(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用灯具の灯室内に設けられ、長尺に形成されるとともに、略全長に亘る複数のプリズムカットを後面に有し、長手方向の両端面から入射した光を導光させつつ前記複数のプリズムカットで反射させて前面から出射させる導光レンズにおいて、
左右方向に略沿って延在する直線部と、
上下方向に略沿って延在するとともに前記直線部と端部で連結する延在部とを有し、
前記延在部は、前記前面と、前記後面と、一方の側面と、他方の側面とを有し、延在方向と直交する断面が略四角形状に形成され、
前記前面は、前記一方の側面側から前記他方の側面側に向かって前記車両用灯具の後方へ傾斜した面を基準面として、出射光を左右方向へ拡散させるように当該基準面を前方へ膨出させた凸面状に形成され、
前記後面は、前記複数のプリズムカットが形成されたベース面が前記基準面と略平行に形成されるとともに、その幅が前記基準面の幅よりも狭く形成され、
前記一方の側面は、前記延在方向と直交する断面において、前記基準面となす内角が鋭角となるように前記前面と交わり、かつ、前記車両用灯具の前後方向に沿うとともに当該延在部のうちの車両中央側に形成されており、
前記他方の側面は、前記後面で内部反射された光のうちの一部を前方側へ内部反射させつつ当該光のうちの他の一部を透過させるように、前記延在方向と直交する断面において、前記基準面となす内角が鈍角となるように前記前面と交わり、かつ、当該延在部のうちの車両側方側に形成されていることを特徴とする導光レンズ。
【請求項２】
前記延在部の上下両端には、上下方向と略直交する方向へ延在する２つの直線部が連なっており、
前記２つの直線部の先端面が、当該導光レンズ内に光を入射させる前記両端面となっていることを特徴とする請求項１に記載の導光レンズ。
【請求項３】
前記複数のプリズムカットは、
前記長手方向に向かって後方へ狭窄する形状に形成された各プリズムカットを前記長手方向に沿って配列してなり、
隣り合うプリズムカット間のカットピッチが０．３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の導光レンズ。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の導光レンズと、
前記導光レンズの前記両端面に個別に対向配置された２つの光源と、
前面が開口した形状に形成されるとともに、その開口周縁に沿って前記導光レンズが配置されるように前記導光レンズ及び前記２つの光源を保持するハウジングと、
を備えることを特徴とする車両用灯具。
【請求項５】
前記導光レンズの前記他方の側面に対向配置され、前記後面で内部反射されて前記他方の側面を透過した光を前方側へ反射させる反射部材を備えることを特徴とする請求項４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、導光レンズ及びこれを備える車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用ヘッドランプなどの車両用灯具として、長尺な導光レンズを発光させて主に装飾用の副配光を形成するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の車両用灯具では、図６に示すように、長尺な導光レンズ８０が、側方に開口するＵ字状をなすように２つの湾曲部８０ａ，８０ａで湾曲した状態とされ、前面が開口したハウジング７０の開口周縁に沿って配置されている。導光レンズ８０は、長手方向と直交する断面形状が略矩形状に形成されるとともに、後面に形成された図示しないプリズムカットを全長に亘って有している。また、導光レンズ８０の長手方向の両端面８０ｂ，８０ｂに対向する位置には、当該導光レンズ８０を発光させる光源９０，９０が配置されている。
【０００４】
このような構成により、上記の車両用灯具では、光源９０，９０が発光すると、その光が両端面８０ｂ，８０ｂから導光レンズ８０内に入射し、内部反射を繰り返して長手方向へ導光されつつ後面のプリズムカットで反射されて前面から出射する結果、導光レンズ８０の前面が全長に亘って発光する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５９８４４９７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年の車両用灯具においては、車体デザイン上の要求から、前面が車両中央側から車両側方側に向かって後方へ傾斜した形状に形成されることがある。このような車両用灯具では、上記の導光レンズ８０も同様に傾斜した状態に配置されるため、当該導光レンズ８０の前面（出射面）が車両前後方向に対して斜めに傾斜した方向を向くこととなる。
【０００７】
そのため、導光レンズ８０のうち、上下方向に延在する延在部８０ｃでは、図７に示すように、後面のプリズムカットで反射された光が灯具側方側（車両側方側）へ斜めに出射されるばかりか、反射面である後面の一部が灯具前方側（車両前方側）の側面８０ｄに遮蔽されて灯具前方から視認することができない。したがって、延在部８０ｃを灯具前方に対して明るく発光させることができなくなってしまう。
【０００８】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、左右方向で斜めに傾斜して配置されたときであっても、上下方向に延在する延在部を前方に対して明るく発光させることができる導光レンズ，及びこれを備える車両用灯具の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
車両用灯具の灯室内に設けられ、長尺に形成されるとともに、略全長に亘る複数のプリズムカットを後面に有し、長手方向の両端面から入射した光を導光させつつ前記複数のプリズムカットで反射させて前面から出射させる導光レンズにおいて、
左右方向に略沿って延在する直線部と、
上下方向に略沿って延在するとともに前記直線部と端部で連結する延在部とを有し、
前記延在部は、前記前面と、前記後面と、一方の側面と、他方の側面とを有し、延在方向と直交する断面が略四角形状に形成され、
前記前面は、前記一方の側面側から前記他方の側面側に向かって前記車両用灯具の後方へ傾斜した面を基準面として、出射光を左右方向へ拡散させるように当該基準面を前方へ膨出させた凸面状に形成され、
前記後面は、前記複数のプリズムカットが形成されたベース面が前記基準面と略平行に形成されるとともに、その幅が前記基準面の幅よりも狭く形成され、
前記一方の側面は、前記延在方向と直交する断面において、前記基準面となす内角が鋭角となるように前記前面と交わり、かつ、前記車両用灯具の前後方向に沿うとともに当該延在部のうちの車両中央側に形成されており、
前記他方の側面は、前記後面で内部反射された光のうちの一部を前方側へ内部反射させつつ当該光のうちの他の一部を透過させるように、前記延在方向と直交する断面において、前記基準面となす内角が鈍角となるように前記前面と交わり、かつ、当該延在部のうちの車両側方側に形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の導光レンズにおいて、
前記延在部の上下両端には、上下方向と略直交する方向へ延在する２つの直線部が連なっており、
前記２つの直線部の先端面が、当該導光レンズ内に光を入射させる前記両端面となっていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の導光レンズにおいて、
前記複数のプリズムカットは、
前記長手方向に向かって後方へ狭窄する形状に形成された各プリズムカットを前記長手方向に沿って配列してなり、
隣り合うプリズムカット間のカットピッチが０．３ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、車両用灯具において、
請求項１〜３の何れか一項に記載の導光レンズと、
前記導光レンズの前記両端面に個別に対向配置された２つの光源と、
前面が開口した形状に形成されるとともに、その開口周縁に沿って前記導光レンズが配置されるように前記導光レンズ及び前記２つの光源を保持するハウジングと、
を備えることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の車両用灯具において、
前記導光レンズの前記他方の側面に対向配置され、前記後面で内部反射されて前記他方の側面を透過した光を前方側へ反射させる反射部材を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、車両用灯具の灯室内に設けられた導光レンズのうち、上下方向に略沿って延在する延在部が、一方の側面側から他方の側面側に向かって車両用灯具の後方へ傾斜した面を基準面とする前面と、複数のプリズムカットが形成されたベース面が基準面と略平行に形成された後面とを有しており、その一方の側面が、延在部の延在方向と直交する断面において、基準面となす内角が鋭角となるように前面と交わっているので、延在部が単純な断面矩形状に形成されていた従来と異なり、後面に対して灯具前方側に位置する当該一方の側面が灯具前方側へ開くように傾斜している。したがって、反射面である後面の一部が灯具前方側の側面に遮蔽されていた従来に比べ、灯具前方から見たときに、反射面である後面をより広く視認することができる。
また、延在部の他方の側面が、延在部の延在方向と直交する断面において、基準面となす内角が鈍角となるように前面と交わっている、つまり、当該他方の側面と後面（ベース面）とのなす内角が鋭角となっているので、後面のプリズムカットで反射された光のうちの一部が、当該他方の側面によって灯具前方側へ反射される。したがって、後面で反射された光が全て灯具側方側へ斜めに出射されていた従来に比べ、灯具前方側へ出射される光量を増やすことができる。
また、延在部の前面が、出射光を左右方向へ拡散させるように基準面を前方へ膨出させた凸面状に形成されているので、後面のプリズムカットで灯具側方側へ斜めに反射された光を、当該前面によって灯具前方側へ広く拡散させることができる。
以上より、左右方向で斜めに傾斜して配置されたときであっても、従来に比べて、上下方向に延在する延在部を灯具前方に対して明るく発光させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態における車両用灯具の斜視図である。
【図２】実施形態における導光レンズの斜視図である。
【図３】実施形態における導光レンズの長手方向に沿った部分断面図である。
【図４】図２のII−II線での断面図である。
【図５】実施形態における延在部の形状例を示す断面図である。
【図６】従来の導光レンズ及びその光源の正面図である。
【図７】従来の導光レンズの延在部での光線軌跡を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態における車両用灯具１の斜視図であり、図２は、車両用灯具１が備える導光レンズ５の斜視図であり、図３は、導光レンズ５の長手方向に沿った部分断面図であり、図４は、図２のII−II線での断面図である。
なお、以下の説明では、特に断らない限り、「前」「後」「左」「右」「上」「下」との記載を、車両用灯具１から見た方向、ひいては車両用灯具１が搭載される図示しない車両から見た方向を指すものとして、図面の記載と対応させて用いることとする。
【００１８】
図１に示すように、車両用灯具１は、図示しない車両の前部左側に搭載されるヘッドランプであり、前面が開口したハウジング２と、ハウジング２の前面開口を覆う図示しないアウターレンズとを備えている。ハウジング２の開口面は、右側（車両中央側）から左側（車両側方側）に向かって後方へ斜めに傾斜しており、アウターレンズの前面もこれに倣って同様に傾斜している。ハウジング２とアウターレンズとで形成される灯室内には、主配光を形成する主配光ユニット４が略中央に配置されるとともに、副配光を形成する長尺な導光レンズ５がハウジング２の開口周縁に沿うように配置されている。
【００１９】
導光レンズ５は、図２に示すように、正面視で右方に開口する略Ｕ字状に形成されて、ハウジング２に保持されている。具体的には、導光レンズ５は、正面視で略左右方向に沿って延在する上側の第一直線部５１と、第一直線部５１に略平行な下側の第二直線部５２と、上下方向に略沿って延在する延在部５３とを有しており、第一直線部５１及び第二直線部５２の両左端が湾曲部を介して延在部５３の上下端に連結された形状に形成されている。第一直線部５１は、その端面５１ａから所定長さに亘って延在しており、第二直線部５２は、その端面５２ａから第一直線部５１よりも短尺な長さに亘って延在している。
【００２０】
導光レンズ５の両端面、つまり第一直線部５１の端面５１ａ及び第二直線部５２の端面５２ａに対向する位置には、当該導光レンズ５を発光させる光源６，６が個別に配置されている。この光源６，６は、図示しないエクステンションによって前方から遮蔽された状態で、ハウジング２に保持されている。
【００２１】
また、導光レンズ５は、断面略四角形状に形成されるとともに、図３に示すように、略全長に亘って形成された複数のプリズムカット５０，…を後面に有している。各プリズムカット５０は、導光レンズ５の長手方向Ｘと直交する方向（後面の幅方向）へ延在しつつ、長手方向Ｘに向かって後方へ狭窄する三角柱状に形成されている。当該プリズムカット５０，…は、このような各プリズムカット５０が長手方向Ｘに沿って配列された断面鋸刃状に形成されている。また、プリズムカット５０，…は、隣り合うプリズムカット５０，５０間の長手方向Ｘに沿ったカットピッチＰが０．３ｍｍ以下となっている。
【００２２】
また、導光レンズ５のうち、上下方向に略沿って延在する延在部５３は、図４に示すように、その延在方向Ｘａと直交する断面が略四角形状に形成されており、前面５３ａと、後面５３ｂと、右側面５３ｃと、左側面５３ｄとを有している。
このうち、前面５３ａ及び後面５３ｂは、導光レンズ５がハウジング２の開口面に倣って傾斜しているため、これと同様に傾斜している。但し、前面５３ａは、ハウジング２の開口面に平行な面、つまり、右側面５３ｃ側から左側面５３ｄ側に向かって後方へ傾斜した面を基準面Ｆとして、両側面５３ｃ，５３ｄから離れるに連れて当該基準面Ｆから前方へ離間するように、当該基準面Ｆを前方へ膨出させた凸面状に形成されている。また、後面５３ｂは、上述したプリズムカット５０，…を有する導光レンズ５全体の後面の一部であり、このプリズムカット５０，…が形成されたベース面（プリズムカット５０，…を取り除いた面）が基準面Ｆと略平行になるように形成されている。
右側面５３ｃは、延在方向Ｘａと直交する断面において、基準面Ｆとなす内角θ１が鋭角となるように前面５３ａと交わっており、本実施形態においては、前後方向に略沿っている。
左側面５３ｄは、延在方向Ｘａと直交する断面において、基準面Ｆとなす内角θ２が鈍角となるように前面５３ａと交わっている。
【００２３】
続いて、導光レンズ５の発光態様について説明する。
車両用灯具１では、２つの光源６，６が発光すると、当該光源６，６から出射した光が端面５１ａ及び端面５２ａから導光レンズ５内に入射する。導光レンズ５内に入射した光は、内部反射を繰り返して長手方向Ｘへ導光されつつ、プリズムカット５０，…で前方へ反射されて前面から出射する。こうして導光レンズ５の前面が全長に亘って発光することにより、車両用灯具１の周縁を発光させる副配光が形成される。
【００２４】
このとき、導光レンズ５の延在部５３では、延在方向Ｘａと直交する断面において、左側面５３ｄと基準面Ｆとのなす内角θ２が鈍角となるように左側面５３ｄと前面５３ａとが交わっている、つまり、左側面５３ｄと後面５３ｂ（ベース面）とのなす内角が鋭角となっているため、後面５３ｂのプリズムカット５０，…で反射された光のうち左側面５３ｄ側の一部が、当該左側面５３ｄによって前方側へ反射される。したがって、後面で反射された光が全て灯具側方側へ斜めに出射されていた従来に比べ、前方側へ出射される光量を増やすことができる。なお、図示は省略するが、左側面５３ｄには、表面にアルミ蒸着が施された図示しないエクステンションが対向配置されており、後面５３ｂで反射されて左側面５３ｄを透過した一部の光が当該エクステンションの表面で前方側へ反射されるようになっている。
【００２５】
ここで、左側面５３ｄによって出射方向が変更される光量の一例を示す。例えば、延在部５３が図５に示す断面形状（長さの単位：ｍｍ）であった場合、後面５３ｂの全幅４．３ｍｍのうちの２．３ｍｍ分に相当する光が左側面５３ｄによって前方側へ反射されるので、この反射光の光量は、２．３／４．３×１００＝５３．４％となる。つまり、後面５３ｂで反射される光のうちの５３．４％の光量を、左側面５３ｄによって前方側へ出射させることができる。
【００２６】
また、延在部５３では、図４に示すように、前面５３ａが基準面Ｆを前方へ膨出させた凸面状に形成されているため、後面５３ｂのプリズムカット５０，…で灯具側方側（車両側方側）へ斜めに反射された光が、前面５３ａによって左右方向へ拡散されつつ出射される結果、当該光を前方側へ広く拡散させることができる。
【００２７】
また、延在部５３では、延在方向Ｘａと直交する断面において、右側面５３ｃと基準面Ｆとのなす内角θ１が鋭角となるように右側面５３ｃと前面５３ａとが交わっているため、当該延在部が単純な断面矩形状に形成されていた従来と異なり、後面５３ｂに対して前方側に位置する右側面５３ｃが前方側へ開くように傾斜している。したがって、反射面である後面の一部が前方側の側面に遮蔽されていた従来に比べ、前方から見たときに、反射面である後面５３ｂをより広く視認することができる。
【００２８】
また、導光レンズ５では、図３に示すように、光源６からの光を前方へ反射させるプリズムカット５０が長手方向Ｘに向かって後方へ狭窄する形状に形成されているため、当該導光レンズ５内を長手方向Ｘへ導光する光は、プリズムカット５０の頂角部５０ａには入射しにくい。そのため、点灯時の導光レンズ５を正面から見ると、複数のプリズムカット５０，…の各頂角部５０ａ近傍が他の部分よりも暗いダーク部となってしまうものの、隣り合うプリズムカット５０，５０間のカットピッチＰが０．３ｍｍ以下となっているので、以下に説明するように、ダーク部が縞模様状に見える点灯フィーリングではなく、均一感のある良好な点灯フィーリングを得ることができる。
【００２９】
ここで、カットピッチＰを０．３ｍｍ以下とすることによる点灯フィーリングの向上効果について説明する。
このカットピッチＰの設定にあたっては、Ｃ字状のランドルト環を用いた視力検査の考え方を応用している。当該視力検査では、最小視角［分］の逆数を視力と定義し、５ｍの距離から１．５ｍｍの切れ目幅を判別できると視力１．０（視角１／６０［ｄｅｇ］≒０．０１７［ｄｅｇ］）となる。これより、視力１．０の人間が１ｍの距離から判別可能な最小の切れ目幅は、（１．５［ｍｍ］／５［ｍ］×１［ｍ］＝）０．３ｍｍとなる。
【００３０】
この考え方によれば、視力１．０の人間が１ｍの距離から導光レンズ５を見たときに、判別可能な最小のダーク部の幅が０．３ｍｍということになる。但し、ダーク部の幅はカットピッチＰ以上にはなり得ないので、カットピッチＰを０．３ｍｍ以下としておけば、実際のダーク部の幅はこれよりも小さくなる。
したがって、カットピッチＰを０．３ｍｍ以下とすることにより、視力１．０の人間が１ｍの距離から導光レンズ５を見たときであっても、プリズムカット５０の頂角部５０ａ近傍に形成されるダーク部を判別することが困難となり、ひいては均一感のある良好な点灯フィーリングを得ることができる。しかも、実用上は、車両の脇を歩く歩行者であっても導光レンズ５（車両用灯具１）を１ｍの近距離から見ることは殆どなく、また、点灯光学系である導光レンズ５ではダーク部が不明瞭に見えるため、カットピッチＰを０．３ｍｍ以下としておけば、良好な点灯フィーリングを確実に得ることができる。
【００３１】
以上のように、導光レンズ５によれば、右側面５３ｃと基準面Ｆとのなす内角θ１が鋭角であることにより前方から見たときに反射面である後面５３ｂをより広く視認することができるとともに、左側面５３ｄと基準面Ｆとのなす内角θ２が鈍角であることにより前方側へ出射される光量を増やすことができ、且つ、前面５３ａが凸面状に形成されていることにより出射光を前方側へ広く拡散させることができる。したがって、導光レンズ５（車両用灯具１）が左右方向で斜めに傾斜して配置されたときであっても、従来に比べて、上下方向に延在する延在部５３を前方に対して明るく発光させることができる。また、これにより、導光レンズ５を前方から見たときに、第一直線部５１及び第二直線部５２と延在部５３とで輝度ムラのない発光態様を実現することができる。
【００３２】
また、長手方向Ｘに向かって後方へ狭窄する形状にそれぞれ形成されたプリズムカット５０，…は、隣り合う当該プリズムカット５０，５０間のカットピッチＰが０．３ｍｍ以下であるので、導光レンズ５を正面から見たときに、プリズムカット５０の頂角部５０ａ近傍に形成されるダーク部を判別困難なものとして、均一感のある良好な点灯フィーリングを得ることができる。
【００３３】
なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００３４】
例えば、上記実施形態では、車両用灯具１を車両の前部左側に搭載されるヘッドランプとして説明したが、本発明を適用可能な車両用灯具は、車両の前部右側に搭載されるヘッドランプであってもよいし、車両の後部左側又は右側に搭載されるリヤランプであってもよい。但し、本発明を適用可能な車両用灯具は、車両の前部右側に搭載されるヘッドランプである場合には、上記実施形態における車両用灯具１とは左右を反転させた形状になり、リヤランプである場合には、ヘッドランプである場合の当該車両用灯具とは車両との方向関係が一致せず、前後左右が逆向きになる。
【符号の説明】
【００３５】
１          車両用灯具
２          ハウジング
５          導光レンズ
５０      プリズムカット
５０ａ  頂角部
Ｐ      カットピッチ
５１      第一直線部
５１ａ  端面
５２      第二直線部
５２ａ  端面
５３      延在部
５３ａ  前面
Ｆ    基準面
５３ｂ  後面
５３ｃ  右側面（一方の側面）
θ１  内角
５３ｄ  左側面（他方の側面）
θ２  内角
Ｘａ    延在方向
Ｘ        長手方向
６          光源
【図１】
0005745335.tif 000002
【図２】
0005745335.tif 000003
【図３】
0005745335.tif 000004
【図４】
0005745335.tif 000005
【図５】
0005745335.tif 000006
【図６】
0005745335.tif 000007
【図７】
0005745335.tif 000008