JP2014086328A

JP2014086328A - 車両用灯具

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Publication number: JP2014086328A
Application number: JP2012235277A
Authority: JP
Inventors: Kanichi Okumura; 貫一奥村; Hirosuke Igarashi; 啓輔五十嵐; Kenji Komano; 健二駒野
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2014-05-12
Anticipated expiration: 2032-10-25
Also published as: JP6039361B2

Abstract

【課題】配光パターンの色味を調整することができるリフレクタ型の車両灯具を提供する。
【解決手段】車両用灯具１は、半導体発光素子及び蛍光体によって白色光を下方へ出射させるＬＥＤ４と、左右方向に略沿った焦線ＦＬを有するとともにＬＥＤ４の下方に対向配置され、当該ＬＥＤ４から出射された白色光を前方へ反射させる中央反射面６１１ａとを備え、前方に所定の配光パターンを形成する。中央反射面６１１ａは、ＬＥＤ４の発光面の前端から出射される白色光を配光パターンの上端に照射させるとともに、焦線ＦＬがＬＥＤ４の発光面の前端に略一致する位置を基準位置として、当該基準位置から上下方向へ移動可能に構成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両用灯具に関する。

従来、自動車用のフォグランプなどの車両用灯具として、ＬＥＤ（発光ダイオード）から出射させた光をリフレクタによって前方へ照射させて、前方に所定の配光パターンを形成するリフレクタ型のものが知られている。

この種の車両用灯具として、例えば特許文献１に記載のものでは、左右方向に沿った焦線（焦点軸）を有するリフレクタ（反射面）と、当該リフレクタの焦線上に配列させた複数のＬＥＤとを用い、複数のＬＥＤから出射させた光をリフレクタで前方へ反射させて、左右に長尺な配光パターンを形成している。このような車両用灯具では、配光パターン上端のカットオフライン（明暗境界線）が明瞭に形成されるように、当該カットオフラインへの光が出射される各ＬＥＤの端部をリフレクタの焦線上に合わせている。

特許第４６３３６３５号公報

ところで、車両用灯具に用いられるＬＥＤとしては、半導体発光素子と蛍光体とによって白色光を出射させるものが広く知られている。このようなＬＥＤでは、半導体発光素子から蛍光体へ青色の励起光を照射することによって、蛍光体が励起されて発する黄色光と励起光とが混合（混色）されて、白色光が得られるようになっている。

しかしながら、上述のようなＬＥＤでは、蛍光体中での光路長に応じて励起光（青色光）と黄色光との混色程度が変化するため、半導体発光素子から放射状に出射される励起光のうち、蛍光体へ真っ直ぐ向かう光軸を基準とする出射角が大きいものほど、蛍光体中での光路長が長くなり、ひいては黄味がかった白色光となる。つまり、ＬＥＤの端部からは、黄味がかった白色光が出射されてしまう。

そのため、このようなＬＥＤを上記従来の車両用灯具に用いた場合には、各ＬＥＤの端部から出射される黄味がかった白色光によって配光パターンのカットオフラインが形成される結果、当該カットオフラインが黄味がかったものとなって、配光パターンが色味を有するものとなる。このような配光パターンの色味は、基本的には好ましくなく、低減させることが望ましいが、各種寸法や組立状態などの各種ばらつき（個体差）に起因して相対的に濃くも薄くもなりうるため、例えば車両の左右両側に搭載される２つの灯具間で当該色味を揃えたい場合など、所望の状態となるように調整できることがより望ましい。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、配光パターンの色味を調整することができるリフレクタ型の車両用灯具の提供を課題とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
半導体発光素子からの青色光と当該青色光によって励起された蛍光体からの黄色光とが混合されてなる白色光を上方又は下方へ出射させるＬＥＤと、
左右方向に略沿った焦線を有するとともに前記ＬＥＤの上方又は下方に対向配置され、当該ＬＥＤから出射された白色光を前方へ反射させる反射面と、
を備え、前方に所定の配光パターンを形成する車両用灯具において、
前記反射面は、
前記ＬＥＤの発光面の前端から出射される白色光を前記配光パターンの上端に照射させるとともに、
前記焦線が前記ＬＥＤの発光面の前端に略一致する位置を基準位置として、当該基準位置から上下方向へ移動可能に構成されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用灯具において、
前記反射面は、前記ＬＥＤから離間する方向へ移動可能に構成されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の車両用灯具において、
前方へ膨出する前面と前後方向に直交する後面とを有する被保持部、及び前記反射面を有するリフレクタと、
前後方向に直交する面であって、前記リフレクタの前記被保持部の前記後面に後方から当接する当接面を有するブラケットと、
前記リフレクタの前方に配置され、当該リフレクタの前記被保持部の前記前面を前方から押さえるエクステンションと、
を備えることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の車両用灯具において、
前記リフレクタの後方に配置され、上下方向に沿った中心軸回りに回動可能に軸支されるとともに、周面にウォームギアを有する調整軸を備え、
前記リフレクタは、前記調整軸の前記ウォームギアと噛合する上下方向に沿ったラックギアを後部に有することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の車両用灯具において、
当該車両用灯具がフォグランプであることを特徴とする。

本発明によれば、ＬＥＤの上方又は下方に対向配置された反射面が、所定の基準位置から上下方向へ移動可能に構成されているので、反射面の焦線位置（焦点位置）をＬＥＤの発光面に対して接離させることによって、反射面が基準位置にあるときの配光パターン（以下、基準配光パターンという。）よりも上下方向に広く又は狭くした配光パターンを形成することができる。したがって、配光パターンの色味を薄く又は濃くすることができ、ひいては、配光パターンの色味を調整することができる。

また、反射面が、ＬＥＤの発光面の前端から出射される白色光を配光パターンの上端に照射させるとともに、当該反射面の焦線がＬＥＤの発光面の前端に略一致する位置を上記基準位置としているので、この反射面を基準位置に対してＬＥＤから離間する方向へ移動させたときには、上述の通り、基準配光パターンよりも上下方向に広い配光パターンが形成されて、その色味が薄くなると同時に、ＬＥＤの発光面の前端から出射される黄味がかった白色光によって黄味がかったものとなっていた基準配光パターン上端のカットオフラインよりも、暈けることで色味（黄味がかり）が低減されたカットオフラインが形成される。したがって、反射面を基準位置に対してＬＥＤから離間する方向へ移動させたときに、より一層色味が薄い（色ムラが少ない）配光パターンを形成することができる。

実施形態における車両用灯具の分解斜視図である。実施形態における車両用灯具の正面図である。図２のIII−III線での断面図である。図２のIV−IV線での断面図である。図２のV−V線での断面図である。図２のVI−VI線での断面図である。実施形態における車両用灯具によって灯具前方の仮想スクリーン上に形成される配光パターンのイメージ図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態における車両用灯具１の分解斜視図であり、図２は、車両用灯具１の正面図であり、図３〜図６は、図２のIII−III線〜VI−VI線での断面図である。
なお、以下の説明では、「前」「後」「左」「右」「上」「下」との記載は、特に断りのない限り、車両用灯具１から見た方向を意味するものとする。

図１〜図４に示すように、車両用灯具１は、図示しない車両に搭載されて前方に所定の配光パターンを形成するリフレクタ型のフォグランプ（霧灯）であり、前面が開口したハウジング２と、当該ハウジング２の前面開口を覆う素通しのアウターレンズ３とを備えている。これらハウジング２及びアウターレンズ３は、何れも正面視円形状に形成されており、それぞれの周縁部で互いに固定されている。
ハウジング２とアウターレンズ３とで画成される灯室の内部には、ＬＥＤ（発光ダイオード）４と、ブラケット５と、リフレクタ６と、エクステンション７とが収容されている。

このうち、ＬＥＤ４は、発光面を下方へ向けた状態で、上下方向に略垂直に配置された基板４１の下面に実装されている。このＬＥＤ４は、左右方向に沿って並設された複数の半導体発光素子と、当該複数の半導体発光素子の表面（下面）に配設された蛍光体と（何れも図示せず）によって発光面から白色光を出射させる、従来より公知のものである。当該ＬＥＤ４では、各半導体発光素子から蛍光体の励起光としての青色光が出射され、この青色光が例えばＹＡＧ（Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ３＋）からなる蛍光体を励起して当該蛍光体から黄色光が出射される結果、これら青色光と黄色光とが混合（混色）されて白色光が出射される。このとき、半導体発光素子からの青色光は蛍光体中での光路長が長いものほど黄色光との混合が促進されるため、ＬＥＤ４の発光面からは、端部に近い部分ほど、より黄味がかった白色光が出射される。

ブラケット５は、基板４１等をハウジング２に保持させる部材であり、その上端部が締結ねじ５８によってハウジング２の上部に締結固定されている。ブラケット５のうち、灯室内の中央やや上方に位置する部分は、主に基板４１を保持する基板保持部５１となっている。この基板保持部５１の下面には、基板４１が、ＬＥＤ４を灯室内の略中央に位置させた状態で、板バネ状の固定部材５９によって押圧固定されている。また、基板保持部５１の後部には、ＬＥＤ４を点灯制御する点灯回路部材４２が、基板４１の後部に接続された状態で保持されている。

また、ブラケット５は、基板保持部５１の後部の左右両側端から前方へ延出する２つの延出部５２，５２を有している。各延出部５２の先端（前端）には、左右方向の灯具側方側へ突出したフック部５２１が設けられている。また、各延出部５２の前後方向の中程の位置には、左右方向の灯具側方側へ突設された平板部５２２が設けられている。この平板部５２２は、フック部５２１よりも灯具側方側に位置しており、前面が前後方向と直交する平坦な面となっている。

リフレクタ６は、ＬＥＤ４から下方へ出射された白色光を前方へ反射させるものであり、ＬＥＤ４からの白色光を反射させる反射部６１と、当該リフレクタ６を保持させるための２つの被保持部６２，６２とを有している。
このうち、反射部６１は、前方斜め上方へ開口する湾曲板状に形成されて、ＬＥＤ４の下方に配置されており、その開口内面（上面）がＬＥＤ４の発光面に対向している。そして、この開口内面には、ＬＥＤ４から出射された白色光を前方へ反射させる複数の放物系反射面６１１，…が略全域に亘って形成されている。複数の放物系反射面６１１，…は、全体として、ＬＥＤ４の発光面の近傍位置を焦点とする回転放物面を基調とした面となっており、縦長の各放物系反射面６１１が左右方向に沿って並設された構成となっている。

この複数の放物系反射面６１１，…のうち、ＬＥＤ４の直下に位置する左右方向中央の中央反射面６１１ａは、配光パターン上端のカットオフライン（明暗境界線）を形成する部分となっている。より詳細には、中央反射面６１１ａは、ＬＥＤ４の発光面の前端から出射された白色光を前方へ反射させて配光パターンの上端に照射させ、当該配光パターン上端にカットオフラインを形成する。この中央反射面６１１ａは、縦断面（左右方向と直交する断面）形状が左右方向に一様な放物柱面状に形成されており、左右方向に略沿った焦線ＦＬを有している。この焦線ＦＬはＬＥＤ４の発光面の前端に略一致しており、当該焦線ＦＬがこの状態となるリフレクタ６（中央反射面６１１ａ）の位置が、その基準位置となっている。但し、リフレクタ６（中央反射面６１１ａ）は、後述するように、当該基準位置から上下方向へ移動可能に構成されており、焦線ＦＬがＬＥＤ４の発光面の前端から上下方向へ接離するようになっている。

一方、２つの被保持部６２，６２は、図１，図３及び図６に示すように、反射部６１の上端の左右両側端から上方へ立設されている。各被保持部６２は、前後方向と直交する平坦な後面と、前方へ膨出する円弧面状の前面とを有している。そして、２つの被保持部６２，６２の各後面が、ブラケット５の２つの延出部５２，５２の各平板部５２２の前面に当接されるとともに、その各前面が、後述するエクステンション７の２つの押え板部７２１，７２１の後面に押さえられて、当該２つの被保持部６２，６２が前後方向に挟持されることにより、リフレクタ６は上下方向へ移動可能な状態で保持されている。

また、リフレクタ６には、図１，図３及び図５に示すように、当該リフレクタ６を上下方向へ移動させるための２つのギア部６３，６３が設けられている。各ギア部６３は、被保持部６２の上下両端から後方へ延出する２本の腕部を後端で連結させた形状に形成されており、この後端部の後面には、上下方向に沿ったラックギア６３１が形成されている。また、各ギア部６３は、より詳細には、被保持部６２の上下両端から左右方向の灯具中央側へ向かいつつ後方へ延出しており、ブラケット５の延出部５２が当該ギア部６３よりも灯具側方側であって被保持部６２よりも灯具中央側に位置するように形成されている。

２つのギア部６３，６３に形成された２つのラックギア６３１，６３１のうち、灯具左側に位置する一方は、ハウジング２に軸支された調整スクリュー８と噛合している。調整スクリュー８は、ハウジング２の後部左側に上下方向に沿って形成された挿通孔２１内に下方から挿通され、下端を灯具下方へ露出させた状態で当該挿通孔２１内に軸支されている。調整スクリュー８の周面上部にはウォームギア８１が形成されており、このウォームギア８１がリフレクタ６のラックギア６３１と噛合している。そのため、調整スクリュー８を上下方向に沿った中心軸回りに回動させることにより、リフレクタ６の２つの被保持部６２，６２をブラケット５の２つの平板部５２２，５２２とエクステンション７の２つ押え板部７２１，７２１との間で摺動させつつ、当該リフレクタ６を上下方向へ平行移動可能となっている。

エクステンション７は、図１及び図４に示すように、前後方向と直交する略円形板状に形成され、ブラケット５及びリフレクタ６の前方に配置されている。より詳細には、エクステンション７は、正面視円環状の周縁部７１を有しており、当該周縁部７１がハウジング２とアウターレンズ３とで前後方向に挟持されている。周縁部７１の内側部分は、その上半部が覆われている一方で、リフレクタ６の反射部６１の前方に位置する下半部が開口しており、当該開口を通じてリフレクタ６の複数の放物系反射面６１１，…を前方へ露出させている。

また、エクステンション７の後面には、図１，図３及び図６に示すように、リフレクタ６の２つの被保持部６２，６２を前方から押さえる２つの押圧部７２，７２が、当該後面の左右両側端から後方へ立設されている。各押圧部７２は、上下方向に並設された２本の支持柱の先端（後端）に、前後方向と直交する平板状の押え板部７２１がその灯具中央側の端部で支持された構成となっており、２本の支持柱の間が孔部７２２となっている。この２つの押圧部７２，７２は、ブラケット５の２つの延出部５２，５２の各平板部５２２に当接されたリフレクタ６の被保持部６２の前面を、各押え板部７２１の後面で前方から押さえつつ、ブラケット５の２つの延出部５２，５２の各フック部５２１を灯具中央側から孔部７２２に挿入させて押え板部７２１の前面に係止させることによって、リフレクタ６を前後方向に挟持した状態で保持している。

以上の構成を具備する車両用灯具１では、ＬＥＤ４から下方へ出射された白色光が、リフレクタ６の複数の放物系反射面６１１，…で前方へ反射された後に、素通しのアウターレンズ３を透過して前方へ照射され、灯具前方に所定の配光パターンが形成される。
ここで、リフレクタ６が基準位置（中央反射面６１１ａの焦線ＦＬがＬＥＤ４の発光面の前端に略一致した位置）にある場合には、図７（ａ）に示すように、配光パターンとして、上端に明瞭な基準カットオフラインＣＬ₀を有する基準配光パターンＰ₀が形成される。ここでの基準カットオフラインＣＬ₀は、焦線ＦＬ上に位置するＬＥＤ４の発光面の前端から出射された黄味がかった白色光によって明瞭に形成されるため、比較的に黄味がかったものとなる。

このときに、調整スクリュー８が回動されてリフレクタ６が上下方向へ移動されると、中央反射面６１１ａを含む複数の放物系反射面６１１，…の焦点位置がＬＥＤ４の発光面から上下方向にずれる（焦点距離が変動する）。これにより、配光パターンとして、基準配光パターンＰ₀を上下方向に広く又は狭くしたものが形成されるため、当該配光パターンの色味が基準配光パターンＰ₀のものから変化する。同時に、カットオフラインを形成する中央反射面６１１ａの焦線ＦＬがＬＥＤ４の発光面の前端から上下方向にずれることにより、配光パターンのカットオフラインとして、基準カットオフラインＣＬ₀よりも暈けたもの，すなわち色味（黄味がかり）が低減されたものが形成される。

具体的には、リフレクタ６を基準位置から上方へ移動させてＬＥＤ４に近接させた場合には、配光パターンとして、基準配光パターンＰ₀よりも上下方向に狭く、色味が濃いものが形成される。
一方、リフレクタ６を基準位置から下方へ移動させてＬＥＤ４から離間させた場合には、図７（ｂ）に示すように、基準配光パターンＰ₀よりも上下方向に広く、色味が薄い配光パターンＰ₁が形成される。また、上述の通り、このときのカットオフラインＣＬ₁は、黄味がかっていた基準カットオフラインＣＬ₀よりも色味（黄味がかり）が低減されたものとなるため、全体としてより色味が薄い（色ムラが少ない）配光パターンＰ₁が形成される。
なお、リフレクタ６を基準位置から移動させるときの移動量は、例えば０．５ｍｍ程度の僅かなものであり、この程度の移動量であれば、上記基準位置において各種法規の配光パターン要件を満足するように設計されていた場合であっても、当該配光パターン要件を問題なく満足することができる。

以上のように、本実施形態の車両用灯具１によれば、ＬＥＤ４の下方に対向配置された中央反射面６１１ａを含む複数の放物系反射面６１１，…が、所定の基準位置から上下方向へ移動可能に構成されているので、複数の放物系反射面６１１，…の焦点位置（焦線位置）をＬＥＤ４の発光面に対して接離させることによって、リフレクタ６（中央反射面６１１ａ）が基準位置にあるときの基準配光パターンＰ₀よりも上下方向に広く又は狭くした配光パターンを形成することができる。したがって、配光パターンの色味を薄く又は濃くすることができ、ひいては、配光パターンの色味を調整することができる。
これにより、各種寸法や組立状態などの各種ばらつきに起因する、異なる灯具での配光パターンの色味を揃えることができ、例えば、車両の左右両側に搭載される２つの車両用灯具１，１での配光パターンの色味の差を低減させることができる。

また、中央反射面６１１ａがＬＥＤ４の発光面の前端から出射される白色光を配光パターンの上端に照射させるとともに、当該中央反射面６１１ａの焦線ＦＬがＬＥＤ４の発光面の前端に略一致する位置を当該中央反射面６１１ａの基準位置としているので、中央反射面６１１ａを基準位置に対してＬＥＤ４から離間する方向（下方）へ移動させたときには、基準配光パターンＰ₀よりも上下方向に広い配光パターンＰ₁が形成されて、その色味が薄くなると同時に、ＬＥＤ４の発光面の前端から出射される黄味がかった白色光によって黄味がかったものとなっていた基準カットオフラインＣＬ₀よりも、暈けることで色味（黄味がかり）が低減されたカットオフラインＣＬ₁が形成される。したがって、中央反射面６１１ａを基準位置に対してＬＥＤ４から離間する方向へ移動させたときに、より一層色味が薄い（色ムラが少ない）配光パターンＰ₁を形成することができる。

なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、上記実施形態では、本発明に係る車両用灯具としてフォグランプを例に挙げて説明したが、本発明は、フォグランプ以外の車両用灯具にも広く適用可能である。

また、ＬＥＤ４が発光面を下方へ向け、リフレクタ６の複数の放物系反射面６１１，…がＬＥＤ４の下方に対向配置されることとしたが、ＬＥＤ４が発光面を上方へ向け（上方へ白色光を出射させ）、リフレクタ６の複数の放物系反射面６１１，…が当該ＬＥＤ４の上方に対向配置されることとしてもよい。

また、リフレクタ６の複数の放物系反射面６１１，…は、中央反射面６１１ａを含むものであればよく、例えば当該中央反射面６１１ａだけ（或いは当該中央反射面６１１ａを左右方向へ延ばしたものだけ）であってもよい。

１車両用灯具
４ＬＥＤ
５ブラケット
５２延出部
５２１フック部
５２２平板部
６リフレクタ
６１反射部
６１１放物系反射面
６１１ａ中央反射面
ＦＬ焦線
６２被保持部
６３ギア部
６３１ラックギア
７エクステンション
７２押圧部
７２１押え板部
７２２孔部
８調整スクリュー
８１ウォームギア
Ｐ₀ 基準配光パターン
ＣＬ₀ 基準カットオフライン
Ｐ₁ 配光パターン
ＣＬ₁ カットオフライン

Claims

半導体発光素子からの青色光と当該青色光によって励起された蛍光体からの黄色光とが混合されてなる白色光を上方又は下方へ出射させるＬＥＤと、
左右方向に略沿った焦線を有するとともに前記ＬＥＤの上方又は下方に対向配置され、当該ＬＥＤから出射された白色光を前方へ反射させる反射面と、
を備え、前方に所定の配光パターンを形成する車両用灯具において、
前記反射面は、
前記ＬＥＤの発光面の前端から出射される白色光を前記配光パターンの上端に照射させるとともに、
前記焦線が前記ＬＥＤの発光面の前端に略一致する位置を基準位置として、当該基準位置から上下方向へ移動可能に構成されていることを特徴とする車両用灯具。
前記反射面は、前記ＬＥＤから離間する方向へ移動可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
前方へ膨出する前面と前後方向に直交する後面とを有する被保持部、及び前記反射面を有するリフレクタと、
前後方向に直交する面であって、前記リフレクタの前記被保持部の前記後面に後方から当接する当接面を有するブラケットと、
前記リフレクタの前方に配置され、当該リフレクタの前記被保持部の前記前面を前方から押さえるエクステンションと、
を備え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。
前記リフレクタの後方に配置され、上下方向に沿った中心軸回りに回動可能に軸支されるとともに、周面にウォームギアを有する調整軸を備え、
前記リフレクタは、前記調整軸の前記ウォームギアと噛合する上下方向に沿ったラックギアを後部に有することを特徴とする請求項３に記載の車両用灯具。
当該車両用灯具がフォグランプであることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の車両用灯具。