JP7317679B2

JP7317679B2 - 車両用灯具

Info

Publication number: JP7317679B2
Application number: JP2019209525A
Authority: JP
Inventors: 愛乃早川; 文弥大塚
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2019-11-20
Filing date: 2019-11-20
Publication date: 2023-07-31
Anticipated expiration: 2039-11-20
Also published as: JP2021082500A

Description

本発明はテールランプ等の車両用灯具に関する。

近年、テールランプ等の車両用灯具として、指向性の高い光を出射する発光ダイオード（ＬＥＤ）素子を用いている。

図７は従来の車両用灯具を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）の導光棒及びインナレンズのＢ－Ｂ線断面図である（参照：特許文献１）。図７において、上、下、左、右、前、後は車両の後方より見た方向である。

図７において、車両用灯具は、赤色の１個又は２個のＬＥＤ素子１と、車幅方向に延在し、ＬＥＤ素子１からの光Ｌ１を受ける導光棒２と、導光棒２の下方にカーテン状に延在し、導光棒２内を伝播する光Ｌ２を受けて光Ｌ３を伝播させて車両後方へ光Ｌ４として出射するインナレンズ（ライトカーテンとも言う）３と、導光棒２及びインナレンズ３の後方に設けられ、導光棒２及びインナレンズ３からの漏れ光を反射するリフレクタ４とによって構成される。尚、導光棒２及びインナレンズ３はアクリル樹脂等の透明樹脂よりなる単一の導光体部品で一体形成される。

導光棒２は、ＬＥＤ素子１からの光Ｌ１を受けるための入射端面、光Ｌ２をインナレンズ３へ出射するための周面、及び導光棒２内を伝播する光Ｌ２を周面に向って反射させるための導光カットを有している。

インナレンズ３はインナレンズ３内を伝播する光Ｌ３を車両後方に光Ｌ４として反射させるためのレンズカット３ａを有する。この場合、光Ｌ４はレンズカット３ａに応じたたとえば横縞意匠となる。

特開２０１４－４１７８７号公報

第１の課題を説明するための図である図８に示すごとく、ＬＥＤ素子１は導光棒２に直接入射する光Ｌ１以外に光Ｌ１１、光Ｌ１２、光Ｌ１３、光Ｌ１４を出射する。一般に、ＬＥＤ素子１は、指向性の高いランバーシアン配光を有する。この指向性において、中心軸０°に対して相対的に５０％となる角度を半値角とすれば、半値角内領域（指向特性領域内）Ａでは光度は大きく、半値角外領域（指向特性領域外）Ｂでは光度は小さい。従って、半値角内領域Ａでの光Ｌ１１、光Ｌ１２、光Ｌ１３の輝度は大きく、インナレンズ３の光Ｌ４に寄与し、他方、半値角外領域Ｂでの光Ｌ１４の輝度は小さく、インナレンズ３の光Ｌ４にほとんど寄与しない。この結果、ＬＥＤ素子１の直下及び後方のインナレンズ３のレンズカット３ａが光らず、意匠の見栄えが悪いという課題がある。

第２の課題を説明するための図である図９に示すごとく、輝度の大きい半値角内光Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３はインナレンズ３に一旦入射後、リフレクタ４に漏れ光として出射することがある。従って、漏れ光としての半値角内光Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３はリフレクタ４から再びインナレンズ３に入射し、その際、レンズカット３ａを光らせずに、レンズカット３ａと離間したレンズカット３ａの間のリフレクタ４で反射した光がインナレンズ３の裏面に再入射しインナレンズ３の表面から車両後方へ出射することがある。この結果、輝度の大きい半値角内光Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３によって、レンズカット３ａと離間したレンズカット３ａの間のレフレクタ４が光って見え、やはり意匠の見栄えが劣るという課題がある。尚、図９における光Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３は実際には三次元的な反射をする。

図１０は図７の車両用灯具の点灯状態の輝度分布を示す写真である。図１０の暗状態Ｐ１に示すように、ＬＥＤ素子１直下及び後方のレンズカット３ａが光らず、意匠の見栄えは悪い。また、図１０の明状態Ｐ２に示すように、ＬＥＤ素子１近傍のレンズカット３ａと離間したレンズカット３ａの間のリフレクタ４が光ることによって明るくなり、レンズカット３ａ以外が光り、やはり意匠の見栄えが悪い。

上述の課題を解決するために、本発明に係る車両用灯具は、光源と、車幅方向に延在し、光源から光を受けるための入射面を有する導光棒と、導光棒の下方に一体形成され、後面に意匠用レンズカットを有するカーテン状のインナレンズとを具備する車両用灯具であって、インナレンズの光源の近傍に、光源の指向特性領域内からの直接光をインナレンズの光源の直下及び後方に反射するための全反射面を形成するレンズカットを形成したものである。

本発明によれば、意匠の見栄えを向上できる。

本発明に係る車両用灯具の第１の実施の形態を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）の導光棒及びインナレンズのＢ－Ｂ線断面図である。図１の三角カット近傍を示し、（Ａ）は拡大図、（Ｂ）はさらに部分拡大図である。図１の車両用灯具の動作を説明するための図である。本発明に係る車両用灯具の第２の実施の形態を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）の導光棒、インナレンズ及びリフレクタのＢ－Ｂ線断面図である。図４の車両用灯具の動作を説明するための図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）の導光棒、インナレンズ及びリフレクタのＢ－Ｂ線断面図である。図４の車両用灯具の点灯状態の輝度分布を示す写真である。従来の車両用灯具を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）の導光棒及びインナレンズのＢ－Ｂ線断面図である。図７の車両用灯具の第１の課題を説明するための図である。図７の車両用灯具の第２の課題を説明するための図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）の導光棒、インナレンズ及びリフレクタの断面図である。図７の車両用灯具の点灯状態の輝度分布を示す写真である。

図１は本発明に係る車両用灯具の第１の実施の形態を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）の導光棒及びインナレンズのＢ－Ｂ線断面図である。図１において、上、下、左、右、前、後は車両の後方より見た方向である。

図１においては、図７のインナレンズ３の代りに、インナレンズ３’を設けてある。インナレンズ３’においては、ＬＥＤ素子１側近傍に三角カット３ｂを施すことにより全反射面３ｃを形成する。全反射面３ｃはＬＥＤ素子１からインナレンズ３’内に入射した半値角内光Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３（図３参照）でインナレンズ３’のＬＥＤ素子１の直下及び後方のレンズカット３ａを光らすためのものである。

図２は図１の全反射面３ｃ近傍の拡大図である。

図２に示すように、全反射面３ｃはＬＥＤ素子１に対抗しつつやや下側に向いている。これにより、ＬＥＤ素子１からの半値角内光Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３（図３参照）をインナレンズ３’の下方へ反射するようにする。また、導光棒２の三角カット３ｂ側には、導光カット１ａを設けず、これにより、半値角内光で三角カット３ｂを反射した場合、多くの光を導光棒２内に入射させることができる。全反射面３ｃは導光板の厚み方向沿って蒲鉾状のローレット３ｄが形成されている。ローレット３ｄは三角カット３ｂの内面に向かって凸の蒲鉾形状になっているが、逆方向の凹の蒲鉾形状でもよい。

三角カット３ｂには、導光棒２の底面と一致する導光面３ｅが形成されている。これはＬＥＤ素子１からの光Ｌ１を導光面３ｅで内部反射し導光棒２の導光カットが形成されている領域２ａへ導かれる。また、導光面３ｅの上方の導光棒の天面には導光カット１ａが形成されていない導光カットなし領域２ｂとなっているため、導光棒２の天面でも内部反射され、導光棒２の導光カットが形成されている領域２ａへ導かれるように工夫されている。これにより、導光棒２へ伝わるＬＥＤ素子１からの光Ｌ１は減衰することを最小限に抑えている。

図３は図１の車両用灯具の動作を説明するための図である。

図３に示すように、導光棒２内に入射せずにインナレンズ３’に入射した光量の大きい半値角内光Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３はインナレンズ３’の全反射面３ｃを反射してインナレンズ３’のＬＥＤ素子１の直下及び後方に向う。尚、この場合、光量は少ないが、半値角外光Ｌ１４もインナレンズ３’のＬＥＤ素子１の直下及び後方に向う。この結果、インナレンズ３’のＬＥＤ素子１の直下及び後方のレンズカット３ａが光り、意匠の見栄えが向上する。さらに、ローレット３ｄより、半値角内光Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３は全反射面３ｃで反射された光は拡散されながら直下及び後方に向うため、直下及び後方のレンズカット３ａの横長なライン全体に当たり、レンズカット３ａを均一なライン発光を作ることができる。

図４は本発明に係る車両用灯具の第２の実施の形態を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）の導光棒、インナレンズ及びリフレクタのＢ－Ｂ線断面図である。図４において、上、下、左、右、前、後は車両の後方より見た方向である。

図４においては、導光棒２及びインナレンズ３’の後方にリフレクタ４’を設けてある。リフレクタ４’は、導光棒２側の凹凸形状部４１と、非導光棒側の平坦形状部４２とによって構成される。さらに、凹凸形状部４１のインナレンズ３’側の各凸部は、インナレンズ３’側の頂点部４ａと、頂点部４ａの上側平坦部４ｂと、頂点部４ａの下側平坦部４ｃとによって構成される。この場合、凹凸形状部４１のインナレンズ３’側の各頂点部４ａはインナレンズ３’の各レンズカット３ａに対応している。従って、頂点部４ａは頂点部４ａに入射した光をレンズカット３ａへ反射させる役目をなす。他方、凹凸形状部４１の頂点部４ａに隣接する上側平坦部４ｂに入射した光は上側平坦部４ｂによって上方に反射する。

図５は図４の車両用灯具の動作を説明するための図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）の導光棒、インナレンズ及びリフレクタのＢ－Ｂ線断面図である。

図５に示すように、半値角内光Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３は凹凸形状部４１の上側平坦部４ｂで反射され、上方に向う。この結果、レンズカット３ａと離間したレンズカット３ａの間のリフレクタ４’の車両後方から見える光は減少する。他方、半値角外光Ｌ１４は凹凸形状部４１の頂点部４ａで反射し、インナレンズ３’のレンズカット３ａを介してインナレンズ３’を透過する。この結果、見栄えつまり意匠性が向上する。尚、図５における光Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４は実際には３次元的反射を行う。

図６は図４の車両用灯具の点灯状態の輝度分布を示す写真である。図６のＰ１’に示すように、ＬＥＤ素子１直下及び後方のレンズカット３ａも光り、意匠の見栄えは向上する。また、図６のＰ２’に示すように、ＬＥＤ素子１近傍のリフレクタ４’の輝きが減少し、レンズカット３ａの光りが顕著となり、やはり、意匠の見栄えが向上する。

尚、上述の実施の形態において、インナレンズ３’の三角カット３ｂは全反射面３ｃを形成するためであり、その形状は三角状に限定にされず、孔状カット、凸状カット、凹状カット等の他形状でよい。本実施例は凹カット状に形成している。これにより、全反射面３ｃで全反射する光と三角カット３ｂの下方を導光する光を作り、漏れ光がＬＥＤ素子１の直下及び後方のインナレンズ３に向かう光量を制御することで、直下及び後方のインナレンズ３の明るさを調整することができる。

また、上述の実施の形態においては、発光素子としてＬＥＤ素子を用いたが、本発明は指向性の高いレーザダイオード（ＬＤ）素子等の他の発光素子を用いてもよい。

さらに、本発明は上述の実施の形態の自明の範囲内でのいかなる変更に適用し得る。

本発明はテールランプ以外にも、意匠を必要とするターニングランプ、ストップランプ、フォグランプ、昼間走行ランプ（ＤＲＬ）、ポジションランプ、ハイマウントストップランプ等の車両用灯具にも利用できる。

１：ＬＥＤ素子
２：導光棒
２ａ：導光カットあり領域
２ｂ：導光カットなし領域
３、３’：インナレンズ（導光体）
３ａ：レンズカット
３ｂ：三角カット
３ｃ：全反射面
３ｄ：ローレット
３ｅ：導光面
４、４’：リフレクタ
４１：凹凸形状部
４２：平坦形状部
Ａ：半値角内領域（指向特性領域内）
Ｂ：半値角外領域（指向特性領域外）

Claims

光源と、
車幅方向に延在し、前記光源から光を受けるための入射面を有する導光棒と、
前記導光棒の下方に一体形成され、後面に意匠用レンズカットを有するカーテン状のインナレンズと
を具備する車両用灯具であって、
前記インナレンズの前記光源の近傍に、前記光源の指向特性領域内からの直接光を前記インナレンズの前記光源の直下及び後方に反射するための全反射面を形成するレンズカットを形成した車両用灯具。
さらに、前記導光棒及び前記インナレンズの後方に設けられたリフレクタを具備し、
前記リフレクタは前記光源の近傍に凹凸形状部を具備する請求項１に記載の車両用灯具。
前記凹凸形状部の前記インナレンズ側の凸部は、
前記インナレンズの意匠用レンズカットに対向した頂点部、該頂点部の上側平坦部、及び該頂点部の下側平坦部を具備する請求項２に記載の車両用灯具。
前記光源は発光ダイオード素子又はレーザダイオード素子を具備する請求項１に記載の車両用灯具。