特開2021-97016(P2021-97016A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2021-97016(P2021-97016A)
(43)【公開日】2021年6月24日
(54)【発明の名称】車両用灯具
(51)【国際特許分類】
   F21S 43/241 20180101AFI20210528BHJP
   F21S 43/15 20180101ALI20210528BHJP
   F21S 43/31 20180101ALI20210528BHJP
   F21W 103/00 20180101ALN20210528BHJP
   F21Y 115/10 20160101ALN20210528BHJP
【FI】
   F21S43/241
   F21S43/15
   F21S43/31
   F21W103:00
   F21Y115:10
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
【全頁数】9
(21)【出願番号】特願2019-229326(P2019-229326)
(22)【出願日】2019年12月19日
(71)【出願人】
【識別番号】000002303
【氏名又は名称】スタンレー電気株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100106909
【弁理士】
【氏名又は名称】棚井 澄雄
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100179833
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 将尚
(74)【代理人】
【識別番号】100175824
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 淳一
(72)【発明者】
【氏名】松下 和照
【テーマコード(参考)】
3K243
【Fターム(参考)】
3K243AA13
3K243DA01
3K243EA07
3K243EB19
3K243EC02
(57)【要約】
【課題】正面視からの視野角を大きくした場合でも、発光の明暗差が変化することを抑制した車両用灯具を提供する。
【解決手段】光源3と、光源3から出射された光Lを一の方向に向かって反射するリフレクタ4と、リフレクタ4により反射された光Lを背面側から入射し、正面側から出射する導光レンズ5とを備え、導光レンズ5は、正面に凹部11と、背面に凹部11と対向するレンズ部12とを有し、レンズ部12により集光された光Lの一部を凹部11において全反射させることによって、凹部11に対応した領域をその周囲よりも相対的に暗く発光させる。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光源と、
前記光源から出射された光を一の方向に向かって反射するリフレクタと、
前記リフレクタにより反射された光を背面側から入射し、正面側から出射する導光レンズとを備え、
前記導光レンズは、前記正面に凹部と、前記背面に前記凹部と対向するレンズ部とを有し、
前記レンズ部により集光された光の一部を前記凹部において全反射させることによって、前記凹部に対応した領域をその周囲よりも相対的に暗く発光させることを特徴とする車両用灯具。
【請求項2】
前記導光レンズを正面視したときに、前記凹部に対応した領域が前記レンズ部に対応した領域の内側に位置す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】
前記レンズ部は、当該レンズ部に入射した光を前記一の方向に向かって集光させる凸状のレンズ面により構成され、
前記凹部は、前記一の方向に沿った断面において、互いに向かい合った状態で底部において突き合わされた一対の反射面により構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】
前記リフレクタは、前記光源に対応した位置に焦点を有する放物反射面を有し、且つ、前記放物反射面に入射した光を前記一の方向に向かって拡散しながら反射する光拡散性を有することを特徴とする請求項3に記載の車両用灯具。
【請求項5】
前記光源は、前記一の方向とは交差する方向に並ぶ複数の発光素子を有し、
前記凹部及び前記レンズ部は、前記複数の発光素子が並ぶ方向に合わせて延長して設けられていることを特徴とする請求項3又は4に記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両用灯具に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、車両に搭載される車両用灯具として、光源と、光源から出射された光を反射するリフレクタと、リフレクタにより反射された光を背面側から入射し、正面側から出射する導光レンズとを備えたものがある(例えば、下記特許文献1を参照。)。
【0003】
具体的に、下記特許文献1には、光源が配置された灯室の前面が外側に位置するアウターレンズと内側に位置するインナーレンズとによって覆われた車両用灯具であって、アウターレンズには、凸状魚眼ステップ群と凹状魚眼ステップ群とが形成され、インナーレンズには、正面形状で円形をした水玉ステップが形成されたものが開示されている。
【0004】
また、水玉ステップは、断面形状で凸状の半円形をしており、インナーレンズの光源側の面(裏面)に形成されている。インナーレンズの外面の水玉ステップに対応した箇所には、正面形状で水玉ステップの円形より小さな円形をし、断面形状で凹状の半円形をした凹部が形成されている。
【0005】
このような車両用灯具では、凸状魚眼ステップ群を透して見える灯室内の見え方と凹状魚眼ステップ群を透して見える灯室内の見え方との差によって、立体感を強調することが行われている。また、水玉ステップにリフレクタにより反射された平行光束が入射すると、この平行光束が収束するように屈折される。これにより、水玉ステップの周縁部に透過光線の無い輪状の暗部が生じるため、この輪状暗部をアウターレンズを通して見た場合、上述した立体感をより強調することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特許第3180180号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、上述した特許文献1に記載の車両用灯具では、リフレクタにより反射された平行光束のみがアウターレンズを通して視認される。このため、アウターレンズの正面視からの視野角が大きくなった場合、視認される平行光束の減少によりアウターレンズ全体が暗くなった状態で視認されることになる。この場合、輪状暗部との明暗差が小さくなるため、上述した発光の明暗差により立体感を強調することが困難となる。
【0008】
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、正面視からの視野角を大きくした場合でも、発光の明暗差が変化することを抑制した車両用灯具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
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〕 光源と、
前記光源から出射された光を一の方向に向かって反射するリフレクタと、
前記リフレクタにより反射された光を背面側から入射し、正面側から出射する導光レンズとを備え、
前記導光レンズは、前記正面に凹部と、前記背面に前記凹部と対向するレンズ部とを有し、
前記レンズ部により集光された光の一部を前記凹部において全反射させることによって、前記凹部に対応した領域をその周囲よりも相対的に暗く発光させることを特徴とする車両用灯具。
〔2〕 前記導光レンズを正面視したときに、前記凹部に対応した領域が前記レンズ部に対応した領域の内側に位置することを特徴とする前記〔1〕に記載の車両用灯具。
〔3〕 前記レンズ部は、当該レンズ部に入射した光を前記一の方向に向かって集光させる凸状のレンズ面により構成され、
前記凹部は、前記一の方向に沿った断面において、互いに向かい合った状態で底部において突き合わされた一対の反射面により構成さ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〕 前記リフレクタは、前記光源に対応した位置に焦点を有する放物反射面を有し、且つ、前記放物反射面に入射した光を前記一の方向に向かって拡散しながら反射する光拡散性を有することを特徴とする前記〔3〕に記載の車両用灯具。
〔5〕 前記光源は、前記一の方向とは交差する方向に並ぶ複数の発光素子を有し、
前記凹部及び前記レンズ部は、前記複数の発光素子が並ぶ方向に合わせて延長して設けられていることを特徴とする前記〔3〕又は〔4〕に記載の車両用灯具。
【発明の効果】
【0010】
以上のように、本発明によれば、正面視からの視野角を大きくした場合でも、発光の明暗差が変化することを抑制した車両用灯具を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1】本発明の一実施形態に係る車両用灯具の構成を示す側面図である。
図2図1中に示す線分A−Aによる車両用灯具の一の方向に沿った断面図である。
図3図1に示す車両用灯具の視野角が0°となる場合の光線軌跡を示す断面図である。
図4図3に示す場合の車両用灯具による発光状態を示す写真である。
図5図1に示す車両用灯具の視野角が上方に15°となる場合の光線軌跡を示す断面図である。
図6図5に示す場合の車両用灯具による発光状態を示す写真である。
図7図1に示す車両用灯具の視野角が上方に30°となる場合の光線軌跡を示す断面図である。
図8図7に示す場合の車両用灯具による発光状態を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
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。
【0013】
本発明の一実施形態として、例えば図1及び図2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の構成を示す側面図である。図2は、図1中に示す線分A−Aによる車両用灯具1の一の方向に沿った断面図である。
【0014】
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。
【0015】
本実施形態の車両用灯具1は、図1に示すように、車両(図示せず。)の後端側の両コーナー部(本実施形態では左後端側のコーナー部)に搭載されるリアコンビネーションランプRCLのうち、車両の側面側において赤色発光するテールランプTLLに本発明を適用したものである。
【0016】
なお、本実施形態の車両用灯具1では、車両の後端側の両コーナー部において左右対称に配置されるリアコンビネーションランプRCLのうち、右後端側のコーナー部に搭載されるリアコンビネーションランプRCLを例示している。
【0017】
また、以下の説明において、「前」「後」「左」「右」「上」「下」との記載は、特に断りのない限り、車両用灯具1を正面(車両の後方)から見たときのそれぞれの方向を意味するものとする。したがって、車両を正面(車両の前方)から見たときのそれぞれの方向とは、前後左右を逆にした方向となっている。
【0018】
さらに、本実施形態の車両用灯具1では、テールランプTLLとして車両の側面から光Lが出射される方向(+Y軸方向)を一の方向としている。
【0019】
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、灯体2の内側に配置された光源3と、リフレクタ4と、導光レンズ5と、エクステンション6とを備えている。
【0020】
灯体2は、正面が開口したハウジング7と、このハウジング7の開口を覆う透明なレンズカバー(アウターレンズ)8とにより構成される。なお、灯体2の形状については、車両のデザイン等に合わせて、適宜変更することが可能である。
【0021】
光源3は、赤色光(以下、単に「光」という。)Lを発する複数の発光素子9を有している。発光素子9としては、LEDを用いることができる。複数の発光素子9は、このLEDを駆動する駆動回路が設けられた回路基板10の一面に実装されている。回路基板10は、一面を下方(−Z軸側)に向けた状態で配置されている。
【0022】
なお、回路基板10については、上述したLEDを駆動する駆動回路が設けられた構成に必ずしも限定されるものではなく、例えば、LEDが設けられた実施基板と、駆動回路が設けられた回路基板とを別々に配置し、これら実装基板と回路基板とをハーネスと呼ばれる配線コードを介して電気的に接続し、LEDが発する熱から駆動回路を保護する構成であってもよい。
【0023】
複数の発光素子9は、一の方向とは交差する方向(本実施形態では車両用灯具1の前後方向)に並んで配置されている。なお、図2では、1つの発光素子9のみを図示している。また、複数の発光素子9については、必要がない限り光源3としてまとめて扱うものとする。光源3は、回路基板10の一面に対して垂直な方向(本実施形態では下方)に向かって光Lを放射状に出射する。
【0024】
リフレクタ4は、光源3から出射された光Lを一の方向に向かって反射するものであり、例えば白色の反射部材からなる。リフレクタ4は、前方(+Y軸側)が開放された状態で、回路基板10の面上に実装された光源3の下方側(−Z軸側)を覆うように配置されている。また、リフレクタ4は、複数の発光素子9が並ぶ方向に合わせて、車両用灯具1の前後方向に延長して設けられている。
【0025】
リフレクタ4は、放物反射面4aを有している。放物反射面4aは、一の方向に沿った断面において、その基端(後端)側から先端(前端)側に向かって、光源3に対応した位置(例えば光源3の発光中心)を焦点とする放物線を描くように湾曲した形状を有している。これにより、リフレクタ4は、光源3から出射された光Lを放物反射面4aにより一の方向に向けて平行化しながら反射する。
【0026】
また、リフレクタ4は、放物反射面4aに入射した光Lを一の方向に向かって拡散しながら反射する光拡散性を有している。この光拡散性については、上述した白色の反射部材の表面形状によって拡散される光Lの反射方向に指向性を持たせることが可能である。
【0027】
また、リフレクタ4は、光源3と対向する遮光壁4bと、この遮光壁4bを貫通する孔部4cを有している。リフレクタ4は、光源3から出射された光Lの一部を遮光壁4bにより遮光し、孔部4cを通過した光Lを放物反射面4aへと入射させることによって、この放物反射面4aに入射する光Lを規制している。
【0028】
また、遮光壁4bは、光源3からの光Lが導光レンズ5やレンズカバー8に直接入射しないように配置されている。これにより、凹部11や凸状のレンズ面12に光Lが入射しないため、暗部に輝度ムラが起こることを防いでいる。
【0029】
導光レンズ5は、インナーレンズとして、リフレクタ4により反射された光Lを背面側から入射し、正面側から出射することによって、正面側に設けられた発光面5aを発光させるものである。導光レンズ5は、例えばポリカーボネイトやアクリル等の透明樹脂やガラスなど、空気よりも屈折率の高い光透過性部材からなる。導光レンズ5は、車両用灯具1の上下方向に所定の幅を有しながら、複数の発光素子9が並ぶ方向に合わせて、車両用灯具1の前後方向に延長して設けられている。
【0030】
導光レンズ5は、正面に凹部11と、背面に凹部11と対向するレンズ部12とを有している。また、導光レンズ5を正面視したときに、凹部11に対応した領域がレンズ部12に対応した領域の内側に位置している。すなわち、凹部11よりもレンズ部12が大きくなっている。
【0031】
凹部11は、一の方向に沿った断面において、互いに向かい合った状態で底部11aにおいて突き合わされた一対の反射面11b,11cにより構成されている。また、凹部11は、複数の発光素子9が並ぶ方向に合わせて、車両用灯具1の前後方向に延長された溝部を構成している。
【0032】
一対の反射面11b,11cのうち、一方(本実施形態では上側)の反射面11bは、一の方向に対して上方に向かって僅かに傾斜して設けられている。他方(本実施形態では下側)の反射面11cは、一の方向に対して下方に向かって大きく傾斜して設けられている。なお、一対の反射面11b,11cの一の方向に対して傾ける角度については適宜変更することが可能である。
【0033】
レンズ部12は、このレンズ部12に入射した光Lを一の方向に向かって集光させる凸状のレンズ面12aにより構成されている。また、レンズ部12は、複数の発光素子9が並ぶ方向に合わせて、車両用灯具1の前後方向に延長されたシリンドリカルレンズを構成している。レンズ面12aは、一の方向に沿った断面において、球面状でも非球面状であってもよい。
【0034】
エクステンション6は、遮光性を有する黒色の樹脂成形体からなる。エクステンション6は、導光レンズ5の発光面5aを外方(前方)に臨ませる開口部6aを有している。また、エクステンション6は、導光レンズ5の発光面5aを除く、この導光レンズ5の正面側の周囲を覆う構成となっている。
【0035】
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、上述したレンズ部12により集光された光Lの一部を凹部11の反射面11b,11cにおいて全反射させる。これにより、導光レンズ5の発光面5aのうち、凹部11に対応した領域をその周囲よりも相対的に暗く発光させることが可能である。すなわち、発光面5aの明部内に凹部11に対応したライン状の暗部を形成することが可能である。
【0036】
また、本実施形態の車両用灯具1では、上述したリフレクタ4の放物反射面4aに入射した光Lを一の方向に向かって拡散しながら反射することによって、正面視からの視野角を大きくした場合でも、導光レンズ5の発光面5aが暗く視認されることを防ぐことが可能である。
【0037】
特に、本実施形態の車両用灯具1では、上述した光Lの反射方向に指向性を持たせたリフレクタ4によって、上方に向けて視野角を大きくした場合において、導光レンズ5の発光面5aが暗く視認されることを防ぐことが可能である。
【0038】
ここで、車両用灯具1の一の方向に対する視野角が0°(正面視)となる場合の光Lの光線軌跡を図3に示す。また、この視野角が0°(正面視)となる場合の車両用灯具1による発光状態を図4に示す。
【0039】
一方、車両用灯具1の一の方向に対する視野角が上方に15°となる場合の光Lの光線軌跡を図5に示す。また、この視野角が上方に15°となる場合の車両用灯具1による発光状態を図6に示す。
【0040】
一方、車両用灯具1の一の方向に対する視野角が上方に30°となる場合の光Lの光線軌跡を図7に示す。また、この視野角が上方に30°となる場合の車両用灯具1による発光状態を図8に示す。
【0041】
図3図8に示すように、正面視から上方に向けて視野角を大きくした場合でも、導光レンズ5の発光面5aが暗く視認されることを防ぐことが可能である。また、発光面5aの明部内において凹部11に対応したライン状の暗部を強調することが可能である。
【0042】
以上のように、本実施形態の車両用灯具1では、正面視からの視野角を大きくした場合でも、発光面5aと凹部11に対応した領域との発光の明暗差が変化することを抑制すること可能である。
【0043】
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。
具体的に、上記車両用灯具1では、実際の車両のデザイン等に合わせて、上記導光レンズ5の形状などを適宜変更することが可能である。例えば、導光レンズ5の上下方向に複数の凹部11及びレンズ部12を並べて配置した構成としてもよい。また、凹部11及びレンズ部12の形状についても適宜変更することが可能である。
【0044】
また、上記実施形態では、上述したリアコンビネーションランプRCLのテールランプTLLに本発明を適用した場合を例示しているが、本発明が適用される車両用灯具については、上述したリア側の車両用灯具に限らず、フロント側の車両用灯具に本発明を適用することも可能である。
【0045】
また、本発明が適用される車両用灯具については、上述したテールランプTLLに限らず、例えば、車幅灯(ポジションランプ)、方向指示器(ターンランプ)、昼間点灯ランプ(DRL)、ブレーキランプ(ストップランプ)、バック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、上記光源3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が可能である。
【符号の説明】
【0046】
1…車両用灯具 2…灯体 3…光源 4…リフレクタ 4a…放物反射面 5…導光レンズ(インナーレンズ) 5a…発光面 6…エクステンション 7…ハウジング 8…レンズカバー(アウターレンズ) 9…発光素子(LED) 10…回路基板 11…凹部 11b,11c…反射面 12…レンズ部 12a…レンズ面 RCL…リアコンビネーションランプ TLL…テールランプ
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8