(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
光源からの光が入射する入射部を端部に有し、前記入射部から延びる導光部により導光しつつ、導光された光を前記導光部の延在方向に沿う表面から出射する導光体を備えた車両用灯具であって、
拡散する光を出射する前記光源が複数並列に配置され、
前記入射部は、前記各光源に対向して設けられ前記各光源からの光を入射させて前記導光部の延在方向に沿わせる方向に屈折させる複数の凸部と、前記複数の凸部間に設けられ、前記各光源からの光を内面反射させて前記導光部の延在方向に沿わせる突起部と、を備え、
前記突起部は、一方の前記凸部側を向く第1の面と、他方の凸部側を向く第2の面とを有し、
前記第1の面は、一方の前記凸部と対向する前記光源からの光を入射する入射面として機能し、
前記第2の面は、前記第1の面を介して前記導光体の内部に入光した光を内面反射する内面反射面として機能する、車両用灯具。
互いに隣接する一対の前記凸部のうちの少なくとも一方の前記凸部は、前記光源から入射する光を他方の前記凸部側に傾けて屈折させる面形状を有することを特徴とする請求項1に記載の車両用灯具。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来の車両用灯具では、導光させつつ出射する導光部が光源に比べて幅広の場合、例えば端部に複数の光源を配置することで光量を増加させていた。各光源から導光部に入射した光には導光部の側面に対して大きな角度を有する光も多く含まれているため、導光途中に側面等から外部に放射されて光の利用効率が低かった。
【0005】
上記の現象を抑えるために、導光部の端部にレンズ状の凸部を設けて、導光部の延在方向に沿う平行光とすることで、導光途中に側面等から外部に放射される光を抑えることができ、光の利用効率を高めることができる。
【0006】
しかしながらこの場合には、端部近傍における隣り合う光源間に対応する位置に、輝度の低い暗部が形成されてしまうという課題が今回新たに見いだされた。
即ち、隣り合う複数の光源から導光部に沿う光が入射されるため、光源の間隔が広がると、端部近傍における光源間に対応する位置には何れの光源からも光が供給されず、暗部が形成されてしまう。そのために隣り合う光源間に新たな光源を追加するとすれば、暗部に光を供給することは可能であるが、却って効率を低下させることになる。
【0007】
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、少ない光源を用いて幅広の導光部の広い範囲からムラを抑えて光を出射できるととともに、入射側の端部に十分に光を通過させて暗部の形成を抑制でき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】
【0008】
上記目的を達成するため、本発明の一態様の車両用灯具は、光源からの光が入射する入射部を端部に有し、前記入射部から延びる導光部により導光しつつ、導光された光を前記導光部の延在方向に沿う表面から出射する導光体を備えた車両用灯具であって、拡散する光を出射する前記光源が複数並列に配置され、前記入射部は、前記各光源に対向して設けられ前記各光源からの光を入射させて前記導光部の延在方向に沿わせる方向に屈折させる複数の凸部と、前記複数の凸部間に設けられ、前記各光源からの光を内面反射させて前記導光部の延在方向に沿わせる突起部と、を備え
、前記突起部は、一方の前記凸部側を向く第1の面と、他方の凸部側を向く第2の面とを有し、前記第1の面は、一方の前記凸部と対向する前記光源からの光を入射する入射面として機能し、前記第2の面は、前記第1の面を介して前記導光体の内部に入光した光を内面反射する内面反射面として機能することを特徴とする車両用灯具である。
【0009】
この構成の車両用灯具によれば、各光源からの光を各光源に対向して設けられた複数の凸部に入射させて導光部の延在方向に沿わせるとともに、凸部間に設けられた突起部により反射させて導光部の延在方向に沿わせることが可能に構成されている。そのため導光部の延在方向の広い範囲において導光部の延在方向に沿う光を導光させることができ、光を導光部内で全反射させて導光させ易い。これにより導光途中に側面等から外部に放射される光を抑えることができ、光の利用効率を向上できる。
さらに導光体の端部に対して拡散する光を出射する光源が複数並列に配置されていて、複数の凸部間に各光源からの光を内面反射させて導光部の延在方向に沿わせる突起部が設けられているので、複数の光源間及び複数の凸部間の位置に光を導くことが可能である。そのため、導光部の端部近傍における複数の光源間に光量が不足して暗部が形成されることも抑制できる。
従って、上記の構成によれば、少ない光源を用いて幅広の導光部の広い範囲で効率よく出射させることができるととともに、端部側に十分に光を通過させることができて暗部の形成を抑制できる。
【0010】
上記の車両用灯具において、互いに隣接する一対の前記凸部のうちの少なくとも一方の前記凸部は、前記光源から入射する光を他方の前記凸部側に傾けて屈折させる面形状を有する構成としてもよい。
【0011】
この構成の車両用灯具によれば、隣接する凸部のうちの一方の凸部が、入射する光を他方の凸部に向けて屈折させる面形状を有することで、凸部間に対応する導光部側に光を通過させ易くでき、暗部形成を抑制できる。
【0012】
上記目的を達成するため、本発明の他の態様の車両用灯具は、光源からの光が入射する入射部を端部に有し、前記入射部から延びる導光部により導光しつつ、導光された光を前記導光部の延在方向に沿う表面から出射する導光体を備えた車両用灯具であって、拡散する光を出射する前記光源が複数並列に配置され、前記入射部は、前記各光源に対向して設けられ前記各光源からの光を入射させて前記導光部の延在方向に沿わせる方向に屈折させる複数の凸部と、前記複数の凸部間に設けられ、前記各光源からの光を内面反射させて前記導光部の延在方向に沿わせる突起部と、を備え、前記突起部は、一方の前記凸部側を向く第1の面と、他方の凸部側を向く第2の面とを有し、前記第1の面は、一方の前記凸部と対向する前記光源からの光を入射する入射面として機能するとともに他方の前記凸部と対向する前記光源からの光を内面反射する内面反射面として機能し、前記第2の面は、他方の前記凸部と対向する前記光源からの光を入射する入射面として機能するととともに一方の前記凸部と対向する前記光源からの光を内面反射する内面反射面として機能する
ことを特徴とする車両用灯具である。
【0013】
この構成の車両用灯具によれば、突起部が両側の光源からの光を入射及び内面反射可能に構成されていて、一方側の光源からの光に対する入射面が他方側の光源からの光に対する内面反射面となり、他方側の光源からの光に対する入射面が一方側の光源からの光に対する内面反射面となる。そのため各突起部を複数の光源に対して共通に使用することができ、少ない突起で光の利用効率を向上することができる。
各光源からの光は、入射面に入射することで導光部の延在方向に沿う方向に近けるように屈折させ、その光を内面反射面により内面反射させることで導光部に入射させる。そのためより多くの光の進行方向を導光部の延在方向に沿う方向とすることができ、顕著な場合には突起部に入射した光を全て導光部の延在方向に沿う方向に入射させることが可能である。
【0014】
上記の車両用灯具において、前記突起部は、平坦面からなる前記第1の面及び前記第2の面からなる断面略三角形形状に形成されている構成としてもよい。
【0015】
この構成の車両用灯具によれば、突起部の形状が曲面等に比べて簡素で製造が容易であり、入射面及び内面反射面の傾斜を調整することで導光部に入射する光の向きなどの制御が容易である。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、少ない光源を用いて幅広の導光部の広い範囲からムラを抑えて光を出射できるととともに、入射側の端部に十分に光を通過させて暗部の形成を抑制できる車両用灯具を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の一実施形態である車両用灯具について図面を参照しながら説明する。
以下の説明で用いる図面は、特徴を分かり易くするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、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。
【0019】
図1は、一実施形態に係る車両用灯具10の斜視図であり、
図2は、
図1の車両用灯具10の端部側を示す正面図であり、
図3は、
図1の車両用灯具10の端部側を示す平面図である。
なお、各図面には、適宜3次元直交座標系としてXYZ座標系を示す。XYZ座標系において、Z軸方向は上下方向(鉛直方向)であり、+Z方向が上方向である。また、Y軸方向は前後方向であり、−Y方向が車両用灯具10の出射方向であり、+Y方向が裏面側である。さらに、X軸方向は、左右方向(幅方向)である。
【0020】
車両用灯具10は、光が導光されて出射されることで光による意匠が表示される導光体11と、導光体11に光を供給する光源13と、を備えている。
【0021】
導光体11は、光源13からの光が入射する入射部15を端部に有し、入射部15から一方向(本実施形態では左右方向(X軸方向))に延びる導光部17により導光しつつ、導光された光を導光部17の延在方向に沿う表面からなる表示部17aから出射するように構成されている。
【0022】
光源13は、拡散する光を出射するLED等からなり、本実施形態では複数の光源13が鉛直方向(Z軸方向)に並列に配置されて導光体11の入射部15側に配置されている。
【0023】
図2に示すように、入射部15は、鉛直方向に並ぶ複数(本実施形態では2つ)の凸部21と、凸部21同士の間に設けられた突起部23と、を備えている。凸部21は、各光源13からの光を入射させて導光部17の延在方向(X軸方向)に沿わせる方向に屈折させる。突起部23は、各光源13からの光を内面反射させて導光部17の延在方向に沿わせる。
【0024】
各凸部21は、それぞれ1つの光源13と対向して配置されている。凸部21は、出射前後方向(Y軸方向)に一様断面の曲面形状を有する。凸部21の曲面形状は、対向する光源13側に向かって突出している。凸部21の曲面形状は、光源13から拡散方向に出射された光を屈折させて、導光部17の延在方向に沿う平行な光L1とする。なお、ここで延在方向に沿う平行な光L1とは、光の出射方向(Y軸方向)から見た光路が平行であることを意味するものであり、光L1は、厚み方向においては、様々な方向に進行している(
図3参照)。
凸部21は、入射した光を必ずしも平行光としなくてもよいが、入射後の光を導光部17の上下方向(Z軸方向)の端面(すなわち上面及び下面)で全反射条件を満たす範囲の角度で屈折させる形状とすることが好ましい。
【0025】
突起部23は、一対の光源13同士の間に向かって突出して形成されている。突起部23は平坦面からなる第1の面23a及び第2の面23bを有し、第1の面23aと第2の面23bとにより略三角形形状に形成されている。突起部23は、出射前後方向(Y軸方向)に一様な断面を有する。
【0026】
ここで、突起部23を挟む一対の凸部21のうち、一方を第1の凸部21Aとし、他方を第2の凸部21Bとする。また、2つの光源13のうち、第1の凸部21Aと対向する光源13を第1の光源13Aとし、第2の凸部21Bと対向する光源13を第2の光源13Bとする。
突起部23の第1の面23aは、第1の凸部21A側を向く。また、突起部23の第2の面23bは、第2の凸部21B側を向く。
【0027】
突起部23の第1の面23a及び第2の面23bはそれぞれ凸部21とは異なる機能を有している。即ち、凸部21は対向する光源13からの光を屈折して入射する機能を有しているのに対し、第1の面23a及び第2の面23bは、それぞれ複数の機能を有している。
【0028】
具体的には、
図2に示すように、第1の面23aは、第1の光源13Aからの光を入射する入射面として機能するとともに第2の光源13Bからの光を内面反射する内面反射面として機能する。同様に、第2の面23bは、第2の光源13Bからの光を入射する入射面として機能するととともに第1の光源13Aからの光を内面反射する内面反射面として機能する。
【0029】
導光体11の導光部17は、透光性の材料から左右方向(X軸方向)に延在する長尺に形成されており、厚み(奥行(Y軸方向)の寸法)に対して幅広(鉛直方向(Z軸方向)の寸法が大きい)の形状を有している。導光体11の一端側には、入射部15が設けられ、入射された光が延在方向に沿って他端側まで導光可能に連続している。本実施形態の導光部17は、入射部15から延在方向に沿って徐々に奥行寸法が小さくなるように形成されている。
【0030】
図3に示すように、導光部17は、内部を通過する光を出射する出射面としての表示部17aと、表示部17aと反対側に位置する裏面17bを有する。導光部17の裏面17bには、導光部17内を導光する光の一部が到達して反射可能なカット面や粗面等の散乱構造25が設けられている。また、表示部17aは、平滑に形成されている。導光部17を通過する光は、散乱構造25で表示部17a側に反射され、表示部17aから外部に出射される。したがって、光源13の点灯時には、散乱構造25で反射して外部に出射した光により各種の意匠が形成され、外部から視認される。
【0031】
次に、車両用灯具10の作用について説明する。
車両用灯具10では、端部側の複数の光源13を点灯させることで、導光体11の入射部15に光源13からの光が入射され、導光部17の側面から光が広く出射されて使用される。
【0032】
まず、凸部21に入光する光L1について説明する。
図2に示すように、光源13から出射され凸部21に入光した光L1は、凸部21の曲面形状により屈折することで、導光部17の延在方向に沿って平行に導光される。凸部21から入射した光L1を延在方向に沿って平行とすることで、導光部17の延在方向に沿って入射部15から遠方まで到達させることができる。
【0033】
次に、突起部23に入光する光L2について説明する。
第1の光源13Aから出射された光のうち、対向する第1の凸部21Aより鉛直方向外側に向かう一部の光L2aは、突起部23の第1の面23aに入射する。この光L2aは、第1の面23aで屈折しつつ導光体11の内部に入光する。さらに光L2aは、突起部23の第2の面23bにおいて導光部17の延在方向に沿う方向に内面反射される。
同様に、第2の光源13Bから出射された光のうち、対向する第2の凸部21Bより鉛直方向外側に向かう一部の光L2bは、突起部23の第2の面23bに屈折して入射する。さらに、光L2bは、第1の面23aにおいて、導光部17の延在方向に沿う方向に内面反射される。
【0034】
これにより、第1及び第2の光源13A、13Bの間及び第1及び第2の凸部21A、21Bの間に対応する導光部17に光L2a、L2bを導くことが可能となる。
【0035】
結果として、導光部17の幅の広い範囲全体で光を端部から効果的に導光させることができる。そして導光された光が、導光部の側面に設けられた乱反射部において乱反射されることで、導光部17の延在方向の広い範囲で光を出射させることができ、点灯による優れた意匠を導光部17全体で表示することができる。すなわち、本実施形態によれば、導光部17の端部近傍における光源13の間に光量が不足することを抑制し、表示部17aの均一な発光を実現できる。
【0036】
特に、
図2に示すように本実施形態では、突起部23の第1の面23aは、光L2bを延在方向(X軸方向)に対して第2の凸部21B側に傾いた方向に出射する。また、第2の面23bは、光L2aを延在方向(X軸方向)に対して第1の凸部21A側に傾いた方向に出射する。これにより、第1及び第2の面23a、23bで内面反射された光L2a、L2bは、互いに交差するように進行し、導光部17において第1及び第2の凸部21A、21Bの間の領域に効果的に光が導かれる。したがって、本実施形態によれば、暗部の形成をより効果的に抑制できる。
【0037】
(まとめ)
本実施形態の車両用灯具10によれば、入射部15では、各光源13からの光を、各光源13に対向して設けられた複数の凸部21により入射させて導光部17の延在方向に沿わせるとともに、凸部21間に設けられた突起部23により反射させて導光部17の延在方向に沿わせることができる。そのため導光部17の延在方向の広い範囲において導光部17に沿う光を導光させることができ、光を導光部17内で全反射させて導光させ易い。これにより導光途中に側面等から外部に放射される光を抑えることができ、光の利用効率を向上できる。
さらに導光体11の端部に対して拡散する光を出射する光源13が複数並列に配置されていて、複数の凸部21間に各光源13からの光を内面反射させて導光部17の延在方向に沿わせる突起部23が設けられているので、複数の光源13間及び複数の凸部21間の位置に光を入射させることが可能である。そのため、導光部17の端部近傍における複数の光源13間に光量が不足して暗部が形成されることも抑制できる。
従って、本実施形態によれば、少ない光源13を用いて幅広の導光部17の広い範囲に効率よく出射させることができるととともに、端部側に十分に光を通過させることができて暗部の形成を抑制できる。
【0038】
本実施形態の車両用灯具10によれば、突起部23が両側の光源13からの光を入射及び内面反射可能に構成されていて、一方側の光源13からの光に対する入射面が他方側の光源13からの光に対する内面反射面となり、他方側の光源13からの光に対する入射面が一方側の光源13からの光に対する内面反射面となる。そのため各突起部23を複数の光源13に対して共通に使用することができ、少ない突起で光の利用効率を向上することができる。
各光源13からの光は、入射面に入射することで導光部17の延在方向に沿う方向に近けるように屈折させ、その光を内面反射面により内面反射させることで導光部17に入射させる。そのためより多くの光を導光部17の延在方向に沿う方向にでき、顕著な場合には突起部23に入射した光を全て導光部17の延在方向に沿う方向に入射させることが可能である。
【0039】
本実施形態の車両用灯具10によれば、突起部23が、平坦面からなる第1の面23a及び第2の面23bからなる断面略三角形形状に形成されている。そのため突起部23の形状が曲面等に比べて簡素で製造が容易であり、入射面及び内面反射面の傾斜を調整することで導光部17に入射する光の向きなどの制御が容易である。
【0040】
(変形例)
図4は、上述の実施形態に採用可能な、変形例の入射部115を示す正面図である。
本変形例の入射部115は、上述の実施形態の入射部15と比較して、主に第1の凸部121A及び第2の凸部121Bの面形状が異なる。
なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【0041】
本変形例の入射部115は、上述の実施形態と同様に、鉛直方向に並ぶ複数(本実施形態では2つ)の凸部121と、凸部121同士の間に設けられた突起部23と、を備えている。なお、以下の説明において、必要に応じて、突起部23を挟む一対の凸部121をそれぞれ区別して第1の凸部121Aおよび第2の凸部121Bと呼ぶ。
【0042】
本変形例の第1の凸部121Aは、第1の光源13Aに対向して配置されている。第1の凸部121Aは、第1の光源13Aから入射する光の少なくとも一部を第2の凸部121B側に傾けて屈折させる面形状を有する。
【0043】
第1の凸部121Aの面形状について、より具体的に説明する。第1の凸部121Aの曲面形状は、第1の光源13Aの光軸L13Aに対して第2の凸部121B側に位置する第1領域FA1と、その反対側に位置する第2領域FA2と、に区分される。第2領域FA2の曲面形状は、第1の光源13Aから拡散方向に出射された光を屈折させて、導光部17の延在方向に沿う平行な光LA2とする。一方で、第1領域FA1の曲面形状は、第2領域FA2の曲面形状と比較して、曲率半径が大きく形成されている。第1領域FA1の曲面形状は、第1の光源13Aから拡散方向に出射された光を屈折させて、導光部17の延在方向に対して、第2の凸部121B側に傾けた方向の光LA1とする。なお、第1領域FA1から出射される光LA1は、導光部17の上下方向の端面において、全反射し得る方向とすることが好ましい。
【0044】
第2の凸部121Bは、第1の凸部121Aと同様の構成を有する。すなわち、第2の凸部121Bは、第2の光源13Bから入射する光の少なくとも一部を第1の凸部121A側に傾けて屈折させる面形状を有する。
【0045】
本変形例によれば、隣接する一対の凸部121のうち、一方の凸部121(例えば第1の凸部121A)が、光源13から入射する光を他方の凸部121(例えば第2の凸部121B)側に傾けて屈折させることが可能な面形状を有している。これにより、第1及び第2の光源13A、13Bの間及び第1及び第2の凸部121A、121Bの間に対応する導光部17に光LA1を導くことが可能となる。したがって本変形例によれば、導光部17の端部近傍における光源13の間に光量が不足することを抑制し、表示部17aの均一な発光を実現できる。
【0046】
なお、本変形例では、一対の凸部121が、ともに他方の凸部側に傾けた光を出射する場合を例示した。しかしながら、隣接する一対の凸部121のうち、少なくとも一方の凸部121(例えば第1の凸部121A)が、他方の凸部121(例えば第2の凸部121B)に入射した光を傾けて屈折させる構成を有していれば一定の効果を奏することができる。
また、本変形例では、入射部115が、2つの凸部121を有する例を説明したが、入射部115が、3つ以上の凸部121を有していてもよい。その場合には真ん中の凸部121の曲面形状を、その両側の凸部121側に向けて光を屈折させるように構成することが好ましい。
【0047】
以上に、本発明の実施形態及びその変形例を説明したが、各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。
例えば上述の実施形態では、凸部21、121の形状について出射前後方向(Y軸方向)に一様な断面を有する例について説明したが、特に限定されるものではない。例えば入射部15、115から入射する光を導光部17の延在方向に沿ってより遠方まで到達させるために、凸部21、121を出射前後方向に沿って湾曲した形状としてもよい。
また、上述の実施形態では、導光部17が直線状に延びている場合を例示したが、導光部17は、出射前後方向(Y軸方向)又は上下方向(X軸方向)に湾曲していてもよい。
【実施例】
【0048】
次に、実施例及び比較例について説明する。
[実施例]
図1〜
図3に示す導光体11の入射部にLEDを各凸部21に対向させて配置して車両用灯具10を構成した。
この車両用灯具10を後述する比較例と同一の測定条件下で点灯させた。
その結果を
図5の写真に示す。
【0049】
[比較例]
図6に示すように、導光部1017の端部に2つの凸部1021を設け、凸部1021間には突起部を設けることなく、両側の凸部の射面形状を連続させた他は、全て実施例と同一の構成により比較例の車両用灯具1010を作製した。
この車両用灯具10を実施例と同一の測定条件下で点灯させた。
その結果を
図7の写真に示す。
【0050】
実施例に係る
図5と比較例に係る
図7とを比較することで明らかなように、比較例では
図7に示すように、導光部17の端部側における二つの凸部間に対応する位置には暗部Dが形成されている。これに対し、二つの凸部21間に突起部23を形成した実施例では、導光部17の端部側における二つの凸部間に対応する位置には暗部が形成されず、点灯時の優れた意匠を実現することができた。