JP5263599B2 - Vehicle signal lights - Google Patents
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Description
本発明は、車両用灯具に係り、特にインナーレンズに入射させ、該インナーレンズを面発光させるための光を照射する複数の光源を備えた車両用灯具に関する。 The present invention relates to a vehicular lamp, and more particularly to a vehicular lamp that includes a plurality of light sources that are incident on an inner lens and emit light for causing the inner lens to emit light.
従来、インナーレンズに入射させ、該インナーレンズを面発光させるための光を照射する複数の光源を備えた車両用灯具が知られている(例えば特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a vehicular lamp including a plurality of light sources that are incident on an inner lens and irradiate light for causing the inner lens to emit surface light (see, for example, Patent Document 1).
図17は、特許文献1に記載の車両用灯具の構成を説明するための図である。 FIG. 17 is a diagram for explaining the configuration of the vehicular lamp described in Patent Document 1.
図17(a)(b)に示すように、特許文献1に記載の車両用灯具は、インナーレンズ210、インナーレンズ210の下端211に配置された複数の光源220等を備えている。インナーレンズ210の裏面又は正面には、粗面化した拡散処理を施すことで複数の光発光部212が形成されている。
As shown in FIGS. 17A and 17B, the vehicular lamp described in Patent Document 1 includes an
この特許文献1に記載の車両用灯具においては、インナーレンズ210に入射した複数の光源220からの照射光が内部反射することでインナーレンズ210を面発光させるとともに、インナーレンズ210に入射した複数の光源220からの照射光が複数の光発光部212で反射することでこの光発光部212を強調して発光させることとなる。
しかしながら、上記特許文献1に記載の車両用灯具においては、複数の光発光部212の発光はインナーレンズ210に入射した複数の光源220からの照射光の反射によるものであるため、車両前後方向に延びる光軸方向に向かう複数の光発光部212からの反射光の光量は微量である。このため、上記特許文献1に記載の車両用灯具においては、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成することができず、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成するには、光量確保のため、追加の光源を設けなければならない、という問題がある。
However, in the vehicular lamp described in Patent Document 1, the light emitted from the plurality of
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、追加の光源を設けることなく、複数の光源のみで、インナーレンズを面発光させるとともに、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成することが可能な車両用灯具を提供すること(面発光と所定配光パターンの両立)を目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and without providing an additional light source, the inner lens is surface-emitted with only a plurality of light sources, and a predetermined arrangement satisfying the standards required by law and regulations. An object of the present invention is to provide a vehicular lamp capable of forming a light pattern (coexistence of surface light emission and a predetermined light distribution pattern).
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、面状のインナーレンズと、前記インナーレンズに入射させる光を照射する複数の光源と、を備えた車両用信号灯具において、前記インナーレンズは、前記複数の光源からの入射光が内部反射することで面発光するインナーレンズ本体と、前記インナーレンズ本体の背面に形成された少なくとも一つの凹カットのカット面としての反射面と、前記インナーレンズ本体の前記凹カットの反対側正面に形成された少なくとも一つの凸の配光制御用プリズムと、を備え、前記複数の光源は、前記インナーレンズの端面から当該インナーレンズ内に入射するように配置されており、前記反射面は、前記インナーレンズ本体に入射した前記複数の光源からの入射光の一部を前記配光制御用プリズムに向けて反射するように形成されており、前記配光制御用プリズムは、前記反射面からの反射光を車両前後方向に延びる光軸方向に制御して法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成するように形成され、前記面発光するインナーレンズ本体には、裏面又は正面に、印刷又はシボ加工が施された部分と素通しの部分が所定のパターンで形成された領域が形成されており、当該印刷又はシボ加工が施された部分と素通しの部分が所定のパターンで形成された領域が、前記インナーレンズ内に入射した光の一部が内部反射して面発光することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the invention of claim 1 includes a planar inner lens, a plurality of light sources for emitting light to be incident on the inner lens, in the vehicle signal lamp provided with the inner The lens includes an inner lens body that emits light by internally reflecting incident light from the plurality of light sources, a reflecting surface as a cut surface of at least one concave cut formed on a back surface of the inner lens body, and At least one convex light distribution control prism formed on the front surface of the inner lens body opposite to the concave cut, and the plurality of light sources are incident on the inner lens from the end surface of the inner lens. is disposed, the reflection surface is a portion of the incident light from the plurality of light sources incident on the inner lens body to the light distribution control prism The light distribution control prism controls the reflected light from the reflecting surface in the direction of the optical axis extending in the vehicle front-rear direction and satisfies a standard required by law. The inner lens body that is formed so as to form an optical pattern and has a surface emitting light is formed with a region where a printed or embossed portion and a transparent portion are formed in a predetermined pattern on the back surface or the front surface. In the region where the printed or textured portion and the transparent portion are formed in a predetermined pattern, part of the light incident on the inner lens is internally reflected to emit surface light. And
請求項1に記載の発明によれば、反射面及び配光制御用プリズムによって構成される光学系でインナーレンズ本体に入射した複数の光源からの入射光の一部を取り出し、車両前後方向に延びる光軸方向に制御することで、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成することが可能となる。すなわち、請求項1に記載の発明によれば、追加の光源を設けることなく、複数の光源のみで、インナーレンズを面発光させるとともに、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成すること(面発光と所定配光パターンの両立)が可能な車両用灯具の提供が可能となる。 According to the first aspect of the present invention, a part of the incident light from the plurality of light sources incident on the inner lens body is extracted by the optical system constituted by the reflecting surface and the light distribution control prism, and extends in the vehicle front-rear direction. By controlling in the direction of the optical axis, it is possible to form a predetermined light distribution pattern that satisfies the standards required by law. That is, according to the first aspect of the present invention, the inner lens is surface-emitted with only a plurality of light sources without providing an additional light source, and a predetermined light distribution pattern that satisfies the standards required by law is formed. Therefore, it is possible to provide a vehicular lamp that can perform both (surface emission and a predetermined light distribution pattern).
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記凹カットの反対側正面に形成された配光制御用プリズムは、当該凹カットの一つの反射面に対して複数の出射面が形成されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the light distribution control prism formed on the front surface on the opposite side of the concave cut has a plurality of outputs with respect to one reflecting surface of the concave cut. A surface is formed .
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、前記反射面は、前記インナーレンズ本体の裏面に形成された三角柱形状の凹カット、円錐形状の凹カット、又は、多角錐形状の凹カットのカット面であることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the reflective surface may be a triangular prism-shaped concave cut, a conical concave cut formed on the back surface of the inner lens body, or multiple It is a cut surface of a pyramid-shaped concave cut.
請求項3に記載の発明においては、インナーレンズ本体の裏面に、三角柱形状の凹カット、円錐形状の凹カット、又は、多角錐形状の凹カットを設けることで、カット面としての反射面を形成することが可能となる。また、円錐形状や多角錐形状の凹カットを設けることで形成されるカット面としての反射面は、下から直上に向かう光以外の、下から斜め上に向かう光(迷走する光)等も捉える(反射する)こととなるので、光の取り出し効率を向上させることが可能となる。
In the invention described in
請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれかに記載の発明において、前記インナーレンズ本体の裏面側に配置された、前記光源と同色の別機能の光源をさらに備えることを特徴とする。
The invention according to
請求項4に記載の発明によれば、インナーレンズ本体の裏面側に光源と同色の別機能の別光源を配置することが可能となる。
According to the invention described in
請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれかに記載の発明において、前記反射面は、前記インナーレンズ本体に入射した前記複数の光源からの入射光を前記配光制御用プリズムに向けて全反射するように形成されていることを特徴とする。 A fifth aspect of the present invention is the light distribution control prism according to any one of the first to fourth aspects, wherein the reflecting surface receives incident light from the plurality of light sources incident on the inner lens body. It is formed so as to be totally reflected toward.
請求項5に記載の発明によれば、反射面は、インナーレンズ本体に入射した複数の光源からの入射光を配光制御用プリズムに向けて全反射するように形成されているので、複数の光源からの入射光の取り出し効率を向上させることが可能となる。 According to the fifth aspect of the present invention, the reflecting surface is formed so as to totally reflect the incident light from the plurality of light sources incident on the inner lens body toward the light distribution control prism. It is possible to improve the extraction efficiency of incident light from the light source.
請求項6に記載の発明は、前記凹カットのカット面としての反射面は、前記インナーレンズ本体の背面に、散点的に配置されていることを特徴とする。
The invention according to
本発明によれば、追加の光源を設けることなく、複数の光源のみで、インナーレンズ本体を面発光させるとともに、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成すること(面発光と所定配光パターンの両立)が可能な車両用灯具を提供することが可能となる。 According to the present invention, without providing an additional light source, the inner lens main body is surface-emitted with only a plurality of light sources, and a predetermined light distribution pattern that satisfies the standards required by law is formed (surface light emission and It is possible to provide a vehicular lamp that can achieve both a predetermined light distribution pattern.
以下、本発明の一実施形態である車両用灯具について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a vehicular lamp that is an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態の車両用灯具に用いられるインナーレンズの正面図である。図2は、図1に示したインナーレンズの背面図である。図3は、図1に示したインナーレンズを含む車両用灯具をA−A線で切断した断面図である。図4は、図1に示したインナーレンズを含む車両用灯具をB−B線で切断した断面図である。 FIG. 1 is a front view of an inner lens used in the vehicular lamp of the present embodiment. FIG. 2 is a rear view of the inner lens shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the vehicular lamp including the inner lens shown in FIG. 1 cut along line AA. 4 is a cross-sectional view of the vehicular lamp including the inner lens shown in FIG. 1 cut along line BB.
本実施形態の車両用灯具100は、自動車等の尾灯、制動灯等の車両用信号灯具に適用されるものであり、図1〜図4に示すように、インナーレンズ10、インナーレンズ10の下端面11aに対向した状態で配置された複数の光源20、図3、図4に示すように、インナーレンズ10の外側に設けられたアウターレンズ30、インナーレンズ10、複数の光源20、アウターレンズ30が固定されたハウジング40等を備えている。
The
インナーレンズ10は、インナーレンズ本体11、インナーレンズ本体11の背面に設けられた複数の反射面12、インナーレンズ本体11の正面に設けられた配光制御用プリズム13を備えており、例えば、ポリカーボネートやアクリル等の透明材料を射出成型することにより一体的に形成されている。
The
インナーレンズ本体11は、車両デザイン等との関係で、種々の形態をとり得る。図1〜図4は、正面視略矩形、鉛直断面が曲線形状となるように形成されたインナーレンズ本体11の例であり、背面(又は正面)には、印刷又はシボ加工(例えば、棚沢八光社TH110相当)が施されている。インナーレンズ本体11は、例えばハウジング40に固定されており、下端面11aから内部に複数の光源20からの照射光が入射し、この入射光が内部反射(導光)することで面発光する(図3、図4中L7、L8で例示する光線)。図2は、印刷又はシボ加工された領域(図2中三角の領域)と印刷又はシボ加工されていない素通しの領域(図2中三角と三角の間の領域)の比率が、1.4:1の例である。この比率とすれば、インナーレンズ本体11を比較的均一にバランスよく面発光させることが可能となる。
The
本実施形態においては、インナーレンズ本体11に入射した複数の光源20からの入射光の一部を取り出し、法規上要求される規格を満足する所定配光パターン(例えば、尾灯用の配光パターンや制動灯用の配光パターン)を形成するため、反射面12及び配光制御用プリズム13からなる光取り出し用の光学系が設けられている。
In the present embodiment, a part of incident light from the plurality of
反射面12は、複数の光源20からの入射光を反射面12のほぼ真裏に形成された配光制御用プリズム13に向けて全反射する反射面であり、例えば、図5に示すように、インナーレンズ本体11の裏面に図5中左右方向に延びる三角柱形状の凹カットを設けることで形成されたカット面としての平面形状の反射面である。図2は、インナーレンズ本体11の裏面の左右12列の各列に一つの反射面12(上下二段の各段に六つの反射面12)を配置した例である。このように、反射面12を各列にひとつずつ間欠的に配置したので、インナーレンズ本体11を均一発光させることが可能となる。
The
なお、反射面12が形成される列数、段数、反射面12の個数、サイズは、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンに応じて適宜の列数、段数、個数、サイズとすることが可能である。なお、反射面12の反射面積を大きくするため、凹カットはインナーレンズ本体11の厚み方向に出来るだけ深く形成するのが好ましい。
The number of rows, the number of steps on which the
反射面12の傾斜角度は、図6、図7に示すように、反射面12に到達した複数の光源20からの入射光L1、L2(平行光)が全反射する角度(例えば、インナーレンズ10がポリカーボネートやアクリルで形成されている場合、法線方向に対してα=45°以上)に設定されている。この反射面12の傾斜角度は、例えば、所定プログラムを用いて複数の光源20からの入射光の光線追跡を行うことで求めることが可能である。このように、反射面12はインナーレンズ本体10に入射した複数の光源20からの入射光を配光制御用プリズム13に向けて全反射するように形成されているので、複数の光源20からの入射光の取り出し効率を向上させることが可能となる。
As shown in FIGS. 6 and 7, the inclination angle of the
配光制御用プリズム13は、この配光制御用プリズム13のほぼ真裏に設けられた反射面12からの反射光を制御して所定配光パターンを形成するためのものであり、インナーレンズ本体11の正面に形成されている。図1〜図4は、インナーレンズ本体11の正面に水平方向に延びる二つの配光制御用プリズム13(出射面13a)を配置した例である。
The light
出射面13aは、図6、図7に示すように、出射面13aに到達した反射面12からの反射光L1、L2を車両前後方向に延びる光軸AX方向に出射する出射面であり、例えば、反射面12からの反射光を上下左右に拡散させるようにカットされたカット面である。図6は図1中下段に配置された出射面13aの例であり、図7は図1中上段に配置された出射面13aの例である。この出射面13aの形状は、例えば、所定プログラムを用いて複数の光源20からの入射光の光線追跡を行うことで求めることが可能である。なお、特定の反射面12のほぼ真裏に設けられた配光制御用プリズム13(出射面13a)部分を、他の反射面12のほぼ真裏に設けられた配光制御用プリズム13(出射面13a)部分と異ならせてもよい。このようにすれば、例えば、他の反射面12及びこの他の反射面12のほぼ真裏に設けられた配光制御用プリズム13部分で基本配光パターンを形成し、特定の反射面及びこの特定の反射面のほぼ真裏に設けられた配光制御用プリズム13部分で基本配光パターンに重畳される付加配光パターンを形成することが可能となる。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
なお、図6、図7は一つの反射面12に対して一つの配光制御用プリズム13(出射面13a)を設けた例であるが、図8、図9に示すように、一つの反射面12に対して複数の配光制御用プリズム13(出射面13a)を設けてもよい。このように、一つの反射面12に対して複数の配光制御用プリズム13(出射面13a)を設ければ、肉厚が略均一となるため、インナーレンズ10の射出成型時の型抜きを容易に行うことが可能となる。
6 and 7 show an example in which one light distribution control prism 13 (
光源20は、単色又は複数色(例えばRGB三色)の一つ又は複数のLEDチップをパッケージ化したLEDパッケージや白熱電球等の光源であり、インナーレンズ本体11の下端面11aに対向した状態でハウジング40等に固定されている。
The
上記構成の車両用灯具100によれば、反射面12及び配光制御用プリズム13(出射面13a)によって構成される光学系でインナーレンズ本体11に入射した複数の光源20からの入射光の一部を取り出し、車両前後方向に延びる光軸AX方向に制御することで、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成することが可能となる。
According to the
本出願の発明者らは、所定プログラムを用いたシミュレーションを行うことで、上記構成の車両用灯具100により形成される配光パターンが、車両用信号灯具に適した配光パターンとなっていることを確認した。
The inventors of the present application perform a simulation using a predetermined program, so that the light distribution pattern formed by the
図13は、本実施形態の車両用灯具100によって形成される配光パターン(0.5cdごとに光度分布を表す等高線を描いてある)であり、中心に向かうにつれて光度が高くなっていることを表している。図14は、欧州車両規定(ECE Regulation)No.7-02によって各ポイントごとに要求される光度、及び、図13に示した配光パターン中の各ポイントごとに実測した光度を併記したリストである。
FIG. 13 is a light distribution pattern formed by the
図15は、既存の一般的な車両用信号灯具によって形成される配光パターン(0.5cdごとに光度分布を表す等高線を描いてある)であり、中心に向かうにつれて光度が高くなっていることを表している。図16は、欧州車両規定(ECE Regulation)No.7-02によって各ポイントごとに要求される光度、及び、図15に示した配光パターン中の各ポイントごとに実測した光度を併記したリストである。 FIG. 15 is a light distribution pattern (contour lines representing a light intensity distribution are drawn every 0.5 cd) formed by an existing general vehicle signal lamp, and the light intensity increases toward the center. Represents. FIG. 16 is a list in which the luminous intensity required for each point according to the European Vehicle Regulation (ECE Regulation) No. 7-02 and the luminous intensity actually measured for each point in the light distribution pattern shown in FIG. is there.
図13〜図16を参照すると、図13に示した配光パターンは、図15に示した配光パターンと比べ、光度分布が異なるものの、図13に示した配光パターン中の各ポイントごとの実測光度が、欧州車両規定(ECE Regulation)No.7-02によって要求される光度を満たしていること(図14参照)、すなわち、本実施形態の車両用灯具100により形成される配光パターンが、車両用信号灯具に適した配光パターンであること、を確認できる。
Referring to FIGS. 13 to 16, the light distribution pattern shown in FIG. 13 is different in light intensity distribution from the light distribution pattern shown in FIG. 15, but for each point in the light distribution pattern shown in FIG. 13. The measured light intensity satisfies the light intensity required by the European Vehicle Regulation (ECE Regulation) No. 7-02 (see FIG. 14), that is, the light distribution pattern formed by the
以上説明したように、本実施形態の車両用灯具100によれば、追加の光源を設けることなく、複数の光源20のみで、インナーレンズ本体11を面発光させるとともに、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成すること(面発光と所定配光パターンの両立)が可能となる。
As described above, according to the
また、本実施形態では、追加の光源を設けることなく、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成すること(面発光と所定配光パターンの両立)が可能となるため、例えば、図12に示すように、上段の配光制御用プリズム13と下段の配光制御用プリズム13の間のインナーレンズ本体11部分の裏面側や、下段の配光制御用プリズム13と光源20の間のインナーレンズ本体11部分の裏面側に、光源20と同色の別機能の光源50を配置することが可能となる(例えば、光源20を尾灯用の光源とし、光源50を制動灯用の光源とする場合)。
In the present embodiment, it is possible to form a predetermined light distribution pattern that satisfies the standards required by law without providing an additional light source (coexistence of surface emission and the predetermined light distribution pattern). 12, the back side of the
次に、変形例について説明する。 Next, a modified example will be described.
上記実施形態では、反射面12は、図5に示すように、インナーレンズ本体11の裏面に図5中左右方向に延びる三角柱形状の凹カットを設けることで形成されたカット面としての平面形状の反射面であるように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、反射面12は、図10に示すように、インナーレンズ本体11の裏面に円錐形状の凹カット、あるいは、図11に示すように、インナーレンズ本体11の裏面に多角錐形状(図11では八角錐形状を例示)の凹カットを設けることで形成されたカット面としての曲面形状の反射面であってもよい。
In the above embodiment, as shown in FIG. 5, the reflecting
このように、円錐形状や多角錐形状の凹カットを設けることで形成されるカット面としての反射面12は、図2に示すように、下から直上に向かう光L3以外の、下から斜め上に向かう光L4〜L6(迷走する光)等も捉える(反射する)こととなるので、光の取り出し効率を向上させることが可能となる。
Thus, as shown in FIG. 2, the reflecting
また、上記実施形態では、反射面12は全反射面であるように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、インナーレンズ本体11の背面にアルミ蒸着等の鏡面処理を施すことにより反射面12を形成してもよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、光源20は、インナーレンズ本体11の下端面11aに対向した状態で配置されているように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、光源20は、インナーレンズ本体11の上端面、左端面、右端面のいずれか、又は、いくつかの端面に対向した状態で配置されていてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。 The above embodiment is merely an example in all respects. The present invention is not construed as being limited to these descriptions. The present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof.
100…車両用灯具、10…インナーレンズ、11…インナーレンズ本体、11a…下端面、12…反射面、13…配光制御用プリズム、…13a 出射面、20…光源、30…アウターレンズ、40…ハウジング
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記インナーレンズは、前記複数の光源からの入射光が内部反射することで面発光するインナーレンズ本体と、前記インナーレンズ本体の背面に形成された少なくとも一つの凹カットのカット面としての反射面と、前記インナーレンズ本体の前記凹カットの反対側正面に形成された少なくとも一つの凸の配光制御用プリズムと、を備え、
前記複数の光源は、前記インナーレンズの端面から当該インナーレンズ内に入射するように配置されており、
前記反射面は、前記インナーレンズ本体に入射した前記複数の光源からの入射光の一部を前記配光制御用プリズムに向けて反射するように形成されており、
前記配光制御用プリズムは、前記反射面からの反射光を車両前後方向に延びる光軸方向に制御して法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成するように形成され、
前記面発光するインナーレンズ本体には、背面又は正面に、印刷又はシボ加工が施された部分と素通しの部分が所定のパターンで形成された領域が形成されており、当該印刷又はシボ加工が施された部分と素通しの部分が所定のパターンで形成された領域が、前記インナーレンズ内に入射した光の一部が内部反射して面発光することを特徴とする車両用信号灯具。 In a vehicle signal lamp comprising a planar inner lens and a plurality of light sources that emit light incident on the inner lens,
The inner lens includes an inner lens body that emits light by internally reflecting incident light from the plurality of light sources, and a reflecting surface as a cut surface of at least one concave cut formed on the back surface of the inner lens body. And at least one convex light distribution control prism formed on the front side opposite to the concave cut of the inner lens body,
The plurality of light sources are disposed so as to enter the inner lens from an end surface of the inner lens,
The reflecting surface is formed so as to reflect a part of incident light from the plurality of light sources incident on the inner lens body toward the light distribution control prism,
The light distribution control prism is formed to control a reflected light from the reflecting surface in an optical axis direction extending in the vehicle front-rear direction to form a predetermined light distribution pattern that satisfies a standard required by law ,
The inner lens body that emits surface light has a back surface or a front surface on which a printed or textured portion and a transparent portion are formed in a predetermined pattern. A signal lamp for a vehicle , wherein a region where the formed part and the transparent part are formed in a predetermined pattern causes a part of the light incident on the inner lens to be internally reflected to emit surface light .
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