(57)【要約】【課題】ＬＥＤランプを用いた車両用灯具において、安価な構成で、ＬＥＤの光束利用率が高く、大きな発光面及び均一で良好な面発光が得られ、また見栄えも良く、商品性も向上したものにする。【解決手段】ＬＥＤランプ２と、このＬＥＤランプ２の仮想焦点を焦点とし、該ＬＥＤランプ２からの光量のほぼ全てを受光すべくＬＥＤランプ２の光軸の前方に設けられ、軸を上記仮想焦点の位置でＬＥＤランプ２の光軸に略直交する放物面系とした反射面体３とから成る光学ユニット４の複数を組み合わせ、反射面体３は少なくとも一つずつの凹面と凸面を設けた構成とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤランプと、このＬＥＤランプの仮想焦点を焦点とし、前記ＬＥＤランプからの光量のほぼ全てを受光すべく該ＬＥＤランプの光軸の前方に設けられ、軸を前記仮想焦点の位置で前記ＬＥＤランプの光軸に略直交する放物面系とした反射面体とから成る光学ユニットの複数を組み合わせ、前記反射面体に少なくとも一つずつの凹面と凸面を設けたことを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記反射面体は微細な複数の平面から成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】
前記反射面体は反射角度の異なる複数の反射面を多段に形成したことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＥＤランプを用いた車両用灯具、特にＬＥＤの光束利用率を向上させた車両用灯具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０はＬＥＤランプを用いた従来の灯具の基本的な構成を示す図である。この灯具は、ＬＥＤランプ５１の背後から、該ＬＥＤランプ５１の光軸に対し回転放物面となる反射面５２を持つ反射笠５３で覆った構造となっている。このような構造により、同図に示すようにＬＥＤランプ５１の前方に均一な発光を得ることができる。
【０００３】
そして、このような構造の光学ユニットを、例えば図１１に示すように複数平面状に配置することにより、車両用灯具として使用することができる。図１１の５４は、灯具の発光面を示している。
【０００４】
また、車両用投光器の例として、ＬＥＤランプの仮想焦点を焦点としてＬＥＤランプからの光量のほぼ全てを受光するべく前方に設けられ、軸を仮想焦点の位置で光軸に略直交する自由曲面反射面とから成る投光ユニットとしているものもある。（例えば、特許文献１参照）
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２７０００８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような従来の車両用灯具にあっては、発光面は個々のユニットの点発光の集まりであり、良好な面発光が得られず、また、どのランプも同じ見栄えとなり、商品性に乏しいという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、安価な構成で、ＬＥＤの光束利用率が高く、大きな発光面及び均一で良好な面発光が得られ、また見栄えも良く、商品性も向上する車両用灯具を提供することを目的としている。
【０００８】
【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、本発明では、ＬＥＤランプと、このＬＥＤランプの仮想焦点を焦点とし、前記ＬＥＤランプからの光量のほぼ全てを受光すべく該ＬＥＤランプの光軸の前方に設けられ、軸を前記仮想焦点の位置で前記ＬＥＤランプの光軸に略直交する放物面系とした反射面体とから成る光学ユニットの複数を組み合わせ、前記反射面体に少なくとも一つずつの凹面と凸面を設けた構成とする。
【０００９】
また、前記反射面体は、微細な複数の平面から成るようにし、あるいは反射角度の異なる複数の反射面を多段に形成する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面について説明する。
図１は本発明の第１の実施例の構成を示す斜視図である。同図において、１は灯具本体、２はＬＥＤランプ、３はこのＬＥＤランプ２の仮想焦点を焦点とし、ＬＥＤランプ２からの光量のほぼ全てを受光すべく該ＬＥＤランプ２の光軸の前方に設けられ、軸を上記仮想焦点の位置でＬＥＤランプ２の光軸に略直交する放物面系とした反射面体である。
【００１１】
そして、上記のＬＥＤランプ２と反射面体３とから成る光学ユニット４を複数縦と横に組み合わせた構成となっており、反射面体３には少なくとも一つずつの凹面と凸面を設けた構成としている。
【００１２】
図２は本実施例の灯具の外観を示す斜視図である。同図の（ａ）は発光面（反射面）側のアウターレンズがノーカットの場合、（ｂ）はアウターレンズに所定のカットを施した場合のそれぞれのバリエーションを示している。
【００１３】
図３は各ＬＥＤランプ２による光束の流れの様子を示す図である。同図中の５は上述の仮想焦点であり、６はＬＥＤの光束を示している。上記のように、反射面体３には、凹面３ａと凸面３ｂの反射面が設けられている。
【００１４】
ここで、ＬＥＤランプ２の仮想焦点５について説明すると、市場に供給されているこの種のＬＥＤランプ２においては、頭頂部にレンズが設けられた形状のモールドケースにＬＥＤチップが封止されている形状のものが多く、必ずしもＬＥＤチップの位置と仮想焦点５とは一致しない。よって、本発明ではＬＥＤランプ２が外部に光を放射するときの放射角などから仮想焦点５を求め、この位置に反射面体３の焦点を一致させるのである。
【００１５】
このように、一つのＬＥＤから投射された光束を２枚以上の反射面で受けるようにし、各反射面は所定の光学制御を施すようにしている。また、凹面３ａと凸面３ｂのように、光学制御の特性の異なる反射面の組み合わせとしている。
【００１６】
また、発光面側に光を拡散させるためにプリズムを配置しても良い。図４の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）にこのプリズム７の配置例を示す。プリズム７は、多面体、曲面体（球面や凹凸面）、略自由曲面の何れかもしくはそれらの組み合わせであっても良い。また、各反射面に対し、図の斜線で示す１カット以上、あるいは１つ飛ばしに入れるようにしても良い。
【００１７】
図５は図１のＢ‐Ｂ線断面（縦断面）構造を示す図である。ＬＥＤランプ２をランプ光軸８に対して略９０°方向に曲げ、ＬＥＤの光束６を受けられるように反射面体３の反射面を設定している。この反射面は、ＬＥＤの仮想焦点５を焦点とする回転放物面、自由曲面などの何れかもしくはそれらの組み合わせで構成している。
【００１８】
図６は図１のＡ‐Ａ線断面（横断面）構造を示す図である。図中、９ａ、９ｂ、９ｃは各々のＬＥＤ（１個）の光束６を受ける範囲を示している。
各ＬＥＤから投射される光束６は、それぞれ９ａ、９ｂ、９ｃの範囲の反射面体３に入光する。そして、それらの反射面体３は二つ以上（ここでは二つ）の反射面を持ち、少なくとも一つずつの凹面と凸面からなっている。
【００１９】
本実施例では、上記のような安価な構成で、ＬＥＤの光束利用率が高く、大きな発光面及び均一で良好な面発光が得られ、また見栄えも良く、商品性も向上した車両用灯具を実現することができる。
【００２０】
図７は本発明の第２の実施例の構成を示す斜視図である。本実施例は、反射面体３を複数の微細平面１１により形成したものであり、この微細平面１１を用いて凹面と凸面を構成している。図８にその反射面体３の横断面形状を示す。このような構成とすることにより、複雑な個々の反射面形状が不要となる。
【００２１】
図９は本発明の第３の実施例の構成を示す図である。本実施例は、同図の（ａ）の断面図に示すように、反射面体３を反射角度の異なる複数（ここでは二つ）の反射面１２ａ、１２ｂで多段（ここでは２段）に構成している。同図の（ｂ）にその反射面体３の斜視図を示す。このような構成とすることにより、更に良好な発光面、面発光が得られる。
【００２２】
以上、本発明の各実施例について説明したが、本発明の反射面は上述の実施例に限らず、それらのＬＥＤの仮想焦点を焦点とする回転放物面、自由曲面、複数の平面の何れか、あるいはそれらの組み合わせで構成しても良い。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、安価な構成で、ＬＥＤの光束利用率が高く、大きな発光面及び均一で良好な面発光が得られ、また見栄えも良く、商品性も向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の構成を示す斜視図
【図２】第１の実施例の灯具の外観を示す斜視図
【図３】第１の実施例のＬＥＤランプによる光束の流れの様子を示す図
【図４】第１の実施例におけるプリズムの配置例を示す図
【図５】図１のＢ‐Ｂ線断面構造を示す図
【図６】図１のＡ‐Ａ線断面構造を示す図
【図７】本発明の第２の実施例の構成を示す斜視図
【図８】第２の実施例の反射面体を示す断面図
【図９】本発明の第３の実施例の構成を示す図
【図１０】従来の灯具の基本的な構成を示す説明図
【図１１】従来の灯具の発光面を示す図
【符号の説明】
１  灯具本体
２  ＬＥＤランプ
３  反射面体
３ａ  凹面
３ｂ  凸面
４  光学ユニット
５  仮想焦点
６  光束
７  プリズム
８  ランプ光軸
１１  微細平面
１２ａ  反射面
１２ｂ  反射面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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