第3配光パターンを形成する請求項3に記載の車両用灯具。 - 前記光源は、その発光面を上方に向けた姿勢で鉛直方向に延びる第2基準軸上に配置されており、
前記入射部は、前記第2基準軸上かつ前記光源の上方に配置されており、
前記第1入射面は、前記入射部の下面のうち前記第2基準軸を含む領域に配置され、前記第1入射面から前記レンズ体内部に入射した前記第1の光が水平方向及び前後方向に関し前記第2基準軸に対して平行な光となるように、その面形状が調整されており、
前記第2入射面は、当該第2入射面から前記レンズ体内部に入射した前記第2の光が水平方向に関し拡散した光となるように、その面形状が調整されており、
前記第1反射面は、前記第2入射面から前記レンズ体内部に入射し、前記第1反射面で反射された前記第2の光が前後方向に関し前記第2基準軸に対して平行かつ上方に向かって進行する光となるように、その面形状が調整されており、
前記第2入射面及び前記第1反射面は、前記入射部の下面のうち前記第2基準軸に対して前後両側に配置されており、
前記導光部は、前記第2基準軸に対して前後両側に配置されており、
前記第2基準軸に対して前側に配置された前記導光部の前記第2反射面及び前記第3反射面は、互いに平行で、かつ、前記第2基準軸に対して45度の開き角で前記入射部から上方斜め前方に向かって延びており、
前記第2基準軸に対して後側に配置された前記導光部の前記第2反射面及び前記第3反射面は、互いに平行で、かつ、前記第2基準軸に対して45度の開き角で前記入射部から上方斜め後方に向かって延びた後、さらに、前記第1基準軸に対して45度の開き角で前方斜め上方に向かって延びている請求項1又は2に記載の車両用灯具。 - 前記入射部の下面のうち前記第2基準軸に対して左右両側に配置された第3入射面及び第4反射面をさらに備え、
前記第2反射面及び前記第3反射面は、前記第3入射面から前記レンズ体内部に入射し、前記第4反射面で内面反射された、前記光源からの光のうち第3の光を前記出射面に向けて交互に内面反射し、前記出射面から出射させて、前記第1配光パターン及び前記第2配光パターンに重畳される第3配光パターンを形成する請求項5に記載の車両用灯具。 - 第1配光パターン及び第2配光パターンが重畳された合成配光パターンを形成するように構成されたレンズ体において、
入射部及び導光部を含み、
前記入射部は、第1の光が前記レンズ体内部に入射する第1入射面、第2の光が前記レンズ体内部に入射する第2入射面、及び、前記第2入射面から前記レンズ体内部に入射した前記第2の光を内面反射する第1反射面を含み、
前記導光部は、前記入射部から延びたレンズ部であって、その先端部に配置された出射面と、前記入射部と前記出射面との間に配置され、前記第1入射面から前記レンズ体内部に入射した前記第1の光及び前記第2入射面から前記レンズ体内部に入射し、前記第1反射面で内面反射された前記第2の光を前記出射面に向けて交互に内面反射し、前記出射面から出射させる第2反射面及び第3反射面と、を含み、
前記出射面は、車両前後方向に延びる第1基準軸に対して垂直な平面形状の面であり、
前記第1入射面は、前記出射面から出射する前記第1の光が前記第1配光パターンを形成するように、その面形状が調整されており、
前記第2入射面は、前記出射面から出射する前記第2の光が前記第2配光パターンを形成するように、その面形状が調整されているレンズ体。 - 前記第1入射面は、前記出射面から出射する前記第1の光が水平方向及び鉛直方向に関し前記第1基準軸に対して平行な光となるように、その面形状が調整されており、
前記第2入射面は、前記出射面から出射する前記第2の光が水平方向に関し前記第1基準軸に対して拡散した光となるように、その面形状が調整されており、
前記第1反射面は、前記出射面から出射する前記第2の光が鉛直方向に関し前記第1基準軸に対して平行な光となるように、その面形状が調整されている請求項7に記載のレンズ体。 - 前記入射部は、前記第1基準軸上に配置されており、
前記第1入射面は、前記入射部の後面のうち前記第1基準軸を含む領域に配置され、前記第1入射面から前記レンズ体内部に入射した前記第1の光が水平方向及び鉛直方向に関し前記第1基準軸に対して平行な光となるように、その面形状が調整されており、
前記第2入射面は、当該第2入射面から前記レンズ体内部に入射した前記第2の光が水平方向に関し前記第1基準軸に対して拡散した光となるように、その面形状が調整されており、
前記第1反射面は、前記第2入射面から前記レンズ体内部に入射し、前記第1反射面で反射された前記第2の光が鉛直方向に関し前記第1基準軸に対して平行な光となるように、その面形状が調整されており、
前記第2入射面及び前記第1反射面は、前記入射部の後面のうち前記第1基準軸に対して上下両側に配置されており、
前記導光部は、前記第1基準軸に対して上下両側に配置されており、
前記第1基準軸に対して上側に配置された前記導光部の前記第2反射面及び前記第3反射面は、互いに平行で、かつ、前記第1基準軸に対して45度の開き角で前記入射部から前方斜め上方に向かって延びており、
前記第1基準軸に対して下側に配置された前記導光部の前記第2反射面及び前記第3反射面は、互いに平行で、かつ、前記第1基準軸に対して45度の開き角で前記入射部から前方斜め下方に向かって延びている請求項7又は8に記載のレンズ体。 - 前記入射部の後面のうち前記第1基準軸に対して左右両側に配置された第3入射面及び第4反射面をさらに備え、
前記第2反射面及び前記第3反射面は、前記第3入射面から前記レンズ体内部に入射し、前記第4反射面で内面反射された第3の光を前記出射面に向けて交互に内面反射し、前記出射面から出射させて、前記第1配光パターン及び前記第2配光パターンに重畳される第3配光パターンを形成する請求項9に記載のレンズ体。 - 前記入射部は、鉛直方向に延びる第2基準軸上に配置されており、
前記第1入射面は、前記入射部の下面のうち前記第2基準軸を含む領域に配置され、前記第1入射面から前記レンズ体内部に入射した前記第1の光が水平方向及び前後方向に関し前記第2基準軸に対して平行な光となるように、その面形状が調整されており、
前記第2入射面は、当該第2入射面から前記レンズ体内部に入射した前記第2の光が水平方向に関し前記第2基準軸に対して拡散した光となるように、その面形状が調整されており、
前記第1反射面は、前記第2入射面から前記レンズ体内部に入射し、前記第1反射面で反射された前記第2の光が前後方向に関し前記第2基準軸に対して平行な光となるように、その面形状が調整されており、
前記第2入射面及び前記第1反射面は、前記入射部の下面のうち前記第2基準軸に対して前後両側に配置されており、
前記導光部は、前記第2基準軸に対して前後両側に配置されており、
前記第2基準軸に対して前側に配置された前記導光部の前記第2反射面及び前記第3反射面は、互いに平行で、かつ、前記第2基準軸に対して45度の開き角で前記入射部から上方斜め前方に向かって延びており、
前記第2基準軸に対して後側に配置された前記導光部の前記第2反射面及び前記第3反射面は、互いに平行で、かつ、前記第2基準軸に対して45度の開き角で前記入射部から上方斜め後方に向かって延びた後、さらに、前記第1基準軸に対して45度の開き角で前方斜め上方に向かって延びている請求項7又は8に記載のレンズ体。 - 前記入射部の下面のうち前記第2基準軸に対して左右両側に配置された第3入射面及び第4反射面をさらに備え、
前記第2反射面及び前記第3反射面は、前記第3入射面から前記レンズ体内部に入射し、前記第4反射面で内面反射された第3の光を前記出射面に向けて交互に内面反射し、前記出射面から出射させて、前記第1配光パターン及び前記第2配光パターンに重畳される第3配光パターンを形成する請求項11に記載のレンズ体。
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JP2014051823A JP2015176727A (ja) | 2014-03-14 | 2014-03-14 | 車両用灯具及びレンズ体 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2021190342A (ja) * | 2020-06-01 | 2021-12-13 | 株式会社小糸製作所 | 車両用灯具 |
JP7031087B1 (ja) * | 2021-05-12 | 2022-03-07 | 三菱電機株式会社 | 前照灯装置用光源分配素子、前照灯装置、及び前照灯モジュール |
WO2023109306A1 (zh) * | 2021-12-13 | 2023-06-22 | 常州星宇车灯股份有限公司 | 一种厚壁件结构、发光装置及发光方式 |
JP7478030B2 (ja) | 2020-06-01 | 2024-05-02 | 株式会社小糸製作所 | 車両用灯具 |
-
2014
- 2014-03-14 JP JP2014051823A patent/JP2015176727A/ja active Pending
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