JP2009176488A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズによって光源の配光性を制御する場合に起きる明暗差、すなわち、光源の軸線上に位置する明るい領域と、光源から離れた位置との明暗差の発生を防止する。
【解決手段】光源１を収納した第一のレンズ２を複数個並列配置したユニット３と、ユニット３の前面、すなわち光軸の延長線上に設けられた第二のレンズ５とからなり、第一のレンズ２は、レンズカット１３を有する拡散部４によってお互いに連接して一体成形される。なお、拡散部４はユニット３とアーチ形状に成形されてされ、上面６にはレンズカット７を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、テールランプやストップランプ等の車両用の灯具に関する。

従来、車両用の灯具として、光源１を収納した複数の第一のレンズ２と、第一のレンズ２同士を連結する位置決め部８と、第一のレンズ２と位置決め部８の前面に配置された第二のレンズ５とからなるものが知られている。図４にその模式図を示す。
すなわち、光源１を収納した複数の第一のレンズ２と、第一のレンズ２同士を連結する位置決め部８によって連接されてユニット３’を形成し、ユニット３’の前面には第二のレンズ５が配置されている。そして、第一のレンズ２の頂点領域上面１０にはレンズカット１１、及び第二のレンズ５の上面１２にはレンズカット１３が施されている。なお、第一のレンズ２と位置決め部８とは一体成形されている。ここで、第一のレンズ２と位置決め部８が一体成形されているのは、光源１とレンズカット１１の位置を精度良く確保し、光源１から射出される指向性の強い光を正確に捕捉して第一のレンズ２から第二のレンズ５へ照射するためである。
また、白熱電球の平行光束や、ＬＥＤから出射される指向性の強い光の配光性を制御する技術として特許文献１が知られている。
特開平１−３１９２０１号公報

従来の車両用の灯具（図４）の光源１から出射された光２０のうち指向性の強い光は、第一のレンズ２を透過して光軸方向（矢印の方向）に向かう。そして、第二のレンズ５のレンズカット１３を介して平行光束となってアウターレンズ１５に照射される。一方、拡散光は、第一のレンズ２に入射するが、入射角度が臨界角度より小さいため第一のレンズ２及び連接する位置決め部８内で反射を繰り返すことになる。つまり、位置決め部８を透過して第二のレンズ５へ出射されることはほとんどない。その結果、第一のレンズ２から離れた場所（図中Ｂで示す）が暗くなり、第一のレンズ２付近（図中Ａで示す）との明暗差が生ずることになる。

すなわち、レンズによって配光性を制御する場合、光源の軸線上に位置するところでは、レンズから射出される光束量が多いため明るく、一方、光源から離れた位置では配光されて届く光束量が少ないため暗くなってしまう。すなわち、光源に近い位置と遠い位置とで明暗差が生じて外観上、見栄えが悪くなるという問題点がある。特にＬＥＤは光の指向性が強いため、明暗がはっきりしやすく、暗いところが黒点として見えてしまうことが指摘されている。

本発明の目的は、光源と光源との間の位置で発生する明暗差を防止することにあり、具体的には光源の数を増やすことなく車両用の灯具の明暗差を解消することにある。

本発明者は、ＬＥＤ等から射出される拡散光に注目し研究を進めた結果、これまで利用されることのなかった拡散光を制御して利用することに成功し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の車両用灯具は、光源を収納した複数の第一のレンズと、該複数の第一のレンズを連結する拡散部と、複数の第一のレンズの前面に設けられた第二のレンズとからなり、拡散部はレンズカットを有することを特徴とするものである。
上記構成によって、以下に述べる作用が生じ、光源と光源との間の位置で拡散光を射出することが可能になったためである。光源から射出された指向性の弱い拡散光は、第一のレンズの側部から入射して、入射角度が臨界角度より小さい拡散光が反射を繰り返して拡散部に達する。ここでも入射角度が臨界角度より小さい拡散光は、さらに全反射を繰り返し、拡散部内を移動することになるが、移動途中に拡散部のレンズカットにより全反射をする臨界角度が崩され、拡散部から出射されることになる。

以上述べたように、光源から離れた位置、すなわち複数配置された第一のレンズ間の中間位置において、入射角度が臨界角度より小さく全反射していた光を射出することが可能となったため、光源を収納した第一のレンズ位置との間で生じていた明暗差を解消することができる。また、これまで利用されていなかった拡散光を有効に活用することができるようになるため、光源の個数を増加させることもなく、暗部を明るくすることが可能である。さらに、これまで指向性の強い光を第一のレンズから正確に射出するために、光源と第一のレンズの位置関係を厳密に調整する必要があったが、多少の位置ずれが生じたとしても本発明の構成により第一のレンズ側面から指向性の強い光を入射させて、拡散光と同様に利用することが可能である。さらにまた、これまで利用できなかった拡散光を利用することができるため、光源を増やすことなく、テールランプやストップランプの明るさを増加させるという極めて優れた効果を奏するものである。

以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明する。

本発明の車両用灯具の１形態を図１及び図２に示す。
図１に示すように、本発明の車両用灯具は、光源を収納した複数の第一のレンズと、該複数の第一のレンズを連結する拡散部と、複数の第一のレンズの前面に設けられた第二のレンズとからなり、拡散部はレンズカットを有してなる。
すなわち、光源１を収納した複数の第一のレンズ２が拡散部４と連接されてユニット３が形成され、ユニット３の前面、すなわち光軸の延長線上には第二のレンズ５が設けられて、ユニット３は第二のレンズ５によって覆われている。
そして、さらに第二のレンズ５の前面にはアウターレンズ１５が設けられ、第二のレンズ５はアウターレンズ１５によって覆われている。第一のレンズ２の頂点領域上面１０、すなわちレンズの外側、言い換えれば光源とは反対側のレンズ面にはレンズカット１１が施され、第二のレンズ５の上面１２、すなわち、レンズの外側、言い換えればアウターレンズ１５側のレンズ面には全面にレンズカット１３が施されている。
拡散部４は湾曲してアーチを形成し、連成する第一のレンズ間の中間位置付近に頂点を有する、レンズ上面６、すなわちレンズの外側、第二のレンズ５側のレンズ面にはレンズカット７が施されている。

拡散部４のレンズカット７は拡散部４内を反射している光を外に出すためのものであり、拡散部４の上面６にカット形状が形成されている。図１ではカットはアーチの頂上付近に形成されているが、上面６の全長に亘っていてもよく、断続的に形成されていてもよい。しかし、頂上付近、すなわち第一のレンズ間の中間点付近には必ず形成されていることが望ましい。これは、中間点付近で光束が少なくなることを防ぐためである。カットの形状は規則性を持ったものが好ましく、フレネルカットの他、半球状又はそれを崩した形状が格子状又は蜂の巣状に隙間なく並べられた魚眼カット、断面がかまぼこのような半楕円形状が連続して並べられたかまぼこカット、あるいは図３に示すように、断面が三角の連続した形状２１が並んでいる三角カットを例として挙げることができる。全反射をする臨界角を崩すためには三角カットが特に好ましい。

アーチ形状の拡散部４の頂点領域は、各光源１の間の中間位置になるようにすることが好ましく、高さｈは、第一のレンズ２と同程度以上、好ましくは第一のレンズ２より高く、第二のレンズ５に近い方が望ましい。

なお、拡散部４は、位置決め部８と同様に光源１とレンズカット１３の位置を精度良く確保する機能を担っていてもよく、第一のレンズ２と一体成形されている。第一のレンズ２と拡散部４の材質は、同質の透明な光媒体であれば良く、例えば、ポリカーボネート、アクリル樹脂等の透明な合成樹脂で形成される。第二のレンズ５は、透明な光学体、ポリカーボネート、アクリル樹脂等の透明な合成樹脂で形成されており、第一のレンズ２及び／又は拡散部４の材質と同質であっても良く、異なっていてもよい。

レンズカット１１及びレンズカット１３は、光源１から射出された主に指向性の強い光を拡散させるためであり、カットの形状は規則性を持ったものであれば良く、フレネルカットの他、魚眼カット、かまぼこカット、三角カットを例として挙げることができ、特にレンズカット１１は同心円状にカットされたフレネルカットが望ましい。
アウターレンズ１５は、特に限定されるものではなく、車両取付け状態において軸方向を略水平とするシリンドリカルレンズや上述した拡散を目的とするレンズまたはそれらのレンズが組み合わされて設けられていてもよい。

本発明において、光源の種類は特に限定されるものではなく、ＬＥＤ光源のほか白熱光源としてもよい。

図２は光源の光の進行を模式的に示したものである。
光源１から射出されて拡散部４内に入った光のうち、入射角が臨界角より小さい光は全反射され、拡散部４から射出されることなく拡散部４内で反射を繰り返すことになる。反射を繰り返していた光２０ａは、頂上部のレンズカット７によって全反射をする臨界角が崩されることになる。これにより、これまで拡散部４内で反射を繰り返していた光は矢印方向２０ｂに射出される。すなわち、これまで位置決め部８の内部を反射していた拡散傾向を有する光は、第一のレンズ２，２間（図中Ｂで示す）において出射されて、第二のレンズ５の前面、そして光軸上に設けられたアウターレンズ１５へと照射されることになる。

以上述べたように、第一のレンズ２に入射した拡散光は、拡散部４のレンズカット７により第二のレンズ５に向けて射出され、レンズカット１３でほぼ同一方向になるように屈折させられた後、アウターレンズ１５に照射されることになる。そして、これまで利用されていなかった拡散光を利用して明るさを増大させ、さらに明暗差を解消するという効果を奏する。

本発明の車両用灯具の一形態を示す概略図である。 本発明の車両用灯具の光の屈折を示す模式図である。 三角カットのレンズ形状を示す図である。 従来の車両用の灯具の一形態を示す概略図である。

符号の説明

１ 光源
２ 第一のレンズ
３ ユニット
３’ ユニット
４ 拡散部
５ 第二のレンズ
６ 上面
７ レンズカット
８ 位置決め部
１０ 頂点領域上面
１１ レンズカット
１２ 上面
１３ レンズカット
１５ アウターレンズ

Claims (5)

1. 光源を収納した複数の第一のレンズと、該複数の第一のレンズに連結された拡散部と、前記複数の第一のレンズの前面に設けられた第二のレンズとからなり、
   前記拡散部はレンズカットを有する、車両用灯具。
2. 前記レンズカットは、湾曲した前記拡散部の上面に設けられている、請求項１記載の車両用灯具。
3. 前記レンズカットは、前記拡散部の頂点領域に設けられている、請求項２記載の車両用灯具。
4. 前記拡散部の頂点領域と前記第二のレンズとの距離が、前記第一レンズの頂点領域と前記第二のレンズの距離より短い、請求項１〜３のいずれかに記載の車両用灯具。
5. 前記第二のレンズの前面にアウターレンズが設けられている、請求項１〜４のいずれかに記載の車両用灯具。

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