JP2018101561A - 車両用前照灯モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】色収差を抑制しつつ意匠出射面の形状の自由度を向上できる車両用前照灯モジュールを提供する。【解決手段】車両用前照灯モジュール１０が、屈折率の異なる複数種類の透光部材１３を一体的に形成したレンズ体１１と、光軸に沿った光線Ｌをレンズ体１１に向けて出射する光源１２と、を有し、レンズ体１１は、光線Ｌをレンズ体１１の内部に入射させる入射面１４と、レンズ体１１の内部において他種の透光部材１３同士の境界を構成し光線Lを屈折させる境界屈折面１５と、光線Ｌを内部反射させる内部反射面１６と、光線Ｌを車両の前方に向けて出射する意匠出射面１７と、を有し、入射面１４および意匠出射面１７のいずれか一方または双方に光線Ｌが法線に対して斜めに入射するとともに、境界屈折面１５に光線Ｌが法線に対して斜めに入射する。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用前照灯モジュールに関する。

従来、異なる屈折率・分散率の透明樹脂部材の二種類を用いて、二色成形で両凸レンズとメニスカスレンズを一体化した投影レンズを用いることにより、明暗境界線などの配光に着色を生じないプロジェクター型車両用前照灯モジュールが提案されている（下記特許文献１参照）。また、入射屈折、内面反射および出射屈折を制御した導光部材により、屈折光線経路の光線は下向きに配光し、非屈曲光線経路の光線でカットオフを形成した車両用前照灯モジュールが提案されている（下記特許文献２参照）。

特許第４８６３２１６号公報 特許第５４４５９２３号公報

特許文献１の投影レンズでは出射面が凸面形状に形成されている。特許文献２では、色収差が生じないように出射面が前方に対して垂直な面に形成されている。従来の車両用前照灯モジュールでは、出射面を傾斜面などの各種の意匠形状に形成すると色収差が生じてしまい、車両用前照灯モジュールの出射面の形状の自由度が小さかった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、色収差を抑制しつつ意匠出射面の形状の自由度を向上できる車両用前照灯モジュールを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための一実施態様の車両用前照灯モジュールは、車両の前方に向けて配光する車両用前照灯モジュールにおいて、屈折率の異なる複数種類の透光部材を一体的に形成したレンズ体と、光軸に沿った光線を前記レンズ体に向けて出射する光源と、を有し、前記レンズ体は、前記光線をレンズ体の内部に入射させる入射面と、前記レンズ体の内部において他種の前記透光部材同士の境界を構成し前記光線を屈折させる境界屈折面と、前記光線を内部反射させる内部反射面と、前記光線を車両の前方に向けて出射する意匠出射面と、を有し、前記入射面および前記意匠出射面のいずれか一方または双方に前記光線が法線に対して斜めに入射するとともに、前記境界屈折面に前記光線が法線に対して斜めに入射する。

上述の構成によれば、入射面および意匠出射面に光線を斜めに入射させる。すなわち、入射面および意匠出射面を光線の入射方向に対して自由に配置することができ意匠性の高い車両用灯具を実現できる。しかしながら、入射面および意匠出射面に光線を斜めに入射させると、光の波長の屈折率の差に起因して、色収差を生じてしまう。これに対し、上述の構成によれば、レンズ体が内部に光線が斜めに入射する境界屈折面を有する。これにより、入射面および意匠出射面のいずれか一方または双方に光線が斜めに入射することで生じる色収差を、境界屈折面により調整して色収差を低減できる。すなわち、上述の構成によれば、入射面および意匠出射面の各入射角に応じて境界屈折面の入射角を適切に調整することで、意匠出射面が各種の形状を有していても意匠出射面から出射される光線の色収差を抑制することができる。したがって色収差を抑制しつつ意匠出射面の形状の自由度を向上させた車両用前照灯モジュールを提供できる。

上記の車両用前照灯モジュールにおいて、複数種類の前記透光部材は、互いに屈折率の異なる第１の透光部材と第２の透光部材と、を含み、前記第１の透光部材は、前記入射面を含み、前記第１の透光部材と前記第２の透光部材との前記境界屈折面は、前記入射面から入射した前記光線を前記第２の透光部材に入射させる第１の境界屈折面を含み、前記第１の透光部材の屈折率および前記第２の透光部材の屈折率の違いに応じて、前記入射面における前記光線の入射角と前記第１の境界屈折面における前記光線の入射角とを互いに異ならせていてもよい。

上述の構成によれば、第１の透光部材の屈折率と第２の透光部材の屈折率との違いに応じて、入射面における光線の入射角と第１の境界屈折面における光線の入射角とを適切に異ならせることで、意匠出射面から出射される光線の色収差をより効果的に抑制できる。

上記の車両用前照灯モジュールにおいて、複数種類の前記透光部材は、互いに屈折率の異なる第１の透光部材と第２の透光部材と、を含み、前記第１の透光部材は、前記意匠出射面を含み、前記第１の透光部材と前記第２の透光部材との前記境界屈折面は、前記第２の透光部材の内部を通過した前記光線を前記第１の透光部材に入射させる第２の境界屈折面を含み、前記第１の透光部材の屈折率および前記第２の透光部材の屈折率の違いに応じて、前記意匠出射面における前記光線の入射角と前記第２の境界屈折面における前記光線の入射角を互いに異ならせていてもよい。

上述の構成によれば、第１の透光部材の屈折率と第２の透光部材の屈折率との違いに応じて、意匠出射面における光線の入射角と第２の境界屈折面における光線の入射角とを適切に異ならせることで、意匠出射面から出射される光線の色収差をより抑制し易くできる。

上記の車両用前照灯モジュールにおいて、複数種類の前記透光部材は、互いに屈折率の異なる第１の透光部材と第２の透光部材と、を含み、前記第１の透光部材は、前記入射面および前記意匠出射面を含み、前記第１の透光部材と前記第２の透光部材との前記境界屈折面は、前記入射面から入射した前記光線を前記第２の透光部材に入射させる第１の境界屈折面と、前記第２の透光部材の内部を通過した前記光線を前記第１の透光部材に入射させる第２の境界屈折面と、を含んでいてもよい。

上述の構成によれば、入射面と意匠出射面との間で複数の境界屈折面により色収差を複数回調整することができるので、意匠出射面から出射される光線の色収差をより確実に抑制することができる。

上記の車両用前照灯モジュールにおいて、前記第１の境界屈折面における前記光線の入射角と前記第２の境界屈折面における前記光線の出射角とを互いに異ならせていてもよい。
上述の構成によれば、第１の境界屈折面における屈折角と第２の境界屈折面における屈折角とを確実に異ならせることができるので、色収差を確実に抑制することができる。

上記の車両用前照灯モジュールにおいて、前記第１の透光部材の屈折率は、前記第２の透光部材の屈折率より大きく、前記第２の境界屈折面における前記光線の入射角は、前記第１の境界屈折面における前記光線の入射角より大きくてもよい。

上述の構成によれば、第１の透光部材の屈折率が第２の透光部材の屈折率より大きいので、第１の境界屈折面における屈折角よりも第２の境界屈折面における屈折角の方が大きくなる。そのため第２の界面屈折面に対する光線の入射角の調整で、より大きく色収差を抑制し易くできる。

上記の車両用前照灯モジュールにおいて、前記意匠出射面が前記車両の上下方向に対して傾斜していてもよい。
上述の構成によれば、車両の上下方向に対して傾斜したデザインを有して色収差を抑制できる意匠出射面を形成することができる。

本発明によれば、色収差を抑制しつつ意匠出射面の形状の自由度を向上できる車両用前照灯モジュールを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る車両用前照灯モジュールの斜視図である。 図１に示す車両用前照灯モジュールの断面図である。 本発明の第２実施形態に係る車両用前照灯モジュールの斜視図である。 図３に示す車両用前照灯モジュールの断面図である。 本発明の第３実施形態に係る車両用前照灯モジュールの斜視図である。 本発明の第４実施形態に係る車両用前照灯モジュールの斜視図である。 実施例の結果に関し、（ａ）代表値の波長の光における配光例、（ｂ）波長４００ｎｍの光における配光例、（ｃ）波長７００ｎｍの光における配光例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態である車両用前照灯モジュールについて図面を参照しながら説明する。以下の説明で用いる図面は、特徴を分かり易くするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る車両用前照灯モジュール１０の斜視図であり、図２は図１に示す車両用前照灯モジュールの断面図である。

車両用前照灯モジュール１０は、車両の前方に向けて配光する車両用前照灯モジュール１０であり、レンズ体１１と光源１２とを有する。
光源１２は、可視光をレンズ体１１に向けて出射する各種発光素子からなる。出射される光には光軸に沿った光線Ｌが含まれる。なお、本明細書において、光軸に沿う光線Ｌとは、光源１２から無数に出射される光線のうち、光軸上に位置する光線を意味する。光線Ｌは、無数の光線のうち最も輝度の高い代表的な光線である。したがって、光軸に沿う光線Ｌは、光源１２の略中央から出射される。また、光軸に沿う光線Ｌは、互いに異なる屈折角で屈折する所定幅の波長帯域の光線のうち、略中央の波長帯の光線である。

レンズ体１１は、互いに屈折率の異なる第１の透光部材（高屈折率材料）１３ａと第２の透光部材（低屈折率材料）１３ｂとから一体に形成されている。第１の透光部材１３ａの屈折率が第２の透光部材１３ｂの屈折率より大きくなるように選択されており、第１の透光部材１３ａとして例えばポリカーボネート等を用い、第２の透光部材１３ｂとして例えばメタクリル樹脂等を用いている。レンズ体１１は、第１の透光部材１３ａと第２の透光部材１３ｂとの二色成型により形成できる。

レンズ体１１は、光源１２からの光線Ｌをレンズ体１１内部に入射させる入射面１４と、互いに異なる種類の透光部材１３同士の境界からなり光線Ｌを屈折させる境界屈折面１５と、光線Ｌを内部反射させる内部反射面１６と、反射された光線Ｌを車両の前方に出射する意匠出射面１７と、を有する。

入射面１４および意匠出射面１７は、光線Ｌが法線に対して斜めに入射する傾斜面により構成されている。また、本実施形態において、入射面１４における光線Ｌの入射角α１と、意匠出射面１７における光線Ｌの出射角β４と、が互いに異なる。このため、レンズ体が１種類の透光部材により形成されている場合においては、色収差が生じる虞がある。後段に説明するように、本実施形態によれば、レンズ体１１が、複数種類の透光部材１３により形成されるため、かかる色収差を抑制できる。
入射面１４は光源１２からの光を出来るだけ多く入射できる向きに設定されている。また意匠出射面１７は車両用前照灯のデザインにより設定されている。
一方、境界屈折面１５は入射面１４から入射して意匠出射面１７から出射する光線Ｌの色収差を抑制するように、光線Ｌが法線に対して適宜調整された角度で斜めに入射する傾斜面により構成されている。

第１の透光部材１３ａにおける入射面１４と意匠出射面１７との間には、断面略三角形状の凹部が設けられ、第２の透光部材１３ｂが収容されて密着一体化している。第２の透光部材１３ｂが密着することで境界屈折面１５が構成されている。
本実施形態のレンズ体１１は、入射面１４から入射した光線Ｌを第２の透光部材１３ｂに入射させる第１の境界屈折面１５ａと、第２の透光部材１３ｂの内部を通過した光線Ｌを第１の透光部材１３ａに入射させる第２の境界屈折面１５ｂと、を有している。
第１の境界屈折面１５ａおよび第２の境界屈折面１５ｂは、それぞれ平滑な平面または曲面からなり、光線Ｌが法線に対して適宜調整された角度で斜めに入射するように傾斜している。

このようなレンズ体１１では、入射面１４から入射して意匠出射面１７から出射する光線Ｌの色収差を低減するように、好ましくは無くすように第１の境界屈折面１５ａおよび第２の境界屈折面１５ｂの各傾斜角度が調整されている。
第１の境界屈折面１５ａおよび第２の境界屈折面１５ｂの各傾斜角度は、第１の境界屈折面１５ａにおける光線Ｌの入射角α２と第２の境界屈折面１５ｂにおける光線Ｌの出射角β３とが互いに異なるようにするのがよい。

本実施形態では、第１の境界屈折面１５ａおよび第２の境界屈折面１５ｂの各傾斜角度は、次のように調整することができる。
まず第１の透光部材１３ａの屈折率および第２の透光部材１３ｂの屈折率の違いに応じて、入射面１４における光線Ｌの入射角α１と第１の境界屈折面１５ａにおける光線Ｌの入射角α２とを互いに異ならせるように調整することができる。例えば入射面１４における光線Ｌの入射角α１が第１の境界屈折面１５ａにおける光線Ｌの入射角α２より大きくなるように調整してもよい。

また第１の透光部材１３ａの屈折率および第２の透光部材１３ｂの屈折率の違いに応じて、第２の境界屈折面１５ｂにおける光線Ｌの入射角α３と意匠出射面１７における光線Ｌの入射角α４とを互いに異ならせるように調整することができる。例えば意匠出射面１７における光線Ｌの入射角α４が第２の境界屈折面１５ｂにおける光線Ｌの入射角α３より小さくなるように調整してもよい。

さらに第１の透光部材１３ａの屈折率および第２の透光部材１３ｂの屈折率の違いに応じて、第１の境界屈折面１５ａにおける光線Ｌの入射角α２と第２の境界屈折面１５ｂにおける光線Ｌの入射角α３とを互いに異ならせるように調整することができる。例えば第２の境界屈折面１５ｂにおける光線Ｌの入射角α３が第１の境界屈折面１５ａにおける光線Ｌの入射角α２より小さくなるように調整してもよい。

このように第１の境界屈折面１５ａおよび第２の境界屈折面１５ｂの傾斜角度がそれぞれ設定されることで、色分離を低減した配光パターンを意匠出射面１７から照射することが可能となる。

内部反射面１６は、第１の境界屈折面１５ａおよび第２の境界屈折面１５ｂとは傾斜して対向するように第２の透光部材１３ｂに形成された平滑面に設けられている。内部反射面１６は、第１の境界屈折面１５ａから入射された光線Ｌを第２の境界屈折面１５ｂに反射可能な位置および角度で設けられている。
この内部反射面１６は、入射面１４から入射された光の反射を制御することで、車両用前照灯モジュール１０から照射される配光パターンを所望の形状に形成することができる。

本実施形態では、例えば次のようにして内部反射面１６の形状を設定することで、配光パターンを形成している。
まず光源１２を中心とした球面を入力波面として、第１の境界屈折面１５ａを通過した後の光の第１中間波面を設定する。次に、上下方向を軸としたシリンドリカル状の曲面を出力波面として、配光パターンから第２の境界屈折面１５ｂ を通過する前の第２中間波面を設定する。そして、第１中間波面と第２中間波面に基づき、第１中間波面から第２中間波面が得られる内部反射面１６の形状を設定することができる。
この内部反射面１６によりカットオフを有する配光パターンを意匠出射面１７から照射可能にしている。

このような車両用前照灯モジュール１０では、光源１２から出射した光は、第１の透光部材１３ａの入射面１４で屈折して入射され、第１の透光部材１３ａと第２の透光部材１３ｂとの界面の第１の境界屈折面１５ａを屈折して通過する。
この光は第２の透光部材１３ｂの内部反射面１６で、第１の透光部材１３ａと第２の透光部材１３ｂとの界面の第２の境界屈折面１５ｂに向けて反射される。
反射された光は第２の境界屈折面１５ｂで屈折して通過し、第１の透光部材１３ａの意匠出射面１７から屈折して出射され、内部反射面１６で形成された所定の配光パターンで前方を照射することができる。

以上のような車両用前照灯モジュール１０によれば、レンズ体１１の内部に光線Ｌが斜めに入射する境界屈折面１５を有している。そのため入射面１４および意匠出射面１７で光線Ｌが斜めに入射することで生じる色収差を、境界屈折面１５により変化させることができる。
これにより入射面１４および意匠出射面１７の各入射角α１、α４に対して境界屈折面１５の入射角α２、α３を適切に調整することで、意匠出射面１７が各種の形状を有していても意匠出射面１７から出射される光線の色収差を抑制することができる。
従って色収差を抑制しつつ意匠出射面１７の形状の自由度を向上することが可能である。
なお、本実施形態では、入射面１４および意匠出射面１７の双方において、光線Ｌが斜めに入射する。しかしながら、入射面１４および意匠出射面１７の何れか一方に、光線が斜めに入射する場合であっても、同様の効果を得ることができる。

この車両用前照灯モジュール１０は、入射面１４からの光線Ｌを第２の透光部材１３ｂに入射させる第１の境界屈折面１５ａと、第２の透光部材１３ｂの内部を通過した光線Ｌを第１の透光部材１３ａに入射させる第２の境界屈折面１５ｂと、を有している。
そのため入射面１４と意匠出射面１７との間で複数の境界屈折面１５により色収差を複数回調整することができ、意匠出射面１７から出射される光線の色収差を確実に抑制することができる。

特に、第１の境界屈折面１５ａにおける光線Ｌの入射角α２と第２の境界屈折面１５ｂにおける光線Ｌの出射角β３とを互いに異ならせているので、第１の境界屈折面１５ａにおける屈折角と第２の境界屈折面１５ｂにおける屈折角とを確実に異ならせることができる。
即ち、第１の境界屈折面１５ａから第２の境界屈折面１５ｂへ入射した後で、再び第２の境界屈折面１５ｂから第１の境界屈折面１５ａに入射するため、第１の境界屈折面１５ａの入射角α２と第２の境界屈折面１５ｂの出射角β３とが同じであると屈折角も同じになる。そのためこれらを異ならせることで屈折角を確実に異ならせることが可能である。
その結果、意匠出射面１７から出射される光線の色収差をより確実に抑制することができる。

この車両用前照灯モジュール１０では、第１の透光部材１３ａの屈折率が第２の透光部材１３ｂの屈折率より大きく、第２の境界屈折面１５ｂにおける光線Ｌの入射角α３が第１の境界屈折面１５ａにおける光線Ｌの入射角α２より大きい。
そのため第１の境界屈折面１５ａにおける屈折角よりも第２の境界屈折面１５ｂにおける屈折角の方が大きく確保し易く、第２の境界屈折面１５ｂに対する光線Ｌの入射角α３の調整することで、より大きく色収差を抑制できる。

この車両用前照灯モジュール１０では、第１の透光部材１３ａと第２の透光部材１３ｂとの屈折率の違いに応じて、入射面１４の入射角α１と第１の境界屈折面１５ａの入射角α２とを適切に異ならせたり、意匠出射面１７の入射角α４と第２の境界屈折面１５ｂの入射角α３とを適切に異ならせたりすれば、より色収差を抑制し易くできる。

この車両用前照灯モジュール１０では、色収差を抑制して光線Ｌを出射できる意匠出射面１７が車両の上下方向に対して傾斜して設けられている。そのため意匠出射面１７の意匠を傾斜面でデザインしても色収差を抑制でき、車両用前照灯モジュールのデザインの自由度を確実に向上できる。

次に、図１および図２に示すレンズ体１１において色収差を抑制する方法を具体的に説明する。
レンズ体１１の入射面１４および意匠出射面１７は適宜デザインされることで予め設定されている。この例では、光源１２からの光軸に沿った光線の入射面１４における入射角α１が８．７°に設定されている。一方、意匠出射面１７は鉛直方向に対して４２°傾斜して設けられており、光軸に沿った光線の意匠出射面１７における出射角β４が４２°に設定されている。

第１の透光部材１３ａとしてポリカーボネート樹脂を採用し、第２の透光部材１３ｂとしてメタクリル樹脂を採用する。
ポリカーボネート樹脂の屈折率は、代表値で１．５８６であり、波長４００ｎｍ（青）では１．６１５であり、波長７００ｎｍ（赤）では１．５７９である。
一方、メタクリル樹脂の屈折率は、代表値で１．４９２であり、波長４００ｎｍでは１．５０５であり、波長７００ｎｍでは１．４８９である。

これらの条件の元で以下のように色収差を抑制する。
まず、光源１２からの光線が当たる第１の透光部材１３ａの入射面１４での屈折角をスネルの法則により算出すると、入射面１４の入射角α１が８．７°のため、出射角β１は波長７００ｎｍでは５．５０５°となり、波長４００ｎｍでは５．３８４°となる。つまり、波長４００ｎｍの光の方が０．１２１°多く屈折する。

一方、意匠出射面１７から前方に色収差のない状態で光線が出射されるため、逆に意匠出射面１７に前方から光線を入射して屈折角をスネルの法則により算出する。すると意匠出射面１７の出射角β４が４２°のため、入射角α４は波長７００ｎｍでは２５．０７°となり、波長４００ｎｍでは２４．４８°となる。つまり、波長４００ｎｍの光の方が０．５９°多く屈折する。

そして第１の境界屈折面１５ａの出射角α２の差と、第２の境界屈折面１５ｂの入射角α３の差が等しくなるように、入射面１４に対する第１の境界屈折面１５ａの傾斜角度と、意匠出射面１７に対する第２の境界屈折面１５ｂの傾斜角度を算出する。
この計算により、入射面１４および意匠出射面１７でそれぞれ生じる光線の屈折角の差が第１の境界屈折面１５ａと第２の境界屈折面１５ｂとにおける屈折により補正される。

その際、入射角α３の大きい第２の境界屈折面１５ｂで大きく補正をし、入射角α２の小さい第１の境界屈折面１５ａは光源１２からの光を出来るだけ取り込むように、各傾斜角度を算出するのがよい。
この例では入射面１４に対する第１の境界屈折面１５ａの傾斜角度を１５°とし、意匠出射面１７に対する第２の境界屈折面１５ｂの傾斜角度を３°とする。

すると入射面１４における屈折角より、波長７００ｎｍでは、第１の境界屈折面１５ａでの入射角α２は９．４９５°（＝−５．５０５＋１５）であり、第１の境界屈折面１５ａでの出射角β２は１０．０７３°となる。
一方、波長４００ｎｍでは、第１の境界屈折面１５ａでの入射角α２は９．６１６（＝−５．３８４＋１５）°であり、第１の境界屈折面１５ａでの出射角β２は１０．３２５°となる。
そのため第１の境界屈折面１５ａにおける出射角度の差は０．２５２°となる。

また意匠出射面１７における屈折角より、波長７００ｎｍでは、第２の境界屈折面１５ｂでの出射角β３は２８．０７°（＝２５．０７＋３）であり、第２の境界屈折面１５ｂでの入射角α３は２９．９２７°となる。
一方、波長４００ｎｍでは、第２の境界屈折面１５ｂでの出射角β３は２７．４８（＝２４．４８＋３）°であり、第２の境界屈折面１５ｂでの入射角α３は２９．６７５°となる。
そのため第２の境界屈折面１５ｂにおける入射角度の差は０．２５２°となる。

従って、第１の境界屈折面１５ａの出射角β２の差と、第２の境界屈折面１５ｂの入射角α２の差が等しくなり、入射面１４および意匠出射面１７でそれぞれ生じる光線の屈折角の差による色収差が、第１の境界屈折面１５ａと第２の境界屈折面１５ｂとにおける屈折により補正される。

（第２実施形態）
図３は本発明の第２実施形態に係る車両用前照灯モジュール１１０の斜視図であり、図４は図３に示す車両用前照灯モジュールの断面図である。
第２実施形態に係る車両用前照灯モジュール１１０は、第１の透光部材１１３ａ、第２の透光部材１１３ｂ、レンズ体１１１の形状が第１実施形態とは異なり、光源１１２および入射面１１４の配置が異なる。また第２の透光部材１１３ｂに第１の内部反射面１１６ａと第２の内部反射面１１６ｂとが設けられている。
その他は第１実施形態と同様である。

第２実施形態の車両用前照灯モジュール１１０では、光源１１２から出射した光は、第１の透光部材１１３ａの入射面１１４で屈折して入射される。この光が第１の透光部材１１３ａと第２の透光部材１１３ｂとの界面の第１の境界屈折面１１５ａを屈折して通過し、第２の透光部材１１３ｂの第１の内部反射面１１６ａで反射され、さらに光は第２の透光部材１１３ｂの第２の内部反射面１１６ｂで反射される。その後、第１の透光部材１１３ａと第２の透光部材１１３ｂとの界面の第２の境界屈折面１１５ｂを屈折して通過し、第２の透光部材１１３ｂの意匠出射面１１７から屈折して出射される。そして意匠出射面１１７から車両前方側へ照射される。

このようにレンズ体１１１が第１の内部反射面１１６ａおよび第２の内部反射面１１６ｂを有する第２実施形態であっても、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができ、色収差を抑制しつつ意匠出射面１１７の形状の自由度を向上することが可能である。

（第３実施形態）
図５は本発明の第３実施形態に係る車両用前照灯モジュール２１０の斜視図である。
第３実施形態に係る車両用前照灯モジュール２１０は、入射面２１４を有する第１の透光部材２１３ａと、内部反射面２１６および意匠出射面２１７を有する第２の透光部材２１３ｂとが、１つの境界屈折面２１５で一体化したレンズ体２１１を用いている。
その他は第１実施形態と同様である。

第３実施形態の車両用前照灯モジュール２１０では、光源２１２から出射した光は、第１の透光部材２１３ａの入射面２１４で屈折して入射され、第１の透光部材２１３ａと第２の透光部材２１３ｂとの界面の境界屈折面２１５を屈折して通過し、第２の透光部材２１３ｂの内部反射面２１６で反射され、第２の透光部材２１３ｂの意匠出射面２１７から屈折して出射する。そして意匠出射面２１７から車両前方側へ照射される。

このように第１の透光部材２１３ａと第２の透光部材２１３ｂとが境界屈折面２１５で一体化されたレンズ体２１１を用いた第３実施形態であっても、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができ、色収差を抑制しつつ意匠出射面２１７の形状の自由度を向上することが可能である。

（第４実施形態）
図６は本発明の第４実施形態に係る車両用前照灯モジュール３１０の斜視図である。
第４実施形態に係る車両用前照灯モジュール３１０は、第１実施形態と同じ形状を有するレンズ体３１１が、屈折率の異なる第１の透光部材３１３ａと第２の透光部材３１３ｂと第３の透光部材３１３ｃを一体化して形成されている。第１の透光部材３１３ａが入射面３１４を有し、第２の透光部材３１３ｂが内部反射面３１６を有し、第３の透光部材３１３ｃが意匠出射面３１７を有している。
また第１の透光部材３１３ａと第２の透光部材３１３ｂとが第１の境界屈折面３１５ａで一体化され、第２の透光部材３１３ｂと第３の透光部材３１３ｃとが第２の境界屈折面３１５ｂで一体化されている。
その他は第１実施形態と同様である。

第１の透光部材３１３ａ、第２の透光部材３１３ｂ、第３の透光部材３１３ｃの各材料としては、第１の透光部材３１３ａおよび第３の透光部材３１３ｃが第２の透光部材３１３ｂの屈折率よりも高い屈折率を有している。本実施形態では第１の透光部材３１３ａ、第２の透光部材３１３ｂ、第３の透光部材３１３ｃとして、ポリカーボネート樹脂、メタクリル樹脂、シクロオレフィン樹脂を用いていてもよい。

第４実施形態の車両用前照灯モジュールでは、光源３１２から出射した光は、第１の透光部材３１３ａの入射面３１４で屈折して入射し、第１の透光部材３１３ａと第２の透光部材３１３ｂとの界面の第１の境界屈折面３１５ａを屈折して通過し、第２の透光部材３１３ｂの内部反射面３１６で反射し、第２の透光部材３１３ｂと第３の透光部材３１３ｃとの界面の第２の境界屈折面３１５ｂを屈折して通過し、第３の透光部材３１３ｃの意匠出射面３１７から屈折して出射される。そして意匠出射面３１７から車両前方側へ照射される。

このようなレンズ体３１１を用いた第４実施形態の車両用前照灯モジュール３１０であっても、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができ、色収差を抑制しつつ意匠出射面３１７の形状の自由度を向上することが可能である。

なお上記各実施形態は本発明の範囲内において適宜変更可能である。
例えば上記第１、２、４実施形態において、内部反射面が第２の透光部材に形成された平坦面に設けられた例について説明したが、内部反射面を第１の透光部材に設けることも可能である。
また上記各実施形態では、レンズ体を構成する透光部材の数や内部反射数などは、何ら限定されるものではなく増減可能である。
さらに上記各実施形態において、複数種類の透光部材の屈折率の大小関係を逆にしても、本発明を適用することは可能である。

第１の透光部材１３ａとしてポリカーボネート樹脂を採用し、第２の透光部材１３ｂとしてメタクリル樹脂を採用して、第１実施形態の車両用前照灯モジュールを構成した。
この車両用前照灯モジュールを用いて代表値の波長の光と波長４００ｎｍの青色光と波長７００ｎｍの赤色光との配光パターンをそれぞれ確認した。

図７は、（ａ）代表値の波長の光の配光パターン、（ｂ）青色光の配向パターン、（ｃ）赤色光の配向パターンを示す図である。
図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のいずれにおいても、明暗境界線の位置が水平線より０．５°〜０．６°下の略同じ位置であり、色収差が生じていないことが確認された。
このような車両用前照灯モジュールでは、意匠出射面を傾斜面としてデザインしても、カットオフラインにおける色分離を防止することが可能である。

１０，１１０，２１０，３１０…車両用前照灯モジュール、１１，１１１，２１１，３１１…レンズ体、１２，１１２，３１２…光源、１３…透光部材、１３ａ，１１３ａ，２１３ａ，３１３ａ…第１の透光部材、１３ｂ，１１３ｂ，２１３ｂ，３１３ｂ…第２の透光部材、１４，１１４，２１４，３１４…入射面、１５，２１５…境界屈折面、１５ａ，１１５ａ，３１５ａ…第１の境界屈折面、１５ａ，１５ｂ，１１５ｂ，３１５ｂ…第２の境界屈折面、１６，２１６，３１６…内部反射面、１７，１１７，２１７，３１７…意匠出射面、Ｌ…光線

Claims (7)

1. 車両の前方に向けて配光する車両用前照灯モジュールにおいて、
   屈折率の異なる複数種類の透光部材を一体的に形成したレンズ体と、
   光軸に沿った光線を前記レンズ体に向けて出射する光源と、を有し、
   前記レンズ体は、
   前記光線をレンズ体の内部に入射させる入射面と、
   前記レンズ体の内部において他種の前記透光部材同士の境界を構成し前記光線を屈折させる境界屈折面と、
   前記光線を内部反射させる内部反射面と、
   前記光線を車両の前方に向けて出射する意匠出射面と、を有し、
   前記入射面および前記意匠出射面のいずれか一方または双方に前記光線が法線に対して斜めに入射するとともに、前記境界屈折面に前記光線が法線に対して斜めに入射する、
   車両用前照灯モジュール。
2. 複数種類の前記透光部材は、互いに屈折率の異なる第１の透光部材と第２の透光部材と、を含み、
   前記第１の透光部材は、前記入射面を含み、
   前記第１の透光部材と前記第２の透光部材との前記境界屈折面は、前記入射面から入射した前記光線を前記第２の透光部材に入射させる第１の境界屈折面を含み、
   前記第１の透光部材の屈折率および前記第２の透光部材の屈折率の違いに応じて、前記入射面における前記光線の入射角と前記第１の境界屈折面における前記光線の入射角とを互いに異ならせた、
   請求項１に記載の車両用前照灯モジュール。
3. 複数種類の前記透光部材は、互いに屈折率の異なる第１の透光部材と第２の透光部材と、を含み、
   前記第１の透光部材は、前記意匠出射面を含み、
   前記第１の透光部材と前記第２の透光部材との前記境界屈折面は、前記第２の透光部材の内部を通過した前記光線を前記第１の透光部材に入射させる第２の境界屈折面を含み、
   前記第１の透光部材の屈折率および前記第２の透光部材の屈折率の違いに応じて、前記意匠出射面における前記光線の入射角と前記第２の境界屈折面における前記光線の入射角を互いに異ならせた、
   請求項１または２に記載の車両用前照灯モジュール。
4. 複数種類の前記透光部材は、互いに屈折率の異なる第１の透光部材と第２の透光部材と、を含み、
   前記第１の透光部材は、前記入射面および前記意匠出射面を含み、
   前記第１の透光部材と前記第２の透光部材との前記境界屈折面は、前記入射面から入射した前記光線を前記第２の透光部材に入射させる第１の境界屈折面と、前記第２の透光部材の内部を通過した前記光線を前記第１の透光部材に入射させる第２の境界屈折面と、を含む、
   請求項１に記載の車両用前照灯モジュール。
5. 前記第１の境界屈折面における前記光線の入射角と前記第２の境界屈折面における前記光線の出射角とを互いに異ならせた、
   請求項４に記載の車両用前照灯モジュール。
6. 前記第１の透光部材の屈折率は、前記第２の透光部材の屈折率より大きく、
   前記第２の境界屈折面における前記光線の入射角が、前記第１の境界屈折面における前記光線の入射角より大きい、
   請求項４または５に記載の車両用前照灯モジュール。
7. 前記意匠出射面は、前記車両の上下方向に対して傾斜している、
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の車両用前照灯モジュール。