(57)【要約】【課題】ＬＥＤ光源の出力量を抑えながら良好な配光を実現することができる車両用灯具を得る。【解決手段】第一配光部は、ＬＥＤ光源の光軸ＣＬの直交面内で光軸ＣＬに対して上下左右対称でかつ上下左右にそれぞれ一個の頂点Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４を有する正方状の第一配光パターンＰ１を形成すると共に、第一配光パターンＰ１の外周側の全周に第一配光パターンＰ１よりも低光度の第一拡散光を出射して第一拡散光パターンＰａを形成する。第二配光部は、第一配光パターンＰ１の左右方向の両側部に重合しかつ第一配光パターンＰ１の左右方向の対角線における延長線上に頂点Ｘ１、Ｘ２を有する左右一対の二等辺三角状の第二配光パターンＰ２を形成すると共に、第二配光パターンＰ２の外周側の全周に第二配光パターンＰ２よりも低光度の第二拡散光を出射して第二拡散光パターンＰｂを形成する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸が水平方向又は水平方向に対して傾斜した方向に向くように配置されるＬＥＤ光源と、
前記ＬＥＤ光源から出射された光を前記ＬＥＤ光源の光軸と略平行な光に変換すると共に略平行にされた光を屈折させて配光する光学部と、
を有し、
前記光学部は、
前記ＬＥＤ光源の光軸の直交面内で前記光軸に対して上下左右対称でかつ上下左右にそれぞれ一個の頂点を有する正方状の第一配光パターンを形成すると共に、前記第一配光パターンの外周側の全周に前記第一配光パターンよりも低光度の第一拡散光を出射する第一配光部と、
前記第一配光パターンの左右方向の両側部に重合しかつ前記第一配光パターンの左右方向の対角線における延長線上に頂点を有する左右一対の二等辺三角状の第二配光パターンを形成すると共に、前記第二配光パターンの外周側の全周に前記第二配光パターンよりも低光度の第二拡散光を出射する第二配光部と、
を備える車両用灯具。
【請求項２】
前記光学部は、単一のレンズで構成され、
前記第一配光部は、前記レンズの出射面の上下方向中央部を挟む上部及び下部に設けられて入射光を屈折させて前記第一配光パターンの側へ向けて出射するようにレンズカットが施された第一出射部を含んで構成され、
前記第二配光部は、前記レンズの出射面のうち幅方向中央線を除く上下方向中央部に設けられて入射光を前記ＬＥＤ光源の光軸から左右に離れる方向に屈折させて前記第二配光パターンの側へ向けて出射するようにレンズカットが施された第二出射部を含んで構成されている、請求項１記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記第二出射部は、前記レンズの出射面の幅方向外側から幅方向中央部側へ向かうに従って、前記ＬＥＤ光源の光軸に対する出射方向の傾斜角度が大きくなるように設定されている、請求項２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、車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、半導体型光源を備えた車両用灯具が開示されている。簡単に説明すると、この車両用灯具では、半導体型光源から照射された光を封止部材、レンズ本体、リフレクタ及びランプレンズで配光制御している。ところで、半導体型光源であるＬＥＤ光源は、例えばバルブ光源等に比べると、指向性に起因して効率的な配光制御が難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−３８７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記先行技術では、半導体型光源がＬＥＤ光源である場合にそのＬＥＤ光源から照射された光を具体的にどのように配光制御しているのかについては明らかでないので、ＬＥＤ光源の出力量を抑えながら良好な配光を実現する点において改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮して、ＬＥＤ光源の出力量を抑えながら良好な配光を実現することができる車両用灯具を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載する本発明の車両用灯具は、光軸が水平方向又は水平方向に対して傾斜した方向に向くように配置されるＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源から出射された光を前記ＬＥＤ光源の光軸と略平行な光に変換すると共に略平行にされた光を屈折させて配光する光学部と、を有し、前記光学部は、前記ＬＥＤ光源の光軸の直交面内で前記光軸に対して上下左右対称でかつ上下左右にそれぞれ一個の頂点を有する正方状の第一配光パターンを形成すると共に、前記第一配光パターンの外周側の全周に前記第一配光パターンよりも低光度の第一拡散光を出射する第一配光部と、前記第一配光パターンの左右方向の両側部に重合しかつ前記第一配光パターンの左右方向の対角線における延長線上に頂点を有する左右一対の二等辺三角状の第二配光パターンを形成すると共に、前記第二配光パターンの外周側の全周に前記第二配光パターンよりも低光度の第二拡散光を出射する第二配光部と、を備える。
【０００７】
上記構成によれば、光学部は、ＬＥＤ光源から出射された光をＬＥＤ光源の光軸と略平行な光に変換すると共に略平行にされた光を屈折させて配光する。光学部の一部を構成する第一配光部は、ＬＥＤ光源の光軸の直交面内で光軸に対して上下左右対称でかつ上下左右にそれぞれ一個の頂点を有する正方状の第一配光パターンを形成する。さらに、第一配光部は、第一配光パターンの外周側の全周に第一配光パターンよりも低光度の第一拡散光を出射する。これに対して、光学部の一部を構成する第二配光部は、第一配光パターンの左右方向の両側部に重合しかつ第一配光パターンの左右方向の対角線における延長線上に頂点を有する左右一対の二等辺三角状の第二配光パターンを形成する。そして、第二配光部は、第二配光パターンの外周側の全周に第二配光パターンよりも低光度の第二拡散光を出射する。
【０００８】
ここで、第一配光パターンと第二配光パターンとが合成されることで、ＬＥＤ光源の光軸と交差する上下方向線上の所定範囲、及びＬＥＤ光源の光軸と交差する左右方向線上の所定範囲（前記上下方向線上の範囲よりも長い範囲）について、所望の光度が確保される。また、第一配光パターン、第一拡散光、第二配光パターン及び第二拡散光が合成されることで、第一配光パターンの上下頂点及び第二配光パターンの左右頂点を結ぶ菱形形状の内側においては、第一配光パターン及び第二配光パターンから外れる範囲についてもある程度の光度が確保される。一方、前記菱形形状の外側の範囲の光度は抑えられるので、ＬＥＤ光源の出力量を抑えることができる。
【０００９】
請求項２に記載する本発明の車両用灯具は、請求項１記載の構成において、前記光学部は、単一のレンズで構成され、前記第一配光部は、前記レンズの出射面の上下方向中央部を挟む上部及び下部に設けられて入射光を屈折させて前記第一配光パターンの側へ向けて出射するようにレンズカットが施された第一出射部を含んで構成され、前記第二配光部は、前記レンズの出射面のうち幅方向中央線を除く上下方向中央部に設けられて入射光を前記ＬＥＤ光源の光軸から左右に離れる方向に屈折させて前記第二配光パターンの側へ向けて出射するようにレンズカットが施された第二出射部を含んで構成されている。
【００１０】
上記構成によれば、光学部は単一のレンズで構成されているので、部品点数及び配置スペースを抑えることができる。また、第一配光部は第一出射部を含んで構成され、第一出射部は、レンズの出射面の上下方向中央部を挟む上部及び下部に設けられており、レンズカットが施されることで、入射光を屈折させて第一配光パターンの側へ向けて出射する。このように、レンズの出射面の上部及び下部という広い範囲を用いて、レンズ中央部に比べて光度の低い入射光を屈折させて第一配光パターンの側へ出射させるので、第一配光パターンに出射する光の均等化が図り易い。また、第二配光部は第二出射部を含んで構成され、第二出射部は、レンズの出射面のうち幅方向中央線を除く上下方向中央部に設けられており、レンズカットが施されることで、入射光をＬＥＤ光源の光軸から左右に離れる方向に屈折させて第二配光パターンの側へ向けて出射する。このため、光度の高いレンズ中央部の入射光を左右方向の両外側に分配することができるので、第二配光パターンに出射する光の均等化に有利となっている。
【００１１】
請求項３に記載する本発明の車両用灯具は、請求項２記載の構成において、前記第二出射部は、前記レンズの出射面の幅方向外側から幅方向中央部側へ向かうに従って、前記ＬＥＤ光源の光軸に対する出射方向の傾斜角度が大きくなるように設定されている。
【００１２】
上記構成によれば、光度の高いレンズ中央部側の入射光を左右方向の両外側に一層効率的に分配することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明の車両用灯具によれば、ＬＥＤ光源の出力量を抑えながら良好な配光を実現することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車両用灯具に用いられるレンズを出射側から見た状態で示す正面図である。
【図２】図１のレンズを入射側から見た状態で示す背面図である。
【図３】図１の３−３線に沿った断面に相当する車両用灯具の断面形状及び光線を示す断面図である。
【図４】図１の４−４線に沿った断面に相当する車両用灯具の断面形状及び光線を示す断面図である。
【図５】図１の５−５線に沿った断面に相当する車両用灯具を示す断面図である。
【図６】第一配光パターン及び第二配光パターンを法規配光の規格と重ねた状態で模式的に示す模式図である。
【図７】光度分布を法規配光の規格と重ねた状態で模式的に示す模式図である。図７（Ａ）は、第一配光部から出射された光の光度分布を模式的に示す。図７（Ｂ）は、第二配光部から出射された光の光度分布を模式的に示す。図７（Ｃ）は、図７（Ａ）と図７（Ｂ）とを重ねて示す。
【図８】図７（Ａ）の水平位置での光度分布を示すグラフである。
【図９】ＬＥＤ光源から出射された光の光度分布を簡略化して示す図である。図９（Ａ）はＬＥＤ光源から出射された光の光度分布図である。図９（Ｂ）は図９（Ａ）の水平位置での光度分布を示すグラフである。
【図１０】レンズの入射側を第１の実施形態の場合と同じ形状にすると共にレンズの出射側を平坦な形状にした場合の光度分布を簡略化して示す図である。図１０（Ａ）は光度分布図である。図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）の水平位置での光度分布を示すグラフである。
【図１１】リアフォグランプの法規配光の規格を説明するための図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る車両用灯具に用いられるレンズを出射側から見た状態で示す正面図である。
【図１３】図１２の１３Ｌ−１３Ｌ線に沿った断面形状及び光線を示す断面図である。
【図１４】図１２の１４Ｌ−１４Ｌ線に沿った断面形状及び光線を示す断面図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態に係る車両用灯具の構成を模式的に示す水平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る車両用灯具について図１〜図１１を用いて説明する。図１には、本実施形態に係る車両用灯具１０に用いられるレンズ２０を出射側から見た状態の正面図が示され、図２には、レンズ２０を入射側から見た状態の背面図が示されている。また、図３には、図１の３−３線に沿った断面に相当する車両用灯具１０の断面形状及び光線が断面図で示され、図４には、図１の４−４線に沿った断面に相当する車両用灯具１０の断面形状及び光線が断面図で示されている。さらに、図５には、図１の５−５線に沿った断面に相当する車両用灯具１０の断面図が示されている。
【００１６】
図３及び図４に示されるように、車両用灯具１０は、本実施形態では一例としてリアフォグランプとされ、ＬＥＤ光源１２（発光ダイオードの光源）及び光学部１４を備えている。ＬＥＤ光源１２は、指向性を有しており、光軸ＣＬで光度が最も高く、光軸ＣＬに対する角度が大きくなるに従って光度が低くなる特性を有する。本実施形態では、ＬＥＤ光源１２は、光軸ＣＬが水平方向に向くように配置される。また、光学部１４は、ＬＥＤ光源１２から出射された光をＬＥＤ光源１２の光軸ＣＬと略平行な光に変換すると共に略平行にされた光を屈折させて配光する。本実施形態では、光学部１４は、単一のレンズ２０によって構成されている。
【００１７】
図１〜図５に示されるレンズ２０は、リアフォグランプの法規配光の規格を満たすようにレンズカットが施されている。ここで、リアフォグランプの法規配光の規格について図１１を参照しながら概説する。
【００１８】
図１１にはリアフォグランプの欧州法規の配光規格を説明するための図が示されている。図１１において、符号Ｈは水平線を示し、符号Ｖは車両用灯具の光軸（ＬＥＤ光源の光軸）と交差する鉛直線を示している。鉛直線Ｖ上の第１の角度位置ＶＵは、鉛直線Ｖ上で車両用灯具の光軸から５°上向きの角度位置を示し、鉛直線Ｖ上の第２の角度位置ＶＤは、鉛直線Ｖ上で車両用灯具の光軸から５°下向きの角度位置を示す。水平線Ｈ上の第３の角度位置ＨＬは、水平線Ｈ上で車両用灯具の光軸から１０°左向きの角度位置を示し、水平線Ｈ上の第４の角度位置ＨＲは、水平線Ｈ上で車両用灯具の光軸から１０°右向きの角度位置を示す。リアフォグランプの法規配光の規格では、水平線Ｈ上の第１の角度位置ＶＵから第２の角度位置ＶＤまでの間の範囲及び鉛直線Ｖ上の第３の角度位置ＨＬから第４の角度位置ＨＲまでの範囲の各光度が１５０ｃｄ以上になるように規定され、第１の角度位置ＶＵ、第３の角度位置ＨＬ、第２の角度位置ＶＤ及び第４の角度位置ＨＲを結ぶ菱形形状１００の内側部分の光度が７５ｃｄ以上になるように規定されている。
【００１９】
このような法規規格を考慮し、図１に示されるレンズ２０で構成される光学部１４は、主としてレンズ２０の上下に設けられた第一配光部１６を備えると共に、レンズ２０の上下方向中央部に設けられた第二配光部１８を備えている。第一配光部１６は、略平行にされた入射光を屈折させ、図７（Ａ）に示されるように、ＬＥＤ光源１２（図４参照）の光軸ＣＬの直交面内で光軸ＣＬに対して上下左右対称でかつ上下左右にそれぞれ一個の頂点Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４を有する正方状の第一配光パターンＰ１を形成する。この第一配光パターンＰ１が予め設定された光度以上の光度で概ね均等な光度分布となるように、第一配光部１６（図１参照）は設定されている。第一配光パターンＰ１の上側の頂点Ｙ１は、鉛直線Ｖ上の第１の角度位置ＶＵと重なるように設定され、第一配光パターンＰ１の下側の頂点Ｙ２は、鉛直線Ｖ上の第２の角度位置ＶＤと重なるように設定されている。
【００２０】
また、第一配光部１６（図１参照）は、略平行にされた入射光を屈折させ、第一配光パターンＰ１の外周側の全周に第一配光パターンＰ１よりも低光度の第一拡散光を出射するようになっている。図中では、第一配光パターンＰ１の外周側であって第一配光パターンＰ１よりも低光度でかつ所定値以上の光度とされる範囲を第一拡散光パターンとして符号Ｐａで模式的に示す。
【００２１】
これに対して、図１に示される第二配光部１８は、略平行にされた入射光を屈折させ、図６に示されるように、第一配光パターンＰ１の左右方向の両側部に重合しかつ第一配光パターンＰ１の左右方向の対角線における延長線上に頂点Ｘ１、Ｘ２を有する左右一対の二等辺三角状の第二配光パターンＰ２を形成する。この第二配光パターンＰ２が予め設定された光度以上の光度で概ね均等な光度分布となるように、第二配光部１８（図１参照）は設定されている。第二配光パターンＰ２の左側の頂点Ｘ１は、水平線Ｈ上の第３の角度位置ＨＬと重なるように設定され、第二配光パターンＰ２の右側の頂点Ｘ２は、水平線Ｈ上の第４の角度位置ＨＲと重なるように設定されている。
【００２２】
また、第二配光部１８（図１参照）は、略平行にされた入射光を屈折させ、図７（Ｂ）に示される第二配光パターンＰ２の外周側の全周に第二配光パターンＰ２よりも低光度の第二拡散光を出射するようになっている。図中では、第二配光パターンＰ２の外周側であって第二配光パターンＰ２よりも低光度でかつ所定値以上の光度とされる範囲を第二拡散光パターンとして符号Ｐｂで模式的に示す。なお、図７（Ｃ）は、図７（Ａ）と図７（Ｂ）とを重ねて示した図である。
【００２３】
以下、図１〜図５に示されるレンズ２０の具体的な構造について説明する。図３及び図４に示されるように、レンズ２０の入射側には、その中央部に第一入射面２２が形成されている。第一入射面２２は、ＬＥＤ光源１２の側へ向けて凸の略Ｖ字状とされ、ＬＥＤ光源１２の光軸ＣＬに対して線対称な略Ｖ字形状を光軸ＣＬ回りに回転させた形状（略円錐状）に設定されている（図２参照）。第一入射面２２は、ＬＥＤ光源１２の光軸ＣＬを中心とする所定の角度範囲内の光が入射する面とされ、入射された光をＬＥＤ光源１２の光軸ＣＬと略平行な光に変換する（集光する）機能を有する。
【００２４】
第一入射面２２の外周縁には第二入射面２４が連続して形成されている。第二入射面２４は、第一入射面２２の外周縁から曲げられて出射側とは反対側へ向けて若干レンズの半径方向外側に傾斜している。第一入射面２２と第二入射面２４とで構成される連続面は、ＬＥＤ光源１２の光軸ＣＬを通る断面視で略Ｍ字状に形成されている。第二入射面２４は、ＬＥＤ光源１２の光軸ＣＬに対して線対称な形状を光軸ＣＬ回りに回転させた形状（円環状）に設定されている（図２参照）。第二入射面２４は、ＬＥＤ光源１２から第一入射面２２に入射される光の範囲よりも外側の所定範囲の光が入射する面とされ、光の進む方向を光軸ＣＬからより離れる方向に曲げる機能を有する。
【００２５】
第二入射面２４の外周縁には、反射面２６が連続して形成されている。反射面２６は、第二入射面２４の外周縁から曲げられて出射側へ向けてレンズ２０の半径方向外側に傾斜している。反射面２６は、第二入射面２４の側とは反対側の端部の一部を除き図３に示されるＬＥＤ光源１２の光軸ＣＬに対して線対称な形状を光軸ＣＬ回りに回転させた形状（円環状）に設定されている（図２参照）。反射面２６は、第二入射面２４からの入射光をＬＥＤ光源１２の光軸ＣＬと略平行な方向に全反射する（集光する）機能を有する。
【００２６】
一方、レンズ２０の出射面３０の要部は、第一入射面２２を通過する光の光路上、及び第二入射面２４を通過して反射面２６を反射する光の光路上に設定されている。図１に示されるように、レンズ２０の出射面３０の上下方向中央部３０Ｃを挟む上部３０Ｕ及び下部３０Ｄには、第一出射部３２、３４が設けられている。第一出射部３２、３４には、光の出射側とは反対側に凹んだ凹状に形成された複数の凹レンズ部３２Ａ、３４Ａ（図４及び図５参照）が第一出射部３２、３４の幅方向に対して４５°傾斜した格子状に配列されている。そして、第一出射部３２、３４は、レンズカットが施されることで、図４に示されるように、反射面２６からの入射光を屈折させて第一配光パターンＰ１（図７（Ａ）参照）の側へ向けて出射するように設定されている。つまり、前述した第一配光部１６は、第一出射部３２、３４を含んで構成されている。
【００２７】
また、図１に示されるように、レンズ２０の出射面３０のうち幅方向中央線３０Ｌを除く上下方向中央部３０Ｃには、第二出射部３６が設けられている。第二出射部３６は、レンズ２０の出射面３０の幅方向中央部側に設定された中央側第二出射部３６Ａを備えると共に、レンズ２０の出射面３０の幅方向両サイドに設定されたサイド側第二出射部３６Ｂを備えている。中央側第二出射部３６Ａは、レンズ正面視でレンズ中央部の円形状部分から幅方向中央線３０Ｌを除いた部分とされている。また、サイド側第二出射部３６Ｂは、レンズ正面視で中央側第二出射部３６Ａの両サイドからレンズ幅方向外側の外縁部側へ延びており、レンズ幅方向外側へ向かうに従って上下方向の幅が短く設定されている。
【００２８】
図３及び図４に示されるように、レンズ２０の出射面３０の中央部は、光の出射側とは反対側（第一入射面２２側）に凹んだ凹状に形成されている。レンズ２０の出射面３０のうち幅方向中央線３０Ｌの部分は、第一入射面２２を通過してＬＥＤ光源１２の光軸ＣＬに沿って進む光をそのまま直進させて第一配光パターンＰ１（図７（Ａ）参照）の中央部に向けて出射している。
【００２９】
一方、図３に示される中央側第二出射部３６Ａは、第一入射面２２を通過した入射光をＬＥＤ光源１２の光軸ＣＬから左右に離れる方向に屈折させて第二配光パターンＰ２（図７（Ｂ）参照）の側へ向けて出射するようにレンズカットが施されている。また、サイド側第二出射部３６Ｂは、第二入射面２４を通過して反射面２６を反射する光の光路上に位置し、入射光をＬＥＤ光源１２の光軸ＣＬから左右に離れる方向に屈折させて第二配光パターンＰ２（図７（Ｂ）参照）の側へ向けて出射するようにレンズカットが施されている。つまり、前述した第二配光部１８は、第二出射部３６（中央側第二出射部３６Ａ及びサイド側第二出射部３６Ｂ）を含んで構成されている。
【００３０】
第二出射部３６は、レンズ２０の出射面３０の幅方向外側から幅方向中央部側へ向かうに従って、ＬＥＤ光源１２の光軸ＣＬに対する出射方向の傾斜角度が大きくなるように設定されている。本実施形態では、一例として、中央側第二出射部３６Ａにおいて幅方向中央線３０Ｌに隣接する部分では、ＬＥＤ光源１２の光軸ＣＬに対する出射方向の傾斜角度が１０°に設定されている。また、サイド側第二出射部３６Ｂにおいてレンズ幅方向外側の外縁部側では、ＬＥＤ光源１２の光軸ＣＬに対する出射方向の傾斜角度が５°に設定されている。
【００３１】
（作用・効果）
次に、上記実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３２】
図３及び図４に示されるように、光はＬＥＤ光源１２から出射される。図９（Ａ）にはＬＥＤ光源１２から出射された光の光度分布図が簡略化されて示され、図９（Ｂ）には図９（Ａ）の水平位置での光度分布が簡略化されて示されている。なお、図９（Ａ）では、光度が高い程、ドットが密に示されている。
【００３３】
これらの図に示されるように、ＬＥＤ光源から出射された光は、０°で光度が一番高く、０°からの角度が大きくなるに従って光度が低くなっていることが判る。すなわち、ＬＥＤ光源から出射される光は指向性が強い。
【００３４】
図３及び図４に示されるように、ＬＥＤ光源１２から出射された光は、光学部１４によってまずＬＥＤ光源１２の光軸ＣＬと略平行な光に変換される。具体的には、まず入射側では、ＬＥＤ光源１２から出射されて第一入射面２２を通過する光は、光軸ＣＬと略平行な方向に進む。また、ＬＥＤ光源１２から出射されて第二入射面２４を通過して反射面２６を反射する光も、光軸ＣＬと略平行な方向に進む。
【００３５】
図１０には、レンズの入射側を本実施形態の場合と同じ形状にすると共にレンズの出射側を平坦な形状にした場合の光度分布が簡略化して示されている。図１０（Ａ）は光度分布図であり、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）の水平位置での光度分布が示されている。なお、図１０（Ｂ）の縦軸のスケールは、図９（Ｂ）の縦軸のスケールとは異なる。また、図１０（Ａ）では、光度が高い程、ドットが密に示されている。
【００３６】
これらの図に示されるように、入射側で制御された光は、ピークである０°の割合が一層高くなっており、分布幅も狭くなっている。しかしながら、０°からある程度の角度範囲では依然として光度の分布が認められる。すなわち、入射側で制御された光は、完全な平行光にはならないことが判る。そして、レンズの精度には限界があること等から、一枚のレンズでＬＥＤ光の平行光への変換率を高めるのは難しい。このため、図１に示される光学部１４は、この点を考慮して出射面３０側の設定がなされている。
【００３７】
光学部１４の一部を構成する第一配光部１６は、入射側からの略平行な光を屈折させ、図７（Ａ）に示されるように、ＬＥＤ光源１２（図４参照）の光軸ＣＬの直交面内で光軸ＣＬに対して上下左右対称でかつ上下左右にそれぞれ一個の頂点Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４を有する正方状の第一配光パターンＰ１を形成する。さらに、第一配光部１６は、第一配光パターンＰ１の外周側の全周に第一配光パターンＰ１よりも低光度の第一拡散光を出射し、第一拡散光パターンＰａを形成する。図８は、図７（Ａ）の水平位置での光度分布である。なお、図８の縦軸のスケールは、図９（Ｂ）及び図１０（Ｂ）の各縦軸のスケールとは異なる。
【００３８】
一方、図１に示される光学部１４の一部を構成する第二配光部１８は、入射側からの略平行な光を屈折させ、図６に示される第一配光パターンＰ１の左右方向の両側部に重合しかつ第一配光パターンＰ１の左右方向の対角線における延長線上に頂点Ｘ１、Ｘ２を有する左右一対の二等辺三角状の第二配光パターンＰ２を形成する。そして、第二配光部１８（図１参照）は、図７（Ｂ）に示されるように、第二配光パターンＰ２の外周側の全周に第二配光パターンＰ２よりも低光度の第二拡散光を出射し、第二拡散光パターンＰｂを形成する。
【００３９】
ここで、図６に示されるように、第一配光パターンＰ１と第二配光パターンＰ２とが合成されることで、ＬＥＤ光源１２（図３及び図４参照）の光軸ＣＬと交差する鉛直線Ｖ上の所定範囲、及びＬＥＤ光源１２（図３及び図４参照）の光軸ＣＬと交差する水平線Ｈ上の所定範囲（前記鉛直線Ｖ上の所定範囲よりも長い範囲）について、所望の光度が確保される。特に、本実施形態では、第一配光パターンＰ１の上下の頂点Ｙ１、Ｙ２は、鉛直線Ｖ上の第１、第２の角度位置ＶＵ、ＶＤと重なるように設定され、第二配光パターンＰ２の左右の頂点Ｘ１、Ｘ２は、水平線Ｈ上の第３、第４の角度位置ＨＬ、ＨＲと重なるように設定されている。このため、鉛直線Ｖ上の第１の角度位置ＶＵから第２の角度位置ＶＤまでの範囲及び水平線Ｈ上の第３の角度位置ＨＬから第４の角度位置ＨＲまでの範囲では、所望の光度が確保される。
【００４０】
また、図７（Ｃ）に示されるように、第一配光パターンＰ１、第一拡散光パターンＰａ、第二配光パターンＰ２及び第二拡散光パターンＰｂが合成されることで、第一配光パターンＰ１の上下頂点Ｙ１、Ｙ２及び第二配光パターンＰ２の左右頂点Ｘ１、Ｘ２を結ぶ菱形形状の内側においては、第一配光パターンＰ１及び第二配光パターンＰ２から外れる範囲についてもある程度の光度が確保される。そして、本実施形態では、第一配光パターンＰ１の上下頂点Ｙ１、Ｙ２及び第二配光パターンＰ２の左右頂点Ｘ１、Ｘ２を結ぶ菱形形状は、法規配向の規格の菱形形状１００と一致するので、法規配向の規格の菱形形状１００の内側においては所定値以上の光度が確保される。一方、菱形形状１００の外側の範囲の光度は抑えられるので、ＬＥＤ光源１２（図３及び図４参照）の出力量を抑えることができる。
【００４１】
また、本実施形態では、図１に示されるように、光学部１４は、単一のレンズ２０によって構成されている。このため、部品点数及び配置スペースを抑えることができる。
【００４２】
また、第一配光部１６は第一出射部３２、３４を含んで構成され、第一出射部３２、３４は、レンズ２０の出射面３０の上下方向中央部３０Ｃを挟む上部３０Ｕ及び下部３０Ｄに設けられている。そして、図４に示されるように、第一出射部３２、３４は、レンズカットが施されることで、入射光を屈折させて第一配光パターンＰ１（図７（Ａ）参照）の側へ向けて出射する。このように、図１に示されるレンズ２０の出射面３０の上部３０Ｕ及び下部３０Ｄという広い範囲を用いて、レンズ中央部に比べて光度の低い入射光を屈折させて図７（Ａ）に示される第一配光パターンＰ１の側へ出射させるので、第一配光パターンＰ１に出射する光の均等化が図り易い。
【００４３】
また、第二配光部１８は第二出射部３６を含んで構成され、第二出射部３６は、レンズ２０の出射面３０のうち幅方向中央線３０Ｌを除く上下方向中央部３０Ｃに設けられている。そして、図３に示されるように、第二出射部３６は、レンズカットが施されることで、入射光をＬＥＤ光源１２の光軸ＣＬから左右に離れる方向に屈折させて第二配光パターンＰ２（図７（Ｂ）参照）の側へ向けて出射する。このため、光度の高いレンズ中央部の入射光を左右方向の両外側に分配することができるので、図７（Ｂ）に示される第二配光パターンＰ２に出射する光の均等化に有利となっている。
【００４４】
さらに、本実施形態では、図３に示されるように、第二出射部３６は、レンズ２０の出射面３０の幅方向外側から幅方向中央部側へ向かうに従って、ＬＥＤ光源１２の光軸ＣＬに対する出射方向の傾斜角度が大きくなるように設定されている。このため、光度の高いレンズ中央部側の入射光を左右方向の両外側に一層効率的に分配することができる。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態の車両用灯具１０によれば、ＬＥＤ光源１２の出力量を抑えながら良好な配光を実現することができる。
【００４６】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る車両用灯具４０（リアフォグランプ）について、図１２〜図１４を用いて説明する。図１２には、本実施形態に係る車両用灯具４０に用いられるレンズ５０が出射側から見た状態の正面図で示されている。また、図１３には、図１２の１３Ｌ−１３Ｌ線に沿った断面及び光線図が示され、図１４には、図１２の１４Ｌ−１４Ｌ線に沿った断面及び光線図が示されている。
【００４７】
これらの図に示されるように、車両用灯具４０のレンズ５０は、第１の実施形態における第二出射部３６（図１参照）に代えて第二出射部５４を備える点で、第１の実施形態に係る車両用灯具１０（図１等参照）とは異なる。他の構成は、第１の実施形態と実質的に同様の構成となっている。よって、第１の実施形態と実質的に同様の構成部については、同一符号を付して適宜説明を省略する。
【００４８】
また、図１２及び図１４に示されるように、レンズ５０の出射面５２の上下方向中央部５２Ｃを挟む上部５２Ｕ及び下部５２Ｄには、第１の実施形態と同様に第一出射部３２、３４が設けられている。図１２に示されるように、レンズ５０の出射面５２のうち幅方向中央線５２Ｌを除く上下方向中央部５２Ｃには、第二出射部５４が設けられている。第二出射部５４は、レンズ正面視でレンズ幅方向に帯状に延在しており、レンズ幅方向中央側からレンズ幅方向外側へ向かうに従って上下方向の幅が僅かに短く設定されている。
【００４９】
図１３に示されるように、第二出射部５４は、第一入射面２２を通過する光の光路上及び第二入射面２４を通過して反射面２６を反射する光の光路上に位置している。第二出射部５４は、入射光をＬＥＤ光源１２の光軸ＣＬから左右に離れる方向に屈折させて第二配光パターンＰ２（図７（Ｂ）参照）の側へ向けて出射するようにレンズカットが施されている。
【００５０】
本実施形態においても、図１２等に示されるレンズ５０は、ＬＥＤ光源１２から出射された光をＬＥＤ光源１２の光軸ＣＬと略平行な光に変換すると共に略平行にされた光を屈折させて配光する光学部４２を構成している。光学部４２は、第１の実施形態の第一配光部１６（図１参照）と実質的に同様に機能する第一配光部４４を備えると共に、第１の実施形態の第二配光部１８（図１参照）と実質的に同様に機能する第二配光部４６を備えている。
【００５１】
すなわち、第一配光部４４は、図７（Ａ）に示されるように、ＬＥＤ光源１２（図１４参照）の光軸ＣＬの直交面内で光軸ＣＬに対して上下左右対称でかつ上下左右にそれぞれ一個の頂点Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４を有する正方状の第一配光パターンＰ１を形成すると共に、第一配光パターンＰ１の外周側の全周に第一配光パターンＰ１よりも低光度の第一拡散光を出射するようになっている。また、図１２に示される第二配光部４６は、図７（Ｃ）に示されるように、第一配光パターンＰ１の左右方向の両側部に重合しかつ第一配光パターンＰ１の左右方向の対角線における延長線上に頂点Ｘ１、Ｘ２を有する左右一対の二等辺三角状の第二配光パターンＰ２を形成すると共に、第二配光パターンＰ２の外周側の全周に第二配光パターンＰ２よりも低光度の第二拡散光を出射するようになっている。そして、図１２に示される第一配光部４４は、前述した第一出射部３２、３４を含んで構成され、第二配光部４６は、前述した第二出射部５４を含んで構成されている。
【００５２】
以上説明した本実施形態の構成によっても、前述した第１の実施形態と概ね同様の作用及び効果が得られ、図１３等に示されるＬＥＤ光源１２の出力量を抑えながら良好な配光を実現することができる。
【００５３】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態に係る車両用灯具６０（リアフォグランプ）について、図１５を用いて説明する。図１５には、本実施形態に係る車両用灯具６０の構成が模式的な水平断面図（第１の実施形態の図３に相当する断面図）で示されている。なお、第１の実施形態と実質的に同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。
【００５４】
図１５に示されるように、車両用灯具６０は、ＬＥＤ光源１２から出射された光をＬＥＤ光源１２の光軸ＣＬと略平行な光に変換すると共に略平行にされた光を屈折させて配光する光学部６２を備えている。光学部６２は、第一レンズ６４、リフレクタ６６及び第二レンズ６８で構成されている。
【００５５】
第一レンズ６４は、入射側に第１の実施形態と同様の第一入射面２２及び第二入射面２４を備えている。第一入射面２２及び第二入射面２４は、ＬＥＤ光源１２に対して第１の実施形態と同様の位置に設定されている。第一レンズ６４の出射側には、ＬＥＤ光源１２の光軸ＣＬに垂直で平坦な第一出射面６４Ａが形成されると共に、第一出射面６４Ａの外周端から第二入射面２４の外周側に延びて光軸ＣＬに平行な第二出射面６４Ｂが形成されている。
【００５６】
また、リフレクタ６６は、第１の実施形態の反射面２６（図３参照）と同様の反射面２６Ａを備え、反射面２６Ａは、第１の実施形態の反射面２６（図３参照）と同様の位置に設定されている。さらに、第二レンズ６８は、第１の実施形態と同様の出射面３０を備えている。出射面３０は、第１の実施形態と同様に、中心がＬＥＤ光源１２の光軸ＣＬ上に設定されると共に、第一入射面２２を通過する光の光路上及び第二入射面２４を通過して反射面２６を反射する光の光路上に位置している。第二レンズ６８の入射側には、ＬＥＤ光源１２の光軸ＣＬに垂直で平坦な入射面６８Ａが形成されている。
【００５７】
これらにより、光学部６２は、第１の実施形態における第一配光部１６（図１参照）と実質的に同様の第一配光部を備えると共に、第１の実施形態における第二配光部１８（図１参照）と実質的に同様の第二配光部を備えている。
【００５８】
以上説明した本実施形態の構成によっても、第１の実施形態における車両用灯具１０と実質的に同様の作用により、ＬＥＤ光源１２の出力量を抑えながら良好な配光を実現することができる。
【００５９】
［実施形態の補足説明］
なお、上記実施形態では、ＬＥＤ光源１２は、光軸が水平方向に向くように配置されているが、ＬＥＤ光源は光軸が水平方向に対して傾斜した方向に向くように配置されてもよい。
【００６０】
また、上記実施形態の変形例として、第一配光部は、例えば、レンズの出射面の上半分や下半分に設けられかつ入射光を屈折させて第一配光パターンの側へ向けて出射するようにレンズカットが施された出射部分を含んで構成されてもよい。
【００６１】
また、上記実施形態の変形例として、第二配光部は、例えば、レンズの出射面の上半分や下半分に設けられかつ入射光を屈折させて第二配光パターンの側へ向けて出射するようにレンズカットが施された出射部分を含んで構成されてもよい。
【００６２】
また、上記実施形態の変形例として、第一出射部に複数の凹レンズ部が格子状に配列されていない構成も採り得る。
【００６３】
また、請求項１に記載の「正方状」の概念には、上記実施形態の図６に第一配光パターンＰ１として図示されるような正方形が含まれる他、厳密には正方形ではないが、正方形とした場合と実質的に同様の作用及び効果が得られて実質的に正方状として把握されるような形状も含まれる。また、請求項１に記載の「二等辺三角状」の概念には、上記実施形態の図６に第二配光パターンＰ２として図示されるような二等辺三角形が含まれる他、厳密には二等辺三角形ではないが、二等辺三角形とした場合と実質的に同様の作用及び効果が得られて実質的に二等辺三角状として把握されるような形状も含まれる。
【００６４】
また、上記実施形態では、車両用灯具１０、４０、６０がリアフォグランプである場合について説明したが、車両用灯具は、例えば、フロントフォグランプ等のような他の車両用灯具であってもよい。
【００６５】
なお、上記実施形態及び上述の複数の変形例は、適宜組み合わされて実施可能である。
【００６６】
以上、本発明の一例について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００６７】
１０    車両用灯具
１２    ＬＥＤ光源
１４    光学部
１６    第一配光部
１８    第二配光部
２０    レンズ
３０    出射面
３２    第一出射部
３４    第一出射部
３６    第二出射部
４０    車両用灯具
４２    光学部
４４    第一配光部
４６    第二配光部
５０    レンズ
５２    出射面
５４    第二出射部
６０    車両用灯具
６２    光学部
ＣＬ    光軸
Ｐ１    第一配光パターン
Ｐ２    第二配光パターン
【図１】
2016015263.tif 000003
【図２】
2016015263.tif 000004
【図５】
2016015263.tif 000005
【図６】
2016015263.tif 000006
【図７】
2016015263.tif 000007
【図８】
2016015263.tif 000008
【図１１】
2016015263.tif 000009
【図１２】
2016015263.tif 000010
【図１５】
2016015263.tif 000011
【図３】
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【図４】
2016015263.tif 000013
【図９】
2016015263.tif 000014
【図１０】
2016015263.tif 000015
【図１３】
2016015263.tif 000016
【図１４】
2016015263.tif 000017