JP6438686B2

JP6438686B2 - 車輌用灯具

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Publication number: JP6438686B2
Application number: JP2014117670A
Authority: JP
Inventors: 渡辺　智之; 智之渡辺
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2014-06-06
Filing date: 2014-06-06
Publication date: 2018-12-19
Anticipated expiration: 2034-06-06
Also published as: JP2015230872A

Description

本発明は、光源から出射された光を所定の方向へ導く板状の導光体を備えた車輌用灯具についての技術分野に関する。

特開２０１３−８９３４３号公報

車輌用灯具には、光源から出射された光が板状の導光体に入射され、この板状の導光体によって光が所定の方向へ導かれるように構成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された導光体は厚み方向が前後方向にされた板状に形成され、光源が導光体の側方に配置され導光体の側面が入射面として形成されている。導光体の厚み方向における一方の面に複数の反射素子が形成され厚み方向における他方の面が平面状の出射面として形成されている。光源から出射され入射面から導光体に入射された光は、導光体の長手方向に導かれると共に複数の反射素子で内面反射され、内面反射されて出射面に達した光が出射面から出射される。

このような板状の導光体を用いることにより、車輌用灯具の奥行き寸法を小さくした上で広範囲の領域から光を出射させることができる。

ところが、車輌用灯具において特許文献１に記載されたような板状の導光体を用いた場合には、図１０に示すように、導光体ａでの上下方向における光の拡散性が小さいため、出射面ｂから出射される光の上下方向における視認範囲ｃが狭く、視認方向から見える光が上下方向において狭い領域になってしまう。

従って、視認者において、光源ｄから導光体ａに入射された光が出射面ｂから出射されたときに、スジ状の発光ラインｅが視認されてしまい（図１１参照）、導光体から出射される光の均一性が低いと言う問題がある。

そこで、本発明は、上記した問題点を克服し、スジ状の発光ラインの発生を抑制して導光体から出射される光の均一性の向上を図ることを目的とする。

第１に、本発明に係る車輌用灯具は、光を出射する光源と、前記光源から出射された光を所定の方向へ導く板状の導光体と、エクステンションとを備え、前記導光体には前記光源から出射される光が入射される入射面と前記入射面に交差され前記光源から入射された光を制御する第１の制御面と前記入射面に交差され前記光源から入射された光を制御する第２の制御面とが形成され、前記第１の制御面には前記第２の制御面側に光を内面反射させ凸状又は凹状の曲面状にされた複数の全反射ステップが形成され、前記入射面から入射された光の一部が前記第２の制御面で内面反射され前記第２の制御面で内面反射された光が前記第１の制御面から出射され、前記エクステンションは枠状に形成され、前記エクステンションによって前記導光体の上下両端部と左右両端部、即ち、前記第１の制御面のうちの前記全反射ステップが形成されていない部分が遮蔽され、前記第１の制御面の一端縁に前記入射面が連続され、前記導光体には前記第１の制御面の他端縁に連続された出光面が形成され、前記出光面が傾斜面として形成されたものである。また、第２に、本発明に係る車輌用灯具は、光を出射する光源と、前記光源から出射された光を所定の方向へ導く板状の導光体と、エクステンションとを備え、前記導光体には前記光源から出射される光が入射される入射面と前記入射面に交差され前記光源から入射された光を制御する第１の制御面と前記入射面に交差され前記光源から入射された光を制御する第２の制御面とが形成され、前記第１の制御面には前記第２の制御面側に光を内面反射させ凸状又は凹状の曲面状にされた複数の全反射ステップが形成され、前記入射面から入射された光の一部が前記第２の制御面で内面反射され前記第２の制御面で内面反射された光が前記第１の制御面から出射され、前記エクステンションは枠状に形成され、前記エクステンションによって前記導光体の上下両端部と左右両端部、即ち、前記第１の制御面のうちの前記全反射ステップが形成されていない部分が遮蔽され、前記導光体が板状に形成され、長手方向とクロスする断面形状において該導光体の端面が曲線にされたものである。

これにより、複数の全反射ステップで内面反射され第２の制御面側に向かった光の一部が第２の制御面で内面反射され、第２の制御面で内面反射された光が第１の制御面から出射される。また、エクステンションによって導光体の端部の無発光領域が遮蔽されるので、良好な意匠性を確保することができる。また、第１の制御面から出射される光とは異なる方向へ出光面から光を出射させることが可能になる。

第３に、上記した本発明に係る車輌用灯具においては、前記全反射ステップとして魚眼ステップが形成され、隣接する前記全反射ステップ間のピッチが１ｍｍ乃至３ｍｍにされることが望ましい。

これにより、第１の制御面から光が出射されるときの高い拡散性が確保されると共に第１の制御面によって第２の制御面側へ向けて多くの光を内面反射させることが可能になる。

第４に、上記した本発明に係る車輌用灯具においては、前記第２の制御面に光を内面反射可能なレンズステップが形成されることが望ましい。

これにより、第２の制御面で内面反射されて第１の制御面側へ向かう光が多くなる。

第５に、上記した本発明に係る車輌用灯具においては、前記第２の制御面と対向する位置に反射板が配置され、前記第２の制御面を透過された光が前記反射板で反射されて前記第２の制御面から前記導光体に入射されることが望ましい。

これにより、第２の制御面を透過された光が反射板で反射されて再び導光体に入射される。

本発明によれば、複数の全反射ステップで内面反射され第２の制御面側に向かった光の一部が第２の制御面で内面反射され、第２の制御面で内面反射された光が拡散されて第１の制御面から出射されるため、スジ状の発光ラインの発生が抑制されて導光体から出射される光の均一性の向上を図ることができる。また、エクステンションによって導光体の端部の無発光領域が遮蔽されるので、良好な意匠性を確保することができる。また、第１の制御面から出射される光とは異なる方向へ出光面から光を出射させることが可能になる。

図２乃至図９と共に本発明車輌用灯具の実施の形態を示すものであり、本図は、車輌用灯具の概略断面図である。導光体とエクステンションを示す分解斜視図である。導光体と光源を光の出射状態と共に示す概略平面図である。導光体を光の出射状態と共に示す概略側面図である。シリンドリカル状の全反射ステップが形成された例を示す導光体の斜視図である。導光体の第２の制御面にレンズステップが形成された例を示す概略平面図である。図８及び図９と共に導光体の前方に反射板が配置された例を示すものであり、本図は、導光体と反射板とエクステンションを示す分解斜視図である。導光体と反射板と光源を光の出射状態と共に示す概略平面図である。反射板の反射面に拡散ステップが形成された例を示す概略平面図である。図１１と共に従来の問題点を説明するためのものであり、本図は、視認範囲が狭い状態を示す概略側面図である。スジ状の発光ラインが視認されている状態を示す概略正面図である。

以下に、本発明車輌用灯具を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。

以下に示した実施の形態は、例えば、光を後方へ向けて照射するテールランプに適用したものである。尚、本発明の適用範囲はテールランプに限られることはなく、例えば、クリアランスランプ、ターンシグナルランプ、ストップランプ、デイタイムランニングランプ、コーナーリングランプ、ハザードランプ、ポジションランプ、バックランプ、フォグランプ、ヘッドランプ等の各種の車輌用灯具又はこれらの組み合わせである各種のコンビネーションランプに広く適用することができる。

車輌用灯具１は、例えば、それぞれ図示しない車体の後端部における左右両端部に取り付けられて配置されている。

車輌用灯具１は後方に開口された凹部を有するランプハウジング２とランプハウジング２の開口を閉塞するカバー３とを備えている（図１参照）。ランプハウジング２とカバー３によって灯具外筐４が構成され、灯具外筐４の内部空間が灯室５として形成されている。

灯室５には光源６と導光体７とエクステンション８が配置されている（図１及び図２参照）。

光源６は導光体７の左方又は右方に配置され、光源６としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ: Light Emitting Diode）が用いられている。光源６からは導光体７に向けて光が出射される。

導光体７は、例えば、前後方向を向く板状に形成されている。従って、導光体７は厚み方向が前後方向にされ、横長の形状に形成されている。尚、導光体７は前後方向を向く板状に形成されている必要はなく、板状に形成されていれば任意の形状に形成することが可能である。例えば、導光体７は車体の後端部における左右両端部の形状に対応して後方から側方に亘って屈曲された曲面状に形成されていてもよい。

導光体７は左右両側面のうちの一方の側面が、光源６から出射される光が入射される入射面９として形成されている。尚、導光体７は左右両側面が何れも入射面９、９として形成されていてもよく、この場合には入射面９、９に対向する位置にそれぞれ光源６、６が配置される。また、入射面９に対向する位置に複数の光源６、６、・・・が上下に離隔して配置されていてもよい。

導光体７の後面は第１の制御面１０として形成されている（図２乃至図４参照）。第１の制御面１０は入射面９に交差され、長手方向における一端縁が入射面９の後縁に一致されている。第１の制御面１０には上下左右に並んで複数の全反射ステップ１０ａ、１０ａ、・・・が形成されている。全反射ステップ１０ａ、１０ａ、・・・は曲面状に形成されており、全反射ステップ１０ａ、１０ａ、・・・としては、例えば、後方に凸の略半球状に形成された魚眼ステップが用いられている。全反射ステップ１０ａ、１０ａ、・・・は第１の制御面１０のうち上下両端部と左右両端部を除く部分に形成され、隣接する全反射ステップ１０ａ、１０ａ間のピッチが、例えば、１ｍｍ乃至３ｍｍにされている。

全反射ステップ１０ａにおいては、全反射ステップ１０ａに対する入射角度に応じて光が内面反射（全反射）又は透過される。

尚、全反射ステップ１０ａ、１０ａ、・・・は後方に凹の略半球状に形成されたステップであってもよく、また、後方に凸又は凹のシリンドリカル状の複数の形状が上下に並ぶように形成されていてもよい（図５参照）。このように上下に並び後方に凸又は凹のシリンドリカル状の全反射ステップ１０ａ、１０ａ、・・・が形成されることにより、第１の制御面１０から光が出射されるときに、出射される光が全反射ステップ１０ａ、１０ａ、・・・で上下方向に拡散される。従って、左右方向に延びるスジ状の発光ラインが視認され難くなり、導光体７から出射される光の均一性の向上を図ることができる。

導光体７の前面は第２の制御面１１として形成されている（図２乃至図４参照）。第２の制御面１１は入射面９に交差され、長手方向における一端縁が入射面９の前縁に一致されている。第２の制御面１１は、例えば、平面状に形成されている。

第２の制御面１１においては、第２の制御面１１に対する入射角度に応じて光が内面反射（全反射）又は透過される。

導光体７は左右両側面のうちの他方の側面が出光面１２として形成されている。尚、出光面１２は左右方向を向く平面状に形成されている必要はなく、例えば、光の必要とされる出射方向に応じて傾斜面として形成されていてもよい。

エクステンション８は矩形の枠状に形成され、導光体７の後側に配置されている。エクステンション８によって導光体７の上下両端部と左右両端部、即ち、第１の制御面１０のうちの全反射ステップ１０ａ、１０ａ、・・・が形成されていない部分が後方から遮蔽される。

上記のように構成された車輌用灯具１において、光源６から光が出射されると、出射された光は入射面９から導光体７に入射され、導光体７によって出光面１２へ向けて導かれる（図３参照）。このとき入射された光は第１の制御面１０の全反射ステップ１０ａ、１０ａ、・・・で拡散されると共に第２の制御面１１側に向けて内面反射される。全反射ステップ１０ａ、１０ａ、・・・で内面反射されて第２の制御面１１側に向かった光は、一部が第２の制御面１１で内面反射されて第１の制御面１０側に向かい、第１の制御面１０から後方へ向けて出射される。このとき第２の制御面１１においては全反射ステップ１０ａ、１０ａ、・・・によって拡散された光が内面反射される。従って、第１の制御面１０からは全反射ステップ１０ａ、１０ａ、・・・によって拡散され第２の制御面１１で内面反射された光が後方へ向けて出射される。

尚、光源６から出射された光が第１の制御面１０から出射されるまでには光源６から導光体７の長手方向において一定の距離があり、第１の制御面１０の光源６側の端部は光が出射されない無発光領域とされる。従って、上記したように、エクステンション８によって特に導光体７の光源６側の端部である無発光領域を遮蔽することにより、良好な意匠性を確保することができる。

第１の制御面１０から後方へ向けて光が出射されるときには、全反射ステップ１０ａ、１０ａ、・・・の作用によって光が上下左右に拡散される（図３及び図４参照）。また、このとき、上記したように、全反射ステップ１０ａ、１０ａ、・・・によって拡散され第２の制御面１１で内面反射された光が第１の制御面１０から後方へ向けて出射される。従って、スジ状の発光ラインが発生し難く第１の制御面１０から光が出射されるときの導光体７における光の均一性も確保される。

特に、全反射ステップ１０ａ、１０ａ、・・・として魚眼ステップが用いられることにより、第１の制御面１０から光が出射されるときの高い拡散性が確保されると共に第２の制御面１１側へ向けて多くの光を内面反射させることが可能になり、導光体から出射される光の高い均一性を確保することができる。

また、第１の制御面１０に全反射ステップ１０ａ、１０ａ、・・・が形成されることにより、車輌用灯具１における導光体７より前側の構造が外部から視認し難くなり、車輌用灯具１の意匠性の向上を図ることも可能である。特に、上記したように、隣接する全反射ステップ１０ａ、１０ａ間のピッチが１ｍｍ乃至３ｍｍにされることにより、車輌用灯具１における導光体７より前側の構造が外部から一層視認し難く、車輌用灯具１の一層の意匠性の向上を図ることが可能である。

光源６から出射され入射面９から入射された光は一部が出光面１２まで導かれ、出光面１２に導かれた光は出光面１２から出射される（図３参照）。

このように導光体７で導かれた光の一部が出光面１２から出射されるため、第１の制御面１０から出射される光とは異なる方向へ出光面１２から光を出射させることが可能であり、車輌用灯具１における設計の自由度の向上及び光の有効活用を図ることができる。例えば、導光体７の第１の制御面１０から出射される光を後方へ向けて出射される標識灯としての光として用い、導光体７の出光面１２から出射される光を側方へ向けて出射される標識灯としての光として用いることにより、照射範囲の広域化を図ることが可能である。

尚、上記には、第２の制御面１１が平面状に形成された例を示したが、第２の制御面１１には、例えば、光を内面反射可能なレンズステップ１１ａ、１１ａ、・・・が形成されていてもよい（図６参照）。

第２の制御面１１にレンズステップ１１ａ、１１ａ、・・・が形成されることにより、第２の制御面１１で内面反射されて第１の制御面１０側へ向かう光が多くなり、光の利用効率の向上による輝度の向上を図ることができる。

以下に、導光体７の前側に反射板が配置された例について説明する（図７乃至図９参照）。

導光体７の前側には第２の制御面１１に対向して反射板１３が配置されている（図７及び図８参照）。反射板１３は、例えば、前後方向を向く平板状に形成され、後面が反射面１４として形成されている。

導光体７の前側に反射板１３が配置されている場合においても、光源６から出射された光が入射面９から導光体７に入射されると、入射された光は第１の制御面１０の全反射ステップ１０ａ、１０ａ、・・・で拡散されると共に第２の制御面１１側に向けて内面反射される。全反射ステップ１０ａ、１０ａ、・・・で内面反射されて第２の制御面１１側に向かった光は、一部が第２の制御面１１で内面反射されて第１の制御面１０側に向かい、第１の制御面１０から後方へ向けて出射される。このとき第２の制御面１１においては全反射ステップ１０ａ、１０ａ、・・・によって拡散された光が内面反射される。従って、第１の制御面１０からは全反射ステップ１０ａ、１０ａ、・・・によって拡散され第２の制御面１１で内面反射された光が後方へ向けて出射される。

一方、全反射ステップ１０ａ、１０ａ、・・・で内面反射されて第２の制御面１１側に向かい第２の制御面１１を透過された光は、反射板１３の反射面１４で反射され第２の制御面１１から再び導光体７に入射される。導光体７に入射された光は第１の制御面１０側に向かい、第１の制御面１０から後方へ向けて出射される。このとき第１の制御面１０からは全反射ステップ１０ａ、１０ａ、・・・によって拡散され第２の制御面１１を透過され反射面１４で反射され再び導光体７に入射された光が後方へ向けて出射される。

第１の制御面１０から後方へ向けて光が出射されるときには、全反射ステップ１０ａ、１０ａ、・・・の作用によって光が上下左右に拡散される。また、このとき、上記したように、全反射ステップ１０ａ、１０ａ、・・・によって拡散され第２の制御面１１で内面反射された光と反射面１４で反射され導光体７に再び入射された光とが第１の制御面１０から後方へ向けて出射される。従って、スジ状の発光ラインが発生し難く第１の制御面１０から光が出射されるときの導光体７における光の均一性も確保される。

また、反射板１３が用いられた場合には、導光体７の第２の制御面１１を透過された光が反射板１３の反射面１４で反射されて再び導光体７に入射されるため、光の利用効率が向上し輝度の向上を図ることができる。

尚、上記には、反射板１３の反射面１４が平面状に形成された例を示したが、反射面１４には、例えば、光を拡散する拡散ステップ１４ａ、１４ａ、・・・が形成されていてもよい（図９参照）。

反射面１４に拡散ステップ１４ａ、１４ａ、・・・が形成されることにより、拡散ステップ１４ａ、１４ａ、・・・と導光体７の全反射ステップ１０ａ、１０ａ、・・・との双方で光の拡散が行われるため、導光体７の第１の制御面１０から出射される光の一層の輝度の均一性の向上を図ることができる。

また、反射面１４に拡散ステップ１４ａ、１４ａ、・・・が形成されることにより、第２の制御面１１から出射され反射面１４で反射されて導光体７に再び入射される光の導光体７に対する入射角度を、拡散ステップ１４ａ、１４ａ、・・・の形状や大きさにより調整することが可能になり、設計の自由度の向上及び輝度の均一性の一層の向上を図ることができる。

１…車輌用灯具、６…光源、７…導光体、８…エクステンション、９…入射面、１０…第１の制御面、１０ａ…全反射ステップ、１１…第２の制御面、１１ａ…レンズステップ、１２…出光面、１３…反射板

Claims

光を出射する光源と、
前記光源から出射された光を所定の方向へ導く板状の導光体と、
エクステンションとを備え、
前記導光体には前記光源から出射される光が入射される入射面と前記入射面に交差され前記光源から入射された光を制御する第１の制御面と前記入射面に交差され前記光源から入射された光を制御する第２の制御面とが形成され、
前記第１の制御面には前記第２の制御面側に光を内面反射させ凸状又は凹状の曲面状にされた複数の全反射ステップが形成され、
前記入射面から入射された光の一部が前記第２の制御面で内面反射され前記第２の制御面で内面反射された光が前記第１の制御面から出射され、
前記エクステンションは枠状に形成され、前記エクステンションによって前記導光体の上下両端部と左右両端部、即ち、前記第１の制御面のうちの前記全反射ステップが形成されていない部分が遮蔽され、
前記第１の制御面の一端縁に前記入射面が連続され、
前記導光体には前記第１の制御面の他端縁に連続された出光面が形成され、
前記出光面が傾斜面として形成された
車輌用灯具。
光を出射する光源と、
前記光源から出射された光を所定の方向へ導く板状の導光体と、
エクステンションとを備え、
前記導光体には前記光源から出射される光が入射される入射面と前記入射面に交差され前記光源から入射された光を制御する第１の制御面と前記入射面に交差され前記光源から入射された光を制御する第２の制御面とが形成され、
前記第１の制御面には前記第２の制御面側に光を内面反射させ凸状又は凹状の曲面状にされた複数の全反射ステップが形成され、
前記入射面から入射された光の一部が前記第２の制御面で内面反射され前記第２の制御面で内面反射された光が前記第１の制御面から出射され、
前記エクステンションは枠状に形成され、前記エクステンションによって前記導光体の上下両端部と左右両端部、即ち、前記第１の制御面のうちの前記全反射ステップが形成されていない部分が遮蔽され、
前記導光体が板状に形成され、長手方向とクロスする断面形状において該導光体の端面が曲線にされた
車輌用灯具。
前記全反射ステップとして魚眼ステップが形成され、
隣接する前記全反射ステップ間のピッチが１ｍｍ乃至３ｍｍにされた
請求項１又は請求項２に記載の車輌用灯具。
前記第２の制御面に光を内面反射可能なレンズステップが形成された
請求項１、請求項２又は請求項３に記載の車輌用灯具。
前記第２の制御面と対向する位置に反射板が配置され、
前記第２の制御面を透過された光が前記反射板で反射されて前記第２の制御面から前記導光体に入射される
請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載の車輌用灯具。