JP5996395B2

JP5996395B2 - 車両用灯具

Info

Publication number: JP5996395B2
Application number: JP2012255773A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　浩二; 浩二佐藤
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2012-11-22
Filing date: 2012-11-22
Publication date: 2016-09-21
Anticipated expiration: 2032-11-22
Also published as: JP2014103053A

Description

本発明は、車両用灯具に関する。

従来、車両に搭載される各種の車両用灯具として、ＬＥＤ（発光ダイオード）から出射した光を導光体によって配光制御するものが知られている。

この種の車両用灯具として、例えば特許文献１に記載のものでは、略平板状の導光体（ＢＴインナーレンズ９）の側端面にＬＥＤが対向配置されており、当該ＬＥＤから出射した光を導光体の側端面から当該導光体内に入射させて前面から出射させることにより、この導光体の前面を発光させている。

特開２００６−４９２３２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の車両用灯具では、導光体が単純な略平板状のものであるため、当該導光体の発光面（前面）の見栄えが平面的で奥行き感のないものとなってしまう。

また、ＬＥＤから出射される光は、ランバーシャン分布の光強度を有する指向性の強いものであり、出射面から法線方向（光軸に沿った方向）に出射するものが最も強度が高く、光軸からの出射角が大きいものほど強度が低くなる。そのため、上記特許文献１に記載の車両用灯具では、ＬＥＤから出射した指向性の強い光がそのまま側端面から導光体内に入射する結果、導光体の発光面（前面）のうちＬＥＤの光軸上に対応する部分が他の部分よりも強く発光して例えば線状のスジムラなどになってしまい、当該発光面を均一に発光させることができない。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、発光時の見栄えを奥行き感のあるものとしつつ、従来に比べて発光面をより均一に発光させることができる車両用灯具の提供を課題とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、車両用灯具において、
ＬＥＤと、
側端部を前記ＬＥＤと対向させるとともに前後方向と略直交するように配置され、前記ＬＥＤから出射した光を前記側端部から入射させて前面から出射させる板状の導光体と、
前方への凸状に形成され、前記導光体との間に間隙部を介在させつつ当該導光体の前方に配置されたレンズと、
前記間隙部に対して前後方向と略直交する方向の両側に配置され、前記導光体の前面から出射した光を反射させつつ前記レンズに入射させる一対の反射部材と、
を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用灯具において、
前記導光体の前面に、当該前面から出射した光を拡散させる拡散シートが設けられていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の車両用灯具において、
前記導光体，前記レンズ及び前記一対の反射部材が、正面視で灯室の周縁に沿って設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、ＬＥＤから出射した光が、導光体の側端部から当該導光体内に入射して前面から出射し、一対の反射部材によって反射されつつ間隙部を前方へ通過した後に、前方への凸状に形成されたレンズを透過して前方へ照射される。これにより、前方への凸状に形成されたレンズが発光するので、発光時の見栄えを奥行き感（立体感）のあるものとすることができる。また、導光体の前面から広がりをもって出射した光が、一対の反射部材によって集光するように反射されながらレンズを透過するので、ＬＥＤからの光を導光体の前面から単純に出射させていただけの従来に比べ、レンズの発光面をよりムラ無く，より均一に発光させることができる。

実施形態における車両用灯具の正面図である。図１のII−II線での断面図である。図１のIII−III線での断面図である。実施形態における複数のＬＥＤ及び導光体を前方から見た図である。実施形態における導光体の入光部の（ａ）斜視図であり、（ｂ）正面図である。（ａ）図５（ｂ）のIV−IV線での断面図であり、（ｂ）図５（ｂ）のV−V線での断面図である。（ａ）図６（ａ）の断面での光線軌跡を示す図であり、（ｂ）図６（ｂ）の断面での光線軌跡を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態における車両用灯具１の正面図であり、図２及び図３は、図１のII−II線及びIII−III線での断面図であり、図４は、車両用灯具１が備える複数のＬＥＤ３，…及び導光体４を前方から見た図である。
なお、以下の説明では、「前」「後」「左」「右」「上」「下」との記載は、特に断りのない限り、車両用灯具１から見た方向を意味するものとする。

図１〜図３に示すように、車両用灯具１は、前面が開口した図示しないハウジングと、当該ハウジングの前面開口を覆う素通しのアウターレンズ２とを備えている。これらハウジング及びアウターレンズ２で形成される灯室の内部には、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）３，…（図４参照）と、導光体４と、インナーレンズ５と、一対のエクステンション６，６とが収容されている。

このうち、複数のＬＥＤ３，…は、図３及び図４に示すように、それぞれの光軸Ａｘを左右方向に沿って右方へ向けた状態で上下方向に沿って略等間隔で並設され、共通する基板３０上に実装されている。各ＬＥＤ３は、ランバーシャン分布の光強度を有する光を、光軸Ａｘを中心に右方へ略放射状に出射させる。つまり、各ＬＥＤ３から出射する光は、光軸Ａｘを基準とした出射角が大きいものほど強度が低くなる。

導光体４は、右方へ開口するコ字状の主面を有する板状に形成され、前後方向と略直交するように配置されている。より詳しくは、導光体４は、正面視で灯室の周縁に沿って配置されるとともに、左側端部を複数のＬＥＤ３，…に対向させるように当該複数のＬＥＤ３，…の右方に配置されている。この導光体４は、複数のＬＥＤ３，…から出射した光を当該導光体４内に入射させる複数の入光部４１，…を左側端部に有するとともに、後面が反射面４２とされ、前面が出射面４３とされている。
このうち、複数の入光部４１，…は、複数のＬＥＤ３，…に対応させて設けられており、それぞれが対応するＬＥＤ３に対向するように上下方向に並設されている。

図５（ａ），（ｂ）は、導光体４の入光部４１の斜視図及び正面図であり、図６（ａ），（ｂ）は、図５（ｂ）のIV−IV線，V−V線での断面図である。
これらの図に示すように、導光体４の左側端部は、上下方向に略一様な断面で左方へ膨出する形状に形成されるとともに、上下方向と直交する面内で延在する溝部４ａを各ＬＥＤ３に対向する部分にそれぞれ有しており、この溝部４ａを含む部分が入光部４１となっている。
この入光部４１は、溝部４ａ内に形成された第一入射面４１１及び第二入射面４１２と、内部反射面４１３とを有している。

このうち、第一入射面４１１は、前後方向と直交する各断面では、光軸Ａｘを含んで上下方向に直交する面と当該断面との交線（光軸Ａｘを含む断面では光軸Ａｘ）を中心として、左方に向かうに連れて当該交線から離れつつ凹状に緩やかに湾曲するように上下方向の両側に形成された２つの第一円弧線Ｌ１，Ｌ１と、交線上での当該２つの第一円弧線Ｌ１，Ｌ１の交点をＲ付けする第二円弧線Ｌ２と、を有する形状に形成されている。なお、本実施形態では、各第一円弧線Ｌ１がＲ１．６に形成され、第二円弧線Ｌ２がＲ０．６以下に形成されている。また、本実施形態では、第二円弧線Ｌ２は、前後方向と直交する断面において光軸Ａｘを基準とする出射角θｖが０°〜４０°の範囲の光を導光体４内に入射させるように形成されており、各第一円弧線Ｌ１は、出射角θｖが４０°〜８０°の範囲の光を導光体４内に入射させるように形成されている。
また、第一入射面４１１は、上下方向と直交する各断面では、光軸Ａｘを含んで上下方向に平行な面と当該断面との交線上の点が頂点となるように左方へ膨出する凸状に形成されている。なお、本実施形態では、第一入射面４１１は、上下方向と直交する断面において光軸Ａｘを基準とする出射角θｈが０°〜５０°の範囲の光を導光体４内に入射させるように形成されている。
このように形成された第一入射面４１１は、対向するＬＥＤ３から出射した光を、前後方向と直交する断面では上下方向へやや拡散（例えば片側５°程度の拡散角）させ、上下方向と直交する断面では光軸Ａｘに略沿った平行光とするか前後方向にやや拡散させながら、導光体４内へ入射させる（図７（ａ），（ｂ）参照）。

第二入射面４１２は、第一入射面４１１の前後方向の両側端から左方へ立設された面である。この第二入射面４１２は、上下方向と直交する断面において、対向するＬＥＤ３から出射した光のうち、第一入射面４１１よりも前後方向の側方へ向かうものを、導光体４内へ入射させる（図７（ｂ）参照）。なお、本実施形態においては、第二入射面４１２は、上下方向と直交する断面における出射角θｈが５０°〜７０°の範囲の光を導光体４内に入射させるように形成されており、導光体４内への入射光量を５〜１０％程度増加させる。

内部反射面４１３は、第二入射面４１２の先端（左端）から右方へ向かって前後方向の外側（光軸Ａｘから離間する方向）へ広がるように傾斜した面である。この内部反射面４１３は、第二入射面４１２から導光体４内へ入射した光を、光軸Ａｘに略沿った平行光としつつ右方へ内部反射させる（図７（ｂ）参照）。

導光体４の反射面４２には、図示は省略するが、入光部４１から当該導光体４内に入射した光を前方へ反射させるための微細な複数のプリズムカットが形成されている。この複数のプリズムカットは、略左右方向に沿って並設されており、カットピッチが１ｍｍ以下となっている。また、この複数のプリズムカットは、導光体４の右側のものほど左側へ傾くように形成されている。

導光体４の出射面４３上には、図２及び図３に示すように、入光部４１の近傍を除く略全面に亘って拡散シート７が設けられている。この拡散シート７は、前後両面にシボ加工（例えば、棚澤八光社のシボ規格でＴＨ１１０又はＴＨ１１５相当）が施された厚さ約０．５ｍｍのシートであり、導光体４の出射面４３から出射した光を拡散させつつ前方へ透過させる。

インナーレンズ５は、導光体４と同様の正面視形状，つまり右方へ開口するコ字状に形成され（図１参照）、導光体４との間に３０〜５０ｍｍ程度の間隙部Ｓを介在させた状態で、当該導光体４の前方に配置されている。このインナーレンズ５は、長手方向と直交する断面での形状が、前方への凸状に形成されており、より詳しくは、後方へやや広がりつつ開口する略コ字状に形成されている。なお、インナーレンズ５には、部分的にシボ加工などを施してもよい。

一対のエクステンション６，６は、前後方向に略沿った平板を正面視で右方へ開口する略コ字状に屈曲させた形状にそれぞれ形成されており、やや小さな正面視コ字状に形成された灯具内側のものと、これよりも大きな正面視コ字状に形成された灯具外側のものとで対をなしている（図１参照）。この一対のエクステンション６，６は、導光体４とインナーレンズ５との間の間隙部Ｓに対して上下方向又は左右方向の両側に配置されており、前方に向けて互いの距離が狭窄するようにやや傾斜している。また、一対のエクステンション６，６は、間隙部Ｓに面する各面が、例えばアルミニウム皮膜などが蒸着された反射面６１となっている。

続いて、車両用灯具１の発光態様について説明する。
車両用灯具１では、複数のＬＥＤ３，…を点灯させると、図７（ａ），（ｂ）に示すように、各ＬＥＤ３から出射した光が、当該ＬＥＤ３に対向する入光部４１を通じて導光体４内に入射する。

具体的には、ＬＥＤ３から出射した光のうち、入光部４１の第一入射面４１１に入射したものが、当該第一入射面４１１を通じ、前後方向と直交する断面では上下方向へやや拡散され、上下方向と直交する断面では光軸Ａｘに略沿った平行光とされながら、導光体４内へ入射する。
一方、ＬＥＤ３から出射した光のうち、第一入射面４１１よりも前後方向の側方へ向かうものは、第二入射面４１２を通じて導光体４内に入射した後に、内部反射面４１３によって光軸Ａｘに略沿った平行光とされつつ右方へ内部反射される。

こうして、各ＬＥＤ３から略放射状に出射した光は、入光部４１を通じて、上下方向（すなわち導光体４の幅方向）へ拡散されるとともに前後方向（すなわち導光体４の厚さ方向）へ集光されながら、導光体４内に入射する。これにより、ＬＥＤ３，…から出射した光は、導光体４の全域に亘って満遍なく広がるように当該導光体４内に入射する。

複数の入光部４１，…から導光体４内に入射した光は、当該導光体４内を上下方向へ広がりつつ右方へ導光しながら当該導光体４後面の反射面４２によって前方へ反射された後に、導光体４前面の出射面４３から前方へ出射される。

導光体４の出射面４３から出射した光は、図２に示すように、拡散シート７を通じて上下方向及び左右方向に拡散された後に、一対のエクステンション６，６の反射面６１によって集光するように反射されながら間隙部Ｓを前方へ通過する。そして、この光は、インナーレンズ５を透過した後に、素通しのアウターレンズ２を通じて前方へ照射される。
こうして、車両用灯具１を正面から見たときに、インナーレンズ５が全面に亘って発光する。

以上のように、車両用灯具１によれば、前方への凸状に形成されたインナーレンズ５が発光するので、発光時の見栄えを奥行き感（立体感）のあるものとすることができる。
また、導光体４の出射面４３から広がりをもって出射した光が、一対のエクステンション６，６によって集光するように反射されながらインナーレンズ５を透過するので、ＬＥＤからの光を導光体の前面から単純に出射させていただけの従来に比べ、インナーレンズ５の発光面をよりムラ無く，より均一に発光させることができる。

なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、上記実施形態では、一対のエクステンション６，６が間隙部Ｓの上下方向又は左右方向の両側に配置されることとしたが、当該一対のエクステンション６，６は、間隙部Ｓに対して前後方向と略直交する方向の両側に配置されていればよい。また、当該エクステンション６，６は、間隙部Ｓの四方を囲うように配置されていてもよい。

１車両用灯具
３ＬＥＤ
４導光体
４１入光部
４２反射面
４３出射面
５インナーレンズ（レンズ）
６エクステンション（反射部材）
６１反射面
７拡散シート
Ｓ間隙部

Claims

ＬＥＤと、
側端部を前記ＬＥＤと対向させるとともに前後方向と略直交するように配置され、前記ＬＥＤから出射した光を前記側端部から入射させて前面から出射させる板状の導光体と、
前方への凸状に形成され、前記導光体との間に間隙部を介在させつつ当該導光体の前方に配置されたレンズと、
前記間隙部に対して前後方向と略直交する方向の両側に配置され、前記導光体の前面から出射した光を反射させつつ前記レンズに入射させる一対の反射部材と、
を備えることを特徴とする車両用灯具。
前記導光体の前面に、当該前面から出射した光を拡散させる拡散シートが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
前記導光体，前記レンズ及び前記一対の反射部材が、正面視で灯室の周縁に沿って設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用灯具。