特開 2023-72710 車両用灯具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023072710

(43)【公開日】2023-05-25

(54)【発明の名称】車両用灯具

(51)【国際特許分類】

   F21S 43/20 20180101AFI20230518BHJP

   F21S 43/14 20180101ALI20230518BHJP

   F21S 43/15 20180101ALI20230518BHJP

   F21S 43/50 20180101ALI20230518BHJP

   F21V 5/04 20060101ALI20230518BHJP

   F21V 5/00 20180101ALI20230518BHJP

   F21W 103/00 20180101ALN20230518BHJP

   F21W 103/10 20180101ALN20230518BHJP

   F21W 103/35 20180101ALN20230518BHJP

   F21W 103/55 20180101ALN20230518BHJP

   F21W 104/00 20180101ALN20230518BHJP

   F21W 105/00 20180101ALN20230518BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20230518BHJP

   F21Y 103/10 20160101ALN20230518BHJP

   F21Y 103/30 20160101ALN20230518BHJP

【ＦＩ】

F21S43/20

F21S43/14

F21S43/15

F21S43/50

F21V5/04 350

F21V5/00 350

F21W103:00

F21W103:10

F21W103:35

F21W103:55

F21W104:00

F21W105:00

F21Y115:10

F21Y103:10

F21Y103:30

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021185312

(22)【出願日】2021-11-13

(71)【出願人】

【識別番号】000001133

【氏名又は名称】株式会社小糸製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001667

【氏名又は名称】弁理士法人プロウィン

(72)【発明者】

【氏名】設楽 悠

(72)【発明者】

【氏名】石原 裕士

(57)【要約】

【課題】光束の制御性を向上させて光の利用効率を高め、照射むらを抑制することが可能な車両用灯具を提供する。
【解決手段】複数の発光素子（３０）と、複数の発光素子（３０）の各々に対応して設けられた複数の光束制御部（４０）と、を含み、複数の光束制御部（４０）の前方に所定の形状の線状照射パターンを形成する車両用灯具であって、光束制御部（４０）は中央部に配置された屈折部（４０Ａ）、および屈折部（４０Ａ）を囲む前方広がりの略すり鉢状の反射部（４０Ｂ）を備え、屈折部（４０Ａ）は発光素子（３０）からの光を屈折させて前方に直接出射させ、反射部（４０Ｂ）は発光素子（３０）からの光を反射させて拡散させつつ前方に出射させ、発光素子（３０）から出射された光は光束制御部（４０）を通過後、線状照射パターンの延伸方向の長さが延伸方向と交差する方向の長さより長い遠視野パターンを形成することを特徴とする。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の発光素子と、
前記複数の発光素子の各々に対応して設けられた複数の光束制御部と、を含み、前記複数の光束制御部の前方に所定の形状の線状照射パターンを形成する車両用灯具であって、
前記光束制御部は中央部に配置された屈折部、および前記屈折部を囲む前記前方広がりの略すり鉢状の反射部を備え、
前記屈折部は前記発光素子からの光を屈折させて前記前方に直接出射させ、
前記反射部は前記発光素子からの光を反射させて拡散させつつ前記前方に出射させ、
前記発光素子から出射された光は前記光束制御部を通過後、前記線状照射パターンの延伸方向の長さが前記延伸方向と交差する方向の長さより長い遠視野パターンを形成することを特徴とする車両用灯具。

【請求項2】

請求項１に記載の車両用灯具であって、
前記遠視野パターンの前記延伸方向と交差する方向の長さは前記所定の形状の幅以内の長さとされることを特徴とする車両用灯具。

【請求項3】

請求項１または２に記載の車両用灯具であって、
前記延伸方向に対応する前記反射部の傾斜が、前記延伸方向と交差する方向に対応する前記反射部の傾斜より緩やかにされていることを特徴とする車両用灯具。

【請求項4】

請求項１から３の何れか一つに記載の車両用灯具であって、
前記所定の形状は湾曲形状を含み、
前記複数の光束制御部は、前記湾曲形状に沿って配置されていることを特徴とする車両用灯具。

【請求項5】

請求項１から４の何れか一つに記載の車両用灯具であって、
前記光束制御部の光出射面には、前記線状照射パターンの延伸方向と交差する方向に延びる複数のシリンドリカルステップが形成されていることを特徴とする車両用灯具。

【請求項6】

請求項１から５の何れか一つに記載の車両用灯具であって、
前記光束制御部から照射された光を拡散させ前記線状照射パターンを形成する形成部をさらに含むことを特徴とする車両用灯具。

【請求項7】

請求項６に記載の車両用灯具であって、
前記形成部の前記光束制御部側の面の少なくとも一部に、複数の魚眼レンズ、および前記延伸方向と交差する方向に形成された複数のシリンドリカルステップの少なくとも一方を備えることを特徴とする車両用灯具。

【請求項8】

請求項６または７に記載の車両用灯具であって、
前記複数の発光素子を搭載する搭載面を有する基板をさら含み、
前記搭載面と前記形成部の面とが略平行であることを特徴とする車両用灯具。

【請求項9】

請求項６から８の何れか一つに記載の車両用灯具であって、
前記搭載面および前記形成部の面が前記車両用灯具を搭載する車両の進行方向に対して傾いていることを特徴とする車両用灯具。

【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】

近年、意匠上の目新しさも加味した様々な形状の照射パターン（以下、「意匠照射パターン」）を備えた車両用灯具が検討されている。そのような車両用灯具においては、特に光利用効率を高め、発光むら等を抑制した意匠的な見映えのよさが求められている。このような光の利用効率を高め、見映えのよさを向上させた車両用灯具について開示した文献として、例えば特許文献１が知られている。

【0003】

特許文献１に開示された車両用灯具は、光源と、この光源からの出射光を後面から入射させて前面から出射させる導光体と、を備え、導光体の後面が光源からの光を前方側へ屈折させるようにして入射させる第１入射部と、第１入射部の両側において光源からの光を側方側へ屈折させるようにして入射させる第２入射部と、この第２入射部から入射した光源からの光を前方へ向けて内面反射させる反射部とを備え、第１入射部が、光源からの光を拡散光として入射させるように構成されており、反射部が、第２入射部から入射した光源からの光を拡散光として反射させるように構成されている。

【0004】

上記のように構成された特許文献１に係る車両用灯具では、導光体の前面に対して第１入射部からの入射光が到達する領域と反射部からの内面反射光が到達する領域とを広範囲にわたって重複させることができるので、第１入射部と反射部との間に暗部が発生するのを確実に防止することができ、これにより導光体に発光ムラが発生することを効果的に抑制することができるとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１４－７５３３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ここで、特許文献１に係る車両用灯具では、光源からの光を透光カバー近傍まで導く手段として導光体を用いている。導光体は透明なアクリル樹脂等を用いて成型され、光源からの光を確実に導くためには有効な部材である。しかしながら、空間利用の効率性、軽量化等を勘案した場合、導光体を用いず、レンズ等の光束を制御する部材（以下、「光束制御部」）から空間を介して直接光を伝搬できれば至便である。

【0007】

この際、意図する意匠照射パターンを確実に形成するために光源のＦＦＰ（Ｆａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｐａｔｔｅｒｎ、遠視野パターン）を該光束制御部によっていかに制御するかという点が課題となる。かかる課題について図７を参照して説明する。図７はテールランプ等車両の後端部に設けられる従来技術に係る車両用灯具を、車両の後部から見た状態の一部を示している。

【0008】

図７には意匠照射パターン２６と、光束制御部で制御された後の発光素子（光源）からの光のＦＦＰ２４Ｂを示している。ランプ領域５０は、テールランプ等の本来の機能を有する灯具が配置される領域である。図７では図示を省略しているが、本従来技術に係る車両用灯具では、発光素子から照射された光をさらに見映えよくする意匠インナーとも呼ばれる意匠部材を備えている。当該意匠部材は拡散、あるいは偏向された照射光を形成する形成部を含んでいる。

【0009】

一方、図７に示すように、従来技術に係る車両用灯具においては、光量確保等の観点から光束制御部によって発光素子からの光を平行光とし、ＦＦＰ２４Ｂの形状を円形状としていた。そして発光素子の個数の制約から個々のＦＦＰ２４Ｂは所定値以上の直径とし、ＦＦＰ２４Ｂ同士が重複せず隣接するように配置していた。

【0010】

しかしながら、上記のように配置された個々のＦＦＰ２４Ｂの一部は、図７に示すように意匠照射パターン２６からはみ出し、はみ出し部２７を形成してしまう場合があった。
また、ＦＦＰ２４Ｂの直径が比較的大きいため、形成部周辺の形成部以外の意匠部材の領域に発光素子からの光が照射され、意図しない散乱光等が発生する場合があった。さらに、意匠照射パターン上において、ＦＦＰ２４Ｂ同士が重ならない領域である暗部２５が発生する場合があった。散乱光や暗部２５は、意匠照射パターンにおける照射むらとなってしまうため、極力発生させないようにする必要がある。散乱光や暗部２５を発生させないためにはＦＦＰ２４Ｂの直径を意匠照射パターンの幅と同程度にし、ＦＦＰ２４Ｂの数を増やして緻密に配列すればよいが、このような構成では上述したように発光素子の個数が増えてしまう。すなわち従来技術においては、光の利用効率を高めるために、発光素子から発光された光束の制御性向上が求められていた。

【0011】

そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、光束の制御性を向上させて光の利用効率を高め、照射むらを抑制することが可能な車両用灯具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】

【0012】

上記課題を解決するために、本発明の車両用灯具は、複数の発光素子と、前記複数の発光素子の各々に対応して設けられた複数の光束制御部と、を含み、前記複数の光束制御部の前方に所定の形状の線状照射パターンを形成する車両用灯具であって、前記光束制御部は中央部に配置された屈折部、および前記屈折部を囲む前記前方広がりの略すり鉢状の反射部を備え、前記屈折部は前記発光素子からの光を屈折させて前記前方に直接出射させ、前記反射部は前記発光素子からの光を反射させて拡散させつつ前記前方に出射させ、前記発光素子から出射された光は前記光束制御部を通過後、前記線状照射パターンの延伸方向の長さが前記延伸方向と交差する方向の長さより長い遠視野パターンを形成することを特徴とする。

【0013】

このような本発明の車両用灯具では、発光素子から出射された光は光束制御部によって、長軸と短軸とを有するやや細長い形状の遠視野パターンを形成する。そのため、長軸を所定の形状の延伸方向に沿うように配列することにより、所定の形状の線状照射パターンを形成しやすくなる。その結果暗部の形成を抑制することができる。また、短軸を所定の形状の幅に合わせやすくなるので、車両用灯具内の意図しない部位に光が照射されることを回避しやすくなる。その結果意図しない散乱光等を抑制することができる。以上のことから、発光素子から出射された光束の制御性が向上するので光の利用効率が高まり、照射むらの抑制された見映えのよい車両用灯具を提供することができる。

【0014】

また、本発明の一態様では、前記遠視野パターンの前記延伸方向と交差する方向の長さは前記所定の形状の幅以内の長さとされることを特徴とする。

【0015】

また、本発明の一態様では、前記延伸方向に対応する前記反射部の傾斜が、前記延伸方向と交差する方向に対応する前記反射部の傾斜より緩やかにされていることを特徴とする。

【0016】

また、本発明の一態様では、前記所定の形状は湾曲形状を含み、前記複数の光束制御部は、前記湾曲形状に沿って配置されていることを特徴とする。

【0017】

また、本発明の一態様では、前記光束制御部の光出射面には、前記線状照射パターンの延伸方向と交差する方向に延びる複数のシリンドリカルステップが形成されていることを特徴とする。

【0018】

また、本発明の一態様では、前記光束制御部から照射された光を拡散させ前記線状照射パターンを形成する形成部をさらに含むことを特徴とする。

【0019】

また、本発明の一態様では、前記形成部の前記光束制御部側の面の少なくとも一部に、複数の魚眼レンズ、および前記延伸方向と交差する方向に形成された複数のシリンドリカルステップの少なくとも一方を備えることを特徴とする。

【0020】

また、本発明の一態様では、前記複数の発光素子を搭載する搭載面を有する基板をさらに含み、前記搭載面と前記形成部の面とが略平行であることを特徴とする。

【0021】

また、本発明の一態様では、前記搭載面および前記形成部の面が前記車両用灯具を搭載する車両の進行方向に対して傾いていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0022】

本発明では、光束の制御性を向上させて光の利用効率を高め、照射むらを抑制することが可能な車両用灯具を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】実施形態に係る車両用灯具を発光素子とともに示す、正面平面図である。

【図2】（ａ）は図１に示す車両用灯具のＡ－Ａ断面図、（ｂ）はＢ－Ｂ断面図である。

【図3】実施形態に係る光束制御部を発光素子側から見た斜視図である。

【図4】実施形態に係る光束制御部の光路を示す（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。

【図5】実施形態に係る車両用灯具の意匠照射パターンとＦＦＰとの関係を示す正面平面図の一部である。

【図6】実施形態に係る意匠部材における形成部の、（ａ）は正面平面図、（ｂ）は背面の部分拡大図である。

【図7】従来技術に係る車両用灯具の意匠照射パターンとＦＦＰとの関係を示す正面平面図の一部である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には同一の符号を付すものとし、適宜重複した説明は省略する。以下の説明では、本発明に係る車両用灯具を、車両の後端部に設けられるテールランプに適用した形態を例示して説明する。しかしながらこれに限らず、ストップランプ、リアコンビネーションランプ、デイタイムランニングランプ、クリアランスランプ等の他の車両用灯具に適用してもよい。本発明に係る車両用灯具は、装飾的な機能を有する線状の照射光である意匠照射パターンを発生させる構成を備えている。なお、以下の説明においては、「意匠照射パターン」は車両用灯具の設計において意図する照射パターンを意味する。これに対し実際に形成される照射パターンを「線状照射パターン」と呼び、両者を区別している。なお、「意匠照射パターン」は本発明における「所定の形状」に対応する。

【0025】

図１から６を参照して、本実施形態に係る車両用灯具１０について説明する。図１に示すように、車両用灯具１０は、形成部２０Ａ、発光素子３０、およびランプ領域５０を含んでいる。図１は車両用灯具１０を車両の後部側から見た平面図であるが、以下ではこの方向から見た車両用灯具１０の面の側を正面、その反対側を背面という。つまり図１における－Ｚ方向が車両の前進方向、＋Ｚ方向が車両の後進方向である。

【0026】

複数個（図１では１５個の場合が例示されている）配置された発光素子３０は、線状照射パターン（配光パターン）の形成元となる光源である。形成部２０Ａは意匠部材２０（図２（ａ）参照）の一部であり、照射むらの抑制された、つまり均一な光度分布の見映えのよい線状照射パターンを形成するための構成の一部となっている。意匠部材２０および形成部２０Ａの詳細については後述する。ランプ領域５０は、必要に応じテールランプ等の本来の機能を有する灯具が配置される領域である。むろん車両用灯具の形態に応じてランプ領域５０に灯具を配置しない形態もある。なお、本実施形態では略Ｃ字状の意匠照射パターンを例示して説明するが、これに限らず、直線形状、リング形状、矩形形状等線状であれば任意の形状の意匠照射パターンを採用してよい。また、本実施形態では、線状の意匠照射パターンに沿う方向を「延伸方向」といい、意匠照射パターンの中心線と交差する方向を「延伸方向と交差する方向」という。意匠照射パターンが曲線の場合は、中心線に対する接線の方向が延伸方向となる。

【0027】

図２は線状照射パターンを形成するための光学系を示す図であり、図２（ａ）は図１に示すＡ－Ａ線に沿って切断した断面図を、図２（ｂ）はＢ－Ｂ線に沿って切断した断面図を各々示している。図２（ａ）に示すように、上記の光学系は、発光素子３０、光束制御部４０、意匠部材２０、および支持部材２１を含んでいる。図２（ａ）では示していないが、発光素子３０および光束制御部４０は各々複数個配置されている。発光素子３０は基板３１の図示しない搭載面に搭載されている。本実施形態では発光素子３０の発光面は基板３１の搭載面と平行にされているが、光学的設計等を考慮して傾けてもよい。意匠部材２０の一部には、光束制御部４０から照射された光を拡散、偏向等させてより見映えのよい照射光を形成する形成部２０Ａが含まれている。支持部材２１は意匠部材２０を支持、固定する部材である。

【0028】

本実施形態に係る発光素子３０は一例として、赤色発光のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）である。しかしながらこれに限らず、白色やアンバ色等のＬＥＤを使用してもよい。基板３１の材料は、通常のガラスエポキシ基板等を、特に制限なく用いることができる。

【0029】

光束制御部４０は、発光素子３０から受けた光の光路を変えて光束を制御し、形成部２０Ａに向けて照射する部位である。つまり、線状照射パターンの配光を制御する部位である。図２（ａ）に示すように、光束制御部４０は、屈折部４０Ａおよび反射部４０Ｂを備えている。屈折部４０Ａおよび反射部４０Ｂは、各々異なる原理で光束を制御することにより、意匠照射パターンに即した線状照射パターンを形成する機能を有している。光束制御部４０は例えば合成樹脂成型品である。光束制御部４０を成型する材料としては、例えば透明なアクリル樹脂等特に制限なく用いることができる。屈折部４０Ａおよび反射部４０Ｂの詳細については後述する。

【0030】

図２（ｂ）は見る方向を変えた光学系の断面図である。従って図示された部材は基本的に図２（ａ）と同様である。図２（ｂ）に示すように、本実施形態では、複数の発光素子３０が１枚の基板３１に搭載されている。複数の発光素子３０は基板３１の搭載面に略Ｃ字状に配置されている。基板３１には発光素子３０の駆動回路やランプ（図示省略）等他の部品が搭載される場合もあり、基板３１はそれら他の部品も搭載可能な適宜な形状とされる。むろん基板３１は他の部品の配置等を勘案して、意匠照射パターンに沿った略Ｃ字状の形状としてもよい。なお基板３１は必ずしも１枚の基板である必要はなく、発光素子３０ごとに、あるいは所定個数のグループごとに基板を配置する形態としてもよい。

【0031】

また、図２（ｂ）に示すように、本実施形態では、複数の光束制御部４０は一体的に成型され、光束制御部アレイ４２となっている。そして光束制御部アレイ４２は意匠照射パターンに沿って略Ｃ字状の形状となっている。なお光束制御部４０は必ずしも一体的に成型する必要はなく、単体の光束制御部４０を複数配置させる形態としてもよいし、あるいは所定個数のグループごとにアレイ化してもよい。

【0032】

ここで、本実施形態に係る光学系の配置について説明する。図２（ａ）に示すように本実施形態では、基板３１と形成部２０Ａとが略平行とされている。なお、「基板３１と形成部２０Ａとが略平行」とは、基板３１が発光素子３０を搭載する図示しない搭載面を備え、該搭載面と形成部２０Ａの面とが略平行であるという意味である。さらに、基板３１と形成部２０Ａは、Ｚ軸方向に対して傾いている。車両の前進方向が－Ｚ方向なので、基板３１と形成部２０Ａは車両の進行方向（前進および後進方向）に対して傾いているとも言える。基板３１と形成部２０Ａとは互いに平行関係を保ったまま配置されている。すなわち、基板３１と形成部２０Ａとの距離は発光素子３０の位置にかかわらず常に一定の距離とされている。このことによっても、車両用灯具１０の線状照射パターンにおける照射むらが抑制される。また、基板３１を傾けることによって光学系をよりコンパクトに配置できるという効果がある。

【0033】

一方光束制御部４０の主照射方向（光軸）は、車両の進行方向（Ｚ軸方向）と平行になっている。換言すれば、基板３１の搭載面、および形成部２０Ａの面は束制御部４０の主照射方向に対して傾いている。

【0034】

次に、図３を参照して、光束制御部４０についてより詳細に説明する。図３は光束制御部４０を背面側（発光素子３０側）から見た図であり、一例として図１に示すＰの位置に配置される向きの光束制御部４０を示している。光束制御部４０は、屈折部４０Ａ、反射部４０Ｂ、および凸部４３を備えている。屈折部４０Ａおよび反射部４０Ｂは、発光素子３０から照射された光を受け、意匠照射パターンの延伸方向に長く延伸方向に交差する方向に短い、例えば長円形状のＦＦＰに変換して形成部２０Ａに向けて出射する。図３の例ではＹ軸方向が延伸方向、Ｘ軸方向が延伸方向と交差する方向となっている。本実施形態ではＦＦＰの形状を長円形状としているが、これに限られず意匠照射パターンに応じて適切な形状としてよい。本実施形態では長円形状のＦＦＰの長軸方向が延伸方向となるように複数の光束制御部４０の向き（Ｚ軸に対する回転位置）が設定されている。すなわち、光束制御部４０の向きは意匠照射パターン上の位置によって異なっている。なお、本実施形態では、「長円」を長軸と短軸を有するやや細長い形状、例えば特定の方向にいびつな円形状という意味で用いている。

【0035】

屈折部４０Ａは－Ｚ方向に凸状とされた平面視略円形状のレンズ部材で構成されている。屈折部４０Ａは発光素子３０から受けた光を屈折させ、レンズの主照射方向と直交する平面内で略円形状の光束として形成部２０Ａに照射する。なお、屈折部４０Ａの形状は円形状に限らず、例えば延伸方向に長軸、延伸方向と交差する方向に短軸を有する長円形状としてもよい。

【0036】

反射部４０Ｂは＋Ｚ方向において外側（屈折部４０Ａの主照射方向から離れる方向）に広がる略すり鉢状の形状（凸曲面状の回転曲面的な形状）をなしており、すり鉢の底に相当する部分に屈折部４０Ａを囲む凸部４３を備えている。凸部４３は反射部４０Ｂのうち屈折部４０Ａとの境界近傍から－Ｚ方向に突出した部分である。反射部４０Ｂは発光素子３０からの光を凸部４３の内側（屈折部４０Ａ側）で受け、侵入した光を反射部４０Ｂの内面で全反射させ、屈折部４０Ａによる光束の周囲にリング状に拡散した光束を形成する。このリング状の光束は、延伸方向の幅が延伸方向と交差する方向の幅より大きくされており、このことによって発光素子３０からの光は、屈折部４０Ａによる光束と相まって延伸方向に長軸、延伸方向と交差する方向に短軸を有する長円形状のＦＦＰに変換される。

【0037】

リング状の光束は、延伸方向のリング幅を延伸方向と交差する方向のリング幅より大きくするために、反射部４０Ｂのすり鉢状の側面の主照射方向（光軸）から測った傾斜角度を場所によって変えている。すなわち、反射部４０Ｂの側面は相対的に傾斜角度の大きい第１傾斜部４１Ａ、および相対的に傾斜角度の小さい第２傾斜部４１Ｂを備えている。換言すると、側面の傾斜としては第１傾斜部４１Ａの方が第２傾斜部４１Ｂより緩やかとも表現され得る。第１傾斜部４１Ａは上下（Ｙ軸方向）に１対、第２傾斜部４１Ｂは左右（Ｘ軸方向）に１対設けられている。従って光束制御部４０は、Ｘ軸およびＹ軸に対して対称である。反射部４０Ｂの傾斜角度は最大傾斜角度部Ｓ１から最小傾斜角度部Ｓ２まで連続的に変化している。このことにより、主照射方向に直交する面内で外形が長円のリング状の光束が形成される。

【0038】

本実施形態に係る光束制御部４０は、光出射面（図３で見えている側と反対側のＸ－Ｙ平面内の面）に線状照射パターンの延伸方向と交差する方向に延びる複数のシリンドリカルステップ４４が形成されている（図４（ａ）参照）。シリンドリカルステップ４４は、より効果的に光を拡散させる機能を有する。ここで、シリンドリカルステップとは円柱を軸方向に切った形状のステップをいう（図６（ｂ）参照）。複数のシリンドリカルステップ４４はこの軸が延伸方向と交差する方向に平行となるように配置されている。シリンドリカルステップ４４は照射された光を半円柱の周方向に拡散させるので、光束制御部４０からシリンドリカルステップ４４に照射された光は延伸方向に拡散される。このことにより、シリンドリカルステップ４４は、光束制御部４０を透過した光のＦＦＰを延伸方向に伸ばす効果を奏する。その結果、後述するように、隣接するＦＦＰ２４Ａ（図５参照）同士がより効果的に重畳され、照射むらの低減に寄与する。なお、光路制御部４０に設けるステップはシリンドリカル形状に限らず、要求される拡散状態等に応じて適切な形状のステップとしてよい。

【0039】

次に図４（ａ）を参照して、上述した光束制御部４０の作用についてより詳細に説明する。図４（ａ）は、発光素子３０から出射した光が光束制御部４０によってどのように光束制御されるかについて光路を用いて説明した図である。

【0040】

図４（ａ）に示すように、発光素子３０から出射した光のうち屈折部４０Ａから入射した光は集光するように光路を変更され、光束Ｌ１を形成する。一方凸部４３から入射した光は反射部４０Ｂの内面で全反射され、光束Ｌ１の周囲に主照射方向に直交する断面視でリング状の光束Ｌ２を形成する。この光束Ｌ２のリング幅が延伸方向で長く、延伸方向と交差する方向で短くされることにより、発光素子３０からの光のＦＦＰは長円形状に整形される。換言すれば、光束制御部４０において、屈折部４０Ａによる光束Ｌ１は主として集光効率を高め輝度を確保する機能を担い、反射部４０Ｂによる光束Ｌ２は主としてＦＦＰの形状を整形する機能を担っている。

【0041】

図４（ｂ）に示すように、複数の光束制御部４０から出射された光は、隣接する光束制御部４０同士の光束が重なるように配置される。このことにより、本実施形態に係る車両用灯具１０では暗部２５が極力形成されないようにしている。

【0042】

次に、図５を参照して、本実施形態に係る車両用灯具１０の作用、効果についてより詳細に説明する。図５は車両用灯具１０を正面（車両の後部側）から見た図の一部を示しており、意匠照射パターン２６と、発光素子３０から出射された光が光束制御部４０で光束制御された後のＦＦＰ２４Ａを示している。

【0043】

図５に示すように本実施形態に係るＦＦＰ２４Ａは長円形であり、その長軸が意匠照射パターン２６の延伸方向に沿うように配列されている。そして、隣接するＦＦＰ２４Ａ同士は重複領域２９において重なるように位置決めされている。このことによって、図７に示す従来技術のような暗部２５の発生が効果的に抑制されている。また、ＦＦＰ２４Ａの短軸の長さは意匠照射パターンの幅と略等しくなるように設定されているので、ＦＦＰ２４Ａが形成部２０Ａからはみ出すことによる散乱光の発生や照射むら等が抑制されている。これらの効果が相乗することにより、車両用灯具１０の線状照射パターンは見映えのよいものとなっている。

【0044】

次に図６を参照して、本実施形態に係る形成部２０Ａについてより詳細に説明する。図６（ａ）は、略Ｃ字状の形成部２０Ａを正面（車両の後部側）から見た図である。図６（ａ）では、補強部２８と一体化された形成部２０Ａの例を示しているが、補強部２８は必須のものではなく省略してもよい。図２（ａ）に示すように、形成部２０Ａは意匠部材２０の一部であるが、図６（ａ）では形成部２０Ａ以外の部分は図示を省略している。形成部２０Ａは光束制御部４０から照射された光を精密に拡散させて照射むらを抑制し、さらに見映えを向上させる機能を有する。そのため形成部２０Ａには、要求される拡散特性等に応じて適切な拡散手段が設けられている。以下図６（ｂ）を参照して、該拡散手段について説明する。

【0045】

図６（ｂ）は、形成部２０Ａの背面のうち図６（ａ）に符号Ｓで示す領域の部分拡大図である。図６（ｂ）に示すように、形成部２０Ａの背面側には、意匠照射パターンに沿って格子状に配列された複数の魚眼レンズ２２が設けられている。魚眼レンズ２２によって光路制御部４０から照射された光は精密に拡散され、照射むらが抑制される。なお魚眼レンズの配列は格子状に限らず、千鳥状等要求される意匠照射パターンの拡散状態、配光状態等を勘案して適切な配列としてよい。

【0046】

また、形成部２０Ａの背面においては、図６（ｂ）に示すように、複数の魚眼レンズ２２の内側にシリンドリカルステップ２３Ａ、外側にシリンドリカルステップ２３Ｂが形成されている。シリンドリカルステップ２３Ａ、２３Ｂは、各々円柱を軸方向に切った形状の凸部を、意匠照射パターンの延伸方向と交差する方向（Ｘ軸方向）に該軸の向きをそろえて配置することにより形成している。本実施形態のように、意匠照射パターンが円弧である場合は、シリンドリカル状の凸部を、該円弧の中心を起点とする放射線の一部として形成してもよい。

【0047】

シリンドリカルステップ２３Ａ、２３Ｂも、光束制御部４０から照射された光を拡散させる機能を有する。本実施形態では、シリンドリカルステップ２３Ａ、２３Ｂは光の透過を抑え、車両用灯具１０を正面から見た場合の車両用灯具１０の内部構造の非視認性を確保する機能を有する。そのため、形成部２０Ａの正面側のシリンドリカルステップ２３Ａ、２３Ｂと対向する位置にシボ加工が施されている。シリンドリカルステップ２３Ａ、２３Ｂを配置することにより、車両用灯具１０の見映えが向上する。

【0048】

なお、本実施の形態では魚眼レンズおよびシリンドリカルステップの双方を設ける形態を例示して説明したがこれに限らず、いずれか一方を設ける形態としてもよい。また、本実施形態では２系統のシリンドリカルステップを形成する形態を例示して説明したがこれに限らず、内側か外側かいずれか１系統のシリンドリカルステップを形成する形態としてもよい。また、本実施形態ではシリンドリカルステップ２３Ａ、２３Ｂと対向する形成部２０Ａの正面側にシボ加工を施す形態を例示して説明したがこれに限らず、シボ加工を省略してもよい。さらに形成部２０Ａに設けるステップはシリンドリカル形状に限らず、要求される拡散状態等に応じて適切な形状のステップとしてよい。

【0049】

以上詳述したように、本実施形態に係る車両用灯具１０によれば、発光素子３０から出射された光は光束制御部４０によって、長軸と短軸とを有するやや細長い形状（例えば長円形状）のＦＦＰを形成する。そのため、長軸を意匠照射パターン２６の延伸方向に沿うように、かつ重複領域２９を有するように配列することにより、所定の意匠照射パターン２６に即した線状照射パターンを形成しやすくなる。その結果暗部２５の形成を抑制することができる。また、短軸を意匠照射パターン２６の幅に合わせやすくなるので、車両用灯具１０内の意図しない部位に光が照射されることを回避しやすくなる。その結果意図しない散乱光を抑制することができる。すなわち、車両用灯具１０では発光素子３０から出射された光束の制御性を高めたことにより光の利用効率が向上し、照射むらの抑制された、つまり均一な光度分布の見映えのよい車両用灯具を提供することができる。

【0050】

なお、上記実施形態では光束制御部４０の反射部の外形形状を、凸曲面状の回転曲面的な形状を例示して説明したがこれに限らず、それ以外の曲面形状あるいは複数の平面で構成された形状としてもよい。

【0051】

また、上記実施形態では基板３１および形成部２０Ａを車両の進行方向に対して傾ける形態を例示して説明したがこれに限らず、少なくとも一方を車両の進行方向に対して平行とする形態としてもよい。

【符号の説明】

【0052】

１０…車両用灯具
２０…意匠部材
２０Ａ…形成部
２１…支持部材
２２…魚眼レンズ
２３Ａ、２３Ｂ…シリンドリカルステップ
２４Ａ、２４Ｂ…ＦＦＰ
２５…暗部
２６…意匠照射パターン
２７…はみ出し部
２８…補強部
２９…重複領域
３０…発光素子
３１…基板
４０…光束制御部
４０Ａ…屈折部
４０Ｂ…反射部
４１Ａ…第１傾斜部
４１Ｂ…第２傾斜部
４２…光束制御部アレイ
４３…凸部
４４…シリンドリカルステップ
５０…ランプ領域
Ｌ１、Ｌ２…光束
Ｓ１…最大傾斜角度部
Ｓ２…最小傾斜角度部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】