(57)【要約】【課題】ＬＥＤから出射された光を導光体で配光制御する車両用灯具において、従来に比べて発光面をより均一に発光させる。【解決手段】車両用灯具１は、光軸Ａｘを有するＬＥＤ３と、ＬＥＤ３の光軸Ａｘ方向の前方に配置され、当該ＬＥＤ３から出射された光を配光制御する導光体４とを備える。導光体４は、ＬＥＤ３側の面に形成され、ＬＥＤ３から出射された光を当該導光体４内に入射させる第一入射面４１１を有する。第一入射面４１１は、光軸Ａｘ方向に直交する上下方向及び光軸Ａｘ方向に平行な各断面では、光軸Ａｘを含んで上下方向に直交する面と当該断面との交線を中心として、光軸Ａｘ方向の後方に向かうに連れて当該交線から離れつつ凹状に湾曲するように上下方向の両側に形成された２つの第一円弧線Ｌ１と、交線上での当該２つの第一円弧線Ｌ１の交点をＲ付けする第二円弧線Ｌ２と、を有する形状に形成されている。【選択図】図５
2013257947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の光軸方向に沿った光軸を有するＬＥＤと、
前記ＬＥＤの前記光軸方向前方に配置され、当該ＬＥＤから出射された光を配光制御する導光体と、
を備える車両用灯具において、
前記導光体は、
前記ＬＥＤ側の面に形成され、前記ＬＥＤから出射された光を当該導光体内に入射させる入射面と、
前記入射面から当該導光体内に入射した光を出射させる出射面と、
を有し、
前記入射面は、前記光軸方向に直交する光軸直交方向及び前記光軸方向に平行な各断面では、前記光軸を含んで前記光軸直交方向に直交する面と当該断面との交線を中心として、前記光軸方向後方に向かうに連れて当該交線から離れつつ凹状に湾曲するように前記光軸直交方向の両側に形成された２つの第一円弧線と、前記交線上での当該２つの第一円弧線の交点をＲ付けする第二円弧線と、を有する形状に形成されていることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記入射面は、前記光軸直交方向に直交する各断面では、前記光軸を含んで前記光軸直交方向に平行な面と当該断面との交線上の点が頂点となるように前記光軸方向後方へ膨出する凸状に形成されてい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】
前記導光体は、
前記入射面における前記光軸方向及び前記光軸直交方向の何れにも直交する第二光軸直交方向の両側端から前記光軸方向後方へ立設され、前記ＬＥＤから出射されて前記入射面よりも前記第二光軸直交方向の側方へ向かう光を当該導光体内へ入射させる第二入射面と、
前記第二入射面の先端から前記光軸方向前方へ向かって外側へ広がるように傾斜した形状に形成され、前記第二入射面から当該導光体内へ入射した光を前記光軸方向前方へ内部反射させる反射面と、
を有す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ＬＥＤは、前記光軸直交方向に沿って複数並設され、
前記導光体は、前記光軸直交方向に沿って長尺に形成されるとともに、当該導光体のうち複数の前記ＬＥＤに対向する部分それぞれに前記入射面を有していることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用灯具。
【請求項５】
前記導光体は、
前記光軸直交方向を幅方向とするとともに、前記光軸方向及び前記光軸直交方向の何れにも直交する第二光軸直交方向を厚さ方向とする板状に形成され、
前記出射面が当該導光体の一方の主面に形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項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、車両に搭載される各種の車両用灯具として、光源から出射された光を導光体によって配光制御するものが知られている。この種の車両用灯具では、一般に、光源から出射された光を導光体の入射面（入光部）によって平行光としながら当該導光体内に入射させることにより、当該導光体（或いは導光体以降の光学部品）での配光制御を容易に行えるようにしている（例えば、特許文献１〜４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２８１５５号公報
【特許文献２】特開２０１２−５９３７４号公報
【特許文献３】特開２０１１−４０３５１号公報
【特許文献４】特開２０１１−１７５８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年の車両用灯具においては、環境性能に優れるＬＥＤ（発光ダイオード）を光源としたものが多く提案され、実用化されてきている。一般に、ＬＥＤから出射される光は、ランバーシャン分布の光強度を有する指向性の強いものであり、出射面から法線方向（光軸に沿った方向）に出射されるものが最も強度が高く、光軸を基準とする出射角が大きいものほど強度が低くなる。
【０００５】
そのため、上述の導光体を備える車両用灯具において光源をＬＥＤとした場合には、ＬＥＤから出射された指向性の強い光が導光体の入射面を通じて単純に平行光とされる結果、導光体の発光面（出射面）のうちＬＥＤの光軸上に対応する部分が、他の部分よりも強く発光して例えば線状のスジムラなどになってしまい、当該発光面を均一に発光させることができない。
【０００６】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、ＬＥＤから出射された光を導光体で配光制御する車両用灯具であって、従来に比べて発光面をより均一に発光させることができ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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、
所定の光軸方向に沿った光軸を有するＬＥＤと、
前記ＬＥＤの前記光軸方向前方に配置され、当該ＬＥＤから出射された光を配光制御する導光体と、
を備える車両用灯具において、
前記導光体は、
前記ＬＥＤ側の面に形成され、前記ＬＥＤから出射された光を当該導光体内に入射させる入射面と、
前記入射面から当該導光体内に入射した光を出射させる出射面と、
を有し、
前記入射面は、前記光軸方向に直交する光軸直交方向及び前記光軸方向に平行な各断面では、前記光軸を含んで前記光軸直交方向に直交する面と当該断面との交線を中心として、前記光軸方向後方に向かうに連れて当該交線から離れつつ凹状に湾曲するように前記光軸直交方向の両側に形成された２つの第一円弧線と、前記交線上での当該２つの第一円弧線の交点をＲ付けする第二円弧線と、を有する形状に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ＬＥＤから出射された光を導光体内に入射させる当該導光体の入射面が、光軸方向に直交する光軸直交方向及び光軸方向に平行な各断面では、光軸を含んで光軸直交方向に直交する面と当該断面との交線を中心として、光軸方向後方に向かうに連れて当該交線から離れつつ凹状に湾曲するように光軸直交方向の両側に形成された２つの第一円弧線と、交線上での当該２つの第一円弧線の交点をＲ付けする第二円弧線と、を有する形状に形成されているので、光軸直交方向及び光軸方向に平行な断面において、ＬＥＤから出射された光を好適に拡散させつつ導光体内に入射させることができる。したがって、ＬＥＤから出射された光を単純に平行光としながら導光体内に入射させていた従来に比べ、導光体の出射面のうちＬＥＤの光軸上に対応する部分が他の部分よりも強く発光することを抑制でき、ひいては当該出射面（発光面）をより均一に発光させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態における車両用灯具の正面図である。
【図２】図１のII−II線での断面図である。
【図３】実施形態における導光体の入光部の（ａ）斜視図であり、（ｂ）正面図である。
【図４】（ａ）図３（ｂ）のIII−III線での断面図であり、（ｂ）図３（ｂ）のIV−IV線での断面図である。
【図５】（ａ）図４（ａ）の断面での光線軌跡を示す図であり、（ｂ）図４（ｂ）の断面での光線軌跡を示す図である。
【図６】実施形態における車両用灯具の変形例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
図１は、本実施形態における車両用灯具１の正面図であり、図２は、図１のII−II線での断面図である。
なお、以下の説明では、「前」「後」「左」「右」「上」「下」との記載は、特に断りのない限り、車両用灯具１から見た方向を指すものとする。
【００１１】
図１及び図２に示すように、車両用灯具１は、前面が開口した図示しないハウジングと、当該ハウジングの前面開口を覆う素通しのアウターレンズ２とを備えている。これらハウジング及びアウターレンズ２で形成される灯室の内部には、複数のＬＥＤ３，…と、導光体４と、シボプレート５と、インナーレンズ６とが収容されている。
【００１２】
このうち、複数のＬＥＤ３，…は、それぞれの光軸Ａｘを左右方向に沿って左方へ向けた状態で上下方向に沿って並設され、共通する基板３０上に実装されている。各ＬＥＤ３は、ランバーシャン分布の光強度を有する光を、光軸Ａｘを中心に左方へ略放射状に出射させる。つまり、各ＬＥＤ３から出射される光は、光軸Ａｘを基準とした出射角が大きいものほど強度が低くなる。
【００１３】
導光体４は、左方に開口するコ字状の主面を有するとともに前後方向に直交する板状に形成されており、複数のＬＥＤ３，…に対し、その光軸Ａｘに沿った方向（以下、光軸Ａｘ方向という。）の前方（すなわち左方）に配置されている。この導光体４は、複数のＬＥＤ３，…から出射された光を当該導光体４内に入射させる複数の入光部４１，…を右端部に有するとともに、後面が複数の反射ドット（図示せず）を有する反射面４２とされ、前面が出射面４３とされている。当該導光体４は、複数のＬＥＤ３，…から出射された光を、複数の入光部４１，…から当該導光体４内に入射させて出射面４３から前方へ出射させるように配光制御する。
このうち、複数の入光部４１，…は、複数のＬＥＤ３，…に対応させて設けられており、それぞれが各ＬＥＤ３に対向するように上下方向に並設されている。
【００１４】
図３（ａ），（ｂ）は、導光体４の入光部４１の斜視図及び正面図であり、図４（ａ），（ｂ）は、図３（ｂ）のIII−III線，IV−IV線での断面図である。
これらの図に示すように、導光体４の右端部は、上下方向に一様な断面で右方へ膨出する形状に形成されるとともに、上下方向に直交する面内で延在する溝部４ａを各ＬＥＤ３に対向する部分に有しており、この溝部４ａを含む部分が入光部４１となっている。
入光部４１は、溝部４ａ内に、第一入射面４１１と、第二入射面４１２と、反射面４１３とを有している。
【００１５】
このうち、第一入射面４１１は、光軸Ａｘ方向（すなわち左右方向）及び上下方向に平行な各断面では、光軸Ａｘを含んで上下方向に直交する面と当該断面との交線（光軸Ａｘを含む断面では光軸Ａｘ）を中心として、光軸Ａｘ方向の後方（すなわち右方）に向かうに連れて当該交線から離れつつ凹状に緩やかに湾曲するように上下方向の両側に形成された２つの第一円弧線Ｌ１，Ｌ１と、交線上での当該２つの第一円弧線Ｌ１，Ｌ１の交点をＲ付けする第二円弧線Ｌ２と、を有する形状に形成されている。なお、本実施形態では、各第一円弧線Ｌ１がＲ１．６に形成され、第二円弧線Ｌ２がＲ０．６以下に形成されている。また、本実施形態では、第二円弧線Ｌ２は、光軸Ａｘ方向及び上下方向に平行な断面において光軸Ａｘを基準とする出射角θｖが４０°までの光を導光体４内に入射させるように形成されており、各第一円弧線Ｌ１は、光軸Ａｘ方向及び上下方向に平行な断面における出射角θｖが４０°〜８０°の範囲の光を導光体４内に入射させるように形成されている。
また、第一入射面４１１は、上下方向に直交する各断面では、光軸Ａｘを含んで上下方向に平行な面と当該断面との交線上の点が頂点となるように光軸Ａｘ方向の後方へ膨出する凸状に形成されている。なお、本実施形態では、第一入射面４１１は、上下方向に直交する断面において光軸Ａｘを基準とする出射角θｈが５０°までの光を導光体４内に入射させるように形成されている。
このように形成された第一入射面４１１は、対向するＬＥＤ３から出射された光を、上下方向及び左右方向に平行な断面（すなわち前後方向に直交する断面）では上下方向へやや拡散（例えば片側５°程度の拡散角）させ、上下方向に直交する断面では光軸Ａｘに略沿った平行光とするか前後方向にやや拡散させながら、導光体４内へ入射させる（図５（ａ），（ｂ）参照）。
【００１６】
第二入射面４１２は、第一入射面４１１の前後方向の両側端から光軸Ａｘ方向の後方へ立設された面である。この第二入射面４１２は、上下方向に直交する断面において、対向するＬＥＤ３から出射された光のうち、第一入射面４１１よりも前後方向の側方へ向かうものを、導光体４内へ入射させる（図５（ｂ）参照）。なお、本実施形態においては、第二入射面４１２は、上下方向に直交する断面における出射角θｈが５０°〜７０°の範囲の光を導光体４内に入射させるように形成されており、これにより導光体４内への入射光量が５〜１０％程度増加する。
【００１７】
反射面４１３は、第二入射面４１２の先端（右端）から光軸Ａｘ方向の前方へ向かって前後方向の外側（光軸Ａｘから離間する方向）へ広がるように傾斜した面である。この反射面４１３は、第二入射面４１２から導光体４内へ入射した光を、光軸Ａｘに略沿った平行光としつつ光軸Ａｘ方向の前方へ内部反射させる（図５（ｂ）参照）。
【００１８】
シボプレート５及びインナーレンズ６は、図１及び図２に示すように、導光体４と同様の正面視形状（コ字状）にそれぞれ形成されて、後側からこの順で導光体４の前方に配置されている。これらシボプレート５及びインナーレンズ６は、導光体４の出射面４３から前方へ出射された光を、上下方向及び／又は左右方向に適宜拡散させつつ前方へ出射させる。
【００１９】
以上の構成を具備する車両用灯具１では、複数のＬＥＤ３，…を点灯させると、図５（ａ），（ｂ）に示すように、各ＬＥＤ３から出射された光が、当該ＬＥＤ３に対向する入光部４１を通じて導光体４内に入射する。
【００２０】
具体的には、ＬＥＤ３から出射された光のうち、入光部４１の第一入射面４１１に入射したものが、当該第一入射面４１１を通じ、前後方向に直交する断面では上下方向へやや拡散され、上下方向に直交する断面では光軸Ａｘに略沿った平行光とされながら、導光体４内へ入射する。
一方、ＬＥＤ３から出射された光のうち、第一入射面４１１よりも前後方向の側方へ向かうものは、第二入射面４１２を通じて導光体４内に入射した後に、反射面４１３によって光軸Ａｘに略沿った平行光とされつつ光軸Ａｘ方向の前方へ内部反射される。
【００２１】
こうして、各ＬＥＤ３から略放射状に出射された光は、入光部４１を通じて、上下方向（すなわち導光体４の幅方向）へ拡散されるとともに前後方向（すなわち導光体４の厚さ方向）へ集光されながら、導光体４内に入射する。これにより、ＬＥＤ３，…から出射された光は、導光体４の全域に亘って満遍なく広がるように当該導光体４内に入射する。
【００２２】
入光部４１から導光体４内に入射した光は、当該導光体４内を上下方向へ広がりつつ左方へ導光しながら当該導光体４後面の反射面４２によって前方へ反射された後に、導光体４前面の出射面４３から前方へ出射される。
【００２３】
導光体４の出射面４３から前方へ出射した光は、シボプレート５及びインナーレンズ６を通じて更に拡散された後に、アウターレンズ２を通じて前方へ照射される。
こうして、車両用灯具１を正面から見たときに、導光体４の出射面４３（又はシボプレート５やインナーレンズ６）が全面に亘って発光する。
【００２４】
以上のように、車両用灯具１によれば、前後方向に直交する断面において、２つの第一円弧線Ｌ１，Ｌ１及び第二円弧線Ｌ２を有する第一入射面４１１により、ＬＥＤ３から出射された光を上下方向へ好適に拡散させつつ導光体４内に入射させることができる。したがって、ＬＥＤから出射された光を単純に平行光としながら導光体内に入射させていた従来に比べ、導光体４の出射面４３のうちＬＥＤ３，…の光軸Ａｘ上に対応する部分が他の部分よりも強く発光することを抑制でき、ひいては、当該出射面４３（発光面）をより均一に発光させることができる。
更に、各ＬＥＤ３から出射された光が上下方向へ好適に拡散されるので、ＬＥＤから出射された光を単純に平行光としながら導光体内に入射させていた従来に比べ、複数のＬＥＤ３，…の上下方向の間隔を広くすることができる。したがって、導光体４の出射面４３を全面に亘って発光させるために必要なＬＥＤ３，…の数量を減らすことができ、ひいては消費電力を低減させることができる。
【００２５】
また、導光体４の第一入射面４１１が、上下方向に直交する各断面では、光軸Ａｘを含んで上下方向に平行な面と当該断面との交線上の点が頂点となるように光軸Ａｘ方向の後方へ膨出する凸状に形成されているので、ＬＥＤ３から略放射状に出射された光は、上述の通り上下方向（すなわち導光体４の幅方向）では拡散されつつ、前後方向（すなわち導光体４の厚さ方向）では略左方への平行光として集光されながら、当該第一入射面４１１を通じて導光体４内に入射する。したがって、導光体４の厚さ方向に集光させた光を当該導光体４の奥（左端）まで充分な光量で導光させることができ、ひいては、当該導光体４の出射面４３をより均一に発光させることができる。
【００２６】
また、導光体４の入光部４１が、第一入射面４１１の前後方向の両側端から光軸Ａｘ方向の後方へ立設された第二入射面４１２と、当該第二入射面４１２の先端から光軸Ａｘ方向の前方へ向かって前後方向の外側へ広がるように傾斜した反射面４１３とを有するので、第一入射面４１１よりも前後方向の側方へ向かうもの，つまり第一入射面４１１では導光体４内に入射させることができないものを、導光体４内へ入射させて出射面４３の発光に寄与させることができ、ひいては光束利用率を向上させることができる。
【００２７】
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。
【００２８】
例えば、上記実施形態では、導光体４が正面視コ字状に形成され、その右方に配置されたＬＥＤ３，…によって発光することとしたが、図６に示すように、導光体４は、例えば正面視Ｌ字状に形成されていてもよいし、その左方に配置したＬＥＤ３，…によって発光することとしてもよい。更に言えば、当該導光体４は、例えば三日月状などの自由に湾曲した形状であってもよい。
【００２９】
また、導光体４の入光部４１（第一入射面４１１，第二入射面４１２及び反射面４１３）の形状は、ＬＥＤ３，…の特性などの諸条件に応じて、上下方向への拡散度合いや前後方向への集光度合いが適正なものとなるように適宜調整してもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１          車両用灯具
２          アウターレンズ
３          ＬＥＤ
Ａｘ      光軸
θｈ      出射角（上下方向に直交する断面での出射角）
４          導光体
４１      入光部
４１１  第一入射面（入射面）
Ｌ１  第一円弧線
Ｌ２  第二円弧線
４１２  第二入射面
４１３  反射面
４２      反射面
４３      出射面
５          シボプレート
６          インナーレンズ
【図１】
2013257947.tif 000003
【図２】
2013257947.tif 000004
【図３】
2013257947.tif 000005
【図４】
2013257947.tif 000006
【図５】
2013257947.tif 000007
【図６】
2013257947.tif 000008