JP2007250401A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】 機能の異なる複数のランプを１つのランプボディ内に組み込んだ複合型のランプの光出射効率を改善し、かつ各ランプの視認性を高めた車両用灯具を提供する。
【解決手段】 前面カバー３を有するランプボディ１と、ランプボディ１内に配設された第１の光源（バルブ）６と、第１の光源から出射された光をランプ光軸Ｏｘ方向に向けて反射するリフレクタ４と、ランプボディ１内に内装され平面部がランプ光軸Ｏｘと平行に延設され、背面部５３の一部が第１の光源の前側に配置され、他の一部がリフレクタ４の背後にまで延長配置された板状の導光体５と、導光体５の背面部の他の一部に対向配設された第２の光源（ＬＥＤ）７とを備える。第１の光源６から出射された光の一部と第２の光源７から出射した光がそれぞれ導光体５の背面部５３から前方に入射され前面部５２から出射されて前面カバー３を透して出射される。
【選択図】 図２

Description

本発明は機能が異なる複数のランプを１つのランプボディ内に組み込んだ車両用灯具に関し、特に光出射効率の高い車両用灯具に関するものである。

１つのランプボディ内に機能が異なる複数のランプを組み込んだ自動車用の複合型のランプが提案されている。例えば、特許文献１にはターンシグナルランプとクリアランスランプを一体形成されたランプボディを用いて構成した複合型のランプが提案されている。特許文献２には、１つのランプボディ内にテールランプとストップランプを一体的に組み込んだ複合型のランプが提案されている。このような機能が異なる複数のランプを１つのランプボディ内に組み込んだ複合型のランプでは、各ランプの光源をランプボディに対して配設するための位置関係や光源からの光の出射方向の制約等の関係から、各光源からの光をランプの前面から高い効率で出射させることが難しくなり、光源の輝度に対する出射面の明るさの割合である光出射効率が低下し、他車や歩行者からランプを見たときの視認性を高めることは難しい。この光出射効率を向上するために、ランプチャンバー内に導光体を配設し、一部の光源から出射された光を導光体を通して光をランプ外に出射させることが行われている。

特許文献１では、クリアランスランプのランプボディ内に自動車の側方にまで回り込む導光体を配設し、クリアランスランプの光源から出射される光の一部を導光体に導光して導光体の前面部から出射させるように構成することで、クリアランプランプの発光時に自動車の前方はもとより側方に向けても光出射を行うようにし、光出射面の面積を稼いで光出射効率を改善している。特許文献２では、テールランプの正面に導光体を配設し、導光体の側面部の一部からテールランプの光源からの光を導光させ、側面部の他の一部からストップランプの光源からの光を導光させ、これら光源の各光を導光体の内部を導光した上で前面から出射させるように構成し、これらの光源を選択的あるいは合一的に発光させることで導光体の前面部の全面での照明を可能にし、光出射面の面積を稼いで照射効率を改善したテールランプ及びストップランプとして機能させている。
実開平４−４０４０５号公報 特開２０００−２５１５０８号公報

特許文献１，２の技術は、光源から出射した光を導光体に導光させ、導光体の前面部から出射させる構成においては、いずれも導光体の面積が広い平面部をランプ光軸に対して垂直な方向に向けて配設し、導光体の板厚方向の側面部を入射面として光源の光を導光させ、導光した光を平面部から出射させて出射面とする構成となっている。これは、前述のように導光体の広い面積から光を出射させてランプの発光面積を稼ごうとするものである。そのため、導光体の導光する入射面の面積は出射面に対して相対的に小さくなり、光源からの光を導光体に入射させて導光させる効率が低下する。また、導光体の内部における光の導光方向と導光体からの出射方向とが異なる方向に向けられているので、導光された光の一部は出射面から出射され難くなり、出射面からの光の出射効率を向上することが難しくなる。一方、導光体の出射面の面積を稼ぐために導光体がランプの前面の広い面積にわたって延設されるため、ランプ前面の照明面のうち導光体が存在しない領域の面積が小さくなり、同一のランプボディ内に組み込まれて導光体を構成要素としていない他の機能のランプの照明面の面積が低減し、当該ランプの光出射効率が低下してしまう。そのため、複合型のランプが点灯したときに、当該ランプを構成している機能の異なる複数のランプのいずれのランプが点灯したのかを明確に区別することが難しくなるという問題も生じる。

本発明の目的は、機能の異なるランプ、特に導光体を利用したランプと導光体を利用しないランプを１つのランプボディ内に組み込んだ複合型のランプにおいて、各ランプないしランプ全体の光出射効率を改善し、かつ各ランプの視認性を高めた車両用灯具を提供するものである。

本発明は、照射面としての前面カバーを有するランプボディと、ランプボディ内に配設された第１の光源と、第１の光源から出射された光をランプ光軸方向に向けて反射するリフレクタと、ランプボディ内に内装され平面部がランプ光軸と平行に延設され、背面部の一部が第１の光源の前側に配置され、当該背面部の他の一部がリフレクタの背後にまで延長配置された板状の導光体と、導光体の当該背面部の他の一部に対向配設された第２の光源とを備え、第１の光源から出射された光の一部と第２の光源から出射した光がそれぞれ導光体の背面部に入射され、導光体の内面部から前面カバーを透して出射されるように構成したことを特徴とする。

本発明の車両用灯具によれば、導光体は平面部がランプ光軸方向に向けられているので、導光体の入射面としての背面部から入射した光は導光体内を前方に進み、出射面としての前面部から出射されるので、導光体に入射された光の殆ど全てが前面部から出射されることになり、光出射効率が向上する。また、ランプ照明面としての前面カバーの面積に対して導光体の前面部が占める面積は導光体の板厚面である前面部が占めるのみであるので、同一ランプボディ内に組み込まれている他の機能のランプの照明面積を相対的に大きくでき、当該ランプの光出射効率が向上する。さらに、第１の光源によるランプと、第２の光源で構成されるランプの光出射形態が明確に相違するので、２つのランプのいずれが点灯されているかを明確に区別でき、両ランプの視認性を高めることも可能になる。

本発明において、第１の光源と第２の光源は機能の異なる複数のランプの光源として同時又は異なるタイミングで発光する構成とすることが好ましい。また、第１の光源と第２の光源は異なる色の光を出射する構成とすることが好ましい。このようにすることで、各ランプの視認性がさらに高められ、各ランプが独立して、あるいは同時に点灯したときに、同一のランプがそれぞれ異なる形態で点灯され、ランプの審美性を高めることができる。さらに、本発明において、導光体の前面部は前面カバーの内面に沿って延設されるとともに粗面化処理されている構成とすることが好ましい。このようにすることで、導光体と前面カバーとが一体化されて導光体がランプボディ内に配設されているようには見えず、特に導光体から出射される光は前面カバーから出射しているように見え、点灯時における見栄えを向上するとともに視認性を向上する上で有効となる。

次に、本発明の実施例１を図面を参照して説明する。図１は本発明を自動車の第１のランプとしてのターンシグナルランプと、第２のランプとしてのクリアランスランプを一体化して複合ランプＣＬとして構成した実施例１の一部を破断した正面図、図２は図１のＡＡ線に沿う横断面図、図３（ａ），（ｂ）は図１のＢＢ線、ＣＣ線に沿う縦断面図である。また、図４はその部分分解斜視図である。これらの図において、ランプボディ１はランプ光軸Ｏｘを基準にして左右に長く上下に短い偏平な角筒状に形成され、上下左右の内面１ａは光反射面としてアルミニウム蒸着等の表面処理が施されている。前記ランプボディ１の背面側の開口にはバックカバー２が一体的に固着されているが、このバックカバー２はランプボディ１と一体に形成してもよい。また、上方に向けて若干傾斜された前記ランプボディ１の前面側の開口には照明面を構成するために透明な樹脂で形成され、緩やかな曲面形状をした前面カバー３が取着され、前記ランプボディ１の内部にランプチャンバー（灯室）を形成している。さらに、前記ランプボディ１内にはリフレクタ４と導光体５が内装されている。前記リフレクタ４はランプ光軸Ｏｘを軸とした回転放物面を包絡面とし、この包絡面に沿って前面にほぼ半球状をした多数の微小な凸状曲面４ａを上下左右にマトリクス配置した左右に長く上下に短い湾曲した帯状に形成され、前記ランプボディ１内に接着或いは嵌合等の固定手段によって固定されている。前記リフレクタ４の前面は前記ランプボディ１の内面と同様に良好な光反射面となるようにアルミニウム蒸着或いはニッケルを主体にした銅、クロム等の多層構造のメッキが施されている。また、リフレクタ４の左右中央位置には後述するバルブ６を挿通可能なバルブ挿通穴４１が開口され、このバルブ挿通穴４１の左右の両側位置には前記導光体５の後述する左右領域をランプ光軸Ｏｘの方向に貫通させるために横長のスリット状をした左右切欠４２が形成されている。

前記導光体５は光を透過する透明樹脂からなる所定の板厚をした透明板で構成されており、上下に向けられた平面部５１はランプ光軸Ｏｘの高さ位置、すなわち前記ランプボディ１内の上下方向のほぼ中央高さ位置においてランプ光軸Ｏｘに沿って水平方向に沿って延設されている。前記導光体５の光出射面となる前面部５２は前記前面カバー３の内面に近接されており、当該前面カバー３の内面との間に一定の微小間隔を保つように当該内面に沿って緩やかな曲面に形成されている。一方、導光体５の光入射面となる背面部５３は左右方向の中央領域５Ｃが前面方向に向けて凹状に曲設されており、この中央領域５Ｃを左右方向に挟む背面部の左右領域５Ｌ，５Ｒは前記リフレタ４の背面に設けられている左右切欠４２を通して当該リフレクタ４の背後にまで延出されている。この左右領域５Ｌ，５Ｒの後側先端は前記バックカバー２に近接した位置に配置されるとともに、各領域の先端には前方に向けて平面形状が円弧状をした微小な凹陥部５４が形成されている。また、これら左右領域５Ｌ，５Ｒは所要の反射特性を得るために複数のステップ５５を配列した階段状に形成されている。なお、前記導光体５の光出射面としての前面部５２は表面を粗面化処理することが好ましく、実施例１では当該前面部５２の表面に微細な凹凸を形成した所謂シボ加工を施している。

前記バックカバー２の前記ランプ光軸Ｏｘ上の位置、すなわちバックカバー２の上下、左右の各中央位置にはバルブソケット装着穴２１が開口され、第１の光源としてのバルブ（白熱バルブ）６を装着したバルブソケット６１が外側から着脱可能とされている。このバルブ６は発光光軸がランプ光軸に一致する位置に取着されており、第１の機能ランプとしてのターンシグナルランプの光源として構成され、点灯時にはアンバー色の光を発光するように構成されている。また、前記バルブソケット装着穴２１と同じ高さ位置において当該バルブソケット装着穴２１を左右に挟む前記バックカバー２の内面の左右の各位置、換言すれば前記バルブ６を通りランプ光軸Ｏｘに対して垂直な水平方向の線上に位置する左右２つの位置にはそれぞれ半球状の発光部を有するディスクリート構成のＬＥＤ（発光ダイオード）７を基板に搭載した第２の光源としてのＬＥＤユニット７１が取着されており、第２の機能ランプとしてのクリアランスランプの光源として構成されている。前記各ＬＥＤ７は白色光を発光するように構成されるとともに、その発光光軸がランプ光軸Ｏｘと平行な方向に向けられている。これらＬＥＤ７は前記導光体５の左右領域５Ｌ，５Ｒの背面部５３に近接配置されるとともに、各領域に設けられた凹陥部５４内に内挿位置されている。

このようにターンシグナルランプとクリアランスランプとを１つのランプボディ１に組み込んだ構成の複合ランプＣＬでは、第１の光源であるバルブ６と第２の光源であるＬＥＤ７がいずれも点灯していないときには、図１を参照すると、当該複合ランプＣＬを前方から見ると、透明な前面カバー３を通して導光体５の前面部５２が観察されるが、左右のＬＥＤ７及びＬＥＤユニット７１は導光体５によって略全体が覆い隠されるために外部に露呈されることはない。また、バルブ６は導光体５によって中心部を含む大部分が覆い隠されるため、同様に外部に露呈されることは殆どない。実施例１ではバルブ６をアンバー色のバルブで構成しているが、この場合でもバルブ６の色が外部から観察されることはなく、特に導光体５は前面部５２がシボ加工により粗面化されているので、導光体５を透してバルブ６のアンバー色が確認されることもない。そのため、複合ランプＣＬの非点灯時には、透明をした前面カバー３を透して透明な導光体５が観察されるのみであり、しかも導光体５の前面部５２は前面カバー３に近接されて両者は一体の外観を呈するため、複合ランプＣＬが見栄えの高い外観のランプとして構成されることになる。

一方、自動車の右左折時等においてターンシグナルランプを点滅すべく第１の光源であるバルブ６を点滅すると、点灯時にはバルブ６からはアンバー色光が出射される。図５（ａ），（ｂ）は点灯時における照明状態を模式的に示す正面図と光の出射状態を示す縦断面図であり、この縦断面図は図３（ａ）の縦断面図に相当する。バルブ６から出射されたアンバー光の大部分はリフレクタ４で反射され、前面カバー３を透過して出射される。このとき、リフレクタ４の包絡面は回転放物面であるのでリフレクタ４で反射されるアンバー光は基本的にはランプ光軸Ｏｘと平行な方向に向けられるが、リフレクタ４に設けられている微小な凸状曲面４ａで反射された光は上下、左右に拡散された方向に向けられる。また、バルブ６から出射されたアンバー光の他の一部は導光体５の中央領域５Ｃの背面部５３から導光体５の内部に導光され、導光体内を直線的に進行し、あるいは内面で反射されながら進行して前面部５２から出射される。これにより、前面カバー３はほぼ全面にわたってアンバー色光で照明され、かつターンシグナルランプに要求されている配光特性を満たすことになる。バルブ６はターンシグナルランプの光源として構成されており、バルブ６は周期的に点滅されるため前面カバー３は点滅するアンバー色光によって照明される状態となる。導光体５の前面部５２にはシボ加工が施してあるので、当該前面部５２から出射されるアンバー色光は若干拡散され、リフレクタ４で反射されてくるアンバー色光と渾然一体となるため、前面カバー３を正面側から見たときに導光体５が特に目立って見えるようなことはなく、均一なアンバー色光での照明となる。なお、図示は省略するが、導光体５から出射されるアンバー色光とリフレクタ４で反射されるアンバー色光との明るさをより均一なものとするために、例えば導光体５の中央領域５Ｃの背面部５３にバルブ６から出射されて導光体５に入射されるアンバー色光を抑制するための光不透過部、例えば光を側方に拡散するための微小ステップ等を形成するようにしてもよい。

他方、夜間時にクリアランスランプを点灯させるべく第２の光源であるＬＥＤ７を発光すると、左右の各ＬＥＤ７から白色光が出射される。図６（ａ），（ｂ）は点灯時における照明状態を模式的に示す正面図と光の出射状態を示す縦断面図であり、この縦断面図は図３（ｂ）の縦断面図に相当する。出射された白色光はＬＥＤ７が内挿されている導光体５の左右領域５Ｌ，５Ｒの背面部５３に設けられている凹陥部５４から導光体５の内部に導光される。導光された白色光は背面部５３の複数のステップ５５によりそれぞれ所定の角度で内面反射され、前面部５２にまで進行されて出射面としての前面部５２から出射される。図６（ｂ）には一部の光線のみを示している。ここで各ステップ５５の角度やサイズをＬＥＤ７から入射されてくる光の進行方向を考慮して適切に設計することで、導光体５の前面部５２の全面について均一に近い状態で分布させることができる。さらに、導光体５の前面部５２にはシボ加工が施してあるので当該前面部５２から出射される白色光は拡散され、前面部５２での明るさの均一性を高める上で有効となる。また、実施例では導光体５の左右領域、すなわち長さ方向に所要の間隔で２つのＬＥＤ７を配設し、各ＬＥＤ７のそれぞれから白色光を導光体５に導光させているので、各ＬＥＤ７から出射される白色光が指向性の強いものであっても導光体５の前面部５２での照明の明るさを長さ方向に均一化することが可能である。これにより、導光体５の横方向に向けられた帯状の前面部５２のみが前面カバー３を透して照明された状態になる。このとき第１の光源のバルブ６は点灯しておらず、またＬＥＤ７はリフレクタ４の背後に配置されているため、ＬＥＤ７からの白色光がリフレクタ４の反射面において反射されるようなこともなく、したがって前面カバー３の導光体５が延在される領域以外の領域は暗い状態となり前述の導光体５による帯状の照明状態に影響を与えることはない。さらに、導光体５の前面部５２は前面カバー３の内面に沿って近接されているため、当該前面部５２での発光はあたかも前面カバー３自体が発光しているような外観を呈することになり複合ランプＣＬの審美性を向上させる。

さらに、複合ランプＣＬについて、夜間時にクリアランスランプを点灯した状態でターンシグナルランプを点滅すると、前記ＬＥＤ７による照明状態にバルブ６による照明状態が加えられたものとなる。すなわち、ターンシグナルランプが点滅する際のバルブ６が点灯していないタイミングのときには、図６に示したようにＬＥＤ７のみが発光し、導光体５の前面部５２のみが白色光によって照明された状態となっているが、このときにバルブ６が点灯すると、図５に示したようなバルブ６から出射したアンバー色光による点滅状態の照明が加えられる。バルブ６から出射したアンバー色光は大部分はリフレクタ４で反射されるため前面カバー３においては導光体５の前面部５２の上下の各領域がアンバー色に照明される。このとき、バルブ６から出射したアンバー色光の一部は導光体５の背面部５３から導光体５の内部にも導光され、前面部５２から出射されるが、この場合にはこのアンバー色光はＬＥＤ７から導光体５内に導光された白色光と混合される。そのため、導光体５の前面部５２ではアンバー色光と白色光との加算によって上下の領域よりも光度が高められ、かつアンバー色の彩度が低下されて白色に近い色となる。すなわち、前面カバー３の照明状態としては、上下のアンバー色の領域の中間に光度の高い白色に近い帯状の領域が存在する照明状態となる。したがって、このような照明状態と、ＬＥＤ７のみが発光した照明状態とが交互に表れることになり、両者の照明状態が顕著に相違するため、クリアランスランプでの照明を行いながらもターンシグナルランプが点滅したときの視認性を高めることが可能になる。

このように、実施例１の複合ランプＣＬでは、第１の光源としてのバルブ６を点灯してターンシグナルランプとして機能させたときの照明状態では前面カバー３のほぼ全面がアンバー色に発光する状態となり、第２の光源としてのＬＥＤ７を発光してクリアランスランプとして機能させたときの照明状態では前面カバー３の上下中央部が帯状に白色に発光する状態となり、両者の照明状態が顕著に相違する形態とされるので、１つの複合ランプでありながら２つのランプの点灯、消灯状態を明瞭に区別することができ、しかも各ランプでの照明状態の顕著性によって各ランプが点灯、点滅したときの複合ランプの審美性を高めることも可能になる。

さらに、この実施例１では、ＬＥＤ７を発光したときに照明状態とされる導光体５の前面部５２は導光体５の板厚方向の面によって構成される帯状をした狭い幅の面積領域であるので、光を導光する際の導光体５の入射面である背面部５３に対して導光された光が出射する出射面の面積比がいたずらに大きくなることはなく、しかも出射される光はＬＥＤ７から入射される光と同じにランプ光軸Ｏｘに沿った方向の光であるので、導光体５の前面部５２における単位面積当たりの明るさを高くすることが容易であり、クリアランスランプの視認性を向上する上で有利である。一方、このように前面カバー３の全照明面積で比較すると、導光体５の前面部５２の面積は小さいため、それだけバルブ６を点灯したときにリフレクタ４で反射された光によって照明される前面カバー３での照明面積を大きくでき、ターンシグナルランプの視認性を高める上で有効になる。したがって、クリアランスランプとターンシグナルランプを個々に点灯、点滅したとき、及び両者を同時に点灯したときにおける複合ランプＣＬの全体の光出射効率を向上でき、さらには複合ランプＣＬに必要とされている照明面積を確保しようとする場合でも複合ランプＣＬを小型化することが可能になる。

ここで、バルブ６やＬＥＤ７の数は導光体の長さや板厚寸法、前面部において要求される明るさ等に応じて適宜の数に設定することができる。また、前面カバー３の形状や導光体５の形状は実施例１の構成に限られるものではなく、任意の形状に構成できる。特に、導光体は実施例１のように横方向（水平方向）に帯状の構成に限定されるものではなく、上下方向に細長い前面カバーを有するランプの場合には導光体を上下方向に延長して上下に向いた帯状の領域で照明を行うように構成してもよい。また、導光体は１つに限られるものではなく、２つ以上の板状をした導光体を平行あるいは交差するようにして配設することも可能であり、この場合には特にＬＥＤユニットは導光体に対応して多数個を配設することになる。さらに、実施例における第２の光源としてのＬＥＤは出射した光が導光体の背面部から内部に入射してほぼそのまま直進して前面部から出射させるように構成することが好ましいので、ＬＥＤの光出射方向は必ずしも実施例に記載のようにランプ光軸と平行に向けた方向にしなくてもよく、例えばランプ光軸に対して左右方向に所要の角度となるようにＬＥＤの光出射方向を設定してもよい。また、リフレクタ４の微小な凸状曲面４ａは光を上下、左右に拡散させる形状であれば、例えば凹状曲面で構成してもよい。

本発明はターンシグナルランプとクリアランスランプの複合ランプのみならず、他のランプを複合させたランプに適用することが可能である。たとえば、テールランプとストップランプを複合させたランプとして構成することが可能である。

実施例１のランプの正面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う横断面図である。 図１のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線に沿う縦断面図である。 実施例１のランプの部分分解斜視図である。 ターンシグナルランプの点灯時における光の出射状態を示す正面図と縦断面図である。 クリアランスランプの点灯時における光の出射状態を示す正面図と縦断面図である。

符号の説明

１ ランプボディ
２ バックカバー
３ 前面カバー
４ リフレクタ
５ 導光体
５１ 平面部
５２ 前面部（出射面）
５３ 背面部（入射面）
５４ 凹陥部
５５ ステップ
６ バルブ
７ ＬＥＤ
Ｏｘ ランプ光軸

Claims (4)

1. 照射面としての前面カバーを有するランプボディと、前記ランプボディ内に配設された第１の光源と、前記第１の光源から出射された光をランプ光軸方向に向けて反射するリフレクタと、前記ランプボディ内に内装され平面部が前記ランプ光軸と平行に延設され、背面部の一部が前記第１の光源の前側に配置され、当該背面部の他の一部が前記リフレクタの背後にまで延長配置された板状の導光体と、前記導光体の前記背面部の他の一部に対向配設された第２の光源とを備え、前記第１の光源から出射された光の一部と前記第２の光源から出射した光がそれぞれ前記導光体の背面部に入射され、前記導光体の前面部から前記前面カバーを透して出射されるように構成したことを特徴とする車両用灯具。
2. 前記第１の光源と第２の光源は機能の異なる複数のランプの光源として同時又は異なるタイミングで発光することを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記第１の光源と第２の光源は異なる色の光を出射することを特徴とする請求項２に記載の車両用灯具。
4. 前記導光体の前面部は前記前面カバーの内面に沿って延設されるとともに粗面化処理されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両用灯具。
   
   

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