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(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】
(24)【登録日】2024-01-15
(45)【発行日】2024-01-23
(54)【発明の名称】車両用灯具
(51)【国際特許分類】
   F21S 43/245 20180101AFI20240116BHJP
   F21S 43/14 20180101ALI20240116BHJP
   F21S 43/239 20180101ALI20240116BHJP
   F21S 43/241 20180101ALI20240116BHJP
   F21S 43/247 20180101ALI20240116BHJP
   F21S 2/00 20160101ALI20240116BHJP
   F21W 103/15 20180101ALN20240116BHJP
   F21W 103/00 20180101ALN20240116BHJP
   F21Y 115/10 20160101ALN20240116BHJP
   F21Y 115/15 20160101ALN20240116BHJP
【FI】
F21S43/245
F21S43/14
F21S43/239
F21S43/241
F21S43/247
F21S2/00 412
F21W103:15
F21W103:00
F21Y115:10
F21Y115:15
【請求項の数】 3
(21)【出願番号】P 2020009918
(22)【出願日】2020-01-24
(65)【公開番号】P2021118079
(43)【公開日】2021-08-10
【審査請求日】2022-12-20
(73)【特許権者】
【識別番号】000000136
【氏名又は名称】市光工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000121
【氏名又は名称】IAT弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】神近 絵里
【審査官】下原 浩嗣
(56)【参考文献】
【文献】特開2016-039121(JP,A)
【文献】特開2018-006315(JP,A)
【文献】特開2016-085826(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F21S 43/245
F21S 43/14
F21S 43/239
F21S 43/241
F21S 43/247
F21S 2/00
F21W 103/15
F21W 103/00
F21Y 115/10
F21Y 115/15
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
灯室を形成するランプハウジングおよびランプレンズと、
前記灯室内に配置されている光源および光学部材と、
第1レンズ部材と、
第2レンズ部材と、
を備え、
前記光学部材は、
前記光源からの光を入射光として入射させる入射面と、
前記入射光の一部を反射光として反射させる反射面と、
前記反射光を、全反射作用により導く導光部分と、
前記導光部分により導かれた前記反射光を第1出射光として出射させる第1出射面と、
前記入射光の残りを第2出射光として出射させる第2出射面と、
を有し、
前記第1レンズ部材は、前記第1出射面と前記ランプレンズとの間に配置されていて、前記第1出射光を、入射させて、かつ、第1ランプ機能光として、前記ランプレンズ側に出射させ、
前記第2レンズ部材は、前記第2出射面と前記ランプレンズとの間に配置されていて、前記第2出射光を、入射させて、かつ、第2ランプ機能光として、前記ランプレンズ側に出射させる、
ことを特徴とする車両用灯具。
【請求項2】
前記光学部材は、
前記反射光のうち前記導光部分以外の部分に反射された前記反射光を捕捉反射光として捕捉反射させる捕捉反射面と、
前記捕捉反射光を戻し反射光として前記導光部分に戻し反射させる戻し反射面と、
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。
【請求項3】
前記光源は、前記光学部材の前記導光部分以外の部分である端部分と、前記ランプハウジングとの間に、配置されていて、
前記入射面は、前記光学部材の前記端部分の前記光源に対向する面に設けられていて、
前記反射面は、前記光学部材の前記端部分の前記ランプレンズに対向する面に設けられていて、
前記第1出射面は、前記光学部材の前記導光部分の前記ランプレンズに対向する面に設けられていて、
前記第2出射面は、前記光学部材の前記端部分の前記ランプレンズに対向する面に、前記反射面に隣接して設けられている、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、車両用灯具に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、車両用灯具は、省スペース化が望まれている。省スペース化が図られている車両用灯具として、たとえば、特許文献1に示すものがある。以下、特許文献1について説明する。
【0003】
特許文献1の車両用灯具は、ハウジングとアウターカバーとにより灯室を形成し、その灯室内に、光源と、第1リフレクタおよび第2リフレクタと、第1レンズカバーおよび第2レンズカバーと、を備える、ものである。
【0004】
特許文献1の車両用灯具は、光源からの光を第1リフレクタにおいて反射させ、その反射光を第1レンズカバーから第1発光態様として出射させる。また、特許文献1の車両用灯具は、第1レンズカバーに入射した光を第2レンズカバーにおいて、第2リフレクタにより設けられた空気層との屈折率差を利用して、全反射で導き、かつ、第2レンズカバーから第2発光態様として出射させる。
【0005】
特許文献1の車両用灯具は、同一の光源により、異なる2種類の発光態様にて発光する。これにより、特許文献1の車両用灯具は、省スペース化が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開2018-195466号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
このように、近年における車両用灯具は、省スペース化を図ることが重要であり、かつ、要望されている。
【0008】
この発明が解決しようとする課題は、省スペース化が図られる車両用灯具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
この発明の車両用灯具は、灯室を形成するランプハウジングおよびランプレンズと、灯室内に配置されている光源および光学部材と、を備え、光学部材が、光源からの光を入射光として入射させる入射面と、入射光の一部を反射光として反射させる反射面と、反射光を、全反射作用により導く導光部分と、導光部分により導かれた反射光を第1出射光として出射させる第1出射面と、入射光の残りを第2出射光として出射させる第2出射面と、を有する、ことを特徴とする。
【0010】
この発明の車両用灯具において、光学部材が、反射光のうち導光部分以外の部分に反射された反射光を捕捉反射光として捕捉反射させる捕捉反射面と、捕捉反射光を戻し反射光として導光部分に戻し反射させる戻し反射面と、を有する、ことが好ましい。
【0011】
この発明の車両用灯具において、光源が、光学部材の導光部分以外の部分である端部分と、ランプハウジングとの間に、配置されていて、入射面が、光学部材の端部分の光源に対向する面に設けられていて、反射面が、光学部材の端部分のランプレンズに対向する面に設けられていて、第1出射面が、光学部材の導光部分のランプレンズに対向する面に設けられていて、第2出射面が、光学部材の端部分のランプレンズに対向する面に、反射面に隣接して設けられている、ことが好ましい。
【0012】
この発明の車両用灯具において、第1出射面とランプレンズとの間に配置されていて、第1出射光を、入射させて、かつ、第1ランプ機能光として、ランプレンズ側に出射させる第1レンズ部材と、第2出射面とランプレンズとの間に配置されていて、第2出射光を、入射させて、かつ、第2ランプ機能光として、ランプレンズ側に出射させる第2レンズ部材と、を備える、ことが好ましい。
【発明の効果】
【0013】
この発明の車両用灯具は、省スペース化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
図1図1は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態を示す非点灯時状態の正面図(車両の後側から前側を見た図)である。
図2図2は、点灯時状態を示す正面図である。
図3図3は、灯室内を示す横断面図(図1におけるIII-III線断面図)である。
図4図4は、要部の一部を示す拡大側面図(図3におけるIV-IV線矢視図)である。
図5図5は、光路を示す一部拡大横断面説明図(図4におけるV-V線断面説明図)である。
図6図6は、光路を示す一部拡大縦断面説明図(図4におけるVI-VI線断面説明図)である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
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。
【0016】
なお、この明細書において、前、後、上、下、左、右は、この発明にかかる車両用灯具のインナーレンズ、車両用灯具を車両に装備した際の前、後、上、下、左、右である。さらに、図面において、符号「F」は「前」、「B」は「後」、「U」は上、「D」は「下」、「L」は「左」、「R」は「右」である。
【0017】
なお、図面は、この発明にかかる車両用灯具を示す概略図であるから、この発明にかかる車両用灯具の詳細な部分は、図面においては省略されている。また、光源、光学部材、第1レンズ部材および第2レンズ部材においては、ハッチングが省略されている。
【0018】
(実施形態の構成の説明)
以下、この実施形態にかかる車両用灯具の構成について説明する。図中、符号1は、この実施形態にかかる車両用灯具(以下、単に「車両用灯具」と称する)である。なお、この実施形態において、正面は、車両の後側の面であり、背面は、車両の前側の面である。
【0019】
(車両用灯具1の説明)
車両用灯具1は、この例では、リヤコンビネーションランプのテールランプおよびサイドマーカーランプである。車両用灯具1は、車両の後部の左右両側にそれぞれ装備される。
【0020】
以下、車両の右側に取り付けられている車両用灯具1について説明する。なお、車両の左側に取り付けられている車両用灯具は、車両の右側に取り付けられている車両用灯具1の構成とほぼ左右対称である。このために、車両の左側に取り付けられている車両用灯具の説明を省略する。
【0021】
車両用灯具1は、図1から図3に示すように、ランプハウジング11と、ランプレンズ12と、光源2と、光学部材(第1インナーレンズ)3と、第1レンズ部材(第2インナーレンズ)4と、第2レンズ部材(第3インナーレンズ)5と、を備える。
【0022】
ランプハウジング11は、たとえば、光不透過性の部材(樹脂部材など)から構成されている。
【0023】
ランプレンズ12は、たとえば、素通しのアウターカバー、アウターレンズなどである。ランプレンズ12は、この例では、PC、PMMAなどの光透過性の樹脂部材から構成されている。
【0024】
ランプレンズ12の平面視形状(車両の上側から下側を見た形状)は、図3に示すように、車両の後側から車両の側方(この例では、右側)にかけて湾曲した形状をなす。また、ランプレンズ12の正面視形状は、図1および図2に示すように、横長の台形形状をなす。ランプレンズ12の表面は、車両の表面の意匠面の一部を構成する。
【0025】
ランプレンズ12は、ランプハウジング11に取り付けられている。これにより、ランプハウジング11およびランプレンズ12は、灯室13を形成する。
【0026】
灯室13内には、光源2、光学部材3、第1レンズ部材4および第2レンズ部材5がそれぞれ配置されている。なお、灯室13内には、隔壁部材などの構造物14やその他のランプユニット(図示せず)が配置されている。その他のランプユニットとしては、たとえば、ターンシグナルランプ、ストップランプ、バックランプなどである。
【0027】
(光源2の説明)
光源2は、図3図5および図6に示すように、平板形状をなす基板21と、基板21の実装面に実装されている発光素子22と、ソケット23と、を有する。光源2は、ソケット23を介してランプハウジング11に取り付けられている。光源2は、光学部材3の端部分30と、ランプハウジング11との間に、配置されている。
【0028】
発光素子22は、この例では、LED、OELまたはOLED(有機EL)などの自発光半導体型発光素子(半導体発光素子)である。発光素子22は、微小な発光面を有する。発光素子22の発光面は、光L1を放射光L1として、光学部材3側に放射する。
【0029】
光L1は、この例では、赤色光である。なお、光L1は、必ずしも、赤色光でなくても良い。ただし、第1レンズ部材4から出射する第1出射光L4および第2レンズ部材5から出射する第2出射光L5が赤色であれば良い。光源2の光軸は、発光素子22の発光面の中心を通りかつ発光素子22の発光面に対して垂直である。
【0030】
(光学部材3の説明)
光学部材3は、光透過性の部材(樹脂部材など)であって、この例では、アクリル樹脂などの無色透明樹脂材からなる。光学部材3は、ランプハウジング11に、直接、または、取付ブラケットなどの取付部材を介して取り付けられている。
【0031】
光学部材3の平面視形状は、図3に示すように、ランプレンズ12の平面視形状に倣って、車両の後側から車両の側方(この例では、右側)にかけて湾曲した板から構成されている。
【0032】
光学部材3は、ランプハウジング11および構造物14とランプレンズ12との間の狭いスペースの灯室13内に配置されている。光学部材3は、導光部分37と、端部分30と、を備える。なお、導光部分37と端部分30との境は、図3中の一点鎖線にて示す。
【0033】
導光部分37は、光学部材3の大部分であって、車両の後側部分全部と車両の側方部分の一部を占めている。端部分30は、光学部材3の残りの部分であって、車両の側方部分の残りを占めている。
【0034】
光学部材3は、図3から図6に示すように、端部分30において、入射面31、反射面32、第2出射面34、捕捉反射面35および戻し反射面36を有し、かつ、導光部分37において、第1出射面33、導光反射面38および導光段差面39を有する。
【0035】
入射面31は、光学部材3の端部分30の光源2の発光面に対向する面に設けられている。入射面31は、光源2の発光面に対して平行な面であって、光源2からの光L1を入射光L2として屈折入射させる面である。入射面31は、光源2の光軸を中心とする円形の平面からなる。
【0036】
反射面32は、光学部材3の端部分30のランプレンズ12に対向する面に設けられている。反射面32は、入射光L2の一部を反射光L3として反射させる面である。反射面32は、回転放物面からなる。反射面32の回転放物面は、基準軸(図示せず)上に焦点(図示せず)を有する放物線(図示せず)を、基準軸を中心軸として回転させてなる回転放物面である。基準軸は、放物線の準線(図示せず)と平行である。
【0037】
ここで、光源2の発光面の中心は、基準軸上に位置し、かつ、反射面32の焦点よりも入射面31側に位置する。これにより、光源2から放射された光L1であって、入射面31で屈折して入射した入射光L2は、あたかも焦点から放射された光となる。この結果、回転放物面からなる反射面32は、入射面31からの入射光L2を平行光の反射光L3として反射させる。平行光の反射光L3は、基準軸に対して垂直である。なお、反射面32は、この出願人が先に出願した車両用導光部材、車両用灯具(特願2018-221006)の反射面を使用する。
【0038】
第1出射面33は、光学部材3の導光部分37のランプレンズ12に対向する面に設けられている。第1出射面33は、導光部分37により導かれた反射光L3を第1出射光L4として出射させる面である。第1出射面33は、第1出射光L4を拡散させる拡散面であっても良い。
【0039】
第2出射面34は、光学部材3の端部分30のランプレンズ12に対向する面に、反射面32に隣接して設けられている。すなわち、第2出射面34は、反射面32の中心部分に設けられている。
【0040】
第2出射面34は、入射面31に対して平行に対向する面であって、入射面31と同様に、光源2の光軸を中心とする円形の平面からなる。第2出射面34は、入射光L2の残りを第2出射光L5として出射させる面である。第2出射面34は、第2出射光L5を拡散させる拡散面であっても良い。
【0041】
捕捉反射面35および戻し反射面36は、光学部材3の端部分30のうち、導光部分37に接続されていない端面に設けられている。捕捉反射面35は、光学部材3の端部分30の端面のうち反射面32に対向する端面に設けられている。戻し反射面36は、光学部材3の端部分30の端面のうち導光部分37に対向する端面に設けられている。
【0042】
捕捉反射面35は、反射光L3のうち導光部分37以外の部分すなわち端部分30に反射された反射光L3を捕捉反射光L6として捕捉反射させる面である。戻し反射面36は、捕捉反射光L6を戻し反射光L7として導光部分37に戻し反射させる面である。なお、戻し反射光L7は、反射面32において反射された反射光L3の一部である。なお、捕捉反射面35および戻し反射面36は、この出願人が先に出願した車両用導光部材、車両用灯具(特願2018-221006)の反射面を使用する。
【0043】
導光部分37は、反射光L3および戻し反射光L7を、全反射作用により、所定の方向に導く部分である。所定の方向は、光学部材3のうち、端部分30(この例では、右側の部分)から、端部分30に対して反対側の部分(この例では、左側の部分)への方向である。
【0044】
図5に示すように、導光部分37の第1出射面33に対して反対側の面には、導光反射面38と導光段差面39とが、多数交互に設けられている。導光反射面38は、反射光L3および戻し反射光L7の一部を、第1出射光L4として第1出射面33側に反射させ、かつ、第1出射面33から出射させるものである。なお、1つの導光反射面38と1つの導光段差面39とは、プリズム面を構成する。
【0045】
このように、導光部分37は、反射光L3および戻し反射光L7を、全反射作用により、所定の方向に導くと同時に、第1出射光L4として第1出射面33から出射させるものである。
【0046】
(第1レンズ部材4の説明)
第1レンズ部材4は、第1出射面33とランプレンズ12との間に配置されている。第1レンズ部材4は、第1出射面33に対向する入射面41と、ランプレンズ12に対向する出射面42と、を有する。
【0047】
第1レンズ部材4は、第1出射光L4を、入射面41から入射させて、かつ、第1ランプ機能光(テールランプ機能光)として、出射面42からランプレンズ12側に、配光制御させて出射させるものである。
【0048】
(第2レンズ部材5の説明)
第2レンズ部材5は、第2出射面34とランプレンズ12との間に配置されている。第2レンズ部材5は、第2出射面34に対向する入射面51と、ランプレンズ12に対向する出射面52と、を有する。
【0049】
第2レンズ部材5は、第2出射光L5を、入射面51から入射させて、かつ、第2ランプ機能光(サイドマーカーランプ機能光)として、出射面52からランプレンズ12側に、配光制御させて出射させるものである。
【0050】
(実施形態の作用の説明)
この実施形態にかかる車両用灯具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。
【0051】
光源2の発光素子22に電力(電流)を供給して発光素子22を点灯する。すると、光源2の発光素子22から光L1が放射光L1として発する。この放射光L1は、光学部材3の入射面31から入射光L2として光学部材3中に入射する。
【0052】
入射光L2の一部は、反射面32において平行な反射光L3として反射される。反射光L3の一部は、導光部分37側に反射される。また、反射光L3の残りは、端部分30側に反射される。
【0053】
端部分30側に反射された反射光L3は、捕捉反射面35において、捕捉反射光L6として戻し反射面36側に反射される。戻し反射面36側に反射された捕捉反射光L6は、戻し反射面36において、戻し反射光L7として導光部分37側に戻し反射される。
【0054】
導光部分37側に反射された反射光L3および導光部分37側に戻し反射された戻し反射光L7は、導光部分37において、所定の方向に導かれながら、第1出射面33から第1出射光L4として、第1レンズ部材4側に出射する。
【0055】
第1レンズ部材4側に出射した第1出射光L4は、第1レンズ部材4の入射面41から入射してかつ出射面42から、第1ランプ機能光(テールランプ機能光)として、配光制御されて出射する。図2中の粗い格子模様が施されている第1レンズ部材4を参照。
【0056】
一方、入射光L2の残り、すなわち、反射面32において反射光L3として反射されなかった入射光L2は、第2出射面34から第2出射光L5として、第2レンズ部材5側に出射する。なお、反射面32の周囲の面(光学部材3の表面であって、第2レンズ部材5に対向する面)からも、反射面32において反射光L3として反射されなかった入射光L2が、第2出射光L5として、第2レンズ部材5側に出射する場合がある。
【0057】
第2レンズ部材5側に出射した第2出射光L5は、第2レンズ部材5の入射面51から入射してかつ出射面52から、第2ランプ機能光(サイドマーカーランプ機能光)として、配光制御されて出射する。図2中の細かい格子模様が施されている第2レンズ部材5を参照。
【0058】
(実施形態の効果の説明)
この実施形態にかかる車両用灯具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。
【0059】
この実施形態にかかる車両用灯具1は、1個の光源2と1個の光学部材3とを備えるものであるから、前記の特許文献1の車両用灯具と同様に、省スペース化を図ることができる。
【0060】
この実施形態にかかる車両用灯具1は、光学部材3の第1出射面33から第1出射光L4を出射させ、かつ、光学部材3の第2出射面34から第2出射光L5を出射させるものである。この結果、この実施形態にかかる車両用灯具1は、第1出射光L4と第2出射光L5とにより、異なる2つのランプ機能光(配光)が得られる。すなわち、この実施形態にかかる車両用灯具1は、同一の光源2および光学部材3により、異なる2つのランプ機能光(配光)が得られるので、さらなる省スペース化を図ることができる。
【0061】
この実施形態にかかる車両用灯具1は、光学部材3が、端部分30側に反射された反射光L3を捕捉反射光L6として反射させる捕捉反射面35と、捕捉反射光L6を戻し反射光L7として導光部分37側に戻し反射させる戻し反射面36と、を有するものである。この結果、この実施形態にかかる車両用灯具1は、反射光L3すなわち光源2からの光L1を有効に利用することができ、その分、第1出射光L4の光量を増加させることができ、かつ、光源2の省力化を図ることができる。
【0062】
この実施形態にかかる車両用灯具1は、光源2が光学部材3の端部分30側に配置されているものである。この結果、この実施形態にかかる車両用灯具1は、例えば、図3に示すように、灯室13内のスペースのうち、光学部材3の導光部分37側のスペースが構造物14などにより光源2を配置する余裕が無い車両用灯具1に最適である。
【0063】
この実施形態にかかる車両用灯具1は、光学部材3の導光部分37側に第1出射面33を設け、光学部材3の端部分30側に入射面31、反射面32および第2出射面34を設けるものである。この結果、この実施形態にかかる車両用灯具1は、光源2が光学部材3の端部分30側に配置されていても、異なる2つのランプ機能光(配光)が得られ、かつ、省スペース化を図ることができる。
【0064】
この実施形態にかかる車両用灯具1は、第1レンズ部材4を光学部材3の第1出射面33とランプレンズ12との間に配置したものである。この結果、この実施形態にかかる車両用灯具1は、第1出射面33からの第1出射光L4を、第1ランプ機能光(テールランプ機能光)として、ランプレンズ12側に、配光制御させて出射させることができ、第1ランプ機能光(テールランプ機能光)の配光が確実に得られる。
【0065】
この実施形態にかかる車両用灯具1は、第2レンズ部材5を光学部材3の第2出射面34とランプレンズ12との間に配置したものである。この結果、この実施形態にかかる車両用灯具1は、第2出射面34からの第2出射光L5を、第2ランプ機能光(サイドマーカーランプ機能光)として、ランプレンズ12側に、配光制御させて出射させることができ、第2ランプ機能光(サイドマーカーランプ機能光)の配光が確実に得られる。
【0066】
(実施形態以外の例の説明)
なお、前記の実施形態においては、リヤコンビネーションランプのテールランプとサイドマーカーランプとの組み合わせについて説明するものである。しかしながら、この発明においては、リヤコンビネーションランプのテールランプとサイドマーカーランプとの組み合わせ以外の組み合わせの車両用灯具にも使用できる。例えば、リヤコンビネーションランプのその他のランプの組み合わせ、また、フロントコンビネーションランプのその他のランプの組み合わせなどである。
【0067】
なお、この発明は、前記の実施形態により限定されるものではない。
【符号の説明】
【0068】
1 車両用灯具
11 ランプハウジング
12 ランプレンズ
13 灯室
14 構造物
2 光源
21 基板
22 発光素子
23 ソケット
3 光学部材(第1インナーレンズ)
31 入射面
32 反射面
33 第1出射面
34 第2出射面
35 捕捉反射面
36 戻し反射面
37 導光部分
38 導光反射面
39 導光段差面
30 端部分
4 第1レンズ部材(第2インナーレンズ)
41 入射面
42 出射面
5 第2レンズ部材(第3インナーレンズ)
51 入射面
52 出射面
B 後
D 下
F 前
L 左
L1 光(光源2からの光、放射光)
L2 入射光
L3 反射光
L4 第1出射光
L5 第2出射光
L6 捕捉反射光
L7 戻し反射光
R 右
U 上
図1
図2
図3
図4
図5
図6