(57)【要約】【課題】車両用灯具を車両用ヘッドランプ等として使用する場合、車両のデザインの関係により寸法が制限される場合があるが、制限された寸法に収めることと、性能との両立が困難である。そのような場合でも、寸法と性能とを両立することを目的とする。【解決手段】電球５からの照射光４０の反射にレンズ３０を使用する。照射光４０は円筒部内面３３よりレンズ３０内に進入し、照射光４０の一部である前部照射光４１は、第２反射面で前方に反射して照射面３１から進出して前方を照らす。照射光４０の残りの範囲である後部照射光４２は、第１反射面３８で前方に反射し、通過面３７、斜面３６を通過後、照射面３１から進出して前方を照らす。レンズ３０を使用したことにより、反射面を前後方向に重ねて設けることができ、この結果、前方を照らす性能を高めつつ、車両用灯具１の寸法を小さくできる。【選択図】        図５
2004220913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源を有する車両用灯具において、
前記光源は、円筒部を有するレンズの当該円筒部に挿通されており、
前記円筒部は、前記レンズにおける当該車両用灯具の照射方向と平行して形成され、
前記レンズの前記照射方向側の面は、照射方向と直交した平面で形成され、
前記平面の外端から前記円筒部の反照射方向側の端にかけては、外側に凸の曲面で形成されていることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
光源を有する車両用灯具において、
前記光源は発光部を内設しており、
更に、前記光源は、円筒部を有するレンズの当該円筒部に挿通されており、
前記円筒部は、前記レンズにおける当該車両用灯具の照射方向と平行して形成され、
前記レンズの前記照射方向側の面は、照射方向と直交した平面で形成され、
前記平面の外端から前記円筒部の反照射方向側の端にかけては、外側に凸の曲面で形成されており、
前記光源内の発光部からの照射光は、前記円筒部を形成する面で屈折しながらレンズの内部に進入し、その照射光は前記曲面の内側の面で前記平面方向に反射し、反射した光は前記平面からレンズの外部に進出して、照射方向を照らすことを特徴とする車両用灯具。
【請求項３】
光源を有する車両用灯具において、
前記光源は、円筒部を有するレンズの当該円筒部に挿通されており、
更に、前記レンズは第１平面と、切欠きとが形成されており、
前記円筒部は、前記レンズにおける当該車両用灯具の照射方向と平行して形成され、更に、当該円筒部は、反照射方向から照射方向にかけて径が大きくなりながら形成されており、
前記第１平面は、前記レンズの前記照射方向側の面に照射方向と直交した平面で形成され、
前記切欠きは、前記第１平面の外端から内側方向で、且つ、反照射方向の所定の位置までの間を、第１平面に対して斜めに形成する面と、前記の所定の位置から外側に向けて、当該レンズの外面までの間を、第１平面と平行に形成する第２平面とから形成されており、
前記第２平面の外端から前記円筒部の反照射方向側の端にかけては、外側に凸の曲面で形成されていることを特徴とする車両用灯具。
【請求項４】
光源を有する車両用灯具において、
前記光源は発光部を内設しており、
更に、前記光源は、円筒部を有するレンズの当該円筒部に挿通されており、
また、前記レンズは第１平面と、切欠きとが形成されており、
前記円筒部は、前記レンズにおける当該車両用灯具の照射方向と平行して形成され、更に、当該円筒部は、反照射方向から照射方向にかけて径が大きくなりながら形成されており、
前記第１平面は、前記レンズの前記照射方向側の面に照射方向と直交した平面で形成され、
前記切欠きは、前記第１平面の外端から内側方向で、且つ、反照射方向の所定の位置までの間を、第１平面に対して斜めに形成する斜面と、前記の所定の位置から外側に向けて、当該レンズの外面までの間を、第１平面と平行に形成する第２平面とから形成されており、
前記第２平面の外端から前記円筒部の反照射方向側の端にかけては、外側に凸の曲面で形成されており、
前記光源内の発光部からの照射光は、前記円筒部を形成する面で屈折しながらレンズの内部に進入し、進入した光の一部は前記の斜面方向に進み、当該斜面の内側の面で前記第１平面方向に反射し、
レンズ内に進入した光のうち、残りの光は、前記曲面方向に進み、当該曲面の内側の面で前記第２平面方向に反射し、第２平面に向けて反射した光は、第２平面から屈折しながらレンズの外部に進出し、更に、その進行方向にある斜面から再びレンズ内に屈折しつつ進入し、前記の斜面の内側の面で反射した光と共に、第１平面から外部に進出して、照射方向を照らすことを特徴とする車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用灯具にかかるものである。特に、この発明は、寸法的な制限がある場合でも、電球から照射される光を有効に利用し、性能の向上を図る車両用灯具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用灯具は、当該車両用灯具を装着する車両のデザイン等により、寸法が制限される場合がある。そのような場合でも、リフレクタを光源からの光の範囲ごとに分けることにより、車両用灯具全体の大きさを、前記のデザイン等からの要求に合わせ、さらに、光の範囲ごとに分けたリフレクタにより、前方を照射する性能を確保している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平４−１８４８０３号公報（第２−４頁、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、当該車両用灯具を装着する近年の車両のデザインは革新的なものも多く、車両用灯具も外部から見られることから、車両のデザインの一つの要素であるため、前方を照らす機械的な性能のみでなく、外観の向上も求められる場合がある。また、そのデザインの関係上、車両用灯具をそのデザインに合わせた場合に、必要な性能を出せない場合がある。それとは逆に、必要な性能を確保するため、デザインが制限される場合がある。
【０００５】
そこで、この発明は、斬新なデザインを求められる車両に使用する車両用灯具において、外観の斬新さを出すことを第一の目的とし、デザイン面から寸法が制約されている場合でも、所定の照度を確保し、車両デザインの自由度をさらに大幅にアップすることを第二の目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、光源を有する車両用灯具において、前記光源は、円筒部を有するレンズの当該円筒部に挿通されており、前記円筒部は、前記レンズにおける当該車両用灯具の照射方向と平行して形成され、前記レンズの前記照射方向側の面は、照射方向と直交した平面で形成され、前記平面の外端から前記円筒部の反照射方向側の端にかけては、外側に凸の曲面で形成されていることを特徴とする。
【０００７】
即ち、この車両用灯具では、リフレクタの変わりにレンズを使用する。その作用は、レンズ内に進入した光源からの照射光が、当該レンズの外側にある曲面の内側で全反射し、その反射した光は照射方向にあるレンズの平面から外部に進出し、車両用灯具の照射方向を照らす。従って、この車両用灯具を使用することにより、従来の車両用灯具とは全く違った外観を得ることができる。
【０００８】
また、請求項２にかかる発明は、光源を有する車両用灯具において、前記光源は発光部を内設しており、更に、前記光源は、円筒部を有するレンズの当該円筒部に挿通されており、前記円筒部は、前記レンズにおける当該車両用灯具の照射方向と平行して形成され、前記レンズの前記照射方向側の面は、照射方向と直交した平面で形成され、前記平面の外端から前記円筒部の反照射方向側の端にかけては、外側に凸の曲面で形成されており、前記光源内の発光部からの照射光は、前記円筒部を形成する面で屈折しながらレンズの内部に進入し、その照射光は前記曲面の内側の面で前記平面方向に反射し、反射した光は前記平面からレンズの外部に進出して、照射方向を照らすことを特徴とする。
【０００９】
即ち、この車両用灯具では、光源からの照射光の反射にレンズを使用する。光源から照射された光はレンズ内に進入し、レンズの外面である曲面の内側で全反射して前方を照らす。それにより、光源からの照射光を使用して効率よく前方を照らせると共に、上記と同様、レンズを使用したことによる外観の向上をも得ることができる。
【００１０】
また、請求項３にかかる発明は、光源を有する車両用灯具において、前記光源は、円筒部を有するレンズの当該円筒部に挿通されており、更に、前記レンズは第１平面と、切欠きとが形成されており、前記円筒部は、前記レンズにおける当該車両用灯具の照射方向と平行して形成され、更に、当該円筒部は、反照射方向から照射方向にかけて径が大きくなりながら形成されており、前記第１平面は、前記レンズの前記照射方向側の面に照射方向と直交した平面で形成され、前記切欠きは、前記第１平面の外端から内側方向で、且つ、反照射方向の所定の位置までの間を、第１平面に対して斜めに形成する面と、前記の所定の位置から外側に向けて、当該レンズの外面までの間を、第１平面と平行に形成する第２平面とから形成されており、前記第２平面の外端から前記円筒部の反照射方向側の端にかけては、外側に凸の曲面で形成されていることを特徴とする。
【００１１】
即ち、この車両用灯具では、光源からの照射光の反射にレンズを使用し、照射光の反射は、切欠き部の斜面と、外面に形成されている曲面との、それぞれの内側の面を使用することにより反射面の全幅が小さくなり、それに伴い、車両用灯具全体を小さくできる。
【００１２】
また、請求項４にかかる発明は、光源を有する車両用灯具において、前記光源は発光部を内設しており、更に、前記光源は、円筒部を有するレンズの当該円筒部に挿通されており、また、前記レンズは第１平面と、切欠きとが形成されており、前記円筒部は、前記レンズにおける当該車両用灯具の照射方向と平行して形成され、更に、当該円筒部は、反照射方向から照射方向にかけて径が大きくなりながら形成されており、前記第１平面は、前記レンズの前記照射方向側の面に照射方向と直交した平面で形成され、前記切欠きは、前記第１平面の外端から内側方向で、且つ、反照射方向の所定の位置までの間を、第１平面に対して斜めに形成する斜面と、前記の所定の位置から外側に向けて、当該レンズの外面までの間を、第１平面と平行に形成する第２平面とから形成されており、前記第２平面の外端から前記円筒部の反照射方向側の端にかけては、外側に凸の曲面で形成されており、前記光源内の発光部からの照射光は、前記円筒部を形成する面で屈折しながらレンズの内部に進入し、進入した光の一部は前記の斜面方向に進み、当該斜面の内側の面で前記第１平面方向に反射し、レンズ内に進入した光のうち、残りの光は、前記曲面方向に進み、当該曲面の内側の面で前記第２平面方向に反射し、第２平面に向けて反射した光は、第２平面から屈折しながらレンズの外部に進出し、更に、その進行方向にある斜面から再びレンズ内に屈折しつつ進入し、前記の斜面の内側の面で反射した光と共に、第１平面から外部に進出して、照射方向を照らすことを特徴とする。
【００１３】
即ち、この車両用灯具では、上記と同様に、光源からの照射光の反射にレンズを使用し、当該照射光を、切欠き部の斜面と、外面に形成されている曲面との、それぞれの内側の面に分けて反射させることにより、照射光を効率よく反射できると同時に、反射面の全幅を小さくできる。この結果、寸法が制限されている車両用灯具において、所定の寸法に収めることが出来る上に、光源が照射する光を有効に活用出来るため、前方を照らす性能を高めることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能、且つ、容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。尚、車両用電球として、ハロゲン電球、白熱電球および放電灯があるが、実施の形態としてハロゲン電球について説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
以下の説明は、本発明の車両用灯具を車両用ヘッドランプとして使用した場合と同様、車両用灯具が照射する方向を前方として説明する。図１は、発明の実施の形態１に係る車両用灯具１の一部断面図である。図２は、図１に示した車両用灯具の照射光の反射経路を示す図である。図３は、図１に示した車両用灯具の要部の斜視図である。尚、この実施の形態では、電球５に内設している発光部６は、実際には所定の大きさを有しているが、便宜上、点状で形成しているものとして説明している。同図に示す車両用灯具１は、ランプハウジング２とランプレンズ３とにより、灯室４が区画されている。この灯室４内には、車両用灯具１の光源として電球５が配置されている。この電球５は、ランプハウジング２に固定されている。電球５内には、通電により発光するフィラメントが発光部６として内設している。
【００１６】
また、灯室４内には、ガラス等の透明な材料から成るレンズ１０が設けられている。当該レンズ１０には、当該車両用灯具１の照射方向の最前端に、照射方向と直交する平面、照射面１１が設けられている。この照射面１１は、前方から見た場合、円形状となっている。また、当該レンズ１０には、前記照射面１１を形成する円形と同心円の円筒部１２が、当該車両用灯具１の照射方向と平行な方向に、前記照射面１１から後方に向けて設けられている。前記電球５は、当該円筒部１２に挿通し、電球５内の発光部６の前後方向の位置と、前記照射面１１の前後方向の位置とが、ほぼ同一になる位置に固定される。当該レンズ１０の円筒部後端部１２ｂ側には、前記照射部１１のような平面は無く、円筒部後端部１２ｂから照射面外側端部１１ａにかけて、外側に凸になる曲面の形状で、外面１４が形成されている。また、円筒部後端部１２ｂの後方のランプハウジング２には、前記電球５の挿通孔８が設けられている。電球５は、この挿通孔８に挿通し、電球５内の発光部６が所定の位置になるように固定される。この状態の位置にある発光部６を基準として、当該車両用灯具１のレンズ１０は構成されている。また、電球５の口金７にはコネクタ９が着脱可能に接続され、電気が供給される。
【００１７】
以下、この車両用灯具１の作用について説明する。コネクタ９が口金７に接続された状態でランプスイッチ（図示省略）を通電側にすると、電球５内にある発光部６が通電により発光する。発光部６からの照射光１６は、まず、円筒部内面１３からレンズ１０内に進入する。レンズ１０に進入する際には、進入する照射光１６と円筒部内面１３との角度によって、屈折の角度が異なって進入し、レンズ１０内に進入した光は、外面１４の内側まで到達する。当該外面１４は、前記発光部６方向から屈折しながら進入する光を全反射する形状に形成されているので、外面１４の内側は反射面１５として使用する。これにより、レンズ１０内に進入し外面１４の内側に到達した光は、反射面１５によって前方に全反射する。反射した光は照射面１１に対してほぼ直角に到達するため、反射や屈折をすることなく外部に進出し、前方を照射する。
【００１８】
以上の車両用灯具１は、従来の車両用灯具のようなリフレクタを使用せず、照射光１６の反射にレンズ１０を使用するので、従来とは全く違った外観を得ることができる。また、照射光１６の経路に合わせて反射面１５を形成しているので、電球５からの照射光１６を効率よく前方に反射でき、前方を照らす性能を高めることができる。この結果、この車両用灯具１を車両用ヘッドランプとして使用することにより、夜間の安全性を飛躍的に高めることができると同時に、従来にはない斬新な見栄えにより、デザインによる商品力の向上を図ることができる。
【００１９】
（実施の形態２）
図４は、発明の実施の形態２に係る車両用灯具１の一部断面図である。図５は、図４に示した車両用灯具の照射光の反射経路を示す図である。図６は、図４に示した車両用灯具の要部の斜視図である。この実施の形態２では、レンズ３０の前方の外側一周に切欠部３５を設けてある。当該切欠部３５は、第１平面の外端である照射面外側端部３１ａから、内側方向で、且つ、後方の所定の位置までの間を、照射面３１に対して斜めに形成された斜面３６と、前記の所定の位置から外側方向に向けて、照射面３１と平行に形成された第２平面である通過面３７とで形成されている。また、円筒部３２は、円筒部後端部３２ｂから円筒部前端部３２ａにかけて、円筒部内面３３の形状が、内側に凸になる曲面を形成するよう、次第にその径が大きくなっている。円筒部後端部３２ｂから通過面外側端部３７ａにかけては、外側に凸の形状となる曲面で外面３４は形成されている。前記円筒部内面３３を形成している曲面の形状は、発光部６からの照射光４０が当該円筒部内面３３からレンズ３０内に進入する際に生じる光の屈折によって、照射光４０の一部である前部照射光４１を前記斜面３６方向に、残りの光、後部照射光４２を外面３４方向に向かわせることができる形状となっている。
【００２０】
以下、この車両用灯具１の作用について説明する。電球５内にある発光部６が通電により発光すると、まず、電球５からの照射光４０は、円筒部内面３３からレンズ３０内に進入する。照射光４０がレンズ３０内に進入する際には、円筒部内面３３によって屈折して前部照射光４１が斜面３６方向に、後部照射光４２が外面３４方向に向かう。斜面３６は、斜面３６に到達した前部照射光４１を、前方に全反射する形状に形成されており、斜面３６の内側の面を第２反射面３９として使用する。斜面３６に到達した前部照射光４１は、第２反射面３９によって前方に全反射する。前方に反射した光は照射面３１から外部に進出し、前方を照射する。外面３４は、当該外面３４に到達した後部照射光４２を、全反射する形状に形成されており、外面３４の内側を第１反射面３８として使用する。外面３４に到達した後部照射光４２は、第１反射面３８により通過面３７の方向に反射し、これを反射光４３とする。通過面３７に到達した反射光４３は、屈折しながら一度外部に進出し、すぐにその前方にある斜面３６から再びレンズ３０内に進入する。進入する際、斜面３６に対する反射光４３の進入の角度により、反射光４３は斜面３６で屈折しながらレンズ３０内に進入し、その後、照射面３１から外部に進出して、そのまま前方を照らす。
【００２１】
以上の車両用灯具１は、従来の車両用灯具のようなリフレクタを使用せず、照射光４０の反射にレンズ３０を使用するので、従来とは全く違った外観を得ることができる。また、電球５からの照射光４０を反射する面を２つの範囲に分け、それぞれの範囲用に反射面を設ける場合に、通常は、車両用灯具の照射方向には、複数の反射面を設けることは出来ないため、前部照射光を反射する第２反射面３９のような部分は、第１反射面３８の外側に設けられている。しかし、本発明の車両用灯具１は、レンズ３０の透過作用と、レンズ３０内部の全反射作用を利用しているため、第２反射面３９を有する斜面３６を、第１反射面３８の前方に設けることができ、第１反射面３８で反射した反射光４３は、第２反射面３９を通過させている。このため、反射面の横方向の寸法が小さくなり、この結果、車両用灯具１の全幅を小さくできる。また、電球５からの照射光４０は、曲面で形成された円筒部内面３３からレンズ３０内に進入するので、そこで光は屈折して拡散の度合いが小さくなり、反射面の前後方向の寸法を小さくできる。この結果、車両用灯具１全体の前後方向の寸法を小さくできる。また、レンズ３０の屈折や反射を利用し、電球５からの照射光４０を効率よく前方に照射しているので、前方を照らす性能を高めることができる。これらの結果、この車両用灯具１を車両用ヘッドランプとして使用することにより、ヘッドランプの小型化に伴い、車両のデザインの自由度を高めることができ、外観のイメージアップを図れると同時に、夜間の安全性を飛躍的に高めることができる。さらに、従来にはない車両用灯具自体の斬新な見栄えにより、デザインによる商品力の向上を図ることができる。
【００２２】
なお、実施の形態２において、円筒部内面３３、斜面３６及び外面３４の形状は、曲面でも平面でも構わない。それぞれの相互作用により、結果的に電球からの光を前方に照射できれば、その形状は問わない。また、この発明は、車両用ヘッドランプに限らず、電球を使用し、一方向に照射する灯具ならば、その用途は問わない。
【００２３】
【発明の効果】
以上から明らかなように、この発明にかかる車両用灯具（請求項１）によれば、光源からの照射光の反射にレンズを使用することにより、従来の車両用灯具とは全く違った外観を得ることができる。
【００２４】
また、この発明にかかる車両用灯具（請求項２）によれば、レンズの全反射を利用し、光源からの光の反射にレンズを使用することにより、効率よく照射方向を照らすことができる。
【００２５】
また、この発明にかかる車両用灯具（請求項３）によれば、反射面を分けることにより、レンズの全幅を小さくすることができ、その結果、車両用灯具全体の全幅を小さくできる。
【００２６】
また、この発明にかかる車両用灯具（請求項４）によれば、反射面を分けることにより、レンズの全幅を小さくしつつ、光源からの照射光を効率よく前方に反射するので、前方を照らす性能を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる車両用灯具の実施の形態１を示す一部断面図である。
【図２】実施の形態１の照射光の反射経路を示す図である。
【図３】実施の形態１の要部の斜視図である。
【図４】この発明にかかる車両用灯具の実施の形態２を示す一部断面図である。
【図５】実施の形態２の照射光の反射経路を示す図である。
【図６】実施の形態２の要部の斜視図である。
【符号の説明】
１  車両用灯具
５  電球
６  発光部
８  挿通孔
１０  レンズ
１１  照射面
１２  円筒部
１３  円筒部内面
１４  外面
１５  反射面
１６  照射光
３０  レンズ
３１  照射面
３２  円筒部
３３  円筒部内面
３４  外面
３５  切欠部
３６  斜面
３７  通過面
３８  第１反射面
３９  第２反射面
４０  照射光
４１  前部照射光
４２  後部照射光
４３  反射光
【図１】
2004220913.tif 000003
【図２】
2004220913.tif 000004
【図３】
2004220913.tif 000005
【図４】
2004220913.tif 000006
【図５】
2004220913.tif 000007
【図６】
2004220913.tif 000008