JP2019012623A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】光源からの光の利用効率を向上できる車両用灯具を提供する。【解決手段】車両用灯具１０は、第１光源２４と、第２光源２６と、第１光源２４からの光を灯具前方に向けて反射させる第１リフレクタ２８と、第２光源２６からの光を灯具前方に向けて反射させる第２リフレクタ３０と、第１光源２４から灯具外部に向かう直射光の少なくとも一部を遮光する第１シェード３２と、を備える。第１シェード３２は、第２光源２６からの光を灯具前方に向けて反射させる反射面３２ａを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用灯具に関する。

光源から灯具外部に向かう直射光によって歩行者や対向車の運転者等にグレアを与えるのを抑止するために、灯具外部に向かう直射光の少なくとも一部を遮光するためのシェードを備えた車両用灯具が知られている。

特開２０１５−１３０２９３号公報

車両用灯具では、光源から出射された光を有効に利用することが望ましい。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、光源からの光の利用効率を向上できる車両用灯具を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用灯具は、第１光源と、第２光源と、第１光源からの光を灯具前方に向けて反射させる第１リフレクタと、第２光源からの光を灯具前方に向けて反射させる第２リフレクタと、第１光源から灯具外部に向かう直射光の少なくとも一部を遮光する第１シェードと、を備える。第１シェードは、第２光源からの光を灯具前方に向けて反射させる反射面を有する。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、光源からの光の利用効率を向上できる。

実施の形態に係る車両用灯具の概略構造を示す垂直断面図である。 図１の車両用灯具による配光パターンを示す図である。 図１の車両用灯具により効果を説明するための図である。 変形例に係る車両用灯具の概略構造を示す垂直断面図である。 別の変形例に係る車両用灯具の概略構造を示す垂直断面図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。また、本明細書において「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」等の方向を表す用語が用いられる場合、それらは車両用灯具が車両に装着されたときの姿勢における方向を意味する。

図１は、実施の形態に係る車両用灯具１０の概略構造を示す垂直断面図である。車両用灯具１０は、車両前部の左右両側にそれぞれ配置される。車両用灯具１０は、ランプボディ１２と、透光カバー１４と、灯具ユニット１６と、を備える。

ランプボディ１２は、開口を有する箱状に形成される。透光カバー１４は、ランプボディ１２の開口を覆うようにランプボディ１２に取り付けられる。ランプボディ１２と透光カバー１４とによって形成され灯室１８内には、灯具ユニット１６が配置される。

灯具ユニット１６は、第１回路基板２０と、第２回路基板２２と、第１光源２４と、第２光源２６と、第１リフレクタ２８と、第２リフレクタ３０と、第１シェード３２と、第２シェード３４と、を含む。

第１回路基板２０は、２つの主表面がそれぞれ概ね上方、下方を向くように灯室内に配置される。概ね上方を向いている第１回路基板２０の主表面すなわち第１回路基板２０の上面２０ａには、第１光源２４に電力を供給するための回路パターンが形成されている。

第２回路基板２２は、第１回路基板２０と同様に、２つの主表面がそれぞれ概ね上方、下方を向くように灯室内に配置される。第２回路基板２２は特に、第１回路基板２０の上方に配置される。概ね下方を向いている第２回路基板２２の主表面すなわち第２回路基板２２の下面２２ａには、第２光源２６に電力を供給するための回路パターンが形成されている。

第１光源２４は、ＬＥＤである。なお、第１光源２４は、ＬＤ（レーザーダイオード）、有機または無機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）等のＬＥＤ以外の半導体発光素子や、放電灯（ディスチャージバルブ）、白熱球、ハロゲンランプ等であってもよい。第１光源２４は、その出射面２４ａが上方を向き、その光軸が鉛直方向と実質的に一致するように、第１回路基板２０の上面２０ａに実装される。第１光源２４は、第１回路基板２０から電力の供給を受けて光を出射する。

第２光源２６は、第１光源２４と同様に構成される。第２光源２６は、その出射面２６ａが下方を向き、その光軸が鉛直方向と実質的に一致するように、すなわちその光軸が第１光源２４の光軸と実質的に平行となるように、第２回路基板２２の下面２２ａに実装される。本実施の形態では、第２光源２６は、鉛直方向で第１光源２４と対向し、その光軸Ａｘ２が第１光源２４の光軸Ａｘ１と平行となる。第２光源２６は、第２回路基板２２からの電力の供給を受けて光を出射する。

第１リフレクタ２８は、反射面２８ａを有する。反射面２８ａは、その全体または大半が第１光源２４の出射面２４ａよりも下方に位置する。反射面２８ａは、本実施の形態では、回転放物面を基調とした形状を有する。第１リフレクタ２８は、この回転放物面の回転中心軸が灯具前後方向を向くように配置される。反射面２８ａの焦点位置には、第１光源２４が配置される。反射面２８ａは、第１光源２４からの光を、反射面２８ａの回転放物面の回転中心軸と平行な方向（すなわち灯具前後方向）に反射させる。

第２リフレクタ３０は、反射面３０ａを有する。反射面３０ａは、その全体または大半が第２光源２６の出射面２６ａよりも上方に位置する。反射面３０ａは、第１リフレクタ２８の反射面２８ａと同様に、回転放物面を基調とした形状を有する。第２リフレクタ３０は、この回転放物面の回転中心軸が灯具前後方向を向くように配置される。反射面３０ａの焦点位置には、第２光源２６が配置される。反射面３０ａは、第２光源２６からの光を、反射面３０ａの回転放物面の回転中心軸と平行な方向（すなわち灯具前後方向）に反射させる。

第１リフレクタ２８、第２リフレクタ３０はそれぞれ、第１光源２４、第２光源２６よりも灯具前方側に突出しないように形成される。図１に示す例では、第１リフレクタ２８の前端部２８ｂ、第２リフレクタ３０の前端部３０ｂは、それらの灯具前後方向における位置が、第１光源２４、第２光源２６の灯具前後方向における存在領域の範囲内にある。なお、第１リフレクタ２８の前端部２８ｂ、第２リフレクタ３０の前端部３０ｂが、第１光源２４および第２光源２６よりも灯具後方側に位置していてもよい。また、第１リフレクタ２８の前端部２８ｂと第２リフレクタ３０の前端部３０ｂとは接続されている。

第１シェード３２は、第１光源２４の灯具前方側に配置される。第１シェード３２は、第１光源２４からの光のうち、第１リフレクタ２８の反射面２８ａに入射せずにすなわち配光制御されずに直接灯具外部に向かう光の少なくとも一部を遮光する。これにより、歩行者や対向車の運転者等にグレアを与えるのを抑止できる。

第１シェード３２は、その灯具前方側に、反射面３２ａを有する。反射面３２ａは、第２光源２６から出射された光のうち、第２リフレクタ３０および第２シェード３４のいずれにも入射されない光の少なくとも一部を、灯具前方に向けて反射させる。本実施の形態では、第１リフレクタ２８の反射面２８ａで反射された第１光源２４からの光と実質的に同じ方向に反射させる。具体的には、反射面３２ａは、回転放物面を基調とした形状に形成される。この回転放物面の回転中心軸は、灯具前後方向と実質的に一致する。反射面３２ａは、その焦点が第２光源２６または第２光源２６の近傍に位置するように形成される。

第２シェード３４は、第２光源２６の灯具前方側に配置される。第２シェード３４は、第２光源２６からの光のうち、第２リフレクタ３０の反射面３０ａに入射せずにすなわち配光制御されずに直接灯具外部に向かう光の少なくとも一部を遮光する。これにより、歩行者や対向車の運転者等にグレアを与えるのを抑止できる。

第２シェード３４は、その灯具前方側に、反射面３４ａを有する。反射面３４ａは、第１光源２４から出射された光のうち、第１リフレクタ２８および第１シェード３２のいずれにも入射されない光の少なくとも一部を、灯具前方に向けて反射させる。本実施の形態では、第２リフレクタ３０の反射面３０ａで反射された第２光源２６からの光と実質的に同じ方向に反射させる。具体的には、反射面３４ａは、回転放物面を基調とした形状に形成される。この回転放物面の回転中心軸は、灯具前後方向と実質的に一致する。反射面３４ａは、その焦点が第１光源２４または第１光源２４の近傍に位置するように形成される。

図２は、車両用灯具１０による配光パターンを示す。配光パターンＰ１は、第１リフレクタ２８により灯具前方に向けて反射された光と、第２リフレクタ３０により灯具前方に向けて反射された光とが重畳した合成配光パターンである。配光パターンＰ２は、第１シェード３２により灯具前方に向けて反射された光と、第２シェード３４により灯具前方に向けて反射された光とが重畳した合成配光パターンである。図２より明らかなように、第１シェード３２、第２シェード３４がそれぞれ反射面３２ａ、反射面３４ａを有することにより、配光パターンＰ１にさらに配光パターンＰ２が重畳した合成配光パターンが形成される。

以上説明した実施の形態に係る車両用灯具１０によれば、第２光源２６から出射された光うち、第２リフレクタ３０にも第２シェード３４にも入射されない光の少なくとも一部が、第１シェード３２の反射面３２ａによって灯具前方に向けて反射される。また、第１光源２４から出射された光うち、第１リフレクタ２８にも第１シェード３２にも入射されない光の少なくとも一部が、第２シェード３４の反射面３４ａによって灯具前方に向けて反射される。したがって、実施の形態に係る車両用灯具１０によれば、光源からの光の利用効率が向上する。

また、実施の形態に係る車両用灯具１０によれば、第１シェード３２の反射面３２ａは、第２光源２６からの光の一部を、第１リフレクタ２８により反射された第１光源２４からの光と実質的に同じ方向に反射させる。また、第２シェード３４の反射面３４ａは、第１光源２４からの光の一部を、第２リフレクタ３０により反射された第２光源２６からの光と実質的に同じ方向に反射させる。つまり、車両用灯具１０によれば、第１リフレクタ２８や第２リフレクタ３０からの反射光と第１シェード３２や第２シェード３４からの反射光とが重畳した合成配光パターンを形成できる。そのため、車両用灯具１０によれば、第１シェード３２や第２シェード３４が反射面を有しない場合と比べて配光性能が向上する、あるいは第１シェード３２や第２シェード３４が反射面を有しない場合と同程度の配光性能をより低い消費電力で実現できる。

また、実施の形態に係る車両用灯具１０によれば、光源からの光の利用効率を比較的高く維持したまま、灯具ユニット１６の上下方向の寸法ひいては車両用灯具１０の上下方向の寸法を小さくできる。図３を参照してこの効果を説明する。

図３（ａ）は、実施の形態に係る灯具ユニット１６を示し、図３（ｂ）は比較例に係る灯具ユニット１６０を示す。図３（ｂ）に示す比較例に係る灯具ユニット１６０では、第１リフレクタ２８、第２リフレクタ３０はそれぞれ、第１光源２４、第２光源２６よりも灯具前方側に突出し、したがって第１リフレクタ２８の反射面２８ａ、第２リフレクタ３０の反射面３０ａもそれぞれ、第１光源２４、第２光源２６よりも灯具前方側に突出している。そのため、比較例に係る灯具ユニット１６０では、第１リフレクタ２８、第２リフレクタ３０によって第１光源２４、第２光源２６からの光を比較的多く受けることができる。

ここで、灯具ユニット１６０の上下方向の寸法を小さくする場合を考える。この場合、第１リフレクタ２８、第２リフレクタ３０の形状をそのままに上下方向の寸法を小さくすることはできず、必然的に、第１リフレクタ２８および第２リフレクタ３０の灯具前後方向の寸法が小さくなり、第１リフレクタ２８の前端部２８ｂおよび第２リフレクタ３０の前端部３０ｂはより灯具後方側に位置することになる。つまり、灯具ユニット１６０の上下方向の寸法を小さくしようとすると、図３（ａ）の灯具ユニット１６のようになる。

図３（ａ）の灯具ユニット１６では、第１リフレクタ２８、第２リフレクタ３０の灯具前後方向の寸法が小さくなった分だけ、第１光源２４、第２光源２６からの光を第１リフレクタ２８、第２リフレクタ３０によって受けられなくなるものの、その光を第１シェード３２、第２シェード３４の反射面により受けることができるため、第１光源２４、第２光源２６からの光の利用効率を比較的高く維持できる。つまり、実施の形態に係る車両用灯具１０によれば、光源からの光の利用効率を比較的高く維持したまま、灯具ユニット１６の上下方向の寸法を小さくできる。

以上、実施の形態に係る車両用灯具の構成と動作について説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

（第１変形例）
実施の形態では、車両用灯具１０は１つの灯具ユニット１６を備える場合について説明したが、これに限られず、車両用灯具１０は２つ以上の灯具ユニット１６を備えてもよい。例えば、車両用灯具１０は、左右方向に並ぶように配置された２つ以上の灯具ユニット１６を備えてもよい。この場合、各灯具ユニット１６の第１回路基板２０は共通とされてもよい。つまり、車幅方向に長く形成された１つの第１回路基板２０に、各灯具ユニット１６の第１光源２４が実装されてもよい。同様に、灯具ユニット１６の第２回路基板２２は共通とされてもよい。つまり、車幅方向に長く形成された１つの第２回路基板２２に、各灯具ユニット１６の第２光源２６が実装されてもよい。

（第２変形例）
実施の形態および上述の変形例では、各シェードの反射面が、各リフレクタにより反射された光と実質的に同じ方向に光を反射させる場合について説明したが、これに限られず、異なる方向に反射させてもよい。例えば図１において、第１シェード３２の反射面３２ａは、反射光がオーバーヘッドサイン（頭上標識）用の配光パターンを形成するように、第２光源２６から出射された光のうち第２リフレクタ３０にも第２シェード３４にも入射されない光の少なくとも一部を、灯具前方上向きに反射させるように形成されてもよい。

（第３変形例）
実施の形態および上述の変形例では、第１光源２４の出射面２４ａと第２光源２６の出射面２６ａが鉛直方向を向く場合、すなわち第１光源２４の光軸Ａｘ１と第２光源２６の光軸Ａｘ２が鉛直方向と一致する場合について説明したが、これに限られない。例えば、第１光源２４の出射面２４ａと第２光源２６の出射面２６ａが車幅方向（すなわち水平方向）を向くように灯具ユニット１６が構成されてもよい。この場合、灯具ユニット１６の説明に関して、上、下をそれぞれ左、右に読み替えればよい。

（第４変形例）
実施の形態および上述の変形例では、第１光源２４の光軸Ａｘ１と第２光源２６の光軸Ａｘ２とがいずれも鉛直方向を向く場合、すなわち第１光源２４の光軸Ａｘ１と第２光源２６の光軸Ａｘ２とが実質的に平行である場合について説明したが、これに限られず、第１光源２４の光軸Ａｘ１と第２光源２６の光軸Ａｘ２とが非平行となるように灯具ユニット１６が構成されてもよい。図４は、変形例に係る車両用灯具１０の概略構造を示す垂直断面図である。図４は図１に対応する。本変形例では、第１光源２４は光軸Ａｘ１が鉛直方向と一致するように配置され、第２光源２６は光軸Ａｘ２が鉛直方向に対して傾斜するよう配置されている。

（第５変形例）
実施の形態および上述の変形例では、車両用灯具１０が光源およびリフレクタと同数のシェードを備える場合について説明したが、これに限られず、車両用灯具１０は光源およびリフレクタよりも少ない数のシェードを備えていてもよい。図５は、他の変形例に係る車両用灯具１０の概略構造を示す垂直断面図である。図５は図１に対応する。本変形例では、車両用灯具１０は第２シェード３４を備えていない。この場合、第２光源２６からの光が直接灯具外部に出射されうるが、第２光源２６からの光は下方すなわち地面に向かうため、歩行者や対向車の運転者等にグレアを与えることはない。

１０ 車両用灯具、 ２４ 第１光源、 ２６ 第２光源、 ２８ 第１リフレクタ、 ３０ 第２リフレクタ、 ３２ 第１シェード、 ３２ａ 反射面、 ３４ 第２シェード、 ３４ａ 反射面。

Claims (5)

1. 第１光源と、
   第２光源と、
   前記第１光源からの光を灯具前方に向けて反射させる第１リフレクタと、
   前記第２光源からの光を灯具前方に向けて反射させる第２リフレクタと、
   前記第１光源から灯具外部に向かう直射光の少なくとも一部を遮光する第１シェードと、を備え、
   前記第１シェードは、前記第２光源からの光を灯具前方に向けて反射させる反射面を有することを特徴とする車両用灯具。
2. 前記反射面は、前記第２光源からの光を、前記第１リフレクタで反射される第１光源からの光と実質的に同じ方向に反射させるよう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。
3. 前記反射面は、前記第２光源または前記第２光源の近傍に焦点を有する回転放物面形状を有することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。
4. 前記第２光源から灯具外部に向かう直射光の少なくとも一部を遮光する第２シェードをさらに備え、
   前記第２シェードは、前記第１光源からの光を灯具前方に向けて反射させる反射面を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用灯具。
5. 前記第１光源と前記第２光源とは、出射面同士が対向するよう配置され、
   前記第１、第２リフレクタはそれぞれ、前記第１、第２光源または前記第１、第２光源の近傍に焦点を有する回転放物面形状を有し、前記第１、第２光源よりも灯具前方側に突出していないことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の車両用灯具。

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