JP7419836B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

この発明は、車両用灯具に関する。

近年、車両用灯具は、省スペース化が望まれている。省スペース化が図られている車両用灯具として、たとえば、特許文献１に示すものがある。以下、特許文献１について説明する。

特許文献１の車両用灯具は、ハウジングとアウターカバーとにより灯室を形成し、その灯室内に、光源と、第１リフレクタおよび第２リフレクタと、第１レンズカバーおよび第２レンズカバーと、を備える、ものである。

特許文献１の車両用灯具は、光源からの光を第１リフレクタにおいて反射させ、その反射光を第１レンズカバーから第１発光態様として出射させる。また、特許文献１の車両用灯具は、第１レンズカバーに入射した光を第２レンズカバーにおいて、第２リフレクタにより設けられた空気層との屈折率差を利用して、全反射で導き、かつ、第２レンズカバーから第２発光態様として出射させる。

特許文献１の車両用灯具は、同一の光源により、異なる２種類の発光態様にて発光する。これにより、特許文献１の車両用灯具は、省スペース化が図られている。

特開２０１８－１９５４６６号公報

このように、近年における車両用灯具は、省スペース化を図ることが重要であり、かつ、要望されている。

この発明が解決しようとする課題は、省スペース化が図られる車両用灯具を提供することにある。

この発明の車両用灯具は、灯室を形成するランプハウジングおよびランプレンズと、灯室内に配置されている光源および光学部材と、を備え、光学部材が、光源からの光を入射光として入射させる入射面と、入射光の一部を反射光として反射させる反射面と、反射光を、全反射作用により導く導光部分と、導光部分により導かれた反射光を第１出射光として出射させる第１出射面と、入射光の残りを第２出射光として出射させる第２出射面と、を有する、ことを特徴とする。

この発明の車両用灯具において、光学部材が、反射光のうち導光部分以外の部分に反射された反射光を捕捉反射光として捕捉反射させる捕捉反射面と、捕捉反射光を戻し反射光として導光部分に戻し反射させる戻し反射面と、を有する、ことが好ましい。

この発明の車両用灯具において、光源が、光学部材の導光部分以外の部分である端部分と、ランプハウジングとの間に、配置されていて、入射面が、光学部材の端部分の光源に対向する面に設けられていて、反射面が、光学部材の端部分のランプレンズに対向する面に設けられていて、第１出射面が、光学部材の導光部分のランプレンズに対向する面に設けられていて、第２出射面が、光学部材の端部分のランプレンズに対向する面に、反射面に隣接して設けられている、ことが好ましい。

この発明の車両用灯具において、第１出射面とランプレンズとの間に配置されていて、第１出射光を、入射させて、かつ、第１ランプ機能光として、ランプレンズ側に出射させる第１レンズ部材と、第２出射面とランプレンズとの間に配置されていて、第２出射光を、入射させて、かつ、第２ランプ機能光として、ランプレンズ側に出射させる第２レンズ部材と、を備える、ことが好ましい。

この発明の車両用灯具は、省スペース化が図られる。

図１は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態を示す非点灯時状態の正面図（車両の後側から前側を見た図）である。 図２は、点灯時状態を示す正面図である。 図３は、灯室内を示す横断面図（図１におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図）である。 図４は、要部の一部を示す拡大側面図（図３におけるＩＶ－ＩＶ線矢視図）である。 図５は、光路を示す一部拡大横断面説明図（図４におけるＶ－Ｖ線断面説明図）である。 図６は、光路を示す一部拡大縦断面説明図（図４におけるＶＩ－ＶＩ線断面説明図）である。

以下、この発明にかかる車両用灯具の実施形態（実施例）の１例を図面に基づいて詳細に説明する。

なお、この明細書において、前、後、上、下、左、右は、この発明にかかる車両用灯具のインナーレンズ、車両用灯具を車両に装備した際の前、後、上、下、左、右である。さらに、図面において、符号「Ｆ」は「前」、「Ｂ」は「後」、「Ｕ」は上、「Ｄ」は「下」、「Ｌ」は「左」、「Ｒ」は「右」である。

なお、図面は、この発明にかかる車両用灯具を示す概略図であるから、この発明にかかる車両用灯具の詳細な部分は、図面においては省略されている。また、光源、光学部材、第１レンズ部材および第２レンズ部材においては、ハッチングが省略されている。

（実施形態の構成の説明）
以下、この実施形態にかかる車両用灯具の構成について説明する。図中、符号１は、この実施形態にかかる車両用灯具（以下、単に「車両用灯具」と称する）である。なお、この実施形態において、正面は、車両の後側の面であり、背面は、車両の前側の面である。

（車両用灯具１の説明）
車両用灯具１は、この例では、リヤコンビネーションランプのテールランプおよびサイドマーカーランプである。車両用灯具１は、車両の後部の左右両側にそれぞれ装備される。

以下、車両の右側に取り付けられている車両用灯具１について説明する。なお、車両の左側に取り付けられている車両用灯具は、車両の右側に取り付けられている車両用灯具１の構成とほぼ左右対称である。このために、車両の左側に取り付けられている車両用灯具の説明を省略する。

車両用灯具１は、図１から図３に示すように、ランプハウジング１１と、ランプレンズ１２と、光源２と、光学部材（第１インナーレンズ）３と、第１レンズ部材（第２インナーレンズ）４と、第２レンズ部材（第３インナーレンズ）５と、を備える。

ランプハウジング１１は、たとえば、光不透過性の部材（樹脂部材など）から構成されている。

ランプレンズ１２は、たとえば、素通しのアウターカバー、アウターレンズなどである。ランプレンズ１２は、この例では、ＰＣ、ＰＭＭＡなどの光透過性の樹脂部材から構成されている。

ランプレンズ１２の平面視形状（車両の上側から下側を見た形状）は、図３に示すように、車両の後側から車両の側方（この例では、右側）にかけて湾曲した形状をなす。また、ランプレンズ１２の正面視形状は、図１および図２に示すように、横長の台形形状をなす。ランプレンズ１２の表面は、車両の表面の意匠面の一部を構成する。

ランプレンズ１２は、ランプハウジング１１に取り付けられている。これにより、ランプハウジング１１およびランプレンズ１２は、灯室１３を形成する。

灯室１３内には、光源２、光学部材３、第１レンズ部材４および第２レンズ部材５がそれぞれ配置されている。なお、灯室１３内には、隔壁部材などの構造物１４やその他のランプユニット（図示せず）が配置されている。その他のランプユニットとしては、たとえば、ターンシグナルランプ、ストップランプ、バックランプなどである。

（光源２の説明）
光源２は、図３、図５および図６に示すように、平板形状をなす基板２１と、基板２１の実装面に実装されている発光素子２２と、ソケット２３と、を有する。光源２は、ソケット２３を介してランプハウジング１１に取り付けられている。光源２は、光学部材３の端部分３０と、ランプハウジング１１との間に、配置されている。

発光素子２２は、この例では、ＬＥＤ、ＯＥＬまたはＯＬＥＤ（有機ＥＬ）などの自発光半導体型発光素子（半導体発光素子）である。発光素子２２は、微小な発光面を有する。発光素子２２の発光面は、光Ｌ１を放射光Ｌ１として、光学部材３側に放射する。

光Ｌ１は、この例では、赤色光である。なお、光Ｌ１は、必ずしも、赤色光でなくても良い。ただし、第１レンズ部材４から出射する第１出射光Ｌ４および第２レンズ部材５から出射する第２出射光Ｌ５が赤色であれば良い。光源２の光軸は、発光素子２２の発光面の中心を通りかつ発光素子２２の発光面に対して垂直である。

（光学部材３の説明）
光学部材３は、光透過性の部材（樹脂部材など）であって、この例では、アクリル樹脂などの無色透明樹脂材からなる。光学部材３は、ランプハウジング１１に、直接、または、取付ブラケットなどの取付部材を介して取り付けられている。

光学部材３の平面視形状は、図３に示すように、ランプレンズ１２の平面視形状に倣って、車両の後側から車両の側方（この例では、右側）にかけて湾曲した板から構成されている。

光学部材３は、ランプハウジング１１および構造物１４とランプレンズ１２との間の狭いスペースの灯室１３内に配置されている。光学部材３は、導光部分３７と、端部分３０と、を備える。なお、導光部分３７と端部分３０との境は、図３中の一点鎖線にて示す。

導光部分３７は、光学部材３の大部分であって、車両の後側部分全部と車両の側方部分の一部を占めている。端部分３０は、光学部材３の残りの部分であって、車両の側方部分の残りを占めている。

光学部材３は、図３から図６に示すように、端部分３０において、入射面３１、反射面３２、第２出射面３４、捕捉反射面３５および戻し反射面３６を有し、かつ、導光部分３７において、第１出射面３３、導光反射面３８および導光段差面３９を有する。

入射面３１は、光学部材３の端部分３０の光源２の発光面に対向する面に設けられている。入射面３１は、光源２の発光面に対して平行な面であって、光源２からの光Ｌ１を入射光Ｌ２として屈折入射させる面である。入射面３１は、光源２の光軸を中心とする円形の平面からなる。

反射面３２は、光学部材３の端部分３０のランプレンズ１２に対向する面に設けられている。反射面３２は、入射光Ｌ２の一部を反射光Ｌ３として反射させる面である。反射面３２は、回転放物面からなる。反射面３２の回転放物面は、基準軸（図示せず）上に焦点（図示せず）を有する放物線（図示せず）を、基準軸を中心軸として回転させてなる回転放物面である。基準軸は、放物線の準線（図示せず）と平行である。

ここで、光源２の発光面の中心は、基準軸上に位置し、かつ、反射面３２の焦点よりも入射面３１側に位置する。これにより、光源２から放射された光Ｌ１であって、入射面３１で屈折して入射した入射光Ｌ２は、あたかも焦点から放射された光となる。この結果、回転放物面からなる反射面３２は、入射面３１からの入射光Ｌ２を平行光の反射光Ｌ３として反射させる。平行光の反射光Ｌ３は、基準軸に対して垂直である。なお、反射面３２は、この出願人が先に出願した車両用導光部材、車両用灯具（特願２０１８－２２１００６）の反射面を使用する。

第１出射面３３は、光学部材３の導光部分３７のランプレンズ１２に対向する面に設けられている。第１出射面３３は、導光部分３７により導かれた反射光Ｌ３を第１出射光Ｌ４として出射させる面である。第１出射面３３は、第１出射光Ｌ４を拡散させる拡散面であっても良い。

第２出射面３４は、光学部材３の端部分３０のランプレンズ１２に対向する面に、反射面３２に隣接して設けられている。すなわち、第２出射面３４は、反射面３２の中心部分に設けられている。

第２出射面３４は、入射面３１に対して平行に対向する面であって、入射面３１と同様に、光源２の光軸を中心とする円形の平面からなる。第２出射面３４は、入射光Ｌ２の残りを第２出射光Ｌ５として出射させる面である。第２出射面３４は、第２出射光Ｌ５を拡散させる拡散面であっても良い。

捕捉反射面３５および戻し反射面３６は、光学部材３の端部分３０のうち、導光部分３７に接続されていない端面に設けられている。捕捉反射面３５は、光学部材３の端部分３０の端面のうち反射面３２に対向する端面に設けられている。戻し反射面３６は、光学部材３の端部分３０の端面のうち導光部分３７に対向する端面に設けられている。

捕捉反射面３５は、反射光Ｌ３のうち導光部分３７以外の部分すなわち端部分３０に反射された反射光Ｌ３を捕捉反射光Ｌ６として捕捉反射させる面である。戻し反射面３６は、捕捉反射光Ｌ６を戻し反射光Ｌ７として導光部分３７に戻し反射させる面である。なお、戻し反射光Ｌ７は、反射面３２において反射された反射光Ｌ３の一部である。なお、捕捉反射面３５および戻し反射面３６は、この出願人が先に出願した車両用導光部材、車両用灯具（特願２０１８－２２１００６）の反射面を使用する。

導光部分３７は、反射光Ｌ３および戻し反射光Ｌ７を、全反射作用により、所定の方向に導く部分である。所定の方向は、光学部材３のうち、端部分３０（この例では、右側の部分）から、端部分３０に対して反対側の部分（この例では、左側の部分）への方向である。

図５に示すように、導光部分３７の第１出射面３３に対して反対側の面には、導光反射面３８と導光段差面３９とが、多数交互に設けられている。導光反射面３８は、反射光Ｌ３および戻し反射光Ｌ７の一部を、第１出射光Ｌ４として第１出射面３３側に反射させ、かつ、第１出射面３３から出射させるものである。なお、１つの導光反射面３８と１つの導光段差面３９とは、プリズム面を構成する。

このように、導光部分３７は、反射光Ｌ３および戻し反射光Ｌ７を、全反射作用により、所定の方向に導くと同時に、第１出射光Ｌ４として第１出射面３３から出射させるものである。

（第１レンズ部材４の説明）
第１レンズ部材４は、第１出射面３３とランプレンズ１２との間に配置されている。第１レンズ部材４は、第１出射面３３に対向する入射面４１と、ランプレンズ１２に対向する出射面４２と、を有する。

第１レンズ部材４は、第１出射光Ｌ４を、入射面４１から入射させて、かつ、第１ランプ機能光（テールランプ機能光）として、出射面４２からランプレンズ１２側に、配光制御させて出射させるものである。

（第２レンズ部材５の説明）
第２レンズ部材５は、第２出射面３４とランプレンズ１２との間に配置されている。第２レンズ部材５は、第２出射面３４に対向する入射面５１と、ランプレンズ１２に対向する出射面５２と、を有する。

第２レンズ部材５は、第２出射光Ｌ５を、入射面５１から入射させて、かつ、第２ランプ機能光（サイドマーカーランプ機能光）として、出射面５２からランプレンズ１２側に、配光制御させて出射させるものである。

（実施形態の作用の説明）
この実施形態にかかる車両用灯具１は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。

光源２の発光素子２２に電力（電流）を供給して発光素子２２を点灯する。すると、光源２の発光素子２２から光Ｌ１が放射光Ｌ１として発する。この放射光Ｌ１は、光学部材３の入射面３１から入射光Ｌ２として光学部材３中に入射する。

入射光Ｌ２の一部は、反射面３２において平行な反射光Ｌ３として反射される。反射光Ｌ３の一部は、導光部分３７側に反射される。また、反射光Ｌ３の残りは、端部分３０側に反射される。

端部分３０側に反射された反射光Ｌ３は、捕捉反射面３５において、捕捉反射光Ｌ６として戻し反射面３６側に反射される。戻し反射面３６側に反射された捕捉反射光Ｌ６は、戻し反射面３６において、戻し反射光Ｌ７として導光部分３７側に戻し反射される。

導光部分３７側に反射された反射光Ｌ３および導光部分３７側に戻し反射された戻し反射光Ｌ７は、導光部分３７において、所定の方向に導かれながら、第１出射面３３から第１出射光Ｌ４として、第１レンズ部材４側に出射する。

第１レンズ部材４側に出射した第１出射光Ｌ４は、第１レンズ部材４の入射面４１から入射してかつ出射面４２から、第１ランプ機能光（テールランプ機能光）として、配光制御されて出射する。図２中の粗い格子模様が施されている第１レンズ部材４を参照。

一方、入射光Ｌ２の残り、すなわち、反射面３２において反射光Ｌ３として反射されなかった入射光Ｌ２は、第２出射面３４から第２出射光Ｌ５として、第２レンズ部材５側に出射する。なお、反射面３２の周囲の面（光学部材３の表面であって、第２レンズ部材５に対向する面）からも、反射面３２において反射光Ｌ３として反射されなかった入射光Ｌ２が、第２出射光Ｌ５として、第２レンズ部材５側に出射する場合がある。

第２レンズ部材５側に出射した第２出射光Ｌ５は、第２レンズ部材５の入射面５１から入射してかつ出射面５２から、第２ランプ機能光（サイドマーカーランプ機能光）として、配光制御されて出射する。図２中の細かい格子模様が施されている第２レンズ部材５を参照。

（実施形態の効果の説明）
この実施形態にかかる車両用灯具１は、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。

この実施形態にかかる車両用灯具１は、１個の光源２と１個の光学部材３とを備えるものであるから、前記の特許文献１の車両用灯具と同様に、省スペース化を図ることができる。

この実施形態にかかる車両用灯具１は、光学部材３の第１出射面３３から第１出射光Ｌ４を出射させ、かつ、光学部材３の第２出射面３４から第２出射光Ｌ５を出射させるものである。この結果、この実施形態にかかる車両用灯具１は、第１出射光Ｌ４と第２出射光Ｌ５とにより、異なる２つのランプ機能光（配光）が得られる。すなわち、この実施形態にかかる車両用灯具１は、同一の光源２および光学部材３により、異なる２つのランプ機能光（配光）が得られるので、さらなる省スペース化を図ることができる。

この実施形態にかかる車両用灯具１は、光学部材３が、端部分３０側に反射された反射光Ｌ３を捕捉反射光Ｌ６として反射させる捕捉反射面３５と、捕捉反射光Ｌ６を戻し反射光Ｌ７として導光部分３７側に戻し反射させる戻し反射面３６と、を有するものである。この結果、この実施形態にかかる車両用灯具１は、反射光Ｌ３すなわち光源２からの光Ｌ１を有効に利用することができ、その分、第１出射光Ｌ４の光量を増加させることができ、かつ、光源２の省力化を図ることができる。

この実施形態にかかる車両用灯具１は、光源２が光学部材３の端部分３０側に配置されているものである。この結果、この実施形態にかかる車両用灯具１は、例えば、図３に示すように、灯室１３内のスペースのうち、光学部材３の導光部分３７側のスペースが構造物１４などにより光源２を配置する余裕が無い車両用灯具１に最適である。

この実施形態にかかる車両用灯具１は、光学部材３の導光部分３７側に第１出射面３３を設け、光学部材３の端部分３０側に入射面３１、反射面３２および第２出射面３４を設けるものである。この結果、この実施形態にかかる車両用灯具１は、光源２が光学部材３の端部分３０側に配置されていても、異なる２つのランプ機能光（配光）が得られ、かつ、省スペース化を図ることができる。

この実施形態にかかる車両用灯具１は、第１レンズ部材４を光学部材３の第１出射面３３とランプレンズ１２との間に配置したものである。この結果、この実施形態にかかる車両用灯具１は、第１出射面３３からの第１出射光Ｌ４を、第１ランプ機能光（テールランプ機能光）として、ランプレンズ１２側に、配光制御させて出射させることができ、第１ランプ機能光（テールランプ機能光）の配光が確実に得られる。

この実施形態にかかる車両用灯具１は、第２レンズ部材５を光学部材３の第２出射面３４とランプレンズ１２との間に配置したものである。この結果、この実施形態にかかる車両用灯具１は、第２出射面３４からの第２出射光Ｌ５を、第２ランプ機能光（サイドマーカーランプ機能光）として、ランプレンズ１２側に、配光制御させて出射させることができ、第２ランプ機能光（サイドマーカーランプ機能光）の配光が確実に得られる。

（実施形態以外の例の説明）
なお、前記の実施形態においては、リヤコンビネーションランプのテールランプとサイドマーカーランプとの組み合わせについて説明するものである。しかしながら、この発明においては、リヤコンビネーションランプのテールランプとサイドマーカーランプとの組み合わせ以外の組み合わせの車両用灯具にも使用できる。例えば、リヤコンビネーションランプのその他のランプの組み合わせ、また、フロントコンビネーションランプのその他のランプの組み合わせなどである。

なお、この発明は、前記の実施形態により限定されるものではない。

１ 車両用灯具
１１ ランプハウジング
１２ ランプレンズ
１３ 灯室
１４ 構造物
２ 光源
２１ 基板
２２ 発光素子
２３ ソケット
３ 光学部材（第１インナーレンズ）
３１ 入射面
３２ 反射面
３３ 第１出射面
３４ 第２出射面
３５ 捕捉反射面
３６ 戻し反射面
３７ 導光部分
３８ 導光反射面
３９ 導光段差面
３０ 端部分
４ 第１レンズ部材（第２インナーレンズ）
４１ 入射面
４２ 出射面
５ 第２レンズ部材（第３インナーレンズ）
５１ 入射面
５２ 出射面
Ｂ 後
Ｄ 下
Ｆ 前
Ｌ 左
Ｌ１ 光（光源２からの光、放射光）
Ｌ２ 入射光
Ｌ３ 反射光
Ｌ４ 第１出射光
Ｌ５ 第２出射光
Ｌ６ 捕捉反射光
Ｌ７ 戻し反射光
Ｒ 右
Ｕ 上

Claims (3)

1. 灯室を形成するランプハウジングおよびランプレンズと、
   前記灯室内に配置されている光源および光学部材と、
   第１レンズ部材と、
   第２レンズ部材と、
   を備え、
   前記光学部材は、
   前記光源からの光を入射光として入射させる入射面と、
   前記入射光の一部を反射光として反射させる反射面と、
   前記反射光を、全反射作用により導く導光部分と、
   前記導光部分により導かれた前記反射光を第１出射光として出射させる第１出射面と、
   前記入射光の残りを第２出射光として出射させる第２出射面と、
   を有し、
   前記第１レンズ部材は、前記第１出射面と前記ランプレンズとの間に配置されていて、前記第１出射光を、入射させて、かつ、第１ランプ機能光として、前記ランプレンズ側に出射させ、
   前記第２レンズ部材は、前記第２出射面と前記ランプレンズとの間に配置されていて、前記第２出射光を、入射させて、かつ、第２ランプ機能光として、前記ランプレンズ側に出射させる、
   ことを特徴とする車両用灯具。
2. 前記光学部材は、
   前記反射光のうち前記導光部分以外の部分に反射された前記反射光を捕捉反射光として捕捉反射させる捕捉反射面と、
   前記捕捉反射光を戻し反射光として前記導光部分に戻し反射させる戻し反射面と、
   を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記光源は、前記光学部材の前記導光部分以外の部分である端部分と、前記ランプハウジングとの間に、配置されていて、
   前記入射面は、前記光学部材の前記端部分の前記光源に対向する面に設けられていて、
   前記反射面は、前記光学部材の前記端部分の前記ランプレンズに対向する面に設けられていて、
   前記第１出射面は、前記光学部材の前記導光部分の前記ランプレンズに対向する面に設けられていて、
   前記第２出射面は、前記光学部材の前記端部分の前記ランプレンズに対向する面に、前記反射面に隣接して設けられている、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。

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