JP2013246888A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用灯具の前方にいる歩行者等がその車両用灯具を視認することができるようにする。
【解決手段】車両用灯具１は、前方へ光を発する発光ダイオード１０と、発光ダイオード１０の前方に配置され、発光ダイオード１０から発した光を発光ダイオード１０から前方に延びる光軸Ａｘを通る水平面より下向き前方へ投影する投影レンズ２０と、発光ダイオード１０と投影レンズ２０の間に配置されたブラインドボード３０と、を備える。ブラインドボード３０の発光ダイオード１０の前の領域には、ブラインドボード３０を前後に貫通した開口３１が形成され、開口の下部エッジには、発光ダイオード１０から発した光を投影レンズに向けて上方に反射する反射面３２が形成され、投影レンズ２０が反射面３２によって反射された光を光軸Ａｘを通る水平面より上向き前方へ投影する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両用灯具に関する。

特許文献１には、ダイレクトプロジェクションランプが開示されている。ダイレクトプロジェクションランプはＬＥＤモジュール（１２０）及び凸レンズ（２０４）を有し、そのＬＥＤモジュール（１２０）は前方へ向くように設けられ、その凸レンズ（２０４）はＬＥＤモジュール（１２０）の前方に配置されている（特許文献１の図３参照）。ＬＥＤモジュール（１２０）の発光領域（１０２）から発した光は、凸レンズ（２０４）によって前方へ投影される。これにより、ランプに正対した仮想スクリーンには明部（３０６）が形成される（特許文献１の図６参照）。また、ＬＥＤモジュール（１２０）の発光領域（１０２）の下辺が凸レンズ（２０４）によって仮想スクリーンに投影されることによって、明部（３０６）とその上の暗部を区切る明暗境界線が仮想スクリーンに形成される（特許文献１の図６参照）。明部（３０６）が灯具の光軸を通る水平面よりも下に形成され、水平方向より上向きの光が無いので、対向車や歩行者等にグレア感を与えない。

特開２００４−３４９１３０号公報

ところが、このようなダイレクトプロジェクションランプによって照射される光は、そのランプの前方の遠くにいる歩行者等に到達しない。そのため、歩行者等がダイレクトプロジェクションランプを視認することができない。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、車両用灯具の前方にいる歩行者等がその車両用灯具を視認することができるようにすることである。

以上の課題を解決するべく、本発明に係る車両用灯具は、前方へ光を発する発光ダイオードと、前記発光ダイオードの前に配置された投影レンズと、前記発光ダイオードと前記投影レンズの間に配置されたブラインドボードと、を備え、前記ブラインドボードの前記発光ダイオードの前の領域には、前記ブラインドボードを前後に貫通した開口が形成され、前記開口の下部エッジに反射面が形成され、前記投影レンズが前記発光ダイオードから発して前記開口を通過する光を水平方向より下向き前方へ投影し、前記反射面が前記発光ダイオードから発した光を前記投影レンズに向けて上方へ反射し、前記投影レンズが前記反射面によって反射された光を水平方向より上向き前方へ投影する。

好ましくは、前記反射面が前下りに傾斜する。

好ましくは、前記反射面がシボ加工又はブラスト処理されたものである。

好ましくは、前記発光ダイオードから発して前記反射面によって反射されて前記投影レンズによって投影される光が前記発光ダイオードから発して前記投影レンズによって投影される光よりも光度が低い。

好ましくは、前記発光ダイオードから発して前記反射面によって反射されて前記投影レンズによって投影される光の光度が６０ｃｄ以下である。

本発明によれば、発光ダイオードから発した光が反射面によって投影レンズに向けて上方に反射され、その反射光が投影レンズによって上向き前方へ投影されるから、その光が前方の歩行者や対向車のドライバーにまで到達する。よって、この車両用灯具の前方にいる歩行者等がこの車両用灯具を視認することができる。

車両用灯具の正面図である。 前記車両用灯具の横断面図である。 前記車両用灯具の縦断面図である。 図３の一部の拡大図である。 ブラインドボードの中央部の正面図である。 前記車両用灯具によって形成される配光パターンを示した図である。

以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているため、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係る車両用灯具１の正面図である。図２は、図１に図示のII−IIに沿った断面を矢印方向へ向かって見て示した断面図である。図３は、図１に図示のIII−IIIに沿った断面を矢印方向へ向かって見て示した断面図である。図４は、図３の一部を拡大して示した図面である。図２の断面は、車両用灯具１の光軸Ａｘを通った水平な面であり、図３及び図４の断面は、光軸Ａｘを通った水平面に対して直交する面である。

この車両用灯具１はこれ単体で車両の右前又は左前のフォグランプ（補助前照灯）になる。或いは、この車両用灯具１は片側二灯（両側四灯）の前照灯に用いられ、この車両用灯具１と他の灯具ユニットの組み合わせが車両の右前又は左前の前照灯（特にすれ違い用前照灯）となる。

この車両用灯具１は発光ダイオード１０、投影レンズ２０、ブラインドボード３０、アウターレンズ４０及びハウジング５０を備える。

アウターレンズ４０が箱状に設けられ、アウターレンズ４０の後部が開口する。アウターレンズ４０は透明であって、光を素通しする。ハウジング５０がアウターレンズ４０の後端に取り付けられ、アウターレンズ４０の後部開口がハウジング５０によって閉塞され、ハウジング５０及びアウターレンズ４０によって包囲された灯室６０が形成される。

発光ダイオード１０、投影レンズ２０及びブラインドボード３０は灯室６０内に収容されている。
発光ダイオード１０は灯室６０内においてハウジング５０の前面に取り付けられている。具体的には、発光ダイオード１０が基板１２に表面実装され、その基板１２がハウジング５０の前面に取り付けられ、発光ダイオード１０が前方へ向き、発光ダイオード１０が前方へ光を発する。発光ダイオード１０の発光領域１１の左右方向の長さが上下方向の長さよりも長く、その発光領域１１が横長の形状（例えば、正面から見て長方形状）に成している。発光ダイオード１０は、発光領域１１から前方へ延びた光軸を有する。発光ダイオード１０の光軸とは、光度が最大となる向きに発光領域１１から延びる仮想的な線である。発光ダイオード１０の光軸は車両用灯具１の光軸Ａｘに略一致し、車両用灯具１の光軸Ａｘは発光領域１１から前方へ延びる。なお、ハウジング５０はヒートシンクとしても機能し、発光ダイオード１０から発した熱がハウジング５０によって外部に放熱される。

投影レンズ２０の左右両端部に脚部２１がそれぞれ設けられ、それら脚部２１が投影レンズ２０から後方へ延出して、これら脚部２１の後端がハウジング５０の前面に固定されている。投影レンズ２０が発光ダイオード１０の前に配設され、光軸Ａｘが投影レンズ２０に交差する。投影レンズ２０は光軸Ａｘと略一致する光軸を有している。投影レンズ２０は非球面型のメニスカス凸レンズであり、投影レンズ２０の後面（入射面）が非球面型の凹面であり、投影レンズ２０の前面（出射面）が非球面型の凸面である。

投影レンズ２０が凸レンズであるから、投影レンズ２０の前方から投影レンズ２０を見ると、発光ダイオード１０、基板１２及びハウジング５０が拡大して見える。そこで、発光ダイオード１０と投影レンズ２０の間にブラインドボード３０を設け、基板１２及びハウジング５０等をブラインドボード３０の後ろに隠す。

ブラインドボード３０は薄板状に設けられている。このブラインドボード３０が投影レンズ２０と発光ダイオード１０の間において立設され、ブラインドボード３０の一方の面が前方の投影レンズ２０に向き、ブラインドボード３０の他方の面が後方の発光ダイオード１０に向いている。

ブラインドボード３０の中央部には開口３１が形成され、その開口３１がブラインドボード３０の一方の面から他方の面に貫通する。ブラインドボード３０の中央部とは、発光ダイオード１０の光軸とブラインドボード３０が交差する点及びその周辺領域をいう（図５参照）。

開口３１の大きさ・形状は、発光ダイオード１０の発光領域１１と投影レンズ２０の有効領域の外縁を結ぶ直線が開口３１のエッジにおいてブラインドボード３０に交差するように設定されている（図２及び図３参照）。従って、発光ダイオード１０の発光領域１１から発して開口３１を通過する光は、投影レンズ２０の有効領域内に照射されるが、投影レンズ２０の有効領域の外には照射されない。

開口３１の下部エッジには、反射面３２が形成されている。反射面３２は平面又は曲面（例えば、球面、楕円面、放物面、非球面）である。反射面３２は前下りに傾斜している。例えば、水平面を基準とした反射面３２の傾斜角が１５°以上であり、発光ダイオード１０とブラインドボード３０の間の間隔が１〜２ｍｍである。

反射面３２は、開口３１の下部エッジを鏡面仕上げすることによって鏡面反射率を高めたものであるか、開口３１の下部エッジをシボ加工又はブラスト処理することによって拡散反射率を高めたものであるか、それらの鏡面、シボ加工面又はブラスト処理面に金属反射膜（例えば、アルミ蒸着膜、銀蒸着膜）を成膜したものである。

図６を参照して、車両用灯具１の配光特性について説明する。図６は、車両用灯具１から前方へ所定距離離れて車両に正対する仮想スクリーンに形成される配光パターンを示したものである。図６では、車両用灯具１の光軸Ａｘを通る水平面と仮想スクリーンの交線がＨ線として示され、光軸Ａｘを通る鉛直面と仮想スクリーンの交線がＶ線として示され、Ｈ線とＶ線の交点が車両用灯具１の光軸Ａｘと仮想スクリーンの交点である。光軸Ａｘは、Ｈ線及びＶ線に対して直交する。

発光ダイオード１０が発光すると、発光ダイオード１０の発光領域１１から発した光がブラインドボード３０の開口３１を通過する。投影レンズ２０は、ブラインドボード３０の開口３１を通過した光を前方へ投影する（図２に図示の範囲Ａ内の光線及び図３に図示の範囲Ｂ内の光線参照）。投影レンズ２０による光の投影角は水平より下向きの角度である（図３に図示の範囲Ｂ内の光線参照）。そのため、開口３１を通過して投影レンズ２０によって投影される光はＨ線よりも下に照射され、明部Ｂ１が車両前方の仮想スクリーンのＨ線の下に形成される。発光ダイオード１０の発光領域１１の像が投影レンズ２０によって上下に反転して投影され、発光領域１１の水平な下縁が投影レンズ２０によってＨ線に沿うように仮想スクリーンに投影されるので、明部Ｂ１とそれよりも上の暗部を区切る明暗境界線（カットオフライン）Ｌが仮想スクリーンのＨ線に沿って形成される。

発光ダイオード１０の発光領域１１から発した光が反射面３２に入射すると、その光が反射面３２によって投影レンズ２０の上部に向けて上方へ反射される（図３に図示の範囲Ｃ内の光線参照）。投影レンズ２０は反射面３２によって反射された光を前方へ投影する。その投影角は水平より上向きの角度である。反射面３２によって反射されて投影レンズ２０によって投影される光はＨ線よりも上に照射され、明部Ｂ２が車両前方の仮想スクリーンのＨ線の上に形成される。ブラインドボード３０が薄板状であるから反射面３２の面積が狭く、それ故、明部Ｂ２が明部Ｂ１よりも充分に暗い。また、反射面３２がシボ加工又はブラスト処理されたものであれば、明部Ｂ２がぼやけた明るさとなる。そのため、Ｈ線の上に明部Ｂ２が形成されても、その明部Ｂ２は対向車のグレア要因とならない。

例えば、明部Ｂ２の最大光度は60 cd であり、明部Ｂ２の光の光度が60 cd 以下である。また、例えば、明部Ｂ２の中心は上に５°であって、左右にゼロ°である。

この車両用灯具１は以下のような効果をもたらす。

（１） 明部Ｂ１を形成する光が水平方向より下向きの光であるから、この車両用灯具１の前方にいる歩行者や対向車のドライバー等は明部Ｂ１だけでは車両用灯具１やその車両の存在に気がつきにくい。ところが、明部Ｂ２を形成する光が水平方向より上向きの光であるから、明部Ｂ２を形成する光が歩行者や対向車のドライバーにまで到達して、歩行者や対向車のドライバーがその光を視認することができる。そのため、歩行者や対向車のドライバーが車両用灯具１やその車両の存在に気付き、安全性が向上する。

（２） 明部Ｂ２が明部Ｂ１と比較して充分に暗いので、明部Ｂ２が明部Ｂ１の配光パターンに悪影響を及ぼさない。明暗境界線Ｌが不鮮明になることもない。従って、明部Ｂ２がＨ線の上に形成されても、日本国、欧州及び米国等の法規を充足する。

（３） 明部Ｂ２は明部Ｂ１ほど明るくないから、歩行者や対向車にグレア感を与えない。特に、反射面３２がシボ加工又はブラスト処理されていれば、反射面３２の反射光が均一な光となるから、歩行者や対向車にグレア感をより与えない。

（４） 仮に反射面３２が開口３１の下部エッジに形成されていなければ、反射面３２によって反射される光は本来遮光される光である。しかし、本実施形態では、そのような光によって明部Ｂ２が形成されるので、光を有効利用することができる。

（５） ドライバーは、Ｈ線の上に形成される明部Ｂ２によって遠方や道路上の標識を視認しやすい。

（６） 反射面３２がブラインドボード３０の開口３１の下部エッジに形成されているから、別途リフレクタ等を設置する必要がない。そのため、少ない部品数で上記（１）〜（５）の効果を実現することができる。

（７） 基板１２及びハウジング５０等がブラインドボード３０の後ろに隠れるので、車両用灯具１のデザイン性が向上する。

本発明は上記実施形態に限定して解釈されるべきではなく、上記実施形態から適宜変更・改良が可能である。例えば、上述に挙げた反射面３２の傾斜角、発光ダイオード１０とブラインドボード３０との間隔、明部Ｂ２の最大光度、明部Ｂ２の中心位置等の具体的数値は一例であり、これらの数値を適宜変更してもよい。

１ 車両用灯具
１０ 発光ダイオード
２０ 投影レンズ
３０ ブラインドボード
３１ 開口
３２ 反射面

Claims (5)

1. 前方へ光を発する発光ダイオードと、
   前記発光ダイオードの前に配置された投影レンズと、
   前記発光ダイオードと前記投影レンズの間に配置されたブラインドボードと、を備え、
   前記ブラインドボードの前記発光ダイオードの前の領域には、前記ブラインドボードを前後に貫通した開口が形成され、
   前記開口の下部エッジに反射面が形成され、
   前記投影レンズが前記発光ダイオードから発して前記開口を通過する光を水平方向より下向き前方へ投影し、
   前記反射面が前記発光ダイオードから発した光を前記投影レンズに向けて上方へ反射し、前記投影レンズが前記反射面によって反射された光を水平方向より上向き前方へ投影する、
   ことを特徴とする車両用灯具。
2. 前記反射面が前下りに傾斜する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記反射面がシボ加工又はブラスト処理されたものである、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用灯具。
4. 前記発光ダイオードから発して前記反射面によって反射されて前記投影レンズによって投影される光が前記発光ダイオードから発して前記投影レンズによって投影される光よりも光度が低い、
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の車両用灯具。
5. 前記発光ダイオードから発して前記反射面によって反射されて前記投影レンズによって投影される光の光度が６０ｃｄ以下である、
   ことを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の車両用灯具。

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