JP2011138696A

JP2011138696A - 車両用灯具

Info

Publication number: JP2011138696A
Application number: JP2009298227A
Authority: JP
Inventors: Asami Nakada; 麻美仲田
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2009-12-28
Filing date: 2009-12-28
Publication date: 2011-07-14

Abstract

【課題】光源からの光を導光体から照射方向に出射させるとともに、光源からの光の一部を導光体の板面上から出射させることにより、少ない光源数で発光面積を拡大することができる車両用灯具を提供する。
【解決手段】車両用灯具１０は、導光体１３が灯具照射方向に延び、後端部近傍にＬＥＤ１２からの光を入射する入射部２６と、先端部に入射した光の一部を出射する出射部２７と、入射した光の一部を内面反射して各リフレクタ１４〜１９へ向けて出射する反射部２２〜２５とを有している。また、リフレクタ１４〜１９は、反射部２２〜２５の反射方向に対応して配置され、反射部２２〜２５で反射した反射光α２〜α５を灯具照射方向へ向けて拡散照射させる。
【選択図】図４

Description

本発明は自動車等の車両における標識灯に適用する車両用灯具に関し、特にＬＥＤ（発光ダイオード）を光源とした車両用灯具に関する。

従来の車両用灯具の一例として、例えば、特許文献１に記載のように板状の導光体の平面部が第１の光源の光軸と平行に延設され、該導光体の背面部の一部が第１の光源の前側に配置されているものが知られている。この車両用灯具は、導光体の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ており、第２の光源が導光体の背面部の他の一部に対向配設されている。

特開２００７−２５０４０１号公報

ところが、上記特許文献１に開示された従来の車両用灯具では、発光部が放射状に広がる導光体の照射方向側の前端部のみであり、幅狭で且つ横長の帯状であるため、導光体の上下の板面部分は発光されない。したがって、導光体の上下部分が暗くなってしまう可能性があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、光源からの光を導光体から照射方向に出射させるとともに、光源からの光の一部を導光体の板面上から出射させることにより、少ない光源数で発光面積を拡大することができる車両用灯具を提供することにある。

上記課題を解決することができる本発明に係る車両用灯具は、光源と、板状の導光体と、該導光体の少なくとも一方の板面側に配置されたリフレクタとを備える車両用灯具であって、前記導光体は、灯具照射方向に延び、後端部近傍に前記光源からの光を入射する入射部と、先端部に入射した光の一部を出射する出射部と、入射した光の一部を内面反射して前記リフレクタへ向けて出射する反射部とを有し、前記リフレクタは、前記反射部の反射方向に対応して配置され、該反射部で反射した反射光を灯具照射方向へ向けて反射させることを特徴とする。

上記構成の車両用灯具によれば、光源の光は、導光体の出射部から灯具照射方向に出射されるとともに、導光体の反射部で内面反射してから少なくとも一方の板面側のリフレクタで反射して灯具照射方向に反射される。これにより、少ない光源数で発光面積を拡大させることができる。

また、上記構成の車両用灯具において、前記導光体は、前記入射部から前記出射部にわたって前記板面の板幅が放射状に拡幅しており、１つの該導光体に対して複数の前記リフレクタが配置されていることが望ましい。

このような構成の車両用灯具によれば、例えば、１つの光源が導光体の後端部近傍に配置されているので、光源自体は導光体によって隠されるとともに、光源の光が導光体の入射部から各リフレクタに対応した位置に形成された導光体内の反射部へ向けて放射状に導光される。そして、導光された光は、反射部で内面反射してから対応する各リフレクタへ向けて導光体の板面から出射されるので、反射部上に見栄えの良好な擬似発光部を形成することができる。

また、上記構成の車両用灯具において、前記光源の出射方向は、前記灯具照射方向に向けられ、前記導光体は、前記出射部が均一発光するように前記入射部の凹面形状によって入射光を制御していることが望ましい。

このような構成の車両用灯具によれば、入射部の凹面形状が出射部で均一発光するように、例えば、光源の光度や指向特性、導光体の諸寸法等から設定される。これにより、見栄えの良好な出射部での均一発光を実現することができる。

また、上記構成の車両用灯具において、前記導光体は、前記反射部を２つの対向する両板面上に形成しており、前記リフレクタは、前記導光体を挟んで該導光体の両側に配置されていることが望ましい。

このような構成の車両用灯具によれば、導光体の両板面を有効に使用することで、導光体の両側に複数のリフレクタを配置できるので、少ない光源数で発光面積を一層拡大させることができる。

本発明に係る車両用灯具によれば、光源からの光を導光体から灯具照射方向に出射させるとともに、光源からの光の一部を導光体の反射部で内面反射させてから、少なくとも一方の板面側からリフレクタへ向けて出射させ、リフレクタで灯具照射方向へ反射させる。これにより、少ない光源数で発光面積を拡大することができる。

本発明に係る一実施形態の車両用灯具１０の正面図である。図１に示した車両用灯具１０の平面図である。図１のＡ−Ａ線断面図である。図１のＢ−Ｂ線断面図である。図２の要部を示す概略説明図である。

以下、本発明に係る車両用灯具の一実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。なお、この車両用灯具は、灯具ハウジング内に収容される、例えば、テール＆ストップランプに適用される。

図１に示すように、本発明の一実施形態である車両用灯具１０は、灯具ハウジング１１内に、光源である単一のＬＥＤ１２と、板状の導光体１３と、複数のリフレクタ１４〜１９と、を備えている。具体的には、水平に配置された導光体１３の上下に、上部第１リフレクタ１４、上部第２リフレクタ１５、上部第３リフレクタ１６、下部第１リフレクタ１７、下部第２リフレクタ１８及び下部第３リフレクタ１９の計６個のリフレクタが配置されている。

ＬＥＤ１２は、ＬＥＤ基板２０（図２参照）上に実装されており、灯具ハウジング１１の中央部で、導光体１３の後端部近傍に組付けられている。導光体１３は、例えば、透明、赤色、黄色、橙色等の樹脂材料を用いて略扇形状に形成されており、灯具ハウジング１１の中央部に板面２９（図４参照）を上下にして水平に組付けられている。

上部第１リフレクタ１４は、導光体１３の上面左側に組付けられ、正面視で一枚の花弁形状の上半分の外観を有しており、前面側に複数の凹凸状の反射面を有している。また、上部第２リフレクタ１５及び上部第３リフレクタ１６は、前記上部第１リフレクタ１４と同一形状及び同一構成の反射面を有しており、導光体１３の上面中央及び上面右側に組付けられている。

下部第１リフレクタ１７は、上部第１リフレクタ１４に対応した導光体１３の下面左側に組付けられ、正面視で花弁形状の外観を有しており、前面側に複数の凹凸状の反射面を有している。
また、下部第２リフレクタ１８及び下部第３リフレクタ１９は、前記下部第１リフレクタ１７と同一形状及び同一構成の反射面を有しており、上部第２リフレクタ１５及び上部第３リフレクタ１６に対応した導光体１３の下面中央及び下面右側に組付けられている。したがって、全体的には、正面視で３個の花弁形状のリフレクタが導光体１３の後方に組付けられているように観える。

図２及び図３に示すように、導光体１３は、ＬＥＤ１１の光軸上に沿って配置され、ＬＥＤ１１側の後端部に入射部２６と、先端部に出射部２７と、入射部２６から出射部２７に向かって放射状に拡がる板状導光部２１とを有している。即ち、入射部２６から出射部２７にわたって導光体１３の板面２９の横幅が放射状に拡幅されている。
また、導光体１３は、板状導光部２１の後方側上面に第１反射部２２及び第２反射部２３と、後方側下面に第３反射部２４及び第４反射部２５（図４参照）とを有している。この第１反射部２２、第２反射部２３、第３反射部２４及び第４反射部２５は、板状導光部２１の横幅方向に直線的に設けられている。

導光体１３の入射部２６は、出射部２７を均一発光させるために凹面形状の入射光制御面になっている。ここで云う凹面形状とは、例えば、略円弧面や略楕円面状や略放物面状に形成されていることである。また、出射部２７には、複数の凹凸状のステップ２８が光軸Ａｘを中心に左右対称に形成されている。

図４に示すように、第１反射部２２は、板状導光部２１の上面側板面２９に略４５度の傾斜角度を有して形成されている。第２反射部２３は、同じ上面側板面２９の第１反射部２２の後方側に、略４５度の傾斜角度を有して形成されている。
また、第３反射部２４は、板状導光部２１の下面側板面２９で第１反射部２２よりも出射部２７側に、略４５度の傾斜角度を有して形成されている。第４反射部２５は、同じ下面側板面２９の第３反射部２４の後方で第１反射部２２と第２反射部２３との間に、約４５度の傾斜角度を有して形成されている。

したがって、前方の出射部２７側から下面側の第３反射部２４、上面側の第１反射部２２、下面側の第４反射部２５及び上面側の第２反射部２３の順に上下板面２９で交互に形成されている。これにより、板状導光部２１の板厚は、第２反射部２３部分から入射部２６側が最も肉厚で、第４反射部２５から第１反射部２２の順に段階的に肉薄になる。そして、第３反射部２４部分から出射部２７側が最も肉薄になるような段々形状に形成されている。
また、入射部２６は、ＬＥＤ１２側に凸形状をしている。入射部２６から入射した入射光は、凸形状によって板状導光部２１内で平行光となり、各反射部２２〜２５で板状導光部２１内側の直角方向に全反射される。

次に、車両用灯具１０の光学的特性について説明する。
図３及び図４に示すように、通電回路の駆動によりＬＥＤ１２が発光されると、ＬＥＤ１２の光が導光体１３の入射部２６に入射される。入射部２６に入射されたＬＥＤ１２の光の内、板状導光部２１の中心部分を通る光α１は、扇形状に伴って入射部２６から出射部２７へ向けて徐々に拡散されながら導光され、出射部２７のステップ２８によって灯具照射方向へ向けて拡散照射される。このとき、入射光制御面である入射部２６によって出射部２７は横帯状に均一発光される。

入射部２６に入射されたＬＥＤ１２の光の内、入射部２６で屈折されて第１反射部２２へ向けて導光された光α２は、第１反射部２２で内面反射してから、下部第１リフレクタ１７、下部第２リフレクタ１８及び下部第３リフレクタ１９へ向けて反射される。
同様に、入射部２６で屈折されて第２反射部２３へ向けて導光された光α３は、第２反射部２３で内面反射してから、下部第１リフレクタ１７、下部第２リフレクタ１８及び下部第３リフレクタ１９へ向けて反射される。

そして、反射光α２及び反射光α３は、下部第１リフレクタ１７、下部第２リフレクタ１８及び下部第３リフレクタ１９で更に反射されて、灯具照射方向へ向けて拡散照射される。このとき、内面反射する第１反射部２２及び第２反射部２３部分で疑似発光部が形成される。

また、入射部２６に入射されたＬＥＤ１２の光の内、入射部２６で屈折されて第３反射部２４へ向けて導光された光α４は、第３反射部２４で内面反射してから、上部第１リフレクタ１４、上部第２リフレクタ１５及び上部第３リフレクタ１６へ向けて反射される。
同様に、入射部２６で屈折されて第４反射部２５へ向けて導光された光α５は、第４反射部２５で内面反射してから、上部第１リフレクタ１４、上部第２リフレクタ１５及び上部第３リフレクタ１６へ向けて反射される。

そして、反射光α４及び反射光α５は、上部第１リフレクタ１４、上部第２リフレクタ１５及び上部第３リフレクタ１６で更に反射されて、灯具照射方向へ向けて拡散照射される。このとき、内面反射する第３反射部２４及び第４反射部２５部分で疑似発光部が形成される。

図５に示すように、導光体１４の入射部２６は、出射部２７を均一発光させるために凹面形状の入射光制御面３０になっている。具体的には、光軸Ａｘを基準に外側方向に向って出射角θ１の等間隔で入射光制御面３０に入射する３本の入射光α１、α２、α３を一例に挙げて説明する。

入射光α１は、出射光量の比較的多い光軸Ａｘ近傍の中心領域を通過する出射角θ１の入射光であり、図中破線で示した仮想入射光に対して光軸Ａｘから離れる拡散方向に屈折角θ２だけ屈折する。入射光α２は、入射光α１を基準に出射角θ１の中間領域を通過する入射光である。
なお、ＬＥＤ１２の種類によって異なるが、光軸Ａｘ上の光量を１００とすると、ここで云う中心領域とは、光量が約１００〜７０の範囲であり、中間領域とは、光量が約７０〜４０の範囲である。また、後述する外側領域とは、光量が約４０〜１０の範囲である。

入射光α３は、入射光α２を基準に出射角θ１で、入射光α１、α２よりも出射光量の比較的少ない光軸Ａｘから遠く離れた外側領域を通過する入射光であり、仮想入射光に対して光軸Ａｘ方向（集光方向）に屈折角θ３だけ屈折する。これにより、導光体１３内の板幅方向における１０区分に区画した各々単位面積ｂ１〜ｂ１０当りの通過光量を均一にすることができる。

即ち、入射光α１の通過する中心領域を区分ｂ１〜ｂ３、入射光α２の通過する中間領域を区分ｂ４〜ｂ６、入射光α３の通過する外側領域を区分ｂ７〜ｂ１０とすると、区分ｂ１〜ｂ１０の平均光量は、（入射光α１〜α３の全光量）／１０から求められる。この平均光量を基準にして、各区分ｂ１〜ｂ１０毎の光量を測定して、各区分ｂ１〜ｂ１０毎で平均光量に近似するように入射光制御面３０を形成する。これにより、各区分ｂ１〜ｂ１０に対応する出射部２７からの出射光量を略均一にすることができる。

上述した本実施形態の車両用灯具１０によれば、導光体１３は、灯具照射方向に延び、後端部近傍にＬＥＤ１２からの光を入射する入射部２６と、先端部に入射した光の一部を出射する出射部２７と、入射した光の一部を内面反射して各リフレクタ１４〜１９へ向けて出射する反射部２２〜２５とを有している。また、リフレクタ１４〜１９は、反射部２２〜２５の反射方向に対応して配置され、反射部２２〜２５で反射した反射光α２〜α５を灯具照射方向へ向けて拡散照射される。
したがって、ＬＥＤ１２の光は、導光体１３の出射部２７から灯具照射方向に出射されるとともに、導光体１３の反射部２２〜２５で内面反射してから対応するリフレクタ１４〜１９へ向けて出射される。これにより、少ない光源数で発光面積を拡大させることができる。

また、導光体１３は、入射部２６から出射部２７にわたって板面２９の板幅が放射状に拡幅しており、１つの導光体１３に対して複数のリフレクタ１４〜１９が配置されている。
したがって、ＬＥＤ１２の光が導光体１３の入射部２６から各リフレクタ１４〜１９に対応した位置に形成された導光体１３内の反射部２２〜２５へ向けて放射状に導光される。そして、導光された光α２〜α５は、反射部２２〜２５で内面反射してから対応する各リフレクタ１４〜１９へ向けて導光体１３の板面２９から出射される。これにより、反射部２２〜２５上に見栄えの良好な擬似発光部を形成することができる。

また、ＬＥＤ１２の出射方向は、灯具照射方向に向けられ、導光体１３は、出射部２７が均一発光するように入射部２６の凹面形状によって入射光を制御している。
したがって、入射部２６の凹面形状が出射部２７で均一発光するように、例えば、ＬＥＤ１２の光度や指向特性、導光体１３の諸寸法等から設定される。これにより、見栄えの良好な出射部２７での均一発光を実現することができる。

また、導光体１３は、反射部２２〜２５を２つの対向する両板面２９上に形成しており、リフレクタ１４〜１９は、導光体１３を挟んで該導光体１３の両側に配置されている。
したがって、導光体１３の両板面２９を有効に使用することで、導光体１３の両側に複数のリフレクタ１４〜１９を配置できるので、少ない光源数で発光面積を一層拡大させることができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

即ち、反射部の配置位置や形状や数、及びリフレクタの配置位置や形状や個数等は、搭載される車両のデザインに応じて適宜変更可能であり、図示したものに限定されることはない。例えば、リフレクタの形状の自由度は高く、正面視で四角形、ひし形、円形等の様々な形状を選択することが可能である。

１０…車両用灯具
１２…ＬＥＤ（光源）
１３…導光体
１４…上部第１リフレクタ
１５…上部第２リフレクタ
１６…上部第３リフレクタ
１７…下部第１リフレクタ
１８…下部第２リフレクタ
１９…下部第３リフレクタ
２１…板状導光部
２２…第１反射部
２３…第２反射部
２４…第３反射部
２５…第４反射部
２６…入射部
２７…出射部
２９…板面

Claims

光源と、板状の導光体と、該導光体の少なくとも一方の板面側に配置されたリフレクタとを備える車両用灯具であって、
前記導光体は、灯具照射方向に延び、後端部近傍に前記光源からの光を入射する入射部と、先端部に入射した光の一部を出射する出射部と、入射した光の一部を内面反射して前記リフレクタへ向けて出射する反射部とを有し、
前記リフレクタは、前記反射部の反射方向に対応して配置され、該反射部で反射した反射光を灯具照射方向へ向けて反射させることを特徴とする車両用灯具。
前記導光体は、前記入射部から前記出射部にわたって前記板面の板幅が放射状に拡幅しており、１つの該導光体に対して複数の前記リフレクタが配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
前記光源の出射方向は、前記灯具照射方向に向けられ、前記導光体は、前記出射部が均一発光するように前記入射部の凹面形状によって入射光を制御してい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。
前記導光体は、前記反射部を２つの対向する両板面上に形成しており、前記リフレクタは、前記導光体を挟んで該導光体の両側に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用灯具。