JP4023769B2 - 灯具用発光ユニットおよび該灯具用発光ユニットを具備する車両用灯具 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はテールランプなど信号を目的とする車両用灯具に関するものであり、詳細には、ＬＥＤランプを光源とする灯具用発光ユニット、および、この灯具用発光ユニットを採用した車両用灯具の構成に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のＬＥＤランプ９１を光源とする車両用灯具９０の構成の例を示すものが図６であり、前記ＬＥＤランプ９１は照射角が狭いものとされていたので、ハウジング９２内に設けられるプリント配線板などの基板９３に、例えば縦横のマトリックス状に複数のＬＥＤランプ９１を配置し、照射方向側からＬＥＤランプ９１の１つ宛に１つのレンズカット９４ａが対応するように構成されたレンズ９４で覆うものであった。
【０００３】
このときに、上記の構成ではＬＥＤランプ９１の側面から射出される光を車両用灯具９０の照射光として利用できないので、図７に要部で示すように、前記ＬＥＤランプ９１の１つ宛に、ＬＥＤチップ９１ａの位置を略焦点とする回転放物面の反射鏡９５を設け光の捕捉率を高め、一層の光量アップ、もしくは、ＬＥＤランプ９１の低減を図るものもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した従来の構成の車両用灯具９０においては、ＬＥＤランプ９１が上記にも説明したように狭い照射角を有するものであるので、視認性の向上のために、ある程度は広い発光面積が要求される車両用灯具９０に対応させるためには使用数が多くなり、消費電力の増加とコストアップとの問題点を生じるものと成っている。
【０００５】
また、前記ＬＥＤランプ９１は光軸方向に光量が集中する傾向が強いものであるので、図７に示したように反射鏡９５を設けたときにも、期待するほどには光量が増加しないと共に、上記の光軸方向の光と、反射鏡９５で反射される光との間に光量差が大きく、車両用灯具９０の発光面が斑点状に光るものと成り見栄えが悪く、商品価値を損うものと成る問題点を生じている。
【０００６】
尚、上記のＬＥＤランプ９１からの放射光の照射角が狭く、使用数が増える問題点は、理論上では、前記ＬＥＤランプ９１とレンズ９４との間の距離を、ＬＥＤランプ９１からの光束が必要な面積まで拡がるのに充分なまでに離すことで解決することができるものではあるが、実際には車両用灯具９０の奥行が車両に搭載不能となるほどに増し、現実性がないものと成る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記した従来の課題を解決するための具体的手段として、光軸を灯具の照射方向に対して直交させるＬＥＤランプと、該ＬＥＤランプを焦点とし軸方向を前記灯具の照射方向とする回転放物面の該ＬＥＤランプを頂点とし、該ＬＥＤランプの光軸を中心とする円錐状に含まれる範囲に設けられた第一反射面と、前記ＬＥＤランプを前記灯具の照射方向側から略半周で覆いこのＬＥＤランプを第一焦点とし軸を前記ＬＥＤランプの光軸と一致させる回転楕円面とした第二反射面と、前記第二反射面の第二焦点を焦点とし軸方向を前記灯具の照射方向とする回転放物面とした第三反射面とから成ることを特徴とする灯具用発光ユニット、および、上記の灯具用発光ユニットの少なくとも１つを具備することを特徴とする車両用灯具を提供することで課題を解決するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。図１および図２に符号１で示すものは本発明に係る灯具用発光ユニットであり、この灯具用発光ユニット１はＬＥＤランプ２と、第一反射面３と、第二反射面４と、第三反射面５と、第四反射面６とから構成されている。
【０００９】
前記ＬＥＤランプ２は光軸Ｙを、この灯具用発光ユニット１の照射方向Ｘ１、即ち、後に説明する車両用灯具１０の照射方向Ｘ２と直交させて設けられるものであり、そして、前記第一反射面３は前記ＬＥＤランプ２を焦点ｆ０とし、軸方向を前記灯具用発光ユニット１の照射方向Ｘ１と同一方向とした回転放物面として形成されている。
【００１０】
このときに、前記第一反射面３が設けられる範囲は、例えばＬＥＤランプ２を頂点とし、光軸Ｙを中心とする片側３０度（頂角６０度）の円錐状に含まれる範囲など、前記ＬＥＤランプ２が最も効率よく光を放射している範囲に設けることが好ましい。
【００１１】
また、前記第二反射面４と第三反射面５とは、組合わされて機能するものであり、先ず、前記第二反射面４は前記ＬＥＤランプ２の光軸Ｙと一致する軸を有し、前記ＬＥＤランプ２を第一焦点ｆ１とする回転楕円面として形成されている。よって、この第二反射面４の第二焦点ｆ２も当然に前記光軸Ｙ上に存在するものと成っている。また、本発明においては、前記第二反射面４は、照射方向Ｘ２側から前記ＬＥＤランプ２を半周で覆うもの、即ち、前記光軸Ｙに対して照射側の半部とされている。
【００１２】
尚、前記第二反射面４は、前記第一反射面３に対して設定された受光範囲に対して干渉を生じない範囲に設置されるものとされている。これに対して、前記第二反射面４に組合わされる相手である第三反射面５は、前記第二反射面４の第二焦点ｆ２を焦点ｆ３とし軸を灯具用発光ユニット１の照射方向Ｘ１と同一方向とする回転放物面であり、このときに、前記第二反射面４が照射側の半部とされていることから、反対側の半部とされて、前記第二反射面４からの反射光に対する反射範囲に過不足のないものとされている。
【００１３】
加えて、第四反射面６は、前記第一反射面３および第二反射面４がＬＥＤランプ２からの光を捕捉しない範囲に設けられるものであり、即ち、前記光軸Ｙに対して第二反射面４とは反対側の半部に設けられるものである。そして、この第四反射面６はＬＥＤランプ２を焦点ｆ４とし、軸を照射方向Ｘ１と同一方向とする回転放物面として形成されている。
【００１４】
このように形成したことで、本発明の灯具用発光ユニット１はＬＥＤランプ２から放射される光のほぼ全量を照射方向Ｘ１に向う平行光線として反射するものと成る。従って、前記第一反射面３、第三反射面５、第四反射面６の全て、または、その一部のものを所望の配光特性を得られるように複合反射面などとしておけば、後に説明する車両用灯具１０のレンズ１２が素通し状であっても良いものとすることが可能となる。
【００１５】
以上に説明したものが１つの灯具用発光ユニット１の構成であり、図３に示すものは、この灯具用発光ユニット１の２つを組合わせたときの形状であり、図４に示すものは、この灯具用発光ユニット１の４つを組合わせたときの形状である。そして図示は省略するが上記の個数以外にも例えば３つ、５つ、６つなど任意な数を組合せ、例えば花びら状などを形成させることが自在である。
【００１６】
図５は、前記説明の灯具用発光ユニット１を用いた車両用灯具１０であり、上記のように構成され、必要に応じては任意数が組合わされて任意な形状とされた灯具用発光ユニット１はハウジング１１内に適宜に配置され、照射方向側からレンズ１２で覆われて車両用灯具１０とされるものである。
【００１７】
ここで、前記灯具用発光ユニット１を用いて車両用灯具１０を構成するときの作用、効果について説明を行えば、前記灯具用発光ユニット１は、車両用灯具１０の照射方向Ｘ２に対してＬＥＤランプ２が直交する方向に光軸Ｙを有するように設定されているものであるので、ＬＥＤランプ２から第一反射面３など照射方向Ｘ２に光の方向を変換する反射面までの距離は車両用灯具１０の奥行にそれ程に影響を与えることなく延長が可能となる。
【００１８】
よって、ＬＥＤランプ２を光源として採用したことの利点である車両用灯具１０の薄型化の利点を失うことなく、ＬＥＤランプ２の使用数を減じた車両用灯具１０の実現を可能とするものと成り、消費電力の低減とコストダウンに効果を奏するものとなる。
【００１９】
また、上記に説明したように、前記灯具用発光ユニット１は光束捕捉率が高く、ＬＥＤランプ２から射出される光のほぼ全量を車両用灯具１０の照射光として利用可能とするものであるので、この面からも消費電力の低減が可能となり、更には灯具用発光ユニット１の組合せにより車両用灯具１０の発光面に様々な発光形態をとれるものと成り、美観が向上し商品性を向上させる。
【００２０】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明により、光軸を灯具の照射方向に対して直交させるＬＥＤランプと、該ＬＥＤランプを焦点とし軸方向を前記灯具の照射方向とする回転放物面の該ＬＥＤランプを頂点とし、該ＬＥＤランプの光軸を中心とする円錐状に含まれる範囲に設けられた第一反射面と、前記ＬＥＤランプを前記灯具の照射方向側から略半周で覆いこのＬＥＤランプを第一焦点とし軸を前記ＬＥＤランプの光軸と一致させる回転楕円面とした第二反射面と、前記第二反射面の第二焦点を焦点とし軸方向を前記灯具の照射方向とする回転放物面とした第三反射面とから成ることを特徴とする灯具用発光ユニット、および、上記の灯具用発光ユニットの少なくとも１つを具備する車両用灯具としたことで、車両用灯具の奥行きにそれ程に影響を与えることなく１つのＬＥＤランプからの発光面積の拡大を可能とし、この種の車両用灯具の消費電力の低減とコストダウンとに極めて優れた効果を奏するものである。
【００２１】
また、灯具用発光ユニットは光束捕捉率が高く、ＬＥＤランプから射出される光のほぼ全量を車両用灯具の照射光として利用可能とするものであるので、この面からも消費電力の低減が可能となり、更には、灯具用発光ユニットの組合せにより車両用灯具の発光面に様々な発光形態をとれるものと成り、美観が向上し商品性を向上させる極めて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る灯具用発光ユニットの実施形態を示す正面図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】 本発明に係る灯具用発光ユニットの２個の組合せ例を示す説明図である。
【図４】 本発明に係る灯具用発光ユニットの４個の組合せ例を示す説明図である。
【図５】 本発明に係る車両用灯具の実施形態を一部を破断した状態で示す正面図である。
【図６】 従来例を示す断面図である。
【図７】 別の従来例を要部で示す断面図である。
【符号の説明】
１……灯具用発光ユニット
２……ＬＥＤランプ
３……第一反射面
４……第二反射面
５……第三反射面
６……第四反射面
１０……車両用灯具
１１……ハウジング
１２……レンズ
【発明の属する技術分野】
本発明はテールランプなど信号を目的とする車両用灯具に関するものであり、詳細には、ＬＥＤランプを光源とする灯具用発光ユニット、および、この灯具用発光ユニットを採用した車両用灯具の構成に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のＬＥＤランプ９１を光源とする車両用灯具９０の構成の例を示すものが図６であり、前記ＬＥＤランプ９１は照射角が狭いものとされていたので、ハウジング９２内に設けられるプリント配線板などの基板９３に、例えば縦横のマトリックス状に複数のＬＥＤランプ９１を配置し、照射方向側からＬＥＤランプ９１の１つ宛に１つのレンズカット９４ａが対応するように構成されたレンズ９４で覆うものであった。
【０００３】
このときに、上記の構成ではＬＥＤランプ９１の側面から射出される光を車両用灯具９０の照射光として利用できないので、図７に要部で示すように、前記ＬＥＤランプ９１の１つ宛に、ＬＥＤチップ９１ａの位置を略焦点とする回転放物面の反射鏡９５を設け光の捕捉率を高め、一層の光量アップ、もしくは、ＬＥＤランプ９１の低減を図るものもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した従来の構成の車両用灯具９０においては、ＬＥＤランプ９１が上記にも説明したように狭い照射角を有するものであるので、視認性の向上のために、ある程度は広い発光面積が要求される車両用灯具９０に対応させるためには使用数が多くなり、消費電力の増加とコストアップとの問題点を生じるものと成っている。
【０００５】
また、前記ＬＥＤランプ９１は光軸方向に光量が集中する傾向が強いものであるので、図７に示したように反射鏡９５を設けたときにも、期待するほどには光量が増加しないと共に、上記の光軸方向の光と、反射鏡９５で反射される光との間に光量差が大きく、車両用灯具９０の発光面が斑点状に光るものと成り見栄えが悪く、商品価値を損うものと成る問題点を生じている。
【０００６】
尚、上記のＬＥＤランプ９１からの放射光の照射角が狭く、使用数が増える問題点は、理論上では、前記ＬＥＤランプ９１とレンズ９４との間の距離を、ＬＥＤランプ９１からの光束が必要な面積まで拡がるのに充分なまでに離すことで解決することができるものではあるが、実際には車両用灯具９０の奥行が車両に搭載不能となるほどに増し、現実性がないものと成る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記した従来の課題を解決するための具体的手段として、光軸を灯具の照射方向に対して直交させるＬＥＤランプと、該ＬＥＤランプを焦点とし軸方向を前記灯具の照射方向とする回転放物面の該ＬＥＤランプを頂点とし、該ＬＥＤランプの光軸を中心とする円錐状に含まれる範囲に設けられた第一反射面と、前記ＬＥＤランプを前記灯具の照射方向側から略半周で覆いこのＬＥＤランプを第一焦点とし軸を前記ＬＥＤランプの光軸と一致させる回転楕円面とした第二反射面と、前記第二反射面の第二焦点を焦点とし軸方向を前記灯具の照射方向とする回転放物面とした第三反射面とから成ることを特徴とする灯具用発光ユニット、および、上記の灯具用発光ユニットの少なくとも１つを具備することを特徴とする車両用灯具を提供することで課題を解決するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。図１および図２に符号１で示すものは本発明に係る灯具用発光ユニットであり、この灯具用発光ユニット１はＬＥＤランプ２と、第一反射面３と、第二反射面４と、第三反射面５と、第四反射面６とから構成されている。
【０００９】
前記ＬＥＤランプ２は光軸Ｙを、この灯具用発光ユニット１の照射方向Ｘ１、即ち、後に説明する車両用灯具１０の照射方向Ｘ２と直交させて設けられるものであり、そして、前記第一反射面３は前記ＬＥＤランプ２を焦点ｆ０とし、軸方向を前記灯具用発光ユニット１の照射方向Ｘ１と同一方向とした回転放物面として形成されている。
【００１０】
このときに、前記第一反射面３が設けられる範囲は、例えばＬＥＤランプ２を頂点とし、光軸Ｙを中心とする片側３０度（頂角６０度）の円錐状に含まれる範囲など、前記ＬＥＤランプ２が最も効率よく光を放射している範囲に設けることが好ましい。
【００１１】
また、前記第二反射面４と第三反射面５とは、組合わされて機能するものであり、先ず、前記第二反射面４は前記ＬＥＤランプ２の光軸Ｙと一致する軸を有し、前記ＬＥＤランプ２を第一焦点ｆ１とする回転楕円面として形成されている。よって、この第二反射面４の第二焦点ｆ２も当然に前記光軸Ｙ上に存在するものと成っている。また、本発明においては、前記第二反射面４は、照射方向Ｘ２側から前記ＬＥＤランプ２を半周で覆うもの、即ち、前記光軸Ｙに対して照射側の半部とされている。
【００１２】
尚、前記第二反射面４は、前記第一反射面３に対して設定された受光範囲に対して干渉を生じない範囲に設置されるものとされている。これに対して、前記第二反射面４に組合わされる相手である第三反射面５は、前記第二反射面４の第二焦点ｆ２を焦点ｆ３とし軸を灯具用発光ユニット１の照射方向Ｘ１と同一方向とする回転放物面であり、このときに、前記第二反射面４が照射側の半部とされていることから、反対側の半部とされて、前記第二反射面４からの反射光に対する反射範囲に過不足のないものとされている。
【００１３】
加えて、第四反射面６は、前記第一反射面３および第二反射面４がＬＥＤランプ２からの光を捕捉しない範囲に設けられるものであり、即ち、前記光軸Ｙに対して第二反射面４とは反対側の半部に設けられるものである。そして、この第四反射面６はＬＥＤランプ２を焦点ｆ４とし、軸を照射方向Ｘ１と同一方向とする回転放物面として形成されている。
【００１４】
このように形成したことで、本発明の灯具用発光ユニット１はＬＥＤランプ２から放射される光のほぼ全量を照射方向Ｘ１に向う平行光線として反射するものと成る。従って、前記第一反射面３、第三反射面５、第四反射面６の全て、または、その一部のものを所望の配光特性を得られるように複合反射面などとしておけば、後に説明する車両用灯具１０のレンズ１２が素通し状であっても良いものとすることが可能となる。
【００１５】
以上に説明したものが１つの灯具用発光ユニット１の構成であり、図３に示すものは、この灯具用発光ユニット１の２つを組合わせたときの形状であり、図４に示すものは、この灯具用発光ユニット１の４つを組合わせたときの形状である。そして図示は省略するが上記の個数以外にも例えば３つ、５つ、６つなど任意な数を組合せ、例えば花びら状などを形成させることが自在である。
【００１６】
図５は、前記説明の灯具用発光ユニット１を用いた車両用灯具１０であり、上記のように構成され、必要に応じては任意数が組合わされて任意な形状とされた灯具用発光ユニット１はハウジング１１内に適宜に配置され、照射方向側からレンズ１２で覆われて車両用灯具１０とされるものである。
【００１７】
ここで、前記灯具用発光ユニット１を用いて車両用灯具１０を構成するときの作用、効果について説明を行えば、前記灯具用発光ユニット１は、車両用灯具１０の照射方向Ｘ２に対してＬＥＤランプ２が直交する方向に光軸Ｙを有するように設定されているものであるので、ＬＥＤランプ２から第一反射面３など照射方向Ｘ２に光の方向を変換する反射面までの距離は車両用灯具１０の奥行にそれ程に影響を与えることなく延長が可能となる。
【００１８】
よって、ＬＥＤランプ２を光源として採用したことの利点である車両用灯具１０の薄型化の利点を失うことなく、ＬＥＤランプ２の使用数を減じた車両用灯具１０の実現を可能とするものと成り、消費電力の低減とコストダウンに効果を奏するものとなる。
【００１９】
また、上記に説明したように、前記灯具用発光ユニット１は光束捕捉率が高く、ＬＥＤランプ２から射出される光のほぼ全量を車両用灯具１０の照射光として利用可能とするものであるので、この面からも消費電力の低減が可能となり、更には灯具用発光ユニット１の組合せにより車両用灯具１０の発光面に様々な発光形態をとれるものと成り、美観が向上し商品性を向上させる。
【００２０】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明により、光軸を灯具の照射方向に対して直交させるＬＥＤランプと、該ＬＥＤランプを焦点とし軸方向を前記灯具の照射方向とする回転放物面の該ＬＥＤランプを頂点とし、該ＬＥＤランプの光軸を中心とする円錐状に含まれる範囲に設けられた第一反射面と、前記ＬＥＤランプを前記灯具の照射方向側から略半周で覆いこのＬＥＤランプを第一焦点とし軸を前記ＬＥＤランプの光軸と一致させる回転楕円面とした第二反射面と、前記第二反射面の第二焦点を焦点とし軸方向を前記灯具の照射方向とする回転放物面とした第三反射面とから成ることを特徴とする灯具用発光ユニット、および、上記の灯具用発光ユニットの少なくとも１つを具備する車両用灯具としたことで、車両用灯具の奥行きにそれ程に影響を与えることなく１つのＬＥＤランプからの発光面積の拡大を可能とし、この種の車両用灯具の消費電力の低減とコストダウンとに極めて優れた効果を奏するものである。
【００２１】
また、灯具用発光ユニットは光束捕捉率が高く、ＬＥＤランプから射出される光のほぼ全量を車両用灯具の照射光として利用可能とするものであるので、この面からも消費電力の低減が可能となり、更には、灯具用発光ユニットの組合せにより車両用灯具の発光面に様々な発光形態をとれるものと成り、美観が向上し商品性を向上させる極めて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る灯具用発光ユニットの実施形態を示す正面図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】 本発明に係る灯具用発光ユニットの２個の組合せ例を示す説明図である。
【図４】 本発明に係る灯具用発光ユニットの４個の組合せ例を示す説明図である。
【図５】 本発明に係る車両用灯具の実施形態を一部を破断した状態で示す正面図である。
【図６】 従来例を示す断面図である。
【図７】 別の従来例を要部で示す断面図である。
【符号の説明】
１……灯具用発光ユニット
２……ＬＥＤランプ
３……第一反射面
４……第二反射面
５……第三反射面
６……第四反射面
１０……車両用灯具
１１……ハウジング
１２……レンズ
Claims (3)
- 光軸を灯具の照射方向に対して直交させるＬＥＤランプと、該ＬＥＤランプを焦点とし軸方向を前記灯具の照射方向とする回転放物面の該ＬＥＤランプを頂点とし、該ＬＥＤランプの光軸を中心とする円錐状に含まれる範囲に設けられた第一反射面と、前記ＬＥＤランプを前記灯具の照射方向側から略半周で覆いこのＬＥＤランプを第一焦点とし軸を前記ＬＥＤランプの光軸と一致させる回転楕円面とした第二反射面と、前記第二反射面の第二焦点を焦点とし軸方向を前記灯具の照射方向とする回転放物面とした第三反射面とから成ることを特徴とする灯具用発光ユニット。
- 前記灯具用発光ユニットには、前記第一反射面および前記第二反射面が捕捉することのない前記灯具の照射方向に対して後ろ方向に向う光を捕捉するために、前記ＬＥＤランプを焦点とし軸方向を前記灯具の照射方向とする回転放物面とした第四反射面が設けられていることを特徴とする請求項１記載の灯具用発光ユニット。
- 請求項１または請求項２記載の灯具用発光ユニットの少なくとも１つを具備することを特徴とする車両用灯具。
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|---|---|---|---|
| JP2000154824A JP4023769B2 (ja) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | 灯具用発光ユニットおよび該灯具用発光ユニットを具備する車両用灯具 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP2001332104A JP2001332104A (ja) | 2001-11-30 |
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2000
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