JP2007123027A

JP2007123027A - 車両用灯具

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Publication number: JP2007123027A
Application number: JP2005312990A
Authority: JP
Inventors: Hidetaka Okada; 英隆岡田; Toshiyuki Kondo; 俊幸近藤
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2005-10-27
Filing date: 2005-10-27
Publication date: 2007-05-17
Anticipated expiration: 2025-10-27
Also published as: JP4627246B2

Abstract

【課題】従来の車両用灯具はアウターレンズ側で配光を形成するものは多く、また、インナーレンズ側で配光形成を行うタイプでもレンズカットが画一的で、デザイン的な斬新性、進歩性に欠けるものであった。
【解決手段】本発明により、ＬＥＤ２から放射される光に設定される仮想焦点を焦点としＬＥＤ２からの光を略照射方向に向けて反射する少なくとも１面の反射面３と、反射面３からの反射光を透過させ、平坦面５１ａと傾斜面５１ｂとから成り断面が照射方向側に突出する略台形状とされて反射面３の開口部近傍に設けられたインナーレンズ５１とから成り、ＬＥＤ２から放射される光の半値角α内の光と、それ以外の光とは何れか一方がが平坦面５１ａを透過し、他の一方が傾斜面５１ｂを透過するようにされている車両用灯具１とすることで斬新な見え方の車両用灯具の提供を可能とし、課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばテール・ストップランプ、ヘッドランプなど車両用灯具に関するものである。

従来のこの種の、ＬＥＤ９１を光源とする車両用灯具９０の構成としては、図９〜図１１に示されるようなものがあり、まず、図９に示すようにＬＥＤ９１から放射されている光は、ケース９１ａの屈折率、頭頂部の形状などにより、必ずしもチップ９１ｂの位置と一致しているとは限らない。よって、ＬＥＤ９１から放出されている光の大部分を光源方向へ延長したときの、前記ＬＥＤ９１の中心軸Ｚとの交点をもって仮想焦点ｆｉとしている。

また、反射鏡９２は、図１０に正面図、図１１に側断面図で示すように、前記ＬＥＤ９１の仮想焦点ｆｉを焦点ｆと一致させる回転放物面の回転軸Ｘに沿う半部であり、このときに、前記回転軸Ｘ上に反射鏡９２の焦点が存在するので、前記ＬＥＤ９１の中心軸Ｚと反射鏡９２の回転軸Ｘとが直交し、ＬＥＤ９１の仮想焦点と反射鏡９２の焦点とが一致し、且つ、ＬＥＤ９１からの光が反射鏡９２に当接するように組み立てる。

このようにすることで、ＬＥＤ９１からの光は、ほぼ平行光線として反射鏡９２の中心軸Ｘ方向に投射されるものとなり、基本的には、拡がりを持たないスポット光が得られるものとなる。よって、前記反射鏡９２の前方に適宜なレンズカットが施されたアウターレンズ９３を設ければ、所望の配光特性が得られるものとなる。

また、１個のＬＥＤ９１と反射鏡９２との組合せでは、発光面積が小さく、例えば、テールランプなど、信号を目的とする車両用灯具を形成する場合には、上記したＬＥＤ９１と反射鏡９２との組合せの複数が用意され、発光面積の拡大が行われる。
特開２００３−１２３５１７号公報

上記した従来のＬＥＤ９１と反射鏡９２とから成る車両用灯具９０においては、反射鏡９２から放射される光は、上記にも説明したように略平行光線であるので、例えば、テールランプの配光を得るためには、レンズカット９３ａが施されたアウターレンズ９３を設けなければならないものとなり、結果的には平面的に光輝する従来からのものと、期待するほどのデザイン的な差を生じない。

しかしながら、現況の車両用灯具においては、フロント側の灯具においても、リア側の灯具においても、形状的に他車とは異なる個性が求められるものとなっており、よって、レンズカット９３ａ付きのアウターレンズ９３で覆ってしまったのでは、発光面が半円状となる反射鏡９２を採用した意図が充分に生かされないという問題点を生じるものとなる。

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、ＬＥＤから放射される光に設定される仮想焦点を焦点とし前記ＬＥＤからの光を略照射方向に向けて反射する少なくとも１面の反射面と、前記反射面からの反射光を透過させ、平坦面と傾斜面とから成り断面が照射方向側に突出する略台形状とされて前記反射面の開口部近傍に設けられたインナーレンズとから構成され、前記ＬＥＤから放射される光の半値角内の光と、それ以外の光とは、何れか一方がが前記平坦面を透過し、他の一方が傾斜面を透過するように構成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、他車、歩行者などにデザイン面で斬新な印象を与える車両用灯具を提供可能として課題を解決するものである。

本発明により、反射鏡の開口部近傍に平坦面と傾斜面とで照射方向に突出する略台形状のインナーレンズ部を設け、ＬＥＤからの半値角内の光を前記平坦面を透過させ、半値角外の光を前記斜面を透過させる構成、或いは、その反対に、半値角外の光を平坦面に透過させ、半値角内の光を斜面に透過させる構成としたことで、１つ１つの反射鏡に凹凸感とデザイン性を与えるものとし、近年、多く採用されている素通しのアウターレンズも採用できるものとして、斬新なデザインを実現できるという優れた効果を奏する。

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、まず、ＬＥＤ２の半値角α内の光がインナーレンズ５１の平坦面を透過する構成について述べる。

本発明の車両用灯具１においても、ＬＥＤ２の中心軸Ｚ上に仮想焦点ｆｉが求められ、この車両用灯具１の照射方向に回転軸Ｘを向かわせる、例えば上半部のみとした回転放物面の反射面３とから成り、前記反射面３の回転軸Ｘと、ＬＥＤ２の中心軸Ｚとは、反射面の焦点ｆと、ＬＥＤ２の仮想焦点ｆｉとが同一の位置となるように直角に交差させられている。

尚、この第一実施例では、前記ＬＥＤ２は発光方向を垂直の上方とし、反射面３の回転軸Ｘは水平とされ、そして、反射面３は略上半部のみとしているが、本発明はこれを限定するものではなく、例えば、ＬＥＤ２の発光方向は下向きとし、反射面３は下半部のみとしても良いものであり、要は、所望の配光特性を形成するのに適する、或いは、メンテナンス性に優れるなどを考慮して定めればよいものである。

そして、この第一実施例では、前記反射面３は前記ＬＥＤ２から放射される光のほぼ全てを反射できる程度の大きさとして形成されている。よって、ＬＥＤ２が発光した光のほぼ全量は、反射面３で反射され照射方向に向かうものとなる。

ここで、ＬＥＤ２から放出される光と、反射面３で反射した後の光との性質の相違について考察してみると、ＬＥＤ２から放出されるときには、通常には中心軸Ｚ方向に最高輝度を持つ規定の照射角を持つ放射状であるが、光量としては、半値角（α）と称されている最高輝度から輝度が半分に低下するまでの角度の範囲内に発光量の大部分が含まれているものとなっている。

上記のＬＥＤ２からの光を反射面３で反射した後には、確かに反射面３の全面が反射光を生じるものとなるが、この反射光は平行光線に変換されているので、前記半値角α内の光が反射した部分にＬＥＤ２からの光の大部分が収束されるものとなり、光束集中度は一層に顕著なものとなる。

本発明では、前記反射面光３の照射方向前端に、例えば、正面視形状を矩形状としたレンズ保持枠４を設けるものであり、このレンズ保持枠４は内部にインナーレンズ５１を保持できるようにされている。また、前記インナーレンズ５１は、車両用灯具１の照射方向側から見るときには、視線にほぼ正対する平面として見える平坦面５１ａと、この平坦面５１ａから斜めに後退する傾斜面５１ｂとで断面が略台形状に形成されている。

そして、この第一実施例では、前記ＬＥＤ２からの半値角α内の光は、反射面３で反射した後には前記平坦部５１ａを透過するようにされ、半値角α外の光は前記傾斜面５１ｂを透過するようにされている。よって、例えば、前記平坦部５１ａを一方の面で適宜な凹面としておけば、この平坦部５１ａを透過する光には適宜な拡がり角を与えられるものとなり、テールランプなど、車両用灯具１としての適切な配光を与えることができる。

尚、図１中に符号６で示すものはアウターレンズであり、基本的にはレンズカットなどが施されない素通しのものが採用され、近年の車両デザインに対応できるものとされている。また、図ではアウターレンズ６もレンズ保持枠４に取付けられているように記載されているが、前記アウターレンズ６は車両の車体側に取付けられていてもよいものである。

図２は、上記に説明した車両用灯具１の照射方向側から見た状態を模式的に示す図であり、最前面には素通しのアウターレンズ６が存在し、その後方に中央部が平坦面５１ａで突出するインナーレンズ５１が存在するものとなるので、従来のもの以上に立体感のある車両用灯具１が実現できる。

また、図２では、平坦面５１ａを含みインナーレンズ５１の部分が四辺形で形成されている例で示してあるが、本発明はこれを限定するものではなく、前記平坦面５１ａは、ＬＥＤ２から放出される断面円形の光束が反射面３に反射したときに生じる形状に合致させても良く、或いは、円形などとしても良く、要は、配光特性の形成、或いは、規定の光度の確保に充分とする半値角αの部分からの光量を透過させられるものであれば、どのような形状であっても良いものである。

図３は、本発明の第二実施例であり、上記の説明では１個のＬＥＤ２と、反射面３と、インナーレンズ５１とで１個の車両用灯具１が形成されているものとして説明したが、例えば、ヘッドライト、フォグライトなどは、遠方の確認に必要充分な明るさが要求され、また、テールライトなどでは、広い範囲からの要求され、上記の構成では光量や照射角などに不足となることが容易に予想される。

そこで、この第二実施例では、前記レンズ保持枠４を前記反射面３よりも縦横方向に適宜に大きめに形成し、このレンズ保持枠４で前記車両用灯具１の複数を、縦列、横列、或いは、縦横列に所望の明るさを得られる数だけ接続（一体化）する。また、前記保持枠４での接続の際には、車体の形状に沿うように前後方向にずらせても良い。

図４は、本発明に係る車用用灯具１の第三実施例であり、上記に説明した第一実施形態と異なり、インナーレンズが、第一のインナーレンズ５１と第二のインナーレンズ５２との二枚重ねとされている。そして、ＬＥＤ２から反射面３を介する反射光は、第一実施例と同一条件で第一のインナーレンズ５１に入射するものとなるが、第二のインナーレンズ５２は平坦面５２ａが第一のインナーレンズ５１の平坦面５１ａよりも広く設定されている。

よって、第一のインナーレンズ５１も、第二のインナーレンズ５２も透明である場合には、図５に模式的に示すように、照射方向の正面から見たときには、第一のインナーレンズ５１と第二のインナーレンズ５２とが重複する状態で見通せるものとなり、一層に奥行き感などの演出が可能となる。

また、図６に示すように、第一のインナーレンズ５１の平坦面５１ａと傾斜面５１ｂとを、例えば、レンズ保持枠４に対して、４５°回転させた状態で形成したり、更には、図示は省略するが、上記したように第一のインナーレンズ５１と第二のインナーレンズ５２を有するときには、双方、或いは、何れか一方を、図６に示したように傾けても良く、或いは、少なくとも一方を円形などに変形させても良い。

図７は、本発明の第四実施例であり、前述の第一、第三実施例は何れも平坦面５１ａ、５２ａに半値角以内の光を入射させるものであり、よって、反射面３はＬＥＤ２の仮想焦点を焦点とする回転放物面を基本として形成されていた。これに対して、この第四実施形態では、反射面３１を、折れ曲がりを有するような自由曲面として形成するものであり、半値角内の光を上下の傾斜面５１ｂに入射させ、半値角外の光を平坦面５１ａに入射させる

このようにすることで、図８に示すように、前述の第一〜第三実施例とは逆に平坦面５１ａが暗く、傾斜面５１ｂがより明るく光輝するものとなり、異なる立体感の車両用灯具１が得られるものとなる。また、第二実施例で述べたように、複数を組み合わせるときに、第一、第三実施例のものと第四実施例のものとを組合わせれば、更に異なる立体感の車両用灯具１が得られるものとなる。尚、図８ではインナーレンズ５１面の明暗はハッチングの量で示してある。

本発明に係る灯具は、点灯時の立体感などにより高い注目度が得られるので、上記した車両用灯具の他に、店舗用照明器具、遊技機用照明器具など、注目を集めることを目的とする灯具にも適用可能である。

本発明に係る車両用灯具の第一実施例を示す断面図である。模式的に示す第一実施例の正面図である。本発明に係る車両用灯具の第二実施例を要部で示す斜視図である。本発明に係る車両用灯具の第三実施例を示す断面図である。模式的に示す第三実施例の正面図である。第三実施例の一部を変更したときの正面図である。本発明に係る車両用灯具の第四実施例を示す断面図である。第四実施形態におけるレンズ面の発光状態を模式的に示す説明図である。ＬＥＤにおける仮想焦点の位置を示す説明図である。従来例を示す正面図である。図９のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

符号の説明

１…車両用灯具
２…ＬＥＤ
３、３１…反射面
４…レンズ保持枠
５１、５２…インナーレンズ
５１ａ、５２ａ…平坦面
５１ｂ、５２ｂ…傾斜面
６…アウターレンズ
Ｘ…ＬＥＤの中心軸
Ｚ…反射面の回転軸
α…ＬＥＤの半値角

Claims

ＬＥＤから放射される光に設定される仮想焦点を焦点とし前記ＬＥＤからの光を略照射方向に向けて反射する少なくとも１面の反射面と、前記反射面からの反射光を透過させ、平坦面と傾斜面とから成り断面が照射方向側に突出する略台形状とされて前記反射面の開口部近傍に設けられたインナーレンズとから構成され、前記ＬＥＤから放射される光の半値角内の光と、それ以外の光とは、何れか一方がが前記平坦面を透過し、他の一方が傾斜面を透過するように構成されていることを特徴とする車両用灯具。
前記半値角内の光が前記平坦面を透過し、それ以外の光が前記傾斜面を透過することを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
前記半値角内の光が前記傾斜面を透過し、それ以外の光が前記平坦面を透過することを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
前記インナーレンズが二枚設けられ、光源寄りに設けられた第一のインナーレンズは前記平坦部が前記半値角内の光を透過させ、前記斜面が半角値以外の光の一部を透過させ、照射側に設けられた第二のインナーレンズの平坦面は、前記半値角内の光と前記半角値以外の光の一部とを透過させ、第二のインナーレンズの斜面は、前記半角値以外の光の残部を透過させることを特徴とする請求項１〜３記載の車両用灯具。
前記反射面の照射方向前端には、前記インナーレンズを保持するために、少なくとも反射面と同等の幅と高さとを有するレンズ保持枠が設けられていることを特徴とする請求項１〜４記載の車両用灯具。
前記ＬＥＤ、反射面、インナーレンズは、複数が前記レンズ保持枠を介して縦方向、横方向、或いは、縦横方向に接続され、１個の車両用灯具とされていることを特徴とする請求項５記載の車両用灯具。