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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023166666
(43)【公開日】2023-11-22
(54)【発明の名称】車両用灯具
(51)【国際特許分類】
   F21S 43/241 20180101AFI20231115BHJP
   F21S 43/14 20180101ALI20231115BHJP
   F21V 8/00 20060101ALI20231115BHJP
   F21S 43/50 20180101ALI20231115BHJP
   F21W 103/00 20180101ALN20231115BHJP
   F21W 103/10 20180101ALN20231115BHJP
   F21W 103/55 20180101ALN20231115BHJP
   F21W 103/45 20180101ALN20231115BHJP
   F21W 103/20 20180101ALN20231115BHJP
   F21W 103/15 20180101ALN20231115BHJP
   F21Y 115/10 20160101ALN20231115BHJP
   F21Y 115/30 20160101ALN20231115BHJP
   F21Y 113/10 20160101ALN20231115BHJP
【FI】
F21S43/241
F21S43/14
F21V8/00 310
F21S43/50
F21W103:00
F21W103:10
F21W103:55
F21W103:45
F21W103:20
F21W103:15
F21Y115:10
F21Y115:30
F21Y113:10
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022077310
(22)【出願日】2022-05-10
(71)【出願人】
【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】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100179833
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 将尚
(74)【代理人】
【識別番号】100175824
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 淳一
(72)【発明者】
【氏名】南 春奈
【テーマコード(参考)】
3K244
【Fターム(参考)】
3K244AA05
3K244BA16
3K244BA50
3K244CA02
3K244DA01
3K244DA02
3K244EA01
3K244EA08
3K244EA16
3K244GA06
(57)【要約】
【課題】前後方向の寸法を短縮しながら、見栄えの良い発光を可能とした車両用灯具を提供する。
【解決手段】第1の導光レンズ3は、一の方向に延在する導光部7と、導光部7の一端側に位置して、導光部7の背面側に位置して、導光部7の他端側に向かって導光される光Lを導光部7の正面側に向けて反射する反射部9と、導光部7の正面側に位置して、反射部9により反射された光Lを導光部7の外部へと出射する出射部10とを有し、第2の導光レンズ4は、出射部10から出射された光Lを背面側から内部へと入射する第2の入射部11と、第2の入射部11から入射した光Lの一部L1を正面側から外部へと出射することにより発光する第1の発光部12と、第2の入射部11から入射した光Lの一部L2を第1の発光部12とは異なる位置から外部へと出射することにより発光する第2の発光部13とを有する。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光源と、
前記光源から出射された光を導光させる第1の導光レンズ及び第2の導光レンズとを備え、
前記第1の導光レンズは、一の方向に延在する導光部と、
前記導光部の一端側に位置して、前記光源から出射された光を前記導光部の内部へと入射する第1の入射部と、
前記導光部の背面側に位置して、前記導光部の他端側に向かって導光される光を前記導光部の正面側に向けて反射する反射部と、
前記導光部の正面側に位置して、前記反射部により反射された光を前記導光部の外部へと出射する出射部とを有し、
前記第2の導光レンズは、前記一の方向に延在する形状を有して、
前記出射部から出射された光を背面側から内部へと入射する第2の入射部と、
前記第2の入射部から入射した光の一部を正面側から外部へと出射することにより発光する第1の発光部と、
前記第2の入射部から入射した光の一部を前記一の方向とは直交する他の方向の少なくとも一方側から外部へと出射することにより発光する第2の発光部とを有することを特徴とする車両用灯具。
【請求項2】
前記第2の入射部は、前記第2の導光レンズの背面側の中央部に位置する第1の集光入射面と、
前記第1の集光入射面を挟んだ前記他の方向の両側から前記出射部側に向かって段差状に並ぶ少なくとも1つ以上の第2の集光入射面と、
前記第1の集光入射面及び前記第2の集光入射面の互いに隣り合うもの同士の間に位置する少なくとも1つ以上の拡散入射面とを含み、
前記第1の集光入射面及び前記第2の集光入射面から入射した光を前記第1の発光部に向けて集光させ、
前記拡散入射面から入射した光の一部を前記第2の発光部に向けて拡散させ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】
前記第1の集光入射面は、前記他の方向に沿った断面において、円弧状に湾曲した凸状の曲面により構成され、
前記第2の集光入射面は、前記他の方向に沿った断面において、円弧状に湾曲した凸状の曲面の中央部を溝部を挟んで前記他の方向において分断した曲面により構成され、
前記拡散入射面は、前記溝部の前記第1の集光入射面及び前記第2の集光入射面の互いに隣り合うもの同士の間を接続する面により構成されていることを特徴とする請求項2に記載の車両用灯具。
【請求項4】
前記第1の発光部及び前記出射部は、前記一の方向に延在した形状を有し、
且つ、前記第1の発光部の前記他の方向の寸法が、前記出射部の前記他の方向の寸法よりも小さいことを特徴と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5】
前記第2の発光部は、前記第2の導光レンズの上面側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6】
前記第2の導光レンズの少なくとも正面側及び上面側を覆う遮光部材を備え、
前記遮光部材は、前記第1の発光部を外部に露出させる第1の開口部と、前記第2の発光部を外部に露出させる第2の開口部とを有することを特徴とする請求項5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、車両用灯具に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、車両に搭載される車両用灯具として、発光ダイオード(LED)などの光源と、導光レンズなどの導光体とを組み合わせたものが知られている。
【0003】
例えば、下記特許文献1には、導光体の構成として、水平面内において前後長が変化するように形成されており、且つ、鉛直面内において後面の光入射領域よりも前面の光出射領域の方が短く設定されている場合であっても、均一発光を実現可能とする車両用灯具が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2015-49977号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上述した特許文献1に記載の発明では、導光体の前後長が長くなるため、例えば、車両の前端又は後端側のコーナー部に付与されるスラント形状や周り込みのきつい形状によっては、灯体内に配置することが困難となる。また、特許文献1に記載の発明では、前面の光出射領域のみをライン状に発光させる構成のため、見栄えのバリエーションが乏しくなっている。
【0006】
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あり、前後方向の寸法を短縮しながら、ライン状の発光と共に、見栄えの良い別の発光を行うことを可能とした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】
【0007】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
〔1〕 光源と、
前記光源から出射された光を導光させる第1の導光レンズ及び第2の導光レンズとを備え、
前記第1の導光レンズは、一の方向に延在する導光部と、
前記導光部の一端側に位置して、前記光源から出射された光を前記導光部の内部へと入射する第1の入射部と、
前記導光部の背面側に位置して、前記導光部の他端側に向かって導光される光を前記導光部の正面側に向けて反射する反射部と、
前記導光部の正面側に位置して、前記反射部により反射された光を前記導光部の外部へと出射する出射部とを有し、
前記第2の導光レンズは、前記一の方向に延在する形状を有して、
前記出射部から出射された光を背面側から内部へと入射する第2の入射部と、
前記第2の入射部から入射した光の一部を正面側から外部へと出射することにより発光する第1の発光部と、
前記第2の入射部から入射した光の一部を前記一の方向とは直交する他の方向の少なくとも一方側から外部へと出射することにより発光する第2の発光部とを有することを特徴とする車両用灯具。
〔2〕 前記第2の入射部は、前記第2の導光レンズの背面側の中央部に位置する第1の集光入射面と、
前記第1の集光入射面を挟んだ前記他の方向の両側から前記出射部側に向かって段差状に並ぶ少なくとも1つ以上の第2の集光入射面と、
前記第1の集光入射面及び前記第2の集光入射面の互いに隣り合うもの同士の間に位置する少なくとも1つ以上の拡散入射面とを含み、
前記第1の集光入射面及び前記第2の集光入射面から入射した光を前記第1の発光部に向けて集光させ、
前記拡散入射面から入射した光の一部を前記第2の発光部に向けて拡散させることを特徴とする前記〔1〕に記載の車両用灯具。
〔3〕 前記第1の集光入射面は、前記他の方向に沿った断面において、円弧状に湾曲した凸状の曲面により構成され、
前記第2の集光入射面は、前記他の方向に沿った断面において、円弧状に湾曲した凸状の曲面の中央部を溝部を挟んで前記他の方向において分断した曲面により構成され、
前記拡散入射面は、前記溝部の前記第1の集光入射面及び前記第2の集光入射面の互いに隣り合うもの同士の間を接続する面により構成されていることを特徴とする前記〔2〕に記載の車両用灯具。
〔4〕 前記第1の発光部及び前記出射部は、前記一の方向に延在した形状を有し、
且つ、前記第1の発光部の前記他の方向の寸法が、前記出射部の前記他の方向の寸法よりも小さいことを特徴とすることを特徴とする前記〔1〕に記載の車両用灯具。
〔5〕 前記第2の発光部は、前記第2の導光レンズの上面側に位置することを特徴とする前記〔1〕に記載の車両用灯具。
〔6〕 前記第2の導光レンズの少なくとも正面側及び上面側を覆う遮光部材を備え、
前記遮光部材は、前記第1の発光部を外部に露出させる第1の開口部と、前記第2の発光部を外部に露出させる第2の開口部とを有することを特徴とする前記〔5〕に記載の車両用灯具。
【発明の効果】
【0008】
以上のように、本発明によれば、前後方向の寸法を短縮しながら、ライン状の発光と共に、見栄えの良い別の発光を行うことを可能とした車両用灯具を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本発明の実施形態に係る車両用灯具の構成を示す斜視図である。
図2図1に示す車両用灯具の構成を示す正面図である。
図3図2中に示す線分A-Aによる車両用灯具の段面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがあり、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。
【0011】
本発明の一実施形態として、例えば図1図3に示す車両用灯具1について説明する。
なお、図1は、車両用灯具1の構成を示す斜視図である。図2は、車両用灯具1の構成を示す正面図である。図3は、図2中に示す線分A-Aによる車両用灯具1の段面図である。
【0012】
また、以下に示す図面では、XYZ直交座標系を設定し、X軸方向を車両用灯具1の前後方向(長さ方向)、Y軸方向を車両用灯具1の左右方向(幅方向)、Z軸方向を車両用灯具1の上下方向(高さ方向)として、それぞれ示すものとする。
【0013】
本実施形態の車両用灯具1は、光源2と、前後方向に並ぶ第1の導光レンズ3及び第2の導光レンズ4と、第2の導光レンズ4を覆う遮光部材5とを備えている。
【0014】
光源2は、例えばLEDからなり、このLEDを駆動する駆動回路が設けられた回路基板6の面上に実装されて、第1の導光レンズ3に向けて光Lを放射状に出射する。
【0015】
第1の導光レンズ3は、例えばポリカーボネイトやアクリル等の透明樹脂やガラスなどの光透過性部材からなる。第1の導光レンズ3は、一の方向(本実施形態では左右方向)に延在する棒状の導光部7と、導光部7の一端側(基端側)に位置する第1の入射部8と、導光部7の背面側に位置する反射部9と、導光部7の正面側に位置する出射部10とを有している。
【0016】
第1の入射部8は、導光部7の一端側に位置して、光源2と対向する平坦(平面)な入射面8aを有している。第1の入射部8では、光源2から出射された光Lを入射面8aから導光部7(第1の導光レンズ3)の内部へと入射する。また、第1の入射部8から導光部7の内部に入射した光Lは、導光部7の他端側(先端側)に向けて導光されることになる。
【0017】
なお、第1の入射部8については、上述した平坦(平面)な入射面8aを有する構成に限らず、光源2から放射状に出射された光Lを平行化又は集光しながら、導光部7の内部へと入射するレンズ形状を有する構成であってもよい。
【0018】
反射部9は、導光部7の背面側の中央部に位置して、導光部7が延在する方向(一の方向)に並ぶ複数の反射カット9aを有している。複数の反射カット9aについては、導光部7の背面側に入射した光Lを導光部7の正面側から外部へと出射(透過)する角度で反射させるものであればよく、その形状や大きさ、数等について、特に限定されるものではない。
【0019】
本実施形態では、複数の反射カット9aとして、例えば、導光部7の背面側の中央部を一の方向とは直交する他の方向(本実施形態では上下方向)に切り欠く断面略三角形状の溝部が一の方向(本実施形態では左右方向)に並ぶことによって構成されている。
【0020】
また、複数の反射カット9aは、後述する出射部10から出射される光Lを導光部7が延在する方向(一の方向)に均一化するため、導光部7の一端側から他端側に向かって、反射カット9aを形成する溝部の深さが漸次深くなっている。若しくは、導光部7の一端側から他端側に向かって、複数の反射カット9aの隣り合う間隔が漸次狭くなっている。
【0021】
また、反射部9は、導光部7の背面側の中央部(複数の反射カット9a)を挟んだ他の方向(上下方向)の両側に、一対の反射面9bを有している。一対の反射面9bは、導光部7の他の方向(上下方向)に沿った断面(以下、「鉛直断面」という。)において、円弧状に湾曲した凹状の曲面により構成されている。
【0022】
反射部9では、これら複数の反射カット9a及び一対の反射面9bに入射した光Lを導光部7の正面側にある出射部10に向けて反射する。
【0023】
出射部10は、導光部7の正面側に位置して、一の方向(左右方向)に延在する出射面10aを有している。出射面10aは、導光部7の鉛直断面において、円弧状に湾曲した凸状の曲面により構成されている。
【0024】
出射部10では、反射部9で反射された光Lを出射面10aから導光部7(第1の導光レンズ3)の外部(前方)にある第2の導光レンズ4に向けて出射する。また、出射部10では、出射面10aに入射した光Lを第1の導光レンズ3と第2の導光レンズ4との中心を結ぶ中心軸AXに対して平行となるように、前方の第2の導光レンズ4に向けて出射する。
【0025】
第2の導光レンズ4は、例えばポリカーボネイトやアクリル等の透明樹脂やガラスなどの光透過性部材からなり、一の方向に延在しながら、導光部7(第1の導光レンズ3)の正面側、上面側及び下面側を覆う形状を有している。
【0026】
すなわち、この第2の導光レンズ4は、導光部7(第1の導光レンズ3)の正面側に位置する第1のレンズ部41と、第1のレンズ部41の背面側の中央部を挟んだ他の方向(上下方向)の両側から後方に向かって延在する一対の第2のレンズ部42とを有している。
【0027】
第1のレンズ部41は、中心軸AXに対して互いに逆向きに前方に向かって傾斜した上面4a及び下面4bと、上面4a及び下面4bの先端側に後述する第1の発光面12aを挟んで互いに逆向きに傾斜した一対の傾斜面4c,4dとを有している。
【0028】
一対の第2のレンズ部42は、第1のレンズ部41の上面4a及び下面4bに連続しながら、中心軸AXに対して互いに逆向きに傾斜した平板形状を有している。なお、一対の第2のレンズ部42は、車両用灯具1の発光に寄与する部分ではないため、必ずしも必要な構成ではなく、場合によっては省略することも可能である。
【0029】
また、第2の導光レンズ4の背面側には、第1のレンズ部41と一対の第2のレンズ部42とにより構成される凹部43が設けられている。第1の導光レンズ3は、この凹部43の内側に配置されている。
【0030】
第2の導光レンズ4は、第1のレンズ部41の背面側に位置する第2の入射部11と、第1のレンズ部41の正面側に位置する第1の発光部12と、第1のレンズ部41の上面4a側に位置する第2の発光部13とを有している。
【0031】
第2の入射部11は、第1のレンズ部41の背面側の中央部に位置する第1の集光入射面11aと、第1の集光入射面11aを挟んだ他の方向(上下方向)の両側から出射部10側に向かって段差状に並ぶ少なくとも1つ以上(本実施形態では上下2つずつ)の第2の集光入射面11bと、第1の集光入射面11a及び第2の集光入射面11bの互いに隣り合うもの同士の間に位置する少なくとも1つ以上(本実施形態では上下2つずつ)の拡散入射面11cとを含む形状(いわゆるフレネルレンズ形状)を有している。
【0032】
第1の集光入射面11aは、第1のレンズ部41(第2の導光レンズ4)の鉛直断面において、円弧状に湾曲した凸状の曲面により構成されている。
【0033】
第2の集光入射面11bは、円弧状に湾曲した凸状の曲面の中央部を溝部11dを挟んで上下に分断した曲面により構成されている。
【0034】
拡散入射面11cは、中心軸AXに対して互いに逆向きに前方に向かって傾斜した溝部11dの第1の集光入射面11a及び第2の集光入射面11bの互いに隣り合うもの同士の間を接続する上面及び下面により構成されている。
【0035】
本実施形態では、第1の集光入射面11aを挟んだ他の方向(上下方向)の両側に、それぞれ2つの第2の集光入射面11bが段差状に並んで設けられている。また、第1の集光入射面11aと1段目の第2の集光入射面11bとの間を接続する1段目の拡散入射面11cと、1段目の第2の集光入射面11bと2段目の第2の集光入射面11bとの間との間を接続する2段目の拡散入射面11cとが設けられている。なお、第2の集光入射面11b及び拡散入射面11cを段差状に並べる数については、特に限定されるものではなく、適宜変更することが可能である。
【0036】
第2の入射部11では、出射部10から第2の導光レンズ4に向けて出射された光Lのうち、第1の集光入射面11a及び第2の集光入射面11bから入射した光L1を第1の発光部12に向けて集光させる。一方、拡散入射面11cから入射した光L2を第2の発光部13に向けて拡散させる。
【0037】
第1の発光部12は、第1のレンズ部41の正面側に位置して、一の方向に延在するライン状の第1の発光面12aを有している。第1の発光面12aは、第1のレンズ部41(第2の導光レンズ4)の鉛直断面において、平面又は円弧状に湾曲した凸状の曲面(本実施形態では平面)により構成されている。また、第1の発光面12aは、出射面10aよりも他の方向(上下方向)の寸法が小さくなっている。
【0038】
第1の発光部12では、第1の集光入射面11a及び第2の集光入射面11bから入射した光L1を第1の発光面12aから外部へと出射する。これにより、第1の発光面12a(第1の発光部12)をライン状に発光(以下、「ライン発光」という。)させることが可能である。
【0039】
第2の発光部13は、第1のレンズ部41の上面4a側に位置して、一の方向に並ぶ複数の第2の発光面13aを有している。複数の第2の発光面13aは、第1のレンズ部41の上面4a側において、第1のレンズ部41の前後方向に延在する矩形状の発光パターンPが一の方向に等間隔に並ぶことによって構成されている。
【0040】
なお、発光パターンPの形状や数等については、特に限定されるものではなく、車両用灯具1のデザイン等に合わせて、適宜変更することが可能である。
【0041】
第2の発光部13では、拡散入射面11cから入射した光L2を複数の第2の発光面13aから外部へと出射する。これにより、複数の第2の発光面13a(第2の発光部13)を発光パターンPの形状に合わせて発光(以下、「パターン発光」という。)させることが可能である。
【0042】
ここで、第1の発光面12a(第1の発光部12)から出射される光L1が集光された光であるのに対して、第2の発光面13a(第2の発光部13)から出射される光L2が拡散された光である。このことから、第1の発光面12a(第1の発光部12)は、第2の発光面13a(第2の発光部13)よりも相対的に明るく発光することになる。
【0043】
遮光部材5は、例えばポリカーボネイトやアクリル等の樹脂に遮光性(例えば黒色)の顔料を含有したものからなり、第2の導光レンズ4の少なくとも正面側及び上面側(本実施形態では正面側、上面側及び下面側)を覆う形状を有している。
【0044】
なお、遮光部材5は、上述した第2の導光レンズ4と別体に形成されたものに限らず、例えば、第2の導光レンズ4と遮光部材5とを二色成形により一体に形成したものであってもよい。また、遮光部材5は、第2の導光レンズ4を覆う塗膜により形成することも可能である。
【0045】
遮光部材5は、第1の発光面12a(第1の発光部12)を外部に露出させるライン状の第1の開口部5aと、複数の第2の発光面13a(第2の発光部13)を外部に露出させる複数の第2の開口部5bとを有している。発光パターンPは、この第2の開口部5bの形状を反映したものとなっている。
【0046】
以上のような構成を有する本実施形態の車両用灯具1では、その正面側を第1の発光部12によりライン発光させると共に、その上面側を第2の発光部13によりパターン発光させることが可能である。
【0047】
また、本実施形態の車両用灯具1では、遮光部材5に形成される第1の開口部5a及び第2の開口部5bを狭小な幅とすることで、非点灯時にブラックアウトさせることも可能である。
【0048】
このように、本実施形態の車両用灯具1では、上述したライン発光とパターン発光(別の発光)とにより見栄えのバリエーションを増やしつつ、点灯時及び非点灯時における見栄えを良くすることが可能である。
【0049】
また、本実施形態の車両用灯具1では、上述した第2の導光レンズ4の背面側に設けられた凹部43の内側に第1の導光レンズ3を配置することで、第1の導光レンズ3のみでライン状の発光を行う場合よりも光Lのロスが少なく、光源2から出射された光Lの利用効率を高めることが可能である。
【0050】
また、本実施形態の車両用灯具1では、上述した第2の導光レンズ4(第1のレンズ部41)の背面側にある第2の入射部11をフレネルレンズ形状とすることで、第1の導光レンズ3及び第2の導光レンズ4の前後方向の寸法を大幅に短縮することが可能である。
【0051】
なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【0052】
例えば、上記第2の発光部13については、上述した第1の発光部12とは異なる位置に設けられたものでればよく、第2の導光レンズ4の上面側に位置するものに限らず、例えば、第2の導光レンズ4の下面側に配置したり、第2の導光レンズ4の上面側及び下面側に配置したりすることも可能である。
【0053】
なお、本発明が適用される車両用灯具1については、特に限定されるものではなく、例えば、尾灯(テールランプ)や車幅灯(ポジションランプ)、昼間点灯用ランプ(DRL)、バックランプ、方向指示器(ウィンカーランプ)、サイドマーカーランプなど、本発明を幅広く適用することが可能である。
【0054】
また、上記光源2については、光Lを放射状に出射するものであればよく、上述したLED以外にも、例えばレーザーダイオード(LD)などの発光素子を用いることができる。また、光源2が発する光の色については、赤色光や白色光、橙色光など、その車両用灯具1の用途に応じて適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【0055】
1…車両用灯具 2…光源 3…第1の導光レンズ 4…第2の導光レンズ 5…遮光部材 6…回路基板 7…導光部 8…第1の入射部 9…反射部 10…出射部 11…第2の入射部 11a…第1の集光入射面 11b…第2の集光入射面 11c…拡散入射面 12…第1の発光部 13…第2の発光部 41…第1のレンズ部 42…第2のレンズ部 43…凹部 P…発光パターン L…光
図1
図2
図3