JP2022187905A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】導光体およびシェードを備えた車両用灯具において、光利用効率を向上する。
【解決手段】車両用灯具は、ＬＥＤと、所定の延出方向に延出する導光体２０であって、当該導光体２０の端部に設けられ、ＬＥＤからの光を内部に入射する入光部と、当該導光体２０の延出方向に沿った側面の一部に設けられ、入光部から入射した光を反射する反射面３０と、側面における反射面３０と対向する部分に設けられ、反射面３０で反射した光を灯具前方に出射する出射面３２と、を備える導光体２０と、導光体２０の出射面３２の一部よりも灯具前方に配置されたシェード２１とを備える。導光体２０は、反射面３０からシェード２１に向かう光を反射する第１反射部３４と、第１反射部３４で反射した光を灯具前方に向けて反射する第２反射部３６とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両用灯具に関し、特に導光体およびシェードを用いた車両用灯具に関する。

従来より、ＬＥＤ等の光源と、該光源からの光を制御する導光体とを組み合わせた車両用灯具が提案されている。光源から出射された光は、導光体に入射する。導光体に入射した光は、入光部、反射面等の導光体の構成要素により反射、屈折、散乱等に供され、所定の出射面より出射する。これにより、車両外に居る者からは導光体全体が発光しているように見える。

特開２０１７－４６３６号公報

上記のような導光体を用いた車両用灯具において、連続しない２つの領域から光が出射される発光状態を実現したい場合、単一の導光体の出射面の前方にシェードを配置して導光体からの光の一部を遮光する方法が考えられる。しかしながら、この方法の場合、シェードにより遮光される光が損失となるという課題がある。

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、導光体およびシェードを備えた車両用灯具において、光利用効率を向上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、所定の延出方向に延出する導光体であって、当該導光体の端部に設けられ、光源からの光を内部に入射する入光部と、当該導光体の延出方向に沿った側面の一部に設けられ、入光部から入射した光を反射する反射面と、側面における反射面と対向する部分に設けられ、反射面で反射した光を灯具前方に出射する出射面と、を備える導光体と、導光体の出射面の一部よりも灯具前方に配置されたシェードと、を備える。導光体は、反射面からシェードに向かう光を反射する第１反射部と、第１反射部で反射した光を灯具前方に向けて反射する第２反射部と、をさらに備える。

第１反射部は、出射面の一部に設けられてもよい。

第２反射部は、側面における出射面と反射面の間の部分に設けられてもよい。

導光体の反射面は、入光部から遠ざかるにつれて反射面と出射面との間の距離が小さくなるように、光源の光軸に対して傾斜していてもよい。

導光体は、延出方向の略中間部分において反射面と光源の光軸とが交差するように配置されてもよい。

本発明によれば、導光体およびシェードを備えた車両用灯具において、光利用効率を向上できる。

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１に示す車両用灯具の概略Ａ－Ａ断面図である。 図１に示す車両用灯具の概略Ｂ－Ｂ断面図である。 ＬＥＤおよび導光体の入光部の周辺の概略拡大図である。 図５（ａ）および図５（ｂ）は、入光部のずれの効果を説明するための図である。 ＬＥＤにおけるＬＥＤチップの配置を説明するための図である。 導光体の入光部周辺の斜視図である。 図８（ａ）および図８（ｂ）は、入光部に入射する光を示す図である。

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」、「内」、「外」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１は、本発明の実施形態に係る車両用灯具１０の概略正面図である。図１は、本発明の実施形態に係る車両用灯具１０の概略正面図である。図２は、図１に示す車両用灯具１０の概略Ａ－Ａ断面図（垂直断面図）である。図３は、図１に示す車両用灯具１０の概略Ｂ－Ｂ断面図（水平断面図）である。図１～図３に示す車両用灯具１０は、テール＆ストップランプとして用いられるものである。

図１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カバー１４とを備える。ランプボディ１２およびカバー１４は、灯室１６を形成している。

車両用灯具１０はさらに、光源ユニット１８と、導光体２０と、シェード２１と、を備える。

光源ユニット１８は、ＬＥＤ２２と、ＬＥＤ２２を搭載する基板２４と、ＬＥＤ２２から発生した熱を放熱するためのヒートシンク２６とを備える。光源ユニット１８は、ソケット型ＬＥＤユニットであり、ランプボディ１２に設けられたソケット孔１２ａに挿入固定される。図２に示すように、光源ユニット１８がランプボディ１２に固定された状態において、ＬＥＤ２２および基板２４は灯室１６内に位置しており、ヒートシンク２６は灯室１６外に位置している。

導光体２０は、所定の延出方向に延出する略板状の部材である。導光体２０は、例えばアクリルなどの透明樹脂を押出成形することにより形成される。導光体２０は、灯室１６内に配置される。

導光体２０は、一端部に設けられ、ＬＥＤ２２からの光を内部に入射する入光部２８と、延出方向に沿った側面の一部に設けられ、入光部２８から入射して導光体内部を進行する光を反射する反射面３０と、側面における反射面３０と対向する部分に設けられ、反射面３０で反射した光を灯具前方に出射する出射面３２と、を備える。反射面３０には複数のステップが形成されている。

図２には、ＬＥＤ２２からの光が入光部２８から導光体内部に入射し、導光体内部を進行した後に反射面３０で反射し、出射面３２から灯具前方に出射される様子が図示されている。

シェード２１は、導光体２０の出射面３２の一部よりも灯具前方に配置され、導光体２０の出射面３２から出射する光の一部を遮光するものである。シェード２１を設けることにより、連続しない２つの領域から光が出射される発光状態を実現できる。

図３に示すように、本実施形態では、出射面３２に形成された溝部３２ａにシェード２１の一部が挿入された状態となっている。したがって、本実施形態では、溝部３２ａの底面が出射面３２の一部となっている。しかしながら、シェード２１は溝部に挿入されている必要はなく、出射面３２の全てよりも灯具前方に配置されてもよい。

図３の拡大図に示すように、本実施形態に係る導光体２０は、反射面３０からシェード２１に向かう光を反射する第１反射部３４と、第１反射部３４で反射した光を灯具前方に向けて反射する第２反射部３６と、を備える。第１反射部３４は、出射面３２の一部に設けられている。第１反射部３４は、溝部３２ａの底面を反射面３０に対して略４５度傾斜した面とすることで形成されている。第２反射部３６は、導光体２０の側面における出射面３２と反射面３０の間の部分（出射面３２と反射面３０をつなぐ面）に設けられている。この第２反射部３６も、反射面３０に対して略４５度傾斜した面とされている。

図３の拡大図には、反射面３０で反射した光線が図示されている。前方にシェード２１が配置されていない出射面３２の部分に向かう多くの光は、直接出射面３２から出射される（光線Ｌ１，Ｌ２参照）。一方、シェード２１に向かう一部の光は、第１反射部３４で反射した後にさらに第２反射部で反射され、出射面３２から出射される（光源Ｌ３，Ｌ４参照）。

このように、本実施形態に係る車両用灯具１０によれば、導光体２０に第１反射部３４および第２反射部３６を設けたことにより、本来であれば（すなわち第１反射部３４および第２反射部３６が無ければ）シェード２１により遮光されて損失となっていたはずの光の少なくとも一部を灯具前方に出射することができる。これにより、光の損失を減らすことができるので、光利用効率を向上できる。

図４は、ＬＥＤ２２および導光体２０の入光部２８の周辺の概略拡大図である。図４に示すように、導光体２０は、入光部３８の中心がＬＥＤ２２の光軸Ａｘと一致するように配置されている。そして、入光部２８の中心は、導光体２０の厚さの中心よりも反射面３０側にずれている。また、図２から分かるように、導光体２０の反射面３０は、入光部２８から遠ざかるにつれて反射面３０と出射面３２との間の距離が小さくなるように、ＬＥＤ２２の光軸Ａｘに対して傾斜している。その結果、導光体２０は、延出方向の略中間部分において反射面３０とＬＥＤ２２の光軸Ａｘとが交差するように配置されている。

図５（ａ）および図５（ｂ）は、入光部２８のずれの効果を説明するための図である。図５（ａ）は、入光部２８が導光体２０の厚さの中心に位置している比較例を示す。この比較例では、入光部２８から導光体２０の内部に入射した光の一部が反射面３０で反射されず、導光体２０の入光部２８と反対側の端部２９から抜けている（光線Ｌ５参照）。

図５（ｂ）は、入光部２８が導光体２０の厚さの中心よりも反射面３０側にずれている本実施形態を示す。本実施形態では、導光体２０の延出方向の略中間部分において反射面３０とＬＥＤ２２の光軸Ａｘとが交差していることにより、比較例の場合よりも多くの光が反射面３０で反射され、導光体２０の入光部２８と反対側の端部２９から抜ける光は比較例の場合よりも減少する。

このように、本実施形態に係る車両用灯具１０によれば、入光部２８の位置をずらすことにより、出射面３２からの発光に寄与せずに導光体２０から抜ける光を低減できるので、光利用効率をさらに向上できる。

図６は、ＬＥＤ２２におけるＬＥＤチップの配置を説明するための図である。図６に示すように、本実施形態に係る車両用灯具１０で用いているＬＥＤ２２においては、中心（光軸Ａｘ）にテールランプ用ＬＥＤチップ４０が配置されている。そして、テールランプ用ＬＥＤチップ４０の周囲に４つのストップランプ用ＬＥＤチップ４２が配置されている。

図７は、導光体２０の入光部２８周辺の斜視図である。本実施形態においては、図７に示すように入光部２８が５つの領域に分割されている。入光部２８は、ＬＥＤ２２の５つのＬＥＤチップのそれぞれに対応した入光面を有する。入光部２８の中央には、テールランプ用ＬＥＤチップ４０からの光を制御するテールランプ用入光面４４が形成されている。テールランプ用入光面４４の周囲には、４つのストップランプ用ＬＥＤチップ４２からの光をそれぞれ制御する４つのストップランプ用入光面４６が形成されている。

図８（ａ）および図８（ｂ）は、入光部に入射する光を示す図である。図８（ａ）は、テールランプ用ＬＥＤチップ４０から出射された光がテールランプ用入光面４４に入射する様子を示す。図８（ｂ）は、ストップランプ用ＬＥＤチップ４２から出射された光がストップランプ用入光面４６に入射する様子を示す。

図８（ａ）に示すように、テールランプ用入光面４４は、テールランプ用ＬＥＤチップ４０から出射された光を入射後に平行光とするように形成される。また、図８（ｂ）に示すように、ストップランプ用入光面４６は、ストップランプ用ＬＥＤチップ４２から出射された光を入射後に平行光とするように形成される。

入光部２８を分割されていない単一の入光面とし、その焦点にテールランプ用ＬＥＤチップ４０を配置した場合、テールランプ用ＬＥＤチップ４０からの光は平行光に制御することはできるが、焦点から外れたストップランプ用ＬＥＤチップ４２からの光は平行光に制御することが難しい。その結果、導光体２０内を好適に導光させることができない可能性がある。そこで、本実施形態のように、入光部２８を複数の領域に分割し、各ＬＥＤチップに対応した入光面とすることで、各ＬＥＤチップからの光を平行光として導光体２０内に入射させることが可能となり、テールランプ用ＬＥＤチップ４０の点灯時およびストップランプ用ＬＥＤチップ４２の点灯時の両方において、好適な発光状態を得ることができる。

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ＬＤ（レーザダイオード）や有機ＥＬであってもよい。

１０ 車両用灯具、 １２ ランプボディ、 １４ カバー、 １６ 灯室、 １８ 光源ユニット、 ２０ 導光体、 ２１ シェード、 ２２ ＬＥＤ、 ２４ 基板、 ２６ ヒートシンク、 ２８ 入光部、 ３０ 反射面、 ３２ 出射面、 ３４ 第１反射部、 ３６ 第２反射部、 ３８ 入光部、 ４０ テールランプ用ＬＥＤチップ、 ４２ ストップランプ用ＬＥＤチップ、 ４４ テールランプ用入光面、 ４５ ストップランプ用入光面。

Claims (5)

1. 光源と、
   所定の延出方向に延出する導光体であって、当該導光体の端部に設けられ、前記光源からの光を内部に入射する入光部と、当該導光体の延出方向に沿った側面の一部に設けられ、前記入光部から入射した光を反射する反射面と、前記側面における前記反射面と対向する部分に設けられ、前記反射面で反射した光を灯具前方に出射する出射面と、を備える導光体と、
   前記導光体の前記出射面の一部よりも灯具前方に配置されたシェードと、
   を備え、
   前記導光体は、
   前記反射面から前記シェードに向かう光を反射する第１反射部と、
   前記第１反射部で反射した光を灯具前方に向けて反射する第２反射部と、
   をさらに備えることを特徴とする車両用灯具。
2. 前記第１反射部は、前記出射面の一部に設けら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２反射部は、前記側面における前記出射面と前記反射面の間の部分に設けられ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. 前記導光体の前記反射面は、前記入光部から遠ざかるにつれて前記反射面と前記出射面との間の距離が小さくなるように、前記光源の光軸に対して傾斜してい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、延出方向の略中間部分において前記反射面と前記光源の光軸とが交差するように配置されることを特徴とする請求項４に記載の車両用灯具。

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