JP2011258350A

JP2011258350A - 車両用灯具

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Publication number: JP2011258350A
Application number: JP2010130300A
Authority: JP
Inventors: Koji Nishihata; 孝司西畑
Original assignee: Ichikoh Industries Ltd
Current assignee: Ichikoh Industries Ltd
Priority date: 2010-06-07
Filing date: 2010-06-07
Publication date: 2011-12-22
Anticipated expiration: 2030-06-07
Also published as: JP5581824B2

Abstract

【課題】
導光部材を用いた車両用灯具において、均一な配光を実現し、非点灯時の見栄えの向上と、コストの低減を可能とする車両用灯具を提供する。
【解決手段】
導光部材４を用いた車両用灯具であって、導光部材４の背面に形成してなるプリズム面５に、車両内側端部の前記光入射部７ａに設けられた第１光源２からの直射光と、第１光源２からの光のうち導光部材４で内面反射された光を反射し、導光部材４の出射面６から車両光軸方向へ出射させる第１プリズム領域８と、車両外側端部の前記光入射部７Ｂに設けられた第２光源３からの直射光と、第２光源３からの光のうち導光部材４の内面反射された光を反射し、導光部材４の出射面６から車両光軸方向へ出射させる第２プリズム領域９とを設けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、導光部材を用いる車両用灯具に関し、特に導光部材の両側端部から光を入射させて導光部材の表面の全域から光を均一に、かつ効率良く出射するようにして、車両用前照灯及び標識灯としての機能と意匠性を向上させることを可能とした車両用灯具に関するものである。

従来、半導体発光素子(例えば、ＬＥＤなど)を光源とした車両用灯具において、灯具の小型化や見栄えの向上などを図るめために、導光部材と半導体発光素子光源で構成してなるユニット状の灯具を灯具ハウジング内に配設した車両用灯具は知られている(例えば、特許文献１,特許文献２)。

特許文献１に記載の車両用灯具は、導光部材と、この導光部材の両端面近傍に配置された光源からなり、導光体の内部に拡散放射手段として、例えば微小なガラスビーズなどを設けて、導光体による均一な拡散光を得るようにしたものである。

特許文献２に記載の車両用灯具は、導光体の端部に配置された第１発光素子から出射される光が、導光体内を繰り返し内面反射してベース領域を照明し、導光体の他端部に配置された第２発光素子から出射される光が、エプロン領域を照明するように形成されている。この際、ベース領域及びエプロン領域に設けられたステップにより出射される光を拡散させ、各領域からの出射光を前方に向けて均一に出射させようとするものである。

特開平９−２０７６６１特開２００６−２３６５８８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の車両用灯具では、光源からの光を、導光体内に設けられる微小なガラスビーズなどの拡散放出手段を必要とし、灯具の見栄えの低下やコストを高める要因となっていた。また、光源が導光体の両端部に設けられている場合、光源近傍と光源から遠い場所では光量に違い、すなわち明るさにムラが生じやすく、導光体を均一に光らせることが困難で、見栄えを悪くしている問題があった。

一方、特許文献２に記載の車両用灯具では、ベース領域とエプロン領域から出射される光の明るさにムラが生じやすく、配光性能の低下と見栄えを低下させる要因となっていた。また、ベース領域とエプロン領域を均一に光らせるためには、導光体の出射面にステップが必要となり、非点灯時の見栄え低下や灯具のコストを高める要因となっている。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みなされたものであって、導光部材を用いた車両用灯具において、点灯時における均一な配光による見栄えの向上と、非点灯時における見栄えの向上及びコストの低減を可能とする車両用灯具を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る車両用灯具は、両端に光入射部を有し、かつ車両前後方向に傾斜して設けられた板状の導光部材と、前記光入射部と対向して配置された半導体発光素子からなる光源とを備える車両用灯具であって、前記導光部材の車両後方側の面はプリズム面として形成されおり、前記プリズム面に、車両内側端部の前記光入射部に設けられた第１光源からの直射光と、前記第１光源からの光のうち前記導光部材で内面反射された光を反射し、前記導光部材の前面から車両光軸方向へ出射させる第１プリズム領域と、車両外側端部の前記光入射部に設けられた第２光源からの直射光と、前記第２光源からの光のうち前記導光部材の内面反射された光を反射し、前記導光部材の前面から車両光軸方向へ出射させる第２プリズム領域を形成してなること、を特徴とする。

この構成によれば、第１光源及び第２光源が点灯されると、車両内側端部の光入射部に配置された第１光原からの直射光及び導光部材内を内面反射されて来た光が第１プリズム領域により導光部材の前面に向けて反射されるとともに、車両外側端部の光入射部に配置された第２光源からの直射光及び導光部材内で内面反射された光が第２プリズム領域により導光部材の前面に向けて効率良く反射され、導光部材の前面全体を均一に発光させる。また、この均一発光による光を車両前方に向けて出射することが可能になる。さらに、この構成では、従来の車両用灯具で用いていた導光部材の前面に光学的ステップ等を形成しなくても済み、非点灯時における見栄えも向上し、かつ灯具のコスト低減も可能となる。

上記構成において、前記第１プリズム領域は、前記第１光源からの直射光と、前記第１光源からの光のうち前記導光部材で内面反射された光を反射する第１反射面と、前記第１反射面により反射された光が入射され、該入射された光を前記導光部材の前面から車両前方に出射させる前記第２反射面とからなる、構成を採用できる。

この構成によれば、第１プリズム領域が、第１反射面での反射と第２反射面での反射の２回反射によって、第１光源からの直射光及び導光部材内を内面反射された光を前方に照射するため、第１光源からの光を効率良く車両前方に照射することができる。

上記構成において、前記第２プリズム領域は、前記第２光源からの直射光と、前記第２光源からの光のうち前記導光部材で内面反射された光を反射する第３反射面と、前記第３反射面により反射された光が入射され、該入射された光を前記導光部材の前面から車両前方に出射させる前記第４反射面とを有する第１反射部と、前記第２光源からの直射光と、前記第２光源からの光のうち前記導光部材で内面反射された光を前記導光部材の前面から車両前方に直接出射させる第５反射面を有する第２反射部とからなる、構成を採用できる。

この構成によれば、第２プリズム領域が、第３反射面での反射と第４反射面での反射の２回反射によって、第２光源からの直射光及び導光部材内を内面反射された光を前方に照射する第１反射部と、入射した光を直接前方に照射する第５反射面からなる第２反射部から形成されているので、第２光源からの光の損失を抑えて第２光源からの光を効率良く車両前方に照射することができる。

上記構成において、前記第２プリズム領域の前記第２反射部は、前記第２光源からの出射光が前記導光部材の出射面の裏面で全反射され、前記第２光源の照射光軸と平行に入射される位置よりも前記第１光源側に形成されている、構成を採用できる。

この構成によれば、第２反射部が、反射光が第２光源の照射光軸と平行に入射する位置よりも第１光源側に設けることによって、導光部材の全面での均一な配光を可能にする。

上記構成において、前記第１プリズム領域と前記第２プリズム領域は連続して一体的に形成されているとともに、前記第１プリズム領域と前記第２プリズム領域の背面に断面波状に形成してなるプリズム状の反射面を設けてなる、構成を採用できる。

この構成によれば、導光部材の背面に断面波状の連続したプリズム状の反射面を形成していることにより、非点灯時における見栄の向上が図れる。また、導光部材全面において均一な配光が得られる。

本発明の車両用灯具によれば、第１光源及び第２光源が点灯されると、導光部材の前面全体を均一に発光させ、この均一発光による光を車両前方に向けて出射することが可能になるので点灯時における見栄えが向上する。また、導光部材の前面全体に光学的ステップ等を形成しなくても済むので、非点灯時における見栄えも向上し、灯具全体の意匠性も向上する。さらに、灯具のコスト低減も可能となる。

本発明の一実施形態に係る車両用灯具を示し、（Ａ）はその正面図（Ｂ）は(Ａ)のＡ−Ａ断面図である。図１(Ｂ）における光路を示す図である。図１(Ｂ)におけるＢ部の拡大図である。図１(Ｂ)におけるＣ部の拡大図である。第１プリズム領域の光路説明図である。第２プリズム領域の光路説明図である。第２プリズム領域の第１反射部の説明図である。第２プリズム領域の第２反射部の説明図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。

図１は本発明の実施形態に係る車両用灯具を示し、（Ａ）はその正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面である。また、図２は図１(Ｂ)における光路説明図、図３は図１(Ｂ)におけるＢ部の拡大図、図４は図１(Ｂ)におけるＣ部の拡大図である。

図１乃至図４において、車両用灯具１は、例えば自動車の前部に配置された車両用前照灯（図示せず）の灯具ハウジング内に走行用ランプ及びすれ違い用ランプとともに配置されて、信号灯、すなわちクリアランスランプの機能を有する灯具として使用される。

車両用灯具１は、図３及び図４に示すように、両端に光入射部７ａ,７ｂを有する板状の導光部材４と、光入射部７ａ,７ｂに対向して配設された第１光源２と第２光源３を備えている。そして、車両用灯具１は、図１(Ｂ),図２に示すように、車両内側から車両外側(車両前方)にかけて前後方向に傾斜するようにして前記灯具ハウジング内に設けられている。

前記第１光源２は、ＬＥＤなどの半導体発光素子を光源としてなる。この第１光源２は、図３に示すように、導光部材４の車両内側端部に断面半球状の凹部として形成されている前記光入射部７ａ内に、その発光面を向け、かつ第１光源２より照射される光のほぼすべてが無駄なく光入射部７ａに入射されるように、光入射部７ａに隣接して配設されている。なお、ここでの第１光源２の光軸Ｌ１は、車両用灯具１の出射光軸(図示せず)と直交している。

前記第２光源３は、第１光源２と同様に、ＬＥＤなどの半導体発光素子を光源としてなる。この第２光源３は、図４に示すように、導光部材４の車両外側端部に断面半球状の凹部として形成されている前記光入射部７ｂ内に、その発光面を向け、かつ第２光源３より照射される光のほぼすべてが無駄なく光入射部７ｂに入射されるように、光入射部７ｂに隣接して配設されている。なお、ここでの第２光源３の光軸Ｌ２は、車両用灯具１の出射光軸(図示せず)と直交している。

前記導光部材４は、図１及び図２に示すように、断面略四角形状をした細長く、かつ適宜に湾曲された板状材である。その導光部材４は、ガラスまたは合成樹脂材（例えば、ポリカーボネート樹脂、メタクリル樹脂、ポリメタルメタクリエート樹脂、アクリル等）からなる透光性素材を使用し、また内部には乱反射する乱反射素材などを設けることなく、単なる素通しレンズとして形成されている。また、導光部材４の表面側（車両前方側の面）は、光を出射する単なる平面状をした出射面６であり、導光部材４の背面側（車両後方側の面）はプリズム面５として形成されている。

前記プリズム面５は、図２に示すように、第１光源２からの入射光を車両前方に向かって屈折反射させる断面波状のプリズム面を形成してなる第１プリズム領域８と、この第１プリズム領域８と一体的に繋がり、かつ第２光源３からの入射光を車両前方に向かって屈折反射させる断面波状のプリズム面を形成してなる第２プリズム領域９とで構成されている。

図５は、前記第１プリズム領域８の部分拡大図を示す。同図において、第１プリズム領域８は、第１光源２からの直射光及び第１光源２から出射されて導光部材４内を繰り返し内面反射して来る光線Ｌ３が入射され、かつ入射された光をさらに内面反射させる第１反射面１１と、第１反射面１１からの反射光が入射され、入射された光線Ｌ３を車両前方に向けて内面反射させる第２反射面１２を有する。

前記第１反射面１１及び前記第２反射面１２は互いに連続して形成された反射面であり、全反射プリズムとして形成、またはプリズム面の背面にアルミ蒸着や銀塗装などを施すことにより形成されている。

図６は、前記第２プリズム領域９の部分拡大図を示す。同図において、第２プリズム領域９は、第２光源３からの直射光及び第２光源３から出射されて導光部材４内を繰り返し内面反射して来る光線Ｌ５がそれぞれ入射され、かつ入射された光をさらに内面反射させて車両前方に照射する第１反射部１０Ａと、第２光源３からの直射光及び導光部材４内を繰り返し内面反射して来る光りのうち、第２光源３の光軸Ｌ２と平行に入射される位置よりも他端側(第１プリズム領域９側)に向かう光線Ｌ６が入射され、かつ入射された光線Ｌ６を内面反射させて車両前方に照射する第２反射部１０Ｂを有する。

図７は、前記第１反射部１０Ａの部分拡大図を示す。同図において、第１反射部１０Ａは、第２光源３からの直射光及び第２光源３から出射されて導光部材４内を繰り返し内面反射して来る前記光線Ｌ５が入射され、かつ入射された光を内面反射させる第３反射面１３と、第３反射面１３からの反射光をさらに車両前方に向けて内面反射させる第４反射面１４を有する。

前記第３反射面１３及び前記第４反射面１４は互いに連続して形成された反射面であり、全反射プリズムとして形成、またはプリズム面の背面をアルミ蒸着や銀塗装などを施すことにより形成されている。

前記第１反射部１０Ａは、図６に示すように、第２光源３からの出射光のうち、導光部材４の出射面６の裏面により全反射した光線Ｌ５が、第２光源３の出射光軸Ｌ２と略平行に第１光源３側に向かって反射されてプリズム面５に入射される位置Ｄよりも第２光源３側に設けられている。

よって、第１反射部１０Ａに入射する光は、主として車両後方側へ向かう光となるため、第３反射面１３で車両前方へ向かう光として屈折反射させることができずに、第３反射面１３から反射されて来る光Ｌ５の一部を、第４反射面１４で受け、この第４反射面１４によって車両前方に向けて照射することができるように形成されている。

図８は、前記第２反射部１０Ｂの部分拡大図を示す。同図において、第２反射部１０Ｂは、第２光源３からの直射光及び出射面６の裏面で全反射して来た光線Ｌ６を、第５反射面１５によって屈折反射させて車両前方に向けて照射するように構成されている。なお、第２反射部１０Ｂには、第１光源２からの出射光の光線Ｌ４の一部も入射され、光線Ｌ４の一部が入射されると、光線Ｌ４の一部も第５反射面１５によって屈折反射され、車両前方に向けて照射される。

前記第５反射面１５は、プリズム面であり、全反射プリズムとして形成、またはプリズム面の背面にアルミ蒸着や銀塗装などを施すことによって反射面として形成されている。

前記第２反射部１０Ｂは、図６に示すように、第２光源３からの出射光のうち、導光部材４の出射面６の裏面により全反射した光線Ｌ６が、第２光源３の出射光軸Ｌ２と略平行に第１光源３側に向かって反射され、この光線Ｌ６がプリズム面５に入射される位置Ｄよりも第１光源２側に設けられている。

よって、第２反射部１０Ｂに入射する光は、主として車両前方側へ向かう光となるため、第５反射面１５によって、十分車両前方に照射することが可能となる。

次に、このように構成された車両用灯具１の作用を説明する。第１光源２及び第２光源３が点灯されると、第１光源２からの光は、光入射部７ａから導光部材４内に入射され、第２光源３からの光は、光入射部７Ｂから導光部材４内に入射される。

ここで、導光部材４は、車両内側から車両外側に向かって車両後方へ傾斜して設けられているため、第１光源２から導光部材４内に入射された光Ｌ３は、その一部が第１プリズム領域８内において第１反射面１１と第２反射面１２とにより２回反射されて車両前方に屈折制御されて、出射面６を通って車両前方に出射される。また、光Ｌ３のうち、残りの一部は第２プリズム領域９内に向かい、第２プリズム領域９内の第２反射部１０Ｂの第５反射面１５により屈折制御されて、出射面６を通って車両前方に出射される。

一方、第２光源３から導光部材４内に入射された光の一部Ｌ５は第２プリズム領域９の第１反射部１０Ａ内において第３反射面１３と第４反射面１４とにより２回反射されて車両前方に屈折して、出射面６を通って車両前方に出射される。また、残りの一部Ｌ６は第２プリズム領域９の第２反射部１０Ｂ内に向かい、第２反射部１０Ｂ内の第５反射面１５により屈折して、出射面６を通って車両前方に出射される。

したがって、この車両用灯具１によれば、第１光源２からの光と第２光源３からの光は、プリズム面５に設けられた第１プリズム領域８と第２プリズム領域９とにより乱反射されて、導光部材４の前面である出射面６から出射光が均一に出射される状態となる。また、この出射光が車両前方に照射されることにより均一な配光が得られ、見栄えのよい照明が得られる。また、出射面６に例えば従来の車両用灯具で用いていたレンズなどの光制御手段を設けなくても済み、非点灯時の見栄えが向上し、かつコストの低減に寄与することができる。

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またその様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１車両用灯具
２第１光源
３第２光源
４導光部材
５プリズム面
６出射面
７光入射部
８第１プリズム領域
９第２プリズム領域
１０Ａ第１反射部
１０Ｂ第２反射部
１１第１反射面
１２第２反射面
１３第３反射面
１４第４反射面
１５第５反射面
Ｌ１第１光源光軸
Ｌ２第２光源光軸
Ｌ３〜Ｌ６光線

Claims

両端に光入射部を有し、かつ車両前後方向に傾斜して設けられた板状の導光部材と、前記光入射部と対向して配置された半導体発光素子からなる光源とを備える車両用灯具であって、前記導光部材の車両後方側の面はプリズム面として形成されており、前記プリズム面に、車両内側端部の前記光入射部に設けられた第１光源からの直射光と該第１光源からの光のうち前記導光部材で内面反射された光を各々反射して前記導光部材の前面から車両光軸方向へ出射させる第１プリズム領域と、車両外側端部の前記光入射部に設けられた第２光源からの直射光と該第２光源からの光のうち前記導光部材の内面反射された光を各々反射して、前記導光部材の前面から車両光軸方向へ出射させる第２プリズム領域を形成してなることを特徴とする車両用灯具。
前記第１プリズム領域は、前記第１光源からの直射光と、前記第１光源からの光のうち前記導光部材で内面反射された光を反射する第１反射面と、前記第１反射面により反射された光が入射され、該入射された光を前記導光部材の前面から車両前方に出射させる第２反射面とからなる、ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
前記第２プリズム領域は、前記第２光源からの直射光と、前記第２光源からの光のうち前記導光部材で内面反射された光を反射する第３反射面と、前記第３反射面により反射された光が入射され、該入射された光を前記導光部材の前面から車両前方に出射させる第４反射面とを有する第１反射部と、前記第２光源からの直射光と、前記第２光源からの光のうち前記導光部材で内面反射された光を前記導光部材の前面から車両前方に直接出射させる第５反射面を有する第２反射部とからなる、ことを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の車両用灯具。
前記第２プリズム領域の前記第２反射部は、前記第２光源からの出射光が前記導光部材の前面で全反射され、前記第２光源の照射光軸と平行に入射される位置よりも前記第１光源側に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３に記載の車両用灯具。
前記第１プリズム領域と前記第２プリズム領域は連続して一体的に形成されているとともに、前記第１プリズム領域と前記第２プリズム領域の背面に断面波状に形成してなるプリズム状の反射面を設けてなる、ことを特徴とする請求項１から請求項４に記載の車両用灯具。