JP2008123718A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の車両用灯具では、ＬＥＤからの光を高効率に利用する上で課題がある。
【解決手段】この発明は、インナーレンズ５と半導体型光源６とを備える。インナーレンズ５は、半導体型光源６が配置されている一端側のリフレクタ部１１と、他端側の発光部１２と、から構成されている。リフレクタ部１１は、半導体型光源６からの光を内部に入射させる入射面１３と、入射面１３から入射した光Ｌ１を発光部１２中に内面反射させる第１内面反射面１４と、を有する。発光部１２は、裏面側に設けられていて第１内面反射面１４からの内面反射光Ｌ２を表面側に内面反射させる第２内面反射面１６および第３内面反射面１８と、表面側に設けられていて第２内面反射面１４および第３内面反射面１８からの内面反射光Ｌ３、Ｌ４を外部に出射させる出射面１８と、を有する。この結果、この発明は、半導体型光源からの光を高効率に利用することができる。
【選択図】 図４

Description

この発明は、光源としてたとえばＬＥＤなどの半導体型光源を使用し、かつ、導光部材のインナーレンズと半導体型光源とを備える車両用灯具に関するものである。

この種の車両用灯具は、従来からある（たとえば、特許文献１）。以下、この車両用灯具について説明する。従来の車両用灯具は、導光体と、その導光体の一端に配置されているＬＥＤと、を備えるものである。ＬＥＤを発光させると、ＬＥＤからの光が導光体内に導光されかつその導光体の内面で反射され、その反射光が導光体から出射して自動車の前方を照明する。

ところが、従来の車両用灯具は、ＬＥＤからの光をただ単に導光体内に入射させるものであるから、ＬＥＤからの光の一部が導光体内に入射しない場合がある。このために、従来の車両用灯具は、ＬＥＤからの光を高効率に利用する上で課題がある。

特開２００６−２３６５８８号公報

この発明が解決しようとする問題点は、従来の車両用灯具では、ＬＥＤからの光を高効率に利用する上で課題があるという点にある。

この発明（請求項１にかかる発明）は、インナーレンズが、半導体型光源が配置されている一端側のリフレクタ部と、他端側の発光部と、から構成されており、リフレクタ部が、半導体型光源からの光を内部に入射させる入射面と、入射面から入射した光を発光部中に内面反射させる第１内面反射面を有し、発光部が、裏面側に設けられていて第１内面反射面からの内面反射光を表面側に内面反射させる第２内面反射面と、表面側に設けられていて第２内面反射面からの内面反射光を外部に出射させる出射面と、を有する、ことを特徴とする。

また、この発明（請求項２にかかる発明）は、灯室を区画するランプハウジングおよびアウターレンズと、灯室内に配置されていて中央に開口部を有するインナーハウジングと、灯室内に配置されている導光性部材のインナーレンズと、灯室内であってインナーレンズの一端に配置されている半導体型光源と、を備え、インナーレンズが、半導体型光源が配置されている一端側のリフレクタ部と、他端側の発光部と、から構成されており、リフレクタ部が、半導体型光源と共にインナーハウジングの裏側に配置されていて、半導体型光源からの光を内部に入射させる入射面と、入射面から入射した光を発光部中に内面反射させる第１内面反射面を有し、発光部が、アウターレンズに沿ってかつインナーハウジングの開口部の縁に沿って配置されていて、裏面側に設けられていて第１内面反射面からの内面反射光を表面側に内面反射させる第２内面反射面と、表面側に設けられていて第２内面反射面からの内面反射光を外部に出射させる出射面と、を有する、ことを特徴とする。

さらに、この発明（請求項３にかかる発明）は、発光部の第２内面反射面と出射面との間には、スリットが第１内面反射面からの内面反射光の光路に対して交差する方向に設けられていて、スリットが、第２内面反射面からの内面反射光を出射面側に内面反射させる第３内面反射面と、第１内面反射面からの内面反射光であって第３内面反射面から屈折して外部に出射した光を再び内部に入射させる再入射面と、を有する、ことを特徴とする。

さらにまた、この発明（請求項４にかかる発明）は、発光部のリフレクタ部との接続部の形状が発光部のリフレクタ部と反対側の端部の形状よりも小型であり、発光部の接続部と端部との間には、内面反射により導かれた光を発散（拡散、分散）させるための湾曲部が設けられている、ことを特徴とする。

さらにまた、この発明（請求項５にかかる発明）は、第２内面反射面が多数個の２平面プリズムからなり、２平面プリズムの角度が複数の異なる角度に設定されていて、出射面が発散系プリズムからなり、第２内面反射面からの内面反射光の発散方向と出射面からの出射光の発散方向とが交差する、ことを特徴とする。

この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、前記の課題を解決するための手段により、半導体型光源からの光ほとんど全部をリフレクタ部の入射面から入射させてかつリフレクタ部の第１内面反射面で発光部中に内面反射させることができるので、半導体型光源からの光ほとんど全部を発光部の第２内面反射面で内面反射させてかつ発光部の出射面から外部に出射させることができる。このために、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、半導体型光源からの光を高効率に利用することができるので、輝度（光度、照度、光束）が高く、すなわち明るく、視認性もしくは被視認性（以下、単に「視認性」と称する）に優れ、これにより、交通安全に貢献することができる。

また、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用灯具は、前記の課題を解決するための手段により、前記の請求項１にかかる発明の車両用灯具と同様に、半導体型光源からの光を高効率に利用することができるので、輝度（光度、照度、光束）が高く、すなわち明るく、視認性に優れ、これにより、交通安全に貢献することができる。しかも、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用灯具は、リフレクタ部が半導体型光源と共にインナーハウジングの裏側に配置されている。このために、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用灯具は、リフレクタ部および半導体型光源がインナーハウジングに隠れていてアウターレンズを通して見えないので、見栄えが向上される。また、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用灯具は、発光部がアウターレンズに沿ってかつインナーハウジングの開口部の縁に沿って配置されている。このために、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用灯具は、アウターレンズが上下または左右または上下左右にスラントしている場合であっても、発光部がアウターレンズのスラントに追従することができ、かつ、発光部がインナーハウジングの開口部の縁に沿うことができるので、車両用灯具の設計の自由度が向上される。その上、灯室内に他の機能のランプユニットを配置したコンビネーションタイプの車両用灯具の場合においては、他のランプユニットの機能を十分に満足させることができると共に、インナーレンズおよび半導体型光源からなるランプユニットの機能をも十分に満足させることができる。

さらに、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用灯具は、発光部の第２内面反射面および第３内面反射面により、第１内面反射面からの内面反射光を出射面から、第１内面反射面からの内面反射光の光路に対して鋭角に出射させることができる（図７参照）。このために、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用灯具は、インナーレンズが上下にスラントしている場合（インナーレンズが側面視でスラントしている場合）において、半導体型光源を上下にスラントしているインナーレンズの下側に配置することができる。すなわち、上下にスラントしているインナーレンズの下側に配置されている半導体型光源からの光であって第１内面反射面からの内面反射光を、発光部の第２内面反射面および第３内面反射面により、出射面から、第１内面反射面からの内面反射光の光路（下から斜め上に進む光路）に対して鋭角に（前方に）出射させることができる。このために、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用灯具は、灯室内に他の機能のランプユニットを配置したコンビネーションタイプの車両用灯具の場合において、他のランプユニットの光源で発生した熱が上方に行くので、上下にスラントしているインナーレンズの下側に配置されている半導体型光源は、他のランプユニットの光源の熱の影響を受け難く、発光性能を低下させることが無い。また、灯室の上方は、フードやラジコアアッパーなどの他の部品がレイアウトされているのに対して、灯室の下方は、他の部品のレイアウトが無く、半導体型光源の設置スペースが広いので、半導体型光源の設置設計の自由度が向上される。

しかも、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用灯具は、再入射面により、第１内面反射面からの内面反射光であって第３内面反射面から屈折して外部に出射した光を再び発光部の内部に入射させることができるので、半導体型光源からの光の損失を防ぐことができ、半導体型光源からの光を高効率に利用することができる。その上、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用灯具は、発光部のスリットの第３内面反射面および再入射面を複数個設定することにより、発光部の距離を伸ばすことができるので、発光部の発光面積を広げることができ、視認性が向上される。

さらにまた、この発明（請求項４にかかる発明）の車両用灯具は、発光部のリフレクタ部との接続部の形状が発光部のリフレクタ部と反対側の端部の形状よりも小型であるので、半導体型光源からの光であって第１内面反射面からの内面反射光が発光部中に入射する効率が向上する。すなわち、導光体の光入射側の形状が大型であると、半導体型光源からの光が導光体の光入射側に入射する際のロス（光が導光体に入射してもその導光体から抜けていくロス）が大きい。しかも、この発明（請求項４にかかる発明）の車両用灯具は、発光部のリフレクタ部との接続部の形状が小型であっても、発光部のリフレクタ部と反対側の端部の形状が大型であるから、発光部の発光面積を広くすることができ、視認性が向上される。その上、この発明（請求項４にかかる発明）の車両用灯具は、発光部の接続部と端部との間の湾曲部により、内面反射で発光部中において導かれた光を発散させることができるので、発光部の発光面積を広くすることができ、視認性が向上される。

さらにまた、この発明（請求項５にかかる発明）の車両用灯具は、前記の課題を解決するための手段により、発光部の出射面から出射する光を交差する２方向に発散させることができるので、発光部の発光面積をさらに広げることができ、視認性がさらに向上される。

以下に、この発明にかかる車両用灯具の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。なお、この明細書中「前、後、上、下、左、右」は、車両用灯具を車両（自動車）に装備した際の車両の「前、後、上、下、左、右」である。また、明細書および図面中において、符号「Ｘ」、「Ｙ」、「Ｚ」は、３次元直交座標のＸ軸（車両の前後方向であって後方向を正方向とする）、Ｙ軸（車両の左右方向であって右方向を正方向とする）、Ｚ軸（車両の上下方向であって上方向を正方向とする）を示す。

以下、この実施例にかかる車両用灯具の構成について説明する。この例は、たとえば、フロントコンビネーションタイプの自動車用前照灯について説明する。図において、符号１は、この実施例にかかる車両用灯具である。前記車両用灯具１は、車両の前部の左右両側にそれぞれ装備されるものである。以下、車両の前部の右側に装備される右側の車両用灯具１について説明する。なお、車両の前部の左側に装備される左側の車両用灯具は、右側の車両用灯具１の構造とほぼ左右逆である。このために、左側の車両用灯具の構成の説明は、省略する。

なお、図１においては、ランプハウジングおよびアウターレンズの図示は省略してある。図１１（Ｉ）は、インナーレンズの正面図、図１１（Ａ）は、図１１（Ｉ）におけるＡ−Ａ線断面図、図１１（Ａ）は、図１１（Ｉ）におけるＡ−Ａ線断面図、図１１（Ｂ）は、図１１（Ｉ）におけるＢ−Ｂ線断面図、図１１（Ｃ）は、図１１（Ｉ）におけるＣ−Ｃ線断面図、図１１（Ｄ）は、図１１（Ｉ）におけるＤ−Ｄ線断面図、図１１（Ｅ）は、図１１（Ｉ）におけるＥ−Ｅ線断面図である。図１２（Ｉ）は、インナーレンズを左側斜め下から見た斜視図、図１２（Ｆ）は、図１２（Ｉ）におけるＦ−Ｆ線断面図、図１２（Ｇ）は、図１２（Ｉ）におけるＧ−Ｇ線断面図、図１２（Ｈ）は、図１２（Ｉ）におけるＨ−Ｈ線断面図である。

前記車両用灯具１は、図１〜図３に示すように、ランプハウジング２と、アウターレンズ３と、インナーハウジング４と、導光性部材のインナーレンズ５と、半導体型光源６と、すれ違い用ランプユニット７と、走行用ランプユニット８と、を備えるものである。前記車両用灯具１は、車両の前部の右側に装備される右側の車両用灯具であるから、図１において、図の右側（すなわち、前記車両用灯具１の左側）は、車両の前部の中央側であり、図の左側（すなわち、前記車両用灯具１の右側）は、車両の前部の外側である。

前記ランプハウジング２は、たとえば、光不透過性の合成樹脂からなる。前記ランプハウジング２は、図２および図３に示すように、前面側が開口し、その他の５面（後面、上面、下面、左面、右面）側が閉塞した中空形状をなす。なお、図３において、右側の図示は、省略されている。

前記アウターレンズ３は、たとえば、光透過性の合成樹脂からなる。前記アウターレンズ３は、図２および図３に示すように、後面側が開口し、その他の５面（前面、上面、下面、左面、右面）側が閉塞した凹形状をなす。前記アウターレンズ３は、素通しのカバーからなる。前記アウターレンズ３は、図２に示すように、側面視（縦断面視、垂直断面視）上下にスラントしている。すなわち、前記アウターレンズ３は、上側が後側に位置しかつ下側が前側に位置するようにスラントしている。また、前記アウターレンズ３は、図３に示すように、平面視（横断面視、水平断面視）左右にスラントしている。すなわち、前記アウターレンズ３は、右側が後側に位置しかつ左側が前側に位置するようにスラントしている。なお、図３において、右側の図示は、省略されている。

前記ランプハウジング２の前面開口部の縁と前記アウターレンズ３の後面開口部の縁とが固定されている。前記ランプハウジング２と前記アウターレンズ３とにより灯室９が区画されている。前記灯室９内には、前記インナーハウジング４および前記インナーレンズ５および前記半導体型光源６および前記すれ違い用ランプユニット７および前記走行用ランプユニット８がそれぞれ配置されている。

前記インナーハウジング４は、たとえば、光不透過性の合成樹脂からなる。前記インナーハウジング４は、図１〜図３に示すように、中央に開口部１０を有する板形状もしくは前記アウターレンズ３に類似した凹形状をなす。前記インナーハウジング４は、前記ランプハウジング２に適宜の取付手段（ボルトナット、スクリュー、加締め、嵌合、接着など）により取り付けられている。前記インナーハウジング４は、前記アウターレンズ３を通して前記車両用灯具１の内部構造が見えないように、前記内部構造を隠して見栄えを向上させるものであって、インナーパネルやエクステンションなどとも呼ばれている。

前記インナーレンズ５および前記半導体型光源６は、この例では、信号灯のクリアランスランプのランプユニットを構成する。前記インナーレンズ５は、導光性部材たとえばアクリルからなる。また、前記半導体型光源６は、前記インナーレンズ５の一端に配置されている。

前記インナーレンズ５は、図に示すように、前記半導体型光源６が配置されている一端側のリフレクタ部１１と、他端側の発光部１２と、から構成されている。前記リフレクタ部１１と前記発光部１２とは、図５に示すように、正面視鈍角にＬ字形状に折れ曲がって一体に接続されている。

前記リフレクタ部１１は、図１〜図３に示すように、前記半導体型光源６と共に前記インナーハウジング４の裏側（前記アウターレンズ３と対向する側と反対側）に配置されている。前記リフレクタ部１１は、たとえば、回転放物もしくは回転放物に近似した形状をなす。前記リフレクタ部１１の一端（回転放物の頂端）には、半球形の凹部の入射面１３が設けられている。前記入射面１３は、前記半導体型光源６からの光を前記インナーレンズ５の前記リフレクタ部１１の内部に入射させるものである。半球形の凹部の前記入射面１３中には、前記半導体型光源６が位置する。

この結果、前記半導体型光源６からの光は、ほとんど全部が前記入射面１３から前記リフレクタ部１１の内部に入射することができる。すなわち、前記半導体型光源６からの光の指向角（拡散角）が０°軸に対して通常３０°〜３５°である。そこで、前記リフレクタ部１１の形状を、前記半導体型光源６が位置する箇所を頂端として、前記半導体型光源５からの光の指向角を覆う回転放物もしくは回転放物に近似した形状とすることにより、前記半導体型光源６からの光ほとんど全部を前記入射面１３から前記リフレクタ部１１の内部に入射させることができる。

前記リフレクタ部１１の他端（回転放物の底端）側には、平面の第１内面反射面１４が前記リフレクタ部１１の回転放物の軸に対して傾斜させて設けられている。前記第１内面反射面１４は、前記入射面１３から入射した光Ｌ１を前記発光部１２中に内面反射させるものである。また、前記リフレクタ部１１の正面および背面には、平面の補助内面反射面１５が相互に平行に設けられている。前記補助内面反射面１５は、前記入射光Ｌ１のうち、前記リフレクタ部１１の正面および背面側に進んだ光を前記第１内面反射面１４側に内面反射させるものである。

前記発光部１２は、図１〜図３に示すように、前記アウターレンズ３の上下左右のスラントに沿って、かつ、前記インナーハウジング４の前記開口部１０の左側から上側の一部にかけての縁に沿って配置されている。前記発光部１２の裏面（前記アウターレンズ３と対向する面すなわち表面と反対側の面）側には、第２内面反射面１６が設けられている。前記第２内面反射面１６は、図９および図１４および図１５に示すように、多数個の２平面プリズムからなり、前記第１内面反射面１４からの内面反射光Ｌ２を前記発光部１２の表面側に内面反射させるものである。

前記発光部１２の裏面側の前記第２内面反射面１６と表面との間には、複数個のスリット１７が前記第１内面反射面１４からの内面反射光Ｌ２の光路に対して交差する方向（直交する方向もしくはほぼ直交する方向）に設けられている。前記スリット１７は、前記第１内面反射面１４からの内面反射光Ｌ２の光路に対して交差する方向の２平面を有する。前記スリット１７の前記リフレクタ部１１側の平面には、第３内面反射面１８が設けられている。前記第３内面反射面１８は、前記第２内面反射面１６からの内面反射光Ｌ３を前記発光部１２の表面側に内面反射させるものである。

前記発光部１２の表面側には、出射面１９が設けられている。前記第３内面反射面１８からの内面反射光Ｌ４を照射光Ｌ５として外部に出射させるものである。前記スリット１７の前記リフレクタ部１１側と反対側の平面には、再入射面２０が設けられている。前記再入射面２０は、前記第１内面反射面１４からの内面反射光Ｌ２であって前記第３内面反射面１８から屈折して外部すなわち前記スリット１７側に出射した光Ｌ６を再び内部に入射させるものである。なお、符号Ｌ７は、前記再入射面２０から前記発光部１２の内部に再度入射された光である。

図５に示すように、前記発光部１２の前記リフレクタ部１１との接続部の形状すなわち正面視の幅２１は、前記発光部１２の前記リフレクタ部１１と反対側の端部の形状すなわち正面視の幅２２よりも小型すなわち狭い。また、前記発光部１２の前記接続部と前記端部との間には、湾曲部２３が設けられている。前記湾曲部２３は、内面反射により導かれた光Ｌ８を発散させるための湾曲部２３が設けられている。

前記第２内面反射面１６の多数個の２平面プリズムの角度は、図７に示すように、複数の異なる角度θ１、θ２、θ３に設定されている。なお、図７においては、２平面プリズムの角度が３つの異なる角度θ１、θ２、θ３に設定されているが、複数の異なる角度としては、２つもしくは４つ以上でも良い。また、前記出射面１９は、図６に示すように、発散系プリズムたとえば３条のシリンドリカルプリズム（凸かまぼこ型のプリズム）からなる。前記第２内面反射面１６からの内面反射光Ｌ３、すなわち、前記第３内面反射面１８からの内面反射光Ｌ４の発散方向（図７参照）と、前記出射面１９からの出射光Ｌ５の発散方向とは、交差すなわち直交もしくはほぼ直交する。

前記インナーレンズ５は、取付部２４を介して前記インナーハウジング４またはおよび前記ランプハウジング２に取り付けられている。また、前記半導体型光源６は、取付部（図示せず）を介して前記インナーハウジング４またはおよび前記ランプハウジング２に取り付けられている。

前記すれ違い用ランプユニット７および前記走行用ランプユニット８は、前記インナーレンズ５および前記半導体型光源６からなる信号灯のクリアランスランプのランプユニットの機能と異なるランプ機能を有する。すなわち、前記すれ違い用ランプユニット７は、すれ違い用配光パターン（図示せず）を車両の前方に照射するものである。また、前記走行用ランプユニット８は、走行用配光パターン（図示せず）を車両の前方に照射するものである。前記すれ違い用ランプユニット７および前記走行用ランプユニット８は、半導体型光源や放電灯やハロゲンバルブなどの光源からなるリフレクタタイプのランプユニットもしくはプロジェクタタイプのランプユニットから構成されている。

この実施例にかかる車両用灯具１は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。

まず、車両用灯具１の半導体型光源６を点灯発光させる。すると、半導体型光源６から放射された光は、インナーレンズ５の入射面１３からインナーレンズ５のリフレクタ部１１の内部中に入射する。インナーレンズ５のリフレクタ部１１の内部中に入射した光Ｌ１は、インナーレンズ５の導光作用により、直接もしくは補助内面反射面１５で反射されて第１内面反射面１４に進む（図５参照）。

リフレクタ部１１中の第１内面反射面１４に進んだ入射光Ｌ１は、この第１内面反射面１４において発光部１２中に内面反射する（図５参照）。この第１内面反射面１４からの内面反射光Ｌ２は、インナーレンズ５の導光作用により、発光部１２中を第２内面反射面１６に進む（図７〜図９参照）。

発光部１２中の第２内面反射面１６に進んだ光（第１内面反射面１４からの内面反射光）Ｌ２は、この第２内面反射面１６において出射面１９側に内面反射する（図７〜図９参照）。この第２内面反射面１６からの内面反射光Ｌ３は、インナーレンズ５の導光作用により、発光部１２中を第３内面反射面１８に進む（図７〜図９参照）。このとき、第２内面反射面１６の２平面プリズムの角度が複数の異なる角度θ１、θ２、θ３に設定されているので、発光部１２中の第３内面反射面１８に進んだ光（第２内面反射面１６からの内面反射光）Ｌ３は、発散されている。

発散しながら発光部１２中の第３内面反射面１８に進んだ光Ｌ３は、この第３内面反射面１８において出射面１９側に内面反射する（図７〜図９参照）。この第３内面反射面１８からの内面反射光Ｌ４は、インナーレンズ５の導光作用により、発光部１２中を出射面１９に進み、この出射面１９から出射光Ｌ５として外部に発散しながら出射する（図６〜図９参照）。このとき、第３内面反射面１８からの内面反射光Ｌ４の発散方向（図７参照）と、出射面１９からの出射光Ｌ５の発散方向とは、交差するので、出射光Ｌ５は、発光部１２の出射面１９から２方向に発散しながら外部に出射する。

また、インナーレンズ５の導光作用により、発光部１２中を第３内面反射面１８に進む第１内面反射面１４からの内面反射光Ｌ２は、この第３内面反射面１８から屈折してから外部（スリット１７内）に出射する（図７〜図９参照）。そして、この第３内面反射面１８から屈折して外部に出射した光Ｌ６は、スリット１７の再入射面２０から発光部１２中に再度入射する（図７〜図９参照）。このとき、再入射面２０の補正作用により、第３内面反射面１８から屈折して外部に出射した光Ｌ６は、第１内面反射面１４からの内面反射光Ｌ２と平行な光として、再入射面２０から発光部１２中に再び入射する。このために、再入射面２０から発光部１２中に再度入射した光Ｌ７は、第１内面反射面１４からの内面反射光Ｌ２と平行である。

再入射面２０から発光部１２中に再度入射した光Ｌ７は、第１内面反射面１４からの内面反射光Ｌ２と同様に、第２反射面１６で内面反射され、かつ、第３反射面１８で反射され、出射面１９から外部に出射し、または、第３内面反射面１８から屈折してから外部に出射する。

半導体型光源６からの光は、インナーレンズ５の導光作用により、リフレクタ部１１から発光部１２中を発光部１２の端部まで内面反射により導かれながら出射面１９から外部に発散出射する。内面反射により導かれた光Ｌ８は、発光部１２の接続部と端部との間の湾曲部２３で発散してかつ出射面１９から外部に発散出射する。この結果、インナーレンズ５の発光部１２の表面の出射面１９が全範囲に亘って発光する。これにより、クリアランスランプの機能を果たすことができる。

また、すれ違い用ランプユニット７の光源を点灯すると、すれ違い用ランプユニット７からすれ違い用配光パターンが車両の前方に照射される。一方、走行用ランプユニット８の光源を点灯すると、走行用ランプユニット８から走行用配光パターンが車両の前方に照射される。

この実施例にかかる車両用灯具１は、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。

この実施例にかかる車両用灯具１は、半導体型光源６からの光ほとんど全部をインナーレンズ５のリフレクタ部１１の入射面１３から入射させてかつリフレクタ部１１の第１内面反射面１４で発光部１２中に内面反射させることができる。このために、この実施例にかかる車両用灯具１は、半導体型光源６からの光ほとんど全部を発光部１２の第２内面反射面１６および第３内面反射面１８で内面反射させてかつ発光部１２の出射面１９から外部に出射させることができる。この結果、この実施例にかかる車両用灯具１は、半導体型光源６からの光を高効率に利用することができるので、輝度（光度、照度、光束）が高く、すなわち明るく、視認性もしくは被視認性（以下、単に「視認性」と称する）に優れ、これにより、交通安全に貢献することができる。しかも、この実施例にかかる車両用灯具１は、半導体型光源６からの光を高効率に利用することができるので、使用する半導体型光源６が１個でも、インナーレンズ５の発光部１２を十分に明るく発光させることができ、半導体型光源６の個数を低減することができ、その分製造コストを安価にすることができる。

また、この実施例にかかる車両用灯具１は、インナーレンズ５のリフレクタ部１１が半導体型光源６と共にインナーハウジング４の裏側に配置されているので、インナーレンズ５のリフレクタ部１１および半導体型光源６がインナーハウジング４に隠れていてアウターレンズ３を通して見えず、見栄えが向上される。

さらに、この実施例にかかる車両用灯具１は、インナーレンズ５の発光部１２がアウターレンズ５の上下左右のスラントに沿って、かつ、インナーハウジング４の開口部１０の左側から上側の一部にかけての縁に沿って配置されている。このために、この実施例にかかる車両用灯具１は、アウターレンズ３が上下左右にスラントしている場合であっても、インナーレンズ５の発光部１２がアウターレンズ３のスラントに追従することができ、かつ、インナーレンズ５の発光部１２がインナーハウジング４の開口部１０の縁に沿うことができるので、車両用灯具の設計の自由度が向上される。その上、この実施例にかかる車両用灯具１は、灯室９内に、インナーレンズ５および半導体型光源６からなるクリアランスランプ以外に、すれ違い用ランプユニット７および走行用ランプユニット８を配置したコンビネーションタイプの車両用灯具であるが、すれ違い用ランプユニット７および走行用ランプユニット８などの他のランプユニットの機能を十分に満足させることができると共に、インナーレンズ５および半導体型光源６からなるクリアランスランプのランプユニットの機能をも十分に満足させることができる。

さらにまた、この実施例にかかる車両用灯具１は、インナーレンズ５の発光部１２の第２内面反射面１６および第３内面反射面１８により、第１内面反射面１４からの内面反射光Ｌ２を出射面１９から出射光Ｌ５として、第１内面反射面１４からの内面反射光Ｌ２の光路に対して鋭角に出射させることができる（図７参照）。このために、この実施例にかかる車両用灯具１は、インナーレンズ５が上下にスラントしている場合（インナーレンズ５が図２に示すように側面視でスラントしている場合）において、半導体型光源６を上下にスラントしているインナーレンズ５の下側に配置することができる。すなわち、この実施例にかかる車両用灯具１は、上下にスラントしているインナーレンズ５の下側に配置されている半導体型光源６からの光であって第１内面反射面１４からの内面反射光Ｌ２を、発光部１２の第２内面反射面１６および第３内面反射面１８により、出射面１９から出射光Ｌ５として、第１内面反射面１４からの内面反射光Ｌ２の光路（下から斜め上に進む光路）に対して鋭角に（前方に）出射させることができる。

これにより、この実施例にかかる車両用灯具１は、インナーレンズ５が上下にスラントしている場合において、半導体型光源６を上下にスラントしているインナーレンズ５の下側に配置することができる。これに対して、第３内面反射面１８（およびスリット１７および再入射面２０）が無いインナーレンズの場合には、半導体型光源を、上下にスラントしているインナーレンズの下側に配置することができず、上下にスラントしているインナーレンズの上側にしか配置することができない。以下、その理由について、図１０を参照して説明する。

インナーレンズの導光作用を利用して、半導体型光源からの光をインナーレンズの裏面で内面反射させてインナーレンズの表面から外部に前方に出射させるためには、インナーレンズの裏面の内面反射面の臨界角の要件により、半導体型光源からの光をインナーレンズの裏面の内面反射面に鈍角で入射させる必要がある。このために、図１０に示すように、上下にスラントしているインナーレンズ２５の場合、半導体型光源２６を上下にスラントしているインナーレンズ２５の下側に配置する。すると、下側の半導体型光源２６からの光Ｌ９は、インナーレンズ２５の裏面２７の内面反射面に鈍角で入射して表面２８側に内面反射し、その内面反射光Ｌ１０は、インナーレンズ２５の表面２８の出射面から出射光Ｌ１１として外部に上方に出射する。この出射光Ｌ１１では、グレアとなる。

そこで、図１０に示すように、上下にスラントしているインナーレンズ２５の場合、半導体型光源２６を上下にスラントしているインナーレンズ２５の上側に配置する必要がある。半導体型光源２６を上下にスラントしているインナーレンズ２５の上側に配置する。すると、上側の半導体型光源２６からの光Ｌ１２は、インナーレンズ２５の裏面２７の内面反射面に鈍角で入射して表面２８側に内面反射し、その内面反射光Ｌ１３は、インナーレンズ２５の表面２８の出射面から出射光Ｌ１４として外部に前方に出射する。この出射光Ｌ１４は、車両の前方を照明することができる。

このように、上下にスラントしているインナーレンズの場合、半導体型光源を上下にスラントしているインナーレンズの下側に配置することができず上側にしか配置することができない。これに対して、この実施例にかかる車両用灯具１は、インナーレンズ５が上下にスラントしている場合において、半導体型光源６を上下にスラントしているインナーレンズ５の下側に配置することができる。

このために、この実施例にかかる車両用灯具１は、灯室９内に他の機能のランプユニット、たとえば、すれ違い用ランプユニット７および走行用ランプユニット８を配置したコンビネーションタイプの車両用灯具（車両用前照灯）の場合。この場合において、他のランプユニット７および８の光源で発生した熱が上方に行くので、上下にスラントしているインナーレンズ５の下側に配置されている半導体型光源６は、他のランプユニット７および８の光源の熱の影響を受け難く、発光性能を低下させることが無い。また、灯室９の上方は、フードやラジコアアッパーなどの他の部品がレイアウトされているのに対して、灯室９の下方は、他の部品のレイアウトが無く、半導体型光源６の設置スペースが広いので、半導体型光源６の設置設計の自由度が向上される。

さらにまた、この実施例にかかる車両用灯具１は、インナーレンズ５の発光部１２の再入射面２０により、第１内面反射面１４からの内面反射光Ｌ２であって第３内面反射面１８から屈折して外部すなわちスリット１７側に出射した光Ｌ６を再び発光部１２の内部に入射させることができる。この結果、この実施例にかかる車両用灯具１は、半導体型光源６からの光の損失を防ぐことができ、半導体型光源６からの光を高効率に利用することができる。その上、この実施例にかかる車両用灯具１は、インナーレンズ５の発光部１２のスリット１７の第３内面反射面１８および再入射面２０を複数個設定することにより、インナーレンズ５の発光部１２の距離を伸ばすことができるので、インナーレンズ５の発光部１２の発光面積を広げることができ、視認性が向上される。

さらにまた、この実施例にかかる車両用灯具１は、インナーレンズ５の発光部１２のリフレクタ部１１との接続部の形状すなわち正面視の幅２１がインナーレンズ５の発光部１２のリフレクタ部１１と反対側の端部の形状すなわち正面視の幅２２よりも小型すなわち狭い。このために、この実施例にかかる車両用灯具１は、半導体型光源６からの光であって第１内面反射面１４からの内面反射光Ｌ２がインナーレンズ５の発光部１２中に入射する効率が向上する。すなわち、この実施例にかかる車両用灯具１は、導光体の光入射側の形状が大型であると、半導体型光源からの光が導光体の光入射側に入射する際のロス（光が導光体に入射してもその導光体から抜けていくロス）が大きい。

しかも、この実施例にかかる車両用灯具１は、インナーレンズ５の発光部１２のリフレクタ部１１との接続部の形状すなわち正面視の幅２１が小型すなわち狭くても、インナーレンズ５の発光部１２のリフレクタ部１１と反対側の端部の形状すなわち正面視の幅２２が大型すなわち広いから、インナーレンズ５の発光部１２の発光面積を広くすることができ、視認性が向上される。その上、この実施例にかかる車両用灯具１は、インナーレンズ５の発光部１２の接続部と端部との間の湾曲部２３により、内面反射でインナーレンズ５の発光部１２中において導かれた光Ｌ８を発散させることができるので、インナーレンズ５の発光部１２の発光面積を広くすることができ、視認性が向上される。

さらにまた、この実施例にかかる車両用灯具１は、インナーレンズ５の発光部１２の出射面１９から出射する光Ｌ５を交差すなわち直交もしくはほぼ直交する２方向に発散させることができるので、インナーレンズ５の発光部１２の発光面積をさらに広げることができ、視認性がさらに向上される。

なお、前記の実施例においては、インナーレンズ５と半導体型光源６とからなる車両用灯具としてクリアランスランプの信号灯について説明するものである。ところが、この発明においては、車両用灯具として、クリアランスランプの信号灯以外の車両用灯具、たとえば、デイタイムランニングランプ、フロントターンシグナルランプ、リアターンシグナルランプ、サイドマーカーランプ、テールランプ、ストップランプ、ドアミラーなどのアウトサイドミラー装置に内蔵されるサイドターンシグナルランプなどであっても良い。

また、前記の実施例においては、インナーレンズ５および半導体型光源６からなるクリアランスランプと、すれ違い用ランプユニット７および走行用ランプユニット８と、を配置したフロントコンビネーションタイプの自動車用前照灯としての車両用灯具について説明するものである。ところが、この発明においては、インナーレンズ５および半導体型光源６からなるクリアランスランプのみのシングルタイプの車両用灯具でも良い。

さらに、前記の実施例においては、使用する半導体型光源６が１個の例について説明するものである。ところが、この発明においては、使用する半導体型光源が複数個でも良い。

さらにまた、前記の実施例においては、１個の半導体型光源６と１個のリフレクタ部１１とが１ペアの例について説明するものである。ところが、この発明においては、複数個の半導体型光源を１個のリフレクタ部に設けたり、１個の半導体型光源と１個のリフレクタ部とを複数ペア設けたりしても良い。

さらにまた、前記の実施例においては、半導体型光源６をインナーレンズ５の下側に配置した例について説明するものである。ところが、この発明においては、半導体型光源をインナーレンズの上側や左側や右側に配置しても良い。

さらにまた、前記の実施例においては、アウターレンズ３が上下左右にスラントしている例について説明するものである。ところが、この発明においては、上下にスラントしているアウターレンズ、左右にスラントしているアウターレンズ、スラントしていないアウターレンズでも良い。

さらにまた、前記の実施例においては、第２内面反射面１６からの内面反射光Ｌ３を第１内面反射面１４からの内面反射光Ｌ２に対して鋭角に出射させるために、インナーレンズ５の発光部１２にスリット１７および第３内面反射面１８を設けた例について説明するものである。ところが、この発明においては、インナーレンズの発光部にスリットおよび第３内面反射面を設けなくとも良い。この場合、第２内面反射面１６からの内面反射光Ｌ３が、図７中の破線矢印に示すように、第１内面反射面１４からの内面反射光Ｌ２に対して鈍角に出射するので、半導体型光源がインナーレンズの下側に位置し、かつ、アウターレンズが上下にスラントする車両用灯具には適さない。

この発明にかかる車両用灯具の実施例を示す要部部品の正面図である。 図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 同じく、インナーレンズおよび半導体型光源を示す斜視図である。 同じく、インナーレンズおよび半導体型光源を示す正面図である。 図５におけるＶＩ−ＶＩ線断面図である。 図５におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。 同じく、インナーレンズの発光部中の光路を示す説明図である。 同じく、インナーレンズの発光部中の光路をさらに詳細に示す説明図である。 同じく、インナーレンズの上側に半導体型光源を配置した場合の不具合を示す説明図である。 同じく、インナーレンズを示す正面図である。 同じく、インナーレンズを示す斜視図である。 図１１（Ｉ）におけるＡ−Ａ線断面図である。 図１１（Ｉ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。 図１１（Ｉ）におけるＣ−Ｃ線断面図である。 図１１（Ｉ）におけるＤ−Ｄ線断面図である。 図１１（Ｉ）におけるＥ−Ｅ線断面図である。 図１２（Ｉ）におけるＦ−Ｆ線断面図である。 図１２（Ｉ）におけるＧ−Ｇ線断面図である。 図１２（Ｉ）におけるＨ−Ｈ線断面図である。

符号の説明

１ 車両用灯具
２ ランプハウジング
３ アウターレンズ
４ インナーハウジング
５ インナーレンズ
６ 半導体型光源
７ すれ違い用ランプユニット
８ 走行用ランプユニット
９ 灯室
１０ 開口部
１１ リフレクタ部
１２ 発光部
１３ 入射面
１４ 第１内面反射面
１５ 補助内面反射面
１６ 第２内面反射面
１７ スリット
１８ 第３内面反射面
１９ 出射面
２０ 再入射面
２１ 接続部の幅
２２ 端部の幅
２３ 湾曲部
２４ 取付部
２５ アウターレンズ
２６ 半導体型光源
２７ 裏面
２８ 表面
Ｌ１ 入射面からの入射光
Ｌ２ 第１内面反射面からの内面反射光
Ｌ３ 第２内面反射面からの内面反射光
Ｌ４ 第３内面反射面からの内面反射光
Ｌ５ 出射面からの出射光
Ｌ６ 第３内面反射面からの屈折光
Ｌ７ 再入射面からの再入射光
Ｌ８ インナーレンズの発光部中の内面反射光
Ｌ９ アウターレンズの下側に配置された半導体型光源からの入射光
Ｌ１０ アウターレンズの裏面からの内面反射光
Ｌ１１ アウターレンズの表面面からの出射光
Ｌ１２ アウターレンズの上側に配置された半導体型光源からの入射光
Ｌ１３ アウターレンズの裏面からの内面反射光
Ｌ１４ アウターレンズの表面面からの出射光

Claims (5)

1. 光源として半導体型光源を使用する車両用灯具において、
   導光性部材のインナーレンズと、前記インナーレンズの一端に配置されている前記半導体型光源と、を備え、
   前記インナーレンズは、前記半導体型光源が配置されている一端側のリフレクタ部と、他端側の発光部と、から構成されており、
   前記リフレクタ部は、前記半導体型光源からの光を内部に入射させる入射面と、前記入射面から入射した光を前記発光部中に内面反射させる第１内面反射面を有し、
   前記発光部は、裏面側に設けられていて前記第１内面反射面からの内面反射光を表面側に内面反射させる第２内面反射面と、表面側に設けられていて前記第２内面反射面からの内面反射光を外部に出射させる出射面と、を有する、
   ことを特徴とする車両用灯具。
2. 光源として半導体型光源を使用する車両用灯具において、
   灯室を区画するランプハウジングおよびアウターレンズと、
   前記灯室内に配置されていて中央に開口部を有するインナーハウジングと、
   前記灯室内に配置されている導光性部材のインナーレンズと、
   前記灯室内であって前記インナーレンズの一端に配置されている前記半導体型光源と、
   を備え、
   前記インナーレンズは、前記半導体型光源が配置されている一端側のリフレクタ部と、他端側の発光部と、から構成されており、
   前記リフレクタ部は、前記半導体型光源と共に前記インナーハウジングの裏側に配置されていて、前記半導体型光源からの光を内部に入射させる入射面と、前記入射面から入射した光を前記発光部中に内面反射させる第１内面反射面を有し、
   前記発光部は、前記アウターレンズに沿ってかつ前記インナーハウジングの開口部の縁に沿って配置されていて、裏面側に設けられていて前記第１内面反射面からの内面反射光を表面側に内面反射させる第２内面反射面と、表面側に設けられていて前記第２内面反射面からの内面反射光を外部に出射させる出射面と、を有する、
   ことを特徴とする車両用灯具。
3. 前記発光部の前記第２内面反射面と前記出射面との間には、スリットが前記第１内面反射面からの内面反射光の光路に対して交差する方向に設けられていて、
   前記スリットは、前記第２内面反射面からの内面反射光を前記出射面側に内面反射させる第３内面反射面と、前記第１内面反射面からの内面反射光であって前記第３内面反射面から屈折して外部に出射した光を再び内部に入射させる再入射面と、を有する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。
4. 前記発光部の前記リフレクタ部との接続部の形状は、前記発光部の前記リフレクタ部と反対側の端部の形状よりも小型であり、
   前記発光部の前記接続部と前記端部との間には、内面反射により導かれた光を発散させるための湾曲部が設けられている、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用灯具。
5. 前記第２内面反射面が多数個の２平面プリズムからなり、前記２平面プリズムの角度が複数の異なる角度に設定されていて、
   前記出射面が発散系プリズムからなり、
   前記第２内面反射面からの内面反射光の発散方向と前記出射面からの出射光の発散方向とが交差する、
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用灯具。

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