JP6956559B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は、車両用灯具に関し、特に導光体を用いた車両用灯具に関する。

従来より、ＬＥＤと、ＬＥＤからの光を制御する板状導光体とを組み合わせた車両用灯具が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１３−１０９９４２号公報

ところで、車両用灯具においては、同一の発光面で異なる光り方が求められる場合がある。例えば、テール＆ストップランプでは、同一の発光面でテールランプとしての光り方とストップランプとしての光り方が求められる。

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、導光体を用いた車両用灯具において、異なる光り方を実現できる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用灯具は、光を入射する入射部と、入射部からの光を導光する導光部と、導光部の前面又は後面に設けられた、導光部内を進む光の一部を屈折して前面から出射させる複数のステップとを備える導光体と、入射部に向けて光を照射可能に配置された第１光源と、導光部の後面に向けて光を照射可能に配置された第２光源とを備える。

複数のステップは、導光部内の光の進行方向に対して交差するように設けられてもよい。

導光部は、入射部を中心とした略円盤状に形成され、複数のステップは、導光部の前面又は後面に同心多角形状または同心円状に設けられてもよい。

第１光源の周囲に複数の第２光源が配置されてもよい。

本発明によれば、導光体を用いた車両用灯具において、異なる光り方を実現できる技術を提供できる。

本発明の実施形態に係る車両用灯具の概略正面図である。 図１に示す車両用灯具のＡ−Ａ概略断面図である。 ストップランプ用ＬＥＤを点灯させた場合の車両用灯具の発光の様子を説明するための図である。 複数のテールランプ用ＬＥＤを点灯させた場合の車両用灯具の発光の様子を説明するための図である。 複数の円筒状導光体用第１ＬＥＤを点灯させた場合の円筒状導光体の発光の様子を説明するための図である。 複数の円筒状導光体用第２ＬＥＤを点灯させた場合の円筒状導光体の発光の様子を説明するための図である。 円筒状導光体の変形例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る車両用灯具について詳細に説明する。なお、本明細書において「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「内」、「外」等の方向を表す用語が用いられる場合、それらは車両用灯具が車両に装着されたときの姿勢における方向を意味する。

図１は、本発明の実施形態に係る車両用灯具１０の概略正面図である。図２は、図１に示す車両用灯具１０のＡ−Ａ概略断面図である。車両用灯具１０は、車両後部に搭載されるテール＆ストップランプとして用いられる。本実施形態の車両用灯具１０は、同一の発光面でテールランプとしての発光とストップランプとしての発光を行うものである。

車両用灯具１０は、椀状導光体１２と、ストップランプ用ＬＥＤ１４と、ストップランプ用ＬＥＤ１４を搭載するストップランプ用基板１６と、ストップランプ用基板１６を支持するストップランプ用支持部材１８と、テールランプ用ＬＥＤ２０と、テールランプ用ＬＥＤ２０を搭載するテールランプ用基板２２と、テールランプ用基板２２を支持するテールランプ用支持部材２４と、を備える。

椀状導光体１２は、ストップランプ用ＬＥＤ１４およびテールランプ用ＬＥＤ２０からの光を制御するものである。椀状導光体１２は、Ａｘを軸とした回転体であり、概ね椀形状に形成されている。椀状導光体１２は、例えばアクリルなどの透明樹脂を射出成形することにより形成されてよい。

図２に示すように、椀状導光体１２は、ストップランプ用ＬＥＤ１４およびテールランプ用ＬＥＤ２０からの光を後面から入射し、前面から出射させる。従って、椀状導光体１２の前面が車両用灯具１０の発光面となる。

椀状導光体１２は、後面の中央部にストップランプ用ＬＥＤ１４からの光を入射する入射部２６を備える。入射部２６は、第１入射面２８と、第２入射面３０とを備える。

第１入射面２８は、軸Ａｘ上に位置している。第１入射面２８には、ストップランプ用ＬＥＤ１４から出射する光のうち比較的出射角の小さい光が入射する。第１入射面２８は、その断面形状が凸曲線状に形成されている。この第１入射面２８から椀状導光体１２内に入射した光は、椀状導光体１２の前面の中央部に形成された凸曲線状の第１発光面３２から灯具前方に出射される。

第２入射面３０は、第１入射面２８を囲むように形成されている。第２入射面３０には、ストップランプ用ＬＥＤ１４から出射する光のうち比較的出射角の大きな光が入射する。第２入射面３０から椀状導光体１２内に入射した光は、椀状導光体１２の導光部３４に進む。

本実施形態において、導光部３４は、入射部２６を中心とした略円盤状に形成されている。導光部３４は、第２入射面３０から椀状導光体１２内に入射した光を導光する。

導光部３４の前面は、導光部３４内を進む光を灯具前方に出射する第２発光面３３となっている。この導光部３４の前面（第２発光面３３）には、導光部３４内を進む光の一部を屈折して出射させる複数のステップ３６が形成されている。複数のステップ３６は、導光部３４内の光の進行方向に対して交差するように形成されている。

本実施形態では、図１に示すように、導光部３４の前面は１２個の扇形状の領域に分割されており、各領域において、複数の直線状のステップ３６が導光部３４の径方向に配列されている。各領域において光は導光部３４の径方向に導光されるので、各ステップ３６は、導光部３４内の光の進行方向に対して交差している。各領域のステップ３６をつなぐと、椀状導光体１２全体として軸Ａｘを中心として同心多角形状にステップ３６が形成されていると見ることができる。

ストップランプ用ＬＥＤ１４は、椀状導光体１２の中央の入射部２６に向けて光を照射可能に配置される。一方、テールランプ用ＬＥＤ２０は、椀状導光体１２の導光部３４の後面に向けて光を照射可能に配置される。本実施形態では、ストップランプ用ＬＥＤ１４の周囲に複数のテールランプ用ＬＥＤ２０が配置されている。具体的には、図１に示すように、扇形状の各領域ごとにテールランプ用ＬＥＤ２０が配置されている。

以上のように構成された車両用灯具１０の光り方について説明する。

図３は、ストップランプ用ＬＥＤ１４を点灯させた場合の車両用灯具１０の発光の様子を説明するための図である。図３では、発光領域をハッチングで模式的に示している。また図２では、ストップランプ用ＬＥＤ１４から出射された光線を実線で示す。上述したように、ストップランプ用ＬＥＤ１４からの出射された光のうち比較的出射角の小さい光は、第１入射面２８から椀状導光体１２内に入射し、第１発光面３２から灯具前方に出射される。これにより、第１発光面３２の略全域が発光する。

また、ストップランプ用ＬＥＤ１４から出射された光のうち比較的出射角の大きな光は、第２入射面３０から椀状導光体１２内に入射し、導光部３４に入る。導光部３４に入った光は、導光部３４の前面と後面で全反射を繰り返しながら導光部３４内を進行する。導光部３４の前面に形成されたステップ３６に入射した光の一部は、ステップ３６で屈折して導光部３４の前面から灯具前方に出射される。複数のステップ３６の各々で光が屈折及び出射されることにより、第２発光面３３の略全域が発光する。

このように、ストップランプ用ＬＥＤ１４を点灯させた場合、第１発光面３２および第２発光面３３の略全域が発光する。

図４は、複数のテールランプ用ＬＥＤ２０を点灯させた場合の車両用灯具１０の発光の様子を説明するための図である。図４においても、発光領域をハッチングで模式的に示している。また図２では、テールランプ用ＬＥＤ２０から出射された光線を破線で示す。テールランプ用ＬＥＤ２０から出射された光は、導光部３４の後面から導光部３４内に入射し、導光部３４の前面の第２発光面３３から灯具前方に出射される。第２発光面３３から出射される際に、光はステップ３６により屈折されるため、第２発光面３３における扇形状の各領域は、直線状のステップ３６に直交する方向に延びるライン状に発光する。従って、第２発光面３３全体としては、図４に示すように放射状に延びる複数のライン状の発光が得られる。

このように、本実施形態に係る車両用灯具１０によれば、ストップランプ用ＬＥＤ１４を点灯させたときと、テールランプ用ＬＥＤ２０を点灯させたときとで、同一の発光面で異なる光り方を実現できる。特にテールランプ用ＬＥＤ２０を点灯させたときには、放射状に延びる複数のライン状発光という斬新な光り方を得ることができる。

図１および図２に戻り、本実施形態に係る車両用灯具１０はさらに、円筒状導光体４０と、円筒状導光体４０を発光させるための円筒状導光体用第１ＬＥＤ４１および円筒状導光体用第２ＬＥＤ４２と、円筒状導光体用第１ＬＥＤ４１および円筒状導光体用第２ＬＥＤ４２を搭載する円筒状導光体用基板４３と、円筒状導光体用基板４３を支持する円筒状導光体用支持部材４４と、を備える。円筒状導光体４０等は、車両用灯具１０の意匠性を高めるための灯具ユニットを構成する。

円筒状導光体４０は、円筒状導光体用第１ＬＥＤ４１および円筒状導光体用第２ＬＥＤ４２からの光を制御するものである。円筒状導光体４０は、軸Ａｘを中心軸とした円筒形状に形成されている。円筒状導光体４０は、例えばアクリルなどの透明樹脂を射出成形することにより形成されてよい。円筒状導光体４０は、その内側に上述した椀状導光体１２等を収容するように配置される。

円筒状導光体４０の外表面には、複数のステップ４５が円筒状導光体用第２ＬＥＤ４２の高さ方向に配列されている。各ステップ４５は、円筒状導光体４０の外周に沿って形成されている。

円筒状導光体用第１ＬＥＤ４１は、円筒状導光体４０の後端面４６に向けて光を照射可能に配置される。円筒状導光体４０の後端面４６には、円筒状導光体用第１ＬＥＤ４１からの入射光を円筒状導光体４０の全周にわたって拡散するために複数の拡散ステップ４８が形成されている。一方、円筒状導光体用第２ＬＥＤ４２は、円筒状導光体４０の内表面４７に向けて光を照射可能に配置される。本実施形態に係る車両用灯具１０では、複数の円筒状導光体用第１ＬＥＤ４１および円筒状導光体用第２ＬＥＤ４２の組が、円筒状導光体４０の周方向に沿って配置されている。具体的には、図１に示すように、扇形状の各領域ごとに円筒状導光体用第１ＬＥＤ４１および円筒状導光体用第２ＬＥＤ４２の組が配置されている。

次に、円筒状導光体４０の光り方について説明する。

図５は、複数の円筒状導光体用第１ＬＥＤ４１を点灯させた場合の円筒状導光体４０の発光の様子を説明するための図である。図５は、円筒状導光体４０の概略側面図であり、発光領域をハッチングで模式的に示している。また図２では、円筒状導光体用第１ＬＥＤ４１から出射された光線を二点鎖線で示す。円筒状導光体用第１ＬＥＤ４１からの出射された光は、円筒状導光体４０の後端面４６から円筒状導光体４０内に入射する。入射光は、拡散ステップ４８で拡散された後、円筒状導光体４０の内表面と外表面で全反射を繰り返しながら円筒状導光体４０内を進行する。円筒状導光体４０の外表面に形成されたステップ４５に入射した光の一部は、ステップ４５で屈折して円筒状導光体４０の外表面から出射される。複数のステップ４５の各々で光が屈折及び出射されることにより、円筒状導光体４０の外表面の略全域が発光する。

複数の円筒状導光体用第１ＬＥＤ４１に代えて、円筒状導光体４０の後端面４６の全周に沿って棒状導光体を配置してもよい。この場合、円筒状導光体４０の全周にわたって光が入射するため、後端面４６に拡散ステップ４８を形成する必要はない。

図６は、複数の円筒状導光体用第２ＬＥＤ４２を点灯させた場合の円筒状導光体４０の発光の様子を説明するための図である。図６は、円筒状導光体４０の概略側面図であり、発光領域をハッチングで模式的に示している。また図２では、円筒状導光体用第２ＬＥＤ４２から出射された光線を一点鎖線で示す。円筒状導光体用第２ＬＥＤ４２から出射された光は、円筒状導光体４０の内表面から円筒状導光体４０内に入射し、円筒状導光体４０の外表面から出射される。円筒状導光体４０の外表面から出射される際に、光はステップ４５により屈折されるため、ステップ４５に直交する方向（すなわちステップ４５の配列方向）に延びる複数のライン状の発光が得られる。このライン状の発光は、円筒状導光体用第２ＬＥＤ４２に近い部分が最も輝度が高く、円筒状導光体用第２ＬＥＤ４２から離れるにつれて輝度が低くなるグラデーション発光となる。

このように、円筒状導光体４０においても、円筒状導光体用第１ＬＥＤ４１を点灯させたときと、円筒状導光体用第２ＬＥＤ４２を点灯させたときとで、同一の発光面で異なる光り方を実現できる。特に円筒状導光体用第２ＬＥＤ４２を点灯させたときには、グラデーションのライン状発光という斬新な光り方を得ることができる。

図７は、円筒状導光体の変形例を示す図である。上述の実施形態では、透明樹脂製の円筒状導光体４０の外表面に直接ステップ４５を形成したが、図７に示す円筒状導光体６０では、円筒状導光体の外表面に樹脂製のワイヤー６２を巻き付けている。このように円筒状導光体６０を構成した場合も、円筒状導光体６０の内表面に円筒状導光体用第２ＬＥＤ４２からの光を入射させることで、グラデーションのライン状発光を得ることができる。また、ワイヤー６２を光ファイバーとして光を導光させることにより、ワイヤー６２の発光とライン状の発光を組み合わせて更に斬新な光り方を得ることができる。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

例えば、上述の実施形態では、椀状導光体１２の導光部３４の前面に複数のステップ３６を形成したが、導光部３４の後面に複数のステップ３６が形成されてもよい。

また、上述の実施形態では、椀状導光体１２の導光部３４の前面に複数のステップ３６を同心多角形状に形成したが、複数のステップ３６は同心円状に形成されてもよい。この場合も、放射状に延びる複数のライン状発光を得ることができる。

１０ 車両用灯具、 １１ テール＆ストップランプ、 １２ 椀状導光体、 １４ ストップランプ用ＬＥＤ、 ２０ テールランプ用ＬＥＤ、 ２２ テールランプ用基板、 ２６ 入射部、 ２８ 第１入射面、 ３０ 第２入射面、 ３２ 第１発光面、 ３３ 第２発光面、 ３４ 導光部、 ３６，４５ ステップ、 ４０ 円筒状導光体、 ４１ 円筒状導光体用第１ＬＥＤ、 ４２ 円筒状導光体用第２ＬＥＤ、 ４３ 円筒状導光体用基板、 ４６ 後端面、 ６０ 円筒状導光体、 ６２ ワイヤー。

Claims (2)

1. 光を入射する入射部と、前記入射部からの光を導光する導光部と、前記導光部の前面又は後面に設けられた、前記導光部内を進む光の一部を屈折して前記前面から出射させる複数のステップと、を備える導光体と、
   前記入射部に向けて光を照射可能に配置されたストップランプ用光源と、
   前記導光部の後面に向けて光を照射可能に配置されたテールランプ用光源と、
   を備え、
   前記導光部は、前記入射部を中心とした略円盤状に形成され、
   前記複数のステップは、前記導光部の前面又は後面に同心多角形状または同心円状に設けられ、
   前記ストップランプ用光源の周囲に複数の前記テールランプ用光源が配置されることを特徴とする車両用灯具。
2. 前記複数のステップは、前記導光部内の光の進行方向に対して交差するように設けられることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。

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