JP7218038B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本開示は、車両用灯具に関する。

入射面と出射面とシェード部と、が一体成形された複合光学レンズを備える車両用灯具が知られている。

仏国特許公開第３０１０７７２号公報

しかしながら、上記のような従来技術では、複合光学レンズは光源からの光のうち、出射面に入る光を増加させることが難しい。

そこで、１つの側面では、本発明は、光源からの光のうち、出射面に入る光を増加させることによって光の利用効率を高くできる車両用灯具を提供することを目的とする。

１つの側面では、光源と複合光学レンズとを含む車両用灯具であって、
前記複合光学レンズは、
光を入射させる入射面と、
前記入射面から入射した光を前方側に照射する出射面と、
前記入射面と前記出射面の間に形成されたシェード部と、
前記入射面側の上側に形成され、第１配光パターンを形成する光を前記出射面に向けて反射する第１リフレクタ面と、
前記入射面側の下側に形成され、集光配光パターンを形成する光を前記出射面に向けて反射する第２リフレクタ面と、を備え、
前記入射面は、前記光軸を通る鉛直断面において、前記光源よりも上方に位置する上側入射面よりも前記光源よりも下方に位置する下側入射面の方が前記光源に近接して形成される、車両用灯具が提供される。

１つの側面では、本発明によれば、光源からの光のうち、出射面に入る光を増加させることによって光の利用効率を高くできる車両用灯具を提供することが可能となる。

本実施形態の車両用灯具を備えた車両の平面図である。 本実施形態の灯具ユニットの分解斜視図である。 本実施形態の複合光学レンズの断面図である。 本実施形態の出射面側が見えるようにした複合光学レンズの斜視図である。 本実施形態の入射面側が見えるようにした複合光学レンズの斜視図である。 変形例による複合光学レンズの断面図である。 集光配光パターンを形成する光の光路を説明するための複合光学レンズの断面図である。 図７のＱ１部の拡大図である。 比較例の場合を示す説明図（断面図）である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」と称する。）について詳細に説明する。
なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号又は符号を付している。

また、実施形態及び図中において、特に断りがない場合、「前」、「後」は、各々、車両１０２の「前進方向」、「後進方向」を示し、「上」、「下」、「左」、「右」は、各々、車両１０２に乗車する運転者から見た方向を示す。
なお、言うまでもないが「上」、「下」は鉛直方向での「上」、「下」でもあり、「左」、「右」は水平方向での「左」、「右」でもある。

図１は、本実施形態の車両用灯具を備えた車両１０２の平面図である。
図１に示すように、本実施形態の車両用灯具は、車両１０２の前方側の左右のそれぞれに設けられる車両用の前照灯（１０１Ｌ、１０１Ｒ）であり、以下では単に車両用灯具と記載する。

本実施形態の車両用灯具は、車両前方側に開口したハウジング（図示せず）と開口を覆うようにハウジングに取り付けられるアウターレンズ（図示せず）を備え、ハウジングとアウターレンズとで形成される灯室内に灯具ユニット１（図２参照）等が配置されている。

図２は本実施形態の灯具ユニット１の分解斜視図である。
図２に示すように、灯具ユニット１は、ヒートシンク１０と、ヒートシンク１０に取り付けられる光源装置２０と、光源装置２０上に配置される光学制御部材３０と、光学制御部材３０の一部を覆うカバー４０と、を備えている。

（ヒートシンク１０）
ヒートシンク１０は、光源装置２０を配置するベース部１１と、ベース部１１の後方側に設けられ、車両幅方向に並ぶ複数の放熱フィン１２と、ベース部１１の鉛直方向の一方側（図２では下側）に設けられ、前方側に突出する車両幅方向に離間した一対の位置決めピン１１Ａと、を備えている。

なお、ベース部１１には、車両幅方向の中央側であって、鉛直方向に離間する位置に一対のネジ螺合孔１１Ｂが形成されており、一対のネジ螺合孔１１Ｂには、後述する光源装置２０、光学制御部材３０、及び、カバー４０を共止めするように一対のネジＮが螺合固定される。

放熱フィン１２は、それぞれ鉛直方向の他方側（図２では上側）にベース部１１よりも延在しており、ベース部１１より鉛直方向に延在している部分（図２では上側の部分）が、後述する光源装置２０のコネクタ接続部２３Ｂを収容可能にベース部１１側から後方側に切欠かれたような形状になっている。

本実施形態では、ヒートシンク１０はアルミダイカスト製のヒートシンク１０になっているが、これに限定される必要はなく、熱伝導率の高い金属又は樹脂等を用いて形成されたものであればよい。

（光源装置２０）
光源装置２０は、熱伝達部材２１と、熱伝達部材２１上に配置された光源２２と、熱伝達部材２１上に配置され、光源２２に対応する位置に設けられた開口部２３Ａと外部コネクタが接続されるコネクタ接続部２３Ｂを有する接続部２３と、を備えている。

なお、コネクタ接続部２３Ｂは、熱伝達部材２１よりも鉛直方向の他方側（図２では上側）に位置し、熱伝達部材２１よりも一部が後方側に出っ張るように設けられており、先に触れたように、この出っ張った部分が、放熱フィン１２の後方側に切欠かれたような形状の部分に位置することになる。

本実施形態では、熱伝達部材２１は、光源２２よりも外形の大きいアルミ製の板材を用いているが、材料はアルミに限定される必要はなく、熱伝導率の高いアルミ以外の金属又は樹脂等であってもよい。
そして、熱伝達部材２１は、光源２２で発生する熱を速やかに広い範囲に拡散しつつ、熱を効率よくヒートシンク１０に伝達して光源２２の冷却効率を高める役目を果たす。

光源２２は、光を透過する発光領域２２Ｂを有する基板２２Ａと、基板２２Ａの裏側に配置され、発光領域２２Ｂを発光させるための光を出射する発光チップ（図示せず）と、を備え、本実施形態では、発光チップにＬＤチップ（レーザーダイオードチップ）が用いられたＬＤ光源（レーザー光源）になっているが、発光チップにＬＥＤチップを用いたＬＥＤ光源（発光ダイオード光源）としてもよい。
なお、本実施形態の光源２２（発光チップ）は、平面発光部を有する、ランバーシアン分布又はこれに近いものになっている。

しかしながら、光源２２にＬＤ光源を用いる方がＬＥＤ光源の場合より小型化が行い易いため、光源２２にはＬＤ光源を用いるのが好ましい。

接続部２３は、例えば、耐熱性に優れた電気絶縁樹脂を用いたインサート成形で、光源２２と外部コネクタとの電気的な接続を行うための電気配線（図示せず）を内部に収容するように形成された部材であり、その電気配線（図示せず）の一端側が開口部２３Ａに導出され光源２２との電気的な接続が行われ、その電気配線（図示せず）の他端側がコネクタ接続部２３Ｂ内に導出され、外部コネクタとの電気的な接続が行われるようになっている。

そして、光源装置２０は、ベース部１１に設けられた一対の位置決めピン１１Ａを通す一対の位置決め孔２４Ａと、ベース部１１に設けられたネジ螺合孔１１Ｂに対応する位置に設けられた一対のネジ孔２４Ｂと、を備えており、位置決めピン１１Ａで位置決めされた状態でネジＮによってヒートシンク１０に対して固定できるようになっている。

（光学制御部材３０）
光学制御部材３０は、光源２２からの光を前方側に照射する複合光学レンズ３１と、複合光学レンズ３１を光源装置２０に配置して光源装置２０とともにヒートシンク１０に対して固定するための固定部３２と、を備えており、複合光学レンズ３１と固定部３２が、透明な樹脂（例えば、アクリル系樹脂やポリカーボネート系樹脂）で一体成形された部材である。

固定部３２は、複合光学レンズ３１の光学制御に影響のない左右の側面（後述するシェード部３１Ｃの頂線３１ＣＡより前方側の左右の側面）から後方側に延在する一対の脚部３２Ａと、一対の脚部３２Ａに繋がるように設けられた固定のための基部３２Ｂと、を備えている。

そして、基部３２Ｂは、ベース部１１に設けられた一対の位置決めピン１１Ａを通す一対の位置決め孔３２ＢＡと、ベース部１１に設けられたネジ螺合孔１１Ｂに対応する位置に設けられた一対のネジ孔３２ＢＢと、を備えており、位置決めピン１１Ａで位置決めされた状態でネジＮによって光源装置２０とともにヒートシンク１０に対して固定される。

なお、光学制御部材３０の基部３２Ｂは、光源装置２０の接続部２３上に配置されることで、光源装置２０の熱伝達部材２１との接触が回避されており、接続部２３が光学制御部材３０と熱伝達部材２１の間に設けられた熱を絶縁する熱絶縁体としての機能を果たすことで、光学制御部材３０に耐熱性の低いアクリル系樹脂（例えば、耐熱温度１００℃程度）を使用しても問題がないようになっている。

（カバー４０）
カバー４０は、複合光学レンズ３１の光を出射する出射面３１Ａ及び光を入射させる入射面３１Ｂ（図３及び図５参照）を塞がないように開口し、複合光学レンズ３１の側面を覆う略円筒状の覆い部４１と、覆い部４１の後端側に位置し、覆い部４１から外側に突出するように設けられ、光学制御部材３０、及び、光源装置２０とともにヒートシンク１０に対して固定するためのフランジ部４２と、を備えている。

なお、覆い部４１は、複合光学レンズ３１の固定部３２の一対の脚部３２Ａを挿入可能とするために後端側から前端側に向かって切欠かれた形状の車両幅方向に離間した一対の切欠き部４１Ａを備えている。

また、フランジ部４２は、この一対の切欠き部４１Ａへの脚部３２Ａの挿入を可能とするために、一対の切欠き部４１Ａの位置を基準として鉛直方向の一方側（図２では下側）と鉛直方向の他方側（図２では上側）にそれぞれ分かれて一対設けられたものになっている。

そして、フランジ部４２は、鉛直方向の一方側（図２では下側）のフランジ部４２に形成され、ベース部１１に設けられた一対の位置決めピン１１Ａを通す一対の位置決め孔４２Ａと、鉛直方向の一方側（図２では下側）及び鉛直方向の他方側（図２では上側）のフランジ部４２のそれぞれに１つずつ形成され、ベース部１１に設けられたネジ螺合孔１１Ｂに対応する位置に設けられた一対のネジ孔４２Ｂと、を備えており、位置決めピン１１Ａで位置決めされた状態でネジＮによって、光学制御部材３０、及び、光源装置２０とともにヒートシンク１０に対して固定される。

なお、カバー４０は、複合光学レンズ３１の出射面３１Ａ以外の位置から光が漏れるのを抑制するためのものであり、本実施形態では、光が透過しない不透明な樹脂で形成したものになっている。

ただし、カバー４０は、光が透過するような透明な樹脂で形成され、表面に光の透過を抑制する着色層を形成したものであってもよい。
また、カバー４０を省略し、複合光学レンズ３１の入射面３１Ｂ及び出射面３１Ａを除く部分にアルミ蒸着等を行うことでカバー４０と同様の機能を持たせるようにしてもよい。

次に、図３から図９を参照しながら複合光学レンズ３１について詳細に説明する。ここでは、まず、図３から図５を参照しながら複合光学レンズ３１の全体の特徴について説明し、その後、図７から図９を参照しながら複合光学レンズ３１の一部（入射面３１Ｂにおける下側の領域）の特徴について更に詳しく説明する。

図３は本実施形態の複合光学レンズ３１の断面図であり、レンズ光軸Ｚに沿って鉛直方向に切断した側面側から見た断面図である。なお、図３には、模式的に記載した光源２２の発光領域２２Ｂも併せて図示している。また、図４は本実施形態の出射面３１Ａ側が見えるようにした複合光学レンズ３１の斜視図であり、図５は本実施形態の入射面３１Ｂ側が見えるようにした複合光学レンズ３１の斜視図である。

図３に示すように、本実施形態の複合光学レンズ３１は、光源２２からの光を入射させる入射面３１Ｂと、入射面３１Ｂから入射した光を前方側に照射する出射面３１Ａと、入射面３１Ｂと出射面３１Ａの間に形成されたシェード部３１Ｃと、が一体成形されたレンズになっている。

そして、シェード部３１Ｃは、複合光学レンズ３１の入射面３１Ｂと出射面３１Ａの間の位置の鉛直方向下側から複合光学レンズ３１の内側に略三角形状の窪みを形成するようにして形成されており、その三角形状の窪みの頂点となる位置がカットオフラインの形状に合わせた頂線３１ＣＡとなるようにされている。

また、複合光学レンズ３１は、シェード部３１Ｃの頂線３１ＣＡより入射面３１Ｂ側の上側（鉛直方向上側）に形成され、入射面３１Ｂから入射したロービーム配光パターンの第１配光パターンを形成する光Ｌ１を出射面３１Ａに向けて反射する自由曲面の半ドーム状の第１リフレクタ面３１Ｄと、頂線３１ＣＡより入射面３１Ｂ側の下側（鉛直方向下側）に形成され、入射面３１Ｂから入射したロービーム配光パターンの集光配光パターンを形成する光Ｌ２を出射面３１Ａに向けて反射する自由曲面の半ドーム状の第２リフレクタ面３１Ｅ（全反射面）と、を備えている。

なお、本実施形態では、第１配光パターンは、ロービーム配光パターンの拡散配光パターンになっているため、以下では第１拡散配光パターンと記載する場合がある。

また、第１リフレクタ面３１Ｄと第２リフレクタ面３１Ｅの隣接する位置の車両幅方向の幅は、第１リフレクタ面３１Ｄの方が大きいものとし、良好にロービーム配光パターンの第１拡散配光パターンを形成できるようにしている。

このように、本実施形態では、１つの複合光学レンズ３１でロービーム配光パターンの第１拡散配光パターンと集光配光パターンが形成できるためロービーム配光パターンを形成するための灯具ユニット１を数多く設ける必要がなく、車両用灯具の小型化が行えるようになっている。

一方、本実施形態では、入射面３１Ｂは、全体形状が複合光学レンズ３１の内側に凹む凹面状であって、中央側にロービーム配光パターンの第２配光パターンを形成する光Ｌ３を入射させる複合光学レンズ３１の外側に突出する凸面３１ＢＡを有している。

なお、本実施形態では、第２配光パターンは、ロービーム配光パターンの第１拡散配光パターンより小さいロービーム配光パターンの中拡散配光パターンになっているため、以下では、第２拡散配光パターンと記載する場合がある。

この凸面３１ＢＡは、図５に示すように、外形が略矩形状（正方形状）で、図３に示すように、頂線３１ＣＡ又は頂線３１ＣＡの近傍に前方側焦点が位置するように形成されている。

そして、凸面３１ＢＡの中心と光源２２の発光中心が車両幅方向及び鉛直方向で見て略一致するように光源２２が凸面３１ＢＡの後方側に位置するため、この凸面３１ＢＡから入射する光は大きな屈折を伴わず、緩やかに頂線３１ＣＡに向けて集光され、更に前方側焦点から緩やかに出射面３１Ａに向けて広がり良好な中拡散配光パターンを形成できるようになっている。
なお、より正確には、凸面３１ＢＡは、鉛直方向では、集光するようになっているが、水平方向では、光を広げるように拡散するようになっている。

このように、本実施形態では、集光配光パターンと第１拡散配光パターンに多重される、中程度の拡散配光パターン（中拡散配光パターン）である第２拡散配光パターンも形成されるため、ロービーム配光パターンとしての光度分布をより良好なものとすることができる。

そして、凸面３１ＢＡの外側の入射面３１Ｂが後方側に広がる形状とし、入射面３１Ｂの全体形状が複合光学レンズ３１の内側に凹む凹面状とされていることで、前方側に向けて光を照射する光源２２の光の広がりを考慮して、その光を無駄なく複合光学レンズ３１内に入射させることができる。
なお、入射面３１Ｂの全体形状の複合光学レンズ３１の内側に凹む凹面状の後方焦点は、第１リフレクタ面３１Ｄの後方焦点と略一致しており、それらの後方焦点は、光源２２の発光中心と略一致している。
このように、本実施形態によれば、光源２２が前方側に光を照射するように配置され、複合光学レンズ３１が、光の広がりを利用し、上側に広がる光で最も大きいロービーム配光パターンの拡散配光パターン（第１拡散配光パターン）を形成し、下側に広がる光でロービーム配光パターンの集光配光パターンを形成し、中央側の光でロービーム配光パターンの中拡散配光パターン（第２拡散配光パターン）を形成するものとしているので、多数の灯具ユニット１を用いなくても良好なロービーム配光パターンを形成でき、車両用灯具の小型化が可能になっている。
なお、カットオフライン上端近傍にはやや黄色味のある集光配光パターンの分光と第１拡散配光パターンの青味のある分光とが多重され、分光色を緩和できるものになっている。

ところで、本実施形態では、シェード部３１Ｃが、複合光学レンズ３１の内側に略三角形状の窪みを形成するようにして形成されているため、シェード部３１Ｃは、頂線３１ＣＡから後方側に傾斜する後方側傾斜面３１ＣＢを有するものになっており、第１リフレクタ面３１Ｄで反射された光の一部、第２リフレクタ面３１Ｅで反射された光の一部、及び、光源２２からの直射光の一部が、この後方側傾斜面３１ＣＢで反射されると、その反射光の一部は、頂線３１ＣＡより前方側の上側の面で反射され、出射面３１Ａから前方側に照射される。

そして、このような光は、出射面３１Ａで配光制御する予定ではない光であり、灯室内や車両近傍に照射される有害光となるおそれがある。

そこで、本実施形態では、図３に示すように、複合光学レンズ３１が、シェード部３１Ｃの頂線３１ＣＡよりも出射面３１Ａ側に形成され、出射面３１Ａに向けて出射面３１Ａで配光制御する予定でない反射光を反射する部位に形成された光散乱部３１Ｆを備えるものとしている。

具体的には、光散乱部３１Ｆは、後方側傾斜面３１ＣＢで反射された光が、直接、照射される複合光学レンズ３１の部位に形成されており、これによって、図３に示すように、光が散乱され、その光の多くは光散乱部３１Ｆから出射する光Ｌ４となり、カバー４０（図２参照）によって外部に出ないように遮光される。

一方、光散乱部３１Ｆで散乱する光の一部は、出射面３１Ａから前方側に照射される光Ｌ５となるが、その光Ｌ５は大幅に光量が低下しているため、灯室内や車両近傍に照射されても害をなさないものになっている。

なお、光散乱部３１Ｆは、複合光学レンズ３１の表面に微細な凹凸（例えばプリズム）を形成したものとしているが、光を効率よく散乱できる構造であればこれに限定されるものではない。
また、後方側傾斜面３１ＣＢにも光散乱部を設けるようにしてもよく、そうすることで、より一層、灯室内や車両近傍に照射されるおそれのある光の光量を低下させることができる。
なお、変形例では、図６に示すように、光散乱部３１Ｆは、省略されてもよい。

ところで、本実施形態では、複合光学レンズ３１が、主にロービーム配光パターンを形成する制御を行う場合について説明したが、ロービーム配光パターンだけでなく、オーバーヘッド配光を併せて形成するものとすることもでき、以下、オーバーヘッド配光を形成するための構成について説明する。

先にも説明したように、シェード部３１Ｃが、複合光学レンズ３１の内側に略三角形状の窪みを形成するようにして形成されているため、シェード部３１Ｃは、頂線３１ＣＡから前方側に傾斜する前方側傾斜面３１ＣＣを有している。

この前方側傾斜面３１ＣＣは、光を斜め上側に反射させるのに利用できることから、本実施形態では、複合光学レンズ３１に、光源２２からの直射光の一部を前方側傾斜面３１ＣＣの少なくとも一部に向けて反射する反射面３１Ｇを形成するものとして、反射面３１Ｇで反射され、更に、前方側傾斜面３１ＣＣで反射された光Ｌ６が、オーバーヘッド配光として出射面３１Ａから照射されるようにしている。

具体的には、図３及び図４に示すように、複合光学レンズ３１の第１リフレクタ面３１Ｄと光散乱部３１Ｆの間の位置の上側に、光源２２からの直射光の一部を前方側傾斜面３１ＣＣの少なくとも一部に向けて反射する反射面３１Ｇを形成するようにしている。

なお、本実施形態では、図３及び図５に示すように、反射面３１Ｇで反射された光が照射される前方側傾斜面３１ＣＣの部分に出射面３１Ａ側への反射角度を調節するための反射角度調節部３１ＣＣＡを設けたものとしている。

しかしながら、前方側傾斜面３１ＣＣが反射角度調節部３１ＣＣＡを備えたものとすることは必須の要件ではなく、反射面３１Ｇで反射された光が、オーバーヘッド配光に適した反射角度で出射面３１Ａに向けて反射されるように、前方側傾斜面３１ＣＣ全体の傾斜状態が設定されたものになっていてもよい。

また、第１リフレクタ面３１Ｄ、第２リフレクタ面３１Ｅ、前方側傾斜面３１ＣＣ（反射角度調節部３１ＣＣＡだけでもよい）、及び、反射面３１Ｇは、光を反射する機能が求められるため、光の反射率が高くなるように、白や銀の着色を施すようにしてもよい。

そして、本実施形態によれば、複合光学レンズ３１としたことで発生するおそれがある灯室内や車両近傍に照射される有害光を抑制することができるとともに、ロービーム配光パターンを形成する複合光学レンズ３１でオーバーヘッド配光も形成することができる良好な灯具ユニット１になる。

次に、図７から図９を参照して、複合光学レンズ３１の一部（入射面３１Ｂにおける下側の領域）の特徴について更に詳しく説明する。
図７は、複合光学レンズ３１の断面図であり、レンズ光軸Ｚに沿って鉛直方向に切断した側面側から見た断面図である。図７は、図３と同じ断面図であるが、ロービーム配光パターンの集光配光パターンを形成する光Ｌ２（図３参照）の光路を詳細に示す説明図である。図８は、図７のＱ１部の拡大図である。図９は、比較例の場合を示す説明図（断面図）である。図７から図９には、光源２２の位置（発光中心の位置）がＰ１で示される。

入射面３１Ｂにおける下側の領域は、上述したように、主に第２リフレクタ面３１Ｅで反射する光が入射する領域である。第２リフレクタ面３１Ｅで反射する光は、上述したように、光散乱部３１Ｆから出射する光Ｌ４と、ロービーム配光パターンの集光配光パターンを形成する光Ｌ２を含む。なお、上述したように、光散乱部３１Ｆが省略されてもよく、このような変形例（図６参照）では、光Ｌ４は、光散乱部３１Ｆに対応する部位（ただし、光散乱部３１Ｆとは異なり、表面に微細な凹凸が形成されていない部位）に到達する光である。

なお、第２リフレクタ面３１Ｅにおいて、図７に示すように、光Ｌ２が反射する領域３１Ｅ－１は、レンズ光軸Ｚの方向で、光Ｌ４が反射する領域３１Ｅ－２よりも光源２２に近い側に位置する。

本実施形態では、入射面３１Ｂにおける光源２２（又は発光領域２２Ｂ）よりも下側の領域（以下、「下側入射面３１１」と称する）は、図７及び図８に示すように、下側入射面３１１に入射する発光中心からの光が屈折するように、形成される。すなわち、光Ｌ２は、入射面３１Ｂで屈折してから第２リフレクタ面３１Ｅで反射する。

具体的には、下側入射面３１１は、図８に示すように、下側入射面３１１で屈折する光をその進行方向の逆方向に追跡した場合に該光に係る各光線が光源２２よりも上側の一点Ｆ１（以下、「仮想焦点Ｆ１」と称する）に集まるように、形成される。すなわち、図８には、下側入射面３１１で屈折する光をその進行方向の逆方向に追跡した場合に該光に係る各光線が、点線７００で示される。これらの点線７００は、仮想焦点Ｆ１で交わる。

また、本実施形態では、入射面３１Ｂは、図８に示すように、仮想焦点Ｆ１が光源２２（位置Ｐ１参照）よりも上側に位置するように形成される。これにより、レンズ光軸Ｚの方向で第２リフレクタ面３１Ｅにおける光源２２に近い側の領域に、下側入射面３１１で屈折する光を反射させることが容易となる。すなわち、レンズ光軸Ｚの方向で第２リフレクタ面３１Ｅにおける光源２２に近い側の領域を、光Ｌ２が反射する領域３１Ｅ－１として効率的に利用できる。

なお、仮想焦点Ｆ１の位置は、下側入射面３１１に応じて決まる。仮想焦点Ｆ１が光源（位置Ｐ１参照）よりも上側に位置するように下側入射面３１１を形成した場合、下側入射面３１１は、入射面３１Ｂにおける凸面３１ＢＡよりも上側の領域３１４（図８参照）よりも、光源２２に近づく。すなわち、領域３１４が光源２２（位置Ｐ１参照）を中心とした半径ｒ１の球面状である場合、光源２２（位置Ｐ１参照）から下側入射面３１１内の任意の点までの距離ｒ２は、ｒ１以下である。

ここで、図９に示す比較例による光学制御部材３０’を参照するに、光学制御部材３０’は、本実施形態による光学制御部材３０に対して、入射面３１Ｂが入射面３１Ｂ’で置換された点が異なる。比較例では、入射面３１Ｂ’は、凸面３１ＢＡを除き、光源（位置Ｐ１参照）を中心とした球状（球面状）である。この場合、図９に示すように、入射面３１Ｂ’の下側の領域から入射してレンズ光軸Ｚの方向で第２リフレクタ面３１Ｅ’における光源２２に近い側の領域で反射する光は、後方側傾斜面３１ＣＢで反射し、光散乱部３１Ｆへと向かう。すなわち、出射面３１Ａへと到達し難くなる。

これに対して、本実施形態では、上述したように、レンズ光軸Ｚの方向で第２リフレクタ面３１Ｅにおける光源２２に近い側の領域が、光Ｌ２が反射する領域３１Ｅ－１、すなわち出射面３１Ａに入る光が反射する領域３１Ｅ－１となる。これにより、図９に示す比較例のような光散乱部３１Ｆへと向かう光を減らして、出射面３１Ａに入る光を増加させることができる。このようにして、本実施形態では、光源２２からの光のうちの、レンズ光軸Ｚの方向で第２リフレクタ面３１Ｅにおける光源２２に近い側の領域で反射する光についても、出射面３１Ａから出射させる配光パターンとして有効に利用できる。すなわち、光の利用効率が高くなる。

また、本実施形態によれば、第２リフレクタ面３１Ｅは、仮想焦点Ｆ１を焦点とした反射面（自由曲面）として設計できるので、設計しやすい構造とすることができる。

なお、本実施形態では、第２リフレクタ面３１Ｅは、光Ｌ２が反射する領域３１Ｅ－１と、光Ｌ４が反射する領域３１Ｅ－２とを含むが、変形例では、第２リフレクタ面３１Ｅは、光Ｌ２が反射する領域３１Ｅ－１のみを含んでよい。

以上、具体的な実施形態を基に本発明の説明を行ってきたが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態に変更や改良を行ったものも発明の技術的範囲に含まれるものである。

例えば、上記では複合光学レンズ３１がロービーム配光パターンを形成する場合について説明したが、シェード部３１Ｃを有しないハイビーム配光パターンを形成する複合光学レンズであってもよく、この場合でも、１つの複合光学レンズでハイビーム配光パターンの拡散配光パターンと集光配光パターンを形成することが可能であることから車両用灯具の小型化が行える。

また、シェード部３１Ｃの表面にアルミ蒸着や着色等を施すことで、シェード機能を高めるようにしてもよい。
また、上記実施形態では、下側入射面３１１の全体が、下側入射面３１１で屈折する光をその進行方向の逆方向に追跡した場合に該光に係る各光線が仮想焦点Ｆ１に集まるように、形成されるが、これに限られない。例えば、下側入射面３１１のうちの、上側の一部の領域３１２は、異なる設計とされてもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、そのことは当業者にとって特許請求の範囲の記載から明らかである。

１ 灯具ユニット
１０ ヒートシンク
１１ ベース部
１１Ａ 位置決めピン
１１Ｂ ネジ螺合孔
１２ 放熱フィン
２０ 光源装置
２１ 熱伝達部材
２２ 光源
２２Ａ 基板
２２Ｂ 発光領域
２３ 接続部
２３Ａ 開口部
２３Ｂ コネクタ接続部
２４Ａ 位置決め孔
２４Ｂ ネジ孔
３０ 光学制御部材
３１ 複合光学レンズ
３１Ａ 出射面
３１Ｂ 入射面
３１ＢＡ 凸面
３１Ｃ シェード部
３１ＣＡ 頂線
３１ＣＢ 後方側傾斜面
３１ＣＣ 前方側傾斜面
３１ＣＣＡ 反射角度調節部
３１Ｄ 第１リフレクタ面
３１Ｅ 第２リフレクタ面
３１Ｆ 光散乱部
３１Ｇ 反射面
３２ 固定部
３２Ａ 脚部
３２Ｂ 基部
３２ＢＡ 位置決め孔
３２ＢＢ ネジ孔
４０ カバー
４１ 覆い部
４１Ａ 切欠き部
４２ フランジ部
４２Ａ 位置決め孔
４２Ｂ ネジ孔
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６ 光
Ｎ ネジ
Ｚ レンズ光軸
１０１Ｌ、１０１Ｒ 車両用の前照灯
１０２ 車両

Claims (3)

1. 光源と複合光学レンズとを含む車両用灯具であって、
   前記複合光学レンズは、
   光を入射させる入射面と、
   前記入射面から入射した光を前方側に照射する出射面と、
   前記入射面と前記出射面の間に形成されたシェード部と、
   前記入射面側の上側に形成され、第１配光パターンを形成する光を前記出射面に向けて反射する第１リフレクタ面と、
   前記入射面側の下側に形成され、集光配光パターンを形成する光を前記出射面に向けて反射する第２リフレクタ面と、を備え、
   前記入射面は、光軸を通る鉛直断面において、前記光源よりも上方に位置する上側入射面よりも前記光源よりも下方に位置する下側入射面の方が前記光源に近接して形成され、
   前記入射面は、全体形状が前記複合光学レンズの内側に凹む凹面状であり、
   前記第２リフレクタ面は、その焦点が前記光源の上方に位置するように形成される、車両用灯具。
2. 前記下側入射面は、前記下側入射面で屈折する光をその進行方向の逆方向に追跡した場合に該光に係る各光線が前記光源よりも上側の一点に集まるように、形成される、請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記下側入射面よりも上側かつ中央側に、前記複合光学レンズの外側に突出しかつ前記第１配光パターンより小さい第２配光パターンを形成する光を入射させる凸面を有する、請求項１又は２に記載の車両用灯具。

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