JP3973717B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は異なる色光を発光するように構成された車両用灯具に関し、特に発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源とする灯具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の自動車の灯具として、光源にＬＥＤを用いた灯具の利用が多くなっており、例えば、自動車の後部に設けられるマーカやハイマウントストップランプ（ＨＭＳＬ）等の光源に、ＬＥＤが用いられている。また、その一方で自動車のデザイン上の要求から、複数の機能を１つの灯具で発揮するように構成する要求もある。例えば、前記したマーカとＨＭＳＬとを一体化した１つの灯具として構成することが考えられており、マーカとＨＭＳＬのそれぞれの光源としての複数のＬＥＤを１つの灯具に一体的に内装し、非ブレーキ時にはマーカを点灯させ、ブレーキ時にＨＭＳＬを点灯させることで、１つの灯具でマーカとＨＭＳＬの２つの異なる機能を発揮する灯具として構成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の灯具では、マーカとＨＭＳＬのいずれか一方の光源が選択的に点灯されるように構成されているため、マーカが点灯されている状態のときにブレーキをかけてＨＭＳＬを点灯させるときには、マーカが消灯されることになり、常時マーカを点灯することが要求されている法規上の要求を満たすことができないという問題が生じる。したがって、従来のマーカとＨＭＳＬを一体化した灯具では、マーカとＨＭＳＬとがそれぞれ独立して点灯される構成としなければならず、その結果として単にマーカとＨＭＳＬとを機械的に一体化したいわゆるコンビネーション型の灯具して構成せざるを得ず、本来の目的である１つの灯具で複数の機能を発揮する灯具を実現することができないのが実状である。
【０００４】
本発明の目的は、１つの灯具で複数の機能を発揮でき、しかも法規上の問題が生じることもない車両用灯具を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、それぞれが異なる色光を発光する２種類のＬＥＤを１つの灯具内にそれぞれ複数個配列し、ＬＥＤで発光した光をレンズを透過させて出射させる車両用灯具であって、第１の種類のＬＥＤの間に第２の種類のＬＥＤが配置され、かつ第１の種類及び第２の種類の各ＬＥＤはそれぞれ独立して発光されるように構成され、第１の種類のＬＥＤの発光輝度は、第２の種類のＬＥＤの発光輝度よりも大きくされ、さらに第１の種類のＬＥＤは砲弾型のパッケージを有するディスクリート型ＬＥＤとされ、第２の種類のＬＥＤはチップ型ＬＥＤとされ、第１の種類のＬＥＤは第２の種類のＬＥＤよりもレンズに近い位置で第２の種類のＬＥＤを覆う位置に配置されている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明を自動車の後部マーカと、ＨＭＳＬとを１つの灯具として構成した灯具（ここでは便宜的にマーカ・ストップランプと称する）の実施形態の外観図であり、図２はその部分分解斜視図である。これらの図に示されるように、このマーカ・ストップランプＭＳＬは、ここでは自動車ＣＡＲのリアスポイラＲＳＰの一部に設けた凹部ＲＳＳ内に配設されており、横に細長い板片状に形成されたランプボディ１と、このランプボディ１の前面開口に取着されたレンズ２と、これらで画成されるランプ室内に内装されたプリント回路基板３を備えている。
【０００７】
前記ランプボディ１の一側縁には一対のＬ字型ブラケット１１が一体に形成され、このブラケット１１を利用して前記リアスポイラＲＳＰへの取り付けが行われる。また、前記レンズ２は、無色の透明アクリル樹脂の一体成形により前記ランプボディ１に対応して細長く、かつ下側面が曲面状とされた樋状に形成されており、その周縁の複数箇所に設けたランス構造の係合片２１を前記ランプボディ１の対応する箇所に設けた切欠き１２に係合させることで前記ランプボディ１に一体的に取着される。また、このレンズ２の前側内面には後述する光源としてのＬＥＤからの光を拡散させるための配光制御用レンズステップ２２が形成されている。
【０００８】
前記ランプボディ１の内面の両端近傍位置にはそれぞれボス１３が立設されており、これらのボスには細長いプリント回路基板３がその両端近傍位置においてタッピングスクリュ４により固定支持される。このプリント回路基板３には多数個のＬＥＤ５が実装されており、これらのＬＥＤ５によりマーカ・ストップランプＭＳＬの光源が構成される。また、前記プリント回路基板３には前記ＬＥＤ５に電気接続される複数本のコード６が接続されており、このコード６は前記ランプボディ１のほぼ中央位置に開設されたコード挿通穴１４を通してマーク・ストップランプＭＳＬの外部にまで引き出され、その先端には図示は省略するが車載バッテリ側の電源コネクタに接続されるコネクタが接続されている。また、前記コードにはゴムブッシング７が被せられ、前記コード挿通穴１４の防水を行っている。
【０００９】
図３（ａ），（ｂ）に前記マーカ・ストップランプの一部を破断した正面図とそのＡＡ線拡大断面図を示すように、前記した光源としてのＬＥＤ５は、２種類のＬＥＤで構成されている。第１種類のＬＥＤ５Ｒは、外形が砲弾型のパッケージを有するディスクリート構成のＬＥＤであり、そのパッケージから突出されている２本のリードを前記プリント回路基板３の前面に半田付けして実装が行われている。この第１種類のＬＥＤ５Ｒはストップランプの光源として構成されており、赤色光を発光するＬＥＤで構成され、前記プリント回路基板３の長さ方向に沿って所要のピッチ寸法で直列状態に配列されている。第２種類のＬＥＤ５Ｇは、ベアチップ構成のＬＥＤであり、前記プリント回路基板３に表面実装されている。この第２種類のＬＥＤ５Ｇはマーカの光源として構成され、赤色以外の色光、ここでは緑色光を発光するＬＥＤとして構成され、前記第１種類のＬＥＤ５Ｒの配列ピッチ間において直列状態に配列されている。
【００１０】
図４は前記第１種類と第２の種類の各ＬＥＤ５（５Ｒ，５Ｇ）（以下、発光色に基づいて赤色ＬＥＤ５Ｒ、緑色ＬＥＤ５Ｇと称する）の回路図である。各色のＬＥＤ５Ｒ，５Ｇはそれぞれ複数のグループに分けられ、それぞれのグループ内においては各ＬＥＤは直列に接続される。そして、各グループはカソード側が共通に接続され、逆流防止用ダイオードＤを介してＧＮＤに接続されている。また、ストップランプの光源としての赤色ＬＥＤ５Ｒの各グループは、アノード側が電流制限用抵抗Ｒ１を介して共通接続され、その共通接続線Ｌ１によりストップランプスイッチＳＳＷを介して車体バッテリＶＤＤに接続されている。さらに、マーカの光源としての緑色ＬＥＤ５Ｇの各グループは電流制限用抵抗Ｒ２を介して共通接続され、この共通接続線Ｌ２により自動点灯回路１０およびイグニッションスイッチＩＳＷを介して前記車体バッテリＶＤＤに接続されている。
【００１１】
この自動点灯回路１０は、自動車が暗い場所を走行する際にマーカを自動的に点灯させるための回路であり、ここでは自動車の周囲の明るさを検出して信号を出力する光検出素子１０１と、その検出出力を増幅する増幅回路１０２と、その増幅出力にヒステリシスを持たせるシュミット回路１０３と、このシュミット回路１０３の出力を所定時間だけ持続させるタイマ回路１０４と、このタイマ回路１０４の出力が所定レベル以上のときに前記共通接続線をオン状態とするトランジスタスイッチ回路１０５とで構成される。
【００１２】
この構成によれば、自動点灯回路１０では、自動車の周囲が暗くなると光検出素子１０１の出力電圧が低下される。増幅回路１０２ではこの出力電圧を反転増幅する。シュミット回路１０３では、この反転増幅された出力電圧にヒステリシスを与え、例えば薄暮時等において出力電圧がトランジスタスイッチ回路１０５のオン・オフしきい値の前後で変動して点灯、消灯が頻繁に繰り返されることがないようにする。さらに、タイマ回路１０４では一定時間だけ出力電圧を保持することで、例えば市街地の照明により出力電圧が変動することによる点灯、消灯が頻繁に繰り返されることがないようにする。そして、このタイマ回路１０４の出力電圧がトランジスタスイッチ回路１０５の入力しきい値電圧を超えたときに、共通接続線Ｌ２をオン状態とさせ、緑色ＬＥＤ５Ｇは車載バッテリＶＤＤに接続され、緑色光が発光される。この緑色光はレンズ２を透過され、外部に照射されるため、緑色のマーカとして機能される。一方、ブレーキ操作が行われたときには、ストップランプスイッチＳＳＷにより共通接続線Ｌ１がオンされるため、赤色ＬＥＤ５Ｒは車載バッテリＶＤＤに接続され、赤色光が発光される。この赤色光はレンズ２を透過され、外部に照射されるため、ストップランプとして機能される。
【００１３】
ここで、このマーカ・ストップランプでは、緑色ＬＥＤ５Ｇが発光されているとき、すなわちマーカが点灯されているときに、赤色ＬＥＤ５Ｒが発光されてストップランプが点灯された場合でも、マーカは点灯された状態に保たれている。したがって、法規上の問題が生じることはない。そして、このストップランプが点灯されたときには、マーカも点灯されているため、赤色ＬＥＤ５Ｒの赤色光と、緑色ＬＥＤ５Ｇの緑色光が混ざった状態でレンズから出射される。このとき、赤色光と緑色光とが混合して白色光とされるが、赤色ＬＥＤはディスクリート構成であり、その発光輝度はベアチップ構成の緑色ＬＥＤの発光輝度よりも高く、しかもレンズにより近い位置にあって緑色ＬＥＤの前方を覆うように配置されているため、前記した混色にかかわらずランプ全体としては赤色光として出射される。したがって、赤色光は彩度が幾分低下されるもののストップランプとしての赤色光を発色することに何ら支障はない。
【００１４】
また、このマーカ・ストップランプでは、図３（ａ）から判るように、赤色ＬＥＤ５Ｒのピッチ間に緑色ＬＥＤ５Ｇが配置されているため、各色ＬＥＤの配列ピッチは等しくされている。したがって、各色ＬＥＤが点灯したときのそれぞれにおける発光点の間隔は等しく、配列方向における配光分布を均一なものにすることができる。その一方で、図３（ｂ）から判るように、赤色ＬＥＤ５Ｒはプリント回路基板３の表面から幾分離れた位置に配置され、緑色ＬＥＤ５Ｇはプリント回路基板３の表面に密接された状態で実装されているため、両ＬＥＤ５Ｒ，５Ｇはレンズ２の光軸上に位置される一方で、赤色ＬＥＤ５Ｒの方がレンズ２に近く配置される。このため、レンズ２に設けられている拡散用の配光制御用レンズステップ２２の焦点位置に対して、赤色ＬＥＤ５Ｒの位置が焦点に近く、緑色ＬＥＤ５Ｇの位置が焦点から遠いため、赤色光の拡散度合いが緑色光よりも高くなり、ストップランプの視認範囲をマーカよりも大きなものにすることができる。
【００１５】
なお、赤色ＬＥＤ５Ｒと緑色ＬＥＤ５Ｇは、図５のように電気接続を行うことも可能である。すなわち、赤色ＬＥＤ５Ｒの１つのグループと緑色ＬＥＤ５Ｇの１つのグループの各カソードを共通接続し、これらを電流制限用抵抗Ｒ３を介してＧＮＤに接続する。他のグループのＬＥＤについても同様に接続する。そして、図示は省略するが図４の場合と同様に、赤色ＬＥＤ５Ｒは各グループのアノードを共通接続線Ｌ１によりストップランプスイッチを介して車載バッテリに接続する。また、緑色ＬＥＤ５Ｇは各グループのアノードを共通接続線Ｌ２により自動点灯回路を介して車載バッテリに接続する。なお、自動点灯回路を接続することなく、図外のテールランプと並列に接続してもよい。
【００１６】
この電気接続によれば、ＧＮＤに接続されている電流制限用抵抗Ｒ３が自身を流れる電流を一定電流に制限するために、赤色ＬＥＤ５Ｒのみが点灯されている場合と、赤色ＬＥＤ５Ｒと緑色ＬＥＤ５Ｇとが共に点灯されている場合とでは、各ＬＥＤに通流される電流に若干の差が生じる。このため、赤色ＬＥＤ５Ｒのみが点灯されているときの発光輝度は、赤色ＬＥＤ５Ｒと緑色ＬＥＤ５Ｇが共に点灯されているときの発光輝度よりも若干高くなる。したがって、昼間時にはマーカが点灯されていないため、ストップランプが点灯されたときにはその赤色光の輝度は、夜間時にマーカが点灯されているときにストップランプが点灯されたときの赤色光の輝度よりも高くなり、昼間時におけるストップランプの視認性を増大することが可能となる。
【００１７】
ここで、前記実施形態では、本発明を緑色光を発光するマーカと、赤色光を発光するストップランプ（ＨＭＳＬ）とを一体化した灯具に適用した例を示しているが、これらの発光色を変更することで、自動車に装備される種々の異なる機能の灯具を一体化することが可能となる。また、前記実施形態では、光源としてのＬＥＤを１直線状に配置した例を示しているが、マトリスク状に配置するようにしてもよい。この場合においても、第１種類のＬＥＤの間に第２種類のＬＥＤを配置することは肝要である。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、配列された複数個の第１の種類のＬＥＤの間に、異なる色光の複数個の第２の種類のＬＥＤが配置されて１つの灯具内に内装され、かつ第１の種類及び第２の種類の各ＬＥＤはそれぞれ独立して発光され、さらに第１の種類のＬＥＤの発光輝度は、第２の種類のＬＥＤの発光輝度よりも大きく、第１の種類のＬＥＤは砲弾型のパッケージを有するディスクリート型ＬＥＤであり、第２の種類のＬＥＤはチップ型ＬＥＤで構成し、第１の種類のＬＥＤは第２の種類のＬＥＤよりも灯具のレンズに近い位置で第２の種類のＬＥＤを覆う位置に配置されているので、各種類のＬＥＤを個別に発光させて各色の点灯を行い、あるいは両ＬＥＤを同時に発光させて第２の種類のＬＥＤの発光した状態を保ちながらも発光輝度の大きな第１の種類のＬＥＤの発光色での点灯を行うことが可能となる。また、このとき第１の種類のＬＥＤは第２の種類のＬＥＤよりも発光点がレンズに近い位置にあるため、第１の種類のＬＥＤの発光の視認性を第２の種類のＬＥＤよりも高めることも可能になる。これにより、法規上の問題が生じることなく異なる機能の灯具を１つの灯具として一体化することができ、車両における灯具の配置スペースの低減を図り、車両の設計の自由度を高め、かつデザイン上の要求を満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明をマーカ・ストップランプに適用した実施形態の外観図である。
【図２】図１の要部の部分分解斜視図である。
【図３】マーカ・ストップランプの一部を破断した正面図とそのＡＡ線拡大断面図である。
【図４】各色ＬＥＤの電気接続を示す回路図である。
【図５】電気接続の他の例を示す回路図である。
【符号の説明】
１ ランプボディ
２ レンズ
３ プリント回路基板
５ ＬＥＤ
５Ｒ 赤色ＬＥＤ
５Ｇ 緑色ＬＥＤ
１０ 自動点灯回路

Claims (2)

1. それぞれが異なる色光を発光する２種類の発光ダイオードを１つの灯具内にそれぞれ複数個配列し、前記発光ダイオードで発光した光をレンズを透過させて出射させる構成の車両用灯具であって、第１の種類の発光ダイオードの間に第２の種類の発光ダイオードが配置され、かつ第１の種類及び第２の種類の発光ダイオードはそれぞれ独立して発光されるように構成され、第１の種類の発光ダイオードの発光輝度は、第２の種類の発光ダイオードの発光輝度よりも大きく、第１の種類の発光ダイオードは砲弾型のパッケージを有するディスクリート型発光ダイオードであり、第２の種類の発光ダイオードはチップ型発光ダイオードであって第１の種類の発光ダイオードは第２の種類の発光ダイオードよりも前記レンズに近い位置で第２の種類の発光ダイオードを覆う位置に配置されていることを特徴とするの車両用灯具。
2. 第１の種類の発光ダイオードは赤色光を発光し、第２の種類の発光ダイオードは赤色以外の色光を発光する請求項１に記載の車両用灯具。

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