JP2010118254A - レンズ体及び車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、錯視効果によって奥行き感、及び立体感を与える点灯表示が可能なレンズ体及び車両用灯具を提供する。
【解決手段】本発明のレンズ体及び車両用灯具によれば、断面が三角形状又は台形形状に形成され、その傾斜面に多数のレンズカット３２、３２…が縦横に配列されて形成されたレンズ体１０、２０、３０であって、多数のレンズカット３２、３２…は、レンズ体１０、２０、３０の前記傾斜面の裾野部から頂部に向うに従ってレンズカットの面積とレンズカットの曲率半径とが小さくなるように形成されている。また、レンズ体３０とリフレクタ４０とを備えた車両用灯具５０を構成する。
【選択図】 図９

Description

本発明はレンズ体及び車両用灯具に係り、特にテールランプ、ストップランプ等の車両用信号灯として使用される車両用灯具用のレンズ体及びそのレンズ体が使用される車両用灯具に関する。

特許文献１には、アウターレンズ側に集光レンズを設け、光源側に集光レンズピッチよりも小さいピッチの拡散カットが施されたインナーレンズを備える車両用灯具が開示されている。この車両用灯具によれば、ＬＥＤ発光素子からの光を水平、垂直方向により拡散させることができるため、基板が折れ線状に配置されているときの顕著なダークゾーンの発生や、各ＬＥＤ発光素子がアウターレンズ面から個別に視認されることを無くすことができる。

また、特許文献２には、レンズの光源側にピラミッド状のレンズカットが縦横に密接して配置されたインナーレンズを持つ車両用灯具が開示されている。この車両用灯具によれば、ＬＥＤ発光素子が配置された位置に生じる光芒に対して、屈折により迂回し観視者の目に達する距離が長くなる光芒はその距離に応じて奥まって存在するように観視されるため、恰も複数の光源基板が設けられている、或いは湾曲した光源基板が設けられているかのような立体感を観視者に与えることができる。

更に、特許文献３には、ハウジングのレンズと対峙する内面に平坦な鏡面を形成し、光源はハウジングの対峙する二辺に近接して平行する列状の光源とし、レンズは列状の光源が設けられた方向に直交するプリズム面を有する線状の多面プリズムカットとし、直接光と反射面からの反射光をプリズムカットにより制御して、発光面を均一にする車両用灯具が開示されている。この車両用灯具によれば、上部光源からの光はレンズ面側、すなわち、観視側からは前屈の状態に引き伸ばされて見え、下部光源からの光は観視側からは後屈の状態に引き伸ばされて見えるため、恰もレンズの上下幅以上に相当する奥行きがあるような間隔を観視者に与えることができる。
実開平３−１１２８１７号公報 実開平５−５０６１１号公報 実開平６−５６９１０号公報

ところで、特許文献１の車両用灯具は、インナーレンズのアウターレンズ側に集光レンズを設け、インナーレンズの光源側に拡散カットを設けることでダークゾーンの発生や、ＬＥＤ発光素子がアウターレンズ面から個別に視認されることを無くすものなので、錯視効果による奥行き感、立体感を観視者に与えるものではなかった。

また、特許文献２の車両用灯具は、インナーレンズの光源側にピラミッド状のレンズカットを縦横に密接して配置することで、恰も複数の光源基板が設けられている、或いは湾曲した光源基板が設けられているかのような立体感を観視者に与えるものなので、これもまた、錯視効果による奥行き感、立体感を観視者に与えるものではなかった。

一方、特許文献３の車両用灯具の如く、光源からの光を拡散させるレンズカットとしてプリズムカットがある。近年、このプリズムカットは基本的なレンズカットとして使用されているが、これらのプリズムカットは光源からの光を均一に拡散させる目的が主であるため、特許文献３の車両用灯具もまた、奥行き感、立体感を観視者に与えるものではなかった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、錯視効果によって奥行き感、及び立体感を与える点灯表示が可能なレンズ体及び車両用灯具を提供することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するために、レンズ面が斜柱体状又は角錐体状に形成されて当該斜柱体又は角錐体の側面に相当する傾斜面を有し、その傾斜面の一方の面に略格子状のパターン線が形成され他方の面には前記パターン線を境界線として複数のレンズカットが形成されたレンズ体であって、前記複数のレンズカット及びパターン線は、前記レンズ体の前記傾斜面の裾野部から頂部に向うに従ってレンズカット及びパターン線の面積とレンズカットの曲率半径とが小さくなるように形成されていることを特徴とするレンズ体を提供する。

ところで、面積の大きいレンズカットによって光を広角に拡散させるためには、レンズカットの曲率半径を小さく設定しなければならないが、これでは、レンズの厚みが厚くなるとともに、レンズカットの面積が大きくなることでもレンズの厚みが厚くなるという不具合がある。

そこで、このような不具合を解消するために、本発明では、レンズ体の傾斜面の裾野部から頂部に向うに従ってレンズカットの面積とレンズカットの曲率半径とが徐々に小さくなるようにレンズカットを形成する。これにより、レンズカット面積の大きい領域では、曲率半径が大きいレンズカットを持つため、レンズの厚みを厚くすることなくレンズ体を構成できるとともに、レンズカット面積の小さい領域では、曲率半径の小さいレンズカットを持つため、レンズの厚みを厚くすることなくレンズ体を構成できる。このレンズ体によれば、レンズカット面積の小さい領域に配置された曲率半径の小さいレンズカットによって、光を広角に拡散することができる。

ここで、レンズ体は、その頂部が観視者に向くように配置される。これによって、錯視効果により奥側に見える頂部（実際には手前側にある頂部）に近づくに従って光が拡散するため、奥側に見える領域ほど暗く見え、錯視効果をより高めることができ、高級感のある奥行き感、及び立体感を与える点灯表示が可能となる。また、この効果により、例えばレンズ体が使用される車両用灯具がテールランプであると、前記頂部から広角に拡散している光により、車両の後方から視認できる点灯表示の角度が広がるという効果も得ることができる。

更に、本発明のレンズ体によれば、前記レンズ体の前記レンズカットが形成された面の反対側の面には、隣接するレンズカットの間の境界線によって略格子状のパターン線が形成されている。この格子状のパターン線は、縦横のパターン線がともに、錯視効果により奥側に見える頂部に向けて間隔が徐々に狭くなっているため、パターン線の裏側（レンズカット面）からパターン線を照明すると、パターン線が立体的に浮き上がったピラミッド状に観視される。これにより、このレンズ体によれば、より奥行き感、立体感のある点灯表示が可能となる。

本発明は、前記目的を達成するために、本発明のレンズ体と光源とを備え、該光源からの光を、前記レンズ体を介して出射させる車両用灯具であって、前記レンズ体の頂部が前記光源に対して反対側に配置されたことを特徴とする車両用灯具を提供する。これにより、この車両用灯具によれば、錯視効果によって、高級感のある奥行き感、及び立体感を与える点灯表示が可能となる。

また、本発明の車両用灯具によれば、前記光源からの光を平行光にして前記レンズ体に入射させるリフレクタを備えたことが好ましい。レンズ体に平行光が入射すると、レンズ体の傾斜面の裾野部から頂部に向うに従って光の拡散角度が徐々に広がるため、前述の如く、頂部に向うに従って暗くなる点灯表示効果を得ることができ、奥行き感、立体感を観視者に与えることができる。

以上説明したように本発明によれば、錯視効果によって奥行き感、及び立体感を与える点灯表示が可能なレンズ体及び車両用灯具を提供することができる。

以下添付図面に従って、本発明に係るレンズ体及び車両用灯具の好ましい実施の形態について詳説する。

図１は、縦断面が三角形状に形成されレンズ面が角錐体（図では四角錐）状に形成された第１のレンズ体１０が示され、図２は、断面が台形形状に形成されレンズ面が斜柱体（図では四角柱）状に形成された第２のレンズ体２０が示されている。図３は、中央において２つの第１のレンズ体１０、１０の長手方向の辺が一致するように連結され、第１のレンズ体１０の長手方向のもう１辺のそれぞれと第２のレンズ体２０の１辺が一致するように連結された長尺状の第３のレンズ体３０が示されている。また、図３（Ａ）は第３のレンズ体３０の正面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の側面図、図４は図３（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った縦断面図、図５は図３（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った横断面図、図６は図３（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿った横断面図である。

第３のレンズ体３０の内側傾斜面、すなわち、第１のレンズ体１０及び第２のレンズ体２０のそれぞれの内側傾斜面には、図４の如く多数のレンズカット３２、３２…が縦横に配列されて形成されている。これらのレンズカット３２、３２…は、第３のレンズ体３０の内側傾斜面の裾野部から頂部に向うに従ってレンズカットの面積とレンズカットの曲率半径とが徐々に小さくなるように形成されている。

これらのレンズカット３２、３２…によって、第３のレンズ体３０の外側傾斜面には、隣接するレンズカット３２、３２…の間の境界線によって略格子状のパターン線３４、３４…が略格子状に形成されている。このパターン線３４、３４…は、縦横のパターン線３４、３６がともに、錯視効果により奥側に見える頂部（実際には手前側にある頂部）に向けて間隔が徐々に狭くなるように視認される。これにより、前記頂部を観視者に向けて第３のレンズ体３０を見ると、第３のレンズ体３０の凹凸が逆に見えるような錯視効果を観視者に与えることができる。なお、第３のレンズ体３０の外側傾斜面にレンズカット３２、３２…を形成し、第３のレンズ体３０の内側傾斜面にパターン線３４、３４…を形成してもよい。なお、図１に示す第１のレンズ体１０の両側面にある、三角形の透明の意匠面１２、１２については、レンズカット及びパターン線を形成していなが、他の傾斜面と同様にレンズカット３２及びパターン線３４を形成してもよい。また、この意匠面１２、１２にシボ加工が施し、このシボ面によって直射光が素通しとなるのを防止してもよい。同様に、図２に示す第２のレンズ体２０の頂部に位置する矩形状の透明の意匠面２２についても、レンズカットを形成してもよく、また、直射光が素通しとなるのを防止するためにシボ加工を施してもよい。

一方で、第１のレンズ体１０及び第２のレンズ体２０は、アクリル等の樹脂による射出成形により一体成形して製作することが好ましい。これにより、裾野部から頂部に向うに従ってレンズカットの面積とレンズカットの曲率半径とが徐々に小さくなるレンズカット３２、３２…を容易に製作することができる。また、第３のレンズ体３０の底部には、この第３のレンズ体３０をハウジング等のケースに固定するためのフランジ３６が第３のレンズ体３０の４辺部に沿って形成されている。

このように構成された第３のレンズ体３０のレンズカット３２、３２…によれば、図７に示した第１のレンズ体１０の図３（Ａ）におけるＡ−Ａ断面光学系、図８（Ａ）で示した第２のレンズ体２０の図３（Ａ）におけるＡ−Ａ断面光学系、及び図８（Ｂ）で示した第２のレンズ体２０の図３（Ａ）におけるＣ−Ｃ断面光学系の如く、第３のレンズ体３０の後方からレンズカット３２、３２…入射した平行光を所定の方向へ拡散させる機能を持つ。

特にパターン線３４、３４…（図１〜図３参照）によって区分けされた領域で面積の小さい領域ほどレンズカット３２の曲率半径が小さく設定されているため、上記の拡散方向はレンズ中央部（頂部）に近い区分けがより広角に拡散するように設定される。このようにレンズカット３２、３２…を設定することで、錯視効果により奥側に見える頂部に近いほど光が拡散されているので、奥側に見える領域ほど暗く見える。よって、この第３のレンズ体３０を車両用灯具に使用すると、錯視効果により奥行き感、及び立体感を与える点灯表示が可能となる。

図９は、第３のレンズ体３０とリフレクタ４０とを備えた車両用灯具５０の要部構成が示されている。リフレクタ４０には、平行光を照射する手段としてＬＥＤ発光素子等の光源（不図示）からの光を１回反射で前方方向に照射する６個の小リフレクタ４２Ａ〜４２Ｆを横一列に配列されている。

また、この車両用灯具５０によれば、第３のレンズ体３０の頂部がリフレクタ４０に対して反対側に配置されている。また、この車両用灯具５０は、小リフレクタ４２Ａ、４２Ｂからの平行光が、図９の左側に位置する第２のレンズ体２０Ａに入射され、小リフレクタ４２Ｃからの平行光が、図９の左側に位置する第１のレンズ体１０Ａに入射され、小リフレクタ４２Ｄからの平行光が、図９の右側に位置する第１のレンズ体１０Ｂに入射され、小リフレクタ４２Ｅ、４２Ｆからの平行光が、図９の右側に位置する第２のレンズ体２０Ｂに入射されるように構成されている。

このように構成された車両用灯具５０によれば、第３のレンズ体３０にリフレクタ４０からの平行光が入射すると、第３のレンズ体３０の傾斜面の裾野部から頂部に向うに従って光の拡散角度が徐々に広くなっているため、頂部に向うに従って暗くなる点灯表示効果を得ることができ、これによって奥行き感、立体感を与える点灯表示ができる。また、この効果により、例えば車両用灯具５０がテールランプであると、前記頂部から広角に拡散している光によって、車両の後方から視認できる点灯表示の角度が広がるという効果も得ることができる。

また、第３のレンズ体３０には、隣接するレンズカット３２、３２…の間の境界線によって略格子状のパターン線が形成されており、このパターン線は、縦横のパターン線がともに、錯視効果により奥側に見える頂部に向けて間隔が徐々に狭くなっているため、パターン線の裏側（レンズカット面）からパターン線を照明すると、パターン線が立体的に浮き上がったピラミッド状に観視される。これにより、第３のレンズ体３０を使用した車両用灯具５０によれば、より奥行き感、立体感のある点灯表示が可能となる。

ところで、面積の大きいレンズカットによって光を広角に拡散させるためには、レンズカットの曲率半径を小さく設定しなければならない。しかしながら、これでは、レンズの厚みが厚くなるとともに、レンズカットの面積が大きくなることでもレンズの厚みが厚くなるという不具合がある。

そこで、このような不具合を解消するために、実施の形態の如く、第３のレンズ体３０の傾斜面の裾野部から頂部に向うに従ってレンズカットの面積とレンズカットの曲率半径とが小さくなるようにレンズカット３２、３２…を形成する。これにより、レンズカット面積の大きい領域では、曲率半径が大きいレンズカット３２を持つため、レンズの厚みを厚くすることなく第３のレンズ体３０を構成できるとともに、レンズカット面積の小さい領域では、曲率半径の小さいレンズカット３２を持つため、第３のレンズ体３０の厚みを厚くすることなく、光を拡散させるレンズ体を構成できる。

なお、本発明は、図１〜図９に示した実施例１〜３のレンズ体１０、２０、３０に代えて、以下の図１０〜図１５に示す実施例４〜実施例９のようなレンズ体６０、７０、８０、９０、１００、１１０であっても、本発明の効果を実現することができる。

〔実施例４〕
図１０に示す第４のレンズ体６０は、図５に示した第１のレンズ体１０の変形例が示されている。この第４のレンズ体６０は、頂部の稜線（意匠面）に沿って同サイズのレンズカット３２Ａ、３２Ａ…が形成されている。つまり、第４のレンズ体６０は、前記稜線に沿ってレンズカット３２Ａ、３２Ａ…が施されていることが図５に示した第１のレンズ体１０と構成が異なる。第４のレンズ体６０によれば、レンズ体６０の後方からの平行光を任意の方向へ拡散させる機能を持つ。

〔実施例５〕
図１１に示す第５のレンズ体７０は、図６に示した第２のレンズ体２０の変形例が示されている。この第５のレンズ体７０は、外側傾斜面にレンズカット３２Ｂ、３２Ｂ…が形成されている。つまり、第５のレンズ体７０は、外側傾斜面に沿ってレンズカット３２Ｂ、３２Ｂ…が施されていることが図６に示した第２のレンズ体２０と構成が異なる。第５のレンズ体７０によれば、レンズ体７０の後方からの平行光を任意の方向へ拡散させる機能を持つ。

〔実施例６〕
図１２に示す第６のレンズ体８０は、図５に示した第１のレンズ体１０の変形例が示されている。この第６のレンズ体６０は、三角形の意匠面１２の裏面に平行光を拡散させる曲率半径の大きいレンズカット３２Ｃが形成されている。つまり、第６のレンズ体８０は、意匠面１２の裏面にレンズカット３２Ｃ、３２Ｃ…が施されていることが図５に示した第１のレンズ体１０と構成が異なる。このレンズカット３２Ｃにより直射光が素通しとなるのを防止することができる。

〔実施例７〕
図１３に示す第７のレンズ体９０は、図６に示した第２のレンズ体２０の変形例が示されている。この第７のレンズ体９０は、意匠面２２の裏面に平行光を拡散させる曲率の大きいレンズカット３２Ｄが形成されている。つまり、第７のレンズ体９０は、意匠面２２の裏面にレンズカット３２Ｄが施されていることが図６に示した第２のレンズ体２０と構成が異なる。このレンズカット３２Ｄにより直射光が素通しとなるのを防止することができる。

〔実施例８〕
図１４に示す第８のレンズ体１００は、図１０に示した第１のレンズ体６０の変形例が示されている。この第８のレンズ体１００は、三角形の意匠面１２に平行光を拡散させる曲率半径の大きいレンズカット３２Ｅが形成されている。このレンズカット３２Ｅによって直射光が素通しとなるのを防止することができる。

〔実施例９〕
図１５に示す第９のレンズ体１１０は、図１１に示した第２のレンズ体６０の変形例が示されている。この第９のレンズ体１１０は、意匠面２２に平行光を拡散させる曲率半径の大きいレンズカット３２Ｆが形成されている。このレンズカット３２Ｆによって直射光が素通しとなるのを防止している。

上記実施の形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。

縦断面が三角形状に形成された第１のレンズ体の正面図 断面が台形形状に形成された第２のレンズ体の正面図 （Ａ）は第３のレンズ体３０の正面図、（Ｂ）は（Ａ）の側面図 図３（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った縦断面図 図３（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った横断面図 図３（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿った横断面図 第１のレンズ体の図３（Ａ）におけるＡ−Ａ断面光学系を示した説明図 （Ａ）は、第２のレンズ体の図３（Ａ）におけるＡ−Ａ断面光学系を示した説明図、（Ｂ）は、第２のレンズ体の図３（Ａ）におけるＣ−Ｃ断面光学系を示した説明図 第３のレンズ体とリフレクタとを備えた車両用灯具の要部構成を示した斜視図 第４のレンズ体の断面構成図 第５のレンズ体の断面構成図 第６のレンズ体の断面構成図 第７のレンズ体の断面構成図 第８のレンズ体の断面構成図 第９のレンズ体の断面構成図

符号の説明

１０…第１のレンズ体、１２…意匠面、２０…第２のレンズ体、２２…意匠面、３０…第３のレンズ体、３２、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ、３２Ｅ、３２Ｆ…パターン線、３６…フランジ、４０…リフレクタ、４２Ａ〜４０Ｆ…小リフレクタ、５０…車両用灯具、６０…第４のレンズ体、７０…第５のレンズ体、８０…第６のレンズ体、９０…第７のレンズ体、１００…第８のレンズ体、１１０…第９のレンズ体

Claims (3)

1. レンズ面が斜柱体状又は角錐体状に形成されて当該斜柱体又は角錐体の側面に相当する傾斜面を有し、その傾斜面の一方の面に略格子状のパターン線が形成され他方の面には前記パターン線を境界線として複数のレンズカットが形成されたレンズ体であって、
   前記複数のレンズカット及びパターン線は、前記レンズ体の前記傾斜面の裾野部から頂部に向うに従ってレンズカット及びパターン線の面積とレンズカットの曲率半径とが小さくなるように形成されていることを特徴とするレンズ体。
2. 請求項１に記載のレンズ体と光源とを備え、該光源からの光を、前記レンズ体を介して出射させる車両用灯具であって、
   前記レンズ体の頂部が前記光源に対して反対側に配置されたことを特徴とする車両用灯具。
3. 前記光源からの光を平行光にして前記レンズ体に入射させるリフレクタを備えた請求項２に記載の車両用灯具。

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