JP5675203B2

JP5675203B2 - 車両用灯具

Info

Publication number: JP5675203B2
Application number: JP2010172956A
Authority: JP
Inventors: 雅典大野
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2010-07-30
Filing date: 2010-07-30
Publication date: 2015-02-25
Anticipated expiration: 2030-07-30
Also published as: JP2012033413A

Description

本発明は、車両用灯具に係り、特に灯具の点灯時の配光性能の向上、および灯具の点灯時、非点灯時の意匠性の向上に関するものである。

従来、LEDを用いた車両用灯具の分野においては、図８に図示のように、LEDチップ８の導電パターン、車体色の塗料を塗装した絶縁基板上に、導電パターンと複数のLEDチップ８が実装され、LEDチップ８に対応した凸レンズを含む透明樹脂によって覆われ、凸レンズ１２以外の表面に車体色の塗料を塗布した塗装部２１とで構成されたものがある。

実開平５−２５６０４号公報

しかしながら、上記特許文献の車両用灯具４によれば、車体色が黒いものであれば灯具を正面から見たときに、レンズの中が黒く見えてしまい非点灯時の意匠性が低下する。また車体色が明るい色のものであれば灯具を正面から見たときに、LEDチップから出射した光のうち凸レンズの入射面で反射される光が絶縁基板に入射した後、再度凸レンズに入射し、出射する際に灯具の照射方向とは異なる照射方向に光が照射され、グレア光の原因となる問題がある。

本願は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、灯具非点灯時の意匠性を向上させ、灯具の点灯時にはグレア光を無くすことを目的とするものである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は光学レンズと、基板上に搭載された発光素子と、前記基板上の少なくとも発光素子の周縁に遮蔽部材を塗布または貼り付けることにより形成された遮蔽部と、からなり、前記遮蔽部は前記光学レンズの焦点位置よりも灯具の照射方向X後方に位置し、前記遮蔽部のうち灯具の断面形状において前記発光素子の下側に位置する光源周縁下方部には傾斜面を有する複数の凸状部が形成され、前記凸状部を形成する傾斜面の傾斜角度を前記凸状部の頂点から30°〜60°の範囲で形成されている車両用灯具を特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、本発明の車両用灯具の基板上の少なくとも光源周縁に前記遮蔽部材を設けたことによって、光学レンズを通して車両用灯具を見た場合、発光素子周囲の給電パターン、取付構造等の光源の周辺部品を隠せるものとなった。

また、請求項１に記載の発明によれば、前記遮蔽部のうち、光源周縁下方部に設けられた凸状部の作用により光源から照射され、光学レンズ入射面で反射される光が前記凸状部で反射されることにより、グレア光が減少されるものとなる。

また、請求項１に記載の発明によれば、前記遮蔽部のうち、光源周縁下方部に設けられた凸状部の作用により、灯具の非点灯時には灯具の外部から入射した光を反射し光学レンズ内に入射することによりレンズが明るく見え車両用灯具の意匠性を向上させるものとなる。

請求項２に記載の発明は、前記光源周縁下方部の凸状部を形成する一方の傾斜面は、灯具の断面形状において前記凸状部の傾斜面の法線が灯具の照射方向Xの下方向に伸びるように形成され、且つ前記凸状部の傾斜面の法線がレンズ内を通るように形成された凸状部において、前記光源から出た光が前記光学レンズの入射面で反射され前記凸状部へ入射する光の光線と、前記凸状部の傾斜面に入射し前記凸状部の傾斜面に入射した点と前記光学レンズ入射面の下端部とを結ぶ線とによって形成される角度領域において、前記凸状部の傾斜面の法線によって前記角度領域を分割し、前記分割された角度領域のうち発光素子に近い領域の角度を第１の角度とし、発光素子と離れた領域の角度を第２の角度としたとき、第1の角度≧第2の角度となる請求項1に記載の車両用灯具であることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、前記凸状部の傾斜面が、光源から出射し光学レンズの入射面で反射され凸状部材の傾斜面に入射した光を1回の反射によりレンズ外に照射するためグレアの原因となる光を減少するものとなる。

また、請求項２に記載の発明によれば、前記凸状部の傾斜面が、非点灯時に外部からの入射した光を傾斜面で反射した場合に1回の反射により光学レンズ内に入射するものとなるため光学レンズ内を明るく見せ灯具の意匠性を向上させることができる。

請求項３に記載の発明は、前記光源周縁下方部の凸状部を形成する一方の傾斜面は、灯具の断面形状において前記凸状部の傾斜面の法線が灯具の照射方向Xよりも上方向に伸び、前記光学レンズ内を通るように形成され、前記光源から出た光が前記光学レンズの入射面で反射され遮蔽部の凸状部の傾斜面へ入射する光の光線と、前記凸状部の傾斜面に入射した点と前記光学レンズ入射面の上端部とを結ぶ線とによって形成される角度領域において、前記凸状部の傾斜面の法線によって前記角度領域を分割し、前記分割された角度領域のうち、発光素子に近い領域の角度を第３の角度とし、発光素子と離れた領域の角度を第４の角度としたとき、第４の角度≧第３の角度となる請求項1に記載の車両用灯具であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば前記凸状部の傾斜面が光学レンズの入射面で反射され凸状部材の傾斜面に入射した光を1回の反射によりレンズ外に照射するためグレアの原因となる光を減少するものとなる。

請求項４に記載の発明は、前記光源周縁下方部の凸状部を形成する一方の傾斜面のうち、灯具の断面形状において前記凸状部の傾斜面の法線が灯具の照射方向Xの下方向を向くように形成され、且つ前記凸状部の傾斜面の法線がレンズの外を通るように形成された凸状部において、前記灯具の照射方向Xと平行方向で凸状部の傾斜面の中間点を通る線と前記凸状部の法線とで形成される角度を第５の角度とし、前記灯具の照射方向Xと平行方向で凸状部の傾斜面の中間点を通る線と前記凸状部の傾斜面の反射した点と前記光学レンズ入射面の下端部とを結ぶ線を第６の角度としたとき、第５の角度≧第６の角度となる請求項1に記載の車両用灯具であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば前記凸状部の傾斜面が、光学レンズの入射面で反射された光を1回反射することによりレンズ外に照射する光と、隣接する凸状部へ反射した後、レンズ内に照射する光とに拡散し、グレアの原因となる光を減少するものとなる。

請求項５に記載の発明は前記光源周縁下方部の凸状部を形成する一方の傾斜面のうち、灯具の断面形状において前記凸状部の傾斜面の法線が灯具の照射方向Xの上方向に伸びるように形成され、且つ前記凸状部の傾斜面の法線がレンズの外を通るように形成された凸状部において、灯具の照射方向Xと、前記凸状部の傾斜面の法線とで形成される角度を第７の角度とし、灯具の照射方向X、前記凸状部の傾斜面の中間点とレンズの入射面の上端部とで形成される角度を第８の角度としたとき、第７の角度≧第８の角度となる請求項1に記載の車両用灯具であることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば前記凸状部の傾斜面が、光学レンズの入射面で反射された光を1回反射することにより灯具下方のレンズ外に照射する光と、隣接する凸状部へ反射された後、レンズ内に照射する光とに拡散しグレアの原因となる光を減少するものとなる。

以上のように、本発明によれば、灯具の非点灯時の意匠性を向上させることが可能となりるとともに灯具の点灯時にはグレア光を無くすことが可能となるものである。

は本発明の第１の実施形態を示す車両用灯具１００の斜視図である。は本発明第1実施例である車両用灯具の正面図を示す。は図１に示した車両用灯具１００のA−A断面図を示す。 (a)(b)は本発明の第２の実施例、光源周縁部を示す車両用灯具１００のA−A拡大断面図である。は本発明の第２の実施例、光源周縁部を示す車両用灯具１００のA−A拡大断面図である。は本発明の第３の実施例、光源周縁部を示す車両用灯具１００のA−A拡大断面図である。は本発明の第３の実施例、光源周縁部を示す車両用灯具１００のA−A拡大断面図である。は従来の車両用灯具を示す。

以下に、本発明を実施例に基づいて説明する。

本実施形態の車両用灯具１００はヘッドランプなどに用いられるものであり、図１および図３に示すように灯具の照射方向Xに向かって非球面の光学レンズ１０１、車両用灯具の光源となるLED光源１０２、LEDを搭載した基板１０３、基板１０３の背面には放熱部材としてヒートシンク１０７が形成され、基板１０３と光学レンズ１０１の間には基板１０３と光学レンズを固定する固定部材１０６が形成され、前記基板１０３上には黒色もしくは灰色や緑、青色などの他の色の塗装、もしくはシール状のフィルムなどの遮蔽部材を基板に塗布、貼り付けた遮蔽部１０４が形成されている。また、図２の光源と基板の正面図に図示のように、遮蔽部１０４のうち光源周縁の光源の下方に位置する光源周縁下方部１０５には、図３〜７に図示のように傾斜面を備えた例えばポリカーボネイトなどの複数の耐熱性部材で形成された凸状部１１０が形成されている。また、図示はしていないが本発明の車両用灯具には、ヒートシンク１０７の後方にヒートシンク１０７、LED光源１０２を覆うように灯具のカバー、光学レンズの前方にアウターレンズなどが設けられる。

遮蔽部１０４は、黒色もしくは灰色や緑、青色などの他の色の塗装、もしくはシール状のフィルムを遮蔽部材として基板に塗布、貼り付けたことによって、光学レンズを通して車両用灯具を見た場合、発光素子周囲の給電パターン、取付構造等の光源の周辺部品を隠せるものとなる。また、図２には基板全面に遮蔽部材を塗布するように図示しているが、基板上の光源の周辺部品や給電パターンなどを隠すことが出来ればよいので、本発明では少なくとも光源周縁下方部にだけ遮蔽部材を塗布したものであっても良い。

図３に記載の車両用灯具１００の凸状部１１０の傾斜面は、凸状部１１０の頂点から３０〜６０°の角度の範囲で傾斜した傾斜面を備えて形成されており、前記角度の範囲で凸状部の傾斜面を形成したことにより、LED光源１０２から出射した光のうち光学レンズ１０１の入射面１１１で反射した光を受けた後、隣接する凸状部１１０の傾斜面で複数回反射され光学レンズから出射するものとなる。さらに灯具の非点灯時には、光学レンズの外部から入射する光を凸状部の傾斜面で反射した後、光学レンズ１０１から出射するものとなる。このように本発明の第１の実施例では灯具の点灯時にはグレア光の原因となる光が緩和され、非点灯時には外部光を反射して光学レンズが明るく見えるようにしたものである。

図４に図示の車両用灯具の断面図は本発明の第２の実施例であり、光源周縁下方部１０５の凸状部１１０の傾斜面を30〜60°の角度範囲とし、さらに凸状部１１０の傾斜面の法線１０８が、灯具の照射方向Xよりも下方向に伸び、レンズ内を通るように形成された凸状部において、光源１０２から出た光が非球面光学レンズ１０１の入射面１１１で反射され凸状部１１０の傾斜面へ入射する光の光線と、前記凸状部の傾斜面の入射した点と前記光学レンズ入射面の下端部とを結ぶ線Zとによって形成される角度領域において、凸状部１１０の傾斜面の法線１０８によって前記角度領域を分割し、分割された角度領域のうち、LED光源１０２に近い領域の角度をa１とし、LED光源１０２と離れた領域の角度をa2とし、前記角度領域の角度がa1≧a2となるように形成したものである。

それにより図４(a)に図示のように灯具の点灯時には、LED光源１０２から出射した光のうち光学レンズ１０１の入射面１１１で反射した光を凸状部材１１０の傾斜面で反射し、光学レンズの外側に出射するものとなる。さらに灯具の非点灯時には、図４(ｂ)に図示のように光学レンズ１０１の外部から入射する光を凸状部の傾斜面で反射した後、光学レンズ１０１から出射するものとなる。

さらに本発明の第２の実施例によれば図５に図示のように、光源周縁下方部１０５の凸状部１１０の傾斜面を30〜60°の角度範囲とし、光源周縁下方部１０５の凸状部１１０の傾斜面の法線１０８が灯具の照射方向Xよりも上方向に伸び、レンズ内を通るように形成され、LED光源１０２から出た光が非球面光学レンズ１０１の入射面１１１で反射され凸状部１１０の傾斜面へ入射する光の光線と、前記凸状部の傾斜面に入射した点と前記光学レンズ入射面の上端部とを点結ぶ線Zとによって形成される角度領域において、凸状部１１０の傾斜面の法線１０８によって前記角度領域を分割し、前記分割された角度領域のうち、LED光源１０２に近い領域の角度をb1とし、LED光源１０２と離れた領域の角度をb2としたとき、b2≧b1となるように形成したものである。

それにより、図５に図示のように灯具の点灯時には、LED光源１０２から出射した光のうち光学レンズ１０１の入射面１１１で反射した光１００aを凸状部材１１０の傾斜面で反射され光学レンズの外側に出射するものとなる。このように本発明の第２の実施例の凸状部材の作用により灯具の点灯時には光学レンズ１０１の外側へと光を出射し、グレア光の原因となる光が第１の実施例よりもさらに減少し、非点灯時には外部光を１回の反射により光学レンズ１０１に入射させるものとなるため、光学レンズ１０１が第１の実施例よりもより明るく見えるようにしたものである。

図６に図示の車両用灯具の断面図は本発明の第３の実施例であり、光源周縁下方部１０５の凸状部１１０の傾斜面を30〜60°の角度範囲とし、さらに凸状部１１０の一方の傾斜面の法線１０８が灯具の照射方向Xよりも下方向を向くように形成され、且つ凸状部１１０の傾斜面の法線１０８が光学レンズ１０１の外を通るように形成され、灯具の照射方向Xと平行方向であり、LED光源１０２から出射し、光学レンズ１０１の入射面１１１で反射された光が入射する凸状部の傾斜面の点を通る線Yと、凸状部１１０の法線１０８とで形成される角度をe２とし、灯具の照射方向Xと平行方向であり、凸状部の傾斜面に光学レンズの入射面１１１で反射された光が入射する傾斜面の点を通る線Yと、凸状部１１０の傾斜面に光学レンズ１０１の入射面１１１で反射された光が入射する点からレンズの端部へと伸びる線Zとで形成される角度をe1としたとき、e２≧e１となるように形成したものである。

それにより図６に図示のようにLED光源１０２から出射した光のうち光学レンズ１０１の入射面１１１で反射した光を凸状部１１０の傾斜面で受けた後、隣接する凸状部１１０の傾斜面で反射され光学レンズ１０１から出射するものとなる。また、凸状部１１０の傾斜面の位置によっては隣接する凸状部へ反射せずレンズ外に反射する光も形成するものとなる。さらに灯具の非点灯時には、図示しないが、光学レンズの外部から入射する光を凸状部の傾斜面で反射した後、光学レンズ１０１から出射するものとなる。このように本発明の第３の実施例では灯具の点灯時にはグレア光の原因となる光が緩和され、非点灯時には外部光を反射して光学レンズが明るく見えるようになるものである。

さらに本発明の第３の実施例によれば図７に記載のように、光源周縁下方部１０５の凸状部１１０の一方の傾斜面を30〜60°の角度範囲とし、さらに凸状部１１０の傾斜面の法線１０８が灯具の照射方向Xよりも上方向を向くように形成され、且つ凸状部１１０の傾斜面の法線１０８が光学レンズ１０１の外を通るように形成された凸状部１１０であり、灯具の照射方向Xと、凸状部１１０の傾斜面の法線１０８とで形成される角度をｄ２とし、灯具の照射方向Xと、凸状部１１０の傾斜面の中間点からとレンズの入射面の上端部へと伸びる線Zとで形成される角度をｄ１としたとき、ｄ２≧ｄ１となるように形成したものである。

それにより図７に図示のようにLED光源１０２から出射した光のうち光学レンズ１０１の入射面１１１で反射した光１００aは凸状部１１０の傾斜面で反射され光学レンズ１０１から出射するものとなる。さらに灯具の非点灯時には、図示しないが、光学レンズ１０１の外部から入射する光を凸状部１１０の傾斜面で反射した後、光学レンズ１０１から出射するものとなる。このように本発明の第４の実施例では灯具の点灯時にはグレア光の原因となる光が緩和され、非点灯時には外部光を反射して光学レンズが明るく見えるようになるものである。

本発明の第４の実施例としては、前記本発明の第１〜第３の実施例を適宜組み合わせたものとしてもかまわないものとする。また、図３〜７にはLED光源１０２の光軸が灯具の照射方向Xと同方向となるように配置されて図示されているが、灯具の照射方向が図示のようにX方向にあれば光源は灯具の縦断面形状において傾斜させて基板に搭載したとしても良いものとなる。

１００…車両用灯具
１０１…光学レンズ
１０２…LED光源
１０３…基板
１０４…遮蔽部
１０５…光源周縁下方部
１０６…固定部材
１０７…ヒートシンク
１０８…法線
１１０…凸状部

Claims

光学レンズと、
基板上に搭載された発光素子と、
前記基板上の少なくとも発光素子の周縁に遮蔽部材を塗布または貼り付けることにより形成された遮蔽部と、からなり、前記遮蔽部は前記光学レンズの焦点位置よりも灯具の照射方向X後方に位置し、前記遮蔽部のうち灯具の断面形状において前記発光素子の下側に位置する光源周縁下方部には傾斜面を有する複数の凸状部が形成され、前記凸状部を形成する傾斜面の傾斜角度を前記凸状部の頂点から30°〜60°の範囲で形成されていることを特徴する車両用灯具。
前記光源周縁下方部の凸状部を形成する一方の傾斜面は、灯具の断面形状において前記凸状部の傾斜面の法線が灯具の照射方向Xの下方向に伸びるように形成され、且つ前記凸状部の傾斜面の法線がレンズ内を通るように形成された凸状部において、前記光源から出た光が前記光学レンズの入射面で反射され前記凸状部へ入射する光の光線と、前記凸状部の傾斜面に入射し前記凸状部の傾斜面に入射した点と前記光学レンズ入射面の下端部とを結ぶ線とによって形成される角度領域において、前記凸状部の傾斜面の法線によって前記角度領域を分割し、前記分割された角度領域のうち発光素子に近い領域の角度を第１の角度とし、発光素子と離れた領域の角度を第２の角度としたとき、第１の角度≧第２の角度となることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
前記光源周縁下方部の凸状部を形成する一方の傾斜面は、灯具の断面形状において前記凸状部の傾斜面の法線が灯具の照射方向Xよりも上方向に伸び、前記光学レンズ内を通るように形成され、前記光源から出た光が前記光学レンズの入射面で反射され遮蔽部の凸状部の傾斜面へ入射する光の光線と、前記凸状部の傾斜面に入射した点と前記光学レンズ入射面の上端部とを結ぶ線とによって形成される角度領域において、前記凸状部の傾斜面の法線によって前記角度領域を分割し、前記分割された角度領域のうち、発光素子に近い領域の角度を第３の角度とし、発光素子と離れた領域の角度を第４の角度としたとき、第４の角度≧第３の角度となることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
前記光源周縁下方部の凸状部を形成する一方の傾斜面のうち、灯具の断面形状において前記凸状部の傾斜面の法線が灯具の照射方向Xの下方向を向くように形成され、且つ前記凸状部の傾斜面の法線がレンズの外を通るように形成された凸状部において、前記灯具の照射方向Xと平行方向で凸状部の傾斜面の中間点を通る線と前記凸状部の法線とで形成される角度を第５の角度とし、前記灯具の照射方向Xと平行方向で凸状部の傾斜面の中間点を通る線と前記凸状部の傾斜面の反射した点と前記光学レンズ入射面の下端部とを結ぶ線を第６の角度としたとき、第５の角度≧第６の角度となることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
前記光源周縁下方部の凸状部を形成する一方の傾斜面のうち、灯具の断面形状において前記凸状部の傾斜面の法線が灯具の照射方向Xの上方向に伸びるように形成され、且つ前記凸状部の傾斜面の法線がレンズの外を通るように形成された凸状部において、灯具の照射方向Xと、前記凸状部の傾斜面の法線とで形成される角度を第７の角度とし、灯具の照射方向X、前記凸状部の傾斜面の中間点とレンズの入射面の上端部とで形成される角度を第８の角度としたとき、第７の角度≧第８の角度となることを特徴とする請求項1に記載の車両用灯具。