JP2020091999A - 車両用灯具ユニット及び車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】限られたスペースに配置することができる車両用灯具ユニット等を提供する。【解決手段】円弧状に延びる後端面３１ａを含む後端部３１と、前端部３２とを含み、前記後端部３１から前記前端部３２に向かって延びる第１円筒状レンズ体３０と、前記第１円筒状レンズ体３０内を導光される光を発光する光源５０と、を備え、前記第１円筒状レンズ体３０の内周面３３は、前記第１円筒状レンズ体３０内を導光される光を拡散させて前記第１円筒状レンズ体３０の外周面３４から出射させるための複数の構造物ＬＣを含む車両用灯具ユニット１０であることを特徴とする。【選択図】 図１５

Description

本発明は、車両用灯具に関し、特に、限られたスペースに配置することができる車両用灯具ユニット及び車両用灯具に関する。

従来、車両用灯具の分野においては、車両用灯具ユニット（例えば、ヘッドランプ用灯具ユニット）と、当該車両用灯具ユニットの周囲構造等を覆い隠す円筒部（エクステンション）と、を備えた車両用灯具が知られている（例えば、特許文献１（図１等）参照）。

特開２０１３−１１４７５６号公報

しかしながら、車両用灯具の分野においては、車両用灯具の薄型化・小型化及びこれに伴い限られたスペースに多数のランプを配置することが求められているのに対して、特許文献１に記載の車両用灯具においては、限られたスペースにさらに他のランプ（例えば、ポジションランプ）を配置するのが難しいという課題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、限られたスペースに配置することができる車両用灯具ユニット及び車両用灯具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一つの側面は、円弧状に延びる後端面を含む後端部と、前端部とを含み、前記後端部から前記前端部に向かって延びる第１円筒状レンズ体と、前記第１円筒状レンズ体内を導光される光を発光する光源と、を備え、前記第１円筒状レンズ体の内周面は、前記第１円筒状レンズ体内を導光される光を拡散させて前記第１円筒状レンズ体の外周面から出射させるための複数の構造物を含む車両用灯具ユニットであることを特徴とする。

この側面によれば、限られたスペースに配置することができる車両用灯具ユニットを提供することができる。

これは、第１円筒状レンズ体がエクステンションとしての機能に加えてランプ（例えば、ポジションランプ）としての機能を兼ねることによるものである。

また、上記発明において、好ましい態様は、前記光源は、前記後端面に対向した状態で前記第１円筒状レンズ体の周方向に複数配置されており、前記後端面から前記第１円筒状レンズ体に入光し、前記前端部に向けて前記第１円筒状レンズ体内を導光される光を発光することを特徴とする。

この態様によれば、第１円筒状レンズ体に入光した各々の光源からの光によって形成される発光パターンを形成することができる。

また、上記発明において、好ましい態様は、前記後端面は、前記光源が対向する入光面を含み、前記入光面は、焦点を有するレンズ面であり、前記光源は、前記入光面の焦点近傍に配置されていることを特徴とする。

この態様によれば、第１円筒状レンズ体に入光した各々の光源からの光によって形成される複数の線状発光パターンが収束した一本の線状発光パターン（視点位置に応じて異なる位置に形成される線状発光パターン）を形成することができる。

これは、主に、入光面が焦点を有するレンズ面であり、光源が入光面の焦点近傍に配置されていることによるものである。

また、上記発明において、好ましい態様は、前記構造物は、前記第１円筒状レンズ体の周方向に延びるＶ溝であることを特徴とする。

この態様によれば、構造物として第１円筒状レンズ体の周方向に延びるＶ溝を用いているため、構造物として他のレンズカットを用いる場合と比べ、線状発光パターンの輝度を高くすることができる。

また、上記発明において、好ましい態様は、前記第１円筒状レンズ体の内周面が対向した状態で配置される反射面をさらに備えることを特徴とする。

この態様によれば、線状発光パターンが形成されている第１円筒状レンズ体の背後で、第１円筒状レンズ体から後方に漏れ出る光を反射することで発光する反射面が視認される、奥行き感のある立体的な発光見栄えを実現することができる。

また、上記発明において、好ましい態様は、円筒状ブラケットと、第２円筒状レンズ体と、をさらに備え、前記第１円筒状レンズ体は、当該第１円筒状レンズ体の内周面と前記円筒状ブラケットの外周面とが対向し、かつ、当該第１円筒状レンズ体の外周面と前記第２円筒状レンズ体の内周面とが対向した状態で前記円筒状ブラケットと前記第２円筒状レンズ体との間に配置されることを特徴とする。

この態様によれば、例えば、第２円筒状レンズ体に意匠（例えば、レンズカット）を施すことで新規見栄えを実現することができる。

また、上記発明において、好ましい態様は、前記第１円筒状レンズ体は、当該第１円筒状レンズ体が車両正面から視認されるように、その中心軸が上面視で車両前後方向に延びる基準軸に対して所定角度傾斜した状態で配置されていることを特徴とする。

この態様によれば、中心軸が上面視で車両前後方向に延びる基準軸に対して所定角度傾斜した状態で第１円筒状レンズ体が配置されているため、車両正面からの視認性が向上する。

本発明の別の側面は、請求項１から７のいずれか１項に記載の車両用灯具ユニットと、他の車両用灯具ユニットと、を備え、前記車両用灯具ユニットは、前記円筒状ブラケットの内周面と前記他の車両用灯具ユニットの側面とが対向した状態で配置されている車両用灯具であることを特徴とする。

この側面によれば、他の車両用灯具ユニットの側面がエクステンションとしての機能に加えてランプ（例えば、ポジションランプ）としての機能を兼ねる車両用灯具ユニット（第１円筒状レンズ体等）で覆われた新規見栄えの車両用灯具を実現することができる。

また、上記発明において、好ましい態様は、前記他の車両用灯具ユニットは、ヘッドランプ用灯具ユニットであることを特徴とする。

この側面によれば、ヘッドランプ用灯具ユニットの側面がエクステンションとしての機能に加えてランプ（例えば、ポジションランプ）としての機能を兼ねる車両用灯具ユニット（第１円筒状レンズ体等）で覆われた新規見栄えの車両用灯具を実現することができる。

車両用灯具ユニット１０の正面図である。 車両用灯具ユニット１０の側面図である。 車両用灯具ユニット１０の上面図である。 車両用灯具ユニット１０の背面図である。 車両用灯具ユニット１０が搭載された車両Ｖの正面図である。 側面視で基準軸ＡＸ（Ｘ軸）に対して０度、上面視で基準軸ＡＸに対して右６０度の位置に視点ＶＰを置いた場合に視認される線状発光パターンＬＰの例である。 側面視で基準軸ＡＸに対して上３０度、上面視で基準軸ＡＸに対して右６０度の位置に視点ＶＰを置いた場合に視認される線状発光パターンＬＰの例である。 車両用灯具ユニット１０の分解斜視図である。 第１円筒状レンズ体３０の側面図である。 第１円筒状レンズ体３０の正面図である。 第１円筒状レンズ体３０の部分背面図（図４中の基板５１を透視した透視図に相当）である。 （ａ）図１１のＣ−Ｃ断面図、（ｂ）図１１のＤ−Ｄ断面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 図２のＢ−Ｂ断面図である。 第１円筒状レンズ体３０の側面図（図９中の第１円筒状レンズ体３０の外周面３４を透視した透視図に相当）である。 （ａ）第１円筒状レンズ体３０の後端部３１側に形成されるＶ溝ＬＣの例、（ｂ）第１円筒状レンズ体３０の前端部３２側に形成されるＶ溝ＬＣの例である。 第１円筒状レンズ体３０に入光した光源５０からの光の光路を説明するための図（模式図）である。 （ａ）光源５０_ｐ３からの光が辿る光路を模式的に描いた上面図、（ｂ）側面図、（ｃ）図１８（ｂ）のＥ−Ｅ断面図、（ｄ）図１８（ｄ）は図１８（ｂ）のＦ−Ｆ断面図である。 （ａ）光源５０_ｐ３からの光が辿る光路を描いた上面図（シミュレーション結果）、（ｂ）側面図（シミュレーション結果）である。 （ａ）中心軸ＡＸ_３０と光源５０_ｐ１とを結ぶ直線Ｌ１上に視点ＶＰを置いた場合に線状発光パターンＬＰが形成される範囲Ｂ２の例、（ｂ）中心軸ＡＸ_３０と光源５０_ｐ３とを結ぶ直線Ｌ３上に視点ＶＰを置いた場合に線状発光パターンＬＰが形成される範囲Ｃ２の例である。 側面視で基準軸ＡＸ（Ｘ軸）に対して０度、上面視で基準軸ＡＸに対して０度の位置に視点ＶＰを置いた場合（図２１（ｂ）参照）に視認される車両用灯具ユニット１０の発光パターンの例である。 側面視で基準軸ＡＸに対して上３０度、上面視で基準軸ＡＸに対して０度の位置に視点ＶＰを置いた場合に視認される車両用灯具ユニット１０の発光パターンの例である。 変形例の第１円筒状レンズ体３０の部分背面図（図４中の基板５１を透視した透視図に相当）である。

以下、本発明の実施形態である車両用灯具ユニット１０について添付図面を参照しながら説明する。各図において対応する構成要素には同一の符号が付され、重複する説明は省略される。

図１は車両用灯具ユニット１０の正面図、図２は側面図、図３は上面図、図４は背面図、図５は車両用灯具ユニット１０が搭載された車両Ｖの正面図である。

図１〜図４に示す車両用灯具ユニット１０は、ポジションランプとして機能する車両用信号灯具であり、図５に示すように、自動車等の車両Ｖの前端部の左右両側にそれぞれロービーム用灯具ユニット６２の側面を覆った状態で搭載される側面発光型の車両用灯具ユニットである。車両Ｖの前端部には、車両用灯具ユニット１０の他、アウターレンズの天面部６０、ヘッドランプ用灯具ユニット（ハイビーム用灯具ユニット６１、ロービーム用灯具ユニット６２）、ＤＲＬランプ６３（又はターンランプ）も搭載される。

左右両側に搭載される車両用灯具ユニット１０は左右対称の構成であるため、以下、代表して、車両Ｖの前端部の右側（車両前方に向かって右側）に搭載される車両用灯具ユニット１０について説明する。以下、説明の便宜のため、ＸＹＺ軸を定義する。Ｘ軸は車両前後方向に延びており、Ｙ軸は車幅方向に延びており、Ｚ軸は鉛直方向に延びている。

まず、車両用灯具ユニット１０の発光パターン（線状発光パターンＬＰ）について説明する。

車両用灯具ユニット１０においては、光源を点灯すると、図６（ａ）及び図７（ａ）に示すように、線状発光パターンＬＰが形成される。線状発光パターンＬＰは、周囲より輝度が高い線状の高輝度部分で、車両前後方向に延びている。

図６（ａ）は、側面視で基準軸ＡＸ（Ｘ軸）に対して０度、上面視で基準軸ＡＸに対して右６０度の位置に視点ＶＰを置いた場合（図６（ｂ）参照）に視認される線状発光パターンＬＰの例である。図７（ａ）は、側面視で基準軸ＡＸに対して上３０度、上面視で基準軸ＡＸに対して右６０度の位置に視点ＶＰを置いた場合（図７（ｂ）参照）に視認される線状発光パターンＬＰの例である。

線状発光パターンＬＰは、視点位置に応じて異なる位置に形成される。

例えば、視点ＶＰが図６（ｂ）の場合、図６（ａ）に示すように、線状発光パターンＬＰは、右端に付した角度位置を表す参照数字のうち主に６、７の範囲に形成される。一方、視点ＶＰが図７（ｂ）の場合、図７（ａ）に示すように、線状発光パターンＬＰは、右端に付した角度位置を表す参照数字のうち主に４、５の範囲に形成される。視点ＶＰを他の位置に置いた場合も同様である。

次に、上記線状発光パターンＬＰを形成する車両用灯具ユニット１０の構成例について説明する。

図８は、車両用灯具ユニット１０の分解斜視図である。

図８に示すように、車両用灯具ユニット１０は、ブラケット２０と、第１円筒状レンズ体３０（第１インナーレンズ）と、第２円筒状レンズ体４０（第２インナーレンズ）と、複数の光源５０と、を備える。車両用灯具ユニット１０は、図示しないが、アウターレンズとハウジングとによって構成される灯室内に配置され、ハウジング等に固定される。

図９は第１円筒状レンズ体３０の側面図、図１０は正面図、図１１は部分背面図（図４中の基板５１を透視した透視図に相当）である。

図９、図１０に示すように、第１円筒状レンズ体３０は、後端部３１から前端部３２に向かって延びる円筒状レンズ体である。図１１に示すように、後端部３１は、円弧状に延びる後端面３１ａを含む。第１円筒状レンズ体３０の材料は、例えば、アクリルやポリカーボネイト等の透明樹脂である。

図１０に示すように、第１円筒状レンズ体３０は、完全な円筒ではなく、円筒のうち中心角θ２の範囲以外の範囲（中心角θ３の範囲）がカットされた半円筒状のレンズ体である。θ２は、例えば、第１円筒状レンズ体３０（外周面３４の曲率の中心線）の中心軸ＡＸ_３０を含む水平面に対して上６０度と下６０度の合計１２０度である。θ２は、ポジションランプに求められる照射範囲（中心軸ＡＸ_３０を含む水平面に対して上１５度及び下１５度の合計３０度）をカバーする角度であればよく、上６０度及び下６０度に限定されない。なお、第１円筒状レンズ体３０の外周面３４（中心軸ＡＸ_３０に直交する平面による断面）は真円（図１０中符号Ｃが示す円参照）であるが、内周面３３は真円ではない。

図１２（ａ）は図１１のＣ−Ｃ断面図、図１２（ｂ）は図１１のＤ−Ｄ断面図、図１３は図２のＡ−Ａ断面図である。

図８、図１２等に示すように、光源５０は、基板５１に実装される。光源５０は、白色光を発光するＬＥＤ等の半導体発光素子である。光源５０は、発光面５０ａ（例えば、１ｍｍ角の矩形の発光面）を備える。

光源５０は、発光面５０ａが第１円筒状レンズ体３０の後端面３１ａに対向した状態（図１２参照）で第１円筒状レンズ体３０の後端面３１ａの周方向に複数配置される（図１１参照）。基板５１は、ネジ止め等によりブラケット２０等に固定される。

具体的には、図１１に示すように、光源５０は、第１円筒状レンズ体３０の後端面３１ａの周方向の位置ｐ１〜ｐ３それぞれに配置される。

位置ｐ１は、中心軸ＡＸ_３０を通る水平線Ｌ１上の位置である。位置ｐ２は、水平線Ｌ１に対して角度θ４傾斜した直線Ｌ２上の位置である。位置ｐ３は、直線Ｌ２に対して角度θ５傾斜した直線Ｌ３上の位置である。θ４、θ５は、例えば、１５度である。以下、位置ｐ１に配置された光源５０のことを光源５０_ｐ１、位置ｐ２に配置された光源５０のことを光源５０_ｐ２、位置ｐ３に配置された光源５０のことを光源５０_ｐ３ということがある。

第１円筒状レンズ体３０の後端面３１ａは、光源５０が対向する入光面３７を含む。入光面３７は、光源５０（発光面５０ａ）が対向した状態（図１２参照）で第１円筒状レンズ体３０の後端面３１ａの周方向（図１１参照）に複数配置される。

図１２に示すように、入光面３７は、焦点Ｆを有するレンズ面である。具体的には、入光面３７は、光源５０（発光面５０ａ）に向かって凸で、焦点Ｆを通る光軸ＡＸ_３７に対して回転対称な形状のレンズ面である。入光面３７の光軸ＡＸ_３７と第１円筒状レンズ体３０の中心軸ＡＸ_３０は互いに平行である（図１３参照）。

光源５０は、当該光源５０が対向する入光面３７の焦点Ｆ近傍に配置されている。具体的には、発光面５０ａの中心が焦点Ｆ近傍に配置されている。光源５０の光軸ＡＸ_５０は、入光面３７の光軸ＡＸ_３７と一致している。光源５０の光軸ＡＸ_５０は、発光面５０ａの中心を通り、かつ、発光面５０ａに直交する方向に延びている。光源５０は、後端面３１ａ（入光面３７）から第１円筒状レンズ体３０に入光し、前端部３２に向けて第１円筒状レンズ体３０内を導光される光を発光する。

図１４は図２のＢ−Ｂ断面図、図１５は第１円筒状レンズ体３０の側面図（図９中の第１円筒状レンズ体３０の外周面３４を透視した透視図に相当）である。

第１円筒状レンズ体３０の内周面３３（図１３、図１４参照）は、第１円筒状レンズ体３０内を導光される光を拡散させて第１円筒状レンズ体３０の外周面３４から出射させるための複数の構造物ＬＣを含む。

構造物ＬＣは、例えば、第１円筒状レンズ体３０の周方向（図１４中の矢印ＣＤ方向）に延びるＶ溝で、図１５中の範囲Ａ２に施されている。以下、構造物ＬＣのことをＶ溝ＬＣという。範囲Ａ２は、光源５０_ｐ１〜５０_ｐ３からの光によって形成される線状発光パターンＬＰ１〜ＬＰ３が収束して一本の線状発光パターンＬＰとして視認される範囲である。線状発光パターンＬＰ１〜ＬＰ３が収束して一本の線状発光パターンＬＰとして視認される点については後述する。

図１６（ａ）、図１６（ｂ）に示すように、Ｖ溝ＬＣは、角度θ６傾斜した面３３ａを備える。θ６は例えば４５度である。Ｖ溝ＬＣの頂部（底部）の半径はＲである。半径Ｒは例えば０．２ｍｍである。Ｖ溝ＬＣは、一定間隔（ピッチｐ）で設けられる。ピッチｐは例えば１ｍｍである。

図１６（ａ）は、第１円筒状レンズ体３０の後端部３１側に形成されるＶ溝ＬＣの例である。図１６（ｂ）は、第１円筒状レンズ体３０の前端部３２側に形成されるＶ溝ＬＣの例である。

Ｖ溝ＬＣの深さｄは、後端部３１側と前端部３２側で異なる。

例えば、図１６（ａ）に示すように、後端部３１側に形成されるＶ溝ＬＣの深さｄは０．１ｍｍである。一方、図１６（ｂ）に示すように、前端部３２側に形成されるＶ溝ＬＣの深さｄは０．５ｍｍである。Ｖ溝ＬＣの深さｄは、後端部３１から前端部３２に向かうに従って徐々に深くなる。

第１円筒状レンズ体３０の内周面３３の曲率半径（曲率）は、後端部３１側と前端部３２側とで異なる。また、中心軸ＡＸ_３０を含む水平面より上と下で異なる。

具体的には、図９に示すように、第１円筒状レンズ体３０のうち中心軸ＡＸ_３０を含む水平面より上の部分（以下上レンズ体３０Ａともいう）の内周面３３の後端部３１側の曲率半径はＷ１である。これに対して、上レンズ体３０Ａの内周面３３の前端部３２側の曲率半径はＷ２である（Ｗ１＜Ｗ２）。上レンズ体３０Ａの内周面３３の曲率半径は、図９中の線ＬＡ１で示すように、後端部３１から前端部３２に向かうに従って徐々に大きくなる。

一方、第１円筒状レンズ体３０のうち中心軸ＡＸ_３０を含む水平面より下の部分（以下下レンズ体３０Ｂともいう）の内周面３３の後端部３１側の曲率半径はＷ３である。これに対して、下レンズ体３０Ｂの内周面３３の前端部３２側の曲率半径はＷ４である（Ｗ３＜Ｗ４）。下レンズ体３０Ｂの内周面３３の曲率半径は、図９中の線ＬＡ３で示すように、後端部３１から前端部３２に向かうに従って徐々に大きくなる。なお、図９中の線ＬＡ１、ＬＡ３は、内周面３３の外形線を表す。

なお、第１円筒状レンズ体３０の外周面３４の曲率半径（曲率）は、後端部３１側と前端部３２側とで同じである。また、中心軸ＡＸ_３０を含む水平面より上と下でも同じである。

第１円筒状レンズ体３０の肉厚（内周面３３と外周面３４との間の厚み）は、後端部３１側と前端部３２側とで異なる。また、上端部３５側と下端部３６側とで異なる。

具体的には、図１３に示すように、第１円筒状レンズ体３０の内周面３３は、後端部３１から前端部３２に向かうに従って外周面３４側に徐々に湾曲しているため、後端部３１から前端部３２に向かうに従って外周面３４との間の厚みがＴ１からＴ２のように徐々に薄くなる。Ｔ１は例えば８ｍｍ、Ｔ２は例えば２ｍｍである。

また、図１０に示すように、第１円筒状レンズ体３０の内周面３３は、上端部３５から下端部３６に向かうに従って曲率半径が大きくなっているため、上端部３５から下端部３６に向かうに従って外周面３４との間の厚みが徐々に薄くなる。

入光面３７から第１円筒状レンズ体３０に入光した光源５０からの光は第１円筒状レンズ体３０内を導光されて前端部３２に近づくに従って減少（減衰）するが、以上のように、（１）前端部３２に近づくに従ってＶ溝ＬＣの深さｄを深くし、（２）前端部３２に近づくに従って第１円筒状レンズ体３０の肉厚を薄くし、かつ、（３）下端部３６に近づくに従って第１円筒状レンズ体３０の肉厚を薄くすることで、第１円筒状レンズ体３０の外周面３４から出射する光（光量、光の強度）は、出射位置に関わらず均一（又は略均一）となる。これにより、特定の方向に視点を置いた場合、後端部３１側から前端部３２側にかけて均一（又は略均一）に発光しているように視認される線状発光パターンＬＰが形成される。

図１２に示すように、光源５０と第１円筒状レンズ体３０の後端面３１ａ（入光面３７）との間には、シェード２１が配置される。

図８に示すように、シェード２１は、円弧状のプレートで、ブラケット２０の外周面の後端部側に設けられる。シェード２１には、光源５０からの光を通過させるため、光源５０が対向する箇所にそれぞれ貫通穴Ｈが形成されている。シェード２１により、光源５０からの光が当該光源５０が対向する入光面３７以外の入光面３７に入射するのが抑制される。

次に、ブラケット２０について説明する。

図８に示すように、ブラケット２０は、完全な円筒ではなく、円筒のうち一部がカットされた半円筒状のブラケットで、シェード２１と、環状ブラケット２２と、を含む。ブラケット２０の材料は、例えば、アクリルやポリカーボネイト等の合成樹脂である。

ブラケット２０の外周面には、アルミ蒸着を施すことで反射面２３が形成されている。反射面２３は、第１円筒状レンズ体３０の内周面３３が対向した状態で配置される反射面で、第１円筒状レンズ体３０及び第２円筒状レンズ体４０を通して視認される。

図５に示すように、環状ブラケット２２には、環状ランプ（例えば、ＤＲＬランプ６３）が固定される。

次に、第２円筒状レンズ体４０について説明する。

図８に示すように、第２円筒状レンズ体４０は、完全な円筒ではなく、円筒のうち一部がカットされた半円筒状のレンズ体である。第２円筒状レンズ体４０の材料は、例えば、アクリルやポリカーボネイト等の透明樹脂である。

第２円筒状レンズ体４０は、後端部から前端部に向かって延びる複数のレンズカットＬＣＡを含む。レンズカットＬＣＡは、第２円筒状レンズ体４０の内周面及び外周面の少なくとも一方に施される。第２円筒状レンズ体４０は、主に第１円筒状レンズ体３０に形成されたＶ溝ＬＣを覆い隠す目的で設けられる。

上記構成の第１円筒状レンズ体３０は、図１４に示すように、当該第１円筒状レンズ体３０の内周面３３とブラケット２０の外周面２０ｂ（反射面２３）とが対向し、かつ、当該第１円筒状レンズ体３０の外周面３４と第２円筒状レンズ体４０の内周面とが対向した状態でブラケット２０と第２円筒状レンズ体４０との間に配置される。

その際、図８に示すように、ブラケット２０のフランジ部２４（４箇所）に設けられた位置決めピン２５が、第１円筒状レンズ体３０のフランジ部３８（４箇所）に形成された位置決め用穴Ｈ４及び第２円筒状レンズ体４０のフランジ部４１（４箇所）に形成された位置決め用穴Ｈ５に挿入されることで、ブラケット２０、第１円筒状レンズ体３０及び第２円筒状レンズ体４０は、互いに位置決めされる。

そして、第２円筒状レンズ体４０のフランジ部４１（４箇所）に形成されたネジ穴Ｈ１及び第１円筒状レンズ体３０のフランジ部３８（４箇所）に形成されたネジ穴Ｈ２に挿入されたネジＮ（図１参照）をブラケット２０のフランジ部２４（４箇所）にネジ止めすることで、ブラケット２０、第１円筒状レンズ体３０及び第２円筒状レンズ体４０は、互いに位置決めされた状態で固定される（図１参照）。

図５に示すように、上記構成の車両用灯具ユニット１０は、ロービーム用灯具ユニット６２の側面を覆った状態で配置される。具体的には、図示しないが、車両用灯具ユニット１０は、ブラケット２０の内周面２０ａ（図１３、図１４参照）とロービーム用灯具ユニット６２の側面（図示せず）とが対向した状態、すなわち、車両用灯具ユニット１０（第１円筒状レンズ体３０等）がロービーム用灯具ユニット６２の側面を覆った状態で配置される。その際、環状ブラケット２２は、正面視で、ロービーム用灯具ユニット６２の発光領域（例えば、投影レンズ６２ａ）を取り囲んだ状態で配置される（図５参照）。

また、車両用灯具ユニット１０（第１円筒状レンズ体３０等）は、第２円筒状レンズ体４０を透過して第１円筒状レンズ体３０が車両正面から視認されるように（図５参照）、図３に示すように、中心軸ＡＸ_３０が上面視で車両前後方向に延びる基準軸ＡＸ（Ｘ軸）に対して角度θ１傾斜した状態で配置される。θ１は例えば１１度である。θ１は、ポジションランプに求められる照射範囲（中心軸ＡＸ_３０を含む鉛直面に対して左４５度及び右８０度の合計１２５度）をカバーする角度であればよく、１１度に限定されない。

上記構成の車両用灯具ユニット１０においては、光源５０を点灯すると、図６（ａ）及び図７（ａ）に示すように、線状発光パターンＬＰが形成される。以下、この点について詳細に説明する。

図１７は、第１円筒状レンズ体３０に入光した光源５０からの光の光路を説明するための図（模式図）である。

光源５０を点灯すると、図１７に示すように、光源５０から放出された光が入光面３７から第１円筒状レンズ体３０に入光する。その際、発光面５０ａの中心が焦点Ｆ近傍に配置されているため、第１円筒状レンズ体３０に入光した光は、第１円筒状レンズ体３０内で様々な方向に進行する。

例えば、光源５０の発光面５０ａのうち中心から放出された光Ｒａｙ１は、入光面３７で屈折されて光軸ＡＸ_３７方向に進行する。一方、光源５０の発光面５０ａのうち中心に対して下方にシフトした位置Ｐ１から放出された光Ｒａｙ２は、入光面３７で屈折されて光軸ＡＸ_３７に対して上向きに所定角度傾斜した方向に進行する。また、光源５０の発光面５０ａのうち中心に対して上方にシフトした位置Ｐ２から放出された光Ｒａｙ３は、入光面３７で屈折されて光軸ＡＸ_３７に対して下向きに所定角度傾斜した方向に進行する。光源５０の発光面５０ａの他の位置から放出された光についても同様である。

以下、代表して、光源５０_ｐ３からの光が辿る光路について説明する。なお、光源５０_ｐ１、光源５０_ｐ２からの光が辿る光路も同様である。

図１８（ａ）は光源５０_ｐ３からの光が辿る光路を模式的に描いた上面図、図１８（ｂ）は側面図、図１８（ｃ）は図１８（ｂ）のＥ−Ｅ断面図、図１８（ｄ）は図１８（ｂ）のＦ−Ｆ断面図である。

上記のように第１円筒状レンズ体３０内で様々な方向に進行する光は、第１円筒状レンズ体３０内で内面反射（全反射）を繰り返しつつ第１円筒状レンズ体３０の後端部３１から前端部３２に向けて第１円筒状レンズ体３０内を導光され、内周面３３（構造物ＬＣ）で内面反射（拡散反射）されて第１円筒状レンズ体３０の外周面３４から様々な方向に出射する（図１８（ｃ）及び図１８（ｄ）中の複数の矢印参照）。

その際、光軸ＡＸ_３７に対する角度が大きい光（例えば、図１８（ａ）及び図１８（ｂ）中のＲａｙＡ、ＲａｙＢ）は、内周面３３のうち後端部３１側の範囲Ａ１（図１５参照）で内面反射されて外周面３４から出射する。一方、光軸ＡＸ_３７に対する角度が小さい光（例えば、図１８（ａ）及び図１８（ｂ）中のＲａｙＣ、ＲａｙＤ）は、外周面３４で内面反射された後さらに内周面３３のうち前端部３２側の範囲Ａ２（図１５参照）で内面反射されて外周面３４から出射する。

そして、中心軸ＡＸ_３０と光源５０_ｐ１とを結ぶ直線Ｌ１上に視点ＶＰを置いた場合（図１８（ｃ）参照）、外周面３４から出射する光のうち主に直線Ｌ１方向（水平方向）に進行する光が視認される。

例えば、図１８（ａ）及び図１８（ｂ）の場合、内周面３３で内面反射されて外周面３４上の位置ａから出射して水平方向に進行する光ＲａｙＡ、内周面３３で内面反射されて外周面３４上の位置ｂから出射して水平方向に進行する光ＲａｙＢ、外周面３４上の位置ｅで内面反射された後さらに内周面３３で内面反射されて外周面３４上の位置ｃから出射して水平方向に進行する光ＲａｙＣ、及び、外周面３４上の位置ｆで内面反射された後さらに内周面３３で内面反射されて外周面３４上の位置ｄから出射して水平方向に進行する光ＲａｙＤが視認される。

図１９（ａ）は光源５０_ｐ３からの光が辿る光路を描いた上面図（シミュレーション結果）、図１９（ｂ）は側面図（シミュレーション結果）である。

図１９（ａ）、図１９（ｂ）の場合、内周面３３で内面反射されて外周面３４上の位置ｇから出射して水平方向に進行する光ＲａｙＧ、内周面３３で内面反射されて外周面３４上の位置ｈから出射して水平方向に進行する光ＲａｙＨ、外周面３４上の位置ｋで内面反射された後さらに内周面３３で内面反射されて外周面３４上の位置ｉから出射して水平方向に進行する光ＲａｙＩ、及び、外周面３４上の位置ｌで内面反射された後さらに内周面３３で内面反射されて外周面３４上の位置ｊから出射して水平方向に進行する光ＲａｙＪが視認される。

その結果、図２０（ａ）に示すように、中心軸ＡＸ_３０と光源５０_ｐ１とを結ぶ直線Ｌ１（水平線）上に視点ＶＰを置いた場合、光源５０_ｐ１〜５０_ｐ３からの光によって形成される線状発光パターンＬＰ１〜ＬＰ３が範囲Ａ１と範囲Ａ２との境界Ｂｄ近傍で収束した一本の線状発光パターンＬＰ（図１５参照）が範囲Ｂ２において視認される。範囲Ｂ２は、中心軸ＡＸ_３０と光源５０_ｐ１とを結ぶ直線Ｌ１に対して上１５度、下１５度の合計３０度の範囲である。図２０（ａ）は、中心軸ＡＸ_３０と光源５０_ｐ１とを結ぶ直線Ｌ１上に視点ＶＰを置いた場合に線状発光パターンＬＰが形成される範囲Ｂ２の例である。

図６（ａ）に示す線状発光パターンＬＰは以上のようにして形成される。

一方、図２０（ｂ）に示すように、中心軸ＡＸ_３０と光源５０_ｐ３とを結ぶ直線Ｌ３上に視点ＶＰを置いた場合も同様で、外周面３４から出射する光のうち主に直線Ｌ３方向に進行する光が視認される。

その結果、図２０（ｂ）に示すように、中心軸ＡＸ_３０と光源５０_ｐ３とを結ぶ直線Ｌ３上に視点ＶＰを置いた場合、光源５０_ｐ１〜５０_ｐ３からの光によって形成される線状発光パターンＬＰ１〜ＬＰ３が範囲Ａ１と範囲Ａ２との境界Ｂｄ（図１５参照）近傍で収束した一本の線状発光パターンＬＰが範囲Ｃ２において視認される。範囲Ｃ２は、中心軸ＡＸ_３０と光源５０_ｐ３とを結ぶ直線Ｌ３に対して上１５度、下１５度の合計３０度の範囲である。図２０（ｂ）は、中心軸ＡＸ_３０と光源５０_ｐ３とを結ぶ直線Ｌ３上に視点ＶＰを置いた場合に線状発光パターンＬＰが形成される範囲Ｃ２の例である。

図７（ａ）に示す線状発光パターンＬＰは以上のようにして形成される。

図２０（ａ）、図２０（ｂ）以外の位置に視点ＶＰを置いた場合も同様にして、光源５０_ｐ１〜５０_ｐ３からの光によって形成される線状発光パターンＬＰ１〜ＬＰ３が収束した一本の線状発光パターンＬＰが視認される。

以上のように、線状発光パターンＬＰは、視点位置に応じて異なる位置に形成される。

以上説明したように、本実施形態によれば、限られたスペースに配置することができる車両用灯具ユニット１０を提供することができる。

これは、車両用灯具ユニット１０（第１円筒状レンズ体３０等）がエクステンションとしての機能に加えてランプ（例えば、ポジションランプ）としての機能を兼ねることによるものである。

また、本実施形態によれば、第１円筒状レンズ体３０に入光した各々の光源５０からの光によって形成される複数の線状発光パターンＬＰ１〜ＬＰ３が収束した一本の線状発光パターンＬＰ（視点位置に応じて異なる位置に形成される線状発光パターン）を形成することができる。

これは、主に、第１円筒状レンズ体３０を用い、当該第１円筒状レンズ体３０の後端面３１ａに複数の入光面３７を設け、さらに当該複数の入光面３７の焦点Ｆ近傍に複数の光源５０（５０_ｐ１〜５０_ｐ３）をそれぞれ配置したことによるものである。

また、本実施形態によれば、構造物ＬＣとして第１円筒状レンズ体３０の周方向に延びるＶ溝を用いているため、構造物ＬＣとして他のレンズカットを用いる場合と比べ、線状発光パターンＬＰの輝度を高くすることができる。

また、本実施形態によれば、線状発光パターンＬＰが形成されている第１円筒状レンズ体３０の背後で、第１円筒状レンズ体３０（内周面３３）から後方に漏れ出る光を反射することで発光する反射面２３が視認される、奥行き感のある立体的な発光見栄えを実現することができる。

また、本実施形態によれば、第２円筒状レンズ体４０（内周面又は外周面）に意匠（例えば、レンズカット）を施すことで新規見栄えを実現することができる。

また、本実施形態によれば、中心軸ＡＸ_３０が上面視で車両前後方向に延びる基準軸ＡＸ（Ｘ軸）に対して角度θ１（図３参照）傾斜した状態で車両用灯具ユニット１０（第１円筒状レンズ体３０）が配置されているため、図２１（ａ）及び図２２（ａ）に示すように、車両正面からの視認性が向上する。

図２１（ａ）は、側面視で基準軸ＡＸ（Ｘ軸）に対して０度、上面視で基準軸ＡＸに対して０度の位置に視点ＶＰを置いた場合（図２１（ｂ）参照）に視認される車両用灯具ユニット１０の発光パターンの例である。図２２（ａ）は、側面視で基準軸ＡＸに対して上３０度、上面視で基準軸ＡＸに対して０度の位置に視点ＶＰを置いた場合（図２２（ｂ）参照）に視認される車両用灯具ユニット１０の発光パターンの例である。

また、本実施形態によれば、ロービーム用灯具ユニット６２（本発明の他の車両用灯具ユニットの一例）の側面がエクステンションとしての機能に加えてランプ（例えば、ポジションランプ）としての機能を兼ねる車両用灯具ユニット１０（第１円筒状レンズ体３０等）で覆われた新規見栄えの車両用灯具を実現することができる。

次に、変形例について説明する。

上記実施形態では、本発明の車両用灯具ユニットをポジションランプに適用した例について説明したが、これに限らない。例えば、テールランプ、ストップランプ、バックランプ、サイドマーカーランプ、ターンランプ、ＤＲＬ（Daytime Running Lamps）ランプにも本発明の車両用灯具ユニットを適用してもよい。

また、上記実施形態では、車両用灯具ユニット１０で側面が覆われる他の車両用灯具ユニットとして、ロービーム用灯具ユニット６２を用いた例について説明したが、これに限らない。例えば、他の車両用灯具ユニットとして、ハイビーム用灯具ユニット６１を用いてもよいし、他の灯具ユニットを用いてもよい。例えば、本発明の車両用灯具ユニットをテールランプに適用する場合、車両用灯具ユニット１０で側面が覆われる他の車両用灯具ユニットとして、ストップランプやバックランプを用いてもよい。

図２３は、変形例の第１円筒状レンズ体３０の部分背面図（図４中の基板５１を透視した透視図に相当）である。

上記実施形態では、図１１に示すように、位置ｐ１〜位置ｐ３それぞれに光源５０を配置した例について説明したが、これに限らない。

例えば、図２３（ａ）に示すように、位置ｐ１、位置ｐ２、位置ｐ４それぞれに光源５０を配置してもよい。位置ｐ４は、例えば、中心軸ＡＸ_３０を通る水平線Ｌ１に対して下１５度傾斜した直線Ｌ４上の位置である。

また、例えば、図２３（ｂ）に示すように、位置ｐ１〜位置ｐ５それぞれに光源５０を配置してもよい。位置ｐ５は、例えば、直線Ｌ３に対して上１５度傾斜した直線Ｌ５上の位置である。

また、上記実施形態では、ブラケット２０、第１円筒状レンズ体３０、第２円筒状レンズ体４０を用いた例について説明したが、これに限らない。例えば、ブラケット２０及び第２円筒状レンズ体４０の少なくとも一方を省略してもよい。

また、上記実施形態では、第１円筒状レンズ体３０の外周面３４（中心軸ＡＸ_３０に直交する平面による断面）が真円（図１０中符号Ｃが示す円参照）である例について説明したが、これに限らない。例えば、第１円筒状レンズ体３０の外周面３４（中心軸ＡＸ_３０に直交する平面による断面）は真円以外の円、例えば、楕円の一部であってもよい。

また、上記実施形態では、入光面３７を用いた例について説明したが、これに限らない。例えば、入光面３７は省略してもよい。つまり、第１円筒状レンズ体３０の後端面３１ａを入光面３７として用いてもよい。

上記各実施形態で示した各数値は全て例示であり、これと異なる適宜の数値を用いることができるのは無論である。

上記各実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。上記各実施形態の記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。

１０…車両用灯具ユニット、２０…ブラケット、２０ａ…内周面、２１…シェード、２２…環状ブラケット、２３…反射面、２４…フランジ部、２５…位置決めピン、３０…第１円筒状レンズ体、３０Ａ…上レンズ体、３０Ｂ…下レンズ体、３１…後端部、３１ａ…後端面、３２…前端部、３３…内周面、３３ａ…面、３４…外周面、３５…上端部、３６…下端部、３７…入光面、３８…フランジ部、４０…第２円筒状レンズ体、４１…フランジ部、５０…光源、５０ａ…発光面、５０_ｐ１〜５０_ｐ３…光源、５１…基板、６０…天面部、６１…ハイビーム用灯具ユニット、６２…ロービーム用灯具ユニット、６２ａ…投影レンズ、６３…ＤＲＬランプ、Ａ１、Ａ２…領域、Ｂ２…範囲、Ｂｄ…境界、Ｆ…焦点、Ｈ…貫通穴、Ｈ１、Ｈ２…ネジ穴、Ｈ４、Ｈ５…位置決め用穴、ＬＣ…構造物（Ｖ溝）、ＬＰ、ＬＰ１〜ＬＰ３…線状発光パターン、Ｖ…車両、ＶＰ…視点

Claims (9)

1. 円弧状に延びる後端面を含む後端部と、前端部とを含み、前記後端部から前記前端部に向かって延びる第１円筒状レンズ体と、
   前記第１円筒状レンズ体内を導光される光を発光する光源と、を備え、
   前記第１円筒状レンズ体の内周面は、前記第１円筒状レンズ体内を導光される光を拡散させて前記第１円筒状レンズ体の外周面から出射させるための複数の構造物を含む車両用灯具ユニット。
2. 前記光源は、前記後端面に対向した状態で前記第１円筒状レンズ体の周方向に複数配置されており、前記後端面から前記第１円筒状レンズ体に入光し、前記前端部に向けて前記第１円筒状レンズ体内を導光される光を発光する請求項１に記載の車両用灯具ユニット。
3. 前記後端面は、前記光源が対向する入光面を含み、
   前記入光面は、焦点を有するレンズ面であり、
   前記光源は、前記入光面の焦点近傍に配置されている請求項１又は２に記載の車両用灯具ユニット。
4. 前記構造物は、前記第１円筒状レンズ体の周方向に延びるＶ溝である請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用灯具ユニット。
5. 前記第１円筒状レンズ体の内周面が対向した状態で配置される反射面をさらに備える請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用灯具ユニット。
6. 円筒状ブラケットと、
   第２円筒状レンズ体と、をさらに備え、
   前記第１円筒状レンズ体は、当該第１円筒状レンズ体の内周面と前記円筒状ブラケットの外周面とが対向し、かつ、当該第１円筒状レンズ体の外周面と前記第２円筒状レンズ体の内周面とが対向した状態で前記円筒状ブラケットと前記第２円筒状レンズ体との間に配置される請求項１から５のいずれか１項に記載の車両用灯具ユニット。
7. 前記第１円筒状レンズ体は、当該第１円筒状レンズ体が車両正面から視認されるように、その中心軸が上面視で車両前後方向に延びる基準軸に対して所定角度傾斜した状態で配置されている請求項１から６のいずれか１項に記載の車両用灯具ユニット。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の車両用灯具ユニットと、
   他の車両用灯具ユニットと、を備え、
   前記車両用灯具ユニットは、前記円筒状ブラケットの内周面と前記他の車両用灯具ユニットの側面とが対向した状態で配置されている車両用灯具。
9. 前記他の車両用灯具ユニットは、ヘッドランプ用灯具ユニットである請求項８に記載の車両用灯具。