JP2008041598A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の車両用灯具では、部品点数上および製造コスト上課題があり、かつ、小型化に限界がある。
【解決手段】第１補助反射面４は、第１焦点Ｆ１が光源２の発光部２０もしくはその近傍に位置し、かつ、第２焦点Ｆ２が第１焦点Ｆ１に対して車両Ｃの内側に位置する楕円もしくは楕円を基本とする自由曲面からなる。主反射面３は、第１補助反射面４の仮想楕円４１内に配置されている。この結果、部品点数を軽減して製造コストを安価にすることができ、かつ、小型化することができる。
【選択図】 図２

Description

この発明は、光源からの光を有効に利用して車両の外側まで広い範囲を照明する車両用灯具に関するものである。特に、この発明は、部品点数を軽減して製造コストを安価にすることができ、かつ、小型化することができ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、従来の車両用灯具について説明する。従来の車両用灯具は、光源と、メイン反射面と、第１サブ反射面と、第２サブ反射面と、第３サブ反射面と、から構成されているものである。光源を点灯させると、光源からの光がメイン反射面で反射されて所定の主配光パターンが所定の方向に照射され、また、光源からの光が第１サブ反射面で反射され、その反射光が第２サブ反射面で反射され、その反射光が第３サブ反射面で反射されて補助配光パターンが主配光パターンの車両外側に照射される。このように、従来の車両用灯具は、光源からの光を有効に利用して車両の外側まで広い範囲を照明することができる。

ところが、従来の車両用灯具は、光源と、メイン反射面と、第１サブ反射面と、第２サブ反射面と、第３サブ反射面と、から構成されているので、部品点数が多く製造コスト上課題がある。また、従来の車両用灯具は、第２サブ反射面が楕円（回転楕円面）もしくは楕円（回転楕円面）を基本とする自由曲面からなり、メイン反射面が第２サブ反射面の仮想楕円よりも外側に位置するので、小型化に限界がある。

特開２００５−２５１４７８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、部品点数上および製造コスト上課題があり、かつ、小型化に限界があるという点である。

この発明（請求項１にかかる発明）は、第１補助反射面が、第１焦点が光源もしくはその近傍に位置し、かつ、第２焦点が第１焦点に対して車両の内側に位置する楕円もしくは楕円を基本とする自由曲面からなり、主反射面が、第１補助反射面の仮想楕円内に配置されている、ことを特徴とする。

また、この発明（請求項２にかかる発明）は、主反射面が、焦点が第１補助反射面の第１焦点もしくはその近傍に位置する自由曲面からなり、第２補助反射面が、焦点が第１補助反射面の第２焦点もしくはその近傍に位置する自由曲面からなる、ことを特徴とする。

この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、光源と、主反射面と、第１補助反射面と、第２補助反射面と、から構成されているので、光源と、メイン反射面と、第１サブ反射面と、第２サブ反射面と、第３サブ反射面と、から構成されている前記の従来の車両用灯具と比較して、部品点数を軽減することができ、その上、部品点数を軽減することにより、製造コストを安価にすることができる。

しかも、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、主反射面が第１補助反射面の仮想楕円内に配置されているので、メイン反射面が第２サブ反射面の仮想楕円よりも外側に位置する前記の従来の車両用灯具と比較して、小型化することができる。

また、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用灯具は、前記の課題を解決するための手段により、光源からの光を有効に利用して車両の外側まで広い範囲を照明する配光制御が容易であり、かつ、配光設計において自由度が増す。

以下、この発明にかかる車両用灯具の実施例のうちの１例を添付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。図面において、符号「ＶＵ−ＶＤ」は、スクリーンの上下の垂直線を示す。符号「ＨＬ−ＨＲ」は、スクリーンの左右の水平線を示す。

図において、符号「１Ｌ」、「１Ｒ」は、この実施例にかかる車両用灯具である。前記車両用灯具１Ｌ、１Ｒは、この例では、たとえば、車両（自動車）Ｃの前部の左右に装備されるコーナリングランプやフォグランプやＡＦＳのベンディングランプなどである。前記車両用灯具１Ｌ、１Ｒは、車両軸ＺＣ−ＺＣとほぼ平行な光軸ＺＬ−ＺＬ、ＺＲ−ＺＲを有する。以下、車両Ｃの前部の右側に装備する車両用灯具１Ｒについて説明する。なお、車両Ｃの前部の左側に装備する車両用灯具１Ｌは、車両Ｃの前部の右側に装備する車両用灯具１Ｒの構成および配光などとほぼ左右逆となる。

前記車両用灯具１Ｒは、光源２と、主反射面３と、第１補助反射面４と、第２補助反射面５と、から構成されている。前記車両用灯具１は、ランプハウジング（図示せず）およびランプレンズ（図示せず）により区画される灯室（図示せず）内に配置されている。

前記光源２は、たとえば、メタルハライドランプなどの高圧金属蒸気放電灯、高輝度放電灯（ＨＩＤ）など、あるいは、ハロゲン電球、白熱電球などである。前記光源２は、発光部２０を有する。前記光源２は、前記主反射面３に着脱可能に取り付けられている。

前記主反射面３は、前部から側方（右側、車両Ｃの外側）にかけて開口されかつ後部から側方（左側、車両Ｃの内側）にかけて閉塞された主リフレクタ３０の凹内面に設けられている。すなわち、前記主リフレクタ３０の凹内面には、アルミ蒸着もしくは銀塗装などが施されていて、前記主反射面３が設けられている。前記主反射面３は、たとえば、放物線（回転放物面）もしくは放物線（回転放物面）を基本とする自由曲面からなる。前記主反射面３は、焦点Ｆ０と光軸ＺＲ−ＺＲとを有する。前記主反射面３の焦点Ｆ０は、前記光源２の発光部２０もしくはその近傍に位置する。前記主反射面３は、前記光源２の発光部２０からの光Ｌ１を反射させてその反射光Ｌ２により図３に示す所定の主配光パターンＭＰで所定の方向、この例では、車両Ｃの前方に照射させる。

前記第１補助反射面４は、側方（左側、車両Ｃの内側）が開口されかつ側方（右側、車両Ｃの外側）が閉塞された第１補助リフレクタ４０の凹内面に設けられている。すなわち、前記第１補助リフレクタ４０の凹内面には、アルミ蒸着もしくは銀塗装などが施されていて、前記第１補助反射面４が設けられている。前記第１補助反射面４は、たとえば、楕円（回転楕円面）もしくは楕円（回転楕円面）を基本とする自由曲面からなる。前記第１補助反射面４は、第１焦点Ｆ１と第２焦点Ｆ２と光軸Ｚ１−Ｚ１を有する。前記第１補助反射面４の第１焦点Ｆ１は、前記主反射面３の焦点Ｆ０もしくはその近傍、あるいは、前記光源２の発光部２０もしくはその近傍に位置する。前記第１補助反射面４の第２焦点Ｆ２は、前記第１補助反射面４の第１焦点Ｆ１に対して車両Ｃの内側に位置する。前記第１補助反射面４は、前記主反射面３に対して車両Ｃの外側に位置する。前記第１補助反射面４は、前記光源２の発光部２０からの光Ｌ３を車両Ｃの内側に反射させる。

前記第２補助反射面５は、側方（右側、車両Ｃの外側）が開口されかつ側方（左側、車両Ｃの内側）が閉塞された第２補助リフレクタ５０の凹内面に設けられている。すなわち、前記第２補助リフレクタ５０の凹内面には、アルミ蒸着もしくは銀塗装などが施されていて、前記第２補助反射面５が設けられている。前記第２補助反射面５は、たとえば、放物線（回転放物面）もしくは放物線（回転放物面）を基本とする自由曲面からなる。前記第２補助反射面５は、焦点Ｆ３と光軸Ｚ２−Ｚ２を有する。前記第２補助反射面５の焦点Ｆ３は、前記第１補助反射面４の第１焦点Ｆ１もしくはその近傍に位置する。前記第２補助反射面５は、前記主反射面３および前記第１補助反射面４に対して車両Ｃの内側に位置する。前記第２補助反射面５は、前記第１補助反射面４からの反射光Ｌ４を車両Ｃの外側に反射させてその反射光Ｌ５により前記主配光パターンＭＰの車両Ｃ外側に図４に示す補助配光パターンＳＰを照射させる。

前記主反射面３および前記第１補助反射面４および前記第２補助反射面５の自由曲面（ＮＵＲＢＳ曲面）は、「Mathematical Elemennts for Computer Graphics」（Devid F. Rogers、J Alan Adams）に記載されているＮＵＲＢＳの自由曲面（Non-Uniform Rational B-Spline Surface）である。

そして、前記主反射面３（主リフレクタ３０）は、前記第１補助反射面４の仮想楕円（図２中の点線にて示す）４１内に配置されている。

この実施例にかかる車両用灯具１Ｒ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。

まず、車両用灯具１Ｒの光源２の発光部２０を点灯させる。すると、この光源２の発光部２０からの光のうち、一部の光Ｌ１は、主反射面３に入射してこの主反射面３で反射される。この反射光Ｌ２は、図３に示すように、所定の主配光パターンＭＰとして車両Ｃの前方に照射される。

また、光源２の発光部２０からの光のうち、残りの光Ｌ３は、第１補助反射面４に入射してこの第１補助反射面４で反射される。この反射光Ｌ４は、第１補助反射面４の第２焦点あるいは第２補助反射面５の焦点Ｆ３に集中する。

第１補助反射面４の第２焦点あるいは第２補助反射面５の焦点Ｆ３に集中する反射光Ｌ４は、この第１補助反射面４の第２焦点あるいは第２補助反射面５の焦点Ｆ３から放射されて第２補助反射面５に入射してこの第２補助反射面５で反射される。この反射光Ｌ５は、図４に示すように、補助配光パターンＳＰとして主配光パターンＭＰの車両Ｃ外側に照射される。ここで、第１補助反射面４の第２焦点あるいは第２補助反射面５の焦点Ｆ３は、第２補助反射面５において擬似光源となる。

そして、図３に示す主配光パターンＭＰと図４に示す補助配光パターンＳＰとを合成することにより、図５に示す合成配光パターンＰが得られる。この合成配光パターンＰは、車両Ｃの外側（右側）まで広い範囲を照明する。

この実施例にかかる車両用灯具１Ｒは、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。

この実施例にかかる車両用灯具１Ｒは、光源２と、主反射面３と、第１補助反射面４と、第２補助反射面５と、から構成されているので、光源と、メイン反射面と、第１サブ反射面と、第２サブ反射面と、第３サブ反射面と、から構成されている従来の車両用灯具と比較して、部品点数を軽減することができ、その上、部品点数を軽減することにより、製造コストを安価にすることができる。

しかも、この実施例にかかる車両用灯具１Ｒは、主反射面３が第１補助反射面４の仮想楕円４１内に配置されているので、メイン反射面が第２サブ反射面の仮想楕円よりも外側に位置する従来の車両用灯具と比較して、小型化することができる。

また、この実施例にかかる車両用灯具１Ｒは、主反射面３が、焦点Ｆ０が第１補助反射面４の第１焦点Ｆ１もしくはその近傍あるいは光源２の発光部２０もしくはその近傍に位置する自由曲面からなり、第１補助反射面４が、第１焦点Ｆ１が光源２の発光部２０もしくはその近傍に位置し、かつ、第２焦点Ｆ２が第１焦点Ｆ１に対して車両Ｃの内側に位置する楕円もしくは楕円を基本とする自由曲面からなり、第２補助反射面５が、焦点Ｆ３が第１補助反射面４の第２焦点Ｆ２もしくはその近傍に位置する自由曲面からなる。このために、この実施例にかかる車両用灯具１Ｒは、光源２の発光部２０からの光Ｌ１、Ｌ３を有効に利用して車両Ｃの外側まで広い範囲を照明する配光制御が容易であり、かつ、配光設計において自由度が増す。

この発明にかかる車両用灯具の実施例を示し、自動車の前部の左右に装備された状態の自動車の概略の平面図である。 同じく、光源、主反射面、第１補助反射面、第２補助反射面および光路を示す説明図である。 同じく、主反射面で得られる主配光パターンを示す説明図である。 同じく、第１補助反射面および第２補助反射面で得られる補助配光パターンを示す説明図である。 同じく、主反射面で得られる主配光パターンと第１補助反射面および第２補助反射面で得られる補助配光パターンとを合成して得られる合成配光パターンを示す説明図である。

符号の説明

１Ｌ、１Ｒ 車両用灯具
２ 光源
２０ 発光部
３ 主反射面
３０ 主リフレクタ
４ 第１補助反射面
４０ 第１補助リフレクタ
５ 第２補助反射面
５０ 第２補助リフレクタ
Ｃ 車両（自動車）
ＺＣ−ＺＣ 車両軸
ＺＬ−ＺＬ、ＺＲ−ＺＲ 光軸
Ｚ１−Ｚ１ 第１補助反射面の光軸
Ｚ２−Ｚ２ 第２補助反射面の光軸
ＭＰ 主配光パターン
ＳＰ 補助配光パターン
Ｐ 合成配光パターン
Ｆ０ 主反射面の焦点
Ｆ１ 第１補助反射面の第１焦点
Ｆ２ 第１補助反射面の第２焦点
Ｆ３ 第２補助反射面の焦点
Ｌ１、Ｌ３ 光源の発光部からの光
Ｌ２ 主反射面からの反射光
Ｌ４ 第１補助反射面からの反射光
Ｌ５ 第２補助反射面からの反射光
ＨＬ−ＨＲ スクリーンの左右の水平線
ＶＵ−ＶＤ スクリーンの上下の垂直線

Claims (2)

1. 光源からの光を有効に利用して車両の外側まで広い範囲を照明する車両用灯具において、
   前記光源と、
   前記光源からの光を反射させて所定の主配光パターンで所定の方向に照射させる主反射面と、
   前記主反射面に対して車両の外側に位置し、前記光源からの光を車両の内側に反射させる第１補助反射面と、
   前記主反射面および前記第１補助反射面に対して車両の内側に位置し、前記第１補助反射面からの反射光を車両の外側に反射させて前記主配光パターンの車両外側に補助配光パターンを照射させる第２補助反射面と、
   を備え、
   前記第１補助反射面は、第１焦点が前記光源もしくはその近傍に位置し、かつ、第２焦点が前記第１焦点に対して車両の内側に位置する楕円もしくは楕円を基本とする自由曲面からなり、
   前記主反射面は、前記第１補助反射面の仮想楕円内に配置されている、
   ことを特徴とする車両用灯具。
2. 前記主反射面は、焦点が前記第１補助反射面の前記第１焦点もしくはその近傍に位置する自由曲面からなり、
   前記第２補助反射面は、焦点が前記第１補助反射面の前記第２焦点もしくはその近傍に位置する自由曲面からなる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。

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