(57)【要約】【課題】光源からの光の利用効率を向上できる車両用灯具を提供する。【解決手段】車両用灯具１０は、ＬＥＤと、テール＆ストップランプ用リフレクタ２２と、ＬＥＤからの光をテール＆ストップランプ用リフレクタ２２に導くためのレンズ２６とを備える。レンズ２６は、ＬＥＤからの光をレンズ内に入射する、ＬＥＤの光軸Ａｘを中心とした回転面により形成された入射面と、レンズ内を進む光をテール＆ストップランプ用リフレクタ２２の第１部分２２ａに向けて内面反射する、ＬＥＤの光軸Ａｘからずれた第１反射面用軸Ａｘ１を中心とした回転面により形成された第１反射面３２ａと、第１反射面３２ａで内面反射した光をテール＆ストップランプ用リフレクタ２２の第１部分２２ａに向けて出射する第１出射面３２ａとを備える。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
リフレクタと、
前記光源からの光を前記リフレクタに導くためのレンズと、
を含む第１ランプを備える車両用灯具であって、
前記レンズは、
前記光源からの光をレンズ内に入射する、前記光源の光軸を中心とした回転面により形成された入射面と、
レンズ内を進む光を前記リフレクタの第１部分に向けて内面反射する第１反射面であって、前記光源の光軸からずれた第１反射面用軸を中心とした回転面により形成された第１反射面と、
前記第１反射面で内面反射した光を前記リフレクタの第１部分に向けて出射する第１出射面と、を備えることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記レンズは、
レンズ内を進む光を前記リフレクタの第２部分に向けて内面反射する第２反射面であって、前記光源の光軸を中心とした回転面により形成された第２反射面と、
前記第２反射面で内面反射した光を前記リフレクタの第２部分に向けて出射する第２出射面と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記リフレクタの前記第１部分と前記第２部分は、前記光源の光軸に対して非対称に形成されることを特徴とする請求項２に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記レンズは、
レンズ内を進む光を前記リフレクタの第３部分に向けて内面反射する第３反射面であって、前記光源の光軸からずれた第３反射面用軸を中心とした回転面により形成された第３反射面と、
前記第３反射面で内面反射した光を前記リフレクタの第３部分に向けて出射する第３出射面と、をさらに備え、
前記リフレクタの前記第１部分と前記第３部分の間に、前記第１ランプとは別の第２ランプが設けられたことを特徴とする請求項１から３のいずれか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、車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＬＥＤ等の光源と、リフレクタと、光源からの光をリフレクタに導くためのレンズとを備える車両用灯が知られている。例えば、特許文献１には、上記のようなレンズとして、光源の発光を略平行光にして内部に入射させる入射面と、内部を導光した略平行光を半径方向外方に内面反射する内面反射面とを備えた導光体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２７３３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示されたようなレンズは、光源から入射した光を、光源の光軸を中心として放射状に出射する。この場合、レンズからの光が入射するリフレクタが光源の光軸に対して対称であれば（例えば、リフレクタが光源の光軸を中心とした回転面であれば）、レンズからのほぼ全ての光をリフレクタで反射して灯具前方に照射することができ、光を有効に利用することができる。
【０００５】
しかしながら、例えばリフレクタの反射面が正面視においてコの字状である場合など、リフレクタが光源の光軸に対して非対称である場合、光源の光軸を中心として放射状に光を出射するレンズでは、一部の光がリフレクタに入射できない可能性があり、光源からの光の利用効率が低下するおそれがある。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、光源からの光の利用効率を向上できる車両用灯具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用灯具は、光源と、リフレクタと、光源からの光をリフレクタに導くためのレンズとを含む第１ランプを備える。レンズは、光源からの光をレンズ内に入射する、光源の光軸を中心とした回転面により形成された入射面と、レンズ内を進む光をリフレクタの第１部分に向けて内面反射する第１反射面であって、光源の光軸からずれた第１反射面用軸を中心とした回転面により形成された第１反射面と、第１反射面で内面反射した光をリフレクタの第１部分に向けて出射する第１出射面とを備える。
【０００８】
レンズは、レンズ内を進む光をリフレクタの第２部分に向けて内面反射する第２反射面であって、光源の光軸を中心とした回転面により形成された第２反射面と、第２反射面で内面反射した光をリフレクタの第２部分に向けて出射する第２出射面とをさらに備えてもよい。
【０００９】
リフレクタの第１部分と第２部分は、光源の光軸に対して非対称に形成されてもよい。
【００１０】
レンズは、レンズ内を進む光をリフレクタの第３部分に向けて内面反射する第３反射面であって、光源の光軸からずれた第３反射面用軸を中心とした回転面により形成された第３反射面と、第３反射面で内面反射した光をリフレクタの第３部分に向けて出射する第３出射面と、をさらに備えてもよい。リフレクタの第１部分と第３部分の間に、第１ランプとは別の第２ランプが設けられてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光源からの光の利用効率を向上できる車両用灯具を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用灯具を説明するための概略正面図である。
【図２】テール＆ストップランプ用リフレクタの第１部分、第２部分および第３部分を説明するための図である。
【図３】本実施形態に係るレンズの正面図である。
【図４】本実施形態に係るレンズの背面図である。
【図５】本実施形態に係るレンズの正面側斜視図である。
【図６】本実施形態に係るレンズの背面側斜視図である。
【図７】図３に示すレンズの概略Ａ−Ａ断面図である。
【図８】図３に示すレンズの概略Ｂ−Ｂ断面図である。
【図９】比較例に係るレンズから光が出射される様子を示す図である。
【図１０】本実施形態に係るレンズから光が出射される様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る車両用灯具について詳細に説明する。なお、本明細書において「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「内」、「外」等の方向を表す用語が用いられる場合、それらは車両用灯具が車両に装着されたときの姿勢における方向を意味する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る車両用灯具１０を説明するための概略正面図である。図１に示す車両用灯具１０は、車両の右後方に搭載されるリアコンビネーションランプである。
【００１５】
図１に示すように、車両用灯具１０は、ランプボディ１２と、ランプボディ１２の前面開口部を覆う透明なアウターカバー１４とを備える。ランプボディ１２とアウターカバー１４は、灯室を形成しており、該灯室内には、ターンランプ１８と、テール＆ストップランプ２０とが設けられている。ターンランプ１８およびテール＆ストップランプ２０は、別体として構成されており、それぞれランプボディ１２に固定支持されている。
【００１６】
図１に示すように、ターンランプ１８は、正面視において灯室内の略中央から左側方にかけて存在している。ターンランプ１８の構造は特に限定されず、例えば図１に示すように、略円形のターンランプ用リフレクタ１９と、該ターンランプ用リフレクタ１９の略中央部に設けられた光源取付孔１９ａに取り付けられる光源（図示せず）とを備えるリフレクタ型の灯具を用いることができる。
【００１７】
図１に示すように、テール＆ストップランプ２０は、正面視においてターンランプ１８の上方、右側方および下側方の三方を囲むような略コ字状の外形を有する。テール＆ストップランプ２０の外形は、左側方に開口した略Ｕ字状と呼ぶこともできる。
【００１８】
テール＆ストップランプ２０は、正面視において略コ字状（又は略Ｕ字状）の外形を有するテール＆ストップランプ用リフレクタ２２と、光源としてのＬＥＤ２４と、ＬＥＤ２４からの光をテール＆ストップランプ用リフレクタ２２に導くためのレンズ２６とを備える。レンズ２６は、テール＆ストップランプ用リフレクタ２２のコの字の上辺部と下辺部とをつなぐ縦辺部の略中央部に配置されている。ＬＥＤ２４は、レンズ２６の後方に配置されている。
【００１９】
レンズ２６は、ＬＥＤ２４からの光をテール＆ストップランプ用リフレクタ２２に向けて拡散する機能を有する。レンズ２６を用いてＬＥＤ２４からの光をテール＆ストップランプ用リフレクタ２２に拡散することで、テール＆ストップランプ用リフレクタ２２の広い領域から灯具前方に光を反射することができる。
【００２０】
本実施形態に係る車両用灯具１０において、テール＆ストップランプ用リフレクタ２２はコ字形状であり、ＬＥＤ２４の光軸Ａｘに対して対称な形状ではない。そのため、単にＬＥＤ２４の光軸Ａｘを中心として放射状に光を出射するレンズを用いた場合、レンズから出射する光の一部はテール＆ストップランプ用リフレクタ２２に入射せず、灯具前方に反射されない。つまり、ＬＥＤ２４からの光の一部が有効に利用されないことになる。
【００２１】
そこで、本実施形態で用いたレンズ２６は、単にＬＥＤ２４の光軸Ａｘを中心として放射状に光を出射するのではなく、所望の方向に光を出射するよう構成されている。本実施形態では、コの字状のテール＆ストップランプ用リフレクタ２２を第１部分、第２部分および第３部分の３つの部分に分け、テール＆ストップランプ用リフレクタ２２の各部分に光が出射されるようレンズ２６を構成した。テール＆ストップランプ用リフレクタ２２の第１部分、第２部分および第３部分は、ＬＥＤ２４の光軸Ａｘに対して非対称に形成されている。
【００２２】
図２は、テール＆ストップランプ用リフレクタ２２の第１部分２２ａ、第２部分２２ｂおよび第３部分２２ｃを説明するための図である。図２に示すように、第１部分２２ａは、テール＆ストップランプ用リフレクタ２２におけるレンズ２６の左上方に位置する部分である。第２部分２２ｂは、テール＆ストップランプ用リフレクタ２２におけるレンズ２６の右側方に位置する部分である。第３部分２２ｃは、テール＆ストップランプ用リフレクタ２２におけるレンズ２６の左下方に位置する部分である。第１部分２２ａと第３部分２２ｃは間隔を隔てて配置されており、第１部分２２ａと第３部分２２ｃの間にはターンランプ１８が設けられている。
【００２３】
図３は、本実施形態に係るレンズ２６の正面図である。図４は、本実施形態に係るレンズ２６の背面図である。図５は、本実施形態に係るレンズ２６の正面側斜視図である。図６は、本実施形態に係るレンズ２６の背面側斜視図である。図７は、図３に示すレンズ２６の概略Ａ−Ａ断面図である。図８は、図３に示すレンズ２６の概略Ｂ−Ｂ断面図である。
【００２４】
図３、図７および図８に示すように、ＬＥＤ２４は、光軸Ａｘが灯具前方を向くように配置される。
【００２５】
レンズ２６は、ＬＥＤ２４からの光をレンズ内に入射する入射面３０と、レンズ内を進む光をテール＆ストップランプ用リフレクタ２２に向けて内面反射（全反射）する反射面３２と、反射面３２で内面反射した光をテール＆ストップランプ用リフレクタ２２に向けて出射する出射面３４とを備える。レンズ２６は、例えばアクリルなどの透明樹脂材料により形成される。
【００２６】
入射面３０は、ＬＥＤ２４と対向するように位置している。入射面３０は、ＬＥＤ２４の光軸Ａｘを中心とした回転面により形成される。入射面３０は、ＬＥＤ２４の光軸Ａｘ上に位置する第１入射面３０ａと、第１入射面３０ａを囲むように位置する第２入射面３０ｂとから構成される。
【００２７】
第１入射面３０ａは、光軸Ａｘを中心に放物線を回転させることにより得られる回転放物面の一部によって構成される。第２入射面３０ｂは、光軸Ａｘを中心に、光軸Ａｘに対して傾斜した直線を回転させることにより得られる円環面によって構成される。
【００２８】
第１入射面３０ａには、ＬＥＤ２４から出射する光のうち比較的出射角の小さい光が入射する。第１入射面３０ａは、入射光を略平行光となるように屈折させる。
【００２９】
一方、第２入射面３０ｂには、ＬＥＤ２４から出射する光のうち比較的出射角の大きな光が入射する。第２入射面３０ｂからレンズ内に入射した光は、入射面３０を囲むように位置する下部側面３６に入射する。この下部側面３６は、光軸Ａｘを中心に放物線を回転させることにより得られる回転放物面の一部によって構成されている。下部側面３６は、第２入射面３０ｂからの光を略平行光となるよう内面反射（全反射）する。
【００３０】
第１入射面３０ａで屈折した平行光と下部側面３６で内面反射した平行光とを含む平行光束は、レンズ２６内を灯具前方に進み、反射面３２に入射する。ＬＥＤ２４はランバーシアン（全方向）に発光するため、この平行光束の光軸Ａｘに対して垂直な断面形状は、略円形である。
【００３１】
本実施形態において、反射面３２は、３つに区画されている。すなわち、反射面３２は、レンズ２６内を進む平行光をテール＆ストップランプ用リフレクタ２２の第１部分２２ａに向けて内面反射（全反射）する第１反射面３２ａと、レンズ２６内を進む平行光をテール＆ストップランプ用リフレクタ２２の第２部分２２ｂに向けて内面反射（全反射）する第２反射面３２ｂと、レンズ２６内を進む平行光をテール＆ストップランプ用リフレクタ２２の第３部分２２ｃに向けて内面反射（全反射）する第３反射面３２ｃとから構成される。第１反射面３２ａは、ＬＥＤ２４の光軸Ａｘに対して左上方に位置しており、第２反射面３２ｂは、ＬＥＤ２４の光軸Ａｘに対して右側に位置しており、第３反射面３２ｃは、ＬＥＤ２４の光軸Ａｘに対して左下方に位置している。
【００３２】
本実施形態において、これら３つの反射面は、全て回転放物面の一部によって構成されているが、それぞれ回転中心軸が異なっている。
【００３３】
すなわち、３つの反射面のうち第２反射面３２ｂは、ＬＥＤ２４の光軸Ａｘを中心とした回転放物面の一部により形成されている。このように形成された第２反射面３２ｂは、入射した平行光をＬＥＤ２４の光軸Ａｘに対して放射状に内面反射する。
【００３４】
一方、第１反射面３２ａおよび第３反射面３２ｃは、ＬＥＤ２４の光軸Ａｘからずれた軸を中心とした回転放物面の一部により形成されている。すなわち、図３および図５に示すように、第１反射面３２ａは、ＬＥＤ２４の光軸Ａｘよりも下方に位置する第１反射面用軸Ａｘ１を中心とした回転放物面の一部により形成されている。このように形成された第１反射面３２ａは、入射した平行光を第１反射面用軸Ａｘ１に対して放射状に内面反射する。また、第３反射面３２ｃは、ＬＥＤ２４の光軸Ａｘよりも上方に位置する第３反射面用軸Ａｘ３を中心とした回転放物面の一部により形成されている。このように形成された第３反射面３２ｃは、入射した平行光を第３反射面用軸Ａｘ３に対して放射状に内面反射する。
【００３５】
このように、反射面を構成する回転面の軸をＬＥＤ２４の光軸Ａｘからずらすことで、該軸に対して放射状に光を内面反射させることができる。従って、軸の位置を適宜設定することで、所望の方向に光を内面反射させることが可能となり、ひいてはＬＥＤ２４からの光を利用効率を向上できる。
【００３６】
出射面３４は、第１反射面３２ａで内面反射した光をテール＆ストップランプ用リフレクタ２２の第１部分２２ａに向けて出射する第１出射面３４ａと、第２反射面３２ｂで内面反射した光をテール＆ストップランプ用リフレクタ２２の第２部分２２ｂに向けて出射する第２出射面３４ｂと、第３反射面３２ｃで内面反射した光をテール＆ストップランプ用リフレクタ２２の第３部分２２ｃに向けて出射する第３出射面３４ｃとから構成される。
【００３７】
３つの出射面のうち第２出射面３４ｂは、ＬＥＤ２４の光軸Ａｘを中心に直線を回転させることにより得られる回転面の一部によって構成されてもよい。このように形成された第２出射面３４ｂは、第２反射面３２ｂからの光をＬＥＤ２４の光軸Ａｘに対して放射状に第２部分２２ｂに向けて出射することができる。
【００３８】
一方、第１出射面３４ａは、凹曲面状に形成されてもよい。従って、第１出射面３４ａは、第１反射面３２ａからの光を第１反射面用軸Ａｘ１に対して放射状に第１部分２２ａに向けて出射する際に、光を屈折して拡散することができる。同様に、第３出射面３４ｃも凹曲面状に形成されてもよい。従って、第３出射面３４ｃは、第３反射面３２ｃからの光を第３反射面用軸Ａｘ３に対して放射状に第３部分２２ｃに向けて出射する際に、光を屈折して拡散することができる。
【００３９】
次に、レンズから光出射される様子について説明する。本実施形態に係るレンズ２６について説明する前に、比較例について説明する。図９は、比較例に係るレンズ１２６から光が出射される様子を示す図である。このレンズ１２６では、レンズ内を進む平行光を内面反射する反射面１３２は全て（すなわちＬＥＤの光軸Ａｘの全周にわたって）、ＬＥＤの光軸Ａｘを中心とした回転放物面により形成されている。
【００４０】
このように形成された反射面１３２は、全ての平行光をＬＥＤの光軸Ａｘに対して放射状に内面反射する。従って、図９に示すように、レンズ１２６から放射状に出射される光のうち、テール＆ストップランプ用リフレクタ２２が存在しない方向に出射される光Ｌ１は、テール＆ストップランプ用リフレクタ２２に到達せず、灯具前方に反射しない。すなわち、比較例に係るレンズ１２６には、出射光がテール＆ストップランプ用リフレクタ２２に到達しない角度範囲Ｒが存在する。従って、比較例に係るレンズ１２６は、ＬＥＤからの光の一部を有効に利用できていない。
【００４１】
図１０は、本実施形態に係るレンズ２６から光が出射される様子を示す図である。上述したように、レンズ２６の第２反射面３２ｂは、レンズ内を進む平行光をＬＥＤ２４の光軸Ａｘに対して放射状に内面反射し、この反射光はテール＆ストップランプ用リフレクタ２２の第２部分２２ｂの略全域にわたって出射されている。また、レンズ２６の第１反射面３２ａは、レンズ内を進む平行光を第１反射面用軸Ａｘ１に対して放射状に内面反射し、この反射光はテール＆ストップランプ用リフレクタ２２の第１部分２２ａの略全域にわたって出射されている。
また、レンズ２６の第３反射面３２ｃは、レンズ内を進む平行光を第３反射面用軸Ａｘ３に対して放射状に内面反射し、この反射光はテール＆ストップランプ用リフレクタ２２の第３部分２２ｃの略全域にわたって出射されている。
【００４２】
本実施形態に係るレンズ２６では、レンズ２６の下部側面３６の左端部Ｐ１を通る平行光が、テール＆ストップランプ用リフレクタ２２の第１部分２２ａの左端部Ｐ２に到達するように第１反射面用軸Ａｘ１の位置を設定している。また、レンズ２６の下部側面３６の左端部Ｐ１を通る平行光が、テール＆ストップランプ用リフレクタ２２の第３部分２２ｃの左端部Ｐ３に到達するように第３反射面用軸Ａｘ３の位置を設定している。
【００４３】
図１０から分かるように、本実施形態に係るレンズ２６には、比較例に係るレンズ１２６のような出射光がテール＆ストップランプ用リフレクタ２２に到達しない角度範囲は存在しない。従って、本実施形態に係るレンズ２６によれば、比較例に係るレンズ１２６と比べてより多くの光を灯具前方に照射することができ、ＬＥＤ２４からの光の利用効率を向上できる。
【００４４】
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００４５】
例えば上述の実施形態では、正面視においてコ字状のテール＆ストップランプ用リフレクタ２２を例示し、それに合わせてレンズ２６の反射面を設計したが、当然リフレクタの形状が変わればレンズの反射面の設計、すなわち反射面を構成する回転面の軸の位置が変わることになる。また、上述の実施形態では、ＬＥＤの光軸からずれた２つの軸を設定したが、リフレクタの形状に合わせて軸の数は任意に設定できる。
【００４６】
また、上述の実施形態では、光源としてＬＥＤを例示したが、光源はＬＥＤに限定されず、例えば半導体レーザやバルブ等であってもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１０  車両用灯具、  １２  ランプボディ、  １４  アウターカバー、  １６  灯室、  １８  ターンランプ、  ２０  テール＆ストップランプ、  ２２  テール＆ストップランプ用リフレクタ、  ２２ａ  第１部分、  ２２ｂ  第２部分、  ２２ｃ  第３部分、  ２４  ＬＥＤ、  ２６  レンズ、  ３０  入射面、  ３０ａ  第１入射面、  ３０ｂ  第２入射面、  ３２  反射面、  ３２ａ  第１反射面、  ３２ｂ  第２反射面、  ３２ｃ  第３反射面、  ３４  出射面、  ３４ａ  第１出射面、  ３４ｂ  第２出射面、  ３４ｃ  第３出射面。
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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