JP5374140B2

JP5374140B2 - 車輌用灯具

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Publication number: JP5374140B2
Application number: JP2008325589A
Authority: JP
Inventors: 麻美仲田
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2008-12-22
Filing date: 2008-12-22
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2028-12-22
Also published as: US8109664B2; JP2010146940A; US20100157616A1

Description

本発明は車輌用灯具に関する。詳しくは、透光レンズの中央部に光を所定の角度で出射する制御面を形成して幻惑光の防止等を図る技術分野に関する。

車輌用灯具には、例えば、アウターカバーとランプハウジングによって構成された灯具外筐の内部に、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が用いられた光源と導光部を有する透光レンズとが配置され、光源から出射された光が透光レンズを介して外部へ出射されるタイプがある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された車輌用灯具にあっては、透光レンズに光源から出射された光を入射する入射部と該入射部から入射されて内部へ導かれた光を出射する出射端面とが形成されている。光源から出射され入射部から入射された光は、一部の光が入射部を透過されて光軸方向へ出射され、他の光が導光部で導かれて出射端面から出射される。

特開２００８−１４６９４８号公報

ところが、特許文献１に記載された従来の車輌用灯具にあっては、光源から出射され入射部から入射された光の一部が入射部を透過されて光軸方向へ出射されるため、透光レンズの中央部に相当する位置が点状に強く光ってしまい、対向車や歩行者等に対する幻惑光になってしまうおそれがある。

また、車輌用灯具にあっては、良好な標識機能や照射機能を確保するために、特に、左右方向における所望の照射領域を確保すると共にこの照射領域における所望の照射輝度を確保する必要がある。

そこで、本発明車輌用灯具は、上記した問題点を克服し、幻惑光の防止を図ると共に左右方向における所望の照射領域及び照射輝度を確保することを課題とする。

車輌用灯具は、上記した課題を解決するために、発光ダイオードが用いられた光源と該光源から出射された光が入射され入射された光を所定の方向へ向けて出射する透光レンズとを備え、前記透光レンズに、前記光源に対峙して位置する中央部と、該中央部の外周側に位置し入射された光を内部へ導く導光部とを設け、前記中央部には、前記光源に対向し該光源から出射された光が入射する入射面と、該入射面から入射された光が出射される第１の出射面とが形成され、前記導光部に内部へ導かれた光を出射する第２の出射面が形成され、前記中央部の第１の出射面に光の出射角度を制御する制御面を形成し、前記中央部に溝部を形成し、該溝部を形成する面を前記制御面とし、前記溝部を光軸に直交する２方向における開口面の幅が異なる形状に形成し、前記溝部の底部を開口面の長手方向に延びる線状に形成し、前記溝部の開口面は、上下方向における幅が左右方向における幅より大きくされ、前記溝部の左右両外側に曲面部が配置され、該曲面部から出射される光は前記溝部から出射される光より光軸に寄った方向に出射されるものである。または、前記中央部に前方へ突出した突部を形成し、該突部の外面を前記制御面とし、前記制御面の縦断面形状を外側に凸の円弧状に形成し、前記突部は、上下方向の長さが左右方向の幅より大きくされ、前記突部の左右両外側に曲面部が配置され、該曲面部から出射される光は前記突部から出射される光より光軸に寄った方向に出射されるものである。

従って、車輌用灯具にあっては、透光レンズの中央部に相当する位置が点状に強く光ってしまうことがなく、また、透光レンズ中央部からの出射光を上下方向には広げないで左右方向に広げるので、対向車や歩行者等に対する幻惑光の発生を防止することができる。

本発明車輌用灯具は、発光ダイオードが用いられた光源と該光源から出射された光が入射され入射された光を所定の方向へ向けて出射する透光レンズとを備えた車輌用灯具であって、前記透光レンズに、前記光源に対峙して位置する中央部と、該中央部の外周側に位置し入射された光を内部へ導く導光部とを設け、前記中央部には、前記光源に対向し該光源から出射された光が入射する入射面と、該入射面から入射された光が出射される第１の出射面とが形成され、前記導光部に内部へ導かれた光を出射する第２の出射面が形成され、前記中央部の第１の出射面に光の出射角度を制御する制御面を形成し、前記中央部に溝部を形成し、該溝部を形成する面を前記制御面とし、前記溝部を光軸に直交する２方向における開口面の幅が異なる形状に形成し、前記溝部の底部を開口面の長手方向に延びる線状に形成し、前記溝部の開口面は、上下方向における幅が左右方向における幅より大きくされ、前記溝部の左右両外側に曲面部が配置され、該曲面部から出射される光は前記溝部から出射される光より光軸に寄った方向に出射されることを特徴とする。または、前記中央部に前方へ突出した突部を形成し、該突部の外面を前記制御面とし、前記制御面の縦断面形状を外側に凸の円弧状に形成し、前記突部は、上下方向の長さが左右方向の幅より大きくされ、前記突部の左右両外側に曲面部が配置され、該曲面部から出射される光は前記突部から出射される光より光軸に寄った方向に出射されることを特徴とする。

従って、透光レンズの中央部に相当する位置が点状に強く光ってしまうことがなく、また、透光レンズ中央部からの出射光を上下方向には広げないで左右方向に広げるので、対向車や歩行者等に対する幻惑光の発生を防止することができる。

また、左右方向における所望の照射領域を確保すると共にこの照射領域における所望の照射輝度を確保することが可能となり、良好な標識機能や照射機能を確保することができる。

また、中央部に溝部や突部を形成し、該溝部や該突部を形成する面を制御面としたので、簡単な構成により容易に光の制御を行うことができる。

請求項４に記載した発明にあっては、制御面によって制御された光が左右方向において光軸を基準として２５°乃至５０°の出射角度で透光レンズから出射される。

以下に、本発明車輌用灯具を実施するための最良の形態について、その比較例とともに添付図面を参照して説明する。

以下に示した最良の形態とその比較例は、本発明車輌用灯具をターンシグナルランプ、テールランプ、ストップランプ等の機能を兼用する所謂リアコンビネーションランプと称される車輌用灯具に適用したものである。尚、本発明の適用範囲はリアコンビネーションランプに限られることはなく、光源として発光ダイオードが用いられる各種の車輌用灯具に広く適用することができる。

車輌用灯具１は、図１に示すように、一方に開口された凹部を有するランプハウジング２と該ランプハウジング２の開口面を閉塞するアウターカバー３とを備えている。ランプハウジング２とアウターカバー３によって灯具外筐４が構成され、該灯具外筐４の内部空間が灯室５として形成されている。

灯室５のランプハウジング２側の位置には発光ユニット６が配置されている。発光ユニット６は基板７と該基板７に搭載された複数の光源８、８、・・・とを有している。光源８、８、・・・としては、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が用いられている。光源８、８、・・・は、例えば、上下左右に離隔して四つが設けられている。

光源８、８、・・・は、点灯状態に応じてテールランプ又はストップランプとして機能する。

発光ユニット６の下方にはリフレクター９、９が上下に並んで配置されている。リフレクター９、９の中央部にはそれぞれランプ１０、１０が配置され、該ランプ１０、１０としては、例えば、ハロゲンランプが用いられている。

上側のランプ１０はターンシグナルランプとして機能し、下側のランプ１０はバックシグナルランプとして機能する。

灯室５におけるアウターカバー３に対向する位置には、レンズ体１１が配置されている（図１及び図２参照）。レンズ体１１は、例えば、外形が縦長の矩形状に形成されている。

レンズ体１１には、上半部に、例えば、上下左右に並ぶ四つの透光レンズ１２、１２、・・・が設けられ、下半部に上下に並ぶインナーレンズ１３、１３が設けられている。

透光レンズ１２は、図３及び図４に示すように、光源８に対峙して位置する中央部１４と該中央部１４の外周側に位置する導光部１５とを有し、該導光部１５は中央部１４から遠去かるに従って後方へ変位するように形成されている。

中央部１４の光源８に対向する面は前方を向く入射面１６として形成され、該入射面１６を挟んで光源８の反対側に位置する面が第１の出射面１７として形成されている。第１の出射面１７は正面形状が円弧状に形成され、中心部を除いた部分が曲面部１７ａとされている。

中央部１４には第１の出射面１７に後方に開口された溝部１４ａが形成されている。溝部１４ａは前方に凸の円錐状に形成され、溝部１４ａの底部１４ｂが頂点とされ、溝部１４ａを形成する面が制御面１７ｂとされている。制御面１７ｂは縦断面形状で見て、例えば、Ｖ字状の２本の直線状に形成されている。

導光部１５には中央部１４の入射面１６に連続する位置に導光用入射面１５ａが形成されている。導光用入射面１５ａは周方向に延び光源８側を向くように形成されている。

導光部１５には、該導光部１５を導かれた光が出射される第２の出射面１５ｂ、１５ｂ、・・・と、光が出射されない非出射面１５ｃ、１５ｃ、・・・とがそれぞれ所定の位置に形成されている。導光部１５の外面は反射面１５ｄとして形成され、該反射面１５ｄで光が内面反射される。

上記のように構成された車輌用灯具１において、光源８から光が出射されると、出射された光の一部が透光レンズ１２の入射面１６から入射され第１の出射面１７の曲面部１７ａ又は制御面１７ｂから出射される。

制御面１７ｂから出射される光は、図５に示すように、制御面１７ｂによって出射角度が制御され、光軸Ｓを基準として左右方向への出射角度が２５°乃至５０°の範囲において出射される。左右方向への出射角度が２５°乃至５０°の範囲で出射される光は、主に、配光領域の左右方向における外周側の部分に達する。図５中、範囲Ａは出射角度が２５°乃至５０°の範囲に含まれる範囲である。

また、曲面部１７ａから出射される光は、範囲Ａよりも光軸に寄った方向で、かつ、光軸方向を含まない範囲Ｂにおいて出射される。出射角度は、例えば、５°乃至２５°であり、図５中、範囲Ｂは出射角度が５°乃至２５°の範囲に含まれる範囲である。

一方、光源８から出射された光は導光部１５の導光用入射面１５ａからも入射される。導光用入射面１５ａから入射された光は導光部１５内へ導かれ反射面１５ｄで内面反射され、第２の出射面１５ｂ、１５ｂ、・・・から出射される（図５に示す光路Ｃ、Ｄ）。

車輌用灯具１において、ランプ１０、１０から出射された光は、それぞれリフレクター９、９で反射されレンズ体１１のインナーレンズ１３、１３を介して出射される。

以上に記載した通り、車輌用灯具１にあっては、透光レンズ１２の中央部１４に第１の出射面１７を形成し、該第１の出射面１７に左右方向への出射角度が光軸Ｓを基準として２５°乃至５０°となるように光を制御する制御面１７ｂを形成している。

従って、透光レンズ１２の中央部１４に相当する位置が点状に強く光ってしまうことがなく、対向車や歩行者等に対する幻惑光の発生を防止することができる。

また、左右方向への出射角度が２５°乃至５０°の範囲で出射される光が、主に、配光領域の左右方向における外周寄りの部分に達するため、左右方向における所望の照射領域を確保すると共にこの照射領域における所望の照射輝度を確保することが可能となり、良好な標識機能や照射機能を確保することができる。

さらに、透光レンズ１２の中央部１４に溝部１４ａを形成し、該溝部１４ａを形成する面を制御面１７ｂとしているため、簡単な構成により容易に光の制御を行うことができる。

加えて、溝部１４ａを底部１４ｂに近付くに従って径が小さくなる円錐状に形成しているため、加工精度によって底部（頂点）１４ｂが僅かに丸みを帯びる形状になった場合においても、丸みを帯びる部分が極めて小さくて済み、光の制御に与える影響を最小限に抑えることができる。

以下に、本発明車輌用灯具における透光レンズを示す（図６乃至図８参照）。

透光レンズ１２Ａは、光源８に対峙して位置する中央部１４Ａと該中央部１４Ａの外周側に位置する導光部１５Ａとを有し、該導光部１５Ａは中央部１４Ａから遠去かるに従って後方へ変位するように形成されている。

中央部１４Ａの光源８に対向する面は前方を向く入射面１６Ａとして形成され、該入射面１６Ａを挟んで光源８の反対側に位置する面が第１の出射面１７Ａとして形成されている。第１の出射面１７Ａは正面形状が円形状に形成され、中心部を除いた部分が曲面部１７ｃとされている。

中央部１４Ａには第１の出射面１７Ａに後方に開口された溝部１４ｃが形成されている。溝部１４ｃは開口面が、上下方向における幅が左右方向における幅より大きくされた形状に形成され、溝部１４ｃの底部１４ｄが上下に延びる線状に形成されている。溝部１４ｃの開口面の左右方向における幅は、上下方向における中央が最大であり、上下方向における中央から上下に行くに従ってそれぞれ漸次小さくなるように形成されている。中央部１４Ａは溝部１４ｃを形成する面が制御面１７ｄとされている。制御面１７ｄは縦断面形状で見て、例えば、Ｖ字状の２本の直線状に形成されている。

導光部１５Ａには中央部１４Ａの入射面１６Ａに連続する位置に導光用入射面１５ｅが形成されている。導光用入射面１５ｅは周方向に延び光源８側を向くように形成されている。

導光部１５Ａには、該導光部１５Ａを導かれた光が出射される第２の出射面１５ｆ、１５ｆ、・・・と、光が出射されない非出射面１５ｇ、１５ｇ、・・・とがそれぞれ所定の位置に形成されている。導光部１５Ａの外面は反射面１５ｈとして形成され、該反射面１５ｈで光が内面反射される。

光源８から光が出射されると、出射された光の一部が透光レンズ１２Ａの入射面１６Ａから入射され第１の出射面１７Ａの曲面部１７ｃ又は制御面１７ｄから出射される。

制御面１７ｄから出射される光は、図８に示すように、制御面１７ｄによって出射角度が制御され、光軸Ｓを基準として左右方向への出射角度が２５°乃至５０°の範囲において出射される。左右方向への出射角度が２５°乃至５０°の範囲で出射される光は、主に、配光領域の左右方向における外周側の部分に達する。図８中、範囲Ａは出射角度が２５°乃至５０°の範囲に含まれる範囲である。

また、曲面部１７ｃから出射される光は、範囲Ａよりも光軸に寄った方向で、かつ、光軸方向を含まない範囲Ｂにおいて出射される。出射角度は、例えば、５°乃至２５°であり、図８中、範囲Ｂは出射角度が５°乃至２５°の範囲に含まれる範囲である。

一方、光源８から出射された光は導光部１５Ａの導光用入射面１５ｅからも入射される。導光用入射面１５ｅから入射された光は導光部１５Ａ内へ導かれ反射面１５ｈで内面反射され、第２の出射面１５ｆ、１５ｆ、・・・から出射される（図８に示す光路Ｃ、Ｄ）。

以上に記載した通り、透光レンズ１２Ａの中央部１４Ａに第１の出射面１７Ａを形成し、該第１の出射面１７Ａに左右方向への出射角度が光軸Ｓを基準として２５°乃至５０°となるように光を制御する制御面１７ｄを形成しているため、透光レンズ１２Ａの中央部１４Ａに相当する位置が点状に強く光ってしまうことがなく、対向車や歩行者等に対する幻惑光の発生を防止することができる。

さらに、透光レンズ１２Ａの中央部１４Ａに溝部１４ｃを形成し、該溝部１４ｃを形成する面を制御面１７ｄとしているため、簡単な構成により容易に光の制御を行うことができる。

加えて、溝部１４ｃを開口面の上下方向における幅と左右方向における幅が異なる形状に形成し、溝部１４ｃの底部１４ｄを開口面の長手方向に延びる線状に形成しているため、開口面の上下方向における幅と左右方向における幅の比を必要に応じて変更することが可能であり、光の制御の自由度の向上を図ることができる。従って、必要な配光パターンに応じた光の制御の自由度が向上し、幻惑光の発生の防止効果を高めることができる。

上記には、透光レンズ１２Ａにおける中央部１４Ａの制御面１７ｄが縦断面形状で見て直線状に形成された例を示したが、制御面１７ｄの形状は直線状に限られることはなく、例えば、図９に示すように、光の出射方向に凸の円弧状であってもよく、また、図１０に示すように、光の出射方向に凹の円弧状であってもよい。

このように制御面１７ｄの形状を変更することにより、図９及び図１０に示すように、左右方向への出射角度の範囲Ａを光軸Ｓを基準とした２５°乃至５０°の範囲で所望の範囲とすることが可能である。従って、制御面１７ｄの形状を任意に設定することにより、光の制御の自由度の向上を図ることができる。

尚、上記した制御面の形状の変更については、制御面１７ｄに限られず、透光レンズ１２に形成される制御面１７ｂについても同様に行うことが可能である。

また、上記には、制御面１７ｂ、１７ｄをそれぞれ中央部１４、１４Ａに溝部１４ｂ、１４ｄを形成することにより構成する例を示したが、制御面は中央部に後方へ突出された突部を設け、該突部の外面を制御面として形成することも可能である。

以下に、このような突部の外面を制御面として形成した第１の例と第２の例を示す（図１１及び図１２参照）。

第１の例は、図１１に示すように、中央部１４Ｂに円錐状の突部１８を設け該突部１８の外面を制御面１８ａとして形成した例である。

中央部１４Ｂの入射面１６Ｂから突部１８に入射された光は、制御面１８ａによって出射角度が制御され、光軸Ｓを基準として左右方向への出射角度が２５°乃至５０°の範囲において出射される。左右方向への出射角度が２５°乃至５０°の範囲で出射される光は、主に、配光領域の左右方向における外周寄りの部分に達する。図１１中、範囲Ａは出射角度が２５°乃至５０°の範囲に含まれる範囲である。

第２の例は、図１２に示すように、中央部１４Ｃに上記した突部１８より突出量が大きな円錐状の突部１９を設け該突部１９の外面を制御面１９ａとして形成した例である。

中央部１４Ｃの入射面１６Ｃから突部１９に入射された光は、制御面１９ａによって出射角度が制御され、光軸Ｓを基準として左右方向への出射角度が２５°乃至５０°の範囲において出射される。このとき入射面１６Ｃから突部１９に入射され制御面１９ａに達した光は、該制御面１９ａで内面反射され制御面１９ａにおける別の部分から出射される。左右方向への出射角度が２５°乃至５０°の範囲で出射される光は、主に、配光領域の左右方向における外周寄りの部分に達する。図１２中、範囲Ａは出射角度が２５°乃至５０°の範囲に含まれる範囲である。

上記のように中央部１４Ｂ、１４Ｃの突部１８、１９の外面をそれぞれ制御面１８ａ、１９ａとして形成することにより光の出射角度を制御することも可能であり、光の制御の自由度の向上を図ることができる。

尚、突部の外面を制御面として形成する場合においても、溝部を形成する面を制御面とする場合と同様に、制御面を縦断面形状で見て外側に凸又は内側に凸の円弧状に形成することも可能である。但し、突部の外面を制御面として形成するよりも、溝部を形成する面を制御面とした場合の方が、レンズの薄肉化に貢献する。

上記した発明を実施するための最良の形態等において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。

図２乃至図１２と共に本発明車輌用灯具の最良の形態を、その比較例と共に示すものであり、本図は、車輌用灯具の概略分解斜視図である。レンズ体の背面図である。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。透光レンズにおける光路を示す概念図である。図７及び図８と共に透光レンズを示すものであり、本図は、背面図である。断面図である。光路を示す概念図である。制御面の形状例を示す概念図である。制御面の別の形状例を示す概念図である。中央部に設けた円錐状の突部の外面を制御面とした例を示す概念図である。中央部に設けた円錐状の突部の外面を制御面とした別の例を示す概念図である。

符号の説明

１…車輌用灯具、８…光源、１２…透光レンズ、１４…中央部、１５…導光部、１５ｂ…第２の出射面、１６…入射面、１７…第１の出射面、１７ｃ…曲面部、１２Ａ…透光レンズ、１４Ａ…中央部、１４ｃ…溝部、１５Ａ…導光部、１５ｆ…第２の出射面、１６Ａ…入射面、１７Ａ…第１の出射面、１７ｄ…制御面、１８…突部、１９…突部、Ｓ…光軸

Claims

発光ダイオードが用いられた光源と該光源から出射された光が入射され入射された光を所定の方向へ向けて出射する透光レンズとを備えた車輌用灯具であって、
前記透光レンズに、前記光源に対峙して位置する中央部と、該中央部の外周側に位置し入射された光を内部へ導く導光部とを設け、
前記中央部には、前記光源に対向し該光源から出射された光が入射する入射面と、該入射面から入射された光が出射される第１の出射面とが形成され、
前記導光部に内部へ導かれた光を出射する第２の出射面が形成され、
前記中央部の第１の出射面に光の出射角度を制御する制御面を形成し、
前記中央部に溝部を形成し、該溝部を形成する面を前記制御面とし、
前記溝部を光軸に直交する２方向における開口面の幅が異なる形状に形成し、
前記溝部の底部を開口面の長手方向に延びる線状に形成し、
前記溝部の開口面は、上下方向における幅が左右方向における幅より大きくされ、
前記溝部の左右両外側に曲面部が配置され、該曲面部から出射される光は前記溝部から出射される光より光軸に寄った方向に出射される
ことを特徴とする車輌用灯具。
前記溝部の開口面の左右方向における幅は、上下方向における中央が最大で、上下方向における中央から上に行くに従って漸次小さくなるように形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の車輌用灯具。
発光ダイオードが用いられた光源と該光源から出射された光が入射され入射された光を所定の方向へ向けて出射する透光レンズとを備えた車輌用灯具であって、
前記透光レンズに、前記光源に対峙して位置する中央部と、該中央部の外周側に位置し入射された光を内部へ導く導光部とを設け、
前記中央部には、前記光源に対向し該光源から出射された光が入射する入射面と、該入射面から入射された光が出射される第１の出射面とが形成され、
前記導光部に内部へ導かれた光を出射する第２の出射面が形成され、
前記中央部の第１の出射面に光の出射角度を制御する制御面を形成し、
前記中央部に前方へ突出した突部を形成し、該突部の外面を前記制御面とし、
前記制御面の縦断面形状を外側に凸の円弧状に形成し、
前記突部は、上下方向の長さが左右方向の幅より大きくされ、
前記突部の左右両外側に曲面部が配置され、該曲面部から出射される光は前記突部から出射される光より光軸に寄った方向に出射される
ことを特徴とする車輌用灯具。
前記制御面における光の左右方向への出射角度が光軸を基準として２５°乃至５０°となるようにされた
ことを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載の車輌用灯具。