JP4156720B2

JP4156720B2 - 車両用信号灯

Info

Publication number: JP4156720B2
Application number: JP26502298A
Authority: JP
Inventors: 幸司大江; 俊幸近藤; 嘉史川口
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 1998-09-18
Filing date: 1998-09-18
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2018-09-18
Also published as: JP2000100210A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用信号灯に関するもので特にコ−ナ−リングランプ等のデザイン上の都合による設計の自由度を向上させより一層商品性を向上させたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用信号灯（以下コ−ナ−リングランプ）を図１５に示す。図１５は、コ−ナ−リングランプの斜視図と、長手方向のＡ−Ａ断面図及び短手方向のＢ−Ｂ断面図を示す。また、図１６は、コ−ナ−リングランプの車体への取付け位置を示す図である。図１５に示す様にコ−ナ−リングランプ１５０は、光源に白熱電球１５４が用いられ、レンズ１５１とハウジング１５２が、溶着等によって組み付けてあり、前記白熱電球１５４はソケット１５３を介して、予め開けられているハウジング１５２の穴に装着されている。
【０００３】
レンズ１５１の色は、アンバ−色であり全体に一様に魚眼カット１５５が施されている。ハウジング１５２は、その一部がレンズ１５１の外周に露出しており、デザイン上多くの場合黒色とされる。
【０００４】
レンズ１５１、ハウジング１５２は白熱電球１５４の熱による溶損がない様、通常１０〜１５ｍｍの隙間を確保する必要がありその様に形状が決められている。
【０００５】
このように、光源が白熱電球１５４である為、フィラメントから発せられる熱によるレンズ１５１及びハウジング１５２の溶損対策のため、白熱電球１５４との隙間を１０〜１５ｍｍ確保しなければならずこれにより、コ−ナ−リングランプ１５０の天地巾ｄが３５〜４５ｍｍとなってしまい車のデザインを流線形にするのにデザイン上の自由度がなかった。
【０００６】
また、白熱電球１５４の光は、それ自身では全方向に一様に発せられており、レンズ１５１も全面にわたって均一形状の魚眼カット１５５が施されている為、点灯時のフィ−リングが、行灯の様にぼやけたものとなってしまう。特に近年、ヘッドランプやストップランプにクリスタル感のある点灯フィ−リングが要求されてきているが、従来の構造では、この要求に応えることができず表示品位を著しく低下させている。
【０００７】
白熱電球１５４は白色光である為、法規で要求されるアンバ−色を出力する為に、レンズ１５１をアンバ−色にしなければならないが、このアンバ−色のボディ−色に対する存在感が非常に強くデザイン上好まれていない。
【０００８】
更に、熱による溶損を考慮して光源を白熱電球からＬＥＤランプに変え使用した場合、ＬＥＤランプの配光特性や視野角及び光量を考慮すると複数個のＬＥＤランプを用いなければならず、特に３〜４個のＬＥＤランプの実装した時そのピッチも大きくなり、レンズに凹凸感が現われ点灯フィ−リングを悪化させていた。
【０００９】
【課題が解決しようとする問題点】
本発明は、コ−ナ−リングランプの天地巾ｄを狭くし、車のデザインを流線形にするのにデザイン上の自由度を向上させ且つ点灯時のフィ−リングを、行灯の様にぼやけたものとなってしまうのを防止し商品性を向上させることを可能とする。また、レンズ色の存在感をボディ−色に対して強くしない様にしデザイン上好まれるコ−ナ−リングランプを提供することを目的とする。更には、ＬＥＤランプをコ−ナ−リングランプに使用した場合の点灯時の凹凸感をなくし点灯フィ−リングを向上することも可能である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、光源とハウジングとレンズからなる車両用信号灯において、該光源は、複数のＬＥＤランプとし、該レンズには、主配光プリズム部と拡散プリズム部を形成し、該主配光プリズム部は、長手方向に複数列のプリズムを持ち、第一、第二の複数列のプリズムを持ち、第一の列のプリズムの間に第二の列のプリズムがあり、第一、第二列のプリズムにおいて逆方向にプリズムカットが施されており、第一の列、第二の列のプリズムの制御角は、ＬＥＤランプの真上でプリズムの短手方向での仮想断面に対し対称とすることを特徴とした車両用信号灯であり、ランプの天地巾を小さくしてデザインの自由度を向上させることが出来る。その時のレンズの主配光プリズム部と拡散プリズム部の配置が、レンズ周縁部に拡散プリズム部とし他の中央の部分を主配光プリズム部とし、該主配光プリズム部の前記制御角は２〜５°としている。この時従来の欠点であった点灯時のフィ−リングを大幅に改善できる。前記拡散プリズム部の効果としては、光を斜め方向へ広げることによってより一層点灯時のフィ−リングを向上させる効果がある。また、ＬＥＤランプの実装ピッチを短くする時は、複数のＬＥＤランプを全て同一方向に傾けて実装することで主配光プリズム部に充分ＬＥＤランプの光が入るようにできる。更に、前記レンズをクリア−とし、前記ハウジングの内側と前記基板表面を白色としたり、前記ハウジングの内側と前記基板のＬＥＤランプ実装部分以外を白色のカバ−で覆ったことで、デザイン上好まれないレンズのアンバ−色をなくすことが出来る。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例の斜視図を図１に示す。図１の長手方向であるＣ−Ｃ断面図を図２に、図１の短手方向であるＤ−Ｄ断面図を図３に示す。光源にＬＥＤランプ４を複数個用い、基板５にＬＥＤランプ４を実装し、ハウジング６内に配置される。レンズ１は、主配光用プリズム部２と拡散用プリズム部３から構成される。図４、図５に示すように前記主配光プリズム部２は、長手方向に複数列のプリズムをもつものとし、各列のプリズムの制御角７は、偶数列Ａによる制御角ａと奇数列Ｂによる制御角ｂとでＬＥＤランプの真上でプリズムの短手方向での仮想断面に対し対称となっている。
【００１２】
プリズムの制御角７を列Ａ、列Ｂ、…（Ａ・Ｂ・Ａ・Ｂ・Ａ・Ｂ・・）１列ごとに置き変えることは、点灯時のフィ−リングを改善させる効果がある。ＬＥＤランプ４と主配光プリズム部２の光の配光をもとに詳しく述べる。ＬＥＤランプ４を複数個使った灯具では、従来点灯時の見え方が均一にはなりずらくＬＥＤランプ４の実装されている位置のみが非常に明るくなってしまい凹凸感が現れると言う欠点があった。
【００１３】
これを改良する為に主配光を出す主配光プリズム部２に於て、プリズムを長手方向に複数列（Ａ列、Ｂ列）設定し、各プリズムの持つ光の制御角７は各列ごとにＬＥＤランプ４の真上でプリズムの短手方向での仮想断面に対し左右対称とする。更に制御角７は、ＬＥＤランプ４の主配光軸を左右に２〜５°屈折させる様にするという設定をする。これは、ＬＥＤを光源に使うことにより熱に対する心配がなくなりコ−ナ−リングランプの天地幅ｄを大幅に小さくすることが可能になった為である。
【００１４】
コ−ナ−リングランプは、視認性の面から一定の発光面積を確保しなければならない為、天地幅を狭くした分ランプは左右に長くしなくてはならない。例えば、上下幅４０ｍｍ×左右長さ５２ｍｍ＝１０ｍｍ×２０８ｍというようになる。しかし、車両の側面は、車の進行方向に沿って大きなカ−ブがついている為あまり全長の長いコ−ナ−リングランプは、スタイル上好まれない。
【００１５】
発明者の経験から、この最大全長を１２０ｍｍと考えた。この１２０ｍｍの長さのランプには、光量とコストを考えると３〜４個のＬＥＤランプ４が適当であると考えられる。しかし１２０ｍｍの長さの中に３〜４個のＬＥＤランプ４を設置すると、その点灯フィ−リングが凹凸感となってしまいスタイリング上好ましくなかった。ＬＥＤランプ４の実装ピッチが大きかった為である。
【００１６】
しかし、前記した様に光軸を左右に散らばすことによりＬＥＤランプを使うことによって問題となっていた凹凸感を大幅に改善することが出来る。図６に示すように、３〜４個のＬＥＤランプ４を１２０ｍｍのコ−ナ−リングランプ内に装着した場合その実装ピッチは、４０〜３０ｍｍとなる。また、図７に示すように、人間の両目の距離を８０ｍｍとし、図９に示すようにＬＥＤランプ４から目までの水平距離を１Ｍ（１０００ｍｍ）とする。
【００１７】
複数列あるプリズムを偶数番目のＡ列と奇数番目のＢ列に分けて考えると図８、図９の様に、Ａ列、Ｂ列のプリズムがＬＥＤランプ４の真上での仮想面Ｃに対し対称になる様にＬＥＤランプ４の光軸を曲げかつ、両端のＬＥＤランプの光軸どうしが逆側の目を狙う様にプリズムを設定した時に、左右に最も広い範囲で人間の目がＬＥＤランプ４の光軸を受けることができる。
【００１８】
前記の数値を元にこの時のプリズムの制御角を算出するとピッチを４０ｍｍとした時が最も大きくなりＴａｎ^−１（(４５＋４０)／（１０００））≒４．８６°である。また、ＬＥＤランプから目までの距離を２Ｍ以上とすると、その天地幅ｄの狭さからもはや点灯フィ−リング自体を認識しずらくなる為２ＭをＭＡＸ値として同様の角度を求めるとＴａｎ^−１（(４５＋４０)／（２０００））≒２．４３°となる。この様に、プリズムの制御角７をおよそ２°〜５°に設定し、更に隣り合う列のプリズムカットを逆方向にすることにより、従来に比べより広い範囲（Ｘ〜Ｙ）でかつ弱い光で主光軸を認識することになり、結果としてＬＥＤランプ４を光源として使用した場合の欠点であった凹凸感のある点灯フィ−リングを大幅に改善することができる。
【００１９】
次に、レンズに設けられたもう一方の拡散プリズム部３は、主配光プリズム部２とは、異なりＬＥＤランプの光をななめ方向へ大きく拡散させるプリズムを使用する。図１０に示す様に、ＬＥＤランプ４は、逆円錐状の配光パタ−ンを持っている為ビ−ムのレンズへの投影は、拡散部にプリズムカットがないと図１１−ａ）の様になる。この場合斜線部Ｆは、光が有効に利用されているとはいえない。
【００２０】
よって、この範囲のプリズムは大きな拡散角のプリズムとする方が、点灯フィ−リングには役立つ。更に、この拡散プリズム部３は、図１１−ｂ）の様に光をレンズ列の長手方向及び短手方向に広げるのではなく図１１−ｃ）の様にレンズ列に対し斜め方向へ広げる方がその効果が大きく、点灯フィ−リングの向上に役立つものである。
【００２１】
レンズの色は、従来は白熱電球を使っていたので法規上アンバ−を使っていたが、ＬＥＤ自体がアンバ−を発光する為、あえてアンバ−を使う必要がなくなった。そこで、その取付位置が、ヘッドライト（以下Ｈ／Ｌ）に非常に近く、また車によって、サイドモ−ルが付けられる際、その色はメタリック調となる場合が多いことを考慮してレンズの色は、これらの色と見た目が近いクリア−とすることが可能である。
【００２２】
この場合クリア−感を強調する為に図１２に示すようにハウジング６内面は、白色とし基板５の表面を白色としたり、白色のカバ−８で、該基板５を覆う様に設置する等の対策をとる。この様に、ボディ−色に対する存在感が強く、デザイン上好ましくなかったという欠点は、レンズ色をクリア−にすることによって、Ｈ／Ｌレンズの色やサイドモ−ルの色と調和し、その見映えが大幅に改善される。
【００２３】
図１３に示すように、ＬＥＤランプ４の実装ピッチに対してランプの奥行きが充分でない場合、主配光プリズム部２のうち斜線部９にＬＥＤランプ４の光が、充分に入らず、凹凸感を増やしてしまう欠点があるが、図１４に示すようにそれぞれのＬＥＤランプ４を同一方向へ傾けて実装するとＬＥＤランプのビ−ムのより広い範囲が、レンズに入射できることになり改善できる。
【００２４】
この場合、ＬＥＤランプ４の傾斜角は、コ−ナ−リングランプの奥行きとＬＥＤランプ４のピッチによるが、それぞれの配光パタ−ン１０は、レンズ１上で少なくともプリズムの１カット分は、重複させることでより大きな効果が得られる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、コ−ナ−リングランプのレンズを光源を白熱電球からＬＥＤランプに変えることで熱による溶損対策を行ない従来よりコ−ナ−リングランプの天地幅を狭くし、デザイン上の自由度を向上させている。更に、デザイン上コ−ナ−リングランプの長手方向の長さを長くすることが好まれている為、複数のＬＥＤランプを使用しなければならず、実装ピッチが大きくなり凹凸感が生じ美観をそこねていたが、レンズに主配光プリズム部と拡散プリズム部を設け主配光プリズム部は、偶数列と奇数列からなる光軸を別方向にするプリズムを持ち、レンズ透過後の光軸を左右にそれぞれ２°〜５°拡散するように制御することで解決した。
【００２６】
実装ピッチの問題は、ＬＥＤランプを全て同一方向に傾け主配光プリズム部により無駄無く入射することで解消している。また、ＬＥＤランプが逆円錐状の配光パタ−ンを持っており主配光プリズム部に入射しない部分がある為、この光を配光用に使用すると点灯フィ−リングを悪化させてしまうので、拡散プリズム部によって、拡散させておぎなっている。特に斜め方向への広い拡散が効果的である。
【００２７】
また、ＬＥＤランプ自体を、アンバ−とした為レンズ自体をアンバ−とする必要がなくなり、ハウジング内を白色とする為の工夫を施しレンズ色をクリア−としＨ／Ｌやサイドモ−ルの色との調和をはかり、見映えを向上している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関するコ−ナ−リングランプの斜視図を示す図である。
【図２】本発明に関するコ−ナ−リングランプの長手方向のＣ―Ｃ断面図を示す図である。
【図３】本発明に関するコ−ナ−リングランプの短手方向のＤ―Ｄ断面図を示す図である。
【図４】本発明に関するコ−ナ−リングランプの主配光プリズム部を通過したレンズにＬＥＤランプの光軸方向を示す。
【図５】本発明に関するコ−ナ−リングランプの主配光プリズム部を通過したレンズにＬＥＤランプの光軸方向を示す（遇数列と奇数列による）。
【図６】本発明に関するコ−ナ−リングランプの長手方向が１２０ｍｍの時３〜４個のＬＥＤランプの実装ピッチを示す図である。
【図７】本発明に関するコ−ナ−リングランプを見る時の通常の人間の平均的な目の間隔を示す図である。
【図８】本発明に関しＬＥＤランプからレンズの主配光プリズム部を通過した光軸が、Ｃ面に対し遇数列と奇数列が交互左右に同一角度であることが示された図である。
【図９】図８における複数のＬＥＤを使用した時の光軸を示す図である。
【図１０】ＬＥＤランプの円錐状の配光パタ−ンを示す図である。
【図１１−ａ】本発明におけるＬＥＤランプの配光パタ−ンを示す図である。
【図１１−ｂ】図１１−ａにおいてレンズ列の長手方向及び短手方向に拡散プリズム部により光を拡散させる図である。
【図１１−ｃ】図１１−ａにおいてレンズ列に対し斜め方向に拡散プリズム部により光を拡散させる図である。
【図１２】本発明に関するコ−ナ−リングランプのレンズをクリア−とした時ハウジング内面を白色とし、ＬＥＤランプ実装基板を白色とするか、白色カバ−で覆った図を示す。
【図１３】本発明に関するコ−ナ−リングランプで複数のＬＥＤランプを使用した場合に傾斜部に光があたらずプツプツ感を生じている図を示す。
【図１４】本発明に関するコ−ナ−リングランプで複数のＬＥＤランプを同一方向に傾けることで均一に光を照射し凹凸感が生じない様にした図を示す。
【図１５】従来のコ−ナ−リングランプの斜視図、長手方向のＡ−Ａ断面図及び短手方向のＢ−Ｂ断面図に関する図を示す。
【図１６】車体へのコ−ナ−リングランプの取付け位置を示す図である。
【符号の説明】
１５３・・・ソケット
１５４・・・白熱電球
１５１・・・レンズ
２・・・主配光プリズム部
３・・・拡散プリズム部
４・・・ＬＥＤランプ
５・・・ＬＥＤランプ実装基板
６、１５２・・・ハウジング
７・・・制御角
８・・・白色のカバ−
９・・・斜線部
１５０・・・コ−ナ−リングランプ
１５５・・・魚眼レンズ
Ａ列・・・主配光プリズム偶数列
Ｂ列・・・主配光プリズム奇数列
Ｃ面・・・ＬＥＤの真上でレンズを短手方向に切断した仮想面

Claims

光源とハウジングとレンズからなる車両用信号灯において、該光源は、基板上に実装された複数のＬＥＤランプとし、該レンズは、主配光プリズム部と拡散プリズム部から形成され、該主配光プリズム部は、該車両用信号灯の長手方向に第一、第二の複数列のプリズムを持ち、第一の列のプリズムの間に第二の列のプリズムがあり、第一、第二列のプリズムにおいて逆方向にプリズムカットが施されており、第一の列、第二の列のプリズムの制御角は、ＬＥＤランプの真上でプリズムの短手方向での仮想断面に対し対称とすることを特徴とした車両用信号灯。