JP2012174641A

JP2012174641A - 車両用灯具

Info

Publication number: JP2012174641A
Application number: JP2011038415A
Authority: JP
Inventors: Asami Nakada; 麻美仲田
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-02-24
Filing date: 2011-02-24
Publication date: 2012-09-10
Also published as: EP2492725A2; US20120218775A1; KR20120097316A; CN102650399A; US8585270B2; EP2492725A3

Abstract

【課題】導光体を備えた車両用灯具において、その導光体が一端面から他端面側へ向けて前方側へ膨らむ曲線に沿って延びるように形成されている場合であっても、灯具点灯時における見映えを高める。
【解決手段】前方側へ膨らむ曲線Ｃに沿って延びる導光体２０において、その右端面２０ａにおける曲線Ｃの内周側に位置する第１領域２０ａ１を、それ以外の第２領域２０ａ２に対して導光体２０の左端面側へ傾斜した方向に延びる平面で構成する。これにより、第１領域２０ａ１から導光体２０に入射した発光ダイオード３０からの光を前方側へ大きく屈折させて、この光を右端面２０ａの近くに位置する反射素子２０ｓＡに直接到達させないようにする。そして、この反射素子２０ｓＡで全反射した光が、従来のように、他の反射素子２０ｓで全反射した光に比して極端に明るい光となって、点光りを発生させてしまうのを未然に防止する。
【選択図】図２

Description

本願発明は、導光体を備えた車両用灯具に関するものである。

従来より、発光ダイオード等の光源からの出射光を、導光体に対して、その一端面から入射させた後、その後面部に形成された複数の反射素子で内面反射させて、その前面部から前方へ向けて出射させるように構成された車両用灯具が知られている。

「特許文献１」には、このような車両用灯具において、導光体が、その一端面から他端面側へ向けて前方側へ膨らむ曲線に沿って延びるように形成された構成が記載されている。

特開２００２−３６７４０４号公報

上記「特許文献１」に記載されているような灯具構成を採用することにより、車両用灯具の表面形状を車体形状に沿ったものとすることが容易に可能となる。

しかしながら、このように導光体が一端面から他端面側へ向けて前方側へ膨らむ曲線に沿って延びるように形成されている場合には、その一端面から入射した光源からの光のうちの何割かが、この一端面の近くに位置する反射素子に直接到達してしまうため、この反射素子で内面反射した光が他の反射素子で内面反射した光に比して極端に明るい光となってしまうこととなる。

このため、灯具正面方向から導光体を観察したとき、その一端面の近傍部分のみが明るく光って見える、いわゆる点光りという現象が発生してしまい、灯具点灯時における見映えが良くない、という問題がある。

本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、導光体を備えた車両用灯具において、その導光体が一端面から他端面側へ向けて前方側へ膨らむ曲線に沿って延びるように形成されている場合であっても、灯具点灯時における見映えを高めることができる車両用灯具を提供することを目的とするものである。

本願発明は、導光体において光源からの光が入射する一端面の表面形状に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。

すなわち、本願発明に係る車両用灯具は、
光源と、この光源からの出射光を、一端面から入射させた後、後面部に形成された複数の反射素子で内面反射させて、前面部から前方へ向けて出射させるように構成された導光体と、を備えてなる車両用灯具において、
上記導光体が、上記一端面から該導光体の他端面側へ向けて前方側へ膨らむ曲線に沿って延びるように形成されており、
上記一端面における上記曲線の内周側に位置する第１領域が、該一端面における上記第１領域以外の第２領域に対して上記他端面側へ傾斜した方向に延びる面で構成されている、ことを特徴とするものである。

上記「光源」の種類は特に限定されるものではなく、例えば発光ダイオード等が採用可能である。

上記「導光体」の断面形状は特に限定されるものではなく、例えば円形あるいは矩形等の断面形状が採用可能である。また、この「導光体」が延びる方向についても、その具体的な方向は特に限定されるものではなく、例えば、その「前方側へ膨らむ曲線」を含む平面が水平面に沿って延びる構成あるいは鉛直面に沿って延びる構成等が採用可能である。

上記「反射素子」は、該反射素子に到達した光源からの光を内面反射させるように構成された素子であれば、その具体的な断面形状は特に限定されるものではない。また、この反射素子による「内面反射」は、全反射により行われるものであってもよいし、該反射素子の表面に鏡面処理を施すことにより通常の鏡面反射として行われるものであってもよい。

上記「第１領域」は、導光体の一端面のうち、上記曲線の内周側に位置する領域であれば、その具体的な形成範囲は特に限定されるものではない。また、この「第１領域」は、それ以外の第２領域に対して導光体の他端面側へ傾斜した方向に延びる面で構成されていれば、その面は平面で構成されていてもよいし曲面で構成されていてもよく、また、その傾斜角度の具体的な値は特に限定されるものではない。

上記「第２領域」についても、平面で構成されていてもよいし曲面で構成されていてもよい。

上記構成に示すように、本願発明に係る車両用灯具は、光源からの出射光を、導光体に対してその一端面から入射させた後、その後面部に形成された複数の反射素子で内面反射させて、その前面部から前方へ向けて出射させるように構成されているが、この導光体は、その一端面から他端面側へ向けて前方側へ膨らむ曲線に沿って延びるように形成されているので、車両用灯具の表面形状を車体形状に沿ったものとすることが容易に可能となる。

その上で、本願発明に係る車両用灯具においては、導光体の一端面における上記曲線の内周側に位置する第１領域が、それ以外の第２領域に対して導光体の他端面側へ傾斜した方向に延びる面で構成されているので、この第１領域から導光体に入射した光源からの光を前方側へより大きく屈折させて、この光を上記一端面の近くに位置する反射素子に直接到達させないようにすること、あるいはその直接到達する光量を僅かな量に抑えることができる。

したがって、従来のように、上記一端面の近くに位置する反射素子で内面反射した光が、他の反射素子で内面反射した光に比して極端に明るい光となって、点光りを発生させてしまうのを未然に防止することができる。

その際、導光体の一端面における第１領域で前方側へ大きく屈折した光は、その前面部で全反射した後、他の反射素子で内面反射して、その前面部から前方へ出射することとなるので、光源からの光を無駄にすることなく、導光体全体を略均一に光って見えるようにすることが可能となる。

したがって本願発明によれば、導光体を備えた車両用灯具において、その導光体が一端面から他端面側へ向けて前方側へ膨らむ曲線に沿って延びるように形成されている場合であっても、灯具点灯時における見映えを高めることができる。

上記構成において、導光体の一端面における第２領域を、上記曲線と略直交する平面で構成されたものとすれば、この第２領域から導光体に入射した光源からの光の光路計算を容易に行うことが可能となる。

上記構成において、導光体の一端面における第１領域を、上記曲線を含む平面に対して略直交する方向に延びる凹シリンドリカル面で構成されたものとすれば、この第１領域から導光体に入射した光源からの光を上記曲線を含む平面に沿った方向に拡散させて、その前面部への到達位置を広範囲なものとすることができる。したがって、その後、その前面部で全反射した光を、多くの反射素子で内面反射させて、その前面部から前方へ出射させることができ、これにより導光体全体をより均一に光って見えるようにすることができる。

なお、このような構成を採用した場合には、第１領域から導光体に入射した光源からの光の一部が、この第１領域の近くに位置する反射素子に直接到達することもあり得るが、その際、この反射素子に直接到達する光は拡散光の一部であり僅かな量であるので、この反射素子で内面反射した光が極端に明るい光となって点光りを発生させてしまうことはない。

本願発明の一実施形態に係る車両用灯具を示す平断面図図１のII部詳細図上記実施形態の変形例を示す、図２と同様の図（ａ）は上記実施形態の導光体の要部を示す斜視図、（ｂ）は上記変形例における同様の図

以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。

図１は、本実施形態に係る車両用灯具１０を示す平断面図である。

同図に示すように、この車両用灯具１０は、車両の右後端部に設けられるテールランプであって、ランプボディ１２とこのランプボディ１２の前端開口部に取り付けられた素通し状の透光カバー１４とで形成される灯室内に、車幅方向に曲線状に延びる導光体２０と、この導光体２０の右端面２０ａの近傍に配置された発光ダイオード３０とが組み込まれた構成となっている。

なお、本実施形態の説明において、「前方」や「後方」等の前後方向の向きは、車両用灯具１０としての向きであって、車両としての向きとは逆になっている。

導光体２０は、その右端面２０ａからその左端面２０ｂ側へ向けて前方側へ膨らむ曲線Ｃに沿って延びる導光柱として形成されている。その際、この曲線Ｃは、導光体２０の右端面２０ａの位置においては、その接線方向が灯具正面方向に対して左側へ６０°程度傾斜した方向へ延びており、また、その左端面２０ｂの位置においては、その接線方向が灯具正面方向に対して略直交する方向に延びている。

そして、この導光体２０は、曲線Ｃ上の点を中心とする円形の断面形状を有しており、その後面部２０ｃには、その左右両端部以外の部分に、複数の反射素子２０ｓが鋸歯状に連続して形成されている。その際、これら各反射素子２０ｓは、上下方向に延びる全反射プリズムとして構成されている。

一方、発光ダイオード３０は、その発光中心Ｏを曲線Ｃ上に位置させた状態で、灯具正面方向に対して左側へ６０°程度傾斜した方向へ向けて配置されている。この発光ダイオード３０は、光源支持部材３２に固定支持されている。そして、この光源支持部材３２は、ランプボディ１２に固定支持されている。

導光体２０は、その左右両端部において導光体支持部材２２、２４にそれぞれ固定支持されている。その際、導光体２０の右端部を支持する導光体支持部材２２は、光源支持部材３２に固定支持されており、また、その左端部を支持する導光体支持部材２４は、ランプボディ１２に固定支持されている。

そして、本実施形態に係る車両用灯具１０においては、その発光ダイオード３０からの出射光を、導光体２０の右端面２０ａから入射させた後、その後面部２０ｃに形成された複数の反射素子２０ｓで全反射により内面反射させて、前面部２０ｄから前方へ向けて出射させるように構成されている。

導光体２０の左端面２０ｂは、曲線Ｃと直交する単一の平面で構成されているが、その右端面２０ａは、これとは異なる面で構成されている。

図２は、図１のII部詳細図である。また、図４（ａ）は、導光体２０の右端部を示す斜視図である。

これらの図に示すように、導光体２０の右端面２０ａは、曲線Ｃを通る鉛直線Ｌを境にして、曲線Ｃの内周側に位置する第１領域２０ａ１が、曲線Ｃの外周側に位置する第２領域（すなわち第１領域２０ａ１以外の領域）２０ａ２に対して、導光体２０の左端面２０ｂ側へ傾斜した方向に延びる面で構成されている。

具体的には、第２領域２０ａ２は、曲線Ｃと直交する平面で構成されており、一方、第１領域２０ａ１は、第２領域２０ａ２に対して２０〜４０°（例えば３０°程度）左端面２０ｂ側へ傾斜した平面で構成されている。

また、発光ダイオード３０は、その発光チップ３０ａの発光面が、曲線Ｃと直交する平面に沿って延びるように配置されている。

図１、２に示すように、発光ダイオード３０から出射して、導光体２０における右端面２０ａの第２領域２０ａ２に到達した光は、この第２領域２０ａ２において曲線Ｃ寄りの方向に屈折した後、その前面部２０ｄで全反射し、さらに、その後面部２０ｃに形成された複数の反射素子２０ｓで全反射して、前面部２０ｄから前方へ向けて出射するようになっている。

また、発光ダイオード３０から出射して、導光体２０の右端面２０ａにおける第１領域２０ａ１に到達した光も、この第１領域２０ａ１において曲線Ｃ寄りの方向に屈折するが、その際、この第１領域２０ａ１は第２領域２０ａ２に対して左端面２０ｂ側へ傾斜しているので、第２領域２０ａ２に到達した光よりも曲線Ｃ寄りの方向により大きく屈折するようになっている。そして、この第１領域２０ａ１で屈折するようにして導光体２０に入射した光は、その前面部２０ｄで全反射した後、その後面部２０ｃに形成された複数の反射素子２０ｓで全反射して、前面部２０ｄから前方へ向けて出射するようになっている。

次に、本実施形態の作用効果について説明する。

本実施形態に係る車両用灯具１０は、発光ダイオード３０（すなわち光源）からの出射光を、導光体２０に対して右端面２０ａ（すなわち一端面）から入射させた後、後面部２０ｃに形成された複数の反射素子２０ｓで全反射させて、前面部２０ｄから前方へ向けて出射させるように構成されているが、この導光体２０は、右端面２０ａから左端面２０ｂ（すなわち他端面）側へ向けて前方側へ膨らむ曲線Ｃに沿って延びるように形成されているので、車両用灯具１０の透光カバー１４の表面形状を車体形状に沿ったものとすることが容易に可能となる。

その上で、本実施形態に係る車両用灯具１０においては、導光体２０の右端面２０ａにおける曲線Ｃの内周側に位置する第１領域２０ａ１が、それ以外の第２領域２０ａ２に対して導光体２０の左端面２０ｂ側へ傾斜した方向に延びる平面で構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、導光体２０の右端面２０ａにおける第１領域２０ａ１が、仮に、図２において２点鎖線で示す従来例のように、曲線Ｃと直交する平面２０ａ１´で構成されているとした場合には、発光ダイオード３０から出射して平面２０ａ１´に到達した光は、この平面２０ａ１´において曲線Ｃ寄りの方向に屈折するが、その偏向角度は第１領域２０ａ１の場合よりも小さいので、この平面２０ａ１´から導光体２０に入射した光の何割かは、この平面２０ａ１´の近くに位置する反射素子２０ｓＡに到達し、この反射素子２０ｓＡで全反射して、前面部２０ｄから前方へ向けて出射することとなる。その際、この反射素子２０ｓＡに到達する光量はかなり大きなものとなるので、この反射素子２０ｓＡで全反射して前面部２０ｄから前方へ向けて出射する光量もかなり大きなものとなる。

これに対し、本実施形態の導光体２０のように、その右端面２０ａにおける曲線Ｃの内周側に位置する第１領域２０ａ１が、第２領域２０ａ２に対して導光体２０の左端面２０ｂ側へ傾斜した方向に延びる平面で構成されている場合には、この第１領域２０ａ１から導光体２０に入射した発光ダイオード３０からの光を前方側へ大きく屈折させて、この光を右端面２０ａの近くに位置する反射素子２０ｓＡに直接到達させないようにすること、あるいは直接到達する光量を僅かな量に抑えることができる。

したがって、従来のように、右端面２０ａの近くに位置する反射素子２０ｓＡで全反射した光が、他の反射素子２０ｓで全反射した光に比して極端に明るい光となって、点光りを発生させてしまうのを未然に防止することができる。

その際、導光体２０の右端面２０ａにおける第１領域２０ａ１で前方側へ大きく屈折した光は、その前面部２０ｄで全反射した後、他の反射素子２０ｓで全反射して、その前面部２０ｄから前方へ出射することとなるので、発光ダイオード３０からの光を無駄にすることなく、導光体２０全体を略均一に光って見えるようにすることが可能となる。

したがって本実施形態によれば、導光体２０を備えた車両用灯具１０において、その導光体２０が右端面２０ａから左端面２０ｂ側へ向けて前方側へ膨らむ曲線Ｃに沿って延びるように形成されている場合であっても、灯具点灯時における見映えを高めることができる。

その際、本実施形態においては、導光体２０の右端面２０ａにおける第２領域２０ａ２が、曲線Ｃと直交する平面で構成されているので、この第２領域２０ａ２から導光体２０に入射した発光ダイオード３０からの光の光路計算を容易に行うことが可能となる。

上記実施形態においては、導光体２０の右端面２０ａが、曲線Ｃを通る鉛直線Ｌを境にして、その内周側が第１領域２０ａ１、その外周側が第２領域２０ａ２として構成されているが、これよりも第１領域２０ａ１の面積比を大きくしたり小さくしたりするようにしてもよい。

上記実施形態においては、導光体２０の後面部２０ｃにおける左右両端部以外の部分に、複数の反射素子２０ｓが鋸歯状に連続して形成されているものとして説明したが、複数の反射素子２０ｓが連続して形成されていない構成となっている場合においても、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができ、また、これら複数の反射素子２０ｓを点刻により形成するようにした場合においても、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

上記実施形態においては、導光体２０が導光柱として構成されており、光源が単一の発光ダイオード３０で構成されているものとして説明したが、導光体２０として板状に形成された構成とすることも可能であり、また、光源として複数の発光ダイオード３０を備えた構成とすることも可能である。その際、導光体２０が板状に形成されている場合において、光源が複数の発光ダイオード３０で構成されている場合には、板状に形成された導光体の一端面に沿って、複数の発光ダイオード３０が列状（直線状または曲線状）に配置された構成とすることが可能である。

次に、上記実施形態の変形例について説明する。

図３および図４（ｂ）は、上記実施形態の変形例を示す、図２および図４（ａ）と同様の図である。

これらの図に示すように、本変形例においても、その基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、導光体２０の右端面２０ａにおける第１領域１２０ａ１の表面形状が、上記実施形態の場合と異なっている。

すなわち、本変形例においては、導光体２０の右端面２０ａにおける第１領域１２０ａ１が、曲線Ｃを含む平面に対して略直交する方向に延びる凹シリンドリカル面で構成されている。なお、この第１領域１２０ａ１が、第２領域２０ａ２に対して導光体２０の左端面２０ｂ側へ傾斜した方向に延びる面で構成されている点は、上記実施形態の場合と同様である。

本変形例においては、図３に示すように、第１領域１２０ａ１から導光体２０に入射した発光ダイオード３０からの光を、水平面に沿った方向（すなわち曲線Ｃを含む平面に沿った方向）に拡散させることができるので、その前面部２０ｄへの到達位置を広範囲なものとすることができる。したがって、その後、その前面部２０ｄで全反射した光を、多くの反射素子２０ｓで全反射させて、その前面部２０ｄから前方へ出射させることができ、これにより導光体２０全体をより均一に光って見えるようにすることができる。

ところで、本変形例の構成を採用した場合には、図３に示すように、第１領域２０ａ１から導光体２０に入射した発光ダイオード３０からの光の一部が、この第１領域２０ａ１の近くに位置する反射素子２０ｓＡにも直接到達することとなるが、その際、この反射素子２０ｓに直接到達する光は拡散光の一部であり僅かな量であるので、この反射素子２０ｓで全反射した光が極端に明るい光となって点光りを発生させてしまうことはない。

上記変形例のように、導光柱として構成された導光体２０の代わりに、板状に形成された導光体を採用するようにした場合には、その一端面の第１領域１２０ａ１を構成する凹シリンドリカル面が、その一端面に沿って延びるように形成された構成とすればよい。

なお、上記実施形態および変形例において諸元として示した数値は一例にすぎず、これらを適宜異なる値に設定してもよいことはもちろんである。

また、上記実施形態および変形例においては、車両用灯具１０が、車両の右後端部に設けられるテールランプである場合について説明したが、車両の左後端部に設けられるテールランプである場合、あるいはテールランプ以外の灯具である場合においても、上記実施形態等と同様の構成を採用することにより上記実施形態等と同様の作用効果を得ることができる。

１０車両用灯具
１２ランプボディ
１４透光カバー
２０導光体
２０ａ右端面（一端面）
２０ａ１、１２０ａ１第１領域
２０ａ２第２領域
２０ｂ左端面（他端面）
２０ｃ後面部
２０ｄ前面部
２０ｓ反射素子
２０ｓＡ右端面の近くに位置する反射素子
２２、２４導光体支持部材
３０発光ダイオード（光源）
３０ａ発光チップ
３２光源支持部材
Ｃ曲線
Ｌ鉛直線
Ｏ発光中心

Claims

光源と、この光源からの出射光を、一端面から入射させた後、後面部に形成された複数の反射素子で内面反射させて、前面部から前方へ向けて出射させるように構成された導光体と、を備えてなる車両用灯具において、
上記導光体が、上記一端面から該導光体の他端面側へ向けて前方側へ膨らむ曲線に沿って延びるように形成されており、
上記一端面における上記曲線の内周側に位置する第１領域が、該一端面における上記第１領域以外の第２領域に対して上記他端面側へ傾斜した方向に延びる面で構成されている、ことを特徴とする車両用灯具。
上記第２領域が、上記曲線と略直交する平面で構成されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
上記第１領域が、上記曲線を含む平面に対して略直交する方向に延びる凹シリンドリカル面で構成されている、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用灯具。