JP2011034875A

JP2011034875A - 車両用灯具

Info

Publication number: JP2011034875A
Application number: JP2009181573A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Uchida; 光裕内田
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2009-08-04
Filing date: 2009-08-04
Publication date: 2011-02-17
Anticipated expiration: 2029-08-04
Also published as: JP5391909B2; US20110038171A1

Abstract

【課題】従来よりも部品点数を抑えることが可能な車両用灯具を提供する。
【解決手段】水平カットオフラインを有する第１部分配光パターンと、水平線に対して所定角度傾斜した斜めカットオフラインを有する第２部分配光パターンと、を含むすれ違いビーム用配光パターンを形成する車両用灯具において、ＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源の光軸上に配置された第１反射面と、前記第１反射面の外側に配置された第２反射面と、を含む全体として略回転放物面形状のリフレクタと、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用灯具に係り、特にＬＥＤ光源と、ＬＥＤ光源からの照射光を反射し当該反射光がすれ違いビーム用配光パターンを形成するように構成された反射面と、を用いた車両用灯具に関する。

従来、図７に示すように、基準軸ＡＸの両側に配置された２つのＬＥＤ光源２１０と当該２つのＬＥＤ光源２１０それぞれに対応して配置された２つの反射面２２０とを備え、各ＬＥＤ光源２１０からの照射光を対応する反射面２２０で前方に反射し、図８に示すように、複数の部分配光パターンを含むすれ違いビーム用配光パターンＰを形成する車両用灯具２００が知られている（例えば特許文献１参照）。

特許第４０１８０１６号公報

しかしながら、上記構成の車両用灯具２００においては、基準軸ＡＸの両側に２つのＬＥＤ光源２１０を配置する構成であるため、部品点数が増加しコストアップするという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、従来よりも部品点数を抑えることが可能な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ため、請求項１に記載の発明は、水平カットオフラインを有する第１部分配光パターンと、水平線に対して所定角度傾斜した斜めカットオフラインを有する第２部分配光パターンと、を含むすれ違いビーム用配光パターンを形成する車両用灯具において、ＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源の光軸上に配置された第１反射面と、前記第１反射面の外側に配置された第２反射面と、を含む全体として略回転放物面形状のリフレクタと、を備えており、前記第１反射面は、当該第１反射面に到達した前記ＬＥＤ光源からの照射光を水平方向に拡散反射し、当該反射光が前記第１部分配光パターンを形成するように構成された反射面を含み、かつ、焦点が前記ＬＥＤ光源近傍に設定された全体として回転放物面系の反射面であり、前記第２反射面は、当該第２反射面に到達した前記ＬＥＤ光源からの照射光を水平線と鉛直線との交点近傍に向けて集光反射し、当該反射光が前記第２部分配光パターンを形成するように構成された反射面を含み、かつ、焦点が前記ＬＥＤ光源近傍に設定された全体として回転放物面系の反射面であることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、従来、基準軸の両側に配置されていた二つの反射面に相当する反射面（第１反射面、第２反射面）を片側に配置し、ＬＥＤ光源も基準軸の両側それぞれに配置するのではなく、片側にのみ配置する構成としたため、その分、従来よりも部品点数を抑えることが可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第２反射面の焦点距離は、前記第１反射面の焦点距離よりも大きく設定されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、第２反射面の焦点距離を第１反射面の焦点距離よりも大きく設定したため、第２反射面からの反射光は、第２反射面の焦点距離が第１反射面の焦点距離と同じ場合と比べ、より集光することとなるため、すれ違いビーム用配光パターンに適したより高光度の（スポット的な）第２部分配光パターンを形成することが可能となる（遠方視認性の向上）。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記ＬＥＤ光源を保持するＬＥＤ光源保持部と、前記第１反射面に含まれる第３反射面と、をさらに備えており、前記第３反射面は、当該第３反射面に到達した前記ＬＥＤ光源からの照射光を前記ＬＥＤ光源及び前記ＬＥＤ光源保持部に干渉しない方向へ反射し、当該反射光が前記すれ違いビーム用配光パターンの一部である第３部分配光パターンを形成するように構成された反射面であることを特徴とする。

仮に、第３反射面を設けなければ、第１反射面からの反射光の一部は、ＬＥＤ光源及びＬＥＤ光源保持部に干渉する方向へ反射され、当該ＬＥＤ光源及びＬＥＤ光源保持部で遮られて損失となってしまう。請求項３に記載の発明によれば、本来ＬＥＤ光源及びＬＥＤ光源保持部で遮られて損失となるはずの光は、第３反射面の作用によりＬＥＤ光源及びＬＥＤ光源保持部に干渉しない方向へ反射され、当該反射光がすれ違いビーム用配光パターンの一部である第３部分配光パターンを形成することとなる。すなわち、請求項２に記載の発明によれば、光利用効率を向上させることが可能となる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の発明において、前記ＬＥＤ光源は、車両前後方向に延びる灯具光軸に対して所定角度傾斜した姿勢で配置されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、ＬＥＤ光源を所定角度傾斜した姿勢で配置したため、ＬＥＤ光源を傾斜させない場合と比べ、リフレクタ（第１及び第２反射面）の奥行き寸法と幅寸法とを小さくすること（車両用灯具のコンパクト化）、このように小さくしてもＬＥＤ光源を傾斜させない場合と同じ光量を確保すること、が可能となる（仮に、ＬＥＤ光源を傾斜させることなく、ＬＥＤ光源を傾斜させた場合と同じ光量を確保するには、リフレクタ（第１及び第２反射面）の奥行き寸法と幅寸法とを、ＬＥＤ光源を傾斜させた場合よりも大きくしなければならず、車両用灯具のコンパクト化を実現できない）。

また、請求項４に記載の発明によれば、ＬＥＤ光源を所定角度傾斜した姿勢で配置したため、ＬＥＤ光源からの照射光のうち明るさ強度が高い範囲（例えば半値幅６２°）の光をより効率よくリフレクタ（第１及び第２反射面）へ照射することが可能となる。

また、請求項４に記載の発明によれば、ＬＥＤ光源を所定角度傾斜した姿勢で配置したため、ＬＥＤ光源を傾斜させない場合と比べ（図７参照）、ＬＥＤ光源を灯具の前側から見えなく（又は見えにくく）することが可能となる。これにより、ＬＥＤ光源から直接前方へ照射される照射光に起因する幻惑光を防止又は低減することが可能となる（図４参照）。

本発明によれば、従来よりも部品点数を抑えることが可能な車両用灯具を提供することが可能となる。

本発明の一実施形態である車両用灯具１００の斜視図である。車両用灯具１００の正面図である。車両用灯具の横断面図である。車両用灯具の横断面図（ＬＥＤ光源を傾斜させることなく、ＬＥＤ光源を傾斜させた場合と同じ光量を確保するには、リフレクタ（第１及び第２反射面）の奥行き寸法と幅寸法とを、ＬＥＤ光源を傾斜させた場合よりも大きくしなければならず、車両用灯具のコンパクト化を実現できないことを説明するための図である）。（ａ）〜（ｃ）第１〜第３反射面２１〜２３により形成される部分配光パターンＰ１〜Ｐ３の例である。部分配光パターンＰ１〜Ｐ３により形成されるすれ違いビーム用配光パターンＰの例である。従来の車両用灯具２００の構成を説明するための横断面図である。従来の車両用灯具２００により形成される配光パターンの例である。

以下、本発明の一実施形態である車両用灯具について図面を参照しながら説明する。

本実施形態の車両用灯具１００は、自動車用（又は二輪車用）前照灯に適用されるものであり、図１〜図３に示すように、ＬＥＤ光源１０、リフレクタ２０等を備えている。

ＬＥＤ光源１０は、図３に示すように、ＬＥＤ光源保持部１１により保持され、その光軸ＡＸ１を水平にした状態で、リフレクタ２０側へ所定角度傾斜した姿勢で配置されている。図３は、車両前後方向に延びる灯具光軸ＡＸ２に対して１５°傾斜した姿勢で配置した例である。

このようにＬＥＤ光源１０を所定角度（例えば１５°）傾斜した姿勢で配置したため、ＬＥＤ光源１０を傾斜させない場合（図４中ＬＥＤ光源１０´参照）と比べ、リフレクタ２０（第１及び第２反射面２１、２２）の奥行き寸法と幅寸法とを小さくすること（車両用灯具１００のコンパクト化）、このように小さくしてもＬＥＤ光源１０を傾斜させない場合と同じ光量を確保すること、が可能となる。仮に、ＬＥＤ光源１０を傾斜させることなく、ＬＥＤ光源１０を傾斜させた場合と同じ光量を確保するには、リフレクタ２０（第１及び第２反射面２１、２２）の奥行き寸法と幅寸法とを、ＬＥＤ光源１０を傾斜させた場合よりも大きくしなければならず、車両用灯具１００のコンパクト化を実現できない（図４参照）。

また、ＬＥＤ光源１０を所定角度（例えば１５°）傾斜した姿勢で配置したため、ＬＥＤ光源１０からの照射光のうち明るさ強度が高い範囲（例えば半値幅６２°）の光をより効率よくリフレクタ２０（第１及び第２反射面２１、２２）へ照射することが可能となる（図４参照）。

また、ＬＥＤ光源１０を所定角度（例えば１５°）傾斜した姿勢で配置したため、ＬＥＤ光源１０を傾斜させない場合と比べ（図７参照）、ＬＥＤ光源１０を灯具１００の前側から見えなく（又は見えにくく）することが可能となる。これにより、ＬＥＤ光源１０から直接前方へ照射される照射光に起因する幻惑光を防止又は低減することが可能となる（図４参照）。

リフレクタ２０は、図１〜図３に示すように、ＬＥＤ光源１０の光軸ＡＸ１上に配置された第１反射面２１（オーバーヘッド用配光パターンを形成するための反射面２１ａを含む）、第１反射面２１の外側に配置された第２反射面２２、第３反射面２３を含む全体として略回転放物面形状に一体的に形成されている。すなわち、従来、基準軸の両側に配置されていた二つの反射面（図７参照）に相当する反射面（第１反射面２１、第２反射面２２）を片側に配置し、ＬＥＤ光源１０も基準軸の両側それぞれに配置するのではなく、片側にのみ配置する構成とした（図１〜図３等参照）ため、その分、従来よりも部品点数を抑えることが可能となる。

各反射面２１〜２３はそれぞれ、ＬＥＤ光源１０からの照射光を反射（一回反射）し、当該反射光が、すれ違いビーム用配光パターンＰ（図６参照）を構成する部分配光パターンＰ１〜Ｐ３（図５（ａ）〜（ｃ）参照）を形成するように構成（設計）されている。

具体的には、第１反射面２１は、当該第１反射面２１に到達したＬＥＤ光源１０からの照射光を水平方向に拡散反射し、当該反射光が第１部分配光パターンＰ１（図５（ａ）参照）を形成するように構成された複数の反射面（例えば鉛直方向に延びる円柱形状の反射面）を含み、かつ、焦点がＬＥＤ光源１０近傍に設定された全体として回転放物面系の反射面である。第１反射面２１の高さＨ１及び弧長Ｌ１はそれぞれ（図１、図２参照）、すれ違いビーム用配光パターンとして求められる光度との関係で適切な値が設定されている。

第１反射面２１は、水平ラインＨ_Ｌ以下の領域で反射されるＬＥＤ光源１０からの照射光が第１部分配光パターンＰ１に向かうように、水平ラインＨ_Ｌ以下の領域が当該水平ラインＨ_Ｌに沿って折り曲げられている。

第１反射面２１に到達したＬＥＤ光源１０からの照射光は、当該第１反射面２１により水平方向に拡散反射され、図５（ｂ）に示すように、水平ラインＨ_Ｌにより規定される水平カットオフラインＣＬ１を有し、水平方向にワイドな部分配光パターンＰ１を形成する。また、反射面２１のうち反射面２１ａに到達したＬＥＤ光源１０からの照射光は、当該反射面２１ａにより反射され、図５（ｂ）に示すように、看板照明用配光パターンＰ_Ｏｂ（オーバーヘッド用配光パターンともいう）を形成する。

第１反射面２１は上記のように構成され、ＬＥＤ光源１０は所定角度（例えば１５°）傾斜した姿勢で配置されているため、第１反射面２２からの反射光の一部は、ＬＥＤ光源１０及びＬＥＤ光源保持部１１に干渉する方向へ反射され、当該ＬＥＤ光源１０及びＬＥＤ光源保持部１１で遮られて損失となってしまう。

これを防止するため、本実施形態では、第１反射面２１の一部に、第３反射面２３を配置している。第３反射面２３は、当該第３反射面２３に到達したＬＥＤ光源１０からの照射光をＬＥＤ光源１０及びＬＥＤ光源保持部１１に干渉しない方向（すなわち、ＬＥＤ光源１０及びＬＥＤ光源保持部１１により遮光されない方向）へ反射し、当該反射光がすれ違いビーム用配光パターンＰの一部である水平カットオフラインＣＬ３を有する第３部分配光パターンＰ３（図５（ａ）参照）を形成するように、水平断面に楕円線及び鉛直断面に放物線が現れる曲面形状の反射面で構成されている。

この第３反射面２３の作用により、本来ＬＥＤ光源１０及びＬＥＤ光源保持部１１で遮られて損失となるはずの光は、図３に示すように、ＬＥＤ光源１０及びＬＥＤ光源保持部１１に干渉しない方向へ反射され（水平方向に拡散反射され）、図５（ａ）に示すように、当該反射光がすれ違いビーム用配光パターンの一部である水平カットオフラインＣＬ３を有し、水平方向にワイドな第３部分配光パターンＰ３を形成することとなる。すなわち、光利用効率を向上させることが可能となる。

第２反射面２２は、当該第２反射面２２に到達したＬＥＤ光源１０からの照射光を水平線Ｈ−Ｈと鉛直線Ｖ−Ｖとの交点近傍に向けて集光反射し、当該反射光が第２部分配光パターンＰ２（図５（ｃ）参照）を形成するように構成された複数の反射面２２ａ〜２２ｃ（例えば平面形状の反射面）、その外側に配置された拡散度合いを調整するための反射面２２ｄ〜２２ｆを含み、かつ、焦点がＬＥＤ光源１０近傍に設定された全体として回転放物面系の反射面である。第２反射面２２の高さＨ２及び弧長Ｌ２はそれぞれ（図１、図２参照）、すれ違いビーム用配光パターンＰとして求められる光度との関係で適切な値が設定されている。

第２反射面２２は、水平線Ｈ−Ｈに対して１５°傾斜した斜めラインＤ_Ｌ以下の領域で反射されるＬＥＤ光源１０からの照射光が第２部分配光パターンＰ２に向かうように、斜めラインＤ_Ｌ以下の領域が当該斜めラインＤ_Ｌに沿って折り曲げられている。

第２反射面２２に到達したＬＥＤ光源２０からの照射光は、当該第２反射面２２により水平線Ｈ−Ｈと鉛直線Ｖ−Ｖとの交点近傍に向けて集光反射され、図５（ｃ）に示すように、水平線Ｈ−Ｈに対して１５°傾斜した斜めラインＤ_Ｌにより規定される斜めカットオフラインＣＬ２を有する、スポット的に集光した部分配光パターンＰ２を形成する。

第２反射面２２の焦点距離（Ｆ値）は、第１反射面２１の焦点距離よりも大きく（例えば３ｍｍ〜５ｍｍ程度大きく）設定されている。これにより、第２反射面２２からの反射光は、第２反射面２２の焦点距離が第１反射面２１の焦点距離と同じ場合と比べ、より集光することとなるため、すれ違いビーム用配光パターンＰに適したより高光度（スポット的）かつ明瞭なカットオフラインＣＬ２を有する第２部分配光パターン（図５（ｃ）参照）を形成することが可能となる（遠方視認性の向上）。なお、第１反射面２１と第２反射面２２の境界は、ＬＥＤ光源１０の光軸ＡＸ１よりも水平の向きに前方側３０°以内に設定されている。

以上説明したように、本実施形態の車両用灯具１００によれば、従来、基準軸の両側に配置されていた二つの反射面（図７参照）に相当する反射面（第１反射面２１、第２反射面２２）を片側に配置し、ＬＥＤ光源１０も基準軸の両側それぞれに配置するのではなく、片側にのみ配置する構成とした（図１〜図３等参照）ため、その分、従来よりも部品点数を抑えることが可能となる。

また、本実施形態の車両用灯具１００によれば、第２反射面２２の焦点距離を第１反射面２１の焦点距離よりも大きく設定したため、第２反射面２２からの反射光は、第２反射面２２の焦点距離が第１反射面２１の焦点距離と同じ場合と比べ、より集光することとなるため、すれ違いビーム用配光パターンに適したより高光度（スポット的）かつ明瞭なカットオフラインＣＬ２を有する第２部分配光パターン（図５（ｃ））を形成することが可能となる。

仮に、第３反射面２３を設けなければ、第１反射面２１からの反射光の一部は、ＬＥＤ光源１０及びＬＥＤ光源保持部１１に干渉する方向へ反射され、当該ＬＥＤ光源１０及びＬＥＤ光源保持部１１で遮られて損失となってしまう。

本実施形態の車両用灯具１００によれば、本来ＬＥＤ光源１０及びＬＥＤ光源保持部１１で遮られて損失となるはずの光は、第３反射面２３の作用によりＬＥＤ光源１０及びＬＥＤ光源保持部１１に干渉しない方向へ反射され、当該反射光がすれ違いビーム用配光パターンＰの一部である第３部分配光パターンＰ３を形成することとなる。すなわち、光利用効率を向上させることが可能となる。

また、本実施形態の車両用灯具１００によれば、ＬＥＤ光源１０を所定角度（例えば１５°）傾斜した姿勢で配置したため、ＬＥＤ光源１０を傾斜させない場合と比べ、リフレクタ２０（第１及び第２反射面２１、２２）の奥行き寸法と幅寸法とを小さくすること（車両用灯具１００のコンパクト化）、このように小さくしてもＬＥＤ光源１０を傾斜させない場合と同じ光量を確保すること、が可能となる。仮に、ＬＥＤ光源１０を傾斜させることなく、ＬＥＤ光源１０を傾斜させた場合と同じ光量を確保するには、リフレクタ２０（第１及び第２反射面２１、２２）の奥行き寸法と幅寸法とを、ＬＥＤ光源１０を傾斜させた場合よりも大きくしなければならず、車両用灯具１００のコンパクト化を実現できない。

また、本実施形態の車両用灯具１００によれば、ＬＥＤ光源１０を所定角度（例えば１５°）傾斜した姿勢で配置したため、ＬＥＤ光源１０からの照射光のうち明るさ強度が高い範囲（例えば半値幅６２°）の光をより効率よくリフレクタ２０（第１及び第２反射面２１、２２）へ照射することが可能となる。

また、本実施形態の車両用灯具１００によれば、ＬＥＤ光源１０を所定角度（例えば１５°）傾斜した姿勢で配置したため、ＬＥＤ光源１０を傾斜させない場合と比べ（図７参照）、ＬＥＤ光源１０を灯具１００の前側から見えなく（又は見えにくく）することが可能となる。これにより、ＬＥＤ光源１０から直接前方へ照射される照射光に起因する幻惑光を防止又は低減することが可能となる（図４参照）。

上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。

１００…車両用灯具、１０…ＬＥＤ光源、１１…ＬＥＤ光源保持部、２０…リフレクタ、２１…第１反射面、２２…第２反射面、２３…第３反射面

Claims

水平カットオフラインを有する第１部分配光パターンと、水平線に対して所定角度傾斜した斜めカットオフラインを有する第２部分配光パターンと、を含むすれ違いビーム用配光パターンを形成する車両用灯具において、
ＬＥＤ光源と、
前記ＬＥＤ光源の光軸上に配置された第１反射面と、前記第１反射面の外側に配置された第２反射面と、を含む全体として略回転放物面形状のリフレクタと、を備えており、
前記第１反射面は、当該第１反射面に到達した前記ＬＥＤ光源からの照射光を水平方向に拡散反射し、当該反射光が前記第１部分配光パターンを形成するように構成された反射面を含み、かつ、焦点が前記ＬＥＤ光源近傍に設定された全体として回転放物面系の反射面であり、
前記第２反射面は、当該第２反射面に到達した前記ＬＥＤ光源からの照射光を水平線と鉛直線との交点近傍に向けて集光反射し、当該反射光が前記第２部分配光パターンを形成するように構成された反射面を含み、かつ、焦点が前記ＬＥＤ光源近傍に設定された全体として回転放物面系の反射面であることを特徴とする車両用灯具。
前記第２反射面の焦点距離は、前記第１反射面の焦点距離よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
前記ＬＥＤ光源を保持するＬＥＤ光源保持部と、
前記第１反射面に含まれる第３反射面と、をさらに備えており、
前記第３反射面は、当該第３反射面に到達した前記ＬＥＤ光源からの照射光を前記ＬＥＤ光源及び前記ＬＥＤ光源保持部に干渉しない方向へ反射し、当該反射光が前記すれ違いビーム用配光パターンの一部である第３部分配光パターンを形成するように構成された反射面であることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用灯具。
前記ＬＥＤ光源は、車両前後方向に延びる灯具光軸に対して所定角度傾斜した姿勢で配置されていることとを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用灯具。