CN110630972B - 车辆用灯具 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于，使车辆用灯具中的光的利用效率提高。本发明提供一种车辆用灯具，该车辆用灯具具备：光源(6)；棒状的第一导光部(10)，其具有沿第一方向延长的射出面(14)，且一边将光源(6)的光在内部进行导光一边从射出面(1)射出光；以及第二导光部(12)，其具有光源(6)的光的射入面(20)，且将光源(6)的光一边在内部进行导光一边向第一导光部(10)引导。第二导光部(12)具有转换部(22)，该转换部(22)将从射入面(20)射入的光转换为平行光。

Description

车辆用灯具

技术领域

本发明涉及车辆用灯具，尤其是涉及用于汽车等车辆的车辆用灯具。

背景技术

以往，公知有使光源的光经由导光体向灯具前方射出的车辆用灯具。例如在专利文献1中，公开了如下构造：导光体具有棒状部、以及从棒状部的周面进行分支的多个入光部，通过设置于棒状部的周面上的台阶而使从入光部射入的光向灯具前方射出。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-212988号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明人针对具有在棒状部的周面上连接有入光部的导光体的车辆用灯具反复进行了潜心研究，其结果发现，在以往的车辆用灯具中，有使光的利用效率提高的余地。

本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于，提供使车辆用灯具中的光的利用效率提高的技术。

解决问题的手段

为了解决上述问题，本发明的一个方式是车辆用灯具。该车辆用灯具具备：光源；棒状的第一导光部，其具有沿第一方向延长的射出面，且一边在内部对光源的光进行导光一边从所述射出面射出光；以及第二导光部，其具有供光源的光射入的射入面，且一边在内部对光源的光进行导光一边向第一导光部引导光。第二导光部具有转换部，该转换部将从射入面射入的光转换为平行光。根据该方式，能够使车辆用灯具中的光的利用效率提高。

本发明的其他方式也是车辆用灯具。该车辆用灯具具备：光源；棒状的第一导光部，其具有沿第一方向延长的射出面，且一边在内部对光源的光进行导光一边从射出面射出光；以及第二导光部，其具有供光源的光射入的射入面，且一边在内部对光源的光进行导光一边向第一导光部引导光。第二导光部具有抛物反射面，该抛物反射面对从射入面射入的光进行反射。通过该方式，也能够使车辆用灯具中的光的利用效率提高。

在上述方式中，也可以是，光源配置为使得发光面包含抛物反射面的焦点。另外，在上述方式中，也可以是，第二导光部连接于第一导光部的、与射出面背向的背面，背面具有用于使第一导光部内的光从射出面射出的光学构造，第一导光部在射出面侧具有将从第二导光部射入的光在内表面进行全反射的反射面。另外，在上述任一方式中，也可以是，第二导光部配置于第一方向上的第一导光部的中间区域。另外，在上述任一方式中，也可以是，车辆用灯具具有多个第二导光部，多个第二导光部沿第一方向隔开规定的间隔地进行配置。另外，在上述任一方式中，也可以是，车辆用灯具具有沿第一导光部而延伸的棒状的第三导光部，第二导光部连接于第三导光部，光源的光从第二导光部经由第三导光部而射入第一导光部。另外，在上述任一方式中，也可以是，所述第三导光部在所述车辆用灯具前方侧的周面中的与从所述第二导光部射入的光的行进方向交叉的区域具有使光在内表面进行全反射的反射面。另外，在上述任一方式中，也可以是，所述光学构造为多个反射台阶。

发明效果

根据本发明，能够使车辆用灯具中的光的利用效率提高。

附图说明

图1是表示第一实施方式所涉及的车辆用灯具的概要构造的主视图。

图2是表示导光体以及光源的概要构造的俯视图。

图3是放大地表示导光体的局部的俯视图。

图4(A)是沿图3中的A-A线剖切的导光体的截面形状的示意图。图4(B)是沿图4(A)中的B-B线剖切的导光体的截面形状的局部的示意图。

图5是表示第二实施方式所涉及的车辆用灯具的局部的概要构造的铅垂剖视图。

附图标记说明

1：车辆用灯具；6：光源；10：第一导光部；12：第二导光部；14：射出面；16：背面；20：射入面；22：转换部；26：光学构造；28：反射面；32：第三导光部。

具体实施方式

以下，基于优选实施方式并参照着附图来对本发明进行说明。实施方式并非是对发明的限定而是示例，实施方式中所记载的全部特征、其组合并非一定是发明的本质性内容。在各附图所示的相同或者同等的构成要素、构件、处理上标注相同的附图标记，并适当地省略重复的说明。另外，各图所示的各部分的比例尺、形状，是为了容易进行说明而进行了适当设定，除非有特别说明，其不做限定性解释。另外，在本说明书或者权利要求中使用“第一”、“第二”等用语的情况下，除非有特别说明，该用语并非表示任何的顺序、重要度，而是用于区别一个构成和其他构成。另外，在各附图中表示为对在说明实施方式方面为不重要的构件的局部进行了省略。

(第一实施方式)

图1是表示第一实施方式所涉及的车辆用灯具的概要构造的主视图。图2是表示导光体以及光源的概要构造的俯视图。本实施方式所涉及的车辆用灯具1例如是车辆用前照灯装置，其具有在车辆前方的左右进行配置的一对前照灯单元。由于一对前照灯单元具有大致左右对称的构造且实际上是相同结构，因此在图1中作为车辆用灯具1而对一方的前照灯单元的构造进行表示。

车辆用灯具1(1A)具备：灯主体2，其在车辆前方侧具有开口部；以及透光性的外罩4，其对灯主体2的开口部进行覆盖。在由灯主体2和外罩4所形成的灯室内容纳有多个光源6、以及导光体8。

光源6例如由LED(发光二极管)构成。此外，光源6也可以是LD(激光二极管)、有机或者无机EL(电致发光)等其他半导体发光元件、白炽灯、卤素灯、放电灯等。搭载有光源6的基板(未图示)，例如固定于灯主体2。

导光体8是在任意的第一方向上延长的透光性构件。在本实施方式中，导光体8大致沿车宽方向延伸。导光体8经由支承构件(未图示)而固定于灯主体2。例如导光体8由丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂等具有透光性的树脂材料而形成。

导光体8具有第一导光部10、以及第二导光部12。第一导光部10是棒状的透光性构件且沿第一方向延伸。第一导光部10的朝向灯具前方侧的周面构成射出光源6的光的射出面14。周面是指棒状构件的沿延伸轴(延伸方向的中心轴)而延伸的表面。即，第一导光部10具有在第一方向上延长的射出面14。第一导光部10一边将光源6的光在内部进行导光一边从射出面1射出光。射出面14被从灯具外部视觉辨认为发光部。

第二导光部12介于光源6和第一导光部10之间、且是将光源6的光一边在内部进行导光一边向第一导光部10进行引导的透光性构件。本实施方式的第二导光部12连接于第一导光部10的、与射出面14背向的背面16。另外，本实施方式的第二导光部12配置于第一方向上的第一导光部10的中间区域。更具体地，导光体8具有多个第二导光部。在图2中，图示了两个第二导光部12a、12b。多个第二导光部12a、12b沿第一方向隔开规定的间隔地配置于第一导光部10的中间区域。

在第二导光部12a的附近，配置有用于向第二导光部12a射入光的光源6a。同样地，在第二导光部12b的附近，配置有用于向第二导光部12b射入光的光源6b。光源6a的光经由第二导光部12a而射入第一导光部10，光源6b的光经由第二导光部12b而射入第一导光部10。

另外，在第一导光部10的一方的端面18的附近配置有光源6c。端面是指在棒状构件的端部沿与延伸轴交叉的方向而延伸的表面。光源6c配置为其发光面与第一导光部10的端面18对置。因而，光源6c的光从端面18直接射入第一导光部10。在第一导光部10的另一方的端面19的附近未配置光源6。在本实施方式中，端面18位于车宽方向外侧，端面19位于车宽方向内侧。

以下，对导光体8的形状进行更详细的说明。图3是放大地表示导光体的局部的俯视图。图4(A)是沿图3中的A-A线剖切的导光体的截面形状的示意图。图4(B)是沿图4(A)中的B-B线剖切的导光体的截面形状的局部的示意图。以下，举出第二导光部12a为例来对第二导光部12的构造进行说明。第二导光部12b的构造与第二导光部12a实际上是相同的。

第二导光部12具有射入面20、以及转换部22。射入面20配置于第二导光部12的一端侧，并与光源6的发光面24对置。因而，光源6的光从射入面20射入至第二导光部12内。本实施方式的射入面20配置于灯具后方侧的端部。另外，光源6和射入面20的排列方向是灯具前后方向，换言之是相对于第一导光部10和第二导光部12的排列方向而交叉的方向。

转换部22是将从射入面20射入的光转换为平行光的光学元件。本实施方式的转换部22将从射入面20射入至第二导光部12内的光转换为朝向第一导光部10的平行光。更具体地，由将从射入面20射入的光朝向第一导光部10进行反射的抛物反射面来构成转换部22。转换部22配置于第二导光部12的表面中的、在光源6和射入面20的排列方向上的与射入面20背向的区域内。另外，光源6配置为发光面24包含抛物反射面的焦点F。优选为，焦点F是由抛物反射面、第二导光部12的折射率、以及空气的折射率所规定的虚拟焦点。第二导光部12的折射率比空气的折射率大。因此，从射入面20射入第二导光部12的光发生折射，并在光线路线上发生偏移。虚拟焦点的位置是考虑该偏移而对与抛物反射面的形状相应的焦点的位置进行修正后的位置。在图4(A)中，焦点F的位置，即虚拟焦点的位置是从与抛物反射面的形状相应的焦点的位置起向纸面上方进行偏移后的位置。

从射入面20射入至第二导光部12内的光源6的光被由抛物反射面构成的转换部22反射。由此，光源6的光转换为朝向第一导光部10的平行光。平行光在第二导光部12的内部朝向第一导光部10行进。另外，平行光相对于对射入面20侧的端部和相反一侧的端部进行连接的两个平面(在本实施方式中是上表面及下表面)的延伸方向而平行地行进。第二导光部12的与射入面20侧相反的一侧的端部连接于第一导光部10的背面16。即，第二导光部12具有从第一导光部10的背面16突出、在其前端配置有射入面20以及转换部22的构造。

另外，转换部22设计为：使得朝向第一导光部10反射的平行光的行进方向、与第一导光部10的延伸方向所成的角度为锐角。本实施方式的转换部22设计为：使得平行光随着接近第一导光部10而朝向第一导光部10的端面19侧、换言之朝向车宽方向内侧。

第二导光部12内的光从背面16射入至第一导光部10内。从第二导光部12射入第一导光部10的平行光在第一导光部10的周面重复进行内表面反射，并在第一导光部10的内部向端面19侧前进。第一导光部10的背面16具有用于使第一导光部10内的光从射出面14射出的光学构造26。在本实施方式中，光学构造26由多个反射台阶构成。反射台阶排列于背面16中的、除连接有第二导光部12的区域以外的区域。一边在第一导光部10内进行内表面反射一边前进的光，其一部分照到光学构造26上而被反射。被光学构造26反射的光从射出面14射出至第一导光部10之外。

第一导光部10的灯具前方侧的周面中的、与从转换部22朝向第一导光部10的平行光的行进方向交叉的区域，相对于从第二导光部12射入且不经由光学构造26而直接到达的平行光而作为使其在内表面进行全反射的反射面28而发挥功能。即，第一导光部10在射出面14侧具有将从第二导光部12射入的光在内表面进行全反射的反射面28。另外，该区域相对于经光学构造26反射而到达的光而作为使其向第一导光部10外射出的射出面14而发挥功能。例如，与第二导光部12a对应的反射面28相对于从端面18射入的光源6c的光而作为射出面14发挥功能，与第二导光部12b对应的反射面28相对于从第二导光部12a射入的光源6a的光而作为射出面14发挥功能。

转换部22配置为：使得平行光和反射面28所成的角度是平行光被反射面28全反射的角度。由此，反射面28能够使从第二导光部12射入的平行光朝向背面16侧进行全反射。被反射面28反射的光的一部分直接朝向光学构造26，从而被光学构造26反射并从射出面14射出。被反射面28反射的光的其他的一部分在第一导光部10的周面进行内表面反射后照到光学构造26上而被反射，并从射出面14射出。

本实施方式的导光体8具有突出部30。突出部30是从第一导光部10的背面16向灯具后方侧突出、并且沿背面16在第一方向上扩展的板状的透光性构件。突出部30从第二导光部12a延伸至第二导光部12b。另外，突出部30也在从端面18至第二导光部12a的区域、以及从第二导光部12b至端面19的附近的区域进行延伸(参照图2)。

在第一导光部10内一边重复进行内表面反射一边进行行进的光，其一部分能够从背面16射入至突出部30。相对于第一导光部10，对突出部30的朝向灯具后方侧的端面的角度进行规定，以使得从背面16射入至突出部30内的光在端面被反射而返回至第一导光部10侧。由此，能够使从背面16射入至突出部30的光从射出面14射出。因而，能够提高光的利用效率。在本实施方式中，第一导光部10、第二导光部12以及突出部30是一体成形件。

车辆用灯具1通过从第一导光部10的射出面14射出光，从而能够例如作为转向信号灯、日间行车灯(daytime running lamp)、示宽灯等标识灯而发挥功能。通过使光源6a～6c同时发光，能够形成在第一方向上延长的发光面。另外，通过依次使光源6a～6c点亮，能够实现所谓的渐变(sequential)发光。例如，通过使其以光源6b、光源6a、光源6c的顺序点亮，能够实现从车宽方向内侧向外侧逐渐延伸的渐变发光。此外，车辆用灯具1还能够用作前照灯。进一步地，车辆用灯具1还能够配置于车辆后方，从而用作尾灯、制动灯等。

如以上说明的那样，本实施方式所涉及的车辆用灯具1具备：光源6；棒状的第一导光部10，其具有沿第一方向延长的射出面14，且一边将光源6的光在内部进行导光一边从射出面1射出光；以及第二导光部12，其具有光源6的光的射入面20，且将光源6的光一边在内部进行导光一边向第一导光部10引导。第二导光部12具有转换部22，该转换部22将从射入面20向第一导光部10射入的光转换为平行光。或者，第二导光部12具有抛物反射面，该抛物反射面对从射入面20射入的光进行反射。

另外，第二导光部12连接于第一导光部10中的与射出面14背向的背面16，背面16具有用于使第一导光部10内的光从射出面14射出的光学构造26。而且，第一导光部10在射出面14侧具有将从第二导光部12射入的平行光在内表面进行全反射的反射面28。

通过由转换部22将射入至第二导光部12的光转换为平行光并向第一导光部10进行导光，能够抑制在导光中光在第二导光部12的内壁面被反射。因此，能够抑制光以不希望的射入角度从第二导光部12射入第一导光部10的情况、即光以无法通过第一导光部10的反射面28进行全反射的角度照到反射面28上的情况。另外，还能够抑制从第二导光部12发生漏光。由此，由于能够增加来自射出面14的射出光量，因此能够使光的利用效率提高。

另外，能够抑制到达第一导光部10的光向不希望的方向射出的情况，例如，从位于第二导光部12的延伸方向上的反射面28直接射出的情况。由此，能够抑制射出面14的一部分看上去与其他区域相比而更明亮的点状发光现象，从而使导光体8的发光的均匀性提高。

另外，在本实施方式中，光源6配置为其发光面24包含构成转换部22的抛物反射面的焦点F。由此，能够将射入至第二导光部12的更多的光转换为平行光。因而，能够使光利用率和导光体8的发光均匀性进一步提高。

另外，本实施方式的第二导光部12配置于第一导光部10进行延伸的第一方向上的中间区域内。由此，能够使在第一方向上延长的射出面14中的发光均匀性提高。进一步地，本实施方式的导光体8具有多个第二导光部12，它们沿第一方向隔开规定的间隔地进行配置。由此，能够实现发光均匀性的更进一步提高。

(第二实施方式)

除了导光体8的形状外，第二实施方式所涉及的车辆用灯具1与第一实施方式所涉及的车辆用灯具1的结构大致共通。以下，以与第一实施方式不同的结构为中心对第二实施方式所涉及的车辆用灯具1进行说明，而对共通的结构则进行简单说明、或者省略其说明。

图5是表示第二实施方式所涉及的车辆用灯具的局部的概要构造的铅垂剖视图。本实施方式所涉及的车辆用灯具1(1B)所具备的导光体8在第一导光部10以及第二导光部12的基础上还具有第三导光部32。第三导光部32是沿第一导光部10延伸的棒状的透光性构件。第一导光部10和第三导光部32的各自的周面彼此连接。另外，第二导光部12连接于第三导光部32。第二导光部12连接于第三导光部32的周面中的朝向灯具后方侧的区域。

光源6的光从第二导光部12经由第三导光部32而向第一导光部10射入。射入至第二导光部12的光由转换部22转换为朝向第三导光部32的平行光，并射入第三导光部32。与在第一实施方式中的第一导光部10和第二导光部12之间的连接方式同样地，第二导光部12的转换部22设计为：使得朝向第三导光部32而反射的平行光的行进方向、与第三导光部32的延伸方向所成的角度为锐角。例如转换部22设计为：使得平行光随着接近第三导光部32而朝向第一导光部10的端面19侧。

第三导光部32在灯具前方侧的周面中的与从第二导光部12射入的平行光的行进方向交叉的区域具有使平行光在内表面进行全反射的反射面28。从第二导光部12射入至第三导光部32的平行光在被反射面28进行内表面反射后，在第三导光部32内重复进行内表面反射并朝向端面19侧行进。在该过程中，一部分的光从第三导光部32的周面和第一导光部10的周面相接的区域向第一导光部10内射入。然后，在第一导光部10的周面重复进行内表面反射并朝向端面19侧行进。

在第一导光部10的背面16设置有用于使第一导光部10内的光从射出面14射出的光学构造26。因此，在第一导光部10内前进的光的一部分被光学构造26反射，并从射出面14射出至第一导光部10之外。此外，第三导光部32不具有光学构造26。在导光体8的灯具前方侧配置有透光性的内罩34。从射出面14射出的光通过内罩34以及外罩4向灯具前方照射。

内罩34固定于延伸构件36。延伸构件36固定于灯主体2。延伸构件36具有开口部38，该开口部38允许从射出面14射出的光向灯具前方行进。开口部38被内罩34覆盖。开口部38的缘部40配置为从灯具前方侧观察而与第三导光部32的至少一部分重叠。由此，能够相对于灯具外部而将第三导光部32的至少一部分和第二导光部12隐藏。其结果是，能够使车辆用灯具1的设计性、外观提高。

在本实施方式中，第一导光部10、第二导光部12以及第三导光部32是一体成形件。另外，导光体8嵌入至保持件42，并由灯主体2支承。保持件42对第二导光部12的除了转换部22外的整体、第三导光部32以及第一导光部10的背面侧进行覆盖。保持件42也可以作为反射件而发挥功能。

如以上说明的那样，本实施方式所涉及的车辆用灯具1具有沿第一导光部10延伸的棒状的第三导光部32，第二导光部12连接于第三导光部32。而且，光源6的光从第二导光部12经由第三导光部32而向第一导光部10射入。转换部22将从射入面20射入的光转换为平行光，并使其向第三导光部32射入。由此，由于能够抑制从第二导光部12或者第三导光部32发生漏光，因此能够使光的利用效率提高。

以上，对本发明的实施方式进行了详细说明。上述实施方式均仅表示在实施本发明时的具体例子。实施方式的内容并非对本发明的技术范围进行限定，在不偏离权利要求书所规定的发明的思想的范围内，能够进行构成要素的变更、追加、删除等多种设计变更。在上述实施方式中，虽然对能够进行上述那样的设计变更的内容标注了“本实施方式的”、“在本实施方式中”等表述来进行强调，但是在没有那样的表述的内容中也允许进行设计变更。以上的构成要素的任意的组合也作为本发明的方式而有效。在附图的截面上标注的阴影线并非对标注了阴影线的对象的材质进行限定。

实施方式所涉及的车辆用灯具1具备两个第二导光部12，但是其数量不作特别限定，也可以是一个，也可以是三个以上。转换部22不限于抛物反射面。例如转换部22可以是使朝向第一导光部10的光通过而转换为平行光的准直(collimate)透镜等。

此外，将以上的构成要素的任意的组合、本发明的表述在方法、装置、系统等之间进行转换后的内容，也作为本发明的方式而有效。

Claims (9)

1.一种车辆用灯具，其特征在于，

所述车辆用灯具具备：

光源；

棒状的第一导光部，其具有沿第一方向延长的射出面，且一边在内部对所述光源的光进行导光一边从所述射出面射出光；以及

第二导光部，其具有供所述光源的光射入的射入面，且一边在内部对所述光源的光进行导光一边向所述第一导光部引导光，

所述第二导光部具有转换部，该转换部将从所述射入面射入的光转换为平行光，

所述第二导光部连接于所述第一导光部的、与所述射出面背向的背面，

所述第二导光部从所述第一导光部的所述背面突出，且在其前端配置有所述射入面以及所述转换部。

2.一种车辆用灯具，其特征在于，

所述车辆用灯具具备：

光源；

棒状的第一导光部，其具有沿第一方向延长的射出面，且一边在内部对所述光源的光进行导光一边从所述射出面射出光；以及

第二导光部，其具有供所述光源的光射入的射入面，且一边在内部对所述光源的光进行导光一边向所述第一导光部引导光，

所述第二导光部具有抛物反射面，该抛物反射面对从所述射入面射入的光进行反射，

所述第二导光部连接于所述第一导光部的、与所述射出面背向的背面，

所述第二导光部从所述第一导光部的所述背面突出，且在其前端配置有所述射入面以及所述抛物反射面。

3.根据权利要求2所述的车辆用灯具，其特征在于，所述光源配置为使得发光面包含所述抛物反射面的焦点。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用灯具，其特征在于，所述背面具有用于使所述第一导光部内的光从所述射出面射出的光学构造，所述第一导光部在所述射出面侧具有将从所述第二导光部射入的光在内表面进行全反射的反射面。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用灯具，其特征在于，所述第二导光部配置于所述第一方向上的所述第一导光部的中间区域。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用灯具，其特征在于，所述车辆用灯具具有多个所述第二导光部，多个所述第二导光部沿所述第一方向隔开规定的间隔地进行配置。

7.根据权利要求4所述的车辆用灯具，其特征在于，所述光学构造为多个反射台阶。

8.一种车辆用灯具，其特征在于，

所述车辆用灯具具备：

光源；

棒状的第一导光部，其具有沿第一方向延长的射出面，且一边在内部对所述光源的光进行导光一边从所述射出面射出光；

第二导光部，其具有供所述光源的光射入的射入面，且一边在内部对所述光源的光进行导光一边向所述第一导光部引导光；以及

棒状的第三导光部，其沿所述第一导光部而延伸，

所述第三导光部的周面连接于所述第一导光部的、与所述射出面背向的周面，

所述第二导光部具有转换部，该转换部将从所述射入面射入的光转换为平行光，

所述第二导光部连接于所述第三导光部的、与所述第一导光部的射出面背向的背面，

所述第二导光部从所述第三导光部的所述背面突出，且在其前端配置有所述射入面以及所述转换部，

所述光源的光从所述第二导光部经由所述第三导光部而射入所述第一导光部。

9.根据权利要求8所述的车辆用灯具，其特征在于，所述第三导光部在所述车辆用灯具前方侧的周面中的与从所述第二导光部射入的光的行进方向交叉的区域具有使光在内表面进行全反射的反射面。

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