JP2002184212A - Led車両用灯具 - Google Patents

Led車両用灯具

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のLEDランプを光源として採用した車
両用灯具では、LEDランプからの直射光が強く認識さ
れて発光面が斑点状になる問題点を生じ、加えて、照射
角が狭いので使用数も増えコストアップするものと成っ
ていた。 【解決手段】 本発明により、LEDランプ2を第一焦
点とし長軸YをLEDランプの光軸Xに略直交する回転
楕円面とした楕円系反射面3の複数を放射状に組合わせ
て照射方向側から覆い、それぞれの楕円系反射面3の第
二焦点に対応しては第二焦点を焦点として照射方向を前
記LEDランプの光軸と略平行とする回転放物面とする
放物系反射面4が設けられ、放物系反射面4の照射方向
側には配光形成用レンズ5が設けられているLED車両
用灯具とすることで、LEDランプの正面に集中する光
を、均一な明るさでの面積の拡大を可能とし課題を解決
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は車両用灯具に関する
ものであり、詳細には、ストップランプ、テールランプ
など信号用の車両用灯具であって、且つ、光源としてL
EDランプが採用されている車両用灯具の構成に係るも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来の、この種のLED車両用灯具90
の構成の例を示すものが図5であり、光源として採用さ
れたLEDランプ91の周囲を取囲んで、例えば、この
LEDランプ91のチップの位置の近傍を焦点とする回
転放物面とした反射板92が取付けられている。そし
て、前記LEDランプ91と反射板92とを覆っては、
凸レンズカット93aなどが施されたレンズ93が設け
られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の構成のLED車両用灯具90においては、LE
Dランプ91が光軸X方向に狭い角度αのビーム状に光
を放射する特性を持つものであることから、反射板92
に反射する光量は少なく、実質的にはほとんど効果がな
い。従って、レンズ93を見る場合には、光軸X方向に
放射される直射光のみが強く認識され、これによりレン
ズ93の面が斑点状に光輝して見栄えを損う問題点を生
じている。
【0004】また、上記のように発光が狭い角度αのビ
ーム状に行われることで、1つのLEDランプ91から
照射されるレンズ93面の範囲が狭く、レンズ93の前
面を光輝させるためには多数のLEDランプ91が必要
となり、LED車両用灯具90にコストアップを生じる
問題点も併せて生じている。
【0005】ここで、上記問題点の解決のためには、L
EDランプ91からのビームが充分に拡がるまで、LE
Dランプ91とレンズ93との距離を長く設定する手段
が考えられるが、この場合には、LED車両用灯具90
の奥行が深いものと成り、例えば、白熱電球と反射鏡と
を併用する車両用灯具と同等、或は、それ以上のものと
成り、LEDランプ91を光源とする目的、即ち、車両
用灯具の薄型化などが不可能となり目的も失われる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】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、LEDラン
プを光源とし、該LEDランプを第一焦点とし長軸をこ
のLEDランプの光軸に略直交する回転楕円面とした楕
円系反射面の複数を放射状に組合わせて照射方向側から
覆うと共に、それぞれの楕円系反射面の第二焦点に対応
してはこの第二焦点を焦点として照射方向を前記LED
ランプの光軸と略平行とする回転放物面とする放物系反
射面が設けられ、それぞれの前記放物系反射面の照射方
向側には略凸レンズ状とした配光形成用レンズが設けら
れていることを特徴とするLED車両用灯具、および、
LEDランプを光源とし、該LEDランプを第一焦点と
し長軸をこのLEDランプの光軸に略直交する楕円と、
この楕円の第二焦点を焦点とし軸を前記光軸に略平行と
する放物線とを想定し、この楕円とを放物線とを前記L
EDランプの光軸を軸として回転して外軸回転楕円系反
射面と外軸回転放物系反射面とを形成し、前記外軸回転
放物系反射面の照射方向側には略ドーナツ状シリンドリ
カルレンズが配光形成用レンズとして設けられているこ
とを特徴とするLED車両用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および図2に示すも
のは本発明に係るLED車両用灯具1の第一実施形態で
あり、この第一実施形態ではLED車両用灯具1は、1
つのLEDランプ2と、複数の楕円系反射面3と、前記
楕円系反射面3と同数とした放物系反射面4と、同じく
楕円系反射面3と同数とした配光形成用レンズ5とから
構成されている。尚、この第一実施形態では、上記に加
えて直射レンズ6、および、この直射レンズに対応する
配光形成用レンズ5も設けられているが、これらについ
ては後に詳細に説明を行うものとする。
【0008】前記LEDランプ2は照射方向をこの車両
用灯具1の照射方向と略同一とするように光軸Xが設定
されて適宜な基板上などに取付けられている。また、前
記楕円系反射面3は、楕円を長軸Yで回転させた回転楕
円面を前記長軸に沿う方向に切断した形状とされ、そし
て、この第一実施形態においては前記長軸Yが前記光軸
Xに直交し、且つ、第一焦点f1を前記LEDランプ2
の発光源2aに一致させて設置されている。
【0009】ここで、本発明では前記楕円系反射面3の
複数を設けるものであり、それぞれの楕円系反射面3は
第一焦点f1を共有するようにして組合せが行われる。
尚、図1は楕円系反射面3の4個が組合わされ、それぞ
れの楕円系反射面3はお互いが長軸Yを90゜間隔とし
て組合わされているが、本発明は楕円系反射面3の数お
よび組合せが行われる角度などを限定するものではな
い。
【0010】上記のように組合せが行われた複数の楕円
系反射面3は前記LEDランプ2を照射方向側から覆う
ようにして設けられる。よって、LEDランプ2から放
射される光は、それぞれの楕円系反射面3の第二焦点f
2の位置に光源像を結像させるものと成る。
【0011】また、前記放物系反射面4は、回転軸Zを
前記光軸Xと平行とし、且つ、それぞれの前記楕円系反
射面3の第二焦点f2を焦点とする回転放物面として形
成されている。尚、このときには前記楕円系反射面3の
適宜の外側に設けられ、放物系反射面4からの反射光が
楕円系反射面3に遮蔽されることがないようにされてい
る。
【0012】上記の構成としたことで、LEDランプ2
から放射される光はそれぞれの楕円系反射面3で捕捉さ
れ、それぞれの楕円系反射面3の第二焦点f2に収束
し、そして、それぞれの放物系反射面4により照射方向
に平行光線として投射されるものと成る。よって、放物
系反射面4からの光束に例えば凸レンズなど適宜な拡散
作用を有する配光形成用レンズ5を設置すれば、LED
車両用灯具1としての配光特性が形成される。
【0013】尚、上記は、説明を簡便化し理解を容易と
するために、1つのLEDランプ2における楕円系反射
面3、放物系反射面4および配光形成用レンズ5の構成
を説明したが、実際に実施に当っては、LED車両用灯
具1の全体の発光面積などは車両のデザインなどとの兼
合いで定められるものであるので、1つのLED車両用
灯具1に対して複数のLEDランプ2を配置し、それぞ
れのLEDランプ2に対して同様の構成を設け、発光面
積を拡大することは自在である。
【0014】以上の構成としたことで、本発明のLED
車両用灯具1は、LEDランプ2から放射される光の最
も照度の高い部分を、楕円系反射面3により、この楕円
系反射面3が設けられた数に分割し、その分割が行われ
たものを前記放物系反射面4で発光面積を拡げる状態と
して配光形成用レンズ5を介し照射方向に投射するもの
と成るので、1個のLEDランプ2に対して発光面積の
拡大ができ、LED車両用灯具1におけるLEDランプ
2の使用数の低減が可能となると共に、例えば従来例で
生じていた光軸X方向に強く光が集中し、斑点状に見え
るなどを解消できるものと成る。
【0015】次いで、前記直射レンズ6、および、これ
に付属させられる配光形成用レンズ5について説明す
る。前記直射レンズ6はLEDランプ2の光軸X上に設
けられるものであって、前記楕円系反射面3とLEDラ
ンプ2からの光をほぼ等分に分け合う。即ち、前記楕円
系反射面3の設けられる数が4個である場合には、直射
レンズ6はLEDランプ2からの光の約5分の1を透過
する口径として設定されている。
【0016】また、前記配光形成用レンズ5は、この第
一実施形態では前記放物系反射面4に対応して設けられ
たものと同じものとされて、デザイン的な統一が図られ
ている。ここで、再度、直射レンズ6について説明を行
えば、この直射レンズ6はLEDランプ2から入射され
た光を配光形成用レンズ5の全面に拡散する適宜な曲率
とされて、点灯状態を見るときには全ての配光形成用レ
ンズ5が均一な明るさとして光輝し、観視者に違和感を
生じさせないようにしている。
【0017】このように、直射レンズ6と、これに対応
する配光形成用レンズ5を設けたことで、例えば楕円系
反射面3が6個などの場合には、これに対応する配光形
成用レンズ5の配置はリング状となり、中抜け感を生じ
ていたものを、直射レンズ6を設けることで上記したリ
ング状の中央にも配光形成用レンズ5を設けられるもの
とし、美観を向上させるものである。
【0018】図3は本発明に係るLED車両用灯具1の
第二実施形態であり、上記の第一実施形態では、楕円系
反射面3の長軸YはLEDランプ2の光軸Xに直交し、
放物系反射面4の回転軸Zは光軸Xに平行なものとして
説明した。しかしながら、本発明はこれを限定するもの
ではなく、例えば図3に示すように少なくとも一部の楕
円系反射面3の長軸Yを光軸Xに対して傾けて交差さ
せ、そして、放物系反射面4の回転軸Zを長軸Yと直交
させることで、一部の配光形成用レンズ5が照射方向に
対して傾くようにして、照射角の拡大、或は、デザイン
的な変化を与えるものとしても良いものである。
【0019】図4は、本発明に係るLED車両用灯具1
の第三実施形態であり、この第三実施形態でも1つのL
EDランプ2に対して楕円系反射面と放物系反射面と配
光形成用レンズとが設けられるものである点は、前の第
一実施形態、第二実施形態と同様である。
【0020】しかしながら、前記第一実施形態(および
第二実施形態、以下同じ)では、第一焦点f1をLED
ランプ2の光軸X上に位置させる楕円を、この光軸Xと
略直交する長軸Yで回転させて楕円系反射面を得ていた
が、この第三実施形態では、第一焦点f1をLEDラン
プ2の光軸X上に位置させる楕円を光軸Xで回転させて
外軸回転楕円系反射面13としている。
【0021】また、放物系反射面においても、第一実施
形態では楕円系反射面の第二焦点f2を通り光軸Xと略
平行となる回転軸Zで放物線を回転させ放物系反射面を
得ていたが、この第三実施形態では、外軸回転楕円系反
射面13のときと同様に上記の放物線を光軸Xで回転さ
せて外軸回転放物系反射面14としている。また、配光
形成用レンズにおいても、凸レンズ状とした断面形状を
光軸Xで回転させドーナツ状シリンドリカルレンズ15
としている。即ち、この第三実施形態の形状は、図2に
示した第一実施形態の断面形状を光軸Xで回転させたも
のと成る。
【0022】このように外軸回転楕円系反射面13と、
外軸回転放物系反射面14と、ドーナツ状シリンドリカ
ルレンズ15から構成したことで、LEDランプ2から
放射した光は外軸回転楕円系反射面13で反射され、第
二焦点f2にリング状に収束するものと成る。そして、
その第二焦点f2に収束されたリング状の光を同じくリ
ング状の外軸回転放物系反射面14で反射を行うと、前
記LEDランプ2を中心とするリング状の平行光線が得
られ、この平行光線をドーナツ状シリンドリカルレンズ
15で拡散することで配光特性を得るものである。尚、
この第三実施形態における作用、効果は第一実施形態と
ほぼ同様であるので、ここでの詳細な説明は省略する。
【0023】このときにも、点灯時にはドーナツ状シリ
ンドリカルレンズ15の部分のみが光輝し、第一実施形
態と同様に中抜け感を生じるものと成るので、第一実施
形態と同様に、直射レンズ6および配光形成用レンズ5
を設け、ドーナツ状シリンドリカルレンズ15の中央で
も発光するものとして、中抜け感を生じるのを防止し、
美観の向上を図るなどは自在である。
【0024】
【発明の効果】以上に説明したように本発明により、L
EDランプを光源とし、該LEDランプを第一焦点とし
長軸をこのLEDランプの光軸に略直交する回転楕円面
とした楕円系反射面の複数を放射状に組合わせて照射方
向側から覆うと共に、それぞれの楕円系反射面の第二焦
点に対応してはこの第二焦点を焦点として照射方向を前
記LEDランプの光軸と略平行とする回転放物面とする
放物系反射面が設けられ、それぞれの前記放物系反射面
の照射方向側には略凸レンズ状とした配光形成用レンズ
が設けられているLED車両用灯具、若しくは、LED
ランプを光源とし、該LEDランプを第一焦点とし長軸
をこのLEDランプの光軸に略直交する楕円と、この楕
円の第二焦点を焦点とし軸を前記光軸に略平行とする放
物線とを想定し、この楕円とを放物線とを前記LEDラ
ンプの光軸を軸として回転して外軸回転楕円系反射面と
外軸回転放物系反射面とを形成し、前記外軸回転放物系
反射面の照射方向側には略ドーナツ状シリンドリカルレ
ンズが配光形成用レンズとして設けられているLED車
両用灯具としたことで、1つのLEDランプからの光を
楕円系反射面で分割若しくはリング状に展開し、更に、
放物系反射面で面積を拡げる構成として、正面に光が集
中するLEDランプの特性を緩和して発光面が斑点状に
光輝するのを防止すると共に、1つのLEDランプで光
輝させることのできる面積を広くしてLEDランプの使
用数も低減可能とし、この種のLED車両用灯具の性能
向上とコストダウンと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LED車両用灯具の第一実施形
態を示す正面図である。
【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LED車両用灯具の第二
実施形態を示す断面図である。
【図4】 同じく本発明に係るLED車両用灯具の第三
実施形態を示す正面図である。
【図5】 従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
1……LED車両用灯具 2……LEDランプ 3……楕円系反射面 4……放物系反射面 5……配光形成用レンズ 6……直射レンズ 13……外軸回転楕円系反射面 14……外軸回転放物系反射面 15……ドーナツ状シリンドリカルレンズ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 LEDランプを光源とし、該LEDラン
    プを第一焦点とし長軸をこのLEDランプの光軸に略直
    交する回転楕円面とした楕円系反射面の複数を放射状に
    組合わせて照射方向側から覆うと共に、それぞれの楕円
    系反射面の第二焦点に対応してはこの第二焦点を焦点と
    して照射方向を前記LEDランプの光軸と略平行とする
    回転放物面とする放物系反射面が設けられ、それぞれの
    前記放物系反射面の照射方向側には略凸レンズ状とした
    配光形成用レンズが設けられていることを特徴とするL
    ED車両用灯具。
  2. 【請求項2】 LEDランプを光源とし、該LEDラン
    プを第一焦点とし長軸をこのLEDランプの光軸に略直
    交する楕円と、この楕円の第二焦点を焦点とし軸を前記
    光軸に略平行とする放物線とを想定し、この楕円とを放
    物線とを前記LEDランプの光軸を軸として回転して外
    軸回転楕円系反射面と外軸回転放物系反射面とを形成
    し、前記外軸回転放物系反射面の照射方向側には略ドー
    ナツ状シリンドリカルレンズが配光形成用レンズとして
    設けられていることを特徴とするLED車両用灯具。
  3. 【請求項3】 前記楕円系反射面又は外軸回転楕円系反
    射面の前記LEDランプの光軸上となる位置には直射レ
    ンズが設けられ、この直射レンズの前方には略凸レンズ
    状とした配光形成用レンズが設けられていることを特徴
    とする請求項1又は請求項2記載のLED車両用灯具。
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