本发明涉及透镜体及车辆用灯具。
背景技术
以往，提出了组合了光源和透镜体的车辆用灯具(例如，见日本专利第4047186号公报)。在车辆用灯具中，来自光源的光从透镜体的入射部入射到透镜体的内部，经由透镜体的反射面反射了光的一部分之后，光从透镜体的出射面向透镜体的外部射出。
技术实现要素：
在以往的车辆用灯具中，在透镜体的表面通过金属蒸镀而形成金属反射膜(反射面)，使在该金属反射膜反射的光朝向前方照射。因此，存在如下问题：在反射面产生光的损失而导致光的利用效率降低。此外，还存在如下问题：在上述车辆用灯具中，由于光集中照射于中央的区域，因此相对于中央区域，左右方向的照度容易不足。
本发明的目的在于，提供一种高效率地利用来自光源的光，并且使光向左右方向有效地分散的车辆用灯具及透镜体。
本发明的一个方式的透镜体配置在光源的前方，使来自所述光源的光沿着在车辆的前后方向上延伸的前后基准轴向前方射出，所述透镜体具有：入射部，其使来自所述光源的光入射到内部；第1反射面，其对从所述入射部入射的光进行全反射；第2反射面，其对被所述第1反射面全反射的光的至少一部分进行全反射；以及出射面，其将在内部通过的光向前方射出，所述第1反射面包括以前后排列的前方焦点和后方焦点为基准的椭圆球形状，所述后方焦点位于所述光源的附近，所述第2反射面构成为从所述前方焦点的附近向后方延伸的反射面，所述出射面在沿着与所述车辆的左右方向垂直的面的截面中具有凸形状，所述出射面具有所述前后基准轴所通过的第1左右方向出射区域、以及与所述第1左右方向出射区域在左右方向上相邻的第2左右方向出射区域，从上下方向观察时，所述第1左右方向出射区域使通过所述前方焦点而入射的光向接近所述前后基准轴的方向弯折，从上下方向观察时，所述第2左右方向出射区域使通过所述前方焦点而入射的光的至少一部分向远离所述前后基准轴的方向弯折，被所述第1反射面全反射的光中的未被所述第2反射面反射而到达所述出射面的光、以及被所述第2反射面全反射而到达所述出射面的光分别从所述出射面射出，并向前方照射。
在上述结构中，可以构成为：所述第1反射面具有第1反射区域以及第2反射区域，所述第1反射区域和第2反射区域分别包括以前后排列的所述前方焦点和所述后方焦点为基准的椭圆球形状，所述第1反射区域和所述第2反射区域的所述后方焦点彼此一致，所述第1反射区域和所述第2反射区域的所述前方焦点从上下方向观察时配置在彼此不同的位置，通过所述第1反射区域的所述前方焦点的光经由所述第1左右方向出射区域向前方射出，通过所述第2反射区域的所述前方焦点的光经由所述第2左右方向出射区域向前方射出。
在上述结构中，可以构成为：所述出射面具有一个所述第1左右方向出射区域、以及分别位于所述第1左右方向出射区域的左右方向两侧的一对所述第2左右方向出射区域，所述第1反射面具有一个所述第1反射区域、以及分别位于所述第1反射区域的左右方向两侧的一对所述第2反射区域，通过一对所述第2反射区域中的一个所述第2反射区域的所述前方焦点的光经由一对所述第2左右方向出射区域中的一个所述第2左右方向出射区域向前方射出，通过一对所述第2反射区域中的另一个所述第2反射区域的所述前方焦点的光经由一对所述第2左右方向出射区域中的另一个所述第2左右方向出射区域向前方射出。
在上述结构中，可以构成为：所述第1反射区域的所述前方焦点从上下方向观察时与所述前后基准轴重叠，所述第2反射区域的所述前方焦点从上下方向观察时相对于所述前后基准轴在左右方向偏离地配置。
在上述结构中，可以构成为：对于所述第1反射区域，所述前方焦点与所述后方焦点之间的距离、离心率、通过所述前方焦点和所述后方焦点的长轴相对于所述前后基准轴的角度、以及所述光源的光轴相对于所述前后基准轴的角度被设定为使得在所述第1反射面对所述入射的光进行全反射。
在上述结构中，可以构成为：对于所述第2反射区域，所述前方焦点与所述后方焦点之间的距离、离心率、通过所述前方焦点和所述后方焦点的长轴相对于所述前后基准轴的角度、以及所述光源的光轴相对于所述前后基准轴的角度被设定为使得在所述第1反射面对所述入射的光进行全反射。
在上述结构中，可以构成为：对于所述第1反射区域，通过所述前方焦点和所述后方焦点的长轴相对于所述前后基准轴倾斜，所述后方焦点位于比所述前方焦点靠下侧的位置。
在上述结构中，可以构成为：对于所述第2反射区域，通过所述前方焦点和所述后方焦点的长轴相对于所述前后基准轴倾斜，所述后方焦点位于比所述前方焦点靠下侧的位置。
在上述结构中，可以构成为：所述第2反射面相对于所述前后基准轴的角度被设定为使得被所述第1反射面全反射的光中的被所述第2反射面全反射的光被所述出射面捕捉到。
在上述结构中，可以构成为：所述第2反射面相对于所述前后基准轴的角度和沿着前后方向的长度被设定为使得不会遮挡如下的光，即被所述第1反射面全反射并且未被所述第2反射面全反射而到达所述出射面的光。
在上述结构中，可以构成为：所述第2反射面的前端缘随着从中央部朝向左右方向外侧而朝向前方延伸。
在上述结构中，可以构成为：所述第2反射面具有主面部、以及与所述主面部在上下方向偏离的副面部，所述主面部与所述副面部之间的边界部的至少一部分从所述前端缘向后方延伸。
本发明的一个方式的车辆用灯具具有所述透镜体、以及所述光源。
本发明的方式提供一种透镜体及具有该透镜体的车辆用灯具，该透镜体能够高效率利用来自光源的光，并且能够用于使光向左右方向有效地分散的车辆用灯具。
附图说明
图1是第1实施方式的车辆用灯具的剖视图。
图2是第1实施方式的车辆用灯具的部分剖视图。
图3a是第1实施方式的透镜体的俯视图。
图3b是第1实施方式的透镜体的主视图。
图3c是第1实施方式的透镜体的立体图。
图3d是第1实施方式的透镜体的侧视图。
图3e是第1实施方式的透镜体的仰视图。
图4是沿着yz平面的第1实施方式的透镜体的剖视图。
图5a是第1实施方式的光源及透镜体的入射面的附近的部分放大图。
图5b是图5a的一部分的放大图。
图6是第1实施方式的透镜体的截面示意图，示出从光源中心点照射的光的光路。
图7是第1实施方式的透镜体的截面示意图，示出从光源前端点照射的光的光路。
图8是第1实施方式的透镜体的截面示意图，示出从光源后端点照射的光的光路。
图9a是第1实施方式的透镜体的俯视图，示出被第1反射区域反射的光的光路。
图9b是第1实施方式的透镜体的俯视图，示出被第2反射区域反射的光的光路。
图10a是第1实施方式的透镜体中的第2反射面及倾斜面的俯视图。
图10b是第1实施方式的透镜体中的倾斜面的主视图。
图10c是第1实施方式的透镜体中的第2反射面及倾斜面的立体图。
图11a是第2实施方式的透镜体的俯视图，示出被第1反射区域反射的光的光路。
图11b是第2实施方式的透镜体的俯视图，示出被第2反射区域反射的光的光路。
图12a示出第1实施方式的从透镜体的出射面的各个不同区域照射的光的配光图案。
图12b示出第1实施方式的从透镜体的出射面的各个不同区域照射的光的配光图案。
图12c示出第1实施方式的从透镜体的出射面的各个不同区域照射的光的配光图案。
图13示出第1实施方式的透镜体的出射面的配光图案。
具体实施方式
<第1实施方式>
下面，关于本发明的第1实施方式的透镜体40及具有透镜体40的车辆用灯具10，参照附图进行说明。
在下面的说明中，前后方向是指搭载有透镜体40或者车辆用灯具10的车辆的前后方向，车辆用灯具10朝向前方照射光。另外，在没有特别说明的情况下，前后方向是指水平面内的一个方向。另外，在没有特别说明的情况下，左右方向是指水平面内的一个方向，是与前后方向垂直的方向。
在本说明书中，沿前后方向延伸(或者沿着前后延伸)严格来说，除了沿前后方向延伸的情况以外，也包括沿相对于前后方向在小于45°的范围内倾斜的方向延伸的情况。同样地，在本说明书中，沿左右方向延伸(或者沿着左右延伸)严格来说，除了沿左右方向延伸的情况以外，也包括沿相对于左右方向在小于45°的范围内倾斜的方向延伸的情况。
此外，在附图中适当示出xyz坐标系作为三维正交坐标系。在xyz坐标系中，y轴方向是上下方向(铅直方向)，+y方向是上方向。此外，z轴方向是前后方向，+z方向是前方向(前方)。另外，x轴方向是左右方向。
另外，关于在以下的说明中使用的附图，为了容易理解特征，存在为了方便而将作为特征的部分放大示出的情况，各构成要素的尺寸比率等未必与实际情况相同。
此外，在以下的说明中，两个点“位于附近”不仅指两个点单纯地位于较近的位置的情况，也包括两个点彼此一致的情况。
图1是车辆用灯具10的剖视图。另外，图2是车辆用灯具10的部分剖视图。
如图1所示，车辆用灯具10具有透镜体40、发光装置20、和对发光装置20进行冷却的散热器30。车辆用灯具10使从发光装置20照射的光经由透镜体40向前方射出。
如图2所示，发光装置20沿着光轴ax20照射光。发光装置20具有半导体激光元件22、会聚透镜24、波长转换部件(光源)26、和保持这些部件的保持部件28。半导体激光元件22、会聚透镜24以及波长转换部件26按照该顺序沿着光轴ax20配置。
半导体激光元件22是放出蓝色波段(例如，发光波长450nm)的激光的激光二极管等半导体激光光源。半导体激光元件22例如被安装密封于can型的封装体中。半导体激光元件22被保持在支架等保持部件28上。另外，作为另一种实施方式，也可以使用led元件等半导体发光元件来代替半导体激光元件22。
会聚透镜24使来自半导体激光元件22的激光会聚。会聚透镜24位于半导体激光元件22与波长转换部件26之间。
波长转换部件26例如由发光尺寸为0.4×0.8mm的矩形板状的荧光体构成。波长转换部件26配置在离半导体激光元件22例如约5～10mm的位置。波长转换部件26接受由会聚透镜24所会聚的激光，将该激光的至少一部分转换为不同波长的光。更具体地来说，波长转换部件26将蓝色波段的激光转换为黄色光。通过波长转换部件26转换后的黄色的光与透过波长转换部件26的蓝色波段的激光混色而放出白色光(伪白色光)。因此，波长转换部件26作为放出白色光的光源发挥作用。下面，也将波长转换部件26称作光源26。
从光源26照射的光入射到后面所说明的入射面42，在透镜体40的内部行进，并在后面所说明的第1反射面44(见图1)进行内表面反射。
光源26的光轴ax26与发光装置20的光轴ax20一致。如图1所示，光轴ax26相对于沿铅直方向(y轴方向)延伸的铅直轴v倾斜角度θ1。光轴ax26相对于铅直轴v的角度θ1被设定成，使从入射面42入射到透镜体40内部的来自光源的光入射到第1反射面44(即，后面所说明的第1反射区域44a和第2反射区域44b)的入射角达到临界角以上。
图3a是透镜体40的俯视图，图3b是透镜体40的主视图，图3c是透镜体40的立体图，图3d是透镜体40的侧视图，图3e是透镜体40的仰视图。
图4是沿着yz平面的透镜体40的剖视图，示意性地示出来自光源26的光在透镜体40内部行进的光路。
透镜体40是具有沿着前后基准轴ax40延伸的形状的实心的多面透镜体。另外，在本实施方式中，前后基准轴ax40是沿着车辆的前后方向(z轴方向)延伸、并通过后面所说明的透镜体40的出射面48的中心的作为基准的轴。透镜体40配置在光源26的前方。透镜体40包括朝向后方的后端部40aa、以及朝向前方的前端部40bb。
透镜体40例如可以使用聚碳酸脂或丙烯等透明树脂、或玻璃等折射率比空气大的材质。此外，当在透镜体40使用透明树脂时，能够通过使用模具的注射成型来形成透镜体40。
透镜体40具有入射面(入射部)42、第1反射面44、第2反射面46以及出射面48。入射面42和第1反射面44位于透镜体40的后端部40aa。另外，出射面48位于透镜体40的前端部40bb。第2反射面46位于后端部40aa与前端部40bb之间。
如图4所示，透镜体40使从位于后端部40aa的入射面42入射到透镜体40内部的来自光源26的光ray26沿着前后基准轴ax40从位于前端部40bb的出射面48向前方射出。由此，如在后面所说明的那样，透镜体40在上端缘形成包括分界线cl的低光束用配光图案p(见图13)。
图5a是光源26和透镜体40的入射面42的附近的部分放大图。
光源26具备具有规定的面积的发光面。因此，从光源26照射的光从发光面内的各点呈放射状扩散。在透镜体40的内部通过的光，按照从发光面内的各点射出的每束光而形成不同的光路。在本说明书中，着眼于从作为发光面的中心(即，光源26的中心)的光源中心点26a、作为前方侧的端点的光源前端点26b、和作为后方侧的端点的光源后端点26c照射的光的光路来进行说明。
图5b是图5a的一部分的放大图，是示出从光源中心点26a射出的光的路径的图。在本说明书中，将使从光源中心点26a在入射面42弯折而入射到透镜体40内部的光沿相反方向延伸时的交点设定为假想光源位置fv。
假想光源位置fv是假定在透镜体40的内部一体地配置有光源时的光源的位置。另外，在本实施方式中，入射面42是平面而非透镜面，因而即使入射到透镜体40内部的光沿相反方向延伸也不会相交于一点。更具体地来说，随着远离光轴l而在光轴l上的后方相交。因此，将离光轴l最近的光路相交的交点设为假想光源位置fv。
如图5b所示，入射面42是将来自光源26的光ray26a中的规定的角度范围ψ的光在会聚的方向上弯折而使其入射到透镜体40内部的面。在此，规定的角度范围ψ的光是指从光源26照射的光中的相对于光源26的光轴ax26例如±60°范围内的相对强度较高的光。在本实施方式中，入射面42构成为与光源26的发光面(见图5b中连接光源前端点26b和光源后端点26c的直线)平行的平面形状(或者曲面形状)的面。另外，入射面42的结构不限于本实施方式的结构。例如，入射面42可以是基于包括前后基准轴ax40的铅直面(及与其平行的平面)的截面形状呈直线形状、而且基于与前后基准轴ax40垂直的平面的截面形状朝向光源26呈凹状的圆弧形状的面，也可以是除此以外的面。基于与前后基准轴ax40垂直的平面的截面形状是考虑了低光束用配光图案p的左右方向的分布的形状。
图6～图8是透镜体40的截面示意图，图6示出从光源中心点26a照射的光的光路，图7示出从光源前端点26b照射的光的光路，图8示出从光源后端点26c照射的光的光路。另外，图6～图8是透镜体40的各结构的示意图，不表示实际的截面形状。
另外，如在后面所说明的那样，第1反射面44具有第1反射区域44a和第2反射区域44b(见图9a和图9b)。此外，第1反射区域44a和第2反射区域44b分别在不同的位置具有前方焦点(第1前方焦点f144a及第2前方焦点f144b)。在下面的说明中，当对第1前方焦点f144a和第2前方焦点f144b共同的功能进行说明时，有时也将第1前方焦点f144a和第2前方焦点f144b都称为前方焦点f144。
同样地，如在后面所说明的那样，出射面48具有第1左右方向出射区域48a和第2左右方向出射区域48b。此外，第1左右方向出射区域48a和第2左右方向出射区域48b分别在不同的位置具有出射面焦点(第1出射面焦点f48a和第2出射面焦点f48b)。在下面的说明中，当对第1出射面焦点f48a和第2出射面焦点f48b共同的功能进行说明时，有时也将第1出射面焦点f48a和第2出射面焦点f48b都称为出射面焦点f148。
如图6所示，从光源中心点26a照射的光在第1反射面44进行内表面反射而会聚于前方焦点f144，然后从出射面48朝前方与前后基准轴ax40平行地射出。
如图7所示，从光源前端点26b照射的光在第1反射面44进行内表面反射，朝向前方焦点f144的下侧。另外，在第2反射面46向上侧进行内表面反射，然后从出射面48朝向前方向下侧射出。
如图8所示，从光源后端点26c照射的光在第1反射面44进行内表面反射而在前方焦点f144的上侧通过，从出射面48朝向前方的下侧射出。
＜第1反射面＞
第1反射面44是对从入射面42入射到透镜体40内部的来自光源26的光进行内表面反射(全反射)的面。
图9a和图9b是透镜体40的俯视图，示出从光源中心点26a照射的光的光路。图9a和图9b分别示出从光源中心点26a向各个不同的方向照射的光的光路。
第1反射面44具有一个第1反射区域44a和一对第2反射区域44b。第1反射区域44a和第2反射区域44b在左右方向彼此相邻。第1反射区域44a从上下方向观察时位于第1反射面44的中央。此外，一对第2反射区域44b分别位于第1反射区域44a的左右方向两侧。由第1反射区域44a和第2反射区域44b构成的第1反射面44具有沿着与上下方向垂直的面(xz平面)的截面形状关于前后基准轴ax40左右对称的形状。
如图9a所示，第1反射区域44a包括以前后排列的第1前方焦点f144a和后方焦点f244为基准的椭圆球形状。即，第1反射区域44a包括关于通过第1前方焦点f144a和后方焦点f244的第1长轴ax44a旋转对称的椭圆球形状。
如图9b所示，第2反射区域44b包括以前后排列的第2前方焦点f144b和后方焦点f244为基准的椭圆球形状。即，第2反射区域44b包括关于通过第2前方焦点f144b和后方焦点f244的第2长轴ax44b旋转对称的椭圆球形状。
第1反射区域44a和第2反射区域44b的后方焦点f244相互一致。此外，后方焦点f244位于光源(特别是光源中心点26a)的附近。
第1反射区域44a的前方焦点f144(即，第1前方焦点f144a)从上下方向观察时与前后基准轴ax40重叠。因此，构成第1反射区域44a的椭圆形状的长轴(第1长轴ax44a)从上下方向观察时与前后基准轴ax40一致。
另一方面，第2反射区域44b的前方焦点f144(即，第2前方焦点f144b)从上下方向观察时关于前后基准轴ax40在左右方向偏离地配置。此外，一对第2反射区域44b的第2前方焦点f144b关于前后基准轴ax40左右对称地配置。第2反射区域44b和该第2反射区域44b的第2前方焦点f144b夹着前后基准轴ax40位于相反侧。因此，构成第2反射区域44b的椭圆形状的长轴(第2长轴ax44b)从上下方向观察时从前后基准轴ax40向左右方向倾斜。
如图9a所示，从假想光源位置fv照射的光中的通过后方焦点f244而入射到第1反射区域44a的光会聚于第1前方焦点f144a。这是由于椭圆形状的反射面具有使通过一个焦点的光会聚于另一个焦点的性质。会聚于第1前方焦点f144a的光经由出射面48的第1左右方向出射区域48a向前方射出。第1前方焦点f144a位于第1左右方向出射区域48a的第1出射面焦点(基准点)f48a的附近。即，第1反射区域44a的面形状构成为使进行内表面反射后的来自光源中心点26a的光会聚于第1左右方向出射区域48a的第1出射面焦点f48a附近。
如图9b所示，从假想光源位置fv照射的光中的通过后方焦点f244而入射到第2反射区域44b的光会聚于第2前方焦点f144b。会聚于第2前方焦点f144b的光经由出射面48的第2左右方向出射区域48b向前方射出。第2前方焦点f144b位于第2左右方向出射区域48b的第2出射面焦点(基准点)f48b的附近。即，第2反射区域44b的面形状构成为使进行内表面反射后的来自光源中心点26a的光会聚于第2左右方向出射区域48b的第2出射面焦点f48b附近。
根据本实施方式，后方焦点f244位于假想光源位置fv的附近。另一方面，第1反射区域44a的前方焦点f144(即，第1前方焦点f144a)和第2反射区域44b的前方焦点f144(即，第2前方焦点f144b)从上下方向观察时配置在彼此不同的位置。
第1反射区域44a的第1前方焦点f144a与后方焦点f244之间的距离及离心率被确定成使得能够通过出射面48(特别是第1左右方向出射区域48a)捕捉到在第1反射区域44a进行内表面反射后的光。同样地，第2反射区域44b的第2前方焦点f144b与后方焦点f244之间的距离及离心率确定成使得能够通过出射面48(特别是第2左右方向出射区域48b)捕捉到在第2反射区域44b进行内表面反射后的光。由此，能够通过出射面48捕捉更多的光，因此光利用效率提高。
如图6所示，第1长轴ax44a和第2长轴ax44b均相对于前后基准轴ax40倾斜角度θ2。第1长轴ax44a随着朝向前方而向上侧倾斜，使得后方焦点f244比第1前方焦点f144a更靠下侧。同样地，第2长轴ax44b随着朝向前方而向上侧倾斜，使得后方焦点f244比第2前方焦点f144b更靠下侧。第1长轴ax44a和第2长轴ax44b以后方焦点f244侧为下侧而倾斜，从而在第2反射面46进行内表面反射后的光相对于前后基准轴ax40的角度变小。由此，从光源前端点26b照射并在第1反射面44和第2反射面46进行内表面反射的光容易被出射面48捕捉到。因此，与第1长轴ax44a和第2长轴ax44b相对于前后基准轴ax40不倾斜的情况相比(即，角度θ2＝0°的情况)，能够减小出射面48的尺寸，并且能够由出射面48捕捉更多的光。除此之外，第1长轴ax44a和第2长轴ax44b以后方焦点f244侧为下侧而倾斜，从而从光源26入射到第1反射面44的光的入射角容易成为临界角以上。因此，来自光源26的光容易被第1反射面44全反射，能够提高光的利用效率。
另外，在此，对第1长轴ax44a和第2长轴ax44b相对于前后基准轴ax40的角度θ2一致的情况进行说明。然而，第1长轴ax44a和第2长轴ax44b相对于前后基准轴ax40的角度θ2可以是在满足上述结构的范围内彼此不同的角度。
＜第2反射面＞
如图7所示，第2反射面46是使在第1反射面44进行内表面反射的来自光源26的光的至少一部分进行内表面反射(全反射)的面。第2反射面46构成为从前方焦点f144的附近朝向后方延伸的反射面。即，前方焦点f144大致位于第2反射面46的延长面内。在本实施方式中，第2反射面46具有与前后基准轴ax40平行地延伸的平面形状。
第2反射面46将在第1反射面44进行内表面反射后的光中的要在前方焦点f144的下侧通过的光向上侧反射。要在前方焦点f144的下侧通过的光如果不在第2反射面46进行反射而直接入射到出射面48，则作为从出射面48朝向上侧的光射出。通过设置第2反射面46，能够使这种光的光路反转，作为入射到出射面48的上侧而朝向下侧的光射出。即，透镜体40设置有第2反射面46，从而能够使要从出射面48朝向上侧的光的光路反转，在上端缘形成包括分界线cl在内的配光图案。第2反射面46的前端缘46a包括如下的边缘形状：对在第1反射面44进行内表面反射后的来自光源26的光的一部分进行遮挡、而形成低光束用配光图案p的分界线cl。第2反射面46的前端缘46a配置在前方焦点f144的附近。
另外，在此说明的前方焦点f144与前端缘46a之间的位置关系可以满足第1反射区域44a的第1前方焦点f144a和第2反射区域44b的第2前方焦点f144b中的任意一方，也可以满足双方。然而，在满足第1前方焦点f144a和第2前方焦点f144b这双方的情况下，能够更清楚地形成分界线cl。
图10a是第2反射面46和倾斜面47的俯视图。图10b是倾斜面47的主视图。图10c是第2反射面46和倾斜面47的立体图。另外，在图10a～图10c中，出于强调第2反射面46和倾斜面47的目的，省略构成透镜体40的其它面的图示。
如图10a所示，第2反射面46的前端缘46a随着从中央部朝向左右方向外侧而朝向前方延伸。因此，前端缘46a从上下方向观察时呈v字形状。如上所述，前端缘46a包括形成分界线cl的边缘形状。前端缘46a随着从中央部朝向左右方向外侧而朝向前方延伸，从而能够使被第2反射面46的前端缘46a遮挡一部分而从出射面48射出的图案与被第2反射面46反射而从出射面48射出的图案的边界一致。由此，能够形成更清楚的分界线cl。
如图10b所示，第2反射面46具有主面部51以及相对于主面部51向上方偏离的副面部52。主面部51平坦地形成。另一方面，副面部52相对于主面部51向上方突出。副面部52从第2反射面46的前端缘46a的大致中央朝向后方延伸。副面部52与主面部51的边界部53的至少一部分从第2反射面46的前端缘46a向后方延伸。因此，前端缘46a在边界部53上下地形成阶梯。伴随于此，分界线cl上形成上下方向的阶梯。
副面部52具有副面中央部52a、以及分别位于副面中央部52a的左右两侧的副面左侧部52b和副面右侧部52c。主面部51经由边界部53位于副面中央部52a、副面左侧部52b以及副面右侧部52c的后方。此外，倾斜面47经由前端缘46a位于副面中央部52a、副面左侧部52b以及副面右侧部52c的前方。副面中央部52a与副面右侧部52c的边界位于左右方向大致中央。
另外，在本实施方式中，将相对于主面部51向上方偏离的部分设为副面部52。然而，主面部51与副面部52彼此在上下方向偏离即可，可以是任意一方位于上方。此外，在本实施方式中，对第2反射面46具有一个副面部52的情况进行了说明。然而，第2反射面46可以具有两个以上的副面部52。
返回图7，对第2反射面46相对于前后基准轴ax40的倾斜角度进行说明。第2反射面46相对于前后基准轴ax40可以平行，也可以倾斜。在此，将第2反射面46相对于前后基准轴ax40的角度设为角度θ3(未图示)来进行说明。另外，在本实施方式中，角度θ3＝0°。
优选将第2反射面46相对于前后基准轴ax40的角度θ3确定成使得在第1反射面44进行内表面反射后的来自光源26的光中的入射到第2反射面46的光在该第2反射面46进行内表面反射，而且其反射光被出射面48高效地获取。由此，能够通过出射面48捕捉更多的光，因而光利用效率提高。即，优选第2反射面46相对于前后基准轴ax40的角度θ3被设定为使得通过出射面48能够充分捕捉在第2反射面46进行内表面反射后的光的角度。
此外，优选将第2反射面46相对于前后基准轴ax40的角度θ3设定为不会遮挡在第1反射面44进行内表面反射并且在第2反射面46不进行内表面反射而到达出射面48的光的角度。
在本实施方式中，考虑到上述内容而采用了角度θ3＝0°。
＜出射面＞
如图4所示，出射面48是朝向前方凸出的透镜面。出射面48使在第1反射面44进行内表面反射后的光以及在第1反射面44和第2反射面46分别进行内表面反射后的光向前方射出。此外，出射面48在沿着与车辆的左右方向垂直的面的截面中具有凸形状，出射面48具有与前后基准轴ax40平行的光轴。
如图9a和图9b所示，出射面48在沿着与上下方向垂直的面(xz平面)的截面中，具有一个第1左右方向出射区域48a和一对第2左右方向出射区域48b。第1左右方向出射区域48a和第2左右方向出射区域48b在左右方向彼此相邻。第1左右方向出射区域48a从上下方向观察时位于出射面48的中央。此外，一对第2左右方向出射区域48b分别位于第1左右方向出射区域48a的左右方向两侧。由第1左右方向出射区域48a和第2左右方向出射区域48b构成的出射面48具有如下的形状：即其沿着与上下方向垂直的面(xz平面)的截面形状关于前后基准轴ax40左右对称。
如图9a所示，前后基准轴ax40通过第1左右方向出射区域48a。第1左右方向出射区域48a从上下方向观察时构成凸形状(凸透镜形状)。在第1反射面44的第1反射区域44a反射后的光通过第1左右方向出射区域48a。从上下方向观察时，第1左右方向出射区域48a将通过第1前方焦点f144a而入射的光向接近前后基准轴ax40的方向弯折。
如图9b所示，第2左右方向出射区域48b从上下方向观察时构成为凸形状(凸透镜形状)。在第1反射面44的第2反射区域44b反射的光通过第2左右方向出射区域48b。从上下方向观察时，第2左右方向出射区域48b将通过第2前方焦点f144b而入射的光向远离前后基准轴ax40的方向弯折。
接着，根据图4对通过与左右方向垂直的截面中的第1左右方向出射区域48a和第2左右方向出射区域48b的光的光路进行说明。
第1左右方向出射区域48a在与左右方向垂直的截面中具有将位于第1前方焦点f144a的附近的点作为第1基准点f48a的凸形状。
同样地，第2左右方向出射区域48b在与左右方向垂直的截面中具有将位于第2前方焦点f144b附近的点作为第2基准点f48b的凸形状。
在此，基准点是指在从出射面48射出的光形成期望的配光图案时位于光在出射面48的近前侧进行集中的会聚区域的中心位置的点。在本说明书中，对于上下方向，第1左右方向出射区域48a和第2左右方向出射区域48b不具有严格地一样的曲率半径的截面。因此，第1左右方向出射区域48a和第2左右方向出射区域48b不具有严格意义上的焦点，但可以将光进行会聚的基准点(第1基准点f48a和第2基准点f48b)视为焦点。在本说明书中，将第1左右方向出射区域48a和第2左右方向出射区域48b的基准点(第1基准点f48a和第2基准点f48b)称为出射面焦点((第1出射面焦点f48a和第2出射面焦点f48b))。
第1左右方向出射区域48a形成为将位于第1前方焦点f144a附近的点作为第1出射面焦点f48a。因此，在第1反射区域44a进行内表面反射而会聚于第1前方焦点f144a的多个光的光路入射到第1左右方向出射区域48a，从而至少关于铅直方向，彼此大致平行地射出。
同样地，第2左右方向出射区域48b形成为将位于第2前方焦点f144b的附近的点作为第2出射面焦点f48b。因此，在第2反射区域44b进行内表面反射而会聚于第2前方焦点f144b的多个光的光路入射到第2左右方向出射区域48b，从而至少关于铅直方向，彼此大致平行地射出。
从左右方向观察时，第1左右方向出射区域48a和第2左右方向出射区域48b彼此一致，具有与前后基准轴ax40一致的光轴l。此外，第1左右方向出射区域48a和第2左右方向出射区域48b的光轴l只要与前后基准轴ax40平行即可，不一定一致。由此，通过第1出射面焦点f48a且入射到第1左右方向出射区域48a的光、以及通过第2出射面焦点f48b且入射到第2左右方向出射区域48b的光至少关于铅直方向与前后基准轴ax40平行地射出。即，出射面48的面形状构成为使通过前方焦点f144(第1前方焦点f144a和第2前方焦点f144b)的附近的光至少关于铅直方向沿与前后基准轴ax40大致平行的方向射出。换而言之，出射面48的面形状形成为使从出射面48射出的光的仰角实质上与前后基准轴ax40的仰角平行。
另外，从出射面48射出的光在xz平面(即左右方向)上的射出方向可以是与前后基准轴ax40不同的方向。
如图9a和图9b所示，本实施方式的第1左右方向出射区域48a和第2左右方向出射区域48b使通过前方焦点f144(第1前方焦点f144a和第2前方焦点f144b)而入射的光分别向左右不同的方向射出。
因此，本实施方式的透镜体40能够广范围地照亮左右。
出射面48具有一个第1左右方向出射区域48a、以及分别位于第1左右方向出射区域48a的左右方向两侧的一对第2左右方向出射区域48b。由此，能够通过第1左右方向出射区域48a照射前方的中央区域，并且通过一对第2左右方向出射区域48b照射其左右方向两侧区域。
因此，根据本实施方式的透镜体40，能够实现关于前后基准轴ax40将左右两侧的范围扩展的配光图案。另外，第1左右方向出射区域48a和一对第2左右方向出射区域48b关于前后基准轴ax40左右对称地配置，从而能够形成关于前后基准轴ax40左右对称的配光图案。
根据本实施方式，在第1反射区域44a反射后的光入射到第1左右方向出射区域48a，在第2反射区域44b反射后的光入射到第2左右方向出射区域48b。即，设置在第1反射面44和出射面48的各区域反射或折射彼此对应的光。因此，根据第1反射面44的各区域的前方焦点设定与上下方向垂直的截面中的出射面48的各区域的面形状，从而能够容易进行从出射面48的各区域射出的光路的控制。
在本实施方式中，通过一对第2反射区域44b中的一个第2反射区域44b(图9b中左侧的区域)的第2前方焦点f144b的光经由一对第2左右方向出射区域48b中的一个第2左右方向出射区域48b(图9b中的右侧的区域)向前方射出。同样地，通过一对第2反射区域44b中的另一个第2反射区域44b(图9b中的右侧的区域)的第2前方焦点f144b的光经由一对第2左右方向出射区域48b中的另一个第2左右方向出射区域48b(图9b中左侧的区域)向前方射出。根据本实施方式，通过设置一对第2反射区域44b和一对第2左右方向出射区域48b，从而能够有效地利用以光源26的光轴为中心呈放射状扩散的光，且能够利用于左右方向的配光。
根据本实施方式，在入射面42中使来自光源26的光中的相对于光源26的光轴ax26为规定的角度范围的光向会聚的方向弯折而入射到透镜体内部。由此，能够使规定的角度范围的光入射到第1反射面44的入射角成为临界角以上的角度。另外，光源26的光轴ax26相对于铅直轴v倾斜，由此入射到透镜体40内部的来自光源26的光入射到第1反射面44的入射角成为临界角以上的角度。即，能够使来自光源26的光以临界角以上的入射角入射到第1反射面44。由此，不需要在第1反射面44进行金属蒸镀，能够实现成本削减，并且抑制在蒸镀面产生的反射损失，能够提高光的利用效率。
以上说明了本发明的实施方式，但实施方式中的各结构及它们的组合等仅是一例，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的附加、省略、置换及其它变更。另外，本发明不受实施方式限定。
例如，在上述的实施方式中，对适用于形成低光束用配光图案p(见图13)而构成的透镜体40的示例进行了说明。然而，也能够适用于例如构成为形成雾灯用配光图案的透镜体、构成为形成高光束用配光图案的透镜体、和除此以外的透镜体。
另外，在上述的实施方式中，使第1反射面44的长轴ax40相对于前后基准轴ax40倾斜角度θ2，但不限于此，也可以使第1反射面44的长轴ax44(长轴)不相对于前后基准轴ax40倾斜(即，也可以是角度θ2＝0°)。
在这种情况下，通过增大出射面48的尺寸，能够高效地获取在第1反射面44进行内表面反射后的来自光源26的光。
此外，在本实施方式中，第1左右方向出射区域48a和第2左右方向出射区域48b只要是在左右方向彼此相邻的结构即可，对其配置没有限定。例如，第1左右方向出射区域48a和第2左右方向出射区域48b可以构成为与上述实施方式相比反转的位置关系。
＜第2实施方式＞
接着，对第2实施方式的透镜体140进行说明。第2实施方式的透镜体140与第1实施方式相比，主要在第1反射面144和出射面148的结构上不同。另外，对于与上述实施方式相同形式的结构要素，赋予相同标号，省略其说明。
图11a和图11b是透镜体140的俯视图，示出从光源中心点26a照射的光的光路。图11a和图11b分别示出从光源中心点26a向各个不同的方向照射的光的光路。
透镜体140是具有沿着前后基准轴ax140延伸的形状的实心的多面透镜体。另外，在本实施方式中，前后基准轴ax140是沿着车辆的前后方向(z轴方向)延伸、并通过后面所说明的透镜体140的出射面148的中心的作为基准的轴。透镜体140配置在光源(省略图示)的前方。透镜体140包括朝向后方的后端部140aa和朝向前方的前端部140bb。
透镜体140具有第1反射面144和出射面148、以及具有与第1实施方式相同的结构且在图11a和图11b中省略的入射面(入射部)42和第2反射面46。第1反射面144具有一个第1反射区域144a以及一对第2反射区域144b。出射面148具有一个第1左右方向出射区域148a、以及一对第2左右方向出射区域148b。前后基准轴ax140通过第1左右方向出射区域148a。第2左右方向出射区域148b与第1左右方向出射区域148a在左右方向相邻。
第1反射区域144a和第2反射区域144b在左右方向彼此相邻。第1反射区域144a从上下方向观察时位于第1反射面144的中央。此外，一对第2反射区域144b7分别位于第1反射区域144a的左右方向两侧。由第1反射区域144a和第2反射区域144b构成的第1反射面144具有如下的形状，即沿着与上下方向垂直的面(xz平面)的截面形状关于前后基准轴ax140左右对称。
如图11a所示，第1反射区域144a包括以前后排列的第1前方焦点f1144a和后方焦点f2144为基准的椭圆球形状。即，第1反射区域144a具有关于通过第1前方焦点f1144a和后方焦点f2144的第1长轴ax144a旋转对称的椭圆球形状。
另外，在本实施方式中，从上下方向观察时，第1反射区域144a在接近前后基准轴ax140的区域中呈椭圆球形状，但随着远离前后基准轴ax140而成为偏离椭圆球形状的形状。
如图11b所示，第2反射区域144b包括以前后排列的第2前方焦点f1144b和后方焦点f2144为基准的椭圆球形状。即，第2反射区域144b具有关于通过在第2前方焦点f1144b和后方焦点f2144的第2长轴ax144b旋转对称的椭圆球形状。
第1反射区域144a和第2反射区域144b的后方焦点f2144彼此一致。此外，后方焦点f2144位于光源中心点26a的附近。
从上下方向观察时，第1反射区域144a的第1前方焦点f1144a与前后基准轴ax140重叠。因此，从上下方向观察时，构成第1反射区域144a的椭圆形状的长轴(第1长轴ax144a)与前后基准轴ax140一致。
另一方面，从上下方向观察时，第2反射区域144b的第2前方焦点f1144b相对于前后基准轴ax140在左右方向偏离地配置。此外，一对第2反射区域144b的第2前方焦点f1144b关于前后基准轴ax140左右对称地配置。从上下方向观察时，第2反射区域144b与该第2反射区域144b的第2前方焦点f1144b相对于前后基准轴ax140位于同一侧。因此，从上下方向观察时，构成第2反射区域144b的椭圆形状的长轴(第2长轴ax144b)从前后基准轴ax140向左右方向倾斜。
如图11a所示，通过后方焦点f2144而入射到第1反射区域144a的光会聚于第1前方焦点f1144a，经由出射面148的第1左右方向出射区域148a向前方射出。从上下方向观察时，第1左右方向出射区域148a使在第1前方焦点f1144a通过而入射的光向接近前后基准轴ax140的方向弯折。
如图11b所示，通过后方焦点f2144而入射到第2反射区域144b的光会聚于第2前方焦点f1144b，经由出射面148的第2左右方向出射区域148b向前方射出。从上下方向观察时，第2左右方向出射区域148b使通过第2前方焦点f1144b而入射的光的一部分向远离前后基准轴ax140的方向弯折。
根据本实施方式，本实施方式的第1左右方向出射区域148a使通过第1前方焦点f1144a而入射的光会聚于中央侧并射出，第2左右方向出射区域148b使通过第2前方焦点f1144b而入射的光的一部分向左右方向扩散并射出。由此，本实施方式的透镜体140能够使中央侧明亮，并且广范围地照亮左右。
本实施方式的透镜体140与第1实施方式相比，第2反射区域144b的第2长轴ax144b相对于第1反射区域144a的第1长轴ax144a倾斜的方向为相反侧。即使是上述这样的结构，也能够达到与上述实施方式相同的效果。
另外，在第1实施方式和第2实施方式中，例示了第1反射区域44a、144a及第2反射区域44b、144b的前方焦点在左右方向偏离的情况，但也可以在前后方向偏离。
实施例
下面，通过实施例使本发明的效果更加明了。另外，本发明不限于以下的实施例，能够在不变更其主旨的范围内进行适当变更来实施。。
＜与第1实施方式对应的配光图案＞
对于上述第1实施方式的车辆用灯具10，对在透镜体40的前方与透镜体40正对的假想铅直屏幕进行了配光图案的模拟。
图12a～图12c是从出射面48的各个不同的区域照射的光的配光图案。
图12a是示出从第1左右方向出射区域48a照射的光的配光图案p48a的图。
图12b是示出从上侧观察时，从位于前后基准轴ax40的左侧的第2左右方向出射区域48b照射的光的配光图案p48bl的图。
图12c是示出从上侧观察时，从位于前后基准轴ax40的右侧的第2左右方向出射区域48b照射的光的配光图案p48br的图。
如图12a～12c所示，可知从各个区域照射的光在不同的方向上有分布。
图13是在透镜体40的前方对与透镜体40正对的假想铅直屏幕照射的配光图案p的模拟结果。配光图案p是将图12a～12c的配光图案p48a、p48bl、p48br重叠而成的配光图案。
如图13所示，可知配光图案p能够广范围且平衡良好地照射前方。并且，确认到配光图案p能够在中央附近形成具有阶梯的分界线cl。