JP6212284B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は、車両用灯具に関し、特に導光体を用いた車両用灯具に関する。

従来、テール＆ストップランプなどに用いられる車両用灯具として、棒状の導光体の端部にＬＥＤを配置し、線状の発光が得られるように構成されたものが知られている。例えば特許文献１には、断面形状が円形状の導光体を備える車両用灯具が開示されている。この導光体には、導光体内を進行する光を拡散させて導光体外に出射するための複数のステップがその長手方向に沿って形成されている。

特開２０１１−２１６２７９号公報

導光体は例えばテール＆ストップランプ、ハイマウントストップランプ、バックアップランプなどの車両用灯具に用いられるが、これらの車両用灯具ごとに求められる配光特性は異なる。従って、導光体の配光特性を容易に制御できることが好ましい。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、導光体の配光特性を容易に制御する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用灯具は、光源を搭載するための光源搭載部と、光源からの光を導光する柱状の導光体であって、一端面に配置され光源からの光を入射する入射面と、延出方向に沿って後面側に配置され導光体内部を進む光の一部を全反射する複数のステップと、延出方向に沿って前面側に配置されステップで全反射した光を前方に出射する出射面とを有する導光体とを備える。ステップは、導光体の延出方向に対して垂直な断面において、該ステップの後面の中心における法線が、導光体の中心から外れた位置を通るよう形成される。

導光体の中心からの法線のずれ方向は、当該車両用灯具に要求される配光特性に応じて定められてもよい。

水平方向より上方への光量が下方への光量よりも高くなる配光特性が当該車両用灯具に要求される場合、ステップは、導光体の延出方向に対して垂直な断面において、該ステップの後面の中心における法線が、導光体の中心から下方に外れた位置を通るように形成されてもよい。

水平方向より下方への光量が上方への光量よりも高くなる配光特性が当該車両用灯具に要求される場合、ステップは、導光体の延出方向に対して垂直な断面において、該ステップの後面の中心における法線が、導光体の中心から上方に外れた位置を通るように形成されてもよい。

本発明によれば、導光体の配光特性を容易に制御する技術を提供できる。

本発明の実施形態に係る車両用灯具を説明するための概略正面図である。 図１に示す車両用灯具のＡ−Ａ断面図である。 図１に示す車両用灯具のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の実施形態に係る導光体を説明するための図である。 図５（ａ）は、比較例に係る導光体から光が出射される様子を示す概略図であり、図５（ｂ）は、比較例に係る導光体の配光特性を示す図である。 図６（ａ）は、本実施形態に係る導光体から光が出射される様子を示す概略図であり、図６（ｂ）は、本実施形態に係る導光体の配光特性を示す図である。 本発明の別の実施形態に係る導光体を説明するための図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る導光体の斜視図である。 図８に示す導光体の延出方向に垂直な断面図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る導光体の斜視図である。 図１０に示す導光体の延出方向に垂直な断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る車両用灯具について詳細に説明する。なお、本明細書において「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」等の方向を表す用語が用いられる場合、それらは車両用灯具が車両に装着されたときの姿勢における方向を意味する。

図１は、本発明の実施形態に係る車両用灯具１０を説明するための概略正面図である。また、図２は、図１に示す車両用灯具１０のＡ−Ａ断面図である。また、図３は、図１に示す車両用灯具１０のＢ−Ｂ断面図である。本実施形態に係る車両用灯具１０は、車両後部に設けられるハイマウントストップランプとして用いられるものである。

図１乃至図３に示すように、車両用灯具１０は、ランプボディ１２と、ランプボディ１２の前面開口部を覆う透明なアウターカバー１４とを備える。ランプボディ１２とアウターカバー１４は、灯室１５を形成しており、該灯室１５内には、光源としてのＬＥＤ１６と、ＬＥＤ１６を搭載するとともにＬＥＤ１６に電流を供給する基板１８と、入射した光を内部で導光しながら、延出方向に沿った出射面から前方に出射する柱状の導光体２０とが設けられている。

導光体２０は、アクリルなどの透明樹脂を押出成形することにより形成された棒状の導光体である。本実施形態において、導光体２０は直線形状であるが、導光体２０の形状は特に限定されず、例えばランプボディ１２およびアウターカバー１４の形状に沿って曲がった曲線形状であってもよい。また、図２に示すように、導光体２０の延出方向（長手方向）に垂直な断面は円形状である。導光体２０は、ランプボディ１２に設けられた支持部材（図示せず）により固定支持される。

導光体２０の一方の端面は、ＬＥＤ１６からの光を入射する入射面２１とされている。また、導光体２０の周面のうち前面側は、光を出射する出射面２２とされている。また、導光体２０の周面のうち後面側には、導光体内部を進む光の一部を全反射する複数のステップ２３が導光体２０の延出方向に沿って帯状に形成されている。

図３には、導光体２０から出射される光線の一例が図示されている。ＬＥＤ１６に電流が供給されると、ＬＥＤ１６から光が出射される。ＬＥＤ１６から出射された光は、入射面２１より導光体２０内に入射する。導光体２０内に入射した光は、全反射を繰り返しながら導光体２０内を進行する。導光体２０内を進行する間に後面側のステップ２３に入射した光は、該ステップ２３により前面側の出射面２２に向けて反射され、該出射面２２から灯具前方に出射される。

本実施形態において、各ステップ２３の形状は三角柱状であり、その延出方向に沿った断面は図３に示すように直角三角形状である。三角柱状のステップ２３の高さ方向は、導光体２０の延出方向に対して垂直である。各ステップ２３の表面は、導光体内を進行する光を内面反射すべく鏡面加工されている。この鏡面加工は、ステップ２３の表面の平坦度を高めることにより為されてもよいし、アルミ蒸着等の処理を施すことにより為されてもよい。図３において複数のステップ２３は互いに密接した状態で配置されているが、多少の間隔をおいて離散的に配置されていてもよい。ステップ２３の形状、間隔等を適切に設計することにより、導光体２０の配光特性を制御することができる。

図４は、本発明の実施形態に係る導光体２０を説明するための図である。本実施形態に係る導光体２０のステップ２３は、図４に示すように導光体２０の延出方向に対して垂直な断面において、ステップ２３の後面２４の中心２５における法線２６（破線で示す）が、導光体２０の中心２７から下方に外れた位置を通るよう形成されている。なお、ここでいう「下方」とは、出射面２２の光軸Ａｘが水平方向を向くように導光体２０を設置した場合に、水平方向より下方という意味である。このようにステップ２３を形成することにより、法線が導光体の中心を通るようにステップを形成した場合と比較して、導光体の配光特性を変化させることができる。

次に、本実施形態に係る導光体２０の作用について説明する。本実施形態に係る導光体２０の作用を説明する前に、比較例に係る導光体の作用について説明する。図５（ａ）は、比較例に係る導光体１２０から光が出射される様子を示す概略図であり、図５（ｂ）は、比較例に係る導光体の配光特性１３０を示す図である。この比較例に係る導光体１２０とは、延出方向に対して垂直な断面において、ステップ１２３の後面１２４の中心１２５における法線が、導光体１２０の中心１２７を通るようにステップ１２３を形成したものである。

図５（ｂ）に示す配光特性において、横軸は出射面２２からの光の出射方向（度）であり、縦軸は光量（任意単位）である。図５（ｂ）では、出射面１２２の光軸Ａｘが水平方向を向くように導光体１２０を配置したときに、水平方向を出射方向０度とし、水平方向より上方を正の出射方向、水平方向より下方を負の出射方向として表している。

図５（ａ）および（ｂ）に示すように、比較例に係る導光体１２０においては、光軸Ａｘに対してほぼ上下対称に光が照射される。図５（ｂ）には、比較例に係る導光体の配光特性１３０とともに、ハイマウントストップランプに要求される規格１３１が図示されている。この規格１３１から分かるように、ハイマウントストップランプは、水平方向より下方については出射方向−５度より下方への光量が規定されていないが、水平方向より上方については、出射方向５度から１０度までの光量が規定されている。この規格１３１から分かるように、ハイマウントストップランプは、水平方向より上方への光量が下方への光量よりも高くなる配光特性が要求される。この規格１３１を上回る光量が要求されるが、比較例に係る導光体１２０では、特に出射方向１０度付近において規格１３１に対するマージンが小さくなっている。

図６（ａ）は、本実施形態に係る導光体２０から光が出射される様子を示す概略図であり、図６（ｂ）は、本実施形態に係る導光体の配光特性１３２を示す図である。本実施形態に係る導光体２０では、法線２６が導光体２０の中心２７から下方に外れた位置を通るようステップを形成したことにより、上述した比較例に係る導光体１２０とは異なり、光軸Ａｘに対して上下非対称に光が照射される。具体的には、水平方向より上方への光量が下方への光量よりも高くなる。従って、本実施形態に係る導光体２０によれば、図６（ｂ）に示すように出射方向１０度付近における規格１３１に対するマージンを大きくすることができる。このように本実施形態に係る導光体２０は、ハイマウントストップランプに適した導光体であるということができる。

本実施形態に係る導光体２０では、ステップ２３の形状自体については比較例と比べて変化させておらず、ステップ２３の配置を変更しているだけである。車両用灯具に要求される配光特性に応じてステップ２３の形状を変更する作業が不要であるので、本実施形態に係る導光体２０は、容易にその配光特性を制御できるという利点を有する。

図７は、本発明の別の実施形態に係る導光体２０を説明するための図である。導光体２０の中心２７からの法線２６のずれ方向は、該導光体２０が適用される車両用灯具に要求される配光特性に応じて定められる。図７に示す導光体２０は、水平方向より下方への光量が上方への光量よりも高くなる配光特性が要求されるバックアップランプに適した導光体である。

図７に示す導光体２０のステップ２３は、導光体２０の延出方向に対して垂直な断面において、ステップ２３の後面２４の中心２５における法線２６が、導光体２０の中心２７から上方に外れた位置を通るよう形成されている。このようにステップ２３を形成することにより、本実施形態に係る導光体２０は、光軸Ａｘが水平方向を向くように配置したときに、水平方向より下方への光量が上方への光量よりも高くなる。従って、本実施形態に係る導光体２０は、バックアップランプに適した導光体であるということができる。

図８は、本発明のさらに別の実施形態に係る導光体２０の斜視図である。図９は、図８に示す導光体２０の延出方向に垂直な断面図である。図４に示す導光体２０では、延出方向に垂直な断面において、ステップ２３の後面２４は直線状であった。本実施形態に係る導光体２０では、図９に示すように、ステップ２３の後面２４は導光体２０の延出方向に垂直な断面において円弧状である。

本実施形態に係る導光体２０のステップ２３は、図９に示すように導光体２０の延出方向に対して垂直な断面において、ステップ２３の後面２４の中心２５における法線２６が、導光体２０の中心２７から下方に外れた位置を通るよう形成されている。本実施形態に係る導光体２０においては、水平方向より上方への光量を下方への光量よりも高くすることができる。逆に水平方向より下方への光量を上方への光量よりも高くしたい場合には、導光体２０の延出方向に対して垂直な断面において、法線２６が導光体２０の中心２７から上方に外れた位置を通るようにステップ２３を形成すればよい。

図１０は、本発明のさらに別の実施形態に係る導光体２０の斜視図である。図１１は、図１０に示す導光体２０の延出方向に垂直な断面図である。図４に示す導光体２０では、延出方向に垂直な断面において、ステップ２３の後面２４は光軸Ａｘに直交していた。本実施形態に係る導光体２０では、図１１に示すように、ステップ２３の後面２４は導光体２０の延出方向に垂直な断面において光軸Ａｘに対して傾斜している。

本実施形態に係る導光体２０のステップ２３は、図１１に示すように導光体２０の延出方向に対して垂直な断面において、ステップ２３の後面２４の中心２５における法線２６が、導光体２０の中心２７から上方に外れた位置を通るよう形成されている。本実施形態に係る導光体２０においては、水平方向より上方への光量を下方への光量よりも高くすることができる。逆に水平方向より下方への光量を上方への光量よりも高くしたい場合には、導光体２０の延出方向に対して垂直な断面において、法線２６が導光体２０の中心２７から下方に外れた位置を通るようにステップ２３を形成すればよい。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１０ 車両用灯具、 １２ ランプボディ、 １４ アウターカバー、 １６ ＬＥＤ、 ２０ 導光体、 ２２ 出射面、 ２３ ステップ、 ２４ 後面、 ２６ 法線。

Claims (5)

1. 光源を搭載するための光源搭載部と、
   前記光源からの光を導光する柱状の導光体であって、一端面に配置され前記光源からの光を入射する入射面と、延出方向に沿って後面側に配置され導光体内部を進む光の一部を全反射する複数のステップと、延出方向に沿って前面側に配置され前記ステップで全反射した光を前方に出射する出射面と、を有する導光体と、
   を備える車両用灯具であって、
   前記ステップは、前記導光体の延出方向に対して垂直な断面において、該ステップの後面の中心における法線が、前記導光体の中心から外れた位置を通るよう形成されることを特徴とする車両用灯具。
2. 前記導光体の中心からの前記法線のずれ方向は、当該車両用灯具に要求される配光特性に応じて定められることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 水平方向より上方への光量が下方への光量よりも高くなる配光特性が当該車両用灯具に要求される場合、前記ステップは、前記導光体の延出方向に対して垂直な断面において、該ステップの後面の中心における法線が、前記導光体の中心から下方に外れた位置を通るように形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。
4. 水平方向より下方への光量が上方への光量よりも高くなる配光特性が当該車両用灯具に要求される場合、前記ステップは、前記導光体の延出方向に対して垂直な断面において、該ステップの後面の中心における法線が、前記導光体の中心から上方に外れた位置を通るように形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。
5. 前記ステップは、前記導光体の延出方向に対して垂直な断面において、前記ステップの後面が、前記出射面の光軸に対して直交するよう形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の車両用灯具。

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