特許 6385175 車両用信号灯

(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】6385175

(24)【登録日】2018年8月17日

(45)【発行日】2018年9月5日

(54)【発明の名称】車両用信号灯

(51)【国際特許分類】

   F21S 43/237 20180101AFI20180827BHJP

   F21S 43/31 20180101ALI20180827BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20180827BHJP

   F21Y 103/00 20160101ALN20180827BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20180827BHJP

   F21W 103/00 20180101ALN20180827BHJP

   F21W 103/10 20180101ALN20180827BHJP

   F21W 103/20 20180101ALN20180827BHJP

【ＦＩ】

   F21S43/237

   F21S43/31

   F21S2/00 433

   F21S2/00 437

   F21S2/00 462

   F21Y103:00

   F21Y115:10

   F21W103:00

   F21W103:10

   F21W103:20

【請求項の数】3

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-145857(P2014-145857)

(22)【出願日】2014年7月16日

(65)【公開番号】特開2016-24855(P2016-24855A)

(43)【公開日】2016年2月8日

【審査請求日】2017年5月30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

(74)【代理人】

【識別番号】100092853

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 亮一

(72)【発明者】

【氏名】松丸 卓矢

【審査官】 河村 勝也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−０９７９２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１６９２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２３０８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３３５４１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０９７９２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０２９２１０１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ４３／００

Ｆ２１Ｓ ２／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

単一の光源と、該光源の光軸に沿って配置された長尺の導光レンズと、該導光レンズから出射する光を反射又は拡散させるリフレクタを備えた車両用信号灯において、
前記導光レンズを、第１レンズと、該第１レンズの反光源側端部に第１および第２全反射面を有する連結部を介して連なる第２レンズとで構成し、
前記光源は、前記第１レンズの一方の端面に設けた入光面に対向して配設され、
前記第１レンズは、前記入光面から当該第１レンズに入射する光を前面側に出射させる複数のレンズカットを背面に長手方向に沿って形成し、
前記光源及び前記第１レンズが、前記リフレクタの前方に配置され、
前記第２レンズは、前記第１レンズと前記リフレクタの間に位置し、前記第１レンズの長手方向に沿って長尺に形成され、
前記第２レンズの上面には、当該第２レンズの長手方向に沿って複数のレンズカットを備え、
前記リフレクタは、前記第１レンズの背面側に配置された円弧曲面状の部材であって、その前面は反射面又は拡散面を構成するとともに、前記光源及び前記第１レンズを覆うように前方に向かって円弧状に延びており、
前記第１全反射面は、前記第１レンズの反光源側端部において当該第１レンズの前面と背面の間に位置し、前記入光面を通って当該第１レンズに入射した前記光源からの出射光を、前記連結部内を通って前記第２全反射面に向けて反射させる傾斜面として形成され、
前記第２全反射面は、垂直面に対して所定角度だけ傾斜させて側面視横Ｖ字状を成す上反射面及び下反射面を備え、前記第１全反射面で反射して前記連結部内を通ってきた反射光を前記第２レンズに向けて反射させ、
前記第２レンズに形成された前記複数のレンズカットは、前記光源から前記第１レンズに入射した後に前記第１及び第２全反射面を経て前記第２レンズに入射する光を前記リフレクタに向けて出射させる複数の傾斜面を設けたレンズカットである
ことを特徴とする車両用信号灯。

【請求項2】

前記第１レンズの前記光源に対向する入光面に、前記光源から出射する光軸から所定角度範囲内の光を光軸に沿って第１レンズ内を導光させる配光制御部を形成したことを特徴とする請求項１記載の車両用信号灯。

【請求項3】

前記第２全反射面を上下２枚の４５°面で構成するとともに、両４５°面を垂直面に対して傾斜させたことを特徴とする請求項１又は２記載の車両用信号灯。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、単一の光源によって導光レンズとリフレクタを効率良く発光させるようにした車両用信号灯に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば、車両後部の左右に配置されるテールランプ等の車両用信号灯には、従来、車幅方向に配置された複数の光源から出射される光をリフレクタによって照射方向に向けて反射させるようにしたものが使用されているが、斯かる構成を採用する車両用信号灯は、複数の光源を必要とするために部品点数が多くなってコストアップを招くという問題があった。

【0003】

そこで、特許文献１には、図９及び図１０に示す車両用信号灯が提案されている。

【0004】

即ち、図９は特許文献１において提案された車両用信号灯の平断面図、図１０は図９のＤ−Ｄ線断面図であり、図示の車両用信号灯１０１においては、車幅方向（図９の左右方向）に延びるように配置された導光体１０３に対して、その車幅方向の端面から入射した光源１０２からの光を、その後面部から後方側（図１０の右側）へ出射する構成が採用されている。又、導光体１０３の後方側には、車幅方向に延びるリフレクタ１０４が配置されており、このリフレクタ１０４には、導光体１０３の後方側に位置する第１反射部１０４Ａと、その下方側に隣接する第２反射部１０４Ｂが設けられており、第１反射部１０４Ａには、複数の第１反射素子１０４Ａｓが車幅方向に沿って階段状に形成されている。

【0005】

而して、リフレクタ１０４の第１反射部１０４Ａに形成された第１反射素子１０４Ａｓによって、導光体１０３の後面部から後方側へ出射した光をリフレクタ１０４の第２反射部１０４Ｂへ向けて反射させ、第２反射部１０４Ｂは、各第１反射素子１０４Ａｓからの反射光を前方へ向けて反射させるよう構成されているため、正面視において、導光体１０３の陰にならない位置に配置されたリフレクタ１０４の第２反射部１０４Ｂが略均一に光っているようにすることができる。そして、このような効果を、単一の光源１０２とリフレクタ１０４との間に単一の導光体１０３を配置するだけの簡単な構成によって得ることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１３−１６１７２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１において提案された図９及び図１０に示す車両用信号灯１０１においては、光源１０２から出射する強度の強い光をリフレクタ１０４だけに向かわせるよう制御することができないため、リフレクタ１０４を効率良く発光させることができないという問題があった。因みに、導光体１０３からリフレクタ１０４に向かう光は、導光体１０３から前面側に向かって出射する光に比べて光路長が長くてロスが大きいため、リフレクタ１０４の面を拡散面とした場合にはリフレクタ１０４が暗くなってしまう。

【0008】

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、単一の光源で導光レンズとリフレクタを効率良く発光させることができる車両用信号灯を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、単一の光源と、該光源の光軸に沿って配置された長尺の導光レンズと、該導光レンズから出射する光を反射又は拡散させるリフレクタを備えた車両用信号灯において、
前記導光レンズを、第１レンズと、該第１レンズの反光源側端部に第１および第２全反射面を有する連結部を介して連なる第２レンズとで構成し、
前記光源は、前記第１レンズの一方の端面に設けた入光面に対向して配設され、
前記第１レンズは、前記入光面から当該第１レンズに入射する光を前面側に出射させる複数のレンズカットを背面に長手方向に沿って形成し、
前記光源及び前記第１レンズが、前記リフレクタの前方に配置され、
前記第２レンズは、前記第１レンズと前記リフレクタの間に位置し、前記第１レンズの長手方向に沿って長尺に形成され、
前記第２レンズの上面には、当該第２レンズの長手方向に沿って複数のレンズカットを備え、
前記リフレクタは、前記第１レンズの背面側に配置された円弧曲面状の部材であって、その前面は反射面又は拡散面を構成するとともに、前記光源及び前記第１レンズを覆うように前方に向かって円弧状に延びており、
前記第１全反射面は、前記第１レンズの反光源側端部において当該第１レンズの前面と背面の間に位置し、前記入光面を通って当該第１レンズに入射した前記光源からの出射光を、前記連結部内を通って前記第２全反射面に向けて反射させる傾斜面として形成され、
前記第２全反射面は、垂直面に対して所定角度だけ傾斜させて側面視横Ｖ字状を成す上反射面及び下反射面を備え、前記第１全反射面で反射して前記連結部内を通ってきた反射光を前記第２レンズに向けて反射させ、
前記第２レンズに形成された前記複数のレンズカットは、前記光源から前記第１レンズに入射した後に前記第１及び第２全反射面を経て前記第２レンズに入射する光を前記リフレクタに向けて出射させる複数の傾斜面を設けたレンズカットであることを特徴とする。

【0010】

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第１レンズの前記光源に対向する入光面に、前記光源から出射する光軸から所定角度範囲内の光を光軸に沿って第１レンズ内を導光させる配光制御部を形成したことを特徴とする。

【0011】

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記第２全反射面を上下２枚の４５°面で構成するとともに、両４５°面を垂直面に対して傾斜させたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、光源から出射する強度の強い光は、導光レンズの第１レンズ内を光軸に沿ってロスなく直進し、第１及び第２全反射面で全反射して第２レンズに入射し、第２レンズ内を進む過程で該第２レンズの上面に形成された複数のレンズカットで屈折してリフレクタに向けて下方に出射し、リフレクタで反射又は拡散するため、リフレクタが効率良く発光する。

【0013】

又、光源から出射する強度が弱くてロスの少ない光は、導光レンズの第１レンズ内を全反射しながら進む過程で第１レンズの背面に形成された複数のレンズカットによって屈折して前面側へと出射するため、導光レンズ（第１レンズ）が効率良く発光する。

【0014】

従って、部品点数の増加やコストアップを招くことなく、単一の光源によって導光レンズとリフレクタを効率良く発光させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明に係る車両用信号灯要部の斜視図である。

【図2】本発明に係る車両用信号灯の正面図である。

【図3】図２のＡ部拡大詳細図である。

【図4】本発明に係る車両用信号灯の平面図である。

【図5】本発明に係る車両用信号灯の右側面図である。

【図6】図２のＢ−Ｂ線断面図である。

【図7】図２のＣ−Ｃ線断面図である。

【図8】本発明に係る車両用信号灯の導光レンズ端部の斜視図である。

【図9】特許文献１において提案された車両用信号灯の平断面図である。

【図10】図９のＤ−Ｄ線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

【0017】

図１は本発明に係る車両用信号灯要部の斜視図、図２は同車両用信号灯の正面図、図３は図２のＡ部拡大詳細図、図４は本発明に係る車両用信号灯の平面図、図５は同車両用信号灯の右側面図、図６は図２のＢ−Ｂ線断面図、図７は図２のＣ−Ｃ線断面図、図８は本発明に係る車両用信号灯の導光レンズ端部の斜視図である。

【0018】

本発明に係る車両用信号灯１は、例えば車両後部の左右に配置されるテールランプとして使用されるものであって、不図示のハウジングとその前面開口部を覆う不図示の透明なアウタレンズによって画成される灯室内に、単一の光源であるＬＥＤ２と、該ＬＥＤ２の光軸に沿って配置された配光制御用の導光レンズ３と、該導光レンズ３から出射する光を反射又は拡散させるリフレクタ４を収容して構成されている。

【0019】

上記ＬＥＤ２は、赤色ＬＥＤであって、正面視で左端部に配置されており、水平な光軸に沿って赤色光を出射する。尚、本実施の形態では、ＬＥＤ２として基板５に実装された面実装タイプのものが使用されているが、これに限らず砲弾タイプのもの等を使用することができる。

【0020】

ＬＥＤ２の光軸に沿って水平に配置された前記導光レンズ３は、丸棒状の第１レンズ３Ａと、該第１レンズ３Ａの背面側（図４及び図６の上側）に平行に配置された角棒状の第２レンズ３Ｂとで構成されており、この第２レンズ３Ｂは、第１全反射面６と第２全反射面７を介して第１レンズ３Ａの右端部（ＬＥＤ２とは反対側の軸方向端部）に連結されている。より詳細には、第２レンズ３Ｂは、図８に示すように、ＬＥＤ２の光軸と直交する連結部３Ｃによって第１レンズ３Ａの右端部に連結されており、連結部３Ｃの両端角部に４５°面を成す第１全反射面６と第２全反射面７がそれぞれ形成されている。ここで、第２全反射面７は、図８に斜線にて示すように、上下２枚の４５°面７ａ，７ｂで構成されており、これらの４５°面７ａ，７ｂは、両者の稜線（境界線）を中心として垂直面に対して所定角度だけ傾斜して側面視横Ｖ字状を成すよう配置されている。

【0021】

又、図３に詳細に示すように、第１レンズ３ＡのＬＥＤ２に対向する端面は入光面８を構成しており、この入光面８の軸中心部には、ＬＥＤ２から出射する強度の強い光Ｌ２を光軸に沿って導光させる凸レンズ状の配光制御部８ａが形成されている。

【0022】

更に、図４、図６及び図８に示すように、導光レンズ３の第１レンズ３Ａの背面には、鋸歯状の複数のレンズカット３ａが長手方向に沿って形成されている。又、図１、図４及び図８に示すように、導光レンズ３の第２レンズ３Ｂの上面には、鋸歯状の複数のレンズカット３ｂが長手方向に沿って形成されている。

【0023】

前記リフレクタ４は、導光レンズ３の背面側に配置された円弧曲面状の部材であって、その前面（内面）は反射面又は拡散面を構成している。ここで、前記ＬＥＤ２と導光レンズ３は、リフレクタ４の上部前方に配置されており、リフレクタ４の下半部は、ＬＥＤ２及び導光レンズ３を下方から覆うように前方に向かって円弧状に延びている（図５及び図７参照）。

【0024】

次に、以上のように構成された車両用信号灯１の作用について説明する。

【0025】

光源であるＬＥＤ２に電流が供給されて該ＬＥＤ２が発光すると、該ＬＥＤ２から横方向に出射する光のうち、強度が比較的弱くてロスの少ない光（光軸から１５°〜６０°の角度範囲の光）Ｌ１は、第１レンズ３Ａの入光面８の配光制御部８ａの周囲から該第１レンズ３Ａの内部へと入射する。そして、第１レンズ３Ａ内に入射した強度の弱い光Ｌ１は、図６に示すように第１レンズ３Ａ内を全反射しながら右端側に向かって進み、その過程で第１レンズ３Ａのレンズカット３ａによって屈折し、図６及び図７に示すように第１レンズ３Ａから前方に向かって出射するため、導光レンズ３（第１レンズ３Ａ）の全体が均一に発光する。

【0026】

他方、ＬＥＤ２から出射する強度の強い光（光軸から１５°以内の角度範囲の光り）Ｌ２は、図３に示すように、第１レンズ３Ａの入光面８に形成された配光制御部８ａによって配光が制御され、第１レンズ３Ａ内を光軸に沿ってロスなく直進する。この第１レンズ３Ａ内を光軸に沿って直進する光Ｌ２は、連結部３Ｃに形成された第１全反射面６と第２全反射面７で全反射して第２レンズ３Ｂに入射し、第２レンズ３Ｂ内を進む過程で該第２レンズ３Ｂの上面に形成された複数のレンズカット３ｂで屈折して図７に示すようにリフレクタ４に向かって下方に出射する。そして、第２レンズ３Ｂからリフレクタ４に向かって下方に出射する光Ｌ２は、リフレクタ４の内面で反射又は拡散して前方に向かって出射するため、リフレクタ４が効率良く発光する。尚、第２全反射面７には、光軸方向に揃えられた光Ｌ２が当たるため、通常の４５°面で光Ｌ２を全反射させると、第２レンズ３Ｂに向けて光Ｌ２がうまく入射しない。このため、本実施の形態では、前述のように第２全反射面７を、図８に斜線にて示すように、上下２枚の４５°面７ａ，７ｂで構成するとともに、これらの４５°面７ａ，７ｂを、両者の稜線（境界線）を中心として垂直面に対して所定角度だけ傾斜させて側面視横Ｖ字状を成すよう配置した。これにより、第１レンズ３Ａ内を直進する光Ｌ２を光軸から若干角度をもたせて第２レンズ３Ｂへとうまく入射させることができる。

【0027】

以上の結果、本発明に係る車両用信号灯１によれば、部品点数の増加やコストアップを招くことなく、単一のＬＥＤ２によって導光レンズ３とリフレクタ４を効率良く発光させることができるという効果が得られる。

【0028】

尚、以上は本発明に係る車両用信号灯１をテールランプとして使用する形態について説明したが、本発明は、ターンシグナルランプやポジションランプ等の他の任意の車両用信号灯に対しても同様に適用可能であることは勿論である。

【符号の説明】

【0029】

１ 車両用信号灯
２ ＬＥＤ（光源）
３ 導光レンズ
３Ａ 第１レンズ
３Ｂ 第２レンズ
３Ｃ 連結部
３ａ，３ｂ レンズカット
４ リフレクタ
５ 基板
６ 第１全反射面
７ 第２全反射面
７ａ，７ｂ 第２全反射面の４５°面
８ 第１レンズの入光面
８ａ 入光面の配光制御部
Ｌ１ 強度の弱い光
Ｌ２ 強度の強い光

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】