JP7441104B2

JP7441104B2 - レンズ体及び車両用灯具

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Publication number: JP7441104B2
Application number: JP2020067298A
Authority: JP
Inventors: 慶大齋藤
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2020-04-03
Filing date: 2020-04-03
Publication date: 2024-02-29
Anticipated expiration: 2040-04-03
Also published as: JP2021163715A

Description

本発明は、レンズ体及び車両用灯具に関し、特に、光利用効率が低下することなく横幅を短くすることができるレンズ体及び車両用灯具に関する。

光源からの光を導光するレンズ体が例えば特許文献１に記載されている。

図６（ａ）は特許文献１に記載のレンズ体の上面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＣ－Ｃ断面図である。

特許文献１に記載のレンズ体（以下、板状レンズ体１４０と呼ぶ）は、光源１２０からの光を導光する板状のレンズ体で、図６に示すように、第１主面１４１と、その反対側の第２主面１４２と、光源１２０からの光が入光する入光部１４４と、入光部１４４から板状レンズ体１４０に入光し当該板状レンズ体１４０内を導光される光源１２０からの光が出光する出光部１４３と、第１全反射面ＲＡ１～第５全反射面ＲＡ５と、を含んでいる。出光部１４３は、板状レンズ体１４０の前端面１４３である。

図６（ｂ）に示すように、第１主面１４１は、入光部１４４を含んでいる。入光部１４４は、当該入光部１４４から板状レンズ体１４０に入光する光源１２０からの光をコリメートする入光部である。

図６（ａ）に示すように、第２主面１４２は、第１全反射面ＲＡ１、第２全反射面ＲＡ２及び第３全反射面ＲＡ３を含んでいる。

第１全反射面ＲＡ１は、入光部１４４から入光し、当該第１全反射面ＲＡ１で全反射された光源１２０からの光Ｒａｙ１がＸ軸に対して平行の方向に進行して出光部１４３の長手方向（Ｙ軸方向）の中央領域ａ１（図６（ａ）参照）から出光するように傾斜した姿勢で配置されている。

第２全反射面ＲＡ２は、入光部１４４から入光し、当該第２全反射面ＲＡ２で全反射された光源１２０からの光Ｒａｙ２がＹ軸方向（図６（ａ）中左側）に進行して第４全反射面ＲＡ４に入射するように傾斜した姿勢で配置されている。

第３全反射面ＲＡ３は、入光部１４４から入光し、当該第３全反射面ＲＡ３で全反射された光源１２０からの光Ｒａｙ３がＹ軸方向（図６（ａ）中右側）に進行して第５全反射面ＲＡ５に入射するように傾斜した姿勢で配置されている。

第４全反射面ＲＡ４は、当該第４全反射面ＲＡ４で全反射される第２全反射面ＲＡ２からの反射光Ｒａｙ２がＸ軸に対して平行の方向に進行して出光部１４３の長手方向（Ｙ軸方向）の一方の端領域ａ２（図６（ａ）参照）から出光するように傾斜した姿勢で配置されている。

第５全反射面ＲＡ５は、当該第５全反射面ＲＡ５で全反射される第３全反射面ＲＡ３からの反射光Ｒａｙ３がＸ軸に対して平行の方向に進行して出光部１４３の長手方向（Ｙ軸方向）の他方の端領域ａ３（図６（ａ）参照）から出光するように傾斜した姿勢で配置されている。

特開２０１８－１４２７９号公報

図７は、特許文献１に記載の板状レンズ体１４０の問題点について説明するための図である。

本発明者は、図７に示すように、板状レンズ体１４０の横幅を図６（ａ）に示す幅Ｗ１より短い幅Ｗ２にすることを検討した。

しかしながら、板状レンズ体１４０の横幅を図６（ａ）に示す幅Ｗ１より短い幅Ｗ２にすると、入光部１４４から入光し、第２全反射面ＲＡ２、第４全反射面ＲＡ４でこの順に全反射される光源１２０からの光の一部（図７中の符号Ｒａｙ２ａが示す矢印参照）が、第１立壁部１４６により遮られる（第１立壁部１４６から板状レンズ体１４０の外部に漏れ出る）ため、その分、光利用効率が低下することが判明した。第１立壁部１４６は、第１全反射面ＲＡ１と第２全反射面ＲＡ２との間の境界面で、上面視で、板状レンズ体１４０の幅方向（Ｙ軸方向）に対して傾斜することなく、Ｙ軸方向に延びている。

同様に、板状レンズ体１４０の横幅を図６（ａ）に示す幅Ｗ１より短い幅Ｗ２にすると、入光部１４４から入光し、第３全反射面ＲＡ３、第５全反射面ＲＡ５でこの順に全反射される光源１２０からの光の一部（図７中の符号Ｒａｙ３ａが示す矢印参照）が、第２立壁部１４７により遮られる（第２立壁部１４７から板状レンズ体１４０の外部に漏れ出る）ため、その分、光利用効率が低下することが判明した。第２立壁部１４７は、第１全反射面ＲＡ１と第３全反射面ＲＡ３との間の境界面で、上面視で、板状レンズ体１４０の幅方向（Ｙ軸方向）に対して傾斜することなく、Ｙ軸方向に延びている。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、光利用効率が低下することなく横幅を短くすることができるレンズ体及び車両用灯具を提供することを目的とする。

本発明にかかるレンズ体は、光源からの光を導光する少なくとも一つの板状レンズ体を備えたレンズ体であって、前記板状レンズ体は、第１主面と、その反対側の第２主面と、入光部と、前端面である出光部と、第１全反射面と、第２全反射面と、第３全反射面と、第４全反射面と、第５全反射面と、を含み、前記第１主面は、前記入光部を含み、前記第２主面は、前記第１全反射面、前記第２全反射面及び前記第３全反射面を含み、前記第１全反射面は、前記入光部から入光し当該第１全反射面に入射する前記光源からの光を、前記出光部の長手方向の中央領域に向けて全反射する全反射面であり、前記第２全反射面は、前記入光部から入光し当該第２全反射面に入射する前記光源からの光を、前記第４全反射面に向けて全反射する全反射面であり、前記第３全反射面は、前記入光部から入光し当該第３全反射面に入射する前記光源からの光を、前記第５全反射面に向けて全反射する全反射面であり、前記第４全反射面は、前記板状レンズ体の後端部の幅方向の一方の側の端面で、当該第４全反射面に入射する前記第２全反射面からの光を前記出光部の長手方向の一方の端領域に向けて全反射する全反射面であり、前記第５全反射面は、前記板状レンズ体の後端部の幅方向の他方の側の端面で、当該第５全反射面に入射する前記第３全反射面からの光を前記出光部の長手方向の他方の端領域に向けて全反射する全反射面であり、前記第１全反射面と前記第２全反射面との間の境界面である第１立壁部は、前記第４全反射面で全反射されて前記一方の端領域に向かう光を遮らないように前記板状レンズ体の幅方向に対して前記出光部側に傾斜している。

このような構成により、光利用効率が低下することなく横幅を短くすることができるレンズ体を提供することができる。

これは、第４全反射面から出光部の長手方向の一方の端領域に向けて全反射される光を遮らないように第１立壁部が板状レンズ体の幅方向に対して傾斜しているため、第４全反射面で全反射される第２全反射面からの反射光が、第１立壁部で遮られることなく進行して出光部の長手方向の一方の端領域から出光することによるものである。

上記レンズ体において、前記第１全反射面と前記第３全反射面との間の境界面である第２立壁部は、前記第５全反射面で全反射されて前記他方の端領域に向かう光を遮らないように前記板状レンズ体の幅方向に対して傾斜していてもよい。

また、上記レンズ体において、前記第１立壁部と前記第２立壁部とがなす角度は、１８０°未満であってもよい。

また、上記レンズ体において、前記第２全反射面は、当該第２全反射面で全反射された光が、前記第１立壁部に対して平行の方向に進行して前記第４全反射面に入射するように傾斜した姿勢で配置されていてもよい。これにより、第２全反射面で全反射された光の全て（又は略全て）を第４全反射面に入射させることができる。

また、上記レンズ体において、前記第３全反射面は、当該第３全反射面で全反射された光が、前記第２立壁部に対して平行の方向に進行して前記第５全反射面に入射するように傾斜した姿勢で配置されていてもよい。これにより、第３全反射面で全反射された光の全て（又は略全て）を第５全反射面に入射させることができる。

また、上記レンズ体において、前記第１全反射面、前記第２全反射面、前記第３全反射面、前記第４全反射面及び前記第５全反射面のうち少なくとも一つは、前記出光部が均一に発光するようにその面形状及び設置角度のうち少なくとも一方が調整されていてもよい。これにより、出光部が均一又は略均一に発光しているように視認させることができる。

また、上記レンズ体において、前記出光部には、当該出光部から出光する光を制御するレンズカットが施されていてもよい。これにより、出光部が均一又は略均一に発光しているように視認させることができる。

また、上記レンズ体において、複数の前記板状レンズ体を備え、複数の前記板状レンズ体は、一体的に成形されていてもよい。

また、上記レンズ体において、複数の前記板状レンズ体それぞれの前記出光部は、境界なく連続した状態で成形されていてもよい。

また、上記レンズ体において、複数の前記板状レンズ体はそれぞれ、物理的に分離した状態で成形されていてもよい。

本発明にかかる車両用灯具は、上記レンズ体と、前記光源と、を備えている。

このような構成により、光利用効率が低下することなく横幅を短くすることができるレンズ体を用いた車両用灯具を提供することができる。

本発明により、光利用効率が低下することなく横幅を短くすることができるレンズ体及び車両用灯具を提供することができる。

車両用灯具１０の斜視図である。（ａ）車両用灯具１０の上面図、（ｂ）図２（ａ）のＡ－Ａ断面図、（ｃ）図２（ａ）のＢ－Ｂ断面図、（ｄ）正面図である。第１立壁部４６及び第２立壁部４７付近の拡大斜視図である。（ａ）変形例である車両用灯具１０Ａの上面図、（ｂ）変形例である車両用灯具１０Ｂの上面図ある。（ａ）変形例である車両用灯具１０Ｃの上面図、（ｂ）変形例である車両用灯具１０Ｄの上面図、（ｃ）変形例である車両用灯具１０Ｅの上面図である。（ａ）特許文献１に記載のレンズ体の上面図、（ｂ）図６（ａ）のＣ－Ｃ断面図である。特許文献１に記載の板状レンズ体１４０の問題点について説明するための図である。

以下、本発明の一実施形態であるレンズ体３０を備えた車両用灯具１０について添付図面を参照しながら説明する。各図において対応する構成要素には同一の符号が付され、重複する説明は省略される。

図１は、車両用灯具１０の斜視図である。図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ－Ａ断面図、図２（ｃ）は図２（ａ）のＢ－Ｂ断面図、図２（ｄ）は正面図である。

図１、図２に示す車両用灯具１０は、テールランプ、ストップランプ、ターンランプ、ＤＲＬランプ又はポジションランプ等の車両用信号灯具に適用することができる。車両用灯具１０は、図示しないが、アウターレンズとハウジングとによって構成される灯室内に配置され、ハウジング等に取り付けられる。以下、説明の便宜のため、図１に示すように、「上」、「下」、「前」、「後」、「右」、「左」を定義する。「上」、「下」、「前」、「後」、「右」、「左」は、車両用灯具１０が車両（図示せず）に搭載された姿勢における方向を意味するものとする。また、図２等に示すように、ＸＹＺ軸を定義する。Ｘ軸は、車両前後方向に延びている。Ｙ軸は、車幅方向に延びている。Ｚ軸は、上下方向（鉛直方向）に延びている。

図１、図２に示すように、車両用灯具１０は、光源２０と、レンズ体３０と、を備えている。

光源２０は、ＬＥＤ等の半導体発光素子である。図２（ｂ）に示すように、光源２０は、発光面２０ａを備えている。発光面２０ａは、例えば、１ｍｍ角の矩形の発光面である。光源２０は、発光面２０ａが上を向いた姿勢で配置されている。光源２０の光軸ＡＸ_２０は、発光面２０ａの中心を通り、かつ、発光面２０ａに直交する方向（Ｚ軸方向）に延びている。

光源２０の上方には、レンズ体３０が配置されている。

レンズ体３０は、アクリルやポリカーボネイト等の透明樹脂製で、板状レンズ体４０を備えている。

板状レンズ体４０は、光源２０からの光を導光する板状のレンズ体で、図２に示すように、第１主面４１と、その反対側の第２主面４２と、入光部４４と、出光部４３と、第１全反射面Ｒ１～第５全反射面Ｒ５と、を含んでいる。

図２（ａ）、図２（ｄ）に示すように、出光部４３は、Ｙ軸方向が長くＺ軸方向が短い矩形形状の前端面である。出光部４３は、例えば、ＹＺ面に対して平行な平面である。出光部４３には、当該出光部４３から出光する光を制御するため、レンズカットが施される場合がある。

第１主面４１は、例えば、ＸＹ面に対して平行な平面である。図２（ｂ）に示すように、第１主面４１は、入光部４４を含んでいる。

入光部４４は、当該入光部４４から板状レンズ体４０に入光する光源２０からの光をコリメートする入光部である。入光部４４は、第１主面４１のうち、Ｘ軸方向に関し板状レンズ体４０の後端面４５寄り、かつ、Ｙ軸方向に関し板状レンズ体４０の概ね中央に配置されている。

図２（ｂ）に示すように、入光部４４は、例えば、中央入光面４４ａと、この中央入光面４４ａの外周縁から光源２０に向かって延びる筒状の周囲入光面４４ｂと、この周囲入光面４４ｂの外側に配置された筒状の周囲反射面４４ｃと、により構成されている。

中央入光面４４ａは、当該中央入光面４４ａの光軸ＡＸ_４４ａに対して回転対称な形状のレンズ面で、焦点Ｆ_４４ａを有している。中央入光面４４ａの外形は、上面視で円形である（図２（ａ）中の符号Ｃ１が示す点線の円形参照）。

図２（ｂ）に示すように、光源２０は、その発光面２０ａが入光部４４に対向した状態で中央入光面４４ａの焦点Ｆ_４４ａ近傍に配置されている。その際、中央入光面４４ａの焦点Ｆ_４４ａは、発光面２０ａの中心に位置している。また、光源２０の光軸ＡＸ_２０と中央入光面４４ａの光軸ＡＸ_４４ａは一致している。

周囲反射面４４ｃは、中央入光面４４ａの光軸ＡＸ_４４ａに対して回転対称な放物面形状の全反射面である。周囲反射面４４ｃは、周囲入光面４４ｂから屈折して入光し当該周囲反射面４４ｃで全反射された光源２０からの光が中央入光面４４ａの光軸ＡＸ_４４ａに対して平行な光に変換（コリメート）されるようにその面形状が設計されている。周囲反射面４４ｃの外形（入光部４４の最外部）は、上面視で円形である（図２（ａ）中の符号Ｃ２が示す点線の円形参照）。以下、円形Ｃ２と呼ぶ。

第２主面４２は、例えば、第１主面４１に対して平行な平面である。図２（ａ）に示すように、第２主面４２は、第１全反射面Ｒ１、第２全反射面Ｒ２及び第３全反射面Ｒ３を含んでいる。

図２（ａ）に示すように、第１全反射面Ｒ１、第２全反射面Ｒ２及び第３全反射面Ｒ３は、上面視で、第２主面４２のうち入光部４４から入光する光源２０からの光が入射する範囲、例えば、円形Ｃ２が内接する六角形４８の範囲に配置されている。

第１全反射面Ｒ１は、上面視で、円形Ｃ２が内接する六角形４８のうち、第１立壁部４６と第２立壁部４７との間の範囲（図２（ａ）中の角度θ１の範囲）に配置されている。角度θ１は、１８０°未満である。

図３は、第１立壁部４６及び第２立壁部４７付近の拡大斜視図である。

図３に示すように、第１立壁部４６は、第１全反射面Ｒ１と第２全反射面Ｒ２との間の境界面である。同様に、第２立壁部４７は、第１全反射面Ｒ１と第３全反射面Ｒ３との間の境界面である。第１立壁部４６及び第２立壁部４７は、光学的機能が意図されていない、いわゆるつなぎの面である。

第１立壁部４６は、入光部４４（最外部である円形Ｃ２を含む）から入光し第２全反射面Ｒ２及び第４全反射面Ｒ４でこの順に全反射される光源２０からの光ＲａｙＢを遮らないように、図２（ａ）に示すように、上面視で、光源２０の光軸ＡＸ_２０（又は光軸ＡＸ_２０近傍）から、前方斜め右方向（図２（ａ）中、Ｙ軸方向に対して角度θ２の方向）に向かって傾斜した姿勢で配置されている。この角度θ２は、所定のシミュレーションソフトウエアを用いて光線追跡等を行うことで求めることができる。

同様に、第２立壁部４７は、入光部４４（最外部である円形Ｃ２を含む）から入光し第３全反射面Ｒ３及び第５全反射面Ｒ５でこの順に全反射される光源２０からの光ＲａｙＣを遮らないように、図２（ａ）に示すように、上面視で、光源２０の光軸ＡＸ_２０（又は光軸ＡＸ_２０近傍）から、前方斜め左方向（図２（ａ）中、Ｙ軸方向に対して角度θ３の方向）に向かって傾斜した姿勢で配置されている。この角度θ３は、所定のシミュレーションソフトウエアを用いて光線追跡等を行うことで求めることができる。

第１全反射面Ｒ１は、入光部４４から入光し当該第１全反射面Ｒ１に入射する光源２０からの光ＲａｙＡを、出光部４３の長手方向の中央領域Ａ１（図２（ａ）及び図２（ｄ）参照）に向けて全反射する全反射面である。第１全反射面Ｒ１は、例えば、平面反射面で、当該第１全反射面Ｒ１で全反射された光ＲａｙＡがＸ軸に対して平行の方向に進行して出光部４３の長手方向（Ｙ軸方向）の中央領域Ａ１から出光するように、光源２０の光軸ＡＸ_２０に対して角度θ６（図２（ｂ）参照）傾斜した姿勢で配置されている。角度θ６は、例えば、４５°である。

第２全反射面Ｒ２は、上面視で、円形Ｃ２が内接する六角形４８のうち、第１立壁部４６と光源２０の光軸ＡＸ_２０を通りＸ軸方向に延びる直線Ｌ１との間の範囲（図２（ａ）中の角度θ２の範囲）に配置されている。第２全反射面Ｒ２は、入光部４４から入光し当該第２全反射面Ｒ２に入射する光源２０からの光ＲａｙＢを、当該第２全反射面Ｒ２の右側に配置された第４全反射面Ｒ４に向けて全反射する全反射面である。第２全反射面Ｒ２は、例えば、平面反射面で、当該第２全反射面Ｒ２で全反射された光ＲａｙＢが、第１立壁部４６に対して平行の方向に進行して第４全反射面Ｒ４に入射するように傾斜した姿勢で配置されている。これにより、第２全反射面Ｒ２で全反射された光ＲａｙＢの全て（又は略全て）を第４全反射面Ｒ４に入射させることができる。なお、第２全反射面Ｒ２をどの方向にどの程度傾斜させれば、第２全反射面Ｒ２で全反射された光ＲａｙＢが、第１立壁部４６に対して平行の方向に進行して第４全反射面Ｒ４に入射するかについては、所定のシミュレーションソフトウエアを用いて光線追跡等を行うことで求めることができる。

第３全反射面Ｒ３は、上面視で、円形Ｃ２が内接する六角形４８のうち、第２立壁部４７と光源２０の光軸ＡＸ_２０を通りＸ軸方向に延びる直線Ｌ１との間の範囲（図２（ａ）中の角度θ３の範囲）に配置されている。第３全反射面Ｒ３は、入光部４４から入光し当該第３全反射面Ｒ３に入射する光源２０からの光ＲａｙＣを、当該第３全反射面Ｒ３の左側に配置された第５全反射面Ｒ５に向けて全反射する全反射面である。第３全反射面Ｒ３は、例えば、平面反射面で、当該第３全反射面Ｒ３で全反射された光ＲａｙＣが、第２立壁部４７に対して平行の方向に進行して第５全反射面Ｒ５に入射するように傾斜した姿勢で配置されている。これにより、第３全反射面Ｒ３で全反射された光ＲａｙＣの全て（又は略全て）を第５全反射面Ｒ５に入射させることができる。なお、第３全反射面Ｒ３をどの方向にどの程度傾斜させれば、第３全反射面Ｒ３で全反射された光ＲａｙＣが、第２立壁部４７に対して平行の方向に進行して第５全反射面Ｒ５に入射するかについては、所定のシミュレーションソフトウエアを用いて光線追跡等を行うことで求めることができる。

第４全反射面Ｒ４は、当該第４全反射面Ｒ４に入射する第２全反射面Ｒ２からの反射光ＲａｙＢを出光部４３の長手方向（Ｙ軸方向）の一方の端領域Ａ２（図２（ａ）及び図２（ｄ）参照）に向けて全反射する全反射面である。具体的には、第４全反射面Ｒ４は、板状レンズ体４０の後端部の右端面である。第４全反射面Ｒ４は、当該第４全反射面Ｒ４で全反射される第２全反射面Ｒ２からの反射光ＲａｙＢがＸ軸に対して平行の方向に進行して出光部４３の長手方向（Ｙ軸方向）の一方の端領域Ａ２から出光するように、上面視で、後端面４５の右端部から、前方斜め右方向（図２（ａ）中、Ｙ軸方向に対して角度θ４の方向）に向かって傾斜した姿勢で配置されている。この角度θ４は、所定のシミュレーションソフトウエアを用いて光線追跡等を行うことで求めることができる。なお、第４全反射面Ｒ４は、上面視で、円形Ｃ２に接するように配置されており、円形Ｃ２が内接する六角形４８の一辺を構成している。

第５全反射面Ｒ５は、当該第５全反射面Ｒ５入射する第３全反射面Ｒ３からの反射光ＲａｙＣを出光部４３の長手方向（Ｙ軸方向）の他方の端領域Ａ３（図２（ａ）及び図２（ｄ）参照）に向けて全反射する全反射面である。具体的には、第５全反射面Ｒ５は、板状レンズ体４０の後端部の左端面である。第５全反射面Ｒ５は、当該第５全反射面Ｒ５で全反射される第３全反射面Ｒ３からの反射光ＲａｙＣがＸ軸に対して平行の方向に進行して出光部４３の長手方向（Ｙ軸方向）の他方の端領域Ａ３から出光するように、上面視で、後端面４５の左端部から、前方斜め左方向（図２（ａ）中、Ｙ軸方向に対して角度θ５の方向）に向かって傾斜した姿勢で配置されている。この角度θ５は、所定のシミュレーションソフトウエアを用いて光線追跡等を行うことで求めることができる。なお、第５全反射面Ｒ５は、上面視で、円形Ｃ２に接するように配置されており、円形Ｃ２が内接する六角形４８の他の一辺を構成している。

次に、上記構成の車両用灯具１０の動作の一例について説明する。

光源２０を点灯すると、図２（ｂ）、図２（ｃ）に示すように、光源２０からの光が入光部４４から板状レンズ体４０に入光する。その際、光源２０からの光は、入光部４４によって中央入光面４４ａの光軸ＡＸ_４４ａに対して平行な光にコリメートされる。

入光部４４から板状レンズ体４０に入光し、第１全反射面Ｒ１に入射した光源２０からの光ＲａｙＡは、次の光路を辿る。すなわち、第１全反射面Ｒ１に入射した光ＲａｙＡは、図２（ａ）に示すように、当該第１全反射面Ｒ１で全反射され、Ｘ軸に対して平行の方向に進行して出光部４３の長手方向（Ｙ軸方向）の中央領域Ａ１（図２（ａ）及び図２（ｄ）参照）から出光する。

また、入光部４４から板状レンズ体４０に入光し、第２全反射面Ｒ２に入射した光源２０からの光ＲａｙＢは、次の光路を辿る。すなわち、第２全反射面Ｒ２に入射した光ＲａｙＢは、図２（ａ）に示すように、当該第２全反射面Ｒ２で全反射され、第１立壁部４６に対して平行の方向に進行して当該第２全反射面Ｒ２の右側に配置された第４全反射面Ｒ４に入射する。

そして、第４全反射面Ｒ４に入射した第２全反射面Ｒ２からの反射光ＲａｙＢは、当該第４全反射面Ｒ４で全反射され、Ｘ軸に対して平行の方向に進行して出光部４３の長手方向（Ｙ軸方向）の一方の端領域Ａ２（図２（ａ）及び図２（ｄ）参照）から出光する。その際、第１立壁部４６が前方斜め右方向（図２（ａ）中、Ｙ軸方向に対して角度θ２の方向）に向かって傾斜した姿勢で配置されているため、第４全反射面Ｒ４で全反射される第２全反射面Ｒ２からの反射光ＲａｙＢは、第１立壁部４６で遮られることなく（第１立壁部４６から板状レンズ体４０の外部に漏れ出ることなく）Ｘ軸に対して平行の方向に進行して出光部４３の長手方向の一方の端領域Ａ２から出光する。

また、入光部４４から板状レンズ体４０に入光し、第３全反射面Ｒ３に入射した光源２０からの光ＲａｙＣは、次の光路を辿る。すなわち、第３全反射面Ｒ３に入射した光ＲａｙＣは、図２（ａ）に示すように、当該第３全反射面Ｒ３で全反射され、第２立壁部４７に対して平行の方向に進行して当該第３全反射面Ｒ３の左側に配置された第５全反射面Ｒ５に入射する。

そして、第５全反射面Ｒ５に入射した第３全反射面Ｒ３からの反射光ＲａｙＣは、当該第５全反射面Ｒ５で全反射され、Ｘ軸に対して平行の方向に進行して出光部４３の長手方向（Ｙ軸方向）の他方の端領域Ａ３（図２（ａ）及び図２（ｄ）参照）から出光する。その際、第２立壁部４７が前方斜め左方向（図２（ａ）中、Ｙ軸方向に対して角度θ３の方向）に向かって傾斜した姿勢で配置されているため、第５全反射面Ｒ５で全反射される第３全反射面Ｒ３からの反射光ＲａｙＣは、第２立壁部４７で遮られることなく（第２立壁部４７から板状レンズ体４０の外部に漏れ出ることなく）Ｘ軸に対して平行の方向に進行して出光部４３の長手方向の他方の端領域Ａ３から出光する。

以上のようにして、テールランプ、ストップランプ、ターンランプ、ＤＲＬランプ又はポジションランプ等の車両用信号灯具が実現される。

以上説明したように、本実施形態によれば、光利用効率が低下することなく横幅（Ｙ軸方向の幅）を短くすることができるレンズ体３０及び当該レンズ体３０を用いた車両用灯具１０を提供することができる。

これは、第１立壁部４６が前方斜め右方向（図２（ａ）中、Ｙ軸方向に対して角度θ２の方向）に向かって傾斜した姿勢で配置されているため、第４全反射面Ｒ４で全反射される第２全反射面Ｒ２からの反射光ＲａｙＢが、第１立壁部４６で遮られることなく（第１立壁部４６から板状レンズ体４０の外部に漏れ出ることなく）Ｘ軸に対して平行の方向に進行して出光部４３の長手方向の一方の端領域Ａ２から出光することによるものである。同様に、第２立壁部４７が前方斜め左方向（図２（ａ）中、Ｙ軸方向に対して角度θ３の方向）に向かって傾斜した姿勢で配置されているため、第５全反射面Ｒ５で全反射される第３全反射面Ｒ３からの反射光ＲａｙＣが、第２立壁部４７で遮られることなく（第２立壁部４７から板状レンズ体４０の外部に漏れ出ることなく）Ｘ軸に対して平行の方向に進行して出光部４３の長手方向の他方の端領域Ａ３から出光することによるものである。

本発明者は、上記特許文献１においては、光源１２０と板状レンズ体１４０との組み合わせをＹ軸方向に複数並べて配置した場合（図示せず）、光源１２０間の距離を短くすると（例えば、１６ｍｍより短くなると）、上記理由により光利用効率が低下するのに対して、本実施形態においては、光源２０と板状レンズ体４０との組み合わせをＹ軸方向に複数並べて配置した場合（例えば、図４（ａ）、図４（ｂ）参照）、光源２０間の距離Ｌ２（図４参照）を短くしても（例えば、Ｌ２＝１２ｍｍとしても）光利用効率が低下しないことを確認した。

このように、本実施形態によれば、光源２０と板状レンズ体４０との組み合わせをＹ軸方向に複数並べて配置する場合、光利用効率が低下することなく光源２０間の距離Ｌ２を短くすることができる。別言すると、本実施形態によれば、上記特許文献１と比べ、限られたスペースに、より多くの、光源２０と板状レンズ体４０との組み合わせをＹ軸方向に並べて配置することができる。

また、本実施形態によれば、第１立壁部４６と第２立壁部４７とがなす角度θ１（図２（ａ）参照）を小さくすることで、光利用効率が低下することなく、板状レンズ体４０の横幅（Ｙ軸方向の幅）をさらに短くすることができる。これにより、光源２０と板状レンズ体４０との組み合わせをＹ軸方向に複数並べて配置する場合（例えば、図４（ａ）、図４（ｂ）参照）、光利用効率が低下することなく、光源２０間の距離Ｌ２をさらに短くすることができる。すなわち、限られたスペースに、さらに多くの、光源２０と板状レンズ体４０との組み合わせをＹ軸方向に並べて配置することができる。

また、本実施形態によれば、第１全反射面Ｒ１～第５全反射面Ｒ５のうち少なくとも一つの、面形状及び設置角度のうち少なくとも一方を調整することで、出光部４３を均一（又は略均一）に発光させることができる（厳密には、均一又は略均一に発光しているように視認させることができる）。この調整は、例えば、所定のシミュレーションソフトウエアを用いて行うことができる。また、出光部４３にレンズカットを施すことでも、出光部４３を均一（又は略均一）に発光させることができる。

次に、変形例について説明する。

図４（ａ）は、変形例である車両用灯具１０Ａの上面図である。

図４（ａ）に示すように、車両用灯具１０Ａは、Ｙ軸方向に複数並べて配置された、光源２０と板状レンズ体４０との組み合わせを複数備えている。各々の板状レンズ体４０は、一体的に成形されている。また、各々の板状レンズ体４０の出光部４３も、境界なく連続した状態で成形されている。それ以外、上記実施形態と同様の構成である。

図４（ｂ）は、変形例である車両用灯具１０Ｂの上面図である。

図４（ｂ）に示すように、車両用灯具１０Ｂは、Ｙ軸方向に複数並べて配置された、光源２０と板状レンズ体４０との組み合わせを複数備えている。各々の板状レンズ体４０は、物理的に分離した状態で成形されている。また、各々の板状レンズ体４０の出光部４３も、物理的に分離した状態で成形されている。それ以外、上記実施形態と同様の構成である。

図５（ａ）は、変形例である車両用灯具１０Ｃの上面図である。

図５（ａ）に示すように、車両用灯具１０Ｃは、Ｙ軸方向に並べて配置された、光源２０と板状レンズ体４０との組み合わせと、上記特許文献１に記載の光源１２０と板状レンズ体１４０との組み合わせを備えている。それ以外、上記実施形態と同様の構成である。なお、板状レンズ体４０と板状レンズ体１４０は、一体的に成形されていてもよいし、物理的に分離した状態で成形されていてもよい。

図５（ｂ）は、変形例である車両用灯具１０Ｄの上面図である。

図５（ｂ）に示すように、車両用灯具１０Ｄは、レンズ体として、光源２０の光軸ＡＸ_２０を通りＸ軸方向に延びる直線Ｌ１に対して対称のレンズ体３０Ｄを用いている。それ以外、上記実施形態と同様の構成である。

図５（ｃ）は、変形例である車両用灯具１０Ｅの上面図である。

図５（ｃ）に示すように、車両用灯具１０Ｅは、レンズ体として、光源２０の光軸ＡＸ_２０を通りＸ軸方向に延びる直線Ｌ１に対して一方の側（例えば、右側）が板状レンズ体４０で、他方の側（例えば、左側）が上記特許文献１に記載の板状レンズ体１４０であるレンズ体３０Ｅを用いている。それ以外、上記実施形態と同様の構成である。

また、上記実施形態では、図２（ａ）に示すように、第１全反射面Ｒ１、第２全反射面Ｒ２及び第３全反射面Ｒ３を、上面視で、円形Ｃ２が内接する六角形４８の範囲に配置した例について説明したが、これに限らない。すなわち、第１全反射面Ｒ１、第２全反射面Ｒ２及び第３全反射面Ｒ３は、上面視で、第２主面４２のうち入光部４４から入光する光源２０からの光が入射する範囲（円形Ｃ２）又は円形Ｃ２を包含する範囲であれば、六角形４８の範囲に限らず、どのような範囲に配置してもよい。

また、上記実施形態では、第１立壁部４６が、上面視で、光源２０の光軸ＡＸ_２０（又は光軸ＡＸ_２０近傍）から、前方斜め右方向（Ｙ軸方向に対して角度θ２の方向）に向かって直線状に延びている（図２（ａ）参照）例について説明したが、これに限らない。例えば、図示しないが、第１立壁部４６は、上面視で、光源２０の光軸ＡＸ_２０（又は光軸ＡＸ_２０近傍）から、曲線状に延びていてもよい。第２立壁部４７も同様である。

また、上記実施形態では、第１全反射面Ｒ１～第５全反射面Ｒ５が平面反射面である例について説明したが、これに限らない。例えば、第１全反射面Ｒ１～第５全反射面Ｒ５は、平面反射面以外の反射面であってもよい。例えば、第１全反射面Ｒ１～第５全反射面Ｒ５のうち少なくとも一つは、一部又は全部が平面に近い曲面反射面であってもよい。

また、上記実施形態では、中央入光面４４ａと、周囲入光面４４ｂと、周囲反射面４４ｃと、により構成される入光部４４を用いた例について説明したが、これに限らない。すなわち、板状レンズ体４０に入光する光源２０からの光をコリメートすることができれば、どのような構成の入光部を用いてもよい。例えば、周囲入光面４４ｂ及び周囲反射面４４ｃを省略した入光部を用いてもよい。

上記各変形例によっても、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。

上記実施形態で示した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のは無論である。

上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。上記実施形態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：車両用灯具、２０：光源、２０ａ：発光面、３０、３０Ａ、３０Ｂ：レンズ体、４０、４０Ａ、４０Ｂ：板状レンズ体、４１：第１主面、４２：第２主面、４３：出光部、４４：入光部、４４ａ：中央入光面、４４ｂ：周囲入光面、４４ｃ：周囲反射面、４５：後端面、４６：第１立壁部、４７：第２立壁部、Ａ１：中央領域、Ａ２：一方の端領域、Ａ３：他方の端領域、Ｒ１：第１全反射面、Ｒ２：第２全反射面、Ｒ３：第３全反射面、Ｒ４：第４全反射面、Ｒ５：第５全反射面

Claims

光源からの光を導光する少なくとも一つの板状レンズ体を備えたレンズ体であって、
前記板状レンズ体は、第１主面と、その反対側の第２主面と、入光部と、前端面である出光部と、第１全反射面と、第２全反射面と、第３全反射面と、第４全反射面と、第５全反射面と、を含み、
前記第１主面は、前記入光部を含み、
前記入光部は、当該入光部から前記板状レンズ体に入光する前記光源からの光を略平行光にし、
前記第２主面は、前記第１全反射面、前記第２全反射面及び前記第３全反射面を含み、
前記第１全反射面は、前記入光部から入光し当該第１全反射面に入射する前記光源からの光を、前記出光部の長手方向の中央領域に向けて全反射する全反射面であり、
前記第２全反射面は、前記入光部から入光し当該第２全反射面に入射する前記光源からの光を、前記第４全反射面に向けて全反射する全反射面であり、
前記第３全反射面は、前記入光部から入光し当該第３全反射面に入射する前記光源からの光を、前記第５全反射面に向けて全反射する全反射面であり、
前記第４全反射面は、前記板状レンズ体の後端部の幅方向の一方の側の端面で、当該第４全反射面に入射する前記第２全反射面からの光を前記出光部の長手方向の一方の端領域に向けて全反射する全反射面であり、
前記第５全反射面は、前記板状レンズ体の後端部の幅方向の他方の側の端面で、当該第５全反射面に入射する前記第３全反射面からの光を前記出光部の長手方向の他方の端領域に向けて全反射する全反射面であり、
前記第１全反射面と前記第２全反射面との間の境界面である第１立壁部は、前記光源の光軸が延びる方向から視て前記板状レンズ体の幅方向に対して前記出光部側に傾斜して直線状に形成され、前記第４全反射面で全反射されて前記一方の端領域に向かう光を遮らないように配置されており、
前記第２全反射面は平面であり、前記入光部から入光し当該第２全反射面で全反射された光が、前記第１立壁部に対して前記光源の光軸が延びる方向から視て平行の方向に進行して前記第４全反射面に入射するように傾斜した姿勢で配置されており、
前記第４全反射面は当該第４全反射面で全反射された光が前記板状レンズ体の長手方向に平行に進行して前記出光部から出光するように配置されるレンズ体。
前記第１全反射面と前記第３全反射面との間の境界面である第２立壁部は、前記第５全反射面で全反射されて前記他方の端領域に向かう光を遮らないように前記板状レンズ体の幅方向に対して傾斜している請求項１に記載のレンズ体。
前記第１立壁部と前記第２立壁部とがなす角度は、１８０°未満である請求項２に記載のレンズ体。
前記第３全反射面は、当該第３全反射面で全反射された光が、前記第２立壁部に対して平行の方向に進行して前記第５全反射面に入射するように傾斜した姿勢で配置されている請求項２又は３に記載のレンズ体。
前記第１全反射面、前記第２全反射面、前記第３全反射面、前記第４全反射面及び前記第５全反射面のうち少なくとも一つは、前記出光部が均一に発光するようにその面形状及び設置角度のうち少なくとも一方が調整されている請求項１から４のいずれか１項に記載のレンズ体。
前記出光部には、当該出光部から出光する光を制御するレンズカットが施されている請求項１から４のいずれか１項に記載のレンズ体。
複数の前記板状レンズ体を備え、
複数の前記板状レンズ体は、一体的に成形されている請求項１から６のいずれか１項に記載のレンズ体。
複数の前記板状レンズ体それぞれの前記出光部は、境界なく連続した状態で成形されている請求項７に記載のレンズ体。
複数の前記板状レンズ体はそれぞれ、物理的に分離した状態で成形されている請求項７に記載のレンズ体。
請求項１から９のいずれか１項に記載のレンズ体と、
前記光源と、を備えた車両用灯具。