JP3145919B2

JP3145919B2 - 車輌用灯具

Info

Publication number: JP3145919B2
Application number: JP13285196A
Authority: JP
Inventors: 和典夏目; 秀昭薩川
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-04-30
Filing date: 1996-04-30
Publication date: 2001-03-12
Anticipated expiration: 2016-04-30
Also published as: JPH09298002A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、車輌用灯具、特
に、自動車のテールランプやストップランプ等の標識灯
に用いられる反射鏡の構成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車輌用灯具の反射鏡は、一般に、平行反
射光を得るため単一の回転放物面からなる反射面を有し
ているが、車体構造等の制約により灯具配設スペースに
余裕がない場合には、例えば実公昭５７−１９７６２号
公報に開示されているように、上記反射面を多重放物面
で構成して灯具反射鏡の薄型化を図り、これにより灯具
配設を可能ならしめる工夫が従来よりなされている。

【０００３】しかしながら、近年の車輌においては、車
体構造のみならず車体外形形状等の意匠面からの制約も
大きくなってきているので、単に反射面を同心円状の多
重放物面にするだけでは、灯具レイアウトとして十分対
応しきれなくなってきている。

【０００４】これに対し、特開平５−１８２５０５号公
報には、自由曲面上に複数の反射面素子を形成して反射
鏡を構成することにより反射鏡の形状自由度を向上さ
せ、これにより上記問題解決を図るようにした灯具が提
案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平５−１８２
５０５号公報記載の反射鏡は、上記多重放物面の考え方
を自由曲面に適用したものといえるが、その各反射面素
子はループ状に形成されているものであるため、次のよ
うな問題がある。

【０００６】すなわち、一般に、反射鏡の前方に配置さ
れるレンズには複数の拡散レンズステップが形成されて
いるが、これら拡散レンズステップは、縦縞状、横縞
状、あるいは格子状に区分されて形成されることが多い
ので、このようなレンズの後方にループ状の反射面素子
からなる反射鏡があると、レンズと反射鏡とで意匠が全
く異なったものとなってしまい、このため灯具を外部か
ら観察したときの見映えがあまり良くない、という問題
がある。

【０００７】また、各反射面素子がループ状に形成され
ていると、反射面素子に拡散機能を持たせようとしたと
き、その拡散角度を精度良く設定することが困難とな
る、という問題がある。

【０００８】本願発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであって、自由曲面上に複数の反射面素子が形
成されてなる反射鏡を採用した場合において、外部から
観察したときの見映えに優れ、かつ必要に応じて各反射
面素子の拡散角制御を容易に行うことができる車輌用灯
具を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願発明は、自由曲面上
に形成される各反射面素子を、格子状に区分けされた複
数のセグメントの各々に割り付ける構成とすることによ
り、上記目的達成を図るようにしたものである。

【００１０】すなわち、本願発明は、請求項１に記載し
たように、自由曲面上に複数の反射面素子が形成されて
なる反射鏡と、この反射鏡の前方に配置され、該反射鏡
からの反射光を拡散させる複数の拡散レンズステップが
形成されてなるレンズと、を備えた車輌用灯具におい
て、上記各反射面素子が、格子状に区分けされた複数の
セグメントの各々に割り付けられているとともに、所定
の定点を共通の焦点とする軸線同一で焦点距離が異なる
複数の回転放物面の各々からなり、上記軸線と略平行な
反射光を照射するように構成されている、ことを特徴と
するものである。

【００１１】上記「自由曲面」とは、２次曲面以外の曲
面を意味する。

【００１２】

【発明の作用効果】自動車の標識灯のレンズには複数の
拡散レンズステップが形成されており、通常これら拡散
レンズステップは縦縞状、横縞状、あるいは格子状に区
分されて形成されていることはすでに述べたが、上記構
成に示すように、本願発明においては、自由曲面上に形
成される各反射面素子が、格子状に区分けされた複数の
セグメントの各々に割り付けられているので、反射鏡と
レンズとの意匠上の調和を図ることができ、これにより
灯具を外部から観察したときの見映えを良くすることが
できる。

【００１３】また、本願発明においては、上記各反射面
素子が、所定の定点を共通の焦点とする軸線同一で焦点
距離が異なる複数の回転放物面の各々からなり、上記軸
線と略平行な反射光を照射するように構成されていると
ころ、これら各反射面素子のセグメントは格子状に区分
けされているので、該反射面素子に拡散機能（例えば上
下方向あるいは水平方向の拡散機能）を持たせるように
した場合において、その拡散角度を精度良く設定するこ
とができる。

【００１４】このように、本願発明によれば、自由曲面
上に複数の反射面素子が形成されてなる反射鏡を採用し
た車輌用灯具において、外部から観察したときの灯具の
見映えを高めることができ、かつ、必要に応じて各反射
面素子の拡散角制御を容易に行うようにすることができ
る。

【００１５】上記各反射面素子を構成する回転放物面の
焦点距離の値は特に限定されるものではないが、請求項
２に記載したように、上記軸線から離れたセグメントの
反射面素子ほど大きな値に設定するようにすれば、反射
鏡の奥行き寸法を小さくした上で（すなわち自由曲面を
採用したメリットを生かした上で）上記作用効果を得る
ことができる。ただし、自由曲面にもいろいろな態様が
あり、必ずしも自由曲面の全領域が単一の回転放物面に
比して反射鏡の奥行き寸法を小さくする側に設定される
とは限らず、場合によっては、上記軸線に近いセグメン
トの反射面素子よりも遠いセグメントの反射面素子の方
が、これを構成する回転放物面の焦点距離を小さな値に
設定されることもある。

【００１６】上記各反射面素子を構成する回転放物面の
設定方法については、特に限定されるものではないが、
請求項３に記載したように、上記各回転放物面の焦点距
離を、該回転放物面が形成されるべきセグメントにおい
て上記軸線に最も近い点を基準にして設定するようにす
れば、該セグメント内のいずれの点においても回転放物
面上の点を自由曲面よりも後方へ突出させないようにす
ることが可能となり、これにより反射鏡の薄型化を確実
に保証することができる。一方、これとは逆に、請求項
４に記載したように、上記各回転放物面の焦点距離を、
該回転放物面が形成されるべきセグメントにおいて上記
軸線から最も遠い点を基準にして設定するようにすれ
ば、該セグメント内のいずれの点においても回転放物面
上の点を自由曲面よりも前方へ突出させないようにする
ことが可能となり、これにより反射面素子がレンズと干
渉するのを防止することができる。したがって、上記各
回転放物面の焦点距離を設定する際の基準点の位置は、
個々の灯具の構造的条件等に応じて適宜決定するように
すればよい。この場合、例えば、上記軸線に近い反射面
領域に関しては上記軸線に最も近い点を基準点とする一
方、上記軸線から離れた周辺領域に関しては上記軸線か
ら最も遠い点を基準点とすれば、反射鏡の薄型化と、反
射面素子およびレンズ間の干渉防止とを両立させること
が可能である。

【００１７】また、上記構成に示すように、上記各反射
面素子を回転放物面で構成することにより、平行反射光
を得るようにしてもよいことはもちろんであるが、請求
項５に記載したように、これらのうち少なくとも一部の
反射面素子を、該反射面素子を構成すべき回転放物面を
基準としつつ該回転放物面とは曲率を異にする曲面で構
成するようにすれば、該反射面素子に拡散機能を持たせ
ることができる。

【００１８】さらに、上記構成において、請求項６に記
載したように、反射鏡前方のレンズの各拡散レンズステ
ップを、格子状に区分けされた複数のセグメントの各々
に割り付けるようにすれば、反射鏡とレンズとの意匠を
より一層調和させることができ、これにより灯具を外部
から観察したときの見映えをさらに良くすることができ
る。

【００１９】上記構成において、請求項７に記載したよ
うに、レンズに形成された複数の拡散レンズステップ
を、小拡散用ステップと大拡散用ステップとを備えた構
成とし、大拡散用ステップを反射鏡の各セグメント相互
間の境界線の前方に配置するようにすれば、上記境界線
を大拡散用ステップの光拡散作用により目立たなくする
ことができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本願発明の
実施の形態について説明する。

【００２１】図１は、本願発明の一実施形態に係る車輌
用灯具を示す側断面図であり、図２はその正面図であ
る。

【００２２】これらの図に示すように、本実施形態に係
る灯具１０は、自動車のテールランプであって、フィラ
メント１２を有するバルブ１２と、このバルブ１２を支
持するとともに該バルブ１２からの光を前方へ反射する
反射鏡１４と、この反射鏡１４前方に配置されたレンズ
１６とを備えてなっている。

【００２３】図３および４は、上記灯具１０をそのレン
ズ１６を外して示す正面図、およびレンズ１６を単品で
示す正面図である。

【００２４】図３に示すように、上記反射鏡１４は、多
数の反射面素子１４ｓによりその反射面が形成されてい
る。これら各反射面素子１４ｓは、格子状に区分けされ
た複数のセグメントＳ(R) の各々に割り付けられてい
る。

【００２５】図１に示すように、上記各反射面素子１４
ｓは、バルブ１２のフィラメント１２ａの位置を共通の
焦点Ｆとし、車輌前後方向に延びる軸線として設定され
た反射鏡１４の光軸Ａｘを中心軸とする、焦点距離が異
なる複数の回転放物面の各々で構成されている。図３に
示すように、これら各回転放物面の焦点距離は、該回転
放物面が形成されるべきセグメントＳ(R) において上記
光軸Ａｘに最も近い点ｍを基準にして設定されている。
また、上記各焦点距離は、上記軸線Ａｘから離れたセグ
メントＳ(R) の反射面素子１４ｓほど大きな値に設定さ
れている。

【００２６】上記レンズ１６は、図４に示すように、多
数の拡散用レンズステップ１６ｓによりそのレンズ面が
形成されている。上記各拡散用レンズステップ１６ｓ
は、魚眼レンズ状の凸レンズからなり、格子状に区分け
された複数のセグメントＳ(L)の各々に割り付けられて
いる。

【００２７】図５および６は、上記各反射面素子１４ｓ
を構成する回転放物面Ｐの焦点距離ｆの設定方法を示す
説明図である。

【００２８】図５に示すように、まず、車体構造や車体
外形形状等の車体側制約条件に応じた自由曲面として反
射基準面Ｒｏを設定する。そして、この反射基準面Ｒｏ
の近傍に位置する定点Ｆを焦点位置とする軸線同一（軸
線Ａ）で焦点距離の異なる複数の回転放物面Ｐ１、Ｐ
２、Ｐ３、・・を設定する。これにより、上記反射基準
面Ｒｏと上記各回転放物面Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・との
交線として複数の曲線Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、・・を得る。

【００２９】次に、図６に示すように、これら複数の曲
線Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、・・を、その軸線Ａを反射鏡１４
の光軸Ａｘと一致させるようにして、格子状に区分けさ
れた複数のセグメントＳ(R) に重ね合わせる。このと
き、上記複数の曲線Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、・・の隣接曲線
相互間のループ状の各領域Ｚｉに、該領域Ｚｉの内周側
の交線Ｃｉを形成した回転放物面Ｐｉの焦点距離ｆｉを
割り付けておく。そして、上記複数のセグメントＳ(R)
のうち当該セグメントにおいて上記軸線Ａｘに最も近い
点ｍが上記領域Ｚｉに属するセグメントに割り付けられ
る反射面素子１４ｓについては、これを構成する回転放
物面Ｐの焦点距離ｆとして、上記領域Ｚｉの焦点距離ｆ
ｉを設定する。図示の場合、斜線を付して示す４つのセ
グメントに割り付けられる反射面素子は、焦点距離ｆｉ
の回転放物面Ｐｉで構成されることとなる。

【００３０】以上詳述したように、本実施形態において
は、自由曲面Ｒｏ上に形成される各反射面素子１４ｓ
が、格子状に区分けされた複数のセグメントＳ(R) の各
々に割り付けられており、また、反射鏡１４の前方に配
置されたレンズ１６の拡散レンズステップ１６ｓも格子
状に区分されて形成されているため、反射鏡１４とレン
ズ１６との意匠上の調和を図ることができ、これによ
り、灯具１０を外部から観察したときの見映えを良くす
ることができる。

【００３１】特に、本実施形態においては、反射面素子
１４ｓの水平方向のピッチが拡散レンズステップ１６ｓ
のそれの２分の１、また、反射面素子１４ｓの上下方向
のピッチが拡散レンズステップ１６ｓのそれの２倍に設
定されているので、図２に示すように、反射鏡１４にレ
ンズ１６が被せられた灯具１０を正面（車輌後方側）か
ら観察したとき、水平方向および上下方向各々等ピッチ
の格子状意匠ラインが見えることとなり、灯具１０の見
映えを一層優れたものとすることができる。

【００３２】また、本実施形態においては、上記各反射
面素子１４ｓが、各々反射鏡の光軸Ａｘを中心軸とする
回転放物面Ｐで構成されているので、反射鏡１４の反射
面１４ａから平行反射光を得ることができ、そして、こ
れら各反射面素子１４ｓのセグメントＳ(R) が格子状に
区分けされているので、該反射面素子１４ｓに拡散機能
を持たせるようにした場合において、その拡散角度を精
度良く設定することができる。

【００３３】さらに、本実施形態においては、上記各回
転放物面Ｐの焦点距離ｆが、上記光軸Ａｘから離れたセ
グメントＳ(R) の反射面素子１４ｓほど大きな値に設定
されているので、反射鏡１４の奥行き寸法を小さくした
上で（すなわち自由曲面Ｒｏを採用したメリットを生か
した上で）上記作用効果を得ることができる。

【００３４】このように、本実施形態によれば、自由曲
面上に複数の反射面素子が形成されてなる反射鏡を採用
した車輌用灯具において、外部から観察したときの灯具
の見映えを高めることができ、かつ、必要に応じて各反
射面素子の拡散角制御を容易に行うようにすることがで
きる。

【００３５】しかも、本実施形態においては、上記各回
転放物面Ｐの焦点距離ｆが、該回転放物面Ｐが形成され
るべきセグメントＳ(R) において上記光軸Ａｘに最も近
い点ｍを基準にして設定されているので、該セグメント
Ｓ(R) 内のいずれの点においても回転放物面Ｐ上の点が
自由曲面Ｒｏよりも後方へ突出することがなくなり、こ
れにより反射鏡１４の薄型化を確実に保証することがで
きる。

【００３６】上記各反射面素子１４ｓは、自由曲面Ｒｏ
が略平坦面状に設定されたような場合においても容易に
形成可能である。また、自由曲面Ｒｏ上の光軸Ａｘから
遠く離れた部位のようにフィラメント１２ａからの入射
光が自由曲面Ｒｏとなす角度が小さくなる部位において
も、該部位に上記反射面素子１４ｓを形成することによ
り十分な明るさを有する反射光を得ることができる。そ
して、これにより灯具１０全体が均一に光って見えるよ
うにすることができる。

【００３７】ところで、反射鏡１４の裏面には灯具１０
を車体に取り付けるためのボス（図示せず）が設けられ
ることがあり、このような場合には反射面のボス前方部
位にヒケが発生しやすくなるが、本実施形態において
は、格子状に区分けされた複数のセグメントＳ(R) の各
々に割り付けられた複数の反射面素子１４ｓにより反射
面が構成されているので、ボス前方部位の反射面素子１
４ｓの表面形状を上記ヒケによる変形度合に応じて適当
に修正することにより、反射面のヒケ発生部位について
もこれを配光上有効な面として活用することが可能とな
る。

【００３８】上記実施形態においては、上記各回転放物
面Ｐの焦点距離ｆを常にｆｉ＜ｆ(i+1) となるように設
定する場合について説明したが、この焦点距離ｆは車体
側制約条件等に応じて自由に設定することが可能であ
る。例えば、部分的にｆｉ＞ｆ(i+1) に設定するように
してもよいし、あるいはｆｉ＜ｆ(i+1) ＞ｆ(i+2) ＜ｆ
(i+3) というように交互に大小の値になるように設定す
るようにしてもよい。

【００３９】図７は、上記実施形態の反射鏡１４に対し
て水平方向の拡散機能を持たせた反射鏡１４′を示す部
分斜視図である。図中、２点鎖線で示すのが上記実施形
態の反射鏡１４の各反射面素子１４ｓを構成する回転放
物面Ｐであって、反射鏡１４′の各反射面素子１４ｓ′
は、上記回転放物面Ｐに対して水平方向の曲率が大きく
なるように形成されている。このような反射鏡１４′を
備えた灯具においては、レンズによる左右拡散機能を不
要とすることができるので、上記実施形態のレンズ１６
に代えて、図８に示すような横縞状の拡散レンズステッ
プ１６ｓ′を有するレンズ１６′を採用することが可能
となる。

【００４０】また、このように横縞状の拡散レンズステ
ップを有するレンズを採用する場合において、レンズ１
６′に代えて、図９および１０に示すようなレンズ１
６″をを採用するようにしてもよい。このレンズ１６″
は、上下幅が広く曲率が小さい１本の小拡散用ステップ
１６ｓ１″と上下幅が狭く曲率が大きい２本の大拡散用
ステップ１６ｓ２″とが交互に形成されてなっている。
上記２本の大拡散用ステップ１６ｓ２″は、反射鏡１４
の各セグメントＳ(R) 相互間の上下境界線Ｂの前方に配
置されている。このようなレンズ１６″を採用すること
により、上下境界線Ｂを上記２本の大拡散用ステップ１
６ｓ２″の光拡散作用により目立たなくすることができ
る。

【００４１】上記実施形態においては、反射鏡１４の各
反射面素子１４ｓを構成する各回転放物面Ｐの焦点距離
ｆの設定を、該回転放物面Ｐが形成されるべきセグメン
トＳ(R) において上記光軸Ａｘに最も近い点ｍを基準に
して行うようになっているが、図１１に示すように、該
回転放物面Ｐが形成されるべきセグメントＳ(R) におい
て上記光軸Ａｘに最から遠い点ｍ′を基準にして行うこ
ともできる。

【００４２】こうすることにより、セグメントＳ(R) 内
のいずれの点においても回転放物面上の点を自由曲面か
ら前方へ大きく突出させないようにすることができ、こ
れにより反射面素子がレンズと干渉するのを防止するこ
とができる。

【００４３】さらに、この場合において、上記複数の曲
線Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、・・の隣接曲線相互間のループ状
の各領域Ｚｉに、該領域Ｚｉの内周側の交線Ｃｉではな
く外周側の交線Ｃi+1 を形成した回転放物面Ｐi+1 の焦
点距離ｆi+1 を割り付けておくようにすれば、自由曲面
からの前方突出を全くなくすことができる。

【００４４】また、上記実施形態においては、あるセグ
メントＳ(R) に割り付けられる反射面素子１４ｓを構成
する回転放物面Ｐの焦点距離ｆを、当該セグメントにお
いて上記軸線Ａｘに最も近い点ｍが属するループ状の領
域Ｚｉに予め割り付けられている焦点距離ｆｉに設定す
るようになっているが、焦点Ｆ（図５参照）と上記点ｍ
との位置関係から上記焦点距離ｆを直接算出してその値
で回転放物面Ｐを設定するようにしてもよい。上記実施
形態の場合には、焦点距離ｆの長短の種類を領域Ｚｉの
数に応じた数に限定することができるので、反射面を比
較的容易に形成することが可能となり、一方、上記位置
関係から焦点距離ｆを直接算出するようにした場合に
は、当該セグメントの位置に応じた最適な焦点距離ｆの
回転放物面Ｐで回転放物面Ｐｉを構成することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の一実施形態に係る車輌用灯具を示す
側断面図

【図２】上記灯具を示す正面図

【図３】上記灯具をレンズを外して示す正面図

【図４】上記灯具のレンズを単品で示す正面図

【図５】上記灯具の各反射面素子を構成する回転放物面
の焦点距離の設定方法を示す説明図（その１）

【図６】上記灯具の各反射面素子を構成する回転放物面
の焦点距離の設定方法を示す説明図（その２）

【図７】上記実施形態の変形例を示す、反射鏡の部分斜
視図

【図８】上記変形例のレンズを単品で示す正面図

【図９】上記実施形態の他の変形例を示す側断面図

【図１０】上記他の変形例のレンズを単品で示す正面図

【図１１】上記灯具の各反射面素子を構成する回転放物
面の焦点距離の設定方法の変形例を示す説明図

【符号の説明】

１０灯具１２バルブ１２ａフィラメント１４反射鏡１４ｓ、１４ｓ′ 反射面素子１６、１６′、１６″ レンズ１６ｓ、１６ｓ′、１６ｓ１″、１６ｓ２″ 拡散用レ
ンズステップＡ軸線Ａｘ光軸Ｂ上下境界線Ｃｉ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、・・）交線Ｆ焦点位置Ｐ、Ｐｉ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・）回転放物面Ｒｏ反射基準面（自由曲面）Ｓ(L) レンズのセグメントＳ(R) 反射鏡のセグメントＺ、Ｚｉ（Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、・・）ループ状の領域ｆ、ｆｉ（ｆ１、ｆ２、ｆ３、・・）焦点距離ｍ光軸に最も近い点ｍ′ 光軸から最も遠い点

フロントページの続き (56)参考文献特開平９−82109（ＪＰ，Ａ) 特開平７−57516（ＪＰ，Ａ) 特開平７−161205（ＪＰ，Ａ) 特開平７−57505（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F21S 8/10 F21W 101:14 F21Y 101:00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】自由曲面上に複数の反射面素子が形成さ
れてなる反射鏡と、この反射鏡の前方に配置され、該反
射鏡からの反射光を拡散させる複数の拡散レンズステッ
プが形成されてなるレンズと、を備えた車輌用灯具にお
いて、上記各反射面素子が、格子状に区分けされた複数のセグ
メントの各々に割り付けられているとともに、所定の定
点を共通の焦点とする軸線同一で焦点距離が異なる複数
の回転放物面の各々からなり、上記軸線と略平行な反射
光を照射するように構成されている、ことを特徴とする
車輌用灯具。
【請求項２】上記各回転放物面の焦点距離が、上記軸
線から離れたセグメントの反射面素子ほど大きな値に設
定されている、ことを特徴とする請求項１記載の車輌用
灯具。
【請求項３】上記各回転放物面の焦点距離が、該回転
放物面が形成されるべきセグメントにおいて上記軸線に
最も近い点を基準にして設定されている、ことを特徴と
する請求項１または２記載の車輌用灯具。
【請求項４】上記各回転放物面の焦点距離が、該回転
放物面が形成されるべきセグメントにおいて上記軸線か
ら最も遠い点を基準にして設定されている、ことを特徴
とする請求項１または２記載の車輌用灯具。
【請求項５】上記複数の反射面素子のうち少なくとも
一部の反射面素子が、該反射面素子を構成すべき回転放
物面に代えて、該回転放物面を基準としつつ該回転放物
面とは曲率を異にする曲面で構成されている、ことを特
徴とする請求項１〜４いずれか記載の車輌用灯具。
【請求項６】上記各拡散レンズステップが、格子状に
区分けされた複数のセグメントの各々に割り付けられて
いる、ことを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の車
輌用灯具。
【請求項７】上記複数の拡散レンズステップが、小拡
散用ステップと大拡散用ステップとを備えており、上記
大拡散用ステップが、上記反射鏡における上記各セグメ
ント相互間の境界線の前方に配置されている、ことを特
徴とする請求項１〜６いずれか記載の車輌用灯具。