特許 5707661 車両用灯具ユニット及び車両用灯具に用いられる導光体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5707661

(24)【登録日】2015年3月13日

(45)【発行日】2015年4月30日

(54)【発明の名称】車両用灯具ユニット及び車両用灯具に用いられる導光体

(51)【国際特許分類】

   F21S 8/10 20060101AFI20150409BHJP

   H01L 33/58 20100101ALI20150409BHJP

   G02B 6/00 20060101ALI20150409BHJP

   F21Y 101/02 20060101ALN20150409BHJP

【ＦＩ】

   F21S8/10 385

   F21S8/10 371

   H01L33/00 430

   G02B6/00 331

   F21Y101:02

【請求項の数】8

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2011-68270(P2011-68270)

(22)【出願日】2011年3月25日

(65)【公開番号】特開2012-204167(P2012-204167A)

(43)【公開日】2012年10月22日

【審査請求日】2014年2月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002303

【氏名又は名称】スタンレー電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083116

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲三

(72)【発明者】

【氏名】大野 雅典

【審査官】 松田 長親

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−０２６４６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２１２１４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ８／１０

Ｆ２１Ｓ ５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

出射面と、前記出射面の反対側に配置された反射面と、前記出射面で内部反射された後に前記反射面で内部反射されて前記出射面から出射する光を導入する入射面と、を含む中実の導光体と、
前記入射面から前記導光体内に導入され、前記出射面で内部反射された後に前記反射面で内部反射されて前記出射面から出射する光を放射するように、前記入射面に対向して配置されたＬＥＤ光源と、
を備えており、
前記反射面は、複数の反射領域に分割されており、
前記複数の反射領域は、基準位置に配置された反射領域と前記基準位置に配置された反射領域より前記出射面寄りにシフトした位置に配置された反射領域とを含んでおり、
前記複数の反射領域は、前記出射面で内部反射された光が当該複数の反射領域間に形成される段差に入射しないように、前記入射面に近い反射領域ほど前記基準位置に配置された反射領域より前記出射面寄りにシフトした位置に配置されていることを特徴とする車両用灯具ユニット。

【請求項2】

出射面と、前記出射面の反対側に配置された反射面と、前記反射面で内部反射されて前記出射面から出射する光を導入する入射面と、を含む中実の導光体と、
前記入射面から前記導光体内に導入され、前記反射面で内部反射されて前記出射面から出射する光を放射するように、前記入射面に対向して配置されたＬＥＤ光源と、
を備えており、
前記反射面は、複数の反射領域に分割されており、
前記複数の反射領域は、基準位置に配置された反射領域と前記基準位置に配置された反射領域より前記出射面寄りにシフトした位置に配置された反射領域とを含んでおり、
前記複数の反射領域は、前記出射面で内部反射された光が当該複数の反射領域間に形成される段差に入射しないように、前記入射面に近い反射領域ほど前記基準位置に配置された反射領域より前記出射面寄りにシフトした位置に配置されていることを特徴とする車両用灯具ユニット。

【請求項3】

前記反射面は、少なくとも１つの水平面により複数の反射領域に分割されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用灯具ユニット。

【請求項4】

前記反射面は、少なくとも１つの鉛直面により複数の反射領域に分割されている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ユニット。

【請求項5】

前記反射面は、少なくとも２つの鉛直面により複数の反射領域に分割されており、
前記２つの鉛直面との間の反射領域はその両隣の反射領域より前記出射面寄りにシフトした位置に配置されている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ユニット。

【請求項6】

前記複数の反射領域は、反射領域ごとに、内部反射して前記出射面から出射する光が所定配光パターンを構成する部分配光パターンを形成するように構成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の車両用灯具ユニット。

【請求項7】

出射面と、前記出射面の反対側に配置された反射面と、前記出射面で内部反射された後に前記反射面で内部反射されて前記出射面から出射する光を導入する入射面と、を含む中実の導光体において、
前記反射面は、複数の反射領域に分割されており、
前記複数の反射領域は、基準位置に配置された反射領域と前記基準位置に配置された反射領域より前記出射面寄りにシフトした位置に配置された反射領域とを含んでおり、
前記複数の反射領域は、前記出射面で内部反射された光が当該複数の反射領域間に形成される段差に入射しないように、前記入射面に近い反射領域ほど前記基準位置に配置された反射領域より前記出射面寄りにシフトした位置に配置されていることを特徴とする車両用灯具に用いられる導光体。

【請求項8】

出射面と、前記出射面の反対側に配置された反射面と、前記反射面で内部反射されて前記出射面から出射する光を導入する入射面と、を含む中実の導光体において、
前記反射面は、複数の反射領域に分割されており、
前記複数の反射領域は、基準位置に配置された反射領域と前記基準位置に配置された反射領域より前記出射面寄りにシフトした位置に配置された反射領域とを含んでおり、
前記複数の反射領域は、前記出射面で内部反射された光が当該複数の反射領域間に形成される段差に入射しないように、前記入射面に近い反射領域ほど前記基準位置に配置された反射領域より前記出射面寄りにシフトした位置に配置されていることを特徴とする車両用灯具に用いられる導光体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用灯具ユニットに関し、特に導光体とＬＥＤ光源とを組み合わせた車両用灯具ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両用灯具の分野においては、導光体とＬＥＤ光源とを組み合わせた灯具ユニットが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

図１７に示すように、特許文献１に記載の灯具ユニット９０は、透明樹脂製の導光体９１とＬＥＤ光源９２とを備えている。

【0004】

導光体９１は、ＬＥＤ光源９２から導光体９１内部へ入射した光を前面９１ａで内面反射させた後に後面９１ｂで反射させて前面９１ａから出射させるように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第４３３９０２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載の灯具ユニット９０においては、導光体９１の前面９１ａが平面で、その反対側の後面９１ｂが連続面（回転放物面）とされているため、前面９１ａと後面９１ｂとの間の肉厚が厚くなり、これに起因して導光体９２の成形時間やその成形に用いる透明樹脂材料が増加し、コストが上昇するという問題がある。一般的に成形時間は肉厚の２乗に比例する。

【0007】

また、肉厚が厚いと導光体９１の精度（ひいては配光）に影響を与えるヒケが発生しやすくなるという問題もある。また、肉厚が厚いと（すなわち、導光体９１内の光路長が長いと）、導光体９１の成形に用いる透明樹脂材料による吸収やヘイズ（体積散乱）の影響を受けやすくなるという問題もある。なお、透明樹脂材料による吸収やヘイズ（体積散乱）の影響を減らすために、導光体９１内の光路長を短くすると、導光体９１全体のサイズが小さくなり、光利用効率が低下するという問題もある。

【0008】

また、特許文献１に記載の灯具ユニット９０においては、導光体９１の後面９１ｂが連続面（回転放物面）とされているため、配光形成の自由度が低いという問題がある。このため、特許文献１においては、異なる配光を形成する複数の灯具ユニット９０を組み合わせて目的とする配光を合成している。

【0009】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、第１に、従来と比べ、肉厚が薄い導光体を用いた車両用灯具ユニットを提供することを目的とする。第２に、配光形成の自由度を高めることが可能な車両用灯具ユニットを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、出射面と、前記出射面の反対側に配置された反射面と、前記出射面で内部反射された後に前記反射面で内部反射されて前記出射面から出射する光を導入する入射面と、を含む中実の導光体と、前記入射面から前記導光体内に導入され、前記出射面で内部反射された後に前記反射面で内部反射されて前記出射面から出射する光を放射するように、前記入射面に対向して配置されたＬＥＤ光源と、を備えており、前記反射面は、複数の反射領域に分割されており、前記複数の反射領域は、基準位置に配置された反射領域と前記基準位置に配置された反射領域より前記出射面寄りにシフトした位置に配置された反射領域とを含んでおり、前記複数の反射領域は、前記出射面で内部反射された光が当該複数の反射領域間に形成される段差に入射しないように、前記入射面に近い反射領域ほど前記基準位置に配置された反射領域より前記出射面寄りにシフトした位置に配置されていることを特徴とする。

【0011】

請求項１に記載の発明によれば、分割された複数の反射領域のうち特定の反射領域を出射面寄りにシフトした位置に配置した分、導光体の肉厚を薄くすることが可能となる。

【0012】

また、請求項１に記載の発明によれば、導光体の肉厚を薄くすることが可能であるため、その分、導光体の成形時間やその成形に用いる透明樹脂材料が減少し、コストを抑えることが可能となる。

【0013】

また、請求項１に記載の発明によれば、導光体の肉厚を薄くすることが可能であるため、導光体の精度（ひいては配光）に影響を与えるヒケの発生を抑えることが可能となる。

【0014】

また、請求項１に記載の発明によれば、導光体の肉厚を薄くすること（すなわち、導光体内の光路長を短くすること）が可能であるため、導光体の成形に用いる透明樹脂材料による吸収やヘイズ（体積散乱）の影響を抑えることが可能となる。

【0015】

以上のように、請求項１に記載の発明によれば、従来と比べ、肉厚が薄い導光体を用いた車両用灯具ユニットを提供することが可能となる。

【0016】

また、請求項１に記載の発明によれば、分割された複数の反射領域のうち特定の反射領
域を出射面寄りにシフトした位置に配置したことで、反射領域間に段差が現れる新規見栄
えの車両用灯具ユニットを提供することが可能となる。
また、請求項１に記載の発明によれば、分割された複数の反射領域のうち入射面に近い反射領域ほど出射面寄りにシフトした位置に配置されているため、内部反射された光が反射領域間に現れる段差に入射するのを防止することが可能となる。

【0017】

請求項２に記載の発明は、出射面と、前記出射面の反対側に配置された反射面と、前記反射面で内部反射されて前記出射面から出射する光を導入する入射面と、を含む中実の導光体と、前記入射面から前記導光体内に導入され、前記反射面で内部反射されて前記出射面から出射する光を放射するように、前記入射面に対向して配置されたＬＥＤ光源と、を備えており、前記反射面は、複数の反射領域に分割されており、前記複数の反射領域は、基準位置に配置された反射領域と前記基準位置に配置された反射領域より前記出射面寄りにシフトした位置に配置された反射領域とを含んでおり、前記複数の反射領域は、前記出射面で内部反射された光が当該複数の反射領域間に形成される段差に入射しないように、前記入射面に近い反射領域ほど前記基準位置に配置された反射領域より前記出射面寄りにシフトした位置に配置されていることを特徴とする。

【0018】

請求項２に記載の発明によれば、分割された複数の反射領域のうち特定の反射領域を出射面寄りにシフトした位置に配置した分、導光体の肉厚を薄くすることが可能となる。

【0019】

また、請求項２に記載の発明によれば、導光体の肉厚を薄くすることが可能であるため、その分、導光体の成形時間やその成形に用いる透明樹脂材料が減少し、コストを抑えることが可能となる。

【0020】

また、請求項２に記載の発明によれば、導光体の肉厚を薄くすることが可能であるため、導光体の精度（ひいては配光）に影響を与えるヒケの発生を抑えることが可能となる。

【0021】

また、請求項２に記載の発明によれば、導光体の肉厚を薄くすること（すなわち、導光体内の光路長を短くすること）が可能であるため、導光体の成形に用いられる透明樹脂材料による吸収やヘイズ（体積散乱）の影響を抑えることが可能となる。

【0022】

以上のように、請求項２に記載の発明によれば、従来と比べ、肉厚が薄い導光体を用いた車両用灯具ユニットを提供することが可能となる。

【0023】

また、請求項２に記載の発明によれば、分割された複数の反射領域のうち特定の反射領域を出射面寄りにシフトした位置に配置したことで、反射領域間に段差が現れる新規見栄えの車両用灯具ユニットを提供することが可能となる。

【0024】

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、前記反射面は、少なくとも１つの水平面により複数の反射領域に分割されていることを特徴とする。

【0025】

請求項３によれば、少なくとも１つの水平面により分割された複数の反射領域のうち特定の反射領域を出射面寄りにシフトした位置に配置した分、導光体の肉厚を薄くすることが可能となる。

【0026】

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の発明において、前記反射面は、少なくとも１つの鉛直面により複数の反射領域に分割されていることを特徴とする。

【0027】

請求項４によれば、反射面を少なくとも１つの鉛直面により分割された複数の反射領域のうち特定の反射領域を出射面寄りにシフトした位置に配置した分、導光体の肉厚を薄くすることが可能となる。

【0028】

請求項５に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の発明において、前記反射面は、少なくとも２つの鉛直面により複数の反射領域に分割されており、前記２つの鉛直面との間の反射領域はその両隣の反射領域より前記出射面寄りにシフトした位置に配置されていることを特徴とする。

【0029】

請求項５によれば、少なくとも２つの鉛直面により分割された複数の反射領域のうち２つの鉛直面との間の反射領域を出射面寄りにシフトした位置に配置した分、導光体の肉厚を薄くすることが可能となる。

【0032】

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれかに記載の発明において、前記複数の反射領域は、反射領域ごとに、内部反射して前記出射面から出射する光が所定配光パターンを構成する部分配光パターンを形成するように構成されていることを特徴とする。

【0033】

請求項６に記載の発明によれば、反射面が連続面（回転放物面）とされている従来と比べ、反射面が複数の反射領域に分割され、個々の反射領域が固有の部分配光パターンを形成するように構成されている分、配光形成の自由度を高めることが可能な車両用灯具ユニットを提供することが可能となる。
請求項７に記載の発明は、出射面と、前記出射面の反対側に配置された反射面と、前記出射面で内部反射された後に前記反射面で内部反射されて前記出射面から出射する光を導入する入射面と、を含む中実の導光体において、前記反射面は、複数の反射領域に分割されており、前記複数の反射領域は、基準位置に配置された反射領域と前記基準位置に配置された反射領域より前記出射面寄りにシフトした位置に配置された反射領域とを含んでおり、前記複数の反射領域は、前記出射面で内部反射された光が当該複数の反射領域間に形成される段差に入射しないように、前記入射面に近い反射領域ほど前記基準位置に配置された反射領域より前記出射面寄りにシフトした位置に配置されていることを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、出射面と、前記出射面の反対側に配置された反射面と、前記反射面で内部反射されて前記出射面から出射する光を導入する入射面と、を含む中実の導光体において、前記反射面は、複数の反射領域に分割されており、前記複数の反射領域は、基準位置に配置された反射領域と前記基準位置に配置された反射領域より前記出射面寄りにシフトした位置に配置された反射領域とを含んでおり、前記複数の反射領域は、前記出射面で内部反射された光が当該複数の反射領域間に形成される段差に入射しないように、前記入射面に近い反射領域ほど前記基準位置に配置された反射領域より前記出射面寄りにシフトした位置に配置されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0034】

本発明によれば、第１に、従来と比べ、肉厚が薄い導光体を用いた車両用灯具ユニットを提供することが可能となる。第２に、配光形成の自由度を高めることが可能な車両用灯具ユニットを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】実施形態における車両用灯具ユニットの（ａ）側断面図であり、（ｂ）平面図である。

【図2】実施形態における導光体の後面の決定手順を説明するための図である。

【図3】実施形態における車両用灯具ユニットの発光態様を説明するための図である。

【図4】実施形態の変形例における車両用灯具ユニットの側断面図である。

【図5】図４の（ａ）II−II線での断面図であり、（ｂ）III−III線での断面図である。

【図6】実施形態の変形例における導光体の後面の決定手順を説明するための図である。

【図7】実施形態の変形例における導光体の後面の不成立条件を説明するための図である。

【図8】実施形態における導光体の前面を凸状にした場合の（ａ）車両用灯具ユニットの平面図であり、（ｂ）配光パターン図である。

【図9】実施形態における導光体の前面を凹状にした場合の（ａ）車両用灯具ユニットの平面図であり、（ｂ）配光パターン図である。

【図10】車両用灯具ユニット１Ｂ（変形例２）の斜視図である。

【図11】（ａ）図１０に示した車両用灯具ユニット１ＢのＡ−Ａ断面図、（ｂ）Ｂ−Ｂ断面図、（ｃ）背面側から見た斜視図である。

【図12】（ａ）車両用灯具ユニット１Ｂ（変形例２）の縦断面図、（ｂ）車両用灯具ユニット１（実施形態）の縦断面図である。

【図13】車両用灯具ユニット１Ｂ（変形例２）の縦断面図（光路図含む）である。

【図14】（ａ）個々の反射領域ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３が形成する部分配光パターンＡ１〜Ａ１、Ｂ１〜Ｂ３、Ｃ１〜Ｃ３の例、（ｂ）部分配光パターンＡ１〜Ａ１、Ｂ１〜Ｂ３、Ｃ１〜Ｃ３を合成した合成配光パターンの例である。

【図15】（ａ）車両用灯具ユニット１Ｃの正面側から見た斜視図、（ｂ）背面側から見た斜視図、（ｃ）縦断面図である。

【図16】（ａ）車両用灯具ユニット１Ｄ（変形例３）の正面側から見た斜視図、（ｂ）縦断面図、（ｃ）背面側から見た斜視図、（ｄ）比較例である。

【図17】従来の灯具ユニット９０の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0036】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

【0037】

本実施形態の車両用灯具ユニット１は、車両前部の左右両側にそれぞれ配置されて車両用前照灯を構成する。

【0038】

図１（ａ）は、本実施形態における車両用灯具ユニット１の側断面図であり、図１（ｂ）は、車両用灯具ユニット１の平面図である。

【0039】

これらの図に示すように、車両用灯具ユニット１は、前方への光軸Ａｘ（車両前後方向に延びる光軸Ａｘ）に沿って光を照射するものであり、光源２と導光体３を備えている。

【0040】

光源２は、例えば、青色ＬＥＤチップと蛍光体とを組み合わせた白色ＬＥＤ光源である。この光源２は、光軸Ａｘに沿った方向に対し斜め前方へ光を出射させるように配設されており、より詳しくは、垂直断面での出光方向の中心軸と光軸Ａｘとのなす角度θが４５±１０°となるように、出光面２１が前方斜め下方へ向けられている。

【0041】

導光体３は、光源２の前方斜め下方に配置された透光部材であり、光源２から出射された光を光軸Ａｘに沿った平行光となるように導光して出射させるものである。

【0042】

導光体３の上部後方には、光源２から出射された光を当該導光体内３へ入射させる入射面３１が形成されている。この入射面３１は、隙間を介在させて光源２の出光面２１と対向しており、この出光面２１と略平行になるように、垂直断面において光軸Ａｘに対して４５±１０°の角度をなしている。

【0043】

導光体３の前面３ａは、上下方向及び左右方向に沿った平面であり、後述するように、入射面３１から当該導光体３内へ入射した光を後方へ内部反射させる第一反射面３２と、当該導光体３内から光を出射させる出射面３４とを構成している。

【0044】

一方、導光体３の後面３ｂは、前面３ａの下端に向かって先細り状に湾曲した湾曲面であり、後述するように、第一反射面３２で内部反射された光を光軸Ａｘに沿った平行光としつつ出射面３４へ内部反射させる第二反射面３３を構成している。

【0045】

以上のように、導光体３は、出射面３４、出射面３４の反対側に出射面３４に対して傾斜した姿勢で配置された第二反射面３３、第一反射面３２を兼ねる出射面３４で内部反射された後に第二反射面３３で内部反射されて出射面３４から出射する光を導入する入射面３１を含む中実の導光レンズである。導光体３は、例えば、アクリル、ポリカーボネート又はシクロオレフィンポリマー等の透明樹脂材料を射出成形することで形成されている。また、光源２は、入射面３１から導光体３内に導入され、第一反射面３２を兼ねる出射面３４で内部反射された後に第二反射面３３で内部反射されて出射面３４から出射する光を放射するように、入射面３１に対向して配置されている。

【0046】

ここで、導光体３の後面３ｂ（第二反射面３３）の垂直断面形状の決定手順について説明する。

【0047】

まず、図２（ａ）に示すように、光源２から所定の範囲内で出射した光を想定し、入射面３１での屈折を考慮しつつ、その光線を導光体３の前面３ａまでトレースする。

【0048】

次に、図２（ｂ）に示すように、この光線を導光体３の前面３ａ（第一反射面３２）で全反射されるものとして更にトレースする。

【0049】

次に、図２（ｃ）に示すように、導光体３後側の所定の開始点Ｐを始点として、トレースしてきた一番上の光線が光軸Ａｘに沿って前方へ全反射されるように、反射点Ｒでの傾き角を決定する。

【0050】

次に、決定した傾き角の直線と、トレースしてきた上から二番目の光線との交点において、上記同様に傾き角を決定する。

【0051】

そして、図２（ｄ）に示すように、全ての光線について各交点での傾き角を順次決定し、これら各交点と入射面３１及び前面３ａの下端とを連続曲線もしくはスプライン曲線で接続する。

【0052】

こうして、後面３ｂの前後方向での垂直断面形状が求まる。なお、本実施形態の導光体３は、後面３ｂが一様に左右方向へ沿っているので、どの左右方向位置においても、図２
（ｂ）の光線が含まれる断面では同一の条件が成立する面となっている。

【0053】

以上の構成を具備する車両用灯具ユニット１では、図３（ａ），（ｂ）に示すように、光源２から出射された光が光軸Ａｘに対して前方斜め下方へ向けて出射され、入射面３１から導光体３内へ入射する。この光は、導光体３の前面３ａ（第一反射面３２）で後方へ内部反射され、更に導光体３の後面３ｂ（第二反射面３３）で光軸Ａｘに沿った平行光となるように前方へ内部反射された後に、導光体３の前面３ａ（出射面３４）から出射する。こうして、光軸Ａｘに沿った平行光を得ることができる。

【0054】

以上のように、車両用灯具ユニット１によれば、光源２が光軸Ａｘ方向に対して斜め前方へ光を出射するので、光源を車両用灯具ユニットの前方（光照射方向）へ向けていた従来と異なり、車両用灯具ユニットにおける光源の前方に上下に亘って導光体を配置する必要なく、光源２の斜め前方に導光体３を配置するだけで、光源２からの光を効率良く取り込むことができる。これにより、従来に比べ、導光体３を上下方向にコンパクトに構成することができる。

【0055】

また、この結果、従来よりも導光体３の肉厚変化が少なくなるため、当該導光体３の成形精度を向上させることができ、ひいては、成形コストを低減させることができる。

【0056】

また、入射面３１から導光体３内へ入射した光を第一反射面３２で後方へ内部反射させた後に、第二反射面３３で前方への平行光としつつ出射面３４へ内部反射させて導光体３から出射させるので、つまり、導光体３では光を前後方向へ２回内部反射させた後に出射面３４から出射させる。これにより、１回の内部反射だけで導光体から光を出射させていた従来に比べ、導光体３を前後方向にコンパクトに構成することができる。

【0057】

また、導光体３の入射面３１は隙間を介在させて光源２と対向しているので、導光体と光源とが当接していた従来に比べ、光源２から導光体３への発熱の影響を低減することができる。

【0058】

＜変形例１＞
続いて、上記実施形態の変形例１について説明する。なお、上記実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

【0059】

図４は、本変形例における車両用灯具ユニット１Ａの側断面図であり、図５（ａ），（ｂ）は、図４のII−II線，III−III線での各断面図である。

【0060】

これらの図に示すように、車両用灯具ユニット１Ａは、上記実施形態における導光体３に代えて導光体３Ａを備えている。

【0061】

導光体３Ａは、平面状の前面３ａでなく、前方へ凸状となるように上下方向及び左右方向に湾曲した前面３ｃを有している点において、上記実施形態における導光体３と異なっている。また、導光体３Ａは、この湾曲した前面３ｃを有することに伴って、上記実施形態における後面３ｂとは異なるように湾曲した後面３ｄを有している。

【0062】

ここで、導光体３Ａの後面３ｄ（第二反射面３３）の垂直断面形状の決定手順について説明する。

【0063】

まず、図６（ａ）に示すように、光源２から所定の範囲内で出射した光を想定し、入射面３１での屈折を考慮しつつ、その光線を導光体３Ａの前面３ｃまでトレースした後、当該前面３ｃ（第一反射面３２）で全反射されるものとして更にトレースする。

【0064】

次に、図６（ｂ）に示すように、前面３ｃ（出射面３４）での屈折を考慮しつつ、当該前面３ｃから出射されるべき平行光線を導光体３Ａの後部まで逆トレースする。

【0065】

次に、図６（ｃ）に示すように、光源２からトレースしてきた光線と、前面３ｃから逆
トレースしてきた光線との交点を求め、この交点において２つの光線が互いに全反射の関係となるように傾き角を決定する。

【0066】

そして、全ての光線について各交点での傾き角を順次決定し、これら各交点と入射面３１及び前面３ｃの下端とを連続曲線もしくはスプライン曲線で接続する。

【0067】

こうして、後面３ｄの前後方向での垂直断面形状が求まる。

【0068】

但し、前面３ｃの曲率が過度に大きく、図７（ａ）に示すように、光源２からトレースした隣り合う各光線（想定光線）が交差してしまう場合には、後面３ｄが成立しなくなってしまう。つまり、この場合には、図７（ｂ）に示すように、前面３ｃから逆トレースした各光線が交差していなくとも、図７（ｃ）に示すように、これらの光線の各交点での傾き角を成立させつつ当該各交点をスプライン曲線で接続することができなくなってしまう。したがって、後面３ｄを成立させるためには、光源２からの隣り合う各光線が互いに平行以上に開いた角度で後面３ｄまで到達することが必要となり、前面３ｃはこの条件を満たす面であることが求められる。なお、入射面３１を湾曲させた場合には、当該入射面３１も同様の条件を満たす必要があるのは勿論である。

【0069】

以上の車両用灯具ユニット１Ａによれば、上記実施形態における車両用灯具ユニット１と同様の効果を得ることができる。

【0070】

＜変形例２＞
次に、変形例２について説明する。

【0071】

図１０は変形例２の車両用灯具ユニット１Ｂの斜視図、図１１（ａ）は図１０に示した車両用灯具ユニット１ＢのＡ−Ａ断面図、図１１（ｂ）はＢ−Ｂ断面図、図１１（ｃ）は背面側から見た斜視図である。

【0072】

本変形例２の車両用灯具ユニット１Ｂは、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、導光体３（以下導光体３Ｂと称す）の第二反射面３３が光軸Ａｘに対して平行な二つの水平面及び光軸Ａｘに対して平行な二つの鉛直面により複数の反射領域ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３に分割されている点以外、上記実施形態と同様である。なお、第二反射面３３は、一つの水平面（及び／又は鉛直面）又は三つ以上の水平面（及び／又は鉛直面）で分割されていてもよい。

【0073】

複数の反射領域ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３は、入射面３１に近い反射領域ほど出射面３４寄りにシフトした位置に配置されている。例えば、図１１（ｂ）に示すように、反射領域ａ３、ｂ３、ｃ３の列に注目すると、反射領域ｂ３は反射領域ｃ３（本発明の基準位置に配置された反射領域に相当）より出射面３４寄りにシフトした位置に配置されており、反射領域ａ３は反射領域ｂ３より出射面３４寄りにシフトした位置に配置されている。これにより、隣接する反射領域間に段差ｄ１、ｄ２が現れる。他の列についても同様である。

【0074】

また、２つの鉛直面との間の反射領域ａ２、ｂ２、ｃ２はその両隣の反射領域ａ１〜ｃ１、ａ３〜ｃ３より出射面３４寄りにシフトした位置に配置されている。例えば、図１１（ａ）に示すように、反射領域ａ１〜ａ３の段に注目すると、反射領域ａ２はその両隣の反射領域ａ１、ａ３より出射面３４寄りにシフトした位置に配置されている。これにより、隣接する反射領域間に段差ｄ３、ｄ４が現れる。他の段についても同様である。

【0075】

図１２（ａ）は車両用灯具ユニット１Ｂ（変形例２）の縦断面図、図１２（ｂ）は車両用灯具ユニット１（実施形態）の縦断面図である。

【0076】

図１２（ａ）及び図１２（ｂ）を参照すると、図１２（ａ）に描いた最大内接円Ｃ１＜図１２（ｂ）に描いた最大内接円Ｃ２であること、すなわち、上記実施形態の導光体３と比べ、導光体３Ｂの肉厚が薄い（最大肉厚部が薄い）ことが分かる。

【0077】

以上説明したように、本変形例２によれば、分割された複数の反射領域ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３のうち入射面３１に近い反射領域ほど出射面３４寄りにシフトした位置に配置し、さらに、２つの鉛直面との間の反射領域ａ２、ｂ２、ｃ２を出射面３４寄りにさらにシフトした位置に配置した分、導光体３Ｂの肉厚を薄くすることが可能となる。

【0078】

また、本変形例２によれば、導光体３Ｂの肉厚を薄くすることが可能であるため、その分、導光体３Ｂの成形時間やその成形に用いる透明樹脂材料が減少し、コストを抑えることが可能となる。

【0079】

また、本変形例２によれば、導光体３Ｂの肉厚を薄くすることが可能であるため、導光体３Ｂの精度（ひいては配光）に影響を与えるヒケの発生を抑えることが可能となる。これにより、導光体３Ｂの精度（ひいては配光）が向上し、設計以外の不要な光の発生を抑えることが可能となる。

【0080】

また、本変形例２によれば、導光体３Ｂ内に導入された光源２からの光は、図１３に示すように、図３（ａ）と同様の光路を通って出射面３４から出射するが、上記のように導光体３Ｂの肉厚が薄くなる分、導光体３Ｂ内の光路長が短くなる。このように、本変形例２によれば、導光体３Ｂの肉厚を薄くすること（すなわち、導光体３Ｂ内の光路長を短くすること）が可能であるため、導光体３Ｂの成形に用いられる透明樹脂材料による吸収やヘイズ（体積散乱）の影響を抑えることが可能となる。ヘイズは、媒質内で体積散乱を引き起こし、カットオフラインの明瞭度を低下し、グレア発生の原因となる。特に、入射面３１に近い部分は光束が多いので、この部分の光路長が短くなることによる効果が大きい。特に、ポリカーボネートのように透明ではあるが吸光の大きい透明樹脂材料を使用する場合、光束の多い入射面３１付近の光路長を短くすることにより、光束の低下を抑えることが可能となる。なお、光の減衰は以下の式で表される。

【0081】

Ｉ＝Ｉ_０１０^−βｘ
ただし、β＝吸光度、ｘ＝媒質を通過する距離、Ｉ_０＝入射光強度、Ｉ＝出射光強度である。

【0082】

以上のように、本変形例２によれば、従来と比べ、肉厚が薄い導光体３Ｂを用いた車両用灯具ユニット１Ｂを提供することが可能となる。

【0083】

また、本変形例２によれば、分割された複数の反射領域ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３のうち入射面３１に近い反射領域ほど出射面３４寄りにシフトした位置に配置したことで、反射領域間に段差ｄ１〜ｄ４等（図１１（ｂ）、図１１（ｃ）参照）が現れる新規見栄えの車両用灯具ユニット１Ｂを提供することが可能となる。

【0084】

また、本変形例２によれば、分割された複数の反射領域ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３のうち入射面３１に近い反射領域ほど出射面３４寄りにシフトした位置に配置されているため（図１１（ｂ）参照）、出射面３４で内部反射された光が反射領域間に現れる段差ｄ１、ｄ２等に入射するのを防止することが可能となる。

【0085】

なお、複数の反射領域ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３は、反射領域ごとに、内部反射して出射面３４から出射する光が所定配光パターン（例えば、図１４（ｂ）に示すすれ違いビーム用配光パターン参照）を構成する部分配光パターン（例えば、図１４（ａ）に示すＡ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３、Ｃ１〜Ｃ３参照）を形成するように構成されていてもよい。

【0086】

このようにすれば、反射面が連続面（回転放物面）とされている従来と比べ、第二反射面３３が複数の反射領域ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３に分割され、個々の反射領域ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３が固有の部分配光パターン（例えば、図１４（ａ）に示すＡ１〜Ａ１、Ｂ１〜Ｂ３、Ｃ１〜Ｃ３参照）を形成するように構成されている分、配光形成の自由度を高めることが可能な車両用灯具ユニット１Ｂを提供することが可能となる。

【0087】

なお、本変形例２では、１つの導光体３Ｂを用いて車両用灯具ユニット１Ｂを構成した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１５（ａ）〜図１５（ｃ）に示すように、上下対称に配置された２つの導光体３Ｂを用い、かつ、光源１２を光軸Ａｘに対して垂直に配置して車両用灯具ユニット１Ｃを構成してもよい。

【0088】

＜変形例３＞
次に、変形例３について説明する。

【0089】

図１６（ａ）は車両用灯具ユニット１Ｄ（変形例３）の正面側から見た斜視図、図１６（ｂ）は縦断面図、図１６（ｃ）は背面側から見た斜視図、図１６（ｄ）は比較例である。

【0090】

本変形例３の車両用灯具ユニット１Ｄは、図１６（ａ）〜（ｃ）に示すように、導光体３（以下導光体３Ｃと称す）の入射面３１が、第二反射面３３に相当する反射面３３Ｄで内部反射されて出射面３４から出射する光を導入する面である点、及び、光源２が、入射面３１から導光体３Ｃ内に導入され、反射面３３Ｄで内部反射されて出射面３４から出射する光を放射するように、入射面３１に対向して配置されている点（すなわち、本変形例が第一反射面３２を備えておらず、反射面３３Ｄで１回内部反射する構成である点）以外、上記変形例２と同様である。

【0091】

すなわち、導光体３Ｃは、出射面３４、出射面３４の反対側に出射面３４に対して傾斜した姿勢で配置された反射面３３Ｄ、反射面３３Ｄで内部反射されて出射面３４から出射する光を導入する入射面３１を含む中実の導光レンズである。

【0092】

反射面３３Ｄは、上記変形例２と同様、光軸Ａｘに対して平行な二つの水平面及び光軸Ａｘに対して平行な二つの鉛直面により複数の反射領域ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３に分割されている（図１６（ｃ）参照）。

【0093】

図１６（ｂ）及び図１６（ｄ）を参照すると、図１６（ｂ）に描いた最大内接円Ｃ３＜図１６（ｄ）に描いた最大内接円Ｃ４であること、すなわち、反射面が連続面である導光体と比べ、導光体３Ｃの肉厚が薄い（最大肉厚部が薄い）ことが分かる。

【0094】

本変形例によっても、上記変形例２と同様の効果を奏することが可能となる。

【0095】

なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態及びその変形例に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【0096】

例えば、上記実施形態及び変形例２、３では、導光体３の前面３ａを平面としたが、所望の配光パターンに応じて当該前面３ａを適宜湾曲させてもよい。例えば、図８（ａ）に示すように、上記変形例１と同様に前面３ａを前方へ凸状に湾曲させた場合には、図８（ｂ）に示すように、前面３ａを平面としたときの配光パターンＤ0よりも左右方向（水平方向）に狭い配光パターンＤ1を得ることができる。一方、図９（ａ）に示すように、前面３ａを前方へ凹状に湾曲させた場合には、図９（ｂ）に示すように、前面３ａを平面としたときの配光パターンＤ0よりも左右方向（水平方向）に広い配光パターンＤ2を得ることができる。

【0097】

また、上記実施形態及び各変形例では、導光体３，３Ａは光源２の前方斜め下方に配置されることとしたが、斜め前方であれば下方でなくともよく、例えば前方斜め側方に配置されることとしてもよい。但し、この場合に、光源２からの光を前方斜め側方へ向けて出射させる他、必要な向きの変更が行われることは勿論である。

【0098】

また、第一反射面３２と出射面３４とは、前面３ａ，３ｃとして連続した同一の面に形成されるものとしたが、互いに分離した異なる面としてもよい。

【0099】

また、導光体３，３Ａの入射面３１は、各図に示したように平面であってもよいし、湾曲面であってもよい。

【符号の説明】

【0100】

１，１Ａ…車両用灯具ユニット、２…光源、２１…出光面、３，３Ａ…導光体、３ａ，３ｃ…前面、３ｂ，３ｄ…後面、３１…入射面、３２…第一反射面、３３…第二反射面、３４…出射面、Ａｘ…光軸、θ…角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】