JP7190929B2

JP7190929B2 - 車両用灯具

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Publication number: JP7190929B2
Application number: JP2019022892A
Authority: JP
Inventors: 春奈南; 海乃峯
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2019-02-12
Filing date: 2019-02-12
Publication date: 2022-12-16
Anticipated expiration: 2039-02-12
Also published as: JP2020135918A

Description

本発明は、車両用灯具に関するものであり、詳しくは、１つの光源から出射された光あるいは複数の光源から一体的に出射された光が複数の異なる光路制御光学系を経て複数の異なる光質の光を照射する車両用灯具に関する。
本発明は、車両用灯具に関するものであり、詳しくは、１つの光源からの出射光が複数の異なる光路制御光学系を経て複数の異なる光質の光を照射する車両用灯具に関する。

従来の車両用灯具は、例えば、光源と導光体とを備え、導光体は板状を呈すると共に複数の全反射ステップが形成された後面（第１の制御面）と平面状に形成された前面（第２の制御面）を有しており、光源から出射して導光体の一端部から導光体に入射した光は、第１の制御面の複数の全反射ステップで拡散されて第２の制御面の平面で内面反射（全反射）されて第１の制御面から後方に向けて出射される。

これにより、光源から出射して導光体内を導光された光は、第１の制御面の複数の全反射ステップで拡散された拡散光が第２の制御面で内部反射（全反射）されて更に第１の制御面の複数の全反射ステップで拡散されて後方に向けて出射される。

そのため、第１の制御面からは拡散性の高い光が出射され、それにより輝度均一性の高い出射光が確保できる、というものである（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５－２３０８７２号

ところで、上記構成の車両用灯具（テールランプ）は、出射光の輝度均一性は確保されるものの、出射光の光質が単一の光質からなるものであり、そのため、光の演出性に乏しく商品性に欠ける灯具となっている。

そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたもので、その目的とするところは、１つの光源から出射された光あるいは複数の光源から一体的に出射された光が複数の異なる光路制御光学系を経て複数の異なる光質の光を照射する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、光源と、透明部材からなり、光入射面、第１光出射面、第２光出射面及び全反射面を有する導光体と、透明部材からなり、第１開口部及び第２開口部が設けられた遮光面を有する遮光部材と、反射面を有する反射部材と、を備え、前記遮光部材と前記反射部材は、前記導光体を両面側から覆うように対向させて配置され、前記光源から出射して前記光入射面から前記導光体に入射した光の一部が、前記全反射面で内部反射されてその反射光が前記第２光出射面から出射されてその出射光が前記遮光部材の第１開口部を透過して主配光を形成し、前記光源から出射して前記光入射面から前記導光体に入射した光の一部が、前記第１光出射面から出射されてその出射光が前記反射部材の反射面で反射されてその反射光が前記遮光部材の第２開口部を透過して副配光を形成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、前記遮光部材の前記反射部材と対向する面は反射面であ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のいずれかにおいて、前記第２光出射面は、主配光の配光形成を行う光学機能を有すること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、前記第１光出射面と前記全反射面は、交互に連続して形成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、前記光入射面は、前記光源からの出射光を該光源の光軸に沿う略平行光とする面形状で構成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、前記反射部材の反射面は、金属反射膜による鏡面反射面又は白色反射部材で形成された拡散反射面であることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項７に記載された発明は、請求項２～請求項６のいずれかにおいて、前記遮光部材の反射面は、金属反射膜による鏡面反射面であることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項８に記載された発明は、請求項１～請求項７のいずれかにおいて、前記車両用灯具の前記遮光部材の前記反射部材と反対側に、光源と、透明部材からなり、一方の面に複数のレンズカットが施された導光板が配置され、前記光源から出射して前記導光板内を導光された光が前記レンズカットを介して前記遮光部材と反対方向に出射されることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項９に記載された発明は、請求項８において、前記複数のレンズカットは、前記導光板の遮光部材と反対側の面に形成されたカットが分散配置されてなることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１０に記載された発明は、請求項８又は請求項９のいずれかにおいて、前記遮光部材と前記導光板を一体化して、一方の面に第１開口部及び第２開口部が設けられた反射面を有すると共に他方の面に複数のレンズカットが施された面を有する、導光・反射・透過機能を備えた導光板を具備すること特徴とするものである。

また、本発明の請求項１１に記載された発明は、請求項１～請求項１０のいずれかにおいて、前記光源は、ＬＥＤであることを特徴とするものである。

本発明によれば、光源から出射して導光体を導光され光の一部が、全反射面で内部反射されてその反射光が第２光出射面から出射されてその出射光が遮光部材の第１開口部を透過して主配光の配光パターンを形成する。また、導光体を導光された光の一部が、第１光出射面から出射されてその出射光が遮光部材の反射面及び／又は反射部材の反射面で反射されてその反射光が遮光部材の第２開口部を透過して副配光による発光面積の確保が図られる。

これにより、光源からの出射光が、互いに異なる２系統の光学系を経て照射されるため、車両用灯具からは異なる光質の照射光が得られ、配光規格を満足すると同時に光の演出性も兼ね備えた商品性に優れた車両用灯具が実現する。

本発明の車両用灯具の第１実施形態を左右（横）方向から見た縦断面説明図である。第１実施形態の光学系を構成する光源と導光体を前方向から見た説明図である。第１実施形態の光学系を構成する光源と導光体を横方向から見た縦断面説明図である。第１実施形態の光学系を構成する導光体の出光部の一部を示す斜視説明図である。光源と導光体を横方向から見た縦断面における光線追跡図である。第１実施形態の光学系を構成する光源と導光体と第１リフレクタと第２リフレクタを横方向から見た縦断面説明図である。第１実施形態の光学系を構成する第１リフレクタを前方向から見た説明図である。第１実施形態を横方向から見た縦断面における光線追跡図である。第１実施形態の光学系を構成する導光体の出光部の変形例を示す説明図である。同じく、第１実施形態の光学系を構成する導光体の出光部の変形例を示す説明図である。同じく、第１実施形態の光学系を構成する導光体の出光部の変形例を示す説明図である。同じく、第１実施形態の光学系を構成する導光体の出光部の変形例を示す説明図である。本発明の車両用灯具の第２実施形態を左右（横）方向から見た縦断面説明図である。本発明の車両用灯具の第２実施形態をアウターカバーを通して前方から見た図である。同じく、本発明の車両用灯具の第２実施形態をアウターカバーを通して前方から見た図である。同じく、本発明の車両用灯具の第２実施形態をアウターカバーを通して前方から見た図である。本発明の車両用灯具の第２実施形態の変形例を左右（横）方向から見た縦断面説明図である。

以下、この発明の好適な実施形態を図１～図１７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の第１実施形態を左右（横）方向から見た縦断面説明図であり、図２は、第１実施形態の光学系を構成する光源と導光体を前方向から見た説明図であり、図３は、第１実施形態の光学系を構成する光源と導光体を横方向から見た縦断面説明図であり、図４は、第１実施形態の光学系を構成する導光体の出光部の一部を示す斜視説明図であり、図５は、光源と導光体を横方向から見た縦断面における光線追跡図であり、図６は、第１実施形態の光学系を構成する光源と導光体と第１リフレクタと第２リフレクタを横方向から見た縦断面説明図であり、図７は、第１実施形態の光学系を構成する第１リフレクタを前方向から見た説明図であり、図８は、第１実施形態を横方向から見た縦断面における光線追跡図である。

なお、図１～図１７において、紙面の左方向を前方、右方向を後方、上方向を上方、下方向を下方及び厚み方向を左右（横）方向とする（図中の矢印参照）。

本発明の車両用灯具１の第１実施形態は、図１に示すように、要部の光学系を構成する光学素子として、複数の光源２と、１つの導光体３０と、第１リフレクタ１０及び第２リフレクタ２０の２つのリフレクタを備えており、光学系の前面（第１リフレクタ１０の前面）に透明部材で形成されたアウターカバー４が設けられている。

光学系を構成する複数の光源２は、図２及び図３に示すように、略平板状の導光体３０の一端部側に配置され、一端部に沿ってその近傍に位置すると共に夫々の光軸Ａ_Xが、左右（横）方向に延びる水平線と上下方向に延びる垂直線を含む平面（光軸面３）上を互いに略平行に他端部側に向かって延びるように位置している。

第１リフレクタ１０と第２リフレクタ２０は、導光体３０を両面側から覆うように互いに光軸面３に沿って光源２からの出射光の照射方向に延びるように並設されている（図１参照）。

光源２は、例えば光を略放射状に出射するＬＥＤ光源が用いられている。

導光体３０は透明部材で形成され、図２及び図３に示すように、略平板状を呈すると共に光源２が位置する一端部側に入光部３１を有し、入光部３１に対向する他端部側に出光部４０を有し、入光部３１と出光部４０との間に位置して両部に一体的に形成されて両部を光学的に繋ぐ導光部３５を有している。

入光部３１は、複数の光源２の夫々からの出射光を導光体３０に取り込む光入射面３２を有しており、光入射面３２は、複数の光源２を下方から覆うように各光源２の光出射面２ａと対向する位置に位置し、光源２の光軸Ａ_X方向に沿った厚み方向の断面が、光源２の光軸Ａ_Xを主軸とすると共に主軸上の光源２の位置を焦点ｐの位置とする、光源２側に凸の双曲面あるいは双曲面に近似した自由曲面からなる湾曲面で構成されており、光源２から略放射状に出射された光を略平行光にする光学機能を備えている。

光入射面３２は、換言すると、横方向に延びる双曲柱面あるいは湾曲柱面で構成されている。

出光部４０は、光入射面３２に対向する位置に形成された分光部４１と、分光部４１の前方（換言すると、分光部４１の、光軸Ａ_Xに対する直交方向）に形成された光出射面（第２光出射面）４５を有している。

分光部４１は、光源２の光軸Ａ_X方向に沿った厚み方向の断面が、光源２の光軸Ａ_Xに対して約４５°の角度で後方に傾斜した面（傾斜面）を基調とする複数の内部反射面（全反射面）４２と、同様に光源２の光軸Ａ_Xに対して略直交する面（略水平面）を基調とする複数の光出射面（第１光出射面）４３とで構成されており、全反射面４２と第１光出射面４３が前方下方に向けて交互に連続して形成されている。

分光部４１は、換言すると、横方向に延びる傾斜面からなる全反射面４２と横方向に延びる略水平面からなる第１光出射面４３が前方下方に向けて交互に連続して形成されている（図４参照）

第２光出射面４５は、光源２の光軸Ａ_X方向に沿った厚み方向の断面が、前方に凸の自由曲面で構成されており、換言すると、横方向に延びる湾曲柱面で構成されている。

分光部４１を構成する全反射面４２は図５に示すように、光源２から出射して光入射面３２を介して導光体３０に入射して導光部３５を導光された光Ｌ１を、全反射によって第２光出射面４５の方向に向ける光学機能を備え、分光部４１を構成する第１光出射面４３は、同様に光源２から出射して光入射面３２を介して導光体３０に入射して導光部３５を導光された光Ｌ２を、出射時の屈折によって拡散方向に向ける光学機能を備えている。

第２光出射面４５は、光源２から出射して光入射面３２を介して導光体３０に入射して導光部３５を導光されて全反射面４２で全反射された光Ｌ１を、出射時の屈折によって集光方向に向ける光学機能を備えている。この場合、第２光出射面４５から集光方向に向けて出射された光は、一旦集光した後に拡散方向に向かう。

第１リフレクタ１０は、図６に示すように、透明部材による基材１１が略平板状に形成されると共に、導光体３０の、第２光出射面４５が形成された側の面（前面３６）に沿って延設されており、基材１１の導光体３０側の面には、蒸着やメッキあるいはスパッタリング等の手法によりアルミニウムやクロム等の金属反射部材による金属反射膜１２が形成されている。金属反射膜１２の表面はメタリック調の光輝反射を演出する鏡面反射面１３となっている。

金属反射膜１２は、適宜なデザインにしたがって該金属反射膜１２が部分的に除去されて透明基材１１が露出した開口部１４が設けられており、開口部１４は、導光体３０の分光部４１の全反射面４２で反射されて第２光出射面４５から出射した光、及び導光体３０の分光部４１の第１光出射面４３から出射して第１リフレクタ１０の鏡面反射面１３及び後述する第２リフレクタ２０の鏡面反射面２３で反射された光が透過する透光路を形成している。尚、金属反射膜１２、鏡面反射面１３に置き換えて白色塗装の反射面としてもよい。

なお、第１リフレクタ１０は、透明基材１１に金属反射膜１２を形成して部分的に開口部１４を設ける方法に限られるものではなく、例えば、金属反射部材（板）を直接切り抜いて開口部を形成する方法も考えられる。

本実施形態における第１リフレクタ１０の金属反射膜１２の開口部１４の具体的なデザイン形状は、図７に示すように、主に車両用灯具１の主配光を形成する光が透過する開口部（以下、「第１開口部」と呼称する）１４ａ及び主に発光面積の確保と光演出効果を実現するための補助配光を形成する光が透過する開口部（以下、「第２開口部」と呼称する）１４ｂを備えており、そのうち特に第１開口部１４ａは、導光体３０の分光部４１の全反射面４２が横方向に延長された形状で構成されているのに対応させて、前記全反射面４２の配設と同様に横方向に延長された長尺スリット形状を有している。

これにより、導光体３０の分光部４１の全反射面４２で反射されて第２光出射面４５から横方向に帯状に出射する出射光が、該第２光出射面４５の前方に位置する、第１リフレクタ１０の金属反射膜１２に形成された横方向に延びる長尺スリット形状の第１開口部１４ａ内を該第１開口部１４ａに沿って透過される。

したがって、第１開口部１４ａからは、導光体３０の分光部４１の全反射面４２で反射された反射光に対して優れた光利用効率の照射光が得られて、主配光の配光規格を満足する配光形成に足る照射光量の確保に寄与するものである。

図６に戻って、第２リフレクタ２０は、基材２１が略板状に形成されると共に導光体３０の、前面３６と反対側の面(背面)３７に沿って光源２から離れるに従って内側（第１リフレクタ１０側）に湾曲して延設されており、導光体３０側の面には、蒸着やメッキあるいはスパッタリング等の手法によりアルミニウムやクロム等の金属反射部材による金属反射膜２２が形成されている。金属反射膜の表面はメタリック調の鏡面反射面２３となっている。

これにより、導光体３０の分光部４１の第１光出射面４３から第２リフレクタ２０に向けて出射された光は、第２リフレクタ２０の鏡面反射膜２２の鏡面反射面２３で第１リフレクタ１０側に向けて反射され、そのうち第１リフレクタ１０の金属反射膜１２の開口部（第２開口部１４ｂ）に至った光は、該第２開口部１４ｂを透過してその透過光が前方に向けて照射される。

第１リフレクタ１０の金属反射膜１２の第２開口部１４ｂは図７にあるように、第１リフレクタ１０の広範囲に亘って短尺スリットが横方向に破線状に形成されており、第２開口部１４ｂからは、主配光の配光形成にはほとんど寄与しないが、光の演出を通して車両用灯具１としての商品性の向上に寄与するものである。
金属反射膜１２、鏡面反射面１３は開口部１４a、１４ｂの周囲を遮光する遮光部としての光学機能を有している。

なお、第２リフレクタ２０の金属反射面２３で反射されて第１リフレクタ１０の金属反射膜１２の第２開口部１４ｂに至らなかった光は、第１リフレクタ１０の鏡面反射面１３と第２リフレクタ２０の鏡面反射面２３との間で反射を繰り返しながら第２開口部１４ｂに至った光が該第２開口部１４ｂを透過して前方に向けて照射される。

次に、車両用灯具の第１実施形態の上記構成による光学系において、光源から出射した光の光路形成について図８を参照して説明する。

光源２から略放射状に出射された光は、導光体３０の入光部３１の光入射面３２から導光体３０に入射する。その際、入射光は、断面が光源２側に凸の双曲面からなる双曲柱面あるいは断面が光源２側に凸の双曲面に近似した自由曲面からなる湾曲柱面で光源２の光軸面３に沿う略平行光として導光体３０に入射する。

導光体３０の入光部３１に入射した光は、導光部３５を経て出光部４０を構成する分光部４１の内部反射面（全反射面）４２あるいは光出射面（第１光出射面）４３に至る。

全反射面４２に至った光Ｌ１は、全反射面４２で前方に位置する光出射面（第２光出射面）４５の方向に向けて全反射されてその内部反射光が第２光出射面４５に至り、横方向に延びる湾曲柱面からなる第２光出射面４５で集光方向に屈折されて出射され、出射光Ｌ１は一旦集光した後に拡散光として前方に向けて照射される。

その際、第２光出射面４５からの出射光Ｌ１は、前方に配置された第１リフレクタ１０の金属反射膜１２の開口部（第１開口部）１４ａを透過してその透過光が前方に向けて照射され、その照射光がアウターカバー４を通して外部に向けて出射されるが、第２光出射面４５からの出射光Ｌ１が第１リフレクタ１０の金属反射膜１２の第１開口部１４ａ近傍で集光されるように第２光出射面４５の面形状が設定されているため、絞られた光が第１開口部１４ａを透過することになる。

その結果、第１開口部１４ａのスリット幅の拡大を抑制しつつ、第２光出射面４５からの出射光に対し第１開口部１４ａを透過する光の透過光率を高めることができるため、主配光の配光規格を満足する配光形成に足る照射光量を確保することができる。

なお、金属反射膜１２の第１開口部１４ａのスリット幅を抑制することにより、昼間時に車両用灯具１をアウターカバー４を通して前方から見たときに、メタリック調の光輝感が違和感なく認識できるため、車両用灯具１の商品性の向上に寄与するものとなる。

車両用灯具１の主配光を形成する光を出射する導光体３０の第２光出射面４５は、出射光の集光位置の設定と共に、導光体３０を導光されて第２光出射面４５に至った光に対して出射の際に上下左右のエーミングを施すことにより所望の配光パターンを形成する光学機能を有している。

そのため、第２光出射面４５は、求められる主配光の配光パターンに基づいてその形状が適宜設定される。なお、内部反射光を第２光出射面４５に向ける全反射面４２も主配光の配光形成に係るため、全反射面４２の様態も主配光の配光形成に対して考慮される。

一方、光源２から出射して出光部４０を構成する分光部４１の光出射面（第１光出射面）４３に至った光Ｌ２は、第１光出射面４３から第２リフレクタ２０に向けて出射され、第２リフレクタ２０の金属反射膜２２の鏡面反射面２３に至った光Ｌ２は、該鏡面反射面２３で反射されてその反射光の一部の光Ｌ２ａ（図中直線で示す）が直接、第１リフレクタ１０の金属反射膜１２の開口部（第２開口部）１４ｂに至り、第２開口部１４ｂを透過してその透過光が前方に向けて照射され、その照射光がアウターカバー４を通して外部に向けて出射される。

また、第２リフレクタ２０の該鏡面反射面２３で反射されてその反射光の一部の光Ｌ２ｂ（図中点線で示す）は第１リフレクタ１０の金属反射膜１２の鏡面反射面１３に至り、その後第１リフレクタ１０の鏡面反射面１３と第２リフレクタ２０の鏡面反射面２３との間で反射を繰り返しながら導光体３０内を導光されて第１リフレクタ１０の金属反射膜１２の第２開口部１４ｂに至った光Ｌ２ｂが、第２開口部１４ｂを透過してその透過光が前方に向けて照射され、その照射光がアウターカバー４を通して外部に向けて出射される。

なお、第２開口部１４ｂからの出射光量が少ない場合は、第２開口部１４ｂの開口面積を広げることにより必要な出射光量を確保することができる。

複数の第２開口部１４ｂの夫々からの透過光の光量及び全ての第２開口部１４ａからの透過光の光量分布は、導光体３０の出光部４０の分光部４１の第１光出射面４３の様態及び第２リフレクタ２０の金属反射膜２２の鏡面反射面２３の形状を適宜設定することにより所望値を得ることができる。

この場合、第２開口部１４ｂは、第１リフレクタ１０の広い範囲に分散配設されており、広範囲に亘って出射光による副配光を得ることができる。そのため、車両用灯具１に求められる配光規格の発光面積の確保と光の利用効率の向上を図る光学機能を有している。

上述の、複数の光源２と、１つの導光体３０と、第１リフレクタ１０及び第２リフレクタ２０の２つのリフレクタを備えた光学系を有する車両用灯具１は、例えば、ストップランプを想定しており、光源２と、導光体３０と、第１開口部１４ａを備えた第１リフレクタ１０で構成された光学系を経た照射光によりストップランプの主配光が形成され、光源２と、導光体３０と、第２開口部１４ｂを備えた第１リフレクタ１０と、第２リフレクタで構成された光学系を経た照射光よりストップランプの発光面積が確保される。

このように、光源２からの出射光が、互いに異なる２系統の光学系を経て照射されるため、車両用灯具（ストップランプ）１からは異なる光質の照射光が得られ、ストップランプの配光規格を満足すると同時に光の演出性も兼ね備えた商品性に優れた車両用灯具が実現する。

なお、第２リフレクタ２０は、基材２１に金属反射膜２２を形成して表面をメタリック調の鏡面反射面２３としたが、それに代わって、基材自体を白色反射樹脂等の白色反射部材で形成して表面を反射面（拡散反射面）とすることも光学的に可能である。

但し、第２リフレクタ２０を白色反射部材で形成することにより、鏡面反射面１３を有する第１リフレクタ１０と拡散反射面を有する第２リフレクタ２０との間での反射の繰り返し回数が減って第１リフレクタ１０の第２開口部１４ｂに至る光量が低減する可能性がある。その場合は、第２開口部１４ｂを広げて開口面積を拡大することにより第２開口部１４ｂを透過する光の光量を高めることが可能である。

ところで、導光体３０の出光部４０は、種々の形態が考えられる。

図９～図１２は、その変形例を示しており、図９～図１２の夫々の図中において図（ａ）は、出光部を横方向から見た側面説明図、図（ｂ）は、出光部を後方から見た背面説明図、図（ｃ）は、出光部を前方斜め上方から見た斜視説明図である。

図９に示す出光部４０は、上述の第１実施形態の導光体３０の出光部４０に対して、第１光出射面４３の形状が異なる。

具体的には、全反射面４２に繋がる第１光出射面４３の形状を、下側に凸でそのまま横方向に延びる球面又は非球面の湾曲柱面で構成している。

第１光出射面４３を湾曲柱面形状とすることにより、光源から出射して導光体３０の導光部３５を経て第１光出射面４３に至った光を、適宜に分散して第２リフレクタ（図示せず）側に向ける。これにより、第１光出射面４３から出射された光が、第２リフレクタに対して効率良く且つ全面に亘ってほぼ偏りなく照射することができる。そのため、第１リフレクタ（図示せず）の各開口部からは、互いに光量ばらつきが少なく高光量の透過光を得ることができる。

図１０に示す出光部４０は、上述の第１実施形態の導光体３０の出光部４０に対して、全反射面４２を上下方向に傾斜して延びるように形成し、それに伴って先端を平坦面で構成して第１光出射面４３が同一面で構成されると共に前後方向に延びるように形成されている。

これにより、全反射面４２による反射光は上下方向に延びる形状となって第２光出射面４５に至り、第２光出射面４５によって出射の際に上下左右のエーミングが施されて車両前後方向の長い範囲に向けて照射て所望の配光パターンが形成される。したがって、第２光出射面４５からの出射光（エーミング光）が透過する第１リフレクタの開口部は、エーミング光による主配光の配光形成に悪影響を及ぼさないような形状に設定される。

図１１に示す出光部４０は、上記図１０の出光部４０の第２光出射面４５が横方向に延びる湾曲柱面で構成されているのに対し、その湾曲柱面の曲率を大きくして先端まで延ばした、横方向に延びる球面又は非球面からなるシリンドリカル形状を有している。

これにより、上下方向に傾斜して延びる全反射面４２により反射して第２光出射面４５に至った光は、図１０の第２光出射面４５からの出射光に対して、更に上下方向に拡大されて出射される。したがって、車両用灯具からの出射光が、車両前後方向の更に長い範囲に向けて照射されることになる。

図１２に示す出光部４０は、全反射面４２が、横方向に延びる全反射面４２ａと、上下方向に傾斜して延びる全反射面４２ｂとで構成されている。

これにより、第２光出射面４５からのエーミング光が、上下方向及び左右方向の広い範囲を照射することが可能となり、主配光の配光形成を容易に且つ確実に行うことができる。

なお、上記図９～図１２に示す出光部４０の夫々の全反射面４２の形態に対して、該全反射面４２による内部反射光を効率良く透過するために第１リフレクタ１０の金属反射膜１２に形成される第１開口部１４ａの形状が、見栄えを演出するデザインを考慮して適宜に設定される。

次に、本発明の車両用灯具の第２実施形態について図１３を用いて説明する。図１３は、本発明の車両用灯具の第２実施形態を左右（横）方向から見た縦断面説明図である。

本発明の車両用灯具１の第２実施形態は、複数の光源２と、１つの導光体３０と、第１リフレクタ１０及び第２リフレクタの２つのリフレクタを備えた第１実施形態の光学系の前に、複数の光源５と導光板５０を備えた光学系を配置した構成を有している。

複数の光源５と導光板５０を備えた光学系は具体的には、光学系を構成する複数の光源５が、略平板状の導光板５０の一端部側に配置され、一端部に沿ってその近傍に位置すると共に夫々の光軸Ａ_Xが、横方向に延びる水平線と上下方向に延びる垂直線を含む平面（光軸面６）上を互いに略平行に他端部側に向かって延びるように位置している。

光源５は、例えば上記第１実施形態と同様に、光を略放射状に出射するＬＥＤ光源が用いられている。

導光板５０は、上述のように略平板状を呈すると共に光源５が位置する一端部側に入光部５１を有すると共に、入光部５１から他端部側に延びる導光部５５を有しており、光源５の光軸面６に沿って光源５からの出射光の照射方向に延びるように配設されている。

なお、導光板５０の、光源５が位置する一端部側と対向する他端部側は、図示しないが反射処理を施して反射面とすること可能である。

入光部５１は、複数の光源５の夫々からの出射光を導光板５０に取り込む光入射面５２を有しており、光入射面５２は、複数の光源５を下方から覆うように各光源５の光出射面５ａと対向する位置に位置し、夫々の光源５の光軸Ａ_Xに対して略垂直な面が横方向に直線状に延在してなる直線状平面で構成されている。

導光部５５は、光出射面となる前面５６に、光源５から出射して導光板５０の導光部５５を導光された光を直接あるいは間接的に出射するためのレンズカットが施されている。

レンズカットは、例えば、導光部５５の板厚方向に凹んだ球面状又は非球面状の凹みからなる微細ドットカット５７が所定の均一な密度で全体に分散配置されている。他、三角状のプリズムカットも考えられる。また、グラデーションを形成するよう密度差を形成するようにしてもよい。

そこで、上記構成による光学系において、光源から出射した光の光路形成について説明する。

光源５から略放射状に出射された光は、導光板５０の入光部５１の光入射面５２から導光板５０に放射状に入射し、導光部５５をその前面（光出射面）５６及び背面（光反射面）５８で反射（全反射）を繰り返しながら光源５が位置する一端部と対向する他端部側に向けて導光される。

その導光中に、導光部５５の前面５６の複数の微細ドットカット５７の夫々に至った光の一部の光Ｌ３ａが、該微細ドットカット５７を介して集中的に直接出射あるいは該微細ドットカット５７を介して集中的に背面５３に向けて反射（全反射）されて背面５３による反射光が出射され、前面５６の該微細ドットカット５７以外の面（平坦面）５９に至った光の一部の光Ｌ３ｂが、該平坦面５９を介して出射される。

したがって、導光板５０をアウターカバー４を通して前方から見ると、導光板５０の導光部５５全体に散りばめられた微細ドットカット５７からの高密度光によって該微細ドットカット５７自体が明るく鮮やかに光って見えると同時に、微細ドットカット５７以外の平坦面５９からの拡散光によって導光部５５の略全面に亘って輝度分布が均一な柔らかい光が視認される。

なお、導光板５０の、光源５と対向する他端部側に反射処理が施されている場合、光源５から出射して導光体５０内を導光されて他端部に至った光が該他端部で反射されて導光体５０内を光源５側に導光される戻りの導光路においても導光部５５の前面５６から出射光が得られる。

従って、導光体５０の導光部５５の前面５６からは、更に光量が増加することにより明るい光が視認される。

なお、光源２と、導光体３０と、第１リフレクタ１０及び第２リフレクタの２つのリフレクタを備えた第１実施形態の光学系からの出射光は、該光学系の前方に位置し光源５と導光板５０を備えた光学系を構成する導光板５０及びその前方に位置するアウターカバー４を透過して外部に出射される。

そこで、光源２と、導光体３０と、第１リフレクタ１０及び第２リフレクタの２つのリフレクタを備えた光学系にストップランプの機能を持たせ、該光学系の前方に位置し光源５と導光板５０を備えた光学系にテールランプの機能を持たせることにより、ストップ＆テールランプの車両用灯具が実現でする。

そこで、夜間走行時にテールランプが点灯すると、図１４（車両用灯具をアウターカバーを通して前方から見た図）にあるように、車両用灯具１からは、第１リフレクタ１０の金属反射膜１２の開口部１４（１４ａ及び１４ｂ）を除く全面に亘って輝度分布が均一な柔らかい光が視認されると共に、その中でほぼ全面に亘って散りばめられた微細ドットが明るく鮮やかに浮き上がって見える。

次に、上記テールランプが点灯した状態でストップランプが点灯すると、図１５（車両用灯具をアウターカバーを通して前方から見た図）にあるように、更に、第１リフレクタ１０の金属反射膜１２の開口部１４（１４ａ）からは光輝度の鮮明な光が視認され、開口部１４（１４ｂ）からは、開口部１４ａからの出射光よりも輝度は低いが輝度ばらつきの少ない光が視認される。

一方、昼間走行時にストップランプのみが点灯すると、図１６（車両用灯具をアウターカバーを通して前方から見た図）にあるように、第１リフレクタ１０の金属反射膜１２の開口部１４（１４ａ）からは光輝度の鮮明な光が視認され、開口部１４（１４ｂ）からは、開口部１４ａからの出射光よりも輝度は低いが輝度ばらつきの少ない光が視認される。同時に、開口部１４（１４ａ及び１４ｂ）以外の金属反射膜１２が形成された領域は、該金属反射膜１２が直視されて鏡面反射面１３によるメタリック調の光沢面が視認される。

ところで、上記第２実施形態の変形例として、第１リフレクタ１０と導光板５０を一体的に形成することも可能である。これにより、第１リフレクタ１０の光学機能と導光板５０の光学機能を兼ね備えると共に更に他の光学効果を付加することができる。

具体的には図１７（本発明の車両用灯具の第２実施形態の変形例を左右（横）方向から見た縦断面説明図）に示すように、光源５からの出射光を導光する導光板６０の導光体３０側の面（背面）６１に、開口部６２（第１開口部６２ａ及び第２開口部６２ｂ）を有する金属反射膜（第１開口部１４ａ及び第２開口部１４ｂを有する第１リフレクタ１０の金属反射膜１２に対応）６３を形成して第１リフレクタ１０の反射・透過機能を導光板６０に持たせる。

また、導光板６０の、導光体３０と反対側の面（前面）６４に、導光部６０の板厚方向に凹んだ球面状又は非球面状の凹みからなる微細ドットカット（導光板５０の微細ドットカット５７に対応）６５を所定の均一な密度で全体に分散配置して導光板５０の光学機能を導光板６０に持たせる。

この場合、光源２から出射して導光体３０内を導光された光に対する光利用効率は、第１リフレクタ１０及び第２リフレクタ２０を備えた光学系の光利用効率とほとんど変わらないが、光源５からの出射光に対する光利用効率は、導光板６０内を導光する光の反射率が導光板６０の背面６１に直接形成された金属反射膜６３によって向上するため、導光板５０に金属反射膜が設けられていない第２実施形態の車両用灯具に対して高くなる。

また、第１リフレクタ１０、第２リフレクタ２０及び導光板５０を備えた第２実施形態の車両用灯具に対して、第２リフレクタ２０及び導光・反射・透過機能を有する導光板６０を備えた構成により、構成部材が削減されると共に加工工数も低減されるため、製造コストの低コスト化を図ることができる。

１… 車両用灯具
２… 光源
２ａ… 光出射面
３… 光軸面
４… アウターカバー
５… 光源
５ａ… 光出射面
６… 光軸面
１０… 第１リフレクタ
１１… 基材
１２… 金属反射膜
１３… 鏡面反射面
１４… 開口部
１４ａ… 第１開口部
１４ｂ… 第２開口部
２０… 第２リフレクタ
２１… 基材
２２… 金属反射膜
２３… 鏡面反射面
３０… 導光体
３１… 入光部
３２… 光入射面
３５… 導光部
３６… 前面
３７… 背面
４０… 出光部
４１… 分光部
４２… 内部反射面（全反射面）
４２ａ… 内部反射面（全反射面）
４２ｂ… 内部反射面（全反射面）
４３… 光出射面（第１光出射面）
４５… 光出射面（第２光出射面）
５０… 導光板
５１… 入光部
５２… 光入射面
５３… 背面
５５… 導光部
５６… 前面
５７… ドットカット
５８… 背面
５９… 平坦面
６０… 導光板
６１… 背面
６２… 第１開口部
６２ａ… 第１開口部
６２ｂ… 第２開口部
６３… 金属反射膜
６４… 前面
６５… ドットカット

Claims

光源と、
透明部材からなり、光入射面、第１光出射面、第２光出射面及び全反射面を有する導光体と、
透明部材からなり、第１開口部及び第２開口部が設けられた遮光面を有する遮光部材と、反射面を有する反射部材と、を備え、
前記遮光部材と前記反射部材は、前記導光体を両面側から覆うように対向させて配置され、
前記光源から出射して前記光入射面から前記導光体に入射した光の一部が、前記全反射面で内部反射されてその反射光が前記第２光出射面から出射されてその出射光が前記遮光部材の第１開口部を透過して主配光を形成し、
前記光源から出射して前記光入射面から前記導光体に入射した光の一部が、前記第１光出射面から出射されてその出射光が前記反射部材の反射面で反射されてその反射光が前記遮光部材の第２開口部を透過して副配光を形成することを特徴とする車両用灯具。
前記遮光部材の前記反射部材と対向する面は反射面であることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
前記第２光出射面は、主配光の配光形成を行う光学機能を有すること特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の車両用灯具。
前記第１光出射面と前記全反射面は、交互に連続して形成されていることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれかに記載の車両用灯具。
前記光入射面は、前記光源からの出射光を該光源の光軸に沿う略平行光とする面形状で構成されていることを特徴とする請求項１～請求項４のいずれかに記載の車両用灯具。
前記反射部材の反射面は、金属反射膜による鏡面反射面又は白色反射部材で形成された拡散反射面であ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。
前記遮光部材の反射面は、金属反射膜による鏡面反射面であることを特徴とする請求項２～請求項６のいずれかに記載の車両用灯具。
前記車両用灯具の前記遮光部材の前記反射部材と反対側に、光源と、透明部材からなり、一方の面に複数のレンズカットが施された導光板が配置され、前記光源から出射して前記導光板内を導光された光が前記レンズカットを介して前記遮光部材と反対方向に出射されることを特徴とする請求項１～請求項７のいずれかに記載の車両用灯具。
前記複数のレンズカットは、前記導光板の遮光部材と反対側の面に形成されたカットが分散配置されてなることを特徴とする請求項８に記載の車両用灯具。
前記遮光部材と前記導光板を一体化して、一方の面に第１開口部及び第２開口部が設けられた反射面を有すると共に他方の面に複数のレンズカットが施された面を有する、導光・反射・透過機能を備えた導光板を具備すること特徴とする請求項８又は請求項９のいずれかに記載の車両用灯具。
前記光源は、ＬＥＤであることを特徴とする請求項１～請求項１０のいずれかに記載の車両用灯具。