車両用灯具
【課題】車両用灯具の意匠設計の自由度があっても、上下左右方向のような直交二方向に拡がった配光を得られるようにする。
【解決手段】車両用灯具1は、導光体10と、光軸Ax1を有する光源2と、を備える。導光体10は、透明な本体11と、光源2に対向する位置であって本体11の後面に形成された入射部12と、本体11の前面に形成され、入射部12によって本体11の内部に取り込まれた光を光軸Ax1の方向に直交する第一方向へ反射させつつ、その光を光軸Ax1の方向及び第一方向に直交する第二方向に拡散させる第一反射面13と、本体11の後面に形成され、第一反射面13によって反射された光を光軸Ax1の方向へ反射させつつ、その光を第一方向に拡散させる第二反射面14と、本体11の前面に形成され、第二反射面14で反射された光を本体11の内部から出射させる出射面15と、を有する。
【解決手段】車両用灯具1は、導光体10と、光軸Ax1を有する光源2と、を備える。導光体10は、透明な本体11と、光源2に対向する位置であって本体11の後面に形成された入射部12と、本体11の前面に形成され、入射部12によって本体11の内部に取り込まれた光を光軸Ax1の方向に直交する第一方向へ反射させつつ、その光を光軸Ax1の方向及び第一方向に直交する第二方向に拡散させる第一反射面13と、本体11の後面に形成され、第一反射面13によって反射された光を光軸Ax1の方向へ反射させつつ、その光を第一方向に拡散させる第二反射面14と、本体11の前面に形成され、第二反射面14で反射された光を本体11の内部から出射させる出射面15と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光源及び導光体を有する車両用灯具に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、特許文献1,2に記載のような車両用灯具が知られている。特許文献1に記載の車両用灯具は、特殊な配光特性を有する発光素子(10)と、発光素子(10)の前方に配設されたインナーレンズ(34)と、インナーレンズ(34)の前方に配設されたアウターレンズ(36)と、を備える。インナーレンズ(34)の後面は、曲率がなだらかに変化するシリンドリカル面であり、インナーレンズ(34)の前面は、縦長な複数のプリズム素子(34S)からなる。アウターレンズ(36)の後面は、二次元アレイ状に配列された複数のレンズ素子(36S)からなる。発光素子(10)から発した光がインナーレンズ(34)によって平行光になり、その平行光がアウターレンズ(36)によって上下左右に拡散した光になる。
【0003】
特許文献2に記載の車両用灯具は、発光素子(12)及び導光体(14)を備える。導光体(14)の後面の中央部には凹部(14c2)が形成されており、発光素子(12)がその凹部(14c2)内に納められている。凹部(14c2)の奥側の面(14E)は、発光素子(12)を中心とした球面型の入射面である。導光体(14)の前面の中央部には、上下一対の回転放物面型の第一反射面(14B)が形成されており、発光素子(12)から発した光が第一反射面(14B)によって上方又は下方へ反射されて、その光が平行光になる。導光体(14)の後面のうち凹部(14c2)の上側及び下側には、階段状の第二反射面(14C)が形成されている。第二反射面(14C)は第一反射面(14B)の回転対称軸(Ax1)を中心軸とした円錐面型に形成されており、第一反射面(14B)によって反射された光が第二反射面(14C)によって前方に反射され、その光が第二反射面(14C)によって左右方向に放射状に拡げられる。導光体(14)の前面のうち第一反射面(14B)の上側及び下側には、出射面(14D)が形成されている。出射面(14D)は、第一反射面(14B)の回転対称軸(Ax1)を中心軸とした円柱面に複数のレンズ素子(14s2)を形成したものである。第二反射面(14C)によって反射された光が出射面(14D)を通過する際に上下左右に拡散される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2007−48470号公報
【特許文献2】特許第4290601号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に記載の車両用灯具は上下左右に拡がった配光であり、その配光特性はアウターレンズ(36)によって得られる。しかしながら、そのような配光特性を得るためには、アウターレンズ(36)の後面にレンズ素子(36S)を形成せざるを得ない。アウターレンズ(36)は車両用灯具の意匠性に大きく影響するものであり、車両用灯具の意匠設計の自由度がない。つまり、アウターレンズ(36)の後面にレンズ素子(36S)が形成されているから、レンズ素子間のカットラインや凹凸感や切り込み線が目立つうえ、非点灯時の見栄えや点灯フィーリングが良くない。
特許文献2に記載の車両用灯具でも、上下左右に拡がった配光を得るためには、出射面(14D)にレンズ素子(14s2)を形成せざるを得ず、意匠設計の自由度がない。
【0006】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、車両用灯具の意匠設計の自由度があっても、上下左右方向のような直交二方向に拡がった配光を得られるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
以上の課題を解決するため、本発明に係る車両用灯具は、
導光体と、
前方を向く光軸を有する光源と、を備え、
前記導光体は、
前記光源の前方に配設された透明な本体と、
前記光源に対向する位置であって前記本体の後面に形成され、前記光源から発した光を前記本体の内部に取り込む入射部と、
前記入射部に相対する位置であって前記本体の前面に形成され、前記入射部によって前記本体の内部に取り込まれた光を前記光軸の方向に直交する第一方向へ反射させつつ、その光を前記光軸の方向及び前記第一方向に直交する第二方向に拡散させる第一反射面と、
前記入射部から前記第一方向にずれた位置であって前記本体の後面に形成され、前記第一反射面によって反射された光を前記光軸の方向へ反射させつつ、その光を前記第一方向に拡散させる第二反射面と、
前記第一反射面から前記第一方向にずれた位置であって前記本体の前面に形成され、前記第二反射面で反射された光を前記本体の内部から出射させる出射面と、を有する。
【0008】
好ましくは、前記出射面が、段差及び切り込みの無い平坦面状、凸面状又は凹面状に形成されている。
【0009】
好ましくは、前記第一反射面が、前記光軸に対して斜交いな軸線を中心軸としたシリンドリカル面状に形成されている。
【0010】
好ましくは、前記第二反射面が、前記第二方向に沿った軸線を中心軸としたシリンドリカル面状に、且つ前記本体の外部から見て凸面状に形成されている。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、光源から発した光が第一反射面によって第一方向に拡げられ、更にその光が第二反射面によって第二方向に拡げられるから、二方向に拡がった配光を得ることができる。二方向に拡がった配光を得るべく、第一反射面及び第二反射面を利用したから、出射面の光学的設計の自由度が向上する。そのため、車両用灯具の意匠設計の自由度が向上し、よりデザイン性のある車両用灯具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の実施の形態に係る車両用灯具の正面図である。
【図2】同車両用灯具の平面図である。
【図3】図1に図示のIII−IIIに沿った面を矢印方向に見て示した断面図である。
【図4】同車両用灯具に備わる導光体の斜視図である。
【図5】同導光体の斜視図である。
【図6】同車両用灯具とともに光線軌跡を示した平面図である。
【図7】同車両用灯具とともに光線軌跡を示した断面図である。
【図8】応用例1に係る車両用灯具の斜視図である。
【図9】応用例2に係る車両用灯具の正面図である。
【図10】応用例3に係る車両用灯具の正面図である。
【図11】応用例3に係る車両用灯具の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【0014】
図1は、車両用灯具1の正面図である。図2は、車両用灯具1の平面図である。図3は、図1に図示のIII−IIIに沿った断面を矢印方向に見て示した断面図である。図4は、車両用灯具1の前側斜視図である。図5は、車両用灯具1の後ろ側斜視図である。なお、以下の説明において、「前」とは車両用灯具1から発する光束が進む向きであり、車両用灯具1の光軸Ax(図3に図示)が前後方向に延びている。
【0015】
この車両用灯具1は、光源2及び導光体10を備える。光源2及び導光体10は、図示しないハウジング及び透光カバー(素通しのアウターレンズ)からなる灯室内に収容されている。
【0016】
光源2は基板上に実装されている。光源2が前方に向くように配置され、光源2の光軸Ax1が光源2から前方に延びている。光源2は前方に向けて放射状に光を発し、光源2の指向性が低い。光源2は、発光ダイオード、有機エレクトロルミネッセンス素子、無機エレクトロルミネッセンス素子その他の半導体発光素子である。
【0017】
導光体10は、光源2の前方に配設されている。この導光体10は、光源2から発した光をコリメート状態にして取り込み、取り込まれた光を直交二方向に拡げるように2回内部反射させ、2回反射された光を光軸Ax方向に投射するものである。
【0018】
導光体10は、本体11、入射部12、第一反射面13、第二反射面14及び出射面15を有する。
本体11は透明な材料からなり、この本体11が光源2の前方に配設されている。
本体11の後面の上部には入射部12が形成され、本体11の前面の上部には第一反射面13が形成され、本体11の後面の下部には第二反射面14が形成され、本体11の前面の下部には出射面15が形成されている。なお、上下方向とは、車両用灯具1の光軸Ax及び光源2の光軸Ax1に沿う方向(前後方向)に直交する第一方向をいい、左右方向とは、車両用灯具1の光軸Ax及び光源2の光軸Ax1に沿う方向に直交するとともに、第一方向に直交する第二方向をいう。
【0019】
入射部12は光源2に対向する。この入射部12は、光源2から発した光を本体11の内部に取り込みつつ、光源2から発した光を略平行光に変換する。
【0020】
入射部12は、第一入射面12a、第二入射面12b及び反射面12cを有する。入射部12は、光源2の光軸Ax1を回転対称軸とする略円錐台状に形成されていて、本体11の後面から後方に突出するように設けられている。入射部12の頭部には凹部が形成されており、その凹部の奥には第一入射面12aが形成されており、その第一入射面12aが光源2に対向する。第一入射面12aは、光源2の光軸Ax1を回転対称軸とした回点対称な面であるとともに、光源2側へ膨出するよう凸面状に形成されている。第一入射面12aは、光源2から発した光を本体11の内部に取り込みつつ、その光を屈折によりコリメートする。第一入射面12aによってコリメートされた光は、光源2の光軸Ax1に略平行な平行光である。
【0021】
入射部12の頭部に形成された凹部の内周面には、第二入射面12bが形成されており、第一入射面12aが第二入射面12bによって囲繞されている。第二入射面12bは、第一入射面12aの周縁部から後方に延びて、光源2の光軸Ax1を回転対称軸とした略円柱面状又は略円錐面状に形成されている。第二入射面12bは、光源2から発した光のうち第一入射面12aよりも側方へ向かう光を本体11の内部へ取り込む。
【0022】
入射部12の外周面には、反射面12cが形成されている。反射面12cは、第二入射面12bの後ろ側の縁から前側に向かって外側(光源2の光軸Ax1から離間する側)へ広がるように傾斜して、第二入射面12bを囲繞する。反射面12cは、光源2の光軸Ax1を回転対称軸とした回点対称な裁頭円錐面状に設けられている。反射面12cは、第二入射面12bによって取り込まれた光を光源2の光軸Ax1に沿うように前へ内部反射させる。なお、反射面12cは、アルミ蒸着、銀蒸着等による反射膜が施された面であってもよいし、そのような反射膜が施されていない全反射面であってもよい。反射面12cに反射膜が形成されていれば、光の漏洩が防止される。
【0023】
第一入射面12bの面積を大きくとることができれば、第二入射面12b及び反射面12cを省略してもよい。第二入射面12b及び反射面12cがあることによって、第一入射面12bが小さくても、光源2を第一入射面12bの近くに配置することができ、光利用効率も向上する。
【0024】
第一反射面13は、入射部12の前方で入射部12に相対する位置にある。第一反射面13は、光源2の光軸Ax1に対して斜交いな軸線Ax2を中心軸としたシリンドリカル面状に形成されている。第一反射面13はシリンドリカル凹面であってもよいし、シリンドリカル凸面であってもよい。第一反射面13は、光源2の光軸Ax1に対して後ろ上がりに傾斜している。第一反射面13には、アルミ蒸着、銀蒸着等による反射膜が施されていてもよいし、そのような反射膜が施されていなくてもよい。第一反射面13は、入射部12によって取り込まれて本体11の内部を光軸Ax1に沿って前方に進む略平行光を、光軸Ax1方向に直交する第一方向(下方)へ内部反射させつつ、その反射光を、前後方向及び第一方向に直交する第二方向(左右方向)に拡散させる。
【0025】
第二反射面14は第一反射面13の下方にあり、第二反射面14と入射部12が上下にずれている。第二反射面14は、左右方向に沿った軸線Ax3を中心軸としたシリンドリカル面状に形成されている。具体的には、本体11の外部から見た場合、第二反射面14がシリンドリカル凸面であり、本体11の内部から見た場合、第二反射面14がシリンドリカル凹面である。第二反射面14には、アルミ蒸着、銀蒸着等による反射膜が施されていてもよいし、そのような反射膜が施されていなくてもよい。第二反射面14は、第一反射面13によって反射されて本体11の内部を下方に進む光を、光軸Ax1の方向に略平行な方向へ内部反射させつつ、その反射光を、第一方向(上下方向)に拡散させる。
【0026】
出射面15は第二反射面14の前方にあり、出射面15と第一反射面13が上下にずれている。出射面15は、段差及び切り込みが無い面であり、好ましくは車両用灯具1の光軸Ax及び光源2の光軸Ax1に対して垂直な平坦面である。この出射面15は、第二反射面14によって反射されて本体11の内部を前方(第一方向)に進む光を本体11から出射させる。
【0027】
出射面15が平坦面ではなく、凸面又は凹面であってもよい。出射面15が凸面又は凹面である場合でも、出射面15に段差及び切り込みが無いことが好ましい。なお、出射面15は、平坦面、凸面又は凹面に僅かなレンズカット又はシボが形成されたものでもよい。
【0028】
図6、図7は、光源2から発した光線の軌跡を示す図である。図6、図7に示すように、光源2から第一入射面12aに進行する光が第一入射面12aに入射し、その入射光が第一入射面12aの屈折により光軸Ax1に平行な略平行光に変換される。また、光源2から第二入射面12bに進行する光が第二入射面12bに入射し、その入射光は反射面12cによって光軸Ax1方向へ内部反射されつつ、反射面12cによって光軸Ax1に平行な略平行光に変換される。本体11の内部を入射部12から第一反射面13に進行する略平行光は、第一反射面13によって下方へ内部反射されつつ、第一反射面13によって左右方向に拡散される。本体11の内部を第一反射面13から第二反射面14に進行する光は、第二反射面14によって前方へ内部反射されつつ、第二反射面14によって上下方向に拡散される。本体11の内部を第二反射面14から出射面15に進行する光は、出射面15から前方に出射される。
【0029】
以上のような車両用灯具1は、以下のような効果をもたらす。
【0030】
(1) 光源2から発した光が第一反射面13によって左右方向に拡げられ、更にその光が第二反射面14によって上下方向に拡げられるから、上下左右に拡がった配光を得ることができる。
【0031】
(2) 第一反射面13、第二反射面14によって上下左右に拡がった配光が得られるから、出射面15の光学的設計の自由度が向上する。そのため、車両用灯具1の意匠設計の自由度が向上する。
【0032】
(3) 第一反射面13及び第二反射面14によって配光が形成されるから、出射面15にレンズ素子を形成しなくても済み、出射面15を段差及び切り込みの無い面とすることができる。そのため、車両用灯具1の意匠性が高く、その車両用灯具1の意匠面(出射面15)の凹凸感やカットラインがなく、その意匠面で点光りも発生せず、更に非点灯時の見栄えもよい。
【0033】
(4) 光源2から発した光が入射部12によって平行光になるから、第一反射面13及び第二反射面14の光学的設計を行いやすい。
【0034】
(5) 光源2が出射面15に映りにくいので、出射面15を見ても光源2を視認しにくい。そのため、見栄えが向上する。
【0035】
(6) 導光体10は、光を二回反射させる単純な構造である。そのため、光が損失しにくい。特に、第一反射面13や第二反射面14に反射膜がコーティングされていれば、光の損失を更に抑えることができる。
【0036】
〔応用例1〕
図8は、車両用のライン状ランプの斜視図である。図8に示すように、複数の導光体10が左右方向(第二方向)に一列に配列され、複数の光源2(図8では、導光体10の裏側に隠れている)が左右方向に一列に配列されている。これら導光体10が一体成形されており、何れの導光体10も出射面15が前に向いている。出射面15が平坦面であれば、これら出射面15が面一になっている。
【0037】
〔応用例2〕
図9は、車両用の丸目ランプの正面図である。図9に示すように、入射部12及び第一反射面13が第二反射面14及び出射面15よりも中心寄りになるように複数の導光体10が環状に配列され、複数の光源2(図9では、導光体10の裏側に隠れている)が環状に配列されている。これら導光体10が一体成形されており、何れの導光体10も出射面15が前に向いている。出射面15が平坦面であれば、これら出射面15が面一になっている。
【0038】
〔応用例3〕
図10、図11は、車両用の丸目ランプの正面図である。図10、図11に示すように、第二反射面14及び出射面15が入射部12及び第一反射面13よりも中心寄りになるように複数の導光体10が環状に配列され、複数の光源2が環状に配列されている。これら導光体10が一体成形されており、何れの導光体10も出射面15が前に向いている。出射面15が平坦面であれば、これら出射面15が面一になっている。
【産業上の利用可能性】
【0039】
本発明に係る車両用灯具は、前照灯、補助前照灯、信号灯、方向指示灯、車幅灯、尾灯、制動灯、補助制動灯、室内灯、コンビネーションランプ、ドアミラーターンランプ、トランクリッドランプその他の車両用灯具に適用可能である。
【符号の説明】
【0040】
1 車両用灯具
2 光源
10 導光体
11 本体
12 入射部
13 第一反射面
14 第二反射面
15 出射面
Ax 灯具の光軸
Ax1 光源の光軸
【技術分野】
【0001】
本発明は、光源及び導光体を有する車両用灯具に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、特許文献1,2に記載のような車両用灯具が知られている。特許文献1に記載の車両用灯具は、特殊な配光特性を有する発光素子(10)と、発光素子(10)の前方に配設されたインナーレンズ(34)と、インナーレンズ(34)の前方に配設されたアウターレンズ(36)と、を備える。インナーレンズ(34)の後面は、曲率がなだらかに変化するシリンドリカル面であり、インナーレンズ(34)の前面は、縦長な複数のプリズム素子(34S)からなる。アウターレンズ(36)の後面は、二次元アレイ状に配列された複数のレンズ素子(36S)からなる。発光素子(10)から発した光がインナーレンズ(34)によって平行光になり、その平行光がアウターレンズ(36)によって上下左右に拡散した光になる。
【0003】
特許文献2に記載の車両用灯具は、発光素子(12)及び導光体(14)を備える。導光体(14)の後面の中央部には凹部(14c2)が形成されており、発光素子(12)がその凹部(14c2)内に納められている。凹部(14c2)の奥側の面(14E)は、発光素子(12)を中心とした球面型の入射面である。導光体(14)の前面の中央部には、上下一対の回転放物面型の第一反射面(14B)が形成されており、発光素子(12)から発した光が第一反射面(14B)によって上方又は下方へ反射されて、その光が平行光になる。導光体(14)の後面のうち凹部(14c2)の上側及び下側には、階段状の第二反射面(14C)が形成されている。第二反射面(14C)は第一反射面(14B)の回転対称軸(Ax1)を中心軸とした円錐面型に形成されており、第一反射面(14B)によって反射された光が第二反射面(14C)によって前方に反射され、その光が第二反射面(14C)によって左右方向に放射状に拡げられる。導光体(14)の前面のうち第一反射面(14B)の上側及び下側には、出射面(14D)が形成されている。出射面(14D)は、第一反射面(14B)の回転対称軸(Ax1)を中心軸とした円柱面に複数のレンズ素子(14s2)を形成したものである。第二反射面(14C)によって反射された光が出射面(14D)を通過する際に上下左右に拡散される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2007−48470号公報
【特許文献2】特許第4290601号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に記載の車両用灯具は上下左右に拡がった配光であり、その配光特性はアウターレンズ(36)によって得られる。しかしながら、そのような配光特性を得るためには、アウターレンズ(36)の後面にレンズ素子(36S)を形成せざるを得ない。アウターレンズ(36)は車両用灯具の意匠性に大きく影響するものであり、車両用灯具の意匠設計の自由度がない。つまり、アウターレンズ(36)の後面にレンズ素子(36S)が形成されているから、レンズ素子間のカットラインや凹凸感や切り込み線が目立つうえ、非点灯時の見栄えや点灯フィーリングが良くない。
特許文献2に記載の車両用灯具でも、上下左右に拡がった配光を得るためには、出射面(14D)にレンズ素子(14s2)を形成せざるを得ず、意匠設計の自由度がない。
【0006】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、車両用灯具の意匠設計の自由度があっても、上下左右方向のような直交二方向に拡がった配光を得られるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
以上の課題を解決するため、本発明に係る車両用灯具は、
導光体と、
前方を向く光軸を有する光源と、を備え、
前記導光体は、
前記光源の前方に配設された透明な本体と、
前記光源に対向する位置であって前記本体の後面に形成され、前記光源から発した光を前記本体の内部に取り込む入射部と、
前記入射部に相対する位置であって前記本体の前面に形成され、前記入射部によって前記本体の内部に取り込まれた光を前記光軸の方向に直交する第一方向へ反射させつつ、その光を前記光軸の方向及び前記第一方向に直交する第二方向に拡散させる第一反射面と、
前記入射部から前記第一方向にずれた位置であって前記本体の後面に形成され、前記第一反射面によって反射された光を前記光軸の方向へ反射させつつ、その光を前記第一方向に拡散させる第二反射面と、
前記第一反射面から前記第一方向にずれた位置であって前記本体の前面に形成され、前記第二反射面で反射された光を前記本体の内部から出射させる出射面と、を有する。
【0008】
好ましくは、前記出射面が、段差及び切り込みの無い平坦面状、凸面状又は凹面状に形成されている。
【0009】
好ましくは、前記第一反射面が、前記光軸に対して斜交いな軸線を中心軸としたシリンドリカル面状に形成されている。
【0010】
好ましくは、前記第二反射面が、前記第二方向に沿った軸線を中心軸としたシリンドリカル面状に、且つ前記本体の外部から見て凸面状に形成されている。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、光源から発した光が第一反射面によって第一方向に拡げられ、更にその光が第二反射面によって第二方向に拡げられるから、二方向に拡がった配光を得ることができる。二方向に拡がった配光を得るべく、第一反射面及び第二反射面を利用したから、出射面の光学的設計の自由度が向上する。そのため、車両用灯具の意匠設計の自由度が向上し、よりデザイン性のある車両用灯具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の実施の形態に係る車両用灯具の正面図である。
【図2】同車両用灯具の平面図である。
【図3】図1に図示のIII−IIIに沿った面を矢印方向に見て示した断面図である。
【図4】同車両用灯具に備わる導光体の斜視図である。
【図5】同導光体の斜視図である。
【図6】同車両用灯具とともに光線軌跡を示した平面図である。
【図7】同車両用灯具とともに光線軌跡を示した断面図である。
【図8】応用例1に係る車両用灯具の斜視図である。
【図9】応用例2に係る車両用灯具の正面図である。
【図10】応用例3に係る車両用灯具の正面図である。
【図11】応用例3に係る車両用灯具の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【0014】
図1は、車両用灯具1の正面図である。図2は、車両用灯具1の平面図である。図3は、図1に図示のIII−IIIに沿った断面を矢印方向に見て示した断面図である。図4は、車両用灯具1の前側斜視図である。図5は、車両用灯具1の後ろ側斜視図である。なお、以下の説明において、「前」とは車両用灯具1から発する光束が進む向きであり、車両用灯具1の光軸Ax(図3に図示)が前後方向に延びている。
【0015】
この車両用灯具1は、光源2及び導光体10を備える。光源2及び導光体10は、図示しないハウジング及び透光カバー(素通しのアウターレンズ)からなる灯室内に収容されている。
【0016】
光源2は基板上に実装されている。光源2が前方に向くように配置され、光源2の光軸Ax1が光源2から前方に延びている。光源2は前方に向けて放射状に光を発し、光源2の指向性が低い。光源2は、発光ダイオード、有機エレクトロルミネッセンス素子、無機エレクトロルミネッセンス素子その他の半導体発光素子である。
【0017】
導光体10は、光源2の前方に配設されている。この導光体10は、光源2から発した光をコリメート状態にして取り込み、取り込まれた光を直交二方向に拡げるように2回内部反射させ、2回反射された光を光軸Ax方向に投射するものである。
【0018】
導光体10は、本体11、入射部12、第一反射面13、第二反射面14及び出射面15を有する。
本体11は透明な材料からなり、この本体11が光源2の前方に配設されている。
本体11の後面の上部には入射部12が形成され、本体11の前面の上部には第一反射面13が形成され、本体11の後面の下部には第二反射面14が形成され、本体11の前面の下部には出射面15が形成されている。なお、上下方向とは、車両用灯具1の光軸Ax及び光源2の光軸Ax1に沿う方向(前後方向)に直交する第一方向をいい、左右方向とは、車両用灯具1の光軸Ax及び光源2の光軸Ax1に沿う方向に直交するとともに、第一方向に直交する第二方向をいう。
【0019】
入射部12は光源2に対向する。この入射部12は、光源2から発した光を本体11の内部に取り込みつつ、光源2から発した光を略平行光に変換する。
【0020】
入射部12は、第一入射面12a、第二入射面12b及び反射面12cを有する。入射部12は、光源2の光軸Ax1を回転対称軸とする略円錐台状に形成されていて、本体11の後面から後方に突出するように設けられている。入射部12の頭部には凹部が形成されており、その凹部の奥には第一入射面12aが形成されており、その第一入射面12aが光源2に対向する。第一入射面12aは、光源2の光軸Ax1を回転対称軸とした回点対称な面であるとともに、光源2側へ膨出するよう凸面状に形成されている。第一入射面12aは、光源2から発した光を本体11の内部に取り込みつつ、その光を屈折によりコリメートする。第一入射面12aによってコリメートされた光は、光源2の光軸Ax1に略平行な平行光である。
【0021】
入射部12の頭部に形成された凹部の内周面には、第二入射面12bが形成されており、第一入射面12aが第二入射面12bによって囲繞されている。第二入射面12bは、第一入射面12aの周縁部から後方に延びて、光源2の光軸Ax1を回転対称軸とした略円柱面状又は略円錐面状に形成されている。第二入射面12bは、光源2から発した光のうち第一入射面12aよりも側方へ向かう光を本体11の内部へ取り込む。
【0022】
入射部12の外周面には、反射面12cが形成されている。反射面12cは、第二入射面12bの後ろ側の縁から前側に向かって外側(光源2の光軸Ax1から離間する側)へ広がるように傾斜して、第二入射面12bを囲繞する。反射面12cは、光源2の光軸Ax1を回転対称軸とした回点対称な裁頭円錐面状に設けられている。反射面12cは、第二入射面12bによって取り込まれた光を光源2の光軸Ax1に沿うように前へ内部反射させる。なお、反射面12cは、アルミ蒸着、銀蒸着等による反射膜が施された面であってもよいし、そのような反射膜が施されていない全反射面であってもよい。反射面12cに反射膜が形成されていれば、光の漏洩が防止される。
【0023】
第一入射面12bの面積を大きくとることができれば、第二入射面12b及び反射面12cを省略してもよい。第二入射面12b及び反射面12cがあることによって、第一入射面12bが小さくても、光源2を第一入射面12bの近くに配置することができ、光利用効率も向上する。
【0024】
第一反射面13は、入射部12の前方で入射部12に相対する位置にある。第一反射面13は、光源2の光軸Ax1に対して斜交いな軸線Ax2を中心軸としたシリンドリカル面状に形成されている。第一反射面13はシリンドリカル凹面であってもよいし、シリンドリカル凸面であってもよい。第一反射面13は、光源2の光軸Ax1に対して後ろ上がりに傾斜している。第一反射面13には、アルミ蒸着、銀蒸着等による反射膜が施されていてもよいし、そのような反射膜が施されていなくてもよい。第一反射面13は、入射部12によって取り込まれて本体11の内部を光軸Ax1に沿って前方に進む略平行光を、光軸Ax1方向に直交する第一方向(下方)へ内部反射させつつ、その反射光を、前後方向及び第一方向に直交する第二方向(左右方向)に拡散させる。
【0025】
第二反射面14は第一反射面13の下方にあり、第二反射面14と入射部12が上下にずれている。第二反射面14は、左右方向に沿った軸線Ax3を中心軸としたシリンドリカル面状に形成されている。具体的には、本体11の外部から見た場合、第二反射面14がシリンドリカル凸面であり、本体11の内部から見た場合、第二反射面14がシリンドリカル凹面である。第二反射面14には、アルミ蒸着、銀蒸着等による反射膜が施されていてもよいし、そのような反射膜が施されていなくてもよい。第二反射面14は、第一反射面13によって反射されて本体11の内部を下方に進む光を、光軸Ax1の方向に略平行な方向へ内部反射させつつ、その反射光を、第一方向(上下方向)に拡散させる。
【0026】
出射面15は第二反射面14の前方にあり、出射面15と第一反射面13が上下にずれている。出射面15は、段差及び切り込みが無い面であり、好ましくは車両用灯具1の光軸Ax及び光源2の光軸Ax1に対して垂直な平坦面である。この出射面15は、第二反射面14によって反射されて本体11の内部を前方(第一方向)に進む光を本体11から出射させる。
【0027】
出射面15が平坦面ではなく、凸面又は凹面であってもよい。出射面15が凸面又は凹面である場合でも、出射面15に段差及び切り込みが無いことが好ましい。なお、出射面15は、平坦面、凸面又は凹面に僅かなレンズカット又はシボが形成されたものでもよい。
【0028】
図6、図7は、光源2から発した光線の軌跡を示す図である。図6、図7に示すように、光源2から第一入射面12aに進行する光が第一入射面12aに入射し、その入射光が第一入射面12aの屈折により光軸Ax1に平行な略平行光に変換される。また、光源2から第二入射面12bに進行する光が第二入射面12bに入射し、その入射光は反射面12cによって光軸Ax1方向へ内部反射されつつ、反射面12cによって光軸Ax1に平行な略平行光に変換される。本体11の内部を入射部12から第一反射面13に進行する略平行光は、第一反射面13によって下方へ内部反射されつつ、第一反射面13によって左右方向に拡散される。本体11の内部を第一反射面13から第二反射面14に進行する光は、第二反射面14によって前方へ内部反射されつつ、第二反射面14によって上下方向に拡散される。本体11の内部を第二反射面14から出射面15に進行する光は、出射面15から前方に出射される。
【0029】
以上のような車両用灯具1は、以下のような効果をもたらす。
【0030】
(1) 光源2から発した光が第一反射面13によって左右方向に拡げられ、更にその光が第二反射面14によって上下方向に拡げられるから、上下左右に拡がった配光を得ることができる。
【0031】
(2) 第一反射面13、第二反射面14によって上下左右に拡がった配光が得られるから、出射面15の光学的設計の自由度が向上する。そのため、車両用灯具1の意匠設計の自由度が向上する。
【0032】
(3) 第一反射面13及び第二反射面14によって配光が形成されるから、出射面15にレンズ素子を形成しなくても済み、出射面15を段差及び切り込みの無い面とすることができる。そのため、車両用灯具1の意匠性が高く、その車両用灯具1の意匠面(出射面15)の凹凸感やカットラインがなく、その意匠面で点光りも発生せず、更に非点灯時の見栄えもよい。
【0033】
(4) 光源2から発した光が入射部12によって平行光になるから、第一反射面13及び第二反射面14の光学的設計を行いやすい。
【0034】
(5) 光源2が出射面15に映りにくいので、出射面15を見ても光源2を視認しにくい。そのため、見栄えが向上する。
【0035】
(6) 導光体10は、光を二回反射させる単純な構造である。そのため、光が損失しにくい。特に、第一反射面13や第二反射面14に反射膜がコーティングされていれば、光の損失を更に抑えることができる。
【0036】
〔応用例1〕
図8は、車両用のライン状ランプの斜視図である。図8に示すように、複数の導光体10が左右方向(第二方向)に一列に配列され、複数の光源2(図8では、導光体10の裏側に隠れている)が左右方向に一列に配列されている。これら導光体10が一体成形されており、何れの導光体10も出射面15が前に向いている。出射面15が平坦面であれば、これら出射面15が面一になっている。
【0037】
〔応用例2〕
図9は、車両用の丸目ランプの正面図である。図9に示すように、入射部12及び第一反射面13が第二反射面14及び出射面15よりも中心寄りになるように複数の導光体10が環状に配列され、複数の光源2(図9では、導光体10の裏側に隠れている)が環状に配列されている。これら導光体10が一体成形されており、何れの導光体10も出射面15が前に向いている。出射面15が平坦面であれば、これら出射面15が面一になっている。
【0038】
〔応用例3〕
図10、図11は、車両用の丸目ランプの正面図である。図10、図11に示すように、第二反射面14及び出射面15が入射部12及び第一反射面13よりも中心寄りになるように複数の導光体10が環状に配列され、複数の光源2が環状に配列されている。これら導光体10が一体成形されており、何れの導光体10も出射面15が前に向いている。出射面15が平坦面であれば、これら出射面15が面一になっている。
【産業上の利用可能性】
【0039】
本発明に係る車両用灯具は、前照灯、補助前照灯、信号灯、方向指示灯、車幅灯、尾灯、制動灯、補助制動灯、室内灯、コンビネーションランプ、ドアミラーターンランプ、トランクリッドランプその他の車両用灯具に適用可能である。
【符号の説明】
【0040】
1 車両用灯具
2 光源
10 導光体
11 本体
12 入射部
13 第一反射面
14 第二反射面
15 出射面
Ax 灯具の光軸
Ax1 光源の光軸
【特許請求の範囲】
【請求項1】
導光体と、
前方を向く光軸を有する光源と、を備え、
前記導光体は、
前記光源の前方に配設された透明な本体と、
前記光源に対向する位置であって前記本体の後面に形成され、前記光源から発した光を前記本体の内部に取り込む入射部と、
前記入射部に相対する位置であって前記本体の前面に形成され、前記入射部によって前記本体の内部に取り込まれた光を前記光軸の方向に直交する第一方向へ反射させつつ、その光を前記光軸の方向及び前記第一方向に直交する第二方向に拡散させる第一反射面と、
前記入射部から前記第一方向にずれた位置であって前記本体の後面に形成され、前記第一反射面によって反射された光を前記光軸の方向へ反射させつつ、その光を前記第一方向に拡散させる第二反射面と、
前記第一反射面から前記第一方向にずれた位置であって前記本体の前面に形成され、前記第二反射面で反射された光を前記本体の内部から出射させる出射面と、を有することを特徴とする車両用灯具。
【請求項2】
前記出射面が、段差及び切り込みの無い平坦面状、凸面状又は凹面状に形成されてい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】
前記第一反射面が、前記光軸に対して斜交いな軸線を中心軸としたシリンドリカル面状に形成されてい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】
前記第二反射面が、前記第二方向に沿った軸線を中心軸としたシリンドリカル面状に、且つ前記本体の外部から見て凸面状に形成されていることを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の車両用灯具。
【請求項1】
導光体と、
前方を向く光軸を有する光源と、を備え、
前記導光体は、
前記光源の前方に配設された透明な本体と、
前記光源に対向する位置であって前記本体の後面に形成され、前記光源から発した光を前記本体の内部に取り込む入射部と、
前記入射部に相対する位置であって前記本体の前面に形成され、前記入射部によって前記本体の内部に取り込まれた光を前記光軸の方向に直交する第一方向へ反射させつつ、その光を前記光軸の方向及び前記第一方向に直交する第二方向に拡散させる第一反射面と、
前記入射部から前記第一方向にずれた位置であって前記本体の後面に形成され、前記第一反射面によって反射された光を前記光軸の方向へ反射させつつ、その光を前記第一方向に拡散させる第二反射面と、
前記第一反射面から前記第一方向にずれた位置であって前記本体の前面に形成され、前記第二反射面で反射された光を前記本体の内部から出射させる出射面と、を有することを特徴とする車両用灯具。
【請求項2】
前記出射面が、段差及び切り込みの無い平坦面状、凸面状又は凹面状に形成されてい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】
前記第一反射面が、前記光軸に対して斜交いな軸線を中心軸としたシリンドリカル面状に形成されてい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】
前記第二反射面が、前記第二方向に沿った軸線を中心軸としたシリンドリカル面状に、且つ前記本体の外部から見て凸面状に形成されていることを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の車両用灯具。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2013−109871(P2013−109871A)
【公開日】平成25年6月6日(2013.6.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−252230(P2011−252230)
【出願日】平成23年11月18日(2011.11.18)
【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25年6月6日(2013.6.6)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年11月18日(2011.11.18)
【出願人】(000002303)スタンレー電気株式会社 (2,684)
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]