(57)【要約】【課題】  別のアウターレンズやインナーレンズを使用せずとも配光規格を満たすことが可能な車両用灯具レンズ及び車両用灯具を提供すること。【解決手段】  第１の入射面３と、第１の入射面３の外周縁に形成された第２の入射面４と、第２の入射面４周縁に形成され第２の入射面４からの光を照射方向である前方方向へ平行に反射する反射面７と、第１の入射面３により屈折された光を車両の水平線方向に拡散する出射面９と、反射面７からの光の一部を第１の反射角度へ反射する第１のカット面１０と、第１のカット面１０と光軸６を挟んで反対の位置に形成され反射面７からの光の一部を第２の反射角度へ反射する第２のカット面１１とを備えることにより配光規格を満たす配光パターンを形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源の光軸に対して対称な曲線を、前記光軸を中心に回転させることにより形成される前記光源に向かって凸形状の第１の入射面と、
前記第１の入射面の外周縁に接する直線が前記光軸を中心として回転されることにより前記第１の入射面の外周縁に形成され、前記光源から前記第１の入射面に入射する光の入射範囲外から片側９０度の範囲までの前記光源からの光を受ける第２の入射面と、
前記第２の入射面により屈折された光の光線を延長し、前記光線の交点を焦点とする放物線が前記光軸を中心として回転されることにより前記第２の入射面周縁に形成され、前記第２の入射面からの光を照射方向である前方方向へ平行に全反射する反射面と、
前記第１の入射面の光路上に位置し前記第１の入射面により屈折された光を車両の水平線方向に拡散する出射面と、
前記反射面の光路上に位置し、前記反射面からの光の一部を第１の反射角度へ全反射する第１のカット面と、
前記反射面の光路上に位置し、前記第１のカット面と前記光軸を挟んで反対の位置に形成される、前記反射面からの光の一部を第２の反射角度へ全反射する第２のカット面と、を備えたことを特徴とする車両用灯具レンズ。
【請求項２】
前記第１のカット面と前記第２のカット面とは、所望のレンズカット断面形状が前記光軸を中心として水平線に対し片側を１５度から２０度として３０度から４０度までの角度範囲で回転させることにより形成される円弧面であることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具レンズ。
【請求項３】
前記第１の反射角度は車両の正面から外側に８０度方向であって、前記第２の反射角度は車両の正面から内側に４５度方向であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用灯具レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に使用される灯具に用いられる車両用灯具レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヘッドライト、テールランプ、ストップランプ、ターンランプなどの車両用灯具としては様々な構造の物が知られている。例えば、ＬＥＤ光源を使用した車両用灯具としては特許文献１に記載されるように凹曲面部より入射した光を凸曲面部、拡散レンズにより拡散させて出射させるものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開昭６２−２２９７０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両用灯具では特にテールランプ、ストップランプ、ターンランプなどに使用する場合、配光パターンの拡散範囲が法規規格として車両の正面から外側に８０度方向、車両の正面から内側に４５度方向まで拡散することが要求されている。しかし特許文献１に記載される車両用灯具ではこのような拡散配光となるように考慮されていないため、規格を満たすために更にもう一枚インナーレンズを追加し、追加したインナーレンズへ所望の配光となるように考慮してレンズカットを設ける必要が生じる。またはアウターレンズに配光規格を満たすためのレンズカットを施さなければならない。これにより、従来の車両用灯具ではインナーレンズが１枚追加することとなりコストが増加する、またはアウターレンズに配光規格を満たすためのカットが施されて見栄えを悪くする問題が生じる。
【０００５】
本発明はこのような問題に対してなされたものであり、配光規格を満たすレンズカットが施された別のアウターレンズやインナーレンズを使用せずとも単一のレンズのみで配光規格を満たすことが可能な車両用灯具レンズを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両用灯具レンズは前記目的を達成するために、光源の光軸に対して対称な曲線を、前記光軸を中心に回転させることにより形成される前記光源に向かって凸形状の第１の入射面と、前記第１の入射面の外周縁に接する直線が前記光軸を中心として回転されることにより前記第１の入射面の外周縁に形成され、前記光源から前記第１の入射面に入射する光の入射範囲外から片側９０度の範囲までの前記光源からの光を受ける第２の入射面と、前記第２の入射面により屈折された光の光線を延長し、前記光線の交点を焦点とする放物線が前記光軸を中心として回転されることにより前記第２の入射面周縁に形成され、前記第２の入射面からの光を照射方向である前方方向へ平行に全反射する反射面と、前記第１の入射面の光路上に位置し前記第１の入射面により屈折された光を車両の水平線方向に拡散する出射面と、前記反射面の光路上に位置し、前記反射面からの光の一部を第１の反射角度へ全反射する第１のカット面と、前記反射面の光路上に位置し、前記第１のカット面と前記光軸を挟んで反対の位置に形成される、前記反射面からの光の一部を第２の反射角度へ全反射する第２のカット面と、を備えたことを特徴としている。
【０００７】
また、本発明は前記発明において、前記第１のカット面と前記第２のカット面とは、所望のレンズカット断面形状が前記光軸を中心として水平線に対し片側を１５度から２０度として３０度から４０度までの角度範囲で回転させることにより形成される円弧面であることを特徴としている。
【０００８】
更に、本発明は前記発明において、前記第１の反射角度は車両の正面から外側に８０度方向であって、前記第２の反射角度は車両の正面から内側に４５度方向であることを特徴としている。
【０００９】
本発明によれば、車両用灯具レンズには光源の光軸に対して対称な曲線を、光軸を中心に回転させることにより形成される光源に向かって凸形状の第１の入射面が設けられている。第１の入射面の外周縁には、第１の入射面の外周縁に接する直線が光軸を中心として回転されることにより形成される第２の入射面が設けられている。第２の入射面では、光源から第１の入射面に入射する光の入射範囲外から片側９０度の範囲までの光源からの光を受ける。これにより光源から出射された光は第１の入射面と第２の入射面へ漏れなく効率よく入射する。
【００１０】
第２の入射面より入射した光は、第２の入射面周縁に形成された反射面により照射方向である前方方向へ平行に反射される。反射面は第２の入射面により屈折された光の光線を延長し、光線の交点を焦点とする放物線が光軸を中心として回転されることにより形成される。
【００１１】
第１の入射面より入射した光は、第１の入射面の光路上に形成された出射面により車両の水平線方向に拡散される。
【００１２】
反射面により前方方向へ平行に反射された光の一部は、反射面の光路上に位置する第１のカット面と、反射面の光路上に位置し第１のカット面と光軸を挟んで反対の位置に形成される第２のカット面とによりそれぞれ第１の反射角度と第２の反射角度とへ全反射される。
【００１３】
このとき、第１の反射角度は車両の正面から外側に８０度方向であって、第２の反射角度は車両の正面から内側に４５度方向であるので、配光規格を満たすレンズカットが施された別のアウターレンズやインナーレンズを用いなくとも車両用灯具レンズのみで屈折では作り出すことが困難な配光規格を満たすことが可能となる。これにより、アウターレンズにカットが施されて見栄えを低下させることがなく、インナーレンズを追加しないのでコストを増加させない。
【００１４】
また、第１のカット面と第２のカット面とは、所望のレンズカット断面形状が光軸を中心として水平線に対し片側を１５度から２０度として両側を３０度から４０度までの角度範囲で回転させることにより形成されている円弧面であるので、放物線を回転することにより曲面状に形成される反射面からの光をより効率的に反射し配光規格を満たす。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明の車両用灯具レンズによれば、配光規格を満たすためのレンズカットが施された車両用灯具レンズにより配光規格を満たすためのレンズカットが施された別のアウターレンズやインナーレンズを使用せずとも配光規格を満たすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係わる車両用灯具レンズの上面図。
【図２】本発明に係わる車両用灯具レンズの図１に示すＡ−Ａ断面図。
【図３】本発明に係わる車両用灯具レンズの図１に示すＢ−Ｂ断面図。
【図４】反射面の形成方法を示した車両用灯具レンズの断面図。
【図５】車両用灯具レンズ中央の出射面からの配光パターン。
【図６】第１のカット面からの配光パターン。
【図７】第２のカット面からの配光パターン。
【図８】第３のカット面からの配光パターン。
【図９】車両用灯具レンズ全体の配光パターン。
【図１０】レンズユニットの斜視図。
【図１１】車両用灯具レンズ全体の配光パターン。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面に従って本発明に係る車両用灯具レンズの好ましい実施の形態について詳説する。図１は本発明に係わる車両用灯具レンズの上面図、図２は車両用灯具レンズの図１に示すＡ−Ａ断面図、図３は車両用灯具レンズの図１に示すＢ−Ｂ断面図、図４は反射面の形成方法を示した車両用灯具レンズの断面図である。
【００１８】
図１に示す車両用灯具レンズ１は車両用灯具に用いられるレンズであって、特にテールランプ、ストップランプ、ターンランプ等の法規規格を満たす配光を形成するように表面にレンズカットが施されている。
【００１９】
車両用灯具レンズ１は図２に示す車両用灯具レンズ１のＡ−Ａ断面および図３に示す車両用灯具レンズ１のＢ−Ｂ断面に示されるように、レンズ入射側２に第１の入射面３と第２の入射面４が形成されている。
【００２０】
第１の入射面３はＬＥＤ光源５の光軸６に対して対称な曲線を、光軸６を中心に回転させることにより形成されるＬＥＤ光源５に向かって凸形状の入射面である。
【００２１】
第２の入射面４は第１の入射面３の外周縁に接する直線が光軸６を中心として回転されることにより第１の入射面３の外周縁に形成される。第２の入射面４にはＬＥＤ光源５から第１の入射面３に入射する光の入射範囲外から片側９０度の範囲までの光が入射する。これによりＬＥＤ光源５からの出射光は漏れなく効率的に車両用灯具レンズ１へ入射する。
【００２２】
第２の入射面４の周縁には、第２の入射面４からの入射光を照射方向である前方方向へ平行に反射する反射面７が形成されている。反射面７は図４に示すように、ＬＥＤ光源５の発光部Ｆ１から出射されて光路Ａを進み、第２の入射面４により屈折されて光路Ｂを進む光線を延長することによる光線の交点を焦点Ｆ２とする放物線が光軸６を中心として回転されることにより第２の入射面４周縁に形成される。これにより、第２の入射面４により屈折されて焦点位置のズレた光が全反射されて光路Ｃのように平行に前方方向へ進む。
【００２３】
レンズ出射側８には図１に示すように中央に出射面９が形成され、図２に示すようにＡ−Ａ断面側に第１のカット面１０、第２のカット面１１、第３のカット面１２が形成され、図３に示すようにＢ−Ｂ断面側が平坦に形成されている。
【００２４】
出射面９は第１の入射面３の光路上に位置しトロイダル面からなる曲面に形成されている。第１の入射面３より入射して屈折された光は出射面９により車両の水平線方向に拡散され、図５に示すように水平線に対し上下にそれぞれ１５度から２０度の幅、左右にそれぞれ３０度を持つ横長形状の配光パターンを形成する。
【００２５】
第１のカット面１０は図２に示すように反射面７により全反射された光の光路Ｃ上に位置し反射面７からの光の一部を全反射する。第１のカット面１０は、光路Ｃを進む光が図２に示すように第１の反射角度である車両の正面から外側に８０度方向の光路Ｄへ全反射するように調整された角度でレンズカットされている。更に第１のカット面１０は、図１に示すように光軸６を中心としてレンズカット断面形状を水平線に対し片側を１５度から２０度として両側を３０度から４０度までの角度範囲で回転させることにより円弧状に形成される。これにより、第１のカット面１０は図６に示すように屈折では作り出すことが困難な配光規格を満たすように、車両の正面から外側に８０度の付近へより多くの光を配光する。
【００２６】
第２のカット面１１は図２に示すように反射面７により全反射された光の光路Ｃ上に位置し反射面７からの光の一部を全反射する。第２のカット面１１は光路Ｃを進む光が図２に示すように第２の反射角度である車両の正面から内側に４５度方向の光路Ｅへ全反射するように調整された角度でレンズカットされている。更に第２のカット面１１は、図１に示すように第１のカット面１０と光軸６を挟んで反対の位置に光軸６を中心としてレンズカット断面形状を水平線に対し片側を１５度から２０度として両側を３０度から４０度までの角度範囲で回転させることにより円弧状に形成される。これにより、第２のカット面１１は図７に示すように屈折では作り出すことが困難な配光規格を満たすように、車両の正面から内側に４５度の付近へより多くの光を配光する。
【００２７】
第３のカット面１２は、図２に示すように反射面７により全反射された光の光路Ｃ上に位置し反射面７からの光の一部を屈折する。第３のカット面１２は、光路Ｃを進む光が図２に示すように左右２０度方向の光路Ｆへ屈折するように調整された角度でレンズカットされている。更に第３のカット面１２は、図１に示すように光軸６を中心としてレンズカット断面形状を水平線に対し片側を１５度から２０度として両側を３０度から４０度までの角度範囲で回転させることにより光軸の左右に円弧状に形成される。これにより、第３のカット面１２は図８に示すように左右２０度の付近へより多くの光を配光する。
【００２８】
なお、第１のカット面１０、第２のカット面１１は直線状に形成されてもよいが、円弧状に形成されることにより放物線を回転させることで形成される曲面である反射面７からの反射光をズレなく効率的に光軸に対して平行に全反射することが可能となる。
【００２９】
図３に示すＢ−Ｂ断面側の反射面７の前方方向に平坦に形成された面では、反射面７により全反射されて光路Ｃを進む光が直進して前方方向へ出射される。
【００３０】
出射面９はトロイダル面なので、Ａ−Ａ断面側の出射面９の曲率より、Ｂ−Ｂ断面側の方が小さくなっている。そのため、Ｂ−Ｂ断面側の出射光８の方が拡散は小さく、光軸に対して略平行な光が出射される。
【００３１】
このように形成された車両用灯具レンズ１では図９に示す配光パターンのように、出射面９により主配光となる上下にそれぞれ１５度から２０度の幅を持つ横長形状の配光パターンを形成し、第１のカット面１０により車両の正面から外側に８０度方向、第２のカット面１１により車両の正面から内側に４５度方向、第３のカット面１２により左右２０度方向へより多くの光が配光された配光規格を満たす配光パターンを形成する。
【００３２】
また、車両用灯具レンズ１は図１０に示すように固定部１３を一体に成型してＬＥＤ光源などとともにレンズユニット１４として組み立てられる。レンズユニット１４は単体で配光規格を満たす配光パターンを形成することが可能であって単体でポジションランプ等に利用可能である。レンズユニット１４は図１１に示すように複数のレンズユニット１４をフレーム上に設けて一つの車両用灯具１５とすることも可能である。複数のレンズユニット１４は単体で配光規格を満たしているので様々な形状、模様、パターンに組み合わせる事が可能であり、例えば車両用灯具１５のようにテールストップ部１６、バック部１７、ターン部１８の各機能に合わせて配置される。
【００３３】
以上、説明したように、本発明に係わる車両用灯具レンズによれば、法規配光規格である車両の正面から外側に８０度方向、車両の正面から内側に４５度方向の配光を満たすための第１のカット面と第２のカット面を設けることにより配光規格を満たすためのレンズカットが施された別のアウターレンズやインナーレンズを使用せずとも配光規格を満たすことが可能となる。これにより、アウターレンズにカットが施されて見栄えを低下させることがなく、インナーレンズを追加しないのでコストを増加させない。また、単体で配光規格を満たすので、様々な形状、模様、パターンに組み合せる事が可能でありデザイン性の自由度を高められる。
【符号の説明】
【００３４】
１…車両用灯具レンズ，２…レンズ入射側，３…第１の入射面，４…第２の入射面，５…ＬＥＤ光源，６…光軸，７…反射面，８…レンズ出射側，９…出射面，１０…第１のカット面，１１…第２のカット面，１２…第３のカット面，１３…固定部，１４…レンズユニット，１５…車両用灯具，１６…テールストップ部，１７…バック部，１８…ターン部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
2010225524.tif 000011
【図５】
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【図９】
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