JP2016181364A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の光源が一定の間隔で配列される場合において、光源間の距離が大きくなったり、複数色で発色させたりするときでも、光の照射量を均一にする。
【解決手段】車両用灯具１は光源１０と導光レンズ２０とを備える。導光レンズ２０は、光源１０の光の入射を受ける入射面と、前記入射面から入射した光を反射して拡散させる第１の反射面と、前記第１の反射面で反射され拡散された光を反射する第２の反射面５０、５２と、第２の反射面５０、５２で反射された光を出射する出射面とを、有しており、第２の反射面５０、５２が湾曲している。
【選択図】図７

Description

本発明は車両用灯具に関する。

車両の前照灯などの車両用灯具には、点状の光源の光を水平方向に拡散させライン状に前方照射するようなものがある。
かかる車両用灯具の一例が特許文献１に開示されている。
特許文献１の車両用灯具では、光源２０の光を、まず導光レンズ３に入射させ、その後に側方反射面３１で左右方向に分岐させ（内部反射させ）、さらにその後に前方反射面３２で内部反射させ、最終的に出射面３３から出射させて前方照射している（段落００３７−００４０、図１（ｂ）参照）。
特に特許文献１の車両用灯具では、側方反射面３１について、上下方向に平行な平行面３１０と上下方向に対し傾斜させた交差面３１１とを交互に形成し、光源２０に近い領域では内部反射させる光を低減させ、光源２０から遠い領域では内部反射させる光を増大させ、結果的に光源２０から近い側と遠い側とで光の照射量を均一にしようとしている（段落００２８−００２９、００３８、００４１、図１（ｃ）参照）。

特開2014-154523号公報

しかしながら、特許文献１の車両用灯具では、１光源当たりの光の照射範囲が決まっているため、複数の光源が一定の間隔で配列された場合において、光源間の距離が大きくなったときは非発光の隙間ができる。白−橙の光源を交互に配列して２色で発色可能な構成にしようとするときも、一方の光源が点灯している期間は、他方の光源は消灯することになり、かかるときも非発光の隙間ができる。
したがって本発明の主な目的は、複数の光源が一定の間隔で配列される場合において、光源間の距離が大きくなったり、複数色で発色させたりするときでも、光の照射量を均一にすることができる車両用灯具を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明によれば、
光源と導光レンズとを備える車両用灯具であって、
前記導光レンズが、
前記光源の光の入射を受ける入射面と、
前記入射面から入射した光を反射して拡散させる第１の反射面と、
前記第１の反射面で反射され拡散された光を反射する第２の反射面と、
前記第２の反射面で反射された光を出射する出射面とを、有しており、
前記第２の反射面が湾曲していることを特徴とする車両用灯具が提供される。

本発明によれば、第２の反射面が湾曲しているため、第１の反射面で反射され拡散された光が放射状に反射され１光源当たりの光の出射範囲が広がり、複数の光源が一定の間隔で配列される場合において、光源間の距離が大きくなったり、複数色で発色させたりするときでも、光の照射量を均一にすることができる。

車両用灯具が前照灯に使用される例を示す斜視図である。 車両用灯具の概略構成を示す斜視図である。 車両用灯具の概略構成を示す正面図である。 図３のＩ−Ｉ線に沿う線で断面視した図である。 車両用灯具の概略構成を示す底面図である。 図５のＩＩ−ＩＩ線に沿う線で断面視した図である。 １つの光源を点灯させた場合の概略的な光線軌跡を示す図である。 １つ置きに光源を点灯させた場合の概略的な光線軌跡を示す図である。 出射光の概略的な光線軌跡を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。
以下の記載において「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」はそれぞれ、車両用灯具が装備された車両の「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」を指しており、後ろから前に見て（いわゆる運転手の視点で見て）左右の向きを定めている。

図１に示すとおり、車両用灯具１は車両の前照灯１００の一部の灯具として使用されている。これは車両用灯具１の使用の一例であり、車両用灯具１は他の照明灯に使用されてもよい。

図２および図３に示すとおり、車両用灯具１は複数の光源１０および導光レンズ２０を備えている。
光源１０は点状の光源であってＬＥＤ（Light Emitting Diode）から構成されている。ＬＥＤは光源の一例であり、他の光源が使用されてもよい。光源１０は左右方向に沿って等間隔で配列されている。

導光レンズ２０の上部には複数の凹状の光入射部２２が形成されている。光入射部２２は光源１０の下方に対向配置されている。
導光レンズ２０の基体部は平板状の導光部２４とされている。
導光レンズ２０の前部にはほぼ直方体状の光出射部２６が形成されている。
このように導光レンズ２０は主に光入射部２２、導光部２４および光出射部２６の３つの部位から構成されている。導光レンズ２０は透明な樹脂から構成され、これら部位が一体に成形されている。光源１０の光は光入射部２２から導光レンズ２０に入射し、導光部２４を伝播しながら導光され、最終的に光出射部２６から前方に向けて出射するようになっている。

図４に示すとおり、光入射部２２には光源１０の光の入射をガイドするための円環状のガイド壁３０が形成されている。ガイド壁３０の内部には光源１０の光の入射を受ける入射面３２が形成されている。入射面３２は凸レンズ状を呈しており、光源１０の光は入射面３２でコリメートされる（平行光とされる）。
光入射部２２の下部には凹部４０が形成されている。凹部４０には反射面４２が形成されている。反射面４２は後方から前方に向けて下方に傾斜している。
光出射部２６の前面は光源１０の光の出射面３４とされている。出射面３４は上下方向にフルートカットされ、出射面３４には複数のフルートカット部３６が形成されている（図２参照）。

図５に示すとおり、導光レンズ２０の底部には、上記した複数の凹部４０が形成されている。凹部４０の側壁面は反射面４２、４４、４６で構成されている。反射面４２、４４、４６は互いに隣り合っており、反射面４４、４６が反射面４２を中心としてその両隣に配置されている。図４〜図６に示すとおり、反射面４２、４４、４６の交点４８は光源１０の光の光軸１２上に位置している。
図６に示すとおり、反射面４４、４６はほぼ左右対称に形成されている。反射面４４は左方から右方に向けて上方に傾斜している。逆に反射面４６は右方から左方に向けて上方に傾斜している。
反射面４２、４４、４６によれば、光源１０の光は、入射面３２でコリメートされ、その後反射面４２で反射され前方に伝播するか（図４参照）、反射面４４で反射され左方に伝播するか（図６参照）、または反射面４６で反射され右方に伝播するようになっている（図６参照）。反射面４２、４４、４６は光源１０の光を反射して前方および左右方向に拡散させるようになっている。

図２、図５に示すとおり、導光レンズ２０の後部は平面視してのこぎり歯状に成形され、湾曲面５０、５２と平坦面５４とが交互に配列された構成を有している。
湾曲面５０、５２は光出射部２６に向けて凸状に湾曲した湾曲面となっており、凸面同士が互いに対向するように湾曲している。湾曲面５０、５２は非対称に湾曲しており、特に湾曲面５０は反射面４４に沿うように、湾曲面５２は反射面４６に沿うようにそれぞれ湾曲している。湾曲面５０、５２は反射面４４、４６で反射され拡散された光を反射する反射面となっている。
他方、平坦面５４は上下方向に沿うように平坦であり平面状を呈している。平坦面５４は湾曲面５２で反射された光を出射面３４に向けて反射する反射面となっている。

続いて、車両用灯具１における光源１０の光の経路について説明する。

図７に示すとおり、１つの光源１０を点灯させた場合、光源１０の光は放射状に広がり前方に照射される。
かかる場合、図４、図７に示すとおり、光源１０の光の一部（光Ｐ１）は、入射面３２でコリメートされ、その後に反射面４２で反射され、導光部２４を伝播して出射面３４から出射される。
他方、図６、図７に示すとおり、光源１０の光の一部（光Ｐ２）は、入射面３２でコリメートされ、その後に反射面４４→湾曲面５０で２度反射され、導光部２４を伝播して出射面３４から出射される。光源１０の光の一部（光Ｐ３）は、入射面３２でコリメートされ、その後に反射面４６→湾曲面５２→平坦面５４で３度反射され、導光部２４を伝播して出射面３４から出射される。
このように光源１０の光は前方（Ｐ１）および左右方向（Ｐ２、Ｐ３）に拡散され、特に光Ｐ２、Ｐ３は反射面４４、４６で左右方向に分岐するように拡散され、互いに交差するようになっている。
かかる構成によれば、光源１０の光の出射範囲Ｒ１は主に２つの出射範囲Ｒ２と出射範囲Ｒ３とで構成され、特に光Ｐ１〜Ｐ３を含む出射範囲Ｒ２では光量が大きく、出射範囲Ｒ３ではそれより光量が小さくなっている。

ここでは（図７では）、出射面３４のフルートカット部３６が、光Ｐ３に対してほぼ平行に形成され、光Ｐ２に対しては斜めに形成された例を示している。かかる構成では、光Ｐ３は平坦面５４で反射された方向のままほぼ屈折されずにその方向に出射され、光Ｐ２はフルートカット部３６で大きく屈折し、出射面３４に沿うように曲がって出射される。

図８に示すとおり、１つ置きに光源１０を点灯させた場合は、光源１０ごとに光の出射範囲Ｒ１は同様となり、右側の光源１０（１０Ａ）とその２つ隣の左側の光源１０（１０Ｂ）とで１光源当たりの光の出射範囲Ｒ１が互いに重複する。
かかる場合、重複範囲の一部で、光源１０Ａの光の出射範囲Ｒ３と光源１０Ｂの光の出射範囲Ｒ２とが重複するようになっている。

なお、フルートカット部３６の形成方向は変更されてもよい。
たとえば、図７の例とは逆に、フルートカット部３６が、光Ｐ２に対してほぼ平行に形成され、光Ｐ３に対しては斜めに形成されてもよい。かかる構成では、光Ｐ２は湾曲面５０で反射された方向のままほぼ屈折されずにその方向に出射され、光Ｐ３はフルートカット部３６で大きく屈折し、出射面３４に沿うように曲がって出射される。すなわち、光Ｐ１〜Ｐ３の出射方向が図７とは左右反転する。
かかる場合も、光Ｐ１〜Ｐ３の出射方向が逆転するだけであり、図８に示すとおり、１つ置きに光源１０を点灯させても、それら光の出射範囲は上記で説明したのと同様に重複する。

以上の本実施形態によれば、湾曲面５０、５２が互いに対向するように湾曲しているため、反射面４４、４６で反射され拡散された光が互いに交差し出射面３４から放射状に出射され、１光源当たりの光の出射範囲Ｒ１が拡大する。
そのため、光源１０間の距離が大きくなった場合でも、隣り合う光源１０間で光の出射範囲Ｒ１が重複するため、光の照射量を均一にすることができる。
仮に、１つ置きに光源１０を点灯させた場合でも、一の光源１０とその２つ隣の他の光源１０とで光の出射範囲Ｒ１が重複するため、光の照射量を均一にすることができる（図８参照）。かかる場合、光量の小さい出射範囲Ｒ３に対し光量の大きい出射範囲Ｒ２が重複するため、一の光源１０の光量不足を他の光源１０の光量で補うことができる。そのため、白−橙の光源１０を交互に配列して２色で発色可能な構成にしようとするときも、色ごとに光の照射量を均一にすることができる。
さらに、図９に示すとおり、光出射部２６の出射面３４にはフルートカット部３６が形成されているから、出射面３４から出射しようとする光が放射状に発散され、光の照射量をより均一にすることができる。

なお、本発明の実施形態は上記に限定されず適宜改良されてもよい。
たとえば、反射面４２、４４、４６に相当する、光源１０の光を反射して拡散する反射面の面数を変更し、２面または４面以上で構成し、それら各面で光源１０の光を反射して拡散させてもよい。
湾曲面５０、５２の面積を増大させ、反射面４４、４６で拡散された光を、平坦面５４を使用せずに湾曲面５０、５２でのみ反射させ交差させてもよい。
湾曲面５０、５２に相当する、反射面４４、４６で拡散された光を出射面３４に向けて反射する反射面を、１面または３面以上で構成し、それら各面で、拡散された光を反射してもよい。

１ 車両用灯具
１０ 光源
１２ 光軸
２０ 導光レンズ
２２ 光入射部
２４ 導光部
２６ 光出射部
３０ ガイド壁
３２ 入射面
３４ 出射面
３６ フルートカット部
４０ 凹部
４２、４４、４６ 反射面
４８ 交点
５０、５２ 湾曲面
５４ 平坦面
１００ 前照灯

Claims (5)

1. 光源と導光レンズとを備える車両用灯具であって、
   前記導光レンズが、
   前記光源の光の入射を受ける入射面と、
   前記入射面から入射した光を反射して拡散させる第１の反射面と、
   前記第１の反射面で反射され拡散された光を反射する第２の反射面と、
   前記第２の反射面で反射された光を出射する出射面とを、有しており、
   前記第２の反射面が湾曲していることを特徴とする車両用灯具。
2. 請求項１に記載の車両用灯具において、
   前記第２の反射面が少なくとも２つの反射面から構成され、それら反射面でそれぞれ反射された光が互いに交差することを特徴とする車両用灯具。
3. 請求項１または２に記載の車両用灯具において、
   前記第２の反射面で反射された光を前記出射面に向けて反射する第３の反射面を有しており、
   前記第３の反射面が平坦であることを特徴とする車両用灯具。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用灯具において、
   複数の前記光源が一定の間隔で配列された場合に、一の光源とその２つ隣の他の光源とで１光源当たりの光の出射範囲が互いに重複することを特徴とする車両用灯具。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両用灯具において、
   前記出射面がフルートカットされていることを特徴とする車両用灯具。

Images