JP6295854B2 - レンズ体、レンズ結合体及び車両用灯具 - Google Patents

レンズ体、レンズ結合体及び車両用灯具 Download PDF

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Description

本発明は、レンズ体、レンズ結合体及び車両用灯具に係り、特に、光源と組み合わせて用いられるレンズ体、レンズ結合体及びこれを備えた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１０は、特許文献１に記載の車両用灯具２００の分解斜視図である。
図１０に示すように、特許文献１に記載の車両用灯具２００は、光源２１０、光源２１０からの光を反射する反射面２２０、反射面２２０で反射された光源２１０からの光が屈折透過する複数のレンズ体２３０、反射面２２０とレンズ体２３０との間に配置されたシェード２４０等を備えている。各々のレンズ体２３０は、ホルダー部２３２によって一体化されている。
特開２０００−１７３３１９号公報
しかしながら、上記構成の車両用灯具２００においては、光源２１０からの光が反射面２２０で反射され、一部がシェード２４０によって遮光された後、各々のレンズ体２３０を屈折透過して前方に照射されることで、上端縁にシェード２４０によって規定されるカットオフラインを含む配光パターンが形成されるものの、各々のレンズ体２３０の外形が正面視で円形で、しかも、各々のレンズ体２３０がホルダー部２３２によって一体化されている結果、各々のレンズ体２３０（出射面）を自由にレイアウトできず、その見栄えが単調になるという問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、上端縁にカットオフラインを含む所定配光パターンを形成することができ、かつ、レイアウトの自由度が高いレンズ体（レンズ結合体）及びこれを備えた車両用灯具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、基準軸方向に進行するコリメート光学系からの光を制御して、上端縁にカットオフラインを含む第１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、前記レンズ体は、前記基準軸に沿って延びた形状のレンズ体で、後端部、前端部、並びに、前記後端部と前記前端部との間に配置されたカットオフ反射面、左右一対の側面、上面及び下面を含み、前記左右一対の側面、前記上面及び前記下面で囲まれた断面が矩形形状のレンズ体として構成されており、前記後端部は、入射面を含み、前記前端部は、出射面を含み、前記入射面、前記カットオフ反射面及び前記出射面は、前記入射面から前記レンズ体内部に入射し、前記カットオフ反射面で内面反射された後、前記出射面から出射する前記コリメート光学系からの光により、前記第１配光パターンを形成する光学系を構成しており、前記出射面は、前記後端部と前記前端部との間に焦点が設定されたレンズ面であって、前記基準軸より上に配置された上領域及び前記基準軸より下に配置された下領域を含み、前記カットオフ反射面は、前記出射面の焦点近傍から前記後端部側に向かって延びており、前記入射面は、前記基準軸より上に配置され、当該入射面から前記レンズ体内部に入射した前記コリメート光学系からの光が、鉛直方向及び水平方向に関し、前記出射面の焦点近傍に集光するように、その面形状が構成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、上端縁にカットオフラインを含む第１配光パターンを形成することができ、かつ、レイアウトの自由度が高い（すなわち、上下左右に隣接させてアレイ状に配置することで、様々な見栄えの出射面群（出射面意匠）を含むレンズ結合体を構成することができる）レンズ体を提供することができる。
上端縁にカットオフラインを含む第１配光パターンを形成することができるのは、入射面、カットオフ反射面及び出射面が、入射面からレンズ体内部に入射し、カットオフ反射面で内面反射（全反射）された後、出射面から出射するコリメート光学系からの光により、第１配光パターンを形成する光学系を構成していることによるものである。
レイアウトの自由度が高くなるのは、レンズ体が、基準軸に沿って延びた形状のレンズ体で、左右一対の側面、上面及び下面で囲まれた断面が矩形形状のレンズ体として構成されていることによるものである。
請求項２に記載の発明は、上下左右に隣接してアレイ状に配置された請求項１に記載の複数のレンズ体を含むレンズ結合体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、上下左右に隣接してアレイ状に配置された請求項１に記載の複数のレンズ体を含む新規見栄えのレンズ結合体を提供することができる。
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、複数のレンズ体それぞれの出射面は、上下左右に隣接してアレイ状に配置された出射面群を構成し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、複数のレンズ体それぞれの出射面が、上下左右に隣接してアレイ状に配置された出射面群を構成した新規見栄えのレンズ結合体を提供することができる。
請求項４に記載の発明は、基準軸方向に進行するコリメート光学系からの光を制御して、上端縁にカットオフラインを含む第２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、前記レンズ体は、前記基準軸に沿って延びた形状のレンズ体で、後端部、前端部、並びに、前記後端部と前記前端部との間に配置されたカットオフ反射面、左右一対の側面、上面及び下面を含み、前記左右一対の側面、前記上面及び前記下面で囲まれた断面が矩形形状のレンズ体として構成されており、前記後端部は、入射面を含み、前記前端部は、出射面を含み、前記入射面、前記カットオフ反射面、前記左右一対の側面及び前記出射面は、前記入射面から前記レンズ体内部に入射し、鉛直方向に関し、前記カットオフ反射面で内面反射され、かつ、水平方向に関し、前記左右一対の側面で内面反射された後、前記出射面から出射するコリメート光学系からの光により、前記第２配光パターンを形成する光学系を構成しており、前記出射面は、前記後端部と前記前端部との間に焦点が設定されたレンズ面であって、前記基準軸より上に配置された上領域及び前記基準軸より下に配置された下領域を含み、前記カットオフ反射面は、前記出射面の焦点近傍から前記後端部側に向かって延びており、前記入射面は、前記基準軸より上に配置され、当該入射面から前記レンズ体内部に入射した前記コリメート光学系からの光が、鉛直方向に関し、前記出射面の焦点近傍に集光するように、かつ、水平方向に関し、前記左右一対の側面で内面反射した後、前記出射面から出射するように、その面形状が構成されていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明によれば、上端縁にカットオフラインを含む第２配光パターンを形成することができ、かつ、レイアウトの自由度が高い（すなわち、上下左右に隣接させてアレイ状に配置することで、様々な見栄えの出射面群（出射面意匠）を含むレンズ結合体を構成することができる）レンズ体を提供することができる。
上端縁にカットオフラインを含む第２配光パターンを形成することができるのは、入射面、カットオフ反射面、左右一対の側面及び出射面が、入射面からレンズ体内部に入射し、鉛直方向に関し、カットオフ反射面で内面反射され、かつ、水平方向に関し、左右一対の側面で内面反射された後、出射面から出射するコリメート光学系からの光により、第２配光パターンを形成する光学系を構成していることによるものである。
レイアウトの自由度が高くなるのは、レンズ体が、基準軸に沿って延びた形状のレンズ体で、左右一対の側面、上面及び下面で囲まれた断面が矩形形状のレンズ体として構成されていることによるものである。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記入射面は、上面視で、後方に向かって開いたＶ字形状を構成した左右一対の入射面を含むことを特徴とする。
請求項５に記載の発明によれば、水平方向により拡散した第２配光パターンを形成することができる。
請求項６に記載の発明は、上下左右に隣接してアレイ状に配置された請求項４又は５に記載の複数のレンズ体を含むレンズ結合体であることを特徴とする。
請求項６に記載の発明によれば、上下左右に隣接してアレイ状に配置された請求項４又は５に記載の複数のレンズ体を含む新規見栄えのレンズ結合体を提供することができる。
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記複数のレンズ体それぞれの前記出射面は、上下左右に隣接してアレイ状に配置された出射面群を構成し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、複数のレンズ体それぞれの出射面が、上下左右に隣接してアレイ状に配置された出射面群を構成した新規見栄えのレンズ結合体を提供することができる。
請求項８に記載の発明は、請求項１に記載のレンズ体を第１レンズ体とし、かつ、請求項４に記載のレンズ体を第２レンズ体として、上下左右に隣接してアレイ状に配置された少なくとも一つの前記第１レンズ体及び少なくとも一つの前記第２レンズ体を含むレンズ結合体であることを特徴とする。
請求項８に記載の発明によれば、上下左右に隣接してアレイ状に配置された少なくとも一つの第１レンズ体及び少なくとも一つの第２レンズ体を含む新規見栄えのレンズ結合体を提供することができる。
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記第１レンズ体の前記出射面及び前記第２レンズ体の前記出射面は、上下左右に隣接してアレイ状に配置された出射面群を構成し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レンズ体の出射面及び第２レンズ体の出射面が、上下左右に隣接してアレイ状に配置された出射面群を構成した新規見栄えのレンズ結合体を提供することができる。
請求項１０に記載の発明は、請求項８又は９に記載の発明において、前記第２レンズ体の入射面は、上面視で、後方に向かって開いたＶ字形状を構成した左右一対の入射面を含むことを特徴とする。
請求項１０に記載の発明によれば、第１配光パターン及び第１配光パターンよりも、水平方向により拡散した第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。
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の発明において、前記左右一対の入射面から前記第２レンズ体内部に入射し、前記左右一対の側面で内面反射された後、前記出射面から出射して前方に照射される前記コリメート光学系からの光により形成される前記第２配光パターンの中心光度が相対的に高くなり、かつ、前記第２配光パターンが水平方向に関し前記第１配光パターンより拡散するように、前記左右一対の入射面が構成するＶ字形状の角度が調整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配光パターン及び中心光度が相対的に高く、かつ、水平方向に関し第１配光パターンより拡散した第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。
請求項１２に記載の発明は、コリメート光学系と、基準軸方向に進行する前記コリメート光学系からの光を制御して、上端縁にカットオフラインを含む第１配光パターンを形成するように構成されたレンズ体と、を備えた車両用灯具において、前記レンズ体は、前記基準軸に沿って延びた形状のレンズ体で、後端部、前端部、並びに、前記後端部と前記前端部との間に配置されたカットオフ反射面、左右一対の側面、上面及び下面を含み、前記左右一対の側面、前記上面及び前記下面で囲まれた断面が矩形形状のレンズ体として構成されており、前記後端部は、入射面を含み、前記前端部は、出射面を含み、前記入射面、前記カットオフ反射面及び前記出射面は、前記入射面から前記レンズ体内部に入射し、前記カットオフ反射面で内面反射された後、前記出射面から出射する前記コリメート光学系からの光により、前記第１配光パターンを形成する光学系を構成しており、前記出射面は、前記後端部と前記前端部との間に焦点が設定されたレンズ面であって、前記基準軸より上に配置された上領域及び前記基準軸より下に配置された下領域を含み、前記カットオフ反射面は、前記出射面の焦点近傍から前記後端部側に向かって延びており、前記入射面は、前記基準軸より上に配置され、当該入射面から前記レンズ体内部に入射した前記コリメート光学系からの光が、鉛直方向及び水平方向に関し、前記出射面の焦点近傍に集光するように、その面形状が構成されていることを特徴とする。
請求項１２に記載の発明によれば、上端縁にカットオフラインを含む第１配光パターンを形成することができ、かつ、レイアウトの自由度が高い（すなわち、上下左右に隣接させてアレイ状に配置することで、様々な見栄えの出射面群（出射面意匠）を含むレンズ結合体を構成することができる）レンズ体を備えた車両用灯具を提供することができる。
上端縁にカットオフラインを含む第１配光パターンを形成することができるのは、入射面、カットオフ反射面及び出射面が、入射面からレンズ体内部に入射し、カットオフ反射面で内面反射（全反射）された後、出射面から出射するコリメート光学系からの光により、第１配光パターンを形成する光学系を構成していることによるものである。
レイアウトの自由度が高くなるのは、レンズ体が、基準軸に沿って延びた形状のレンズ体で、左右一対の側面、上面及び下面で囲まれた断面が矩形形状のレンズ体として構成されていることによるものである。
請求項１３に記載の発明は、コリメート光学系と、上下左右に隣接してアレイ状に配置された請求項１に記載の複数のレンズ体を含むレンズ結合体と、を備えた車両用灯具であることを特徴とする。
請求項１３に記載の発明によれば、上下左右に隣接してアレイ状に配置された請求項１に記載の複数のレンズ体を含む新規見栄えのレンズ結合体を備えた車両用灯具を提供することができる。
請求項１４に記載の発明は、コリメート光学系と、基準軸方向に進行する前記コリメート光学系からの光を制御して、上端縁にカットオフラインを含む第２配光パターンを形成するように構成されたレンズ体と、を備えた車両用灯具において、前記レンズ体は、前記基準軸に沿って延びた形状のレンズ体で、後端部、前端部、並びに、前記後端部と前記前端部との間に配置されたカットオフ反射面、左右一対の側面、上面及び下面を含み、前記左右一対の側面、前記上面及び前記下面で囲まれた断面が矩形形状のレンズ体として構成されており、前記後端部は、入射面を含み、前記前端部は、出射面を含み、前記入射面、前記カットオフ反射面、前記左右一対の側面及び前記出射面は、前記入射面から前記レンズ体内部に入射し、鉛直方向に関し、前記カットオフ反射面で内面反射され、かつ、水平方向に関し、前記左右一対の側面で内面反射された後、前記出射面から出射するコリメート光学系からの光により、前記第２配光パターンを形成する光学系を構成しており、前記出射面は、前記後端部と前記前端部との間に焦点が設定されたレンズ面であって、前記基準軸より上に配置された上領域及び前記基準軸より下に配置された下領域を含み、前記カットオフ反射面は、前記出射面の焦点近傍から前記後端部側に向かって延びており、前記入射面は、前記基準軸より上に配置され、当該入射面から前記レンズ体内部に入射した前記コリメート光学系からの光が、鉛直方向に関し、前記出射面の焦点近傍に集光するように、かつ、水平方向に関し、前記左右一対の側面で内面反射した後、前記出射面から出射するように、その面形状が構成されていることを特徴とする。
請求項１４に記載の発明によれば、上端縁にカットオフラインを含む第２配光パターンを形成することができ、かつ、レイアウトの自由度が高い（すなわち、上下左右に隣接させてアレイ状に配置することで、様々な見栄えの出射面群（出射面意匠）を含むレンズ結合体を構成することができる）レンズ体を備えた車両用灯具を提供することができる。
上端縁にカットオフラインを含む第２配光パターンを形成することができるのは、入射面、カットオフ反射面、左右一対の側面及び出射面が、入射面からレンズ体内部に入射し、鉛直方向に関し、カットオフ反射面で内面反射され、かつ、水平方向に関し、左右一対の側面で内面反射された後、出射面から出射するコリメート光学系からの光により、第２配光パターンを形成する光学系を構成していることによるものである。
レイアウトの自由度が高くなるのは、レンズ体が、基準軸に沿って延びた形状のレンズ体で、左右一対の側面、上面及び下面で囲まれた断面が矩形形状のレンズ体として構成されていることによるものである。
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の発明において、前記入射面は、上面視で、後方に向かって開いたＶ字形状を構成した左右一対の入射面を含むことを特徴とする。
請求項１５に記載の発明によれば、水平方向により拡散した第２配光パターンを形成することができる。
請求項１６に記載の発明は、コリメート光学系と、上下左右に隣接してアレイ状に配置された請求項４又は５に記載の複数のレンズ体を含むレンズ結合体と、を備えた車両用灯具であることを特徴とする。
請求項１６に記載の発明によれば、上下左右に隣接してアレイ状に配置された請求項４又は５に記載の複数のレンズ体を含む新規見栄えのレンズ結合体を備えた車両用灯具を提供することができる。
請求項１７に記載の発明は、コリメート光学系と、請求項１に記載のレンズ体を第１レンズ体とし、かつ、請求項４に記載のレンズ体を第２レンズ体として、上下左右に隣接してアレイ状に配置された少なくとも一つの前記第１レンズ体及び少なくとも一つの前記第２レンズ体を含むレンズ結合体と、を備えた車両用灯具であることを特徴とする。
請求項１７に記載の発明によれば、上下左右に隣接してアレイ状に配置された少なくとも一つの第１レンズ体及び少なくとも一つの第２レンズ体を含む新規見栄えのレンズ結合体を備えた車両用灯具を提供することができる。
請求項１８に記載の発明は、請求項１７に記載の発明において、前記第２レンズ体の入射面は、上面視で、後方に向かって開いたＶ字形状を構成した左右一対の入射面を含むことを特徴とする。
請求項１８に記載の発明によれば、第１配光パターン及び第１配光パターンよりも、水平方向により拡散した第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。
請求項１９に記載の発明は、請求項１８に記載の発明において、前記左右一対の入射面から前記第２レンズ体内部に入射し、前記左右一対の側面で内面反射された後、前記出射面から出射して前方に照射される前記コリメート光学系からの光により形成される前記第２配光パターンの中心光度が相対的に高くなり、かつ、前記第２配光パターンが水平方向に関し前記第１配光パターンより拡散するように、前記左右一対の入射面が構成するＶ字形状の角度が調整されていることを特徴とする。
請求項１９に記載の発明によれば、第１配光パターン及び中心光度が相対的に高く、かつ、水平方向に関し第１配光パターンより拡散した第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。
本発明によれば、上端縁にカットオフラインを含む所定配光パターンを形成することができ、かつ、レイアウトの自由度が高いレンズ体（レンズ結合体）及びこれを備えた車両用灯具を提供することが可能となる。
第１実施形態である車両用灯具１０の斜視図である。 （ａ）コリメート光学系１４の縦断面図、（ｂ）コリメート光学系１４からの光により、仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンの例である。 （ａ）第１レンズ体１８の側面図、（ｂ）上面図、（ｃ）第１レンズ体１８内部を進行する代表的な光の光路を表す図、（ｄ）第１レンズ体１８によって制御される光により、仮想鉛直スクリーン上に形成されるスポット用配光パターンＰSPOTの例である。 第１レンズ体１８の変形例の側面図である。 （ａ）上下左右に隣接してアレイ状に配置された複数の第１レンズ体１８（出射面１８ｂ１）を含むレンズ結合体１６Ａを備えた車両用灯具１０Ａの正面図、（ｂ）レンズ結合体１６Ａ（複数の第１レンズ体１８）によって制御される光により、仮想鉛直スクリーン上に形成されるスポット用配光パターンＰSPOT（合成配光パターン）の例である。 （ａ）上下左右に隣接してアレイ状に配置された複数の第１レンズ体１８（出射面１８ｂ１）を含むレンズ結合体１６Ｂを備えた車両用灯具１０Ｂの正面図、（ｂ）レンズ結合体１６Ｂ（複数の第１レンズ体１８）によって制御される光により、仮想鉛直スクリーン上に形成されるスポット用配光パターンＰSPOT（合成配光パターン）の例である。 （ａ）（ｂ）複数の第１レンズ体１８を上下左右に隣接配置した例である。 （ａ）複数の第１レンズ体１８（又は第２レンズ体２０）を保持する保持部材３４の正面図、（ｂ）複数の第１レンズ体１８（又は第２レンズ体２０）を保持した保持部材３４の縦断面図である。 （ａ）第２レンズ体２０の側面図、（ｂ）上面図、（ｃ）第２レンズ体２０内部を進行する代表的な光の光路を表す図、（ｄ）第２レンズ体２０によって制御される光により、仮想鉛直スクリーン上に形成されるワイド用配光パターンＰWIDEの例である。 特許文献１に記載の車両用灯具２００の分解斜視図である。
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、第１実施形態である車両用灯具１０の斜視図である。
図１に示すように、本実施形態の車両用灯具１０は、光源１２、コリメート光学系１４、少なくとも一つの第１レンズ体１８等を備えた車両用前照灯として構成されている。
図２（ａ）はコリメート光学系１４の縦断面図、図２（ｂ）はコリメート光学系１４からの光により、仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンの例である。
図２（ａ）に示すように、光源１２は、例えば、白色ＬＥＤ光源（又は白色ＬＤ光源）等の半導体発光素子で、金属製の基板Ｋの表面に実装されている。光源１２（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（半導体発光素子）は、その光軸ＡＸ12がコリメート光学系１４（レンズ結合体）の基準軸ＡＸ14と一致し、かつ、発光面１２ａが前方を向いた状態でコリメート光学系１４の焦点Ｆ14近傍に配置されている。
コリメート光学系１４は、光源１２（正確には、焦点Ｆ14）からの光を車両前後方向に延びる基準軸ＡＸ14方向に進行する平行光線に変換する光学系である。具体的には、コリメート光学系１４は、図１、図２（ａ）に示すように、車両前後方向に延びる基準軸ＡＸ14を回転軸とする回転対称形状のレンズ体で、後端部１４ａ、前端部１４ｂ、前端部１４ｂ側から後端部１４ａ側に向うに従って錐体状に狭まる側面１４ｃ、及び、後端部１４ａ近傍に配置された焦点Ｆ14を含むレンズ体として構成されている。もちろん、これに限らず、コリメート光学系１４は、他のコリメート光学系であってもよい。
コリメート光学系１４（レンズ体）の後端部１４ａは、中央入射面１４ａ１及びその周囲に配置された周囲入射面１４ａ２を含んでいる。コリメート光学系１４（レンズ体）の前端部１４ｂは、中央出射面１４ｂ１及びその周囲に配置された周囲出射面１４ｂ２を含んでいる。
中央入射面１４ａ１及び中央出射面１４ｂ１は、中央入射面１４ａ１からコリメート光学系１４（レンズ体）内部に入射し、中央出射面１４ｂ１から出射する光源１２（正確には、焦点Ｆ14）からの光を、基準軸ＡＸ14方向に進行する平行光線に変換する第１コリメート光学系を構成している。
周囲入射面１４ａ２、側面１４ｃ及び周囲出射面１４ｂ２は、周囲入射面１４ａ２からコリメート光学系１４（レンズ体）内部に入射し、側面１４ｃで内面反射（全反射）された後、周囲出射面１４ｂ２から出射する光源１２（正確には、焦点Ｆ14）からの光を、基準軸ＡＸ14方向に進行する平行光線に変換する第２コリメート光学系を構成している。
上記構成のコリメート光学系１４においては、光源１２（正確には、焦点Ｆ14）からの光は、後端部１４ａ（入射面１４ａ１、１４ａ２）からコリメート光学系１４（レンズ体）内部に入射して前端部１４ｂ（出射面１４ｂ１、１４ｂ２）から基準軸ＡＸ14方向に進行する平行光線として出射し、仮想鉛直スクリーン上に図２（ｂ）に示す配光パターンを形成する。
図３（ａ）は第１レンズ体１８の側面図、図３（ｂ）は上面図、図３（ｃ）は第１レンズ体１８内部を進行する代表的な光の光路を表す図、図３（ｄ）は第１レンズ体１８によって制御される光により、車両前面に正対した仮想鉛直スクリーン（車両前面から約２５ｍ前方に配置されている）上に形成されるスポット用配光パターンＰSPOTの例である。
第１レンズ体１８は、車両前後方向に延びる基準軸ＡＸ18方向に進行するコリメート光学系１４からの光Ｒａｙ（平行光線）を制御して、仮想鉛直スクリーン上に、図３（ｄ）に示す上端縁にカットオフラインを含むスポット用配光パターンＰSPOT（本発明の第１配光パターンに相当）を形成するレンズ体として構成されている。具体的には、第１レンズ体１８は、基準軸ＡＸ18に沿って延びた形状のレンズ体で、後端部１８ａ、前端部１８ｂ、並びに、後端部１８ａと前端部１８ｂとの間に配置されたカットオフ反射面１８ｇ、左右一対の側面１８ｃ、１８ｄ、上面１８ｅ及び下面１８ｆを含み、左右一対の側面１８ｃ、１８ｄ、上面１８ｅ及び下面１８ｆで囲まれた断面が矩形形状のレンズ体として構成されている。第１レンズ体１８の材料は、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。
第１レンズ体１８の後端部１８ａ及び前端部１８ｂは、それぞれ、入射面１８ａ１及び出射面１８ｂ１を含んでいる。
第１レンズ体１８は、その基準軸ＡＸ18がコリメート光学系１４の基準軸ＡＸ14に対して平行の姿勢で、コリメート光学系１４の前方、すなわち、コリメート光学系１４からの光Ｒａｙの光路中に配置されている。
入射面１８ａ１、カットオフ反射面１８ｇ及び出射面１８ｂ１は、入射面１８ａ１から第１レンズ体１８内部に入射し、カットオフ反射面１８ｇで内面反射（全反射）された後、出射面１８ｂ１から出射するコリメート光学系１４からの光Ｒａｙにより、図３（ｄ）に示す上端縁にカットオフラインを含むスポット用配光パターンＰSPOTを形成する光学系を構成している。
入射面１８ａ１は、コリメート光学系１４からの光Ｒａｙが屈折して第１レンズ体１８内部に入射する面（例えば、後方に向かって凸の自由曲面）である。入射面１８ａ１は、図３（ａ）に示すように、基準軸ＡＸ18より上に配置され、当該入射面１８ａ１から第１レンズ体１８内部に入射したコリメート光学系１４からの光Ｒａｙが、鉛直方向及び水平方向に関し、出射面１８ｂ１の焦点Ｆ18b1近傍に集光する（図３（ａ）、図３（ｂ）参照）ように、その面形状が構成されている。具体的には、入射面１８ａ１は、焦点Ｆ18a1が出射面１８ｂ１の焦点Ｆ18b1近傍に設定されたレンズ面として構成されている。なお、光源１２は実際には点光源ではなく一定の大きさを持っているため、第１レンズ体１８内部に入射したコリメート光学系１４からの光Ｒａｙは、図３（ｃ）に示すように、完全に一点（焦点Ｆ18a1）に集光することなく、焦点Ｆ18a1近傍に集光する光ＲａｙＡ〜ＲａｙＣとなる。
カットオフ反射面１８ｇは、出射面１８ｂ１の焦点Ｆ18b1近傍から後端部１８ａ側に向かって水平方向に延びた平面形状の全反射面として構成されている。カットオフ反射面１８ｇは、第１レンズ体１８内部に入射したコリメート光学系１４からの光Ｒａｙのうち当該カットオフ反射面１８ｇに入射した光ＲａｙＣを内面反射（全反射）する反射面で、金属蒸着は用いていない。第１レンズ体１８内部に入射したコリメート光学系１４からの光Ｒａｙのうちカットオフ反射面１８ｇに入射した光ＲａｙＣは、当該カットオフ反射面１８ｇで内面反射（全反射）されて出射面１８ｂ１に向かい、出射面１８ｂ１で屈折して路面方向に向かう。すなわち、カットオフ反射面１８ｇで内面反射（全反射）された反射光ＲａｙＣがカットオフライン（カットオフ反射面１８ｇの前端縁）を境に折り返されてカットオフライン以下の配光パターンに重畳される形となる。これにより、スポット用配光パターンＰSPOTの上端縁にカットオフラインが形成される。
出射面１８ｂ１は、後端部１８ａと前端部１８ｂとの間に焦点Ｆ18b1が設定されたレンズ面であって、基準軸ＡＸ18より上に配置された上領域１８ｂ１ａ及び基準軸ＡＸ18より下に配置された下領域１８ｂ１ｂを含んでいる。出射面１８ｂ１は、正面視で略矩形の外形とされている。具体的には、出射面１８ｂ１は、焦点Ｆ18b1がカットオフ反射面１８ｇの前端縁近傍（例えば、カットオフ反射面１８ｇの前端縁の左右方向の中心近傍）に設定された前方に向かって凸のレンズ面として構成されている。出射面１８ｂ１は、第１レンズ体１８内部に入射したコリメート光学系１４からの光Ｒａｙにより入射面１８ａ１の焦点Ｆ18a1（出射面１８ｂ１の焦点Ｆ18b1）近傍に形成される光度分布（光源像）を反転投影して、仮想鉛直スクリーン上に、図３（ｄ）に示す上端縁にカットオフラインを含むスポット用配光パターンＰSPOTを形成する。
第１レンズ体１８の上面１８ｅは、入射面１８ａ１の上端縁から前方に向かって水平方向に延びた第１上面１８ｅ１、当該第１上面１８ｅ１の前端縁から前方斜め下方に向かって傾斜した第２上面１８ｅ２、当該第２上面１８ｅ２の前端縁から前方に向かって水平方向に延びて出射面１８ｂ１の上端縁に接続された第３上面１８ｅ３を含む面として構成されている。
第１レンズ体１８の下面１８ｆは、入射面１８ａ１の下端縁から前方に向かって水平方向に延びた第１下面１８ｆ１（カットオフ反射面１８ｇ）、当該第１下面１８ｆ１の前端縁から前方斜め下方に向かって傾斜した第２下面１８ｆ２、当該第２下面１８ｆ２の前端縁から前方に向かって水平方向に延びて出射面１８ｂ１の下端縁に接続された第３下面１８ｆ３を含む面として構成されている。
第１レンズ体１８の上面１８ｅ及び下面１８ｆは、複数の第１レンズ体１８を上下に隣接配置するため（図１、図７（ａ）参照）、相互に対応した形状に構成されている。また、第１レンズ体１８の左右一対の側面１８ｃ、１８ｄは、複数の第１レンズ体１８を左右に隣接配置するため、基準軸ＡＸ18に対して平行な平面形状の面（例えば、鉛直面）として構成されている。
なお、図４に示すように、第３上面１８ｅ３及び第３下面１８ｆ３は適宜省略することができる。
上記構成の第１レンズ体１８は、これを複数用意し、上下左右に隣接させてアレイ状（格子状又はマトリックス状ともいえる）に配置することで、様々な見栄えの出射面１８ｂ１群（出射面意匠）を含むレンズ結合体、例えば、図１に示すレンズ結合体１６、図５（ａ）に示すレンズ結合体１６Ａ、図６（ａ）に示すレンズ結合体１６Ｂを構成することができる。もちろん、これに限らず、適宜の数の第１レンズ体１８を、他の様々な形態で上下左右に隣接配置することで、他の様々な見栄えの出射面１８ｂ１群（出射面意匠）を含むレンズ結合体を構成することができる。なお、図５（ｂ）はレンズ結合体１６Ａ（複数の第１レンズ体１８）によって制御される光により、仮想鉛直スクリーン上に形成されるスポット用配光パターンＰSPOT（合成配光パターン）の例、図６（ｂ）はレンズ結合体１６Ｂ（複数の第１レンズ体１８）によって制御される光により、仮想鉛直スクリーン上に形成されるスポット用配光パターンＰSPOT（合成配光パターン）の例である。
複数の第１レンズ体１８それぞれの全長Ｌ18及び焦点距離ｆ18（図３（ｂ）参照）、並びに、出射面１８ｂ１の高さＨ18（図３（ａ）参照）及び幅Ｗ18（図３（ｂ）参照）は、同一であってもよいし、相互に異なっていてもよい。これらを同一とした場合、複数の第１レンズ体１８それぞれの出射面１８ｂ１が上下左右に隣接してアレイ状に配置された出射面群を構成することができ、見た目の統一感を持たせることができる。
各々の第１レンズ体１８は、その基準軸ＡＸ18がコリメート光学系１４の基準軸ＡＸ14に対して平行の姿勢で、コリメート光学系１４の前方、すなわち、コリメート光学系１４からの光Ｒａｙの光路中に配置されている。その結果、各々の第１レンズ体１８により形成されるスポット用配光パターンＰSPOTは、各々の第１レンズ体１８の位置が相互に異なるにもかかわらず、図３（ｄ）に示すのと同様のものとなる。
複数の第１レンズ体１８を上下左右に隣接配置する場合、仮に、第１レンズ体１８の第１下面１８ｆ１（カットオフ反射面１８ｇ）と当該第１レンズ体１８の直下に配置された別の第１レンズ体１８の第１上面１８ｅ１とが接触していると、光ＲａｙＣがその接触箇所（カットオフ反射面１８ｇ）において全反射の条件を満たさなくなる。これを防止するため、図７（ａ）に示すように、第１レンズ体１８の第１下面１８ｆ１（カットオフ反射面１８ｇ）と当該第１レンズ体１８の直下に配置された別の第１レンズ体１８の第１上面１８ｅ１との間には、第１レンズ体１８より屈折率が低い媒質３２（空気層又は第１レンズ体１８より屈折率が低い接着剤等）が配置されている。
複数の第１レンズ体１８は、それぞれ、上記接着剤で連結されていてもよいし、例えば、図７（ｂ）に示すように、第１レンズ体１８の上面１８ｅ（例えば、第２上面１８ｅ２）に凹部１８ｅ２ａを設け、下面１８ｆ（例えば、第２下面１８ｆ２）に凹部１８ｅ２ａに挿入される凸部１８ｆ２ａを設け、両者を嵌合させることで連結されていてもよい。もちろん、これとは逆に、第１レンズ体１８の上面１８ｅ（例えば、第２上面１８ｅ２）に凸部１８ｆ２ａを設け、下面１８ｆ（例えば、第２下面１８ｆ２）に凹部１８ｅ２ａを設け、両者を嵌合させることで連結されていてもよい。なお、図７（ｂ）は上下方向に隣接配置された複数の第１レンズ体１８を連結した例であるが、左右方向に隣接配置された複数の第１レンズ体１８についても同様にして連結することができる。
また、複数の第１レンズ体１８は、それぞれ、レンズホルダ等の保持部材３４により保持（連結）されていてもよい。
図８（ａ）は複数の第１レンズ体１８を保持する保持部材３４の正面図、図８（ｂ）は複数の第１レンズ体１８を保持した保持部材３４の縦断面図である。
図８（ａ）に示すように、保持部材３４は、水平方向に所定間隔をおいて配置された複数の横板３４ａ及び鉛直方向に所定間隔をおいて配置された複数の縦板３４ｂによって区画された複数の挿入口３４ｃを含む保持部材として構成されている。複数の第１レンズ体１８は、それぞれ、図８（ｂ）に示すように、各々の一部が挿入口３４ｃに挿入されて上下左右に隣接配置された状態で、保持部材３４に保持されている。
以上説明したように、本実施形態によれば、上端縁にカットオフラインを含むスポット用配光パターンＰSPOTを形成することができ、かつ、レイアウトの自由度が高い（すなわち、上下左右に隣接させてアレイ状に配置することで、様々な見栄えの出射面１８ｂ１群（出射面意匠）を含むレンズ結合体１６等を構成することができる）第１レンズ体１８及びこれを備えた車両用灯具１０を提供することができる。
上端縁にカットオフラインを含むスポット用配光パターンＰSPOTを形成することができるのは、入射面１８ａ１、カットオフ反射面１８ｇ及び出射面１８ｂ１が、入射面１８ａ１から第１レンズ体１８内部に入射し、カットオフ反射面１８ｇで内面反射（全反射）された後、出射面１８ｂ１から出射するコリメート光学系１４からの光Ｒａｙにより、スポット用配光パターンＰSPOTを形成する光学系を構成していることによるものである。
レイアウトの自由度が高くなるのは、第１レンズ体１８が、基準軸ＡＸ18に沿って延びた形状のレンズ体で、左右一対の側面１８ｃ、１８ｄ、上面１８ｅ及び下面１８ｆで囲まれた断面が矩形形状のレンズ体として構成されていることによるものである。
また、本実施形態によれば、上下左右に隣接してアレイ状に配置された複数の第１レンズ体１８を含む新規見栄えのレンズ結合体１６等及びこれを備えた車両用灯具を提供することができる。
また、本実施形態によれば、複数の第１レンズ体１８それぞれの出射面１８ｂ１が、上下左右に隣接してアレイ状に配置された出射面群を構成した新規見栄えのレンズ結合体１６等及びこれを備えた車両用灯具を提供することができる。
次に、第２実施形態として、上記第１実施形態の第１レンズ体１８に代えて第２レンズ体２０を用いた車両用灯具１０Ａについて、図面を参照しながら説明する。
本実施形態の車両用灯具１０Ａは、光源１２、コリメート光学系１４、少なくとも一つの第２レンズ体２０等を備えた車両用前照灯として構成されている。すなわち、本実施形態の車両用灯具１０Ａは、上記第１実施形態の車両用灯具１０の第１レンズ体１８を、第２レンズ体２０で置きかえたものに相当する。
図９（ａ）は第２レンズ体２０の側面図、図９（ｂ）は上面図、図９（ｃ）第２レンズ体２０内部を進行する代表的な光の光路を表す図、図９（ｄ）は第２レンズ体２０によって制御される光により、車両前面に正対した仮想鉛直スクリーン（車両前面から約２５ｍ前方に配置されている）上に形成されるワイド用配光パターンＰWIDEの例である。
第２レンズ体２０は、車両前後方向に延びる基準軸ＡＸ20方向に進行するコリメート光学系１４からの光Ｒａｙ（平行光線）を制御して、仮想鉛直スクリーン上に、図９（ｄ）に示す上端縁にカットオフラインを含むワイド用配光パターンＰWIDE（本発明の第２配光パターンに相当）を形成するレンズ体として構成されている。具体的には、第２レンズ体２０は、基準軸ＡＸ20に沿って延びた形状のレンズ体で、後端部２０ａ、前端部２０ｂ、並びに、後端部２０ａと前端部２０ｂとの間に配置されたカットオフ反射面２０ｇ、左右一対の側面２０ｃ、２０ｄ、上面２０ｅ及び下面２０ｆを含み、左右一対の側面２０ｃ、２０ｄ、上面２０ｅ及び下面２０ｆで囲まれた断面が矩形形状のレンズ体として構成されている。第２レンズ体２０の材料は、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。
第２レンズ体２０の後端部２０ａ及び前端部２０ｂは、それぞれ、入射面２０ａ１及び出射面２０ｂ１を含んでいる。
第２レンズ体２０は、その基準軸ＡＸ20がコリメート光学系１４の基準軸ＡＸ14に対して平行の姿勢で、コリメート光学系１４の前方、すなわち、コリメート光学系１４からの光Ｒａｙの光路中に配置されている。
入射面２０ａ１、カットオフ反射面２０ｇ、左右一対の側面２０ｃ、２０ｄ及び出射面２０ｂ１は、入射面２０ａ１から第２レンズ体２０内部に入射し、鉛直方向に関し、カットオフ反射面２０ｇで内面反射（全反射）され、かつ、水平方向に関し、左右一対の側面２０ｃ、２０ｄで内面反射（全反射）された後、出射面２０ｂ１から出射するコリメート光学系１４からの光Ｒａｙにより、図９（ｄ）に示す上端縁にカットオフラインを含むワイド用配光パターンＰWIDEを形成する光学系を構成している。
入射面２０ａ１は、コリメート光学系１４からの光Ｒａｙが屈折して第２レンズ体２０内部に入射する面である。入射面２０ａ１は、図９（ａ）に示すように、基準軸ＡＸ20より上に配置され、当該入射面２０ａ１から第２レンズ体２０内部に入射したコリメート光学系１４からの光Ｒａｙが、鉛直方向に関し、出射面２０ｂ１の焦点Ｆ20b1近傍に集光する（図９（ａ）参照）ように、かつ、水平方向に関し、左右一対の側面２０ｃ、２０ｄで内面反射（全反射）した後、出射面２０ｂ１から出射する（図９（ｂ）参照）ように、その面形状が構成されている。具体的には、入射面２０ａ１は、鉛直方向に関し、焦点Ｆ20a1が出射面２０ｂ１の焦点Ｆ20b1近傍に設定されたレンズ面（例えば、側面視で、後方に向かって凸の自由曲面。図９（ａ）参照）として構成されている。なお、光源１２は実際には点光源ではなく一定の大きさを持っているため、第２レンズ体２０内部に入射したコリメート光学系１４からの光Ｒａｙは、図９（ｃ）に示すように、完全に一点（焦点Ｆ20a1）に集光することなく、焦点Ｆ20a1近傍に集光する光ＲａｙＤ〜ＲａｙＦとなる。
一方、入射面２０ａ１から第２レンズ体２０内部に入射したコリメート光学系１４からの光Ｒａｙが、水平方向に関し、出射面２０ｂ１の焦点Ｆ20b1近傍に集光するとワイド用配光パターンＰWIDEの水平方向の拡がりを十分に確保できない。そこで、左右一対の側面２０ｃ、２０ｄでの内面反射（全反射）を用いて出射面２０ｂ１に対して角度を持たせて出射させることによってワイド用配光パターンＰWIDEの水平方向の拡がりを確保している。これを実現するため、入射面２０ａ１は水平方向に関し、基準軸ＡＸ20を含む鉛直面により左右に区画された左右一対の入射面２０ａ１Ｌ、２０ａ１Ｒを含み（図９（ｂ）参照）、当該左右一対の入射面２０ａ１Ｌ、２０ａ１Ｒは上面視で後方に向かって開いたＶ字形状を構成している。
左右一対の入射面２０ａ１Ｌ、２０ａ１Ｒが構成するＶ字形状の角度及び／又は左右一対の入射面２０ａ１Ｌ、２０ａ１Ｒそれぞれの面形状（例えば、左右一対の入射面２０ａ１Ｌ、２０ａ１Ｒそれぞれの水平方向の曲率）は、次の条件を満たすように調整されている。第１に、左右一対の入射面２０ａ１Ｌ、２０ａ１Ｒから第２レンズ体２０内部に入射し、左右一対の側面２０ｃ、２０ｄで内面反射（全反射）された後、出射面２０ｂ１から出射して前方に照射されるコリメート光学系１４からの光Ｒａｙにより形成されるワイド用配光パターンＰWIDEの中心光度（Ｈ線とＶ線との交点近傍の光度）が相対的に高くなること。第２に、ワイド用配光パターンＰWIDEが水平方向に関しスポット用配光パターンＰSPOTより拡散すること。
以上のように、入射面２０ａ１を、上面視で、後方に向かって開いたＶ字形状を構成した左右一対の入射面２０ａ１Ｌ、２０ａ１Ｒとして構成することで、水平方向により拡散したワイド用配光パターンＰWIDEを形成することができる。
カットオフ反射面２０ｇは、出射面２０ｂ１の焦点Ｆ20b1近傍から後端部２０ａ側に向かって水平方向に延びた平面形状の全反射面として構成されている。カットオフ反射面２０ｇは、第２レンズ体２０内部に入射したコリメート光学系１４からの光Ｒａｙのうち当該カットオフ反射面２０ｇに入射した光ＲａｙＦを内面反射（全反射）する反射面で、金属蒸着は用いていない。第２レンズ体２０内部に入射したコリメート光学系１４からの光Ｒａｙのうちカットオフ反射面２０ｇに入射した光ＲａｙＦは、当該カットオフ反射面２０ｇで内面反射（全反射）されて出射面２０ｂ１に向かい、出射面２０ｂ１で屈折して路面方向に向かう。すなわち、カットオフ反射面２０ｇで内面反射（全反射）された反射光ＲａｙＦがカットオフライン（カットオフ反射面２０ｇの前端縁）を境に折り返されてカットオフライン以下の配光パターンに重畳される形となる。これにより、ワイド用配光パターンＰWIDEの上端縁にカットオフラインが形成される。
出射面２０ｂ１は、後端部２０ａと前端部２０ｂとの間に焦点Ｆ20b1が設定されたレンズ面であって、基準軸ＡＸ20より上に配置された上領域２０ｂ１ａ及び基準軸ＡＸ20より下に配置された下領域２０ｂ１ｂを含んでいる。出射面２０ｂ１は、第１レンズ体１８の出射面１８ｂ１と同様、正面視で略矩形の外形とされている。具体的には、出射面２０ｂ１は、焦点Ｆ20b1がカットオフ反射面２０ｇの前端縁近傍（例えば、カットオフ反射面２０ｇの前端縁の左右方向の中心近傍）に設定された前方に向かって凸のレンズ面として構成されている。出射面２０ｂ１は、第２レンズ体２０内部に入射したコリメート光学系１４からの光Ｒａｙにより入射面２０ａ１の焦点Ｆ20a1（出射面２０ｂ１の焦点Ｆ20b1）近傍に形成される光度分布（光源像）を反転投影して、仮想鉛直スクリーン上に、図９（ｄ）に示す上端縁にカットオフラインを含むワイド用配光パターンＰWIDEを形成する。
第２レンズ体２０の上面２０ｅは、入射面２０ａ１の上端縁から前方に向かって水平方向に延びた第１上面２０ｅ１、当該第１上面２０ｅ１の前端縁から前方斜め下方に向かって傾斜した第２上面２０ｅ２、当該第２上面２０ｅ２の前端縁から前方に向かって水平方向に延びて出射面２０ｂ１の上端縁に接続された第３上面２０ｅ３を含む面として構成されている。
第２レンズ体２０の下面２０ｆは、入射面２０ａ１の下端縁から前方に向かって水平方向に延びた第１下面２０ｆ１（カットオフ反射面２０ｇ）、当該第１下面２０ｆ１の前端縁から前方斜め下方に向かって傾斜した第２下面２０ｆ２、当該第２下面２０ｆ２の前端縁から前方に向かって水平方向に延びて出射面２０ｂ１の下端縁に接続された第３下面２０ｆ３を含む面として構成されている。
第２レンズ体２０の上面２０ｅ及び下面２０ｆは、複数の第２レンズ体２０を上下に隣接配置するため、相互に対応した形状に構成されている。また、第２レンズ体２０の左右一対の側面２０ｃ、２０ｄは、複数の第２レンズ体２０を左右に隣接配置するため、基準軸ＡＸ20に対して平行な平面形状の面（例えば、鉛直面）として構成されている。
なお、図４に示したのと同様に、第３上面２０ｅ３及び第３下面２０ｆ３は適宜省略することができる。
上記構成の第２レンズ体２０は、これを複数用意し、上下左右に隣接させてアレイ状（格子状又はマトリックス状ともいえる）に配置することで、様々な見栄えの出射面２０ｂ１群（出射面意匠）を含むレンズ結合体、例えば、図１に示すレンズ結合体１６、図５（ａ）に示すレンズ結合体１６Ａ、図６（ａ）に示すレンズ結合体１６Ｂと同様のレンズ結合体を構成することができる。もちろん、これに限らず、適宜の数の第２レンズ体２０を、他の様々な形態で上下左右に隣接配置することで、他の様々な見栄えの出射面２０ｂ１群（出射面意匠）を含むレンズ結合体を構成することができる。
複数の第２レンズ体２０それぞれの全長Ｌ20及び焦点距離ｆ20（図９（ｂ）参照）、並びに、出射面２０ｂ１の高さＨ20（図９（ａ）参照）及び幅Ｗ20（図９（ｂ）参照）は、同一であってもよいし、相互に異なっていてもよい。これらを同一とした場合、複数の第２レンズ体２０それぞれの出射面２０ｂ１が上下左右に隣接してアレイ状に配置された出射面群を構成することができ、見た目の統一感を持たせることができる。
各々の第２レンズ体２０は、その基準軸ＡＸ20がコリメート光学系１４の基準軸ＡＸ14に対して平行の姿勢で、コリメート光学系１４の前方、すなわち、コリメート光学系１４からの光Ｒａｙの光路中に配置されている。その結果、各々の第２レンズ体２０により形成されるワイド用配光パターンＰWIDEは、各々の第２レンズ体２０の位置が相互に異なるにもかかわらず、図９（ｄ）に示すのと同様のものとなる。
なお、第１実施形態と同様、第２レンズ体２０の第１下面２０ｆ１（カットオフ反射面２０ｇ）と当該第２レンズ体２０の直下に配置された別の第２レンズ体２０の第１上面２０ｅ１との間には、第２レンズ体２より屈折率が低い媒質３２（空気層又は第２レンズ体２０より屈折率が低い接着剤等）が配置されている。
複数の第２レンズ体２０は、それぞれ、第１実施形態で説明したのと同様の手法、すなわち、接着剤、凹部及び凸部による嵌合、保持部材３４等で連結することができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、上端縁にカットオフラインを含むワイド用配光パターンＰWIDEを形成することができ、かつ、レイアウトの自由度が高い（すなわち、上下左右に隣接させてアレイ状に配置することで、様々な見栄えの出射面２０ｂ１群（出射面意匠）を含むレンズ結合体を構成することができる）第２レンズ体２０及びこれを備えた車両用灯具１０Ａを提供することができる。
上端縁にカットオフラインを含むワイド用配光パターンＰWIDEを形成することができるのは、入射面２０ａ１、カットオフ反射面２０ｇ、左右一対の側面２０ｃ、２０ｄ及び出射面２０ｂ１が、入射面２０ａ１から第２レンズ体２０内部に入射し、鉛直方向に関し、カットオフ反射面２０ｇで内面反射され、かつ、水平方向に関し、左右一対の側面２０ｃ、２０ｄで内面反射された後、出射面２０ｂ１から出射するコリメート光学系１４からの光Ｒａｙにより、ワイド用配光パターンＰWIDEを形成する光学系を構成していることによるものである。
レイアウトの自由度が高くなるのは、第２レンズ体２０が、基準軸ＡＸ20に沿って延びた形状のレンズ体で、左右一対の側面２０ｃ、２０ｄ、上面２０ｅ及び下面２０ｆで囲まれた断面が矩形形状のレンズ体として構成されていることによるものである。
また、本実施形態によれば、上下左右に隣接してアレイ状に配置された複数の第２レンズ体２０を含む新規見栄えのレンズ結合体及びこれを備えた車両用灯具を提供することができる。
また、本実施形態によれば、複数の第１レンズ体２０それぞれの出射面２０ｂ１が、上下左右に隣接してアレイ状に配置された出射面群を構成した新規見栄えのレンズ結合体及びこれを備えた車両用灯具を提供することができる。
次に、第３実施形態として、上記第１実施形態の少なくとも一つの第１レンズ体１８及び上記第２実施形態の少なくとも一つの第２レンズ体２０を含むレンズ結合体を用いた車両用灯具１０Ｂについて、図面を参照しながら説明する。
本実施形態の車両用灯具１０Ｂは、光源１２、コリメート光学系１４、少なくとも一つの第１レンズ体１８及び少なくとも一つの第２レンズ体２０等を備えた車両用前照灯として構成されている。
第１レンズ体１８及び第２レンズ体２０は、これらを複数用意し、上下左右に隣接させてアレイ状（格子状又はマトリックス状ともいえる）に配置することで、様々な見栄えの出射面１８ｂ１、２０ｂ１群（出射面意匠）を含むレンズ結合体、例えば、図１に示すレンズ結合体１６、図５（ａ）に示すレンズ結合体１６Ａ、図６（ａ）に示すレンズ結合体１６Ｂと同様のレンズ結合体を構成することができる。もちろん、これに限らず、適宜の数の第１レンズ体１８及び第２レンズ体２０を、他の様々な形態で上下左右に隣接配置することで、他の様々な見栄えの出射面１８ｂ１、２０ｂ１群（出射面意匠）を含むレンズ結合体を構成することができる。なお、第１レンズ体１８の上面１８ｅ及び下面１８ｆと第２レンズ体２０の上面２０ｅ及び下面２０ｆとは、第１レンズ体１８及び第２レンズ体２０を上下に隣接配置するため、相互に対応した形状に構成されている。
第２レンズ体２０の全長Ｌ20及び焦点距離ｆ20（図９（ｂ）参照）、並びに、出射面２０ｂ１の高さＨ20（図９（ａ）参照）及び幅Ｗ20（図９（ｂ）参照）は、第１レンズ体１８と同一であってもよいし、相互に異なっていてもよい。これらを同一とした場合、複数の第１レンズ体１８及び複数の第２レンズ体２０それぞれの出射面１８ｂ１、２０ｂ１が上下左右に隣接してアレイ状に配置された出射面群を構成することができ、見た目の統一感を持たせることができる。
各々の第１レンズ体１８及び第２レンズ体２０は、その基準軸ＡＸ18、ＡＸ20がコリメート光学系１４の基準軸ＡＸ14に対して平行の姿勢で、コリメート光学系１４の前方、すなわち、コリメート光学系１４からの光Ｒａｙの光路中に配置されている。その結果、各々の第１レンズ体１８及び第２レンズ体２０により形成されるスポット用配光パターンＰSPOT及びワイド用配光パターンＰWIDEは、各々の第１レンズ体１８及び第２レンズ体２０の位置が相互に異なるにもかかわらず、図３（ｄ）及び図９（ｄ）に示すのと同様のものとなる。
なお、第１実施形態と同様、第１レンズ体１８の第１下面１８ｆ１（カットオフ反射面１８ｇ）と当該第１レンズ体１８の直下に配置された第２レンズ体２０の第１上面２０ｅ１との間には、第１レンズ体１８より屈折率が低い媒質３２（空気層又は第１レンズ体１８より屈折率が低い接着剤等）が配置されている。第２レンズ体２０の第１下面２０ｆ１（カットオフ反射面２０ｇ）と当該第２レンズ体２０の直下に配置された第１レンズ体１８の第１上面１８ｅ１との間についても同様である。
複数の第１レンズ体１８及び第２レンズ体２０は、それぞれ、第１実施形態で説明したのと同様の手法、すなわち、接着剤、凹部及び凸部による嵌合、保持部材３４等で連結することができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、上下左右に隣接してアレイ状に配置された少なくとも一つの第１レンズ体１８及び少なくとも一つの第２レンズ体２０を含む新規見栄えのレンズ結合体及びこれを備えた車両用灯具１０Ｂを提供することができる。
また、本実施形態によれば、複数の第１レンズ体１８及び第２レンズ体２０それぞれの出射面１８ｂ１、２０ｂ１が、上下左右に隣接してアレイ状に配置された出射面群を構成した新規見栄えのレンズ結合体及びこれを備えた車両用灯具を提供することができる。
また、本実施形態によれば、スポット用配光パターンＰSPOT及び中心光度が相対的に高く、かつ、水平方向に関しスポット用配光パターンＰSPOTより拡散したワイド用配光パターンＰWIDE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。
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、１０Ａ、１０Ｂ…車両用灯具、１２…光源、１２ａ…発光面、１４…コリメート光学系、１４ａ…後端部、１４ａ１…中央入射面、１４ａ２…周囲入射面、１４ｂ…前端部、１４ｂ１…中央出射面、１４ｂ２…周囲出射面、１４ｃ…側面、１６、１６Ａ、１６Ｂ…レンズ結合体、１８…第１レンズ体、１８ａ…後端部、１８ａ１ …入射面、１８ｂ…前端部、１８ｂ１…出射面、１８ｂ１ａ…上領域、１８ｂ１ｂ…下領域、１８ｃ 、１８ｄ…左右一対の側面、１８ｅ…上面、１８ｅ１…第１上面、１８ｅ２…第２上面、１８ｅ２ａ…凹部、１８ｅ３…第３上面、１８ｆ…下面、１８ｆ１…第１下面、１８ｆ２…第２下面、１８ｆ２ａ…凸部、１８ｆ３…第３下面、１８ｇ…カットオフ反射面、２０…第２レンズ体、２０ａ…後端部、２０ａ１…入射面、２０ａ１Ｌ、２０ａ１Ｒ…左右一対の入射面、２０ｂ…前端部、２０ｂ１…出射面、２０ｂ１ａ…上領域、２０ｂ１ｂ…下領域、２０ｃ、２０ｄ…左右一対の側面、２０ｅ…上面、２０ｅ１…第１上面、２０ｅ２…第２上面、２０ｅ３…第３上面、２０ｆ…下面、２０ｆ１…第１下面、２０ｆ２…第２下面、２０ｆ３…第３下面、２０ｇ…カットオフ反射面、３２…媒質、３４…保持部材、３４ａ…横板、３４ｂ…縦板、３４ｃ…挿入口

Claims (19)

  1. 基準軸方向に進行するコリメート光学系からの光を制御して、上端縁にカットオフラインを含む第１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、
    前記レンズ体は、前記基準軸に沿って延びた形状のレンズ体で、後端部、前端部、並びに、前記後端部と前記前端部との間に配置されたカットオフ反射面、左右一対の側面、上面及び下面を含み、前記左右一対の側面、前記上面及び前記下面で囲まれた断面が矩形形状のレンズ体として構成されており、
    前記後端部は、入射面を含み、
    前記前端部は、出射面を含み、
    前記入射面、前記カットオフ反射面及び前記出射面は、前記入射面から前記レンズ体内部に入射し、前記カットオフ反射面で内面反射された後、前記出射面から出射する前記コリメート光学系からの光により、前記第１配光パターンを形成する光学系を構成しており、
    前記出射面は、前記後端部と前記前端部との間に焦点が設定されたレンズ面であって、前記基準軸より上に配置された上領域及び前記基準軸より下に配置された下領域を含み、
    前記カットオフ反射面は、前記出射面の焦点近傍から前記後端部側に向かって延びており、
    前記入射面は、前記基準軸より上に配置され、当該入射面から前記レンズ体内部に入射した前記コリメート光学系からの光が、鉛直方向及び水平方向に関し、前記出射面の焦点近傍に集光するように、その面形状が構成されているレンズ体。
  2. 上下左右に隣接してアレイ状に配置された請求項１に記載の複数のレンズ体を含むレンズ結合体。
  3. 前記複数のレンズ体それぞれの前記出射面は、上下左右に隣接してアレイ状に配置された出射面群を構成している請求項２に記載のレンズ結合体。
  4. 基準軸方向に進行するコリメート光学系からの光を制御して、上端縁にカットオフラインを含む第２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、
    前記レンズ体は、前記基準軸に沿って延びた形状のレンズ体で、後端部、前端部、並びに、前記後端部と前記前端部との間に配置されたカットオフ反射面、左右一対の側面、上面及び下面を含み、前記左右一対の側面、前記上面及び前記下面で囲まれた断面が矩形形状のレンズ体として構成されており、
    前記後端部は、入射面を含み、
    前記前端部は、出射面を含み、
    前記入射面、前記カットオフ反射面、前記左右一対の側面及び前記出射面は、前記入射面から前記レンズ体内部に入射し、鉛直方向に関し、前記カットオフ反射面で内面反射され、かつ、水平方向に関し、前記左右一対の側面で内面反射された後、前記出射面から出射するコリメート光学系からの光により、前記第２配光パターンを形成する光学系を構成しており、
    前記出射面は、前記後端部と前記前端部との間に焦点が設定されたレンズ面であって、前記基準軸より上に配置された上領域及び前記基準軸より下に配置された下領域を含み、
    前記カットオフ反射面は、前記出射面の焦点近傍から前記後端部側に向かって延びており、
    前記入射面は、前記基準軸より上に配置され、当該入射面から前記レンズ体内部に入射した前記コリメート光学系からの光が、鉛直方向に関し、前記出射面の焦点近傍に集光するように、かつ、水平方向に関し、前記左右一対の側面で内面反射した後、前記出射面から出射するように、その面形状が構成されているレンズ体。
  5. 前記入射面は、上面視で、後方に向かって開いたＶ字形状を構成した左右一対の入射面を含む請求項４に記載のレンズ体。
  6. 上下左右に隣接してアレイ状に配置された請求項４又は５に記載の複数のレンズ体を含むレンズ結合体。
  7. 前記複数のレンズ体それぞれの前記出射面は、上下左右に隣接してアレイ状に配置された出射面群を構成している請求項６に記載のレンズ結合体。
  8. 請求項１に記載のレンズ体を第１レンズ体とし、かつ、請求項４に記載のレンズ体を第２レンズ体として、
    上下左右に隣接してアレイ状に配置された少なくとも一つの前記第１レンズ体及び少なくとも一つの前記第２レンズ体を含むレンズ結合体。
  9. 前記第１レンズ体の前記出射面及び前記第２レンズ体の前記出射面は、上下左右に隣接してアレイ状に配置された出射面群を構成している請求項８に記載のレンズ結合体。
  10. 前記第２レンズ体の入射面は、上面視で、後方に向かって開いたＶ字形状を構成した左右一対の入射面を含む請求項８又は９に記載のレンズ結合体。
  11. 前記左右一対の入射面から前記第２レンズ体内部に入射し、前記左右一対の側面で内面反射された後、前記出射面から出射して前方に照射される前記コリメート光学系からの光により形成される前記第２配光パターンの中心光度が相対的に高くなり、かつ、前記第２配光パターンが水平方向に関し前記第１配光パターンより拡散するように、前記左右一対の入射面が構成するＶ字形状の角度が調整されている請求項１０に記載のレンズ結合体。
  12. コリメート光学系と、基準軸方向に進行する前記コリメート光学系からの光を制御して、上端縁にカットオフラインを含む第１配光パターンを形成するように構成されたレンズ体と、を備えた車両用灯具において、
    前記レンズ体は、前記基準軸に沿って延びた形状のレンズ体で、後端部、前端部、並びに、前記後端部と前記前端部との間に配置されたカットオフ反射面、左右一対の側面、上面及び下面を含み、前記左右一対の側面、前記上面及び前記下面で囲まれた断面が矩形形状のレンズ体として構成されており、
    前記後端部は、入射面を含み、
    前記前端部は、出射面を含み、
    前記入射面、前記カットオフ反射面及び前記出射面は、前記入射面から前記レンズ体内部に入射し、前記カットオフ反射面で内面反射された後、前記出射面から出射する前記コリメート光学系からの光により、前記第１配光パターンを形成する光学系を構成しており、
    前記出射面は、前記後端部と前記前端部との間に焦点が設定されたレンズ面であって、前記基準軸より上に配置された上領域及び前記基準軸より下に配置された下領域を含み、
    前記カットオフ反射面は、前記出射面の焦点近傍から前記後端部側に向かって延びており、
    前記入射面は、前記基準軸より上に配置され、当該入射面から前記レンズ体内部に入射した前記コリメート光学系からの光が、鉛直方向及び水平方向に関し、前記出射面の焦点近傍に集光するように、その面形状が構成されている車両用灯具。
  13. コリメート光学系と、上下左右に隣接してアレイ状に配置された請求項１に記載の複数のレンズ体を含むレンズ結合体と、を備えた車両用灯具。
  14. コリメート光学系と、基準軸方向に進行する前記コリメート光学系からの光を制御して、上端縁にカットオフラインを含む第２配光パターンを形成するように構成されたレンズ体と、を備えた車両用灯具において、
    前記レンズ体は、前記基準軸に沿って延びた形状のレンズ体で、後端部、前端部、並びに、前記後端部と前記前端部との間に配置されたカットオフ反射面、左右一対の側面、上面及び下面を含み、前記左右一対の側面、前記上面及び前記下面で囲まれた断面が矩形形状のレンズ体として構成されており、
    前記後端部は、入射面を含み、
    前記前端部は、出射面を含み、
    前記入射面、前記カットオフ反射面、前記左右一対の側面及び前記出射面は、前記入射面から前記レンズ体内部に入射し、鉛直方向に関し、前記カットオフ反射面で内面反射され、かつ、水平方向に関し、前記左右一対の側面で内面反射された後、前記出射面から出射するコリメート光学系からの光により、前記第２配光パターンを形成する光学系を構成しており、
    前記出射面は、前記後端部と前記前端部との間に焦点が設定されたレンズ面であって、前記基準軸より上に配置された上領域及び前記基準軸より下に配置された下領域を含み、
    前記カットオフ反射面は、前記出射面の焦点近傍から前記後端部側に向かって延びており、
    前記入射面は、前記基準軸より上に配置され、当該入射面から前記レンズ体内部に入射した前記コリメート光学系からの光が、鉛直方向に関し、前記出射面の焦点近傍に集光するように、かつ、水平方向に関し、前記左右一対の側面で内面反射した後、前記出射面から出射するように、その面形状が構成されている車両用灯具。
  15. 前記入射面は、上面視で、後方に向かって開いたＶ字形状を構成した左右一対の入射面を含む請求項１４に記載の車両用灯具。
  16. コリメート光学系と、上下左右に隣接してアレイ状に配置された請求項４又は５に記載の複数のレンズ体を含むレンズ結合体と、を備えた車両用灯具。
  17. コリメート光学系と、
    請求項１に記載のレンズ体を第１レンズ体とし、かつ、請求項４に記載のレンズ体を第２レンズ体として、
    上下左右に隣接してアレイ状に配置された少なくとも一つの前記第１レンズ体及び少なくとも一つの前記第２レンズ体を含むレンズ結合体と、を備えた車両用灯具。
  18. 前記第２レンズ体の入射面は、上面視で、後方に向かって開いたＶ字形状を構成した左右一対の入射面を含む請求項１７に記載の車両用灯具。
  19. 前記左右一対の入射面から前記第２レンズ体内部に入射し、前記左右一対の側面で内面反射された後、前記出射面から出射して前方に照射される前記コリメート光学系からの光により形成される前記第２配光パターンの中心光度が相対的に高くなり、かつ、前記第２配光パターンが水平方向に関し前記第１配光パターンより拡散するように、前記左右一対の入射面が構成するＶ字形状の角度が調整されている請求項１８に記載の車両用灯具。

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