(57)【要約】【課題】異形形状の導光レンズを好適に発光させる。【解決手段】車両用灯具１は、ＬＥＤ４１と、当該ＬＥＤ４１からの光を導光させて前面の出光面６４から出射させる第二インナーレンズ６とを備える。第二インナーレンズ６は、その上端部に設けられ、ＬＥＤ４１から入射してきた光を下方へ内部反射させる第一反射面６２と、その後面に設けられ、第一反射面６２で内部反射された光を前方へ内部反射させる第二反射面６３とを有するとともに、出光面６４の左右方向の幅が第一反射面６２から下方に向かうに連れて変化している。第一反射面６２には、ＬＥＤ４１からの光を下方へ内部反射させる複数のレンズカット６２ａが形成されており、この複数のレンズカット６２ａは、その反射光が出光面６４内で左右方向に略均等に分布するように、出光面６４の左右方向の幅の変化に対応させて光の反射方向を互いに異ならせている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源の前方に配置され、当該光源から出射された光を導光させて前面の出光面から出射させる導光レンズと、
を備える車両用灯具であって、
前記導光レンズは、
前記出光面の一方側の端部に設けられ、前記光源から当該導光レンズ内に入射してきた光を他方側に向けて内部反射させる第一反射面と、
前記出光面の後方に位置する後面に設けられ、前記第一反射面で内部反射された光を前方に向けて内部反射させる第二反射面と、
を有するとともに、
前記出光面に略沿った方向であって一方側から他方側に向かう方向と略直交する直交方向における前記出光面の幅が、前記第一反射面から他方側に向かうに連れて変化しており、
前記第一反射面には、前記光源からの光を他方側に向けて内部反射させる複数のレンズカットが形成されており、
前記複数のレンズカットは、当該複数のレンズカットによる反射光が前記出光面内で前記直交方向に対して略均等に分布するように、前記直交方向における前記出光面の幅の変化に対応させて、光の反射方向を互いに異ならせていることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記複数のレンズカットの各々は、光を前記直交方向に拡散させつつ内部反射させるように、光を反射させるカット面が湾曲し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】
前記第二反射面には、光を少なくとも前記直交方向に拡散させる複数の他のレンズカットが形成されていることを特徴とする請求項１または２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、車両に搭載される車両用灯具に関し、特に、異形形状の導光レンズを好適に発光させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載される車両用灯具として、板状の導光レンズの主面を発光させるものが知られている。
この種の車両用灯具として、例えば特許文献１に記載のものでは、図８に示すように、板状の導光レンズの一端部に沿って延在する柱状の導光部を設け、この導光部の延在方向の端面に発光ダイオードなどの光源を対向させている。そして、導光部に反射カットを形成するとともに、導光レンズの裏面に例えばライン状の反射面を形成している。
そのため、光源からの光が端面から導光部内に入射し、この導光部内を導光しながら反射カットで反射された後に、導光レンズ内に入射して裏面の反射面で反射されることで、導光レンズの主面が発光するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１５７８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の車両用灯具では、導光部からの光の反射方向が一様に揃っているため、図８に二点鎖線で示すように、導光レンズがこの反射方向に向かって幅を広げる形状であった場合には、この広がる端部を発光させることができない。また、導光レンズがこの反射方向に向かって幅を狭める形状であった場合には、光のロスが生じてしまう。つまり、導光レンズが光の導光方向に向かって幅を変える異形形状であった場合に、当該導光レンズを好適に発光させることができない。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、導光レンズが光の導光方向に向かって幅を変える異形形状の場合であっても、当該導光レンズを好適に発光させることができる車両用灯具の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
光源と、
前記光源の前方に配置され、当該光源から出射された光を導光させて前面の出光面から出射させる導光レンズと、
を備える車両用灯具であって、
前記導光レンズは、
前記出光面の一方側の端部に設けられ、前記光源から当該導光レンズ内に入射してきた光を他方側に向けて内部反射させる第一反射面と、
前記出光面の後方に位置する後面に設けられ、前記第一反射面で内部反射された光を前方に向けて内部反射させる第二反射面と、
を有するとともに、
前記出光面に略沿った方向であって一方側から他方側に向かう方向と略直交する直交方向における前記出光面の幅が、前記第一反射面から他方側に向かうに連れて変化しており、
前記第一反射面には、前記光源からの光を他方側に向けて内部反射させる複数のレンズカットが形成されており、
前記複数のレンズカットは、当該複数のレンズカットによる反射光が前記出光面内で前記直交方向に対して略均等に分布するように、前記直交方向における前記出光面の幅の変化に対応させて、光の反射方向を互いに異ならせていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用灯具において、
前記複数のレンズカットの各々は、光を前記直交方向に拡散させつつ内部反射させるように、光を反射させるカット面が湾曲していることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の車両用灯具において、
前記第二反射面には、光を少なくとも前記直交方向に拡散させる複数の他のレンズカットが形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光源から導光レンズ内に入射してきた光が、出光面の一方側（例えば上側）の端部に設けられた第一反射面によって他方側（例えば下側）に向けて内部反射され、後面に設けられた第二反射面によって前方へ内部反射されて出光面から出射される。このとき、第一反射面に形成された複数のレンズカットは、その反射光が出光面内で直交方向（例えば左右方向）に対して略均等に分布するように、直交方向における出光面の幅の変化に対応させて光の反射方向を互いに異ならせている。
これにより、第一反射面の複数のレンズカットからの反射光が出光面内で直交方向（例えば左右方向）に略均等に分布することとなるため、導光レンズが異形形状の場合であっても、当該導光レンズを好適に発光させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態における車両用灯具とリッドランプの正面図である。
【図２】実施形態における車両用灯具の要部の分解斜視図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線での断面図である。
【図４】実施形態における第一インナーレンズを示す図であり、（ａ）が正面図、（ｂ）が（ａ）のＣ−Ｃ線での断面図、（ｃ）が図２のＤ−Ｄ線での断面図、（ｄ）が（ｃ）のＥ部を拡大した拡大図である。
【図５】実施形態における第二インナーレンズを示す図であり、（ａ）が正面図、（ｂ）が（ａ）のＦ−Ｆ線での断面図、（ｃ）が（ｂ）のＧ部を拡大した拡大図である。
【図６】実施形態における車両用灯具の変形例を示す縦断面図である。
【図７】実施形態における車両用灯具の他の変形例を示す縦断面図である。
【図８】従来の車両用灯具を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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とリッドランプ１００の正面図であり、図２は、車両用灯具１の要部の分解斜視図であり、図３は、図１のＢ−Ｂ線での断面図である。
【００１２】
図１に示すように、車両用灯具１は、図示しない車両本体の後部右端に搭載されるリアコンビネーションランプであり、バックドアに搭載されるリッドランプ１００と左右に並設されて、これと一体的に点灯する。
なお、以下の説明において、「前」「後」「左」「右」「上」「下」との記載は、特に断りのない限り、その光照射方向を前方として車両用灯具１から見た方向（すなわち、当該車両用灯具１が搭載される図示しない車両から見た方向とは前後左右を逆にした方向）を意味するものとする。
【００１３】
具体的には、図２及び図３に示すように、車両用灯具１は、前面が開口したハウジング２と、この前面開口を覆う素通しのアウターレンズ３とを備えており、これらで画成される灯室の内部に、ＬＥＤ（発光ダイオード）ユニット４と、第一インナーレンズ５と、第二インナーレンズ６とを収容している。
【００１４】
このうち、ＬＥＤユニット４は、ＤＩＣＳ(Direct Coupler Socket) とも称されているカプラー付ソケットであり、ＬＥＤ４１がソケット本体４２の前面に実装されている。ＬＥＤ４１は、前方向きの光軸Ａｘを有しており（図４（ｂ）参照）、この光軸Ａｘを中心に略放射状に光を出射させる。
【００１５】
図４は、第一インナーレンズ５を示す図であり、このうち（ａ）が正面図、（ｂ）が（ａ）のＣ−Ｃ線での断面図、（ｃ）が図２のＤ−Ｄ線での断面図、（ｄ）が（ｃ）のＥ部を拡大した拡大図である。
図２及び図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、第一インナーレンズ５は、左右に長尺な形状に形成されており、ＬＥＤユニット４の前方に配置されている。
【００１６】
第一インナーレンズ５のうち、ＬＥＤ４１の前方に位置する左右略中央の後面には、ＬＥＤ４１から出射された光を当該第一インナーレンズ５内に入射させる入光部５１が突設されている。
入光部５１は、ＬＥＤ４１の光軸Ａｘを回転対称軸として後方に突出する軸対称形状に形成されている。
入光部５１の後面中央部には、後方へ膨出する凸面状（非球面）の第一入光面５１１が設けられている。この第一入光面５１１は、その焦点近傍にＬＥＤ４１が位置するように設けられており、ＬＥＤ４１から出射されて当該第一入光面５１１に入射した光を、光軸Ａｘ寄りに集光させつつ入光部５１内に入射させる。
入光部５１のうち、第一入光面５１１よりも外側（光軸Ａｘから遠い側）の部分は、後方に突出する略裁頭円錐状に形成されており、その内周面が第二入光面５１２となっている。この第二入光面５１２は、第一入光面５１１の周縁部から後方へ立設された略円筒面であり、ＬＥＤ４１から出射された光のうち第一入光面５１１よりも側方へ向かうものを入光部５１内に入射させる。
入光部５１の外周面は、入光部反射面５１３となっている。この入光部反射面５１３は、第二入光面５１２の先端（後端）から前側へ向かって外側へ広がるように傾斜した略裁頭円錐面であり、第二入光面５１２から入光部５１内に入射した光を、光軸Ａｘ寄りに集光させるように内部反射（全反射）させる。
このような構成により、入光部５１は、ＬＥＤ４１から前方へ出射された光を、光軸Ａｘ寄りに集光させつつ第一インナーレンズ５内に入射させる。
【００１７】
第一インナーレンズ５のうち、入光部５１の前方に位置する左右略中央の前面には、一対の第一反射面５２が形成されている。この一対の第一反射面５２は、光軸Ａｘを通り上下方向に略沿った直線を基端として、光軸Ａｘから左右両側へ離れるに連れて次第に前方に位置するように形成された左右一対の傾斜面である。当該一対の第一反射面５２は、入光部５１から前方へ導光してきた光を、光軸Ａｘを境に左右両側へ分岐するように内部反射（全反射）させる。
【００１８】
第一インナーレンズ５のうち、一対の第一反射面５２よりも左右両側の下面は、それぞれ第二反射面５３となっている。各第二反射面５３は、光軸Ａｘから左方または右方に離れるに連れて次第に上方に位置する傾斜面状に形成されている。より詳しくは、図４（ｄ）に示すように、各第二反射面５３は、傾斜面５３１と、上下方向に略垂直な段面５３２とが左右方向に交互に連なる微細な階段状に形成されている。そして、各第二反射面５３は、第一反射面５２から内部反射されてきた光を、複数の傾斜面５３１によって上方へ内部反射（全反射）させる。
【００１９】
第一インナーレンズ５の上部の後面は、図３に示すように、第三反射面５４となっている。この第三反射面５４は、一対の第一反射面５２よりも上側であって２つの第二反射面５３の上方に位置するとともに、前上がりに約４５°の角度で傾斜した傾斜面であり、第二反射面５３から上方へ内部反射されてきた光を前方へ内部反射（全反射）させる。
【００２０】
第一インナーレンズ５の上部の前面は、出光面５５となっている。この出光面５５は、その下側の部分よりも前方に突出するとともに、前後方向に略垂直な平面状に形成されている。当該出光面５５は、第三反射面５４の前方に位置しており、当該第三反射面５４から前方へ内部反射されてきた光を第一インナーレンズ５内から前方へ出射させる。
【００２１】
図５は、第二インナーレンズ６を示す図であり、このうち（ａ）が正面図、（ｂ）が（ａ）のＦ−Ｆ線での断面図、（ｃ）が（ｂ）のＧ部を拡大した拡大図である。
図２及び図５（ａ）に示すように、第二インナーレンズ６は、前方への凸状に緩やかに湾曲する正面視略台形の湾曲板状に形成され、前後方向に略直交するように立設されて、第一インナーレンズの前方に配置されている。
【００２２】
第二インナーレンズ６の上端部は、後方に突出した形状に形成されており、その後端面が入光面６１となっている。この入光面６１は、第一インナーレンズ５の出光面５５と略同一の上下幅を有する前後方向に略垂直な平面状に形成されるとともに、当該出光面５５の前方に位置してこれと対向しており、当該出光面５５から前方へ出射してきた光を第二インナーレンズ６内に入射させる。
【００２３】
第二インナーレンズ６の上端部の前面は、入光面６１の前方に位置する第一反射面６２となっており、入光面６１から前方へ導光してきた光を下方へ内部反射（全反射）させる。この第一反射面６２は、約４５°の角度で前下がりに傾斜する傾斜面をベース面として、当該ベース面に略鋸歯状の複数のレンズカット６２ａが長手方向に沿って左右に並設された面となっている。
【００２４】
複数のレンズカット６２ａは、主に正面視での左右方向への反射方向を制御している。
具体的に、複数のレンズカット６２ａは、下方に向かうに連れて広がる第二インナーレンズ６（正確には後述の出光面６４）の左右方向の幅に対応させて、入光面６１からの光が左右方向に略均等に分布するように光の反射方向を互いに異ならせており、図５（ａ）に実線の矢印で示す反射方向に反射させる。
また、複数のレンズカット６２ａは、この反射方向に光を反射させると同時に、図５（ａ）に破線の矢印で示すように、当該光を左右方向に拡散させる。
【００２５】
より詳しくは、図５（ｂ），（ｃ）に示すように、各レンズカット６２ａは、カットピッチＰ、カット角度α、カット曲率Ｒを設定することにより形状が決定される。
このうち、カットピッチＰは、当該レンズカット６２ａでの反射光を前方へさらに反射させる後述の第二反射面６３の発光見栄えや、第二インナーレンズ６の製造性などを考慮して設定される。具体的には、カットピッチＰを小さくした場合には、後述の第二反射面６３の発光見栄えは良好になるものの、金型加工性の悪化（加工難度の上昇による工数増や、磨きにくくなることによる面精度の低下など）を招来する。一方、カットピッチＰを大きくすると、カット高さが高くなり成形性が悪化する。そこで、これらのバランスが取れる良好な値に設定する。
【００２６】
カット角度αは、第一反射面６２の左右両端における２つのベース面（下方への全反射面）を、後述の第二反射面６３からの所望の出光方向から逆算して設定した後に、この２つのベース面の間にカットピッチＰの数分だけレンズカット６２ａが好適に並ぶように、第二インナーレンズ６の湾曲形状に対応させて各部のベース面の角度を調整した結果、設定される。
【００２７】
カット曲率Ｒは、上述の通り設定されたカット角度αのカット面（光を反射させる面）が、所望の拡散方向に対応して湾曲するように設定される。
なお、図５（ｃ）では、分かり易さのために、反射方向を実線の矢印で、拡散方向を破線の矢印でそれぞれ示しているが、実際に光を反射・拡散させる方向が当該図の断面内でないことは勿論である。
【００２８】
第二インナーレンズ６の後面は、図３に示すように、前下がりに傾斜した第二反射面６３と、上下方向に略沿った段面６３ａとが上下方向に交互に連なることで、下方に向かうに連れて段階的に前方に位置する階段状に形成されている。
各第二反射面６３は、第二インナーレンズ６の後面の略全面に亘り、正面視で左右方向に略沿って長尺に延在している（図５（ａ）参照）。この第二反射面６３は、第一反射面６２の複数のレンズカット６２ａによって下方へ反射されてきた光を前方へ内部反射（全反射）させる。
【００２９】
第二インナーレンズ６の前面のうち、上端部の第一反射面６２を除く略全部分は、出光面６４となっている。この出光面６４は、複数の第二反射面６３で前方へ反射された光を、第二インナーレンズ６内から前方へ出射させる。
【００３０】
また、車両用灯具１の灯室内には、リフレクタ７と、第三インナーレンズ８と、エクステンション９とが収容されている。
リフレクタ７は、第二インナーレンズ６の後面を覆うようにその後方に配置されており、当該後面から後方に抜け出てしまった光を前方へ反射させて第二インナーレンズ６に再入射させる。
第三インナーレンズ８は、平板状に形成された素通しのレンズであり、第二インナーレンズ６の前方に立設されている。
エクステンション９は、いわゆる目隠し用の化粧板であり、第二インナーレンズ６の出光面６４のみを第三インナーレンズ８を透して前方に露出させるように、その周囲を覆い隠している。
【００３１】
以上の構成を具備する車両用灯具１では、ＬＥＤユニット４のＬＥＤ４１から前方へ出射された光が、その前方の第一インナーレンズ５を通じて左右方向に広げられて前方へ出射される。具体的には、図４に示すように、ＬＥＤ４１からの光は、その前方の入光部５１を通じて光軸Ａｘ寄りに集光されつつ第一インナーレンズ５内に入射した後に、一対の第一反射面５２によって左右両側へ分岐されつつ内部反射される。そして、この光は、左右に広がりながら第二反射面５３によって上方へ内部反射されて、第三反射面で前方へさらに内部反射された後、出光面５５から前方へ出射される。
【００３２】
第一インナーレンズ５の出光面５５から出射した光は、図３に示すように、入光面６１から第二インナーレンズ６内に入射した後に、第一反射面６２によって下方へ内部反射される。
このとき、第一反射面６２は、複数のレンズカット６２ａにより、下方に向かって変化する第二インナーレンズ６の左右方向の幅に対応させて、入光面６１からの光が出光面６４内で左右に略均等に分布するように反射させる（図５（ａ）参照）。またこのとき、各レンズカット６２ａは、光を左右方向に拡散させつつ反射させる。
【００３３】
第一反射面６２で下方へ反射された光は、第二インナーレンズ６後面の複数の第二反射面６３によって前方へ反射されて出光面６４から出射した後に、第三インナーレンズ８及びアウターレンズ３を透過して灯具前方へ照射される。
こうして、第二インナーレンズ６のうち、左右方向に長尺な複数の第二反射面６３がライン状に発光する。
【００３４】
このとき、第二インナーレンズ６の第一反射面６２に形成された複数のレンズカット６２ａは、その反射光が出光面６４内で左右方向に対して略均等に分布するように、出光面６４の左右方向の幅の変化に対応させて光の反射方向を互いに異ならせているので、この光を受けて発光する各第二反射面６３は、第二インナーレンズ６の左右全域に亘って、より均一に発光する。
また、第一反射面６２の複数のレンズカット６２ａが左右方向に光を拡散させるので、この光を受けて発光する第二反射面６３は、２つのレンズカット６２ａ間に対応するダーク部を有することなく、さらに均一に発光する。
【００３５】
以上のように、本実施形態の車両用灯具１によれば、第二インナーレンズ６の第一反射面６２（複数のレンズカット６２ａ）からの反射光が出光面６４内で左右方向に略均等に分布することとなるため、上下方向に対して左右方向の幅が変化する異形形状の第二インナーレンズ６であっても、好適に発光させることができる。
【００３６】
また、第一反射面６２の各レンズカット６２ａが、光を左右方向に拡散させつつ内部反射させるように、光を反射させるカット面が湾曲しているので、この光を受ける第二反射面６３には、２つのレンズカット６２ａ間に対応するダーク部が形成されることもなく、当該第二反射面６３をより均一に発光させることができる。
【００３７】
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。
【００３８】
例えば、上記実施形態では、第二インナーレンズの前方に配置された第三インナーレンズ８が素通しのものであることとしたが、この第三インナーレンズ８にハーフミラー処理を施してもよい。
具体的には、図６（ａ），（ｂ）に示すように、第三インナーレンズ８の後面のうち、第二インナーレンズ６後面の段面６３ａの前方に位置する部分を、所望の透過率のハーフミラー部８１とする。これにより、図６（ｂ）中に光線矢印で示すように、隣り合う２つの第二反射面６３の間に対応する部分を弱めに発光させることができ、ひいては、強く光る第二反射面６３の前方部分との対比により、点灯時の見栄えに奥行き感を出すことができる。
【００３９】
また、図７（ａ）に示すように、第二インナーレンズ６の第二反射面６３を一つの大きなものにして出光面６４を全面に亘って発光させてもよいし、図７（ｂ）に示すように、隣り合う２つの第二反射面６３の間隔を適宜狭めたりしてもよい。
【００４０】
また、第二インナーレンズ６の第二反射面６３は、フルートカットや魚眼カットなどの複数のレンズカットを設けて、少なくとも左右方向に光を拡散させるように構成してもよい。
【００４１】
また、第二インナーレンズ６（の出光面６４）は、第一反射面６２から下方に向かうに連れて左右方向の幅が広がる形状に形成されていることとしたが、当該幅が変化している異形形状であればよく、当該幅が狭まっていてもよい。
【００４２】
また、車両用灯具１がリアコンビネーションランプであることとしたが、本発明に係る車両用灯具は、リアコンビネーションランプ以外のものにも好適に適用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１          車両用灯具
４          ＬＥＤユニット
４１      ＬＥＤ（光源）
５          第一インナーレンズ
６          第二インナーレンズ（導光レンズ）
６１      入光面
６２      第一反射面
６２ａ  レンズカット
Ｐ    カットピッチ
Ｒ    カット曲率
α    カット角度
６３      第二反射面
６４      出光面
８          第三インナーレンズ
【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】
2017062964.tif 000008
【図７】
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【図８】
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