特許 7420638 車両用灯具

(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 43/241 20180101AFI20240116BHJP

   F21S 41/147 20180101ALI20240116BHJP

   F21S 41/24 20180101ALI20240116BHJP

   F21S 41/365 20180101ALI20240116BHJP

   F21S 41/19 20180101ALI20240116BHJP

   F21S 43/14 20180101ALI20240116BHJP

   F21S 43/237 20180101ALI20240116BHJP

   F21S 43/245 20180101ALI20240116BHJP

   F21S 43/249 20180101ALI20240116BHJP

   F21S 43/31 20180101ALI20240116BHJP

   F21W 102/10 20180101ALN20240116BHJP

   F21W 103/00 20180101ALN20240116BHJP

   F21W 103/10 20180101ALN20240116BHJP

   F21W 103/20 20180101ALN20240116BHJP

   F21W 103/35 20180101ALN20240116BHJP

   F21W 103/55 20180101ALN20240116BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20240116BHJP

   F21Y 115/30 20160101ALN20240116BHJP

【ＦＩ】

F21S43/241

F21S41/147

F21S41/24

F21S41/365

F21S41/19

F21S43/14

F21S43/237

F21S43/245

F21S43/249

F21S43/31

F21W102:10

F21W103:00

F21W103:10

F21W103:20

F21W103:35

F21W103:55

F21Y115:10

F21Y115:30

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020075340

(22)【出願日】2020-04-21

(65)【公開番号】P2021174602

(43)【公開日】2021-11-01

【審査請求日】2023-02-20

(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】100100011

【弁理士】

【氏名又は名称】五十嵐 省三

(72)【発明者】

【氏名】武智 大輔

(72)【発明者】

【氏名】堀内 愛

【審査官】當間 庸裕

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－２０７４７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１９１７０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０３－１０６６０５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１３－１０１８１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｓ ４３／２４１

Ｆ２１Ｓ ４１／１４７

Ｆ２１Ｓ ４１／２４

Ｆ２１Ｓ ４１／３６５

Ｆ２１Ｓ ４１／１９

Ｆ２１Ｓ ４３／１４

Ｆ２１Ｓ ４３／２３７

Ｆ２１Ｓ ４３／２４５

Ｆ２１Ｓ ４３／２４９

Ｆ２１Ｓ ４３／３１

Ｆ２１Ｗ １０２／１０

Ｆ２１Ｗ １０３／００

Ｆ２１Ｗ １０３／１０

Ｆ２１Ｗ １０３／２０

Ｆ２１Ｗ １０３／３５

Ｆ２１Ｗ １０３／５５

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

Ｆ２１Ｙ １１５／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両前方に光を照射する車両用灯具であって、
車幅方向に延在し車両中心から車両側部へ向うに従って車両後方へ湾曲する線状発光部と、
前記線状発光部の車両前方側を覆う第１のインナレンズと、
車両後方側に設けられ前記線状発光部からの光を入射するためのレンズカット入射面、及び車両前方側に設けられ光を出射するためのレンズカット出射面を有し、前記線状発光部からの光をさらに車両中心側に屈折させて出射する第２のインナレンズと
を具備し、
前記第１のインナレンズには、正面視において前記線状発光部と重なる位置に、前記線状発光部から出射した光が透過するクリア部を備え、
前記第２のインナレンズは、前記線状発光部の延在方向の一部、かつ前記クリア部の下方または上方に位置して前記線状発光部の延在方向に延在しており、
前記第２のインナレンズの車両上下方向の幅は、車両の正面視において前記第１のインナレンズの上下方向幅に比較して小さく、
前記レンズカット出射面の出射基準線の傾きは、前記レンズカット入射面の入射基準線の傾きと異なり、
前記レンズカット入射面は、入射した光を狭角屈折するように形成された入射面を有するプリズムアレイで構成され、
前記レンズカット出射面は、出射した光を広角屈折するように形成された出射面を有するプリズムアレイで構成されている、
車両用灯具。

【請求項2】

前記第２のインナレンズは、正面視において前記線状発光部と部分的に重ならない位置に設けられ、前記第２のインナレンズの出射面が車両前方へ突出している請求項１に記載の車両用灯具。

【請求項3】

車両後方に光を照射する車両用灯具であって、
車幅方向に延在し車両中心から車両側部へ向うに従って車両前方へ湾曲する線状発光部と、
前記線状発光部の車両後方側を覆う第１のインナレンズと、
車両前方側に設けられ前記線状発光部からの光を入射するためのレンズカット入射面、及び車両後方側に設けられ光を出射するためのレンズカット出射面を有し、前記線状発光部からの光をさらに車両中心側に屈折させて出射する第２のインナレンズと
を具備し、
前記第１のインナレンズには、正面視において前記線状発光部と重なる位置に、前記線状発光部から出射した光が透過するクリア部を備え、
前記第２のインナレンズは、前記線状発光部の延在方向の一部、かつ前記クリア部の下方または上方に位置して前記線状発光部の延在方向に延在しており、
前記第２のインナレンズの車両上下方向の幅は、車両の正面視において前記第１のインナレンズの上下方向幅に比較して小さく、
前記レンズカット出射面の出射基準線の傾きは、前記レンズカット入射面の入射基準線の傾きと異なり、
前記レンズカット入射面は、入射した光を狭角屈折するように形成された入射面を有するプリズムアレイで構成され、
前記レンズカット出射面は、出射した光を広角屈折するように形成された出射面を有するプリズムアレイで構成されている、
車両用灯具。

【請求項4】

前記第２のインナレンズは、正面視において前記線状発光部と部分的に重ならない位置に設けられ、前記第２のインナレンズの出射面が車両後方へ突出している請求項３に記載の車両用灯具。

【請求項5】

前記レンズカット入射面及び前記レンズカット出射面は車両上下方向に沿った三角プリズムアレイによって構成される請求項１又は３に記載の車両用灯具。

【請求項6】

前記第２のインナレンズは前記レンズカット出射面に隣接した第１、第２の平面出射面を有する請求項１又は３に記載の車両用灯具。

【請求項7】

前記レンズカット入射面は車両上下方向で前記線状発光部から離れる方向に傾斜し、
前記レンズカット出射面は車両上下方向に平行である請求項１又は３に記載の車両用灯具。

【請求項8】

前記第２のインナレンズは前記第１のインナレンズと一体的に構成される請求項１又は３に記載の車両用灯具。

【請求項9】

前記線状発光部は導光棒及び該導光棒の少なくとも１つの端部に設けられた発光素子を具備する請求項１又は３に記載の車両用灯具。

【請求項10】

前記線状発光部は線状に配列された複数の発光素子を具備する請求項１又は３に記載の車両用灯具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は線状発光部を有する車両用灯具に関する。

【背景技術】

【0002】

車両用灯具としてターンランプ、昼間走行ランプ（ＤＲＬ）等においては、導光棒をリフレクタに取付ける構造を採用する。すなわち、車両前方に光を照射する車両用灯具は、車幅方向に延在する透明樹脂よりなる導光棒と、導光棒を支持するリフレクタと、導光棒の両端に設けられた白色発光ダイオード（ＬＥＤ）素子を有するＬＥＤ基板と、ＬＥＤ素子からの光を導光棒を介して車両前方に出射するインナレンズとによって構成される。従来、インナレンズからの出射光の視認範囲を車両中央側に広げるために、インナレンズの導光棒（発光部）に対向する部分に略蒲鉾状、球面状又は非球面状のレンズカット面を設ける。このように、導光棒（発光部）とインナレンズのレンズカット面とを対向して設けると、車両中央側の光度が大きくなる（参照：特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－１３０２６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述の従来の車両用灯具においては、車両前方から見て導光棒（発光部）とインナレンズのレンズカット面とが重なっており、従って、インナレンズに設けられたレンズカット面は導光棒の大きさとほぼ同一となるので、デザイン性に影響してデザイン性が劣るという課題がある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上述の課題を解決するために、本発明に係る車両前方又は車両後方に光を照射する車両用灯具は、車幅方向に延在し車両中心から車両側部へ向うに従って車両後方又は車両前方へ湾曲する線状発光部と、線状発光部の車両前方側又は車両後方側を覆う第１のインナレンズと、車両後方側又は車両前方側に設けられ線状発光部からの光を入射するためのレンズカット入射面、及び車両前方側又は車両後方側に設けられ光を出射するためのレンズカット出射面を有し、線状発光部からの光をさらに車両中心側に屈折させて出射する第２のインナレンズとを具備し、第１のインナレンズには、正面視において線状発光部と重なる位置に、線状発光部から出射した光が透過するクリア部を備え、第２のインナレンズは、線状発光部の延在方向の一部、かつクリア部の下方または上方に位置して線状発光部の延在方向に延在しており、第２のインナレンズの車両上下方向の幅は、車両の正面視において第１のインナレンズの上下方向幅に比較して小さく、レンズカット出射面の出射基準線の傾きは、レンズカット入射面の入射基準線の傾きと異なり、レンズカット入射面は、入射した光を狭角屈折するように形成された入射面を有するプリズムアレイで構成され、レンズカット出射面は、出射した光を広角屈折するように形成された出射面を有するプリズムアレイで構成されているものである。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、インナレンズ全体において占める第２のインナレンズの割合は小さいので、デザイン性に影響がなく、従って、デザイン性の阻害は少ない。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明に係る車両用灯具の第１の実施の形態を示し、（Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）はインナレンズ拡大斜視図である。

【図2】図１の車両用灯具の組立部分斜視図である。

【図3】図２の第１、第２のインナレンズによる垂直断面における配光制御を説明するための図２のＡ－Ａ線断面図である。

【図4】図２のＢ－Ｂ線に関する図であって、（Ａ）はＢ－Ｂ線断面図、（Ｂ）は（Ａ）のインナンレンズ拡大斜視図である。

【図5】図２の第２のインナレンズによる水平断面における配光制御を説明するための図であって、（Ａ）は第２のインナレンズの入射基準線及び出射基準線を示す図、（Ｂ）は第２のインナレンズの出射面から出射光の照射角度を示す図である。

【図6】図２の導光棒からの光線追跡結果を説明するための図であって、（Ａ）は導光棒から光線追跡結果を示し、（Ｂ）は車両用灯具の配光特性規格を示す。

【図7】図２の第２のインナンレンズのデザイン性を説明するための図である。

【図8】本発明に係る車両用灯具の第２の実施の形態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

図１は本発明に係る車両用灯具の第１の実施の形態を示し、（Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）はインナレンズ拡大斜視図である。

【0009】

図１の（Ａ）において、車両の前部左側に設けられ、車幅方向に延在する車両用灯具は、ポリカーボネート樹脂等の透明樹脂よりなる導光棒１と、ポリカーボネート等の不透明樹脂にＡｌ等を蒸着した鏡面を有するリフレクタ２と、ねじによってリフレクタ２の側方に固定された白色発光ダイオード（ＬＥＤ）素子を有するＬＥＤ基板３－１、３－２と、導光棒１を介して得られるＬＥＤ基板３―１、３－２からの光を車両前方に出射する第１のインナレンズ４、第２のインナレンズ５及びアウタレンズ６（図３参照）とによって構成される。尚、導光棒１及びＬＥＤ基板３－１、３－２は線状発光部を構成する。また、図１の車両用灯具においては、灯具端Ｔ１と灯具端Ｔ２の間が実質的に有効な照明を行う。さらに、車両の前部右側に設けられる車両用灯具は図１の車両用灯具と左右対称である。さらにまた、ＬＥＤ基板３－１、３－２はいずれか一方でもよい。

【0010】

図１の（Ａ）に示すように、導光棒１は車幅方向に延在し、車両中心（車両右方）から車両側方（車両左方）へ向うに従って車両後方へ湾曲（スラント）している。第１のインナレンズ４は導光棒１の車両前方側を覆う。第２のインナレンズ５は第１のインナレンズ４内の車両右側（車両中心側）寄りかつ第１のインナレンズ４の下側に延在する。

【0011】

図１の（Ｂ）に示すように、第２のインナレンズ５は、車両後方側つまり導光棒１側に内側レンズカット面５－１を有する。内側レンズカット面５－１は車両上下方向に沿った複数対の傾斜面よりなる三角プリズムアレイで構成され、各対の傾斜面の車両左方向に対向する１つが入射面５－１ａとして作用する。また、第２のインナレンズ５は車両前方側つまりアウタレンズ６側に外側レンズカット面５－２を有する。外側レンズカット面５－２は車両上下方向に沿った複数対の傾斜面よりなる三角プリズムアレイで構成され、各対の傾斜面の車両左方向に対向する１つが出射面５－２ａとして作用する。さらに、第２のインナレンズ５は外側レンズカット面５－２の両側に平面出射面５－３、５－４を有する。この場合、外側レンズカット面５－２及び平面出射面５－３、５－４は車両前方へ“へ”の字状に突出している。

【0012】

図２は図１の車両用灯具の組立部分斜視図であり、図３は図２の第１、第２のインナレンズによる垂直断面における配光制御を説明するためのＡ－Ａ線断面図であり、図４は図２のＢ－Ｂ線に関する図であって、（Ａ）はＢ－Ｂ線断面図、（Ｂ）は（Ａ）のインナンレンズ拡大斜視図である。図２、図３、図４において、６はアウタレンズ、７はハウジング（図示せず）に固定された仕切壁としてのエクステンション、８はハウジング、９はフロントグリルである。

【0013】

図３に示すごとく、第２のインナレンズ５の内側レンズカット面５－１の入射面５－１ａは導光棒１から離れる方向に傾斜し、第２のインナレンズ５の外側レンズカット面５－２の出射面５－２ａは垂直となっている、つまり上下方向に平行となっている。導光棒１から直接配光に寄与する光Ｌ１は第１のインナレンズ４の特にクリア部４ａを透過し、導光棒１から車両中央寄り配光に寄与する光Ｌ２は傾斜入射面５－１ａ及び垂直出射面５－２ａによりなる第２のインナレンズ５を透過する。この場合、図３、図４の（Ａ）に示すごとく、第２のインナレンズ５は第１のインナレンズ４の下部を車両前後方向に延伸させた構造となっており、従って、第２のインナレンズ５の車両上下方向の幅は小さい。この結果、車両の正面視では、第２のインナレンズ５の上下方向幅は第１のインナレンズ４の上下方向幅に比較して小さく、たとえばインナレンズ４、５の全体の上下方向幅の１／３以下である。従って、第２のインナレンズ５によるデザイン性の阻害は少ない。

【0014】

図４の（Ｂ）に示すごとく、第２のインナレンズ５において、入射面の内側レンズカット面５－１は入射した光を狭角屈折するように形成された入射面５－１ａを有し、出射面の外側レンズカット面５－２は出射した光を広角屈折するように形成された出射面５－２ａを有する。この結果、導光棒１から内側レンズカット面５－１に入射して外側レンズカット面５－２から出射する光の照射角度θ１を４５°とすることができる。他方、導光棒１から内側レンズカット面５－１に入射して平面出射面５－３、５－４から出射する光の照射角度θ２、θ３は３０°以上４５°未満つまり、３０°≦θ２（θ３）＜４５°となっている。

【0015】

次に、図５を参照して第２のインナレンズ５による水平断面における配光制御を詳細に説明する。

【0016】

図５の（Ａ）に示すごとく、外側レンズカット面５－２の出射基準線ＯＬ１の傾きは内側レンズカット面５－１の入射基準線ＩＬの傾きより小さい。従って、図５の（Ｂ）に示すごとく、外側レンズカット面５－２の出射面５－２ａの角度は内側レンズカット面５－１の入射面５－１ａの角度に比べて小さく設定されている。この結果、外側レンズカット面５－２から出射された光の照射角度は、導光棒１から出射された光の出射角度より大きくなり、外側レンズカット面５－２の照射角度θ１は視認角を拡げるのに必要なたとえば４５°とすることができる。

【0017】

図５の（Ａ）に示すごとく、平面出射面５－３の出射基準線ＯＬ２の傾きは内側レンズカット面５－１の入射基準線ＩＬの傾きより大きい。従って、図５の（Ｂ）に示すごとく、平面出射面５－３の角度は内側レンズカット面５－１の入射面５－１ａの角度に比べて大きい。従って、平面出射面５－３の照射角度θ２は、導光棒１から出射された光の出射角度たとえば３０°と外側レンズカット面５－２の出射角度たとえば４５°との間、つまり、３０°≦θ２＜４５°とすることができる。このように、平面出射面５－３の存在により光度分布の均一化を図ることができる。

【0018】

図５の（Ａ）に示すように、平面出射面５－４の出射基準線ＯＬ３の傾きは内側レンズカット面５－１の入射基準線ＩＬの傾きより小さくかつ平面出射面５－３の出射基準線ＯＬ２の傾きより小さい。この場合も、図５の（Ｂ）に示すごとく、平面出射面５－４の角度は内側レンズカット面５－１の入射面５－１ａの角度に比べて大きい。この結果、平面出射面５－４の照射角度θ３は導光棒１から出射された光の出射角度たとえば３０°と平面出射面５－３の出射角度θ２との間、つまり、３０°＜θ３＜θ２とすることができる。このように、平面出射面５－４の存在により外側
レンズカット面５－２からの出射光が灯具端Ｔ１及びフロントグリル９に当たるのを防ぎ、光取り効率を向上させることができる。

【0019】

図６は図２の導光棒１から光線追跡結果を説明するための図であって、（Ａ）は導光棒１からの光線追跡結果を示し、（Ｂ）は車両灯具の配光特性規格を示す。

【0020】

図６の（Ｂ）の車両外側の８０°配光特性は、図６の（Ａ）に示すように、導光棒１の車両中心（車両右方）から車両外側（車両左方）へ向かうに従って湾曲（スラント）していることによって実現できる。他方、図６の（Ｂ）の車両内側の４５°配光特性は、本発明に係る第２のインナレンズ５によって実現できる。

【0021】

図７は図２の第２のインナレンズのデザイン性を説明するための断面図である。

【0022】

図７に示すように、正面視において、導光棒１の導光棒幅Ｗ１はレンズカットが施された第２のインナレンズ５のレンズカット幅Ｗ２に比較して大きい。また、第２のインナレンズ５は導光棒１の導光棒幅Ｗ１に正面視で重ならないように、第１インナレンズの上又は下に設けられる。たとえば、比Ｗ２/（Ｗ１＋Ｗ２）は１/３程度である。従って、第２のインナレンズ５は車両用灯具のデザイン性に影響が少なく、デザイン性が劣ることにはならない。

【0023】

図８は本発明に係る車両用灯具の第２の実施の形態を示す断面図である。

【0024】

図８においては、図１の導光棒１及びＬＥＤ基板３－１、３－２の代りに、線状発光部として複数のＬＥＤ素子３ａを線状に配置したＬＥＤ基板３を設ける。尚、リフレクタ２’はＬＥＤ基板３からの光が第１のインナレンズ４及び第２のインナレンズ５に直接照射しないようにするためのもので、遮光部として作用する。

【0025】

図８においても、図１～図５におけるインナレンズによる垂直断面及び水平断面における配光制御が行われる。

【0026】

上述の実施の形態においては、第１のインナレンズ４の下方に第２のインナレンズ５を設けているが、第１のインナレンズ４の上方に第２のインナレンズ５を設けることもできる。たとえば、図３の第１のインナレンズ４のクリア部４ａの上部に設ける。

【0027】

また、上述の実施の形態において、第１のインナレンズ４及び第２のインナレンズ５は、別個に形成して接着剤で合体してもよく、第１のインナレンズ４の一部に板厚よりも突出する突出部を形成し、この突出部の先端に内側レンズカット面又は外側レンズカット面を一体成形してもよい。

【0028】

さらに、上述の実施の形態では、本発明に係る車両用灯具は車両前部に光を照射するが、本発明に係る車両用灯具は車両後部に光を照射することもできる。この場合には、線状発光部は車両前方へ湾曲し、第１のインナレンズは線状発光部の車両後方側を覆い、第２のインナレンズの入射面は車両前方側からの光を入射し、第２のインナレンズの出射面は車両後方側へ光を出射する。

【0029】

さらにまた、発光素子としてＬＥＤ素子を用いたが、他の発光素子たとえばレーザダイオード（ＬＤ）素子を用いてもよい。

【0030】

さらに、本発明は上述の実施の形態の自明の範囲内のいかなる変更にも適用し得る。

【産業上の利用可能性】

【0031】

本発明は、線状発光部を有する種々の車両用灯具たとえばフロントランプ、リアランプにおける前照灯、車幅灯、ターンランプ、ＤＲＬ、ストップランプ、テールランプ等の車両用灯具に利用できる。また、本発明は車両用以外でも線状発光部を有する一般用途の照明にも利用できる。

【符号の説明】

【0032】

１：導光棒
２：リフレクタ
３－１、３－２、３：ＬＥＤ基板
４：第１のインナレンズ
５：第２のインナレンズ
５－１：内側レンズカット面
５－１ａ：反射面
５－２：外側レンズカット面
５－２ａ：反射面
５－３、５－４：平面出射面
６：アウタレンズ
７：エクステンション
８：ハウジング
９：フロントグリル
Ｔ１、Ｔ２：灯具端
Ｗ１：導光棒幅
Ｗ２：第２のインナレンズ幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】