JP6445818B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は、自動車などに用いられる車両用灯具に関する。

車両用灯具の光源として、従来の白熱電球等の電球（バルブ）に代えて、発光ダイオードや半導体レーザなどの半導体光源の採用が進められている。こうした半導体光源は、電球に比べて、導光体との組み合わせによるデザインの多様性、省電力化といった多くの利点を有する。

特開２００３−１４１９０９号公報 特開２００５−３４７１４４号公報

従来の半導体光源を用いた車両用灯具は、点光り感を低減した均一な発光を主眼として開発されており、裏を返せば発光パターンは単調であり、高級感の観点からはさらなる改善の余地があった。

本発明はかかる状況においてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、点灯時および／または非点灯時において宝石のような輝きを演出可能な新規な車両用灯具の提供にある。

本発明のある態様は、車両用灯具に関する。車両用灯具は、列状に配置された複数の光源と、その裏面に複数の光源からの光を受け、その表面から出射する導光体と、を備える。導光体は、その裏面が複数の光源と対向して、複数の光源の配列方向に伸びるベース部分と、ベース部分の裏面から突起した複数の裏面突起と、ベース部分の表面から突起した複数の表面突起と、を含む。複数の裏面突起および複数の表面突起は、配列方向に離間して配置され、それぞれが配列方向と垂直な幅方向を長手とする断面形状を有する複数の突起形成領域に設けられ、複数の表面突起はそれぞれ、周方向に連続する複数の面を含む多面体形状を有する。

この態様によると、点灯時においては、裏面突起に入射した光源からの光が表面突起に導入され、その多面体によって多重反射することにより、宝石のような輝きを実現できる。また非点灯時においては、太陽光などの外光が表面突起の多面体に入射することにより、宝石のような輝きを実現できる。

複数の面はそれぞれ、幅方向に凹形状を有してもよい。
これにより、太陽光などの外光が表面突起に入射した際に、幅方向に広がるように屈折させることができ、凸形状として集光する場合に比べて宝石のような輝きを強調できる。

複数の面は、ベース部分の表面に沿って周方向に連続してもよい。

複数の裏面突起は、それぞれが複数の光源の対応するひとつの光軸上またはその近傍に配置される複数の第１突起と、それぞれが隣接する２個の第１突起の間に配置される複数の第２突起と、を含んでもよい。複数の第１突起それぞれの先端は凸形状を有し、複数の第２突起それぞれの先端は凹形状を有してもよい。
これにより、第１突起により主として対応する１個の光源からの光を集光でき、第２突起により隣接する２個の光源からの斜めに入射する光を集光でき、導光体を均一に光らせることができる。

ベース部分は、表面が凸となる断面形状を有してもよい。
湾曲面に表面突起を形成することで、立体感を高めることができる。

車両用灯具は、複数の光源と導光体の間に挿入されたインナーレンズをさらに備えてもよい。
インナーレンズを挿入することで、光源からの光を拡散し、実効的な指向性を弱めて、導光体に入射でき、点光り感を減少でき、灯具全体を均一に発光させることができる。また表面突起に対してさまざまな角度から光が入射することとなり、内部の多重反射により宝石調の輝きを際立たせることができる。

インナーレンズは、複数の光源と対向する表面に、光源の配列方向に連続するシリンドリカルステップが形成されてもよい。
これにより、光源からの光を好適に拡散できる。

複数の表面突起の少なくともひとつは、その底面を除いて１１面体で形成されてもよい。

ベース部分の表面のうち複数の突起形成領域の間の領域は、拡散処理されてもよい。
これにより、宝石調に発光する部分と、マットに発光する部分が交互に現われることになり、それらのコントラストにより、一層、宝石調を強調することができる。

複数の表面突起の形状は、配列方向に関して徐変してもよい。
これにより、車両用灯具のデザインに適した宝石調を演出できる。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明のある態様によれば、宝石のような輝きを演出できる。

実施の形態に係る車両用灯具の横方向断面図である。 図２（ａ）、（ｂ）は、導光体を表面からみた斜視図である。 導光体の表面突起を図２（ａ）、（ｂ）と異なる方向から見た斜視図である。 導光体の一部を裏面からみた図である。 導光体と光源の位置関係を示す図である。 変形例に係る表面突起の斜視図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

図１は、実施の形態に係る車両用灯具の横方向断面図である。本実施の形態では、車両用灯具として、テールランプを例に説明する。

車両用灯具１は、ランプボディ２、カバー（アウターレンズ）４、複数の光源１０、支持部材１２、導光体２０、インナーレンズ４０、を備える。光源１０、支持部材１２、導光体２０、インナーレンズ４０は、ランプボディ２およびカバー４が形成する内部空間である灯室６に配置される。

複数の光源１０は、所望の発光パターンに沿って、列状に離間して配置される。光源１０の照射方向は、車両用灯具１の前方（車両後方）を向くように揃えられる。光源１０はたとえばＬＥＤ（発光ダイオード）や半導体レーザなどの半導体光源であり、フレキシブル基板１４上に実装されている。フレキシブル基板１４は、支持部材１２に沿うようにして実装され、これにより複数の光源１０は、支持部材１２によって階段状に支持される。導光体２０は、その裏面に複数の光源１０からの光を受け、その表面から出射する。

インナーレンズ４０は、複数の光源１０と導光体２０の間に挿入され、光源１０からの光を屈折により拡散させ、導光体２０の裏面に導入する。インナーレンズ４０の複数の光源１０と対向する表面４２には、光源１０の配列方向Ｄ１に連続するシリンドリカルステップ４４が形成されることが望ましい。これにより複数の光源１０からの光を横方向に好適に拡散し、導光体２０に均一に導入できる。導光体２０の表面から出射した光は、カバー４を介して車両後方に照射される。

続いて、導光体２０の構成について説明する。導光体２０は、ベース部分２２、複数の裏面突起（裏面リブ）２４、複数の表面突起（表面リブ）２６を備える。ベース部分２２は、その裏面２２ａが複数の光源１０と対向して、複数の光源１０の配列方向（図中矢印Ｄ１）に伸びる。

複数の裏面突起２４は、ベース部分２２の裏面２２ａから、光源１０の方向に向かって形成される。反対に複数の表面突起２６は、ベース部分２２の表面２２ｂから車両用灯具１の光の照射方向（車両後方）に向かって形成される。

複数の裏面突起２４および複数の表面突起２６は、配列方向Ｄ１に離間して配置される。複数の裏面突起２４および複数の表面突起２６は、ベース部分２２の複数の突起形成領域２８に設けられる。突起形成領域２８は、配列方向Ｄ１と垂直な幅方向（図中、矢印Ｄ２すなわち車両高さ方向）を長手とする断面形状を有する。

図２（ａ）、（ｂ）は、導光体２０を表面からみた斜視図である。図２（ｂ）には、表面突起２６を図２（ａ）と反対から見た図が示される。複数の表面突起２６はそれぞれ、多面体形状を有する。多面体形状は、少なくとも、ベース部分２２の表面２２ｂに沿って、周方向（図中矢印Ｄ３）に連続する複数の面（周側面という）Ｓ１〜Ｓ５を含む。本実施の形態において表面突起２６は、その底面（突起形成領域２８）を除き、１１面体（Ｓ１〜Ｓ１１）で構成され、周側面Ｓ１〜Ｓ５に加えて、側面Ｓ６〜Ｓ８、Ｓ９〜Ｓ１１を有する。

好ましくはベース部分２２の表面２２ｂのうち複数の突起形成領域２８の間の領域３０は、拡散処理（シボ加工）される。

図３は、導光体２０の表面突起２６を図２（ａ）、（ｂ）と異なる方向から見た斜視図である。複数の周側面Ｓ１〜Ｓ５のうち、車両後方からみたときに正面となる周側面Ｓ２〜Ｓ４は、ベース部分２２の幅方向Ｄ２に関して凹形状を有している。周側面Ｓ２〜Ｓ４の曲率半径はたとえば１０ｃｍ程度であってもよい。

ベース部分２２は、図３にハッチングを付して示すように表面２２ｂが凸、裏面２２ａが凹となる湾曲した断面形状（ハッチング部分）を有してもよい。表面突起２６を凸湾曲面に形成することで、表面突起２６により演出される立体感をさらに増幅することができる。

続いて裏面突起２４について説明する。図４は、導光体２０の一部を裏面からみた図である。図５は、導光体２０と光源１０の位置関係を示す図である。複数の裏面突起２４は、光源１０の配列方向Ｄ１に交互に配置される複数の第１突起２４ａと複数の第２突起２４ｂを含む。第１突起２４ａはそれぞれ、複数の光源１０の対応するひとつの光軸上またはその近傍に配置される。一方、第２突起２４ｂはそれぞれ、隣接する２個の第１突起２４ａの間に配置される。複数の第１突起２４ａの先端は凸形状を有しており、複数の第２突起２４ｂの先端は凹形状を有している。つまり第１突起２４ａと第２突起２４ｂによって、光源１０の配列方向Ｄ１に向かって凸ステップと凹ステップが交互に形成される。

以上が車両用灯具１の構成である。続いてその動作を説明する。
図５に示すように、光源１０からの出射した光は、インナーレンズ４０により拡散され、導光体２０の裏面突起２４に入射する。インナーレンズ４０を挿入したことにより、ひとつの裏面突起２４には、さまざまな角度から光が入射することとなる。

裏面突起２４から入射した光は、ベース部分２２の内部を多重反射しながら車両後方に向かって進み、その一部が表面突起２６に導入され、残りはベース部分２２の突起形成領域２８以外の領域３０に漏れる。表面突起２６に導入された光は、その表面から車両後方に照射される。また領域３０に漏れた光により、領域３０はぼんやりと発光することとなる。

この車両用灯具１によれば以下の効果を得ることができる。
車両用灯具１では、点灯時においては、裏面突起２４に入射した光源１０からの光が表面突起に導入され、その多面体によって多重反射することにより、宝石のような輝き、立体感のある面発光を実現できる。また非点灯時においては、太陽光などの外光が表面突起２６の多面体より反射され、またその内部に入射して多重反射することにより、宝石のような輝きを実現できる。

また車両用灯具１では、図３に示すように、複数の周側面Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を、幅方向Ｄ２に凹形状とした。これにより、太陽光などの外光が表面突起２６に入射した際に、幅方向Ｄ２に対して広がるように屈折させることができ、幅方向Ｄ２に凸形状として集光する場合に比べて、宝石のような輝きを強調できる。

また車両用灯具１では、図５に示すように、裏面突起２４を、第１突起２４ａと第２突起２４ｂを交互に配置する構成とした。これにより、第１突起２４ａにより主として光軸を共有する１個の光源１０からの光を集光でき、第２突起２４ｂにより隣接する２個の光源１０からの斜めに入射する光を集光でき、導光体２０を均一に光らせることができる。言い換えれば、光源１０と裏面突起２４を同数として１対１で対応づけた場合に比べて、少ない個数の光源１０で、規則的な均一発光を実現できる。また、光源１個に対して２個の表面突起２６を配置することで、より宝石調の輝きを強めることができる。

また図３に現われるように、ベース部分２２を、その表面２２ｂが凸となる断面形状とした。湾曲面に表面突起２６を形成することで、立体感を高めることができる。

また複数の光源１０と導光体２０の間に、インナーレンズを挿入したことにより、光源１０からの光を多方向に拡散し、実効的な指向性を弱めることができる。これにより、点光り感を減少でき、灯具全体を均一に発光させることができる。また表面突起２６に対してさまざまな角度から光が入射することとなり、内部の多重反射により宝石調の輝きを際立たせることができる。

上述した宝石調の輝きや立体感は、車両の安全性を高めるという車両用灯具１の本来の機能に加えて、車両自体の高級感の演出に資するものであり、大きな付加価値を生ずるものである。

また、ベース部分２２の表面２２ｂのうち複数の突起形成領域２８の間の領域３０を、シボ加工することとした。これにより、宝石調に発光する突起の部分（領域２８）と、マットに発光する部分（領域３０）が交互に現われることになり、それらのコントラストにより、一層、宝石調を強調することができ、また立体感を演出できる。

以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わ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。以下、こうした変形例について説明する。

（第１変形例）
実施の形態では、表面突起２６を１１面体で形成したが、本発明はそれには限定されない。たとえば側面にあたるＳ６〜Ｓ８は単一平面であってもよいし、同様に反対の側面にあたるＳ８〜Ｓ１１は単一平面であってもよい。

（第２変形例）
図６は、変形例に係る表面突起２６の斜視図である。図６に示すように周方向Ｄ３に連続する周側面の個数は４個であってもよい。この場合、表面突起２６は底面を除いて８面体であってもよい。あるいは、周方向Ｄ３に連続する面の個数は６個以上であってもよい。

上述した宝石調の輝きは、図２に示す周側面Ｓ１〜Ｓ５（Ｓ１〜Ｓ４）の境界をなす辺（エッジ）Ｅ１〜Ｅ４、図６に示す周側面Ｓ１〜Ｓ４の境界をなす辺Ｅ１〜Ｅ３によって演出されるものと捉えることができる。この観点から言えば、周側面の境界をなす辺であって、車両後方から視認可能な辺の個数は、最低２個であり、３個以上であることが好ましい。

あるいは、図６に示す表面突起２６と、図２の表面突起２６を、組み合わせて用いてもよい。また異なる形状の表面突起２６を組み合わせて設ける場合、複数の表面突起２６の形状は、配列方向Ｄ１に関して連続的に徐変してもよい。これにより、車両用灯具１のあるい部位では繊細な、ある部位では荒々しいといった異なる宝石調を演出できる。

（第３変形例）
光源１０の指向性がそれほど強くない場合には、インナーレンズ４０は省略してもよい。

（第４変形例）
実施の形態では、車両用灯具１の１形態としてテールランプを説明したが、車両コーナーに配置されるリアコンビネーションランプに適用してもよい。

実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。

１…車両用灯具、２…ランプボディ、４…カバー、１０…光源、１２…支持部材、１４…フレキシブル基板、２０…導光体、２２…ベース部分、２２ａ…裏面、２２ｂ…表面、２４…裏面突起、２４ａ…第１突起、２４ｂ…第２突起、２６…表面突起、２８…突起形成領域、４０…インナーレンズ。

Claims (10)

1. 第１方向に列状に配置された複数の光源と、
   その裏面に前記複数の光源からの光を受け、その表面から出射する導光体と、
   を備え、
   前記導光体は、
   その裏面が前記複数の光源と対向しており、前記第１方向に離間する複数の突起形成領域を有し、前記複数の突起形成領域はそれぞれ、第１方向を短手とし、前記第１方向と垂直な第２方向を長手としている、ベース部分と、
   前記複数の突起形成領域から、前記ベース部分の表面側に突起している複数の表面突起と、
   前記ベース部分の裏面側に、前記複数の表面突起とオーバーラップして設けられた複数の裏面突起と、
   を備え、
   前記複数の表面突起はそれぞれ、前記突起形成領域の一の短辺から別の短辺に至る周方向に連続する４個以上の面を含む多面体形状を有することを特徴とする車両用灯具。
2. 前記４個以上の面のうち、車両後方からみたときに正面となる面はそれぞれ、前記第２方向に凹形状を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記４個以上の面は、前記ベース部分の表面に沿って周方向に連続す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。
4. 前記複数の裏面突起は、
   それぞれが前記複数の光源の対応するひとつの光軸上またはその近傍に配置される複数の第１突起と、
   それぞれが隣接する２個の第１突起の間に配置される、複数の第２突起と、
   を含み、
   前記複数の第１突起それぞれの先端は凸形状に湾曲し、前記複数の第２突起それぞれの先端は凹形状に湾曲す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。
5. 前記複数の光源と前記導光体の間に挿入されたインナーレンズをさらに備え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。
6. 前記複数の表面突起の少なくともひとつは、その底面を除いて１１面体で形成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。
7. 前記ベース部分の表面のうち前記複数の突起形成領域を除く領域は、拡散処理されることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の車両用灯具。
8. 前記複数の表面突起の形状は、前記第１方向に関して徐変することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の車両用灯具。
9. 前記複数の表面突起それぞれにおいて、前記４個以上の面のうち、車両後方からみたときに正面となる面はそれぞれ、前記第１方向に凸形状を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
10. 第１方向に列状に配置された複数の光源と、
    その裏面に前記複数の光源からの光を受け、その表面から出射する導光体と、
    を備え、
    前記導光体は、
    その裏面が前記複数の光源と対向しており、前記第１方向に離間する複数の突起形成領域を有し、前記複数の突起形成領域はそれぞれ、第１方向を短手とし、前記第１方向と垂直な第２方向を長手としている、ベース部分と、
    前記複数の突起形成領域から、前記ベース部分の表面側に突起している複数の表面突起と、
    を備え、
    前記複数の表面突起はそれぞれ、車両後方から視認可能であってかつ前記第１方向に伸びる辺を、３個以上有することを特徴とする車両用灯具。

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