CN106338032A - 导光透镜和灯具 - Google Patents

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Abstract

导光透镜和灯具，能使导光透镜的长度方向的端部理想地发光。导光透镜具有光入射部和导光部并大致沿长度方向延伸。光入射部立起设置于导光部的后端并具有第2光入射面，第2光入射面设置于光入射部的上端面的左端部，使得来自第2LED的光成为大致沿上下方向的平行光并入射。导光部的左端部形成为比第2光入射面在长度方向上突出并随着从后端朝向前侧逐渐靠向左侧的形状，导光部具有第2反射面，该第2反射面设置于该导光部的后端面中第2光入射面的下方，针对从第2光入射面引导来的光朝向左端面的侧部反射面实施内部反射，在侧部反射面上形成有针对被第2反射面实施内部反射后的光朝向前面的光出射面向前方实施内部反射的多个第1透镜切割部。

Description

导光透镜和灯具
技术领域
本发明涉及导光透镜和具有导光透镜的灯具。
背景技术
一直以来，作为例如车辆用灯具等各种灯具，已知有如下这样的灯具：使具有弯曲为L字状等的截面形状的导光透镜发光(例如参考专利文献1)。
在这种灯具中，例如图6的(a)所示的那样，构成为：使用形成为截面L字状的长条的导光透镜，将该L字的一端面(上部端面)作为光入射面，另一端面(下部前端端面)作为光出射面，且使发光二极管等多个光源面对光入射面。来自各光源的光从光入射面入射到导光透镜内后，被位于L字的弯曲部处的反射面全反射并从光出射面射出。此时，按照合适的间隔来配置多个光源，使得各光源的光在长度方向上的扩散范围与相邻的光源的光在长度方向上的扩散范围重叠，由此能够使长条的光出射面以线状进行发光(参考图6的(b))。
【专利文献1】：日本特开2010-3597号公报
然而，在上述现有的灯具中，由于从光入射面入射到导光透镜内的光单纯地被弯曲部反射并从光出射面射出，因此限定了各光源在长度方向上的光的扩散范围。
因此，如图6的(b)所示，对于超出该光的扩散范围的、形成为逐渐展开状的导光透镜(即，具有如下形状的导光透镜：以在长度方向上光出射面的端部比光入射面的端部大的方式延伸)而言，无法将光源的光引导到其光出射面的端部，即无法使该端部发光。其结果是，很难使光出射部一直呈长条状地发光至例如灯室内的端部等，导致设计自由度和商品性下降。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供能够使得在长度方向上延伸的端部理想地发光的导光透镜以及具备该导光透镜的灯具。
为了达到上述目的，技术方案1所述的发明是使光的射出方向为前方的导光透镜，该导光透镜具有：光入射部，其使从光源射出的光入射到内部；以及导光部，其对来自该光入射部的光进行引导而从前面部射出，所述导光透镜被设置为大致沿着与射出方向交叉的第2方向即长度方向延伸，该导光透镜的特征在于，
导光部具有后端部和前面部并在射出方向和长度方向上扩展，
所述光入射部以从所述导光部的后端部立起的方式设置于所述导光部的后端部，并且，
所述光入射部具有光入射面，该光入射面被设置在该光入射部的端面中所述第2方向的一端部，使来自所述光源的光成为大致沿着该光入射部的立起方向的平行光并入射到该光入射部内，
所述导光部的所述长度方向的一端部形成为比所述光入射部的所述一端部在所述长度方向上突出，并且从后端部向前面部扩展，所述导光部的一端部具有侧端面，
所述导光部具有反射面，该反射面设置于该导光部的后端面中与所述光入射面相对的位置，针对从所述光入射面入射来的光，朝向导光部的所述一端侧的侧端面实施内部反射，
在所述侧端面上形成有多个透镜切割部，这多个透镜切割部针对被所述反射面实施内部反射后的光，朝向所述前面部而向前方实施内部反射。
技术方案2所述的发明的特征在于，在技术方案1所述的导光透镜中，
所述侧端面的前端部比其后侧的部分更急剧地在所述长度方向上突出，
在所述导光部的前面部中、位于所述侧端面的前端部的前方的部分处，形成有多个其他的透镜切割部，这多个其他的透镜切割部使得被所述反射面实施内部反射后的光朝向前方弯折并射出。
技术方案3所述的发明的特征在于，在技术方案1或2所述的导光透镜中，
所述光入射部大致沿着所述长度方向延伸，并且，
所述光入射部具有其他光入射面，所述其他光入射面设置于该光入射部的端面中比所述光入射面靠所述长度方向的另一端侧的位置，使得从其他光源射出的光入射到该光入射部内，
所述导光部大致沿着所述长度方向延伸，并且，
所述导光部具有其他反射面，所述其他反射面设置于该导光部的后端面中与所述其他光入射面相对且与前面部相对的位置，针对从所述其他光入射面入射来的光朝向前面部实施内部反射，
所述前面部一直形成到所述其他反射面的前方。
技术方案4所述的发明是一种灯具，其特征在于，具有：技术方案1～3中的任意一项所述的导光透镜以及所述光源。
根据技术方案1所述的发明，从光源射出的光穿过光入射部中设置于长度方向的一端部的光入射面，成为大致沿着该光入射部的立起方向的平行光并入射到导光透镜内，之后，利用设置于导光部的后端面的反射面，朝向该导光部的一端侧的侧端面实施内部反射。接着，该光被导光部的侧端面上形成的多个透镜切割部向前方实施内部反射，并从导光部的前面部(前表面)射出。
因此，导光部的长度方向的一端部即使是比光入射部的一端部在长度方向上大幅突出的形状，也能够使导光部的前表面(即光出射面)的长度方向的端部理想地发光。
根据技术方案2所述的发明，导光部的侧端面的前端部比其后侧的部分更急剧地在长度方向上突出，在导光部的前面部中位于侧端面的前端部的前方的部分处形成有使得被反射面实施内部反射后的光朝向前方弯折并射出的多个其他透镜切割部。
由此，被导光部的反射面实施内部反射后的光中朝向侧端面的前端部的光在被进一步引导到长度方向的一端侧后，被多个其他透镜切割部朝向前方弯折并从导光部的前表面射出。
因此，能够使导光部的前表面整体进一步发光到长度方向上的端部处。
附图说明
图1是实施方式的灯具的立体图。
图2是实施方式的灯具的主视图。
图3是实施方式的灯具的俯视图。
图4是从斜后方观察实施方式的灯具的左端部的立体图。
图5是用于说明实施方式的灯具的发光形态的图。
图6是用于说明现有的灯具的图。
标号说明
1：灯具；2：LED；21：第1LED(其他光源)；22：第2LED(光源)；3：聚光透镜；31：光入射部；311：第1光入射面(其他光入射面)；312：第2光入射面(光入射面)；32：导光部；321：第1反射面(其他反射面)；322：第2反射面(反射面)；323：侧部反射面(侧端面)；323a：第1透镜切割部(透镜切割部)；324：光出射面(前表面)；324a：第2透镜切割部(其他透镜切割部)；X：长度方向。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1～图3是本实施方式的灯具1的立体图、主视图和俯视图，图4是从斜后方观察灯具1的左端部的立体图。
本实施方式的灯具1是搭载于未图示的车辆上的车辆用灯具。如图1～图3所示，灯具1具有：作为光源的多个LED(发光二极管)2以及通过来自LED 2的光而发光的导光透镜3。
另外，在以下的说明中，只要没有特别说明，“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”的记载表示从搭载有灯具1的未图示的车辆进行观察的方向。
导光透镜3形成为长条的具有L字状截面的板状。该导光透镜3被设置为大致沿着图中的箭头X的方向(以下称为“长度方向X”)延伸，其中，所述箭头X的方向相对于未图示的车辆的左右方向，略微向左斜后方倾斜。
具体而言，导光透镜3构成为具有：使来自多个LED 2的光入射到该导光透镜3内的光入射部31；以及对来自该光入射部31的光进行引导而向前方射出的导光部32。
光入射部31沿着长度方向X形成为长条的大致矩形平板状，并从导光部32的后端向上方立起地设置。该光入射部31的上端面成为从多个LED 2射出的光所入射的光入射面，面对地配置有多个LED 2。
光入射面31的上端面中除了左端部以外的大致整个面成为第1光入射面311。该第1光入射面311具有形成为以下这样的凸状的、沿着长度方向X而形状一致的面作为基准面，所述凸状是指：与长度方向X正交的各截面以光入射部31的厚度方向的中央位置为顶点向上方鼓出。并且，该第1光入射面311成为在该基准面上形成有多个透镜切割部311a的面。多个透镜切割部311a分别形成为：在长度方向X上呈平滑的U字状的凹部彼此相连，并且多个透镜切割部311a在第1光入射面311的整个面上沿长度方向X并排设置(参考图4)。这多个透镜切割部311a用于吸收(缓和)下文所述的第1LED 21在长度方向X上的位置偏移。
在第1光入射面311的上方配置有多个LED 2中除了下文所述的左端部用的第2LED22之外的多个(本实施方式中为5个)第1LED 21。即，在光入射部31的厚度方向的大致中央处，多个第1LED 21以发光面与该第1光入射面311相对的状态，沿长度方向以大致均等的间隔排列。
通过这样的结构，第1光入射面311使得从多个第1LED 21向下方射出的光(散射光)成为在与长度方向X正交的面内大致沿上下方向的平行光，并且使其一边在长度方向X上扩散一边入射到光入射部31内。
光入射部31的上端面中的左端部成为第2光入射面312。该第2光入射面312形成为以俯视时大致中央的位置为顶点向上方鼓出且具有焦点的凸面状(非球面)。并且，在第2光入射面312的上方，多个LED 2中的第2LED 22被配置为发光面面对着第2光入射面312且位于该第2光入射面312的焦点附近。
因此，第2光入射面312使得从第2LED 22向下方射出的光(散射光)成为大致沿上下方向的平行光而入射到光入射部31内。
导光部32形成为宽度从后端向前侧扩大的逐渐展开的平板状，并且该导光部32被设置为沿着长度方向X，并且在与上下方向大致正交的方向上扩展。
该导光部32中位于光入射部31的下方的后端面成为对光入射部31内引导来的光进行反射的反射面。
即，导光部32的后端面中除了左端部以外的大致整个面成为第1反射面321。该第1反射面321位于光入射部31的第1光入射面311的下方的相对位置，并且与长度方向X正交的各截面形成为以大约45度的角度向前下方倾斜的倾斜平面状(参考图4)。
具有这样的结构的第1反射面321针对从第1光入射面311入射到光入射部31内并向下侧引导来的光，朝着导光部32的前面而向前方实施内部反射(全反射)。
导光部32的后端面中的左端部成为第2反射面322。如图1和图4所示，该第2反射面322在俯视时位于光入射部31的第2光入射面312的下方的相对位置处，并且，以与导光部32的左端面(下文所述的侧部反射面323)交叉成略小于直角的锐角的方式朝向左斜前方，在侧面观察时(从该第2反射面322的侧方观察的情况下)，该第2反射面322形成为以大约45°的角度朝前下方倾斜的平面状。
因此，第2反射面322针对从第2光入射面312入射到光入射部31内并向下方引导来的光，朝着导光部32的左端面的大致整个面而向左斜前方实施内部反射(全反射)。
导光部32的左端部以随着从后端朝向前侧逐渐靠向长度方向X的左侧的方式扩展，并形成为比光入射部31的左端部向左方突出的形状。更详细而言，该左端部按照2个阶段向左方突出，在从后端到前端附近的大致整个区域内俯视时以大致直线状向左方突出，之后，侧面观察时以前下倾斜状(前下がり状)的弯曲线为界在前端附近弯曲，前端部更急剧地向左方突出(图3)。
该左端部的边缘的左端面中除了前端部之外的大致整个面成为在大致沿着上下方向的平面状的基准面上形成有多个第1透镜切割部323a的侧部反射面323。多个第1透镜切割部323a分别形成为沿着上下方向的大致三棱柱状，并且在侧部反射面323的整个面内并列设置。
该侧部反射面323针对被第2反射面322实施内部反射而来的光，利用多个第1透镜切割部323a向前方进一步实施内部反射(全反射)。
导光部32的前表面成为将该导光部32内引导来的光向前方射出的光出射面324。
在该光出射面324的左端部，沿上下方向的多个第2透镜切割部324a在左右方向上并列设置。更详细而言，多个第2透镜切割部324a形成在光出射面324中的、比形成有多个第1透镜切割部323a的侧部反射面323靠左侧的部分(即位于导光部32中左端面的前端部的前方的部分)处。
这多个第2透镜切割部324a使得被第2反射面322实施了内部反射并引导到比侧部反射面323靠前侧的光朝向前方弯折并从导光部32射出。
在具有以上结构的灯具1中，如图5的(a)所示，从多个LED 2中的多个第1LED 21向下方射出的光在从光入射部31的第1光入射面311入射到导光透镜3内之后，被位于其下方的导光部32的第1反射面321向前方实施内部反射，并从光出射面324向前方照射。
由此，来自各第1LED 21的光在长度方向X上以规定的范围扩展，并且该范围与相邻的第1LED 21的范围重叠并从光出射面324射出。其结果是，该光出射面324中除了左端部之外的部分发光。
需要说明的是，图5的(a)是示意性地示出基于来自多个第1LED 21的光的发光范围的图，并不是表示来自各第1LED 21的准确光路的图。
另一方面，如图4所示，从多个LED 2中位于左端的第2LED 22向下方射出的光如图4所示那样，穿过光入射部31的第2光入射面312而成为大致沿上下方向的平行光，并且在入射到导光透镜3内之后，利用位于其下方的导光部32的第2反射面322，朝向导光部32的左端面的大致整个面向左斜前方实施内部反射。
该光中入射到侧部反射面323的大部分的光，如图5的(b)所示，被该侧部反射面323上形成的多个第1透镜切割部323a向前方实施内部反射，并从导光部32的光出射面324向前方照射。
另外，被第2反射面322实施内部反射后的光中、被引导到比侧部反射面323靠前侧的光的一部分，被引导到比该侧部反射面323的延长线更靠近长度方向X的左侧的位置，并利用形成在光出射面324的左端部的多个第2透镜切割部324a使其朝向前方弯折而向前方照射。
由此，导光透镜3的光出射面324中的、在现有的灯具结构中来自多个第1LED 21的光无法到达的左端部也进行发光，该光出射面324的整个面在长度方向X上以长条的线状进行发光。
如上所述，根据本实施方式的灯具1，从第2LED 22射出的光穿过光入射部31中设置于长度方向X的左端部的第2光入射面312而成为大致沿上下方向的平行光并入射到导光透镜3内，之后被导光部32的后端面上设置的第2反射面322朝向该导光部32的左端部的侧部反射面323实施内部反射。接着，该光被导光部32的侧部反射面323上形成的多个第1透镜切割部323a向前方实施内部反射，并从光出射面324(前表面)向前方射出。
因此，导光部32的左端部即使是比光入射部31的左端部在长度方向X上大幅突出的形状，也能够使导光部32的前表面(即光出射面324)的左端部理想地进行发光。
此外，导光部32的左端面中的前端部比其后侧的部分(侧部反射面323)更急剧地在长度方向X上突出，在导光部32的前表面的光出射面324中的、位于左端面的前端部的前方的部分处，形成有使得被第2反射面322实施内部反射后的光朝向前方弯折而射出的多个第2透镜切割部324a。
由此，被导光部32的第2反射面322实施内部反射后的光中、比侧部反射面323朝向前侧的光在被引导到长度方向X上的更左侧后，被多个第2透镜切割部324a朝向前方弯折而从光出射面324射出。
因此，能够使导光部32的光出射面324整体发光到更左端部。
此外，能够适用本发明的实施方式并不限于上述的实施方式，可以在不脱离本发明主旨的范围内适当地进行变更。
例如，在上述实施方式中，光入射部31是从导光部32向上方立起设置的，但该光入射部31也可以从导光部32向下方立起设置。
另外，导光透镜3延伸的长度方向X只要是与前后方向交叉的方向，则哪个方向都可以。
另外，灯具1虽然是车辆用灯具，但本发明的导光透镜和灯具能够一般性地广泛适用于车辆用灯具以外的灯具。

Claims (4)

1.一种导光透镜，其使光的射出方向为前方，该导光透镜具有：
光入射部，其使从光源射出的光入射到内部；以及
导光部，其对来自该光入射部的光进行引导而从前面部射出，该导光部具有后端部和前面部，并在射出方向和与射出方向交叉的第2方向上扩展，
所述导光透镜被设置为大致沿着第2方向延伸，
该导光透镜的特征在于，
所述光入射部以从所述导光部的后端部立起的方式设置于所述导光部的后端部，并且，
所述光入射部具有光入射面，该光入射面被设置在该光入射部的端面中所述第2方向的一端部，使来自所述光源的光成为大致沿着该光入射部的立起方向的平行光并入射到该光入射部内，
所述导光部的所述第2方向的一端部形成为比所述光入射部的所述一端部在所述第2方向上突出，并且从后端部向前面部扩展，所述导光部的一端部具有侧端面，
所述导光部具有反射面，该反射面设置于该导光部的后端面中与所述光入射面相对的位置，针对从所述光入射面入射来的光，朝向导光部的所述一端侧的侧端面实施内部反射，
在所述侧端面上形成有多个透镜切割部，这多个透镜切割部针对被所述反射面实施内部反射后的光，朝向所述前面部而向前方实施内部反射。
2.根据权利要求1所述的导光透镜，其特征在于，
所述侧端面的前端部比其后侧的部分更急剧地在所述第2方向上突出，
在所述导光部的前面部中、位于所述侧端面的前端部的前方的部分处，形成有多个其他的透镜切割部，这多个其他的透镜切割部使得被所述反射面实施内部反射后的光朝向前方弯折并射出。
3.根据权利要求1或2所述的导光透镜，其特征在于，
所述光入射部大致沿着所述第2方向延伸，并且，
所述光入射部具有其他光入射面，所述其他光入射面设置于该光入射部的端面中比所述光入射面靠所述第2方向的另一端侧的位置，使得从其他光源射出的光入射到该光入射部内，
所述导光部大致沿着所述第2方向延伸，并且，
所述导光部具有其他反射面，所述其他反射面设置于该导光部的后端面中与所述其他光入射面相对且与前面部相对的位置，针对从所述其他光入射面入射来的光朝向前面部实施内部反射，
所述前面部一直形成到所述其他反射面的前方。
4.一种灯具，其特征在于，具有：
权利要求1～3中的任意一项所述的导光透镜；以及
所述光源。
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