車両用灯具、及び、インナーレンズ
【課題】追加の光源を設けることなく、複数の光源のみで、インナーレンズを面発光させるとともに、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成すること（面発光と所定配光パターンの両立）が可能な車両用灯具を提供する。
【解決手段】インナーレンズと、前記インナーレンズに入射させる光を照射する複数の光源と、を備えた車両用灯具において、前記インナーレンズは、前記複数の光源からの入射光が内部反射することで面発光するインナーレンズ本体と、前記インナーレンズ本体の背面に形成された少なくとも一つの凹カットのカット面としての反射面と、少なくとも一つの配光制御用プリズムと、を備え、前記配光制御用プリズムは、前記反射面からの反射光を車両前後方向に延びる光軸方向に制御して法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成するように形成されている。
【解決手段】インナーレンズと、前記インナーレンズに入射させる光を照射する複数の光源と、を備えた車両用灯具において、前記インナーレンズは、前記複数の光源からの入射光が内部反射することで面発光するインナーレンズ本体と、前記インナーレンズ本体の背面に形成された少なくとも一つの凹カットのカット面としての反射面と、少なくとも一つの配光制御用プリズムと、を備え、前記配光制御用プリズムは、前記反射面からの反射光を車両前後方向に延びる光軸方向に制御して法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成するように形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用灯具に係り、特にインナーレンズに入射させ、該インナーレンズを面発光させるための光を照射する複数の光源を備えた車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インナーレンズに入射させ、該インナーレンズを面発光させるための光を照射する複数の光源を備えた車両用灯具が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図１７は、特許文献１に記載の車両用灯具の構成を説明するための図である。
【０００４】
図１７（ａ）（ｂ）に示すように、特許文献１に記載の車両用灯具は、インナーレンズ２１０、インナーレンズ２１０の下端２１１に配置された複数の光源２２０等を備えている。インナーレンズ２１０の裏面又は正面には、粗面化した拡散処理を施すことで複数の光発光部２１２が形成されている。
【０００５】
この特許文献１に記載の車両用灯具においては、インナーレンズ２１０に入射した複数の光源２２０からの照射光が内部反射することでインナーレンズ２１０を面発光させるとともに、インナーレンズ２１０に入射した複数の光源２２０からの照射光が複数の光発光部２１２で反射することでこの光発光部２１２を強調して発光させることとなる。
【特許文献１】特開２００２−２１６５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載の車両用灯具においては、複数の光発光部２１２の発光はインナーレンズ２１０に入射した複数の光源２２０からの照射光の反射によるものであるため、車両前後方向に延びる光軸方向に向かう複数の光発光部２１２からの反射光の光量は微量である。このため、上記特許文献１に記載の車両用灯具においては、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成することができず、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成するには、光量確保のため、追加の光源を設けなければならない、という問題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、追加の光源を設けることなく、複数の光源のみで、インナーレンズを面発光させるとともに、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成することが可能な車両用灯具を提供すること（面発光と所定配光パターンの両立）を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、インナーレンズと、前記インナーレンズに入射させる光を照射する複数の光源と、を備えた車両用灯具において、前記インナーレンズは、前記複数の光源からの入射光が内部反射することで面発光するインナーレンズ本体と、前記インナーレンズ本体の背面に形成された少なくとも一つの凹カットのカット面としての反射面と、前記インナーレンズ本体の正面に形成された少なくとも一つの配光制御用プリズムと、を備え、前記反射面は、前記インナーレンズ本体に入射した前記複数の光源からの入射光を前記配光制御用プリズムに向けて反射するように形成されており、前記配光制御用プリズムは、前記反射面からの反射光を車両前後方向に延びる光軸方向に制御して法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成するように形成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、反射面及び配光制御用プリズムによって構成される光学系でインナーレンズ本体に入射した複数の光源からの入射光の一部を取り出し、車両前後方向に延びる光軸方向に制御することで、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成することが可能となる。すなわち、請求項１に記載の発明によれば、追加の光源を設けることなく、複数の光源のみで、インナーレンズを面発光させるとともに、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成すること（面発光と所定配光パターンの両立）が可能な車両用灯具の提供が可能となる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記インナーレンズ本体の裏面には、印刷又はシボ加工が施されており、その印刷又はシボ加工された領域と印刷又はシボ加工されていない素通しの領域の比率が、１．４：１であることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、インナーレンズ本体の裏面に施された印刷又はシボ加工された領域と印刷又はシボ加工されていない素通しの領域の比率が、１．４：１であるので、インナーレンズ本体を均一にバランスよく面発光させることが可能となる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記反射面は、前記インナーレンズ本体の裏面に形成された三角柱形状の凹カット、円錐形状の凹カット、又は、多角錐形状の凹カットのカット面であることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明においては、インナーレンズ本体の裏面に、三角柱形状の凹カット、円錐形状の凹カット、又は、多角錐形状の凹カットを設けることで、カット面としての反射面を形成することが可能となる。また、円錐形状や多角錐形状の凹カットを設けることで形成されるカット面としての反射面は、下から直上に向かう光以外の、下から斜め上に向かう光（迷走する光）等も捉える（反射する）こととなるので、光の取り出し効率を向上させることが可能となる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の発明において、前記インナーレンズ本体の裏面側に配置された、前記光源と同色の別機能の光源をさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、インナーレンズ本体の裏面側に光源と同色の別機能の別光源を配置することが可能となる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の発明において、前記反射面は、前記インナーレンズ本体に入射した前記複数の光源からの入射光を前記配光制御用プリズムに向けて全反射するように形成されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、反射面は、インナーレンズ本体に入射した複数の光源からの入射光を配光制御用プリズムに向けて全反射するように形成されているので、複数の光源からの入射光の取り出し効率を向上させることが可能となる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、複数の光源と組み合わせて用いられるインナーレンズにおいて、前記複数の光源からの入射光が内部反射することで面発光するインナーレンズ本体と、前記インナーレンズ本体の背面に形成された少なくとも一つの凹カットのカット面としての反射面と、前記インナーレンズ本体の正面に形成された少なくとも一つの配光制御用プリズムと、を備え、前記反射面は、前記インナーレンズ本体に入射した前記複数の光源からの入射光を前記配光制御用プリズムに向けて反射するように形成されており、前記配光制御用プリズムは、前記反射面からの反射光を制御して法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成するように形成されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、反射面及び配光制御用プリズムによって構成される光学系でインナーレンズ本体に入射した複数の光源からの入射光の一部を取り出し、車両前後方向に延びる光軸方向に制御することで、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成することが可能なインナーレンズの提供が可能となる。すなわち、請求項６に記載の発明によれば、追加の光源を設けることなく、複数の光源のみで、インナーレンズを面発光させるとともに、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成すること（面発光と所定配光パターンの両立）が可能なインナーレンズの提供が可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、追加の光源を設けることなく、複数の光源のみで、インナーレンズ本体を面発光させるとともに、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成すること（面発光と所定配光パターンの両立）が可能な車両用灯具を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態である車両用灯具について図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図１は、本実施形態の車両用灯具に用いられるインナーレンズの正面図である。図２は、図１に示したインナーレンズの背面図である。図３は、図１に示したインナーレンズを含む車両用灯具をＡ−Ａ線で切断した断面図である。図４は、図１に示したインナーレンズを含む車両用灯具をＢ−Ｂ線で切断した断面図である。
【００２３】
本実施形態の車両用灯具１００は、自動車等の尾灯、制動灯等の車両用信号灯具に適用されるものであり、図１〜図４に示すように、インナーレンズ１０、インナーレンズ１０の下端面１１ａに対向した状態で配置された複数の光源２０、図３、図４に示すように、インナーレンズ１０の外側に設けられたアウターレンズ３０、インナーレンズ１０、複数の光源２０、アウターレンズ３０が固定されたハウジング４０等を備えている。
【００２４】
インナーレンズ１０は、インナーレンズ本体１１、インナーレンズ本体１１の背面に設けられた複数の反射面１２、インナーレンズ本体１１の正面に設けられた配光制御用プリズム１３を備えており、例えば、ポリカーボネートやアクリル等の透明材料を射出成型することにより一体的に形成されている。
【００２５】
インナーレンズ本体１１は、車両デザイン等との関係で、種々の形態をとり得る。図１〜図４は、正面視略矩形、鉛直断面が曲線形状となるように形成されたインナーレンズ本体１１の例であり、背面（又は正面）には、印刷又はシボ加工（例えば、棚沢八光社ＴＨ１１０相当）が施されている。インナーレンズ本体１１は、例えばハウジング４０に固定されており、下端面１１ａから内部に複数の光源２０からの照射光が入射し、この入射光が内部反射（導光）することで面発光する（図３、図４中Ｌ７、Ｌ８で例示する光線）。図２は、印刷又はシボ加工された領域（図２中三角の領域）と印刷又はシボ加工されていない素通しの領域（図２中三角と三角の間の領域）の比率が、１．４：１の例である。この比率とすれば、インナーレンズ本体１１を比較的均一にバランスよく面発光させることが可能となる。
【００２６】
本実施形態においては、インナーレンズ本体１１に入射した複数の光源２０からの入射光の一部を取り出し、法規上要求される規格を満足する所定配光パターン（例えば、尾灯用の配光パターンや制動灯用の配光パターン）を形成するため、反射面１２及び配光制御用プリズム１３からなる光取り出し用の光学系が設けられている。
【００２７】
反射面１２は、複数の光源２０からの入射光を反射面１２のほぼ真裏に形成された配光制御用プリズム１３に向けて全反射する反射面であり、例えば、図５に示すように、インナーレンズ本体１１の裏面に図５中左右方向に延びる三角柱形状の凹カットを設けることで形成されたカット面としての平面形状の反射面である。図２は、インナーレンズ本体１１の裏面の左右１２列の各列に一つの反射面１２（上下二段の各段に六つの反射面１２）を配置した例である。このように、反射面１２を各列にひとつずつ間欠的に配置したので、インナーレンズ本体１１を均一発光させることが可能となる。
【００２８】
なお、反射面１２が形成される列数、段数、反射面１２の個数、サイズは、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンに応じて適宜の列数、段数、個数、サイズとすることが可能である。なお、反射面１２の反射面積を大きくするため、凹カットはインナーレンズ本体１１の厚み方向に出来るだけ深く形成するのが好ましい。
【００２９】
反射面１２の傾斜角度は、図６、図７に示すように、反射面１２に到達した複数の光源２０からの入射光Ｌ１、Ｌ２（平行光）が全反射する角度（例えば、インナーレンズ１０がポリカーボネートやアクリルで形成されている場合、法線方向に対してα＝４５°以上）に設定されている。この反射面１２の傾斜角度は、例えば、所定プログラムを用いて複数の光源２０からの入射光の光線追跡を行うことで求めることが可能である。このように、反射面１２はインナーレンズ本体１０に入射した複数の光源２０からの入射光を配光制御用プリズム１３に向けて全反射するように形成されているので、複数の光源２０からの入射光の取り出し効率を向上させることが可能となる。
【００３０】
配光制御用プリズム１３は、この配光制御用プリズム１３のほぼ真裏に設けられた反射面１２からの反射光を制御して所定配光パターンを形成するためのものであり、インナーレンズ本体１１の正面に形成されている。図１〜図４は、インナーレンズ本体１１の正面に水平方向に延びる二つの配光制御用プリズム１３（出射面１３ａ）を配置した例である。
【００３１】
出射面１３ａは、図６、図７に示すように、出射面１３ａに到達した反射面１２からの反射光Ｌ１、Ｌ２を車両前後方向に延びる光軸ＡＸ方向に出射する出射面であり、例えば、反射面１２からの反射光を上下左右に拡散させるようにカットされたカット面である。図６は図１中下段に配置された出射面１３ａの例であり、図７は図１中上段に配置された出射面１３ａの例である。この出射面１３ａの形状は、例えば、所定プログラムを用いて複数の光源２０からの入射光の光線追跡を行うことで求めることが可能である。なお、特定の反射面１２のほぼ真裏に設けられた配光制御用プリズム１３（出射面１３ａ）部分を、他の反射面１２のほぼ真裏に設けられた配光制御用プリズム１３（出射面１３ａ）部分と異ならせてもよい。このようにすれば、例えば、他の反射面１２及びこの他の反射面１２のほぼ真裏に設けられた配光制御用プリズム１３部分で基本配光パターンを形成し、特定の反射面及びこの特定の反射面のほぼ真裏に設けられた配光制御用プリズム１３部分で基本配光パターンに重畳される付加配光パターンを形成することが可能となる。
【００３２】
なお、図６、図７は一つの反射面１２に対して一つの配光制御用プリズム１３（出射面１３ａ）を設けた例であるが、図８、図９に示すように、一つの反射面１２に対して複数の配光制御用プリズム１３（出射面１３ａ）を設けてもよい。このように、一つの反射面１２に対して複数の配光制御用プリズム１３（出射面１３ａ）を設ければ、肉厚が略均一となるため、インナーレンズ１０の射出成型時の型抜きを容易に行うことが可能となる。
【００３３】
光源２０は、単色又は複数色（例えばＲＧＢ三色）の一つ又は複数のＬＥＤチップをパッケージ化したＬＥＤパッケージや白熱電球等の光源であり、インナーレンズ本体１１の下端面１１ａに対向した状態でハウジング４０等に固定されている。
【００３４】
上記構成の車両用灯具１００によれば、反射面１２及び配光制御用プリズム１３（出射面１３ａ）によって構成される光学系でインナーレンズ本体１１に入射した複数の光源２０からの入射光の一部を取り出し、車両前後方向に延びる光軸ＡＸ方向に制御することで、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成することが可能となる。
【００３５】
本出願の発明者らは、所定プログラムを用いたシミュレーションを行うことで、上記構成の車両用灯具１００により形成される配光パターンが、車両用信号灯具に適した配光パターンとなっていることを確認した。
【００３６】
図１３は、本実施形態の車両用灯具１００によって形成される配光パターン（０．５ｃｄごとに光度分布を表す等高線を描いてある）であり、中心に向かうにつれて光度が高くなっていることを表している。図１４は、欧州車両規定(ECE Regulation)No.7-02によって各ポイントごとに要求される光度、及び、図１３に示した配光パターン中の各ポイントごとに実測した光度を併記したリストである。
【００３７】
図１５は、既存の一般的な車両用信号灯具によって形成される配光パターン（０．５ｃｄごとに光度分布を表す等高線を描いてある）であり、中心に向かうにつれて光度が高くなっていることを表している。図１６は、欧州車両規定(ECE Regulation)No.7-02によって各ポイントごとに要求される光度、及び、図１５に示した配光パターン中の各ポイントごとに実測した光度を併記したリストである。
【００３８】
図１３〜図１６を参照すると、図１３に示した配光パターンは、図１５に示した配光パターンと比べ、光度分布が異なるものの、図１３に示した配光パターン中の各ポイントごとの実測光度が、欧州車両規定(ECE Regulation)No.7-02によって要求される光度を満たしていること（図１４参照）、すなわち、本実施形態の車両用灯具１００により形成される配光パターンが、車両用信号灯具に適した配光パターンであること、を確認できる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態の車両用灯具１００によれば、追加の光源を設けることなく、複数の光源２０のみで、インナーレンズ本体１１を面発光させるとともに、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成すること（面発光と所定配光パターンの両立）が可能となる。
【００４０】
また、本実施形態では、追加の光源を設けることなく、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成すること（面発光と所定配光パターンの両立）が可能となるため、例えば、図１２に示すように、上段の配光制御用プリズム１３と下段の配光制御用プリズム１３の間のインナーレンズ本体１１部分の裏面側や、下段の配光制御用プリズム１３と光源２０の間のインナーレンズ本体１１部分の裏面側に、光源２０と同色の別機能の光源５０を配置することが可能となる（例えば、光源２０を尾灯用の光源とし、光源５０を制動灯用の光源とする場合）。
【００４１】
次に、変形例について説明する。
【００４２】
上記実施形態では、反射面１２は、図５に示すように、インナーレンズ本体１１の裏面に図５中左右方向に延びる三角柱形状の凹カットを設けることで形成されたカット面としての平面形状の反射面であるように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、反射面１２は、図１０に示すように、インナーレンズ本体１１の裏面に円錐形状の凹カット、あるいは、図１１に示すように、インナーレンズ本体１１の裏面に多角錐形状（図１１では八角錐形状を例示）の凹カットを設けることで形成されたカット面としての曲面形状の反射面であってもよい。
【００４３】
このように、円錐形状や多角錐形状の凹カットを設けることで形成されるカット面としての反射面１２は、図２に示すように、下から直上に向かう光Ｌ３以外の、下から斜め上に向かう光Ｌ４〜Ｌ６（迷走する光）等も捉える（反射する）こととなるので、光の取り出し効率を向上させることが可能となる。
【００４４】
また、上記実施形態では、反射面１２は全反射面であるように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、インナーレンズ本体１１の背面にアルミ蒸着等の鏡面処理を施すことにより反射面１２を形成してもよい。
【００４５】
また、上記実施形態では、光源２０は、インナーレンズ本体１１の下端面１１ａに対向した状態で配置されているように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、光源２０は、インナーレンズ本体１１の上端面、左端面、右端面のいずれか、又は、いくつかの端面に対向した状態で配置されていてもよい。
【００４６】
上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本実施形態の車両用灯具に用いられるインナーレンズの正面図である。
【図２】図１に示したインナーレンズの背面図である。
【図３】図１に示したインナーレンズを含む車両用灯具をＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【図４】図１に示したインナーレンズを含む車両用灯具をＢ−Ｂ線で切断した断面図である。
【図５】インナーレンズの反射面１２付近を拡大した拡大斜視図である。
【図６】インナーレンズの下側の配光制御用プリズム１３付近を拡大した拡大断面図である。
【図７】インナーレンズの上側の配光制御用プリズム１３付近を拡大した拡大断面図である。
【図８】インナーレンズの下側の配光制御用プリズム１３（変形例）付近を拡大した拡大断面図である。
【図９】インナーレンズの上側の配光制御用プリズム１３（変形例）付近を拡大した拡大断面図である。
【図１０】インナーレンズの反射面１２（変形例）付近を拡大した背面図である。
【図１１】インナーレンズの反射面１２（変形例）付近を拡大した背面図である。
【図１２】光源２０と同色の別機能の光源５０を配置した例である。
【図１３】本実施形態の車両用灯具１００によって形成される配光パターン（０．５ｃｄごとに光度分布を表す等高線を描いてある）である。
【図１４】欧州車両規定(ECE Regulation)No.7-02によって各ポイントごとに要求される光度、及び、図１３に示した配光パターン中の各ポイントごとに実測した光度を併記したリストである。
【図１５】既存の一般的な車両用信号灯具によって形成される配光パターン（０．５ｃｄごとに光度分布を表す等高線を描いてある）である。
【図１６】欧州車両規定(ECE Regulation)No.7-02によって各ポイントごとに要求される光度、及び、図１５に示した配光パターン中の各ポイントごとに実測した光度を併記したリストである。
【図１７】（ａ）従来の車両用灯具のインナーレンズの構成を説明するための正面図、（ｂ）図１３（ａ）に示したインナーレンズをＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１００…車両用灯具、１０…インナーレンズ、１１…インナーレンズ本体、１１ａ…下端面、１２…反射面、１３…配光制御用プリズム、…１３ａ 出射面、２０…光源、３０…アウターレンズ、４０…ハウジング
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用灯具に係り、特にインナーレンズに入射させ、該インナーレンズを面発光させるための光を照射する複数の光源を備えた車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インナーレンズに入射させ、該インナーレンズを面発光させるための光を照射する複数の光源を備えた車両用灯具が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図１７は、特許文献１に記載の車両用灯具の構成を説明するための図である。
【０００４】
図１７（ａ）（ｂ）に示すように、特許文献１に記載の車両用灯具は、インナーレンズ２１０、インナーレンズ２１０の下端２１１に配置された複数の光源２２０等を備えている。インナーレンズ２１０の裏面又は正面には、粗面化した拡散処理を施すことで複数の光発光部２１２が形成されている。
【０００５】
この特許文献１に記載の車両用灯具においては、インナーレンズ２１０に入射した複数の光源２２０からの照射光が内部反射することでインナーレンズ２１０を面発光させるとともに、インナーレンズ２１０に入射した複数の光源２２０からの照射光が複数の光発光部２１２で反射することでこの光発光部２１２を強調して発光させることとなる。
【特許文献１】特開２００２−２１６５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載の車両用灯具においては、複数の光発光部２１２の発光はインナーレンズ２１０に入射した複数の光源２２０からの照射光の反射によるものであるため、車両前後方向に延びる光軸方向に向かう複数の光発光部２１２からの反射光の光量は微量である。このため、上記特許文献１に記載の車両用灯具においては、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成することができず、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成するには、光量確保のため、追加の光源を設けなければならない、という問題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、追加の光源を設けることなく、複数の光源のみで、インナーレンズを面発光させるとともに、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成することが可能な車両用灯具を提供すること（面発光と所定配光パターンの両立）を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、インナーレンズと、前記インナーレンズに入射させる光を照射する複数の光源と、を備えた車両用灯具において、前記インナーレンズは、前記複数の光源からの入射光が内部反射することで面発光するインナーレンズ本体と、前記インナーレンズ本体の背面に形成された少なくとも一つの凹カットのカット面としての反射面と、前記インナーレンズ本体の正面に形成された少なくとも一つの配光制御用プリズムと、を備え、前記反射面は、前記インナーレンズ本体に入射した前記複数の光源からの入射光を前記配光制御用プリズムに向けて反射するように形成されており、前記配光制御用プリズムは、前記反射面からの反射光を車両前後方向に延びる光軸方向に制御して法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成するように形成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、反射面及び配光制御用プリズムによって構成される光学系でインナーレンズ本体に入射した複数の光源からの入射光の一部を取り出し、車両前後方向に延びる光軸方向に制御することで、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成することが可能となる。すなわち、請求項１に記載の発明によれば、追加の光源を設けることなく、複数の光源のみで、インナーレンズを面発光させるとともに、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成すること（面発光と所定配光パターンの両立）が可能な車両用灯具の提供が可能となる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記インナーレンズ本体の裏面には、印刷又はシボ加工が施されており、その印刷又はシボ加工された領域と印刷又はシボ加工されていない素通しの領域の比率が、１．４：１であることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、インナーレンズ本体の裏面に施された印刷又はシボ加工された領域と印刷又はシボ加工されていない素通しの領域の比率が、１．４：１であるので、インナーレンズ本体を均一にバランスよく面発光させることが可能となる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記反射面は、前記インナーレンズ本体の裏面に形成された三角柱形状の凹カット、円錐形状の凹カット、又は、多角錐形状の凹カットのカット面であることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明においては、インナーレンズ本体の裏面に、三角柱形状の凹カット、円錐形状の凹カット、又は、多角錐形状の凹カットを設けることで、カット面としての反射面を形成することが可能となる。また、円錐形状や多角錐形状の凹カットを設けることで形成されるカット面としての反射面は、下から直上に向かう光以外の、下から斜め上に向かう光（迷走する光）等も捉える（反射する）こととなるので、光の取り出し効率を向上させることが可能となる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の発明において、前記インナーレンズ本体の裏面側に配置された、前記光源と同色の別機能の光源をさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、インナーレンズ本体の裏面側に光源と同色の別機能の別光源を配置することが可能となる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の発明において、前記反射面は、前記インナーレンズ本体に入射した前記複数の光源からの入射光を前記配光制御用プリズムに向けて全反射するように形成されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、反射面は、インナーレンズ本体に入射した複数の光源からの入射光を配光制御用プリズムに向けて全反射するように形成されているので、複数の光源からの入射光の取り出し効率を向上させることが可能となる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、複数の光源と組み合わせて用いられるインナーレンズにおいて、前記複数の光源からの入射光が内部反射することで面発光するインナーレンズ本体と、前記インナーレンズ本体の背面に形成された少なくとも一つの凹カットのカット面としての反射面と、前記インナーレンズ本体の正面に形成された少なくとも一つの配光制御用プリズムと、を備え、前記反射面は、前記インナーレンズ本体に入射した前記複数の光源からの入射光を前記配光制御用プリズムに向けて反射するように形成されており、前記配光制御用プリズムは、前記反射面からの反射光を制御して法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成するように形成されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、反射面及び配光制御用プリズムによって構成される光学系でインナーレンズ本体に入射した複数の光源からの入射光の一部を取り出し、車両前後方向に延びる光軸方向に制御することで、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成することが可能なインナーレンズの提供が可能となる。すなわち、請求項６に記載の発明によれば、追加の光源を設けることなく、複数の光源のみで、インナーレンズを面発光させるとともに、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成すること（面発光と所定配光パターンの両立）が可能なインナーレンズの提供が可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、追加の光源を設けることなく、複数の光源のみで、インナーレンズ本体を面発光させるとともに、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成すること（面発光と所定配光パターンの両立）が可能な車両用灯具を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態である車両用灯具について図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図１は、本実施形態の車両用灯具に用いられるインナーレンズの正面図である。図２は、図１に示したインナーレンズの背面図である。図３は、図１に示したインナーレンズを含む車両用灯具をＡ−Ａ線で切断した断面図である。図４は、図１に示したインナーレンズを含む車両用灯具をＢ−Ｂ線で切断した断面図である。
【００２３】
本実施形態の車両用灯具１００は、自動車等の尾灯、制動灯等の車両用信号灯具に適用されるものであり、図１〜図４に示すように、インナーレンズ１０、インナーレンズ１０の下端面１１ａに対向した状態で配置された複数の光源２０、図３、図４に示すように、インナーレンズ１０の外側に設けられたアウターレンズ３０、インナーレンズ１０、複数の光源２０、アウターレンズ３０が固定されたハウジング４０等を備えている。
【００２４】
インナーレンズ１０は、インナーレンズ本体１１、インナーレンズ本体１１の背面に設けられた複数の反射面１２、インナーレンズ本体１１の正面に設けられた配光制御用プリズム１３を備えており、例えば、ポリカーボネートやアクリル等の透明材料を射出成型することにより一体的に形成されている。
【００２５】
インナーレンズ本体１１は、車両デザイン等との関係で、種々の形態をとり得る。図１〜図４は、正面視略矩形、鉛直断面が曲線形状となるように形成されたインナーレンズ本体１１の例であり、背面（又は正面）には、印刷又はシボ加工（例えば、棚沢八光社ＴＨ１１０相当）が施されている。インナーレンズ本体１１は、例えばハウジング４０に固定されており、下端面１１ａから内部に複数の光源２０からの照射光が入射し、この入射光が内部反射（導光）することで面発光する（図３、図４中Ｌ７、Ｌ８で例示する光線）。図２は、印刷又はシボ加工された領域（図２中三角の領域）と印刷又はシボ加工されていない素通しの領域（図２中三角と三角の間の領域）の比率が、１．４：１の例である。この比率とすれば、インナーレンズ本体１１を比較的均一にバランスよく面発光させることが可能となる。
【００２６】
本実施形態においては、インナーレンズ本体１１に入射した複数の光源２０からの入射光の一部を取り出し、法規上要求される規格を満足する所定配光パターン（例えば、尾灯用の配光パターンや制動灯用の配光パターン）を形成するため、反射面１２及び配光制御用プリズム１３からなる光取り出し用の光学系が設けられている。
【００２７】
反射面１２は、複数の光源２０からの入射光を反射面１２のほぼ真裏に形成された配光制御用プリズム１３に向けて全反射する反射面であり、例えば、図５に示すように、インナーレンズ本体１１の裏面に図５中左右方向に延びる三角柱形状の凹カットを設けることで形成されたカット面としての平面形状の反射面である。図２は、インナーレンズ本体１１の裏面の左右１２列の各列に一つの反射面１２（上下二段の各段に六つの反射面１２）を配置した例である。このように、反射面１２を各列にひとつずつ間欠的に配置したので、インナーレンズ本体１１を均一発光させることが可能となる。
【００２８】
なお、反射面１２が形成される列数、段数、反射面１２の個数、サイズは、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンに応じて適宜の列数、段数、個数、サイズとすることが可能である。なお、反射面１２の反射面積を大きくするため、凹カットはインナーレンズ本体１１の厚み方向に出来るだけ深く形成するのが好ましい。
【００２９】
反射面１２の傾斜角度は、図６、図７に示すように、反射面１２に到達した複数の光源２０からの入射光Ｌ１、Ｌ２（平行光）が全反射する角度（例えば、インナーレンズ１０がポリカーボネートやアクリルで形成されている場合、法線方向に対してα＝４５°以上）に設定されている。この反射面１２の傾斜角度は、例えば、所定プログラムを用いて複数の光源２０からの入射光の光線追跡を行うことで求めることが可能である。このように、反射面１２はインナーレンズ本体１０に入射した複数の光源２０からの入射光を配光制御用プリズム１３に向けて全反射するように形成されているので、複数の光源２０からの入射光の取り出し効率を向上させることが可能となる。
【００３０】
配光制御用プリズム１３は、この配光制御用プリズム１３のほぼ真裏に設けられた反射面１２からの反射光を制御して所定配光パターンを形成するためのものであり、インナーレンズ本体１１の正面に形成されている。図１〜図４は、インナーレンズ本体１１の正面に水平方向に延びる二つの配光制御用プリズム１３（出射面１３ａ）を配置した例である。
【００３１】
出射面１３ａは、図６、図７に示すように、出射面１３ａに到達した反射面１２からの反射光Ｌ１、Ｌ２を車両前後方向に延びる光軸ＡＸ方向に出射する出射面であり、例えば、反射面１２からの反射光を上下左右に拡散させるようにカットされたカット面である。図６は図１中下段に配置された出射面１３ａの例であり、図７は図１中上段に配置された出射面１３ａの例である。この出射面１３ａの形状は、例えば、所定プログラムを用いて複数の光源２０からの入射光の光線追跡を行うことで求めることが可能である。なお、特定の反射面１２のほぼ真裏に設けられた配光制御用プリズム１３（出射面１３ａ）部分を、他の反射面１２のほぼ真裏に設けられた配光制御用プリズム１３（出射面１３ａ）部分と異ならせてもよい。このようにすれば、例えば、他の反射面１２及びこの他の反射面１２のほぼ真裏に設けられた配光制御用プリズム１３部分で基本配光パターンを形成し、特定の反射面及びこの特定の反射面のほぼ真裏に設けられた配光制御用プリズム１３部分で基本配光パターンに重畳される付加配光パターンを形成することが可能となる。
【００３２】
なお、図６、図７は一つの反射面１２に対して一つの配光制御用プリズム１３（出射面１３ａ）を設けた例であるが、図８、図９に示すように、一つの反射面１２に対して複数の配光制御用プリズム１３（出射面１３ａ）を設けてもよい。このように、一つの反射面１２に対して複数の配光制御用プリズム１３（出射面１３ａ）を設ければ、肉厚が略均一となるため、インナーレンズ１０の射出成型時の型抜きを容易に行うことが可能となる。
【００３３】
光源２０は、単色又は複数色（例えばＲＧＢ三色）の一つ又は複数のＬＥＤチップをパッケージ化したＬＥＤパッケージや白熱電球等の光源であり、インナーレンズ本体１１の下端面１１ａに対向した状態でハウジング４０等に固定されている。
【００３４】
上記構成の車両用灯具１００によれば、反射面１２及び配光制御用プリズム１３（出射面１３ａ）によって構成される光学系でインナーレンズ本体１１に入射した複数の光源２０からの入射光の一部を取り出し、車両前後方向に延びる光軸ＡＸ方向に制御することで、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成することが可能となる。
【００３５】
本出願の発明者らは、所定プログラムを用いたシミュレーションを行うことで、上記構成の車両用灯具１００により形成される配光パターンが、車両用信号灯具に適した配光パターンとなっていることを確認した。
【００３６】
図１３は、本実施形態の車両用灯具１００によって形成される配光パターン（０．５ｃｄごとに光度分布を表す等高線を描いてある）であり、中心に向かうにつれて光度が高くなっていることを表している。図１４は、欧州車両規定(ECE Regulation)No.7-02によって各ポイントごとに要求される光度、及び、図１３に示した配光パターン中の各ポイントごとに実測した光度を併記したリストである。
【００３７】
図１５は、既存の一般的な車両用信号灯具によって形成される配光パターン（０．５ｃｄごとに光度分布を表す等高線を描いてある）であり、中心に向かうにつれて光度が高くなっていることを表している。図１６は、欧州車両規定(ECE Regulation)No.7-02によって各ポイントごとに要求される光度、及び、図１５に示した配光パターン中の各ポイントごとに実測した光度を併記したリストである。
【００３８】
図１３〜図１６を参照すると、図１３に示した配光パターンは、図１５に示した配光パターンと比べ、光度分布が異なるものの、図１３に示した配光パターン中の各ポイントごとの実測光度が、欧州車両規定(ECE Regulation)No.7-02によって要求される光度を満たしていること（図１４参照）、すなわち、本実施形態の車両用灯具１００により形成される配光パターンが、車両用信号灯具に適した配光パターンであること、を確認できる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態の車両用灯具１００によれば、追加の光源を設けることなく、複数の光源２０のみで、インナーレンズ本体１１を面発光させるとともに、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成すること（面発光と所定配光パターンの両立）が可能となる。
【００４０】
また、本実施形態では、追加の光源を設けることなく、法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成すること（面発光と所定配光パターンの両立）が可能となるため、例えば、図１２に示すように、上段の配光制御用プリズム１３と下段の配光制御用プリズム１３の間のインナーレンズ本体１１部分の裏面側や、下段の配光制御用プリズム１３と光源２０の間のインナーレンズ本体１１部分の裏面側に、光源２０と同色の別機能の光源５０を配置することが可能となる（例えば、光源２０を尾灯用の光源とし、光源５０を制動灯用の光源とする場合）。
【００４１】
次に、変形例について説明する。
【００４２】
上記実施形態では、反射面１２は、図５に示すように、インナーレンズ本体１１の裏面に図５中左右方向に延びる三角柱形状の凹カットを設けることで形成されたカット面としての平面形状の反射面であるように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、反射面１２は、図１０に示すように、インナーレンズ本体１１の裏面に円錐形状の凹カット、あるいは、図１１に示すように、インナーレンズ本体１１の裏面に多角錐形状（図１１では八角錐形状を例示）の凹カットを設けることで形成されたカット面としての曲面形状の反射面であってもよい。
【００４３】
このように、円錐形状や多角錐形状の凹カットを設けることで形成されるカット面としての反射面１２は、図２に示すように、下から直上に向かう光Ｌ３以外の、下から斜め上に向かう光Ｌ４〜Ｌ６（迷走する光）等も捉える（反射する）こととなるので、光の取り出し効率を向上させることが可能となる。
【００４４】
また、上記実施形態では、反射面１２は全反射面であるように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、インナーレンズ本体１１の背面にアルミ蒸着等の鏡面処理を施すことにより反射面１２を形成してもよい。
【００４５】
また、上記実施形態では、光源２０は、インナーレンズ本体１１の下端面１１ａに対向した状態で配置されているように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、光源２０は、インナーレンズ本体１１の上端面、左端面、右端面のいずれか、又は、いくつかの端面に対向した状態で配置されていてもよい。
【００４６】
上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本実施形態の車両用灯具に用いられるインナーレンズの正面図である。
【図２】図１に示したインナーレンズの背面図である。
【図３】図１に示したインナーレンズを含む車両用灯具をＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【図４】図１に示したインナーレンズを含む車両用灯具をＢ−Ｂ線で切断した断面図である。
【図５】インナーレンズの反射面１２付近を拡大した拡大斜視図である。
【図６】インナーレンズの下側の配光制御用プリズム１３付近を拡大した拡大断面図である。
【図７】インナーレンズの上側の配光制御用プリズム１３付近を拡大した拡大断面図である。
【図８】インナーレンズの下側の配光制御用プリズム１３（変形例）付近を拡大した拡大断面図である。
【図９】インナーレンズの上側の配光制御用プリズム１３（変形例）付近を拡大した拡大断面図である。
【図１０】インナーレンズの反射面１２（変形例）付近を拡大した背面図である。
【図１１】インナーレンズの反射面１２（変形例）付近を拡大した背面図である。
【図１２】光源２０と同色の別機能の光源５０を配置した例である。
【図１３】本実施形態の車両用灯具１００によって形成される配光パターン（０．５ｃｄごとに光度分布を表す等高線を描いてある）である。
【図１４】欧州車両規定(ECE Regulation)No.7-02によって各ポイントごとに要求される光度、及び、図１３に示した配光パターン中の各ポイントごとに実測した光度を併記したリストである。
【図１５】既存の一般的な車両用信号灯具によって形成される配光パターン（０．５ｃｄごとに光度分布を表す等高線を描いてある）である。
【図１６】欧州車両規定(ECE Regulation)No.7-02によって各ポイントごとに要求される光度、及び、図１５に示した配光パターン中の各ポイントごとに実測した光度を併記したリストである。
【図１７】（ａ）従来の車両用灯具のインナーレンズの構成を説明するための正面図、（ｂ）図１３（ａ）に示したインナーレンズをＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１００…車両用灯具、１０…インナーレンズ、１１…インナーレンズ本体、１１ａ…下端面、１２…反射面、１３…配光制御用プリズム、…１３ａ 出射面、２０…光源、３０…アウターレンズ、４０…ハウジング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インナーレンズと、前記インナーレンズに入射させる光を照射する複数の光源と、を備えた車両用灯具において、
前記インナーレンズは、前記複数の光源からの入射光が内部反射することで面発光するインナーレンズ本体と、前記インナーレンズ本体の背面に形成された少なくとも一つの凹カットのカット面としての反射面と、前記インナーレンズ本体の正面に形成された少なくとも一つの配光制御用プリズムと、を備え、
前記反射面は、前記インナーレンズ本体に入射した前記複数の光源からの入射光を前記配光制御用プリズムに向けて反射するように形成されており、
前記配光制御用プリズムは、前記反射面からの反射光を車両前後方向に延びる光軸方向に制御して法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成するように形成されていることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記インナーレンズ本体の裏面には、印刷又はシボ加工が施されており、
その印刷又はシボ加工された領域と印刷又はシボ加工されていない素通しの領域の比率が、１．４：１であることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記反射面は、前記インナーレンズ本体の裏面に形成された三角柱形状の凹カット、円錐形状の凹カット、又は、多角錐形状の凹カットのカット面であることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記インナーレンズ本体の裏面側に配置された、前記光源と同色の別機能の光源をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用灯具。
【請求項５】
前記反射面は、前記インナーレンズ本体に入射した前記複数の光源からの入射光を前記配光制御用プリズムに向けて全反射するように形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の車両用灯具。
【請求項６】
複数の光源と組み合わせて用いられるインナーレンズにおいて、
前記複数の光源からの入射光が内部反射することで面発光するインナーレンズ本体と、
前記インナーレンズ本体の背面に形成された少なくとも一つの凹カットのカット面としての反射面と、
前記インナーレンズ本体の正面に形成された少なくとも一つの配光制御用プリズムと、を備え、
前記反射面は、前記インナーレンズ本体に入射した前記複数の光源からの入射光を前記配光制御用プリズムに向けて反射するように形成されており、
前記配光制御用プリズムは、前記反射面からの反射光を制御して法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成するように形成されていることを特徴とするインナーレンズ。
【請求項１】
インナーレンズと、前記インナーレンズに入射させる光を照射する複数の光源と、を備えた車両用灯具において、
前記インナーレンズは、前記複数の光源からの入射光が内部反射することで面発光するインナーレンズ本体と、前記インナーレンズ本体の背面に形成された少なくとも一つの凹カットのカット面としての反射面と、前記インナーレンズ本体の正面に形成された少なくとも一つの配光制御用プリズムと、を備え、
前記反射面は、前記インナーレンズ本体に入射した前記複数の光源からの入射光を前記配光制御用プリズムに向けて反射するように形成されており、
前記配光制御用プリズムは、前記反射面からの反射光を車両前後方向に延びる光軸方向に制御して法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成するように形成されていることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記インナーレンズ本体の裏面には、印刷又はシボ加工が施されており、
その印刷又はシボ加工された領域と印刷又はシボ加工されていない素通しの領域の比率が、１．４：１であることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記反射面は、前記インナーレンズ本体の裏面に形成された三角柱形状の凹カット、円錐形状の凹カット、又は、多角錐形状の凹カットのカット面であることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記インナーレンズ本体の裏面側に配置された、前記光源と同色の別機能の光源をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用灯具。
【請求項５】
前記反射面は、前記インナーレンズ本体に入射した前記複数の光源からの入射光を前記配光制御用プリズムに向けて全反射するように形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の車両用灯具。
【請求項６】
複数の光源と組み合わせて用いられるインナーレンズにおいて、
前記複数の光源からの入射光が内部反射することで面発光するインナーレンズ本体と、
前記インナーレンズ本体の背面に形成された少なくとも一つの凹カットのカット面としての反射面と、
前記インナーレンズ本体の正面に形成された少なくとも一つの配光制御用プリズムと、を備え、
前記反射面は、前記インナーレンズ本体に入射した前記複数の光源からの入射光を前記配光制御用プリズムに向けて反射するように形成されており、
前記配光制御用プリズムは、前記反射面からの反射光を制御して法規上要求される規格を満足する所定配光パターンを形成するように形成されていることを特徴とするインナーレンズ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１０−１４０６７６（Ｐ２０１０−１４０６７６Ａ）
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１３５８０（Ｐ２００８−３１３５８０）
【出願日】平成２０年１２月９日（２００８．１２．９）
【出願人】（０００００２３０３）スタンレー電気株式会社 (2,684)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月９日（２００８．１２．９）
【出願人】（０００００２３０３）スタンレー電気株式会社 (2,684)
【Ｆターム（参考）】
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