JP2016115559A - 車両用灯具 - Google Patents

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Abstract

【課題】従来に比べ、発光面をより明るく面発光させる。【解決手段】車両用灯具1は、複数の第二LED22と、その前方に配置された後側インナーレンズ4とを備える。後側インナーレンズ4は、中心軸C回りに全周に亘って並設された複数の第二後側導光部42を有する。複数の第二LED22は、少なくとも2つの第二LED22毎に複数の第二後側導光部42に対応するとともに、当該少なくとも2つの第二LED22が各第二後側導光部42の内周側部分の後方に中心軸C回りに並設されている。各第二後側導光部42は、その後面に中心軸C回りに並設され、少なくとも2つの第二LED22に個別に対向する少なくとも2つの入射面421と、当該入射面421の前方に設けられ、当該入射面421からの光を外径方向へ内部反射させる第一反射面422と、当該第一反射面422からの光を前方へ内部反射させる第二反射面423とを有する。【選択図】図1

Description

本発明は、車両に搭載される車両用灯具に関し、特に、導光レンズを面発光させる車両用灯具に関する。
従来、車両に搭載される車両用灯具として、導光レンズを面発光させるものが知られている。
例えば、特許文献1に記載の技術では、単一の光源から出射させて後面から導光レンズ内に入射させた光を、導光レンズ前面中央の反射面で広角度に広げつつ側方へ内部反射させ、さらに前方へ内部反射させることによって、その前方の発光面を発光させている。
特開2012−212673号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載の技術では、単一の光源からの光を単純に広角度に広げているため、十分な光量を得ることができずに発光面を所望の光度で発光させることができない場合がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、従来に比べ、発光面をより明るく面発光させることができる車両用灯具の提供を目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、
複数の光源と、
前記複数の光源の前方に配置され、当該複数の光源から前方へ出射された光を配光制御する導光レンズと、
を備える車両用灯具であって、
前記導光レンズは、正面視略中央の中心軸回りに全周に亘って並設された複数の導光部を有し、
前記複数の光源は、少なくとも2つの光源毎に前記複数の導光部に対応するとともに、当該少なくとも2つの光源が前記複数の導光部それぞれの内周側部分の後方に前記中心軸回りに並設され、
前記複数の導光部それぞれは、
当該導光部の後面に前記中心軸回りに並設され、前記少なくとも2つの光源に個別に対向する少なくとも2つの入射面と、
前記少なくとも2つの入射面の前方に設けられ、当該少なくとも2つの入射面からの光を前記中心軸から離間する外径方向へ内部反射させる第一の反射面と、
前記第一の反射面の外径方向に設けられ、当該第一の反射面からの光を前方へ内部反射させる第二の反射面と、
を有することを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車両用灯具において、
前記複数の導光部それぞれのうち、前記少なくとも2つの光源のうちの一の光源からの光を配光制御する部分は、正面視で前記中心軸を頂点とする角度が30°以下の大きさであることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の車両用灯具において、
前記導光レンズのうち、前記複数の光源の前方に位置する部分の前方に配置された遮光板を備えることを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載の車両用灯具において、
前記導光レンズの前方に配置され、当該導光レンズから出射された光を拡散させつつ前方へ出射させる他の導光レンズを備えることを特徴とする。
本発明によれば、少なくとも2つの光源から前方へ出射された光が、当該少なくとも2つの光源に対応する少なくとも2つの入射面から導光レンズの各導光部内に入射する。そして、この光は、少なくとも2つの入射面の前方に位置する第一の反射面によって、導光レンズの中心軸から離間する外径方向へ内部反射された後に、第二の反射面によって前方へさらに内部反射されて、導光部の前面から出射する。これにより、導光レンズの各導光部の前面を少なくとも2つの光源によって発光させることができる。
したがって、単一の光源からの光を単純に広げていた従来に比べ、発光面である各導光部の前面をより明るく面発光させることができる。
車両用灯具の要部の正面図である。 車両用灯具の要部の分解斜視図である。 図1のIII−III線での車両用灯具の断面図である。 図1のIV−IV線での車両用灯具の断面図である。 図1のV−V線での車両用灯具の断面図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態における車両用灯具1の要部の正面図であり、図2は、車両用灯具1の要部の分解斜視図であり、図3〜図5は、図1のIII−III線,IV−IV線及びV−V線での車両用灯具の断面図である。
なお、以下の説明において、「前」「後」「左」「右」「上」「下」との記載は、特に断りのない限り、車両用灯具1から見た方向を意味するものとする。
図1及び図2に示すように、車両用灯具1は、制動灯を兼ねた尾灯として機能するものであり、LED(発光ダイオード)ユニット2と、ブラケット3と、後側インナーレンズ4と、前側インナーレンズ5とを備えている。
このうち、LEDユニット2は、前後方向と直交する略平板状の基板25の前面に、赤色光を発する複数のLED20,…がそれぞれ前方向きに実装された構成となっている。
複数のLED20,…は、複数(本実施形態では6個)の第一LED21,…と、複数(本実施形態では12個)の第二LED22,…とから構成されている。このうち、複数の第一LED21,…は、基板25の正面視略中央の前後方向に沿った中心軸C(図3等参照)を中心とする所定半径の円の円周上に等配で配置されている。一方、複数の第二LED22,…は、複数の第一LED21,…が配置された円と同心であって当該円よりも小さい半径の円の円周上に、円周方向に隣り合う2つの第一LED21,21の角度範囲内に所定個数(本実施形態では2個)ずつ等配で配置されている。
ブラケット3は、主に後側インナーレンズ4及び前側インナーレンズ5を保持するためのものであり、前方へ開口する形状に形成されている。具体的に、ブラケット3は、前後方向と略直交する略円板状の後板31と、この後板31の周縁から前方へ延出する略円筒状の側板32とを有する形状に形成されている。このうちの後板31には、LEDユニット2の基板25が後方から取り付けられるとともに、当該基板25上の複数のLED20,…を前方に露出させるための複数の孔部31a,…が形成されている。
後側インナーレンズ4は、複数のLED20,…から前方へ出射された光を配光制御するものであり、前方へ開口する正面視略円形状に形成され、ブラケット3内に前方から収容された状態で、複数のLED20,…の前方に配置されている。この後側インナーレンズ4は、複数の第一LED21,…からの光を配光制御するための複数(本実施形態では6個)の第一後側導光部41,…と、複数の第二LED22,…からの光を配光制御するための複数(本実施形態では6個)の第二後側導光部42,…とを有している。より詳しくは、後側インナーレンズ4は、第一後側導光部41と第二後側導光部42とが、それぞれ対応するLED20の前方に位置するように、基板25のものと一致する中心軸C(図3等参照)を有する略円板状の中央板部40の周囲に、周方向に沿って全周に亘り交互に並設された形状となっている。
なお、本実施形態における後側インナーレンズ4は、右側が最も高く(前後方向に長く)、左側が最も低くなるように形成されているが(図4等参照)、これは当該車両用灯具1のデザイン上の特徴であって本発明の技術的特徴に関するものではないため、この点についての詳細な説明は省略する。
各第一後側導光部41は、図2及び図3に示すように、正面視で中心軸Cを頂点とした所定の中心角を有する裁頭扇形の略平板状に形成され、中央板部40の周縁から対応する第一LED21のやや外周側にまで亘って、正面視放射状に設けられている。
各第一後側導光部41の後面のうち、第一LED21の前方に位置する部分は、後方へ膨出する凸面状の中央入射面411となっている。この中央入射面411は、対応する第一LED21と対向するとともに、前後方向に沿った当該第一LED21の光軸Ax1を回転対称軸とする曲面状に形成されており、当該第一LED21から出射された光を、光軸Ax1に平行な平行光にしつつ各第一後側導光部41内に入射させる。
各第一後側導光部41の前面のうち、中央入射面411の周囲に位置する部分は、第一LED21の光軸Ax1を中心とするフレネルレンズ状のフレネルカットが形成されてレンズカット面412となっている。このレンズカット面412は、第一LED21から出射された光のうち、中央入射面411よりも側方の後面から第一後側導光部41内に入射したものを、光軸Ax1に略沿った平行光にしつつ第一後側導光部41から出射させる。
各第二後側導光部42は、正面視で中心軸Cを頂点とした所定の中心角を有する裁頭扇形状に形成され、円周方向に隣り合う2つの第一後側導光部41,41の間に設けられて、その後方に位置する所定個数(本実施形態では2個)の第二LED22に対応している。
図4及び図5に示すように、各第二後側導光部42の後面のうち、中央板部40と連なる最内周側の部分には、所定個数の第二LED22と個別に対応する所定数の入射面421が設けられている。当該所定数の入射面421は、各第二後側導光部42の周方向の全幅に亘って設けられているとともに、中心軸C回りに互いに並設されている。各入射面421は、後方へ膨出する凸面状に形成されて、第二LED22と対向しており、この対向する第二LED22から出射された光を、前後方向に沿った当該第二LED22の光軸Ax2に平行な平行光にしつつ各第二後側導光部42内に入射させる。
各第二後側導光部42のうち、所定数の入射面421の前方に位置する前面は、第一反射面422となっている。この第一反射面422は、前方に向かうに連れて外径方向(後側インナーレンズ4の径方向のうち、中心軸Cから離間する方向)に位置するように傾斜した湾曲面状に形成されており、所定数の入射面421から第二後側導光部42内に入射した光を、外径方向へ正面視放射状に内部反射させる。
各第二後側導光部42のうち、第一反射面422よりも外周側の部分は、前方に向かうに連れて外径方向に位置するように傾斜した傾斜部42aとなっている。この傾斜部42aの後面のうち、外周側の一部を除く略全面は、第一反射面422の外径方向に位置する第二反射面423となっている。第二反射面423は、当該第一反射面422から外径方向へ内部反射された光のうち、後述する前側の一部を除く大部分の光を前方へ内部反射させる。より詳しくは、第二反射面423は、図示は省略するが、それぞれ微細な反射面(傾斜面)と段面とが外径方向に交互に連なった階段状の面となっている。第二反射面423で内部反射された光は、傾斜部42aの前面からそのまま前方へ出射される。
各第二後側導光部42のうち、傾斜部42aの周縁には、前方へ立設された外周板部42bが設けられている。
外周板部42bの後面は、前方に向かうに連れて外径方向に位置するように傾斜した第三反射面424となっている。第三反射面424は、第二反射面423よりも前方に位置しており、第一反射面422から外径方向へ内部反射された光のうち前側の一部の光を、前方へ内部反射させる。より詳しくは、第三反射面424は、第二反射面423と同様に、それぞれ微細な反射面(傾斜面)と段面とが外径方向に交互に連なった階段状の面となっている。
外周板部42bの前面のうち、外周側の略半部は、前後方向と略直交する平面状に形成された第一出射面425となっている。この第一出射面425は、第三反射面424で前方へ内部反射された光のうち外周側の略半部のものを、前方へ出射させる。
外周板部42bの前面のうち、内周側の略半部は、周方向に沿った鋸歯状の複数のレンズカットを有するレンズカット面426となっている。レンズカット面426は、第三反射面424で前方へ内部反射された光のうち内周側の略半部のものを、前後方向に対して内周側へ所定の角度(例えば45°)で傾斜した方向に向けて出射させる。なお、本実施形態においては、後側インナーレンズ4における複数の第二後側導光部42,…全体として、左右両側の45°方向へ光を出射させるようになっており、複数の第二後側導光部42のレンズカット面426が互いに異なる方向へ光を出射させる。
前側インナーレンズ5は、図2に示すように、前方へ開口する正面視略円形状に形成され、後側インナーレンズ4の前方に配置されている。この前側インナーレンズ5は、複数の第一後側導光部41,…からの光を配光制御するための複数(本実施形態では6個)の第一前側導光部51,…と、複数の第二後側導光部42,…からの光を配光制御するための複数(本実施形態では6個)の第二前側導光部52,…とを有している。より詳しくは、前側インナーレンズ5は、第一前側導光部51と第二前側導光部52とが、後側インナーレンズ4の第一後側導光部41と第二後側導光部42との前方に位置するように、基板25のものと一致する中心軸C(図3等参照)を有する略円板状の中央板部50の周囲に、周方向に沿って全周に亘り交互に並設された形状となっている。
なお、本実施形態における前側インナーレンズ5は、後側インナーレンズ4と同様に、右側が最も高く(前後方向に長く)、左側が最も低くなるように形成されているが(図3,4等参照)、これは当該車両用灯具1のデザイン上の特徴であって本発明の技術的特徴に関するものではないため、この点についての詳細な説明は省略する。
各第一前側導光部51は、図2及び図3に示すように、正面視で中心軸Cを頂点とした所定の中心角を有する裁頭扇形状に形成され、中心軸Cに対して正面視放射状に設けられている。
具体的に、各第一前側導光部51は、前方に向かうに連れて外径方向に位置するように比較的に急峻な角度で傾斜した第一傾斜板部511と、この第一傾斜板部511の周縁から当該第一傾斜板部511よりも緩やかな角度で同様に傾斜した第二傾斜板部512とを有している。
第一傾斜板部511は、後側インナーレンズ4の第一後側導光部41のうち内周側の略半部の前方に位置しているとともに、その傾斜方向に沿った略蒲鉾状の複数のフルートカットを有している。そのため、当該第一傾斜板部511は、第一後側導光部41の内周側の略半部から前方へ出射された光を、複数のフルートカットで拡散させつつ前方へ出射(透過)させる。
第二傾斜板部512は、後側インナーレンズ4の第一後側導光部41のうち外周側の略半部の前方に位置しているとともに、いわゆる魚眼カット状の複数のレンズカットを有している。そのため、当該第二傾斜板部512は、第一後側導光部41の外周側の略半部から前方へ出射された光を、複数のレンズカットで拡散させつつ前方へ出射(透過)させる。
各第二前側導光部52は、正面視で中心軸Cを頂点とした所定の中心角を有する裁頭扇形状に形成され、円周方向に隣り合う2つの第一前側導光部51,51の間に設けられている。
具体的に、各第二前側導光部52は、図4に示すように、第一前側導光部51の第一傾斜板部511よりも緩やかな角度で同様に傾斜した第三傾斜板部521と、この第三傾斜板部521の周縁から前方へ延出した後に後方へ折り返した略U字状の周縁部522とを有している。
第三傾斜板部521は、後側インナーレンズ4の第二後側導光部42のうちの傾斜部42aの前方に位置しているとともに、その前面にシボ加工が施されている。そのため、当該第三傾斜板部521は、第二後側導光部42の傾斜部42aから前方へ出射された光を、前面で拡散させつつ前方へ出射(透過)させる。
周縁部522は、後側インナーレンズ4の第二後側導光部42のうちの外周板部42bの前方を覆うように設けられている。この周縁部522のうちの内側板部522aは、外周板部42bのレンズカット面426から斜めに出射される光の出射方向に位置しており、当該光を斜め前方へそのまま出射(透過)させる。また、周縁部522のうちの前板部522bは、外周板部42bの第一出射面425の前方に位置しているとともに、その前面にシボ加工が施されている。そのため、当該前板部522bは、外周板部42bの第一出射面425から前方へ出射された光を、前面で拡散させつつ前方へ出射(透過)させる。
また、前側インナーレンズ5の中央板部50には、当該中央板部50と略同じ大きさの正面視円形状にそれぞれ形成された反射板6と遮光板7とが前方から取り付けられている。
反射板6は、後面全面に亘ってコーナーキューブ(図示省略)が形成された反射器である。
遮光板7は、複数の第二LED22,…よりもやや外周側までの直径を有する正面視円形状に形成され、前側インナーレンズ5の中央板部50と反射板6との間に配置されるとともに、後側インナーレンズ4及び前側インナーレンズ5のうち複数の第二LED22,…の前方に位置する各部分を覆うように、その前方に配置されている。この遮光板7は、複数の第二LED22,…から出射されて後側インナーレンズ4及び前側インナーレンズ5を通じて前方へ漏れ出てしまう光を遮光している。
以上の構成を具備する車両用灯具1では、図3に示すように、複数の第一LED21,…を点灯させると、その光が後側インナーレンズ4の各第一後側導光部41を通じて前方への平行光とされた後に、前側インナーレンズ5の各第一前側導光部51(第一傾斜板部511及び第二傾斜板部512)によって拡散されつつ前方へ出射される。
これにより、前側インナーレンズ5の複数の第一前側導光部51,…の前面が発光する。本実施形態の車両用灯具1においては、当該複数の第一前側導光部51,…の前面を尾灯として発光させる。
また、図4に示すように、複数の第二LED22,…を点灯させると、まずその光は、後側インナーレンズ4の各第二後側導光部42に対応する所定個数(本実施形態は2つ)の第二LED22毎に、当該第二後側導光部42によって配光制御される。具体的には、所定個数の第二LED22から前方へ出射された光が、当該所定個数の第二LED22と対向する所定数の入射面421を通じて前方への平行光とされつつ後側インナーレンズ4の各第二後側導光部42内に入射した後に、その前方の第一反射面422によって、中心軸Cから離間する外径方向へ略放射状に内部反射される。
この光のうち、前側の一部を除く大部分の光は、傾斜部42aの第二反射面423によって前方へ内部反射されて、傾斜部42aの前面から前方へ出射される。
一方、第一反射面422で外径方向へ内部反射された光のうち、前側の一部の光は、外周板部42bの第三反射面424によって前方へ内部反射された後に、外周板部42bの前面(第一出射面425及びレンズカット面426)から出射される。
したがって、前側インナーレンズ5が設けられていない場合には、複数の第二LED22,…を点灯させることによって、後側インナーレンズ4のうち、複数の第二後側導光部42,…の傾斜部42a及び外周板部42bの各前面が発光する。すなわち、所定個数の第二LED22が、後側インナーレンズ4のうち対応する第二後側導光部42の前面を発光させることとなる。
なお、後側インナーレンズ4の各第二後側導光部42を発光させる第二LED22の個数は、少なくとも2つであればよい。すなわち、当該第二LED22と対応する各第二後側導光部42の入射面421も少なくとも2つあればよい。但し、各第二後側導光部42のうち各第二LED22からの光を配光制御する部分、すなわち、中心軸Cを通る径方向に沿った直線によって各第二後側導光部42を第二LED22の所定個数で等分に分割した部分は、正面視で中心軸Cを頂点とする角度が30°以下の大きさであることが好ましい。そのため、各第二後側導光部42の上記角度が60°を超える場合には、3つ以上の第二LED22を対応させることが好ましい。
複数の第二LED22,…から出射されて、後側インナーレンズ4のうち各第二後側導光部42の傾斜部42a及び外周板部42bの各前面から前方へ出射された光は、前側インナーレンズ5の各第二前側導光部52(第三傾斜板部521及び周縁部522)を通じて、そのまま透過または拡散されつつ出射される。
これにより、前側インナーレンズ5の複数の第二前側導光部52,…の前面が発光する。 本実施形態の車両用灯具1においては、複数の第一LED21,…と複数の第二LED22,…とを同時に点灯させることにより、前側インナーレンズ5のうち、複数の第一前側導光部51,…及び複数の第二前側導光部52,…の各前面を制動灯として発光させる。
以上のように、本実施形態の車両用灯具1によれば、少なくとも2つの第二LED22から前方へ出射された光が、当該少なくとも2つの第二LED22に対応する少なくとも2つの入射面421から後側インナーレンズ4の各第二後側導光部42内に入射する。そして、この光は、少なくとも2つの入射面421の前方に位置する第一反射面422によって、後側インナーレンズ4の中心軸Cから離間する外径方向へ内部反射された後に、第二反射面423によって前方へさらに内部反射されて、第二後側導光部42の前面から出射する。これにより、後側インナーレンズ4の各第二後側導光部42の前面を少なくとも2つの第二LED22によって発光させることができる。
したがって、単一の光源からの光を単純に広げていた従来に比べ、後側インナーレンズ4の各第二後側導光部42の前面をより明るく面発光させることができる。
また、後側インナーレンズ4のうち、複数の第二LED22,…の前方に位置する部分の前方に、遮光板7が配置されているので、第二LED22から出射されて後側インナーレンズ4及び前側インナーレンズ5を通じて前方へ漏れ出てしまう光が遮光される。これにより、例えば第二LED22の点光りなどによる点灯フィーリングの悪化を防止することができる。
なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、車両用灯具1が制動灯を兼ねた尾灯であることとしたが、本発明は、この種の灯具に限定されず、車両に搭載される車両用灯具全般に広く適用可能である。
1 車両用灯具
2 LEDユニット
21 第一LED
22 第二LED(光源)
4 後側インナーレンズ(導光レンズ)
41 第一後側導光部
42 第二後側導光部(導光部)
421 入射面
422 第一反射面(第一の反射面)
423 第二反射面(第二の反射面)
424 第三反射面
425 第一出射面
426 レンズカット面
5 前側インナーレンズ
51 第一前側導光部
52 第二前側導光部
6 反射板
7 遮光板
C 中心軸

Claims (4)

  1. 複数の光源と、
    前記複数の光源の前方に配置され、当該複数の光源から前方へ出射された光を配光制御する導光レンズと、
    を備える車両用灯具であって、
    前記導光レンズは、正面視略中央の中心軸回りに全周に亘って並設された複数の導光部を有し、
    前記複数の光源は、少なくとも2つの光源毎に前記複数の導光部に対応するとともに、当該少なくとも2つの光源が前記複数の導光部それぞれの内周側部分の後方に前記中心軸回りに並設され、
    前記複数の導光部それぞれは、
    当該導光部の後面に前記中心軸回りに並設され、前記少なくとも2つの光源に個別に対向する少なくとも2つの入射面と、
    前記少なくとも2つの入射面の前方に設けられ、当該少なくとも2つの入射面からの光を前記中心軸から離間する外径方向へ内部反射させる第一の反射面と、
    前記第一の反射面の外径方向に設けられ、当該第一の反射面からの光を前方へ内部反射させる第二の反射面と、
    を有することを特徴とする車両用灯具。
  2. 前記複数の導光部それぞれのうち、前記少なくとも2つの光源のうちの一の光源からの光を配光制御する部分は、正面視で前記中心軸を頂点とする角度が30°以下の大きさであることを特徴とする請求項1に記載の車両用灯具。
  3. 前記導光レンズのうち、前記複数の光源の前方に位置する部分の前方に配置された遮光板を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の車両用灯具。
  4. 前記導光レンズの前方に配置され、当該導光レンズから出射された光を拡散させつつ前方へ出射させる他の導光レンズを備えることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の車両用灯具。
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