(57)【要約】【課題】光の入光効率を高めることを可能とした導光体を提供する。【解決手段】光源２から出射された光Ｌを導光させる導光体３であって、光源２から出射された光Ｌが入射する入射部５と、入射部５から入射した光Ｌを導光させる導光部６とを有し、入射部５は、光源２と対向する部分の中央に位置する凹部９と、凹部９の底面の周囲を導光部６側に向かって切り欠くスリット部１０と、スリット部１０の内側に位置する第１の入光部１１と、凹部９及びスリット部１０の外側に位置する第２の入光部１２とを含む。【選択図】図２
2020024849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射された光を導光させる導光体であって、
前記光源から出射された光が入射する入射部と、前記入射部から入射した光を導光させる導光部とを有し、
前記入射部は、前記光源と対向する部分の中央に位置する凹部と、
前記凹部の底面の周囲を前記導光部側に向かって切り欠くスリット部と、
前記スリット部の内側に位置する第１の入光部と、
前記凹部及び前記スリット部の外側に位置する第２の入光部とを含むことを特徴とする導光体。
【請求項２】
前記入射部は、前記第１の入光部の前記光源と対向する側に位置して、前記光源から出射された光の一部が前記第１の入光部の内部へと入射する第１の入射面と、
前記第１の入光部の外周側に位置して、前記第１の入射面から前記第１の入光部の内部へと入射した光を前記導光部側に向けて反射する第１の反射面と、
前記第２の入光部の内周側に位置して、前記光源から出射された光の一部が前記第２の入光部の内部へと入射する第２の入射面と、
前記第２の入光部の外周側に位置して、前記第２の入射面から前記第２の入光部の内部へと入射した光を前記導光部側に向けて反射する第２の反射面と有することを特徴とする請求項１に記載の導光体。
【請求項３】
前記第１の入射面は、平面であることを特徴とする請求項２に記載の導光体。
【請求項４】
前記第２の反射面は、前記光源から出射される光の出射方向に対して、前記光源から出射された光の光軸から離間する方向に向かって傾斜した傾斜面であることを特徴とする請求項２又は３に記載の導光体。
【請求項５】
前記入射部は、前記第１の入光部及び前記第２の入光部と前記導光部との間に位置する第３の入光部を含むことを特徴とする請求項２〜４の何れか一項に記載の導光体。
【請求項６】
前記入射部は、前記第３の入光部の外周側に位置して、前記第１の反射面又は前記第２の反射面で反射された光の一部を前記導光部側に向けて反射する第３の反射面を有することを特徴とする請求項５に記載の導光体。
【請求項７】
前記第３の反射面は、前記光源から出射される光の出射方向に対して、前記光源から出射された光の光軸に接近する方向に向かって傾斜した傾斜面であることを特徴とする請求項６に記載の導光体。
【請求項８】
前記光源から出射された光の光軸に沿った断面において、前記第１の反射面と前記第２の入射面との為す角度が、０°以上、５°以下であることを特徴とする請求項２〜７の何れか一項に記載の導光体。
【請求項９】
光源と、
請求項１〜８の何れか一項に記載の導光体とを備え、
前記光源から出射された光を前記入射部から前記導光体の内部へと入射し、前記導光部の内部で光を導光させると共に、前記導光部の一面側に設けられた複数の反射カットにより反射された光を前記導光部の他面側に設けられた出射面から前記導光体の外部へと出射することを特徴とする車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導光体及び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、長尺の導光体とを組み合わせたものが知られている（例えば、下記特許文献１，２を参照。）。
【０００３】
このような車両用灯具では、光源から出射された光を導光体の基端側から入射し、導光体の内部で反射を繰り返しながら、導光体の先端側に向けて光を導光させると共に、導光体の背面側に設けられた複数の反射カットで反射された光を導光体の正面側から出射することによって、導光体の正面側に設けられた発光部をライン状に発光させることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−４７０５号公報
【特許文献２】特開２０１６−１１５３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した導光体では、光源から出射された光が入射する入射部において、この入射部と光源との距離を近づけることで、光源から放射状に出射される光を入射部から導光体の内部へと効率良く入光させることが可能である。
【０００６】
一方、入射部と光源との距離を近づけ過ぎると、光源が発する熱の影響により入射部が溶融して変形してしまう虞れがある。逆に、入射部と光源との距離が空いてしまうと、光源から出射された光の一部が入射部に入光せずに損失してしまう虞れがある。
【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あり、光の入光効率を高めることを可能とした導光体、並びにそのような導光体を用い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】
【０００８】
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〕  光源から出射された光を導光させる導光体であって、
前記光源から出射された光が入射する入射部と、前記入射部から入射した光を導光させる導光部とを有し、
前記入射部は、前記光源と対向する部分の中央に位置する凹部と、
前記凹部の底面の周囲を前記導光部側に向かって切り欠くスリット部と、
前記スリット部の内側に位置する第１の入光部と、
前記凹部及び前記スリット部の外側に位置する第２の入光部とを含むことを特徴とする導光体。
〔２〕  前記入射部は、前記第１の入光部の前記光源と対向する側に位置して、前記光源から出射された光の一部が前記第１の入光部の内部へと入射する第１の入射面と、
前記第１の入光部の外周側に位置して、前記第１の入射面から前記第１の入光部の内部へと入射した光を前記導光部側に向けて反射する第１の反射面と、
前記第２の入光部の内周側に位置して、前記光源から出射された光の一部が前記第２の入光部の内部へと入射する第２の入射面と、
前記第２の入光部の外周側に位置して、前記第２の入射面から前記第２の入光部の内部へと入射した光を前記導光部側に向けて反射する第２の反射面と有することを特徴とする前記〔１〕に記載の導光体。
〔３〕  前記第１の入射面は、平面であることを特徴とする前記〔２〕に記載の導光体。
〔４〕  前記第２の反射面は、前記光源から出射される光の出射方向に対して、前記光源から出射された光の光軸から離間する方向に向かって傾斜した傾斜面であることを特徴とする前記〔２〕又は〔３〕に記載の導光体。
〔５〕  前記入射部は、前記第１の入光部及び前記第２の入光部と前記導光部との間に位置する第３の入光部を含むことを特徴とする前記〔２〕〜〔４〕の何れか一項に記載の導光体。
〔６〕  前記入射部は、前記第３の入光部の外周側に位置して、前記第１の反射面又は前記第２の反射面で反射された光の一部を前記導光部側に向けて反射する第３の反射面を有することを特徴とする前記〔５〕に記載の導光体。
〔７〕  前記第３の反射面は、前記光源から出射される光の出射方向に対して、前記光源から出射された光の光軸に接近する方向に向かって傾斜した傾斜面であることを特徴とする前記〔６〕に記載の導光体。
〔８〕  前記光源から出射された光の光軸に沿った断面において、前記第１の反射面と前記第２の入射面との為す角度が、０°以上、５°以下であることを特徴とする前記〔２〕〜〔７〕の何れか一項に記載の導光体。
〔９〕  光源と、
前記〔１〕〜〔８〕の何れか一項に記載の導光体とを備え、
前記光源から出射された光を前記入射部から前記導光体の内部へと入射し、前記導光部の内部で光を導光させると共に、前記導光部の一面側に設けられた複数の反射カットにより反射された光を前記導光部の他面側に設けられた出射面から前記導光体の外部へと出射することを特徴とする車両用灯具。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明によれば、光の入光効率を高めることを可能とした導光体、並びにそのような導光体を用い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】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用灯具の構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す車両用灯具が備える導光体の要部を拡大して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
本発明の一実施形態として、例えば図１及び図２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の構成を示す断面図である。図２は、車両用灯具１が備える導光体３の要部を拡大して示す断面図である。
【００１３】
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。
【００１４】
本実施形態の車両用灯具１は、例えば、車両（図示せず。）の前端側の両コーナー部に搭載される車幅灯（ポジションランプ）に本発明を適用したものである。
【００１５】
具体的に、この車両用灯具１は、光Ｌを出射する光源２と、この光源２から出射された光Ｌを導光させる導光体３とを概略備えている。
【００１６】
光源２は、例えば、白色光を発するＬＥＤからなる。また、ＬＥＤには、車両照明用の高出力（高輝度）タイプのもの（例えばＳＭＤ ＬＥＤなど。）を使用している。光源２は、このＬＥＤを駆動する駆動回路が設けられた回路基板４上に実装されている。これにより、光源２は、光Ｌを前方（＋Ｘ軸側）に向けて放射状に出射する。
【００１７】
なお、本実施形態では、上述した回路基板４上にＬＥＤ（光源２）が実装された構成となっているが、ＬＥＤ（光源２）が実装された基板（実装基板）と、駆動回路が設けられた基板（回路基板）とを別々に配置し、これら実装基板と回路基板とをハーネスと呼ばれる配線コードを介して電気的に接続し、複数のＬＥＤが発する熱から駆動回路を保護する構成としてもよい。
【００１８】
また、回路基板４の背面側に接触した状態で、光源２が発する熱を外部へと放熱させるヒートシンクや、ヒートシンクに向けて送風を行う冷却ファンが設けられた構成としてもよい。
【００１９】
導光体３は、光源２の前方に配置されて、全体として長尺（本実施形態では棒状）に形成されている。また、導光体３は、光源２と対向する位置から、前方に向かって延長された後、湾曲しながら車両幅方向（Ｙ軸方向）に向かって延長された形状を有している。また、導光体３は、その横断面形状（軸線方向に対して直交する断面形状）が軸線方向に亘って略円形状となっている。なお、導光体３には、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、空気よりも屈折率の高い材質のものを用いることができる。
【００２０】
導光体３は、光源２から出射された光Ｌが入射する入射部５と、この入射部５から入射した光を導光させる導光部６とを有している。
【００２１】
本実施形態の車両用灯具１では、光源２から出射された光Ｌを導光体３の基端側に設けられた入射部５から導光体３の内部へと入射し、導光体３（導光部６）の内部で反射を繰り返しながら、導光体３の先端側に向けて光Ｌを導光させる。
【００２２】
また、導光体３は、導光部６の内部で光Ｌを導光させると共に、導光部６の背面（一面）６ａ側に設けられた複数の反射カット７により反射された光Ｌを導光部６の正面（他面）６ｂ側に設けられた出射面８から導光部６（導光体３）の外部へと出射する。これにより、発光部として、出射面８をライン状に発光させることが可能となっている。
【００２３】
なお、複数の反射カット７は、導光部６の背面６ａに入射した光Ｌを導光部６の正面６ｂに対して臨界角未満とな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。
【００２４】
本実施形態の導光体３において、入射部５は、光源２と対向する部分の中央に位置する凹部９と、凹部９の底面の周囲を導光部６側に向かって切り欠くスリット部１０と、スリット部１０の内側に位置する第１の入光部１１と、凹部９及びスリット部１０の外側に位置する第２の入光部１２と、第１の入光部１１及び第２の入光部１２と導光部６との間に位置する第３の入光部１３とを含む形状を有している。
【００２５】
また、入射部５は、第１の入光部１１の光源２と対向する側に位置する第１の入射面１４と、第１の入光部１１の外周側に位置する第１の反射面１５と、第２の入光部１２の内周側に位置する第２の入射面１６と、第２の入光部１２の外周側に位置する第２の反射面１７と、第３の入光部１３の外周側に位置する第３の反射面１８とを有している。
【００２６】
第１の入射面１４は、光源２から出射された光Ｌの光軸ＡＸに対して直交する円形状の平面からなる。第１の入射面１４は、光源２から出射された光Ｌの一部（以下、第１の光Ｌ１という。）を第１の入光部１１の内部へと入射する。
【００２７】
なお、第１の入射面１４については、上述した平面に限らず、凹状又は凸状に湾曲した曲面とすることも可能である。すなわち、第１の入射面１４を凹状に湾曲した曲面とした場合には、この第１の入射面１４から入射する光Ｌを拡散しながら、第１の入光部１１の内部へと入射することができる。一方、第１の入射面１４を凸状に湾曲した曲面とした場合には、この第１の入射面１４から入射する光Ｌを集光しながら、第１の入光部１１の内部へと入射することができる。
【００２８】
第１の反射面１５は、光源２から出射された光Ｌの光軸ＡＸを中心軸とする円筒面からなる。第１の反射面１５は、第１の入射面１４から第１の入光部１１の内部へと入射した第１の光Ｌを導光部６側に向けて反射する。
【００２９】
第２の入射面１６は、光源２から出射された光Ｌの光軸ＡＸを中心軸とする円筒面からなる。第２の入射面１６は、光源２から出射された光Ｌの一部（以下、第２の光Ｌ２という。）を第２の入光部１２の内部へと入射する。
【００３０】
第２の反射面１７は、光源２から出射される光Ｌの出射方向（＋Ｘ軸方向）に対して、光源２から出射された光Ｌの光軸ＡＸから離間する方向に向かって傾斜した傾斜面（光源２から出射された光Ｌの光軸ＡＸを中心軸とする略截頭円錐面）からなる。第２の反射面１７は、第２の入射面１６から第２の入光部１２の内部へと入射した第２の光Ｌ２を導光部６側に向けて反射する。
【００３１】
また、第２の反射面１７は、凸状に湾曲した曲面により構成されている。これにより、第２の反射面１７は、この第２の反射面１７に入射した第２の光Ｌ２を導光部６に向けて光軸ＡＸ寄りに集光させる。したがって、第２の反射面１７により反射された第２の光Ｌ２は、平行化又は集光しながら、導光部６に向かって導光されることになる。
【００３２】
第３の反射面１８は、光源２から出射される光Ｌの出射方向に対して、光源２から出射された光Ｌの光軸ＡＸに接近する方向に向かって傾斜した傾斜面（光源２から出射された光Ｌの光軸ＡＸを中心軸とする略截頭円錐面）からなる。また、第３の反射面１８は、第２の反射面１７と導光部６の外周面との間を連結する面を構成している。第３の反射面１８は、第１の反射面１５で反射された第１の光の一部又は第２の反射面１７で反射された第２の光Ｌ２の一部を導光部６に向けて反射する。
【００３３】
また、第３の反射面１８は、凸状に湾曲した曲面により構成されている。第３の反射面１８では、この第３の反射面１８に入射した第１の光Ｌ１又は第２の光Ｌ２が導光部６に向けて全反射されるように、その曲面形状が制御されている。
【００３４】
スリット部１０は、第１の反射面１５に入射した第１の光Ｌ１が全反射されるように、第１の入光部１１と第２の入光部１２との間で空気層を形成している。また、スリット部１０は、第１の反射面１５で反射された第１の光Ｌ１が第３の反射面１８で全反射される範囲（深さ）で設けられている。
【００３５】
スリット部１０の開き角、すなわち、光源２から出射された光Ｌの光軸ＡＸに沿った断面において、第１の反射面１５と第２の入射面１６との為す角度は、０°以上、５°以下であることが好ましい。また、スリット部１０の開き角は、０°であることがより好ましい。この場合、第１の反射面１５と第２の入射面１６とは、互いに平行となる。また、スリット部１０の幅は、０．１ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３６】
すなわち、スリット部１０は、その開き角がより小さく、且つ、その幅がより狭いことが好ましい。スリット部１０の開き角や幅が大きくなり過ぎると、光源２から出射された光Ｌの一部が、このスリット部１０の内側に入り込んで迷光となる虞れがあるため、好ましくない。
【００３７】
以上のように、本実施形態の車両用灯具１では、上述した入射部５に対する光Ｌの入光効率を高めることが可能である。また、光源２からの熱の影響を受けることなく、入射部５から入射した光Ｌを導光部６へと効率良く導くことが可能である。
【００３８】
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。
例えば、上記車両用灯具１では、実際の車両のデザイン等に合わせて、上記導光体３の形状などを適宜変更することが可能である。
【００３９】
また、本発明が適用される導光体については、上述した長尺の導光体（導光棒）からなるものに限らず、板状の導光体（導光板）からなるものであってもよい。さらに、複数の光源２に各々対応した複数の入射部５を導光体に設けた構成としてもよい。
【００４０】
なお、上記実施形態では、上述した車幅灯（ポジションランプ）に本発明を適用した車両用灯具１を例示しているが、車幅灯（ポジションランプ）を構成する場合、上述した光源２やインナーレンズとなる導光体３の他にも、例えば、リフレクターやエクステンション、アウターレンズなどの他の部材と組み合わせることが可能である。
【００４１】
また、上述した車幅灯（ポジションランプ）以外にも、例えば、方向指示器（ターンランプ）や昼間点灯ランプ（ＤＲＬ）など、出射面をライン状に発光させる車両用灯具に対して本発明を幅広く適用することが可能である。
【００４２】
さらに、本発明が適用される車両用灯具については、上述したフロント側の車両用灯具に限らず、例えば、方向指示器や、尾灯（テールランプ）、ブレーキランプ（ストップランプ）、バックランプなどのリア側の車両用灯具に本発明を適用することも可能である。
【００４３】
なお、上記光源２については、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Ｌの色については、上述した白色光に限らず、赤色光や橙色光など、その車両用灯具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】
【００４４】
１…車両用灯具  ２…光源  ３…導光体  ４…回路基板  ５…入射部  ６…導光部  ７…反射カット  ８…出射面  ９…凹部  １０…スリット部  １１…第１の入光部  １２…第２の入光部  １３…第３の入光部  １４…第１の入射面  １５…第１の反射面  １６…第２の入射面  １７…第２の反射面  １８…第３の反射面  Ｌ…光  Ｌ１…第１の光  Ｌ２…第２の光
【図１】
2020024849.tif 000003
【図２】
2020024849.tif 000004