JP4023777B2

JP4023777B2 - 車両用ｌｅｄ灯具

Info

Publication number: JP4023777B2
Application number: JP2001381722A
Authority: JP
Inventors: 隆堀口; 淳一山田
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2001-12-14
Filing date: 2001-12-14
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2021-12-14
Also published as: JP2003187611A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源をＬＥＤ光源としたテールランプ、ストップランプなど信号用の車両用灯具に関するものであり、詳細には、二輪車用など発光面が小型化された車両用灯具であり、且つ、近年の車体デザインの流れに沿いアウターレンズが観視方向に対し強く傾く形状とされた車両用灯具に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のＬＥＤ光源９１を光源とするテール／ストップランプ９０の構成の例を示すものが図４であり、このテール／ストップランプ９０には、光源として複数のＬＥＤ光源９１が採用され、ＬＥＤ光源９１の照射方向側には、それぞれのＬＥＤ光源９１からの光を平行光線に変換するようにフレネルレンズカット９２ａなどが施されたインナーレンズ９２が設けられている。
【０００３】
そして、前記インナーレンズ９２の更に照射方向前方には、車両の斜め後方などからも点灯を確認できるように適宜な拡散を与えるための魚眼レンズカット９３ａが施されたアウターレンズ９３が設けられている。また、このテール／ストップランプ９０においてはテール機能もストップ機能もアウターレンズ９３が行うものとされ、その切換は前記ＬＥＤ光源９１に印加する電流を増減させることで明るさを変化させて行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年においては車体側のデザインと合致させるために、前記アウターレンズ９３が、従来のものがたかだか１０〜１５゜程度であったのに対し例えば３０〜４５゜と、前屈状態などとして大きく傾くものが要求されるものとなっている。この場合、上記した従来の構成のテール／ストップランプ９０においてはアウターレンズ９３が下向きとなってしまうので、側方への拡散性能が低下し、斜め後方などからの視認性が低下する問題点を生じている。
【０００５】
また、ＬＥＤ光源９１は、一般的に光軸方向へ光が集中して放射される特性を有しているものであるので、上記のインナーレンズ９２とアウターレンズ９３とで光を拡散した後にも後方からはＬＥＤ光源９１の部分が際だって明るく見えるので、電流を切り換えたときにもテール表示とストップ表示の区別が判然とせず、信号用灯具としての表示性能が劣るものとなる問題点も生じている。
【０００６】
【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、観視方向に対して光を照射する複数のＬＥＤ光源と、このＬＥＤ光源を覆う観視方向に対して傾斜して設けられているアウターレンズとをとを備えたテールランプ／ストップランプ用の灯具において、前記アウターレンズには、車両取付状態において軸方向を略水平とするシリンドリカルレンズカットと、拡散カットとが組合わせて配光形成を行うものとされ、並列するＬＥＤ光源の観視方向には前記シリンドリカルレンズカットがＬＥＤ光源に対応する並列として設けられると共に、少なくともテールランプとなる発光領域は、前記シリンドリカルカットに、魚眼レンズカットとプリズムカットとが組合わされて配光形成を行い、前記シリンドリカルレンズカットは前記アウターレンズの前方に焦点を有する凸シリンドリカルレンズカット部と、前記アウターレンズと前記ＬＥＤ光源との間に焦点を有する凹シリンドリカルレンズカット部とから構成されており、観視方向から点灯時のこの車両用ＬＥＤ灯具を観視する際にはＬＥＤ光源の数よりも多いＬＥＤ光源が点灯しているように観視させることを特徴とする車両用ＬＥＤ灯具を提供することで課題を解決するものである。
【０００７】
【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〜図３に示すものは本発明に係る車両用ＬＥＤ灯具１をストップ／テール用として実施した例で示すものであり、この車両用ＬＥＤ灯具１は二輪車用など小型の灯具であり、複数のＬＥＤ光源２を光源とするものであり、そして、車体のデザインに整合させるためにアウターレンズ３が照射方向に対して、垂直面に対して下向き（前屈）の４５゜など、極めて大きい角度で傾けられて設けられているものである。
【０００８】
ここで、本発明においては、前記アウターレンズ３の発光面をストップ領域３Ｓとテール領域３Ｔとに分割するものであり、このときには、観視者に何れの領域が発光しているか明確に判断できるように、例えば上下方向に分割するなどが好ましい。また、上記の発光面の分割により、前記ＬＥＤ光源２もそれぞれの領域を受け持つ専用のＬＥＤ光源２Ｓ、２Ｔが用意されるものとなる。
【０００９】
そして、ストップ領域３Ｓを受け持つＬＥＤ光源２Ｓは、テール領域３Ｔを受け持つＬＥＤ光源２Ｔに比較して、点灯時の供給電流が増加され、関係規格などにより規定される輝度差が前記アウターレンズ３の面上で得られるものとされている。また、前記アウターレンズ３面をストップ領域３Ｓとテール領域３Ｔとに分割するときの面積比は、点灯時に高い輝度が要求されるストップ領域３Ｓ側により広い面積を（図２参照）与え、ＬＥＤ光源２（Ｓ）の配置数を増やせるようにしておくことが、視認性の向上の面から好ましい。
【００１０】
前記アウターレンズ３のストップ領域３Ｓと、テール領域３Ｔには、前記ＬＥＤ光源２（Ｓ、Ｔ）からの光を上下、左右方向に拡散するレンズカットが施されるものであるが、本発明では前記アウターレンズ３のストップ領域３Ｓ、テール領域３Ｔ共に、この車両用ＬＥＤ灯具１の主たる照射方向である後の正面方向には、軸を水平方向としたシリンドリカルレンズカット４Ｓ、４Ｔを使用し、側方からの観視を容易にするための左右拡散は魚眼レンズカット５Ｓ、５Ｔと、プリズムカット６Ｓ、６Ｔが使用されている。
【００１１】
ここで前記魚眼レンズカット５Ｓ、５Ｔは、ＬＥＤ光源２（Ｓ、Ｔ）からの光を、上下、左右に所定の角度で拡散させるものであり、代表的には小径の凸球面をレンズ面に沿い縦横に整列させたものであり、公知の構成である。しかしながら本発明に係る車両用ＬＥＤ灯具１においては、上記にも説明したようにアウターレンズ３（Ｓ、Ｔ）には、従来のな車両用灯具が０〜１５゜程度の傾斜であったのに対し３０〜４５゜と２倍以上に強い前屈の傾斜が設けられているので、この魚眼レンズカット５Ｓ、５Ｔを透過する光も下方に屈折され希望通りの左右照射角が得られない。
【００１２】
そこで、本発明では、前記魚眼レンズカット５（Ｓ、Ｔ）に加えてプリズムレンズカット６Ｓ、６Ｔも採用するものであり、例えば図３に示すように、内面側に突出する複数の微細な三角プリズム状としてＬＥＤ光源２（Ｓ、Ｔ）からの光を水平方向左右、あるいは、適宜な上向きの左右に屈折させ、前記魚眼レンズカット５（Ｓ、Ｔ）が下向きの左右方向に拡散するものとなる点を補償するのである。
【００１３】
以上、魚眼レンズカット５（Ｓ、Ｔ）、および、プリズムカット６（Ｓ、Ｔ）が専らに左右方向への視認性を確保するものであったのに対し、上記にも説明したように、前記シリンドリカルレンズカット４Ｓ、４Ｔは車両の後方への視認性を確保するものであり、よって、本発明では左右方向には拡散作用を行わず上下方向にのみ適宜に拡散作用を行うように、軸を水平方向としたシリンドリカルレンズ状としている。
【００１４】
ここで、本発明では、前記アウターレンズ３を、上記にも説明したようにストップ領域３Ｓとテール領域３Ｔとに分割している。そして、面積的には（テール領域３Ｔ）＜（ストップ領域３Ｓ）としている。また、本発明に係る車両用ＬＥＤ灯具１は二輪車用であり、アウターレンズ３自体が正面方向から観視した状態での面積は小さいものである。
【００１５】
従って、図２にも示すように、車両用ＬＥＤ灯具１としての内部容積も極めて少なく、この実施形態においても、広い側のストップ領域３Ｓでもたかだか２列のＬＥＤ光源２Ｓが配置できるに過ぎず、狭い側のテール領域３Ｔにおいては僅かに１列のＬＥＤ光源２Ｔが配置できるに過ぎない。
【００１６】
従って、夜間に常時に点灯が行われているテール領域３Ｔは僅かに１列のＬＥＤ光源２Ｔが発光しているに過ぎず、ストップ領域３Ｓと比較した場合に貧弱な感じを観視者に与えることは否めない。そこで、本発明では、このテール領域３Ｔに施されるシリンドリカルレンズカット４Ｔに工夫を凝らすものである。
【００１７】
即ち、本発明においては、前記シリンドリカルレンズカット４Ｔに凸シリンドリカルレンズ部４Ｔａと凹シリンドリカルレンズ部４Ｔｂを設けるものであり、両シリンドリカルレンズ部４Ｔａ、４Ｔｂは軸を略水平とする状態で、上下方向に組合わされている。尚、この実施形態では凹シリンドリカルレンズ部４Ｔｂが上方に位置し、凸シリンドリカルレンズ部４Ｔａが下方に位置する状態で示してあるが、これは反対としても良いものである。
【００１８】
このように形成したことで、図２に示す垂直断面方向においては、前記凸シリンドリカルレンズ部４ＴａはＬＥＤ光源２Ｔから、例えば上下各３０゜の放射角をもって投射されている光を収束する作用を行うものとなり、よって、この凸シリンドリカルレンズ部４Ｔａはアウターレンズ３Ｔの観視方向前方に焦点ｆａを形成するものとなり、この焦点ｆａの位置にＬＥＤ光源２Ｔの像を結ぶものとなる。
【００１９】
一方、凹シリンドリカルレンズ部４Ｔｂは、ＬＥＤ光源２Ｔから、上下各３０゜の放射角をもって投射されている光に対して、更に放射角を拡げる作用を行うものとなり、よって、この凹シリンドリカルレンズ部４Ｔｂはアウターレンズ３Ｔの背面側であり、且つ、ＬＥＤ光源２Ｔより前方に焦点ｆｂを形成するものとなり、この焦点ｆｂの位置にＬＥＤ光源２Ｔの像を結ぶものとなる。
【００２０】
従って、点灯状態においてアウターレンズ３Ｔの面を観視すると、前記焦点ｆａの位置と、焦点ｆｂの位置とにＬＥＤ光源２Ｔの像が見えるものとなり、このときには、凸シリンドリカルレンズ部４Ｔａと凹シリンドリカルレンズ部４Ｔｂとは上下方向に配置されているので、ＬＥＤ光源２Ｔの像も上下に並ぶ２個が見えるものとなり、即ち、テールランプ領域３Ｔに使用されているＬＥＤ光源２Ｔの数が２倍に見えるものとなり、点灯時の視認性を向上させることができる。
【００２１】
これに対して、アウターレンズ３のストップ領域３Ｓは、上記に説明したテール領域３Ｔに比べてやや広い表面積を有し、且つ、ＬＥＤ光源２Ｓの数もテール領域３Ｔに比較しては多い数が配置されているので、両領域の視覚的な釣り合いからしても特にＬＥＤ光源２Ｓが増加するようなシリンドリカルレンズカット４Ｔは必要がない。
【００２２】
但し、面積が広くなったことで、１つの円弧でシリンドリカルレンズカット４Ｓを形成するときには、このシリンドリカルレンズカット４Ｓの肉厚が中心部で厚くなり、例えば樹脂成形の場合、ヒケなどが生じ易くなり外観を損なう可能性が高くなる可能性を生じる。従って、このような危険性が予想できるときには、シリンドリカルレンズカット４Ｓをフレネルレンズ化して、必要以上の肉厚の増加を防止する。
【００２３】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明により、観視方向に対して光を照射する複数のＬＥＤ光源と、このＬＥＤ光源を覆うレンズとを備えた車両用ＬＥＤ灯具において、前記アウターレンズには、車両取付状態において軸方向を略水平とするシリンドリカルレンズカットと、拡散カットとが組合わされて配光形成を行うものとされ、並列するＬＥＤ光源の観視方向には前記シリンドリカルレンズカットがＬＥＤ光源に対応する並列として設けられると共に、前記シリンドリカルレンズカットは前記アウターレンズの前方に焦点を有する凸シリンドリカルレンズカット部と、前記アウターレンズと前記ＬＥＤ光源との間に焦点を有する凹シリンドリカルレンズカット部とから構成されており、観視方向から点灯時のこの車両用ＬＥＤ灯具を観視する際にはＬＥＤ光源の数よりも多いＬＥＤ光源が点灯しているように観視させることを特徴とすると車両用ＬＥＤ灯具としたことで、第一には、二輪車用などアウターレンズが小面積のこの種の車両用灯具においても、テール領域とストップ領域とを分離したことで、ストップ領域を点滅により動作を表示するものとして車両動作を確実に告知できるものとして、格段に視認性を向上させるという極めて優れた効果を奏するものである。
【００２４】
また第二には、テール領域など表示面積が狭く設定された領域に対しては、凹シリンドリカルレンズ部と凹シリンドリカルレンズ部とが上下に組合わされたものとすることで、狭く設定された領域のＬＥＤ光源の数を倍増して見えるようにし、面積が広く設定されたストップ領域との視角上のバランスを取り、視認性の向上と斬新なデザインを提供するという極めて優れた効果も併せて奏するものである。
【００２５】
更に第三には、アウターレンズのレンズカットを、シリンドリカルレンズカット、魚眼レンズカットに加えて、プリズムカットとが組合わされるものとしたことで、この種の二輪車用の灯具のデザインに採用されることが多い、前傾など極度に傾斜したアウターレンズ面においても、左右方向への配光を確保できるものとして、この種の灯具の視認性の向上、性能の向上に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】本発明に係る車両用ＬＥＤ灯具の実施形態を正面から見る状態で示す各カット及びＬＥＤ光源の配置図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】同じく本発明に係る車両用ＬＥＤ灯具の実施形態の要部を一部を破断した状態で示す斜視図である。
【図４】従来例を要部で示す断面図である。
【符号の説明】
１……車両用ＬＥＤ灯具
２（Ｓ、Ｔ）……ＬＥＤ光源
３……アウターレンズ
３Ｔ……テール領域
３Ｓ……ストップ領域
４（Ｓ、Ｔ）……シリンドリカルレンズカット
４Ｔａ……凸シリンドリカルレンズ部
４Ｔｂ……凹シリンドリカルレンズ部
５（Ｓ、Ｔ）……魚眼レンズカット
６（Ｓ、Ｔ）……プリズムカット

Claims

観視方向に対して光を照射する複数のＬＥＤ光源と、このＬＥＤ光源を覆う観視方向に対して傾斜して設けられているアウターレンズとをとを備えたテールランプ／ストップランプ用の灯具において、前記アウターレンズには、車両取付状態において軸方向を略水平とするシリンドリカルレンズカットと、拡散カットとが組合わせて配光形成を行うものとされ、並列するＬＥＤ光源の観視方向には前記シリンドリカルレンズカットがＬＥＤ光源に対応する並列として設けられると共に、少なくともテールランプとなる発光領域は、前記シリンドリカルカットに、魚眼レンズカットとプリズムカットとが組合わされて配光形成を行い、前記シリンドリカルレンズカットは前記アウターレンズの前方に焦点を有する凸シリンドリカルレンズカット部と、前記アウターレンズと前記ＬＥＤ光源との間に焦点を有する凹シリンドリカルレンズカット部とから構成されており、観視方向から点灯時のこの車両用ＬＥＤ灯具を観視する際にはＬＥＤ光源の数よりも多いＬＥＤ光源が点灯しているように観視させることを特徴とする車両用ＬＥＤ灯具。
前記車両用ＬＥＤ灯具は、テールランプとなる発光領域とが重複せず、且つ、ストップランプとなる発光領域の発光面積が、テールランプとなる発光領域の発光面積よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の車両用ＬＥＤ灯具。
前記プリズムカットは三角錐状プリズムが複数配列したものを含み、前記配列は前記複数の三角錐状プリズム底面の三角形の１辺が各々略直線状に整列した配列であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用ＬＥＤ灯具。