(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記複数種の光源は、白色光を発する白色光源と橙色光を発する橙色光源からなり、前記白色光源から発せられて前記導光体内を導光されて出射した白色光がDRLの機能に寄与し、前記橙色光源から発せられて前記導光体内を導光されて出射した橙色光がターンシグナルランプの機能に寄与することを特徴とする請求項1に記載の車両用コンビネーションランプ。
前記第1ランプユニットと、前記第2ランプユニット及び前記第3ランプユニットのうちの一方の配光パターンはいずれも、最大光度の位置を水平基準線と垂直基準線の交点付近とし、前記第2ランプユニット及び前記第3ランプユニットのうちの他方の配光パターンは、最大光度の位置を水平方向にシフトした位置としたことを特徴とする請求項2に記載の車両用コンビネーションランプ。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、この発明の好適な実施形態を
図1〜
図16を参照しながら、詳細に説明する(同一部分については同じ符号を付す)。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。
【0017】
図1は本発明に係る実施形態の車両用コンビネーションランプ(以下、「コンビネーションランプ」と略称する)の斜視図である。
【0018】
実施形態のコンビネーションランプ(フロントコンビネーションランプ)1は、ハウジング2内の中央部に、走行ビーム用配光パターン及びすれ違いビーム用配光パターンを形成するヘッドランプユニット3が位置し、ヘッドランプユニット3の下方から両側方に亘る外周に該外周に沿って延びる半環状の第1ランプユニット10が位置し、第1ランプユニット10の両端部近傍の夫々から互いに反対方向(外側方向及び内側方向)にハウジング2の上縁部に沿って延びる第2ランプユニット20及び第3ランプユニット30が位置している。
【0019】
なお、上記「外側方向」及び「内側方向」の夫々は、車両搭載状態のコンビネーションランプにおいて、「車両側方側」及び「車両中央側」を意味する。
【0020】
第1ランプユニット10、第2ランプユニット20及び第3ランプユニット30の夫々のランプユニットは導光体を有しており、そのうち、第1ランプユニット10及び第2ランプユニット20の導光体は棒状を呈する導光棒からなり、第3ランプユニット30の導光体は平板状を呈する導光板からなっている。
【0021】
以下に、第1ランプユニット10、第2ランプユニット20及び第3ランプユニット30の夫々の構成について説明する。
【0022】
まず、第1ランプユニット10は
図2(平面図)及び
図3(
図2のA部斜視図)に示すように、略円柱状の導光体が半環状に湾曲形成されてなる導光棒11を備えている。導光棒11は、外周面の一部に設けられた内部反射面(全反射面)が半環状の延長方向に沿って延びる光反射部12を有しており、光反射部12の反対側の面は光出射反射部13となっている。
【0023】
光反射部12は、例えば、導光棒11の延長方向に垂直に延びる三角凹凸12aが該延長方向に連続して並設されてなる内部反射面からなっている。
【0024】
導光棒11の一方の端面又は両端面の近傍には、半導体光源5が実装された基板6が配設されている。半導体光源5は、発光源の半導体発光素子(例えば、LED素子)がパッケージ内に収容されてなる構成を有している(
図4(導光棒と光源との関係図)参照)。
【0025】
基板6に実装された半導体光源(以下、「光源」と略称する)5は、色相の異なる光を発する複数種の光源からなっている。本実施形態においては、白色光を発する2つの白色光源5aと橙色光を発する2つの橙色光源5bの夫々が、互いに対角線状に配置されている。
【0026】
そこで、2つの白色光源5a又は2つの橙色光源5bのいずれかの点灯によって出射された光Lは、光源5と対峙する、導光棒11の端面からなる光入射面14から導光棒11内に入射する。導光棒11内に入射した光Lは、光出射反射部13と光反射部12との間で内部反射(全反射)を繰り返しながら他端面側に向かって導光される途中で、光反射部12で内部反射された反射光の一部が光出射反射部13から外部に向けて出射される。
【0027】
したがって、光出射反射部13から外部に向けて出射される出射光は、導光棒11内を導光されて、夫々が異なる位置にある三角凹凸12aの光反射面に互いに異なる方向から到達した光が反射されてその反射光によって構成される。そのため、出射光は一定の方向に照射されるのではなく拡散光として所定の範囲内で広範囲の方向に照射される。
【0028】
なお、2つの白色光源5aと2つの橙色光源5bとは、互いに対角線状に対称に配置されているため、白色光源5aの照射光で形成される配光パターンと橙色光源5bの照射光で形成される配光パターンとは、ほぼ同一形状をなす。
【0029】
次に、第2ランプユニット20は
図5(斜視図)及び
図6(導光棒と光源との関係図)に示すように、上記第1ランプユニット10と同様に導光棒21を備えている。但し、第2ランプユニット20の導光棒21が第1ランプユニット10の導光棒11と異なるのは、第1ランプユニット10の導光棒11が、略円柱状の導光体が半環状に湾曲形成されてなるのに対し、第2ランプユニット20の導光棒21は、略円柱状の導光体が直線状に形成されている。
【0030】
導光棒21は、外周面の一部に設けられた内部反射面(全反射面)が直線状の延長方向に沿って延びる光反射部22を有しており、光反射部22の反対側の面は光出射反射部23となっている。
【0031】
光反射部22は、例えば、導光棒21の延長方向に垂直に延びる三角凹凸22aが該延長方向に連続して並設されてなる内部反射面からなっている。
【0032】
導光棒21の一方の端面又は両端面の近傍には、半導体光源5が配設されている。半導体光源5は、発光源の半導体発光素子(例えば、LED素子)がパッケージ内に収容されてなる構成を有しており、本実施形態においては、白色光を発光する白色光源5aからなっている。
【0033】
そこで、光源5の点灯によって出射された光Lは、光源5と対峙する、導光棒21の端面からなる光入射面24から導光棒21内に入射する。導光棒21内に入射した光Lは、光出射反射部23と光反射部22との間で内部反射(全反射)を繰り返しながら他端面側に向かって導光される途中で、光反射部22で内部反射された反射光の一部が光出射反射部23から外部に向けて出射される。
【0034】
したがって、光出射反射部23から外部に向けて出射される出射光は、導光棒21内を導光されて、夫々が異なる位置にある三角凹凸22aの光反射面に互いに異なる方向から到達した光が反射されてその反射光によって構成される。そのため、出射光は一定の方向に照射されるのではなく拡散光として所定の範囲内で広範囲の方向に照射される。
【0035】
次に、第3ランプユニット30は、上記第1ランプユニット10及び第2ランプユニット20と異なり、平板状の導光板31を備えている。
【0036】
導光板31は、
図7(斜視図)に示すように、一体形成された複数の光入射導光部32と、各光入射導光部32に一体形成された光出射部33を有している。
【0037】
光入射導光部32の一方の面(表面)32a側には
図8(
図7の部分正面図)にあるように切欠孔34が形成され、表面32aから裏面32b側に向かって所定の角度αで斜めに中心軸Zの延長線上まで切り欠いた傾斜切欠部35の平面状の傾斜切欠面35aと(
図9(
図8のA−A断面図)参照)、中心軸Zの延長線の、傾斜切欠部35と反対側に、表面32aから裏面32b側に向かって所定の幅D及び所定の角度2βで楔状に切り欠いた楔切欠部36の一対の平面状の楔切欠面36a、36bを有している(
図10(
図8のB−B断面図)参照)。なお、角度βは中心軸Z方向に対する夫々の楔切欠面36a、36bの傾斜角度である。また、傾斜切欠面35aと楔切欠面36a、36bは、傾斜切欠面35aの縁線と一対の楔切欠面36a、36bの交線とが中心軸Zの延長線上の1点Pで交わっている。
【0038】
したがって、光入射導光部32を表面32a側から見ると
図8にあるように、中心軸Zの延長線を中心点Qとする矩形状の切欠孔34が観視される。切欠孔34は中心軸Zを中心とする中心点Qの一方の側(上側)に形成された傾斜切欠部35の奥に傾斜切欠面35aが露出し、他方の側(下側)に形成された楔切欠部36の奥に一対の楔切欠面36a、36bが露出している。
【0039】
傾斜切欠面35aの上方から両斜め上方には
図11(光入射導光部の斜視図)に示すように、所定の角度で上方に突出する同一形状の第1プリズム部37及び第2プリズム部38の2つの三角形状のプリズム部(三角プリズム部)が同一高さで周方向に連設されており、夫々のプリズム部37、38は互いに対向方向を向く面(第1プリズム面)37a、38a及び互いに反対方向を向く面(第2プリズム面)37b、38bを有している。
【0040】
一対の楔切欠面36a、36bの夫々の側方には、下方に向かって所定の角度で外側に開く側方傾斜面39、40が形成されている。
【0041】
一連の光入射導光部32の一端部(下部)には、該光入射導光部32の面方向に垂直な略平板状の光出射部33が一体に設けられている。光出射部33の下面(光入射導光部32と反対側の面で光出射面となる面)33aには適宜なレンズカットが施されて出射光が所定の方向に向かうように設定されている。
【0042】
次に、上述の構成を有する導光板31について、
図12(光線追跡図)及び
図13(光線追跡図)を用いて光学的に説明する。
【0043】
光入射導光部32の切欠孔34の裏面に配置された光源5から出射して光入射導光部32の面方向に垂直な方向から光入射導光部32に向かう光は、光源5に対向する側の面(裏面)32bから光入射導光部32内に入射する。
【0044】
そのうち、光源5から上半分の方向に向かう光L11、L12の夫々は
図12に示すように、光入射導光部32内を導光されて傾斜切欠面35aに至り、傾斜切欠面35aで全反射による内部反射(以下、「内部反射」と呼称する)されて上方に位置する第1プリズム部37及び第2プリズム部38の夫々の第1プリズム面37a、38aに向けて光入射導光部32内を導光される。
【0045】
そして、第1プリズム部37の第1プリズム面37aに至った光L11は、第1プリズム面37aで内部反射されて第2プリズム面37bに向けて第1プリズム部37内を導光され、第2プリズム面37bで内部反射されて下方に位置する光出射部33に向けて光入射導光部32内を導光され、光出射部33の下面(光出射面)33aから外部の所定の方向に向けて出射される。
【0046】
また、第2プリズム部38の第1プリズム面38aに至った光L12は、第1プリズム面38aで内部反射されて第2プリズム面38bに向けて第2プリズム部38内を導光され、第2プリズム面38bで内部反射されて下方に位置する光出射部33に向けて光入射導光部32内を導光され、光出射部33の下面(光出射面)33aから外部の所定の方向に向けて出射される。
【0047】
一方、光源5から下半分の方向に向かう光L21、L22は
図13に示すように、そのうち一方の横半分の方向に向けて出射された光L21が、光入射導光部32内を導光されて楔切欠面36aに至り、楔切欠面36aで内部反射されて側方に位置する側方傾斜面39に向けて光入射導光部32内を導光され、側方傾斜面39で内部反射されて下方に位置する光出射部33に向けて光入射導光部32内を導光され、光出射部33の下面(光出射面)33aから外部の所定の方向に向けて出射される。
【0048】
また、光源5から他方の横半分の方向に向かう光L22は、光入射導光部32内を導光されて楔切欠面36bに至り、楔切欠面36bで内部反射されて側方に位置する側方傾斜面40に向けて光入射導光部32内を導光され、側方傾斜面40で内部反射されて下方に位置する光出射部33に向けて光入射導光部32内を導光され、光出射部33の下面(光出射面)33aから外部の所定の方向に向けて出射される。
【0049】
これにより、各光源5から出射して夫々の光入射導光部32に入射した光は、光入射導光部32内において多くとも3回の内部反射(全反射)を経て光出射部33に到達する。したがって、内部反射においてその反射光が、所定の方向以外の方向に向かうことによる光ロスが抑制されるため、良好な光利用効率を得ることができる。
【0050】
また、各光源5から出射して夫々の光入射導光部32内に入射した光の、該光入射導光部32内での導光光路が限定されており、且つ、光入射導光部32内を導光された光は略平行光として光出射部33に到達する。そのため、光出射部33から出射される光は拡散性が小さく、出射光の照射範囲を絞って限定することができる。
【0051】
図14〜
図16は夫々、上述の第1ランプユニット10、第2ランプユニット20及び第3ランプユニット30の照射光で形成された配光パターンを示している。なお、第1ランプユニット10、第2ランプユニット20及び第3ランプユニット30の夫々は、向きを適宜な方向に調整して照射方向を設定している。
【0052】
第1ランプユニット10の照射光で形成された配光パターン(A)は、水平基準線Hと垂直基準線Vとが交わる位置付近が最大光度約380cdを示し、その周りを波紋が広がるように等光度線(25cd間隔)が形成されており、光度が150cdの範囲は、上下方向(U−D)が水平基準線Hに対して約20.0°(U)〜約13.2°(D)、左右方向(L−R)が垂直基準線Vに対して約26.7°(L)〜約24.0(R)となっている。
【0053】
また、第3ランプユニット30の照射光で形成された配光パターン(C)は、最大光度の位置を上記第1ランプユニット10とほぼ同一の、水平基準線Hと垂直基準線Vとが交わる位置付近とすると共にその位置での光度が約450cdを示し、その周りを波紋が広がるように等光度線(25cd間隔)が形成されており、光度が50cdの範囲は、上下方向(U−D)が水平基準線Hに対して約15.6°(U)〜約16.4°(D)、左右方向(L−R)が垂直基準線Vに対して約18.0°(L)〜約18.6°(R)となっている。
【0054】
したがって、第1ランプユニット10の照射光で形成された配光パターン(A)と第3ランプユニット30の照射光で形成された配光パターン(C)とを比較すると、配光パターン(A)、(C)共に最大光度を示す位置をほぼ同一位置とし、配光パターン(C)は配光パターン(A)に対して最大光度が高く且つ等光度線の間隔が狭くなっている。換言すると、第1ランプユニット10の照射光は、その配光パターン(A)において基準線(H−V)の交点付近を中心に広く拡散制御された光となり、第3ランプユニット30の照射光は、その配光パターン(C)において基準線(H−V)の交点付近に集光制御された光となっている。
【0055】
さらに、第2ランプユニット20の照射光で形成された配光パターン(B)は、最大光度を約100cdとすると共に、その位置を水平基準線Hに対して約1°(D)と垂直基準線Vに対して約30°(R)が交わる位置とし、その周りを波紋が広がるように等光度線(25°間隔)が形成されており、光度が25cdの範囲は、上下方向(U−D)が水平基準線Hに対して約15.8°(U)〜約16.5°(D)、左右方向(L−R)が垂直基準線Vに対して約18.5°(L)〜約52°(R)となっている。
【0056】
したがって、第2ランプユニット20の照射光で形成された配光パターン(B)は、上記第1ランプユニット10の配光パターン(A)及び第3ランプユニット30の配光パターン(C)の夫々に対して、配光パターン(B)の中心位置(最大光度の位置)が左右方向(L−R)の右(R)方向にシフトしている。
【0057】
そこで、上記第1ランプユニット10、第2ランプユニット20及び第3ランプユニット30の夫々の果たすランプ機能について説明する。
【0058】
まず、第1ランプユニット10に配置された白色光源及び橙色光源のうち白色光源を駆動し、第1ランプユニット10、第2ランプユニット20及び第3ランプユニット30の夫々の光源を白色で同時点灯することにより、3つのランプユニット10、20、30によって昼間走行時のDRL(デイタイムランニングランプ)を構成することができる。
【0059】
この場合、第1ランプユニット10と第3ランプユニット30の夫々の照射光の重畳光によってDRLに求められる配光規格を満足させると共に、第2ランプユニット20の照射光を車両側方に照射することにより、路肩側に位置する歩行者等に走行車両の存在を喚起して注意を促すことができる。なお、夜間走行時はいずれのランプユニット10、20、30も消灯するか、あるいは減光してクリアランスランプの機能を持たせることができる。
【0060】
また、第1ランプユニット10に配置された白色光源及び橙色光源のうち橙色光源を用い、第1ランプユニット10を橙色で点滅させることによりフロントターンシグナルランプの機能を持たせ、第2ランプユニット20及び第3ランプユニット30の夫々を白色で同時点灯することにより2つのランプユニット20、30によって昼間走行時のDRLの機能を構成することができる。
【0061】
この場合は、第1ランプユニット10の照射光によってフロントターンシグナルランプに求められる配光規格を満足させ、第3ランプユニット30の照射光によってDRLに求められる配光規格を満足させると共に、第2ランプユニット20の照射光によって路肩側に位置する歩行者等に走行車両の存在を喚起して注意を促すことができる。なお、夜間走行時は2つのランプユニット20、30を消灯するか、あるいは減光してクリアランスランプの機能を持たせることもできる。
【0062】
また、第1ランプユニット10にDRL機能とフロントターンシグナルランプ機能とを同時に持たせることもできる。具体的には、第1ランプユニット10の橙色光源を用いて該第1ランプユニット10を橙色で点滅させることによりフロントターンシグナルランプの機能を持たせ、同時に、第1ランプユニット10の白色光源を点灯させることにより第2ランプユニット20及び第3ランプユニット30と共にDRLを構成する。つまり、第1ランプユニット10において、白色光源と橙色光源の同時点灯であっても、出射光の光色によって異なる機能を同時に果たすことができる。
【0063】
この場合も、昼間走行時は、白色光源を用いた第1ランプユニット10、第2ランプユニット20及び第3ランプユニット30の構成によってDRL機能を持たせ、夜間走行時は消灯するか、あるいは減光してクリアランスランプの機能を持たせることができる。
【0064】
なお、第1ランプユニット10の導光棒11の光反射部12及び第2ランプユニット20の導光棒21の光反射部22の夫々は、出射光に対して所望の光路制御が可能であれば必ずしも三角凹凸が連続並設された形状に限られるものではない。
【0065】
また、第2ランプユニット20は、必ずしも半導体光源5と導光棒21との組み合わせによる構成に限られるものではなく、例えば、電球とリフレクタの組み合わせで構成することも可能である。
【0066】
また、第1ランプユニット10において、半環状に湾曲形成されてなる導光棒11を2分割して略1/4環状の2つの導光棒で構成し、夫々の導光棒に白色光源及び橙色光源を配置することも可能である。これにより、導光棒の、光源から離れた位置における光量の減衰が抑制されて、出射光における輝度ムラを低減することができる。
【0067】
以上のように、本発明のコンビネーションランプは、上述の実施形態において、コンビネーションランプを構成する第1ランプユニットに白色光源と橙色光源の互いに発光色が異なる2種類の光源を配置し、白色光源からの白色光によってDRLの機能を持たせ、同時に橙色光源からの橙色光によってフロントターンシグナルランプの機能を持たせた。
【0068】
これにより、コンビネーションランプを構成するランプユニットの利用効率が高いコンビネーションランプが実現できた。