(57)【要約】【課題】左右方向の広い範囲での均一な発光を実現することができる車両用灯具を提供すること。【解決手段】ＬＥＤ（光源）２と、該ＬＥＤ２からの光出射方向前方に配置された平板状のインナレンズ５と、該インナレンズ５からの光出射方向前方に配置されたリフレクタ６を備える車両用灯具１において、前記インナレンズ５に、前記ＬＥＤ２から入射する光を光軸Ａｘと直交する左右方向に内面反射させる第１反射面７と、該第１反射面７で内面反射した光を光軸Ａｘと直交する上又は下方向に内面反射させる第２反射面８を形成するとともに、前記第２反射面８を複数の分割片８ａに分割し、隣接する分割片８ａ同士を光軸Ａｘと直交する水平な平面８ｂで接続してこれらを階段状に配置する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、該光源からの光出射方向前方に配置された平板状のインナレンズと、該インナレンズからの光出射方向前方に配置されたリフレクタを備える車両用灯具において、
前記インナレンズに、前記光源から入射する光を光軸と直交する左右方向に内面反射させる第１反射面と、該第１反射面で内面反射した光を光軸と直交する上又は下方向に内面反射させる第２反射面を形成するとともに、前記第２反射面を複数の分割片に分割し、隣接する分割片同士を光軸と直交する水平な平面で接続してこれらを階段状に配置したことを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記インナレンズを、正面視で前記各光源を中心とする二等辺三角形とし、該二等辺三角形の左右の斜辺に前記第２反射面を形成し、該インナレンズの下方に前記リフレクタを配置したことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記インナレンズの出射面に、出射光を左右に拡散させる複数の光学カットを形成したことを特徴とする請求項１又は２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、光源から入射する光の配光を制御するためのインナレンズを備える車両用灯具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、テールランプ等の車両用灯具の光源には、従来のバルブ（電球）に代えてＬＥＤ（発光ダイオード）が使用されつつある。このＬＥＤは、発光効率が高くて長寿命であり、且つ、省電力等の利点を有する反面、指向性の高い光を出射するため、その光をそのまま利用することができないという問題がある。このため、通常はＬＥＤから出射する光の配光をインナレンズによって制御することが行われている。斯かるインナレンズを備える車両用灯具として、特許文献１には図１０及び図１１に示すものが提案されている。
【０００３】
即ち、図１０は特許文献１において提案された車両用灯具の正面図、図１１は図１０のＨ−Ｈ線断面図であり、図示の車両用灯具１１は、車両の後部左右に配置されるテールランプとして使用されるものであって、光源であるＬＥＤ１２からの光を透光部材（インナレンズ）１３に入射させ、この透光部材１３を透過した光をリフレクタ１４によって車両後方（図１１の上方）へと反射させるものである。
【０００４】
上記透光部材１３の表面には、ＬＥＤ１２から入射する光を直射光としてそのまま透過させる直射部１３ａと、光軸Ａｘに対して小角度で入射した光を光軸Ａｘと略直交する方向へ内面反射させる内面反射部１３ｂと、光軸Ａｘに対して大角度で入射した光を光軸Ａｘと略直交する方向へ屈折させる屈折部１３ｃが形成されている。従って、ＬＥＤ１２から出射する光の一部は、直射光として直射部１３ａから車両後方へとそのまま出射し、他の光は、透光部材１３の内面反射部１３ｂと屈折部１３ｃによって光軸Ａｘと略直交する方向に向かう略平行光に変換され、偏平な円錐面形状のリフレクタ１４の反射面で反射して車両後方へと出射する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−０８７４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１において提案された図１０及び図１１に示す車両用灯具１１においては、偏平な円錐面形状のリフレクタ１４によって発光範囲が限定されるため、左右方向の広い範囲を発光させようとするとリフレクタ１４が必要以上に大径化するという問題がある。又、ＬＥＤ１２から導光部１３材に入射する光が直射光としてそのまま出射するため、周囲の弱い光との間で明るさにアンバランスが生じ、光り方にムラが生じるという問題もある。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、左右方向の広い範囲での均一な発光を実現することが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】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、光源と、該光源からの光出射方向前方に配置された平板状のインナレンズと、該インナレンズからの光出射方向前方に配置されたリフレクタを備える車両用灯具において、前記インナレンズに、前記光源から入射する光を光軸と直交する左右方向に内面反射させる第１反射面と、該第１反射面で内面反射した光を光軸と直交する上又は下方向に内面反射させる第２反射面を形成するとともに、前記第２反射面を複数の分割片に分割し、隣接する分割片同士を光軸と直交する水平な平面で接続してこれらを階段状に配置したことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記インナレンズを、正面視で前記各光源を中心とする二等辺三角形とし、該二等辺三角形の左右の斜辺に前記第２反射面を形成し、該インナレンズの下方に前記リフレクタを配置したことを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記インナレンズの出射面に、出射光を左右に拡散させる複数の光学カットを形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、リフレクタに向けて光を反射させるインナレンズの第２反射面を複数の分割片に分割し、隣接する分割片同士を光軸に直交する平面で接続したため、該第２反射面の左右方向の長さを長くすることができ、インナレンズから出射してリフレクタで反射する光の幅を左右方向に広げることができる。この結果、左右方向の広い範囲での発光が可能となる。又、光源から出射する光の全てはインナレンズで内面反射した後にリフレクタに向けて出射し、インナレンズを透過してそのまま出射する直射光が存在しないため、直射光による点光りが発生せず、リフレクタの全体が均一に発光する。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、各光源から出射してインナレンズに入射した光は、該インナレンズの第１反射面で反射して左右方向に進み、正面視で二等辺三角形の左右の斜辺に形成された第２反射面で反射して下方に進み、インナレンズの底面の出射面から出射する光がリフレクタによって反射して正面側へと向かうため、リフレクタの全体が全幅に亘って左右方向に均一に発光する。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、インナレンズの出射面から出射する光は、出射面に形成された複数の光学カットによって左右に拡散するため、リフレクタで反射して正面に向かう光も左右に拡散し、リフレクタの全体が全幅に亘って左右方向に均一に発光する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る車両用灯具の斜視図である。
【図２】本発明に係る車両用灯具の正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図２のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】図２のＤ部拡大詳細図である。
【図７】図６のＥ部拡大詳細図である。
【図８】図３のＦ部拡大詳細図である。
【図９】図５のＧ部拡大詳細図である。
【図１０】特許文献１において提案された車両用灯具の正面図である。
【図１１】図１０のＨ−Ｈ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本発明に係る車両用灯具の斜視図、図２は同車両用灯具の正面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は図２のＢ−Ｂ線断面図、図５は図２のＣ−Ｃ線断面図、図６は図２のＤ部拡大詳細図、図７は図６のＥ部拡大詳細図、図８は図３のＦ部拡大詳細図、図９は図５のＧ部拡大詳細図である。
【００１７】
本実施の形態に係る車両用灯具１は、車両の後部左右に配置されるテールランプとして使用されるものであり、その基本構成は左右で同じであるため、以下、一方についてのみ図示及び説明する。尚、本実施の形態に係る車両用灯具１は、車両の後部左右に配置されるリアコンビネーションランプの灯室内に、ストップランプやターンシグナルランプ等の他の複数のランプと共に収容されるものである。
【００１８】
テールランプとして使用される車両用灯具１は、図１〜図３に示すように、光源であるＬＥＤ２とこれを実装する基板３（図３及び図４参照）を保持する左右２つのＬＥＤソケット４と、ＬＥＤ２の光出射方向前方（図３の下方）に配置されたインナレンズ５と、ＬＥＤソケット４とインナレンズ５を保持するリフレクタ６を備えている。尚、各ＬＥＤソケット４は、放熱性の高いヒートシンクを兼ねている。
【００１９】
上記リフレクタ６は、図４及び図５に示すように、左右方向に長い垂直部６Ａと、該垂直部６Ａの下端から正面方向（図４及び図５の左方）に向かって水平に延びる水平部６Ｂと、該水平部６Ｂの先端から正面に向かって斜め下方へと延びる斜面部６Ｃを備えている。そして、このリフレクタ６の斜面部６Ｃの表面が反射面６ａを構成しており、この反射面６ａにはアルミ蒸着等の反射処理が施されている。
【００２０】
そして、リフレクタ６の垂直部６Ａの左右２箇所には円孔６ｂが形成されており、各円孔６ｂに前記ＬＥＤソケット４が背面側から差し込まれてそれぞれ固定されている。尚、各ＬＥＤソケット４においては、ＬＥＤ２がその出射方向が正面方向（車両後方）となるように基板３上に実装されている。又、図３に示すように、インナレンズ５の背面の左右２箇所からは筒状の固定リブ５Ａが一体に突設されており、これらの固定リブ５Ａがリフレクタ６の垂直部６Ａの左右２箇所に形成された係合孔６ｃに係合することによって、インナレンズ５がリフレクタ６に取り付けられている。
【００２１】
ここで、インナレンズ５は、導光性の高いアクリルやポリカーボネイト等の透明樹脂によって構成された平板状の部材であって、図２に示すように、各ＬＥＤ２を中心とする正面視で二等辺三角形の２つを左右に繋げた形状を有している。
【００２２】
そして、図８に詳細に示すように、インナレンズ５の背面の各ＬＥＤ２に対向する左右２箇所（図８には１箇所のみ図示）には、光軸Ａｘを中心とする円弧凸曲面状の入射面５ａと、該入射面５ａの周囲に形成された平面状の入射面５ｂと、この入射面５ｂの先端周縁から連続する円弧凸曲面状の反射面５ｃがそれぞれ形成されている。又、インナレンズ５の正面の左右２箇所には、光軸Ａｘを中心として正面に向かって開口する円錐状の凹部５ｄがそれぞれ形成されており、各凹部５ｂの内面（４５°の斜面）は第１反射面７を構成している。
【００２３】
ところで、インナレンズ５の左右の各二等辺三角形部分においては、図１及び図２に示すように、二等辺三角形の頂点から左右に延びる斜辺に階段状の第２反射面８がそれぞれ形成されている。そして、各第２反射面８は、図６に詳細に示すように、４５°の斜面を成す複数の分割片８ａに分割されており、隣接する分割片８ａ同士は水平な平面８ｂによってそれぞれ接続され、複数の分割片８ａとこれらを接続する複数の平面８ｂは階段状に配置されている。
【００２４】
又、インナレンズ５の底面は、後述のように第２反射面８で反射して下方に向かう光が出射する出射面５ｅを構成しているが、図７に詳細に示すように、この出射面５ｅには、出射光を左右方向に拡散させるための鋸刃状の複数の光学カット５ｅ１が全長に亘って形成されている。そして、図４、図５及び図９に示すように、インナレンズ５の出射面５ｅの下方にインナレンズ６の反射面６ａが配置されている。
【００２５】
以上のように構成された車両用灯具１において、バッテリ等の不図示の電源から各ＬＥＤソケット４に固定された基板３を経て各ＬＥＤ２に電流がそれぞれ供給されて該ＬＥＤ２が発光すると、その光は、図３及び図４に示すように、正面に向かって出射する。そして、各ＬＥＤ２から正面に向かって出射する光は、図３に示すように、インナレンズ５の各入射面５ａ，５ｂから当該インナレンズ５内に入射し、各入射面５ｂから入射した光は、反射面５ｃで反射し、入射面５ａから入射した光と共に光軸Ａｘに平行な平行光として各凹部５ｄにそれぞれ向かう。そして、インナレンズ５の各凹部５ｄに向かう光は、該凹部５ｄに形成された各第１反射面７で反射してその進行方向が９０°変更され、インナレンズ５内を光軸Ａｘと直交する左右方向へと進む。
【００２６】
而して、正面視で左右の２つの二等辺三角形を連ねた形状を有するインナレンズ５の各斜辺に形成された第２反射面８へと向かう左右方向の光は、各第２反射面８の各分割片８ａで反射してその進行方向が９０°変更されて下方に向かい、該インナレンズ５の底面の出射面５ｅから出射する。このインナレンズ５の出射面５ｅから下方に向かって出射する光は、出射面５ｅに形成された複数の光学カット５ｅ１（図７参照）によって左右に拡散する。
【００２７】
そして、インナレンズ５の出射面５ｅから下方に向かって出射する光は、図４、図５及び図９に示すように、リフレクタ６の反射面６ａで反射してその進行方向が９０°変更されて正面に向かうため、リフレクタ６の反射面６ａが全幅に亘って発光し、当該車両用灯具１がテールランプとして機能する。
【００２８】
以上のように、本実施の形態に係る車両用灯具１によれば、リフレクタ５に向けて光を反射させるインナレンズ５の第２反射面８を複数の分割片８ａに分割し、隣接する分割片８ａ同士を光軸Ａｘに直交する平面８ｂで接続したため、該第２反射面８の左右方向の長さを長くすることができ、インナレンズ５から出射してリフレクタ６で反射する光の幅を左右方向に広げることができる。この結果、車両用灯具１において左右方向の広い範囲での発光が可能となる。そして、各ＬＥＤ２から出射する光の全ては第１反射面７と第２反射面８で内面反射した後にリフレクタ６に向けて出射し、インナレンズ５を透過してそのまま出射する直射光が存在しないため、直射光による点光りが発生せず、リフレクタ６の反射面６ａの全体が全幅に亘って左右方向に均一に発光する。
【００２９】
又、本実施の形態では、インナレンズ５の出射面５ｅから出射する光は、出射面５ｅに形成された複数の光学カット５ｅ１によって左右に拡散するため、リフレクタ６で反射して正面に向かう光も左右に拡散し、このことによってもリフレクタ６の反射面６ａの全体が全幅に亘って左右方向に均一に発光する。
【００３０】
尚、以上は本発明をテールランプとして使用される車両用灯具に対して適用した形態について説明したが、本発明は、インナレンズを備えるストップランプ、ターンシグナルランプ、ポジションランプ等の他の任意の車両用灯具に対しても同様に適用可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００３１】
１          車両用灯具
２          ＬＥＤ（光源）
３          基板
４          ＬＥＤソケット
５          インナレンズ
５ａ，５ｂ  インナレンズの入射面
５ｃ        インナレンズの反射面
５ｄ        インナレンズの凹部
５ｅ        インナレンズの出射面
５ｅ１      インナレンズの光学カット
６          リフレクタ
６ａ        リフレクタの反射面
７          インナレンズの第１反射面
８          インナレンズの第２反射面
８ａ        第２反射面の分割片
８ｂ        第２反射面の平面
Ａｘ        光軸
【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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【図１１】
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