JP6835531B2 - 車両用灯具 - Google Patents

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Description

本発明は、車両用灯具に関し、特に自動車などの車両に用いられる車両用灯具に関する。
従来、光源の光を導光体を介して灯具前方へ出射する車両用灯具が知られている。例えば特許文献1には、直線状の柱状導光体の端部から光を入射させ、柱状導光体の側面から灯具前方へ光を出射する構造を有する車両用灯具が開示されている。この構造では、直線状の発光部形状が得られる。
特開2011−216279号公報
車両用灯具の被視認性や意匠性の向上等を目的として、導光体の発光部形状をより複雑な形状、例えば螺旋状にしたいという要求がある。一方で、発光部形状を複雑にすると、導光体自体の形状も複雑になる傾向がある。
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、導光体自体の形状が複雑になることを抑制しながら、複雑な発光部形状を実現するための技術を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある態様は車両用灯具である。当該車両用灯具は、光源と、長尺の支持部、及び支持部から突出する複数の平板部を有し、光源の光を平板部から出射する導光体と、を備える。複数の平板部は、突出方向の先端部が曲線状である発光領域を有し、鉛直方向上方から見て隣り合う2つの平板部の端部領域同士が重なり合うようにして支持部の延在方向に配列され、鉛直方向から見て一方の平板部が有する発光領域の先端部と他方の平板部が有する発光領域の先端部とが交わる。この態様によれば、導光体自体の形状が複雑になることを抑制しながら、複雑な発光部形状を実現することができる。
上記態様において、平板部は、突出方向から見て曲線状であり、平板部の先端面全体が発光領域を構成してもよい。また、上記いずれかの態様において、複数の平板部の鉛直方向上方において支持部から平板部の突出方向に突出し、鉛直方向上方から見て平板部の基端側を隠す庇部をさらに備えてもよい。また、上記態様において、支持部、複数の平板部及び庇部は、一体成形品であってもよい。また、上記いずれかの態様において、複数の平板部は、支持部の延在方向における一端から、他端よりの所定位置に向けて突出高さが徐々に高くなり、所定位置から他端に向けて突出高さが徐々に低くなる形状を有してもよい。また、上記いずれかの態様において、隣り合う2つの平板部における、鉛直方向上方から見て重なり合う2つの端部領域は、鉛直方向上方に位置する端部領域の方が鉛直方向下方に位置する端部領域よりも輝度が高くてもよい。
本発明の他の態様も車両用灯具である。当該車両用灯具は、複数の発光領域の組み合わせにより螺旋状に発光しているように見える導光体を備える。
本発明によれば、導光体自体の形状が複雑になることを抑制しながら、複雑な発光部形状を実現することができる。
実施の形態1に係る車両用灯具の正面図である。 導光体の一部分の斜視図である。 図3(A)は、導光体と光源との配置を説明するための模式図である。図3(B)は、図3(A)におけるA−A線に沿った断面図である。 実施の形態2に係る車両用灯具が備える導光体の一部分を模式的に示す正面図である。 実施の形態3に係る車両用灯具が備える導光体における1つの平板部を模式的に示す平面図である。 図6(A)は、変形例に係る車両用灯具における導光体と光源との配置を説明するための模式図である。図6(B)は、図6(A)におけるB−B線に沿った断面図である。
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。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。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、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。また、本明細書または請求項中に用いられる「第1」、「第2」等の用語は、いかなる順序や重要度を表すものではなく、ある構成と他の構成とを区別するためのものである。
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1に係る車両用灯具の正面図である。本実施の形態に係る車両用灯具1は、例えば車両用前照灯装置である。車両用前照灯装置は、車両前方の左右に配置される一対の前照灯ユニットを有する。一対の前照灯ユニットは左右対称の構造を有する点以外は実質的に同一の構成であるため、図1には車両用灯具1として一方の前照灯ユニットの構造を示す。
車両用灯具1は、前面開口部を有するランプボディ2と、ランプボディ2の前面開口部を覆うアウターカバー(図示せず)とを備える。アウターカバーは、例えば透光性の樹脂材料で形成される。ランプボディ2とアウターカバーは、灯室6を形成している。灯室6内には、第1灯具ユニット10と、第2灯具ユニット20と、導光体100とが収容される。第1灯具ユニット10及び第2灯具ユニット20は、従来公知の構造を有する灯具ユニットであるため、詳細な説明は省略する。
図2は、導光体の一部分の斜視図である。図3(A)は、導光体と光源との配置を説明するための模式図である。図3(B)は、図3(A)におけるA−A線に沿った断面図である。図3(A)では、導光体の平板部と光源とを鉛直方向上方から観察した様子を図示している。図1〜3(B)に示すように、導光体100は、支持部102と、複数の平板部104と、庇部106とを有する。また、車両用灯具1は、複数の光源108を有する。
支持部102は、任意の一方向に長い長尺の部材である。本実施の形態では、支持部102は、第1灯具ユニット10及び第2灯具ユニット20の鉛直方向上方において、車幅方向内側且つ鉛直方向下側から車幅方向外側且つ鉛直方向上側に向けて延在している。また、支持部102は、透光性を有する板状の部材である。支持部102からは、複数の平板部104が灯具前方側に向けて突出する。
複数の平板部104は、透光性を有する板状の部材である。複数の平板部104は、支持部102の延在方向に配列される。また、各平板部104は、2つの主表面104pが略鉛直方向に並ぶように姿勢が定められる。平板部104は、基端部が支持部102に当接する。平板部104の基端面104qは、光源108の光出射面と対向する。平板部104の基端面104qは、平板部104の灯具後方側を向く側面(2つの主表面をつなぐ面)である。
支持部102の灯具後方側には、複数の光源108が配置される。各光源108は、支持部102の延在方向に配列されて、基板110に搭載される。基板110としては、リジッド配線基板やフレキシブル配線基板等を用いることができる。光源108は、例えばLED(発光ダイオード)である。なお、光源108は、LD(レーザーダイオード)、有機または無機EL(エレクトロルミネセンス)等の他の半導体発光素子や、白熱球、ハロゲンランプ、放電球等であってもよい。基板110は、ランプボディ2に固定される。
また、各光源108は、平板部104の突出方向X(図3におけるX方向)から見て、いずれかの平板部104と重なるように配置される。本実施の形態では、複数の光源108が複数の群に分けられ、光源108の各群が各平板部104と重なるように配置されている。また、各光源108は、光出射面が導光体100側を向くように配置される。
光源108の光は、各平板部104の基端面104qから平板部104に入射する。平板部104に入射した光は、主に平板部104の先端面104rから出射される。平板部104の先端面104rは、平板部104の灯具前方側を向く側面である。また、一部の光は平板部104の主表面104p、特に鉛直方向上方を向く主表面104pから出射される。主表面104p、特に鉛直方向上方を向く主表面104pには、シボ加工等の表面処理(光拡散処理)が施されることが好ましい。これにより、光源108の光をより確実に主表面104pから出射させることができる。
複数の平板部104はそれぞれ、突出方向Xの先端部(輪郭)が曲線状である発光領域114を有する。本実施の形態では、先端面104rと主表面104pとで発光領域114が構成されている。また、複数の平板部104は、鉛直方向(図3におけるY方向)の上方から見て隣り合う2つの平板部104の端部領域104a同士が重なり合うようにして、支持部102の延在方向に配列される。平板部104の端部領域104aは、支持部102の延在方向における、端部からの所定範囲である。
本実施の形態では、平板部104が突出方向Xから見て曲線状、より具体的には緩やかなS字状であり、平板部104の先端面104r全体が発光領域114を構成している。したがって、発光領域114は、突出方向Xの先端部114aが突出方向Xから見て曲線状、より具体的には緩やかなS字状である。すなわち、平板部104の先端面104rを突出方向Xから見て曲線状とすることで、発光領域114の先端部114aの曲線形状を実現している。
また、複数の平板部104は、支持部102の延在方向における一端104bから、一端104bよりも他端104cよりの所定位置104dに向けて突出高さHが徐々に高くなり、所定位置104dから他端104cに向けて突出高さHが徐々に低くなる形状を有する。平板部104は、所定位置104dにおいて突出高さHが最大となる。所定位置104dは、車幅方向における平板部104の中心よりも車幅方向外側に配置されている。
平板部104の突出高さHは、一端104bから所定位置104dに向けて、平板部104の先端面104rが緩やかに曲線を描くように増加し、所定位置104dから他端104cに向けて、平板部104の先端面104rが緩やかに曲線を描くように減少する。よって、各平板部104は、羽状あるいは木の葉状の形状を有する。したがって、発光領域114は、突出方向Xの先端部114aが鉛直方向から見ても曲線状、より具体的には緩やかな凸状である。すなわち、平板部104の先端面104rを鉛直方向上方から見て曲線状とすることで、発光領域114の先端部114aの曲線形状を実現している。
隣り合う平板部104の端部領域104a同士が重なり合っている。このため、鉛直方向、例えば鉛直方向上方から見て、一方の平板部104が有する発光領域114の突出方向Xの先端部114aが、他方の平板部104が有する発光領域114の突出方向Xの先端部114aと交わる。すなわち導光体100は、一方の平板部104が有する発光領域114の先端部114aと、これに隣接する平板部104が有する発光領域114の先端部114aとの交点Pを有する。本実施の形態では、一方の平板部104の先端面104rは、一端104bから所定位置104dまでの範囲で他方の平板部104の先端面104rと交わっている。また、この他方の平板部104の先端面104rは、他端104cから所定位置104dまでの範囲で一方の平板部104の先端面104rと交わっている。よって、交点Pは、一方の平板部104における一端104bから所定位置104dまでの範囲で、且つ他方の平板部104における他端104cから所定位置104dまでの範囲に位置する。なお、所定方向、例えば水平方向から鉛直方向上方までの範囲内の角度方向から見て、一方の平板部104が有する発光領域114の突出方向Xの先端部114aが、他方の平板部104が有する発光領域114の突出方向Xの先端部114aと交わっていてもよい。
庇部106は、非透光性の板状部材であり、複数の平板部104の鉛直方向上方において支持部102から平板部104の突出方向Xに突出する。例えば、庇部106は、支持部102の鉛直方向の上端部に配置される。庇部106は、鉛直方向上方、あるいは交点Pを観察できる方向から見て、平板部104の基端側、すなわち平板部104における支持部102に当接する基端部を隠す。庇部106の突出高さは、平板部104の所定位置104dにおける突出高さH未満であり、好ましくは交点Pにおける突出高さH未満である。
支持部102、複数の平板部104及び庇部106は、一体成形品である。すなわち、導光体100は、支持部102、複数の平板部104及び庇部106を含む1つの部材からなる。導光体100は、板状の支持部102から板状の平板部104及び庇部106が同一方向に突出する形状を有する。このため、導光体100は、従来公知の射出成形によって製造することができる。例えば、当該一体成形品は、支持部102及び平板部104を形成するための無色透明な透光性樹脂と、庇部106を形成するための有色不透明な不透光性樹脂とを用いた二色成形によって製造することができる。支持部102及び平板部104に用いられる樹脂材料としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアリレート樹脂等が例示される。庇部106に用いられる樹脂材料としては、上記の樹脂に染料や顔料等の着色物質を混合したものが例示される。
以上説明したように、本実施の形態に係る車両用灯具1は、光源108と、導光体100とを備える。導光体100は、長尺の支持部102、及び支持部102から突出する複数の平板部104を有し、光源108の光を平板部104から出射する。複数の平板部104は、突出方向Xの先端部114aが曲線状である発光領域114を有する。また、複数の平板部104は、鉛直方向上方から見て隣り合う2つの平板部104の端部領域104a同士が重なり合うようにして支持部102の延在方向に配列される。そして、鉛直方向から見て、一方の平板部104が有する発光領域114の突出方向Xの先端部114aと、他方の平板部104が有する発光領域114の突出方向Xの先端部114aとが交わっている。
これにより、導光体100の発光部形状を、直線状の柱状導光体の側面を発光させる場合に比べて、より複雑な形状、具体的には螺旋状にすることができる。すなわち、本実施の形態によれば、複数の発光領域114の組み合わせにより螺旋状に発光しているように見える導光体100を備える車両用灯具1を提供することができる。また、導光体100は、板状の支持部102から板状の平板部104が突出しただけのシンプルな形状で、上記複雑な発光部形状を実現している。すなわち、導光体100を螺旋状構造とすることなく、螺旋状の発光部形状を実現している。このため、本実施の形態によれば、導光体自体を螺旋状にする場合に比べて、導光体100の形状が複雑になることを抑制しながら、導光体100の複雑な発光部形状を実現することができる。また、導光体100の発光部形状を複雑にすることで、車両用灯具1の被視認性を向上させることができる。
また、本実施の形態の平板部104は、突出方向Xから見て曲線状であり、平板部104の先端面104r全体が発光領域114を構成している。これにより、導光体100の発光部形状をより螺旋状に見せることができる。また、車両用灯具1は、複数の平板部104の鉛直方向上方において支持部102から突出方向Xに突出し、鉛直方向上方から見て平板部104の基端側を隠す庇部106を備える。庇部106によって平板部104の基端部を隠すことで、螺旋状の発光部形状をより立体的に見せることができる。すなわち、発光部形状をより螺旋状に見せることができる。
また、複数の平板部104は、支持部102の延在方向における一端104bから、他端104cよりの所定位置104dに向けて突出高さHが徐々に高くなり、所定位置104dから他端104cに向けて突出高さHが徐々に低くなる形状を有する。これにより、導光体100の発光部形状をより螺旋状に見せることができる。
また、支持部102、複数の平板部104及び庇部106は、一体成形品である。通常、射出成形では、金型の抜き角の制限により、ねじれ構造を有する物体を成形することはできない。これに対し、本実施の形態の導光体100は、板状の支持部102から板状の平板部104及び庇部106が同一方向に突出する形状を有する。このため、支持部102、平板部104及び庇部106を一体成形することが可能である。これにより、導光体100の発光部形状の複雑化にともなって、導光体100の製造工程が複雑になることを回避することができる。また、車両用灯具1の部品点数の増加を抑制することができる。さらに、支持部102から平板部104への導光効率を高めることができる。
また、車両用灯具1は、複数の光源108を有する。したがって、複数の光源108を、例えば車幅方向内側から外側に向けて順次点灯させることで、いわゆるシーケンシャル発光を実現することができる。また、光が螺旋を描きながら車幅方向に移動する発光状態も実現することができる。
(実施の形態2)
実施の形態2に係る車両用灯具は、平板部の形状を除いて、実施の形態1に係る車両用灯具1の構成と共通する。以下、実施の形態2に係る車両用灯具について、実施の形態1と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。
図4は、実施の形態2に係る車両用灯具が備える導光体の一部分を模式的に示す正面図である。実施の形態2に係る車両用灯具が備える導光体200において、隣り合う2つの平板部204x,204yにおける、鉛直方向(図4におけるY方向)の上方から見て重なり合う2つの端部領域204xa,204yaは、鉛直方向上方に位置する端部領域204xaの方が鉛直方向下方に位置する端部領域204yaよりも輝度が高い。
図4に示すように、本実施の形態では、鉛直方向上方に位置する端部領域204xaの方が、鉛直方向下方に位置する端部領域204yaよりも、突出方向Xの先端部の幅(厚み)が大きく設定されている。すなわち、端部領域204xaにおける先端面204xrの面積の方が、端部領域204yaにおける先端面204yrの面積よりも大きい。これにより、端部領域204yaに比べて端部領域204xaからより多くの光を出射することができる。よって、端部領域204xaの輝度を、端部領域204yaの輝度よりも高めることができる。
このように、鉛直方向上方から見て重なり合う2つの端部領域204xa,204yaのうち、鉛直方向上方に位置する端部領域204xaの輝度を鉛直方向下方に位置する端部領域204yaの輝度よりも高めることで、導光体200の発光部形状をより螺旋状に見せることができる。
なお、先端面の幅の調整に代えて又は加えて、以下に示す構成のいずれか1つ又は複数の組み合わせによっても、端部領域204xaの輝度を端部領域204yaの輝度よりも高めることができる。
1)端部領域204xaの先端面204xrを端部領域204yaの先端面204yrよりも高密度な凹凸面(シボ面等)とする構成。
2)端部領域204xaの先端面204xrを端部領域204yaの先端面204yrよりも起伏の大きい凹凸面とする構成。
3)端部領域204xaの基端面の幅を端部領域204yaの基端面の幅よりも大きくする構成。
4)端部領域204xaの基端面を端部領域204yaの基端面よりも高密度なシボ面とする構成。
5)端部領域204xaの基端面を端部領域204yaの基端面よりも起伏の大きい凹凸面とする構成。
6)端部領域204xaの主表面を端部領域204yaの主表面よりも高密度な凹凸面とする構成(図3(A)参照)。
7)端部領域204xaの主表面を端部領域204yaの主表面よりも起伏の大きい凹凸面とする構成。
8)端部領域204xaに光を入射する光源108の輝度を、端部領域204yaに光を入射する光源108の輝度よりも高める構成。
(実施の形態3)
実施の形態3に係る車両用灯具は、平板部の形状を除いて、実施の形態1に係る車両用灯具1の構成と共通する。以下、実施の形態2に係る車両用灯具について、実施の形態1と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。
図5は、実施の形態3に係る車両用灯具が備える導光体における1つの平板部を模式的に示す平面図である。実施の形態3に係る車両用灯具が備える導光体は、矩形状の平板部304を有する。平板部304は、その主表面304pの一部にシボ加工等の表面処理(光拡散処理)が施され、これにより発光領域314が形成されている。すなわち、平板部304は、発光領域314の形状に対応する粗面領域を、主表面304pの一部に有する。本実施の形態の発光領域314は、緩やかな凸状である。発光領域314は、鉛直方向上側の主表面304pと鉛直方向下側の主表面304pのいずれか一方のみに設けられてもよいし、両方に設けられてもよい。
平板部304の基端面304qから平板部304に入射した光は、主表面304pに設けられた凹凸構造によって、主に発光領域314から出射される。これにより、矩形状の平板部304で、緩やかな凸状の発光部形状を形成することができる。また、平板部304を実施の形態1と同様に複数枚組み合わせることで、螺旋状の発光部形状を形成することができる。したがって、本実施の形態によれば、光源108の非点灯時は矩形状(すなわち、発光部形状とは異なる形状)の平板部304が視認され、光源108の点灯時は螺旋状(すなわち、平板部304の形状とは異なる形状)の発光部形状が視認されるという、新規な意匠を車両用灯具1に付与することができる。
なお、平板部304の鉛直方向下側の主表面304pに粗面領域を設け、鉛直方向上側の主表面304pにハーフミラー蒸着を施すことで、車両用灯具1の見え方を光源108の点灯時と非点灯時とでより大きく変化させることができる。支持部102の延在方向に長い一枚の平板部に、複数の発光領域314を配列する構成も考えられる。
本発明は、上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態を組み合わせたり、当業者の知識に基づいて各種の設計変更などの変形を加えることも可能であり、そのような組み合わせられ、もしくは変形が加えられて得られる新たな実施の形態も本発明の範囲に含まれる。このような新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態及び変形それぞれの効果をあわせもつ。
各実施の形態の車両用灯具は、リアランプ等であってもよい。また、図6(A)及び図6(B)に示すように、光源108は、支持部102に対して平行に延在する棒状導光体410の端部から光を入射し、棒状導光体410の側面から光を出射して導光体100に入射させる構造であってもよい。図6(A)は、変形例に係る車両用灯具における導光体と光源との配置を説明するための模式図である。図6(B)は、図6(A)におけるB−B線に沿った断面図である。
平板部には、集光性蛍光染料等の蛍光体を含有させてもよい。これにより平板部からの光の出射量を増やすことができ、導光体の発光部形状をより螺旋状に見せることができる。
1 車両用灯具、 100,200 導光体、 102 支持部、 104,204x,204y,304 平板部、 104a,204xa,204ya 端部領域、 104d 所定位置、 104b 一端、 104c 他端、 106 庇部、 108 光源、 114,314 発光領域。

Claims (6)

  1. 光源と、
    長尺の支持部、及び前記支持部から突出する複数の平板部を有し、前記光源の光を前記平板部から出射する導光体と、
    を備え、
    複数の前記平板部は、突出方向の先端部が曲線状である発光領域を有し、鉛直方向上方から見て隣り合う2つの平板部の端部領域同士が重なり合うようにして前記支持部の延在方向に配列され、鉛直方向から見て一方の平板部が有する前記発光領域の前記先端部と他方の平板部が有する前記発光領域の前記先端部とが交わることを特徴とする車両用灯具。
  2. 前記平板部は、突出方向から見て曲線状であり、平板部の先端面全体が前記発光領域を構成する請求項1に記載の車両用灯具。
  3. 複数の前記平板部の鉛直方向上方において前記支持部から前記平板部の突出方向に突出し、鉛直方向上方から見て前記平板部の基端側を隠す庇部をさらに備える請求項1又は2に記載の車両用灯具。
  4. 前記支持部、複数の前記平板部及び前記庇部は、一体成形品である請求項3に記載の車両用灯具。
  5. 複数の前記平板部は、前記支持部の延在方向における一端から、他端よりの所定位置に向けて突出高さが徐々に高くなり、前記所定位置から前記他端に向けて突出高さが徐々に低くなる形状を有する請求項1乃至4のいずれか1項に記載の車両用灯具。
  6. 隣り合う2つの前記平板部における、鉛直方向上方から見て重なり合う2つの端部領域は、鉛直方向上方に位置する端部領域の方が鉛直方向下方に位置する端部領域よりも輝度が高い請求項1乃至5のいずれか1項に記載の車両用灯具。
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