JP2019200928A - 車両用灯具 - Google Patents

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Abstract

【課題】導光体の大型化を招くことなく、互いに異なる位置から入射した光を効率良く導光させることを可能とした車両用灯具を提供する。【解決手段】第１の入射部１１Ａは、第１の光源７Ａと対向する部分の中央に位置して、第１の光源７Ａから出射された光Ｌ１の一部が入射する第１の集光入射面１４ａと、第１の集光入射面１４ａの周囲を囲む位置から第１の光源７Ａ側に突出した突出部１５とを有し、第２の入射部１１Ｂは、第２の光源７Ｂと対向する部分に位置して、第２の光源７Ｂから出射された光Ｌ２が入射する第２の集光入射面１４ｂを有し、第２の集光入射面１４ｂは、突出部１５に隣接して設けられている。【選択図】図１３

Description

本発明は、車両用灯具に関する。
従来より、車両に搭載される車両用灯具として、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光源と、棒状や板状などの導光体とを組み合わせたものがある（例えば、下記特許文献１，２を参照。）。このような車両用灯具では、光源から出射された光を導光体の基端側から入射し、導光体の先端側に向けて光を導光させると共に、導光体の背面側に設けられた複数の反射カットにより反射された光を導光体の正面側から出射することによって、導光体の正面側を発光させる。
また、近年の車両用灯具では、デザインの多様化によって、導光体を色光の異なる光源からの光により相互に発光させることが行われている。このような車両用灯具の組み合わせとしては、例えば、車両の前端側の両コーナー部に搭載される車両用灯具として、白色発光する車幅灯（ポジションランプ）と、橙色発光する方向指示器（ターンランプ）とを組み合わせたものや、車両の後端側の両コーナー部に搭載される車両用灯具として、赤色発光する尾灯（テールランプ）と、橙色発光する方向指示器（ターンランプ）とを組み合わせたものなどがある。
特開２０１４−７５３３１号公報 特開２０１２−４００４号公報
ところで、上述した導光体を色光の異なる光源からの光により発光させる場合、色光の異なる光源を別々に配置し、それぞれの光源からの光を導光体の異なる位置から入射させた後、互いに同一方向に向けて導光させる必要がある。しかしながら、この場合、各光源から出射された光が入射する位置（入射部）の構造が複雑化するだけでなく、導光体の大型化を招く虞れがある。
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、導光体の大型化を招くことなく、互いに異なる位置から入射した光を効率良く導光させることを可能とした車両用灯具を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
〔１〕 互いに隣り合う第１の光源及び第２の光源と、
前記第１の光源及び前記第２の光源からの光を互いに同一方向に向けて導光させる導光体とを備え、
前記導光体は、前記第１の光源及び前記第２の光源に各々対向して配置されて、前記第１の光源及び前記第２の光源からから出射された光が入射する第１の入射部及び第２の入射部と、
前記第１の入射部及び前記第２の入射部に対向して配置されて、前記第１の入射部及び前記第２の入射部から入射した光を互いに同一方向に向けて反射する反射部と、
前記反射部で反射された光を導光させる導光部とを有し、
前記第１の入射部は、前記第１の光源と対向する部分の中央に位置して、前記第１の光源から出射された光の一部が入射する第１の集光入射面と、前記第１の集光入射面の周囲を囲む位置から前記第１の光源側に突出した突出部とを有し、
前記第２の入射部は、前記第２の光源と対向する部分に位置して、前記第２の光源から出射された光が入射する第２の集光入射面を有し、
前記第３の集光入射面は、前記突出部に隣接して設けられていることを特徴とする車両用灯具。
〔２〕 前記第１の入射部及び前記第２の入射部は、前記第１の光源及び前記第２の光源から放射状に出射された光を平行化又は集光しながら、前記導光体の内部へと入射することを特徴とする前記〔１〕に記載の車両用灯具。
〔３〕 前記反射部は、前記導光部側に向けて傾斜した傾斜面を有し、
前記傾斜面は、前記第１の光源及び前記第２の光源が並ぶ方向に連続して設けられていることを特徴とする前記〔１〕又は〔２〕に記載の車両用灯具。
〔４〕 前記導光体は、前記反射部で反射された光を前記導光部の内部で導光しながら、前記導光部の背面側に設けられた複数の反射カットにより反射された光を前記導光部の正面側から外部へと出射することによって、前記導光部の正面側に設けられた発光部を発光させることを特徴とする前記〔１〕〜〔３〕の何れか一項に記載の車両用灯具。
〔５〕 前記第１の光源及び前記第２の光源は、前記反射部から前記導光部に向けて反射される光の進行方向とは交差する方向に交互に複数並んで設けられていることを特徴とする前記〔１〕〜〔４〕の何れか一項に記載の車両用灯具。
〔６〕 前記第１の光源と前記第２の光源とは、互いに異なる色光を出射することを特徴とする前記〔１〕〜〔５〕の何れか一項に記載の車両用灯具。
以上のように、本発明によれば、導光体の大型化を招くことなく、互いに異なる位置から入射した光を効率良く導光させることを可能とした車両用灯具を提供することが可能である。
本発明の一実施形態に係る車両用灯具の構成を示す斜視図である。 図１に示す車両用灯具の構成を示す分解斜視図である。 図２に示す車両用灯具が備える灯具ユニットの構成を示す分解斜視図である。 図３に示す灯具ユニットが備える導光体の構成を示す上面図である。 図３に示す灯具ユニットが備える導光体の構成を示す正面図である。 図５中に示す線分Ａ−Ａによる導光体の断面図である。 図６中に示す囲み部分Ｂを拡大した導光体の断面図である。 図４に示す導光体の要部を拡大して示す上面図である。 図８中に示す線分Ｃ−Ｃによる導光体の断面図である。 図８中に示す線分Ｄ−Ｄによる導光体の断面図である。 図８中に示す線分Ｅ−Ｅによる導光体の断面図である。 図８中に示す線分Ｆ−Ｆによる導光体の断面図である。 図８に示す方向から見た第１の光源及び第２の光源から出射された光の光路を示す断面図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがあり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
本発明の一実施形態として、例えば図１〜図１３に示す車両用灯具１について説明する。
なお、図１は、車両用灯具１の構成を示す斜視図である。図２は、車両用灯具１の構成を示す分解斜視図である。図３は、車両用灯具１が備える灯具ユニット２の構成を示す分解斜視図である。図４は、灯具ユニット２が備える導光体９の構成を示す上面図である。図５は、灯具ユニット２が備える導光体９の構成を示す正面図である。図６は、図５中に示す線分Ａ−Ａによる導光体９の断面図である。図７は、図６中に示す囲み部分Ｂを拡大した導光体９の断面図である。図８は、図４に示す導光体９の要部を拡大して示す上面図である。図９は、図８中に示す線分Ｃ−Ｃによる導光体９の断面図である。図１０は、図８中に示す線分Ｄ−Ｄによる導光体９の断面図である。図１１は、図８中に示す線分Ｅ−Ｅによる導光体９の断面図である。図１２は、図８中に示す線分Ｆ−Ｆによる導光体９の断面図である。図１３は、図８に示す方向から見た第１の光源７Ａ及び第２の光源７Ｂから出射された光Ｌ１，Ｌ２の光路を示す断面図である。
また、以下に示す図面では、ＸＹＺ直交座標系を設定し、Ｘ軸方向を車両用灯具１の前後方向（長さ方向）、Ｙ軸方向を車両用灯具１の左右方向（幅方向）、Ｚ軸方向を車両用灯具１の上下方向（高さ方向）として、それぞれ示すものとする。
本実施形態の車両用灯具１は、例えば、車両（図示せず。）の前端側の両コーナー部（本実施形態では左前端側のコーナー部）に搭載されるものであり、白色発光する車幅灯（ポジションランプ）と、橙色発光で点滅する方向指示器（ターンランプ）とを組み合わせたポジションランプ兼ターンランプからなる。
具体的に、本実施形態の車両用灯具１は、図１及び図２に示すように、ポジションランプ兼ターンランプとして機能する灯具ユニット２を備えている。灯具ユニット２は、前面（正面）が開口したハウジング３と、このハウジング３の前面側を閉塞すると共に、灯具ユニット２に対応した開口部４ａを有するレンズカバー４とにより構成される灯体５の内側に配置されている。また、レンズカバー４の開口部４ａには、透明なアウターレンズ６が取り付けられている。
灯具ユニット２は、図２及び図３に示すように、複数（本実施形態では３つ）の第１の光源７Ａ及び複数（本実施形態では４つ）の第２の光源７Ｂと、回路基板８と、導光体９と、ブラケット１０とを備えている。
複数の第１の光源７Ａは、ポジションランプ用光源として、白色光（以下、単に光Ｌ１という。）を発するＬＥＤからなる。また、ＬＥＤには、車両照明用の高出力（高輝度）タイプのもの（例えばＳＭＤ ＬＥＤなど。）を使用している。複数の第１の光源７Ａは、このＬＥＤを駆動する駆動回路が設けられた回路基板８の下面側に、前後方向に一定の間隔で並んで実装されている。これにより、複数の第１の光源７Ａは、光Ｌ１を下方に向けて放射状に出射する。
複数の第２の光源７Ｂは、ターンランプ用光源として、橙色光（以下、単に光Ｌ２という。）を発するＬＥＤからなる。また、ＬＥＤには、車両照明用の高出力（高輝度）タイプのもの（例えばＳＭＤ ＬＥＤなど。）を使用している。複数の第２の光源７Ｂは、このＬＥＤを駆動する駆動回路が設けられた回路基板８の下面側に、前後方向に一定の間隔で並んで実装されている。これにより、複数の第２の光源７Ｂは、光Ｌ２を下方に向けて放射状に出射する。
複数（本実施形態では３つ）の第１の光源７Ａと複数（本実施形態では２つ）の第２の光源７Ｂとは、互いに隣り合うと共に、後述する導光体９の反射部１２から導光部１３に向けて反射される光Ｌ１，Ｌ２の進行方向とは交差する方向に交互に並んで設けられている。
一方、後述する導光体９の最も背面側に位置する第１の光源７Ａと第２の光源７Ｂとは、後述する導光体９の反射部１２から導光部１３に向けて反射される光Ｌ１，Ｌ２の進行方向に交互に並んで設けられている。
導光体９は、図４〜図１２に示すように、インナーレンズとして、全体として略三角平板状に形成されて、その主面が水平方向に対して平行となる向きで配置されている。なお、導光体９には、例えばポリカーボネイトやアクリル等の各光源７Ａ，７Ｂが発する光Ｌ１，Ｌ２に対して透明な透明樹脂やガラスなど、空気よりも屈折率の高い材質のものを用いることができる。
導光体９は、複数（本実施形態では３つ）の第１の入射部１１Ａ、複数（本実施形態では２つ）の第２の入射部１１Ｂ及び１つの第３の入射部１１Ｃと、反射部１２と、導光部１３とを有している。
複数の第１の入射部１１Ａは、図８〜図１０に示すように、導光体９の最も背面側に位置する第１の光源７Ａを除く、複数の第１の光源７Ａに各々対向するように、導光体９の上面における基端側の端部に沿って前後方向に等間隔に並んで設けられている。第１の入射部１１Ａは、第１の光源７Ａと対向する部分の中央に位置して、第１の光源７Ａから出射された光Ｌ１の一部が入射する凸面状の第１の集光入射面１４ａと、第１の集光入射面１４ａの周囲を囲む位置から第１の光源７Ａ側に突出した突出部１５とを有している。
各第１の入射部１１Ａでは、図１３に示すように、各第１の光源７Ａから出射され、第１の集光入射面１４ａから入射した光Ｌ１を光軸寄りに集光させる。これにより、各第１の入射部１１Ａでは、各第１の光源７Ａから放射状に出射された光Ｌ１を平行化又は集光しながら、導光体９の内部へと入射することができる。
また、各第１の入射部１１Ａでは、各第１の光源７Ａから出射された光Ｌ１のうち、突出部１５から入射した光Ｌ１を拡散しながら、導光体９の内部へと入射する。これにより、後述する発光部１８での輝度ムラの発生を防ぐことが可能である。
複数の第２の入射部１１Ｂは、図８、図９及び図１１に示すように、導光体９の最も背面側に位置する第２の光源７Ｂを除く、複数の第２の光源７Ｂに各々対向するように、導光体９の上面における基端側の端部に沿って前後方向に等間隔に並んで設けられている。第２の入射部１１Ｂは、第２の光源７Ｂと対向する部分に位置して、第２の光源７Ｂから出射された光Ｌ２が入射する凸面状の第２の集光入射面１４ｂを有している。
第２の集光入射面１４ｂは、突出部１５に隣接して設けられている。また、第２の集光入射面１４ｂは、互いに隣り合う突出部１５の各間に設けられている。
各第２の入射部１１Ｂでは、図１３に示すように、各第２の光源７Ｂから出射され、第２の集光入射面１４ｂから入射した光Ｌ２を光軸寄りに集光させる。これにより、各第２の入射部１１Ｂでは、各第２の光源７Ｂから放射状に出射された光Ｌ２を平行化又は集光しながら、導光体９の内部へと入射することができる。
また、各第２の入射部１１Ｂでは、各第２の光源７Ｂから出射された光Ｌ２のうち、突出部１５から入射した光Ｌ２を拡散しながら、導光体９の内部へと入射する。これにより、後述する発光部１８での輝度ムラの発生を防ぐことが可能である。
第３の入射部１１Ｃは、図８，９，１２に示すように、導光体９の最も背面側に位置する第１の光源７Ａ及び第２の光源７Ｂに対向するように、導光体９の上面における基端側の端部に設けられている。第３の入射部１１Ｃは、導光体９の最も背面側に位置する第１の光源７Ａ及び第２の光源７Ｂと対向する部分に位置して、これら第１の光源７Ａから出射された光Ｌ１及び第２の光源７Ｂから出射された光Ｌ２が入射する複数（本実施形態では２つ）の凸面状の第３の集光入射面１４ｃを有している。
第３の集光入射面１４ｃは、突出部１５に隣接すると共に、反射部１２から導光部１３に向けて反射される光Ｌ１，Ｌ２の進行方向に並んで設けられている。
第３の入射部１１Ｃでは、図１３に示すように、導光体９の最も背面側に位置する第１の光源７Ａ及び第２の光源７Ｂから出射され、各第３の集光入射面１４ｃから入射した光Ｌ１，Ｌ２を光軸寄りに集光させる。これにより、第３の入射部１１Ｃでは、導光体９の最も背面側に位置する第１の光源７Ａ及び第２の光源７Ｂから放射状に出射された光Ｌ１，Ｌ２を平行化又は集光しながら、導光体９の内部へと入射することができる。
反射部１２は、図６、図１０〜図１２に示すように、導光体９の基端側の端部に位置して、導光部１３側に向けて傾斜した第１の傾斜面１６ａ及び第２の傾斜面１６ｂを有している。
第１の傾斜面１６ａは、図１０，１１に示すように、導光体９の最も背面側に位置する第１の光源７Ａ及び第２の光源７Ｂを除く、各第１の光源７Ａ及び各第２の光源７Ｂから出射された光Ｌ１，Ｌ２の光軸ＡＸに対して４５°の角度で導光部１３側に向けて傾斜して設けられている。また、第１の傾斜面１６ａは、これら複数の第１の光源７Ａ及び複数の第２の光源７Ｂが並ぶ方向に連続して設けられている。
第２の傾斜面１６ｂは、図１２に示すように、導光体９の最も背面側に位置する第１の光源７Ａ及び第２の光源７Ｂから出射された光Ｌ１，Ｌ２の光軸ＡＸに対して４５°の角度で導光部１３側に向けて傾斜して設けられている。
反射部１２では、各第１の入射部１１Ａ及び各第２の入射部１１Ｂから入射した光Ｌ１，Ｌ２を第１の傾斜面１６ａ及び第２の傾斜面１６ｂにより導光部１３側へと互いに同一方向に向けて反射する。
導光部１３は、導光体９の基端側から先端側に向かって、その背面１３ａ側が正面１３ｂ側へと傾斜することによって、背面１３ａと正面１３ｂとが先端側で付き合わされた略三角平板状を有している。
導光体９では、反射部１２で反射された光Ｌ１，Ｌ２を導光部１３の内部で導光しながら、導光部の背面１３ａ側に設けられた複数の反射カット１７により反射された光Ｌ１，Ｌ２を導光部１３の正面１３ｂ側から外部へと出射することによって、導光部１３の正面側に設けられた発光部１８を発光させる。
複数の反射カット１７は、導光部１３の背面１３ａに入射した光Ｌ１，Ｌ２を導光部１３の正面１３ｂに対して臨界角未満となる角度で反射させるものであればよく、その形状や大きさ、数等について、特に限定されるものではない。例えば、本実施形態の反射カット１７は、図７に拡大して示すように、導光部１３の背面１３ａを上下方向に切り欠く略Ｖ字状の溝部１７ａが周期的に並ぶことによって構成されている。
発光部１８は、図４〜図６に示すように、導光部１３の正面１３ｂ側において、複数の反射カット１７に対応した位置に発光面１８ａを有している。発光部１８では、複数の反射カット１７で反射された光Ｌ１，Ｌ２によって発光面１８ａを略均一に発光させることができる。
ブラケット１０は、図２及び図３に示すように、前面（正面）側が開口した上側ケース１０ａと下側ケース１０ｂとにより構成されている。ブラケット１０は、上側ケース１０ａに回路基板８が取り付けられた状態で、導光体９を上下方向で挟み込むように、これら上側ケース１０ａと下側ケース１０ｂとを突き合わせることによって構成されている。灯具ユニット２は、このブラケット１０を介してハウジング３の内側にネジ止めにより取り付けられる。
なお、ブラケット１０の内側には、導光部１３の背面１３ａと対向するリフレクター（図示せず。）を設けた構成としてもよい。これにより、導光部１３の背面１３ａから外部へと出射された光をリフレクターにより反射して、再び導光部１３の背面１３ａから内部へと入射させることが可能である。
以上のような構成を有する本実施形態の車両用灯具１では、導光体９の発光部１８を色光の異なる第１の光源７Ａ及び第２の光源７Ｂからの光Ｌ１，Ｌ２により発光させる場合でも、第１の入射部１１Ａ及び第２の入射部１１Ｂの構成（形状）を複雑化することなく、導光体９（特に、第１の入射部１１Ａ及び第２の入射部１１Ｂ）の小型化を図ることが可能である。
また、本実施形態の車両用灯具１では、導光体９の大型化を招くことなく、互いに異なる位置（第１の入射部１１Ａ及び第２の入射部１１Ｂ）から入射した光Ｌ１，Ｌ２を効率良く導光させることが可能である。
なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、車両の前端側の両コーナー部に搭載される車両用灯具１として、白色発光する車幅灯（ポジションランプ）と、橙色発光で点滅する方向指示器（ターンランプ）とを組み合わせたポジションランプ兼ターンランプからなるものを例示しているが、車両の後端側の両コーナー部に搭載される車両用灯具として、赤色発光する尾灯（テールランプ）と、橙色発光で点滅する方向指示器（ターンランプ）とを組み合わせたテールランプ兼ターンランプからなるものに本発明を適用することも可能である。
なお、各国の法規に応じて、ターンランプの点滅（点灯）中は、ポジションランプ又はテールランプを点灯させたままとしたり、ポジションランプ又はテールランプを消灯させたりすることが可能である。
また、上記実施形態では、色光の異なる第１の光源７Ａ及び第２の光源７Ｂを用いた場合を例示しているが、色光の同じ第１の光源７Ａ及び第２の光源７Ｂを用いた車両用灯具に対しても本発明を適用することが可能である。この場合、導光体９の薄型化を図りつつ、大光量での発光が可能となる。
また、本発明が適用可能な車両用灯具については、色光の同じ第１の光源７Ａ及び第２の光源７Ｂを用いた場合、例えば、車両用前照灯（ヘッドランプ）、車幅灯（ポジションランプ）、補助前照灯（サブヘッドランプ）、前部（後部）霧灯（フォグランプ）、昼間点灯ランプ（ＤＲＬ）、リッドランプ、尾灯（テールランプ）、ブレーキランプ（ストップランプ）、バックランプ、方向指示器（ウィンカーランプ）などの車両用灯具に対して、本発明を幅広く適用することが可能である。
また、上記第１の光源７Ａ及び第２の光源７Ｂについては、光を放射状に出射するものであればよく、上述したＬＥＤ以外にも、例えばレーザーダイオード（ＬＤ）などの発光素子を用いることができる。また、発光素子が発する光の色についても、白色光や赤色光、橙色光など、その用途に応じて適宜変更することも可能である。
また、上記車両用灯具１では、上述した略三角板状の導光体９を用いた場合を例示しているが、実際の車両のデザイン等に合わせて、上記導光体９の形状などを適宜変更することが可能である。
１…車両用灯具 ２…灯具ユニット ３…ハウジング ４…レンズカバー ５…灯体 ６…アウターレンズ ７Ａ…第１の光源 ７Ｂ…第２の光源 ８…回路基板 ９…導光体 １０…ブラケット １１Ａ…第１の入射部 １１Ｂ…第２の入射部 １１Ｃ…第３の入射部 １２…反射部 １３…導光部 １４ａ…第１の集光入射面 １４ｂ…第２の集光入射面 １４ｃ…第３の集光入射面 １５…突出部 １６ａ…第１の傾斜面 １６ｂ…第２の傾斜面 １７…反射カット １８…発光部

Claims (6)

  1. 互いに隣り合う第１の光源及び第２の光源と、
    前記第１の光源及び前記第２の光源からの光を互いに同一方向に向けて導光させる導光体とを備え、
    前記導光体は、前記第１の光源及び前記第２の光源に各々対向して配置されて、前記第１の光源及び前記第２の光源からから出射された光が入射する第１の入射部及び第２の入射部と、
    前記第１の入射部及び前記第２の入射部に対向して配置されて、前記第１の入射部及び前記第２の入射部から入射した光を互いに同一方向に向けて反射する反射部と、
    前記反射部で反射された光を導光させる導光部とを有し、
    前記第１の入射部は、前記第１の光源と対向する部分の中央に位置して、前記第１の光源から出射された光の一部が入射する第１の集光入射面と、前記第１の集光入射面の周囲を囲む位置から前記第１の光源側に突出した突出部とを有し、
    前記第２の入射部は、前記第２の光源と対向する部分に位置して、前記第２の光源から出射された光が入射する第２の集光入射面を有し、
    前記第３の集光入射面は、前記突出部に隣接して設けられていることを特徴とする車両用灯具。
  2. 前記第１の入射部及び前記第２の入射部は、前記第１の光源及び前記第２の光源から放射状に出射された光を平行化又は集光しながら、前記導光体の内部へと入射することを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
  3. 前記反射部は、前記導光部側に向けて傾斜した傾斜面を有し、
    前記傾斜面は、前記第１の光源及び前記第２の光源が並ぶ方向に連続して設けら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。
  4. 前記導光体は、前記反射部で反射された光を前記導光部の内部で導光しながら、前記導光部の背面側に設けられた複数の反射カットにより反射された光を前記導光部の正面側から外部へと出射することによって、前記導光部の正面側に設けられた発光部を発光させることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用灯具。
  5. 前記第１の光源及び前記第２の光源は、前記反射部から前記導光部に向けて反射される光の進行方向とは交差する方向に交互に複数並んで設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の車両用灯具。
  6. 前記第１の光源と前記第２の光源とは、互いに異なる色光を出射することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の車両用灯具。
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