JP5368233B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は、車幅方向に配列された複数のＬＥＤを光源とする車両用灯具に関するものである。

テールランプ、ストップランプ等の車両用灯具には、ハウジングとその開口部を覆うアウタレンズによって画成される灯室内に、光源としての複数のＬＥＤと、各ＬＥＤを覆うレンズと、各ＬＥＤから出射される光を反射するリフレクタを収容して構成されたものがある。

ところで、前端又は後端が絞り込まれた車体用にデザインされた車両用灯具においては、そのアウタレンズが複雑な三次元曲面を有しており、このような場合には、複数のＬＥＤをアウタレンズの内面に沿って三次元的に配置する必要があり、実際には、リフレクタをアウタレンズの内面形状に沿って階段状に成形し、その段部（平坦部）に各ＬＥＤを配置する構成が採用されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−２６０２０６号公報

ところが、上記従来の車両用灯具においては、各ＬＥＤから出射される光がリフレクタにて１回だけ反射してそのままアウタレンズを通過するため、照射範囲が狭く、見る者に眩しさ感を与えるという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、必要な視認性を確保しつつ見る者に眩しさ感を与えることがない車両用灯具を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、ハウジングとその開口部を覆うアウタレンズによって画成される灯室内に、車幅方向に配列された複数のＬＥＤと、各ＬＥＤを覆う円筒カップ状の透明レンズと、各ＬＥＤから出射される光を反射するリフレクタを収容して構成された車両用灯具において、前記リフレクタに車幅方向に段差を設けて配列された複数の立方体空間を形成し、各立方体空間を２つの側面と上下面で構成するとともに、１つの側面に前記各ＬＥＤを配置したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記リフレクタの各立方体空間の前記各ＬＥＤが配置される側面を放物面とし、該放物面の焦点以外の位置に前記各ＬＥＤを配置したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記各立方体空間の２つの側面と上下面で反射面を構成し、前記透明レンズの周囲を通る光は、当該立方体空間の反射面にて反射して照射することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記透明レンズの周囲を通る光は、各ＬＥＤから放射される光束のうち、４０〜５０％の範囲の光束を利用することを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、リフレクタに車幅方向に段差を設けて配列された複数の立方体空間を形成し、各立方体空間を２つの側面と上下面で構成するとともに、１つの側面に各ＬＥＤを配置したため、各ＬＥＤから出射される光は各立方体空間を形成する側面と上下面との間で多重反射するため、多重反射しないで照射される光によって形成される輝度の高い中心領域の周囲に多重反射した比較的輝度の低い配光領域が形成される。従って、照射領域が広がるとともに、輝度の高い狭い中心領域によって必要な視認性が確保され、その周囲に広がる比較的輝度の低い配光領域によって見る者に与える眩しさ感が低く抑えられる。

請求項２及び３記載の発明によれば、リフレクタの各立方体空間の各ＬＥＤが配置される側面を放物面とし、この放物面の焦点以外の位置に各ＬＥＤを配置したため、各ＬＥＤが多重反射の複数輝点光源として機能し、各ＬＥＤから出射される光の多重反射が促進される。

請求項４記載の発明によれば、輝度の高い光にて効率的に配光パターンを形成することができるとともに、周囲に広がる比較的輝度の低い光も同時に照射することができ、明るさと周囲視認性の向上の両立が可能となる。

本発明に係る車両用灯具の正面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明に係る車両用灯具の斜視図である。 図４のＣ部拡大詳細図である。 本発明に係る車両用灯具の配光パターンを示す図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る車両用灯具の正面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線断面図、図４は同車両用灯具の斜視図、図５は図４のＣ部拡大詳細図、図６は同車両用灯具の配光パターンを示す図である。尚、各図において、前方向（Ｘ方向）とは車両用灯具を車両後部に取り付けた状態において車両の後方（車両用灯具の光の照射方向）を示し、左方向（Ｙ方向）とは車両正面から見て左方向を示し、上方向（Ｚ方向）とは車両上方を示すものとする。

本発明に係る車両用灯具１は、リヤコンビネーションランプであって、図１〜図３に示すように、ハウジング２とその開口部を覆うアウタレンズ３によって画成される灯室４内に、光源であるバルブ５と上下２段に亘って車幅方向に配列された複数（１４個）の砲弾型ＬＥＤ６と、これらのＬＥＤ６を保持するブラケット７と、前記バルブ５から出射される光を反射するためのリフレクタ８、複数のＬＥＤ６から出射される光をそれぞれ反射するためのリフレクタ９及び該リフレクタ９の出射側を覆うインナレンズ１０を収容して構成されている。尚、車両用灯具１は車両後部の左右にそれぞれ配置されるが、これらの車両用灯具１は左右対称であって、その基本構成は同じであるため、以下、左側の車両用灯具（リアコンビネーションランプ）１についてのみ説明する。

本実施の形態の形態に係る車両用灯具１は、後端が絞り込まれた車体の後部左端に組み付けられ、その内部の灯室４に収容されたバルブ５とリフレクタ８はターンランプ（方向指示灯）を構成し、複数のＬＥＤ６とブラケット７、リフレクタ９及びインナレンズ１０はテール＆ストップランプを構成している。

ところで、図２に示すように、前記ブラケット７には、各ＬＥＤ６を覆う円筒カップ状の透明レンズ１１が一体に形成されており、該透明レンズ１１の頂部のＬＥＤ６の光軸上には孔１１ａが形成されている。この孔１１ａは楕円形状の開口であって、水平方向に横長となるように楕円の長軸方向が水平方向、短軸方向が上下方向とされている。これによって各ＬＥＤ６から出射して透明レンズ１１の孔１１ａを通過する光は、アウタレンズ３を通って車両後方を照射する。従って、各ＬＥＤ６から出射される光のうち、最も輝度の高い光を利用して水平方向に広い主要な配光パターンを形成することができる。

又、各透明レンズ１１の頂面の前記孔１１ａの周囲には配光パターン形成用のカット１２が形成されており、各透明レンズ１１の外周面１１ｂはカット無しの粗面拡散面又は平滑面とされている。ここで、各透明レンズ１１の頂面に形成されたカット１２は、孔１１ａを通過する光と共働して配光パターンを形成する。そして、ＬＥＤ６から出射される光のうち、孔１１ａの周囲の光は孔１１ａの光強度に次いだ強度を有している。そこで、カット１２を屈折カットとし、相対的に高い光強度を有する光を孔１１ａを通過して後方を照射する光による照射範囲と重なる広い範囲を照射するようにしており、これによって配光パターンの明るさとムラを低減して光を照射することができる。

又、各透明レンズ１１の外周面１１ｂには、各ＬＥＤ６からの光のうち、前記カット１２に入射する光よりも更に光強度が弱くなった光が入射する。そして、これらの光のうちの一部は、透明レンズ１１の外周面１１ｂの拡散面又は平滑面を通ってリフレクタ９に向かい当該車両用灯具１の近傍を広く照射する。

前記ハウジング２は、樹脂にて一体成形されており、その開口部は三次元曲面を有する前記アウタレンズ３によって覆われている。ここで、アウタレンズ３は、透明な透光性樹脂によって成形されて車体の一部を構成している。尚、図３において、１３は赤色の透光性樹脂によって成形されたリフレックスリフレクタ（再帰反射器）である。

又、図３及び図４に示すように、前記リフレクタ９には車幅方向に段差を設けて配列された複数の立方体空間Ｓが上下２段に亘って形成されている。ここで、図５に詳細に示すように、リフレクタ９に形成された各立方体空間Ｓは、２つの側面９ａ，９ｂと上下面９ｃ，９ｄとで構成されており、正面に向く側面９ａは放物面とされ、その放物面の焦点以外の位置に各ＬＥＤ６がそれぞれ配置されている。尚、リフレクタ８，９の各表面（反射面）には例えばアルミニウム反射膜が蒸着されてその反射効率が高められている。

図６は、各ＬＥＤ６から出射する光を光軸方向、即ち、砲弾型ＬＥＤ６の頂部から見たときの強度分布を模式的に示し、同図に示すように、光軸上の中心部Ｒ１が輝度が高く、周囲野Ｒ２は輝度が比較的低い。領域Ｒ１は光軸から角度２９°までの範囲、領域Ｒ２は領域Ｒ１の外側で光軸から角度６４°までの範囲を示す。尚、領域Ｒ２の外側の領域は更に輝度が低く、図６には図示を省略している。

而して、各ＬＥＤ６から出射する光のうち輝度の高い光軸方向に出射する光は、透明レンズ１１の楕円形状の孔１１ａ及び透明レンズ１１に形成されたカット１２を通過することによって配光制御される。具体的には、図６に示す領域Ｒ１の範囲の光が透明レンズ１１の孔１１ａとカット１２を通って車両後方へと照射される。領域Ｒ１の光は、ＬＥＤ６から出射される光束のうち５６％の光を担う。従って、複数のＬＥＤ６から成る当該車両用灯具１にて形成される配光パターンは、ＬＥＤ６の全光束の約６割を利用して所定の法定要件を満たすための主要な形状に形成される。

各ＬＥＤから出射する光の他の一部は、各透明レンズ１１の外周面１１ｂを通って立方体空間Ｓの側面９ａ，９ｂと上下面９ｃ−９ｄの何れかに反射若しくは複数の面に多重反射した後にアウタレンズ３を通過して車両後方へと照射される。この場合、透明レンズ１１の外周面１１ｂを通過する光は、図６に示す領域Ｒ２に相当する光を利用し、ＬＥＤから出射される光束のうち４１％の光を担う。これにより、領域Ｒ１に比べて比較的輝度の低い光を利用して領域Ｒ１を利用した配光パターンに比べて広がった拡散配光パターンを形成することができる。このとき、比較的輝度の低い光を拡散しているため、眩しさを抑えて広い範囲からの視認性を高めることができる。

従って、車両用灯具１の照射領域が広がるとともに、輝度の高い狭い中心部の領域Ｒ１の光によって必要な視認性が確保され、その周囲に広がる比較的輝度の低い領域Ｒ２の光によって見る者に与える眩しさ感が低く抑えられる。

尚、本実施の形態では、砲弾型ＬＥＤ６の設置位置をリフレクタ９の放物面とした側面９ａの反射面上若しくは僅か前方としている。従って、砲弾型ＬＥＤ６から出射される光のうち、図６に示す領域Ｒ２より外側のより輝度の低い光もリフレクタ９の側面９ａ若しくは側面９ｂと上下面９ｃ，９ｄにて捉えることができる。これにより領域Ｒ２より外側の光（光束利用率３％以下に相当）も利用し、より光束の利用効率を高めることができる。

又、立方体空間Ｓの側面９ａ，９ｂと上下面９ｃ，９ｄは、車両用灯具１を見る角度が変わっても、多重反射によりＬＥＤ６の発光点として様々な方向から観察される。このため、ＬＥＤ６の数を実際の数（本実施の形態では１４個）よりも多く使用しているような印象を見る者に与えるという効果が得られる。

又、各ＬＥＤ６から出射される光のうち、光軸を含む中心部の光を利用して全光束の６０％の光を立方体空間Ｓの側面９ａ，９ｂ及び上下面９ｃ，９ｄから成る反射面を積極的に利用することなく車両用灯具１の主たる配光パターンを形成し、中心周囲部の光を利用して全光束の４０％の光を立方体空間Ｓの側面９ａ，９ｂ及び上下面９ｃ，９ｄから成る反射面を積極的に利用して照射している。［立方体空間Ｓ内の反射面を積極的に利用しない光束の割合］／［積極的に利用する光束］の比率を概ね６０％：４０％とすることによって、輝度の高い光にて効率的に配光パターンを形成し、且つ、周囲に広がる比較的輝度の低い光も同時に照射する配分に優れ、明るさと周囲視認性の向上の両立が可能となる。尚、本発明者等の検討によれば、前記比率を７０％：３０％にすると周囲からの視認性が劣った印象が強くなり、４０％：６０％にすると周囲に視認性は高くなるものの、必要な主配光パターンが暗くなり好ましくなかった。従って、比率を概ね５０％：５０％〜６０％：４０％に設定することがテール＆ストップランプとして好適な範囲と考えられる。

尚、以上は特に本発明をリヤコンビネーションランプに対して適用した形態について説明したが、本発明は、ヘッドランプ、フォグランプ、バックアップランプ、車幅灯等の他の任意の車両用灯具に対して同様に適用可能であることは勿論である。

１ 車両用灯具
２ ハウジング
３ アウタレンズ
４ 灯室
５ バルブ
６ ＬＥＤ
７ ブラケット
８，９ リフレクタ
９ａ，９ｂ リフレクタの側面
９ｃ リフレクタの上面
９ｄ リフレクタの下面
１０ インナレンズ
１１ 透明レンズ
１１ａ 透明レンズの孔
１１ｂ 透明レンズの外周面
１２ カット
１３ リフレックスリフレクタ
Ｒ１，Ｒ２ 配光領域
Ｓ 立方体空間

Claims (4)

1. ハウジングとその開口部を覆うアウタレンズによって画成される灯室内に、車幅方向に配列された複数のＬＥＤと、各ＬＥＤを覆う円筒カップ状の透明レンズと、各ＬＥＤから出射される光を反射するリフレクタを収容して構成された車両用灯具において、
   前記リフレクタに車幅方向に段差を設けて配列された複数の立方体空間を形成し、各立方体空間を２つの側面と上下面で構成するとともに、１つの側面に前記各ＬＥＤを配置したことを特徴とする車両用灯具。
2. 前記リフレクタの各立方体空間の前記各ＬＥＤが配置される側面を放物面とし、該放物面の焦点以外の位置に前記各ＬＥＤを配置したことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具。
3. 前記各立方体空間の２つの側面と上下面で反射面を構成し、前記透明レンズの周囲を通る光は、当該立方体空間の反射面にて反射して照射することを特徴とする請求項１又は２記載の車両用灯具。
4. 前記透明レンズの周囲を通る光は、各ＬＥＤから放射される光束のうち、４０〜５０％の範囲の光束を利用することを特徴とする請求項３記載の車両用灯具。
   

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