JP2005014854A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】配線や点灯回路の単純化を図りつつ、限られた大きさの棒状導光体の端面（入光面）に対して、複数の光源の光を効率良く入射させる。
【解決手段】長手方向の一方の端面を入光面１１ａとする棒状導光体１１と、この棒状導光体１１の入光面１１ａ側にまとめて配置された複数の光源１２と、これら複数の光源１２からの出射光束を棒状導光体の入光面１１ａに集光させる集光レンズ１３とを備え、集光レンズ１３により集光させた光束の有効径Ｈ１を棒状導光体の入光面の口径Ｈ２以下とした。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透明樹脂などで形成された棒状導光体と、この棒状導光体の端面に光を導入する光源とを備えた、例えばルームランプとして有用な車両用灯具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図４に示すように、長手方向の両端面を入光面１ａ、１ｂとする棒状導光体１と、この棒状導光体１の入光面１ａ、１ｂに光を入射させるＬＥＤランプ等の光源２と、を備えた車両用灯具３が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この車両用灯具３は、棒状導光体１の両端の入光面１ａ、１ｂに対向させて２つの光源２を配置し、両方の光源２を同時に、または、どちらか片方の光源２のみを点灯させることにより、棒状導光体１の内部に光を導入し、棒状導光体１の側面（周面）から光を外部に放射させるものである。
【０００４】
棒状導光体１は、アクリル樹脂などの透明材料を用いて構成されており、周面の一部に、棒状導光体１の内部に導入された光を拡散反射する拡散反射面４が設けられている。拡散反射面４は、適当な幅で棒状導光体１の長手方向に連続して形成されており、拡散反射面４が形成されていない部分が、外部に光を放射する発光面５となっている。
【０００５】
この車両用灯具３において、光源２を点灯させると、光源２から出射された光が、両端の入光面１ａ、１ｂから棒状導光体１の内部に導入される。そしてその導光過程で拡散反射膜４による拡散反射により、棒状導光体１の発光面５から外部へ光が放射される。この光の放射は、拡散反射膜４が棒状導光体１のほぼ全長に亘って形成されているので、棒状導光体１のほぼ全長に亘って行われる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１００２１３号公報（図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図４に示した従来の車両用灯具３は、棒状導光体１の両端にそれぞれ光源２を配置し、両端の光源２から光を直接棒状導光体１の入光面１ａ、１ｂに入射させるようにしているので、片端だけに光源を設けたものよりも明るく照明することができる。また、光源２が２個あるので、各光源２の色を異ならせれば、２色の照明が可能である。
【０００８】
しかし、光源２が２箇所に離れて配置されているので、配線や点灯回路が２箇所に必要であり、構成が複雑化する問題がある。また、光源２からの出射光束を直接棒状導光体１の端面に入射させるので、棒状導光体１の端面の大きさに対応した光源２を使用する場合、光源２の数は２個が限界であり、明るさの向上にも限度がある。また、多色化する場合にも、光源２の個数に応じた２色が限界である。さらに、２つの光源２の色を異ならせて照光色の切り替えを行う場合、色に応じて点灯する光源２の位置が異なるので、光源２に近い部分の輝度が高くなる傾向があることから、色の切り替えによって配光状態が異なってしまい、違和感を与えることがある。
【０００９】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、配線や点灯回路の単純化を図りつつ、限られた大きさの棒状導光体の端面（入光面）に対して、複数の光源の光を効率良く入射させることができ、それにより、光源の数を増やして明るさの向上を図ったり、多色化を図ったりすることができ、しかも、選択的に光源を点灯させた場合にも、一定の配光状態を確保することのできる車両用灯具を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の車両用灯具は、長手方向の一方の端面を入光面とする棒状導光体と、この棒状導光体の入光面側にまとめて配置された複数の光源と、これら複数の光源からの出射光束を棒状導光体の入光面に集光させる集光レンズと、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
請求項１の発明の車両用灯具においては、光源を点灯すると、光源からの光が集光レンズによって棒状導光体の入光面上に集められ、入光面から棒状導光体の内部に導入される。棒状導光体の内部に導入された光は、任意の光学的手段（例えば拡散反射面）により、棒状導光体の外部へ出射される。これにより、灯具としての機能を発揮する。
【００１２】
この車両用灯具では、棒状導光体の一端側にまとめて複数の光源を配置しながらも、それら各光源の出射光を集光レンズで集めることにより、大きさの制限された同じ入光面に入射させることができる。即ち、集光レンズの作用により、各光源から出射された光束を、棒状導光体の入光面上において互いに重なるように集合させた状態で棒状導光体の内部に導入することができる。従って棒状導光体の端面（入光面）の大きさにとらわれることなく光源の数を増やすことができ、細い棒状導光体に対しても多数の光源の光を有効に導入することができる。
【００１３】
因みに従来では、細い棒状導光体に対して光源からの光を導入する場合、端面の面積が小さくなることから、光源の数も最小とせざるを得なかった。そこで、明るさの向上を図る場合には、棒状導光体の両端に光源を配置することになっていた。
【００１４】
しかし本発明では、集光レンズの作用で多数の光源の光を同じ端面（入光面）に入射させることができるので、棒状導光体の片側に光源をまとめて配置することができ、それにより、２箇所に光源を分散配置するのと違って、配線や点灯回路を単純化できるようになる。また、集光レンズを使用したことにより、光源の数を２個以上にすることができるので、明るさの向上や、２色以上の多色化を図ることもできる。また、棒状導光体の一端側にのみ光源を配置しているので、例えば光源の色を異ならせて、選択点灯により照明色の切り替えを行う場合にも、同じ入光面からの光の入射となるので、色の切り替えに拘わらず、一定した配光状態を確保することができ、違和感を無くすことができる。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１記載の車両用灯具であって、前記集光レンズにより集光させた光束の有効径が、前記棒状導光体の入光面の口径以下であることを特徴とする。
【００１６】
この発明の車両用灯具では、光源の光束を集光レンズにより棒状導光体の入光面の口径以下に集光するので、光源からの光を漏れなく全て棒状導光体に導入することができる。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１または２記載の車両用灯具であって、前記光源と棒状導光体の入光面との間に、光源からの出射光束を棒状導光体の入光面に導く光接合用導光体を配置し、この光接合用導光体に前記集光レンズを一体に形成したことを特徴とする。
【００１８】
この発明の車両用灯具では、光源と棒状導光体の間に配置する光接合用導光体に集光レンズを一体に形成しているので、光源と光接合用導光体と棒状導光体の相互位置関係を合わせれば、集光レンズの位置を自動的に合わせることができ、集光レンズの位置合わせや支持が楽にできる。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項３記載の車両用灯具であって、前記光接合用導光体の入射側に、前記光源を位置決めするための入射側ガイド部を設けたことを特徴とする。
【００２０】
この発明の車両用灯具では、光源と光接合用導光体との位置関係のばらつきを抑制することができ、相対的な位置関係のばらつきの減少により配光品質の向上を図ることができる。
【００２１】
請求項５の発明は、請求項３または４記載の車両用灯具であって、前記光接合用導光体の出射側に、前記棒状導光体を位置決めするための出射側ガイド部を設けたことを特徴とする。
【００２２】
この発明の車両用灯具では、棒状導光体と光接合用導光体との位置関係のばらつきを抑制することができ、相対的な位置関係のばらつきの減少により配光品質の向上を図ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１は第１実施形態の車両用灯具１０Ａの構成を示す断面図で、（ａ）は側断面図、（ｂ）は図（ａ）Ｉｂ−Ｉｂ矢視断面図である。
【００２５】
この車両用灯具１０Ａは、透明樹脂の成形品よりなる棒状導光体１１と、２つのＬＥＤランプ（光源）１２と、ウェッジプリズムからなる集光レンズ１３と、遮光性樹脂の成形品よりなるランプケース１４とを備える。２つのＬＥＤランプ１２は、ランプケース１４内に配置した基板１５に取り付けられている。
【００２６】
棒状導光体１１は、断面が円形、楕円形、多角形等の任意の形状の棒状体として形成されており、長手方向の両端面は、研磨仕上げ等により平滑面とされている。平滑面とされた一方の端面は入光面１１ａとなっており、２つのＬＥＤランプ１２は、その入光面１１ａ側にまとめて並べて配置されている。２つのＬＥＤランプ１２は、棒状導光体１１の中心軸線（棒状導光体１１の断面の中心線に相当）を挟んで略対称（図では上下に対称）に配置されており、２つ並んだ各ＬＥＤランプ１２の各光軸は棒状導光体１１の中心軸線と平行になっている。
【００２７】
棒状導光体１１の入光面１１ａの大きさは、２つのＬＥＤランプ１２の放射光束をそのまま入射させるには小さ過ぎるものであるため、ＬＥＤランプ１２と棒状導光体１１の入光面１１ａとの間に、集光レンズ１３が配置されている。この集光レンズ１３は、各ＬＥＤランプ１２に対応した位置にそれぞれウェッジプリズム１３ａを有しており、各ウェッジプリズム１３ａが、ＬＥＤランプ１２からの出射光束Ｌ１を、棒状導光体１１の入光面１１ａに集光させる。
【００２８】
この場合、集光レンズ１３の作用により、各ＬＥＤランプ１２から出射された光束Ｌ１は、棒状導光体１１の入光面１１ａ上において互いに重なるように集められて、棒状導光体１１の内部に入射する。特に、集光レンズ１３により集光させた光束Ｌ１の有効径Ｈ１が棒状導光体１１の入光面１１ａの口径Ｈ２以下となるように設計されており、漏れなくＬＥＤランプ１２の光を棒状導光体１１に導入できるようになっている。
【００２９】
前記棒状導光体１１の周面の一部（この例では上面１１ｕ）には、棒状導光体１１の内部に導入された光Ｌ２を拡散反射する拡散反射面２４が設けられている。拡散反射面２４は、適当な幅で棒状導光体１１の長手方向に連続する帯状に形成されており、拡散反射面２４と対向する面（この例では下面１１ｄ）が、外部に光を放射する発光面２５となっている。なお、拡散反射面２４は、公知の如く例えば白色印刷・塗装、白色系樹脂一体成形、粗面処理などにより形成される。
【００３０】
ランプケース１４には、棒状導光体１１の端部を嵌め込むための嵌合口１４ａが設けられており、その嵌合口１４ａに、棒状導光体１１の入光面１１ａ側の端部が嵌合されている。嵌合口１４ａの内奥部には集光レンズ１３が嵌め込み固定されており、その奥に、基板１５に保持された状態で２つのＬＥＤランプ１２が、発光方向つまり拡散反射面２４の法線方向（この例では上下方向）に沿って配置されている。
【００３１】
次に作用を説明する。
【００３２】
ＬＥＤランプ１２を点灯すると、ＬＥＤランプ１２からの光束Ｌ１が集光レンズ１３によって入光面１１ａ上に集められ、入光面１１ａから棒状導光体１１の内部に導入される。そして、棒状導光体１１の内部での導光過程で拡散反射面２４による拡散反射により、棒状導光体１１の発光面２５から外部へ光Ｌ３が放射される。この光Ｌ３の放射は、拡散反射面２４が棒状導光体１１の上面１１ｕのほぼ全長にわ亘って形成されているので、棒状導光体１１のほぼ全長に亘って行われる。これにより、車両用灯具としての機能を果たす。
【００３３】
このように、各ＬＥＤランプ１２の出射光束Ｌ１を集光レンズ１３で集めて、大きさの制限された同じ入光面１１ａに入射させるようにしているので、細い棒状導光体１１を使用しながらも、２つのＬＥＤランプ１２の光を無駄なく有効に棒状導光体１１に導入することができる。また、棒状導光体１１の片端側に２つのＬＥＤランプ１２をまとめて配置しているので、配線や点灯回路を単純化することができる。
【００３４】
また、集光レンズ１３を使用して、各ＬＥＤランプ１２の光束を同じ入光面１１ａに入射させるので、どちらか一方のＬＥＤランプ１２のみを点灯した場合にも、光源の位置が同じ側にあることで、一定した配光状態を確保することができる。例えば、ＬＥＤランプ１２の発光色を互いに異ならせて、選択点灯により照明色の切り替えを行う場合でも、色の切り替えに拘わらず、一定した配光状態を保つことができ、違和感を感じさせない。
【００３５】
また、本実施形態では、ＬＥＤランプ１２を２個設けた場合を示しているが、集光レンズ１３で光源の光を入光面１１ａに集中させるので、光源の数を３個以上にすることもできる。従って、明るさの向上や３色以上の多色化を図ることもできる。
【００３６】
図３はＬＥＤランプ１２（光源）の数を変えた場合のＬＥＤランプ１２と棒状導光体１１の位置関係の例を示している。（ａ）は第１実施形態のようにＬＥＤランプ１２を２個設けた場合、（ｂ）はＬＥＤランプ１２を４個設けた場合、（ｃ）はＬＥＤランプ１２を６個設けた場合を示している。集光レンズの構造を工夫することで、光源の数を自由に増やすことができる。
【００３７】
図２は本発明の第２実施形態の車両用灯具１０Ｂの構成を示す断面図で、（ａ）は側断面図、（ｂ）は図（ａ）ＩＩｂ−ＩＩｂ矢視断面図である。この車両用灯具１０Ｂの第１実施形態の車両用灯具１０Ａとの違いは、ＬＥＤランプ１２と棒状導光体１１の入光面１１ａとの間に、ＬＥＤランプ１２からの出射光束を棒状導光体１１の入光面１１ａに導く光接合用導光体２０を配置し、この光接合用導光体２０に、前述の集光機能を果たす集光レンズ（ウェッジプリズム）２３を一体に形成した点である。他の構成は第１実施形態と同様であるので、同一構成要素に同符号を付して説明は省略する。
【００３８】
光接合用導光体２０は透明樹脂の成形品よりなり、ランプカバー１４内に位置決めされつつ収容されている。光接合用導光体２０の入射側には、ＬＥＤランプ１２の先端を嵌合する嵌合穴２０ａが位置決め用ガイド部として設けられ、光接合用導光体２０の出射側には、棒状導光体１１の端部を嵌合する嵌合穴２０ｂが位置決め用のガイド部として設けられている。そして、各嵌合穴２０ａ、２０ｂにＬＥＤランプ１２及び棒状導光体１１を嵌め込むことで、ばらつきなく位置決めしながら、光接合用導光体２０とＬＥＤランプ１２及び棒状導光体１１とを組み付けることができるようになっている。なお、集光レンズ２３は、ＬＥＤランプ１２の嵌合穴２０ａの底面に形成されている。
【００３９】
このように、光接合用導光体２０に集光レンズ２３を一体に形成した場合、ＬＥＤランプ１２と棒状導光体１１を光接合用導光体２０に組み付けるだけで、集光レンズ２３の位置を自動的に適正位置に合わせることができる。従って、位置合わせや集光レンズの支持が楽にでき、配光品質の向上が図れる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、棒状導光体の一端側に複数の光源をまとめて配置し、各光源の出射光束を集光レンズで集めて棒状導光体の端面に導入するようにしたので、光源を棒状導光体の両端に分散配置するのと比べて、配線や点灯回路の単純化を図ることができる。また、限られた大きさの棒状導光体の端面に対して、複数の光源の光を効率良く入射させることができる。従って、光源の数を増やして、明るさの向上を図ったり、多色化を図ったりすることができる。しかも、選択的に光源を点灯させた場合にも、同じ端面側からの入光となるので、一定した配光状態を確保することができる。
【００４１】
請求項２の発明によれば、光源の出射光束を集光レンズにより棒状導光体の入光面の口径以下に集光させるので、光源からの光を漏れなく効率良く棒状導光体に導入することができる。
【００４２】
請求項３の発明によれば、光源と棒状導光体の間に配置する光接合用導光体に集光レンズを一体に形成したので、光接合用導光体に光源と棒状導光体を組み付けるだけで、集光レンズの位置を自動的に合わせることができ、集光レンズの位置合わせや支持が楽にできるようになり、配光品質のばらつきを無くせる。
【００４３】
請求項４の発明によれば、光接合用導光体の入射側に光源を位置決めするガイド部を設けたので、光源と光接合用導光体の位置関係のばらつきを無くして、配光品質の向上を図ることができる。
【００４４】
請求項５の発明によれば、光接合用導光体の出射側に棒状導光体を位置決めするガイド部を設けたので、棒状導光体と光接合用導光体の位置関係のばらつきを無くして、配光品質の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の車両用灯具の構成を示す断面図であり、（ａ）は側断面図、（ｂ）は（ａ）のＩｂ−Ｉｂ矢視断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態の車両用灯具の構成を示す断面図であり、（ａ）は側断面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ矢視断面図である。
【図３】前記車両用灯具において、光源の数を変えた場合の光源と棒状導光体との位置関係の例（ａ）〜（ｃ）を示す図である。
【図４】従来の車両用灯具の例を示す構成図である。
【符号の説明】
１１ 棒状導光体
１１ａ 入光面
１２ ＬＥＤランプ（光源）
１３ 集光レンズ
２０ 光接合用導光体
２０ａ 嵌合穴（入射側ガイド部）
２０ｂ 嵌合穴（出射側ガイド部）

Claims (5)

1. 長手方向の一方の端面を入光面とする棒状導光体と、この棒状導光体の入光面側にまとめて配置された複数の光源と、これら複数の光源からの出射光束を前記棒状導光体の入光面に集光させる集光レンズと、を備えていることを特徴とする車両用灯具。
2. 請求項１記載の車両用灯具であって、
   前記集光レンズにより集光させた光束の有効径が前記棒状導光体の入光面の口径以下であることを特徴とする車両用灯具。
3. 請求項１または２記載の車両用灯具であって、
   前記光源と棒状導光体の入光面との間に、光源からの出射光束を棒状導光体の入光面に導く光接合用導光体が配置され、この光接合用導光体に前記集光レンズが一体に形成されていることを特徴とする車両用灯具。
4. 請求項３記載の車両用灯具であって、
   前記光接合用導光体の入射側に、該光接合用導光体と前記光源とを相互位置決めする入射側ガイド部が設けられていることを特徴とする車両用灯具。
5. 請求項３または４記載の車両用灯具であって、
   前記光接合用導光体の出射側に、該光接合用導光体と前記棒状導光体とを相互位置決めする出射側ガイド部が設けられていることを特徴とする車両用灯具。

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