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発明の名称 車両用灯具
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−123027(P2007−123027A)
公開日 平成19年5月17日(2007.5.17)
出願番号 特願2005−312990(P2005−312990)
出願日 平成17年10月27日(2005.10.27)
代理人 【識別番号】100062225
【弁理士】
【氏名又は名称】秋元 輝雄
発明者 岡田 英隆 / 近藤 俊幸
要約 課題
従来の車両用灯具はアウターレンズ側で配光を形成するものは多く、また、インナーレンズ側で配光形成を行うタイプでもレンズカットが画一的で、デザイン的な斬新性、進歩性に欠けるものであった。

解決手段
本発明により、LED2から放射される光に設定される仮想焦点を焦点としLED2からの光を略照射方向に向けて反射する少なくとも1面の反射面3と、反射面3からの反射光を透過させ、平坦面51aと傾斜面51bとから成り断面が照射方向側に突出する略台形状とされて反射面3の開口部近傍に設けられたインナーレンズ51とから成り、LED2から放射される光の半値角α内の光と、それ以外の光とは何れか一方がが平坦面51aを透過し、他の一方が傾斜面51bを透過するようにされている車両用灯具1とすることで斬新な見え方の車両用灯具の提供を可能とし、課題を解決する。
特許請求の範囲
【請求項1】
LEDから放射される光に設定される仮想焦点を焦点とし前記LEDからの光を略照射方向に向けて反射する少なくとも1面の反射面と、前記反射面からの反射光を透過させ、平坦面と傾斜面とから成り断面が照射方向側に突出する略台形状とされて前記反射面の開口部近傍に設けられたインナーレンズとから構成され、前記LEDから放射される光の半値角内の光と、それ以外の光とは、何れか一方がが前記平坦面を透過し、他の一方が傾斜面を透過するように構成されていることを特徴とする車両用灯具。
【請求項2】
前記半値角内の光が前記平坦面を透過し、それ以外の光が前記傾斜面を透過す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】
前記半値角内の光が前記傾斜面を透過し、それ以外の光が前記平坦面を透過することを特徴とする請求項1記載の車両用灯具。
【請求項4】
前記インナーレンズが二枚設けられ、光源寄りに設けられた第一のインナーレンズは前記平坦部が前記半値角内の光を透過させ、前記斜面が半角値以外の光の一部を透過させ、照射側に設けられた第二のインナーレンズの平坦面は、前記半値角内の光と前記半角値以外の光の一部とを透過させ、第二のインナーレンズの斜面は、前記半角値以外の光の残部を透過させることを特徴とする請求項1〜3記載の車両用灯具。
【請求項5】
前記反射面の照射方向前端には、前記インナーレンズを保持するために、少なくとも反射面と同等の幅と高さとを有するレンズ保持枠が設けられていることを特徴とする請求項1〜4記載の車両用灯具。
【請求項6】
前記LED、反射面、インナーレンズは、複数が前記レンズ保持枠を介して縦方向、横方向、或いは、縦横方向に接続され、1個の車両用灯具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。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えばテール・ストップランプ、ヘッドランプなど車両用灯具に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来のこの種の、LED91を光源とする車両用灯具90の構成としては、図9〜図11に示されるようなものがあり、まず、図9に示すようにLED91から放射されている光は、ケース91aの屈折率、頭頂部の形状などにより、必ずしもチップ91bの位置と一致しているとは限らない。よって、LED91から放出されている光の大部分を光源方向へ延長したときの、前記LED91の中心軸Zとの交点をもって仮想焦点fiとしている。
【0003】
また、反射鏡92は、図10に正面図、図11に側断面図で示すように、前記LED91の仮想焦点fiを焦点fと一致させる回転放物面の回転軸Xに沿う半部であり、このときに、前記回転軸X上に反射鏡92の焦点が存在するので、前記LED91の中心軸Zと反射鏡92の回転軸Xとが直交し、LED91の仮想焦点と反射鏡92の焦点とが一致し、且つ、LED91からの光が反射鏡92に当接するように組み立てる。
【0004】
このようにすることで、LED91からの光は、ほぼ平行光線として反射鏡92の中心軸X方向に投射されるものとなり、基本的には、拡がりを持たないスポット光が得られるものとなる。よって、前記反射鏡92の前方に適宜なレンズカットが施されたアウターレンズ93を設ければ、所望の配光特性が得られるものとなる。
【0005】
また、1個のLED91と反射鏡92との組合せでは、発光面積が小さく、例えば、テールランプなど、信号を目的とする車両用灯具を形成する場合には、上記したLED91と反射鏡92との組合せの複数が用意され、発光面積の拡大が行われる。
【特許文献1】特開2003−123517号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記した従来のLED91と反射鏡92とから成る車両用灯具90においては、反射鏡92から放射される光は、上記にも説明したように略平行光線であるので、例えば、テールランプの配光を得るためには、レンズカット93aが施されたアウターレンズ93を設けなければならないものとなり、結果的には平面的に光輝する従来からのものと、期待するほどのデザイン的な差を生じない。
【0007】
しかしながら、現況の車両用灯具においては、フロント側の灯具においても、リア側の灯具においても、形状的に他車とは異なる個性が求められるものとなっており、よって、レンズカット93a付きのアウターレンズ93で覆ってしまったのでは、発光面が半円状となる反射鏡92を採用した意図が充分に生かされないという問題点を生じるものとなる。
【課題を解決するための手段】
【0008】
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、LEDから放射される光に設定される仮想焦点を焦点とし前記LEDからの光を略照射方向に向けて反射する少なくとも1面の反射面と、前記反射面からの反射光を透過させ、平坦面と傾斜面とから成り断面が照射方向側に突出する略台形状とされて前記反射面の開口部近傍に設けられたインナーレンズとから構成され、前記LEDから放射される光の半値角内の光と、それ以外の光とは、何れか一方がが前記平坦面を透過し、他の一方が傾斜面を透過するように構成されていることを特徴とする車両用灯具を提供することで、他車、歩行者などにデザイン面で斬新な印象を与える車両用灯具を提供可能として課題を解決するものである。
【発明の効果】
【0009】
本発明により、反射鏡の開口部近傍に平坦面と傾斜面とで照射方向に突出する略台形状のインナーレンズ部を設け、LEDからの半値角内の光を前記平坦面を透過させ、半値角外の光を前記斜面を透過させる構成、或いは、その反対に、半値角外の光を平坦面に透過させ、半値角内の光を斜面に透過させる構成としたことで、1つ1つの反射鏡に凹凸感とデザイン性を与えるものとし、近年、多く採用されている素通しのアウターレンズも採用できるものとして、斬新なデザインを実現できるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
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に符号1で示すものは本発明に係る車両用灯具であり、まず、LED2の半値角α内の光がインナーレンズ51の平坦面を透過する構成について述べる。
【0011】
本発明の車両用灯具1においても、LED2の中心軸Z上に仮想焦点fiが求められ、この車両用灯具1の照射方向に回転軸Xを向かわせる、例えば上半部のみとした回転放物面の反射面3とから成り、前記反射面3の回転軸Xと、LED2の中心軸Zとは、反射面の焦点fと、LED2の仮想焦点fiとが同一の位置となるように直角に交差させられている。
【実施例1】
【0012】
尚、この第一実施例では、前記LED2は発光方向を垂直の上方とし、反射面3の回転軸Xは水平とされ、そして、反射面3は略上半部のみとしているが、本発明はこれを限定するものではなく、例えば、LED2の発光方向は下向きとし、反射面3は下半部のみとしても良いものであり、要は、所望の配光特性を形成するのに適する、或いは、メンテナンス性に優れるなどを考慮して定めればよいものである。
【0013】
そして、この第一実施例では、前記反射面3は前記LED2から放射される光のほぼ全てを反射できる程度の大きさとして形成されている。よって、LED2が発光した光のほぼ全量は、反射面3で反射され照射方向に向かうものとなる。
【0014】
ここで、LED2から放出される光と、反射面3で反射した後の光との性質の相違について考察してみると、LED2から放出されるときには、通常には中心軸Z方向に最高輝度を持つ規定の照射角を持つ放射状であるが、光量としては、半値角(α)と称されている最高輝度から輝度が半分に低下するまでの角度の範囲内に発光量の大部分が含まれているものとなっている。
【0015】
上記のLED2からの光を反射面3で反射した後には、確かに反射面3の全面が反射光を生じるものとなるが、この反射光は平行光線に変換されているので、前記半値角α内の光が反射した部分にLED2からの光の大部分が収束されるものとなり、光束集中度は一層に顕著なものとなる。
【0016】
本発明では、前記反射面光3の照射方向前端に、例えば、正面視形状を矩形状としたレンズ保持枠4を設けるものであり、このレンズ保持枠4は内部にインナーレンズ51を保持できるようにされている。また、前記インナーレンズ51は、車両用灯具1の照射方向側から見るときには、視線にほぼ正対する平面として見える平坦面51aと、この平坦面51aから斜めに後退する傾斜面51bとで断面が略台形状に形成されている。
【0017】
そして、この第一実施例では、前記LED2からの半値角α内の光は、反射面3で反射した後には前記平坦部51aを透過するようにされ、半値角α外の光は前記傾斜面51bを透過するようにされている。よって、例えば、前記平坦部51aを一方の面で適宜な凹面としておけば、この平坦部51aを透過する光には適宜な拡がり角を与えられるものとなり、テールランプなど、車両用灯具1としての適切な配光を与えることができる。
【0018】
尚、図1中に符号6で示すものはアウターレンズであり、基本的にはレンズカットなどが施されない素通しのものが採用され、近年の車両デザインに対応できるものとされている。また、図ではアウターレンズ6もレンズ保持枠4に取付けられているように記載されているが、前記アウターレンズ6は車両の車体側に取付けられていてもよいものである。
【0019】
図2は、上記に説明した車両用灯具1の照射方向側から見た状態を模式的に示す図であり、最前面には素通しのアウターレンズ6が存在し、その後方に中央部が平坦面51aで突出するインナーレンズ51が存在するものとなるので、従来のもの以上に立体感のある車両用灯具1が実現できる。
【0020】
また、図2では、平坦面51aを含みインナーレンズ51の部分が四辺形で形成されている例で示してあるが、本発明はこれを限定するものではなく、前記平坦面51aは、LED2から放出される断面円形の光束が反射面3に反射したときに生じる形状に合致させても良く、或いは、円形などとしても良く、要は、配光特性の形成、或いは、規定の光度の確保に充分とする半値角αの部分からの光量を透過させられるものであれば、どのような形状であっても良いものである。
【0021】
図3は、本発明の第二実施例であり、上記の説明では1個のLED2と、反射面3と、インナーレンズ51とで1個の車両用灯具1が形成されているものとして説明したが、例えば、ヘッドライト、フォグライトなどは、遠方の確認に必要充分な明るさが要求され、また、テールライトなどでは、広い範囲からの要求され、上記の構成では光量や照射角などに不足となることが容易に予想される。
【実施例2】
【0022】
そこで、この第二実施例では、前記レンズ保持枠4を前記反射面3よりも縦横方向に適宜に大きめに形成し、このレンズ保持枠4で前記車両用灯具1の複数を、縦列、横列、或いは、縦横列に所望の明るさを得られる数だけ接続(一体化)する。また、前記保持枠4での接続の際には、車体の形状に沿うように前後方向にずらせても良い。
【0023】
図4は、本発明に係る車用用灯具1の第三実施例であり、上記に説明した第一実施形態と異なり、インナーレンズが、第一のインナーレンズ51と第二のインナーレンズ52との二枚重ねとされている。そして、LED2から反射面3を介する反射光は、第一実施例と同一条件で第一のインナーレンズ51に入射するものとなるが、第二のインナーレンズ52は平坦面52aが第一のインナーレンズ51の平坦面51aよりも広く設定されている。
【0024】
よって、第一のインナーレンズ51も、第二のインナーレンズ52も透明である場合には、図5に模式的に示すように、照射方向の正面から見たときには、第一のインナーレンズ51と第二のインナーレンズ52とが重複する状態で見通せるものとなり、一層に奥行き感などの演出が可能となる。
【0025】
また、図6に示すように、第一のインナーレンズ51の平坦面51aと傾斜面51bとを、例えば、レンズ保持枠4に対して、45°回転させた状態で形成したり、更には、図示は省略するが、上記したように第一のインナーレンズ51と第二のインナーレンズ52を有するときには、双方、或いは、何れか一方を、図6に示したように傾けても良く、或いは、少なくとも一方を円形などに変形させても良い。
【0026】
図7は、本発明の第四実施例であり、前述の第一、第三実施例は何れも平坦面51a、52aに半値角以内の光を入射させるものであり、よって、反射面3はLED2の仮想焦点を焦点とする回転放物面を基本として形成されていた。これに対して、この第四実施形態では、反射面31を、折れ曲がりを有するような自由曲面として形成するものであり、半値角内の光を上下の傾斜面51bに入射させ、半値角外の光を平坦面51aに入射させる
【0027】
このようにすることで、図8に示すように、前述の第一〜第三実施例とは逆に平坦面51aが暗く、傾斜面51bがより明るく光輝するものとなり、異なる立体感の車両用灯具1が得られるものとなる。また、第二実施例で述べたように、複数を組み合わせるときに、第一、第三実施例のものと第四実施例のものとを組合わせれば、更に異なる立体感の車両用灯具1が得られるものとなる。尚、図8ではインナーレンズ51面の明暗はハッチングの量で示してある。
【産業上の利用可能性】
【0028】
本発明に係る灯具は、点灯時の立体感などにより高い注目度が得られるので、上記した車両用灯具の他に、店舗用照明器具、遊技機用照明器具など、注目を集めることを目的とする灯具にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明に係る車両用灯具の第一実施例を示す断面図である。
【図2】模式的に示す第一実施例の正面図である。
【図3】本発明に係る車両用灯具の第二実施例を要部で示す斜視図である。
【図4】本発明に係る車両用灯具の第三実施例を示す断面図である。
【図5】模式的に示す第三実施例の正面図である。
【図6】第三実施例の一部を変更したときの正面図である。
【図7】本発明に係る車両用灯具の第四実施例を示す断面図である。
【図8】第四実施形態におけるレンズ面の発光状態を模式的に示す説明図である。
【図9】LEDにおける仮想焦点の位置を示す説明図である。
【図10】従来例を示す正面図である。
【図11】図9のA−A線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【0030】
1…車両用灯具
2…LED
3、31…反射面
4…レンズ保持枠
51、52…インナーレンズ
51a、52a…平坦面
51b、52b…傾斜面
6…アウターレンズ
X…LEDの中心軸
Z…反射面の回転軸
α…LEDの半値角




 

 


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