JP2001023414A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の車両用灯具においては、配光特性を形
成するために光源の光量の略半分を遮蔽するフード、遮
蔽板を使用するものであったので、光源の消費電力に見
合う明るい灯具とは成らない問題点を生じていた。 【解決手段】 本発明により、少なくとも底面と略直交
し光軸と一致する断面には楕円が表れ、底面上であり光
軸と略直交する軸を回転の中心とする断面には放物線の
表れるユニット反射面の任意数を、光軸を一致させた放
射状に組合わせて反射鏡と成し、この反射鏡の楕円の焦
点の第一焦点に略一致させて光源が配置されている車両
用灯具としたことで、レンズに入射する前のビームの形
状を自在なものとして、例えば遮蔽板による大量の光量
の損失を生じないものとして消費電力に見合う明るい車
両用灯具の実現を可能とし課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両用灯具に関する
ものであり、詳細にはヘッドランプ、フォグランプなど
の照明用灯具、あるいは、テールランプ、ストップラン
プなど信号用灯具の何れにも使用が可能であり且つ効率
に優れる灯具の構成の提供を目的とするものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の車両用灯具の構成の例を
示すものが図７および図８であり、先ず、図７に示す車
両用灯具９０においては、焦点に置かれた光源９１から
の光を平行光線に変換して反射する回転放物面など放物
面系の反射鏡９２を採用し、得られた平行光線に対して
レンズ９３に施されるレンズカット９３ａなどにより配
光特性を形成するものである。

【０００３】また、図８に示す車両用灯具８０において
は、第一焦点に置かれた光源８１の像を第二焦点に結像
させる回転楕円面など楕円面系の反射鏡８２を採用し、
この第二焦点に結像する光源８１の像を投影レンズ８３
により投影することで配光特性を形成するものである。

【０００４】ここで、放物面系の反射鏡９２を採用する
車両用灯具９０と楕円面系の反射鏡８２を採用する車両
用灯具８０とを比較すると、一般的に、第二焦点に結像
する光源８１の像を投影する車両用灯具８０の方が、照
射方向への開口面積を少なくできる分だけ光源８１に対
する光束利用率に優れると言われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記何
れの車両用灯具８０、９０においても、すれ違い配光特
性を得ようとするときには、図７に示した車両用灯具９
０においては光源９１の下方をフード９４で覆い反射鏡
９２の下半部に光が達しないようにして上向き光の発生
を防止するものとされている。

【０００６】また、図８に示した車両用灯具８０におい
ては第二焦点の近傍に反射鏡８２からの反射光の略半分
を遮蔽する遮光板８４を設けて、同様に上向き光を生じ
ないようにするものであり、結果として光源９１，８１
からの光の略半分しか利用できず、結果としては光源
（電球）の消費電力の割には明るい車両用灯具が得られ
ないものとなる問題点を生じていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記した従来の
課題を解決するための具体的手段として、１つが底面お
よび両端が開口し前記底面の中心に光軸を有する略トン
ネル状のユニット反射面であり、前記ユニット反射面は
少なくとも前記底面と略直交し前記光軸と一致する断面
には楕円が表れ、前記底面上であり前記光軸と略直交す
る軸を回転の中心とする断面には放物線の表れるものと
して形成され、このユニット反射面の任意数を前記光軸
を略一致させた放射状に組合わせて反射鏡と成し、この
反射鏡の前記楕円の焦点の第一焦点に略一致させて光源
が配置されていることを特徴とする車両用灯具を提供す
ることで課題を解決するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明を図に示す実施形
態に基づいて詳細に説明する。図１に符号１で示すもの
は本発明に係る車両用灯具であり、この車両用灯具１
は、例えばメタルハライド放電灯とした光源２と、複数
のユニット反射面３１が複合された複合反射鏡３と、投
影レンズ４とを主たる構成要素として形成されている。

【０００９】ここで、先ず本発明の要旨の部分である前
記複合反射鏡３について説明を行うと、この実施形態に
おいては前記複合反射鏡３はユニット反射面３１の３
個、即ち、第一ユニット反射面３１Ａ、第二ユニット反
射面３１Ｂ、第三ユニット反射面３１Ｃが組合わされて
形成されている。

【００１０】図２は上記のユニット反射面３１の構成を
第一ユニット反射面３１Ａで代表させて示すものであ
り、このユニット反射面３１の反射面３１ａは底面３１
ｂと両端が開口する略トンネル状もしくは樋状の内面側
とされ、例えばアルミニウムの蒸着による反射処理（図
示は省略）が成されている。

【００１１】そして、前記両端のいずれか一方は光源取
付部３１ｃとされ、他方は光放出口３１ｄとされて以降
に説明する機能に適するものとされている。このとき
に、前記光源取付部３１ｃにおいては光源２の中心線を
底面３１ｂに一致させるものとされ、これによりユニッ
ト反射面３１の光軸Ｚは底面３１ｂ内に含まれるものと
されている。

【００１２】また、この実施形態においては、前記底面
３１ｂに直交し、前記光軸Ｚに一致する断面Ｐ１におい
ては前記反射面３１ａには前記光軸Ｚ上に第一焦点ｆ１
と第二焦点ｆ２とを有する楕円ＯＶが表れるものとさ
れ、前記光源取付部３１ｃは光源２を第一焦点ｆ１にも
一致させるものとされている。

【００１３】加えて、この実施形態においては、前記底
面３１ｂ内に前記光軸Ｚと略直交して存在し、且つ、前
記楕円の第二焦点ｆ２を通る軸Ｘを回転の中心とする断
面Ｐ２と前記反射面３１ａとの交差する位置には、第一
焦点ｆ１を焦点とする放物線ＨＹが表れるものとして形
成されている

【００１４】このように反射面３１ａを形成したこと
で、１つのユニット反射面３１から放射される光の形状
は、図２中にビームＭ１として示すように、前記断面Ｐ
１の延長方向では第二焦点ｆ２を原点とする放射状であ
り、前記断面Ｐ２の延長方向には略一定の幅となる略帯
状の形状が得られるものとなる。

【００１５】本発明の車両用灯具１においては、上記に
説明したユニット反射面３１の複数を組合わせて反射鏡
３とする（図１参照）ものであり、この組合わせに当た
っては各ユニット反射面３１はそれぞれの光軸Ｚを一致
させて所望の数、例えば３つが放射状に配置される。
尚、放射状に配置するときの光軸Ｚの延長上から見ると
きの各ユニット反射面３１間の角度は、所望の配光特性
の形状を考慮して定められる。

【００１６】ここで、本発明の実際の実施に当たって
は、組合わせ状態での各ユニット反射面３１において、
例えば前記断面Ｐ２と反射面３１ａとの交点に表れる放
物線ＨＹの焦点を光源２（第一焦点ｆ１）の上方に位置
させるものとして、反射光に下向きの特性を与えるな
ど、従来から車両用灯具を形成されているときに用いら
れている手段により反射光を制御することは自在であ
る。

【００１７】尚、この実施形態においては、３つのユニ
ット反射面３１（Ａ〜Ｃ）が組合わされて反射鏡３が形
成されるものとされ、２つのユニット反射面３１Ａ，３
１Ｂが略水平方向で対向して配置され、１つのユニット
反射面３１Ｃは垂直方向に起立する状態として配置さ
れ、全体としては略逆Ｔ字状とされている。

【００１８】このようにユニット反射面３１（Ａ〜Ｃ）
が組合わされたときの反射鏡３からの複合ビームＭ２の
形状を示すものが図３であり、複合ビームＭ２の形状は
上記の各ユニット反射面３１（Ａ〜Ｃ）の組合わされた
形状とは反転し略Ｔ字状となる。よって、略Ｔ字状の鉛
直部分を投影レンズ４に施したレンズカット４ａで水平
方向に拡散させれば、車両の走行に適する水平幅が広く
垂直幅が狭い車両の走行に適する配光特性が得られるも
のとなる。

【００１９】尚、このときに、形成する配光特性が上向
き光の発生が厳格に規制されるすれ違い用の配光特性で
ある場合には、上記のレンズカット４ａのみの処理では
対処できないケースも生じる。この場合には第二焦点ｆ
２の近傍に不要光を遮蔽する遮蔽板５を設けて対処する
ことも可能であるが、本発明では上記にも説明したよう
に複合ビームＭ２の形状が既に所望の配光特性の形状に
近似させられているので、遮蔽する光量は僅少で良いも
のとなる。

【００２０】次いで、上記の構成とした本発明の車両用
灯具１の作用および効果について説明を行う。本発明に
より反射鏡３をユニット反射面３１の複数が任意位置と
して組合わされたものとしたことで、例えばすれ違い用
の配光特性を得るのに最適なビーム形状など車両用灯具
１の使用目的に適するビーム形状が自在に得られるもの
となる。

【００２１】このことは、従来例ではすれ違い配光特性
を得るためには絶対的に必要であったフード、遮蔽板を
不要もしくは最低限のものとすることが可能となるもの
であり、即ち、光源２に対する光束利用率を向上させ、
光源２の消費電力に見合う明るい車両用灯具の実現を可
能とすると共に、当初から最適なビーム形状とされてい
るので、正確な配光特性の形状の形成も容易となる。

【００２２】また、本発明の車両用灯具１においては、
光源２はユニット反射面３１を組合わせた反射鏡３で全
周を取り囲まれているものであり、且つ、ユニット反射
面３１は光軸Ｚ方向には楕円系であるので、このユニッ
ト反射面３１が組合わされた反射鏡３自体も光束捕捉率
が高く、上記と併せて一層に明るい車両用灯具１の実現
が可能となる。

【００２３】図４は本発明の別の実施形態を示すもので
あり、前の実施形態は照明用の車両用灯具１に対して実
施した例を示したが、この実施形態はテールランプなど
信号用の車両用灯具１０に実施するときの例を示すもの
である。従って、採用される光源（図示は省略）もＬＥ
Ｄランプなどと小型化されるので、ユニット反射面１３
１もこれに合わせて小型化され、反射鏡１３も小型化な
ものとなっている。

【００２４】また、この実施形態においては前記ユニッ
ト反射面１３１は１２０°間隔の放射状に組合わされて
反射鏡１３が形成され、図５に示すような複合ビームＭ
３の形状が得られるものとされている。そして、反射鏡
１３はそれぞれに光源１２が取り付けられたもの複数個
用意され、ハウジング１６にマトリクス状などとして配
列されている。

【００２５】また、レンズ１４には上記の反射鏡１３の
配列に合わせて魚眼レンズ状などとしたレンズカット１
４ａが施されている。このようにすることで、レンズカ
ット１４ａの曲率などを最適化することでレンズ１４の
全面を均一な明るさとして光輝させることも可能である
が、逆に、例えばユニット反射面１３１を７２°等間隔
の放射状として５つを組合わせ、五芒星状となる複合ビ
ームＭ３の形状を積極的に見せるものとしても良い。

【００２６】尚、この実施形態では前記ユニット反射面
１３１は前の実施形態と全く同じ構成のものが採用され
ているものとして説明を行うが、軸Ｘを回転の中心とす
る断面Ｐ２と反射面との交差する位置にも楕円が表れる
ものとして形成しても良く、その選択は、例えば発光面
における光のパターンの形状の設定など求める作用、効
果により自在である。

【００２７】図６は本発明の更に別の実施形態であり、
前のいずれの実施形態でも反射鏡３を構成する全てのユ
ニット反射面３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃは同じ位置に第二
焦点ｆ２を有するものとして説明したが、本発明はこれ
を限定するものではなく、図示のようにそれぞれの第二
焦点ｆ２Ａ、ｆ２Ｂ、ｆ２Ｃを異なる位置として設定し
ても良いものである。

【００２８】また、このときに前記光軸Ｚは必ずしも厳
密に一致させる必要はなく、例えば一部のユニット反射
面３１、１３１を下向きとするなどして、ユニット反射
面自体で幻惑光の発生を防止するものとしても良い。こ
のようにすると、レンズ４、１４に達するときのビーム
Ｍの長さなどを変えることが可能となり、例えば路側側
に広い配光特性を得ようとするときなどに好都合とな
る。

【００２９】

【発明の効果】以上に説明したように本発明により、１
つが底面および両端が開口し前記底面の中心に光軸を有
する略トンネル状のユニット反射面であり、前記ユニッ
ト反射面は少なくとも前記底面と略直交し前記光軸と一
致する断面には楕円が表れ、前記底面上であり前記光軸
と略直交する軸を回転の中心とする断面には放物線の表
れるものとして形成され、このユニット反射面の任意数
を前記光軸を一致させた放射状に組合わせて反射鏡と成
し、この反射鏡の前記楕円の焦点の第一焦点に略一致さ
せて光源が配置されている車両用灯具としたことで、第
一には、レンズに入射する前のビームの形状を自在なも
のとして、例えば遮蔽板による大量の光量の損失を生じ
ないものとして消費電力に見合う明るい車両用灯具の実
現を可能とし、性能の向上に極めて優れた効果を奏する
ものである。

【００３０】また第二には、上記のようにユニット反射
面の任意数を任意角度で放射状に接続し反射鏡を形成し
ビームの形状を自在としたことで、信号用の車両用灯具
においては発光面における光の形状も自在に設定できる
ものとなり、従来にない斬新な見え方の車両用灯具の実
現も可能として、デザインの向上、商品性の向上にも極
めて優れた効果を奏するものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る車両用灯具の実施形態を一部を
分解した状態で示す斜視図である。

【図２】 同じ実施形態の要部であるユニット反射面を
示す説明図である。

【図３】 本発明の反射鏡により得られるビーム形状の
例を示す説明図である。

【図４】 同じく本発明に係る車両用灯具の別の実施形
態を一部を分解した状態で示す斜視図である。

【図５】 別の実施形態におけるビーム形状の例を示す
説明図である。

【図６】 同じく本発明に係る車両用灯具の更に別の実
施形態を要部で示す斜視図である。

【図７】 従来例を示す断面図である。

【図８】 別の従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１、１０……車両用灯具 ２……光源 ３、１３……反射鏡 ３１、１３１……ユニット反射面 ３１ａ……反射面 ３１ｂ……底面 ３１ｃ……光源取付面 ４、１４……レンズ ４ａ，１４ａ……レンズカット ５……遮蔽板 １６……ハウジング

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K042 AA08 AA12 AC06 BB02 BB06 BB09 BC01 BE01 3K080 AA01 AB01 BA10 BB01 BC02 BC03

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １つが底面および両端が開口し前記底面
   の中心に光軸を有する略トンネル状のユニット反射面で
   あり、前記ユニット反射面は少なくとも前記底面と略直
   交し前記光軸と一致する断面には楕円が表れ、前記底面
   上であり前記光軸と略直交する軸を回転の中心とする断
   面には放物線の表れるものとして形成され、このユニッ
   ト反射面の任意数を前記光軸を略一致させた放射状に組
   合わせて反射鏡と成し、この反射鏡の前記楕円の焦点の
   第一焦点に略一致させて光源が配置されていることを特
   徴とする車両用灯具。
2. 【請求項２】 前記ユニット反射面の前記底面上であり
   前記光軸と略直交し、且つ、前記楕円の第二焦点を通る
   軸を回転の中心とする断面には放物線が表れるものとし
   て形成されていることを特徴とする請求項１記載の車両
   用灯具。
3. 【請求項３】 前記ユニット反射面の前記底面上であり
   前記光軸と略直交し、且つ、前記楕円の第二焦点を通る
   軸を回転の中心とする断面には楕円が表れるものとして
   形成されていることを特徴とする請求項１記載の車両用
   灯具。