JP3114165U - ランプ台座兼用の導光レンズ - Google Patents

Abstract

【課題】照射光の照射領域が円形以外の必要に応じた形状に広がるようにその照射光を導くことが可能なランプ台座兼用の導光レンズを提供する。
【解決手段】透明体１０からなり、後方が開口しており、開口１１から発光ダイオード２を内蔵して透明体を経由して前方へ光軸Ｘをなすように投光するランプ台座兼用の導光レンズ１であって、開口１１の反対側に位置して前面となる出射面１２と、出射面１２の周縁と開口１１の周縁とを連結している外側面１３と、発光ダイオード２を内蔵するために開口１１の周縁から前方に向かって透明体の中に凹設された取付孔を形成する入射用内周面１５と、内周面の奥側に位置する内端縁に取り囲まれた入射用内正面１６と、を光軸Ｘの周りに有するように構成されており、出射面１２、外側面１３及び入射用内正面１６のうちのいずれかとレンズ全体の光軸Ｘに垂直な横断面との交差線は、非円形であるランプ台座兼用の導光レンズ１。
【選択図】図１

Description

本考案は、ランプ台座兼用の導光レンズに関し、詳細には、光源として発光ダイオードを使用した車両ヘッドライトなどのランプ台座兼用の導光レンズに関する。

オートバイや自動車に搭載される車両ヘッドライトには、光源として白熱灯やハロゲンランプが使われている。さらに、その照射光を効率よく利用することを目的として、光源を、透明体からなり、後方が開口しており、かつその開口に光源を内蔵して透明体を経由して前方へ光軸をなすように投光するランプ台座兼用の導光レンズと合わせて使用する組立式のものが一般的である。なお、走行の安全性のために、これらの車両ヘッドライトについてさまざまな規格が定められている。この業界で認められている通常の規格によれば、２５メートル程度の前方領域まで照射しなければならない。

ところで、発光ダイオードは小型・薄型であり、しかも使用寿命が長く省エネルギー性に優れるため、近年、従来の白熱灯やハロゲンランプの代りに、発光ダイオードが利用される傾向が著しい。

しかしながら、発光ダイオードは上記利点を有する反面、点光源であるため、発光の角度が狭く、光軸の近くに光が強く集中して狭い範囲しか照射できないという欠点がある。そのため、この種の、発光ダイオードと従来のランプ台座兼用の導光レンズとの組立式の車両のヘッドライトは、実質的にその照射光の照射領域が前方でほぼ前記光軸を中心に円形領域に集中していたため、道路におけるこの円形領域の両側における出来事や障害物は運転者の視野には入らず、例えば突然そこから飛び出す動物に驚くこともしばしばあった。

上記問題の対応策の一つとして、運転者の前方の広い視野を得るために、発光ダイオードを横方向に多数個配置することが提案されている。しかしながら、この提案では、車両のヘッドライトの表面積が大きくなるため、車両外観のデザインに制限を加えるばかりでなく、消費電力が増大するという問題点も残る。

そこで、本考案は、使用する発光ダイオードの個数を増やさないことを前提として、その照射光の前方への照射領域が、円形ではない必要に応じた形状に、特に道路における運転者の見える横方向の全体を含めた楕円形に広がるようにその照射光を導くことができ、運転者が広視野を得ることが可能なランプ台座兼用の導光レンズを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本考案は、透明体からなり、後方が開口しており、その開口に発光ダイオードを内蔵して前記透明体を経由して前方へ光軸をなすように投光するランプ台座兼用の導光レンズであって、前記開口の反対側に位置して前面となる出射面と、該出射面の周縁および前記開口の周縁を連結している外側面と、発光ダイオードを内蔵するために前記開口の周縁から前方に向かって前記透明体の中に凹設された取付孔を形成する入射用内周面と、前記内周面の奥側に位置する内端縁に取り囲まれた入射用内正面と、を前記光軸の周りに有するように構成されており、前記出射面、前記外側面及び前記入射用内正面のうちのいずれかとレンズ全体の前記光軸に垂直な横断面との交差線は、非円形であることを特徴とするランプ台座兼用の導光レンズを提供する。

特に、前記ランプ台座兼用の導光レンズにおいて、前記外側面とレンズ全体の前記光軸に垂直な横断面との交差線は、その長軸が縦方向になっている楕円形であり、また、前記出射面を左右からみたときのその輪郭は直線であり、上下からみたときのその輪郭は前方へ突き出ている曲線であり、前記外側面を左右からみたときの上下の輪郭及び上下からみたときの左右の輪郭のいずれも外に突き出ている曲線である上に、左右からみたときの上下の輪郭の方が上下からみたときの左右の輪郭よりも長く、緩やかであることが好ましい。

前記構造によるランプ台座兼用の導光レンズにおいて、前記発光ダイオードからの光は、レンズ全体の前記光軸に垂直な横断面との交差線が非円形である前記出射面、前記外側面及び前記入射用内正面のいずれかに到達すると、屈折によりそこから広角度で前方へ照射していくことが可能であり、その前方への照射領域は、円形ではない必要に応じた形状になることが可能である。

特に、前記外側面とレンズ全体の前記光軸に垂直な横断面との交差線は、その長軸が縦方向になっている楕円形であり、さらに、前記出射面を左右からみたときのその輪郭は直線であり、上下からみたときのその輪郭は前方へ突き出ている曲線であり、即ち前記導光レンズの前端は凸レンズとして機能しているため、前記発光ダイオードからの光は、前方の焦点に向かって一旦絞られてから発散する。最後に、道路における運転者の見える横方向の全体を含む楕円形の広視野が得られるために、走行の安全性を確保することが可能である。

以下に、図面に基づいて本考案の好ましい実施形態を説明する。
図１は、本考案によるランプ台座兼用の導光レンズの一つの実施形態及び発光ダイオードをその導光レンズに取り付ける場合を示す斜視図である。図２は、該実施形態の正面図である。図３は、図２におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。図４は、図２におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図５は、図３の断面における発光ダイオードからの光の進行経路の説明図である。図６は、図４の断面における発光ダイオードからの光の進行経路の説明図である。図７は、図１の実施形態が実際に使用された場合における発光ダイオードからの光の前方への照射領域を示す図である。

図１及び図３に示すように、本考案のランプ台座兼用の導光レンズ１は、基本的に、透明体１０からなり、後方が開口していており、その開口から発光ダイオード２を内蔵して透明体１０を経由して前方へ光軸Ｘをなすように投光するものであって、開口１１の反対側に位置して前面となる出射面１２と、出射面１２の周縁および開口１１の周縁を連結している外側面１３と、発光ダイオード２を内蔵するために開口１１の周縁から前方に向かって透明体１０の中に凹設された取付孔１４を形成する入射用内周面１５と、入射用内周面１５の奥側に位置する内端縁１５１に取り囲まれた入射用内正面１６と、を光軸Ｘの周りに有するように構成されており、前記出射面１２、前記外側面１３及び前記入射用内正面１６のうちのいずれかと導光レンズ１全体のＸ光軸に垂直な横断面との交差線は、非円形である。

図２、図３及び図４に示すように、本実施形態においては、前記出射面１２及び前記外側面１３と導光レンズ１全体の光軸Ｘに垂直な横断面との交差線は、それぞれその長軸が縦方向になっている楕円形であり、さらに、出射面１２を左右からみたときの輪郭１２１は直線（図３参照）であり、上下からみたときの輪郭１２２は前方へ突き出ている曲線（図４参照）であり、外側面１３を左右からみたときの上下の輪郭１３１及び上下からみたときの左右の輪郭１３２はいずれも外に突き出ている曲線である上に、上下の輪郭１３１の方が左右の輪郭１３２よりも長く、緩やか（図３及び図４参照）である。即ち、出射面１２は、集光の機能を有する前方へ突出する凸面状となるように設けられている。外側面１３については、従来の構成のように、それに一般の反射膜加工が施されて発光ダイオード２からの光を反射することが可能である。

なお、入射用内正面１６は、後方へ突き出ており、導光レンズ１の全体の光軸Ｘに垂直な横断面との交差線は円形である。前記透明体１０は、樹脂などによる透光材で形成されているが、ほかにガラスなどの透光材により形成されてもよい。

開口１１から取付孔１４に発光ダイオード２を内蔵して使用される場合、このランプ台座兼用の導光レンズ１により、発光ダイオード２からの光は、入射用内周面１５および入射用内正面１６を透過し、その一部が外側面１３によって反射され、さらに他の直射光と合わせて出射面１２から前方を照射する。図５及び図６に示すように、出射面１２の前記構成により、光は、左右からみたときの輪郭１２１の直線に到達し、平行光として前方を照射し、一方、光は、上下からみたときの輪郭１２２の曲線に到達し、前方の焦点３に向かって一旦絞られてから発散される。前記発散光の照射領域の幅Ｗ１が前記平行光の照射領域の幅Ｗ２より大きいので、図７のような照射領域が得られる。

図８は、図１の実施形態の変形例の斜視図である。図９は、図８におけるＣ−Ｃ線に沿った断面図である。この変形例の構成は図１の実施形態とほぼ同様であるが、その相違点は、出射面１２を上下からみたときの輪郭１２２の曲線における左右両端近傍が後方へ凹んでいることにある。この後方への凹み部分１２３により、光をさらに拡散することが可能である。

以上、本考案の好ましい実施形態を説明したが、これらの態様に限定されないというのはいうまでもない。例えば、図１０のように、出射面１２と導光レンズ１全体の光軸Ｘに垂直な横断面との交差線は、非円形であり、外側面１３及び入射用内正面１６の場合は、円形であってもよい。図１１に示すように、出射面１２が平面状に設けられており、かつそれ以外の構成は図１の実施形態とほぼ同様のものであってもよく、図１２に示すように、入射用内正面１６と導光レンズ１全体の光軸Ｘに垂直な横断面との交差線は、楕円形であり、出射面１２及び外側面１３の場合は、円形であってもよい。なお、上記説明では、本考案を車両ヘッドライトに利用した場合の例により示したが、現実に使用する場合、車両ヘッドライトのほかに、テールライト、ブレーキランプ、ターンシグナルランプ等の標示灯にも適用することも可能である。この場合、本考案に従って、適宜、光の照射形状または照射領域を変形することが可能である。即ち、本考案の技術思想の範囲内において種々の変形や変更が可能である。

本考案によれば、使用する発光ダイオードの個数を増やさないことを前提として、その照射光の前方への照射領域が、円形ではない必要に応じた形状に、特に車両ヘッドライトに使用される場合、道路における運転者の見える横方向の全体を含めた楕円形に広がるようにその照射光を導くことができ、運転者は広視野を得ることが可能であるため、夜間に、道路に障害物が存在する場合、運転者は早期に障害物が見ることが可能となり、走行の安全性が確保される。

本考案によるランプ台座兼用の導光レンズの一つの実施形態及び発光ダイオードをそれへ取り付ける場合を示す斜視図。 前記実施形態の正面図。 図２におけるＡ−Ａ線に沿った断面図。 図２におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図。 図３の断面における発光ダイオードからの光の進行経路の説明図。 図４の断面における発光ダイオードからの光の進行経路の説明図。 図１の実施形態が実際に使用された場合における発光ダイオードからの光の前方への照射領域を示す図。 図１の実施形態の変形例の斜視図。 図８におけるＣ−Ｃ線に沿った断面図。 本考案の別の実施形態の斜視図。 本考案のさらに別の実施形態の斜視図。 本考案のさらに別の実施形態の斜視図。

符号の説明

１…ランプ台座兼用の導光レンズ、１０…透明体、１１…開口、１２…出射面、１２１…出射面を左右からみたときのその輪郭、１２２…出射面を上下からみたときのその輪郭、１２３…後方への凹み部分、１３…外側面、１３１…外側面を左右からみたときの上下の輪郭、１３２…外側面を上下からみたときの左右の輪郭、１４…取付孔、１５…入射用内周面、１５１ 内端縁、１６…入射用内正面、２…発光ダイオード、Ｘ…光軸

Claims (6)

1. 透明体からなり、後方が開口しており、該開口から発光ダイオードを内蔵して前記透明体を経由して前方へ光軸をなすように投光するランプ台座兼用の導光レンズであって、
   前記開口の反対側に位置し、前面となる出射面と、
   前記出射面の周縁と前記開口の周縁とを連結している外側面と、
   発光ダイオードを内蔵するために前記開口の周縁から前方に向かって前記透明体の中に凹設された取付孔を形成する入射用内周面と、
   前記内周面の奥側に位置する内端縁に取り囲まれた入射用内正面と、を前記光軸の周りに有するように構成されており、
   前記出射面、前記外側面及び前記入射用内正面のうちのいずれかとレンズ全体の前記光軸に垂直な横断面との交差線は、非円形であることを特徴とするランプ台座兼用の導光レンズ。
2. 透明体からなり、後方が開口しており、該開口から発光ダイオードを内蔵して前記透明体を経由して前方へ光軸をなすように投光するランプ台座兼用の導光レンズであって、
   前記開口の反対側に位置し、前面となる出射面と、
   前記出射面の周縁と前記開口の周縁とを連結している外側面と、
   発光ダイオードを内蔵するために前記開口の周縁から前方に向かって前記透明体の中に凹設された取付孔を形成する入射用内周面と、
   前記内周面の奥側に位置する内端縁に取り囲まれた入射用内正面と、を前記光軸の周りに有するように構成されており、
   前記出射面とレンズ全体の前記光軸に垂直な横断面との交差線は、その長軸が縦方向となっている楕円形であり、前記出射面を左右からみたときのその輪郭は直線であり、上下からみたときのその輪郭は前方へ突き出ている曲線であることを特徴とするランプ台座兼用の導光レンズ。
3. 前記出射面を上下からみたときのその輪郭の曲線における左右両端近傍は、後方に向かって凹状であることを特徴とする請求項２に記載のランプ台座兼用の導光レンズ。
4. 透明体からなり、後方が開口しており、該開口から発光ダイオードを内蔵して前記透明体を経由して前方へ光軸をなすように投光するランプ台座兼用の導光レンズであって、
   前記開口の反対側に位置し、前面となる出射面と、
   前記出射面の周縁と前記開口の周縁とを連結している外側面と、
   発光ダイオードを内蔵するために前記開口の周縁から前方へ前記透明体の中に凹設された取付孔を形成する入射用内周面と、
   前記内周面の奥側に位置する内端縁に取り囲まれた入射用内正面と、を前記光軸の周りに有するように構成されており、
   前記外側面とレンズ全体の前記光軸に垂直な横断面との交差線は、その長軸が縦方向になっている楕円形であり、さらに、前記外側面を左右からみたときの上下の輪郭及び上下からみたときの左右の輪郭はいずれも外に突き出ている曲線である上に、前記左右からみたときの上下の輪郭の方が前記上下からみたときの左右の輪郭よりも長く、緩やかであることを特徴とするランプ台座兼用の導光レンズ。
5. 透明体からなり、後方が開口しており、該開口から発光ダイオードを内蔵して前記透明体を経由して前方へ光軸をなすように投光するランプ台座兼用の導光レンズであって、
   前記開口の反対側に位置し、前面となる出射面と、
   前記出射面の周縁と前記開口の周縁とを連結している外側面と、
   発光ダイオードを内蔵するために前記開口の周縁から前方へ前記透明体の中に凹設された取付孔を形成する入射用内周面と、
   前記内周面の奥側に位置する内端縁に取り囲まれた入射用内正面と、を前記光軸の周りに有するように構成されており、
   前記外側面とレンズ全体の前記光軸に垂直な横断面との交差線は、その長軸が縦方向になっている楕円形であり、さらに、前記出射面を左右からみたときのその輪郭は直線であり、上下からみたときのその輪郭は前方へ突き出ている曲線であり、前記外側面を左右からみたときの上下の輪郭及び上下からみたときの左右の輪郭はいずれも外に突き出ている曲線である上に、前記左右からみたときの上下の輪郭の方が前記上下からみたときの左右の輪郭よりも長く、緩やかであることを特徴とするランプ台座兼用の導光レンズ。
6. 前記入射用内正面は後方へ突き出ており、且つそのレンズ全体の前記光軸に垂直な横断面との交差線は、その長軸が縦方向になっている楕円形であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のランプ台座兼用の導光レンズ。