CN110701566A - 车辆用灯具 - Google Patents

Abstract

本发明提供提高射出光的明亮度的均一度的车辆用灯具。车辆用灯具包括LED(26)及配置为其长方向与LED的光轴(Ax)交叉的板状导光体(30)。板状导光体包括设在与LED相对的第一面、使得来自LED的光入射到板状导光体内的入射部，设在第一面的相反侧的第二面(30b)、使得在入射部入射到板状导光体内的光反射的反射部(36)，设在前端面(30c)、使得在反射部反射的光向灯具前方射出的射出部(34)。反射部具有配置在光轴的前方、将来自入射部的光向着射出部反射的前侧反射面(42)。前侧反射面具有将来自入射部的光朝板状导光体的延伸方向扩散的多个圆柱形台阶(50)。

Description

车辆用灯具

技术领域

本发明涉及车辆用灯具，尤其涉及使用发光元件和板状导光体的车辆用灯具。

背景技术

以往，提出组合LED等的发光元件和控制来自该发光元件的光的板状导光体的车辆用灯具(参照例如专利文献1)。在这样的车辆用灯具中，来自发光元件的光从设在板状导光体表面的入射部入射到板状导光体的内部。该光在设在板状导光体的背面的反射部全反射后，在板状导光体内前进，从设在板状导光体的端面的射出部射出。

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2016-91825号公报

在上述这样的车辆用灯具中，存在从射出部射出的光的明亮度难以均一的课题。

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,提供提高射出光的明亮度的均一性的课题。

为了解决上述课题，本发明的一形态的车辆用灯具包括发光元件以及板状导光体，所述车辆用灯具的特征在于:

所述板状导光体配置为其长方向与发光元件的光轴交叉，该板状导光体包括入射部，反射部，以及射出部，所述入射部设在该板状导光体的与发光元件相对的第一面，使得来自发光元件的光入射到该板状导光体内部，所述反射部设在第一面的相反侧的第二面，使得在入射部入射到该板状导光体内的光反射，所述射出部设在该板状导光体的前端面，使得在反射部反射的光向灯具前方射出。

反射部具有配置在光轴的前方、将来自入射部的光向着射出部反射的前侧反射面。

前侧反射面具有将来自入射部的光朝板状导光体的延伸方向扩散的多个扩散台阶。

扩散台阶也可以为凹状的圆柱形台阶。

也可以位于前侧反射面的中央的圆柱形台阶的曲率半径最大，越位于侧方的圆柱形台阶的曲率半径越小。

前侧反射面也可以进一步具有配置在多个扩散台阶的侧方的多段反射面。

也可以进一步包括配置为覆盖板状导光体的内透镜。内透镜也可以具有从该内透镜的一部分延伸的延伸部。内透镜也可以设有台阶，该台阶形成为使得入射到一部分的光线到达板状导光体。

也可以所述反射部进一步具有配置在所述光轴的后方、将来自所述入射部的光向着后端反射部全反射的后侧反射面。

下面说明本发明的效果:

按照本发明，能提供提高射出光的明亮度的均一度的车辆用灯具。

附图说明

图1是本发明实施形态涉及的车辆用灯具的概略正面图。

图2是从下方看板状导光体的概略立体图。

图3是从下方看板状导光体的一部分的概略立体图。

图4是板状导光体的局部的概略底面图。

图5是用于说明在本实施形态涉及的板状导光体的反射部的光的反射的图。

图6是表示比较例涉及的板状导光体的图。

图7是车辆用灯具的一部分的概略截面图。

图8是内透镜的一部分的概略立体图。

图9是用于说明改进的内透镜的概略截面图。

图中符号意义如下:

10—车辆用灯具

12—灯体

26—LED

30—板状导光体

32—入射部

34—射出部

36—反射部

38—后端反射部

42—前侧反射面

44—后侧反射面

50—圆柱形台阶

90—内透镜

126—LED

130—板状导光体

134—射出部

136—反射部

138—后端反射部

142—前侧反射面

具体实施方式

下面，一边参照附图一边详细说明本发明涉及的车辆用灯具。在本说明书中使用“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等表示方向的用语场合,上述用语意味车辆用灯具安装于车辆时的姿势中的方向。

图1是本发明实施形态涉及的车辆用灯具10的概略正面图。车辆用灯具10可以用作例如搭载在车辆前部的转向信号灯，车宽灯，白昼行驶灯。另外，车辆用灯具10也可以用作车辆后部的标识灯，例如，转向信号灯，尾灯，制动灯。

如图1所示，车辆用灯具10包括灯体12，覆盖灯体12的前面开口部的透明的罩14，以及设在由灯体12和罩14形成的灯室16内的灯具单元20。

如图1所示，灯具单元20包括基体部件22，设在基体部件22的三块基板24，搭载在各基板24的三个LED26，接受来自LED26的光的板状导光体30，以及支持板状导光体30的支持部件28。

图2是从下方看板状导光体30的概略立体图。板状导光体30在与LED26相对的第一面(上面)30a，设有将来自各LED26的光入射到板状导光体30内的入射部32。并且，板状导光体30在与第一面30a的相反侧的第二面(下面)30b，设有反射在入射部32入射到板状导光体30内的光的反射部36。入射部32和反射部36在各LED26设置。另外，板状导光体30在其前端面30c，设有将光朝灯具前方射出的射出部34。射出部34设为仿照车辆对应外形的形状，相对车宽方向倾斜(slant)。三个LED26仿照射出部34的形状，在相对车宽方向倾斜的方向排列配置。

图3是从下方看板状导光体30的一部分的概略立体图。图4是板状导光体30的局部的概略底面图。在此，参照图3及图4，说明一个LED26以及控制来自该一个LED26的光的板状导光体30的一部分构成，其它LED26及板状导光体30的其它部分构成也同样。

在本实施形态中，板状导光体30配置为LED26的光轴Ax与其长方向交叉(例如正交)。板状导光体30包括与LED26相对的第一面(上面)30a，第一面30a的相反侧的第二面(下面)30b，向着灯具前方的前端面30c，以及向着灯具后方的后端面30d。板状导光体30由例如丙烯或聚碳酸酯等的透明树脂材料形成。

如上所述，在板状导光体30的第一面30a，设有将来自LED26的光入射到板状导光体30内的入射部32。在本实施形态中，入射部32为平面状。

如上所述，在板状导光体30的第二面30b，设有反射在入射部32入射到板状导光体30内的光的反射部36。该反射部36设在与入射部32相对的位置，使得板状导光体30的第二面30b形成为朝内侧凹的凹部。反射部36的详细构成将在后文说明。

在板状导光体30的后端面30d，设有后端反射部38。后端反射部38将在反射部36反射的光的一部分向着设在前端面30c的射出部34反射。在本实施形态中，后端反射部38的多个微小反射面形成阶梯状相连的多段反射面。后端反射部38设为多段反射面场合，能扩大射出部34的发光范围。在另一实施形态中，后端反射部38也可以形成为平面状的反射面。

板状导光体30的前端面30c设为将在反射部36及后端反射部38反射的光朝灯具前方射出的射出部34。在射出部34，沿着板状导光体30的延伸方向(长方向)设有多个台阶。

下面，说明反射部36的详细构成。本实施形态的反射部36划分为配置在LED26的光轴Ax的前方的前侧反射面42，以及其一部分配置在LED26的光轴Ax的后方的后侧反射面44。

前侧反射面42将在入射部32入射到板状导光体30内的光向着射出部34全反射。如图3及图4所示，前侧反射面42划分为位于中央的第一前侧反射面42a，位于第一前侧反射面42a的左侧的第二前侧反射面42b，以及位于第一前侧反射面42a的右侧的第三前侧反射面42c。

后侧反射面44将在入射部32入射到板状导光体30内的光向着后端反射部38全反射。后端反射部38将来自后侧反射面44的光通过第二前侧反射面42b、第三前侧反射面42c的侧方，向着射出部34全反射。后侧反射面44划分为第一后侧反射面44a和第二后侧反射面44b。第一后侧反射面44a和第二后侧反射面44b夹着包含光轴Ax的车辆前后方向截面配置为左右对称。

图5是用于说明在本实施形态涉及的板状导光体的反射部的光的反射的图。在图5中，图示几条例示的光的光路。在图5中，图示从入射部32入射到板状导光体30内后，入射到第一前侧反射面42a的光L1～L5的光路。如图5所示，入射到第一前侧反射面42a的光L1～L5在第一前侧反射面42a全反射后，在板状导光体30内前进，从射出部34向灯具前方射出。为了实现上述光路，第一前侧反射面42a形成为从LED26的光轴Ax向着灯具前方作大致旋转抛物面状延伸。

另外，在图5中，图示从入射部32入射到板状导光体30内后，入射到第二前侧反射面42b、第三前侧反射面42c的光L6、L7的光路。如图5所示，入射到第二前侧反射面42b、第三前侧反射面42c的光L6、L7在第二前侧反射面42b、第三前侧反射面42c全反射后，在板状导光体30内前进，从射出部34向灯具前方射出。

再有，在图5中，图示从入射部32入射到板状导光体30内后，入射到第一后侧反射面44a、第二后侧反射面44b的光L8～L11的光路。如图5所示，入射到第一后侧反射面44a、第二后侧反射面44b的光L8～L11在第一后侧反射面44a、第二后侧反射面44b向着后端反射部38全反射。为了实现上述光路，第一后侧反射面44a、第二后侧反射面44b形成为从LED26的光轴Ax向着灯具侧方作大致旋转抛物面状延伸。此后，光L8～L11在后端反射部38再次全反射，通过第二前侧反射面42b、第三前侧反射面42c的侧方，在板状导光体30内前进，从射出部34向灯具前方射出。

在本实施形态的板状导光体30中，在第一前侧反射面42a，多个凹状的圆柱形台阶(cylindrical step)50在左右方向排列形成。圆柱形台阶50起着作为将来自入射部32的光朝板状导光体30的延伸方向扩散的扩散台阶的功能。

在此，为了说明形成于第一前侧反射面42a的圆柱形台阶50的效果，作为比较例，说明在第一前侧反射面没有形成扩散台阶场合。图6表示比较例涉及的板状导光体130。该板状导光体130也设有反射来自LED126的入射到板状导光体130内的光的反射部136。在板状导光体130中，反射部136划分为前侧反射面142，第一后侧反射面144a，以及第二后侧反射面144b。

比较例涉及的板状导光体130的前侧反射面142与本实施形态涉及的板状导光体30的第一前侧反射面42a相同，形成为从LED126的光轴Ax向着灯具前方作大致旋转抛物面状延伸。但是，如图6所示，在比较例的前侧反射面142，没有形成扩散台阶，而是成为平滑的曲面。如图6所示，入射到前侧反射面142的光向灯具前方以大致平行光全反射后，从射出部134射出。

在比较例涉及的板状导光体130中，第一后侧反射面144a、第二后侧反射面144b、以及后端反射部138的构成与本实施形态涉及的板状导光体30相同。即，向着第一后侧反射面144a、第二后侧反射面144b的光在第一后侧反射面144a、第二后侧反射面144b向着后端反射部138全反射。入射到后端反射部138的光在后端反射部138全反射，通过前侧反射面142的侧方，从射出部134向灯具前方射出。

在前侧反射面142中，来自LED126的光在比较狭的范围集中反射。另外，入射到前侧反射面142的光直到从射出部134射出期间的全反射的次数仅仅在前侧反射面142一次。因此，在前侧反射面142全反射，从射出部134射出的光的明亮度强。

另一方面，在第一后侧反射面144a、第二后侧反射面144b中，来自LED126的光在比较宽广的范围反射。并且，入射到第一后侧反射面144a、第二后侧反射面144b的光直到从射出部134射出期间的全反射的次数为在第一后侧反射面144a、第二后侧反射面144b、以及后端反射部138二次。一般，全反射次数越多，光的强度变弱。因此，在第一后侧反射面144a、第二后侧反射面144b、以及后端反射部138全反射，从射出部134射出的光的明亮度比在前侧反射面142全反射而射出的光弱。

另外，在比较例涉及的板状导光体130中，与在前侧反射面142全反射而射出的光相比变弱。在前侧反射面142全反射而射出的光，以及在第一后侧反射面144a、第二后侧反射面144b、以及后端反射部138全反射而射出的光如图6所示，成为大致平行光，因此，如图6所示，存在明亮度强的射出范围和明亮度弱的射出范围之间产生光几乎没有射出的暗范围。

这样，在使用比较例涉及的板状导光体130的车辆用灯具中，从射出部134射出的光的明亮度难以均一。

本发明人为了解决上述那样的比较例涉及的板状导光体130的课题，进行了研究，其结果，发现通过在第一前侧反射面42a形成圆柱形台阶50，能提高从射出部34射出的射出光的明亮度的均一度。如图5所示，由于在第一前侧反射面42a形成的圆柱形台阶50，入射到第一前侧反射面42a的光的一部分朝板状导光体30的延伸方向(左右方向)扩散(参照光L2～L5)。由此，在图6的比较例说明的射出光的明亮度变弱的范围或光几乎没有射出的暗范围，全反射次数一次的明亮的光扩散，因此，能提高从射出部34射出的射出光的明亮度的均一度。

如图3～图5所示，多个圆柱形台阶50在左右方向排列配置，但是，也可以形成为位于第一前侧反射面42a的中央的圆柱形台阶50的曲率半径最大，越位于侧方的圆柱形台阶50的曲率半径越小。这样形成圆柱形台阶50场合，越位于侧方的圆柱形台阶50的全反射的光的扩散程度越大。图5所示例示的光L1～L5表示入射到越位于侧方的圆柱形台阶50的光的扩散程度越大。通过这样构成，能使得全反射一次的明亮光扩散到幅度更广范围，能更合适地提高从射出部34射出的射出光的明亮度的均一度。

以上说明前侧反射面42中的第一前侧反射面42a。下面，说明形成在第一前侧反射面42a的左右侧方的第二前侧反射面42b以及第三前侧反射面42c。

在本实施形态中，来自第一前侧反射面42a的反射光大多从射出部34的上下方向的中央附近的范围射出。因此，存在射出部34的上方及下方的范围的明亮度低下的倾向。于是，在本实施形态中，在第一前侧反射面42a的左右侧方，设有具备多段反射面的第二前侧反射面42b以及第三前侧反射面42c。在本实施形态中，形成在第二前侧反射面42b以及第三前侧反射面42c的多段反射面构成为使得反射光向着射出部34的下方的范围。由此，能抑制射出部34的下方范围的明亮度的低下，因此，能更进一步地提高从射出部34射出的射出光的明亮度的均一度。在另一实施形态中，也可以设有多段反射面，构成为使得反射光向着射出部34的上方的范围。

图7是车辆用灯具的一部分的概略截面图。如图7所示，上述板状导光体30由内透镜70覆盖，来自板状导光体30的前端面的射出部34的射出光通过内透镜70照射到灯具前方。如图7所示，在板状导光体30和内透镜70的上下，设有遮光部件74，72。

图8是内透镜70的一部分的概略立体图。如图8所示，内透镜70包括透镜主体部70a，以及用于将该透镜主体部70a安装于灯体12(参照图1)的安装部70b。安装部70b从透镜主体部70a的背面的一部分朝后方延伸。

在将内透镜70如图7所示安装在车辆用灯具的状态下，当从灯具正面看内透镜70时，如图8所示，有时安装部70b延伸部分70c看起来与其它部分不同。例如，有时安装部70b延伸部分70c看起来比其它部分暗。

参照图7，说明其理由。在图7中，图示从灯具正面入射到内透镜70的光线76。根据光线逆进原理，该光线76到达的部分，当从灯具正面看内透镜70时，成为看到安装部70b延伸部分70c的部分。在图7所示例中，光线76在安装部70b内被导光，直到到达安装部70b的前端部分。即，当从灯具正面看内透镜70时，在安装部70b延伸部分70c看到安装部70b的前端的暗的部分。这样，若安装部70b延伸部分70c看起来与其它部分不同，则担心作为车辆用灯具美观性降低。

图9是用于说明改进的内透镜90的概略截面图。如图9所示，内透镜90在透镜主体部90a的表面形成台阶90d。另外，在从透镜主体部90a朝后方延伸的安装部90b的中途，形成阶梯差部90e。通过在内透镜90设置这样的台阶90d及阶梯差部90e，入射到内透镜90的光线96由台阶90d折射后，从设在安装部90b的中途的阶梯差部90e射出，到达板状导光体30。即，根据光线逆进原理，当从灯具正面看内透镜90时，在安装部90b延伸部分90c看到板状导光体30。这样，使得从安装部90b延伸的部分90c看到比较明亮的板状导光体30，透镜主体部90a与其它部分看上去差异变小，因此，能防止作为车辆用灯具美观性降低。

上面基于实施形态说明了本发明。这些实施形态是例示，本领域技术人员能理解，各构成要素及各处理过程的组合能有各种各样的变形例，这样的变形例也属于本发明的保护范围。

例如，在上述实施形态中，作为发光元件，例示LED，但是，发光元件并不限定为LED，也可以是例如LD(激光二极管)。

当然,在上述实施形态及其变形例中，作为诸参数所表示的数值不过是一例，也可以适当地设定为不同的值。

上面参照附图说明了本发明的实施形态及其变形例，但本发明并不局限于上述实施形态及其变形例。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 (7)

1.一种车辆用灯具，包括发光元件以及板状导光体，所述车辆用灯具的特征在于:

所述板状导光体配置为其长方向与所述发光元件的光轴交叉，该板状导光体包括入射部，反射部，以及射出部，所述入射部设在该板状导光体的与所述发光元件相对的第一面，使得来自所述发光元件的光入射到该板状导光体内部，所述反射部设在所述第一面的相反侧的第二面，使得在所述入射部入射到该板状导光体内的光反射，所述射出部设在该板状导光体的前端面，使得在所述反射部反射的光向灯具前方射出；

所述反射部具有配置在所述光轴的前方、将来自所述入射部的光向着所述射出部反射的前侧反射面；

所述前侧反射面具有将来自所述入射部的光朝所述板状导光体的延伸方向扩散的多个扩散台阶。

2.根据权利要求1中记载的车辆用灯具，其特征在于:

所述扩散台阶为凹状的圆柱形台阶。

3.根据权利要求2中记载的车辆用灯具，其特征在于:

位于所述前侧反射面的中央的圆柱形台阶的曲率半径最大，越位于侧方的圆柱形台阶的曲率半径越小。

4.根据权利要求1～3中任一个记载的车辆用灯具，其特征在于:

所述前侧反射面进一步具有配置在多个扩散台阶的侧方的多段反射面。

5.根据权利要求1～3中任一个记载的车辆用灯具，其特征在于:

进一步包括配置为覆盖所述板状导光体的内透镜；

所述内透镜具有从该内透镜的一部分延伸的延伸部；

所述内透镜设有台阶，该台阶形成为使得入射到所述一部分的光线到达所述板状导光体。

6.根据权利要求4中记载的车辆用灯具，其特征在于:

进一步包括配置为覆盖所述板状导光体的内透镜；

所述内透镜具有从该内透镜的一部分延伸的延伸部；

所述内透镜设有台阶，该台阶形成为使得入射到所述一部分的光线到达所述板状导光体。

7.根据权利要求1～3中任一个记载的车辆用灯具，其特征在于:

所述反射部进一步具有配置在所述光轴的后方、将来自所述入射部的光向着后端反射部全反射的后侧反射面。

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