JP6552853B2

JP6552853B2 - 車両用灯具

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Publication number: JP6552853B2
Application number: JP2015057965A
Authority: JP
Inventors: 山田　謙二; 謙二山田
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2015-03-20
Filing date: 2015-03-20
Publication date: 2019-07-31
Anticipated expiration: 2035-03-20
Also published as: JP2016178009A

Description

本発明は、車両用灯具、特にリアコンビネーションランプに関するものである。

特許文献１は、ランプボディと前面カバーとから形成される灯室内にテール＆ストップランプと、ターンシグナルランプと、バックアップランプとが収容されたリアコンビネーションランプを開示している。テール＆ストップランプを構成するテール＆ストップランプ用基板アセンブリは、プリント基板と、プリント基板上に搭載された複数のＬＥＤとを備え、テール＆ストップランプ用基板アセンブリの下方にはターンシグナルランプ用バルブおよびバックアップランプ用バルブが配置されている。前面カバーは、テール＆ストップランプの配光を制御するためのテール＆ストップランプ用レンズ部と、ターンシグナルランプの配光を制御するためのターンシグナルランプ用レンズ部と、バックアップランプの配光を制御するためのバックアップランプ用レンズ部とを有する。

特開２０１４−２０３５３２号公報

このような車両用灯具においては、テール＆ストップランプ、ターンシグナルランプ、およびバックアップランプ用の光源およびレンズ部がそれぞれ別個に設けられているため、組立が容易ではなかった。

本発明は、多機能化が可能で、部品点数が少なく組立が容易な車両用灯具を提供することを目的とする。

本発明に係る車両用灯具は、
第一の半導体発光素子と、
前記第一の半導体発光素子とは発光色の異なる第二の半導体発光素子と、
前記第一および第二の半導体発光素子を搭載する単一の実装基板と、
前記単一の実装基板と組付可能であって、前記第一の半導体発光素子から出射された光を配光制御する第一の配光制御ステップが設けられた第一の領域と、前記第二の半導体発光素子から出射された光を配光制御するステップであって前記第一の配光制御ステップとは異なる第二の配光制御ステップが設けられた第二の領域とを含む単一のインナーレンズと、を備えている。
この構成によれば、発光色がそれぞれ異なる第一および第二の半導体発光素子が搭載された単一の実装基板と、当該実装基板に組付可能で各半導体発光素子に対応してそれぞれ異なる配光制御ステップが設けられた第一および第二の領域を有する単一のインナーレンズとを備えた構成であるため、部品点数を少なくでき、かつ容易に組立てることができる。

前記実装基板は少なくとも３つの開口部を有し、
前記インナーレンズは、前記少なくとも３つの開口部に対応する位置に設けられて前記実装基板と対向する面から突出された少なくとも３つの突起部を有し、
各前記突起部が各前記開口部に挿入されることにより、前記インナーレンズが前記実装基板に対して位置決めされることが好ましい。
この構成によれば、実装基板上の第一および第二の半導体発光素子とインナーレンズの第一および第二の配光制御ステップとの光学中心を合わせやすく、良好な組立精度を維持できる。

さらに、前記第一および第二の半導体発光素子とは発光色の異なる第三の半導体発光素子を備え、
前記インナーレンズは、前記第三の半導体発光素子から出射された光を配光制御するステップであって前記第一および第二の配光制御ステップとは異なる第三の配光制御ステップが設けられた第三の領域をさらに含み、
前記第一の半導体発光素子はテール＆ストップランプ用の光源であり、前記第二の半導体発光素子はバックアップランプ用の光源であり、前記第三の半導体発光素子はターンシグナルランプ用の光源であることが好ましい。
この構成によれば、テール＆ストップランプ、バックアップランプおよびターンシグナルランプ機能を有する多機能な車両用尾灯を提供することができる。

さらに、前記第一から第三の半導体発光素子を制御する制御回路が実装された回路基板と、
前記実装基板と前記回路基板との間に配置されるとともに前記実装基板および前記回路基板を保持するベース部材と、
前記インナーレンズ、前記実装基板、前記回路基板および前記ベース部材を収容するランプボディと、を備え、
前記ベース部材により、前記ランプボディの内部空間が区切られていることが好ましい。
この構成によれば、ベース部材により、実装基板と回路基板とを容易に位置決めすることができる。また、半導体発光素子が実装される実装基板と制御回路が実装された回路基板とが別体で構成されているため、実装基板の放熱面積を最大限維持できるとともに、ベース部材により回路基板から実装基板への熱伝導を極力抑えることができる。

前記車両用灯具を車両に取付けるためのブラケットが前記ランプボディに組み付けられることが好ましい。
この構成によれば、ブラケットを介してランプボディを異種車両に組み付けることができ、ランプボディおよびランプボディに収容される部品の共通化が可能となり、低コスト化を実現することができる。

本発明によれば、多機能化が可能で、部品点数が少なく組立が容易な車両用灯具を提供することができる。

本発明に係る車両用灯具の正面図である。図１のＡ−Ａ線断面図である。ランプボディの斜視図である。アウターレンズの斜視図である。実装基板の斜視図である。（ａ）はインナーレンズの正面斜視図であり、（ｂ）はインナーレンズの背面斜視図である。（ａ）は図１のＢ−Ｂ，Ｃ−Ｃ部分に基づく実装基板およびインナーレンズの拡大断面図であり、（ｂ）は図１のＤ−Ｄ，Ｅ−Ｅ部分に基づく実装基板およびインナーレンズの拡大断面図であり、（ｃ）は図１のＤ−Ｄ，Ｆ−Ｆ部分に基づく実装基板およびインナーレンズの拡大断面図である。（ａ）は図７（ａ）において第一の発光素子から出射された光の光路を示す拡大断面図であり、（ｂ）は図７（ｂ）において第二の発光素子から出射された光の光路を示す拡大断面図であり、（ｃ）は図７（ｃ）において第三の発光素子から出射された光の光路を示す拡大断面図である。回路基板の斜視図である。ベース部材の斜視図である。ブラケットの斜視図である。図１の車両用灯具の各部材および組立工程を示す分解斜視図である。図１のＧ−Ｇ線におけるインナーレンズ、実装基板およびベース部材のみを示した拡大断面図である。

本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る車両用灯具１の正面図である。図２は、車両用灯具１の図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
本実施形態の車両用灯具１は、例えば、配送車等の小型トラックのリアコンビネーションランプとして用いられる。本実施形態においては、左右対称の一対のリアコンビネーションランプのうち車両後方側から見て右側の車両用灯具１のみを図示して説明する。車両用灯具１は、矩形の容器状をしたランプボディ１０と、このランプボディ１０の前面開口に取り付けられたアウターレンズ１５と、ランプボディ１０の背面側に取付可能なブラケット１７と、を備えている。

図２に示されるように、ランプボディ１０とアウターレンズ１５とにより灯室Ｒが構成されており、この灯室Ｒ内に複数の異なるランプ機能を備えたランプアセンブリ２０が配置されている。具体的には、ランプアセンブリ２０は、テール＆ストップランプＴ＆ＳＬとバックアップランプＢＵＬとターンシグナルランプＴＳＬとを含んでいる。また、灯具正面視において、ランプアセンブリ２０の左側にはアウターレンズ１５上に設けられたリフレックスリフレクタ１６が配置されている。ランプアセンブリ２０は、第一から第三の発光素子２１〜２３が配列して搭載された単一の実装基板２４と、実装基板２４の灯具前面側に組み付けられる単一のインナーレンズ３０とを備えている。ランプアセンブリ２０は、さらに、第一から第三の発光素子２１〜２３に印加する電流の制御等を行う回路基板２５と、実装基板２４と回路基板２５との間に配置されるベース部材４０とを備えている。

図３に示されるように、ランプボディ１０は、灯具正面視において、横長の矩形状であって、灯具後方側の底面部１１と、底面部１１の四方から灯具前方側に立設する壁部１２とを備えている。このランプボディ１０は、左右一対の車両用灯具１において共通した形状を有している。底面部１１は、その中央部近傍に大径の開口部１１Ａを備えている。底面部１１の内側（灯室Ｒ側）には、後述のベース部材４０の脚部４２を受け止めるための複数（例えば６つ）の凹型受け部１１Ｂが設けられている。各凹型受け部１１Ｂの中心には開口部１１Ｃが設けられている。さらに、図２に示されるように、底面部１１にはブラケット１７が取り付けられるための複数（例えば５つ）の雌ねじ部１１Ｄが灯具後方に突出して設けられている。また、壁部１２は、灯具前方側が灯具後方側よりも拡大された構造となっている。これにより、灯室Ｒ内において灯具前方側と後方側との間に段差部１２Ａが設けられている。ベース部材４０を含むランプアセンブリ２０がランプボディ１０内に収容された際に、この段差部１２Ａにベース部材４０の周縁部が接触してベース部材４０の灯具後方への移動が規制される。

図４に示されるアウターレンズ１５は、樹脂から構成された透明部材である。このアウターレンズ１５は、左右一対の車両用灯具１において共通した形状を有しており、車両後方側から見て左側の車両用灯具に取り付けられる場合は、図４に示される状態とは１８０度回転させてランプボディに取り付けられる。アウターレンズ１５は、熱板溶着によりランプボディ１０の壁部１２の前端部１２Ｂと接合される。熱板溶着により溶着されたランプボディ１０とアウターレンズ１５との熱溶着部は、その後アニール処理されて、当該熱溶着部に生じた歪みが除去される。
アウターレンズ１５の左側端部には、リフレックスリフレクタ１６を収容するための収容部１５Ａが設けられている。この収容部１５Ａにリフレックスリフレクタ１６が灯具前面側から例えば強力な両面テープにより接着される。リフレックスリフレクタ１６は、例えば縦長四角形状の赤色導光体であって、反射面（図示省略）が設けられている。このようなリフレックスリフレクタ１６により、灯具外部から進入する光を灯具外部に向けて反射し、これにより、自車両の存在を後方に位置する他車両等に認識させることができる。なお、本実施形態においては、熱溶着部のアニール処理後に、リフレックスリフレクタ１６がアウターレンズ１５に取付けられる。

図５に示すように、矩形平板状の実装基板２４には、例えばＬＥＤから構成された第一から第三の発光素子２１〜２３が実装されている。本実施形態においては、一例として、実装基板２４上に、６つの第一の発光素子２１と、２つの第二の発光素子２２と、４つの第三の発光素子２３が搭載されている。６つの第一の発光素子２１は、車両用灯具１の正面視において、実装基板２４の上部側に一列に並列して搭載されている。２つの第二の発光素子２２は、灯具正面視において第一の半導体発光素子２１の下部の左側（すなわち、自動車の車幅方向の内側）に並列して配置されている。４つの第三の発光素子２３は、灯具正面視において、第一の発光素子２１の下部であって第二の発光素子２２の右側に並列して配置されている。なお、これらの発光素子２１〜２３は、詳細な図示は省略するが、実装基板２４に設けられた電極を通して電流が通流されることにより所要の特性で光を出射する。

本実施形態においては、第一の発光素子２１は赤色ＬＥＤから構成され、テール＆ストップランプＴ＆ＳＬ用の光源として機能しうる。第二の発光素子２２は白色ＬＥＤから構成され、バックアップランプＢＵＬ用の光源として機能しうる。第三の発光素子２３はアンバー色のＬＥＤから構成され、ターンシグナルランプＴＳＬ用の光源として機能しうる。このように、第一〜第三の発光素子２１〜２３はそれぞれ発光色が異なる。なお、テール＆ストップランプＴ＆ＳＬ用の第一の発光素子２１は、ＬＥＤチップに通流する電流を切り替えることにより発光強度が変化され、低光度で発光されたときにはテールランプとして機能し、高光度で発光されたときにはストップランプとして機能するように構成されている。また、図７（ａ）〜（ｃ）に示されるように、実装基板２４上に実装された第一の発光素子２１は、第二および第三の発光素子２２，２３よりも実装基板２４から突出した形状であり、実装基板２４から光軸上の仮想焦点までの位置が、第二および第三の発光素子２２，２３とは異なるように構成されている。

なお、実装基板２４には、ねじ穴である複数（例えば５つ）の開口部２４Ａが設けられている。図５に示すように、本実施形態においては、実装基板２４上の四隅と中央部近傍の計５箇所に開口部２４Ａが設けられているが、この構成に限られない。当該開口部２４Ａは、少なくとも３箇所（例えば、実装基板２４の長手方向における両端と中央部近傍）に設けられていればよい。

図６（ａ）、（ｂ）に示される単一のインナーレンズ３０は、樹脂から構成された透光部材である。インナーレンズ３０は、実装基板２４の灯具前方側に組み付けられて、第一から第三の発光素子２１〜２３から出射された光を配光制御するための部材である。第一から第三の発光素子２１〜２３から出射された光は、インナーレンズ３０に入射され、このインナーレンズ３０において屈折され、あるいは内面反射されてインナーレンズ３０内を導光された上で所要の配光特性で出射されるように構成されている。図６（ｂ）および図１３に示されるように、インナーレンズ３０の背面側には、実装基板２４の複数の開口部２４Ａに対応する位置に複数の突起部３０Ａが設けられている。各突起部３０Ａには、径方向に突出する張出部３０Ａ１が形成されている。

インナーレンズ３０は、第一の発光素子２１の配置に対応する第一の領域３１と、第二の発光素子２２の配置に対応する第二の領域３２と、第三の発光素子２３の配置に対応する第三の領域３３とを有する。第一の領域３１には、複数の第一の発光素子２１から出射された光を配光制御する複数（例えば６つ）の第一の配光制御ステップ３１０が設けられている。第二の領域３２には、複数の第二の発光素子２２から出射された光を配光制御する複数（例えば２つ）の第二の配光制御ステップ３２０が設けられている。第三の領域３３には、複数の第三の発光素子２３から出射された光を配光制御する複数（例えば４つ）の第三の配光制御ステップ３３０が設けられている。

図２および図６（ａ）、（ｂ）に示されるように、第二および第三の配光制御ステップ３２０，３３０が設けられる第二および第三の領域３２，３３は、第一の配光制御ステップ３１０が設けられる第一の領域３１を含む第二および第三の領域３２，３３の周辺部よりも灯具後方側に一段窪んで形成されている。図６（ａ）に示されるように、インナーレンズ３０の前面上において、第二および第三の領域３２，３３には、灯具上下方向（縦方向）に帯状に延びるシリンドリカルステップＶＳが設けられている。シリンドリカルステップＶＳは、断面において非常に緩やかな円弧状のステップであり、シボ加工が施されている。このシリンドリカルステップＶＳにより、インナーレンズ３０の後方に配置された回路基板２５等の部材の非視認性が確保され、車両用灯具１の見栄えを高めることができる。また、図６（ｂ）に示されるように、インナーレンズ３０の背面上において、第二および第三の領域３２，３３を除いた領域（すなわち、第一の領域３１やリフレックスリフレクタ１６の背面領域）には、車両左右方向（横方向）に帯状に延びるシリンドリカルステップＨＳが設けられている。シリンドリカルステップＨＳにもシボ加工が施されている。縦方向のシリンドリカルステップＶＳと同様に、横方向のシリンドリカルステップＨＳにより、インナーレンズ３０の後方側の非視認性が確保されるため、車両用灯具１の見栄えを高めることができる。

図７（ａ）は実装基板２４上の第一の発光素子２１およびインナーレンズ３０の第一の配光制御ステップ３１０の拡大断面図であり、図７（ｂ）は実装基板２４上の第二の発光素子２２およびインナーレンズ３０の第二の配光制御ステップ３２０の拡大断面図であり、図７（ｃ）は実装基板２４上の第三の発光素子２３およびインナーレンズ３０の第三の配光制御ステップ３３０の拡大断面図である。図８（ａ）は第一の発光素子２１から出射された光の光路を示し、図８（ｂ）は第二の発光素子２２から出射された光の光路を示し、図８（ｃ）は第三の発光素子２３から出射された光の光路を示している。なお、図８（ａ）〜（ｃ）では、図が煩雑になることを避けるためにインナーレンズ３０の断面ハッチングは省略している。

図７（ａ）に示されるように、第一の配光制御ステップ３１０は概ね碗状に形成されており、その中心軸は実装基板２４上の第一の発光素子２１の光軸Ｏｘ１と一致している。第一の配光制御ステップ３１０の第一の発光素子２１と対向する面である後面３１１は凹状に形成されている。この後面３１１は、第一の発光素子２１の光軸Ｏｘ１の近傍において、第一の発光素子２１からの光を灯具正面方向へ向かう光として入射させる第一の入射部３１１ａと、第一の入射部３１１ａの左右両側において第一の発光素子２１からの光を灯具正面方向から左右両側に離れる方向へ向かう光として入射させる左右一対の第二の入射部３１１ｂと、これら第二の入射部３１１ｂから入射した光を灯具正面方向へ向けて全反射により内面反射させる左右一対の反射部３１１ｃとで構成されている。なお、第一の配光制御ステップ３１０の後面３１１において、左右一対の反射部３１１ｃよりも外側であって、実装基板２４と略平行な面を、基準面３１１ｄと定義する。

一方、第一の配光制御ステップ３１０の後面３１１とは反対側の前面３１２は、光軸Ｏｘ１と直交する鉛直面に沿って緩やかな円弧状に形成された内底面３１３と、内底面３１３から光軸Ｏｘ１の左右両側において灯具前方へ向けて略楔状に突出する一対の第一の偏向部３１４Ｌ、３１４Ｒと、第一の偏向部３１４Ｌ、３１４Ｒから光軸Ｏｘ１の左右両側において灯具前方へ向けて略楔状に突出する一対の第二の偏向部３１５Ｌ、３１５Ｒとから構成されている。図８（ａ）に示されるように、内底面３１３においては、第一の入射部３１１ａから入射した第一の発光素子２１からの光を、灯具前方に出射させる。また、第一の偏向部３１４Ｌ、３１４Ｒと第二の偏向部３１５Ｌ、３１５Ｒのそれぞれにおいては、第二の入射部３１１ｂから入射した第一の発光素子２１からの光を、全反射により内面反射させた後、光軸Ｏｘ１に対して傾斜した方向へ向けてそれぞれ偏向出射させる。このとき、左側の第一の偏向部３１４Ｌおよび左側の第二の偏向部３１５Ｌに入射した光は、各偏向部３１４Ｌ，３１５Ｌの外側面において全反射されて各偏向部３１４Ｌ，３１５Ｌの内側面から光軸Ｏｘ１を通って右斜め方向へ向けて偏向出射される。また、右側の第一の偏向部３１４Ｒおよび右側の第二の偏向部３１５Ｒに入射した光は、各偏向部３１４Ｒ，３１５Ｒの外側面において全反射されて各偏向部３１４Ｒ，３１５Ｒの内側面から光軸Ｏｘ１を通って左斜め方向へ向けて偏向出射される。テール＆ストップランプＴ＆ＳＬは、車両の内側（図７（ａ）および図８（ａ）の左側）方向に４５°、車両の外側方向（図７（ａ）および図８（ａ）の右側）に８０°の領域を所定の光度で照明する配光特性が要求される。そのため、第一の配光制御ステップ３１０は、車両内側に向けて最大４５°の角度範囲で光が照射されるように光軸Ｏｘ１を中心にして図中右側のステップが形成されているとともに、車両外側へ向けて最大８０°の角度範囲で光が照射されるように光軸Ｏｘ１を中心にして図中左側のステップが形成されている。なお、第一の配光制御ステップ３１０は、当該第一の配光制御ステップ３１０から照射される光の一部が上記の最大角度範囲の照射領域へ届き、その他の主要な光は灯具正面方向へ照射されるような光度分布、すなわち中心部が高い山なりの光度分布となるように設計されている。このような第一の配光制御ステップ３１０により、テール＆ストップランプＴ＆ＳＬとして好適な配光を得ることができる。また、第一から第三の偏向部３２４Ｌ，３２４Ｒ，３１５Ｌ，３１５Ｒによりクロス配光を実現しているため、第一および第二の偏向部３１４Ｌ〜３１５Ｒのうち一つの偏向部から照射される光が、別の偏向部の端部に干渉して光照射の障害となることが防止される。

図７（ｂ）に示されるように、第二の配光制御ステップ３２０は概ね碗状に形成されており、その中心軸は実装基板２４上の第二の発光素子２２の光軸Ｏｘ２と一致している。第二の配光制御ステップ３２０の第二の発光素子２２と対向する面である後面３２１は凹状に形成されている。この後面３２１は、第二の発光素子２２の光軸Ｏｘ２の近傍において、第二の発光素子２２からの光を灯具正面方向へ向かう光として入射させる第一の入射部３２１ａと、第一の入射部３２１ａの左右両側において第二の発光素子２２からの光を灯具正面方向から左右両側に離れる方向へ向かう光として入射させる左右一対の第二の入射部３２１ｂと、これら第二の入射部３２１ｂから入射した光を灯具正面方向へ向けて全反射により内面反射させる左右一対の反射部３２１ｃとから構成されている。なお、第二の配光制御ステップ３２０の後面３２１において、左右一対の反射部３２１ｃよりも外側であって、実装基板２４と略平行な面を、基準面３２１ｄと定義する。

一方、第二の配光制御ステップ３２０の後面３２１とは反対側の前面３２２は、光軸Ｏｘ２と直交する鉛直面に沿った面である内底面３２３と、内底面３２３から光軸Ｏｘ２の左右両側において灯具前方へ向けて円弧状に突出する一対の第一の偏向部３２４Ｌ、３２４Ｒと、第一の偏向部３２４Ｌ、３２４Ｒから光軸Ｏｘ２の左右両側において灯具前方へ向けて円弧状に突出する一対の第二の偏向部３２５Ｌ、３２５Ｒと、第二の偏向部３２５Ｌ、３２５Ｒから光軸Ｏｘ２の左右両側において灯具前方へ向けて円弧状に突出する一対の第三の偏向部３２６Ｌ、３２６Ｒとから構成されている。図６（ａ）および図７（ｂ）に示されるように、第一の配光制御ステップ３１０とは異なり、第二の配光制御ステップ３２０の内底面３２３には、灯具正面視において縦方向に沿った細かいステップが設けられている。これにより、図８（ｂ）に示されるように、内底面３２３においては、第一の入射部３２１ａから入射した第二の発光素子２２からの光を、灯具前方に出射させる。また、第一から第三の偏向部３２４Ｌ〜３２６Ｒのそれぞれにおいては、第二の入射部３２１ｂから入射した第二の発光素子２２からの光を、反射部３２１ｃで反射された平行光を集光するように屈折してから光軸Ｏｘ２に対して灯具前方に出射する。バックアップランプＢＵＬは、車両の内側（図７（ｂ）および図８（ｂ）の左側）方向に３０°、車両の外側方向（図７（ｂ）および図８（ｂ）の右側）に４５°の領域を所定の光度で照明する配光特性が要求される。そのため、第二の配光制御ステップ３２０は、車両内側に向けて最大３０°の角度範囲で光が照射されるように光軸Ｏｘ２を中心にして図中右側のステップが形成されているとともに、車両外側へ向けて最大４５°の角度範囲で光が照射されるように光軸Ｏｘ２を中心にして図中左側のステップが形成されている。なお、第一の配光制御ステップ３１０と同様に、第二の配光制御ステップ３２０は、一部の光が上記の最大照射領域へ届き、その他の主要な光は灯具正面方向へ照射されるような山なりの光度分布となるように設計されている。このような第二の配光制御ステップ３２０により、バックアップランプＢＵＬとして好適な配光を得ることができる。

図７（ｃ）に示されるように、第三の配光制御ステップ３３０は概ね碗状に形成されており、その中心軸は実装基板２４上の第三の発光素子２３の光軸Ｏｘ３と一致している。第三の配光制御ステップ３３０の第三の発光素子２３と対向する面である後面３３１は凹状に形成されている。この後面３３１は、第三の発光素子２３の光軸Ｏｘ３の近傍において、第三の発光素子２３からの光を灯具正面方向へ向かう光として入射させる第一の入射部３３１ａと、第一の入射部３３１ａの左右両側において第二の発光素子２３からの光を灯具正面方向から左右両側に離れる方向へ向かう光として入射させる左右一対の第二の入射部３３１ｂと、これら第二の入射部３３１ｂから入射した光を灯具正面方向へ向けて全反射により内面反射させる左右一対の反射部３３１ｃとから構成されている。なお、第三の配光制御ステップ３３０の後面３３１において、左右一対の反射部３３１ｃよりも外側であって、実装基板２４と略平行な面を、基準面３３１ｄと定義する。

一方、第三の配光制御ステップ３３０の後面３３１とは反対側の前面３３２は、光軸Ｏｘ３と直交する鉛直面に沿った面である内底面３３３と、内底面３３３から光軸Ｏｘ３の左右両側において灯具前方へ向けて略楔状に突出する左右一対の第一の偏向部３３４Ｌ、３３４Ｒと、第一の偏向部３３４Ｌ、３３４Ｒから光軸Ｏｘ３の左右両側において灯具前方へ向けて略楔状に突出する左右一対の第二の偏向部３３５Ｌ、３３５Ｒと、第二の偏向部３３５Ｌ、３３５Ｒから光軸Ｏｘ３の左右両側において灯具前方へ向けて略楔状に突出する左右一対の第三の偏向部３３６Ｌ、３３６Ｒと、を有している。図８（ｃ）に示されるように、内底面３３３においては、第一の入射部３３１ａから入射した第三の発光素子２３からの光を、灯具前方に出射させる。また、第一の偏向部３３４Ｌ、３３４Ｒから第三の偏向部３３６Ｌ、３３６Ｒにおいては、第二の入射部３３１ｂから入射した第三の発光素子２３からの光を、全反射により内面反射させた後、光軸Ｏｘ３に対して傾斜した方向へ向けてそれぞれ偏向出射させる。第一の配光制御ステップ３１０と同様に、左右一対の第一の偏向部３３４Ｌ，３３４Ｒから第三の偏向部３３６Ｌ，３３６Ｒに入射した光は、各偏向部３３４Ｌ〜３３６Ｒの外側面において全反射されて各偏向部３３４Ｌ〜３３６Ｒの内側面から光軸Ｏｘ３を通って反対側の斜め方向へ向けて偏向出射される。ターンシグナルランプＴＳＬは、車両の内側（図７（ｃ）および図８（ｃ）の左側）方向に３０°、車両の外側方向（図７（ｃ）および図８（ｃ）の右側）に８０°の領域を所定の光度で照明する配光特性が要求される。そのため、第三の配光制御ステップ３３０は、車両内側に向けて最大３０°の角度範囲で光が照射されるように光軸Ｏｘ３を中心にして図中右側のステップが形成されているとともに、車両外側へ向けて最大８０°の角度範囲で光が照射されるように光軸Ｏｘ３を中心にして図中左側のステップが形成されている。なお、第一の配光制御ステップ３１０と同様に、第三の配光制御ステップ３３０は、一部の光が上記の最大照射領域へ届き、その他の主要な光は灯具正面方向へ照射されるような山なりの光度分布となるように設計されている。このような第三の配光制御ステップ３３０により、ターンシグナルランプＴＳＬとして好適な配光を得ることができる。また、第一から第三の偏向部３３４Ｌ〜３３６Ｒによりクロス配光を実現しているため、第一から第三の偏向部３３４Ｌ〜３３６Ｒのうち一つの偏向部から照射される光が、別の偏向部の端部に干渉して光照射の障害となることが防止される。

上述の通り、第二および第三の領域３２，３３は、第一の領域３１を含む第二および第三の領域３２，３３の周辺部よりも灯具後方側に一段窪んで形成されている。すなわち、図７（ａ）〜（ｃ）に示されるように、実装基板２４から第一の配光制御ステップ３１０の基準面３１１ｄまでの距離Ｌ１が、実装基板２４から第二の配光制御ステップ３２０の基準面３２１ｄおよび第三の配光制御ステップ３３０の基準面３３１ｄまでの距離Ｌ２よりも長くなっている。これは、仮想焦点の異なる第一から第三の発光素子２１〜２３とインナーレンズ３０の第一から第三の配光制御ステップ３１０〜３３０との光学中心を単一のインナーレンズ３０で合わせるためである。

図９に示される回路基板２５は、実装基板２４に搭載された第一から第三の半導体発光素子２１〜２３の点灯を制御するための部材である。本実施形態では、回路基板２５の背面側には制御回路素子２５Ｂ（制御回路の一例）や抵抗素子２５Ｃ等が実装される。回路基板２５には複数（例えば５つ）の開口部２５Ａが設けられている。回路基板２５の左端部には切欠き部２６が設けられている。この切欠き部２６に、回路基板２５の背面側に実装された制御回路素子２５Ｂ等と実装基板２４上の第一から第三の半導体発光素子２１〜２３との間の配線（不図示）が収容される。また、回路基板２５の背面部には、ケーブル部５０（図２および図１２（ｄ）参照）が接続される。ケーブル部５０は、回路基板２５と灯具外部の電源部や制御部（いずれも図示省略）との間を接続し回路基板２５への送電等を行う。回路基板２５と接続されたケーブル部５０は、ランプボディ１０の大径開口部１１Ａを挿通して、ランプボディ１０の外部に突出される。

ベース部材４０は、実装基板２４と回路基板２５との間に配置されるとともに実装基板２４および回路基板２５を保持する部材である。図１０に示されるように、ベース部材４０は、平板状のベース本体４１と、ベース本体４１の周縁部に設けられてベース本体４１の背面から灯具後方側へ突出する複数（例えば６つ）の脚部４２とを備えている。ベース本体４１には、実装基板２４の複数の開口部２４Ａに対応する位置にインナーレンズ３０の突起部３０Ａを受け止めるための複数（例えば５つ）の凹型受け部４１Ａが設けられている。複数の凹型受け部４１Ａ内にはそれぞれ開口部４１Ｂが設けられている。また、図２に示されるように、ベース本体４１の背面側には、回路基板２５の複数の開口部２５Ａに対応する位置に複数の雌ねじ部４１Ｃが設けられている。さらに、図２に示されるように、脚部４２のそれぞれにはランプボディ１０へ取り付けるための雌ねじ部４２Ａが設けられている。ベース部材４０の左端部には切欠き部４３が設けられている。この切欠き部４３には、回路基板２５の制御回路素子２５Ｂ等と実装基板２４上の第一から第三の半導体発光素子２１〜２３との間の配線が収容される。
ベース本体４１の外形は、ランプボディ１０の内部空間において灯具前後方向と直交する面の形状とほぼ同様な横長の矩形状に形成されている。このようなベース部材４０がランプボディ１０に収容されると、ベース本体４１の周縁部がランプボディの段差部１２Ａに接触するとともに、脚部４２の端部がランプボディ１０の受け部１１Ｂに収容されて、ベース部材４０が位置決めされる。これにより、ベース部材４０によってランプボディ１０の灯室Ｒが灯具前方側の空間と灯具後方側の空間とに区切られることとなる。なお、ベース部材４０は、実装基板２４と回路基板２５との間に配置されることで、回路基板２５から実装基板２４への熱伝導を抑える熱伝導抑制部材としても機能する。

図１１に示される車両取付用のブラケット１７は、樹脂製あるいは金属製の部材である。従来とは異なり、ブラケット１７はランプボディ１０とは別体で構成され、ランプボディ１０の背面側に取り付けられる。このブラケット１７を介して、車両用灯具１は車両（例えば、小型トラック）の車体後部の左右の所定位置にそれぞれ配設される。ブラケット１７は、ランプボディ１０を収容する略Ｕ字状の基部１８と、基部１８の上部に張り出した車両取付部１９とを備えている。基部１８には、ランプボディ１０とねじ止めにより接合されるためにランプボディ１０の雌ねじ部１１Ｄと対応する位置に複数（例えば５つ）の開口部１８Ａが設けられている。また、車両取付部１９には自動車の車体に取り付けるための複数（例えば３つ）の開口部１９Ａが設けられている。

次に、図１２（ａ）〜（ｆ）および図１３を参照して、上記構成の車両用灯具１の組立工程を説明する。
まず、図１２（ａ）に示すように、第一から第三の半導体発光素子２１〜２３が実装された実装基板２４を間にして、灯具前方側にインナーレンズ３０を配置し、灯具後方側にベース部材４０を配置する。そして、図１３の拡大断面図に示すように、インナーレンズ３０の突起部３０Ａを実装基板２４の開口部２４Ａに挿入して、インナーレンズ３０を実装基板２４に対して位置決めするとともに、実装基板２４に位置決めされたインナーレンズ３０の突起部３０Ａの先端部をベース部材４０の凹型受け部４１Ａに収容して、実装基板２４に対してベース部材４０を位置決めする。このとき、実装基板２４をインナーレンズ３０の突起部３０Ａに形成された張出部３０Ａ１とベース部材４０の凹型受け部４１Ａとで挟み込むことで、実装基板２４が固定される。その後、インナーレンズ３０の突起部３０Ａに設けられた雌ねじ部３０Ｂをベース部材４０の開口部４１Ｂ側からねじＳによりねじ止めする。これにより、灯具前方側から灯具後方側へ向けて、インナーレンズ３０、実装基板２４およびベース部材４０がこの順で組み付けられる。

次に、図１２（ｂ）に示すように、ベース部材４０の背面側に回路基板２５を組み付ける。このとき、図１３に示すように、ベース本体４１の背面側に設けられた雌ねじ部４１Ｃと回路基板２５の開口部２５Ａとの位置を合わせて、雌ねじ部４１Ｃを開口部２５Ａ側からねじＳによりねじ止めする。そして、実装基板２４と回路基板２５とを電気的に接続するため、配線処理を行う。これにより、ランプアセンブリ２０が作製される。

次に、図１２（ｃ）に示すように、ランプアセンブリ２０をランプボディ１０に収容し、ベース部材４０の脚部４２をランプボディ１０の受け部１１Ｂに合わせる。そして、ベース部材４０の脚部４２に形成された雌ねじ部４２Ａをランプボディ１０の受け部１１Ｂに設けられた開口部１１Ｃ側からねじＳによりねじ止めする。これにより、ランプボディ１０にランプアセンブリ２０が組み付けられる。

次に、図１２（ｄ）に示すように、ランプボディ１０の前端部１２Ｂにアウターレンズ１５を熱板溶着により溶着する。ランプボディ１０にアウターレンズ１５を溶着した後、熱溶着部のアニール処理を行い、残留応力を除去する。アニール処理後、アウターレンズ１５の左側端部にリフレックスリフレクタ１６を両面テープにより接着する。アニール処理後に、アウターレンズ１５にリフレックスリフレクタ１６を組み付けるようにしているため、アニール処理による加熱時にリフレックスリフレクタ１６内の反射面が熱により歪んでしまうなどの不具合を防止することができる。

最後に、図１２（ｅ）に示すように、ランプボディ１０の背面側に、ブラケット１７を取り付ける。具体的には、ランプボディ１０をブラケット１７の基部１８に収容するとともに、基部１８に設けられた複数の開口部１８Ａとランプボディ１０の複数の雌ねじ部１１Ｄとを合わせて、ランプボディ１０の雌ねじ部１１ＤをねじＳによりブラケット１７を介してねじ止めする。このようにして、図１２（ｆ）に示される本実施形態の車両用灯具１を作製する。

以上説明した本実施形態に係る車両用灯具１は、第一の半導体発光素子２１と、第一の半導体発光素子２１とは発光色の異なる第二の半導体発光素子２２と、第一および第二の半導体発光素子２１，２２を搭載する単一の実装基板２４と、単一の実装基板２４と組付可能な単一のインナーレンズ３０と、を備えている。そして、インナーレンズ３０は、第一の半導体発光素子２１から出射された光を配光制御する第一の配光制御ステップ３１０が設けられた第一の領域３１と、第二の半導体発光素子２２から出射された光を配光制御するステップであって第一の配光制御ステップ３１０とは異なる第二の配光制御ステップ３２０が設けられた第二の領域３２とを含んでいる。この構成によれば、発光色がそれぞれ異なる第一および第二の半導体発光素子２１，２２が搭載された単一の実装基板２４と、当該実装基板２４に組付可能で各半導体発光素子２１，２２に対応してそれぞれ異なる配光制御ステップ３１０，３２０が設けられた第一および第二の領域３１，３２を有する単一のインナーレンズ３０とを備えた構成であるため、従来の車両用灯具と比べて部品点数を少なくでき、かつ容易に組立てることができる。また、従来とは異なり、エクステンションやリフレクタ等の他部品を備える必要がないため、簡便な構成で灯具の見栄えを向上させることができる。

また、本実施形態においては、実装基板２４は少なくとも３つの開口部２４Ａを有し、インナーレンズ３０は、少なくとも３つの開口部２４Ａに対応する位置に設けられて実装基板２４と対向する面から突出された少なくとも３つの突起部３０Ａを有しており、各突起部３０Ａが各開口部２４Ａに挿入されることにより、インナーレンズ３０が実装基板２４に対して位置決めされるように構成されている。この構成によれば、実装基板２４上の第一および第二の半導体発光素子２１，２２とインナーレンズ３０の第一および第二の配光制御ステップ３１０，３２０との光学中心を合わせやすく、良好な組立精度を維持できる。

さらに、本実施形態においては、第一および第二の半導体発光素子２１，２２とは発光色の異なる第三の半導体発光素子２３を備え、インナーレンズ３０は、第三の半導体発光素子２３から出射された光を配光制御するステップであって第一および第二の配光制御ステップ３１０，３２０とは異なる第三の配光制御ステップ３３０が設けられた第三の領域３３をさらに含んでいる。そして、例えば、第一の半導体発光素子２１はテール＆ストップランプＴ＆ＳＬ用の光源であり、第二の半導体発光素子２２はバックアップランプＢＵＬ用の光源であり、第三の半導体発光素子２３はターンシグナルランプＴＳＬ用の光源である。この構成によれば、簡便な構成で、テール＆ストップランプ、ターンシグナルランプおよびバックアップランプ機能を有する多機能な車両用尾灯を提供することができる。

さらに、本実施形態に係る車両用灯具１は、第一から第三の半導体発光素子２１〜２３を制御する制御回路素子２５Ｂが実装された回路基板２５と、実装基板２４と回路基板２５との間に配置されるとともに実装基板２４および回路基板２５を保持するベース部材４０とを備え、ベース部材４０により、ランプボディ１０の内部空間が区切られている。この構成によれば、ベース部材４０により、実装基板２４や回路基板２５を容易に位置決めすることができる。また、実装基板に制御回路が搭載されている従来例とは異なり、半導体発光素子２１〜２３が実装される実装基板２４とは別体として制御回路素子２５Ｂが搭載される回路基板２５が設けられているため、実装基板２４の放熱面積を最大限維持することができる。さらに、実装基板２４と回路基板２５との間に配置されたベース部材４０がランプボディ１０の内部空間を区切っているため、発熱量の多い素子２５Ｂ，２５Ｃが搭載された回路基板２５から実装基板２４への熱伝導を極力抑えることができる。

また、本実施形態においては、車両用灯具１を車両に取付けるためのブラケット１７がランプボディ１０の裏面側に組み付けられる。この構成によれば、ランプボディ１０の構造を変更することなく、ブラケット１７を介して車両用灯具１を異種車両に組み付けることができる。そのため、ランプボディ１０およびランプボディ１０に収容される部品の共通化が可能となり、低コスト化を実現することができる。

さらに、アウターレンズ１５の左側端部には、リフレックスリフレクタ１６が設けられているため、リフレックスリフレクタ１６の背面側に配置される実装基板２４と回路基板２５との配線部（図示省略）がこのリフレックスリフレクタ１６により灯具正面からは視認できないようになっている。そのため、当該配線部については見栄えを気にする必要がなく、直接はんだ付け等により配線処理を行うことができ簡便である。

以上において本発明の実施形態の例を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものでなく、必要に応じて他の構成を採用することが可能である。

上記の実施形態においては、それぞれ発光色の異なる第一から第三の発光素子２１〜２３を単一の実装基板２４上に搭載し、当該第一から第三の発光素子２１〜２３に対応して第一から第三の配光制御ステップ３１０〜３３０を含む単一のインナーレンズ３０を実装基板２４上に組み付けた構成としているが、この例に限られない。例えば、第一から第三の発光素子２１〜２３のうち、２種類の発光素子を実装基板上に搭載して、当該２種類の発光素子に対応した２種類の配光制御ステップを含むインナーレンズを実装基板上に組み付ける構成としてもよい。すなわち、リアコンビネーションランプとして、テール＆ストップランプ、ターンシグナルランプおよびバックアップランプのうち少なくとも２種類のランプ機能を有するように灯具を構成してもよい。

また、上記の実施形態で示された第一から第三の発光素子２１〜２３の個数や配置構成については、車両形状等に応じて適宜変更可能である。また、第一から第三の配光制御ステップ３１０〜３３０のステップ形状についても、要求される灯具の配光に応じて適宜変更可能である。さらに、上記の実施形態においては、光源としてＬＥＤから構成される半導体発光素子を用いているが、レーザダイオード等の他の発光素子を用いることもでき、さらにはバルブ（電球）を光源とした灯具への適用も可能である。

なお、上記の実施形態においては、第一から第三の半導体発光素子２１〜２３の仮想焦点が異なるため、インナーレンズ３０の第二および第三の領域３２，３３は、第一の領域３１よりも灯具後方側に一段窪んで形成されているが、この例に限られない。第一から第三の半導体発光素子２１〜２３の仮想焦点が同一である場合には、第一から第三の領域３１〜３３の基準面３１１ｄ〜３３１ｄが面一となるように形成してもよい。
さらに、ブラケット１７の形状は図１および図１１等に示された形状に限られず、車両用灯具１が組み込まれる車両の形状等に応じて適宜変更することができる。

１：車両用灯具、１０：ランプボディ、１５：アウターレンズ、１６：リフレックスリフレクタ、１７：ブラケット、２０：ランプアセンブリ、２１：第一の発光素子（第一の半導体発光素子）、２２：第二の発光素子（第二の半導体発光素子）、２３：第三の発光素子（第三の半導体発光素子）、２４：実装基板、２４Ａ：開口部、２５：回路基板、２５Ａ：開口部、２５Ｂ：制御回路素子（制御回路の一例）、２５Ｃ：抵抗素子、３０：インナーレンズ、３０Ａ：突起部、３１：第一の領域、３１０：第一の配光制御ステップ、３２第二の領域、３２０：第二の配光制御ステップ、３３：第三の領域、３３０：第三の配光制御ステップ、３１１ｄ〜３３１ｄ：基準面、４０：ベース部材、４１：ベース本体、４２：脚部、５０：ケーブル部

Claims

第一の半導体発光素子と、
前記第一の半導体発光素子とは発光色の異なる第二の半導体発光素子と、
前記第一および第二の半導体発光素子を搭載する単一の実装基板と、
前記単一の実装基板と組付可能であって、前記第一の半導体発光素子から出射された光を配光制御する第一の配光制御ステップが設けられた第一の領域と、前記第二の半導体発光素子から出射された光を配光制御するステップであって前記第一の配光制御ステップとは異なる第二の配光制御ステップが設けられた第二の領域とを含む単一のインナーレンズと、を備え、
前記第一の領域および前記第二の領域の少なくとも一方には、帯状に延びるステップが設けられ、
前記実装基板は、少なくとも３つの開口部を有し、
前記インナーレンズは、少なくとも３つの前記開口部に対応する位置に設けられて前記実装基板と対向する面から突出された少なくとも３つの突起部を有し、
各前記突起部が各前記開口部に挿入されることにより、前記インナーレンズが前記実装基板に対して位置決めされ、
さらに、前記実装基板を保持するベース部材を備え、
前記ベース部材は、各前記開口部に対応する位置に各前記突起部を受け止めるための複数の凹型受け部を有し、
各前記突起部が各前記凹型受け部に受け止められることにより、前記実装基板が前記ベース部材に対して位置決めされる、車両用灯具。
さらに、前記第一および第二の半導体発光素子とは発光色の異なる第三の半導体発光素子を備え、
前記インナーレンズは、前記第三の半導体発光素子から出射された光を配光制御するステップであって前記第一および第二の配光制御ステップとは異なる第三の配光制御ステップが設けられた第三の領域をさらに含み、
前記第一の半導体発光素子はテール＆ストップランプ用の光源であり、前記第二の半導体発光素子はバックアップランプ用の光源であり、前記第三の半導体発光素子はターンシグナルランプ用の光源である、請求項１に記載の車両用灯具。
さらに、少なくとも前記第一および第二の半導体発光素子を制御する制御回路が実装された回路基板と、
前記インナーレンズ、前記実装基板、前記回路基板および前記ベース部材を収容するランプボディと、を備え、
前記ベース部材は、前記実装基板と前記回路基板との間に配置されるとともに前記実装基板および前記回路基板を保持しており、
前記ベース部材により、前記ランプボディの内部空間が区切られている、請求項１または請求項２に記載の車両用灯具。
前記車両用灯具を車両に取付けるためのブラケットが前記ランプボディに組み付けられる、請求項３に記載の車両用灯具。
前記第二の領域は、前記第一の領域よりも当該車両用灯具の後方側に向けて窪むように形成されている、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車両用灯具。