(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、この発明にかかる車両用灯具の実施形態(実施例)の1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。また、
図1〜
図4の断面図において、ハッチングを省略してある。
【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の構成について説明する。図中、符号1は、この実施形態における車両用灯具(たとえば、テールランプ、ストップランプ、テール・ストップランプ、ターンシグナルランプ、クリアランスランプ、デイタイムランニングランプ、室内ランプなどの自動車用灯具)である。
【0015】
(車両用灯具1の説明)
前記車両用灯具1は、
図1、
図2に示すように、ランプハウジング(図示せず)と、ランプレンズ(図示せず)と、1個の光源2と、導光部材(導光体)3、4と、遮光部材5と、を備えるものである。
【0016】
前記ランプハウジングおよび前記ランプレンズは、灯室(図示せず)を画成する。1個の前記光源2および前記導光部材3、4および前記遮光部材5は、ランプユニットを構成する。前記ランプユニット2、3、4、5は、前記灯室内に配置されていて、前記ランプハウジングに取り付けられている。なお、前記灯室内には、前記ランプユニット2、3、4、5以外のランプユニットが配置されている場合がある。
【0017】
(光源2の説明)
前記光源2は、この例では、たとえば、LED、OELまたはOLED(有機EL)などの自発光半導体型光源である。
図1、
図2に示すように、前記光源2は、基板20に固定されている。前記基板20には、取付孔21が設けられている。前記基板20は、前記取付孔21を通してスクリュー22により前記導光部材3に固定されている。この結果、前記光源2は、前記基板20を介して前記導光部材3に固定されている。前記光源2には、コネクタ部(図示せず)を介して電源(電流)が供給される。
【0018】
(導光部材3、4の説明)
前記導光部材3、4は、光を導く性質を有する部材、この例では、アクリル、PC(ポリカーボネート)、PMMA(ポリメタクリル酸メチル、メタクリル樹脂)などの透明樹脂材からなる。
図1、
図2に示すように、前記導光部材3、4は、中空部6を有する。すなわち、前記導光部材3、4の内部には、前記中空部6が形成されている。前記導光部材は、前記中空部6を包囲する入射部(第1レンズ)3と出射部(第2レンズ)4とから構成されている。
【0019】
前記入射部3は、たとえば、フラットライトガイドであって、円板形状をなす。前記出射部4は、発光部であって、一方の面(下面)が開口した中空状の円柱形状をなす。すなわち、前記出射部4は、円筒形状の立壁部41と、円板形状の天井部42と、からなる。
【0020】
前記入射部3の一面(上面)の全円周縁部には、フランジ部30が一体に設けられている。前記出射部4の一方の面の全円周縁部には、フランジ部40が一体に設けられている。前記入射部3の前記フランジ部30と前記出射部4の前記フランジ部40とが取り付けられている。この結果、前記入射部3と前記出射部4とは、前記中空部6を包囲した一体構造となる。
【0021】
前記入射部3の他面(下面)には、取付ボス部31が一体に設けられている。前記取付ボス部31には、前記スクリュー22を介して前記光源2の前記基板20が固定されている。前記入射面の一面には、取付凸部32が一体に設けられている。前記取付凸部32には、クリップ50を介して前記遮光部材5が取り付けられている。
【0022】
前記導光部材3、4には、入射面70と、第1反射面71と、第2反射面72と、第3反射面73と、プリズム反射面74群と、プリズム出射面75群と、がそれぞれ設けられている。
【0023】
(入射面70の説明)
前記入射面70は、前記入射部3に設けられている。すなわち、
図3に示すように、前記入射部3の他面の中央部分には、入射凸部33が一体に設けられている。前記入射凸部33は、前記入射部3の中心を通る中心軸Oを回転軸とする円錐台形形状をなす。前記入射凸部33の端面(下面)は、前記光源2の発光面と対向する。前記入射面70は、前記入射凸部33の端面(下面)に設けられている。
【0024】
前記入射面70は、前記光源2からの光L1を入射光L2として前記入射部3中に入射させるものである。前記入射面70は、前記中心軸Oに対して直交もしくはほぼ直交する平面からなる。
【0025】
(第1反射面71の説明)
前記第1反射面71は、前記入射部3に設けられている。すなわち、
図3に示すように、前記第1反射面71は、前記入射部3の一面の中央部分であって、前記入射凸部33に対応する部分に設けられている。
【0026】
前記第1反射面71は、前記入射面70から前記入射部3中に入射した前記入射光L2を第1反射光(第1平行反射光)L3として等方向にかつ均一に前記入射部3の全円周縁部側に反射させるものである。前記第1反射面71は、焦点Fが前記中心軸O上に位置する放物線Pを、前記中心軸Oを回転軸として回転させてなる回転放物面からなる。前記光源2は、前記焦点Fに対して前記入射面70側に位置する。なお、
図1、
図2に示すように、前記第1反射面71の前記中心軸Oが通る部分を平面としても良い。
【0027】
(第2反射面72の説明)
前記第2反射面72は、前記入射部3に設けられている。すなわち、
図1、
図2に示すように、前記第2反射面72は、前記入射部3の全円周縁部に設けられている。
【0028】
前記第2反射面72は、前記入射光L2であって、前記第1反射面71からの第1反射光L3を第2反射光L4として前記出射部4の前記立壁部41側に全反射させるものである。前記第2反射面72は、前記第1反射光L3に対して約45°の線分を、前記中心軸Oを軸として回転させてなる回転傾斜面からなる。
【0029】
(第3反射面73の説明)
前記第3反射面73は、前記出射部4に設けられている。すなわち、
図1、
図2に示すように、前記第3反射面73は、前記出射部4の前記立壁部41と前記天井部42との繋部の角部の全円周縁部に設けられている。
【0030】
前記第3反射面73は、前記入射光L2であって、前記第2反射面72からの第2反射光L4を第3反射光L5として前記出射部4の前記天井部42側に全反射させるものである。前記第3反射面73は、前記第2反射光L4に対して約45°の線分を、前記中心軸Oを軸として回転させてなる回転傾斜面からなる。
【0031】
前記第3反射面73からの前記第3反射光L5は、前記天井部42の内面(前記中空部6側の面)と外面(外部側の面)とにおける全反射を繰り返して、前記天井部42の全円周縁部(前記立壁部41)側から前記天井部42の中央部に進む。
【0032】
(プリズム反射面74群の説明)
前記プリズム反射面74群は、前記出射部4に設けられている。すなわち、
図4に示すように、前記プリズム反射面74群は、前記出射部4の前記天井部42の内面に設けられている。
【0033】
前記プリズム反射面74群は、前記第3反射面73からの第3反射光L5を第4反射光L6として前記出射部4の前記天井部42の外面(外部側の面)側に反射させるものである。前記プリズム反射面74群は、多数個のプリズムカット面からなる。前記プリズム反射面(プリズムカット面)74は、水平線H(前記中心軸Oに対して直交もしくはほぼ直交する線)に対して所定の角度θ1に傾斜している。前記角度θ1を調整することにより、前記第4反射光L6の反射方向を調整することができる。前記プリズム反射面74群は、
図5に示前記プリズム出射面75群と同様に、同心円の多数の円周上に配置されている。
【0034】
前記第3反射面73からの前記第3反射光L5は、外側の円周上の前記プリズム反射面74群から内側の円周上の前記プリズム反射面74群に順次反射する。
【0035】
(プリズム出射面75群の説明)
前記プリズム出射面75群は、前記出射部4に設けられている。すなわち、
図4に示すように、前記プリズム出射面75群は、前記出射部4の前記天井部42の外面に設けられている。
【0036】
前記プリズム出射面75群は、前記プリズム反射面74群からの第4反射光L6を出射光L7として外部に出射させるものである。前記プリズム出射面75群は、多数個のプリズムカット面からなる。前記プリズム出射面(プリズムカット面)75は、前記水平線Hに対して所定の角度θ2に傾斜している。前記角度θ2を調整することにより、前記出射光L7の出射方向を調整することができる。前記プリズム出射面75群は、
図5に示すように、同心円の多数の円周上に配置されている。
【0037】
(遮光部材5の説明)
前記遮光部材5は、光不透過性の部材からなる。
図1、
図2に示すように、前記遮光部材5は、円板形状をなす。前記遮光部材5の一面(下面)には、取付凹部51が一体に設けられている。前記取付凹部51には、前記クリップ50が嵌合固定されている。前記クリップ50には、前記入射部3の前記取付凸部32が嵌合固定されている。この結果、前記遮光部材5と前記入射部3とは、相互に固定状態となる。
【0038】
前記遮光部材5は、前記中空部6中に、前記入射部3の前記入射面70側と前記出射部4の前記プリズム出射面75群側との間を遮るように配置されている。前記遮光部材5のうち前記出射部4の前記プリズム出射面75群側と対向する面(上面)には、金属蒸着などによる反射処理面52が設けられている。
【0039】
(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。
【0040】
車両用灯具1の1個の光源2を点灯する。すると、1個の光源2から光L1が放射される。この光L1は、
図1、
図3に示すように、入射部(導光部材)3の入射面70から屈折して入射部3中に入射する。この入射部3中に入射した入射光L2の光路は、あたかも、第1反射面71の焦点Fから入射した光路となる。この結果、入射光L2は、
図1、
図3に示すように、第1反射面71において、平行光すなわち第1反射光L3として、等方向にかつ均一に入射部3の全円周縁部側に反射する。この第1平行反射光L3は、中心軸Oの全周(360°)に亘って、等方向に均一の光束で反射する。
【0041】
第1反射面71からの第1反射光L3は、
図1に示すように、第2反射面72において、第2反射光L4として、出射部(導光部材)4の立壁部41側に全反射で反射する。
【0042】
第2反射面72からの第2反射光L4は、
図1に示すように、第3反射面73において、第3反射光L5として、出射部4の天井部42側に全反射で反射する。
【0043】
第3反射面73からの第3反射光L5は、
図1、
図4に示すように、プリズム反射面74群において、第4反射光L6として、出射部4の天井部42の外面側に、所定の角度θ1で多方向に反射する。
【0044】
プリズム反射面74群からの第4反射光L6は、
図1、
図4に示すように、プリズム出射面75群において、出射光L7として、出射部4の天井部42の外面から、所定の角度θ2で多方向に出射する。
【0045】
そして、
図5に示すように、出射部4の天井部42の外面のプリズム出射面75群が発光する。この結果、出射部4の天井部42の外面が円形状に均一(ほぼ均一)に発光する。また、多少の第2反射光L4が出射部4の第3反射面73から外部に出射する。このために、
図5に示すように、出射部4の立壁部41と天井部42との繋部の第3反射面73の外面が円環状に均一(ほぼ均一)に発光する。すなわち、円環状の発光面、および、その円環状の発光面の中の円形状の発光面が発光する。
【0046】
(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。
【0047】
この実施形態における車両用灯具1は、光源2からの光L1が入射面70から導光部材の入射部3中に入射し、その入射光L2が第1反射面71、第2反射面72、第3反射面73で反射し、その反射光L5がプリズム反射面74群で多方向に反射し、その多方向の反射光L6がプリズム出射面75群から外部に多方向に出射する。このために、プリズム出射面75群すなわち発光面が均一に発光する。すなわち、見栄えが向上する。
【0048】
この実施形態における車両用灯具1は、プリズム反射面74の角度θ1およびプリズム出射面75の角度θ2を調整することにより、プリズム反射面74群からの第4反射光L6の反射方向、および、プリズム出射面75群からの出射光L7の出射方向を調整することができる。これにより、所定の配光性能を得ることができる。
【0049】
この実施形態における車両用灯具1は、導光部材の出射部4の外面のプリズム出射面75群により、出射部4の外面が曲面(
図4に示すように、曲率が大きい曲面)の場合であっても、プリズム反射面74群からの反射光L6を出射光L7として外部に効率良く出射させることができる。これにより、プリズム出射面75群すなわち発光面がさらに均一に発光することができる。
【0050】
この実施形態における車両用灯具1は、導光部材が、中空部6を包囲する入射部3と出射部4とから構成されている。すなわち、導光部材を入射部3と出射部4とに2分割構造にする。このために、入射部3に入射面70および第1反射面71および第2反射面を、また、出射部4に第3反射面73およびプリズム反射面74群およびプリズム出射面75群を、がそれぞれ容易に設けることができる。これにより、製造精度および製造こうりるを向上させることができ、製造コストを安価にすることができる。
【0051】
この実施形態における車両用灯具1は、入射部3の入射面70側と出射部4のプリズム出射面75群側との間に遮光部材5を配置するものである。このために、入射面70から入射部3中に入射した光の一部(図示せず)が入射部3から中空部6側に出射しても、その出射光(図示せず)が遮光部材5により遮蔽される。したがって、入射部3から中空部6側に出射した出射光が出射部4側に入射するのを確実に防ぐことができる。これにより、入射部3から中空部6側に出射した出射光が出射部4側に入射して出射部4から外部に出射することによる発光ムラを確実に防ぐことができる。すなわち、発光面を確実に均一に発光させることができる。
【0052】
この実施形態における車両用灯具1は、遮光部材5のうち出射部4のプリズム出射面75群側と対向する面に金属蒸着などによる反射処理面52を設けるものである。このために、出射部4から遮光部材5の反射処理面52側の中空部6側に出射した光(図示せず)および外来光が遮光部材5の反射処理面52において反射する。これにより、発光面を均一に発光させることができる。
【0053】
この実施形態における車両用灯具1は、プリズム反射面74群とプリズム出射面75群とが同心円の多数の円周上に配置されている。このために、同一円周上のプリズム反射面74の角度θ1およびプリズム出射面75の角度θ2を一定(同一)にすることができる。これにより、プリズム反射面74群およびプリズム出射面75群の設計製造が簡単となり、製造コストを安価にすることができる。
【0054】
この実施形態における車両用灯具1は、1個の光源2と、導光部材3、4と、遮光部材5と、から構成されているので、部品点数が少ない。このために、コンパクトにすることができ、かつ、製造コストを安価にすることができる。
【0055】
(実施例以外の例の説明)
なお、前記の実施例においては、1個の光源2として半導体型光源を使用するものである。ところが、この発明においては、その他の光源、たとえば、白熱光源、ハロゲン光源、放電光源を使用しても良い。
【0056】
また、前記の実施例においては、出射部4のプリズム出射面75群すなわち発光面が円形形状をなすものである。ところが、この発明においては、発光面が円形形状意外の形状であっても良い。
【0057】
さらに、前記の実施例においては、ランプハウジングおよびランプレンズを備えるものである。ところが、この発明においては、ランプハウジングおよびランプレンズを備えずに、光源2および導光部材3、4を直接車体に取り付けても良い。
【0058】
さらにまた、前記の実施例においては、プリズム反射面74群とプリズム出射面75群とを同心円の多数の円周上に配置してなるものである。ところが、この発明においては、プリズム反射面74群もしくはプリズム出射面75群のうち少なくともいずれか一方を同心円の多数の円周上に配置してなるものであっても良い。
【0059】
さらにまた、前記の実施例においては、遮光部材5を中空部6中に、入射部3の入射面70側と出射部4のプリズム出射面75群側との間を遮るように配置するものである。ところが、この発明においては、遮光部材5を中空部6中に配置しなくても良い。
【0060】
(入射面、第1反射面の変形例の説明)
前記の実施例においては、入射面として、円錐台形形状をなす入射凸部33の端面に設けた平面からなる入射面70である。また、第1反射面として、放物線Pを中心軸Oを回転軸として回転させてなる回転放物面からなる第1反射面である。
【0061】
ところが、この発明においては、入射面として、前記の入射面70以外の入射面であっても良いし、第1反射面として、前記の第1反射面71以外の第1反射面であっても良い。たとえば、特開2012−243733号公報に記載の入射面、第1反射面である。
【0062】
すなわち、第1変形例としては、放物線Pの焦点Fを中心とする球面からなる入射面である。また、第2変形例としては、焦点が回転軸O上に位置する凸レンズ面からなる入射面、および、中心軸Oを回転軸として回転させてなる頂角が90°の円錐面からなる第1反射面、である。さらに、第3変形例としては、焦点が中心軸O上に位置する凸レンズ面と、焦点が中心軸O上に位置する回転放物面と、中心軸Oを回転軸として回転させてなる円柱面と、からなる入射面、および、中心軸Oを回転軸として回転させてなる円錐面からなる第1反射面、である。さらに、第4変形例としては、焦点が中心軸O上に位置するフレネルレンズ面からなる入射面、および、中心軸Oを回転軸として回転させてなる円錐面からなる第1反射面、である。