JP2556987B2 - 車輌用灯具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、多数の発光ダイオードを光源として使用す
る車輌用灯具に関する。

〔従来の技術〕

従来、自動車の車体後部に設置されブレーキ操作時に
点灯して後続車輌等に注意を喚起させるハイマウントス
トツプランプ等においては、第13図および第14図に示す
ように多数の発光ダイオードを光源として使用してい
る。すなわち、１は灯具ボデイ、２は灯具ボデイ１の前
面開口部を被う前面レンズで、これらによつて灯具ユニ
ツト３を形成している。４は灯具ユニツト３内に配設さ
れたプリント基板、５はプリント基板４の前面に前面レ
ンズ２の長手方向に一定のピツチＰを以つて一列に並列
配置された発光ダイオード、６は前面レンズ２の内面に
各発光ダイオード５に対応して一体に形成された光制御
部としてのレンズステツプで、例えば凸レンズで構成さ
れ、このレンズステツプ６により各発光ダイオード５か
らの光を所定の方向に導くようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、このような従来の灯具においては、前面レ
ンズ２が平面で、各発光ダイオード５までの距離Ｌが一
定の場合は何ら問題がなく、良好な照明効果を得られる
が、前面レンズ２が第13図に示すように所要の曲率Ｒで
凸曲面に湾曲形成されている場合は、各発光ダイオード
５と対応するレンズステツプ６との距離Ｌがそれぞれ異
なり、レンズ中央部において最大で、レンズの端に至る
にしたがつて徐々に小さくなるので、光の拡散角αは同
じでも照射面積が各発光ダイオード毎に異なり、照明効
果と光の有効利用という点で問題があつた。

すなわち、距離Ｌが大きくなると、照射面積も増大す
るため、第15図に示すように当該発光ダイオードに対応
するレンズステツプ６に隣接した他のレンズステツプの
一部をも照明するようになり、光７の重なり合う部分８
が生じる。その場合、レンズ両端の発光ダイオード５と
レンズステツプ６との距離Ｌを光の重なり合う部分８が
生じない最適距離L₀（第13図）に設定すると、中央部に
おいては距離Ｌが最大となり、レンズステツプ６上での
光の重なり合う量が最大となる。しかし各レンズステツ
プ６は当該ステツプに対応する発光ダイオード５から出
た光を所定の方向に導くよう形状、大きさ、曲率等を決
定されているので、隣り合う発光ダイオード５からの光
に対しては有効に機能せず、そのため光の損失となり照
明効率が悪いという不都合を生じる。そこで、中央部で
の光の重なり合いを防止するため、レンズ中央における
発光ダイオード５とレンズステツプ６との距離Ｌを最適
距離L₀に設定すると、両端に至るにしたがつて照射面積
が減少し、第16図に示すようにレンズステツプ６をその
全体に亘つて照明し得なくなるため、ステツプ間に縞状
の暗部９が生じる。

なお、このような問題は前面レンズ２の曲率Ｒが大き
くなればなるほど一層顕著になるものである。

したがつて、本発明は上述したような問題点を解決
し、簡単な構成で前面レンズが凸曲面であるにも拘わら
ず実質的に平面とみなすことができ、光の利用効率と照
明効果を向上させ得るようにした車輌用灯具を提供する
ことを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、灯具ボデイと、
前面が所定の曲率を以て凸曲面に湾曲形成され前記灯具
ボデイの前面開口部を被う前面レンズと、前記灯具ボデ
イ内に配設されたプリント基板と、このプリント基板に
前記前面レンズの長手方向に一定ピツチで並列配置され
た多数の発光ダイオードとを備え、前記プリント基板を
前記前面レンズの長手方向に並設された複数個の分割基
板で構成し、各分割基板に発光ダイオードをその光軸を
分割基板に対して傾斜させて実装するとともに、各分割
基板を各発光ダイオードから前面レンズ裏面までの距離
が略一定で、各発光ダイオードの光軸が灯具光軸と略平
行になるように傾斜して配置したものである。

〔作用〕

本発明において各分割基板は灯具光軸に対して傾斜配
置され、各発光ダイオードから前面レンズまでの距離を
略一定にする。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説
明する。

第１図は本発明に係る車輌用灯具の基本的構成を示す
横断面図である。なお、図中第13図〜第16図と同一構成
部品、部分に対しては同一符号を以て示し、その説明を
省略する。同図において、プリント基板４はレンズ中央
において左右に分割形成された２つの分割基板4A,4Bに
よつて構成されている。各分割基板4A,4Bは、当該基板
上に実装されている各発光ダイオード５とこれに対応す
るレンズステツプ６との距離がすべて最適距離L₀になる
よう灯具光軸Ｈに対して所要角度傾斜して配置される。
傾斜角度θは前面レンズ２の曲率Ｒにより変化し、Ｒが
大きくなると、θも大きくなる。この場合、左の分割基
板4Aは前面レンズ２の左端a₁と中央a₂とを結ぶ直線と略
平行に、かつ当該分割基板に実装されている両端の発光
ダイオード５と対応するレンズステツプ６との距離が最
適距離L₀になるよう配設される。一方、右の分割基板4B
は前面レンズ２の中央a₂と右端a₃とを結ぶ直線と略平行
に、かつ当該分割基板に実装されている両端の発光ダイ
オード５と対応するレンズステツプ６との距離が最適距
離L₀になるよう配設される。そして、各発光ダイオード
５は灯具光軸Ｈと略平行になるよう各分割基板4A,4Bに
実装されている。

かくしてこのような構成からなる車輌用灯具によれ
ば、プリント基板４を２分割し、その各分割基板4A,4B
を、発光ダイオード５とレンズステツプ６との距離がす
べて最適距離L₀になるように灯具光軸Ｈに対して傾斜さ
せているので、各分割基板4A,4Bが前面レンズ２と略平
行に対向し、湾曲面からなる前面レンズ２を実質的に平
面とみなすことができ、したがつてすべての発光ダイオ
ード５は最適距離L₀により対応するレンズステツプ６を
その全幅に亘つて過不足なくきれいに照明する。そのた
め、第15図に示したような照射面積の増大によるレンズ
ステツプ上での光の重なり合いが生じたり、あるいはま
た第16図に示したような照射面積の減少による暗部９が
生じず、前面レンズ２の全面を略均一な明るさで効率よ
く照明し得、光の利用効率と照明効果を向上させ得る。

この場合、各分割基板4A,4Bは平面、前面レンズ２は
湾曲面であるため、厳密にはすべての発光ダイオード５
とレンズステツプ６との距離を最適距離L₀に設定するこ
とはできないが、前面レンズ２の曲率半径Ｒ、長さ等に
応じてプリント基板４の分割数を増やせば最適距離L₀に
対する誤差が少なくなり、実用上何ら問題ないものであ
る。

第２図は本発明を、リアスポイラー内に組込んだスト
ツプランプに適用した場合の具体的実施例を示す第３図
Ｃ−Ｃ線断面図、第３図は要部正面図、第４図はリアス
ポイラーの外観斜視図、第５図は第３図Ｄ−Ｄ線断面
図、第６図は第３図Ｅ−Ｅ線断面図、第７図は第３図Ｆ
−Ｆ線断面図、第８図は第３図Ｇ−Ｇ線断面図、第９図
は第３図Ｈ−Ｈ線断面図である。先ず、第２図〜第９図
に基づいてリアスポイラーとストツプランプの構成を概
略説明すると、10（第４図）は車体の後部上面、11は車
体の後部上面10上にガスケツト12（第５図）を介して設
置された左右方向に長い翼形のリアスポイラー、13はリ
アスポイラー11の後部突出端の長手方向中央部下面側に
設けられた所定長さの細長い切欠部14内に配設された左
右方向に長い帯状のストツプランプである。ストツプラ
ンプ13は、板状の灯具ボデイ15と、縦断面形状が略Ｕ字
状で車体前方側に開放し、その開放端が前記灯具ボデイ
15の前面（車体後方側の面）に超音波溶着等によつて固
定された前面レンズ16とからなる灯具ユニツト17を有
し、この灯具ユニツト17の内部には多数の発光ダイオー
ド19を実装してなるプリント基板18が配設されている。

灯具ボデイ15の背面には第２図および第７図に示すよ
うに複数個の固定片20が車体前方に向つて一体に突設さ
れており、これらの固定片20は前記切欠部14の天井面に
ボルト21およびナツト22によつて強固に固定されてい
る。また前面レンズ16の上面も切欠凹部14の天井面に両
面接着テープ23（第７図），接着剤等により固着され
る。前記灯具ボデイ15の背面適宜箇所には該ボデイ15の
内部とリアスポイラー11の内部とを連通させる連通管25
（第２図，第８図）が一体に突設され、その先端部は雨
水等の侵入を防止すべく下方に折曲されている。灯具ユ
ニット17の内部は連通管25を介して外部と連通するた
め、空気の流通が自在で、温，湿度を外部と略等しくす
る。したがつて、発光ダイオード19の点滅による水滴の
発生、温度および圧力の変動等を軽減防止する。そして
連通孔25の内側開口端にはフイルタ26（第２図，第８
図）が配設されており、このフイルタ26はフツ素系，ポ
リエチレン，超高分子ポリエチレン，アクリル系等の多
孔質フイルムによつて形成されることにより、通気性，
透湿性，耐水性に優れ、特に通気性においては高い特性
を有している。

前記灯具ボデイ15の長手方向中央部にはコード28をリ
アスポイラー11内に導くためのコード導出孔29（第２
図、第５図）が開設されており、このコード導出孔29に
はゴムプツシング30が嵌合されている。前記コード28の
一端は前記プリント基板18の電気回路に接続され、他端
はリアスポイラー11内を通つて車体の後部上面10に設け
られた挿通孔32（第５図）より車体内に導かれている。
灯具ボデイ15の前面には複数個の基板取付部33（第２
図、第６図）が前方に向つて一体に突設されており、そ
の先端面に前記プリント基板18が止めねじ34により略垂
直に固定されている。発光ダイオード19はプリント基板
18の前面に左右方向に一列に並列配置され、その光軸47
（第５図）は略水平で、車体の左右方向中心軸線Ｐ（第
２図）と略平行である。

前記前面レンズ16は赤色，黄色等に着色された透光性
樹脂によつて左右方向に長い帯状箱形に形成され、前面
が第２図に示すようにリアスポイラー11の後部突出端面
と同一面を形成するよう所定の曲率（R₄）を以て凸曲面
に形成され、内面40には多数の光制御部43が各発光ダイ
オード19に対応して形成されると共にサイドステツプ44
（第10図）が光制御部43の下方に位置して幅方向全長に
亘り形成されている。前記プリント基板18は、第１図に
示した実施例と同様長手方向に分割形成されることによ
り複数個の分割基板18A,18B,18C…からなり、各分割基
板18A,18B,18C…は当該基板上に実装されている各発光
ダイオード19と、前面レンズ16の各光制御部43との距離
Ｌが略一定になるよう灯具光軸（車体の左右方向中心軸
線Ｐと一致）に対して所要角度傾斜して配置されてい
る。

前記光制御部43は対応する発光ダイオード19から出た
光を車体後方に導くことによりステツプランプ13の車体
後方からの視認性を向上させるもので、第10図〜第12図
に示すように略同じ大きさの方形をなし、縦，横それぞ
れ３つずつ３列に配列された合計９つのプリズム群45A
〜45Iで構成され、中央に位置するプリズム45Eの中心が
対応する発光ダイオード19の中心と略一致している。前
記中央のプリズム45Eは第11図および第12図に示すよう
に適宜な曲率（R₁）を以て凹曲面状に形成されている。
中央のプリズム45Eの上下、左右に位置する４つのプリ
ズム45B,45D,45F,45Hは、その内側端、すなわち中央の
プリズム45Eに接する側端が該プリズム45Eより若干突出
されることにより段部46を有し、内側端部から外側端に
至るほど肉厚が薄く形成されている。したがつて、左右
２つのプリズム45B,45Hは第11図に示すように横断面形
状が左右対称な略三角形で、上下２つのプリズム45D,45
Fは第12図に示すように縦断面形状が同じく略三角形を
なしている。また、左右２つのプリズム45B,45Hの段部4
6の高さは第10図に適切に示すように、上方のプリズム4
5Dのそれより高く、下方のプリズム45Fの段部高さより
低い。そして、前記４つのプリズム45B,45D,45F,45Hの
表面は、適宜な曲率（R₂）を以て凹曲面に形成されてい
る。

四隅に位置する４つのプリズム45A,45C,45G,45Iは、
第10図に示すように前記４つのプリズム45B,45D,45F,45
Hよりさらに一段高くなるよう突出形成されることによ
り段部48を有し、その表面49は中央のプリズム45Eに接
する内側角部50より、対角線位置の角部51に向けて傾斜
するよう適宜な曲率を以つて凹曲面に形成されている。
したがつて、４つのプリズム45A,45C,45G,45Iの板厚は
内側角部50において最大で、外側角部51において最小と
され、縦，横断面形状がいずれも略三角形をなしてい
る。なお、Ｈは前面レンズ16の基準肉厚である。

このようなプリズム45A〜45I（但し、中央のプリズム
45Eを除く）は、上述したようにその段部高さ、表面の
曲率半径等を変えて形成することにより、光の屈折角、
屈折方向が異なり、これにより発光ダイオード19から出
た光53を光軸47方向に屈折させ、前面レンズ16から車体
後方に向けて出射させるようにしている。この場合、す
べての発光ダイオード19はＬが等しいためその光の拡散
角α（第11図）の範囲で対応する光制御部43を全幅に亘
つてきれいに照明することができる。したがつて、第15
図に示したようなステツプ６上での光の重なり合いが生
じず、上記実施例と同様、前面レンズ16の全面を略均一
な明るさで効率よく照明し得、光の利用効率と照明効果
を向上させ得る。

なお、本実施例は各プリズム45A〜45Iの表面を適宜な
曲率を以つて凹曲形に形成したが、これに何ら特定され
ることなく種々の変更が可能で、例えばプリズム45A〜4
5Iすべての表面を曲面の代りに平面に形成してもよい。

前記前面レンズ16の内面下端部に設けられたサイドス
テツプ44は、第10図に示すように車体の前後方向に長く
延在し、車体の左右方向に並列配置された多数のシリン
ドリカルレンズで構成され、各発光ダイオード19から出
た下方に向う光を車体の左右方向に拡散させる。これは
ストツプランプ13から下方に向つて出射し、車体の後部
上面10に当つて反射する光が、車体後方に対して目立た
なくするためのもので、かならずしも必要ではない。

なお、上記実施例はリアスポイラー内に組込んだスト
ツプランプに適用した例を示したが、本発明はこれに特
定されるものではなく、発光ダイオードを光源とし、前
面レンズを凸曲面に形成してなる各種灯具に適用実施し
得るものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る車輌用灯具は、前面
レンズを凸曲面に湾曲形成し、灯具ボデイ内に配設され
るプリント基板と、前面レンズの長手方向に並設された
複数個の分割基板で構成し、各分割基板を灯具光軸に対
して傾斜させ、各発光ダイオードと前面レンズとの距離
が略一定になるようにしたので、前面レンズの湾曲面を
実質的に平面とみなすことができ、したがつて各発光ダ
イオードの照射面積が略等しく、光の重なり合いもしく
は暗部の発生を防止し得、前面レンズを全面に亘つて効
率よく照射することができ、照明効果を向上させる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る車輌用灯具の基本的構成を示す横
断面図、第２図は本発明をリアスポイラー内に組込んだ
ストツプランプに適用した場合の一実施例を示す第３図
Ｃ−Ｃ線断面図、第３図は要部正面図、第４図はリアス
ポイラーの外観斜視図、第５図は第３図Ｄ−Ｄ線断面
図、第６図は第３図Ｅ−Ｅ線断面図、第７図は第３図Ｆ
−Ｆ線断面図、第８図は第３図Ｇ−Ｇ線断面図、第９図
は第３図Ｈ−Ｈ線断面図、第10図は光制御部の斜視図、
第11図は第10図Ｊ−Ｊ線断面図、第12図は第10図Ｋ−Ｋ
線断面図、第13図は従来灯具の横断面図、第14図は第13
図III−III線断面図、第15図は光の重なり合いを示す
図、第16図は暗部の発生を示す図である。 １……灯具ボデイ、２……前面レンズ、３……灯具ユニ
ツト、４……プリント基板、4A,4B……分割基板、５…
…発光ダイオード、６……レンズステツプ、Ｈ……灯具
光軸、15……灯具ボデイ、16……前面レンズ、18……プ
リント基板。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】灯具ボデイと、所定の曲率を以て凸曲面に
   湾曲形成され前記灯具ボデイの前面開口部を被う前面レ
   ンズと、前記灯具ボデイ内に配設されたプリント基板
   と、このプリント基板に前記前面レンズの長手方向に一
   定ピッチで並列配置された多数の発光ダイオードとを備
   え、前記プリント基板を前記前面レンズの長手方向に並
   設された複数個の分割基板で構成し、各分割基板に発光
   ダイオードをその光軸を分割基板に対して傾斜させて実
   装するとともに、各分割基板を各発光ダイオードから前
   面レンズ裏面までの距離が略一定で、各発光ダイオード
   の光軸が灯具光軸と略平行になるように傾斜して配置し
   たことを特徴とする車輌用灯具。