JP6560514B2 - 車両用灯具 - Google Patents

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Description

本発明は、車両用灯具に関する。
左右方向及び前後方向に対して延出するように配置された導光体を備える車両用灯具が知られている（特許文献１参照）。当該導光体では、その延出方向に沿って後面側に複数のステップが形成されている。このため、当該複数ステップにより導光体中を進む光が反射され、前面カバーを介して車両用灯具の前方に反射光が出射される。このように、ステップを導光体の後面側に設けることで導光体全体を均一に光らせることができる。
特開２０１１−２１６２７９号公報
しかしながら、特許文献１に開示された導光体では、光の照射方向に応じて光の照射量に大きな違いがある。例えば、車両用灯具を前方から視認する場合を考えると、導光体の前面と前後方向に対向する位置から導光体を視認した場合には、ステップから反射された光の照射量が大きいため導光体の輝度は大きい。一方、導光体の延出方向付近と対向する位置から導光体を視認した場合には、ステップから反射された光の照射量が小さいため導光体の輝度が小さくなってしまう。このように、車両用灯具を視認する方向（視認角度）に応じて導光体の輝度が異なってしまう。
本発明は、導光体の延出方向又はその近傍方向から出射される光の照射量を増大させることが可能な車両用灯具を提供することを目的とする。
本発明の一態様の車両用灯具は、
光源と
前記光源から出射される光を導く導光体と、
前記導光体の前方に配置され、前記導光体から出射された光を通過させる透光カバーと、を備えた車両用灯具であって、
前記導光体は、
前記導光体の一端に設けられ、前記光源からの光が入射する第１端面と、
前記導光体の他端に設けられた第２端面と、
前記第１端面から前記第２端面まで延出し、複数のステップが形成された後方側面と、
前記第１側面から前記第２端面まで延出した前方側面と、を有し、
前記前方側面には切欠き部が形成されており、前記切欠き部には前記導光体の延出方向と交差する切欠き面が形成されており、
前記複数のステップは、前記導光体内を進む光のうち第１の光を前記前方側面に向けて反射すると共に、前記導光体内を進む光のうち第２の光を前記切欠き面に向けて反射するように構成されており、
前記透光カバーは、
前記前方側面から出射された前記第１の光を通過させる第１出射部と、
前記切欠き面から出射された前記第２の光を通過させる第２出射部と、
を有し、
前記切欠き面と前記第２の光が入射する前記第２出射部の入射面との成す角度が０度から４５度の範囲内となる。
上記構成によれば、導光体の前方側面に切欠き部を形成し、切欠き部の切欠き面と、第２の光が入射する第２出射部の入射面との成す角度が０度から４５度の範囲内となっている。このため、導光体の延出方向又はその近傍方向から出射される光の照射量を増大させることが可能な車両用灯具を提供することができる。
また、前記第２出射部は、前記第２出射部に入射した光を拡散する光拡散部を有してもよい。
上記構成によれば、第２出射部に入射した光を光拡散部によって拡散させることで、より広い範囲に亘って第２出射部から光を出射させることができる。
また、車両用灯具は、前記車両用灯具の前後方向において前記導光体と前記透光カバーとの間に配置され、前記導光体から出射された光を通過させるインナーレンズをさらに備えてもよい。
上記構成によれば、インナーレンズを切欠き部の切欠き面と第２出射部の入射面との間に配置することで、切欠き面と入射面との間の相対位置を適宜調整することが可能となり、車両用灯具の設計自由度を上げることができる。
また、車両用灯具は、前記導光体の第２端面を覆うように前記車両用灯具の前後方向において前記導光体と前記透光カバーとの間に配置された遮光部材をさらに備えてもよい。
上記構成によれば、導光体の第２端面を覆うように遮光部材を前後方向において導光体と透光カバーとの間に配置することで、見かけ上高輝度で光る第２端面を前方方向から視認できないようにすることができる。
また、前記第２端面が後方側を向くように前記切欠き面と前記第２端面との間において前記導光体は湾曲してもよい。
上記構成によれば、第２端面が後方側を向くように切欠き面と第２端面との間において前記導光体を湾曲させることで、第２端面が高輝度で光っているように見えないようにすることができる。
また、本発明の別の一態様の車両用灯具は、
光源と
前記光源から出射される光を導く導光体と、
前記導光体の前方に配置され、前記導光体から出射された光を通過させる透光カバーと、を備えた車両用灯具であって、
前記導光体は、
前記導光体の一端に設けられ、前記光源からの光が入射する第１端面と、
前記導光体の他端に設けられた第２端面と、
前記第１端面から前記第２端面まで延出し、複数のステップが形成された後方側面と、
前記第１側面から前記第２端面まで延出した前方側面と、を有し、
前記前方側面には切欠き部が形成されており、前記切欠き部には前記導光体の延出方向と交差する切欠き面が形成されており、
前記複数のステップは、前記導光体内を進む光のうち第１の光を前記前方側面に向けて反射すると共に、前記導光体内を進む光のうち第２の光を前記切欠き面に向けて反射するように構成されており、
前記透光カバーは、
前記前方側面から出射された前記第１の光を通過させる第１出射部と、
前記切欠き面から出射された前記第２の光を通過させる第２出射部と、
前記第１出射部と前記第２出射部との間に形成された屈曲部と、
を有する。
透光カバーに屈曲部を形成することで、第２出射部と切欠き面とが成す角度を適宜調整することが可能となる。このように、導光体の延出方向又はその近傍方向から出射される光の照射量を増大させることが可能な車両用灯具を提供することができる。
本発明によれば、導光体の延出方向又はその近傍方向から出射される光の照射量を増大させることが可能な車両用灯具を提供することができる。
本発明の実施形態に係る車両用灯具を示す上面視断面図である。 図１に示した車両用灯具の領域Ａの付近を示す上面視断面図である。 導光体の切欠き部の周辺を示す斜視図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、本実施形態の説明において既に説明された部材と同一の参照番号を有する部材については、説明の便宜上、その説明は省略する。また、本図面に示された各部材の寸法は、説明の便宜上、実際の各部材の寸法とは異なる場合がある。
また、本実施形態の説明では、説明の便宜上、「左方向」、「右方向」、「前方向」、「後方向」、「左右方向」及び「前後方向」について適宜言及する。これらの方向は、図１に示された車両用灯具１について設定された相対的な方向である。このため、図１に示された車両用灯具１が所定方向に回転した場合には、これらの方向も回転することに留意が必要である。尚、図中の「左方向」及び「右方向」は、車両用灯具１を後方から視認したときの「左方向」及び「右方向」にそれぞれ対応する。
図１は、本発明の実施形態に係る車両用灯具１を示す上面視断面図である。図１に示されるように、車両用灯具１は、ランプボディ６と、透光カバー４と、ランプユニット７ａ，７ｂと、ＬＥＤ２（光源）と、導光体３と、インナーレンズ５と、遮光部材８とを備えている。本実施形態における車両用灯具１は、ヘッドランプとして用いられており、図１では左側ヘッドランプが示されている。尚、図中では右側ヘッドランプが示されていないが、右側ヘッドランプの構造は、左側ヘッドランプの構造と左右対称となっており、その構造はほぼ同一である。
ランプボディ６と透光カバー４とによって形成された灯室Ｓ内に、ランプユニット７ａ，７ｂと、導光体３と、インナーレンズ５と、遮光部材８が配置されている。ランプユニット７ａ，７ｂは、それぞれロービーム用ランプ及びハイビーム用ランプである。図中では２つのランプユニットが例示されているが、ランプユニットの数は車種に応じて適宜変更可能である。また、導光体３は、クリアランスランプ又は／及びデイタイムランニングランプである。
ＬＥＤ２は、例えば白色光を発光するように構成されている。本実施形態では、導光体３に入射する光の光源としてＬＥＤ２が例示されているが、ＬＥＤ以外の他の光源（半導体レーザ等）を採用可能である。
次に、導光体３と、透光カバー４と、インナーレンズ５の構成について図１及び図２を参照して説明する。図２は、図１に示した車両用灯具１の領域Ａの付近を示す上面視断面図である。導光体３は、灯室Ｓ内において左右方向及び前後方向に対して延出するように配置されており、ＬＥＤ２から出射される光を導くように構成されている。導光体３は、例えば透明樹脂により形成されており、第１端面３１（図１参照）と、第２端面３２と、後方側面３３と、前方側面３４とを有する。本実施形態では、導光体３は、棒状に形成されているが、用途に応じて適宜その形状を変更でき、例えば板状に形成することもできる。
図１に示すように、第１端面３１は、導光体３の一端に設けられており、ＬＥＤ２から出射された光が第１端面３１に入射するように、ＬＥＤ２と対向配置されている。第２端面３２は、導光体３の他端に設けられている。後方側面３３は、第１端面３１から第２端面３２まで延出しており、後方側面３３には複数のステップ３６が形成されている。ステップ３６は、ＬＥＤ２から出射されて第１端面３１を介して導光体３内を進む光を車両用灯具１の前方に向かって反射するように構成されている。各ステップ３６の形状は特に限定されないが、例えばステップ３６は略三角柱状に形成される。
前方側面３４は、後方側面３３の反対側に位置しており、第１端面３１から第２端面３２まで延出する。前方側面３４には切欠き部３５が形成されており、切欠き部３５には導光体３の延出方向Ｄ１と交差する切欠き面３５ａが形成されている。本図では、切欠き面３５ａは延出方向Ｄ１と略７０度で交差するが、両者の交差角度は特に限定されない。切欠き部３５の立体形状は図３に示される。
図２に示すように、ステップ３６は、導光体３内を進む光のうち一部の光（第１の光Ｌ１）を前方側面３４に向けて反射すると共に、別の一部の光（第２の光Ｌ２）を切欠き面３５ａに向けて反射するように構成されている。以降の説明では、ステップ３６によって前方側面３４に向けて反射される光を第１の光Ｌ１とし、ステップ３６により切欠き面３５ａに向けて反射される光を第２の光Ｌ２とする。尚、説明の便宜上、図中には第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２のうち一部の光線しか示されていない。特に、図中では切欠き面３５ａから略垂直で出射する第２の光Ｌ２の光線のみが示されている。これは、切欠き面３５ａから出射する第２の光Ｌ２の光線のうち切欠き面３５ａから略垂直で出射する光線の照射量が一番大きく、照射量が一番大きい光線の挙動を解析しているためである。また、導光体３を進む第２の光Ｌ２の光線の数は、図面の見やすさの観点より１本としている。
また、図２に示すように、導光体３の第２端面３２が後方側を向くように切欠き面３５ａと第２端面３２との間において導光体３は湾曲している。このように導光体３を湾曲させることで、車両用灯具１を前方から視認したときに第２端面３２が高輝度で光っているように見えないようにすることができる。
透光カバー４は、導光体３の前方に配置されており、導光体３から出射された光を通過させるように構成されている。透光カバー４は、例えばアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等の透明樹脂により形成され、その屈折率は、例えばｎ＝１．５〜１．６である。透光カバー４は、第１出射部４１と、第２出射部４２と、第１出射部４１と第２出射部４２との間に形成された屈曲部４３とを有する。第１出射部４１は、導光体３に沿って延出しており、導光体３の前方側面３４から出射された第１の光Ｌ１を通過させるように構成されている。
第２出射部４２は、導光体３の切欠き面３５ａから出射された第２の光Ｌ２を通過させるように構成されている。第２出射部４２は、第２の光Ｌ２が入射する入射面４２ａと、第２の光Ｌ２が出射する出射面４２ｂとを有する。図中に示すように、切欠き面３５ａと第２出射部４２の入射面４２ａとの成す角度θが０度から４５度の範囲内となるように、切欠き面３５ａと入射面４２ａとの間の位置関係が設定されている。また、第２出射部４２の入射面４２ａには第２出射部４２に入射した光を拡散する光拡散部４２ｃが形成されている。光拡散部４２ｃは、シボ加工によって形成されていてもよいし、シリンドリカルステップ又は魚眼ステップとして形成されていてもよい。第２出射部４２に入射した光を光拡散部４２ｃによって拡散させることで、より広い範囲に亘って第２出射部４２から光を出射させることができる。
インナーレンズ５は、導光体３に沿って延出するように前後方向において導光体３と透光カバー４との間に配置され、導光体３から出射された第１の光Ｌ１と第２の光Ｌ２を通過させるように構成されている。インナーレンズ５は、例えば透明樹脂により形成される。
遮光部材８は、導光体３の第２端面３２を覆うように前後方向において導光体３と透光カバー４との間に配置される。遮光部材８は、例えば樹脂材料により形成されており、その表面は金属蒸着されている。遮光部材８によって、見かけ上高輝度で光る第２端面３２を前方方向から視認できないようにすることができる。
本実施形態に係る車両用灯具１の効果について以下に説明する。
導光体３のステップ３６により反射され透光カバー４の第１出射部４１を通過する第１の光Ｌ１について検討すると、導光体３の延出方向Ｄ１又はその近傍方向から出射される第１の光Ｌ１の照射量は小さい。
そこで、本実施形態に係る車両用灯具１では、導光体３の前方側面３４に切欠き部３５を設け、切欠き部３５の切欠き面３５ａと第２出射部４２の入射面４２ａとの成す角度θが０度から４５度の範囲内に設定されている。このため、ステップ３６により反射され、切欠き面３５ａを介して透光カバー４の第２出射部４２を通過する第２の光Ｌ２が、導光体３の延出方向Ｄ１又はその近傍方向に向けて出射される。このように、本実施形態では、導光体３の延出方向Ｄ１又はその近傍方向から出射される光の照射量を増大させることが可能な車両用灯具１を提供することができ、延出方向Ｄ１又はその近傍方向における導光体３の視認性が向上する。例えば、図１に示すように、車両用灯具１がヘッドランプとして車体に搭載されている場合では、バンパーの外形Ｂに沿った方向における導光体３から出射される光の照射量が大きくなるため、当該方向からの導光体３の視認性が向上する。
また、切欠き面３５ａと入射面４２ａとが略平行である場合（両者の成す角度θが０度である場合）、切欠き面３５ａから略垂直で出射する第２の光Ｌ２が入射面４２ａに略垂直で入射する。このとき、空気（屈折率ｎ＝１）と透光カバー４（例えば、屈折率ｎ＝１．５〜１．６）との間の屈折率差に起因する反射損失（フレネル反射損失）が最小となる。
入射面４２ａに対する第２の光Ｌ２の入射角が４５度から９０度の範囲内では、空気と透光カバー４との間の屈折率差に起因する反射損失の影響が小さい。反射損失が小さければ、第２出射部４２から出射される第２の光Ｌ２の照射量を大きくすることができる。このように、入射面４２ａに対する第２の光Ｌ２の入射角が４５度から９０度の範囲内となるように、切欠き面３５ａと入射面４２ａとの成す角度θが０度から４５度の範囲内であることが好ましい。
また、本実施形態を別の観点から説明すれば、第１出射部４１と第２出射部４２を所定角度で交差させることで透光カバー４には屈曲部４３が形成される。透光カバー４に屈曲部４３を形成することで、第２出射部４２と切欠き面３５ａとが成す角度θを適宜調整することが可能となる。このように、導光体３の延出方向Ｄ１又はその近傍方向から出射される光の照射量を増大させることができ、延出方向Ｄ１又はその近傍方向における導光体３の視認性が向上する。
また、図２に示すように、インナーレンズ５を切欠き部３５の切欠き面３５ａと第２出射部４２の入射面４２ａとの間に配置することで、切欠き面３５ａと入射面４２ａとの間の相対位置を適宜調整することが可能となり、車両用灯具１の設計自由度を上げることができる。勿論、インナーレンズ５は車両用灯具１の必須の構成要素ではないことは言うまでもない。
以上、本発明の実施形態について説明をしたが、本発明の技術的範囲が本実施形態の説明によって限定的に解釈されるべきではないのは言うまでもない。本実施形態は一例であって、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において、様々な実施形態の変更が可能であることが当業者によって理解されるところである。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲に記載された発明の範囲及びその均等の範囲に基づいて定められるべきである。
例えば、本実施形態に係る車両用灯具１はヘッドランプとして用いられているが、車両用灯具１はヘッドランプには限定されず、導光体の延出方向又はその近傍方向への光の照射量を増大させることを目的とする限りにおいて、テールランプ、ストップランプ、ターンシグナルランプ等にも適用することが可能である。
１ 車両用灯具
３ 導光体
４ 透光カバー
５ インナーレンズ
６ ランプボディ
７ａ，７ｂ ランプユニット
８ 遮光部材
３１ 端面
３２ 端面
３３ 後方側面
３４ 前方側面
３５ 切欠き部
３５ａ切欠き面
３６ ステップ
４１ 第１出射部
４２ 第２出射部
４２ａ 入射面
４２ｂ 出射面
４２ｃ 光拡散部
４３ 屈曲部
Ｄ１ 延出方向
Ｌ１ 第１の光
Ｌ２ 第２の光
Ａ 領域
Ｂ バンパーの外形
Ｓ 灯室

Claims (6)

  1. 光源と、
    前記光源から出射される光を導く導光体と、
    前記導光体の前方に配置され、前記導光体から出射された光を通過させる透光カバーと、を備えた車両用灯具であって、
    前記導光体は、
    前記導光体の一端に設けられ、前記光源からの光が入射する第１端面と、
    前記導光体の他端に設けられた第２端面と、
    前記第１端面から前記第２端面まで延出し、複数のステップが形成された後方側面と、
    前記第１端面から前記第２端面まで延出すると共に、前記後方側面と対向する前方側面と、を有し、
    前記前方側面には切欠き部が形成されており、前記切欠き部には前記導光体の延出方向と交差する切欠き面が形成されており、
    前記複数のステップは、前記導光体内を進む光のうち第１の光を前記前方側面に向けて反射すると共に、前記導光体内を進む光のうち第２の光を前記切欠き面に向けて反射するように構成されており、
    前記透光カバーは、
    前記前方側面から出射された前記第１の光を通過させる第１出射部と、
    前記切欠き面から出射された前記第２の光を通過させると共に、前記第２の光を前記導光体の延出方向に向けて出射する第２出射部と、を有し、
    前記切欠き面と前記第２の光が入射する前記第２出射部の入射面との成す角度が０度から４５度の範囲内となる車両用灯具。
  2. 前記第２出射部は、前記第２出射部に入射した光を拡散する光拡散部を有する請求項１に記載の車両用灯具。
  3. 前記車両用灯具の前後方向において前記導光体と前記透光カバーとの間に配置され、前記導光体から出射された光を通過させるインナーレンズをさらに備える請求項１又は請求項２に記載の車両用灯具。
  4. 前記導光体の第２端面を覆うように前記車両用灯具の前後方向において前記導光体と前記透光カバーとの間に配置された遮光部材をさらに備える請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両用灯具。
  5. 前記第２端面が後方側を向くように前記切欠き面と前記第２端面との間において前記導光体は湾曲している請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車両用灯具。
  6. 光源と
    前記光源から出射される光を導く導光体と、
    前記導光体の前方に配置され、前記導光体から出射された光を通過させる透光カバーと、を備えた車両用灯具であって、
    前記導光体は、
    前記導光体の一端に設けられ、前記光源からの光が入射する第１端面と、
    前記導光体の他端に設けられた第２端面と、
    前記第１端面から前記第２端面まで延出し、複数のステップが形成された後方側面と、
    前記第１端面から前記第２端面まで延出すると共に、前記後方側面と対向する前方側面と、を有し、
    前記前方側面には切欠き部が形成されており、前記切欠き部には前記導光体の延出方向と交差する切欠き面が形成されており、
    前記複数のステップは、前記導光体内を進む光のうち第１の光を前記前方側面に向けて反射すると共に、前記導光体内を進む光のうち第２の光を前記切欠き面に向けて反射するように構成されており、
    前記透光カバーは、
    前記前方側面から出射された前記第１の光を通過させる第１出射部と、
    前記切欠き面から出射された前記第２の光を通過させると共に、前記第２の光を前記導光体の延出方向に向けて出射する第２出射部と、
    前記第１出射部と前記第２出射部との間に形成された屈曲部と、
    を有する車両用灯具。
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