(57)【要約】【課題】  薄型の構成により奥行き感のある見映えを実現する。【解決手段】  この車両用灯具１は、光源４の上側に２つのレンズ１１，１２を備える。光源４は面状発光体７を含み、レンズ１１，１２が三角柱状に形成される。レンズ１１は、面状発光体７から光を入射する入射面１１１、入射光の一部を内面反射し残りをレンズ１２に転送する分光面１１２、内面反射光を灯具前方へ出射する出射面１１３を含む。レンズ１２は、レンズ１１から転送された光を入射する入射面１２１、入射光を内面反射する内面反射面１２２、内面反射光を出射する出射面１２３、内面反射面１２２を通過しようとする光を灯具前方へ向かわせる反射鏡１２４を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、互いに非平行な３以上の光学面を含む第１レンズと、互いに非平行な３以上の光学面を含む第２レンズとを備え、
前記第１レンズが、光源からの光を入射する第１入射面と、該入射光の一部を内面反射し、入射光の残りの少なくとも一部を第２レンズに転送する分光面と、内面反射した光を灯具前方へ出射する第１出射面とを含み、
前記第２レンズが、第１レンズから転送された光を入射する第２入射面と、該入射光の少なくとも一部を内面反射する内面反射面と、内面反射した光を灯具前方へ出射する第２出射面とを含むことを特徴とする灯具。
【請求項２】
前記光源が面状発光体を含み、前記第１および第２レンズが面状発光体から出射された光の進路に沿って配列されている請求項１記載の灯具。
【請求項３】
前記第２レンズの内面反射面を通過しようとする光を灯具前方へ向かわせる反射鏡を備えた請求項１又は２記載の灯具。
【請求項４】
前記第１レンズと第２レンズとの間に、光源からの光を素通りさせる導光部を備え、光源の点灯時に、導光部が第１出射面と第２出射面との間に暗部を形成する請求項１，２又は３に記載の灯具。
【請求項５】
前記第１レンズの第１入射面と分光面のなす角度が第２レンズの第２入射面と内面反射面のなす角度と相違する請求項１〜４の何れか一項に記載の灯具。
【請求項６】
車体上に請求項１〜５の何れか一項に記載の灯具を装備し、前記第１および第２レンズの出射面が車体の外形状に応じて湾曲する曲面に含まれ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、互いに非平行な３以上の光学面を備えた複数のレンズを用いて、ライトトンネルのような奥行き感のある見映えを表す灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源に複数のＬＥＤを用いて奥行き感を出す灯具が知られている。例えば、図９に示す灯具５１は、凸面鏡５２の周囲に複数のＬＥＤ５４を配列し、凸面鏡５２の前方にハーフミラー５５を配置し、ＬＥＤ５４からの光をハーフミラー５５と凸面鏡５２で繰り返し反射し、ハーフミラー５５を透過した光によって奥行き感のある見映えを得るように構成されている。
【０００３】
なお、特許文献1には、ＬＥＤとハーフミラーを併用し、複数の発光ラインの明暗差によって多段の奥行き感を出す車両用標識灯が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−６６１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来の灯具５１によると、光源に多数のＬＥＤ５４を使用する必要があった。また、奥行き感を出すためには、凸面鏡５２とハーフミラー５５との間の距離を長く設計する必要があり、灯具５１の厚みが大きくなるという問題点もあった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、薄型の構成により奥行き感のある見映えを実現できる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、本発明の灯具は、光源と、互いに非平行な３以上の光学面を含む第１レンズと、互いに非平行な３以上の光学面を含む第２レンズとを備え、第１レンズが、光源からの光を入射する第１入射面と、この入射光の一部を内面反射し、入射光の残りの少なくとも一部を第２レンズに転送する分光面と、内面反射した光を灯具前方へ出射する第１出射面とを含み、第２レンズが、第１レンズから転送された光を入射する第２入射面と、この入射光の少なくとも一部を内面反射する内面反射面と、内面反射した光を灯具前方へ出射する第２出射面とを含むことを特徴とする。
【０００８】
ここで、光源としては、有機ＥＬ等の面状発光体またはＬＥＤを使用できる。特に、面状発光体は光源自体を薄く構成できる利点がある。好ましくは、光源に面状発光体を使用し、第１および第２レンズ、必要に応じてより多数のレンズを面状発光体から出射された光の進路に沿って配列することができる。
【０００９】
より好ましくは、光源からの光を有効利用できるように、第２レンズの内面反射面を通過しようとする光を灯具前方へ向かわせる反射鏡を設けることができる。反射鏡としては、例えば、レンズ列の最後尾に位置するレンズに形成した反射膜、最後尾のレンズから離して配置したリフレクタなどを使用できる。
【００１０】
第１および第２レンズは、相互に分離した状態で配列してもよく、接続した状態で配列してもよい。後者の場合は、第１レンズと第２レンズとの間に、光源からの光を素通りさせる導光部を設け、光源の点灯時に、導光部が第１出射面と第２出射面との間に暗部を形成するように構成してもよい。
【００１１】
また、出射光の向きを変更できるように、第１レンズの第１入射面と分光面のなす角度を第２レンズの第２入射面と内面反射面のなす角度と相違させてもよい。なお、レンズの形状は、例えば、三角柱、四角柱、五角柱、六角柱など、互いに非平行な３以上の光学面を含む各種の立体形状とすることができる。
【００１２】
さらに、好ましくは、本発明の灯具を車両用灯具として使用することができる。具体的には、上記特徴点を備えた灯具を車体上に装備し、第１および第２レンズの出射面が車体の外形状に応じて湾曲する曲面に含まれるように構成することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の灯具によれば、光源に複数の立体形レンズを組み合わせ、それぞれのレンズに互いに非平行な３以上の光学面を設けたので、薄型の構成により奥行き感のある見映えを実現できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態を示す灯具の側面図である。
【図２】図１の灯具の光学作用を示す斜視図である。
【図３】インナーレンズの全体的な形状を示す斜視図である。
【図４】導光部を備えた灯具とその光学作用を示す側面図である。
【図５】出射面が湾曲するレンズ形状を示す車両用灯具の立面図である。
【図６】分光面の角度が異なるレンズを備えた灯具の側面図である。
【図７】レンズを前後にずらして配列した灯具を示す側面図である。
【図８】レンズ列の上下に面状発光体を設けた灯具を示す側面図である。
【図９】従来の灯具を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を車両用灯具に具体化した幾つかの実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示す車両用灯具１は、ハウジング２の前面にアウターレンズ３を備え、ハウジング２の内側に光源４とインナーレンズ５とを装備している。光源４は、インナーレンズ５の下側に光源ベース６を備え、光源ベース６の上面に、有機ＥＬからなる面状発光体７が装着されている。そして、面状発光体７が出射した上向きの光をインナーレンズ５で水平方向に変換し、アウターレンズ３を透過させて、灯具１の前方（車両の前方、側方または後方）に出射するようになっている。
【００１６】
インナーレンズ５は、複数（例えば２つ）のレンズ１１，１２を組み合わせて構成されている。レンズ１１，１２は、それぞれ、端面が直角三角形の三角柱状に形成され、軸線を水平にした状態で上下二段に配列され、水平軸線の周りに互いに非平行な３つの光学面を備えている。下段に位置する第１レンズ１１の光学面には、面状発光体７からの光を入射する第１入射面１１１と、その入射光の一部を内面反射し残りを第２レンズ１２に転送する分光面１１２と、内面反射した光を灯具前方へ出射する第１出射面１１３とが含まれている。
【００１７】
上段に位置する第２レンズ１２の光学面には、第１レンズ１１から転送された光を入射する第２入射面１２１と、その入射光を内面反射する内面反射面１２２と、内面反射した光を灯具前方へ出射する第２出射面１２３とが含まれている。そして、第２レンズ１２の内面反射面１２２に反射鏡１２４が設けられ、内面反射面１２２と反射鏡１２４によって、第２レンズ１２に入射したすべての光が灯具前方へ反射される。
【００１８】
図２に示すように、面状発光体７は、第１レンズ１１の第１入射面１１１とほぼ同じ大きさで形成され、その入射面１１１に下側から対向するように配置されている。面状発光体７には、ロゴやマークを含むデザインを表象する発光領域７１と、発光領域７１の輪郭を画定する非発光領域７２とが設けられている。第１および第２レンズ１１，１２は、出射面１１３，１２３が同一垂直面内に並ぶように、面状発光体７から出射された光の進路に沿って配列されている。そして、発光領域７１からの光を２段のレンズ１１，１２で導いて反射させ、インナーレンズ５の背後に２段の虚像Ｖ１，Ｖ２を形成し、これらの虚像によってライトトンネルのような奥行き感を与えることができるようになっている。
【００１９】
この実施形態の車両用灯具１によれば、光源４に面状発光体７を使用し、面状発光体７の光路に沿って２つのレンズ１１，１２を配列したので、凸面鏡やハーフミラーを用いた従来の灯具と比較し、全体を薄く小型に構成することができる。また、第２レンズ１２に反射鏡１２４を設けたので、第１レンズ１１を透過した全部の光を無駄なく反射し、灯具前方を明るく照明することもできる。
【００２０】
なお、面状発光体７は発光領域７１の形状を変えることで各種のデザインを表わすことができる。また、第１および第２レンズ１１，１２に、車両用灯具１の用途または取付場所に応じた方向性を与えることができる。例えば、図３（ａ）に示すように、レンズ１１，１２を水平方向へ延ばすことで、インナーレンズ５を横長の車両用灯具に適合させることができる。（ｂ）に示すように、レンズ１１，１２を垂直方向へ延ばすことで、インナーレンズ５を縦長の車両用灯具に適合させることができる。（ｃ）に示すように、レンズ１１，１２を水平面内で前後左右方向へ延ばすことで、インナーレンズ５を車体コーナ部に装備される車両用灯具に適合させることもできる。何れの場合も、光源４に面状発光体７を使用しているため、灯具全体をコンパクトに構成することができる。
【００２１】
図４に示すインナーレンズ５では、３つのレンズ１１，１２，１３が相互に接続された状態で配列されている。第１レンズ１１と第２レンズ１２は導光部２１で接続され、第２レンズ１２と第３レンズ１３が導光部２２で接続されている。導光部２１，２２は面状発光体７からの光を素通りさせるように機能し、それによって、光源４の点灯時に、第１出射面１１３と第２出射面１２３との間に暗部２３が形成され、第２出射面１２３と第３出射面１３３との間に暗部２４が形成される。インナーレンズ５の上端が点発光しないように、第３レンズ１３の頂点に光を逃がす平面部２５が形成されている。なお、図示例では、導光部２１，２２の内面が平面となっているが、ここを曲面とした場合も、暗部２３，２４を形成できる。
【００２２】
図５に示す車両用灯具３１では、インナーレンズ５に４つのレンズ１１，１２，１３，１４が相互に接続された状態で面状発光体７の光軸方向（光の進路に沿う方向）に配列されている。各レンズ１１〜１４は、入射面１１１，１２１，１３１，１４１が上段のレンズほど狭くなるように形成され、出射面１１３，１２３，１３３，１４３が共通の曲面３２に含まれるように形成されている。そして、曲面３２は、車体Ｂの外面形状に応じて湾曲し、面状発光体７からの光をインナーレンズ５の前面から車体周辺に出射するようになっている。
【００２３】
一般に、有機ＥＬ等の面状発光体７は、大型化するほど歩留まりが悪く、外形が複雑化するほど製造コストが高くつき、平面よりも曲面の方が歩留まり及びコスト面で不利益を招く。しかし、図５に示す車両用灯具３１によれば、複数のレンズ１１〜１４を光軸方向に配列し、インナーレンズ５の背面を段付き面としたので、光源４に幅狭で小面積の面状発光体７を用いて、インナーレンズ５の前面全域を発光させることができる。しかも、インナーレンズ５の前面を車体Ｂの外形状に合わせて曲面３２とすることも容易であるため、平面形状の安価な面状発光体７を用いて、あたかも車体外面の一部が面発光しているかのような斬新な見映えを実現することも可能である。
【００２４】
図６に示すインナーレンズ５では、第１レンズ１１の第１入射面１１１と分光面１１２のなす角度θ１が、第２レンズ１２の第２入射面１２１と内面反射面１２２のなす角度θ２よりも小さく設定されている（θ１＜θ２）。また、第２レンズ１２の第１入射面１２１と内面反射面１２２のなす角度θ２が、第３レンズ１３の第３入射面１３１と内面反射面１３２のなす角度θ３よりも小さく設定されている（θ２＜θ３）。このように、角度θ１，θ２，θ３を相違させることで（θ１＜θ２＜θ３）、車両用灯具の取付位置また用途に応じて、複数のレンズ１１，１２，１３から出射する光の向きを任意に変更することができる。
【００２５】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するように、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各部の構成を適宜変更して実施することも可能である。
（Ａ）図７に示すように、レンズ１１，１２，１３を前後方向の異なる位置において上下複数段に配列すること。
（Ｂ）図１に示すインナーレンズ５を上下に反転させ、光源４をハウジング２の上部に設置すること。
（Ｃ）図８に示すように、２つの光源４をハウジング２の上下に設置し、第１，第２レンズ１１，１２を入射面１１１，１２１が下向きとなるように配置し、第３，第４レンズ１３，１４を入射面１３１，１４１が上向きとなるように配置すること。この場合、虚像の相互干渉を避けるために、第２レンズ１２と第３レンズ１３にそれぞれ反射鏡１２４，１３４を設けるのが望ましい。
（Ｄ）本発明を警告灯、標識灯、信号灯、街路灯など、各種用途の灯具に適用すること。
【符号の説明】
【００２６】
１    車両用灯具
２    光源
７    面状発光体
１１    第１レンズ
１１１    第１入射面
１１２    分光面
１１３    第１出射面
１２    第２レンズ
１２１    第２入射面
１２２    内面反射面
１２３    第２出射面
１２４    反射鏡
２１，２２    導光部
２３，２４    暗部
３１    車両用灯具
３２    曲面
【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】
2015176731.tif 000009
【図８】
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【図９】
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