JP2006216506A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の車両用灯具では、光源からの光のうち一部の光が有効に利用されていない点にある。
【解決手段】レンズ３が、光源２から直接入射する直射光Ｌ１を制御して光軸Ｚ−Ｚと平行に放射する直射光制御部６と、リフレクタ４で反射して入射する反射光Ｌ４を制御して光軸Ｚ−Ｚと平行に放射する反射光制御部７と、から構成されている。この結果、光源２からの光Ｌ１、Ｌ２のうちレンズ３に直接入射する直射光Ｌ１が直射光制御部６により制御されて光軸Ｚ−Ｚと平行に放射され、また、光源２からの光Ｌ１、Ｌ２のうちリフレクタ４で反射してレンズ３に入射した反射光Ｌ４が反射光制御部７により制御されて光軸Ｚ−Ｚと平行に放射される。このように、光源２からの光Ｌ１、Ｌ２のうち大部分の光を有効に利用することができる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、光を制御して所定の方向に放射する車両用灯具に関するものである。特に、この発明は、光源から放射される光を有効に利用する車両用灯具に関するものである。

この種の車両用灯具は、従来からある（たとえば、特許文献１）。以下、この車両用灯具について説明する。なお、括弧つきの符号は、特許文献１にそれぞれ対応する。この車両用灯具（１００）は、ＬＥＤ（１０１）と、フレネル部と平行部とを有するフレネルレンズ（１０７）と、反射鏡（１０６）とを備えるものである。ＬＥＤ（１０１）を発光させると、このＬＥＤ（１０１）から発せられた光は、フレネルレンズ（１０７）のフレネル部で集光されてほぼ平行光として出射され、また、反射鏡（１０６）で反射されてほぼ平行光として出射される。前記の従来の車両用灯具は、ＬＥＤ（１０１）から発せられた光のうち、前記フレネルレンズ（１０７）のフレネル部に入射する光と、また、前記反射鏡（１０６）に入射する光とが有効に利用されるものである。

ところが、前記の従来の車両用灯具は、ＬＥＤ（１０１）から発せられた光のうち、前記フレネルレンズ（１０７）のフレネル部に入射する光と、前記反射鏡（１０６）に入射する光との間の光であって、前記フレネルレンズ（１０７）のフレネル部以外の平行部に入射する光が有効に利用されていない。

特開２００３−１７３７１２号公報

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、光源からの光のうち一部の光が有効に利用されていない点にある。

この発明は、レンズが、光源から直接入射する直射光を制御して所定の方向に放射する直射光制御部と、リフレクタで反射して入射する反射光を制御して所定の方向に放射する反射光制御部と、から構成されている、ことを特徴とする。

この発明の車両用灯具は、光源からの光のうちレンズに直接入射する直射光が直射光制御部により制御されて所定の方向に放射され、また、光源からの光のうちリフレクタで反射してレンズに入射した反射光が反射光制御部により制御されて所定の方向に放射される。このように、この発明の車両用灯具は、光源からの光のうち大部分の光を有効に利用することができる。

以下、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。この実施例は、車両の室内灯の例である。また、図１、図２、図４、図５において、ハッチングを省略する。

図１〜図３は、この発明にかかる車両用灯具の実施例１を示す。以下、この実施例１における車両用灯具の構成について説明する。図中、符号１は、この実施例１における車両用灯具あって、車両の室内灯である。前記車両用灯具（室内灯）１は、図１および図２に示すように、光源２と、インナーレンズのレンズ３と、リフレクタ４とを備えるものである。

前記光源２は、放射角度が広い半導体型光源、たとえば、表面実装タイプ（ＳＭＤ）のＬＥＤや大電流タイプのＬＥＤなどである。前記表面実装タイプ（ＳＭＤ）のＬＥＤや大電流タイプのＬＥＤなどは、光源２から放射される光Ｌ１、Ｌ２の指向性がなく光を制御し易い特性を有する。

前記リフレクタ４の内面には、前記光源２からの光Ｌ１、Ｌ２のうち前記レンズ３に直接入射する光Ｌ１以外の光Ｌ２を前記レンズ３側に反射させる反射面５が構成されている。前記反射面５は、前記光源２からの光Ｌ２を光軸Ｚ−Ｚに対してほぼ平行に前記レンズ３側に反射させる回転放物面をなすものである。

前記レンズ３は、前記光源２から直接入射する直射光Ｌ１を制御して所定の方向にたとえば光軸Ｚ−Ｚとほぼ平行な平行光Ｌ３として放射する直射光制御部６と、前記リフレクタ４の反射面５で反射して入射する反射光Ｌ４を制御して所定の方向にたとえば光軸Ｚ−Ｚとほぼ平行な平行光Ｌ５放射する反射光制御部７と、から構成されている。

前記直射光制御部６および前記反射光制御部７は、前記レンズ３の外面（前記光源２と対向する面と反対側の面）に設けられている。前記直射光制御部６は、前記レンズ３の内面（前記光源２と対向する面）に対して傾斜する傾斜面である。一方、前記反射光制御部７は、前記レンズ３の内面とほぼ平行な平行面である。

前記レンズ３は、傾斜面の前記直射光制御部６と平行面の前記反射光制御部７とが光軸Ｚ−Ｚ（中心）から円環状に交互に構成されている、いわゆる、フレネルレンズである。傾斜面の前記直射光制御部６と平行面の前記反射光制御部７とのなす角度θ４は、図２に示すように、鈍角である。

前記車両用灯具１は、図３（Ａ）および（Ｂ）に示すように、室内灯のランプユニット８のランプハウジング９およびアウターレンズのランプレンズ１０により区画されている２つの灯室１１、１２のうちの１つの灯室１１内に配置されている。また、２つの灯室１１、１２のうち他の灯室１２内には、白熱バルブやハロゲンバルブなどの他の光源１３が配置されている。前記ランプユニット８は、車両（図示せず）の室内のトリム、たとえば、天井トリム１４の凹部に嵌め込まれている。なお、図３（Ａ）は、前記車両用灯具１が天井トリム１４に取り付けられている状態を示す底面図、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。

この実施例１における車両用灯具１は、上記のごとき構成からなり、以下、この実施例１における車両用灯具１の作用について説明する。まず、光源２を発光させる。すると、光源２から発せられた光Ｌ１、Ｌ２のうち、光軸Ｚ−Ｚに対して放射角θ１の範囲の光Ｌ１は、レンズ３に直接入射する。このレンズ３に直接入射した光、すなわち、直射光Ｌ１は、レンズ３の傾斜面の直射光制御部６により制御されて光軸Ｚ−Ｚとほぼ平行な平行光Ｌ３としてランプレンズ９を透過して外部に放射される。

また、光源２から発せられた光Ｌ１、Ｌ２のうち、光軸Ｚ−Ｚに対して放射角θ２の範囲の光Ｌ２は、リフレクタ４の反射面５の反射面で反射される。このリフレクタ４の反射面５で反射された反射光Ｌ４は、レンズ３の平行面の反射光制御部７により制御されて光軸Ｚ−Ｚとほぼ平行な平行光Ｌ５としてランプレンズ９を透過して外部に放射される。

この実施例１における車両用灯具１は、上記のごとき構成および作用からなり、以下、この実施例１における車両用灯具の効果について説明する。この実施例１における車両用灯具１は、光源２からの光Ｌ１、Ｌ２のうちレンズ３に直接入射する直射光Ｌ１が傾斜面の直射光制御部６により制御されて光軸Ｚ−Ｚとほぼ平行な平行光Ｌ３としてランプレンズ９を透過して外部に放射され、また、光源２からの光Ｌ１、Ｌ２のうちリフレクタ４の反射面５で反射してレンズ３に入射した反射光Ｌ４が平行面の反射光制御部７により制御されて光軸Ｚ−Ｚとほぼ平行な平行光Ｌ５としてランプレンズ９を透過して外部に放射される。このように、この実施例１における車両用灯具１は、光源２からの光のうち大部分の光Ｌ１、Ｌ２を有効に利用することができる。すなわち、図１に示すように、光源２からの光Ｌ１、Ｌ２のうちレンズ３に直接入射する直射光Ｌ１は、光軸Ｚ−Ｚに対して放射角θ１の範囲であり、一方、光源２からの光Ｌ１、Ｌ２のうちリフレクタ４の反射面５で反射される光Ｌ２は、光軸Ｚ−Ｚに対して放射角θ１の範囲である。この結果、この実施例１における車両用灯具１は、光源２からの光のうち光軸Ｚ−Ｚに対して放射角θ３（θ１＋θ２）の範囲の光Ｌ１、Ｌ２を有効に利用することができる。

特に、この実施例１における車両用灯具１は、図２に示すように、レンズ３の外面に設けられている傾斜面の直射光制御部６と平行面の反射光制御部７とのなす角度θ４が鈍角である。このために、レンズ３の金型加工する際に、傾斜面の直射光制御部６と平行面の反射光制御部７との間の角部をほぼ完全な角に加工することができ、また、レンズ３を成形する際に、傾斜面の直射光制御部６と平行面の反射光制御部７との間の角部に材料樹脂をほぼ完全に充填することができる。この結果、この実施例１における車両用灯具１は、レンズ３の金型加工やレンズ３の成形が向上される。しかも、この実施例１における車両用灯具１は、傾斜面の直射光制御部６と平行面の反射光制御部７とのほぼ全範囲Ｗ１に亘って光源２からの光Ｌ１、Ｌ２（Ｌ４）を制御することができ、光の有効利用率が向上される。

また、この実施例１における車両用灯具１は、光源２として、放射角度が広い半導体型光源、たとえば、表面実装タイプ（ＳＭＤ）のＬＥＤや大電流タイプのＬＥＤなどを使用するものである。このために、この実施例１における車両用灯具１は、表面実装タイプ（ＳＭＤ）のＬＥＤや大電流タイプのＬＥＤなどの光源２から放射される光Ｌ１、Ｌ２の指向性がなくまたほぼ均等の光度（光束、光量）が得られるので、光を制御し易い効果を有する。しかも、放射角度が広い光源２を使用しても、光源２からの光Ｌ１、Ｌ２のうち外側の光Ｌ２がリフレクタ４の反射面５で反射されて有効に利用される。

図４および図５は、この発明にかかる車両用灯具の実施例２を示す。以下、この実施例２における車両用灯具１００について説明する。図中、図１〜図３と同符号は、同一のものを示す。

この実施例２における車両用灯具１００は、直射光制御部１５、１６および反射光制御部１７がレンズ１４の内面に設けられているものである。前記直射光制御部１５、１６は、前記レンズ１４の外面に対して傾斜する２つの傾斜面、すなわち、外側の傾斜面と内側のほぼ垂直面である。前記反射光制御部１７は、前記レンズ１４の外面とほぼ平行な平行面である。前記レンズ１４は、２つの傾斜面の前記直射光制御部１５、１６と平行面の前記反射光制御部１７とが光軸Ｚ−Ｚ（中心）から円環状に交互に構成されている、いわゆる、フレネルレンズである。

この実施例２における車両用灯具１００は、以上のごとき構成からなり、以下その作用について説明する。光源２を発光させると、この光源２から発せられた光Ｌ１、Ｌ２のうち、光軸Ｚ−Ｚに対して放射角θ１の範囲の光Ｌ１は、レンズ１４の直射光制御部１６の垂直面に直接入射する。このレンズ１４に直接入射した光、すなわち、直射光Ｌ１は、レンズ１４の直射光制御部１５の傾斜面により反射制御されて光軸Ｚ−Ｚとほぼ平行な平行光Ｌ３としてランプレンズ９を透過して外部に放射される。

また、光源２から発せられた光Ｌ１、Ｌ２のうち、光軸Ｚ−Ｚに対して放射角θ２の範囲の光Ｌ２は、リフレクタ４の反射面５の反射面で反射される。このリフレクタ４の反射面５で反射された反射光Ｌ４は、レンズ１４の平行面の反射光制御部１７により制御されて光軸Ｚ−Ｚとほぼ平行な平行光Ｌ５としてランプレンズ９を透過して外部に放射される。

この実施例２における車両用灯具１００は、以上のごとき構成からなるので、前記の実施例１における車両用灯具１とほぼ同様の作用効果を達成することができる。特に、この実施例２における車両用灯具１００は、レンズ１４の内面に２つの傾斜面の直射光制御部１５、１６と平行面の反射光制御部１７とが設けられているので、レンズの外面に直射制御部と反射光制御部を設けるものと比較して、レンズ１４の内面のプリズム部（２つの傾斜面の直射光制御部１５、１６および平行面の反射光制御部１７）に塵埃が溜まり難く、その分、光源２からの光Ｌ１、Ｌ２を高効率に有効利用することができる。

また、この実施例２における車両用灯具１００は、図５に示すように、２つの傾斜面の直射光制御部（外側の傾斜面１５と内側のほぼ垂直面１６）と平行面の反射光制御部１７とのほぼ全範囲Ｗ２に亘って光源２からの光Ｌ１、Ｌ２（Ｌ４）を制御することができ、光の有効利用率が向上される。

以下、上記の実施例１、２以外の例について説明する。上記の実施例１、２においては、車両用灯具として室内灯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、室内灯以外の車両用灯具、たとえば、ターンランプ、バックランプ、ストップランプ、テールランプなどの車両用灯具にも適用することができる。

また、上記の実施例１、２においては、光源２から光Ｌ１、Ｌ２を光軸Ｚ−Ｚとほぼ平行な平行光Ｌ３、Ｌ５として制御するものである。ところが、この発明においては、光源２から光Ｌ１、Ｌ２を光軸Ｚ−Ｚに対して傾斜する平行光、拡散光、集光などに制御しても良い。

この発明にかかる車両用灯具の実施例１を示す断面図である。 レンズの直射光制御部と反射光制御部とを示す拡大一部断面図である。 車両用灯具を室内灯として使用されている状態を示す説明図である。 この発明にかかる車両用灯具の実施例２を示す断面図である。 レンズの直射光制御部と反射光制御部とを示す拡大一部断面図である。

符号の説明

１、１００ 車両用灯具
２ 光源
３、１４ レンズ
４ リフレクタ
５ 反射面
６、１５、１６ 直射光制御部
７、１７ 反射光制御部
８ ランプユニット
９ ランプハウジング
１０ ランプレンズ
１１、１２ 灯室
１３ 他の光源
Ｚ−Ｚ 光軸
Ｌ１ 光源からの光（レンズに直接入射する光）
Ｌ２ 光源からの光（リフレクタに入射する光）
Ｌ３ 光軸と平行な平行光（制御された光）
Ｌ４ 反射光
Ｌ５ 光軸と平行な平行光（制御された光）
θ１ 光源からのレンズに直接入射する光の放射角
θ２ 光源からのリフレクタに入射する光の放射角
θ３ 光源からの制御される光の放射角
θ４ 傾斜面の直射光制御部と平行面の反射光制御部とのなす角度
Ｗ１、Ｗ２ レンズの直射光制御部と反射光制御部との範囲

Claims (4)

1. 光を制御して所定の方向に放射する車両用灯具において、
   光源と、
   レンズと、
   前記光源からの光のうち前記レンズに直接入射する光以外の光を前記レンズ側に反射させるリフレクタと、
   を備え、
   前記レンズは、前記光源から直接入射する直射光を制御して所定の方向に放射する直射光制御部と、前記リフレクタで反射して入射する反射光を制御して所定の方向に放射する反射光制御部と、から構成されている、ことを特徴とする車両用灯具。
2. 前記直射光制御部および前記反射光制御部は、前記レンズの外面に設けられており、
   前記直射光制御部は、前記レンズの内面に対して傾斜する傾斜面であり、
   前記反射光制御部は、前記レンズの内面とほぼ平行な平行面であり、
   前記レンズは、傾斜面の前記直射光制御部と平行面の前記反射光制御部とが交互に構成されており、
   傾斜面の前記直射光制御部と平行面の前記反射光制御部とのなす角度は、鈍角である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記直射光制御部および前記反射光制御部は、前記レンズの内面に設けられており、
   前記直射光制御部は、前記レンズの外面に対して傾斜する２つの傾斜面であり、
   前記反射光制御部は、前記レンズの外面とほぼ平行な平行面であり、
   前記レンズは、２つの傾斜面の前記直射光制御部と平行面の前記反射光制御部とが交互に構成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
4. 前記光源は、放射角度が広い半導体型光源である、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用灯具。

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