(57)【要約】【課題】  光を適切な方向に出射し得る車両用灯具を提供する。【解決手段】  車両用灯具１は、複数のＬＥＤ１３を有する光源としてのＬＥＤソケット１０と、ＬＥＤソケット１０から出射する光の入射面２０ｉを有する導光部材としてのレンズ２０Ｌと、を備え、入射面２０ｉは、複数の回転放物面の一部である第１入射領域２１を含み、それぞれの回転放物面の回転軸ＲＡは、それぞれのＬＥＤ１３から出射する光の光軸に沿って入射面２０ｉに射影されるそれぞれのＬＥＤ１３の光の出射面１３ｏと重なり、入射面２０ｉに入射するＬＥＤ１３からの光の光軸方向に沿って延在する。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＥＤを有する光源と、
前記光源から出射する光の入射面を有する導光部材と、
を備え、
前記入射面は、複数の回転放物面の一部を含み、
それぞれの前記回転放物面の回転軸は、それぞれの前記ＬＥＤから出射する光の光軸に沿って前記入射面に射影されるそれぞれの前記ＬＥＤの光の出射面と重なり、前記入射面に入射する前記ＬＥＤからの光の光軸方向に沿って延在する
ことを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記入射面は、少なくとも２つの前記回転放物面を接続する接続面を更に含む
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記接続面は凸状である
ことを特徴とする請求項２に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記接続面は凹状である
ことを特徴とする請求項２に記載の車両用灯具。
【請求項５】
前記接続面は回転対称形状であり、
前記複数のＬＥＤのそれぞれから出射する光は、前記接続面の回転軸を基準とした回転対称な位置から前記導光部材に入射する
ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の車両用灯具。
【請求項６】
前記入射面は、前記複数の回転放物面のそれぞれの頂点を含まず、それぞれの前記光軸上には前記接続面が位置する
ことを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の車両用灯具。
【請求項７】
前記入射面は、前記複数の回転放物面のそれぞれの頂点を含み、それぞれ前記光軸上には前記回転放物面が位置する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の車両用灯具。
【請求項８】
前記導光部材は前記入射面に対向する位置に出射面を有するレンズである
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の車両用灯具。
【請求項９】
前記導光部材は前記入射面に対向する位置以外に出射面を有するライトガイドである
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を適切な方向に出射し得る車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
標識灯やリアフォグランプやヘッドライト等の車両用灯具として、複数のＬＥＤがアセンブリされたＬＥＤソケットを備えるものが知られている。
【０００３】
下記特許文献１には、このような車両用灯具が記載されている。この車両用灯具は、ＬＥＤソケットに対向するレンズを備えている。このレンズは、ＬＥＤソケットから出射する光の光軸を中心とした光の入射面である凸面部を有している。ＬＥＤソケットから出射する光は、この凸面部から入射する際に屈折してレンズ内に伝搬する。この凸面部は、複数のＬＥＤのうち中央に位置するＬＥＤからの出射光を上記の光軸と略平行な光として入射させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−  ２６２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように上記特許文献に記載のレンズは、ＬＥＤソケットから出射する光の光軸を中心とした凸曲面状の光の入射面を有している。しかし、ＬＥＤソケットから出射する光の光軸は、複数のＬＥＤから出射する全ての光における光軸である。このため、当該光軸と重ならない位置に配置されたＬＥＤ、すなわち複数のＬＥＤのうち上記の中央に位置するＬＥＤの周囲に位置する各ＬＥＤの光の出射面は、レンズの凸状の入射面の中心からずれている。このため、このようなＬＥＤから出射する光は、凸面部からレンズ内に入射後において、所望の方向からずれた方向の光路を伝搬し易い。このように光が所望の光路からずれた光路を伝搬する場合、出射面の設計が複雑となり、出射面から出射する光の一部が適切な方向からずれた方向に伝搬する虞がある。
【０００６】
そこで、本発明は、光を適切な方向に出射し得る車両用灯具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的の達成のため、本発明の車両用灯具は、複数のＬＥＤを有する光源と、前記光源から出射する光の入射面を有する導光部材と、を備え、前記入射面は、複数の回転放物面の一部を含み、それぞれの前記回転放物面の回転軸は、それぞれの前記ＬＥＤから出射する光の光軸に沿って前記入射面に射影されるそれぞれの前記ＬＥＤの光の出射面と重なり、前記入射面に入射する前記ＬＥＤからの光の光軸方向に沿って延在することを特徴とするものである。
【０００８】
このような車両用灯具によれば、それぞれのＬＥＤから出射する光の少なくとも一部は、回転放物面から導光部材に入射する。この回転放物面の回転軸は、上記のように入射面に射影されるＬＥＤの光の出射面と重なり、入射面に入射するＬＥＤからの光の光軸方向に沿っている。このため、それぞれのＬＥＤから出射してそれぞれの回転放物面から入射する光の導光部材内における伝搬方向は、上記特許文献１に記載のレンズ内を伝搬する光と比べて、導光部材に入射する直前の光の光軸と平行な方向に近づけられる。このような方向に光が伝搬すると、光の伝搬方向が導光部材に入射する前の光の光軸に近づけられない場合と比べて、出射面での光の制御が容易となり、当該光を導光部材から所望の方向に容易に出射させることができる。従って、本発明の車両用灯具は、光を適切な方向に出射し得る。
【０００９】
また、前記入射面は、少なくとも２つの前記回転放物面を接続する接続面を更に含むことが好ましい。
【００１０】
複数のＬＥＤの位置が近い場合、入射面におけるそれぞれの回転放物面の回転軸が近くなる。この場合、所定のＬＥＤから出射する光の一部が、隣のＬＥＤの光軸を回転軸とする放物面から入射し易くなる。このように隣のＬＥＤの光軸を回転軸とする放物面から入射する光は、導光部材内において、意図せぬ方向に伝搬し易い。そこで、上記のように少なくとも２つの回転放物面を接続する接続面が設けられることで、当該接続面が設けられない場合に所定のＬＥＤから出射して隣のＬＥＤの光軸を回転軸とする放物面から入射する光の少なくとも一部を当該接続面から入射させ得る。従って、接続面を適宜調整することにより、接続面から入射する光の光路をＬＥＤから出射する光の光軸に平行な方向に近づけ得る。
【００１１】
この場合、前記接続面は凸状であることとしても良く、前記接続面は凹状であることとしても良い。
【００１２】
接続面が凸状であることで、接続面に入射する光の発散角を小さくすることができ、出射面における接続面に対向する位置が明るくされ得る。一方、接続面が凹状であることで、接続面に入射する光の発散角を大きくすることができ、出射面における接続面に対向する位置において明るさの偏在が抑制され得る。
【００１３】
また、前記接続面は回転対称形状であり、前記複数のＬＥＤのそれぞれから出射する光は、前記接続面の回転軸を基準とした回転対称な位置から前記導光部材に入射することが好ましい。
【００１４】
この場合、導光部材内を伝搬する光の全体が回転対称の形状とされ得る。ところで、ＬＥＤから出射する光は放射状に広がる光であるため、導光部材内を伝搬する光の全体が回転対称の形状とされることで、明るさの偏在を抑制することができ、車両用灯具が効率良く光り得る。
【００１５】
また、前記入射面は、前記複数の回転放物面のそれぞれの頂点を含まず、前記ＬＥＤから出射して前記入射面に入射するそれぞれの光の光軸上には前記接続面が位置することが好ましい。
【００１６】
ＬＥＤの光軸上の光は、光軸の周りの光と比べて強度が高い。従って、入射面が複数の回転放物面のそれぞれの頂点を含まないことで、光軸上の強度の高い光を導光部材内で分散して伝搬させることができる。従って、導光部材から出射する光において、ＬＥＤの光軸に対応する光が強く光る点光りを抑制し得る。
【００１７】
或いは、前記入射面は、前記複数の回転放物面のそれぞれの頂点を含み、それぞれ前記光軸上には前記回転放物面が位置することとしても良い。
【００１８】
この場合、ＬＥＤの光軸上の強度の高い光が、導光部材内において導光部材の入射面に入射する光の光軸と平行な方向に伝搬し得る。つまり、強度の高い光が制御のし易い方向に伝搬し得る。従って、強度の高い光を所望の方向に出射し得る。
【００１９】
また、前記導光部材は前記入射面に対向する位置に出射面を有するレンズであることとしても良い。
【００２０】
或いは、前記導光部材は前記入射面に対向する位置以外に出射面を有するライトガイドであることとしても良い。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば光を適切な方向に出射し得る車両用灯具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態における車両用灯具が搭載された車両の例を示す図である。
【図２】図１に示す本発明の第１実施形態における車両用灯具の一部の分解図である。
【図３】図１のIII−III線での車両用灯具の断面図である。
【図４】図３のＬＥＤソケット及びレンズの拡大図である。
【図５】図３のレンズを入射面側から見た図である。
【図６】図３のレンズを出射面側から見た図である。
【図７】本発明の第２実施形態における車両用灯具の様子を図３と同様にして示す図である。
【図８】図７のＬＥＤソケット、レンズ、及びライトガイドの拡大図である。
【図９】本発明の第３実施形態における車両用灯具の様子を図３と同様にして示す図である。
【図１０】図９のＬＥＤソケット及びライトガイドの拡大図である。
【図１１】入射面の第１の変形例を示す拡大図である。
【図１２】入射面の第２の変形例を示す拡大図である。
【図１３】入射面の第３の変形例を示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る車両用前照灯を実施するための形態が添付図面とともに例示される。以下に例示する実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、以下の実施形態から変更、改良することができる。
【００２４】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態における車両用灯具が搭載された車両の例を示す図である。図１は、車両ＶＥを後方側から見た図であり、図１に示すように本実施形態の車両ＶＥは、車両用灯具１を備える。本実施形態の車両用灯具１は、標識灯を含んで構成され、車両用灯具１は車両ＶＥの背面における左右方向のそれぞれに１つずつ設けられている。それぞれの車両用灯具１は、車両ＶＥの外部に露出しており、標識灯から車両ＶＥの外部に向けて光を出射する。
【００２５】
図２は、図１に示す本実施形態における車両用灯具１の一部の分解図であり、図３は、図１のIII−III線での車両用灯具１の断面図である。図２、図３に示すように本実施形態の車両用灯具１は、ＬＥＤソケット１０と、レンズユニット２０と、アウターカバー２と、ランプボディー３と、を主な構成として備える。
【００２６】
アウターカバー２及びランプボディー３は、例えば樹脂により形成されおり、アウターカバー２は、ランプボディー３に融着やねじ止め等により取り付けられている。こうして、アウターカバー２とランプボディー３とにより、所定の空間が形成されている。また、アウターカバー２は、光透過性の部材から形成されている。上記のように、本実施形態の車両用灯具１は、標識灯を含んで構成される。そのため、アウターカバー２のバックランプを覆う領域は無色透明に形成されている。また、アウターカバー２のブレーキランプ、テールランプを覆う領域は光透過性の赤色に着色されている。或いは、アウターカバー２で覆われるブレーキランプ、テールランプが赤色に点灯する場合は、アウターカバー２のブレーキランプ、テールランプを覆う領域は無色透明であっても良い。また、アウターカバー２の方向指示ランプを覆う領域は光透過性の橙色に着色されている。この場合にも、アウターカバー２で覆われる方向指示ランプが橙色に点灯する場合は、アウターカバー２の方向指示ランプを覆う領域は、無色透明であっても良い。或いは、アウターカバー２が、リアフォグランプを覆っていても良い。この場合、アウターカバー２のリアフォグランプを覆う領域は光透過性の赤色に着色されている。或いは、アウターカバー２で覆われるリアフォグランプが赤色に点灯する場合は、アウターカバー２のリアフォグランプを覆う領域は無色透明であっても良い。
【００２７】
ＬＥＤソケット１０は、ソケット本体部１１と、ヒートシンク１２と、複数のＬＥＤ１３と、を主な構成として備える。従って、ＬＥＤソケット１０は、複数のＬＥＤ１３を有する光源と理解することができる。ヒートシンク１２は、複数の板材が互いに間隔を空けて重ねられており、板材間の空間を埋めると、ヒートシンク１２は全体として概ね円筒状の形状になる。ソケット本体部１１は、ヒートシンク１２よりも小径の概ね円柱状の外形をしており、ヒートシンク１２に固定されている。また、ソケット本体部１１の外周部には、複数の嵌合突起１１ｐが設けられており、ソケット本体部１１のヒートシンク側と反対側のＬＥＤマウント部１４には複数のＬＥＤ１３が配置されている。ソケット本体部１１は、嵌合突起１１ｐと共に、ランプボディー３に形成された開口３Ｈに挿入されている。このようにソケット本体部１１が開口３Ｈに挿入された状態で、嵌合突起１１ｐがランプボディー３に引っかかることで、ＬＥＤソケット１０は、ランプボディー３に固定されている。このようにＬＥＤソケット１０がランプボディー３に固定された状態で、複数のＬＥＤ１３は、上記のアウターカバー２とランプボディー３とにより形成される空間に配置される。
【００２８】
レンズユニット２０は、光透過性のレンズ２０Ｌと、ブリッジ２０Ｂとを主な構成として備える。レンズ２０Ｌは、例えば、屈折率が１．４９のアクリルや、屈折率が１．５８６のポリカーボネート等から成る。本実施形態のレンズユニット２０では、ブリッジ２０Ｂは矩形状の形状をした一対のブリッジ２０Ｂがレンズ２０Ｌを挟んでレンズ２０Ｌに固定されている。なお、本明細書では、図面が煩雑になることを避けるために、レンズ２０Ｌのハッチングが省略されている。例えば、ブリッジ２０Ｂとレンズ２０Ｌとが、それぞれ光透過性の樹脂から成り、一体成型により互いに固定されても良い。また、図３に示すように、本実施形態では、レンズユニット２０は、上記のアウターカバー２とランプボディー３とにより形成される空間に配置され、一対のブリッジ２０Ｂがランプボディー３にそれぞれ固定される。ブリッジ２０Ｂがランプボディー３に固定された状態で、レンズ２０Ｌは、それぞれのＬＥＤ１３と対向している。
【００２９】
図４は、図３のＬＥＤソケット１０及びレンズ２０Ｌの拡大図である。上記のようにソケット本体部１１には、光源であるＬＥＤ１３が複数配置されており、レンズ２０ＬがそれぞれのＬＥＤ１３と対向するため、ＬＥＤ１３から出射する光はレンズ２０Ｌに入射する。このため、レンズ２０ＬにおけるＬＥＤ１３側の面が入射面２０ｉであり、レンズ２０ＬにおけるＬＥＤ１３側と反対側の面が出射面２０ｏであり、入射面２０ｉから出射面２０ｏに光が伝搬する。従って、レンズ２０Ｌは、導光部材と理解することができる。それぞれのＬＥＤ１３は、不図示の配線と接続されており、当該配線を介してそれぞれのＬＥＤ１３に電流が供給される。
【００３０】
図５は、レンズ２０Ｌを入射面２０ｉ側から見た図である。なお、図５には、それぞれのＬＥＤ１３から出射する光の光軸に沿ってレンズ２０Ｌに射影したそれぞれのＬＥＤ１３及び当該ＬＥＤ１３の出射面１３ｏが破線で示されている。本実施形態では、４つのＬＥＤ１３が、中心軸ＣＬの周りに回転対称な位置に配置されている。つまり、中心軸ＣＬを中心とする正方形の各頂点上にＬＥＤ１３の光の出射面１３ｏが位置するように、それぞれのＬＥＤ１３は配置されている。このため、複数のＬＥＤ１３のそれぞれから出射する光は、中心軸ＣＬを基準とした回転対称な位置において入射面２０ｉからレンズ２０Ｌに入射する。
【００３１】
図４、図５に示すように、入射面２０ｉは、複数の第１入射領域２１と、第２入射領域２２と、第３入射領域２３とを含む。
【００３２】
それぞれの第１入射領域２１は、回転軸ＲＡを基準とする回転放物面の一部であり、本実施形態では、それぞれの第１入射領域２１は、回転放物面の頂点２１ｔを含んでいる。この頂点２１ｔは、上記のようにレンズ２０Ｌに射影したそれぞれの出射面１３ｏと重なっている。従って、それぞれの第１入射領域２１を形成する回転放物面の回転軸ＲＡも上記のようにレンズ２０Ｌに射影したそれぞれの出射面１３ｏと重なっている。また、それぞれの回転軸ＲＡは、入射面２０ｉに入射するそれぞれのＬＥＤ１３からの光の光軸方向に沿って延在する。本実施形態では、第１入射領域２１の回転放物面は、上記のようにレンズ２０Ｌが例えばアクリルやポリカーボネートから成る場合に、それぞれのＬＥＤ１３から出射してレンズ２０Ｌに入射する光の光軸から３０度までの光が入射後に当該光軸と平行になる形状とされる。
【００３３】
また、上記のように、複数のＬＥＤ１３が、中心軸ＣＬの周りに回転対称形に配置されているため、それぞれの第１入射領域２１は、中心軸ＣＬを中心として互いに回転対称の形状とされて、第２入射領域２２を囲むように互いに接続されている。このように第１入射領域２１が接続された状態で、複数の第１入射領域２１の外形は円形とされている。
【００３４】
第２入射領域２２は、上記のようにそれぞれの第１入射領域２１により囲まれており、複数の第１入射領域２１の内周に接している。このため、第２入射領域２２は、それぞれの第１入射領域２１を接続する接続面と理解できる。本実施形態では、第２入射領域２２は、凸状とされ、中心軸ＣＬを回転軸とした回転曲面状の形状であり、例えば、回転放物面とされる。また、上記のように、それぞれの第１入射領域２１は中心軸ＣＬを中心として互いに回転対称の形状とされるため、これら第１入射領域２１と接続される第２入射領域２２も中心軸ＣＬを基準とした回転対称の形状である。
【００３５】
第３入射領域２３は、筒状の内面がＬＥＤソケット１０側に向かって広がる円筒状の形状であり、複数の第１入射領域２１の外周に接している。従って、複数の第１入射領域２１は第３入射領域２３により囲まれている。
【００３６】
この第３入射領域２３は、内部反射領域２４に囲まれている。内部反射領域２４は、円錐台の側面の形状であり、ＬＥＤソケット１０側と反対側に向かって広がっている。この内部反射領域２４は、ブリッジ２０Ｂに接続されている。
【００３７】
図６は、レンズ２０Ｌを出射面２０ｏ側から見た図である。図４、図６に示すように、出射面２０ｏは、第１出射領域２５と、第２出射領域２６と、第３出射領域２７とを含む。
【００３８】
第１出射領域２５は、中心軸ＣＬを中心とする円形の外形を有し、中心軸ＣＬを回転軸とする回転曲面状の凸状の形状をしている。また、第１出射領域２５は、それぞれの第１入射領域２１の一部及び第２入射領域２２と重なっており、第１入射領域２１を形成する回転放物面の頂点２１ｔとも重なっている。
【００３９】
第２出射領域２６は、第１出射領域２５と側面２５ｗを介して接続されており、第１出射領域２５を囲んでいる。第２出射領域２６は、側面２５ｗに接続されて第１出射領域２５を囲み複数の凸状のレンズが円周状に延在する第１ブロック２６ａと、第１ブロック２６ａを囲み所定の方向に沿って延在する複数のシリンドリカルレンズから成る第２ブロックとをと含む。第２ブロック２６ｂの外周は中心軸ＣＬを中心とする円形とされる。
【００４０】
第３出射領域２７は、第２出射領域２６の外周と側面２６ｗを介して接続されており、第２出射領域２６を囲んでいる。第３出射領域２７は、複数の凸状の魚眼レンズが接続されてリング状に形成されている。第３出射領域２７は、ブリッジ２０Ｂに接続されている。
【００４１】
次に本実施形態の車両用灯具１の動作について説明する。
【００４２】
車両ＶＥの動作や、車内のスイッチの操作により、ＬＥＤソケット１０のそれぞれのＬＥＤ１３に電流が供給されると、それぞれのＬＥＤ１３は光を出射する。それぞれのＬＥＤ１３から出射する光は、図４において一点鎖線で示すように所定の発散角を有して出射する。このため、それぞれのＬＥＤ１３から出射する光は、入射面２０ｉの第１入射領域２１、第２入射領域２２、第３入射領域２３からレンズ２０Ｌ内に入射する。それぞれのＬＥＤ１３から出射して入射面２０ｉに入射する直前のそれぞれの光の光軸は、回転軸ＲＡに沿っている。なお、以下の説明におけるＬＥＤ１３から出射する光を図において一点鎖線で示す。
【００４３】
第１入射領域２１は、上記のように、回転軸ＲＡを基準とする回転放物面の一部であり、ＬＥＤ１３からの光の光軸方向に沿って延在する。また、本実施形態では、上記のように第１入射領域２１に入射する光は、光軸から３０度までの光が入射後に光軸と平行になるように形成されているため、第１入射領域２１からレンズ２０Ｌに入射する光は、第１入射領域２１において屈折して、レンズ２０Ｌ内においてレンズ２０Ｌに入射する前の光の光軸と概ね平行な方向に伝搬し、出射面２０ｏに向かう。また、光軸から３０度を超えて第１入射領域２１に入射する光であっても、当該光はレンズ２０Ｌ内において光軸に平行な方向に近づけられる。このようにレンズ２０Ｌ内を伝搬する光は、第１出射領域２５及び第２出射領域２６から出射する。第１出射領域２５から出射する光は、上記のように第１出射領域２５が凸状であるため、収束し、集光点を過ぎた後に発散して伝搬する。また、第２出射領域の第１ブロック２６ａから出射する光は、一部が集束してその後に発散しながら伝搬し、第２ブロック２６ｂから出射する光は、シリンドリカルレンズ毎に共に一部が収束してその後に発散しながら伝搬する。
【００４４】
ＬＥＤ１３から出射して第２入射領域２２から入射する光は、レンズ２０Ｌ内においてレンズ２０Ｌに入射する前の光の光軸と異なる方向に伝搬する。具体的には、次のように伝搬する。上記のように第２入射領域２２が凸状の形状であるため、ＬＥＤ１３から出射した光のうち、第２入射領域２２における中心軸ＣＬよりも当該光を出射したＬＥＤ１３側からレンズ２０Ｌ内に入射する光は、入射前に当該光とレンズ２０Ｌに入射する前の光の光軸とがなす角よりも、入射後に当該光と当該光軸とがなす角の方が大きくなるように、レンズ２０Ｌ内を伝搬する。一方、ＬＥＤ１３から出射した光のうち、第２入射領域２２における中心軸ＣＬよりも当該光を出射したＬＥＤ１３側と反対側からレンズ２０Ｌ内に入射する光は、入射する前の光の光軸の方向に近づくように屈折して、レンズ２０Ｌ内を伝搬する。そして、これらの光は、第１出射領域２５から発散する方向に出射する。
【００４５】
ＬＥＤ１３から出射して第３入射領域２３から入射する光は、内部反射領域２４で内部反射して、レンズ２０Ｌに入射する前の光の光軸と概ね平行な方向に伝搬して、主に第３出射領域２７から出射する。第３出射領域２７から出射する光は、それぞれの魚眼レンズから出射する光ごとにいったん収束した後に発散する。
【００４６】
上記のようにＬＥＤ１３から出射し、入射面２０ｉからレンズ２０Ｌに入射して出射面２０ｏから出射する光は、アウターカバー２を介して、車両ＶＥの車外に出射する。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態の車両用灯具１は、複数のＬＥＤを有する光源であるＬＥＤソケット１０と、ＬＥＤソケット１０から出射する光の入射面２０ｉを有する導光部材であるレンズ２０Ｌとを備える。この入射面２０ｉは、複数の回転放物面の一部である第１入射領域２１を含み、それぞれの回転放物面の回転軸ＲＡは、それぞれのＬＥＤ１３から出射する光の光軸に沿って入射面２０ｉに射影されるそれぞれのＬＥＤ１３の光の出射面１３ｏと重なり、入射面２０ｉに入射するＬＥＤ１３からの光の光軸方向に沿って延在する。
【００４８】
このような車両用灯具１によれば、それぞれのＬＥＤ１３から出射する光の少なくとも一部は、回転放物面である第１入射領域２１から導光部材であるレンズ２０Ｌに入射する。この回転放物面の回転軸ＲＡは、上記のように入射面２０ｉに射影されるＬＥＤ１３の出射面１３ｏと重なり、入射面２０ｉに入射するＬＥＤ１３からの光の光軸方向に沿っている。このため、それぞれのＬＥＤ１３から出射してそれぞれの第１入射領域２１から入射する光のレンズ２０Ｌ内における伝搬方向は、レンズ２０Ｌに入射する直前の光の光軸と平行な方向に近づけられる。本実施形態では、上記のように、それぞれの第１入射領域２１から入射する光のレンズ２０Ｌ内における光の伝搬方向は、レンズ２０Ｌに入射する直前の光の光軸と概ね平行となる。このような方向に光が伝搬すると、レンズ２０Ｌ内においてレンズ２０Ｌに入射する前の光の光軸と非平行な方向に光が伝搬する場合と比べて、当該光をレンズ２０Ｌから所望の方向に容易に出射させることができる。従って、本実施形態の車両用灯具１は、光を適切な方向に出射し得る。
【００４９】
また、本実施形態の車両用灯具１は、少なくとも２つの回転放物面である第１入射領域２１を接続する接続面としての第２入射領域２２を更に含む。このため、レンズ２０Ｌが第２入射領域２２を含まずに第１入射領域２１同士が直接接続される場合と比べて、所定のＬＥＤ１３から出射する光の一部が隣のＬＥＤ１３と対向する第１入射領域２１の光軸を回転軸とする放物面から入射することを抑制し得る。従って、第２入射領域２２が適宜調整されることで、第２入射領域２２から入射する光の光路をＬＥＤ１３から出射する光の光軸に平行な方向に近づけ得る。
【００５０】
さらに、本実施形態では、接続面である第２入射領域２２は凸状である。このため、第２入射領域２２に入射する光の発散角を小さくすることができ、出射面２０ｏにおける第２入射領域２２に対向する位置が明るくされ得る。
【００５１】
また、本実施形態では、接続面である第２入射領域２２は回転対称形状であり、複数のＬＥＤ１３のそれぞれから出射する光は、第２入射領域２２の回転軸である中心軸ＣＬを基準とした回転対称な位置からレンズ２０Ｌに入射する。このため、本実施形態の車両用灯具１では、レンズ２０Ｌ内を伝搬する光の全体が回転対称の形状とされ得る。ところで、ＬＥＤ１３から出射する光は放射状に広がる光であるため、レンズ２０Ｌ内を伝搬する光の全体が回転対称の形状とされることで、出射面２０ｏにおける明るさの偏在を抑制することができ、車両用灯具１が効率良く光り得る。
【００５２】
また、本実施形態では、入射面２０ｉは、複数の第１入射領域２１における回転放物面のそれぞれの頂点２１ｔを含み、それぞれＬＥＤ１３から出射する光のそれぞれの光軸上には回転放物面である第１入射領域２１が位置する。従って、ＬＥＤ１３の強度の高い光軸上の光が、レンズ２０Ｌ内において、ＬＥＤ１３から出射してレンズ２０Ｌに入射する前の光の光軸と平行な方向に伝搬し得る。つまり、強度の高い光が制御のし易い方向に伝搬し得る。従って、強度の高い光を所望の方向に出射し得る。
【００５３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本実施形態を説明するにあたり、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。
【００５４】
図７は、本実施形態の車両用灯具１の様子を図３と同様にして示す図である。図７に示すように本実施形態の車両用灯具１は、ライトガイド３０を備える点において、第１実施形態の車両用灯具１と主に異なる。ライトガイド３０は、光透過性の材料から成り、入射面３０ｉ及び出射面３０ｏを有する。入射面３０ｉは、レンズ２０Ｌと対向しており、出射面３０ｏは、アウターカバー２と対向して延在している。
【００５５】
図８は、図７のＬＥＤソケット、レンズ、及びライトガイドの拡大図である。図８に示すように、本実施形態のレンズ２０Ｌは、出射面２０ｏが平面状である点において、第１実施形態のレンズ２０Ｌの出射面２０ｏと異なる。また、出射面２０ｏは、レンズ２０Ｌに入射するＬＥＤ１３からの光の光軸に対して垂直である。従って、レンズ２０Ｌ内において、レンズ２０Ｌに入射する前の光の光軸の方向に沿って伝搬する光は、出射面２０ｏに垂直な方向に伝搬して出射面２０ｏから出射する。従って、この光は、出射面２０ｏで殆ど屈折しない。
【００５６】
また、ライトガイド３０の入射面３０ｉは、レンズ２０Ｌの出射面２０ｏと概ね同じ大きさの平面状の面であり、当該出射面２０ｏと概ね平行に対向している。また、ライトガイド３０の入射面３０ｉの近傍では、ライトガイド３０の長手方向が入射面３０ｉに垂直な方向に延在する。従って、ライトガイド３０の入射面３０ｉ側では、ライトガイド３０の長手方向がそれぞれのＬＥＤ１３から出射しライトガイド３０に入射する前のそれぞれの光の光軸の方向に沿って延在する。
【００５７】
また、ライトガイド３０の出射面３０ｏを基準としたアウターカバー２側と反対側は、反射面３０ｒとされ、特に図示しないが、複数の反射ステップが形成されている。ただし、ライトガイド３０を伝搬する光が出射面３０ｏから出射する限り、反射面３０ｒで光が反射しなくても良い。このため、複数の反射ステップは必須では無い。反射面３０ｒで光が反射せずにライトガイド３０を伝搬する光が出射面３０ｏから出射するためには、例えば、ライトガイド３０の出射面３０ｏ近傍において、光を屈折や反射するフィラーが分散されても良い。
【００５８】
本実施形態の車両用灯具１では、それぞれのＬＥＤ１３から出射する光は、第１実施形態で説明したように、レンズ２０Ｌに入射する。従って、第１入射領域２１から入射する光、及び、第３入射領域２３から入射して内部反射領域２４で反射する光は、それぞれのＬＥＤ１３から出射しレンズ２０Ｌに入射する前のそれぞれの光の光軸の方向に沿ってレンズ２０Ｌ内を伝搬する。これらの光は、出射面２０ｏに対して垂直な方向に伝搬し、出射面２０ｏで殆ど屈折せずに、出射面２０ｏから出射する。また、第２入射領域２２から入射する光は、レンズ２０Ｌ内においてレンズ２０Ｌに入射する前の光の光軸と異なる方向に伝搬する。従って、出射面２０ｏから当該光が出射する際に、この光は屈折して出射する。
【００５９】
レンズ２０Ｌから出射する光は、上記のようにレンズ２０Ｌに対向する入射面３０ｉからライトガイド３０に入射する。上記のようにライトガイド３０の入射面３０ｉはレンズ２０Ｌの出射面２０ｏと概ね平行に対向している。このため、第１入射領域２１及び第３入射領域２３から入射して、レンズ２０Ｌの出射面２０ｏから当該出射面２０ｏに垂直な方向に出射する光は、ライトガイド３０の入射面３０ｉにおいて殆ど屈折せずにライトガイド３０内に入射する。また、第２入射領域２２から入射して、出射面２０ｏに非垂直な方向に出射する光は、ライトガイド３０の入射面３０ｉにおいて再び屈折してライトガイド３０内に入射する。このとき、レンズ２０Ｌとライトガイド３０とが同じ屈折率であれば、出射面２０ｏに非垂直な方向に出射する光のライトガイド３０内における伝搬方向は、レンズ２０Ｌ内における伝搬方向と概ね同じ方向である。
【００６０】
ライトガイド３０内を伝搬する光は、ライトガイド３０の出射面３０ｏから出射する。ライトガイド３０の出射面３０ｏから出射する光は、アウターカバー２を介して、車両ＶＥの車外に出射する。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態の車両用灯具１は、レンズ２０Ｌの出射面２０ｏに対向する入射面３０ｉを有するライトガイド３０を備える。第１実施形態で説明したように、レンズ２０Ｌは、光を所望の方向に容易に出射させることができる。従って、ライトガイド３０に光を適切に入射させることができる。
【００６２】
また、上記のように、本実施形態のレンズ２０Ｌの光の出射面２０ｏは、レンズ２０Ｌに入射するＬＥＤ１３からの光の光軸に対して垂直である。従って、上記のように、レンズ２０Ｌは、第１入射領域２１及び第３入射領域２３から入射する光を出射面２０ｏに垂直に出射することができる。このため、出射面２０ｏに対向するライトガイド３０の入射面３０ｉからライトガイド３０の開口数（ＮＡ）を超えないように光を入射させ得る。従って、光を効率良くライトガイド３０に入射させ得、ライトガイド３０をより明るく光らせ得る。
【００６３】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、本実施形態を説明するにあたり、第２実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。
【００６４】
図９は、本実施形態における車両用灯具１の様子を図３と同様にして示す図であり、図１０は、図９のＬＥＤソケット及びライトガイドの拡大図である。図９、図１０に示すように、本実施形態の車両用灯具１は、第２実施形態のレンズ２０Ｌ及びライトガイド３０が一体とされる点において第２実施形態の車両用灯具１と異なる。このため、本実施形態では、レンズ２０Ｌとライトガイド３０とで一つのライトガイド４０と理解することができ、入射面２０ｉは、ライトガイド４０の入射面と理解することができる。従って、ライトガイド４０の入射面２０ｉ側では、ライトガイド４０の長手方向がそれぞれのＬＥＤ１３から出射しライトガイド４０に入射する前のそれぞれの光の光軸の方向に沿って延在する。
【００６５】
本実施形態の車両用灯具１では、それぞれのＬＥＤ１３から出射する光は、第１実施形態で説明したように、入射面２０ｉからライトガイド４０に入射する。従って、第１入射領域２１から入射する光、及び、第３入射領域２３から入射して内部反射領域２４で反射する光は、それぞれのＬＥＤ１３から出射しライトガイド４０に入射する前のそれぞれの光の光軸の方向に沿ってライトガイド４０内を伝搬する。また、第２入射領域２２から入射する光は、ライトガイド４０内においてライトガイド４０に入射する前の光の光軸と異なる方向に伝搬する。ライトガイド４０内を伝搬する光は、ライトガイド４０の出射面３０ｏから出射する。ライトガイド４０の出射面３０ｏから出射する光は、アウターカバー２を介して、車両ＶＥの車外に出射する。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態の車両用灯具１は、第１実施形態の入射面２０ｉと同様の入射面２０ｉを有するライトガイド４０を備える。従って、上記のように、レンズ２０Ｌは、第１入射領域２１及び第３入射領域２３から入射する光をライトガイド４０の延在方向に沿って伝搬させることができる。
【００６７】
また、本実施形態では、レンズ２０Ｌとライトガイド３０とが一体となったライトガイド４０を備える。従って、第２実施形態よりも光の損失が抑制され、ライトガイド４０をより明るく光らせ得る。
【００６８】
以上、本発明について、第１から第３実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６９】
例えば、上記実施形態では、入射面２０ｉは、複数の第１入射領域２１としての回転放物面のそれぞれの頂点２１ｔを含み、それぞれのＬＥＤ１３から出射し入射面２０ｉから入射する前のそれぞれの光の光軸上に回転放物面が位置した。しかし、本発明は、これに限らない。例えば、入射面２０ｉは、上記回転放物面を含むものの、回転放物面の頂点２１ｔを含まなくても良い。図１１は、このような構成の入射面２０ｉの第１の変形例を示す拡大図である。なお、本変形例を説明するにあたり、上記実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。図１１では、接続面である第２入射領域２２に隠れる回転放物面である第１入射領域２１を破線で示している。図１１に示すように、本変形例では、第２入射領域２２に第１入射領域２１の回転放物面の頂点２１ｔが隠れている。この場合、入射面２０ｉから入射する前のそれぞれの光の光軸上に第２入射領域２２が位置しても良い。このように、それぞれのＬＥＤ１３から出射して入射面２０ｉに入射するそれぞれの光の光軸上に接続面である第２入射領域２２が位置する場合、それぞれのＬＥＤ１３から出射する光の光軸上の光が第２入射領域２２から入射する。ＬＥＤ１３の光軸上の光は、光軸の周りの光と比べて強度が高い。従って、入射面２０ｉが複数の回転放物面のそれぞれの頂点２１ｔを含まないことで、光軸上の強度の高い光をレンズ２０Ｌ内で分散して伝搬させることができる。従って、レンズ２０Ｌから出射する光において、ＬＥＤ１３の光軸に対応する光が強く光る点光りを抑制し得る。
【００７０】
また、上記実施形態では、接続面である第２入射領域２２は凸状とされた。しかし、本発明はこれに限らず、第２入射領域２２は凹状とされても良い。図１２は、このような構成の入射面２０ｉの第２の変形例を示す拡大図である。なお、本変形例を説明するにあたり、上記実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。図１２に示す通り、第２入射領域２２は、凹状とされる。なお、図１２の例では、入射面２０ｉは、複数の第１入射領域２１としての回転放物面のそれぞれの頂点２１ｔを含んでいる。しかし、入射面２０ｉが頂点２１ｔを含まずに、入射面２０ｉから入射する前のそれぞれの光の光軸上に第２入射領域２２が位置しても良い。この場合、入射面２０ｉの第２入射領域２２は、例えば、図１２の破線で示す形状とされる。このように接続面である第２入射領域２２が凹状であることで、第２入射領域２２に入射する光の発散角を大きくすることができ、出射面２０ｏにおける第２入射領域２２に対向する位置において明るさの偏在が抑制され得る。
【００７１】
或いは、接続面である第２入射領域２２は平面状とされても良い。図１３は、このような構成の入射面２０ｉの第３の変形例を示す拡大図である。なお、本変形例を説明するにあたり、上記実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。図１３に示す通り、第２入射領域２２は、平面状とされる。なお、図１３の例では、入射面２０ｉは、複数の第１入射領域２１としての回転放物面のそれぞれの頂点２１ｔを含んでいる。しかし、入射面２０ｉが頂点２１ｔを含まずに、入射面２０ｉから入射する前のそれぞれの光の光軸上に第２入射領域２２が位置しても良い。この場合、入射面２０ｉの第２入射領域２２は、例えば、図１２の破線で示す形状とされる。
【００７２】
また、上記実施形態及び上記変形例では、入射面２０ｉは、接続面である第２入射領域２２を含んだが、入射面２０ｉは第２入射領域２２を含まずに、第１入射領域２１同士が直接接しても良い。
【００７３】
また、上記実施形態では、複数のＬＥＤ１３は、中心軸ＣＬを基準として回転対称な位置に配置されたが、本発明では、複数のＬＥＤ１３が回転対称に配置されなくともよい。この場合には、上記実施形態及び上記変形例のように第２入射領域２２を含む場合であっても、第２入射領域２２が中心軸ＣＬを基準として回転対称の形状でなくても良い。
【００７４】
また、上記実施形態では、複数のＬＥＤ１３を有する光源として、ＬＥＤソケット１０を例に説明したが、本発明の光源はＬＥＤソケット１０に限定されず、複数のＬＥＤ１３を有する限り、例えば、基板上に複数のＬＥＤ１３を有する光源であっても良い。
【００７５】
また、上記実施形態では、ＬＥＤ１３から出射する光が直接入射面２０ｉから入射する構成とされたが、ＬＥＤ１３から出射する光が反射や屈折をして入射面２０ｉから入射しても良い。従って、上記実施形態において、それぞれの回転軸ＲＡが入射面２０ｉに入射するそれぞれのＬＥＤ１３からの光の光軸方向に沿って延在すると説明したが、この光の光軸は、入射面２０ｉに入射する直前の光の光軸である。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明によれば、光を適切な方向に出射し得る車両用灯具が提供され、自動車等の車両用前照灯の分野などにおいて利用可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１・・・車両用灯具
２・・・アウターカバー
３・・・ランプボディー
１０・・・ＬＥＤソケット
１１・・・ソケット本体部
１２・・・ヒートシンク
１３・・・ＬＥＤ
１３ｏ・・・出射面
２０・・・レンズユニット
２０Ｌ・・・レンズ
２０ｉ・・・入射面
２０ｏ・・・出射面
２１・・・第１入射領域（回転放物面）
２１ｔ・・・頂点
２２・・・第２入射領域（接続面）
２３・・・第３入射領域
２４・・・内部反射領域
２５・・・第１出射領域
２６・・・第２出射領域
２７・・・第３出射領域
３０・・・ライトガイド
３０ｉ・・・入射面
３０ｏ・・・出射面
４０・・・ライトガイド
ＲＡ・・・回転軸
ＶＥ・・・車両
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019192471.tif 000009
【図８】
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【図９】
2019192471.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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