JP7140446B2 - 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、複数の光源を用いることなく、複数の導光部を発光させることができる車両用灯具に関する。
従来、複数の長尺の導光部と、導光体内を導光される光を発光する複数の光源と、を備えた車両用灯具が知られている（例えば、特許文献１参照）。光源からの光は、光源に対応して設けられた導光部内を導光され、導光部の出光面から出光する。これにより、導光部が発光する。
特開２０１６－２０７３５１号公報
しかしながら、特許文献１に記載の車両用灯具においては、複数の導光部を発光させるために複数の光源を用いなければならず、その分、コストアップの要因となるというという課題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、複数の光源を用いることなく、複数の導光部を発光させることができる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、本発明の一つの側面は、導光体と、前記導光体内を導光される光を発光する光源と、を備え、前記導光体は、第１導光部、第２導光部、入光部、第１反射面及び第２反射面を含み、前記第１導光部は、表面とその反対側の裏面とを含み、基端部から先端部に向かって延びた長尺の導光体であり、前記第２導光部は、表面とその反対側の裏面とを含み、基端部から先端部に向かって延びた長尺の導光体であり、前記第１導光部及び前記第２導光部は、並列に配置されており、前記入光部は、前記光源が対向する入光面を含み、前記第１反射面は、前記入光部と前記第１導光部の基端部との間に配置され、前記第２反射面は、前記入光部と前記第２導光部の基端部との間に配置され、前記入光面から前記入光部に入光した前記光源からの光のうち、前記第１反射面で内面反射された光は、前記第１導光部の表面と裏面との間で全反射を繰り返しつつ前記第１導光部の基端部から先端部に向けて前記第１導光部内を導光され、前記第２反射面で内面反射された光は、前記第２導光部の表面と裏面との間で全反射を繰り返しつつ前記第２導光部の基端部から先端部に向けて前記第２導光部内を導光され、前記第１導光部の裏面は、前記第１導光部内を導光される光を前記第１導光部の表面から出光させるための複数の第１構造物を含み、前記第２導光部の裏面は、前記第２導光部内を導光される光を前記第２導光部の表面から出光させるための複数の第２構造物を含むことを特徴とする。
この態様によれば、複数の光源を用いることなく、第１導光部及び第２導光部を発光させることができる車両用灯具を提供することができる。
これは、導光体が、入光面から入光部に入光した光源からの光を第１導光部に振り分ける第１反射面及び第２導光部に振り分ける第２反射面を備えていることによるものである。
また、上記発明において、好ましい態様は、前記複数の第１構造物は、前記第１導光部がドット状に発光するように粗に配置された複数のレンズカットであり、前記第２構造物は、前記第２導光レンズ部がライン状に発光するように密に配置された複数のレンズカットであることを特徴とする。
この態様によれば、ドット面発光とライン発光を両立することができる。
また、上記発明において、好ましい態様は、前記第１導光部の表面と前記第２導光部の表面は、互いに交差する形態で配置されていることを特徴とする。
この態様によれば、第１導光部と第２導光部とが無駄肉なく連結されているため、ドット面発光とライン発光とが分断されることなく一体感のある発光見栄えを実現できる。
また、上記発明において、好ましい態様は、前記第１導光部の表面及び前記第２導光部の表面のうち少なくとも一方は、平面又は曲面であることを特徴とする。
この態様によれば、第１導光部の表面及び第２導光部の表面のうち少なくとも一方が平面又は曲面である見栄えを実現できる。
また、上記発明において、好ましい態様は、前記第１導光部と前記第２導光部との間に凹部が形成されていることを特徴とする。
この態様によれば、第１導光部外に向かう光が凹部で内面反射されて再び第１導光部内を導光されるため、凹部を形成しない場合と比べ、第１導光部の表面から出光する光を増加させることができる。同様に、第２導光部外に向かう光が凹部で内面反射されて再び第２導光部内を導光されるため、凹部を形成しない場合と比べ、第２導光部の表面から出光する光を増加させることができる。
また、上記発明において、好ましい態様は、前記第１導光部は、厚みが前記入光部の厚みより薄く構成されており、前記導光体は、第３反射面を含み、前記第３反射面は、当該第３反射面で内面反射された前記第１反射面からの光が前記第１導光部の表面と裏面との間で全反射を繰り返しつつ前記第１導光部の基端部から先端部に向けて前記第１導光部内を導光されるように、前記入光部と第１導光部の基端部との間に傾斜した姿勢で配置されていることを特徴とする。
この態様によれば、第１導光部の厚みを入光部の厚みより薄くしても、入光部に取り込まれた光源からの光を効率よく第１導光部に入光させることができる。
車両用灯具１０の斜視図である。 図１に示す車両用灯具１０のＡ－Ａ断面図である。 図１に示す車両用灯具１０のＢ－Ｂ断面図である。 車両用灯具１０の部分拡大斜視図である。 図１に示す車両用灯具１０のＢ－Ｂ断面図（変形例）である。 図１に示す車両用灯具１０のＢ－Ｂ断面図（変形例）である。
以下、本発明の一実施形態である車両用灯具１０について添付図面を参照しながら説明する。各図において対応する構成要素には同一の符号が付され、重複する説明は省略される。
図１は車両用灯具１０の斜視図、図２は図１に示す車両用灯具１０のＡ－Ａ断面図、図３は図１に示す車両用灯具１０のＢ－Ｂ断面図である。
図１～図３に示す車両用灯具１０は、ＤＲＬランプとして機能する標識用ランプ（又は信号用ランプ）であり、自動車等の車両の前端部の左右両側にそれぞれ搭載される。左右両側に搭載される車両用灯具１０は左右対称の構成であるため、以下、代表して、車両の前端部の右側（車両前方に向かって右側）に搭載される車両用灯具１０について説明する。
図１に示すように、車両用灯具１０は、ドット状に発光するドット面発光領域Ａ１と、ライン状に発光するライン発光領域Ａ２と、を備える。車両用灯具１０は、ドット面発光領域Ａ１が上方を向きかつライン発光領域Ａ２が前方を向いた状態で車両に取り付けられる。後述の第１導光部２１（表面２１ａ）がドット面発光領域Ａ１を構成し、第２導光部２２（表面２２ａ）がライン発光領域Ａ２を構成する。
車両用灯具１０は、導光体２０と、導光体２０内を導光される光を発光する光源３０と、を備える。車両用灯具１０は、図示しないが、アウターレンズとハウジングとによって構成される灯室内に配置され、ハウジング等に取り付けられる。
図１に示すように、導光体２０は、第１導光部２１（ドット発光部）と、第２導光部２２（ライン発光部）と、入光部２３と、第１反射面２４と、第２反射面２５と、を含む。導光体２０は、アクリルやポリカーボネイト等の透明樹脂製で、射出成形により成形される。第１導光部２１及び第２導光部２２は、並列に配置されている。
第１導光部２１は、表面２１ａとその反対側の裏面２１ｂとを含み（図２、図３参照）、基端部２１ｃから先端部２１ｄに向かって延びた（図１参照）長尺の導光体である。第１導光部２１の表面２１ａ及び裏面２１ｂは、それぞれ、平面又は平面形状の面で、互いに平行に配置されている。
第１導光部２１は、基端部２１ｃが車両内側に配置され、先端部２１ｄが車両外側に配置される。第１導光部２１は、板厚方向が概ね鉛直方向となるように配置されている（図２、図３参照）。
第１導光部２１の裏面２１ｂは、第１導光部２１内を導光される光を表面２１ａから出光させるための複数の第１構造物２１ｅ（図１参照）を含む。第１構造物２１ｅは、例えば、円錐型のレンズカットである。第１構造物２１ｅは、第１導光部２１がドット状に発光するように粗に配置されている。
第１導光部２１は、材料費削減の観点から、図２に示すように、厚みｔ１が入光部２３の厚みｔ２より薄く構成されている。
図３に示すように、第１導光部２１の前端部は、下方に延長されて、第２導光部２２を構成している。
第２導光部２２は、表面２２ａとその反対側の裏面２２ｂとを含み（図３参照）、基端部２２ｃから先端部２２ｄに向かって延びた（図１参照）長尺の導光体である。第２導光部２２の表面２２ａ及び裏面２２ｂは、それぞれ、平面部分及び曲面部分を含む面で（図１参照）、互いに平行に配置されている。なお、図示しないが、第２導光部２２の表面２２ａ及び裏面２２ｂは、それぞれ、平面部分のみを含む場合もあるし、曲面部分のみを含む場合もある。
第２導光部２２は、基端部２２ｃが車両内側に配置され、先端部２２ｄが車両外側に配置される。また、第２導光部２２は、板厚方向が概ね水平方向（車両前後方向）となるように配置されている（図３参照）。つまり、第１導光部２１の表面２１ａと第２導光部２２の表面２２ａは、互いに交差する形態（例えば、直交する形態）で配置されている。
第２導光部２２の裏面２２ｂは、第２導光部２２内を導光される光を第２導光部２２の表面２２ａから出光させるための複数の第２構造物（図示せず）を含む。第２構造物は、例えば、Ｖ溝等のレンズカットである。第２構造物は、第２導光部２２がライン状に発光するように密に配置されている。また、レンズカットの角度（例えば、Ｖ溝の角度）は、表面２２ａから出光する光がＤＲＬ用配光パターンを形成するように調整されている。
図２、図４に示すように、第１導光部２１の基端部２１ｃ（及び第２導光部２２の基端部２２ｃ）は、下方に延長されて、入光部２３を構成している。
図４は、車両用灯具１０の部分拡大斜視図である。
図２、図４に示すように、入光部２３は、表面２３ａとその反対側の裏面２３ｂと側面２３ｃ、２３ｄと光源３０が対向する入光面２３ｅとを含む板状の導光体である。入光部２３は、一方の側面２３ｃと他方の側面２３ｄとの間の間隔が下部から上部に向かうに従って広くなるように構成されている。
入光面２３ｅは、当該入光面２３ｅから入光部２３に入光する光源３０からの光を入光部２３の板厚方向に集光する面で、例えば、シリンドリカル面である。
入光部２３は、厚みｔ２（図２参照）が第１導光部２１の厚みｔ１より厚く構成されている。そのため、入光部２３は、光源３０からの光を効率よく取り込むことができる。
図２、図４に示すように、第１反射面２４は、入光面２３ｅから入光部２３に入光した光源３０からの光を内面反射（全反射）して第１導光部２１に振り分ける反射面で、入光部２３（表面２３ａ）と第１導光部２１の基端部２１ｃ（表面２１ａ）との間に配置されている。具体的には、第１反射面２４は、入光面２３ｅから入光部２３に入光し、当該第１反射面２４で内面反射された光源３０からの光ＲａｙＡが第１導光部２１の表面２１ａと裏面２１ｂとの間で全反射を繰り返しつつ第１導光部２１の基端部２１ｃから先端部２１ｄに向けて第１導光部２１内を導光されるように、入光部２３（表面２３ａ）と第１導光部２１の基端部２１ｃ（表面２１ａ）との間に傾斜した姿勢で配置されている。
第１反射面２４は、当該第１反射面２４で内面反射された光源３０からの光が第１導光部２１の表面２１ａと裏面２１ｂとの間で全反射を繰り返すように、例えば、第１導光部２１に向かって若干凸の曲面として構成されている。なお、第１反射面２４は、平面又は平面形状の面であってもよい。
図４に示すように、第２反射面２５は、入光面２３ｅから入光部２３に入光した光源３０からの光を内面反射して第２導光部２２に振り分ける反射面で、入光部２３と第２導光部２２の基端部２２ｃとの間に配置されている。具体的には、第２反射面２５は、入光面２３ｅから入光部２３に入光し、当該第２反射面２５で内面反射された光源３０からの光ＲａｙＢが第２導光部２２の表面２２ａと裏面２２ｂとの間で全反射を繰り返しつつ第２導光部２２の基端部２２ｃから先端部２２ｄに向けて第２導光部２２内を導光されるように、入光部２３と第２導光部２２の基端部２２ｃとの間に傾斜した姿勢で配置されている。
第２反射面２５は、例えば、平面又は平面形状の面である。
なお、第１反射面２４と第２反射面２５とは、段差無く滑らかな曲面Ｄ（図４参照）で連結されている。
図２に示すように、第３反射面２６は、第１反射面２４からの反射光を内面反射する反射面で、入光部２３（裏面２３ｂ）と第１導光部２１の基端部２１ｃ（裏面２１ｂ）との間に配置されている。具体的には、第３反射面２６は、当該第３反射面２６で内面反射された第１反射面２４からの光が第１導光部２１の表面２１ａと裏面２１ｂとの間で全反射を繰り返しつつ第１導光部２１の基端部２１ｃから先端部２１ｄに向けて第１導光部２１内を導光されるように、入光部２３（裏面２３ｂ）と第１導光部２１の基端部２１ｃ（裏面２１ｂ）との間に傾斜した姿勢で配置されている。
第３反射面２６は、例えば、平面又は平面形状の面である。
第３反射面２６を設けることで、第１導光部２１の厚みｔ１を入光部２３の厚みｔ２より薄くしても、入光部２３に取り込まれた光源３０からの光を効率よく第１導光部２１に入光させることができる。
光源３０は、矩形（例えば、１ｍｍ角）の発光面を備えたＬＥＤやＬＤ等の半導体発光素子で、図２に示すように、発光面を上方に向けた状態で基板Ｋに実装される。基板Ｋは、ネジ止め等によりハウジング（図示せず）等に取り付けられる。
上記構成の車両用灯具１０においては、光源３０を点灯すると、光源３０からの光は、入光面２３ｅから入光部２３に入光する。
入光面２３ｅから入光部２３に入光した光源３０からの光のうち、第１反射面２４（及び第３反射面２６）で内面反射された光ＲａｙＡ（図４参照）は、第１導光部２１の表面２１ａと裏面２１ｂとの間で全反射を繰り返しつつ第１導光部２１の基端部２１ｃから先端部２１ｄに向けて第１導光部２１内を導光され、第１構造物２１ｅ（図４中図示略）で内面反射（拡散反射）されて、第１導光部２１の表面２１ａから出光する。これにより、第１導光部２１がドット状に発光する。
一方、入光面２３ｅから入光部２３に入光した光源３０からの光のうち、第２反射面２５で内面反射された光ＲａｙＢ（図４参照）は、第２導光部２２の表面２２ａと裏面２２ｂとの間で全反射を繰り返しつつ第２導光部２２の基端部２２ｃから先端部２２ｄに向けて第２導光部２２内を導光され、第２構造物（図示略）で内面反射（拡散反射）されて、第２導光部２２の表面２２ａから出光する。これにより、第２導光部２２がライン状に発光する。また、第２導光部２２の表面２２ａから出光した光により、ＤＲＬ用配光パターンが形成される。
以上説明したように、本実施形態によれば、複数の光源を用いることなく、第１導光部２１及び第２導光部２２を発光させることができる（ドット面発光とライン発光を両立することができる）車両用灯具１０を提供することができる。
これは、導光体２０が、入光面２３ｅから入光部２３に入光した光源３０からの光を第１導光部２１に振り分ける第１反射面２４及び第２導光部２２に振り分ける第２反射面２５を備えていることによるものである。
また、本実施形態によれば、第１導光部２１（ドット面発光部）と第２導光部２２（ライン発光部）とが無駄肉なく連結されているため、ドット面発光とライン発光とが分断されることなく一体感のある発光見栄えを実現できる。
次に、変形例について説明する。
上記実施形態では、導光部として、第１導光部２１、第２導光部２２の２つの導光部を用い、入光部２３に入光した光源３０からの光を導光部（第１導光部２１、第２導光部２２）に振り分ける反射面として、第１反射面２４及び第２反射面２５の２つの反射面を用いた例について説明したが、これに限らない。
例えば、導光部として、３つ以上の導光部を用い、入光部２３に入光した光源３０からの光を導光部（３つ以上の導光部）に振り分ける反射面として、３つ以上の反射面を用いてもよい。
また、上記実施形態では、第１構造物として、円錐型のレンズカットを用い、第２構造物として、Ｖ溝等のレンズカットを用いた例について説明したが、これに限らない。例えば、第１構造物として、四角錐等の多角錐型のレンズカット、半球型のレンズカット、その他のレンズカットを用いてもよい。また、第２構造物として、Ｖ溝以外のレンズカットを用いてもよい。また、第１構造物として、Ｖ溝等のレンズカットを用いても良いし、第２構造物として、円錐型のレンズカット等を用いてもよい。
図５、図６は、図１に示す車両用灯具１０のＢ－Ｂ断面図（変形例）である。
例えば、図５（ａ）に示すように、第１導光部２１と第２導光部２２との間に凹部２７を形成してもよい。凹部２７は、第１導光部２１及び第２導光部２２と並列に延びている。このようにすれば、第１導光部２１外に向かう光が凹部２７で内面反射されて再び第１導光部２１内を導光されるため、凹部２７を形成しない場合と比べ、第１導光部２１の表面２１ａから出光する光を増加させることができる。同様に、第２導光部２２外に向かう光が凹部２７で内面反射されて再び第２導光部２２内を導光されるため、凹部２７を形成しない場合と比べ、第２導光部２２の表面２２ａから出光する光を増加させることができる。
また、図５（ｂ）に示すように、第２導光部２２の表面２２ａは曲面であってもよい。図示しないが、第１導光部２１の表面２１ａも同様である。
また、図５（ｃ）に示すように、第１導光部２１の表面２１ａと第２導光部２２の表面２２ａは、互いに交差しない形態で（例えば、同一平面上に）配置されていてもよい。
この場合、第１導光部２１と第２導光部２２との間に凹部２７を形成するのが望ましい。
また、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、複数の第２導光部２２を用いてもよい。
また、上記実施形態では、本発明の車両用灯具をＤＲＬランプに適用した例について説明したが、これに限らない。例えば、ＤＲＬランプ以外の車両用灯具、例えば、ターンランプ、ポジションランプ、テールランプ、ストップランプ、フォグランプにも本発明の車両用灯具を適用してもよい。
上記各実施形態で示した各数値は全て例示であり、これと異なる適宜の数値を用いることができるのは無論である。
上記各実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。上記各実施形態の記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。
１０…車両用灯具、２０…導光体、２１…第１導光部、２１ａ…表面、２１ｂ…裏面、２１ｃ…基端部、２１ｄ…先端部、２１ｅ…第１構造物、２２…第２導光部、２２ａ…表面、２２ｂ…裏面、２２ｃ…基端部、２２ｄ…先端部、２２ｅ…第２構造物、２３…入光部、２３ａ…表面、２３ｂ…裏面、２３ｃ、２３ｄ…側面、２３ｅ…入光面、２４…第１反射面、２５…第２反射面、２６…第３反射面、２７…凹部、３０…光源、Ａ１…ドット発光領域、Ａ２…ライン発光領域

Claims (4)

  1. 導光体と、前記導光体内を導光される光を発光する光源と、を備え、
    前記導光体は、ドット状に発光するドット面発光領域を構成する第１導光部、ライン状に発光するライン発光領域を構成する第２導光部、入光部、第１反射面及び第２反射面を含み、
    前記第１導光部は、表面とその反対側の裏面とを含み、基端部から先端部に向かって延びた長尺の導光体であり、前記表面および前記裏面はそれぞれが平面又は平面形状の面で、互いに平行に配置されており、
    前記第２導光部は、表面とその反対側の裏面とを含み、基端部から先端部に向かって延びた長尺の導光体であり、
    前記第１導光部及び前記第２導光部は、長尺の導光体であり、それぞれの長尺に延びた方向が同一方向となるように並列に配置されており、
    前記入光部は、前記光源が対向する入光面を含み、当該入光面から前記第１導光部の基端部及び前記第２導光部の基端部に延長されており、
    前記第１反射面は、前記入光部と前記第１導光部の基端部との間に配置され、
    前記第２反射面は、前記入光部と前記第２導光部の基端部との間に配置され、
    前記入光面から前記入光部に入光した前記光源からの光のうち、前記第１反射面で内面反射された光は、前記第１導光部の表面と裏面との間で全反射を繰り返しつつ前記第１導光部の基端部から先端部に向けて前記第１導光部内を導光され、前記第２反射面で内面反射された光は、前記第２導光部の表面と裏面との間で全反射を繰り返しつつ前記第２導光部の基端部から先端部に向けて前記第２導光部内を導光され、
    前記第１導光部の裏面は、前記第１導光部内を導光される光を前記第１導光部の表面から出光させるための複数の第１構造物を含み、
    前記第２導光部の裏面は、前記第２導光部内を導光される光を前記第２導光部の表面から出光させるための複数の第２構造物を含み、
    前記複数の第１構造物は、前記第１導光部がドット状に発光するように粗に配置された複数のレンズカットであり、
    前記複数の第２構造物は、前記第２導光部がライン状に発光するように密に配置された複数のレンズカットである車両用灯具。
  2. 前記第１導光部の表面と前記第２導光部の表面は、互いに交差する形態で配置されている請求項１に記載の車両用灯具。
  3. 前記第１導光部と前記第２導光部との間に凹部が形成されている請求項１又は２に記載の車両用灯具。
  4. 前記第１導光部は、厚みが前記入光部の厚みより薄く構成されており、
    前記導光体は、第３反射面を含み、
    前記第３反射面は、当該第３反射面で内面反射された前記第１反射面からの光が前記第１導光部の表面と裏面との間で全反射を繰り返しつつ前記第１導光部の基端部から先端部に向けて前記第１導光部内を導光されるように、前記入光部と第１導光部の基端部との間に傾斜した姿勢で配置されている請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用灯具。
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