CN102889533A - 车辆用灯具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆用灯具。本发明的课题在于，在设有导光板的车辆用灯具中，使得该导光板看上去大致均匀明亮发光。在发光元件(22)和导光板(26)之间配置透镜部件(28)，导光板(26)使得来自发光元件(22)的射出光从后端面(26a)射入，从前端面(26b)向灯具前方射出。这时，该透镜部件(28)使得来自发光元件(22)的射出光之中，朝着靠近光轴(Ax)的方向的光形成在水平面内扩散的漫射光到达导光板(26)，同时，使得来自发光元件(22)的射出光形成在垂直面内沿着光轴(Ax)的平行光,到达导光板(26)，由此，防止到达导光板(26)的光的发光强度分布在水平面内发光元件(22)的正面方向极端变高，且使来自发光元件(22)的射出光效率良好地射入导光板(26)。

Description

车辆用灯具

技术领域

本发明涉及设有导光板的车辆用灯具。

背景技术

以往,车辆用灯具构成为使来自发光二极管等发光元件的射出光相对导光板从其后端面射入后，从其前端面向灯具前方射出,这样的车辆用灯具为人们所公知。

在专利文献1中记载，在这种车辆用灯具中,构成为在沿水平面配置的导光板的后端面形成透镜要素。这时，在该车辆用灯具中,构成为通过该透镜要素使来自发光元件的射出光作为聚光在该发光元件的正面方向的会聚光射入导光板。

【专利文献1】日本特开2007-280689号公报

通过采用记载在上述专利文献1的结构，在导光板内部,光大多被导向靠近发光元件的正面方向的方向，因此,当从灯具前方观察时，可以使导光板看上去明亮发光。

但是，一般,来自发光元件的射出光的配光分布成为向着其正面方向的光的发光强度最高，因此,即使采用上述专利文献1中记载的结构，当从灯具前方观察导光板时，会产生仅仅靠近发光元件的部分极端明亮，即所谓点发光现象，存在不能使导光板看上去大致均匀发光的问题。

发明内容

本发明就是鉴于这种状况而提出来的，其目的在于,提供在设有导光板的车辆用灯具中,能使得其导光板看上去大致均匀明亮发光的车辆用灯具。

本发明通过设为在发光元件和导光板之间配置所定的透镜部件的结构，实现上述目的。

即,本发明涉及的车辆用灯具包括:

发光元件;以及

导光板，构成为使得来自该发光元件的射出光从后端面射入后,从前端面向灯具前方射出;其特征在于:

在上述发光元件和上述导光板之间配置透镜部件，构成为使得来自上述发光元件的射出光之中,朝着靠近该发光元件的正面方向的方向的光,作为在沿上述导光板的第一平面内扩散的漫射光到达上述导光板，同时,使得来自上述发光元件的射出光,作为在与上述第一平面正交的第二平面内聚光在上述发光元件的正面方向的会聚光,到达上述导光板。

上述所谓“发光元件”意味具有大致点状地进行面发光的发光部的元件状的光源，其种类不做特别限定。

上述“导光板”只要使得来自发光元件的射出光从其后端面射入，从其前端面向灯具前方射出，其具体形状不做特别限定。

上述“第一平面”可以是水平面、垂直面、倾斜面中的任意一种。

上述“透镜部件”只要使得来自发光元件的射出光之中,向着靠近其正面方向的方向的光,作为在第一平面内扩散的漫射光到达导光板，同时,使得来自发光元件的射出光,作为在第二平面内向发光元件的正面方向聚光的会聚光到达导光板，其具体形状不做特别限定。在此，所谓“向发光元件的正面方向聚光的会聚光”意味着假设不存在透镜部件场合，相对到达导光板的光的方向，朝靠近发光元件的正面方向的方向偏转的光，可以不一定是朝着与发光元件的正面方向平行的方向的光。

下面说明本发明的效果:

如上述结构所示那样，本发明涉及的车辆用灯具构成为使得来自发光元件的射出光相对导光板从其后端面射入后,从其前端面向灯具前方射出,在发光元件和导光板之间配置透镜部件，使得来自发光元件的射出光之中,朝着靠近其正面方向的方向的光,作为在第一平面内扩散的漫射光到达导光板，同时,使得来自发光元件的射出光作为在与第一平面正交的第二平面内朝发光元件的正面方向聚光的会聚光到达导光板，因此,可以得到如下的作用效果。

即,在本发明涉及的车辆用灯具中,通过其透镜部件，使得来自发光元件的射出光之中,朝着靠近其正面方向的方向的光作为在沿着导光板的第一平面内扩散的漫射光到达导光板，因此，可以防止到达导光板的光的发光强度分布在第一平面内发光元件的正面方向极端变高。由此，当从灯具前方观察导光板时，可以使导光板看上去在沿着第一平面的方向大致均匀发光。

又，在本发明涉及的车辆用灯具中,通过其透镜部件，使得来自发光元件的射出光作为在第二平面内聚光到发光元件的正面方向的会聚光,到达导光板，因此，可以使来自发光元件的射出光有效地射入导光板。由此，当从灯具前方观察导光板时，能使得导光板看上去明亮发光。

因此,根据本发明，在设有导光板的车辆用灯具中,可以使其导光板看上去大致均匀地明亮发光。由此，可提高灯具的美观性。

在上述结构中，作为透镜部件的结构,若构成为使来自发光元件的射出光，以在第一平面内在发光元件正面方向的两侧出现一对峰值的亮度分布,到达导光板，则可以使得到达导光板的光的发光强度分布在第一平面内更均一化。由此，当从灯具前方观察导光板时，可以使导光板看上去在关于沿第一平面的方向更加均匀发光。

在上述结构中，如果在导光板的后端面形成透镜要素，用于使得通过透镜部件到达的来自发光元件的射出光,作为在第一平面内聚光的会聚光射入导光板，那么当从灯具前方观察导光板时，可以容易地使得导光板看上去在关于沿第一平面的方向大致均匀地明亮发光。

在上述结构中，当导光板的前端面形成为在第一平面内从一端部向另一端部朝灯具后方侧大绕转时，若在导光板的前端面沿其绕转形状连续形成多个透镜元件，则不能使得来自导光板的射出光形成相对灯具正面方向在其两侧平衡良好地扩散的漫射光。为了可以实现，需要朝着灯具正面方向形成多个透镜元件，在这些透镜元件相互之间形成大的阶梯差，但是,这样场合,损害导光板的美观性。

于是，这样,当导光板的前端面形成为在第一平面内从一端部向另一端部朝着灯具后方侧大绕转场合，若导光板的后端面形成为相对灯具正面方向朝着向上述另一端部侧倾斜的方向，则即使在导光板的前端面沿着其绕转形状连续形成多个透镜元件场合，也可以使得来自导光板的射出光形成相对灯具正面方向向其两侧平衡良好地扩散的漫射光，由此,可以防止损害导光板的美观性。

在上述结构中，如果在第一平面内多个位置配置发光元件，同时,透镜部件和导光板分别配置在与多个发光元件各自对应的多个位置，多个透镜部件互相连结构成单一的透镜部件单元，同时,多个导光板互相连结构成单一的导光板单元，当从灯具前方观察导光板单元时，可以使多个位置上配置的导光板看上去在关于沿着第一平面的方向大致均匀明亮发光，且通过少量零部件可以实现。

附图说明

图1是表示本发明一实施形态涉及的车辆用灯具的平截面图。

图2是图1的II-II线截面图。

图3是图1的III-III线截面图。

图4是图1的IV部详细图。

图5是用于说明上述车辆用灯具的透镜部件作用的图。

图6（a）是表示当使得上述车辆用灯具的各发光元件点灯时的导光板单元的正面图，（b）是表示以往例的作用的与（a）相同的图。

图7是表示上述实施形态变形例的与图1相同的图。

图8（a）是图7的VIIIa部详细图，（b）是表示比较例的与（a）相同的图。

图中符号意义如下:

10、110—车辆用灯具

12、112—灯体

14、114—透光罩

16、116—导光板单元

16b、26b、116b、126b—前端面

18—透镜部件单元

22—发光元件

22a—发光面

24—基板

26、126—导光板

26a、126a—后端面

26s1、126s1—透镜要素

26s2、126s2—扩散透镜元件

28—透镜部件

28a—后面

28b—前面

Ax—光轴

Ax1—基准轴

B—光亮部

θ—倾斜角度

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施形态，在以下实施形态中，虽然对构成要素，种类，组合，形状，相对配置等作了各种限定，但是，这些仅仅是例举，本发明并不局限于此。

图1是表示本实施形态涉及的车辆用灯具10的平截面图。还有，图2是图1的II-II线截面图，图3是图1的III-III线截面图，图4是图1的IV部详细图。

如这些图所示，该车辆用灯具10是设置在车辆左前端部的前转向信号灯，构成为在由灯体12和安装在该灯体12的前端开口部的透明状的透光罩14形成的灯室内，组装三个发光元件22、单一的导光板单元16、以及单一的透镜部件单元18。

透光罩14从其右端部向左端部（在图1中,从左端部向右端部）朝着灯具后方侧（即,车辆后方侧）绕转形成。

三个发光元件22都是琥珀色的发光二极管，以将其发光面22a向着灯具正面方向（即车辆前方正面方向）的状态配置。这时，这三个发光元件22在同一水平面上在左右方向（即车辆宽度方向）隔开大致均等间隔进行配置,且配置使得越位于左侧的发光元件22越朝灯具后方侧变位。上述各发光元件22分别固定支承于基板24，而且，上述各基板24固定支承于灯体12。

导光板单元16相对三个发光元件22配置在灯具前方侧。这时，该导光板单元16的前端面16b与透光罩14的绕转形状相对应，形成为使得从其右端部向左端部朝着灯具后方侧绕转。而且，该导光板单元16在其左右两端部固定支承于灯体12。

该导光板单元16由三个导光板26互相连结作为单一部件构成。这时，上述三个导光板26分别配置在与三个发光元件22各自对应的位置。

另一方面，透镜部件单元18配置在位于三个发光元件22和导光板单元16之间。而且，该导光板单元16在其左右两端部固定支承于灯体12。

该透镜部件单元18由三个透镜部件28互相连结作为单一部件构成。这时，这三个透镜部件28分别配置在与三个发光元件22各自对应处。

而且，在本实施形态中，使得从各发光元件22射出，偏转透过透镜部件单元18的各透镜部件28的光，相对导光板单元16的各导光板26，从其后端面26a射入后，从其前端面26b向灯具前方射出。

这样,本实施形态涉及的车辆用灯具10成为以下结构:设有三组配置在沿着灯具前后方向延伸的光轴Ax上的发光元件22、导光板26和透镜部件28,这三组光学系统因导光板单元16的前端面16b的左右方向绕转形状，各导光板26的前端面26b的左右方向的倾斜程度多少存在不同，除此以外,都具有相同的结构。

于是，下面取一个光学系统,详细说明其结构。

如图2所示，透镜部件28的沿着含光轴Ax的垂直面的截面形状设定为平凸非球面透镜形状，这时，设定其后面28a为凸曲线形状，其前面28b为直线形状。而且，该透镜部件28其后面28a以通过发光元件22的发光中心的垂直线为中心轴的复曲面透镜面构成。还有，如图4所示，该透镜部件28的前面28b的沿水平面的截面形状的光轴Ax的附近区域由凹曲线构成，其左右两侧区域分别由与该凹曲线平滑连接的凸曲线形成。

由此，该透镜部件28使得来自发光元件22的射出光之中,向着靠近光轴Ax的方向的光作为在水平面内扩散的漫射光到达导光板26，同时，使得来自发光元件22的射出光作为在垂直面内沿着光轴Ax的平行光，到达导光板26。

这时，该透镜部件28如图5所示，设定其前面28b的沿着水平面的截面形状，使得来自发光元件22的射出光以在水平面内、在光轴Ax的左右两侧出现一对峰值的亮度分布到达导光板26。

在导光板26的后端面26a,形成纵向条纹状的菲涅耳透镜作为透镜要素26s1。由此，使得通过透镜部件28到达导光板26的来自发光元件22的射出光作为在水平面内与光轴Ax平行的光，射入到导光板26。

另外，在该导光板26的前端面26b,形成多个扩散透镜元件26s2。这些多个扩散透镜元件26s2以上下二段配置，都成鱼眼透镜状。由此，使到达导光板26的前端面26b的光作为以光轴Ax为中心朝上下方向以及左右方向扩散的光，向灯具前方射出。

图6（a）是表示在本实施形态涉及的车辆用灯具10中，当各发光元件22点灯时的导光板单元16的外观的正面图。还有，图6（b）如上述以往例子那样，是表示相对本实施形态涉及的车辆用灯具10的结构,不存在透镜部件单元18时，各发光元件22点灯时的导光板单元16’的外观的正面图。

图6（b）所示的导光板单元16’，关于其前端面16b’的形状和本实施形态的导光板单元16相同，其后端面构成为各导光板26’的后端面26a’使得来自各发光元件22的射出光作为与光轴Ax平行的光，射入到导光板26。

如图6（a）所示，本实施形态的导光板单元16的其各导光板26的前端面26b形成的多个扩散透镜元件26s2的各个中心部分作为光亮部B发亮可见，这时，各导光板26的多个扩散透镜元件26s2都是看上去大致均匀明亮发光。

另一方面，如图6（b）所示，在导光板单元16’中,在其各导光板26’的前端面26b’形成的多个扩散透镜元件26s2’的各个中心部分作为光亮部B’发亮可见。但是，该导光板单元16’与本实施形态的导光板单元16相比，全体变暗，且各导光板26’的靠近光轴Ax的区域虽然比较明亮，但随着从光轴Ax向左右两侧离开,急剧变暗。这是由于在该导光板单元16’中，到达各导光板26’的后端面26a’的来自各发光元件22的射出光的发光强度分布成为随着从光轴Ax向左右两侧离开急剧减少的发光强度分布，还有，到达各导光板26’的后端面26a’的来自各发光元件22的射出光的光量本身少。

下面，说明本实施形态的作用效果。

本实施形态涉及的车辆用灯具10构成为使来自发光元件22的射出光相对导光板26从其后端面26a射入后,从其前端面26b向灯具前方射出,在发光元件22和导光板26之间配置透镜部件28，使得来自发光元件22的射出光之中,朝着靠近光轴Ax的方向（即靠近发光元件22正面方向的方向）的光作为在水平面内（即沿着导光板26的第一平面内）扩散的漫射光到达导光板26，同时,使得来自发光元件22的射出光作为在垂直面内（即与第一平面正交的第二平面内）沿着光轴Ax的平行光（即朝发光元件22的正面方向聚光的会聚光）到达导光板26，因此,可以得到如下的作用效果。

即,在本实施形态涉及的车辆用灯具10中,通过其透镜部件28，使得来自发光元件22的射出光之中,朝着靠近光轴Ax的方向的光作为在水平面内扩散的漫射光到达导光板26，因此，可以防止到达导光板26的光的发光强度分布在水平面内发光元件22的正面方向极端变高。由此，当从灯具前方观察导光板26时，可以使导光板26看上去在水平方向大致均匀发光。

又，在本实施形态涉及的车辆用灯具10中,通过其透镜部件28，使得来自发光元件22的射出光作为在垂直面内沿着光轴Ax的平行光,到达导光板26，因此，可以使来自发光元件22的射出光有效地射入导光板26。由此，当从灯具前方观察导光板26时，能使得导光板26看上去明亮发光。

因此,根据本实施形态，在设有导光板26的车辆用灯具10中,可以使其导光板26看上去大致均匀地明亮发光。由此，可提高灯具的美观性。

尤其，在本实施形态中，其透镜部件28使来自发光元件22的射出光，以在水平面内在光轴Ax的左右两侧出现一对峰值的亮度分布,到达导光板26，因此,可以使得到达导光板26的光的发光强度分布在水平面内更加均一化。由此，从灯具前方观察导光板26时，可以使导光板26看上去在水平方向更加均匀发光。

再有，在本实施形态中，在导光板26的后端面26a形成透镜要素26s1，用于使通过透镜部件28到达的来自发光元件22的射出光作为在水平面内沿着光轴Ax的平行光（即向发光元件22的正面方向聚光的会聚光）射入导光板26，因此，当从灯具前方观察导光板26时，可以很容易使导光板26看上去在水平方向上大致均匀明亮发光。

还有，在本实施形态中，发光元件22配置在水平面内三处，同时，透镜部件28和导光板26分别配置在与这三个发光元件22各自对应的三处,这时，三个透镜部件28相互连接构成作为单一的透镜部件单元18，同时，三个导光板26相互连接构成作为单一的导光板单元16，因此，当从灯具前方观察导光板单元16时，可以使配置在三处的导光板26看上去在水平方向上大致均匀明亮发光,且用少量零部件就可实现。

在上述实施形态中，说明在导光板26的后端面26a形成的透镜要素26s1以纵向条纹状的菲涅耳透镜构成,但也可以设为以朝垂直方向延伸的圆柱形透镜等构成。

在上述实施形态中，说明发光元件22、导光板26、以及透镜部件28配置在三处，当然,也可以设为配置在一处,或二处,或四处,或四处以上。

在上述实施形态中，车辆用灯具10是以设置于车辆的左前端部的前转向信号灯场合进行说明，但即使设置于车辆的右前端部的前转向信号灯场合,或例如尾灯等那样,前转向信号灯以外的灯具场合，通过采用与上述实施形态相同的结构,可以得到与上述实施形态同样的作用效果。

下面，说明关于上述实施形态的变形例。

图7表示上述实施形态的变形例涉及的车辆用灯具110，系与图1相同的图。

如该图所示，本变形例涉及的车辆用灯具110其基本结构和上述实施形态场合相同，但是，其灯体112、透光罩114、以及导光板单元116的结构和上述实施形态场合局部不同。

即，本变形例的透光罩114与上述实施形态的透光罩14相比,形成为向灯具后方侧大绕转，由此，本变形例的灯体112其前端开口部的形状与上述实施形态的灯体12多少存在不同。

又，本变形例的导光板单元116其前端面116b与透光罩114的绕转形状相对应，形成为从其右端部朝着左端部向灯具后方侧大绕转。

而且，该导光板单元116其三处的导光板126的后端面126a，相对灯具正面方向朝着向左侧倾斜的方向形成。即，即使在本变形例中,也是在各导光板126的后端面126a形成纵向条纹状的菲涅耳透镜,作为透镜要素126s1，但其基准轴Ax1相对光轴Ax向左侧倾斜。这时，这些各基准轴Ax1的相对光轴Ax的向左侧的倾斜角度θ按右侧导光板126、中央导光板126、左侧导光板126的顺序设定为逐渐增大数值。

图8（a）是图7的VIIIa部的详细图。还有，图8（b）是表示其比较例的与图（a）相同的图。

图8（b）所示的导光板单元116’关于其前端面116b’的形状,与本变形例的导光板单元116相同，关于其后端面,与上述实施形态的导光板单元16相同，各导光板126’的后端面126a’朝着灯具正面方向。

如图8（a）所示，本变形例的导光板单元116的各导光板126的后端面126a朝着向左侧倾斜的方向，因此，尽管在各导光板126的前端面126b,沿着其绕转形状,连续形成多个透镜元件126s2，也可以使来自各导光板126的射出光相对灯具正面方向,成为向其左右两侧平衡良好地扩散的漫射光。

另一方面，如图8（b）所示，作为比较例的导光板单元116’的各导光板126’的后端面126a’朝着灯具正面方向，还有，在各导光板126’的前端面126b’,沿着其绕转形状连续形成多个透镜元件126s2’，因此,来自各导光板126’的射出光相对灯具正面方向,朝着靠右方向扩散，且到达其前端面126b’的光的一部分在透镜元件126s2’成为全反射。因此，不能使来自各导光板126’的射出光成为相对灯具正面方向朝左右两侧平衡良好地扩散的漫射光，且会产生射出光量的损失。

这时，如图8（b）以双点划线所示，如果构成为在各导光板126’的前端面126b’阶梯状地形成朝着灯具正面方向的多个透镜元件126s3’，则可以使来自各导光板126’的射出光相对灯具正面方向朝着左右两侧平衡良好地扩散，还可消除射出光量的损失。但是，这种构成场合,在多个透镜元件126s3’互相之间形成大的阶梯差，因此,损害导光板单元116’的美观性。

对于上述情况，通过采用本变形例的结构，即使导光板单元116的前端面116b形成为从其右端部向左端部朝着灯具后方侧大绕转场合，也不会损害导光板单元116的美观性，可以得到与上述实施形态场合相同的作用效果。

尤其，本变形例的导光板单元116根据其前端面116b的绕转程度，设定使得各导光板126的后端面126a的基准轴Ax1的相对光轴Ax向左侧倾斜的角度θ，按右侧、中央、左侧的顺序逐渐增大数值，因此，尽管在各导光板126的前端面126b连续形成多个透镜元件126s2，也能使来自各导光板126的射出光相对灯具正面方向朝着其左右两侧平衡更良好地扩散。

在上述实施形态和变形例中,作为各参数表示的数值不过是一例，可以将其设定为适当的不同数值。

上面参照附图说明了本发明的实施形态，但本发明并不局限于上述实施形态。在本发明技术思想范围内可以作种种变更，它们都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种车辆用灯具，包括:

发光元件;以及

导光板，构成为使得来自该发光元件的射出光从后端面射入后,从前端面向灯具前方射出;其特征在于:

在上述发光元件和上述导光板之间配置透镜部件，构成为使得来自上述发光元件的射出光之中,朝着靠近该发光元件的正面方向的方向的光,作为在沿上述导光板的第一平面内扩散的漫射光到达上述导光板，同时,使得来自上述发光元件的射出光,作为在与上述第一平面正交的第二平面内聚光在上述发光元件的正面方向的会聚光,到达上述导光板。

2.根据权利要求1中记载的车辆用灯具，其特征在于:

上述透镜部件使得来自上述发光元件的射出光,以在上述第一平面内在上述发光元件的正面方向的两侧出现一对峰值的亮度分布,到达上述导光板。

3.根据权利要求1或2中记载的车辆用灯具，其特征在于:

在上述导光板的后端面形成透镜要素，用于使得通过上述透镜部件到达的来自上述发光元件的射出光,作为在上述第一平面内聚光的会聚光射入上述导光板。

4.根据权利要求1或2中记载的车辆用灯具，其特征在于:

上述导光板的前端面形成为在上述第一平面内从一端部向另一端部朝着灯具后方侧绕转;

上述导光板的后端面形成为相对灯具正面方向朝着向上述另一端部侧倾斜的方向。

5.根据权利要求3中记载的车辆用灯具，其特征在于:

上述导光板的前端面形成为在上述第一平面内从一端部向另一端部朝着灯具后方侧绕转;

上述导光板的后端面形成为相对灯具正面方向朝着向上述另一端部侧倾斜的方向。

6.根据权利要求1或2中记载的车辆用灯具，其特征在于:

上述发光元件在上述第一平面内配置在多处;

上述透镜部件和上述导光板分别配置在与上述多个发光元件各自对应的多处;

上述多个透镜部件互相连结构成作为单一的透镜部件单元;

上述多个导光板互相连结构成作为单一的导光板单元。

7.根据权利要求3中记载的车辆用灯具，其特征在于:

上述发光元件在上述第一平面内配置在多处;

上述透镜部件和上述导光板分别配置在与上述多个发光元件各自对应的多处;

上述多个透镜部件互相连结构成作为单一的透镜部件单元;

上述多个导光板互相连结构成作为单一的导光板单元。

8.根据权利要求4中记载的车辆用灯具，其特征在于:

上述发光元件在上述第一平面内配置在多处;

上述透镜部件和上述导光板分别配置在与上述多个发光元件各自对应的多处;

上述多个透镜部件互相连结构成作为单一的透镜部件单元;

上述多个导光板互相连结构成作为单一的导光板单元。

9.根据权利要求5中记载的车辆用灯具，其特征在于:

上述发光元件在上述第一平面内配置在多处;

上述透镜部件和上述导光板分别配置在与上述多个发光元件各自对应的多处;

上述多个透镜部件互相连结构成作为单一的透镜部件单元;

上述多个导光板互相连结构成作为单一的导光板单元。

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