(57)【要約】      （修正有）【課題】投影レンズの外周近傍を十分に発光させることの出来る車両用前照灯を提供する。【解決手段】主光源１２、主光源１２からの光を反射する反射鏡１３及び反射鏡１３による反射光の一部を遮光するシェード１４を有する第１の光学系８と、第１の光学系８による光を透過させる投影レンズ９と、投影レンズ９の外周に形成される外周レンズ１０と、を有する車両用前照灯１において、外周レンズ１０を発光させる第２の光学系１１を設けた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主光源、主光源からの光を反射する反射鏡、及び反射鏡による反射光の一部を遮光するシェードを有する第１の光学系と、第１の光学系による光を透過させる投影レンズと、投影レンズの外周の少なくとも一部に形成される外周レンズと、を有する車両用前照灯において、
前記外周レンズを発光させる第２の光学系を有することを特徴とする車両用前照灯。
【請求項２】
前記第２の光学系は、外周レンズの光入射面に対向して配置される複数の第２光源と、第２光源及び前記光入射面間に配置されて第２光源の光を外周レンズの光入射面に入射させるインナーレンズと、有することを特徴とする、請求項１に記載の車両用前照灯。
【請求項３】
前記外周レンズは、外周面と、外周面の前端から前記投影レンズの内側かつ後方に向かって伸びる光出射面と、透過光を外周レンズの外周面に向けて屈折させる光入射面を有し、
前記インナーレンズは、第２光源からの光を投影レンズに向かって出射することを特徴とする、請求項２に記載の車両用前照灯。
【請求項４】
前記インナーレンズが、前記外周レンズの伸びる方向に第２光源の光を拡散する拡散レンズとして形成されたことを特徴とする、請求項３に記載の車両用前照灯。
【請求項５】
前記外周レンズは、外周面と、外周面の前端から前記投影レンズの内側かつ後方に向かって傾斜する前面と、透過光を外周レンズの外周面に向けて屈折させる光入射面を有し、
前記第２の光学系が、反射鏡と外周レンズとの間に配置され、主光源から直接入射する光を外周レンズに反射するサブリフレクタであることを特徴とする、請求項１に記載の車両用前照灯。
【請求項６】
前記インナーレンズは、外周レンズの高さ方向において複数の第２光源の光を外周レンズとインナーレンズとの間に集光し、かつ複数の第２光源の光を外周レンズの伸びる方向に拡散するように形成されたことを特徴とする、請求項２に記載の車両用前照灯。
【請求項７】
前記投影レンズは、第１レンズホルダーに保持され、
外周レンズは、第１レンズホルダーの外周に配置された第２レンズホルダーに設けられ、
前記第２の光学系は、第２レンズホルダーの内側で投影レンズよりも後方に位置するように外周レンズの光入射面に対向して配置される複数の第２光源として形成され、
前記第１レンズホルダーの外周には、第２光源及び投影レンズの光入射面の双方に対向する光通過孔が設けられたことを特徴とする、請求項１に記載の車両用前照灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
投影レンズの外周を発光可能な車両用前照灯に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、第１光源によってロービーム配光パターンと対向車等にグレアを与えない領域を照射する配光パターンからなるメインの配光パターンを第１光源によって前方に表示し、第２光源によってＤＲＬ（デイタイムランニングランプ）の配光パターンを表示する灯具ユニットが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１５２８９７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年のヘッドランプには、デザイン面からの要望等により、従来のような丸形ではなく矩形等の外形を有するように投影レンズを形成し、かつ外径を強調して見せるために投影レンズの外周を強く光らせたいという要望がある。
【０００５】
特許文献１の灯具ユニットは、第２光源の光の一部を第４反射鏡で反射し、または第４反射鏡を通過させることによって第１光源の光が届かない投射レンズの外周領域に光を入射させている。しかし、第４反射鏡と投射レンズの間に設けられた第２光源は、投射レンズの上端部近傍に配置されている。そのようにして投射レンズの下端部外周を光らせるために第１入射面の下端部近傍に光を入射させると、入射角が大きくなりすぎて投射レンズの後方に全反射されて投射レンズを透光出来ないか、または光の大半が反射されて投射レンズの出射面の下端部近傍から十分に出射出来ないために、投射レンズの下端部外周が十分に発光出来ないおそれがある。
【０００６】
本願は、上記問題に鑑みて、投影レンズの外周近傍を十分に発光させることの出来る車両用前照灯を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
主光源、主光源からの光を反射する反射鏡、及び反射鏡による反射光の一部を遮光するシェードを有する第１の光学系と、第１の光学系による光を透過させる投影レンズと、投影レンズの外周の少なくとも一部に形成される外周レンズと、を有する車両用前照灯において、前記外周レンズを発光させる第２の光学系を有するようにした。
【０００８】
（作用）第１の光学系による光が届かない、または十分に届かない外周レンズに第２の光学系の光が入射する。
【０００９】
車両用前照灯において、前記第２の光学系が、外周レンズの光入射面に対向して配置される複数の第２光源と、第２光源及び前記光入射面間に配置されて第２光源の光を外周レンズの光入射面に入射させるインナーレンズと、有するようにした。
【００１０】
（作用）第２光源の光がインナーレンズによって外周レンズに漏れなく入射する。
【００１１】
車両用前照灯において、前記外周レンズは、外周面と、外周面の前端から前記投影レンズの内側かつ後方に向かって伸びる光出射面と、透過光を外周レンズの外周面に向けて屈折させる光入射面を有し、前記インナーレンズが、第２光源からの光を投影レンズに出射するようにした。
【００１２】
外周レンズの前端から投影レンズの内側かつ後方に向かって伸びる光出射面から平行光を出射させて前記光出射面を発光させようとする場合において、第２光源からインナーレンズを透過して発生した光を直接光出射面に向けると、光は、入射角が大きすぎて全反射されることで光出射面を光らせることができず、または大半が反射されて光出射面から十分に出射出来ないことで外周レンズの光出射面を十分に光らせることが出来ないことがある。
【００１３】
（作用）本願請求項の外周レンズの前端から投影レンズの内側かつ後方に向かって伸びる光出射面を有する外周レンズにおいて、インナーレンズが第２光源の光を投影レンズの光入射面に向けて出射し、光入射面がインナーレンズから入射した光を外周レンズの外周面に向けて屈折させ、屈折した光を外周レンズの外周面の内面が光出射面に向けて全反射させることにより、全反射された光は、インナーレンズから外周レンズの光入射面を通過して直接光出射面に入射するよりも光出射面への入射角が小さくなり、光が光出射面の内面で全反射されずにより多く光出射面の前方に出射する。
【００１４】
車両用前照灯において、インナーレンズを外周レンズの伸びる方向に第２光源の光を拡散する拡散レンズとして形成した。
【００１５】
（作用）インナーレンズが第２光源の光を外周レンズからもれないようにかつ外周レンズの伸びる方向に幅広く拡散する。
【００１６】
車両用前照灯において、前記外周レンズは、外周面と、外周面の前端から投影レンズの内側かつ後方に向かって傾斜する前面と、透過光を外周レンズの外周面に向けて屈折させる光入射面を有し、前記第２の光学系は、反射鏡と外周レンズとの間に配置され、主光源から直接入射する光を外周レンズに反射するサブリフレクタとして形成された。
【００１７】
（作用）外周レンズの前端から投影レンズの内側かつ後方に向かって伸びる光出射面を有する外周レンズにおいて、サブリフレクタが、反射鏡に入射しないグレア光を外周レンズの光入射面に向けて反射し、外周レンズの光入射面がインナーレンズから入射した光を外周レンズの外周面に向けて屈折させ、屈折した光を外周レンズの外周面の内面が光出射面に向けて全反射させることにより、全反射された光は、光出射面への入射角が臨界角よりも小さくなり、光が光出射面の内面で全反射されずにより多く光出射面の前方に出射する。
【００１８】
車両用前照灯において、インナーレンズを外周レンズの高さ方向において複数の第２光源の光を外周レンズとインナーレンズとの間に集光し、かつ複数の第２光源の光を外周レンズの伸びる方向に拡散するように形成した。
【００１９】
（作用）第２光源からインナーレンズを透過した光は、外周レンズの高さ方向において外周レンズとインナーレンズとの間で集光されることにより、集光後に外周レンズの光出射面に向けて漏れなく拡散し、かつ外周レンズの伸びる方向に幅広く拡散する。
【００２０】
車両用前照灯において、前記投影レンズは、第１レンズホルダーに保持され、外周レンズは、第１レンズホルダーの外周に配置された第２レンズホルダーに設けられ、前記第２の光学系は、第２レンズホルダーの内側で投影レンズよりも後方に位置するように外周レンズの光入射面に対向して配置される複数の第２光源として形成され、前記第１レンズホルダーの外周には、第２光源及び投影レンズの光入射面の双方に対向する光通過孔を設けた。
【００２１】
車両用前照灯の投影レンズの外周にＤＲＬランプを設置する場合、視認に必要な発光面積を確保する必要がある。視認に必要な発光面積を投影レンズの外周に形成した外周レンズのみで確保しようとすると、外周レンズの大型化によってランプユニットも大型化する問題がある。
【００２２】
（作用）本願請求項の複数の第２光源から外周レンズの光入射面に向かって出射した光は、外周レンズを透過して外周レンズを発光させ、第２光源から投影レンズの光入射面に向かって出射した光は、第１レンズホルダー外周の光通過孔を通過して投影レンズに入射し、投影レンズの内面で複数回全反射されることによって投影レンズの外周近傍から前方に出射して投影レンズの外周近傍を発光させる。
【発明の効果】
【００２３】
本願の車両用前照灯によれば、投影レンズ外周の外周レンズが十分に発光する。
【００２４】
本願の車両用前照灯によれば、第２光源の光にグレアが発生しないために外周レンズが十分に発光する。
【００２５】
車両用前照灯によれば、光を外周レンズの外周面で全反射させてから外周レンズの前端から投影レンズの内側かつ後方に向かって伸びる光出射面に入射させて入射角を小さくすることにより、光出射面で反射されて無駄になるグレア光が低減し、かつ光出射面からの光の透過性が向上し、外周レンズがより強く発光する。
【００２６】
車両用前照灯によれば、複数の第２光源からの光がそれぞれ外周レンズを外周レンズの伸びる方向に幅広く発光させるため、光源の設置数を減少させてコストダウンを計ることが出来る。
【００２７】
車両用前照灯によれば、反射鏡に入射しないグレア光をサブリフレクタによって反射し、反射した光を外周レンズの外周面による全反射を介して外周レンズの前端から投影レンズの内側かつ後方に向かって伸びる光出射面に入射させて入射角を小さくすることにより、反射鏡に入射しない光を外周レンズの光源に利用することで無駄なグレア光を低減させ、かつ外周レンズの光出射面で反射される無駄なグレア光を低減させて光出射面からの光の透過性を向上させることにより、外周レンズがより強く発光する。
【００２８】
車両用前照灯によれば、第２光源からの光源光がインナーレンズによって外周レンズの高さ方向において外周レンズとインナーレンズとの間で集光されることで外周レンズの光出射面から漏れなく出射することで無駄なグレア光の発生を低減させ、かつ複数の第２光源からの光がそれぞれ外周レンズを外周レンズの伸びる方向に幅広く発光させるため、光源の設置数を減少させてコストダウンを計ることが出来る。
【００２９】
車両用前照灯によれば、外周レンズに入射しない光を投影レンズの外周近傍の発光に利用することで無駄なグレア光の発生を低減しつつ、視認に必要な面積を外周レンズの面積と第２光源によって発光する投影レンズの外周近傍の発光領域の面積の合計によって確保出来るため、外周レンズを小型化してランプユニットを小型化することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１実施例の車両用前照灯の正面図。
【図２】第１実施例のロービーム用前照灯ユニットを縦方向に切断した図１のＩ−Ｉ断面図。
【図３】（ａ）第１実施例の第２の光学系を示す図２の拡大部分断面図。（ｂ）第１実施例の第２の光学系を横方向に切断した図２のＩＩ−ＩＩ断面図。
【図４】第２実施例の車両用前照灯の縦断面図。
【図５】第３実施例の車両用前照灯の縦断面図。
【図６】（ａ）第３実施例の第２の光学系を示す図５の拡大部分断面図。第３実施例の第２の光学系を横方向に切断した図６のIII−III断面図。
【図７】第４実施例の車両用前照灯の正面図。
【図８】第４実施例のロービーム用前照灯ユニットを縦方向に切断した図７のＩＶ−ＩＶ断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の好適な実施形態を図１から図８に基づいて説明する。各図においては、車両用前照灯の各部や車両用前照灯の搭載車両のドライバーから見た道路の方向を（上方：下方：左方：右方：前方：後方＝Ｕｐ：Ｌｏ：Ｌｅ：Ｒｉ：Ｆｒ：Ｒｅ）として説明する。
【００３２】
まず、図１から図３によって車両（図示せず）に登載される第１実施例の車両用前照灯を説明する。図１及び図２に示される第１実施例の車両用前照灯１は、右側前照灯の一例を示すものであり、ランプボディ２と、前面カバー３と、前照灯ユニット４を備える。ランプボディ２は、車両の前方側に開口部を有し、前面カバー３は、透光性を有する樹脂やガラス等で形成され、ランプボディ２の開口部に取り付けられることによって内側に灯室Ｓを形成する。図１に示す前照灯ユニット４は、ハイビーム用前照灯ユニット５及びロービーム用前照灯ユニット６を有し、金属等で形成された支持部材７を介してランプボディ２に固定されることによって、灯室Ｓの内側に配置される。
【００３３】
図２に示すようにロービーム用前照灯ユニット６は、第１の光学系８と、第１の光学系による光を透過させる透明または半透明の投影レンズ９と、投影レンズ９の外周に形成される透明または半透明の外周レンズ１０と、外周レンズ１０を発光させる第２の光学系１１によって構成される。支持部材７は、第１の光学系８を設けられる直方体形状の後端部７ａと、後端部７ａの前方に段差状に突出して第２の光学系１１の一部を設けられる中央部７ｂと、中央部７ｂの前端上部から前方に突出して投影レンズ９及び外周レンズ１０を設けられる前端部７ｃを一体化した形状を有する。また、灯室Ｓ内には、外周レンズ１０の周囲を前方から目隠しするエクステンションリフレクター１８が設けられる。
【００３４】
第１の光学系８は、図２に示すようにＬＥＤ等の発光素子によって構成される主光源１２と、主光源１２を上から覆う楕円面状の反射面１３ａを備えた反射鏡１３と、反射鏡１３による反射光の一部を遮光するシェード１４によって構成される。反射鏡１３は、支持部材７の後端部７ａに固定され、主光源１２は、反射面１３ａの第１焦点Ｆ１近傍に配置されるように後端部７ａに固定される。シェード１４は、正面から見て図１のような段差形状を有するようにかつ反射鏡１３の反射面１３ａの第２焦点のＦ２近傍に位置するように支持部材７の前端部７ｃに形成される。
【００３５】
主光源１２から出射した光Ｌ１は、反射鏡１３の反射面１３ａによってシェード１４の近傍で焦点Ｆ２を結ぶように反射され、反射された光Ｌ１の一部は、シェード１４を通過して投影レンズ９及び前面カバー３を透過することによってカットオフラインを有するロービーム用配光パターン（図示せず）を車両の前方に表示する。尚、図１のハイビーム用前照灯ユニット５は、第１の光学系がロービーム用前照灯ユニット６と異なる他、ロービーム用前照灯ユニット６と共通する構成を有する。
【００３６】
図１の投影レンズ９は、光軸Ｌ０が前後に伸びる両凸レンズの上下左右を切り欠かれて正面からみると台形となる形状を有する。図１の投影レンズ９の外形は、正面から見て上辺よりも下辺の短い台形形状を有する。投影レンズ９は、図２に示すように前面と後面の曲率が異なるように形成しても一致するように形成されてもよく、投影レンズ９の後面は、自由曲面形状に形成されてもよい。また、投影レンズ９は、台形以外の四角系や多角形形状を含む多種多様な形状に形成されてもよい。
【００３７】
外周レンズ１０は、図１に示すように正面から見て投影レンズ９の台形の４辺に沿って上片１０ｄ、下片１０ｅ、左片１０ｆ及び右片１０ｇがそれぞれ一体となって投影レンズ９の外周を取り囲んだ形状を有する。また、外周レンズ１０は、図２に示すように投影レンズ９の光軸Ｌ０に対向しかつ光軸Ｌ０と平行な外周面１０ａと、外周面１０ａの前端から投影レンズ９の内側の光軸Ｌ０方向かつ後方に向かって伸びる光出射面１０ｂと、外周面１０ａの後端から投影レンズの内側の光軸Ｌ０方向かつ前方に伸びて透過光を外周レンズの外周面に向けて屈折させる光入射面１０ｃを有する。光入射面１０ｃは、外周面１０ａに向かって凹んだ凹曲面形状を有するように形成されることにより、光入射面１０ｃから入射された投影レンズ９の光軸Ｌ０に平行な光束を外周面１０ａに向かって屈折させ、かつ集光させる。投影レンズ９に一体化された外周レンズ１０は、下片１０ｅを支持部材７の前端部７ｃに固定される。主光源１２は、投影レンズ９の光軸Ｌ０の延長線上に配置される。
【００３８】
尚、図３（ａ）に示すように光入射面１０ｃは、屈折かつ集光させた光Ｌ２を光入射面１０ｃのそれぞれ臨界角を越える角度θで外周面１０ａに入射させるように形成されることが望ましい。その場合、光入射面１０ｃを透過した光は、外周面１０ａによって前方の光出射面１０ｂに向けて無駄なく全反射される。
【００３９】
図２及び図３（ａ）に示すように第２の光学系１１は、外周レンズ１０の光入射面１０ｃに対向して配置される複数の第２光源１５と、第２光源１５毎に設けられて第２光源１５と光入射面１０ｃとの間に配置される複数のインナーレンズ１６を有する。第２光源１５とインナーレンズ１６の組数は、投影レンズ９を多角形形状とする場合、その辺の数以上設けられる。第１実施例では、投影レンズ９を四角形の台形形状に形成しているため、一例として４組の第２光源１５とインナーレンズ１６が設けられているが、４組以上であればこの数に限られない。
【００４０】
第２光源１５は、それぞれＬＥＤ等の発光素子によって形成され、各インナーレンズ１６は、図３（ａ）に示すように縦断面内において両凸の円弧となる形状を有し、かつ図３（ｂ）示すように横断面内において前方に凸となり、かつ第２光源１５の左右を取り囲む半リング形状を有するように形成される。また、各インナーレンズ１６の前面１６ａには、横方向に連続して羅列された同一の円弧形状の複数の凹部１６ｂが設けられる。インナーレンズ１６の後面１６ｃに入射した拡散光は、縦方向の両凸円弧形状により、縦方向において平行光に変化し、かつ横方向の複数の凹部１６ｂにより、横方向において拡散光となる。
【００４１】
第１実施例において、４組ある第２光源１５とインナーレンズ１６の組み合わせは、それぞれ樹脂または放熱性の高い金属で形成された第２光源支持部（１７ａ、１７ｂ）及び図示しない２つの第２光源支持部にそれぞれ固定される。第２光源支持部１７ａ、１７ｂ（及び図示しない２つ）は、それぞれ垂直面（１７ａ１、１７ｂ１）と各垂直面に直交するように前方に突出する直交面（１７ａ２、１７ｂ２）を有する。第２光源１５は、第２光源支持部（１７ａ、１７ｂ）の垂直面（１７ａ１，１７ｂ１）及び図示しない第２光源支持部の垂直面にそれぞれ固定され、各インナーレンズ１６は、取り付け用の凸部１６ｄを介して直交面（１７ａ２，１７ｂ２）及び図示しない第２光源支持部の直交面の前端部に固定され、かつ基端部（１６ｅ，１６ｆ）を垂直面（１７ａ１、１７ｂ１）に固定されることにより、対となる第２光源１５に対向するように配置される。
【００４２】
図１及び図２に示すように第２光源支持部（１７ａ、１７ｂ）及び図示しない２つの第２光源支持部は、それぞれインナーレンズ１６の前面１６ａと第２光源１５とを外周レンズ１０の光入射面１０ｃに対向させるように支持部材７またはランプボディ２に固定される。第１実施例においては、一例として第２光源支持部１７ａを支持部材７の中央部７ｂに一体に設け、第２光源支持部１７ｂをランプボディ２の上面２ａに設けている。また、インナーレンズ１６による横方向の拡散光が上下左右の各片（１０ｄ〜１０ｇ）を均等に発光させるように第２光源１５及びインナーレンズ１６の複数の組み合わせは、図１に示す外周レンズ１０の上片１０ｄ、下片１０ｅ、左片１０ｆ及び右片１０ｇの中央部（１０ｈ〜１０ｋ）に対向するように配置される。
【００４３】
複数の第２光源１５による光Ｌ２は、図２及び図３（ａ）の縦断面内において、それぞれ対向するインナーレンズ１６を透過することで平行光となって外周レンズ１０の光入射面１０ｃに入射する。外周面１０ａに向かって凹形状となる光入射面１０ｃに入射した光Ｌ２は、外周面１０ａに向かって屈折かつ集光される。外周面１０ａに入射した光Ｌ２は、臨界角を越える角度θで外周面１０ａに入射することにより、光出射面１０ｂに全反射され、かつ光出射面１０ｂで屈折して光軸Ｌ０にほぼ平行な光として前方に出射する。
【００４４】
また、複数の第２光源１５による光Ｌ２は、図３（ｂ）の横断面内において後面１６ｃから各インナーレンズ１６に入射し、前面の凹部１６ｂから前方に出射することで横方向、即ち外周レンズ１０の上下左右片（１０ｄ〜１０ｇ）の伸びる方向にそれぞれ拡散する。外周レンズ１０に入射した光Ｌ２は、図２及び図３（ａ）の縦方向断面において外周面１０ａに全反射されることで外周面１０ａ近傍から外周レンズ１０を明るく発光させ、かつ光出射面１０ｂによって投影レンズ９の光軸Ｌ０にほぼ平行な光となることで車両用前照灯を正面から見られた際に外周レンズ１０を明るく発光させる。また、光Ｌ２は、第２光源１５及びインナーレンズ１６の複数の組み合わせを外周レンズ１０の上下左右片（１０ｄ〜１０ｇ）の各中央部（１０ｈ〜１０ｋ）に対向するように配置したことで上下左右片（１０ｄ〜１０ｇ）をこれらの伸びる方向に均等に発光させる。台形の投影レンズ９は、外周レンズ１０の上下左右片（１０ｄ〜１０ｇ）の各片に対向する第２光源１５を１つずつしか配置しなくても台形の外枠となる外周レンズ１０が無駄なく明るく発光することによって丸形ではない台形などの多角形形状であることを強調される。
【００４５】
尚、第２光源１５とインナーレンズ１６の組み合わせは、外周レンズ１０の各上下左右片（１０ｄ〜１０ｇ）に対して中央に１つずつではなく複数設けてもよいし、インナーレンズ１６は、第１実施例の形状の複数のインナーレンズ１６を連結した形状を有する１のインナーレンズとしてもよい。
【００４６】
次に図４により、第２実施例の車両用前照灯２１を説明する。車両用前照灯２１は、ハイビーム用前照灯ユニット（図示せず）とロービーム用前照灯ユニット２２を有する。図４は、第２実施例の車両用前照灯２１を図１の切断線Ｉ−Ｉと同様の位置、即ちロービーム用前照灯ユニット２２の位置で切断した縦断面図である。第２実施例の車両用前照灯２１は、第１実施例の第２光源支持部１７ａ及びこれに取り付けられた第２光源１５とインナーレンズ１６の代わりに第２の光学系としてサブリフレクタ２３を設けた他、第１実施例の車両用前照灯１と共通する構成を有する。尚、サブリフレクタ２３は、第１実施例の第２光源支持部１７ａ及びこれに取り付けられた第２光源１５とインナーレンズ１６に重複しない位置に追加し、第２の光学系１１と共に設けてもよい。
【００４７】
図４に示すようにサブリフレクタ２３は、反射鏡１３と外周レンズ１０の間において、反射鏡１３と外周レンズ１０との間に形成される隙間領域２４に形成され、外周レンズ１０の上片１０ｄと主光源１２の双方に対向し、かつ反射鏡１３の反射面１３ａに対向しない位置に配置される。尚、サブリフレクタ２３は、外周レンズ１０の上下左右の各片（１０ｄ〜１０ｇ）のいずれかの片と主光源１２の双方に対向していれば、隙間領域２４のいずれの場所に形成されてもよい。主光源１２から出射した光は、反射鏡１３の反射面１３ａに入射出来なくても、サブリフレクタ２３の反射面２３ａに直接入射することにより、投影レンズ９の光軸Ｌ０に平行な平行光としてグレア光になることなく外周レンズ１０に反射される。
【００４８】
図４に示すようにサブリフレクタ２３によって外周レンズ１０の上片１０ｄの光入射面１０ｃに入射した光Ｌ３は、外周面１０ａに向かって屈折かつ集光され、臨界角を越える角度θで外周面１０ａに入射することによって光出射面１０ｂに全反射される。光出射面１０ｂに入射した光は、屈折して光軸Ｌ０にほぼ平行な光として前方に出射し、外周面１０ａ近傍から外周レンズ１０の上片１０ｄを明るく発光させる。
【００４９】
次に図５及び図６により第３実施例の車両用前照灯３１を説明する。車両用前照灯３１は、ハイビーム用前照灯ユニット（図示せず）とロービーム用前照灯ユニット３２を有する。図４は、第３実施例の車両用前照灯３１を図１の切断線Ｉ−Ｉと同様の位置、即ちロービーム用前照灯ユニット３２の位置で切断した縦断面図である。第３実施例の車両用前照灯３１は、外周レンズ３３及びインナーレンズ３４の形状が第１実施例の外周レンズ１０及びインナーレンズ１６と異なる他、第１実施例の車両用前照灯１と共通する構成を有する。
【００５０】
外周レンズ３３は、図１に示すような正面から見て投影レンズ９の台形の４辺に沿って上片３３ｄ、下片３３ｅ、左片（図示せず）及び右片（図示せず）がそれぞれ一体となって投影レンズ９の外周を取り囲んだ形状を有する。外周レンズ３３は、図５に示すように投影レンズ９の光軸Ｌ０に対向しかつ光軸Ｌ０と平行な外周面３３ａと、外周面３３ａの前端から投影レンズ９の内側の光軸Ｌ０方向かつ後方に向かって伸びる光出射面３３ｂと、外周面３３ａの後端から投影レンズ９の内側の光軸Ｌ０方向に向かって直交する光入射面３３ｃを有する。
【００５１】
インナーレンズ３４は、第２光源支持部（１７ａ、１７ｂ）及び図示しない２つの第２光源支持部にそれぞれ設けられる。各インナーレンズ３４は、直交面（１７ａ２，１７ｂ２）及び図示しない第２光源支持部の直交面の前端部に固定され、対となる第２光源１５に対向するように配置される。第２光源１５と、対向するインナーレンズ３４との複数の組み合わせは、第２の光学系３５を形成する。
【００５２】
各インナーレンズ３４は、図６（ｂ）に示すように横方向に伸びる前端片３４ａと前端片の左右両端部から後方かつ直交する方向に伸びて第２光源１５を取り囲む左端片３４ｂ及び右端片３４ｃによって構成される。左端片３４ｂ及び右端片３４ｃは、それぞれ第２光源支持部（１７ａ、１７ｂ）の垂直面１７ａ１，１７ｂ１）に固定される。前端片３４ａは、図６（ａ）に示すように縦断面内において後方に凸となる平凸形状を有し、かつ図６（ｂ）示すように横断面内において前面前後に円弧状に凸となる両凸形状を有する。
【００５３】
複数の第２光源１５による光Ｌ４は、それぞれ対向するインナーレンズ３４を透過することにより、図５及び図６（ａ）の縦断面内において、外周レンズ３３とインナーレンズ３４との間に焦点Ｆ３を結ぶように集光された後、拡散しながら外周レンズ３３の光入射面３３ｃに入射して光出射面３３ｂから漏れなく前方に出射する。また、複数の第２光源１５による光Ｌ４は、図６（ｂ）の横断面内において前端片３４ａに入射して前方に出射することで横方向、即ち外周レンズ３３の上下左右片（３３ｄ，３３ｅ、左右片は図示せず）の伸びる方向にそれぞれ拡散する。外周レンズ３３に入射した光Ｌ４は、漏れることなく光出射面３３ｂに均等に拡散されることにより、外周レンズ３３の上下左右片の各片に対向する第２光源１５を１つずつしか配置しなくても外周レンズ３３を無駄なく明るく発光させ、投影レンズ９の台形形状を強調する。
【００５４】
次に図７及び図８により第４実施例の車両用前照灯４１を説明する。図７及び図８に示される第４実施例の車両用前照灯４１は、右側前照灯の一例を示すものであり、ランプボディ４２と、前面カバー４３と、前照灯ユニット４４を備える。ランプボディ４２は、車両の前方側に開口部を有し、前面カバー４３は、透光性を有する樹脂やガラス等で形成され、ランプボディ４２の開口部に取り付けられることによって内側に灯室Ｓを形成する。
【００５５】
図７及び図８に示すようにロービーム用前照灯ユニット４６は、第１の光学系４８と、第１の光学系による光を透過させる透明または半透明の投影レンズ４９と、投影レンズ４９の外周に形成される透明または半透明のリング状の外周レンズ５０と、外周レンズ５０を発光させる第２の光学系である第２光源５１によって構成される。
【００５６】
第１の光学系４８は、図８に示すようにＬＥＤ等の発光素子によって構成される主光源５２と、楕円面状の反射面５３ａを備えた反射鏡５３と、反射鏡５３による反射光の一部を遮光するシェード５４によって構成される。主光源５２及び反射鏡５３は、角柱形状の支持部材４７に固定され、支持部材４７は、ランプボディ４２の内側に固定される。主光源５２は、支持部材４７上において反射鏡５３の反射面５３ａの第１焦点Ｆ４近傍に配置され、シェード５４は、正面から見て図７のような段差形状を有するようにかつ反射鏡５３の反射面５３ａの第２焦点Ｆ５近傍に位置するように支持部材４７の前端部に形成される。
【００５７】
図７及び図８に示される投影レンズ４９は、正面からみて円形状を有する両凸レンズであり、外周にフランジ部４９ａを有する。投影レンズ４９は、図８に示すように光出射面４９ｂである前面が前方に凸となる円弧面を有し、光入射面４９ｃとなる後面が自由曲面形状を有する。
【００５８】
図８に示すようにランプボディ４２の内側には、保持板５５，第１レンズホルダー５６及び第２レンズホルダー５７が設けられる。保持板５５は、板厚方向に開口する開口部５５ａを有し、開口部５５ａを反射鏡５３の反射面５３ａとシェード５４に向けられた状態でランプボディ４２に設けられた支持部４２ａの指示溝４２ｂに保持される。
【００５９】
図８に示す第１レンズホルダー５６は、円筒形状に形成され、円筒の半径方向外側に突出するフランジ状の基端部５６ａと、外周面の中央部から半径方向外側に突出するフランジ状の複数の光源取付部５６ｂと、先端部から半径方向内側に突出する第１の投影レンズ保持部５６ｃと、複数の光通過孔５６ｄを有する。光源取付部５６ｂの前面には、図７に示す複数の第２光源５１が上下左右に設けられる。尚、第２光源５１は、光源取付部５６ｂの周方向等間隔に配置されることが望ましく、一例と４箇所に設けているものの、複数箇所に設ければ４箇所に限られない。
【００６０】
また、図８に示す複数の光通過孔５６ｄは、第１レンズホルダー５６の外周から内周方向に貫通する貫通孔であり、複数の第２光源５１及び第１レンズホルダー５６に固定された際の投影レンズ４９の光入射面４９ｃの双方に対向する位置にそれぞれ設けられる。
【００６１】
図８に示す第２レンズホルダー５７は、先端近傍のみが先細りとなる円筒形状に形成され、円筒の半径方向外側に突出するフランジ状の基端部５７ａを有する。リング形状の外周レンズ５０の先端部は、第２レンズホルダー５７の先端部の内側に一体化され、外周レンズ５０の後端部は、後方に凸となるドーム状の光入射面５０ａとして形成される。外周レンズ５０は、先端部の内側にリング状に突出する第２の投影レンズ保持部５０ｂを一体に有する。外周レンズ５０と第２レンズホルダー５７は、透明または半透明の樹脂等によって一体に形成され、第２レンズホルダー５７及び第２の投影レンズ保持部５０ｂの前面のみを金属等の蒸着等によってマスク処理される。
【００６２】
図８に示すように第１レンズホルダー５６及び第２レンズホルダー５７は、第１の投影レンズ保持部５６ｃと、外周レンズ５０の第２の投影レンズ保持部５０ｂとの間に投影レンズ４９のフランジ部４９ａを挟持された状態で基端部（５６ａ，５７ａ）を保持板５５の前面５５ｂに固定される。その際、第１レンズホルダー５６及び第２レンズホルダー５７は、投影レンズ４９の光軸Ｌ０と同軸に配置され、投影レンズ４９は、光軸Ｌ０の延長線上に主光源５２が位置するように配置される。
【００６３】
図７及び図８に示す複数の第２光源５１は、ＬＥＤ等の発光素子で形成され、それぞれ第１レンズホルダー５６の外側かつ第２レンズホルダー５７の内側で投影レンズ４９よりも後方に位置するように外周レンズ５０の後端部の光入射面５０ａに対向するように配置される。また、複数の第２光源５１は、対応する光通過孔５６ｄを介して投影レンズ４９の光入射面４９ｃに対向する。灯室Ｓ内には、外周レンズ５０の周囲を前方から目隠しするエクステンションリフレクター５８が設けられる。尚、図７のハイビーム用前照灯ユニット４５は、第１の光学系４８がロービーム用前照灯ユニット４６と異なる他、ロービーム用前照灯ユニット４６と共通する構成を有する。
【００６４】
図８に示すように主光源５２から出射した光Ｌ５は、反射鏡５３の反射面５３ａによってシェード５４の近傍に焦点Ｆ５を結ぶように反射され、反射された光Ｌ５の一部は、シェード５４と保持板５５の開口部５５ａを通過して投影レンズ４９及び前面カバー４３を透過することによってカットオフラインを有するロービーム用配光パターン（図示せず）を車両の前方に表示する。また、複数の第２光源５１から出射した光の一部Ｌ６は、それぞれ拡散しつつ光入射面５０ａから外周レンズ５０に入射し、ほぼ平行光となって外周レンズ５０の前方に出射する。
【００６５】
また、図８に示すように複数の第２光源５１から出射し、外周レンズ５０に入射せずに第１レンズホルダー５６に向かう光Ｌ７は、それぞれ対向する光通過孔５６ｄを通過して投影レンズ４９の光入射面４９ｃに入射する。光入射面４９ｃから投影レンズ４９に入射し、光出射面４９ｂに対する入射角が臨界角を越えた角度θ２となる第１地点４９ｄに入射した光Ｌ７は、光出射面４９ｂの内側で光軸Ｌ０に直交する方向に全反射される。全反射された光Ｌ７は、光出射面４９ｂの内側で光軸Ｌ０を挟んで左右対称となる位置となる光出射面４９ｂの内側の第２地点４９ｅに入射することで光入射面４９ｃに向けて再び全反射される。再び全反射された光Ｌ７は、投影レンズ４９の光入射面４９ｃにより、投影レンズ４９の外周近傍領域５９に向けて内面反射され、光出射面４９ｂの外周近傍領域５９から車両前方に出射する。尚、図８において二点鎖線で囲んだ範囲は、光Ｌ７によって投影レンズ４９が発光する光出射面４９ｂの外周近傍領域５９を示している。
【００６６】
複数の第２光源５１から出射した光Ｌ７は、外周レンズ５０に入射出来ずに第１レンズホルダー５６に向かってもグレア光にならず、投影レンズ４９に入射して内側で全反射を繰り返されることによって光出射面４９ｂの外周近傍領域５９から車両前方に出射し、投影レンズ４９の外周近傍領域５９の全周を発光させる。第４実施例の車両用前照灯４１によれば、外周レンズ５０に入射しない光Ｌ７を投影レンズ４９の外周近傍領域５９の発光に利用することで無駄なグレア光の発生を低減しつつ、ＤＲＬ等における視認に必要な面積を第２光源５１の光Ｌ６によって発光する外周レンズ５０の面積と光Ｌ７によって発光する投影レンズ４９の外周近傍領域５９の発光面積の合計によって確保出来るため、外周レンズ５０を小型化してロービーム用前照灯ユニット４６及びハイビーム用前照灯ユニット４５を小型化出来る。
【符号の説明】
【００６７】
１      車両用前照灯
８      第１の光学系８
９      投影レンズ９
１０    外周レンズ１０
１０ａ  外周面
１０ｂ  光出射面
１０ｃ  光入射面
１１    第２の光学系
１２    主光源
１３    反射鏡
１４    シェード
１５    第２光源
１６    インナーレンズ
２３    サブリフレクタ
３１    車両用前照灯
３３    外周レンズ
３４    インナーレンズ
４１    車両用前照灯
４９    投影レンズ
４９ｃ  光入射面
５０    外周レンズ
５０ａ  光入射面
５１    第２の光学系である第２光源
５６    第１レンズホルダー
５６ｄ  光通過孔
５７    第２レンズホルダー
【図１】
2018174101.tif 000003
【図２】
2018174101.tif 000004
【図３】
2018174101.tif 000005
【図４】
2018174101.tif 000006
【図５】
2018174101.tif 000007
【図６】
2018174101.tif 000008
【図７】
2018174101.tif 000009
【図８】
2018174101.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成29年4月6日(2017.4.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
尚、図３（ａ）に示すように光入射面１０ｃは、屈折かつ集光させた光Ｌ２をそれぞれ臨界角を越える角度θで外周面１０ａに入射させるように形成されることが望ましい。その場合、光入射面１０ｃを透過した光は、外周面１０ａによって前方の光出射面１０ｂに向けて無駄なく全反射される。