JP7052556B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は、車両用灯具に関する。

例えばテールランプ等の信号灯機能を有する車両用灯具においては、光源と、当該光源からの光を導光する板状の導光レンズと、導光レンズで導光された光を車両前方に出射するインナーレンズとを備える構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１７－９２０１０号公報

上記の車両用灯具においては、例えばデザイン等の制約により、導光レンズを前後方向に傾けて配置する場合がある。このように導光レンズを前後方向に傾けて配置する場合、導光レンズの出射面からは水平面に対して上下方向に傾いた方向に光が出射される。したがって、導光レンズの出射面から出射される光を水平方向に向けるため、例えばインナーレンズの入射面にプリズムを設ける等の設計が必要となる。

しかしながら、インナーレンズの入射面にプリズムを設ける構成では、当該入射面に対するプリズムの角度が大きいと、インナーレンズの出射面を前方から見た場合、上下方向の輝度が不均一になり、例えば横線状の輝度ムラ等が形成されてしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、導光レンズを車両搭載状態における前後方向に傾けて配置する構成において、発光面の輝度を均一にすることが可能な車両用灯具を提供することを目的とする。

本発明に係る車両用灯具は、発光面を有する光源と、板状であり、車両搭載状態において左右方向のうち少なくとも一方の端部に設けられ前記発光面に対向する入射面と、車両搭載状態において前方に面する出射面と、前記出射面とは反対側に設けられ前記入射面に入射する光を前記出射面に向けて反射する複数のプリズム部が形成されたプリズム形成面と、を有し、車両搭載状態における前後方向に傾いて配置される導光レンズと、車両搭載状態において前記導光レンズの前方に配置され、前記導光レンズの前記出射面から出射される前記光を前記前方に出射するインナーレンズとを備え、前記プリズム形成面は、複数の前記プリズム部が前記左右方向に並んだ状態の基本面を車両搭載状態における上下方向に複数段有し、複数段の前記基本面がそれぞれ車両搭載状態において水平面に垂直に配置されるように前記上下方向に階段状に形成される。

また、上記の車両用灯具において、複数段の前記基本面は、車両搭載状態における前方から見た状態において前記上下方向に隙間なく配置されてもよい。

また、上記の車両用灯具において、複数の前記プリズム部は、前記上下方向に延びる三角柱状であってもよい。

また、上記の車両用灯具において、前記インナーレンズは、車両搭載状態における前面にインナー側出射面を有し、前記インナー側出射面は、前記光を散乱させる光散乱部を有してもよい。

また、上記の車両用灯具において、前記導光レンズは、前記入射面から複数の前記プリズム部までの間に、前記光を拡散させる光拡散部を有してもよい。

また、上記の車両用灯具において、前記導光レンズは、前記上下方向に隣り合う前記基本面同士の間に段差部を有し、前記プリズム部の高さ寸法は、前記段差部の段差寸法以下であってもよい。

本発明によれば、導光レンズを車両搭載状態における前後方向に傾けて配置する構成において、発光面の輝度を均一にすることが可能な車両用灯具を提供することができる。

図１は、本実施形態に係る車両用灯具の一例を示す斜視図である。 図２は、導光レンズのうち光源部側の一部の構成を示す図である。 図３は、導光レンズのうち光源部側の一部の構成を示す図である。 図４は、図１に示す車両用灯具を平面Ａによって切断した形状を示す図である。 図５は、図３に示す構成についてＢ－Ｂ線を通り水平面に垂直な平面で切断した形状を示す図である。 図６は、比較例に係る車両用灯具の断面構成を示す図である。 図７は、本実施形態に係る車両用灯具の断面構成を示す図である。

以下、本発明に係る車両用灯具の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。以下の説明において、前後、上下、左右の各方向は、車両用前照灯が車両に搭載された車両搭載状態における方向であって、運転席から車両の進行方向を見た場合における方向を示す。なお、本実施形態では、上下方向は鉛直方向に平行であり、左右方向は水平方向であるとする。

図１は、本実施形態に係る車両用灯具１００の一例を示す斜視図である。図１に示す車両用灯具１００は、例えばテールランプ等の信号灯である。図１に示すように、車両用灯具１００は、光源部１０と、導光レンズ２０と、インナーレンズ３０と、ブラケット４０と、インナーパネル５０とを備えている。また、車両用灯具１００は、これら光源部１０、導光レンズ２０、インナーレンズ３０、ブラケット４０及びインナーパネル５０を収容する不図示のランプハウジング及びランプレンズを有する。

光源部１０は、第１光源１１と、第２光源１２とを有する。第１光源１１及び第２光源１２は、例えばＬＥＤやＯＥＬ、ＯＬＥＤ（有機ＥＬ）などの半導体型光源である。第１光源１１及び第２光源１２は、それぞれ導光レンズ２０の右側に配置され、発光面１１ａ、１２ａが導光レンズ２０側（左側）に向けられている。第１光源１１及び第２光源１２は、ランバーシアン分布を形成するように発光面１１ａ、１２ａからそれぞれ光を出射する。第１光源１１及び第２光源１２は、発光面１１ａ、１２ａから例えば赤色光を出射する。

図２及び図３は、導光レンズ２０のうち光源部１０側の一部の構成を示す図である。図２は車両前方から見た場合、図３は車両後方から見た場合の構成をそれぞれ示している。図２及び図３に示すように、導光レンズ２０は、例えば板状に形成され、前後方向に傾いた状態で配置される。導光レンズ２０は、入射面２１と、プリズム形成面２３と、出射面２５とを有する。

入射面２１は、左右方向の少なくとも一方の端部に配置される。本実施形態において、入射面２１は、例えば右方の端部に配置される。入射面２１は、第１光源１１の発光面１１ａ及び第２光源１２の発光面１２ａに対向して配置される。

プリズム形成面２３は、導光レンズ２０の後面に設けられる。プリズム形成面２３は、上下方向に複数段配置された基本面２４を有する。各基本面２４は、帯状であり、左右方向に延びている。図４は、図１に示す車両用灯具１００を平面Ａによって切断した形状を示す図である。図４に示すように、複数の基本面２４は、上下方向に階段状に形成されている。また、各基本面２４は、水平面に対して垂直に配置される。また、複数の基本面２４は、前方から見た状態において上下方向にほぼ隙間なく配置される（一点鎖線参照）。

各基本面２４には、複数のプリズム部２４ａが左右方向に所定の間隔を空けて配置される。プリズム部２４ａは、入射面２１に入射する光を出射面２５に向けて反射する。図５は、図３に示す構成についてＢ－Ｂ線を通り水平面に垂直な平面で切断した形状を示す図である。図３及び図５に示すように、プリズム部２４ａは、上下方向に延びる三角柱状である。プリズム部２４ａは、各基本面２４において、左右方向に所定の間隔を空けて配置される。プリズム部２４ａの幅（左右方向の寸法）は、例えば左右方向の右側の端部（光源部１０側の端部）では２ｍｍ程度とすることができ、左側の端部（光源部１０とは反対側の端部）では２ｍｍ～４ｍｍ程度の範囲に設定することができる。

導光レンズ２０において、隣り合う基本面２４同士の間には、段差部２４ｂが設けられる。プリズム部２４ａの高さ寸法ｈ（図３等参照）は、段差部２４ｂの段差寸法ｄ（図３等参照）以下とすることができる。本実施形態において、段差部２４ｂの段差寸法ｄは、プリズム部２４ａの高さ寸法ｈとほぼ等しくなっている（図３参照）。ここで、段差寸法ｄは、段差部２４ｂについての前後方向の距離である。また、高さ寸法ｈは、基本面２４に垂直な方向について、基本面２４とプリズム部２４ａの突出部分の先端との距離である。

出射面２５は、導光レンズ２０の前面に設けられる。出射面２５は、複数のプリズム部２４ａで反射された光を前方に出射する。なお、出射面２５の形状及び寸法は、例えば、後述するインナーレンズ３０の入射面３１に対応した形状及び寸法に形成される。

導光レンズ２０には、入射面２１とプリズム形成面２３との間に、光拡散部２２が設けられている。光拡散部２２は、入射面２１に入射した光を導光レンズ２０の内部で拡散させて、プリズム形成面２３に供給する。

図２及び図３に示すように、光拡散部２２は、湾曲部２２ａ、２２ｂ、２２ｃを有する。湾曲部２２ａは、例えば入射面２１のうち第１光源１１に対向する領域に配置される。湾曲部２２ａは、入射面２１の一部が凹状に湾曲した形状を有している。湾曲部２２ａは、第１光源１１からの光を上下方向に拡散させた状態で入射する。

湾曲部２２ｂは、プリズム形成面２３のうち入射面２１側の領域に配置される。湾曲部２２ｂは、プリズム形成面２３の一部が凹状に湾曲した形状を有している。湾曲部２２ｃは、出射面２５のうち入射面２１側の領域であって、湾曲部２２ｂに対応する領域に配置される。湾曲部２２ｂ及び湾曲部２２ｃは、入射面２１に入射した光を上下方向に拡散する。

インナーレンズ３０は、導光レンズ２０の前方に配置される。インナーレンズ３０は、インナー側入射面３１と、インナー側出射面３２とを有する。インナー側入射面３１は、導光レンズ２０の出射面から出射される光が入射する。インナー側出射面３２は、インナー側入射面３１に入射した光を車両前方に出射する。インナー側出射面３２は、出射する光を散乱させる光散乱部３２ａが設けられる。光散乱部３２ａとしては、例えばインナー側出射面３２にシボ加工が行われた状態のシボ部分等が挙げられるが、これに限定されず、他の構成であってもよい。

ブラケット４０は、光源部１０及び導光レンズ２０を保持する。インナーパネル５０は、ブラケット４０及びインナーレンズ３０を保持する。

次に、上記の車両用灯具１００の動作について説明する。光源部１０の第１光源１１及び第２光源１２を点灯させると、発光面１１ａ及び発光面１２ａから光が出射し、この光が導光レンズ２０の入射面２１に入射する。入射面２１に入射した光は、光拡散部２２により導光レンズ２０内において拡散された状態でプリズム形成面２３に導かれる。

プリズム形成面２３に到達した光は、複数のプリズム部２４ａのそれぞれによって水平面に平行となるように前方に反射され、出射面２５から出射される。出射面２５から出射された光は、インナーレンズ３０のインナー側入射面３１に入射し、インナー側出射面３２において光散乱部３２ａによって散乱された状態で出射する。

図６は、比較例に係る車両用灯具２００の断面構成を示す図である。図６に示す車両用灯具２００は、光源部１１０と、導光レンズ１２０と、インナーレンズ１３０と、ブラケット１４０と、インナーパネル１５０とを備える。光源部１１０は、本実施形態における第１光源１１及び第２光源１２と同様の第１光源１１１及び第２光源１１２を有する。また、ブラケット１４０及びインナーパネル１５０の構成については、本実施形態におけるブラケット４０及びインナーパネル５０の構成と同様である。

導光レンズ１２０は、例えば上下方向に平行な鉛直軸Ｖに対して前後方向に所定角度（例えば、２０°程度）傾いた状態で配置される。導光レンズ１２０は、左右方向の右側の端部に設けられる入射面（不図示）と、前面に配置される出射面１２５と、後面に配置され入射面に入射する光を出射面１２５に向けて反射する複数のプリズム部１２４ａを有するプリズム形成面１２３とを有する。プリズム形成面１２３は、例えば上下方向に平行な鉛直軸Ｖに対して前後方向に所定角度（例えば、２０°程度）だけ傾いた状態で配置される。また、プリズム形成面１２３には、本実施形態のような階段状の基本面２４は形成されていない。

一方、インナーレンズ１３０は、導光レンズ１２０の前方に配置される。インナーレンズ１３０は、導光レンズ１２０の出射面１２５から出射される光が入射するインナー側入射面１３１と、インナー側入射面１３１に入射した光を前方に出射するインナー側出射面１３２とを有する。また、インナー側入射面１３１には、導光レンズ１２０の出射面１２５からの光を水平面Ｈに平行となるように前方に向けるためのプリズム部１３１ａが形成されている。

このような車両用灯具２００では、第１光源１１１及び第２光源１１２からの光が導光レンズ１２０内に入射した場合、プリズム形成面１２３のプリズム部１２４ａは、水平面Ｈに対して所定角度（例えば、２０°程度）だけ上方に傾いた方向に光を反射する。この光は、そのままインナーレンズ１３０のインナー側入射面１３１に入射する。インナー側入射面１３１に入射した光は、プリズム部１３１ａにより、前方に向けて水平面Ｈに平行となるように屈折され、インナー側出射面１３２から出射される。

このように、上方に所定角度（例えば、２０°程度）傾いた角度で出射面１２５から出射された光を水平面Ｈに平行な方向に向けるためには、インナー側入射面１３１に設けられるプリズム部１３１ａの角度を所定角度の２倍程度（４０°程度）に設定する必要がある。この場合、プリズム部１３１ａの角度が大きくなるため、例えばインナーレンズ１３０を前方から見た場合、横線状の輝度ムラが生じる。

図７は、本実施形態に係る車両用灯具１００の断面構成を示す図である。図７に示すように、車両用灯具１００において、導光レンズ２０は、例えば上下方向に平行な鉛直軸Ｖに対して前後方向に所定角度（例えば、２０°程度）傾いた状態で配置される。また、導光レンズ２０のプリズム形成面２３には、水平面Ｈに垂直に配置される基本面２４が上下方向に階段状に形成され、各基本面２４には複数のプリズム部２４ａが上下方向に平行な状態で、左右方向に並んで配置される。

このため、プリズム形成面２３に到達した光は、複数のプリズム部２４ａのそれぞれによって水平面Ｈに平行となるように前方に反射されて出射面２５から出射される。出射面２５から出射された光は、インナーレンズ３０のインナー側入射面３１に入射し、インナー側出射面３２から散乱された状態で出射する。

ここで、本実施形態に係る車両用灯具１００と、比較例に係る車両用灯具２００との間において、光が水平面Ｈに平行な状態となるように前方に向けられてから出射されるまでの距離を比較する。例えば、本実施形態に係る車両用灯具１００において、上記距離は、光が水平面Ｈに平行な状態となるように前方に向けられるプリズム形成面２３から、当該光を車両前方に出射するインナー側出射面３２までの距離となる。一方、比較例に係る車両用灯具２００において、上記距離は、プリズム部１３１ａ（インナー側入射面１３１）からインナー側出射面１３２までの距離である。したがって、本実施形態に係る車両用灯具１００の方が、比較例に係る車両用灯具２００よりも、上記距離が長くなっている。

したがって、光が水平面Ｈに平行な方向に向けられてから出射されるまでの間、本実施形態に係る車両用灯具１００の方が、比較例に係る車両用灯具２００よりも、多くの光が上下方向に拡散される。そのため、本実施形態において、インナー側出射面３２から出射される光は、上下方向に均一な輝度で出射されることになる。また、本実施形態では複数段の基本面２４が前方から見た状態において上下方向に隙間なく配置されるため、プリズム部２４ａ同士の上下方向の境界を目立たなくすることができる。そのため、上下方向の輝度の均一性をより高めることが可能となる。

以上のように、本実施形態に係る車両用灯具１００は、発光面１１ａ、１２ａを有する第１光源１１及び第２光源１２と、板状であり、車両搭載状態において左右方向のうち少なくとも一方の端部に設けられ発光面１１ａ、１２ａに対向する入射面２１と、車両搭載状態において前方に面する出射面２５と、出射面２５とは反対側に設けられ入射面２１に入射する光を出射面２５に向けて反射する複数のプリズム部２４ａが形成されたプリズム形成面２３と、を有し、車両搭載状態における前後方向に傾いて配置される導光レンズ２０と、車両搭載状態において導光レンズ２０の前方に配置され、導光レンズ２０の出射面２５から出射される光を前方に出射するインナーレンズ３０とを備え、プリズム形成面２３は、複数のプリズム部２４ａが左右方向に並んだ状態の基本面２４を車両搭載状態における上下方向に複数段有し、複数段の基本面２４がそれぞれ車両搭載状態において水平面に垂直に配置されるように上下方向に階段状に形成される。

この構成によれば、水平面に垂直に配置された基本面２４に複数のプリズム部２４ａが形成されるため、導光レンズ２０が前後方向に傾いて配置される場合であっても、複数のプリズム部２４ａを水平面に垂直な状態に配置することができる。したがって、複数のプリズム部２４ａにより、第１光源１１及び第２光源１２からの光を、水平面に平行となるように前方に向けて反射することができる。これにより、インナーレンズ３０側にプリズム等を設けることなく、インナー側出射面３２から水平面に平行な光を出射可能となる。また、光が水平面に平行な方向に向けられてから車両前方に出射されるまでの距離を確保することができるため、当該光は、水平面に平行な方向に向けられてからインナー側出射面３２で出射されるまでの間に、上下方向に拡散される。したがって、車両用灯具１００は、導光レンズ２０を車両搭載状態における前後方向に傾けて配置する構成において、発光面であるインナー側出射面３２の輝度を均一にすることが可能となる。

また、本実施形態に係る車両用灯具１００において、複数段の基本面２４は、前方から見た状態において上下方向に隙間なく配置される。これにより、複数段の基本面２４が前方から見た状態において上下方向に隙間なく配置されるため、プリズム部２４ａ同士の上下方向の境界を目立たなくすることができ、インナー側出射面３２の輝度をより均一にすることが可能となる。

また、本実施形態に係る車両用灯具１００において、複数のプリズム部２４ａは、上下方向に延びる三角柱状である。これにより、第１光源１１及び第２光源１２からの光を確実に水平面に平行となるように前方に向けて反射することができる。

また、本実施形態に係る車両用灯具１００において、インナー側出射面３２は、光を散乱させる光散乱部３２ａを有する。これにより、発光面であるインナー側出射面３２において、光がより均一化された状態で出射される。したがって、インナー側出射面３２の輝度をより均一にすることが可能となる。

また、本実施形態に係る車両用灯具１００において、導光レンズ２０は、入射面２１から複数のプリズム部２４ａまでの間に、光を拡散させる光拡散部２２を有する。これにより、導光レンズ２０の内部のうち、入射面２１から複数のプリズム部２４ａまでの限定された区間内において、光を効率的に拡散することができるため、インナー側出射面３２の輝度をより均一にすることが可能となる。

また、本実施形態に係る車両用灯具１００において、導光レンズ２０は、上下方向に隣り合う基本面２４同士の間に段差部２４ｂを有し、プリズム部２４ａの高さ寸法ｈは、段差部２４ｂの段差寸法ｄ以下である。これにより、段差部２４ｂに起因する輝度ムラが低減されるため、インナー側出射面３２の輝度をより均一にすることが可能となる。

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。例えば、上記実施形態では、車両用灯具１００として、テールランプを例に挙げて説明したが、これに限定されず、ストップランプ、ターンシグナルランプ等の他の信号灯であってもよい。

また、上記した実施形態では、導光レンズ２０において、プリズム部２４ａの高さ寸法ｈが段差部２４ｂの段差寸法ｄと同等である場合を例に挙げて説明したが、これに限定されず、プリズム部２４ａの高さ寸法ｈが段差部２４ｂの段差寸法ｄ以下とした構成であってもよい。

また、上記した実施形態では、導光レンズ２０において、光拡散部２２として、湾曲部２２ａと、湾曲部２２ｂ，２２ｃとが設けられた構成を例に挙げて説明したが、これに限定されず、他の形状であってもよい。また、湾曲部２２ａと、湾曲部２２ｂ，２２ｃとの少なくとも一方が設けられない構成であってもよい。

また、上記した実施形態では、インナー側出射面３２に光散乱部３２ａが設けられた構成を例に挙げて説明したが、これに限定されず、光散乱部３２ａが設けられない構成であってもよい。

また、上記した実施形態では、複数段の基本面２４が前方から見た状態において上下方向に隙間なく配置される構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、少なくとも２つの隣り合う基本面２４間に、前方から見た状態において上下方向に隙間が形成されてもよい。

Ａ…平面、ｄ…段差寸法、ｈ…高さ寸法、Ｈ…水平面、Ｖ…鉛直軸、１０，１１０…光源部、１１，１１１…第１光源、１１ａ，１２ａ…発光面、１２，１１２…第２光源、２０，１２０…導光レンズ、２１…入射面、２２…光拡散部、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ…湾曲部、２３，１２３…プリズム形成面、２４…基本面、２４ａ，１２４ａ，１３１ａ…プリズム部、２４ｂ…段差部、２５，１２５…出射面、３０，１３０…インナーレンズ、３１，１３１…インナー側入射面、３２，１３２…インナー側出射面、３２ａ…光散乱部、４０，１４０…ブラケット、５０，１５０…インナーパネル、１００，２００…車両用灯具

Claims (6)

1. 発光面を有する光源と、
   板状であり、車両搭載状態において左右方向のうち少なくとも一方の端部に設けられ前記発光面に対向する入射面と、車両搭載状態において前方に面する出射面と、前記出射面とは反対側に設けられ前記入射面に入射する光を前記出射面に向けて反射する複数のプリズム部が形成されたプリズム形成面と、を有し、車両搭載状態における前後方向に傾いて配置される導光レンズと、
   車両搭載状態において前記導光レンズの前方に配置され、前記導光レンズの前記出射面から出射される前記光を前記前方に出射するインナーレンズと
   を備え、
   前記プリズム形成面は、複数の前記プリズム部が前記左右方向に並んだ状態の基本面を車両搭載状態における上下方向に複数段有し、複数段の前記基本面がそれぞれ車両搭載状態において水平面に垂直に配置されるように前記上下方向に階段状に形成される
   車両用灯具。
2. 複数段の前記基本面は、車両搭載状態における前方から見た状態において前記上下方向に隙間なく配置される
   請求項１に記載の車両用灯具。
3. 複数の前記プリズム部は、前記上下方向に延びる三角柱状である
   請求項１又は請求項２に記載の車両用灯具。
4. 前記インナーレンズは、車両搭載状態における前面にインナー側出射面を有し、
   前記インナー側出射面は、前記光を散乱させる光散乱部を有する
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両用灯具。
5. 前記導光レンズは、前記入射面から複数の前記プリズム部までの間に、前記光を拡散させる光拡散部を有する
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車両用灯具。
6. 前記導光レンズは、前記上下方向に隣り合う前記基本面同士の間に段差部を有し、
   前記プリズム部の高さ寸法は、前記段差部の段差寸法以下である
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の車両用灯具。

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