JP6682378B2 - レンズ体、レンズ結合体及び車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ体、レンズ結合体及び車両用灯具に関し、特に、光源と組み合わせて用いられるレンズ体及びレンズ結合体、並びにこれらを備えた車両用灯具に関する。

従来より、光源とレンズ体とを組み合わせた車両用灯具が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。車両用灯具では、光源からの光が、レンズ体の入射部からレンズ体の内部に入射して、レンズ体の反射面によって一部が反射された後、レンズ体の出射面からレンズ体の外部に光が出射される。これにより、レンズ体の前方に照射される光は、レンズ体の出射面の焦点近傍に形成される光源像を反転投影して、上端縁に反射面の前端部によって規定されるカットオフラインを含むロービーム用配光パターンを形成する。

特開２００４−２４１３４９号公報

ところで、上述した車両用灯具では、車両先端側のコーナー部に付与されたスラント形状に合わせて、レンズ体の出射面にスラント角（傾ける向きによってはキャンバー角ともいう。）を付与することがある。例えば、出射面にキャンバー角が付与されたレンズ体では、車両進行方向に対して車幅方向の内側よりも外側が後退する方向に向かって所定の角度で出射面を傾斜させている。

しかしながら、出射面にキャンバー角が付与されたレンズ体では、出射面を傾斜させることによって、カットオフラインを規定する反射面の前端部と出射面との間で光の光路が変化するため、上述したロービーム用配光パターンのカットオフラインが明瞭とならずに、二重にボケてしまうことがあった。

また、出射面にキャンバー角が付与されたレンズ体では、出射面を傾斜させることによって、フレネル反射損失等が発生し、光源から出射された光の光利用効率が低下してしまうことがあった。

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、出射面にキャンバー角（スラント角）が付与されたレンズ体において、ボケ等の発生を防ぎつつ、カットオフラインが明瞭な配光パターンを形成できるレンズ体及びレンズ結合体、並びにこれら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、水平方向に延びる第１基準軸に沿って、入射部と、反射面と、出射面とがこの順で配置され、光源からの光が、前記入射部からレンズ内部に入射して、前記反射面によって一部が反射された後、前記出射面からレンズ外部に光が出射されることによって、レンズ前方に照射される光が、前記出射面側の焦点近傍に形成される光源像を反転投影して、上端縁に前記反射面の前端部によって規定されるカットオフラインを含む所定の配光パターンを形成するように構成されたレンズ体であって、前記出射面は、当該出射面から出射される光の進行方向に対して、前記第１基準軸を挟んだ水平方向の一端側よりも他端側が後退する方向に向かって所定の角度で傾斜しており、前記反射面の前端部は、前記出射面から出射される光の進行方向に対して、前記第１基準軸を挟んだ水平方向の前記一端側が相対的に後退し、前記他端側が相対的に前進した形状を有して、前記出射面が傾斜する角度に応じて調整されていることを特徴とするレンズ体である。

請求項１に記載の発明では、出射面が傾斜する角度によって、反射面の前端部と出射面との間で光の光路が変化する。これに合わせて、その出射面が傾斜していないときからの変化分をキャンセルするように、反射面の前端部における形状が調整（補正）されている。これにより、反射面の前端部と出射面との間で光の光路を最適化し、ボケ等の発生を防ぎつつ、カットオフラインが明瞭な配光パターンを形成できる。
また、請求項１に記載の発明では、反射面の前端部を出射面が傾斜する角度に応じて調整された形状とすることで、反射面の前端部と出射面との間で光の光路を最適化し、ボケ等の発生を防ぎつつ、カットオフラインが明瞭な配光パターンを形成できる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のレンズ体において、前記反射面の前端部は、前記出射面から出射される光の進行方向に対して、その最も後退した位置が前記第１基準軸を挟んだ水平方向の前記一端側にシフトした形状を有することを特徴とする。

請求項２に記載の発明では、反射面の前端部を出射面が傾斜する角度に応じて調整された形状とすることで、反射面の前端部と出射面との間で光の光路を最適化し、ボケ等の発生を防ぎつつ、カットオフラインが明瞭な配光パターンを形成できる。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のレンズ体において、前記出射面は、前記第１基準軸を中心として回転する方向に前記水平方向に対して所定の角度で傾斜しており、前記反射面の前端部は、前記出射面が傾斜する角度に応じて、前記第１基準軸を中心として前記出射面の回転方向とは反対方向に傾斜していることを特徴とする。

請求項３に記載の発明では、出射面が第１基準軸を中心として回転する方向に水平方向に対して所定の角度で傾斜している場合でも、その回転方向に応じた方向に配光パターンが回転することを抑制することが可能である。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載のレンズ体において、前記出射面側の焦点は、前記反射面の前端部近傍に設定されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明では、出射面側の焦点近傍に形成される光源像を反転投影して、上端縁に反射面の前端部によって規定されるカットオフラインを含む所定の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１〜４の何れか一項に記載のレンズ体において、前記反射面は、前記第１基準軸に対して前方斜め下方に向かって傾斜していることを特徴とする。

請求項５に記載の発明では、反射面で反射した光の一部が出射面に入射しない方向に進む光（迷光）となることを抑制しながら、反射面で反射した光の利用効率を高めることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載のレンズ体において、前記入射部は、前記光源からの光が入射する入射面と、前記入射面から入射した一部の光を反射しながら、前記反射面に向けて集光させる集光反射面とを有し、前記集光反射面は、前記反射面の前記第１基準軸を挟んだ水平方向の前記他端側に向けて反射される光の一部を、その焦点が少なくとも前記反射面の前端部よりも前方又は無限遠点に位置するように集光させることを特徴とする。

請求項６に記載の発明では、集光反射面から反射面の第１基準軸を挟んだ水平方向の他端側に向けて反射される光の一部が出射面から出射されたときにグレアの原因となることを防ぐことができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載のレンズ体において、前記入射部となる第１入射面、前記反射面及び第１出射面を含む第１レンズ部と、第２入射面及び前記出射面となる第２出射面を含む第２レンズ部とを有し、前記第１出射面は、当該第１出射面から出射される光を水平方向に集光させるように、その円柱軸が鉛直方向に延びた半円柱状のレンズ面として構成され、前記第２出射面は、当該第２出射面から出射される光を鉛直方向に集光させるように、その円柱軸が水平方向に延びた半円柱状のレンズ面として構成されていることを特徴とする。

請求項７に記載の発明では、第１出射面と第２出射面とで集光機能を分解しながら、水平方向及び鉛直方向に集光した所定の配光パターンを形成することができる。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のレンズ体において、前記第１レンズ部と前記第２レンズ部とを連結する連結部を有し、前記連結部は、前記第１出射面と前記第２入射面との間に空間が形成された状態で、前記第１レンズ部と前記第２レンズ部とを連結していることを特徴とする。

請求項８に記載の発明では、第１レンズ部と第２レンズ部とを連結部を介して一体に成形したレンズ体を得ることができる。

請求項９に記載の発明は、請求項７又は８に記載のレンズ体を備え、前記レンズ体が複数並んだ状態で、各々の前記出射面が結合されることによって、水平方向にライン状に延びる連続出射面が構成されていることを特徴とするレンズ結合体である。

請求項９に記載の発明では、水平方向にライン状に延びる一体感のある見栄えのレンズ結合体を提供することができる。

請求項１０に記載の発明は、請求項１〜８の何れか一項に記載のレンズ体と、前記レンズ体の前記入射部に向けて光を照射する光源とを備えることを特徴とする車両用灯具である。

請求項１０に記載の発明では、ボケ等の発生を防ぎつつ、カットオフラインが明瞭な配光パターンを形成できるレンズ体を備えた車両用灯具を提供することができる。

請求項１１に記載の発明は、請求項９に記載のレンズ結合体と、前記レンズ結合体を構成する複数のレンズ体に対して、各々の前記入射部に向けて光を照射する複数の光源とを備えることを特徴とする車両用灯具である。

請求項１１に記載の発明では、水平方向にライン状に延びる一体感のある見栄えのレンズ結合体を備えた車両用灯具を提供することができる。

以上のように、本発明によれば、出射面にキャンバー角（スラント角）が付与されたレンズ体において、ボケ等の発生を防ぎつつ、カットオフラインが明瞭な配光パターンを形成できるレンズ体及びレンズ結合体、並びにこれらを備えた車両用灯具を提供することが可能である。

本発明の第１の実施形態に係るレンズ体を備える車両用灯具の概略構成を示す断面図である。 図１に示すレンズ体における反射面の前端部の形状を説明するための模式図である。 ＬＢ光により仮想鉛直スクリーンの面上に形成された配光パターンを示す光度分布図である。 キャンバー角に応じて調整された反射面の前端部と、調整前の反射面の前端部との形状の違いを説明するための上面図である。 後退角θｘを０°，１０°２０°，３０°，４０°としたときの、反射面の前端部の形状を示す上面図である。 後退角θｘを０°，１０°２０°，３０°，４０°としたときの、反射面の前端部が最も後退する位置を示すＸ−Ｙ座標図である。 後退角θｘを０°としたときの、仮想鉛直スクリーンの面上に形成された配光パターンを示す光度分布図である。 後退角θｘを１０°としたときの、仮想鉛直スクリーンの面上に形成された配光パターンを示す光度分布図である。 後退角θｘを２０°としたときの、仮想鉛直スクリーンの面上に形成された配光パターンを示す光度分布図である。 後退角θｘを３０°としたときの、仮想鉛直スクリーンの面上に形成された配光パターンを示す光度分布図である。 後退角θｘを４０°としたときの、仮想鉛直スクリーンの面上に形成された配光パターンを示す光度分布図である。 釣り目角が付与された出射面と、反射面の前端部との回転方向を示す正面図である。 本発明の第２の実施形態に係るレンズ体を備える車両用灯具の概略構成を示す上面図である。 図１３に示すレンズ体の第１入射部の構成を示す平面図である。 調整前の集光反射面で反射された光の光路を示す平面図である。 図１５に示す調整前の仮想鉛直スクリーンの面上に形成された配光パターンを示す光度分布図である。 調整後の集光反射面で反射された光の光路を示す平面図である。 図１７に示す調整後の仮想鉛直スクリーンの面上に形成された配光パターンを示す光度分布図である。 本発明の第３の実施形態に係るレンズ結合体を備える車両用灯具の概略構成を示す上面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがあり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

（第１の実施形態）
先ず、本発明の第１の実施形態として図１に示すレンズ体１２を備えた車両用灯具１０について説明する。なお、図１は、車両用灯具１０の概略構成を示す断面図である。図１では、車両用灯具１０の光源１４からレンズ体１２に入射した光Ｌの光路を破線で示している。また、以下に示す図面では、ＸＹＺ直交座標系を設定し、Ｘ軸方向を車両用灯具１０（レンズ体１２）の前後方向、Ｙ軸方向を車両用灯具１０（レンズ体１２）の左右方向、Ｚ軸方向を車両用灯具１０（レンズ体１２）の上下方向として、それぞれ示すものとする。

車両用灯具１０は、図１に示すように、本発明を適用したレンズ体１２と、レンズ体１２の入射部となる入射面１２ａに向けて光Ｌを照射する光源１４とを備えている。

レンズ体１２は、水平方向（Ｘ軸方向）に延びる第１基準軸ＡＸ１に沿って延びた形状の多面レンズ体である。具体的に、このレンズ体１２は、水平方向に延びる第１基準軸ＡＸ１に沿って、入射面１２ａと、反射面１２ｂと、反射面１２ｂの前端部１２ｃと、出射面１２ｄとが、この順で配置された構成を有している。なお、レンズ体１２については、例えば、ポリカーボネイトやアクリル等の透明樹脂やガラスなど、空気よりも屈折率の高い材質のものを用いることができる。また、レンズ体１２に透明樹脂を用いた場合は、金型を用いた射出成形によってレンズ体１２を形成することが可能である。

入射面１２ａは、レンズ体１２の後端部（後面）に位置して、この入射面１２ａ近傍に配置される光源１４（正確には、光学設計上の基準点Ｆ）からの光Ｌが屈折してレンズ体１２の内部に入射するレンズ面（例えば、光源１４に向かって凸となる自由曲面）を構成している。

入射面１２ａは、少なくとも鉛直方向（Ｚ軸方向）に関し、この入射面１２ａ近傍に配置される光源１４からの光Ｌが、光源１４の中心（基準点Ｆ）と反射面１２ｂの前端部１２ｃ近傍の点（出射面１２ｄ側の焦点Ｆ_１２ｄ）とを通過し、且つ、第１基準軸ＡＸ１に対して前方斜め下方に向かって傾斜した第２基準軸ＡＸ２寄りに集光するように、その面形状が調整されている。

また、入射面１２ａは、水平方向（Ｙ軸方向）に関し、レンズ体１２の内部に入射した光源１４からの光Ｌが、反射面１２ｂの前端部１２ｃに向かって第１基準軸ＡＸ１寄りに集光するように、その面形状が構成されている。なお、入射面１２ａは、水平方向（Ｙ軸方向）に関し、レンズ体１２の内部に入射した光源１４からの光が、第１基準軸ＡＸ１に対して平行な光となるように、その面形状が構成されていてもよい。また、入射部については、このような入射面１２ａに限らず、レンズ体１２の後端側に入射凹部を設け、この入射凹部の内側に光源１４を配置した構成とすることもできる。

反射面１２ｂは、入射面１２ａの下端縁から前方（＋Ｘ軸方向）に向かって延びた平面形状を有している。反射面１２ｂは、レンズ体１２の内部に入射した光源１４からの光Ｌのうち、この反射面１２ｂに入射した光Ｌ１をレンズ体１２の内部で前方の出射面１２ｄに向けて内面反射（全反射）する。これにより、レンズ体１２では、金属蒸着による金属反射膜を用いることなく、反射面１２ｂを形成できるため、コストアップや反射率の低下等を防ぐことが可能である。

また、反射面１２ｂは、第１基準軸ＡＸ１に対して前方斜め下方に向かって傾斜している。この場合、反射面１２ｂで反射した光Ｌ１の一部が出射面１２ｄに入射しない方向に進む光（迷光）となることを抑制しながら、反射面１２ｂで反射した光の利用効率を高めることができる。

反射面１２ｂの前端部１２ｃは、光源１４からレンズ体１２の内部に入射した光Ｌのカットオフラインを規定している。

ここで、反射面１２ｂの前端部１２ｃの形状について、図２（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。なお、図２（ａ）は、反射面１２ｂの前端部１２ｃの正面視形状（入射面１２ａ側（＋Ｘ軸方向）から見たときの形状）を示す模式図である。図２（ｂ）〜（ｄ）は、反射面１２ｂの前端部１２ｃの側面視形状（側面側（＋Ｙ軸方向）から見たときの形状）の例を示す模式図である。

反射面１２ｂの前端部１２ｃは、図１及び図２（ａ）に示すように、反射面１２ｂの先端部において、レンズ体１２の左右方向（Ｙ軸方向）に延びるように形成されている。具体的に、この反射面１２ｂの前端部１２ｃは、左水平カットオフラインに対応した辺ｅ１と、右水平カットオフラインに対応した辺ｅ２と、これら左水平カットオフラインと右水平カットオフラインとの間を接続する斜めカットオフラインに対応した辺ｅ３とを含む段差形状を有している。

なお、図２（ａ）に示す反射面１２ｂの前端部１２ｃの形状は、車両が右側通行の場合を例示している。一方、車両が左側通行の場合、反射面１２ｂの前端部１２ｃの形状は、左水平カットオフラインに対応した辺ｅ１と右水平カットオフラインに対応した辺ｅ２との高さを逆転した段差形状となる。また、反射面１２ｂの前端部１２ｃの形状については、これらの形状に限らず、水平方向に直線状に延びる水平カットオフラインに対応した辺のみからなる形状としてもよい。

反射面１２ｂの前端部１２ｃの側面視形状については、図２（ｂ）に示すように、反射面１２ｂの先端部から上方（＋Ｚ軸方向）に向かって直線状に延びる形状を有している。また、反射面１２ｂの前端部１２ｃの側面視形状については、図２（ｃ）に示すように、前方斜め上方に向かって直線状に延びる形状であってもよく、図２（ｄ）に示すように、前方斜め上方に向かって湾曲して延びる形状であってもよい。

なお、反射面１２ｂの前端部１２ｃについては、上述した形状に必ずしも限定されるものではなく、カットオフラインが規定可能な範囲で、適宜変更を加えることが可能である。また、反射面１２ｂの前端部１２ｃについては、上述した段差形状に限らず、カットオフラインに対応した溝部によって形成することも可能である。

出射面１２ｄは、図１に示すように、レンズ体１２の前端部（前面）に位置して、レンズ体１２の内部に入射した光源１４からの光Ｌのうち、出射面１２ｄに向かって進行する光（以下、直進光という。）Ｌ２と、反射面１２ｂで反射された後、出射面１２ｄに向かって進行する光（以下、反射光という。）Ｌ１とをレンズ体１２の外部に出射するレンズ面（例えば、前方に向かって凸となる自由曲面）を構成している。また、出射面１２ｄ側の焦点Ｆ_１２ｄは、反射面１２ｂの前端部１２ｃ近傍（例えば、反射面１２ｂの前端部１２ｃの左右方向（Ｙ軸方向）の中心近傍）に設定されている。

なお、上記レンズ体１２を構成する面のうち、入射面１２ａの上端縁と出射面１２ｄの上端縁とを接続する面（上面）１２ｆと、反射面１２ｂの先端部（反射面１２ｂの前端部１２ｃ）と出射面１２ｄの下端縁とを接続する面（下面）１２ｇについては、特に説明していないが、これら上面１２ｆ及び下面１２ｇについては、レンズ体１２の内部を通過する光Ｌに悪影響（例えば、遮蔽するなど。）を与えない範囲で自由に設計することが可能である。

光源１４には、例えば、白色発光ダイオード（ＬＥＤ）や白色レーザーダイオード（ＬＤ）等の半導体発光素子を用いることができる。本実施形態では、１つの白色ＬＥＤを用いている。なお、光源１４の種類については、特に限定されるものではなく、上述した半導体発光素子以外の光源を用いてもよい。また、光源１４の数については、１つ限らず、複数であってもよい。

光源１４は、その発光面を前方斜め下方に向けた状態、すなわち、この光源１４の光軸が第２基準軸ＡＸ２に一致した状態で、レンズ体１２の入射面１２ａの近傍（基準点Ｆの近傍）に配置されている。また、光源１４は、この光源１４の光軸が第２基準軸ＡＸ２に一致していない状態（例えば、光源１４の光軸が第１基準軸ＡＸ１に平行に配置された状態）で、レンズ体１２の入射面１２ａの近傍（基準点Ｆの近傍）に配置されていてもよい。

本実施形態の車両用灯具１０では、入射面１２ａからレンズ体１２の内部に入射した光源１４からの光Ｌのうち、反射面１２ｂで反射された後、出射面１２ｄに向かって進行する反射光Ｌ１と、出射面１２ｄに向かって進行する直進光Ｌ２とが、出射面１２ｄからレンズ体１２の外部へと出射される。

これにより、レンズ体１２の前方に照射される光（以下、ロービーム（ＬＢ）光Ｌ_ＬＯＷという。）は、出射面１２ｄ側の焦点Ｆ_１２ｄ近傍に形成される光源像を反転投影して、上端縁に反射面１２ｂの前端部１２ｃによって規定されるカットオフラインを含む所定のロービーム（ＬＢ）用配光パターンを形成する。

ここで、シミュレーションによりレンズ体１２に正対した仮想鉛直スクリーンに対して、ＬＢ光Ｌ_ＬＯＷを投影したときの光源像を図３に示す。なお、図３は、仮想鉛直スクリーンの面上に形成されたＬＢ用配光パターンＰ_ＬＯＷを示す光度分布図である。また、仮想鉛直スクリーンは、レンズ体１２の出射面１２ｄから約２５ｍ前方に配置されている。

ＬＢ光Ｌ_ＬＯＷによる光源像は、図３に示す仮想鉛直スクリーンの面上において、上端縁に反射面１２ｂの前端部１２ｃの各辺ｅ１〜ｅ３に対応した各カットオフラインＣＬ１〜ＣＬ３を含むＬＢ用配光パターンＰ_ＬＯＷを形成する。

なお、ＬＢ用配光パターンＰ_ＬＯＷの水平方向（Ｙ軸方向）の拡散の程度は、入射面１２ａの面形状（例えば、入射面１２ａの水平方向（Ｙ軸方向）の曲率）を調整することで自在に調整することが可能である。また、ＬＢ用配光パターンＰ_ＬＯＷの水平方向（Ｙ軸方向）及び鉛直方向（Ｚ軸方向）の拡散の程度は、出射面１２ｄの面形状を調整することで自在に調整することが可能である。

ところで、本実施形態の車両用灯具１０は、車両先端側の両コーナー部（本例では左側コーナー部の場合を例示する。）に配置される車両用前照灯であり、車両先端側のコーナー部に付与されたスラント形状に合わせて、レンズ体１２の出射面１２ｄにキャンバー角が付与されている。一方、反射面１２ｂの前端部１２ｃは、このキャンバー角に応じて調整された形状を有している。

ここで、キャンバー角が付与された出射面１２ｄと、反射面１２ｂの前端部１２ｃの形状について、図４を参照して説明する。なお、図４は、キャンバー角に応じて調整された反射面１２ｂの前端部１２ｃと、調整前の反射面１２ｂの前端部１２ｃとの形状の違いを示す上面図である。

キャンバー角が付与された出射面１２ｄは、図４に示すように、この出射面１２ｄから出射される光の進行方向（＋Ｘ軸方向）に対して、第１基準軸ＡＸ１を挟んだ水平方向（Ｙ軸方向）の一端（−Ｙ軸）側よりも他端（＋Ｙ軸）側が後退する方向（−Ｘ軸方向）に向かって所定の角度（以下、後退角という。）θｘで傾斜している。なお、出射面１２ｄから出射される光の進行方向は、車両進行方向に対応し、第１基準軸ＡＸ１を挟んだ水平方向の一端側は、車幅方向の内側に対応し、第１基準軸ＡＸ１を挟んだ水平方向の他端側は、車幅方向の外側に対応している。

調整前の反射面１２ｂの前端部１２ｃは、出射面１２ｄから出射される光Ｌの進行方向（＋Ｘ軸方向）に対して、その最も後退した位置Ｂ’が第１基準軸ＡＸ１上に位置し、且つ、この第１基準軸ＡＸ１を挟んだ水平方向（Ｙ軸方向）の一端（−Ｙ軸）側と他端（＋Ｘ軸）側とが対称に湾曲した形状Ｃ’を有している。

これに対して、本実施形態のレンズ体１２では、出射面１２ｄが傾斜する角度（後退角）θｘによって、反射面１２ｂの前端部１２ｃと出射面１２ｄとの間で光Ｌの光路が変化する。これに合わせて、その出射面１２ｄが傾斜していないとき（調整前）からの変化分をキャンセルするように、反射面１２ｂの前端部１２ｃにおける形状が調整（補正）されている。

具体的に、反射面１２ｂの前端部１２ｃは、出射面１２ｄから出射される光Ｌの進行方向（＋Ｘ軸方向）に対して、その最も後退した位置Ｂが第１基準軸ＡＸ１を挟んだ水平方向（Ｙ軸方向）の一端（−Ｙ軸）側にシフトした非対称な形状Ｃを有している。また、反射面１２ｂの前端部１２ｃは、出射面１２ｄから出射される光Ｌの進行方向（＋Ｘ軸方向）に対して、第１基準軸ＡＸ１を挟んだ水平方向（Ｙ軸方向）の一端（−Ｙ軸）側が調整前よりも相対的に後退し、その他端（＋Ｙ軸）側が調整前よりも相対的に前進するように湾曲した形状Ｃを有している。

以上のように、本実施形態の車両用灯具１０では、出射面１２ｄにキャンバー角が付与されたレンズ体１２において、この出射面１２ｄが傾斜する角度（後退角）θｘに応じて、反射面１２ｂの前端部１２ｃの形状Ｃが調整されている。これにより、反射面１２ｂの前端部１２ｃと出射面１２ｄとの間で光Ｌの光路を最適化し、ボケ等の発生を防ぎつつ、カットオフラインが明瞭なＬＢ用配光パターンＰ_ＬＯＷを形成することが可能である。

また、出射面１２ｄに付与されるキャンバー角（後退角θｘ）については、０°＜θｘ≦４０°の範囲とすることが好ましい。ここで、出射面１２ｄが傾斜する角度（後退角）θｘを０°，１０°２０°，３０°，４０°としたときの、反射面１２ｂの前端部１２ｃの形状Ｃ（Ｃ’）を表すラインを図５に示す。また、後退角θｘを０°，１０°２０°，３０°，４０°としたときの、反射面１２ｂの前端部１２ｃが最も後退する位置Ｂ（Ｂ’）のＸ−Ｙ座標を図６に示す。また、後退角θｘを０°，１０°２０°，３０°，４０°としたときの、仮想鉛直スクリーンの面上に形成されたＬＢ用配光パターンＰ_ＬＯＷを図７〜図１１に示す。

なお、図５では、後退角θｘが０°のとき、調整前における反射面１２ｂの前端部１２ｃの形状Ｃ’を表している。また、図６では、後退角θｘが０°のとき、調整前における反射面１２ｂの前端部１２ｃの最も後退する位置Ｂ’を、Ｘ−Ｙ座標の原点（０，０）とする。

図５及び図６に示すように、後退角θｘが大きくなるに従って、位置Ｂが原点から−Ｘ軸方向及び−Ｙ軸方向にシフトしていくことがわかる。また、後退角θｘが大きくなるに従って、形状Ｃの第１基準軸ＡＸ１を挟んだ水平方向（Ｙ軸方向）の一端（−Ｙ軸）側のラインにおける後退量と、その他端（＋Ｘ軸）側のラインにおける前進量とが、共に増加していくことがわかる。

後退角θｘが０°のときのＬＢ用配光パターンＰ_ＬＯＷは、図７に示すように、仮想鉛直スクリーンの面上において、左側のカットオフラインが明瞭とならずに、上下方向で二重にボケてしまっている。

これに対して、後退角θｘが１０°２０°，３０°，４０°のときのＬＢ用配光パターンＰ_ＬＯＷは、図８〜図１１に示すように、仮想鉛直スクリーンの面上において、明瞭なカットオフラインを形成していることがわかる。

なお、後退角θｘが４０°を超える場合は、ＬＢ用配光パターンＰ_ＬＯＷの境界が右側３０°よりも左側にシフトすることになる。この場合、車両左側の車両用前照灯からのＬＢ光Ｌ_ＬＯＷと、車両右側の車両用前照灯からのＬＢ光Ｌ_ＬＯＷとの重なり合う範囲が車両前方から遠ざかることになり、実用範囲から外れてしまうため好ましくない。

また、本実施形態のレンズ体１２は、図１２に示すように、第１基準軸ＡＸ１を中心として回転する方向に、出射面１２ｄが所定の角度（釣り目角）θｚで傾斜している構成としてもよい。なお、図１２は、釣り目角θｚが付与された出射面１２ｄと、反射面１２ｂの前端部１２ｃとの回転方向を示す正面図である。

この場合、出射面１２ｄが傾斜する角度（釣り目角）θｚに応じて、第１基準軸ＡＸ１を中心として出射面１２ｄの回転方向（＋方向）とは反対方向（−方向）に、所定の角度−θｚで反射面１２ｂの前端部１２ｃを傾斜させる。これにより、出射面１２ｄが所定の角度（釣り目角）θｚで傾斜している場合でも、その回転方向に応じた方向にＬＢ用配光パターンＰ_ＬＯＷが回転することを抑制することが可能である。

なお、出射面１２ｄが傾斜する角度θｚと、反射面１２ｂの前端部１２ｃが傾斜する角度−θｚとは、必ずしも角度範囲が一致している必要はなく、例えば、本実施形態では、θｚが５°のとき、−θｚが約−７．５°である。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態として図１３に示すレンズ体１２Ａを備えた車両用灯具１０Ａについて説明する。なお、図１３は、車両用灯具１０Ａの概略構成を示す上面図である。また、以下の説明では、上記車両用灯具１０（レンズ体１２）と同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。

車両用灯具１０Ａは、図１３に示すように、本発明を適用したレンズ体１２Ａと、レンズ体１２Ａの第１入射部１３に向けて光を照射する光源１４とを備えている。すなわち、この車両用灯具１０Ａは、上記車両用灯具１０が備えるレンズ体１２の代わりに、レンズ体１２Ａを備えた構成である。

レンズ体１２Ａは、第１入射部１３、反射面１２ｂ及び第１出射面１２Ａ１ａを含む第１レンズ部１２Ａ１と、第２入射面１２Ａ２ａ及び第２出射面１２Ａ２ｂを含む第２レンズ部１２Ａ２とを有している。また、第１レンズ部１２Ａ１と第２レンズ部１２Ａ２とは、連結部１２Ａ３によって第１出射面１２Ａ１ａと第２入射面１２Ａ２ａとの間で連結されている。

レンズ体１２Ａは、水平方向（Ｘ軸方向）に延びる第１基準軸ＡＸ１に沿って延びた形状の多面レンズ体である。具体的に、このレンズ体１２は、水平方向に延びる第１基準軸ＡＸ１に沿って、第１入射部１３と、反射面１２ｂと、第１出射面１２Ａ１ａと、第２入射面１２Ａ２ａと、第２出射面１２Ａ２ｂとが、この順で配置された構成を有している。また、第１出射面１２Ａ１ａと第２入射面１２Ａ２ａとは、第１レンズ部１２Ａ１、第２レンズ部１２Ａ２及び連結部１２Ａ３で囲まれた空間Ｓを挟んで対向している。

レンズ体１２Ａを構成する面のうち、第１入射部１３、反射面１２ｂ及び反射面１２ｂの前端部１２ｃは、上記レンズ体１２の入射面１２ａ、反射面１２ｂ及び反射面１２ｂの前端部１２ｃに相当する面である。一方、レンズ体１２Ａを構成する面のうち、第１出射面１２Ａ１ａ、第２入射面１２Ａ２ａは、上記レンズ体１２とは異なった面を構成している。

このうち、第１入射部１３は、第１レンズ部１２Ａ１の後端（後面）側に位置して、この第１入射部１３近傍に配置される光源１４（正確には、光学設計上の基準点Ｆ）からの光Ｌを屈折して第１レンズ部１３の内部に入射する入射面を構成している。具体的に、この第１入射部１３は、例えば図１４に示すような構成を有している。なお、図１４は、第１入射部１３の構成を示す平面図である。

第１入射部１３は、図１４に示すように、光源１４と対向する位置に、第１集光入射面１３ａと、第２集光入射面１３ｂと、集光反射面１３ｃとを有している。第１集光入射面１３ａは、その中心部から後方に向かって凸となる自由曲面（非球面）により構成されている。第２集光入射面１３ｂは、第１入射部１３の周囲を囲む位置から後方に突出した部分の略円筒状の内周面により構成されている。集光反射面１３ｃは、第１入射部１３の周囲を囲む位置から後方に突出した部分の略截頭円錐状の外周面により構成されている。

第１入射部１３では、光源１４から出射された光Ｌのうち、第１集光入射面１３ａから入射した光Ｌ１１を反射面１２ｂに向けて集光させる。一方、第２集光入射面１３ｂから入射した光Ｌ１２を集光反射面１３ｃで反射（全反射）させることによって、反射面１２ｂに向けて集光させる。

これにより、第１入射部１３は、この第１入射部１３から第１レンズ部１２Ａ１の内部に入射した光Ｌが、水平断面（Ｙ軸断面）において、第１基準軸ＡＸ１に対して平行な光となるように構成されている。

なお、第１入射部１３は、この第１入射部１３から第１レンズ部１２Ａ１の内部に入射した光Ｌが、水平断面（Ｙ軸断面）において、第１基準軸ＡＸ１寄りに集光するように構成されていてもよい。

一方、第１入射部１３は、この第１入射部１１から第１レンズ部１２Ａ１の内部に入射した光Ｌが、鉛直断面（Ｚ軸断面）において、光源１４の中心（基準点Ｆ）と反射面１２ｂの前端部１２ｃ近傍の点（後述する合成レンズ１２Ａ４の合成焦点Ｆ_１２Ａ４）とを通過し、且つ、第１基準軸ＡＸ１に対して前方斜め下方に向かって傾斜した第２基準軸ＡＸ２寄りに集光するように構成されている。

第１出射面１２Ａ１ａは、図１３に示すように、第１レンズ部１２Ａ１の前端部（前面）に位置して、第１方向となる水平方向（Ｙ軸方向）に関し、この第１出射面１２Ａ１ａから出射される光を集光させるように、その面形状が調整されている。具体的に、この第１出射面１２Ａ１ａは、その円柱軸が鉛直方向（Ｚ軸方向）に延びた半円柱状のレンズ面として構成されている。また、第１出射面１２Ａ１ａの焦線は、反射面１２ｂの前端部１２ｃ近傍において鉛直方向（Ｚ軸方向）に延びている。

第２入射面１２Ａ２ａは、第２レンズ部１２Ａ２の後端部（後面）に位置して、第１出射面１２Ａ１ａから出射した光が入射する面として、平面を構成している。なお、第２入射面１２Ａ２ａの形状については、このような平面に限らず、曲面（レンズ面）とすることも可能である。

第２出射面１２Ａ２ｂは、上記レンズ体１２の出射面１２ｄに相当する面であり、第２レンズ部１２Ａ２の前端部（前面）に位置して、第２方向となる鉛直方向（Ｚ軸方向）に関し、この第２出射面１２Ａ２ｂから出射される光を集光させるように、その面形状が調整されている。具体的に、この第２出射面１２Ａ２ａは、その円柱軸が水平方向（Ｙ軸方向）に延びた半円柱状のレンズ面として構成されている。また、第２出射面１２Ａ２ｂの焦線は、反射面１２ｂの前端部１２ｃ近傍において水平方向（Ｙ軸方向）に延びている。

また、第１出射面１２Ａ１ａ及び第２レンズ部１２Ａ２（第２入射面１２Ａ２ａ及び第２出射面１２Ａ２ｂ）からなる合成レンズ１２Ａ４の合成焦点Ｆ_１２Ａ４（上記出射面１２ｄ側の焦点Ｆ_１２ｄに相当する。）は、反射面１２ｂの前端部１２ｃ近傍（例えば、反射面１２ｂの前端部１２ｃの左右方向の中心近傍）に設定されている。

連結部１２Ａ３は、空間Ｓを挟んで第１レンズ部１２Ａ１と第２レンズ部１２Ａ２との間の上部を連結している。レンズ体１２Ａについては、上記レンズ体１２と同様の材料を用いて、金型を用いた射出成形によって形成することが可能である。

ところで、本実施形態の車両用灯具１０Ａは、上記車両用灯具１０と同様に、レンズ体１２Ａの第２出射面１２Ａ２ｂにキャンバー角が付与されている。一方、反射面１２ｂの前端部１２ｃは、このキャンバー角に応じて調整された形状を有している。

すなわち、本実施形態のレンズ体１２Ａでは、上記図４に示すレンズ体１２と同様に、第２出射面１２Ａ２ｂが傾斜する角度（後退角）θｘによって、反射面１２ｂの前端部１２ｃと第２出射面１２Ａ２ｂとの間で光の光路が変化する。これに合わせて、その第２出射面１２Ａ２ｂが傾斜していないとき（調整前）からの変化分をキャンセルするように、反射面１２ｂの前端部１２ｃにおける形状が調整（補正）されている。

具体的に、反射面１２ｂの前端部１２ｃは、第２出射面１２Ａ２ｂから出射される光の進行方向（＋Ｘ軸方向）に対して、その最も後退した位置Ｂが第１基準軸ＡＸ１を挟んだ水平方向（Ｙ軸方向）の一端（＋Ｙ軸）側にシフトした非対称な形状Ｃを有している。また、反射面１２ｂの前端部１２ｃは、第２出射面１２Ａ２ｂから出射される光の進行方向（＋Ｘ軸方向）に対して、第１基準軸ＡＸ１を挟んだ水平方向（Ｙ軸方向）の一端（＋Ｙ軸）側が調整前よりも相対的に後退し、その他端（−Ｙ軸）側が調整前よりも相対的に前進するように湾曲した形状Ｃを有している。

以上のように、本実施形態の車両用灯具１０Ａでは、第２出射面１２Ａ２ｂにキャンバー角が付与されたレンズ体１２Ａにおいて、この第２出射面１２Ａ２ｂが傾斜する角度（後退角）θｘに応じて、反射面１２ｂの前端部１２ｃの形状Ｃが調整されている。これにより、反射面１２ｂの前端部１２ｃと第２出射面１２Ａ２ｂとの間で光の光路を最適化し、ボケ等の発生を防ぎつつ、カットオフラインが明瞭なＬＢ用配光パターンを形成することが可能である。

また、本実施形態のレンズ体１２Ａは、上記図１２に示すレンズ体１２と同様に、第１基準軸ＡＸ１を中心として回転する方向に、第２出射面１２Ａ２ｂが所定の角度（釣り目角）θｚで傾斜している構成としてもよい。

この場合、第２出射面１２Ａ２ｂが傾斜する角度（釣り目角）θｚに応じて、第１基準軸ＡＸ１を中心として第２出射面１２Ａ２ｂの回転方向（＋方向）とは反対方向（−方向）に、反射面１２ｂの前端部１２ｃを傾斜させる。これにより、第２出射面１２Ａ２ｂが所定の角度（釣り目角）θｚで傾斜している場合でも、その回転方向に応じた方向にＬＢ用配光パターンが回転することを抑制することが可能である。

ところで、上記レンズ体１０Ａにおいて、調整前の集光反射面１３ｃで反射された光Ｌ１２の光路を図１５に示す。また、このときの仮想鉛直スクリーンの面上に形成されたＬＢ用配光パターンＰ_ＬＯＷを図１６に示す。

図１５に示すように、反射面１２ｂの前端部１２ｃは、上述した一端（−Ｙ軸）側よりも他端（＋Ｙ軸）側が前進するように湾曲した非対称な形状Ｃを有している。この場合、調整前の集光反射面１３ｃで反射された光Ｌ１２のうち、前端部１２ｃの他端（＋Ｙ軸）側に向けて集光される光Ｌ１２の一部（図１５中の−Ｙ軸側に示す光線Ｌｘ）が迷光となって、反射面１２ｂの前端部１２ｃで反射された後、第２出射面１２Ａ２ｂから出射することがある。

この場合、図１６に示すＬＢ用配光パターンＰ_ＬＯＷのように、この光線Ｌｘによってカットオフラインの上方にグレアＰ_Ｌｘが発生することがある。

これに対して、上記レンズ体１０Ａにおいて、調整後の集光反射面１３ｃで反射された光Ｌ１２の光路を図１７に示す。また、このときの仮想鉛直スクリーンの面上に形成されたＬＢ用配光パターンＰ_ＬＯＷを図１８に示す。

図１７に示すように、調整後の集光反射面１３ｃでは、この集光反射面１３ｃで反射された光Ｌ１２のうち、前端部１２ｃの他端（＋Ｙ軸）側に向けて集光される光Ｌ１２の一部を、その焦点が少なくとも反射面１２ｂの前端部１２ｃよりも前方又は無限遠点に位置するように集光させる。

すなわち、第１入射部１３では、集光反射面１３ｃから前端部１２ｃの他端（＋Ｙ軸）側に向けて集光される光Ｌ１２が、反射面１２ｂの前端部１２ｃよりも前方で焦点を結ぶように、若しくは平行な光となるように、集光反射面１３ｃの面調整を行うことが好ましい。

これにより、図１８に示すＬＢ用配光パターンＰ_ＬＯＷのように、集光反射面１３ｃで反射された光Ｌ１２のうち、前端部１２ｃの他端（＋Ｙ軸）側に向けて集光される光Ｌ１２の一部が迷光となって、上述したグレアの原因となることを防ぐことができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態として図１４に示すレンズ結合体２２Ａを備えた車両用灯具２０Ａについて説明する。なお、図１４は、車両用灯具２０Ａの概略構成を示す上面図である。また、以下の説明では、上記車両用灯具１０Ａ（レンズ体１２Ａ）と同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。

車両用灯具２０Ａは、図１４に示すように、本発明を適用したレンズ結合体２２Ａと、レンズ結合体２２Ａを構成する複数の上記レンズ体１２Ａに対して、各々の第１入射面１２ａに向けて光を照射する複数の光源１４とを備えている。

すなわち、この車両用灯具２０Ａは、複数の車両用灯具１０Ａ（複数のレンズ体１２Ａ）を水平方向（Ｙ軸方向）に一列に並べて配置した構成である。レンズ結合体２２Ａは、上記レンズ体１２Ａが複数並んだ状態で、各々の第２出射面１２Ａ２ｂが結合されることによって、水平方向（Ｙ軸方向）にライン状に延びる連続出射面１２Ａ２Ｂを有している。

本実施形態の車両用灯具２０Ａでは、このような水平方向にライン状に延びる一体感のある見栄えのレンズ結合体２２Ａを備えることで、そのデザイン性を向上させることが可能である。

なお、レンズ結合体２２Ａについては、複数のレンズ体１２Ａを一体に成形したものに限らず、複数のレンズ体１２Ａを別体に成形した後に、これらをレンズホルダ等の保持部材に保持することで、一体の構成とすることも可能である。

以上のように、本実施形態の車両用灯具２０Ａでは、連続出射面１２Ａ２Ｂ（第２出射面１２Ａ２ｂ）にキャンバー角が付与されたレンズ結合体２２Ａにおいて、この連続出射面１２Ａ２Ｂ（第２出射面１２Ａ２ｂ）が傾斜する角度（後退角）θｘに応じて、各レンズ体１２Ａが備える反射面１２ｂの前端部１２ｃの形状Ｃが調整されている。これにより、各レンズ体１２Ａにおいて、反射面１２ｂの前端部１２ｃと第２出射面１２Ａ２ｂとの間で光の光路を最適化し、ボケ等の発生を防ぎつつ、カットオフラインが明瞭なＬＢ用配光パターンを形成することが可能である。

また、本実施形態のレンズ体２２Ａは、上記図１２に示すレンズ体１２と同様に、第１基準軸ＡＸ１を中心として回転する方向に、連続出射面１２Ａ２Ｂ（第２出射面１２Ａ２ｂ）が所定の角度（釣り目角）θｚで傾斜している構成としてもよい。

この場合、連続出射面１２Ａ２Ｂ（第２出射面１２Ａ２ｂ）が傾斜する角度（釣り目角）θｚに応じて、第１基準軸ＡＸ１を中心として連続出射面１２Ａ２Ｂ（第２出射面１２Ａ２ｂ）の回転方向（＋方向）とは反対方向（−方向）に、各レンズ体１２Ａが備える反射面１２ｂの前端部１２ｃを傾斜させる。これにより、連続出射面１２Ａ２Ｂ（第２出射面１２Ａ２ｂ）が所定の角度（釣り目角）θｚで傾斜している場合でも、その回転方向に応じた方向にＬＢ用配光パターンが回転することを抑制することが可能である。

１０，１０Ａ…車両用灯具 １２，１２Ａ…レンズ体 １２ａ…（第１）入射面（入射部） １２ｂ…反射面 １２ｃ…反射面の前端部 １２ｄ…出射面 １２Ａ１…第１レンズ部 １２Ａ２…第２レンズ部 １２Ａ３…連結部 １２Ａ４…合成レンズ １２Ａ１ａ…第１出射面 １２Ａ２ａ…第２入射面 １２Ａ２ｂ…第２出射面 １２Ａ２Ｂ…連続出射面 １４…光源 ２０Ａ…車両用灯具 ２２Ａ…レンズ結合体 ＡＸ１…第１基準軸 Ｆ_１２ｄ…焦点 Ｆ_１２Ａ４…合成焦点 Ｌ…光 Ｌ_ＬＯＷ…ロービーム（ＬＢ）光 Ｐ_ＬＯＷ…ロービーム（ＬＢ）用配光パターン θｘ…後退角（キャンバー角） θｚ…釣り目角

Claims (11)

1. 水平方向に延びる第１基準軸に沿って、入射部と、反射面と、出射面とがこの順で配置され、光源からの光が、前記入射部からレンズ内部に入射して、前記反射面によって一部が反射された後、前記出射面からレンズ外部に光が出射されることによって、レンズ前方に照射される光が、前記出射面側の焦点近傍に形成される光源像を反転投影して、上端縁に前記反射面の前端部によって規定されるカットオフラインを含む所定の配光パターンを形成するように構成されたレンズ体であって、
   前記出射面は、当該出射面から出射される光の進行方向に対して、前記第１基準軸を挟んだ水平方向の一端側よりも他端側が後退する方向に向かって所定の角度で傾斜しており、
   前記反射面の前端部は、前記出射面から出射される光の進行方向に対して、前記第１基準軸を挟んだ水平方向の前記一端側が相対的に後退し、前記他端側が相対的に前進した形状を有して、前記出射面が傾斜する角度に応じて調整されていることを特徴とするレンズ体。
2. 前記反射面の前端部は、前記出射面から出射される光の進行方向に対して、その最も後退した位置が前記第１基準軸を挟んだ水平方向の前記一端側にシフトした形状を有することを特徴とする請求項１に記載のレンズ体。
3. 前記出射面は、前記第１基準軸を中心として回転する方向に前記水平方向に対して所定の角度で傾斜しており、
   前記反射面の前端部は、前記出射面が傾斜する角度に応じて、前記第１基準軸を中心として前記出射面の回転方向とは反対方向に傾斜した形状を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ体。
4. 前記出射面側の焦点は、前記反射面の前端部近傍に設定されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のレンズ体。
5. 前記反射面は、前記第１基準軸に対して前方斜め下方に向かって傾斜していることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のレンズ体。
6. 前記入射部は、前記光源からの光が入射する入射面と、前記入射面から入射した一部の光を反射しながら、前記反射面に向けて集光させる集光反射面とを有し、
   前記集光反射面は、前記反射面の前記第１基準軸を挟んだ水平方向の前記他端側に向けて反射される光の一部を、その焦点が少なくとも前記反射面の前端部よりも前方又は無限遠点に位置するように集光させることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のレンズ体。
7. 前記入射部となる第１入射面、前記反射面及び第１出射面を含む第１レンズ部と、
   第２入射面及び前記出射面となる第２出射面を含む第２レンズ部とを有し、
   前記第１出射面は、当該第１出射面から出射される光を水平方向に集光させるように、その円柱軸が鉛直方向に延びた半円柱状のレンズ面として構成され、
   前記第２出射面は、当該第２出射面から出射される光を鉛直方向に集光させるように、その円柱軸が水平方向に延びた半円柱状のレンズ面として構成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載のレンズ体。
8. 前記第１レンズ部と前記第２レンズ部とを連結する連結部を有し、
   前記連結部は、前記第１出射面と前記第２入射面との間に空間が形成された状態で、前記第１レンズ部と前記第２レンズ部とを連結していることを特徴とする請求項７に記載のレンズ体。
9. 請求項７又は８に記載のレンズ体を備え、
   前記レンズ体が複数並んだ状態で、各々の前記出射面が結合されることによって、水平方向にライン状に延びる連続出射面が構成されていることを特徴とするレンズ結合体。
10. 請求項１〜８の何れか一項に記載のレンズ体と、
    前記レンズ体の前記入射部に向けて光を照射する光源とを備えることを特徴とする車両用灯具。
11. 請求項９に記載のレンズ結合体と、
    前記レンズ結合体を構成する複数のレンズ体に対して、各々の前記入射部に向けて光を照射する複数の光源とを備えることを特徴とする車両用灯具。