JP2015193287A - 車両用信号灯具 - Google Patents

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Yosuke Koike
陽介 小池
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Abstract

【課題】LED光源を用いても奥行き感がありながら薄型化を図った車両用灯具とすることが難しい。LED光源が直接視認されると審美的に好ましくない。これらの問題点を解決した車両用灯具を提供する。
【解決手段】発光ユニット(18)を第1のLED光源(11)とレンズ体(20)とで構成する。レンズ体(20)は第1のLED光源(11)と対向する入射面(21)から入射した前記LEDからの光を出射する第1導光延伸部(22)、第2導光延伸部(23)および第3導光延伸部(24)と、第1連結部(25)と、第2連結部(26)が、透明樹脂性の導光体により一体に形成されている。第1のLED光源(11)が点灯することで第1導光延伸部(22)、第2導光延伸部(23)および第3導光延伸部(24)の先端から出射して環状の点灯状態になる。LED光源(11)はレンズ体(2)上部に設けているので直接観察されない車両用灯具を提供できる。
【選択図】 図2

Description

本発明は、車両に設けられるテール・ストップランプと称する車両後方に設ける信号灯に関するもので、特に自動二輪車等の車体後部に取り付けるテールストップランプに関するものである。
従来のLEDを光源とする車両用信号灯具として、LED光源から出射した光を導光体に入射して分割し、複数の出射面から出射する灯具が知られている。例えば特許文献1では、LEDランプから照射光として光を放射するレンズまでの間に設けられる第一反射面、第二反射面を含む光導路を高屈折率部材で一体化して形成した導光体を用いている。光源は横方向に延びる一列に複数個のLEDを配置し、その前方に導光体を設け、導光体の入射面前方に設けた上側第一反射面および下側第一反射面により上下に分割し、LED光源の上部に設けた上側出射面と、LED光源の下部に設けた下側出射面から出射するものとしている。
特許文献1の導光体は、上下に配置した出射面に対し、その中間の背面に入射面を形成している。その導光体背面の入射面に対向するようにLED光源が配置されている。
特開2005−158362号公報
しかしながら、特許文献1の車両用信号灯具は、導光体の背面にLED光源を配置しなければならないため、薄型化を図りにい、という問題がある。また、導光体の背面にLED光源を配置しているため、灯具正面方向もしくは斜め正面方向から覗きこんだときに、非点灯時においても導光体を通してLED光源が観察され、外観意匠上、好ましくない。
本発明の目的は、上記の問題点を解決して、奥行方向の寸法を薄型化できる車両用信号灯具を提供することになる。また、LED光源が導光体を通して視認され難い車両用信号灯具を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明による車両用灯具は、一列に沿って並んだ複数の光源と、前記光源に対向する入射面を備えたレンズ体とを備える。
前記光源は前記入射面を通る光軸を備えたLED光源であり、
前記レンズ体は、前記入射面から入射した前記LEDからの光を出射する第1導光延伸部、第2導光延伸部および第3導光延伸部と、
前記第1導光延伸部および前記第2導光延伸部を連結する第1連結部と、前記第2導光延伸部および前記第3導光延伸部を連結する第2連結部が、透明樹脂性の導光体により一体に形成されている。
前記第1導光延伸部、第2導光延伸部および第3導光延伸部は、前記光源の光軸方向に対して直交方向に伸び、その先端には出射面が設けられている。
前記第1連結部には、前記光源から光軸上を直進してきた光の一部を内面反射する第1反射面と、前記第1反射面により反射されてきた光を光源からの出射方向と反対側に向かって内面反射する第2反射面と、前記第2反射面で反射された光を前記第1導光出射部の先端出射面に向けて反射する第3反射面が形成されている。
前記第1導光延伸部の前記第1連結部近傍で、且つ前記入射面と反対側の面には、前記入射面から入射してきた光の一部を前記第1導光延伸部と前記第2導光延伸部との間の空間に出射する側面出射部が形成されている。
前記第2導光延伸部の前記第1導光延伸部側の側面には、前記側面出射部から出射してきた光を入射する側面入射部と、前記側面入射部から前記第2導光延伸部内に入射してきた光を内面反射する第4反射面が形成されている。
前記第2連結部には、前記第4反射面にて反射された光を前記第2連結部内に向けて反射する第5反射面と、前記第5反射面にて反射された光を前記第3導光延伸部内に向けて反射する第6反射面が形成されている。
前記第2導光延伸部の後側には、前記光源とは異なる別光源が配置されている。
また、好適には、前記レンズ体には、さらに前記第1導光延伸部の出射面端部と前記第3導光延伸部の出射面端部とを結ぶ接続出射面を先端に有するくさび形状壁部を備えている。
本発明によれば、先端に出射面を備えた第1導光延伸部および第3導光延伸部の背面に複数のLED光源を設置していない。それゆえ、非点灯時に車両用灯具を覗き込んだ場合であってもは、LED光源がレンズ体を通して直接観察されなくなる。それゆえ外観の意匠性を向上させることができる。
さらに、奥行き方向の寸法を短くして薄型化を図ることができる。
また、第2導光延伸部の背面に別光源を設けた場合には、第1導光延伸部と第3導光延伸部との間に設けた太陽光に含まれた第2導光延伸部を別光源を用いて発光させることができ意匠性を高めることができる。
図1は、本発明の実施形態における車両用灯具を説明する正面図である。 図2は図1の車両用灯具10のA−A線に沿った断面図である。 図3は図2の要部を拡大した断面図である。 図4は、図1のB−B線に沿った断面、すなわち最も端縁側にあるLED光源11を通る断面図である。 図5は、第1のLED光源を点灯した場合の車両用灯具の点灯状態を説明する正面図である。 図6は、第1のLED光源および第2のLED光源を点灯した場合の車両用灯具の点灯状態を説明する正面図である。 図2は、第2の実施の形態の車両用灯具10の断面図である。
以下、本発明の一実施形態として、自動二輪車の後方に設けるテール&ストップ機能を有する車両用灯具(テールストップランプ)について、図面を参照しながら説明する。
なお、本明細書において「上」とは、特に断りのない限り、車体に取り付けた状態における上方をいい、「下」は車体に取り付けた状態における下方をいう。「前」は車両用灯具の主たる照射方向をいい、後ろ、右、左は、それぞれ「前」を基準とした後ろ、右、左をいう。したがって、車両後方に設け、車両よりも後ろ側に向かって照射するテールストップランプの場合には、車両後方側を「前」として説明する。
図1は、本発明の実施形態における車両用灯具を説明する正面図である。図2は図1の車両用灯具10のA−A線に沿った断面図である。図3は図2の要部を拡大した断面図である。本実施形態の車両用灯具10は、概略箱形状のランプハウジング15と、ランプハウジング前方の開口を覆う透光性のレンズカバー16と、ランプハウジング15とレンズカバー16での間にで囲われた灯室17内に収納された発光ユニット18を備える。また、発光ユニット18とレンズカバー16との間の隙間を見えなくする装飾目的のエクステンションカバー19が設けられている。なお、図1においては理解しやすくするためにエクステンションカバー19およびレンズカバー16を取り外した状態にて図示している。
発光ユニット18は、プリント基板13上に複数個を一列に間隔を空けて実装したLED光源11と、LED光源11の出射方向前方に設けた透光性樹脂からなるレンズ体20とで構成されている。図2に示すようにプリント基板13をレンズ体20の上方に設け、LED光源11を下向きとなるようにするのが好ましい。LED光源11が車両用灯具10の上側に位置するので、車両用灯具の点灯面を観察者が観視するときに、通常は斜め上方向から観視するため、LED光源11の存在位置を外部からわからなくすることができるからである。
LED光源11は車両用灯具の機能色を出射可能なLEDで、プリント基板13の法線方向に出射する光の中心軸、すなわち光軸を有するものを用いる。本実施形態では赤色LEDを用い、明るさを少なくとも2段階に制御できるものとしてテールランプとストップランプとで明るさを変更する。LED光源11を点灯制御する電子部品は、プリント基板13上もしくは別体の基板上に設けて灯室内に設置されている。LED光源11を第1のLED光源ともいう。
レンズ体20は、好ましくは無色透明な熱可塑性樹脂材料を用いて射出成形にて製造したものを用いる。例えばアクリル樹脂またはポリカーボネート樹脂を用いることができる。
レンズ体は、図2および図2の要部を拡大した図3に示したように入射面21、第1導光延伸部22、第2導光延伸部23、第3導光延伸部24、第1連結部25および第2連結部26が一体に形成された導光部材である。
入射面21は、LED光源11と対向し且つLED光源11の光軸Ax(図4参照)と交差する位置としている。入射面の形状は光軸Axを通る光線は光軸Ax上を直進するようにしたレンズ体20側に凹んだ形状、好ましくはLED光源11の中心点を焦点位置とした半球面形状とし、入射面21から入射するLED光源11からの光を光軸Axと平行方向に進路変更する屈折面としている。また、入射面21は第1導光延伸部22の側面に設けている。
第1導光延伸部22は、LED光源11の光軸Ax方向に対して直交方向に伸び、その先端には出射面37が設けられている。図3における符号L1が先端の出射面221から出射する光線を示す。第1導光延伸部22は基板11に沿った壁面形状とされている。
第1連結部25は、第1導光延伸部22の基部と第2導光延伸部23の基部とを連結し、LED光源11の光軸Ax方向に対して平行方向に伸びている。また、図1および図6に示すように平面視において第1導光延伸部22と第2導光延伸部23の出射面の間を繋ぐ面全体に位置する。
第1連結部25には、LED光源11から光軸Ax上を直進してきた光の一部を内面反射する第1反射面31と、第1反射面31により反射されてきた光をLED光源11からの出射方向と反対側に向かって内面反射する第2反射面32と、第2反射面32で反射された光を第1導光出射部22の先端出射面37に向けて反射する第3反射面33が形成されている。第1反射面31、第2反射面32および第3反射面33はレンズ体20の屈折率とレンズ体20外部の灯室17内の空気との屈折率差を利用した全反射を生じる反射面角度に設定されている。
LED光源11から出射し、入射面21を通って光軸Axに向かって直進する光が、第1反射面31、第2反射面32および第3反射面33により反射され、最後に先端出射面221からレンズ体20の外部に出射する光線L1となって車両用灯具10の前方を照明する。図5および図6にて点灯面を説明する図面において環状とした発光面の上辺が第1導光延伸部22の先端出射面221である。
第1導光延伸部22の第1連結部25近傍で、且つ入射面21と反対側の第1導光延伸部22の側面には、入射面21から入射してきた光の一部を第1導光延伸部22と第2導光延伸部23との間の灯室17内の空間に出射する側面出射部222が形成されている。
第2導光延伸部23は、LED光源11の光軸Ax方向に対して直交方向に伸び、その先端には出射面38が設けられている。図3における符号L2が先端の出射面231から出射する光線を示す。第2導光延伸部23の先端出射面231から出射する光L2は、後述する別体のLED光源12から照射された光を出射するものとし、LED光源11からの光を出射しないようにするため先端出射面231の反対側の面37はLED光源11の光軸Axと平行に形成されている。なお、先端出射面231の反対側の面37は別体のLED光源12からの照射光の入射面としても機能する。
第2導光延伸部23の第1導光延伸部22側の側面には、第1導光延伸部22の側面出射部222から出射してきた光を入射する側面入射部232と、側面入射部232から第2導光延伸部23内に入射してきた光を内面反射する第4反射面34が形成されている。第4反射面34にて反射された光は、第2導光延伸部23の基部に向かって進行させ、後述する第5反射面35にて反射された後に第3導光延伸部24から出射する光L3となる。
第2連結部26は、第2導光延伸部23の基部と第3導光延伸部24の基部とを連結し、LED光源11の光軸Ax方向に対して平行方向に伸びている。また、図1および図6に示すように平面視において第2連結部26と第3導光延伸部24との間を繋ぐ面全体に位置する。
第2連結部26には、第4反射面34にて反射された光を第2連結部26の内部を壁面にて反射しないように内面反射させる第5反射面35と、第5反射面35にて反射された光を第3導光延伸部24の先端に向けて反射する第6反射面36が形成されている。第5反射面35は第4反射面34にて内面反射されてきた光を第2連結部26の背面と平行に進むように内面反射する角度に形成した傾斜面である。第6反射面36は第5反射面35にて内面反射されてきた光を第3導光延伸部24の先端出射面241に向かう角度に傾斜してある。この第3導光延伸部24から出射する光L3は、図3に示すようにLED光源11の光軸Ax方向に対して斜め方向に出射した光の一部の光である。
図4は、図1のB−B線に沿った断面、すなわち最も端縁側にあるLED光源11を通る断面図である。図5の発光部を示す環状形状、図5においては五角形の側方位置の発光部であるくさび形状壁部27である。この側方のくさび形状壁部27は、図4に示したように光源11から離れるに従い先細のくさび形状とした立壁形状をなす。くさび形状壁部27の先端出射面271は、図5に示したように第1導光延伸部の先端出射面221と第3導光延伸部の先端出射面241とを結ぶ接続した出射面として視認されるように、先端出射面221、先端出射面241および先端出射面271は同一の平面もしくは曲面内に位置するようにすると、環状の意匠として認識しやくすなるので外観視認上好ましい。
また、くさび形状壁部27の先端出射面271と反対側の後面272は、くさび形状壁部27の端面、図4における上方のLED光源11から照射し、くさび形状壁部27内に入射した光を内面反射する多段の全反射面を全体として傾斜面に形成している。なお、図4においては、図面を簡略化するために多段の反射面形状を省略して直線の傾斜後面272として図示している。
レンズ体20の後側には、前記したLED光源11とは異なる別光源12が配置されている。別光源12は、プリント基板14上に搭載され、出射方向を第2導光延伸部23の基部から先端出射面231に向かって出射するように配設したLED光源である(別光源12を第2のLED光源という)。具体的には第2導光延伸部23先端出射面231の反対側に位置する後面37に対向するように設置している。このLED光源12から出射した光は後面37からレンズ体20内部に入射し、第2導光延伸部23の先端出射面231から出射する光L2となる。図6にて符号231で示す横方向に延びる面が、発光面となる。LED光源12も、LED光源11と同じ赤色LEDを用いる。LED光源12はストップランプとしてのみ機能し、テールランプのときには発光しないように制御する。したがって、テールランプとして機能するときには図5に示した発光状態となり、ストップランプとして機能するときには図6に示した発光状態となる。また、ストップランプとして機能するときには発光面積が増加するとともに、テールランプとして機能するときよりも明るい輝度で発光するものとしている。
図5および図6に示したように第1導光延伸部22、くさび形状壁部27および第3導光延伸部24により環状に発光部を形成し、第2導光延伸部23を環状の発光部中央を横切るように連結する。これにより、外観意匠としてもリング状の斬新な印象を与えることができる。また、環状に発光する第1導光延伸部22、くさび形状壁部27および第3導光延伸部24の背面には光源となるLED光源11が直接設置されていない。したがって、非点灯時に外部から覗きこんだとしても、LED光源11が直視にて観察されない。よって、光源の存在していない箇所からリング状に照射する点灯状態に切り替えることができる。また、全体として灯具正面視において面形状に拡がる第1連結部および第2連結部から、灯具正面方向に突出する壁状の第1導光延伸部、第2導光延伸部および第3導光延伸部を設け、各導光延伸部の先端を出射面としているので、奥行き感のある意匠面とすることができ、車両用灯具10を正面方向のみならず、斜め方向から観察したときにおいても、奥行き感のある灯具を実現することができる。
(第2の実施の形態)
図7は、第2の実施の形態の車両用灯具を断面にて説明するものである。第2の実施の形態においては、第1の実施の形態のレンズ体20と同様に、面形状に拡がる第1連結部および第2連結部から、灯具正面方向に突出する壁状の第1導光延伸部、第2導光延伸部および第3導光延伸部を設けているが、内面反射面が異なるレンズ体30としている点が異なる。車両用灯具の点灯状態は第1の実施の形態と同様に図5および図6にて説明したように点灯する。そこで、以下の説明においては、レンズ体40の要部についてのみ説明する。
レンズ体40は、無色透明な熱可塑性樹脂材料を用いて射出成形にて製造したものを用いる。また、入射面41、第1導光延伸部42、第2導光延伸部43、第3導光延伸部44、第1連結部45および第2連結部46が一体に形成された導光部材である点も第1の実施形態と同様である。
入射面41は、LED光源11と対向し且つLED光源11の光軸と交差する位置としている。入射面の形状は光軸Axを通る光線は光軸Ax上を直進するようにしたレンズ体40側に凹んだ形状の屈折面としている。また、入射面41は第1導光延伸部42の側面に設けている。
第1導光延伸部42は、LED光源11の光軸Ax方向に対して直交方向に伸び、その先端には出射面が設けられている。図3における符号L1が先端の出射面221から出射する光線を示す。第1連結部45の基部には、LED光源11から光軸Axから傾斜した方向に進行してきた光の一部を内面反射する第1反射面51が形成され、第1反射面51は第1導光延伸部42の先端の出射面に向けて内面反射させる。
第1連結部45は、第1導光延伸部42の基部と第2導光延伸部43の基部とを連結し、LED光源11の光軸Ax方向に対して平行方向に伸びており第1導光延伸部42と第2導光延伸部23の出射面の間を繋ぐ面全体に位置する。
LED光源11から出射し、入射面41を通って入射した光のうち、光軸Axに向かって直進する光は、第1連結部45および第2連結部46内を進行、好適には直進して第3導光延伸部44の基部に設けた第2反射面52に向かう。第2反射面52は、内面反射により第1連結部45の先端の出射面に向けて内面反射させる。第3導光延伸部44の先端には出射面が形成されており、第2反射面52にて内面反射された光が出射する。
第1連結部45と第2連結部46の間には、第2導光延伸部43が形成されている。第2導光延伸部43は、第2導光延伸部43の基部から、灯具出射方向に延びるとともに、灯具出射方向と反対側に延びる入光路431の先端には第2導光延伸路入光面432が形成され、第2導光延伸路入光面432に対向して別光源12が位置している。
図5の発光部を示す環状形状、図5においては五角形の側方位置の発光部であるくさび形状壁部27である。この側方のくさび形状壁部については、第1の実施形態と同様であるので、ここでの詳細な説明は省略する。
第2の実施形態においても第1導光延伸部42、くさび形状壁部および第3導光延伸部44により環状に発光部を形成し、第2導光延伸部43を環状の発光部中央を横切るように連結して発光する。これにより、図5および図6に図示した第1の実施形態と同様に外観意匠としてもリング状の斬新な印象を与えることができる。また、環状に発光する第1導光延伸部42、くさび形状壁部および第3導光延伸部44の背面には光源となるLED光源11が直接設置されていない。したがって、非点灯時に外部から覗きこんだとしても、LED光源11が直視にて観察されない。よって、光源の存在していない箇所からリング状に照射する点灯状態に切り替えることができる。また、全体として灯具正面視において面形状に拡がる第1連結部および第2連結部から、灯具正面方向に突出する壁状の第1導光延伸部、第2導光延伸部および第3導光延伸部を設け、各導光延伸部の先端を出射面としているので、奥行き感のある意匠面とすることができる。また正面方向のみならず、斜め方向から観察したときにおいても、奥行き感のある灯具を実現することができる。
以上説明したように、本実施形態の車両用灯具によれば、灯具の奥行を薄く、且つ、奥行き感のあるものとすることができる。また、LED光源11が正面方向から直接観視すされないので、非点灯時に車両用灯具を覗き込んだ場合であってもは、LED光源がレンズ体を通して直接観察されなくなる。それゆえ外観の意匠性を向上させることができる。
上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。例えば第1連結部および第2連結部の背面に別のLED光源を設け、この部分を灯具の求める機能に応じて発光させることもできる。これらの変形例も本発明に包含される。本発明は上述した実施形態の具体例に限定的に解釈されるものではない。
本発明について、自動二輪車のテールストップランプの例について説明したが、他の車両のテールストップランプであっても良い。また、他の用途の車両用信号灯具にも利用可能である。
10 車両用灯具
11,12 光源
13、14 基板
17 灯室
18 発光ユニット
20、40 レンズ体
21、41 入射面
22、42 第1導光延伸部
221 先端出射面
222 側面出射部
23、43 第2導光延伸部
231 先端出射面
232 側面入射部
24、44 第3導光延伸部
241 先端出射面
25、45 第1連結部
26、46 第2連結部
27、47 くさび形状壁部
31、51 第1反射面
32、52 第2反射面
33 第3反射面
34 第4反射面
35 第5反射面
36 第6反射面
37 面
431 入光路
432 第2導光延伸路入光面

Claims (2)

  1. 一列に沿って並んだ複数の光源と、前記光源に対向する入射面を備えたレンズ体とを備えた車両用信号灯具であって、
    前記光源は前記入射面を通る光軸を備えたLED光源であり、
    前記レンズ体は、前記入射面から入射した前記LEDからの光を出射する第1導光延伸部、第2導光延伸部および第3導光延伸部と、
    前記第1導光延伸部および前記第2導光延伸部を連結する第1連結部と、前記第2導光延伸部および前記第3導光延伸部を連結する第2連結部が、透明樹脂性の導光体により一体に形成されており、
    前記第1導光延伸部、第2導光延伸部および第3導光延伸部は、前記光源の光軸方向に対して直交方向に伸び、その先端には出射面が設けられており、
    前記第1連結部には、前記光源から光軸上を直進してきた光の一部を内面反射する第1反射面と、前記第1反射面により反射されてきた光を光源からの出射方向と反対側に向かって内面反射する第2反射面と、前記第2反射面で反射された光を前記第1導光出射部の先端出射面に向けて反射する第3反射面が形成されており、
    前記第1導光延伸部の前記第1連結部近傍で、且つ前記入射面と反対側の面には、前記側面出射部は前記入射面から入射してきた光の一部を前記第1導光延伸部と前記第2導光延伸部との間の空間に出射する側面出射部が形成されており、
    前記第2導光延伸部の前記第1導光延伸部側の側面には、前記側面出射部から出射してきた光を入射する側面入射部と、前記側面入射部から前記第2導光延伸部内に入射してきた光を内面反射する第4反射面が形成されており、
    前記第2連結部には、前記第4反射面にて反射された光を前記第2導光延伸部内に向けて反射する第5反射面と、前記第5反射面にて反射された光を前記第3導光延伸部内に向けて反射する第6反射面が形成されており、
    前記第2導光延伸部の後側には、前記光源とは異なる別光源が配置されている
    ことを特徴とする車両用信号灯具。
  2. 前記レンズ体には、さらに前記第1導光延伸部の出射面端部と前記第3導光延伸部の出射面端部とを結ぶ接続出射面を先端に有するくさび形状壁部を備えている、ことを特徴とする車両用信号灯具。
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