JP2017168335A - Lighting fixture for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LED(発光ダイオード)から入射する光の配光を制御するインナレンズを備える車両用灯具に関するものである。 The present invention relates to a vehicular lamp including an inner lens that controls light distribution of light incident from an LED (light emitting diode).
例えば、DRL(Day Running Lamp)やクリアランスランプ等の車両用灯具の光源には、従来のバルブに代えてLEDが使用されつつある。このLEDは、発光効率が高くて長寿命、且つ、省電力等の利点を有する反面、該LEDから出射する光は高い指向性を有するため、この指向性の高い光の配光をインナレンズ等によって制御し、各ランプに要求される配光特性を満足するようにしている。 For example, LEDs are being used instead of conventional bulbs as light sources for vehicle lamps such as DRL (Day Running Lamp) and clearance lamps. While this LED has advantages such as high luminous efficiency, long life, and power saving, the light emitted from the LED has high directivity. To satisfy the light distribution characteristics required for each lamp.
ところで、特許文献1には、光源に起因する照明の不均一を少ない光学素子で抑制することができる照明光学素子とこれを備える照明装置として図4に示すものが提案されている。 By the way, Patent Document 1 proposes an illumination optical element that can suppress nonuniform illumination caused by a light source with a small number of optical elements and an illumination apparatus including the illumination optical element shown in FIG.
即ち、図4は特許文献1において提案された照明光学素子とこれを備える照明装置の構成を示す図であり、図示の照明装置101は、被照明面である標本面SPの領域A1を面状に照明する装置であって、照明光を出射する光源102と照明光学系103を備えている。
That is, FIG. 4 is a diagram showing a configuration of the illumination optical element proposed in Patent Document 1 and an illumination apparatus including the illumination optical element. The illustrated
上記照明光学系103は、光源102からの光を標本面SPの領域A1に面状に照射する光学系であって、コンタクトレンズ104と照明光学素子105を備えている。ここで、コンタクトレンズ104は、光源102から出射する光をコリメートして平行光束として照明光学素子105に入射させるものである。又、照明光学素子105は、平行光束として入射する光を標本面SPの領域A1に面状に照射するものであって、その出射面には、光軸AXに直交する方向(図4の上下方向)にそれぞれ光を標本面SPの領域A1に向けて屈折させる複数の屈折面RSが形成されている。
The illumination
以上のように構成された照明装置101において、光源102から出射してコンタクトレンズ104によって平行光束として照明光学素子105に入射した光は、該照明光学素子105の出射面に形成された複数の屈折面RSによって複数に分割されて標本面SPの領域A1に向けてそれぞれ屈折し、平行光束のまま領域A1に入射する。即ち、照明光学素子105によって複数に分割された光は、標本面SPの領域A1で重なり合う。この結果、配光特性に起因する不均一な光量分布が標本面SPの領域A1において平均化される。
In the
しかしながら、図4に示す照明光学素子105を備える照明装置101においては、光源102から出射する光が照明光学素子105の屈折面SRによって複数に分割され、分割された複数の光が屈折によって標本面SPの領域A1で重なり合うため、狭い領域A1だけしか照明することができず、広い範囲を照明することができないという問題がある。
However, in the
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、1つのインナレンズによって広い範囲に光を照射することができる車両用灯具を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a vehicular lamp that can irradiate light over a wide range with one inner lens.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、光源であるLEDと、該LEDから入射する光を反射及び屈折させて配光を制御するインナレンズを備える車両用灯具において、前記インナレンズに、前記LEDから出射する半値角内の光を光軸中心周りに拡散させて出射させる出射面と、半値角外の光を内面反射させる第1反射面と、該第1反射面で内面反射した光を反射させて、光の出射方向のインナレンズに干渉しないように光軸とインナレンズ内部及び/又はインナレンズ付近の外部で交差する方向に出射させる第2反射面を形成したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a vehicle lamp comprising an LED as a light source and an inner lens that controls light distribution by reflecting and refracting light incident from the LED. Further, an emission surface for diffusing and emitting light within the half-value angle emitted from the LED around the center of the optical axis, a first reflection surface for internally reflecting light outside the half-value angle, and internal reflection by the first reflection surface The second reflecting surface is formed such that the reflected light is reflected and emitted in a direction intersecting with the optical axis inside the inner lens and / or outside the inner lens so as not to interfere with the inner lens in the light emitting direction. And
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記LEDから出射する半値角内の光によるランプ機能と、半値角外の光によるランプ機能を兼備していることを特徴とする。
The invention according to
請求項1記載の発明によれば、LEDから出射してインナレンズに入射する光のうち、半値角内の強い光を該インナレンズの出射面で光軸中心周りに拡散させて出射させることができるとともに、半値角外の弱い光を第1反射面によってインナレンズ内で内面反射させ、この内面反射した光をインナレンズの第2反射面で再び反射させて光の出射方向のインナレンズに干渉しないように光軸とインナレンズ内部及び/又はインナレンズ付近の外部で交差する方向に出射させるようにしたため、1つのインナレンズによって広い範囲に光を照射することができる。 According to the first aspect of the invention, out of the light emitted from the LED and incident on the inner lens, the strong light within the half-value angle is diffused around the center of the optical axis at the exit surface of the inner lens and emitted. In addition, weak light outside the half-value angle is internally reflected in the inner lens by the first reflecting surface, and the light reflected from the inner surface is reflected again by the second reflecting surface of the inner lens to interfere with the inner lens in the light emitting direction. In order to avoid this, light is emitted in a direction that intersects the optical axis inside the inner lens and / or outside near the inner lens, so that light can be irradiated over a wide range by one inner lens.
請求項2記載の発明によれば、車両用灯具は、LEDから出射する半値角内の強い光によるランプ機能(例えば、DRL機能)と、半値角外の弱い光によるランプ機能(例えば、クリアランスランプ機能)を兼備しているため、その多機能化及びコンパクト化を図ることができる。
According to the invention described in
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明に係る車両用灯具の分解斜視図、図2は同車両用灯具における1つのランプユニットの光学系の構成を示す平断面図、図3は同車両用灯具における1つのランプユニットの光出射範囲を示す正面図である。 1 is an exploded perspective view of a vehicular lamp according to the present invention, FIG. 2 is a plan sectional view showing the configuration of an optical system of one lamp unit in the vehicular lamp, and FIG. 3 is one lamp unit in the vehicular lamp. It is a front view which shows the light emission range.
図1に示す車両用灯具1は、DRL機能とクリアランスランプ機能を兼備する4灯式の灯具であって、ハウジング2に4つのランプユニット3を横方向に並設して構成されている。そして、ハウジング2の背面の各ランプユニット3に対応する4箇所には、矩形平板状の基板4が取り付けられており、各基板4の中央部には、光源であるLED5がその光出射方向が車両前方(図1の斜め右下方向)となるようにそれぞれ実装されている。尚、図示しないが、車両用灯具1は、車両の左右に配置されるコンビネーションヘッドランプのハウジングとその前面開口部を覆う透明なアウタレンズによって画成された灯室内に、ロービーム用ランプやハイビーム用ランプ、ターンシグナルランプ等の他の複数のランプと共に収容されている。
A vehicular lamp 1 shown in FIG. 1 is a four-lamp type lamp that has both a DRL function and a clearance lamp function, and is configured by arranging four
ここで、4灯式の車両用灯具1における1つのランプユニット3の光学系の構成を図2に基づいて説明する。
Here, the configuration of the optical system of one
1つのランプユニット3においては、基板4に実装されたLED5の光出射方向前方(図2の上方)にはインナレンズ6が配置されている、このインナレンズ6は、アクリルやポリカーボネイト等の透明樹脂によって構成されており、LED5に対向する背面の中心部には、光軸AXを中心とする円弧凸曲面状の入射面6aが形成されており、この入射面6aの周囲には、該入射面6aの外周縁から車両後方(図2下方)に向かって開く平坦なテーパ面状の入射面6bが形成されている。そして、この入射面6bの先端の外周縁からは凸曲面状の第1反射面6cが連続するように形成されている。この第1反射面6cは、LED5からインナレンズ6に入射した光の一部を該インナレンズ6内で内面反射させるものであって、光軸AXを中心とする凸状の楕円曲面状を成している。
In one
他方、インナレンズ6の前面の中心部には、光軸AXを中心とする円弧凸曲面状の拡散面6dが形成されている。この拡散面6dは、インナレンズ6に入射した光の一部を拡散しつつ出射させる出射面を兼ねており、その表面にはシボやステップ等の拡散処理が施されている。
On the other hand, at the center of the front surface of the
そして、インナレンズ6の前面の拡散面6dの周囲には、三角プリズム状の3つのレンズカット7,8,9が同心状に形成されている。これらのレンズカット7,8,9は、その高さが順次高くなるよう段状に形成されており、各レンズカット7,8,9の平坦な内面は出射面7a,8a,9aをそれぞれ構成し、円弧曲面状の外面は、第1反射面6cで内面反射した光を再び反射させる第2反射面7b,8b,9bを構成している。
Then, around the
以上のように構成された光学系を備える各ランプユニット3において、バッテリ等の不図示の電源から基板4を経てLED5に電流が供給されて該LED5が発光すると、その光は、前方に向かって出射する。そして、この光のうち、半値角内の比較的強い光は、図2にL1にて示すように、インナレンズ6の中央の入射面6aから当該インナレンズ6内に入射し、該インナレンズ6内を略平行に拡散面6dまで進み、拡散面6dで光軸AXを中心として周囲に若干拡散しながら図3の中心部の領域Aから車両前方(図2の上方)に向かって出射する。この中心部の領域Aから出射する比較的強い光L1によって当該ランプユニット3はDRL機能を発揮する。
In each
又、LED5から出射する光のうち、半値角外の比較的弱い光は、図2にL2,L3,L4にて示すように、インナレンズ6の平坦な入射面6bから該インナレンズ6内に入射し、インナレンズ6の第1反射面6cで内面反射してレンズカット7,8,9にそれぞれ向かう。そして、レンズカット7,8,9に向かう光L2,L3,L4は、各レンズカット7,8,9の第2反射面7b,8b,9bでそれぞれ反射して出射面7a,8a,9aから光の出射方向のインナレンズ6に干渉しないように光軸AXとインナレンズ6内部及び/又はインナレンズ6付近の外部で交差する方向に向かって出射する。この結果、光L2,L3,L4は、図3に示す領域Aの左右の領域Bから左右に向かって出射し、領域Bから出射する比較弱い光L2,L3,L4によって当該ランプユニット3はクリアランスランプ機能を発揮する。従って、各ランプユニット3において、LED5が発光すると、これらのランプユニット3を備える車両用灯具1は、DRL機能とクリアランスランプ機能を同時に発揮する。ここで言うインナレンズ6の内部とは、最も外部に突出しているレンズカット9より内部のインナレンズ6の拡散面6d上部の空間部を含んでいる。
Further, of the light emitted from the
以上のように、本実施の形態に係る車両用灯具1によれば、LED5から出射してインナレンズ6に入射する光のうち、半値角内の比較的強い光を該インナレンズ6の拡散面6dで光軸AX周りに拡散させて出射させることができるとともに、半値角外の比較的弱い光を第1反射面6cによってインナレンズ6内で内面反射させ、この内面反射した光をインナレンズ6の各レンズカット7,8,9の第2反射面7b,8b,9bで再び反射させて光の出射方向のインナレンズ6に干渉しないように光軸AXとインナレンズ6内部及び/又はインナレンズ6付近で外部で交差する方向に出射させるようにしたため、1つのインナレンズ6によって広い範囲に光を照射することができる。
As described above, according to the vehicular lamp 1 according to the present embodiment, out of the light emitted from the
又、本実施の形態に係る車両用灯具1は、LED5から出射する半値角内の比較的強い光によるDRL機能と、半値角外の比較的弱い光によるクリアランスランプ機能を兼備しているため、その多機能化とコンパクト化を図ることができるという効果も得られる。
Moreover, since the vehicular lamp 1 according to the present embodiment has both a DRL function by a relatively strong light within the half-value angle emitted from the
尚、以上は、本発明をDRL機能とクリアランス機能を兼備する車両用灯具に対して適用した形態について説明したが、本発明は、LEDから出射する光の配光を制御するインナレンズを備える他の任意の車両用灯具に対しても同様に適用可能であることは勿論である。 In the above, the embodiment in which the present invention is applied to a vehicular lamp having both a DRL function and a clearance function has been described. However, the present invention includes an inner lens that controls light distribution of light emitted from an LED. Of course, the present invention can be similarly applied to any vehicle lamp.
1 車両用灯具
2 ハウジング
3 ランプユニット
4 基板
5 LED
6 インナレンズ
6a,6b インナレンズの入射面
6c インナレンズの第1反射面
6d インナレンズの拡散面(出射面)
7〜9 インナレンズのレンズカット
7a〜7d インナレンズの第2反射面
A,B 領域
AX 光軸
L1〜L4 光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
6
7-9 Lens cut of
Claims (2)
前記インナレンズに、前記LEDから出射する半値角内の光を光軸中心周りに拡散させて出射させる出射面と、半値角外の光を内面反射させる第1反射面と、該第1反射面で内面反射した光を反射させて、光の出射方向のインナレンズに干渉しないように光軸とインナレンズ内部及び/又はインナレンズ付近の外部で交差する方向に出射させる第2反射面を形成したことを特徴とする車両用灯具。 In a vehicle lamp comprising an LED that is a light source and an inner lens that reflects and refracts light incident from the LED to control light distribution,
The inner lens has an exit surface that diffuses and emits light within the half-value angle emitted from the LED around the center of the optical axis, a first reflective surface that internally reflects light outside the half-value angle, and the first reflective surface The second reflection surface is formed so that the light reflected from the inner surface is reflected and emitted in a direction intersecting the optical axis with the inner lens and / or the outer vicinity of the inner lens so as not to interfere with the inner lens in the light emitting direction. A vehicular lamp characterized by the above.
2. The vehicular lamp according to claim 1, wherein the vehicular lamp has both a lamp function by light within a half-value angle emitted from the LED and a lamp function by light outside the half-value angle.
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