JP2005353374A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の車両用灯具では反射面の発光範囲がある程度限られていて大きくできないという点にある。
【解決手段】ＬＥＤ８の位置をほぼ焦点とする回転放物面を基調とする反射面９が８個に分割されており、この８個の反射面９が、ＬＥＤ８からの光のうち主に半値角以内の光Ｌを所定の方向に反射させて配光規格を満足させる４個の第１反射面１１群と、ＬＥＤ８からの光のうち主に半値角以外の光Ｌ２を所定の方向に反射させて発光範囲を広げかつ発光範囲の形状を調整する４個の第２反射面１２群と、からなり、第１反射面１１群の回転放物面のＦ値が第２反射面１２群の回転放物面のＦ値よりも小さい。この結果、反射面９の発光範囲をある程度大きくすることができ、しかも、反射面９の発光範囲の形状を円形以外に任意の形状に調整することができる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、たとえば、テールストップランプなどの車両用灯具であって、指向特性を有するＬＥＤを光源として使用する車両用灯具に関するものである。

近年、ＬＥＤを光源として使用する車両用灯具は、開発されている。しかしながら、一般のＬＥＤは、指向特性を有するので、１個のＬＥＤの発光範囲が小さい。このために、前記の車両用灯具は、たとえば、光量（光度、照度）などの配光規格を満足させるために多数個のＬＥＤを必要とするので、製造コストが高くなるという問題がある。

そこで、１個のＬＥＤの発光範囲を広げて、少ない数のＬＥＤで配光規格を満足させるような車両用灯具（たとえば、特許文献１、特許文献２）が開発されている。以下、この車両用灯具について図６を参照して説明する。なお、括弧つきの符号は、特許文献１、特許文献２にそれぞれ対応する。この車両用灯具は、指向特性を有するＬＥＤ（９３）、（１）を光源として使用し、かつ、前記ＬＥＤ（９３）、（１）からの光（Ｌ）を所定の方向に反射させる反射面（９４）、（５３）を使用するものである。以下、この車両用灯具の作用について説明する。ＬＥＤ（９３）、（１）を点灯（発光）させると、ＬＥＤ（９３）、（１）からの光（Ｌ）は、反射面（９４）、（５３）で所定の方向に反射され、その反射光（Ｌ１）が外部に所定の配光パターンで照射される。この車両用灯具は、反射面（９４）、（５３）を利用して、少ない数のＬＥＤ（９３）、（１）で配光規格を満足させるものである。

前記の従来の車両用灯具は、少ない数のＬＥＤ（９３）、（１）で配光を満足するために、単一の回転放物面の反射面（９４）、（５３）を使用する。すなわち、前記の従来の車両用灯具は、配光規格を満足させるための光量と、光源（ＬＥＤ（９３）、（１））の少ない数とにより、光源（ＬＥＤ（９３）、（１））からの光（Ｌ）を有効に使用するために、単一の回転放物面の反射面（９４）、（５３）によって得られる反射光（Ｌ１）を利用するものである。

ところが、光源として、指向特性を有するＬＥＤ（９３）、（１）を使用する場合には、反射面（９４）、（５３）の回転放物面のＦ値（焦点距離）が小さくなる。このために、前記の従来の車両用灯具は、反射面（９４）、（５３）から反射される反射光（Ｌ１）の範囲、すなわち、反射面（９４）、（５３）の発光範囲がある程度限られていて大きくできないと言う課題がある。

以下、前記の従来の車両用灯具の課題について図６を参照して説明する。すなわち、単一の回転放物面からなる反射面（９４）、（５３）の正面から見た外形寸法（Ａ）、（Ｂ）は、反射面（９４）、（５３）の奥行き寸法（Ｃ）により制限されている。この反射面（９４）、（５３）の奥行き寸法（Ｃ）は、反射面（９４）、（５３）の回転放物面のＦ値により制限されている。これは、反射面（９４）、（５３）にたとえばアルミ蒸着を施すことができる反射面（９４）、（５３）の奥行き寸法（Ｃ）と、反射面（９４）、（５３）の回転放物面のＦ値との間に相対関係があるためである。そして、反射面（９４）、（５３）の回転放物面のＦ値は、光源として指向特性を有するＬＥＤ（９３）、（１）を使用する場合には小さくなる。この反射面（９４）、（５３）の回転放物面のＦ値の制限により、反射面（９４）、（５３）の奥行き寸法（Ｃ）が小さくなり、この反射面（９４）、（５３）の奥行き寸法（Ｃ）の制限により、反射面（９４）、（５３）の発光範囲の外形寸法（Ａ）、（Ｂ）が小さく限られてしまう。なお、図６において、反射面（９４）、（５３）の発光範囲は、横の外形寸法（Ａ）と縦の外形寸法（Ｂ）とからなる正方形（（Ａ）＝（Ｂ））に内接する円形形状をなす。

しかも、反射面（９４）、（５３）の発光範囲は、ほぼ円形をなす。この反射面（９４）、（５３）の発光範囲を円形に内接する四角形たとえばほぼ正方形にすると、反射面（９４）、（５３）の回転放物面を削って反射面（９４）、（５３）に立壁（Ｄ）を形成する必要がある。この場合、四角形たとえばほぼ正方形の発光範囲の寸法（Ｅ）は、この四角形たとえばほぼ正方形に外接するほぼ円形の発光範囲の寸法（Ａ）、（Ｂ）よりも小さくなる。このように、前記の従来の車両用灯具は、反射面（９４）、（５３）の発光範囲がある程度限られていて大きくできない。

特開２０００−２７６９０５号公報（段落番号「０００２」「０００３」および図４を参照） 特開２００２−２７０００９号公報（段落番号「０００５」「０００６」および図４、図５を参照）

この発明が解決しようとする問題点は、従来の車両用灯具では、反射面（９４）、（５３）の発光範囲がある程度限られていて大きくできないという点にある。

この発明は、ＬＥＤの位置をほぼ焦点とする回転放物面を基調とする反射面が複数個に分割されており、この複数個の反射面が、ＬＥＤからの光のうち主に半値角以内の光を所定の方向に反射させて配光規格を満足させる第１反射面群と、ＬＥＤからの光のうち主に半値角以外の光を所定の方向に反射させて発光範囲を広げかつ発光範囲の形状を調整する第２反射面群と、からなり、第１反射面群の回転放物面のＦ値が第２反射面群の回転放物面のＦ値よりも小さいことを特徴とする。

この発明の車両用灯具は、回転放物面のＦ値が小さい第１反射面群により、ＬＥＤからの光のうち主に半値角以内の光を所定の方向に反射させて配光規格を満足させることができ、一方、回転放物面のＦ値が大きい第２反射面群により、ＬＥＤからの光のうち主に半値角以外の光を所定の方向に反射させて発光範囲を広げかつ発光範囲の形状を調整することができる。この結果、この発明の車両用灯具は、反射面の発光範囲をある程度大きくすることができ、しかも、反射面の発光範囲の形状を円形以外に任意の形状に調整することができる。

以下に、この発明にかかる車両用灯具の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

以下、この実施例における車両用灯具の構成について説明する。図２および図３中、符号１は、この実施例における車両用灯具としてのテールストップある。このテールストップランプ１は、灯室２を区画するランプハウジング３およびランプレンズ４と、前記灯室２内に配置されたインナーハウジング５（インナーパネル）およびＬＥＤアセンブリ６とを有する。

前記テールストップランプ１は、他の車両用灯具、たとえば、ターンシグナルランプ、バックアップランプなどと組み合わせられたコンビネーションランプであっても良い。また、前記ランプレンズ４は、たとえば、素通しのアウターレンズである。前記インナーハウジング５は、前記ランプハウジング３にスクリューなどにより取り付けられている。前記ＬＥＤアセンブリ６は、前記ランプハウジング３およびまたは前記インナーハウジング５にスクリューなどにより取り付けられている。なお、前記ランプレンズ４の内側（灯室２側）にインナーレンズを配置しても良い。

前記ＬＥＤアセンブリ６は、ホルダ７と、前記ホルダ７に取り付けられた複数個のＬＥＤ８とからなる。前記ＬＥＤ８は、図２に示すように、たとえば、上下に２列、１列に７個ずつ、合計１４個配置されている。前記ＬＥＤ８は、一般的かつ標準的なＬＥＤであって、図４に示す指向特性を有する。すなわち、前記ＬＥＤ８の半値角は、光度が０の点と０．５の点とを結ぶ直線と、０°の軸とに挟まれた角であって、０°の軸に対して約３０°〜３５°である。なお、前記ＬＥＤ８としては、前記の指向特性以外の指向特性を有するＬＥＤであっても良い。

前記インナーハウジング５には、反射面９が設けられている。前記反射面９は、図２および図３に示すように、１４個の前記ＬＥＤ８に対応して、上下に２列、１列に７個ずつ、合計１４個配置されている。前記反射面９は、前記インナーハウジング５の表面にたとえばアルミ蒸着を施してなる。前記反射面９は、前記ＬＥＤ８の発光点１０の位置をほぼ焦点とする回転放物面を基調とする反射面から構成されている。

前記反射面９は、発光範囲とほぼ同等であって、正面から見た形状がほぼ四角形、たとえば、図１に示すほぼ長方形、図２に示すほぼ菱形やほぼ台形などをなす。以下、図１に示すほぼ長方形をなす前記反射面９について説明する。すなわち、前記反射面９は、横の外形寸法Ａ１と、縦の外形寸法Ｂ１とのほぼ長方形をなす。また、前記反射面９は、前記ＬＥＤ８を中心として放射状に複数個、この例では８個に分割されている。８個に分割された前記反射面９は、前記ＬＥＤ８からの光のうち主に半値角以内の光Ｌを所定の方向に反射させて、配光規格を満足させる４個の第１反射面１１群と、前記ＬＥＤ８からの光のうち主に半値角以外の光Ｌ２を所定の方向に反射させて、発光範囲を広げかつ発光範囲の形状をほぼ長方形に調整する４個の第２反射面１２群と、からなる。

前記４個の第１反射面１１群の回転放物面のＦ値は、前記４個の第２反射面１２群の回転放物面のＦ値よりも小さい。また、前記４個の第１反射面１１群と前記４個の第２反射面１２群とは、交互に配置されている。すなわち、前記４個の第１反射面１１群は、長方形の４辺に対応して配置されており、前記４個の第２反射面１２群は、長方形の４角に対応して配置されている。

前記第１反射面１１には、光拡散手段が設けられている。前記光拡散手段は、図３（Ｂ）に示すように、前記第１反射面１１の回転放物面に設けられたシリンドリカル形状（カマボコ形状）の光拡散系のプリズム素子１３群からなる。なお、図３（Ａ）は、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）におけるＢ−Ｂ線拡大断面図である。

また、前記第１反射面１１と、前記インナーハウジング５の立壁１４との間には、繋面１５が設けられている。すなわち、回転放物面のＦ値が小さい前記第１反射面１１の奥行き寸法Ｃ１は、回転放物面のＦ値が大きい前記第２反射面１２の奥行き寸法Ｃ２よりも小さい。前記反射面９の奥行き寸法を前記第２反射面１２の奥行き寸法Ｃ２に合わせた場合、前記第１反射面１１の奥行き寸法Ｃ１と前記第２反射面１２の奥行き寸法Ｃ２との間に差が生じる。そして、前記繋面１５は、前記第１反射面１１の奥行き寸法Ｃ１と前記第２反射面１２の奥行き寸法Ｃ２との差を埋めるものである。

この実施例における車両用灯具、すなわち、テールストップランプ１は、８個に分割されていて前記第１反射面１１群および前記第２反射面１２群からなる１個の前記反射面９と、１個の前記ＬＥＤを１ユニットとし、上下に２列、１列に７個ずつ、合計１４個のユニットから構成されている。

この実施例における車両用灯具は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用効果について説明する。

まず、この実施例における車両用灯具としてのテールストップランプ１において、ＬＥＤ８を点灯発光させる。すると、ＬＥＤ８からの光のうち主に半値角以内の光Ｌは、回転放物面のＦ値が小さい４個の第１反射面１１群で所定の方向に反射され、また、光拡散系のプリズム素子１３群で所定の方向に拡散される。この拡散された反射光Ｌ１０は、ランプレンズ４を透過して外部に所定の配光パターンで照射される。これにより、配光規格が満足される。一方、ＬＥＤ８からの光のうち主に半値角以外の光Ｌ２０は、４個の第２反射面１２群で所定の方向に反射され、その反射光Ｌ２は、ランプレンズ４を透過して外部に所定の配光パターンで照射される。これにより、発光範囲が広げられ、かつ、発光範囲の形状が調整される。すなわち、長方形の４角に対応する４個の第２反射面１２群の反射作用により、発光範囲を長方形に大きくすることができ、長方形の発光範囲の４角の隅々まで発光させることができて長方形の発光範囲を綺麗に光らせることができる。

このように、この実施例における車両用灯具としてのテールストップランプ１は、反射面９の発光範囲をある程度大きくすることができ、しかも、反射面の発光範囲の形状を円形以外に任意の形状に調整することができる。たとえば、図１に示すように、反射面９の発光範囲は、４個の第１反射面１１群の反射作用および４個の第２反射面１２群の反射作用により、横の外形寸法Ａ１と縦の外形寸法Ｂ１とのほぼ長方形からなる。

前記の長方形の発光範囲の横の外形寸法Ａ１および縦の外形寸法Ｂ１は、第１反射面１１の直径よりも大きい。すなわち、回転放物面のＦ値が大きい第２反射面１２の奥行き寸法Ｃ２が、回転放物面のＦ値が小さい第１反射面１１の奥行き寸法Ｃ１よりも大きいためである。しかも、第１反射面１１の直径は、図６に示す従来の車両用灯具の円形の発光範囲の直径とほぼ等しい。

これにより、この実施例における車両用灯具としてのテールストップランプ１は、従来の車両用灯具の発光範囲よりも広くすることができる。しかも、この実施例における車両用灯具としてのテールストップランプ１は、従来の車両用灯具の円形の発光範囲に対して、発光範囲をほぼ長方形に調整することができる。

なお、反射面９のうち繋面１５は、第１反射面１１の回転放物面のＦ値１と第２反射面１２の回転ホ物面のＦ値との差から生じる第１反射面１１の奥行き寸法Ｃ１と第２反射面１２の奥行き寸法Ｃ２との差を埋めるものであって、配光には寄与しないものである。ろころが、第１反射面１１の拡散反射作用および第２反射面１２の反射作用により、繋面１５が光って見える。これにより、反射面９全体がほぼ長方形に光って見える。

特に、この実施例における車両用灯具としてのテールストップランプ１は、図２に示すように、８個に分割されていて第１反射面１１群および第２反射面１２群からなる１個の反射面９と、１個のＬＥＤを１ユニットとし、上下に２列、１列に７個ずつ、合計１４個のユニットから構成されている。このために、全ユニットのＬＥＤ８を点灯発光すると、１列に並べた７個のユニットが一体化した発光部を構成することができる。たとえば、図５（Ａ）に示すように、４個のユニットを１列に並べることにより、４個のユニットが一体化した発光部（斜線が施された部分）を構成することができる。この４個のユニットが一体化した発光部は、横の外形寸法Ｗと縦の外形寸法Ｈとの横に長い長方形形状をなす。これに対して、同じく、４個のユニット（１個のＬＥＤ（９３）、（１）と１個の反射面（９４）、（５３）からなるユニット）を１列に並べた従来の車両用灯具の場合は、図５（Ｂ）に示すように、隣り合うユニットの上下にほぼ三角形の無発光部Ｇが形成されて、複数個のユニットが一体化した発光部を構成することができない。

また、この実施例における車両用灯具としてのテールストップランプ１は、４個の第１反射面１１群により配光規格を満足させ、一方、４個の第２反射面１２群により発光範囲を広げかつ発光範囲の形状を調整するものであるから、ランプレンズ４において配光制御を行う必要がないので、ランプレンズ４（アウターレンズ）が素通しの場合に適している。

以下、実施例以外の例について説明する。前記の実施例においては、テールストップランプ１について説明するものである。ところが、この発明においては、テールストップランプ１以外のランプ（車両用灯具）にも適用することができる。

また、前記の実施例においては、反射面９の発光範囲は、図１に示すほぼ長方形、もしくは、図２に示すほぼ菱形をなすものである。ところが、この発明においては、反射面９の発光範囲は、長方形や菱形以外の形状、たとえば、五角形、六角形、八角形などの形状でも良い。

この発明にかかる車両用灯具の実施例を示す第１反射面群の反射作用と第２反射面群の反射作用との説明図である。 同じく、テールストップランプに使用した状態を示す正面図である。 図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 同じく、ＬＥＤの指向特性を示す説明図である。 同じく、複数個のユニットが一体化した発光部を構成する状態を示す説明図である。 従来の車両用灯具の反射面の反射作用を示す説明図である。

符号の説明

１ テールストップランプ
２ 灯室
３ ランプハウジング
４ ランプレンズ（アウターレンズ）
５ インナーハウジング
６ ＬＥＤアセンブリ
７ ホルダ
８ ＬＥＤ
９ 反射面
１０ 発光点
１１ 第１反射面
１２ 第２反射面
１３ 光拡散系のプリズム素子群
１４ 立壁
１５ 繋面
Ａ１ 反射面９の横の外形寸法
Ｂ１ 反射面９の縦の外形寸法
Ｃ１ 第１反射面１１の奥行き寸法
Ｃ２ 第２反射面１２の奥行き寸法
Ｌ ＬＥＤ８からの半値角以内の光
Ｌ１０ 第１反射面１１における反射光
Ｌ２ ＬＥＤ８からの半値角以外の光
Ｌ２０ 第２反射面１２における反射光

Claims (3)

1. 指向特性を有するＬＥＤを光源として使用し、かつ、前記ＬＥＤからの光を所定の方向に反射させる反射面を使用する車両用灯具において、
   前記反射面は、前記ＬＥＤの位置をほぼ焦点とする回転放物面を基調とする反射面から構成されており、かつ、複数個に分割されており、
   前記複数個の反射面は、前記ＬＥＤからの光のうち主に半値角以内の光を所定の方向に反射させて、配光規格を満足させる第１反射面群と、前記ＬＥＤからの光のうち主に半値角以外の光を所定の方向に反射させて、発光範囲を広げかつ発光範囲の形状を調整する第２反射面群と、からなり、
   前記第１反射面群の回転放物面のＦ値は、前記第２反射面群の回転放物面のＦ値よりも小さい、
   ことを特徴とする車両用灯具。
2. 前記反射面は、前記発光範囲とほぼ同等であり、正面から見た形状がほぼ四角形をなし、前記ＬＥＤを中心として放射状に複数個に分割されており、
   前記第１反射面群と前記第２反射面群とは、交互に配置されており、かつ、前記第１反射面群は、四角形の４辺に対応し、前記第２反射面群は、四角形の４角に対応する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 複数個に分割されておりかつ前記第１反射面群および前記第２反射面群からなる前記反射面と、前記ＬＥＤを１ユニットとし、複数個のユニットから構成されている、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。

Images