JP6571408B2 - 車輌用灯具 - Google Patents

Description

本発明は、発光素子から発せられる光を所定の方向へ導く導光体を備えた車輌用灯具についての技術分野に関する。

特開２０１４−７５３３１号公報

車輌用灯具には、発光素子から発せられる光が導光体に入射され、入射された光が導光体によって所定の方向へ導かれるように構成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された導光体は複数の発光素子の並ぶ方向が長手方向とされている。導光体は透明な溶融樹脂を用いた射出成形によって形成されることも多く、射出成形によって形成される場合に長さが長くなるに従って溶融樹脂の冷却時に発生するヒケによって成形性が低下してしまう。

このようなヒケの発生による成形性の低下は導光体における導光制御に悪影響を及ぼすことになり、光を必要な方向へ導くことができなくなるおそれがある。

そこで、長さの長い導光体が必要とされる場合に、ヒケの発生による成形性の低下を防止するために、導光体を長手方向において分割してそれぞれ形成し、分割して形成された導光体を並べて用いることが考慮される。

しかしながら、長手方向において分割してそれぞれ形成された導光体が並べられて用いられる場合には、各導光体の隣り合う面が分割面として形成され、導光体に入射された光が分割面にも達する可能性があるが、分割面が存在する場合においても分割面が存在しない導光体と同様の良好な導光状態を確保することが望まれる。

そこで、本発明は、上記した問題点を克服し、導光体に入射される光に関する良好な導光状態を確保することを目的とする。

第１に、本発明に係る車輌用灯具は、第１の入射面を有する第１の導光体と、発せられる光が前記第１の入射面から入射される第１の発光素子と、第２の入射面と第２の出射面を有し前記第１の導光体と所定の間隔で隣り合って位置された第２の導光体と、発せられる光が前記第２の入射面から入射される第２の発光素子とを備え、前記第１の発光素子から発せられ前記第１の入射面から入射される光が前記第１の導光体と前記第２の導光体で順に導かれて前記第２の出射面から出射され、前記第２の発光素子から発せられ前記第２の入射面から入射される光が前記第２の導光体で導かれて前記第２の出射面から出射され、発せられる光が前記第１の入射面から入射される第３の発光素子が設けられ、前記第１の導光体に、前記第３の発光素子から発せられ前記第１の入射面から入射される光が出射される第１の出射面が形成されたものである。

これにより、第１の発光素子から発せられ第１の入射面から入射される光と第２の発光素子から発せられ第２の入射面から入射される光が何れも少なくとも第２の導光体で導かれて第２の出射面から出射される。また、第１の発光素子と第３の発光素子から発せられる光が何れも第１の導光体で導かれて第２の出射面又は第１の出射面から出射される。

第２に、上記した本発明に係る車輌用灯具においては、前記第１の導光体と前記第２の導光体が結合されて配置されることが望ましい。

これにより、第１の導光体と第２の導光体が結合されることにより第１の導光体と第２の導光体の所定の間隔が維持される。

第３に、上記した本発明に係る車輌用灯具においては、前記第１の導光体に対向出射面が形成され、前記第２の導光体に前記対向出射面に対向して位置された対向入射面が形成され、前記第１の出射面と前記対向出射面が連続して位置され、前記第１の出射面と前記対向出射面の境界部分が曲面に形成されることが望ましい。

これにより、対向出射面と第１の出射面の境界部分から出射される光が拡散され易くなり、境界部分における輝度が境界部分の周囲の部分における輝度より高くなって一部のみが強く光る所謂点光りや線光りと言う現象が生じ難い。

第４に、上記した本発明に係る車輌用灯具においては、前記第１の導光体に対向出射面が形成され、前記第２の導光体に前記対向出射面に対向して位置された対向入射面が形成され、前記対向出射面と前記対向入射面が下方へ行くに従って光の進行方向へ変位するように鉛直方向に対して傾斜されることが望ましい。

これにより、対向出射面から出射される光が下方側に屈折される。

本発明によれば、第１の発光素子から発せられ第１の入射面から入射される光と第２の発光素子から発せられ第２の入射面から入射される光が何れも少なくとも第２の導光体で導かれて第２の出射面から出射され、また、第１の発光素子と第３の発光素子から発せられる光が何れも第１の導光体で導かれて第２の出射面又は第１の出射面から出射され、導光体に入射される光に関する良好な導光状態を確保することができる。

図２乃至図８と共に本発明車輌用灯具の実施の形態を示すものであり、本図は、車輌用灯具の断面図である。 第１の導光体と第２の導光体の各一部を示す拡大斜視図である。 第１の発光素子から出射された光の経路を示す概略垂直断面図である。 第１の導光体と第２の導光体の各一部を示す拡大断面図である。 第１の導光体と第２の導光体が結合された状態を示す拡大斜視図である。 第１の発光素子から出射される光の経路を示す概略拡大平面図である。 第２の発光素子又は第３の発光素子から出射される光の経路を示す概略拡大平面図である。 対向出射面と対向入射面にそれぞれ階段状の突状部が形成された構成において、第１の発光素子から出射された光の経路を示す概略垂直断面図である。

以下に、本発明車輌用灯具を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。

以下に示した実施の形態は、例えば、車幅灯として機能するクリアランスランプと夜間以外の標識灯として機能するデイタイムランニングランプとの双方の機能を有するランプに適用したものである。尚、本発明の適用範囲は上記のようなランプに限られることはなく、例えば、クリアランスランプ、ターンシグナルランプ、ストップランプ、デイタイムランニングランプ、コーナーリングランプ、ハザードランプ、ポジションランプ、バックランプ、フォグランプ、テールランプ、ヘッドランプ等の各種の車輌用灯具又はこれらの組み合わせである各種のコンビネーションランプに広く適用することができる。

車輌用灯具１は、例えば、それぞれ図示しない車体の前端部における左右両端部に取り付けられて配置されている。

車輌用灯具１は前方に開口された凹部を有するランプハウジング２とランプハウジング２の開口を閉塞するカバー３とを備えている（図１参照）。ランプハウジング２とカバー３によって灯具外筐４が構成され、灯具外筐４の内部空間が灯室５として形成されている。

灯室５には第１の導光体６と第２の導光体７が所定の間隔で隣り合った状態で配置されている。第１の導光体６は第２の導光体７の後側に位置され、第１の導光体６と第２の導光体７は全体として車体の前端部における左右両端部の形状に倣って外側へ行くに従って後方へ変位するように傾斜した状態で延びる形状に形成されている。

第１の導光体６は入射された光を導く導光部８と導光部８から突出された被取付突部９、９とが透明な材料によって一体に形成されて成る。

導光部８は厚み方向が上下方向にされた扁平な形状（板状）に形成され、内周部に階段状に形成された光入射部１０、１０、・・・が長手方向に隣接した状態で設けられている。光入射部１０には後方及び上下方向に開口された配置用凹部１１が形成されている。

配置用凹部１１を形成する各面はそれぞれ第１の入射面１１ａ、１１ｂ、１１ｂとして形成されている（図２参照）。第１の入射面１１ａは第１の入射面１１ｂ、１１ｂの間に位置され後方に凸の緩やかな曲面に形成され、第１の入射面１１ｂ、１１ｂはそれぞれ外方に凸の緩やかな円弧面に形成されている。

導光部８の外面は第１の出射面１２として形成され、第１の出射面１２には複数のレンズステップ１２ａ、１２ａ、・・・が形成されている。レンズステップ１２ａ、１２ａ、・・・は上下方向及び導光部８の長手方向にマトリクス状に並んで形成されている。レンズステップ１２ａとしては、例えば、光を屈折して拡散する魚眼ステップが形成されている。

導光部８は最も前側の面が略前方を向く対向出射面１３として形成されている（図２及び図３参照）。対向出射面１３は、例えば、平面状に形成され、下方へ行くに従って前方に変位するように鉛直方向に対して傾斜されている（図３参照）。尚、対向出射面１３は下方へ行くに従って後方に変位するように鉛直方向に対して傾斜されていてもよい。

対向出射面１３と第１の出射面１２の境界部分は曲面１４に形成されている（図４参照）。曲面１４は水平断面形状が略後方に凸の略円弧状に形成されている。

このように対向出射面１３と第１の出射面１２の境界部分が曲面１４に形成されることにより、この境界部分から出射される光が拡散され易くなるため、境界部分における輝度が境界部分の周囲の部分における輝度より高くなって一部のみが強く光る所謂点光りや線光りと言う現象が生じ難く、第１の導光体６から出射される光の輝度ムラを抑制することができる。

被取付突部９の先端部にはネジ挿通孔９ａが形成されている。第２の導光体７の最も近くに位置された被取付部９の基端部には結合孔１５が形成されている（図５参照）。

第２の導光体７は入射された光を導く導光部１６と導光部１６から突出された被取付突部１７、１７、・・・とが第１の導光体６と同じ透明な材料によって一体に形成されて成る（図１参照）。

導光部１６は厚み方向が上下方向にされた扁平な形状（板状）に形成され、内周部に階段状に形成された光入射部１８、１８、・・・が長手方向に隣接した状態で設けられている。光入射部１８には後方及び上下方向に開口された配置用凹部１９が形成されている。

配置用凹部１９を形成する各面はそれぞれ第２の入射面１９ａ、１９ｂ、１９ｂとして形成されている（図２参照）。第２の入射面１９ａは第２の入射面１９ｂ、１９ｂの間に位置され後方に凸の緩やかな曲面に形成され、第２の入射面１９ｂ、１９ｂはそれぞれ外方に凸の緩やかな円弧面に形成されている。

導光部１６の外面は第２の出射面２０として形成され、第２の出射面２０には複数のレンズステップ２０ａ、２０ａ、・・・が形成されている。レンズステップ２０ａ、２０ａ、・・・は上下方向及び導光部１６の長手方向にマトリクス状に並んで形成されている。レンズステップ２０ａはレンズステップ１２ａと同一のレンズステップであり、レンズステップ２０ａとしては、例えば、光を屈折して拡散する魚眼ステップが形成されている。

導光部１６は最も後側の面が略後方を向く対向入射面２１として形成されている（図２及び図３参照）。対向入射面２１は、例えば、平面状に形成され、下方へ行くに従って後方に変位するように鉛直方向に対して傾斜されている（図３参照）。尚、対向入射面２１は下方へ行くに従って前方に変位するように鉛直方向に対して傾斜されていてもよい。

被取付突部１７の先端部にはネジ挿通孔１７ａが形成されている。第２の導光体７には第１の導光体６側の端部に第１の導光体６側に突出された結合突部２２が設けられている（図５参照）。

第１の導光体６と第２の導光体７は結合突部２２が結合孔１５に挿入されて嵌合されることにより結合される。

第１の導光体６と第２の導光体７が結合された状態においては、対向出射面１３と対向入射面２１が対向して位置され、対向出射面１３と対向入射面２１の間に所定の間隔が形成される（図２参照）。対向出射面１３と対向入射面２１は上縁と下縁が略左右方向に延びるように形成されている。対向出射面１３と対向入射面２１がこのような向きで形成されることにより、対向出射面１３と対向入射面２１が光の進行方向に対して左右に傾斜する向きにならないため、光の利用効率の向上を図ることができると共に光を所望の方向へ導いて光の制御を容易に行うことができる。

上記のように第１の導光体６と第２の導光体７が結合されることにより、第１の導光体６と第２の導光体７の所定の間隔が維持され、両者をそれぞれ所定の位置に配置することができ位置精度の向上を図ることができる。

第１の導光体６と第２の導光体７の周囲には図示しないエクステンションが配置されている。エクステンションが配置されることにより、灯室５の内部における第１の導光体６と第２の導光体７の後側に配置される各部が遮蔽される。

第１の導光体６と第２の導光体７の後側には板状のブラケット２３が配置されている（図１参照）。ブラケット２３は階段状に形成され、前後方向を向く部分が対面部２３ａ、２３ａ、・・・として設けられている。ブラケット２３は第１の導光体６と第２の導光体７に沿って配置され、対面部２３ａ、２３ａ、・・・がそれぞれ第１の導光体６と第２の導光体７の光入射部１０、１０、・・・１８、１８、・・・の真後ろに位置されている。ブラケット２３はランプハウジング２、カバー３又はエクステンションにネジ止め等によって取り付けられている。

ブラケット２３の一方の面には基板２４が取り付けられている。基板２４は、例えば、フレキシブルプリント配線板であり、図示しない外部電源に接続されている。基板２４はブラケット２３の対面部２３ａ、２３ａ、・・・の前面に取り付けられた部分がそれぞれ搭載部２４ａ、２４ａ、・・・として設けられている。

基板２４の搭載部２４ａ、２４ａ、・・・にはそれぞれ発光素子２５、２５、・・・が搭載されている。搭載部２４ａ、２４ａ、・・・はそれぞれ第１の導光体６と第２の導光体７の光入射部１０、１０、・・・１８、１８、・・・に対向して位置され、搭載部２４ａ、２４ａ、・・・にそれぞれ搭載された発光素子２５、２５、・・・が第１の入射面１１ａ、１１ａ、・・・と第２の入射面１９ａ、１９ａ、・・・に対向した状態で配置用凹部１１、１１、・・・、１９、１９、・・・に配置されている。

発光素子２５、２５、・・・のうち、例えば、第１の導光体６の前端側に位置された二つの光入射部１０、１０における配置用凹部１１、１１に配置された発光素子２５、２５は第１の発光素子２５ａ、２５ａとされている。

発光素子２５、２５、・・・のうち、例えば、第２の導光体７の光入射部１８、１８、・・・における配置用凹部１９、１９、・・・に配置された発光素子２５、２５、・・・は第２の発光素子２５ｂ、２５ｂ、・・・とされている。

発光素子２５、２５、・・・のうち、例えば、第１の導光体６の前端側に位置された二つの光入射部１０、１０以外の光入射部１０、１０、１０における配置用凹部１１、１１、１１に配置された発光素子２５、２５、２５は第３の発光素子２５ｃ、２５ｃ、２５ｃとされている。

上記のように構成された車輌用灯具１において、第１の導光体６と第２の導光体７は結合突部２２が結合孔１５に嵌合されて結合された状態で、被取付突部９、９、１７、１７、・・・のネジ挿通孔９ａ、９ａ、１７ａ、１７ａ、・・・にそれぞれ図示しない取付ネジが挿通されてランプハウジング２、カバー３又はエクステンションに取り付けられる。

外部電源から基板２４を介して発光素子２５、２５、・・・に電源が供給されると、発光素子２５、２５、・・・からそれぞれ光が発せられる。

このとき第１の発光素子２５ａから発せられた光は、第１の導光体６の第１の入射面１１ａ、１１ｂ、１１ｂから第１の導光体６に入射され、第１の入射面１１ｂ、１１ｂから入射された光が内面反射される（図６参照）。第１の導光体６に入射された光の少なくとも一部は対向出射面１３から一旦出射され対向入射面２１から第２の導光体７に入射され、第２の導光体７の第２の出射面２０から外部へ向けて照射される。

対向出射面１３は平面状に形成されて下方へ行くに従って前方に変位するように鉛直方向に対して傾斜されているため、対向出射面１３から出射される光が下方側に屈折されて第２の導光体７の第２の出射面２０からレンズステップ２０ａ、２０ａ、・・・で拡散されて外部へ向けて照射される（図３参照）。

従って、第２の導光体７から外部へ向けて照射される光に関し、上方へ向かう光が制限されて幻惑光の発生を抑制することができる。

尚、対向出射面１３と対向入射面２１においては、光が全反射されないことが必要である。従って、対向出射面１３と対向入射面２１は光を全反射しない傾斜角度に形成されている。対向出射面１３と対向入射面２１の傾斜角度は、例えば、アクリルによって形成される場合には、光の入射角度が４２°未満になる傾斜角度に形成され、ポリカーボネートによって形成される場合には、光の入射角度が３９°未満になる傾斜角度に形成される。

一方、第２の発光素子２５ｂから発せられた光は、第２の導光体７の第２の入射面１９ａ、１９ｂ、１９ｂから第２の導光体７に入射され、第２の入射面１９ｂ、１９ｂから入射された光が内面反射される（図７参照）。第２の導光体７に入射された光は第２の出射面２０からレンズステップ２０ａ、２０ａ、・・・で拡散されて外部へ向けて照射される。

また、第３の発光素子２５ｃから発せられた光は、第１の導光体６の第１の入射面１９ａ、１９ｂ、１９ｂから第１の導光体６に入射され、第１の入射面１９ｂ、１９ｂから入射された光が内面反射される（図６参照）。第１の導光体６に入射された光は第１の出射面１２からレンズステップ１２ａ、１２ａ、・・・で拡散されて外部へ向けて照射される。

尚、上記のように、発光素子２５、２５、・・・から出射された光はレンズステップ１２ａ、１２ａ、・・・、２０ａ、２０ａ、・・・で拡散されて外部へ向けて照射されるが、車輌用灯具１においては、レンズステップ１２ａ、１２ａ、・・・、２０ａ、２０ａ、・・・に対する入射角度に応じて光が内面反射（全反射）又は透過され、内面反射された光が第１の導光体６又は第２の導光体７で導かれて再び第１の出射面１２又は第２の出射面２０に達して外部へ向けて照射されるように構成されていてもよい。

以上に記載した通り、車輌用灯具１にあっては、第１の発光素子２５ａから発せられ第１の入射面１９ａ、１９ｂ、１９ｂから入射される光が第１の導光体６と第２の導光体７で順に導かれて第２の導光体７の第２の出射面２０から出射され、第２の発光素子２５ｂから発せられ第２の入射面１９ａ、１９ｂ、１９ｂから入射される光が第２の導光体７で導かれて第２の出射面２０から出射される。

従って、第１の発光素子２５ａから発せられた光と第２の発光素子２５ｂから発せられた光とが何れも少なくとも第２の導光体７で導かれて第２の出射面２０から出射されるため、長手方向において並べて配置された第１の導光体６と第２の導光体７が用いられ分割面（対向出射面１３及び対向入射面２１）が存在する場合においても、分割面が存在しない導光体と同様の良好な導光状態を確保することができる。

また、第１の導光体６に第３の発光素子２５ｃから発せられた光が出射される第１の出射面１２が形成されているため、第１の発光素子２５ａと第３の発光素子２５ｃから発せられる光が何れも第１の導光体６で導かれて第２の出射面２０又は第１の出射面１２から出射され、少ない部品点数で照射される光量を増加した上で光の制御の自由度を向上させることができる。

尚、上記には、第１の導光体６の対向出射面１３と第２の導光体７の対向入射面２１が何れも平面状に形成された例を示したが、例えば、対向出射面１３と対向入射面２１にそれぞれ階段状の突状部１３ａ、１３ａ、・・・、２１ａ、２１ａ、・・・を形成することも可能である（図８参照）。

対向出射面１３と対向入射面２１にそれぞれ階段状の突状部１３ａ、１３ａ、・・・、２１ａ、２１ａ、・・・が形成されることにより、突状部１３ａ、１３ａ、・・・と突状部２１ａ、２１ａ、・・・によって光の進行方向を所望の方向に制御することが可能になると共に光を拡散させることも可能になり、光の良好な制御状態を確保することができると共に輝度ムラの低減を図ることができる。

また、レンズステップ１２ａ、１２ａ、・・・、２０ａ、２０ａ、・・・は魚眼ステップに限られることはなく、例えば、後方に凹の略半球状に形成されたステップであってもよく、また、後方に凸又は凹のシリンドリカル状の複数の形状が並ぶように形成されていてもよい。このようなステップが形成されることによっても、第１の出射面１２及び第２の出射面２０から出射される光を十分に拡散して第１の導光体６と第２の導光体７から出射される光の均一性の向上を図ることができる。

１…車輌用灯具、６…第１の導光体、７…第２の導光体、１１ａ…第１の入射面、１１ｂ…第１の入射面、１２…第１の出射面、１３…対向出射面、１４…曲面、１９ａ…第２の入射面、１９ｂ…第２の入射面、２０…第２の出射面、２１…対向入射面、２５ａ…第１の発光素子、２５ｂ…第２の発光素子、２５ｃ…第３の発光素子

Claims (4)

1. 第１の入射面を有する第１の導光体と、
   発せられる光が前記第１の入射面から入射される第１の発光素子と、
   第２の入射面と第２の出射面を有し前記第１の導光体と所定の間隔で隣り合って位置された第２の導光体と、
   発せられる光が前記第２の入射面から入射される第２の発光素子とを備え、
   前記第１の発光素子から発せられ前記第１の入射面から入射される光が前記第１の導光体と前記第２の導光体で順に導かれて前記第２の出射面から出射され、
   前記第２の発光素子から発せられ前記第２の入射面から入射される光が前記第２の導光体で導かれて前記第２の出射面から出射され、
   発せられる光が前記第１の入射面から入射される第３の発光素子が設けられ、
   前記第１の導光体に、前記第３の発光素子から発せられ前記第１の入射面から入射される光が出射される第１の出射面が形成された
   車輌用灯具。
2. 前記第１の導光体と前記第２の導光体が結合されて配置された
   請求項１に記載の車輌用灯具。
3. 前記第１の導光体に対向出射面が形成され、
   前記第２の導光体に前記対向出射面に対向して位置された対向入射面が形成され、
   前記第１の出射面と前記対向出射面が連続して位置され、
   前記第１の出射面と前記対向出射面の境界部分が曲面に形成された
   請求項１又は請求項２に記載の車輌用灯具。
4. 前記第１の導光体に対向出射面が形成され、
   前記第２の導光体に前記対向出射面に対向して位置された対向入射面が形成され、
   前記対向出射面と前記対向入射面が下方へ行くに従って光の進行方向へ変位するように鉛直方向に対して傾斜された
   請求項１、請求項２又は請求項３に記載の車輌用灯具。

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