JP2012038424A

JP2012038424A - 車両用灯具

Info

Publication number: JP2012038424A
Application number: JP2010174456A
Authority: JP
Inventors: Hiroya Koizumi; 浩哉小泉; Yasuo Teranishi; 保夫寺西
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2010-08-03
Filing date: 2010-08-03
Publication date: 2012-02-23

Abstract

【課題】板厚一定で先端領域まで均一発光させることができるとともに、コスト低減と光源光の利用効率を向上させることができる車両用灯具を提供する。
【解決手段】導光板２０は、第１のＬＥＤ光源３０からの光が入射する第１端面２１と、第１端面２１の一方の第１終端３１から他方の第２終端３２側へ凸状に延出して、第１端面２１に対向するように形成される第２端面２２とを有している。また、導光板２０は、第１端面２１の第２終端３２から第２端面２２の延出する方向に沿って凹状に延出する第３端面２３と、第１端面２１、第２端面２２及び第３端面２３で囲まれて、第１端面２１から入射した光を出射する表面３５とを有している。また、導光板２０は、第２端面２２が第１端面２１から入射した光を導光板２０の延出先の先端領域である先端部２９へ向けて内面反射する階段状の複数の反射面２４〜２６を有している。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車等の車両用灯具に関し、特にＬＥＤ光源の光を近傍に配置した導光板に入射させ、該導光板から照射方向に向けて出射させる車両用灯具に関する。

従来の車両用灯具として、一つの面を光入射面とし、これと異なる面を光出射面とした導光板と、光入射面に対向配置された光源とを備え、光源から出射した光を光入射面から導光板内に導入し、光出射面から出射する導光板発光ユニットを備える車両用灯具が知られている（例えば、特許文献１）。
この導光板は、光出射面が湾曲しながら長く延出されており、光入射面には入射した光を光出射面の湾曲した方向に向けて屈折させる光学ステップが設けられている。

特開２０１０−２１００１号公報

ところが、上記導光板の板厚が一定の場合では、先端領域まで光らせることができず、光出射面での面発光が不均一になってしまった。先端領域まで光らせるためには、光入射面以外の位置にも光源を多数配置する必要があり、コスト低減と光源光の利用効率を向上させるのが難しかった。

また、上記導光板の光出射面付近の板厚を厚くして、先端領域に向かうに従って徐々に板厚を薄くして行くことで、最少灯数で導光板の先端領域まで光らせることができるが、成形時間が掛かってしまい、生産性の向上を図ることが難しかった。

本発明の目的は、上記課題を解決するためになされたものであり、板厚一定で先端領域まで均一発光させることができるとともに、コスト低減と光源光の利用効率を向上させることができる車両用灯具を提供することにある。

本発明に係る上記目的は、ランプボディと前面カバーとで形成される灯室内に、光源と、灯具光軸と交差する方向へ延出する板状の導光板と、を備えた車両用灯具であって、
前記導光板は、前記光源からの光が入射する第１端面と、該第１端面の一方の終端から他方の終端側へ凸状に延出して、前記第１端面に対向するように形成される第２端面と、前記第１端面の前記他方の終端から前記第２端面の延出する方向に沿って凹状に延出する第３端面と、前記第１端面、前記第２端面及び前記第３端面で囲まれて、前記第１端面から入射した光を出射する表面と、を有し、前記第２端面は、前記第１端面から入射した光を前記導光板の延出先の先端領域へ向けて内面反射する階段状の複数の反射面が形成されていることを特徴とする車両用灯具により達成される。

上記構成の車両用灯具によれば、第１端面から入射した光が最初に到達する第２端面側に階段状の複数の反射面を形成することで、入射光を先端領域へ向けて積極的に配光制御することができる。これにより、板厚が略一定な導光板の表面における延出先の先端領域まで均一発光させることができるとともに、コスト低減と光源光の利用効率を向上させることができる。

また、上記構成の車両用灯具において、互いに隣接する前記階段状の複数の反射面において、先端領域側の反射面は、第１端面側の反射面よりも、前記第１端面に対する傾斜が小さいことが望ましい。
このような構成の車両用灯具によれば、入射光を導光板の延出先の先端領域まで確実に到達させることができる。

また、上記構成の車両用灯具において、前記階段状の反射面は、アルミニウム蒸着が施されていることが望ましい。
このような構成の車両用灯具によれば、反射面による反射効率の向上を図ることができる。

また、上記構成の車両用灯具において、前記階段状の複数の反射面を接続する各段面は、前記第１端面から入射した光に沿って傾斜していることが望ましい。
このような構成の車両用灯具によれば、入射光に沿って段面が傾斜していることで、入射光が段面で反射されることはなく、反射面で効率良く反射させることができる。

本発明に係る車両用灯具によれば、第１端面から入射した光が最初に到達する第２端面側に階段状の複数の反射面を形成することで、入射光を先端領域へ向けて積極的に配光制御することができる。これにより、板厚が略一定な導光板の表面における延出先の先端領域まで均一発光させることができるとともに、コスト低減と光源光の利用効率を向上させることができる。よって、最少灯数で多灯と同等な均一発光を実現でき、生産性向上とコスト低減を図ることができる。

本発明に係る一実施形態を示す車両用灯具の正面図である。図１のＡ−Ａ線断面図である。図２の導光板のＢ−Ｂ線断面図である。図２のＣ−Ｃ線断面図である。図３の要部拡大図である。

以下、本発明に係る車両用灯具の一実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。

図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態である車両用灯具１０は、車両前方側が開口された形状で車体側に固定される樹脂製のランプボディ１１と、ランプボディ１１の開口部の周縁に取り付けられた無色透明の前面カバー１２とを備えているヘッドランプに適用したものである。

車両用灯具１０は、ランプボディ１１と前面カバー１２とで画成された灯室内に、ヘッドランプユニットとして配置されたバルブ１４及びリフレクタ１５と、ターンシグナルランプユニットとして配置されたバルブ１６及びリフレクタ１７とを備えている。前面カバー１２は、車体中央側の前方（図中左側）から車体側方側の後方（図中右側）に向かってスラントしており、ランプボディ１１の周縁に形成された取付部１９に固定されている。

本実施形態の車両用灯具１０は、前面カバー１２の後面側に、前面カバー１２に沿って車体側方側に湾曲した板状の導光板２０が配置されている。導光板２０は、板厚Ｔが略均一のアクリル樹脂製であり、下端部に主に導光用の第１のＬＥＤ光源３０が配置されており、クリアランスランプ（ＣＬＬ）として使用される。また、ランプボディ１１の開口部周辺には、エクステンション１８が配置されており、ＬＥＤ光源３０や導光板２０の外端面を隠蔽している。

図３に示すように、導光板２０は、灯具光軸と交差する車体外側方向へ向かって先細状に延出しており、第１のＬＥＤ光源３０からの光が入射する第１端面２１を有している。第１端面２１は、第１終端３１と第２終端３２との間で、第１のＬＥＤ光源３０の近傍に凹面状の入射面３３を有している。

また、導光板２０は、第１端面２１の一方の第１終端３１から他方の第２終端３２側へ凸状に延出しており、第１端面２１に対向するように形成される第２端面２２を有している。また、導光板２０は、第１端面２１の第２終端３２から第２端面２２の延出する方向に沿って連続した凹状に延出する第３端面２３を有している。

第２端面２２は、第１端面２１から入射した光を導光板２０の延出先の先端領域である先端部２９へ向けて内面反射する階段状の複数の反射面２４〜２６が形成されている。この階段状は、２箇所の段面２７，２８により形成されている。詳しくは、第１反射面２４と第２反射面２５の間に第１段面２７を有し、第２反射面２５と第３反射面２６の間に第２段面２８を有している。なお、この階段状の反射面２４〜２６は、エクステンション１８によって隠蔽されている。

また、導光板２０は、第２反射面２５の長さＬ２が第１反射面２４の長さＬ１より長く、第３反射面２６の長さＬ３が第２反射面２５の長さＬ２より長く設定されている。具体的には、例えば、第２反射面２５の長さＬ２は、第１反射面２４の長さＬ１の３倍であり、第３反射面２６の長さＬ３は、第１反射面２４の９倍の長さを有している。これにより、導光板２０は、板幅Ｗをより細く形成することができ、縦横比で横方向に細長く延出することができる。また、第１のＬＥＤ光源３０から遠い第３反射面２６の長さＬ３を、近い第１反射面２４の長さＬ１よりも長く設定することで、第１のＬＥＤ光源３０の光を効率良く先端領域に導光することができる。

図４に示すように、導光板２０は、第１端面２１、第２端面２２及び第３端面２３で囲まれて、第１端面２１から入射した光を出射する表面３５を有している。また、裏面側には、表面３５側へ向けて効率良く内面反射させるための点刻である多数のステップ３６が形成されている。
なお、ステップ３６を設けずに、導光板２０の裏面側に導光板２０の形状に対応して湾曲した板状の反射部材を設けることも可能である。この場合、反射部材は、樹脂板上にアルミニウム蒸着膜である反射面を有している。導光板２０の裏面側に抜け出た光をこの反射部材で反射させて導光板２０内へ向けて反射させる。

車両用灯具１０は、第１のＬＥＤ光源３０後方の樹脂基板３８上に、主に配光用の第２のＬＥＤ光源３４とリフレクタ３７を備えている。配光用の第２のＬＥＤ光源３４の光は、リフレクタ３７で反射して導光板２０の下方部分を透過して前面カバー１２から出射光α１として出射される。

また、導光用の第１のＬＥＤ光源３０の光は、導光板２０内を何回か内面反射しながら先端領域方向に導光され、ステップ３６部分で表面３５側へ向けて反射され、前面カバー１２から出射光α２として出射される。これにより、第１のＬＥＤ光源３０が導光板２０の先端領域である先端部２９を均一発光させるとともに、第２のＬＥＤ光源３４が導光板２０の下方部分を均一発光させることができる。したがって、２個の最少灯数で多灯と同等な均一発光を実現できるので、成形性向上とコスト低減を図ることができる。

図５に示すように、互いに隣接する階段状の複数の反射面２４〜２６において、先端領域側の第３反射面２６の第１端面２１に対する傾斜角度θ３は、第１端面２１側の第２反射面２５の第１端面２１に対する傾斜角度θ２よりも小さい（θ３＜θ２）。同様に、第２反射面２５の傾斜角度θ２は、第１端面２１側の第１反射面２４の第１端面２１に対する傾斜角度θ１よりも小さい（θ２＜θ１）。

即ち、第１端面２１を基準にして、第１のＬＥＤ光源３０に最も近い第１反射面２４の傾斜角度θ１は、第１のＬＥＤ光源３０から最も遠い第３反射面２６の傾斜角度θ３よりも大きく設定されている（θ３＜θ２＜θ１）。これにより、凹状の入射面３３から入射した第１のＬＥＤ光源３０の光の内、第１反射面２４で反射された反射光α３は、第２端面２２に沿って導光され、第３反射面２６で再び反射されてから先端領域である先端部２９に導光される。

第２反射面２５で反射された反射光α５は、直接先端部２９の根元付近に導光され、再び反射されてからさらに先端方向に導光される。また、第３反射面２６で反射された反射光α７は、直接先端部２９の先端部分に導光される。また、第３端面２３で反射された反射光α８は、第３反射面２６で反射されてから、再び第３端面２３で反射され、先端部２９の先端部分に導光される。また、第１のＬＥＤ光源３０の光の一部である光α９は、第２端面２２である反射面２４〜２６や第３端面２３には反射されずに、直接先端領域である先端部２９に導光される。

また、第１反射面２４と第２反射面２５を接続する第１段面２７は、第１端面２１の入射面３３から入射した入射光α４と平行な傾斜面を有している。同様に、第２反射面２５と第３反射面２６を接続する第２段面２８は、入射面３３から入射した入射光α６と平行な傾斜面を有している。このため、第１段面２７及び第２段面２８が反射面として機能することはない。

また、反射面２４〜２６の外側には、アルミニウム蒸着面３４が施されている。これにより、第１のＬＥＤ光源３０の光が第２端面２２から横漏れすることはなく、効率良く反射させることができる。

上述した本実施形態の車両用灯具１０によれば、導光板２０は、第１のＬＥＤ光源３０からの光が入射する第１端面２１と、第１端面２１の一方の第１終端３１から他方の第２終端３２側へ凸状に延出して、第１端面２１に対向するように形成される第２端面２２とを有している。また、導光板２０は、第１端面２１の第２終端３２から第２端面２２の延出する方向に沿って凹状に延出する第３端面２３と、第１端面２１、第２端面２２及び第３端面２３で囲まれて、第１端面２１から入射した光を出射する表面３５とを有している。

また、導光板２０は、第２端面２２が第１端面２１から入射した光を導光板２０の延出先の先端領域である先端部２９へ向けて内面反射する階段状の複数の反射面２４〜２６を有している。このように、第１端面２１から入射した光が最初に到達する第２端面２２側に、階段状の複数の反射面２４〜２６を形成することで、入射光を先端領域へ向けて積極的に配光制御することができる。
したがって、板厚Ｔが略一定な導光板２０の表面３５を延出先の先端部２９まで均一発光させることができる。よって、最少灯数で多灯と同等な均一発光を実現できるので、成形性向上とコスト低減を図ることができる。

また、互いに隣接する反射面２４〜２６において、先端領域側の反射面２５（又は２６）は、第１端面側の反射面２４（又は２５）よりも、第１端面２１に対する傾斜角度θが小さい。これにより、入射光を導光板２０の延出先の先端領域まで確実に到達させることができる。

また、反射面２４〜２６の外側には、アルミニウム蒸着面３４が施されている。これにより、反射面２４〜２６による反射効率の向上を図ることができる。

また、反射面２４〜２６を接続する段面２７，２８は、第１端面２１から入射した光α４，α６に沿って略平行な傾斜面である。これにより、入射光が段面２７，２８で反射されることはなく、反射面２４〜２６で効率良く反射させることができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

例えば、導光板２０は、反射面２４〜２６が２つの段面２７，２８によって３段に形成されていたが、２段や４段以上の多段構成とすることも可能である。
また、導光板２０の板厚Ｔは、一定である必要はなく、第１のＬＥＤ光源３０近くを厚肉にして徐々に薄肉とすることで、表面３５の均一発光をより効率良く行うことができる。

１０…車両用灯具、１１…ランプボディ、１２…前面カバー、１８…エクステンション、２０…導光板、２１…第１端面、２２…第２端面、２３…第３端面、２４…第１反射面、２５…第２反射面、２６…第３反射面、２７…第１段面、２８…第２段面、２９…先端部、３０…第１のＬＥＤ光源、３４…第２のＬＥＤ光源、３４…アルミニウム蒸着面、３５…表面、３６…ステップ、Ｔ…板厚、Ｗ…板幅

Claims

ランプボディと前面カバーとで形成される灯室内に、光源と、灯具光軸と交差する方向へ延出する板状の導光板と、を備えた車両用灯具であって、
前記導光板は、前記光源からの光が入射する第１端面と、
該第１端面の一方の終端から他方の終端側へ凸状に延出して、前記第１端面に対向するように形成される第２端面と、
前記第１端面の前記他方の終端から前記第２端面の延出する方向に沿って凹状に延出する第３端面と、
前記第１端面、前記第２端面及び前記第３端面で囲まれて、前記第１端面から入射した光を出射する表面と、を有し、
前記第２端面は、前記第１端面から入射した光を前記導光板の延出先の先端領域へ向けて内面反射する階段状の複数の反射面が形成されていることを特徴とする車両用灯具。
互いに隣接する前記階段状の複数の反射面において、先端領域側の反射面は、第１端面側の反射面よりも、前記第１端面に対する傾斜が小さいことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
前記階段状の反射面は、アルミニウム蒸着が施されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用灯具。
前記階段状の複数の反射面を接続する各段面は、前記第１端面から入射した光に沿って傾斜していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用灯具。