車両用灯具
【課題】LED光源に対する点光り感を従来よりも緩和する。
【解決手段】第1LED光源と、前記第1LED光源の前方に配置され、狭角方向に拡散させて主配光パターンを形成するN角形レンズ部と、N角形の各辺と前記N角形レンズ部の各辺との間の環状領域に形成されたN角形環状レンズ部と、を含むN角形レンズ体と、前記第1LED光源の周囲にその光軸を挟んで対向させた状態で配置された第1反射面及び第2反射面とを備えており、前記第1反射面は、その基端と先端との間に交互に配置された複数の第1個別反射面と複数の第2個別反射面とを含む階段形状の反射面として構成され、かつ、前記第1LED光源から広角方向に放射される光が入射するように傾斜した姿勢で配置されており、前記第2反射面は、その基端から先端に向かうにつれ前記光軸から離れるように傾斜した姿勢で配置されている。
【解決手段】第1LED光源と、前記第1LED光源の前方に配置され、狭角方向に拡散させて主配光パターンを形成するN角形レンズ部と、N角形の各辺と前記N角形レンズ部の各辺との間の環状領域に形成されたN角形環状レンズ部と、を含むN角形レンズ体と、前記第1LED光源の周囲にその光軸を挟んで対向させた状態で配置された第1反射面及び第2反射面とを備えており、前記第1反射面は、その基端と先端との間に交互に配置された複数の第1個別反射面と複数の第2個別反射面とを含む階段形状の反射面として構成され、かつ、前記第1LED光源から広角方向に放射される光が入射するように傾斜した姿勢で配置されており、前記第2反射面は、その基端から先端に向かうにつれ前記光軸から離れるように傾斜した姿勢で配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両用灯具に係り、特にLED光源に対する点光り感を従来よりも緩和することが可能な車両用灯具に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、LED光源を用いた車両用灯具の分野においては、図21(a)に示すように、LED光源210とこの前方に配置されたレンズ体220とを組み合わせた光学系230を、図21(b)に示すように、縦横に複数配置することで構成された車両用灯具200が知られている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2000−67610号公報
【特許文献2】実開平2−133808号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記構成の車両用灯具200においては、レンズ体220が凸レンズ221とその周囲から延びる導光部222とを含む単純な構成であるため、外部から凸レンズ221を通してLED光源210が強く点光りしている印象(点光り感)を与えてしまう、という問題がある。また、上記構成の車両用灯具200においては、個々の光学系230が全て同一構成であるため、灯具全体としての見栄えが単調になってしまう、という問題もある。
【0005】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、第1に、LED光源に対する点光り感を従来よりも緩和することを目的とする。第2に、灯具全体としての見栄えが単調になるのを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、少なくとも1つの主配光部を備える車両用灯具において、前記主配光部は、第1LED光源と、前記第1LED光源の前方に配置され、前記第1LED光源からその光軸に対して狭角方向に放射される光を拡散させて主配光パターンを形成するN角形レンズ部(但しNは3以上の整数)と、前記N角形レンズ部と同心、相似形かつ前記N角形レンズ部よりも大サイズのN角形の各辺と前記N角形レンズ部の各辺との間の環状領域に形成されたN角形環状レンズ部と、を含むN角形レンズ体と、前記第1LED光源の周囲にその光軸を挟んで対向させた状態で配置された第1反射面及び第2反射面と、を備えており、前記第1反射面は、その基端と先端との間に交互に配置された複数の第1個別反射面と複数の第2個別反射面とを含む全体として階段形状の反射面として構成され、かつ、前記第1LED光源からその光軸に対して広角方向に放射される光が入射するように、その基端から先端に向かうにつれ前記光軸から離れるように傾斜した姿勢で配置されており、前記第2反射面は、その基端から先端に向かうにつれ前記光軸から離れるように傾斜した姿勢で配置されていることを特徴とする。
【0007】
請求項1に記載の発明によれば、N角形レンズ部の作用により、ストップランプやテールランプやターンランプ等に適した配光パターンを形成することが可能となる。
【0008】
また、請求項1に記載の発明によれば、複数の第1個別反射面の作用により、第1LED光源の周囲に複数の発光点(第1LED光源の光源像)が配置される新規発光見栄えの車両用灯具を構成することが可能となる。
【0009】
また、請求項1に記載の発明によれば、複数の第1個別反射面の傾斜角度を個別に調整することで、第1LED光源の周囲にサイズ・形状・位置がランダムな複数の発光点(第1LED光源の光源像)が配置される新規発光見栄えの車両用灯具を構成することが可能となる。
【0010】
また、請求項1に記載の発明によれば、複数の第1個別反射面の作用により、第1LED光源の周囲に複数の発光点(第1LED光源の光源像)が分散配置される発光見栄え(すなわち、点光りではなく面発光に近い見栄え)となるため、複数の第1個別反射面が無い従来よりも第1LED光源に対する点光り感を緩和することが可能となる。
【0011】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、少なくとも1つの導光部をさらに備えており、前記導光部は、第2LED光源と、三角形のN枚の導光板を組み合わせることで構成されたN角錐形状の導光レンズ体であって、その頂点に形成された前記N枚の導光板それぞれの入光面と、前記N枚の導光板それぞれの前記入光面とは反対側のN個の出射端面により構成されたN角環状発光部と、前記N個の出射端面から出射する光を配光制御するために前記N個の出射端面に形成された配光制御用カットと、を含むN角錐導光レンズ体と、を備えており、前記N角錐導光レンズ体は、前記入光面が前記第2LED光源の前方に配置され、かつ、前記N角環状発光部の一辺が前記N角形レンズ体の一辺を縁取った状態で配置されていることを特徴とする。
【0012】
請求項2に記載の発明によれば、N角環状発光部の一辺がN角形レンズ体の一辺を縁取る新規発光見栄えの車両用灯具を構成することが可能となる。
【0013】
また、請求項2に記載の発明によれば、異なる構成の光学系(主配光部と導光部)を組み合わせた構成であるため、個々の光学系が全て同一構成である従来よりも、灯具全体としての見栄えが単調になるのを防止することが可能となる。
【0014】
また、請求項2に記載の発明によれば、配光制御用カットとしてN個の出射端面から出射する光が主配光パターンに重畳される付加配光パターンを形成するように配光制御するカットを用いることで、より明るい主配光パターンを形成することが可能となる。
【0015】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記複数の第1個別反射面はそれぞれ、前記第1LED光源から入射する光を前記第2反射面に向けて反射するように個別に角度調整されており、前記複数の第2個別反射面はそれぞれ、前記第1LED光源から入射する光を前記N角環状発光部に向けて反射するように個別に角度調整されており、前記第2反射面は、前記複数の第1個別反射面から入射する反射光が写り込み、当該写り込んだ反射光が前記N角形環状レンズ部を通して外部から視認されるように角度調整されていることを特徴とする。
【0016】
請求項3に記載の発明によれば、複数の第1個別反射面及び第2反射面の作用により、第1LED光源の周囲に三角形環状レンズ部等を通して外部から視認することが可能な複数の発光点(複数の第1個別反射面の作用により第2反射面に写り込んだ複数の第1LED光源の光源像)が配置される新規発光見栄えの車両用灯具を構成することが可能となる。
【0017】
また、請求項3に記載の発明によれば、複数の第1個別反射面それぞれの間には、単なるつなぎの面ではなく配光制御用の複数の第2個別反射面が配置されているため、当該第2個別反射面が配置されていない場合よりも、光利用効率を向上させることが可能となる。
【0018】
また、請求項3に記載の発明によれば、複数の第2個別反射面の作用により、N角環状発光部をより明るく発光させることが可能となる。
【0019】
請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記複数の第1個別反射面はそれぞれ、前記第1LED光源から入射する光が写り込み、当該写り込んだ光が前記N角形環状レンズ部を通して外部から視認されるように個別に角度調整されており、前記複数の第2個別反射面はそれぞれ、前記第1LED光源から入射する光を前記N角環状発光部に向けて反射するように個別に角度調整されており、前記第2反射面は、前記第1LED光源から入射する光が写り込み、当該写り込んだ光が前記N角形環状レンズ部を通して外部から視認されるように角度調整されていることを特徴とする。
【0020】
請求項4に記載の発明によれば、複数の第1個別反射面及び第2反射面の作用により、第1LED光源の周囲に三角形環状レンズ部等を通して外部から視認することが可能な複数の発光点(複数の第1個別反射面に写り込んだ複数の第1LED光源の光源像)が配置される新規発光見栄えの車両用灯具を構成することが可能となる。
【0021】
また、請求項4に記載の発明によれば、複数の第1個別反射面それぞれの間には、単なるつなぎの面ではなく配光制御用の複数の第2個別反射面が配置されているため、当該第2個別反射面が配置されていない場合よりも、光利用効率を向上させることが可能となる。
【0022】
また、請求項4に記載の発明によれば、複数の第2個別反射面の作用により、N角環状発光部をより明るく発光させることが可能となる。
【0023】
請求項5に記載の発明は、請求項2〜4に記載の発明において、複数の前記主配光部と複数の前記導光部と、インナーレンズと、をさらに備えており、前記N角形レンズ部は、三角形レンズ部であり、前記N角環状発光部は、三角環状発光部であり、前記複数の主配光部それぞれの三角形レンズ部は、複数の右斜めライン、複数の左斜めライン及び複数の水平ラインによって複数の逆三角形領域及び複数の三角形領域に区画された前記インナーレンズのうち複数の逆三角形領域又は複数の三角形領域にそれぞれ形成されており、前記複数の導光部それぞれの三角環状発光部は、前記インナーレンズのうち複数の三角形領域又は複数の逆三角形領域にそれぞれ形成されていることを特徴とする。
【0024】
請求項5に記載の発明によれば、複数の三角領域(又は複数の逆三角領域)に形成される複数の導光部それぞれの三角環状発光部の作用により形成される、全体として複数の右斜め発光ライン、複数の左斜め発光ライン及び複数の水平発光ラインを含む新規発光見栄えの車両用灯具を構成することが可能となる。
【0025】
また、請求項5に記載の発明によれば、異なる構成の光学系(複数の三角形レンズ部、複数の三角環状発光部)を上下左右に交互に組み合わせた配置となるため、個々の光学系が全て同一構成である従来よりも、灯具全体としての見栄えが単調になるのを防止することが可能となる。
【発明の効果】
【0026】
本発明によれば、第1に、LED光源に対する点光り感を従来よりも緩和することが可能となる。第2に、灯具全体としての見栄えが単調になるのを防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】(a)本発明の実施形態である車両用灯具100の上面図、(b)正面図、(c)側面図である。
【図2】図1(b)中の一部を拡大した図である。
【図3】ハウジング10の斜視図である。
【図4】図1に示した車両用灯具100のA−A断面図である。
【図5】図1に示した車両用灯具100のB−B断面図である。
【図6】第1LED光源11、第2LED光源12の配置を説明するための図である。
【図7】(a)逆三角形レンズ体21の範囲を表す正面図、(b)逆三角形レンズ部21aの範囲を表す正面図、(c)三角形環状レンズ部21bの範囲を表す正面図、(d)つなぎ面21cの範囲を表す正面図である。
【図8】LED光源11と周囲の第1反射面13、第2反射面14等との関係を説明するための正面図である。
【図9】主配光部Aにより形成される主配光パターンP1の例である。
【図10】図1に示した車両用灯具100のC−C断面図である。
【図11】図1に示した車両用灯具100のD−D断面図である。
【図12】インナーレンズ20をLED光源12側からみた斜視図である。
【図13】導光部Bにより形成される付加配光パターンP2の例である。
【図14】配光制御用カット22fの例である。
【図15】主配光部Aにより形成された主配光パターンP1と導光部Bにより形成された付加配光パターンP2とを合成した合成配光パターンP0の例である。
【図16】図15に示した合成配光パターンが、規格(ECE)が定めた各測定ポイントと各測定ポイントにおける実測光度を表す図である。
【図17】(a)導光部Bでの点光り感を緩和するための構成例1、(b)導光部Bでの点光り感を緩和するための構成例2である。
【図18】変形例を説明するための図である。
【図19】変形例を説明するための図である。
【図20】変形例を説明するための図である。
【図21】従来の車両用灯具200の構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下、本発明の実施形態である車両用灯具について図面を参照しながら説明する。
【0029】
本実施形態の車両用灯具100は、自動車等の車両のストップランプやテールランプ等に適用されるものであり、図1(a)〜(c)に示すように、ハウジング10とインナーレンズ20とを組み合わせることで構成された複数の主配光部A及び複数の導光部Bを備えている。なお、図4、図5、図10、図11に示すように、アウターレンズ30を備えていてもよい。
【0030】
[主配光部A]
図2〜図5に示すように、主配光部Aは、第1LED光源11、第1LED光源11の前方に配置された逆三角形レンズ体21、第1LED光源11の周囲にその光軸AX1を挟んで対向させた状態で配置された第1反射面13及び第2反射面14等を備えている。
【0031】
[第1LED光源11]
図3、図6に示すように、ハウジング10には、複数の第1LED光源11が上下左右に格子状に配置されている。第1LED光源11としては、例えば、複数の発光チップ(例えば、赤色、黄色、白色の他、青色等)であり、第1LED光源11から出る光を白色光とする場合には、青色の発光チップが実装された光源パッケージ上に当該青色の発光チップの発光波長で励起されて発光する蛍光体(例えば、黄色)が塗布又は固着されたLED光源を用いることが可能である。
【0032】
[逆三角形レンズ体21]
逆三角形レンズ体21は、正面視で逆三角形状のレンズ(図7(a)中の黒塗り範囲参照)であり、中央の逆三角形レンズ部21a(図7(b)中の黒塗り範囲参照)と、その外側の三角形環状レンズ部21b(図7(c)中の黒塗り範囲参照)と、逆三角形レンズ部21aと三角形環状レンズ部21bとをつなぐつなぎ面21c(図7(d)中の黒塗り範囲参照)と、を含んでいる。逆三角形レンズ体21は、インナーレンズ20に一体的に形成されている。なお、逆三角形レンズ部21aは、主配光パターンを形成するのに充分な光束を確保するために、三角形環状レンズ部21bよりもLED光源11寄りに配置されている(図4参照)。
【0033】
[逆三角形レンズ部21a]
逆三角形レンズ部21aは、第1LED光源11から放射された光のうちその光軸AX1に対して狭角方向に放射される光を拡散させてストップランプ用の(又はテールランプ用の)主配光パターンを形成する正面視で逆三角形状のレンズ部である(図7(b)参照)。逆三角形レンズ部21aは、インナーレンズ20がハウジング10に組み付けられた状態で、第1LED光源11の前方に配置される(図4参照)。
【0034】
逆三角形レンズ部21aは、第1LED光源11から入射する光を拡散しストップランプ用の(又はテールランプ用の)主配光パターンを形成するために、第1LED光源11側のレンズ面に補正用カットが施されており、その反対側のレンズ面に拡散用カットが施されている。これらのカットとしては例えば、フレネルカット、その他のカットを用いることが可能である。
【0035】
図2に示すように、逆三角形レンズ部21aは、点光り緩和の観点からは、例えば、中心の三角形レンズ部21a1と、その周囲の三つの逆三角形レンズ部21a2〜21a4と、を含むレンズを用いるのが望ましい(図1(b)等参照)。
【0036】
このようにすれば、中心の三角形レンズ部21a1及びその周囲の三つの逆三角形レンズ部21a2〜21a4それぞれに第1LED光源11の像11Aが分散配置された見栄え(すなわち、点光りではなく面発光に近い見栄え)となるため(図8参照)、第1LED光源11に対する点光り感を緩和することが可能となる。
【0037】
第1LED光源11から放射された光のうちその光軸AX1に対して狭角方向に放射された光は、逆三角形レンズ部21aを透過し、ストップランプ用の(又はテールランプ用の)主配光パターン(図9参照)を形成する。これとともに、逆三角レンズ部21aが発光する。
【0038】
[三角形環状レンズ部21b]
図2、図7(c)に示すように、三角形環状レンズ部21bは、逆三角形レンズ部21aと同心、相似形かつ逆三角形レンズ部21aよりも大サイズの三角形Tの各辺と三角形レンズ部21aの各辺との間の環状領域に形成された正面視で三角環状のレンズ部である。三角形環状レンズ部21bは、複数の第1個別反射面13aに写り込んだ複数の第1LED光源11の光源像及び第2反射面14に写り込んだ第1LED光源11の光源像が外部から視認されるように、いわゆる素通しのレンズとして構成されている。
【0039】
[第1反射面13]
図3に示すように、第1LED光源11の周囲には、3つの第1反射面13が周方向に等間隔で配置されている。
【0040】
第1反射面13は、その基端13cと先端13dとの間に交互に配置された複数の第1個別反射面13aと複数の第2個別反射面13bとを含む全体として階段形状の反射面として構成されている(図3参照)。第1反射面13は、第1LED光源11から放射された光のうちその光軸AX1に対して広角方向に放射される光が入射するように、その基端13cから先端13dに向かうにつれ光軸AX1から離れるように傾斜した姿勢で配置されている(図4、図5参照)。
【0041】
第1個別反射面13aは、第1LED光源11の光源像11Bが写り込み(図8参照)、当該写り込んだ光源像11Bが三角形環状レンズ部21bを通して外部から視認されるように個別に角度調整されている。
【0042】
第2個別反射面13bは、第1LED光源11から入射する光を、三角錐導光レンズ体22(又は三角環状発光部22e)に向けて反射するように個別に角度調整されている。この第2個別反射面13bの作用により、三角錐導光レンズ体22(又は三角環状発光部22e)をより明るく発光させることが可能となる。
【0043】
第1個別反射面13a、第2個別反射面13bとしては、例えば、ハウジング10に対してアルミ蒸着等の鏡面処理を施すことで形成される平面鏡、その他曲面形状の反射面を用いることが可能である。
【0044】
[第2反射面14]
図3に示すように、第1LED光源11の周囲かつ各第1反射面13の間には、3つの第2反射面14が周方向に等間隔で配置されている。
【0045】
第2反射面14は、第1LED光源11の光源像が写り込む反射面であり、その基端14aから先端14bに向かうにつれ光軸AX1から離れるように傾斜した姿勢で配置されている(図4参照)。
【0046】
第2反射面14は、第1LED光源11の光源像11Cが写り込み(図8参照)、当該写り込んだ光源像11Cが三角形環状レンズ部21bを通して外部から視認されるように角度調整されている。
【0047】
本実施形態では、図8に示すように、第1LED光源11の周囲には3つの第1個別反射面13aを含む合計3つの第1反射面13及び3つの第2反射面14が配置されているため、第1LED光源11の周囲には合計12個の複数の発光点(第1LED光源11の光源像11B、11C)が分散配置される。
【0048】
上記構成の主配光部Aによれば、三角形レンズ部21a及び三角形環状レンズ部21bから照射される光により、ストップランプやテールランプに適した主配光パターンP1(図9参照)を形成することが可能となる。
【0049】
また、上記構成の主配光部Aによれば、複数の第1個別反射面13a及び第2反射面14の作用により、第1LED光源12の周囲に複数の発光点(第1LED光源11の光源像11B、11C。図8参照)が配置される新規発光見栄えの車両用灯具100を構成することが可能となる。
【0050】
また、上記構成の主配光部Aによれば、複数の第1個別反射面13aの傾斜角度を個別に調整することで、第1LED光源12の周囲にサイズ・形状・位置がランダムな複数の発光点(第1LED光源11の光源像11B。図8参照)が配置される新規発光見栄えの車両用灯具100を構成することが可能となる。
【0051】
また、上記構成の主配光部Aによれば、複数の第1個別反射面13a及び第2反射面14の作用により、第1LED光源11の周囲に複数の発光点(第1LED光源11の光源像11B、11C。図8参照)が分散配置される発光見栄え(すなわち、点光りではなく面発光に近い見栄え)となるため、複数の第1個別反射面13aが無い従来よりも第1LED光源11に対する点光り感を緩和することが可能となる。
【0052】
また、上記構成の主配光部Aによれば、複数の第1個別反射面13aそれぞれの間には、単なるつなぎの面ではなく配光制御用の複数の第2個別反射面13bが配置されているため、当該第2個別反射面13bが配置されていない場合よりも、光利用効率を向上させることが可能となる。
【0053】
[導光部B]
図2、図10、図11に示すように、導光部Bは、第2LED光源12、第2LED光源12の前方に配置された三角錐形状の三角錐導光レンズ体22等を備えている。
【0054】
[第2LED光源12]
図3、図6に示すように、ハウジング10には、複数の第2LED光源12が上下左右に格子状に配置されている。第2LED光源12としては、例えば、複数の発光チップ(例えば、赤色、黄色、白色の他、青色等)であり、第2LED光源11から出る光を白色光とする場合には、青色の発光チップが実装された光源パッケージ上に当該青色の発光チップの発光波長で励起されて発光する蛍光体(例えば、黄色)が塗布又は固着されたLED光源を用いることが可能である。
【0055】
[三角錐導光レンズ体22]
図12に示すように、三角錐導光レンズ体22は、三角形の三枚の導光板22a〜22cを組み合わせることで構成された三角錐形状の導光レンズ体であって、その頂点に形成された各導光板22a〜22cそれぞれの入光面22dと、三枚の導光板22a〜22cそれぞれの入光面22dとは反対側の3つの出射端面22a1〜22c1(図2参照)により構成された三角環状発光部22eと、3つの出射端面22a1〜22c1から出射する光を配光制御するために3つの出射端面22a1〜22c1に形成された配光制御用カット22fと、を含んでいる。三角錐導光レンズ体22は、インナーレンズ20に一体的に形成されている。
【0056】
入光面22dとしては、例えば、当該入光面22dから入射したLED光源12からの光を基準軸AX0に対して平行な光線に変換する球面形状の凹レンズ面を用いることが可能である。
【0057】
配光制御用カット22fとしては、例えば、3つの出射端面22a1〜22c1から出射する光が主配光パターンP1に重畳される付加配光パターンP2(図13参照)を形成するように配光制御するカット(図14参照)であり、詳細にはカット21fの傾斜面及び高さを変えることにより光の屈折角度を可変させて狙い方向に配光制御させるカットを用いることが可能である。このようにすれば、より明るい主配光パターンP1を形成することが可能となる。
【0058】
三角錐導光レンズ体22は、入光面22dが第2LED光源12の前方に配置され(図10参照)、かつ、三角環状発光部22eの一辺が三角形レンズ体21の一辺を縁取った状態で配置されている(図1(b)、図2等参照)。
【0059】
第2LED光源12から放射された光のうちその光軸AX2に対して狭角方向に放射された光は、入光面22daから入射し各導光板22a〜22cの表面と裏面との間で全反射を繰り返して導光され、3つの出射端面22a1〜22c1から出射する。
【0060】
これにより、3つの出射端面22a1〜22c1が発光する。すなわち、3つの出射端面22a1〜22c1は、三角環状発光部22eとして機能する。また、3つの出射端面22a1〜22c1から出射する光は、配光制御用カット22fの作用により配光制御され、主配光パターンP1に重畳される付加配光パターン(図13参照)を形成する。
【0061】
図15は、主配光部Aにより形成された主配光パターンP1と導光部Bにより形成された付加配光パターンP2とを合成した合成配光パターンP0の例である。図16は、図15に示した合成配光パターンが、規格(ECE)が定めた各測定ポイントと各測定ポイントにおける実測光度(図16中括弧内が規格値)を表している。図16を参照すると、図15に示した合成配光パターンP0が、規格(ECE)が定めた各測定ポイントにおいて要求する光度を満たしていることが分かる。
【0062】
なお、各導光板22a〜22cの表面(LED光源12側とは反対側の面)のうちLED光源12寄りの領域に、光軸AX2に対して約45°傾斜した傾斜面22g(カット面等)を配置するのが望ましい(図17(a)、図17(b)参照)。図17(a)は、導光板22cにのみ傾斜面22gを配置した例であり、図17bは、各導光板22a〜22cそれぞれに傾斜面22gを配置した例である。
【0063】
このようにすれば、入光面22dから入射したLED光源12からの光は、傾斜面22gの作用により、三角錐形状の三角錐導光レンズ体22の頂点付近から外部に漏れることがほとんどなく各導光板22a〜22cへ導光されるため、傾斜面22gを設けない場合と比べ、第2LED光源12に対する点光り感を緩和することが可能となる。また、光利用効率を向上させることが可能となる。
【0064】
[主配光部A、導光部Bの配置]
図1(a)は、インナーレンズ20を、複数の右斜めライン、左斜めライン及び水平ラインによって複数の逆三角形領域、及び三角形領域に区画し、個々の逆三角形領域に主配光部A(逆三角形レンズ体21)を形成し、個々の三角形領域に導光部B(三角環状発光部22e)を形成した例である。
【0065】
この配置によれば、三角環状発光部22eの一辺が三角形レンズ体21の一辺を縁取る新規発光見栄えの車両用灯具100を構成することが可能となる(図1(b)参照)。
【0066】
また、複数の三角領域(又は複数の逆三角領域)に形成される複数の導光部Bそれぞれの三角環状発光部22eの作用により形成され、個々の主配光部A(逆三角形レンズ体21)を縁取る全体として複数の右斜め発光ライン、複数の左斜め発光ライン及び複数の水平発光ラインを含む新規発光見栄えの車両用灯具100を構成することが可能となる(図1(a)参照)。
【0067】
また、異なる構成の光学系(複数の三角形レンズ体21、複数の三角環状発光部22e)を上下左右に交互に組み合わせた配置となるため(図1(b)参照)、個々の光学系が全て同一構成である従来よりも、灯具全体としての見栄えが単調になるのを防止することが可能となる。
【0068】
次に変形例について説明する。
【0069】
上記実施形態では、第1個別反射面13aは、第1LED光源11の光源像11Bが写り込み(図8参照)、当該写り込んだ光源像11Bが三角形環状レンズ部21bを通して外部から視認されるように個別に角度調整されているように説明したが、本発明はこれに限定されない。
【0070】
例えば、第1個別反射面13aは、第1LED光源11から入射する光(第1LED光源11の光源像)を、光軸AX1を挟んで対向する第2反射面14に向けて反射するように個別に角度調整されていてもよい。
【0071】
このようにすれば、第1個別反射面13a及び第2反射面14の作用により(すなわち二回反射により)、第1LED光源11の周囲に三角形環状レンズ部21b等を通して外部から視認することが可能な複数の発光点(複数の第1個別反射面13aで反射し第2反射面14に写り込んだ複数の第1LED光源11の光源像)が配置される新規発光見栄え(図示せず)の車両用灯具を構成することが可能となる。
【0072】
また、上記実施形態では、第2反射面14は、第1LED光源11の光源像11Cが写り込み(図8参照)、当該写り込んだ光源像11Cが三角形環状レンズ部21bを通して外部から視認されるように角度調整されているように説明したが、本発明はこれに限定されない。
【0073】
例えば、第2反射面14は、複数の第1個別反射面13aから入射する反射光(複数の第1LED光源11の光源像)が写り込み、当該写り込んだ複数の光源像が三角形環状レンズ部21bを通して外部から視認されるように角度調整されていてもよい。
【0074】
このようにすれば、第2反射面14に写り込んだ第1LED光源11の複数の光源像が三角形環状レンズ部21bを通して外部から視認される新規な発光見栄えの車両用灯具100を構成することが可能となる。
【0075】
また、上記実施形態では、図1(b)に示すように、三角形レンズ体21、三角形レンズ部21a、三角形環状レンズ部21b、三角形の3枚の導光板22a〜22cを組み合わせることで構成された三角錐導光レンズ体22(三角形環上発光部22eを含む)を用いて車両用灯具100を構成した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。
【0076】
例えば、図18に示すように、四角形レンズ体21´、四角形レンズ部21a´、四角形環状レンズ部21b´、三角形の4枚の導光板を組み合わせることで構成された四角錐導光レンズ体22´(四角形環上発光部22e´を含む)を用いて車両用灯具100を構成することが可能である。
【0077】
また、図19に示すように、六角形レンズ体21´、六角形レンズ部21a´、六角形環状レンズ部21b´、三角形の6枚の導光板を組み合わせることで構成された六角錐導光レンズ体22´(六角形環上発光部22e´を含む)を用いて車両用灯具100を構成することが可能である。
【0078】
すなわち、本発明によれば、N角形レンズ体(但しNは3以上の整数)、N角形レンズ部a、N角形環状レンズ部、三角形のN枚の導光板を組み合わせることで構成されたN角錐導光レンズ体(N角形環上発光部を含む)を用いて車両用灯具100を構成することが可能である。
【0079】
また、上記実施形態では、主配光部A、導光部Bをほぼ同一サイズに構成した例について説明したが(図1(b)、図18、図19参照)、本発明はこれに限定されない。例えば、図20に示すように、個々の主配光部A、導光部Bを異なるサイズで構成することも可能である。
【0080】
上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【0081】
100…車両用灯具、10…ハウジング、11…第1LED光源、12…第2LED光源、13…第1反射面、13a…第1個別反射面、13b…第2個別反射面、14…第2反射面、20…インナーレンズ、21…逆三角形レンズ体、21a…逆三角形レンズ部、21b…三角形環状レンズ部、21c…つなぎ面、22…三角錐導光レンズ体、22a〜22c…導光板、22d…入光面、22e…三角環状発光部、22f…配光制御用カット
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両用灯具に係り、特にLED光源に対する点光り感を従来よりも緩和することが可能な車両用灯具に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、LED光源を用いた車両用灯具の分野においては、図21(a)に示すように、LED光源210とこの前方に配置されたレンズ体220とを組み合わせた光学系230を、図21(b)に示すように、縦横に複数配置することで構成された車両用灯具200が知られている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2000−67610号公報
【特許文献2】実開平2−133808号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記構成の車両用灯具200においては、レンズ体220が凸レンズ221とその周囲から延びる導光部222とを含む単純な構成であるため、外部から凸レンズ221を通してLED光源210が強く点光りしている印象(点光り感)を与えてしまう、という問題がある。また、上記構成の車両用灯具200においては、個々の光学系230が全て同一構成であるため、灯具全体としての見栄えが単調になってしまう、という問題もある。
【0005】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、第1に、LED光源に対する点光り感を従来よりも緩和することを目的とする。第2に、灯具全体としての見栄えが単調になるのを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、少なくとも1つの主配光部を備える車両用灯具において、前記主配光部は、第1LED光源と、前記第1LED光源の前方に配置され、前記第1LED光源からその光軸に対して狭角方向に放射される光を拡散させて主配光パターンを形成するN角形レンズ部(但しNは3以上の整数)と、前記N角形レンズ部と同心、相似形かつ前記N角形レンズ部よりも大サイズのN角形の各辺と前記N角形レンズ部の各辺との間の環状領域に形成されたN角形環状レンズ部と、を含むN角形レンズ体と、前記第1LED光源の周囲にその光軸を挟んで対向させた状態で配置された第1反射面及び第2反射面と、を備えており、前記第1反射面は、その基端と先端との間に交互に配置された複数の第1個別反射面と複数の第2個別反射面とを含む全体として階段形状の反射面として構成され、かつ、前記第1LED光源からその光軸に対して広角方向に放射される光が入射するように、その基端から先端に向かうにつれ前記光軸から離れるように傾斜した姿勢で配置されており、前記第2反射面は、その基端から先端に向かうにつれ前記光軸から離れるように傾斜した姿勢で配置されていることを特徴とする。
【0007】
請求項1に記載の発明によれば、N角形レンズ部の作用により、ストップランプやテールランプやターンランプ等に適した配光パターンを形成することが可能となる。
【0008】
また、請求項1に記載の発明によれば、複数の第1個別反射面の作用により、第1LED光源の周囲に複数の発光点(第1LED光源の光源像)が配置される新規発光見栄えの車両用灯具を構成することが可能となる。
【0009】
また、請求項1に記載の発明によれば、複数の第1個別反射面の傾斜角度を個別に調整することで、第1LED光源の周囲にサイズ・形状・位置がランダムな複数の発光点(第1LED光源の光源像)が配置される新規発光見栄えの車両用灯具を構成することが可能となる。
【0010】
また、請求項1に記載の発明によれば、複数の第1個別反射面の作用により、第1LED光源の周囲に複数の発光点(第1LED光源の光源像)が分散配置される発光見栄え(すなわち、点光りではなく面発光に近い見栄え)となるため、複数の第1個別反射面が無い従来よりも第1LED光源に対する点光り感を緩和することが可能となる。
【0011】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、少なくとも1つの導光部をさらに備えており、前記導光部は、第2LED光源と、三角形のN枚の導光板を組み合わせることで構成されたN角錐形状の導光レンズ体であって、その頂点に形成された前記N枚の導光板それぞれの入光面と、前記N枚の導光板それぞれの前記入光面とは反対側のN個の出射端面により構成されたN角環状発光部と、前記N個の出射端面から出射する光を配光制御するために前記N個の出射端面に形成された配光制御用カットと、を含むN角錐導光レンズ体と、を備えており、前記N角錐導光レンズ体は、前記入光面が前記第2LED光源の前方に配置され、かつ、前記N角環状発光部の一辺が前記N角形レンズ体の一辺を縁取った状態で配置されていることを特徴とする。
【0012】
請求項2に記載の発明によれば、N角環状発光部の一辺がN角形レンズ体の一辺を縁取る新規発光見栄えの車両用灯具を構成することが可能となる。
【0013】
また、請求項2に記載の発明によれば、異なる構成の光学系(主配光部と導光部)を組み合わせた構成であるため、個々の光学系が全て同一構成である従来よりも、灯具全体としての見栄えが単調になるのを防止することが可能となる。
【0014】
また、請求項2に記載の発明によれば、配光制御用カットとしてN個の出射端面から出射する光が主配光パターンに重畳される付加配光パターンを形成するように配光制御するカットを用いることで、より明るい主配光パターンを形成することが可能となる。
【0015】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記複数の第1個別反射面はそれぞれ、前記第1LED光源から入射する光を前記第2反射面に向けて反射するように個別に角度調整されており、前記複数の第2個別反射面はそれぞれ、前記第1LED光源から入射する光を前記N角環状発光部に向けて反射するように個別に角度調整されており、前記第2反射面は、前記複数の第1個別反射面から入射する反射光が写り込み、当該写り込んだ反射光が前記N角形環状レンズ部を通して外部から視認されるように角度調整されていることを特徴とする。
【0016】
請求項3に記載の発明によれば、複数の第1個別反射面及び第2反射面の作用により、第1LED光源の周囲に三角形環状レンズ部等を通して外部から視認することが可能な複数の発光点(複数の第1個別反射面の作用により第2反射面に写り込んだ複数の第1LED光源の光源像)が配置される新規発光見栄えの車両用灯具を構成することが可能となる。
【0017】
また、請求項3に記載の発明によれば、複数の第1個別反射面それぞれの間には、単なるつなぎの面ではなく配光制御用の複数の第2個別反射面が配置されているため、当該第2個別反射面が配置されていない場合よりも、光利用効率を向上させることが可能となる。
【0018】
また、請求項3に記載の発明によれば、複数の第2個別反射面の作用により、N角環状発光部をより明るく発光させることが可能となる。
【0019】
請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記複数の第1個別反射面はそれぞれ、前記第1LED光源から入射する光が写り込み、当該写り込んだ光が前記N角形環状レンズ部を通して外部から視認されるように個別に角度調整されており、前記複数の第2個別反射面はそれぞれ、前記第1LED光源から入射する光を前記N角環状発光部に向けて反射するように個別に角度調整されており、前記第2反射面は、前記第1LED光源から入射する光が写り込み、当該写り込んだ光が前記N角形環状レンズ部を通して外部から視認されるように角度調整されていることを特徴とする。
【0020】
請求項4に記載の発明によれば、複数の第1個別反射面及び第2反射面の作用により、第1LED光源の周囲に三角形環状レンズ部等を通して外部から視認することが可能な複数の発光点(複数の第1個別反射面に写り込んだ複数の第1LED光源の光源像)が配置される新規発光見栄えの車両用灯具を構成することが可能となる。
【0021】
また、請求項4に記載の発明によれば、複数の第1個別反射面それぞれの間には、単なるつなぎの面ではなく配光制御用の複数の第2個別反射面が配置されているため、当該第2個別反射面が配置されていない場合よりも、光利用効率を向上させることが可能となる。
【0022】
また、請求項4に記載の発明によれば、複数の第2個別反射面の作用により、N角環状発光部をより明るく発光させることが可能となる。
【0023】
請求項5に記載の発明は、請求項2〜4に記載の発明において、複数の前記主配光部と複数の前記導光部と、インナーレンズと、をさらに備えており、前記N角形レンズ部は、三角形レンズ部であり、前記N角環状発光部は、三角環状発光部であり、前記複数の主配光部それぞれの三角形レンズ部は、複数の右斜めライン、複数の左斜めライン及び複数の水平ラインによって複数の逆三角形領域及び複数の三角形領域に区画された前記インナーレンズのうち複数の逆三角形領域又は複数の三角形領域にそれぞれ形成されており、前記複数の導光部それぞれの三角環状発光部は、前記インナーレンズのうち複数の三角形領域又は複数の逆三角形領域にそれぞれ形成されていることを特徴とする。
【0024】
請求項5に記載の発明によれば、複数の三角領域(又は複数の逆三角領域)に形成される複数の導光部それぞれの三角環状発光部の作用により形成される、全体として複数の右斜め発光ライン、複数の左斜め発光ライン及び複数の水平発光ラインを含む新規発光見栄えの車両用灯具を構成することが可能となる。
【0025】
また、請求項5に記載の発明によれば、異なる構成の光学系(複数の三角形レンズ部、複数の三角環状発光部)を上下左右に交互に組み合わせた配置となるため、個々の光学系が全て同一構成である従来よりも、灯具全体としての見栄えが単調になるのを防止することが可能となる。
【発明の効果】
【0026】
本発明によれば、第1に、LED光源に対する点光り感を従来よりも緩和することが可能となる。第2に、灯具全体としての見栄えが単調になるのを防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】(a)本発明の実施形態である車両用灯具100の上面図、(b)正面図、(c)側面図である。
【図2】図1(b)中の一部を拡大した図である。
【図3】ハウジング10の斜視図である。
【図4】図1に示した車両用灯具100のA−A断面図である。
【図5】図1に示した車両用灯具100のB−B断面図である。
【図6】第1LED光源11、第2LED光源12の配置を説明するための図である。
【図7】(a)逆三角形レンズ体21の範囲を表す正面図、(b)逆三角形レンズ部21aの範囲を表す正面図、(c)三角形環状レンズ部21bの範囲を表す正面図、(d)つなぎ面21cの範囲を表す正面図である。
【図8】LED光源11と周囲の第1反射面13、第2反射面14等との関係を説明するための正面図である。
【図9】主配光部Aにより形成される主配光パターンP1の例である。
【図10】図1に示した車両用灯具100のC−C断面図である。
【図11】図1に示した車両用灯具100のD−D断面図である。
【図12】インナーレンズ20をLED光源12側からみた斜視図である。
【図13】導光部Bにより形成される付加配光パターンP2の例である。
【図14】配光制御用カット22fの例である。
【図15】主配光部Aにより形成された主配光パターンP1と導光部Bにより形成された付加配光パターンP2とを合成した合成配光パターンP0の例である。
【図16】図15に示した合成配光パターンが、規格(ECE)が定めた各測定ポイントと各測定ポイントにおける実測光度を表す図である。
【図17】(a)導光部Bでの点光り感を緩和するための構成例1、(b)導光部Bでの点光り感を緩和するための構成例2である。
【図18】変形例を説明するための図である。
【図19】変形例を説明するための図である。
【図20】変形例を説明するための図である。
【図21】従来の車両用灯具200の構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下、本発明の実施形態である車両用灯具について図面を参照しながら説明する。
【0029】
本実施形態の車両用灯具100は、自動車等の車両のストップランプやテールランプ等に適用されるものであり、図1(a)〜(c)に示すように、ハウジング10とインナーレンズ20とを組み合わせることで構成された複数の主配光部A及び複数の導光部Bを備えている。なお、図4、図5、図10、図11に示すように、アウターレンズ30を備えていてもよい。
【0030】
[主配光部A]
図2〜図5に示すように、主配光部Aは、第1LED光源11、第1LED光源11の前方に配置された逆三角形レンズ体21、第1LED光源11の周囲にその光軸AX1を挟んで対向させた状態で配置された第1反射面13及び第2反射面14等を備えている。
【0031】
[第1LED光源11]
図3、図6に示すように、ハウジング10には、複数の第1LED光源11が上下左右に格子状に配置されている。第1LED光源11としては、例えば、複数の発光チップ(例えば、赤色、黄色、白色の他、青色等)であり、第1LED光源11から出る光を白色光とする場合には、青色の発光チップが実装された光源パッケージ上に当該青色の発光チップの発光波長で励起されて発光する蛍光体(例えば、黄色)が塗布又は固着されたLED光源を用いることが可能である。
【0032】
[逆三角形レンズ体21]
逆三角形レンズ体21は、正面視で逆三角形状のレンズ(図7(a)中の黒塗り範囲参照)であり、中央の逆三角形レンズ部21a(図7(b)中の黒塗り範囲参照)と、その外側の三角形環状レンズ部21b(図7(c)中の黒塗り範囲参照)と、逆三角形レンズ部21aと三角形環状レンズ部21bとをつなぐつなぎ面21c(図7(d)中の黒塗り範囲参照)と、を含んでいる。逆三角形レンズ体21は、インナーレンズ20に一体的に形成されている。なお、逆三角形レンズ部21aは、主配光パターンを形成するのに充分な光束を確保するために、三角形環状レンズ部21bよりもLED光源11寄りに配置されている(図4参照)。
【0033】
[逆三角形レンズ部21a]
逆三角形レンズ部21aは、第1LED光源11から放射された光のうちその光軸AX1に対して狭角方向に放射される光を拡散させてストップランプ用の(又はテールランプ用の)主配光パターンを形成する正面視で逆三角形状のレンズ部である(図7(b)参照)。逆三角形レンズ部21aは、インナーレンズ20がハウジング10に組み付けられた状態で、第1LED光源11の前方に配置される(図4参照)。
【0034】
逆三角形レンズ部21aは、第1LED光源11から入射する光を拡散しストップランプ用の(又はテールランプ用の)主配光パターンを形成するために、第1LED光源11側のレンズ面に補正用カットが施されており、その反対側のレンズ面に拡散用カットが施されている。これらのカットとしては例えば、フレネルカット、その他のカットを用いることが可能である。
【0035】
図2に示すように、逆三角形レンズ部21aは、点光り緩和の観点からは、例えば、中心の三角形レンズ部21a1と、その周囲の三つの逆三角形レンズ部21a2〜21a4と、を含むレンズを用いるのが望ましい(図1(b)等参照)。
【0036】
このようにすれば、中心の三角形レンズ部21a1及びその周囲の三つの逆三角形レンズ部21a2〜21a4それぞれに第1LED光源11の像11Aが分散配置された見栄え(すなわち、点光りではなく面発光に近い見栄え)となるため(図8参照)、第1LED光源11に対する点光り感を緩和することが可能となる。
【0037】
第1LED光源11から放射された光のうちその光軸AX1に対して狭角方向に放射された光は、逆三角形レンズ部21aを透過し、ストップランプ用の(又はテールランプ用の)主配光パターン(図9参照)を形成する。これとともに、逆三角レンズ部21aが発光する。
【0038】
[三角形環状レンズ部21b]
図2、図7(c)に示すように、三角形環状レンズ部21bは、逆三角形レンズ部21aと同心、相似形かつ逆三角形レンズ部21aよりも大サイズの三角形Tの各辺と三角形レンズ部21aの各辺との間の環状領域に形成された正面視で三角環状のレンズ部である。三角形環状レンズ部21bは、複数の第1個別反射面13aに写り込んだ複数の第1LED光源11の光源像及び第2反射面14に写り込んだ第1LED光源11の光源像が外部から視認されるように、いわゆる素通しのレンズとして構成されている。
【0039】
[第1反射面13]
図3に示すように、第1LED光源11の周囲には、3つの第1反射面13が周方向に等間隔で配置されている。
【0040】
第1反射面13は、その基端13cと先端13dとの間に交互に配置された複数の第1個別反射面13aと複数の第2個別反射面13bとを含む全体として階段形状の反射面として構成されている(図3参照)。第1反射面13は、第1LED光源11から放射された光のうちその光軸AX1に対して広角方向に放射される光が入射するように、その基端13cから先端13dに向かうにつれ光軸AX1から離れるように傾斜した姿勢で配置されている(図4、図5参照)。
【0041】
第1個別反射面13aは、第1LED光源11の光源像11Bが写り込み(図8参照)、当該写り込んだ光源像11Bが三角形環状レンズ部21bを通して外部から視認されるように個別に角度調整されている。
【0042】
第2個別反射面13bは、第1LED光源11から入射する光を、三角錐導光レンズ体22(又は三角環状発光部22e)に向けて反射するように個別に角度調整されている。この第2個別反射面13bの作用により、三角錐導光レンズ体22(又は三角環状発光部22e)をより明るく発光させることが可能となる。
【0043】
第1個別反射面13a、第2個別反射面13bとしては、例えば、ハウジング10に対してアルミ蒸着等の鏡面処理を施すことで形成される平面鏡、その他曲面形状の反射面を用いることが可能である。
【0044】
[第2反射面14]
図3に示すように、第1LED光源11の周囲かつ各第1反射面13の間には、3つの第2反射面14が周方向に等間隔で配置されている。
【0045】
第2反射面14は、第1LED光源11の光源像が写り込む反射面であり、その基端14aから先端14bに向かうにつれ光軸AX1から離れるように傾斜した姿勢で配置されている(図4参照)。
【0046】
第2反射面14は、第1LED光源11の光源像11Cが写り込み(図8参照)、当該写り込んだ光源像11Cが三角形環状レンズ部21bを通して外部から視認されるように角度調整されている。
【0047】
本実施形態では、図8に示すように、第1LED光源11の周囲には3つの第1個別反射面13aを含む合計3つの第1反射面13及び3つの第2反射面14が配置されているため、第1LED光源11の周囲には合計12個の複数の発光点(第1LED光源11の光源像11B、11C)が分散配置される。
【0048】
上記構成の主配光部Aによれば、三角形レンズ部21a及び三角形環状レンズ部21bから照射される光により、ストップランプやテールランプに適した主配光パターンP1(図9参照)を形成することが可能となる。
【0049】
また、上記構成の主配光部Aによれば、複数の第1個別反射面13a及び第2反射面14の作用により、第1LED光源12の周囲に複数の発光点(第1LED光源11の光源像11B、11C。図8参照)が配置される新規発光見栄えの車両用灯具100を構成することが可能となる。
【0050】
また、上記構成の主配光部Aによれば、複数の第1個別反射面13aの傾斜角度を個別に調整することで、第1LED光源12の周囲にサイズ・形状・位置がランダムな複数の発光点(第1LED光源11の光源像11B。図8参照)が配置される新規発光見栄えの車両用灯具100を構成することが可能となる。
【0051】
また、上記構成の主配光部Aによれば、複数の第1個別反射面13a及び第2反射面14の作用により、第1LED光源11の周囲に複数の発光点(第1LED光源11の光源像11B、11C。図8参照)が分散配置される発光見栄え(すなわち、点光りではなく面発光に近い見栄え)となるため、複数の第1個別反射面13aが無い従来よりも第1LED光源11に対する点光り感を緩和することが可能となる。
【0052】
また、上記構成の主配光部Aによれば、複数の第1個別反射面13aそれぞれの間には、単なるつなぎの面ではなく配光制御用の複数の第2個別反射面13bが配置されているため、当該第2個別反射面13bが配置されていない場合よりも、光利用効率を向上させることが可能となる。
【0053】
[導光部B]
図2、図10、図11に示すように、導光部Bは、第2LED光源12、第2LED光源12の前方に配置された三角錐形状の三角錐導光レンズ体22等を備えている。
【0054】
[第2LED光源12]
図3、図6に示すように、ハウジング10には、複数の第2LED光源12が上下左右に格子状に配置されている。第2LED光源12としては、例えば、複数の発光チップ(例えば、赤色、黄色、白色の他、青色等)であり、第2LED光源11から出る光を白色光とする場合には、青色の発光チップが実装された光源パッケージ上に当該青色の発光チップの発光波長で励起されて発光する蛍光体(例えば、黄色)が塗布又は固着されたLED光源を用いることが可能である。
【0055】
[三角錐導光レンズ体22]
図12に示すように、三角錐導光レンズ体22は、三角形の三枚の導光板22a〜22cを組み合わせることで構成された三角錐形状の導光レンズ体であって、その頂点に形成された各導光板22a〜22cそれぞれの入光面22dと、三枚の導光板22a〜22cそれぞれの入光面22dとは反対側の3つの出射端面22a1〜22c1(図2参照)により構成された三角環状発光部22eと、3つの出射端面22a1〜22c1から出射する光を配光制御するために3つの出射端面22a1〜22c1に形成された配光制御用カット22fと、を含んでいる。三角錐導光レンズ体22は、インナーレンズ20に一体的に形成されている。
【0056】
入光面22dとしては、例えば、当該入光面22dから入射したLED光源12からの光を基準軸AX0に対して平行な光線に変換する球面形状の凹レンズ面を用いることが可能である。
【0057】
配光制御用カット22fとしては、例えば、3つの出射端面22a1〜22c1から出射する光が主配光パターンP1に重畳される付加配光パターンP2(図13参照)を形成するように配光制御するカット(図14参照)であり、詳細にはカット21fの傾斜面及び高さを変えることにより光の屈折角度を可変させて狙い方向に配光制御させるカットを用いることが可能である。このようにすれば、より明るい主配光パターンP1を形成することが可能となる。
【0058】
三角錐導光レンズ体22は、入光面22dが第2LED光源12の前方に配置され(図10参照)、かつ、三角環状発光部22eの一辺が三角形レンズ体21の一辺を縁取った状態で配置されている(図1(b)、図2等参照)。
【0059】
第2LED光源12から放射された光のうちその光軸AX2に対して狭角方向に放射された光は、入光面22daから入射し各導光板22a〜22cの表面と裏面との間で全反射を繰り返して導光され、3つの出射端面22a1〜22c1から出射する。
【0060】
これにより、3つの出射端面22a1〜22c1が発光する。すなわち、3つの出射端面22a1〜22c1は、三角環状発光部22eとして機能する。また、3つの出射端面22a1〜22c1から出射する光は、配光制御用カット22fの作用により配光制御され、主配光パターンP1に重畳される付加配光パターン(図13参照)を形成する。
【0061】
図15は、主配光部Aにより形成された主配光パターンP1と導光部Bにより形成された付加配光パターンP2とを合成した合成配光パターンP0の例である。図16は、図15に示した合成配光パターンが、規格(ECE)が定めた各測定ポイントと各測定ポイントにおける実測光度(図16中括弧内が規格値)を表している。図16を参照すると、図15に示した合成配光パターンP0が、規格(ECE)が定めた各測定ポイントにおいて要求する光度を満たしていることが分かる。
【0062】
なお、各導光板22a〜22cの表面(LED光源12側とは反対側の面)のうちLED光源12寄りの領域に、光軸AX2に対して約45°傾斜した傾斜面22g(カット面等)を配置するのが望ましい(図17(a)、図17(b)参照)。図17(a)は、導光板22cにのみ傾斜面22gを配置した例であり、図17bは、各導光板22a〜22cそれぞれに傾斜面22gを配置した例である。
【0063】
このようにすれば、入光面22dから入射したLED光源12からの光は、傾斜面22gの作用により、三角錐形状の三角錐導光レンズ体22の頂点付近から外部に漏れることがほとんどなく各導光板22a〜22cへ導光されるため、傾斜面22gを設けない場合と比べ、第2LED光源12に対する点光り感を緩和することが可能となる。また、光利用効率を向上させることが可能となる。
【0064】
[主配光部A、導光部Bの配置]
図1(a)は、インナーレンズ20を、複数の右斜めライン、左斜めライン及び水平ラインによって複数の逆三角形領域、及び三角形領域に区画し、個々の逆三角形領域に主配光部A(逆三角形レンズ体21)を形成し、個々の三角形領域に導光部B(三角環状発光部22e)を形成した例である。
【0065】
この配置によれば、三角環状発光部22eの一辺が三角形レンズ体21の一辺を縁取る新規発光見栄えの車両用灯具100を構成することが可能となる(図1(b)参照)。
【0066】
また、複数の三角領域(又は複数の逆三角領域)に形成される複数の導光部Bそれぞれの三角環状発光部22eの作用により形成され、個々の主配光部A(逆三角形レンズ体21)を縁取る全体として複数の右斜め発光ライン、複数の左斜め発光ライン及び複数の水平発光ラインを含む新規発光見栄えの車両用灯具100を構成することが可能となる(図1(a)参照)。
【0067】
また、異なる構成の光学系(複数の三角形レンズ体21、複数の三角環状発光部22e)を上下左右に交互に組み合わせた配置となるため(図1(b)参照)、個々の光学系が全て同一構成である従来よりも、灯具全体としての見栄えが単調になるのを防止することが可能となる。
【0068】
次に変形例について説明する。
【0069】
上記実施形態では、第1個別反射面13aは、第1LED光源11の光源像11Bが写り込み(図8参照)、当該写り込んだ光源像11Bが三角形環状レンズ部21bを通して外部から視認されるように個別に角度調整されているように説明したが、本発明はこれに限定されない。
【0070】
例えば、第1個別反射面13aは、第1LED光源11から入射する光(第1LED光源11の光源像)を、光軸AX1を挟んで対向する第2反射面14に向けて反射するように個別に角度調整されていてもよい。
【0071】
このようにすれば、第1個別反射面13a及び第2反射面14の作用により(すなわち二回反射により)、第1LED光源11の周囲に三角形環状レンズ部21b等を通して外部から視認することが可能な複数の発光点(複数の第1個別反射面13aで反射し第2反射面14に写り込んだ複数の第1LED光源11の光源像)が配置される新規発光見栄え(図示せず)の車両用灯具を構成することが可能となる。
【0072】
また、上記実施形態では、第2反射面14は、第1LED光源11の光源像11Cが写り込み(図8参照)、当該写り込んだ光源像11Cが三角形環状レンズ部21bを通して外部から視認されるように角度調整されているように説明したが、本発明はこれに限定されない。
【0073】
例えば、第2反射面14は、複数の第1個別反射面13aから入射する反射光(複数の第1LED光源11の光源像)が写り込み、当該写り込んだ複数の光源像が三角形環状レンズ部21bを通して外部から視認されるように角度調整されていてもよい。
【0074】
このようにすれば、第2反射面14に写り込んだ第1LED光源11の複数の光源像が三角形環状レンズ部21bを通して外部から視認される新規な発光見栄えの車両用灯具100を構成することが可能となる。
【0075】
また、上記実施形態では、図1(b)に示すように、三角形レンズ体21、三角形レンズ部21a、三角形環状レンズ部21b、三角形の3枚の導光板22a〜22cを組み合わせることで構成された三角錐導光レンズ体22(三角形環上発光部22eを含む)を用いて車両用灯具100を構成した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。
【0076】
例えば、図18に示すように、四角形レンズ体21´、四角形レンズ部21a´、四角形環状レンズ部21b´、三角形の4枚の導光板を組み合わせることで構成された四角錐導光レンズ体22´(四角形環上発光部22e´を含む)を用いて車両用灯具100を構成することが可能である。
【0077】
また、図19に示すように、六角形レンズ体21´、六角形レンズ部21a´、六角形環状レンズ部21b´、三角形の6枚の導光板を組み合わせることで構成された六角錐導光レンズ体22´(六角形環上発光部22e´を含む)を用いて車両用灯具100を構成することが可能である。
【0078】
すなわち、本発明によれば、N角形レンズ体(但しNは3以上の整数)、N角形レンズ部a、N角形環状レンズ部、三角形のN枚の導光板を組み合わせることで構成されたN角錐導光レンズ体(N角形環上発光部を含む)を用いて車両用灯具100を構成することが可能である。
【0079】
また、上記実施形態では、主配光部A、導光部Bをほぼ同一サイズに構成した例について説明したが(図1(b)、図18、図19参照)、本発明はこれに限定されない。例えば、図20に示すように、個々の主配光部A、導光部Bを異なるサイズで構成することも可能である。
【0080】
上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【0081】
100…車両用灯具、10…ハウジング、11…第1LED光源、12…第2LED光源、13…第1反射面、13a…第1個別反射面、13b…第2個別反射面、14…第2反射面、20…インナーレンズ、21…逆三角形レンズ体、21a…逆三角形レンズ部、21b…三角形環状レンズ部、21c…つなぎ面、22…三角錐導光レンズ体、22a〜22c…導光板、22d…入光面、22e…三角環状発光部、22f…配光制御用カット
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも1つの主配光部を備える車両用灯具において、
前記主配光部は、
第1LED光源と、
前記第1LED光源から放射される光のうちその光軸に対して狭角方向に放射される光を拡散させて主配光パターンを形成するN角形レンズ部(但しNは3以上の整数)と、前記N角形レンズ部と同心、相似形かつ前記N角形レンズ部よりも大サイズのN角形の各辺と前記N角形レンズ部の各辺との間の環状領域に形成されたN角形環状レンズ部と、を含むN角形レンズ体と、
前記第1LED光源の周囲にその光軸を挟んで対向させた状態で配置された第1反射面及び第2反射面と、
を備えており、
前記第1反射面は、その基端と先端との間に交互に配置された複数の第1個別反射面と複数の第2個別反射面とを含む全体として階段形状の反射面として構成され、かつ、前記第1LED光源からその光軸に対して広角方向に放射される光が入射するように、その基端から先端に向かうにつれ前記光軸から離れるように傾斜した姿勢で配置されており、
前記第2反射面は、その基端から先端に向かうにつれ前記光軸から離れるように傾斜した姿勢で配置されていることを特徴とする車両用灯具。
【請求項2】
少なくとも1つの導光部をさらに備えており、
前記導光部は、
第2LED光源と、
三角形のN枚の導光板を組み合わせることで構成されたN角錐形状の導光レンズ体であって、その頂点に形成された前記N枚の導光板それぞれの入光面と、前記N枚の導光板それぞれの前記入光面とは反対側のN個の出射端面により構成されたN角環状発光部と、前記N個の出射端面から出射する光を配光制御するために前記N個の出射端面に形成された配光制御用カットと、を含むN角錐導光レンズ体と、
を備えており、
前記N角錐導光レンズ体は、前記入光面が前記第2LED光源の前方に配置され、かつ、前記N角環状発光部の一辺が前記N角形レンズ体の一辺を縁取った状態で配置されていることを特徴とする請求項1に記載の車両用灯具。
【請求項3】
前記複数の第1個別反射面はそれぞれ、前記第1LED光源から入射する光を前記第2反射面に向けて反射するように個別に角度調整されており、
前記複数の第2個別反射面はそれぞれ、前記第1LED光源から入射する光を前記N角環状発光部に向けて反射するように個別に角度調整されており、
前記第2反射面は、前記複数の第1個別反射面から入射する反射光が写り込み、当該写り込んだ反射光が前記N角形環状レンズ部を通して外部から視認されるように角度調整されていることを特徴とする請求項2に記載の車両用灯具。
【請求項4】
前記複数の第1個別反射面はそれぞれ、前記第1LED光源から入射する光が写り込み、当該写り込んだ光が前記N角形環状レンズ部を通して外部から視認されるように個別に角度調整されており、
前記複数の第2個別反射面はそれぞれ、前記第1LED光源から入射する光を前記N角環状発光部に向けて反射するように個別に角度調整されており、
前記第2反射面は、前記第1LED光源から入射する光が写り込み、当該写り込んだ光が前記N角形環状レンズ部を通して外部から視認されるように角度調整されていることを特徴とする請求項2に記載の車両用灯具。
【請求項5】
複数の前記主配光部と複数の前記導光部と、
インナーレンズと、
をさらに備えており、
前記N角形レンズ部は、三角形レンズ部であり、
前記N角環状発光部は、三角環状発光部であり、
前記複数の主配光部それぞれの三角形レンズ部は、複数の右斜めライン、複数の左斜めライン及び複数の水平ラインによって複数の逆三角形領域及び複数の三角形領域に区画された前記インナーレンズのうち複数の逆三角形領域又は複数の三角形領域にそれぞれ形成されており、
前記複数の導光部それぞれの三角環状発光部は、前記インナーレンズのうち複数の三角形領域又は複数の逆三角形領域にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の車両用灯具。
【請求項1】
少なくとも1つの主配光部を備える車両用灯具において、
前記主配光部は、
第1LED光源と、
前記第1LED光源から放射される光のうちその光軸に対して狭角方向に放射される光を拡散させて主配光パターンを形成するN角形レンズ部(但しNは3以上の整数)と、前記N角形レンズ部と同心、相似形かつ前記N角形レンズ部よりも大サイズのN角形の各辺と前記N角形レンズ部の各辺との間の環状領域に形成されたN角形環状レンズ部と、を含むN角形レンズ体と、
前記第1LED光源の周囲にその光軸を挟んで対向させた状態で配置された第1反射面及び第2反射面と、
を備えており、
前記第1反射面は、その基端と先端との間に交互に配置された複数の第1個別反射面と複数の第2個別反射面とを含む全体として階段形状の反射面として構成され、かつ、前記第1LED光源からその光軸に対して広角方向に放射される光が入射するように、その基端から先端に向かうにつれ前記光軸から離れるように傾斜した姿勢で配置されており、
前記第2反射面は、その基端から先端に向かうにつれ前記光軸から離れるように傾斜した姿勢で配置されていることを特徴とする車両用灯具。
【請求項2】
少なくとも1つの導光部をさらに備えており、
前記導光部は、
第2LED光源と、
三角形のN枚の導光板を組み合わせることで構成されたN角錐形状の導光レンズ体であって、その頂点に形成された前記N枚の導光板それぞれの入光面と、前記N枚の導光板それぞれの前記入光面とは反対側のN個の出射端面により構成されたN角環状発光部と、前記N個の出射端面から出射する光を配光制御するために前記N個の出射端面に形成された配光制御用カットと、を含むN角錐導光レンズ体と、
を備えており、
前記N角錐導光レンズ体は、前記入光面が前記第2LED光源の前方に配置され、かつ、前記N角環状発光部の一辺が前記N角形レンズ体の一辺を縁取った状態で配置されていることを特徴とする請求項1に記載の車両用灯具。
【請求項3】
前記複数の第1個別反射面はそれぞれ、前記第1LED光源から入射する光を前記第2反射面に向けて反射するように個別に角度調整されており、
前記複数の第2個別反射面はそれぞれ、前記第1LED光源から入射する光を前記N角環状発光部に向けて反射するように個別に角度調整されており、
前記第2反射面は、前記複数の第1個別反射面から入射する反射光が写り込み、当該写り込んだ反射光が前記N角形環状レンズ部を通して外部から視認されるように角度調整されていることを特徴とする請求項2に記載の車両用灯具。
【請求項4】
前記複数の第1個別反射面はそれぞれ、前記第1LED光源から入射する光が写り込み、当該写り込んだ光が前記N角形環状レンズ部を通して外部から視認されるように個別に角度調整されており、
前記複数の第2個別反射面はそれぞれ、前記第1LED光源から入射する光を前記N角環状発光部に向けて反射するように個別に角度調整されており、
前記第2反射面は、前記第1LED光源から入射する光が写り込み、当該写り込んだ光が前記N角形環状レンズ部を通して外部から視認されるように角度調整されていることを特徴とする請求項2に記載の車両用灯具。
【請求項5】
複数の前記主配光部と複数の前記導光部と、
インナーレンズと、
をさらに備えており、
前記N角形レンズ部は、三角形レンズ部であり、
前記N角環状発光部は、三角環状発光部であり、
前記複数の主配光部それぞれの三角形レンズ部は、複数の右斜めライン、複数の左斜めライン及び複数の水平ラインによって複数の逆三角形領域及び複数の三角形領域に区画された前記インナーレンズのうち複数の逆三角形領域又は複数の三角形領域にそれぞれ形成されており、
前記複数の導光部それぞれの三角環状発光部は、前記インナーレンズのうち複数の三角形領域又は複数の逆三角形領域にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の車両用灯具。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【公開番号】特開2011−175824(P2011−175824A)
【公開日】平成23年9月8日(2011.9.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−38323(P2010−38323)
【出願日】平成22年2月24日(2010.2.24)
【出願人】(000002303)スタンレー電気株式会社 (2,684)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年9月8日(2011.9.8)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年2月24日(2010.2.24)
【出願人】(000002303)スタンレー電気株式会社 (2,684)
【Fターム(参考)】
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