JP2014099324A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】光源からの光の利用効率の高い導光体を用いた車両用灯具を提供する。
【解決手段】車両用灯具は、光源２１と、光源２１からの光が入射する入射部３１と、入射部３１から分岐して延出されて光を出射する複数の延出部と、を有する導光体３０と、を備えている。複数の延出部は、光源２１の光軸Ａｘ上に延出されている部分を有する第１延出部３６と、第１延出部３６の長手方向に沿って延出されて第１延出部３６の一方側に並列されている第２延出部３７と、第１延出部３６の長手方向に沿って延出されて第１延出部３６の他方側に並列されている第３延出部３８と、を含み、入射部３１は、入射された光を第２延出部３７に向かって内面反射させる第１反射部３２と、入射された光を第３延出部３８に向かって内面反射させる第２反射部３３と、を有している。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両用灯具に関する。

従来、ＬＥＤ光源から複数本（例えば、２本）に分岐された棒形状の導光体に光が入射されて、当該導光体全体が発光する構成を有した車両用灯具が知られている（特許文献１参照）。

特開２００３−６８１１３号公報

近年、このような導光体について光の利用効率を高めることが要請されているが、特許文献１の車両用灯具においては、光源からの光を単に導光体の一端から入射させて分岐させるものであり、光の利用効率が良いとは言えない。

そこで、本発明は、光源からの光の利用効率の高い導光体を用いた車両用灯具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の車両用灯具は、
光源と、
前記光源からの光が入射する入射部と、前記入射部から分岐して延出されて前記光を出射する複数の延出部と、を有する導光体と、
を備え、
前記複数の延出部は、前記光源の光軸上に延出されている部分を有する第１延出部と、前記第１延出部の長手方向に沿って延出されて前記第１延出部の一方側に並列されている第２延出部と、前記第１延出部の長手方向に沿って延出されて前記第１延出部の他方側に並列されている第３延出部と、を含み、
前記入射部は、入射された前記光を前記第２延出部に向かって内面反射させる第１反射部と、入射された前記光を前記第３延出部に向かって内面反射させる第２反射部と、を有していることを特徴とする。

本発明によれば、前記入射部は、
前記光軸上に配置される第１入射部と、
前記第１入射部の一方側に配置され、前記第１反射部へ向かって前記光源からの光を入射させる第２入射部と、
前記第１入射部の他方側に配置され、前記第２反射部へ向かって前記光源からの光を入射させる第３入射部と、
を備えている構成としてもよい。

本発明によれば、前記導光体の内部で導光された光は、前記第１延出部、前記第２延出部および前記第３延出部において前記長手方向に沿った各側面部から出射される構成としてもよい。

本発明によれば、前記導光体の内部で導光された光は、前記第１延出部、前記第２延出部および前記第３延出部において前記入射部と対向する各端部から出射される構成としてもよい。

本発明によれば、前記光源と前記入射部との間にインナーレンズが設けられ、
前記インナーレンズは、前記光源と前記第１反射部および前記第２反射部とを含む平面に直交する方向に前記光源からの光を集光して前記入射部へ入射させる構成としてもよい。

本発明によれば、導光体の入射部が、光源からの光を第２延出部に向かって内面反射させる第１反射部と、光源からの光を第３延出部に向かって内面反射させる第２反射部と、を有しているため、延出部の数に応じて複数の光源を設けることが不要であり、単一の光源を用いて第１から第３延出部までの３つの延出部を略均一に発光させることができる。そのため、光の利用効率を高めることができる。

本発明の第１の実施形態に係る車両用灯具の構成を示す正面図である。 図１に示される車両用灯具に備わる光源および導光体の構成図である。 図２に示される光源および導光体の一部拡大図である。 図３に示される光源および導光体のＡ−Ａ線断面図である。 第１の実施形態の変形例に係る光源および導光体の構成図である。 本発明の第２の実施形態に係る光源および導光体の構成図である。

以下、本発明に係る車両用灯具の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１に示されるように、本発明の第１実施形態である車両用灯具１０は、車両前方側が開口された形状で車体側に固定される樹脂製のランプボディ１１と、ランプボディ１１の開口部に取り付けられた透明樹脂製のアウターカバー１２とを備えている。アウターカバー１２は、ランプボディ１１の開口部を前方から閉塞するように配置され、ランプボディ１１との間に灯室Ｓを形成する。この車両用灯具１０は、例えば車両用テールランプとして用いることができ、特に車両を後方から見て左側に配置される左側テールランプとして用いられることが好適である。そのため、図１においては、ランプボディ１１の左側が車両後部の左端側となり、ランプボディ１１の右が車両後部の中央側となる。

車両用灯具１０は、ランプボディ１１とアウターカバー１２とで形成された灯室Ｓ内に、灯具ユニット２０を備えている。灯具ユニット２０は、光源２１と、左右方向に延在する導光体３０とを備えている。

光源２１は、例えば１ｍｍ四方程度の大きさの発光部を有する赤色発光ダイオード（ＬＥＤ）から構成されている。この光源２１は、ランプボディ１１の右側開口端に固定された支持部材１３を介して、導光体３０の右端部に対向して配置されている。ＬＥＤから構成された光源２１は、灯具前方に向けて上下左右方向に略均一に光を出射するものである。

導光体３０は、図１に示されるように、アウターカバー１２の形状に沿って円弧形状に形成されている。この導光体３０は、図２に示されるように、光源２１の出射面と対向して設けられ光源２１からの光が入射される入射部３１と、入射部３１から分岐して延出される複数の延出部３５とを有している。

複数の延出部３５は、光源２１の光軸上に延出されている部分を有する第１延出部３６と、第１延出部３６の長手方向に沿って延出される第２延出部３７と、第１延出部３６の長手方向に沿って延出される第３延出部３８とを有している。図３に示されるように、本例の第１延出部３６は、光源２１の光軸Ａｘと左右方向の水平線を含む平面内に延びるように形成されている。第２延出部３７は、車両用灯具１０の上下方向において第１延出部３６の一方側（図２中の上側）に並列されている。また、第３延出部３８は、車両用灯具１０の上下方向において第１延出部３６の他方側（図２中の下側）に並列されている。これら第１〜第３延出部３６〜３８は、それぞれ、長手方向と垂直な断面において例えば略円形状となるように形成されている。

入射部３１は、光源２１から入射された光を第２延出部３７に向かって内面反射させる第１反射部３２と、光源２１から入射された光を第３延出部３８に向かって内面反射させる第２反射部３３とを有している。
図３に示すように、入射部３１は、さらに、光源２１の光軸Ａｘ上に配置される第１入射部３１ａと、第１入射部３１ａの一方側（図３中の上側）に配置されて第１反射部３２へ向かって光を入射させる第２入射部３１ｂと、第１入射部３１ａの他方側（図３中の下側）に配置されて第２反射部３３へ向かって光を入射させる第３入射部３１ｃと、を備えている。

第１入射部３１ａは、略半球状の面から構成されている。そのため、光源２１から出射されて第１入射部３１ａに入射された光のうち少なくとも一部の光Ｌ１は、車両用灯具１０の上下方向において光軸Ａｘと平行な方向に近づくように第１入射部３１ａで屈折され、第１延出部３６内に導かれる。また、図４に示されるように、この光Ｌ１は、車両用灯具１０の前後方向、すなわち光源２１、第１反射部３２および第２反射部３３を含む平面に対して直交する方向において光軸Ａｘに近づくように第１入射部３１ａで屈折される。なお、光軸Ａｘに近づくように屈折されるとは、光軸Ａｘと略平行となるように導光させたり、焦点に向かって集光させたのち拡散するように導光させる構成も含む。

第２入射部３１ｂは、図３に示されるように、灯具前方から見ると（すなわち、前後方向と垂直な断面では）直線状に構成されている。そのため、第２入射部３１ｂは、光源２１から第２入射部３１ｂへ入射された光のうち少なくとも一部の光Ｌ２を車両用灯具１０の上下方向において光軸Ａｘと離れる方向に屈折させる。
また、第２入射部３１ｂは、図４に示される第１入射部３１ａと同様に、灯具左方から見ると（すなわち、左右方向と垂直な断面では）円弧状に構成されている。そのため、第２入射部３１ｂは、車両用灯具１０の前後方向においては光軸Ａｘと平行な方向に近づくように光Ｌ２を屈折させる。このようにして、第２入射部３１ｂは、第１反射部３２に向けて光Ｌ２を入射させることができる。

第３入射部３１ｃは、第２入射部３１ｂと同様に、灯具前方から見ると（すなわち、前後方向と垂直な断面では）直線状に構成されている。そのため、第３入射部３１ｃは、光源２１から第３入射部３１ｃへ入射された光のうち少なくとも一部の光Ｌ３を車両用灯具１０の上下方向において光軸Ａｘと離れる方向に例えば角度α分だけ屈折させる。
また、第３入射部３１ｃは、図４に示される第１入射部３１ａと同様に、灯具左方から見ると（すなわち、左右方向と垂直な断面では）円弧状に構成されている。そのため、第３入射部３１ｃは、車両用灯具１０の前後方向においては光軸Ａｘと平行な方向に近づくように光Ｌ３を屈折する。このようにして、第３入射部３１ｃは、第２反射部３３に向けて光Ｌ３を入射させることができる。

第１反射部３２は、灯具前方から見ると（すなわち、前後方向と垂直な断面では）放物曲線や楕円曲線など、入射された光Ｌ２を集光して反射する曲線となるように形成されており、第２延出部３７の一端と連続して設けられている。そのため、第２入射部３１ｂから入射された光Ｌ２は、第１反射部３２において内面反射され、第２延出部３７内に向けて導光される。
また、第１反射部３２は、左右方向と垂直な断面では直線状に構成されている。これにより、第２入射部３１ｂからの灯具左方から見た略平行な光を、同じく略平行な向きで第２延出部３７に向けて反射させる。

第２反射部３３は、灯具前方から見ると（すなわち、前後方向と垂直な断面では）放物曲線や楕円曲線など、入射された光Ｌ３を集光して反射する曲線となるように形成されており、第３延出部３８の一端と連続して設けられている。そのため、第３入射部３１ｃから入射された光Ｌ３は、第２反射部３３において内面反射され、第３延出部３８内に導光される。
また、第２反射部３３は、左右方向と垂直な断面では直線状に構成されている。これにより、第２入射部３１ｂからの灯具左方から見た略平行な光を、同じく略平行な向きで第３延出部３８に向けて反射させる。

図４に示されるように、第１延出部３６は、前方側面部３６ａと、前方側面部３６ａと対向する後方側面部３６ｂとを有している。後方側面部３６ｂには、複数の微小なステップが設けられている。このステップにより、第１延出部３６内に導光された光Ｌ１が前方へ内面反射されて、前方側面部３６ａから灯具前方へ照射される。

第２延出部３７および第３延出部３８についても同様に、後方側面部には複数の微小なステップが設けられており、このステップにより第２延出部３７および第３延出部３８に導光された光Ｌ２，Ｌ３が前方へ内面反射されて、前方側面部から灯具前方へ照射される。
このようにして、第１〜第３延出部３６〜３８の長手方向に沿った各前方側面部全体から光が出射される。

以上説明したように、本実施形態の車両用灯具１０によれば、導光体３０の入射部３１が、光源２１からの光を第２延出部３７に向かって内面反射させる第１反射部３２と、光源２１からの光を第３延出部３８に向かって内面反射させる第２反射部３３と、を有している。そのため、本実施形態のように導光体３０が複数の延出部３５を備える場合であっても、延出部３５の数に応じて複数の光源を設けることが不要である。すなわち、光源２１のみを用いて各延出部３５を発光させることができる。これにより、単一の光源２１からの光の利用効率を高めることができるとともに、低コスト化を実現することができる。

また、本実施形態によれば、光源２１の光軸上に配置される第１入射部３１ａと、第１入射部３１ａの一方側に配置されて第１反射部３２へ向かって光を入射させる第２入射部３１ｂと、第１入射部３１ａの他方側に配置されて第２反射部３へ向かって光を入射させる第３入射部３１ｃと、を備えている。そのため、光源２１からの光Ｌ１〜Ｌ３が、第１〜第３入射部３１ａ〜３１ｃにおいて各延出部３５に対して略均一に入射するように、光Ｌ１〜Ｌ３を分配することができる。これにより、各延出部３５を略均一に発光させることができる。

また、本実施形態によれば、導光体３０の内部で導光された光は、各延出部３５において長手方向に沿った後方側面部により対向する前方側面部側へ反射されることにより、各延出部３５の側面全体を略均一に発光させることができる。

さらに、本実施形態によれば、左側テールランプとして用いられる車両用灯具１０において、ランプボディ１１の左側開口端に固定された支持部材１３に支持された光源２１が上面視で円弧形状の導光体３０の左側後端部である入射部３１と対向するように設けられている。そのため、光源２１から出射されて入射部３１から入射された光は、導光体３０の内部において導光されながら灯具前方に向けて効率的に出射される。

次に、図５を参照して、本実施形態の変形例について説明する。
（変形例１）
図５（ａ）に示されるように、第１延出部１３６は、灯具ユニット１２０の前方側の面である前方側面部１３６ａと、前方側面部１３６ａと対向する後方側面部１３６ｂと、第１入射部１３１ａと対向する端部１３６ｃと、を有している。上記説明した実施形態とは異なり、後方側面部１３６ｂにはステップは設けられていない。そのため、第１延出部１３６内に導光された光のうち多くの光Ｌ４が前方側面部１３６ａの内面および後方側面部１３６ｂの内面で反射されて、端部１３６ｃから出射されることとなる。

（変形例２）
また、図５（ｂ）に示されるように、第１延出部２３６は、灯具ユニット２２０の前方側の面である前方側面部２３６ａと、後方側の面である後方側面部２３６ｂと、第１入射部２３１ａと対向する端部２３６ｃと、を有している。上記の変形例１とは異なり、端部２３６ｃは、第１延出部２３６の後方側面部２３６ｂから前方側面部２３６ａにかけて傾斜するように形成されている。また、端部２３６ｃは、その端面に例えばアルミ蒸着膜からなる反射膜が設けられている。そのため、第１延出部２３６内に導光された光のうち端部２３６ｃまで導光された光Ｌ５は、端部２３６ｃの内面で全反射されて、前方側面部２３６ａから出射される。
なお、端部２３６ｃの端面にアルミ蒸着膜等の反射膜が設けられていない構成としてもよい。この構成によれば、第１延出部２３６内に導光された光のうち端部２３６ｃまで導光された光の一部は端部２３６ｃの内面で全反射または一部反射されて前方側面部２３６ａから出射されるとともに、反射されない光は端部２３６ｃを透過して端部２３６ｃから出射されることとなる。

以上説明したように、変形例１および２に係る灯具ユニット１２０，２２０によれば、導光体１３０，２３０の内部で導光された光Ｌ４，Ｌ５は、第１延出部１３６，２３６において入射部３１と対向する端部１３６ｃ、または端部２３６ｃ近傍の前方側面部２３６ａから出射される。そのため、第１延出部１３６，２３６の各端部１３６ｃ，２３６ｃ近傍から強い光を略均一に出射させることができる。
なお、上記の実施形態と同様に、第１延出部１３６，２３６の各後方側面部１３６ｂ，２３６ｂに微小なステップを設けておき、各前方側面部１３６ａ，２３６ａの全体および各端部１３６ｃ，２３６ｃの両方から光を出射させる構成としてもよい。

（第２の実施形態）
次に、図６を参照し、本発明の第２の実施形態に係る灯具ユニット３２０について説明する。第１の実施形態における灯具ユニット２０と同一または同様の構成・機能を有する要素については、その説明は省略する。

図６（ａ）に示されるように、灯具ユニット３２０においては、光源２１と導光体３３０の第１入射部３３１ａとの間にインナーレンズ３４０が設けられている。このインナーレンズ３４０は、例えば、ガラスあるいは樹脂から構成され、光源２１と対向する面が上下方向と垂直な断面で直線状、且つ前後方向と垂直な断面で円弧状（すなわち、シリンドリカル面）となり、第１入射部３３１ａと対向する面が上下方向と垂直な断面で円弧状、且つ前後方向と垂直な断面で円弧状（すなわち、トロイダル面）となる形状に形成されている。

図６（ｂ）に示されるように、光源２１の光軸Ａｘから外れて前後方向に出射される光Ｌ６が、インナーレンズ３４０を透過することにより前後方向において集光されるように屈折されて入射部３３１ａ，３３１ｂ，３３１ｃへ入射されるように構成されている。すなわち、インナーレンズ３４０は、光源２１と導光体３３０の第１反射部３３２および第２反射部３３３とを含む平面に直交する方向（図６（ｂ）中の上下方向）において光Ｌ６を光軸Ａｘと平行な方向に近づくように集光することができる。

上述した本実施形態の灯具ユニット３２０によれば、光源２１から出射された光のうち第１の実施形態においては入射部３１に入射させることのできない上下方向の光Ｌ６についても、インナーレンズ３４０により上下方向に集光して入射部３３１へ入射させることができる。そのため、光源２１からの光の利用効率をさらに高めることができる。
なお、第１の実施形態において、光Ｌ１を光軸Ａｘに沿うように屈折させるため第１入射部３１ａが略半球状の面を有するように形成されているが、本実施形態においては、インナーレンズ３４０により光Ｌ６を集光することができる。そのため、第１入射部３３１ａは、図６（ｂ）に示されるように、上下方向と垂直な断面においては平面形状としておくことができる。

以上において本発明の実施形態の例を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものでなく、必要に応じて他の構成を採用することが可能である。

例えば、上記の実施形態においては、第１〜第３延出部３６〜３８はそれぞれ円柱状の長棒体として構成され、第２延出部３７および第３延出部３８は、それぞれ第１延出部３６と平行に配置されているが、入射部３１から分岐されて複数の延出部３５が形成されるものであれば、いかなる形状であってもよい。各延出部３５の形状としては、例えば、長手方向と垂直な断面視において、矩形あるいは多角形状などでもよく、またはこれらを組み合わせた形状であってもよい。

また、上記の実施形態においては、導光体３０はアウターカバー１２の形状に応じて上面視で円弧形状となるように形成されているが、直線形状あるいは屈曲形状等のいかなる形状であってもよい。

また、上記の実施形態においては、導光体３０は入射部３１と複数の延出部３５とを一体化させて構成されているが、本発明はこの例に限られない。例えば、入射部３１と複数の延出部３５とを別体により構成し、互いに連結させる構成としてもよい。

また、車両用灯具１０をテールランプとして用いるだけでなく、必要に応じて、ヘッドランプやターンシグナルランプ等のその他の車両用灯具としても用いることができる。

１０：車両用灯具、１１：ランプボディ、１２：アウターカバー、２０：灯具ユニット、２１：光源、３０：導光体、３１：入射部、３１ａ：第１入射部、３１ｂ：第２入射部、３１ｃ：第３入射部、３２：第１反射部、３３：第２反射部、３５：延出部、３６：第１延出部、３６ａ：前方側面部、３６ｂ：後方側面部、３６ｃ：端部、３７：第２延出部、３８：第３延出部、３４０：インナーレンズ

Claims (5)

1. 光源と、
   前記光源からの光が入射する入射部と、前記入射部から分岐して延出されて前記光を出射する複数の延出部と、を有する導光体と、
   を備え、
   前記複数の延出部は、前記光源の光軸上に延出されている部分を有する第１延出部と、前記第１延出部の長手方向に沿って延出されて前記第１延出部の一方側に並列されている第２延出部と、前記第１延出部の長手方向に沿って延出されて前記第１延出部の他方側に並列されている第３延出部と、を含み、
   前記入射部は、入射された前記光を前記第２延出部に向かって内面反射させる第１反射部と、入射された前記光を前記第３延出部に向かって内面反射させる第２反射部と、を有していることを特徴とする車両用灯具。
2. 前記入射部は、
   前記光軸上に配置される第１入射部と、
   前記第１入射部の一方側に配置され、前記第１反射部へ向かって前記光源からの光を入射させる第２入射部と、
   前記第１入射部の他方側に配置され、前記第２反射部へ向かって前記光源からの光を入射させる第３入射部と、
   を備えている、請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記導光体の内部で導光された光は、前記第１延出部、前記第２延出部および前記第３延出部において前記長手方向に沿った各側面部から出射される、請求項１または２に記載の車両用灯具。
4. 前記導光体の内部で導光された光は、前記第１延出部、前記第２延出部および前記第３延出部において前記入射部と対向する各端部から出射される、請求項１または２に記載の車両用灯具。
5. 前記光源と前記入射部との間にインナーレンズが設けられ、
   前記インナーレンズは、前記光源と前記第１反射部および前記第２反射部とを含む平面に直交する方向に前記光源からの光を集光して前記入射部へ入射させる、請求項１から４のいずれか一項に記載の車両用灯具。
   

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