JP2014137903A

JP2014137903A - 車両用灯具

Info

Publication number: JP2014137903A
Application number: JP2013005845A
Authority: JP
Inventors: Tsunehisa Shibue; 恒久澁江
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2013-01-17
Filing date: 2013-01-17
Publication date: 2014-07-28

Abstract

【課題】横長の配光パターンを容易に形成する。
【解決手段】車両用灯具１は、ＬＥＤ２と、ＬＥＤ２の前方に配置され、当該ＬＥＤ２から出射された光を前方へ照射する投影レンズ３とを備えるダイレクトプロジェクション型の灯具である。投影レンズ３は、ＬＥＤ２を通り上下方向に沿った断面が、当該ＬＥＤ２の近傍に位置する焦点を有する凸レンズ状に形成されており、ＬＥＤ２を通り上下方向に沿った中心軸回りに当該断面形状を回転させた形状に形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用灯具に関する。

従来、車両に搭載される各種の車両用灯具として、バルブから広範囲に出射された光を後方のリフレクタで反射させてから投影レンズで前方へ照射する、いわゆるプロジェクタ型のものが広く用いられてきた。

これに対し、近年では、一方向に高輝度の光を出射可能なＬＥＤ（発光ダイオード）の普及に伴い、ＬＥＤからの光を凸レンズ状の投影レンズで直接前方へ照射する、いわゆるダイレクトプロジェクション型のものが広く採用されてきている（例えば、特許文献１参照）。このダイレクトプロジェクション型の車両用灯具では、プロジェクタ型のものに対してリフレクタを省いた構成となるため、部品点数の削減や灯体のコンパクト化のほか、リフレクタ（反射）による光量ロスの抑制といったメリットを得ることができる。

特開２０１２−１７４６５６号公報

しかしながら、上記従来のダイレクトプロジェクション型の車両用灯具では、投影レンズが単純な凸レンズ状であるために、ＬＥＤから前方へ出射された光を上下方向よりも左右方向へ広がるように照射することが難しく、ひいては、左右方向に長尺な横長の配光パターンを形成することが困難であった。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、横長の配光パターンを容易に形成することができるダイレクトプロジェクション型の車両用灯具の提供を課題とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
ＬＥＤと、
前記ＬＥＤの前方に配置され、当該ＬＥＤから出射された光を前方へ照射する投影レンズと、
を備えるダイレクトプロジェクション型の車両用灯具において、
前記投影レンズは、
前記ＬＥＤを通り上下方向に沿った断面が、当該ＬＥＤの近傍に位置する焦点を有する凸レンズ状に形成され、
前記ＬＥＤを通り上下方向に沿った中心軸回りに当該断面形状を回転させた形状に形成されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用灯具において、
複数組の前記ＬＥＤ及び前記投影レンズを備えることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車両用灯具において、
複数の前記投影レンズが互いに異なる大きさのものを含むことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、ＬＥＤの前方に配置された投影レンズは、ＬＥＤを通り上下方向に沿った断面が、当該ＬＥＤの近傍に位置する焦点を有する凸レンズ状に形成されており、ＬＥＤを通り上下方向に沿った中心軸回りに当該断面形状を回転させた形状に形成されているので、ＬＥＤから前方へ略放射状に出射された光は、投影レンズによって、ＬＥＤを通って上下方向に沿った各断面においては上下方向と直交する面に略平行な平行光とされ、上下方向と直交する各断面においてはそのまま略放射状に左右方向へ広げられながら、前方へ照射される。したがって、単純な凸レンズ状の投影レンズを用いていた従来のダイレクトプロジェクション型の車両用灯具に比べ、ＬＥＤからの光を上下方向よりも左右方向へ良好に広げつつ前方へ照射することができ、ひいては、横長の配光パターンを容易に形成することができる。

請求項２に記載の発明によれば、複数組のＬＥＤ及び投影レンズを備えるので、各組のＬＥＤ及び投影レンズによる横長の配光パターンを重畳させることにより、所望の形状の配光パターン（合成配光パターン）をより容易に形成することができる。また、１組のＬＥＤ及び投影レンズだけで同様の配光パターンを形成する場合に比べ、発熱源（光源）を分散させて灯具の温度上昇を抑制することができる。

請求項３に記載の発明によれば、複数の投影レンズが互いに異なる大きさのものを含むので、当該互いに異なる大きさの複数の投影レンズによる互いに異なる大きさの複数の配光パターンを重畳させることにより、所望の形状の配光パターン（合成配光パターン）をより容易に形成することができる。

実施形態における車両用灯具の斜視図である。実施形態における車両用灯具の（ａ）上面図，（ｂ）正面図，（ｃ）側面図である。図２（ｂ）のIII−III線での断面図である。実施形態における各投影レンズによって前方の仮想スクリーン上に形成される配光パターンを示す図である。実施形態における投影レンズの形状の変形例を説明するための図である。実施形態における複数の投影レンズの配列の変形例を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態における車両用灯具１の斜視図であり、図２（ａ）〜（ｃ）は、車両用灯具１の上面図，正面図及び側面図であり、図３は、図２（ｂ）のIII−III線での断面図である。
なお、以下の説明では、「前」「後」「左」「右」「上」「下」との記載は、特に断りのない限り、車両用灯具１から見た方向を意味するものとする。

図１〜図３に示すように、車両用灯具１は、図示しない車両に搭載されるダイレクトプロジェクション型のフォグランプ（霧灯）であり、３つのＬＥＤ（発光ダイオード）２，…と、当該３つのＬＥＤ２，…に対応する３つの投影レンズ３，…とを備えている。
このうち、３つのＬＥＤ２，…は、それぞれの光軸Ａｘを前方へ向けた状態で上下方向に沿って配列されている。

３つの投影レンズ３，…は、それぞれ対応するＬＥＤ２の前方に位置するように、上下方向に沿って並設されている。各投影レンズ３は、対応するＬＥＤ２を通って上下方向に沿った断面が、当該ＬＥＤ２の近傍（ＬＥＤ２の位置を含むその近傍）に位置する焦点を有するとともに、出射部を凸状とする平凸レンズ状に形成されており、この断面形状を、ＬＥＤ２を通って上下方向に沿った中心軸回りに当該ＬＥＤ２の前側半周に亘って回転させた形状となっている。
また、３つの投影レンズ３，…は、互いに異なる大きさに形成されている。具体的には、３つの投影レンズ３，…は、最上段の投影レンズ３ａ，中段の投影レンズ３ｂ，最下段の投影レンズ３ｃの順番に、次第に大きくなるように形成されている。

当該３つの投影レンズ３，…は、対応するＬＥＤ２から略放射状に出射された光を、当該ＬＥＤ２を通って上下方向に沿った各断面においては上下方向と直交する面に略平行な平行光とし、上下方向と直交する各断面においてはそのまま略放射状に左右方向へ広げながら、それぞれ前方へ照射する。

このとき、３つの投影レンズ３，…は互いの大きさが異なっているため、それぞれの照射光の拡大率も互いに異なり、つまりは、互いに異なる大きさの配光パターンを形成する。具体的には、最も小さい最上段の投影レンズ３ａが、図４（ａ）に示すように、最も小さい配光パターンＰａを形成し、この投影レンズ３ａよりも大きい中段の投影レンズ３ｂが、図４（ｂ）に示すように、投影レンズ３ａによる配光パターンＰａよりも大きい配光パターンＰｂを形成し、最も大きい最下段の投影レンズ３ｃが、図４（ｃ）に示すように、最も大きい配光パターンＰｃを形成する。

こうして、３つの投影レンズ３，…によって、それぞれ左右方向に長尺な横長の配光パターンＰａ〜Ｐｃが形成され、当該配光パターンＰａ〜Ｐｃが重畳することにより、図示しない合成配光パターンが形成される。

なお、投影レンズ３は、ＬＥＤ２を通って上下方向に沿った各断面の形状が、出射部を凸状とする平凸レンズ状でなくともよく、ＬＥＤ２からの光を上下方向と直交する面に略平行な平行光にできる凸レンズ状であればよい。したがって、当該断面形状は、図５（ａ）に示すように、入射部を凸状とする平凸レンズ状であってもよいし、図５（ｂ）に示すように、両凸レンズ状であってもよい。
また、投影レンズ３の数量や配列は、上述のものに限定されず、所望の配光パターンに応じたものとしてよい。例えば、図６（ａ）に示すように、３つの投影レンズ３，…が左右方向に沿って並設されていてもよいし、図６（ｂ）に示すように、中サイズの投影レンズ３ｂの周囲に小サイズの投影レンズ３ａが複数配設されていてもよい。或いは、図６（ｃ）に示すように、大サイズの投影レンズ３ｃの左右対角線上に小サイズの投影レンズ３ａが複数配設されていてもよいし、図６（ｄ）に示すように、小サイズの投影レンズ３ａだけが複数列及び複数段に配設されていてもよい。
また、投影レンズ３は、上下方向と直交する断面における肉厚が一定でなくともよく、左右方向の中央から両端に向かうに連れて当該肉厚が次第に薄くなるように形成されていてもよい。このように構成された投影レンズ３によれば、上下方向と直交する断面における肉厚が一定である投影レンズ３よりも光が左右方向へ拡散されるため、より横長の配光パターンを形成することができる。

以上のように、本実施形態の車両用灯具１によれば、ＬＥＤ２の前方に配置された投影レンズ３は、ＬＥＤ２を通り上下方向に沿った断面が、当該ＬＥＤ２の近傍に位置する焦点を有する凸レンズ状に形成されており、ＬＥＤ２を通り上下方向に沿った中心軸回りに当該断面形状を回転させた形状に形成されているので、ＬＥＤ２から前方へ略放射状に出射された光は、投影レンズ３によって、ＬＥＤ２を通って上下方向に沿った各断面においては上下方向と直交する面に略平行な平行光とされ、上下方向と直交する各断面においてはそのまま略放射状に左右方向へ広げられながら、前方へ照射される。したがって、単純な凸レンズ状の投影レンズを用いていた従来のダイレクトプロジェクション型の車両用灯具に比べ、ＬＥＤ２からの光を上下方向よりも左右方向へ良好に広げつつ前方へ照射することができ、ひいては、横長の配光パターンを容易に形成することができる。

また、互いに対応する複数組のＬＥＤ２及び投影レンズ３を備えるので、各組のＬＥＤ２及び投影レンズ３による横長の配光パターンを重畳させることにより、所望の形状の配光パターン（合成配光パターン）をより容易に形成することができる。また、１組のＬＥＤ２及び投影レンズ３だけで同様の配光パターンを形成する場合に比べ、発熱源（光源）を分散させて灯具の温度上昇を抑制することができる。

また、複数の投影レンズ３，…が互いに異なる大きさのものを含むので、当該互いに異なる大きさの複数の投影レンズ３，…による互いに異なる大きさの複数の配光パターンを重畳させることにより、所望の形状の配光パターン（合成配光パターン）をより容易に形成することができる。

また、車両用灯具１はリフレクタを備えていないので、リフレクタを備えるプロジェクタ型のものに比べて、部品点数の削減や灯体のコンパクト化のほか、リフレクタ（反射）による光量ロスの抑制も図れることは勿論である。

なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、上記実施形態では、車両用灯具１がフォグランプであることとしたが、本発明は、例えばヘッドランプやポジションランプなど、フォグランプ以外の車両用灯具にも広く適用可能である。

１車両用灯具
２ＬＥＤ
Ａｘ光軸
３（３ａ，３ｂ，３ｃ）投影レンズ
Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ配光パターン

Claims

ＬＥＤと、
前記ＬＥＤの前方に配置され、当該ＬＥＤから出射された光を前方へ照射する投影レンズと、
を備えるダイレクトプロジェクション型の車両用灯具において、
前記投影レンズは、
前記ＬＥＤを通り上下方向に沿った断面が、当該ＬＥＤの近傍に位置する焦点を有する凸レンズ状に形成され、
前記ＬＥＤを通り上下方向に沿った中心軸回りに当該断面形状を回転させた形状に形成されていることを特徴とする車両用灯具。
複数組の前記ＬＥＤ及び前記投影レンズを備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
複数の前記投影レンズが互いに異なる大きさのものを含むことを特徴とする請求項２に記載の車両用灯具。