JP5394086B2

JP5394086B2 - Vehicle lighting

Info

Publication number: JP5394086B2
Application number: JP2009018963A
Authority: JP
Inventors: 和典夏目; 浩哉小泉; 保夫寺西
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2009-01-30
Filing date: 2009-01-30
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2029-01-30
Also published as: JP2010177064A

Description

本発明は灯具を前方から見たときに１つの光源で複数の光源像が観察できるようにして視認性及び意匠性を高めた車両用灯具に関するものである。 The present invention relates to a vehicular lamp that has improved visibility and design by allowing a plurality of light source images to be observed with a single light source when the lamp is viewed from the front.

近年の車両用灯具として１つの光源で複数の光源像が観察できるようにしたものが提案されている。例えば、自動車のテールランプのような標識灯において、光源の数を低減して消費電力を抑制する一方で、１つの光源で複数の光源像が観察できるようにすることで当該ランプの視認性を高めるとともに、意匠上の効果を高めている。例えば、特許文献１のランプでは、光源としての１つの発光素子の前側に配置するレンズの前面に複数の平面状をしたステップを配列形成し、発光素子から出射した光をこれら複数のステップでそれぞれ屈折させて異なる領域を照射するように構成している。この特許文献１のランプでは、複数のステップからランプの前方に向けて出射される光はそれぞれ異なる方向に向けられるため、ランプの前面方向からランプを見たときには各ステップによって発光素子の光学像が観察でき、あたかも複数の光源が存在しているように見えてランプの視認性を高めるとともに、ランプが奥行感のある見栄えとなってデザイン性（意匠性）を高めることが可能になる。 As a vehicle lamp in recent years, a lamp capable of observing a plurality of light source images with a single light source has been proposed. For example, in a sign lamp such as a tail lamp of an automobile, the number of light sources is reduced to reduce power consumption, while a plurality of light source images can be observed with a single light source to improve the visibility of the lamp. At the same time, the design effect is enhanced. For example, in the lamp of Patent Document 1, a plurality of planar steps are arranged on the front surface of a lens disposed on the front side of one light emitting element as a light source, and light emitted from the light emitting elements is respectively transmitted through the plurality of steps. It is configured to refract and irradiate different areas. In the lamp of this Patent Document 1, light emitted from a plurality of steps toward the front of the lamp is directed in different directions, so that when the lamp is viewed from the front side of the lamp, an optical image of the light emitting element is obtained by each step. It can be observed, and it looks as if there are a plurality of light sources, so that the visibility of the lamp is improved, and the design of the lamp (design) is enhanced by the lamp having a sense of depth.

特開２００５−３４００５２号公報JP 2005-340052 A

このようなランプでは、複数の光源像を形成するためにはレンズに複数の光源像に対応した数のステップを形成する必要がある。また、一方で視認性を高めるためには光源像をあまり小さくすることは好ましくなく、そのため、複数のステップの個々の面積を光源像に対応した大きさにする必要がある。また、光源の光軸から離れたレンズの周辺部では光源からレンズに入射される光の入射角が大きくなるためステップの入射面や出射面の光軸に対する傾斜角や曲率を大きく取らなければならず、そのため所要の面積のステップを形成したときにステップの光軸方向の厚み寸法を大きくしなければならない。この結果としてレンズが厚肉になりレンズ重量が嵩み、ランプの光軸方向の寸法を低減した薄肉化やランプの軽量化を図る上での障害になる。 In such a lamp, in order to form a plurality of light source images, it is necessary to form a number of steps corresponding to the plurality of light source images on the lens. On the other hand, in order to improve the visibility, it is not preferable to make the light source image too small. Therefore, it is necessary to make individual areas of the plurality of steps corresponding to the light source image. In addition, since the incident angle of light incident on the lens from the light source increases at the periphery of the lens away from the optical axis of the light source, it is necessary to increase the inclination angle and curvature of the step incident surface and output surface with respect to the optical axis. Therefore, when a step having a required area is formed, the thickness dimension in the optical axis direction of the step must be increased. As a result, the lens becomes thick and the lens weight increases, which is an obstacle to reducing the thickness of the lamp in the optical axis direction and reducing the lamp weight.

本発明の目的は、灯具を前方から見たときに複数の光源像が観察できるようにした灯具において、レンズの肉厚を低減することにより灯具の薄型化、軽量化を実現した車両用灯具を提供するものである。 An object of the present invention is to provide a vehicular lamp in which a plurality of light source images can be observed when the lamp is viewed from the front, and the thickness and thickness of the lamp are reduced by reducing the lens thickness. It is to provide.

本発明は、光源と、光源から出射した光を屈折して前方に照射するレンズとを備える車両用灯具であって、前記レンズには１つの光源から出射した直接光を拡散状態でかつランプ光軸に沿った方向に屈折し、屈折した光で当該１つの光源による複数の虚像が観察可能な複数の単位ステップの領域が定義され、単位ステップの各領域はそれぞれ複数の領域に細分され、細分された各領域に設けられた複数の細分ステップにより単位ステップと等価な光学要素を構成することを特徴とする。 The present invention is a vehicular lamp including a light source and a lens that refracts light emitted from the light source and irradiates the light forward. The direct light emitted from one light source is diffused in the lens and is lamp light. A plurality of unit step areas are defined that can be refracted in the direction along the axis, and a plurality of virtual images from the one light source can be observed with the refracted light. Each unit step area is subdivided into a plurality of areas. An optical element equivalent to a unit step is constituted by a plurality of subdivision steps provided in each region.

本発明によれば、レンズを細分ステップで構成して薄肉化することができるとともに、複数の細分ステップで１つの単位ステップと等価な光学要素を構成しているので、当該単位ステップで構成されたレンズと同等な配光特性が得られる。これにより、灯具を前方から見たときに１つの光源によって複数の虚像、特に細分ステップの元となる単位ステップで構成されたレンズの場合と同じ数の光源の虚像を観察できるようになり、灯具の視認性を高めるとともに、奥行感のある意匠性にすぐれた灯具が得られ、さらに灯具の薄型化と軽量化が実現できる。 According to the present invention, the lens can be formed by subdividing steps to be thinned, and an optical element equivalent to one unit step is configured by a plurality of subdividing steps, so that the lens is configured by the unit steps. A light distribution characteristic equivalent to that of a lens can be obtained. This makes the lamp can be observed a plurality of virtual images, in particular the virtual image of the same number of light sources in the case of a lens made of a unit step as a source of subdivision step by a single light source when viewed from the front, the lamp In addition to improving the visibility of the lamp, it is possible to obtain a lamp with a sense of depth and excellent design, and it is possible to reduce the thickness and weight of the lamp.

本発明において、細分ステップは単位ステップをフレネル化したステップで構成することで、レンズの薄型化が実現できる。 In the present invention, the subdivision step is configured by a step in which the unit step is made Fresnel, so that the lens can be thinned.

本発明において、複数の光源を備え、単位ステップの領域には少なくとも１つの光源からの光が入射される構成とすることで、単位ステップの領域の数以上の光源像を観察することが可能になる。 In the present invention, a plurality of light sources are provided, and light from at least one light source is incident on the unit step region, so that it is possible to observe more than the number of light source images in the unit step region. Become.

本発明において、レンズの光源の光軸から離れた領域には光源からの光を反射するためのステップ又は表面処理が施された構成とすることで、レンズの周辺の領域に投射される光を灯具の前方に向けて照射することができ、照射効率を向上する。 In the present invention, the region projected from the optical axis of the light source of the lens is subjected to a step or surface treatment for reflecting light from the light source, so that the light projected to the peripheral region of the lens Irradiation can be performed toward the front of the lamp, and the irradiation efficiency is improved.

本発明において、例えば、レンズは正面視がランプ光軸を中心とする円形であり、単位ステップの領域はレンズ中心を渦中心とする渦巻状に配設した構成とする。渦巻状に配列された光源像が観察でき、灯具の見栄えを向上することが可能になる。 In the present invention, for example, the lens has a circular shape with the lamp optical axis as the center when viewed from the front, and the unit step region is arranged in a spiral shape with the lens center as the vortex center. A light source image arranged in a spiral shape can be observed, and the appearance of the lamp can be improved.

本発明の実施形態１の正面図とＩ−Ｉ線断面図。The front view and II sectional view taken on the line of Embodiment 1 of this invention. インナーレンズのステップを説明するための元となるランプの正面図とII−II線断面図。The front view and II-II sectional view taken on the line of the lamp | ramp used as the origin for demonstrating the step of an inner lens. 図１と図２の各インナーレンズにおける光源像を説明するためのステップの拡大断面図。The expanded sectional view of the step for demonstrating the light source image in each inner lens of FIG. 1 and FIG. 実施形態２の断面図。Sectional drawing of Embodiment 2. FIG. 実施形態３の正面図。The front view of Embodiment 3. FIG. 図５のＶ−Ｖ線断面図。VV sectional view taken on the line of FIG. 実施形態３のインナーレンズのステップを説明するための元となるレンズの概略正面図。FIG. 6 is a schematic front view of a lens that serves as a base for explaining the steps of the inner lens of Embodiment 3.

（実施形態１）
次に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１（ａ）は本発明を自動車のテールランプＴＬに適用した実施形態１の正面図、図１（ｂ）はＩ−Ｉ線断面図である。テールランプは正面形状が円形をしており、円筒状をした側壁１１１と円形をした後壁１１２とでランプボディ１１が構成されている。このランプボディ１１と、ランプボディ１１の前面開口に取着されて中央部が幾分前方に向けて凸状に湾曲された素通し透明樹脂からなるアウターレンズ１２とでランプハウジング１が構成されている。このランプハウジング１の内部に複数個の光源２と、１つのインナーレンズ３が組み込まれている。前記ランプボディ１１の底壁１１２は円形をしてランプの前方に向けて突出形成された中央領域１１２ａと、この中央領域１１２ａを囲む円環状の周囲領域１１２ｂとで構成されている。前記光源２はここでは６個の赤色ＬＥＤ（発光ダイオード）２１〜２６で構成されており、そのうち１つのＬＥＤ２１は前記底壁１１２の中央領域１１２ａにおいてテールランプＴＬの中心となるランプ光軸Ｌｘ上に配設され、他の５つのＬＥＤ２２〜２６は周囲領域１１２ｂにおいて円周方向に等間隔に配設されている。前記底壁１１２は配線基板として形成されており、配設された各ＬＥＤ２１〜２６は当該底壁１１２に設けられた図には表れない配線に電気接続され、所要の給電が行われて発光するようになっている。前記中央の１つのＬＥＤ２１は発光光軸Ｏｘがランプ光軸Ｌｘに一致され、他の５つのＬＥＤ２２〜２６は発光光軸Ｏｘがランプ光軸Ｌｘと平行に向けられている。 (Embodiment 1)
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a front view of a first embodiment in which the present invention is applied to a tail lamp TL of an automobile, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line II. The tail lamp has a circular front shape, and a lamp body 11 is constituted by a cylindrical side wall 111 and a circular rear wall 112. The lamp housing 1 is composed of the lamp body 11 and an outer lens 12 made of a transparent transparent resin that is attached to the front opening of the lamp body 11 and has a central portion curved in a convex shape somewhat forward. . A plurality of light sources 2 and one inner lens 3 are incorporated in the lamp housing 1. The bottom wall 112 of the lamp body 11 is formed of a circular central region 112a that is formed to protrude toward the front of the lamp, and an annular peripheral region 112b that surrounds the central region 112a. Here, the light source 2 is composed of six red LEDs (light emitting diodes) 21 to 26, and one of the LEDs 21 is on the lamp optical axis Lx that is the center of the tail lamp TL in the central region 112 a of the bottom wall 112. The other five LEDs 22 to 26 are arranged at equal intervals in the circumferential direction in the peripheral region 112b. The bottom wall 112 is formed as a wiring board, and the LEDs 21 to 26 arranged are electrically connected to wirings not shown in the figure provided on the bottom wall 112, and the necessary power is supplied to emit light. It is like that. The central LED 21 has the light emission optical axis Ox aligned with the lamp optical axis Lx, and the other five LEDs 22 to 26 have the light emission optical axis Ox parallel to the lamp optical axis Lx.

前記インナーレンズ３はアウターレンズ１２と同様に中央部分が幾分前方に湾曲した円形の光透過材料で形成され、その内面に多数のステップ３１が形成されており、前記各ＬＥＤ２１〜２６から出射された光をステップ３１で屈折してランプの前方に向けて照射し、テールランプＴＬに要求される所要の配光を得るようになっている。特に、実施形態１では同じＬＥＤから出射された光が複数のステップ３１で屈折されて前方に照射されたときに、これらの光で当該ＬＥＤの虚像、すなわち光源像を形成するようになっており、これによりテールランプＴＬが点灯されたときに、当該テールランプＴＬを前方から見たときに複数のＬＥＤ像が観察でき、テールランプＴＬの視認性を高めるとともにテールランプＴＬの奥行感を生じさせる意匠効果を得ている。 Like the outer lens 12, the inner lens 3 is formed of a circular light-transmitting material having a central portion curved slightly forward, and has a large number of steps 31 formed on the inner surface thereof, which are emitted from the LEDs 21 to 26. In step 31, the light is refracted and irradiated toward the front of the lamp to obtain the required light distribution required for the tail lamp TL. In particular, in the first embodiment, when light emitted from the same LED is refracted in a plurality of steps 31 and irradiated forward, a virtual image of the LED, that is, a light source image is formed with these lights. As a result, when the tail lamp TL is turned on, a plurality of LED images can be observed when the tail lamp TL is viewed from the front, and the design effect that enhances the visibility of the tail lamp TL and produces the depth of the tail lamp TL is obtained. ing.

このようなインナーレンズ３のステップ３１について説明する。図２（ａ），（ｂ）は当該ステップ３１の元となる構成を示すための図であり、図１（ａ），（ｂ）と同様な正面図と断面図である。元となるインナーレンズ３Ａは正面から見てランプ光軸Ｌｘ上のレンズ中心を渦巻中心とする１５本の渦巻線Ｌｖで円周方向に渦巻領域３２を区画し、さらに各渦巻領域３２を径方向に５本又は６本程度の円弧線Ｌｃで区画し、これらの区画した各領域を単位ステップ領域３３として定義する。各単位ステップ領域３３にはそれぞれ凹レンズ形状のステップを形成し、これを単位ステップと称して同じ符号３３で示す。図３（ａ）にインナーレンズ３Ａの一部の拡大断面図を示すように、例えばＬＥＤ２２から出射した光を単位ステップ３３の凹レンズ形状によって拡散状態に屈折してテールランプＴＬの前方に出射させる。ここでは光の拡散角度はランプ光軸Ｏｘに対して左右にほぼ４７°の範囲に設定している。また、このように単位ステップ３３において光を拡散状態で照射することにより、各単位ステップ３３をランプ前方から見たときに、各単位ステップ３３のそれぞれに対応してＬＥＤの虚像、すなわちＬＥＤ像２２ａが観察される。すなわち、単位ステップ３３と同じ数のＬＥＤ像が観察されるようになる。しかし、この単位ステップ３３により観察されるＬＥＤ像２２ａをテールランプＴＬの全面にわたってほぼ均一に配設するには、各単位ステップ３３から出射される光の方向をランプ光軸Ｌｘに沿った方向に向ける必要がある。そのため、各ＬＥＤ２１〜２６の発光光軸Ｏｘを外れた単位ステップ３３についてはＬＥＤから入射される光を大きな角度で屈折しなければならなくなり、発光光軸Ｏｘから離れる方向の肉厚が低減するように傾斜したレンズとして形成する必要がある。したがって、発光光軸Ｏｘから離れた単位ステップ３３においてはレンズの入射面を発光光軸Ｏｘに対して大きな角度にしており、そのため当該単位ステップ３３ではＬＥＤの発光光軸Ｏｘに沿った方向の厚み寸法が大きくなる。すなわち、インナーレンズ３Ａが厚肉になり、これが要因になってテールランプの厚型化、重量化が生じてしまう。 The step 31 of the inner lens 3 will be described. 2 (a) and 2 (b) are diagrams for illustrating a configuration that is the basis of the step 31, and are a front view and a cross-sectional view similar to FIGS. 1 (a) and 1 (b). The original inner lens 3A has a spiral region 32 defined in the circumferential direction by 15 spirals Lv whose center is the lens center on the lamp optical axis Lx when viewed from the front, and each spiral region 32 is radially Are divided by about five or six arc lines Lc, and each of these divided areas is defined as a unit step area 33. A concave lens-shaped step is formed in each unit step region 33, which is referred to as a unit step and denoted by the same reference numeral 33. As shown in an enlarged cross-sectional view of a part of the inner lens 3A in FIG. 3A, for example, the light emitted from the LED 22 is refracted in a diffusing state by the concave lens shape of the unit step 33 and emitted to the front of the tail lamp TL. Here, the light diffusion angle is set to a range of approximately 47 ° to the left and right with respect to the lamp optical axis Ox. Further, by irradiating light in the unit step 33 in the diffused state in this way, when each unit step 33 is viewed from the front of the lamp, a virtual image of the LED corresponding to each unit step 33, that is, the LED image 22a. Is observed. That is, the same number of LED images as the unit step 33 are observed. However, in order to arrange the LED image 22a observed in the unit step 33 almost uniformly over the entire surface of the tail lamp TL, the direction of the light emitted from each unit step 33 is directed in the direction along the lamp optical axis Lx. There is a need. Therefore, for the unit step 33 out of the light emission optical axis Ox of each LED 21 to 26, the light incident from the LED has to be refracted at a large angle so that the thickness in the direction away from the light emission optical axis Ox is reduced. It is necessary to form the lens as an inclined lens. Therefore, in the unit step 33 away from the light emission optical axis Ox, the incident surface of the lens is set at a large angle with respect to the light emission optical axis Ox. Therefore, in the unit step 33, the thickness in the direction along the light emission optical axis Ox of the LED is set. The dimensions increase. That is, the inner lens 3A becomes thick, which causes the tail lamp to become thicker and heavier.

実施形態１では図３（ｂ）にインナーレンズ３の一部の拡大断面を示すように、インナーレンズ３Ａと同様に定義した単位ステップ領域３３をさらに円周方向と径方向のそれぞれについて４〜５つの区画に細分化した細分ステップ領域３４とし、各細分ステップ領域３４にそれぞれステップを形成し、これを細分ステップと称して同じ符号３４で示す。すなわち、図１に示したインナーレンズ３のステップ３１はこの細分ステップ３４で構成されることになる。そして、これら細分ステップ３４のそれぞれによって屈折されるＬＥＤ２１〜２６からの光をそれぞれランプ光軸Ｌｘに対して拡散させて前方に向けて照射させている。ここでは、図３（ａ）に示した各単位ステップ３３を１つの独立したレンズステップとした場合に、このレンズステップをフレネル化して細分ステップ３４を形成している。フレネル化については既に広く知られているので詳細な説明は省略するが、単位ステップ３３を構成している凹レンズの曲面を細分ステップ領域３４に対応させて細分化し、細分化した曲面をランプ光軸Ｌｘ方向に集約させる技術である。これにより複数の細分ステップ３４によって単位ステップ３３と等価な凹レンズが構成されることになり、図２に示したインナーレンズ３Ａと光学的に等価であるが肉厚を格段に薄くした実施形態１のインナーレンズ３が構成できることになる。 In the first embodiment, as shown in FIG. 3B, which is an enlarged cross-section of a part of the inner lens 3, the unit step region 33 defined in the same manner as the inner lens 3A is further divided into 4-5 in the circumferential direction and the radial direction. The subdivision step area 34 is subdivided into two sections, and a step is formed in each subdivision step area 34, which is referred to as a subdivision step and indicated by the same reference numeral 34. In other words, the step 31 of the inner lens 3 shown in FIG. Then, the light from the LEDs 21 to 26 refracted by each of the subdividing steps 34 is diffused with respect to the lamp optical axis Lx and irradiated forward. Here, when each unit step 33 shown in FIG. 3A is an independent lens step, this lens step is Fresnelized to form a subdivision step 34. Since Fresnelization is already widely known and will not be described in detail, the curved surface of the concave lens constituting the unit step 33 is subdivided corresponding to the subdivision step region 34, and the subdivided curved surface is converted into the lamp optical axis. This is a technique for concentrating in the Lx direction. Accordingly, a concave lens equivalent to the unit step 33 is constituted by the plurality of subdividing steps 34, and is optically equivalent to the inner lens 3A shown in FIG. The inner lens 3 can be configured.

この実施形態１のテールランプＴＬによれば、各ＬＥＤ２１〜２６が発光すると、各ＬＥＤ２１〜２６から出射された光はインナーレンズ３の細分ステップ３４により屈折され、テールランプＴＬの前方にテールランプに要求される所要の配光特性で照射されることになる。このとき、図３（ｂ）に示したように、細分ステップ３４は複数個で１つの単位ステップ３３を構成することになるので、ＬＥＤ２２の場合には、ＬＥＤ２２から出射されて複数の細分ステップ３４でそれぞれ屈折されて前方に照射される光によって１つのＬＥＤ像２２ａを形成することになる。これは、図３（ａ）に示したように、単位ステップ３３で構成されたインナーレンズ３Ａにおける光の屈折とこれによるＬＥＤ像２２ａの形成と同じである。図示は省略するが、ＬＥＤ２１及びＬＥＤ２３〜２６においてもほぼ同様にしてこれらＬＥＤ２１，２３〜２６から出射した光はそれぞれ複数の細分ステップ３４に入射され、屈折されて前方に向けて照射される。このとき、単位ステップ３３を構成する複数の細分ステップ３４によって１つのＬＥＤ像が観察できることはＬＥＤ２２の場合と同じである。これにより、少なくとも単位ステップ３３に相当する数のＬＥＤ像が観察できるようになる。また、実施形態１では細分ステップ３４は渦巻形状に区画した単位ステップ３３に基づいて配列されているので、これら細分ステップ３４により結像されて観察されるＬＥＤ像はテールランプＴＬの全面にわたって渦巻状に配列されたものとなる。 According to the tail lamp TL of the first embodiment, when each of the LEDs 21 to 26 emits light, the light emitted from each of the LEDs 21 to 26 is refracted by the subdivision step 34 of the inner lens 3 and is required for the tail lamp in front of the tail lamp TL. Irradiation is performed with the required light distribution characteristics. At this time, as shown in FIG. 3B, a plurality of subdividing steps 34 constitute one unit step 33. In the case of the LED 22, the subdividing steps 34 are emitted from the LED 22 and emitted from the LED 22. Thus, one LED image 22a is formed by the light that is refracted and irradiated forward. As shown in FIG. 3A, this is the same as the light refraction in the inner lens 3A constituted by the unit step 33 and the formation of the LED image 22a thereby. Although not shown, the light emitted from the LEDs 21 and 23 to 26 is incident on the plurality of subdivision steps 34 in a similar manner in the LED 21 and the LEDs 23 to 26, and is refracted and irradiated forward. At this time, the fact that one LED image can be observed by the plurality of subdivision steps 34 constituting the unit step 33 is the same as in the case of the LED 22. As a result, at least the number of LED images corresponding to the unit step 33 can be observed. In the first embodiment, the subdivision steps 34 are arranged based on the unit steps 33 divided in a spiral shape. Therefore, the LED images formed and observed by the subdivision steps 34 are spirally formed over the entire surface of the tail lamp TL. It will be arranged.

したがって、インナーレンズ３を細分ステップ３４で構成して薄肉化しているのにも関わらず、元となる単位ステップ３３で構成したインナーレンズ３Ａと同じ配光特性での光照射が実現できるとともに、テールランプＴＬを前方から見たときに単位ステップ３３の数に相当するＬＥＤ像が観察できるようになり、テールランプＴＬの視認性を高めるとともに奥行感が得られた意匠効果の高いランプが得られる。なお、実施形態１では６つのＬＥＤ２１〜２６を配設しているので、インナーレンズ３の一部の細分ステップ３４では複数のＬＥＤからの光が入射されて屈折されることがあるため、実際には細分ステップ３４で構成される単位ステップ３３の数よりも多くのＬＥＤ像が観察できるようになり、テールランプＴＬの視認性をより高めるとともに奥行感をより高めることが可能になる。また、インナーレンズ３の薄型化によりテールランプＴＬのランプ光軸方向の寸法を低減して薄型化を図るとともに、軽量化が実現できる。 Therefore, although the inner lens 3 is composed of the subdividing step 34 and is thinned, light irradiation with the same light distribution characteristic as the inner lens 3A composed of the original unit step 33 can be realized, and the tail lamp When the TL is viewed from the front, an LED image corresponding to the number of unit steps 33 can be observed, and a high design effect lamp with enhanced depth and a sense of depth can be obtained. Since the six LEDs 21 to 26 are disposed in the first embodiment, light from a plurality of LEDs may be incident and refracted in a part of the subdivision step 34 of the inner lens 3. As a result, more LED images can be observed than the number of unit steps 33 constituted by the subdivision steps 34, so that the visibility of the tail lamp TL can be enhanced and the sense of depth can be further enhanced. Further, the inner lens 3 can be reduced in thickness by reducing the dimension of the tail lamp TL in the lamp optical axis direction, and the weight can be reduced.

また、実施形態１では中央領域１１２ａに配設した１つのＬＥＤ２１は周囲領域１１２ｂに配設した５つのＬＥＤ２２〜２６よりもランプ光軸Ｌｘ方向に沿って前方に配置しているので、インナーレンズ３の中央の領域を周囲の領域よりも高光度で光を投射することになり、ランプ光軸Ｌｘ及びこれを含む中央の領域の照射光度を高めた配光特性が得られる。そのため、観察されるＬＥＤ像も中央の領域は周囲の領域よりも明るいＬＥＤ像となり、これらＬＥＤ像の明るさの違いによってテールランプＴＬの奥行感を更に高めることが可能になる。 In the first embodiment, one LED 21 disposed in the central region 112a is disposed forward along the lamp optical axis Lx direction with respect to the five LEDs 22 to 26 disposed in the peripheral region 112b. Thus, light is projected from the central area at a higher luminous intensity than the surrounding area, and a light distribution characteristic in which the luminous intensity of the lamp optical axis Lx and the central area including the same is increased is obtained. For this reason, the observed LED image also has a brighter LED image in the central area than the surrounding area, and the depth of the tail lamp TL can be further enhanced by the difference in brightness of these LED images.

（実施形態２）
実施形態１のテールランプでは、インナーレンズ３は中央部を幾分前方に湾曲させた形状であるが、実施形態２では図４のように中央部を後方に向けて凸状に湾曲させた形状のインナーレンズ３Ｂに形成している。なお、図１と等価な部分には同一の符号を付して説明は省略する。インナーレンズ３Ｂの内面に形成するステップは実施形態１と同様に複数の単位ステップ領域３３をそれぞれ複数の細分ステップ３４で構成し、これら複数の細分ステップ３４によって単位ステップ単位でＬＥＤ像を観察するように構成している。したがって、実施形態１と同様にそれぞれ複数の細分ステップ３４によって各単位ステップ領域３３に対応するＬＥＤ像が観察でき、テールランプＴＬの視認性を高めるとともに奥行感による意匠性が高められる。 (Embodiment 2)
In the tail lamp of the first embodiment, the inner lens 3 has a shape in which the central portion is bent slightly forward. In the second embodiment, the inner lens 3 has a shape in which the central portion is bent convexly toward the rear as shown in FIG. It is formed on the inner lens 3B. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part equivalent to FIG. 1, and description is abbreviate | omitted. In the step of forming on the inner surface of the inner lens 3B, a plurality of unit step regions 33 are each composed of a plurality of subdivision steps 34 as in the first embodiment, and an LED image is observed in unit steps by these subdivision steps 34. It is configured. Therefore, as in the first embodiment, the LED image corresponding to each unit step region 33 can be observed by each of the plurality of subdividing steps 34, and the visibility of the tail lamp TL is enhanced and the design by the sense of depth is enhanced.

また、実施形態２では、インナーレンズ３Ｂは後方に向けて凸状に湾曲しているため、インナーレンズ３Ｂの周辺の領域の内面の傾斜がＬＥＤ２の発光光軸Ｏｘに対して大きくなり、当該周辺の領域に形成する細分ステップ３４を実施形態１と同じ入射面の角度に形成する場合には当該細分ステップ３４の入射面がインナーレンズ３Ｂの後方へ突出する寸法を小さくでき、インナーレンズ３Ｂの肉厚を薄くすることが可能になる。 In the second embodiment, the inner lens 3B is curved in a convex shape toward the rear, so that the inclination of the inner surface of the area around the inner lens 3B becomes larger with respect to the light emitting optical axis Ox of the LED 2, When the subdivision step 34 formed in the region is formed at the same incident surface angle as that of the first embodiment, the size of the incident surface of the subdivision step 34 protruding rearward of the inner lens 3B can be reduced. It becomes possible to reduce the thickness.

その一方で、インナーレンズ３Ｂの周辺の領域においては各ＬＥＤ２１〜２６からの入射角が実施形態１よりも大きくなるため、インナーレンズ３Ｂの周辺の領域に入射した光は同図に破線矢印で示すようにインナーレンズ３Ｂを透過してもアウターレンズ１２を通して前方に照射されなくなることがあり、テールランプＴＬにおける光の照射効率が低下するおそれがある。そのため、実施形態２ではインナーレンズ３Ｂの後面の周辺の領域に後方に向けて突出した反射ステップ３５を形成している。この反射ステップ３５はインナーレンズ３Ｂの周縁に沿って円環状に形成している。この反射ステップ３５を設けることにより、インナーレンズ３Ｂの周辺の領域に入射された光は反射ステップ３５によって全反射されてランプ光軸Ｌｘに向けられ、アウターレンズ１２を透過して前方に照射されるので、インナーレンズ３Ｂの周辺の領域における光の照射効率を高め、テールランプＴＬの視認性を高めることになる。 On the other hand, in the area around the inner lens 3B, the incident angle from each of the LEDs 21 to 26 is larger than that in the first embodiment. Therefore, the light incident on the area around the inner lens 3B is indicated by a broken line arrow in FIG. As described above, even if the light passes through the inner lens 3B, it may not be irradiated forward through the outer lens 12, and the light irradiation efficiency of the tail lamp TL may be reduced. Therefore, in the second embodiment, a reflection step 35 protruding rearward is formed in a region around the rear surface of the inner lens 3B. The reflection step 35 is formed in an annular shape along the periphery of the inner lens 3B. By providing this reflection step 35, the light incident on the area around the inner lens 3B is totally reflected by the reflection step 35 and directed to the lamp optical axis Lx, and is transmitted forward through the outer lens 12. Therefore, the light irradiation efficiency in the area around the inner lens 3B is increased, and the visibility of the tail lamp TL is increased.

なお、反射ステップ３５に代えてインナーレンズの周辺領域にシボ加工を施してもよい。シボ加工を施すことによってインナーレンズの周辺領域に投射された光が乱反射するようになり、この乱反射によって周辺領域から照射される光が増加して照射効率が高められるとともに、周辺領域が暗くなることが防止され、外観上の見栄えが向上する。 Instead of the reflection step 35, the peripheral area of the inner lens may be subjected to a textured process. By applying the graining process, the light projected on the peripheral area of the inner lens becomes irregularly reflected, and this irregular reflection increases the light emitted from the peripheral area, improving the irradiation efficiency and darkening the peripheral area. Is prevented, and the appearance is improved.

（実施形態３）
図５は実施形態３のランプの正面図、図６はそのＶ−Ｖ線断面図であり、実施形態１と同様にテールランプＴＬ１に適用したものである。なお、実施形態１と等価な部分には同一符号を付してある。矩形の容器状をしたランプボディ１１は周壁１１１と後壁１１２とで構成される。また、周壁１１１の前縁には後方に向けて凹まされた内面壁１１３が一体に形成されており、この内面壁１１３は表面が反射面となるようにアルミニウムめっき等の表面処理されてリフレクタとして構成されている。このリフレクタ１１３の前縁開口には素通し透明樹脂からなるアウターレンズ１２が取着されており、これらによりランプハウジング１Ａが構成されている。ランプハウジング１Ａ内には後壁１１２の前側に支持基板１１４が内装支持されており、この支持基板１１４に光源２が配設されている。また、リフレクタ１１３の前側にインナーレンズ３Ｃが内装されている。光源２は８つの赤色ＬＥＤで構成されており、前記支持基板１１４に上下２列×左右４列の枡目状に配設され、前記リフレクタ１１３に同様にして配列した小窓１１３ａを通してランプ前面側に露呈されている。この支持基板１１４は配線基板を兼ねており、配設した各ＬＥＤ２に対して給電することができるように電気接続され、給電されたときに発光し、発光した光を前記小窓１１３ａを通してリフレクタ１１３の前面側に出射するようになっている。 (Embodiment 3)
FIG. 5 is a front view of the lamp according to the third embodiment, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line V-V, which is applied to the tail lamp TL1 as in the first embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part equivalent to Embodiment 1. FIG. The lamp body 11 having a rectangular container shape includes a peripheral wall 111 and a rear wall 112. In addition, an inner wall 113 that is recessed rearward is integrally formed on the front edge of the peripheral wall 111, and the inner wall 113 is subjected to surface treatment such as aluminum plating so that the surface becomes a reflecting surface, and is used as a reflector. It is configured. An outer lens 12 made of a transparent transparent resin is attached to the front edge opening of the reflector 113, and the lamp housing 1A is constituted by these. A support substrate 114 is supported in the lamp housing 1A on the front side of the rear wall 112, and the light source 2 is disposed on the support substrate 114. In addition, an inner lens 3 C is provided on the front side of the reflector 113. The light source 2 is composed of eight red LEDs, and is arranged on the support substrate 114 in a grid shape of 2 rows in the upper and lower rows and 4 rows in the left and right sides, and the front side of the lamp through the small windows 113a arranged in the same manner on the reflector 113. It is exposed to. The support substrate 114 also serves as a wiring substrate, and is electrically connected so that power can be supplied to each of the LEDs 2 disposed. The support substrate 114 emits light when the power is supplied, and the emitted light is reflected through the small window 113a. The light is emitted to the front side.

前記インナーレンズ３Ｃは前記ＬＥＤ２の左右４列に対応してそれぞれ独立した４つのインナーレンズ３Ｃとして構成されている。各インナーレンズ３Ｃは正面視が上下方向に沿って略紡錘型をした透明樹脂で形成され、上下方向の中央部位に設けた左右の支持片３６によって前記リフレクタ１１３に支持されている。また、各インナーレンズ３Ｃは上下方向の断面形状が実施形態２と同様にテールランプＴＬ１の後方に向けて凸状に湾曲させた形状であり、その内面には所要のステップ３１が形成されている。各インナーレンズ３Ｃは中央領域Ａｃを境にして上下に対称な上側領域Ａｕと下側領域Ａｄとで構成されており、これら上側領域Ａｕと下側領域Ａｄのそれぞれにおいてインナーレンズ３Ｃの内面に形成される前記ステップ３１もほぼ対称な形状とされている。なお、ここでは中央領域Ａｃにはステップ３１は形成していない。 The inner lens 3 C is configured as four independent inner lenses 3 C corresponding to the left and right four rows of the LEDs 2. Each inner lens 3C is formed of a transparent resin having a substantially spindle shape along the vertical direction when viewed from the front, and is supported by the reflector 113 by left and right support pieces 36 provided at a central portion in the vertical direction. Each inner lens 3C has a vertical cross-sectional shape that is curved convexly toward the rear of the tail lamp TL1 as in the second embodiment, and a required step 31 is formed on the inner surface thereof. Each inner lens 3C is composed of an upper region Au and a lower region Ad that are vertically symmetrical with respect to the central region Ac, and is formed on the inner surface of the inner lens 3C in each of the upper region Au and the lower region Ad. The step 31 is also substantially symmetric. Here, the step 31 is not formed in the central region Ac.

前記ステップ３１は、インナーレンズ３Ｃを上下方向及び左右方向に区画した多数の微細なステップとして形成されており、この微細なステップは実施形態１のインナーレンズの細分ステップ３４に相当する。すなわち、図７に１つのインナーレンズ３Ｃで例示するように、インナーレンズ３Ｃは上下、左右に複数の領域に区画され、各区画をそれぞれ単位ステップ領域３３として定義する。この単位ステップ領域３３は光学的には１つの単位ステップとして構成され、ＬＥＤ２から出射した光を拡散状態で出射させることでテールランプＴＬの前方から見たときにＬＥＤ像を観察させるように構成するものである。実施形態３では、これらの単位ステップ領域３３をさらに上下、左右に細分化した上で当該単位ステップ領域３３を構成している１つの単位ステップを実施形態１と同様にフレネル化することで、１つの単位ステップ領域３３を複数の細分ステップ３４で構成し、これら複数の細分ステップ３４で１つの単位ステップ３３と等価な光学特性を得るようにしている。 The step 31 is formed as a number of fine steps that divide the inner lens 3C in the vertical direction and the horizontal direction, and the fine steps correspond to the subdivision step 34 of the inner lens of the first embodiment. That is, as exemplified by one inner lens 3 C in FIG. 7, the inner lens 3 C is partitioned into a plurality of regions in the vertical and horizontal directions, and each partition is defined as a unit step region 33. The unit step region 33 is optically configured as one unit step, and is configured to allow the LED image to be observed when viewed from the front of the tail lamp TL by emitting light emitted from the LED 2 in a diffuse state. It is. In the third embodiment, these unit step areas 33 are further subdivided into upper and lower sides and left and right, and one unit step constituting the unit step area 33 is Fresneled in the same manner as in the first embodiment. One unit step region 33 is composed of a plurality of subdivision steps 34, and the plurality of subdivision steps 34 obtain optical characteristics equivalent to one unit step 33.

このテールランプＴＬ１によれば、上下２列、左右４列の各ＬＥＤ２が発光し、これらから出射された光はそれぞれ対向するインナーレンズ３Ｃに入射され、各インナーレンズ３Ｃの細分ステップ３４により屈折され、テールランプＴＬ１の前方に所要の配光特性で照射されることになる。このとき、上下２列の各ＬＥＤ２から出射された光はそれぞれ対向するインナーレンズ３Ｃの上側領域Ａｕと下側領域Ａｄにそれぞれ入射され、各細分ステップ３４により屈折されて照射される。各インナーレンズ３Ｃの細分ステップ３４は、図７に示したように、複数の細分ステップ３４で１つの単位ステップ３３を構成しているので、複数の細分ステップ３４から出射される光によってＬＥＤ像を形成することになる。これは、図３を参照して説明した実施形態１と同じである。 According to the tail lamp TL1, the upper and lower two rows and the left and right rows of LEDs 2 emit light, and the light emitted from these LEDs is incident on the inner lens 3C facing each other, and is refracted by the subdividing step 34 of each inner lens 3C. The light is irradiated in front of the tail lamp TL1 with a required light distribution characteristic. At this time, the light emitted from the LEDs 2 in the two upper and lower rows is respectively incident on the upper region Au and the lower region Ad of the opposed inner lens 3C, and is refracted and irradiated by each subdividing step 34. As shown in FIG. 7, the subdivision step 34 of each inner lens 3 C constitutes one unit step 33 by the plurality of subdivision steps 34, so that the LED image is formed by the light emitted from the plurality of subdivision steps 34. Will form. This is the same as the first embodiment described with reference to FIG.

したがって、実施形態３のテールランプＴＬ１では、インナーレンズ３Ｃのステップ３１を細分ステップ３４で構成して薄型化しているのにも関わらず、単位ステップ３３で構成したインナーレンズと同じ配光特性での光照射が実現できるとともに、テールランプＴＬ１を前方から見たときに単位ステップ３３に相当する数のＬＥＤ像、すなわち実際のＬＥＤ２の数よりも多数のＬＥＤ像が観察できるようになり、テールランプＴＬ１の視認性を高めるとともに奥行感が得られた意匠効果の高いテールランプＴＬ１が得られる。実施形態３では１つのインナーレンズ３Ｃの上下の領域にそれぞれ１つのＬＥＤ２が配設されており、実施形態１のように１つの細分ステップ３４に対して複数のＬＤＥ２からの光が入射されることがないので、各インナーレンズ３Ｃでは単位ステップ３３に相当する数だけのＬＥＤ像が観察されることになる。 Therefore, in the tail lamp TL1 of the third embodiment, the light having the same light distribution characteristics as the inner lens configured in the unit step 33 is formed although the step 31 of the inner lens 3C is configured by the subdividing step 34 to reduce the thickness. Irradiation can be realized, and when the tail lamp TL1 is viewed from the front, a number of LED images corresponding to the unit step 33, that is, a larger number of LED images than the actual number of LEDs 2 can be observed. As a result, a tail lamp TL1 having a high design effect and a sense of depth can be obtained. In the third embodiment, one LED 2 is disposed in the upper and lower regions of one inner lens 3C, and light from a plurality of LDEs 2 is incident on one subdivision step 34 as in the first embodiment. Therefore, the number of LED images corresponding to the unit step 33 is observed in each inner lens 3C.

実施形態３ではインナーレンズ３Ｃは後方に向けて凸状に湾曲されているので、上下の領域ではステップ３１（３４）の傾斜が少なくなり、これらの領域に投射された光をテールランプＴＬ１の前方に向けて照射させる際の照射効率が低くなることは実施形態２と同じである。したがって、実施形態３においてもインナーレンズ３Ｃの上下の縁部に実施形態２と同様な反射ステップ３５やシボ加工等を設けておくことにより照射効率を改善し、あるいは見栄えを向上することが可能になる。また、インナーレンズ３Ｃの薄肉化によりテールランプＴＬ１の薄型化と軽量化が実現できる。 In the third embodiment, since the inner lens 3C is curved in a convex shape toward the rear, the inclination of step 31 (34) is reduced in the upper and lower regions, and the light projected on these regions is forward of the tail lamp TL1. It is the same as that in the second embodiment that the irradiation efficiency when irradiating the light is lowered. Therefore, also in the third embodiment, it is possible to improve the irradiation efficiency or improve the appearance by providing the reflection step 35 and the embossing process similar to those of the second embodiment on the upper and lower edges of the inner lens 3C. Become. In addition, the thickness and weight of the tail lamp TL1 can be reduced by reducing the thickness of the inner lens 3C.

実施形態１，２では光源にＬＥＤを用いているが、レーザダイオード等の他の発光素子を用いることもでき、さらにはバルブ（電球）を光源とした灯具への適用も可能である。また、実施形態１，２，３ではレンズのステップ構造をインナーレンズに適用した例を示したがアウターレンズのステップとしても適用することは可能である。 In the first and second embodiments, an LED is used as a light source, but other light emitting elements such as a laser diode can be used, and furthermore, the present invention can be applied to a lamp using a bulb (light bulb) as a light source. In the first, second, and third embodiments, an example in which the lens step structure is applied to the inner lens has been described.

実施形態１では単位ステップ３３やこれを細分化した細分ステップ３４を渦巻状に配設しているので細分ステップ３４の大きさ（面積）は周辺側から中心側に向けて徐々に小さくなっているが、各細分ステップの面積を同じ又はほぼ同じにしてもよい。また、実施形態１において渦巻状とは異なる形状に単位ステップ及び細分ステップの領域を定義してもよい。これは、実施形態３についても同様であり、単位ステップ及び細分ステップを任意の形状に配設してもよい。また、インナーレンズの内面に形成されるステップは上下非対称でもかまわない。 In the first embodiment, the unit step 33 and the subdivided step 34 obtained by subdividing the unit step 33 are arranged in a spiral shape, so that the size (area) of the subdivided step 34 gradually decreases from the peripheral side toward the center side. However, the area of each subdivision step may be the same or substantially the same. In the first embodiment, the unit step and subdivision step regions may be defined in a shape different from the spiral shape. The same applies to the third embodiment, and the unit step and the subdivision step may be arranged in an arbitrary shape. Further, the step formed on the inner surface of the inner lens may be asymmetrical in the vertical direction.

本発明は光源から出射した光をレンズで屈折して所要の配光特性を得るとともに、ランプを前方から見たときに複数の光源像が観察できるように構成したランプであればテールランプに限られることなくトップランプ、ターンランプのような自動車の各種ランプに採用されることが可能である。 The present invention is limited to a tail lamp as long as the lamp is configured such that light emitted from a light source is refracted by a lens to obtain a required light distribution characteristic and a plurality of light source images can be observed when the lamp is viewed from the front. It can be used for various lamps of automobiles such as top lamps and turn lamps.

１，１Ａランプハウジング
２（２１〜２６）光源（ＬＥＤ）
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃインナーレンズ
１１ランプボディ
１２アウターレンズ
３３単位ステップ領域（単位ステップ）
３４細分ステップ領域（細分ステップ）
１１１周壁
１１２後壁
１１３内面壁（リフレクタ）
１１４支持基板

1,1A Lamp housing 2 (21-26) Light source (LED)
3, 3A, 3B, 3C Inner lens 11 Lamp body 12 Outer lens 33 Unit step area (unit step)
34 Subdivision step area (subdivision step)
111 peripheral wall 112 rear wall 113 inner wall (reflector)
114 Support substrate

Claims

A vehicular lamp including a light source and a lens that refracts and emits light emitted from the light source forward, and the lens direct light emitted from one light source is in a diffuse state and along the lamp optical axis. A plurality of unit step regions that can be refracted in a direction and a plurality of virtual images from the one light source can be observed with the refracted light are defined, and each unit step region is subdivided into a plurality of regions, respectively. An optical element equivalent to the unit step is constituted by a plurality of subdivision steps provided in a region.

The vehicular lamp according to claim 1, wherein the subdividing step is a step in which the unit step is Fresnelized.

The vehicular lamp according to claim 2, further comprising a plurality of light sources, wherein light from at least one light source is incident on the region of the unit step.

4. The vehicle according to claim 1, wherein a step or a surface treatment for reflecting light from the light source is applied to a region of the lens that is away from the optical axis of the light source. Light fixture.

5. The lens according to claim 1, wherein the lens has a circular shape centered on the optical axis of the lamp when viewed from the front, and the unit step region is arranged in a spiral shape with the center of the lens as a vortex center. A vehicular lamp according to any one of the above.