JP7046640B2 - 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ものであり、詳しくは、ＬＥＤ光源からの光を取り込んで導光制御によって所望の出射パターン（表示パターン）を形成する導光体を備えた車両用灯具に関する。
従来、この種の車両用灯具としては、特許文献１に「車両用灯具」の名称で開示されたものがある。
開示された車両用灯具は図２６にあるように、略三角形状で平板状の導光体８０を有しており、三角形の各辺に対応する端面の夫々を光入射部８１、光反射部８２及び光出射面８３の光学機能面としている。
そのうち、光入射部８１の近傍には複数のＬＥＤ光源８４が所定の間隔で配置されており、光入射部８１の、各ＬＥＤ光源８４の光軸上には夫々のＬＥＤ光源８４からの出射光を屈折して平行光として導光体内に取り込むレンズカット部８５が形成されている。
また、導光体８０には、隣接するＬＥＤ光源８４の中間位置をＬＥＤ光源８４側から先端側に向けて、導光体８０内に導入された平行光に沿って延びる複数の貫通スリット８６が延設されている。
そこで、各ＬＥＤ光源８４から出射してレンズカット部８５で平行化されて導光体８０内に導入された光は、光反射部８２で内部反射（全反射）してその反射光が光出射面８３の、夫々のＬＥＤ光源８４に対応する部分領域８３ａから外部に向けて出射される。
この場合、導光体８０に延設された貫通スリッ８６は、各ＬＥＤ光源８４から出射して導光体８０内に導入された光のうち平行成分以外の傾斜成分の光を反射（全反射）して夫々のＬＥＤ光源８４からの光が混ざり合うのを抑制することにより、各ＬＥＤ光源８４から出射された光が夫々のＬＥＤ光源８４に対応する部分領域８３ａ以外の領域から出射しないように機能している。
同時に、貫通スリット８６は、各ＬＥＤ光源８４から出射して導光体８０内を導光された光の光路長（導光長）に対応して光反射部８２で内部反射（全反射）された反射光に透過ロスを与え、これにより各部分領域８３ａから出射される光の輝度の均一性を図る機能を有している。
特開２０１７－１８３２８７号
ところで、上記導光体８０に延設された貫通スリット８６は、単に導光体８０の厚さ方向に貫通して導光体８０内に導入された平行光に沿って延びるスリット（溝）にすぎず、貫通スリット８６の存在によって生じる光学的なメリット及びデメリットのうちデメリットに対して該デメリットをカバーするための効果的な対応策が施されていない。そのため、導光体８０に設けられた貫通スリット８６の構成が光学的に十分なものであるとは言い難い。
そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたものであり、その目的とするところは、ＬＥＤ光源からの光を取り込んで導光制御によって所望の出射パターン（表示パターン）を形成する導光体を備えた車両用灯具において、優れた光学機能を果たす導光体を実現することにより点灯時の見栄えが良好な車両用灯具を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、複数のＬＥＤ光源と、前記複数のＬＥＤ光源の夫々からの光を取り込んで導光した光を出射する導光体と、を備え、前記導光体は、前記複数のＬＥＤ光源の夫々からの光を略平行光として取り込む光入射部と、前記光入射部から取り込まれた夫々の略平行光を互いに同一方向に導光する導光部と、前記導光部を導光された光を光出射部に向けて内部反射する光反射部と、前記光反射部で反射された光を外部に向けて出射する光出射部を有し、前記導光部には、前記略平行光の導光方向に沿って延びる少なくとも１本のスリットが設けられ、前記スリットは、前記導光部を厚み方向に貫通すると共に、前記複数のＬＥＤ光源のうち前記導光部の最も光出射面側に位置するＬＥＤ光源とそれに隣接するＬＥＤ光源との間を前記光出射面に沿って直線状に延びており、直線状に延びるに従って幅が細くなる変化幅領域と、前記変化幅領域の先端部を形成する湾曲面形状の先端面とを有することを特徴とするものである。
また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記スリットは、前記導光部を互いに隣り合って導光される夫々の略平行光の導光路間に設けられていることを特徴とするものである。
また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１又は請求項２において、前記導光部は、略三角形状で平板状を呈しており、前記三角形の各辺に対応する部分を前記光入射部、前記光反射部及び前記光出射部とし、前記光入射部と前記光出射部とが直角を挟んだ位置に位置すると共に前記光反射部が斜辺の位置に位置することを特徴とするものである。
また、本発明の請求項４に記載された発明は、請求項１～請求項３のいずれかにおいて、前記スリットは、前記複数のＬＥＤ光源が並ぶ方向に、複数並設されていることを特徴とするものである。また、本発明の請求項５に記載された発明は、請求項１～請求項４のいずれかにおいて、前記スリットは、直線状に延びる方向に沿って複数設けられていることを特徴とする。
また、本発明の請求項６に記載された発明は、請求項１～請求項５のいずれかにおいて、前記スリットは、側壁のいずれか一方の面又は両面に光拡散処理が施されていることを特徴とするものである。
本発明によれば、導光体の導光部に、複数のＬＥＤ光源から出射して導光部内を導光する光の導光路に沿って導光部を厚み方向に貫通するスリットを設け、スリットの構成を、ＬＥＤ光源側から所定の長さの範囲に形成されてなる次第に幅が細くなる変化幅領域と、変化幅領域の先端部を形成する湾曲面形状の先端面とからなるものとした。
これにより、導光体の導光部の光反射部に対するスリットの影の映り込みが抑制されて光反射部に到達する光量の減少が抑えられるため、出射光における暗部（ダークエリア）の発生が防止される。その結果、優れた光学機能を果たす導光体を実現することにより点灯時の見栄えが良好な車両用灯具を提供することができる。
本発明の車両用灯具を構成する導光光学系の平面図である。 図１のＡ－Ａ断面図である。 図１のＢ－Ｂ切断斜視図である。 図２を用いた光路図である。 導光体内を導光される導光光の光路図である。 導光体に設けられたスリットの光学機能を説明する説明図である。 同じく、導光体に設けられたスリットの光学機能を説明する説明図である。 ＬＥＤ光源（２ａ）からの出射光の導光体内の光路図である。 図８の光路を経て出射される出射光の出射パターンである。 ＬＥＤ光源（２ａ～２ｂ）からの出射光の導光体内の光路図である。 図１０の光路を経て出射される出射光の出射パターンである。 ＬＥＤ光源（２ａ～２ｃ）からの出射光の導光体内の光路図である。 図１２の光路を経て出射される出射光の出射パターンである。 ＬＥＤ光源（２ａ～２ｄ）からの出射光の導光体内の光路図である。 図１４の光路を経て出射される出射光の出射パターンである。 ＬＥＤ光源（２ａ～２ｅ）からの出射光の導光体内の光路図である。 図１６の光路を経て出射される出射光の出射パターンである。 ＬＥＤ光源（２ａ～２ｆ）からの出射光の導光体内の光路図である。 図１８の光路を経て出射される出射光の出射パターンである。 ＬＥＤ光源（２ａ～２ｇ）からの出射光の導光体内の光路図である。 図２０の光路を経て出射される出射光の出射パターンである。 ＬＥＤ光源全点灯時の輝度分布図である。 他の導光体の説明図である。 同じく、他の導光体の説明図である。 同じく、他の導光体の説明図である。 従来例の導光体の説明図である。
以下、この発明の好適な実施形態を図１～図２５を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付す）。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。
図１は、本発明の車両用灯具を構成する導光光学系の平面図、図２は図１のＡ－Ａ断面図、図３は図１のＢ－Ｂ切断斜視図、図４は図２を用いた光路図である。
導光光学系１は、複数の光源（ＬＥＤ光源）２と透明部材による導光体１０を備えている。
導光体１０は、略三角形で平板状の導光部２０と、略三角形状の導光部２０の各辺の部分に位置する光入射部３０、光反射部４０及び光出射部５０を有している。
光入射部３０は、導光部２０に対して略直角に折曲形成され、先端面に、該先端面に対向配置された複数のＬＥＤ光源２（本実施形態においては７個のＬＥＤ光源２ａ～２ｇ）の夫々から略放射状に出射された光を取り込んで略平行光に変換する複数の光入反射面３１を有すると共に、複数の光入反射面３１と対向する位置に夫々の光入反射面３１で略平行化した光を導光部２０の面方向に向ける傾斜反射面（第２光反射面）３５が形成されている。
各光入反射面３１は、所定の間隔で配置された複数のＬＥＤ光源２ａ～２ｇの夫々に対応する位置に形成され、第１光入射面３２、第２光入射面３３及び第１光反射面３４を有している。
第１光入射面３２は、光入反射面３１に対向配置されたＬＥＤ光源２を上方から覆うように位置し、ＬＥＤ光源２の位置を焦点Ｆの位置とすると共にＬＥＤ光源２の光軸Ｚを主軸とする双曲線を、該主軸を回転軸として回転して得られたＬＥＤ光源２側に凸の双曲面あるいは双曲面に近似した非球面で構成されており、ＬＥＤ光源２から出射された光Ｌ１を取り込んで略平行光に変換して上方に位置する第２光反射面３５の方向に向ける機能を有している（図４参照）。
第２光入射面３３は、第１光入射面３２を側方から取り囲むように位置し、第１光入射面３２の上縁部（第２光反射面３５側の縁部）から第１光入射面３２の側方を下方（第２光反射面３５と反対側）に向かって延びる略円筒形状を呈しており、ＬＥＤ光源２から出射された光Ｌ２を取り込んで第２光入射面３３の側方に位置する第１光反射面３４の方向に向ける機能を有している（図４参照）。
第１光反射面３４は、第２光入射面３３の下縁部から上方に向かって第２光入射面３３の側方を外側に開く環状傾斜面で構成され、ＬＥＤ光源２から出射して第２光入射面３３から導光体１０内に入射した光Ｌ２を内部反射（全反射）して、第１光入射面３２から入射した光（略平行光）Ｌ１に略平行な光として上方に位置する第２光反射面３５の方向に向ける機能を有している（図４参照）。
光入反射面３１の上方に位置する第２光反射面３５は、ＬＥＤ光源２の光軸Ｚに対して上方に向かって略４５°の角度で導光部２０側に傾斜した傾斜面で構成されており、複数の光入反射面３１の夫々と対向する各ＬＥＤ光源２から出射されて光入反射面３１で略平行化した光Ｌ１、Ｌ２を内部反射（全反射）して導光部２０の面方向に向ける機能を有している（図４参照）。
光反射部４０及び光出射部５０の夫々は、導光体１０の平板状の導光部２０の端面で構成された第３光反射面４１及び光出射面５１を有している。
そのうち光出射面５１は複数の光入反射面３１の形成方向、換言すると、各光入反射面３１に対応する夫々のＬＥＤ光源２の配列方向に対して略直交する方向に延びている。したがって、導光体１０は直角をはさむ光入射部３０と光出射部５０に対して光反射部４０を斜辺部とする略直角三角形の形状を有している。
導光体１０の導光部２０には、最も光出射面５１側に位置するＬＥＤ光源２ａとそれに隣接するＬＥＤ光源２ｂとの間を光出射面５１に沿って直線状に延びるスリット６０が設けられている。
スリット６０は導光部２０を厚み方向に貫通する所定幅の貫通溝からなり、基端（ＬＥＤ光源２側の端）から先端側に向かって所定の長さの範囲に形成されてなる溝幅が一定の領域（一定幅領域Ｃ）と、一定幅領域Ａから先端側に向かって所定の長さの範囲に形成されてなる溝幅が先端側（ＬＥＤ光源２と反対側）に向かって次第に細くなる領域（変化幅領域Ｄ）と、変化幅領域Ｄの先端部に形成されてなる湾曲面形状の先端を有する領域（先端領域Ｅ）の３つの領域で構成されている。実施形態のスリット６０の所定の長さはＬＥＤ光源２ｄの導光光が出射する光出射面５１ｄまで形成しているが、光出射面５１ｃを超えて光出射面５１ｂとの間にスリット６０を延した場合、光出射面５１ａと光出射面５１ｂの間に発生する暗部が明瞭に見えてくるため、スリット６０は光出射面５１ｃ以下で形成した方がよい。また、実施形態の場合であれば、ＬＥＤ光源２ｄの導光光が出射する光出射面５１ｄとＬＥＤ光源２ｃの導光光が出射する光出射面５１ｃとの間に変化幅領域Ｄの先端部が位置するように調整することにより、光出射面５１ａと光出射面５１ｂの間に発生する暗部の明るさを調節することが可能になる。しかし、光出射面５１の全長や光反射面４１の角度次第では、ＬＥＤ光源２ｅの導光光が出射する光出射面５１ｅとＬＥＤ光源２ｃの導光光が出射する光出射面５１ｃとの間に変化幅領域Ｄの先端部が位置するように調整する必要がある。
さらに、導光体１０の長手方向の全長が本実施形態より短く、ＬＥＤ光源の数も少ない場合は、スリットの一定幅領域Ｃは省かれ、基端から変化幅領域Ｄを形成してもよい。
ＬＥＤ光源２（２ａ～２ｇ）は、発光源のＬＥＤ素子（ベアチップ）の発光光をそのまま用いる場合は、ベアチップを基材（例えば、プリント基板）に実装するか、あるいはベアチップを透光性部材（例えば、エポキシ樹脂）で被覆したものを基材に実装して用いる。
また、ＬＥＤ素子の発光光とは異なる色相の光を用いる場合は、ベアチップを蛍光物質が分散された透光性部材で被覆したものを基材に実装して用いる。
この場合、例えば、発光源に青色光を発光する青色ＬＥＤ素子を用い、蛍光物質に青色ＬＥＤ素子からの青色光の励起によって青色光の波長よりも長波長で青色光の補色となる黄色光の蛍光を発する黄色蛍光物質を用いることにより、青色ＬＥＤ素子から出射された青色光の一部と、青色ＬＥＤ素子から出射された青色光の一部が黄色蛍光物質を励起して波長変換された黄色光との加法混色で白色光に近似した色相の光を得ることができる。
また、黄色蛍光物質の代わりに、青色ＬＥＤ素子から出射された青色光に励起されて緑色光に波長変換する緑色蛍光物質と赤色光に波長変換する赤色蛍光物質との混合蛍光物質を用い、青色ＬＥＤ素子から出射された青色光の一部と、青色ＬＥＤ素子から出射された青色光の一部が緑色蛍光物質を励起することにより波長変換された緑色光と青色ＬＥＤ素子から出射された青色光の一部が赤色蛍光物質を励起することにより波長変換された赤色光との加法混色で白色光を得ることも可能である。
さらに、車両用灯具の用途により、ＬＥＤ素子からの出射光の波長と蛍光物質の種類とを適宜に組み合わせることにより、白色光以外の種々な色相の光を得ることができる。また、紫外光を出射する紫外ＬＥＤ素子と蛍光物質との組み合わせも可能である。
次に、７個のＬＥＤ光源２（２ａ～２ｇ）と導光体１０とで構成される導光光学系１の光路形成について図５の光路図を用いて説明する。
ＬＥＤ光源（２ａ～２ｇ）の夫々から略放射状に出射した光（Ｌａ～Ｌｇ）は、上述したように光入射部３０の各光入反射面３１で略平行光に変換されて導光体１０に入射し、導光体１０内を導光されて上方に位置する第２光反射面３５で導光部２０の面方向に向けて内部反射（全反射）する。
第２光反射面３５によって導光部２０の面方向に向けられた光（Ｌａ～Ｌｇ）の夫々は、導光部２０内を該導光部２０の光出射部５０の光出射面５１に沿って導光されて光反射部４０の第３光反射面４１の所定領域（４１ａ～４１ｇ）に至り、第３光反射面４１で内部反射（全反射）された光（反射光）Ｌａ～Ｌｇが更に導光部２０内を導光されて光出射部５０の光出射面５１の所定領域（５１ａ～５１ｇ）から外部に向けて出射される。
このとき、第２光反射面３５によって導光部２０の面方向に向けられた光（Ｌａ～Ｌｇ）の夫々は、導光部２０内を略平行光として反射部４０の第３光反射面４１に向けて導光されるが、導光光路長の長さとともに導光光の広がりが大きくなる。
そのため、導光体１０の大きさが大きく導光部２０の長さが長い場合、換言すると第３光反射面４１までの導光光路長が長い場合、導光部２０内を導光される導光光（Ｌａ～Ｌｇ）において隣接する導光光同士が互いの境界（中間）領域で混ざり合う領域が大きくなり、光出射部５０の光出射面５１から外部に向けて出射される複数の出射光（Ｌａ～Ｌｇ）においても隣接する出射光同士が互いの境界において混ざり合う領域が大きくなる。
その結果、例えば、光出射部５０の光出射面５１の複数の所定出射領域（５１ａ～５１ｇ）から出射される出射光（Ｌａ～Ｌｇ）の夫々を順次点灯又は順次消灯するシーケンシャルの点消灯モードの駆動方式において、複数の出射光（Ｌａ～Ｌｇ）の隣接する出射光同士が互いの境界において混ざり合う領域が大きいため、複数の出射光（Ｌａ～Ｌｇ）の夫々が鮮明性（シャープ性）に劣り、車両用灯具として駆動時のシーケンシャル感に乏しいものとなってしまう。
そこで、実施形態の導光光学系１においては、導光光学系１を構成する導光体１０の導光部２０に、導光光（Ｌａ～Ｌｇ）のうち最も導光光路長が長い導光光Ｌａの導光路領域と導光光Ｌｂの導光路領域との境界（中間）に沿ってスリット６０を設けることにより、導光光Ｌａが導光光Ｌｂ側に広がるのを阻止すると同時に導光光Ｌｂが導光光Ｌａ側に広がるのを阻止している。
これにより、光出射部５０の光出射面５１の複数の所定出射領域（５１ａ～５１ｇ）から出射される出射光（Ｌａ～Ｌｇ）のうち、境界において互いの出射光の混ざり合う領域が最も広い出射光Ｌａと出射光Ｌｂが混ざり合うのを抑制されて出射光Ｌａ及び出射光Ｌｂの鮮明性（シャープ性）が向上して車両用灯具として駆動時のシーケンシャル感を良好に得ることができる。
但し、導光部２０にスリット６０を設けることによりスリット６０の影の映り込みで、光反射部４０の第３光反射面４１の、スリット６０の延長領域（Ｈ）に届く光が減少し、光出射部５０の光出射面５１からの出射光において、出射光Ｌａと出射光Ｌｂとの境界に暗部（ダークエリア）が発生することになる。
そこで、本実施形態においては、上記問題に対してスリット６０を適宜な形状に設定することによりダークエリアの発生の防止を図っている。
具体的には、上述したように、スリット６０に一定幅領域Ａから先端側に向かって所定の長さの範囲に溝幅が先端側（ＬＥＤ光源２と反対側）に向かって次第に細くなる領域（変化幅領域Ｄ）を設けた。
これにより図６に示すように、スリット６０´の全長が一定幅（破線で示した形状）のとき、導光光Ｌａのうち側方に広がってスリット６０´の一方の側壁６１´に向かう光Ｌａａは、側壁６１´で内部反射（全反射）してスリット６０´の延在方向（延在方向に沿う中心軸Ｘ）から離れる方向に向かい（Ｌａｂ）、導光光Ｌｂのうち側方に広がってスリット６０´の他方の側壁６２´に向かう光Ｌｂａは、側壁６２´で内部反射（全反射）してスリット６０´の延在方向（延在方向に沿う中心軸Ｘ）から離れる方向に向かう（Ｌｂｂ）。
これに対し、スリット６０に変化幅領域（実線で示した形状）を設けたときは、導光光Ｌａのうち側方に広がってスリット６０の一方の側壁６１に向かう光Ｌａａは、側壁６１で内部反射（全反射）してスリット６０の延在方向（延在方向に沿う中心軸Ｘ）に近づく方向に向かい（Ｌａｃ）、導光光Ｌｂのうち側方に広がってスリット６０の他方の側壁６２に向かう光Ｌｂｂは、側壁６２で内部反射（全反射）してスリット６０の延在方向（延在方向に沿う中心軸Ｘ）に近づく方向に向かう（Ｌｂｃ）。
したがって、スリット６０´が全長に亘って一定幅で形成された場合と、スリット６０に先端側に向かって次第に細くなる変化幅領域を設けた場合とを比べてみると、変化幅領域を設けた場合の方が、光反射部４０の第３光反射面４１の、スリット６０の延長領域（Ｈ）に対する導光光Ｌａａ及び導光光Ｌｂａによるスリット６０の影の映り込みが抑制されて延長領域（Ｈ）に到達する光量が多くなる。
同時に、スリット６０には、上述したように、変化幅領域Ｄの先端部に形成されてなる湾曲面形状の先端を有する領域（先端領域Ｅ）が設けられている。換言すると、スリット６０の先端部の形状が湾曲面形状に形成されている。
これにより図７に示すように、スリット６０´の先端部６３´の形状が矩形形状（破線で示した形状）のとき、導光光Ｌａのうち側方に広がってスリット６０´の先端部６３´に向かう光Ｌａａは一方の側壁６１´で内部反射（全反射）してスリット６０´の延在方向（延在方向に沿う中心軸Ｘ）から離れる方向に向かい（Ｌａｂ）、導光光Ｌｂのうち側方に広がってスリット６０´の先端部６３´に向かう光Ｌｂａは他方の側壁６２´で内部反射（全反射）してスリット６０´の延在方向（延在方向に沿う中心軸Ｘ）から離れる方向に向かう（Ｌｂｂ）。
これに対し、スリット６０の先端部の形状が湾曲面形状（実線で示した形状）のときは、導光光Ｌａのうち側方に広がってスリット６０の先端部６３に向かう光Ｌａａは、先端面６４で内部反射（全反射）してスリット６０の延在方向（延在方向に沿う中心軸Ｘ）に近づく方向に向かい（Ｌａｃ）、導光光Ｌｂのうち側方に広がってスリット６０の先端部６３に向かう光Ｌｂａは、先端面６４で内部反射（全反射）してスリット６０の延在方向（延在方向に沿う中心軸Ｘ）に近づく方向に向かう（Ｌｂｃ）。
したがって、スリット６０´の先端部６３´の形状が矩形形状の場合と、スリット６０の先端部６３の形状が湾曲面形状の場合とを比べてみると、スリット６０の先端部６３が湾曲面形状の場合の方が、光反射部４０の第３光反射面４１の、スリット６０の延長領域（Ｈ）に対する導光光Ｌａａ及び導光光Ｌｂａによるスリット６０の先端部６３の影の映り込みが抑制されて延長領域（Ｈ）に到達する光量が多くなる。
その結果、光出射部５０の光出射面５１からは、特に、出射光Ｌａと出射光Ｌｂとの境界に暗部（ダークエリア）の発生が抑制された光が出射され、灯具からは、出射光（Ｌａ～Ｌｇ）の夫々が鮮明性（シャープ性）を有して駆動時のシーケンシャル感が良好に得られると共に、出射光（Ｌａ～Ｌｇ）の夫々が全点灯状態にあっては暗部（ダークエリア）を有しない線状（帯状）表示を得ることができる。
また、最も導光光路長の長い導光光Ｌａの導光路と導光光Ｌｂの導光路の境界（中間）にスリット６０を設けることにより、導光光Ｌａ及び導光光Ｌｂを夫々の導光路内に閉じ込めて導光することが可能となり、導光光Ｌａ及び導光光Ｌｂの導光ロスを低減することができる。
これにより、光出射部５０の光出射面５１から出射される出射光Ｌａ及び出射光Ｌｂの光量（輝度）低下が抑制される。
同時に、ＬＥＤ光源２の側にスリット６０を設けることにより、ＬＥＤ光源（２ｅ～２ｇ）に近い位置の、光反射部４０の第３光反射面４１で内部反射（全反射）された比較的光量の多い反射光をスリット６０を透過させることにより光量制御して光出射部５０の光出射面５１から外部に向けて出射させる。
その結果、長い導光路を導光ロスを抑制して導光された出射光（Ｌａ～Ｌｃ）と、導光光路中に設けられたスリット６０を透過することにより光量制御された出射光（Ｌｄ～Ｌｇ）とで構成された全出射光（Ｌａ～Ｌｇ）によって、高輝度で且つ輝度均一性が高いシーケンシャル表示が可能になる。
なお、スリット６０の側壁６１、６２のいずれか一方又は両方に光拡散処理を施すことも可能である。これにより、光反射部４０の第３光反射面４１で反射されてスリット６０を透過して光出射部５０の光出射面５１から外部に向けて出射される光の輝度（光量）制御を行うことができる。これにより、光出射部５０の光出射面５１から出射される出射光（Ｌａ～Ｌｇ）の夫々の輝度均一性を図ることが可能となる。
図８～図２１は、上記構成の導光光学系１において、ＬＥＤ光源（２ａ～２ｇ）の夫々をＬＥＤ光源２ａから順にＬＥＤ光源２ｇまでを順次点灯（シーケンシャル点灯制御）した時の出射光（Ｌａ～Ｌｇ）の見え方を光学シミュレーションによって検証した結果を示している。
図８はＬＥＤ光源２ａの点灯時の導光体１０における光路図、図９はそのときに導光体１０から出射される光の見え方の光学シミュレーション結果である。同様に、図１０はＬＥＤ光源２ａ、２ｂの点灯時の導光体１０における光路図、図１１はそのときに導光体１０から出射される光の見え方の光学シミュレーション結果、図１２はＬＥＤ光源２ａ、２ｂ、２ｃの点灯時の導光体１０における光路図、図１３はそのときに導光体１０から出射される光の見え方の光学シミュレーション結果、図１４はＬＥＤ光源２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの点灯時の導光体１０における光路図、図１５はそのときに導光体１０から出射される光の見え方の光学シミュレーション結果、図１６はＬＥＤ光源２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅの点灯時の導光体１０における光路図、図１７はそのときに導光体１０から出射される光の見え方の光学シミュレーション結果、図１８はＬＥＤ光源２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆの点灯時の導光体１０における光路図、図１９はそのときに導光体１０から出射される光の見え方の光学シミュレーション結果、図２０はＬＥＤ光源２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇの点灯時の導光体１０における光路図、図２１はそのときに導光体１０から出射される光の見え方の光学シミュレーション結果である。
上記光学シミュレーション結果（図（９、１１、１３、１５、１７、１９、２１））より、いずれの図においても出射光の先端部にぼやけが少なく輪郭が鮮明に形成されると共に出射光（Ｌａ～Ｌｇ）の繋ぎの部分に暗部（ダークエリア）が見られず、均一な輝度（輝度ムラのない）の帯状（線状）の出射パターンが実現しているのがわかる。
図２２は、ＬＥＤ光源（２ａ～２ｇ）を全点灯したとき（図２１で示す出射パターン）の導光体１０からの出射光の輝度分布を光学シミュレーションによって算出したものである。
図２２の輝度分布の光学シミュレーショによっても、出射光（Ｌａ～Ｌｇ）の全領域に亘ってほぼ均一な輝度分布が得られることが検証結果として示されており、点灯時の見栄えが良好な車両用灯具の実現が確認できる。
なお、導光体１０の更なる大型化に対する光学的な対応手段として、図２３に示すように、導光部２０に上述の光学機能を備えたスリット６０を複数個並設することも可能である。これにより、導光部２０内を長い距離導光される導光光の広がりによる導光ロスを抑制して出射光に対する光利用効率を高めることにより、導光体１０の大型化に対しても所定の輝度（明るさ）を確保することができる。
ところで、導光体１０の大型化に対しては、導光体１０の大型化に対応した長いスリット６０を細幅で設けることが射出成形で成形する上で難しい場合がある。その場合は、図２４に示すように、導光部２０にスリット６０を分割して設けることが考えられる。このとき、射出成形上必要なスリット６０間同士の間隔６５は、光学的に悪影響を及ぼすようなことはほとんどない。
なお、上述の導光光学系１においては、ＬＥＤ光源２を導光体１０の導光部２０の下方に配置して上方に向けて出射された光を内部反射（全反射）によって導光部２０の面方向に向ける光路形成が行われたが、図２５に示すように、ＬＥＤ光源２を導光体１０の導光部２０の側方に配置して、ＬＥＤ光源２からの出射光を導光部２０の端面に形成された光入反射面３１から略平行光として導光部２０内に取り込むことも可能である。
１… 導光光学系
２（２ａ～２ｇ）… 光源（ＬＥＤ光源）
１０… 導光体
２０… 導光部
３０… 光入射部
３１… 光入反射面
３２… 第１光入射面
３３… 第２光入射面
３４… 第１光反射面
３５… 第２光反射面
４０… 光反射部
４１… 第３光反射面
５０… 光出射部
５１… 光出射面
６０、６０´… スリット
６１、６１´… 側壁
６２、６２´… 側壁
６３、６３´… 先端部
６４… 先端面
６５… 間隔

Claims (6)

  1. 複数のＬＥＤ光源と、
    前記複数のＬＥＤ光源の夫々からの光を取り込んで導光した光を出射する導光体と、を備え、
    前記導光体は、前記複数のＬＥＤ光源の夫々からの光を略平行光として取り込む光入射部と、前記光入射部から取り込まれた夫々の略平行光を互いに同一方向に導光する導光部と、前記導光部を導光された光を光出射部に向けて内部反射する光反射部と、前記光反射部で反射された光を外部に向けて出射する光出射部を有し、
    前記導光部には、前記略平行光の導光方向に沿って延びる少なくとも１本のスリットが設けられ、
    前記スリットは、前記導光部を厚み方向に貫通すると共に、前記複数のＬＥＤ光源のうち前記導光部の最も光出射面側に位置するＬＥＤ光源とそれに隣接するＬＥＤ光源との間を前記光出射面に沿って直線状に延びており、直線状に延びるに従って幅が細くなる変化幅領域と、前記変化幅領域の先端部を形成する湾曲面形状の先端面とを有することを特徴とする車両用灯具。
  2. 前記スリットは、前記導光部を互いに隣り合って導光される夫々の略平行光の導光路間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
  3. 前記導光部は、略三角形状で平板状を呈しており、前記三角形の各辺に対応する部分を前記光入射部、前記光反射部及び前記光出射部とし、前記光入射部と前記光出射部とが直角を挟んだ位置に位置すると共に前記光反射部が斜辺の位置に位置することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用灯具。
  4. 前記スリットは、前記複数のＬＥＤ光源が並ぶ方向に、複数並設されている請求項１～請求項３のいずれかに記載の車両用灯具。
  5. 前記スリットは、直線状に延びる方向に沿って複数設けられている請求項１～請求項４のいずれかに記載の車両用灯具。
  6. 前記スリットは、側壁のいずれか一方の面又は両面に光拡散処理が施されていることを特徴とする請求項１～請求項５のいずれかに記載の車両用灯具。
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