WO2011027708A1 - 車両用灯具 - Google Patents

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雅典 大野
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Stanley Electric Co Ltd
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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to a vehicular lamp, and in particular, uses a light emitting diode (LED: Light Emitting Diode) as a light source, and uses a light guide (a lens body having a reflection surface that internally reflects light from the LED light source).
  • LED Light Emitting Diode
  • the present invention relates to a vehicular lamp that irradiates illumination light that forms a light distribution pattern for passing light (low beam).
  • Patent Document 1 discloses a vehicular lamp that uses a light emitting diode (LED) as a light source and controls light distribution of the LED light using a light guide.
  • FIG. 7 is a vertical sectional view showing the configuration of the vehicular lamp.
  • the light emitting element 100 a of the light source 100 is disposed upward of the vehicle, and the light guide 102 is disposed above the light source 100.
  • the light guide 102 includes an incident surface 104 on the vehicle lower side where light from the light source 100 enters the inside of the light guide 102, and a reflection surface 106 on the rear side of the vehicle where light incident on the inside from the incident surface 104 is reflected forward of the vehicle.
  • the light reflected by the reflecting surface is emitted from the light guide 102 to the outside of the light guide 102, and the light emitting surface 108 on the vehicle front side.
  • chromatic aberration chromatic aberration
  • chromatic aberration chromatic aberration
  • a blue or red strip-shaped illumination area appears above the light / dark boundary, and color separation is observed.
  • the color separation appears at the light / dark boundary of the light distribution pattern by the light guide, and hinders the uniformity of the light distribution pattern. For this reason, there is a fear that the legal requirement as a headlamp cannot be satisfied.
  • the problem of such unintended illumination areas is not limited to the case where the light guide is molded from a polycarbonate material, but is the case where the light guide is molded from another transparent material (glass, acrylic, etc.). However, it also occurs in a similar manner.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and in the case of irradiating light in the direction of the light / dark boundary of a light distribution pattern by an optical system using a light guide (a lens body having a reflection surface for internal reflection).
  • An object of the present invention is to provide a vehicular lamp that reduces the problem that an unintended illumination region is generated due to color dispersion above a light / dark boundary.
  • the vehicular lamp according to the first aspect of the present invention irradiates light used for forming a partial light distribution pattern constituting a predetermined white low beam light distribution pattern.
  • a lens body including a reflecting surface, and the reflecting surface is radiated from an end of the light source corresponding to the bright / dark boundary line and is incident perpendicularly to the incident surface without being refracted.
  • the first reflection region configured to internally reflect the reflected light, and the reflected light is emitted from the emission surface to form the light / dark boundary line, and emitted from an end of the light source corresponding to the light / dark boundary line
  • a second reflection region configured to distribute light below the light-dark boundary line, and is emitted from an end of the light source corresponding to the light-dark boundary line and is incident at an angle other than perpendicular to the incident surface.
  • the light having a wavelength shorter than the reference wavelength that is refracted according to the incident angle and is incident on the inside of the lens body is internally reflected so that the reflected light is emitted from the emission surface and is distributed below the light / dark boundary line.
  • a third reflective region configured to There.
  • a vehicular lamp according to a second aspect of the present invention is a lens body having a light source that emits visible light having a plurality of wavelength components, an incident surface, a reflective surface, and an output surface, and passes through the incident surface.
  • the shape of the surface and the exit surface is such that the light of the green wavelength included in the light in the visible light region emitted from the end of the light source and incident on the entrance surface is emitted in the direction of the light / dark boundary line of the predetermined light distribution pattern.
  • Light that is configured to be emitted from a surface and that is reflected at a substantially central position in the vertical direction of the reflecting surface among light of a green wavelength emitted from the emitting surface in the direction of the light-dark boundary line causes refraction at the entrance and exit surfaces.
  • a light that passes through a non-refractive optical path and is reflected at positions above and below the reflective surface relative to the light of the non-refractive optical path passes through a refractive optical path that causes refraction at the incident surface or the exit surface.
  • at least one of the entrance surface, the reflection surface, and the exit surface of the lens body includes light having a wavelength component other than the green wavelength component that is color-dispersed by refraction among light passing through the refraction light path. It has a shape corrected so that light of the green wavelength component passing through the refractive light path is distributed below the direction of the light / dark boundary line so as not to be distributed above the light / dark boundary line. .
  • the refractive index for green wavelength light is used as the refractive index of the lens body.
  • the green wavelength included in the light ray white light ray
  • the shapes of the entrance surface, the reflection surface, and the exit surface of the lens body are formed such that the light beam is irradiated in the direction of the light / dark boundary.
  • the present invention corrects the shapes of the entrance surface, the reflection surface, and the exit surface of such a lens body so that the light having the green wavelength that has passed through the refractive optical path in which chromatic dispersion occurs is more than the direction of the light / dark boundary line. Irradiate in the downward direction. As a result, it is possible to prevent a problem that light rays other than the green wavelength generated by chromatic dispersion are directed upward from the direction of the light / dark boundary, and to prevent a problem that an unintended illumination region is generated above the light / dark boundary.
  • the position of the reflecting surface where the light beam of the non-refractive optical path where chromatic dispersion does not occur is approximately the center in the vertical direction of the reflecting surface, the position of the reflecting surface where the light beam of the non-refractive optical path is reflected is reflected.
  • chromatic dispersion generated in the refractive light path can be reduced as a whole, and the occurrence of an unintended illumination region occurring above the light / dark boundary is reduced. be able to.
  • the magnitude of correction when correcting the shape of any one of the incident surface, the reflective surface, and the exit surface in a direction downward from the direction of the light-dark boundary for the light having the green wavelength passing through the refractive optical path is also large. Can be small.
  • the vehicular lamp according to a third aspect of the present invention is the vehicle lamp according to the first or second aspect, wherein the incident surface has an arc whose cross-sectional shape is centered on a position away from the end of the light source, or
  • the concave curved surface is an elliptical arc.
  • the incident surface by forming the incident surface with a concave curved surface, the incident angle of the light beam incident on the incident surface from the LED light source can be reduced, and the chromatic dispersion caused by the refraction of the incident surface can be reduced. A problem that an unintended illumination area is generated above the boundary is prevented.
  • a vehicular lamp is a lens body having a light source that emits visible light having a plurality of wavelength components, an incident surface, a reflective surface, and an exit surface, and the lens body from the incident surface.
  • the incident surface includes a non-refractive optical path where light radiated from the end of the light source and incident on the incident surface does not cause refraction at the incident surface, and a refractive light path that causes refraction at the incident surface.
  • the reflecting surface is a non-refractive optical path reflecting part that reflects light passing through the non-refractive optical path, a refractive optical path reflecting part that reflects light passing through the refractive optical path, and a lens body.
  • an upper refractive light path reflecting portion positioned on the reflecting surface above the vehicle with respect to the non-refracting light path reflecting portion, and the upper refractive light path reflecting portion is arranged in the case where the light emitted from the light source is green.
  • the light passing through the refractive light path is slightly downward relative to the light emitted to the outside of the lens body, and the light emitted from the light source is refracted smaller than the refractive index of the green wavelength in the lens body.
  • the light emitted to the outside of the lens body through the non-refractive optical path is emitted on the light / dark boundary line of the light distribution pattern or toward the light distribution pattern.
  • the problem of the unintended illumination region above the light / dark boundary becomes remarkable in the light beam reflected by the upper refractive light path reflecting portion above the non-refracting light path reflecting portion.
  • visible light rays having a refractive index smaller than the green wavelength are light rays having a green wavelength.
  • the visible light beam emitted in the upward direction from the light having the green wavelength is emitted on the light / dark boundary of the light distribution pattern or in the light distribution pattern.
  • An upper refractive optical path reflecting portion is formed in Therefore, it is possible to prevent a problem that an unintended illumination region is generated above the light / dark boundary.
  • the vehicular lamp according to a fifth aspect of the present invention is the vehicle lamp according to the fourth aspect, wherein the reflection surface further reflects the reflection on the vehicle lower side of the non-refractive optical path reflection portion in the vertical section of the lens body.
  • the reflection surface further reflects the reflection on the vehicle lower side of the non-refractive optical path reflection portion in the vertical section of the lens body.
  • green light is reflected from the lower refractive light path reflecting portion and emitted to the outside of the lens body.
  • Visible light rays having a refractive index wavelength greater than the wavelength of the light are emitted upward from the green light rays, but visible light rays emitted upward from the green wavelength light are emitted.
  • the lower refractive optical path reflecting portion is formed so as to be emitted on the light / dark boundary of the light distribution pattern or in the light distribution pattern. Therefore, it is possible to prevent a problem that an unintended illumination region is generated above the light / dark boundary.
  • the non-refractive optical path reflection part is formed near the center in the vertical direction of the reflection surface sandwiched between the upper refractive optical path reflection part and the lower refractive optical path reflection part, the non-refractive optical path reflection surface is the upper end or lower end of the reflection surface.
  • the chromatic dispersion which arises in a refractive light path can be made small entirely, and generation
  • the lens body in the second or fourth aspect, includes a second reflecting surface different from the reflecting surface, and the second reflecting surface is an incident surface. Is provided in the optical path that travels through the lens body and reaches the reflecting surface.
  • the width of the light source arrangement location can be widened.
  • a vehicle lamp according to a seventh aspect of the present invention is the vehicle lamp according to any one of the first to sixth aspects, wherein the light source is an LED light source including a light emitting diode element and a wavelength conversion material.
  • This aspect shows an aspect in which a light emitting diode element and a wavelength conversion material are used as a light source in order to reduce the size and power consumption of a vehicular lamp.
  • a vehicular lamp according to an eighth aspect of the present invention is the vehicle lamp according to the first to seventh aspects, wherein the lens body is formed of a polycarbonate material. Since the polycarbonate material is a transparent resin having high heat resistance, the polycarbonate material is suitable as a material for a lens body in a situation where the temperature in the lamp body is high. On the other hand, the polycarbonate material has a large chromatic dispersion, so there is a high possibility that an unintended illumination area will be generated above the light / dark boundary line due to the chromatic dispersion. However, in the vehicular lamp configured as in the first to seventh aspects, When used in a lens body, such an unintended illumination region is prevented from being generated, so that it can be used as a lens body material without any problems.
  • the present invention it is possible to prevent problems due to chromatic dispersion caused by the difference in refractive index for each wavelength, so that when the refractive index changes with temperature, the lens body material has birefringent properties. In this case, it is possible to reduce a problem that an unintended illumination area is generated above the light / dark boundary.
  • the vertical sectional view which showed the structure of 1st Embodiment of the vehicle lamp which concerns on this invention.
  • the vertical sectional view which showed the structure of 2nd Embodiment of the vehicle lamp which concerns on this invention.
  • the vertical sectional view which showed the structure of 3rd Embodiment of the vehicle lamp which concerns on this invention.
  • the front view which showed the structure of the LED light source.
  • FIG. 1 is a vertical sectional view showing the configuration of a first embodiment of a vehicular lamp according to the present invention.
  • a vehicle lamp 1 shown in FIG. 1 is applied to a headlamp that emits illumination light having a light distribution pattern for passing light (low beam) in, for example, an automobile or a motorcycle, and is made of a transparent resin having high heat resistance.
  • the lens body 10 (light guide) injection-molded with a certain polycarbonate material and the LED light source 30 are provided.
  • the lens body 10 is, for example, disposed on the bottom surface 14 including the incident surface 12, the reflecting surface 16 disposed on the vehicle rear side (lamp rear side), the emission surface 18 disposed on the vehicle front side, and the vehicle upper side. And a three-dimensional shape surrounded by two side surfaces (not shown) arranged on both sides of the vehicle.
  • the incident surface 12 is an incident surface on which the light emitted from the LED light source 30 is incident on the inside of the lens body 10 and is formed by a plane inclined obliquely with respect to the horizontal direction (vehicle longitudinal direction).
  • the other surface constituting the bottom surface 14 is a horizontal plane.
  • the reflection surface 16 reflects the light emitted from the LED light source 30 and passing through the incident surface 12 and entering the lens body 10 in a predetermined direction.
  • the reflecting surface 16 is formed based on, for example, the shape of a rotating paraboloid system.
  • the reflection surface 16 may be configured to totally reflect the incident light on its inner surface, or a metal reflection film such as aluminum is provided on the outer surface of the reflection surface 16 in a portion where the incident light is not totally reflected. It may be formed and reflected by the reflective film.
  • the emission surface 18 is a surface from which the reflected light from the reflection surface 16 is emitted, and is formed by a vertical plane orthogonal to the vehicle longitudinal direction in this embodiment.
  • the LED light source 30 is, for example, a light source that emits white light in which one or a plurality of LED chips are packaged, and a planar light emitting surface 30A that emits light is disposed substantially upward in the vertical direction.
  • a light source that emits white light in which one or a plurality of LED chips are packaged
  • a planar light emitting surface 30A that emits light is disposed substantially upward in the vertical direction.
  • an InGaN-based LED chip that emits blue light is used as the LED chip
  • the wavelength change material layer 204 is provided in a planar shape on the LED chip 200 mounted on the circuit board 202 as shown in FIGS. 6A and 6B.
  • the wavelength conversion material layer 204 for example, a YAG (Yttrium Aluminum Garnet) phosphor dispersed in a silicone resin is used.
  • the light emitting surface 30A is not limited to a flat shape, and may be a convex shape.
  • the vehicular lamp 1 configured as described above irradiates the light emitted from the LED light source 30 with illumination light having a light distribution pattern for passing light as shown in FIG. It is configured.
  • FIG. 2 shows an H line indicating a horizontal angle with respect to a direction directly in front of the vehicular lamp 1 and a V line indicating an angle in the vertical direction.
  • the light distribution pattern of FIG. 2 includes light distribution regions P (regions P1 to P4 in which light intensity values decrease in order) that are irradiated with light spread on both the left and right sides of the V line within an angle range downward from the H line. Contains.
  • a light-dark boundary line (cut-off line) CL indicating a light-dark boundary between a bright region irradiated with light and a dark region not irradiated with light is formed in the horizontal direction.
  • the line CL is formed in the vicinity of the H line (for example, downward 0.57 degrees).
  • the light distribution pattern P formed by the vehicular lamp 1 of the present embodiment is a part of the light distribution pattern in FIG. 2 (for example, any one of the regions P1 to P4).
  • a plurality of lamps configured in the same manner as the vehicular lamp 1 of the present embodiment may be arranged in a predetermined direction such as a vertical direction or a horizontal direction, and the light distribution pattern of FIG. 2 may be formed as a whole. .
  • the optical design of the vehicular lamp 1 when the optical design of the vehicular lamp 1 is performed, first, with respect to white light rays (light rays having a wavelength in the visible light region) emitted in each direction from the light emission surface 30A of the LED light source 30, FIG.
  • the positional relationship between the LED light source 30 and the lens body 10 and the target irradiation direction of those white light rays (the target emission direction when the white light rays are emitted from the lens body 10) It is decided.
  • the shapes of the entrance surface 12, the reflection surface 16, and the exit surface 18 of the lens body 10 are set so that each white light beam emitted from the light emitting surface 30A in each direction becomes the target exit direction.
  • the light emitting point 30B which is the rearmost end of the light emitting surface 30A in the vehicle front-rear direction, is enlarged and projected onto the light / dark boundary line CL so that a cut-off line is formed.
  • a reflecting surface 16 is set. If the last end is the light / dark boundary line CL, the light emitted from the front end of the light emitting surface 30A is directed downward from the light / dark boundary line CL, and glare light upward from the H line is not generated. .
  • the refractive angle with respect to the incident angle of the incident surface 12 or the exit surface 18 of the white light beam is determined according to the refractive index according to the material of the lens body 10 and specified when the refractive index varies depending on the wavelength of the light.
  • the refractive index with respect to the reference wavelength (hereinafter referred to as the reference refractive index) is approximately used as a constant refractive index in the entire wavelength range of white light (visible light region).
  • a green wavelength which is a substantially central wavelength in the wavelength region of white light, is set as a reference wavelength
  • a refractive index of the green wavelength is set as a reference refractive index.
  • the lens body 10 is formed of a transparent resin material as in the present embodiment
  • the difference in refractive index for each wavelength of light is larger than that of a glass lens that is an inorganic material.
  • the polycarbonate material when formed from a polycarbonate material with excellent transparency, heat resistance, and weather resistance, the polycarbonate material has a large difference in refractive index for each wavelength of light and large color dispersion. If the optical design is made so that a light distribution pattern as shown in FIG. 2 is obtained assuming that the reference refractive index is a constant refractive index for the entire wavelength range of white light, a light / dark boundary line as shown in FIG.
  • chromatic dispersion refers to dispersion of light (dispersion of light), and refers to a phenomenon in which, when light enters a lens or the like, the refractive index varies depending on the wavelength.
  • the lens body 10 basically forms a light distribution pattern (or a part thereof) as shown in FIG. 2 by enlarging and projecting the light emitting surface 30A of the LED light source 30. Accordingly, the optical design was performed so that the light distribution pattern of FIG. 2 can be obtained without considering the chromatic dispersion of the lens body 10 assuming a constant reference refractive index for the entire wavelength range of white light as described above. In this case, the positional relationship between the light emitting surface 30A of the LED light source 30 and the lens body 10 is determined so that the light emitting point 30B which is the rearmost end in the vehicle longitudinal direction of the light emitting surface 30A is the focal point of the entire lens body 10.
  • the focal point of the entire lens body 10 refers to a focal position that is adjusted in consideration of the influence of refraction by the incident surface 12 with respect to the focal position of the reflecting surface 16 of the paraboloidal system.
  • the white light beam emitted in each direction from the light emission point 30B is irradiated as a light beam substantially parallel to the angular direction of the light / dark boundary line CL which is the design target.
  • the white light beam emitted from each point of the light emission surface 30A on the vehicle front side from the light emission point 30B is designed to illuminate an angular range below the design target light / dark boundary line CL.
  • the light passing through the optical path refracted on the incident surface 12 or the light exit surface 18 is a light beam having a wavelength other than the green light beam (green light beam) used as the reference refractive index, that is, longer than the green wavelength.
  • the red or blue light rays on the wavelength side or the short wavelength side are separated in a direction different from the green light rays on the surface where the refraction of the lens body 10 occurs because the actual refractive index of those wavelengths is different from the reference refractive index. .
  • a part of red and blue light rays are irradiated in an upward angle direction with respect to the light / dark boundary line CL which is the design target, causing chromatic aberration (color blur) above the light / dark boundary line CL, and the light / dark boundary line CL.
  • the basic configuration of the vehicular lamp 1 designed without considering chromatic dispersion assuming a constant reference refractive index for the entire wavelength range of white light that is, With respect to the positional relationship between the LED light source 30 and the lens body 10, the configuration of the lens body 10, etc. (shapes of the incident surface 12, the reflective surface 16, and the exit surface 38),
  • the incident surface of the lens body 10 does not cause chromatic aberration (unintended illumination region Q) above the light-dark boundary line CL. 12, the shapes of the reflecting surface 16 and the emitting surface 18 are adjusted (corrected).
  • the polycarbonate material has a characteristic that the refractive index decreases as the wavelength increases in the range of about 380 to 780 nm, which is the wavelength region of white light (visible light wavelength region).
  • the refractive index of a polycarbonate material for a blue wavelength of 435.8 nm is 1.6115
  • the refractive index of a polycarbonate material for a green wavelength of 546.1 nm is 1.5855
  • the refractive index of the polycarbonate material for a blue wavelength of 706.5 nm is 1. .576.
  • the basic shapes of the entrance surface 12, the reflection surface 16, and the exit surface 18 of the lens body 10 for example, green light (wavelength 546.1 nm) is used as the reference wavelength light, and the reference refractive index is Set to 1.5855.
  • the longest wavelength is, for example, the wavelength of red light (706.5 nm)
  • the shortest wavelength is, for example.
  • the basic shape of the entrance surface 12, the reflection surface 16, and the exit surface 18 of the lens body 10 is adjusted as the wavelength of the blue light (435.8 nm).
  • light described by designating colors such as green light, red light, and blue light shall indicate light having the wavelengths listed above. However, the values of these specific wavelengths can be changed as appropriate.
  • the basic shapes of the entrance surface 12, the reflection surface 16, and the exit surface 18 of the lens body 10 are adjusted only by adjusting the reflection surface 16. That is, the shapes of the entrance surface 12 and the exit surface 18 are both fixed to the surface shape (plane) when designed so as to obtain the light distribution pattern of FIG. Is adjusted, for example, with respect to the paraboloid obtained as a basic shape.
  • the exit surface 18 of the lens body 10 of the present embodiment is formed as a substantially vertical plane as described above. Since the light reflected from the reflecting surface 16 in the vicinity of the light-dark boundary line CL is irradiated substantially horizontally, the refraction by the emitting surface 18 is small and the degree of chromatic dispersion is also small. Therefore, for the sake of simplicity, it is assumed that color dispersion and color separation are not caused by the exit surface 18, and the direction of the light beam emitted from the exit surface 18 is equal to the direction of the light beam reflected by the reflective surface 16. And
  • the lens body 10 in FIG. 1 has a shape of the reflecting surface 16 of the lens body 10 in consideration of chromatic dispersion (difference in refractive index for each wavelength) so that an unintended illumination region Q does not occur above the light / dark boundary line CL.
  • white light emitted from the light emission point 30 ⁇ / b> B at the rearmost end of the LED light source 30 is incident on the incident surface 12 perpendicularly (incidence angle 0 degree).
  • each white light beam X ⁇ b> 1, X ⁇ b> 2, X ⁇ b> 3 emitted from the light emission point 30 ⁇ / b> B of the LED light source 30 enters the lens body 10 from the incident surface 12 and is reflected by the reflecting surface 16.
  • the lens body 10 is irradiated from the exit surface 18.
  • the optical paths corresponding to the white light rays X1, X2 and X3 in the case where chromatic dispersion is not taken into consideration are shown as the optical paths CLD1, CLD2 and CLD3. It is described as.
  • CLD1 has the same optical path as X1, and CLD2 and CLD3 irradiate light beams parallel to CLD1 from the exit surface 18 to the outside.
  • Such optical paths CLD1, CLD2, and CLD3 are focused on the position of the light emission point 30B as the reflecting surface 16 (strictly, the position in the slightly lower left direction of the drawing 30B considering refraction by the incident surface 12).
  • This shape is a basic shape.
  • the optical paths CLD1, CLD2, and CLD3 indicated by alternate long and short dash lines indicate the optical paths for emitting the white light rays X1, X2, and X3 from the emission surface 18 in the angular direction of the design target bright / dark boundary line CL, as described above. Since light rays in the vicinity of the light / dark boundary line CL are not refracted at the exit surface 18, their optical paths CLD 1, CLD 2, and CLD 3 are shown as straight lines from the position of the reflective surface 16 to the outside of the lens body 10 via the exit surface 18. .
  • the shape of the reflecting surface 16 is set in consideration of chromatic dispersion. That is, for the white light beam X1 that is perpendicularly incident on the incident surface 12 and is not refracted at the incident surface 12 and the exit surface 18 of the lens body 10, the target irradiation direction is the design target light / dark boundary line CL without any change. Is set in the angle direction. As shown in FIG. 1, the shape (position and inclination) of the reflecting surface 16 at the position T1 is such that the white light beam X1 incident on the position T1 of the reflecting surface 16 is reflected in the angular direction of the light / dark boundary line CL along the optical path CLD1. Is formed in accordance with the basic shape.
  • the angle of the incident surface 12 is set so that the position T1 of the reflective surface 16 where the white light ray X1 that does not cause refraction at the incident surface 12 is reflected is approximately the center of the range in the vertical direction of the reflective surface 16. Yes.
  • the incident angle (refractive angle) of all light rays reflected by the reflecting surface 16 on the incident surface 12 is considered to be as small as possible, and the occurrence of chromatic dispersion is reduced. That is, the position T1 is a reflection part of a non-refractive optical path where refraction does not occur on the incident surface 12, and coincides with the basic shape described above.
  • white light rays (white light rays X2 and X3) that are incident on the incident surface 12 toward the vehicle front side or vehicle rear side with respect to the white light ray X1 and are refracted at the incident surface 12, color dispersion (color separation) caused by the refraction.
  • the target irradiation direction is set to an angle direction downward from the design target light / dark boundary line CL. Assuming that a constant reference refractive index is assumed for the entire wavelength range of white light as shown in FIG.
  • white light rays X2 and X3 that is, incident on positions T2 and T3 above and below the position T1 of the reflecting surface 16 (ie, The shape of the reflecting surface 16 is designed so that the green light rays are irradiated (reflected) in the angular direction downward from the angular direction of the light-dark boundary line CL (optical paths CLD2, CLD3).
  • a position T1 where no correction is applied to the reflecting surface of the basic shape is used as a reference point. Assume that points on the reflecting surface are set as correction points in order above the reference point. Then, at a certain correction point, the inclination of the reflecting surface 16 is corrected so as to reflect the white light incident on the correction point in the corrected target irradiation direction, and the correction amount of the inclination is corrected.
  • the position and inclination of each point on the entire reflecting surface above the correction point are corrected without changing the overall shape.
  • white light rays X1, X2, and X3 emitted from the light emission point 30B of the LED light source 30 are designed. Will be described in detail as to how the lens is actually irradiated through the lens body 10.
  • the white light beam X1 travels through the lens body 10 without causing chromatic dispersion (color separation) as it is, and reaches the position T1 of the reflecting surface 16. Incident.
  • the white light beam X1 incident on the reflecting surface 16 is reflected in the direction along the optical path CLD1, and is irradiated (emitted from the emitting surface 18) in the angular direction of the design target light / dark boundary line CL.
  • the green light ray G1 included in the white light ray X1 passes through the same optical path as the white light ray X1 shown in FIG. 1 regardless of the presence or absence of refraction, and is irradiated in the angular direction of the light / dark boundary line CL of the design target.
  • light rays such as red and blue other than the green wavelength included in the white light beam X1 are not refracted at the incident surface 12 (and the output surface 18), and thus are not separated and are the same as the white light beam X1.
  • the light passes through the optical path and is irradiated in the angular direction of the light / dark boundary line CL which is the design target. Accordingly, the white light beam X1 emitted from the light emission point 30B and perpendicularly incident on the incident surface 12 is irradiated in the angular direction of the light / dark boundary line CL as a design target while being white, thereby forming a white light / dark boundary line CL. To do.
  • the white light beam X2 obliquely incident on the incident surface 12 from the front side of the vehicle is incident on the incident surface 12, refraction occurs and color separation occurs inside the lens body 10 due to chromatic dispersion.
  • the green light ray G2 included in the white light ray X2 travels along the same optical path as the white light ray X2 when a constant reference refractive index is assumed, and enters the position T2 of the reflecting surface 16. .
  • the light is reflected by the reflecting surface 16 in the downward angular direction with respect to the optical path CLD2, and is irradiated in the downward angular direction with respect to the angular direction of the light / dark boundary line CL which is the design target.
  • the incident surface 12 has a lower refractive index than the green light ray G2.
  • the light beam is refracted at a small refraction angle, travels along the optical path in the angular direction that is on the vehicle front side of the optical path of the white light beam X2 (the optical path of the green light beam G2), and enters the vicinity (upper side) of the reflective surface 16 at the position T2.
  • the red light ray R2 is reflected in the upward angle direction than the white light ray X2 (green light ray G2). The At this time, considering how much the red light ray R2 is reflected in the upward angular direction with respect to the white light ray X2 (green light ray G2), the red light ray R2 is upward from the light / dark boundary line CL of the design target.
  • the red light beam R2 substantially follows the optical path CLD2.
  • the light is reflected by the reflecting surface 16 in the angular direction or in an angular direction downward from the optical path CLD2.
  • the red light ray R2 is emitted from the emission surface 18 in an angular direction that is not upward from the design target light / dark boundary line CL.
  • a blue light beam (not shown) included in the white light beam X2 is also separated by the incident surface 12, and passes through a different optical path from the white light beam X2 (green light beam G2) shown in FIG.
  • the red light ray R2 is emitted from the emission surface 18 in the downward angle direction with respect to the white light ray X2 (green light ray G2) as opposed to the red light ray R2
  • the red light ray R2 is more than the light / dark boundary line CL of the design target.
  • the white light beam X3 obliquely incident on the incident surface 12 from the rear side of the vehicle is incident on the incident surface 12, refraction occurs and color separation occurs inside the lens body 10 due to chromatic dispersion.
  • the green light ray G3 included in the white light ray X3 travels along the same optical path as the white light ray X3 when a constant reference refractive index is assumed, and is incident on the position T3 of the reflecting surface 16. .
  • the light is reflected by the reflecting surface 16 in the downward angle direction with respect to the optical path CLD3 and irradiated in the downward angle direction with respect to the angular direction of the light / dark boundary line CL which is the design target.
  • the incident surface 12 has a higher refractive index than the green light ray G3.
  • the light beam is refracted at a large refraction angle, travels along an optical path in the angular direction that is on the vehicle front side of the optical path of the white light beam X3 (the optical path of the green light beam G3), and enters the vicinity (upper side) of the position T3 of the reflecting surface 16.
  • the blue light ray B3 is reflected in an angle direction upward from the white light ray X3 (green light ray G3) because the angle of incidence on the reflecting surface 16 is larger than that of the white light ray X3 (green light ray G3).
  • the blue light ray B3 is directed upward from the light / dark boundary line CL of the design target.
  • the target irradiation direction of the white light beam X3 (green light beam G3) is set so as not to be irradiated in the angular direction, and the shape of the reflection surface 16 is set.
  • the blue light beam B3 is reflected by the reflecting surface 16 in an angular direction substantially along the optical path CLD3 or in an angular direction downward from the optical path CLD3.
  • the blue light beam B3 is emitted from the emission surface 18 in an angular direction that is not upward from the design target light / dark boundary line CL.
  • a red light beam (not shown) included in the white light beam X3 is separated by the incident surface 12, and passes through an optical path different from that of the white light beam X3 (green light beam G3) shown in FIG. Then, the red light beam is emitted from the emission surface 18 in the angular direction downward from the white light beam X3 (green light beam G3), opposite to the blue light beam B3. For this reason, the blue light ray B3 is irradiated in an angular direction that does not face upward from the light / dark boundary line CL of the design target, so that the red light light inevitably does not face upward from the light / dark boundary line CL of the design target. Irradiated in the direction.
  • the vehicular lamp 1 of the present embodiment among the white light rays emitted in the respective directions from the light emission point 30B of the LED light source 30, no refraction occurs in the lens body 10 and color dispersion occurs.
  • a light beam such as the white light beam X1 passing through an optical path where no (color separation) occurs is irradiated in the angle direction of the light / dark boundary line CL, and a clear light / dark boundary line CL is formed by the white light. Further, the formation of the light / dark boundary line CL by the white light beam X1 maintains the chromaticity of the light / dark boundary line CL in the white range.
  • the target irradiation direction (irradiation direction of the green light beam) assuming a constant reference refractive index in the entire wavelength range of the white light rays Is set in an angle direction downward from the light-dark boundary line CL.
  • red or blue light rays radiated in an upward angle direction with respect to the green light rays due to chromatic dispersion are radiated in an angle direction downward with respect to the light / dark boundary line CL. That is, the light of the wavelength region that is color-separated irradiates the light distribution pattern below the light / dark boundary line CL.
  • the light is mixed with irradiation light or the like from a place other than the light emission point 30B. Therefore, a problem that an unintended illumination region Q due to color dispersion occurs above the light / dark boundary line CL is prevented.
  • an LED light source using a wavelength conversion material as a light source when used to form a light / dark boundary, it is energy to form the light / dark boundary by using it as effectively as possible without shielding the light flux emitted from the LED chip. It is also preferable from the viewpoint of utilization efficiency. Therefore, it is preferable to use the end portion of the LED light source as a light / dark boundary, in particular, as a light / dark boundary line CL in the vicinity of the H line of the headlamp for passing light distribution. In this case, since the LED light source is provided with the wavelength conversion material layer up to the LED end as shown in FIG. 6, color unevenness is more likely to occur at the LED light source end than at the center.
  • the lens body considering the chromatic dispersion in the light / dark boundary line CL is used. Therefore, even when the color unevenness occurs at the end of the LED light source, the color unevenness can be reduced. Become.
  • FIG. 4 is a vertical sectional view showing the configuration of the second embodiment of the vehicular lamp according to the present invention. Elements that are the same as or similar to those in the vehicular lamp 1 of the first embodiment in FIG. 4 is different from the vehicle lamp 1 of FIG. 1 in the shape of the incident surface 12 '.
  • the incident surface 12 ′ of the vehicular lamp 50 in FIG. 4 is not a flat surface but a concave surface.
  • the other components of the vehicular lamp 50 of FIG. 4 are configured in the same manner as the vehicular lamp 1 of the first embodiment, and the reflecting surface 16 ′ of the lens body 10 is formed so as to form the light distribution pattern of FIG. The shape is formed.
  • the incident surface 12 ' is, for example, in the shape of a circular arc (light from the LED light source 30) centered at a position away from the light emission point 30B of the LED light source 30 with respect to the incident surface 12' on the vertical sectional view of FIG.
  • the center 52 of the arc of the incident surface 12 ' is formed as an arc-shaped concave surface located on a straight line passing through the light emitting point 30B and the position T1' near the center of the reflecting surface 16 '.
  • the incident angle when white light emitted in each direction from the light emitting point 30B is incident on the incident surface 12 ' is generally smaller than that in the case of the vehicular lamp 1 of the first embodiment, and the incident surface.
  • the chromatic dispersion due to refraction at 12 ' is reduced.
  • the shape of the reflecting surface 16 ′ is designed in consideration of chromatic dispersion generated in the lens body 10.
  • the white light rays X1 ′ that are perpendicularly incident on the incident surface 12 ′ and are not refracted on the incident surface 12 ′ and the emission surface 18 of the lens body 10 are as follows.
  • the target irradiation direction is set to the angular direction of the light / dark boundary line CL. As shown in FIG.
  • the position T1 ′ is such that the white light beam X1 ′ (green light beam G1 ′) incident on the position T1 ′ of the reflecting surface 16 ′ is reflected in the angle direction of the light / dark boundary line CL along the optical path CLD1 ′.
  • the shape (position and inclination) of the reflecting surface 16 ' is formed.
  • white light rays (white light rays X2 ′ and X3 ′) that are incident on the incident surface 12 ′ at the front side or the rear side of the vehicle with respect to the white light ray X1 and are refracted at the incident surface 12 ′ are caused by the refraction.
  • the target irradiation direction is set to an angle direction downward from the design target light / dark boundary line CL in accordance with the magnitude of color dispersion (color separation) to be generated.
  • white light rays X2 'and X3' (green) incident on positions T2 'and T3' above and below the position T1 'of the reflecting surface 16'.
  • the reflection surface 16 ' is designed so that the light rays G2', G3 ') are irradiated (reflected) in the angle direction downward from the angle direction of the light-dark boundary line CL (optical path CLD2', CLD3 ').
  • the light dispersion at the incident surface 12 ′ can be further reduced, it is possible to more reliably prevent the illumination region Q from being generated above the light / dark boundary line CL. Moreover, in order to prevent the generation of the illumination region Q almost completely, the degree of downward direction of the irradiation direction of the white light (green light) (the size of the downward angle) can be made relatively small. Changes to the shape of the reflecting surface 16 ′ can be reduced, and the influence on the light distribution in other illumination areas other than the light / dark boundary line CL can be reduced.
  • the incident surface 12 ' may have an elliptical arc or a circular section in the vertical direction. If the concave surface is viewed from the light emission point 30B, the same effect as described above can be obtained. If the shape of the incident surface 12 'is a spherical surface with the light emission point 30B as the center point, the incident angle from the light emission point 30B is 0 degrees and no refraction occurs. For this reason, it is possible to prevent color separation caused by the incident angle. However, in this case, the light utilization efficiency is lowered unless the reflecting surface is set so as to cover the spherical surface corresponding to the spherical surface corresponding to the light incident from the spherical incident surface. That is, the lens body is increased in size.
  • the concave curved surface so as to reduce the chromatic dispersion in consideration of the balance between the amount of light emitted from the light emitting surface 30A and the size of the reflecting surface 16. More preferably, the curvature of the incident surface close to the reflecting surface is close to a spherical surface with the light emission point 30B as the center point as shown in FIG.
  • FIG. 5 is a vertical sectional view showing the configuration of the third embodiment of the vehicular lamp according to the present invention. Elements that are the same as or similar to those of the vehicular lamp 1 according to the first embodiment of FIG. 1 are given the same reference numerals or double prime symbols.
  • the vehicle lamp 100 of FIG. 5 differs from the vehicle lamp 1 of FIG. 1 in the configuration until the light emitted from the LED light source 30 is guided to the reflective surface 16 ′′ corresponding to the reflective surface 16 of FIG.
  • the incident surface 12 ′′ is formed on the back side (vehicle rear side) of the lens body 10, and the LED light source 30 is arranged on the back side of the lens body 10 with the light emission surface 30A facing the vehicle front side. .
  • the light from the LED light source 30 that has entered the lens body 10 from the incident surface 12 ′′ is not directly incident on the reflecting surface 16 ′′, but is reflected once by the reflecting surface 102 different from the reflecting surface 16 ′′.
  • the light from the LED light source 30 that has entered the lens body 10 from the incident surface 12 ′′ is reflected twice inside the lens body 10, and then is emitted from the exit surface 18.
  • Aluminum is vapor-deposited on the outer surface portion where the reflecting surface 102 is formed, and the reflecting surface 102 that reflects light inside the lens body 10 is formed.
  • the vehicular lamp 100 having such a configuration similarly to the first embodiment, it is possible to prevent a problem that the illumination area Q due to color dispersion is generated above the light / dark boundary line CL.
  • the shape of the reflecting surface 16 ′′ is designed in consideration of the chromatic dispersion generated in the lens body 10.
  • the reflecting surface 16 ′′ enters the incident surface 12 ′′ perpendicularly.
  • the target irradiation direction is set to the angular direction of the light / dark boundary line CL. As shown in FIG.
  • the position T1 is such that the white light beam X1 ′′ (green light beam G1 ′′) incident on the position T1 ′′ of the reflecting surface 16 ′′ is reflected in the angular direction of the light / dark boundary line CL along the optical path CLD1 ′′.
  • the shape (position and inclination) of the reflecting surface 16 "at” is formed.
  • white light rays (white light rays X2 ′′ and X3 ′′) that enter the incident surface 12 ′′ from the position above or below the vehicle with respect to the white light beam X1 ′′ and are refracted at the incident surface 12 ′′ are refracted.
  • the target irradiation direction is set to an angle direction downward from the design target light / dark boundary line CL in accordance with the magnitude of the chromatic dispersion (color separation) caused by the above.
  • white light rays X2 ′′ and X3 ′′ (green light rays G2 ′′ and G3 ′′) incident on the positions T2 ′′ and T3 ′′ above and below the position T1 ′′ of the reflecting surface 16 ′′ are bright and dark boundary lines.
  • the shape of the reflecting surface 16 ′′ is designed so that it is irradiated (reflected) in the angle direction downward from the angle direction of the CL (optical paths CLD2 ′′, CLD3 ′′).
  • the selection range of the LED light source 30 can be widened.
  • the location of the LED light source 30 can be changed to a position different from that shown in FIG. 5 by changing the positions of the incident surface 12 ′′ and the reflecting surface 102.
  • the irradiation direction of the green light ray (white light ray when a fixed reference refractive index is assumed) passing through the optical path where refraction occurs is the angle direction of the light-dark boundary line CL
  • the shape of the reflecting surface 16 ′′ is set (corrected from the basic shape) so as to be in a downward angle direction, it is possible to prevent the illumination region Q from being generated above the light / dark boundary line CL.
  • the lens body 10 having a configuration in which the light incident on the lens body 10 is reflected twice inside the lens body 10 and emitted from the exit surface 18 is shown. Even in the case of a vehicular lamp that uses a lens body that reflects incident light three times or more inside the lens body 10 and emits the light from the exit surface 18, it is above the light / dark boundary line CL in the same manner as in the above embodiment. Generation of the illumination area Q can be prevented.
  • the lens body 10 is formed of a polycarbonate material.
  • the lens body 10 is made of a material other than the polycarbonate material (for example, glass, Even in the case of being formed of a transparent material such as acrylic), the present invention can be applied in the same manner as in the above embodiment as long as color dispersion occurs. Accordingly, it is possible to prevent the unintended illumination region Q above the bright / dark boundary line from occurring regardless of the degree of chromatic dispersion that may occur for each material of the lens body 10.
  • the vehicular lamp according to the present invention not only prevents the unintended illumination region Q above the light / dark boundary line from being generated due to the color dispersion in the lens body 10, but also the material of the lens body 10 is a polycarbonate material.
  • the birefringence has a birefringence property, blurring of a bright / dark boundary line caused by the birefringence can be reduced.
  • a polycarbonate material has a large residual stress at the time of molding, and has a birefringence property due to the high photoelasticity characteristic of the material. Due to the birefringence, the polycarbonate material is emitted from the light emission point 30B of the LED light source 30.
  • the light rays obliquely incident on the incident surface 12 (12 ', 12 ") (light rays refracted by the incident surface 12) are complicatedly separated in a plurality of directions. If the design is such that white light (green light) is assumed to be irradiated in the angular direction of the light / dark boundary line CL without assuming birefringence and assuming a constant reference refractive index, the separated light rays are caused by birefringence. Causes blurring of the light / dark boundary line CL.
  • the light beam refracted on the incident surface 12 (12 ′, 12 ′′) to be irradiated in the angle direction downward from the light / dark boundary line CL as in the above-described embodiment, the light beam becomes a light / dark boundary.
  • the influence on the line CL is reduced, thereby preventing an unintended illumination region Q due to chromatic dispersion and preventing blurring of the bright / dark boundary line CL due to birefringence.
  • the irradiation direction of the green light ray (white light ray assuming a constant reference refractive index) that passes through the optical path in which refraction occurs is greater than the angular direction of the light / dark boundary line CL.
  • the shape of the reflecting surface 16 (16 ') is corrected from the basic shape so that the angle direction is downward, but the incident surface 12 (12'), the reflecting surface 16 (16 ') and the exit surface 18 are corrected.
  • the shape of at least one surface (any one or a plurality of surfaces) of (18 ′) with respect to the basic shape the green light ray passing through the optical path where refraction occurs becomes the light / dark boundary line CL.
  • the angle direction may be lower than the angle direction.
  • the light exit surface 18 of the lens body 10 is a flat surface, and the light rays irradiated from the reflective surface 16 in the angular direction near the design target light / dark boundary line CL are not refracted by the light exit surface 18.
  • the present invention can be applied even when the exit surface 18 is not flat (for example, a concave surface or a convex surface) and refraction occurs on the exit surface 18.
  • the incident surface 12 (12 ', 12 ") and the exit surface 18 are incident vertically and no refraction occurs.
  • the irradiation direction of the green light beam (white light beam) passing through the optical path is defined as the direction of the light / dark boundary line CL.
  • the light ray refracted at the entrance surface 12 (12 ') or the exit surface 18 (refractive light path) is a green ray (a constant reference refractive index). If the irradiation direction of white light (when white light is assumed) is set to be an angle direction downward from the angle direction of the light / dark boundary line CL, an unintended illumination region Q is prevented from being generated above the light / dark boundary line CL.
  • the position T1 (T1 ′, T1 ′′) of the non-refractive optical path reflecting portion where the light beam passing through the non-refractive optical path is reflected by the reflecting surface 16 (16 ′, 16 ′′) is approximately the center in the vertical direction of the reflecting surface 16. Although it is desirable, it does not necessarily have to be in the center.
  • an unintended illumination region Q is generated when the reflecting surface 16 has an upper refractive light path reflecting portion and a lower refractive light path reflecting portion that reflect light rays passing through the refractive light path above and below the non-refractive light path reflecting portion.
  • the influence of the light beam on the refracted optical path reflected by the upper refracted optical path reflector is larger.
  • only the irradiation direction of the green light beam (white light beam assuming a constant reference refractive index) reflected by the upper refracted light path reflecting portion is set to be an angular direction downward from the angular direction of the light / dark boundary line CL. You may make it correct
  • the vehicular lamp is applied to a headlamp that emits illumination light having a light distribution pattern for passing light.
  • the present invention is limited to a vehicular lamp that is a headlamp. Is not to be done.
  • the present invention can be applied not only to the headlamp for passing light distribution but also to other types of vehicle lamps such as a headlamp for a traveling beam and a fog lamp.
  • SYMBOLS 1, 50 100 ... Vehicle lamp, 10 ... Lens body, 12, 12 ', 12 "... Incident surface, 16, 16', 16", 102 ... Reflecting surface, 18 ... Output surface, 30 ... LED light source, 30A ... light emission surface, 30B ... light emission point

Landscapes

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Abstract

　本発明に係る車両用灯具は、光源と、レンズ体であって、前記光源から放射された光が前記レンズ体の内部に入射する入射面と、出射面と、前記入射面から前記レンズ体の内部に入射した光を反射し、該反射した光が前記出射面から出射して明暗境界線を有する所定配光パターンを形成するように構成された反射面とを含むレンズ体とを備え、前記反射面は、前記明暗境界線に対応する前記光源の一辺から入射面に対して垂直に入射した基準波長の光を前記明暗境界線を形成するように反射するように構成された第１反射領域と、前記光源の一辺から入射面に対して垂直以外の角度で入射した基準波長よりも長い波長の光を前記明暗境界線以下に配光されるように反射するように構成された第２反射領域と、前記光源の一辺から入射面に対して垂直以外の角度で入射した基準波長よりも短い波長の光を前記明暗境界線以下に反射して配光を構成するように構成された第３反射領域を含む。

Description

車両用灯具
　本発明は車両用灯具に係り、特に発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を光源とし、ＬＥＤ光源からの光をライトガイド（ＬＥＤ光源からの光を内部反射させる反射面を有するレンズ体）を用いた光学系により配光制御し、例えば、すれ違い光（ロービーム）用の配光パターンを形成する照明光を照射する車両用灯具に関する。
　特許文献１には、発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源とし、ＬＥＤの光をライトガイドを使用して配光制御する車両用灯具が開示されている。図７は、その車両用灯具の構成を示した鉛直断面図である。同図に示すように光源１００の発光素子１００ａが車両上向きに配置され、光源１００の上方にライトガイド１０２が配置される。ライトガイド１０２は、光源１００からの光がライトガイド１０２内部に進入する車両下方側の入射面１０４と、入射面１０４から内部に進入した光が車両前方に反射する車両後方側の反射面１０６と、反射面で反射した光がライトガイド１０２外部に出射する車両前方側の出射面１０８とから構成されている。
特開２００８－７８０８６号公報
　特許文献１のガラス製のライトガイドをヘッドランプの軽量化のために透明樹脂としてアクリルを用いるようにしたところ、配光パターンの境界で色にじみが目立つようになった。また、樹脂材料としてアクリルに比べて耐熱性の高いポリカーボネートを用いると配光パターンの境界で色にじみの問題が顕著に現れた。光源がＬＥＤであっても灯体内温度が高温になるため、ライトガイドは、ポリカーボネート材のような耐熱性の高い透明樹脂で成形する必要がある。しかしながら、ポリカーボネート材は他の透明樹脂材料と比較しても、屈折率が光の波長によって大きく異なり、色分散が大きい。なお、色分散とは、光の分散（dispersion of light）をいい、光がレンズやプリズムに入射したとき、その波長によって屈折率が異なる現象をいう。
　そのため、上記のように所定の配光パターンを形成するライトガイドに色分散の大きいポリカーボネート材を使用した場合には、配光パターンの上端縁である明暗境界に生じる色収差（chromatic aberration）も大きくなる。そして、明暗境界の上側に青色や赤色の帯状の照明領域が現れ、色分離が観察される。色分離はライトガイドによる配光パターンの明暗境界に現れ、配光パターンの均一性を阻害する。このため、ヘッドランプとしての法規要件を満たすことができないという恐れもある。このような意図しない照明領域（色分離）の発生の問題は、ポリカーボネート材でライトガイドを成形した場合に限らず、他の透明材料（ガラス、アクリル等）でライトガイドを成形した場合であっても程度の差はあるが同様に生じる。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ライトガイド（内部反射させる反射面を有するレンズ体）を用いた光学系により配光パターンの明暗境界の方向に光を照射する場合に、明暗境界の上側に色分散による意図しない照明領域が発生する不具合を軽減する車両用灯具を提供することを目的とする。
　前記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る車両用灯具は、予め定められた白色のロービーム用配光パターンを構成する部分配光パターンの形成に用いられる光を照射するための車両用灯具であって、複数の波長成分の可視光を放射する光源と、中実のレンズ体であって、前記光源から放射された光が前記レンズ体の内部に入射する入射面と、出射面と、前記入射面から前記レンズ体の内部に入射した光を内部反射し、当該内部反射した光が前記出射面から出射して明暗境界線を有する所定配光パターンを形成するように構成された反射面とを含むレンズ体とを備え、前記反射面は、前記明暗境界線に対応する前記光源の端部から放射され前記入射面に対して垂直に入射し屈折することなく前記レンズ体の内部に入射した基準波長の光を内部反射し当該反射光が前記出射面から出射し前記明暗境界線を形成するように構成された第１反射領域と、前記明暗境界線に対応する前記光源の端部から放射され前記入射面に対して垂直以外の角度で入射しその入射角度に応じて屈折して前記レンズ体の内部に入射した基準波長よりも長い波長の光を内部反射し当該反射光が前記出射面から出射し前記明暗境界線以下に配光されるように構成された第２反射領域と、前記明暗境界線に対応する前記光源の端部から放射され前記入射面に対して垂直以外の角度で入射しその入射角度に応じて屈折して前記レンズ体の内部に入射した基準波長よりも短い波長の光を内部反射し当該反射光が前記出射面から出射し前記明暗境界線以下に配光されるように構成された第３反射領域とを含んでいる。
　本発明の第２の態様に係る車両用灯具は、複数の波長成分の可視光を放射する光源と、入射面、反射面及び出射面を有するレンズ体であって、前記入射面を通過して前記レンズ体の内部に入射した前記光源からの光を前記反射面によって所定方向に反射して前記出射面から前記レンズ体の外部に出射するレンズ体とを備え、前記レンズ体の入射面、反射面及び出射面の形状が、前記光源の端部から放射されて前記入射面に入射した可視光領域の光に含まれる緑色の波長の光が所定配光パターンの明暗境界線の方向に前記出射面から出射されるように構成され、かつ、前記明暗境界線の方向に前記出射面から出射される緑色の波長の光のうち、前記反射面の上下方向の略中央の位置で反射される光が前記入射面及び出射面において屈折を生じない非屈折光路を通過し、該非屈折光路の光よりも前記反射面の上側及び下側の位置で反射される光が前記入射面又は出射面において屈折を生じる屈折光路を通過するように構成されており、前記レンズ体の入射面、反射面及び出射面のうち少なくとも１つの面が、前記屈折光路を通過する光のうち、屈折により色分散された緑色の波長成分以外の波長成分の光が前記明暗境界線よりも上側に配光されないように、前記屈折光路を通過する緑色の波長成分の光が前記明暗境界線の方向よりも下側に配光されるように補正された形状を有する。
　一般的に、車両用灯具の光学設計時には、レンズ体の屈折率として緑色の波長の光に対する屈折率が用いられる。これによって、配光パターンの明暗境界線の方向に光を照射するように設計した場合には、光源の所定点から出射される可視光領域の波長の光線（白色光線）に含まれる緑色の波長の光線が明暗境界の方向に照射されるようにレンズ体の入射面、反射面及び出射面の形状が形成される。本発明は、このようなレンズ体の入射面、反射面及び出射面の形状に対して補正を施し、色分散が生じる屈折光路を通過した緑色の波長の光線を、明暗境界線の方向よりも下向きの方向に照射するようにしている。これによって色分散により生じた緑色の波長以外の光線が明暗境界の方向よりも上向きの方向となる不具合が防止され、明暗境界の上側に意図しない照明領域が生じる不具合を防止することができる。
　また、色分散が生じない非屈折光路の光線が反射する反射面の位置を反射面の上下方向の略中央となるようにすることによって、非屈折光路の光線が反射する反射面の位置を反射面の上端側又は下端側となるようにした場合と比較して、屈折光路で生じる色分散を全体的に小さくすることができ、明暗境界の上側に生じる意図しない照明領域の発生自体を軽減することができる。また、屈折光路を通過する緑色の波長の光線を明暗境界の方向よりも下向きの方向に入射面、反射面及び出射面のうちのいずれか１つの面の形状を補正する場合の補正の大きさも小さくすることができる。
　本発明の第３の態様に係る車両用灯具は、上記第１又は２の態様において、前記入射面を、その断面形状が前記光源の前記端部よりも離れた位置を中心とする円弧、又は、楕円弧となる凹曲面としたものである。
　本態様によれば、入射面を凹曲面で形成することによって、ＬＥＤ光源から入射面に入射する光線の入射角を小さくし、入射面の屈折で生じる色分散を小さくすることができるため、明暗境界の上側に意図しない照明領域が発生する不具合が防止される。
　本発明の第４の態様に係る車両用灯具は、複数の波長成分の可視光を放射する光源と、入射面、反射面及び出射面を有するレンズ体であって、前記入射面より前記レンズ体の内部に入射した前記光源からの光を前記反射面で所定方向に反射して前記出射面から前記レンズ体の外部に出射することによって形成される配光パターンが明暗境界線を形成するレンズ体とを備え、前記入射面は、前記光源の端部から放射されて前記入射面に入射する光が、該入射面において屈折を生じない非屈折光路と、該入射面において屈折を生じる屈折光路を形成する平面および／または凹曲面とされ、前記反射面は、前記非屈折光路を通る光が反射する非屈折光路反射部と、前記屈折光路を通る光が反射する屈折光路反射部と、レンズ体の上下方向断面において、非屈折光路反射部よりも車両上側の当該反射面に位置する上側屈折光路反射部とを備え、前記上側屈折光路反射部は、前記光源から放射される光が緑色の場合において、前記非屈折光路を通る光が前記レンズ体の外部に出射する光に対して僅かに下向きとなり、且つ、前記光源から放射される光が、前記レンズ体における前記緑色の波長の屈折率に比べて小さな屈折率となる波長の可視光色とした場合において、前記非屈折光路を通ってレンズ体の外部に出射する光が配光パターンの明暗境界線上もしくは配光パターン内に向かって出射するように形成される。
　明暗境界の上側の意図しない照明領域の問題が顕著となるのは、非屈折光路反射部よりも上側の上側屈折光路反射部で反射される光線である。本態様によれば、その上側屈折光路反射部で反射されてレンズ体外部に出射される光線のうち、緑色の波長よりも小さな屈折率の波長の可視光色の光線は、緑色の波長の光線よりも上向きに方向に出射されるが、その緑色の波長の光線よりも上向きに方向に出射される可視光色の光線が、配光パターンの明暗境界上もしくは配光パターン内に出射されるように上側屈折光路反射部が形成される。従って、明暗境界の上側に意図しない照明領域が生じる不具合を防止することができる。
　本発明の第５の態様に係る車両用灯具は、上記第４の態様において、前記反射面は、更に、前記レンズ体の上下方向断面において、非屈折光路反射部よりも車両下側の当該反射面に下側屈折光路反射部が位置しており、前記下側屈折光路反射部は、前記光源から放射される光が緑色とした場合において、前記非屈折光路を通る光がレンズ体の外部に出射する光に対して僅かに下向きとなり、かつ、前記光源から放射される光が、レンズ体における前記緑色の波長成分の光の屈折率に比べて大きな屈折率となる波長の可視光色とした場合において、前記非屈折光路を通ってレンズ体の外部に出射する光が配光パターンの明暗境界線上もしくは配光パターン内に向かって出射するように形成される。
　本態様によれば、非屈折光路反射部よりも下側の下側屈折光路反射部を有する場合において、その下側屈折光路反射部で反射されてレンズ体外部に出射される光線のうち、緑色の波長よりも大きな屈折率の波長の可視光色の光線は、緑色の波長の光線よりも上向きに出射されるが、その緑色の波長の光線よりも上向きに出射される可視光色の光線が、配光パターンの明暗境界上もしくは配光パターン内に出射されるように下側屈折光路反射部が形成される。従って、明暗境界の上側に意図しない照明領域が生じる不具合を防止することができる。また、非屈折光路反射部が上側屈折光路反射部と下側屈折光路反射部により挟まれた反射面の上下方向の中央寄りに形成されるため、非屈折光路反射面を反射面の上端又は下端となるようにした場合と比較して、屈折光路で生じる色分散を全体的に小さくすることができ、明暗境界の上側に生じる意図しない照明領域の発生自体を軽減することができる。
　本発明の第６の態様に係る車両用灯具は、上記第２または第４の態様において、前記レンズ体は、前記反射面と異なる第二反射面を備え、前記第二反射面は、入射面から入射した光がレンズ体内を進んで前記反射面に到る光路内に設けられたものである。
　本態様のようにレンズ体に反射面を複数設けることによって、光源の配置場所の幅を広げることができる。
　本発明の第７の態様に係る車両用灯具は、上記第１から第６の何れかの態様において、前記光源を、発光ダイオード素子と波長変換材料を含むＬＥＤ光源により構成したものである。
　本態様は、車両用灯具の小型化や省電力化を図るために光源に発光ダイオード素子と波長変換材料を用いた態様を示す。
　本発明の第８の態様に係る車両用灯具は、上記第１から第７の態様において、前記レンズ体を、ポリカーボネート材により形成したものである。ポリカーボネート材は、耐熱性の高い透明樹脂であるため、灯体内温度が高温になるような状況におかれるレンズ体の材料として好適である。一方、ポリカーボネート材は色分散が大きいため、色分散により明暗境界線の上側に意図しない照明領域が発生するおそれが高いが、上記第１から第７の態様のように構成された車両用灯具のレンズ体に使用する場合には、そのような意図しない照明領域の発生が防止されるため、不具合なくレンズ体の材料として使用することができる。
　本発明によれば、ライトガイドを用いた光学系により明暗境界を有する配光パターンを形成する場合に、明暗境界線の上側に色分散による意図しない照明領域が発生する不具合を防止することができる。
　更に、本発明によれば、波長ごとの屈折率の相違に起因する色分散による不具合を防止することができるので、温度によって屈折率が変化する場合や、レンズ体の材料が複屈折の性質を有する場合に明暗境界の上側に意図しない照明領域が発生してしまうという不具合を軽減することにもなる。
本発明に係る車両用灯具の第１の実施の形態の構成を示した鉛直断面図。 図１の車両用灯具により照射される照明光の配光パターンを示した図。 図１の車両用灯具により発生し得る明暗境界線上の色収差を説明するための図。 本発明に係る車両用灯具の第２の実施の形態の構成を示した鉛直断面図。 本発明に係る車両用灯具の第３の実施の形態の構成を示した鉛直断面図。 ＬＥＤ光源の構成を示した正面図。 ＬＥＤ光源の構成を示した側断面図。 ライトガイドを使用した従来の車両用灯具の構成を示した鉛直断面図。
　以下、添付図面を参照して、本発明に係る車両用灯具を実施するための形態について詳細に説明する。
　図１は、本発明に係る車両用灯具の第１の実施の形態の構成を示した鉛直断面図である。図１に示す車両用灯具１は、例えば、自動車や自動二輪車等においてすれ違い光（ロービーム）用の配光パターンの照明光を照射するヘッドランプに適用されるもので、耐熱性の高い透明樹脂であるポリカーボネート材により射出形成されたレンズ体１０（ライトガイド）と、ＬＥＤ光源３０とを備えている。
　レンズ体１０は、例えば、入射面１２を含む底面１４と、車両後方側（灯具後方側）に配置される反射面１６と、車両前方側に配置される出射面１８と、車両上方側に配置される上面２０と、車両側方両側に配置される図示しない２つの側面とで囲まれた立体形状に形成されている。
　入射面１２は、ＬＥＤ光源３０から出射された光がレンズ体１０内部に入射する入射面であり、水平方向（車両前後方向）に関して斜めに傾斜した平面により形成されている。底面１４を構成する他の面は水平な平面で構成されている。
　反射面１６は、ＬＥＤ光源３０から出射されて入射面１２を通過してレンズ体１０内部に入射した光を予め定められた方向へ反射する。反射面１６は、例えば、回転放物面系の形状を基調として形成されている。この反射面１６は、その内面で上記入射光を全反射するように構成されていてもよいし、入射光が全反射されない部分等において反射面１６の外面にアルミニウムなどの金属の反射膜等を形成して該反射膜によって反射させるようにしてもよい。
　出射面１８は、反射面１６からの反射光が出射する面であり、本実施の形態では車両前後方向に直交する鉛直方向の平面で形成されている。
　ＬＥＤ光源３０は、例えば、一つ又は複数のＬＥＤチップをパッケージ化した白色光を出射する光源であり、光を放出する平面状の光放出面３０Ａが略鉛直方向上向きに配置されている。例えば、ＬＥＤチップとして青色発光のＩｎＧａＮ系のＬＥＤチップを用い、図６Ａ及び図６Ｂに示すように回路基板２０２に実装された当該ＬＥＤチップ２００上に波長変化材料層２０４を平面状に設けたものを用いることができる。波長変換材料層２０４は、例えば、ＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）蛍光体をシリコーン樹脂中に分散したものなどが用いられる。これによりＬＥＤチップからの青色と、ＹＡＧ蛍光体に波長変換された黄色（赤色成分および緑色成分を含む光）との混色により白色光を出射する。なお、光放出面３０Ａは平面状に限るものではなく、凸形状をなしたものでもよい。
　以上のごとく構成された車両用灯具１は、ＬＥＤ光源３０から出射された光に対して、図２に示すようなすれ違い光用の配光パターンの照明光をレンズ体１０を介して照射するように構成されている。図２には、車両用灯具１の真正面の方向に対して水平方向の角度を示すＨラインと、鉛直方向の角度を示すＶラインが示されている。図２の配光パターンは、Ｈラインより下向きとなる角度範囲内において、Ｖラインの左右両側に光が拡げられて照射される配光領域Ｐ（光度値が順に低減する領域Ｐ１～Ｐ４）を含んでいる。その配光領域Ｐの上端縁には、光が照射される明るい領域と、光が照射されない暗い領域との明暗境界を示す明暗境界線（カットオフライン）ＣＬが水平方向に形成され、その明暗境界線ＣＬは、Ｈラインの近傍（例えば、下向き０．５７度）に形成される。ここで、本実施の形態の車両用灯具１が形成する配光パターンＰは、図２の配光パターンの一部（例えば、領域Ｐ１～Ｐ４のいずれか）とする。なお、本実施の形態の車両用灯具１と同様に構成された灯具を縦方向や横方向などの所定方向に複数配列し、それら全体として図２の配光パターンを形成するようにしてもよい。
　ところで、上記車両用灯具１の光学設計を行う場合に、まず、ＬＥＤ光源３０の光放出面３０Ａから各方向に放出される白色光線（可視光領域の波長からなる光線）に対して、図２の配光パターンが形成されるように、ＬＥＤ光源３０とレンズ体１０の位置関係や、それらの白色光線の目標の照射方向（白色光線をレンズ体１０から出射する際の目標の出射方向）が決められる。そして、光放出面３０Ａから各方向に放出される各白色光線が目標の出射方向となるようにレンズ体１０の入射面１２、反射面１６及び出射面１８の形状が設定される。本実施の形態では、光放出面３０Ａのうち車両前後方向に関して最後端となる光放出点３０Ｂが明暗境界線ＣＬに拡大投影されることでカットオフラインを形成するように回転放物面形系の反射面１６を設定している。最後端を明暗境界線ＣＬとすれば、光放出面３０Ａのうち最前端からの放出光は明暗境界線ＣＬより下側に向くことになり、Ｈラインより上向きのグレア光を生じないからである。
　その際、白色光線の入射面１２や出射面１８での入射角に対する屈折角は、レンズ体１０の材料に応じた屈折率が用いられるとともに、光の波長によって屈折率が異なる場合には、特定の基準波長に対する屈折率（以下、基準屈折率という）が白色光線の波長全域（可視光領域）での一定の屈折率として近似的に用いられる。本実施の形態では、白色光線の波長領域の略中心波長である緑色の波長を基準波長、緑色の波長の屈折率を基準屈折率として、白色光線の波長全域に対して一定の基準屈折率を想定し、図２のような配光パターンが得られるようにレンズ体１０の入射面１２、反射面１６及び出射面１８の形状等の光学設計が行われるものとする。
　一方、本実施の形態のようにレンズ体１０を透明樹脂材料にて形成した場合、無機材料であるガラスレンズに比べて光の波長ごとの屈折率の違いが大きい。特に透明性、耐熱性および耐候性に優れたポリカーボネート材で形成した場合、ポリカーボネート材は光の波長ごとの屈折率の違いが大きく、色分散が大きいため、上記のように緑色の波長の屈折率を基準屈折率とし、白色光線の波長全域に対して一定の基準屈折率を想定して図２のような配光パターンが得られるように光学設計を行うと、図３のように明暗境界線ＣＬの角度位置よりも上側に色分散による意図しない色分離した照明領域Ｑが形成されてしまう不具合が生じる。ここで、色分散とは、光の分散（dispersion of light）をいい、光がレンズ等に入射したとき、その波長によって屈折率が異なる現象をいう。
　即ち、上記レンズ体１０は基本的にＬＥＤ光源３０の光放出面３０Ａを拡大投影することによって図２のような配光パターン（又はその一部）を形成するものである。従って、上記のように白色光線の波長全域に対して一定の基準屈折率を想定し、レンズ体１０の色分散を考慮せずに図２の配光パターンが得られるように光学設計を行った場合、光放出面３０Ａのうち車両前後方向に関して最後端となる光放出点３０Ｂがレンズ体１０全体の焦点となるようにＬＥＤ光源３０の光放出面３０Ａとレンズ体１０との位置関係が決定される。なお、レンズ体１０全体の焦点とは、回転放物面系の反射面１６の焦点位置について入射面１２による屈折による影響を考慮して調整した焦点位置をいう。このとき、その光放出点３０Ｂから各方向に放出された白色光線が、設計目標とする明暗境界線ＣＬの角度方向に略平行な光線として照射される。そして、光放出点３０Ｂより車両前方側の光放出面３０Ａの各点から放出された白色光線が、設計目標の明暗境界線ＣＬよりも下側の角度範囲を照明するように設計される。
　このとき、レンズ体１０の色分散を考慮すると、光放出点３０Ｂから放出された白色光線のうち、入射面１２と出射面１８の両方で屈折しない光路を通過するものは、設計目標の明暗境界線ＣＬの角度方向に照射される。一方、入射面１２又は出射面１８で屈折する光路を通過するものについては、基準屈折率として用いた緑色の波長の光線（緑色の光線）以外の波長の光線、即ち、その緑色の波長より長波長側又は短波長側の赤色や青色の光線がそれらの波長の実際の屈折率が基準屈折率と相違するため、レンズ体１０の屈折が生じる面で緑色の光線とは異なる方向に分離される。その結果、赤色や青色の光線の一部が設計目標とした明暗境界線ＣＬよりも上向きの角度方向に照射され、明暗境界線ＣＬの上側に色収差（色にじみ）を生じさせ、明暗境界線ＣＬの上側に図３のような意図しない照明領域Ｑを形成する。
　そこで、本実施の形態では、上記のように白色光線の波長全域に対して一定の基準屈折率を想定して色分散を考慮せずに設計される車両用灯具１の基本的な構成、即ち、ＬＥＤ光源３０とレンズ体１０との位置関係やレンズ体１０の構成等（入射面１２、反射面１６及び出射面３８の形状等）に対して、以下のように光放出面３０Ａの光放出点３０Ｂから放出された白色光線について色分散（波長ごとの屈折率の相違）を考慮し、明暗境界線ＣＬの上側に色収差（意図しない照明領域Ｑ）が生じないようにレンズ体１０の入射面１２、反射面１６及び出射面１８の形状に調整（補正）が施されている。
　尚、ポリカーボネート材は、白色光線の波長領域（可視光の波長領域）である約３８０～７８０ｎｍの範囲において、波長が長くなるほど屈折率が小さくなるという特性を有している。例えば、青色の波長４３５．８ｎｍに対するポリカーボネート材の屈折率は１．６１１５、緑色の波長５４６．１ｎｍに対するポリカーボネート材の屈折率は１．５８５５、青色の波長７０６．５ｎｍに対するポリカーボネート材の屈折率は１．５７６である。このとき、レンズ体１０の入射面１２、反射面１６及び出射面１８の基本的形状の設計時には、例えば、基準波長の光として緑色の光（波長５４６．１ｎｍ）が用いられ、基準屈折率が１．５８５５に設定される。また、レンズ体１０の色分散の問題に対して考慮すべき光の波長範囲のうち、最も長い波長を、例えば、上記赤色の光の波長（７０６．５ｎｍ）として、最も短い波長を、例えば、上記青色の光の波長（４３５．８ｎｍ）としてレンズ体１０の入射面１２、反射面１６及び出射面１８の基本的形状に対する調整が施されるものとする。以下において、緑色の光線、赤色の光線、青色の光線のように色を指定して記載する光は、上記に列挙した波長の光を示すものとする。ただし、これらの具体的に示した各波長の値は適宜変更可能である。
　また、本実施の形態では、レンズ体１０の入射面１２、反射面１６及び出射面１８の基本的な形状に対する調整は、反射面１６の調整のみによって行われたものである。即ち、入射面１２及び出射面１８の形状はいずれも基準屈折率を想定して図２の配光パターンが得られるように設計された際の面形状（平面）に固定され、反射面１６には、例えば、基本的な形状として求められた回転放物面に対して調整が施される。
　更に、本実施の形態のレンズ体１０の出射面１８は、上記のように略鉛直方向の平面で形成されている。反射面１６から明暗境界線ＣＬの近傍方向に反射される光は略水平に照射するものであるから出射面１８による屈折は小さく、色分散の程度も小さくなる。そこで、説明を簡単にするために、出射面１８により色分散および色分離が生じないものとし、出射面１８から出射される光線の方向は、反射面１６で反射された光線の方向に等しいものとする。
　以下、レンズ体１０の形状調整について説明する。図１のレンズ体１０は、明暗境界線ＣＬの上側に意図しない照明領域Ｑが生じないように色分散（波長ごとの屈折率の相違）が考慮されてレンズ体１０の反射面１６の形状に調整（補正）が施されたものであり、図１には、ＬＥＤ光源３０の最後端の光放出点３０Ｂから放出された白色光線のうち、入射面１２に垂直に入射（入射角０度）する白色光線Ｘ１と、その白色光線Ｘ１より車両前方側と車両後方側で入射面１２に斜めに入射する白色光線Ｘ２、Ｘ３の基本屈折率での光路（白色光線の波長全域で屈折率が一定の基本屈折率とした場合の光路）が実線で例示されている。図１に示すように、ＬＥＤ光源３０の光放出点３０Ｂから放出された各々の白色光線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３は、入射面１２からレンズ体１０内部に進入し、反射面１６で反射された後、出射面１８からレンズ体１０外部に照射される。図１において、白色光線の波長全域に対して一定の基準屈折率を想定し、色分散を考慮しない場合の白色光線Ｘ１、Ｘ２およびＸ３に対応する光路を一点鎖線にて光路ＣＬＤ１、ＣＬＤ２およびＣＬＤ３として記載している。ＣＬＤ１はＸ１と同一光路であり、ＣＬＤ２およびＣＬＤ３はＣＬＤ１と平行な光線を出射面１８から外部に照射するものとしている。このような光路ＣＬＤ１、ＣＬＤ２およびＣＬＤ３は、反射面１６として光放出点３０Ｂ(厳密には、入射面１２による屈折を考慮した３０Ｂよりも僅かに図面斜め左下方向の位置)の位置を焦点とした回転放物面反射面とすることにより得ることができる。この形状を基本的形状とする。尚、一点鎖線で示す光路ＣＬＤ１、ＣＬＤ２、ＣＬＤ３は、白色光線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３を設計目標の明暗境界線ＣＬの角度方向に出射面１８から出射されるための光路を示し、上記のように明暗境界線ＣＬの近傍方向への光線は出射面１８で屈折しないため、それらの光路ＣＬＤ１、ＣＬＤ２、ＣＬＤ３は、反射面１６の位置から出射面１８を介したレンズ体１０外部まで直線で示される。
　これに対して、本実施の形態のレンズ体１０においては、色分散が考慮されて反射面１６の形状が設定されている。即ち、入射面１２に垂直に入射し、レンズ体１０の入射面１２及び出射面１８で屈折が生じない白色光線Ｘ１については、目標の照射方向が、上記と変更なく設計目標の明暗境界線ＣＬの角度方向に設定される。図１のように、反射面１６の位置Ｔ１に入射した白色光線Ｘ１が光路ＣＬＤ１に沿った明暗境界線ＣＬの角度方向に反射するように位置Ｔ１での反射面１６の形状（位置及び傾き）が基本的形状と一致したものに形成されている。尚、入射面１２で屈折が生じない白色光線Ｘ１が反射する反射面１６の位置Ｔ１は、反射面１６の上下方向の範囲のうちの略中央となるように入射面１２の角度が設定されている。これによって、反射面１６で反射する全ての光線の入射面１２における入射角（屈折角）の大きさが、できるだけ小さくなるように考慮されており、色分散の発生が低減されている。すなわち、位置Ｔ１は、入射面１２で屈折が生じない非屈折光路の反射部であり、上記した基本的形状と一致する。
　一方、白色光線Ｘ１よりも車両前方側又は車両後方側に入射面１２に入射し、入射面１２で屈折が生じる白色光線（白色光線Ｘ２、Ｘ３）については、その屈折により生じる色分散（色分離）の大きさに応じて目標の照射方向が、設計目標の明暗境界線ＣＬよりも下向きの角度方向に設定される。図１のように白色光線の波長全域に対して一定の基準屈折率を想定した場合において、反射面１６の位置Ｔ１より上側と下側の位置Ｔ２、Ｔ３に入射した白色光線Ｘ２、Ｘ３（即ち、緑色の光線）が明暗境界線ＣＬの角度方向（光路ＣＬＤ２、ＣＬＤ３）よりも下向きの角度方向に照射（反射）されるように反射面１６の形状が設計されている。
　尚、基本的形状の反射面に対して補正を加えて本実施の形態の反射面１６を設計する方法として、例えば、基本的形状の反射面に対して補正を加えない位置Ｔ１を基準点にして基準点より上側に順に反射面上の点を補正点として設定していくものとする。そして、ある補正点において、反射面１６の傾きが、その補正点に入射した白色光線を補正後の目標の照射方向に反射させるような傾きとなるように補正すると共に、その傾きの補正分の回転を補正点よりも上側の反射面全体に全体加えることによって補正点よりも上側の反射面全体の各点の位置及び傾きをその全体形状を変更することなく補正する。この後、新たな補正点を補正した反射面上に設定して、同じ操作を繰り返す。また、位置Ｔ１よりも下側の反射面にも同様の操作を繰り返す、というような方法が考えられる、ただし、本実施の形態の反射面１６を設計する方法についてはこれに限らない。
　ここで、本実施の形態のレンズ体１０のように色分散を考慮して反射面１６の形状を設計した場合に、ＬＥＤ光源３０の光放出点３０Ｂから放出された白色光線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３がレンズ体１０を介して実際にどのように照射されるかについて具体的に説明する。
　まず、入射面１２に垂直に入射する白色光線Ｘ１は、入射面１２において屈折しないため、そのまま色分散（色分離）を生じることなく、レンズ体１０内部を進行し、反射面１６の位置Ｔ１に入射する。そして、その反射面１６に入射した白色光線Ｘ１は、光路ＣＬＤ１に沿った方向に反射され、設計目標の明暗境界線ＣＬの角度方向に照射（出射面１８から出射）される。図１の白色光線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３の光路は、白色光線の波長全域で一定の基準屈折率と想定した場合の光路であり、基準屈折率は、緑色の光線の屈折率である。このため、白色光線Ｘ１に含まれる緑色の光線Ｇ１は、屈折の有無に関係なく、図１に示した白色光線Ｘ１と同じ光路を通過して設計目標の明暗境界線ＣＬの角度方向に照射される。また、白色光線Ｘ１に含まれる緑色の波長以外の赤色や青色のような光線も入射面１２（及び出射面１８）での屈折が生じないため、色分離されることなく、白色光線Ｘ１と同じ光路を通過して設計目標の明暗境界線ＣＬの角度方向に照射される。従って、光放出点３０Ｂから出射され、入射面１２に対して垂直に入射する白色光線Ｘ１は、白色のまま設計目標の明暗境界線ＣＬの角度方向に照射され、白色の明暗境界線ＣＬを形成する。
　一方、入射面１２に対して車両前方側から斜めに入射する白色光線Ｘ２は、入射面１２に入射すると、屈折を生じ色分散によりレンズ体１０内部において色分離を起こす。このとき、レンズ体１０内部において、白色光線Ｘ２に含まれる緑色の光線Ｇ２は、一定の基準屈折率を想定した場合の白色光線Ｘ２と同じ光路を進行して反射面１６の位置Ｔ２に入射する。そして、反射面１６により光路ＣＬＤ２よりも下向きの角度方向に反射され、設計目標の明暗境界線ＣＬの角度方向よりも下向きの角度方向に照射される。
　これに対して、白色光線Ｘ２に含まれる赤色の光線Ｒ２（点線）は、基準屈折率（緑色の波長の屈折率）よりも屈折率が小さいため、入射面１２において、緑色の光線Ｇ２よりも小さな屈折角で屈折し、白色光線Ｘ２の光路（緑色の光線Ｇ２の光路）よりも車両前方側となる角度方向の光路を進行し、反射面１６の位置Ｔ２の近傍（上側）に入射する。そして、その赤色の光線Ｒ２は、反射面１６への入射角が白色光線Ｘ２（緑色の光線Ｇ２）よりも大きくなるため、白色光線Ｘ２（緑色の光線Ｇ２）よりも上向きの角度方向に反射される。このとき、赤色の光線Ｒ２が白色光線Ｘ２（緑色の光線Ｇ２）に対してどの程度上向きの角度方向に反射されるかが考慮されて、赤色の光線Ｒ２が設計目標の明暗境界線ＣＬより上向きの角度方向に照射されないように白色光線Ｘ２（緑色の光線Ｇ２）の目標の照射方向が設定され、反射面１６の形状が設定されているため、赤色の光線Ｒ２は、光路ＣＬＤ２に略沿った角度方向、又は、光路ＣＬＤ２よりも下向きの角度方向に反射面１６で反射される。これにより、赤色の光線Ｒ２が、設計目標の明暗境界線ＣＬよりも上向きとならない角度方向に出射面１８から出射される。
　尚、白色光線Ｘ２に含まれる図示しない青色の光線についても入射面１２で分離され、図１に示す白色光線Ｘ２（緑色の光線Ｇ２）と異なる光路を通過する。ただし、赤色の光線Ｒ２とは反対に白色光線Ｘ２（緑色の光線Ｇ２）よりも下向きの角度方向に出射面１８から出射されるため、赤色の光線Ｒ２が、設計目標の明暗境界線ＣＬよりも上向きとならない角度方向に照射されることによって、青色の光線も必然的に設計目標の明暗境界線ＣＬよりも上向きとならない角度方向に照射される。
　また、入射面１２に対して車両後方側から斜めに入射する白色光線Ｘ３は、入射面１２に入射すると、屈折を生じ色分散によりレンズ体１０内部において色分離を起こす。このとき、レンズ体１０内部において、白色光線Ｘ３に含まれる緑色の光線Ｇ３は、一定の基準屈折率を想定した場合の白色光線Ｘ３と同じ光路を進行して反射面１６の位置Ｔ３に入射する。そして、反射面１６により光路ＣＬＤ３よりも下向きの角度方向に反射され、設計目標の明暗境界線ＣＬの角度方向よりも下向きの角度方向に照射される。
　これに対して、白色光線Ｘ３に含まれる青色の光線Ｂ３（点線）は、基準屈折率（緑色の波長の屈折率）よりも屈折率が大きいため、入射面１２において、緑色の光線Ｇ３よりも大きな屈折角で屈折し、白色光線Ｘ３の光路（緑色の光線Ｇ３の光路）よりも車両前方側となる角度方向の光路を進行し、反射面１６の位置Ｔ３の近傍（上側）に入射する。そして、その青色の光線Ｂ３は、反射面１６への入射角が白色光線Ｘ３（緑色の光線Ｇ３）よりも大きくなるため、白色光線Ｘ３（緑色の光線Ｇ３）よりも上向きの角度方向に反射される。このとき、青色の光線Ｂ３が白色光線Ｘ３（緑色の光線Ｇ３）に対してどの程度上向きの角度方向に反射されるかが考慮されて、青色の光線Ｂ３が設計目標の明暗境界線ＣＬより上向きの角度方向に照射されないように白色光線Ｘ３（緑色の光線Ｇ３）の目標の照射方向が設定され、反射面１６の形状が設定される。このため、青色の光線Ｂ３は、光路ＣＬＤ３に略沿った角度方向、又は、光路ＣＬＤ３よりも下向きの角度方向に反射面１６で反射される。これにより、青色の光線Ｂ３が、設計目標の明暗境界線ＣＬよりも上向きとならない角度方向に出射面１８から出射される。
　尚、白色光線Ｘ３に含まれる図示しない赤色の光線は、入射面１２で分離され、図１に示す白色光線Ｘ３（緑色の光線Ｇ３）と異なる光路を通過する。そして、該赤色光線は、青色の光線Ｂ３とは反対に白色光線Ｘ３（緑色の光線Ｇ３）よりも下向きの角度方向に出射面１８から出射される。このため、青色の光線Ｂ３が、設計目標の明暗境界線ＣＬよりも上向きとならない角度方向に照射されることによって、赤色の光線も必然的に設計目標の明暗境界線ＣＬよりも上向きとならない角度方向に照射される。
　以上のように、本実施の形態の車両用灯具１によれば、ＬＥＤ光源３０の光放出点３０Ｂから各方向に放出された白色光線のうち、レンズ体１０において、屈折が生じず、色分散（色分離）が生じない光路を通過する白色光線Ｘ１のような光線については、明暗境界線ＣＬの角度方向に照射され、白色光によって明瞭な明暗境界線ＣＬが形成される。また、この白色光線Ｘ１による明暗境界線ＣＬの形成によって、明暗境界線ＣＬの色度が白色の範囲に保持される。
　一方、屈折が生じ、色分散が生じる光路を通過する白色光線Ｘ２、Ｘ３については、白色光線の波長全域において一定の基準屈折率を想定した場合の目標の照射方向（緑色の光線の照射方向）が、明暗境界線ＣＬよりも下向きの角度方向に設定される。これにより、色分散により緑色の光線よりも上向きの角度方向に照射される赤色や青色の光線が明暗境界線ＣＬよりも下向きの角度方向に照射される。即ち、色分離した波長域の光は明暗境界線ＣＬの下側の配光パターン内を照射する。配光パターン内において光放出点３０Ｂ以外の箇所からの照射光等と混色される。従って、明暗境界線ＣＬの上側に色分散による意図しない照明領域Ｑが発生する不具合が防止される。
　また、光源として波長変換材料を用いたＬＥＤ光源を用いて明暗境界を形成する場合、ＬＥＤチップから照射される光束を遮光することなく、できる限り有効に利用して明暗境界を形成するのがエネルギー利用効率の点からも好適である。それゆえ、ＬＥＤ光源の端部を明暗境界、特にすれ違い配光用のヘッドランプのＨライン近傍の明暗境界線ＣＬとして利用するのが好ましい。この場合、ＬＥＤ光源は図６に示したようにＬＥＤ端部にまで波長変換材料層を設けているため、ＬＥＤ光源端部においては中央部に比べて色むらが生じやすい。このことは、ＬＥＤ光源をレンズ体にて拡大投影する場合において、明暗境界線ＣＬにＬＥＤ光源の色むらをそのまま投影する潜在的な問題点を有することになる。本実施形態においては、上述したように明暗境界線ＣＬに色分散を考慮したレンズ体としているので、ＬＥＤ光源の端部における色むらが生じている場合でも、色むらを低減することが可能となる。
　図４は、本発明に係る車両用灯具の第２の実施の形態の構成を示した鉛直断面図である。図１の第１の実施の形態の車両用灯具１と同一又は類似の要素には同一符号又はプライム記号を付している。図４の車両用灯具５０は、図１の車両用灯具１と比較して、入射面１２′の形状が相違している。図４の車両用灯具５０の入射面１２′は、平面ではなく凹面に形成されている。図４の車両用灯具５０のその他の構成要素については第１の実施の形態の車両用灯具１と同様に構成され、図２の配光パターンを形成するようにレンズ体１０の反射面１６′の形状が形成されている。
　入射面１２′は、例えば、図４の鉛直断面図上において、入射面１２′に対してＬＥＤ光源３０の光放出点３０Ｂよりも離れた位置を中心５２とする円弧状（ＬＥＤ光源３０の光放出点３０Ｂを中心とする円弧よりも曲率半径が大きい円弧）に形成される。更に、入射面１２′の円弧の中心５２が、光放出点３０Ｂと反射面１６′の中央付近の位置Ｔ１′とを通る直線上に位置するような円弧の凹面で形成されている。従って、光放出点３０Ｂから各方向に放出された白色光線が入射面１２′に入射する際の入射角が第１の実施の形態の車両用灯具１の場合よりも全体的に小さく、入射面１２′での屈折による色分散が小さくなっている。
　反射面１６′の形状は、レンズ体１０で生じる色分散が考慮されて設計されている。光放出点３０Ｂから各方向に放出された白色光線のうち、入射面１２′に垂直に入射し、レンズ体１０の入射面１２′及び出射面１８で屈折が生じない白色光線Ｘ１′については、目標の照射方向が、明暗境界線ＣＬの角度方向に設定されている。図４のように、反射面１６′の位置Ｔ１′に入射した白色光線Ｘ１′（緑色の光線Ｇ１′）が光路ＣＬＤ１′に沿った明暗境界線ＣＬの角度方向に反射するように位置Ｔ１′での反射面１６′の形状（位置及び傾き）が形成されている。
　一方、白色光線Ｘ１よりも車両前方側又は車両後方側の位置で入射面１２′に入射し、入射面１２′で屈折が生じる白色光線（白色光線Ｘ２′、Ｘ３′）については、その屈折により生じる色分散（色分離）の大きさに応じて目標の照射方向が、設計目標の明暗境界線ＣＬよりも下向きの角度方向に設定される。白色光線の波長全域に対して一定の基準屈折率を想定した場合に反射面１６′の位置Ｔ１′より上側と下側の位置Ｔ２′、Ｔ３′に入射した白色光線Ｘ２′、Ｘ３′（緑色の光線Ｇ２′、Ｇ３′）を明暗境界線ＣＬの角度方向（光路ＣＬＤ２′、ＣＬＤ３′）よりも下向きの角度方向に照射（反射）するように反射面１６′の形状が設計されている。
　これによれば、入射面１２′での光分散をより小さくすることができるので、明暗境界線ＣＬの上側に照明領域Ｑが発生することをより確実に防止することができる。また、その照明領域Ｑの発生をほぼ完全に防止するために、白色光線（緑色の光線）の照射方向を下向きにする度合（下向きの角度の大きさ）も比較的小さくすることができるので、反射面１６′の形状に加える変更を少なくすることができるとともに、明暗境界線ＣＬ以外の他の照明領域の配光に与える影響も少なくすることができる。
　尚、上記入射面１２′は、鉛直方向断面が円弧状でなくても楕円弧であってもよく、光放出点３０Ｂから見て凹曲面であれば、上記と同様の効果が得られる。入射面１２′の形状を光放出点３０Ｂを中心点とする球面とすれば、光放出点３０Ｂからの入射角は０度となり屈折が生じない。このため、入射角に起因する色分離も生じなくすることができる。しかしながら、この場合には球面とした入射面から入射した光に対応して反射面も球面に対応して球面を覆うように大きく設置しないと光の利用効率が低下することになる。即ち、レンズ体が大型化することになる。よって、光放出面３０Ａからの放射される光の取り込み量と反射面１６の大きさのバランスを考慮して、色分散が小さくなるように凹曲面を設計するのが好ましい。更に好ましくは、図４のように反射面寄りの入射面の曲率を光放出点３０Ｂを中心点とする球面に近いものとすると良い。
　図５は、本発明に係る車両用灯具の第３の実施の形態の構成を示した鉛直断面図である。図１の第１の実施の形態の車両用灯具１と同一又は類似の要素には同一符号又はダブルプライム記号を付している。図５の車両用灯具１００は、図１の車両用灯具１と比較して、ＬＥＤ光源３０から放出された光を図１の反射面１６に相当する反射面１６″まで導くまでの構成が相違しており、入射面１２″がレンズ体１０の背面側（車両後方側）に形成され、ＬＥＤ光源３０が光放出面３０Ａを車両前方側に向けてレンズ体１０の背面側に配置されている。
　また、入射面１２″からレンズ体１０内部に入射したＬＥＤ光源３０からの光を反射面１６″に直接入射させるのではなく、反射面１６″とは別の反射面１０２で一回反射させてから反射面１６″に入射させる構成となっている。即ち、入射面１２″からレンズ体１０内部に入射したＬＥＤ光源３０からの光がレンズ体１０内部で２回反射した後、出射面１８から出射するようになっている。尚、レンズ体１０の反射面１０２が形成される外面部分にアルミニウムが蒸着されてレンズ体１０内部で光を反射する反射面１０２が形成されている。
　このような構成の車両用灯具１００においても第１の実施の形態と同様にして、明暗境界線ＣＬの上側に色分散に起因する照明領域Ｑが発生する不具合が防止される。
　即ち、反射面１６″の形状は、レンズ体１０で生じる色分散が考慮されて設計される。光放出点３０Ｂから各方向に放出された白色光線のうち、入射面１２″に垂直に入射し、レンズ体１０の入射面１２″及び出射面１８で屈折が生じない白色光線Ｘ１″については、目標の照射方向が、明暗境界線ＣＬの角度方向に設定される。図５のように、反射面１６″の位置Ｔ１″に入射した白色光線Ｘ１″（緑色の光線Ｇ１″）が光路ＣＬＤ１″に沿った明暗境界線ＣＬの角度方向に反射されるように位置Ｔ１″での反射面１６″の形状（位置及び傾き）が形成されている。
　一方、白色光線Ｘ１″よりも車両上方側又は車両下方側の位置から入射面１２″に入射し、入射面１２″で屈折が生じる白色光線（白色光線Ｘ２″、Ｘ３″）については、その屈折により生じる色分散（色分離）の大きさに応じて目標の照射方向が、設計目標の明暗境界線ＣＬよりも下向きの角度方向に設定される。白色光線の波長全域に対して一定の基準屈折率を想定した場合に反射面１６″の位置Ｔ１″より上側と下側の位置Ｔ２″、Ｔ３″に入射した白色光線Ｘ２″、Ｘ３″（緑色の光線Ｇ２″、Ｇ３″）が明暗境界線ＣＬの角度方向（光路ＣＬＤ２″、ＣＬＤ３″）よりも下向きの角度方向に照射（反射）されるように反射面１６″の形状が設計されている。
　上記第３の実施の形態によれば、レンズ体１０内部で光を反射する反射面（１６″、１０２）を複数設けることによってＬＥＤ光源３０の配置場所の選択の幅を広げることができる。即ち、入射面１２″と反射面１０２の位置を変えることによってＬＥＤ光源３０の配置場所を図５と異なる位置に変更することが可能である。そして、反射面を複数設けた態様であっても、屈折が生じる光路を通過する緑色の光線（一定の基準屈折率を想定した場合の白色光線）の照射方向が、明暗境界線ＣＬの角度方向よりも下向きの角度方向となるように反射面１６″の形状を設定（基本的形状から補正）すれば、明暗境界線ＣＬの上側に照明領域Ｑが発生することを防止することができる。
　なお、第３の実施の形態では、レンズ体１０内部に入射した光をレンズ体１０内部で２回反射させて出射面１８から出射する構成のレンズ体１０を示したが、レンズ体１０内部に入射した光をレンズ体１０内部で３回以上反射させて出射面１８から出射する構成のレンズ体を用いた車両用灯具であっても上記実施の形態と同様にして明暗境界線ＣＬの上側に照明領域Ｑが発生することを防止することができる。
　以上、上記の第１乃至第３の実施の形態で示した車両用灯具は、レンズ体１０がポリカーボネート材で形成されたものであるが、レンズ体１０がポリカーボネート材以外の材料（例えば、ガラス、アクリル等の透明材料）で形成される場合であっても、色分散が生じる材料であれば、上記実施の形態と同様にして本願発明が適用できる。これにより、レンズ体１０の材質ごとに生じうる色分散の程度に関係なく、明暗境界線の上側の意図しない照明領域Ｑが発生することを防止することができる。
　また、本発明に係る車両用灯具は、レンズ体１０における色分散により明暗境界線の上側の意図しない照明領域Ｑの発生することを防止するだけでなく、レンズ体１０の材料がポリカーボネート材のように複屈折の性質を有する場合に、その複屈折によって生じる明暗境界線のぼけを低減することができる。例えば、ポリカーボネート材は成形時に残留応力が大きく、材料特有の光弾性率の高さにより複屈折の性質を有してしまい、その複屈折の影響で、ＬＥＤ光源３０の光放出点３０Ｂから放出された光線のうち、入射面１２（１２′、１２″）に斜めに入射する光線（入射面１２で屈折する光線）が、複数の方向に複雑に分離する。もし、このような光線に対して複屈折を考慮せずに、一定の基準屈折率を想定した場合の白色光線（緑色の光線）が明暗境界線ＣＬの角度方向に照射されるように設計すると、複屈折によりそれらの分離した光線が明暗境界線ＣＬのボケを生じさせる。
　一方、上記実施の形態のように入射面１２（１２′、１２″）で屈折する光線が明暗境界線ＣＬよりも下向きの角度方向に照射されるように設計することによって、その光線が明暗境界線ＣＬに与える影響が低減される。これにより、色分散による意図しない照明領域Ｑの発生が防止されるとともに、複屈折による明暗境界線ＣＬのボケの発生も防止されるようになる。
　また、上記実施の形態では、レンズ体１０において、屈折が生じる光路を通過する緑色の光線（一定の基準屈折率を想定した場合の白色光線）の照射方向が、明暗境界線ＣＬの角度方向よりも下向きの角度方向となるように反射面１６（１６′）の形状のみを基本的形状から補正するようにしたが、入射面１２（１２′）、反射面１６（１６′）及び出射面１８（１８′）のうち少なくとも１つの面（いずれか１つ又は複数の面）の形状を基本的形状に対して補正することによって、屈折が生じる光路を通過する緑色の光線が、明暗境界線ＣＬの角度方向よりも下向きの角度方向となるようにしてもよい。
　また、上記実施の形態では、レンズ体１０の出射面１８を平面とし、設計目標の明暗境界線ＣＬの近傍の角度方向に反射面１６から照射される光線は、出射面１８で屈折しないことを条件としたが、本発明は、出射面１８が平面でなく（例えば、凹面や凸面）、出射面１８で屈折が生じる場合であっても適用できる。
　即ち、本発明においては、ＬＥＤ光源３０の光放出点３０Ｂから放出された光線のうち、入射面１２（１２′、１２″）及び出射面１８のいずれにおいても垂直に入射して屈折が生じない光線の光路（非屈折光路）を少なくとも１つ設けることを条件とし、その光路を通過する緑色の光線（白色光線）の照射方向（出射面１８からの出射方向）を明暗境界線ＣＬの方向とし、ＬＥＤ光源３０の光放出点３０Ｂから放出された光線のうち、入射面１２（１２′）又は出射面１８で屈折する光線の光路（屈折光路）については、緑色の光線（一定の基準屈折率を想定した場合の白色光線）の照射方向を明暗境界線ＣＬの角度方向よりも下向きの角度方向となるようにすれば、明暗境界線ＣＬの上側に意図しない照明領域Ｑが発生することを防止することができる。このとき、基準屈折率の波長よりも長波長側及び短波長側の光の全てが明暗境界線ＣＬの角度方向と一致する方向、又は、明暗境界線ＣＬの角度方向よりも下向きの方向となるように緑色の光線（一定の基準屈折率を想定した場合の白色光線）の照射方向を決めれば、明暗境界線ＣＬよりも上向きの角度方向に照射される光を完全に無くすことでき、意図しない照明領域Ｑの発生も完全に防止できる。
　また、非屈折光路を通る光線が反射面１６（１６′、１６″）において反射する非屈折光路反射部の位置Ｔ１（Ｔ１′、Ｔ１″）は、反射面１６の上下方向の略中央とすることが望ましいが、必ずしも中央でなくてもよい。
　また、反射面１６において非屈折光路反射部より上側と下側に屈折光路を通る光線を反射する上側屈折光路反射部と下側屈折光路反射部とを有する場合に、意図しない照明領域Ｑが発生する要因としては、上側屈折光路反射部を反射した屈折光路の光線による影響の方が大きい。このため、上側屈折光路反射部で反射する緑色の光線（一定の基準屈折率を想定した場合の白色光線）の照射方向のみが明暗境界線ＣＬの角度方向よりも下向きの角度方向となるように上側屈折光路反射部の形状を基本的形状に対して補正するようにしてもよい。
　また、上記実施の形態では、車両用灯具が、すれ違い光用の配光パターンの照明光を照射するヘッドランプに適用される場合について示したが、本発明は、車両用灯具はヘッドランプに限定されるものではない。例えば、配光パターン端縁に明暗境界を有する配光パターンを形成する車両用灯具、又は、その配光パターンの一部であって明暗境界の方向に照明光を照射する車両用灯具であれば、すれ違い配光用のヘッドランプに限らず、走行ビーム用のヘッドランプやフォグランプ等の他の種類の車両用灯具にも適用できる。
　１、５０、１００…車両用灯具、１０…レンズ体、１２、１２′、１２″…入射面、１６、１６′、１６″、１０２…反射面、１８…出射面、３０…ＬＥＤ光源、３０Ａ…光放出面、３０Ｂ…光放出点

Claims (8)

  1. 　予め定められた白色のロービーム用配光パターンを構成する部分配光パターンの形成に用いられる光を照射するための車両用灯具であって、
    　複数の波長成分の可視光を放射する光源と、
    　中実のレンズ体であって、前記光源から放射された光が前記レンズ体の内部に入射する入射面と、出射面と、前記入射面から前記レンズ体の内部に入射した光を内部反射し、当該内部反射した光が前記出射面から出射して明暗境界線を有する所定配光パターンを形成するように構成された反射面とを含むレンズ体とを備え、
    　前記反射面は、
    　前記明暗境界線に対応する前記光源の端部から放射され前記入射面に対して垂直に入射し屈折することなく前記レンズ体の内部に入射した基準波長の光を内部反射し当該反射光が前記出射面から出射し前記明暗境界線を形成するように構成された第１反射領域と、
    　前記明暗境界線に対応する前記光源の端部から放射され前記入射面に対して垂直以外の角度で入射しその入射角度に応じて屈折して前記レンズ体の内部に入射した基準波長よりも長い波長の光を内部反射し当該反射光が前記出射面から出射した場合に前記明暗境界線以下に配光されるように構成された第２反射領域と、
    　前記明暗境界線に対応する前記光源の端部から放射され前記入射面に対して垂直以外の角度で入射しその入射角度に応じて屈折して前記レンズ体の内部に入射した基準波長よりも短い波長の光を内部反射し当該反射光が前記出射面から出射した場合に前記明暗境界線以下に配光されるように構成された第３反射領域と、
    　を含む車両用灯具。
  2. 　車両用灯具であって、
    　複数の波長成分の可視光を放射する光源と、
    　入射面、反射面及び出射面を有するレンズ体であって、前記入射面を通過して前記レンズ体の内部に入射した前記光源からの光を前記反射面によって所定方向に反射して前記出射面から前記レンズ体の外部に出射するレンズ体とを備え、
    　前記レンズ体の入射面、反射面及び出射面の形状が、前記光源の端部から放射されて前記入射面に入射した可視光領域の光に含まれる緑色の波長の光が所定配光パターンの明暗境界線の方向に前記出射面から出射されるように構成され、かつ、前記明暗境界線の方向に前記出射面から出射される緑色の波長の光のうち、前記反射面の上下方向の略中央の位置で反射される光が前記入射面及び出射面において屈折を生じない非屈折光路を通過し、該非屈折光路の光よりも前記反射面の上側及び下側の位置で反射される光が前記入射面又は出射面において屈折を生じる屈折光路を通過するように構成されており、
    　前記レンズ体の入射面、反射面及び出射面のうち少なくとも１つの面が、前記屈折光路を通過する光のうち、屈折により色分散された緑色の波長成分以外の波長成分の光が前記明暗境界線よりも上側に配光されないように、前記屈折光路を通過する緑色の波長成分の光が前記明暗境界線の方向よりも下側に配光されるように補正された形状を有する車両用灯具。
  3. 　前記入射面は、その断面形状が前記光源の前記端部よりも離れた位置を中心とする円弧、又は、楕円弧となる凹曲面である、請求項１又は２記載の車両用灯具。
  4. 　車両用灯具であって、
    　複数の波長成分の可視光を放射する光源と、
    　入射面、反射面及び出射面を有するレンズ体であって、前記入射面より前記レンズ体の内部に入射した前記光源からの光を前記反射面で所定方向に反射して前記出射面から前記レンズ体の外部に出射することによって形成される配光パターンが明暗境界線を形成するレンズ体とを備え、
    　前記入射面は、前記光源の端部から放射されて前記入射面に入射する光が、該入射面において屈折を生じない非屈折光路と、該入射面において屈折を生じる屈折光路を形成する平面および／または凹曲面とされ、
    　前記反射面は、前記非屈折光路を通る光が反射する非屈折光路反射部と、前記屈折光路を通る光が反射する屈折光路反射部と、レンズ体の上下方向断面において、非屈折光路反射部よりも車両上側の当該反射面に位置する上側屈折光路反射部とを備え、
    　前記上側屈折光路反射部は、前記光源から放射される光が緑色と仮定した場合において、前記非屈折光路を通る光が前記レンズ体の外部に出射する光に対して僅かに下向きとなり、且つ、前記光源から放射される光が、前記レンズ体における前記緑色の波長の屈折率に比べて小さな屈折率となる波長の可視光色と仮定した場合において、前記非屈折光路を通ってレンズ体の外部に出射する光が構成する配光パターンの明暗境界線上もしくは配光パターン内に向かって出射するように形成される車両用灯具。
  5. 　前記反射面は、更に、前記レンズ体の上下方向断面において、非屈折光路反射部よりも車両下側の当該反射面に下側屈折光路反射部が位置しており、
    　前記下側屈折光路反射部は、前記光源から放射される光が緑色とした場合において、前記非屈折光路を通る光がレンズ体の外部に出射する光に対して僅かに下向きとなり、かつ、前記光源から放射される光が、レンズ体における前記緑色の波長成分の光の屈折率に比べて大きな屈折率となる波長の可視光色とした場合において、前記非屈折光路を通ってレンズ体の外部に出射する光が構成する配光パターンの明暗境界線上もしくは配光パターン内に向かって出射するように形成される、請求項４記載の車両用灯具。
  6. 　前記レンズ体は、前記反射面と異なる第二反射面を備え、
    　前記第二反射面は、入射面から入射した光がレンズ体内を進んで前記反射面に到る光路内に設けられている、請求項２又は４記載の車両用灯具。
  7. 　前記光源が、発光ダイオード素子と波長変換材料を含むＬＥＤ光源である、請求項１から６のいずれか１項記載の車両用灯具。
  8. 　前記レンズ体は、ポリカーボネート材により形成される、請求項１から７のいずれか１項記載の車両用灯具。
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