JP6290640B2

JP6290640B2 - 車両用灯具

Info

Publication number: JP6290640B2
Application number: JP2014020575A
Authority: JP
Inventors: 麻美仲田
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2014-02-05
Filing date: 2014-02-05
Publication date: 2018-03-07
Anticipated expiration: 2034-02-05
Also published as: JP2015149159A

Description

本発明は、車両用灯具に関し、特に導光体を用いた車両用灯具に関する。

従来、テールランプやストップランプに用いられる車両用灯具として、棒状の導光体の端部にＬＥＤ等の光源を配置し、線状の発光が得られるように構成されたものが知られている。例えば特許文献１には、２つの棒状導光体を立体交差するように配置することで、灯具意匠の斬新性を高めた車両用灯具が開示されている。

特開２０１３−１６４６０号公報

特許文献１に開示された車両用灯具によれば、２つの棒状導光体を立体交差させることで、立体的な発光を実現できる。しかしながら、２つの別個の棒状導光体を精度良く立体交差するように配置することは容易ではない。

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、簡易な構造で立体的な発光を実現する車両用灯具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、複数の光源と、光源からの光を導光する導光部をそれぞれ有する複数の板状透明部材と、複数の板状透明部材を互いに重なり合うように支持する支持部材とを備える。各板状透明部材の導光部は、板状透明部材の端面に形成された、光源からの光を入射する入射部と、板状透明部材の裏面に形成された、入射部から板状透明部材の内部に入射した光を全反射する全反射部と、板状透明部材の表面に形成された、全反射部で全反射した光を出射する出射部とを備える。

全反射部および出射部の少なくとも一方は、板状透明部材の表面より突出して形成されてもよい。

全反射部および出射部は、ライン状に形成されてもよい。

全反射部および出射部は、板状透明部材ごとに異なった形状を有してもよい。

各板状透明部材は、湾曲形状に形成されてもよい。

本発明によれば、簡易な構造で立体的な発光を実現する車両用灯具を提供できる。

本発明の実施形態に係る車両用灯具を説明するための概略正面図である。灯具ユニットの概略斜視図である。灯具ユニットの上面図である。図１に示す灯具ユニットのＡ−Ａ断面図である。灯具ユニットの変形例を示す図である。

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」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を説明するための概略正面図である。本実施形態に係る車両用灯具１０は、例えば車両後部に設けられるテールランプまたはストップランプとして用いられる。

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アウターカバー１３とを備える。ランプボディ１２とアウターカバー１３は、灯室１４を形成しており、該灯室１４内には、灯具ユニット２０が設けられている。灯具ユニット２０は、図示しない支持部材によりランプボディ１２に固定支持されている。

図２は、灯具ユニット２０の概略斜視図である。また、図３は、灯具ユニット２０の上面図である。また、図４は、図１に示す灯具ユニット２０のＡ−Ａ断面図である。以下、図１乃至図４を参照して、灯具ユニット２０の構造について説明する。

図１乃至図４に示すように、灯具ユニット２０は、光源ユニット２２と、第１板状透明部材２４と、第２板状透明部材２６と、支持部材２８とを備える。

図１には、光源ユニット２２の内部構造が透視的に図示されている。図１に示すように、光源ユニット２２は、光源としての４つのＬＥＤ（第１ＬＥＤ３０ａ、第２ＬＥＤ３０ｂ、第３ＬＥＤ３０ｃおよび第４ＬＥＤ３０ｄ）と、これらのＬＥＤを搭載する基板３２と、ＬＥＤおよび基板３２を収容する収容部３４とを備える。第１ＬＥＤ３０ａ、第２ＬＥＤ３０ｂ、第３ＬＥＤ３０ｃおよび第４ＬＥＤ３０ｄは、基板３２から電流の供給を受けて発光する。

第１板状透明部材２４および第２板状透明部材２６は、アクリルやポリカーボネートなどの透明樹脂を射出成形することにより形成された透明部材である。本実施形態において、第１板状透明部材２４および第２板状透明部材２６は、湾曲形状に形成されている。より詳細には、第１板状透明部材２４および第２板状透明部材２６は、それぞれ略中空半円柱状に形成されている。本実施形態では、第１板状透明部材２４および第２板状透明部材２６は、図３に示すように車両後部の形状に倣ってスラント状に形成されているが、これは必須ではない。

第１板状透明部材２４と第２板状透明部材２６は、両端に設けられた支持部材２８により、互いに重なり合うように固定支持される。支持部材２８は、略中空半円柱状の第１板状透明部材２４と第２板状透明部材２６とが略円柱状体を形成するように、２つの透明部材を組み合わせている。第１板状透明部材２４は車両後方（灯具としての光出射方向）に配置され、第２板状透明部材２６は車両前方に配置される。

第１板状透明部材２４および第２板状透明部材２６には、それぞれ、光源ユニット２２のＬＥＤからの光を導光する導光部が形成されている。すなわち、図１乃至図４に示すように、第１板状透明部材２４は、その上方に形成された第１導光部３６ａと、その下方に形成された第２導光部３６ｂとを有する。また、第２板状透明部材２６は、その上方に形成された第３導光部３６ｃと、その下方に形成された第４導光部３６ｄとを有する。

本実施形態において、第１板状透明部材２４に形成された第１導光部３６ａは、第１板状透明部材２４の長手方向の一方の端面２４ａに形成された、第１ＬＥＤ３０ａからの光を入射する第１入射部３８ａと、第１板状透明部材２４の裏面（凹側面）に形成された、第１入射部３８ａから第１板状透明部材２４の内部に入射した光を全反射する第１全反射部４０ａと、第１板状透明部材２４の表面（凸側面）に形成された、第１全反射部４０ａで全反射した光を出射する第１出射部４２ａとを備える。また、第２導光部３６ｂは、第１板状透明部材２４の長手方向の一方の端面２４ａに形成された、第２ＬＥＤ３０ｂからの光を入射する第２入射部３８ｂと、第１板状透明部材２４の裏面（凹側面）に形成された、第２入射部３８ｂから第１板状透明部材２４の内部に入射した光を全反射する第２全反射部４０ｂと、第１板状透明部材２４の表面（凸側面）に形成された、第２全反射部４０ｂで全反射した光を出射する第２出射部４２ｂとを備える。

同じように、第２板状透明部材２６に形成された第３導光部３６ｃは、第２板状透明部材２６の長手方向の一方の端面２６ａに形成された、第３ＬＥＤ３０ｃからの光を入射する第３入射部３８ｃと、第２板状透明部材２６の裏面（凸側面）に形成された、第３入射部３８ｃから第２板状透明部材２６の内部に入射した光を全反射する第３全反射部４０ｃと、第２板状透明部材２６の表面（凹側面）に形成された、第３全反射部４０ｃで全反射した光を出射する第３出射部４２ｃとを備える。第４導光部３６ｄは、第２板状透明部材２６の長手方向の一方の端面２６ａに形成された、第４ＬＥＤ３０ｄからの光を入射する第４入射部３８ｄと、第２板状透明部材２６の裏面（凸側面）に形成された、第４入射部３８ｄから第２板状透明部材２６の内部に入射した光を全反射する第４全反射部４０ｄと、第２板状透明部材２６の表面（凹側面）に形成された、第４全反射部４０ｄで全反射した光を出射する第４出射部４２ｄとを備える。

第１〜第４導光部３６ａ〜３６ｄにおいて、第１〜第４全反射部４０ａ〜４０ｄおよび第１〜第４出射部４２ａ〜４２ｄは、板状透明部材の平表面から突出して形成されている。第１〜第４全反射部４０ａ〜４０ｄおよび第１〜第４出射部４２ａ〜４２ｄは、第１〜第４入射部３８ａ〜３８ｄが形成された一方の端面２４ａおよび２６ａから、他方の端面２４ｂおよび２６ｂまでライン状に形成されている。

第１〜第４全反射部４０ａ〜４０ｄには、第１〜第４導光部３６ａ〜３６ｄ内を進む光を第１〜第４出射部４２ａ〜４２ｄに向けて反射するための複数のステップが、導光部の延出方向に沿って形成されている。各ステップの形状は三角柱状であるが、その形状は特に限定されない。各ステップの表面は、導光体内を進行する光を内面反射すべく鏡面加工されている。この鏡面加工は、ステップの表面の平坦度を高めることにより為されてもよいし、アルミ蒸着等の処理を施すことにより為されてもよい。本実施形態においてステップは互いに密接した状態で配置されているが、多少の間隔をおいて離散的に配置されていてもよい。ステップの形状、間隔等を適切に設計することにより、各導光体を所望の配光（すなわちここではテールランプまたはストップランプに求められる配光）に制御することができる。

図４には、灯具ユニット２０から出射される光線の一例が図示されている。第１〜第４ＬＥＤ３０ａ〜３０ｄから出射された光は、それぞれ、第１〜第４入射部３８ａ〜３８ｄより第１〜第４導光部３６ａ〜３６ｄ内に入射する。第１〜第４導光部３６ａ〜３６ｄ内に入射した光は、全反射を繰り返しながら第１〜第４導光部３６ａ〜３６ｄ内を進行する。第１〜第４導光部３６ａ〜３６ｄ内を進行する間に第１〜第４全反射部４０ａ〜４０ｄに設けられたステップに入射した光は、該ステップにより第１〜第４出射部４２ａ〜４２ｄに向けて反射され、該第１〜第４出射部４２ａ〜４２ｄから灯具前方、すなわち車両後方に出射される。これにより、灯具ユニット２０をライン状に発光させることができる。

ここで本実施形態では、第１〜第４全反射部４０ａ〜４０ｄおよび第１〜第４出射部４２ａ〜４２ｄは、略正弦波曲線状に形成されている。また、第１〜第４全反射部４０ａ〜４０ｄおよび第１〜第４出射部４２ａ〜４２ｄは、板状透明部材ごとに異なった形状を有している。具体的には、第１板状透明部材２４および第２板状透明部材２６の上方にそれぞれ形成された略正弦波曲線状の第１導光部３６ａおよび第３導光部３６ｃでは、正面視において正弦波の位相が約πずれてさらに正弦波が一部で交差するように、第１全反射部４０ａおよび第３全反射部４０ｃ並びに第１出射部４２ａおよび第３出射部４２ｃが形成されている。同様に、第１板状透明部材２４および第２板状透明部材２６の下方にそれぞれ形成された略正弦波曲線状の第２導光部３６ｂおよび第４導光部３６ｄでも、正面視において正弦波の位相が約πずれてさらに正弦波が一部で交差するように、第２全反射部４０ｂおよび第４全反射部４０ｄ並びに第２出射部４２ｂおよび第４出射部４２ｄが形成されている。このような構成とすることで、正面視において、導光体が互いに絡み合ったような灯具意匠を提示することができ、立体的且つ斬新な発光を実現することができる。

図１乃至図４に示す実施形態では、上記のように正面視において正弦波の位相が約πずれるように第１板状透明部材２４と第２板状透明部材２６の導光部を形成したが、導光部の形状はこれに限定されない。例えば、第１板状透明部材２４と第２板状透明部材２６の導光部は直線状に形成されていてもよい。好適に立体的な発光を実現するために、第１板状透明部材２４と第２板状透明部材２６の導光部は、正面視において完全に重なり合っていないことが望ましい。また、第１板状透明部材２４と第２板状透明部材２６の導光部は、正面視において一部で交差していてもよい。

例えば４つの別個の棒状導光体を用いた場合でも、本実施形態と同様の立体的な発光を実現することは可能である。しかしながらこの場合、４つの細い棒状導光体を所定の位置に精度良く支持する支持構造を形成することは容易ではない。一方、本実施形態に係る車両用灯具１０によれば、棒状導光体に代えて、導光部が形成された２枚の板状透明部材を重なり合うように支持すればよい。板状透明部材は棒状導光体よりも大きく、また棒状導光体よりも剛性が高いため、板状透明部材の支持構造は、棒状導光体の支持構造に比べて簡易なものとすることが可能である。その結果、部品コストおよび組立てコストが低減され、安価な車両用灯具を実現できる。

上記実施形態では、全反射部および出射部の両方を板状透明部材の平表面から突出させることで導光部を形成したが、全反射部および出射部の少なくとも一方を板状透明部材の平表面から突出させることで導光部を形成してもよい。

また、上述の実施形態では、湾曲形状の第１板状透明部材２４および第２板状透明部材２６を用いたが、第１板状透明部材２４および第２板状透明部材２６は平板状であってもよい。但し、第１板状透明部材２４および第２板状透明部材２６を湾曲形状とした場合には、上方や下方から車両用灯具１０を見たときであっても、立体的な発光を提示することができる。

また、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、例えば半導体レーザやバルブ等であってもよい。

図５は、灯具ユニットの変形例を示す。図５に示す灯具ユニット５０において、図１乃至図４に示す車両用灯具１０と同一または対応する部材については、同一の符号を付すとともに対応する説明は適宜省略する。

図５に示すように、灯具ユニット５０は、第１板状透明部材２４と第２板状透明部材２６の内側に、第３板状透明部材５２と第４板状透明部材５４が配置されている。第３板状透明部材５２および第４板状透明部材５４は、第１板状透明部材２４および第２板状透明部材２６と同様に略中空半円柱状に形成されているが、それらの直径は第１板状透明部材２４および第２板状透明部材２６よりも小さい。

第３板状透明部材５２と第４板状透明部材５４は、両端に設けられた支持部材（図示せず）により、互いに重なり合うように固定支持される。支持部材２８は、略中空半円柱状の第３板状透明部材５２と第４板状透明部材５４とが略円柱状体を形成するように、２つの透明部材を組み合わせている。第３板状透明部材５２は車両後方（灯具としての光出射方向）に配置され、第４板状透明部材５４は車両前方に配置される。このように、本変形例に係る灯具ユニット５０では、第１板状透明部材２４、第２板状透明部材２６、第３板状透明部材５２および第４板状透明部材５４の４つの板状透明部材が、互いに重なり合うように配置されている。第１板状透明部材２４と第２板状透明部材２６から形成される略中空円柱と、第３板状透明部材５２と第４板状透明部材５４から形成される略中空円柱は同心となっている。

第３板状透明部材５２および第４板状透明部材５４には、それぞれ、光源ユニットのＬＥＤからの光を導光する導光部が形成されている。すなわち、図５に示すように、第３板状透明部材５２は、その上方に形成された第５導光部３６ｅと、その下方に形成された第６導光部３６ｆとを有する。また、第４板状透明部材５４は、その上方に形成された第７導光部３６ｇと、その下方に形成された第８導光部３６ｈとを有する。第５〜第８導光部３６ｅ〜３６ｈは、それぞれ、第１〜第４導光部３６ａ〜３６ｄと同様に、入射部、全反射部および出射部から構成される。全反射部および出射部は、ライン状に形成されている。

第５〜第８導光部３６ｅ〜３６ｈの全反射部および出射部は、第１〜第４導光部３６ａ〜３６ｄの全反射部および出射部と同様に、略正弦波曲線状に形成されている。本変形例において、第１〜第８導光部３６ａ〜３６ｈの全反射部および出射部は、板状透明部材ごとに異なった形状を有している。第１〜第８導光部３６ａ〜３６ｈは、正面視において完全に重なり合っていないことが望ましい。また、第１〜第８導光部３６ａ〜３６ｈは、正面視において一部で交差していてもよい。

図５には、本変形例に係る灯具ユニット５０から出射される光線の一例が図示されている。この灯具ユニット５０によれば、４つの板状透明部材を用いることで、図１乃至図４で説明した灯具ユニット２０と比較して、より複雑に導光体が絡み合ったような灯具意匠を提示することができ、さらに立体的且つ斬新な発光を実現することができる。また、８つの別個の棒状導光体を用いた場合と比較して、支持構造を簡易なものとすることが可能となり、安価な車両用灯具を実現できる。

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。

１０車両用灯具、１２ランプボディ、１３アウターカバー、１４灯室、２０、５０灯具ユニット、２２光源ユニット、２４第１板状透明部材、２６第２板状透明部材、２８支持部材、５２第３板状透明部材、５４第４板状透明部材。

Claims

複数の光源と、
前記光源からの光を導光する導光部をそれぞれ有する複数の板状透明部材と、
複数の前記板状透明部材を互いに重なり合うように支持する支持部材と、
を備え、
各板状透明部材の前記導光部は、前記板状透明部材の端面に形成された、前記光源からの光を入射する入射部と、前記板状透明部材の裏面に形成された、前記入射部から前記板状透明部材の内部に入射した光を全反射する全反射部と、前記板状透明部材の表面に形成された、前記全反射部で全反射した光を出射する出射部と、を備え、
前記全反射部および前記出射部は、板状透明部材ごとに異なった形状を有し、
前記全反射部には、前記導光部内を進む光を前記出射部に向けて反射するための複数のステップが、互いに密接した状態で前記導光部の延出方向に沿って形成されている、
ことを特徴とする車両用灯具。
前記全反射部および前記出射部の両方が、前記板状透明部材の表面より突出して形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
前記全反射部および前記出射部は、曲線状に形成さ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。
各板状透明部材は、湾曲形状に形成され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。
各板状透明部材は、スラント状に形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の車両用灯具。
前記複数の光源は、同一の基板に搭載されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の車両用灯具。