JP2000111712A - 光拡散素子およびこれを用いた車両用ハイマウントストップランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小さな光源からの入射光で大きな面積を発光
させることのできる素子を提供し、この素子を表示部に
用いることにより、車両用ハイマウントストップランプ
の小型化を図る。 【解決手段】 入射光３を拡散して放射する光拡散素子
１であって、光拡散通路３０となる間隔を隔てて対向す
る全反射面１１および一部反射残部透過面２１と、全反
射面１１および一部反射残部透過面２１の少なくとも一
方に設けられ、入射光３を全反射面１１および一部反射
残部透過面２１に対して斜め方向に光拡散通路３０に導
入する光導入部４０とを有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小さな光源で大き
な面積を発光させることのできる光拡散素子、およびこ
の素子を利用した車両用ハイマウントストップランプに
関する。

【０００２】

【従来の技術】日常生活においては、光を用いた表示に
より情報を伝達することがよく行われ、大きな面積を発
光させ、この光によって人間の注意を喚起させるための
機器も数多く用いられている。このような機器の代表的
なものとして、自動車のリアウィンドウ部に装備された
ハイマウントストップランプがある。近年では装着する
車両も増え、後続車が前方車の制動状態を認知すること
をより確実なものとさせている。

【０００３】従来、ハイマウントストップランプは、光
源となる電球と、反射板（リフレクタ）と、表示部とな
る赤色レンズとを一体として構成されたボックス形状の
ものが用いられ、車室内後部のリアパーセルシェルフ上
に設置されていた。そのため、運転者の後方視界を遮る
といった問題を抱えていた。この問題を解決するため、
特開平６-３２１００８号公報等に示すように、表示部
にホログラム素子を用い、このホログラム素子をリアウ
ィンドウガラスに貼り付けるように配設し、光源となる
電球およびリフレクタを一体化させてリアパーセルシェ
ルフ下部に埋設させる方式も検討されている。ところ
が、表示部を大きな面積とする場合には、この表示部全
面に光を拡散させて照射しなければならないことから、
光源となる電球およびリフレクタ自体の小型化は望め
ず、ハイマウントストップランプが車室内に大きな空間
を必要とすることには変わりがなかった。

【０００４】また一方で、自動車用のウィンドウガラス
の高機能化が進み、可視光線の透過率の小さいガラス
（いわゆるスモークガラス）、赤外線吸収ガラス等が採
用されるに至っている。この様な高機能ガラスをリアウ
ィンドウガラスに用いた場合、従来の車室内に設置した
ハイマウントストップランプでは、赤色光（６５０〜７
５０ｎｍ）が吸収され、車両後方から視認される光は黄
色味を帯びた光になるという問題を抱えることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実状に
鑑みてなされたものであり、小さな光源からの入射光で
あっても大きな面積を発光させることのできる素子を提
供することを課題とし、また、特定の波長域の光を強調
して発色できるような素子を提供することを課題とする
ものである。

【０００６】そしてさらに、この素子をハイマウントス
トップランプの表示部に利用することにより、ハイマウ
ントストップランプの小型化を図り、またこの素子を車
室外に配設することにより、リアウィンドウガラスに高
機能ガラスを用いた車に搭載する場合であっても、適正
な赤色に発光することのできるハイマウントストップラ
ンプを提供することを課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の光拡散素子は、
入射光を拡散して放射する光拡散素子であって、光拡散
通路となる間隔を隔てて対向する全反射面および一部反
射残部透過面と、該全反射面および該一部反射残部透過
面の少なくとも一方に設けられ、前記入射光を該全反射
面および該一部反射残部透過面に対して斜め方向に該光
拡散通路に導入する光導入部とを有することを特徴とす
る。

【０００８】つまり本発明の光拡散素子は、ミラーとハ
ーフミラーとを光が拡散するための通路となる間隔を隔
てて対向させ、この通路内にミラーおよびハーフミラー
に対して斜め方向に進行する光を導入することにより、
光がミラーおよびハーフミラーに幾度も反射されてミラ
ーおよびハーフミラーの全面に拡散しつつ光の一部がハ
ーフミラーを透過して放射されるという現象を利用する
ものであり、この作用によって、ハーフミラーの背面全
体が発光しているように視認させるものである。

【０００９】さらに本発明の光拡散素子は、前記光拡散
通路内に、所定の波長域を強調させて発色させる干渉層
を有するように構成することもできる。この干渉層は、
低屈折率物質から高屈折率物質へ光が透過しようととす
る際に、両者の界面において反射される一部の光の位相
が逆転するという現象を利用するものであり、屈折率と
光路長を適切なものとすることで、特定の波長域の光が
干渉によって強調するという作用を果たすものである。
この干渉層の作用により、光拡散素子は、所定の色に発
色した光を、ハーフミラー背面の全面から放射すること
が可能となる。

【００１０】また、本発明の車両用ハイマウントストッ
プランプは、光源と、該光源からの入射光を拡散させて
車両後部方向に放射する光拡散素子とを含んでなる車両
用ハイマウントストップランプであって、前記光拡散素
子は、光拡散通路となる間隔を隔てて対向する全反射面
および一部反射残部透過面と、該全反射面に設けられ、
前記入射光を該全反射面および該一部反射残部透過面に
対して斜め方向に該光拡散通路に導入する光導入部とを
有することを特徴とする。

【００１１】つまり、本発明の車両用ハイマウントスト
ップランプは、上記光拡散素子を表示部として利用する
ものであり、この光拡散素子をハーフミラー背面を車両
後方に向けるように配設し、ミラー背面からこの素子内
に光を入射させ、素子全体を発光させるものである。光
拡散素子の上記作用により、素子全体を発光させるもの
である。したがって、本発明の車両用ハイマウントスト
ップランプは、非常に小さい光源を用いてハイマウント
ストップランプを構成できるという利点を有することと
なる。

【００１２】さらに本発明の車両用ハイマウントストッ
プランプは、光源を車室内に、光拡散素子を車外に配設
し、かつ赤色光を強調させる上記干渉層を有するように
構成することもできる。このような構成とすることによ
り、本発明の車両用ハイマウントストップランプは、光
源からの光が高機能ガラスを通過して赤色域が吸収され
た光であっても、表示部を適正な赤色に発光させること
が可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の光拡散素子の種
々の実施の形態について、模式図等を参照しつつ説明す
る。本発明の光拡散素子の最も基本的な実施形態を、図
１（ａ）および図１（ｂ）に、模式的に示す。光拡散素
子１は、ミラー１０と、ハーフミラー２０とを、ミラー
１０の全反射面１１とハーフミラー２０の一部反射残部
透過面（以下「半反射面」と略す）２１とを対向させる
ように配置したもので、全反射面１１と半反射面２１と
の間にある間隔が光拡散通路３０となる。そしてミラー
１０には光源２からの入射光３を光拡散通路３０に導入
するための導入部４０が設けられている。

【００１４】光源２から放射される光を、ある角度をも
って拡散するような光跡の光とすれば、全反射面１１お
よび半反射面２１に対して斜め方向に進行する光を含む
入射光３となる。このような入射光３が導入部４０を通
過して光拡散通路３０に導入された場合、全反射面１１
および半反射面２１で幾度も反射され、光拡散通路３０
の全体に拡散する。そして半反射面２１で反射される際
に、一部の光は半反射面２１を透過してハーフミラー２
０の背面に放射される放射光４となる。これが、入射光
を拡散させて放射する本発明の光拡散素子の作用であ
る。

【００１５】この光拡散素子は様々な態様のものを作製
することができる。例えば、図２（ａ）に示すように、
光拡散通路３０となる部分を、ガラス、ポリエチレンテ
レフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、
アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）等の透明な物質で形成し（以
下、「拡散体」３１という）、この拡散体３１の両面に
ミラー層１０とハーフミラー層２０とをそれぞれ形成さ
せることによって作製することができる。また、図２
（ｂ）に示すように、光拡散素子は、上記拡散体に使用
することのできる透明な物質で基板５１を作製し、基板
５１の表面にミラー層１０を形成したものと、基板５１
の表面にハーフミラー層２０を形成したものとを間隔を
隔てて対向させて作製することもできる。この場合は、
光拡散通路３０は空気となる。以下、便宜上、図２
（ａ）の態様のものを中心に説明を進める。

【００１６】ミラー層１０は、拡散体３１の表面にＡ
ｌ、Ａｇ等の金属箔をアクリル系接着剤等で貼り付け
る、またはＡｌ、Ｃｒ、Ａｇ等の単体あるいは合金等を
蒸着させることによって、形成することができる。ハー
フミラー層２０は、拡散体３１の表面に、Ｎｉ、Ｃｒ、
Ａｇ、Ｔｉ、Ｗ、Ｓｎ等の金属あるいは酸化物等を蒸着
させて形成することができる。この場合、ハーフミラー
層２０の反射率（透過率）は、これら金属あるいは酸化
物等の蒸着量によって決定される。

【００１７】また、ハーフミラー層２０は、ミラー層１
０を形成できる上記Ａｌ、Ａｇ等の金属箔の小片、例え
ば直径にして０．１〜０．２ｍｍ程度の小片を用いて形
成することもできる。この金属箔小片を、金属箔の表面
がミラー層１０の全反射面１１に対向するように配向さ
せ、拡散体３１の表面に分散させて貼り付けるか、ある
いは、拡散体３１の内部に分散させて層を形成するよう
にすればよい。図３に示すように、金属箔２２が存在し
ない部分は光が透過し、金属箔２２が存在する部分は光
が反射される。蒸着機という複雑な装置を必要とせず、
また、反射率の調整が容易に行えるといった利点があ
る。

【００１８】ハーフミラー層２０は、入射光の導入部４
０から遠ざかるにつれて半反射面２１の反射率が小さく
なる（透過率が大きくなる）ように形成するのが望まし
い。反射率を半反射面２１の全面にわたって一定とした
場合、反射面１１と半反射面２１とで反射されつつ光拡
散通路３０を光が進行する際、一部の光が半反射面２１
を透過するため、導入部４０から遠ざかるにつれて光拡
散通路３０を進行する光の光量が減少し、透過して放射
される光量も減少するからである。

【００１９】例えば、入射光３の導入部４０が１つであ
って、半反射面２１の中心に入射光３が照射される場合
は、図４に示すように、導入部４０に位置する部分の反
射面の反射率を高い値にし、光拡散通路３０の終端部つ
まり半反射面２１の端部になるにつれ反射率を０％に近
づけることにより、半反射面２１を透過する光量を、半
反射面２１の全面にわたってほぼ均一にすることが可能
となる。

【００２０】半反射面２１の反射率にこのような勾配を
設けるには、ハーフミラー層２０を蒸着によって形成す
る場合にあっては、蒸着原料と基材となる拡散体３１と
の間に絞りを設け、蒸着時間が進行するにつれてこの絞
りを開放することで、蒸着される層厚を変化させればよ
い。また、上記金属箔小片を用いて形成する場合は、金
属箔小片の密度を導入部４０から遠ざかるにつれて小さ
くすればよい。

【００２１】上記の図示した実施形態では、全反射面１
１と半反射面２１は平面であって、かつその間隔は一定
のものとなっている。本発明の光拡散素子は、これに限
定されるものでなく、全反射面１１および半反射面２１
とを曲面で構成することも可能である。また、全反射面
１１および半反射面２１いずれかを平面で他方を曲面で
構成することもできる。例えば、光拡散通路３０を、全
反射面１１および半反射面２１を平行でない２つの平面
で構成する、片方を凸面で他方を平面で構成する、ある
いは双方を曲面で構成し曲率を異なったものとするによ
り、光拡散通路３０の間隔に変化を持たせ、光の拡散の
状態を変化させるることも可能である。

【００２２】また、入射光の導入部４０は、上記の図示
した実施形態では、ミラー層１０側に１つ設けてある
が、これに限定されるものではない。導入部４０をハー
フミラー層２０側に設け、ハーフミラー層２０側から入
射光を導入させることも可能である。また、発光させる
面積がかなり大きい場合には、導入部４０を２つ以上設
け、複数の光源を用いることも可能である。また導入部
４０の形状は、図示したような円形の孔に限られず、角
形、楕円形等、他の形状のものであっても構わない。

【００２３】入射光の光源は、特に限定されるものでな
く、タングステン電球、ハロゲン電球等、種々のものを
用いることができる。ただし発明の目的からして、光源
自体は小さいものを用いることが望ましい。また、電球
からの光を直接素子に導入するのではなく、光ファイバ
ーケーブル等を用いることも可能で、光拡散素子の近傍
に光源のスペースをほとんど必要としない態様とするこ
ともできる。なお、入射光は、可視光線域（３８０〜７
８０ｎｍ）でフラットな分光性を持つ白色のものであっ
てもよく、また特定の波長域が強調された有色のもので
あってもよい。

【００２４】ハーフミラー層の背面から放射される光を
有色のものとするには、有色の光を放射する光源を用い
ることによって可能である。また、白色光を放射する光
源を用いた場合であっても、図２（ａ）の実施態様であ
れば光拡散通路３０を形成する拡散体３１を、図２
（ｂ）の実施態様であれば基板５１を、この拡散体３１
または基板５１内に顔料を含有させて、所定の波長域を
吸収できるもの（例えば色ガラスのようなもの）とする
ことによって、光拡散素子１からの放射光を任意の色に
コロイド発色させることが可能となる。

【００２５】本発明の光拡散素子では、これらの手段に
代えてまたはこれらの手段と併用し、光拡散通路内に、
所定の波長域を強調させて発色させる干渉層を設けるこ
とによって、発色させられた放射光を放射することがで
きる。この干渉層の実施態様の一例として、最も単純な
実施態様について図５に示し、干渉の原理を説明する。

【００２６】図５に示す実施態様は、単一層からなる干
渉層６０を、拡散体３１内に、ミラー層１０の全反射面
１１およびハーフミラー層２０の半反射面２１に平行あ
るいは概平行に設けたものである。そして干渉層６０と
なる単一層を形成する物質は、その両側にある拡散体３
１を形成する物質より高屈折率の物質としている。上述
したように、光拡散通路３０に導入された光は、全反射
面１１および半反射面２１に反射されて光拡散通路３０
内を拡散するように進行する。この光を光ａ₀とする。
光ａ₀は、進行中に干渉層６０を幾度も通過する際、そ
の一部は干渉層６０と拡散体３１との境界面で反射す
る。拡散体３１から干渉層６０に透過しようとする際に
反射される光ａ₁は、干渉層６０がより高屈折率な物質
であるため、位相が逆転する。これに対して干渉層６０
から拡散体３１に透過しようとする際に反射する光ａ₂
の位相は逆転しない。

【００２７】この干渉層６０の厚さをｔとすれば、光ａ
₁と光ａ₂との光路差は、２ｔとなる。したがって、干渉
層６０を形成する物質の屈折率をｎ、波長をλとすれ
ば、λ／２≒２ｎｔとなる中心波長の光が干渉によって
強調されることになる。つまり、干渉層６０の層厚およ
び干渉層６０を形成する物質の屈折率を適当なものとす
ることにより、任意の波長域が強調された光を放射する
ことのできる光拡散素子を構成することができることと
なる。したがって、この干渉による発色は、コロイド発
色と異なり、光拡散素子に入射される光が特定の波長域
が弱められた光であっても、その弱められた波長域を強
調できるという利点を有する。

【００２８】干渉層は、上記実施態様のものに限定され
るわけでなく、干渉という光学的現象を利用するもので
あれば如何なるものであっても構わない。例えば干渉層
を多層で構成するような実施態様を採ることもできる。
高屈折率物質の層を多層設けることにより干渉による特
低域の波長の強調効果を一層高めることもでき、異なる
層厚のものを積層させることで、幅広い領域の波長を強
調させることも可能である。

【００２９】図６に、多層で構成された干渉層を有する
光拡散素子を示す。図６に示すものでは、干渉層６０
は、高屈折率物質からなる２つの高屈折率物質層６１と
低屈折率物質からなる低屈折率物質層６２とが、高屈折
率物質層６１の間に低屈折率物質層６２を挟むように積
層されて形成されている。高屈折物質層が１層のものに
比べ発色効果が高い。

【００３０】高屈折率物質としては、ＴｉＯ₂、Ｆｅ
Ｏ、Ｃｕ₂Ｏ、ＺｎＯ、ＳｉＯ、ＺｒＯ ₂、Ｓｂ₂Ｏ₃等、
種々のものを使用できる。物質自身の着色がないこと、
成膜し易いこと、耐久性に優れること、光学特性（屈折
率）が好適であること等を考慮すれば、ＴｉＯ₂を使用
するのが望ましい。また、低屈折率物質にも、Ｓｉ
Ｏ₂、ＢｅＯ、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｓｉ₂Ｏ₃等、種々のものが使
用できる。成膜し易いこと、耐久性に優れること、金属
の酸化物系の物質の中で最低の屈折率である等の理由か
らすれば、ＳｉＯ₂を使用するのが望ましい。ちなみに
ＴｉＯ₂の屈折率は約２．４９であり、ＳｉＯ₂の屈折率
は、約１．４５である。

【００３１】強調して発色させる色は、高屈折率物質層
６１および低屈折率物質層６２の層厚を変更すれば、任
意のものとすることがでる。高屈折率物質層６１をＴｉ
Ｏ₂で、低屈折率物質層をＳｉＯ₂で形成させた干渉層６
０により、赤色の波長域（６００ｎｍ以上）を強調させ
る場合は、高屈折率物質層６１の層厚を９１ｎｍ以上１
０１ｎｍ以下とし、かつ低屈折率物質層６２の層厚を９
１ｎｍ以上１０１ｎｍ以下とすればよい。

【００３２】本発明の光拡散素子では、半反射面を透過
した光を散乱させるための散乱手段を設けることもでき
る。散乱手段は、例えば図７に示すように、ハーフミラ
ー層２０の外側（半反射面２１の反対側）に、散乱層７
０を設けるものでよい。この場合の散乱層７０は、例え
ば、無色透明のあるいはコロイド発色をさせるのであれ
ば有色透明のガラス、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＭＭＡ等の表面
をフロスト加工（擦りガラス状の加工）したものを、ハ
ーフミラー層２０に、アクリル系接着剤等で貼り付ける
ことによって形成することができる。このような散乱層
を設けたた場合、放射される光は散乱し、いずれの角度
から見ても全面が発光しているように視認される。な
お、散乱の程度は、フロスト加工の程度によって任意の
ものとすることができる。

【００３３】散乱層は、図８に示すような方式のものを
採用することもできる。図８に示すものは、再帰屈折を
利用するものであり、ガラスビーズ７１を含有させた透
明なアクリル塗料をハーフミラー層の外側に塗布したも
のである。ガラスビーズ７１は、石灰ガラスビーズを用
いることができ、０．１〜１ｍｍφ程度の外径のものを
用いればよく、アクリル塗料に７０〜９０ｗｔ％分散さ
せて塗布すればよい。

【００３４】本発明の光拡散素子では、半反射面を透過
した光に指向性（任意の一定方向に光を放射することが
できる特性を意味する）を持たせるための屈折手段を設
けることもできる。この屈折手段は、例えば、図９に示
すように、ハーフミラー層２０の外側にレンズ層８０を
設けるようなものでもよい。図９に示すレンズ層８０
は、表面がフレネル形状のものを採用する。このような
レンズ層を有する光拡散素子は、任意の角度に放射光を
放射させることができ、光拡散素子の用途が広がる。な
お、屈折手段は、レンズによる屈折に限らず、反射を利
用したもの等種々の方式を採用することができる。さら
に上記拡散手段と併用することも可能である。

【００３５】本発明の光拡散素子は、大きな面積を発光
させて表示するという用途であれば、様々な機器として
また様々の機器に組み込んで使用することができ、用途
に応じ、上述したような、各種の実施形態を採用するこ
とができる。

【００３６】

【実施例】上記実施形態に基づく光拡散素子を、表示部
として使用した車両用ハイマウントストップランプにつ
いての実施例を以下に説明する。なお、以下の実施例
は、一例として掲載するものであり、本発明の車両用ハ
イマウントストップランプは、この実施例のものに限定
されるものではなく、上記実施形態で示した様々な態様
の光拡散素子を用いて、構成することのできるものであ
る。

【００３７】〈実施例１〉本実施例のハイマウントスト
ップランプは、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示す
ように、表示部となる光拡散素子１と、光源となる電球
９２と、電球９２からの入射光を光拡散素子１に導入す
るための導入孔４１を有し、光拡散素子１を保持するた
めのフレーム９１と、電球９２からの漏光を防ぐともに
電球９２を保持してフレーム９１に取付けられる電球カ
バー９３とから構成される。そして、フレーム９１がリ
アウィンドウガラス９４の車室側の面に取付けられてハ
イマウントストップランプとして機能する。なお、本実
施例のハイマウントストップランプでは、光拡散素子１
の大きさは、車高方向５０ｍｍ、車幅方向１５０ｍｍと
する。電球９２は、バルブ径約２０ｍｍφの３０Ｗタン
グステン電球を使用し、導入孔４１は２５ｍｍφとす
る。

【００３８】本実施例のハイマウントストップランプに
使用される光拡散素子１は、図１１に示すように、フレ
ーム９１側から、全半斜面１１をもつミラー層１０、光
拡散通路３０となる拡散体３１、半反射面２１をもつハ
ーフミラー層２０、散乱層７０、レンズ層８０が順に積
層されて形成されている。そして、フレーム９１の導入
孔４１に合わさる位置には、ミラー層１０が形成されて
おらず、この部分が拡散体３１への導入部４０となって
いる。

【００３９】光拡散素子１は、以下のように作製する。
まず、車両のリアウィンドウガラスの曲率に合致した拡
散体３１となる厚さ４ｍｍの無色透明のガラスの片面
に、導入部４０となる部分をマスキングしつつ、Ａｌを
１５０ｎｍの厚さで蒸着させてミラー層１０を形成させ
る。次いで、このガラスの他方の面に、導入部４０に対
向する部分を１００ｎｍの厚さで、そして導入部４０か
ら遠ざかるにつれて連続的に薄くなるようにＮｉを蒸着
させて、先の図４に示すように連続的に反射率が勾配を
もつ半反射面２１を有するハーフミラー層２０を形成さ
せる。そしてさらに、散乱層７０となるフロスト加工し
た無色のアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）と、車両下部方向に
向けて放射光を屈折させるレンズ層８０となるフレネル
形状の表面をもつＰＭＭＡとを、順次ハーフミラー層２
０に、アクリル樹脂系接着剤を用いて張り合わせる。な
お、レンズ層８０となるＰＭＭＡには、赤色をコロイド
発色させるための顔料を添加し、赤色透明のものとす
る。

【００４０】上記のようにして作製した光拡散素子１を
レンズ層８０が表出するようにフレーム９１にはめ込
み、さらに電球カバー９３に電球９２を取り付けたもの
をフレーム９１取り付け、このフレーム９１を光拡散素
子１のレンズ層８０が車両後部に向くようにリアウィン
ドウガラスに取り付けてハイマウントストップランプが
完成する。

【００４１】本実施例のハイマウントストップランプ
は、以下のようにして表示部から光が放射される。フッ
トブレーキを踏むことによって電球９２から放射される
光は、光拡散素子１に対する入射光となって、導入部４
０から光拡散通路３０となる拡散体３１内に導入され、
ミラー層１０の全反射面１１とハーフミラー層２０の半
反射面２１との間で反射されつつ拡散体３１内部を拡散
する。ハーフミラー層２０の半反射面２１で反射される
際に、光の一部は、ハーフミラー層２０を透過し、散乱
層７０に達する。半反射面２１の反射率は導入部４０か
ら遠ざかるにつれて小さくなっているため、散乱層７０
に達する光は素子の全面においてほぼ均一なものとな
る。

【００４２】散乱層７０に達した光は、表面のフロスト
加工面によって散乱させられ、放射角度が拡大される。
そしてこの広げられた光は、レンズ層８０に達し、レン
ズ層８０の表面のフレネル形状によって車両下部方向に
屈折させられて光拡散素子１から放射される。この散乱
層７０およびレンズ層８０の２つ層の作用により、適正
な広がりと方向とを有する放射光となる。なお、光は、
このレンズ層８０を通過する際にコロイド発色させられ
るために、赤色光となる。そして最後に、この赤色光
は、リアウィンドウガラス９４を透過して、車外に放射
される放射光４となる。

【００４３】以上の機能の説明から判るように、本実施
例のハイマウントストップランプは、光拡散素子１利用
したことにより、大きな面積の表示部を発光させるため
に、小さな光源を用いれば済むことになる。極端に言い
表せば、光源となる電球より若干大きなスペースしか必
要とせず、従来のハイマウントストップランプに比べ
て、車室内に設けなければならないスペースを大幅に削
減できることになる。

【００４４】〈実施例２〉本実施例のハイマウントスト
ップランプは、表示部をリアウィンドウガラスの車外面
に、光源を車室内に設けたハイマウントストップランプ
であり、リアウィンドウガラスに赤外線吸収ガラス等の
高機能ガラスを用いた場合に特に効果を発揮するハイマ
ウントストップランプである。図１２および図１３に、
本実施例のハイマウントストップランプと、これに用い
る光拡散素子とを示す。

【００４５】図１２および図１３に示すように、本実施
例のハイマウントストップランプは、上記実施例１のハ
イマウントストップランプと異なり、光拡散素子１およ
びこれをはめ込んだフレーム９１と、電球９２およびこ
れを取り付けた電球カバー９３とを分離し、それぞれ、
リアウィンドウガラス９４の車外面、車室内面に取り付
けてある。そして光拡散素子１は、レンズ層８０でコロ
イド発色させる代わりに、光拡散通路３０内に、特定波
長域を強調させて赤色に発色させる干渉層６０を設けて
いる。干渉層６０は、上記実施形態および先の図６に示
すように、ＴｉＯ₂、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂の３層を積層さ
せたものである。その他の構成については、実施例１の
ものと同様である。

【００４６】この光拡散素子１は以下のように作製す
る。まず、拡散体３１となる厚さ４ｍｍの無色透明のガ
ラスの片面に、ＴｉＯ₂、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂の順に、そ
れぞれの層が９６ｎｍとなるように蒸着させる。次い
で、このガラスの他方の面に、実施例１の場合と同様
に、導入部４０に対向する部分を１００ｎｍの厚さで、
そして導入部４０から遠ざかるにつれて連続的に薄くな
るようにＮｉを蒸着させて、ハーフミラー層２０を形成
させる。そして導入部４０となる部分が孔明けされた１
０μｍの厚さのＡｌ箔を、アクリル樹脂系の接着剤を用
いて貼り付け、ミラー層１０を形成させる。そしてさら
に、実施例１の場合と同様、散乱層７０となる無色のア
クリル樹脂（ＰＭＭＡ）と、レンズ層８０となるフレネ
ル形状の表面をもつ無色透明のＰＭＭＡとを、順次ハー
フミラー層２０に、アクリル樹脂系接着剤を用いて張り
合わせる。

【００４７】このように作製された光拡散素子１を表示
部として用いれば、干渉層６０の作用によって、光拡散
通路３０を拡散する光は、赤色域が強調されることにな
る。電球９２からの入射光３が、放射光４となって車両
後部に放射される様子は、上記実施例１の場合と同様で
ある。なお、干渉層６０の作用ついては、先の光拡散素
子の実施形態において詳しく述べたため説明は省略す
る。

【００４８】ここで、光のスペクトル分布から、干渉層
６０による効果を説明する。実施例１および実施例２の
ハイマウントストップランプに用いた光源であるタング
ステン電球は、可視光線域（３８０〜７８０ｎｍ）では
フラットな放射分光特性を持つ。このような光がリアウ
ィンドウガラスを透過する場合には、透過光は、ガラス
の分光特性に応じた色に発色させられる。例えば通常の
ガラス（ノーマルガラス）の分光特性は、図１４に示す
ように比較的フラットなものであるため、透過した光も
フラットなスペクトル分布をもつ。

【００４９】ところが、赤外線吸収ガラスの場合は、図
１５に示すような分光特性をもつことから、赤外線吸収
ガラスを透過した光は、６００ｎｍ以上が吸収されたス
ペクトル分布を有し、赤が減衰され、相対的に緑から青
が強調した光となる。また、可視光線吸収ガラス（スモ
ークガラス）の場合は、図１６に示すような分光特性を
もち、このスモークガラスを透過した光は、全体が減衰
させられることに加えとくに７００ｎｍ以上が特に吸収
された光となる。

【００５０】したがって、赤外線吸収ガラス、スモーク
ガラスといった高機能ガラスをリアウィンドウガラスに
用いた車両の場合、実施例１のハイマウントストップラ
ンプのように赤色に発色させた光をこのような高機能ガ
ラスを透過させるストップランプでは、車両後方に放射
される光は、赤色が弱められた、いわゆる赤抜けした光
となってしまい、ストップランプが必要とする適正な赤
色光を放射することができない。

【００５１】これに対し、本実施例で用いた光拡散素子
の干渉層は、図１７に示すような反射分光特性をもち、
６００ｎｍ以上の波長域を強調することができる。した
がって、本実施例のハイマウントストップランプは、光
源からの光が一旦高機能ガラスを透過したものであって
も、干渉層の作用により、その光から赤色域を強調した
光を作り出し、赤抜けのない、適正な赤色光を車両後部
に放射できるものとなる。

【００５２】以上述べたことを総合すれば、本実施例の
ハイマウントストップランプは、光源を小さくできるこ
とに加え、光拡散通路内に干渉層を設けた光拡散素子を
表示部として車外に配設したことにより、高機能ガラス
をリアウィンドウガラスに用いた車両であっても、ハイ
マウントストップランプに要求される適正な赤色光を発
光させることのできるものとなる。

【００５３】

【発明の効果】本発明の光拡散素子は、全反射面と半反
射面とを対向させて光拡散通路を形成させ、この拡散通
路に入射光を導入するように構成したものである。この
ような構成としたことにより、小さな光源からの入射光
であっても大きな面積を発光させることを可能にしてい
る。さらに本発明の光拡散素子は、光拡散通路内に、所
定の波長域を強調させて発色させる干渉層を有するよう
に構成することにより、特定波長域が減衰させられた入
射光であっても、その特定波長を強調して発色させるこ
とを可能にしている。

【００５４】また、本発明の車両用ハイマウントストッ
プランプは、上記光拡散素子を表示部として利用するこ
とで、非常に小さい光源を用いて大きな面積を発光させ
るハイマウントストップランプを構成でき、従来のハイ
マウントストップランプに比べ、車室内に必要なスペー
スを大幅に削減することを可能にしている。さらに本発
明の車両用ハイマウントストップランプは、光源を車室
内に、光拡散素子を車外に配設し、かつ赤色光を強調さ
せる上記干渉層を有するように構成することにより、リ
アウィンドウガラスに高機能ガラスを用いた車に搭載す
る場合であっても、適正な赤色に発光することを可能に
している。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の光拡散素子の最も基本的な実施形態
を模式的に示す。

【図２】 本発明の光拡散素子において、光拡散通路の
形成方法の異なる態様を示す。

【図３】 本発明の光拡散素子において、金属箔小片を
用いて形成したハーフミラー層を示す。

【図４】 本発明の光拡散素子において、反射率が連続
的に変化しているハーフミラー層の半反射面の反射率を
示す。

【図５】 本発明の光拡散素子において、光拡散通路内
に設けた干渉層の最も単純な態様について示す。

【図６】 本発明の光拡散素子において、多層で構成さ
れた干渉層の態様について示す。

【図７】 本発明の光拡散素子において、散乱層を設け
た態様について示す。

【図８】 本発明の光拡散素子において、ガラスビーズ
を用いて形成した散乱層の態様について示す。

【図９】 本発明の光拡散素子において、フレネル形状
のレンズ層の態様について示す。

【図１０】 本発明の車両用ハイマウントストップラン
プの基本的な実施例の構成を示す。

【図１１】 本発明の車両用ハイマウントストップラン
プの基本的な実施例における光拡散素子の構成を示す。

【図１２】 本発明の車両用ハイマウントストップラン
プの実施例であって、表示部を車外に設けた実施例の構
成を示す。

【図１３】 本発明の車両用ハイマウントストップラン
プの実施例であって、表示部を車外に設けた実施例にお
ける、干渉層を光拡散通路内に有する光拡散素子の構成
を示す。

【図１４】 ノーマルガラスの透過分光特性を示す。

【図１５】 赤外線吸収ガラスの透過分光特性を示す。

【図１６】 スモークガラスの透過分光特性を示す。

【図１７】 本発明の車両用ハイマウントストップラン
プの実施例において、光拡散通路内に設けられた干渉層
の反射分光特性を示す。

【符号の説明】

１：光拡散素子 ２：光源 ３：入射光 ４：放射光 １０：ミラー層 １１：全反射面 ２０：ハーフミラー層 ２１：半反射面 ３０：光拡散通路 ３１：拡散体 ４０：導入部 ６０：干渉層 ７０：散乱層 ８０：レンズ層 ９１：フレーム ９２：電球 ９３：電球カバー ９４：リアウィンドウガラス

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入射光を拡散して放射する光拡散素子で
   あって、 光拡散通路となる間隔を隔てて対向する全反射面および
   一部反射残部透過面と、 該全反射面および該一部反射残部透過面の少なくとも一
   方に設けられ、前記入射光を該全反射面および該一部反
   射残部透過面に対して斜め方向に該光拡散通路に導入す
   る光導入部とを有することを特徴とする光拡散素子。
2. 【請求項２】 前記一部反射残部透過面は、金属箔の小
   片を該金属箔の表面が前記反射面に対向するように配向
   して形成されている請求項１に記載の光拡散素子。
3. 【請求項３】 前記一部反射残部透過面は、前記光導入
   部から遠ざかるにつれて反射率が小さくなるように形成
   されている請求項１または２のいずれかに記載の光拡散
   素子。
4. 【請求項４】 前記光拡散通路内に、所定の波長域を強
   調させて発色させる干渉層を有する請求項１ないし３の
   いずれかに記載の光拡散素子。
5. 【請求項５】 前記干渉層は、２つの高屈折率物質層と
   低屈折率物質層とが該高屈折率物質層の間に低屈折率物
   質層を挟むように積層されて形成されている請求項４に
   記載の光拡散素子。
6. 【請求項６】 前記高屈折率物質層はＴｉＯ₂からな
   り、前記低屈折率物質層はＳｉＯ₂からなる請求項５に
   記載の光拡散素子。
7. 【請求項７】 前記高屈折率物質層の層厚が９１ｎｍ以
   上１０１ｎｍ以下であり、かつ前記低屈折率物質層の層
   厚が９１ｎｍ以上１０１ｎｍ以下であって、赤色に発色
   させることのできる請求項６に記載の光拡散素子。
8. 【請求項８】 前記一部反射残部透過面を透過した光を
   散乱させる散乱手段を設けた請求項１ないし７のいずれ
   かに記載の光拡散素子。
9. 【請求項９】 前記一部反射残部透過面を透過した光に
   指向性を持たせる屈折手段を設けた請求項１ないし７の
   いずれかに記載の光拡散素子。
10. 【請求項１０】 光源と、該光源からの入射光を拡散さ
    せて車両後部方向に放射する光拡散素子とを備えた車両
    用ハイマウントストップランプであって、 前記光拡散素子は、光拡散通路となる間隔を隔てて対向
    する全反射面および一部反射残部透過面と、該全反射面
    に設けられ、前記入射光を該全反射面および該一部反射
    残部透過面に対して斜め方向に該光拡散通路に導入する
    光導入部とを有することを特徴とする車両用ハイマウン
    トストップランプ。
11. 【請求項１１】 前記光源は、車室内に配設されてお
    り、 前記光拡散素子は、車外であってかつ前記光源との間に
    リアウィンドウガラスを挟むような位置に配設され、か
    つ、前記光拡散通路内に、厚さ９１ｎｍ以上１０１ｎｍ
    以下のＴｉＯ₂からなる２つの層と、厚さ９１ｎｍ以上
    １０１ｎｍ以下のＳｉＯ₂からなる層とが、該ＴｉＯ₂か
    らなる層の間に該ＳｉＯ₂からなる層を挟むように積層
    されて形成されている干渉層であって、所定の波長域を
    強調させて赤色に発色させる干渉層を有する請求項１０
    に記載の車両用ハイマウントストップランプ。