JP2018045895A - 棒状導光体および車両用灯具 - Google Patents

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Abstract

【課題】棒状導光体に一体形成された付属部分が導光体の導光性能にもらたしうる副次的な影響を低減する。【解決手段】導光体26は、周面44を備える少なくとも1つの導光体本体42と、導光体本体42と一体形成され、周面44の全周のうち少なくとも一部にわたり延在する取付鍔部72と、周面44と取付鍔部72との間に形成された開口部74と、を備える。導光体本体42は、光入射面80を有する入射端部70を備え、取付鍔部72は、入射端部70と一体形成され、開口部74は、入射端部70における周面44と取付鍔部72との間に形成されていてもよい。【選択図】図6

Description

本発明は、棒状導光体および車両用灯具に関する。
ある車両用灯具においては、発光ダイオードとこの発光ダイオードからの出射光を一端面から入射させて周面から出射させる導光柱とが複数組並列で配置されている。複数の発光ダイオードは、共通の光源支持部材に固定支持されている。複数の導光柱を連結するブリッジが、各導光柱の入射端部に一体形成されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2010−272469号公報
棒状の導光体の本体部分に一体形成された上述のブリッジのような付属的な形状部分はたいてい、取付や位置決めなど実用上の目的で設けられている。そのような付属部分は、その目的に適する形状に設計されるから、導光体の本質の役割である導光機能の観点では必ずしも理想的な形状を有しない。故に、導光体の付属部分は、導光体の導光性能および灯具の配光性能に影響を与えうる。例えば、導光されるべき光が、付属部分から、または付属部分と本体部分との接合領域から、導光体の外にいくらか漏れうる。
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、棒状導光体に一体形成された付属部分が導光体の導光性能にもらたしうる副次的な影響を低減することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある態様の棒状導光体は、周面を備える少なくとも1つの導光体本体と、導光体本体と一体形成され、周面の全周のうち少なくとも一部にわたり延在する取付鍔部と、周面と取付鍔部との間に形成された開口部と、を備える。
この態様によると、開口部を挟んで導光体本体の周面が取付鍔部から分離される。そのため、導光体本体と取付鍔部との接合領域は、開口部が存在しない場合に比べて縮小される。よって、取付鍔部または接合領域からの漏光など導光性能への影響が低減される。また、周面のうち開口部に面する領域形状を、周面の他の領域に準じて設定することが可能となる。例えば、周面がある幾何学形状(例えば円筒面)を有する場合、周面のうち開口部に面する領域にもその幾何学形状を適用することができる。このようにして、周面のうち開口部に面する領域をその周囲の領域と滑らかに接続することができる。これも、導光性能への影響の低減に役立つ。
導光体本体は、光入射面を有する入射端部を備え、取付鍔部は、入射端部と一体形成され、開口部は、入射端部における周面と取付鍔部との間に形成されていてもよい。
取付鍔部は、周面の全周のうち一部にわたり延在し、開口部は、周面の一部と取付鍔部との間に形成され、周面の全周のうち他の一部が取付鍔部の外側に突出していてもよい。
棒状導光体は、第1周面を備える第1導光体本体と、第2周面を備え第1導光体本体に沿って延びる第2導光体本体と、を備えてもよい。第1導光体本体および第2導光体本体は、長手方向における一部分において第1周面と第2周面が互いに離間され、長手方向における他の一部分において第1周面と第2周面が互いに近接するよう配置され、取付鍔部は、第1周面と第2周面が互いに離間されている一部分に配置され、第1導光体本体および第2導光体本体と一体形成されており、棒状導光体は、第1周面と取付鍔部との間に形成された第1開口部と、第2周面と取付鍔部との間に形成された第2開口部と、を備えてもよい。
本発明のある態様の車両用灯具は、上記の棒状導光体と、棒状導光体を支持するブラケットと、を備えてもよい。少なくとも1つの導光体本体の周面には当該導光体本体の内部を進む光の一部を全反射する複数のステップが形成され、周面は導光体本体の中心軸に対し複数のステップと反対側に光出射部を有してもよい。ブラケットは、周面の側方を通り光出射部を越えて延出するブラケット側部を備えてもよい。導光体本体の中心軸に垂直な断面において中心軸を通るステップの表面の法線に対して、ステップの表面の中心が、ブラケット側部から離れる方向に外れた位置にあってもよい。
本発明によれば、棒状導光体に一体形成された付属部分が導光体の導光性能にもらたしうる副次的な影響を低減することができる。
実施の形態に係る車両用灯具を説明するための概略正面図である。 図1に示す車両用灯具のA−A断面を示す概略図である。 図1に示す車両用灯具のB−B断面を示す概略図である。 比較例としての導光体の断面を拡大して概略的に示し、図5は、実施の形態に係る導光体の断面を拡大して概略的に示す図である。 実施の形態に係る導光体の断面を拡大して概略的に示す図である。 図1に示す導光体の入射端部を概略的に示す斜視図である。 図6におけるC−C断面を示す概略図である。 図8(a)および図8(b)は、図6および図7に示す導光体の取付鍔部およびその周辺構造を概略的に示す斜視図である。 ある導光体の入射端部が概略的に示されている。 実施の形態に係る導光体の入射端部の他の例を概略的に示す斜視図である。
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。
図1は、実施の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2は、図1に示す車両用灯具10のA−A断面を示す概略図である。図3は、図1に示す車両用灯具10のB−B断面を示す概略図である。
図1には、車両の左側に取り付けられる車両用灯具10を示す。左右に配置される2つの車両用灯具は、左右対称の構造を有する点以外は実質的に同一の構成である。車両用灯具10は、車両後方に搭載されるリアコンビネーションランプである。図1には例として左側の灯具を示す。よって、左側が車両外側、右側が車両内側にあたる。
車両用灯具10は、可動側灯具12と固定側灯具14からなる。可動側灯具12は、バックドアなどの車体後方に設置される開閉可能な部分に設けられている。固定側灯具14は、そうした開閉可能部分を支持する車体の非可動部分に設けられている。可動側灯具12は、可動側テールランプ16を含み、固定側灯具14は、固定側テールランプ18を含む。このように車両用灯具10は、同じ役割をもつランプを可動側と固定側に分割して備える場合がある。また、固定側灯具14には、ストップランプ20が設けられている。加えて、車両用灯具10は、バックアップランプ、リヤフォグランプ、ターンシグナルランプ、及び/またはその他のランプを備えうる。
可動側テールランプ16および固定側テールランプ18はそれぞれ、テール発光部22を備える。テール発光部22は灯具の内部構造であるので、灯具の外観を示す図1において破線で概略的に示している。可動側テールランプ16のテール発光部22は、車両内側から車両外側へと直線的に延びている。固定側テールランプ18のテール発光部22は、ストップランプ20の三方を囲むようにしてストップランプ20に対し車両外側に隣接配置されている。
テール発光部22は、少なくとも1つの光源24および少なくとも1つの棒状導光体(以下、単に導光体ともいう)26を有する。例として、可動側テールランプ16は2個の光源24と2本の導光体26を有し、固定側テールランプ18は3個の光源24と3本の導光体26を有する。
光源24は、例えばLEDなどの半導体発光素子またはその他の発光素子を備えてもよい。導光体26は、通例、アクリルやポリカーボネート等の透明樹脂からなる射出成形品である。導光体26は、入射端部にて光源24からの光を受け入れ、その入射光を内部で導光しながら、周面の一部から灯具正面すなわち車両後方に向けて出射するよう構成されている。導光体26の延出形状は任意であり、図示されるように湾曲部を有してもよいし、あるいは直線状に延びていてもよい。
可動側テールランプ16のテール発光部22においては、2つの光源24は車両内側の端部に位置し、2本の導光体26は光源24から車両外側の端部に向けて延びている。固定側テールランプ18においては、3つの光源24はストップランプ20に対し車両外側で互いに近接配置されている。1本の導光体26が対応する光源24からストップランプ20の上方で車両内側に向けて延びている。残りの2本の導光体26が対応する光源24からL字状に延び、ストップランプ20の側方および下方に配置されている。これらL字状に延びる2本の導光体26の延長線上に可動側テールランプ16の2本の導光体26が配置されている。
図2および図3に示されるように、固定側テールランプ18は、ランプボディ30、透光カバー32、ブラケット34、およびインナーレンズ36を備える。ランプボディ30と透光カバー32との間に灯室38が形成されている。ブラケット34およびインナーレンズ36は灯室38内に配置されており、ブラケット34とインナーレンズ36との間に導光体収容室40が形成されている。
導光体収容室40には、第1導光体本体42aおよび第2導光体本体42bが収容されている。以下では、第1導光体本体42aおよび第2導光体本体42bを区別する必要がないとき、または両者を総称するときなど、導光体本体42と適宜称する。第1導光体本体42aおよび第2導光体本体42bは図1に示すL字状の2本の導光体26の主要部分にあたる。
ブラケット34は、導光体26を支持する部材であり、例えば、有色(例えば白色)の樹脂成形品である。ブラケット34は、図2に示されるように、ブラケット側部34aおよびブラケット底部34bを有する。したがって、導光体収容室40は、ブラケット側部34a、ブラケット底部34b、およびインナーレンズ36によって形成されている。
導光体本体42は、インナーレンズ36とブラケット側部34aとの中間よりもブラケット底部34b寄りに配置されている。ブラケット側部34aは、ブラケット底部34bから周面44の側方を通って延出している。ブラケット側部34aはさらに、車両後方に向けて光出射部48を越えて長く延出し、最終的にはインナーレンズ前端36aに達する。
インナーレンズ36は、その表面に、光の拡散、屈折などを利用する光制御構造52を備える。光制御構造52は、魚眼ステップが形成された魚眼範囲52aと、ローレットが形成されたローレット範囲52bと、を有する。魚眼範囲52aはインナーレンズ前端36a側に配置され、ローレット範囲52bはブラケット底部34b側に配置されている。インナーレンズ36の光制御構造52の形状および配置はこの限りでない。例えば、図3に示されるように、ローレット範囲52bが魚眼範囲52aの両側に設けられていてもよい。また、光制御構造52は、シボまたはその他の凹凸パターンを有してもよい。
なお、可動側テールランプ16の断面は、図3に示すものと同様であってもよい。
図4は、比較例としての導光体の断面を拡大して概略的に示し、図5は、実施の形態に係る導光体の断面を拡大して概略的に示す。図4および図5は、導光体本体42およびその周辺構造を拡大して例示する。図4および図5は、図2と同様に、導光体本体42の中心軸54に垂直な断面を示す。この断面において中心軸54を通る全反射ステップ46の表面の法線(以下、ステップ法線ともいう)56が図示されている。
図4および図5に示されるように、第1導光体本体42aは第1周面44aを有し、第2導光体本体42bは第2周面44bを有する。以下では、第1周面44aおよび第2周面44bを区別する必要がないとき、または両者を総称するときなど、周面44と適宜称する。導光体本体42の周面44には、導光体本体42の内部を進む光の一部を全反射する複数のステップ(以下、全反射ステップともいう)46が形成されている。周面44は、導光体本体42の中心軸54に対し全反射ステップ46と反対側に光出射部48を有する。全反射ステップ46で反射した光の一部が光出射部48から出射する。
全反射ステップ46は、ブラケット底部34bに面している。図2に示されるように、全反射ステップ46からブラケット底部34bへの距離は小さく、これに比べて、光出射部48からインナーレンズ前端36aへの距離はかなり長い。
図4および図5に示されるように、第1導光体本体42aと第2導光体本体42bは接続部50によって接続されている。接続部50は第1導光体本体42aおよび第2導光体本体42bと一体形成されており、第1周面44aおよび第2周面44bを互いにつなぐ。なお、図3に示されるように、第1周面44aおよび第2周面44bは互いに直に接合されていてもよい。
図4においては、全反射ステップ46の表面の中心(以下、ステップ中央点ともいう)58がステップ法線56上に位置する。この場合、全反射ステップ46は、ステップ法線56を対称軸として線対称である。導光体本体42内で全反射ステップ46で反射された光が光出射部48から出射される。全反射ステップ46においてステップ法線56の左側で反射された光は、光出射部48においてステップ法線56の右側から出射される(光L1として図示する)。逆に、全反射ステップ46においてステップ法線56の右側で反射された光は、光出射部48においてステップ法線56の左側から出射される(光L2として図示する)。
上述のように導光体本体42の右側でブラケット側部34aが長く延びている。そのため、光出射部48からブラケット側部34aに向かう光L1のうち、ステップ法線56に対しより大きい角度範囲をもつ光L1aは、ブラケット側部34aにより遮光され、灯具外に出射しない。よって、光L1のうち、より小さい角度範囲をもつ光L1bだけが灯具外に出射することができる。一方、光L2は、ブラケット側部34aのような遮光物が光路に無いので、灯具外に出射する。その結果、図2において破線の矢印60で示すように、車両外側を向く配光が形成されることになる。
図5に示される実施の形態においては、ステップ中央点58がステップ法線56に対してブラケット側部34aから離れる方向(図において左側)に外れた位置にある。よって、全反射ステップ46は、ステップ法線56に対しブラケット側部34aから離れる方向にずれて配置される。その結果、図5に示される全反射ステップ46の形状および配置は、図4に示される全反射ステップ46のうち車両外側に光を向ける部分(図においてステップの右側部分)を縮小したものとなる。車両内側に光を向ける部分(図においてステップの左側部分)については、図4および図5に示される全反射ステップ46で同様である。
理解の容易のために、図4に示す光L2の角度範囲を、図5において破線で示す。図5の場合にステップ法線56の左側で光出射部48から出射される光L3は、図4の場合にステップ法線56の左側で光出射部48から出射される光L2よりも小さい角度範囲をもつ。ステップ法線56の左側で光出射部48から出射される光L3の角度範囲は、ステップ法線56の右側で光出射部48から出射されブラケット側部34aで遮光されない光L1bの角度範囲と同程度に調整されている。このようにして、図2において実線の矢印62で示すように、車両後方を向く配光が形成されることになる。
このような車両後方を向く配光は、図1に示すように可動側テールランプ16と固定側テールランプ18に分割されたテールランプのうち固定側テールランプ18に要求される場合がある。図5に例示するように全反射ステップ46の幅および位置を調整することにより、望まれる配光パターンへと整えることができる。
図6は、図1に示す導光体26の入射端部70を概略的に示す斜視図であり、図7は、図6におけるC−C断面を示す概略図である。例示される入射端部70は、可動側テールランプ16に設けられてもよいし、固定側テールランプ18に設けられてもよい。
導光体26は、周面44を備える少なくとも1つの導光体本体42と、導光体本体42と一体形成され、周面44の全周のうち少なくとも一部にわたり延在する取付鍔部72と、周面44と取付鍔部72との間に形成された開口部74と、を備える。取付鍔部72は、周面44を取付鍔部72に接続する少なくとも1つの接合領域76を有する。例えば、周面44ごとに2箇所の接合領域76が設けられ、これら接合領域76は開口部74の両側に設けられている。周面44は、円筒面状に形成され、開口部74は、円弧状に形成されている。
取付鍔部72は、周面44の全周のうち一部にわたり延在する。よって、周面44の全周のうち一部のみが開口部74に面している。周面44の全周のうち他の一部は、取付鍔部72の外側に突出している。言い換えると、導光体本体42は、開口部74と反対側に向けて取付鍔部72から突出する突出部78を形成する。
突出部78には取付鍔部72が存在せず、周面44が露出されている。そのため、突出部78からの漏光は低減される。また、取付鍔部72を周面44の一部のみにわたり設けることにより、周面44の全周にわたり取付鍔部72が設けられる場合に比べて、取付鍔部72の大きさを小さくすることができる。なお、取付鍔部72は、周面44の全周にわたり設けられていてもよい。
取付鍔部72は、入射端部70と一体形成され、開口部74は、入射端部70における周面44と取付鍔部72との間に形成されている。入射端部70は、円形状の光入射面80を有する。光源支持部材25に支持された光源24から光入射面80に光が入射する。接合領域76は、光入射面80を取付鍔部72と接続する。取付鍔部72のおもて面は、光入射面80と面一である。
取付鍔部72は、一組の取付部82を備える。各取付部82は中心に取付開口84を有する。一組の取付部82は、開口部74および光入射面80を挟むようにそれらの両側に配置されている。取付部82は、取付鍔部72のおもて面に設けられている。
なお、取付鍔部72は、入射端部70ではなく、導光体26の他の部分に配置されてもよい。取付鍔部72は、入射端部70と反対側の末端部、入射端部70と末端部との中間部など、長手方向に任意の場所に配置されてもよい。
第1導光体本体42aおよび第2導光体本体42bは、長手方向における一部分において第1周面44aと第2周面44bが互いに離間されている。この離間された部分において第1導光体本体42aと第2導光体本体42bは連結部86を介して連結されている。取付鍔部72は、第1周面44aと第2周面44bが互いに離間されている一部分に配置され、第1導光体本体42aおよび第2導光体本体42bと一体形成されている。取付鍔部72は、連結部86とも一体形成されている。
入射端部70において第1導光体本体42aと第2導光体本体42bとをある程度離間することは、熱対策のうえで有利である。これら導光体本体が近接している場合に比べて、光源24から入射端部70に与えられる熱を効果的に放熱することができる。
導光体26は、第1周面44aと取付鍔部72との間に形成された第1開口部74aと、第2周面44bと取付鍔部72との間に形成された第2開口部74bと、を備える。このように、複数の導光体本体42を連結する単一の取付鍔部72には、複数の開口部74が形成されている。
また、第1導光体本体42aおよび第2導光体本体42bは、導光体26の長手方向における他の一部分(例えば、長手方向において連結部86に対し取付鍔部72と反対側)において第1周面44aと第2周面44bが互いに接合されている。全反射ステップ46は、第1周面44aと第2周面44bの接合開始点87に対して取付鍔部72とは反対側に形成されている。
図8(a)および図8(b)は、図6および図7に示す導光体26の取付鍔部72およびその周辺構造を概略的に示す斜視図である。図8(a)には、理解の容易のために、光源支持部材25が導光体26から分離された取付前の状態を示し、図8(b)には、光源支持部材25が取り付けられた状態を示す。
図示されるように、導光体26はブラケット34に支持されている。ブラケット34は位置決めピン88およびねじ穴部89を有する。導光体26がブラケット34に支持されるとき、取付鍔部72の取付部82はブラケット34のねじ穴部89上に位置する。位置決めピン88は、対応する光源支持部材25の位置決め穴90に挿入され、このとき光源支持部材25の取付穴92は取付鍔部72の取付開口84上に位置する。光源支持部材25および導光体26は取付ねじ(図示せず)によってブラケット34に共締めされる。この取付ねじは、取付穴92から取付開口84を通じてねじ穴部89へと入り込む。
図6および図7に示されるように、開口部74を挟んで導光体本体42の周面44が取付鍔部72から分離される。そのため、導光体本体42と取付鍔部72との接合領域76は、開口部74が存在しない場合に比べて狭くなる。開口部74に面する周面44の部分および突出部78における周面44の部分は、光入射面80から導光体本体42に入射する光を反射する反射面として利用可能となる。
一方、図9には、比較例として、開口部74を有しない導光体の入射端部が示されている。開口部74が形成されていないので、図示されるように、取付鍔部72と導光体本体42との接合領域76を通じて光源24からの光が漏れうる。
したがって、導光体本体42の周面44と取付鍔部72の間に開口部74を形成することにより、入射端部70における取付鍔部72または接合領域76からの漏光を低減または防止することができる。これにより、導光体26を有する車両用灯具10の配光性能への影響も抑制される。
なお、図7に示されるように、入射端部70における周面44は、導光体本体42から光源24に向かってテーパづけられていてもよい。また、開口部74は、光源24から導光体本体42に向かってテーパづけられていてもよい。このような形状は、製造時に導光体26の金型からの取り外しを容易にする。
図10は、導光体26の入射端部70の他の例を概略的に示す斜視図である。上述の実施の形態においては位置決めピン88がブラケット34に設けられている。しかし、図示されるように、位置決めピン94は、取付鍔部72に設けられていてもよい。光源支持部材25には、取付鍔部72の位置決めピン94に対応する位置決め穴が設けられていてもよい。このようにすれば、取付鍔部72に光源支持部材25を直接位置決めすることができるので、導光体26の光入射面80と光源24との位置決めをより良好に行うことができる。
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることが可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれる。
10 車両用灯具、 26 導光体、 34 ブラケット、 34a ブラケット側部、 42 導光体本体、 42a 第1導光体本体、 42b 第2導光体本体、 44 周面、 44a 第1周面、 44b 第2周面、 48 光出射部、 54 中心軸、 70 入射端部、 72 取付鍔部、 74 開口部、 74a 第1開口部、 74b 第2開口部、 80 光入射面。

Claims (5)

  1. 周面を備える少なくとも1つの導光体本体と、
    前記導光体本体と一体形成され、前記周面の全周のうち少なくとも一部にわたり延在する取付鍔部と、
    前記周面と前記取付鍔部との間に形成された開口部と、を備えることを特徴とする棒状導光体。
  2. 前記導光体本体は、光入射面を有する入射端部を備え、前記取付鍔部は、前記入射端部と一体形成され、前記開口部は、前記入射端部における前記周面と前記取付鍔部との間に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の棒状導光体。
  3. 前記取付鍔部は、前記周面の全周のうち一部にわたり延在し、前記開口部は、前記周面の前記一部と前記取付鍔部との間に形成され、前記周面の全周のうち他の一部が前記取付鍔部の外側に突出していることを特徴とする請求項1または2に記載の棒状導光体。
  4. 前記棒状導光体は、第1周面を備える第1導光体本体と、第2周面を備え前記第1導光体本体に沿って延びる第2導光体本体と、を備え、
    前記第1導光体本体および前記第2導光体本体は、長手方向における一部分において前記第1周面と前記第2周面が互いに離間され、前記長手方向における他の一部分において前記第1周面と前記第2周面が互いに近接するよう配置され、
    前記取付鍔部は、前記第1周面と前記第2周面が互いに離間されている前記一部分に配置され、前記第1導光体本体および前記第2導光体本体と一体形成されており、
    前記棒状導光体は、前記第1周面と前記取付鍔部との間に形成された第1開口部と、前記第2周面と前記取付鍔部との間に形成された第2開口部と、を備え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棒状導光体。
  5. 請求項1から4のいずれかに記載の棒状導光体と、
    前記棒状導光体を支持するブラケットと、を備え、
    前記少なくとも1つの導光体本体の周面には当該導光体本体の内部を進む光の一部を全反射する複数のステップが形成され、前記周面は前記導光体本体の中心軸に対し前記複数のステップと反対側に光出射部を有し、
    前記ブラケットは、前記周面の側方を通り前記光出射部を越えて延出するブラケット側部を備え、
    前記導光体本体の中心軸に垂直な断面において前記中心軸を通る前記ステップの表面の法線に対して、前記ステップの表面の中心が、前記ブラケット側部から離れる方向に外れた位置にあることを特徴とする車両用灯具。
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