JP4235992B2 - 車両用灯具 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、テールランプ、ストップランプなど、車両用灯具に関するものであり、詳細には前記車両用灯具における発光面積の拡大と、より一層の効率の向上とを可能とする構成に係るものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の車両用灯具90の構成の例をLEDランプを光源91として採用したときの例で示すものが図5であり、前記LEDランプは主照射角が40〜60°程度と比較的に狭いものであるので、レンズ92の全面を光輝させるためには複数が採用されている。
【0003】
そして、前記光源91はプリント回路基板93にマトリクス状などとして配置され、前記光源91が設けられたそれぞれの位置に対応して、前記レンズ92の面に光源91からの光にテールランプなどとしての所望の配光特性を与えるレンズカット92aがそれぞれに設けられている。
【0004】
【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車両用灯具90においては、光源91の数の設定にあたっては上記の説明でも明らかなようにテールランプなどとして必要な明るさの面よりも、レンズ92の全面を光輝させることが優先して数の設定が行われるものとなり、照度的には過剰な数が採用され、必要以上の電力を消費する、即ち、効率が低下する問題点を生じている。また、前記主照射角以外の光に対しては何ら制御されておらず、微量であるにしても有効利用されていないものとなっていた。
【0005】
さらに、前記レンズカット92aは、光源91が配置された位置に対応するものであり、光源91はプリント回路基板93上に配置されるものであるので、例えばマトリクス状など並べ方に制約を受けるものとなる。従って、レンズカット92aの配置も制約を受け、バリエーションに乏しいものとなり、レンズ92面のデザインが単調化して、デザイン性で劣るものとなる問題点が生じている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
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、光軸を車両用灯具の照射軸と略合致させて設けられた光源と、前記光源を第一焦点とし、前記光源から前記光軸に対し直交し、所定距離離れた位置を第二焦点とする楕円線を、前記光軸を中心にして回転させることにより形成される楕円面の前記光源に対峙し前記光源の放射する光の所定放射角を覆う範囲を前記車両用灯具の照射方向とは反対側に光を反射する反射面とした回転楕円反射面と、前記回転楕円反射面に対峙し前記回転楕円反射面により反射した前記光源からの光を照射方向へ反射する第一反射面と、さらに前記光軸を中心にして前記第一反射面より外側に設けられ、前記光源からの直射光を照射方向へ反射する第二反射面からなることを特徴とする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】
次に本発明を図1および図2に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。図1に符号1で示すものは本発明に係る車両用灯具の第一実施形態であり、この第一実施形態においても光源2は主照射角が比較的に狭い発光ダイオードランプ(以下LEDランプ)が採用されたときの例で説明する。
【0008】
本発明においても、前記光源2はその主たる発光方向である光軸Xを車両用灯具1の照射軸Zと一致させて設置されているものであるが、その照射方向は回転楕円反射面3aで覆われるものとなり、前記光源2からの光が直接にこの車両用灯具1の照射方向に放射されることはないものとされている。なお、車両用灯具1の照射軸Zとは、この車両用灯具1が照射する光の方向を示すものである。
【0009】
前記回転楕円反射面3aは前記光軸Xに一致する断面においては、前記光源2を第一焦点とし、前記光源2から前記光軸Xに対し直交し、所定距離離れた位置に第二焦点5を有する楕円線が表れるものである。
【0010】
そして、前記楕円線を前記光源2の光軸Xを回転軸として回転が行われ回転楕円面とされているものである。このとき、前記回転楕円面は前記光源2に対峙し、前記光源2の放射する光の所定放射角を覆う範囲を回転楕円反射面3aとするものである。本第一実施形態においては、前記光軸Xと平行な前記第二焦点の延長線上の範囲を回転楕円反射面3aとしている。このとき、前記回転楕円反射面3aは前記光源2に対峙し、即ち、前記光源2からの光を前記車両用灯具1の照射方向とは反対側(光源2側)に反射するものである。
【0011】
前記回転楕円反射面3aは、車両用灯具1の前面に設けられる前面レンズ3の裏面(光源2側)に形成し、アルミ蒸着などの周知の方法により反射処理を行うことで形成されるものである。そして、これ以外の部分は光透過部3bとし、必要に応じてレンズカットを施し、配光制御を行えるものとするものである。
【0012】
上記のように回転楕円反射面3aを設定したことで、前記光源2からの光の一部は前記回転楕円反射面3aで反射した後には、車両用灯具1の照射方向とは反対方向へ向かい前記第二焦点5に集束するものである。このときに、前記回転楕円反射面3aは光軸Xを中心にして回転が行われているので、この第二焦点5は光軸Xを中心とするリング状に位置し、前記光源2からの光を全方向に亘って制御するものである。
【0013】
次に、第一反射面4aについて説明を行うと、前記第一反射面4aは前記回転楕円反射面3aにより反射された光を、前記車両用灯具1の照射方向へ反射する作用を有するものである。本第一実施形態では、この第一反射面4aは、中心軸を前記光軸Xと平行な方向とし前記第二焦点5に焦点を有する放物線が前記光軸と同一面上に表れるものであり、この放物線を前記光軸Xを中心として回転することにより回転放物面として得られるものである。
【0014】
このようにして得られた回転放物面を、前記光源2から放射された光が前記回転楕円反射面3aにて反射され、第二焦点で集束し、さらに第二焦点から拡がる光を全て受ける範囲に設定し、第一反射面4aとするものである。従って、前記第一反射面4aは光軸Xを中心とし、所定半径を有するリング状に設けられ、この第一反射面4aで反射された光は、前記光軸Xと平行でリング状の光を放射するものとなる。
【0015】
なお、前記第一反射面4aは、前記第二焦点5に光源があるものとして設定されるもので、前記第二焦点5は、前記光源2と前記光軸Xに垂直な同一平面上ににあるものであるため、前記第一反射面4aは前記光源2より後方(照射方向とは反対側)に位置するものである。
【0016】
次に、第二反射面4bについて説明を行うと、前記第二反射面4bは前記光源2に焦点を有し、中心軸を前記光軸Xと同一とする放物線を前記光軸Xを中心とし回転して得られる回転放物面を基礎にして設けられるものであり、この回転放物面が前記光源2より放射する光を受ける部分で、前記第一放物反射面の前記光源2に対して外側となる部分に設けらるものである。
【0017】
このとき、前記第二反射面4bは前記光源2から放射された光のうち、前記回転楕円反射面3aに照射される光以外を受け、前記車両用灯具1の照射方向へ略平行光線を放射するものであり、前記光源2からの光は、前記回転楕円反射面3aおよび前記第二反射面4bに照射されて、直接には照射方向へは照射されないものとなっている。
【0018】
このようにして設けられる、第一反射面4a、第二反射面4bは、図1に示すようにハウジング4を所定形状に形成し、アルミ蒸着などの周知の反射処理を施すことにより形成されており、ハウジング4の略中心で光源2を設ける中心部4c、その外側に前記中心部4cより後方、即ち前記車両用灯具1の照射方向とは反対側に凸となる第一反射面4a、さらに前記第一反射面4aの外側に第二反射面4bが設けられる構成となるものである。
【0019】
この際、各反射面の接合は前後に位置ズレを生じるものとなるが、この場合前記光軸2と略平行となる接合部4dを設け繋げることにより、各反射面での反射光を遮ることなく形成することができるものとなる。
【0020】
次いで上記の構成とした本発明の車両用灯具1の作用および効果について説明を行う。本発明により光源2からの光を回転楕円反射面3aにより、所定距離離れた第二焦に集束させたことで、点光源であるLEDランプの光が、見かけ上リング状の第二焦点に光源があるものとみなすことができるため、発光面積を拡げることが可能なものとなる。
【0021】
このことは、車両用灯具1に配置する光源の数を自在に設定できるものであり、従来例で生じていた車両用灯具1の発光面の全面を発光させるために必要以上に明るく消費電力を消費するものとなるのを防止することができる。また、光源の数が減らせ、光源に対する前面レンズの設定も特別なものは必要ないため、自由なレンズ設計ができるとともに、デザイン的にも拘束されないものとなる。
【0022】
なお、上記第一実施形態では第一反射面4aおよび第二反射面4bを回転放物反射面として、光源2からの光を光軸と略平行光線として放射するようにしたものであるが、平行光線が必要でない場合や、所定の配光特性が必要な場合には、前記光軸と同一の面での断面形状を平面としたり、自由曲面反射面とすることも可能である。
【0023】
また、前記光源2としては、LEDランプを用いた例で説明したが、これに限らず白熱電球なども使用でき、発光面積を増加することができるものとなるが、LEDランプのように照射角度の狭いものを用いる場合の方が、効果が顕著なものとなる。
【0024】
次に、図3および図4に示すものは本発明に係る第二実施形態であり、本第二実施形態においては、回転楕円面6を前面レンズとは別体として形成したものである。
【0025】
前記回転楕円面6は、光源2の照射方向側を覆うように脚部6bにより光源2が設けられている中心部4cに取付けられる。この際、脚部6bは前記光源2からの光をなるべく遮蔽しないように柱状に設けられ、望ましくは透明部材よりなり、光の透過が可能であるものが良い。
【0026】
また、前記回転楕円面6は、本第二実施形態においては、透明部材からなるが、その形状は前記した第一実施形態と同様であるので説明は省略する。そして、この透明部材よりなる前記回転楕円面6にアルミ蒸着などの周知な方法により反射処理を施すことにより、回転楕円反射面6aを形成する。この回転楕円反射面6aは、網目状など前記回転楕円面6に対して、部分的に設けられるものであり、この回転楕円反射面6a以外では、前記光源2からの光を透過するものである。
【0027】
さらに、本第二実施形態では、前面レンズ3は前記第一実施形態のように回転楕円反射面を設けることがないため、略平面状に設けられるものであり、必要に応じてレンズカットを施すことができるものである。
【0028】
そして、他の第一反射面4a、第二反射面4bなどの構成については前記第一実施形態と同様であるので説明は省略する。
【0029】
以上の構成とした第二実施形態の作用および効果について説明を行うと、前記回転楕円面6においては、透明部材により形成されるとともに、回転楕円反射面6aが網目状など部分的に設けられているため、光源2からの光の一部を透過することができるものとなり、前記車両用灯具1を前方から見た場合にも前記回転楕円面6の前部が暗部となることがなく、光を放射することができ車両用灯具1の全面をより一層均一に光輝させることができるものとなる。
【0030】
また、前記回転楕円面6の照射方向側に設けられる前面レンズ3にレンズカットを設ければ、前記回転楕円面6に設けられた網目状の回転楕円反射面6aの模様を目立たないものとすることができる。
【0031】
以上のように2つの実施形態により本発明の説明を行ったが、本発明はこれらに限定されるものではない。即ち、第一実施形態の回転楕円反射面3aを網目状など部分的に形成することや前面レンズ3aと別体とすること、第二実施形態における回転楕円面6の全面に反射処理を施して、回転楕円反射面6aとすること、さらに第二実施形態の第一反射面、第二反射面を前記光軸Xと同一の面での断面形状が平面や自由曲面とすることも可能であり、これらの組み合わせは適宜行われ、本発明はこれらを含むことは言うまでもない。
【0032】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明により、光軸を車両用灯具の照射軸と略合致させて設けられた光源と、前記光源を第一焦点とし、前記光源から前記光軸に対し直交し、所定距離離れた位置を第二焦点とする楕円線を、前記光軸を中心にして回転させることにより形成される楕円面の前記光源に対峙し前記光源の放射する光の所定放射角を覆う範囲を前記車両用灯具の照射方向とは反対側に光を反射する反射面とした回転楕円反射面と、前記回転楕円反射面に対峙し前記回転楕円反射面により反射した前記光源からの光を照射方向へ反射する第一反射面と、さらに前記光軸を中心にして前記第一反射面より外側に設けられ、前記光源からの直射光を照射方向へ反射する第二反射面からなることを特徴とする車両用灯具としたことで、第一には、光源からの光を楕円反射面により、照射方向とは逆の第一反射面に向かわせるものとしたことで、車両用灯具の発光面積を拡げることができるものとし、これにより、車両用灯具に設置する光源の数を適正化して、コストダウンおよび消費電力の低減に極めて優れた効果を奏するものある。
【0033】
また、第二には、光源の光を全光束に亘って制御することができるため、光の利用効率の優れたものとなる。さらに、前面レンズのレンズカットも制約が少ないものとなり、デザイン性で自由なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る車両用灯具の第一実施形態を示す断面図である。
【図2】 図1に示す車両用灯具の正面図である。
【図3】 本発明に係る車両用灯具に第二実施形態を示す断面図である。
【図4】 図3に示す車両用灯具の正面図である。
【図5】 従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 ……車両用灯具
2 ……光源
3 ……前面レンズ
3a……回転楕円反射面
3b……透過部
4 ……ハウジング
4a……第一反射面
4b……第二反射面
4c……中心部
4d……接合部
5 ……第二焦点
6 ……回転楕円面
6a……回転楕円反射面
6b……脚部
Claims (7)
- 光軸を車両用灯具の照射軸と略合致させて設けられた光源と、前記光源を第一焦点とし、前記光源から前記光軸に対し直交し、所定距離離れた位置を第二焦点とする楕円線を、前記光軸を中心にして回転させることにより形成される楕円面の前記光源に対峙し前記光源の放射する光の所定放射角を覆う範囲を前記車両用灯具の照射方向とは反対側に光を反射する反射面とした回転楕円反射面と、前記回転楕円反射面に対峙し前記回転楕円反射面により反射した前記光源からの光を照射方向へ反射する第一反射面と、さらに前記光軸を中心にして前記第一反射面より外側に設けられ、前記光源からの直射光を照射方向へ反射する第二反射面からなることを特徴とする車両用灯具。
- 前記第一反射面は、前記第二焦点に焦点を有する放物線を前記光軸を中心にして回転することにより得られる回転放物反射面であることを特徴とする請求項1記載の車両用灯具。
- 前記第二反射面は、前記光源に焦点を有する回転放物反射面であることを特徴とする請求項1または2記載の車両用灯具。
- 前記回転楕円反射面は透明部材に網目状の反射処理を施してなることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の車両用灯具。
- 前記回転楕円反射面は前面レンズの一部に反射処理を施し形成されたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の車両用灯具。
- 前記前面レンズの一部に施した反射処理は網目状とされていることを特徴とする請求項5記載の車両用灯具。
- 前記光源は発光ダイオードランプであることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の車両用灯具。
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