JP2013197022A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】出射方向の制御を受けずに出射する光を発生させず、光の利用効率を向上させた車両用灯具の提供。
【解決手段】車両用灯具１において、支持部材６の第１光源７と、第１光源７から対称となる支持部材６上の位置に固定された第２光源８と、第１反射面１０ａの入射光を第１開口部１４へ反射する第１リフレクタ１０と、第２反射面１１ａの入射光を第２開口部１５へ反射する第２リフレクタ１１と、第１開口部１４に向かう光を支持部材６に反射する第１サブリフレクタ１２と、第２開口部１５に向かう光を支持部材６に反射する第２サブリフレクタ１３と、第１サブリフレクタ１２の反射光を第２リフレクタ１１へ通過させる支持部材６の第１光通路と、第２サブリフレクタ１３の反射光を第１リフレクタへ１０へ通過させる支持部材６の第２光通路１９を有するようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、光源からの出射光の利用効率を向上させた車両用灯具に関する技術である。

特許文献１の図３Ａには、支柱３０６に設けた複数のＬＥＤ光源（３１０−１，３１０−２）から出射した光を反射体３１２によって反射するランプ２００が記載されている。ＬＥＤ光源（３１０−１，と３１０−２）から出射した光の一部は、反射体３１２により前方に反射されることによって、反射体の開口部分から所定の方向に出射し、残りの光は、反射体３１２の開口部分からランプ２００の前方に直接出射する。

特開２００４−１１１３５５号公報

ＬＥＤ光源（３１０−１，と３１０−２）、反射体３１２の開口部分にからランプ２００の前方に直接出射する光は、出射方向を制御されないため、所定の配光パターンを形成しないロス光となる。このようなロス光は、ＬＥＤ光源（３１０−１，と３１０−２）から出射した光の利用効率を低下させる点で問題がある。

本願発明は、上記問題に鑑みて、光源からの出射光がリフレクタの開口部分から直接出射することによるロス光を防止することにより、光の利用効率を向上させた車両用灯具を提供するものである。

前記課題を解決するために請求項１の車両用灯具は、（車両用灯具の）前後方向に延びる光軸上に配置された支持部材と、前記支持部材に固定された複数の光源から出射する光を複数の反射領域を形成する一以上のリフレクタによって反射する車両用灯具において、第１配光パターンを形成する第１光源と前記支持部材を間に挟んで前記第１光源から対称となる位置に固定され、第２配光パターンを形成する第２光源と、前記第１光源に向けられた第１反射面及び前方に開口する第１開口部を有し、前記第１反射面に入射した光を前記第１開口部へ反射する第１リフレクタと、前記第２光源に向けられた第２反射面及び前方に開口する第２開口部を有し、前記第２反射面に入射した光を前記第２開口部へ反射する第２リフレクタと、前記第１光源から前記第１開口部に向かって出射する光を前記支持部材に反射する第１サブリフレクタと、前記第２光源から前記第２開口部に向かって出射する光を前記支持部材に反射する第２サブリフレクタと、前記第１サブリフレクタによる反射光を前記第２リフレクタへ向けて通過させる、前記支持部材に形成された第１光通路と、前記第２サブリフレクタによる反射光を前記第１リフレクタへ向けて通過させる、前記支持部材に形成された第２光通路と、を有するようにした。

（作用）第１光源から第１リフレクタの第１開口部方向に出射する光は、第１リフレクタに反射され、第１光通路を通過し、更に第２リフレクタに再反射されることによって出射方向を制御され、所定の配光パターンを形成する。また、第２光源から第２リフレクタの第２開口部方向に出射する光は、第２リフレクタに反射され、第２光通路を通過し、更に第１リフレクタに再反射されることによって出射方向を制御され、所定の配光パターンを形成する。

請求項２は、請求項１に記載の車両用灯具であって、前記第１光通路は、前記第１サブリフレクタに向かって開口する第１光入射部から前記第２リフレクタに向かって開口する第１光出射部にかけて、（車両用灯具の前後方向から）斜め後方に傾斜するように前記支持部材に形成され、前記第２光通路は、前記第２サブリフレクタに向かって開口する第２光入射部から前記第１リフレクタに向かって開口する第２光出射部にかけて、（車両用灯具の前後方向から）斜め後方に傾斜するように前記支持部材に形成されるようにした。

（作用）第１サブリフレクタ及び第２リフレクタによる反射光は、それぞれ第１光通路及び第２光通路によって斜め後方に誘導されるため、第２リフレクタ及び第２リフレクタへの光の入射範囲の自由度が向上する。

また、請求項３は、請求項１または２に記載の車両用灯具であって、前記第１光通路の内周面と前記第２光通路の内周面のうち少なくとも一方を光反射面として形成した。

（作用）第１光通路または第２光通路に入射した光は、光反射面を設けた内周面によって内面反射されることにより、光通路内で進行を妨げられること無く、第１光出射部または第２光出射部から出射する。

請求項４は、請求項１から３のうちいずれかに記載の車両用灯具であって、前記第１光源と前記第２光源をそれぞれ、通電のオンオフを独立して切り替え可能に形成した。

（作用）請求項４の車両用灯具においては、第１光源による第１配光パターンと、第２光源による第２配光パターンが、選択的に形成されるか、または合成配光パターンとして形成される。

請求項１の車両用灯具によれば、光源からリフレクタの開口部に向かう光が失われること無く制御され、配光形成に利用されるため、車両用灯具における光の利用効率が向上する。

請求項２の車両用灯具によれば、第１及び第２リフレクタによる再反射光の反射方向の制御が容易になる。

請求項３の車両用灯具によれば、第１及び第２光通路から第２及び第１リフレクタに入射する光の利用効率が更に向上する。

請求項４の車両用灯具によれば、形成される配光パターンの自由度が向上する。

実施例の車両用灯具を車両前後方向に垂直に切断した断面図。 斜め後方から見た、保持部材とサブリフレクタの斜視参考図 （ａ）第１光源点灯時における光線説明図、（ｂ）第２光源点灯時における光線説明図。 （ａ）光通過部内周面によって反射される光線の説明図（ｂ）配光パターンの形状説明図。

次に図１から図４により、本願における車両用灯具の実施例を説明する。図１に示す通り、本実施例の車両用灯具１は、樹脂性のランプボディ２とその前面開口部に取り付けられる透明または半透明の前面レンズ３の内側に灯室Ｓが形成され、灯室Ｓの内部にプロジェクタ型の灯具ユニット４を内蔵することによって構成されている。尚、各図においては、前面レンズ３側を車両用灯具１の前方（符号Ｆｒ方向）、ランプボディ２側を車両用灯具１の後方（符号Ｒｅ方向）とし、車両用灯具１の上下方向を図に示す（上方向：下方向＝Ｕｐ：Ｄｗ）とし、後方から見た車両用灯具１の左右方向を（左方向：右方向＝Ｒｉ：Ｌｅ）として説明を行う。また、灯具ユニット４は、複数のエイミング機構５（正面視３カ所、一部図示せず）によって上下及び左右に傾動可能な状態でランプボディ２に保持される。

灯具ユニット４は、支持部材６、第１光源７，第２光源８，第１リフレクタ１０及び第２リフレクタ１１からなるリフレクタ９，第１サブリフレクタ１２，第２サブリフレクタ１３によって構成される。

支持部材６（図１，２，４においては、第１及び第２光通路（１６，１９）の周囲のみを断面で表している）は、直方体形状を有する金属部材であり、車両用灯具１の前後方向に延びる光軸Ａの周囲に配置される。また、支持部材６には、複数のＬＥＤ光源からなる第１光源７及び第２光源８が設けられる。第１光源７及び第２光源８は、上面から見て正方形の複数のＬＥＤ光源用チップ（第１光源７においては、図２の符号７Ｌを参照。第２光源８においても同形状。但し、図２においては省略）を前後に隣接させることによって構成される。第１光源７は、支持部材６の上面６ａに設けられ、第２光源８は、第１光源７の直下において支持部材６の下面６ｂに設けられる。尚、支持部材６の形状は、支持部材６を間に挟んで第１光源７から対称となる位置に第２光源８を取り付けられる形状であれば、直方体形状に限られず、多角柱形状や円柱形状等としてもよい。

リフレクタ９は、上半分の反射領域を形成する第１リフレクタ１０と、第１リフレクタ１０に一体に形成されて下半分の反射領域を形成する第２リフレクタ１１により、全体として椀型に形成される。第１リフレクタ１０の内側には、第１光源７に向けられた第１反射面１０ａが設けられ、第２リフレクタ１１の内側には、第２光源８に向けられると共に光軸Ａを含む水平断面上で第１反射面１０ａに連続する第２反射面１１ａが設けられる。第１反射面１０ａと第２反射面１１ａは、それぞれ光軸Ａ周りに回転させた略回転放物線面の一部からなるパラボラ形状を有する。

尚、リフレクタ９の基端部には、支持部材６上の第１及び第２光源（７，８）に給電するためのソケット９ａが固定される。第１及び第２光源（７，８）は、支持部材６を角穴９ｂに挿通し、かつソケット９ａに取り付けることによって、灯具ユニット４の外部の図示しない給電機構に機械的かつ電気的に接続される。第１及び第２光源（７，８）は、図示しない給電機構からそれぞれ独立した給電を受けることにより、どちらか一方、または双方同時に点灯可能に構成される。また、リフレクタ９には、後方に突出する雌ねじ孔９ｄを有する複数のＬ字ブラケット９ｃ（３箇所中一部省略）が設けられ、ランプボディ２には、雌ねじ孔９ｄを介してＬ字ブラケット９ｃをそれぞれ螺着させることにより、エイミング機構５を構成するエイミングスクリュー５ａが回動可能に取り付けられる。

第１リフレクタ１０の前方において、第１反射面１０ａの内側先端部１０ｂと支持部材６の上面６ａの先端部６ｃとの間には、第１開口部１４が設けられ、第２リフレクタ１１の前方において、第２反射面１１ａの内側先端部１１ｂと支持部材６の下面６ｂの先端部６ｄとの間には、第２開口部１５が設けられる。

支持部材６の上面６ａにおいて、第１光源７の前方には、第１サブリフレクタ１２が取り付けられる。また、支持部材６の下面６ｂにおいて、第２光源８の前方には、第２サブリフレクタ１３が取り付けられる。また、支持部材６には、上面６ａに設けられた第１光入射部から１７から下面６ｂに設けられた第１光出射部１８に向けて貫通する第１光通路１６が設けられる。また、支持部材６には、下面６ｂに設けられた第２光入射部２０から上面６ａに設けられた第２光出射部２１にかけて貫通すると共に、第１光通路１６と交差する第２光通路１９が設けられる。

第１光入射部１７は、支持部材６の上面６ａにおいて、第１光源７と第１サブリフレクタ１２との間に設けられることにより、第１サブリフレクタ１２の反射面１２ａに向かって開口し、第１光出射部１８は、下面６ｂにおいて、第２光源８の後方に設けられることにより、第２リフレクタ１１の第２反射面１１ａに向かって開口する。第１光通路１６においては、第１光入射部１７から第１光出射部１８にかけて水平断面（支持部材６の上面６ａ及び下面６ｂに平行な面）の断面積が減少し、かつ斜め後方に傾斜するように支持部材６に設けられる。

一方、第２光入射部２０は、支持部材６の下面６ｂにおいて、第２光源８と第２サブリフレクタ１３との間に設けられることにより、第２サブリフレクタ１３の反射面１３ａに向かって開口し、第２光出射部２１は、上面６ａにおいて、第１光源７の後方に設けられることにより、第１リフレクタ１０の第１反射面１０ａに向かって開口する。第２光通路１９においては、第２光入射部２０から第２光出射部２１にかけて水平断面（支持部材６の上面６ａ及び下面６ｂに平行な面）の断面積が減少し、かつ斜め後方に傾斜するように支持部材６に設けられる。

尚、灯具ユニット４において、第１リフレクタ１０の焦点は、第１光源７の隣接するＬＥＤ光源用チップの最後端部７ａに形成され、２リフレクタ１１の焦点は、第１光出射部１８の前端部１８ａに形成される。また、第１光出射部１８の前端部１８ａには、図２に示すように第１光通路１６の内側に水平に設けられた立壁である水平カットオフライン形成部１８ｃと、水平カットオフライン形成部１８ｃから第１光出射部１８へ斜めに下降する立壁からなる斜めカットオフライン形成部１８ｄと、が設けられる。また、第１光通路１６と第２光通路１９は、中空の貫通孔として形成される他、中実かつ透明（または半透明）の光透過部として形成されても良い。第１光通路１６と第２光通路１９の内周面（１６ａ，１９ａ）には、それぞれ反射処理を施すことが望ましい。反射処理を施した場合、内周面（１６ａ，１９ａ）に接触した光は、第１及び第２光通路（１６，１９）の内側で一回以上の内部反射（全反射）をされることにより、第１及び第２光通路（１６，１９）内で失われずに第１及び第２光出射部（１８，２１）から出射する。

第１サブリフレクタ１２は、第１光源７の中央部７ｂと、第１光出射部１８の前後方向における中央部１８ｂと、を二つの焦点とする楕円ＯＶ１をその長軸周りに回転させた略回転楕円面面の一部からなる曲面形状を有する。また、第２サブリフレクタ１３は、第２光源８の中央部８ｂと、第２光出射部２１の前後方向における中央部２１ａと、を二つの焦点とする楕円ＯＶ２をその長軸周りに回転させた略回転楕円面面の一部からなる曲面形状を有する。

尚、第１サブリフレクタ１２の先端部１２ｂは、第１光源７の複数のＬＥＤ光源用チップの最前端部７ｃと、第１リフレクタ１０の内側先端部１０ｂとを結ぶ線（符号Ｌ１を参照）と面一となるか、または線Ｌ１から第１反射面１０ａ寄りに配置されるようにする。また、第２サブリフレクタ１３の先端部１３ｂは、第２光源８の複数のＬＥＤ光源用チップの最前端部８ｃと、第２リフレクタ１１の内側先端部１１ｂとを結ぶ線（符号Ｌ２を参照）と面一になるか、または線Ｌ２から第２反射面１１ａ寄りに配置されるようにする。その結果、第１及び第２光源（７，８）から第１及び第２リフレクタ（１０、１１）に入射しない光は、全て第１サブリフレクタ１２と第２サブリフレクタ１３によって反射されて出射方向を制御されるため、車両用灯具１においては、制御されない光が第１開口部１４と第２開口部１５から直接出射することによる光の無駄が無く、更に直射光の前方照射によるまぶしさが低減される。

次に、図３及び図４により、本実施例の車両用灯具１による配光形成を説明する。本実施例においてロービーム配光パターン（図４（ｂ）の符号Ｐ１を参照）を形成する場合には、図３（ａ）のように第１光源７のみを点灯させる。

第１光源７から第１リフレクタ１０に向かって出射した光は、（光線Ｂ１及びＢ２）は、第１反射面１０ａによって水平方向（光線Ｂ１）または、水平方向からやや下向き（光線Ｂ２）に反射される。

また、第１リフレクタ１０の内側先端部１０ｂから第１開口部１４寄りに出射する光、即ち、第１リフレクタ１０に入射しない光（光線Ｂ３及びＢ４）は、
第１サブリフレクタ１２の反射面１２ａにより、第１光通路１６の第１光入射部１７に向けて反射される。第１光通路１６に入射した光は、直接第１光出射部１８を抜け（光線Ｂ３及びＢ４）、または、内周面１６ａによって一回以上内部反射された後（図４（ａ）の光線Ｂ５を参照）、第１光出射部１８を抜けることにより、第２リフレクタ１１に入射する。第２リフレクタに入射した光（光線Ｂ３〜Ｂ５）は、第２反射面１１ａにより、第２開口部１５の前方に向けて水平方向またはやや下向きに反射される。

第１光源７からの出射光（光線Ｂ１〜Ｂ５）は、前面レンズ３から車両用灯具の前方に出射して、図４（ｂ）の第１配光パターンＰ１を形成する。尚、第１配光パターンＰ１においては、第１光通路１６に入射した光（光線Ｂ３〜Ｂ５）の一部が、第１光出射部１８を抜ける際に前端部１８ａの内側の水平カットオフライン形成部１８ｃと斜めカットオフライン形成部１８ｄによって遮光されることにより、水平カットオフラインＣＦ１と斜めカットオフラインＣＦ２が形成される。

一方、本実施例において、ハイビーム用配光パターンを形成する場合には、第１光源７と第２光源８の双方を点灯し、第１配光パターンＰ１と第２配光パターンＰ２からなる合成配光パターンＰ３を形成する。

第２光源８から第２リフレクタ１１に向かって出射した光は、（光線Ｂ６及びＢ７）は、第２反射面１１ａによって水平方向（光線Ｂ６）またはやや上向き（光線Ｂ７）に反射される。

また、第２リフレクタ１１の内側先端部１１ｂより第２開口部１５寄りに出射する光、即ち、第２リフレクタ１１に入射しない光（光線Ｂ８及びＢ９）は、
第２サブリフレクタ１３の反射面１３ａにより、第２光通路１９の第２光入射部２０に向けて反射される。第２光通路１９に入射した光は、直接第２光出射部２１を抜け（光線Ｂ８及びＢ９）、または、反射処理が施された内周面１９ａによって一回以上内部反射された後（図４（ａ）の光線Ｂ１０を参照）、第２光出射部２１を抜けることにより、第１リフレクタ１０に入射する。第１リフレクタに入射した光（光線Ｂ８〜Ｂ１０）は、第１反射面１０ａにより、第１開口部１４の前方に向けて水平方向またはやや上向きに反射される。

第２光源８からの出射光（光線Ｂ６〜Ｂ１０）は、前面レンズ３から車両用灯具の前方に出射し、図４（ｂ）に示すように、第１光源７による第１配光パターンに一部重なる略楕円形状の第２配光パターンＰ２を形成する。尚、車両用灯具１においては、第２光源８のみを点灯させて、第２配光パターンＰ２のみによってハイビーム用配光パターンを形成してもよい。

１ 車両用灯具
６ 支持部材
７ 第１光源
８ 第２光源
９ リフレクタ
１０ 第１リフレクタ
１０ａ 第１反射面
１１ 第２リフレクタ
１１ａ 第２反射面
１２ 第１サブリフレクタ
１３ 第２サブリフレクタ
１４ 第１開口部
１５ 第２開口部
１６ 第１光通路
１７ 第１光入射部
１８ 第１光出射部
１９ 第２光通路
２０ 第２光入射部
２１ 第２光出射部
Ａ 光軸
Ｂ１〜Ｂ５ 第１光源からの出射光
Ｂ６〜Ｂ１０ 第２光源からの出射光
Ｆｒ 車両用灯具の前方
Ｒｅ 車両用灯具の後方

Claims (4)

1. 前後方向に延びる光軸上に配置された支持部材と、前記支持部材に固定された複数の光源から出射する光を複数の反射領域を形成する一以上のリフレクタによって反射する車両用灯具において、
   第１配光パターンを形成する第１光源と
   前記支持部材を間に挟んで前記第１光源から対称となる位置に固定され、第２配光パターンを形成する第２光源と、
   前記第１光源に向けられた第１反射面及び前方に開口する第１開口部を有し、前記第１反射面に入射した光を前記第１開口部へ反射する第１リフレクタと、
   前記第２光源に向けられた第２反射面及び前方に開口する第２開口部を有し、前記第２反射面に入射した光を前記第２開口部へ反射する第２リフレクタと、
   前記第１光源から前記第１開口部に向かって出射する光を前記支持部材に反射する第１サブリフレクタと、
   前記第２光源から前記第２開口部に向かって出射する光を前記支持部材に反射する第２サブリフレクタと、
   前記第１サブリフレクタによる反射光を前記第２リフレクタへ向けて通過させる、前記支持部材に形成された第１光通路と、
   前記第２サブリフレクタによる反射光を前記第１リフレクタへ向けて通過させる、前記支持部材に形成された第２光通路と、
   を有することを特徴とした、車両用灯具。
2. 前記第１光通路は、前記第１サブリフレクタに向かって開口する第１光入射部から前記第２リフレクタに向かって開口する第１光出射部にかけて、斜め後方に傾斜するように前記支持部材に形成され、
   前記第２光通路は、前記第２サブリフレクタに向かって開口する第２光入射部から前記第１リフレクタに向かって開口する第２光出射部にかけて、斜め後方に傾斜するように前記支持部材に形成されたことを特徴とする、請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記第１光通路の内周面と前記第２光通路の内周面のうち少なくとも一方は、光反射面として形成されたことを特徴とする、請求項１または２に記載の車両用灯具。
4. 前記第１光源と前記第２光源は、それぞれ通電のオンオフを独立して切り替え可能に形成されたことを特徴とする、請求項１から３のうちいずれかに記載の車両用灯具。

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