JP6251985B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

この発明は、光源と導光部材と発光部材とを使用する車両用灯具に関するものである。

この種の車両用灯具は、従来からある（たとえば、特許文献１）。以下、従来の車両用灯具について説明する。従来の車両用灯具は、光源（ＬＥＤ）と、柱状導光体と、板状導光体と、を備えるものである。光源からの光は、柱状導光体の光入射端部から柱状導光体中に入射してかつ柱状導光体中を他方の端部に向けて導光される。柱状導光体中に入射した光は、柱状導光体の内面反射ステップにより柱状導光体から出射する。柱状導光体から出射した光は、板状導光体の一方の面から板状導光体中に入射してかつ板状導光体中を他方の面に向けて導光される。板状導光体中に入射した光は、板状導光体の内面反射ステップにより板状導光体の前面から出射する。これにより、板状導光体の前面が面状に発光して、たとえば、ターンシグナルランプとして機能する。

特開２０１２−１９０７６２号公報

ところが、従来の車両用灯具は、板状導光体中に入射した光を内面反射ステップで前面に反射させるものである。このために、従来の車両用灯具は、板状導光体の内面反射ステップが板状導光体の前面において暗部の線（スジ）として見えて見栄え上問題が有る。

この発明が解決しようとする課題は、従来の車両用灯具では、板状導光体の前面において暗部の線が見える、という点にある。

この発明は、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、灯室内に配置されている光源および導光部材および発光部材と、を備え、導光部材は、円柱形状をなし、該導光部材の両端面の一方の端面に設けられて、光源からの光を導光部材中に入射させる入射面と、導光部材の側面のうちの一部であって、導光部材の両端面の間に設けられて、入射面から導光部材中に入射した入射光を反射させる反射面と、導光部材の側面のうちの一部であって、導光部材の両端面の間に、反射面と対向して設けられて、反射面により反射された反射光を外部に出射させる出射面と、を有し、発光部材が、板形状をなし、導光部材の出射面と対向していて導光部材の出射面から出射した出射光を発光部材中に入射させる入射面と、発光部材の入射面と対向して設けられていて入射面から発光部材中に入射した入射光を外部に出射させる出射面と、を有し、反射面は、導光部材の軸方向に並ぶ多数の反射面と、該反射面と反射面との間に設けられる多数の傾斜面とを有する多数のプリズムから構成され、導光部材の一方の端面の入射面から他方の端面に向かうに従って、プリズムの山部に設ける平面が高くなる、もしくは、プリズムの谷部に設ける平面が低くなる構造を有し、導光部材中に入射した入射光を導光部材の出射面側に均一もしくはほぼ均一に反射させる反射面である、ことを特徴とする。

この発明は、板形状をなす発光部材の入射面の高さが、円柱形状をなす導光部材の直径と同等もしくはほぼ同等であり、板形状をなす発光部材の入射面の幅が、円柱形状をなす導光部材の両端面の間の距離と同等もしくはほぼ同等である、ことを特徴とする。

この発明は、灯室内には、インナーパネルがランプレンズと対向して配置されていて、インナーパネルには、発光部材が挿通されていて、光源および導光部材および発光部材の入射面が、インナーパネルよりランプハウジング側に配置されていて、発光部材の出射面が、インナーパネルよりランプレンズ側にランプレンズと対向して配置されている、ことを特徴とする。

この発明は、発光部材のうち少なくともインナーパネルよりランプレンズ側に配置されている部分であって発光部材の出射面以外の面には、意匠面が施されている、ことを特徴とする。

この発明の車両用灯具は、光源を点灯すると、光源からの光が導光部材の入射面から導光部材中に入射し、その入射光が導光部材の反射面で反射され、その反射光が導光部材の出射面から出射し、その出射光が発光部材の入射面から発光部材中に入射し、その入射光が発光部材の出射面から外部に出射して、発光部材の出射面が面状に発光する。このように、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、発光部材の入射面から入射した光を発光部材の出射面から外部に出射させるものである。このために、板状導光体中に入射した光を内面反射ステップで前面に反射させる従来の車両用灯具のように、発光部材の出射面において暗部の線が見えるようなことがない。これにより、見栄えを向上させることができる。

図１は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態１を示す縦断面図（垂直断面図）である。 図２は、ランプレンズを除いた状態を示す正面斜め（前面斜め）から見た斜視図である。 図３は、導光部材と発光部材とによる光路を示す縦断面説明図（垂直断面説明図）である。 図４は、導光部材と発光部材とによる光路を示す横断面説明図（水平断面説明図）である。 図５は、図１におけるＶ−Ｖ線一部拡大断面図である。 図６は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態２を示す発光部材の一部拡大断面図（図５に対応する図）である。 図７は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態３を示す導光部材と発光部材とによる光路の縦断面説明図（垂直断面説明図）である。 図８は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態４を示す導光部材と発光部材との斜視図である。

以下、この発明にかかる車両用灯具の実施形態（実施例）のうちの４例を図面に基づいて詳細に説明する。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。図１、図３〜図７の断面図において、光路を明確にするために、導光部材および発光部材のハッチングを省略してある。

（実施形態１の構成の説明）
図１〜図５は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態１を示す。以下、この実施形態１における車両用灯具の構成について説明する。図中、符号１は、この実施形態１における車両用灯具である。前記車両用灯具１は、たとえば、テールランプ、クリアランスランプ、ポジションランプ、ターンシグナルランプ、ストップランプ、テール・ストップランプ、室内ランプなどの自動車用灯具である。

（車両用灯具１の説明）
前記車両用灯具１は、図１、図２、図４に示すように、ランプハウジング２と、ランプレンズ３と、１個の光源４と、導光部材（導光棒、導光体）５と、発光部材６と、インナーパネル（インナーハウジング、エクステンション、装飾部材）７と、を備えるものである。

前記ランプハウジング２および前記ランプレンズ３は、灯室８を画成する。前記灯室８内には、前記光源４および前記導光部材５および前記発光部材６および前記インナーパネル７がそれぞれ配置されている。前記光源４および前記導光部材５は、取付ブラケット９を介して前記ランプハウジング２に取り付けられている。

（インナーパネル７の説明）
図１に示すように、前記インナーパネル７は、前記ランプレンズ３と対向するように、前記ランプハウジング２に取り付けられている。前記インナーパネル７の少なくとも正面（前面、前記ランプレンズ３と対向する面）には、たとえば、アルミ（金属）蒸着や銀塗装や金属メッキなどが施されている。

前記インナーパネル７には、前記発光部材６が挿通固定されている。前記光源４および前記導光部材５および前記発光部材６の入射面６０は、前記インナーパネル７より前記ランプハウジング２側（前記インナーパネル７の背面（後面）側）に配置されている。前記発光部材６の出射面６１は、前記インナーパネル７より前記ランプレンズ３側（前記インナーパネル７の正面側）に前記ランプレンズ３と対向して配置されている。

（光源４の説明）
前記光源４は、この例では、たとえば、ＬＥＤ、ＯＥＬまたはＯＬＥＤ（有機ＥＬ）などの自発光半導体型光源である。前記光源４は、基板（図示せず）と、前記基板に適宜に配置されて設けられている１個もしくは複数個の発光チップ（図示せず）と、前記発光チップを封止する封止樹脂部材（図示せず）と、から構成されている。前記光源４は、コネクタ部（図示せず）を介して電源（電流）が供給される。

（導光部材５の説明）
前記導光部材５は、光を導く性質を有する部材、この例では、アクリル、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル、メタクリル樹脂）などの透明樹脂材からなる。前記導光部材５は、図１、図３〜図５に示すように、円柱形状をなす。前記導光部材５は、入射面５０と、反射面５１と、出射面５２と、を有する。前記導光部材５は、一端の前記入射面５０から入射した入射光Ｌ１を、全反射を繰り返して他端まで導くものである（図４参照）。

前記入射面５０は、前記光源４からの光を前記入射光Ｌ１として前記導光部材５中に入射させる。前記入射面５０は、この例では、前記導光部材５の両端面のうちの一方の端面に設けられている。１個の前記光源４は、前記導光部材５の１個の前記入射面５０に対向して配置されている。なお、前記導光部材５の両端面に前記入射面５０をそれぞれ設けて、２個の前記入射面５０に前記光源４をそれぞれ対向して配置しても良い。この場合は、前記光源４が２個となる。

前記反射面５１は、前記入射面５０から前記導光部材５中に入射した前記入射光Ｌ１を前記出射面５２側に、主光軸Ｚに沿って、かつ、前記主光軸Ｚに対して約２０°広げて反射させる。前記反射面５１は、前記導光部材５の側面のうちの一部（背面部、後部）であって、前記導光部材５の前記両端面の間に設けられている。

前記反射面５１は、前記導光部材５中に入射した前記入射光Ｌ１を前記出射面５２側に均一もしくはほぼ均一（以下、単に「均一」と称する）に反射させる構造の反射面である。すなわち、前記反射面５１は、図５に示すように、多数個のプリズム（多数個の前記反射面５１と、前記反射面５１と前記反射面５１との間の傾斜面と、から構成されているプリズム）から構成されている。前記プリズムの頂点（もしくは谷点）が前記導光部材５の一方の端面の前記入射面５０から他方の端面に行くに従って高くなる（もしくは低くなる）。前記の構造により、前記入射面５０から入射した前記入射光Ｌ１が前記入射面５０寄り側の前記反射面５１で反射される量を少なくして、多くの量の前記入射光Ｌ１を前記入射面５０と反対側に導くことができる。これにより、前記導光部材５中に入射した前記入射光Ｌ１は、前記反射面５１により、前記出射面５２側に均一に反射する。

前記出射面５２は、前記反射面５１により反射された反射光Ｌ２を外部に出射させる。前記出射面５２は、前記導光部材５の側面のうちの一部（正面部、前部）であって、前記導光部材５の前記両端面の間に、前記反射面５１と対向して設けられている。

（発光部材６の説明）
前記発光部材６は、光を透過させる性質を有する部材、この例では、アクリル、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル、メタクリル樹脂）などの透明樹脂材からなる。前記発光部材６は、図１〜図４に示すように、板形状をなす。前記発光部材６は、入射面６０と、出射面６１と、意匠面６２と、を有する。

前記入射面６０は、前記導光部材５の前記出射面５２と対向していて、前記導光部材５の前記出射面５２から出射した出射光Ｌ３を前記発光部材６中に入射させる。前記入射面６０は、長方形形状をなす。すなわち、前記入射面６０の高さは、前記導光部材５の直径と同等もしくはほぼ同等である。前記入射面６０の幅は、前記導光部材５の前記両端面の間の距離と同等もしくはほぼ同等である。

前記出射面６１は、前記入射面６０と対向して設けられていて、前記入射面６０から前記発光部材６中に入射した入射光Ｌ４を外部に出射させる。前記出射面６１は、前記入射面６０と同等もしくはほぼ同等の長方形形状をなす。この結果、前記入射面６０から前記発光部材６中に入射した前記入射光Ｌ４の大部分を前記出射面６１から外部に出射させることができる。前記出射面６１には、プリズムなどの配光制御素子群を設けても良い。

前記意匠面６２は、前記発光部材６のうち、少なくとも前記インナーパネル７より前記ランプレンズ３側に配置されている部分であって、前記出射面６１以外の面に施されている。前記意匠面６２は、マイクロオプティクスやシボなどが施されてなるものである。なお、前記意匠面６２は、板形状をなす前記発光部材６の前記入射面６０と前記出射面６１との間の幅広い上面もしくは下面に施して、幅狭い左右両側面に施さなくても良い。すなわち、前記意匠面６２は、板形状をなす前記発光部材６の少なくとも上面もしくは下面に施せば良い。前記入射面６０から前記発光部材６中に入射した前記入射光Ｌ４のうち、前記出射面６１から外部に出射する大部分に対して、少ない残りの部分が前記意匠面６２に達すると、拡散して外部に出射する。この結果、前記意匠面６２は、ぼんやりと光る。

（実施形態１の作用の説明）
この実施形態１における車両用灯具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。

車両用灯具１の１個の光源４を点灯すると、１個の光源４から光が放射する。１個の光源４から放射した光は、図４に示すように、導光部材５の入射面５０から導光部材５中に入射する。この導光部材５中に入射した入射光Ｌ１は、導光部材５中において全反射を繰り返して、入射面５０と反対側の端面に導かれる。この入射光Ｌ１は、導光部材５中を導かれる際に、反射面５１で均一に反射する。

反射面５１で反射した反射光Ｌ２は、導光部材５の出射面５２から外部に均一に出射する。導光部材５から出射した出射光Ｌ３は、発光部材６の入射面６０から発光部材６中に均一に入射する。発光部材６中に入射した入射光Ｌ４は、発光部材６の出射面６１から外部に均一に出射する。発光部材６の出射面６１から均一に出射する出射光Ｌ５により、発光部材６の出射面６１が発光面として面状に均一に発光する。

この結果、車両用灯具１は、たとえば、テールランプ、クリアランスランプ、ポジションランプ、ターンシグナルランプ、ストップランプ、テール・ストップランプ、室内灯などとして機能する。

光源４の点灯時においては、インナーパネル７からランプレンズ３側に突出する発光部材６の意匠面６２がぼんやりと光る。この結果、図１に示すように、車両用灯具１の斜め上のアイポイントＥＰからランプレンズ３を透過して灯室８内を見ると、発光部材６の出射面６１が宙に浮いた状態で均一に発光して見える。

（実施形態１の効果の説明）
この実施形態１における車両用灯具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における車両用灯具１は、発光部材６の入射面６０から入射した入射光Ｌ４を、反射などさせずにそのまま、発光部材６の出射面６１から外部に出射光Ｌ５として出射させるものである。このために、板状導光体中に入射した光を内面反射ステップで前面に反射させる従来の車両用灯具のように、発光部材６の出射面６１において暗部の線が見えるようなことがない。これにより、見栄えを向上させることができる。

この実施形態１における車両用灯具１は、板形状をなす発光部材６の入射面６０の高さが円柱形状をなす導光部材５の直径と同等もしくはほぼ同等であり、板形状をなす発光部材６の入射面６０の幅が円柱形状をなす導光部材５の両端面の間の距離と同等もしくはほぼ同等である。このために、導光部材５の出射面５２から出射する出射光Ｌ３が、発光部材６の入射面６０において発光部材６中に入射光Ｌ４として入射する際に、光の損失を極力抑制することができ、光を十分に有効利用することができる。

この実施形態１における車両用灯具１は、導光部材５の反射面５１が導光部材５中に入射した入射光Ｌ１を反射光Ｌ２として導光部材５の出射面５２側に均一に反射させる構造の反射面である。このために、均一に反射した反射光Ｌ２が導光部材５の出射面５２から出射光Ｌ３として均一に出射し、その出射光Ｌ３が発光部材６の入射面６０から発光部材６中に入射光Ｌ４として均一に入射し、その入射光Ｌ４が発光部材６の出射面６１から出射光Ｌ５として外部に均一に出射する。これにより、発光部材６の出射面６１が発光面として面状に均一に発光することができる。

この実施形態１における車両用灯具１は、発光部材６の出射面６１がインナーパネル７よりランプレンズ３側にランプレンズ３と対向して配置されている。このために、車両用灯具１の斜め上のアイポイントＥＰからランプレンズ３を透過して灯室８内を見ると、発光部材６の出射面６１が宙に浮いた状態で発光して見える。

この実施形態１における車両用灯具１は、発光部材６のうち少なくともインナーパネル７よりランプレンズ３側に配置されている部分であって発光部材６の出射面６１以外の面には意匠面６２が施されている。このために、光源４の点灯時においては、インナーパネル７からランプレンズ３側に突出する発光部材６の意匠面６２がぼんやりと光る。一方、発光部材６の出射面６１は、強い光で面状に発光している。この結果、図１に示すように、車両用灯具１の斜め上のアイポイントＥＰからランプレンズ３を透過して灯室８内を見ると、発光部材６の出射面６１が宙に浮いた状態で発光して見える様子がさらに確実となる。

（実施形態２の構成作用効果の説明）
図６は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態２を示す。以下、この実施形態２における車両用灯具について説明する。図中、図１〜図５と同符号は、同一のものを示す。

前記の実施形態１の車両用灯具１の反射面５１は、プリズムの頂点（もしくは谷点）を導光部材５の一方の端面の入射面５０から他方の端面に行くに従って高くなる（もしくは低くなる）ように、構成されているものである。これに対して、この実施形態２の車両用灯具の導光部材５００の反射面５１０は、プリズムの山部（もしくは谷部）に設ける平面を導光部材５の一方の端面の入射面５０から他方の端面に行くに従って高くなる（もしくは低くなる）ように、構成されているものである。

これにより、この実施形態２の車両用灯具の導光部材５００の反射面５１０は、前記の実施形態１の車両用灯具１の反射面５１と同様に、導光部材５００の入射面から入射した入射光Ｌ１が入射面寄り側の反射面５１０で反射される量を少なくして、多くの量の入射光Ｌ１を入射面と反対側に導くことができる。

この結果、この実施形態２の車両用灯具の導光部材５００の反射面５１０は、導光部材５００中に入射した入射光Ｌ１を反射面５１０により出射面５２側に均一に反射させることができる。

（実施形態３の構成作用効果の説明）
図７は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態３を示す。以下、この実施形態３における車両用灯具について説明する。図中、図１〜図６と同符号は、同一のものを示す。

前記の実施形態１の車両用灯具１の発光部材６は、入射面６０と出射面６１とが同等もしくはほぼ同等の長方形形状をなすものである。これに対して、この実施形態３の車両用灯具の発光部材６００は、出射面６１０の高さが入射面６０の高さよりも高い。

これにより、この実施形態３の車両用灯具の発光部材６００の出射面６１０は、入射面６０よりも広い面積で面状に発光することができる。特に、入射面５０から入射した入射光Ｌ１を反射面５１、５１０により出射面５２側に、主光軸Ｚに沿ってかつ主光軸Ｚに対して約２０°広げて反射させる導光部材５、５００を使用する場合。この場合においては、主光軸Ｚに対して広がって反射した反射光Ｌ２が導光部材５、５００の出射面５２から出射光Ｌ３として主光軸Ｚに対して広がって均一に出射し、その出射光Ｌ３が発光部材６００の入射面６０から発光部材６００中に入射光Ｌ４として主光軸Ｚに対して広がって均一に入射し、その入射光Ｌ４が発光部材６００の出射面６１０から出射光Ｌ５として外部に主光軸Ｚに対して広がって均一に出射する。これにより、発光部材６００の出射面６１０が入射面６０よりも広い面積で面状に均一に発光することができる。

（実施形態４の構成作用効果の説明）
図８は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態４を示す。以下、この実施形態４における車両用灯具について説明する。図中、図１〜図７と同符号は、同一のものを示す。

前記の実施形態１の車両用灯具１は、直線形状の円柱形状の導光部材５と、導光部材５の直線形状に合わせた板形状の発光部材６と、を使用するものである。これに対して、この実施形態４の車両用灯具は、曲線形状の円柱形状の導光部材５０１と、導光部材５０１の曲線形状に合わせた板形状の発光部材６０１と、を使用するものである。これにより、発光部材６０１の出射面６２が曲線形状の帯形状に面発光することができる。

（実施形態以外の例の説明）
なお、前記の実施形態においては、光源４として半導体型光源を使用するものである。ところが、この発明においては、その他の光源、たとえば、白熱光源、ハロゲン光源、放電光源を使用しても良い。

また、前記の実施形態においては、導光部材５、５００、５０１の入射面５０に対して１個の光源４を配置するものである。ところが、この発明においては、入射面に対して複数個の光源を配置しても良い。

１ 車両用灯具
２ ランプハウジング
３ ランプレンズ
４ 光源
５、５００、５０１ 導光部材
５０ 入射面
５１、５１０ 反射面
５２ 出射面
６、６００、６０１ 発光部材
６０ 入射面
６１、６１０ 出射面
６２ 意匠面
７ インナーパネル
８ 灯室
９ 取付ブラケット
ＥＰ アイポイント
Ｌ１ 入射光
Ｌ２ 反射光
Ｌ３ 出射光
Ｌ４ 入射光
Ｌ５ 出射光
Ｚ 主光軸

Claims (4)

1. 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、
   前記灯室内に配置されている光源および導光部材および発光部材と、
   を備え、
   前記導光部材は、円柱形状をなし、
   該導光部材の両端面の一方の端面に設けられて、前記光源からの光を前記導光部材中に入射させる入射面と、
   前記導光部材の側面のうちの一部であって、前記導光部材の前記両端面の間に設けられて、前記入射面から前記導光部材中に入射した入射光を反射させる反射面と、
   前記導光部材の側面のうちの一部であって、前記導光部材の前記両端面の間に、前記反射面と対向して設けられて、前記反射面により反射された反射光を外部に出射させる出射面と、
   を有し、
   前記発光部材は、板形状をなし、
   前記導光部材の前記出射面と対向していて、前記導光部材の前記出射面から出射した出射光を前記発光部材中に入射させる入射面と、
   前記発光部材の前記入射面と対向して設けられていて、前記入射面から前記発光部材中に入射した入射光を外部に出射させる出射面と、
   を有し、
   前記反射面は、前記導光部材の軸方向に並ぶ多数の反射面と、該反射面と反射面との間に設けられる多数の傾斜面とを有する多数のプリズムから構成され、前記導光部材の一方の端面の前記入射面から他方の端面に向かうに従って、前記プリズムの山部に設ける平面が高くなる、もしくは、前記プリズムの谷部に設ける平面が低くなる構造を有し、前記導光部材中に入射した入射光を前記導光部材の前記出射面側に均一もしくはほぼ均一に反射させる反射面である、
   ことを特徴とする車両用灯具。
2. 板形状をなす前記発光部材の前記入射面の高さは、円柱形状をなす前記導光部材の直径と同等もしくはほぼ同等であり、
   板形状をなす前記発光部材の前記入射面の幅は、円柱形状をなす前記導光部材の前記両端面の間の距離と同等もしくはほぼ同等である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記灯室内には、インナーパネルが前記ランプレンズと対向して配置されていて、
   前記インナーパネルには、前記発光部材が挿通されていて、
   前記光源および前記導光部材および前記発光部材の前記入射面は、前記インナーパネルより前記ランプハウジング側に配置されていて、
   前記発光部材の前記出射面は、前記インナーパネルより前記ランプレンズ側に前記ランプレンズと対向して配置されている、
   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. 前記発光部材のうち、少なくとも前記インナーパネルより前記ランプレンズ側に配置されている部分であって、前記発光部材の前記出射面以外の面には、意匠面が施されている、
   ことを特徴とする請求項３に記載の車両用灯具。

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