JP5941383B2

JP5941383B2 - 車両用灯具

Info

Publication number: JP5941383B2
Application number: JP2012205206A
Authority: JP
Inventors: 徹明稲葉
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-09-19
Filing date: 2012-09-19
Publication date: 2016-06-29
Anticipated expiration: 2032-09-19
Also published as: JP2014060085A

Description

本発明は、車両に取り付けられる車両用灯具に関する。

車両用灯具の外観に変化を与えるために、車両用灯具ユニットの周囲に複数の発光部品を配置した車両用灯具が知られている（特許文献１参照）。

特開２００５−１３５６２５号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、複数の発光部品が必要となり、部品点数が多くなる。また、複数の発光部品の光源が直接外部から視認されてしまい、光源を外部から隠したいというデザイン上の要請に応えることが難しい。

そこで本発明は、少ない部品点数で、光源を隠したいというデザイン上の要請に応えることのできる車両用灯具を提供することを目的とする。

上記課題を解決することのできる本発明の車両用灯具は、
第一半導体光源と、
前記第一半導体光源から出射された光を灯具前方に向けて反射するリフレクタユニットと、
第二半導体光源と、
前記第一半導体光源が搭載される搭載部を有する光源台と、
前記搭載部の前方に配置され、灯具前後方向と交差する方向に延出する導光体と、を有し、
前記導光体は、入射部、第一出射部および第二出射部を備え、
前記第二半導体光源は、出射した光の少なくとも一部が前記入射部から前記導光体の内部に入射するように配置され、
前記導光体は、前記入射部から入射された光の一部が前記第一出射部から灯具前方に向けて出射されると共に、前記入射部から入射された光の他の一部が前記第二出射部から前記リフレクタユニットの一部に向けて出射されるように形成され、
前記リフレクタユニットの一部は、前記第二出射部から出射された光を灯具前方へ反射するように形成されていることを特徴とする。

本発明の車両用灯具において、前記リフレクタユニットは、前記第一半導体光源から出射された光を灯具前方に反射する第一反射面と、前記第二出射部から出射された光を灯具前方に反射する第二反射面とを有することが好ましい。

本発明の車両用灯具において、前記第二反射面は、前記第一反射面よりも前方に設けられ、前記導光体は、前方から見て前記第二半導体光源を覆うように配置されていることが好ましい。

本発明の車両用灯具において、前記入射部は、前記第二半導体光源の前方に配置され、
前記導光体は、前記入射部の前方に内面反射部を有することが好ましい。

本発明の車両用灯具において、前記第一半導体光源と前記第二半導体光源は、共通の光源台に搭載されていることが好ましい。

本発明の車両用灯具によれば、一つの第二半導体光源からの光を、導光体の第一出射部とリフレクタユニットとで灯具前方に出射させることができるので、少ない部品点数で複数箇所を光らせることができる。さらに、第一半導体光源が搭載された光源台の搭載部の前方に導光体が配置されているので、前方から第一半導体光源を直接視認しづらくすることができ、デザイン上の要請に応えることができる。

本実施形態に係る車両用灯具の断面図である。アウタカバーを取り外した状態で示す車両用灯具の斜視図である。導光体の断面図である。第一半導体光源の点灯時における光路を示す車両用灯具の断面図である。第二半導体光源の点灯時における光路を示す車両用灯具の断面図である。他の実施形態に係る車両用灯具の断面図である。

以下、本発明に係る車両用灯具の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る車両用灯具の断面図である。図２は、本実施形態に係る車両用灯具のアウタカバーを取り外した状態の斜視図である。本実施形態に係る車両用灯具１０は、フォグランプ機能とイルミネーションランプ機能を備えた灯具である。

図１および図２に示すように、車両用灯具１０は、ハウジング１１を備えている。このハウジング１１は、円筒部１３と、この円筒部１３の一端側を塞ぐ底部１４とを有する有底円筒状に形成されている。このハウジング１１には、前方側における円筒部１３の開口部分を覆うように、素通し状のアウタカバー１２が取り付けられている。なお、本例において、前方とは、車両用灯具１０におけるアウタカバー１２側（図１の左方向）であり、後方とは、前方と反対のハウジング１１側（図１の右方向）である。

アウタカバー１２は、例えば、ハウジング１１の円筒部１３に接着固定されて取り付けられている。アウタカバー１２をハウジング１１に取り付けることで、車両用灯具１０の内部に、密閉された灯室Ｓが形成されている。

ハウジング１１の底部１４には、灯室Ｓ側に、光源台２１が固定されている。この光源台２１は、熱伝導率のよい例えば金属材料から形成されたもので、灯室Ｓ内における上方側に配置されている。

この光源台２１の下面は、第一搭載部（搭載部）２１ａとされている。この第一搭載部２１ａには、第一半導体光源２３が固定されている。この第一半導体光源２３は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）からなるフォグランプ用の光源であり、下方へ向かって光を出射する。

また、光源台２１の前面は、第二搭載部２１ｂとされている。この第二搭載部２１ｂには、第二半導体光源２５が固定されている。この第二半導体光源２５も、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）からなるイルミネーションランプ用の光源であり、前方へ向かって光を出射する。このように、第一半導体光源２３および第二半導体光源２５は、共通の光源台２１に搭載されている。

アウタカバー１２と反対側の底部１４の外面側には、複数のフィン１５からなるヒートシンク１６が設けられている。第一半導体光源２３および第二半導体光源２５で発生した熱は、光源台２１を介してヒートシンク１６に伝達され、ヒートシンク１６の各フィン１５から外部へ放熱される。

また、ハウジング１１の底部１４には、第一半導体光源２３および第二半導体光源２５への給電制御を行う電気・電子部品が実装された回路基板５１が取り付けられている。この回路基板５１には、給電線や制御信号線であるケーブル５２が接続されており、このケーブル５２は、ハウジング１１の底部１４に形成された引出孔５３から外部に引き出されている。また、この引出孔５３には、ケーブル５２に装着されたガスケット５４が嵌め込まれており、このガスケット５４によってケーブル５２と引出孔５３との間がシールされている。

灯室Ｓ内には、光源台２１の下方側に、リフレクタユニット３１が設けられている。このリフレクタユニット３１は、断面が放物線を基調とする自由曲面からなる第一反射面３２と、第二反射面３３とを有している。

第一反射面３２は、その焦点が第一半導体光源２３近傍に位置し、その軸線が灯具の前後方向を向くように、形成されている。これにより、車両用灯具１０は第一半導体光源２３からの光によってフォグランプとしての機能を実現する。

また、図２に示したように本実施形態において、第二反射面３３は第一反射面３２の前方の下部に設けられている。より具体的には、第二反射面３３は第一反射面３２の下部の前方端部に、上方に凸の湾曲した形状に形成されている。なお、図２において説明のために第二反射面３３にはハッチングを施している。

また図１に示したように、第一半導体光源２３が搭載された第一搭載部２１ａの前方には、導光体４１が配置されている。導光体４１は、灯具前後方向と交差する方向に延出する部材であり、第二半導体光源２５を覆うように配置されている。

この導光体４１は、内面での全反射を利用して、内部に導光された光によってほぼ全体が発光するように構成されたものである。例えば導光体４１は、透明アクリル樹脂などから形成することができる。

図３は、本実施形態に係る車両用灯具に設けられた導光体４１および第二半導体光源２５の断面図である。図３に示すように、導光体４１は、入射部４２と、第一出射部４３と、第二出射部４４と、内面反射部４５とを備えている。入射部４２は、第二半導体光源２５の前方に、第二半導体光源２５の出射面と向かい合う位置に配置されている。これにより、入射部４２は第二半導体光源２５からの光Ｌ２，Ｌ３を導光体４１の内部へ導く。

内面反射部４５は、第二半導体光源２５と入射部４２とを結んだ直線上に形成されており、第二半導体光源２５から入射部４２に入射された光Ｌ２，Ｌ３を導光体４１の内部の広い範囲に反射させて第一出射部４３および第二出射部４４へ導く。図示の例では、内面反射部４５は入射部４２に入射された光Ｌ２，Ｌ３を、灯具前後方向に交差する方向に分散するように反射する。内面反射部４５で反射された光Ｌ２，Ｌ３は導光体４１の内面で反射を繰り返し、第一出射部４３および第二出射部４４に入射する。

本実施形態において第一出射部４３は、導光体４１の前方側の面に設けられた複数の点刻である（図２参照）。導光体４１の内部を導かれてきた光の一部Ｌ２は、この第一出射部４３から灯具の前方側へ出射される。

第二出射部４４は、リフレクタユニット３１の第二反射面３３と向かい合うように、導光体４１の下端に設けられている。第二出射部４４は、入射部４２に入射されて導光体４１の内部を導光されてきた光Ｌ３を、リフレクタユニット３１の第二反射面３３に向けて出射する。

次に、上記構成の車両用灯具１０における第一半導体光源２３および第二半導体光源２５の光路について説明する。図４は第一半導体光源２３の光路を示す図であり、図５は、第二半導体光源２５の光路を示す図である。

車両用灯具１０をフォグランプとして機能させる場合は、第一半導体光源２３を点灯する。図４に示すように、第一半導体光源２３から出射した光Ｌ１は、リフレクタユニット３１の第一反射面３２で反射されて略平行光として灯具前方へ出射する。このようにして、車両用灯具１０をフォグランプとして機能させることができる。

また、車両用灯具１０をイルミネーションランプとして機能させる場合は、第二半導体光源２５を点灯する。すると、図５に示すように、第二半導体光源２５から出射された光Ｌ２，Ｌ３は、入射部４２から導光体４１の内部へ入射し、内面反射部４５で導光体４１の延在方向（灯具前後方向と交差する方向）へ向けて反射される。これにより、第二半導体光源２５からの光は導光体４１の内面で全反射を繰り返し、導光体４１の略全体に光Ｌ２，Ｌ３が導光される。

導光体４１内部に導光された光の一部Ｌ２は、導光体４１の前面に設けられた第一出射部４３から灯具前方へ向けて出射される。このとき、本実施形態においては第一出射部４３が導光体４１の前面に複数設けられた点刻によって構成されている。このため、車両用灯具１０を前方から見ると、導光体４１の前面に離散的な高輝度の点が見える。これにより意匠性に優れた車両用灯具１０が提供される。

また、導光体４１内部に導光された光の他の一部Ｌ３は、導光体４１の下端に設けられた第二出射部４４からリフレクタユニット３１の第二反射面３３に向けて出射される。第二出射部４４から出射した光Ｌ３は、第二反射面３３によって灯具前方に向けて反射される。

以上より、第二半導体光源２５を点灯させると、灯具を前方から見たときに、導光体４１全体がぼんやりと光り、複数の点刻状の第一出射部４３が離散的に明るく光り、またリフレクタユニット３１の第二反射面３３が明るく光っているように見える。これにより、第二半導体光源２５を点灯すると車両用灯具１０をイルミネーションランプとして機能させることができる。

なお、図４，５に示したように、第二反射面３３は灯具前後方向に関して、第一半導体光源２３よりも前方側、かつ、導光体４１の第二出射部４４よりも後方側に位置されている。これにより以下のように、第一半導体光源２３の光Ｌ１によって対向車のドライバーへグレアを与えにくく、かつ、第二半導体光源２５の光Ｌ３によって車両用灯具１０の被視認性を高めることができる。

前述したように、第二反射面３３は第一半導体光源２３よりも前方側に位置され、また上方に凸となるように湾曲した形状とされている。このため図４に示したように、第一半導体光源２３からの光Ｌ４が第二反射面３３に入射したとき、この光Ｌ４は例えば、水平軸に対して上方に５０°〜７０°の広い角度範囲に拡散するように反射される。これにより第一半導体光源２３を点灯させたときでも、対向車のドライバーには第一半導体光源２３からの光Ｌ４が到達しにくく、また、強度の弱い光が照射されることになる。これにより、第一半導体光源２３から第二反射面３３で反射した光が対向車のドライバーにグレアを与えることが抑制されている。

また、第二反射面３３を導光体４１の第二出射部４４よりも後方側に配置したことにより、第二半導体光源２５からの光Ｌ３を第二反射面３３によって、水平軸に対して例えば３°〜７°程度上方に向けて反射するように構成されている。これにより、対向車のドライバーに第二半導体光源２５からの光Ｌ３を到達させやすく、被視認性の高い車両用灯具１０を提供することができる。

また、導光体４１の第二出射部４４から出射された光Ｌ５が、リフレクタユニット３１の第一反射面３２に入射した場合には、第一反射面はこの光Ｌ５を水平軸に対して６０°以上の角度となるように反射させる。これにより、対向車のドライバーには第一反射面３２からの反射光Ｌ５が到達しにくい。このため、第二半導体光源２５を点灯しても、車両用灯具１０を前方側から見たときに、第一反射面３２は光っているようには見えにくい。

以上、説明したように、本実施形態に係る車両用灯具１０によれば、第一半導体光源２３を点灯することにより、車両用灯具１０をフォグランプとして機能させることができる。また、第二半導体光源２５を点灯することにより、イルミネーションランプとして機能させることができる。なお、第二半導体光源２５から導光体４１に入射し第二出射部４４から出射された光を、リフレクタユニット３１の第二反射面３３にのみ入射させて、灯具前方に出射させてもよい。

このとき、一つの第二半導体光源２５によって、導光体４１の複数の第一出射部４３と、リフレクタユニット３１の第二反射面３３という、複数箇所を光らせることができる。つまり、少ない部品点数で複数箇所を光らせることができる。さらに、正面から車両用灯具１０を見たときに、第一半導体光源２３が搭載された光源台２１の第一搭載部２１ａの前方に導光体４１が配置されている。これにより、第一半導体光源２３を導光体４１で前方側から遮蔽することができ、外部から第一半導体光源２３を隠すことができる。これにより、光源を隠したいというデザイン上の要請に応えることができる。

また本実施形態において、上述したようにリフレクタユニット３１の第一反射面３２と第二反射面３３がそれぞれ別の反射面として形成されている。これにより、第一反射面３２によってフォグランプ機能を実現し、第二反射面３３によってイルミネーションランプ機能の一部を実現するように、第一反射面３２および第二反射面３３をそれぞれ所望の形状に形成できる。このため、フォグランプ機能を実現するための第一反射面３２がイルミネーションランプ機能に悪影響を及ぼしにくく、イルミネーションランプ機能を実現するための第二反射面３３がフォグランプ機能に悪影響を及ぼしにくい。

また、リフレクタユニット３１の第二反射面３３は第一反射面３２よりも前方に配置されている。このため、リフレクタユニット３１を前方に向かって拡がる形状とした場合、第二反射面３３を大きな形状に形成しやすい。これにより、車両用灯具１０を前方から見たときに、第二半導体光源２５からの光によって広範囲が発光しているように見せることができる。これにより、車両用灯具１０の意匠性を高めることができる。

さらに、導光体４１の入射部４２の前方に内面反射部４５を設けたことで、この内面反射部４５によって導光体４１の広い範囲に光Ｌ２，Ｌ３を導光させることができる。これにより、導光体４１の前面の第一出射部４３を広い範囲に形成して、車両用灯具１０の被視認性を高めることができる。また、第一出射部４３の設計の自由度が高まり、優れた意匠性を有する車両用灯具１０を提供することができる。

第一半導体光源２３と第二半導体光源２５とを、共通の光源台２１に搭載した。これにより、共通の光源台２１を介してヒートシンク１６に熱的に接続し、第一半導体光源２３および第二半導体光源２５を効率的に冷却することができる。

次に、本発明の他の実施形態に係る車両用灯具１０Ａについて説明する。図６は、他の実施形態に係る車両用灯具の断面図である。
図６に示すように、この車両用灯具１０Ａでは、光源台２１の上部に灯具前方へ延出する延出部６１が形成されている。この延出部６１の下面が、第二半導体光源２５が搭載される第二搭載部２１ｂとされている。この第二搭載部２１ｂに搭載された第二半導体光源２５は、下方へ向けて光を照射する。

この第二半導体光源２５の下方側で、第一半導体光源２３が搭載された第一搭載部２１ａの前方に導光体４１Ａが配置されている。この導光体４１Ａは灯具前後方向と交差する方向に延出する板状に形成されている。この導光体４１Ａは最も広い面が灯具の前後方向を向くように配置されている。

導光体４１Ａのうち、第二半導体光源２５と対向する上側端面が入射部４２とされている。また、この導光体４１Ａは、前面に複数の第一出射部４３が形成され、入射部４２と反対側の下側端面に第二出射部４４が形成されている。

このような他の実施形態に係る車両用灯具１０Ａにおいても、フォグランプとして機能させる場合は、第一半導体光源２３を点灯する。第一半導体光源２３から出射された光Ｌ１が、リフレクタユニット３１の第一反射面３２で平行光として灯具前方へ向けて反射される。

また、車両用灯具１０Ａをイルミネーションランプとして機能させる場合は、第二半導体光源２５を点灯する。第二半導体光源２５から出射された光Ｌ２，Ｌ３は入射部４２から導光体４１Ａの内部へ導光される。

導光体４１Ａの内部へ導光された光の一部Ｌ２は、導光体４１Ａ内部で全反射を繰り返し、第一出射部４３から灯具前方へ向けて出射される。また、導光体４１Ａの内部へ導光された光の他の一部Ｌ３は、第二出射部４４からリフレクタユニット３１の第二反射面３３へ向けて出射される。この光Ｌ３は第二反射面３３で灯具前方へ向けて反射される。

これにより、第二半導体光源２５を点灯すると、車両用灯具１０Ａを前方から見たときに、導光体４１Ａの第一出射部４３およびリフレクタユニット３１の第二反射面３３とが光っているように見える。このようにして、車両用灯具１０Ａをイルミネーションランプとして機能させることができる。

このように、他の実施形態に係る車両用灯具１０Ａにおいても、フォグランプ機能およびイルミネーション機能を実現することができる。また、一つの第二半導体光源２５からの光Ｌ２，Ｌ３によって、導光体４１Ａの複数の第一出射部４３およびリフレクタユニット３１の第二反射面３３とを光らせることができる。つまり、少ない部品点数で複数箇所を光らせることができる。

さらに、車両用灯具１０Ａを前方から見たとき、第一半導体光源２３が搭載された光源台２１の第一搭載部２１ａが導光体４１Ａで覆われている。これにより、灯具前方側から第一半導体光源２３を遮蔽することができ、光源を隠したいというデザイン上の要請に応えることができる。

なお、本発明の車両用灯具は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。

例えば、上記実施形態では、フォグランプ機能とイルミネーション機能とを有する車両用灯具を例示して説明したが、本発明はこれに限らない。例えば車両用灯具として、前照灯や標識灯などの各種の灯具に適用可能である。

この場合例えば、フォグランプ機能を実現するための第一半導体光源２３の光Ｌ１を、ロービームランプ、ハイビームランプあるいはブレーキランプなどに用いても良い。また、イルミネーションランプ機能を実現するための第二半導体光源２５からの光Ｌ２，Ｌ３を、ＤＲＬ（Daytime Running Lamp）、クリアランスランプあるいはターンシグナルランプなどに用いても良い。なお、用途に応じてリフレクタ３１の形状を適宜変更したり、導光部材や投影レンズなどを追加してもよい。

また、上記実施形態では、第一反射面３２と第二反射面３３とを一体に有するリフレクタユニット３１を用いたが、第一反射面３２と第二反射面３３とは、別体であっても良い。この場合、第二反射面３３は、第一反射面３２から離れた位置に設けられていても良く、このように、第二反射面３３を第一反射面３２から離間させることにより、第二反射面３３を、第一反射面３２の形状とは異なる形状に形成することができ、意匠性を高めることができる。

これとは逆に、リフレクタユニット３１の単一の反射面によって、第一半導体光源２３からの光を反射してフォグランプ機能を実現し、同一の反射面の一部によって第二出射部４４からの光を反射してイルミネーションランプ機能を実現してもよい。

また、導光体４１，４１Ａとしては、第一半導体光源２３が搭載された第一搭載部２１ａの前方に配置され、灯具前後方向と交差する方向に延出するものであればいかなる形状であっても良い。導光体４１，４１Ａの形状としては、例えば、正面視で、半円形状、扇形状、矩形状あるいは多角形状などでも良く、また、板状、チューブ状あるいは球状、あるいはこれらを組み合わせた形状であっても良い。

また、第一出射部４３を導光体４１の前面に設けた複数の点刻として説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、第一出射部４３は、ステップや凹凸、溝などで構成してもよい。また、複数の第一出射部４３を等間隔に配列させたり、規則的な任意の配列をもって配置させてもよい。このように第一出射部４３の形状や配置位置を適宜選択することにより、導光体４１の外観意匠を様々に変更することができる。

１０，１０Ａ；車両用灯具、２１；光源台、２１ａ；第一搭載部（搭載部）、２３；第一半導体光源、２５；第二半導体光源、３１；リフレクタユニット、３２；第一反射面、３３；第二反射面、４１，４１Ａ；導光体、４２；入射部、４３；第一出射部、４４；第二出射部、４５；内面反射部

Claims

第一半導体光源と、
前記第一半導体光源から出射された光を灯具前方に向けて反射するリフレクタユニットと、
第二半導体光源と、
前記第一半導体光源が搭載される搭載部を有する光源台と、
前記搭載部の前方に配置され、灯具前後方向と交差する方向に延出する導光体と、を有し、
前記導光体は、入射部、第一出射部および第二出射部を備え、
前記第二半導体光源は、出射した光の少なくとも一部が前記入射部から前記導光体の内部に入射するように配置され、
前記導光体は、前記入射部から入射された光の一部が前記第一出射部から灯具前方に向けて出射されると共に、前記入射部から入射された光の他の一部が前記第二出射部から前記リフレクタユニットの一部に向けて出射されるように形成され、
前記リフレクタユニットの一部は、前記第二出射部から出射された光を灯具前方へ反射するように形成されていることを特徴とする車両用灯具。
前記リフレクタユニットは、前記第一半導体光源から出射された光を灯具前方に反射する第一反射面と、前記第二出射部から出射された光を灯具前方に反射する第二反射面とを有することを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
前記第二反射面は、前記第一反射面よりも前方に設けられ、前記導光体は、前方から見て前記第二半導体光源を覆うように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用灯具。
前記入射部は、前記第二半導体光源の前方に配置され、
前記導光体は、前記入射部の前方に内面反射部を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用灯具。
前記第一半導体光源と前記第二半導体光源は、共通の光源台に搭載されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の車両用灯具。