JP4407395B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

この発明は、ＬＥＤを光源とし、かつ、複数の反射面を有する車両用灯具に関するものである。特に、この発明は、オーバーヘッドサイン（車両の前方路面の上方に設置された頭上標識）を照明するのに適している車両用灯具に関するものである。

この種の車両用灯具は、従来からある（たとえば、特許文献１）。以下、この車両用灯具について説明する。なお、括弧つきの符号は、特許文献１にそれぞれ対応する。この車両用灯具（１０）は、光源としてのＬＥＤランプ（２）と、前記ＬＥＤランプ（２）からの光を所定の方向に反射させる反射面（３、４、５、６）と、から構成されている。ＬＥＤランプ（２）を点灯発光させると、ＬＥＤランプ（２）からの光は、反射面（３、４、５、６）で反射される。この反射面（３、４、５、６）で反射された反射光は、所定の配光パターンで外部に照射される。

ところが、従来の車両用灯具においては、オーバーヘッドサインを照明するのに適していないという課題がある。

特開２００１−３３２１０４号公報

この発明が解決しようとする問題点は、従来の車両用灯具では、オーバーヘッドサインを照明するのに適していないという点にある。

この発明（請求項１にかかる発明）は、放物線を基調として第１反射面からの反射光を主に路面などに反射させる第２反射面と、放物線を基調としてＬＥＤからの直射光を主にオーバーヘッドサインなどに反射させる第３反射面と、を備え、第２反射面と第３反射面とが、リフレクタに一体に設けられていて、第１反射面の光軸が、側面から見て、ほぼ水平である第２反射面の光軸に対して斜めに傾斜しており、第１反射面が、第２反射面および第３反射面に対して前側でかつ斜め下側に位置しており、リフレクタには、第１開口部が設けられていて、第１開口部には、ＬＥＤが配置されていて、また、リフレクタのうち第１開口部より上側であって、第１反射面およびＬＥＤ側と第２反射面および第３反射面側との間には、第１反射面からの反射光を第２反射面に通し、かつ、ＬＥＤからの直射光を第３反射面に通すための第２開口部が設けられている、ことを特徴とする。

さらに、この発明（請求項２にかかる発明）は、ＬＥＤの０°の軸が、第１反射面の光軸に対して、第１反射面の光反射方向と逆側に傾斜している、ことを特徴とする。

さらにまた、この発明（請求項３にかかる発明）は、第１反射面の第２焦点近傍には、第１反射面からの反射光の一部をカットオフして残りの反射光で所定の配光パターンを形成するシェードが、設けられている、ことを特徴とする。

この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、第２反射面で反射された反射光が路面などを照明し、また、第３反射面で反射された反射光がオーバーヘッドサインなどを照明することができる。このように、この発明の車両用灯具は、オーバーヘッドサインを照明するのに適している。しかも、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、第２反射面に第３反射面を設けるだけであるから、その他の部品、たとえば、第１反射面、ＬＥＤの配置を変える必要がない。このために、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、簡単なマイナーチェンジにより提供することができ、製造コストのアップを抑制することができる。

また、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、ＬＥＤの発熱を熱対流で、すなわち、下側の第１開口部から上側の第２開口部に流れる熱対流で、ＬＥＤより上方に位置する第２開口部から外部に効率良く放出することができ、ＬＥＤの放熱効果に優れている。

しかも、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、第１反射面の光軸が、側面から見て、ほぼ水平である第２反射面の光軸に対して斜めに傾斜している。この結果、この発明（請求項１にかかる発明）の車両用灯具は、各構成部品（第１反射面、第２反射面、第３反射面、ＬＥＤなど）が斜めに傾斜する第１反射面の光軸と第２反射面の光軸に対してレイアウトされるので、斜めに傾斜する第１反射面の光軸と第２反射面の光軸との傾斜の度合いを調整することにより、各構成部品のレイアウト設計の自由度が増して大きくなる。

さらに、この発明（請求項２にかかる発明）の車両用灯具は、ＬＥＤからの直射光であって、第２開口部を通って第３反射面に入射する光の量を少なくすることができ、その分、ＬＥＤから第１反射面に入射する光の量を増すことができる。この結果、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用灯具は、ＬＥＤからの光を有効利用することができ、路面を明るく照明することができる。

さらにまた、この発明（請求項３にかかる発明）の車両用灯具は、上縁にカットラインが形成されているすれ違い用の配光パターンが得られるので、路面を照明する車両用灯具、たとえば、前照灯に適している。

以下に、この発明にかかる車両用灯具の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。図面において、符号「Ｆ」は、車両の前方側（車両の前進方向側）を示す。符号「Ｂ」は、車両の後方側を示す。符号「Ｕ」は、ドライバー側から前方側を見た上側を示す。符号「Ｄ」は、ドライバー側から前方側を見た下側を示す。符号「Ｌ」は、ドライバー側から前方側を見た場合の左側を示す。符号「Ｒ」は、ドライバー側から前方側を見た場合の右側を示す。符号「ＶＵ−ＶＤ」は、スクリーンの上下の垂直線を示す。符号「ＨＬ−ＨＲ」は、スクリーンの左右の水平線を示す。符号「Ｈ−Ｈ」は、水平軸、また、車両の進行軸を示す。

以下、この実施例における車両用灯具の構成について説明する。図中、符号１は、この実施例における車両用灯具ある。前記車両用灯具１は、第１反射面２および第２反射面３および第３反射面１６およびシェード４を有するリフレクタ５と、光源としてのＬＥＤ６とから構成されている。

前記リフレクタ５は、光不透過性の樹脂などから、第１反射面部７と第２反射面部８と第３反射面部１７とシェード部９とが板部１０を介して一体に形成されているものである。

前記第１反射面部７は、回転楕円形状のものを長軸方向と短軸方向とに４分割した形状をなし、長軸方向の第１開口部１１と短軸方向の第２開口部１２とを有する。前記第１反射面部７の凹内面には、アルミ蒸着もしくは銀塗装などが施されていて前記第１反射面２が形成されている。前記第１反射面２は、楕円を基調とした反射面、たとえば、回転楕円面や楕円を基本とした自由曲面などの反射面からなる。前記第１反射面２の光軸Ｚ−Ｚは、図１の縦断面図（垂直断面図）に示すように、側面から見て、ほぼ水平である前記第２反射面３の光軸Ｚ１−Ｚ１に対して斜めに傾斜している。この例では、約４５°傾斜している。また、前記第１反射面２は、前記第２反射面３および前記第３反射面１６に対して前側でかつ斜め下側に位置する。さらに、前記第１反射面２において、第１焦点Ｆ１は、第２焦点Ｆ２に対して前側でかつ斜め下側に位置する。さらにまた、前記第１反射面２および前記ＬＥＤ６側と前記第２反射面３および前記第３反射面１６側との間には、前記第１反射面２からの反射光および前記ＬＥＤ３からの直射光を前記第２反射面３および前記第３反射面１６に通すための開口部、すなわち、前記第２開口部１２が設けられている。

前記第２反射面部８および前記第３反射面部１７は、それぞれ回転放物線形状の一部からなる。前記第２反射面部８の凹内面および前記第３反射面部１７の凹内面には、アルミ蒸着もしくは銀塗装などが施されていて前記第２反射面３および前記第３反射面１６がそれぞれ形成されている。前記第２反射面３および前記第３反射面１６は、前記第１反射面部７の第２開口部１２を介し、かつ、前記第１反射面２の第２焦点Ｆ２を挟んで前記第１反射面２とそれぞれ対向する。前記第２反射面３および前記第３反射面１６は、放物線を基調とした反射面、たとえば、回転放物面、楕円放物面、放物柱面の組み合わせ、放物面を基本とした自由曲面などの反射面からなる。前記第２反射面３の光軸Ｚ１−Ｚ１は、図１の縦断面図（垂直断面図）に示すように、側面から見て、水平軸Ｈ−Ｈとほぼ平行である。また、前記第２反射面３の光軸Ｚ１−Ｚ１は、図２の平面図に示すように、平面から見て、前記第１反射面２の光軸Ｚ−Ｚとほぼ合致する。なお、前記第３反射面１６の光軸（図示せず）は、側面から見て、前記第２反射面３の光軸Ｚ１−Ｚ１に対して光照射方向に上向きであり、かつ、平面から見て、前記第１反射面２の光軸Ｚ−Ｚおよび前記第２反射面３の光軸Ｚ１−Ｚ１とほぼ合致する。

前記第２反射面３は、主に前記第１反射面２からの反射光を水平軸Ｈ−Ｈに対して若干下側に向けて反射させ、その反射光Ｌ１により路面などを所定の配光パターン、この例では、すれ違い用の配光パターンＬＰで照明する。また、前記第３反射面１６は、主に前記ＬＥＤ６からの直射光を水平軸Ｈ−Ｈに対してやや上側に向けて反射させ、その反射光Ｌ２によりオーバーヘッドサイン（図示せず）などを所定の配光パターン、この例では、オーバーヘッドサイン用の配光パターンＯＰで照明する。

前記シェード部９は、前記第１反射面部７と前記第２反射面部８との間に配置されている。前記シェード部９には、前記シェード４が形成されている。前記シェード４は、図１に示すように、縦断面形状がへの字形状の山形形状をなす。山形形状の前記シェード４の稜線は、前記第１反射面２の第２焦点Ｆ２近傍に位置して、図４に示す所定の配光パターンＰの上縁のカットラインＣＬを形成するエッジ部１３を形成する。

前記ＬＥＤ６は、基板１４と発光部１５とから構成されており、図５に示す出射パターンの特性を有する。なお、図５において、縦軸は、光度を示し、横軸は、出射角度を示す。この図５に示す出射パターンの特性から、出射角度０°における光度が最大である。前記ＬＥＤ６の発光部１５は、前記第１反射面２の第１焦点Ｆ１近傍に配置されている。この結果、前記ＬＥＤ６は、前記第１反射面２の第１開口部１１に配置されることとなる。そして、図１に示すように、前記ＬＥＤ６の０°軸Ｚ０−Ｚ０は、前記第１反射面２の光軸Ｚ−Ｚに対して、前記第１反射面２の光反射方向と逆側に傾斜している。すなわち、前記ＬＥＤ６の発光部１５側において、前記ＬＥＤ６の０°軸Ｚ０−Ｚ０は、前記第１反射面２の光軸Ｚ−Ｚと垂直な軸ＺＶ−ＺＶに対して下側に傾斜している。

そして、図６に示すように、複数個、この例では、６個の前記車両用灯具１は、アウターレンズもしくはアウターカバー（図示せず）とランプハウジング１８とに区画された灯室（図示せず）内に配置され、かつ、前記ランプハウジング１８にホルダ１９などを介して取り付けられている。前記６個の車両用灯具１は、車両（図示せず）に、前記第２反射面３の光軸Ｚ１−Ｚ１を車両の進行軸Ｈ−Ｈとほぼ平行になるように、搭載される。

以下、この実施例における車両用灯具１の作用について説明する。まず、６個の車両用灯具１のＬＥＤ６の発光部１５を点灯発光させる。すると、ＬＥＤ６の発光部１５から放射された光（図１および図２中の実線矢印および破線矢印にて示す）の大部分は、第１反射面２で反射され、残りの部分は、第２開口部１２を経て主に第３反射面１６に直接入射する。第１反射面２で反射された反射光は、第２開口部１２を経て第１反射面２の第２焦点Ｆ２に進む。この第２焦点Ｆ２において、反射光の一部は、シェード４によりカットオフされ、残りの反射光は、主に第２反射３に入射する。

第２反射面３に入射した光は、この第２反射面３で反射される。この第２反射面３で反射された反射光Ｌ１は、図１に示すように、水平軸Ｈ−Ｈに対して若干下側に向けて照射される。この結果、図４に示すように、シェード４のエッジ部１３によりカットラインＣＬが上縁に形成された所定の配光パターン、この例では、すれ違い用の配光パターンＬＰは、路面などを照明する。

一方、第３反射面１６に入射した光は、この第３反射面１６で反射される。この第３反射面１６で反射された反射光Ｌ２は、図１に示すように、水平軸Ｈ−Ｈに対してやや上側に向けて照射される。この結果、図４に示すように、所定の配光パターン、この例では、オーバーヘッドサイン用の配光パターンＯＰは、すれ違い用の配光パターンＬＰの上方のオーバーヘッドサインなどを照明する。

ここで、６個の車両用灯具１のうち、任意の個数の車両用灯具１の第２反射面３を拡散タイプの反射面としてその車両用灯具１をすれ違い用の配光パターンＬＰ形成用とし、残りの車両用灯具１の第２反射面３を集光タイプの反射面としてその車両用灯具１をホットゾーンＨＺ形成用とする。すると、図４に示すように、すれ違い用の配光パターンＬＰと、そのほぼ中央部（左側Ｌ８°から右側Ｒ８°までの範囲）に位置するホットゾーンＨＺとが得られる。

以下、この実施例における車両用灯具の効果について説明する。この実施例における車両用灯具１は、図１および図４に示すように、第２反射面３で反射された反射光Ｌ１がすれ違い用の配光パターンＬＰで路面などを照明し、また、第３反射面１６で反射された反射光Ｌ２がオーバーヘッドサイン用の配光パターンＯＰで路面の上のオーバーヘッドサインなどを照明することができる。このように、この実施例における車両用灯具１は、オーバーヘッドサインを照明するのに適している。

しかも、この実施例における車両用灯具１は、第２反射面３に第３反射面１６を設けるだけであるから、その他の部品、たとえば、第１反射面２、シェード４、ＬＥＤ６の配置を変える必要がない。このために、この実施例における車両用灯具１は、簡単なマイナーチェンジにより提供することができ、製造コストのアップを抑制することができる。

特に、この実施例における車両用灯具１は、図１に示すように、第１反射面２の光軸Ｚ−Ｚがほぼ水平な第２反射面３の光軸Ｚ１−Ｚ１に対して斜めに傾斜している。この結果、この実施例における車両用灯具１は、各構成部品（第１反射面２、第２反射面３、第３反射面１６、ＬＥＤ６など）が斜めに傾斜する第１反射面２の光軸Ｚ−Ｚと第２反射面３の光軸Ｚ１−Ｚ１に対してレイアウトされるので、斜めに傾斜する第１反射面２の光軸Ｚ−Ｚと第２反射面３の光軸Ｚ１−Ｚ１との傾斜の度合いを調整することにより、各構成部品のレイアウト設計の自由度が増して大きくなる。

ここで、第二反射面（４）の光軸（Ｙ）が照射方向（Ｘ１）に対して直交する前記の特許文献１の車両用灯具（１０）では、収納スペースが照射方向（Ｘ１）に対して直交する方向に大きくなり、また、反射面の光軸と光照射方向とが一致する車両用灯具では、収納スペースが光照射方向に大きくなる。これに対して、この実施例における車両用灯具１は、第１反射面２の光軸Ｚ−Ｚと第２反射面３の光軸Ｚ１−Ｚ１、すなわち、光照射方向とが斜めであるから、車両用灯具１の収納スペースが光照射方向に対して直交する方向、または、光照射方向に大きくならず、ほどほどの収納スペース内で収納されるので、収納スペース面でも優れている。

しかも、この実施例における車両用灯具１は、同じく、図１に示すように、第１反射面２が第２反射面３および第３反射面１６に対して前側でかつ斜め下側に位置しており、この第１反射面２およびＬＥＤ６側と第２反射面３および第３反射面１６側との間に第２開口部１２を設けたものである。このために、この実施例における車両用灯具１は、ＬＥＤ６の発熱を熱対流で、すなわち、下側の第１開口部１１から上側の第２開口部１２に流れる熱対流で、ＬＥＤ６より上方に位置する第２開口部１２から外部に効率良く放出することができ、ＬＥＤ６の放熱効果に優れている。

また、この実施例における車両用灯具１は、図１に示すように、ＬＥＤ６の０°の軸Ｚ０−Ｚ０が第１反射面２の光軸Ｚ−Ｚに対して、第１反射面２の光反射方向と逆側（すなわち、第１反射面２の光軸Ｚ−Ｚと垂直な軸ＺＶ−ＺＶに対して下側）に傾斜している。このために、この実施例における車両用灯具１は、ＬＥＤ６の０°の軸Ｚ０−Ｚ０が第１反射面２の光軸Ｚ−Ｚと垂直な軸ＺＶ−ＺＶと合致させた場合のものと比較して、ＬＥＤ６からの直射光であって、第２開口部１２を通って第３反射面１６に入射する光の量を少なくすることができ、その分、ＬＥＤ６から第１反射面２に入射する光の量を増すことができる。この結果、この実施例における車両用灯具１は、ＬＥＤ６からの光を有効利用することができ、路面を明るく照明することができる。なお、第３反射面１６に入射するＬＥＤ６からの直射光の量が少なくなったとしても、この第３反射面１６からの反射光Ｌ３は、オーバーヘッドサイン用の配光パターンＯＰでオーバーヘッドサインを照明するものであるから、オーバーヘッドサインの照明に何ら支障をきたすことがなく、かつ、対向車や先行車などにグレアを与えるようなことがない。

さらに、この実施例における車両用灯具１は、第１反射面２の第２焦点Ｆ２近傍に第１反射面２からの反射光の一部をカットオフして残りの反射光で、図４に示すような上縁にカットラインＣＬが形成されているすれ違い用の配光パターンＬＰを形成するシェード４が設けられている。このために、この実施例における車両用灯具１は、上縁にカットラインＣＬが形成されているすれ違い用の配光パターンＬＰが得られるので、路面を照明する車両用灯具、たとえば、前照灯に適している。

なお、この実施例における車両用灯具１においては、ＬＥＤ６の０°の軸Ｚ０−Ｚ０が第１反射面２の光軸Ｚ−Ｚに対して第１反射面２の光反射方向と逆側に傾斜しているものである。ところが、この発明においては、ＬＥＤ６の０°の軸Ｚ０−Ｚ０が第１反射面２の光軸Ｚ−Ｚと垂直な軸ＺＶ−ＺＶと合致させたものであっても良い。

また、この実施例における車両用灯具１においては、第１反射面２の第２焦点Ｆ２近傍に第１反射面２からの反射光の一部をカットオフして残りの反射光ですれ違い用の配光パターンＬＰを形成するシェード４が設けられているものである。ところが、この発明においては、シェード４を設けずに、上縁にカットラインがない所定の配光パターンが得られるものであっても良い。

さらに、この実施例における車両用灯具１においては、第２反射面３からの反射光Ｌ１によるすれ違い用の配光パターンＬＰと、第３反射面１６からの反射光Ｌ２によるオーバーヘッドサイン用の配光パターンＯＰとが得られ、すれ違い用ランプとオーバーヘッドサイン用ランプとを兼用することができるものである。ところが、この発明においては、第３反射面１６の面積を第２反射面３の面積よりも広くして、第３反射面１６からの反射光Ｌ２によるオーバーヘッドサイン用の配光パターンＯＰの光量を第２反射面３からの反射光Ｌ１による路面用の配光パターンの光量よりも多くすることができるので、車両用灯具１をオーバーヘッドサイン照明用の専用ランプとすることができる。この場合、第２反射面３からの反射光Ｌ１による路面用の配光パターンは、他のランプから照射される配光パターンの補助として使用される。

この発明にかかる車両用灯具の実施例を示す縦断面図であって、図２におけるＩ−Ｉ線断面図である。 同じく、平面図である。 図２におけるＩＩＩ矢視図である。 この実施例の車両用灯具で得られるオーバーヘッドサイン用の配光パターンとすれ違い用の配光パターンを示す説明図である。 ＬＥＤの出射パターン特性を示す説明図である。 ６個のこの実施例の車両用灯具をランプハウジングに取り付けた状態を示す正面図である。

１ 車両用灯具
２ 第１反射面
３ 第２反射面
４ シェード
５ リフレクタ
６ ＬＥＤ
７ 第１反射面部
８ 第２反射面部
９ シェード部
１０ 板部
１１ 第１開口部
１２ 第２開口部
１３ エッジ部
１４ 基板
１５ 発光部
１６ 第３反射面
１７ 第３反射面部
１８ ランプハウジング
１９ ホルダ
Ｆ 前方側
Ｂ 後方側
Ｕ 上側
Ｄ 下側
Ｌ 左側
Ｒ 右側
ＨＬ−ＨＲ 左右の水平線
ＶＵ−ＶＤ 上下の垂直線
Ｈ−Ｈ 水平軸、車両の進行軸
Ｆ１ 第１焦点
Ｆ２ 第２焦点
Ｚ−Ｚ 第１反射面の光軸
Ｚ１−Ｚ１ 第２反射面の光軸
ＣＬ カットライン
ＬＰ すれ違い用の配光パターン
ＨＺ ホットゾーン
ＯＰ オーバーヘッドサイン用の配光パターン
Ｚ０−Ｚ０ ＬＥＤの０°軸
ＺＶ−ＺＶ 第１反射面の光軸に垂直な軸
Ｌ１ 第２反射面からの反射光
Ｌ２ 第３反射面からの反射光

Claims (3)

1. ＬＥＤを光源とし、かつ、複数の反射面を有する車両用灯具において、
   楕円を基調とする第１反射面と、
   前記第１反射面の第１焦点近傍に配置された前記ＬＥＤと、
   放物線を基調として前記第１反射面からの反射光を主に路面などに反射させる第２反射面と、
   放物線を基調として前記ＬＥＤからの直射光を主にオーバーヘッドサインなどに反射させる第３反射面と、
   を備え、
   前記第１反射面と前記第２反射面と前記第３反射面とは、リフレクタに一体に設けられていて、
   前記第１反射面の光軸は、側面から見て、ほぼ水平である前記第２反射面の光軸に対して斜めに傾斜しており、
   前記第１反射面は、前記第２反射面および前記第３反射面に対して前側でかつ斜め下側に位置しており、
   前記リフレクタには、第１開口部が設けられていて、
   前記第１開口部には、前記ＬＥＤが配置されていて、
   前記リフレクタのうち前記第１開口部より上側であって、前記第１反射面および前記ＬＥＤ側と前記第２反射面および前記第３反射面側との間には、前記第１反射面からの反射光を前記第２反射面に通し、かつ、前記ＬＥＤからの直射光を前記第３反射面に通すための第２開口部が設けられている、
   ことを特徴とする車両用灯具。
2. 前記ＬＥＤの０°の軸は、前記第１反射面の光軸に対して、前記第１反射面の光反射方向と逆側に傾斜している、ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記第１反射面の第２焦点近傍には、前記第１反射面からの反射光の一部をカットオフして残りの反射光で所定の配光パターンを形成するシェードが設けられている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。

Images