JP3337560B2 - 車両用灯具装置 - Google Patents

車両用灯具装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば車両用の前照
灯のように、照明しようとする面の所望の領域に所定の
形状に光束を配光して照射する車両用灯具装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、車両用の前照灯として、照度に対
する電力効率の観点から、放電管を光源として利用し、
これに放電管用の制御回路を組み合わせたものが考えら
れてきているが、制御回路が高価につくため、放電管を
集中光源として車両内の一箇所に設け、そこから車両前
部の左右前照灯の位置まで光ケーブルにより光束を案内
する方式が考えられている。したがって、車両前部の左
右端においては、光ケーブルからの出射光をレンズを通
して前方に照射するに際して、対向車または先行車に対
する防眩のために、所望領域のみを照明するように所定
範囲外の光を光ケーブルからレンズに入る所でシェード
板によりカットする方式が採られている。例えば、本出
願人が特許出願した特開平６−６８７０２号に記載され
た発明は、その一例である。図６にそのような従来のも
のの構造の一例を示すが、光ケーブル１の出射端とレン
ズ体３、４の入射端の間にシェード板７を介在させて前
方に照射すべき配光形状を定めるのに適した断面形状の
光束に制限している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、シェード板を
用いて光束をカットする方式では、全光束の１／３近く
を無駄にすることになり、その分大幅な損失である。し
たがって、この発明では、光ケーブルからの出射光をレ
ンズ体を介して前方に照射する方式の車両用灯具装置に
おいて、光束を無駄にすることなく、所定の明暗設定に
配光して照射できるようにして、光源からのエネルギ効
率を向上させることを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明による車両用灯
具装置は、光ケーブルの出射端からレンズ体の入射端ま
での間に所定の屈折率を有する透光性の材料からなる導
光体を設け、その導光体の形状を、光ケーブルの出射端
の実質的に全面を包含する形状の入射面を有するととも
に照明の配光形状を定めるのに適した形状の出射面を有
する形状とし、前記レンズ体を、該導光体の出射面を十
分に包含する形状の入射端を有し、該出射面からの光束
をその出射面形状に基づいて所望配光の光束として前方
に向けて照射する形状に構成するものである。
【０００５】
【発明の作用】したがって、光ケーブルからの光束は全
て導光体に入り、導光体から出る光束は全てレンズ体に
入り、全光束が前方に向けて照射される。しかも、照射
される領域は、導光体の出射面の形状とレンズ体の作用
により配光されて定まる所望の領域となる。
【０００６】
【実施例】以下、図面を参照しながら、この発明の車両
用灯具装置の実施例を説明する。図１は、この発明の実
施例の全体を示す斜視図で、１は光ケーブル、２はこの
発明が工夫した導光体、３は集中光束用の第一のレン
ズ、４は偏平分散光束用の第二のレンズである。
【０００７】導光体２は，図２に示すような形状をし
て、第一のレンズ３および第二のレンズ４とは別体に形
成されたものであり、光ケーブル１の出射端の全面（図
示の場合は円形）を包含する形状（したがって同径また
は若干大きい円形）の入射面２０を有するとともに，照
明の配光形状を定めるのに適した形状の出射面２１を有
する。材質としては、例えばアクリル樹脂など、その内
部で光を導くべく空気に対して所定の屈折率を有する透
明度の高い透光性の材料を採用する。入射面２０と出射
面２１との間は両者の外周を滑らかに補間して結んだ外
面形状となっている。光ケーブル１から出射した光束
は、導光体２に全部入射し、内部を直進または反射して
出射面２１まで導かれ、出射面２１の所では実用上充分
な光量で出射面２１の形の断面をした光束となってい
る。この場合、導光体２の長さが短すぎると、出射面２
１の中心寄りが明るく角付近が暗い光束分布になるが、
入射面２０の直径が１０ミリメートル程度においては、
導光体２の長さが３０〜５０ミリメートルあれば、出射
面２１の形状の隅まで実用上十分な光量となる。図にお
いて、出射面２１の下半分の部分２１ａは、後述の第一
のレンズ体３の入射端３０に当接し、集中光束用の光束
を第一のレンズ体３に送り込む部分である。一方、出射
面２１の上半分の部分２１ｂは、後述の第二のレンズ体
４の入射端４０に当接し、偏平分散光束用の光束を第二
のレンズ体４に送り込む部分である。
【０００８】この図１の実施例では、２種類の照明配光
を組み合わせて実現するため、レンズ体をレンズ作用の
異なる二つのレンズ体に分けて組み合わせて実施してい
る。第一のレンズ体３は、その入射端３０から出射面３
１へ向かって広がった実質的に円錐形を呈し、その入射
端３０の近傍を物体内焦点とするほぼ球面（厳密には、
収差の補正のため若干の非球面となっている）の出射面
３１を有するレンズ体をなしているが、この例では円錐
形の中心軸近傍を通る平面３２で切断した半裁の立体で
ある。第二のレンズ体４は、その水平方向の両側が実質
的に垂直な平面４３、４４を呈し、その出射面４１が垂
直方向には入射端４０の近傍を物体内焦点とするほぼ円
弧（こちらも、厳密には、収差の補正のため若干の非円
弧となっている）であり水平方向にはほぼ直線であるほ
ぼ円柱面を呈して構成されたレンズ体をなしているが、
この例では円柱形の中心軸近傍を通る平面４２で切断し
た半裁の立体である。これら第一のレンズ体３および第
二のレンズ体４は、それぞれの切断面３２、４２で向か
い合わせて隣接して組み合わされている。
【０００９】各切断面３２、４２は、それぞれ入射端３
０および入射端４０からの光束に対して全反射面となる
ので、あたかも前記２１ａの形を上側に対称形に継ぎ足
した形の光束および２１ｂの形を下側に対称形に継ぎ足
した形の光束となって、それぞれ第一のレンズ体３およ
び第二のレンズ体４を通して前方に投光される。第一の
レンズ体３は、通常の全方向レンズであるので、２１ａ
の対称継ぎ足し形の光束が、そのままの形で倒立像とし
て拡大されて照明領域となる。第二のレンズ体４は、垂
直方向にのみレンズであるので、２１ｂの対称継ぎ足し
形の光束が、垂直方向にのみ像として拡大され、水平方
向には垂直面４３と４４の間を進行してきた光束の自由
拡散出射となり、上下方向にのみ収束され左右方向に広
がった偏平な照明領域となる。その結果、前方の照明さ
れる領域は、図３に示すように水平線Ｈおよび垂直中心
線Ｖに対して、それぞれ集中照明領域５（ホットゾー
ン）および分散照明領域６となる。この配光は、自動車
においてロービームのときのものである。集中照明領域
５の左上部分が拡張された形を採っているのは、歩行者
を視認するための照明である。なお、その左下部分が拡
張された形になっているのは、鏡面反射により付随的に
対称図形となったためである。
【００１０】図２の実施例では、導光体２の外周面は円
形から変形角形へと変化する自由曲面であり、成形型の
製作が困難となる場合もある。そのような場合には、別
の実施例として、図４に示すように、光ケーブル１に当
接する入射面２０側の形状をレンズ体に当接する出射面
２１側の形状と同じにした断面一定の立体としてもよ
い。この場合も、長さをある程度充分に取れば、出射面
２１での光束分布は隅の部分まで実用上十分な光量とな
る。
【００１１】また、さらに別の実施例として、第一のレ
ンズ体３と第二のレンズ体４をそれぞれ半裁の組合せ形
とする代わりに、図５に示すように、それぞれ別体の第
一のレンズ体３ａおよび第二のレンズ体４ｂとして用い
る場合には、導光体２を集中照明用および偏平分散照明
用にそれぞれ専用の別体のもので構成し、出射面がそれ
ぞれの配光用の形をした導光体２ａおよび導光体２ｂと
して図示したものとなる。また、要求される照明の配光
形状によっては、導光体２ａとレンズ体３ａの組合せま
たは導光体２ｂとレンズ体４ｂの組合せのいずれか一組
のみを使用するのでもよい。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、光ケーブルで導かれてきた光束を、一部カットする
ことなく、全部使って導光体の出射面の形に基づいて所
望の配光形状で前方を照明できるので、光源の光の利用
効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明による車両用灯具装置の実施例の斜
視図である。
【図２】 この発明による導光体の実施例の斜視図であ
る。
【図３】 この発明により照明される配光状況を示す図
である。
【図４】 この発明による導光体の他の実施例の斜視図
である。
【図５】 この発明による車両用灯具装置の他の実施例
の斜視図である。
【図６】 車両用灯具装置の先行例の斜視図である。
【符号の説明】
１…光ケーブル、２、２ａ、２ｂ…導光体、３、３ａ…
第一のレンズ体、４、４ｂ…第二のレンズ体、５…集中
照明領域、６…分散照明領域、７…シェード板、２０…
入射面、２１…出射面、２４…導光体、３０…入射端、
３１…出射面、４０…入射端、４１…出射面
フロントページの続き (72)発明者 林 一美 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−68702（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−290603（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−266701（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F21S 8/10 F21V 8/00 G02B 6/26 G02B 6/00 331

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光ケーブルからの出射光をレンズ体を介
    して前方に照射する車両用灯具装置であって、 該光ケーブルの出射端からレンズ体の入射端までの間に
    設けられ、光ケーブルの出射端の実質的に全面を包含す
    る形状の入射面を有するとともに照明の配光形状を定め
    るのに適した形状の出射面を有し、所定の屈折率を有
    し、該レンズ体とは別体である透光性の材料からなる導
    光体と、 該導光体の出射面を十分に包含する形状の入射端を有
    し、該出射面からの光束をその出射面形状に基づいて所
    望配光の光束として前方に向けて照射するレンズ体とを
    備えてなることを特徴とするもの。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の車両用灯具装置であっ
    て、 該レンズ体は、該導光体の出射面を十分に包含する形状
    の入射端を有し、該出射面の第一の部分からの光束を前
    方に向けてほぼその出射面形状の絞った集中光束として
    照射する第一のレンズ体および該出射面の第二の部分か
    らの光束を前方に向けて水平方向には広い角度に分散さ
    せ垂直方向には狭い角度に絞った分散光束として照射す
    る第二のレンズ体とを含んで構成されていることを特徴
    とするもの。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の車両用灯具装置であっ
    て、 該導光体の出射面は、ほぼ半分が集中光束の配光形状を
    定めるのに適した形状をなし、残りのほぼ半分が分散光
    束の配光形状を定めるのに適した形状をなし、該集中光
    束用の形状の部分は第一のレンズ体の入射端に、該分散
    光束用の形状の部分は第二のレンズ体の入射端に、それ
    ぞれ接続されていることを特徴とするもの。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の車両用灯具装置であっ
    て、 該第一のレンズ体は、その入射端から出射面へ向かって
    広がった実質的に円錐形を呈し、その入射端近傍を焦点
    とするほぼ球面の出射面を有するレンズ体をなし、 該第二のレンズ体は、その水平方向の両側端が互いに接
    近した実質的に垂直な平面を呈し、その出射面が垂直方
    向には入射端近傍を焦点とするほぼ円弧であり水平方向
    にはほぼ直線であるほぼ円柱面を呈して構成されたレン
    ズ体をなしていることを特徴とするもの。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の車両用灯具装置であっ
    て、 該第一のレンズ体は、円錐形の中心軸近傍を通る平面で
    切断した半裁の立体であり、 該第二のレンズ体は、円柱形の中心軸近傍を通る平面で
    切断した半裁の立体であり、 該第一のレンズ体および該第二のレンズ体をそれぞれの
    切断面で向かい合わせて隣接してなることを特徴とする
    もの。
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