JP5437128B2 - Ｌｅｄランプおよび車両用灯具 - Google Patents

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Description

本発明は、ＬＥＤ光源と、ＬＥＤ光源からの光を導光する導光レンズとを具備するＬＥＤランプおよびそれを有する車両用灯具に関する。
特に、本発明は、所望の向きに進む光の割合を増加させることができるＬＥＤランプおよびそれを有する車両用灯具に関する。
従来から、ＬＥＤ光源と、ＬＥＤ光源からの光を導光する導光レンズとを具備するＬＥＤランプが知られている。この種のＬＥＤランプの例としては、例えば特許文献１（特開２００２−１００２１７号公報）の図１および図４に記載されたものがある。特許文献１の図１および図４に記載されたＬＥＤランプでは、ＬＥＤ光源からの光が、中空の円筒状の反射面を有するリフレクタによってガイドされ、導光レンズの入射面を介して入射し、導光レンズの回転双曲反射面によって反射され、導光レンズの出射面を介して出射する。詳細には、特許文献１の図１および図４に記載されたＬＥＤランプでは、ＬＥＤ光源からの光のうち、導光レンズの回転双曲反射面の焦点ｆ１を透過せしめられた光が、導光レンズの回転双曲反射面によって反射され、導光レンズの回転双曲反射面からの反射光の光路が、導光レンズの回転双曲反射面の焦点ｆ２からの放射光の光路と一致するように構成されている。
特開２００２−１００２１７号公報
ところで、特許文献１の図１および図４に記載されたＬＥＤランプでは、ＬＥＤ光源からの光の大部分が導光レンズの回転双曲反射面の焦点ｆ１に集光せしめられるように、中空の円筒状の反射面を有するリフレクタが構成されていない。そのため、特許文献１の図１および図４に記載されたＬＥＤランプでは、ＬＥＤ光源からの光のうち、一部分の光のみが、導光レンズの回転双曲反射面の焦点ｆ１に集光せしめられ、所望の向きに進む光（詳細には、導光レンズの回転双曲反射面の焦点ｆ２からの放射光の光路と一致する光路上を進む光）になって導光レンズの出射面を介して出射する。つまり、特許文献１の図１および図４に記載されたＬＥＤランプでは、所望の向きに進む光の割合を十分に高くすることができない。
詳細には、特許文献１の図１および図４に記載されたＬＥＤランプでは、ＬＥＤ光源からの光が導光レンズの回転双曲反射面によって１回のみ反射されるように構成されている。そのため、特許文献１の図１および図４に記載されたＬＥＤランプでは、導光レンズの回転双曲反射面の焦点ｆ１に集光せしめられなかったＬＥＤ光源からの光が導光レンズの回転双曲反射面によって反射されると、導光レンズの回転双曲反射面からの反射光の光路が、所望の向きに進む光の光路から大きく外れてしまう。
前記問題点に鑑み、本発明は、所望の向きに進む光の割合を増加させることができるＬＥＤランプおよびそれを有する車両用灯具を提供することを目的とする。
請求項１に記載の発明によれば、ＬＥＤ光源（１；１ａ，１ｂ，１ｃ）と、ＬＥＤ光源（１；１ａ，１ｂ，１ｃ）からの光を導光する導光レンズ（２）とを具備し、
入射面（２ａ）と内側反射面（２ｂ）と外側反射面（２ｃ）と出射面（２ｄ）とを導光レンズ（２）に設け、
一方の端点（２ｂ１ａ）を通る接線（Ｌ２ｂ１ａ）が導光レンズ（２）の中心軸線（２’）に平行になり、他方の端点（２ｂ１ｂ）を通る接線（Ｌ２ｂ１ｂ）が導光レンズ（２）の中心軸線（２’）に垂直になるように、かつ、一方の端点（２ｂ１ａ）が他方の端点（２ｂ１ｂ）よりも導光レンズ（２）の中心軸線（２’）の近くに位置するように配置された４分の１円弧（２ｂ１）を、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）を中心に回転させることによって内側反射面（２ｂ）を形成し、
一方の端点（２ｃ１ａ）を通る接線（Ｌ２ｃ１ａ）が導光レンズ（２）の中心軸線（２’）に平行になり、他方の端点（２ｃ１ｂ）を通る接線（Ｌ２ｃ１ｂ）が導光レンズ（２）の中心軸線（２’）に垂直になるように、かつ、一方の端点（２ｃ１ａ）が他方の端点（２ｃ１ｂ）よりも導光レンズ（２）の中心軸線（２’）の近くに位置するように配置された４分の１円弧（２ｃ１）を、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）を中心に回転させることによって外側反射面（２ｃ）を形成し、
外側反射面（２ｃ）の４分の１円弧（２ｃ１）の中心点（Ｃ２ｃ１）を、内側反射面（２ｂ）の４分の１円弧（２ｂ１）の中心点（Ｃ２ｂ１）よりも、入射面（２ａ）から離れた側であって、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）に近い側に配置し、
導光レンズ（２）の入射面（２ａ）を介して入射されたＬＥＤ光源（１；１ａ，１ｂ，１ｃ）からの光が、導光レンズ（２）の内側反射面（２ｂ）の４分の１円弧（２ｂ１）の一方の端点（２ｂ１ａ）と導光レンズ（２）の外側反射面（２ｃ）の４分の１円弧（２ｃ１）の一方の端点（２ｃ１ａ）との間を透過せしめられ、導光レンズ（２）の内側反射面（２ｂ）によって複数回反射され、導光レンズ（２）の内側反射面（２ｂ）の４分の１円弧（２ｂ１）の他方の端点（２ｂ１ｂ）と導光レンズ（２）の外側反射面（２ｃ）の４分の１円弧（２ｃ１）の他方の端点（２ｃ１ｂ）との間を透過せしめられ、導光レンズ（２）の出射面（２ｄ）を介して出射することを特徴とするＬＥＤランプ（１００）が提供される。
請求項２に記載の発明によれば、導光レンズ（２）の入射面（２ａ）を介して入射されたＬＥＤ光源（１；１ａ，１ｂ，１ｃ）からの光を全反射し、導光レンズ（２）の内側反射面（２ｂ）の４分の１円弧（２ｂ１）の一方の端点（２ｂ１ａ）と導光レンズ（２）の外側反射面（２ｃ）の４分の１円弧（２ｃ１）の一方の端点（２ｃ１ａ）との間に導光するためのガイド反射面（２ｅ）を外側反射面（２ｃ）の４分の１円弧（２ｃ１）の一方の端点（２ｃ１ａ）と入射面（２ａ）の外縁部（２ａ１）との間に配置したことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプ（１００）が提供される。
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載のＬＥＤランプ（１００）の導光レンズ（２）の出射面（２ｄ）を介して出射する光の疑似焦点（１００ａ）を、リフレクタ（２０１）の放物系反射面（２０１ａ）の焦点（２００ａ１）上またはその近傍に配置したことを特徴とする車両用灯具（２００）が提供される。
請求項１に記載のＬＥＤランプ（１００）では、ＬＥＤ光源（１；１ａ，１ｂ，１ｃ）と、ＬＥＤ光源（１；１ａ，１ｂ，１ｃ）からの光を導光する導光レンズ（２）とが設けられている。また、入射面（２ａ）と内側反射面（２ｂ）と外側反射面（２ｃ）と出射面（２ｄ）とが導光レンズ（２）に設けられている。
詳細には、請求項１に記載のＬＥＤランプ（１００）では、一方の端点（２ｂ１ａ）を通る接線（Ｌ２ｂ１ａ）が導光レンズ（２）の中心軸線（２’）に平行になり、他方の端点（２ｂ１ｂ）を通る接線（Ｌ２ｂ１ｂ）が導光レンズ（２）の中心軸線（２’）に垂直になるように、かつ、一方の端点（２ｂ１ａ）が他方の端点（２ｂ１ｂ）よりも導光レンズ（２）の中心軸線（２’）の近くに位置するように配置された４分の１円弧（２ｂ１）を、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）を中心に回転させることによって内側反射面（２ｂ）が形成されている。
また、請求項１に記載のＬＥＤランプ（１００）では、一方の端点（２ｃ１ａ）を通る接線（Ｌ２ｃ１ａ）が導光レンズ（２）の中心軸線（２’）に平行になり、他方の端点（２ｃ１ｂ）を通る接線（Ｌ２ｃ１ｂ）が導光レンズ（２）の中心軸線（２’）に垂直になるように、かつ、一方の端点（２ｃ１ａ）が他方の端点（２ｃ１ｂ）よりも導光レンズ（２）の中心軸線（２’）の近くに位置するように配置された４分の１円弧（２ｃ１）を、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）を中心に回転させることによって外側反射面（２ｃ）が形成されている。
更に、請求項１に記載のＬＥＤランプ（１００）では、外側反射面（２ｃ）の４分の１円弧（２ｃ１）の中心点（Ｃ２ｃ１）が、内側反射面（２ｂ）の４分の１円弧（２ｂ１）の中心点（Ｃ２ｂ１）よりも、入射面（２ａ）から離れた側であって、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）に近い側に配置されている。
更に、請求項１に記載のＬＥＤランプ（１００）では、導光レンズ（２）の入射面（２ａ）を介して入射されたＬＥＤ光源（１；１ａ，１ｂ，１ｃ）からの光が、導光レンズ（２）の内側反射面（２ｂ）の４分の１円弧（２ｂ１）の一方の端点（２ｂ１ａ）と導光レンズ（２）の外側反射面（２ｃ）の４分の１円弧（２ｃ１）の一方の端点（２ｃ１ａ）との間を透過せしめられる。次いで、導光レンズ（２）の内側反射面（２ｂ）の４分の１円弧（２ｂ１）の一方の端点（２ｂ１ａ）と導光レンズ（２）の外側反射面（２ｃ）の４分の１円弧（２ｃ１）の一方の端点（２ｃ１ａ）との間を透過せしめられた光が、導光レンズ（２）の内側反射面（２ｂ）によって複数回反射される。つまり、導光レンズ（２）の内側反射面（２ｂ）の４分の１円弧（２ｂ１）の一方の端点（２ｂ１ａ）と導光レンズ（２）の外側反射面（２ｃ）の４分の１円弧（２ｃ１）の一方の端点（２ｃ１ａ）との間を透過せしめられた光が、あたかも光ファイバによって導光されるかのように、導光レンズ（２）の内側反射面（２ｂ）と外側反射面（２ｃ）との間の湾曲した導光路内を導光される。その結果、導光レンズ（２）の内側反射面（２ｂ）の４分の１円弧（２ｂ１）の他方の端点（２ｂ１ｂ）と導光レンズ（２）の外側反射面（２ｃ）の４分の１円弧（２ｃ１）の他方の端点（２ｃ１ｂ）との間を透過せしめられる大部分の光が所望の向きに進む光になる。次いで、導光レンズ（２）の内側反射面（２ｂ）の４分の１円弧（２ｂ１）の他方の端点（２ｂ１ｂ）と導光レンズ（２）の外側反射面（２ｃ）の４分の１円弧（２ｃ１）の他方の端点（２ｃ１ｂ）との間を透過せしめられた光が、導光レンズ（２）の出射面（２ｄ）を介して出射する。
すなわち、請求項１に記載のＬＥＤランプ（１００）によれば、導光レンズ（２）の内側反射面（２ｂ）と外側反射面（２ｃ）との間を透過せしめられる大部分の光を、光ファイバーと同様の導光作用によって所望の向きに進む光にすることができる。
そのため、請求項１に記載のＬＥＤランプ（１００）によれば、ＬＥＤ光源からの光のうち、回転双曲反射面の焦点を透過せしめられる光のみを所望の向きに進む光にすることができる特許文献１の図４に記載されたＬＥＤランプよりも、所望の向きに進む光の割合を増加させることができる。
請求項２に記載のＬＥＤランプ（１００）では、導光レンズ（２）の入射面（２ａ）を介して入射されたＬＥＤ光源（１；１ａ，１ｂ，１ｃ）からの光を全反射し、導光レンズ（２）の内側反射面（２ｂ）の４分の１円弧（２ｂ１）の一方の端点（２ｂ１ａ）と導光レンズ（２）の外側反射面（２ｃ）の４分の１円弧（２ｃ１）の一方の端点（２ｃ１ａ）との間に導光するためのガイド反射面（２ｅ）が外側反射面（２ｃ）の４分の１円弧（２ｃ１）の一方の端点（２ｃ１ａ）と入射面（２ａ）の外縁部（２ａ１）との間に配置されている。
そのため、請求項２に記載のＬＥＤランプ（１００）によれば、導光レンズ（２）の入射面（２ａ）を介して入射され、導光レンズ（２）の表面のうち、外側反射面（２ｃ）の４分の１円弧（２ｃ１）の一方の端点（２ｃ１ａ）と入射面（２ａ）の外縁部（２ａ１）との間の部分に到達したＬＥＤ光源（１；１ａ，１ｂ，１ｃ）からの光が、導光レンズ（２）の内側反射面（２ｂ）の４分の１円弧（２ｂ１）の一方の端点（２ｂ１ａ）と導光レンズ（２）の外側反射面（２ｃ）の４分の１円弧（２ｃ１）の一方の端点（２ｃ１ａ）との間に導光されない場合よりも、ＬＥＤ光源（１；１ａ，１ｂ，１ｃ）からの光の有効利用率を向上させることができる。
請求項３に記載の車両用灯具（２００）では、請求項１又は２に記載のＬＥＤランプ（１００）の導光レンズ（２）の出射面（２ｄ）を介して出射する光の疑似焦点（１００ａ）が、リフレクタ（２０１）の放物系反射面（２０１ａ）の焦点（２００ａ１）上またはその近傍に配置されている。
そのため、請求項３に記載の車両用灯具（２００）によれば、電球型ランプのフィラメントがリフレクタ（２０１）の放物系反射面（２０１ａ）の焦点（２００ａ１）上またはその近傍に配置されている場合と同様の配光特性を実現することができる。
第１の実施形態のＬＥＤランプ１００の部分断面平面図である。 第１の実施形態のＬＥＤランプ１００の一部を構成する導光レンズ２等を示した図である。 第１の実施形態のＬＥＤランプ１００を車両用灯具２００に適用した例を示した図である。 第３の実施形態のＬＥＤランプ１００の部分断面平面図である。 第３の実施形態のＬＥＤランプ１００の一部を構成する導光レンズ２等を示した図である。 第４の実施形態のＬＥＤランプ１００の正面図である。 図６のＡ−Ａ線に沿った部分断面図である。 図６のＢ−Ｂ線に沿った部分断面図である。 図７に示す断面内を進むＬＥＤ光源１ａからの光Ｌ２０ａ，Ｌ２１ａ，Ｌ２２ａ，Ｌ２３ａ，Ｌ２４ａを示した図である。
図１は第１の実施形態のＬＥＤランプ１００の部分断面平面図である。詳細には、図１中の平面図の部分が、ＬＥＤランプ１００の口金５を示しており、図１中の断面図の部分が、導光レンズ２の中心軸線２’を含むＬＥＤランプ１００の概略的な水平断面を示している。図２は第１の実施形態のＬＥＤランプ１００の一部を構成する導光レンズ２等を示した図である。詳細には、図２（Ａ）は導光レンズ２の中心軸線２’を含む導光レンズ２の概略的な水平断面図である。図２（Ｂ）は図２（Ａ）に示す水平断面内を進むＬＥＤ光源１からの光Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を示した図である。
第１の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図１に示すように、ＬＥＤ光源１と、ＬＥＤ光源１からの光を導光する導光レンズ２と、ＬＥＤ光源１が実装された基板３と、導光レンズ２および基板３を支持するハウジング４と、ＬＥＤ光源１に対する給電を行う口金５とが設けられている。第１の実施形態のＬＥＤランプ１００では、ＬＥＤ光源１に対する給電を行うために口金５が設けられているが、第２の実施形態のＬＥＤランプ１００では、代わりに、ＬＥＤ光源１に対する給電を行うためにウエッジベース部を設けることも可能である。
更に、第１の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図２（Ａ）に示すように、ＬＥＤ光源１からの光が入射する入射面２ａと、ＬＥＤ光源１からの光を導光する内側反射面２ｂおよび外側反射面２ｃと、導光レンズ２によって導光された光が出射する出射面２ｄ，２ｈとが、導光レンズ２に設けられている。
詳細には、第１の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図２（Ａ）に示すように、一方の端点２ｂ１ａを通る接線Ｌ２ｂ１ａが導光レンズ２の中心軸線２’に平行になり、他方の端点２ｂ１ｂを通る接線Ｌ２ｂ１ｂが導光レンズ２の中心軸線２’に垂直になるように、かつ、一方の端点２ｂ１ａが他方の端点２ｂ１ｂよりも導光レンズ２の中心軸線２’の近くに位置するように配置された４分の１円弧２ｂ１を、導光レンズ２の中心軸線２’を中心に回転させることによって内側反射面２ｂが形成されている。
更に、第１の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図２（Ａ）に示すように、一方の端点２ｃ１ａを通る接線Ｌ２ｃ１ａが導光レンズ２の中心軸線２’に平行になり、他方の端点２ｃ１ｂを通る接線Ｌ２ｃ１ｂが導光レンズ２の中心軸線２’に垂直になるように、かつ、一方の端点２ｃ１ａが他方の端点２ｃ１ｂよりも導光レンズ２の中心軸線２’の近くに位置するように配置された４分の１円弧２ｃ１を、導光レンズ２の中心軸線２’を中心に回転させることによって外側反射面２ｃが形成されている。
また、第１の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図２（Ａ）に示すように、外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の中心点Ｃ２ｃ１が、内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の中心点Ｃ２ｂ１よりも、入射面２ａから離れた側（図２（Ａ）の下側）であって、導光レンズ２の中心軸線２’に近い側に配置されている。
更に、第１の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図２（Ａ）に示すように、導光レンズ２の中心軸線２’を中心に円弧を回転させることによって、ＬＥＤ光源１の側（図２（Ａ）および図２（Ｂ）の上側）に突出する凸状の入射面２ａが形成されている。また、入射面２ａの外縁部２ａ１と外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａとを結ぶ導光レンズ２の中心軸線２’に平行な直線２ｅ２を、導光レンズ２の中心軸線２’を中心に回転させることによってガイド反射面２ｅが形成されている。更に、内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の一方の端点２ｂ１ａと導光レンズ２の中心軸線２’とを結ぶ直線または曲線を、導光レンズ２の中心軸線２’を中心に回転させることによって、出射面２ｈが形成されている。
また、第１の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図２（Ａ）に示すように、導光レンズ２の中心軸線２’を中心とする円錐面であって、内側反射面２ｂおよび外側反射面２ｃを隔てて入射面２ａの反対側（図２（Ａ）の下側）が先細りになる円錐面の一部によって出射面２ｄが形成されている。更に、出射面２ｄと内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の他方の端点２ｂ１ｂとを結ぶ導光レンズ２の中心軸線２’に垂直な直線を、導光レンズ２の中心軸線２’を中心に回転させることによってガイド反射面２ｆが形成されている。また、出射面２ｄと外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の他方の端点２ｃ１ｂとを結ぶ導光レンズ２の中心軸線２’に垂直な直線を、導光レンズ２の中心軸線２’を中心に回転させることによってガイド反射面２ｇが形成されている。
詳細には、第１の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図２（Ｂ）に示すように、ＬＥＤ光源１から導光レンズ２の中心軸線２’上に照射された光Ｌ０が、導光レンズ２の入射面２ａを透過せしめられ、導光レンズ２の中心軸線２’上を進む光Ｌ０になって導光レンズ２の入射面２ａから入射する。次いで、導光レンズ２の入射面２ａからの光Ｌ０が、導光レンズ２の中心軸線２’上を進み、導光レンズ２の出射面２ｈを透過せしめられ、導光レンズ２の中心軸線２’と小さい角度をなす光Ｌ０になって（詳細には、図２（Ｂ）に示す例では、導光レンズ２の中心軸線２’上を進む光Ｌ０になって）導光レンズ２の出射面２ｈから出射する。
更に、第１の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図２（Ｂ）に示すように、導光レンズ２の中心軸線２’と光Ｌ０よりも大きい角度をなしてＬＥＤ光源１から放射された光Ｌ１が、導光レンズ２の入射面２ａによって屈折せしめられ、導光レンズ２の中心軸線２’に概略平行な光Ｌ１になって導光レンズ２の入射面２ａから入射し、次いで、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の一方の端点２ｂ１ａと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａとの間を透過せしめられ、次いで、導光レンズ２の内側反射面２ｂによって４回反射される。つまり、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の一方の端点２ｂ１ａと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａとの間を透過せしめられた光Ｌ１が、あたかも光ファイバによって導光されるかのように、導光レンズ２の内側反射面２ｂと外側反射面２ｃとの間の湾曲した導光路内を導光される。その結果、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の他方の端点２ｂ１ｂと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の他方の端点２ｃ１ｂとの間を透過せしめられる光Ｌ１が、例えば導光レンズ２の中心軸線２’から離れる側に進む光のような、所望の向きに進む光Ｌ１になる。次いで、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の他方の端点２ｂ１ｂと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の他方の端点２ｃ１ｂとの間を透過せしめられた光Ｌ１が、導光レンズ２の出射面２ｄによって屈折せしめられ、導光レンズ２の中心軸線２’から離れる側であって、ＬＥＤ光源１の側（図２（Ｂ）の上側）に進む光Ｌ１になって導光レンズ２の出射面２ｄから出射する。
また、第１の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図２（Ｂ）に示すように、導光レンズ２の中心軸線２’と光Ｌ１よりも大きい角度をなしてＬＥＤ光源１から放射された光Ｌ２が、導光レンズ２の入射面２ａによって屈折せしめられ、導光レンズ２の中心軸線２’に概略平行な光Ｌ２になって導光レンズ２の入射面２ａから入射し、次いで、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の一方の端点２ｂ１ａと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａとの間を透過せしめられ、次いで、導光レンズ２の内側反射面２ｂによって２回反射される。つまり、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の一方の端点２ｂ１ａと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａとの間を透過せしめられた光Ｌ２が、あたかも光ファイバによって導光されるかのように、導光レンズ２の内側反射面２ｂと外側反射面２ｃとの間の湾曲した導光路内を導光される。その結果、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の他方の端点２ｂ１ｂと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の他方の端点２ｃ１ｂとの間を透過せしめられる光Ｌ２が、例えば導光レンズ２の中心軸線２’から離れる側に進む光のような、所望の向きに進む光Ｌ２になる。次いで、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の他方の端点２ｂ１ｂと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の他方の端点２ｃ１ｂとの間を透過せしめられた光Ｌ２が、導光レンズ２の出射面２ｄによって屈折せしめられ、導光レンズ２の中心軸線２’から離れる側であって、ＬＥＤ光源１の側（図２（Ｂ）の上側）に進む光Ｌ２になって導光レンズ２の出射面２ｄから出射する。
更に、第１の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図２（Ｂ）に示すように、導光レンズ２の中心軸線２’と光Ｌ２よりも大きい角度をなしてＬＥＤ光源１から放射された光Ｌ３が、導光レンズ２の入射面２ａによって屈折せしめられ、導光レンズ２の中心軸線２’に概略平行な光Ｌ３になって導光レンズ２の入射面２ａから入射し、次いで、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の一方の端点２ｂ１ａと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａとの間を透過せしめられ、次いで、導光レンズ２の内側反射面２ｂによって２回反射される。つまり、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の一方の端点２ｂ１ａと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａとの間を透過せしめられた光Ｌ３が、あたかも光ファイバによって導光されるかのように、導光レンズ２の内側反射面２ｂと外側反射面２ｃとの間の湾曲した導光路内を導光される。その結果、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の他方の端点２ｂ１ｂと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の他方の端点２ｃ１ｂとの間を透過せしめられる光Ｌ３が、例えば導光レンズ２の中心軸線２’から離れる側に進む光のような、所望の向きに進む光Ｌ３になる。次いで、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の他方の端点２ｂ１ｂと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の他方の端点２ｃ１ｂとの間を透過せしめられた光Ｌ３が、導光レンズ２の出射面２ｄによって屈折せしめられ、導光レンズ２の中心軸線２’から離れる側であって、ＬＥＤ光源１の側（図２（Ｂ）の上側）に進む光Ｌ３になって導光レンズ２の出射面２ｄから出射する。
その結果、第１の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図２（Ｂ）に示すように、導光レンズ２の出射面２ｄから出射する大部分の光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が、例えば導光レンズ２の中心軸線２’から離れる側であってＬＥＤ光源１の側（図２（Ｂ）の上側）に進む光のような、所望の向きに進む光になる。
すなわち、第１の実施形態のＬＥＤランプ１００によれば、図２（Ｂ）に示すように、導光レンズ２の内側反射面２ｂと外側反射面２ｃとの間を透過せしめられる大部分の光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を、光ファイバーと同様の導光作用によって所望の向きに進む光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３にすることができる。そのため、第１の実施形態のＬＥＤランプ１００によれば、ＬＥＤ光源からの光のうち、回転双曲反射面の焦点を透過せしめられる光のみを所望の向きに進む光にすることができる特許文献１の図４に記載されたＬＥＤランプよりも、所望の向きに進む光の割合を増加させることができる。
図３は第１の実施形態のＬＥＤランプ１００を車両用灯具２００に適用した例を示した図である。詳細には、図３は第１の実施形態のＬＥＤランプ１００が適用された車両用灯具２００の概略的な水平断面図である。図３に示す車両用灯具２００では、図１に示す第１の実施形態のＬＥＤランプ１００の導光レンズ２の出射面２ｄを介して出射する光の疑似焦点１００ａが、リフレクタ２０１の放物系反射面２０１ａの焦点２００ａ１上またはその近傍に配置されている。
詳細には、本発明者は、鋭意研究において、リフレクタ２０１（図３参照）の放物系反射面２０１ａ（図３参照）の焦点２００ａ１（図３参照）上またはその近傍に電球型ランプのフィラメントが配置され、ストップランプの配光規格を満足している車両用灯具２００に対し、電球型ランプを第１の実施形態のＬＥＤランプ１００に置換する変更を行い、配光特性を検討した。その結果、第１の実施形態のＬＥＤランプ１００が適用された車両用灯具２００によっても、ストップランプの配光規格を満足させることができた。
更に、本発明者は、鋭意研究において、リフレクタ２０１（図３参照）の放物系反射面２０１ａ（図３参照）の焦点２００ａ１（図３参照）上またはその近傍に電球型ランプのフィラメントが配置され、テールランプの配光規格を満足している車両用灯具２００に対し、電球型ランプを第１の実施形態のＬＥＤランプ１００に置換する変更を行い、配光特性を検討した。その結果、第１の実施形態のＬＥＤランプ１００が適用された車両用灯具２００によっても、テールランプの配光規格を満足させることができた。
以下、本発明のＬＥＤランプの第３の実施形態について説明する。第３の実施形態のＬＥＤランプは、後述する点を除き、上述した第１の実施形態のＬＥＤランプ１００とほぼ同様に構成されている。従って、第３の実施形態のＬＥＤランプによれば、後述する点を除き、上述した第１の実施形態のＬＥＤランプ１００とほぼ同様の効果を奏することができる。
図４は第３の実施形態のＬＥＤランプ１００の部分断面平面図である。詳細には、図４中の平面図の部分が、ＬＥＤランプ１００の口金５を示しており、図４中の断面図の部分が、導光レンズ２の中心軸線２’を含むＬＥＤランプ１００の概略的な水平断面を示している。図５は第３の実施形態のＬＥＤランプ１００の一部を構成する導光レンズ２等を示した図である。詳細には、図５は導光レンズ２の中心軸線２’を含む導光レンズ２の概略的な水平断面内を進むＬＥＤ光源１からの光Ｌ１０，Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３を示した図である。
第１の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図２（Ａ）に示すように、導光レンズ２の中心軸線２’を中心に円弧を回転させることによって、ＬＥＤ光源１の側（図２（Ａ）の上側）に突出する凸状の入射面２ａが形成されているが、第３の実施形態のＬＥＤランプ１００では、代わりに、図４に示すように、導光レンズ２の中心軸線２’に垂直な平面によって入射面２ａが形成されている。
更に、第１の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図２（Ｂ）に示すように、導光レンズ２の中心軸線２’と角度をなすＬＥＤ光源１からの光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が導光レンズ２の中心軸線２’に概略平行な光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３になるように、ＬＥＤ光源１からの光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が導光レンズ２の入射面２ａによって屈折せしめられるが、第３の実施形態のＬＥＤランプ１００では、代わりに、図５に示すように、導光レンズ２の中心軸線２’と角度をなすＬＥＤ光源１からの光Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３を導光レンズ２の中心軸線２’に概略平行な光Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３にするための導光レンズ６が設けられている。
また、第１の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図２（Ａ）に示すように、入射面２ａの外縁部２ａ１と外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａとを結ぶ導光レンズ２の中心軸線２’に平行な直線２ｅ２を、導光レンズ２の中心軸線２’を中心に回転させることによってガイド反射面２ｅが形成されているが、第３の実施形態のＬＥＤランプ１００では、代わりに、図４に示すように、入射面２ａの外縁部２ａ１と外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａとを結ぶ曲線２ｅ１を、導光レンズ２の中心軸線２’を中心に回転させることによってガイド反射面２ｅが形成されている
詳細には、第３の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図５に示すように、ＬＥＤ光源１から導光レンズ２の中心軸線２’上に照射された光Ｌ１０が、導光レンズ６を透過せしめられ、導光レンズ２の中心軸線２’上を進む光Ｌ１０になって、導光レンズ２の入射面２ａから入射する。次いで、導光レンズ２の入射面２ａからの光Ｌ１０が、導光レンズ２の中心軸線２’上を進み、導光レンズ２の出射面２ｈを透過せしめられ、導光レンズ２の中心軸線２’と小さい角度をなす光Ｌ１０になって（詳細には、図５に示す例では、導光レンズ２の中心軸線２’上を進む光Ｌ１０になって）導光レンズ２の出射面２ｈから出射する。
更に、第３の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図５に示すように、導光レンズ２の中心軸線２’と光Ｌ１０よりも大きい角度をなしてＬＥＤ光源１から放射された光Ｌ１１が、導光レンズ６を透過せしめられ、導光レンズ２の中心軸線２’に平行な光Ｌ１１になって導光レンズ２の入射面２ａから入射し、次いで、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の一方の端点２ｂ１ａと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａとの間を透過せしめられ、次いで、導光レンズ２の内側反射面２ｂによって４回反射される。つまり、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の一方の端点２ｂ１ａと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａとの間を透過せしめられた光Ｌ１１が、あたかも光ファイバによって導光されるかのように、導光レンズ２の内側反射面２ｂと外側反射面２ｃとの間の湾曲した導光路内を導光される。その結果、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の他方の端点２ｂ１ｂと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の他方の端点２ｃ１ｂとの間を透過せしめられる光Ｌ１１が、例えば導光レンズ２の中心軸線２’から離れる側に進む光のような、所望の向きに進む光Ｌ１１になる。次いで、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の他方の端点２ｂ１ｂと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の他方の端点２ｃ１ｂとの間を透過せしめられた光Ｌ１１が、導光レンズ２の出射面２ｄによって屈折せしめられ、導光レンズ２の中心軸線２’から離れる側であって、ＬＥＤ光源１の側（図５の上側）に進む光Ｌ１１になって導光レンズ２の出射面２ｄから出射する。
また、第３の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図５に示すように、導光レンズ２の中心軸線２’と光Ｌ１１よりも大きい角度をなしてＬＥＤ光源１から放射された光Ｌ１２が、導光レンズ６を透過せしめられ、導光レンズ２の中心軸線２’に平行な光Ｌ１２になって導光レンズ２の入射面２ａから入射し、次いで、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の一方の端点２ｂ１ａと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａとの間を透過せしめられ、次いで、導光レンズ２の内側反射面２ｂによって２回反射される。つまり、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の一方の端点２ｂ１ａと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａとの間を透過せしめられた光Ｌ１２が、あたかも光ファイバによって導光されるかのように、導光レンズ２の内側反射面２ｂと外側反射面２ｃとの間の湾曲した導光路内を導光される。その結果、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の他方の端点２ｂ１ｂと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の他方の端点２ｃ１ｂとの間を透過せしめられる光Ｌ１２が、例えば導光レンズ２の中心軸線２’から離れる側に進む光のような、所望の向きに進む光Ｌ１２になる。次いで、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の他方の端点２ｂ１ｂと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の他方の端点２ｃ１ｂとの間を透過せしめられた光Ｌ１２が、導光レンズ２の出射面２ｄによって屈折せしめられ、導光レンズ２の中心軸線２’から離れる側であって、ＬＥＤ光源１の側（図５の上側）に進む光Ｌ１２になって導光レンズ２の出射面２ｄから出射する。
更に、第３の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図５に示すように、導光レンズ２の中心軸線２’と光Ｌ１２よりも大きい角度をなしてＬＥＤ光源１から放射された光Ｌ１３が、導光レンズ６を透過せしめられ、導光レンズ２の中心軸線２’に平行な光Ｌ１２になって導光レンズ２の入射面２ａから入射し、次いで、導光レンズ２のガイド反射面２ｅによって反射され、次いで、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の一方の端点２ｂ１ａと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａとの間を透過せしめられ、次いで、導光レンズ２の内側反射面２ｂによって２回反射される。つまり、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の一方の端点２ｂ１ａと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａとの間を透過せしめられた光Ｌ１３が、あたかも光ファイバによって導光されるかのように、導光レンズ２の内側反射面２ｂと外側反射面２ｃとの間の湾曲した導光路内を導光される。その結果、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の他方の端点２ｂ１ｂと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の他方の端点２ｃ１ｂとの間を透過せしめられる光Ｌ１３が、例えば導光レンズ２の中心軸線２’から離れる側に進む光のような、所望の向きに進む光Ｌ１３になる。次いで、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の他方の端点２ｂ１ｂと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の他方の端点２ｃ１ｂとの間を透過せしめられた光Ｌ１３が、導光レンズ２の出射面２ｄによって屈折せしめられ、導光レンズ２の中心軸線２’から離れる側であって、ＬＥＤ光源１の側（図５の上側）に進む光Ｌ１３になって導光レンズ２の出射面２ｄから出射する。
その結果、第３の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図５に示すように、導光レンズ２の出射面２ｄから出射する大部分の光Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３が、例えば導光レンズ２の中心軸線２’から離れる側であってＬＥＤ光源１の側（図５の上側）に進む光のような、所望の向きに進む光になる。
すなわち、第３の実施形態のＬＥＤランプ１００によれば、図５に示すように、導光レンズ２の内側反射面２ｂと外側反射面２ｃとの間を透過せしめられる大部分の光Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３を、光ファイバーと同様の導光作用によって所望の向きに進む光Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３にすることができる。そのため、第３の実施形態のＬＥＤランプ１００によれば、ＬＥＤ光源からの光のうち、回転双曲反射面の焦点を透過せしめられる光のみを所望の向きに進む光にすることができる特許文献１の図４に記載されたＬＥＤランプよりも、所望の向きに進む光の割合を増加させることができる。
更に、第３の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図５に示すように、導光レンズ２の入射面２ａを介して入射されたＬＥＤ光源１からの光Ｌ１３を全反射し、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の一方の端点２ｂ１ａと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａとの間に導光するためのガイド反射面２ｅが外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａと入射面２ａの外縁部２ａ１との間に配置されている。そのため、第３の実施形態のＬＥＤランプ１００によれば、導光レンズ２の入射面２ａを介して入射され、導光レンズ２の表面のうち、外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａと入射面２ａの外縁部２ａ１との間の部分に到達したＬＥＤ光源１からの光Ｌ１３が、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の一方の端点２ｂ１ａと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａとの間に導光されない場合よりも、ＬＥＤ光源１からの光の有効利用率を向上させることができる。
以下、本発明のＬＥＤランプの第４の実施形態について説明する。第４の実施形態のＬＥＤランプは、後述する点を除き、上述した第１の実施形態のＬＥＤランプ１００とほぼ同様に構成されている。従って、第４の実施形態のＬＥＤランプによれば、後述する点を除き、上述した第１の実施形態のＬＥＤランプ１００とほぼ同様の効果を奏することができる。
図６は第４の実施形態のＬＥＤランプ１００の正面図である。図７は図６のＡ−Ａ線に沿った部分断面図、図８は図６のＢ−Ｂ線に沿った部分断面図である。図９は図７に示す断面内を進むＬＥＤ光源１ａからの光Ｌ２０ａ，Ｌ２１ａ，Ｌ２２ａ，Ｌ２３ａ，Ｌ２４ａを示した図である。
第１の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図１に示すように、１個のＬＥＤ光源１が設けられているが、第４の実施形態のＬＥＤランプ１００では、代わりに、図７および図８に示すように、３個のＬＥＤ光源１ａ，１ｂ，１ｃが設けられている。詳細には、第４の実施形態のＬＥＤランプ１００では、導光レンズ２の中心軸線２’を中心とする同一円上に３個のＬＥＤ光源１ａ，１ｂ，１ｃが１２０°間隔で配列されている。
また、第１の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図２（Ａ）に示すように、導光レンズ２の中心軸線２’を中心に円弧を回転させることによって、ＬＥＤ光源１の側（図２（Ａ）の上側）に突出する凸状の入射面２ａが形成されているが、第４の実施形態のＬＥＤランプ１００では、代わりに、図７および図８に示すように、導光レンズ２の中心軸線２’を中心に直線を回転させることにより得られるＬＥＤ光源１ａ，１ｂ，１ｃの側（図７および図８の上側）に頂点を有する円錐面によって入射面２ａが形成されている。
更に、第１の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図２（Ｂ）に示すように、導光レンズ２の中心軸線２’と角度をなすＬＥＤ光源１からの光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が導光レンズ２の中心軸線２’に概略平行な光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３になるように、ＬＥＤ光源１からの光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が導光レンズ２の入射面２ａによって屈折せしめられるが、第４の実施形態のＬＥＤランプ１００では、代わりに、図９に示すように、ＬＥＤ光源１ａからの光Ｌ２０ａ，Ｌ２１ａ，Ｌ２２ａ，Ｌ２３ａ，Ｌ２４ａを導光レンズ２の中心軸線２’に概略平行な光Ｌ２０ａ，Ｌ２１ａ，Ｌ２２ａ，Ｌ２３ａ，Ｌ２４ａにするための導光部６ａを有する導光レンズ６が設けられている。更に、ＬＥＤ光源１ｂ（図７参照）からの光（図示せず）を導光レンズ２の中心軸線２’に概略平行な光（図示せず）にするための導光部６ｂ（図７参照）が導光レンズ６（図７参照）に設けられている。また、ＬＥＤ光源１ｃ（図８参照）からの光（図示せず）を導光レンズ２の中心軸線２’に概略平行な光（図示せず）にするための導光部６ｃ（図８参照）が導光レンズ６（図８参照）に設けられている。つまり、第４の実施形態のＬＥＤランプ１００では、導光レンズ６の導光部６ａと導光部６ｂと導光部６ｃとが、導光レンズ２の中心軸線２’を中心に１２０°回転対称に形成されている。
また、第１の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図２（Ａ）に示すように、入射面２ａの外縁部２ａ１と外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａとを結ぶ導光レンズ２の中心軸線２’に平行な直線２ｅ２を、導光レンズ２の中心軸線２’を中心に回転させることによってガイド反射面２ｅが形成されているが、第４の実施形態のＬＥＤランプ１００では、代わりに、図７および図８に示すように、入射面２ａの外縁部２ａ１と外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａとを結ぶ直線および曲線２ｅ１を、導光レンズ２の中心軸線２’を中心に回転させることによってガイド反射面２ｅが形成されている
詳細には、第４の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図９に示すように、ＬＥＤ光源１ａから照射された光Ｌ２０ａが、導光レンズ６を透過せしめられ、導光レンズ２の中心軸線２’に平行な光Ｌ２０ａになって、導光レンズ２の入射面２ａに入射する。次いで、導光レンズ２の入射面２ａによって屈折せしめられた光Ｌ２０ａが、導光レンズ２の出射面２ｈを透過せしめられ、導光レンズ２の中心軸線２’と小さい角度をなす光Ｌ２０ａになって（詳細には、図９に示す例では、導光レンズ２の中心軸線２’に平行な光Ｌ２０ａになって）導光レンズ２の出射面２ｈから出射する。
更に、第４の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図９に示すように、ＬＥＤ光源１ａから照射された光Ｌ２１ａが、導光レンズ６を透過せしめられ、導光レンズ２の中心軸線２’に平行な光Ｌ２１ａになって導光レンズ２の入射面２ａに入射し、次いで、導光レンズ２の入射面２ａによって屈折せしめられ、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の一方の端点２ｂ１ａと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａとの間を透過せしめられ、次いで、導光レンズ２の内側反射面２ｂによって６回反射される。つまり、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の一方の端点２ｂ１ａと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａとの間を透過せしめられた光Ｌ２１ａが、あたかも光ファイバによって導光されるかのように、導光レンズ２の内側反射面２ｂと外側反射面２ｃとの間の湾曲した導光路内を導光される。その結果、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の他方の端点２ｂ１ｂと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の他方の端点２ｃ１ｂとの間を透過せしめられる光Ｌ２１ａが、例えば導光レンズ２の中心軸線２’から離れる側に進む光のような、所望の向きに進む光Ｌ２１ａになる。次いで、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の他方の端点２ｂ１ｂと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の他方の端点２ｃ１ｂとの間を透過せしめられた光Ｌ２１ａが、導光レンズ２のガイド反射面２ｆによって反射され、導光レンズ２の出射面２ｄによって屈折せしめられ、導光レンズ２の中心軸線２’から離れる側であって、ＬＥＤ光源１ａの側（図９の上側）に進む光Ｌ２１ａになって導光レンズ２の出射面２ｄから出射する。
また、第４の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図９に示すように、ＬＥＤ光源１ａから照射された光Ｌ２２ａが、導光レンズ６を透過せしめられ、導光レンズ２の中心軸線２’に平行な光Ｌ２２ａになって導光レンズ２の入射面２ａに入射し、次いで、導光レンズ２の入射面２ａによって屈折せしめられ、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の一方の端点２ｂ１ａと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａとの間を透過せしめられ、次いで、導光レンズ２の内側反射面２ｂによって２回反射される。つまり、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の一方の端点２ｂ１ａと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａとの間を透過せしめられた光Ｌ２２ａが、あたかも光ファイバによって導光されるかのように、導光レンズ２の内側反射面２ｂと外側反射面２ｃとの間の湾曲した導光路内を導光される。その結果、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の他方の端点２ｂ１ｂと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の他方の端点２ｃ１ｂとの間を透過せしめられる光Ｌ２２ａが、例えば導光レンズ２の中心軸線２’から離れる側に進む光のような、所望の向きに進む光Ｌ２２ａになる。次いで、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の他方の端点２ｂ１ｂと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の他方の端点２ｃ１ｂとの間を透過せしめられた光Ｌ２２ａが、導光レンズ２のガイド反射面２ｆによって反射され、導光レンズ２の出射面２ｄによって屈折せしめられ、導光レンズ２の中心軸線２’から離れる側であって、ＬＥＤ光源１ａの側（図９の上側）に進む光Ｌ２２ａになって導光レンズ２の出射面２ｄから出射する。
更に、第４の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図９に示すように、ＬＥＤ光源１ａから照射された光Ｌ２３ａが、導光レンズ６を透過せしめられ、導光レンズ２の中心軸線２’に平行な光Ｌ２３ａになって導光レンズ２の入射面２ａに入射し、次いで、導光レンズ２の入射面２ａによって屈折せしめられ、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の一方の端点２ｂ１ａと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａとの間を透過せしめられ、次いで、導光レンズ２の内側反射面２ｂによって２回反射される。つまり、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の一方の端点２ｂ１ａと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａとの間を透過せしめられた光Ｌ２３ａが、あたかも光ファイバによって導光されるかのように、導光レンズ２の内側反射面２ｂと外側反射面２ｃとの間の湾曲した導光路内を導光される。その結果、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の他方の端点２ｂ１ｂと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の他方の端点２ｃ１ｂとの間を透過せしめられる光Ｌ２３ａが、例えば導光レンズ２の中心軸線２’から離れる側に進む光のような、所望の向きに進む光Ｌ２３ａになる。次いで、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の他方の端点２ｂ１ｂと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の他方の端点２ｃ１ｂとの間を透過せしめられた光Ｌ２３ａが、導光レンズ２の出射面２ｄによって屈折せしめられ、導光レンズ２の中心軸線２’から離れる側であって、ＬＥＤ光源１ａの側（図９の上側）に進む光Ｌ２３ａになって導光レンズ２の出射面２ｄから出射する。
また、第４の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図９に示すように、ＬＥＤ光源１ａから照射された光Ｌ２４ａが、導光レンズ６を透過せしめられ、導光レンズ２の中心軸線２’に平行な光Ｌ２４ａになって導光レンズ２の入射面２ａに入射し、次いで、導光レンズ２の入射面２ａによって屈折せしめられ、次いで、導光レンズ２のガイド反射面２ｅによって反射され、次いで、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の一方の端点２ｂ１ａと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａとの間を透過せしめられ、次いで、導光レンズ２の内側反射面２ｂおよび外側反射面２ｃによって７回反射される。つまり、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の一方の端点２ｂ１ａと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａとの間を透過せしめられた光Ｌ２４ａが、あたかも光ファイバによって導光されるかのように、導光レンズ２の内側反射面２ｂと外側反射面２ｃとの間の湾曲した導光路内を導光される。その結果、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の他方の端点２ｂ１ｂと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の他方の端点２ｃ１ｂとの間を透過せしめられる光Ｌ２４ａが、例えば導光レンズ２の中心軸線２’から離れる側に進む光のような、所望の向きに進む光Ｌ２４ａになる。次いで、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の他方の端点２ｂ１ｂと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の他方の端点２ｃ１ｂとの間を透過せしめられた光Ｌ２４ａが、導光レンズ２の出射面２ｄによって屈折せしめられ、導光レンズ２の中心軸線２’から離れる側であって、ＬＥＤ光源１ａの反対側（図９の下側）に進む光Ｌ２４ａになって導光レンズ２の出射面２ｄから出射する。
その結果、第４の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図９に示すように、導光レンズ２の出射面２ｄから出射する大部分の光Ｌ２１ａ，Ｌ２２ａ，Ｌ２３ａが、例えば導光レンズ２の中心軸線２’から離れる側であってＬＥＤ光源１ａの側（図９の上側）に進む光のような、所望の向きに進む光になる。
すなわち、第４の実施形態のＬＥＤランプ１００によれば、図９に示すように、導光レンズ２の内側反射面２ｂと外側反射面２ｃとの間を透過せしめられる大部分の光Ｌ２１ａ，Ｌ２２ａ，Ｌ２３ａを、光ファイバーと同様の導光作用によって所望の向きに進む光Ｌ２１ａ，Ｌ２２ａ，Ｌ２３ａにすることができる。そのため、第４の実施形態のＬＥＤランプ１００によれば、ＬＥＤ光源からの光のうち、回転双曲反射面の焦点を透過せしめられる光のみを所望の向きに進む光にすることができる特許文献１の図４に記載されたＬＥＤランプよりも、所望の向きに進む光の割合を増加させることができる。
更に、第４の実施形態のＬＥＤランプ１００では、図９に示すように、導光レンズ２の入射面２ａを介して入射されたＬＥＤ光源１ａからの光Ｌ２４ａを全反射し、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の一方の端点２ｂ１ａと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａとの間に導光するためのガイド反射面２ｅが外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａと入射面２ａの外縁部２ａ１との間に配置されている。そのため、第４の実施形態のＬＥＤランプ１００によれば、導光レンズ２の入射面２ａを介して入射され、導光レンズ２の表面のうち、外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａと入射面２ａの外縁部２ａ１との間の部分に到達したＬＥＤ光源１ａからの光Ｌ２４ａが、導光レンズ２の内側反射面２ｂの４分の１円弧２ｂ１の一方の端点２ｂ１ａと導光レンズ２の外側反射面２ｃの４分の１円弧２ｃ１の一方の端点２ｃ１ａとの間に導光されない場合よりも、ＬＥＤ光源１ａからの光の有効利用率を向上させることができる。
第５の実施形態では、上述した第１から第４の実施形態を適宜組み合わせることも可能である。
本発明のＬＥＤランプは、例えばストップランプ、テールランプなどのような任意の車両用灯具、一般照明装置、街路灯などに適用可能である。
１，１ａ，１ｂ，１ｃ ＬＥＤ光源
２ 導光レンズ
２’ 中心軸線
２ａ 入射面
２ｂ 内側反射面
２ｂ１ ４分の１円弧
２ｂ１ａ，２ｂ１ｂ 端点
２ｃ 外側反射面
２ｃ１ ４分の１円弧
２ｃ１ａ，２ｃ１ｂ 端点
２ｄ 出射面
１００ ＬＥＤランプ
Ｌ２ｂ１ａ，Ｌ２ｂ１ｂ 接線
Ｌ２ｃ１ａ，Ｌ２ｃ１ｂ 接線
Ｃ２ｂ１，Ｃ２ｃ１ 中心点

Claims (3)

  1. ＬＥＤ光源（１；１ａ，１ｂ，１ｃ）と、ＬＥＤ光源（１；１ａ，１ｂ，１ｃ）からの光を導光する導光レンズ（２）とを具備し、
    入射面（２ａ）と内側反射面（２ｂ）と外側反射面（２ｃ）と出射面（２ｄ）とを導光レンズ（２）に設け、
    一方の端点（２ｂ１ａ）を通る接線（Ｌ２ｂ１ａ）が導光レンズ（２）の中心軸線（２’）に平行になり、他方の端点（２ｂ１ｂ）を通る接線（Ｌ２ｂ１ｂ）が導光レンズ（２）の中心軸線（２’）に垂直になるように、かつ、一方の端点（２ｂ１ａ）が他方の端点（２ｂ１ｂ）よりも導光レンズ（２）の中心軸線（２’）の近くに位置するように配置された４分の１円弧（２ｂ１）を、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）を中心に回転させることによって内側反射面（２ｂ）を形成し、
    一方の端点（２ｃ１ａ）を通る接線（Ｌ２ｃ１ａ）が導光レンズ（２）の中心軸線（２’）に平行になり、他方の端点（２ｃ１ｂ）を通る接線（Ｌ２ｃ１ｂ）が導光レンズ（２）の中心軸線（２’）に垂直になるように、かつ、一方の端点（２ｃ１ａ）が他方の端点（２ｃ１ｂ）よりも導光レンズ（２）の中心軸線（２’）の近くに位置するように配置された４分の１円弧（２ｃ１）を、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）を中心に回転させることによって外側反射面（２ｃ）を形成し、
    外側反射面（２ｃ）の４分の１円弧（２ｃ１）の中心点（Ｃ２ｃ１）を、内側反射面（２ｂ）の４分の１円弧（２ｂ１）の中心点（Ｃ２ｂ１）よりも、入射面（２ａ）から離れた側であって、導光レンズ（２）の中心軸線（２’）に近い側に配置し、
    導光レンズ（２）の入射面（２ａ）を介して入射されたＬＥＤ光源（１；１ａ，１ｂ，１ｃ）からの光が、導光レンズ（２）の内側反射面（２ｂ）の４分の１円弧（２ｂ１）の一方の端点（２ｂ１ａ）と導光レンズ（２）の外側反射面（２ｃ）の４分の１円弧（２ｃ１）の一方の端点（２ｃ１ａ）との間を透過せしめられ、導光レンズ（２）の内側反射面（２ｂ）によって複数回反射され、導光レンズ（２）の内側反射面（２ｂ）の４分の１円弧（２ｂ１）の他方の端点（２ｂ１ｂ）と導光レンズ（２）の外側反射面（２ｃ）の４分の１円弧（２ｃ１）の他方の端点（２ｃ１ｂ）との間を透過せしめられ、導光レンズ（２）の出射面（２ｄ）を介して出射することを特徴とするＬＥＤランプ（１００）。
  2. 導光レンズ（２）の入射面（２ａ）を介して入射されたＬＥＤ光源（１；１ａ，１ｂ，１ｃ）からの光を全反射し、導光レンズ（２）の内側反射面（２ｂ）の４分の１円弧（２ｂ１）の一方の端点（２ｂ１ａ）と導光レンズ（２）の外側反射面（２ｃ）の４分の１円弧（２ｃ１）の一方の端点（２ｃ１ａ）との間に導光するためのガイド反射面（２ｅ）を外側反射面（２ｃ）の４分の１円弧（２ｃ１）の一方の端点（２ｃ１ａ）と入射面（２ａ）の外縁部（２ａ１）との間に配置したことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプ（１００）。
  3. 請求項１又は２に記載のＬＥＤランプ（１００）の導光レンズ（２）の出射面（２ｄ）を介して出射する光の疑似焦点（１００ａ）を、リフレクタ（２０１）の放物系反射面（２０１ａ）の焦点（２００ａ１）上またはその近傍に配置したことを特徴とする車両用灯具（２００）。
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