特許 6144166 車両用灯具

(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】6144166

(24)【登録日】2017年5月19日

(45)【発行日】2017年6月7日

(54)【発明の名称】車両用灯具

(51)【国際特許分類】

   F21S 8/10 20060101AFI20170529BHJP

   F21V 7/00 20060101ALI20170529BHJP

   F21V 5/04 20060101ALI20170529BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20170529BHJP

【ＦＩ】

   F21S8/10 371

   F21S8/10 385

   F21V7/00 570

   F21V5/04 600

   F21Y115:10

【請求項の数】3

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-192671(P2013-192671)

(22)【出願日】2013年9月18日

(65)【公開番号】特開2015-60679(P2015-60679A)

(43)【公開日】2015年3月30日

【審査請求日】2016年7月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002303

【氏名又は名称】スタンレー電気株式会社

(72)【発明者】

【氏名】今関 規文

(72)【発明者】

【氏名】三浦 直樹

【審査官】 丸山 裕樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１４６３７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１４２１３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１８２８２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平７−６５６０７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ８／１０ − ８／１２

Ｆ２１Ｖ ５／０４

Ｆ２１Ｖ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車体に取り付けるランプハウジングと、ランプハウジングの前面を覆うレンズカバーと、前記ランプハウジングと前記レンズカバーとで囲まれた灯室内に設けた少なくとも一つの光源ユニットと、前記光源ユニットと前記レンズカバーの間に設けたインナーレンズユニットとを有する車両用灯具であって、
前記インナーレンズユニットは、前記光源ユニット側から出射した光が入射する入射面となる光源ユニット側表面と、当該光源ユニット側表面の反対側の表面であって出射面となるレンズカバー側表面を備えた第１インナーレンズと、、
前記第１インナーレンズのレンズカバー側表面に沿って設けられた半透過鏡と、を備え、
前記光源ユニット側表面には、複数列のシリンドリカル状プリズム列が第１の方向に延びて規則的に並んで形成されており、
前記レンズカバー側表面には、シリンドリカル状プリズム列が前記第１の方向と交差する第２の方向に延びて規則的に並んで形成されており、
前記シリンドリカル状プリズム列は、円筒形の屈折面を持つプリズムレンズ素子またはプリズム列方向と直交する断面が円筒形に近似可能な５面以上の多角形断面を持つ多面体屈折面を有する多面体プリズムレンズ素子が複数並んだプリズム列であり、
前記光源ユニット側表面および前記レンズカバー側表面に形成されたシリンドリカル状プリズム列は、前記２つの表面の夫々の表面に形成されたシリンドリカル状プリズム列が、前記多面体プリズムレンズ素子であり、
前記光源ユニットは、複数のＬＥＤ光源を設けた基板および前記基板表面に設けた第１の反射面を有しており、
前記第１の反射面と前記第１インナーレンズが対向して配置されるとともに、前記第１の反射面と前記第１インナーレンズとで挟まれた空間の周囲には前記第１の反射面と前記第１インナーレンズを結ぶ方向に延びる第２の反射面が形成されており、
前記インナーレンズユニットとレンズカバーの間には、前記レンズカバーの出射面および前記半透過鏡を結ぶ方向に延びる全反射面を有する導光部材が設けられている、
ことを特徴とする車両用灯具。

【請求項2】

車体に取り付けるランプハウジングと、ランプハウジングの前面を覆うレンズカバーと、前記ランプハウジングと前記レンズカバーとで囲まれた灯室内に設けた少なくとも一つの光源ユニットと、前記光源ユニットと前記レンズカバーの間に設けたインナーレンズユニットとを有する車両用灯具であって、
前記インナーレンズユニットは、前記光源ユニット側から出射した光が入射する入射面となる光源ユニット側表面と、当該光源ユニット側表面の反対側の表面であって出射面となるレンズカバー側表面を備えた第１インナーレンズと、、
前記第１インナーレンズのレンズカバー側表面に沿って設けられた半透過鏡と、を備え、
前記光源ユニット側表面には、複数列のシリンドリカル状プリズム列が第１の方向に延びて規則的に並んで形成されており、
前記レンズカバー側表面には、シリンドリカル状プリズム列が前記第１の方向と交差する第２の方向に延びて規則的に並んで形成されており、
前記シリンドリカル状プリズム列は、円筒形の屈折面を持つプリズムレンズ素子またはプリズム列方向と直交する断面が円筒形に近似可能な５面以上の多角形断面を持つ多面体屈折面を有する多面体プリズムレンズ素子が複数並んだプリズム列であり、
前記光源ユニットは、複数のＬＥＤ光源を設けた基板および前記基板表面に設けた第１の反射面を有しており、
前記基板反射面と前記第１インナーレンズが対向して配置されるとともに、前記第１の反射面と前記第１インナーレンズとで挟まれた空間の周囲には前記第１の反射面と交差する方向に延びる第２の反射面が形成されており、
前記インナーレンズユニットとレンズカバーの間には、前記レンズカバーの出射面および前記半透過鏡を結ぶ方向に延びる全反射面を有する導光部材が設けられており、
さらに、前記インナーレンズユニットは、第１インナーレンズと前記半透過鏡との間に第２インナーレンズを備えており、
前記第２インナーレンズは、前記第１インナーレンズから出射した光が入射する入射面となる第１インナーレンズ側表面と、当該第１インナーレンズ側表面の反対側の表面であって出射面となる半透過鏡側表面を備え、
前記第１インナーレンズ側表面には、複数列の前記シリンドリカル状プリズム列が前記第２の方向と交差する第３の方向に延びて規則的に並んで形成されており、
前記半透過鏡側表面には、前記シリンドリカル状プリズム列が前記第３の方向と交差する第４の方向に延びて規則的に並んで形成されており、
前記第１インナーレンズの光源ユニット側表面および前記アウターレンズ側表面、前記第２インナーレンズの前記第１インナーレンズ側表面および前記半透過鏡側表面の夫々の表面に形成されたシリンドリカル状プリズム列は、前記４つの表面のうち、少なくとも何れか３つの表面に形成されたシリンドリカル状プリズム列が、前記多面体プリズムレンズ素子であり、
前記第１インナーレンズと第２インナーレンズとは、前記３つの表面に形成されたシリンドリカル状プリズム列レンズの中で最も長いピッチよりも離れている、
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】

前記導光部材が、前記半透過鏡の出射面に対向して配置する入射面を備えた中実部材からなる、ことを特徴とする請求項１または請求項２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、自動二輪車、自動四輪車等の車体に取り付ける車両用灯具に関するもので、例えば、車両の後方に設けるリアコンビネーションランプ、リッドランプ、ハイマウントストップランプや、ドアミラー等の車両側方に設けるサイドターンランプ等の車両用信号灯具や、車両前方に設けるポジションランプ、車内に設ける室内灯などの各種車両用灯具に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の車両用灯具として、ＬＥＤ（発光ダイオード）を光源とする車両用灯具が実用化されている。ＬＥＤを光源とする場合には、一般的に白熱光源バルブを光源とした場合に比べてＬＥＤ光源の照射角度が狭く、複数のＬＥＤを配置して用いることが多い。多くのＬＥＤを用いると、車両用灯具の発光面（意匠面）を照射方向正面から観察したときに、ＬＥＤ光源の各々に対応する部分が明るく観察され、点光という現象が観察される。

【0003】

また、多くのＬＥＤを光源として用いることはコストアップおよび温度上昇による性能の低下などの問題を生じる。そこで、光源として用いるＬＥＤの総数を減じて、実際のＬＥＤ使用数に比べて多くのＬＥＤを用いているかのように観視させる車両用灯具も提案されている（特許文献１）。

【0004】

特許文献１に記載された車両用灯具を図９、図１０に、レンズ面での発光状態を図１１に示す。車両用灯具９１は、ＬＥＤ９２の列に直交する断面に複数の異なる屈折角を組合せて形成した多面体プリズムを列方向に沿い平行に連続させた直線状多面プリズムカット９５を設けたインナーレンズ９４を形成し、該レンズ９４を少なくともＬＥＤ９２の列の正面部分以外の部分を覆うように配置した車両用灯具１とする。複数のＬＥＤ９２は、図１１におけるＸ軸に沿って一列に配置され、直線状多面プリズムカット９５もＸ軸に沿って複数個配設されている。このようにしたことで、前記直線状多面プリズムカット９５により前記ＬＥＤ９２の列方向（Ｘ）に対する直交方向（Ｙ）にも恰もＬＥＤ９２が配置しているように観視される。図１１においてＡ（１）およびＡ（２）は発光点であり、列方向Ｘ上の発光点（Ａ１）に対しての直交方向Ｙに沿い整列する発光点Ａ（２）が表れ、恰も前記した直交方向ＹにもＬＥＤ９２が配置されているように観視されるものとなる。

【0005】

また、光源として用いる奥行のある見え方を可能とした車両用灯具も提案されている（特許文献２）。

【0006】

特許文献２に記載された多数のＬＥＤ９８を備えた車両用灯具９６は、図１２および図１３に示すように反射面９７で覆った基板の開口裏側に設けた内面側ＬＥＤ９８ａと、反射面９７および内面側ＬＥＤ９８ａを覆う適宜な外形とされたハーフミラーを設けたインナーレンズ９９と、インナーレンズ９９の外面に対して光を照射する外周部ＬＥＤ９８ｂを備える。ハーフミラーを設けたインナーレンズ９９と反射面９７とで繰り返し反射が生じさせて立体感に富む外観として観視される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平６−１８７８１０号公報

【特許文献2】特開２００２−２５３１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１に開示された車両用灯具９１を観視したとき、直線状多面プリズムカット９５を設けたインナーレンズ９４を通して出射する発光面には、実際に使用しているＬＥＤ９２の数および大きさに相当する各ＬＥＤの前面で観察される明るい発光点Ａ１と、その発光点と同じように観察されるが、実際にはＬＥＤを設けていない位置においても発光点と近似する疑似的な発光点Ａ２が観察される。

【0009】

すなわち、発光面全体としては、明るい発光点Ａ１および疑似的な発光点Ａ２が整列し、これらの発光点間に暗い非発光点領域が繰り返して存在するものとなる。したがって、発光点非発光領域との間で明るさのムラが生じており発光面全体としての均一性に劣る。
また、ＬＥＤを設けたＬＥＤ列に対応する明るい発光点が発光面の中央列に位置し、中央列の発光点に比べて暗い疑似的な発光点とが異なる発光点として観察される。そのため、インナーレンズを透過して使用しているＬＥＤ列を推定することができる。
そのため、車両用灯具の発光面、すなわち意匠面を観視したとき、明るさにムラのある意匠面として認識される。

【0010】

特許文献２に開示された車両用灯具９５を観視したとき、ハーフミラーを設けたインナーレンズ９９を用いることで、奥行き感が高まる。しかしながら、より多くの発光点を得るためには、内面側ＬＥＤ９８ａの数を増やさなければならなかった。

【0011】

そこで、本発明は、面発光、好ましくは明るさムラの少ない面発光の背景とし、その面発光の中に、微小な発光点が奥行感を持って散在する発光面を有する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】

【0012】

上記課題を解決するため、本発明は、インナーレンズの両面の夫々に複数列のシリンドリカル状プリズム列が交差するように形成し、そのシリンドリカル状プリズム列が多面体プリズムレンズ列を設けたインナーレンズユニットを用い、且つ、上記したインナーレンズとレンズカバーとの間に半透過鏡および導光部材を備えることを主要な特徴とする。

【0013】

本発明は、上記したインナーレンズのレンズカバーと反対側には、インナーレンズと対向する第１の反射面とＬＥＤ光源を設けた基板を備え、第１の反射面とインナーレンズとで挟まれた空間の周囲の位置に配置した第２の反射面を備えることを主要な特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

上記に記載の発明によれば、明るさムラの少ない均一性に優れた面発光の発光面とし、且つ、その発光面の中に、小さな発光点を奥行感を持って散在させることができる。これにより新規の見栄えの車両用灯具を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、実施の形態１の車両用灯具の概略水平断面図である。

【図2】図２は、図１のテール・ストップランプ１ａを拡大して示す水平断面図である。

【図3】図３は、図１のインナーレンズの一方の表面に形成されたシリンドリカルプリズム列の一例を拡大して示す概略斜視図である。

【図4】図４は、図１のレンズユニットと光源ユニットとの関係を説明するために簡略化して図示した斜視図である。

【図5】図５は、レンズユニットの半透過鏡における出射面の発光状態を示す概略図である

【図6】図６は、光源から半透過鏡までの光線を説明するための模式的な縦断面図である。

【図7】図７は、第２の実施の形態の車両用灯具を示概略縦断面図である。

【図8】図８は、第３の実施の形態の車両用灯具の要部の原理を模式的に示す断面図である。

【図9】特許文献１の車両用灯具を示す断面図である。

【図10】特許文献１の車両用灯具の直線状多面プリズムカットの部分を拡大して示す斜視図である。

【図11】特許文献１の車両用灯具の発光面を示す説明図である。

【図12】特許文献２の車両用灯具の発光面を示す断面図である。

【図13】特許文献２の車両用灯具の発光面を示す斜視図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0016】

以下、本発明の一実施形態について、車両用灯具の一例としてリアコンビネーションランプについて図面を参照しながら説明する。
なお、本明細書において特に断りがない限り「光源ユニット」とは、車両用信号灯具の機能を発揮するための光源もしくは、発光源と発光源から出射した光を反射および／または屈折させるレンズ素子などの光学系を含むものをいう。「車両ボディ」とは、エンジンや電装品等を除いた車両の骨格をなす構造物をいう。また、「前方」とは車両進行方向をいい、「後方」とは車両の進行方向と反対側の方向をいう。前照灯の場合には車両前方側に向かって光を照射し、リアコンビネーションランプならば車両後方側に向かって照射する。右側、左側、上側、下側についても同様に車両進行方向を基準とする。例えば前照灯の場合には自動車の運転者が進行方向を向いて運転姿勢とした状態を基準とした場合と等しくなる。「灯具正面」とは車両用灯具の主たる照射方向側からみた状態をいう。

【0017】

図１は、車両後方の隅部（右後方コーナー部）に設けるリアコンビネーションランプの概略水平断面図である。符号１が車両用灯具であるリアコンビネーションランプを示す。リアコンビネーションランプ１は、ランプハウジング２の前面（車両後方側）が透明なレンズカバー３で覆われており、ランプハウジング２とレンズカバー３とで囲まれた灯室４内に、光源ユニット５が配置されている。光源ユニット５はテール・ストップランプとして機能する光源ユニットである。テール・ストップランプ１ａの車両側面側の灯室４内に他の機能、例えばターンランプの図示しない光源ユニットが設置されている。光源ユニット５の照射方向前方、すなわち車両後方側のにはインナーレンズユニット６（以後レンズユニットと省略する）および導光部材１０が設けてある。

【0018】

図２は、図１のテール・ストップランプ１ａを拡大して示す水平断面図である。
光源ユニット５は、凹形状リフレクタ２１の凹部底面に設けた光源取付け孔に取り付けられている。光源取付け孔の開口側には基盤５４が位置し、その反対側にソケット５４ａが位置するように取付けられている。基盤５４上には、複数のＬＥＤ光源５０が搭載されている。基盤５４にはＬＥＤ光源と図示しない電源とを接続するための電気配線が設けてあり、電気配線はソケット５４ａの図示しない電極端子に接続され、ＬＥＤ光源５０に電源を供給可能なものとしている。電気配線はリフレクタ２１に設けた孔を通ってリフレクタ２１の後方側に延設されている。

【0019】

ＬＥＤ光源５０は、第１列のＬＥＤ光源５１と、第２列のＬＥＤ光源５２の２列のＬＥＤ光源が設けてある。本実施形態においては、図１および図２において紙面垂直方向、すなわち灯具上下方向に延びる図示しない基盤上に、複数の第１列のＬＥＤ光源５１が整列し、同様に複数の第２列のＬＥＤ光源５２が整列した２列をなして設置されている。第１列および第２列のＬＥＤ光源５１、５２は、いずれも赤色発光する面実装形式のＬＥＤであり、テールランプとして機能するときには第１列のＬＥＤ光源５１が点灯し、ストップランプとして機能するときには第１列のＬＥＤ光源５１および第２列のＬＥＤ光源５２の双方が点灯して、車両後方をテールランプに比べてストップランプの場合には明るく照射するものとしている。

【0020】

基盤５４のＬＥＤ光源５０を搭載した面の表面には、第１の反射面５５が形成されている。第１の反射面５５は、基盤５４上のＬＥＤ光源５０を搭載する箇所を除いたＬＥＤ光源搭載面上に形成されている。第１の反射面５５は、酸化バリウム、酸化チタン等の高反射特性を持つセラミックス材料やガラスビーズを樹脂中に分散混合した絶縁性反射樹脂や、アルミニウム等の高反射率の金属膜を絶縁層を介して形成した金属反射膜を用いることができる。好ましくは絶縁性反射樹脂、特に、セラミックを分散混合した白色樹脂からなる塗膜からなる拡散反射面が好ましい。拡散反射面とすることで、より明るさムラを少なくすることができるからである。なお、基盤５４上に図示しない実装基板を介してＬＥＤ光源５０を設けても良い。その場合、第１の反射面５５も図示しない実装基板上に形成して、第１の反射面５５の反射機能を損なわないようにすることが好ましい。

【0021】

リフレクタ２１は、内面にアルミニウム等の反射膜を設けた樹脂部材より形成され、凹部の底面に光源ユニット５取付け用の光源取付け孔が形成された凹形状をなしている。リフレクタ２１の底面に光源ユニット５を設置しても良い。リフレクタ２１の内面、特にＬＥＤ光源５０からの照射光を反射する領域は、多数の領域に分割した個別反射面が集まった反射面とされ、各個別反射面による反射光が、後述するレンズユニット６に向かうように設計されている。凹部底面の反射面を底面反射面２２、底面反射面２２以外の反射面を側壁反射面２３と呼ぶ。側壁反射面２３に上記した個別反射面を形成している。光源ユニット５とレンズユニット６との間には所定の距離を隔てた空間２４ａが形成されている。側壁反射面２３が、第１の反射面と第１インナーレンズとで挟まれた空間の周囲において、第１の反射面と第１インナーレンズを結ぶ方向に延びる第２の反射面に相当する。

【0022】

レンズユニット６は、ＬＥＤ光源５０の照射方向前方に配置された第１インナーレンズ６１および半透過鏡６２を備える。第１インナーレンズ６１はＬＥＤ光源５０側に配置される。第１インナーレンズ６１の表面および裏面には、プリズム素子が形成されている。プリズム素子は、多数のシリンドリカル状プリズム７が並んだシリンドリカルプリズム列８からなる。

【0023】

シリンドリカル状プリズム７は、円筒形の屈折面を持ったシリンドリカルレンズもしくはトーリックレンズのプリズムである。シリンドリカルレンズは一方向だけの集光や発散を行うことができ、トーリックレンズはシリンドリカルレンズを円筒形の屈折面の軸方向においても曲げた形状の屈折面を持たせたもので、軸方向においても任意に、集光・発散を行うことができるレンズをいう。また、本明細書においてシリンドリカル状プリズム７は、厳密な意味での円筒形の屈折面に限らず、円筒形の屈折面に近似可能な多面体プリズムレンズ素子ＰＰＬを形成したものも含む。したがって、シリンドリカル状プリズム７には特許文献１に記載した直線状多面プリズムカット９５も含まれる。また、多面体の数は少ない枚数のインナーレンズのレンズユニットが好ましく。均一発光を得るためには少なくとも５面以上が好ましい。

【0024】

図３は、一方の表面に形成されたシリンドリカルプリズム列８の一例を拡大して示すもので、軸方向Ｄに沿った断面においては平面で、軸方向Ｄに直交する方向の断面においては多角形をなす多面体プリズムレンズ素子ＰＰＬが、一定のピッチｐで連続して並んで形成されている。

【0025】

第１インナーレンズ６１は、アクリル、ポリカーボネートなどの透光性材料により形成されており、無色透明な板形状に成形されている。透光性光源ユニット５から出射した光が入射する入射面となる光源ユニット側表面６３と、その反対側の表面であって出射面となる半透過鏡側表面６４の両方の表面には、シリンドリカル状プリズム７が所定の方向に並んで一体に成形されている。図２において、光源ユニット側表面６３に形成されたシリンドリカル状プリズムが紙面と平行方向に延び、半透過鏡側表面６４に形成されたシリンドリカル状プリズムが紙面法線方向に延びている。

【0026】

半透過鏡６２は、アクリル、ＰＥＴ（ポリエチレンテフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）などの透光性樹脂材料により形成したシート上にアルミニウム、銀などの反射性材料が薄く形成されている。また、第１インナーレンズ６１と接するように／または間隔を開けてレンズカバー３側に固定されている。光源ユニット５から出射した光が第１インナーレンズ６１を通過してきた光が入射する第１インナーレンズ側表面６４が入射面となり、その反対側の表面であってレンズカバー側表面６６が出射面となる。また、第１インナーレンズ６１と半透過鏡６２との間にはシリンドリカル状プリズム間の空気を含む空気層が形成されている。なお、図２において半透過鏡６２は第１インナーレンズ６１と区別しやすいように斜線にてハッチングして図示している。

【0027】

導光部材１０は、アクリル、ポリカーボネートなどの透光性材料により形成され中実の導光体である。また、半透過鏡６２とレンズカバー３との間の空間２４ｂにおいて、半透過鏡６２よりもレンズカバー３寄りの位置に導光部材１０が設置されている。半透過鏡６２を通過してきた光が入射する入射面１１と、その反対側の表面であってレンズカバー側に位置する出射面１２と、側面１３を備えた立方体形状をなしている。側面１３がレンズカバー３の出射面および前記半透過鏡６４を結ぶ方向に延びる全反射面に相当する。

【0028】

図４はレンズユニット６と光源ユニット５との関係を説明するために簡略化して図示したしたものである。

【0029】

図４において、第１インナーレンズ６１のそれぞれの表面に形成されたシリンドリカル状プリズム列８の方向、すなわち各シリンドリカルプリズム７の軸方向Ｄを矢印で示している。点線で示す矢印が光源ユニット５側の表面におけるプリズム方向、実線で示す矢印が出射面側の表面におけるプリズム方向である。

【0030】

第１インナーレンズ６１において、光源ユニット側表面６３に設けたシリンドリカル状プリズム列８のプリズム方向Ｄ１は、鉛直方向とされ、出射面側（半透過鏡６２側）表面６４に設けたシリンドリカル状プリズム列８のプリズム方向Ｄ２は、プリズム方向Ｄ１と直交する水平線方向とされている。

【0031】

図５は、レンズユニット６の半透過鏡における出射面の発光状態、すなわち半透過鏡６２を観察した状態を示す概略図である。図６は、本実施形態における光源ユニット５から半透過鏡６２までの間の光線を説明するための模式的な縦断面図である。符合ＣＬは光源ユニットの光軸（中心軸）である。

【0032】

本実施形態では、それぞれの表面に形成したシリンドリカル状プリズム７を次のようにしたものを用いた。ピッチｐが０．５ｍｍ、シリンドリカル状プリズムに近似する円筒断面の半径が０．５ｍｍ、多面体の数が１０平面（半円筒の表面を１０分割した面）である。また第１インナーレンズ６１と半透過鏡６２は約３ｍｍの距離を隔てて配置した。

【0033】

図６に示したように、光源ユニット５から照射された光Ｌ０は、第１インナーレンズ６１に形成された両面のプリズムを通過することで、一つの光源（ＬＥＤ）の光であるにもかかわらず、発光点の大きさが小さく分割され、縦横に多数の光源が並んで見えるように散在して発光する。散在する発光点を図５において符号Ａ６１，Ａ６２で図示している。ＬＥＤの光軸上においては第１インナーレンズ６１の出射面の中で大きな発光点Ａ６１となり、大きな発光点Ａ６１の周囲に小さな発光点Ａ６２が存在する。これらの発光点の光は半透過鏡６２に向かい、一部は半透過鏡６２を通過し、一部は反射する。半透過鏡６２を通過して観測される発光点を図５において点線で示し、符号Ｓ６１，Ｓ６２，Ｓ６３で示す。発光点は大別してＡ６２の発光点からの光の一部が通過する発光点Ｓ６２と、発光点Ａ６１からの光の一部が通過する発光点Ｓ６１およびそれら以外の発光点Ｓ６３に大別される。発光点Ｓ６３は、半透過鏡６２による反射光が再反射されて戻ってきた光線による発光点である。またＳ６４は拡散反射により輝点とならずにバックグラウンドとして発光する拡散光を出射する発光面である。

【0034】

ＬＥＤ光源５０から照射された光Ｌ０は、第１インナーレンズ６１を通過する際に両面に形成したプリズム列の作用により発光点が分割してＬ１，Ｌ４、Ｌ５等を生じて出射する。符合Ｌ１の光線は、発光点Ａ６１となって半透過鏡６２に向かい、半透過鏡６２を通過した光線、すなわち発光点Ｓ６１を示す。分割した光線のうち一部の光線Ｌ４はリフレクタ２１の側壁反射面２３にて反射する。半透過鏡６２の表面にて反射された光Ｌ２は光源ユニット５側に向かって反射される。反射光Ｌ２は、光源ユニット５の表面に形成した第１の反射面５５にて再度反射される。また、光源ユニット５から側壁反射面２３に向かって照射された拡散光Ｌ３は、側壁反射面２３にて反射した後に第１インナーレンズ６１を通過する。拡散光Ｌ３は、ＬＥＤの出射光軸から傾いた方向に出射する照度の低い光である。半透過鏡６２にて反射して照度が低くなった光線、拡散光Ｌ３などの光線は、反射・屈折を繰り返して拡散光を生じる。これらの拡散光がＳ６４の出射光となる。

【0035】

発光点Ｓ６１、Ｓ６２，Ｓ６３および拡散発光Ｓ６４は、半透過鏡６２に対向して配置した導光部材１０の入射面１１から内部に入射する。導光部材１０内を導光した光は出射面１２から出射する。このとき、導光部材１０内を導光して進む光の一部が側壁１３にて全反射するように厚みを持って形成されている。したがって、導光部材側壁１３における全反射光線も出射面１２から出射する。導光部材側壁１３にて全反射する発光点Ｓ６１、Ｓ６２，Ｓ６３の光線は、斜め方向から視認した場合においても発光点が観視されるようにするとともに、奥行感を高める。

【0036】

本実施の形態においては、導光部材の側壁２３での全反射、反透過鏡６２による一部反射、光源ユニットの第１の反射面５５およびリフレクタの側壁反射面（第２の反射面）２３を設けたことで、単一のＬＥＤ光源５０の光を分割形成した複数の発光点の一部は、繰り返し反射を行う。繰り返し反射した光線は輝点となって観視される際には、光路の長い奥行感のある光線として観視される。よって、全体として拡散発光した発光面の中に多数の輝点が奥行感をもって点在するものとなる。

【0037】

（第２の実施の形態）
図７は、第２の実施の形態の車両用灯具を示す概略縦断面図である。第２の実施の形態においては、導光部材１５の厚み（奥行）を長くして、ＬＥＤ光源５０から第１インナーレンズ６１までの距離と略同一としている。具体的には、導光部材１５の入射面から出射面までの奥行長およびＬＥＤ光源５０から第１インナーレンズ６１までの長さを６００ｍｍとしている。なお、第１インナーレンズ６１の厚さは、両面に形成したシリンドリカル状プリズムを含む厚さとして１００μｍ未満であり、反透過鏡６２の厚みも１００μｍ未満である。また、ランプハウジング２の内面にアルミニウム蒸着を施して側壁反射面（第２の反射面）２３が形成してある。なお、図７における符号１７は、導光部材１５等を取り付ける固定部材である。

【0038】

導光部材１５の厚み（奥行）を厚く（長く）することで、導光部材の側面１６での全反射成分を増加させることができる。また、導光部材１５の厚み（奥行）と、ＬＥＤ光源５０から第１インナーレンズ６１までの距離とを略同一とすることで、導光部材の側面１６での全反射による奥行感と、ＬＥＤ光源５０と第１インナーレンズ６１との間の奥行感とを、非点灯時においても等しくすることができる。導光部材の厚みを厚く形成するために射出成形にて製造しようとすると、ヒケ等を生じやすく歩留り低下を招きやすい。また、金型中に射出した後の冷却時間が増加する。それゆえ量産効率が悪く、製造コストが上昇する。それゆえ、実用的には、導光部材１５の厚み（奥行）を、ＬＥＤ光源５０から第１インナーレンズ６１までの距離に対して４０〜１１０％、好的には５０〜７０％とすると視認性と量産効率の双方のバランスに優れたものとすることができる。

【0039】

第２の実施形態においても、光源ユニット５から照射される光線は、発光面のほぼ全面が拡散発光する中で複数の発光点が点在して奥行感を持って発光する発光面として観察される。

【0040】

（第３の実施の形態）
図８は、第３の実施の形態の車両用灯具要部の原理を模式的に示す断面図である。第３の実施の形態においては、第１の実施の形態の第１インナーレンズ６１と、半透過鏡６２との間に第２のインナーレンズ７０を配設している点のみが第１の実施の形態と相違する。他の構成については第１の実施の形態と同一であるので、同一の符号を付し、ここでの説明は省略する。

【0041】

第２インナーレンズ７０も、アクリル、ポリカーボネートなどの透光性材料により形成されており、無色透明な板形状に成形されている。透光性光源ユニット５から出射した光が第１インナーレンズ６１を通過して入射する入射面となる第１インナーレンズ側表面７１と、その反対側の表面であって出射面となるレンズカバー側表面７２の両方の表面には、シリンドリカル状プリズム７が所定の方向に並んで一体に成形されている。
また、第１インナーレンズ６１と第２インナーレンズ６２との間は空気層とされ、また両者の距離は、シリンドリカル状プリズム７のピッチｐよりも長い距離を離して第１インナーレンズ６１と平行に配置している。

【0042】

第２インナーレンズ７０において、第１インナーレンズ側表面７１に設けたシリンドリカル状プリズム列８のプリズム方向Ｄ３は、鉛直方向とされ、レンズカバー側表面７２に設けたシリンドリカル状プリズム列８のプリズム方向Ｄ４は、プリズム方向Ｄ３と直交する水平線方向とされている。すなわち、第２インナーレンズ７０は第１インナーレンズ６１と同一のものを同方向に並べて設けている。
それぞれの表面に形成したシリンドリカル状プリズム７は、ピッチｐが０．５ｍｍ、シリンドリカル状プリズムに近似する円筒断面の半径が０．５ｍｍ、多面体の数が１０平面（半円筒の表面を１０分割した面）である。また第１インアーレンズ６１と第２インナーレンズ６２とは１０ｍｍの距離を隔てて配置した。

【0043】

光源ユニット５から照射された光は、第１インナーレンズ６１に形成された両面のプリズムを通過することで、一つの光源（ＬＥＤ）の光であるにもかかわらず、縦横に多数の光源が並んで見えるように出射する。この第１インナーレンズ６１に観察される発光点が更に第２インナーレンズ７０を通過することで、さらに分割され、縦横により多数の光源が並んで見えるように出射する。これにより第２インナーレンズ７０の出射面（レンズカバー側表面７２）を観視すると均一性な非発光点領域の中に、発光点Ａ６１に比べて小さくなった微小発光点が点在して観察される。

【0044】

第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態の車両用灯具に比べてより微小な発光点が多数点在するものとすることができる。また、第１の実施の形態の車両用灯具と同様に奥行感のある車両用灯具を得ることができる。

【0045】

（第３の実施の形態の変形例）
第３の実施の形態の車両用灯具１において、第１のインナーレンズ６１、第２のインナーレンズ７０の夫々の両面に設けたシリンドリカル状プリズムの代わりに、第１のインナーレンズ６を片面のみにシリンドリカル状プリズムが設けてあるものとし、シリンドリカル状プリズムを設けない表面を平坦面とした。この場合においても、第３の実施の形態と同様に、ほぼ全面が明るさムラの少ない均一に拡散発光する非発光点領域の中に奥行感のある発光点が点在して存在する発光面として視認される出射面を得ることができ得る。
また、第１のインナーレンズ６１の両面と第２のインナーレンズ７０の片面にシリンドリカル状プリズムを設け、第２のインナーレンズ７０の片面をシリンドリカル状プリズムを設けない表面を平坦面とした場合においても同様であろう。

【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。例えば、通常、車両用灯具の出射面側の外形形状は屈曲面として形成されている。レンズユニットを構成するインナーレンズも外形形状に対応して屈曲面として形成しても良い。屈曲面に形成するシリンドリカル状プリズムは、直線軸のシンドリカルレンズ形状ではなくその中心軸が屈曲したトーリックレンズ形状にして屈曲面に沿って形成すれば良い。

【産業上の利用可能性】

【0047】

本発明に係る車両用灯具によれば、均一性に優れた拡散面発光の発光面と、その発光面内に点在する発光点を同時に得ることができる車両用灯具を提供することが可能となる。したがって、車両の後方に設ける停止灯、方向指示灯、後退灯、イルミネーションランプ、ハイマウントストップランプなどに限らず各種車両用信号灯具に適用できる。

【符号の説明】

【0048】

１ 車両用灯具
１ａ テール・ストップランプ
２ ランプハウジング
３ レンズカバー
４ 灯室
５ 光源ユニット
６ レンズユニット（インナーレンズユニット）
７ シリンドリカル状プリズム
８ シリンドリカル状プリズム列
１０ 導光部材
１１ 導光部材入射面
１２ 導光部材出射面
１３ 導光部材側面
１５ 導光部材
１６ 導光部材側面
１７ 固定部材
２１ リフレクタ
２２ 底面反射面
２３ 側壁反射面（第２の反射面）
２４ａ、２４ｂ 空間
５０ ＬＥＤ光源
５１ 第１列のＬＥＤ光源
５２ 第２列のＬＥＤ光源
５４ 基盤 （５４…光源部）
５４ａ ソケット
５５ 第１の反射面
６１ 第１インナーレンズ
６２ 半透過鏡
６３ 光源ユニット側表面
６４ 半透過鏡
６５ 第１インナーレンズ側表面
６６ レンズカバー側表面
７０ 第２インナーレンズ
７１ 第１インナーレンズ側表面
７２ レンズカバー側表面

９１ 車両用灯具
９２ ＬＥＤ
９４ インナーレンズ
９５ 直線状多面プリズムカット
９６ 車両用灯具
９７ 反射面
９８ ＬＥＤ
９８ａ 内面ＬＥＤ
９８ｂ 外周部ＬＥＤ
９９ インナーレンズ

Ａ１、Ａ２、 発光点
Ａ６１、Ａ６２ 発光点
Ｓ６１、Ｓ６２、Ｓ６３ 発光点
Ｓ６４ 拡散発光領域
Ｄ１、Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４ プリズム方向
ｐ ピッチ
ＰＰＬ 多面体プリズムレンズ素子
Ｌ０〜Ｌ６ 光線

【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】