JP2019204727A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】所望の配光形成領域以外の領域（特に車両側方側の領域）に照射されることがほとんどなく光の利用効率が良好であり、且つ輝度むらの少ない配光形成が可能な車両用灯具を提供することにある。【解決手段】複数のＬＥＤ１２が実装されたＬＥＤ実装基板１０と、複数のレンズ部２１が形成されたインナーレンズ２０とを対向配置し、夫々のＬＥＤ１２の光軸Ｘ上の位置に各レンズ部２１が位置するようにした。各レンズ部２１は、ＬＥＤ１２と対向する側に第１面２２ａ及び第２面２２ｂからなる第１レンズ面２２を有すると共に反対側に第２レンズ面２３を有し、直下のＬＥＤ１２から出射して第１面２２ａからインナーレンズ２０内に入射した光は車両前方に向かい、一方の側の隣のＬＥＤ１２から出射して第２面２２ｂからインナーレンズ２０内に入射した光は他方の側に導光されて車両後方に向かう。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用灯具に関するものであり、詳しくは、複数のＬＥＤ光源と夫々のＬＥＤ光源毎に出射光の光路制御を行う複数のレンズ部を有するインナーレンズとを備えた車両用灯具に関する。

従来、この種の車両用灯具としては、例えば、「車両用灯具」の名称で開示されたものがある（特許文献１参照）。

開示された車両用灯具は、車両前部に取り付けるアクセサリランプとして設定されたものであり、図１４にあるように、ハウジング８１とアウターレンズ８２とで形成された灯室８３内に、複数のＬＥＤ光源８４と夫々のＬＥＤ光源８４からの出射光の配光制御を行うインナーレンズ８５が収容されてなる構成を有している。

上記構成の車両用灯具８０は、車両前部において該車両前部の外観デザインに沿うように車両の前後方向に対して所定角度だけ斜め方向に傾けて配置されており、インナーレンズ８５の各ＬＥＤ光源８４に対向する光入射面は、ＬＥＤ光源８４の光軸Ｘに対して角度θで交差するように設定されている。

特開２０１６−４６０８９号公報

ところで、上記車両用灯具は、出射光の半値角が３０°の狭指向性のＬＥＤ光源８４を用いている。そのため、アウターレンズ８２を透過して照射される光は、不連続に部分的に明るく光るスポット状の高輝度部分を有するものとなり、配光に輝度むらを生じることになる。

この問題の解決のために、広指向性のＬＥＤ光源８４を用いることが考えられるが、その場合、ＬＥＤ光源８４から光軸に対して広角方向に出射された光がインナーレンズ８５及びアウターレンズ８２を透過して車両の側方に向けて照射されることになる。そのため、照射光の一部が車両側方の意図しない領域に向けて照射されて望まない箇所にスポット状の配光が形成される。また、その分所望の配光形成に寄与しない無駄な光となるため、光の利用効率の悪いものとなる。

そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたものであり、その目的とするところは、 所望の配光形成領域以外の領域（特に車両側方の領域）に照射されることがほとんどなく光の利用効率が良好であり、且つ輝度むらの少ない配光形成が可能な車両用灯具を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、基板上に複数のＬＥＤが直線状に配列実装されてなるＬＥＤ実装基板と、複数のレンズ部が直線状に連設されてなるインナーレンズと、を備えた車両用灯具であって、前記車両用灯具は、車両前部に、前記複数のＬＥＤの配列方向を車幅方向中央側から側方側に向けて車両前後方向後側に所定の角度傾けて取り付けられ、それに伴って前記夫々のＬＥＤの光軸も車両前後方向に対して前記角度と同じ角度で車両側方側に傾いており、前記インナーレンズは、第１レンズ部、前記第１レンズ部の車幅方向中央側の隣に配置された第２レンズ部、および前記第２ＬＥＤの車幅方向中央側の隣に配置された第３レンズ部とを備え、前記各レンズ部は、前記夫々のＬＥＤの光軸上に位置すると共に前記ＬＥＤと対向する側に第１面及び第２面からなる第１レンズ面を有し、前記第１レンズ面の反対側に第２レンズ面を有し、前記複数のＬＥＤは、前記第１レンズ部の前記第１レンズ面の前記第１面に対向して配置される第１ＬＥＤ、前記第１ＬＥＤの車幅方向中央側の隣に配置されて前記第２レンズ部の前記第１レンズ面の前記第１面に対向して配置された第２ＬＥＤ、および前記第２ＬＥＤの車幅方向中央側の隣に配置されて前記第３レンズ部の前記第１レンズ面の前記第一面に対向して配置された第３ＬＥＤとを有し、第１レンズ部の第１レンズ面の第１面は、第１ＬＥＤからの出射光のうち該第１ＬＥＤの光軸を含む該光軸から所定の角度αの範囲に向けて出射された光を集光方向に屈折させて前記第１レンズ部に入射する光学機能面であり、前記第１レンズ部の第１レンズ面の第２面は第２ＬＥＤからの出射光のうち該第２ＬＥＤの光軸に対して所定の傾斜角度βから所定の角度γの範囲に向けて出射された光を前記第１レンズ部に入射する光学機能面であり、前記第１レンズ部の第２レンズ面は、前記第１レンズ部の第１面からの入射光を集光方向に屈折させて車両前方に向けて出射する光学機能面であることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記第１レンズ部の第１面は、前記第３ＬＥＤから出射して前記第２レンズ部の第１レンズ面の第２面から入射して、前記第２レンズ部及び前記第１レンズ部を導光した光を前記基板側に向けて出射する光学機能面であることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１又は請求項２のいずれかにおいて、前記第３ＬＥＤから出射して前記第２レンズ部の前記第１レンズ面の前記第２面に入射した光は、前記第１レンズ部の前記第２レンズ面において、屈折または反射され、前記第１レンズ部より前記基板側に向けて出射されることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項４に記載された発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかにおいて、前記第３ＬＥＤから出射して、前記第２レンズ部の第１レンズ面の第２面に入射した光は、前記第２レンズ部の第２レンズ面から出射後、前記第１レンズ部の前記第２レンズ面から入射するとともに前記基板側に屈折されることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項５に記載された発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかにおいて、前記第３ＬＥＤから出射して、前記第２レンズ部の第１レンズ面の第２面に入射した光は、前記第２レンズ部の第２レンズ面から出射後、前記第１レンズ部の前記第２レンズ面から入射し、前記第１レンズ部を導光して、前記第１レンズ部の前記第２レンズ面にて前記基板側に反射されることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項６に記載された発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかにおいて、前記第３ＬＥＤから出射して、前記第２レンズ部の第１レンズ面の第２面に入射した光は、前記第2レンズ部および前記第１レンズ部を同行し、前記第１レンズ部の前記第２レンズ面にて反射して、前記基板側に向けて出射されることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項７に記載された発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかにおいて、前記角度αは約４０°であり、前記角度βは約６５°であり、角度γは約１５°であることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項８に記載された発明は、請求項１乃至請求項７のいずれかにおいて、前記レンズ部の第１レンズ面の第２面と前記基板との間には少なくとも複数箇所に、前記ＬＥＤ実装基板を固定部材に固定するネジのネジ頭が位置するスペースが設けられていることを特徴とするものである。

本発明によれば、基板上に複数のＬＥＤが直線状に配列実装されてなるＬＥＤ実装基板と、複数のレンズ部が直線状に連設されてなるインナーレンズと対向配置し、夫々のＬＥＤの光軸上の位置に各レンズ部が位置するようにした。各レンズ部は、ＬＥＤと対向する側に第１面及び第２面からなる第１レンズ面を有すると共にその反対側に第２レンズ面を有しており、直下のＬＥＤから出射して第１面からインナーレンズ内に入射した光は車両前方に向かい、一方の側の隣のＬＥＤから出射して第２面からインナーレンズ内に入射した光は一方の側と反対側の他方の側に導光されて車両後方に向う。

これにより、所望の配光形成領域以外の領域（特に車両側方側の領域）に照射されることがほとんどなく、光の利用効率が良好な車両用灯具が実現する。

また、光源に広指向性のＬＥＤを用いているため、輝度むらの少ない配光形成が可能な車両用灯具が実現する。

本発明の車両用灯具に係る実施形態の正面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。 車両用灯具を車両に取り付けた状態の水平断面図である。 車両用灯具に用いるＬＥＤ光源の指向特性を示す図である。 図２のＣ部拡大図である。 図３からハウジング及びアウターレンズを削除した図である。 車両用灯具の光線追跡図である。 同じく、車両用灯具の光線追跡図である。 同じく、車両用灯具の光線追跡図である。 従来例の車両用灯具の配光特性である。 本発明の車両用灯具の配光特性である。 他の形状のインナーレンズの部分断面図である。 従来例の車両用灯具の説明図である。 比較例の車両用灯具のＬＥＤを通る断面図である。

以下、この発明の好適な実施形態を図１〜図７を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付す）。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。

図１は本発明の車両用灯具に係る実施形態の正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１のＢ−Ｂ断面図、図４は車両用灯具を車両の左側（運転席から見て）に取り付けた状態の水平断面図、図５はＬＥＤ光源の指向特性を示す図、図６は図２のＣ部拡大図、図７は図３からハウジング及びアウターレンズを削除した図である。

車両用灯具（以下、「灯具」と略称する）１は、有底開口のハウジング２とハウジング２の開口を塞ぐように該ハウジング２に装着されたアウターレンズ３とで灯室４が形成され、その灯室４内に、回路基板１１に複数のＬＥＤ光源（以下、「ＬＥＤ」と略称する）１２が実装されてなるＬＥＤ実装基板１０と該ＬＥＤ実装基板１０に対向配置されたインナーレンズ２０とが収容支持されている。

灯具１は図４に示すように、車両前部において該車両前部の外観デザインに沿うように、車幅方向中央側（図の右側）から側方側（図の左側）に向けて車両前後方向後側（図の手前側）に所定の角度傾けた状態で車体５０に取り付けられる。

ＬＥＤ実装基板１０は、平板状で、回路基板１１の一方の平坦面上に複数（本実施形態においては８個）の面実装型のＬＥＤ１２が所定の一定間隔で直線状に実装配列されている。夫々のＬＥＤ１２は、出射光が図５に示すように略ランバーシアン分布の指向特性を有している。

インナーレンズ２０は、複数のＬＥＤの配列方向に沿って延在しており、各ＬＥＤ１２の直上の光軸Ｘ上の位置には個別にレンズ部２１が形成されていると共に、隣り合うレンズ部２１同士は互いに連設部２４で繋がっている。夫々のレンズ部２１は、ＬＥＤ１２に対向する側に位置する第１レンズ面２２とその反対側に位置する第２レンズ面２３とを有している。

レンズ部２１の第１レンズ面２２は図６に示すように、第１面２２ａ及び第２面２２ｂの２つのレンズ面で構成されており、第１面２２ａは、ＬＥＤ１２の光軸Ｘ上に位置している。第１面２２ａはＬＥＤ１２の配列方向に沿う縦断面形状が、ＬＥＤ１２の光軸Ｘを挟んで該光軸Ｘの一方の側（図６では光軸Ｘの右側）から他方の側（図６では光軸Ｘの左側）に向かってＬＥＤ１２（あるいは回路基板１１）との距離が拡大するように傾斜して延びる傾斜直線からなり、第２面２２ｂは、第１面２２ａの、光軸Ｘの一方の側の端部から光軸Ｘと反対側に向かってＬＥＤ１２（あるいは回路基板１１）との距離が拡大するように、該回路基板１１側に凸状に湾曲して延びる自由曲線からなっている。

レンズ部２１の第２レンズ面２３は同様にＬＥＤ１２の配列方向に沿う縦断面形状が、ＬＥＤ１２の光軸Ｘの前記一方の側に頂点を有すると共に光軸Ｘを挟んで該光軸Ｘの一方の側から他方の側に向かって回路基板１１側に、第１レンズ面２２と反対側に凸状に湾曲して延びる自由曲線からなっている。

第２レンズ面２３の自由曲線の曲率は、第１レンズ面２２の第２面２２ｂの自由曲線の曲率よりも小さく設定されている。換言すると、第２レンズ面２３の自由曲線の曲率半径は、第１レンズ面２２の第２面２２ｂの自由曲線の曲率半径よりも大きく設定されている。

一方、レンズ部２１の第１レンズ面２２及び第２レンズ面２３の、ＬＥＤ１２の配列方向と直交方向に沿う縦断面形状は図７に示すように、互いに対向する面と反対側に向かって凸状に湾曲した自由曲線からなり、該自由曲線はＬＥＤ１２の光軸Ｘに対してほぼ対称な形状を有している。

次に、ＬＥＤ１２からの出射光に対するインナーレンズによる光路制御について図８〜図１０の光線追跡図を参照して説明する。

なお、以下の説明では、灯具１を車両前部の運転席から見て左側に、車幅方向中央側から側方側に向けて車両前後方向後側に約３０°の角度傾けて取り付けた状態、換言すると、ＬＥＤ１２の光軸Ｘが車両前側に対して約３０°の角度で側方側に傾いて位置する状態について説明する。

ＬＥＤ１２については、説明のために車幅方向中央側から側方側に向けて位置するＬＥＤに１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの符号を付す。
また、インナーレンズ２０のレンズ部２１については、説明のために車幅方向中央側から側方側に向けて位置するレンズ部に２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの符号を付し、夫々のレンズ部２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの第１レンズ面に２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃの符号を付し、同様に夫々のレンズ部２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの第２レンズ面に２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃの符号を付す。

これに伴い、第１レンズ面２２Ａを構成する第１面及び第２面の夫々に２２Ａａ、２２Ａｂの符号を付し、第１レンズ面２２Ｂを構成する第１面及び第２面の夫々に２２Ｂａ、２２Ｂｂの符号を付し、第１レンズ面２２Ｃを構成する第１面及び第２面の夫々に２２Ｃａ、２２Ｃｂの符号を付す。

まず、ＬＥＤ１２ＡからＬＥＤ１２Ａの光軸Ｘを含む平面に沿って放射状に出射された光のうち、図８に示すように、光軸Ｘに対して両側各４０°（光軸Ｘを挟んで８０°）の角度範囲に向けて出射された光（光線）Ｌ１は、インナーレンズ２０のレンズ部２１Ａの第１レンズ面２２Ａの第１面２２Ａａに向かい、第１面２２Ａａで集光方向に屈折されてレンズ部２１Ａ内に入射し、レンズ部２１Ａ内を導光されて第２レンズ面２３Ａで更に集光方向に屈折されてアウターレンズ３に向けて出射され、アウターレンズ３を透過して車両前方に向けて照射される。

この場合、ＬＥＤ１２Ａから光軸Ｘ方向に対して車両中央側寄りの方向に向けて出射された光Ｌ１ａは、第１レンズ面２２Ａの第１面２２Ａａ及び第２レンズ面２３Ａで屈折されてそのまま車両中央側に向かう。また、ＬＥＤ１２Ａから光軸Ｘ方向に対して車両側方側寄りの方向に向けて出射された光Ｌ１ｂは、第１レンズ面２２Ａの第１面２２Ａａ及び第２レンズ面２３Ａの屈折によって車両中央側に向けられる。

その結果、レンズ部２１Ａの第２レンズ面２３Ａから出射される光は、ＬＥＤ１２Ａから光軸Ｘ方向に対して車両中央側寄りの方向に向けて出射された光Ｌ１ａと、光軸Ｘ方向に対して車両側方側寄りの方向に向けて出射された光Ｌ１ｂを含む光であり、その光は、車両前側に対して約３０°の角度で側方側に傾いた光軸Ｘに対して車両中央側に向けて照射される。そのため、第２レンズ面２３Ａからの照射光は、ほぼ車両前方方向に向けて照射されることになる。
夫々のＬＥＤ１２から、各ＬＥＤ１２の光軸Ｘを含む略８０°の角度範囲に出射された光は、いずれも上記ＬＥＤ１２Ａと同様に、レンズ部２１の第１レンズ面２２の第１面２２ａからレンズ部２１へ入射し、第２レンズ面２３から出射されて、アウターレンズ３を透過して車両前方に向けて照射される。

次に、夫々のＬＥＤ１２から該夫々のＬＥＤ１２の光軸Ｘを含む平面に沿って放射状に出射された光のうち、図９に示すように、光軸Ｘに対して車両側方側に６５°〜８０°傾いた角度範囲に向けて出射された光（光線）Ｌ２は、ＬＥＤ１２の光軸Ｘ上に位置するレンズ部２１Ａと連設部２４で繋がって車両側方側の隣に位置するレンズ部２１Ｂの第１レンズ面２２Ｂの第２面２２Ｂｂに向かい、第２面２２Ｂｂで屈折されてレンズ部２１Ｂ内に入射する。
具体的には、ＬＥＤ１２Ａから、ＬＥＤ１２Ａの光軸Ｘに対して車両側方側に６５°〜８０°傾いた角度範囲に向けて出射された光Ｌ２は、車両側方側の隣に位置ずるＬＥＤ１２Ｂに対向するレンズ部２１Ｂに、第１レンズ面２２Ｂの第２面２２Ｂｂから入射する。

ＬＥＤ１２Ａからレンズ部２１Ｂ内に入射した光Ｌ２のほとんどは、車両側方側の隣に位置するレンズ部２１Ｃの第２レンズ面２３Ｃにより反射又は屈折して、車両後方側に向けて出射されるよう構成されている。
そして、レンズ部２１Ｂ内に入射した光Ｌ２は、具体的に主に３つの光路を辿ってインナーレンズ２０の外に出射される。

１つ目の光路（第１光路）を辿る光Ｌ２ａは、レンズ部２１Ｂ内、及びレンズ部２１Ｂとレンズ部２１Ｂの車両側方側のさらに隣に位置するレンズ部２１Ｃとを繋ぐ連設部２４内及びレンズ部２１Ｃ内を導光されてレンズ部２１Ｃの第２レンズ面２３Ｃに至り、第２レンズ面２３Ｃでレンズ部２１Ｃの第１レンズ面２２Ｃの第１面２２Ｃａに向けて内部反射（全反射）され、レンズ部２１Ｃ内を導光されて第１面２２Ｃａまたはこれに隣接する連設部２４の回路基板１１に対向する面からインナーレンズ２０の外の回路基板１１側、つまり、車両後方側に向けて出射される。

２つ目の光路（第２光路）を辿る光Ｌ２ｂは、レンズ部２１Ｂ内を導光されてレンズ部２１Ｂの第２レンズ面２３Ｂに至り、第２レンズ面２３Ｂから一旦インナーレンズ２０外に出射して再度レンズ部２１Ｃの第２レンズ面２３Ｃからレンズ部２１Ｃ内に入射し、レンズ部２１Ｃ内を導光されて第２レンズ面２３Ｃでレンズ部２１Ｃの第１レンズ面２２Ｃの第１面２２Ｃａに向けて内部反射（全反射）され、レンズ部２１Ｃ内を導光されて第１面２２Ｃａまたはこれに隣接する連設部２４の回路基板１１に対向する面からインナーレンズ２０の外の回路基板１１側、つまり、上記光Ｌ２ａと同様に車両後方側に向けて出射される。

３つ目の光路（第３光路）を辿る光Ｌ２ｃは、レンズ部２１Ｂ内を導光されてレンズ部２１Ｂの第２レンズ面２３Ｂに至り、第２レンズ面２３Ｂから一旦インナーレンズ２０外に出射して再度レンズ部２１Ｃの第２レンズ面２３Ｃから第１レンズ面２２Ｃの第１面２２Ｃａに向けてレンズ部２１Ｃ内に入射し、レンズ部２１Ｃ内を導光されて第１面２２Ｃａからインナーレンズ２０の外の回路基板１１側、つまり、上記光Ｌ２ａ及び光Ｌ２ｂと同様に車両後方側に向けて出射される。

以上のように、夫々のＬＥＤ１２から該夫々のＬＥＤ１２の光軸Ｘを含む平面に沿って放射状に出射された光のうち、光軸Ｘに対して両側各４０°（光軸Ｘを挟んで８０°）の角度範囲に向けて出射された光は、インナーレンズ２０で光路制御されることにより、アウターレンズ３を透過して車両前方方向に向けて照射される。

一方、夫々のＬＥＤ１２から該夫々のＬＥＤ１２の光軸Ｘを含む平面に沿って放射状に出射された光のうち、光軸Ｘに対して車両側方側に６５°〜８０°傾いた角度範囲に向けて出射された光は、上記最１光路、第２光路及び第３光路の３つの光路を辿ることにより回路基板１１側、つまり車両後方側に戻る。

また、夫々のＬＥＤ１２から該夫々のＬＥＤ１２の光軸Ｘを含む平面に対して垂直な平面に沿って放射状に出射された光Ｌ２は、図１０に示すように、インナーレンズ２０のレンズ部２１Ａの第１レンズ面２２Ａに向かい、第１レンズ面２２Ａで集光方向に屈折されてレンズ部２１Ａ内に入射し、レンズ部２１Ａ内を導光されて第２レンズ面２３Ａで更に集光方向に屈折されてアウターレンズ２０に向けて出射され、アウターレンズ３を透過してほぼ水平方向に照射される。

以上のことより、各ＬＥＤからの出射光は、インナーレンズの前記ＬＥＤの光軸上に位置するレンズ部内を導光されて光路制御されることによりアウターレンズを透過して車両前方方向に向かって照射される光と、インナーレンズの該ＬＥＤの光軸上に位置するレンズ部の車両側方側の隣に位置するレンズ部及び２つ隣に位置するレンズ部の連続する２つのレンズ部内を導光されて光路制御されることにより車両後方側に戻されてアウターレンズからは外部に向かって照射されない光となる。

特に、各ＬＥＤから車両側方側に向けて出射された光がインナーレンズの光路制御によって車両後方側に戻されることにより、従来の灯具のようなアウターレンズを透過して車両側方側に向けて照射される光が抑制され、車両側方の望まない箇所にスポット状の明るい配光が形成されることが防止される。

なお、上述のように、レンズ部２１の第１レンズ面２２の第１面２２ａは光入射面及び光出射面の２つの光学機能面を兼ね備えており、第２面２２bは光入射面の光学機能面であり、第２レンズ面２３は光入射面、光出射面及び内部反射面（全反面）の３つの光学機能面を兼ね備えている。

図１１及び図１２は、比較例の車両用灯具の配光特性と上記本実施形態の車両用灯具の配光特性を配光照度シミュレーションによって検証したものである。
比較例の車両用灯具として、上記本実施形態の車両用灯具の構成とレンズ部の第１レンズ面の第２面の形状のみが異なる構成のサンプルを用いて配光照度シミュレーションを行った。図１５は、比較例の車両用灯具のＬＥＤを通る断面図である。比較例の車両用灯具における第２面２２´ｂは、上記本実施形態の車両用灯具の第一面と連結部との間に平坦な傾斜面として配置した構成である。

図１１の比較例の車両用灯具の配光パターンでは、車両前方方向に対してＬ１００〜１０５の間のほぼ水平線上の位置、つまり、車両前方方向に対して側方１００°〜１０５°の角度範囲のほぼ水平線上の位置に顕著な高光度のスポット領域が確認できる。これに対し図１２の本実施形態の車両用灯具の配光パターンでは、車両側方に高光度のスポット領域は発生していない。

したがって、この配光シミユレーション結果により、本実施形態の車両用灯具が、所望の配光形成領域以外の領域（特に車両側方側の領域）に照射されることがほとんどなく光の利用効率が良好な灯具であることが確認できた。

また、本実施形態の車両用灯具が光源に広指向性のＬＥＤを用いているため、輝度むらの少ない配光形成が可能な車両用灯具が実現する。

上記実施形態において、第１レンズ面２２の第２面の形状は、回路基板１１および車両中央側のＬＥＤ１２に向けて凸状の自由曲面から構成されているが、本発明における第２面の形状はこれに限られるものではない。第２面の形状は、車両中央側のＬＥＤ１２の光軸から離れた出射光を入射させる形状であって、車両側方側のレンズ部の第２レンズ面において回路基板側へ光が向かうよう制御することができる形状であればよい。光軸Ｘに対して所定角度傾斜した平面から構成してもよいし、凹面と凸面とを組み合わせた面から構成してもよい。
ここで、上記比較例において、第２面を平坦な傾斜面からなる車両用灯具において、意図しない配光を形成したことを示したが、平坦な傾斜面からなる第２面であっても傾斜角度を選択することにより車両側方側のレンズ部の第２レンズ面において回路基板側へ光が向かうよう制御することができる。
従って、本発明におけるインナーレンズ、およびレンズ部２１は、上記した第１〜第３の光路全てを備えるよう構成されたものでなくてもよく、これら光路の少なくとも１つを備えるよう構成されればよい。
図１３は、ＬＥＤ実装基板１０を、図示しないハウジングにネジ５１を複数箇所（例えば２箇所）用いて取付固定する場合のインナーレンズ２０を示している。この場合、インナーレンズ２０はレンズ部２１にネジ５１のネジ頭５１ａが当たらないように、第１レンズ面２２の第２面２２ｂの形状を上述の第２面の形状のとは異なる形状に設定している。

これにより、レンズ部２１の第１レンズ面２２の第２面２２ｂと回路基板１１との間に、ネジ５１のネジ頭５１ａが位置するスペース５２が設けられている。

この場合の第１レンズ面２２の第２面２２ｂの具体的な形状は、ＬＥＤの配列方向に沿う縦断面形状が、光軸Ｘの一方の側（図では光軸Ｘに近い側）の端部から光軸Ｘから離れるに従い回路基板１１との距離が拡大し、該回路基板１１側に凹状に湾曲して延びる自由曲線２２ｂａと、該自由曲線の端部から光軸Ｘと反対側に向かって回路基板１１と反対側に、該回路基板１１側に凸状に湾曲して延びる自由曲線２２ｂｂとからなっている。つまり、第２面２２ｂは変曲点を有する形状となっている。

この場合においても、第１レンズ面２２の第２面２２ｂの形状が、上述の第１レンズ面２２の第２面２２ｂの形状と異なるが、変曲点近傍の面における入射光の車両後方側への放出効果は多少低下するが、その両側の面において入射光を車両後方側に向けることによりアウターレンズから外部に向かって照射されない光とする効果を十分に得ることができる。

１… 車両用灯具
２… ハウジング
３… アウターレンズ
４… 灯室
１０… ＬＥＤ実装基板
１１… 回路基板
１２… ＬＥＤ光源
１２Ａ… ＬＥＤ光源
１２Ｂ… ＬＥＤ光源
１２Ｃ… ＬＥＤ光源
２０… インナーレンズ
２１… レンズ部
２１Ａ… レンズ部
２１Ｂ… レンズ部
２１Ｃ… レンズ部
２２… 第１レンズ面
２２ａ… 第１面
２２ｂ… 第２面
２２ｂａ… 自由曲線
２２ｂｂ… 自由曲線
２２Ａ… 第１レンズ面
２２Ａａ… 第１面
２２Ａｂ… 第２面
２２Ｂ… 第１レンズ面
２２Ｂａ… 第１面
２２Ｂｂ… 第２面
２２Ｃ… 第１レンズ面
２２Ｃａ… 第１面
２２Ｃｂ… 第２面
２３… 第２レンズ面
２３Ａ… 第２レンズ面
２３Ｂ… 第２レンズ面
２３Ｃ… 第２レンズ面
２４… 連設部
５０… 車体
５１… ネジ
５１ａ… ネジ頭
５２… スペース

Claims (8)

1. 基板上に複数のＬＥＤが直線状に配列実装されてなるＬＥＤ実装基板と、
   複数のレンズ部が直線状に連設されてなるインナーレンズと、を備えた車両用灯具であって、
   前記車両用灯具は、車両前部に、前記複数のＬＥＤの配列方向を車幅方向中央側から側方側に向けて車両前後方向後側に所定の角度傾けて取り付けられ、それに伴って前記夫々のＬＥＤの光軸も車両前後方向に対して前記角度と同じ角度で車両側方側に傾いており、
   前記インナーレンズは、第１レンズ部、前記第１レンズ部の車幅方向中央側の隣に配置された第２レンズ部、および前記第２ＬＥＤの車幅方向中央側の隣に配置された第３レンズ部とを備え、
   前記各レンズ部は、前記夫々のＬＥＤの光軸上に位置すると共に前記ＬＥＤと対向する側に第１面及び第２面からなる第１レンズ面を有し、前記第１レンズ面の反対側に第２レンズ面を有し、
   前記複数のＬＥＤは、前記第１レンズ部の前記第１レンズ面の前記第１面に対向して配置される第１ＬＥＤ、前記第１ＬＥＤの車幅方向中央側の隣に配置されて前記第２レンズ部の前記第１レンズ面の前記第１面に対向して配置された第２ＬＥＤ、および前記第２ＬＥＤの車幅方向中央側の隣に配置されて前記第３レンズ部の前記第１レンズ面の前記第一面に対向して配置された第３ＬＥＤとを有し、
   第１レンズ部の第１レンズ面の第１面は、第１ＬＥＤからの出射光のうち該第１ＬＥＤの光軸を含む該光軸から所定の角度αの範囲に向けて出射された光を集光方向に屈折させて前記第１レンズ部に入射する光学機能面であり、
   前記第１レンズ部の第１レンズ面の第２面は第２ＬＥＤからの出射光のうち該第２ＬＥＤの光軸に対して所定の傾斜角度βから所定の角度γの範囲に向けて出射された光を前記第１レンズ部に入射する光学機能面であり、
   前記第１レンズ部の第２レンズ面は、前記第１レンズ部の第１面からの入射光を集光方向に屈折させて車両前方に向けて出射する光学機能面であることを特徴とする車両用灯具。
2. 前記第１レンズ部の第１面は、前記第３ＬＥＤから出射して前記第２レンズ部の第１レンズ面の第２面から入射して、前記第２レンズ部及び前記第１レンズ部を導光した光を前記基板側に向けて出射する光学機能面であることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記第３ＬＥＤから出射して前記第２レンズ部の前記第１レンズ面の前記第２面に入射した光は、前記第１レンズ部の前記第２レンズ面において、屈折または反射され、前記第１レンズ部より前記基板側に向けて出射されることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の車両用灯具。
4. 前記第３ＬＥＤから出射して、前記第２レンズ部の第１レンズ面の第２面に入射した光は、前記第２レンズ部の第２レンズ面から出射後、前記第１レンズ部の前記第２レンズ面から入射するとともに前記基板側に屈折されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の車両用灯具。
5. 前記第３ＬＥＤから出射して、前記第２レンズ部の第１レンズ面の第２面に入射した光は、前記第２レンズ部の第２レンズ面から出射後、前記第１レンズ部の前記第２レンズ面から入射し、前記第１レンズ部を導光して、前記第１レンズ部の前記第２レンズ面にて前記基板側に反射されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の車両用灯具。
6. 前記第３ＬＥＤから出射して、前記第２レンズ部の第１レンズ面の第２面に入射した光は、前記第2レンズ部および前記第１レンズ部を同行し、前記第１レンズ部の前記第２レンズ面にて反射して、前記基板側に向けて出射されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の車両用灯具。
7. 前記角度αは約４０°であり、前記角度βは約６５°であり、角度γは約１５°であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の車両用灯具。
8. 前記レンズ部の第１レンズ面の第２面と前記基板との間には少なくとも複数箇所に、前記ＬＥＤ実装基板を固定部材に固定するネジのネジ頭が位置するスペースが設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の車両用灯具。

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