JP2016201180A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】棒状導光体を用いた車両用灯具において、導光体がスラントしている場合でも好適に灯具前方に光を出射する。【解決手段】車両用灯具１０は、ＬＥＤ２２と、ＬＥＤ２２からの光を入光部２４ａから内部に入射し、該光を内部で導光しながら延出方向に沿った前面部２４ｂから灯具前方に向けて出射する棒状の導光体２４とを備える。導光体２４は、灯具正面方向に直交する方向に対して導光体２４の臨界角以上に傾斜したスラント部を有する。該スラント部の前面部２４ｂには、導光体２４の内部を進行する光の一部を屈折して灯具前方に出射させるステップ２４ｅが形成されている。【選択図】図４

Description

本発明は、車両用灯具に関し、特に棒状の導光体を用いた車両用灯具に関する。

従来、テールランプやストップランプに用いられる車両用灯具として、棒状の導光体の端部にＬＥＤ等の光源を配置し、線状の発光が得られるように構成されたものが知られている。棒状の導光体としては、導光体の一端側に配置される入光部と、導光体の延出方向に沿って後面側に配置され導光する光の一部を全反射させるステップ部と、導光体の延出方向に沿って前面側に配置され全反射した光を前方へ出射させる出射部と、を有するものが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１１−２１６２７９号公報

図１は、従来の導光体を用いた車両用灯具の課題を説明するための図である。図１には、導光体１００の一部が図示されている。この導光体１００は、後面部１０２に形成された複数の三角柱状のステップ１０４を有する。導光体１００内を進む光のうちステップ１０４で全反射した光は、導光体１００の前面部１０６から外部に出射される。

図１に示すように、導光体１００は、灯具前方から後方に向かってスラントしている。ここでは、灯具正面方向に直交する方向に対する導光体１００の前面部１０６の接線方向の傾斜角をスラント角と呼ぶ。本発明者は、スラント角が導光体１００の臨界角θｃ以上の場合、前面部１０６から灯具前方への光の出射が難しいことを認識した。例えば導光体１００が屈折率１．４９のアクリルで形成される場合、臨界角θｃは４２．２度になる。図１に示す導光体１００において、導光体１００の部分１００ａのスラント角θ１は、臨界角θｃよりも小さい。この部分１００ａでは、ステップ１０４で全反射した光Ｌ１は、前面部１０６から灯具前方に出射される。一方、導光体１００の別の部分１００ｂのスラント角θ２は、臨界角θｃ以上となっている。この部分１００ｂでは、ステップ１０４で全反射した光Ｌ２は、前面部１０６でも全反射し、導光体１００の外部に出射されない。このように、従来の導光体は、スラント角が臨界角θｃ以上の部分では、灯具前方に好適に光を出射できない可能性がある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、棒状の導光体を用いた車両用灯具において、導光体がスラントしている場合でも好適に灯具前方に光を出射できる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用灯具は、光源と、所定の方向へ延出し、光源からの光を入光部から内部に入射し、入射した光を内部で導光しながら延出方向に沿った前面部から灯具前方に向けて出射する導光体とを備える。導光体の前面部は、灯具正面方向に直交する方向に対して導光体の臨界角以上に傾斜したスラント部を有する。スラント部に、導光体の内部を進行する光の一部を屈折して灯具前方に出射させるステップが形成されている。

ステップは、スラント部の前面部から出射する光の最も高い輝度値が、灯具正面方向に対して±１５度の角度範囲内となるよう形成されてもよい。

ステップの幅は、４ｍｍ以下であってもよい。ステップは、三角柱形状を有してもよい。

導光体は、延出方向に沿って設けられた複数の入光部を備え。複数の入光部のそれぞれに対して別々の光源が配置されてもよい。

本発明によれば、導光体を用いた車両用灯具において、導光体がスラントしている場合でも好適に灯具前方に光を出射できる。

従来の導光体を用いた車両用灯具の課題を説明するための図である。 本発明の実施形態に係る車両用灯具の概略正面図である。 図２に示す車両用灯具のＡ−Ａ概略断面図である。 導光体のスラント部の概略拡大断面図である。 図５（ａ）は、従来の導光体の軸方向垂直断面を示し、図５（ｂ）は、本実施形態の導光体の軸方向垂直断面を示す図である。 本発明の別の実施形態に係る車両用灯具７０の正面図である。 図６に示す車両用灯具７０のＢ−Ｂ断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る車両用灯具について詳細に説明する。なお、本明細書において「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」等の方向を表す用語が用いられる場合、それらは車両用灯具が車両に装着されたときの姿勢における方向を意味する。

図２は、本発明の実施形態に係る車両用灯具１０を説明するための概略正面図である。図３は、図２に示す車両用灯具１０のＡ−Ａ概略断面図である。図２および図３に示す車両用灯具１０は、車両の左方に搭載されるリアコンビネーションランプである。

図２および図３に示すように、車両用灯具１０は、ランプボディ１２と、ランプボディ１２の前面開口部を覆う透明なアウターカバー１４とを備える。ランプボディ１２とアウターカバー１４は、灯室１６を形成しており、灯室１６内には、テール＆ストップランプ１８と、ターンシグナルランプ２０とが設けられている。テール＆ストップランプ１８およびターンシグナルランプ２０は、ランプボディ１２に固定支持されている。

テール＆ストップランプ１８は、正面視において灯室１６内の略中央から右側方にかけて配置されている。テール＆ストップランプ１８の構造は特に限定されず、例えばバルブやＬＥＤ等の光源から出射された光をリフレクタで反射するリフレクタ型の灯具を用いることができる。

ターンシグナルランプ２０は、正面視において灯室１６内の下方に配置されている。ターンシグナルランプ２０は、光源としてのＬＥＤ２２と、ＬＥＤ２２を搭載する基板２３と、ＬＥＤ２２から出射された光を導光する棒状の導光体２４とを備える。

導光体２４は、アクリルなどの透明樹脂を射出成形することにより形成される。導光体２４は、その一端面にＬＥＤ２２からの光を入射する入光部２４ａを有する。導光体２４は、入光部２４ａから入射した光を内部で導光しながら、延出方向に沿った前面部２４ｂ（導光体２４の側面のうちアウターカバー１４に対向する面）から灯具前方に向けて出射する。

図３に示すように、本実施形態に係る導光体２４は、灯具前方から後方に向かってスラントしている。ここでも、灯具正面方向に直交する方向に対する導光体２４の前面部２４ｂの接線方向の傾斜角をスラント角と呼ぶ。本実施形態に係る導光体２４は、灯具前方から後方にかけて徐々にスラント角が大きくなっている。例えば、導光体２４の前方部分２４ｃのスラント角θ１は、導光体２４の臨界角θｃよりも小さいが、該前方部分２４ｃよりも後方の部分２４ｄのスラント角θ２は、導光体２４の臨界角θｃ以上となっている。ここで、導光体２４のうち、灯具正面方向に直交する方向に対して導光体２４の臨界角以上に傾斜した部分を「スラント部」と呼ぶ。

図４は、導光体２４のスラント部の概略拡大断面図である。本実施形態においては、導光体２４のスラント部の前面部２４ｂに、導光体２４の延出方向に沿って複数のステップ２４ｅが隣接して形成されている。ステップ２４ｅは、導光体２４の内部を進行する光の一部を屈折して灯具前方に出射させる役割を有する。各ステップ２４ｅの形状は、三角柱状であってよい。

図１で説明したように、後面部にステップを形成した従来の導光体の場合、スラント部では後面部のステップで全反射した光が前面部で全反射し、好適に灯具前方に光を出射できない可能性がある。そこで本実施形態の導光体２４では、後面部２４ｆではなく前面部２４ｂにステップ２４ｅを形成した。この前面部２４ｂのステップ２４ｅにより、スラント部であっても、導光体２４の内部を進行する光の一部を好適に灯具前方に出射することが可能となる。なお、導光体２４におけるスラント部以外の部分（例えば図３に示す導光体２４の前方部分２４ｃ）であっても、前面部２４ｂにステップが形成されてもよい。

図４に示すように、ステップ２４ｅは、スラント部の前面部２４ｂから出射する光の最も高い輝度値が、灯具正面方向に対して±１５度の角度範囲内となるよう形成されることが望ましい。このような最高輝度値が灯具正面方向に対して±１５度の角度範囲内という要求は、従来の後面部にステップが形成された導光体の場合、スラント部では満たすことが難しかった。本実施形態のように前面部２４ｂにステップ２４ｅが形成された導光体２４の場合、ステップ２４ｅの傾斜角度を調整することで容易に光の屈折角度を制御できるため、スラント部であっても上記のような要求を容易に満たすことができる。

図５（ａ）は、従来の導光体１００の軸方向垂直断面を示し、図５（ｂ）は、本実施形態の導光体２４の軸方向垂直断面を示す。従来の導光体１００は、後面部１０２にステップ１０４が設けられている。一方、本実施形態の導光体２４は、前面部２４ｂにステップ２４ｅが設けられている。

従来の導光体１００は、図５（ａ）に示すように導光体の幅Ｗを導光体１００の直径Ｄより小さく形成したとしても、導光体１００を正面方向から見たときに、導光体１００の直径Ｄが発光幅となる。棒状導光体は、通常、その直径が５ｍｍ未満になると、生産工程において樹脂の流れが悪くなるため成型が難しくなり、また、加工・組み付け時に割れが発生しやすいという性質がある。このため、棒状導光体の直径は５ｍｍ以上とするのが好適であるが、上記のように従来の導光体１００では導光体の直径Ｄが発光幅となるため、４ｍｍ以下の細い発光幅を実現するのは難しい。

一方、本実施形態の導光体２４は、正面方向から見たときに、ステップ２４ｅの幅Ｗが導光体２４の発光幅となる。従って、導光体２４の直径Ｄを５ｍｍ以上とした場合でも、ステップ２４ｅの幅Ｗを４ｍｍ以下とすることで、４ｍｍ以下の細い発光幅を実現できる。このように、本実施形態の導光体２４によれば、導光体２４の前面部２４ｂにステップを形成することで、導光体２４の直径に関わらず、発光幅の自由度を増すことができる。

図６は、本発明の別の実施形態に係る車両用灯具７０の正面図である。図７は、図６に示す車両用灯具７０のＢ−Ｂ断面図である。

車両用灯具７０は、導光体６０を備える。図６では、図の右側が車両内側であり、図の左側が車両外側である。導光体６０は、車両内側から外側にかけて、灯具前方から後方に向かってスラントしている。

導光体６０は、棒状の第１導光部６２と、棒状の第２導光部６４と、第１導光部６２と第２導光部６４を連結する連結部６６と、を備える。第１導光部６２、第２導光部６４および連結部６６は、アクリル等の透明樹脂により一体成形されている。

第１導光部６２は、図１乃至図４で説明した導光体２４と同様に、導光体２４のスラント部の前面部６２ａに、第１導光部６２の延出方向に沿って複数の三角柱状のステップ６２ｂが隣接して形成されている。また、第１導光部６２の一端部には、基板６８に搭載されたＬＥＤからの光を入射する第１入光部６２ｃが形成されている。

第２導光部６４は、その延出方向に沿って設けられた複数の第２入光部６４ｂを備える。これら複数の第２入光部６４ｂのそれぞれに対して、別々のＬＥＤ６９が配置されている。第２入光部６４ｂは、ＬＥＤ６９からの光を第２導光部６４の延出方向に対して傾斜して入射するよう配置されている。各第２入光部６４ｂを介して第２導光部６４に入射した光は、連結部６６を通って第１導光部６２内に入射し、第１導光部６２の前面部６２ａから灯具前方に出射される。

本実施形態に係る導光体６０においても、第１導光部６２の前面部６２ａにステップ６２ｂを配置したことにより、スラント部であっても好適に灯具前方に光を出射することができる。また、本実施形態に係る導光体６０によれば、第２導光部６４に複数の第２入光部６４ｂを設けたことにより、導光体６０を高輝度で発光させることができる。さらに、複数のＬＥＤ６９を順番に点灯させることで、シーケンシャルな発光を実現でき、斬新な発光を提示することが可能となる。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

例えば上述の実施形態では、光源としてＬＥＤを例示したが、光源はＬＥＤに限定されず、例えば半導体レーザやバルブ等であってもよい。

また、上述の実施形態では、リアコンビネーションランプのターンシグナルランプを用いて本発明の車両用灯具を説明したが、本発明はスラント部を有する導光体を用いた任意の車両用灯具に適用できる。例えば、本発明は車両前部のクリアランスランプ、デイタイムランニングランプ、ターンシグナルランプにも適用できる。

１０、７０ 車両用灯具、 １４ アウターカバー、 １６ 灯室、 １８ テール＆ストップランプ、 ２０ ターンシグナルランプ、 ２２、６９ ＬＥＤ、 ２４、６０ 導光体、 ６２ 第１導光部、 ６４ 第２導光部、 ６６ 連結部。

Claims (5)

1. 光源と、
   所定の方向へ延出し、前記光源からの光を入光部から内部に入射し、入射した光を内部で導光しながら延出方向に沿った前面部から灯具前方に向けて出射する導光体と、
   を備える車両用灯具であって、
   前記導光体の前面部は、灯具正面方向に直交する方向に対して導光体の臨界角以上に傾斜したスラント部を有し、
   前記スラント部に、前記導光体の内部を進行する光の一部を屈折して灯具前方に出射させるステップが形成されていることを特徴とする車両用灯具。
2. 前記ステップは、前記スラント部の前面部から出射する光の最も高い輝度値が、灯具正面方向に対して±１５度の角度範囲内となるよう形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記ステップの幅は、４ｍｍ以下であ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. 前記ステップは、三角柱形状を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用灯具。
5. 前記導光体は、延出方向に沿って設けられた複数の前記入光部を備え、
   複数の前記入光部のそれぞれに対して別々の前記光源が配置されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の車両用灯具。

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