JP2013084381A

JP2013084381A - 車両用灯具

Info

Publication number: JP2013084381A
Application number: JP2011222021A
Authority: JP
Inventors: Takahito Watanabe; 貴人渡邊
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-10-06
Filing date: 2011-10-06
Publication date: 2013-05-09

Abstract

【課題】複数の導光要素を並列配置させた構成から見栄えの良い面発光が得られ、固定構造も簡易な導光体を備えた車両用灯具を提供する。
【解決手段】導光体100を、柱状の導光要素10a〜10eを複数本並列に積層し、各導光要素裏面14には、該導光要素10a〜10eの長手方向に沿って反射要素列150を設け、各導光要素前面16には、該導光要素の長手方向に長尺な凸シリンドリカルレンズ160を形成した。反射要素列150で反射された光は、導光体幅方向で見れば、凸シリンドリカルレンズ160の曲率に応じて拡散された上で、水平方向に光出射するとともに、曲面と曲面の境界Lでは、隣接する導光要素同士の水平方向の光が重なって高光束で発光するので、互いの発光範囲がラップして、複数のライン状の導光要素10a〜10eを並列配置させた構成から、見栄えの良い面発光が得られる。また、導光要素10a〜10eを一体形成することで、固定も容易となる。
【選択図】図４

Description

本発明は、導光により発光する導光要素からなる導光体が設けられた車両用灯具に係り、特に、導光要素の端部から入射した光源光が、同要素内で内面反射を繰り返しながら導光されるとともに、同要素側面所定領域に形成した内面反射要素で反射されて出射することで発光する導光要素を複数備えた導光体が設けられた車両用灯具に関する。

この種の導光要素としては、その一端部から入射した光源光が、他方の端部に向かって内面反射を繰り返しながら導光されるとともに、その側面の裏面領域に形成された反射要素によって反射されてその側面の前面領域から光出射し、ライン状に発光する光ファイバがある。特許文献１では、係る光ファイバ複数本を相互に接着して板状アレイに固定することで、光ファイバが複数本並列に配置されてなる導光体が開示されている。

特開平６−２０１９１７号公報（段落００３１、００７２〜００７４、図９参照）

しかし、特許文献１のような導光体では、導光要素である光ファイバ１本１本がそれぞれ独立に光って見え、あくまで光ファイバの積層による罫線のような発光にしかならず、面発光には及ばない見栄えとなるという問題があった。さらには、上記のような複雑な固定構造を取る必要がある上に、上記アレイのような固定部材も別途必要となって部品点数も多かった。

本願発明は、前記した従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、複数の導光要素を並列配置させた構成から見栄えの良い面発光が得られ、固定構造の簡略化も図れる導光体を備えた車両用灯具を提供することである。

前記目的を達成するために、請求項１に係る車両用灯具においては、複数の光源と、その端部から入射した前記光源光を導光することにより発光する導光体とを、ランプボディ及びアウターカバーによって画成された灯室内に備えた車両用灯具において、前記導光体は、柱状の導光要素が複数本並列に積層して形成され、前記各導光要素の裏面には、該導光要素の長手方向に沿って、複数の内面反射要素が一列に形成された反射要素列が設けられ、前記各導光要素の前面は、該導光要素の長手方向に長尺な凸シリンドリカルレンズとして形成されたことを特徴とする。

請求項２においては、請求項１に記載の車両用灯具において、前記各導光要素の裏面は、前記反射要素列を除く領域が該反射要素列を頂部とする凸曲面として形成されて、該導光要素の長手方向に長尺な凸シリンドリカルレンズ形状に形成されたことを特徴とする。

請求項３においては、請求項１又は２に記載の車両用灯具において、前記各導光要素は、その長手方向に前記アウターカバーの形状に倣って湾曲した形状であることを特徴とする。

請求項４においては、請求項１〜３のいずれかに記載の車両用灯具において、前記導光体は、前記導光要素が導光要素積層方向に関して前記灯室内前後方向にずれて積層し、導光体全体が前記アウターカバーの形状に倣って湾曲した形状であることを特徴とする。

以上より、請求項１に係る発明によれば、各導光要素の長手方向に沿って形成された反射要素列と対向する導光要素前面が、導光要素長手方向に添って延びる長尺の凸シリンドリカルレンズとして形成されているので、内面反射要素によって反射された光は、導光要素前面幅方向（レンズ幅方向）の曲率に応じて拡散された上で、導光要素前面（レンズ）から平行光として光出射する。その際、上記導光要素は互いに並列に積層されているので、複数の導光要素からなる導光体の前面は、導光体長手方向には長尺な凸シリンドリカルレンズが複数並列した形状となっており、導光体幅方向には凸シリンドリカルレンズ曲面が複数連続する形状となっている。よって、導光体幅方向で見れば、各凸シリンドリカルレンズ曲面から水平方向に延びる光が出射するとともに、曲面と曲面の境界では、隣接する導光要素同士の水平方向の光が重なって高光束で発光する。特許文献１のような従来の導光体では、導光要素は相互に並列するものの、導光要素１本１本が独立別個にライン発光し、罫線のような発光見栄えとなっていたが、本願発明によれば、並列する複数の導光要素がそれぞれライン発光するとともに、それらの境界においては発光が重複し、互いの発光範囲がラップして、ライン発光とライン発光の間が離間することなく高光束に発光するので、柱状の導光要素を用いながらも面発光が得られる。即ち、複数のライン状の導光要素を並列配置させた構成から、見栄えの良い面発光が得られる。また、本発明の形態の導光体を、一の樹脂成形体として形成すれば、複数の導光要素間を接着剤で連結したり、アレイ等の別部材上に固定する必要が無いので、固定構造が簡略化し、部品点数も削減される。

請求項２に係る発明によれば、各導光要素の前面だけでなく、その裏面も、長手方向に長尺な凸シリンドリカルレンズ形状となるように形成したことで、導光要素内を導光する光は、導光要素の反射要素列を除く裏面において全反射する成分が増え、即ち後方に漏れる光が減るため、光の利用効率が向上する。

請求項３に係る発明によれば、灯室を画成するランプボディ及びアウターカバーは、車両の流線形状に倣って、車両中央部から車両側方にかけて、さらに、車両下方から車両上方にかけて廻り込む、三次元的に湾曲した形状に形成する必要がある。よって、灯室内に配設される各導光要素も、その長手方向の形状をアウターカバー形状に倣ってカーブさせた形状に形成することで、第１に、車両意匠に柔軟に対応することができる。第２に、アウターカバーと導光要素の間に無駄なスペースが発生しないので、灯具の奥行き寸法低減が実現できる。即ち、各導光要素は、導光要素の長手方向が灯室内左右方向に延びるように導光体を横配置した場合には、灯室側方に向かうにつれて回り込む形状に、導光要素の長手方向が灯室内上下方向に延びるように導光体を縦配置した場合には、灯室上方に向かうにつれて回り込む形状に形成される。

請求項４に係る発明によれば、複数の導光要素からなる導光体全体としてもアウターカバー形状に倣ってカーブさせた形状となるように、即ち、導光体を横配置にした場合には、灯室上方側に位置する導光要素ほど灯室後方へ変位させた（オフセットさせた）形状に、導光体を縦配置にした場合には、灯室側方側に位置する導光要素ほど灯室後方へオフセットさせた形状に形成することで、よりいっそう柔軟に車両意匠に対応することができ、導光体全体としてもアウターカバーと間に無駄なスペースが発生しないので、灯具の奥行き寸法をさらに低減できる。

本発明の第１の実施例に係る導光体が設けられた車両用灯具の正面図。同灯具の横断面図（図１示す線ＩＩ−ＩＩに沿う断面図）同灯具の一部縦断面図（図１示す線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿う断面図）第２の実施例に係る導光体が設けられた車両用灯具の一部縦断面図

以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。

図１は本発明の第１の実施例に係る導光体が設けられた車両用灯具の正面図、図２は同灯具の横断面図（図１示す線ＩＩ−ＩＩに沿う断面図）、図３は同灯具の一部縦断面図（図１示す線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿う断面図）である。なお、図１では透明なアウターカバーを介して透けて見える灯室Ｓ内を実線で示している。図２、３では導光体のハッチングを省略している。図２、３の矢印は光線を示す。

図１において、車両用灯具１は、車両後方に配設されるリアコンビネーションランプであり、符号Ｓは、容器状をしたランプボディ２と透明なアウターカバー４で画成された灯室である。灯室Ｓの上方には、ＬＥＤ光源と椀形状のリフレクタとが一対となった発光体が連なって配設されており、左側５つがターンシグナルランプ５、右側３つがバックアップランプ６として機能する。灯室Ｓの下方には、本実施例に係る導光体１００からなるテールアンドストップランプ８が配設されている。ランプボディ２とアウターカバー４及び灯室Ｓは、車両の流線形状に倣って、車両中央部Ａから車両側方Ｂにかけて、さらに、車両下方Ｃから車両上方Ｄにかけて廻り込む、三次元的に湾曲した偏平形状に形成されている。

導光体１００は、柱状の導光要素１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅが並列に積層した光学部材であり、導光要素１０ａ〜１０ｅの長手方向が、灯室Ｓ内左右方向（車両中央部Ａ〜車両側方Ｂ方向）に延在配置され、灯室Ｓ内に横置きに配置されている。

それぞれの導光要素１０ａ〜１０ｅはすべて、円柱を基本形状とし、その裏面１４を平面とした断面半円状の透明な合成樹脂（例えば、アクリル樹脂）で形成されている。各導光要素１０ａ〜１０ｅの裏面１４の導光要素幅方向中央部には、導光要素長手方向全域に亘って一列に、導光要素裏面１４から導光要素前面１６へ向けて光を内面反射させるプリズム状の溝からなる反射ステップ（内面反射要素）１５が、所定ピッチで複数個形成された反射要素列１５０が形成されている。なお、図２では導光要素長手方向全域に亘る反射要素列１５０を一点鎖線で示している。さらに、各導光要素１０ａ〜１０ｅは、車両中央部Ａから車両側方Ｂに向かうにつれて回り込む形状に形成されている。即ち、各導光要素１０ａ〜１０ｅは、アウターカバー４の左右方向カーブに倣った湾曲形状であり、その裏面１４には、導光要素長手方向に沿って反射要素列１５０が形成され、係る反射要素列１５０と対向する導光要素前面１６は、円柱を基本形状としたことにより、導光要素長手方向に長尺の凸シリンドリカルレンズ１６０となっている。

導光体１００の構成について詳細に説明する。導光体１００は、上記導光要素１０ａ〜１０ｅの５本が、図３に示すように、互いの幅方向側縁部１１を重複しながら（断面半円端部が重なりあいながら）並列に積層する形状となるように、隣接する導光要素１０ａ〜１０ｅの略円柱形状を導光体積層方向にラップさせて形成されるとともに、積層する導光要素１０ａ〜１０ｅが、灯室Ｓ内上方側に位置する導光要素１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅの順に灯室Ｓの後方Ｆ側にずれるように形成された、一体樹脂成形体である。即ち、導光体１００全体が、車両中央部Ａから車両側方Ｂにかけて、かつ車両下方Ｃから車両上方Ｄにかけて回り込む形状となっている。即ち、導光体１００は、アウターカバー４の左右方向カーブ及び上下方向カーブに倣った湾曲形状であり、導光体１００の前面は、導光体長手方向には、五つの長尺な凸シリンドリカルレンズ１６０が並列した形状となっており、導光体幅方向には、凸シリンドリカルレンズ１６０の曲面が五つ連続する形状となっている。導光体１００の裏面は、基本は平面であって、五つの長尺な凸シリンドリカルレンズ１６０と一対に、五列の反射要素列１５０が形成されている。なお、各導光要素１０ａ〜１０ｅの反射要素列１５０の後端部から凸シリンドリカルレンズ１６０の先端部までの距離（導光要素の厚み）は、導光要素１０ａ〜１０ｅの長手方向において同一に形成しているため、導光体１００は複雑な三次元湾曲形状を取りながらも、導光要素１０ａ〜１０ｅ各列とも、その焦点距離は長手方向において一律である。

導光体１００の車両側方Ｂ側には、該導光体１００の光源であるＬＥＤ４２を五つ収容するＬＥＤアッシー４０が配設されている。五つのＬＥＤ４２は、ＬＥＤ４２の発熱を放熱するためのヒートシンクを備えるＬＥＤアッシー４０のプリント基板の前面に実装され、各導光要素１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅの右端部と対向する位置に、ＬＥＤ照射軸と導光要素１０ａ〜１０ｅの端面とが直交するように配置されている。

上記導光体１００及びＬＥＤアッシー４０は、前面開口するハウジング３０に収容されて灯室Ｓ内へ配設されている。ハウジング３０内には、導光体裏面側に、表面アルミ蒸着処理が施されたリフレクタ３２が配設され、導光体裏面の反射要素列１５０を除く平面領域からの灯室後方Ｆへの漏光を反射して灯室前方Ｅへ向かうよう配光する。また、導光体１００の端部及びＬＥＤアッシー４０は、灯具正面視で視認されないよう、エクステンション３３にて覆われている。導光体１００は、ハウジング３０に所定の固定手段により保持され、係るハウジング３０をランプボディ２に固定することで、灯室Ｓ内に配設される。なお、ハウジング３０を介することなく導光体１００をリフレクタ３２に固定の上、該リフレクタ３２をランプボディ２又はアウターカバー４へ固定しても勿論良い。

本実施例の導光体１００によれば、各ＬＥＤ４２からの光源光は、各導光要素１０ａ〜１０ｅの右端部から入射して各導光要素１０ａ〜１０ｅ内を内面反射を繰り返しながら左端部へ向けて導光し、そのうち、各反射要素列１５０によって反射された光は、導光体前面が、並列に積層する長尺凸シリンドリカルレンズ１６０となっていることから、凸シリンドリカルレンズの特性により、導光体長手方向には（車両中央部Ａから車両側方Ｂにかけては）、レンズに曲率がないため屈折することなく放射状に光出射する。一方、導光体幅方向には（車両下方Ｃから車両上方Ｄにかけては）、各凸シリンドリカルレンズ１６０の曲率に応じて拡散された上で、レンズ曲面で屈折して水平方向に延びる光（平行光）として光出射する。その際、各凸シリンドリカルレンズ１６０曲面と曲面の境界Ｌでは、隣接する導光要素１０ａ〜１０ｅ同士の出射光が重なって、即ち、隣接する導光要素１０ａ〜１０ｅの互いの発光範囲がラップして、高光束で発光する。

これに対し、従来の導光体では、導光要素は相互に並列するものの、導光要素同士の発光範囲が重複するような構成となっていないため、導光要素１本１本が独立別個にライン発光し、罫線のような発光見栄えとなっていたが、本実施例の導光体１００によれば、並列する五つの導光要素１０ａ〜１０ｅがそれぞれライン発光するとともに、それらの境界Ｌにおいては互いの発光が重複して、ライン発光とライン発光の間が離間することなく高光束に発光するので、柱状の導光要素１０ａ〜１０ｅを用いながらも見栄えの良い面発光が得られる。

また、各導光要素１０ａ〜１０ｅの裏面１４の導光要素幅方向中央部のみに（裏面１４の幅方向一部部分のみに）形成された反射要素列１５０は、灯具正面視には、導光要素前面１６の凸シリンドリカルレンズ１６０のレンズ効果によって上下方向に拡大されて見える（図１）。よって、導光体１００全体としては、導光体長手方向に等ピッチで縦縞が刻まれているように見えるので、規則感のある意匠的な発光見栄えが得られる。

さらに、灯室Ｓ内に横配置された導光体１００は、各導光要素１０ａ〜１０ｅが長手方向にアウターカバー４の湾曲に倣ってカーブし、さらに、灯室上方側に位置するほど灯室後方Ｆへ変位した（オフセットした）形状に積層しているので、三次元的に複雑な湾曲形状に柔軟に対応した形状となっている。また、車両中央部Ａから車両側方Ｂに関しても、車両下方Ｃから車両上方Ｄに関しても、アウターカバー４と導光体１００の間に無駄なスペースを生まないので、灯具１の奥行き寸法が低減され、灯室Ｓを偏平にでき、コンパクトな灯具１を提供できる。

また、導光体１００は、複数の導光要素１０ａ〜１０ｅを一の樹脂成形体として形成したので、従来のように複数の導光要素間を接着剤で連結したり、アレイを用いて並列形態にする必要が無い分、固定構造が簡略化し、部品点数も削減できる。

図４は第２の実施例に係る導光体が設けられた車両用灯具の一部縦断面図である。図４では導光体のハッチングを省略しており、矢印は光線を示す。第２の実施例は、導光体１００を形状変更したものであり、その他の構成は第１の実施例と同様である。第２の実施例では、各導光要素１０ａ〜１０ｅの裏面１４が、反射要素列１５０を除く領域が、該反射要素列１５０を頂部とする長尺な凸曲面１４０として形成されている。即ち、各導光要素１０ａ〜１０ｅはすべて、円柱を基本形状とした断面円状に形成されて、導光要素１０ａ〜１０ｅの長手方向に、その裏面１４も長尺な凸シリンドリカルレンズ形状となっている。

本実施例では、各導光要素１０ａ〜１０ｅの前面１６だけでなく、その裏面１４にも、凸曲面１４０による長手方向に長尺な凸シリンドリカルレンズ形状が形成されたことで、第１の実施例と同様の効果に加えて、導光要素１０ａ〜１０ｅ内を導光する光に、導光要素１０ａ〜１０ｅの裏面１４（反射要素列１５０を除く）において全反射する成分が増え、その分灯具後方に漏れる光が減るため、導光体１００の光の利用効率が向上し、よりいっそう高光束に面発光する。

なお、上記実施例において導光体１００は、導光要素１０ａ〜１０ｅの長手方向が灯室Ｓ内上下方向に延びるように、灯室Ｓ内に縦向きに配置しても良い。即ち、各導光要素１０ａ〜１０ｅを、導光要素長手方向に車両下方Ｃから車両上方Ｄに向かうにつれて回り込む形状に湾曲形成し、灯室Ｓ側方側に位置する導光要素１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅの順に、導光要素積層方向（導光体幅方向）に灯室Ｓの後方Ｆにオフセットさせた形状の樹脂成形体として形成しても良い。

１車両用灯具
２ランプボディ
４アウターカバー
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ導光要素
１４導光要素裏面
１６導光要素前面
１５内面反射要素である反射ステップ
４２光源であるＬＥＤ
１００導光体
１４０凸曲面
１５０反射要素列
１６０長尺凸シリンドリカルレンズ
Ｓ灯室

Claims

複数の光源と、その端部から入射した前記光源光を導光することにより発光する導光体とを、ランプボディ及びアウターカバーによって画成された灯室内に備えた車両用灯具において、
前記導光体は、柱状の導光要素が複数本並列に積層して形成され、
前記各導光要素の裏面には、該導光要素の長手方向に沿って、複数の内面反射要素が一列に形成された反射要素列が設けられ、
前記各導光要素の前面は、該導光要素の長手方向に長尺な凸シリンドリカルレンズとして形成されたことを特徴とする車両用灯具。
前記各導光要素の裏面は、前記反射要素列を除く領域が該反射要素列を頂部とする凸曲面として形成されて、該導光要素の長手方向に長尺な凸シリンドリカルレンズ形状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
前記各導光要素は、その長手方向に前記アウターカバーの形状に倣って湾曲した形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用灯具。
前記導光体は、前記導光要素が導光要素積層方向に関して前記灯室内前後方向にずれて積層し、導光体全体が前記アウターカバーの形状に倣って湾曲した形状であ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。