特許 7401388 車両用灯具

(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】

(24)【登録日】2023-12-11

(45)【発行日】2023-12-19

(54)【発明の名称】車両用灯具

(51)【国際特許分類】

   F21S 43/20 20180101AFI20231212BHJP

   F21S 43/14 20180101ALI20231212BHJP

   F21V 5/04 20060101ALI20231212BHJP

   G02B 3/08 20060101ALI20231212BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20231212BHJP

   F21W 103/40 20180101ALN20231212BHJP

【ＦＩ】

F21S43/20

F21S43/14

F21V5/04 650

G02B3/08

F21Y115:10

F21W103:40

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020075946

(22)【出願日】2020-04-22

(65)【公開番号】P2021174616

(43)【公開日】2021-11-01

【審査請求日】2023-03-07

(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】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100179833

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 将尚

(74)【代理人】

【識別番号】100175824

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 淳一

(72)【発明者】

【氏名】高本 裕貴

【審査官】安食 泰秀

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１９／００２４８７１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００７－２９４４３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２２０４０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２５１０１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２１６０５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｓ ４３／２０

Ｆ２１Ｓ ４３／１４

Ｆ２１Ｖ ５／０４

Ｇ０２Ｂ ３／０８

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

Ｆ２１Ｗ １０３／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＬＥＤからなる光源と、前記光源から出射した光が入射するフレネルレンズと、を備え、
前記フレネルレンズは、当該フレネルレンズのレンズ光軸の周りに同心状に形成される第１レンズカット、第２レンズカットおよび第３レンズカットを有し、
前記第１レンズカットは、前記レンズ光軸上に配置され、
前記第２レンズカットは、前記第１レンズカットの径方向外側に接続され、
前記第３レンズカットは、前記第２レンズカットの径方向外側に配置されており、
前記第１レンズカットは、当該第１レンズカットから出射された第１光を集光させた後に発散させ、被照明領域上に設定される仮想スクリーンの中央部に光度分布のピークをもつ第１配光パターンを生成するように、形成され、
前記第２レンズカットは、当該第２レンズカットから出射された第２光を集光させることで前記仮想スクリーンの前記中央部に光度分布のピークをもつ第２配光パターンを生成するように、形成され、
前記第３レンズカットは、当該第３レンズカットから出射された第３光を集光させることで、前記第１配光パターンの前記光度分布における両裾部に光度分布のピークをもつ第３配光パターンを前記仮想スクリーン上に生成するように、形成され、
前記第２配光パターンにおける前記光度分布のピークは、前記第１配光パターンにおける前記光度分布のピークの２倍以上であり、
前記第３配光パターンにおける前記光度分布のピークは、前記第１配光パターンにおける前記光度分布のピークと前記第２配光パターンにおける前記光度分布のピークとの間の大きさである
車両用灯具。

【請求項2】

前記フレネルレンズは、前記第３レンズカットの径方向外側に配置される第４レンズカットを有し、
前記第４レンズカットは、当該第４レンズカットから出射された第４光を集光させることで、前記第３配光パターンにおける前記光度分布のピークに重なるように光度分布のピークをもつ第４配光パターンを前記仮想スクリーン上に生成するように、形成される
請求項１に記載の車両用灯具。

【請求項3】

前記第１レンズカットおよび前記第２レンズカットの境界部分には徐変加工が施されている
請求項１または請求項２に記載の車両用灯具。

【請求項4】

前記第１配光パターンにおける前記光度分布を規定する第１曲線は、前記第２配光パターンにおける前記光度分布を規定する第２曲面よりもなだらかに変化する
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両用灯具。

【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ものである。

【背景技術】

【0002】

従来、ＬＥＤから出射した光をフレネルレンズのレンズカットによって振り分けて所定の配光特性を実現させるようにした車両用灯具がある（例えば、下記特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００７－２９４４３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記車両用灯具では、ＬＥＤから射出された光のうち最も光度が高い光軸付近の成分を用いて光度分布のピークを形成するため、被照明領域上の仮想スクリーンに形成される配光パターンの中央部における光度が相対的に高くなり易く、配光設計がやり難いという課題があった。

【0005】

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、所望の配光特性を容易に設計可能とする、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】

【0006】

本発明の一態様に従えば、ＬＥＤからなる光源と、前記光源から出射した光が入射するフレネルレンズと、を備え、前記フレネルレンズは、当該フレネルレンズのレンズ光軸の周りに同心状に形成される第１レンズカット、第２レンズカットおよび第３レンズカットを有し、前記第１レンズカットは、前記レンズ光軸上に配置され、前記第２レンズカットは、前記第１レンズカットの径方向外側に接続され、前記第３レンズカットは、前記第２レンズカットの径方向外側に配置されており、前記第１レンズカットは、当該第１レンズカットから出射された第１光を集光させた後に発散させ、被照明領域上に設定される仮想スクリーンの中央部に光度分布のピークをもつ第１配光パターンを生成するように、形成され、前記第２レンズカットは、当該第２レンズカットから出射された第２光を集光させることで前記仮想スクリーンの前記中央部に光度分布のピークをもつ第２配光パターンを生成するように、形成され、前記第３レンズカットは、当該第３レンズカットから出射された第３光を集光させることで、前記第１配光パターンの前記光度分布における両裾部に光度分布のピークをもつ第３配光パターンを前記仮想スクリーン上に生成するように、形成され、前記第２配光パターンにおける前記光度分布のピークは、前記第１配光パターンにおける前記光度分布のピークの２倍以上であり、前記第３配光パターンにおける前記光度分布のピークは、前記第１配光パターンにおける前記光度分布のピークと前記第２配光パターンにおける前記光度分布のピークとの間の大きさである車両用灯具が提供される。

【0007】

また、上記車両用灯具において、前記フレネルレンズは、前記第３レンズカットの径方向外側に配置される第４レンズカットを有し、前記第４レンズカットは、当該第４レンズカットから出射された第４光を集光させることで、前記第３配光パターンにおける前記光度分布のピークに重なるように光度分布のピークをもつ第４配光パターンを前記仮想スクリーン上に生成するように、形成されてもよい。

【0008】

また、上記車両用灯具において、前記第１レンズカットおよび前記第２レンズカットの境界部分には徐変加工が施されてもよい。

【0009】

また、上記車両用灯具において、前記第１配光パターンにおける前記光度分布のピークは第１曲面で規定され、前記第２配光パターンにおける前記光度分布のピークは第２曲面で規定され、前記第１曲面は、前記第２曲面よりもなだらかな曲面であってもよい。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、所望の特性を得る配光設計を容易に実現できる、車両用灯具を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】車両用灯具の側断面図である。

【図2】リアフォグランプの配光規格を説明するための図である。

【図3】光源から出射される光の光度分布を示した図である。

【図4】フレネルレンズの正面図である。

【図5】図４のＡ－Ａ線矢視によるフレネルレンズの断面図である。

【図6】フレネルレンズを透過した光の光度分布を示した図である。

【図7】各光の光度分布を合成した合成光度分布を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

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。
以下の説明で用いる図面は、特徴を分かり易くするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、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。本実施形態の車両用灯具は、車両の後端側の両コーナー部の下方に搭載されるリアフォグランプに本発明を適用したものである。

【0013】

以下に示す図面では、ＸＹＺ直交座標系を設定して各部材の構成を説明する。Ｘ軸方向は車両用灯具が取り付けられる車両の左右方向に相当し、Ｙ軸方向は車両の上下方向に相当し、Ｚ軸方向は車両の前後方向に相当する。

【0014】

図１は本実施形態の車両用灯具の側断面図である。図１に示すように、本実施形態の車両用灯具１は、ハウジング２に保持された光源３と、フレネルレンズ４と、エクステンション５と、レンズカバー（アウターレンズ）６とを備えている。車両用灯具１は、車両１００のリアバンパー１０１に取り付けられる。

【0015】

光源３は、赤色光（以下、単に「光」という。）Ｌを出射するＬＥＤで構成される。フレネルレンズ４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光透過性部材からなる。

【0016】

エクステンション５は、遮光性を有する黒色の樹脂からなる。エクステンション５は、フレネルレンズ４の光出射側を外方に臨ませる開口部５ａを有している。また、エクステンション５は、フレネルレンズ４の光出射側を除く部分を覆う構成となっている。レンズカバー６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の光透過性部材で構成される。

【0017】

リアフォグランプとして用いられる本実施形態の車両用灯具１は所定の配光規格を満たす必要がある。
図２はリアフォグランプの配光規格を説明するための図である。図２において、「Ｈ」はリアフォグランプの前方に設けられた仮想スクリーン内における水平線を示しており、「Ｖ」はリアフォグランプの主光軸線と交差する鉛直線を示している。「５°Ｕ」は水平線Ｈより５°上向きを示しており、「５°Ｄ」は水平線Ｈより５°下向きを示している。「１０°Ｒ」はリアフォグランプの主光軸線方向より１０°右向きを示しており、「１０°Ｌ」はリアフォグランプの主光軸線方向より１０°左向きを示している。

【0018】

リアフォグランプの配光規格では、図２中の線ＨＶ上の光度が１５０ｃｄ以上になり、図２中の線ＶＬ上の光度が１５０ｃｄ以上になるように規定されている。また、図２中の破線の内側の部分の光度が７５ｃｄ以上かつ３００ｃｄ以下になるように規定されている。リアフォグランプの配光規格では、鉛直線Ｖに沿う垂直方向に比べて水平線Ｈに沿う水平方向の角度範囲の方が広い。

【0019】

ＬＥＤからなる本実施形態の光源３は指向性の高い光Ｌを出射する。ここで、光源３から出射される光の光度分布について説明する。
図３は光源３から出射される光の光度分布を示した図である。図３において、横軸は光源３の光軸となす角度を示しており、縦軸は光源３から出射された光の光度の百分率を示している。具体的に図３は、光源３の光軸上の光度を１００％とした場合における光源３の光軸となす角度と光度との関係を示している。

【0020】

図３に示すように、光源３は光軸となす角度が大きくなるに従って光度が急激に低下する特性（指向性）を有している。そのため、本実施形態の光源３は、光軸３Ｃとなす角度が大きくなるに従って光度が急激に低下する特性を有する光Ｌを出射する（図１参照）。

【0021】

つまり、本実施形態の車両用灯具１において、光軸３Ｃと小さい角度をなして光源３から出射された光（光軸近傍の光）は、光軸３Ｃに対してより大きい角度をなして光源３から出射された光（光軸から離間した光）よりも高い光度を有する。

【0022】

ここで、例えば、光源３から出射した光のうちの光軸近傍における比較的光度の高い成分をリアフォグランプの配光パターンの光度分布のピーク強度として利用したとする。このとき、光度分布のピーク強度が図２に示したリアフォグランプの配光規格の上限を超えてしまうおそれがあり、配光設計が困難となる。

【0023】

これに対して、本実施形態の車両用灯具１では、光源３から出射される指向性の高い光Ｌをフレネルレンズ４の各レンズカットで屈折させることで複数の配光パターンに振り分けて、上述したリアフォグランプの配光規格（図２参照）を満足する所定の配光パターンを形成することが可能である。

【0024】

図４はフレネルレンズ４を正面側（＋Ｚ側）から視た図である。図５は図４のＡ－Ａ線矢視によるフレネルレンズ４の断面図である。図５中におけるＡ－Ａ線による断面はフレネルレンズ４の左右方向に沿うＸＺ面に平行な水平面内の断面に相当する。なお、図５中では、フレネルレンズ４と光源との位置関係を示すため、光源３および光源３から出射される光Ｌも図示している。

【0025】

図４および図５に示すように、フレネルレンズ４は、第１レンズカット１１と、第２レンズカット１２と、第３レンズカット１３と、第４レンズカット１４と、を有する。第１レンズカット１１、第２レンズカット１２、第３レンズカット１３および第４レンズカット１４はフレネルレンズ４の光出射側の面に形成されている。フレネルレンズ４における光出射側と反対の面は平面で構成されている。

【0026】

第１レンズカット１１、第２レンズカット１２、第３レンズカット１３および第４レンズカット１４は、フレネルレンズ４の中心を通るレンズ光軸４Ｃの周りに同心状に形成される。第１レンズカット１１の平面形状は円形であり、第２レンズカット１２、第３レンズカット１３および第４レンズカット１４の平面形状はそれぞれリング状である。

【0027】

本実施形態のフレネルレンズ４において、第１レンズカット１１、第２レンズカット１２、第３レンズカット１３および第４レンズカット１４の各断面はレンズ光軸４Ｃの周方向において共通の形状を有している。

【0028】

第１レンズカット１１は、レンズ光軸４Ｃ上に配置される。第１レンズカット１１は光源３から出射された光Ｌの一部である第１光Ｌ１を屈折させることで被照明領域に設定される仮想スクリーン上に所定の配光パターンを生成する。

【0029】

以下、レンズ光軸４Ｃに直交する方向を「径方向」と称し、径方向においてレンズ光軸４Ｃに近づく方向を「径方向内側」、径方向においてレンズ光軸４Ｃから遠ざかる方向を「径方向外側」と称す。

【0030】

第２レンズカット１２は第１レンズカット１１の径方向外側に接続されている。第２レンズカット１２は光源３から出射された光Ｌの一部である第２光Ｌ２を屈折させることで被照明領域に設定される仮想スクリーン上に所定の配光パターンを生成する。

【0031】

第３レンズカット１３は、第２レンズカット１２の径方向外側に配置されている。第３レンズカット１３は光源３から出射された光Ｌの一部である第３光Ｌ３を屈折させることで被照明領域に設定される仮想スクリーン上に所定の配光パターンを生成する。

【0032】

第４レンズカット１４は、第３レンズカット１３の径方向外側に配置されている。第４レンズカット１４は光源３から出射された光Ｌの一部である第４光Ｌ４を屈折させることで被照明領域に設定される仮想スクリーン上に所定の配光パターンを生成する。

【0033】

図５に示すようにフレネルレンズ４は、レンズ光軸４Ｃと光源３の光軸３Ｃとを一致させるように、光源３に対して配置される。本実施形態において、車両用灯具１の主光軸線１Ｃはレンズ光軸４Ｃおよび光軸３Ｃに一致する。なお、車両用灯具１の主光軸線１Ｃとは、車両用灯具１から出射される光の主光線が通る軸であり、仮想スクリーンの中心を通る軸に相当する。

【0034】

図６および図７は図５に示すフレネルレンズ４を透過した光の光度分布を示す図である。具体的に図６はフレネルレンズ４で振り分けられた各光による配光パターンの光度分布を示した図である。図７は各配光パターンＬＰ１～ＬＰ４を合成した合成光度分布ＬＧを示す図である。

【0035】

図６および図７において、縦軸は光度を示しており、横軸は仮想スクリーンの中心を通る車両用灯具１の主光軸線１Ｃに対する水平方向の角度（以下、水平線上角度と称す）を示している。例えば、図５および図６における水平線上角度０°の光度とは、仮想スクリーン内における車両用灯具１の主光軸線１Ｃ上の光度に相当する。

【0036】

図５に示すように光源３から射出された光Ｌのうちの第１光Ｌ１はフレネルレンズ４の第１レンズカット１１に入射する。第１光Ｌ１は、光源３から出射された光Ｌのうち光軸３Ｃに対する角度範囲が小さい光である。第１光Ｌ１は光軸３Ｃに対してなす角度が例えば、±１７．５度の範囲内の光線を含む。
第１光Ｌ１は、光軸３Ｃに対してより大きい角度をなして光源３から出射された他の光（第２光Ｌ２、第３光Ｌ３および第４光Ｌ４）に比べて非常に高い光度を有する（図３参照）。

【0037】

本実施形態の第１レンズカット１１は、当該第１レンズカット１１から出射された第１光Ｌ１を集光させた後に発散させ、仮想スクリーンの中央部に光度分布のピークをもつ第１配光パターンＬＰ１（図６参照）を生成するように、形成される。ここで、仮想スクリーンの中央部とは、仮想スクリーンの中心を通る車両用灯具１の主光軸線１Ｃ上のみならず、主光軸線１Ｃから所定距離だけ離れた周辺部分を含んだ領域を意味する。

【0038】

第１レンズカット１１は凸状の第１レンズ面１１ａを有する。第１レンズ面１１ａは比較的大きな曲率を有する。第１レンズカット１１は、第１光Ｌ１を屈折させることで集光させた後、仮想スクリーン上において第１光Ｌ１を発散させた状態で照射する。

【0039】

第１レンズカット１１は、仮想スクリーン上において車両用灯具１の主光軸線１Ｃに対して、例えば、上下左右０～９°の角度をなす方向に拡げるように第１光Ｌ１を発散させる。これにより、仮想スクリーン上には、発散された状態（デフォーカス状態）で照射された第１光Ｌ１によって図６に示す第１配光パターンＬＰ１が形成される。

【0040】

図６に示すように、第１配光パターンＬＰ１の光度分布ＬＤ１は、仮想スクリーンの中央部にピークＰ１を有する。第１配光パターンＬＰ１は、上述のように発散された状態の第１光Ｌ１によって形成されるため、水平線上角度±９°の範囲でなだらかな傾斜をもつ光度分布ＬＤ１を有する。よって、第１配光パターンＬＰ１の光度分布ＬＤ１のピークＰ１は、高光度の第１光Ｌ１を拡散させずに第１配光パターンＬＰ１を生成した場合の光度分布ピークの大きさに比べて十分低く抑えられる。本実施形態において、第１配光パターンＬＰ１の光度分布ＬＤ１のピークＰ１は、例えば５３ｃｄ程度に抑えられる。

【0041】

図５に示すように光源３から射出された光Ｌのうちの第２光Ｌ２はフレネルレンズ４の第２レンズカット１２に入射する。本実施形態において、第２光Ｌ２は、第１光Ｌ１に比べて、光軸３Ｃに対してより大きい角度をなして光源３から出射された光である。そのため、第２光Ｌ２の光度は第１光Ｌ１の光度よりも低くなる（図３参照）。

【0042】

本実施形態の第２レンズカット１２は、当該第２レンズカット１２から出射された第２光Ｌ２を集光させることで仮想スクリーンの中央部に光度分布のピークをもつ第２配光パターンＬＰ２（図６参照）を生成するように、形成される。

【0043】

第２レンズカット１２は、第１レンズカット１１の第１レンズ面１１ａを径方向外側において同心円状に囲む第２レンズ面１２ａを有する。第２レンズ面１２ａは第１レンズカット１１の第１レンズ面１１ａよりも大きい曲率を有する。第２レンズカット１２は、第２光Ｌ２を第１光Ｌ１よりも緩やかに屈折させることで集光させる。第２レンズカット１２は、仮想スクリーン上において車両用灯具１の主光軸線１Ｃに対して上下左右０～１０°の角度をなす範囲に拡がるように第２光Ｌ２を集光させる。これにより、仮想スクリーン上には、集光状態で照射された第２光Ｌ２によって図６に示す第２配光パターンＬＰ２が形成される。

【0044】

図６に示すように、第２配光パターンＬＰ２の光度分布ＬＤ２は、仮想スクリーンの中央部にピークＰ２を有する。第２配光パターンＬＰ２は、上述のように第１光Ｌ１よりも光度が低いものの、第２光Ｌ２を集光させて生成されるため、第２配光パターンＬＰ２の光度分布ＬＤ２のピークＰ２は第１配光パターンＬＰ１の光度分布ＬＤ１のピークＰ１よりも十分に大きくなる。

【0045】

本実施形態のフレネルレンズ４において、第１レンズカット１１および第２レンズカット１２は、第２配光パターンＬＰ２における光度分布ＬＤ２のピークＰ２が第１配光パターンＬＰ１における光度分布ＬＤ１のピークＰ１の２倍以上となるように、形成される。本実施形態において、第２配光パターンＬＰ２の光度分布ＬＤ２のピークＰ２は第１配光パターンＬＰ１の光度分布ＬＤ１のピークＰ１の２倍以上である、例えば１５０ｃｄ程度となる。

【0046】

図５に示すように、本実施形態のフレネルレンズ４において、第１配光パターンＬＰ１における光度分布ＬＤ１を規定する第１曲線Ｃ１は、第２配光パターンＬＰ２における光度分布ＬＤ２を規定する第２曲線Ｃ２よりもなだらかに変化する。すなわち、本実施形態のフレネルレンズ４によれば、第１配光パターンＬＰ１における光度分布ＬＤ１が第２配光パターンＬＰ２に比べてよりなだらかな曲線（第１曲線Ｃ１）で規定されるので、光度の高い第１光Ｌ１を上下左右の広範囲に振り分けることができる。よって、第１配光パターンＬＰ１は上下左右の広範囲に亘って均一な光度分布を有する。

【0047】

また、本実施形態のフレネルレンズ４において、第１レンズカット１１および第２レンズカット１２における図５に示す境界部分２０には徐変加工が施されている。境界部分２０は徐変加工によって表面の曲率が連続的に変化している。そのため、第１レンズカット１１の第１レンズ面１１ａと第２レンズカット１２の第２レンズ面１２ａとを滑らかに接続することができる。これにより、第１レンズカット１１および第２レンズカット１２の境界部分２０において、比較的高い光度の第１光Ｌ１および第２光Ｌ２が乱反射されてしまうことによる光損失の低下を回避できる。

【0048】

図５に示すように光源３から射出された光Ｌのうちの第３光Ｌ３はフレネルレンズ４の第３レンズカット１３に入射する。本実施形態において、第３光Ｌ３は、第１光Ｌ１に比べて、光軸３Ｃに対してより大きい角度をなして光源３から出射された光である。そのため、第３光Ｌ３の光度は第１光Ｌ１の光度よりもかなり低くなる（図３参照）。

【0049】

本実施形態の第３レンズカット１３は、当該第３レンズカット１３から出射された第３光Ｌ３を集光させることで、第１配光パターンＬＰ１の光度分布ＬＤ１における両方の裾部（両裾部）に光度分布のピークをもつ第３配光パターンＬＰ３（図６参照）を仮想スクリーン上に生成するように、形成される。また、第３レンズカット１３は、第２配光パターンＬＰ２の光度分布ＬＤ２の両裾部に光度分布のピークをもつ第３配光パターンＬＰ３を仮想スクリーン上に生成するように、形成される。

【0050】

具体的に第３レンズカット１３は、第２レンズカット１２の第２レンズ面１２ａを径方向外側において同心円状に囲む第３レンズ面１３ａを有する。第３レンズ面１３ａは鋸歯状の断面形状を有する。第３レンズカット１３は、仮想スクリーン上において車両用灯具１の主光軸線１Ｃに対して、例えば、上下左右８～１２°の角度をなす範囲に拡がるように第３光Ｌ３を集光させる。なお、第３レンズ面１３ａにおける径方向内側の角部をＲ面取りし、該Ｒ面取り部分によって仮想スクリーン上の中央部（主光軸線１Ｃに対して上下左右０度から８度の角度をなす範囲）に第３光Ｌ３の一部を振り分けてもよい。

【0051】

第３レンズカット１３を透過した第３光Ｌ３は、第１レンズカット１１を透過した第１光Ｌ１の中心（第１配光パターンＬＰ１における光度分布ＬＤ１の中心）に向かわず、第１レンズカット１１を透過した第１光Ｌ１の外縁（光度分布ＬＤ１の外縁）に向かうようにして集光される。また、第３レンズカット１３を透過した第３光Ｌ３は、第２レンズカット１２を透過した第２光Ｌ２の外縁（第２配光パターンＬＰ２における光度分布ＬＤ２の外縁）に向かうようにして集光される。

【0052】

これにより、仮想スクリーン上には、集光状態で照射された第３光Ｌ３によって図６に示す第３配光パターンＬＰ３が形成される。
図６に示すように、第３配光パターンＬＰ３は、仮想スクリーン上において、光度分布ＬＤ１および光度分布ＬＤ２の両裾部に光度分布ＬＤ３のピークＰ３を有する。光度分布ＬＤ３のピークＰ３は、第１配光パターンＬＰ１における光度分布ＬＤ１のピークＰ１と第２配光パターンＬＰ２における光度分布ＬＤ２のピークＰ２との間の大きさである。

【0053】

図５に示すように光源３から射出された光Ｌのうちの第４光Ｌ４はフレネルレンズ４の第４レンズカット１４に入射する。本実施形態において、第４光Ｌ４は、第３光Ｌ３に比べて、光軸３Ｃに対してより大きい角度をなして光源３から出射された光である。そのため、第４光Ｌ４の光度は第３光Ｌ３の光度よりもさらに低くなる（図３参照）。

【0054】

本実施形態の第４レンズカット１４は、当該第４レンズカット１４から出射された第４光Ｌ４を集光させることで、第３配光パターンＬＰ３における光度分布ＬＤ３のピークＰ３に重なるように光度分布のピークをもつ第４配光パターンＬＰ４（図６参照）を生成するように、形成される。

【0055】

具体的に第４レンズカット１４は、第３レンズカット１３の第３レンズ面１３ａを同心円状に囲む第４レンズ面１４ａを有する。第４レンズ面１４ａは鋸歯状の断面形状を有する。第４レンズカット１４は第３レンズカット１３よりも集光度合いが大きい。ここで、集光度合いとは、レンズカットを透過した光がこのレンズ材料の有する屈折率及びこのレンズカットの形状によって定まる屈折量によって集光される割合を意味する。

【0056】

第４レンズカット１４は、仮想スクリーン上において車両用灯具１の主光軸線１Ｃに対して、例えば、上下左右１０～１２°の角度をなす範囲に拡がるように第４光Ｌ４を集光させる。第４レンズカット１４を透過した第４光Ｌ４は、第１レンズカット１１を透過した第１光Ｌ１の中心（第１配光パターンＬＰ１における光度分布ＬＤ１の中心）に向かわず、第１レンズカット１１を透過した第１光Ｌ１の外縁（光度分布ＬＤ１の外縁）に向かうようにして集光される。また、第４レンズカット１４を透過した第４光Ｌ４は、第２レンズカット１２を透過した第２光Ｌ２の外縁（第２配光パターンＬＰ２における光度分布ＬＤ２の外縁）に向かうようにして集光される。

【0057】

これにより、仮想スクリーン上には、集光状態で照射された第４光Ｌ４によって図６に示す第４配光パターンＬＰ４が形成される。第４配光パターンＬＰ４は、仮想スクリーン上において、光度分布ＬＤ１および光度分布ＬＤ２の両裾部に光度分布ＬＤ４のピークＰ４を有する。

【0058】

本実施形態のフレネルレンズ４において、第３レンズカット１３および第４レンズカット１４は、第３レンズカット１３を透過した第３光Ｌ３と第４レンズカット１４を透過した第４光Ｌ４とが交差するように形成される。

【0059】

より具体的に、本実施形態のフレネルレンズ４において、第４レンズカット１４を透過した第４光Ｌ４の外縁が第３レンズカット１３を透過した第３光Ｌ３の外縁の内側に含まれる、すなわち、図６に示すように、第４配光パターンＬＰ４の光度分布ＬＤ４が第３配光パターンＬＰ３の光度分布ＬＤ３に含まれるように、第３レンズカット１３および第４レンズカット１４が形成されている。

【0060】

本実施形態の車両用灯具１によれば、図７に示すように、仮想スクリーン上において、フレネルレンズ４の各レンズカット１１～１４によって生成される第１配光パターンＬＰ１～第４配光パターンＬＰ４を重ね合わせた合成配光パターンＬＬを生成できる。

【0061】

合成配光パターンＬＬの光度分布ＬＤの中央部は、高光度の第１光Ｌ１を拡散させることでピーク光度を抑えた第１配光パターンＬＰ１と、第１光Ｌ１よりも低い光度をもつ第２光Ｌ２を集光させることで第１配光パターンＬＰ１の２倍以上のピーク光度を有する第２配光パターンＬＰ２とを主に重ね合わせて構成される。よって、本実施形態の合成配光パターンＬＬによれば、高光度の第１光Ｌ１を拡散させずに配光設計する場合のように、中央部における光度が必要以上に高くなってしまうことを回避できる。よって、本実施形態の車両用灯具１における配光設計は容易なものとなる。
また、広範囲に均一な光度分布を有する第１配光パターンＬＰ１を用いることで、合成配光パターンＬＬの光度分布ＬＤの均一性を高めることができる。

【0062】

第１配光パターンＬＰ１および第２配光パターンＬＰ２の外縁部における光度は中央部に比べて低い。そのため、第１配光パターンＬＰ１および第２配光パターンＬＰ２のみを重ね合わせた合成配光パターンは外縁部における光度が相対的に低くなってしまう。これに対し、本実施形態の合成配光パターンＬＬの光度分布ＬＤは、第１配光パターンＬＰ１および第２配光パターンＬＰ２の外縁部（両裾部）にピークを有する第３配光パターンＬＰ３および第４配光パターンＬＰ４を第１配光パターンＬＰ１および第２配光パターンＬＰ２に重ね合わせて構成される。よって、本実施形態の合成配光パターンＬＬによれば、外縁部における光度が不足することを回避できる。

【0063】

本実施形態の合成配光パターンＬＬによれば、水平線上角度±１２°の範囲において、リアフォグランプの配光規格を満たす均一な光度を有する光度分布ＬＤを実現できる。つまり、本実施形態の車両用灯具１は、リアフォグランプの配光規格に対して、水平方向において±２°の余裕度を有している。そのため、本実施形態の車両用灯具１は、車両１００に対する正規の取り付け位置に対して±２°の余裕があるため、取り付け時に２°程度のズレが生じたとしても水平方向において規格内の光度分布を実現できる。

【0064】

ここで、図２に示したようにリアフォグランプの配光規格では垂直方向より水平方向の角度範囲の方が広い。本実施形態の車両用灯具１は上述のように水平線方向においてリアフォグランプの配光規格を満たすため、垂直方向においてもリアフォグランプの配光規格を満たすことができる。

【0065】

以上のように本実施形態の車両用灯具１によれば、所望の特性（リアフォグランプの配光規格を満たす特性）を得る配光設計を比較的容易に実現できる。

【0066】

本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態において、フレネルレンズ４は４つのレンズカット（第１レンズカット１１～第４レンズカット１４）を用いてリアフォグランプの配光規格を満たす構成を実現する場合を例に挙げた。しかし、第４レンズカットは、部品公差からくる光源とレンズの位置のズレをカバーするために好適な構成ではあるものの配光全体に対して必須の構成要素ではないため、３つのレンズカット（第１レンズカット１１～第３レンズカット１３）を用いてリアフォグランプの配光規格を満たす構成を実現してもよい。

【符号の説明】

【0067】

１…車両用灯具、３…光源、３Ｃ…光軸、４…フレネルレンズ、４Ｃ…レンズ光軸、１１…第１レンズカット、１２…第２レンズカット、１３…第３レンズカット、１４…第４レンズカット、２０…境界部分、１００…車両、Ｌ１…第１光、Ｌ２…第２光、Ｌ３…第３光、Ｌ４…第４光、ＬＤ，ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４…光度分布、ＬＰ１…第１配光パターン、ＬＰ２…第２配光パターン、ＬＰ３…第３配光パターン、ＬＰ４…第４配光パターン、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４…ピーク（光度分布のピーク）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】