(57)【要約】【課題】導光体を用いた車両用灯具において、光利用効率を向上する。【解決手段】車両用灯具１０は、カバー１２とランプボディ１４とから構成された灯室１６内に、ＬＥＤ２２と、ＬＥＤ２２からの光を入射する入射面２０ａを有する導光体２０とが設けられている。入射面２０ａには、微細凹凸構造が形成されている。該微細凹凸構造は、可視光波長以下のピッチで形成された凹部または凸部を含む。また、該微細凹凸構造は、アスペクト比１以上の凹部または凸部を含む。【選択図】図１
2013016460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源を搭載するための光源搭載部と、
前記光源からの光を入射する入射面を有する導光体と、
を備える車両用灯具であって、
前記入射面に微細凹凸構造を形成したことを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記微細凹凸構造は、可視光波長以下のピッチで形成された凹部または凸部を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】
前記微細凹凸構造は、ピッチ１０ｎｍから１０００ｎｍの凹部または凸部であることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記微細凹凸構造は、アスペクト比１以上の凹部または凸部を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用灯具。
【請求項５】
前記入射面は、平面部と傾斜部とを備え、前記平面部および／または前記傾斜部に微細凹凸構造を形成したことを特徴とする請求項１から４のいずれか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、車両用灯具に関し、特に導光体を用いた車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用前照灯に搭載されるクリアランスランプや、車両後方に設けられるテールランプとして、棒状の導光体の端部にＬＥＤを配置し、線状の発光が得られるように構成された車両用灯具が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１４６７２２号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７２４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、導光体を用いた車両用灯具においては、ＬＥＤからの光が導光体に入射する際に、光の一部が導光体の入射面で反射する。この導光体の入射面における反射により、光の利用効率が低下する。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、導光体を用いた車両用灯具において、光の利用効率を高めることのできる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用灯具は、光源を搭載するための光源搭載部と、光源からの光を入射する入射面を有する導光体とを備える。入射面には微細凹凸構造が形成されている。
【０００７】
この態様によると、入射面における反射が減り、入射面から導光体内に入る光を増やすことができる。その結果、光の利用効率を高めることができる。
【０００８】
微細凹凸構造は、可視光波長以下のピッチで形成された凹部または凸部を含んでもよい。
【０００９】
微細凹凸構造は、ピッチ１０ｎｍから１０００ｎｍの凹部または凸部であってもよい。
【００１０】
微細凹凸構造は、アスペクト比１以上の凹部または凸部を含んでもよい。
【００１１】
入射面は、平面部と傾斜部とを備え、平面部および／または傾斜部に微細凹凸構造が形成されてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、導光体を用いた車両用灯具において、光の利用効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用灯具を概略的に示す図である。
【図２】図２（ａ）および図２（ｂ）は、本実施形態に係る導光体を説明するための図である。
【図３】導光体の入射面における測定ポイントを示すための図である。
【図４】図４は、第１実施例に係る導光体の入射面の原子力間顕微鏡像を示す。
【図５】第１実施例に係る導光体の入射面の反射率特性を示す図である。
【図６】第１実施例に係る導光体の透過率特性を示す図である。
【図７】第２実施例に係る導光体の入射面の反射率特性を示す図である。
【図８】第２実施例に係る導光体の透過率特性を示す図である。
【図９】第３実施例に係る車両用灯具の一部を破断した正面図である。
【図１０】第３実施例に係る車両用灯具の要部分解斜視図である。
【図１１】図９のIII−III線に沿ったＬＥＤを含むインナーレンズの拡大断面図である。
【図１２】図９のＩＶ−ＩＶ線に沿ったＬＥＤを含むインナーレンズの拡大断面図である。
【図１３】図１１においてＬＥＤが発光したときに出射される光の光路図である。
【図１４】図１２においてＬＥＤが発光したときに出射される光の光路図である。
【図１５】インナーレンズの導光凹部の拡大図である。
【図１６】インナーレンズの導光凹部に形成した微細凹凸構造の原子力間顕微鏡像を示す図である。
【図１７】第３実施例に係るインナーレンズの平面部の反射率特性を示す図である。
【図１８】第３実施例に係るインナーレンズの傾斜部の反射率特性を示す図である。
【図１９】第３実施例に係るインナーレンズの配光特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る車両用灯具１０を概略的に示す。本実施形態に係る車両用灯具１０は、昼間に点灯させて歩行者や対向車に車両の存在を知らせるデイタイムランニングランプとして用いられる。車両用灯具１０は、走行ビーム用ランプ、すれ違いビーム用ランプ等を含むコンビネーションヘッドランプに組み込まれてもよい。
【００１５】
車両用灯具１０は、ランプボディ１４と、ランプボディ１４の前面開口部を覆う透明なカバー１２とを備える。ランプボディ１４とカバー１２は、灯室１６を形成しており、該灯室１６内には、発光ユニット１８と、導光体２０とが設けられている。
【００１６】
図１では、図示を簡略化するために、真っ直ぐな棒状の導光体２０を図示しているが、導光体２０の形状は特に限定されず、導光体２０が組み込まれるランプボディの形状に応じて様々な形状をとることができる。本実施形態において、導光体２０の断面形状は略円形状である。導光体２０は、一方の端面が発光ユニット１８から光を入射する入射面２０ａとされている。また、導光体２０の側面のうち前面２０ｂは平面状に形成されている。また、導光体２０の側面のうち背面２０ｃには、光を拡散させるためのステップ２０ｄが形成されている。このように形成された導光体２０は、入射面２０ａから入射した光を内部で導光しながら、前面２０ｂから外部に出射する。
【００１７】
発光ユニット１８は、導光体２０の入射面２０ａに向けて光を照射するＬＥＤ２２と、ＬＥＤ２２に電流を供給する基板２４とを備える。ＬＥＤ２２は、１ｍｍ四方程度の大きさの発光部（発光チップ）を有する白色発光ダイオードであって、光出射面を導光体２０の入射面２０ａに向けて基板２４上に搭載されている。
【００１８】
以上のように構成された車両用灯具１０の動作について説明する。図１には、車両用灯具１０から出射される光の光路を破線で示している。車両用灯具１０において、ＬＥＤ２２に電流が供給されると、ＬＥＤ２２から出射された光は入射面２０ａより導光体２０内に入射する。導光体２０内に入射した光は、導光体２０内を反射を繰り返しながら進行する。導光体２０内を進む光は、背面２０ｃに形成されたステップ２０ｄにより拡散され、前面２０ｂから導光体外に出射される。
【００１９】
図２（ａ）および図２（ｂ）は、本実施形態に係る導光体２０を説明するための図である。図２（ａ）は導光体２０の入射面２０ａ近傍を示す。本実施形態において、導光体２０の入射面２０ａは平坦面とされているが、入射面２０ａの形状は特に限定されない。図２（ａ）に示すように、導光体２０の入射面２０ａへの入射光は、その一部が反射光となり、残りが導光体２０内に入射する透過光となる。入射面２０ａで反射する反射光を減らすことができれば、導光体２０内に入射する透過光を増やすことができ、その結果、車両用灯具１０から照射される光量を増やすことができる。言い換えると、車両用灯具１０の光利用効率を向上できる。
【００２０】
図２（ｂ）は導光体２０の入射面２０ａの拡大図である。本実施形態においては、図２（ｂ）に示すように、導光体２０の入射面２０ａに微細凹凸構造２６が形成されている。この微細凹凸構造２６は、可視光波長（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）以下のピッチＰで形成された凹部または凸部を含むナノパターンである。
【００２１】
図２（ｂ）では凹部または凸部のピッチＰは一定となっているが、入射面２０ａ上には様々なピッチＰの凹部または凸部がランダムに存在してよい。より具体的には、微細凹凸構造２６は、可視光波長以下のピッチＰの凹部または凸部を含んでいればよく、それに加えて可視光波長以下のピッチＰよりも大きいピッチの凹部または凸部が存在していてもよい。例えば、微細凹凸構造２６は、ピッチ１０ｎｍから１０００ｎｍの凹部または凸部から構成されていてもよい。また、微細凹凸構造２６の凹部または凸部は、アスペクト比が１以上であることが好ましい。ここで、アスペクト比とは、凹部または凸部の高さを幅で割った値である。
【００２２】
通常、光が空気中から屈折率が空気よりも高い物質に入射する場合、境界面において光の一部が反射する。しかしながら、上記のような微細凹凸構造２６を入射面２０ａ上に形成した場合、光は境界面を認識しにくくなるので、反射光が減少し、透過光が増加する。従って、入射面２０ａに微細凹凸構造２６を形成した導光体２０を用いることにより、光利用効率を向上した車両用灯具１０を実現できる。
【００２３】
導光体２０の材料としては、例えばアクリルやポリカーボネートなどの可視光に対して透明な樹脂を用いることができる。導光体２０を射出成形により形成する場合、微細凹凸構造２６は、表面にナノオーダの微細凹凸構造を形成した金型を用いることにより形成できる。微細凹凸構造２６の形成方法は特に限定されず、例えばエッチングなど方法により入射面２０ａに微細凹凸構造２６を形成してもよい。
【００２４】
次に、本発明者が試作した導光体の実施例について説明する。図３は、導光体２０の入射面２０ａにおける測定ポイントを示すための図である。図３には、以下に説明する反射率特性の測定ポイント（入射面２０ａの中央部）が図示されている。
【００２５】
図４は、第１実施例に係る導光体の入射面の原子力間顕微鏡（ＡＦＭ：Atomic Force Microscope）像を示す。第１実施例に係る導光体の成形条件は、樹脂：アクリル、金型温度：１１０℃、樹脂温度：２６０℃、保圧：１２０ＭＰａ、冷却時間：３００ｓである。図４は、図３に示す測定ポイントにおけるＡＦＭ像である。
【００２６】
図５は、第１実施例に係る導光体の入射面の反射率特性を示す。ここでは、図３に示す測定ポイントについて、分光測定器を用いて反射率を測定した。図５において、縦軸は反射率（％）であり、横軸は波長（ｎｍ）である。図５には、本実施例に係る導光体の反射率特性の他に、比較例として入射面に微細凹凸構造が形成されていない導光体の反射率特性を図示している（符号Ｒｅｆ）。
【００２７】
図５に示すように、微細凹凸構造が形成されていない導光体においては、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光波長全域において反射率は約４％であった。一方、本第１実施例に係る導光体では、可視光波長全域にわたり反射率は２％以下であった。このように、アクリルを用いた導光体において、入射面に微細凹凸構造を形成することにより、入射面における反射率を低減できることが分かる。
【００２８】
図６は、第１実施例に係る導光体の透過率特性を示す。図６において、縦軸は透過率（％）であり、横軸は波長（ｎｍ）である。図６に示す透過率特性は、導光体の入射面に照射した光のうち、何パーセントの光が導光体の入射面を透過したかを示す。図６には、本第１実施例に係る導光体の透過率特性の他に、比較例として微細凹凸構造が形成されていない導光体の透過率特性を図示している（符号Ｒｅｆ）。
【００２９】
図６から、本第１実施例に係る導光体は、可視光波長の広い範囲にわたり比較例に係る導光体と比較して、高い透過率を達成できることが分かる。導光体内により多くの光が入射することにより、車両用灯具から照射される光量を増やすことができる。
【００３０】
次に、第２実施例に係る導光体を示す。第２実施例に係る導光体の成形条件は、樹脂：ポリカーボネート、金型温度：１２０℃、樹脂温度：２８０℃、保圧：１６０ＭＰａ、冷却時間：１００ｓである。
【００３１】
図７は、第２実施例に係る導光体の入射面の反射率特性を示す。ここでも、図３に示す測定ポイントについて、分光測定器を用いて反射率を測定した。図７において、縦軸は反射率（％）であり、横軸は波長（ｎｍ）である。
【００３２】
図７に示すように、本第２実施例に係る導光体においても、可視光波長全域にわたり反射率は２％以下であった。このように、ポリカーボネートを用いた導光体においても、入射面に微細凹凸構造を形成することにより、入射面における反射率を低減できることが分かる。
【００３３】
図８は、第２実施例に係る導光体の透過率特性を示す。図８において、縦軸は透過率（％）であり、横軸は波長（ｎｍ）である。図８には、本第２実施例に係る導光体の透過率特性の他に、比較例として微細凹凸構造が形成されていない導光体の透過率特性を図示している（符号Ｒｅｆ）。
【００３４】
図８から、本第２実施例に係る導光体においても、可視光波長の広い範囲にわたり比較例に係る導光体と比較して、高い透過率を達成できることが分かる。導光体内により多くの光が入射することにより、車両用灯具から照射される光量を増やすことができる。
【００３５】
図９は、本発明の第３実施例に係る車両用灯具の一部を破断した正面図である。また、図１０は、本発明の第３実施例に係る車両用灯具の要部分解斜視図である。
【００３６】
図９に示す車両用灯具３０は、車両右側のテール＆ストップランプとして用いられる。車両用灯具３０は、バックアップランプ、ターンシグナルランプ等を含むリアコンビネーションランプに組み込まれてもよい。また、図９に示す車両用灯具３０は、デイタイムランニングランプやクリアランスランプなど、種々のランプに組み込まれてもよい。
【００３７】
車両用灯具３０は、矩形の容器状をしたランプボディ３１と、このランプボディ３１の前面開口に取着されたアウターレンズ３２とで構成された灯室内に組み込まれている。車両用灯具３０は、図１０の要部分解斜視図に示すように、複数のＬＥＤ３３を回路基板３４に配列搭載した光源部３５と、この光源部３５の前面側に配置された複数のインナーレンズ３６，３７を平板部３８を介して一体化した透光部材からなる複合インナーレンズ３９とで構成されている。そして、ＬＥＤ３３から出射した光を複合インナーレンズ３９に入射させ、この複合インナーレンズ３９において屈折し、あるいは内面反射させて複合インナーレンズ３９内を導光した上で所要の配光特性で出射させるように構成されている。また、光源部３５は複数のＬＥＤ３３に印加する電流を切り替えることにより発光強度が変化され、低光度で発光されたときにはテールランプとして機能し、高光度で発光されたときにはストップランプとして機能するように構成されている。
【００３８】
図１１は、図９のIII−III線に沿ったＬＥＤを含むインナーレンズの拡大断面図、図１２は、図９のＩＶ−ＩＶ線に沿った同じく拡大断面図である。また、図１３と図１４はそれぞれ、図１１，図１２においてＬＥＤが発光したときに出射される光の光路図である。
【００３９】
これらの図において、ＬＥＤ３３はＬＥＤチップ２１１をベース２１２に表面実装し、半球型の封止樹脂２１３で覆った構成であり、ベース２１２に設けた電極２１４を通して電流を通流することによりＬＥＤチップ２１１が発光し、封止樹脂２１３を通して所要の特性で光が出射される。通流する電流を制御することにより発光強度を低光度と高光度に切り替えることが可能である。また、本第３実施例では、４つのＬＥＤ３３を回路基板３４に枡目状に配置して搭載するとともに、複合インナーレンズ３９はこれら４つのＬＥＤ３３のそれぞれに対応して４つのインナーレンズ３６と３７を上下左右に配置した一体化した複合型レンズとして構成したものである。
【００４０】
複合インナーレンズ３９の構成を詳細に説明する。４つのインナーレンズ３６，３７において、上下に配置された同一符号のインナーレンズ３６又は３７は同じ構成であるが、左右に配置されたインナーレンズ３６と３７は一部の構成において相違している。先ず、図１１および図１３を参照してインナーレンズ３６の構成について説明する。インナーレンズ３６は概ね碗状に形成されており、その中心軸は車両用灯具３０の光軸Ｏｘとなり、かつＬＥＤ３３の光軸に一致されている。インナーレンズ３６の光軸Ｏｘを含む底面には後述する形状に凹設した導光凹部４０が形成され、ＬＥＤ３３はこの導光凹部４０内に配置され、ＬＥＤ３３から出射した光は、この導光凹部４０の内面からインナーレンズ３６内に導光される。
【００４１】
本第３実施例において、導光凹部４０は平面部４０ａと傾斜部４０ｂとから構成されている。平面部４０ａは、ほぼ光軸Ｏｘに対して垂直な平面に形成されている。傾斜部４０ｂは、導光凹部４０の内周面であり、光軸Ｏｘに対して傾斜した面として形成されている。より具体的には、傾斜部４０ｂは、ＬＥＤ３３の発光点を焦点とする凸面よりも若干曲率半径が大きな曲線を円周方向に包絡した曲面として構成されている。これにより、ＬＥＤ３３から出射した光のうち、平面部４０ａに投射された光はこの平面部４０ａで屈折されてインナーレンズ３６内に導光され、傾斜部４０ｂに投射された光は同じく屈折されたときに拡散度合いが抑えられた光線、ここでは平行に近い光線に絞られてインナーレンズ３６の周側面に向けて導光されることになる。
【００４２】
インナーレンズ３６の内底面４１ａは、導光凹部４０の平面部４０ａに対応して光軸Ｏｘにほぼ垂直な平面に形成されており、導光凹部４０の平面部４０ａに入射されてインナーレンズ３６内に導光された光は内底面４１ａで若干屈折されてインナーレンズ３６を透過し、光軸Ｏｘに対し上下にほぼ２０°の範囲で前方に向けて光を出射して照射を行う中心前方照射領域Ａ０として構成されている。
【００４３】
インナーレンズ３６の中心前方照射領域Ａ０の周囲の周辺部位は、光軸Ｏｘ方向に２つの領域に区画されており、底面側に位置する周辺部位は中帯前方照射領域Ａ１として構成されている。この中帯前方照射領域Ａ１では、外周面４１ｂはＬＥＤ３３の発光光を光軸Ｏｘ方向（前方方向）へ向け反射させる略放物面として構成されており、導光凹部４０の傾斜部４０ｂから入射されて導光されてくる光の一部を光軸Ｏｘに沿って向けた平行光として反射する。また、中帯前方照射領域Ａ１の内周面４１ｃは、ＬＥＤ３３の発光点を頂点とする円錐面として構成されるとともに、その前側端面３４ｄは断面が光軸Ｏｘに向けた凸球面で光軸Ｏｘを中心とする円環面として形成されており、外周面４１ｂで反射された平行光を集光するように屈折し、光軸Ｏｘに対し左右にそれぞれ略２０°の範囲で前方に向けて出射する。
【００４４】
中帯前方照射領域Ａ１のさらに周辺部位は正面から見て円周方向に上下、左右に４つの部位に区画されており、上下周辺部位Ａ２と左右周辺部位Ａ３は断面形状が相違している。上下周辺部位Ａ２は光軸Ｏｘに対して対称な形状であり、周辺前方照射領域として構成されている。この周辺前方照射領域Ａ２において、外周面４２ａは中帯前方照射領域Ａ１の外周面４１ｂと同様にＬＥＤ３３の発光点を焦点とする回転放物面として構成されており、導光凹部４０の傾斜部４０ｂから入射されて導光されてくる光の一部を光軸Ｏｘに沿った平行光として反射する。一方、内周面４２ｂは中心前方照射領域Ａ０の凸球面４１ｄに隣接し、ＬＥＤ３３を頂点とする円錐面として形成されるとともに、これにつながる領域は光軸に平行な円筒面４２ｃに形成される。そして、上下周辺部位Ａ２の開口端面は光軸Ｏｘに向けた凸球面４２ｄに形成されており、外周面４２ａで反射された平行光を集光するように屈折して光軸Ｏｘに沿った方向に出射する。以上の構成はインナーレンズ３７についても同じであり、同一符号を付して説明は省略する。
【００４５】
一方、インナーレンズ３６において、図１２および図１４に示すように、左右周辺部位Ａ３は側方照射領域として構成されている。この側方照射領域Ａ３の外周面４２ａの構成は、上下の周辺前方照射領域Ａ２と同じである。すなわち、ＬＥＤ３３の発光光を光軸Ｏｘ方向（前方方向）へ向け反射させる略放物面として構成されており、導光凹部４０の傾斜部４０ｂから入射されて導光されてくる光の一部を光軸Ｏｘに沿った平行光として反射する。また、傾斜部４０ｂの構成も上下の周辺前方照射領域Ａ２と同じである。一方、側方照射領域Ａ３は右周辺部位と左周辺部位とで構成が相違している。右周辺部位は第１の側方照射領域Ａ３Ｒ１として構成され、光軸Ｏｘに平行な内周面４２ｅと、所要の曲率半径の凸面を円周方向に包絡した形状とされ、外周面４２ａで反射された平行光を光軸Ｏｘに対しほぼ４５度から９０度の範囲で右側に向けて集光しながら反射する凸型反射面４２ｆとで構成されている。また、左周辺部位は第２の側方照射領域Ａ３Ｒ２として構成され、開口縁部内面は所要の曲率半径の凸面を円周方向に包絡した形状とされ、外周面４２ａで反射された平行光を左側に向けて集光しながら反射する凸型反射面４２ｇとして構成されている。さらに、このインナーレンズ３６の左側の開口縁部と、これに隣接している左側に配置されたインナーレンズ３７の開口縁部との間に微小寸法の間隙４３が確保されており、この間隙４３に臨む開口縁部外面４３ａは光軸Ｏｘにほぼ平行な円筒面として形成され、凸型反射面４２ｇで反射した光を光軸Ｏｘに対してほぼ１５°から５５°の範囲で左側に向けて屈折して出射させるようになっている。
【００４６】
他方、インナーレンズ３７では、インナーレンズ３６に比較すると中心前方照射領域Ａ０と、中帯前方照射領域Ａ１と、その周囲の上下に配置された周辺前方照射領域Ａ２の構成はインナーレンズ３６と同じであるので等価な部分に同一符号を付して説明は省略し、インナーレンズ３６と構成が異なる左右周辺部位の構成について説明する。図１２および図１４において、インナーレンズ３７の第１の側方照射領域Ａ３Ｌ１としての左周辺部位において、外周面４２ａはインナーレンズ３６と同様にＬＥＤ３３の発光光を光軸Ｏｘ方向（前方方向）へ向け反射させる略放物面として構成しており、内周面４２ｅは光軸に平行な円筒面で形成され、導光凹部４０の傾斜部４０ｂから入射されて導光されてくる光の一部を光軸Ｏｘに沿った平行光として反射する。また、開口縁部の外側の凸型反射面４２ｈは所要の曲率半径の凸面に形成されており、外周面４２ａで反射された平行光を光軸Ｏｘに対してほぼ４５度から９０度の範囲で右側に向けて集光しながら反射するように構成されている。右周辺部位の第２の側方照射領域Ａ３Ｌ２はインナーレンズ３６の第２の側方照射領域Ａ３Ｒ２と線対称な形状であり、所要の曲率半径の凸面に形成され、外周面４２ａで反射された平行光を光軸Ｏｘに対して右側に向けて集光しながら反射する凸型反射面４２ｇとして構成されている。このインナーレンズ３７においても、隣接するインナーレンズ３６との間に確保されている微小寸法の間隙４３に臨む開口縁部外面４３ａは光軸にほぼ平行な円筒面として形成され、凸型反射面４２ｈで反射した光を光軸Ｏｘに対して１５°から５５°の範囲で右側に向けて屈折して出射させるようになっている。
【００４７】
このように構成された車両用灯具３０では、図１３および図１４に示すように、ＬＥＤ３３から出射された光のうち、光軸Ｏｘに対して上下にほぼ２０°、左右にほぼ３０°の範囲内に向けられた光は、インナーレンズ３６，３７の導光凹部４０の平面部４０ａにおいて若干屈折されてインナーレンズ３６，３７内を導光し、インナーレンズ３６，３７の内底面４１ａで若干屈折されて出射される。したがって、インナーレンズ３６，３７の中心前方照射領域Ａ０によって光軸Ｏｘを含む領域において光軸Ｏｘに対し左右にほぼ３０°の角度範囲でランプの前方、すなわち車両の後方を照射する。
【００４８】
また、ＬＥＤ３３から出射された光のうち、光軸Ｏｘに対して上下にほぼ２０°左右にほぼ３０°よりも大きな角度で出射された光は、インナーレンズ３６，３７の導光凹部４０の傾斜部４０ｂにおいて直進状態でインナーレンズ３６，３７に導入される。そして、中帯前方照射領域Ａ１の外周面４１ｂの回転放物面形状によって光軸Ｏｘに沿った平行光として反射されてインナーレンズ３６，３７内を導光される。導光された光は凸球面４１ｄにおいて集光された状態で光軸Ｏｘに沿った方向に出射される。出射された光は凸球面４１ｄの前方の直近位置で一旦集光されるが、その後は拡散された状態となり、車両後方に向けて光軸Ｏｘを中心にした光軸Ｏｘに対し上下方向に２０°、左右方向に３０°の楕円状の範囲内に照射される。
【００４９】
また、インナーレンズ３６，３７の各上下の周辺前方照射領域Ａ２では、インナーレンズ３６，３７の導光凹部４０の傾斜部４０ｂからインナーレンズ３６，３７に導入された光は、当該周辺前方照射領域Ａ２の外周面４２ａの回転放物面の形状によって光軸Ｏｘに沿った平行光として反射されてインナーレンズ３６，３７内を導光され、開口端面に形成された凸球面４２ｄにおいて集光された状態で光軸Ｏｘに沿った方向に出射される。出射された光は凸球面４２ｄの前方の直近位置で一旦集光され、その後は拡散された状態となり、車両の後方に向けて光軸Ｏｘに対し左右にほぼ３０°の範囲内で照射される。
【００５０】
一方、インナーレンズ３６，３７の左右の各周辺部位で構成される側方照射領域Ａ３では、インナーレンズ３６，３７の導光凹部４０の傾斜部４０ｂからインナーレンズ３６，３７に導入された光は、当該側方照射領域Ａ３の外周面４２ａの回転放物面の形状によって光軸Ｏｘに沿った平行光として反射されてインナーレンズ３６，３７内を導光される。右側に配置されたインナーレンズ３６において、第１の側方照射領域Ａ３Ｒ１として構成された右周辺部位では、外周面４２ａで反射された光は開口縁部内面に形成された凸型反射面４２ｆにおいて光軸Ｏｘに対しほぼ４５°から９０°の範囲で右側に向けて全反射される。この反射された光は一旦集光されるが、その後は拡散光として車両の右方向に出射される。第２の側方照射領域Ａ３Ｒ２として構成された左周辺部位では、外周面４２ａで反射された光は凸型反射面４２ｇで反射され、開口縁部外面４３ａで屈折されて一旦集光された後、拡散光として光軸に対してほぼ１５°から５５°の範囲で車両の左側に向けて出射される。このとき、照射される光は凸型反射面４２ｇで反射されたときに一旦集光された上で開口縁部外面４３ａで屈折されるので、一旦集光された光の集光点を隣接する左側のインナーレンズ３７の開口縁部よりも前方に位置させることが可能になり、照射される光はこの集光点から拡散されるので、左側のインナーレンズ３７の開口縁部に干渉して光照射の障害になることが防止される。
【００５１】
他方、左側のインナーレンズ３７の左右の各周辺部位で構成される側方照射領域Ａ３Ｌ１，Ａ３Ｌ２では、インナーレンズ３７の導光凹部４０の傾斜部４０ｂからインナーレンズ３７に導入された光は当該側方照射領域Ａ３Ｌ１，Ａ３Ｌ２の外周面４２ａの回転放物面形状によって光軸Ｏｘに沿った平行光として反射されてインナーレンズ３７内を導光される。第１の側方照射領域Ａ３Ｌ１として構成された左周辺部位では、外周面４２ａで反射された光は凸型反射面４２ｈにおいて光軸Ｏｘに対しほぼ４５°から９０°の範囲で右側に向けて反射される。この反射された光は一旦集光されるがその後は拡散光として車両の右方向に出射される。第２の側方照射領域Ａ３Ｌ２として構成された右周辺部位では、外周面４２ａで反射された光は凸型反射面４２ｇで反射され、開口縁部外面４３ａで屈折されて一旦集光された後、拡散光として光軸Ｏｘに対してほぼ１５°から５５°の範囲で車両の右側に向けて出射される。このときにも、照射される光は凸型反射面４２ｇで反射されて集光された上で開口縁部外面４３ａで屈折されるので、一旦集光された光の集光点を隣接する右側のインナーレンズ３６の開口縁部よりも前方に位置させることが可能になり、照射される光はこの集光点から拡散されることになるので、右側のインナーレンズ３６の開口縁部に干渉して光照射の障害になることが防止される。
【００５２】
車両用灯具３０をテールランプとして機能させるべく各ＬＥＤ３３を低光度で発光したときには、中心前方照射領域Ａ０と中帯前方照射領域Ａ１、さらには周辺前方照射領域Ａ２から出射される光により車両の後方への配光が行われる。また、インナーレンズ３６，３７の左右周辺部位で構成された第１の側方照射領域Ａ３Ｒ１，Ａ３Ｌ１から出射される光により車両の右方向へほぼ９０°までの範囲の配光が行われ、第２の側方照射領域Ａ３Ｒ２，Ａ３Ｌ２から出射される光により車両の左方向へほぼ５５°までの範囲の配光が行われる。これにより、テールランプに要求される配光を満たすことができる。
【００５３】
また、車両用灯具３０をストップランプとして機能させるべく各ＬＥＤ３３を高光度で発光したときには、中心前方照射領域Ａ０と中帯前方照射領域Ａ１、さらには周辺前方照射領域Ａ２から出射される光により車両の後方への配光が行われる。このとき、インナーレンズ３６，３７の左右周辺部位で構成された第１および第２側方照射領域Ａ３Ｒ１，Ａ３Ｒ２，Ａ３Ｌ１，Ａ３Ｌ２から出射される光により車両の右方向へほぼ９０°までの範囲、および左方向へほぼ５５°までの範囲の配光が行われることは同じである。これにより、テールランプに要求される配光を満たすことができる。
【００５４】
以上は車両右側のテール＆ストップランプについて説明したが、車両左側のテール＆ストップランプはインナーレンズの形状を左右対称に形成することにより、車両の左方向ヘほぼ９０°までの範囲、および右方向へほぼ５５°までの範囲の配光を行うことができる。
【００５５】
図１５は、インナーレンズの導光凹部の拡大図である。上述した車両用灯具３０に用いたインナーレンズ３６，３７は、導光凹部４０の平面部４０ａおよび傾斜部４０ｂから入射した光を導光する導光体として機能している。従って、インナーレンズ３６，３７の入射面である平面部４０ａおよび傾斜部４０ｂに図２（ａ）および図２（ｂ）で説明したような微細凹凸構造を形成することにより、車両用灯具３０から照射される光量を増やすことができ、光利用効率を向上できる。
【００５６】
インナーレンズ３６，３７を射出成形により形成する場合、平面部４０ａおよび傾斜部４０ｂに形成する微細凹凸構造は、表面にナノオーダの微細凹凸構造を形成した金型を用いることにより形成できる。射出成形でインナーレンズ３６，３７を形成する場合、導光凹部４０の形成に図１５に示すような入子（金型）５０が用いられる。この場合、平面部４０ａに対応する入子５０の平面部５０ａおよび傾斜部４０ｂに対応する入子５０の傾斜部５０ｂにナノオーダの微細凹凸構造が形成される。
【００５７】
入子５０に微細凹凸構造を形成する工法を簡単に説明すると、まず、入子５０に金属ナノ粒子をスパッタすることにより、入子５０の平面部５０ａおよび傾斜部５０ｂに金属ナノ粒子を成膜する。その後、金属ナノ粒子をマスクとしてエッチングを行う。スパッタリングおよびエッチングの方向は、平面部５０ａに対して垂直な方向であってよい。このエッチングにより入子５０の平面部５０ａおよび傾斜部５０ｂに微細凹凸構造が形成される。
【００５８】
図１６は、インナーレンズの導光凹部に形成した微細凹凸構造の原子力間顕微鏡（ＡＦＭ）像を示す。図１６は、傾斜部４０ｂのＡＦＭ像である。
【００５９】
図１７は、本発明の第３実施例に係るインナーレンズの平面部の反射率特性を示す。ここでは、図１５に示す平面部４０ａの測定ポイントＡについて、分光測定器を用いて反射率を測定した。図１７において、縦軸は反射率（％）であり、横軸は波長（ｎｍ）である。図１７には、本第３実施例に係るインナーレンズの平面部の反射率特性の他に、比較例として微細凹凸構造が形成されていない平面部の反射率特性を図示している（符号Ｒｅｆ）。
【００６０】
図１７に示すように、微細凹凸構造が形成されていないインナーレンズにおいては、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光波長全域において反射率は約４％であった。一方、本第３実施例に係るインナーレンズでは、可視光波長全域にわたり反射率は２％以下であった。このように、インナーレンズの入射面における平面部に微細凹凸構造を形成することにより、反射率を低減できることが分かる。
【００６１】
図１８は、本発明の第３実施例に係るインナーレンズの傾斜部の反射率特性を示す。ここでは、図１５に示す傾斜部４０ｂの測定ポイントＢについて、分光測定器を用いて反射率を測定した。図１８において、縦軸は反射率（％）であり、横軸は波長（ｎｍ）である。図１８には、本第３実施例に係るインナーレンズの傾斜部の反射率特性の他に、比較例として微細凹凸構造が形成されていない傾斜部の反射率特性を図示している（符号Ｒｅｆ）。
【００６２】
図１８に示すように、微細凹凸構造が形成されていないインナーレンズにおいては、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光波長全域において反射率は約４％であった。一方、本第３実施例に係るインナーレンズでは、可視光波長全域にわたり反射率は２％以下であった。このように、インナーレンズの入射面における傾斜部に微細凹凸構造を形成することにより、反射率を低減できることが分かる。
【００６３】
図１９は、本発明の第３実施例に係るインナーレンズの配光特性を示す。図１９は、インナーレンズの前方√１０ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に照射される光の光度を示したものである。図１９において、横軸は仮想鉛直スクリーンにおける鉛直方向位置（度）を表し、縦軸は照射光の光度（ｃｄ）を表す。図１９の横軸において、０度はインナーレンズの光軸Ｏｘが仮想鉛直スクリーンと交わる位置を表す。図１９には、本第３実施例に係るインナーレンズの配光特性の他に、比較例として微細凹凸構造が形成されていないインナーレンズの配光特性を図示している（符号Ｒｅｆ）。
【００６４】
図１９に示すように、本第３実施例に係るインナーレンズを用いることにより、微細凹凸構造が形成されていないインナーレンズと比べて全体的に光度が増加している。特に、−１０度〜＋１０度の光軸Ｏｘ近傍において光度が高くなっていることが分かる。
【００６５】
上記実施例においては、導光凹部４０における平面部４０ａと傾斜部４０ｂの両方に微細凹凸構造を形成したが、平面部４０ａおよび傾斜部４０ｂのいずれか一方に微細凹凸構造を形成した場合もインナーレンズの光利用効率を向上できる。
【００６６】
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００６７】
例えば、上述の実施形態では、光源としてＬＥＤを例示したが、光源はＬＥＤに限定されない。また、上述の実施形態では、導光体の背面に光を拡散させるためのステップを形成したが、導光体の光拡散構造はこれに限定されない。
【００６８】
また、上述の実施形態では、本発明をデイタイムランニングランプに適用したが、これに限定されず、例えばクリアランスランプやテールランプにも適用可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１０、３０  車両用灯具、  １２  カバー、  １４、３１  ランプボディ、  １６  灯室、  １８  発光ユニット、  ２０  導光体、  ２０ａ  入射面、  ２０ｂ  前面、  ２０ｃ  背面、  ２０ｄ  ステップ、  ２２、３３  ＬＥＤ、  ２４  基板、  ２６  微細凹凸構造、  ３２  アウターレンズ、  ３５，３６  インナーレンズ、  ３９  複合インナーレンズ、  ４０  導光凹部、  ４０ａ  平面部、  ４０ｂ  傾斜部、  ５０  入子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図４】
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【図１６】
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