JP2014010958A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の車両用灯具では、１個のＬＥＤで、複数個のＬＥＤが点灯しているかのように見せることができない。
【解決手段】この発明は、１個の半導体型光源２と、半導体型光源２からの光を入射面３０から出射面３１に導く導光部材３と、を備える。入射面３０は、導光部材３の一端に設けられている。出射面３１は、導光部材３の一端から他端にかけて帯状に設けられている。導光部材３の一端から他端にかけての出射面３１と反対側の箇所には、入射面３０から入射した光を出射面３１側にそれぞれ反射させる１１個の反射部３５が間隔を置いて設けられている。この結果、この発明は、１個の半導体型光源２で、１１個の半導体型光源が点灯しているかのように見せることができる。
【選択図】 図２

Description

この発明は、半導体型光源と、導光部材と、を備えた車両用灯具であって、たとえば、デイタイムランニングランプやクリアランスランプやターンシグナルランプなどの車両用灯具に関するものである。

この種の車両用灯具は、従来からある（たとえば、特許文献１、特許文献２）。以下、従来の車両用灯具について説明する。従来の特許文献１の車両用灯具は、ＬＥＤと、帯状の導光部材と、を備え、ＬＥＤからの光を導光部材の前面側の拡散配光出射部から出射させるものである。また、従来の特許文献２の車両用灯具は、ＬＥＤ光源と、湾曲した導光体と、を備え、ＬＥＤ光源からの光を導光体の前面側から出射させるものである。

特開２００９−１４６７２２号公報 特開２０１１−１９８５３６号公報

ところが、従来の特許文献１、２の車両用灯具は、導光部材の前面側、導光体の前面側を全面に亘って光らせるものである。このために、従来の特許文献１、２の車両用灯具では、１個のＬＥＤ、ＬＥＤ光源で、複数個のＬＥＤ、ＬＥＤ光源が点灯しているかのように見せること（擬似点灯）ができない。

この発明が解決しようとする課題は、従来の車両用灯具では、１個のＬＥＤ、ＬＥＤ光源で、複数個のＬＥＤ、ＬＥＤ光源が点灯しているかのように見せること（擬似点灯）ができないという点にある。

この発明（請求項１にかかる発明）は、１個の半導体型光源と、半導体型光源からの光を入射面から出射面に導く導光部材と、を備え、入射面が導光部材の一端に設けられていて、出射面が導光部材の一端から他端にかけて帯状に設けられていて、導光部材の一端から他端にかけての出射面と反対側の箇所には、入射面から入射した光を出射面側にそれぞれ反射させる複数個の反射部が間隔を置いて設けられている、ことを特徴とする。

この発明（請求項２にかかる発明）は、複数個の反射部がそれぞれ複数個の放物面の反射面から構成されていて、複数個の反射面の光軸がそれぞれ異なった方向に向いている、ことを特徴とする。

この発明（請求項３にかかる発明）は、複数個の反射部がそれぞれ複数個の放物面の反射面から構成されていて、複数個の反射面の焦点が、共通であり、かつ、外部と導光部材との境界面もしくは境界面よりも導光部材中に位置する、ことを特徴とする。

この発明（請求項４にかかる発明）は、複数個の反射部が導光部材に形成された複数個の凹部にそれぞれ設けられていて、凹部のうち反射部と対向する面には、反射部から外部に出射した光を再び導光部材中に入射させる再入射面が設けられている、ことを特徴とする。

この発明の車両用灯具は、導光部材の入射面から入射した光が間隔を置いて設けられている複数個の反射部で出射面側にそれぞれ反射されてかつ導光部材の出射面から外部にそれぞれ出射する。この結果、導光部材の出射面において、間隔を置いて設けられている複数個の反射部に対応する複数個の箇所が発光して、複数個の半導体型光源が点灯しているかのように見せること（擬似点灯）ができる。

図１は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態を示す正面図（ランプレンズを除いた正面図）である。 図２は、導光部材の平面図である。 図３は、導光部材の正面図（図２におけるＩＩＩ矢視図）である。 図４は、導光部材の一部拡大平面図（図２におけるＩＶ部の拡大平面図）である。 図５は、導光部材の反射部の３個の反射面の詳細を示す説明図（図４に対応する説明図）である。 図６は、導光部材の反射部の３個の反射面の反射作用を示す説明図（図４に対応する説明図）である。 図７は、導光部材の再入射面の作用を示す説明図（図４に対応する説明図）である。 図８は、導光部材の右側面図（図３におけるＶＩＩＩ矢視図）である。 図９は、導光部材の出射面の作用を示す断面図（図３におけるＩＸ−ＩＸ線断面図）である。 図１０は、導光部材の出射面において１１個の箇所がほぼ同等の大きさで発光している状態（１１個の半導体型光源の擬似点灯の状態）示す説明図である。 図１１は、導光部材の出射面において１１個の箇所が導光部材の一端から他端にかけて徐々に大きくなるように発光している状態（１１個の半導体型光源の擬似点灯の状態）示す説明図である。 図１２は、焦点からの光の有効利用率を、焦点の位置ごとに示す説明図である。

以下、この発明にかかる車両用灯具の実施形態（実施例）を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。この明細書において、前、後、上、下、左、右は、この発明にかかる車両用灯具を車両に装備した際の前、後、上、下、左、右である。

図面において、符号「Ｆ」は、車両の前側（車両の前進方向側）を示す。符号「Ｂ」は、車両の後側を示す。符号「Ｕ」は、ドライバー側から前側を見た上側を示す。符号「Ｄ」は、ドライバー側から前側を見た下側を示す。符号「Ｌ」は、ドライバー側から前側を見た場合の左側を示す。符号「Ｒ」は、ドライバー側から前側を見た場合の右側を示す。

（実施形態の構成の説明）
以下、この実施形態における車両用灯具１の構成について説明する。この実施形態の車両用灯具１は、たとえば、フロントコンビネーションランプのデイタイムランニングランプである。前記車両用灯具１は、車両（図示せず）の前部の左右両側Ｌ、Ｒに搭載されている。前記車両の前部は、平面視において、車両の内側（右側Ｒ）から外側（左側Ｌ）にかけて車両の前側Ｆから後側Ｂに傾斜（スラント）していて（図２参照）、かつ、車両の側面視において、車両の前側Ｆから後側Ｂにかけて車両の下側Ｄから上側Ｕに傾斜（スラント）している（図８参照）。

以下、車両の左側Ｌに搭載される左側の車両用灯具１について説明する。なお、車両の右側Ｒに搭載される右側の車両用灯具は、左側の車両用灯具１と左右逆でその他がほぼ同様の構成をなすので、説明を省略する。ここで、車両の左側Ｌに搭載される左側の車両用灯具１において、車両内側は右側Ｒであり、車両外側は左側Ｌである。一方、車両の右側Ｒに搭載される右側の車両用灯具において、車両内側は左側Ｌであり、車両外側は右側Ｒである。

（車両用灯具１の説明）
前記車両用灯具１は、図１に示すように、１個の半導体型光源２と、１個の導光部材３と、その他のランプユニットとしてのロービーム用ヘッドランプ４およびハイビーム用ヘッドランプ５と、ランプハウジング６と、図示しないアウターレンズ（たとえば、素通しのアウターカバー、ランプレンズなど）と、を備えるものである。

前記半導体型光源２および前記導光部材３は、デイタイムランニングランプを構成する。前記半導体型光源２および前記導光部材３および前記ロービーム用ヘッドランプ４および前記ハイビーム用ヘッドランプ５は、前記ランプハウジング６および前記アウターレンズにより区画されている灯室７内に配置されている。なお、前記灯室７内には、前記デイタイムランニングランプとしての前記半導体型光源２および前記導光部材３と、前記他のランプユニットとしての前記ロービーム用ヘッドランプ４および前記ハイビーム用ヘッドランプ５以外に、フォグランプ、クリアランスランプ、ターンシグナルランプ、コーナリングランプなどの他のランプユニット（図示せず）が配置されている場合がある。

（半導体型光源２の説明）
前記半導体型光源２は、図１に示すように、この例では、たとえば、ＬＥＤ、ＥＬ（有機ＥＬ）などの自発光半導体型光源である。前記半導体型光源２は、発光部２０と、基板２１と、から構成されている。前記半導体型光源２は、前記灯室７内の車両の上側Ｕでかつ外側（左側Ｌ）の箇所に配置されている。前記半導体型光源２は、前記ランプハウジング６に直接もしくは他の部材（図示せず）を介して取り付けられている。

（導光部材３の説明）
前記導光部材３は、前記半導体型光源２からの光を入射面３０から出射面３１に導く部材である。前記導光部材３は、この例では、アクリル樹脂やポリカーボネート（ＰＣ）などからなる。前記導光部材３は、前記灯室７内の車両の外側（左側Ｌ）の辺および下側Ｄの辺に沿って配置されている。前記導光部材３は、前記ランプハウジング６に直接もしくは他の部材（図示せず）を介して取り付けられている。たとえば、前記導光部材３に一体に設けられている取付片（図示せず）が前記ランプハウジング６に直接もしくは他の部材（図示せず）を介して取り付けられている。

前記導光部材３は、板形状をなし、かつ、図１、図２、図３、図８に示すように、垂直板部３Ｖと水平板部３Ｈとからなる。前記導光部材３は、図９に示すように、一端から他端にかけてほぼ同等の板形状の断面形状をなす。

前記導光部材３は、図１、図３に示すように、正面視において、前記灯室７内の車両の外側（左側Ｌ）の辺および下側Ｄの辺に沿った逆Ｌ字形状をなす。前記導光部材３は、図２に示すように、平面視において、車両の内側（右側Ｒ）から外側（左側Ｌ）にかけて車両の前側Ｆから後側Ｂに傾斜（スラント）している。前記導光部材３は、図８に示すように、車両の側面視において、車両の前側Ｆから後側Ｂにかけて車両の下側Ｄから上側Ｕに傾斜（スラント）している。

前記導光部材３の一端面は、前記入射面３０をなし、前記半導体型光源２の前記発光部２０に対向する。すなわち、前記入射面３０は、前記導光部材３の一端に設けられている。前記導光部材３の一端から他端にかけての正面は、湾曲面（半円面）の前記出射面３１をなし、前記アウターレンズ側に対向する。すなわち、前記出射面３１は、前記導光部材３の前記一端から他端にかけて帯状に設けられている。前記導光部材３の一端から他端にかけての背面、前記垂直板部３Ｖにおける左右両側面、前記水平板部３Ｈにおける上下両面は、平面（平面反射面）３２、３３、３４をなす。

前記導光部材３の一端から他端にかけての前記出射面３１と反対側の箇所には、前記入射面３０から入射した光を前記出射面３１側にそれぞれ反射させる複数個この例では１１個の反射部３５が間隔を置いて設けられている。

１１個の前記反射部３５は、図４〜図７に示すように、それぞれ複数個この例では３個の放物面（パラボラ系）の反射面３５１、３５２、３５３から構成されている。３個の前記反射面３５１、３５２、３５３の光軸Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３は、それぞれ異なった方向に向いている。３個の前記反射面３５１、３５２、３５３の焦点Ｆ０は、共通（ほぼ共通も含む）であり、かつ、外部と前記導光部材３との境界面すなわち前記平面３２もしくは前記平面３２の近傍に位置する。３個の前記反射面３５１、３５２、３５３は、放物柱状反射面であっても良いし、回転放物面であっても良い。３個の前記反射面３５１、３５２、３５３が放物柱状反射面の場合、前記焦点Ｆ０は、前記導光部材３の板厚方向に連続する焦線となる。

１１個の前記反射部３５は、前記導光部材３に形成された複数個この例では１１個の凹部にそれぞれ設けられている。前記凹部のうち前記反射部３５の３個の前記反射面３５１、３５２、３５３と対向する面には、前記反射部３５の３個の前記反射面３５１、３５２、３５３から外部に出射した光を再び前記導光部材３中に入射させる再入射面３６が設けられている。

３個の前記反射面３５１、３５２、３５３の幅Ｗは、同等もしくはほぼ同等である。このために、前記反射部３５の幅は、３Ｗとなる。前記平面３２において、３個の前記反射面３５１、３５２、３５３の開始点Ｓから前記焦点Ｆ０までの距離Ｃは、前記再入射面３６の深さＨの３分の１以下である（Ｃ≦Ｈ／３）。前記再入射面３６の深さＨは、前記導光部材３の前記出射面３１から前記平面３２までの距離Ｔの２分の１以下である（Ｈ≦ＴＨ／２）。

（実施形態の作用の説明）
この実施形態における車両用灯具１は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。

半導体型光源２の発光部２０を点灯する。すると、発光部２０から放射された光は、導光部材３の入射面３０から導光部材３中に入射する。導光体３中に入射した光は、導光部材３中を、一端の入射面３０から他端に、導光部材３の湾曲面３１、平面３２、３３、３４において反射しながら導かれる。

導光部材３中を一端から他端に導かれる光は、１１個の反射部３５に達すると、３個の反射面３５１、３５２、３５３において、出射面３１側に反射する。その反射光は、出射面３１から外部に出射する。このとき、３個の反射面３５１、３５２、３５３の光軸Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３は、それぞれ異なった方向に向いている。このために、３個の反射面３５１、３５２、３５３からの反射光およびその出射光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、図５に示すように、それぞれ異なった方向に向いている。

半導体型光源２の発光部２０から放射される光は、平行光ではなく、放射光である。このために、導光部材３中に入射して導かれる光Ｌ４は、図６に示すように、平行光ではない。このために、３個の反射面３５１、３５２、３５３の各反射面たとえば反射面３５２からの反射光およびその出射光Ｌ４は、図６に示すように、平行光ではなく拡散光である。

３個の反射面３５１、３５２、３５３への入射角が臨界角未満である光Ｌ５は、図７に示すように、導光部材３から外部に出射する。この反射部３５から外部に出射した光は、凹部において反射部３５と対向する再入射面３６から導光部材３中に再度入射する。

このように、１１個の反射部３５の３個の反射面３５１、３５２、３５３において反射した反射光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４は、出射面３１から外部に出射する。このために、図１０、図１１に示すように、導光部材３を正面から見ると、導光部材３の出射面３１において、間隔を置いて設けられた１１個の反射部３５に対応する箇所が発光箇所３７として発光する（図１０、図１１中の太線で囲まれた小四角形を参照）。この１１個の発光箇所３７が恰も１１個の半導体型光源が発光しているかのように見える。すなわち、１１個の半導体型光源の擬似点灯状態として見える。

１１個の反射部３５の３個の反射面３５１、３５２、３５３の幅を同等とすると、図１０に示すように、１１個の発光箇所３７の幅も同等となる。また、１１個の反射部３５の３個の反射面３５１、３５２、３５３の幅を変えると、図１１に示すように、１１個の発光箇所３７の幅も変わる。

（実施形態の効果の説明）
この実施形態における車両用灯具１は、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。

この実施形態における車両用灯具１は、導光部材３の入射面３０から入射した光が間隔を置いて設けられている１１個の反射部３５の３個の反射面３５１、３５２、３５３で出射面３１側にそれぞれ反射されてかつ導光部材３の出射面３１から外部にそれぞれ出射する。この結果、導光部材３の出射面３１において、間隔を置いて設けられている１１個の反射部３５に対応する１１個の箇所が発光箇所３７として発光して、１１個の半導体型光源が点灯しているかのように見せること（擬似点灯）ができる。

この実施形態における車両用灯具１は、１１個の反射部３５がそれぞれ３個の放物面の反射面３５１、３５２、３５３から構成されているので、導光部材３中に入射して導かれる光を出射面３１側に確実にかつ有効に反射させることができる。

しかも、この実施形態における車両用灯具１は、３個の反射面３５１、３５２、３５３の光軸Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３がそれぞれ異なった方向に向いているので、３個の反射面３５１、３５２、３５３からの反射光およびその出射光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３がそれぞれ異なった方向に向いている（図５参照）。これにより、１１個の発光箇所３７から外部に出射する光の放射方向が異なるので、１１個の発光箇所３７が恰も半導体型光源が点灯しているかのような状態すなわち擬似点灯状態に確実に見せることができる。

その上、この実施形態における車両用灯具１は、３個の反射面３５１、３５２、３５３の焦点Ｆ０は、共通であるから、３個の反射面３５１、３５２、３５３の間の段部（段差）を小さくすることができ、３個の反射面３５１、３５２、３５３をスムーズに連続させることができる。これにより、導光部材３の製造金型の構造が簡単となり、製造コストを安価にすることができる。

さらに、この実施形態における車両用灯具１は、３個の反射面３５１、３５２、３５３の共通の焦点Ｆ０が外部と導光部材３との境界面すなわち平面３２もしくは平面３２の近傍に位置するので、導光部材３中に入射して導かれた光を有効に利用することができる。

以下、放物面の反射面３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃの焦点ＦＡ、ＦＢ、ＦＣの位置と、光ＬＡ、ＬＢ、ＬＣの有効利用率との相対関係について、図１２を参照して説明する。

図１２（Ａ）は、反射面３８Ａの焦点ＦＡが外部と導光部材３Ａとの境界面もしくは境界面の近傍に位置する構造を示す説明図である。図１２（Ｂ）は、反射面３８Ｂの焦点ＦＢが外部と導光部材３Ｂとの境界面よりも導光部材３Ｂ中に位置する構造を示す説明図である。図１２（Ｃ）は、反射面３８Ｃの焦点ＦＣが外部と導光部材３Ａとの境界面よりも導光部材３Ｃの外側に位置する構造を示す説明図である。なお、図１２（Ｂ）において、符号「Ｎ」は、反射面３８Ｂに対する法線であり、角度θ°は、最小全反射角度以上である（θ°≧最小全反射角度）。

ここで、焦点ＦＡ、ＦＢ、ＦＣから反射面３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃに入射する光ＬＡ、ＬＢ、ＬＣの有効利用率は、焦点ＦＡ、ＦＢ、ＦＣにおける光ＬＡ、ＬＢ、ＬＣの放射角度Ａ°、Ｂ°、Ｃ°が大きいほど高い。

図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、放射角度は、Ｂ°＞Ａ°＞Ｃ°である。このために、光ＬＡ、ＬＢ、ＬＣの有効利用率は、図１２（Ｂ）の構造＞図１２（Ａ）の構造＞図１２（Ｃ）の構造となる。

このように、この実施形態における車両用灯具１は、導光部材３中に入射して導かれた光を有効に利用することができる。

（実施形態以外の例の説明）
なお、前記の実施形態においては、フロントコンビネーションランプのデイタイムランニングランプについて説明するものである。ところが、この発明においては、フロントコンビネーションランプのデイタイムランニングランプ以外の車両用灯具、たとえば、フロントコンビネーションランプのクリアランスランプやターンシグナルランプ、リヤコンビネーションランプのターンシグナルランプやクリアランスランプなどにも適用することができる。

また、前記の実施形態においては、反射部３５が１１個であるが、この反射部３５の個数は、限定しない。

さらに、前記の実施形態においては、反射部３５の反射面３５１、３５２、３５３が３個である。ところが、この発明においては、反射部３５の反射面が１個、２個、４個以上であっても良い。

さらにまた、前記の実施形態においては、反射部３５の３個の反射面３５１、３５２、３５３の光軸Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３がそれぞれ異なった方向に向いている。ところが、この発明においては、反射部３５の複数個の反射面の光軸が同一方向に向いていても良い。

さらにまた、前記の実施形態においては、反射部３５の３個の反射面３５１、３５２、３５３の焦点Ｆ０が共通である。ところが、この発明においては、反射部３５の複数個の反射面の焦点がばらばらであっても良い。

さらにまた、前記の実施形態においては、反射部３５の３個の反射面３５１、３５２、３５３の焦点Ｆ０が外部と導光部材３との境界面もしくは境界面に位置するものである。ところが、この発明においては、反射部３５の複数個の反射面の焦点が、外部と導光部材との境界面よりも導光部材中に位置するものであっても良いし、また、外部と導光部材との境界面よりも導光部材の外側に位置するものであっても良い。

１ 車両用灯具
２ 半導体型光源
２０ 発光部
２１ 基板
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ 導光部材
３Ｖ 垂直板部
３Ｈ 水平板部
３０ 入射面
３１ 出射面
３２、３３、３４ 平面
３５ 反射部
３５１、３５２、３５３ 反射面
３６ 再入射面
３７ 発光箇所
３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃ 反射面
４ ロービーム用ヘッドランプ
５ ハイビーム用ヘッドランプ
６ ランプハウジング
７ 灯室
Ｆ 前側
Ｂ 後側
Ｕ 上側
Ｄ 下側
Ｌ 左側（車両外側）
Ｒ 右側（車両内側）
Ｃ 反射面の開始点から焦点までの距離
Ｆ０、ＦＡ、ＦＢ、ＦＣ 焦点
Ｈ 再入射面の深さ
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、ＬＡ、ＬＢ、ＬＣ 光
Ｎ 法線
Ｓ 反射面の開始点
Ｔ 導光部材の出射面から平面までの距離
Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３ 光軸
Ｗ 反射面の幅
Ａ°、Ｂ°、Ｃ°、θ° 角度

Claims (4)

1. １個の半導体型光源と、
   前記半導体型光源からの光を入射面から出射面に導く導光部材と、
   を備え、
   前記入射面は、前記導光部材の一端に設けられていて、
   前記出射面は、前記導光部材の前記一端から他端にかけて帯状に設けられていて、
   前記導光部材の前記一端から前記他端にかけての前記出射面と反対側の箇所には、前記入射面から入射した前記光を前記出射面側にそれぞれ反射させる複数個の反射部が間隔を置いて設けられている、
   ことを特徴とする車両用灯具。
2. 複数個の前記反射部は、それぞれ複数個の放物面の反射面から構成されていて、
   複数個の前記反射面の光軸は、それぞれ異なった方向に向いている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 複数個の前記反射部は、それぞれ複数個の放物面の反射面から構成されていて、
   複数個の前記反射面の焦点は、共通であり、かつ、外部と前記導光部材との境界面、もしくは、前記境界面よりも前記導光部材中に位置する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
4. 複数個の前記反射部は、前記導光部材に形成された複数個の凹部にそれぞれ設けられていて、
   前記凹部のうち前記反射部と対向する面には、前記反射部から外部に出射した光を再び前記導光部材中に入射させる再入射面が設けられている、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用灯具。

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