JP2016046129A - レンズ体及び車両用灯具 - Google Patents

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Abstract

【課題】金属蒸着を省略でき、反射損失を抑制できるレンズ体及び車両用灯具を提供する。
【解決手段】レンズ体14内部に入射して第1反射面14b1で内面反射された第1の光のうち第4反射面14b4によって一部遮光された光及び第4反射面14b4で内面反射された光が、上端縁に第4反射面14b4の前端縁によって規定されるカットオフラインを含む第1部分配光パターンを形成する第1光学系を構成し、レンズ体14内部に入射して第2反射面14b2及び第3反射面14b3で順次内面反射された第2の光のうち第4反射面14b4によって一部遮光された光及び第4反射面14b4で内面反射された光が、上端縁に第4反射面14b4の前端縁によって規定されるカットオフラインを含む第2部分配光パターンを形成する第2光学系を構成し、所定配光パターンは、第1及び第2部分配光パターンが重畳された合成配光パターンとして形成される。
【選択図】図2

Description

本発明は、レンズ体及び車両用灯具に係り、特に、光源の前方に配置されたレンズ体及びこれを備えた車両用灯具に関する。
従来、光源と光源の前方に配置されたレンズ体とを備えた車両用灯具が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
図15は、特許文献1に記載の車両用灯具200の縦断面図である。
図15に示すように、特許文献1に記載の車両用灯具200は、半導体発光素子を有する光源210、光源210の前方に配置されたレンズ体220を備えており、レンズ体220表面には、発光面を上向きにした姿勢で配置された光源210を上方から覆う半球形状の入射面221、入射面221からレンズ体220内部に入射する光源210からの光の進行方向に配置された第1反射面222、第1反射面222の下端縁から前方に向かって延びる第2反射面223、凸レンズ面224等が形成されている。
特許第4047186号公報
しかしながら、上記構成の車両用灯具200においては、次の課題がある。
すなわち、第1反射面222及び第2反射面223がレンズ体220の表面に施された金属蒸着により形成された反射面(反射率が最高で95%程度)として構成されているため、当該金属蒸着により形成された反射面222、223で反射損失(光損失)が生じる結果、光利用効率が低下するという問題がある。また、金属蒸着を施すための設備、工程、金属材料等が必要となるため、コストアップを招くという問題、金属蒸着により形成された反射面222、223(反射膜)の耐久性が低いという問題もある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、コストアップ等の要因となる金属蒸着を省略でき、かつ、反射損失(光損失)が生ずるのを抑制することができるレンズ体及びこれを備えた車両用灯具を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、光源の前方に配置されるレンズ体であって、後端部及び前端部を含み、前記レンズ体内部に入射した前記光源からの光が前記前端部から出射して前方に照射されることにより、上端縁にカットオフラインを含む所定配光パターンを形成するレンズ体において、前記レンズ体内部に入射する前記光源からの光を、前方斜め上方に進行する第1の光と後方斜め上方に進行する第2の光とに分割する入射部と、前記レンズ体内部に入射した前記第1の光を内面反射する第1反射面と、前記レンズ体内部に入射した前記第2の光を内面反射する第2反射面と、前記第2反射面で内面反射された前記第2の光を内面反射する第3反射面と、前記第1反射面で内面反射された前記第1の光及び前記第3反射面で内面反射された前記第2の光の少なくとも一部を内面反射する第4反射面と、を備えており、前記前端部は、凸レンズ面である出射面を含み、前記第4反射面は、前記出射面の後側焦点近傍から後方に向かって延びた反射面として構成されており、前記入射部、前記第1反射面、前記第4反射面及び前記出射面は、前記入射部から前記レンズ体内部に入射して前記第1反射面で内面反射された前記第1の光のうち前記第4反射面によって一部遮光された光及び前記第4反射面で内面反射された光が、前記出射面から出射して前方に照射されることにより、上端縁に前記第4反射面の前端縁によって規定されるカットオフラインを含む第1部分配光パターンを形成する第1光学系を構成しており、前記入射部、前記第2反射面、前記第3反射面、前記第4反射面及び前記出射面は、前記入射部から前記レンズ体内部に入射して前記第2反射面及び前記第3反射面で順次内面反射された前記第2の光のうち前記第4反射面によって一部遮光された光及び前記第4反射面で内面反射された光が前記出射面から出射して前方に照射されることにより、上端縁に前記第4反射面の前端縁によって規定されるカットオフラインを含む第2部分配光パターンを形成する第2光学系を構成しており、前記所定配光パターンは、前記第1部分配光パターン及び前記第2部分配光パターンが重畳された合成配光パターンとして形成されることを特徴とする。
請求項1に記載の発明によれば、コストアップ等の要因となる金属蒸着を省略でき、かつ、反射損失(光損失)が生ずるのを抑制することができるレンズ体を提供することができる。
これは、レンズ体内部に入射する光源からの光を、前方斜め上方に進行する第1の光と後方斜め上方に進行する第2の光とに分割する入射部、レンズ体内部に入射した第1の光を内面反射(全反射。理論上、反射率が100%)する第1反射面、レンズ体内部に入射した第2の光を内面反射する第2反射面、第2反射面で内面反射された第2の光を内面反射する第3反射面、第1反射面で内面反射された第1の光及び第3反射面で内面反射された第2の光の少なくとも一部を内面反射する第4反射面を備えたことによるものである。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記入射部は、前方入射面及び後方入射面を含み、前記前方入射面及び前記後方入射面は、前記前方入射面の後端縁と前記後方入射面の前端縁とが接続され、かつ、前記光源を取り囲むように前記光源に向かって開いたV字形状を構成した状態で前記光源の前方に配置されており、前記光源からの光は、前記前方入射面から前記第1の光として前記レンズ体内部に入射し、かつ、前記後方入射面から前記第2の光として前記レンズ体内部に入射することを特徴とする。
請求項2に記載の発明によれば、前方入射面及び後方入射面の作用により、光源からの光を、前方入射面からレンズ体内部に入射して前方斜め上方に進行する第1の光と後方入射面からレンズ体内部に入射して後方斜め上方に進行する第2の光とに分割することができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、前記第3反射面は、前記入射部から前記レンズ体内部に入射した前記第1の光及び前記第2の光が直接入射しないように、前記第1の光と前記第2の光との間のスペースに配置されていることを特徴とする。
請求項3に記載の発明によれば、第1の光及び第2の光が第3反射面に直接入射して制御されない光(例えば、グレア光)となるのを抑制することができる。
請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれか1項に記載の発明において、前記第1反射面は、前記第1の光を内面反射し、かつ、当該内面反射した前記第1の光が、鉛直方向に関し、前記出射面の後側焦点近傍に集光するように、その面形状が構成されていることを特徴とする。
請求項4に記載の発明によれば、カットオフライン近傍の光度が相対的に高い遠方視認性に優れた所定配光パターンを形成することができる。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、前記第1反射面は、第1焦点が前記出射面の後側焦点近傍に設定され、かつ、第2焦点が前記第1の光を逆方向に延長した場合の交点である仮想焦点近傍に設定された楕円形状の反射面として構成されていることを特徴とする。
請求項5に記載の発明によれば、請求項4と同様の効果を奏することができる。
請求項6に記載の発明は、請求項1から5のいずれか1項に記載の発明において、前記第2反射面は、前記第2の光を内面反射し、かつ、当該内面反射した前記第2の光が、前記第3反射面に向かって進行するように、その面形状が構成されており、前記第3反射面は、前記第2反射面が内面反射した前記第2の光を内面反射し、かつ、当該内面反射した前記第2の光が、鉛直方向に関し、前記出射面の後側焦点近傍に集光するように、その面形状が構成されていることを特徴とする。
請求項6に記載の発明によれば、カットオフライン近傍の光度が相対的に高い遠方視認性に優れた所定配光パターンを形成することができる。
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、前記第2反射面は、一方の焦点が前記第2の光を逆方向に延長した場合の交点である仮想焦点近傍に設定され、他方の焦点が前記光源の下方の位置に設定された双曲線形状の反射面として構成されており、前記第3反射面は、第1焦点が前記出射面の後側焦点近傍に設定され、かつ、第2焦点が前記他方の焦点近傍に設定された楕円形状の反射面として構成されていることを特徴とする。
請求項7に記載の発明によれば、請求項6と同様の効果を奏することができる。
本発明は、次のように特定することもできる。
請求項1から7のいずれか1項に記載のレンズ体と、前記光源と、を備えた車両用灯具。
本発明によれば、コストアップ等の要因となる金属蒸着を省略でき、かつ、反射損失(光損失)が生ずるのを抑制することができるレンズ体及びこれを備えた車両用灯具を提供することが可能となる。
本発明の一実施形態である車両用灯具10の斜視図である。 車両用灯具10の縦断面図である。 (a)レンズ体14内部に入射した光源12からの光が、出射面14c(基準軸AXより下の下面14c1及び上の上面14c2)から出射する様子を表す図(縦断面図)、(b)車両用灯具10(レンズ体14)により、車両前面に正対した仮想鉛直スクリーン(車両前面から約25m前方に配置されている)上に形成されるロービーム用配光パターンPの例、(c)上面配光パターンP114c2、P214c2の例、(d)下面配光パターンP114c1、P214c1の例である。 車両用灯具10の縦断面図(主要光学面のみ)である。 仮想焦点VF1、VF2を説明するための図である。 前方入射面14a1(及び後方入射面14a2)の横断面図である。 第1反射面14b1を説明するための縦断面図である。 第1反射面14b1で内面反射された第1の光Ray1が辿る光路を表す図である。 (a)第1反射面14b1(楕円形状)の長軸AX14b1を基準軸AXに一致させた例、(b)第1反射面14b1(楕円形状)の長軸AX14b1を基準軸AXに対して5°傾斜させた例、(c)第1反射面14b1(楕円形状)の長軸AX14b1を基準軸AXに対して10°傾斜させた例である。 水平に対して傾斜した第4反射面14b4の例である。 (a)第4反射面14b4の上面図、(b)正面図、(c)斜視図、(d)側面図である。 第2反射面14b2を説明するための縦断面図である。 (a)第2反射面14b2で内面反射された第2の光Ray2(第2の光線群)が平行の状態で第3反射面14b3に向かって進行する様子を表す図、(b)第2反射面14b2で内面反射された第2の光Ray2(第2の光線群)が交差した状態で第3反射面14b3に向かって進行する様子を表す図である。 第3反射面14b3を説明するための縦断面図である。 特許文献1に記載の車両用灯具200の縦断面図である。
以下、本発明の一実施形態である車両用灯具について、図面を参照しながら説明する。
図1は本発明の一実施形態である車両用灯具10の斜視図、図2は縦断面図である。図3(b)は、車両用灯具10(レンズ体14)により、車両前面に正対した仮想鉛直スクリーン(車両前面から約25m前方に配置されている)上に形成されるロービーム用配光パターンPの例である。
図1、図2に示すように、本実施形態の車両用灯具10は、光源12、光源12の前方に配置されたレンズ体14等を備え、図3(b)に示すように、上端縁にカットオフラインCL1〜CL3を含むロービーム用配光パターンPを形成する。
図4は、車両用灯具10の縦断面図(主要光学面のみ)である。
光源12は、例えば、図4に示すように、金属製の基板Kの表面に実装された白色LD光源等の半導体発光素子である。もちろん、これに限らず、光源12は、白色LED光源であってもよいし、それ以外の光源であってもよい。白色LD光源の個数は、1以上であればよい。
白色LD光源は、例えば、青色域(例えば、発光波長が450nm)のレーザー光を放出するレーザーダイオード(LD)及び当該レーザーダイオードからのレーザー光を受けて当該レーザー光の少なくとも一部を異なる波長の光に変換する波長変換部材(例えば、青色域のレーザー光によって励起されて黄色光を発光する外形が0.4mm×0.8mmの矩形形状の板状(又は層状)の蛍光体)を備えた光源として構成されている。この構成の白色LD光源は、波長変換部材を透過した青色域のレーザー光と青色域のレーザー光によって励起されて波長変換部材が発光した黄色光との混色による白色光(疑似白色光)を放出する。
光源12は、その発光面を上方に向けた姿勢でレンズ体14の光源点F14(光学設計上の基準点)近傍に配置されている。光源12の光軸AX12は、図4に示すように、前方入射面14a1と後方入射面14a2との接続点である入射面交点SPを通り、かつ、鉛直線AVに対して傾斜している。もちろん、これに限らず、光源12の光軸AX12は、鉛直線Avに一致していてもよい。
光源12が半導体発光素子(例えば白色LD光源)である場合、当該光源12(発光面)から放出される光の指向特性はランバーシアンで、I(θ)=I0×cosθで表すことができる。これは、光源12が放出する光の広がりを表している。但し、I(θ)は光源12の光軸AX12から角度θ傾いた方向の光度を表し、I0は光軸AX12上の光度を表している。光源12では、光軸AX12上(θ=0)の光度が最大となる。
図1、図2に示すように、レンズ体14は、光源12の前方に配置されるレンズ体であって、後端部14AA及び前端部14BBを含み、レンズ体14内部に入射した光源12からの光が前端部14BB(出射面14c)から出射して前方に照射されることにより、上端縁にカットオフラインCL1〜CL3を含むロービーム用配光パターンP(図3(b)参照)を形成するレンズ体として構成されている。レンズ体14の材料は、ポリカーボネイトであってもよいし、それ以外のアクリル等の透明樹脂であってもよいし、ガラスであってもよい。
ロービーム用配光パターンP(図3(b)参照)は、後述する第1光学系によって形成される第1部分配光パターンP1及び第2光学系によって形成される第2部分配光パターンP2が重畳された合成配光パターンとして形成される。
図4に示すように、レンズ体14の主に後端部14AAは、レンズ体14内部に入射する光源12からの光(正確には、光源点F14からの光線群)を、前方斜め上方に進行する第1の光Ray1(第1の光線群)と後方斜め上方に進行する第2の光Ray2(第2の光線群)とに分割(スプリット)する入射部14a、レンズ体14内部に入射した第1の光Ray1を内面反射(全反射)する第1反射面14b1、レンズ体14内部に入射した第2の光Ray2を内面反射(全反射)する第2反射面14b2、第2反射面14b2で内面反射された第2の光Ray2を内面反射(全反射)する第3反射面14b3、及び、第1反射面14b1で内面反射された第1の光Ray1及び第3反射面14b3で内面反射された第2の光Ray2の少なくとも一部を内面反射(全反射)する第4反射面14b4を含んでいる。
レンズ体14の前端部14BBは、凸レンズ面である出射面14cを含んでいる。
まず、第1部分配光パターンP1(図3(b)参照)を形成する第1光学系について説明する。
図2、図4に示すように、入射部14a(前方入射面14a1)、第1反射面14b1、第4反射面14b4及び出射面14cは、入射部14a(前方入射面14a1)からレンズ体14内部に入射して第1反射面14b1で内面反射された第1の光Ray1のうち第4反射面14b4によって一部遮光された光及び第4反射面14b4で内面反射された光が、出射面14cから出射して前方に照射されることにより、上端縁に第4反射面14b4の前端縁14b5によって規定されるカットオフラインCL1〜CL3を含む第1部分配光パターンP1(図3(b)参照)を形成する第1光学系を構成している。
第1部分配光パターンP1(図3(b)参照)は、後述する下面配光パターンP114c1(図3(d)参照)及び上面配光パターンP114c2(図3(c)参照)が重畳された合成配光パターンとして形成される。
図4に示すように、入射部14aは、前方入射面14a1及び後方入射面14a2を含んでいる。前方入射面14a1及び後方入射面14a2は、前方入射面14a1の後端縁と後方入射面14a2の前端縁とが接続され、かつ、光源12を取り囲むように光源12に向かって開いたV字形状を構成した状態で光源12の前方に配置されている。前方入射面14a1と後方入射面14a2との接続点である入射面交点SP及び光源点F14を結ぶ直線は、鉛直線Avに対して傾斜している。もちろん、これに限らず、前方入射面14a1と後方入射面14a2との接続点である入射面交点SP及び光源点F14を結ぶ直線は、鉛直線Avに一致していてもよい。
前方入射面14a1(縦断面)は、光源12からの光の一部(例えば、光源12の光軸AX12からの角度範囲が0〜75度の光)が屈折してレンズ体14内部に入射する面で、図4に示すように、当該前方入射面14a1からレンズ体14内部に入射した光源12からの光が、鉛直方向に関し、屈折(集光)して前方斜め上方に進行する第1の光Ray1(すなわち、光源12の光軸AX12に対して前方に前方スプリット角θf以上傾いた光線群)となるように、その面形状が構成されている。
具体的には、前方入射面14a1は、光源12の光軸AX12より前方において光源12をその上方から取り囲むように前方斜め下方に向かって傾斜した姿勢で配置された概ね平面形状の面として構成されている。
前方入射面14a1からレンズ体14内部に入射した第1の光Ray1は、鉛直方向に関し、屈折(集光)して図5に示す仮想焦点VF1から出射した光線のように進行する。すなわち、仮想焦点VF1は、前方入射面14a1からレンズ体14内部に入射した第1の光Ray1(第1の光線群)を逆方向に延長した場合の交点のことである。
前方スプリット角θfは、前方入射面14a1の傾き角度θfiが小さい程大きくなり、逆に、前方入射面14a1の傾き角度θfiが大きい程小さくなる。
一方、前方入射面14a1(横断面)は、ロービーム用配光パターンPの水平方向の光度分布が所望のものとなるように、その面形状が構成されている。
具体的には、前方入射面14a1(横断面)は、光源12からの光が高効率でレンズ体14内部に入射するように、直線とRとを組み合わせた形状(図6参照)とされている。もちろん、これに限らず、前方入射面14a1(横断面)は、光源12を上方から取り囲むように、光源12に向かって凹の円弧形状とされていてもよい。
第1反射面14b1は、前方入射面14a1からレンズ体14内部に入射した第1の光Ray1を内面反射(全反射)する面で、金属蒸着は用いていない。
第1反射面14b1(縦断面)は、第1の光Ray1を内面反射し、かつ、当該内面反射した第1の光Ray1が、鉛直方向に関し、出射面14cの後側焦点F14c近傍に集光するように、その面形状が構成されている。
具体的には、第1反射面14b1(縦断面)は、図7に示すように、第1焦点F114b1が出射面14cの後側焦点F14c近傍に設定され、かつ、第2焦点F214b1が第1の光Ray1(第1の光線群)を逆方向に延長した場合の交点である仮想焦点VF1近傍に設定された楕円形状(又はこれに類する自由曲面等)の反射面のうち、第1の光Ray1を内面反射する範囲の反射面である。
上記楕円形状の反射面のうち、第1の光Ray1を内面反射する範囲の反射面は、レンズ体14の材料(屈折率)、楕円形状(車両前後方向に延びる基準軸AXに対する楕円形状の長軸AX14b1の傾斜角度θR1、楕円形状の長軸AX14b1の長さ等)、鉛直線Avに対する光源12の光軸AX12の傾斜角度θL、前方入射面14a1の形状(前方スプリット角θf、第1の光Ray1の屈折(集光)の程度等)等に応じて変動するため、具体的な数値等で表すのは困難である。
しかしながら、例えば、所定のシミュレーションソフトウエアを用いて、レンズ体14の材料(屈折率)、楕円形状(基準軸AXに対する楕円形状の長軸AX14b1の傾斜角度θR1、楕円形状の長軸AX14b1の長さ等)、鉛直線Avに対する光源12の光軸AX12の傾斜角度θL、前方入射面14a1の形状(前方スプリット角θf、第1の光Ray1の屈折(集光)の程度等)等のうち、少なくとも1つを変更(調整)し、変更するごとに、前方入射面14a1からレンズ体14内部に入射した第1の光Ray1(正確には、光源点F14からの光線群)の光路を確認することで、上記楕円形状の反射面のうち、第1の光Ray1を内面反射する範囲の反射面(すなわち、第1反射面14b1)を見出すことができる。
一方、第1反射面14b1(横断面)は、ロービーム用配光パターンPの水平方向の光度分布が所望のものとなるように、その面形状が構成されている。例えば、第1反射面14b1(横断面)は、上記楕円形状を基本としつつ、ロービーム用配光パターンPの水平方向の光度分布が所望のものとなるように、上記基本の楕円形状を調整した形状の反射面として構成されている。図8は、第1反射面14b1で内面反射された第1の光Ray1が辿る光路を表している。
第1反射面14b1(楕円形状)の長軸AX14b1は、図7に示すように、(第3反射面14b3で内面反射された第2の光Ray2を遮らない範囲において)基準軸AXに対して傾斜している。もちろん、これに限らず、第1反射面14b1(楕円形状)の長軸AX14b1は、基準軸AXに一致していてもよい(図9(a)参照)。
第1反射面14b1(楕円形状)の長軸AX14b1を基準軸AXに対して傾斜させる(図9(b)、図9(c)参照)ことで、第1反射面14b1(楕円形状)の長軸AX14b1を基準軸AXに対して傾斜させない場合(図9(a)参照)と比べ、出射面14cの中央寄りを通る第1の光Ray1が増加する。その結果、第1反射面14b1で内面反射された第1の光Ray1の出射面14cに対する入射効率が向上する。また、第1の光Ray1が出射面14cから出射する際のフレネル反射損失を抑制することもできる。
図9(a)は第1反射面14b1(楕円形状)の長軸AX14b1を基準軸AXに一致させた例、図9(b)は第1反射面14b1(楕円形状)の長軸AX14b1を基準軸AXに対して5°傾斜させた例、図9(c)は第1反射面14b1(楕円形状)の長軸AX14b1を基準軸AXに対して10°傾斜させた例である。
第4反射面14b4は、第1反射面14b1で内面反射された第1の光Ray1(及び第3反射面14b3で内面反射された第2の光Ray2)の少なくとも一部を内面反射(全反射)する反射面で、金属蒸着は用いていない。
第4反射面14b4は、出射面14cの後側焦点F14c近傍から後方に向かって略水平方向に延びた平面形状の反射面として構成されている。もちろん、これに限らず、第4反射面14b4は、図10に示すように、(第3反射面14b3で内面反射された第2の光Ray2を遮らない範囲において)水平に対して傾斜した平面形状の反射面として構成されていてもよい。このようにすれば、第4反射面14b4で内面反射された第1の光Ray1(及び第2の光Ray2)の進行方向を下向きに制御することができるため、出射面14cの中央寄りを通る第1の光Ray1(及び第2の光Ray2)が増加する。その結果、第4反射面14b4で内面反射された第1の光Ray1(及び第2の光Ray2)の出射面14cに対する入射効率が向上する。また、第1の光Ray1(及び第2の光Ray2)が出射面14cから出射する際のフレネル反射損失を抑制することもできる。
第4反射面14b4の前端縁14b5は、ロービーム用配光パターンP中のカットオフラインCL1〜CL3を明瞭なものとする観点から、直線ではなく、前方に向かって凹の円弧形状とされている。図11(a)は第4反射面14b4の上面図、図11(b)は正面図、図11(c)は斜視図、図11(d)は側面図である。
第4反射面14b4の前端縁14b5は、左水平カットオフラインCL1に対応する辺e1、右水平カットオフラインCL2に対応する辺e2、及び、左水平カットオフラインCL1と右水平カットオフラインCL2とを接続する斜めカットオフラインCL3に対応する辺e3を含んでいる。
左水平カットオフラインCL1に対応する辺e1は、鉛直方向に関し、右水平カットオフラインCL2に対応する辺e2より低い位置に配置されている(左側通行の場合)。もちろん、これに限らず、左水平カットオフラインCL1に対応する辺e1は、鉛直方向に関し、右水平カットオフラインCL2に対応する辺e2より高い位置に配置されていてもよい(右側通行の場合)。
入射部14a(前方入射面14a1)からレンズ体14内部に入射して第1反射面14b1で内面反射された第1の光Ray1のうち、第4反射面14b4によって一部遮光された光は、出射面14c(基準軸AXより下の下面14c1)から出射し(図3(a)参照)て前方に照射されることにより、上端縁に第4反射面14b4の前端縁14b5によって規定されるカットオフラインを含む下面配光パターンP114c1(図3(d)参照)を形成する。一方、入射部14a(前方入射面14a1)からレンズ体14内部に入射して第1反射面14b1で内面反射された第1の光Ray1のうち、第4反射面14b4で内面反射された光は、出射面14c(基準軸AXより上の上面14c2)から出射し(図3(a)参照)て路面方向に向かう。すなわち、第4反射面14b4で内面反射された第1の光Ray1は、カットオフラインを境に折り返されてカットオフライン以下に重畳される形となる。これにより、上端縁に第4反射面14b4の前端縁14b5によって規定されるカットオフラインを含む上面配光パターンP114c2(図3(c)参照)が形成される。
出射面14cは、第4反射面14b4の前端縁14b5近傍(例えば、前端縁14b5の左右方向の中心近傍)に後側焦点F14cが設定された前方に向かって凸のレンズ面として構成されている。出射面14cは、第1反射面14b1で内面反射された第1の光Ray1(及び第3反射面14b3で内面反射された第2の光Ray2)により、出射面14cの後側焦点F14c近傍に形成される光度分布(光源像)を反転投影して、第1部分配光パターンP1(及び第2部分配光パターンP2)を形成する。
なお、第4反射面14b4の前端縁14b5と出射面14cの下端縁との間には、前方斜め下方に向かって傾斜した曲面形状の面14b6(光学的機能が意図されていないつなぎの面)が形成されている(図2等参照)。また、第4反射面14b4の後端縁と前方入射面14a1の前端縁との間には、前方斜め上方に向かって傾斜した平面形状の面14b7(光学的機能が意図されていないつなぎの面)が形成されている(図2等参照)。
上記構成の第1光学系により、下面配光パターンP114c1(図3(d)参照)及び上面配光パターンP114c2(図3(c)参照)が重畳された第1部分配光パターンP1が形成される。
次に、第2部分配光パターンP2(図3(b)参照)を形成する第2光学系について説明する。
図2、図4に示すように、入射部14a(後方入射面14a2)、第2反射面14b2、第3反射面14b3、第4反射面14b4及び出射面14cは、入射部14a(後方入射面14a2)からレンズ体14内部に入射して第2反射面14b2及び第3反射面14b3で順次内面反射された第2の光Ray2のうち第4反射面14b4によって一部遮光された光及び第4反射面14b4で内面反射された光が出射面14cから出射して前方に照射されることにより、上端縁に第4反射面14b4の前端縁14b5によって規定されるカットオフラインを含む第2部分配光パターンP2(図3(b)参照)を形成する第2光学系を構成している。
第2部分配光パターンP2(図3(b)参照)は、後述する下面配光パターンP214c1(図3(d)参照)及び上面配光パターンP214c2(図3(c)参照)が重畳された合成配光パターンとして形成される。
後方入射面14a2(縦断面)は、光源12からの光の一部(例えば、光源12の光軸AX12からの角度範囲が0〜75度の光)が屈折してレンズ体14内部に入射する面で、図4に示すように、当該後方入射面14a2からレンズ体14内部に入射した光源12からの光が、鉛直方向に関し、屈折(集光)して後方斜め上方に進行する第2の光Ray2(すなわち、光源12の光軸AX12に対して後方に後方スプリット角θr以上傾いた光線群)となるように、その面形状が構成されている。
具体的には、後方入射面14a2は、光源12の光軸AX12より後方において光源12をその上方から取り囲むように後方斜め下方に向かって傾斜した姿勢で配置された概ね平面形状の面として構成されている。
後方入射面14a2からレンズ体14内部に入射した第2の光Ray2は、鉛直方向に関し、屈折(集光)して図5に示す仮想焦点VF2から出射した光線のように進行する。すなわち、仮想焦点VF2は、後方入射面14a2からレンズ体14内部に入射した第2の光Ray2(第2の光線群)を逆方向に延長した場合の交点のことである。
後方スプリット角θrは、後方入射面14a2の傾き角度θriが小さい程大きくなり、逆に、後方入射面14a2の傾き角度θriが大きい程小さくなる。
一方、後方入射面14a2(横断面)は、ロービーム用配光パターンPの水平方向の光度分布が所望のものとなるように、その面形状が構成されている。
具体的には、後方入射面14a2(横断面)は、光源12からの光が高効率でレンズ体14内部に入射するように、直線とRとを組み合わせた形状(図6参照)とされている。もちろん、これに限らず、後方入射面14a2(横断面)は、光源12を上方から取り囲むように、光源12に向かって凹の円弧形状とされていてもよい。
第2反射面14b2は、後方入射面14a2からレンズ体14内部に入射した第2の光Ray2を内面反射(全反射)する面で、金属蒸着は用いていない。
第2反射面14b2(縦断面)は、第2の光Ray2を内面反射し、かつ、当該内面反射した第2の光Ray2が、第3反射面14b3に向かって進行するように、その面形状が構成されている。
具体的には、第2反射面14b2(縦断面)は、図12に示すように、一方の焦点F114b2が第2の光Ray2を逆方向に延長した場合の交点である仮想焦点VF2近傍に設定され、他方の焦点F214b2が光源12の下方の位置に設定された双曲線形状(又はこれに類する自由曲面等)の反射面のうち、第2の光Ray2を内面反射する範囲の反射面である。
上記双曲線形状の反射面のうち、第2の光Ray2を内面反射する範囲の反射面は、レンズ体14の材料(屈折率)、双曲線形状(他方の焦点F214b2の位置等)、鉛直線Avに対する光源12の光軸AX12の傾斜角度θL、後方入射面14a2の形状(後方スプリット角θr、第2の光Ray2の屈折(集光)の程度等)等に応じて変動するため、具体的な数値等で表すのは困難である。
しかしながら、例えば、所定のシミュレーションソフトウエアを用いて、レンズ体14の材料(屈折率)、双曲線形状(他方の焦点F214b2の位置等)、鉛直線Avに対する光源12の光軸AX12の傾斜角度θL、後方入射面14a2の形状(後方スプリット角θr、第2の光Ray2の屈折(集光)の程度等)等のうち、少なくとも1つを変更(調整)し、変更するごとに、後方入射面14a2からレンズ体14内部に入射した第2の光Ray2(正確には、光源点F14からの光線群)の光路を確認することで、上記双曲線形状の反射面のうち、第2の光Ray2を内面反射する範囲の反射面(すなわち、第2反射面14b2)を見出すことができる。
後方入射面14a2からレンズ体14内部に入射して第2反射面14b2で内面反射された第2の光Ray2は、鉛直方向に関し、双曲線の幾何学的な性質により、他方の焦点F214b2から出射した光線のように進行する。
第2反射面14b2は、当該第2反射面14b2で内面反射された第2の光Ray2(第2の光線群)が平行の状態(図13(a)参照)で第3反射面14b3に向かって進行するように、その面形状を構成するのが望ましい。全反射臨界角までの余剰角が大きく取れ第3反射面14b3の設計自由度が向上するためである。もちろん、これに限らず、第2反射面14b2は、当該第2反射面14b2で内面反射された第2の光Ray2(第2の光線群)が交差した状態(図13(b)参照)で第3反射面14b3に向かって進行するように、その面形状を構成してもよい。
一方、第2反射面14b2(横断面)は、ロービーム用配光パターンPの水平方向の光度分布が所望のものとなるように、その面形状が構成されている。
第3反射面14b3は、第2反射面14b2で内面反射された第2の光Ray2を内面反射(全反射)する面で、金属蒸着は用いていない。
第3反射面14b3は、図4に示すように、入射部14a(前方入射面14a1、後方入射面14a2)からレンズ体14内部に入射した第1の光Ray1及び第2の光Ray2が直接入射しないように、第1の光Ray1と第2の光Ray2との間のスペース(図4に示すスプリット角θf、θrが示す領域)に配置されている。具体的には、前方スプリット角θfを規定する直線Lf(前方入射面14a1からレンズ体14内部に入射する光線のうち、最も入射面交点SP寄りを通る光線)と第1反射面14b1との交点Sfと、後方スプリット角θrを規定する直線Lr(後方入射面14a2からレンズ体14内部に入射する光線のうち、最も入射面交点SP寄りを通る光線)と第2反射面14b2との交点Srと、の間に配置されている。これにより、第1の光Ray1及び第2の光Ray2が第3反射面14b3に直接入射して制御されない光(例えば、グレア光)となるのを抑制することができる。
第3反射面14b3と第1反射面14b1とは、図4に示すように、段差無く滑らかに連結されていてもよいし、図13(b)に示すように、段差を介して連結されていてもよい。
第3反射面14b3(縦断面)は、第2反射面14b2が内面反射した第2の光Ray2を内面反射し、かつ、当該内面反射した第2の光Ray2が、鉛直方向に関し、出射面14cの後側焦点F14c近傍に集光するように、その面形状が構成されている。
具体的には、第3反射面14b3(縦断面)は、図14に示すように、第1焦点F114b3が出射面14cの後側焦点F14c近傍に設定され、かつ、第2焦点F214b3が他方の焦点F214b2近傍に設定された楕円形状(又はこれに類する自由曲面等)の反射面のうち、第2反射面14b2で内面反射された第2の光Ray2を内面反射する範囲の反射面である。
上記楕円形状の反射面のうち、第2反射面14b2で内面反射された第2の光Ray2を内面反射する範囲の反射面は、レンズ体14の材料(屈折率)、楕円形状(基準軸AXに対する楕円形状の長軸AX14b3の傾斜角度、楕円形状の長軸AX14b3の長さ等)、双曲線形状(他方の焦点F214b2の位置等)、鉛直線Avに対する光源12の光軸AX12の傾斜角度θL、後方入射面14a2の形状(後方スプリット角θr、第2の光Ray2の屈折(集光)の程度等)等に応じて変動するため、具体的な数値等で表すのは困難である。
しかしながら、例えば、所定のシミュレーションソフトウエアを用いて、レンズ体14の材料(屈折率)、楕円形状(基準軸AXに対する楕円形状の長軸AX14b3の傾斜角度、楕円形状の長軸AX14b3の長さ等)、双曲線形状(他方の焦点F214b2の位置等)、鉛直線Avに対する光源12の光軸AX12の傾斜角度θL、後方入射面14a2の形状(後方スプリット角θr、第2の光Ray2の屈折(集光)の程度等)等のうち、少なくとも1つを変更(調整)し、変更するごとに、第2反射面14b2で内面反射された第2の光Ray2(正確には、光源点F14からの光線群)の光路を確認することで、上記楕円形状の反射面のうち、第2の光Ray2を内面反射する範囲の反射面(すなわち、第3反射面14b3)を見出すことができる。
一方、第3反射面14b3(横断面)は、ロービーム用配光パターンPの水平方向の光度分布が所望のものとなるように、その面形状が構成されている。例えば、第3反射面14b3(横断面)は、上記楕円形状を基本としつつ、ロービーム用配光パターンPの水平方向の光度分布が所望のものとなるように、上記基本の楕円形状を調整した形状の反射面として構成されている。
入射部14a(後方入射面14a2)からレンズ体14内部に入射して第2反射面14b2及び第3反射面14b3で順次内面反射された第2の光Ray2のうち、第4反射面14b4によって一部遮光された光は、出射面14c(基準軸AXより下の下面14c1)から出射し(図3(a)参照)て前方に照射されることにより、上端縁に第4反射面14b4の前端縁14b5によって規定されるカットオフラインを含む下面配光パターンP214c1(図3(d)参照)を形成する。一方、入射部14a(後方入射面14a2)からレンズ体14内部に入射して第2反射面14b2及び第3反射面14b3で順次内面反射された第2の光Ray2のうち、第4反射面14b4で内面反射された光は、出射面14c(基準軸AXより上の上面14c2)から出射し(図3(a)参照)て路面方向に向かう。すなわち、第4反射面14b4で内面反射された第2の光Ray2は、カットオフラインを境に折り返されてカットオフライン以下に重畳される形となる。これにより、上端縁に第4反射面14b4の前端縁14b5によって規定されるカットオフラインを含む上面配光パターンP214c2(図3(c)参照)が形成される。
上記構成の第2光学系により、下面配光パターンP214c1(図3(d)参照)及び上面配光パターンP214c2(図3(c)参照)が重畳された第2部分配光パターンP2が形成される。
そして、第1光学系によって形成される第1部分配光パターンP1及び第2光学系によって形成される第2部分配光パターンP2が重畳されることで、ロービーム用配光パターンP(図3(b)参照)が形成される。このロービーム用配光パターンPは、上端縁に第4反射面14b4の前端縁14b5によって規定されるカットオフラインCL1〜CL3を含むものとなる。
前方入射面14a1からレンズ体14内部に入射する光源12からの光及び後方入射面14a2からレンズ体14内部に入射する光源12からの光の割合は、光源12を当該光源12(例えば、光源点F14)を中心に回転させて光源12の光軸AX12と鉛直線Avとがなす角度を調整することで調整することができる。
例えば、図4に示す状態から、光源12を当該光源12(例えば、光源点F14)を中心に時計回りに回転させて光源12の光軸AX12と鉛直線Avとがなす角度を大きくすることで、前方入射面14a1からレンズ体14内部に入射する光源12からの光(第1の光Ray1)を増やすことができる。その結果、第1の光Ray1によって形成される第1部分配光パターンP1を明るくすることができる。
また例えば、図4に示す状態から、光源12を当該光源12(例えば、光源点F14)を中心に反時計回りに回転させて光源12の光軸AX12と鉛直線Avとがなす角度を小さくすることで、後方入射面14a2からレンズ体14内部に入射する光源12からの光(第2の光Ray2)を増やすことができる。その結果、第2の光Ray2によって形成される第2部分配光パターンP2を明るくすることができる。
本実施形態によれば、コストアップ等の要因となる金属蒸着を省略でき、かつ、反射損失(光損失)が生ずるのを抑制することができるレンズ体14及びこれを備えた車両用灯具10を提供することができる。
これは、レンズ体14内部に入射する光源12からの光を、前方斜め上方に進行する第1の光Ray1と後方斜め上方に進行する第2の光Ray2とに分割する入射部14a、レンズ体14内部に入射した第1の光Ray1を内面反射(全反射。理論上、反射率が100%)する第1反射面14b1、レンズ体14内部に入射した第2の光Ray2を内面反射する第2反射面14b2、第2反射面14b2で内面反射された第2の光Ray2を内面反射する第3反射面14b3、第1反射面14b1で内面反射された第1の光Ray1及び第3反射面14b3で内面反射された第2の光Ray2の少なくとも一部を内面反射する第4反射面14b4を備えたことによるものである。
また、本実施形態によれば、カットオフライン近傍の光度が相対的に高い遠方視認性に優れたロービーム用配光パターンPを形成することができる。
これは、第1反射面14b1で内面反射された第1の光Ray1及び第3反射面14b3で内面反射された第2の光Ray2が、少なくとも、鉛直方向に関し、出射面14cの後側焦点F14c近傍に集光することによるものである。
次に、変形例について説明する。
上記実施形態では、本発明を上端縁にカットオフラインCL1〜CL3を含むロービーム用配光パターンPを形成する車両用灯具(車両用前照灯)に適用した例について説明したが、本発明は、これに限らず、上端縁にカットオフラインを含む配光パターンを形成する他の車両用灯具(例えば、フォグランプ)に適用することもできる。
上記実施形態及び各変形例で示した各数値は全て例示であり、これと異なる適宜の数値を用いることができる。
上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。
10…車両用灯具、12…光源、14…レンズ体、14AA…後端部、14BB…前端部、14a…入射部、14a1…前方入射面、14a2…後方入射面、14b1…第1反射面、14b2…第2反射面、14b3…第3反射面、14b4…第4反射面、14b5…前端縁、14c…出射面、14c1…下面、14c2…上面

Claims (8)

  1. 光源の前方に配置されるレンズ体であって、後端部及び前端部を含み、前記レンズ体内部に入射した前記光源からの光が前記前端部から出射して前方に照射されることにより、上端縁にカットオフラインを含む所定配光パターンを形成するレンズ体において、
    前記レンズ体内部に入射する前記光源からの光を、前方斜め上方に進行する第1の光と後方斜め上方に進行する第2の光とに分割する入射部と、
    前記レンズ体内部に入射した前記第1の光を内面反射する第1反射面と、
    前記レンズ体内部に入射した前記第2の光を内面反射する第2反射面と、
    前記第2反射面で内面反射された前記第2の光を内面反射する第3反射面と、
    前記第1反射面で内面反射された前記第1の光及び前記第3反射面で内面反射された前記第2の光の少なくとも一部を内面反射する第4反射面と、
    を備えており、
    前記前端部は、凸レンズ面である出射面を含み、
    前記第4反射面は、前記出射面の後側焦点近傍から後方に向かって延びた反射面として構成されており、
    前記入射部、前記第1反射面、前記第4反射面及び前記出射面は、前記入射部から前記レンズ体内部に入射して前記第1反射面で内面反射された前記第1の光のうち前記第4反射面によって一部遮光された光及び前記第4反射面で内面反射された光が、前記出射面から出射して前方に照射されることにより、上端縁に前記第4反射面の前端縁によって規定されるカットオフラインを含む第1部分配光パターンを形成する第1光学系を構成しており、
    前記入射部、前記第2反射面、前記第3反射面、前記第4反射面及び前記出射面は、前記入射部から前記レンズ体内部に入射して前記第2反射面及び前記第3反射面で順次内面反射された前記第2の光のうち前記第4反射面によって一部遮光された光及び前記第4反射面で内面反射された光が前記出射面から出射して前方に照射されることにより、上端縁に前記第4反射面の前端縁によって規定されるカットオフラインを含む第2部分配光パターンを形成する第2光学系を構成しており、
    前記所定配光パターンは、前記第1部分配光パターン及び前記第2部分配光パターンが重畳された合成配光パターンとして形成されるレンズ体。
  2. 前記入射部は、前方入射面及び後方入射面を含み、
    前記前方入射面及び前記後方入射面は、前記前方入射面の後端縁と前記後方入射面の前端縁とが接続され、かつ、前記光源を取り囲むように前記光源に向かって開いたV字形状を構成した状態で前記光源の前方に配置されており、
    前記光源からの光は、前記前方入射面から前記第1の光として前記レンズ体内部に入射し、かつ、前記後方入射面から前記第2の光として前記レンズ体内部に入射する請求項1に記載のレンズ体。
  3. 前記第3反射面は、前記入射部から前記レンズ体内部に入射した前記第1の光及び前記第2の光が直接入射しないように、前記第1の光と前記第2の光との間のスペースに配置されている請求項1又は2に記載のレンズ体。
  4. 前記第1反射面は、前記第1の光を内面反射し、かつ、当該内面反射した前記第1の光が、鉛直方向に関し、前記出射面の後側焦点近傍に集光するように、その面形状が構成されている請求項1から3のいずれか1項に記載のレンズ体。
  5. 前記第1反射面は、第1焦点が前記出射面の後側焦点近傍に設定され、かつ、第2焦点が前記第1の光を逆方向に延長した場合の交点である仮想焦点近傍に設定された楕円形状の反射面として構成されている請求項4に記載のレンズ体。
  6. 前記第2反射面は、前記第2の光を内面反射し、かつ、当該内面反射した前記第2の光が、前記第3反射面に向かって進行するように、その面形状が構成されており、
    前記第3反射面は、前記第2反射面が内面反射した前記第2の光を内面反射し、かつ、当該内面反射した前記第2の光が、鉛直方向に関し、前記出射面の後側焦点近傍に集光するように、その面形状が構成されている請求項1から5いずれか1項に記載のレンズ体。
  7. 前記第2反射面は、一方の焦点が前記第2の光を逆方向に延長した場合の交点である仮想焦点近傍に設定され、他方の焦点が前記光源の下方の位置に設定された双曲線形状の反射面として構成されており、
    前記第3反射面は、第1焦点が前記出射面の後側焦点近傍に設定され、かつ、第2焦点が前記他方の焦点近傍に設定された楕円形状の反射面として構成されている請求項6に記載のレンズ体。
  8. 請求項1から7のいずれか1項に記載のレンズ体と、前記光源と、を備えた車両用灯具。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017112107A (ja) * 2015-12-15 2017-06-22 スタンレー電気株式会社 レンズ体および車両用灯具
JP2017212068A (ja) * 2016-05-24 2017-11-30 スタンレー電気株式会社 レンズ体および車両用灯具
JP2018181635A (ja) * 2017-04-14 2018-11-15 スタンレー電気株式会社 レンズ体および車両用灯具
KR20180132149A (ko) * 2016-04-29 2018-12-11 제트카베 그룹 게엠베하 명-암 경계가 있는 광 다발을 만들어내기 위한 자동차 헤드라이트용 조명 유닛
KR20190080506A (ko) * 2017-12-28 2019-07-08 에스엘 주식회사 차량용 램프
JP2020091965A (ja) * 2018-12-04 2020-06-11 市光工業株式会社 車両用灯具
JP2020191204A (ja) * 2019-05-21 2020-11-26 市光工業株式会社 車両用導光体及び車両用灯具ユニット

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3023600B1 (fr) * 2014-07-11 2021-04-16 Valeo Vision Module lumineux d'un vehicule automobile
US10634301B2 (en) 2015-10-07 2020-04-28 Doctor Optics SE Light guiding lens for a vehicle headlamp
FR3050010B1 (fr) * 2016-04-11 2018-04-27 Valeo Vision Module d'emission de lumiere compact, dispositif et projecteur associes pour vehicule automobile
JP6724520B2 (ja) * 2016-04-21 2020-07-15 市光工業株式会社 車両用灯具
FR3051537B1 (fr) * 2016-05-18 2018-06-29 Valeo Vision Dioptre redresseur de coupure
FR3051541B1 (fr) * 2016-05-18 2020-04-17 Valeo Vision Projecteur a led a dioptre creant coupure pour vehicules
DE102017107781A1 (de) * 2017-04-11 2018-10-11 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Primäroptikeinheit für ein Lichtmodul
JP7002235B2 (ja) * 2017-07-06 2022-02-04 株式会社小糸製作所 拡張反射面を備えたレンズ
CN107859968B (zh) * 2017-11-21 2023-10-24 华域视觉科技(上海)有限公司 车灯照明***、车灯总成及汽车
KR102439168B1 (ko) * 2017-12-29 2022-09-01 에스엘 주식회사 차량용 램프
US10663131B1 (en) * 2018-07-06 2020-05-26 H.A. Automotive Systems, Inc. Condenser for low-beam vehicle light module
US10753562B1 (en) * 2019-06-09 2020-08-25 Hossein ALISAFAEE Lightguide headlamp
US11971147B2 (en) 2019-11-01 2024-04-30 Ichikoh Industries, Ltd. Vehicle light guide and vehicle headlight
CN113494700A (zh) * 2020-03-20 2021-10-12 华域视觉科技(上海)有限公司 一种近光初级光学元件、车灯模组、车灯和车辆
JP7424169B2 (ja) * 2020-03-31 2024-01-30 市光工業株式会社 車両用導光体及び車両用灯具ユニット
WO2022044078A1 (ja) * 2020-08-24 2022-03-03 三菱電機株式会社 前照灯モジュール及び前照灯装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006302902A (ja) * 2005-04-21 2006-11-02 Valeo Vision カットオフビームを与える自動車用照明モジュールおよびこの照明モジュールを備えるヘッドライト
US20140092619A1 (en) * 2012-10-01 2014-04-03 Osram Sylvania Inc. LED Low Profile Linear Front Fog Module

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60164047A (ja) 1984-02-02 1985-08-27 Tochigi Fuji Ind Co Ltd 滑り制限差動装置
JP4068387B2 (ja) * 2002-04-23 2008-03-26 株式会社小糸製作所 光源ユニット
JP4047186B2 (ja) 2003-02-10 2008-02-13 株式会社小糸製作所 車両用前照灯及び光学ユニット
US20080260328A1 (en) * 2007-04-20 2008-10-23 3M Innovative Properties Company Led light extraction bar and injection optic for thin lightguide

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006302902A (ja) * 2005-04-21 2006-11-02 Valeo Vision カットオフビームを与える自動車用照明モジュールおよびこの照明モジュールを備えるヘッドライト
US20140092619A1 (en) * 2012-10-01 2014-04-03 Osram Sylvania Inc. LED Low Profile Linear Front Fog Module

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017112107A (ja) * 2015-12-15 2017-06-22 スタンレー電気株式会社 レンズ体および車両用灯具
KR20180132149A (ko) * 2016-04-29 2018-12-11 제트카베 그룹 게엠베하 명-암 경계가 있는 광 다발을 만들어내기 위한 자동차 헤드라이트용 조명 유닛
KR102195489B1 (ko) 2016-04-29 2020-12-30 제트카베 그룹 게엠베하 명-암 경계가 있는 광 다발을 만들어내기 위한 자동차 헤드라이트용 조명 유닛
JP2017212068A (ja) * 2016-05-24 2017-11-30 スタンレー電気株式会社 レンズ体および車両用灯具
JP2018181635A (ja) * 2017-04-14 2018-11-15 スタンレー電気株式会社 レンズ体および車両用灯具
KR20190080506A (ko) * 2017-12-28 2019-07-08 에스엘 주식회사 차량용 램프
KR102470446B1 (ko) * 2017-12-28 2022-11-24 에스엘 주식회사 차량용 램프
JP2020091965A (ja) * 2018-12-04 2020-06-11 市光工業株式会社 車両用灯具
JP7218038B2 (ja) 2018-12-04 2023-02-06 市光工業株式会社 車両用灯具
JP2020191204A (ja) * 2019-05-21 2020-11-26 市光工業株式会社 車両用導光体及び車両用灯具ユニット
WO2020235609A1 (ja) * 2019-05-21 2020-11-26 市光工業株式会社 車両用導光体及び車両用灯具ユニット
JP7218041B2 (ja) 2019-05-21 2023-02-06 市光工業株式会社 車両用導光体及び車両用灯具ユニット

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