(57)【要約】【課題】  複数のランプで構成されるコンビネーション型ランプの小型化を図り、かつランプの配光特性に影響を与えることがない光照明装置及び車両用灯具を提供する。【解決手段】  光軸方向に延長されたベース領域７２と、光軸方向とは異なる方向に延長されたエプロン領域７３とが一体に形成された光透過性のある透明な導光体７１と、ベース領域７２の後端面に対向配置され、出射光軸が光軸方向に向けられた第１ＬＥＤ８１と、エプロン領域７３の後面に対向配置され、出射光軸が光軸方向に向けられた第２ＬＥＤ８２とを備える。ベース領域７２は第１ＬＥＤ８１及び第２ＬＥＤ８２から出射されて導光体７１の内面で反射された光を出射し、エプロン領域７３は第１ＬＥＤ８１から出射されて導光体の内面で反射された光を出射し、第２ＬＥＤ８２から出射されて導光体７１を透過する光を出射する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向に沿って延長されたベース領域と、前記ベース領域の前端部から前記光軸方向とは異なる方向に延長されたエプロン領域とが一体に形成された光透過性のある透明な導光体と、前記ベース領域の後端面に対向配置され、出射光軸が前記光軸方向に向けられた第１発光素子と、前記エプロン領域の後面に対向配置され、出射光軸が前記光軸方向に向けられた第２発光素子とを備え、前記ベース領域は前記第１発光素子から出射された直射光と、少なくとも前記第１発光素子から出射されて前記導光体の内面で反射された光を出射し、前記エプロン領域は前記第１発光素子から出射されて前記導光体の内面で反射された光を出射し、前記第２発光素子から出射されて前記導光体を透過する直射光を出射することを特徴とする光照明装置。
【請求項２】
前記エプロン領域の底面部は反射面として構成され、前記第２発光素子から出射された光の一部を前記反射面で反射して前記ベース領域に導光させる構成であることを特徴とする請求項１に記載の光照明装置。
【請求項３】
前記ベース領域の表面に前記導光体内を導光される光の一部を前方に向けて出射させるためのステップ面を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の光照明装置。
【請求項４】
前記エプロン領域の前面に当該エプロン領域から出射される光を拡散するためのステップを備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の光照明装置。
【請求項５】
前記第１発光素子と第２発光素子は異なる色光を出射することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の光照明装置。
【請求項６】
ランプボディと、前記ランプボディの前面開口に取着されるレンズとで構成される灯室内に少なくとも１つ以上のランプが内装されている車両用灯具であって、請求項１ないし５のいずれかに記載の光照明装置をランプとして前記灯室内に配設してい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】
本発明は自動車等の車両に用いる光照明装置に関し、特に自動車用前照灯や標識灯等の灯具に適用して当該灯具の点灯時における意匠効果を高めることを可能にした光照明装置と車両用灯具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の自動車用灯具、特に前照灯（ヘッドランプ）では、１つのランプボディ内にヘッドランプユニット、クリアランスランプ、ターンシグナルランプ等の複数のランプを一体的に組み込み、ランプボディに取着する前面レンズにより封止したコンビネーション型ヘッドランプが提供されている。例えば、特許文献１の自動車のコンビネーション型ヘッドランプは、ランプボディ内に走行ビームランプ、すれ違いビームランプ、ターンシグナルランプを下側から上側に向けて積層状態に配設している。また、特許文献１には記載がないが、ランプボディ内にクリアランスランプを配設したものもある。
【０００３】
このコンビネーション型ヘッドランプでは、ランプボディ内に配設している複数のランプのそれぞれに光源、リフレクタ等が必要とされるため、全体の規模が大きくなりヘッドランプ全体が大型化するという問題がある。また、複数のランプを上下に積層したヘッドランプでは、自動車の車体フロント部の流線型デザインとのマッチングからランプボディ内の下部領域が上部領域よりも前方に突出したスラントの大きいデザイン形状にせざるを得ないため、この下部領域（以下、この下部領域をスラント部と称する）が前面レンズを透して外部に露見し、外観上の見栄えの低下の要因になる。そのため、特許文献１ではこのスラント部を覆うエクステンションを配設して見栄えの改善を図っているが、ランプ照明に大型のエクステションを配設しなければならず、ランプのコストを増大する要因になっている。
【０００４】
一方、自動車用のランプではランプの小型化を図るために光源にＬＥＤ等の発光素子を用いたランプが提案されている。例えば、特許文献２には標識灯として機能するテールランプの光源にＬＥＤを採用し、ＬＥＤから出射した光を透明材料からなる透光カバー内に導光させ、あるいは透光カバーの背後側から前方に向けて透過させる照明を行っている。この特許文献２の技術を特許文献１のコンビネーション型ヘッドランプを構成している複数のランプの一部として適用することで、ヘッドランプの小型化を図る上では有効である。
【特許文献１】特開２００４−３９３２９号公報
【特許文献２】特開２００４−１４６１６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２の技術は、ＬＥＤとランプの透光カバーを利用して標識灯等のランプを構成するため、これをコンビネーション型ヘッドランプに適用したときには、走行ビームやすれ違いビームが前面ガラスを透過する際に、前面ガラスの一部に存在している透光カバーによってヘッドランプの配光特性に影響を受けるおそれがある。そのため、特許文献２のようなランプを特許文献１のようなコンビネーション型ヘッドランプに適用することは実際には困難である。
【０００６】
本発明の目的は、複数のランプで構成されるコンビネーション型のランプに適用したときに、当該ランプの小型化を図るとともにランプにおける配光特性に影響を与えることがない光照明装置及び当該光照明装置を適用した車両用灯具を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の光照明装置は、光軸方向に沿って延長されたベース領域と、ベース領域の前端部から光軸方向とは異なる方向に延長されたエプロン領域とが一体に形成された光透過性のある透明な導光体と、ベース領域の後端面に対向配置され、出射光軸が光軸方向に向けられた第１発光素子と、エプロン領域の後面に対向配置され、出射光軸が光軸方向に向けられた第２発光素子とを備え、ベース領域は第１発光素子から出射された直射光と、少なくとも第１発光素子から出射されて導光体の内面で反射された光を出射し、エプロン領域は第１発光素子から出射されて導光体の内面で反射された光を出射し、第２発光素子から出射されて前記導光体を透過する直射光を出射することを特徴とする。また、好ましくは、エプロン領域の底面部は反射面として構成され、第２発光素子から出射された光の一部を反射面で反射してベース領域に導光させる構成とする。
【０００８】
本発明の光照明装置では、ベース領域の表面に導光体内を導光される光の一部を前方に向けて出射させるためのステップを備えることが好ましい。また、エプロン領域の前面に当該エプロン領域から出射される光を拡散するためのステップを備えることが好ましい。さらに、第１発光素子と第２発光素子は異なる色光を出射することが好ましい。
【０００９】
本発明の車両用灯具は、ランプボディと、ランプボディの前面開口に取着されるレンズとで構成される灯室内に少なくとも１つ以上のランプが内装されている車両用灯具であって、前記本発明にかかる光照明装置を一部のランプとして灯室内に配設していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光照明装置によれば、第１発光素子から出射され導光体内を直進する直射光と導光体の内面で反射しながら導光された反射光をベース領域の表面から出射させてベース領域の表面を照明するので、ベース領域の広い範囲を均一に照明する。また、第１発光素子から出射されて導光体内を導光する光と、第２発光素子から出射されて導光体を透過する光をエプロン領域の前面から出射させてエプロン領域の前面を照明するので、エプロン領域を明るく照明する。また、第２発光素子から出射された光の一部をエプロン領域の反射面で反射してベース領域に導光させることで、ベース領域をより明るく照明することも可能になる。ベース領域に設けたステップにより出射される光を光軸方向の前方に向け、エプロン領域に設けたステップにより出射される光を拡散させることで、各領域からの出射光を前方に向けて均一に出射させることが可能になる。第１発光素子又は第２発光素子のいずれを発光した場合でもベース領域とエプロン領域を照明し、導光体全体を明るく照明し、車両用灯具のランプとして適用することが可能になる。
【００１１】
本発明の車両用灯具によれば、灯室内のスラント部に本発明にかかる光照明装置を配設することで、スラント部での外観上の見栄えを改善する一方で、スラント部を発光素子を光源とするランプとして構成でき、小型なコンビネーション型のランプを構成することが可能になる。
【実施例１】
【００１２】
本発明の実施例１を図面を参照して説明する。図１は本発明を自動車のＣＨＬコンビネーション型ヘッドランプに適用した実施例の一部を破断した正面図、図２はそのＡ−Ａ線断面図である。ランプボディ１と、当該ランプボディ１の前面開口に取着されたクリア（透明）なカバーからなる前面レンズ３とでランプ室３が構成され、このランプ室３内に複数のランプが内装されている。ここでは、複数のランプとして走行ビームランプ（ハイビームランプ）ＨＢＬ、すれ違いビームランプ（ロービームランプ）ＬＢＬ、クリアランスランプＣＬ、ターンシグナルランプＴＳＬが構成されているものとする。
【００１３】
前記ランプ室３内には図には表れないエイミング機構によって上下、左右に傾動可能なリフレクタユニット４が内装支持されており、このリフレクタユニット４の上部にすれ違いビームランプＬＢＬが搭載され、下部に走行ビームランプＨＢＬが搭載されている。前記すれ違いビームランプＬＢＬはいわゆるプロジェクターランプ５で構成されており、詳細な説明は省略するが回転楕円面に近い形状のリフレクタ５１内に光源（バルブ）５２を取着するとともに、リフレクタ５１の前側にスペーサ５３を介してレンズ５４を一体的に組み立てたものである。また、スペーサ５３内にはシェード５５が配設されており、所要の配光特性を得るようになっている。このすれ違いビームランプＬＢＬでは、光源５２から出射した光をリフレクタ５１で反射し、シェード５５により制限した光をレンズ５４により集光し、前記前面レンズ２を通して前方を照射する。また、前記走行ビームランプＨＢＬは前記リフレクタユニット４の一部で回転放物面形状のリフレクタ４１が形成され、このリフレクタ４１の焦点位置に光源（バルブ）４２を取着したものである。光源４２から出射した光をリフレクタ４１で反射し、前面レンズ２を通して前方を照射する。
【００１４】
また、前記コンビネーション型ヘッドランプＣＨＬは前記すれ違いビームランプＬＢＬと走行ビームランプＨＢＬを上下に内装しているため高さ寸法が比較的に大きくなっており、そのため自動車の車体前部の曲面に対応させて前面レンズ２も上下方向に大きく湾曲された形状とされている。そのためヘッドランプＣＨＬは下部領域が上部領域よりも前方に突出してスラント部の寸法が大きなランプとして構成されている。また、ランプ室３内には前記各ランプの周囲とランプボディ内面との間の隙間を覆い隠すために、ランプボディの内縁に沿って延長された枠状をしたエクステンション６が内装されている。エクステンション６はリフレクタユニット４と同様に表面処理されており、前面レンズ２を透して外部から見たときにはリフレクタ４と渾然一体の外観を呈する。
【００１５】
前記ランプ室３内の前記リフレクタユニット４の下側、特に前記走行ビームランプＨＢＬの下側のスラント部には、本発明にかかる光照明装置で構成されたクリアランスランプＣＬとターンシグナルランプＴＳＬが配設されている。これらクリアランスランプＣＬとターンシグナルランプＴＳＬはいずれも光源をＬＥＤで構成し、両ランプで共通の導光体を利用してランプ内の広い領域を発光させるようにした１つのユニットとして構成したものであり、ここでは便宜的にＣ／Ｔユニット７と称することにする。
【００１６】
図３は前記Ｃ／Ｔユニット７の一部を分解した外観斜視図、図４は要部の拡大断面図である。導光体７１は無色透明な樹脂で形成されており、ヘッドランプの光軸方向に沿って水平に近い角度で延長されたベース領域７２と、このベース領域７２の前端部から垂直に近い角度で垂下されるエプロン領域７３とが一体に形成されている。ここで、前記ベース領域７２は前端方向に向けて微小角度で下方に傾斜されるとともに、上面には断面形状が微小な鋸歯状をして左右方向に伸びる多数のテーパステップ７４が前後方向にわたって縞状に形成されている。また、前記ベース領域７２の下面にはベース領域７２内を導光される光を上面に向けて拡散状態に近い状態で反射させるための多数の線刻や点刻等の反射手段７５がほぼ全面にわたって分布するように配設されている。これら線刻や点刻は断面が錘状、台形状、球面状となるように、すなわち表面に対して異なる角度で傾斜した面を連続した形状となるように表面から凹部を形成したものである。また、反射手段７５として線刻や点刻とは逆に下面から突出させた微小な突起状のステップで構成することも可能である。
【００１７】
一方、前記エプロン領域７３は、前面が幾分後方に向けて傾斜された傾斜面として構成されるとともに、下端部が後方に向けてＵ字型に曲げ形成されており、特に後面は断面形状が円弧面となるように形成されている。一方、前記エプロン領域７３の前面は当該エプロン領域から出射される光を拡散するために水平断面が円弧状をした多数のシリンドリカルステップ７６が左右方向に並んで配設され、拡散手段として構成されている。さらに、このエプロン領域７３の底面は断面が円弧面に形成され、この底面には前記エクステンション６の一部で形成されているほぼ半円筒状をした底辺部６１が密接状態に延長されており、この底辺部６１によりエプロン領域７３の底面を反射面として構成している。
【００１８】
さらに、前記Ｃ／Ｔユニット７は、前記ベース領域７１の後端面に対向配置され、前記エクステンション６の一部で形成されている底板６２に支持された第１搭載基板８３に搭載されている複数個のＬＥＤからなる第１ＬＥＤ８１と、前記エプロン領域７３の後面に対向配置され、前記底板６２に支持された第２搭載基板８４に搭載された複数個のＬＥＤからなる第２ＬＥＤ８２とを備えている。これら第１ＬＥＤ８１と第２ＬＥＤ８２は前記導光体７１の左右方向に沿って所定数だけ配列されており、いずれもそれぞれの出射光軸がヘッドランプＣＨＬの光軸方向とほぼ平行な方向に向けられている。実施例１では、第１ＬＥＤ８１は４個のＬＥＤを横一列に配設し、第２ＬＥＤ８２は６個のＬＥＤを横一例に配設している。第１ＬＥＤ８１は白色又は青色で発光するＬＥＤで構成され、当該第１ＬＥＤ８１で発光して出射される光はベース領域７２の後端面に入射される。第２ＬＥＤ８２は赤色又はアンバー色で発光するＬＥＤで構成され、当該第２ＬＥＤ８２で発光して出射される光はエプロン領域７３の後面に入射される。
【００１９】
このように構成された実施例１のヘッドランプＣＨＬによれば、すれ違いビームランプＬＢＬと走行ビームランプＨＢＬの構成についてはこれまでのコンビネーション型ヘッドランプに設けられているランプと同様であり、リフレクタユニット４の上下、左右の傾動により各ランプＬＢＬ，ＨＢＬの照射光軸角度が設定される。また、すれ違いビームランプＬＢＬでは光源５２が点灯したときにレンズ５４で集光された光が前面レンズ２を透して自動車の前方を照明する。走行ビームランプＨＢＬでは光源４２が点灯したときにリフレクタ４１で集光された光が前面レンズ２を透して自動車の前方を照明する。これらの点灯時において、前面レンズ２は素通し構成であるため、すれ違いビームランプＬＢＬや走行ビームランプＨＢＬから出射される光のほぼ全光量が前面レンズ２を何らの障害を受けることなく透過されるため、ヘッドランプとしての配光特性に影響を受けるようなことはない。
【００２０】
クリアランスランプＣＬを点灯するときには、図５（ａ）に示すように、第１ＬＥＤ８１を発光させる。第１ＬＥＤ８１から出射した光はほぼ全光量がベース領域７２の後端部から導光体７１内に入射される。入射された白色又は青色の光の一部はベース領域７２内を真っ直ぐに導光されて前端部から直射光として前方に出射される。また、他の光の一部はベース領域７２の上面と下面で順次全反射されながら前方に向けて導光され、最終的にベース領域７２の前端部に達し、ここから出射される。このとき、導光される光の一部は、その一部を同図に拡大して示すように、ベース領域７２の下面に設けた反射手段７５、ここでは点刻の内面に投射されたときに当該内面において異なる角度方向に向けて反射され、それにより拡散に近い状態で反射されることになるため、当該光の一部はベース領域７２の内面で全反射されずに上面から漏れ出るように出射される。ベース領域７２の上面から出射される光は、階段状のテーパステップ７４により屈折されて前方に向けて出射される。また、同時にテーパステップ７４により上下方向に拡散されて垂直方向の所要の配光特性を満たすことができる。また、ベース領域７２の前端部にまで達した光の一部はエプロン領域７３に導光され、このエプロン領域７３においても内面で反射されながら導光され、一部はエプロン領域７３の前面から前方に向けて出射され、エプロン領域７３の前面から出射される。また、他の光の一部は再びベース領域７２に戻されるように導光される。この結果、ベース領域７２の上面とエプロン領域７３の前面のほぼ全面から光が出射される状態となり、導光体７１は全体が発光した状態となり、導光体７１から出射した光は前面レンズ２を透して自動車の前方を照明する。これにより、クリアランスランプＣＬが点灯した状態となる。
【００２１】
ターンシグナルランプを点灯するときには、図５（ｂ）に示すように、第２ＬＥＤ８２を発光させる。第２ＬＥＤ８２から出射した光はほとんがエプロン領域７３の後面に入射される。入射された赤色又はアンバー色の光のほとんどはエプロン領域７３をほぼ直進的に透過して直射光として前面から前方に出射される。このとき、出射される光はエプロン領域７３の前面のシリンドリカルステップ７６によって左右方向に拡散され、水平方向の所要の配光特性を満たすことができる。また、エプロン領域７３に入射された光の他の一部はエプロン領域７３の円弧状に近い形状の底面に密接したエクステンション６の底辺部６１により反射され、あるいはエプロン領域７３の底面部や内面での全反射によって上部方向、ないしベース領域７２に向けて内部を導光される。そして、導光された光の一部はエプロン領域７３の上部前面から出射され、ないしは同図に一部を拡大して示すように反射手段７５を構成している線刻や点刻での反射とテーパステップ７４の屈折によりベース領域７３の上面から順次出射される。この結果、エプロン領域７３の前面とベース領域７２の上面から光が出射される状態となり、導光体７１は全体が発光した状態となり、導光体７１から出射した光は前面レンズ２を透して自動車の前方を照明する。これにより、ターンシグナルランプＴＳＬが点灯した状態となる。この場合、エプロン領域７３に入射された光をベース領域７２にまで導光させないようにすることも可能であり、この場合にはベース領域７２の上面から光が出射されることはない。
【００２２】
このように、Ｃ／Ｔユニット７において、第１ＬＥＤ８１と第２ＬＥＤ８２を選択的に発光させることで、導光体７１のほぼ全面あるいは所定の面領域から各色の光を出射させ、それぞれクリアランスランプ、ターンシグナルランプとして機能させることができる。特に、実施例ではＣ／Ｔユニット７を構成している導光体７１は偏平に近い形状をしてコンビネーション型ヘッドランプＣＨＬ内のスラント部に配設しているので、当該スラント部をランプの一部として構成でき、従来では無用な領域とも言えたスラント部の有効活用が可能になる。また、Ｃ／Ｔユニットは導光体とＬＥＤとで構成されているので、ランプ室内の容積やランプボディを大きくする必要はなく小型のヘッドランプが構成できる。エクステンションでスラント部を覆い隠す必要がなくなり、エクステンションを小型化し、低コストを図る上でも有利である。
【００２３】
ここで、Ｃ／Ｔユニットの構成は実施例の構成に限定されるものではない。特に、実施例のＣ／Ｔユニットではコンビネーション型ヘッドランプの灯室内のスラント部に内装しているためにエプロン領域はベース領域の下方に曲げ形成しているが、灯室内の側部に配設する際にはエプロン領域を側方に曲げた構成としてもよい。
【００２４】
前記実施例では本発明にかかる光照明装置をクリアランスランプとターンシグナルランプを一体化したＣ／Ｔユニットとして構成しているが、リアコンビネーションランプを構成する場合には、テールランプやストップランプ等の標識灯として構成することも可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の光照明装置を適用したヘッドランプの正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】Ｃ／Ｔユニットの一部を分解した斜視図である。
【図４】Ｃ／Ｔユニットの拡大断面図である。
【図５】Ｃ／Ｔユニットにおける点灯状態を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  ランプボディ
２  前面レンズ
４  リフレクタユニット
５  プロジェクタランプ
６  エクステンション
７  Ｃ／Ｔユニット
７１  導光体
７２  ベース領域
７３  エプロン領域
８１  第１ＬＥＤ
８２  第２ＬＥＤ
【図１】
2006236588.tif 000003
【図２】
2006236588.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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