JP6777432B2 - 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。
従来より、車両用灯具として、車両の前方に搭載される車両用前照灯(ヘッドランプ)がある(例えば、特許文献1を参照。)。車両用前照灯は、光源と、光源から出射された光を車両の前方に向けて投影する投影レンズとを備えている。このような車両用灯具では、デザインの多様化によって、様々な形態のものが開発されている。
特開2015−79660号公報
しかしながら、従来の車両用灯具は、上述した光源から出射された光を投影レンズにより車両の前方に向けて投影するのが一般的である。このため、1つの車両用灯具で車両の前方と、車両の前方とは異なる方向(例えば側方)に向けて光を投影しようとした場合、異なる方向に向けて光源を追加する必要がある。この場合、光源の数が増加したことによるコストアップや、光源を異なる向きに配置したことによる大型化などの問題が発生してしまう。また、前方及び前方とは異なる方向に向けて光を投影する際の視認性及びデザイン性についても考慮する必要がある。
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、前方及び前方とは異なる方向に向けて光を投影することができ、なお且つ、視認性及びデザイン性に優れた車両用灯具を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
〔1〕 前方に向けて第1の光を出射する第1の光源と、
前方に向けて第2の光を出射する第2の光源と、
前記第1の光源の前方に配置され第1の導光部材と、
前記第2の光源の前方且つ前記第1の導光部材の側方に配置され第2の導光部材と
前記第2の導光部材の前方に配置されたリフレクターと、
前記第2の導光部材の側方に配置された側方レンズとを備え、
前記第1の導光部材は、後面に前記第1の光源から出射された第1の光が入射する第1の入射面と、前面に前記第1の入射面から入射して内部で導光される第1の光を前方に向けて出射する第1の出射面とを有し、
前記第2の導光部材は、後面に前記第2の光源から出射された第2の光が入射する第2の入射面と、内側の側面に前後方向に並ぶ複数の反射カットにより前記第2の入射面から入射して内部で導光される第2の光を外側の側面に向けて反射する光反射部と、外側の側面に前記光反射部で反射した第2の光を前記側方レンズに向けて出射する第2の出射面と、前面に前記第2の入射面から入射して内部で導光される第2の光を前方に向けて出射する第3の出射面とを有し、
前記リフレクターは、前記第3の出射面から出射された第2の光を側方及び斜め後方に向けて反射し、
前記側方レンズは、内側の側面に前記第2の出射面から出射した第2の光及び前記リフレクターで反射した第2の光が入射する第3の入射面と、内側の側面に前後方向に並ぶ複数の反射カットにより前記第3の入射面から入射して内部で導光される第2の光を外側の側面に向けて反射する光反射部と、外側の側面に前記第3の入射面から入射した第2の光及び前記光反射部で反射した第2の光を斜め前方、側方及び斜め後方に向けて出射する第4の出射面とを有することを特徴とする車両用灯具。
〔2〕 前記第4の出射面は、その先端側に傾斜面を有し、
前記傾斜面は、前記第3の入射面から入射した第2の光を後方側へと反射する反射面としての機能を有することを特徴とする前記〔1〕に記載の車両用灯具。
〔3〕 前記第2の導光部材の前記光反射部を構成する複数の反射カットの並ぶ間隔よりも、前記側方レンズの前記光反射部を構成する複数の反射カットの並ぶ間隔が大きいことを特徴とする前記〔1〕又は〔2〕に記載の車両用灯具。
〕 前記第2の導光部材は、前記第1の導光部材における少なくとも外側の側面に沿って配置されていることを特徴とする前記〔1〕〜〔3〕の何れか一項に記載の車両用灯具。
〕 前記第2の導光部材は、前記第1の導光部材の周囲を囲む位置に、周方向において複数に分割された状態で配置されていることを特徴とする前記〔1〕〜〔4〕の何れか一項に記載の車両用灯具
〔6〕 前記側方レンズは、複数の導光フィンからなり、
前記複数の導光フィンは、前記第2の導光部材の周方向に放射状に並んで配置されていることを特徴とする前記〔1〕〜〔5〕の何れか一項に記載の車両用灯具。
〕 前記第1の導光部材の前方に配置されて、前記第1の光を前方に向けて投影する投影レンズを備えることを特徴とする前記〔1〕〜〔〕の何れか一項に記載の車両用灯具
以上のように、本発明によれば、前方及び前方とは異なる方向に向けて光を投影することができ、なお且つ、視認性及びデザイン性に優れた車両用灯具を提供することが可能である。
本発明の一実施形態に係る車両用灯具の一構成例を示す斜視図である。 図1に示す車両用灯具の断面図である。 図1に示す車両用灯具の別の構成例を示す斜視図である。 図1に示す車両用灯具を車両用前照灯に適用した例を示す断面図である。 図4に示す車両用前照灯が備える側方レンズの一部を拡大した断面図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがあり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
先ず、本発明の一実施形態として、例えば図1及び図2に示す車両用灯具1について説明する。なお、図1は、車両用灯具1の構成を示す斜視図である。図2は、車両用灯具1の構成を示す断面図である。また、以下に示す図面では、XYZ直交座標系を設定し、X軸方向を車両用灯具1の前後方向、Y軸方向を車両用灯具1の左右方向、Z軸方向を車両用灯具1の上下方向として、それぞれ示すものとする。
本実施形態の車両用灯具1は、図1及び図2に示すように、前方に向けて第1の光L1を出射する第1の光源2と、前方に向けて第2の光L2を出射する第2の光源3と、第1の光源2の前方に配置されて、第1の光L1を導光させる第1の導光部材4と、第2の光源3の前方且つ第1の導光部材4の側方に配置されて、第2の光L2を導光させる第2の導光部材5と、第1の導光部材4の前方に配置されて、第1の光Lを前方に向けて投影する投影レンズ(第1のレンズ)6とを概略備えている。
第1の光源2及び第2の光源3は、複数の発光ダイオード(LED)7a,7bが回路基板8の面上に実装された構成を有している。また、複数のLED7a,7bのうち、中央に位置するLED7aが第1の光源2を構成し、LED7aの周囲に位置する複数のLED7bが第2の光源3を構成している。第1の光源2及び第2の光源3は、それぞれのLED7a,7bが発する光L1,L2を互いに平行な方向に向けて放射状に出射する。
なお、本実施形態では、第1の光源2及び第2の光源3として、上述したLED7a,7bを用いた構成となっているが、各光源2,3の種類については、特に限定されるものではなく、例えばレーザーダイオード(LD)や有機EL(OLED)等の発光素子や、従来より一般に使用されているハロゲンランプやHIDランプなどのランプを用いることも可能である。また、第1の光源2と第2の光源3との種類を異ならせることも可能である。また、各光源2,3の配置や数等についても、適宜変更することが可能である。さらに、各光源2,3から出射される光L1,L2の色についても、白色光に限らず、橙色光や赤色光など、その車両用灯具1の用途に応じて適宜変更することが可能である。
第1の導光部材4は、円柱形状を有し、その中心軸を第1の光源2から出射された第1の光L1の光軸と一致させた状態で配置されている。なお、第1の導光部材4については、例えば、ポリカーボネイトやアクリル等の透明樹脂やガラスなど、空気よりも屈折率の高い材質のものを用いることができる。なお、第1の導光体部材4については、上述した円柱形状といった柱状のものに限らず、例えば光ファイバーなどの線状のものを用いてもよい。
第1の導光部材4は、後面に第1の光L1が入射する第1の入射面9と、前面に第1の光L1を前方に向けて出射する第1の出射面10とを有している。第1の入射面9及び第1の出射面10は、それぞれ平坦面により構成されているが、例えばレンズ面やプリズム面などにより構成してもよい。また、第1の出射面10は、カットオフラインを含むすれ違い(ロービーム)用配光パターンを形成するため、このカットオフラインに対応した溝形状や段差形状等を含む構成としてもよい。
第2の導光部材5は、全体として円筒形状を有している。なお、第2の導光部材5については、上述した第1の導光部材4で例示した同じ材質のものを用いることができる。第1の導光部材4は、この第2の導光部材5の内側に、互いの中心軸を一致させた状態で同心円状に配置されている。第2の導光部材5は、第1の導光部材4の周囲を囲む位置に、周方向において複数の光学ブロック5aに分割された状態で配置されている。
なお、本実施形態では、第2の導光部材5が4つの光学ブロック5aに均等に分割された構成となっているが、複数に分割される光学ブロック5aの数については特に限定されない。また、第2の導光部材5は、均等に分割されるだけでなく、不均等に分割することも可能である。
第2の導光部材5を構成する各光学ブロック5aは、後面に第2の光L2が入射する第2の入射面11と、外面に第2の光L2を側方に向けて出射する第2の出射面12と、内面に第2の光L2を第2の出射面12に向けて反射する光反射部13とを有している。
第2の入射面11及び第2の出射面12は、それぞれ平坦面により構成されているが、例えばレンズ面やプリズム面などにより構成してもよい。光反射部13は、前後方向に並ぶ複数の反射カット13aを有し、これら複数の反射カット13aによって、第2の導光部材5の内部で導光される第2の光L2を第2の出射面12に向けて(全)反射する。
なお、本実施形態では、反射カット13aが断面三角形となる溝部によって構成された場合を例示しているが、反射カット13aの形状等については特に限定されるものではなく、適宜変更することが可能である。
また、第2の導光部材5は、上述した複数の光学ブロック5aを第1の導光部材4の周囲に全周に亘って配置した構成に限らず、例えば図3に示すように、第1の導光部材4における少なくとも車両外側の側面に沿って1つ(又は複数)の光学ブロック5aを配置した構成とすることも可能である。
また、第2の導光部材5では、第2の出射面12から出射される第2の光L2の向きを変更するため、第2の出射面12の形状や角度等を適宜変更することが可能である。また、第2の出射面12の形状や角度等に合わせて、光反射部13における反射カット13aの調整を行えばよい。
投影レンズ6は、球体レンズからなり、第1の出射面10から出射された第1の光L1を前方に向けて拡大して投影する。なお、投影レンズ6の形状については、上述した球体に限らず、適宜変更することが可能である。また、投影レンズ6は、上述した1つのレンズにより構成された場合に限らず、複数のレンズを組み合わせた複合レンズにより構成することも可能である。
以上のような構成を有する車両用灯具1では、主ビームとして、第1の光源2から出射された第1の光L1を第1の導光部材4で導光した後に、投影レンズ6により前方に向けて投影する。
一方、この車両用灯具1では、副ビームとして、第2の光源3から出射された第2の光L2を第2の導光部材5で導光しながら、各光学ブロック5aの第2の出射面12を発光面Sとして発光させる。
これにより、本実施形態の車両用灯具1では、投影レンズ6から前方に向けて主ビーム(第1の光L1)を投影するのとは別に、複数の発光面Sから側方に向けて副ビーム(第2の光L2)を投影することによって、立体的な光の演出を行うことが可能である。
また、本実施形態の車両用灯具1では、互いに同じ方向(前方)に向けて第1の光L1と第2の光L2とを出射する第1の光源2(LED7a)と第2の光源3(LED7b)とを同一面(回路基板8)上に配置することによって、光源数の増加や大型化を回避することができる。さらに、前方及び前方とは異なる方向(側方)に向けて光L1,L2を投影する際の視認性及びデザイン性を向上させることが可能である。
次に、上記車両用灯具1を例えば図4に示すような車両用前照灯100に適用した場合について説明する。なお、図4は、車両用前照灯100の構成を示す断面図である。また、図4では、車両用前照灯100が軸対称な形状を有するため、その軸対称な半分の形状のみを図示するものとする。また、以下の説明では、上記車両用灯具1と同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。
本実施形態の車両用前照灯100は、図4に示すように、上記車両用灯具1の構成に加えて、第2の導光部材5の前方に配置されたリフレクター14と、第2の導光部材5の側方に配置された側方レンズ(第2のレンズ)15とを概略備えている。
リフレクター14は、例えばアルミダイキャストなどの反射部材からなる。リフレクター14の前面側は、投影レンズ6の後面側を保持している。リフレクター14の後面は、斜め後方を向いて傾斜して設けられると共に、入射した光L2を拡散させる拡散面14aを形成している。なお、拡散面14aの形状については、特に限定されるものではなく、適宜変更することが可能である。
これにより、リフレクター14は、第2の導光部材5の前面に設けられた第3の出射面16から前方に向けて出射された第2の光L2の一部を、前方以外の方向(本例では側方及び斜め後方)に向けて反射する。
側方レンズ15は、複数の導光フィン15aからなり、これらの複数の導光フィン15aが第2の導光部材5の周方向に放射状に並んで配置された構成を有している。なお、導光フィン15aについては、上述した第1の導光部材4で例示した同じ材質のものを用いることができる。
各導光フィン15aは、内側の端面に第2の光L2が入射する第3の入射面17と、外側の端面に第2の光L2を斜め前方及び側方に向けて出射する第4の出射面18a,18bとを有している。なお、出射面18aは、入射面17から入射した第2の光L2の一部を、導光フィン15aの後方側へと反射させる反射面としての機能も有している。
また、導光フィン15aの側面には、例えば図5に示すように、第2の光Lを前方とは異なる方向(本例では後方)に向けて反射させる光反射部19を有している。光反射部19は、前後方向に並ぶ複数の反射カット19aを有し、これら複数の反射カット19aによって、導光フィン15aの内部で導光される第2の光L2を側方に向けて(全)反射する。
なお、本実施形態では、反射カット19aが断面三角形となる溝部により構成され、溝部がある程度の間隔を空けて配置された場合を例示しているが、反射カット19aの形状等については特に限定されるものではなく、適宜変更することが可能である。
第1の導光部材4と第2の導光部材5との間には、遮光部材20が配置されている。遮光部材20は、第1の導光部材4から第2の導光部材5に向けて出射される第1の光L1と、第2の導光部材5から第1の導光部材4に向けて出射される第2の光L2とをそれぞれ遮光する。
以上のような構成を有する車両用前照灯100では、主ビームとして、第1の光源2から出射された第1の光L1を第1の導光部材4で導光した後に、投影レンズ6により車両の前方に向けて投影する。この場合、車両の前方に投影された第1の光L1は、走行用ビーム(ハイビーム)やすれ違い用ビーム(ロービーム)などに対応した配光パターンを形成する。
一方、この車両用前照灯100では、副ビームとして、第2の光源3から出射された第2の光L2を第2の導光部材5で導光した後に、側方レンズ15により車両の斜め前方から斜め後方に亘って第2の光L2を投影する。
このとき、各光学ブロック5aの第2の出射面12を発光面Sとして発光させる。また、側方レンズ15を構成する各導光フィン15aは、第4の出射面18a,18bを発光面Sとして発光させる。これにより、本実施形態の車両用前照灯100では、これら複数の発光面Sの発光により立体感を演出することが可能である。また、車両の後方に向けて投影される第2の光Lによって光の流れを演出することができる。
したがって、本実施形態の車両用前照灯100では、上記車両用灯具1と同様に、光源数の増加や大型化を回避しつつ、前方及び前方とは異なる方向(側方)に向けて光L1,L2を投影する際の視認性及びデザイン性を向上させることが可能である。
なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
具体的に、本発明は、上述した車両用前照灯(ヘッドランプ)に適用した車両用灯具に限らず、例えば、テールランプ(尾灯)、車幅灯(ポジションランプ)、補助前照灯(サブヘッドランプ)、前部(後部)霧灯(フォグランプ)、昼間点灯用(デイタイム・ランニング)ランプ、リッドランプ、ブレーキランプ(ストップランプ)、バックランプ、方向指示器(ウィンカーランプ)などの何れの車両用灯具であってもよい。
1…車両用灯具 2…第1の光源 3…第2の光源 4…第1の導光部材 5…第2の導光部材 5a…光学ブロック 7a,7b…LED 8…回路基板 9…第1の入射面 10…第1の出射面 11…第2の入射面 12…第2の出射面 13…光反射部 14…リフレクター 15…側方レンズ 15a…導光フィン 16…第3の出射面 17…第3の入射面 18a,18b…第4の出射面 19…光反射部 20…遮光部材 100…車両用前照灯 L1…第1の光 L2…第2の光 S…発光面

Claims (7)

  1. 前方に向けて第1の光を出射する第1の光源と、
    前方に向けて第2の光を出射する第2の光源と、
    前記第1の光源の前方に配置され第1の導光部材と、
    前記第2の光源の前方且つ前記第1の導光部材の側方に配置され第2の導光部材と
    前記第2の導光部材の前方に配置されたリフレクターと、
    前記第2の導光部材の側方に配置された側方レンズとを備え、
    前記第1の導光部材は、後面に前記第1の光源から出射された第1の光が入射する第1の入射面と、前面に前記第1の入射面から入射して内部で導光される第1の光を前方に向けて出射する第1の出射面とを有し、
    前記第2の導光部材は、後面に前記第2の光源から出射された第2の光が入射する第2の入射面と、内側の側面に前後方向に並ぶ複数の反射カットにより前記第2の入射面から入射して内部で導光される第2の光を外側の側面に向けて反射する光反射部と、外側の側面に前記光反射部で反射した第2の光を前記側方レンズに向けて出射する第2の出射面と、前面に前記第2の入射面から入射して内部で導光される第2の光を前方に向けて出射する第3の出射面とを有し、
    前記リフレクターは、前記第3の出射面から出射された第2の光を側方及び斜め後方に向けて反射し、
    前記側方レンズは、内側の側面に前記第2の出射面から出射した第2の光及び前記リフレクターで反射した第2の光が入射する第3の入射面と、内側の側面に前後方向に並ぶ複数の反射カットにより前記第3の入射面から入射して内部で導光される第2の光を外側の側面に向けて反射する光反射部と、外側の側面に前記第3の入射面から入射した第2の光及び前記光反射部で反射した第2の光を斜め前方、側方及び斜め後方に向けて出射する第4の出射面とを有することを特徴とする車両用灯具。
  2. 前記第4の出射面は、その先端側に傾斜面を有し、
    前記傾斜面は、前記第3の入射面から入射した第2の光を後方側へと反射する反射面としての機能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. 前記第2の導光部材の前記光反射部を構成する複数の反射カットの並ぶ間隔よりも、前記側方レンズの前記光反射部を構成する複数の反射カットの並ぶ間隔が大きいことを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用灯具。
  4. 前記第2の導光部材は、前記第1の導光部材における少なくとも外側の側面に沿って配置されていることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の車両用灯具。
  5. 前記第2の導光部材は、前記第1の導光部材の周囲を囲む位置に、周方向において複数に分割された状態で配置されていることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の車両用灯具。
  6. 前記側方レンズは、複数の導光フィンからなり、
    前記複数の導光フィンは、前記第2の導光部材の周方向に放射状に並んで配置されていることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の車両用灯具。
  7. 前記第1の導光部材の前方に配置されて、前記第1の光を前方に向けて投影する投影レンズを備えることを特徴とする請求項1〜の何れか一項に記載の車両用灯具。
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