特許第6035901号(P6035901)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6035901
(24)【登録日】2016年11月11日
(45)【発行日】2016年11月30日
(54)【発明の名称】車両用灯具
(51)【国際特許分類】
   F21S 8/10 20060101AFI20161121BHJP
   F21Y 115/10 20160101ALN20161121BHJP
【FI】
   F21S8/10 171
   F21Y115:10
【請求項の数】3
【全頁数】11
(21)【出願番号】特願2012-145453(P2012-145453)
(22)【出願日】2012年6月28日
(65)【公開番号】特開2014-10958(P2014-10958A)
(43)【公開日】2014年1月20日
【審査請求日】2015年6月19日
(73)【特許権者】
【識別番号】000000136
【氏名又は名称】市光工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100089118
【弁理士】
【氏名又は名称】酒井 宏明
(72)【発明者】
【氏名】西畑 孝司
【審査官】 石井 孝明
(56)【参考文献】
【文献】 特開平07−006610(JP,A)
【文献】 特開2011−198536(JP,A)
【文献】 特開2007−194045(JP,A)
【文献】 特開2005−268201(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F21S 8/10
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
1個の半導体型光源と、
前記半導体型光源からの光を入射面から出射面に導く導光部材と、
を備え、
前記入射面は、前記導光部材の一端に設けられていて、
前記出射面は、前記導光部材の前記一端から他端にかけて帯状に設けられていて、
前記導光部材の前記一端から前記他端にかけての前記出射面と反対側の箇所には、前記入射面から入射した前記光を前記出射面側にそれぞれ反射させる複数個の反射部が間隔を置いて設けられており
複数個の前記反射部のそれぞれは、複数個の放物面の反射面から構成されていて、
複数個の前記反射面の光軸は、それぞれ異なった方向に向いている、
ことを特徴とする車両用灯具。
【請求項2】
複数個の前記反射部は、それぞれ複数個の放物面の反射面から構成されていて、
複数個の前記反射面の焦点は、共通であり、かつ、外部と前記導光部材との境界面、もしくは、前記境界面よりも前記導光部材中に位置する、
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】
複数個の前記反射部は、前記導光部材に形成された複数個の凹部にそれぞれ設けられていて、
前記凹部のうち前記反射部と対向する面には、前記反射部から外部に出射した光を再び前記導光部材中に入射させる再入射面が設けられている、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、半導体型光源と、導光部材と、を備えた車両用灯具であって、たとえば、デイタイムランニングランプやクリアランスランプやターンシグナルランプなどの車両用灯具に関するものである。
【背景技術】
【0002】
この種の車両用灯具は、従来からある(たとえば、特許文献1、特許文献2)。以下、従来の車両用灯具について説明する。従来の特許文献1の車両用灯具は、LEDと、帯状の導光部材と、を備え、LEDからの光を導光部材の前面側の拡散配光出射部から出射させるものである。また、従来の特許文献2の車両用灯具は、LED光源と、湾曲した導光体と、を備え、LED光源からの光を導光体の前面側から出射させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2009−146722号公報
【特許文献2】特開2011−198536号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところが、従来の特許文献1、2の車両用灯具は、導光部材の前面側、導光体の前面側を全面に亘って光らせるものである。このために、従来の特許文献1、2の車両用灯具では、1個のLED、LED光源で、複数個のLED、LED光源が点灯しているかのように見せること(擬似点灯)ができない。
【0005】
この発明が解決しようとする課題は、従来の車両用灯具では、1個のLED、LED光源で、複数個のLED、LED光源が点灯しているかのように見せること(擬似点灯)ができないという点にある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明(請求項1にかかる発明)は、1個の半導体型光源と、半導体型光源からの光を入射面から出射面に導く導光部材と、を備え、入射面が導光部材の一端に設けられていて、出射面が導光部材の一端から他端にかけて帯状に設けられていて、導光部材の一端から他端にかけての出射面と反対側の箇所には、入射面から入射した光を出射面側にそれぞれ反射させる複数個の反射部が間隔を置いて設けられている、ことを特徴とする。
【0007】
この発明(請求項2にかかる発明)は、複数個の反射部がそれぞれ複数個の放物面の反射面から構成されていて、複数個の反射面の光軸がそれぞれ異なった方向に向いている、ことを特徴とする。
【0008】
この発明(請求項3にかかる発明)は、複数個の反射部がそれぞれ複数個の放物面の反射面から構成されていて、複数個の反射面の焦点が、共通であり、かつ、外部と導光部材との境界面もしくは境界面よりも導光部材中に位置する、ことを特徴とする。
【0009】
この発明(請求項4にかかる発明)は、複数個の反射部が導光部材に形成された複数個の凹部にそれぞれ設けられていて、凹部のうち反射部と対向する面には、反射部から外部に出射した光を再び導光部材中に入射させる再入射面が設けられている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
この発明の車両用灯具は、導光部材の入射面から入射した光が間隔を置いて設けられている複数個の反射部で出射面側にそれぞれ反射されてかつ導光部材の出射面から外部にそれぞれ出射する。この結果、導光部材の出射面において、間隔を置いて設けられている複数個の反射部に対応する複数個の箇所が発光して、複数個の半導体型光源が点灯しているかのように見せること(擬似点灯)ができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1図1は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態を示す正面図(ランプレンズを除いた正面図)である。
図2図2は、導光部材の平面図である。
図3図3は、導光部材の正面図(図2におけるIII矢視図)である。
図4図4は、導光部材の一部拡大平面図(図2におけるIV部の拡大平面図)である。
図5図5は、導光部材の反射部の3個の反射面の詳細を示す説明図(図4に対応する説明図)である。
図6図6は、導光部材の反射部の3個の反射面の反射作用を示す説明図(図4に対応する説明図)である。
図7図7は、導光部材の再入射面の作用を示す説明図(図4に対応する説明図)である。
図8図8は、導光部材の右側面図(図3におけるVIII矢視図)である。
図9図9は、導光部材の出射面の作用を示す断面図(図3におけるIX−IX線断面図)である。
図10図10は、導光部材の出射面において11個の箇所がほぼ同等の大きさで発光している状態(11個の半導体型光源の擬似点灯の状態)示す説明図である。
図11図11は、導光部材の出射面において11個の箇所が導光部材の一端から他端にかけて徐々に大きくなるように発光している状態(11個の半導体型光源の擬似点灯の状態)示す説明図である。
図12図12は、焦点からの光の有効利用率を、焦点の位置ごとに示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、この発明にかかる車両用灯具の実施形態(実施例)を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。この明細書において、前、後、上、下、左、右は、この発明にかかる車両用灯具を車両に装備した際の前、後、上、下、左、右である。
【0013】
図面において、符号「F」は、車両の前側(車両の前進方向側)を示す。符号「B」は、車両の後側を示す。符号「U」は、ドライバー側から前側を見た上側を示す。符号「D」は、ドライバー側から前側を見た下側を示す。符号「L」は、ドライバー側から前側を見た場合の左側を示す。符号「R」は、ドライバー側から前側を見た場合の右側を示す。
【0014】
(実施形態の構成の説明)
以下、この実施形態における車両用灯具1の構成について説明する。この実施形態の車両用灯具1は、たとえば、フロントコンビネーションランプのデイタイムランニングランプである。前記車両用灯具1は、車両(図示せず)の前部の左右両側L、Rに搭載されている。前記車両の前部は、平面視において、車両の内側(右側R)から外側(左側L)にかけて車両の前側Fから後側Bに傾斜(スラント)していて(図2参照)、かつ、車両の側面視において、車両の前側Fから後側Bにかけて車両の下側Dから上側Uに傾斜(スラント)している(図8参照)。
【0015】
以下、車両の左側Lに搭載される左側の車両用灯具1について説明する。なお、車両の右側Rに搭載される右側の車両用灯具は、左側の車両用灯具1と左右逆でその他がほぼ同様の構成をなすので、説明を省略する。ここで、車両の左側Lに搭載される左側の車両用灯具1において、車両内側は右側Rであり、車両外側は左側Lである。一方、車両の右側Rに搭載される右側の車両用灯具において、車両内側は左側Lであり、車両外側は右側Rである。
【0016】
(車両用灯具1の説明)
前記車両用灯具1は、図1に示すように、1個の半導体型光源2と、1個の導光部材3と、その他のランプユニットとしてのロービーム用ヘッドランプ4およびハイビーム用ヘッドランプ5と、ランプハウジング6と、図示しないアウターレンズ(たとえば、素通しのアウターカバー、ランプレンズなど)と、を備えるものである。
【0017】
前記半導体型光源2および前記導光部材3は、デイタイムランニングランプを構成する。前記半導体型光源2および前記導光部材3および前記ロービーム用ヘッドランプ4および前記ハイビーム用ヘッドランプ5は、前記ランプハウジング6および前記アウターレンズにより区画されている灯室7内に配置されている。なお、前記灯室7内には、前記デイタイムランニングランプとしての前記半導体型光源2および前記導光部材3と、前記他のランプユニットとしての前記ロービーム用ヘッドランプ4および前記ハイビーム用ヘッドランプ5以外に、フォグランプ、クリアランスランプ、ターンシグナルランプ、コーナリングランプなどの他のランプユニット(図示せず)が配置されている場合がある。
【0018】
(半導体型光源2の説明)
前記半導体型光源2は、図1に示すように、この例では、たとえば、LED、EL(有機EL)などの自発光半導体型光源である。前記半導体型光源2は、発光部20と、基板21と、から構成されている。前記半導体型光源2は、前記灯室7内の車両の上側Uでかつ外側(左側L)の箇所に配置されている。前記半導体型光源2は、前記ランプハウジング6に直接もしくは他の部材(図示せず)を介して取り付けられている。
【0019】
(導光部材3の説明)
前記導光部材3は、前記半導体型光源2からの光を入射面30から出射面31に導く部材である。前記導光部材3は、この例では、アクリル樹脂やポリカーボネート(PC)などからなる。前記導光部材3は、前記灯室7内の車両の外側(左側L)の辺および下側Dの辺に沿って配置されている。前記導光部材3は、前記ランプハウジング6に直接もしくは他の部材(図示せず)を介して取り付けられている。たとえば、前記導光部材3に一体に設けられている取付片(図示せず)が前記ランプハウジング6に直接もしくは他の部材(図示せず)を介して取り付けられている。
【0020】
前記導光部材3は、板形状をなし、かつ、図1図2図3図8に示すように、垂直板部3Vと水平板部3Hとからなる。前記導光部材3は、図9に示すように、一端から他端にかけてほぼ同等の板形状の断面形状をなす。
【0021】
前記導光部材3は、図1図3に示すように、正面視において、前記灯室7内の車両の外側(左側L)の辺および下側Dの辺に沿った逆L字形状をなす。前記導光部材3は、図2に示すように、平面視において、車両の内側(右側R)から外側(左側L)にかけて車両の前側Fから後側Bに傾斜(スラント)している。前記導光部材3は、図8に示すように、車両の側面視において、車両の前側Fから後側Bにかけて車両の下側Dから上側Uに傾斜(スラント)している。
【0022】
前記導光部材3の一端面は、前記入射面30をなし、前記半導体型光源2の前記発光部20に対向する。すなわち、前記入射面30は、前記導光部材3の一端に設けられている。前記導光部材3の一端から他端にかけての正面は、湾曲面(半円面)の前記出射面31をなし、前記アウターレンズ側に対向する。すなわち、前記出射面31は、前記導光部材3の前記一端から他端にかけて帯状に設けられている。前記導光部材3の一端から他端にかけての背面、前記垂直板部3Vにおける左右両側面、前記水平板部3Hにおける上下両面は、平面(平面反射面)32、33、34をなす。
【0023】
前記導光部材3の一端から他端にかけての前記出射面31と反対側の箇所には、前記入射面30から入射した光を前記出射面31側にそれぞれ反射させる複数個この例では11個の反射部35が間隔を置いて設けられている。
【0024】
11個の前記反射部35は、図4図7に示すように、それぞれ複数個この例では3個の放物面(パラボラ系)の反射面351、352、353から構成されている。3個の前記反射面351、352、353の光軸Z1、Z2、Z3は、それぞれ異なった方向に向いている。3個の前記反射面351、352、353の焦点F0は、共通(ほぼ共通も含む)であり、かつ、外部と前記導光部材3との境界面すなわち前記平面32もしくは前記平面32の近傍に位置する。3個の前記反射面351、352、353は、放物柱状反射面であっても良いし、回転放物面であっても良い。3個の前記反射面351、352、353が放物柱状反射面の場合、前記焦点F0は、前記導光部材3の板厚方向に連続する焦線となる。
【0025】
11個の前記反射部35は、前記導光部材3に形成された複数個この例では11個の凹部にそれぞれ設けられている。前記凹部のうち前記反射部35の3個の前記反射面351、352、353と対向する面には、前記反射部35の3個の前記反射面351、352、353から外部に出射した光を再び前記導光部材3中に入射させる再入射面36が設けられている。
【0026】
3個の前記反射面351、352、353の幅Wは、同等もしくはほぼ同等である。このために、前記反射部35の幅は、3Wとなる。前記平面32において、3個の前記反射面351、352、353の開始点Sから前記焦点F0までの距離Cは、前記再入射面36の深さHの3分の1以下である(C≦H/3)。前記再入射面36の深さHは、前記導光部材3の前記出射面31から前記平面32までの距離Tの2分の1以下である(H≦TH/2)。
【0027】
(実施形態の作用の説明)
この実施形態における車両用灯具1は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。
【0028】
半導体型光源2の発光部20を点灯する。すると、発光部20から放射された光は、導光部材3の入射面30から導光部材3中に入射する。導光体3中に入射した光は、導光部材3中を、一端の入射面30から他端に、導光部材3の湾曲面31、平面32、33、34において反射しながら導かれる。
【0029】
導光部材3中を一端から他端に導かれる光は、11個の反射部35に達すると、3個の反射面351、352、353において、出射面31側に反射する。その反射光は、出射面31から外部に出射する。このとき、3個の反射面351、352、353の光軸Z1、Z2、Z3は、それぞれ異なった方向に向いている。このために、3個の反射面351、352、353からの反射光およびその出射光L1、L2、L3は、図5に示すように、それぞれ異なった方向に向いている。
【0030】
半導体型光源2の発光部20から放射される光は、平行光ではなく、放射光である。このために、導光部材3中に入射して導かれる光L4は、図6に示すように、平行光ではない。このために、3個の反射面351、352、353の各反射面たとえば反射面352からの反射光およびその出射光L4は、図6に示すように、平行光ではなく拡散光である。
【0031】
3個の反射面351、352、353への入射角が臨界角未満である光L5は、図7に示すように、導光部材3から外部に出射する。この反射部35から外部に出射した光は、凹部において反射部35と対向する再入射面36から導光部材3中に再度入射する。
【0032】
このように、11個の反射部35の3個の反射面351、352、353において反射した反射光L1、L2、L3、L4は、出射面31から外部に出射する。このために、図10図11に示すように、導光部材3を正面から見ると、導光部材3の出射面31において、間隔を置いて設けられた11個の反射部35に対応する箇所が発光箇所37として発光する(図10図11中の太線で囲まれた小四角形を参照)。この11個の発光箇所37が恰も11個の半導体型光源が発光しているかのように見える。すなわち、11個の半導体型光源の擬似点灯状態として見える。
【0033】
11個の反射部35の3個の反射面351、352、353の幅を同等とすると、図10に示すように、11個の発光箇所37の幅も同等となる。また、11個の反射部35の3個の反射面351、352、353の幅を変えると、図11に示すように、11個の発光箇所37の幅も変わる。
【0034】
(実施形態の効果の説明)
この実施形態における車両用灯具1は、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。
【0035】
この実施形態における車両用灯具1は、導光部材3の入射面30から入射した光が間隔を置いて設けられている11個の反射部35の3個の反射面351、352、353で出射面31側にそれぞれ反射されてかつ導光部材3の出射面31から外部にそれぞれ出射する。この結果、導光部材3の出射面31において、間隔を置いて設けられている11個の反射部35に対応する11個の箇所が発光箇所37として発光して、11個の半導体型光源が点灯しているかのように見せること(擬似点灯)ができる。
【0036】
この実施形態における車両用灯具1は、11個の反射部35がそれぞれ3個の放物面の反射面351、352、353から構成されているので、導光部材3中に入射して導かれる光を出射面31側に確実にかつ有効に反射させることができる。
【0037】
しかも、この実施形態における車両用灯具1は、3個の反射面351、352、353の光軸Z1、Z2、Z3がそれぞれ異なった方向に向いているので、3個の反射面351、352、353からの反射光およびその出射光L1、L2、L3がそれぞれ異なった方向に向いている(図5参照)。これにより、11個の発光箇所37から外部に出射する光の放射方向が異なるので、11個の発光箇所37が恰も半導体型光源が点灯しているかのような状態すなわち擬似点灯状態に確実に見せることができる。
【0038】
その上、この実施形態における車両用灯具1は、3個の反射面351、352、353の焦点F0は、共通であるから、3個の反射面351、352、353の間の段部(段差)を小さくすることができ、3個の反射面351、352、353をスムーズに連続させることができる。これにより、導光部材3の製造金型の構造が簡単となり、製造コストを安価にすることができる。
【0039】
さらに、この実施形態における車両用灯具1は、3個の反射面351、352、353の共通の焦点F0が外部と導光部材3との境界面すなわち平面32もしくは平面32の近傍に位置するので、導光部材3中に入射して導かれた光を有効に利用することができる。
【0040】
以下、放物面の反射面38A、38B、38Cの焦点FA、FB、FCの位置と、光LA、LB、LCの有効利用率との相対関係について、図12を参照して説明する。
【0041】
図12(A)は、反射面38Aの焦点FAが外部と導光部材3Aとの境界面もしくは境界面の近傍に位置する構造を示す説明図である。図12(B)は、反射面38Bの焦点FBが外部と導光部材3Bとの境界面よりも導光部材3B中に位置する構造を示す説明図である。図12(C)は、反射面38Cの焦点FCが外部と導光部材3Aとの境界面よりも導光部材3Cの外側に位置する構造を示す説明図である。なお、図12(B)において、符号「N」は、反射面38Bに対する法線であり、角度θ°は、最小全反射角度以上である(θ°≧最小全反射角度)。
【0042】
ここで、焦点FA、FB、FCから反射面38A、38B、38Cに入射する光LA、LB、LCの有効利用率は、焦点FA、FB、FCにおける光LA、LB、LCの放射角度A°、B°、C°が大きいほど高い。
【0043】
図12(A)、(B)、(C)に示すように、放射角度は、B°>A°>C°である。このために、光LA、LB、LCの有効利用率は、図12(B)の構造>図12(A)の構造>図12(C)の構造となる。
【0044】
このように、この実施形態における車両用灯具1は、導光部材3中に入射して導かれた光を有効に利用することができる。
【0045】
(実施形態以外の例の説明)
なお、前記の実施形態においては、フロントコンビネーションランプのデイタイムランニングランプについて説明するものである。ところが、この発明においては、フロントコンビネーションランプのデイタイムランニングランプ以外の車両用灯具、たとえば、フロントコンビネーションランプのクリアランスランプやターンシグナルランプ、リヤコンビネーションランプのターンシグナルランプやクリアランスランプなどにも適用することができる。
【0046】
また、前記の実施形態においては、反射部35が11個であるが、この反射部35の個数は、限定しない。
【0047】
さらに、前記の実施形態においては、反射部35の反射面351、352、353が3個である。ところが、この発明においては、反射部35の反射面が1個、2個、4個以上であっても良い。
【0048】
さらにまた、前記の実施形態においては、反射部35の3個の反射面351、352、353の光軸Z1、Z2、Z3がそれぞれ異なった方向に向いている。ところが、この発明においては、反射部35の複数個の反射面の光軸が同一方向に向いていても良い。
【0049】
さらにまた、前記の実施形態においては、反射部35の3個の反射面351、352、353の焦点F0が共通である。ところが、この発明においては、反射部35の複数個の反射面の焦点がばらばらであっても良い。
【0050】
さらにまた、前記の実施形態においては、反射部35の3個の反射面351、352、353の焦点F0が外部と導光部材3との境界面もしくは境界面に位置するものである。ところが、この発明においては、反射部35の複数個の反射面の焦点が、外部と導光部材との境界面よりも導光部材中に位置するものであっても良いし、また、外部と導光部材との境界面よりも導光部材の外側に位置するものであっても良い。
【符号の説明】
【0051】
1 車両用灯具
2 半導体型光源
20 発光部
21 基板
3、3A、3B、3C 導光部材
3V 垂直板部
3H 水平板部
30 入射面
31 出射面
32、33、34 平面
35 反射部
351、352、353 反射面
36 再入射面
37 発光箇所
38A、38B、38C 反射面
4 ロービーム用ヘッドランプ
5 ハイビーム用ヘッドランプ
6 ランプハウジング
7 灯室
F 前側
B 後側
U 上側
D 下側
L 左側(車両外側)
R 右側(車両内側)
C 反射面の開始点から焦点までの距離
F0、FA、FB、FC 焦点
H 再入射面の深さ
L1、L2、L3、L4、L5、LA、LB、LC 光
N 法線
S 反射面の開始点
T 導光部材の出射面から平面までの距離
Z1、Z2、Z3 光軸
W 反射面の幅
A°、B°、C°、θ° 角度
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12