| 【発明の名称】 |
車両用信号灯具 |
| 【発明者】 |
【氏名】近藤 俊幸
【氏名】岡田 英隆
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| 【要約】 |
【課題】ＬＥＤランプなど複数の光源を採用する車両用信号灯具の従来構成においては、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を焦点とし中心軸を車両用信号灯具の照射軸と直交する方向として設けられた放物反射面の第一反射面３と、第一反射面３の反射方向にこの第一反射面からの光を照射軸と平行方向に反射する第二半射面４とから成る発光ユニット５を備える車両用信号灯具１としたことで、光源からの光を第一反射面により、一旦光軸に対して水平方向に拡げ、これを第二反射面により照射方向に向かわせるものとしたことで、発光ユニットを発光面積の設定を自在とし、光源の数を適正化して課題を解決する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 主たる発光方向を車両用信号灯具の照射軸と略合致させて設けられた光源と、該光源を焦点とし中心軸を前記車両用信号灯具の照射軸と直交する方向として設けられた放物線を前記照射軸で回転して得られる放物反射面の少なくとも照射方向側の半部とした第一反射面と、前記第一反射面の反射方向にそれぞれが前記照射軸から適宜な距離としお互いが干渉しないように放射状に設けられて前記第一反射面からの光を前記照射軸と平行方向に反射する第二半射面とから成る発光ユニットの少なくとも１つを備えることを特徴とする車両用信号灯具。
【請求項２】 前記第二反射面が、高屈折率透明部材の大気との接触面で生じる内面全反射作用を利用した反射面と、鏡面による全反射作用を利用した反射面との何れか、または、双方の反射面の組合せとして形成されていることを特徴とする請求項１記載の車両用信号灯具。
【請求項３】 前記第二反射面は適宜な曲面が組合わされて形成され、前記第一反射面からの反射光に対して拡散機能を有していることを特徴とする請求項１または請求項２記載の車両用信号灯具。
【請求項４】 前記第二反射面は高さ、または、設ける位置を変えることで前記照射軸を中心とする１本の放射線上で重複する位置として設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３何れかに記載の車両用信号灯具。
【請求項５】 前記発光ユニットの前記第二反射面が設けられて発光部とされている以外の部位の少なくとも一部にはリフレックスリフレクタが設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項４何れかに記載の車両用信号灯具。
【請求項６】 前記発光ユニットは前記照射軸と同軸として重なり合うように複数が設けられ、前記第二半射面はそれぞれの発光ユニット間でも干渉しないものとして設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項５何れかに記載の車両用信号灯具。
【請求項７】 前記複数の発光ユニットは、前記光源の発光色が異なるものとされていることを特徴とする請求項６記載の車両用信号灯具。
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【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、車両用信号灯具に関するものであり、詳細には前記車両用信号灯具における斬新な形状の提供と、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信号灯具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１２であり、前記ＬＥＤランプは照射角が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は、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信号灯具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。
【０００５】また、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も生じている。
【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、主たる発光方向を車両用信号灯具の照射軸と略合致させて設けられた光源と、該光源を焦点とし中心軸を前記車両用信号灯具の照射軸と直交する方向として設けられた放物線を前記照射軸で回転して得られる放物反射面の少なくとも照射方向側の半部とした第一反射面と、前記第一反射面の反射方向にそれぞれが前記照射軸から適宜な距離としお互いが干渉しないように放射状に設けられて前記第一反射面からの光を前記照射軸と平行方向に反射する第二半射面とから成る発光ユニットの少なくとも１つを備えることを特徴とする車両用信号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】つぎに、本発明を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。図１〜図４に符号１で示すものは本発明に係る車両用信号灯具の第一実施形態であり、この実施形態においても光源２は照射角が比較的に狭いＬＥＤランプが採用され、従来例の構成においては明るさの確保に対して必要以上の光源２の数が要求される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を車両用信号灯具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、その前方（照射軸Ｚ方向）は第一反射面３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信号灯具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。
【０００９】前記第一反射面３は前記光軸Ｘに一致する断面においては、前記光源２を焦点とする放物線が表れるものであり、このときに、前記した放物線の中心軸Ｙは前記光源２の光軸Ｘと直交している。即ち、この車両用信号灯具１の照射軸Ｚに対しても直交するものとなっているのである。
【００１０】そして、前記放物線は前記光源２の光軸Ｘを回転軸として回転が行われ放物反射面３ａ（３ｂ）とされているのである。尚、このときに、光軸Ｘの近傍においては放物線の頂点の近傍の部分が光源２の周りを取り囲む閉鎖空間を形成するので、この部分は排除し光源２からの光が外部に放射されるようにしている。
【００１１】前記放物反射面３ａは前記光源２の特性によっても適宜に設計変更が成されるものであり、例えば、光源２がＬＥＤランプのように前方にのみ光を放射するものであれば、上記の放物線の回転により光源２に対し、車両用信号灯具１の照射方向前方と後方とに表れる二面の放物反射面３ａ、３ｂ（図５も参照されたい）の前方の側３ａのみを選択すればよい。
【００１２】また、光源２が白熱電球のように、ほぼ全周に均一な強度で光を放射するものである場合には、上記のように放物反射面３ａのみでも良いが、併せて、照射方向後方に表れる放物反射面３ｂも第一反射面３として採用（図５参照）すれば、光源２に対する光束利用率が向上し、一層に明るい車両用信号灯具１の実現を可能とするものとなる。
【００１３】上記のように第一反射面３を設定したことで、光源２からの光は放物反射面３ａに反射した後には、放物線の中心軸Ｙと平行な方向に反射されるものとなる。このときに、前記放物反射面３ａは光軸Ｘを中心として回転が行われているので、反射光は光軸Ｘを中心とする放射状に生じるものとなる。
【００１４】本発明では上記の第一反射面３に加えて、第二反射面４を用意するものであり、この第二反射面４は前記第一反射面３が反射する光の光路中に設けられて、この光を車両用信号灯具１の照射軸Ｚと平行と成る方向に反射する。このときに、前記第二反射面４は光軸Ｘから等距離の位置にリング状として設けられても良いものである。
【００１５】また、図１および図３に示すように、前記第一反射面３から光が放射される３６０°の範囲を放射状の適宜な区画に分割し、その区画毎に光軸Ｘからの距離を変えて小反射面４ａを配置し、それら小反射面４ａの総合で第二反射面４としても良いものである。この小反射面４ａを採用する場合には、小反射面４ａの配置の状態を工夫することで、例えば星形など発光形状にデザイン的な変化を与えることができるものとなる。更には、小反射面４ａの反射面形状を凸面、凹面、波面など適宜な曲面とすることで、反射光を拡散させることも自在である。
【００１６】以上に説明した光源２と、第一反射面３と、第二反射面４とからで発光ユニット５が構成され、この発光ユニット５の少なくとも１つ以上の集合により、図４に示すように（図示は６個の発光ユニット５を集合し車両用信号灯具１を構成したときの例で示してある）本発明の車両用信号灯具１が構成されているのである。
【００１７】従って、車両用信号灯具１に対する前記発光ユニット５の取付方向が予めに既知である場合には、前記小反射面４ａに水平方向には広い角度で反射光を拡散し、垂直方向にはそれ程に広くない角度で反射光を拡散する反射面形状を与えておけば、小反射面４ａからの反射光はそのまま、車両用信号灯具１のテールランプなどとしての配光特性を満足させるものとなる。
【００１８】次いで、上記の構成とした本発明の車両用信号灯具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からの光を第一反射面３により、一旦光軸Ｘに対して水平方向に拡げ、これを第二反射面４により照射方向に向かわせるものとしたことで、発光ユニット５は発光面積の設定が自在となる。
【００１９】このことは、車両用信号灯具１に配置する光源２の数を自在に設定できるものであり、即ち、前記発光ユニット５の発光面積を適正化することで、車両用信号灯具１としての明るさも適正化し、従来例では生じていた車両用信号灯具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、発光ユニット５は小反射面４ａの組合わせ方で発光の形状が自在に設定できるので、車両用信号灯具１の発光面のデザインに対する自由度も増加する。
【００２０】図６は本発明の第二実施形態を要部で示すものであり、この第二実施例は主として第二反射面の構成に係るものである。前の第一実施形態では第二反射面４は基本的には不透明部材（透明部材であっても良い）の表面にアルミニウムの蒸着を行うことで第一反射面からの光を全反射する鏡面として形成していたが、これは、図６に示すように発光ユニット１５を透明樹脂など屈折率が１よりも大きい高屈折率透明部材で形成しても良いものである。
【００２１】このときには、発光ユニット１５の小反射面１４ａに対応する位置に、光源に向かう入射面１４ｂが第一反射面３からの光に略直交し、出射面１４ｃが照射方向に略直交し、そして、背面１４ｄが入射面１４ｂから入射した光に対して大気との屈折率の差による内面全反射を行う角度に設定した略直角プリズム状に形成すれば良い。
【００２２】尚、このとき、出射面１４ｃを前の第一実施形態でも述べたように凹面、凸面、波面など適宜な曲面とすることで拡散を行わせることは自在である。また、この第二実施形態では発光ユニット１５が透明樹脂部材で形成されていることを利用して、前記小反射面１４ａが設けられている以外の位置の全面或いは一部にリフレックスリフレクタ６を形成するなども自在である。
【００２３】図７〜図８は本発明の第三実施形態を示すもので、前の第二実施形態では第二反射面１４（小反射面１４ａ）を透明樹脂部材を用いて形成していた。ここで、この種の車両用信号灯具１を観察してみると大部分のものは、発光面が透明樹脂部材によるレンズ７で覆われている。
【００２４】従って、この第三実施形態では、第二実施形態の小反射面１４ａと同様な構成とした入射面２４ｂ、背面２４ｄを有する小反射面２４ａをレンズ７に設けるものであり、但し、この場合、出射面２４ｃはレンズ７の表面７ａと共有するものとなる。そして、この表面７ａを凸面、凹面、波面など適宜な曲面とすることもまた自在である。更に、図示は省略するが小反射面２４ａが設けられた以外の位置にリフレックスリフレクタ６（図６参照）を設けるのも自在である。
【００２５】また、この第三実施形態においては、前記レンズ７の背面に第一実施形態で説明したのと同様の小反射面４ａが設けられた発光ユニット５を設置し、両方の小反射面４ａ、２４ａから灯具としての照射光が得られるものとすることも自在である。
【００２６】このようにすることで、前記第一反射面３からの反射光の内のレンズ７寄りのものを小反射面２４ａで反射し、発光ユニット５寄りのものを小反射面４ａで反射させるなど分担を行わせれば、一方が他方を遮蔽することがなくなり、図８に示すように光源２から扇形状となる同一区画Ａ内において重複する２個所で発光させることが可能と成る。
【００２７】図９および図１０は本発明の第四実施形態であり、上記の同一区画内において重複する２個所を発光させることは、発光面積が増加したように見え、車両用信号灯具１としての見栄えを向上させるのに非常に有効である。そこで、この第四実施形態では、例えば発光ユニット５のみが設けられている場合においても発光面積の増加を図るものである。
【００２８】上記の目的を実現するために、この第四実施形態では小反射面３４ａの高さを変えることで、同一区画Ａ内においても重複する位置に複数の発光する場所を得られるものとなる。尚、図９においては第一反射面３から離れるほどに小反射面３４ａの高さを増しているが、これは図１０に示すように第一反射面３に近い小反射面３４ａにトンネル状の開口部３４ｂを設け、それ以降の小反射面３４ａに光を供給しても良いものである。
【００２９】図１１は本発明の車両用信号灯具１の第五実施形態であり、前の実施形態では車両用信号灯具１を複数の発光ユニット５を使用して構成する場合、それぞれの発光ユニット５が重なることのないように並べるものであった。しかしながら、本発明はこれを限定するものではなく、重ね合わせた複数段として使用することも可能である。
【００３０】この場合、下方に位置される発光ユニット５Ｄの第二反射面４Ｄと、上方に配置される発光ユニット５Ｕの第二反射面４Ｕとが垂直方向で重なり合わない位置として設置しておけば、下方の発光ユニット５Ｄからの光も遮られることなく照射方向に向かわせることができるものとなる。尚、上記の重ね合わせは２段以上であっても当然に可能である。
【００３１】上記は、下方の発光ユニット５Ｄの光源２Ｄと、上方の発光ユニット５Ｕの光源２Ｕとを同時に点灯するものとして説明を行ったが、この実施形態においては必ずしも同時に点灯する必要はなく、例えばテールランプとストップランプとを兼用する車両用信号灯具においては、テールランプとして使用する際は１段のみを点灯させ、ストップランプとして使用する際には複数段を同時に点灯し明るさの切り替えを行えば良いものとなる。
【００３２】また、この実施形態において、例えば、発光色が赤色の光源２を採用した発光ユニット５と、発光色がアンバー色の発光ユニット５とを重ね合わせておき、状況に応じて点灯、非点灯の選択を自在なものとしておけば、テールランプとターンシグナルランプとの兼用も可能となる。
【００３３】
【発明の効果】以上に説明したように本発明により、主たる発光方向を車両用信号灯具の照射軸と略合致させて設けられた光源と、該光源を焦点とし中心軸を前記車両用信号灯具の照射軸と直交する方向として設けられた放物線を前記照射軸で回転して得られる放物反射面の少なくとも照射方向側とした第一反射面と、前記第一反射面の反射方向にそれぞれが前記照射軸から適宜な距離としお互いが干渉しないように放射状に設けられて前記第一反射面からの光を前記照射軸と平行方向に反射する第二半射面とから成る発光ユニットの少なくとも１つを備える車両用信号灯具としたことで、第一には、光源からの光を第一反射面により、一旦光軸に対して水平方向に拡げ、これを第二反射面により照射方向に向かわせるものとしたことで、発光ユニットを発光面積の設定を自在とし、これにより、車両用信号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である。
【００３４】また第二には、第二反射面、小反射面の配置や積み重ね段数の選定などにより、従来にない斬新な外観を車両用信号灯具に与えることを可能とし、この種の車両用信号灯具のデザインの向上に優れた効果も奏するものである。加えて、明るさの切り替え、発光色の切り替えなども可能とし、汎用性なども向上させる効果も奏するものである。
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| 【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
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| 【出願日】 |
平成１２年１月２１日（２０００．１．２１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６２２２５
【弁理士】
【氏名又は名称】秋元 輝雄
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| 【公開番号】 |
特開２００１−９３３１２（Ｐ２００１−９３３１２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年４月６日（２００１．４．６） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１３２３９（Ｐ２０００−１３２３９） |
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