JP6225506B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

この発明は、導光部材を使用する車両用灯具に関するものである。

この種の車両用灯具は、従来からある（たとえば、特許文献１、特許文献２）。以下、従来の車両用灯具について説明する。特許文献１の車両用灯具は、上ボディの貫通孔中に導光体を配置し、導光体の前端面に魚眼ステップ状の拡散素子を形成し、導光体の入射端面にフレネルステップ状の集光素子を形成してなるものである。ＬＥＤからの光は、導光体の入射端面の集光素子によって光軸に沿うように集光されて導光体内を進んで、導光体の前端面の拡散素子によって拡散されて外部に照射される。特許文献２の車両用灯具は、内部に散乱材が分散された透明樹脂で形成される面発光導光板を、エクステンション部材の孔に嵌合固定してなるものである。ＬＥＤ光源からの光は、面発光導光板の他方の端面から入射して、面発光導光板の一方の端面から外部に照射される。

特開２００７−２７６７２６号公報 特開２０１２−６４５３４号公報

ところが、特許文献１の車両用灯具は、ＬＥＤからの光が導光体の入射端面の集光素子によって光軸に沿うように集光されるものであるから、導光体内を進んだ光が導光体の前端面の拡散素子によって均一に広範囲に亘って拡散されて外部に照射されることが難しい。これにより、前端面が均一に広範囲に亘って面発光することが難しい。特許文献２の車両用灯具は、内部に散乱材が分散された透明樹脂で形成される面発光導光板を使用するので、ＬＥＤ光源からの光が面発光導光板の一方の端面およびその端面以外の面から外部に照射される。これにより、端面が均一に広範囲に亘って面発光することが難しい。

この発明が解決しようとする課題は、従来の車両用灯具では、出射面が均一に広範囲に亘って面発光することが難しい、という点にある。

この発明（請求項１にかかる発明）は、灯室を区画するランプハウジングおよびランプレンズと、灯室内にランプレンズに対向して配置されている意匠部材と、意匠部材に貫通配置されている導光部材と、意匠部材に対してランプレンズと反対側の灯室内に配置されている光源と、を備え、導光部材が、光源に対向し、光源からの光を導光部材中に入射させる入射面と、入射面から導光部材中に入射した入射光を導く導光部と、ランプレンズに対向し、導光部により導かれた光を外部に出射させる出射面と、を有し、入射面には、光源からの光を拡散させて入射面から導光部材中に入射させる光拡散部が設けられている、ことを特徴とする。

この発明（請求項２にかかる発明）は、光拡散部が、光拡散レンズ部材である、ことを特徴とする。

この発明（請求項３にかかる発明）は、光拡散部が、光拡散シートである、ことを特徴とする。

この発明（請求項４にかかる発明）は、光拡散部が、入射面に一体に設けられているシボである、ことを特徴とする。

この発明（請求項５にかかる発明）は、入射面が、出射面の少なくとも１辺を包囲する大きさを有する、ことを特徴とする。

この発明（請求項６にかかる発明）は、出射面には、シボが一体に設けられている、ことを特徴とする。

この発明の車両用灯具は、入射面に光拡散部を設けたものであるから、光源からの光が光拡散部により拡散されて入射面から導光部材中に入射し、拡散されて入射した光が導光部中を導かれて出射面から外部に出射する。これにより、出射面が均一に広範囲に亘って面発光することができる。

図１は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態１を示す縦断面図（垂直断面図）である。 図２は、主要構成部品を示す一部拡大縦断面図（一部拡大垂直断面図）である。 図３は、主要構成部品を示す一部斜視図である。 図４は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態２を示す主要構成部品の一部拡大縦断面図（一部拡大垂直断面図）である。 図５は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態３を示す主要構成部品の一部拡大縦断面図（一部拡大垂直断面図）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）のうちの３例を図面に基づいて詳細に説明する。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。図１、図２、図４、図５の断面図において、光路を明確にするために、導光部材および光拡散レンズ部材および光拡散シートのハッチングを省略してある。

（実施形態１の構成の説明）
図１〜図３は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態１を示す。以下、この実施形態１におけ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１における車両用灯具である。前記車両用灯具１は、たとえば、テールランプ、クリアランスランプ、ポジションランプ、ターンシグナルランプ、ストップランプ、テール・ストップランプ、室内ランプなどの自動車用灯具である。

（車両用灯具１の説明）
前記車両用灯具１は、図１に示すように、ランプハウジング２と、ランプレンズ３と、意匠部材（インナーパネル、インナーハウジング、エクステンション、装飾部材）４と、導光部材（導光棒、導光体）５と、光源６と、取付部材７と、を備えるものである。

前記ランプハウジング２および前記ランプレンズ３は、灯室８を画成する。前記灯室８内には、前記意匠部材４および前記導光部材５および前記光源６および前記取付部材７がそれぞれ配置されている。前記意匠部材４は、直接前記ランプハウジング２に取り付けられている。前記導光部材５および前記光源６は、前記取付部材７および前記意匠部材４を介して前記ランプハウジング２に取り付けられている。

（意匠部材４の説明）
前記意匠部材４は、この例では、板形状の光不透過部材から構成されている。前記意匠部材４は、図１に示すように、前記灯室８内に前記ランプレンズ３と対向して配置されている。前記意匠部材４の少なくとも正面（前面、前記ランプレンズ３と対向する面）には、たとえば、アルミ（金属）蒸着や銀塗装や金属メッキなどが施されている。前記意匠部材４には、長方形状の貫通孔４０が上下に２個設けられている。

（導光部材５の説明）
前記導光部材５は、光を導く性質を有する部材、この例では、アクリル、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル、メタクリル樹脂）などの透明樹脂材からなる。前記導光部材５は、図１〜図３に示すように、入射面５０と、導光部５１と、出射面５２と、を有する。この例では、２個の前記導光部材５を使用する。

前記入射面５０は、前記光源６と対向する。前記入射面５０は、前記光源６からの光を前記導光部材５すなわち前記導光部５１中に入射させるものである。前記入射面５０は、長方形状の前記貫通孔４０よりも大きい長方形形状をなす。

前記導光部５１は、前記入射面５０から前記導光部材５すなわち前記導光部５１中に入射した光を、全反射を繰り返して前記出射面５２まで導くものである。前記導光部５１は、前記入射面５０側の一部分の板形状の入射部５３と、中間側および前記出射面５２側の大部分のブロック形状の中間出射部５４と、から一体に構成されている。

前記導光部５１の縦断面形状は、垂直な前記入射部５３と水平な前記中間出射部５４とからなるＴ字形状をなす。前記中間出射部５４は、前記意匠部材４の前記貫通孔４０中に貫通されている。前記入射部５３は、前記貫通孔４０の縁と前記取付部材７との間に挟み込まれていて取り付けられている。この結果、前記導光部材５は、前記意匠部材４に貫通配置されている。

前記出射面５２は、前記ランプレンズ３と対向している。前記出射面５２は、前記導光部５１により導かれた光を外部に出射させるものである。前記出射面５２には、シボ加工により、シボ（図示せず）が一体に設けられている。

前記出射面５２は、長方形状の前記貫通孔４０よりも一回り小さい長方形形状をなす。この結果、長方形形状をなす前記入射面５０は、長方形形状をなす前記出射面５２の４辺を包囲する大きさを有する。前記入射面５０には、光拡散部としての光拡散レンズ部材５５が設けられている。

前記光拡散レンズ部材５５は、前記光源６からの光を拡散させて前記入射面５０から前記導光部材５すなわち前記導光部５１（前記入射部５３および前記中間出射部５４）中に入射させるものである。前記光拡散レンズ部材５５は、前記の特許文献２の内部に散乱材が分散された透明樹脂で形成される面発光導光板などを使用する。

前記光拡散レンズ部材５５は、金型成形することができる程度の厚さを有し、長方形形状の前記入射面５０とほぼ同等の大きさの長方形形状をなす板部材から構成されている。前記光拡散レンズ部材５５は、前記導光部材５の前記入射部５３と共に、前記貫通孔４０の縁と前記取付部材７との間に挟み込まれていて取り付けられている。

（光源６の説明）
前記光源６は、この例では、たとえば、ＬＥＤ、ＯＥＬまたはＯＬＥＤ（有機ＥＬ）などの自発光半導体型光源である。前記光源６は、基板６０に配置されている。前記光源６は、１個の前記導光部材５に対して１個もしくは複数個それぞれ配置されている。

前記基板６０は、前記取付部材７に取り付けられている。この結果、前記光源６は、前記基板６０および前記取付部材７を介して、前記意匠部材４に対して前記ランプレンズ３と反対側の前記灯室８内に配置されている。また、前記光源６は、前記光拡散レンズ部材５５を介して前記導光部材５の前記入射面５０に対向する。前記光源６は、コネクタ部（図示せず）を介して電源（電流）が供給される。

（取付部材７の説明）
前記取付部材７は、前記ランプハウジング２に直接もしくは前記意匠部材４を介して取り付けられている。前記取付部材７には、前記導光部材５および前記光拡散レンズ部材５５および前記光源６の前記基板６０がそれぞれ取り付けられている。

（実施形態１の作用の説明）
この実施形態１における車両用灯具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。

車両用灯具１の光源６を点灯すると、光源６から光Ｌ１が放射される。光源６から放射された光Ｌ１は、光拡散レンズ部材５５中を拡散されながら透過する。光拡散レンズ部材５５において拡散された光Ｌ２は、導光部材５の入射面５０から導光部材５中に入射する。

この導光部材５中に拡散された状態で入射した入射光Ｌ３は、導光部材５の導光部５１中を、入射部５３から中間出射部５４まで、全反射を繰り返して、出射面５２に導かれる。この出射面５２に導かれた入射光Ｌ３は、出射光Ｌ４として、出射面５２から外部に均一に広範囲に亘って拡散されながら照射される。

これにより、出射面５２は、均一に広範囲に亘って面発光する。この出射面５２の面発光の範囲は、出射面５２の延長面（図２中の二点鎖線にて示す面）の範囲であって、出射面５２に対する半球状の範囲、出射面５２に対する１８０°の範囲である。この結果、この範囲内から出射面５２を見ると、出射面５２が均一に広範囲に亘って面発光して見える。

このとき、すなわち、出射面５２が均一に広範囲に亘って面発光しているとき、導光部材５の導光部５１中は、拡散された状態で入射した入射光Ｌ３を全反射を繰り返して出射面５２に導いている。このために、導光部５１の側面から光がほとんど漏れないので、導光部５１は、素通しの状態で透明に見える。この結果、出射面５２が宙に浮いた状態で面発光して見える。

（実施形態１の効果の説明）
この実施形態１における車両用灯具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１における車両用灯具１は、導光部材５の入射面５０に光拡散レンズ部材５５を設けたものであるから、光源６からの光Ｌ１が光拡散レンズ部材５５により拡散されて入射面５０から導光部材５中に入射し、拡散されて入射した光Ｌ３が導光部５１中を導かれて出射面５２から外部に出射する。これにより、出射面５２が均一に広範囲に亘って面発光することができる。

この実施形態１における車両用灯具１は、光拡散部として光拡散レンズ部材５５を使用するので、光源６からの光Ｌ１をさらに均一に広範囲に亘って拡散させることができる。これにより、出射面５２がさらに均一に広範囲に亘って面発光して見える。

この実施形態１における車両用灯具１は、長方形形状をなす入射面５０が長方形形状をなす出射面５２の４辺を包囲する大きさを有しているので、大きい入射面５０から拡散された状態で入射した入射光Ｌ３が小さい出射面５２から拡散された状態で出射する。このために、出射面５２がさらに均一に広範囲に亘って面発光して見える。しかも、光源６の消灯時において、図２中の第１アイポイントＥＰ１から小さい出射面５２を見ると、図２中の第１アイポイントＥＰ１からの実線矢印および破線矢印に示すように、導光部５１の側面において反射して大きい入射面５０が見える。これにより、導光部材５の取付箇所による暗部が見え難くなり、見栄えが向上される。特に、入射面が出射面とほぼ同等の大きさの場合（図２中の下の導光部材５における２本の二点鎖線の間参照）と比較して、前記の効果が大きい。

この実施形態１における車両用灯具１は、出射面５２にシボを一体に設けたものであるから、このシボにより、出射面５２から外部に出射される出射光Ｌ４をさらに均一に広範囲に亘って拡散させることができる。これにより、出射面５２がさらに均一に広範囲に亘って面発光して見える。しかも、光源６の消灯時において、図２中の第１アイポイントＥＰ１から実線矢印に示すように、出射面５２を見ると、導光部５１が素通しの状態で透明に見えるが、シボが一体に設けられている出射面５２（図３中の破線格子を施した出射面５２）が、宙に浮いた状態で見える。ここで、出射面５２に意匠たとえば図３中の円（楕円）を施してあれば、この意匠（図３中実線にて示す円、楕円）が出射面５２と共に宙に浮いた状態で見える。

ここで、導光部材５の導光部５１の側面（上面や下面）に意匠たとえば図３中の円（楕円）を施してあれば、光源６の消灯時において、図２中の第２アイポイントＥＰ２から破線矢印に示すように、導光部５１を透かして下面の意匠（図３中破線にて示す円、楕円）が宙に浮いた状態で見える。また、図２中の第２アイポイントＥＰ２から実線矢印に示すように、導光部５１の上面の意匠（図３中実線にて示す円、楕円）が宙に浮いた状態で見える。

（実施形態２の構成作用効果の説明）
図４は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態２を示す。以下、この実施形態２における車両用灯具について説明する。図中、図１〜図３と同符号は、同一のものを示す。

前記の実施形態１の車両用灯具１は、光拡散部として光拡散レンズ部材５５を使用するものである。この実施形態２の車両用灯具は、光拡散部として光拡散シート５６を使用するものである。前記光拡散シート５６は、シートの少なくとも一面にマイクロオーダーの凹凸を設けたものである。たとえば、マイクロオーダーレンズアレイである。

この実施形態２の車両用灯具の光拡散シート５６は、前記の実施形態１の車両用灯具１の光拡散レンズ部材５５と同様に、光源６からの光Ｌ１を拡散させて導光部材５の入射面５０に入射させることができる。

この結果、この実施形態２の車両用灯具は、前記の実施形態１の車両用灯具１の効果とほぼ同様の効果を達成することができる。特に、この実施形態２の車両用灯具は、光拡散部として、前記の実施形態１の光拡散レンズ部材５５と比較して薄い光拡散シート５６を使用するので、小型化を図ることができる。

（実施形態３の説明）
図５は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態３を示す。以下、この実施形態３における車両用灯具について説明する。図中、図１〜図４と同符号は、同一のものを示す。

前記の実施形態１、２の車両用灯具１は、光拡散部として光拡散レンズ部材５５、光拡散シート５６を使用するものである。この実施形態３の車両用灯具は、光拡散部として、入射面５０に一体に設けられているシボ（図示せず）を使用するものである。

この実施形態３の車両用灯具のシボは、前記の実施形態１、２の車両用灯具１の光拡散レンズ部材５５、光拡散シート５６と同様に、光源６からの光Ｌ１を拡散させて導光部材５の入射面５０に入射させることができる。

この結果、この実施形態３の車両用灯具は、前記の実施形態１、２の車両用灯具１の効果とほぼ同様の効果を達成することができる。特に、この実施形態３の車両用灯具は、光拡散部として、入射面５０に一体に設けられているシボを使用するものであるから、小型化を図ることができると共に、部品点数を軽減することができて、製造コストを安価にすることができる。

（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、光源６として半導体型光源を使用するものである。ところが、この発明においては、その他の光源、たとえば、白熱光源、ハロゲン光源、放電光源を使用しても良い。

また、前記の実施形態においては、入射面５０が出射面５２の４辺を包囲する大きさを有するものである。ところが、この発明においては、入射面５０が出射面５２の少なくとも１辺を包囲する大きさを有するものであっても良い。

さらに、前記の実施形態においては、入射面５０および出射面５２が長方形形状をなすものである。ところが、この発明においては、入射面５０および出射面５２が長方形形状以外の形状をなすものであっても良い。

１ 車両用灯具
２ ランプハウジング
３ ランプレンズ
４ 意匠部材
４０ 貫通孔
５ 導光部材
５０ 入射面
５１ 導光部
５２ 出射面
５３ 入射部
５４ 中間出射部
５５ 光拡散レンズ部材
５６ 光拡散シート
６ 光源
６０ 基板
７ 取付部材
８ 灯室
ＥＰ１ 第１アイポイント
ＥＰ２ 第２アイポイント
Ｌ１ 光源からの光
Ｌ２ 拡散光
Ｌ３ 入射光
Ｌ４ 出射光

Claims (6)

1. 灯室を区画するランプハウジングおよびランプレンズと、
   前記灯室内に前記ランプレンズに対向して配置されている意匠部材と、
   前記意匠部材に貫通配置されている導光部材と、
   前記意匠部材に対して前記ランプレンズと反対側の前記灯室内に配置されている光源と、
   を備え、
   前記導光部材は、
   前記光源に対向し、前記光源からの光を前記導光部材中に入射させる入射面と、
   前記入射面から前記導光部材中に入射した入射光を導く導光部と、
   前記ランプレンズに対向し、前記導光部により導かれた光を外部に出射させる出射面と、
   を有し、
   前記入射面には、前記光源からの光を拡散させて前記入射面から前記導光部材中に入射させる光拡散部が設けられており、
   前記導光部は、前記入射面側の一部分の板形状の入射部と、前記出射面側のブロック形状の中間出射部と、から一体に構成され、
   前記中間出射部は、前記意匠部材に設けられる貫通孔を貫通して配置され、
   前記入射部は、前記意匠部材における前記貫通孔の縁と、前記ランプハウジングに取り付けられる取付部材との間に挟み込まれて取り付けられる、
   ことを特徴とする車両用灯具。
2. 前記光拡散部は、光拡散レンズ部材である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記光拡散部は、光拡散シートである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
4. 前記光拡散部は、前記入射面に一体に設けられているシボである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
5. 前記入射面は、前記出射面の少なくとも１辺を包囲する大きさを有する、
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用灯具。
6. 前記出射面には、シボが一体に設けられている、
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用灯具。

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