JP2017208261A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】所定の配光規格を満足させるための配光形成に寄与する光を出射すると共に、配光形成に寄与しない装飾的な光も同時に出射することにより美観効果を演出して付加価値を高めた車両用灯具を実現することにある。【解決手段】内面が反射面１６ａで構成された半円筒部からなる第１光反射部１６と、第１インナーレンズ１８及び第２インナーレンズ１９の二重レンズ構造で構成された半円筒部からなる第１光出射部１７とで円筒部１５を形成し、円筒部１５の一端部２５側に第３インナーレンズ２６で構成された第２光出射部２７を設け、他端部３５側に内面が反射面３６ａで構成された第２光反射部３６を設けた。そして、円筒部１５、第２光出射部２７及び第２光反射部３６によって形成された中空１０内の第２光出射部２７側に、光出射面９ａを第２光反射部３６側に向けて光源９を配置した。【選択図】図１８

Description

本発明は、車両用灯具に関するものであり、詳しくは、光源からの光を反射あるいは導光によって２面以上の光出射面から互いに異なる方向に向けて出射する光学系を備えた車両用灯具に関する。

従来、導光体を用いた車両用灯具としては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。

開示された車両用灯具は、図２６（（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ断面図）にあるように、光源８０の上方に該光源８０を覆うように配置された配光制御用のレンズ（配光制御レンズ）８１を有すると共に、配光制御レンズ８１の側方から上方斜め側方に延びる筒状の導光レンズ８２を有している。

これにより、光源８０から該光源８０の主光軸線Ｌに対して狭角方向に出射された光は、配光制御レンズ８１のメインレンズ部８１ａによって配光制御されて所定の配光パターン（デイタイムランニングランプの配光規格範囲）が形成され、光源８０から該光源８０の主光軸線Ｌに対して広角方向に出射された光は、配光制御レンズ８１の補助レンズ部８１ｂを透過して該補助レンズ部８１ｂに近接する、導光レンズ８２の光入射面８２ａから導光レンズ８２に入射し、導光レンズ８２内を導光されて光出射面８２ｂから所定の配光パターン（デイタイムランニングランプの配光規格範囲）を形成する光が出射される。

特開２００８−７８０３４号

ところで、上記構成からなる車両用灯具は、配光制御レンズ８１と導光レンズ８２の２つのレンズが必要であり、製造コストのコストアップの要因となる。

また、上記車両用灯具は、光源からの出射光を、配光制御レンズ８１と導光レンズ８２とによって同一方向に向けることにより所望の配光規格を満足させるものであり、そのため配光規格を満足する配光形成に寄与しない装飾的な光の出射は抑制されており、観視者にとっては美観的な灯具としての魅力に乏しいものとなっている。

そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたもので、その目的とするところは、所定の配光規格を満足させるための配光形成に寄与する光を出射すると共に、配光形成に寄与しない装飾的な光も同時に出射することにより美観効果を演出して付加価値を高めた、製造コストが安価な構成を有する車両用灯具を実現することにある。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、光源と、曲面状に形成された第１光出射部及び第１光反射部と、第２光出射部と、第２光反射部と、を有し、
前記第１光出射部と前記第１光反射部と、が対向して配置されていることで円筒部が構成され、前記円筒部の開口側の一端に、前記第２光出射部が設けられ、前記円筒部の開口側の他端に、前記第２光反射部が設けられ、前記第２光出射部と前記第２光反射部と、はそれぞれの内面が対向して設けられ、前記光源は、光軸を前記円筒部の中心軸と略平行になるように設けられるとともに、前記第２光反射部に対向して配置されていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記第２光出射部は、遮光手段と入射面と、を含み、前記遮光手段が形成されている箇所に、前記光源が配置されており、前記入射面に入射した前記光源からの光は、前記円筒部の中心軸方向に出射されることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１〜２のいずれかにおいて、前記第１光出射部は、前記円筒部の中心軸方向に光を拡散させる作用をもつ加工が施されていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項４に記載された発明は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記円筒部よりも外径の大きい中空筒状の導光レンズを更に有し、前記円筒部が、前記導光レンズに収容されていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項５に記載された発明は、請求項４において、前記導光レンズの一方の端部と対向するように配置された導光用光源を更に有し、前記導光用光源の光照射方向は、前記光源の光照射方向と反対側を向いており、前記導光レンズは、前記外径が長手方向の全長に亘って均一であり、前記導光レンズの他方の端部から出射された光は、前記第２光出射部から出射された光と同一方向に出射されることを特徴とするものである。

本発明によれば、内面が反射面で構成された半円筒部からなる第１光反射部と、第１インナーレンズ及び第２インナーレンズの二重レンズ構造で構成された半円筒部からなる第１光出射部とで円筒部を形成し、円筒部の一端部側に第３インナーレンズで構成された第２光出射部を向け、他端部側に内面が反射面で構成された第２光反射部を設けた。そして、円筒部、第２光出射部及び第２光反射部によって形成された中空内の第２光出射部側に、光出射面を第２光反射部側に向けて光源を配置した。

これにより、第２光出射部から出射した光によって配光規格を満足する配光特性を実現し、第１光出射部から出射した光によって観視者に対して装飾的な美観効果を演出して車両用灯具としての付加価値を高めた。

第３の実施形態の車両用灯具を光源側斜め上方から見た斜視図である。 同じく、第３の実施形態の車両用灯具の正面図である。 同じく、第３の実施形態の車両用灯具の背面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 実施例１の概略説明図である。 実施例１の光線図である。 実施例２の概略説明図である。 実施例２の光線図である。 実施例３の概略説明図である。 実施例３の光線図である。 光源の配置説明図である。 同じく、光源の配置説明図である。 同じく、光源の配置説明図である。 他の導光レンズの説明図である。 第１の実施形態の車両用灯具の正面図である。 図１５のＡ−Ａ断面図である。 図１５のＢ−Ｂ断面図である。 図１５のＢ−Ｂ断面斜視図である。 図１６のＣ部詳細図である。 第１の実施形態の車両用灯具の光路図である。 第２の実施形態の車両用灯具の断面斜視図である。 第２の実施形態の車両用灯具の、光学シミュレーションによって得られた出射パターンである。 第１の実施形態の車両用灯具の基本構成を備えた他の車両用灯具の断面斜視図である。 図２３に示す車両用灯具を備えた他の車両用灯具の断面斜視図である。 第４の実施形態の車両用灯具の部分断面斜視図である。 従来例の説明図である。

以下、この発明の好適な実施形態を図１〜図２５を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付す）。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。

図１５は本発明の車両用灯具に係る第１の実施形態の正面図、図１６は図１５のＡ−Ａ断面図、図１７は図１５のＢ−Ｂ断面図、図１８は図１５のＢ−Ｂ断面斜視図である。

本発明に係る第１の実施形態の車両用灯具１は、両端部が塞がれた中空円筒状を有し、円筒部１５、一端部２５及び他端部３５を備えると共に、円筒部１５、一端部２５及び他端部３５で形成された中空１０内に光源９を配置している。光源９は、例えば半導体発光素子で構成されている。

円筒部１５は、長手方向に沿う中心軸Ｚを含む仮想平面で区分される２つの半円筒部で構成され、一方の側の半円筒部（以下、「第１光反射部」と呼称する）１６は、内面が光を反射する反射面（鏡面反射面）１６ａで構成され、第１光反射部１６に対向する他方の側の半円筒部（以下、「第１光出射部」と呼称する）１７は、内側に位置して光を拡散する半円筒状の第１インナーレンズ１８と、第1インナーレンズ１８の外側に位置して第１インナーレンズ１８による拡散光を所定の方向に向けて出射する半円筒状の第２インナーレンズ１９との二重レンズ構造で構成されている。

一端部２５は、出射光の配光制御を行う第３インナーレンズ２６で構成された第２光出射部２７からなり、他端部３５は内面に光を反射する反射面（鏡面反射面）３６ａを有する第２光反射部３６からなっている。

第２光出射部２７を構成する第３インナーレンズ２６は、外側に凸の非球面平凸レンズからなり、凸面側と反対側の環状外縁部に遮光手段２６ａが設けられ、遮光手段２６ａの領域の、第１光反射部１６側の周方向の中央位置に光源９が、光出射面９ａを第２光反射部３６の反射面３６ａ側に向けると共に光軸Ｘを中心軸Ｚに平行にして配置されている。

遮光手段２６ａは第２の実施形態においては、第１光反射部１６の内面を構成する反射面１６ａと同質部材で形成されている。

第１光出射部１７を構成する第１インナーレンズ１８は図１９（図１６のＣ部詳細図）に示すように、第２インナーレンズ１９側の面に適宜な表面粗さのシボ面１８ａが形成されている。同様に、第１光出射部１７を構成する第２インナーレンズ１９は、第１インナーレンズ１８と反対側の面に、第１インナーレンズ１８と反対側（外側）に凸で且つ半円筒状の第２インナーレンズ１９の周方向に延びる複数の蒲鉾状の所謂フルートカット１９ａが、第２インナーレンズ１９の長手方向に平行に並設されてなるレンズカット面１９ｂが形成されている。

そこで、中空１０内に配置された光源９を点灯すると図２０（光路図）に示すように、光源９から放射状に出射されて光源９が配置された側の第１光反射部１６の反射面１６ａに向かう光Ｌ１は、光源９の光軸Ｘに対して最短距離の位置を長手方向（光軸Ｘ方向）に沿って延びる直線上に、光源９の光軸Ｘ近傍を進む光束密度の比較的高い光が直線状に照射され、その近傍には、光源９側から長手方向に向かって比較的光束密度の低い光が照射方向に向かって照射範囲（照射幅）を徐々に広げるように照射される。

このとき、光源９からの出射光は第１光反射部１６の反射面１６ａに対して比較的浅い角度で照射される。そのため、光源９から反射面１６ａに向けて出射された光のほとんどは、反射面１６ａで第２光反射部３６の反射面３６ａに向けて反射され、更に反射面３６ａで反射された反射光が第１光出射部１７を構成する第１インナーレンズ１８の内面１８ｂに照射される。

そのため、内面１８ｂには、光源９の出射光によって第１光反射部１６の反射面１６ａに形成された照射パターンを中心軸Ｚ方向（第１インナーレンズ１８の長手方向）に反転させた照射パターンが形成される。

具体的には、第１インナーレンズ１８の内面１８ｂには、周方向の中央位置を長手方向に沿って延びる比較的高輝度の直線状の配光パターンが形成され、その近傍に、内面１８ｂの長手方向に沿って第２光反射部３６側から対向する第２光出射部２７側に向けて照射範囲（照射幅）が徐々に広がるように延びる比較的低輝度の照射パターンが形成される。

第１インナーレンズ１８の内面１８ｂに照射された光は、第１インナーレンズ１８内を厚み方向に導光されて内面１８ｂに対向するシボ面１８ａで微細に拡散されて微細拡散光が外側に位置する、第２インナーレンズ１９に向けて出射される。

第２インナーレンズ１９に向けて出射された微細拡散光は、直線状の配光パターン及び照射範囲（照射幅）を徐々に広げながら延びる照射パターンの夫々の形状を保持しながら範囲拡大化及び輝度均一化を図りながら第２インナーレンズ１９に照射され、第２インナーレンズ１９内を厚み方向に導光されてレンズカット面１９ｂに至り、第２インナーレンズ１９の周方向に延在する複数のフルートカット１９ａが長手方向に並設されてなるレンズカット面１９ｂによってフルートカット１９ａの延在方向と直交する方向（長手方向）に延長拡大されて外部に向けて出射される。

したがって、第２インナーレンズ１９の光出射面（レンズカット面１９ｂ）からは、第２光反射部３６側から第２光出射部２７側に向けて長く延びる高輝度で明るく輝く一本の直線状の光の筋（輝線）と、第２光反射部３６側から第２光出射部２７側に向けて照射範囲（照射幅）が徐々に広がりながら延びる輝度むらの少ない楔状の光が出射される。

なお、光源９から直接第１インナーレンズ１８の内面１８ｂに向かう光は、光源９から内面１８ｂまでの距離が遠いために到達光束密度が小さく、第２インナーレンズ１９からは第２インナーレンズ１９全体に亘って柔らかい（淡い）明るさの光が出射される。

一方、光源９の点灯時に、光源９から放射状に出射されて直接第２光反射部３６の反射面３６ａに向かう光Ｌ２は、反射面３６ａによって対向する第２光出射部２７側に向けて反射され、その反射光のうち第２光出射部２７を構成する第３インナーレンズ２６の、光源９が配置された遮光手段２６ａの領域に向かう光は、遮光手段１６ａによって第３インナーレンズ２６内に入射するのが遮られる。

また、第２光反射部３６の反射面３６ａによる反射光のうち第３インナーレンズ２６の、遮光手段２６ａが設けられていない領域、つまり環状の遮光手段２６ａの内側２６ｂに向かう、光源９の光軸Ｘ上及びほぼ光軸Ｘに沿って進む光束密度が最も高い光は、第３インナーレンズ２６内に入射して導光された後に凸面の光出射面２６ｃで光路制御（配光制御）されて正面方向に向けて出射される。

そこで、上記構成の車両用灯具１を、例えばテールランプあるいはテール＆ストップランプとして車両に搭載する場合、車両用灯具１の一端部２５側（第２光出射部２７側）を車両の後方側に向け、他端部３５側（第２光反射部３６側）を車両の前方側に向けて配置する。

これにより、車両用灯具１は車両搭載状態において、光源９からの出射光が、円筒部１５、第２光出射部２７及び第２光反射部３６で形成された中空１０内において車両の前方方向に向けて出射されてその直接光及び第１光反射部１６の反射面１６ａによる反射光が車両の前方側に位置する第２光反射部３６の反射面３６ａで車両の後方側に向けて反射され、その反射光が第１インナーレンズ１８と第２インナーレンズ１９の二重レンズ構造で構成された第１光出射部１７及び第３インナーレンズ２６で構成された第２光出射部２７の夫々で光路制御されて外部に向けて出射される。

このとき、第２光出射部２７からは、第２光出射部２７を構成する第３インナーレンズ２６で光路制御（配光制御）された光束密度が高い光が出射される。この出射光は、テールランプあるいはテール＆ストップランに求められる配光規格に基づく配光パターンの形成に寄与する光として車両の後方に向けて照射される。

また、第１光出射部１７からは、上述したように、車両の前方側から後方側に向けて長く延びる高輝度で明るく輝く一本の直線状の光の筋（輝線）と、車両の前方側から後方側に向けて照射範囲（照射幅）が徐々に広がりながら延びる楔状の光とが出射される。特に、楔状の光は、矢先が車両後方側から前方側に向かうようなイメージを想像させる形状によってスピード感及び躍動感を醸し出す。

なお、第１光出射部１７から外部に出射される光は、上述のように、光源９から出射して第１光反射部１６の反射面１６ａ及び第２光反射部３６の反射面３６ａで反射されて第２光出射部２７側に向かう光が、第１光出射部１７を構成する第１インナーレンズ１８の内面１８ｂに対して比較的浅い角度で照射される。

そのため、第１インナーレンズ１８内及び第２インナーレンズ１９内を導光されて第１光出射部１７から外部に向けて出射される光は、第１光出射部１７の側方よりも第２光出射部２７側、換言すると車両搭載状態において車両の後方側にのみ向かうもので、第２光反射部３６側、換言すると車両搭載状態において車両の前方側に向かうものはない。

そこで、車両用灯具１をテールランプあるいはテール＆ストップランプとして用いるにあたって光源９を赤色光を発する赤色ＬＥＤとした場合、法令によって車両前方へ向かう赤色灯火は禁じられているが、上記第１光出射部１７からの赤色出射光は、車両の後方及び後方斜め側方にのみ向かうもので、車両前方及び前方斜め側方に向かうことはない。そのため、車両に搭載された上記赤色ＬＥＤを有する車両用灯具１は法令に準拠するものとなっている。

以上のように、上記車両用灯具１は、第２光出射部２７から車両後方に向けて出射される光によってランプ機能に求められる配光規格を満足する配光特性に容易に且つ低コストで対応することができ、第１光出射部１７から車両後方斜め側方に向けて出射される光によって観視者に対して装飾的な美観効果を演出して車両用灯具としての付加価値を容易に高めることができる。

ところで、第１光出射部１７から出射する、車両の前方側から後方側に向けて長く延びる高輝度で明るく輝く一本の直線状の光の筋（輝線）、及び車両の前方側から後方側に向けて照射範囲（照射幅）が徐々に広がりながら延びる楔状の光は、いずれも第１光出射部１７を構成する第２インナーレンズ１９のレンズカット面１９ｂを起点として外部に出射される。そのため、第２インナーレンズ１９によって光路制御された光（光の筋（輝線）及び楔状の光）を第２インナーレンズ２０の車両後方斜め側方から見ると、見る角度が変わっても光の筋（輝線）及び楔状の光の位置が変わることがなく、第２インナーレンズ１９の一定の位置に固定された状態に見える。これにより、観視者に対して違和感のない斬新な光の筋（輝線）及び楔状の光を提供することができる。

なお、光源９の非点灯時に車両用灯具１を車両の後方から見た場合、光源９が、第３インナーレンズ２６の背面側（中空１０内側）に設けられた環状の遮光手段２６ａによって目隠しされているため、光源９によって見栄えが損なわれることはない。

また、光源９の点灯時に、第３インナーレンズ２６から出射される光が、光源９の配置領域に遮光手段２６ａを設けることによって、光源９によって部分的に遮られて配光特性が乱されるといったようなことがないため、灯具に求められる良好な配光パターンが形成される。

ところで、上記車両用灯具１は、単体として灯具機能を持たせることができるが、他の光学部材と組み合わせて車両用灯具（第２の実施形態）２を形成することができる。

具体的には、図２１（断面斜視図）に示すように、透明部材で形成された中空筒状の筒状レンズ４０内に上記車両用灯具１を収容して新たな車両用灯具２を構成するものである。このとき、筒状レンズ４０内に収容される車両用灯具１は全体が車両用灯具２の光源として機能する。

この場合、筒状レンズ４０は、有色透明部材で形成したり或いは適宜なレンズカットあるいは表面処理を施すことによって、筒状レンズ４０の内側面４１に投影された、車両用灯具１からの出射光の出射パターンに対して、更なる見栄えの向上或いは灯具機能の確保を図ることができる。

図２２（光学シミュレーションによって得られた出射パターン）は、赤色透明部材によって形成された素通しの筒状レンズ４０内に、光源９に白色光を出射する白色ＬＥＤを用いた車両用灯具１を収容してなる車両用灯具２に対して光学シミュレーションを行い、それによって得られた出射光の出射パターンを車両搭載時の車両の後方斜め側方から見た図である。

図２２の出射パターンは、白黒のグレースケールで示されているため色相は表現されていないが、実際には全体が赤色で表示されると共に、車両の前後方向に長く延びる高輝度で明るく輝く一本の直線状の光の筋（直線状パターン）と、車両の前方側から後方側に向けて照射範囲（照射幅）が徐々に広がりながら延びる楔状の光（楔状パターン）とが光輝赤色で確認できる。

なお、車両用灯具１においては、光源９を半円筒状の第１光反射部１６側に配置したが、図２３（断面斜視図）に示すように、円筒部１５の中央に配置することもできる。

この場合、光源９の目隠しとなる遮光手段２６ａを第３インナーレンズ２６の背面側（中空１０内側）の中央部に設け、遮光手段２６ａの中央位置に光源９を配置する。

これにより、第３インナーレンズ２６からなる第２光出射部２７からはリング状の出射光が得られる。

また、第１インナーレンズ１８及び第２インナーレンズ１９からなる二重レンズ構造で構成された第１光出射部１７からは、光源９を半円筒状の第１光反射部１６側に配置した車両用灯具１における第１光出射部１７からの出射光に対して、相対的に、光源９から出射して第１光反射部１６の反射面１６ａ及び第２光反射部３６の反射面３６ａで反射された光による出射光束が低減して光源９から直接第１光出射部１７に向かった光による出射光束が増加する。

その結果、第１光出射部１７からは第１光出射部１７の長手方向に沿って延びる一本の直線状の光の筋（輝線）と楔状の光が出射されると同時に、第１光出射部１７が全面に亘って明るく光る車両用灯具が実現する。

なお、この場合も車両用灯具１の外側に透明な筒状レンズ４０を設けることにより車両用灯具１を光源とする新たな車両用灯具２を形成することができる（図２４（断面斜視図）参照）。

次に、第３の実施形態について以下に説明する。

図１は本発明の車両用灯具に係る第３の実施形態に用いられる導光レンズ４を光源側斜め上方から見た斜視図、図２は正面図、図３は背面図、図４は図２のＡ−Ａ断面図である。

本実施形態における車両用灯具５０は、筒状レンズ４０の代わりに用いる別の導光レンズ４と２つの光源３とを利用した車両用灯具である。

導光レンズ４は、透明部材で形成され、両端に開口を有する中空円筒状を呈していると共に、長手方向（中心軸α方向）の全長に亘って外径が均一で内径が一端部５側から他端部６側に向かって徐々に大きくなっている。換言すると、内側面７が長手方向に向かって外側面８に近づく方向に所定の角度θだけ傾斜しており、一端部５側から他端部６側に向かって徐々に肉厚が薄くなっている。

なお、内側面７、外側面８、及び以下に述べる第１端面５ａ、第２端面６ａはいずれもレンズカットが施されていない素通しの面で構成されている。

２つの光源３はいずれも、例えば半導体発光素子で構成され、導光レンズ４の一端部５側（厚肉部側）に配置されており、光源３の夫々は、導光レンズ４の一端部５側の円環状の端面（以下、「第１端面」と呼称する）５ａ近傍に、光出射面３ａを該第１端面５ａに対向させると共に、光軸Ｘ方向を肉厚方向の中心位置を通って導光レンズ４の外側面８の長手方向に向かう面に対して平行に向けた状態で、該円環状第１端面５ａの中心に対して所定の等角度間隔で配置されている。

上記構成の車両用灯具５０について光学的な特性を光線追跡による光学シミュレーションによって検証したのでその検証結果を図５〜図１０を参照して以下に説明する。

図６は図５（実施例１の図）にあるように、導光レンズ４の外側面８に対する内側面７の傾斜角度θを２°に設定したときの光学シミュレーションによる光線図、図８は図７（実施例２の図）にあるように、導光レンズ４の外側面８に対する内側面７の傾斜角度θを５°に設定したときの光線図、図１０は図９（実施例３の図）にあるように、導光レンズ４の外側面８に対する内側面７の傾斜角度θを７°に設定したときの光線図である。

なお、実施例１〜実施例３は、導光レンズ４の長さを同一の長さとすると共に、近傍に光源３が位置する第１端面５ａに対向する側に位置する端面（以下、「第２端面」と呼称する）６ａの外形寸法も同一とした。したがって、実施例１〜実施例３の夫々の導光レンズ４は、長手方向に対して肉厚の変化率が異なる。

そこで、図６、図８及び図１０の３つの光線図を比較すると、いずれも光源３から出射して導光レンズ４の第１端面５ａから導光レンズ４に入射した光は、導光レンズ４内を導光されて第２端面６ａ、内側面７及び外側面８から外部に出射する。

そのうち、第２端面６ａからの出射光は、光源３から導光レンズ４に入射して導光レンズ４内を直接第２端面６ａまで導光されて光源３の光軸に沿う方向Ｘａに対して狭角方向に出射する、光束密度の高い光を含んでいる。

それに対し、内側面７からの出射光は、光源３から導光レンズ４に入射して導光レンズ４内において内側面７と外側面８との間で内部反射（全反射）を繰り返した後に光源３の光軸に沿う方向Ｘａに対して広角方向に且つ導光レンズ４の円筒中空側に出射する、比較的光束密度の低い光である。

また、外側面８からの出射光は、光源３から導光レンズ４に入射して導光レンズ４内において内側面７と外側面８との間で内部反射（全反射）を繰り返した後に光源３の光軸に沿う方向Ｘａに対して広角方向に且つ導光レンズ４の円筒外側に出射する、内側面７からの出射光と同様に比較的光束密度の低い光である。

そこで、導光レンズ４の外側面８に対して内側面７の傾斜角度θを２°に設定した実施例１と、導光レンズ４の外側面８に対して内側面７の傾斜角度θを５°に設定した実施例２との光路図を比較すると、実施例１が内側面７及び外側面８からの出射光が極めて少ないのに対し、実施例２は内側面７及び外側面８の夫々の面からの出射光がかなり多い。反対に、実施例２は、第２端面６ａからの出射光が実施例１よりも少ない。

また、上記実施例２と、導光レンズ４の外側面８に対して内側面７の傾斜角度θを７°に設定した実施例３との光路図を比較すると、実施例３が実施例２に対して内側面７及び外側面８からの出射光の出射領域が光源側まで延びていると同時に、光源の光軸Ｘに対する出射光の角度が大きくなっており、出射光も増えている。なお、第２端面６ａからの出射は、実施例３が実施例２よりも減っている。

以上のことより、導光レンズ４の外側面８に対する内側面７の傾斜角度θと、内側面７及び外側面８からの出射光との関係は、傾斜角度が大きいほど内側面７及び外側面８からの出射光が多くなる。

また、導光レンズ４の外側面８に対する内側面７の傾斜角度θと、第２端面６ａからの出射光との関係は、傾斜角度が大きいほど第２端面６ａからの出射光が少なくなる。

つまり、導光レンズ４の外側面８に対する内側面７の傾斜角度θによって、第２端面６ａからの出射光と、内側面７及び外側面８からの出射光との比率が変わること意味している。したがって、導光レンズ４の外側面８に対する内側面７の傾斜角度θを適宜設定することにより、車両用灯具に求められる光学特性に容易に且つ低コストで対応することができる。

なお、比較例として、図示しないが、第２の実施形態に用いている筒状レンズ４０のような、内側面の内径と外側面の外径がいずれも長手方向の全長に亘って均一な形状、つまり、内側面と外側面とが平行で長手方向の全長に亘って肉厚が均一な形状の導光レンズの光学シミュレーション結果は、第２端面からの出射光のみで内側面及び外側面の夫々の面からの出射光はほとんど見られなかった。

上記車両用灯具の用途として、例えば、光源を赤色光を発光する赤色光源（赤色ＬＥＤ）とすると共に、光源の光出射方向を車両後方に向けた状態で車両に取り付けてテールランプあるいはテール＆ストップランプの機能を持たせる場合、導光レンズ４の外側面８に対する内側面７の傾斜角度θを適宜に設定することにより、導光レンズ４の第２端面６ａから車両後方に向けて出射される光によってランプ機能に求められる配光規格を満足する配光特性を実現し、内側面７及び外側面８から車両後方斜め側方に向けて出射される光によって観視者に対して装飾的な美観効果を演出して車両用灯具としての付加価値を高めることができる。

なお、法令によって車両前方へ向かう赤色灯火は禁じられているが、上記導光レンズ４からの赤色出射光は、車両の後方及び後方斜め側方にのみ向かうもので、車両前方及び前方斜め側方に向かうことはない。そのため、車両に搭載された上記赤色光源を有する車両用灯具は法令に準拠するものとなっている。

ところで、上記第１の実施形態においては２つの光源を用いたが、光源の数は必ずしも２つに限られるものではなく、例えば図１１のように３つの光源３、図１２のように４つの光源、図１３のように５つの光源など、車両用灯具の機能及びそれに求められる光学特性、美観効果等の諸要件を考慮して適宜に設定される。

また、導光レンズ４の第１端面５ａ、第２端面６ａ、内側面７及び外側面８の４つの面の夫々について、必要に応じて光路制御のためのレンズカットあるいはシボ処理などを施すことも有効である。レンズカットは、例えば、魚眼レンズカット、プリズムレンズカット、シリンドリカルレンズカットなど、集光、拡散、屈曲及び反射（全反射）のための種々のカット形状が考えられる。

なお、内側面７及び外側面８からの出射光による美観効果については、内側面７にアルミ反射膜、ハーフミラー膜あるいは白色塗装膜などの反射部材を設けることにより、該反射部材がないときに内側面７から出射される光を、反射部材によって外側面８の方向に向けることにより、内側面７からの出射光をなくして外側面８からの出射光のみとすると共に、外側面８からの出射光の光量をほぼ倍増することができる。

さらに、導光レンズの形状は、上記第１の実施形態における円筒状に限られるものではなく、内部が中空で且つ外側面が長手方向の全長に亘って均一形状寸法であると同時に、内側面が外側面に対して傾斜面となっていれば、種々の形状が可能である。

一例として、図１４に示すように、長手方向に垂直な断面形状が矩形の導光レンズ４も考えられる。

上記の導光レンズ４の内側中空部の内部に、図２５のように、車両用灯具１が挿入されることもある（第４の実施形態）。この場合、導光レンズ４の光源３の光出射面３ａと、車両用灯具１の光源９の光出射面９ａとは、お互いが対向するように設けられることとなる。また、導光レンズ４の第２端面６ａと車両用灯具１の第２光出射部２７とは、同一方向に向けて光を照射するような構成となる。

以上のように導光レンズ４を車両用灯具１の外周側に配置することで、第２の実施形態とは異なる次のような効果が得られる。
１，車両後方にいる観視者からは、車両用灯具１の第２光出射部２７より出射された光と、導光レンズ４の第２端面６ａより出射された光が視認される。
２，車両側方にいる観視者からは、車両用灯具１の第１光出射部１７に設けられたシボ面１８ａによって、車両用灯具１の円筒形状の中心軸方向に拡散された光（楔状の光）のみが視認される。

換言すれば、本実施例の構成においては、灯具後方視（第２端面６ａと第２光出射部２７とを正面から観視できる位置）からは車両用灯具１からの光と導光レンズ４からの光の双方が視認できるのに対して、車両側面視（導光レンズの外周側を正面から観察できる位置）からは、車両用灯具１から出射された光のみが視認される構成とすることが出来る。前述の通り、導光レンズ４が中心軸方向での断面形状で楔型形状、又は内側面と外側面とが平行で長手方向の全長に亘って肉厚が均一な形状の構成を取っていることから、導光レンズ４の光源３が点灯していたとしても外周方向へと出射する光が極端に少なく、そのまま導光レンズ４の内部に設けられている車両用灯具１が透けて視認できるためである。

１… 車両用灯具
２… 車両用灯具
３… 光源
３ａ… 光出射面
４… 導光レンズ
５… 一端部
５ａ… 第１端面
６… 他端部
６ａ… 第２端面
７… 内側面
８… 外側面
９… 光源
９ａ… 光出射面
１０… 中空
１５… 円筒部
１６… 第１光反射部
１６ａ… 反射面（鏡面反射面）
１７… 第１光出射部
１８… 第１インナーレンズ（第１レンズ）
１８ａ… シボ面
１８ｂ… 内面
１９… 第２インナーレンズ（第２レンズ）
１９ａ… フルートカット
１９ｂ… レンズカット面
２５… 一端部
２６… 第３インナーレンズ（第３レンズ）
２６ａ… 遮光手段
２６ｂ… 入射面
２６ｃ… 光出射面
２７… 第２光出射部
３５… 他端部
３６… 第２光反射部
３６ａ… 反射面（鏡面反射面）
４０… 筒状レンズ
４１… 内側面
５０… 車両用灯具

Claims (5)

1. 光源と、
   曲面状に形成された第１光出射部及び第１光反射部と、
   第２光出射部と、
   第２光反射部と、を有し、
   前記第１光出射部と前記第１光反射部と、が対向して配置されていることで円筒部が構成され、
   前記円筒部の開口側の一端に、前記第２光出射部が設けられ、
   前記円筒部の開口側の他端に、前記第２光反射部が設けられ、
   前記第２光出射部と前記第２光反射部と、はそれぞれの内面が対向して設けられ、
   前記光源は、光軸を前記円筒部の中心軸と略平行になるように設けられるとともに、前記第２光反射部に対向して配置されていることを特徴とする車両用灯具。
2. 前記第２光出射部は、遮光手段と入射面と、を含み、
   前記遮光手段が形成されている箇所に、前記光源が配置されており、
   前記入射面に入射した前記光源からの光は、前記円筒部の中心軸方向に出射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. 前記第１光出射部は、前記円筒部の中心軸方向に光を拡散させる作用をもつ加工が施されていることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の車両用灯具。
4. 前記円筒部よりも外径の大きい中空筒状の導光レンズを更に有し、
   前記円筒部が、前記導光レンズに収容されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用灯具。
5. 前記導光レンズの一方の端部と対向するように配置された導光用光源を更に有し、
   前記導光用光源の光照射方向は、前記光源の光照射方向と反対側を向いており、
   前記導光レンズは、前記外径が長手方向の全長に亘って均一であり、
   前記導光レンズの他方の端部から出射された光は、前記第２光出射部から出射された光と同一方向に出射されることを特徴とする請求項４に記載の車両用灯具。