JP2014086298A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】複数個の制御部の間に入射する複数個の光源からの光を有効に利用した車両用灯具を提供する。
【解決手段】１個のレンズ２と、３個の半導体型光源３１、３２、３３と、を備える。レンズ２は、１個の出射面２０と、３個の入射面２１、２２、２３と、から構成されている。３個の入射面２１、２２、２３は、集光配光パターン、中拡散の拡散配光パターン、大拡散の拡散配光パターン、を形成する機能を有する。３個の入射面２１、２２、２３の間には、集光配光パターンおよび拡散配光パターンよりも上方の上向配光パターンを形成する領域２４、２５が設けられている。この結果、この発明は、３個の入射面２１、２２、２３の間に入射する２個の半導体型光源３１、３２からの光を有効に利用することができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、半導体型光源からの光を、レンズに入射させてかつそのレンズから所定の配光パターンとして照射するレンズ直射型の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、１個の複合レンズと、複数個の光源と、を備え、複合レンズが、１個の出光部と、複数個の光源に対応して設けられている複数個の制御部と、から構成されていて、複数個の制御部が、少なくとも、デイタイムランニングランプもしくはクリアランスランプの配光パターンを形成する機能と、コーナーリングランプまたはベンディングランプの配光パターンを形成する機能と、からなるものである。

特開２０１２−９４４１８号公報

ところが、従来の車両用灯具は、複数個の制御部の間に入射する複数個の光源からの光を有効に利用していない。

この発明が解決しようとする課題は、従来の車両用灯具では、複数個の制御部の間に入射する複数個の光源からの光を有効に利用していないという点にある。

この発明（請求項１にかかる発明）は、１個のレンズと、複数個の光源と、を備え、レンズが、１個の出射面と、複数個の前記光源に対応して設けられている複数個の入射面と、から構成されていて、複数個の入射面が、少なくとも、集光配光パターンを形成する機能と、拡散配光パターンを形成する機能と、からなり、複数個の入射面の間には、集光配光パターンおよび拡散配光パターンよりも上方の上向配光パターンを形成する領域が設けられている、ことを特徴とする。

この発明（請求項２にかかる発明）は、上向配光パターン形成領域が、上向配光パターン形成領域より車両内側に位置する光源からの光を前記上向配光パターンに形成する、ことを特徴とする。

この発明の車両用灯具は、複数個の入射面の間に上向配光パターン形成領域を設けたので、複数個の入射面の間の上向配光パターン形成領域に入射する複数個の光源からの光を、上向配光パターンとして、有効利用することができる。

図１は、この発明にかかる車両用灯具の実施形態を示し、右側の車両用灯具を搭載した車両の一部概略平面図である。 図２は、右側の車両用灯具から照射される複数の配光パターンを示す説明図である。 図３は、右側の車両用灯具を示す正面図（図１におけるＩＩＩ矢視図）である。 図４は、右側の車両用灯具からの光路を示す説明図（図３におけるＩＶ−ＩＶ線断面図）である。 図５は、右側の車両用灯具を示す図３におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図６は、右側の車両用灯具を示す縦断面図（（Ａ）は図３におけるＡ−Ａ線断面図、（Ｂ）は図３におけるＢ−Ｂ線断面図）である。

以下、この発明にかかる車両用灯具の実施形態（実施例）を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。図２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。この明細書において、前、後、上、下、左、右は、この発明にかかる車両用灯具を車両に搭載した際の前、後、上、下、左、右である。図１、図２、図４〜図６の断面図においては、光路を明確にするためにハッチングを省略してある。

（実施形態の構成の説明）
以下、この実施形態にかかる車両用灯具の構成について説明する。図中、符号１は、この実施形態にかかる車両用灯具（たとえば、コーナーリングランプなど）である。前記車両用灯具１は、車両Ｃの前部の左右両端部に搭載されている。以下、車両Ｃの右側に搭載される右側の車両用灯具１について説明する。なお、車両Ｃの左側に搭載される左側の車両用灯具は、右側の車両用灯具１とほぼ同様の構成（左右がほぼ逆となる構成）をなすので、説明を省略する。

（車両Ｃと車両用灯具１の説明）
図１に示すように、前記車両Ｃの前部の左右両端部は、内側（この例では左側）から外側（この例では右側）にかけて、前側Ｆから後側に湾曲傾斜（スラント）している。前記車両用灯具１は、前記車両Ｃの前部の左右両端部の湾曲傾斜に沿って搭載されている。このために、前記車両用灯具１の主光軸Ｚは、前記車両Ｃの前後の車両軸ＣＺに対して側方（この例では、右側）に傾斜している。前記主光軸Ｚと前記車両軸ＣＺとのなす角度は、この例では、約４０°〜約７０°である。

（ランプユニットの説明）
前記車両用灯具１は、図に示すように、ランプハウジング（図示せず）と、ランプレンズ（図示せず）と、１個のレンズ２と、複数個この例では３個の光源としての半導体型光源３１、３２、３３と、１個の基板４と、ホルダ（取付部材）５と、ヒートシンク部材（図示せず）と、を備えるものである。

１個の前記レンズ２および３個の前記半導体型光源３１、３２、３３および１個の前記基板４および前記ホルダ５および前記ヒートシンク部材は、ランプユニットを構成する。前記ランプハウジングおよび前記ランプレンズは、灯室（図示せず）を画成する。前記ランプユニット２、３１、３２、３３、４、５は、前記灯室内に配置されていて、かつ、上下方向用光軸調整機構（図示せず）および左右方向用光軸調整機構（図示せず）を介して前記ランプハウジングに取り付けられている。なお、前記灯室内には、前記ランプユニット２、３１、３２、３３、４、５以外のランプユニット、たとえば、フォグランプ、ロービーム用ヘッドランプ、ハイビーム用ヘッドランプ、ローハイ用ヘッドランプ、ターンシグナルランプ、クリアランスランプ、デイタイムランニングランプなどが配置されている場合がある。また、前記上下方向用光軸調整機構および前記左右方向用光軸調整機構は、この実施形態のコーナーリングランプの場合においては、設けても設けなくても良い。

（半導体型光源３１、３２、３３の説明）
前記半導体型光源３１、３２、３３は、図１、図２、図４〜図６に示すように、この例では、たとえば、ＬＥＤ、ＯＥＬまたはＯＬＥＤ（有機ＥＬ）などの自発光半導体型光源である。前記半導体型光源３１、３２、３３は、発光チップ（ＬＥＤチップ）を封止樹脂部材で封止したパッケージ（ＬＥＤパッケージ）から構成されている。

３個の前記半導体型光源３１、３２、３３は、１個の前記基板４の一面に水平方向（左右方向）に実装されている。前記半導体型光源３１、３２、３３は、前記基板４およびコネクタ（図示せず）を介して電源（バッテリー）からの電流が供給される。前記半導体型光源３１、３２、３３は、前記基板４に実装されていない面以外が発光面となる。前記基板４の他面には、前記ヒートシンク部材が取り付けられている。

（レンズ２の説明）
前記レンズ２は、図に示すように、１個の出射面２０と、複数個この例では３個の入射面２１、２２、２３と、から構成されている。前記レンズ２は、前記ホルダ５を介して前記基板４に、３個の前記半導体型光源３１、３２、３３と対向するように、取り付けられている。

（出射面２０の説明）
１個の前記出射面２０は、３個の前記半導体型光源３１、３２、３３と対向する面と反対側の面であって、この例では２次曲面により連続的に形成されている。

（入射面２１、２２、２３の説明）
前記入射面２１、２２、２３は、３個の前記半導体型光源３１、３２、３３と対向する面であって、３個の前記半導体型光源３１、３２、３３にそれぞれ対応して水平方向（左右方向）に３個設けられている。３個の前記入射面２１、２２、２３は、この例では自由曲面から形成されている。

３個の前記入射面２１、２２、２３は、少なくとも、集光配光パターンＳＰを形成する機能と、拡散配光パターンＷＰ１、ＷＰ２を形成する機能と、からなる。すなわち、左側の前記入射面２１は、前記集光配光パターンＳＰを形成する機能を有する。中間の前記入射面２２は、中拡散の前記拡散配光パターンＷＰ１を形成する機能を有する。右側の前記入射面２３は、大拡散の前記拡散配光パターンＷＰ２を形成する機能を有する。

（上向配光パターン形成領域２４、２５の説明）
３個の前記入射面２１、２２、２３の間、すなわち、左側の前記入射面２１と中間の前記入射面２２との間、および、中間の前記入射面２２と右側の前記入射面２３との間には、上向配光パターン形成領域２４、２５がそれぞれ設けられている。前記上向配光パターン形成領域２４、２５は、この例では自由曲面から形成されている。前記上向配光パターン形成領域２４、２５は、前記集光配光パターンＳＰおよび前記拡散配光パターンＷＰ１、ＷＰ２よりも上方の上向配光パターンＵＰを形成する。

前記上向配光パターン形成領域２４、２５は、前記上向配光パターン形成領域２４、２５より前記車両Ｃの内側（この例では左側）に位置する前記半導体型光源３１、３２からの光を前記上向配光パターンＵＰに形成する。すなわち、左側の前記上向配光パターン形成領域２４は、左側の前記半導体型光源３１からの光を前記上向配光パターンＵＰに形成し、かつ、右側の前記上向配光パターン形成領域２５は、中間の前記半導体型光源３２からの光を前記上向配光パターンＵＰに形成する。

左側の前記上向配光パターン形成領域２４と中間の前記入射面２２との間、および、右側の前記上向配光パターン形成領域２５と右側の前記入射面２３との間には、段差が形成されている。

（配光パターンＳＰ、ＷＰ１、ＷＰ２、ＵＰの説明）
各前記配光パターンＳＰ、ＷＰ１、ＷＰ２、ＵＰは、前記半導体型光源３１、３２、３３からの光を、前記レンズ２の前記入射面２１、２２、２３および前記上向配光パターン形成領域２４、２５および前記出射面２０により、配光制御されている。以下、その詳細について説明する。

前記集光配光パターンＳＰは、左側の前記半導体型光源３１からの光であって、前記レンズ２の左側の前記入射面２１に入射して前記出射面２０の左側の部分から出射した光Ｌ１により形成されている。前記集光配光パターンＳＰは、前記主光軸Ｚを約４５°と仮定した場合において、スクリーンの上下の垂直線ＶＵ−ＶＤより右側に約１５°〜約５７°と、スクリーンの左右の水平線ＨＬ−ＨＲより下方に約３°〜約１２°との範囲を集光して照明する。

中拡散の前記拡散配光パターンＷＰ１は、中間の前記半導体型光源３２からの光であって、前記レンズ２の中間の前記入射面２２に入射して前記出射面２０の中間の部分から出射した光Ｌ２により形成されている。中拡散の前記拡散配光パターンＷＰ１は、前記主光軸Ｚを約４５°と仮定した場合において、スクリーンの上下の垂直線ＶＵ−ＶＤより右側に約１５°〜約８５°と、スクリーンの左右の水平線ＨＬ−ＨＲより下方に約３°〜約１７°との範囲を中拡散して照明する。

大拡散の前記拡散配光パターンＷＰ２は、右側の前記半導体型光源３３からの光であって、前記レンズ２の右側の前記入射面２３に入射して前記出射面２０の右側の部分から出射した光Ｌ３により形成されている。大拡散の前記拡散配光パターンＷＰ２は、前記主光軸Ｚを約４５°と仮定した場合において、スクリーンの上下の垂直線ＶＵ−ＶＤより右側に約２３°〜約１００°と、スクリーンの左右の水平線ＨＬ−ＨＲより下方に約４°〜約１８°との範囲を大拡散して照明する。

前記上向配光パターンＵＰは、左側の前記半導体型光源３１からの光であって、前記レンズ２の左側の前記上向配光パターン形成領域２４に入射して前記出射面２０から出射した光Ｌ４、および、中間の前記半導体型光源３２からの光であって、前記レンズ２の右側の前記上向配光パターン形成領域２５に入射して前記出射面２０から出射した光Ｌ５により形成されている。

前記上向配光パターンＵＰは、前記集光配光パターンＳＰおよび中拡散の前記拡散配光パターンＷＰ１および大拡散の前記拡散配光パターンＷＰ２（下方（路肩、路面）の範囲を照明する配光パターン）よりも上方（歩行者、看板など）の範囲を照明する。すなわち、前記上向配光パターンＵＰは、前記主光軸Ｚを約４５°と仮定した場合において、スクリーンの上下の垂直線ＶＵ−ＶＤより右側に約１５°〜約１００°と、スクリーンの左右の水平線ＨＬ−ＨＲの下方約２°〜スクリーンの左右の水平線ＨＬ−ＨＲの上方約１２°との範囲を広く照明する。

（実施形態の作用の説明）
この実施形態にかかる車両用灯具１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。

３個の半導体型光源３１、３２、３３を点灯する。すると、３個の半導体型光源３１、３２、３３からの光は、１個のレンズ２の３個の入射面２１、２２、２３および２個の上向配光パターン形成領域２４、２５にそれぞれ入射する。３個の入射面２１、２２、２３および２個の上向配光パターン形成領域２４、２５にそれぞれ入射した光は、１個の出射面２０から出射する。その出射光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５は、集光配光パターンＳＰ、中拡散の前記拡散配光パターンＷＰ１、大拡散の前記拡散配光パターンＷＰ２、上向配光パターンＵＰとして、車両Ｃの前方やや斜め右側から右側の範囲を、上方（歩行者、看板など）から下方（路肩、路面）までを照明する。

ここで、左側の半導体型光源３１からの光は、左側の入射面２１と左側の上向配光パターン形成領域２４に入射する。中間の半導体型光源３２からの光は、中間の入射面２２と右側の上向配光パターン形成領域２５に入射する。右側の半導体型光源３３からの光は、右側の入射面２３に入射する。また、左側の半導体型光源３１からの光が中間の入射面２２に入射し、中間の半導体型光源３２からの光が左側の入射面２１と左側の上向配光パターン形成領域２４と右側の入射面２３に入射し、右側の半導体型光源３３からの光が中間の入射面２２と右側の上向配光パターン形成領域２５に入射しても、その入射光は出射面２０で全反射される。このために、各配光パターンＳＰ、ＷＰ１、ＷＰ２、ＵＰは、高精度に配光制御される。

また、中間の半導体型光源３２からの光が中間の入射面２２と左側の上向配光パターン形成領域２４との間の段差面に入射し、かつ、右側の半導体型光源３３からの光が右側の入射面２３と右側の上向配光パターン形成領域２５との間の段差面に入射しても、その入射光は出射面２０で全反射されるので、各配光パターンＳＰ、ＷＰ１、ＷＰ２、ＵＰの配光に影響を与える虞は無い。

（実施形態の効果の説明）
この実施形態にかかる車両用灯具１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。

この実施形態にかかる車両用灯具１は、３個の入射面２１、２２、２３の間に上向配光パターン形成領域２４、２５を設けたので、３個の入射面２１、２２、２３の間の上向配光パターン形成領域２４、２５に入射する２個の光源３１、３２からの光を、上向配光パターンＵＰとして、有効利用することができる。

この実施形態にかかる車両用灯具１は、上向配光パターン形成領域２４、２５が、その上向配光パターン形成領域２４、２５より車両Ｃの内側（左側）に位置する半導体型光源３１、３２からの光を上向配光パターンＵＰに形成するものである。このために、上向配光パターン形成領域２４、２５と、その上向配光パターン形成領域２４、２５より車両Ｃの内側（左側）に位置する半導体型光源３１、３２とにより、車両Ｃの外側（右側）に広がる上向配光パターンＵＰを効率良く形成することができる。

この実施形態にかかる車両用灯具１は、車両Ｃの内側（左側）に集光配光パターンＳＰを形成する入射面２１を配置し、車両Ｃの外側（右側）に大拡散の拡散配光パターンＷＰ２を形成する入射面２３を配置し、中間に中拡散の拡散配光パターンＷＰ１を形成する入射面２２を配置するものである。このために、車両Ｃの外側（右側）に広がるコーナーリングランプの配光パターンＳＰ、ＷＰ１、ＷＰ２を効率良く形成することができる。

この実施形態にかかる車両用灯具１は、レンズ２の１個の出射面２０が連続して形成されているので、レンズ２の表面（出射面２０）をスムースな面として形成することができ、見栄えが向上し、かつ、意匠の制約を抑制することができる。

（実施形態以外の例の説明）
この実施形態においては、コーナーリングランプについて説明するものである。ところが、この発明においては、コーナーリングランプ以外のランプたとえばフォグランプなどであっても良い。

また、この実施形態においては、光源として半導体型光源３１、３２、３３を使用するものである。ところが、この発明においては、光源として半導体型光源３１、３２、３３以外の光源を使用しても良い。

さらに、この実施形態においては、３個の光源（半導体型光源３１、３２、３３）を使用するものである。ところが、この発明においては、光源を２個、４個以上使用しても良い。２個の光源の場合においては、３個の光源の場合の集光配光パターンＳＰが拡散される（中拡散の拡散配光パターンＷＰ１ほどの拡散ではない）。４個以上の光源の場合においては、３個の光源の場合の集光配光パターンＳＰがさらに集光され、かつ、拡散配光パターンが光源の数が増加した分増加する。

さらにまた、この実施形態においては、３個の入射面２１、２２、２３の間に２個の上向配光パターン形成領域２４、２５を設けるものである。ところが、この発明においては、上向配光パターン形成領域を１個設けるものであっても良い。

さらにまた、この実施形態においては、３個の入射面２１、２２、２３のレンズ２を使用するものである。ところが、この発明においては、２個の入射面のレンズ、４個以上の入射面のレンズを使用しても良い。２個の入射面のレンズの場合においては、上向配光パターン形成領域が１個となる。４個以上の入射面のレンズの場合においては、上向配光パターン形成領域が１個〜入射面の個数−１個の個数となる。

１ 車両用灯具
２ レンズ
２０ 出射面
２１、２２、２３ 入射面
２４、２５ 上向配光パターン形成領域
３１、３２、３３ 半導体型光源
４ 基板
５ ホルダ
Ｃ 車両
Ｆ 前側
ＣＺ 車両軸
Ｚ 主光軸
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
ＳＰ 集光配光パターン
ＷＰ１ 中拡散の拡散配光パターン
ＷＰ２ 大拡散の拡散配光パターン
ＵＰ 上向配光パターン

Claims (2)

1. １個のレンズと、複数個の光源と、を備え、
   前記レンズは、１個の出射面と、複数個の前記光源に対応して設けられている複数個の入射面と、から構成されていて、
   複数個の前記入射面は、少なくとも、集光配光パターンを形成する機能と、拡散配光パターンを形成する機能と、からなり、
   複数個の前記入射面の間には、前記集光配光パターンおよび前記拡散配光パターンよりも上方の上向配光パターンを形成する領域が設けられている、
   ことを特徴とする車両用灯具。
2. 前記上向配光パターン形成領域は、前記上向配光パターン形成領域より車両内側に位置する前記光源からの光を前記上向配光パターンに形成する、
   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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