JP2013251135A

JP2013251135A - 車両用灯具

Info

Publication number: JP2013251135A
Application number: JP2012125159A
Authority: JP
Inventors: Kenji Komano; 健二駒野; Hirosuke Igarashi; 啓輔五十嵐; Kanichi Okumura; 貫一奥村
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2012-05-31
Filing date: 2012-05-31
Publication date: 2013-12-12

Abstract

【課題】車両用灯具によって照明される範囲（配光パターン）の上下方向の範囲を狭くして、遠方視認性の向上を図る。
【解決手段】車両用灯具１は、互いに対向配置され、互いに平行な一対の平面状の第一反射面２１，２１をそれぞれ有した一対の第一リフレクタ２０と、第一リフレクタ２０，２０の間に配置され、第一反射面２１，２１に対して垂直な焦線Ｌを有する放物柱面を基調とした第二反射面３１を有する第二リフレクタ３０と、第二反射面３１の焦線Ｌに沿ってその焦線Ｌ上に配列され、第一反射面２１及び第二反射面３１に向けて光を発する複数の発光素子１０，１０，…と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用灯具に関する。

特許文献１には、三つのＬＥＤ（３４）、メインリフレクタ（３２）及び一対のサブリフレクタ（３３）を有する車両用灯具が開示されている（図３参照）。メインリフレクタ（３２）が放物柱状に湾曲し、三つのＬＥＤ（３４）がメインリフレクタ（３２）の焦点軸上に配列され、二つのサブリフレクタ（３３）がメインリフレクタ（３２）の左右両側にそれぞれ設けられている。サブリフレクタ（３３）は、光軸に対して水平方向に傾斜する。

特許第４６３３６３５号公報

特許文献１の記載によれば、サブリフレクタ（３３）が光軸に対して平行でないから、サブリフレクタ（３３）がＬＥＤ（３４）の配列方向に対して傾斜している。また、サブリフレクタ（３３）の形状が特定されていない。従って、サブリフレクタ（３３）に写るＬＥＤ（３４）の鏡像は、メインリフレクタ（３２）の焦点軸の延長線からずれている。そうすると、ＬＥＤ（３４）から発してサブリフレクタ（３３）によって反射された光は、メインリフレクタ（３２）に入射せずに斜め前に進行する（特許文献１の図３（ａ）参照）。そのため、その反射光は車両の右前や左前に進行するから、車両前方の遠方視認性が良くない。

また、サブリフレクタ（３３）によって反射された光がメインリフレクタ（３２）によって反射されたものとしても、その反射光は側方から見て平行光ではなく、上下方向に拡散する光である。そのため、配光パターンの範囲が上下に広がるから、車両前方の遠方視認性が良くない。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、車両用灯具によって照明される範囲（配光パターン）の上下方向の範囲を狭くして、遠方視認性の向上を図ることである。

以上の課題を解決するべく、本発明に係る車両用灯具は、互いに対向配置され、互いに平行な一対の平面状の第一反射面をそれぞれ有した一対の第一リフレクタと、前記一対の第一リフレクタの間に配置され、前記第一反射面に対して垂直な焦線を有する放物柱面を基調とした第二反射面を有する第二リフレクタと、前記第二反射面の前記焦線に沿ってその焦線上に配列され、前記第一反射面及び前記第二反射面に向けて光を発する複数の発光素子と、を備える。

好ましくは、前記複数の発光素子のうち前記第一反射面に最も近く配置された発光素子から前記第一反射面までの距離が、前記複数の発光素子のうち両端に配置された二つの発光素子間の距離の二倍以下である。

好ましくは、前記複数の発光素子から前記第一リフレクタの前縁までの距離が、前記複数の発光素子のうち両端に配置された二つの発光素子間の距離の三分の一以上、三倍以下である。

本発明によれば、複数の発光素子が第二反射面の焦線に沿ってその焦線上に配列され、第一リフレクタの第一反射面がその焦線に対して垂直であるから、これら発光素子の鏡像は焦線の延長線上に配置される。そのため、第一反射面及び第二反射面の両方によって反射された光による配光パターンが、焦線方向に長尺なる。つまり、第一反射面及び第二反射面の両方によって反射された光は、焦線の直交方向であって第一反射面に対して平行な方向に広がらない。よって、車両前方の遠方視認性が良い。

車両用灯具の斜視図である。同車両用灯具の正面図である。同車両用灯具の側面図である。同車両用灯具の平面図である。端に配置された発光素子から第一リフレクタの第一反射面までの距離と、車両用灯具の光束との関係を示したグラフである。

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の斜視図である。図２は、車両用灯具１の正面図である。図３は、車両用灯具１の側面図である。図４は、車両用灯具１の平面図である。

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は複数灯の前照灯に用いられ、この車両用灯具１と他の一又は複数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若しくは走行用前照灯又はすれ違い用ビーム・走行用ビームの切替可能な前照灯）となる。

この車両用灯具１は、複数の発光素子１０，１０，…、左右一対の第一リフレクタ２０，２０及び第二リフレクタ３０等を備える。
発光素子１０，１０，…、第一リフレクタ２０，２０及び第二リフレクタ３０がハウジング内に収容され、光を素通しするアウターレンズがそのハウジングの前面開口に設けられている。

発光素子１０，１０，…は、等間隔で一直線状に配列されている。発光素子１０，１０，…の配列方向は左右方向である。発光素子１０，１０，…は発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＬＥＤ（有機ＥＬ素子）その他の半導体発光素子である。発光素子１０，１０，…が基板の下面に表面実装され、発光素子１０，１０，…はそれぞれ光軸を有し、発光素子１０，１０，…の光軸がそれぞれの発光素子１０，１０，…から下方に延びる。発光素子１０の光軸とは、光度が最大となる向きに発光素子１０から仮想的に延びる線である。なお、図面では発光素子１０，１０，…の数が６であるが、発光素子１０，１０，…の数は２以上であれば、６に限るものではない。

第一リフレクタ２０，２０は、発光素子１０，１０，…の群の左右両側に配置されている。第一リフレクタ２０，２０が互いに対向する。第一リフレクタ２０，２０の互いに対向した面２１，２１に金属反射膜（例えば、アルミ蒸着膜、銀蒸着膜）が成膜され、それら面２１，２１が第一反射面である。第一リフレクタ２０，２０は平面系リフレクタである。つまり、第一リフレクタ２０，２０の第一反射面２１，２１が平面である。これら第一反射面２１，２１は互いに平行である。また、第一反射面２１，２１が発光素子１０，１０，…の配列方向に対して垂直であるので、第一反射面２１，２１に写る発光素子１０，１０，…の鏡像１１，１１，…と発光素子１０，１０，…が一直線状に配列されているように見える。

第二リフレクタ３０は、第一リフレクタ２０，２０の間に配置されている。第二リフレクタ３０は、発光素子１０，１０，…の後方から発光素子１０，１０，…の下方を経由して発光素子１０，１０，…の下斜め前にかけて設けられている。第二リフレクタ３０の前側の内面（凹面）３１に金属反射膜（例えば、アルミ蒸着膜、銀蒸着膜）が成膜され、その内面３１が第二反射面である。第二リフレクタ３０は放物柱面系のリフレクタである。つまり、第二リフレクタ３０の第二反射面３１は、発光素子１０の後方を頂点とするとともにその発光素子１０を焦点とした放物線を、発光素子１０，１０，…の配列方向に沿って平行移動することで得られる放物柱面を基調とする。発光素子１０，１０，…が第二反射面３１の焦線（焦点軸）Ｌに沿ってその焦線Ｌ上に配列されている。第二反射面３１の焦線Ｌと頂線を結ぶ面は、水平であるか、その水平面から僅かに前下りに傾斜する。

第一リフレクタ２０，２０は側方から見てほぼ扇形状に設けられており、その扇形の弧となる縁部２２，２２が放物線に形成され、縁部２２，２２が第二リフレクタ３０の左右両縁にそれぞれ連結する。第一リフレクタ２０，２０の前縁２３，２３がほぼ水平面に対して直交し、第一リフレクタ２０，２０の上縁２４，２４が前縁２３，２３に対して垂直である。側方から見て、第一リフレクタ２０，２０の前縁２３，２３の位置が第二リフレクタ３０の前縁３２の位置に揃っている。

発光素子１０，１０，…は、点灯して、第一リフレクタ２０の第一反射面２１，２１及び第二リフレクタ３０の第二反射面３１に向けて光を発する。発光素子１０，１０，…から発した光が第二リフレクタ３０の第二反射面３１によって前方へ反射される。第二反射面３１によって反射された光が車両用灯具１に正対する仮想スクリーンに入射し、その光によって配光パターンが仮想スクリーンに形成される。第二反射面３１が放物柱面を基調とするから、配光パターンが横長になり、その配光パターンの鉛直方向に沿った範囲がその配光パターンの水平方向に沿った範囲よりも狭い。

発光素子１０，１０，…から発した光が第一リフレクタ２０の第一反射面２１，２１によって反射されて、更に第二リフレクタ３０の第二反射面３１によって前方に反射される。第一反射面２１，２１と第二反射面３１の両方によって反射された光が車両用灯具１に正対する仮想スクリーンに入射し、その光によって配光パターンが仮想スクリーンに形成される。第二反射面３１が放物柱面を基調とし、発光素子１０，１０，…の鏡像１１，１１，…が第二反射面３１の焦線Ｌの延長線上に配置されるから、第一反射面２１，２１及び第二反射面３１の両方によって反射された光による配光パターンが横長になり、その配光パターンの水平方向に沿った範囲がその配光パターンの鉛直方向に沿った範囲よりも広い。よって、車両前方の遠方視認性が良い。

図２〜図４に示すように、発光素子１０，１０，…のうち両端の発光素子１０，１０間の距離をＡとする。発光素子１０，１０，…からリフレクタ２０，２０，３０の間口（間口はリフレクタ２０，２０，３０の前縁２３，２３，３２によって囲われた領域）までの奥行きをＢとする。発光素子１０，１０，…のうち右の第一反射面２１に最も近い右端の発光素子１０から右の第一反射面２１までの距離をＣとし、左の第一反射面２１に最も近い左端の発光素子１０から左の第一反射面２１までの距離もＣとする。

Ａ／３≦Ｂ≦３×Ａであることが好ましい。距離Ｂが距離Ａの三分の一より短いと、光束利用率が低減し、車両用灯具１の照射光が低減してしまうためである。距離Ｂが距離Ａの三倍より長いと、光がリフレクタ２０，２０間で繰り返し反射されることによって反射の際の損失が多くなってしまい、車両用灯具１の照射光が低減してしまうためである。

シミュレーションによって、距離Ｃと車両用灯具１の光束の関係について求めた。図５は、距離Ａが27.5mmである場合、距離Ｃと車両用灯具１の光束の関係を表したグラフである。車両用灯具１の光束は、距離Ｃが46.253mmであるときの光束[lm]に対する割合（百分率）で表す。距離Ｃが距離Ａの二倍より大きい場合の車両用灯具１の光束は、距離Ｃが距離Ａの二倍以下である場合の車両用灯具１の光束よりも高いものの、ほぼ一定の光束なる。よって、灯具の小型化の観点からＣ≦２×Ａであることが好ましい。

また、距離Ｃが距離Ａの二倍以上であると、車両用灯具１の光束が距離Ｃに関係なくほぼ一定である。距離Ｃが距離Ａの二倍より短いと、距離Ｃが長くなるにつれて、車両用灯具１の光束が高くなる。よって、車両用灯具１の小型化と光束比率の観点からすると、Ｃ＝２×Ａであることがより好ましい。

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。

１車両用灯具
１０発光素子
２０第一リフレクタ
２１第一反射面
３０第二リフレクタ
３１第二離反斜面

Claims

互いに対向配置され、互いに平行な一対の平面状の第一反射面をそれぞれ有した一対の第一リフレクタと、
前記一対の第一リフレクタの間に配置され、前記第一反射面に対して垂直な焦線を有する放物柱面を基調とした第二反射面を有する第二リフレクタと、
前記第二反射面の前記焦線に沿ってその焦線上に配列され、前記第一反射面及び前記第二反射面に向けて光を発する複数の発光素子と、を備える、
ことを特徴とする車両用灯具。
前記複数の発光素子のうち前記第一反射面に最も近く配置された発光素子から前記第一反射面までの距離が、前記複数の発光素子のうち両端に配置された二つの発光素子間の距離の二倍以下である、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
前記複数の発光素子から前記第一リフレクタの前縁までの距離が、前記複数の発光素子のうち両端に配置された二つの発光素子間の距離の三分の一以上、三倍以下である、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用灯具。