JP5815355B2

JP5815355B2 - 車両用灯具のインナーレンズ

Info

Publication number: JP5815355B2
Application number: JP2011217083A
Authority: JP
Inventors: 直幹渡辺; 弘嗣三浦
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2015-11-17
Anticipated expiration: 2031-09-30
Also published as: US8764258B2; US20130083551A1; JP2013077468A

Description

本発明は、車両用灯具を構成するインナーレンズに関する。

車両用灯具を構成するインナーレンズは一般的に、フロントコンビネーションランプ、リアコンビネーションランプなどと称され、ハウジングとアウターレンズとで形成された閉空間からなる灯室内に、照明灯、表示灯或いは信号灯など機能別に区画された複数の区画領域を有すると共に該各区画領域毎に独立した光源を備えてなる複合車両用灯具において、前記光源とアウターレンズとの間の領域に配設される。

その場合、アウターレンズは一般的に、光路制御を行うためのレンズカットが施されていない無色透明の所謂素通しのレンズが用いられ、インナーレンズは、その素通しのレンズを通して灯具内を観視したときに観視者の目に外観上の美観を損なうような醜い部分が触れないように、覆い隠す機能を有する場合がある。

インナーレンズはまた、光源からの出射光の光路制御を単独で或いはリフレクタと共に行うことにより、照射光が所望の配光パターンを形成するようにする機能を有する場合もある。

更に、インナーレンズは、機能別に区画された区画領域からの照射光が規定された灯色となるように、該インナーレンズを各区画領域に対応する色調で形成してカラーフィルタの機能を持たせる場合もある。

但し、インナーレンズについてのこれらの機能の何れか或いは全ては、複合車両用灯具の構造によって必要となる機能であり、灯具を更なる魅力あるものにするためには、更に意匠性、装飾性或いは意外性などといった付加価値を付ける必要がある。

そこで、インナーレンズに構造上の機能以外の付加価値を付けた車両用灯具としては、例えば図９に示す構造のものが提案されている。

それは、レンズ部８１、側壁部８２、フランジ部８３を有するレンズ（インナーレンズ）８４とハウジング８５によって形成された灯室８６内に光源８７を配置し、光源８７から発せられた光のうちレンズ部８１に向かう光Ｌ１およびハウジング８５の放物反射面８８に向かう光Ｌ２を照明光として使用し、側壁部８２に向かう光Ｌ３を側壁部８２を通してレンズカット８９（８９ａ、８９ｂ）が施されたフランジ部８３に照射し、レンズカット８９（８９ａ、８９ｂ）で反射・屈折された光で装飾効果や演出効果を実現した、とされるものである（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００８−２９３７９５号公報

ところで上記車両用灯具８０は、インナーレンズ８４に施して装飾効果や演出効果を狙ったレンズカット８９（８９ａ、８９ｂ）は、レンズ部８１の外周縁部９０から側壁部８２に略垂直な方向に輪帯状に延びたフランジ部８３に設けられており、インナーレンズ８４の中央部の、灯具８０の主配光を形成する光束の透過領域に位置するレンズ部８１にはレンズカットは施されていない。

そのため、インナーレンズ８４の部分的なレンズカット８９（８９ａ、８９ｂ）による装飾効果や演出効果は限定的なものにならざるを得ず、十分に満足する効果を得ることは難しい。

そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたもので、その目的とするところは、車両用灯具にあって、主配光に悪影響を与えることなく且つ装飾性、意匠性、美観性などの付加価値を十分に高めることができるインナーレンズを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、光源からの出射光がリフレクタの反射面で反射されることで、素通しのインナーレンズ及び素通しのアウターレンズを透過して灯具前方に所定の主配光で照射する車両用灯具のインナーレンズであって、前記インナーレンズは、該インナーレンズの本体部の前記反射面側の面の該反射面に対向する領域に複数の独立した凸状の突起部が設けられ、前記突起部は、円錐体を該円錐体の軸に平行な面で切断した形状を呈しており、前記円錐体の側面に対応する位置には、傾斜曲面が設けられており、前記円錐体の底面に対応する位置には、円弧形状で形成された起立平面が設けられており、前記光源から出射して前記インナーレンズの突起部に照射されて該突起部及び前記本体部を透過した光は、前記起立平面での反射及び、前記傾斜曲面での屈折によって、前記灯具の斜め前方方向に前記主配光の形成には寄与しない光として照射されることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記インナーレンズは、該インナーレンズの本体部の前記領域の面積に対する前記突起部の総占有面積の比率が５％以下であることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１又は請求項２において、前記突起部は、前記インナーレンズの本体部の中心軸に対して等角度で放射状に且つ同心円上に設けられていること特徴とするものである。

また、本発明の請求項４に記載された発明は、請求項１〜請求項３のいずれかにおいて、前記起立平面は半径０．８ｍｍ、幅１．５ｍｍの円弧状を呈していることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項５に記載された発明は、請求項１〜請求項４のいずれかにおいて、前記突起部は全て、前記起立平面を前記インナーレンズの本体部の中心軸方向に向けて配置されていることを特徴とするものである。

本発明は、光源から発せられてリフレクタの反射面で反射されて光路制御された光が、配光形成に寄与しない素通しのインナーレンズ及び素通しのアウターレンズを透過して灯具前方に所定の主配光で照射される車両用灯具のインナーレンズの構成において、インナーレンズの本体部の、リフレクタの反射面側の該反射面に対向する領域に複数の独立した凸状の突起部を設け、光源から出射してインナーレンズの突起部に照射された光を灯具の斜め前方方向に主配光の形成には寄与しない光として照射するようにした。

その結果、各突起部による拡散光が、主配光の形成に悪影響を及ぼすことなく且つ散りばめた宝石の輝きのように或いは夜空の星の輝きのように見えることにより、灯具の装飾性、意匠性、美観性などの付加価値を十分に高めることができた。

車両用灯具の斜視説明図である。車両用灯具の断面説明図である。インナーレンズの斜視説明図である。インナーレンズの部分斜視説明図である。突起部の配置説明図である。インナーレンズにおける光路制御の説明図である。同じく、インナーレンズにおける光路制御の説明図である。同じく、インナーレンズにおける光路制御の説明図である。従来例を示す説明図である。

以下、この発明の好適な実施形態を図１〜図８を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付す）。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。

図１及び図２は本発明のインナーレンズを装備した車両用灯具（以下、灯具と略称する）の一例を示したものである。そのうち図１はアウターレンズを取り除いた状態の灯具を斜め前方から見た斜視図、図２は灯具の縦断面図である。

図において、符号１は灯具、符号２はハウジング、符号３はアウターレンズ、符号５はリフレクタ、符号６は光源、符号７はインナーレンズ、符号８はエクステンションである。

一端に開口を有するハウジング２と、ハウジング２の開口を覆うように該ハウジング２に取り付けられた所謂素通しのアウターレンズ３とで灯室４が形成されている。

灯室４内には、一端に開口を有すると共に内面を凹面反射面５ａとするリフレクタ５が開口をアウターレンズ３側に向けてハウジング２に固定支持され、該リフレクタ５に光源６が装着されて側方及び斜め後方がリフレクタ５の凹面反射面５ａで囲まれている。

インナーレンズ７は、リフレクタ５の開口を覆うように該リフレクタ５に取り付けられている。なお、インナーレンズ７については、後述において詳細に説明する。

エクステンション８は、アルミ蒸着やクロムメッキ等によるメタリック調の光輝反射処理及びローレット加工による光拡散処理が施されており、ハウジング２とリフレクタ５との隙間を遮蔽すると共に装飾効果による美観の向上を図っている。

次に、上記インナーレンズについて、図３〜図８を参照して詳細に説明する。

インナーレンズ７は、図３（斜視図）に示すように、少なくとも本体部１６が透明材料で形成され、灯具の配光形成には寄与しない所謂素通しのレンズである。但し、配光形成に悪影響を及ぼさない範囲内で意匠性を高めるために装飾用の装飾線をレンズカットによって設ける場合もある。

本実施例においては、インナーレンズ７の本体部１６のアウターレンズ３側の面（光源６から発せられてインナーレンズ７の本体部１６を透過した光がインナーレンズ７外に出射する面であるので、以下、光出射面と呼称する）１０に放射状の装飾線１２を複数本設けており、同時に光源６側（リフレクタ７の反射面５ａ側）に、装飾線１２と同様に配光形成に悪影響を及ぼさない範囲内で独立した複数の小片の突起部１３を設けている。

各突起部１３は図４（インナーレンズの光入射面の部分斜視図）のように、円錐体を該円錐体の軸に平行な面で切断した形状を呈しており、その切断片を該切断片の切断面を介してインナーレンズ７の本体部１６の、リフレクタ５の反射面５ａ側の面（光源６から発せられた光がインナーレンズ７に入射する面であるので、以下、光入射面と呼称する）１１の該反射面５ａに対向する領域に配置した状態となっている。

そこで、インナーレンズ７の本体部１６の光入射面１１に載置された各突起部１３は、円錐体の底面に対応する平面（以下、起立平面と呼称する）１４が光入射面に対して略垂直に位置すると共に、半径Ｒが０．８ｍｍで幅Ｗが１．５ｍｍの円弧状を呈している。

また、各突起部１３の、円錐体の側面に対応する曲面（以下、傾斜曲面と呼称する）１５は、光入射面１１に対して傾斜する曲面を呈しており、上方から見ると三角形状を有している。

図５（インナーレンズの本体部を光入射面側から見た図）は、上記形状の各突起部１３がインナーレンズ７の光入射面１１に配置された状態を示している。

各突起部１３は、インナーレンズ７の本体部１６の中心軸Ｘに対して等角度θで放射状に且つ同心円Ｒ１〜Ｒｎ上に配置されており、いずれの突起部１３も起立平面１４がインナーレンズ７の本体部１６の中心軸Ｘの方向に向いている。つまり、突起部１３を上述したように円錐体を該円錐体の軸に平行な面で切断した切断片とすると、切断片を、該切断面の底面をインナーレンズ７の本体部１６の中心軸Ｘの方向に向け且つ軸をインナーレンズ７の本体部１６の中心軸Ｘを中心とする放射方向に向けて配置したものといえる。

次に、各突起部１３の光学的な働きについて、図６（図５のＡ−Ａ断面図）及び図７（図５のＢ方向の部分矢視図）を参照して詳細に説明する。

本実施形態の灯具は、インナーレンズ７とアウターレンズ３がいずれも配光形成に寄与しない素通しのレンズであり、配光形成はリフレクタ５の内面の凹面反射面５ａで行われる。そのため、光源６から発せられた光はリフレクタ５の凹面反射面５ａで光路制御されてその反射が所定方向に向けて照射されて配光形成を行う（図２参照）。

この場合、光源６からインナーレンズ７までの距離は、光源６から灯具１の前方の照射対象物或いは被視認対象物までの距離に比べて極めて短いものである。そのため、光源６から発せられてリフレクタ５の凹面反射面５ａで光路制御されてインナーレンズ７に到達した反射光は、ほぼ平行光（略平行光）として見なすことができる。

そこで、光源６から発せられた光が略平行光として各突起部１３に照射されたとすると、照射光は突起部１３の傾斜曲面１５に照射される。このとき、図６のように、インナーレンズ７を該インナーレンズ７の本体部１６の光出射面１０或いは光入射面１１に垂直な面で切断したときの断面図で見ると、傾斜曲面１５の、起立平面１４から最も離れた位置近傍に照射された光Ｌ１_１及び中間位置近傍に照射された光Ｌ２_１は、いずれも傾斜曲面１５で屈折されて突起部１３内に入射し、突起部１３内及び本体部１６内を導光されて光出射面１０で屈折されてインナーレンズ７の本体部１６の中心軸Ｘ方向に向けて出射される。つまり、光Ｌ１_１及び光Ｌ２_１は夫々２回の屈折によって光路制御が行われる。

一方、起立平面１４の近傍に照射された光Ｌ３_１は、傾斜曲面１５で屈折されて突起部１３内に入射し、突起部１３内を導光されて起立平面１４で反射（全反射）されて更に本体部１６内を導光され、光出射面１０で屈折されてインナーレンズ７の本体部１６の中心軸Ｘと反対方向に向けて出射される。この場合は、光Ｌ３_１は２回の屈折と１回の反射（全反射）で光路制御が行われる

上記いずれの場合も、インナーレンズ７の各突起部１３を導光して本体部１６の光出射面１０から出射される光Ｌ１_１、Ｌ２_１、Ｌ３_１は、該インナーレンズ７の本体部１６の中心軸Ｘに対して異なる方向に向けて照射される拡散光となるものである。

また、図７のように、インナーレンズ７を該インナーレンズ７の側方のＢ矢視方向から見ると、突起部１３の傾斜曲面１５の、起立平面１４から最も離れた位置近傍に照射された光Ｌ１_２、中間位置近傍に照射された光Ｌ２_２及び起立平面１４の近傍に照射された光Ｌ３_２は、いずれも傾斜曲面１５で屈折されて突起部１３内に入射し、突起部１３内及び本体部１６内を導光されて光出射面１０で屈折されてインナーレンズ７の本体部１６の中心軸Ｘ方向に向けて出射される。つまり、光Ｌ１_２、光Ｌ２_２及び光Ｌ３_２はいずれも２回の屈折によって光路制御が行われる。

上記いずれの場合も、インナーレンズ７の各突起部１３を導光して本体部１６から出射される光Ｌ１_２、Ｌ２_２、Ｌ３_２は、該インナーレンズ７の本体部１６中心軸Ｘに対して異なる方向に向けて照射される拡散光となるものである。

そこで、インナーレンズ７の各突起部１３に照射された光のうち、傾斜曲面１５の起立平面１４から最も離れた位置近傍に照射された光は、上記光Ｌ１_１の光路と光Ｌ１_２の光路の合成光路を辿る合成光となり、傾斜曲面１５の中間位置近傍に照射された光は、上記光Ｌ２_１の光路と光Ｌ２_２の光路の合成光路を辿る合成光となり、傾斜曲面１５の起立平面１４の近傍に照射された光は、上記光Ｌ３_１の光路と光Ｌ３_２の光路の合成光路を辿る合成光となる。

そこで、インナーレンズ７の本体部１６に配置された各突起部１３に照射された光の上記合成光は、屈折、反射によってそのほとんどが該インナーレンズ７の本体部１６の中心軸Ｘに対して異なる方向に向けて照射される拡散光となるものである。

この場合、図８（インナーレンズの本体部で光路制御された光の説明図）のように、インナーレンズ７の本体部１６の中心軸Ｘの方向は、灯具の主配光を形成する方向である。従って、インナーレンズ７の本体部１６の、各突起部１３以外の領域を透過して灯具外に照射される光Ｌａは主配光を形成する。それに対し、各突起部１３を透過して灯具外に照射される光Ｌｂは、主配光の形成方向とは異なる方向に向かうことになる。その結果、主配光の形成に悪影響を及ぼすことなく、且つ灯具を斜め前方から観視する観視者に対し、インナーレンズの裏面側に設けられた突起部からの照射光により、インナーレンズが浮き上ったような見え方をする演出を行うことができる。これにより、灯具の奥行き感も強調することができる。

また、各突起部１３を透過して灯具外に照射される光はエクステンション８に向かうもの（光Ｌｃ）もあり、観視者にこのエクステンション８を介した拡散光によって灯具の装飾性をアピールすることができる。

上述のように、本発明は、配光形成に寄与しない素通しのインナーレンズにおいて、灯具の主配光を形成する光が透過する面（光入射面）に突起部を設けることのより、主配光の形成に悪影響を及ぼすことなく、各突起部による拡散光が、散りばめた宝石の輝きのように或いは夜空の星の輝きのように見えることにより、灯具の装飾性、意匠性、美観性などの付加価値を十分に高めることができる。

但し、そのためには、突起部が主配光の形成に悪影響を及ぼさないように、インナーレンズの、灯具の主配光を形成する光が透過する面（光入射面）の面積に対する各突起部の総占有面積の比率を５％以下とすることが好ましい。各突起部の総占有面積が５％を超えると、配光形成に寄与する光の光量低減が大きくなって配光規格を満足させるだけの十分な光量を確保することができなくなる可能性がある。

インナーレンズの、灯具の主配光を形成する光が透過する面（光入射面）の面積に対する各突起部の総占有面積の比率を５％以下とすることにより、灯具の配光規格を十分に満足する同時に装飾性、意匠性、美観性などの付加価値を十分に高めることが可能となる。

なお、本実施形態では、各突起部の配置を、インナーレンズ７の中心軸Ｘに対して等角度で放射状に且つ同心円上としているが、必ずしもこのような配置に限られるものではなく、適宜に設定された仕様に基づく配置或いはランダムな配置等でもかまわない。

１… 車両用灯具
２… ハウジング
３… アウターレンズ
４… 灯室
５… リフレクタ
５ａ… 凹面反射面
６… 光源
７… インナーレンズ
８… エクステンション
１０… 光出射面
１１… 光入射面
１２… 装飾線
１３… 突起部
１４… 起立平面
１５… 傾斜曲面
１６… 本体部

Claims

光源からの出射光がリフレクタの反射面で反射されることで、素通しのインナーレンズ及び素通しのアウターレンズを透過して灯具前方に所定の主配光で照射する車両用灯具のインナーレンズであって、
前記インナーレンズは、該インナーレンズの本体部の前記反射面側の面の該反射面に対向する領域に複数の独立した凸状の突起部が設けられ、
前記突起部は、円錐体を該円錐体の軸に平行な面で切断した形状を呈しており、
前記円錐体の側面に対応する位置には、傾斜曲面が設けられており、
前記円錐体の底面に対応する位置には、円弧形状で形成された起立平面が設けられており、
前記光源から出射して前記インナーレンズの突起部に照射されて該突起部及び前記本体部を透過した光は、前記起立平面での反射及び、前記傾斜曲面での屈折によって、前記灯具の斜め前方方向に前記主配光の形成には寄与しない光として照射されることを特徴とする車両用灯具のインナーレンズ。
前記インナーレンズは、該インナーレンズの本体部の前記領域の面積に対する前記突起部の総占有面積の比率が５％以下であることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具のインナーレンズ。
前記突起部は、前記インナーレンズの本体部の中心軸に対して等角度で放射状に且つ同心円上に設けられていること特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用灯具のインナーレンズ。
前記起立平面は半径０．８ｍｍ、幅１．５ｍｍの円弧状を呈していることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の車両用灯具のインナーレンズ。
前記突起部は全て、前記起立平面を前記インナーレンズの本体部の中心軸方向に向けて配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の車両用灯具のインナーレンズ。