JP2017183231A - 灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】 曲線状に発光し、明るさの偏りが抑制される灯具を提供する。【解決手段】 光源と、光源から離れる方向に延在する曲面上に並列されると共に光源からの光を反射させる複数の反射素子と、光源から離れる方向に延在すると共に複数の反射素子で反射された光を出射させる出射面と、を備え、出射面は、光源から離れるにつれて出射面からの光の出射方向に凸となるように湾曲した凸面部を有し、曲面は、凸面部に対向する部位において、光源から離れるにつれて出射方向とは反対側に凸となる第１曲面部を有する。【選択図】 図２

Description

本発明は、導光体を備える灯具に関する。

灯具の用途によっては、光の出射面の形状等の灯具の外観が重要視される場合がある。例えば、車両の外側に設けられる灯具は、車両の外形に合わせた形で光の出射面が形成されることを要求される傾向が高い。より具体的には、車両の角部に設けられる灯具は、外側に凸となるように湾曲した曲線状に発光することを求められる場合がある。

曲線状に発光することができる灯具としては、例えば、光源からの光が出射する出射面が厚さ方向に垂直な断面において曲線状である板状のエッジライトと、当該エッジライトの出射面とは反対側に配置される複数の光源と、を備える灯具が挙げられる。このような灯具は、エッジライトの出射面とは反対側に複数の光源が配置されることによって、これら複数の光源からの光がエッジライトを透過して上記のように断面が曲線状の出射面から出射されるので、細長い曲面（曲線）状に発光することができる。しかし、このような灯具は、複数の光源を必要とするため、設置スペースの確保や製造コストの観点から不利になる場合がある。

そこで、下記特許文献１には、光源を一つしか備えていなくても曲線状に発光することができる灯具が開示されている。下記特許文献１に開示されている灯具は、湾曲した柱状の導光体と当該導光体の端部に光を入射させる光源とを備えている。当該導光体は、光源から離れる方向に延在すると共に光源から離れるにつれて光の出射方向（前面）に凸となるように湾曲しており、光の出射方向とは反対側（後面）に複数の反射素子を備えている。このような灯具において、光源からの光は、導光体の一端から入射し、導光体内を導光体の他端に向かって進みつつ一部ずつ反射素子によって反射されて導光体の前面から出射する。その結果、下記特許文献１に開示されている灯具は、１つの光源からの光で曲線状に発光することができる。

特開２０１２−１７４６４１号公報

上記特許文献１に記載の灯具によれば、導光体の入射面の形状が工夫されることによって、光源近傍が極端に明るくなることを防止することができる。しかし、上記特許文献１に記載の灯具では、光の出射方向に凸となる曲線状に延在する柱状の導光体の前面が光の出射面となると共に後面に複数の反射素子が並列されているので、光の出射面の曲率をより大きくする場合、当然に複数の反射素子は曲率が大きな曲面上に並列されることになる。そして、このように複数の反射素子が曲率の大きな曲面上に並列されると、光源近傍では明るさが増す一方で光源から離れた部分では暗くなる場合がある。

そこで、本発明は、曲線状に発光し、明るさの偏りが抑制される灯具を提供しようとするものである。

上記課題を解決するため、本発明の灯具は、光源と、前記光源から離れる方向に延在する曲面上に並列されると共に前記光源からの光を反射させる複数の反射素子と、前記光源から離れる方向に延在すると共に前記複数の反射素子で反射された光を出射させる出射面と、を備え、前記出射面は、前記光源から離れるにつれて前記出射面からの前記光の出射方向に凸となるように湾曲した凸面部を有し、前記曲面は、前記凸面部に対向する部位において、前記光源から離れるにつれて前記出射方向とは反対側に凸となる第１曲面部を有することを特徴とする。

光源から出射される光は、その光源近傍で強く、その光源から離れるにつれて弱くなる場合がある。上記灯具では、光源からの光を反射させる複数の反射素子が、光源から離れるにつれて出射面からの光の出射方向とは反対側に凸となる曲面上に配置されている。これにより、光源近傍の反射素子で反射される強い光は、出射面のうち光源から離れた位置で出射され易くなる。その結果、光源近傍が極端に明るくなるというような明るさの偏りを抑制することができる。また、上記灯具の出射面は曲面であり、上記灯具は曲線状に発光することができる。さらに、上記灯具では、出射面の曲率を大きくする場合であっても、その曲率に合わせて複数の反射素子が並列される曲面の曲率を大きくする必要はないので、出射面の曲率を大きくする場合でも上記のように出射面から出射される光の明るさの偏りを抑制することができる。

また、上記灯具において、複数の反射素子が並列される前記曲面は、前記光源側から見て、前記第１曲面部と、前記光源から離れるにつれて前記出射方向に凸となる第２曲面部と、を連続して有することが好ましい。

光源からの光を反射させる複数の反射素子が、光源から離れるにつれて出射面からの光の出射方向とは反対側に凸となる第１曲面と光源から離れるにつれて出射面からの光の出射方向に凸となる第２曲面とを連続して有する曲面上に並列されることによって、複数の反射素子によって反射される光の方向が分散され易くなる。その結果、出射面から出射される光の明るさの偏りをより抑制することができる。

また、上記灯具は互いに離間して配置される第１導光体と第２導光体とを備え、前記複数の反射素子を前記第１導光体に形成し、前記出射面を前記第２導光体に形成することができる。

複数の反射素子を有する第１導光体と出射面を有する第２導光体とが別々にされることによって、第１導光体の導光効率を向上させることが容易になり、第１導光体において光源から離れた位置まで光を導くことが容易になる。その結果、出射面から出射される光の明るさの偏りをより抑制することができる。

また、上記灯具において、前記出射面及び前記複数の反射素子は単一の導光体に形成されても良い。

出射面及び複数の反射素子が単一の導光体に形成されることによって、導光体の灯具への組み付けが容易になる。

また、上記灯具において、前記出射面又は前記複数の反射素子を有する導光体のうち前記出射面を除く少なくとも一部が、光を散乱させる光散乱面に囲われることが好ましい。

導光体のうち出射面を除く少なくとも一部が光散乱面に覆われることによって、出射面側に向かっていなかった光を散乱させてそのうちの少なくとも一部を出射面から出射させることができるので、光源からの光を有効活用することができる。また、光散乱面によって光が散乱されることにより、出射面から出射させる光をぼかすことができ、互いに隣り合う反射素子同士の界面等を見えにくくすることができるので、灯具の意匠性が向上される。

以上のように、本発明によれば、曲線状に発光し、明るさの偏りが抑制される灯具が提供される。

本発明の実施形態に係る灯具を含む車両用灯具ユニットを概略的に示す正面図である。 図１に示す車両用灯具ユニットのＩＩ−ＩＩ線に沿った断面を概略的に示す図である。 図１に示す灯具のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面を概略的に示す図である。 図２に示すＩＶの部分を拡大して示す概略図である。 導光体の他の形態を概略的に示す斜視図である。

以下、本発明に係る灯具の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る灯具を含む車両用灯具ユニットを概略的に示す正面図である。図２は、図１に示す車両用灯具ユニットのＩＩ−ＩＩ線に沿った断面を概略的に示す図である。図３は、図１に示す灯具のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面を概略的に示す図である。図４は、図２に示すＩＶの部分を拡大して示す概略図である。

図１には、本実施形態に係る灯具２０が車幅灯として用いられる車両用灯具ユニット１０が示されている。灯具２０は、前方が開放されたランプボディ１２とランプボディ１２の前方を覆う透明なアウターカバー１４とで形成される灯室内に、ターンランプ１６とロービーム及びハイビーム兼用の車両用灯具１８と共に配置される。ただし、本実施形態に係る灯具２０の用途及び他の灯具との組み合わせは特に限定されないため、以下では灯具２０以外の構成要素の説明は省略する。なお、図３には灯具２０の断面のみが示されている。また、図４では、反射素子４４及び凸レンズ部５３ｃが誇張して示されており、図が煩雑になるのを防ぐため一部の参照符号が省略されている。また、以下の説明において、灯具２０から光が出射される方向を前方という場合があり、その反対方向を後方という場合がある。

灯具２０は、光源３０、第１導光体４０、第２導光体５０、隠蔽部材６０、および背面部材６２を主な構成要素として備える。

光源３０は特に限定されないが、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）を光源３０とすることができる。

第１導光体４０は、第１導光部４２と複数の反射素子４４と取付片４６とを有する。複数の反射素子４４は、図４に表れている。

本実施形態の第１導光部４２は、断面が概ね円形であり、光源３０から離れる方向に延在する柱状体である。また、第１導光部４２は、光源３０から離れるにつれて後方に凸となるように湾曲する第１曲線部４２ａと、光源３０から離れるにつれて前方に凸となるように湾曲する第２曲線部４２ｂと、を光源３０側から連続して有する。第１曲線部４２ａは、第１導光部４２のうち光源３０側に設けられる。第１曲線部４２ａは、光源３０から離れるにつれて曲率が一旦大きくなり、その後曲率が小さくなって第２曲線部４２ｂに繋がるように湾曲している。第２曲線部４２ｂは、光源３０から離れるにつれて曲率が一旦大きくなり、その後曲率が小さくなるように湾曲している。第１導光部４２のうち光源３０から見て第２曲線部４２ｂより離れた部位は、略直線状に延在しても良い。さらに、第１導光部４２のうち光源３０側の端面は、光源３０から出射される光が入射する入光面４２ｃである。

第１導光部４２の大きさ、第１曲線部４２ａの曲率半径および第２曲線部４２ｂの曲率半径は特に限定されないが、例えば、第１導光部４２の直径は６ｍｍ以上とすることができ、第１曲線部４２ａの曲率半径および第２曲線部４２ｂの曲率半径は１８ｍｍ以上とすることができる。

複数の反射素子４４は、光源３０から離れる方向に延在する曲面上に並列されると共に光源３０からの光を反射させる。本実施形態の反射素子４４は、図４に示されるように、所定の角度で入射した光を全反射させるプリズムである。複数の反射素子４４は、第１導光部４２のうち後方の面に形成される。上記のように、第１導光部４２は第１曲線部４２ａと第２曲線部４２ｂとを有しているので、複数の反射素子４４は、光源３０から離れるにつれて後方に凸となるように湾曲する第１曲面部４５ａと、光源３０から離れるにつれて前方に凸となるように湾曲する第２曲面部４５ｂと、を有する曲面４５上に配置される。なお、曲面４５は互いに隣り合う反射素子４４の間の谷部を含む仮想の曲面であり、図４では点線で示されている。

取付片４６は、第１導光部４２から隠蔽部材６０側に延びる板状の部位である。また、取付片４６は厚さ方向に貫通する取付孔４６ｈを有している。ボルト等の固定部材４８が取付孔４６ｈに通されて隠蔽部材６０に固定されることにより、第１導光体４０が隠蔽部材６０に固定される。

第２導光体５０は、第２導光部５２と取付片５６とを有する。

第２導光部５２は、板状の部位である。第２導光部５２は、厚さ方向及び光源から離れる方向に延在する出射面５３と、出射面５３に対向する背面５４と、光源３０とは反対側において出射面５３及び背面５４の間に形成される端面５５と、を有する。第２導光部５２は、第１導光部４２と互いに隣り合うように配置され、第１導光部４２の前方の面４７から出射する光は、背面５４から第２導光部５２に入射し、出射面５３から出射する。また、出射面５３から出射する光の出射方向において、第２導光部５２は第１導光部４２よりも長くなっている。このように第２導光部５２が長く形成されることによって、出射面５３側から複数の反射素子４４が見えることを抑制し、灯具２０の見栄えを良くすることができる。また、第２導光部５２が長く形成される場合、第２導光部５２のうち背面５４と出射面５３とを繋ぐ面（上面または下面）にシボ加工を施す等して、それらの面からも光を出射させやすくすることができる。

出射面５３には、図４に示すように、前方に突出するとともに前方の面が凸状の曲面になっている凸レンズ部５３ｃが複数形成されている。このような凸レンズ部５３ｃが出射面５３に形成されていることによって、出射面５３から出射する光を拡散させることができる。また、出射面５３は、凸レンズ部５３ｃを無視して見た場合、図２に示すように、後方に凹んだ凹部５３ａと、光源３０から離れるにつれて出射面５３からの光の出射方向に凸となるように湾曲する凸面部５３ｂと、を光源３０側から連続して有する。凸面部５３ｂは、第１導光部４２の第１曲線部４２ａと対向する位置に設けられる。また、凸面部５３ｂは、光源３０から離れるにつれて曲率が一旦大きくなり、その後小さくなるように湾曲している。凸面部５３ｂの曲率が最も大きくなる部位は、凸面部５３ｂの長手方向中央よりも光源３０側にある。出射面５３のうち光源３０から見て凸面部５３ｂより離れた部位は、略平面状に延在しても良い。

背面５４は、第１導光体４０に沿って延在する。すなわち、背面５４と第１導光体４０との距離は、光源３０側の端部から光源３０とは反対側の端部まで、概ね一定である。

取付片５６は、第２導光部５２のうち第１導光体４０側の端部から隠蔽部材６０側に延びる板状の部位である。また、取付片５６は厚さ方向に貫通する取付孔５６ｈを有している。ボルト等の固定部材４８が取付孔５６ｈに通されて隠蔽部材６０に固定されることにより、第２導光体５０が隠蔽部材６０に固定される。このとき、第１導光体４０の取付片４６に形成される取付孔４６ｈと第２導光体５０の取付片５６に形成される取付孔５６ｈとが重なるように第１導光体４０と第２導光体５０とが配置されることによって、第１導光体４０を隠蔽部材６０に固定する固定部材４８と、第２導光体５０を隠蔽部材６０に固定する固定部材４８とを共用することができる。

隠蔽部材６０は、第１導光体４０及び第２導光体５０のうち出射面５３以外の部分を覆う部材である。隠蔽部材６０によって、光源３０等が灯具２０の外側から見えることを抑制することができる。上記のように第２導光部５２に凹部５３ａが形成されていることによって、光源３０周りの限られた空間に隠蔽部材６０を配置しやすくなる。また、隠蔽部材６０のうち第１導光体４０及び第２導光体５０に対向する面は、光を散乱または反射させる光散乱面６１であることが好ましい。光散乱面６１は、例えば白色や銀色等の光を散乱または反射させる色で塗装する等して形成される。第１導光体４０及び第２導光体５０がこのような光散乱面６１で囲われることによって、光源３０から出射される光のうち出射面５３側に向かっていなかった光を散乱または反射させてそのうちの少なくとも一部を出射面５３から出射させることができるので、光源３０からの光を有効活用することができる。また、光散乱面６１によって光が散乱されることにより、出射面５３から出射させる光をぼかすことができ、互いに隣り合う反射素子４４同士の界面等を見えにくくすることができるので、灯具２０の意匠性が向上される。

背面部材６２は、第１導光体４０の後方を覆う部材である。背面部材６２のうち少なくとも第１導光部４２に対向する面は、光を散乱または反射させる光散乱面６３であることが好ましい。光散乱面６３は、上記光散乱面６１と同様に、例えば白色や銀色等の光を散乱または反射させる色で塗装する等して形成される。第１導光部４２がこのような光散乱面６３で囲われることによって、第１導光部４２に入射された光のうち後方に漏れた光を散乱または反射させてそのうちの少なくとも一部を出射面５３から出射させることができるので、光源３０からの光を有効活用することができる。また、光散乱面６３によって光が散乱されることにより、出射面５３から出射させる光をぼかすことができ、互いに隣り合う反射素子４４同士の界面等を見えにくくすることができるので、灯具２０の意匠性が向上される。

また、背面部材６２は、隠蔽部材６０側に延びる板状の取付片６６を有する。取付片６６は厚さ方向に貫通する取付孔６６ｈを有しており、ボルト等の固定部材４８が取付孔６６ｈに通されて隠蔽部材６０に固定されることにより、背面部材６２が隠蔽部材６０に固定される。このとき、取付孔６６ｈが上記取付孔４６ｈおよび上記取付孔５６ｈと重なるように第１導光体４０、第２導光体５０および背面部材６２が配置されることによって、第１導光体４０、第２導光体５０および背面部材６２を隠蔽部材６０に固定する固定部材４８を共用することができる。

以上説明した灯具２０における光路例について図４を参照しつつ以下に説明する。なお、図４に示す光路例Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は光の進行方向を概念的に示すものであり、入射角及び反射角や光の屈折方向を正確に示すものではない。

光源３０から出射される光は、第１導光部４２の入光面４２ｃから第１導光部４２に入射する。第１導光部４２に入射した光の一部は、光路例Ｌ１のように反射素子４４に反射されて第１導光部４２の前方の面４７から出射する。また、他の一部の光は、光路例Ｌ２のように第１導光部４２と空気との界面で反射された後に反射素子４４に反射されて第１導光部４２の前方の面４７から出射する。また、さらに他の一部の光は、光路例Ｌ３のように第１導光部４２と空気との界面で反射された後に反射素子４４に反射され、その後再び第１導光部４２と空気との界面で反射された後に反射素子４４に反射されて第１導光部４２の前方の面４７から出射する。このように、光源３０から第１導光部４２に入射した光は、一部が第１導光部４２内で反射を繰り返して第１導光部４２が延在する方向に進みつつ一部ずつ反射素子４４に反射されて第１導光部４２の前方の面４７から出射する。そして、第１導光部４２から出射した光は第２導光部５２の背面５４から第２導光部５２に入射し、第２導光部５２を透過して出射面５３から出射する。

光源３０から出射される光は、光源３０近傍で強く、光源３０から離れるにつれて弱くなる場合がある。灯具２０では、光源３０からの光を反射させる複数の反射素子４４が、光源３０から離れるにつれて出射面５３からの光の出射方向とは反対側に凸となる第１曲面部４５ａ上に並列されている。これにより、光源３０近傍で第１曲面部４５ａ上の反射素子４４によって反射される強い光は、出射面５３のうち光源３０から離れた位置から出射され易くなる。その結果、光源３０近傍が極端に明るくなるというような明るさの偏りを抑制することができる。また、灯具２０の出射面５３は細長い曲面であり、灯具２０は曲線状に発光することができる。さらに、灯具２０では、出射面５３の曲率を大きくする場合であっても、その曲率に合わせて複数の反射素子４４が並列される曲面４５の曲率を大きくする必要はないので、出射面５３の曲率を大きくする場合でも、上記のように出射面５３から出射される光の明るさの偏りを抑制することができる。

また、灯具２０では、光源３０からの光を反射させる複数の反射素子４４が、光源３０から離れるにつれて出射面５３からの光の出射方向とは反対側に凸となる第１曲面部４５ａと光源３０から離れるにつれて出射面５３からの光の出射方向に凸となる第２曲面部４５ｂとを連続して有する曲面４５上に配置されることによって、複数の反射素子４４によって反射される光の方向が分散され易くなる。その結果、出射面５３から出射される光の明るさの偏りをより抑制することができる。

以上、本発明について好適な実施形態を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、第１導光部４２の断面形状は円形に限定されず、楕円形や矩形等であってもよい。

また、上記実施形態の灯具２０は、複数の反射素子４４が並列される曲面４５が第１曲面部４５ａと第２曲面部４５ｂとを有しているが、複数の反射素子４４が並列される曲面４５は少なくとも第１曲面部４５ａを有していれば良い。

また、上記実施形態の灯具２０では、複数の反射素子４４を有する第１導光体４０と出射面５３を有する第２導光体５０とが別々に形成されているが、出射面５３と複数の反射素子４４とは単一の導光体に形成されても良い。図５は、導光体の他の形態を概略的に示す斜視図である。図５において、これまでに説明した構成要素と同等の構成要素については、同じ参照符号を付しており、適宜説明を省略する。図５に示す導光体９０は、第１導光部４２と第２導光部５２とが一体となっており、前方に出射面５３を有すると共に後方には図に表れていない複数の反射素子４４を有する。このように出射面５３及び複数の反射素子４４が単一の導光体９０に形成されることによって、導光体９０の灯具への組み付けが容易になる。一方、複数の反射素子４４を有する第１導光体４０と出射面５３を有する第２導光体５０とが別々にされることによって、第１導光体４０の導光効率を向上させることが容易になり、第１導光体４０において光源３０から離れた位置まで光を導くことが容易になる。その結果、出射面５３から出射される光の明るさの偏りをより抑制することができる。

また、上記実施形態の灯具２０では、複数の反射素子４４をプリズムとしたが、反射素子は、入射する光の少なくとも一部を出射面５３側に反射させることができるものであれば特に限定されない。例えば、反射素子はガラスビーズ等であっても良い。また、反射素子は、光を全反射させるもの限定されず、鏡面反射するように構成されても良い。

また、上記実施形態の灯具２０では、隠蔽部材６０および背面部材６２の第１導光体４０または第２導光体５０に対向する面が白色や銀色に塗装される例を示したが、光源３０からの光が出射面５３以外から漏れることを抑制するために隠蔽部材６０および背面部材６２を設ける場合、隠蔽部材６０および背面部材６２の色は特に限定されない。また、隠蔽部材６０および背面部材６２は必須の構成要素ではなく、設けられなくても良い。さらに、上記実施形態の隠蔽部材６０および背面部材６２と同様に出射面５３以外の方向に向かう光を反射または散乱させる観点からは、例えば、第２導光部５２のうち厚さ方向に垂直な面の少なくとも一部を白色や銀色に塗装してもよい。

また、上記実施形態では灯具２０が車幅灯として用いられる場合を例示したが、本発明の灯具は、ターンランプ、テールランプ、ストップランプ、及びデイタイムランニングランプ等として用いられても良く、車両用以外の灯具として用いられても良い。

本発明の灯具は、輝度の偏りを抑制して曲線状に発光することができ、車両用灯具等に好適に利用される。

１０・・・車両用灯具ユニット
２０・・・灯具
３０・・・光源
４０・・・第１導光体
４４・・・反射素子
４５・・・曲面
４５ａ・・・第１曲面部
４５ｂ・・・第２曲面部
５０・・・第２導光体
５３・・・出射面
５３ｂ・・・凸面部
６１，６３・・・光散乱面
９０・・・導光体
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３・・・光路例

Claims (5)

1. 光源と、
   前記光源から離れる方向に延在する曲面上に並列されると共に前記光源からの光を反射させる複数の反射素子と、
   前記光源から離れる方向に延在すると共に前記複数の反射素子で反射された光を出射させる出射面と、
   を備え、
   前記出射面は、前記光源から離れるにつれて前記出射面からの前記光の出射方向に凸となるように湾曲した凸面部を有し、
   前記曲面は、前記凸面部に対向する部位において、前記光源から離れるにつれて前記出射方向とは反対側に凸となる第１曲面部を有する
   ことを特徴とする灯具。
2. 前記曲面は、前記光源側から見て、前記第１曲面部と、前記光源から離れるにつれて前記出射方向に凸となる第２曲面部と、を連続して有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の灯具。
3. 互いに離間して配置される第１導光体と第２導光体とを備え、
   前記複数の反射素子は前記第１導光体に形成され、
   前記出射面は前記第２導光体に形成され、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の灯具。
4. 前記出射面と前記複数の反射素子とが単一の導光体に形成される
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の灯具。
5. 前記出射面又は前記複数の反射素子を有する導光体のうち前記出射面を除く少なくとも一部が、光を散乱させる光散乱面に囲われる
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の灯具。

Images