(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光面を有する光源と、
前記発光面に対向して配置され前記光源からの光が入射する入射面と、前記光を出射する出射面とを有するレンズと、
を備え、
前記出射面は、車両に搭載された状態における水平方向の両端に亘って帯状に形成され鉛直方向の断面形状が直線状である第１帯状部と、前記第１帯状部に対して前記鉛直方向の両側に配置され前記鉛直方向の断面形状が楕円又は楕円基調の形状である楕円曲面部と、を有し、
前記入射面は、前記レンズの光軸方向から見た場合に前記第１帯状部に対して前記鉛直方向の上方にずれた位置に前記水平方向の両端に亘って帯状に配置され前記発光面側に突出するように湾曲された第２帯状部と、前記第２帯状部に対して前記鉛直方向の両側に配置され前記鉛直方向の断面形状が自由曲面状である自由曲面部と、を有する
車両用灯具。
【請求項２】
前記第１帯状部は、前記楕円曲面部に対して滑らかに接続されている請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記第２帯状部は、前記鉛直方向の寸法が前記第１帯状部よりも小さい請求項１又は請求項２に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記第２帯状部は、前記水平方向の両端部における前記鉛直方向の寸法が前記水平方向の中央部に比べて大きい請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両用灯具。
【請求項５】
前記第１帯状部は、前記鉛直方向について前記光軸の両側に配置される請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車両用灯具。
【請求項６】
車両に搭載される車両用灯具のレンズであって、
前記発光面に対向して配置され前記光源からの光が入射する入射面と、
前記光を出射する出射面と、を備え、
前記出射面は、車両に搭載された状態における水平方向の両端に亘って帯状に形成され鉛直方向の断面形状が直線状である第１帯状部と、前記第１帯状部に対して前記鉛直方向の両側に配置され前記鉛直方向の断面形状が楕円又は楕円基調の形状である楕円曲面部と、を有し、
前記入射面は、前記レンズの光軸方向から見た場合に前記第１帯状部に対して前記鉛直方向の上方にずれた位置に前記水平方向の両端に亘って帯状に配置され前記発光面側に突出するように湾曲された第２帯状部と、前記第２帯状部に対して前記鉛直方向の両側に配置され前記鉛直方向の断面形状が自由曲面状である自由曲面部と、を有する
車両用灯具のレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用灯具及び車両用灯具のレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に取り付けられる車両用灯具として、例えばロービーム用のパターンを照射するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような車両用灯具は、光源と、当該光源からの光を照射してロービーム用のパターンを形成するレンズとを備えている。このようなロービーム用のパターンを形成する車両用灯具は、グレア光の発生を抑制しつつ、車両手前側の明るさ感を出すことが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３３５３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の車両用灯具のレンズの一例として、例えば入射面の形状が自由曲面であり、出射面の形状が楕円又は楕円基調の形状であるレンズが知られている。このようなレンズは、出射面の形状が楕円又は楕円基調の形状であるため、照射領域に照射される光のパターンの鉛直方向の大きさを調整することが困難である。このため、グレア光の発生を抑制し、かつ車両手前側の明るさ感を出すことが可能なパターンを得ることが困難である。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、グレア光の発生を抑制しつつ、車両手前側の明るさ感を出すことが可能な車両用灯具及び車両用灯具のレンズ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】
【０００６】
本発明に係る車両用灯具は、発光面を有する光源と、前記発光面に対向して配置され前記光源からの光が入射する入射面と、前記光を出射する出射面とを有するレンズと、を備え、前記出射面は、車両に搭載された状態における水平方向の両端に亘って帯状に形成され鉛直方向の断面形状が直線状である第１帯状部と、前記第１帯状部に対して前記鉛直方向の両側に配置され前記鉛直方向の断面形状が楕円又は楕円基調の形状である楕円曲面部と、を有し、前記入射面は、前記レンズの光軸方向から見た場合に前記第１帯状部に対して前記鉛直方向の上方にずれた位置に前記水平方向の両端に亘って帯状に配置され前記発光面側に突出するように湾曲された第２帯状部と、前記第２帯状部に対して前記鉛直方向の両側に配置され前記鉛直方向の断面形状が自由曲面状である自由曲面部と、を有する。
【０００７】
また、上記の車両用灯具において、前記第１帯状部は、前記鉛直方向について前記光軸の両側に配置されてもよい。
【０００８】
また、上記の車両用灯具において、前記第１帯状部は、前記楕円曲面部に対して滑らかに接続されていてもよい。
【０００９】
また、上記の車両用灯具において、前記第２帯状部は、前記鉛直方向の寸法が前記第１帯状部よりも小さくてもよい。
【００１０】
また、上記の車両用灯具において、前記第２帯状部は、前記水平方向の両端部における前記鉛直方向の寸法が前記水平方向の中央部に比べて大きくてもよい。
【００１１】
本発明に係る車両用灯具のレンズは、車両に搭載される車両用灯具のレンズであって、前記発光面に対向して配置され前記光源からの光が入射する入射面と、前記光を出射する出射面と、を備え、前記出射面は、車両に搭載された状態における水平方向の両端に亘って帯状に形成され鉛直方向の断面形状が直線状である第１帯状部と、前記第１帯状部に対して前記鉛直方向の両側に配置され前記鉛直方向の断面形状が楕円又は楕円基調の形状である楕円曲面部と、を有し、前記入射面は、前記レンズの光軸方向から見た場合に前記第１帯状部に対して前記鉛直方向の上方にずれた位置に前記水平方向の両端に亘って帯状に配置され前記発光面側に突出するように湾曲された第２帯状部と、前記第２帯状部に対して前記鉛直方向の両側に配置され前記鉛直方向の断面形状が自由曲面状である自由曲面部と、を有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、グレア光の発生を抑制しつつ、車両手前側の明るさ感を出すことが可能な車両用灯具及び車両用灯具のレンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施形態に係る車両用灯具の一例を示す図である。
【図２】図２は、実施形態に係るレンズの断面構成を示す図である。
【図３】図３は、実施形態に係るレンズを出射面側から見た場合の一例を示す斜視図である。
【図４】図４は、実施形態に係るレンズの断面構成を示す図である。
【図５】図５は、実施形態に係るレンズを入射面側から見た場合の一例を示す斜視図である。
【図６】図６は、実施形態に係るレンズの断面構成を示す図であり、入射面から出射面に進行する光の光路を模式的に示す図である。
【図７】図７は、照射領域に照射される光のパターンを示す図である。
【図８】図８は、変形例に係るレンズの断面構成を示す図である。
【図９】図９は、変形例に係るレンズを入射面側から見た場合の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る車両用灯具及び車両用灯具のレンズの実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１５】
以下の説明において、前後、上下、左右の各方向は、車両用前照灯が車両に取り付けられた状態における方向であって、運転席から車両の進行方向を見た場合における方向を示す。なお、本実施形態では、上下方向は鉛直方向であり、左右方向は水平方向であるとする。
【００１６】
図１は、実施形態に係る車両用灯具１００の一例を示す図である。図１は、車両用灯具１００を鉛直方向の上方から見た状態を示している。図１に示す車両用灯具１００は、例えばロービーム用ランプ等の自動車用の灯具である。
【００１７】
図１に示すように、車両用灯具１００は、光源１０と、レンズ２０とを備えている。車両用灯具１００は、ランプハウジング（不図示）に収容されている。なお、ランプハウジングには、ヘッドランプなど他の車両用灯具（不図示）が収容されてもよい。また、レンズ２０の前方には、不図示のアウターレンズが配置される。
【００１８】
光源１０は、基板１１と、当該基板１１上に実装された発光チップ１２とを有する。基板１１は、例えば不図示のヒートシンクに固定されている。発光チップ１２は、基板１１に実装されている。発光チップ１２は、例えば後述するレンズ２０の光源１０側の焦点又は当該焦点の近傍に配置される。この場合、レンズ２０の光源１０側の焦点は、レンズ２０の出射面２２側から光を入射したときに、入射面２１から出射される光の光路と光軸との交点である。発光チップ１２は、本実施形態において、例えばＬＥＤやＯＥＬ、ＯＬＥＤ（有機ＥＬ）などの半導体型光源である。発光チップ１２は、発光面１２ｆを有している。発光面１２ｆは、例えば前方に向けられている。発光チップ１２は、発光面１２ｆからランバーシアン分布を形成するように光を出射する。
【００１９】
レンズ２０は、光源１０からの光を例えば車両の前方に出射する。レンズ２０は、例えばＰＣ材、ＰＭＭＡ材、ＰＣＯ材などの樹脂を用いて形成されている。半導体型光源である光源１０からの光は高い熱を持たないため、樹脂製のレンズ２０を用いることが可能である。
【００２０】
レンズ２０は、入射面２１と、出射面２２とを有している。入射面２１は、後方に向けられており、発光チップ１２の発光面１２ｆに対向して配置される。入射面２１は、発光面１２ｆから出射された光が直接入射する。出射面２２は、前方に向けられている。出射面２２は、入射面２１に入射した光が出射する。
【００２１】
図２は、レンズ２０の断面構成を示す図である。図２は、出射面２２側の断面を拡大して示している。図３は、レンズ２０を出射面２２側から見た場合の一例を示す斜視図である。図３では、レンズ２０のうち一部の形状を簡略化して示している。図２及び図３に示すように、出射面２２は、第１帯状部２３及び楕円曲面部２４を有する。第１帯状部２３は、車両に搭載された状態における水平方向の両端に亘って帯状に形成されている。第１帯状部２３は、レンズ２０の光軸ＡＸを含む位置に水平方向に平行に配置されている。本実施形態において、第１帯状部２３は、鉛直方向において出射面２２の中央部に設けられている。第１帯状部２３は、鉛直方向について光軸ＡＸの両側に配置される。つまり、第１帯状部２３は、鉛直方向について光軸ＡＸの上側に配置される領域と、光軸ＡＸの下側に配置される領域とを有している。
【００２２】
第１帯状部２３は、鉛直方向の断面形状が直線状である。このため、第１帯状部２３は、鉛直方向の断面形状が楕円又は楕円基調の形状である場合に比べて、鉛直方向に光を拡散して出射する。第１帯状部２３は、鉛直方向の寸法ｄ１が水平方向の全体に亘って等しくなっている。寸法ｄ１は、例えば５ｍｍ以下に設定することができる。なお、第１帯状部２３の鉛直方向の寸法ｄ１は、出射面２２全体の鉛直方向の寸法に応じて適宜変更することができる。この場合、寸法ｄ１は、出射面２２の鉛直方向の寸法に対して、３％〜１２％の範囲で設定可能である。
【００２３】
楕円曲面部２４は、第１帯状部２３に対して鉛直方向の両側に配置されている。楕円曲面部２４は、車両に搭載された状態において、例えば鉛直断面形状が楕円又は楕円基調の形状である。第１帯状部２３は、楕円曲面部２４に対して滑らかに接続されている。このため、出射面２２は、鉛直方向について段差を有さず、平坦に形成されている。本実施形態のレンズ２０は、鉛直方向の上側の楕円曲面部２４の下端と、鉛直方向の下側の楕円曲面部２４の上端とを接続した場合、接続部分が滑らかになるように構成される。つまり、レンズ２０は、鉛直断面が楕円又は楕円基調の形状の出射面（楕円曲面部２４）が鉛直方向の中央において上下に分割された状態であり、かつ、両者の間に鉛直断面が直線状の出射面（第１帯状部２３）が挿入された状態となっている。
【００２４】
第１帯状部２３に対して鉛直方向の上側の楕円曲面部２４と、鉛直方向の下側の楕円曲面部２４とは、例えば同一の曲率とすることができるが、これに限定するものではなく、互いに曲率が異なっていてもよい。
【００２５】
図４は、レンズ２０の断面構成を示す図である。図４は、入射面２１側の断面を拡大して示している。図５は、レンズ２０を入射面２１側から見た場合の一例を示す斜視図である。図５では、レンズ２０のうち一部の形状を簡略化して示している。図４及び図５に示すように、入射面２１は、第２帯状部２５と、自由曲面部２６とを有している。第２帯状部２５は、レンズ２０の光軸ＡＸの軸線方向から見た場合に、第１帯状部２３に対して鉛直方向の上方にずれた位置に配置されている。つまり、レンズ２０の光軸ＡＸの軸線方向から見た場合に、第２帯状部２５の鉛直方向の下側端部は、第１帯状部２３の下側端部よりも上側に配置されている。また、レンズ２０の光軸ＡＸの軸線方向から見た場合に、第２帯状部２５の鉛直方向の上側端部は、第１帯状部２３の上側端部よりも上側に配置されている。第２帯状部２５は、車両に搭載された状態における水平方向の両端に亘って帯状に形成されている。第２帯状部２５は、例えばレンズ２０の光軸ＡＸを含む位置に水平方向に平行に配置されているが、これに限定するものではなく、水平方向に対して傾いた状態で配置されてもよい。第２帯状部２５は、鉛直方向において入射面２１の中央部に設けられている。第２帯状部２５は、鉛直方向について光軸ＡＸの両側に配置されている。つまり、第２帯状部２５は、第１帯状部２３と同様に、鉛直方向について光軸ＡＸの上側に配置される領域と、光軸ＡＸの下側に配置される領域とを有する。
【００２６】
第２帯状部２５は、鉛直方向の寸法ｄ２が水平方向の全体に亘って等しくなっている。本実施形態では、第２帯状部２５の鉛直方向の寸法ｄ２は、第１帯状部２３の寸法ｄ１以下の寸法（すなわち、ｄ１≧ｄ２）となっている。なお、第２帯状部２５の鉛直方向の寸法ｄ２は、第１帯状部２３の鉛直方向の寸法ｄ１と同様、入射面２１全体の鉛直方向の寸法に応じて適宜変更することができる。
【００２７】
第２帯状部２５は、鉛直方向の断面形状が曲線状である。つまり、第２帯状部２５は、発光面側に突出するように湾曲されている。また、第２帯状部２５は、湾曲部分のうち発光面１２ｆ側の先端部が光軸ＡＸよりも鉛直方向の下方に配置される。図４において、軸ＡＸ２は、第２帯状部２５の上記先端部を通り、光軸ＡＸに平行な軸として示される。軸ＡＸは、光軸ＡＸよりも鉛直方向の下方に配置される。この構成により、第２帯状部２５は、後述するように、発光面１２ｆから入射する光を第１帯状部２３へと屈折させる。
【００２８】
自由曲面部２６は、第２帯状部２５に対して鉛直方向の両側に配置されている。自由曲面部２６は、出射面２２の形状に応じて設計された自由曲面を有している。自由曲面部２６は、段差部２７及び２８を介して第２帯状部２５に接続されている。段差部２７は、第２帯状部２５に対して鉛直方向の上側に配置される。段差部２８は、第２帯状部２５に対して鉛直方向の下側に配置される。段差部２８は、段差部２７に対して、光軸ＡＸの軸線方向において発光面１２ｆ側に配置されている。なお、段差部２７及び段差部２８は、設けられなくてもよい。
【００２９】
上記のように構成された車両用灯具１００の光源１０の発光チップ１２を点灯すると、発光チップ１２の発光面１２ｆから光が放射される。発光面１２ｆから放射された光は、レンズ２０の入射面２１、つまり、第２帯状部２５及び自由曲面部２６に入射する。
【００３０】
図６は、レンズ２０の断面構成を示す図であり、入射面２１から出射面２２に進行する光の光路を模式的に示す図である。図６では、レンズ２０の鉛直方向の上部及び下部を省略して示している。図６に示すように、入射面２１の第２帯状部２５に入射した光は、当該第２帯状部２５によって鉛直方向の下方側に屈折され、出射面２２の第１帯状部２３から出射される。例えば、第２帯状部２５の鉛直方向の上端部に入射した光Ｌ１は、第１帯状部２３の鉛直方向の上端部から出射される。また、第２帯状部２５の鉛直方向の下端部に入射した光Ｌ２は、第１帯状部２３の鉛直方向の下端部から出射される。このように、第２帯状部２５は、入射した光を第１帯状部２３から射出するように制御する。したがって、鉛直方向の上方に向けて出射されることが抑制されるため、グレア光の抑制を図ることができる。また、入射面２１の自由曲面部２６に入射した光は、所定の方向に屈折されて出射面２２の楕円曲面部２４から出射される。
【００３１】
図７は、車両の前方の照射領域に照射される光のパターンを示す図である。図７において、パターンＰ１は、本実施形態に係るレンズ２０のうち第１帯状部２３から出射される光のパターンを示す。また、図７において、パターンＰ０は、比較例に係るレンズのうち第１帯状部２３に対応する部分から出射される光のパターンを示す。比較例に係るレンズは、出射面の全面について鉛直方向の断面形状が楕円又は楕円基調の形状である構成、つまり、第１帯状部２３が設けられない構成のレンズである。また、図７のＨＬ−ＨＲ線は水平線を示し、ＶＵ−ＶＤ線は水平面に垂直な垂直線を示す。垂直線ＶＵ−ＶＤは、鉛直方向に平行である。
【００３２】
図７に示すように、パターンＰ１及びＰ０は、例えば照射領域の左右の水平線ＨＬ−ＨＲに沿ったカットオフラインＣＬを有する。パターンＰ１は、カットオフラインＣＬの下方に水平方向の左右に亘って形成される。また、本実施形態に係るレンズ２０は、第１帯状部２３の鉛直方向の断面形状が直線状である。このため、第１帯状部２３では、ほぼ素通しの状態で光が出射される。したがって、第１帯状部２３から出射される光は、鉛直方向の断面形状が楕円又は楕円基調である場合に比べて、鉛直方向に拡散されて照射領域に照射される。よって、図７に示すように、第１帯状部２３から出射される光のパターンＰ１は、比較例に係るレンズの対応する部分から出射される光のパターンＰ０に比べて、鉛直方向の下方に広がった状態となる。
【００３３】
以上のように、本実施形態に係る車両用灯具１００は、レンズ２０の出射面２２が水平方向の両端に亘って光軸ＡＸを含むように帯状に形成され鉛直方向の断面形状が直線状である第１帯状部２３を有するため、鉛直方向の断面形状が楕円又は楕円基調の形状である場合に比べて、第１帯状部２３から光が鉛直方向に拡散して出射される。これにより、鉛直方向に十分に拡散されたパターンＰ１を照射領域に形成することができる。また、レンズ２０の入射面２１が光軸方向ＡＸから見た場合に第１帯状部２３に含まれる領域に水平方向の両端に亘って帯状に配置され鉛直方向の下側ほど発光面１２ｆからの距離が遠くなるように湾曲された第２帯状部２５を有するため、第２帯状部２５に入射した光を出射面２２に向けて下方に屈折させることができる。このため、出射面２２から鉛直方向の上方に向けて出射される光を抑制できるため、グレア光を抑制することができる。これにより、車両用灯具１００及びレンズ２０は、グレア光の発生を抑制しつつ、車両手前側の明るさ感を出すことが可能となる。
【００３４】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。図８は、変形例に係るレンズ２０Ａの出射面２２Ａの一例を示す断面図である。図８に示すレンズ２０Ａの出射面２２Ａは、第１帯状部２３Ａが光軸ＡＸの下方に配置されている。したがって、出射面２２Ａは、光軸ＡＸに対して鉛直方向の上方側の全領域が楕円曲面部２４Ａである。
【００３５】
この構成では、第１帯状部２３Ａが光軸ＡＸの下方に配置されるため、照射領域に照射されるパターンＰ１のうち、水平線ＨＬ−ＨＲの下側の部分を確実に拡散させることができる。これにより、レンズ２０Ａは、グレア光の発生を抑制しつつ、車両手前側の明るさ感を出すことが可能となる。なお、図８に示す構成では、第１帯状部２３Ａの鉛直方向の上端部が光軸ＡＸを含む位置に配置される状態が示されているが、これに限定するものではなく、第１帯状部２３Ａの鉛直方向の上端部が光軸ＡＸよりも下方に配置されてもよい。
【００３６】
図９は、変形例に係るレンズ２０Ｂの入射面２１Ｂの一例を示す斜視図である。図９に示すレンズ２０Ｂの入射面２１Ｂは、第２帯状部２５Ｂの鉛直方向の寸法ｄ２が水平方向の中央部よりも両端部において大きい構成となっている。これにより、レンズ２０Ｂは、自由曲面部２６Ｂの水平方向の中央部を鉛直方向に大きくすることができるため、入射面２１Ｂの設計の自由度が高められることになる。
【００３７】
また、上記実施形態では、鉛直断面が楕円又は楕円基調の形状の出射面（楕円曲面部２４）の間に第１帯状部２３が挿入された構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。例えば、鉛直断面が楕円又は楕円基調の形状の一部を第１帯状部２３に代えた構成であってもよい。この場合、第１帯状部２３と楕円曲面部２４との間が滑らかに接続されるように、接続部分において楕円曲面部２４の曲率を変更してもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１０  光源
１１  基板
１２  発光チップ
１２ｆ  発光面
２０，２０Ａ，２０Ｂ  レンズ
２１，２１Ｂ  入射面
２２，２２Ａ  出射面
２３，２３Ａ  第１帯状部
２４，２４Ａ  楕円曲面部
２５，２５Ｂ  第２帯状部
２６，２６Ｂ  自由曲面部
２７，２８  段差部
１００  車両用灯具
Ｐ０，Ｐ１  パターン
ＣＬ  カットオフライン
ＡＸ  光軸
【図１】
0006686708.tif 000002
【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】
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【図８】
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【図９】
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