JP2014022159A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の車両用灯具では、幅が一定で狭いライン状の発光面しか得られない。
【解決手段】この発明は、灯室１２を区画するランプハウジング１０およびランプレンズ１１と、灯室１２内に配置されている半導体型光源２、２００および導光部材３と、を備える。導光部材３は、入射面３０を含む一端部の入射面側端部３２と、出射面３１を含む他端部の出射面側端部３３と、入射面側端部３２と出射面側端部３３との間の中間部の導光中間部３４と、を有する。出射面側端部３３のうち少なくとも一部には、板厚方向の幅が導光中間部３４の板厚方向の幅よりも広い幅広部３５が設けられている。この結果、この発明は、幅が広い発光面を形成することができ、発光面の見栄えを向上させることができる。
【選択図】 図２

Description

この発明は、半導体型光源と、板形状をなす導光部材と、を備えた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光源と、細長い板状の面発光導光板と、からなり、ＬＥＤ光源の光が面発光導光板の端面から入射して面発光導光板の端面から外部に出射し、面発光導光板の端面がライン状に発光する。また、従来の特許文献２の車両用灯具は、複数のＬＥＤと、透明材料で板状に形成された導光体と、を備え、ＬＥＤからの光が導光体の入射端面から入射して導光体の出射端面から外部に出射し、導光体の出射端面がライン状に発光する。

特開２０１２−６４５３４号公報 特開２００７−２８０６８９号公報

ところが、従来の特許文献１、２の車両用灯具は、面発光導光板の端面が、導光体の出射端面が、ライン状に発光するものである。このために、従来の特許文献１、２の車両用灯具では、幅が一定で狭いライン状の発光面しか得られない。

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、幅が一定で狭いライン状の発光面しか得られないという点にある。

この発明（請求項１にかかる発明）は、灯室を区画するランプハウジングおよびランプレンズと、灯室内に配置されている半導体型光源および導光部材と、を備え、導光部材が、板形状の成形品から構成されていて、半導体型光源からの光を一端面の入射面から他端面の出射面に導く部材であって、入射面を含む一端部の入射面側端部と、出射面を含む他端部の出射面側端部と、入射面側端部と出射面側端部との間の中間部の導光中間部と、を有し、出射面側端部のうち少なくとも一部には、板厚方向の幅が導光中間部の板厚方向の幅よりも広い幅広部が設けられている、ことを特徴とする。

この発明（請求項２にかかる発明）は、入射面側端部のうち少なくとも一部には、板厚方向の幅が導光中間部の板厚方向の幅よりも広い幅広部が出射面側端部の幅広部と対向して設けられていて、入射面側端部の幅広部には、導光部材中の光が外部に出射する追加出射面が設けられていて、出射面側端部の幅広部には、追加出射面から外部に出射した光が導光部材中に再入射する追加再入射面が設けられている、ことを特徴とする。

この発明（請求項３にかかる発明）は、灯室内には、追加半導体型光源が入射面側端部の幅広部の入射面に対向して配置されていて、入射面側端部の幅広部の追加半導体型光源が対向する入射面には、追加半導体型光源からの光を平行光として入射面側端部の幅広部中に入射させる追加入射面が設けられていて、入射面側端部の幅広部の追加出射面および出射面側端部の幅広部の追加再入射面が、平行光に対して面直である平面から構成されている、ことを特徴とする。

この発明の車両用灯具は、導光部材の出射面側端部に幅広部を設けたので、幅が広い発光面を形成することができ、発光面の見栄えを向上させることができる。しかも、幅広部を一部設けることにより、幅広部を設けた箇所の幅が広い発光面と、幅広部を設けていない箇所の幅が狭い発光面と、をそれぞれ形成することができる。この結果、発光面の幅に変化を持たせることができ（発光面の幅に緩急を付けることができ）、発光面の見栄えをさらに向上させることができる。

また、この発明の車両用灯具は、導光部材の出射面側端部の幅広部以外の部分、特に、導光部材の導光中間部において、板厚方向の幅を広くせずに従前の幅のままに保つことができる。この結果、導光部材の成形時間を延長することなく導光部材を成形することができる。すなわち、成形品の板厚を厚くすると（成形品の板厚方向の幅を広くすると）、成形品の成形時間が長くなる。ところが、この発明の車両用灯具は、導光部材の出射面側端部の幅広部以外の部分、特に、導光部材の導光中間部の板厚を厚くしないので、導光部材の成形時間が長くならず、量産に適している。

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、図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図３は、導光部材における光路を示す説明図である。 図４は、導光部材の幅広部の追加入射面における光路を示す説明図である。 図５は、導光部材の出射面すなわち発光面を示す説明図である。

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。

（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、リヤコンビネーションランプである。前記リヤコンビネーションランプ１は、車両（図示せず）の後部の左右両側に搭載されている。以下、車両の後部の右側に搭載される右側のリヤコンビネーションランプ１について説明する。なお、車両の後部の左側に搭載される左側のリヤコンビネーションランプは、右側のリヤコンビネーションランプ１と、構成部品の形状や配置が左右対称であり、かつ、構成部品の構成がほぼ同等なので、説明を省略する。

（リヤコンビネーションランプ１の説明）
前記リヤコンビネーションランプ１は、図１、図２に示すように、ランプハウジング１０およびランプレンズ（素通しのアウターカバーやアウターレンズなど）１１と、テールランプを構成する半導体型光源２および追加半導体型光源２００および導光部材３と、インナーハウジング（インナーパネル）４と、ストップランプ５０、ターンシグナルランプ５１、クリアランスランプ５２と、を備えるものである。

前記ランプハウジング１０および前記ランプレンズ１１は、灯室１２を区画する。前記灯室１２内には、前記半導体型光源２および前記追加半導体型光源２００および前記導光部材３、前記インナーハウジング４、前記ストップランプ５０、前記ターンシグナルランプ５１、前記クリアランスランプ５２がそれぞれ配置されている。

（半導体型光源２、追加半導体型光源２００の説明）
前記半導体型光源２、前記追加半導体型光源２００は、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、前記追加半導体型光源２００は、発光チップ（ＬＥＤチップ）を封止樹脂部材で封止したパッケージ構造をなす。複数個の前記半導体型光源２、１個（もしくは複数個）の前記追加半導体型光源２００は、基板２０に実装されている。前記基板２０は、前記ランプハウジング１０もしくは前記インナーハウジング４に取り付けられている。複数個の前記半導体型光源２、１個の前記追加半導体型光源２００は、前記基板２０を介して給電される。

（導光部材３の説明）
前記導光部材３は、板形状の成形品から構成されている。前記導光部材３は、図１に示すように、正面視の形状（車両の後方から車両の後部を見た形状）は、逆Ｌ字形状をなす。すなわち、前記導光部材３は、垂直板部と水平板部とからなる正面視逆Ｌ字形状をなす板形状の成形品から構成されている。

前記導光部材３は、前記半導体型光源２からの光（図３、図４中の実線矢印を参照）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、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル、メタクリル樹脂）などの透明樹脂材からなる。前記導光部材３は、前記ランプハウジング１０もしくは前記インナーハウジング４に取り付けられている。

前記入射面３０は、複数個の前記半導体型光源２に対向する。前記入射面３０は、前記半導体型光源２からの光を平行光として前記導光部材３中に入射させる面である。前記入射面３０は、たとえば、図３、図４に示すように、焦点Ｆ１が回転軸Ｏ上に位置する凸レンズ面３０１と、焦点Ｆ２が前記回転軸Ｏ上に位置する回転放物面３０２と、前記回転軸Ｏを軸とする円柱面３０３と、からなるものである。前記入射面３０（３０１、３０２、３０３）は、複数個の前記半導体型光源２に対応して、複数個設けられている。

前記凸レンズ面３０１の焦点Ｆ１は、前記半導体型光源２の発光面の中心もしくはその近傍に位置する。前記凸レンズ面３０１の焦点Ｆ１と前記回転放物面３０２の焦点Ｆ２とは、前記半導体型光源２からの光であって、前記回転放物面３０２で反射される光が前記円柱面３０３から前記導光部材３中に入射する際の屈折する分ずれている。

前記出射面３１は、前記インナーハウジング４の開口部４０から前記ランプレンズ１１側に対向している。前記出射面３１は、前記導光部材３中の光を外部にすなわち前記ランプレンズ１１側に出射させる面である。前記出射面３１は、たとえば、図３に示すように、拡散系プリズム素子群（魚眼プリズム素子群）からなるものである。

前記導光部材３は、図３に示すように、前記入射面３０を含む一端部の入射面側端部３２と、前記出射面３１を含む他端部の出射面側端部３３と、前記入射面側端部３２と前記出射面側端部３３との間の中間部の導光中間部３４と、を有する。

前記出射面側端部３３のうち少なくとも一部、すなわち、逆Ｌ字の垂直板部と水平板部との中間部の折曲部（屈曲部、屈折部）には、板厚方向の幅が前記導光中間部３４の板厚方向の幅よりも広い幅広部３５が一体に設けられている。前記出射面３１は、前記出射面側端部３３から前記出射面側端部３３の前記幅広部３５（以下、「出射面側幅広部３５」と称する）にかけて設けられている。

前記入射面側端部３２のうち少なくとも一部、すなわち、逆Ｌ字の垂直板部と水平板部との中間部の折曲部（屈曲部、屈折部）には、板厚方向の幅が前記導光中間部３４の板厚方向の幅よりも広い幅広部３６が、前記出射面側幅広部３５と対向して、一体に設けられている。前記入射面側端部３２の前記幅広部３６（以下、「入射面側幅広部３６」と称する）は、前記追加半導体型光源２００に対向する。

前記入射面側幅広部３６の前記追加半導体型光源２００が対向する入射面には、前記追加半導体型光源２００からの光を平行光として前記導光部材３（前記入射面側幅広部３６）中に入射させる追加入射面３７が設けられている。前記追加入射面３７は、前記入射面３０と同様に、図３、図４に示すように、焦点Ｆ１が回転軸Ｏ上に位置する凸レンズ面３０１と、焦点Ｆ２が前記回転軸Ｏ上に位置する回転放物面３０２と、前記回転軸Ｏを軸とする円柱面３０３と、からなるものである。

前記入射面側幅広部３６には、前記導光部材３中の光が一旦外部に出射する追加出射面３８が設けられている。一方、前記出射面側幅広部３５には、前記追加出射面３８から一旦外部に出射した光が前記導光部材３（前記出射面側幅広部３５）中に再入射する追加再入射面３９が設けられている。相互に対向する前記入射面側幅広部３６の前記追加出射面３８と前記出射面側幅広部３５の前記追加再入射面３９とは、前記平行光に対して面直である平面から構成されている。

これにより、図３に示すように、前記追加入射面３７（３０１、３０２、３０３）から前記入射面側幅広部３６中に入射した平行光は、前記入射面側幅広部３６の前記追加出射面３８から一旦外部に出射する。一旦外部に出射した平行光は、前記出射面側幅広部３５の前記追加再入射面３９から前記出射面側幅広部３５中に再入射する。

なお、図３において、前記入射面側端部３２と前記導光中間部３４との間の二点鎖線の境界線、前記出射面側端部３３と前記導光中間部３４との間の二点鎖線の境界線、前記出射面側端部３３と前記出射面側幅広部３５との間の二点鎖線の境界線、前記入射面側端部３２と前記入射面側幅広部３６との間の二点鎖線の境界線は、前記導光部材３の各部３２、３３、３４、３５、３６の構造を理解する上で便宜的に付したものであって、各部３２、３３、３４、３５、３６の境界線は、図３に示す二点鎖線の境界線に限定されるものではない。

（インナーハウジング４の説明）
前記インナーハウジング４は、光不透過部材から構成されている。前記インナーハウジング４は、前記ランプハウジング１０に取り付けられている。前記インナーハウジング４には、複数個この例では４個の開口部４０が設けられている。前記開口部４０には、テールランプの前記導光部材３、前記ストップランプ５０、前記ターンシグナルランプ５１、前記クリアランスランプ５２がそれぞれ配置されている。前記インナーハウジング４は、前記ランプレンズ１１を通して、前記灯室１２内を見た際に前記インナーハウジング４の裏側を覆い隠すものすなわち化粧パネルである。

（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（リヤコンビネーションランプ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。

複数個の半導体型光源２と追加半導体型光源２００とを点灯する。すると、複数個の半導体型光源２から放射された光は、導光部材３（入射面側端部３２）の複数個の入射面３０（３０１、３０２、３０３）から導光部材３（入射面側端部３２）中に平行光として入射する。導光部材３（入射面側端部３２）中に入射した平行光は、導光部材３（入射面側端部３２、導光中間部３４、出射面側端部３３）中を、一端の入射面３０から他端の出射面３１に導かれる。出射面３１に導かれた平行光は、出射面３１から拡散光として外部にランプレンズ１１に向かって出射する。

追加半導体型光源２００から放射された光は、導光部材３（入射面側幅広部３６）の追加入射面３７（３０１、３０２、３０３）から導光部材３（入射面側幅広部３６）中に平行光として入射する。導光部材３（入射面側幅広部３６）中に入射した平行光は、導光部材３（入射面側幅広部３６）中を、一端の追加入射面３７から他端の追加出射面３８に導かれる。追加出射面３８に導かれた平行光は、追加出射面３８から一旦外部に出射する。

一旦外部に出射した平行光は、導光部材３（出射面側幅広部３５）の追加再入射面３９から導光部材３（出射面側幅広部３５）中に平行光として再入射する。導光部材３（出射面側幅広部３５）中に再入射した平行光は、導光部材３（出射面側幅広部３５）中を、一端の追加再入射面３９から他端の出射面３１に導かれる。出射面３１に導かれた平行光は、出射面３１から拡散光として外部にランプレンズ１１に向かって出射する。

この結果、導光部材３の出射面３１は、図１、図５（Ａ）に示すように、逆Ｌ字のライン形状に発光する。この逆Ｌ字のライン形状の発光面において、垂直板部の先端部分と水平板部の先端部分との幅は狭く、垂直板部と水平板部との中間部の折曲部の幅は広い。これにより、逆Ｌ字のライン形状の発光面の幅は、垂直板部の先端部分と水平板部の先端部分とから垂直板部と水平板部との中間部の折曲部にかけて徐々に変化する。

（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（リヤコンビネーションランプ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（リヤコンビネーションランプ１）は、導光部材３の出射面側端部３３に幅広部（出射面側幅広部３５）を設けたので、幅が広い発光面を形成することができ、発光面の見栄えを向上させることができる。たとえば、図５（Ａ）中の二点鎖線および図５（Ｂ）に示す導光部材３００の発光面、すなわち、幅が狭く一定である逆Ｌ字形状の発光面と比較して、発光面の見栄えを向上させることができる。

しかも、幅広部（出射面側幅広部３５）を一部設けることにより、幅広部（出射面側幅広部３５）を設けた箇所この例では逆Ｌ字形状の垂直板部と水平板部との中間部の折曲部の幅が広い発光面と、幅広部（出射面側幅広部３５）を設けていない箇所この例では逆Ｌ字形状の垂直板部の先端部分と水平板部の先端部分との幅が狭い発光面と、をそれぞれ形成することができる。この結果、発光面の幅に変化を持たせことができ（発光面の幅に緩急を付けることができ）、発光面の見栄えをさらに向上させることができる。たとえば、図５（Ａ）中の二点鎖線および図５（Ｂ）に示す導光部材３００の発光面、すなわち、幅が狭く一定である逆Ｌ字形状の発光面と比較して、発光面の見栄えをさらに向上させることができる。

この実施形態における車両用灯具１（リヤコンビネーションランプ１）は、導光部材３の出射面側幅広部３５以外の部分、特に、導光部材３の導光中間部３４において、板厚方向の幅を広くせずに従前の幅のままに保つことができる。この結果、導光部材３の成形時間を延長することなく導光部材３を成形することができる。すなわち、成形品の板厚を厚くすると（成形品の板厚方向の幅を広くすると）、成形品の成形時間が長くなる。ところが、この実施形態における車両用灯具１（リヤコンビネーションランプ１）は、導光部材３の出射面側幅広部３５以外の部分、特に、導光部材３の導光中間部３４の板厚を厚くしないので、導光部材３の成形時間が長くならず、量産に適している。

この実施形態における車両用灯具１（リヤコンビネーションランプ１）は、入射面側端部３２に幅広部（入射面側幅広部３６）を出射面側幅広部３５と対向して設け、その入射面側幅広部３６に追加出射面３８を設け、かつ、出射面側幅広部３５に追加再入射面３９を設けるものである。このために、導光部材３の入射面側幅広部３６中に入射した光が入射面側幅広部３６の追加出射面３８から一旦外部に出射しても、その一旦外部に出射した光が出射面側幅広部３５の追加再入射面３９から導光部材３の出射面側幅広部３５中に再入射することができる。これにより、導光部材３の導光中間部３４の板厚方向の幅を従前の幅のまま維持していても、半導体型光源２、追加半導体型光源２００からの光を有効に利用することができる。

この実施形態における車両用灯具１（リヤコンビネーションランプ１）は、入射面側幅広部３６の追加半導体型光源２００が対向する入射面に追加半導体型光源２００からの光を平行光として入射面側幅広部３６中に入射させる追加入射面３７を設け、入射面側幅広部３６の追加出射面３８および出射面側幅広部３５の追加再入射面３９を平行光に対して面直である平面に構成するものである。この結果、追加半導体型光源２００からの光が導光部材３の入射面側幅広部３６の追加入射面３７（３０１、３０２、３０３）から入射面側幅広部３６中に平行光として入射し、その平行光が入射面側幅広部３６中を追加入射面３７から追加出射面３８に導かれて追加出射面３８から一旦外部に出射する。一旦外部に出射した平行光が導光部材３の出射面側幅広部３５の追加再入射面３９から出射面側幅広部３５中に平行光として再入射し、その再入射した平行光が出射面側幅広部３５中を追加再入射面３９から出射面３１に導かれて出射面３１から拡散光として外部にランプレンズ１１に向かって出射する。これにより、導光部材３の導光中間部３４の板厚方向の幅を従前の幅のまま維持していても、追加した追加半導体型光源２００からの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、リヤコンビネーションランプ１のテール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、リヤコンビネーションランプ１のテールランプ以外の車両用灯具、たとえば、リヤコンビネーションランプのストップランプやターンシグナルランプやクリアランスランプ、あるいは、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やデイタイムランニング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、追加半導体型光源２００を設け、かつ、入射面側幅広部３６に追加半導体型光源２００からの光を平行光として入射する追加入射面３７を設けるものである。ところが、この発明においては、追加半導体型光源２００や追加入射面３７を設けなくても良い。この場合においては、入射面側幅広部３６の追加出射面３８と出射面側幅広部３５の追加再入射面３９とを平行光に対して面直である平面に構成しなくても良い。

さらに、前記の実施形態においては、入射面側端部３２に幅広部（入射面側幅広部３６）を出射面側幅広部３５と対向して設け、その入射面側幅広部３６に追加出射面３８を設け、かつ、出射面側幅広部３５に追加再入射面３９を設けるものである。ところが、この発明においては、入射面側端部３２に幅広部（入射面側幅広部３６）を設けなくても良い。この場合においては、出射面側幅広部３５に追加再入射面３９を設ける必要が無い。

さらにまた、前記の実施形態においては、入射面側端部３２の入射面３０が、入射面側幅広部３６の追加入射面３７と同様に、半導体型光源２からの光を平行光として入射する凸レンズ面３０１と、回転放物面３０２と、円柱面３０３と、から構成されているものであって、複数個の半導体型光源２と対向して複数個設けられているものである。ところが、この発明において、入射面側端部３２の入射面としては、半導体型光源２からの光を導光部材３中に入射するものであれば、特に限定しない。

１ リヤコンビネーションランプ（車両用灯具）
１０ ランプハウジング
１１ ランプレンズ
１２ 灯室
２ 半導体型光源
２０ 基板
２００ 追加半導体型光源
３、３００ 導光部材
３０ 入射面
３１ 出射面
３２ 入射面側端部
３３ 出射面側端部
３４ 導光中間部
３５ 出射面側幅広部
３６ 入射面側幅広部
３７ 追加入射面
３８ 追加出射面
３９ 追加再入射面
３０１ 凸レンズ面
３０２ 回転放物面
３０３ 円柱面
４ インナーハウジング
４０ 開口部
５０ ストップランプ
５１ ターンシグナルランプ
５２ クリアランスランプ
Ｆ１、Ｆ２ 焦点
Ｏ 中心軸

Claims (3)

1. 灯室を区画するランプハウジングおよびランプレンズと、
   前記灯室内に配置されている半導体型光源および導光部材と、
   を備え、
   前記導光部材は、板形状の成形品から構成されていて、前記半導体型光源からの光を一端面の入射面から他端面の出射面に導く部材であって、前記入射面を含む一端部の入射面側端部と、前記出射面を含む他端部の出射面側端部と、前記入射面側端部と前記出射面側端部との間の中間部の導光中間部と、を有し、
   前記出射面側端部のうち少なくとも一部には、板厚方向の幅が前記導光中間部の板厚方向の幅よりも広い幅広部が設けられている、
   ことを特徴とする車両用灯具。
2. 前記入射面側端部のうち少なくとも一部には、板厚方向の幅が前記導光中間部の板厚方向の幅よりも広い幅広部が前記出射面側端部の前記幅広部と対向して設けられていて、
   前記入射面側端部の前記幅広部には、前記導光部材中の光が外部に出射する追加出射面が設けられていて、
   前記出射面側端部の前記幅広部には、前記追加出射面から外部に出射した光が前記導光部材中に再入射する追加再入射面が設けられている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記灯室内には、追加半導体型光源が前記入射面側端部の前記幅広部の前記入射面に対向して配置されていて、
   前記入射面側端部の前記幅広部の前記追加半導体型光源が対向する前記入射面には、前記追加半導体型光源からの光を平行光として前記入射面側端部の前記幅広部中に入射させる追加入射面が設けられていて、
   前記入射面側端部の前記幅広部の前記追加出射面および前記出射面側端部の前記幅広部の前記追加再入射面は、前記平行光に対して面直である平面から構成されている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両用灯具。

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