JP6264789B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は、導光部材を用いた車両用灯具に関する。

特許文献１に記載の車両用光学ユニットは、白色光を放射する白色ＬＥＤ光源と橙色光を放射する橙色ＬＥＤ光源を用い、導光レンズに設けられたそれぞれの入光部により光を入射させ、白色光及び／又は橙色光が出射する共通出光面より光を出射させるというものである。

特開２０１２−１１９２７７号公報

しかしながら、従来の車両用光学ユニットでは、白色ＬＥＤ光源と橙色ＬＥＤ光源からの光を導光レンズに設けられた共通出光面より出射することはできるが、共通出光面に向けて光を反射させる全反射面においては、白色ＬＥＤ光源と橙色ＬＥＤ光源それぞれに対して全反射面の形状を調整しなければならず、設計が煩雑化していた。また、導光レンズに対して白色ＬＥＤ光源と橙色ＬＥＤ光源の位置がズレているため、導光レンズの設計が複雑化し、光源を切り替えた際に共通出光面の発光範囲が変わる恐れがあった。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みなされたものであって、従来の車両用灯具に比して、複数の発光パターンを共通の発光部より得る際、導光部材の設計を容易にすることができ、さらに、光源を切り替えた際に生じる発光範囲の変化がなく、見栄えの良い車両用灯具を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本願発明は、半導体発光素子からなる光源と、光源からの光を入射する入射部と、入射部から入射光をもう一方の端部側へ導光させる導光部材とからなり、光源は、第１光源および第２光源からなり、導光部材は、第１光源の出射方向に配置された第１入射部と、第２光源の出射方向に配置された第２入射部とが形成され、第１入射部と第２入射部は結合部を介して一つに結合されており、出射部とプリズム部を有する出射領域が形成されている、構成とした。

上記構成において、前記第１入射部および前記第２入射部のそれぞれ前記光源に対向する端部には入射面が設けられており、前記第１入射部および前記第２入射部それぞれの入射面から前記出射領域までの間には前記出射部および前記プリズム部は設けられていない、構成が好ましい。

上記構成において、前記第１入射部と前記第２入射部のそれぞれの前記入射面は、前記第１光源および前記第２光源に対向して設けられ、前記光源が配置された基板とほぼ平行となるように形成されている、構成が好ましい。

上記構成において、第１光源の方が第２光源よりも光量の大きい光源からなり、第１光源と第２光源は同時に点灯しないよう制御されている、構成が好ましい。

上記構成において、第１入射部は第２入射部よりもハウジングの立壁に近い位置に設けられており、第１入射部と出射領域はほぼ直線となるように設けられ、第２入射部と出射領域との間には屈曲部が設けられている、構成が好ましい。

上記構成において、第２入射部の入射面と第２光源との間には、カラー板が設けられている構成が好ましい。

このように構成した車両用灯具によれば、導光部材を用いて、複数の発光パターンを共通の発光部より得る際、導光部材を容易に設計することができ、二つの光源の点灯状態を切り替えた際においても見栄えが良く低コストな車両用灯具を提供することができる。

本発明に係わる車両用灯具が具備される車両用前照灯の概略を示す正面図である。 本発明に係る車両用灯具の実施形態１を示す上面拡大図である。 本発明に係る図２のＡ−Ａ線における断面図である。 本発明に係る車両用灯具の実施形態２を示す上面拡大図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。

（実施形態１）
図１は、本発明の車両用灯具５が具備されるたとえば車両の左側に具備される車両用前照灯１の概略を示した正面図である。また、図２は、本発明の車両用灯具５のみを取り出して図示した上面図である。図３は、図２に記載のＡ−Ａにおける鉛直断面図を示す。

図１乃至図３において、車両用前照灯１は、車両前方左右両側に具備されており、アウターレンズ３とハウジング２により灯室を形成する。灯室内には、すれ違い配光用ランプユニット１６、走行配光用ランプユニット１７とともに車両用灯具５が配置されている。車両用灯具５は、信号灯すなわちクリアランスランプやターンシグナルランプまたはデイタイムランニングランプや装飾ランプ等の機能を有する灯具として使用される。

実施形態１の車両用灯具５は、半導体発光素子からなる光源６と、光源６からの光を入射する入射部９と、入射部９からの入射光Ｌ１をもう一方の端部側へ導光させる導光部材８とからなる。光源６は、第１光源６ａと第２光源６ｂの二つが導光部材８の第１入射部９ａと第２入射部９ｂに対向するように共通の基板７上に配置されている。

車両用灯具５は、車両の内側から外側にかけて車両幅方向に横長形状に設けられている。車両用灯具５の車両前方側には、光源６や基板７その他の部材が外部から見えてしまうことを防ぐためにインナーパネル４が設けられている。このとき、車両用灯具５は、車両用前照灯１のアウターレンズ３またはハウジング２に沿うよう車両前後方向および車両上下方向へ傾斜（スラント）した形状としてもよい。

（光源６の説明）
光源６は、半導体発光素子からなる第１光源６ａおよび第２光源６ｂとからなり、第１光源６ａおよび第２光源６ｂは、この例では、ＬＥＤ、有機ＥＬなどの自発光半導体光源、すなわち、半導体型光源を使用する。第１光源６ａおよび第２光源６ｂは、導光部材８の第１入射部９ａと第２入射部９ｂの入射面１０に対向して設置されており、出射軸が入射面１０に直交し、入射面１０の略中央に向くよう共通の基板７上に設けられている。このとき、第１光源６ａおよび第２光源６ｂは、同一の角度方向（本実施例では車両内側方向）に向けて配置されている。

第１光源６ａおよび第２光源６ｂは、出射軸が導光部材８の入射面１０と直交し、入射面１０の略中央を向いて設置されているため、第１光源６ａから出射される光は、ほぼ全てが第１入射部９ａの入射面１０により導光部材８内部へ入射する。また、第２光源６ｂから出射される光は、ほぼ全てが第２入射部９ｂの入射面１０により導光部材８内部へ入射する。

第１光源６ａは第２光源６ｂよりも光量の高い光源６が用いられ、第１光源６ａおよび第２光源６ｂは、第１光源６ａの方が第２光源６ｂよりもアウターレンズ３およびハウジング２の立壁に近接する位置に設けられ、同時点灯はせずそれぞれ別々に点灯する。

（導光部材８の説明）
導光部材８は、車両の内側から外側にかけて車幅方向に横長形状であり、図３に示すように鉛直断面において略円形状をした棒状導光部材８であって、ガラスまたは透明樹脂材（例えば、アクリル、ポリカーボネート樹脂、メタクリル樹脂、ポリメタルクリエート樹脂等）により形成されている。

導光部材８は、一方の端部からの入射光Ｌ１をもう一方の端部側へ導光させる導光部材８であって、インナーパネル４に設けられた開口部４ａに対応する領域には、入射光Ｌ１を車両前方に出射する出射領域１１が形成されている。導光部材８の一方の端部は入射部９として二股に分かれて形成されており、出射領域１１よりも入射部９側で結合部１４を介して一本の導光部材８として結合されている。

入射部９は、第１光源６ａの出射方向に配置された第１入射部９ａと、第２光源６ｂの出射方向に配置された第２入射部９ｂが形成されている。第１入射部９ａと第２入射部９ｂは、それぞれの端部に入射面１０を有している。第１入射部９ａと第２入射部９ｂのそれぞれの入射面１０は同一方向であって光源６が設置された基板７と平行となるように形成されている。入射面１０は、略円形状の平面からなり、第１光源６ａおよび第２光源６ｂからの出射光Ｌ３を導光部材８内に入射させる。

第１入射部９ａおよび第２入射部９ｂは、それぞれの入射面１０から出射領域１１までの区間に設けられており、内面にプリズムや反射素子等のない全反射面で構成され、入射光Ｌ１を全反射させて出射領域１１へ導光させる。

第１入射部９ａは、第２入射部９ｂよりもハウジング２の立壁に近い位置に設けられており、第１入射部９ａと出射領域１１はほぼ直線となるように設けられている。そのため、第１入射部９ａの入射面１０からの入射光Ｌ１は、導光部材８の湾曲等により減衰されることなく出射領域１１まで導光される。また、第１入射部９ａは、第２入射部９ｂよりもハウジング２の開口縁に近い位置に設け、第２入射部９ｂを第１入射部９ａよりもハウジング２の奥側に設けるようにしてもよい。

第２入射部９ｂは、入射面１０から結合部１４までの間に屈曲部が設けられており、第２入射部９ｂの入射面１０からの入射光Ｌ１は第１入射部９ａ側へ曲げられて、結合部１４を介して出射領域１１まで導光される。

第２入射部９ｂは、入射面１０から屈曲部までは第１入射部９ａと略平行に形成されており、屈曲部により第１入射部９ａの延在方向と交差する方向へ曲げられて形成されている。さらに、第２入射部９ｂと第１入射部９ａが交わる点において結合部１４を介して一つの導光部材８として結合される。

出射領域１１は、細長棒上の導光部材８から形成されており、図３に示すように鉛直断面形状において、車両前方側にＲが付いた凸形状であり、略円形形状からなる。車両前方側には出射部１２が設けられ、出射部１２に対応する車両後方側にはプリズム部１３が設けられる。出射領域１１の鉛直断面部の径は、第１入射部９ａおよび第２入射部９ｂと同一もしくはほぼ同一の大きさの径からなる。

出射領域１１は、導光部材８の一方の端部に形成された第１入射部９ａと第２入射部９ｂが結合する結合部１４を境にもう一方の端部側に形成される。出射領域１１は、出射部１２とプリズム部１３を有する。車両前方側（表面側）には出射部１２が形成され、車両後方側（裏面側）においては光を出射部１２側へ反射するプリズム部１３が形成されている。

出射部１２は、出射領域１１において車両後方（裏面側）に設けられたプリズム部１３に対応して、車両前方側（表面側）に設けられる。出射部１２は、プリズム部１３にて前方に反射された光の一部を導光部材８の外側に照射する。

プリズム部１３は、放物面からなる反射面を連続して形成した断面波状または平面反射面を連続して形成した断面階段状からなる。プリズム部１３は導光部材８の車両後方側（裏面側）に突出するように設けてもよいし、導光部材８の内側に突出するように設けてもよい。

車両用灯具５の車両前方側には、車両用灯具５を覆うようにインナーパネル４が設けられており、導光部材８の出射領域１１に対応して開口部４ａが設けられている。インナーパネル４は、表面側に銀塗装または蒸着などが施されており、開口部４ａは導光部材８の出射領域１１における出射部１２からの光を車両前方方向へ照射する。また、光源６からの不要な直射光を遮蔽し、光源６や基板７等が直接外部から見えることを防止する。

この実施形態における車両用灯具５は、以上の構成からなり、以下、その作用について説明する。

第１光源６ａと第２光源６ｂは、それぞれ個別に点灯し同時に点灯しないように制御されている。まず、車両用灯具５の第１光源６ａを点灯すると、第１光源６ａからの光は出射軸方向に照射される。この出射光は導光部材８の一方の端部に設けられた第１入射部９ａの入射面１０から導光部材８中に入射する。第１入射部９ａの入射面１０は第１光源６ａの出射軸方向にほぼ直交する面として設けられており、第１光源６ａからの光のほぼ全てを導光部材８内に入射する。

第１入射部９ａの入射面１０より入射した入射光Ｌ１は、導光部材８の第１入射部９ａ内面で全反射を繰り返しながら他端部側へ導光する。このとき第１入射部９ａにはプリズム部１３が形成されていないため、導光部材８の表面から漏れ出る光はほとんど存在しない。

第１入射部９ａ内を導光し結合部１４を介して、導光部材８の出射領域１１に到達した光は、その一部がプリズム部１３により出射面へと反射される。プリズム部１３により反射された光は出射面により導光部材８の外側へ出射され、インナーパネル４の開口部４ａを通って車両前方へ照射される。

次に、車両用灯具５の第２光源６ｂを点灯すると、第２光源６ｂからの光は出射軸方向に照射される。第２光源６ｂからの出射光は、導光部材８の一方の端部に設けられた第２入射部９ｂの入射面１０から導光部材８中に入射する。第２入射部９ｂの入射面１０は第２光源６ｂの出射軸方向にほぼ直交する面として設けられており、第２光源６ｂからの光のほぼ全てを導光部材８内に入射する。

第２入射部９ｂの入射面１０より入射した入射光Ｌ１は、導光部材８の第２入射部９ｂ内面で全反射を繰り返しながら他端部側へ導光していく。第２入射部９ｂには屈曲部が設けられているため、第２光源６ｂの出射軸方向から第１光源６ａの出射軸と交差する方向へ曲げられて結合部１４に到達し、結合部１４において第１光源６ａの出射軸と同一方向へ曲げられる。このとき、第２入射部９ｂにはプリズム部１３が形成されていないため、導光部材８の第２入射部９ｂ表面から漏れ出る光はほとんど存在しない。第２入射部９ｂの屈曲部および結合部１４においては、全反射できなかった光の一部がわずかに漏れ出ることもある。

第２入射部９ｂを導光し結合部１４を介して、導光部材８の出射領域１１に到達した光は、その一部がプリズム部１３により出射面へと反射される。プリズム部１３により反射された光は出射面により導光部材８の外側へ出射され、インナーパネル４の開口部４ａを通って車両前方へ照射される。

出射領域１１に到達した第１光源６ａおよび第２光源６ｂからの光は、結合部１４を介して出射領域１１に到達する。そこで、共通のプリズム部１３により車両前方側であって、灯具光軸とほぼ平行方向へ反射される。その反射光Ｌ２は、プリズム部１３に沿うように導光部材８の前側表面に設けられた共通の出射部１２により拡散光または平行光の出射光Ｌ３として車両前方に照射される。このとき、第１光源６ａまたは第２光源６ｂのどちらからの入射光Ｌ１であっても、共通のプリズム部１３により反射され共通の出射部１２で車両前方側へ照射される。

車両用灯具５のインナーパネル４には開口部４ａが設けられており、出射領域１１から出射される光を通過させる。出射領域１１以外の部分はインナーパネル４により覆われることにより、導光部材８の出射領域１１以外の部分からの余計な光が遮蔽されるとともに、出射領域１１以外の部分が外部から視認されない構成となっている。

（実施形態の効果の説明）
この実施形態１における車両用灯具５は、第１光源６ａと第２光源６ｂの二つの光源６からの光を第１入射部９ａと第２入射部９ｂの二つの入射部９によりそれぞれ入射させ、共通のプリズム部１３と出射部１２を有する出射領域１１により、車両前方方向へ出射光Ｌ３として照射することができる。これによって、第１光源６ａと第２光源６ｂによりそれぞれ別々の機能の配光パターンを形成した際においても、共通のプリズム部１３と出射部１２により光を前方に照射することができ、光源６毎にプリズム部１３を設計する必要ないため、プリズム部１３および出射部１２を容易に設計することができる。

また、第１入射部９ａおよび第２入射部９ｂにより導光部材８内に入射された入射光Ｌ１は、結合部１４を介して出射領域１１へ向かうため、出射領域１１のプリズム部１３と出射部１２においてほぼ同様の光路を通り車両前方へ照射される。このため、共通の発光範囲が得られるとともに、第１入射部９ａおよび第２入射部９ｂそれぞれに出射領域１１のプリズム部１３と出射部１２を設計する必要がなく、設計が容易となる。

また、導光部材８の出射領域１１を共通化することにより、第１光源６ａおよび第２光源６ｂをそれぞれ切り替えた際に生じる発光範囲の変化がなく、共通の発光範囲で光を照射することができるため、見栄えの良い車両用灯具５を提供することができる。

この実施形態において、第１光源６ａを第２光源６ｂよりも大きい光量からなる光源６としてもよい。その場合、第１光源６ａの点灯時と第２光源６ｂの点灯時において、発光範囲は同じであって、光量の違いによる違う見栄えの車両用灯具５を提供することができる。

この実施形態において、第１入射部９ａおよび第１光源６ａを第２入射部９ｂおよび第２光源６ｂよりもハウジング２の立壁に近い位置に設け、かつ、第１入射部９ａと出射領域１１がほぼ直線となるように設けてもよい。その場合、第１光源６ａからの入射光Ｌ１は結合部１４を介して出射領域１１まで到達する間にほとんど減衰することがなく、第１光源６ａからの光を有効に利用することができる。また、第２入射部９ｂは、出射領域１１との間に屈曲部が設けられている構成としてもよい。その場合、第２入射部９ｂは第１入射部９ａと比較して、入射光Ｌ１の減衰量が若干多くなるため、第１光源６ａと第２光源６ｂを切り替えた際に発光範囲は変えずに、光量を変えることで見栄えに変化を与えることができる。

（実施形態２）
図４は、実施形態２を図示した上面図である。図４に示すように、第２入射部９ｂの入射面１０と第２光源６ｂとの間には、カラー板１５を設けるようにしてもよい。その場合、第２入射部９ｂに入射する第２光源６ｂからの入射光Ｌ１は、カラー板１５を透過して入射することとなる。第２光源６ｂからの光はカラー板１５により加色され、第２入射部９ｂに入射し、出射領域１１から加色された出射光Ｌ３を照射することが可能となる。これにより、第１光源６ａを点灯させた場合の出射光Ｌ３と、第２光源６ｂを点灯させた場合の出射光Ｌ３の発光色を変化させることができ、視認者に対して新規な見栄えを創出することができる。

実施形態２においては、カラー板１５を設けることにより発光色を変化させるようにしたが、第１光源６ａとは発光色が異なる第２光源６ｂを用いることとしてもよい。それによりカラー板１５を設けた場合と同様の効果を得ることができる。

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またその様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１ 車両用前照灯
２ ハウジング
３ アウターレンズ
４ インナーパネル
４ａ 開口部
５ 車両用灯具
６ 光源
６ａ 第１光源
６ｂ 第２光源
７ 基板
８ 導光部材
９ 入射部
９ａ 第１入射部
９ｂ 第２入射部
１０ 入射面
１１ 出射領域
１２ 出射部
１３ プリズム部
１４ 結合部
１５ カラー板
１６ すれ違い配光用ランプユニット
１７ 走行配光用ランプユニット
Ｌ１ 入射光
Ｌ２ 反射光
Ｌ３ 出射光

Claims (6)

1. 半導体発光素子からなる光源と、前記光源からの光を入射する入射部と、前記入射部から入射光をもう一方の端部側へ導光させる導光部材とからなり、前記光源は、第１光源および第２光源からなり、前記導光部材は、前記第１光源の出射方向に配置された第１入射部と、前記第２光源の出射方向に配置された第２入射部とが形成され、前記第１入射部と前記第２入射部は結合部を介して一つに結合されており、出射部とプリズム部を有する出射領域が形成されており、
   前記第１入射部は前記第２入射部よりもハウジングの立壁に近い位置に設けられており、前記第１入射部と前記出射領域はほぼ直線となるように設けられ、前記第２入射部と前記出射領域との間には屈曲部が設けられている、ことを特徴とする車両用灯具。
2. 半導体発光素子からなる光源と、前記光源からの光を入射する入射部と、前記入射部から入射光をもう一方の端部側へ導光させる導光部材とからなり、前記光源は、第１光源および第２光源からなり、前記導光部材は、前記第１光源の出射方向に配置された第１入射部と、前記第２光源の出射方向に配置された第２入射部とが形成され、前記第１入射部と前記第２入射部は結合部を介して一つに結合されており、出射部とプリズム部を有する出射領域が形成されており、
   前記第１入射部は前記第２入射部よりもアウターレンズ又はハウジングの立壁に近い位置に設けられており、前記出射領域は前記アウターレンズ又は前記ハウジングの立壁の延在方向に沿うように設けられ、前記第２入射部と前記出射領域との間には屈曲部が設けられている、ことを特徴とする車両用灯具。
3. 前記第１入射部および前記第２入射部のそれぞれ前記光源に対向する端部には入射面が設けられており、前記第１入射部および前記第２入射部それぞれの入射面から前記出射領域までの間には前記出射部および前記プリズム部は設けられていない、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. 前記第１入射部と前記第２入射部のそれぞれの前記入射面は、前記第１光源および前記第２光源に対向して設けられ、前記光源が配置された基板とほぼ平行となるように形成されている、ことを特徴とする請求項３に記載の車両用灯具。
5. 前記第１光源の方が前記第２光源よりも光量の大きい光源からなり、前記第１光源と前記第２光源は同時に点灯しないよう制御されている、ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の車両用灯具。
6. 前記第２入射部の前記入射面と前記第２光源との間には、カラー板が設けられている、ことを特徴とする請求項３から請求項５のいずれかに記載の車両用灯具。

Images