JP4497348B2

JP4497348B2 - 車両用灯具

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Publication number: JP4497348B2
Application number: JP2004005052A
Authority: JP
Inventors: 靖之天野
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2004-01-13
Filing date: 2004-01-13
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2024-01-13
Also published as: US7270454B2; JP2005203111A; US20050152153A1

Description

本願発明は、発光素子を光源とする車両用灯具に関するものである。

近年、発光素子を光源とする車両用灯具が多く採用されている。

その際「特許文献１」には、灯具前後方向に延びる光軸上に前方へ向けて配置された発光素子と、この発光素子を前方側から覆うように配置された透光部材とを備えた車両用灯具が記載されている。

この車両用灯具は、その透光部材において光軸近傍に位置する中心領域が、該透光部材に入射した発光素子からの光をその前面から前方へ直接出射させるように構成されており、また、その透光部材において中心領域の周囲に位置する周辺領域が、該透光部材に入射した発光素子からの光を、その後面と前面とで内面反射を繰り返させた後にその先端部表面から前方へ出射させるよう、すり鉢状の導光体として構成されている。

特開２０００−６７６１０号公報

上記「特許文献１」に記載された透光部材を用いるようにすれば、発光素子からの光に対する光束利用率を高めることができるが、次のような問題がある。

すなわち、透光部材の周辺領域がすり鉢状の導光体として構成されているので、灯具前方から透光部材を観察したとき、その周辺領域は先端部だけが光って見えることとなり、点灯時の見映えがあまり良くない、という問題がある。

また、透光部材に入射した発光素子からの光が、その後面と前面とで内面反射を繰り返した後にその先端部表面からランダムに前方へ出射することとなるので、車両用灯具の配光制御を精度良く行うことができない、という問題もある。

本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、発光素子を光源とする車両用灯具において、発光素子からの光に対する光束利用率を高めた上で、点灯時の見映えを向上させるとともに配光制御を精度良く行うことができる車両用灯具を提供することを目的とするものである。

本願発明は、発光素子を前方側から覆うようにして透光部材を配置するとともに、この透光部材の周辺領域の構成に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。

すなわち、本願発明に係る車両用灯具は、
灯具前後方向に延びる光軸上に前方へ向けて配置された発光素子と、この発光素子を前方側から覆うように配置された透光部材と、を備えてなる車両用灯具において、
上記透光部材において上記光軸近傍に位置する中心領域が、該透光部材に入射した上記発光素子からの光を、該透光部材の前面から前方へ直接出射させる直射光制御部として構成されており、
上記透光部材において上記中心領域の周囲に位置する周辺領域が、該透光部材に入射した上記発光素子からの光を、該透光部材の後面で内面反射させて前方へ向かう平行光とした後に該透光部材の前面から前方へ出射させる反射光制御部として構成されており、
上記透光部材において、上記発光素子からの光を上記周辺領域へ向けて入射させる周辺領域用入射面が、上記発光素子を中心とする略球面状の表面形状を有しており、上記発光素子からの光を上記中心領域へ向けて入射させる中心領域用入射面が、上記周辺領域用入射面よりも曲率が小さい曲面状または平面状の表面形状を有しており、
上記反射光制御部の後面に、上記光軸を中心軸とするとともに上記発光素子を焦点とする互いに焦点距離の異なる複数の回転放物面からなる複数の反射素子が、上記光軸に関して径方向に所定間隔をおいて階段状に配置されており、
上記反射光制御部の前面において該反射光制御部の後面からの平行光を出射させる出射部が、上記各反射素子の正面に位置するようにして上記径方向に離散的に配置されており、
上記反射光制御部の前面において該反射光制御部の後面からの平行光を出射させる出射部が、光拡散面で構成されている、ことを特徴とするものである。

上記「車両用灯具」は、特定種類の車両用灯具に限定されるものではなく、例えば、テールランプ、ストップランプ等が採用可能である。また、この「車両用灯具」は、発光素子および透光部材を１組だけ備えた構成であってもよいし、これらを複数組備えた構成であってもよい。

上記「発光素子」とは、略点状に発光する発光部を有する素子状の光源を意味するものであって、その種類は特に限定されるものではなく、例えば、発光ダイオードやレーザダイオード等が採用可能である。

上記「透光部材」は、透光性を有する部材であれば、その材質は特に限定されるものではなく、例えば、透明な合成樹脂で構成されたものやガラスで構成されたもの等が採用可能である。

上記「直射光制御部」は、透光部材に入射した発光素子からの光を、その前面から前方へ直接出射させるように構成されたものであれば、その後面および前面の具体的形状は特に限定されるものではない。

上記「反射光制御部」は、透光部材に入射した発光素子からの光を、その後面で内面反射させて前方へ向かう平行光とした後にその前面から前方へ出射させるように構成されたものであれば、その後面および前面の具体的形状は特に限定されるものではない。

上記構成に示すように、本願発明に係る車両用灯具は、灯具前後方向に延びる光軸上に前方へ向けて配置された発光素子を、その前方側から覆うようにして透光部材が配置されているので、発光素子からの光に対する光束利用率を高めることができる。

その際、透光部材の周辺領域は、従来のようなすり鉢状の導光体ではなく、透光部材に入射した発光素子からの光を、その後面で内面反射させて前方へ向かう平行光とした後にその前面から前方へ出射させる反射光制御部として構成されているので、灯具前方から透光部材を観察したとき、従来のようにすり鉢状の導光体の先端部だけが光って見えるのではなく、反射光制御部の複数箇所が光って見えるようにすることができる。そしてこれにより、点灯時における車両用灯具の見映え向上を図ることができる。

しかも、透光部材において、その反射光制御部の後面で内面反射した光は、平行光として前方へ向かうようになっているので、反射光制御部の前面からの出射光制御を精度良く行うことができる。

また、透光部材の中心領域は、該透光部材に入射した発光素子からの光を、その前面から前方へ直接出射させる直射光制御部として構成されているので、発光素子から光軸に対して小さい角度で出射する光については直射光制御部により、また大きい角度で出射する光については反射光制御部により、各々配光制御することができる。

このように本願発明によれば、発光素子を光源とする車両用灯具において、発光素子からの光に対する光束利用率を高めた上で、点灯時の見映えを向上させるとともに配光制御を精度良く行うことができる。

その際、上記透光部材において、発光素子からの光を周辺領域へ向けて入射させる周辺領域用入射面を、発光素子の発光中心位置を中心とする略球面状の表面形状を有する構成とするとともに、発光素子からの光を中心領域へ向けて入射させる中心領域用入射面を、周辺領域用入射面よりも曲率が小さい曲面状または平面状の表面形状を有する構成とすれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、周辺領域用入射面は、発光素子の発光中心位置を中心とする略球面状の表面形状を有しているので、発光素子からの光を、この周辺領域用入射面でほとんど屈折させることなく透光部材に入射させることができる。そしてこれにより、透光部材への光入射効率を高めることができるとともに、その反射光制御部の後面における反射光制御の精度を高めることができる。一方、中心領域用入射面は、周辺領域用入射面よりも曲率が小さい曲面状または平面状の表面形状を有しているので、発光素子からの光を、光軸寄りに屈折させるようにして透光部材に入射させることができる。そしてこれにより、発光素子からの光を、中心領域用入射面と周辺領域用入射面との境界線において、直射光制御部の制御対象光と反射光制御部の制御対象光とに完全に分離することができるので、配光制御を一層精度良く行うことができる。

また上記構成において、反射光制御部の前面においてその後面からの平行光を出射させる出射部を光拡散面で構成すれば、該出射部からの出射光を拡散光とすることができるので、車両用灯具をその正面方向から観察した場合だけでなく正面方向からずれた方向から観察した場合においても、反射光制御部の複数箇所が光って見えるようにすることができる。その際、上記「光拡散面」の具体的構成は特に限定されるものではなく、例えば、凸状曲面や凹状曲面、あるいはフロスト加工やシボ加工等による表面処理が施された面等が採用可能である。

上記構成において、反射光制御部の後面に、光軸を中心軸とするとともに発光素子の発光中心位置を焦点とする互いに焦点距離の異なる複数の回転放物面からなる複数の反射素子を、光軸に関して径方向に所定間隔をおいて階段状に配置し、かつ、反射光制御部の前面においてその後面からの平行光を出射させる出射部を、各反射素子の正面に位置させるようにして径方向に離散的に配置すれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、反射光制御部の後面を多重放物面状に構成することにより、階段状に配置された複数の反射素子からの平行光を、径方向に所定間隔をおいて離散的に生成することができ、また、反射光制御部の前面の出射部を、各反射素子の正面に位置させるようにして径方向に離散的に配置することにより、各反射素子からの平行光を各出射部から各々出射させることができるので、反射光制御部の外径を大きくした場合においても、その全領域にわたって略均等に光って見えるようにすることができるとともに、発光している領域を広く見せるようにすることができる。

また上記構成において、透光部材の直射光制御部を、集光レンズ状に形成すれば、該直射光制御部からの出射光を比較的拡散角が小さい拡散光とすることができるので、車両用灯具をその正面方向あるいは正面方向から多少ずれた方向から観察したときに、その一部領域が明るく光って見えるようにすることができる。その際、この直射光制御部は、全周にわたって均等に集光させるように形成されたものであってもよいし、周方向の位置によって集光度合を変化させるように形成されたものであってもよい。

上記構成において、発光素子および透光部材を複数組備えた構成とすれば、車両用灯具を一層明るいものとすることができるが、この場合において、各組の透光部材を互いに一体的に形成すれば、非点灯時における車両用灯具の見映えを高めることができる。その際、各組の透光部材の配置や透光部材相互間の間隔等の具体的構成は特に限定されるものではない。

以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。

まず、本願発明の第１実施形態について説明する。

図１は、本実施形態に係る車両用灯具を示す正面図であり、図２は、そのII-II 線断面図である。

これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用灯具１０は、車両後端部に配置されるテールランプであって、発光素子１２と透光部材１４とを備えてなり、車両前後方向に延びる光軸Ａｘを有している。

発光素子１２は、０．３〜１ｍｍ四方程度の大きさの発光チップ１２ａが封止樹脂１２ｂにより半球状に覆われてなる赤色発光ダイオードであって、その発光チップ１２ａを光軸Ａｘ上において灯具前方（車両としては「後方」、以下同様）へ向けた状態で、支持プレート１６に固定されている。

透光部材１４は、略すり鉢状に形成された透明な合成樹脂成形品であって、発光素子１２を前方側から覆うように配置されており、その後端面１４ｃにおいて支持プレート１６に固定されている。

この透光部材１４は、その光軸Ａｘ近傍に位置する（すなわち発光素子１２の正面方向に位置する）中心領域が直射光制御部１４Ａとして構成されており、その周辺領域が反射光制御部１４Ｂとして構成されている。

この透光部材１４の後端面１４ｃには、発光素子１２からの光（以下「光源出射光」ともいう）を入射させる光入射用凹部１４ｄが形成されている。この光入射用凹部１４ｄは、光軸Ａｘを囲む円形領域が光軸Ａｘと直交する平面からなる中心領域用入射面１４ｄ１として構成されており、この中心領域用入射面１４ｄ１の周辺部が、発光チップ１２ａを球面状に囲む周辺領域用入射面１４ｄ２として構成されている。

そして、光源出射光のうち、光軸Ａｘに対して小角度（例えば４０°程度以下の角度）で出射される光（以下「小角度出射光」という）については、中心領域用入射面１４ｄ１に入射させて光軸Ａｘ寄りに屈折させる一方、光軸Ａｘに対して大角度（例えば４０°程度を超える角度）で出射される光（以下「大角度出射光」という）については、周辺領域用入射面１４ｄ２に入射させてそのまま直進させるようになっている。そしてこれにより、光源出射光を直射光制御部１４Ａの制御対象光と反射光制御部１４Ｂの制御対象光とに完全に分離させるようになっている。

直射光制御部１４Ａは、中心領域用入射面１４ｄ１から透光部材１４に入射した小角度出射光を、該透光部材１４の前面１４ａから前方へ向けて光軸Ａｘ寄りに偏向する拡散光として出射させるようになっている。これを実現するため、直射光制御部１４Ａは、集光レンズ状（具体的には平凸レンズ状）に形成されている。すなわち、この直射光制御部１４Ａの後方側表面は、光入射用凹部１４ｄの中心領域用入射面１４ｄ１で構成されており、その前方側表面は光軸Ａｘ上に中心点を有する球面で構成されている。

一方、反射光制御部１４Ｂは、周辺領域用入射面１４ｄ２から透光部材１４に入射した大角度出射光を、該反射光制御部１４Ｂの後面１４ｂで内面反射させて前方へ向かう平行光とした後に、該反射光制御部１４Ｂの前面１４ａから前方へ出射させるように構成されている。

これを実現するため、反射光制御部１４Ｂは次のような構成となっている。

すなわち、この反射光制御部１４Ｂの後面１４ｂは、４つのリング状反射素子１４Ｂ１と３つのリング状段差部１４Ｂ２とが、径方向に交互に配置された構成となっている。

各リング状反射素子１４Ｂ１は、光軸Ａｘを中心軸とするとともに発光素子１２の発光中心位置を焦点とする回転放物面Ｐで構成されている。これら各リング状反射素子１４Ｂ１を構成する回転放物面Ｐの焦点距離は、外周側に位置するリング状反射素子１４Ｂ１ほど大きい値に設定されている。その際、発光素子１２からの大角度出射光の各リング状反射素子１４Ｂ１への入射角は、透光部材１４の臨界角よりも大きい４５°以上の値となるので、各リング状反射素子１４Ｂ１での内面反射は、すべて全反射によって行われることとなる。

各リング状段差部１４Ｂ２は、光軸Ａｘを中心軸とするとともに発光素子１２の発光中心位置を頂点とする円錐面で構成されている。この円錐面の頂角は、外周側に位置するリング状段差部１４Ｂ２ほど小さい値に設定されている。

一方、反射光制御部１４Ｂの前面１４ａは、各リング状反射素子１４Ｂ１の正面に位置する部分がリング状突起部１４Ｂ３として形成されている。これら各リング状突起部１４Ｂ３の前端面１４ｅは、その径方向の断面形状が凸円弧状に設定されており、これにより各リング状反射素子１４Ｂ１で内面反射して前方へ向かう平行光を、径方向に拡散する拡散光として該前端面１４ｅから前方へ出射させる出射部を構成している。

反射光制御部１４Ｂの前面１４ａにおける各リング状突起部１４Ｂ３相互間の部分は、光軸Ａｘを中心軸とするとともに発光素子１２の発光中心位置を頂点とする単一の円錐面Ｃで構成されている。この円錐面Ｃの頂角は、光入射用凹部１４ｄの中心領域用入射面１４ｄ１と周辺領域用入射面１４ｄ２との境界線を構成する円を該円錐面Ｃが通るように設定されている。そしてこれにより大角度出射光を、反射光制御部１４Ｂの前面１４ａによって遮蔽されることなく各リング状反射素子１４Ｂ１まで到達させるようになっている。

図３は、本実施形態に係る車両用灯具１０を、その発光素子１２を点灯させた状態で示す正面図である。

同図に示すように、この車両用灯具１０を正面方向から観察したとき、透光部材１４の直射光制御部１４Ａの中央部分が光輝部Ｂ１として円形状に明るく光って見えるとともに、反射光制御部１４Ｂの各リング状突起部１４Ｂ３の前端面１４ｅの径方向中央部分が光輝部Ｂ２として多重リング状に明るく光って見える。

直射光制御部１４Ａの中央部分が光輝部Ｂ１として円形状に光って見えるのは、直射光制御部１４Ａが平凸レンズ状に形成されていることによるものである。また、反射光制御部１４Ｂの各リング状突起部１４Ｂ３の前端面１４ｅの径方向中央部分が光輝部Ｂ２として多重リング状に光って見えるのは、該前端面１４ｅの径方向の断面形状が凸円弧状に設定されていることによるものである。またこれにより、灯具正面方向から視点をずらした場合においても、直射光制御部１４Ａおよび各リング状突起部１４Ｂ３の前端面１４ｅは、その視点移動量に応じて中央部分からずれた部分が光輝部Ｂ１、Ｂ２として光って見える。

以上詳述したように、本実施形態に係る車両用灯具１０は、灯具前後方向に延びる光軸Ａｘ上に前方へ向けて配置された発光素子１２を、その前方側から覆うようにして透光部材１４が配置されているので、発光素子１２からの光に対する光束利用率を高めることができる。

その際、透光部材１４の周辺領域は、従来のようなすり鉢状の導光体ではなく、透光部材１４に入射した発光素子１２からの光を、その後面１４ｂで内面反射させて前方へ向かう平行光とした後にその前面１４ａから前方へ出射させる反射光制御部１４Ｂとして構成されているので、灯具前方から透光部材１４を観察したとき、従来のようにすり鉢状の導光体の先端部だけが光って見えるのではなく、反射光制御部１４Ｂの複数箇所が光って見えるようにすることができる。そしてこれにより、点灯時における車両用灯具１０の見映え向上を図ることができる。

しかも、透光部材１４において、その反射光制御部１４Ｂの後面１４ｂで内面反射した光は、平行光として前方へ向かうようになっているので、反射光制御部１４Ｂの前面１４ａからの出射光制御を精度良く行うことができる。

また、本実施形態に係る車両用灯具１０は、その透光部材１４において光軸Ａｘ近傍に位置する中心領域が、該透光部材１４に入射した発光素子１２からの光を、その前面から前方へ直接出射させる直射光制御部１４Ａとして構成されているので、発光素子１２から灯具正面方向に対して小さい角度で出射する光については直射光制御部１４Ａにより、また大きい角度で出射する光については反射光制御部１４Ｂにより、各々制御することができる。

このように本実施形態によれば、発光素子１２を光源とする車両用灯具１０において、発光素子１２からの光に対する光束利用率を高めた上で、点灯時の見映えを向上させるとともに配光制御を精度良く行うことができる。

特に本実施形態においては、反射光制御部１４Ｂの後面１４ｂが、光軸Ａｘを中心軸とするとともに発光素子１２の発光中心位置を焦点とする互いに焦点距離の異なる複数の回転放物面Ｐが階段状に配置されてなる多重放物面で構成されているので、その各リング状反射素子１４Ｂ１で内面反射して前方へ向かう平行光を、径方向に所定間隔をおいて離散的に生成することができる。また、反射光制御部１４Ｂの前面１４ａの各リング状反射素子１４Ｂ１の正面に位置する部分は、リング状突起部１４Ｂ３として形成されており、その前端面１４ｅは、各リング状反射素子１４Ｂ１からの内面反射光を前方へ出射させる出射部として、光軸Ａｘに関して径方向に離散的に配置されているので、各リング状反射素子１４Ｂ１からの平行光を各前端面１４ｅから各々出射させることができる。そしてこれにより、反射光制御部１４Ｂの外径を大きくした場合においても、その全領域にわたって略均等に光って見えるようにすることができるとともに、発光している領域を広く見せるようにすることができる。

その際、各リング状突起部１４Ｂ３の前端面１４ｅは、その径方向の断面形状が凸円弧状に設定されており、これにより各リング状反射素子１４Ｂ１で内面反射して前方へ向かう平行光を、径方向に拡散する拡散光として該前端面１４ｅから前方へ出射させるようになっているので、各リング状突起部１４Ｂ３の前端面１４ｅの径方向中央部分が光輝部Ｂ２として多重リング状に光って見えるようにすることができる。

また本実施形態においては、透光部材１４の直射光制御部１４Ａが平凸レンズ状に形成されているので、該直射光制御部１４Ａからの出射光を比較的拡散角が小さい拡散光とすることができる。そしてこれにより、直射光制御部１４Ａの中央部分が光輝部Ｂ１として円形状に明るく光って見えるようにすることができる。

したがって本実施形態においては、透光部材１４が全体として蛇の目状に光って見えるようにすることができ、点灯時の灯具意匠に斬新性を持たせることができる。

しかも、車両用灯具１０をその正面方向から観察した場合だけでなく正面方向からずれた方向から観察した場合においても、直射光制御部１４Ａおよび反射光制御部１４Ｂの各リング状突起部１４Ｂ３の前端面１４ｅが光輝部Ｂ１、Ｂ２としてが光って見えるようにすることができる。

特に本実施形態においては、透光部材１４において発光素子１２からの光をその周辺領域へ向けて入射させる周辺領域用入射面１４ｄ２が、発光素子１２の発光中心位置を中心とする球面状の表面形状を有しているので、発光素子１２からの光を、この周辺領域用入射面１４ｄ２でほとんど屈折させることなく透光部材１４に入射させることができる。そしてこれにより、透光部材１４への光入射効率を高めることができるとともに、その反射光制御部１４Ｂの後面１４ｂにおける反射光制御の精度を高めることができる。一方、透光部材１４において発光素子１２からの光をその中心領域へ向けて入射させる中心領域用入射面１４ｄ１が、直射光制御部１４Ａの後方側表面として光軸Ａｘと直交する平面状の表面形状を有しているので、発光素子１２からの光を、この中心領域用入射面１４ｄ１で光軸Ａｘ寄りに屈折させるようにして透光部材１４に入射させることができる。そしてこれにより、発光素子１２からの光は、中心領域用入射面１４ｄ１と周辺領域用入射面１４ｄ２との境界線において、直射光制御部１４Ａの制御対象光と反射光制御部１４Ｂの制御対象光とに完全に分離されることとなるので、配光制御を一層精度良く行うことができる。

また本実施形態においては、各リング状反射素子１４Ｂ１での内面反射がすべて全反射によって行われるように構成されているので、各リング状反射素子１４Ｂ１にアルミニウム蒸着等の鏡面処理を施す必要を無くすことができる。そしてこれにより、車両用灯具１０を非点灯時に観察したとき、その透光部材１４を無垢感あるいはクリスタル感を有する透明体として見えるようにすることができ、これにより車両用灯具１０の見映えを高めることができる。

次に、本願発明の第２実施形態について説明する。

図４は、本実施形態に係る車両用灯具１１０を示す正面図である。

同図に示すように、この車両用灯具１１０は、その発光素子１２および透光部材１４の基本的構成については上記第１実施形態の場合と同様であるが、透光部材１４の反射光制御部１４Ｂの構成が上記第１実施形態とは一部異なっている。

すなわち本実施形態においては、反射光制御部１４Ｂの各リング状突起部１４Ｂ３の前端面１４ｅが周方向に複数のセクタ１４ｅ１に分割されている。これら各セクタ１４ｅ１は、その表面形状が凸球面状に設定されている。

図５は、本実施形態に係る車両用灯具１１０を、その発光素子１２を点灯させた状態で示す正面図である。

同図に示すように、この車両用灯具１１０を正面方向から観察したとき、透光部材１４の直射光制御部１４Ａの中央部分が光輝部Ｂ１として円形状に明るく光って見えるとともに、反射光制御部１４Ｂの各リング状突起部１４Ｂ３の前端面１４ｅの各セクタ１４ｅ１の中央部分が光輝部Ｂ２として散点的に明るく光って見える。

各リング状突起部１４Ｂ３の前端面１４ｅの各セクタ１４ｅ１の中央部分が光輝部Ｂ２として散点的に光って見えるのは、各セクタ１４ｅ１が凸球面状に形成されていることによるものである。またこれにより、灯具正面方向から視点をずらした場合においても、直射光制御部１４Ａおよび各リング状突起部１４Ｂ３の前端面１４ｅの各セクタ１４ｅ１は、その視点移動量に応じて中央部分からずれた部分が光輝部Ｂ１、Ｂ２として光って見える。

本実施形態の灯具構成を採用することにより、車両用灯具１１０の点灯時に、その反射光制御部１４Ｂを上記第１実施形態とは異なった趣きで光って見えるようにすることができる。

次に、本願発明の第３実施形態について説明する。

図６は、本実施形態に係る車両用灯具２１０を示す正面図であり、図７は、そのVII-VII 線断面図である。

これらの図に示すように、この車両用灯具２１０は、車両後端部右側に設けられるテールランプであって、ランプボディ２２とその前端開口部に取り付けられた素通し状の透光カバー２４とで形成される灯室内に、９組の発光素子１２および透光部材１４が、上下２段配置で収容された構成となっている。本実施形態においても、各組の発光素子１２および透光部材１４の構成については上記第１実施形態の場合と全く同様である。

本実施形態においては、各組の透光部材１４が、透光パネル２６の一部として互いに一体的に形成されている。この透光パネル２６は、各透光部材１４の外周縁部から後方へ延びるように延長形成された筒状部１４Ｃが、透光カバー２４の表面形状に略沿って延びるパネル部１４Ｄに連結されてなり、その両側端部においてランプボディ２２に固定されている。

各組の発光素子１２は、該発光素子１２を支持する支持プレート１６が、支持ブロック２８を介してランプボディ２２に固定されている。

図８は、本実施形態に係る車両用灯具２１０を、その９個の発光素子１２を点灯させた状態で示す正面図である。

同図に示すように、この車両用灯具２１０を正面方向から観察したとき、９個の透光部材１４の各々における、直射光制御部１４Ａの中央部分が光輝部Ｂ１として円形状に明るく光って見えるとともに、反射光制御部１４Ｂの各リング状突起部１４Ｂ３の前端面１４ｅの径方向中央部分が光輝部Ｂ２として多重リング状に明るく光って見える。

本実施形態の灯具構成を採用することにより、円形状の光輝部Ｂ１および多重リング状の光輝部Ｂ２が９箇所において明るく光って見えるようにすることができる。そしてこれにより、車両用灯具２１０を十分に明るいものとすることができ、また、いわゆるキラキラ感のある灯具意匠を実現することができる。

しかも本実施形態のように、各組の透光部材１４を透光パネル２６の一部として構成することにより、非点灯時に透光カバー２４を透して灯室内を観察したときに、無垢感あるいはクリスタル感を有するパネル状の透明体が浮き上がって見えるようにすることができ、これにより車両用灯具２１０の見映えを高めることができる。

次に、本願発明の第４実施形態について説明する。

図９は、本実施形態に係る車両用灯具３１０を示す正面図であり、図１０は、そのX-X 線断面図である。

これらの図に示すように、この車両用灯具３１０は、発光素子１２および透光部材１４を２組備えてなり、各組の透光部材１４が互いに一体的に形成されている。本実施形態においても、各発光素子１２および各透光部材１４の基本的構成については上記第１実施形態の場合と同様であるが、１対の透光部材１４がその一部領域を重複させるようにして略繭形に形成されている点で、上記第１実施形態とは異なっている。

図１１は、本実施形態に係る車両用灯具３１０を、その２個の発光素子１２を点灯させた状態で示す正面図である。

同図に示すように、この車両用灯具３１０を正面方向から観察したとき、各透光部材１４の直射光制御部１４Ａの中央部分が光輝部Ｂ１として円形状に明るく光って見えるとともに、反射光制御部１４Ｂの各リング状突起部１４Ｂ３の前端面１４ｅの径方向中央部分が光輝部Ｂ２として多重リング状かつメガネ状に明るく光って見える。

灯具正面方向から視点をずらした場合においても、直射光制御部１４Ａおよび各リング状突起部１４Ｂ３の前端面１４ｅは、その視点移動量に応じて中央部分からずれた部分が光輝部Ｂ１、Ｂ２として光って見える。

本実施形態の灯具構成を採用することにより、車両用灯具３１０を明るいものとすることができ、かつ、その点灯時に、直射光制御部１４Ａおよび反射光制御部１４Ｂを上記第１実施形態とは異なった趣きで光って見えるようにすることができる。

次に、本願発明の第５実施形態について説明する。

図１２は、本実施形態に係る車両用灯具４１０を示す正面図であり、図１３は、そのXIII-XIII 線断面図である。

これらの図に示すように、この車両用灯具４１０は、発光素子１２および透光部材１４の直射光制御部１４Ａの構成については上記第１実施形態の場合と同様であるが、透光部材１４の反射光制御部１４Ｂの構成が上記第１実施形態とは異なっている。

すなわち、本実施形態においては、反射光制御部１４Ｂの後面１４ｂが、光軸Ａｘを中心軸とするとともに発光素子１２の発光中心位置を焦点とする単一の回転放物面Ｐで構成されている。そしてこれにより、反射光制御部１４Ｂの後面１４ｂに到達した大角度出射光を該後面１４ｂで前方へ向かう平行光として内面反射させるようになっている。この内面反射は、反射光制御部１４Ｂの後面１４ｂの全領域において全反射によって行われることとなる。

一方、反射光制御部１４Ｂの前面１４ａは、３つのリング状突起部１４Ｂ３が連続的に階段状に形成された構成となっている。これら各リング状突起部１４Ｂ３の前端面１４ｅは、その径方向の断面形状が凸円弧状に設定されており、これにより反射光制御部１４Ｂの後面１４ｂで内面反射して前方へ向かう平行光を、径方向に拡散する拡散光として該前端面１４ｅから前方へ出射させる出射部を構成している。

各リング状突起部１４Ｂ３は、その前端面１４ｅの外周端縁が、円錐面Ｃよりも光軸Ａｘ側に位置するように形成されている。そしてこれにより大角度出射光を、反射光制御部１４Ｂの前面１４ａによって遮蔽されることなく反射光制御部１４Ｂの後面１４ｂまで到達させるようになっている。

図１４は、本実施形態に係る車両用灯具４１０を、その発光素子１２を点灯させた状態で示す正面図である。

同図に示すように、この車両用灯具４１０を正面方向から観察したとき、透光部材１４の直射光制御部１４Ａの中央部分が光輝部Ｂ１として円形状に明るく光って見えるとともに、反射光制御部１４Ｂの各リング状突起部１４Ｂ３の前端面１４ｅの径方向中央部分が光輝部Ｂ２として多重リング状に明るく光って見える。

本実施形態の灯具構成を採用することにより、車両用灯具４１０を簡易な構成とした上で、その点灯時に反射光制御部１４Ｂを上記第１実施形態とは異なった趣きで光って見えるようにすることができる。

上記各実施形態においては、直射光制御部１４Ａが平凸レンズ状に構成されているものとして説明したが、集光レンズ状に構成されていれば、これ以外にも、両凸レンズ状あるいはフレネルレンズ状に構成されたもの等が採用可能である。

また、上記各実施形態においては、この直射光制御部１４Ａの前方側表面が、光軸Ａｘ上に中心点を有する球面で構成されているものとして説明したが、直射光制御部１４Ａが集光レンズ状に構成される範囲内であれば、これ以外の表面形状に設定することも可能である。例えば、直射光制御部１４Ａの前方側表面を、光軸Ａｘ上に中心点を有する横長の楕円球面で構成することが可能であり、このようにした場合には、この直射光制御部１４Ａからの出射光により横長の配光パターンを形成することができる。

さらに、上記各実施形態においては、反射光制御部１４Ｂの後面１４ｂでの内面反射がすべて全反射によって行われるように構成されているが、このようにする代わりに、反射光制御部１４Ｂの後面１４ｂの一部領域または全領域にアルミニウム蒸着等の鏡面処理を施すようにすることも可能である。このようにした場合には、反射光制御部１４Ｂの後面１４ｂへの最小入射角を透光部材１４の臨界角よりも小さい値に設定しても、内面反射を確実に行わせることができるので、反射光制御部１４Ｂの後面１４ｂの形状自由度を高めることができ、また、非点灯時に、反射光制御部１４Ｂを透して、その後方の構造物が見えてしまうのを防止することができる。

なお、上記各実施形態においては、車両用灯具１０、１１０、２１０、３１０、４１０がテールランプであるものとして説明したが、これ以外の車両用灯具（例えば、ストップランプ、テール＆ストップランプ、クリアランスランプ、ターンシグナルランプ等）である場合においても、上記各実施形態と同様の構成を採用することにより、これらと同様の作用効果を得ることができる。

本願発明の第１実施形態に係る車両用灯具を示す正面図図１のII-II 線断面図上記第１実施形態に係る車両用灯具を、その発光素子を点灯させた状態で示す正面図本願発明の第２実施形態に係る車両用灯具を示す正面図上記第２実施形態に係る車両用灯具を、その発光素子を点灯させた状態で示す正面図本願発明の第３実施形態に係る車両用灯具を示す正面図図６のVII-VII 線断面図上記第３実施形態に係る車両用灯具を、その９個の発光素子を点灯させた状態で示す正面図本願発明の第４実施形態に係る車両用灯具を示す正面図図９のX-X 線断面図上記第４実施形態に係る車両用灯具を、その２個の発光素子を点灯させた状態で示す正面図本願発明の第５実施形態に係る車両用灯具を示す正面図図１２のXIII-XIII 線断面図上記第５実施形態に係る車両用灯具を、その発光素子を点灯させた状態で示す正面図

符号の説明

１０、１１０、２１０、３１０、４１０車両用灯具
１２発光素子
１２ａ発光チップ
１２ｂ封止樹脂
１４透光部材
１４Ａ直射光制御部
１４Ｂ反射光制御部
１４Ｂ１リング状反射素子
１４Ｂ２リング状段差部
１４Ｂ３リング状突起部
１４Ｃ筒状部
１４Ｄパネル部
１４ａ前面
１４ｂ後面
１４ｃ後端面
１４ｄ光入射用凹部
１４ｄ１中心領域用入射面
１４ｄ２周辺領域用入射面
１４ｅ前端面
１４ｅ１セクタ
１６支持プレート
２２ランプボディ
２４透光カバー
２６透光パネル
２８支持ブロック
Ａｘ光軸
Ｂ１、Ｂ２光輝部
Ｃ円錐面
Ｐ回転放物面

Claims

灯具前後方向に延びる光軸上に前方へ向けて配置された発光素子と、この発光素子を前方側から覆うように配置された透光部材と、を備えてなる車両用灯具において、
上記透光部材において上記光軸近傍に位置する中心領域が、該透光部材に入射した上記発光素子からの光を、該透光部材の前面から前方へ直接出射させる直射光制御部として構成されており、
上記透光部材において上記中心領域の周囲に位置する周辺領域が、該透光部材に入射した上記発光素子からの光を、該透光部材の後面で内面反射させて前方へ向かう平行光とした後に該透光部材の前面から前方へ出射させる反射光制御部として構成されており、
上記透光部材において、上記発光素子からの光を上記周辺領域へ向けて入射させる周辺領域用入射面が、上記発光素子を中心とする略球面状の表面形状を有しており、上記発光素子からの光を上記中心領域へ向けて入射させる中心領域用入射面が、上記周辺領域用入射面よりも曲率が小さい曲面状または平面状の表面形状を有しており、
上記反射光制御部の後面に、上記光軸を中心軸とするとともに上記発光素子を焦点とする互いに焦点距離の異なる複数の回転放物面からなる複数の反射素子が、上記光軸に関して径方向に所定間隔をおいて階段状に配置されており、
上記反射光制御部の前面において該反射光制御部の後面からの平行光を出射させる出射部が、上記各反射素子の正面に位置するようにして上記径方向に離散的に配置されており、
上記反射光制御部の前面において該反射光制御部の後面からの平行光を出射させる出射部が、光拡散面で構成されている、ことを特徴とする車両用灯具。
上記反射光制御部の前面における上記各出射部相互間の部分が、上記光軸を中心軸とするとともに上記発光素子を頂点とする単一の円錐面で構成されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
上記直射光制御部の前方側表面が、該直射光制御部からの出射光により横長の配光パターンを形成するように、楕円球面状に形成されている、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用灯具。
上記発光素子および上記透光部材を複数組備えてなり、
これら各組の透光部材が互いに一体的に形成されている、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の車両用灯具。