JP6918653B2 - 車両用灯具 - Google Patents

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本発明は、車両用灯具に関する。
従来より、車両に搭載される車両用灯具として、発光ダイオード(LED)などの光源と、インナーレンズなどの導光体とを組み合わせたものが知られている(例えば、下記特許文献1を参照。)。
このような車両用灯具では、光源から出射された光を導光体の一端から内部へと入射し、導光体の内部で反射を繰り返しながら、導光体の他端に向けて光を導光させる間に、この導光体の背面(一面)に設けられた複数の反射カットにより光を反射することによって、各反射カットで反射された光を拡散しながら、この導光体の前面(他面)に設けられた発光面を略均一に発光させる。
一方、車両用灯具では、導光体の形状や配光パターンなどによって、複数の反射カットで反射されずに、導光体の背面から一部の光が漏れ出すことがある。そこで、導光体の背面と対向する位置にリフレクターを設けて、この導光体の背面から漏れ出す光をリフレクターにより反射し、導光体の内部へと戻すことが行われている。
例えば、下記特許文献1に記載の車両用灯具では、リフレクターに複数の反射カットを設けて、導光体の背面から漏れ出す光の反射方向を複数の反射カットにより制御しながら、導光体の内部へと戻すことによって、光源から出射された光の利用効率を高めることが提案されている。
特開2011−198537号公報
しかしながら、上述した特許文献1に記載の車両用灯具では、導光体側の反射カットと、リフレクター側の反射カットとが重ね合わされた状態で、発光面に映り込むため、見た目が悪くなるといった問題があった。
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、見栄えの良い発光を可能とし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〕 光源と、
前記光源からの光を導光させる導光体と、
前記導光体の背面側に設けられたリフレクターとを備え、
前記導光体は、前記光源から出射された光が内部へと入射する入射部と、前記入射部から入射した光を反射する反射部と、前記反射部で反射された一部の光を前記リフレクターに向けて透過する透過部と、前記反射部で反射された一部の光を反射すると共に、前記リフレクターで反射された光を透過する段差部と、前記段差部で反射された光及び前記段差部を透過した光を外部へと出射する出射部とを含み、
前記段差部は、前記反射部で反射された光を前記出射部に向けて反射する複数の傾斜面と、前記複数の傾斜面の各間に位置して、前記リフレクターで反射された光を前記出射部に向けて透過する複数の段差面とを含み、
前記出射部は、前記複数の傾斜面で反射された光により発光する複数の第1の発光領域と、前記複数の第1の発光領域の各間に位置して、前記複数の段差面を透過した光により発光する複数の第2の発光領域とを含み、
前記リフレクターは、前記透過部を透過した光を前記段差部に向けて拡散しながら反射する拡散反射面を含むことを特徴とする車両用灯具
〕 前記導光体は、前記入射部を含む第1の導光部と、前記反射部、前記透過部、前記段差部及び前記出射部を含む第2の導光部とを有し、
前記第1の導光部は、前記光源から出射された光を当該第1の導光部の一端に設けられた前記入射部から内部へと入射し、当該第1の導光部の内部で反射を繰り返しながら、当該第1の導光部の他端に向けて光を導光させると共に、当該第1の導光部の一面に設けられた複数の反射カットで反射された光を当該第1の導光部の他面から外部へと出射し、
前記第2の導光部は、前記第1の導光部の他面から出射した光を当該第2の導光部の一面から内部へと入射し、前記反射部に向けて光を導光させることを特徴とする前記〔1〕に記載の車両用灯具。
〕 前記第1の導光部の他面と前記第2の導光部の一面とが空気層を挟んで対向して配置されていることを特徴とする前記〔〕に記載の車両用灯具。
〕 前記第2の導光部は、前記出射部に向かって導光される光の進行方向に対して、車両幅方向の内側よりも外側が後退する方向に向かって傾斜しており、
前記リフレクターは、前記第2の導光部の傾斜に沿って配置されていることを特徴とする前記〔2〕又は〔3〕に記載の車両用灯具。
〕 前記リフレクターは、前記第1の導光部の周囲を覆う遮光部を含むことを特徴とする前記〔2〕〜〔〕の何れか一項に記載の車両用灯具。
〕 前記導光体は、前記入射部から入射した一部の光を前記出射部とは異なる位置から外部へと出射することにより発光する第3の発光領域を含む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。
〔7〕 光源と、
前記光源からの光を導光させる導光体と、
前記導光体の背面側に設けられたリフレクターとを備え、
前記導光体は、前記光源から出射された光が内部へと入射する入射部と、前記入射部から入射した光を反射する反射部と、前記反射部で反射された一部の光を前記リフレクターに向けて透過する透過部と、前記反射部で反射された一部の光を反射すると共に、前記リフレクターで反射された光を透過する段差部と、前記段差部で反射された光及び前記段差部を透過した光を外部へと出射する出射部とを含み、
前記段差部は、前記反射部で反射された光を前記出射部に向けて反射する複数の傾斜面と、前記複数の傾斜面の各間に位置して、前記リフレクターで反射された光を前記出射部に向けて透過する複数の段差面とを含み、
前記出射部は、前記複数の傾斜面で反射された光により発光する複数の第1の発光領域と、前記複数の第1の発光領域の各間に位置して、前記複数の段差面を透過した光により発光する複数の第2の発光領域とを含み、
前記導光体は、前記入射部から入射した一部の光を前記出射部とは異なる位置から外部へと出射することにより発光する第3の発光領域を含むことを特徴とする車両用灯具。
以上のように、本発明によれば、見栄えの良い発光を可能とし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概略構成を示す断面図である。 図1に示す車両用灯具の要部を拡大した断面図である。 図1に示す車両用灯具が備える光源及び導光体を示す斜視図である。 導光体の出射部から出射される光の発光パターンを示す模式図である。 図4に示す発光パターンの輝度分布図である。 図1に示す車両用灯具の変形例を示す断面図である。 図1に示す車両用灯具の変形例を示す断面図である。 図1に示す車両用灯具の変形例を示す断面図である。 図1に示す車両用灯具の変形例を示す断面図である。 図1に示す車両用灯具の変形例を示す断面図である。
以下、本発明の実施形態について、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。
本発明の一実施形態として、例えば図1、図2及び図3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の概略構成を示す断面図である。図2は、車両用灯具1の要部を拡大した断面図である。図3は、車両用灯具1が備える光源2及び導光体3を示す斜視図である。
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の前後方向(長さ方向)、Y軸方向を車両用灯具の左右方向(幅方向)、Z軸方向を車両用灯具1の上下方向(高さ方向)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、例えば、車両(図示せず。)の前端側の両コーナー部(本実施形態では左前端側のコーナー部)に搭載される車幅灯(ポジションランプ)に本発明を適用したものである。
具体的に、この車両用灯具1は、図1に示すように、光源2と、光源2からの光Lを導光させる導光体3と、導光体3の背面側に設けられたリフレクター4とを概略備えている。また、車両用灯具1は、前面が開口したハウジング5と、このハウジング5の開口を覆う透明なレンズカバー6とにより構成される灯体7の内部に、光源2、導光体3及びリフレクター4が配置された構成となっている。
光源2は、例えば白色光を発するチップLED(SMD LED)からなる。また、チップLEDには、車両照明用の高出力(高輝度)タイプのものを使用している。光源2は、導光体3に向けて光Lを放射状に出射する。
導光体3は、導光パイプとなる第1の導光部8と、インナーレンズとなる第2の導光部9とを有している。導光体3は、これら第1の導光部8と第2の導光部9とを一体化した構成となっている。導光体3には、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。
第1の導光部8は、導光パイプとして、全体として略棒状に形成されて、車両用灯具1の高さ方向(Z軸方向)に延長して設けられている。第1の導光部8は、光源2から出射された光Lを当該第1の導光部8の一端8aに設けられた入射部10から内部へと入射し、当該第1の導光部8の内部で反射を繰り返しながら、当該第1の導光部8の他端8bに向けて光Lを導光させると共に、当該第1の導光部8の背面(一面)8cに設けられた複数の反射カット11で反射された光Lを当該第1の導光部8の前面(他面)8dから外部へと出射する。
入射部10は、第1の導光部8の一端8aに位置して、この入射部10に対向して配置される光源2からの光Lを第1の導光部8の内部へと入射する入射面により構成されている。
複数の反射カット11は、第1の導光部8の背面8cに入射した光Lを第1の導光部8の前面8dに対して臨界角未満となる角度で反射させるものであればよく、その形状や大きさ、数等について、特に限定されるものではない。
第2の導光部9は、インナーレンズとして、全体として略板状に形成されて、第1の導光部8の前面8d側に連続して、車両用灯具1の長さ方向(X軸方向)から幅方向(Y軸方向)へと延長して設けられている。また、第2の導光部9は、車両の前端側のコーナー部に付与されるスラント形状に合わせて、幅方向(Y軸方向)の内側(図中左側)よりも外側(図中右側)が後退する方向に向かって傾斜した形状を有している。
第2の導光部9は、第1の導光部8の前面8dから出射した光Lを当該第2の導光部9の背面(一面)9aから内部へと入射する。このため、第1の導光部8の前面8dと第2の導光部9の背面9aとは、空気層Kを挟んで互いに平行に対向して配置されている。
すなわち、本実施形態の導光体3は、第1の導光部8と第2の導光部9との間を連結する連結部3aと、第1の導光部8の前面8dと第2の導光部9の背面9aとの間に空気層Kを形成する溝部3bとを有している。
第2の導光部9は、当該第2の導光部9の背面9aから入射した光Lを反射する反射部12と、反射部12で反射された一部の光L1をリフレクター4に向けて透過する透過部13と、反射部12で反射された一部の光L2を反射すると共に、リフレクター4で反射された光L1を透過する段差部14と、段差部14で反射された光L2及び段差部14を透過した光L1を外部へと出射する出射部15とを含む。
反射部12は、第2の導光部9の長さ方向(X軸方向)に延長された部分の前面9bに位置して、この前面9bを透過部13及び段差部14側に向けて傾斜した反射面により構成されている。
透過部13は、第2の導光部9の長さ方向(X軸方向)に延長された部分の側面7cに位置して、この側面7cから反射部12で反射された一部の光L1を透過する透過面により構成されている。
段差部14は、第2の導光部9の幅方向(Y軸方向)に延長された部分の背面7dに位置して、反射部12で反射された一部の光L2を出射部15に向けて反射する複数の傾斜面14aと、複数の傾斜面14aの各間に位置して、リフレクター4で反射された光L1を出射部15に向けて透過する複数の段差面14bとを有している。
出射部15は、第2の導光部9の幅方向(Y軸方向)に延長された部分の前面9bに位置して、複数の傾斜面14aで反射された光L2により発光する複数の第1の発光領域15aと、複数の第1の発光領域15aの各間に位置して、複数の段差面14bを透過した光L1により発光する複数の第2の発光領域15bとを含む発光面を構成している。
リフレクター4は、透過部13を透過した光L1を第2の導光部9の段差部14に向けて拡散しながら反射する拡散反射面4aを有している。リフレクター4(拡散反射面4a)は、第2の導光部9の背面側に位置して、この第2の導光部9の傾斜に沿って配置されている。また、リフレクター4は、拡散反射面4aの幅方向の内側よりも外側の方が後方に位置するように配置されている。また、本実施形態では、拡散反射面4aが連続した曲面として形成されている。これにより、透過部13を透過した光L1を段差部14の傾斜面14bに向けて効率良く反射させることが可能である。
拡散反射面4aは、リフレクター4の段差部14と対向する面に設けられたAlなどの金属反射膜にシボ加工を施すことによって、この拡散反射面4aで反射される光L1を拡散させる凹凸形状を設けた構成となっている。また、拡散反射面4aとしては、上述したシボ加工からなる構成に必ずしも限定されるものではなく、例えば、この拡散反射面4aで反射される光L1を拡散させるための複数の反射カットを設けた構成としてもよい。
さらに、拡散反射面4aでは、この拡散反射面4aで反射される光L1をより均一に拡散させるため、上述したシボ加工の程度や、反射カットの形状や間隔等を調整することによって、この拡散反射面4aで反射される光L1の拡散度合いを制御することも可能である。
リフレクター4は、第1の導光部8の周囲を覆う遮光部16を有している。遮光部16は、リフレクター4の段差部14と対向する部分から第1の導光部8の周囲を覆う位置まで延長して設けられている。これにより、第1の導光部8の周囲からの漏れ光を遮光部16により遮光することが可能となっている。
また、灯体7の内部には、導光体3の出射部15を除く前面9bを覆うエクステンション17が設けられている。これにより、導光体3の出射部15を除く前面9bからの漏れ光をエクステンション17により遮光することが可能となっている。また、第1の導光部8が第2の導光部9に映り込むのを防止することが可能である。
以上のような構成を有する本実施形態の車両用灯具1では、導光体3の出射部15から出射される光L1,L2のうち、複数の傾斜面14aで反射された光(以下、反射光として区別する。)L2が複数の第1の発光領域15aから出射される。一方、リフレクター4の拡散反射面4aで拡散しながら反射された後、複数の段差面14bを透過した光(以下、拡散光として区別する。)L1が複数の第2の発光領域15bから出射される。
ここで、導光体3の出射部15から出射される反射光L2及び拡散光L1の発光パターンを図4に模式的に示す。また、図4に示す発光パターンの輝度分布図を図5に示す。なお、図5中において、縦軸は輝度を表し、横軸は出射部15のY軸方向の位置を表す。また、図5では、反射光L2のみによる輝度分布を「破線」で示し、反射光L2及び拡散光L1の組み合わせによる輝度分布を「実線」で示している。なお、反射光L2のみによる輝度分布は、リフレクター4を取り外した状態で測定したときの輝度分布である。
本実施形態の車両用灯具1では、図4及び図5に示すように、ポジションランプとしての配光規格を満足する比較的強い反射光L2による発光と、この反射光L2とは性質の異なる拡散光L1による発光とを交互に組み合わせることで、立体感のある見栄えの良い発光を演出することが可能である。
また、反射光L2による発光と拡散光L1による発光とのうち、反射光L2のみによる輝度分布を考えた場合、図5に示すように、輝度の最大値と最小値との差(輝度差Δd)を、輝度の最大値を100%としたときに、30〜50%の範囲とすることが好ましい。
このような輝度分布にリフレクター4からの拡散光L1が加わることで、全体の輝度分布はなだらかな変化となる。また、このような輝度差Δdを反射光L2による輝度分布に設けることによって、導光体3から出射される反射光L2(第1の発光領域15a)と拡散光L1(第2の発光領域15b)とを容易に区別して視認することが可能である。すなわち、第1の発光領域15aでは、反射光L2の輝度に対して拡散光L1の輝度が相対的に低くなっている。一方、第2の発光領域115bでは、反射光L2の輝度に対して拡散光L1の輝度が相対的に多くなっている。これにより、立体感のある見栄えの良い発光を演出す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。
すなわち、本実施形態の車両用灯具1では、上述した構成に限らず、例えば図6〜図10に示すような構成とすることも可能である。なお、図6〜図10は、車両用灯具1の変形例を示す断面図である。
具体的に、図6に示す導光体3Aは、入射部10から入射した一部の光(以下、透過光として区別する。)L3を出射部15とは異なる位置から外部へと出射(透過)することにより発光する第3の発光領域15cを含む構成である。この第3の発光領域15cは、第2の導光部9の前面9b側の反射部12よりも外側に位置して、第2の導光部9の背面9aに対して平行な面により構成されている。
一方、図7に示す導光体3Bは、第3の発光領域15cを含むと共に、溝部3bに対する連結部3aの配置が逆向きとなる構成である。また、第3の発光領域15cは、第2の導光部9の前面9b側の反射部12の間に位置して、第2の導光部9の背面9aに対して平行な面により構成されている。
一方、図8に示す導光体3Cは、反射部12の面形状を曲面とした構成である。このように、反射部12の面形状を調整することによって、この反射面12で反射される反射光L2の配向調整を行うことが可能である。
一方、図9に示す導光体3Dは、第1の導光部8と第2の導光部9とを分割したものを一体に組み合わせた構成である。すなわち、上記導光体3は、上述した第1の導光部8と第2の導光部9とを一体化した構成となっているが、このうちの一部を分割した構成としてもよい。
一方、図10に示すリフレクター4は、拡散反射面4aに段差部18が設けられた構成である。この段差部18は、導光体3の段差部14(傾斜面14a及び段差面14b)に対応した形状を有している。これにより、透過部13を透過した光L1を段差部14の傾斜面14bに向けて効率良く反射させることが可能である。
なお、上記車両用灯具1では、実際の車両のデザイン等に合わせて、上記導光体3,3A〜3Dの形状などを適宜変更することが可能である。例えば、上記導光体3,3A〜3Dでは、段差部14における傾斜面14a及び段差面14bの数や幅等を適宜変更することが可能である。
また、上記導光体3,3A〜3Dでは、第2の導光部の幅方向(Y軸方向)において傾斜面14aと段差面14bとが交互に並ぶ構成に加えて、第2の導光部の高さ方向(Z軸方向)において傾斜面14aと段差面14bとが交互に並ぶ構成としてもよい。これにより、出射部15において、第1の発光領域15aと第2の発光領域15bとが第2の導光部の幅方向及び高さ方向(Z軸方向)に交互に並ぶ構成することが可能である。
また、本発明が適用される車両用灯具については、上述したフロント側の車両用灯具に限らず、リア側の車両用灯具に本発明を適用することも可能である。さらに、本発明が適用される車両用灯具については、上述したポジションランプに限らず、例えば、車両用前照灯(ヘッドランプ)、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)、昼間点灯用ランプ(DRL)、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、光源と導光体とリフレクターとを備えた車両用灯具に対して本発明を幅広く適用することが可能である。
また、上記光源2については、光Lを放射状に出射するものであればよく、上述したLED以外にも、例えばレーザーダイオード(LD)などの発光素子を用いることができる。また、発光素子が発する光の色については、上述した白色光に限らず、赤色光や橙色光など、その光源2の用途に応じて適宜変更することも可能である。
1…車両用灯具 2…光源 3,3A〜3D…導光体 4…リフレクター 4a…拡散反射面 5…ハウジング 6…レンズカバー 7…灯体 8…第1の導光部 9…第2の導光部 10…入射部 11…反射カット 12…反射部 13…透過部 14…段差部 14a…傾斜面 14b…段差面 15…出射部 15a…第1の発光領域 15b…第2の発光領域 15c…第3の発光領域 16…遮光部 17…エクステンション 18…段差部 L…光 L1…拡散光 L2…反射光 L3…透過光

Claims (7)

  1. 光源と、
    前記光源からの光を導光させる導光体と、
    前記導光体の背面側に設けられたリフレクターとを備え、
    前記導光体は、前記光源から出射された光が内部へと入射する入射部と、前記入射部から入射した光を反射する反射部と、前記反射部で反射された一部の光を前記リフレクターに向けて透過する透過部と、前記反射部で反射された一部の光を反射すると共に、前記リフレクターで反射された光を透過する段差部と、前記段差部で反射された光及び前記段差部を透過した光を外部へと出射する出射部とを含み、
    前記段差部は、前記反射部で反射された光を前記出射部に向けて反射する複数の傾斜面と、前記複数の傾斜面の各間に位置して、前記リフレクターで反射された光を前記出射部に向けて透過する複数の段差面とを含み、
    前記出射部は、前記複数の傾斜面で反射された光により発光する複数の第1の発光領域と、前記複数の第1の発光領域の各間に位置して、前記複数の段差面を透過した光により発光する複数の第2の発光領域とを含み、
    前記リフレクターは、前記透過部を透過した光を前記段差部に向けて拡散しながら反射する拡散反射面を含むことを特徴とする車両用灯具。
  2. 前記導光体は、前記入射部を含む第1の導光部と、前記反射部、前記透過部、前記段差部及び前記出射部を含む第2の導光部とを有し、
    前記第1の導光部は、前記光源から出射された光を当該第1の導光部の一端に設けられた前記入射部から内部へと入射し、当該第1の導光部の内部で反射を繰り返しながら、当該第1の導光部の他端に向けて光を導光させると共に、当該第1の導光部の一面に設けられた複数の反射カットで反射された光を当該第1の導光部の他面から外部へと出射し、
    前記第2の導光部は、前記第1の導光部の他面から出射した光を当該第2の導光部の一面から内部へと入射し、前記反射部に向けて光を導光させ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1の導光部の他面と前記第2の導光部の一面とが空気層を挟んで対向して配置されていることを特徴とする請求項に記載の車両用灯具。
  4. 前記第2の導光部は、前記出射部に向かって導光される光の進行方向に対して、車両幅方向の内側よりも外側が後退する方向に向かって傾斜しており、
    前記リフレクターは、前記第2の導光部の傾斜に沿って配置されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の車両用灯具。
  5. 前記リフレクターは、前記第1の導光部の周囲を覆う遮光部を含むことを特徴とする請求項2〜の何れか一項に記載の車両用灯具。
  6. 前記導光体は、前記入射部から入射した一部の光を前記出射部とは異なる位置から外部へと出射することにより発光する第3の発光領域を含む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。
  7. 光源と、
    前記光源からの光を導光させる導光体と、
    前記導光体の背面側に設けられたリフレクターとを備え、
    前記導光体は、前記光源から出射された光が内部へと入射する入射部と、前記入射部から入射した光を反射する反射部と、前記反射部で反射された一部の光を前記リフレクターに向けて透過する透過部と、前記反射部で反射された一部の光を反射すると共に、前記リフレクターで反射された光を透過する段差部と、前記段差部で反射された光及び前記段差部を透過した光を外部へと出射する出射部とを含み、
    前記段差部は、前記反射部で反射された光を前記出射部に向けて反射する複数の傾斜面と、前記複数の傾斜面の各間に位置して、前記リフレクターで反射された光を前記出射部に向けて透過する複数の段差面とを含み、
    前記出射部は、前記複数の傾斜面で反射された光により発光する複数の第1の発光領域と、前記複数の第1の発光領域の各間に位置して、前記複数の段差面を透過した光により発光する複数の第2の発光領域とを含み、
    前記導光体は、前記入射部から入射した一部の光を前記出射部とは異なる位置から外部へと出射することにより発光する第3の発光領域を含むことを特徴とする車両用灯具。
JP2017173902A 2017-09-11 2017-09-11 車両用灯具 Active JP6918653B2 (ja)

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