JP6474660B2

JP6474660B2 - 車両用灯具

Info

Publication number: JP6474660B2
Application number: JP2015061319A
Authority: JP
Inventors: 貞夫山口
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2015-03-24
Filing date: 2015-03-24
Publication date: 2019-02-27
Anticipated expiration: 2035-03-24
Also published as: JP2016181416A

Description

本発明は、車両用灯具に関するものであり、詳しくは、導光レンズからの出射光をそのまま照射光として用いる車両用灯具に関する。

従来、この種の「車両用灯具」としては、特許文献１に「車両用灯具」の名称で開示されたものがある。

開示され車両用灯具８０（図９参照）は、ランプボディ８１とアウターカバー８２とで形成された灯室８３内に、ロービーム形成用投射型光源ユニットとハイビーム形成用反射型光源ユニットが配置されており、アウターカバー８２は、ロービーム形成用投射型光源ユニットとハイビーム形成用反射型光源ユニットの夫々からの照射光が透過する透明樹脂部８４と、透明樹脂部８４の上部外縁及び下部外縁の夫に沿って延びる面発光導光板８５、８６とを有している。

アウターカバー８２を構成する面発光導光板８５、８６は、透明樹脂に光散乱材が分散されてなる光散乱樹脂からなり、端面近傍に配置された側面光源（ＬＥＤ）９０、９１、９２から出射して面発光導光板８５、８６内に入射した光を光散乱材で散乱させて照射方向に向けて照射する。この場合、面発光導光板８５、８６は、側面光源９０、９１、９２からの出射光の光色を適宜設定することにより、昼間走行時には例えば、デイタイムランニングランプ或いはクリアランスランプ等としての機能を持たせ、夜間走行時には例えば、クリアランスランプ或いはターンシグナルランプ等としての機能を持たせることができる。

特開２０１２−６４５３３号公報

ところで、上記構成からなる車両用灯具８０は、面発光導光板８５に対しては互いに対向する両端面近傍に側面光源９０、９１を配置し、面発光導光板８６に対しては一方の側の端面近傍にのみ側面光源９２を配置している。

そのうち、側面光源９２を面発光導光板８６の一方の側の端面近傍にのみ配置する構成は、側面光源の数を少なくできるため部品点数及び製造工数の低減により製造コストの低減を図ることができるが、面発光導光板からの出射光の光量が側面光源から遠ざかるにつれて少なくなるため、出射光の光量差による輝度むらが発生する。

一方、側面光源９０、９１を面発光導光板８５の対向する両端面近傍に配置する構成は、面発光導光板からの出射光の光量を両側面光源間において均一化できるため、両側面光源間に亘って輝度分布の均一化を図ることができるが、側面光源の数が多くなるため部品点数及び製造工数の増加により製造コストが高くなる。

そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたもので、その目的とするところは、輝度分布の均一化が図られると共に製造コストが安価な導光体を備えて車両への取り付け自由度が高い車両用灯具を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、透明部材により一体成形された、第１導光部と第２導光部が折曲部を挟んで折曲配置されてなる導光体と、前記導光体の前記第１導光部と前記第２導光部の夫々の端面近傍に配設された光源と、を有し、前記導光体の前記第１導光部及び前記第２導光部の夫々は所定の間隔で互いに平行に並設された、導光光を内部反射する内部反射面及び内部反射光を外部に出射する外部出射面を有する導光レンズ部と、導光光をそのまま導光する導光ガイド部と、を備え、前記折曲部は、前記夫々の導光ガイド部の出射端面の前方に位置する傾斜反射面を有し、前記第１導光部の導光レンズ部には、一方の側から前記第１導光部側に配設された光源からの光が導入され、他方の側から前記第２導光部側に配設された光源から出射して前記第２導光部の導光ガイド部内を導光されて前記出射端面から出射して前記傾斜反射面で反射された光が導入され、前記第２導光部の導光レンズ部には、一方の側から前記第２導光部側に配設された光源からの光が導入され、他方の側から前記第１導光部側に配設された光源から出射して前記第１導光部の導光ガイド部内を導光されて前記出射端面から出射して前記傾斜反射面で反射された光が導入されることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記第１導光部及び前記第２導光部は、夫々の導光ガイド部が夫々の導光レンズ部の外側に位置していることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１又は請求項２において、前記第１導光部及び前記第２導光部の夫々の導光ガイド部は、円柱形状を有していることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項４に記載された発明は、請求項３において、前記夫々の導光ガイド部は、前記光源側から前記折曲部側に向かって外径が徐々に小さくなっていることを特徴とする請求項３に記載の車両用灯具。

また、本発明の請求項５に記載された発明は、請求項１〜請求項４のいずれかにおいて、前記第１導光部及び前記第２導光部の夫々の導光ガイド部の前記光源側端部は、該導光ガイド部の長手方向に対して斜めに切断された形状の傾斜端面を有していることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項６に記載された発明は、請求項１〜請求項４のいずれかにおいて、前記光源は２個で構成され、一方の１個の光源は出射光が主に前記導光レンズ部に導入される位置に配設され、他の１個の光源は出射光が主に導光ガイド部に導入される位置に配設されていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項７に記載された発明は、請求項１〜請求項６のいずれかにおいて、前記傾斜反射面は、両側を前記夫々の導光ガイド部の出射端面の前方に位置する部分とする中央部に、前記導光レンズ部の内部反射面と前記外部出射面との間の方向に沿って外側に突出する突出部が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の車両用灯具。

本発明の車両用灯具によれば、第１導光部と第２導光部を折曲配置した導光体において、第１導光部及び第２導光部の夫々に、内部反射面及び外部出射面を有する導光レンズ部と導光光をそのまま導光する導光ガイド部とを所定の間隔で平行に並設し、導光部の夫々の端面近傍に光源を配置した。これにより、第１導光部の導光レンズ部には、第１導光部側に配置された光源からの出射光と第２導光部側の光源から出射して第２導光部の導光ガイド部内を導光された光が導入され、第２導光部の導光レンズ部には、第２導光部側に配置された光源からの出射光と第１導光部側の光源から出射して第１導光部の導光ガイド部内を導光された光が導入される。

その結果、第１導光部の導光レンズ部及び第２導光部の導光レンズ部には両側から光が導入されることになり、夫々の導光レンズ部からの外部出射光の光量が光導入部から遠ざかるにつれて少なくなるのを互いに補完し合うため、外部光出射面からの出射光の輝度分布の均一化を図ることができる共に、導入光量の増加により輝度アップが実現する。

また、第１導光部と第２導光部が折曲配置された導光体に対して折曲部に光源を設ける必要がないため、限られたスペースに対して取り付け自由度が高くなると同時に、光源に対する給電用のワイヤハーネスの引き回しを低減できるため導光体周りをすっきりさせることができる。

更に、光源の少数化及びそれに伴うワイヤハーネスの低減により部品点数の削減及び製造工数の低減が図られると共に第１導光部と第２導光部が折曲配置されてなる複雑な形の導光体が一体成形で形成できるため、安価な製造コストを実現することができる。

本発明の車両用灯具に係る実施形態を構成する導光体の平面図である。図１のＡ−Ａ断面図である。図１のＢ部斜視図である。実施形態の車両用灯具の光路説明図である。光利用効率を高めた導光体の平面図である。他の実施形態の車両用灯具の平面図である。折曲部の部分拡大図である。車両用灯具の取り付け例の説明図である。従来例の説明図である。

以下、この発明の好適な実施形態を図１〜図８を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付す）。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。

図１は本発明の車両用灯具に係る実施形態を構成する導光体の平面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１のＢ部斜視図である。

導光体１０は、透明部材による一体成形で形成されると共に略棒状の導光部がＬ字状に配置されており、折曲部６０を挟んで一方の導光部（以下、「第１導光部」と呼称する）２０及び他方の導光部（以下、「第２導光部」と呼称する）４０を備えている。また、第１導光部２０は、端部２１及び端部２１から延びる主導光部２２を有し、第２導光部４０は、端部４１及び端部４１から延びる主導光部４２を有している。

主導光部２２は、所定の間隔で互いに平行に並設された導光レンズ部２５及び導光ガイド部３０を有すると共に導光ガイド部３０が導光レンズ部２５の外側に位置し、主導光部４２は、所定の間隔で互いに平行に並設された導光レンズ部４５及び導光ガイド部５０を有すると共に導光ガイド部５０が導光レンズ部４５の外側に位置している。

主導光部２２の導光レンズ部２５と主導光部４２の導光レンズ部４５は、折曲部６０を介して互いに繋がっており、主導光部２２の導光ガイド部３０と主導光部４２の導光ガイド部５０は、互いに分離して配設されている。

次に、導光レンズ部２５、４５及び導光ガイド部３０、５０について説明する。

まず、導光レンズ部２５、４５は、夫々が直線状に形成されると共に長手方向に垂直な断面が長手方向の全長に亘って同一形状寸法の矩形状を有する矩形柱状を呈しており（図２参照）、互いに対向する面の一方の面（裏面）には複数のレンズカット２６ａ、４６ａが施されて光反射面２６、４６が形成され、他方の面（表面）は平坦面からなる光出射面２７、４７が形成されている。

複数のレンズカット２６ａ、４６ａは、例えば、導光レンズ部２５、４５の長手方向に垂直に延びる凹凸が長手方向に沿って複数形成されたものである。但し、導光レンズ部２５、４５の夫々の裏面に形成されたレンズカット２６ａ、４６ａは、導光レンズ部２５、４５内を導光された光を表面の光出射面２７、４７側に向けるための手法の一つである。そのため、必ずしもレンズカットに限られるものではなく、例えば、シボ加工を施したり、光反射面を設けたり、導光レンズ部の厚みを変化させたり、或いはそれらを組み合わせるなどの手法も可能である。

一方、導光ガイド部３０、５０は、夫々が直線状に形成されると共に長手方向に垂直な断面が長手方向の全長に亘って同一形状寸法の円形状を有する円柱状を呈しており（図２参照）、外周面は、レンズカットや表面加工等の処理が一切施されていない平滑面からなっている。

第１導光部２０の端部２１は、端面２１ａから長手方向の所定の位置までの範囲にあり、長手方向に垂直な断面が、導光レンズ部２５及び導光ガイド部３０を有する主導光部２２の断面の外周に沿った輪郭を有している。言い換えると、図３に示すように、導光レンズ部２５及び導光ガイド部３０が端部２１の外周縁から突出することなくそのまま延長されている。

同様に、第２導光部４０の端部４１についても、端面４１ａから長手方向の所定の位置までの範囲にあり、長手方向に垂直な断面が、導光レンズ部４５及び導光ガイド部５０を有する主導光部４２の断面の外周に沿った輪郭を有している。

折曲部６０は、折曲する外側の角を切り取ったような傾斜面６１を有しており、傾斜面６１は導光ガイド部３０、５０の夫々の端面３０ａ、５０ａの前方に、導光ガイド部３０、５０の夫々の長手方向に対して傾斜した状態に形成されている。

そして、図４（光路説明図）に示すように、上記構成の導光体１０の第１導光部２０の端面２１ａ近傍に、光源（例えば、ＬＥＤ光源）２をその光出射面２ａを端面２１ａに向けて配設し、同様に、第２導光部４０の端面４１ａ近傍に、光源（例えば、ＬＥＤ光源）３をその光出射面３ａを端面４１ａに向けて配設することにより車両用灯具１が構成される。

そこで、夫々の光源２、３を点灯すると、光源２から出射して第１導光部２０の端面２１ａから端部２１内に入射した光のうち、導光レンズ部２５に向かう光Ｌ１ａは、一部がレンズカット２６ａで光出射面２７側に反射されて光出射面２７から外部に出射しながら導光レンズ部２５内を折曲部６０の方向に導光される。

一方、第１導光部２０の端部２１内に入射した光のうち、導光ガイド部３０に向かう光Ｌ１ｂは、導光ガイド部３０内を折曲部６０の方向に導光され、端面３０ａから前方の傾斜面６１に向けて出射される。そして、傾斜面６１で内部反射（全反射）されて第２導光部４０側の導光レンズ部４５に向かい、導光レンズ部４５に向かう光Ｌ１ｂは、一部がレンズカット４６ａで光出射面４７側に反射されて光出射面４７から外部に出射しながら導光レンズ部４５内を端部４１の方向に導光される。

同様に、光源３から出射して第２導光部４０の端面４１ａから端部４１内に入射した光のうち、導光レンズ部４５に向かう光Ｌ２ａは、一部がレンズカット４６ａで光出射面４７側に反射されて光出射面４７から外部に出射しながら導光レンズ部４５内を折曲部６０の方向に導光される。

一方、第２導光部４０の端部４１内に入射した光のうち、導光ガイド部５０に向かう光Ｌ２ｂは、導光ガイド部５０内を折曲部６０の方向に導光され、端面５０ａから前方の傾斜面６１に向けて出射される。そして、傾斜面６１で内部反射（全反射）されて第１導光部２０側の導光レンズ部２５に向かい、導光レンズ部２５に向かう光Ｌ２ｂは、一部がレンズカット２６ａで光出射面２７側に反射されて光出射面２７から外部に出射しながら導光レンズ部２５内を端部２１の方向に導光される。

そのため、第１導光部２０の導光レンズ部２５の光出射面２７からの出射光は、第１導光部２０の端面２１ａ近傍に位置する光源２からの出射光及び第２導光部４０の端面４１ａ近傍に位置する光源３からの出射光がそのまま導光された導光ガイド部５０の出射光により形成される。その結果、導光レンズ部２５は両側から光Ｌ１ａ、Ｌ２ｂが導入されることになり、光出射面２７からの出射光の光量が光導入部から遠ざかるにつれて少なくなるのを互いに補完し合うため、光出射面２７からの出射光の輝度分布の均一化を図ることができると共に、導入光量の増加により輝度アップが実現する。

同様に、第２導光部４０の導光レンズ部４５の光出射面４７からの出射光は、第２導光部４０の端面４１ａ近傍に位置する光源３からの出射光及び第１導光部２０の端面２１ａ近傍に位置する光源２からの出射光がそのまま導光された導光ガイド部３０の出射光により形成される。その結果、導光レンズ部４５は両側から光Ｌ２ａ，Ｌ１ｂが導入されることになり、光出射面４７からの出射光の光量が光導入部から遠ざかるにつれて少なくなるのを互いに補完し合うため、光出射面４７からの出射光の輝度分布の均一化を図ることができる共に、導入光量の増加により輝度アップが実現する。

また、上記構成からなる車両用灯具１は、Ｌ字状の導光体１０に対して折曲部６０に光源を設ける必要がないため、限られたスペースに対して取り付け自由度が高くなると同時に、光源に対する給電用のワイヤハーネスの引き回しを低減できるため導光体１０周りをすっきりさせることができる。

更に、光源の少数化及びそれに伴うワイヤハーネスの低減により部品点数の削減及び製造工数の低減が図られると共にＬ字状の複雑な形の導光体が一体成形で形成できるため、安価な製造コストを実現することができる。

ところで、車両用灯具１を構成する上記導光体１０に適宜な手段を施すことにより、光源２から出射して第１導光部２０の端部２１を経て導光ガイド部３０内に入射した光の利用効率、及び光源３から出射して第２導光部４０の端部４１を経て導光ガイド部５０内に入射した光の利用効率を向上させることが可能である。

具体的には、第１導光部２０側を例にとると図５（光利用効率を高めた導光体の平面図）にあるように、第１導光部２０の端部２１から導光ガイド部３０にかけて所定の角度で斜め外側に切除したような傾斜面２８を設ける。このとき、傾斜面２８は、光源２から出射して第１導光部２０の端部２１内を導光ガイド部３０に向けて導光された光を内部反射（全反射）によって導光ガイド部３０に対して比較的直進性の高い光のみを入射するような角度に設定する。これにより、導光ガイド部３０内を導光される光の、導光ガイド部３０内での内部反射の回数を減らして導光損失を抑制することにより光の利用効率を高めることができる。

次に、上述の、傾斜面２８を設けない導光体１０を用いて、更なる輝度アップ及び更なる輝度分布の均一性を可能にする方法について説明する。

それは、図６（他の実施形態の平面図）にあるように、第１導光部２０の端面２１ａ近傍に２つの光源４、５を配設し、そのうち１つの光源４はその光出射面４ａを導光レンズ部２５に向け、他の１つの光源５はその光出射面５ａを導光ガイド部３０に向ける。同様に、第２導光部４０の端面４１ａ近傍に２つの光源６、７を配設し、そのうち１つの光源６はその光出射面６ａを導光レンズ部４５に向け、他の１つの光源７はその光出射面７ａを導光ガイド部５０に向ける。

すると、光源５から出射して導光ガイド部３０内を導光されて端面３０ａから出射する光Ｌ５は、あたかも端面３０ａの近傍に配設した光源（疑似光源）５´から出射された光のように見える。したがって、導光レンズ部４５には、一方の側の光源６からの出射光Ｌ６と他方の側の疑似光源５´からの出射光Ｌ５がほぼ同じ光量で導入されることになり、導入光量の増加による更なる輝度アップ及び光出射面４７からの出射光の更なる輝度分布の均一化を図ることができる。

同様に、光源７から出射して導光ガイド部５０内を導光されて端面５０ａから出射する光Ｌ７は、あたかも端面５０ａの近傍に配設した光源（疑似光源）７´から出射された光のように見える。したがって、導光レンズ部２５には、一方の側の光源４からの出射光Ｌ４と他方の側の疑似光源７´からの出射光Ｌ７がほぼ同じ光量で導入されることになり、導入光量の増加による更なる輝度アップ及び光出射面２７からの出射光の更なる輝度分布の均一化を図ることができる。

上述の導光体１０はいずれも、折曲部６０に傾斜面６１を設けて導光ガイド部３０からの出射光を導光レンズ部４５に向けて内部反射すると同時に、導光ガイド部５０からの出射光を導光レンズ部２５に向けて内部反射する機能を持たせているが、図７（折曲部の部分拡大図）にあるように、傾斜面６１の、両側を導光ガイド部３０、５０の夫々の端面３０ａ、５０ａの前方に位置する部分とする中央部に、光反射面２６と光出射面２７の間の方向（厚み方向）及び光反射面４６と光出射面４７の間の方向（厚み方向）に沿って外側に突出する突出部６２を設けることによりこの突出部６２に光学的な機能を持たせることができる。

この場合、突出部６２は、導光ガイド部３０、５０の夫々からの出射光に対して傾斜面６１による内部反射範囲を絞って導光レンズ部４５、２５に導入することになり、比較的直進性の高い光のみの導光によって導光ガイド部３０、５０内を導光される光の、導光ガイド部３０、５０内での内部反射の回数を減らして導光損失を抑制することにより光の利用効率を高めることができる。

なお、上述の導光体及び光源を備えた車両用灯具１は、例えば図８（車両用灯具の取り付け例の説明図）に示すように、フォグランプ７１等の灯具と共に車両のバンパー７０に取付けてアクセサリーランプ或いはデイタイムランニングランプとして用いることができる。

１… 車両用灯具
２… 光源
２ａ… 光出射面
３… 光源
３ａ… 光出射面
４… 光源
４ａ… 光出射面
５… 光源
５ａ… 光出射面
５´… 疑似光源
６… 光源
６ａ… 光出射面
７… 光源
７ａ… 光出射面
７´… 疑似光源
１０… 導光体
２０… 第１導光部
２１… 端部
２１ａ… 端面
２２… 主導光部
２５… 導光レンズ部
２６… 光反射面
２６ａ… レンズカット
２７… 光出射面
２８… 傾斜面
３０… 導光ガイド部
３０ａ… 端面
４０… 第２導光部
４１… 端部
４１ａ… 端面
４２… 主導光部
４５… 導光レンズ部
４６… 光反射面
４６ａ… レンズカット
４７… 光出射面
５０… 導光ガイド部
５０ａ… 端面
６０… 折曲部
６１… 傾斜面
６２… 突出部
７０・・・バンパー
７１… フォグランプ

Claims

透明部材により一体成形された、第１導光部と第２導光部が折曲部を挟んで折曲配置されてなる導光体と、
前記導光体の前記第１導光部と前記第２導光部の夫々の端面近傍に配設された光源と、を有し、
前記導光体の前記第１導光部及び前記第２導光部の夫々は所定の間隔で互いに平行に並設された、導光光を内部反射する内部反射面及び内部反射光を外部に出射する外部出射面を有する導光レンズ部と、導光光をそのまま導光する導光ガイド部と、を備え、
前記折曲部は、前記夫々の導光ガイド部の出射端面の前方に位置する傾斜反射面を有し、
前記第１導光部の導光レンズ部には、一方の側から前記第１導光部側に配設された光源からの光が導入され、他方の側から前記第２導光部側に配設された光源から出射して前記第２導光部の導光ガイド部内を導光されて前記出射端面から出射して前記傾斜反射面で反射された光が導入され、
前記第２導光部の導光レンズ部には、一方の側から前記第２導光部側に配設された光源からの光が導入され、他方の側から前記第１導光部側に配設された光源から出射して前記第１導光部の導光ガイド部内を導光されて前記出射端面から出射して前記傾斜反射面で反射された光が導入されることを特徴とする車両用灯具。
前記第１導光部及び前記第２導光部は、夫々の導光ガイド部が夫々の導光レンズ部の外側に位置していることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
前記第１導光部及び前記第２導光部の夫々の導光ガイド部は、円柱形状を有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用灯具。
前記夫々の導光ガイド部は、前記光源側から前記折曲部側に向かって外径が徐々に小さくなっていることを特徴とする請求項３に記載の車両用灯具。
前記第１導光部及び前記第２導光部の夫々の導光ガイド部の前記光源側端部は、該導光ガイド部の長手方向に対して斜めに切断された形状の傾斜端面を有していることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の車両用灯具。
前記光源は２個で構成され、一方の１個の光源は出射光が主に前記導光レンズ部に導入される位置に配設され、他の１個の光源は出射光が主に導光ガイド部に導入される位置に配設されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の車両用灯具。
前記傾斜反射面は、両側を前記夫々の導光ガイド部の出射端面の前方に位置する部分とする中央部に、前記導光レンズ部の内部反射面と前記外部出射面との間の方向に沿って外側に突出する突出部が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の車両用灯具。