JP6838327B2 - 車両用光学部材および車両用光学部材を備える車両用灯具 - Google Patents

Description

この発明は、車両用光学部材に関するものである。また、この発明は、車両用光学部材を備える車両用灯具に関するものである。

車両用光学部材および車両用光学部材を備える車両用灯具（以下、単に「車両用光学部材、車両用灯具」と称する）は、従来からある（たとえば、特許文献１）。以下、従来の導光体（車両用光学部材）、車両用灯具について説明する。従来の車両用灯具は、ランプボディおよびアウターカバーと、光源と、導光体と、を備える。従来の導光体は、第１入射面と、第２入射面と、反射面と、出射面と、屈折部と、を備える。屈折部は、第１入射面と出射面との間に設けられている空洞部の境界面から構成されている。

光源からの光は、第１入射面と第２入射面とにそれぞれ入射する。第２入射面に入射した光は、反射面で平行光として反射する。反射平行光は、出射面から灯具前方に照射される。第１入射面に入射した光は、屈折部において、反射面からの反射平行光と平行になるように屈折される。屈折平行光は、出射面から灯具前方に照射される。

このように、従来の導光体、車両用灯具は、第１入射面に入射した光が屈折部で反射面からの反射平行光と平行になるように屈折される。このため、従来の導光体、車両用灯具は、第２入射面が抜き勾配による傾斜面から構成されていても、この傾斜面の第２入射面において暗部が形成されることがなく、均一な発光が可能である。

特開２０１４−１６７８７９号公報

ところが、従来の導光体、車両用灯具は、屈折部の空洞部の境界面に、第１入射面からの入射光の一部を反射させる反射面を、別途に設定した場合、別途設定の反射面により暗部が形成される。

この発明が解決しようとする課題は、入射面と出射面との間の光学制御部の空間部の壁面に、入射面からの入射光の一部を反射させる反射面を、設けた場合であっても、その反射面により暗部が形成されるのを防止することができる車両用光学部材、車両用灯具を提供することにある。

この発明の車両用光学部材は、光源からの光源光を入射させる入射面と、入射光を光学制御する光学制御部と、光学制御光を出射させる出射面と、を備え、入射面の一部が、光源光を光源の光軸と平行もしくはほぼ平行な入射平行光として入射させる平行光入射面であり、光学制御部が、入射面と出射面との間に設けられている空間部の壁面から構成されていて、入射平行光の一部を反射させる反射面と、反射面に隣接する屈折面と、屈折面に対向する第１再入射面と、反射面に対向する第２再入射面と、を有し、屈折面が、入射平行光の残りの少なくとも一部を空間部側に屈折させて、第１再入射面および第２再入射面にそれぞれ入射させる光学制御面である、ことを特徴とする。

この発明の車両用光学部材は、光軸と屈折面とがなす角度が、屈折面における屈折光の屈折角度が反射面側に近づくに従って大きくなるように、変化している、ことを特徴とする。

この発明の車両用光学部材は、屈折面が、一連の自由曲面からなる光学制御面である、ことを特徴とする。

この発明の車両用光学部材は、反射面が、焦点が入射面と出射面との間に位置し、入射平行光を焦点に向けて反射させる放物線系の光学制御面である、ことを特徴とする。

この発明の車両用光学部材は、第１再入射面が、屈折光のうち少なくとも一部を拡散光として再入射させる拡散系の光学制御面である、ことを特徴とする。

この発明の車両用光学部材は、第２再入射面が、屈折光のうち少なくとも一部を光軸に平行もしくはほぼ平行な屈折光として再入射させる一連の面からなる光学制御面である、ことを特徴とする。

この発明の車両用光学部材は、入射面の他の一部であって、反射面の反射方向側の入射面が、光源光を直線光もしくはほぼ直線光として入射させる直線光入射面である、ことを特徴とする。

この発明の車両用灯具は、灯室を区画するランプハウジングおよびランプレンズと、灯室内のランプハウジング側に配置されている光源と、灯室内のランプレンズ側に配置されている前記のいずれか１つのこの発明の車両用光学部材と、を備え、出射面が、ランプレンズに対向し、入射面が、光源に対向する、ことを特徴とする。

この発明の車両用光学部材、車両用灯具は、入射面と出射面との間の光学制御部の空間部の壁面に、入射面からの入射光の一部を反射させる反射面を、設けた場合であっても、その反射面により暗部が形成されるのを防止することができる。

図１は、この発明にかかる車両用光学部材、車両用灯具の実施形態１を示す要部における光路の説明図（図４におけるＩ−Ｉ線一部拡大断面図）である。 図２は、要部を示す一部拡大横断面図（図４におけるＩ−Ｉ線一部拡大断面図）である。 図３は、要部の光学制御部における光路を示す拡大説明図である。 図４は、使用状態を示す説明図（車両の背面図）である。 図５は、点灯状態を示す説明図（車両用灯具の正面図）である。 図６は、図４におけるＶＩ−ＶＩ線断面図である。 図７は、図４におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。 図８は、要部の光学制御部の作用を示す光路の説明図である。 図９は、光源の光軸と屈折面とがなす角度の変化を示す説明図である。 図１０は、この発明にかかる車両用光学部材、車両用灯具の実施形態２を示す要部における光路の説明図（図３に対応する拡大説明図）である。

以下、この発明にかかる車両用光学部材、車両用灯具の実施形態（実施例）の２例を図面に基づいて詳細に説明する。この明細書において、前、後、上、下、左、右は、この発明にかかる車両用光学部材、車両用灯具を車両に装備した際の前、後、上、下、左、右である。図において、符号「Ｆ」は「前」、「Ｂ」は「後」、「Ｕ」は上、「Ｄ」は「下」、「Ｌ」は「左」、「Ｒ」は「右」である。なお、図において、車両用光学部材、光源、ブラケットなどのハッチングを省略する。

（実施形態１の構成の説明）
図１〜図９は、この発明にかかる車両用光学部材、車両用灯具の実施形態１を示す。以下、この実施形態１にかかる車両用光学部材、車両用灯具の構成について説明する。図４〜図７中、符号１は、この実施形態１にかかる車両用灯具である。

（車両用灯具１の説明）
車両用灯具１は、この例では、ハイマウントストップランプである。車両用灯具１は、車両Ｃ（図４参照）の後部に装備されるリアスポイラに組み込まれている。車両用灯具１とリアスポイラは、車両ＣのバックドアＢＤに組み込まれている。車両用灯具１は、バックドアＢＤを構成するパネルＰ（車体の一部、図６および図７参照）に取付部材（ボルトナットなど）により取り付けられる。

車両Ｃの後部の左右両側には、リアコンビネーションランプ１Ｌ、１Ｒ（図４参照）がそれぞれ装備されている。リアコンビネーションランプ１Ｌ、１Ｒは、ストップランプ、テールランプ、ターンシグナルランプ、バックアップランプなどを備える。ハイマウントストップランプである車両用灯具１は、ストップランプを備えるリアコンビネーションランプ１Ｌ、１Ｒよりも上位に配置されている。

図６および図７に示すように、車両用灯具１は、ランプハウジング２と、ランプレンズ（たとえば、素通しのアウターカバー、アウターレンズなど）３と、光源４と、この実施形態１にかかる車両用光学部材としての導光部材（ライトガイド、導光体、インナーレンズ）５と、ブラケット６と、を備えるものである。

光源４と導光部材５とは、ブラケット６を介して、ランプハウジング２に取り付けられている。ランプハウジング２は、パネルＰに取付部材により取り付けられる。導光部材５の中央部分（車両Ｃの後部の中央部分に対応）とパネルＰとの間の空間Ｃ１（図６参照）は、導光部材５の左右の両端部分（車両Ｃの後部の左右両側に対応）とパネルＰとの間の空間Ｃ２（図７参照）と比較して、大きい。このため、導光部材５の中央部分は、空間的に余裕があるので、光源４を配置することができる（図６参照）。一方、導光部材５の左右の両端部分は、空間的に余裕が無いので、光源４を配置することができない（図７参照）。

（ランプハウジング２およびランプレンズ３の説明）
ランプハウジング２は、たとえば、光不透過性の部材から構成されている。ランプハウジング２は、車両Ｃの後側の部分が開口し、一方、車両Ｃの前側の部分が閉塞した形状をなす。

ランプレンズ３は、たとえば、光透過性の部材から構成されている。ランプレンズ３は、車両Ｃの前側の部分が開口し、一方、車両Ｃの後側の部分が閉塞した形状をなす。

ランプハウジング２の開口縁とランプレンズ３の開口縁とは、固定されている。また、ランプハウジング２およびランプレンズ３により灯室７が区画されている。灯室７内には、光源４、導光部材５およびブラケット６が、それぞれ配置されている。

（光源４の説明）
光源４は、この例では、導光部材５の中央部分に対応して、４個設けられている。４個の光源４は、それぞれ、基板４０と、発光部４１と、を有する。

基板４０は、ブラケット６を介して、ランプハウジング２に取り付けられている。光源４は、灯室７内のランプハウジング２側に配置されている。発光部４１は、この例では、ＬＥＤ、ＯＥＬまたはＯＬＥＤ（有機ＥＬ）などの自発光半導体型発光素子であって、導光部材５に対向している。

光源４は、光軸Ｚを有する。光軸Ｚは、発光部４１の発光面の中心もしくはほぼ中心を通り、かつ、発光部４１の発光面に対して、垂直もしくはほぼ垂直をなす。

（導光部材５の説明）
導光部材５は、この例では、アクリル樹脂やＰＣ（ポリカーボネート）などの透明樹脂材から構成されている。導光部材５は、ブラケット６を介して、ランプハウジング２に取り付けられている。導光部材５は、灯室７内のランプレンズ３側に配置されている。

導光部材５は、第１機能部分５１と第２機能部分５２とから構成されている。第１機能部分５１と第２機能部分５２とは、一体である。第１機能部分５１は、導光部材５の中央部分であって、ハイマウントストップランプの配光機能を担う。第２機能部分５２は、導光部材５の左右の両端部分であって、加飾（装飾）機能を担う。

（第１機能部分５１の説明）
第１機能部分５１は、この例では、左右に一体に連続して設けられている４個のブロック５１１、５１２、５１３、５１４（以下、単に「５１１〜５１４」と記載する）から構成されている。

４個のブロック５１１〜５１４のうち、左右両端の２個のブロック５１１、５１４は、第２機能部分５２に近い（すなわち隣接する）ブロックである。４個のブロック５１１〜５１４のうち、中の２個のブロック５１２、５１３は、左右両端の２個のブロック５１１、５１４に対して、第２機能部分５２から離れているブロックである。

４個のブロック５１１〜５１４は、それぞれ、入射面５３と、光学制御部５４と、出射面５５と、反射面（以下、「平行光反射面」と称する）５６と、を備える。４個のブロック５１１〜５１４は、４個の光源４とそれぞれ対をなす。以下、右側の２個のブロック５１３、５１４について説明する。なお、左側の２個のブロック５１１、５１２の構成は、右側の２個のブロック５１３、５１４の構成に対して、左右対称もしくはほぼ左右対称である。このため、左側の２個のブロック５１１、５１２についての説明を省略する。

（入射面５３の説明）
中のブロック５１３（５１２）の入射面５３は、第１入射面５３１と、第２入射面５３２と、からなる。右端のブロック５１４（左端のブロック５１１）の入射面５３は、第１入射面５３１と、第２入射面５３２と、第３入射面５３３と、からなる。

入射面５３の一部である第１入射面５３１は、焦点Ｆ１が光軸Ｚ上でかつ光源４の発光面の中心もしくはほぼ中心に位置する凸レンズ面（焦点Ｆ１の双曲線を光軸Ｚ回りに回転させてなる回転双曲面など）からなるものである。このため、第１入射面５３１は、光源４の発光部４１から放射される光源光Ｌ１を、光軸Ｚと平行もしくはほぼ平行な入射平行光Ｌ２として、入射させる。第１入射面５３１は、平行光入射面である。

入射面５３の一部である第２入射面５３２は、光軸Ｚを中心軸として回転させてなる円筒状の内面からなるものである。第２入射面５３２は、光源光Ｌ１を、入射屈折光Ｌ３として、入射させる。第２入射面５３２は、屈折光入射面である。

入射面５３の他の一部である第３入射面５３３は、光源４の発光面の中心もしくはほぼ中心を中心とする球面の一部からなるものである。このため、第３入射面５３３は、光源光Ｌ１を、直線光もしくはほぼ直線光（以下、「入射直射光」と称する）Ｌ４として、入射させる。第３入射面５３３は、直線光入射面である。

第３入射面５３３は、光学制御部５４の反射面５４３の反射方向側の入射面であって、第２機能部分５２に対向する入射面である。第３入射面５３３からの入射直射光Ｌ４の一部は、第２機能部分５２中に入射して第２機能部分５２の出射面５２０から出射光Ｌ５として、出射する。第３入射面５３３からの入射直射光Ｌ４の残りの一部は、平行光反射面５６で、光軸Ｚと平行もしくはほぼ平行な反射平行光Ｌ６として、反射する。

（平行光反射面５６の説明）
平行光反射面５６は、焦点（図示せず）が光軸Ｚ上に位置しかつ第１入射面５３１の焦点Ｆ１よりも第１入射面５３１側に位置する複数段の回転放物面からなるものである。このため、平行光反射面５６は、入射屈折光Ｌ３および入射直射光Ｌ４の残りの一部を、光軸Ｚと平行もしくはほぼ平行な反射平行光Ｌ６として、反射させる。

（光学制御部５４の説明）
光学制御部５４は、入射面５３と出射面５５との間に設けられている空間部５４０の壁面であって、その壁面の一部の光学制御面から構成されている。光学制御部５４は、反射面５４３と、屈折面５４４と、第１再入射面５４１と、第２再入射面５４２と、を有する。屈折面５４４、第１再入射面５４１および第２再入射面５４２は、第１光学制御部を構成する。反射面５４３は、第２光学制御部を構成する。

（反射面５４３の説明）
反射面５４３は、入射平行光Ｌ２の一部を反射させる反射面である。すなわち、反射面５４３は、入射平行光Ｌ２の一部を反射制御する反射制御面である。反射面５４３は、放物線系（回転放物面）の光学制御面である。反射面５４３の焦点Ｆ２、Ｆ３は、入射面５３および平行光反射面５６と出射面５５との間であって第２機能部分５２と反射面５４３との間に位置する。このため、反射面５４３は、入射平行光Ｌ２の一部を、反射光（収束反射光）Ｌ７として、焦点Ｆ２、Ｆ３に向けて反射させる。反射光Ｌ７は、焦点Ｆ２、Ｆ３から放射されて第２機能部分５２中に入射する。従って、焦点Ｆ２、Ｆ３は、仮想光源の作用をなす。

第２機能部分５２に近いブロック５１４に対して第２機能部分５２から離れているブロック５１３の反射面５４３の焦点Ｆ２は、第２機能部分５２に近いブロック５１４の光学制御部５４と出射面５５との間に位置する。一方、第２機能部分５２に近いブロック５１４の焦点Ｆ３は、第２機能部分５２と反射面５４３との間に位置する。

（屈折面５４４の説明）
屈折面５４４は、反射面５４３の第２機能部分５２と反対側において隣接する。屈折面５４４は、入射平行光Ｌ２の残りの一部を屈折光Ｌ８として、空間部５４０側に屈折させる光学制御面である。また、屈折面５４４は、空間部５４０側に屈折させた屈折光Ｌ８を第１再入射光Ｌ１１および第２再入射光Ｌ１２として、第１再入射面５４１および第２再入射面５４２にそれぞれ入射させる光学制御面である。

屈折面５４４は、この例では、図９（Ｃ）に示すように、一連の自由曲面からなる光学制御面である。図９（Ｃ）に示すように、入射平行光Ｌ２と屈折面５４４とがなす角度θ１、θ２、θ３、θ４（以下、「θ１〜θ４」と称する）は、反射面５４３側に近づくに従って徐々に小さくなるように、変化している。すなわち、θ１＞θ２＞θ３＞θ４である。

このため、屈折面５４４における屈折光Ｌ８の屈折角度θ１１、θ１２、θ１３、θ１４（以下、「θ１１〜θ１４」と称する）は、反射面５４３側に近づくに従って徐々に大きくなる。すなわち、θ１１＜θ１２＜θ１３＜θ１４である。これにより、屈折面５４４は、屈折光Ｌ８のうち反射面５４３側の一部を、屈折面５４４と対向する第１再入射面５４１から反射面５４３と対向する第２再入射面５４２に分配して入射させることができる。

ここで、入射平行光Ｌ２と光源４の光軸Ｚとは、平行もしくはほぼ平行である。また、角度θ１〜θ４と入射平行光Ｌ２の入射角度とは、相互に補角の関係にある。このため、入射平行光Ｌ２の入射角度は、図９に示すように、反射面５４３側に近づくに従って徐々に大きくなるように、変化している。

（第１再入射面５４１の説明）
第１再入射面５４１は、屈折面５４４に対向する。第１再入射面５４１は、屈折光Ｌ８のうち反射面５４３に対して反対側の一部を、拡散光すなわち第１再入射光Ｌ１１として、再入射させる拡散系の光学制御面である。第１再入射光Ｌ１１は、光源４の光軸Ｚに対して左右方向に拡散する拡散光である。なお、第１再入射光Ｌ１１は、図１において、光源４の光軸Ｚに平行もしくはほぼ平行に図示されている。

第１再入射面５４１は、この例では、上下方向に軸を有する円筒状の内面の一部からなる所謂縦カマプリズムである。なお、第１再入射面５４１は、凹面、凸面、連続した凹凸面であっても良い。

（第２再入射面５４２の説明）
第２再入射面５４２は、反射面５４３に対向する。第２再入射面５４２は、屈折光Ｌ８のうち反射面５４３側の一部を、屈折光すなわち第２再入射光Ｌ１２として、再入射させる屈折系の光学制御面である。第２再入射光Ｌ１２は、光源４の光軸Ｚに平行もしくはほぼ平行（正面方向もしくはほぼ正面方向、あるいは、入射平行光Ｌ２と同方向もしくはほぼ同方向）に、屈折（補正）された屈折光である。第２再入射面５４２は、この例では、抜き面（傾斜面、段差面）がない一連の面（一つに連続した面）からなる。

（出射面５５の説明）
出射面５５は、導光部材５の第１機能部分５１の４個のブロック５１１〜５１４のうち、入射面５３に対して反対側の面に設けられている。出射面５５は、光学制御部５４により光学制御された光（第１再入射面５４１に再入射した第１再入射光Ｌ１１、および、第２再入射面５４２に再入射した第２再入射光Ｌ１２）、および、平行光反射面５６で反射した反射平行光Ｌ６を、出射光Ｌ９として、外部（すなわち、ランプレンズ３側であって車両Ｃの後側）に出射させる。

出射面５５は、この例では、上下方向に軸を有する円柱面の一部からなる所謂縦カマプリズムである。すなわち、出射面５５は、凹面、凸面、連続した凹凸面である。したがって、出射光Ｌ９は、光源４の光軸Ｚに対して左右方向に拡散する。なお、出射光Ｌ９は、図１において、光源４の光軸Ｚに平行もしくはほぼ平行に図示されている。

（第２機能部分５２の説明）
第２機能部分５２は、導光部材５の第１機能部分５１の左右両端に左右方向に一体に設けられている。第２機能部分５２は、第１機能部分５１の光学制御部５４の反射面５４３で反射された反射光Ｌ７を、全反射作用により、第２機能部分５２の第１機能部分５１から第２機能部分５２の左右両端に導くものである。

すなわち、第２機能部分５２は、導光棒、導光体、ライトガイドである。第２機能部分５２は、断面形状が円形もしくはほぼ円形の円柱形状すなわち丸棒形状をなす。第２機能部分５２の直径（基本直径）は、この例では、約５〜８ｍｍである。

第２機能部分５２の側面のうちランプレンズ３側に対向する側面には、出射面５２０が設けられている。出射面５２０は、図１、図７に示すように、第１機能部分５１から第２機能部分５２に反射した反射光Ｌ７であって第２機能部分５２中に導かれた光の一部を、出射光Ｌ１０として外部（すなわち、ランプレンズ３側であって車両Ｃの後側）に出射させる。なお、出射面５２０は、反射光Ｌ７の残りを全反射作用により第２機能部分５２中に反射させる。

第２機能部分５２の側面であって出射面５２０に対して反対側の面もしくはほぼ反対側の面には、反射面５２１と段差面５２２とが設けられている。反射面５２１と段差面５２２とは、第２機能部分５２の中心線Ｏ方向に交互に多数個連続して設けられている。反射面５２１は、反射光Ｌ７の一部を、反射光Ｌ１３として出射面５２０側に反射させる。反射光Ｌ１３は、出射面５２０から出射光Ｌ１０として外部に出射する。１個の反射面５２１と１個の段差面５２２とは、１個のプリズムを構成する。

（明暗差緩和部分５７の説明）
図１、図５に示すように、導光部材５には、明暗差緩和部分５７が設けられている。明暗差緩和部分５７は、導光部材５の第１機能部分５１と第２機能部分５２との境から、第１機能部分５１および第２機能部分５２に亘って設けられている。

明暗差緩和部分５７は、図１、図５に示すように、第３入射面５３３からの入射直射光Ｌ４により、導光部材５の第１機能部分５１の明るい部分と第２機能部分５２の暗い部分との間の明暗差を緩和するものである。すなわち、導光部材５の第１機能部分５１の中央部分の明るい部分から、明暗差緩和部分５７の中間の明るい部分を経て、第２機能部分５２の端部分の暗い部分へと、明るさが徐々に変化している。なお、図５において、黒点が密である部分は、明るい部分である。黒点が疎である部分は、暗い部分である。

ここで、第１機能部分５１の出射面５５から出射される出射光Ｌ９、および、第２機能部分５２の出射面５２０から出射される出射光Ｌ５、Ｌ１０の明暗について、図１を参照して、説明する。図１において、出射光Ｌ９、Ｌ５、Ｌ１０は、実線矢印にて図示されている。実線矢印が密であると、出射光が明るい。実線矢印が疎であると、出射光が暗い。

まず、光学制御部５４により光学制御された光すなわち第１再入射光Ｌ１１および第２再入射光Ｌ１２は、光源光Ｌ１のうち光源４からの直射光である。このため、第１再入射光Ｌ１１および第２再入射光Ｌ１２からなる出射光Ｌ９は、明るい。

また、平行光反射面５６で反射された反射平行光Ｌ６は、光源光Ｌ１のうち光源４からの反射光である。このため、反射平行光Ｌ６からなる出射光Ｌ９は、第１再入射光Ｌ１１および第２再入射光Ｌ１２からなる出射光Ｌ９と比較して暗い。

この反射平行光Ｌ６は、第２入射面５３２からの入射屈折光Ｌ３が平行光反射面５６で反射する反射平行光Ｌ６と、第３入射面５３３からの入射直射光Ｌ４が平行光反射面５６で反射する反射平行光Ｌ６と、からなる。この反射平行光Ｌ６からなる出射光Ｌ９のうち、入射直射光Ｌ４の反射平行光Ｌ６からなる出射光Ｌ９は、入射屈折光Ｌ３の反射平行光Ｌ６からなる出射光Ｌ９と比較して暗い。

一方、入射直射光Ｌ４であって第２機能部分５２の出射面５２０から出射する出射光Ｌ５は、入射直射光Ｌ４の反射平行光Ｌ６からなる出射光Ｌ９と比較して暗い。

さらに、反射光Ｌ７であって第２機能部分５２の反射面５２１で反射して出射面５２０から出射する出射光Ｌ１０は、入射直射光Ｌ４であって第２機能部分５２の出射面５２０から出射する出射光Ｌ５と比較して暗い。

このように、導光部材５の第１機能部分５１の中央部分の明るい出射光Ｌ９から、明暗差緩和部分５７の中間の明るい出射光Ｌ９、Ｌ５を経て、第２機能部分５２の端部分の暗い出射光Ｌ１０へと、明るさが徐々に変化している。

（実施形態１の作用の説明）
この実施形態１にかかる車両用光学部材（以下、「導光部材５」と称する）、車両用灯具１は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。

４個の光源４の発光部４１を同時に点灯する。すると、光源４の発光部４１から放射された光源光Ｌ１は、入射平行光Ｌ２、入射屈折光Ｌ３、入射直射光Ｌ４として、導光部材５の第１機能部分５１の４個のブロック５１１〜５１４の第１入射面５３１、第２入射面５３２、第３入射面５３３から導光部材５中に入射する。

入射平行光Ｌ２の一部は、光学制御部５４の反射面５４３で反射光Ｌ７として、焦点Ｆ２、Ｆ３に向けて反射する。反射光Ｌ７は、焦点Ｆ２、Ｆ３に向かって一度収束し、かつ、焦点Ｆ２、Ｆ３から第２機能部分５２中に放射する。すなわち、反射光Ｌ７は、焦点Ｆ２、Ｆ３を仮想光源として、第２機能部分５２中に放射する。

入射平行光Ｌ２の残りは、光学制御部５４の屈折面５４４で屈折光Ｌ８として、光学制御部５４の空間部５４０側に屈折する。屈折光Ｌ８の一部は、光学制御部５４の第１再入射面５４１に拡散光の第１再入射光Ｌ１１として、再入射する。屈折光Ｌ８の残りは、光学制御部５４の第２再入射面５４２に屈折光の第２再入射光Ｌ１２として、再入射する。

第１再入射光Ｌ１１および第２再入射光Ｌ１２は、第１機能部分５１の出射面５５から１番明るい出射光Ｌ９として、ランプレンズ３を経て、外部に車両Ｃの後側に照射される。

入射屈折光Ｌ３は、平行光反射面５６で反射平行光Ｌ６として、反射する。反射平行光Ｌ６は、第１機能部分５１の出射面５５から２番目に明るい出射光Ｌ９として、１番明るい出射光Ｌ９の左右両側あるいは左側もしくは右側において、ランプレンズ３を経て、外部に車両Ｃの後側に照射される。

入射直射光Ｌ４の一部は、平行光反射面５６で反射平行光Ｌ６として、反射する。反射平行光Ｌ６は、第２機能部分５２に隣接する第１機能部分５１の出射面５５すなわち明暗差緩和部分５７の出射面５５から３番目に明るい出射光Ｌ９として、２番目に明るい出射光Ｌ９の右側もしくは左側において、ランプレンズ３を経て、外部に車両Ｃの後側に照射される。

入射直射光Ｌ４の残りは、第１機能部分５１に隣接する第２機能部分５２の出射面５２０すなわち明暗差緩和部分５７の出射面５２０から４番目に明るい出射光Ｌ５として、３番目に明るい出射光Ｌ９の右側もしくは左側において、ランプレンズ３を経て、外部に車両Ｃの後側に照射される。

焦点Ｆ２、Ｆ３を仮想光源として、第２機能部分５２中に放射した反射光Ｌ７は、第２機能部分５２中において、全反射作用により、第２機能部分５２の第１機能部分５１から第２機能部分５２の左右両端に導かれる。また、反射光Ｌ７は、第２機能部分５２中の途中において、反射面５２１で反射光Ｌ１３として、反射する。

反射光Ｌ１３は、第２機能部分５２の出射面５２０から５番目に明るい出射光Ｌ１０として、４番目に明るい出射光Ｌ５の右側もしくは左側において、ランプレンズ３を経て、外部に車両Ｃの後側に照射される。出射光Ｌ１０は、第２機能部分５２の第１機能部分５１に隣接する明暗差緩和部分５７から第２機能部分５２の左右の両端にかけて徐々に暗くなる。

以上のように、図１、図５に示すように、車両用灯具１の中央部分の第１機能部分５１は、明るく、ハイマウントストップランプの配光機能を担う。また、車両用灯具１の左右両端部分の第２機能部分５２は、第１機能部分５１から左右両端にかけて徐々に暗くなり、加飾（装飾）機能を担う。さらに、中央部分の明るい第１機能部分５１と、左右両端部分の徐々に暗くなる第２機能部分５２との間の部分の明暗差緩和部分５７は、明暗差を緩和する。

（実施形態１の効果の説明）
この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。

この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、入射面５３と出射面５５との間の光学制御部５４において、反射面５４３が入射光（入射平行光Ｌ２）の一部を反射させ、屈折面５４４が入射光（入射平行光Ｌ２）の残りの一部を空間部５４０側に屈折させて第１再入射面５４１および第２再入射面５４２にそれぞれ再入射させるものである。すなわち、この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、屈折面５４４からの屈折光Ｌ８の一部を反射面５４３に対向する第２再入射面５４２に再入射させることができる。このため、この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、図１、図３、図８（Ａ）に示すように、光学制御部５４の空間部５４０の壁面に反射面５４３を設けた場合であっても、反射面５４３により暗部が形成されるのを防止することができる。

ここで、この発明を実施しなかった従来の導光部材、車両用灯具について、図８（Ｂ）を参照して説明する。なお、図８（Ｂ）において、図１〜図７、図８（Ａ）、図９と同符号は、同一のものを示す。

従来の導光部材、車両用灯具は、入射面と出射面との間には光学制御部５８が設けられている。光学制御部５８は、空間部５８０の壁面から構成されている反射面５８３、出射面５８４、第１再入射面５８１および第２再入射面５８２を有する。出射面５８４と第１再入射面５８１とが対向し、反射面５８３と第２再入射面５８２とが対向する。反射面５８３が入射平行光Ｌ２の一部を反射光Ｌ７として反射させる。出射面５８４が入射平行光Ｌ２の残りの一部を出射光Ｌ１４として空間部５４０側にそのまま出射させて第１再入射面５４１にのみ再入射光Ｌ１５としてそのまま再入射させる。出射光Ｌ１４および再入射光Ｌ１５は、入射平行光Ｌ２と同様に、光軸Ｚに平行もしくはほぼ平行である。

このため、従来の導光部材、車両用灯具は、出射面５８４からの出射光Ｌ１４の一部を反射面５８３に対向する第２再入射面５８２に再入射させることができない。このため、従来の導光部材、車両用灯具は、図８（Ｂ）に示すように、光学制御部５８の空間部５８０の壁面に反射面５８３を設けた場合、反射面５８３により暗部ＤＡが形成される。

これに対して、この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、図８（Ａ）に示すように、光学制御部５４の空間部５４０の壁面に反射面５４３を設けた場合であっても、反射面５４３により暗部が形成されるのを防止することができる。

この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、光源４の光軸Ｚと屈折面５４４とがなす角度θ１〜θ４が、屈折面５４４における屈折光Ｌ８の屈折角度θ１１〜θ１４が反射面５４３側に近づくに従って大きくなるように、変化している。このため、この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、屈折面５４４からの屈折光Ｌ８のうち反射面５４３側の一部を、屈折面５４４と対向する第１再入射面５４１から反射面５４３と対向する第２再入射面５４２に分配して入射させることができる。これにより、この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、反射面５４３による暗部の形成を確実に防止することができる。

この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、屈折面５４４が、一連の自由曲面からなる光学制御面である。ここで、複数の三角プリズムを連続して屈折面を設ける場合においては、抜き面（傾斜面、段差面）や加工曲部（加工Ｒ、加工曲面）による暗部が形成される。このため、この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、複数の三角プリズムを連続して屈折面を設ける場合と比較して、抜き面や加工曲部による暗部の形成を確実に防ぐことができる。これにより、この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、反射面５４３による暗部の形成をさらに確実に防止することができる。

この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、入射面５３の一部が、光源４からの光源光Ｌ１を入射平行光Ｌ２として入射させる平行光入射面の第１入射面５３１である。また、この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、反射面５４３が、焦点Ｆ２、Ｆ３が入射面５３と出射面５５との間に位置し、入射平行光Ｌ２を焦点Ｆ２、Ｆ３に向けて反射させる放物線系の光学制御面である。このため、この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、入射平行光Ｌ２の一部であって、反射面５４３で反射させた反射光Ｌ７を、焦点Ｆ２、Ｆ３に一度収束させかつ焦点Ｆ２、Ｆ３から放射させるものである。これにより、この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、焦点Ｆ２、Ｆ３を仮想光源として、反射光Ｌ７を第２機能部分５２中に確実に入射させることができ、反射光Ｌ７を第２機能部分５２の加飾機能に有効に利用することができる。

この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、第１再入射面５４１が、屈折光Ｌ８のうち反射面５４３に対して反対側の一部（Ｌ８）を拡散光の第１再入射光Ｌ１１として再入射させる拡散系の光学制御面である。ここで、屈折面５４４で屈折される屈折光Ｌ８は、光源４の光軸Ｚもしくはその近傍に位置するので、光束が多く（光の量が多く）、光が強い（光度が高い）。このため、この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、光束が多く光が強い屈折光Ｌ８を、第１再入射面５４１で第１再入射光Ｌ１１として拡散させて、かつ、出射面５５から出射光Ｌ９として出射させることができる。これにより、この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、第１機能部分５１の配光機能において、均等もしくはほぼ均等の明るさの配光が得られる。

この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、第２再入射面５４２が、屈折光Ｌ８のうち反射面５４３側の一部を光軸Ｚに平行もしくはほぼ平行な屈折光の第２再入射光Ｌ１２として再入射させる一連の面からなる光学制御面である。ここで、複数の三角プリズムを連続して第２再入射面を設ける場合においては、抜き面（傾斜面、段差面）や加工曲部（加工Ｒ、加工曲面）による暗部が形成される。このため、この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、複数の三角プリズムを連続して第２再入射面を設ける場合と比較して、抜き面や加工曲部による暗部の形成を確実に防ぐことができる。これにより、この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、反射面５４３による暗部の形成をさらに確実に防止することができる。

この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、入射面５３の他の一部であって、反射面５４３の反射方向側すなわち第２機能部分５２に対向する側の第３入射面５３３が、光源４からの光源光Ｌ１を入射直射光Ｌ４として入射させる直線光入射面である。このため、この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、第３入射面５３３からの入射直射光Ｌ４の一部が平行光反射面５６で反射平行光Ｌ６として反射し、その反射平行光Ｌ６が第２機能部分５２寄りの第１機能部分５１の出射面５５から出射光Ｌ９として出射する。一方、この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、第３入射面５３３からの入射直射光Ｌ４の残りが第１機能部分５１寄りの第２機能部分５２の出射面５２０から出射光Ｌ５として出射する。

これにより、この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、導光部材５の中央部分の明るい第１機能部分５１と、導光部材５の左右端部分の暗い第２機能部分５２との間に、中間の明るさの明暗差緩和部分５７が形成される。この結果、この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、明るさが、導光部材５の中央部分の明るい第１機能部分５１から、中間の明るさの明暗差緩和部分５７を経て、導光部材５の左右端部分の暗い第２機能部分５２へと、徐々に変化している照明が得られる。

この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、光学制御部５４の第１光学制御部である屈折面５４４、第１再入射面５４１および第２再入射面５４２が入射平行光Ｌ２の一部を第１機能部分５１の出射面５５に向けて光学制御し、光学制御部５４の第２光学制御部である反射面５４３が入射平行光Ｌ２の残りの一部を第２機能部分５２に向けて光学制御する。このため、この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、従来の導光体、車輛用灯具と同様に、光のムラの発生を低減することができると共に光の利用効率の向上を図ることができる。しかも、この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、光学制御部５４が入射面５３と出射面５５との間に設けられている空間部５４０の壁面から構成されているので、従来の導光体、車輛用灯具のように、繋ぎ面や加工曲部が形成されていない。この結果、この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、繋ぎ面や加工曲部により、光漏れが生じて点光が発生したり、あるいは、暗部が発生したりするのを防止することができる。

この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、第１機能部分５１が、複数個（この例では４個）のブロック５１１〜５１４から構成されていて、４個のブロック５１１〜５１４が、それぞれ、入射面５３と、光学制御部５４と、出射面５５と、を備え、４個のブロック５１１〜５１４のうち、第２機能部分５２に近いブロック５１１、５１４に対して第２機能部分５２から離れているブロック５１２、５１３の第２光学制御部である反射面５４３の焦点Ｆ２が、第２機能部分５２に近いブロック５１１、５１４の光学制御部５４と出射面５５との間に位置する。このため、この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、第２機能部分５２から離れているブロック５１２、５１３の反射面５４３からの反射光Ｌ７を、第２機能部分５２に近いブロック５１１、５１４の光学制御部５４と出射面５５との間に通すことができる。これにより、この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１は、ブロック５１１〜５１４を複数個設けても、第２機能部分５２から離れているブロック５１２、５１３の反射面５４３からの反射光Ｌ７の通過を阻害することなく、第２機能部分５２に近いブロック５１１、５１４の光学制御部５４と出射面５５との間の寸法を小さくすることができる。この結果、導光部材５の奥行強いては車両用灯具１の奥行を小型化することができる。

（屈折面５４４の変形例の説明）
以下、屈折面５４４の変形例について図９（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。

この実施形態１にかかる導光部材５、車両用灯具１の屈折面５４４は、図９（Ｃ）に示すように、一連の自由曲面からなる光学制御面である。これに対して、図９（Ａ）に示す屈折面５４４は、抜き面５４５と交互に連続して設けた複数の三角プリズムからなる光学制御面である。また、図９（Ｂ）に示す屈折面５４４は、複数の平面を連続して設けてなる光学制御面である。

図９（Ａ）に示す屈折面５４４は、抜き面５４５や加工曲部による暗部が若干形成されるが、屈折光Ｌ８の一部を第２再入射面５４２に確実に入射させることができるので、反射面５４３により暗部が形成されるのを防止することができる。

図９（Ｂ）に示す屈折面５４４は、複数の平面からなるので、屈折光Ｌ８の屈折制御が複数段の制御となり、自由曲面からなる図９（Ｃ）に示す屈折面５４４の無数段の制御と比較して、屈折光Ｌ８の屈折制御効率が低下する。しかしながら、図９（Ｂ）に示す屈折面５４４は、抜き面や加工曲部による暗部の形成を防ぐことができ、かつ、屈折光Ｌ８の一部を第２再入射面５４２に確実に入射させることができるので、反射面５４３により暗部が形成されるのを確実に防止することができる。

（実施形態２の説明）
図１０は、この発明にかかる導光部材、車両用灯具の実施形態２を示す。以下、この実施形態２にかかる導光部材、車両用灯具について説明する。図中、図１〜図９と同符号は、同一のものを示す。

前記の実施形態１の導光部材５、車両用灯具１は、図１〜図３、図８（Ａ）に示すように、光学制御部５４の空間部５４０の一側たとえば右側もしくは左側に反射面５４３を設けるものである。これに対して、この実施形態２の導光部材、車両用灯具は、図１０に示すように、光学制御部５４の空間部５４０の両側に反射面５４３をそれぞれ設けるものである。

この実施形態２の導光部材、車両用灯具は、以上のごとき構成からなるので、前記の実施形態１の導光部材５、車両用灯具１と同様もしくはほぼ同様の作用効果を達成することができる。

（実施形態１、２、変形例以外の例の説明）
なお、前記の実施形態１においては、第１機能部分５１が４個のブロック５１１〜５１４からなるものである。これに対して、この発明においては、第１機能部分５１が１個〜３個のブロックもしくは５個以上のブロックからなるものであっても良い。１個の場合は、実施形態２の光学制御部５４の空間部５４０の両側に反射面５４３をそれぞれ設けるものを使用することが好ましい。また、偶数個の場合は、実施形態１の光学制御部５４の空間部５４０の一側たとえば右側もしくは左側に反射面５４３を設けるものを使用することが好ましい。さらに、奇数個の場合は、実施形態１の光学制御部５４の空間部５４０の一側たとえば右側もしくは左側に反射面５４３を設けるものと、実施形態２の光学制御部５４の空間部５４０の両側に反射面５４３をそれぞれ設けるものと、を使用することが好ましい。

また、前記の実施形態１、２、変形例においては、配光機能と加飾（装飾）機能とを有するハイマウントストップランプに使用するものである。ところが、この発明においては、配光機能と加飾（装飾）機能とを有するハイマウントストップランプ以外のランプに使用しても良い。なお、光源４からの光源光Ｌ１を複数に分配して使用するランプに使用することが好ましい。

さらに、前記の実施形態１、２、変形例においては、第１入射面５３１が、焦点Ｆ１が光軸Ｚ上でかつ光源４の発光面の中心もしくはほぼ中心に位置する凸レンズ面からなるものである。ところが、この発明においては、第１入射面として、凸レンズ面以外の面であっても良い。たとえば、焦点が光軸Ｚ上でかつ光源４の発光面の中心もしくはほぼ中心に位置するフレネルレンズ面からなるものであっても良い。

なお、この発明は、前記の実施形態１、２、変形例により限定されるものではない。

１ 車両用灯具
１Ｌ、１Ｒ リアコンビネーションランプ
２ ランプハウジング
３ ランプレンズ
４ 光源
４０ 基板
４１ 発光部
５ 導光部材
５１ 第１機能部分
５１１、５１２、５１３、５１４ ブロック
５２ 第２機能部分
５２０ 出射面
５２１ 反射面
５２２ 段差面
５３ 入射面
５３１ 第１入射面
５３２ 第２入射面
５３３ 第３入射面
５４ 光学制御部
５４０ 空間部
５４１ 第１再入射面
５４２ 第２再入射面
５４３ 反射面
５４４ 屈折面
５４５ 抜き面
５５ 出射面
５６ 平行光反射面
５７ 明暗差緩和部分
５８ 光学制御部
５８０ 空間部
５８１ 第１再入射面
５８２ 第２再入射面
５８３ 反射面
５８４ 出射面
６ ブラケット
７ 灯室
Ｂ 後
ＢＤ バックドア
Ｃ 車両
Ｃ１、Ｃ２ 空間
Ｄ 下
ＤＡ 暗部
Ｆ 前
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３ 焦点
Ｌ 左
Ｌ１ 光源光
Ｌ２ 入射平行光
Ｌ３ 入射屈折光
Ｌ４ 入射直射光
Ｌ５ 出射光
Ｌ６ 反射平行光
Ｌ７ 反射光
Ｌ８ 屈折光
Ｌ９ 出射光
Ｌ１０ 反射光
Ｌ１１ 第１再入射光
Ｌ１２ 第２再入射光
Ｌ１３ 出射光
Ｌ１４ 出射光
Ｌ１５ 再入射光
Ｏ 中心線
Ｐ パネル
Ｒ 右
Ｕ 上
Ｚ 光軸
θ１、θ２、θ３、θ４ 角度
θ１１、θ１２、θ１３、θ１４ 屈折角度

Claims (8)

1. 光源からの光源光を入射させる入射面と、
   入射光を光学制御する光学制御部と、
   光学制御光を出射させる出射面と、
   を備え、
   前記入射面の一部は、前記光源光を前記光源の光軸と平行もしくはほぼ平行な入射平行光として入射させる平行光入射面であり、
   前記光学制御部は、
   前記入射面と前記出射面との間に設けられている空間部の壁面から構成されていて、
   前記入射平行光の一部を反射させる反射面と、
   前記反射面に隣接する屈折面と、
   前記屈折面に対向する第１再入射面と、
   前記反射面に対向する第２再入射面と、
   を有し、
   前記屈折面は、前記入射平行光の残りの少なくとも一部を前記空間部側に屈折させて、前記第１再入射面および前記第２再入射面にそれぞれ入射させる光学制御面である、
   ことを特徴とする車両用光学部材。
2. 前記光軸と前記屈折面とがなす角度は、前記屈折面における前記屈折光の屈折角度が前記反射面側に近づくに従って大きくなるように、変化している、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用光学部材。
3. 前記屈折面は、一連の自由曲面からなる光学制御面である、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用光学部材。
4. 前記反射面は、焦点が前記入射面と前記出射面との間に位置し、前記入射平行光を前記焦点に向けて反射させる放物線系の光学制御面である、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用光学部材。
5. 前記第１再入射面は、前記屈折光のうち少なくとも一部を拡散光として再入射させる拡散系の光学制御面である、
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用光学部材。
6. 前記第２再入射面は、前記屈折光のうち少なくとも一部を前記光軸に平行もしくはほぼ平行な屈折光として再入射させる一連の面からなる光学制御面である、
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用光学部材。
7. 前記入射面の他の一部であって、前記反射面の反射方向側の前記入射面は、前記光源光を直線光もしくはほぼ直線光として入射させる直線光入射面である、
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用光学部材。
8. 灯室を区画するランプハウジングおよびランプレンズと、
   前記灯室内の前記ランプハウジング側に配置されている光源と、
   前記灯室内の前記ランプレンズ側に配置されている前記の請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両用光学部材と、
   を備え、
   前記出射面は、前記ランプレンズに対向し、
   前記入射面は、前記光源に対向する、
   ことを特徴とする車両用灯具。

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