JP2006049231A - 車両用標識灯 - Google Patents

Abstract

【課題】 ２回反射型の光学系を用いたときにも反射光を有効に利用すること。
【解決手段】 光軸Ｌを灯具前方に向けて配置されたＬＥＤ２０と、ＬＥＤ２０の前方に配置されたレンズ１２と、ＬＥＤ２０の周囲に配置されたリフレクタ２６を備え、レンズ１２には、ＬＥＤ２０からの光をリフレクタ２６側へ反射させて、その反射光の仮想光源像４４を光軸Ｌ上から離間した位置に形成する曲面反射面４２と、曲面反射面４２で反射した反射光がリフレクタ２６の反射面３０で再度反射したときの再反射光を灯具前方へと透過させる透過部３４が形成され、反射面３０は仮想光源像４４を焦点とする曲面形状に形成されている。
【選択図】 図１１

Description

本発明は、車両用標識灯に係り、特に、光源としてＬＥＤを用いて、テールランプやストップランプなどの灯具として用いるように構成された車両用標識灯に関する。

従来、車両用標識灯として、光源にＬＥＤ（発光ダイオード）を用いたものが知られている。この種の車両用標識灯においては、発光面積を大きくするために、ＬＥＤの周囲にリフレクタを配置し、ＬＥＤから照射される光を直接前面レンズに照射するとともに、リフレクタで反射させて、その反射光を前面レンズに照射する構成が採用されている。しかし、ＬＥＤからの光を前面レンズに向けて照射するとともに、リフレクタで反射させて、その反射光を前面レンズに照射する構成では、前面レンズ全体を均一に照射するには十分ではない。

そこで、図１２に示すように、前面レンズ５のＬＥＤ２との対向面のうち光軸Ｘに対応する部位に回転楕円反射面３を形成し、ＬＥＤ２から照射される光を回転楕円反射面３で反射させたあと、主反射面４で反射させて前面レンズ５側に照射する、いわゆる２回反射型のものが提案された（特許文献１参照）。

図１２に示す車両用標識灯においては、回転楕円反射面３で現実の光源位置よりも前方となる位置（主反射面４から離れる位置）に、すなわち第２焦点の位置３ｂに仮想の光源像を形成するようにしているため、光が入射可能な主反射面４の面積を大きくすることで、発光面積を大きくすることができるとともに、前面レンズ５を均一に照射することができる。

特開２００１−２８３６１６号公報（第２頁〜第３頁、図１）

しかし、従来技術においては、仮想の光源像の位置がＬＥＤの光軸上にあるため、回転楕円反射面３からの反射光の一部がＬＥＤ２周辺の無発光領域に入射し、無駄になる。なお、従来技術においては、主反射面４に分散反射面４ａを形成し、回転楕円反射面３で反射した反射光のうち光軸近傍の反射光が再度回転楕円反射面３に入射しないようにしているが、仮想の光源像がＬＥＤ２の光軸上にあるため、回転楕円反射面３で反射した反射光を全て主反射面４で反射させて前面レンズ５側へ照射することは困難であり、反射光を有効に利用するには十分ではない。

本発明は、前記従来技術の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、２回反射型の光学系を用いたときにも反射光を有効に利用することにある。

前記目的を達成するために、請求項１に係る車両用標識灯においては、光軸を灯具前方に向けて配置されたＬＥＤと、前記ＬＥＤの光軸前方に配置されたレンズと、反射面を前記レンズに向けて前記ＬＥＤの周囲に配置されたリフレクタとを備え、前記レンズは、前記ＬＥＤからの光を前記リフレクタ側へ反射させ、その反射光の仮想光源像を前記ＬＥＤの光軸上から離間した位置に形成する曲面反射部と、前記曲面反射部で反射した反射光が前記リフレクタで再度反射されたときの再反射光を前記灯具前方へ透過させる透過部とを有し、前記リフレクタの反射面は前記仮想光源像を焦点とする曲面で形成されてなる構成とした。

（作用）ＬＥＤから照射された光を灯具前方へ導くに際して、ＬＥＤから照射された光のうち、ＬＥＤの光軸を含む光軸周辺の光はレンズの曲面反射部で反射し、反射した反射光はリフレクタで反射し、再反射光としてレンズの透過部を透過して灯具前方へ導かれる。この際、レンズの曲面反射部でＬＥＤからの光を反射させるときに、その反射光の仮想光源像がＬＥＤの光軸上から離間した位置に形成され、しかもリフレクタの反射面は仮想光源像を焦点とする曲面で形成されているため、曲面反射部での反射光とリフレクタでの反射光（再反射光）を有効に、すなわち、無駄なく透過部を介して灯具前方へと導くことができ、光束利用率の向上を図ることができ、発光面積を十分に確保することができる。さらに１回反射型のものよりもレンズとＬＥＤとの距離である奥行き寸法を小さくすることができ、灯具の薄型化を図ることができる。

請求項２に係る車両用標識灯においては、請求項１に記載の車両用標識灯において、前記曲面反射部は、前記ＬＥＤを焦点としてなる構成とした。

（作用）曲面反射部をＬＥＤの焦点として形成することで、ＬＥＤから照射された光のうち光軸周辺の光をリフレクタに向けて反射させることができ、反射光を有効に、すなわち、無駄なくリフレクタに入射させることができる。

以上の説明から明らかなように、請求項１に係る車両用標識灯によれば、光束利用率の向上を図ることができるとともに、発光面積を十分に確保することができる
請求項２によれば、レンズでの反射光を有効にリフレクタに入射させることができる。

次に、本発明の実施形態を実施例に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施例を示す車両用標識灯の正面図、図２（ａ）は、図１に示す車両用標識灯に用いられたレンズの前面側に形成された放射状レンズステップの構成図、図２（ｂ）は、同じくレンズの背面側に形成された放射状レンズステップの構成図、図３は、図１に示す車両用標識灯の斜視図、図４は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図５は、図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図６は、本発明の他の実施例を示す車両用標識灯の正面図、図７（ａ）は、図６に示す車両用標識灯に用いられたレンズの前面側に形成された放射状レンズステップの構成図、図７（ｂ）は、同じくレンズの背面側に形成された放射状レンズステップの構成図、図８は、図６に示す車両用標識灯の斜視図、図９は、図６のＣ−Ｃ線に沿う断面図、図１０は、図６のＤ−Ｄ線に沿う断面図、図１１は、仮想光源像と曲面反射部およびリフレクタとの関係を説明するための図である。

これらの図において、車両用標識灯１０は、例えば、車両後端部左側コーナ部あるいは右側コーナ部に設けられる灯具のうちテールアンドストップランプとして、タイプＡのものはレンズ（インナーレンズ）１２を備え、タイプＢのものはレンズ（インナーレンズ）１４を備え、各タイプ共通に、ボディ１６、前面カバー１８、ＬＥＤ２０、ＬＥＤベース２２、リフレクタ２６を備え、ＬＥＤ２０の他は、主として、樹脂を用いて構成されている。例えば、レンズ１２、１４は、アクリル、ＰＣ（ポリカーボネイト）などの樹脂を用いて構成され、ボディ１６、前面カバー１８、ＬＥＤベース２２、リフレクタ２６は、ＡＢＳ、ＡＡＳなどの樹脂を用いて構成されている。

ボディ１６は、筒型の枠体として、その断面が長方形形状に形成されており、ボディ１６の前面側には長方形形状に形成された前面カバー１８が装着され、ボディ１６の背面側には長方形形状に形成されたＬＥＤベース２２が装着されている。このボディ１６の内面には全面に亘ってアルミ蒸着が施されている。ＬＥＤベース２２上にはＬＥＤ２０が６個指定の間隔を保って固定されており、各ＬＥＤ２０の端子２４は、ＬＥＤベース２２上に形成されたバスバー（図示せず）を介して電源または駆動回路に接続されるようになっている。そして各ＬＥＤ２０は、平板状に形成されたＬＥＤベース２２上に、光軸ＬがＬＥＤベース２２とほぼ直交するように配置されているとともに、光軸Ｌを灯具前方、すなわち前面カバー１８前方に向けて配置されている。

各ＬＥＤ２０の周囲にはリフレクタ２６が配置されており、各リフレクタ２６は一体成型品で構成され、背面側がＬＥＤベース２２上に固着され、側面側がボディ１６の内面に固着されている。各リフレクタ２６の中心部には、各ＬＥＤ２０の光軸Ｌを中心とする貫通孔２８が形成されており、各貫通孔２８内には各ＬＥＤ２０が挿入されている。各リフレクタ２６のレンズ１２またはレンズ１４との対向面は貫通孔２８の縁を頂部として曲面形状に形成され、その表面には全面に亘ってアルミ蒸着が施されて、反射面３０が形成されている。

一方、各リフレクタ２６に相対向して配置されたレンズ１２または１４は一体成型品として構成され、外周側がボディ１６の内面に固着されている。各レンズ１２、１４は、その中央部に略円盤状に形成された曲面反射部３２と、曲面反射部３２の周囲に形成された円環状の透過部３４を備えて構成されている。レンズ１２、１４の曲面反射部３２のうち前面カバー１８と相対向する面には円環状の段差部３６が形成されている。レンズ１２の段差部３６には、図２（ａ）に示すように、放射状レンズステップ３８が形成され、レンズ１４の段差部３６には、図７（ａ）に示すように、放射状レンズステップ４０が形成されている。

一方、レンズ１２、１４の曲面反射部３２のうちリフレクタ２６と相対向する面には曲面反射面４２が形成されている。曲面反射面４２は、ＬＥＤ２０の光軸Ｌと交わる点を頂点として曲面形状に形成されており、曲面反射面４２には全面に渡ってアルミ蒸着が施されている。曲面反射面４２は、図１１に示すように、ＬＥＤ２０を焦点として、回転楕円面を形成するようになっており、ＬＥＤ２０から照射された光をリフレクタ２６側に反射させ、その反射光の仮想光源像４４を光軸Ｌ上から離間した位置に形成するようになっている。曲面反射面４２で反射した反射光はリフレクタ２６の反射面３０で再度反射し、再反射光として透過部３４側へと照射されるようになっている。この際、本実施例においては、リフレクタ２６の反射面３０で再度反射した再反射光を無駄なく、すなわち有効に透過部３４に導くために、リフレクタ２６の反射面３０は、仮想光源像４４を焦点とする曲面形状に形成されている。

透過部３４は、反射面３０で再度反射された再反射光を灯具前方、すなわち前面カバー１８前方へと透過させるように構成されており、透過部３４のリフレク２６との対向面は曲面形状に形成されている。そして曲面形状に形成された部位には、タイプＡのレンズ１２では、図２（ｂ）に示すような形状の放射状レンズステップ４６が形成され、レンズ１４では、図７（ｂ）に示すような形状の放射状レンズステップ４８が形成されている。すなわち、レンズ１２とレンズ１４は放射状レンズステップ３８、４０、４６、４８の形状が異なるだけで、その他の構成は同一に形成されている。

上記構成による車両用標識灯１０が車両に搭載されて、テールアンドストップランプ点灯モードになると、駆動回路の駆動によって各ＬＥＤ２０から光が照射される。各ＬＥＤ２０から照射された光は曲面反射部３２に入射し、入射した光は曲面反射面４２で反射し、その反射光はリフレクタ２６に入射し、入射した光は反射面３０で再度反射し、再反射光として透過部３４に導かれ、透過部３４で屈折したあと前面カバー１８を介して灯具前方へと照射される。

すなわち、ＬＥＤ２０から照射された光は曲面反射部３２の曲面反射面４２で反射したあとリフレクタ２６の反射面３０で再度反射し、いわゆる２回反射したあと透過部３４を透過して灯具前方へと導かれる。この際、曲面反射面４２はＬＥＤ２０を焦点とする曲面形状に形成されているため、ＬＥＤ２０からの光をリフレクタ２６側へと反射させることができる。さらに、曲面反射面４２における反射光の仮想光源像４４を光軸Ｌ上から離間した位置に形成し、リフレクタ２６の反射面３０が仮想光源像４４を焦点とした曲面形状に形成されているため、リフレクタ２６の反射面３０で再度反射した反射光を無駄なく、すなわち有効に透過部３４に導くことができ、光束利用率の向上を図ることができるとともに、発光面積を十分に確保することができる。

また、本実施例においては、ＬＥＤ２０から照射される光を２回反射させるようにしているため、１回反射型のものよりも、ＬＥＤ２０とレンズ１２または１４との距離を短くすることができ、灯具の薄型化を図ることができる。

本発明の一実施例を示す車両用標識灯の正面図である。 （ａ）は、図１に示す車両用標識灯に用いられたレンズの前面側に形成された放射状レンズステップの構成図、（ｂ）は、同じくレンズの背面側に形成された放射状レンズステップの構成図である。 本発明の一実施例を示す車両用標識灯の斜視図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 本発明の他の実施例を示す車両用標識灯の正面図である。 （ａ）は、図６に示す車両用標識灯に用いられたレンズの前面側に形成された放射状レンズステップの構成図、（ｂ）は、同じくレンズの背面側に形成された放射状レンズステップの構成図である。 本発明の他の実施例を示す車両用標識灯の斜視図である。 図６のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 図６のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。 仮想光源像と曲面反射部およびリフレクタとの関係を説明するための図である。 従来の車両用灯具の断面図である。

符号の説明

１０ 車両用標識灯
１２、１４ レンズ
１６ ボディ
１８ 前面カバー
２０ ＬＥＤ
２２ ＬＥＤベース
２６ リフレクタ
３０ 反射面
３２ 曲面反射部
３４ 透過部
４２ 曲面反射面
４４ 仮想光源像

Claims (2)

1. 光軸を灯具前方に向けて配置されたＬＥＤと、前記ＬＥＤの光軸前方に配置されたレンズと、反射面を前記レンズに向けて前記ＬＥＤの周囲に配置されたリフレクタとを備え、前記レンズは、前記ＬＥＤからの光を前記リフレクタ側へ反射させ、その反射光の仮想光源像を前記ＬＥＤの光軸上から離間した位置に形成する曲面反射部と、前記曲面反射部で反射した反射光が前記リフレクタで再度反射されたときの再反射光を前記灯具前方へ透過させる透過部とを有し、前記リフレクタの反射面は前記仮想光源像を焦点とする曲面で形成されてなる車両用標識灯。
2. 請求項１に記載の車両用標識灯において、前記曲面反射部は、前記ＬＥＤを焦点としてなることを特徴とする車両用標識灯。

Images