JP2021086724A - 車両用導光体及び車両用灯具ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】光の利用効率を向上させる。【解決手段】車両用導光体２０は、光源１０からの光を入射する入射面２１と、入射面２１から入射した光を内面反射して略平行光とする第１反射面２２と、第１反射面２２からの略平行光を車両搭載状態における前後方向の前方に向けて内面反射する第２反射面２３と、第２反射面２３で反射された光の一部を遮光する遮光部２４と、第２反射面２３と遮光部２４との間を接続し、第２反射面２３で反射される光の一部を車両搭載状態における上下方向の下側から導光体外部に透過して前後方向の前方に向ける透過面３０を有する接続面２５と、透過面３０に対して前後方向の前方かつ遮光部２４に対して上下方向の下方に配置され、透過面３０から導光体外部に透過した光を再入射する再入射面２６と、第２反射面２３で内面反射された光、並びに、再入射面２６から入射した光を出射する出射面２７とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、車両用導光体及び車両用灯具ユニットに関する。

リフレクタ、シェード、投影レンズ等のそれぞれに対応する機能を１つの車両用導光体に集約させた構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。つまり、このような車両用導光体は、光源からの光を入射する入射面と、入射した光を内面反射する内面反射面（リフレクタに対応）と、内面反射された光の一部を遮光する遮光部（シェードに対応）と、内面反射されて遮光部を通過する光を出射して車両前方に配光パターンＰＦを照射する出射面（投影レンズに対応）とを備えている。

特許第６１３０６０２号公報

特許文献１に記載の車両用導光体では、入射面から入射する光をできるだけロスが少なくなるように内面反射して出射面に到達させることができるように、光の利用効率を向上させることが求められている。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、光の利用効率を向上させること可能な車両用導光体及び車両用灯具ユニットを提供することを目的とする。

本発明に係る車両用導光体は、光源からの光を入射する入射面と、前記入射面から入射した前記光を内面反射して略平行光とする第１反射面と、前記第１反射面からの前記略平行光を車両搭載状態における前後方向の前方に向けて内面反射する第２反射面と、前記第２反射面で反射された前記光の一部を遮光する遮光部と、前記第２反射面と前記遮光部との間を接続し、前記第２反射面で反射される前記光の一部を車両搭載状態における上下方向の下側から導光体外部に透過して前記前後方向の前方に向ける透過面を有する接続面と、前記透過面に対して前記前後方向の前方かつ前記遮光部に対して前記上下方向の下方に配置され、前記透過面から前記導光体外部に透過した前記光を再入射する再入射面と、前記第２反射面で内面反射された前記光、並びに、前記再入射面から入射した前記光を出射する出射面とを備える。

上記の車両用導光体において、前記第２反射面は、前記略平行光が前記前後方向の前方に向けて集光されるように当該略平行光を内面反射する集光パターン形成面を有し、前記透過面は、前記上下方向から見て、前記集光パターン形成面で内面反射された反射光が通過する領域内に配置されてもよい。

上記の車両用導光体は、前記接続面は、前記透過面に対して前記前後方向の前方に配置され導光体内部側に凹む凹部を有し、前記凹部の一部であり、前記接続面において前記透過面と前記遮光部との間に前後方向の前方に向けて前記上下方向の下方に傾いた状態で設けられ、前記第２反射面で反射される前記光の一部を前記前後方向の前方に向けて内面反射する傾斜面を更に備えてもよい。

上記の車両用導光体において、前記傾斜面は、前記導光体外部に突出した状態で配置され、前記透過面から前記導光体外部に透過した光の一部を遮光する第１外部遮光部を有してもよい。

上記の車両用導光体は、前記接続面において前記透過面の前記前後方向の前方に前記導光体外部に突出した状態で配置され、前記透過面から前記導光体外部に透過した光の一部を遮光する第２外部遮光部を更に備えてもよい。

上記の車両用導光体において、前記透過面は、車両搭載状態における左右方向の中央部を空けて両側に配置されてもよい。

上記の車両用導光体において、前記出射面は、車両前方に配光パターンを照射してもよい。

本発明に係る車両用灯具ユニットは、光源を備え、前記光源からの光を導光して出射する上記の車両用導光体を複数備える。

本発明によれば、光の利用効率を向上させることができる。

図１は、本実施形態に係る車両用灯具の一例を示す平面図である。 図２は、本実施形態に係る車両用灯具の一例を示す底面図である。 図３は、図１におけるＡ−Ａ断面に沿った構成を示す図である。 図４は、車両用導光体を下側から見た一例を示す斜視図である。 図５は、図３の一部を拡大して示す図である。 図６は、車両前方の仮想のスクリーンに照射される配光パターンの一例を示す図である。 図７は、本実施形態に係る車両用灯具ユニットの一例を示す図である。

以下、本発明に係る車両用導光体及び車両用灯具ユニットの実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。以下の説明において、前後、上下、左右の各方向は、車両用前照灯が車両に搭載された車両搭載状態における方向であって、運転席から車両の進行方向を見た場合における方向を示す。なお、本実施形態では、上下方向は鉛直方向に平行であり、左右方向は水平方向であるとする。

図１は、本実施形態に係る車両用灯具１００の一例を示す平面図である。図２は、本実施形態に係る車両用灯具１００の一例を示す底面図である。図３は、図１におけるＡ−Ａ断面に沿った構成を示す図である。

車両用灯具１００は、後述する配光パターンＰＦ（図６参照）を車両前方に照射可能である。本実施形態において、配光パターンＰＦは、例えばロービームパターンＰ１及びオーバーヘッドパターンＰ２を含む。車両用灯具１００は、光源１０と、車両用導光体２０とを備えている。なお、車両用灯具１００は、光源、リフレクタ、シェード、投影レンズ等を有する他のユニットをさらに備える構成であってもよい。以下、本実施形態では、左側通行の道路を走行する車両に搭載する車両用灯具１００の構成を例に挙げて説明する。

［光源］
光源１０は、本実施形態において、例えばＬＥＤやＯＬＥＤ（有機ＥＬ）などの半導体型光源、レーザ光源等が用いられる。発光面１１は、後述の車両用導光体２０の入射面２１に対向して配置される。発光面１１が車両用導光体２０に向けられた状態で配置される。本実施形態において、光源１０は、左右方向に複数、例えば４つ配置される。なお、光源１０の個数は、４つに限定されず、３つ以下であってもよいし、５つ以上であってもよい。

［車両用導光体］
車両用導光体２０は、光源１０からの光を導光して車両搭載状態における前方に出射する。本実施形態に係る車両用導光体２０は、例えば従来のプロジェクタ型の車両用前照灯におけるリフレクタ、シェード、投影レンズ等のそれぞれに対応する機能を集約させた構成である。図１から図３に示すように、車両用導光体２０は、入射面２１と、第１反射面２２と、第２反射面２３と、遮光部２４と、接続面２５と、再入射面２６と、出射面２７とを備える。

［入射面］
入射面２１は、複数、例えば光源１０毎に設けられる。なお、入射面２１は、光源１０とは１対１に対応しない位置に設けられてもよい。例えば、１つの光源１０に対して、入射面２１が複数設けられる構成であってもよい。複数の入射面２１は、車両搭載状態における左右方向に並んで配置される。入射面２１は、例えば円錐台状に形成される。本実施形態では、例えば４つの入射面２１が配置される。なお、左右方向の中央側に配置される入射面２１の径よりも、左右方向の外側に配置される入射面２１の径の方が小さくてもよい。本実施形態では、左右方向の中央側の２つの入射面２１の径よりも、左右方向の外側に配置される２つの入射面２１径の方が小さい。以下、左右方向の中央側の２つの入射面２１を中央側入射面２１Ｍと表記し、左右方向の外側の２つの入射面を外側入射面２１Ｎと表記して、両者を区別する場合がある。

各入射面２１は、図３に示すように、第１面２１ａ及び第２面２１ｂと、を有する。第１面２１ａ及び第２面２１ｂは、光源１０からの光が入射する。第１面２１ａは、発光面１１に対向する。第１面２１ａは、平面又は光源１０側に突出する凸面である。第２面２１ｂは、光源１０の側方に配置され、光源１０の発光面１１及び第１面２１ａを囲うように円筒面状に配置される。

［第１反射面］
第１反射面２２は、入射面２１から入射した光を内面反射して略平行光にする。第１反射面２２は、入射面２１の第２面２１ｂを囲うように配置され、当該第２面２１ｂから入射した光を第２反射面２３に向けて反射する。本実施形態において、第１反射面２２は、入射面２１に対応して設けられる。左右方向の中央側に配置される２つの第１反射面２２は、互いに一部同士が重なった状態で配置される。

［第２反射面］
第２反射面２３は、回転放物面を基調とする形状を有する。第２反射面２３は、当該回転放物面の焦点に一致又はほぼ一致する焦点Ｐを有する。焦点Ｐは、後述する出射面２７の焦点の近傍の位置に配置される。第２反射面２３は、第１反射面２２からの略平行光を焦点Ｐ側、つまり車両前方に向けて反射する。第２反射面２３は、第１反射面２２で反射される略平行光の光軸に平行な軸を有し、略平行光を回転放物面の焦点Ｐ側に向けて内面反射する。

第２反射面２３は、図２に示すように、車両搭載状態における左右方向に複数並んで配置される。複数の第２反射面２３は、集光パターン形成面２３Ｍと、拡散パターン形成面２３Ｎとを含む。集光パターン形成面２３Ｍは、略平行光が焦点Ｐ及び焦点Ｐの近傍を通過するように略平行光を内面反射する。集光パターン形成面２３Ｍは、左右方向の中央に配置される。集光パターン形成面２３Ｍは、２つの中央側入射面２１Ｍに対応して配置される。集光パターン形成面２３Ｍは、２つの中央側入射面２１Ｍに入射し、第１反射面２２で反射された略平行光を反射する。車両用導光体２０を下側から見た場合、図２に示すように、集光パターン形成面２３Ｍは、例えば左右方向について仮想直線ＬＭａと仮想直線ＬＭｂとの間の領域に略平行光を反射することができる。

拡散パターン形成面２３Ｎは、略平行光が焦点Ｐを含め当該焦点Ｐに対して車両搭載状態における水平方向の外側にずれた位置を通過するように略平行光を内面反射する。このため、拡散パターン形成面２３Ｎは、例えば左右方向で集光パターン形成面２３Ｍ側の端部が、回転放物面を基調とする形状に対して、焦点Ｐ側（前方）に変形した形状となっている。複数の第２反射面２３のうち、集光パターン形成面２３Ｍに対して左右方向の外側に配置される第２反射面２３が、拡散パターン形成面２３Ｎである。拡散パターン形成面２３Ｎは、それぞれの外側入射面２１Ｎに対応して配置される。拡散パターン形成面２３Ｎは、それぞれの外側入射面２１Ｎに入射し、第１反射面２２で反射された略平行光を反射する。車両用導光体２０を下側から見た場合、図２に示すように、それぞれ拡散パターン形成面２３Ｎは、例えば左右方向について仮想直線ＬＮａと仮想直線ＬＮｂとの間の領域、及び仮想直線ＬＮｃと仮想直線ＬＮｄとの間の領域に略平行光を反射することができる。

図２に示すように下方から見た場合、左右方向について、集光パターン形成面２３Ｍで内面反射される反射光は、仮想直線ＬＭａと仮想直線ＬＭｂとの間の領域を主として通過する。また、拡散パターン形成面２３Ｎで内面反射される反射光は、仮想直線ＬＮａと仮想直線ＬＮｂとの間の領域、及び仮想直線ＬＮｃと仮想直線ＬＮｄとの間の領域を主として通過し、一部の光が仮想直線ＬＮｂと仮想直線ＬＮｃとの間の領域（前後方向の後側）を通過する。本実施形態では、集光パターン形成面２３Ｍで内面反射される反射光が主として通過し、かつ拡散パターン形成面２３Ｎで内面反射される反射光の一部が通過する領域の一部を領域ＡＲとして設定する。領域ＡＲは、第２反射面２３側から前方に向けて先細りとなる形状を有する。また、領域ＡＲは、拡散パターン形成面２３Ｎで内面反射される反射光が主として通過する範囲を示す仮想直線ＬＮｂと仮想直線ＬＮｃに沿った形状を有する。

［遮光部］
遮光部２４は、第２反射面２３で内面反射される光の一部を遮光する。図４は、車両用導光体２０を下側から見た一例を示す斜視図である。図５は、図３の一部を拡大して示す図である。

遮光部２４は、例えば図３から図５に示すように、後述の接続面２５と、再入射面２６とで形成される角部２０ｇに設けられる。角部２０ｇは、車両用導光体２０を外部側（下方）から見た場合に凹状である。角部２０ｇは、左右方向に線状に延びている。遮光部２４は、角部２０ｇにおいて、後述する配光パターンＰＦのうち、ロービームパターンＰ１のカットオフラインＣＬ（図６参照）を形成する。カットオフラインＣＬは、水平カットオフラインと斜めカットオフラインとを含む。角部２０ｇは、水平カットオフラインを形成するための水平部分（不図示）と、斜めカットオフラインを形成するための傾斜面分（不図示）とを有する。

遮光部２４は、当該角部２０ｇを含む領域に設けられる。遮光部２４は、例えば当該遮光部２４に到達する光を出射面２７の方向とは異なる方向に屈折または内面反射させることで光を遮光してもよいし、角部２０ｇを含む接続面２５のうち当該遮光部２４に対応する部分に光吸収層を配置しておき、当該光吸収層により光を吸収することで遮光してもよい。なお、遮光部２４によって内面反射又は屈折される光は、車両用導光体２０の外部に出射され、当該車両用導光体２０の外部に配置されるインナーハウジング等によって吸収される。

［接続面］
接続面２５は、第２反射面２３と遮光部２４との間を接続する。接続面２５は、車両用導光体２０の下側に位置し、水平面に沿って配置される。接続面２５には、凸部２９が設けられる。

凸部２９は、集光パターン形成面２３Ｍの前方に配置される。凸部２９は、断面視において接続面２５から下方側にＶ形状に突出した構成を有する。凸部２９は、前後方向の前側に配置される透過面３０と、後側に配置される透過側反射面３１とを有する。図２に示すように、凸部２９は、前方に向けて先細りの形状となっている。これに伴い、透過面３０及び透過側反射面３１についても、前方に向けて先細りの形状である。

透過面３０は、例えば平面状であり、後方から前方に向けて上方に傾いた形状を有する。透過面３０は、第２反射面２３からの光を車両用導光体２０の外部に透過し、前方に向けて屈折させる（図５参照）。透過面３０から導光体外部に透過して前方に向かう光は、後述する再入射面２６に入射され、出射面２７から出射されて車両前方に後述するオーバーヘッドパターンＰ２（図６参照）を形成する。

透過面３０は、例えば図２に示すように、上下方向の下方から見て、集光パターン形成面２３Ｍで内面反射された反射光が通過する領域内に収まるように配置される。本実施形態において、透過面３０は、下方から見た場合、集光パターン形成面２３Ｍの左右方向の両端から焦点Ｐに向けて前方に先細りとなる領域ＡＲ内に収まるように配置される。

透過側反射面３１は、前方から後方にかけて上方に傾いた形状を有する。透過側反射面３１は、後方又は上方から突出部分に入り込んだ光を前方の透過面３０に向けて反射する。

凸部２９は、左右方向の中央に平面状の切り欠き面２９ａを有する。切り欠き面２９ａは、凸部２９の左右方向の中央部が水平面に沿って切り欠かれた状態で設けられる。凸部２９に切り欠き面２９ａが設けられるため、上記の透過面３０及び透過側反射面３１は、左右方向の中央部を空けて両側に配置される。車両用導光体２０の内部において、切り欠き面２９ａに入射する光は、当該切り欠き面２９ａにおいて内面反射される。切り欠き面２９ａが設けられることにより、オーバーヘッドパターンＰ２（図６参照）の光度を制御することができる。本実施形態では、切り欠き面２９ａにより、透過面３０が左右に間隔を空けて配置されるため、オーバーヘッドパターンＰ２の左右の拡散を十分に得ることができ、中央部の光度が上がり過ぎてしまうことを抑制できる。なお、切り欠き面２９ａについては、設けられなくてもよい。また、透過面３０の中央部を切り欠き面２９ａにより空けて配置する構成の他、例えば透過面３０の面積を縮小したり、透過面３０の一部に加工をしたりする構成としてもよい。

また、接続面２５には、凹部３２が設けられる。凹部３２は、前後方向において透過面３０と遮光部２４との間に配置される。凹部３２は、接続面２５から車両用導光体２０の内部側に断面視でＶ形状に凹んだ形状を有する。凹部３２は、傾斜面３３と、上方反射面３４とを有する。つまり、傾斜面３３は、凹部３２の一部である。

傾斜面３３は、例えば平面状であり、前後方向の後方から前方にかけて上下方向の下方に傾いている。傾斜面３３は、第２反射面２３で反射される光の一部を前方に向けて内面反射する。傾斜面３３で内面反射される光は、当該傾斜面３３が設けられない状態の接続面２５で内面反射される光に比べて、遮光部２４により近い位置を通過する。したがって、出射面２７から出射される場合に、よりカットオフラインＣＬに近い領域に照射される。このため、傾斜面３３が設けられない場合に比べて、遠方視認性が向上する。また、透過面３０の前方に配置される傾斜面３３を凹部３２の一部として設けることにより、例えば接続面２５の下方に突出する凸部の一部として傾斜面３３を設ける場合に比べて、透過面３０を透過し導光体外部を前方に進行する光を遮光しないようにすることができる。なお、図２に示すように、凹部３２は、前方に向けて先細りの形状となっている。これに伴い、例えば傾斜面３３についても、前方に向けて先細りの形状である。

傾斜面３３には、第１外部遮光部３５が設けられる。第１外部遮光部３５は、傾斜面３３の一部が下方に突出した構成である。第１外部遮光部３５は、透過面３０から導光体外部に透過して前方に向かう光の一部を遮光する。具体的には、第１外部遮光部３５は、オーバーヘッドパターンＰ２（図６参照）のうち、対向車線側の下辺の一部の領域ＰＡに照射される光を遮光する。

上方反射面３４は、例えば平面状であり、傾斜面３３とは逆に前後方向の前方から後方にかけて上下方向の下方に傾いている。上方反射面３４は、傾斜面３３の後方に配置され、傾斜面３３と共にＶ形状の凹部３２を形成する。上方反射面３４は、接続面２５に対する傾斜角度が傾斜面３３よりも大きくなっている。上方反射面３４は、第２反射面２３で反射される光の一部を上面２０ｈに向けて内面反射する。上方反射面３４で反射される光は、一部が上面２０ｈから車両用導光体２０の外部に放出され、一部が上面２０ｈで反射されて拡散される。上方反射面３４で反射される光は、出射面２７には到達せず、車両用導光体２０の外部に配置されるインナーハウジング等によって吸収される。このため、グレア光の発生が抑制される。

また、接続面２５には、第２外部遮光部３６が設けられる。第２外部遮光部３６は、透過面３０と凹部３２との間に配置される。第２外部遮光部３６は、接続面２５の一部が下方に突出した構成である。第２外部遮光部３６は、上下方向から見て、集光パターン形成面２３Ｍで内面反射された略平行光が通過する領域ＡＲ内に収まるように配置される。第２外部遮光部３６は、透過面３０から導光体外部に透過して前方に向かう光の一部を遮光する。具体的には、第２外部遮光部３６は、オーバーヘッドパターンＰ２（図６参照）のうち、Ｈ−Ｈ線付近の領域ＰＢに照射される光を遮光する。

上記の第１外部遮光部３５及び第２外部遮光部３６は、例えば当該第１外部遮光部３５及び第２外部遮光部３６に到達する光を再入射面２６の方向とは異なる方向に屈折または内面反射させることで光を遮光してもよいし、第１外部遮光部３５及び第２外部遮光部３６の表面に光吸収層を配置しておき、当該光吸収層により光を吸収することで遮光してもよい。なお、第１外部遮光部３５及び第２外部遮光部３６によって内面反射又は屈折される光は、当該車両用導光体２０の外部に配置されるインナーハウジング等によって吸収される。

［再入射面］
再入射面２６は、接続面２５に対して下方に屈曲した状態で設けられる。再入射面２６は、上部から下部にかけて前方に傾いた状態で形成される。再入射面２６は、透過面３０から外部に透過した光を再入射する。再入射面２６から再入射する光は、遮光部２４の下方側から出射面２７に向けて進行する。

［出射面］
出射面２７は、第２反射面２３で内面反射されて遮光部２４により遮光されなかった光、及び再入射面２６から入射した光を出射して車両前方に配光パターンＰＦ（図６参照）を照射する。本実施形態において、出射面２７は、例えば曲面状であり、不図示の焦点と、光軸とを有する。なお、出射面２７が例えば平面状であり、出射面２７から出射される光を車両前方に照射する他の光学要素が配置された構成であってもよい。出射面２７の焦点は、第２反射面２３の焦点Ｐの近傍の位置に配置される。また、本実施形態では、出射面２７の左右方向の幅が、第２反射面２３の左右方向の幅よりも狭くてもよい。この場合、外部から見た場合の出射面２７の寸法を抑制できる。

車両用導光体２０の上面２０ｈには、プリズム部等の光拡散部が形成されてもよい。光拡散部は、第２反射面２３で内面反射された光及び上方反射面３４で内面反射された光を拡散する。このため、上面２０ｈから車両用導光体２０の外部に出射される光がグレアとなるのを抑制できる。

［動作］
次に、上記のように構成された車両用灯具１００の動作を説明する。図６は、車両前方の仮想のスクリーンに照射される配光パターンの一例を示す図である。図６では、左側通行の車両に対応するパターンを示している。また、図６において、Ｖ−Ｖ線がスクリーンの垂直線を示し、Ｈ−Ｈ線がスクリーンの左右の水平線を示す。また、ここでは、垂直線と水平線との交点が、水平方向の基準位置であるとする。

車両用灯具１００の光源１０を点灯させることにより、発光面１１から光が放射される。この光は、入射面２１の第１面２１ａ及び第２面２１ｂから車両用導光体２０に入射する。第１面２１ａから入射した光は、第１反射面２２側に向けて進行する。第２面２１ｂから入射した光は、第１反射面２２において第２反射面２３に向けて内面反射される。

図５に示すように、第２反射面２３のうち集光パターン形成面２３Ｍで反射される光の一部である光Ｌ１〜Ｌ５は、車両用導光体２０によって例えば以下のように導光される。

例えば、光Ｌ１は、凸部２９に進入し、凸部２９の前側に配置される透過面３０を透過して導光体外部に放出される。この光Ｌ１は、導光体外部を前方に向けて進行し、遮光部２４の下方を通過して、再入射面２６から車両用導光体２０の内部に再入射する。再入射した光Ｌ１は、出射面２７に到達し、出射面２７から車両前方に出射される。

また、光Ｌ２は、凸部２９に進入し、凸部２９の前側に配置される透過面３０を透過して導光体外部に放出される。この光Ｌ１は、導光体外部を前方に向けて進行するが、第２外部遮光部３６によって遮光又は反射される。この光Ｌ２は、車両用導光体２０の外部に配置されるインナーハウジング等によって吸収される。

また、光Ｌ３は、凸部２９を越えて凹部３２の傾斜面３３に到達する。光Ｌ３は、傾斜面３３によって車両前方に向けて内面反射され、遮光部２４の上方を通過して出射面２７に到達する。出射面２７に到達した光Ｌ３は、出射面２７から車両前方に出射される。

また、光Ｌ４は、凸部２９を越えて凹部３２の上方反射面３４に到達する。光Ｌ４は、上方反射面３４によって車両前方に向けて内面反射される。光Ｌ４は、例えば車両用導光体２０の上面２０ｈに反射され、上面２０ｈに設けられるプリズム部により拡散された状態で導光体外部に出射される。この光Ｌ４は、車両用導光体２０の外部に配置されるインナーハウジング等によって吸収される。

また、光Ｌ５は、凸部２９及び凹部３２を越えて遮光部２４に到達する。光Ｌ５は、一部が遮光部２４によって遮光され、一部が遮光部２４を通過する。遮光部２４を通過した光Ｌ５は、出射面２７に到達する。出射面２７に到達した光Ｌ５は、出射面２７から車両前方に出射される。

出射面２７から出射された光Ｌ１、Ｌ３、Ｌ５は、図６に示すように、配光パターンＰＦとして車両前方に照射される。具体的には、遮光部２４の上方を通過して出射面２７に到達した光Ｌ１、Ｌ３、Ｌ５は、ロービームパターンＰ１のうちカットオフラインＣＬを含む集光パターンＰ１ａを形成する。なお、図６では、カットオフラインＣＬのうち斜めカットオフラインＣＬａが右側に向けて下方に傾くように形成された状態を例に挙げて説明しているが、これに限定されず、斜めカットオフラインが左側に向けて下方に傾く場合においても同様の説明が可能である。

傾斜面３３で内面反射される光Ｌ３は、当該傾斜面３３が設けられない状態の接続面２５で内面反射される光に比べて、遮光部２４により近い位置を通過する。したがって、出射面２７から出射される場合に、よりカットオフラインＣＬに近い領域に照射される。このため、傾斜面３３が設けられない場合に比べて、遠方視認性が向上する。

なお、第２反射面２３のうち拡散パターン形成面２３Ｎで反射される拡散光については、図示を省略するが、一部は接続面２５を越え、一部は接続面２５で反射され、遮光部２４の上方を通過して出射面２７に到達する。出射面２７から出射される拡散光は、ロービームパターンＰ１のうちの拡散パターンＰ１ｂを形成する。

また、透過面３０により導光体外部に放出されて遮光部２４の下方を通過して出射面２７に到達した光Ｌ１は、オーバーヘッドパターンＰ２を形成する。第２反射面２３で反射される光の一部をオーバーヘッドパターンＰ２として利用することにより、光の利用効率の向上を図ることができる。

また、透過面３０により導光体外部に放出される光Ｌ２については、第２外部遮光部３６が設けられない場合、再入射面２６から導光体内部に再入射する（仮想光Ｌ２ａ）。仮想光Ｌ２ａは、出射面２７から車両前方に出射された場合、オーバーヘッドパターンＰ２のうち、Ｈ−Ｈ線付近の領域ＰＢに照射される。本実施形態では、第２外部遮光部３６が設けられるため、領域ＰＢに照射される光が減光される。このため、Ｈ−Ｈ線付近でのグレア光の発生を抑制できる。

［車両用灯具ユニット］
図７は、本実施形態に係る車両用灯具ユニット２００の一例を示す図である。図７は、車両搭載状態における前方から見た例を示している。図７に示す車両用灯具ユニット２００は、ハウジング２０１と、アウターレンズ２０２と、光源１０と、複数の車両用導光体２０とを有する。車両用灯具ユニット２００は、ハウジング２０１とアウターレンズ２０２とで囲まれる灯室内に、ここでは例えば２つの車両用導光体２０が配置された構成である。なお、灯室内に配置される車両用導光体２０は、１つ又は３つ以上であってもよい。また、車両用導光体２０は、前方から見た場合において、左右方向に並ぶ配置に限定されず、上下方向に並ぶ配置であってもよいし、斜め方向に並ぶ配置であってもよいし、左右方向、上下方向、斜め方向の２つ以上を組み合わせた状態で並ぶ配置であってもよい。なお、異なる車両用導光体２０に対して、光源１０の個数及び配置が異なるように構成してもよい。

例えば、一の車両用導光体２０については、中央側入射面２１Ｍに対して光を入射させるように光源１０を配置した集光用の構成とし、他の車両用導光体２０については、外側入射面２１Ｎに対して光を入射させるように光源１０を配置した拡散用の構成としてもよい。また、集光用の構成及び拡散用の構成の少なくとも一方を複数設けてもよい。この場合、各車両用導光体２０からの発熱を抑制しつつ、車両用灯具ユニット２００全体として、車両前方に集光パターンＰ１ａ及び拡散パターンＰ１ｂを形成できる。

以上のように、本実施形態に係る車両用導光体２０は、光源１０からの光を入射する入射面２１と、入射面２１から入射した光を内面反射して略平行光とする第１反射面２２と、第１反射面２２からの略平行光を車両搭載状態における前後方向の前方に向けて内面反射する第２反射面２３と、第２反射面２３で反射された光の一部を遮光する遮光部２４と、第２反射面２３と遮光部２４との間を接続し、第２反射面２３で反射される光の一部を車両搭載状態における上下方向の下側から導光体外部に透過して前後方向の前方に向ける透過面３０を有する接続面２５と、透過面３０に対して前後方向の前方かつ遮光部２４に対して上下方向の下方に配置され、透過面３０から導光体外部に透過した光を再入射する再入射面２６と、第２反射面２３で内面反射された光、並びに、再入射面２６から入射した光を出射する出射面２７とを備える。

この構成によれば、第２反射面２３で反射されて遮光部２４又は遮光部２４の上方を通過して出射面２７から出射される光により、主となるパターン（ロービームパターンＰ１）が形成される。また、透過面３０により導光体外部に放出されて遮光部２４の下方を通過し、再入射面２６から再入射して出射面２７から出射される光により、車両前方の上側に別途パターン（オーバーヘッドパターンＰ２）が形成される。このように、入射面２１から入射した光の一部を、主となるパターン（ロービームパターンＰ１）とは異なるパターン（オーバーヘッドパターンＰ２）を形成する光として利用することにより、光の利用効率の向上を図ることができる。

上記の車両用導光体２０において、第２反射面２３は、略平行光が前後方向の前方に向けて集光されるように当該略平行光を内面反射する集光パターン形成面２３Ｍを有し、透過面３０は、上下方向から見て、集光パターン形成面２３Ｍで内面反射された反射光が通過する領域ＡＲ内に配置される。これにより、ロービームパターンＰ１のうち集光パターンＰ１ａを形成する光の一部を用いることで、車両前方に集光された状態のオーバーヘッドパターンＰ２を形成することができる。

上記の車両用導光体２０において、接続面２５は、透過面３０に対して前方に配置され導光体内部に凹む凹部３２を有し、凹部３２の一部であり、接続面２５において透過面３０と遮光部２４との間に前後方向の前方に向けて上下方向の下方に傾いた状態で設けられ、第２反射面２３で反射される光の一部を前後方向の前方に向けて内面反射する傾斜面３３を更に備える。傾斜面３３で内面反射される光は、当該傾斜面３３が設けられない状態の接続面２５で内面反射される光に比べて、遮光部２４により近い位置を通過する。したがって、出射面２７から出射される場合に、よりカットオフラインＣＬに近い領域に照射される。このため、傾斜面３３が設けられない場合に比べて、遠方視認性が向上する。また、この構成では、透過面３０の前方に配置される傾斜面３３を凹部３２の一部として設けることにより、例えば接続面２５の下方に突出する凸部の一部として傾斜面３３を設ける場合に比べて、透過面３０を透過し導光体外部を前方に進行する光を遮光しないようにすることができる。

上記の車両用導光体２０において、傾斜面３３は、導光体外部に突出した状態で配置され、透過面３０から導光体外部に透過した光の一部を遮光する第１外部遮光部３５を有する。また、上記の車両用導光体２０は、接続面２５において透過面３０の前後方向の前方に導光体外部に突出した状態で配置され、透過面３０から導光体外部に透過した光の一部を遮光する第２外部遮光部３６を更に備える。この構成では、車両前方の上部に形成されるパターン（オーバーヘッドパターンＰ２）の一部の領域に照射される光が減光される。これにより、例えば先行車側又は対向車側の幻惑を抑制したり、グレア光の発生を抑制したりすることができる。

上記の車両用導光体２０において、透過面３０は、車両搭載状態における左右方向の中央部を空けて両側に配置される。これにより、領域ＡＲのうち車両搭載状態における左右方向の中央部を通過する光については、主となるロービームパターンＰ１と形成する光として利用し、左右方向の両側を通過する光については別途オーバーヘッドパターンＰ２として有効に利用することができる。また、透過面３０が左右に間隔を空けて配置されることにより、オーバーヘッドパターンＰ２の左右の拡散を十分に得ることができ、中央部の光度が上がり過ぎてしまうことを抑制できる。

上記の車両用導光体２０において、出射面２７は、車両前方に配光パターンＰＦを照射する。この構成では、入射面２１から出射面２７までが一体の車両用導光体２０により光を有効利用しつつ、車両前方に配光パターンＰＦを形成することができる。

本実施形態に係る車両用灯具ユニット２００は、光源１０を備え、光源１０からの光を導光して出射する上記の車両用導光体２０を複数備える。この構成によれば、車両用灯具ユニット２００全体として、複数の車両用導光体２０の照射パターンを組み合わせた配光パターンＰＦを得ることができる。

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。上記実施形態では、左側通行の道路を走行する車両に搭載する車両用灯具１００の構成を例に挙げて説明したが、これに限定されず、右側通行の道路を走行する車両に車両用前照灯を搭載する場合においても同様の説明が可能である。

また、上記実施形態では、配光パターンＰＦとして、ロービームパターンを例に挙げて説明したが、これに限定されず、例えばハイビームパターン等、他のパターンであってもよい。また、複数の車両用導光体２０が設けられる車両用灯具ユニット２００においては、異なる種類のパターンを形成する車両用導光体２０が設けられてもよい。

ＡＲ，ＰＡ，ＰＢ…領域、ＣＬ…カットオフライン、ＣＬａ…斜めカットオフライン、ＬＭａ，ＬＭｂ，ＬＮａ，ＬＮｂ，ＬＮｃ，ＬＮｄ…仮想直線、Ｌ１〜Ｌ５…光、Ｌ２ａ…仮想光、Ｐ…焦点、ＰＦ…配光パターン、Ｐ１…ロービームパターン、Ｐ１ａ…集光パターン、Ｐ１ｂ…拡散パターン、Ｐ２…オーバーヘッドパターン、１０…光源、１１…発光面、２０…車両用導光体、２０ｇ…角部、２０ｈ…上面、２１…入射面、２１Ｍ…中央側入射面、２１Ｎ…外側入射面、２１ａ…第１面、２１ｂ…第２面、２１ｃ…入射側反射面、２２…第１反射面、２３…第２反射面、２３Ｍ…集光パターン形成面、２３Ｎ…拡散パターン形成面、２４…遮光部、２５…接続面、２６…再入射面、２７…出射面、２９…凸部、２９ａ…切り欠き面、３０…透過面、３１…透過側反射面、３２…凹部、３３…傾斜面、３４…上方反射面、３５…第１外部遮光部、３６…第２外部遮光部、１００…車両用灯具、２００…車両用灯具ユニット、２０１…ハウジング、２０２…アウターレンズ

Claims (8)

1. 光源からの光を入射する入射面と、
   前記入射面から入射した前記光を内面反射して略平行光とする第１反射面と、
   前記第１反射面からの前記略平行光を車両搭載状態における前後方向の前方に向けて内面反射する第２反射面と、
   前記第２反射面で反射された前記光の一部を遮光する遮光部と、
   前記第２反射面と前記遮光部との間を接続し、前記第２反射面で反射される前記光の一部を車両搭載状態における上下方向の下側から導光体外部に透過して前記前後方向の前方に向ける透過面を有する接続面と、
   前記透過面に対して前記前後方向の前方かつ前記遮光部に対して前記上下方向の下方に配置され、前記透過面から前記導光体外部に透過した前記光を再入射する再入射面と、
   前記第２反射面で内面反射された前記光、並びに、前記再入射面から入射した前記光を出射する出射面と
   を備える車両用導光体。
2. 前記第２反射面は、前記略平行光が前記前後方向の前方に向けて集光されるように当該略平行光を内面反射する集光パターン形成面を有し、
   前記透過面は、前記上下方向から見て、前記集光パターン形成面で内面反射された反射光が通過する領域内に配置される
   請求項１に記載の車両用導光体。
3. 前記接続面は、前記透過面に対して前記前後方向の前方に配置され導光体内部側に凹む凹部を有し、
   前記凹部の一部であり、前記接続面において前記透過面と前記遮光部との間に前後方向の前方に向けて前記上下方向の下方に傾いた状態で設けられ、前記第２反射面で反射される前記光の一部を前記前後方向の前方に向けて内面反射する傾斜面を更に備える
   請求項１又は請求項２に記載の車両用導光体。
4. 前記傾斜面は、前記導光体外部に突出した状態で配置され、前記透過面から前記導光体外部に透過した光の一部を遮光する第１外部遮光部を有する
   請求項３に記載の車両用導光体。
5. 前記接続面において前記透過面の前記前後方向の前方に前記導光体外部に突出した状態で配置され、前記透過面から前記導光体外部に透過した光の一部を遮光する第２外部遮光部を更に備える
   請求項３又は請求項４に記載の車両用導光体。
6. 前記透過面は、車両搭載状態における左右方向の中央部を空けて両側に配置される
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の車両用導光体。
7. 前記出射面は、車両前方に配光パターンを照射する
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の車両用導光体。
8. 光源を備え、
   前記光源からの光を導光して出射する、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の車両用導光体を複数備える
   車両用灯具ユニット。

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