JP2021174570A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】見栄えの良い発光を可能とした車両用灯具を提供する。【解決手段】導光レンズ３は、棒状の第２の導光部６Ａ，６Ｂと、第２の導光部６Ａ，６Ｂと接続された板状の第３の導光部７とを有し、第２の導光部６Ａ，６Ｂは、複数の第１の反射カット９と、複数の第１の反射カット９で反射された光Ｌにより線状に発光する第１の発光部１０とを含み、第３の導光部７は、複数の第２の反射カット１２と、複数の第２の反射カット１２で反射された光により面状に発光する第２の発光部１３とを含み、第２の導光部６Ａ，６Ｂは、第３の導光部７よりも正面側に突出して設けられ、第２の導光部６Ａ，６Ｂの正面側には、第３の導光部７との境界に沿った複数の段差面１４が境界に向かって階段状に並んで設けられ、且つ、複数の段差面１４の各間が段差面１４に対して垂直な面１５を構成している。【選択図】図５

Description

本発明は、車両用灯具に関する。

従来より、車両に搭載される車両用灯具として、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光源と、棒状や板状の導光レンズ（導光体）とを組み合わせたものが知られている。このような車両用灯具では、光源から出射された光を導光レンズの基端側から入射し、導光レンズの内部で反射を繰り返しながら、導光レンズの先端側に向けて光を導光させる。また、導光レンズの背面側に設けられた複数の反射カットで反射された光を導光レンズの正面側から出射する。これにより、導光レンズの正面側に設けられた発光部をライン状や面状に発光させることが可能である。

また、車両用灯具の中には、２つに分岐した棒状の導光部の間に亘って板状の導光部が一体に形成された導光レンズを備えたものがある（例えば、下記特許文献１，２を参照。）。このような導光レンズを備えた車両用灯具では、光源から出射された光を導光レンズの棒状及び板状の導光部に向けて導光させながら、これらの導光部をライン状及び面状に発光させることが行われている。

特開２０１６−１７８０５９号公報 特開２０１７−１４７１０２号公報

ところで、上述した従来の車両用灯具では、棒状の導光部と板状の導光部との境界で暗部が発生し、ライン状に発光する部分と面状に発光する部分との繋がり感が無くなることで、点灯時の見栄えが悪くなることがあった。

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、見栄えの良い発光を可能とした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、本発明は以下の手段を提供する。
〔１〕 光源と、
前記光源から出射された光を導光させる導光レンズとを備え、
前記導光レンズは、第１の導光部と、前記第１の導光部と接続された棒状の第２の導光部と、前記第１の導光部及び前記第２の導光部と接続された板状の第３の導光部とを有し、
前記第１の導光部は、前記光源から出射された光が入射する入射部を含み、
前記第２の導光部は、その背面側に設けられた複数の第１の反射カットと、その正面側に設けられて、前記複数の第１の反射カットで反射された光により線状に発光する第１の発光部とを含み、
前記第３の導光部は、その背面側に設けられた複数の第２の反射カットと、その正面側に設けられて、前記複数の第２の反射カットで反射された光により面状に発光する第２の発光部とを含み、
前記第２の導光部は、前記第３の導光部よりも正面側に突出して設けられ、
前記第２の導光部の正面側には、前記第３の導光部との境界に沿った複数の段差面が前記境界に向かって階段状に並んで設けられ、且つ、前記複数の段差面の各間が前記段差面に対して垂直な面を構成していることを特徴とする車両用灯具。
〔２〕 前記段差面は、凸状又は凹状の曲面により構成されていることを特徴とする前記〔１〕に記載の車両用灯具。
〔３〕 前記導光レンズは、前記第１の導光部から分岐した一対の前記第２の導光部の間に前記第３の導光部が設けられた形状を有することを特徴とする前記〔１〕又は〔２〕に記載の車両用灯具。
〔４〕 前記複数の第１の反射カットと、前記複数の第２の反射カットとの少なくとも一部が、前記第２の導光部と前記第３の導光部との間で連続するように並んで設けられていることを特徴とする前記〔１〕〜〔３〕の何れか一項に記載の車両用灯具。

以上のように、本発明によれば、見栄えの良い発光を可能とした車両用灯具を提供することが可能である。

本発明の一実施形態に係る車両用灯具の構成を示す正面図である。 図１に示す車両用灯具が備える光源及び導光レンズの正面図である。 図２に示す導光レンズの構成を示す背面図である。 図３に示す導光レンズの一部を拡大した背面図である。 図２中に示す線分Ａ−Ａによる導光レンズの断面図である。 比較例１となる導光レンズの構成を示す断面図である。 比較例２となる導光レンズの構成を示す断面図である。 ブレーキランプの構成を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがあり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

また、以下に示す図面では、ＸＹＺ直交座標系を設定し、Ｘ軸方向を車両用灯具の前後方向（長さ方向）、Ｙ軸方向を車両用灯具の左右方向（幅方向）、Ｚ軸方向を車両用灯具の上下方向（高さ方向）として、それぞれ示すものとする。

本発明の一実施形態として、例えば図１〜図５に示す車両用灯具１について説明する。
なお、図１は、車両用灯具１の構成を示す正面図である。図２は、車両用灯具１が備える光源２及び導光レンズ３の正面図である。図３は、導光レンズ３の構成を示す背面図である。図４は、導光レンズ３の一部を拡大した背面図である。図５は、図２中に示す線分Ａ−Ａによる導光レンズ３の断面図である。

本実施形態の車両用灯具１は、図１に示すように、車両（図示せず。）の後端側の両コーナー部に搭載されるリアコンビネーションランプＲＣＬを構成するものである。

なお、図１では、車両の後部において左右対称に配置されるリアコンビネーションランプＲＣＬのうち、後部右側に配置されたリアコンビネーションランプＲＣＬを図示している。

また、以下の説明において、「前」「後」「左」「右」「上」「下」との記載は、特に断りのない限り、車両用灯具１を正面（車両後方）から見たときのそれぞれの方向を意味するものとする。したがって、車両を正面（車両前方）から見たときのそれぞれの方向とは、前後左右を逆にした方向となっている。

リアコンビネーションランプＲＣＬは、機能ランプとして、赤色発光するテールランプＴＬＬと、赤色発光するブレーキランプ（ストップランプ）ＢＲＬと、橙色発光するターンランプＴＲＬとを有している。

テールランプＴＬＬは、リアコンビネーションランプＲＣＬを正面視したときに、その上下両側で互いに左右方向に延在する部分と、その右側で上下方向に延在する部分とを有して、全体として逆Ｃ字状に形成されている。

ブレーキランプＢＲＬは、リアコンビネーションランプＲＣＬを正面視したときに、テールランプＴＬＬの上下両側部分及び右側部分の内側に接して設けられている。

ターンランプＴＲＬは、リアコンビネーションランプＲＣＬを正面視したときに、テールランプＴＬＬの上下両側部分とブレーキランプＢＲＬとの内側に設けられている。

このうち、テールランプＴＬＬとブレーキランプＢＲＬとは、本実施形態の車両用灯具１により一体に構成されている。

本実施形態の車両用灯具１は、図１に示す灯体Ｈの内部に、図２に示すような複数（本実施形態では４つ）の光源２と、導光レンズ３とを備えている。

なお、灯体Ｈは、正面が開口したハウジングと、このハウジングの開口を覆う透明なレンズカバー（アウターレンズ）とにより構成される。なお、灯体Ｈの形状については、車両のデザイン等に合わせて、適宜変更することが可能である。

複数の光源２は、図２に示すように、例えば赤色光（以下、単に光という。）を発するＬＥＤからなる。複数の光源２は、ＬＥＤを駆動する駆動回路（図示せず。）が設けられた回路基板４の正面側（＋Ｘ軸側）に実装されて、導光レンズ３に向けて光を放射状に出射する。すなわち、これら複数の光源２は、同じ回路基板４の同一面上に設けられて、互いに同一方向に向けて光を放射状に出射する構成となっている。

なお、本実施形態では、上述した複数の光源２を構成するＬＥＤと、これら複数のＬＥＤを駆動する駆動回路とが回路基板４上に実装された構成となっているが、複数のＬＥＤが実装された実装基板と、これら複数のＬＥＤを駆動する駆動回路が設けられた回路基板とを別々に配置し、実装基板と回路基板との間をハーネスと呼ばれる配線コードを介して電気的に接続し、複数のＬＥＤが発する熱から駆動回路を保護する構成としてもよい。

導光レンズ３は、図２〜図５に示すように、例えばポリカーボネイトやアクリル等の透明樹脂やガラスなど、空気よりも屈折率の高い光透過性部材からなる。導光レンズ３は、上述したテールランプＴＬＬに対応して、棒状の第１の導光部５と、第１の導光部５と接続された一対の棒状の第２の導光部６Ａ，６Ｂと、第１の導光部５及び一対の第２の導光部６Ａ，６Ｂと接続された板状の第３の導光部７とを有している。

第１の導光部５は、複数の光源２と対向する基端側の端部に位置して、それぞれの光源２から出射された光Ｌが入射する複数（本実施形態では４つ）の入射部８を有している。複数の入射部８は、それぞれの光源２と対向する平面（入射面）により構成されている。

一方、入射部８は、上述した平面に限らず、それぞれの光源２から放射状に出射された光Ｌを平行化又は集光しながら、第１の導光部５の内部へと入射する形状としてもよい。

例えば、入射部８は、光源２と対向する部分の中央に位置して、光源２から出射された光Ｌの一部が入射する凸面状の第１の集光入射面と、第１の集光入射面の周囲を囲む位置から光源２側に突出した部分の内周側に位置して、光源２から出射された光Ｌの一部が入射する略円筒状の第２の集光入射面と、突出した部分の外周側に位置して、第２の集光入射面から入射した光Ｌを反射する截頭円錐状の集光反射面とを有して、第１の集光入射面から入射した光Ｌを光軸寄りに集光させ、第２の集光入射面から入射した光Ｌを集光反射面で反射させることによって光軸寄りに集光させる構成としてもよい。

一対の第２の導光部６Ａ，６Ｂは、第１の導光部５の先端側から分岐して設けられている。一対の第２の導光部６Ａ，６Ｂのうち、一方の第２の導光部６Ａは、テールランプＴＬＬの右側及び上側部分に対応して設けられている。これに対して、他方の第２の導光部６Ｂは、テールランプＴＬＬの下側部分に対応して設けられている。

一対の第２の導光部６Ａ，６Ｂは、導光レンズ３の背面側に位置する複数の第１の反射カット９と、導光レンズ３の正面側に位置する第１の発光部１０とを有している。

複数の第１の反射カット９は、第２の導光部６Ａ，６Ｂの背面側に入射した光Ｌを導光レンズ３の正面側から第２の導光部６Ａ，６Ｂの外部へと出射（透過）する角度で反射させるものであればよく、その形状や大きさ、数等について、特に限定されるものではない。本実施形態では、例えば、第１の反射カット９となる溝部が第２の導光部６Ａ，６Ｂの幅方向に延在し且つ第２の導光部６Ａ，６Ｂの軸線方向に並ぶことによって構成されている。

第１の発光部１０は、複数の第１の反射カット９で反射された光Ｌを導光レンズ３の正面側から第２の導光部６Ａ，６Ｂの外部へと出射する第１の出射面１０ａを有している。第１の出射面１０ａには、この第１の出射面１０ａから外部に向けて出射される光Ｌを拡散させるための複数の拡散カット１１が設けられている。

拡散カット１１としては、例えば、フルートカットや魚眼カットと呼ばれるレンズカットや、ローレット加工やシボ加工等を施すことによって形成された凹凸構造などを挙げることができる。本実施形態では、例えば、拡散カット１１となる凸状に湾曲したフルートカットが各第２の導光部６Ａ，６Ｂの軸線方向に延在し且つ各第２の導光部６Ａ，６Ｂの幅方向に並ぶことによって構成されている。また、第１の出射面１０ａでは、この拡散カット１１の形状等を調整することによって、この第１の出射面１０ａから出射される光Ｌの拡散度合いを制御することが可能である。

第３の導光部７は、第１の導光部５から分岐した一対の第２の導光部６Ａ，６Ｂの間に亘って、第１の導光部５及び一対の第２の導光部６Ａ，６Ｂと一体に形成されている。第３の導光部７は、ブレーキランプＢＲＬに対応して設けられている。

第３の導光部７は、導光レンズ３の背面側に位置する複数の第２の反射カット１２と、導光レンズ３の正面側に位置する第２の発光部１３とを有している。

複数の第２の反射カット１２は、第３の導光部７の背面側に入射した光Ｌを導光レンズ３の正面側から第３の導光部７の外部へと出射（透過）する角度で反射させるものであればよく、その形状や大きさ、数等について、特に限定されるものではない。本実施形態では、例えば、第２の反射カット１２となる溝部が並ぶことによって構成されている。

このうち、一対の第２の導光部６Ａ，６Ｂの基端側の間には、複数の第１の反射カット９を構成する溝部と、複数の第２の反射カット１２を構成する溝部とが、一対の第２の導光部６Ａ，６Ｂと第３の導光部７との間で連続するように並んで設けられている。

一方、複数の第２の反射カット１２を構成する溝部は、一対の第２の導光部６Ａ，６Ｂと第３の導光部７との間で連続する部分から一対の第２の導光部６Ａ，６Ｂの先端側に向かって、一対の第２の導光部６Ａ，６Ｂの間で間欠的に並んで設けられている。

第２の発光部１３は、複数の第２の反射カット１２で反射された光Ｌを導光レンズ３の正面側から第３の導光部７の外部へと出射する第２の出射面１３ａを有している。第２の出射面１３ａは、平面により構成されている。

一方、第２の出射面１３ａの一部には、上述した複数の拡散カット１１が設けられている。第２の出射面１３ａに設けられた複数の拡散カット１１は、他方の第２の導光部６Ｂ側の第１の出射面１０ａに設けられた複数の拡散カット１１と連続して設けられている。

以上のような構成を有する本実施形態の車両用灯具１では、複数の光源２から出射された光Ｌが入射部８から第１の導光部５の内部に入射した後、一対の第２の導光部６Ａ，６Ｂ及び第３の導光部７に向けて導光される。また、第１の導光部５から一対の第２の導光部６Ａ，６Ｂの内部に入射した光Ｌが各第２の導光部６Ａ，６Ｂの先端側に向けて導光される。さらに、第１の導光部５及び一対の第２の導光部６Ａ，６Ｂから第３の導光部７の内部に入射した光Ｌが第３の導光部７の先端側に向けて導光される。

本実施形態の車両用灯具１では、第２の導光部６Ａ，６Ｂの内部で導光される光Ｌが複数の第１の反射カット９で反射されることによって、これら複数の第１の反射カット９で反射された光Ｌが第１の出射面１０ａから第２の導光部６Ａ，６Ｂの外部へと出射される。これにより、第１の発光部１０をライン状に発光させることが可能である。

また、本実施形態の車両用灯具１では、第３の導光部７の内部で導光される光Ｌが複数の第２の反射カット１２で反射されることによって、これら複数の第２の反射カット１２で反射された光Ｌが第２の出射面１３ａから第３の導光部７の外部へと出射される。これにより、第２の発光部１３を面状に発光させることが可能である。

したがって、この車両用灯具１では、第１の発光部１０及び第２の発光部１３を発光させることによって、上述した図１に示すリアコンビネーションランプＲＣＬのうち、テールランプＴＬＬを赤色発光させることが可能である。

ところで、本実施形態の車両用灯具１では、図５に示すように、第２の導光部６Ａ，６Ｂが第３の導光部７よりも正面側に突出して設けられている。また、第２の導光部６Ａ，６Ｂの正面側には、第３の導光部３との境界に沿った複数の段差面１４が境界に向かって階段状に並んで設けられている。さらに、複数の段差面１４の各間は、段差面１４に対して垂直な面（以下、垂直面という。）１５を構成している。

ここで、図６に比較例１となる導光レンズ３Ａを示す。また、図７に比較例２となる導光レンズ３Ｂを示す。なお、図６は、比較例１となる導光レンズ３Ａの構成を示す断面図である。図７は、比較例２となる導光レンズ３Ｂの構成を示す断面図である。また、導光レンズ３Ａ，３Ｂについては、上記導光レンズ３と同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。

比較例１となる導光レンズ３Ａは、図６に示すように、第２の導光部６Ａ，６Ｂが第３の導光部７よりも正面側に突出して設けられると共に、第２の導光部６Ａ，６Ｂの第３の導光部７に向かう側の側面１６が凸状に湾曲した面を構成している。

この構成の場合、複数の第１の反射カット９で反射された光Ｌのうち、第２の導光部６Ａ，６Ｂの側面１６に入射した光Ｌ’が屈折しながら、第１の出射面１０ａから出射される光Ｌとは異なる方向に向かって出射される。このとき、第２の導光部６Ａ，６Ｂと第３の導光部７との境界で暗部が発生する。その結果、ライン状に発光する第１の発光部１０と、面状に発光する第２の発光部１３との繋がり感が無くなることで、点灯時の見栄えが悪くなる。

比較例２となる導光レンズ３Ｂは、図７に示すように、第２の導光部６Ａ，６Ｂが第３の導光部７よりも正面側に突出して設けられると共に、第２の導光部６Ａ，６Ｂの第３の導光部７に向かう側の側面１７が第１の出射面１０ａに対して垂直な面を構成している。

この構成の場合、複数の第１の反射カット９で反射された光Ｌのうち、第２の導光部６Ａ，６Ｂの側面１７に入射した光Ｌ’が（全）反射しながら、第１の出射面１０ａから出射される光Ｌとは異なる方向に向かって出射される。このとき、第２の導光部６Ａ，６Ｂと第３の導光部７との境界で暗部が発生する。その結果、ライン状に発光する第１の発光部１０と、面状に発光する第２の発光部１３との繋がり感が無くなることで、点灯時の見栄えが悪くなる。

これに対して、本実施形態の導光レンズ３は、図５に示すように、複数の第１の反射カット９で反射された光Ｌのうち、第２の導光部６Ａ，６Ｂの各段差面１４に入射した光Ｌ’が、第１の出射面１０ａから出射される光Ｌと同じ方向に向かって出射される。

これにより、本実施形態の車両用灯具１では、第２の導光部６Ａ，６Ｂと第３の導光部７との境界で暗部が発生することを防ぐことが可能である。その結果、ライン状に発光する第１の発光部１０と、面状に発光する第２の発光部１３との繋がり感を得ることができ、点灯時の見栄えを良くすることが可能である。

また、本実施形態の車両用灯具１では、図５に示すように、段差面１４が凸状又は凹状（本実施形態では凸状）の曲面により構成されていてもよい。この構成の場合、段差面１４から出射される光Ｌ’を、第１の出射面１０ａから出射される光Ｌと同じ方向に向かって拡散しながら出射することが可能である。なお、この構成の場合、垂直面１４は、段差面１４の中心軸に対して平行である。

以上のようにして、本実施形態の車両用灯具１では、導光レンズ３を発光させたときの見栄えを良くすることが可能である。

また、本実施形態の車両用灯具１では、図８に示すように、第３の導光部７の背面側に、ブレーキランプＢＲＬ用の光源ユニット２０が配置されている。本実施形態の車両用灯具１では、この光源ユニット２０から出射された光Ｌが第３の導光部７を透過することで、上述した図１に示すブレーキランプＢＲＬを赤色発光させることが可能である。

本実施形態の車両用灯具１では、第３の導光部７のうち、複数の第２の反射カット１２が間欠的に並ぶ部分において、光源ユニット２０から出射された光Ｌを透過させる構成となっている。これにより、光源ユニット２０から出射された光Ｌが複数の第２の反射カット１２により拡散されることを抑制し、ブレーキランプＢＲＬとしての光度を確保することが可能である。

なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、上記実施形態では、上述した第１の導光部５から分岐した一対の第２の導光部６Ａ，６Ｂの間に第３の導光部７が設けられた導光レンズ３に限らず、一対の第２の導光部６Ａ，６Ｂのうち何れか一方のみを有する構成であってもよい。

なお、上記実施形態では、上記車両用灯具１を上記リアコンビネーションランプＲＣＬに適用した場合を例示しているが、本発明が適用される車両用灯具については、上述したリア側の車両用灯具に限らず、フロント側の車両用灯具に本発明を適用することも可能である。

すなわち、本発明が適用される車両用灯具については、上述したテールランプやブレーキランプの他にも、バックランプ、昼間点灯ランプ（ＤＲＬ）、車幅灯（ポジションランプ）、方向指示器（ターンランプ）などの車両用灯具に対して、本発明を幅広く適用することが可能である。また、光源が発する光の色については、上述した赤色光に限らず、白色光や橙色光など、その車両用灯具の用途に応じて適宜変更することが可能である。

１…車両用灯具 ２…光源 ３…導光レンズ ４…回路基板 ５…第１の導光部 ６Ａ…一方の第２の導光部 ６Ｂ…他方の第２の導光部 ７…第３の導光部 ８…入射部 ９…第１の反射カット １０…第１の発光部 １１…拡散カット １２…第２の反射カット １３…第２の発光部 １４…段差面 １５…垂直面 １６，１７…側面 ２０…光源ユニット ＲＣＬ…リアコンビネーションランプ ＴＬＬ…テールランプ ＢＲＬ…ブレーキランプ ＴＲＬ…ターンランプ Ｌ…光

Claims (4)

1. 光源と、
   前記光源から出射された光を導光させる導光レンズとを備え、
   前記導光レンズは、第１の導光部と、前記第１の導光部と接続された棒状の第２の導光部と、前記第１の導光部及び前記第２の導光部と接続された板状の第３の導光部とを有し、
   前記第１の導光部は、前記光源から出射された光が入射する入射部を含み、
   前記第２の導光部は、その背面側に設けられた複数の第１の反射カットと、その正面側に設けられて、前記複数の第１の反射カットで反射された光により線状に発光する第１の発光部とを含み、
   前記第３の導光部は、その背面側に設けられた複数の第２の反射カットと、その正面側に設けられて、前記複数の第２の反射カットで反射された光により面状に発光する第２の発光部とを含み、
   前記第２の導光部は、前記第３の導光部よりも正面側に突出して設けられ、
   前記第２の導光部の正面側には、前記第３の導光部との境界に沿った複数の段差面が前記境界に向かって階段状に並んで設けられ、且つ、前記複数の段差面の各間が前記段差面に対して垂直な面を構成していることを特徴とする車両用灯具。
2. 前記段差面は、凸状又は凹状の曲面により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記導光レンズは、前記第１の導光部から分岐した一対の前記第２の導光部の間に前記第３の導光部が設けられた形状を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用灯具。
4. 前記複数の第１の反射カットと、前記複数の第２の反射カットとの少なくとも一部が、前記第２の導光部と前記第３の導光部との間で連続するように並んで設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用灯具。

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