(57)【要約】【課題】均一に面発光するテールランプ及び十分な光量をもって出射するストップランプとして機能する車両用灯具の提供。【解決手段】車両用灯具において、空洞を形成するようにほぼ対向して配置される第一面部及び第二面部を有し、少なくとも一以上設けられた第一の発光素子からの光を第一面部の空洞側表面の少なくとも一部に設けた複数の反射要素と、第二面部の空洞側表面に設けた反射面との間で多重反射させることにより、第一面部全体に拡散した光をテールランプとした。また、第二の発光素子からの光を第一及び第二面部にそれぞれ設けた第一及び第二の光通過部から前方に出射させることにより、ストップランプの光量を十分なものとした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一以上の第一の発光素子と、少なくとも一以上の第二の発光素子と、第一面部と、前記第一面部の前方にほぼ対向して配置される第二面部と、前記第一面部と第二面部との間に画成された空洞を備え、前記第一の発光素子からの光が前記第一面部及び第二面部の延出する所定の方向に沿って前記空洞に入射される車両用灯具であって、
前記第一面部は、その空洞側表面が反射面として形成されると共に、前記第二発光素子からの光を車両前方に向かって通過させる第一の光通過部を有し、
前記第二面部は、板面状に形成され、透光性を有し、かつその空洞側表面の少なくとも一部に空洞内に入射した第一発光素子からの光のうち、一部をその前面に向けて透過させると共に、その他の透過させない光を空洞内へ反射して多重反射させる複数の反射要素を有し、
更に前記第二面部は、前記第二の発光素子を出射して前記第一の光通過部を通過した光を更に通過させる第二の光通過部を、前記反射要素が形成されない位置に有することを特徴とする、車両用灯具。
【請求項２】
前記第二の光通過部に前記第二の発光素子による光を拡散させる拡散レンズ機構を設けたことを特徴とする、請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記第二の光通過部の前面側または前記第一の光通過部の後面側に前記第二の発光素子による光を拡散させる拡散レンズ機構を設けたことを特徴とする、請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記反射要素は、空洞側に突出すると共に前記所定の方向に沿って延出するプリズム形状を有することを特徴とする、請求項１から３のうちいずれかに記載の車両用灯具。
【請求項５】
前記第一面部の反射面は、白色であることを特徴とする、請求項１から４のうち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、発光素子の出射光を前面部材と後面部材との間に形成された導光空間内で拡散させてテールランプ用の光として前面部材の前方に通過させ、または別途ストップランプ用の光として前面部材の前方に通過させる車両用灯具を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ＬＥＤから直接入射した光の一部をハーフミラー面に透過させてインナーレンズの前方に出射し、かつ残る光をインナーレンズのハーフミラー面とランプボディの反射面との間の空間内で多重反射させ、ハーフミラー面に繰り返し入射した光の一部をインナーレンズに透過させて前方に出射させる車両用灯具が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０６６１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の車両用灯具のハーフミラー面とランプボディの反射面は、ＬＥＤによる光を空間内で多重反射させる際に反射光を拡散させていない。従って、多重反射してからインナーレンズの前方に出射する一部の光は、前方に向けて均等に出射しない。言い換えると、特許文献１のインナーレンズは、面状に均一に発光することが出来ない。また、ＬＥＤから直接入射してインナーレンズの前方に出射する光においては、インナーレンズの透過性に左右されて十分な光量を得られない場合がある。
【０００５】
本願発明は、上記課題に鑑みて、直接出射用と多重反射用の発光素子を２系統用意し、第一系統の発光素子の光を板状部材において均一に面発光可能にしたことによるテールランプと、第二系統の発光素子の光を前記板状部材から直接かつ十分な光量をもって出射可能にしたことによるストップランプとして機能する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】
【０００６】
前記課題を解決するために請求項１の車両用灯具は、少なくとも一以上の第一の発光素子と、少なくとも一以上の第二の発光素子と、第一面部と、前記第一面部の前方にほぼ対向して配置される第二面部と、前記第一面部と第二面部との間に画成された空洞を備え、前記第一の発光素子からの光が前記第一面部及び第二面部の延出する所定の方向に沿って前記空洞に入射される車両用灯具であって、前記第一面部は、その空洞側表面が反射面として形成されると共に、前記第二発光素子からの光を車両前方に向かって通過させる第一の光通過部を有し、前記第二面部は、板面状に形成され、透光性を有し、かつその空洞側表面の少なくとも一部に空洞内に入射した第一発光素子からの光のうち、一部をその前面に向けて透過させると共に、その他の透過させない光を空洞内へ反射して多重反射させる複数の反射要素を有し、更に前記第二面部は、前記第二の発光素子を出射して前記第一の光通過部を通過した光を更に通過させる第二の光通過部を、前記反射要素が形成されない位置に有するように構成した。
【０００７】
（作用）第一の発光素子による光は、第一面部及び第二面部間の空洞に直接またはリフレクタ等の偏向手段を介し間接的に入射する。第二面部の空洞側表面に設けられた反射要素は、第一の発光素子による入射光の一部を第二面部に透過させて前方に出射させ、残りの光を空洞側に向けて拡散反射させる。空洞内に拡散反射された光は、反射要素と、第一面部の空洞側表面に設けられた反射面によって空洞内で多重反射し、多重反射した光の一部が第二面部から前方に均等に出射する。その結果、第二面部は、均等に面発光する。
【０００８】
一方、第一面部には、光を透過可能な部位または前後に貫通する開口部である第一の光通過部が設けられ、第二面部の反射要素を形成しない部位には、反射要素よりも高効率で光を通過可能な部位または前後に貫通する開口部である第二の光通過部が設けられる。その結果、第一の光通過部から空洞内に入射した第二の発光素子による光は、第二面部に形成された第二の光通過部を通過することにより、十分な光量をもって第二面部の前方に出射する。
【０００９】
請求項２は、請求項１に記載の車両用灯具であって、前記第二の光通過部に前記第二の発光素子による光を拡散させる拡散レンズ機構を設けた。
【００１０】
（作用）第二の光通過部を通過する第二の発光素子からの光が、拡散レンズ機構により拡散光として前方に出射する。
【００１１】
請求項３は、請求項１に記載の車両用灯具であって、前記第二の光通過部の前面側または前記第一の光通過部の後面側に前記第二の発光素子による光を拡散させる拡散レンズ機構を設けた。
【００１２】
（作用）第二の発光素子からの光は、第一の光通過部を通過する際または、第二の光通過部を通過した後に拡散レンズ機構により拡散され、拡散光として前方に出射される。
【００１３】
請求項４は、請求項１から３のうちいずれかに記載の車両用灯具であって、前記反射要素が、空洞側に突出すると共に前記所定の方向に沿って延出するプリズム形状を有するようにした。
【００１４】
（作用）第一の発光素子からの光は、空洞側に突出するプリズム型の反射要素によって効率よく空洞内に拡散反射される。
【００１５】
請求項５は、請求項１から４のうちいずれかに記載の車両用灯具であって、前記第一面部の空洞側表面を白色に構成した。
【００１６】
（作用）第一面部の空洞側表面を白色に構成することにより、第一面部で反射する反射光の均一性が向上し、かつ第二面部から前方へ出射する光も均一になるため、第二面部の発光の均一性が向上する。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の車両用灯具によれば、第一の発光素子によりテールランプ用の面状かつ均等な光が形成され、更に第二の発光素子によりストップランプ用の十分な光量を持った光が形成される。
【００１８】
請求項２または３の車両用灯具によれば、発光素子の光によるストップランプ光の拡散性がより向上する。
【００１９】
請求項４の車両用灯具によれば、第二面部の発光がより均一になる。
【００２０】
請求項５の車両用灯具によれば、第二面部の発光の均一性が更に向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】車両用灯具の第一実施例の正面図。
【図２】車両用灯具を縦に切断した、図１のＩ−Ｉ断面図。
【図３】第一実施例の第二面部の反射要素の構成を示す図で、（ａ）空洞側から見た第二面部の拡大部分平面図。（ｂ）(ａ)図のＩＩ−ＩＩ断面図。（ｃ）第二面部の正面図。
【図４】第一及び第二の発光素子からの光の空洞内における光路説明図。
【図５】反射要素の形状が異なる車両用灯具の第二実施例を示す図で、（ａ）空洞側から見た第二面部の拡大部分平面図。（ｂ）第二面部の左側面図。（ｃ）第二面部の正面図。（ｄ）第二面部の拡大部分斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
まず、図１から図４により本発明における車両用灯具の第一実施例を説明する。車両用灯具１は、ランプ本体２，ランプ本体２の前面に固定された透明又は半透明のアウターレンズ３及び、ランプ本体２の内側に配置された灯具ユニット４から構成される。灯具ユニット４は、第一の発光素子（ＬＥＤ）５を有し、図示しない固定手段によってランプ本体２に固定された複数の第一の発光素子ユニット６と、第二の発光素子（ＬＥＤ）７を有する複数の第二の発光素子ユニット８と、第二の発光素子ユニットを搭載する回路基板９と、第一面部１０と、第二面部１１と、第一及び第二面部（１０，１１）を一体化してランプ本体２に固定する支持部材１２と、支持部材１２に回路基板９を取り付ける固定部材１３と、第二面部１１に固定された拡散レンズ機構１４によって構成される。尚、図１、図３（ａ）及び図５（ａ）においては、灯具正面から見た各方向を（灯具上方：下方：右方：左方＝Ｕ：Ｌｏ：Ｒｉ：Ｌｅ）として説明し、図２、図３（ｂ）、図４及び図５（ｂ）においては、各方向を（灯具前方：後方：上方：下方＝Ｆ：Ｒｅ：Ｕ：Ｌｗ）として説明する。
【００２３】
図１のランプ本体２は、箱形に形成され、左右両面（２ａ、２ｂ）が平行に左下がりに傾斜する形状を有し、前方の開口部２ｃがアウターレンズ３によって閉塞され、灯具ユニット４の第二面部１１の前面１１ａは、アウターレンズ３を介して前方に露出される。
【００２４】
第一面部１０と第二面部１１は、上下に延びる板面形状に形成され、下端部（１０ａ、１１ｂ）を支持部材１２に固定され、かつ前後に離間した状態で対向するように配置される。第一面部１０と第二面部１１との間には、空洞１５が画成される。支持部材１２は、図示しない固定手段によってランプ本体２の下部側に固定され、拡散レンズ機構１４は、第一面部１０の後面１０ｂに固定される。固定部材１３は、透明又は半透明の樹脂等によって形成され、かつ第一面部１０の下端から後方に伸びる延出部１０ｃに下端部１３ａを固定される。
【００２５】
固定部材１３は、第二の発光素子７の前方にそれぞれ配置される平行光形成部１３ｂと、それぞれの平行光形成部１３ｂを連結する連結部１３ｅによって形成される。平行光形成部１３ｂは、第二の発光素子７に対向して配置され、かつ後向きの凸レンズ形状を有する内側レンズ部１３ｃと、その周囲に形成される外側レンズ部１３ｄによって構成される。外側レンズ部１３ｄは、内側レンズ部１３ｃの外周端部から連続して形成される凸状Ｒ面１３ｆと、その後端に連続する傾斜面１３ｇ（一例として水平方向線Ｌ０に対して４５°に形成されている）によって構成される。回路基板９は、平行光形成部１３ｂを介して第二の発光素子７を前方に露出させた状態で固定部材１３に固定される。
【００２６】
複数の第一の発光素子ユニット６は、左右に等間隔となるようにランプ本体２の上部側に固定される。第一の発光素子５は、それぞれ空洞１５の上部開口部１５ａに正対するように配置される。第一の発光素子５からの光は、第一及び第二面部及び第二面部（１０，１１）の延出する所定の方向（図４の場合、第一面部１０の反射面１９又は第二面部１１の反射要素２０へ向かう斜め下方）に沿って空洞１５に入射する。第二の発光素子ユニット８は、左右に等間隔で複数設けられ、左右に複数設けられた第二の発光素子ユニット８は、ランプ本体２の左右両面（２ａ、２ｂ）に沿って上下に等間隔で複数組設けられる。
【００２７】
第一面部１０と第二面部１１は、図２に示すとおり、それぞれ左右に延びる第一の光通過部１６と第二の光通過部１７を上下に複数有する。第一及び第二の光通過部（１６、１７）は、それぞれ前後に貫通する帯状の開口部、または透明若しくは半透明の素材等の透過性を有する部分として形成された平板状かつ帯状の光透過部として形成される。尚、第一及び第二の光通過部（１６、１７）は、透過性を有する部分として形成するよりも前後に貫通する開口部として形成する方が、光が通過しやすくなる点でより望ましい。
【００２８】
第二の光通過部１７は、それぞれ第一の光通過部１６に対して前後に対向するように設けられる。第一及び第二の光通過部（１６、１７）は、左右に配置された複数の第二の発光素子７を一組とすると、前記一組に対して複数配置される。図１，図２においては、一例として左右に配置された発光素子７に対して上下四箇所ずつの第一の光透過部（１６ａ〜１６ｄ）及び第二の光通過部（１７ａ〜１７ｄ）が設けられている。
【００２９】
拡散レンズ機構１４は、第一面部１０の後面１０ｂに固定される。拡散レンズ機構１４における第一の光通過部１６に対応する位置には、複数の魚眼レンズ１８が一体に設けられる。前方に凸となる形状を有する魚眼レンズ１８は、左右に連続して設けられ、かつ第一の光通過部１６の中に突出する。
【００３０】
第一面部１０の空洞側表面は、第一の光通過部１６を除く部分に反射処理が施され、または反射面１９が形成されることによって、反射面１９として形成される。また、反射面１９の色は、反射光を均一にするため、望ましくは白色とする。第二面部１１の空洞側表面には、図３各図に示す複数の反射要素２０が設けられる。
【００３１】
反射要素２０は、第一面部及び第二面部（１０，１１）が延出する所定の方向に沿って延出するプリズム形状を有し、空洞１５に向かって複数突設される。各反射要素２０は、図３（ａ）の上下方向に延びる三角柱形状に形成され、かつ第二の光通過部１７の形成部位を除いた位置において上下左右に連続して配列される。
【００３２】
次に、第一の発光素子５及び第二の発光素子７から出射した光の光路を図４によって説明する。第一の発光素子５から空洞１５に入射した光の一部は、第二面部１１の反射要素２０に直接入射し、かつ反射要素２０を透過して第二面部１１及び図２に示すアウターレンズ３の前方へ出射する（符号Ｌ１）。第一の発光素子５による光は、反射要素２０を透過出来ない場合、空洞１５側に向けて反射され、更に第一面部１０の反射面１９によって再反射される。反射要素２０を透過出来ない第一の発光素子５による光は、反射要素２０と反射面１９との間を前記反射と再反射によって少なくとも１往復することによって第二面部１１の全体に拡散される（符号Ｌ２・Ｌ３）。多重反射によって拡散した第一の発光素子５の光は、後方から第二面部１１に均等に入射して透過され、かつ前方に出射することにより、第二面部１１の全体を均一に面発光させる。第一の発光素子５により面発光した光は、テールランプ用に利用される。
【００３３】
一方、第二の発光素子７からの光は、固定部材１３の内側レンズ部１３ｃまたは平行光形成部１３ｂを透過することで平行光にされ、かつ拡散レンズ機構１４の後面から魚眼レンズ１８に入射する。凸状Ｒ面１３ｆから平行光形成部１３ｂに入射した光は、傾斜面１３ｇによって反射されることによって前方に向かう平行光になる。魚眼レンズ１８から出射した光は、第一の光通過部１６、空洞１５及び第二の光通過部１７を順に通過して第二面部１１及び図２に示すアウターレンズ３の前方へ出射する（符号Ｌ４）。魚眼レンズ１８に入射した平行光は、一旦前方に焦点Ｆを形成するように収束したのち再び拡散することにより、拡散光として第二面部１１及び図２に示すアウターレンズ３の前方へ出射する（符号Ｌ４）。第二の発光素子７からの光は、ストップランプ用に使用される。
【００３４】
次に、図５（ａ）〜（ｄ）により、反射要素２０と比べた反射要素３１の形状のみが第一実施例の車両用灯具１の構成と異なる、第二実施例の車両用灯具を説明する。第二面部１１に形成された各反射要素３１は、図５（ｂ）の左側面から見て三角形が連続配置された稜線形状を有し、かつ図５（ｃ）の正面から見て三角形の左右両辺に突出方向のＲをつけてなる略三角形状が反射要素３１の中央まで（図３（ｂ）の符号Ｕｐ方向を参照）上昇した後、下降（符号Ｄｗ方向）する連続形状を有する。
【００３５】
尚、反射要素３１の図５（ｂ）の左側面から見た稜線形状は、図５（ｃ）正面形状と同様に、三角形の上下両辺に突出方向のＲをつけてなる略三角形状としてもよい。反射要素３１の正面又は側面から見た稜線の少なくとも一方をＲ付の略三角形状とした場合には、反射要素３１の前面から出射する光がより拡散されるため、第二面部１１の内側が見えにくくなる目隠し効果が発生する。
【００３６】
また、第一の発光素子５から出射する光は、本実施例のように直接空洞１５に入射させても良いし、別途設置したリフレクタを介して反射させてから空洞に入射させても良い。また、拡散レンズ機構１４は、本実施例のように第一面部１０の後面１０ｄに固定されるほか、第二面部１１の前面１１ａに固定されても良い。その場合、魚眼レンズ１８は、前方に突出し、かつ第二の光通過部１７に対応する位置（第二面部１１の前面１１ａの開口部１７ｅ）に配置されるようにし、第二の発光素子からの光が平行光として第二の光通過部１７を通過するようにする。その結果、魚眼レンズ１８から出射した光は、第二面部１１の前方で一旦焦点を結んだ拡散光となる。
【符号の説明】
【００３７】
１                      車両用灯具
５                      第一の発光素子
７                      第二の発光素子
１０                    第一面部
１１                    第二面部
１４                    拡散レンズ機構
１５                    空洞
１６，１６ａ〜１６ｄ    第一の光通過部
１７，１７ａ〜１７ｄ    第二の光通過部
１７ｅ                  第二の光通過部の前面側開口部
１８            魚眼レンズ（拡散レンズ機構）
１９            反射面
２０            反射要素
Ｆ              灯具前方
【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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