JP6793494B2

JP6793494B2 - Vehicle lighting

Info

Publication number: JP6793494B2
Application number: JP2016155132A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　浩二; 浩二佐藤
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2016-08-08
Filing date: 2016-08-08
Publication date: 2020-12-02
Anticipated expiration: 2036-08-08
Also published as: JP2018026192A

Description

本発明は、複数のＬＥＤからの光によって発光する光学レンズを備える車両用灯具に関するものである。 The present invention relates to a vehicle lamp provided with an optical lens that emits light from a plurality of LEDs.

例えば、テールランプやストップ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から出射する指向性の高い光を光透過性の高い光学レンズに入射させ、該光学レンズによって配光を制御しつつ出射させることによって当該光学レンズを発光させることが行われている。 For example, LEDs (light emitting diodes) are being used in place of conventional bulbs (bulbs) as light sources for vehicle lamps such as tail lamps and stop lamps. While this LED has advantages such as high luminous efficiency, long life, and power saving, it emits light having high directivity, so that the light cannot be used as it is. For this reason, the optical lens is usually made to emit light by incident the highly directional light emitted from the LED into an optical lens having high light transmission and emitting the light while controlling the light distribution by the optical lens. ing.

ところで、複数のＬＥＤを光学レンズの長手方向に沿って適当な間隔で配列して成る車両用灯具においては、光学レンズに発光ムラが発生するという問題がある。この問題を解決するため、特許文献１には、図４に示す車両用灯具が提案されている。 By the way, in a vehicle lighting fixture in which a plurality of LEDs are arranged at appropriate intervals along the longitudinal direction of the optical lens, there is a problem that light emission unevenness occurs in the optical lens. In order to solve this problem, Patent Document 1 proposes a vehicle lamp shown in FIG.

即ち、図４は特許文献１において提案された車両用灯具の平断面図であり、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、ランプボディ１２とその開口部を覆う素通しの透光カバー１３によって画成された灯室１４内に、光源である３つのＬＥＤ１５と光学レンズ１６を収容して構成されている。 That is, FIG. 4 is a plan sectional view of the vehicle lighting fixture proposed in Patent Document 1, and the vehicle lighting fixture 11 shown is used as a tail lamp arranged on the rear left and right sides of the vehicle, and is a lamp body. Three LEDs 15 as light sources and an optical lens 16 are housed in a lamp chamber 14 defined by a transparent transparent cover 13 that covers the 12 and its opening.

上記透光カバー１３は、車体の形状に沿って傾斜する曲面形状に成形されており、ランプボディ１２は、透光カバー１３の形状に合わせて階段状に成形されており、各階段の内面にはＬＥＤ１５が基板１７を介してそれぞれ取り付けられている。ここで、３つのＬＥＤ１５は、その光軸ｘが車両前後方向（図４の上下方向）となるよう配置されており、同一水平面上において横方向（図４の左右方向）に等間隔で配置されている。 The translucent cover 13 is formed into a curved surface shape that is inclined along the shape of the vehicle body, and the lamp body 12 is formed into a step shape that matches the shape of the translucent cover 13 on the inner surface of each staircase. LED 15 is attached to each via a substrate 17. Here, the three LEDs 15 are arranged so that their optical axes x are in the vehicle front-rear direction (vertical direction in FIG. 4), and are arranged at equal intervals in the horizontal direction (horizontal direction in FIG. 4) on the same horizontal plane. ing.

前記光学レンズ１６は、水平面に沿って延びる導光板として構成されており、各ＬＥＤ１５に対向する部位には、各ＬＥＤ１５に向かって山状に突出する入射部１６Ａがそれぞれ形成されており、各入射部１６Ａの反対側の面は、透光カバー１３の形状に沿って傾斜した曲面状を成す出射面１６Ｂを構成している。ここで、導光レンズ１６の各入射部１６Ａには、ＬＥＤ１５側に向かって膨出する凸面状（非球面状）の第１入射面１６ａが形成され、この第１入射面１６ａの周囲には、第２入射面１６ｂが形成されている。又、各入射部１６Ａの外周面は、各第２入射面１６ｂから入射したＬＥＤ１５からの光を全反射させる反射面１６ｃを構成している。 The optical lens 16 is configured as a light guide plate extending along a horizontal plane, and an incident portion 16A protruding in a mountain shape toward each LED 15 is formed at a portion facing each LED 15, and each incident portion 16A is formed. The surface on the opposite side of the portion 16A constitutes an exit surface 16B having a curved surface shape that is inclined along the shape of the translucent cover 13. Here, each incident portion 16A of the light guide lens 16 is formed with a convex (aspherical) first incident surface 16a that bulges toward the LED15 side, and around the first incident surface 16a. , The second incident surface 16b is formed. Further, the outer peripheral surface of each incident portion 16A constitutes a reflecting surface 16c that totally reflects the light from the LED 15 incident from each second incident surface 16b.

而して、この車両用灯具１１においては、光学レンズ１６の各第１入射面１６ａは、平面内において各ＬＥＤ１５からの光を拡散光として入射させるように構成されており、各反射面１６ｃは、平面内において各第２入射面１６ｂから入射したＬＥＤ１５からの光を拡散光として反射させるように構成されている。このため、光学レンズ１６の出射面１６Ｂに対して各第１入射面１６ａからの入射光が到達する領域と各反射面１６ｃからの反射光が到達する領域とを広範囲に亘って重複させることができ、光学レンズ１６を正面側から見たとき、各第１入射面１６ａと各反射面１６ｃとの間に暗部が発生することがなく、光学レンズ１６を均一に発光させて発光ムラの発生を防ぐことができる。 Thus, in the vehicle lighting tool 11, each first incident surface 16a of the optical lens 16 is configured to allow light from each LED 15 to be incident as diffused light in a plane, and each reflecting surface 16c is configured. , The light from the LED 15 incident from each second incident surface 16b in the plane is reflected as diffused light. Therefore, the region where the incident light from each first incident surface 16a reaches the exit surface 16B of the optical lens 16 and the region where the reflected light from each reflecting surface 16c reaches can be overlapped over a wide range. When the optical lens 16 is viewed from the front side, no dark part is generated between each first incident surface 16a and each reflecting surface 16c, and the optical lens 16 is made to emit light uniformly to cause uneven light emission. Can be prevented.

又、特許文献２には、図５に示す車両用灯具が提案されている。 Further, Patent Document 2 proposes a vehicle lamp shown in FIG.

即ち、図５は特許文献２において提案された車両用灯具要部の平断面図であり、図示の車両用灯具２１も、同一平面上において横方向（図５の左右方向）に適当な間隔で配置された複数（図５には２つのみ図示）のＬＥＤ２５と、各ＬＥＤ２５の光出射方向前方（図５の下方）に配置された光学レンズ２６を備えている。ここで、各ＬＥＤ２５は、その光軸ｘが車両前後方向（図５の上下方向）となるよう配置されている。 That is, FIG. 5 is a plan sectional view of the main part of the vehicle lighting fixture proposed in Patent Document 2, and the illustrated vehicle lighting fixture 21 is also on the same plane at appropriate intervals in the lateral direction (horizontal direction in FIG. 5). It includes a plurality of arranged LEDs (only two are shown in FIG. 5) and an optical lens 26 arranged in front of each LED 25 in the light emitting direction (lower part of FIG. 5). Here, each LED 25 is arranged so that its optical axis x is in the vehicle front-rear direction (vertical direction in FIG. 5).

又、光学レンズ２６は、水平面に沿って延びる導光板として構成されており、各ＬＥＤ２５に対向する部位には、各ＬＥＤ２５に向かって山状に突出する入射部２６Ａがそれぞれ形成されており、各入射部２６Ａの反対側の面は、車体の形状に沿う傾斜した曲面状を成す出射面２６Ｂを構成している。ここで、光学レンズ２６の各入射部２６Ａには、ＬＥＤ２５側に向かって膨出する凸面状（非球面状）の第１入射面２６ａが形成され、この第１入射面２６ａの周囲には、第２入射面２６ｂが形成されている。又、各入射部２６Ａの外周面は、各第２入射面２６ｂから入射したＬＥＤ２５からの光を光軸ｘに沿う方向（図５の垂直下方）に向かって全反射させる反射面２６ｃを構成している。 Further, the optical lens 26 is configured as a light guide plate extending along a horizontal plane, and an incident portion 26A projecting in a mountain shape toward each LED 25 is formed at a portion facing each LED 25. The surface on the opposite side of the incident portion 26A constitutes an exit surface 26B having an inclined curved surface shape that follows the shape of the vehicle body. Here, each incident portion 26A of the optical lens 26 is formed with a convex (aspherical) first incident surface 26a that bulges toward the LED 25 side, and around the first incident surface 26a, A second incident surface 26b is formed. Further, the outer peripheral surface of each incident portion 26A constitutes a reflecting surface 26c that totally reflects the light from the LED 25 incident from each second incident surface 26b in the direction along the optical axis x (vertically downward in FIG. 5). ing.

而して、この車両用灯具２１においては、各ＬＥＤ２５を実装する基板として、波状に成形されたフレキシブル基板２７が用いられており、このフレキシブル基板２７の各反射面の後方側（図５の上側）の部位に、光を拡散反射させる拡散面２７ａをそれぞれ設けている。このため、少なくとも非点灯時において、車両用灯具２１の外部から内部に入射した光の一部がフレキシブル基板２７の拡散面２７ａによって拡散され、拡散された光の一部が各反射面２６ｃを介して車両用灯具２１の外部に向かって出射される。この結果、車両用灯具２１を外部から見た場合、光学レンズ２６の各反射面２６ｃがその周囲と同程度に明るい状態となって見え、暗部として認識されにくくなるため、非点灯時における光学レンズ２６、延いては車両用灯具２１全体の見栄えが高められる。 Thus, in the vehicle lamp 21, a wavy flexible substrate 27 is used as a substrate on which each LED 25 is mounted, and the rear side of each reflective surface of the flexible substrate 27 (upper side in FIG. 5). ), A diffusion surface 27a for diffusing and reflecting light is provided. Therefore, at least when the lamp is not lit, a part of the light incident from the outside to the inside of the vehicle lamp 21 is diffused by the diffusion surface 27a of the flexible substrate 27, and a part of the diffused light passes through each reflection surface 26c. It is emitted toward the outside of the vehicle lamp 21. As a result, when the vehicle lamp 21 is viewed from the outside, each reflective surface 26c of the optical lens 26 appears to be as bright as its surroundings, and it is difficult to recognize it as a dark portion. Therefore, the optical lens when not lit. 26, and by extension, the appearance of the vehicle lamp 21 as a whole is enhanced.

特開２０１４−０７５３３１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-075331 特開２０１６−００４６６７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-004667

しかしながら、特許文献１において提案された図４に示す車両用灯具１１においては、光学レンズ１６の出射面１６Ｂの傾斜角（キャンバ角）に関係なく、ＬＥＤ１５の光軸ｘ方向を配光狙い方向（図４の垂直下方）に合わせてレイアウトする必要から、各ＬＥＤ１５を実装する基板１７を配光狙い方向と略直交する向きに配置している。この配置を実現するには、ＬＥＤ１５ごとに基板１７を分割し、これらの基板１７をランプボディ１２に階段状に配置する必要があるため、ＬＥＤ１５の数だけの基板１７とジャンパ線が必要となり、部品点数や組立工数が増えてコストアップを招くという問題がある。 However, in the vehicle lamp 11 shown in FIG. 4 proposed in Patent Document 1, the optical axis x direction of the LED 15 is the light distribution aiming direction (the light distribution aiming direction) regardless of the inclination angle (camera angle) of the exit surface 16B of the optical lens 16. Since it is necessary to lay out in accordance with (vertically downward in FIG. 4), the substrate 17 on which each LED 15 is mounted is arranged in a direction substantially orthogonal to the light distribution aiming direction. In order to realize this arrangement, it is necessary to divide the board 17 for each LED 15 and arrange these boards 17 in a stepped manner on the lamp body 12, so that as many boards 17 and jumper wires as the number of LEDs 15 are required. There is a problem that the number of parts and the number of assembly steps increase, leading to an increase in cost.

又、非点灯時に外部から入射する光によってＬＥＤ１５が見えるために当該車両用灯具１１の見栄えが低下するとともに、点灯時の制御不能な光による点光りによって点灯フィーリングの悪化を招くという問題もある。更に、複数の基板１７を階段状に配置するためにランプボディ１２も階段状に成形する必要があり、ランプボディ１２の背面側に無駄な空間Ｓが発生するという問題もある。 In addition, since the LED 15 can be seen by the light incident from the outside when the lamp is not lit, the appearance of the vehicle lamp 11 is deteriorated, and there is also a problem that the lighting feeling is deteriorated by the shining by the uncontrollable light when the lamp is lit. .. Further, in order to arrange the plurality of substrates 17 in a staircase pattern, the lamp body 12 also needs to be formed in a staircase pattern, which causes a problem that a wasteful space S is generated on the back surface side of the lamp body 12.

他方、特許文献２において提案された図５に示す車両用灯具２１においては、フレキシブル基板２７を用いるために部品点数を削減することはできるが、フレキシブル基板２７そのものが高価であるため、製品コストの低減は実現しないという問題がある。 On the other hand, in the vehicle lamp 21 shown in FIG. 5 proposed in Patent Document 2, the number of parts can be reduced because the flexible substrate 27 is used, but the flexible substrate 27 itself is expensive, so that the product cost is increased. There is a problem that reduction is not realized.

そこで、図６に示すような基板を平面化した車両用灯具が提案される。 Therefore, a vehicle lamp with a flat substrate as shown in FIG. 6 is proposed.

即ち、図６は基板を平面化した車両用灯具要部の平断面図であり、図示の車両用灯具３１においては、１枚の平面基板３７を光学レンズ３６の出射面（意匠面）３６ｂの傾斜に合わせて斜めに配置し、この平面基板３７に複数（図示例では、６つ）のＬＥＤ３５を同一平面上において等間隔に配置している。ここで、各ＬＥＤ３５の光軸ｘの方向は、平面基板３７の実装面に直交する方向であり、配光狙い方向は車両後方（図６の垂直下方）である。 That is, FIG. 6 is a plan sectional view of a main part of a vehicle lamp with a flat substrate. In the illustrated vehicle lamp 31, one flat substrate 37 is used on the exit surface (design surface) 36b of the optical lens 36. It is arranged diagonally according to the inclination, and a plurality of (six in the illustrated example) LEDs 35 are arranged at equal intervals on the same plane on the flat surface substrate 37. Here, the direction of the optical axis x of each LED 35 is a direction orthogonal to the mounting surface of the flat substrate 37, and the light distribution aiming direction is the rear of the vehicle (vertically downward in FIG. 6).

又、光学レンズ３６の各ＬＥＤ３５に対向する部位には、凸曲面状の入射面３６ａがそれぞれ形成されており、これらの入射面３６ａとは反対側に形成された出射面３６ｂには光屈折用の鋸刃状の複数のプリズムカット（不図示）が連続的に形成されている。 Further, a convex curved surface 36a is formed at a portion of the optical lens 36 facing each LED 35, and an exit surface 36b formed on the opposite side of these incident surfaces 36a is used for light refraction. A plurality of saw blade-shaped prism cuts (not shown) are continuously formed.

以上のように構成された車両用灯具３１において、各ＬＥＤ３５から光軸ｘ方向に出射する光は、光学レンズ３６の各入射面３６ａから入射して該光学レンズ３６の内部を拡散しながら出射面３６ｂへと向かい、出射面３６ｂに形成されたプリズムカット３６ｃによって配光狙い方向に屈折して車両後方に向かって出射するため、この光によって出射面３６ｂが発光する。 In the vehicle lighting tool 31 configured as described above, the light emitted from each LED 35 in the optical axis x direction is incident from each incident surface 36a of the optical lens 36 and diffuses inside the optical lens 36 while being emitted. The light emits light from the exit surface 36b because the prism cut 36c formed on the exit surface 36b refracts the light toward the 36b and emits light toward the rear of the vehicle.

しかしながら、各ＬＥＤ３５から光学レンズ３６に入射した光の一部、具体的には光学レンズ３６の臨界角を超える車両外側に向かう光Ｌ１が出射面３６ｂで全反射して出射面３６ｂから出射しないため、出射面３６ｂの全反射部分が暗部となり、光学レンズ３６に発光ムラが発生する。又、光学レンズ３６の出射面３６ｂで全反射する光が光学レンズ３６の発光に寄与しないため、光の利用効率が悪く、発光光量が減少して輝度が低下するという問題もある。 However, a part of the light incident on the optical lens 36 from each LED 35, specifically, the light L1 directed to the outside of the vehicle exceeding the critical angle of the optical lens 36 is totally reflected by the exit surface 36b and is not emitted from the exit surface 36b. The totally reflected portion of the exit surface 36b becomes a dark portion, and light emission unevenness occurs in the optical lens 36. Further, since the light totally reflected by the exit surface 36b of the optical lens 36 does not contribute to the light emission of the optical lens 36, there is a problem that the light utilization efficiency is poor, the amount of emitted light is reduced, and the brightness is lowered.

更に、各ＬＥＤ３５からの直射光Ｌ２や制御不能な光（クロス光）Ｌ３，Ｌ４による点光りによって点灯フィーリングの悪化を招くという問題もある。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、部品点数や組立工数を削減してコストダウンを図りつつ、光の利用効率の向上と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。 Further, there is also a problem that the lighting feeling is deteriorated by the direct light L2 from each LED 35 and the pointed light by the uncontrollable light (cross light) L3 and L4. The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to improve light utilization efficiency and realize uniform light emission while reducing the number of parts and assembly man-hours to reduce costs. The purpose is to provide lighting equipment for vehicles that can be used.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、同一の平面基板上に配置された複数のＬＥＤと、該ＬＥＤの光出射方向前方に配置され、各ＬＥＤに対向する凸曲面状の複数の入射面と、光出射方向において前記入射面とは反対側に設けられた凸曲面状の連続した出射面を有する光学レンズと、を備える車両用灯具において、
前記平面基板および前記光学レンズの出射面は、車両の横方向において長く形成されるとともに、長手方向において車両外側に向かって車両前方に傾斜するよう斜めに配置されており、前記各ＬＥＤは、前記各ＬＥＤの光軸が前記平面基板と直交するとともに、前記各ＬＥＤの光軸方向に出射する光が、当該複数のＬＥＤの各々に対応する前記光学レンズの各入射面から前記光学レンズ内に入射するように、前記平面基板の一方の表面上に当該平面基板の長手方向に沿って配置されており、前記光学レンズは、光透過性の透明樹脂によって平板状に一体に形成されており、前記各ＬＥＤに対向する部位に前記各ＬＥＤに向かって凸の凸曲面状の前記入射面がそれぞれ形成されており、前記光学レンズの隣接する前記入射面の間には、前記凸曲面状の入射面に連続して溝状のスリットがそれぞれ形成され、前記スリットの相対向する内面が、車両の斜め前方に向かって広がるテーパ面とされるとともに微小の凹凸面からなる光拡散表面とされ、前記光学レンズの複数の前記入射面を通る各レンズ光軸は、当該光学レンズ内での光の出力角の範囲内であって、対応する前記ＬＥＤの光軸よりも車両内側を向いており、前記光学レンズの各入射面は、当該各入射面に対応する前記各ＬＥＤからの光を前記光学レンズの臨界角の範囲内において入射させる構成とし、前記光学レンズの出射面には、該光学レンズ内を拡散する光を車両前後方向に屈折させる鋸刃状の複数のカットが連続的に形成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 has a plurality of LEDs arranged on the same flat substrate, and a convex curved surface shape arranged in front of the LEDs in the light emitting direction and facing each LED. In a vehicle lighting tool including a plurality of incident surfaces and an optical lens having a convex curved continuous emitting surface provided on a side opposite to the incident surface in the light emitting direction.
The flat substrate and the exit surface of the optical lens are formed long in the lateral direction of the vehicle, and are obliquely arranged so as to be inclined forward of the vehicle toward the outside of the vehicle in the longitudinal direction. The optical axis of each LED is orthogonal to the flat substrate, and the light emitted in the optical axis direction of each LED is incident into the optical lens from each incident surface of the optical lens corresponding to each of the plurality of LEDs. As described above, the optical lens is arranged on one surface of the flat substrate along the longitudinal direction of the flat substrate, and the optical lens is integrally formed in a flat plate shape by a light-transmitting transparent resin. The incident surface having a convex curved surface that is convex toward each LED is formed at a portion facing each LED, and the incident surface having a convex curved surface is formed between the incident surfaces adjacent to the optical lens. Groove-shaped slits are formed in succession to each other, and the opposing inner surfaces of the slits are tapered surfaces that spread diagonally forward of the vehicle and light diffusion surfaces composed of minute uneven surfaces. Each lens optical axis passing through the plurality of incident surfaces of the lens is within the range of the output angle of light in the optical lens and faces the inside of the vehicle with respect to the optical axis of the corresponding LED, and the optical Each incident surface of the lens is configured to allow light from each LED corresponding to each incident surface to be incident within a range of the critical angle of the optical lens, and the inside of the optical lens is formed on the exit surface of the optical lens. It is characterized in that a plurality of saw blade-shaped cuts that refrain diffused light in the front-rear direction of the vehicle are continuously formed .

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記複数のＬＥＤが、赤色ＬＥＤであって、テールランプとして使用されることを特徴とする。 The invention according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to claim 1, the plurality of LEDs are red LEDs and are used as tail lamps .

請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記光学レンズの前記各遮光スリットの底部に平坦面をそれぞれ形成したことを特徴とする。 The invention according to claim 3 is characterized in that, in the invention according to claim 1 or 2 , a flat surface is formed at the bottom of each of the light-shielding slits of the optical lens.

請求項１記載の発明によれば、光学レンズの各入射面から入射する各ＬＥＤからの光は、光学レンズの臨界角の範囲内において入射・拡散するために光学レンズの出射面で全反射することがなく、全ての光が出射面に形成されたカットによって屈折して配光狙い方向に出射する。このため、光の利用効率が高められるとともに、全反射による暗部の発生が防がれて光学レンズの均一な発光が実現する。又、平面化された平面基板を用いるため、この平面基板をＬＥＤの数に応じて複数に分割する必要がなく、部品点数と組立工数を削減して当該車両用灯具のコストダウンと軽量化を図ることができる。 According to the invention of claim 1, the light from each LED incident from each incident surface of the optical lens is totally reflected by the exit surface of the optical lens in order to be incident and diffused within the critical angle range of the optical lens. All the light is refracted by the cut formed on the exit surface and emitted in the light distribution aiming direction. Therefore, the efficiency of light utilization is improved, the generation of dark areas due to total reflection is prevented, and uniform light emission of the optical lens is realized. Further, since a flat surface substrate is used, it is not necessary to divide the flat surface substrate into a plurality of parts according to the number of LEDs, and the number of parts and the assembly man-hours can be reduced to reduce the cost and weight of the vehicle lamp. Can be planned.

請求項２記載の発明によれば、車両後方を配光狙い方向として、光学レンズの出射面に設けられた複数のプリズムカットによって、光学レンズ内を拡散しながら当該出射面に向かう光を配光狙い方向（車両後方）へと屈折させて、テールランプとしての配光規格に適した車両用灯具を得ることができる。 According to the invention of claim 2 , the light is distributed toward the exit surface while diffusing in the optical lens by a plurality of prism cuts provided on the emission surface of the optical lens with the rear of the vehicle as the light distribution aiming direction. By refracting in the target direction (rear of the vehicle), it is possible to obtain a vehicle lighting device suitable for the light distribution standard as a tail lamp.

請求項３記載の発明によれば、光学レンズに形成された各遮光スリットの平坦面の幅を調整することによって、該平坦面を、レイアウト（複数のＬＥＤの配列ピッチや光学レンズの奥行き等）に対応させたり、遮光スリットによる遮光量を微調整する調整代として使用することができる。 According to the invention of claim 3, the flat surface is laid out by adjusting the width of the flat surface of each light-shielding slit formed in the optical lens (arrangement pitch of a plurality of LEDs, depth of the optical lens, etc.). It can be used as an adjustment allowance for finely adjusting the amount of light blocking by the light blocking slit.

本発明に係る車両用灯具要部の平断面図である。It is a plan sectional view of the main part of the lamp for a vehicle which concerns on this invention. 図１のＡ部拡大詳細図である。It is an enlarged detailed view of part A of FIG. 図１のＢ部拡大詳細図である。It is an enlarged detailed view of part B of FIG. 特許文献１において提案された車両用灯具の平断面図である。FIG. 5 is a plan sectional view of a vehicle lamp proposed in Patent Document 1. 特許文献２において提案された車両用灯具要部の平断面図である。It is a plan sectional view of the main part of a vehicle lamp proposed in Patent Document 2. 基板を平面化した車両用灯具要部の平断面図である。It is a plan sectional view of the main part of a vehicle lamp which flattened the substrate.

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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図１は本発明に係る車両用灯具要部の平断面図、図２は図１のＡ部拡大詳細図、図３は図１のＢ部拡大詳細図であり、図示の車両用灯具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る。尚、左右のテールランプの基本構成は同じであるため、以下、左側に配置されるテールランプとして使用される車両用灯具１についてのみ図示及び説明する。 1 is a plan sectional view of a main part of a vehicle lamp according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged detailed view of a part A of FIG. 1, FIG. 3 is an enlarged detailed view of a part B of FIG. 1, and the illustrated vehicle lamp 1 is , It is used as a tail lamp arranged on the left and right sides of the rear part of the vehicle. Since the basic configurations of the left and right tail lamps are the same, only the vehicle lamp 1 used as the tail lamp arranged on the left side will be illustrated and described below.

テールランプとして使用される図示の車両用灯具１は、図示しないハウジングとその開口部を覆う素通しのアウタレンズによって画成された灯室内に、光源である複数（図示例では、６つ）のＬＥＤ２と、これらのＬＥＤ３を実装する平面化された１枚の平面基板３と、各ＬＥＤ２の光出射方向前方（車両後方）に配置された光学レンズ４を収容して構成されている。 The illustrated vehicle lighting fixture 1 used as a tail lamp has a plurality of (six in the illustrated example) LEDs 2 as light sources in a lighting chamber defined by a housing (not shown) and a transparent outer lens covering the opening thereof. It is configured by accommodating one flat surface substrate 3 on which these LEDs 3 are mounted and an optical lens 4 arranged in front of each LED 2 in the light emission direction (rear of the vehicle).

複数のＬＥＤ２を実装する平面基板３は、車両外側に向かって車両前方に傾斜するよう斜めに配置されており、この平面基板３の長手方向に沿って複数のＬＥＤ２が同一平面上において等間隔で配置されている。尚、本実施の形態では、ＬＥＤ２には赤色ＬＥＤが使用され、その光軸ｘの方向は、平面基板３の実装面に直交する方向とされている
前記光学レンズ４は、光透過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平板状に一体に形成されており、各ＬＥＤ２に対向する部位には、凸曲面（非球面）状の入射面５がそれぞれ形成されている。そして、光学レンズの隣接する入射面の間には、溝状の遮光スリット６がそれぞれ形成されている。ここで、各遮光スリット６は、逆台形状を成しており、相対向する内面６ａは、車両の斜め前方に向かって広がるテーパ面とされ、これにはシボ加工や微小カット等の光拡散処理が施されている。 The flat substrate 3 on which the plurality of LEDs 2 are mounted is diagonally arranged so as to be inclined toward the outside of the vehicle toward the front of the vehicle, and the plurality of LEDs 2 are equidistant on the same plane along the longitudinal direction of the flat substrate 3. Have been placed. In the present embodiment, a red LED is used for the LED 2, and the direction of the optical axis x thereof is a direction orthogonal to the mounting surface of the flat substrate 3. The optical lens 4 has high light transmission. It is integrally formed in a flat plate shape by a transparent resin such as acrylic or polycarbonate, and a convex curved surface (aspherical surface) -shaped incident surface 5 is formed at a portion facing each LED 2. A groove-shaped light-shielding slit 6 is formed between the incident surfaces adjacent to the optical lens. Here, each light-shielding slit 6 has an inverted trapezoidal shape, and the opposing inner surfaces 6a are tapered surfaces that spread diagonally forward of the vehicle, and this is used for light diffusion such as embossing or fine cutting. It has been processed.

ところで、図１に示すように、当該車両用灯具１の配光狙い方向は、車両後方（図１の垂直下方）とされており、この配光狙い方向と各ＬＥＤ２の屈折限界ラインとの成す角度は、光学レンズ４の材料の臨界角を示す。 By the way, as shown in FIG. 1, the light distribution aiming direction of the vehicle lighting tool 1 is set to the rear of the vehicle (vertically downward in FIG. 1), and this light distribution aiming direction and the refraction limit line of each LED 2 are formed. The angle indicates the critical angle of the material of the optical lens 4.

而して、光学レンズ４の各入射面５は、各ＬＥＤ２から光軸ｘ方向に出射する光を当該光学レンズ４の臨界角の範囲内において入射・拡散させる構成とされており、光学レンズ４内での光の出力角（拡散角）θ（図２参照）は、臨界角の範囲内に設定されるとともに、光学レンズ４の各入射面５を通るレンズ光軸ｙは、光の出力角θの範囲に設定されている。つまり、光学レンズ４の各入射面５から入射する光は、出力角θの範囲内で均一な輝度が得られるように、各入射面５によって拡散及び集光制御される。 Therefore, each incident surface 5 of the optical lens 4 is configured to incident and diffuse the light emitted from each LED 2 in the optical axis x direction within the range of the critical angle of the optical lens 4. The light output angle (diffusion angle) θ (see FIG. 2) is set within the critical angle range, and the lens optical axis y passing through each incident surface 5 of the optical lens 4 is the light output angle. It is set in the range of θ. That is, the light incident from each incident surface 5 of the optical lens 4 is diffused and focused controlled by each incident surface 5 so that uniform brightness can be obtained within the range of the output angle θ.

ここで、光学レンズ４の光出射方向において入射面５とは反対側（正面側）には、横方向に細長い出射面７が形成されているが、この出射面７は、車体後部の外形形状に沿って斜めに傾斜する（車両外側に向かって車両前方へと傾斜する）凸曲面形状を成している。尚、平面基板３は、光学レンズ４の出射面７の傾斜に沿って斜めに配置されている。 Here, in the light emitting direction of the optical lens 4, a laterally elongated emitting surface 7 is formed on the side opposite to the incident surface 5 (front side), and the emitting surface 7 has an outer shape of the rear part of the vehicle body. It has a convex curved surface shape that inclines diagonally along (inclines toward the outside of the vehicle toward the front of the vehicle). The flat substrate 3 is arranged obliquely along the inclination of the exit surface 7 of the optical lens 4.

而して、テールランプとして機能する車両用灯具１の配光狙い方向は、車両後方（図１の垂直下方）であって、光学レンズ４の出射面７には、該光学レンズ４内を拡散しながら当該出射面７に向かう光を配光狙い方向（車両後方）へと屈折させる鋸刃状の複数のプリズムカット７ａが連続的に形成されている（図３参照）。従って、本実施の形態に係る車両用灯具１においては、図１に示すように、各ＬＥＤ２の光軸ｘと、光学レンズ４のレンズ光軸ｙと、配光狙い方向とは各々独立に設定されている。 Therefore, the light distribution aiming direction of the vehicle lighting tool 1 functioning as a tail lamp is the rear of the vehicle (vertically downward in FIG. 1), and the inside of the optical lens 4 is diffused on the exit surface 7 of the optical lens 4. However, a plurality of saw-blade-shaped prism cuts 7a that refract the light toward the exit surface 7 in the light distribution aiming direction (rear of the vehicle) are continuously formed (see FIG. 3). Therefore, in the vehicle lamp 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, the optical axis x of each LED 2, the lens optical axis y of the optical lens 4, and the light distribution aiming direction are set independently of each other. Has been done.

従って、本実施の形態に係る車両用灯具１において、複数のＬＥＤ２が同時に起動されてこれらが発光すると、各ＬＥＤ２からその光軸ｘ方向に出射する光（赤色光）は、光学レンズ４の各入射面５から該光学レンズ４内に入射するが、この光は、前述のように各入射面５の作用によって光学レンズ４の臨界角の範囲内において入射・拡散しつつ出射面７に向かい、出射面７に形成された複数のプリズムカット７ａによって屈折して配光狙い方向（車両後方）に向かって出射する。このとき、各ＬＥＤ２からの光が光学レンズ４の出射面７から出射する際に互いの光同士が交差することがないため、光学レンズ４の出射面７が全幅に亘ってライン状に均一に発光する。 Therefore, in the vehicle lighting tool 1 according to the present embodiment, when a plurality of LEDs 2 are simultaneously activated and emit light, the light (red light) emitted from each LED 2 in the optical axis x direction is each of the optical lenses 4. The light is incident on the optical lens 4 from the incident surface 5, and as described above, the light is incident and diffused within the critical angle range of the optical lens 4 by the action of each incident surface 5 toward the exit surface 7. It is refracted by a plurality of prism cuts 7a formed on the exit surface 7 and emitted toward the light distribution aiming direction (rear of the vehicle). At this time, when the light from each LED 2 is emitted from the emission surface 7 of the optical lens 4, the light does not intersect with each other, so that the emission surface 7 of the optical lens 4 is uniformly lined over the entire width. It emits light.

以上のように、本実施の形態に係る車両用灯具１においては、光学レンズ４の各入射面５から入射する各ＬＥＤ２からの光は、光学レンズ４の臨界角の範囲内において入射・拡散するために光学レンズ４の各入射面５で全反射することがなく入射し、全ての光が出射面７に形成されたプリズムカット７ａによって屈折して配光狙い方向（車両後方）に出射する。このため、光の利用効率が高められるとともに、全反射による暗部の発生が防がれて光学レンズ４の均一な発光が実現する。 As described above, in the vehicle lighting tool 1 according to the present embodiment, the light from each LED 2 incident from each incident surface 5 of the optical lens 4 is incident and diffused within the range of the critical angle of the optical lens 4. Therefore, the light is incident on each incident surface 5 of the optical lens 4 without being totally reflected, and all the light is refracted by the prism cut 7a formed on the exit surface 7 and emitted in the light distribution aiming direction (rear of the vehicle). Therefore, the efficiency of light utilization is improved, the generation of dark areas due to total reflection is prevented, and uniform light emission of the optical lens 4 is realized.

又、本実施の形態では、平面化された平面基板３を用いるため、この平面基板３をＬＥＤ２の数に応じて複数に分割する必要がなく、部品点数と組立工数を削減して当該車両用灯具１のコストダウンと軽量化を図ることができるとともに、ＬＥＤ２の位置精度が高められて当該車両用灯具１の品質の向上が図られる。そして、平面基板３を斜めに配置することによって、当該車両用灯具１の奥行き寸法を小さく抑えて小型化を図ることもできる。 Further, in the present embodiment, since the flat surface substrate 3 is used, it is not necessary to divide the flat surface substrate 3 into a plurality of parts according to the number of LEDs 2, and the number of parts and the assembly man-hours can be reduced for the vehicle. The cost and weight of the lamp 1 can be reduced, and the position accuracy of the LED 2 is improved to improve the quality of the vehicle lamp 1. Then, by arranging the flat substrate 3 diagonally, the depth dimension of the vehicle lamp 1 can be suppressed to be small and the size can be reduced.

更に、本実施の形態に係る車両用灯具１においては、光学レンズ４の隣接する入射面５の間に溝状の遮光スリット６をそれぞれ形成するとともに、各遮光スリット６の相対向する内面６ａにシボ加工等の光拡散処理を施したため、各ＬＥＤ２から出射する光のうち光学レンズ４の臨界角の範囲外に向かう光は、遮光スリット６によって遮光されて各入射面５で全反射することがなく、不要な光（制御不能な光）の光学レンズ４外への出射が抑えられるために当該車両用灯具１の点灯フィーリングが高められる。又、光学レンズ４の入射面５に入射しない直射光は、各遮光スリット６の光拡散処理された内面６ａによって拡散・減光されて光学レンズ４外への出射が抑制される（遮光される）ため、直射光による各ＬＥＤ２の点光りが抑えられ、このことによっても当該車両用灯具１の点灯フィーリングが高められる。 Further, in the vehicle lighting tool 1 according to the present embodiment, groove-shaped light-shielding slits 6 are formed between the incident surfaces 5 adjacent to the optical lens 4, and the inner surfaces 6a of the light-shielding slits 6 are opposed to each other. Since the light diffusion treatment such as grain processing is performed, the light emitted from each LED 2 that goes out of the critical angle range of the optical lens 4 is shielded by the light-shielding slit 6 and totally reflected by each incident surface 5. However, since the emission of unnecessary light (uncontrollable light) to the outside of the optical lens 4 is suppressed, the lighting feeling of the vehicle lighting tool 1 is enhanced. Further, the direct light that does not enter the incident surface 5 of the optical lens 4 is diffused and dimmed by the light diffusing inner surface 6a of each light shielding slit 6, and the emission to the outside of the optical lens 4 is suppressed (shielded). ) Therefore, the lighting of each LED 2 due to the direct light is suppressed, and this also enhances the lighting feeling of the vehicle lighting tool 1.

そして、本実施の形態では、光学レンズ４の各遮光スリット６の底部に平坦面６ｂをそれぞれ形成したため、各平坦面６ｂの幅を調整することによって、該平坦面６ｂを、レイアウト（複数のＬＥＤ２の配列ピッチや光学レンズ４の奥行き等）に対応させたり、遮光スリット６による遮光量を微調整する調整代として使用することができる。 Then, in the present embodiment, since the flat surface 6b is formed at the bottom of each light-shielding slit 6 of the optical lens 4, the flat surface 6b is laid out (plurality of LEDs 2) by adjusting the width of each flat surface 6b. It can be used as an adjustment allowance for finely adjusting the amount of light-shielding by the light-shielding slit 6 or corresponding to the arrangement pitch of the lens 4 or the depth of the optical lens 4.

尚、以上はテールランプとして使用される車両用灯具に対して本発明を適用した形態について説明したが、本発明は、テールランプ以外の他の任意の用途に供せられる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。 Although the embodiment of the present invention applied to the vehicle lighting equipment used as the tail lamp has been described above, the present invention also applies to the vehicle lighting equipment used for any purpose other than the tail lamp. Of course, it is applicable to.

１車両用灯具
２ＬＥＤ
３平面基板
４光学レンズ
５光学レンズの入射面
６光学レンズの遮光スリット
６ａ遮光スリットの内面
６ｂ遮光スリットの平坦面
７光学レンズの出射面
７ａ出射面のレンズカット
ｘＬＥＤの光軸
ｙレンズ光軸
θ 光の出力角
1 Vehicle lighting equipment 2 LED
3 Flat substrate 4 Optical lens 5 Incident surface of optical lens 6 Light-shielding slit of optical lens 6a Inner surface of light-shielding slit 6b Flat surface of light-shielding slit 7 Exit surface of optical lens 7a Lens cut of exit surface x Optical axis of LED y Lens optical axis θ Optical output angle

Claims

Multiple LEDs arranged on the same flat substrate,
A plurality of convex curved incident surfaces arranged in front of the LED in the light emitting direction and facing each LED, and a continuous convex curved surface provided on the side opposite to the incident surface in the light emitting direction. With an optical lens
In vehicle lighting fixtures equipped with
The flat surface substrate and the exit surface of the optical lens are formed long in the lateral direction of the vehicle and are arranged obliquely in the longitudinal direction so as to be inclined forward toward the outside of the vehicle.
In each of the LEDs, the optical axis of each LED is orthogonal to the flat substrate, and the light emitted in the optical axis direction of each LED is emitted from each incident surface of the optical lens corresponding to each of the plurality of LEDs. It is arranged along the longitudinal direction of the flat substrate on one surface of the flat substrate so as to be incident on the optical lens.
The optical lens is integrally formed in a flat plate shape by a light-transmitting transparent resin, and the incident surface having a convex curved surface that is convex toward each LED is formed at a portion facing each LED. Ori
Groove-shaped slits are continuously formed on the convex curved surface of the incident surface between the incident surfaces adjacent to the optical lens.
The opposing inner surfaces of the slits are tapered surfaces that extend diagonally forward of the vehicle and are light diffusion surfaces composed of minute uneven surfaces.
The optical axis of each lens passing through the plurality of incident surfaces of the optical lens is within the range of the output angle of light in the optical lens and faces the inside of the vehicle with respect to the optical axis of the corresponding LED.
Each incident surface of the optical lens is configured to allow light from each LED corresponding to each incident surface to be incident within the range of the critical angle of the optical lens.
The vehicle is characterized in that a plurality of saw blade-shaped cuts that refract the light diffused in the optical lens in the front-rear direction of the vehicle are continuously formed on the exit surface of the optical lens. Optical equipment.

The vehicle lighting fixture according to claim 1 , wherein the plurality of LEDs are red LEDs and are used as tail lamps.

The vehicle lamp according to claim 1 or 2, wherein a flat surface is formed at the bottom of each of the light-shielding slits of the optical lens.