JP2017130316A - 車両用信号灯 - Google Patents

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Abstract

【課題】導光レンズの均一な発光を実現することができる車両用信号灯を提供すること。
【解決手段】ＬＥＤ（光源）１１と、該ＬＥＤ１１に対向する入射面から入射する光を出射面９１ａから出射させることによって発光する平板状の導光レンズ９を備え、前記導光レンズ９を構成する導光板９１の入光部９Ａの上下面に、板厚方向に膨出する膨張部９２，９３をそれぞれ一体に形成して成るＤＲＬ（車両用信号灯）６において、前記導光レンズ９の上下の膨張部９２，９３は、その断面形状が板厚方向に非対称で且つ平面視での大きさが互いに異なるものとする。又、前記導光レンズ９の導光板９１と上下の膨張部９２，９３に、前記ＬＥＤ１１からの直射光を出射面方向に反射させる反射カット９１ｂ，９２ａ、９３ａを形成し、上下の膨張部９２，９３にそれぞれ形成された前記反射カット９２ａ，９３ａの平面視での位置を互いに異ならせる。
【選択図】図３

Description

本発明は、光源から入射する光によって発光する平板状の導光レンズを備える車両用信号灯に関するものである。
例えば、車両の前後左右に配置されるターンシグナルランプやＤＲＬ（Day Running Lamp）等の車両用信号灯の光源には、発光効率が高くて長寿命であり、且つ、省電力である等の利点を有するＬＥＤ（発光ダイオード）が使用されつつある。
ところが、車両用信号灯の光源として用いられるＬＥＤは、前記利点を有する反面、その光が強い指向性を示すため、該ＬＥＤからの光を導光レンズに入射させて出射面から出射させることによって導光レンズの全体を発光させることが行われている。
例えば、特許文献１には、ＬＥＤから出射する光を板状の導光レンズに板面と平行な方向から入射させて出射面から出射させることによって該導光レンズをライン状に発光させるインジケータ装置が提案されている。
上記インジケータ装置を含む種々の照明装置には薄型化が要求されており、この要求を実現するためにＬＥＤの厚みを薄くすることには限界があるため、例えば特許文献２には、図６に示すように、導光レンズ１００を構成する薄い平板状の導光板１０１のＬＥＤ１１０に対向する入光部１００Ａの上下に板厚方向に膨出する膨張部１０２，１０３を形成する構成が提案されている。
ここで、上記導光レンズ１００の入光部１００Ａは、楕円形の断面形状を有しており、光軸ｘ上に２つの焦点Ｆ１，Ｆ２を有している。ここで、導光レンズ１００のＬＥＤ１１０に対向する入射面１００ａは、焦点Ｆ１と楕円中心との間に位置しており、ＬＥＤ１１０の中心から出射した光Ｌ１は、導光レンズ１００の入射面１００ａで屈折して光Ｌ２で示すように導光レンズ１００の入光部１００Ａに入射する。このとき、光Ｌ２をＬＥＤ１１０側に延長した延長線は焦点Ｆ１を通るため、光Ｌ２があたかも焦点Ｆ１から出射しているかのような向きに入射する。そして、導光レンズ１００の入光部１００Ａに入射した光Ｌ２は、膨張部１０２，１０３の外面で全反射して反射光Ｌ３として焦点Ｆ２を通過して導光板１０１の内部に効率良く入射する。
而して、導光板１０１の内部に入射した光Ｌ４は、該導光板１０１の内部で全反射を繰り返しながら出射面１００ｂの方向（図７の右方）へと導かれ、最終的に出射面１００ｂから外部へと出射するために導光レンズ１００の全体が発光する。
特開２００９−２２３１９６号公報 特開２００６−０９３１０４号公報
しかしながら、図６に示す導光レンズ１００においては、入光部１００Ａの断面形状が板厚方向に上下対称になっているため、該入光部１００Ａから導光板１０１に入射した光が或る特定部分だけを照らすために点光りが発生し、出射面１００ｂの均一な発光が実現しないという問題がある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、導光レンズの均一な発光を実現することができる車両用信号灯を提供することにある。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、光源と、該光源に対向する入射面から入射する光を出射面から出射させることによって発光する平板状の導光レンズを備え、前記導光レンズを構成する導光板の入光部の上下面に、板厚方向に膨出する膨張部をそれぞれ一体に形成して成る車両用信号灯において、前記導光レンズの上下の膨張部は、その断面形状が板厚方向に非対称で且つ平面視での大きさが互いに異なることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記導光レンズの導光板と上下の膨張部に、前記光源からの直射光を出射面方向に反射させる反射カットが形成されていることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、上下の前記膨張部にそれぞれ形成された前記反射カットの板面方向の位置が互いに異なることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の発明において、上下の前記膨張部の外面は、前記反射カットで反射した反射光を上下方向において前記導光板方向へと反射させる反射面を構成することを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の発明において、前記導光レンズの出射面がライン状を成すことを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れかに記載の発明において、前記導光レンズの出射面には、一辺が車両用信号灯の光出射方向と平行で、他辺が車両用信号灯の光出射方向と直交する複数のレンズカットが形成されていることを特徴とする。
請求項１記載の発明によれば、導光レンズの入光部に形成された上下の膨張部を、その板厚方向の断面形状が非対称で且つ平面視での大きさが互いに異なるものとしたため、入光部から導光板へと入射する光が或る特定部分のみを照らすことによる点光りの発生が防がれ、導光板の出射面から光が略均一に出射するために導光レンズの均一な発光が実現する。
請求項２記載の発明によれば、光源から導光レンズの板面方向に入射した直射光は、導光板と上下の膨張部にそれぞれ形成された反射カットによって出射面方向に反射して出射面から出射するために出射面が発光する。
請求項３記載の発明によれば、導光レンズの上下の膨張部にそれぞれ形成された反射カットの平面視での位置が互いに異なるため、導光板の出射面から光が均一に出射し、点光りによる発光ムラが防がれて導光レンズの均一な発光が実現する。
請求項４記載の発明によれば、導光レンズの入光部に形成された上下の膨張部の反射カットで反射した反射光は、上下の膨張部の外面（反射面）で導光板方向へと反射して導光板に入射するため、この光が導光板の出射面の或る特定部分のみを照らすことによる点光りの発生が防がれて導光レンズの均一な発光が実現する。
請求項５記載の発明によれば、導光レンズがライン状に発光して車両用信号灯が本来の機能を発揮することができる。
請求項６記載の発明によれば、導光レンズの出射面から出射する光が複数のレンズカットによって拡散するために当該導光レンズの均一な発光が実現するとともに、レンズカットの光出射方向と平行な一辺で反射した光が導光板内に戻されて発光に供されるため、光の利用効率が高められる。
本発明に係る車両用信号灯を備えるリアコンビネーションランプの正面図である。 本発明に係る車両用信号灯の正面図である。 本発明に係る車両用信号灯の導光レンズの平面図である。 本発明に係る車両用信号灯の導光レンズの背面図（図３の矢視Ａ方向の図）である。 本発明の別形態に係る車両用信号灯の導光レンズの平面図である。 特許文献２において提案された導光レンズの部分側断面図である。
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係る車両用信号灯を備えるリアコンビネーションランプの正面図、図２は本発明に係る車両用信号灯の正面図、図３は同車両用信号灯の導光レンズの平面図、図４は同導光レンズの背面図（図３の矢視Ａ方向の図）である。
図１に示すリアコンビネーションランプ１は、車両の後部左右に配置される灯具であって、その基本構成は左右で同じであるため、以下、一方のリアコンビネーションランプ１に着いてのみ図示及び説明する。
図１に示すリアコンビネーションランプ１は、ハウジング２とその開口部を覆う透明な不図示のアウタレンズによって画成された灯室内に、機能が異なる複数のランプとして、中央部に配置されたロービーム用ランプ３とその横に配置されたハイビーム用ランプ４、ロービーム用ランプ３を挟んでハイビーム用ランプ４とは逆側の上下に近接して配置された信号灯としてのターンシグナルランプ５とＤＲＬ６（図２参照）、ロービーム用ランプ３を下方から覆うように配置されたポジションランプ７を収容して構成されている。
前記ターンシグナルランプ５とＤＲＬ６は、図２に示すように、上下に重ねられた平板状の導光レンズ８，９をそれぞれ備えており、ターンシグナルランプ５の導光レンズ８は、光源である２つのＬＥＤ１０からの光を板面方向と直交する方向（図２の斜め上方）から入射させて板面方向（図２の手前側）に出射させて発光するものである。具体的には、この導光レンズ８の上面の２箇所には裁頭円錐状の入光部８Ａが一体に形成されており、各入光部８Ａに近接して各ＬＥＤ１０がその光出射方向が導光レンズ８の板面に対して直交する方向（図２の斜め下方）となる向きに配置されている。
他方、ＤＲＬ６の導光レンズ９は、光源である１つのＬＥＤ１１からの光を板面方向と平行な方向から入射させて同じく板面方向と平行な方向（図２の手前側）に出射させることによって発光するものである。尚、２つの導光レンズ８，９は、導光性を有するアクリルやポリカーボネイト等の透明樹脂によって構成されている。
ここで、ＤＲＬ６に備えられた導光レンズ９の構成の詳細を図３〜図５に基づいて説明すると、この導光レンズ９は、図３及び図４に示すように、平面視略三角形状を成す平板状の導光板９１を備えており、この導光板９１の奥側（図２の上側）の一端には厚さの厚い入光部９Ａが一体に形成されている。この入光部９Ａにおいては、導光板９１の上下面に、板厚方向（上下）に膨出する膨張部９２，９３がそれぞれ一体に形成されており、該入光部９Ａの端部には板面方向（横方向）に膨出する裁頭円錐状の入射部９Ｂが一体に形成されている。そして、この入射部９Ｂの近傍には、１つのＬＥＤ１１がその光出射方向が導光レンズ９の板面方向と平行な方向（図２の左方向）となる向きに配置されている。
而して、導光レンズ９の入光部９Ａの上下に形成された前記膨張部９２，９３は、図４に示すように、その断面形状が板厚方向に非対称となっており、図３に示すように、その平面視での形状と大きさが互いに異なっている。具体的には、上側の膨張部９２は、平面視での大きさが下側の膨張部９３のそれよりも小さく、下側の膨張部９３の範囲に含まれている。又、平面視の形状についても、上下の膨張部９２，９３は互いに異なっている。
ところで、導光レンズ９の導光板９１の手前側（図３の下側）の斜面は、ライン状の出射面９１ａであって、この出射面９１ａには、一辺が車両用信号灯の光出射方向と平行で、他辺が車両用意信号灯の光出射方向と直交する複数のレンズカット９１ａ１が形成されている。
又、導光レンズ９の導光板９１と上下の膨張部９２，９３の奥側（図３の上側）の各斜面には、ＬＥＤ１１から横方向（図３の左方向）に入射する直射光を出射面９１ａの方向（図３の下方）に反射させる反射カット９１ｂ，９２ａ，９３ａがそれぞれ形成されている。ここで、上下の膨張部９２，９３にそれぞれ形成された反射カット９２ａ，９３ａの板面方向の位置（平面視での位置）は互いに異なっている。そして、上下の膨張部９２，９３の外面９２ｂ，９３ｂは、各反射カット９２ａ，９３ａでそれぞれ反射した反射光を上下方向において導光板９１の方向へと反射させる反射面を構成している。
以上のように構成された導光レンズ９を備えるＤＲＬ６において、ＬＥＤ１１に電流が供給されて該ＬＥＤ１１が発光すると、このＬＥＤ１１から導光レンズ９の板面と平行な横方向（図３の左方）に向かって出射する光の一部は、導光レンズ９の入射部９Ｂの端面（入射面）から入光部９Ａへと入射し、導光板９１と上下の膨張部９２，９３にそれぞれ形成された反射カット９１ｂ，９２ａ，９３ａで反射して出射面９１ａの方向（図３の下方）へと進む。そして、上下の膨張部９２，９３の反射カット９２ａ，９３ａでそれぞれ反射した反射光は、各膨張部９２，９３の外面（反射面）で導光板９１の方向へと反射して該導光板９１へと入射し、この光は、導光板９１内を全反射を繰り返しながら出射面９１ａに向かって進む。
而して、出射面９１ａに向かう全ての光は、該出射面９１ａから手前側（図３の下方）に向かって出射するが、このとき、出射光は、出射面９１ａに形成された複数のレンズカット９１ａ１によって光出射方向が車両用信号灯として必要な光出射方向へ制御される。このように、導光レンズ９の出射面９１ａから光が出射することによって、出射面９１ａの全体がライン状に発光するため、ＤＲＬ６が点灯して本来の機能を発揮する。
以上において、本発明に係る信号灯の一形態としてのＤＲＬ６においては、導光レンズ９の入光部９Ａの断面形状を板厚方向で非対称とし、上下の膨張部９２，９３の平面視における形状と大きさを互いに異ならせたため、該入光部９Ａから導光板９１へと入射する光が或る特定部分のみを照らすことによる点光りの発生が防がれ、導光板９１の出射面９１ａから光が略均一に出射するために導光レンズ９の均一な発光が実現する。
そして、本実施の形態では、導光レンズ９の上下の膨張部９２，９３にそれぞれ形成された反射カット９２ａ，９３ａの平面視での位置が互いに異なるため、導光板９１の出射面９１ａから光が均一に出射し、点光りによる発光ムラが防がれて導光レンズ９の均一な発光が実現する。
又、本実施の形態では、導光レンズ９の板厚方向の断面形状が非対称である上下の膨張部９２，９３の反射カット９２ａ，９３ａでそれぞれ反射した反射光は、上下の膨張部９２，９３の外面（反射面）９２ｂ，９３ｂで板厚方向にそれぞれ反射して導光板９１の方向へと反射して該導光板９１に入射するため、この光が導光板９１の出射面９１ａの或る特定部分のみを照らすことによる点光りの発生が防がれて導光レンズ９の均一な発光が実現する。
更に、本実施の形態では、導光レンズ９の出射面９１ａから出射する光が複数のレンズカット９１ａ１によって光出射方向が車両用信号灯として必要な光出射方向へ制御されるために当該導光レンズ９の均一な発光が実現するとともに、レンズカット９１ａ１の光出射方向と平行な一辺で反射した光が導光板９１内に戻されて発光に供されるため、光の利用効率が高められるという効果も得られる。
ところで、以上の実施の形態においては、光の出射方向に対して直交する方向から光を入射させる導光レンズ９を備えるＤＲＬ６について説明したが、本発明は、図５の平面図に示すように、ＬＥＤ１１からの光の入射方向と出射方向が同じである導光レンズ１９を備える車両用信号灯１６もその適用対象に含むものである。
又、以上は本発明をＤＲＬに対して適用した形態について説明したが、本発明は、導光レンズを備える他の任意の車両用信号灯に対しても同様に適用可能であることは勿論である。
１ リアコンビネーションランプ
２ ハウジング
３ ロービーム用ランプ
４ ハイビーム用ランプ
５ ターンシグナルランプ（車両用信号灯）
６ ＤＲＬ（車両用信号灯）
７ ポジションランプ
８，９ 導光レンズ
９Ａ 導光レンズの入光部
９１ 導光レンズの導光板
９１ａ 導光板の出射面
９１ａ１ 出射面のレンズカット
９１ｂ 導光板の反射カット
９２，９３ 入光部の膨張部
９２ａ，９３ａ 膨張部の反射カット
９２ｂ，９３ｂ 膨張部の外面（反射面）
１０，１１ ＬＥＤ（光源）

Claims (6)

  1. 光源と、該光源に対向する入射面から入射する光を出射面から出射させることによって発光する平板状の導光レンズを備え、前記導光レンズを構成する導光板の入光部の上下面に、板厚方向に膨出する膨張部をそれぞれ一体に形成して成る車両用信号灯において、
    前記導光レンズの上下の膨張部は、その断面形状が板厚方向に非対称で且つ平面視での大きさが互いに異なることを特徴とする車両用信号灯。
  2. 前記導光レンズの導光板と上下の膨張部に、前記光源からの直射光を出射面方向に反射させる反射カットが形成されていることを特徴とする請求項１記載の車両用信号灯。
  3. 上下の前記膨張部にそれぞれ形成された前記反射カットの平面視での位置が互いに異なることを特徴とする請求項２記載の車両用信号灯。
  4. 上下の前記膨張部の外面は、前記反射カットで反射した反射光を上下方向において前記導光板方向へと反射させる反射面を構成することを特徴とする請求項２又は３記載の車両用信号灯。
  5. 前記導光レンズの出射面がライン状を成すことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の車両用信号灯。
  6. 前記導光レンズの出射面には、一辺が車両用信号灯の光出射方向と平行で、他辺が車両用信号灯の光出射方向と直交する複数のレンズカットが形成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の車両用信号灯。
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