車両用灯具

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【発明の名称】	車両用灯具
【発明者】	【氏名】近藤俊幸【氏名】岡田英隆
【要約】	【課題】ＬＥＤランプなど複数の光源を採用する車両用灯具の従来の構成においては、レンズ面を均一に光輝させるためには光源の数が多くなり、コストアップと消費電力の増加を生じる問題点があった。【解決手段】本発明により、光源２と、該光源２と該光源２から所定距離離れた位置にある第二焦点を焦点とする回転楕円反射面３ａと、第一反射面、および、第二反射面よりなる車両用灯具としたことで、光源からの光を回転楕円反射面３ａにより一旦第二焦点へ拡げ、これを第一反射面により照射方向へ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大することができるとともに、光束利用率を上げ、明るい灯具を提供することにより課題を解決する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】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。
【請求項２】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。
【請求項３】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。
【請求項４】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。
【請求項５】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。
【請求項６】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。
【請求項７】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。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【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。

【出願人】	【識別番号】０００００２３０３【氏名又は名称】スタンレー電気株式会社
【出願日】	平成１１年９月１日（１９９９．９．１）
【代理人】
【公開番号】	特開２００１－７６５１１（Ｐ２００１－７６５１１Ａ）
【公開日】	平成１３年３月２３日（２００１．３．２３）
【出願番号】	特願平１１－２４７１５９