JP2008135315A - ランプ - Google Patents
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Abstract
【課題】フィラメント型ランプと形状寸法を同等として置き換えを可能とし、レンズの形状を複雑にすることなく、発光素子からの光をムラなく効率良く前方に照射することができるランプの提供を目的とする。
【解決手段】レンズ前方に向かうに従って幅径が拡大しレンズ体底部方向から発射されてレンズ体内を透過する発光を上記レンズ体の周壁で全反射させてレンズ体前方へと放射させる全反射レンズ2と、上記レンズ体底部に配置され上記全反射レンズによりレンズ体前方へと放射される発光を発射する第1の発光部4と、上記レンズ体の外周囲に配置され上記レンズ体の外周壁に反射される発光を発射する第2の発光部6とを回路基板上に4組配設する。
【選択図】図2
【解決手段】レンズ前方に向かうに従って幅径が拡大しレンズ体底部方向から発射されてレンズ体内を透過する発光を上記レンズ体の周壁で全反射させてレンズ体前方へと放射させる全反射レンズ2と、上記レンズ体底部に配置され上記全反射レンズによりレンズ体前方へと放射される発光を発射する第1の発光部4と、上記レンズ体の外周囲に配置され上記レンズ体の外周壁に反射される発光を発射する第2の発光部6とを回路基板上に4組配設する。
【選択図】図2
Description
本発明は、車両に用いられるブレーキランプ等のランプに係り、特に従来の電球の代わりにLED(発光ダイオード)等の発光素子を用いることで長寿命としつつ配光性や明るさについても満足する性能を発揮することができるランプに関するものである。
従来、ブレーキランプを始め車両用のランプにはフィラメント型ランプが用いられていて、このフィラメント型ランプは点灯する瞬間に大きな電流、すなわちラッシュカレントが流れることから切れやすく、LEDや放電管と比べて寿命が短いという問題があった。
しかしながら、上述した従来の車両用のフィラメント型のランプを、より長寿命の放電管やLEDを用いたランプに置き換えるためには、従来とほぼ同じ形状寸法にしなければならず、またこれらは点灯タイミングや視認性に影響する光をムラなく照射する配光性が従来のフィラメント型ランプより劣ることから単純に置き換えることはできなかった。
特開2000−40412号公報
しかしながら、上述した従来の車両用のフィラメント型のランプを、より長寿命の放電管やLEDを用いたランプに置き換えるためには、従来とほぼ同じ形状寸法にしなければならず、またこれらは点灯タイミングや視認性に影響する光をムラなく照射する配光性が従来のフィラメント型ランプより劣ることから単純に置き換えることはできなかった。
特に、1個のランプでテールランプとブレーキランプを切り換えて機能させるタイプのランプを、LED等を用いたランプに置き換えることは、形状寸法やその要求される機能からして困難であり、従来のバルブタイプという形状的な規制がなければ可能なものの、従来のバルブタイプのランプと互換性を持たせたものは存在しなかった。
そこで本発明にあっては、上述した課題を解決すべく、フィラメント型ランプと形状寸法を同等として置き換えを可能とし、レンズの形状を複雑にすることなく、発光素子からの光をムラなく効率良く前方に照射することができるランプの提供を目的とする。
上記目的を達成するため、本発明のランプは、レンズ前方に向かうに従って幅径が拡大しレンズ体底部方向から発射されてレンズ体内を透過する発光を上記レンズ体の周壁で全反射させてレンズ体前方へと放射させる全反射レンズと、上記レンズ体底部に配置され上記全反射レンズによりレンズ体前方へと放射される発光を発射する第1の発光部と、上記レンズ体の外周囲に配置され上記レンズ体の外周壁に反射される発光を発射する第2の発光部とを回路基板上に複数配設することを特徴とするものである。
また、全反射レンズは、前方に向かうに従って幅径が拡大するレンズ体の前面中央部にレンズ体前方に向かって突出する凸レンズ部を突設し、且つ、その外周を平面部とするとともに、第1の発光部が配置されるレンズ体底部には略円柱状の中空部を設け、上記第1の発光部から上記中空部の側周面に向かう光が上記レンズ体の屈折率に応じた全反射角以下で入射してレンズ体内を透過しこの光が上記レンズ体の周壁に対して上記全反射角以上で入射し全反射してレンズ体前面の平面部から前方に放射されるとともに、上記第1の発光部から上記中空部の上面に向かう光が上記全反射角以下で入射しレンズ体内を透過して直接レンズ体前面の凸レンズ部から前方に放射されることを特徴とするものである。
また、第1の発光部及び/又は第2の発光部には複数の発光素子を配設することを特徴とするものである。
また、第1の発光部と第2の発光部とを別個に制御、若しくは第1の発光部及び/又は第2の発光部の発光素子の点灯数を制御する制御回路を備えてなることを特徴とするものである。
本発明のランプによれば、レンズ前方に向かうに従って幅径が拡大しレンズ体底部方向から発射されてレンズ体内を透過する発光を上記レンズ体の周壁で全反射させてレンズ体前方へと放射させる全反射レンズと、上記レンズ体底部に配置され上記全反射レンズによりレンズ体前方へと放射される発光を発射する第1の発光部と、上記レンズ体の外周囲に配置され上記レンズ体の外周壁に反射される発光を発射する第2の発光部とを回路基板上に複数配設することで、第1の発光部から全反射レンズ内を通じてレンズ前方への光の放射と、第2の発光部から全反射レンズ外周面に反射して拡散される光の放射が複数あることによって、広い発光域からランプの前方に明るくムラなく光照射することができるとともに、同じ輝度であれば第1の発光部と第2の発光部の組が1つよりも複数の方が、高輝度の発光部一つ分の光量を中輝度の発光部複数個で充当させることができ、これにより発光部の発熱量を抑えることもできる。
また、全反射レンズは、前方に向かうに従って幅径が拡大するレンズ体の前面中央部にレンズ体前方に向かって突出する凸レンズ部を突設し、且つ、その外周を平面部とするとともに、第1の発光部が配置されるレンズ体底部には略円柱状の中空部を設け、上記第1の発光部から上記中空部の側周面に向かう光が上記レンズ体の屈折率に応じた全反射角以下で入射してレンズ体内を透過しこの光が上記レンズ体の周壁に対して上記全反射角以上で入射し全反射してレンズ体前面の平面部から前方に放射されるとともに、上記第1の発光部から上記中空部の上面に向かう光が上記全反射角以下で入射しレンズ体内を透過して直接レンズ体前面の凸レンズ部から前方に放射されることで、第1の発光部からの光は、中空部の中で上面を通る光と側周面を通る光に分かれて、側周面を通る光はレンズ体の屈折率に応じてレンズ体の周壁で全反射して平面部から好適にレンズ体前方に放射され、そして中空部の上面を通る光は凸レンズ部で好適に収束され、このような発光素子用のレンズを複雑な形状とすることなく得られるものである。
また、第1の発光部及び/又は第2の発光部には複数の発光素子を配設することで、高輝度の発光素子一つ分の光量を中輝度の発光素子複数個で充当させることができ、これにより発光素子の発熱量を抑えることが可能となる。
また、第1の発光部と第2の発光部とを別個に制御、若しくは第1の発光部及び/又は第2の発光部の発光素子の点灯数を制御する制御回路を備えてなることで、車両用のコンビネーションランプのごとく、1個のランプでテールランプとブレーキランプを、明るさを変えて機能させることができる。
図1〜図2は、本発明のランプ1を示し、自動車のブレーキランプ、コンビネーションランプを例にとり以下に説明する。ランプ1は、回路基板3の4個所に配置されるそれぞれ2個のミドルパワーのLEDからなる第1の発光部4と、各第1の発光部4に対し光が照射される前方2aに向うに従って幅径が拡大するレンズ体の底部2bを配置し、上記第1の発光部4からレンズ体内を透過する発光を該レンズ体の周壁5で全反射してレンズ体前方2aへ放射すべく前方2aに向うに従って徐々に幅径が拡大する形状である略逆円錐台状に成形された全反射レンズ2と、回路基板3における第1の発光部4の外周側の近傍に配置される2個のミドルパワーのLEDからなる第2の発光部6と、上記全反射レンズ2を囲繞して係合すべく上面4個所に係合孔8を設け上記第2の発光部6からの発光を拡散する半透明の拡散レンズ7と、上記第1の発光部4と第2の発光部6を発光制御する制御基板(図示せず)を収納するソケット部9から構成されている。
全反射レンズ2は、図3に示すごとく、その周壁5をレンズ底部2bからレンズ前方2aにかけて外側に少し膨らんだ独特の曲面に形成するとともに(その断面は連続する曲面に限られず、複数の傾斜面で形成してもよい)、レンズ前面の外周部分を平面部11としかつその中央部には前方が凸となる凸レンズ部12を、レンズ前面より一段低い位置から前方に向かい突設形成している。そして、全反射レンズ2の下部には、第1の発光部4を配設するのには充分すぎる高さからなる略円柱形状の中空部13を、レンズ底部2bからレンズ高さの約1/3の深さに凹設して形成している。この中空部13の上面13aは、レンズ下方に向かって凸状の球面からなるとともに、中空部13の側周面13bは、レンズ底部2bからレンズ前方2aに向かって穴径が徐々に狭くなる若干のテーパーを設けてなり、これにより中空部13を略円柱形状に形成している。この中空部13の穴径・高さ・テーパーは、そこに配置する第1の発光部4の寸法や、レンズの材質に応じた屈折率やレンズの外形寸法等に応じて設定される。
このような構成からなる全反射レンズ2によれば、図3に示すごとく、第1の発光部4から照射される光のうち、上記中空部13の上面13aに向かう光は、上面13aの凸曲面に入射(レンズの屈折率に応じた全反射角以下である)して収束されレンズ内を直進し、レンズ前面の凸レンズ部12で集光される方向に屈折してレンズ前方2aに照射される。本実施例にあっては、凸レンズ部12の曲率をアクリルのレンズの屈折率に応じて設定することで凸レンズ部12を通る光を平行光に近いものとするものである。そして、第1の発光部4から上記中空部13の側周面13bに向かう光は、側周面13bに対しレンズの屈折率に応じた全反射角以下で入射して屈折し、周壁5に対して上記全反射角以上で入射することで全反射し、レンズ前面の平面部11を通ってレンズ前方2aに照射されるものである。
図4は、本発明のランプにおける第1の発光部4と第2の発光部6の光路を模式的に示すものであり、第1の発光部4からの光は上述したごとく全反射レンズ2により収束されて平行光に近い光を前方2aに照射する。一方、第1の発光部4の近傍に配置された2個のミドルパワーの第2の発光部6からの光にあっては、拡散レンズ7側に向かう光は拡散レンズ7で屈折してレンズの斜め前方に照射され、またレンズの中心方向に向かう光は全反射レンズ2で大きく屈折して80°近い側方にまで照射され、さらに全反射レンズ2の上部に向かう光は反射して拡散レンズ7で屈折してレンズの斜め前方に照射されるものである。これにより自動車のブレーキランプ、コンビネーションランプ等に要求されている前方のあらゆる方向にムラなく光照射するという配光性を満足することができる。
特に図示しないが、ソケット部10内部に収納する第1の発光部4と第2の発光部6を発光制御する制御基板において、例えばテールランプ点灯操作時に第2の発光部6を点灯させ、ブレーキ操作時にはこの第2の発光部6に加え第1の発光部4も追加して点灯させる構成とすることにより、コンビネーションランプとして機能させることが可能となるものである。
尚、上述した実施例にあっては、車両用のテールランプとブレーキランプを切換可能なランプについて説明したが、これに限定されることなく、通常のフィラメントランプと交換することが可能なランプとしてもよいものである。また、本実施例にあっては第1の発光部4と第2の発光部6の組を4組として説明したが、これに限定されることなく、複数であればよいものである。
1 ランプ
2 全反射レンズ
2a 前方
2b 底部
3 回路基板
4 第1の発光部
5 周壁
6 第2の発光部
7 拡散レンズ
8 係合孔
9 ソケット部
11 平面部
12 凸レンズ部
13 中空部
2 全反射レンズ
2a 前方
2b 底部
3 回路基板
4 第1の発光部
5 周壁
6 第2の発光部
7 拡散レンズ
8 係合孔
9 ソケット部
11 平面部
12 凸レンズ部
13 中空部
Claims (4)
- レンズ前方に向かうに従って幅径が拡大しレンズ体底部方向から発射されてレンズ体内を透過する発光を上記レンズ体の周壁で全反射させてレンズ体前方へと放射させる全反射レンズと、上記レンズ体底部に配置され上記全反射レンズによりレンズ体前方へと放射される発光を発射する第1の発光部と、上記レンズ体の外周囲に配置され上記レンズ体の外周壁に反射される発光を発射する第2の発光部とを回路基板上に複数配設することを特徴とするランプ。
- 全反射レンズは、前方に向かうに従って幅径が拡大するレンズ体の前面中央部にレンズ体前方に向かって突出する凸レンズ部を突設し、且つ、その外周を平面部とするとともに、第1の発光部が配置されるレンズ体底部には略円柱状の中空部を設け、上記第1の発光部から上記中空部の側周面に向かう光が上記レンズ体の屈折率に応じた全反射角以下で入射してレンズ体内を透過しこの光が上記レンズ体の周壁に対して上記全反射角以上で入射し全反射してレンズ体前面の平面部から前方に放射されるとともに、上記第1の発光部から上記中空部の上面に向かう光が上記全反射角以下で入射しレンズ体内を透過して直接レンズ体前面の凸レンズ部から前方に放射されることを特徴とする請求項1記載のランプ。
- 第1の発光部及び/又は第2の発光部には複数の発光素子を配設することを特徴とする請求項1又は2記載のランプ。
- 第1の発光部と第2の発光部とを別個に制御、若しくは第1の発光部及び/又は第2の発光部の発光素子の点灯数を制御する制御回路を備えてなることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記載のランプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006321320A JP2008135315A (ja) | 2006-11-29 | 2006-11-29 | ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010073652A (ja) * | 2008-09-22 | 2010-04-02 | Stanley Electric Co Ltd | 車両用灯具、及び、多光源制御レンズ |
JP2010107844A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Enplas Corp | 照明用レンズおよびこれを備えた照明装置 |
JP2010251013A (ja) * | 2009-04-13 | 2010-11-04 | Stanley Electric Co Ltd | 灯具 |
WO2011096095A1 (ja) * | 2010-02-04 | 2011-08-11 | 株式会社岡村電産 | Led照明装置用レンズ |
JP2013089429A (ja) * | 2011-10-18 | 2013-05-13 | East Japan Railway Co | 信号発光機 |
JP2021136140A (ja) * | 2020-02-27 | 2021-09-13 | 株式会社小糸製作所 | 車両用ランプ |
-
2006
- 2006-11-29 JP JP2006321320A patent/JP2008135315A/ja active Pending
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JPWO2011096095A1 (ja) * | 2010-02-04 | 2013-06-10 | 株式会社岡村電産 | Led照明装置用レンズ |
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JP2021136140A (ja) * | 2020-02-27 | 2021-09-13 | 株式会社小糸製作所 | 車両用ランプ |
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