JP2014032747A - 車両用灯具 - Google Patents

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Abstract

【課題】導光体を備えた車両用灯具において、その導光体の後面部に形成された複数の反射素子による反射光制御の自由度を高める。
【解決手段】所定方向に(具体的には車幅方向に曲線状に)延びるように配置された導光体20に対して、その所定方向の端面から入射した光源からの光を、導光体20の後面部20cに形成された複数の反射素子20sによりその前面部20dへ向けて反射させる構成とする。その際、これら各反射素子20sの上記所定方向と直交する平面に沿った鉛直断面内における表面形状を曲線状に設定する。そして、この曲線の曲率を適当な値に設定することにより、上下方向に関して各反射素子20sからの内面反射光の拡散角度を調整可能とし、前面部20dからの出射光の拡散角度についても調整可能とする。
【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、車両用灯具の構成として、所定方向に延びるように配置された導光体と、この導光体に対してその所定方向の端面から光を入射させるように配置された光源とを備えたものが知られている。
「特許文献1」には、このような車両用灯具において、その導光体の後面部における所定方向の複数箇所に、導光体に入射した光をその前面部へ向けて反射させる反射素子が形成された構成が記載されている。
そして、この「特許文献1」に記載された車両用灯具においては、導光体の後面部に形成された複数の反射素子で内面反射した光を、その前面部から灯具前方へ向けて出射させるように構成されている。
特開2011−218279号公報
上記「特許文献1」に記載された導光体においては、各反射素子の上記所定方向と直交する平面に沿った断面内における表面形状が直線状に設定されているので、これら各反射素子による反射光制御の自由度が低い、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、その導光体の後面部に形成された複数の反射素子による反射光制御の自由度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、導光体の構成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、
所定方向に延びるように配置された導光体と、この導光体に対して該導光体における上記所定方向の端面から光を入射させるように配置された光源とを備え、上記端面から入射した光を上記導光体の前面部から出射させるように構成された車両用灯具において、
上記導光体の後面部における上記所定方向の複数箇所に、該導光体に入射した光を該導光体の前面部へ向けて反射させる反射素子が形成されており、
上記各反射素子の上記所定方向と直交する平面に沿った断面内における表面形状が曲線状に設定されている、ことを特徴とするものである。
上記「所定方向」は、該所定方向の端面から入射した光を導光体の前面部から出射させることが可能な方向であれば、その具体的な方向は特に限定されるものではない。
上記「導光体」は、所定方向に延びるように配置されていれば、該導光体の一般部(すなわち各反射素子以外の部分)の具体的な断面形状は特に限定されるものではない。
上記各「反射素子」は、一般部の外周面から突出するように形成されていてもよいし凹むように形成されていてもよい。また、これら各「反射素子」は、所定方向と直交する平面に沿った断面内における表面形状が曲線状に設定されているが、その曲率の具体的な値は特に限定されるものではない。
上記構成に示すように、本願発明に係る車両用灯具は、所定方向に延びるように配置された導光体に対して、その所定方向の端面から入射した光源からの光を、導光体の後面部に形成された複数の反射素子によりその前面部へ向けて反射させる構成となっているが、これら各反射素子は所定方向と直交する平面に沿った断面内における表面形状が曲線状に設定されているので、次のような作用効果を得ることができる。
すなわち、導光体の後面部に形成された各反射素子で反射した光は、その前面部から前方へ出射することとなるが、その際、各反射素子は上記断面内における表面形状が曲線状に設定されているので、その曲率を適当な値に設定することにより、所定方向と直交する方向に関して、各反射素子からの内面反射光の拡散角度を調整することができ、これにより前面部からの出射光の拡散角度についても調整することができる。
このように本願発明によれば、導光体を備えた車両用灯具において、その導光体の後面部に形成された複数の反射素子による反射光制御の自由度を高めることができる。
上記構成において、導光体における各反射素子以外の一般部の上記断面内における表面形状が円弧状に設定された構成とした上で、各反射素子の上記断面内における表面形状が、一般部の上記断面内における表面形状を構成する円弧状と同心の円弧状に設定された構成とすれば、導光体からの出射光を、上記断面内において一般部の中心位置からの発散光として扱うことができる。したがって、上記断面内における各反射素子の形成範囲を一般部の中心位置からの中心角によって規定することにより、導光体からの出射光の拡散角度も容易に調整することができる。そしてこれにより、所定方向と直交する方向の光拡散角度を容易に制御することができる。
上記構成において、各反射素子の上記断面内における表面形状を構成する曲線の曲率が、一般部の上記断面内における表面形状を構成する曲線の曲率よりも大きい値に設定された構成とすれば、所定方向と直交する方向の光拡散角度を十分大きく確保することができる。
上記構成において、導光体の前方側に、その前面部から出射した光を透過制御するレンズ部材が配置された構成とすれば、導光体からの出射光に対する制御を精度良く行うことができる。その際、このレンズ部材の構成として、上記断面内において導光体よりも広幅で形成されたものとすれば、灯具としての発光面積を拡大することができる。
上記構成において、導光体の前方側に、所定方向に延びるスリットを有する遮光部材が、上記断面内において該導光体の両側部を覆うようにして配置された構成とすれば、そのスリットの部分から導光体が細幅で光って見えるようにすることができる。その際、各反射素子の上記断面内における表面形状を構成する曲線の曲率を適宜調整することにより、各反射素子で内面反射した光の大半が、遮光部材によって遮光されてしまうことなく、そのスリットの部分から前方へ照射されるようにすることができる。
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−II線断面図 上記実施形態の第1変形例に係る車両用灯具を示す、図2と同様の図 上記実施形態の第2変形例に係る車両用灯具を示す、図2と同様の図 上記第2変形例に係る車両用灯具の要部を示す正面図 上記実施形態の第3変形例に係る車両用灯具を示す、図2と同様の図 上記実施形態の第4変形例に係る車両用灯具を示す平断面図 上記実施形態の第5変形例に係る車両用灯具を示す平断面図
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、本願発明の一実施形態に係る車両用灯具10を示す平断面図である。また、図2は、図1のII−II線断面図である。
これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用灯具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、車幅方向に延びるように配置された導光体20と、この導光体20に対して、その車幅方向外側の右端面20aから光を入射させるように配置された光源30とが組み込まれた構成となっている。
なお、車両用灯具10としては、図1において、Xで示す方向が「前方」(車両としては「後方」)であり、Yで示す方向が「前方」と直交する「右方向」である。
導光体20は、アクリル樹脂等からなる透明な合成樹脂成形品であって、その左端面20bからその右端面20aへ向けて後方側に回り込むようにして曲線状に延びる導光柱として形成されている。
一方、光源30は、赤色の発光ダイオードであって、導光体20の右端面20aの近傍において、その発光面を右端面20aへ向けるようにして配置されている。この光源30は、光源支持部材32に支持されている。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にそれぞれ支持されている。その際、この導光体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に支持されている。
この導光体20の後面部20cには、導光体20が延びる所定方向の複数箇所に、該導光体20に入射した光をその前面部20dへ向けて反射させる反射素子20sが形成されている。これら複数の反射素子20sは、導光体20の一般部(すなわち各反射素子20s以外の部分)20Aに対して後方側へ突出するようにして形成されている。その際、これら各反射素子20sは、上記所定方向に互いに等間隔をおいて形成されており、また、楔形の水平断面形状で一般部20の周面に沿って上下方向に延びるように形成されている。
図2に示すように、一般部20Aは、上記所定方向と直交する平面に沿った鉛直断面内における表面形状が円弧状に設定されている。
一方、各反射素子20sは、上記鉛直断面内における表面形状が、一般部20Aの上記鉛直断面内における表面形状を構成する円弧状と同心の円弧状に設定されている。また、これら各反射素子20sは、一般部20Aの上記鉛直断面内における中心位置に関して180°近い角度範囲にわたって形成されている。
図1に示すように、この導光体20においては、その右端面20aから入射した光源30からの光が、その一般部20Aにおける円筒状の周面で全反射による内面反射を繰り返しながら、その左端面20bの方向へ導かれ、その導光途中で一部の光が各反射素子20sに到達することとなる。そして、これら各反射素子20sに到達した光は、該反射素子20sにおいて全反射により内面反射した後、前面部20dに対して臨界角未満の入射角で到達し、この前面部20dからX軸寄りの方向へ向けて出射することとなる。
その際、一般部20Aはその周面が円筒状に形成されているので、この一般部20Aでの導光途中で各反射素子20sへ向かう光は、図2に示すように、上記鉛直断面内における中心位置Cからの発散光として扱うことができる。そして、各反射素子20sからの反射光は、各反射素子20sの上記鉛直断面内における表面形状が一般部20Aと同心の円弧状に設定されているので、各反射素子20sからの反射光は中心位置Cに戻る再帰反射光となる。したがって、導光体20の前面部20dからの出射光も、中心位置Cからの発散光として扱うことができる。
上記灯室内における導光体20の前方側には、該導光体20の前面部20dから出射した光を透過制御するレンズ部材40が配置されている。
このレンズ部材40は、アクリル樹脂等からなる透明な合成樹脂成形品であって、上記鉛直断面内において導光体20よりも広幅で形成されている。
すなわち、このレンズ部材40は、導光体20と同じ高さ位置において該導光体20と略同じ上下幅で鉛直方向に延びる鉛直部40Aと、この鉛直部40Aの上端位置から後方へ向けて斜め上方に延びる上側傾斜部40B1と、鉛直部40Aの下端位置から後方へ向けて斜め下方に延びる下側傾斜部40B2とからなり、導光体20に沿って上記所定方向に延びるように形成されている。
鉛直部40Aの前面には、導光体20の前面部20dから出射した光を上下および左右方向に拡散させる複数のレンズ素子40Asが形成されている。また、上側傾斜部40B1および下側傾斜部40B2の前面には、導光体20の前面部20dから出射した光を全反射によって前方へ向けて内面反射させた後、上下および左右方向に拡散させる複数のレンズ素子40B1s、40B2sが形成されている。
このレンズ部材40は、その左右両端部において導光体支持部材22、24に支持されている。
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、所定方向(すなわち車幅方向に湾曲した方向)に延びるように配置された導光体20に対して、その所定方向の右端面20aから入射した光源30からの光を、導光体20の後面部20cに形成された複数の反射素子20sによりその前面部20dへ向けて反射させる構成となっているが、これら各反射素子20sは所定方向と直交する平面に沿った鉛直断面内における表面形状が曲線状に設定されているので、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の後面部20cに形成された各反射素子20sで反射した光は、その前面部20dから前方へ出射することとなるが、その際、各反射素子20sは上記鉛直断面内における表面形状が曲線状に設定されているので、その曲率を適当な値に設定することにより、所定方向と直交する方向(すなわち上下方向)に関して、各反射素子20sからの内面反射光の拡散角度を調整することができ、これにより前面部20dからの出射光の拡散角度についても調整することができる。
このように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の後面部20cに形成された複数の反射素子20sによる反射光制御の自由度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における各反射素子20s以外の一般部20Aの上記鉛直断面内における表面形状が円弧状に設定されるとともに、各反射素子20sの上記鉛直断面内における表面形状が、一般部20Aの上記鉛直断面内における表面形状を構成する円弧状と同心の円弧状に設定されているので、導光体20からの出射光を、上記鉛直断面内において一般部20Aの中心位置Cからの発散光として扱うことができる。
したがって、上記鉛直断面内における各反射素子20sの形成範囲を一般部20Aの中心位置Cからの中心角によって規定することにより、導光体20の前面部20dからの出射光の拡散角度も容易に調整することができる。そしてこれにより上下方向の光拡散角度を容易に制御することができる。その際、本実施形態においては、各反射素子20sの形成範囲が180°近い角度範囲に設定されているので、上下方向の光拡散角度を最大限に確保することができる。
しかも本実施形態においては、導光体20の前方側に、その前面部20dから出射した光を透過制御するレンズ部材40が配置されているので、導光体20からの出射光に対する制御を精度良く行うことができる。その際、このレンズ部材40は、上記鉛直断面内において導光体20よりも広幅で形成されているので、灯具としての発光面積を拡大することができる。
特に、このレンズ部材40は、導光体20の正面に位置する鉛直部40Aの上下両側に上側傾斜部40B1および下側傾斜部40B2が形成されており、これらの前面には、導光体20の前面部20dから出射した光を全反射によって前方へ向けて内面反射させた後、上下および左右方向に拡散させる複数のレンズ素子40B1s、40B2sが形成されているので、レンズ部材40を広範囲にわたって光って見えるようにすることができる。
上記実施形態においては、導光体20が水平方向に延びるように配置されているものとして説明したが、上下方向あるいは斜め方向に延びるように配置された構成とすることも可能である。
上記実施形態においては、光源30として発光ダイオードが用いられているものとして説明したが、それ以外の種類の光源が用いられた構成とすることも可能である。
上記実施形態においては、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、車両に設けられる箇所や機能にかかわらず、上記実施形態と同様の構成を採用することにより上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
次に、上記実施形態の変形例について説明する。
まず、上記実施形態の第1変形例について説明する。
図3は、本変形例に係る車両用灯具110を示す、図2と同様の図である。
同図に示すように、本変形例においては、その導光体120の構成が上記実施形態の導光体20の場合と異なっている。
すなわち、本変形例の導光体120も、上記実施形態の導光体20の一般部20Aと同様の構成を有する一般部120Aの後面部120cに複数の反射素子120sが形成された構成となっているが、これら各反射素子120sは一般部120Aに対して前方側へ凹むようにして形成されている。その際、各反射素子120sの上記鉛直断面内における表面形状が一般部120Aと同心の円弧状に設定されており、かつ、その形成範囲が180°近い角度範囲に設定されている点は、上記実施形態の場合と同様である。
本変形例の構成を採用した場合においても、上記実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。
次に、上記実施形態の第2変形例について説明する。
図4は、本変形例に係る車両用灯具210を示す、図2と同様の図である。また、図5は、この車両用灯具210の要部を示す正面図である。
これらの図に示すように、本変形例においては、その導光体220の構成が上記実施形態の導光体20の場合と異なっている。また本変形例においては、導光体20の前方側に、上記実施形態のレンズ部材40の代わりに遮光部材250が配置された構成となっている。
なお、本変形例においては、ランプボディ212および透光カバー214が上記実施形態のランプボディ12および透光カバー14よりも狭い上下幅で形成されている。
本変形例においても、導光体220の後面部220cに、複数の反射素子220sが一般部220Aに対して後方側へ突出するようにして形成されている。その際、一般部220Aは、上記実施形態の導光体20の一般部20Aと同様の構成を有している。
ただし、本変形例においては、各反射素子220sの形成範囲が上記実施形態の場合よりも狭く、一般部220Aの上下幅の半分以下の上下幅で形成されている。また、これら各反射素子220sは、上記鉛直断面内における表面形状が一般部220Aの中心位置Cを焦点とする放物線状に形成されており、これにより中心位置Cからの発散光を平行光として導光体220の前面部220dへ向けて反射させるようになっている。
そして、この導光体220においては、各反射素子220sからの平行光を、その前面部220dから上下方向に収束させるように出射して、この出射光を上下方向に拡散する光とするようになっている。
遮光部材250は、導光体220に沿って上記所定方向に延びるスリット250aを有しており、導光体20の上下両側部を覆うようにして配置されている。その際、スリット250aは、各反射素子220sの上下幅よりも僅かに大きい上下幅で形成されている。
本変形例の構成を採用することにより、遮光部材250のスリット250aの部分から導光体20が細幅で光って見えるようにすることができる。
その際、本変形例においては、導光体220の各反射素子220sが、遮光部材250のスリット250aよりも僅かに狭い上下幅で形成されており、かつ、これら各反射素子220sからの反射光は平行光となるので、導光体220の前面部220dからの出射光が、遮光部材250によって遮光されることなくそのスリット250aの部分から前方へ照射されるようにすることができる。そしてこれにより灯具効率を高めることができる。
なお、本変形例の構成に対して、遮光部材250が配置されていない構成を採用することも可能である。このようにした場合においても、導光体220は、狭い上下幅で形成された各反射素子220sで内面反射した平行光を、その前面部220dから出射させる構成となっているので、狭い上下幅で導光体220が光って見えるようにすることができる。
次に、上記実施形態の第3変形例について説明する。
図6は、本変形例に係る車両用灯具310を示す、図2と同様の図である。
同図に示すように、本変形例の基本的な構成は上記第2変形例の場合と同様であるが、その導光体320の構成が上記第2変形例の導光体220の場合と異なっている。
すなわち、本変形例においても、導光体320の後面部320cに、複数の反射素子320sが一般部320Aに対して後方側へ突出するようにして形成されている。その際、一般部320Aは上記第2変形例の導光体220の一般部220Aと同様の構成を有しており、また、各反射素子320sの形成範囲は上記第2変形例の各反射素子220sの場合と同様である。
ただし、本変形例においては、各反射素子320sの上記鉛直断面内における表面形状が、一般部320Aと同心の円弧状に設定されている。また、導光体320の前面部320dには、一般部220Aの一部が鉛直面状に面取りされた鉛直面部220Aaが形成されている。その際、この鉛直面部220Aaは、各反射素子320sと同じ高さ位置において、各反射素子320sと同じ上下幅で形成されている。
本変形例においては、導光体320の各反射素子320sからの反射光は、上記実施形態の場合と同様、一般部320Aの中心位置Cへ向かう再帰反射光となる。その際、この再帰反射光は、一般部320Aの鉛直面部320Aaに到達し、この鉛直面部320Aaから上下方向に拡散する光として出射することとなる。
本変形例の構成を採用した場合においても、上記第2変形例の場合と同様の作用効果を得ることができる。
次に、上記実施形態の第4変形例について説明する。
図7は、本変形例に係る車両用灯具410を示す平断面図である。
同図に示すように、本変形例においては、その導光体420の配置およびその構成が上記実施形態の導光体20の場合と異なっている。
すなわち、本変形例の導光体420は、上下方向に延びるように配置されている。そして、この導光体420の後面部420cには、複数の反射素子420sが一般部420Aに対して後方側へ突出するようにして形成されている。その際、各反射素子420sは、楔形の鉛直断面形状で水平方向に延びる反射素子として、上下方向に互いに等間隔をおいて形成されている。
なお、本変形例においては、ランプボディ412および透光カバー414も上下方向に延びるように形成されている。
導光体420は、その一般部420Aの水平断面内における表面形状が円弧状に設定されるとともに、その各反射素子420sの水平断面内における表面形状も円弧状に設定されている。ただし、各反射素子420sの表面形状を構成する曲線の曲率は、一般部420Aの表面形状を構成する曲線の曲率よりも大きい値に設定されている。
本変形例の導光体420においては、水平断面内において一般部420Aの中心位置Cからの発散光が各反射素子420sに到達することとなるが、これら各反射素子420sで反射した光は、中心位置Cよりも後方側において一旦収束した後、拡散する光として導光体420の前面部420dに到達することとなる。その際、各反射素子420sからの反射光は、前面部420dに対してその左右全幅にわたって到達し、この前面部420dから左右両側に大きく拡がる拡散角度で前方へ向けて出射することとなる。
本変形例の構成を採用することにより、各反射素子420sにおける水平方向の光拡散角度を十分大きく確保することができ、これにより導光体420からの出射光の左右拡散角度を十分大きく確保することができる。
一般に、上下方向に延びる導光柱においては、その出射光の左右拡散角度を大きく確保することは困難であるので、本変形例の構成を採用することが特に効果的である。
次に、上記実施形態の第5変形例について説明する。
図8は、本変形例に係る車両用灯具510を示す平断面図である。
同図に示すように、本変形例は、その基本的な構成は上記第4変形例の場合と同様であるが、導光体420の前方にレンズ部材560が配置されている点で上記第4変形例の場合と異なっている。
レンズ部材560は、平面視においてL字形の断面形状を有している。すなわり、このレンズ部材560は、導光体420の一般部420Aの中心位置Cの前方位置から左右両側へ向けて左右後方へ向けて斜めに延びるように形成されている。
このレンズ部材560は、導光体420の左右幅よりも広い左右幅で形成されており、導光体420からの拡散出射光を漏れなく入射させるようになっている。また、このレンズ部材560の前面560aには、シボ加工等による光散乱処理が施されている。
本変形例においては、導光体420からの拡散出射光が、その前方側に配置されたレンズ部材560に入射した後、その前面560aにおいて散乱するようにして前方へ向けて出射することとなる。
本変形例の構成を採用することにより、導光体420よりも広幅のレンズ部材560を均一に光って見えるようにすることができる。
なお、上記実施形態およびその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、本願発明は、上記実施形態およびその変形例に記載された構成に限定されるものではなく、これ以外の種々の変更を加えた構成が採用可能である。
10、110、210、310、410、510 車両用灯具
12、212、412 ランプボディ
14、214、414 透光カバー
20、120、220、320、420 導光体
20A、120A、220A、320A、420A 一般部
20a 右端面
20b 左端面
20c、120c、220c、320c、420c 後面部
20d、220d、320d、420d 前面部
20s、120s、220s、320s、420s 反射素子
22、24 導光体支持部材
30 光源
32 光源支持部材
40、560 レンズ部材
40A 鉛直部
40B1 上側傾斜部
40B2 下側傾斜部
40As、40B1s、40B2s レンズ素子
250 遮光部材
250a スリット
320Aa 鉛直面部
560a 前面
C 中心位置

Claims (5)

  1. 所定方向に延びるように配置された導光体と、この導光体に対して該導光体における上記所定方向の端面から光を入射させるように配置された光源とを備え、上記端面から入射した光を上記導光体の前面部から出射させるように構成された車両用灯具において、
    上記導光体の後面部における上記所定方向の複数箇所に、該導光体に入射した光を該導光体の前面部へ向けて反射させる反射素子が形成されており、
    上記各反射素子の上記所定方向と直交する平面に沿った断面内における表面形状が曲線状に設定されている、ことを特徴とする車両用灯具。
  2. 上記導光体における上記各反射素子以外の一般部の上記断面内における表面形状が円弧状に設定されており、
    上記各反射素子の上記断面内における表面形状が、上記一般部の上記断面内における表面形状を構成する円弧状と同心の円弧状に設定されている、ことを特徴とする請求項1記載の車両用灯具。
  3. 上記各反射素子の上記断面内における表面形状を構成する曲線の曲率が、上記一般部の上記断面内における表面形状を構成する曲線の曲率よりも大きい値に設定されている、ことを特徴とする請求項1記載の車両用灯具。
  4. 上記導光体の前方側に、該導光体の前面部から出射した光を透過制御するレンズ部材が配置されており、
    上記レンズ部材が、上記断面内において上記導光体よりも広幅で形成されている、ことを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の車両用灯具。
  5. 上記導光体の前方側に、上記所定方向に延びるスリットを有する遮光部材が、上記断面内において該導光体の両側部を覆うようにして配置されている、ことを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の車両用灯具。
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