JP2004014122A

JP2004014122A - リング状発光体

Info

Publication number: JP2004014122A
Application number: JP2002161306A
Authority: JP
Inventors: Harutsura Tazawa; 田澤　晴列; Masanori Masutani; 増谷　真紀; Hideo Sugiyama; 杉山　秀夫; Masahito Yoshikawa; 吉川　雅人
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2002-06-03
Filing date: 2002-06-03
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】リング状に連続した均一な輝度の発光を安定して発することができるリング状発光体を提供することにある。
【解決手段】リング状に連続した発光面４をもつ発光部２と、点状光源１１からの光を取り入れる光入射面１２をもち、発光部２の周面１３の部分１４に一体的に形成され、かつ仮想中心線１５が、前記周面部分１４に対し、比較的小さな角度θで交差又は平行に配置されてなる少なくとも１個の導光部３とを具えることを特徴とする。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばＬＥＤランプのような点状光源を用い、この点状光源からの光を線状光に変換してリング状に発光させるリング状発光体に関するものである。尚、このリング状発光体は、特に車両のヘッドランプの電飾やブレーキランプなどの車両用灯具して用いるのに適する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、線状の発光が得られる発光体としては、例えばネオン管や蛍光灯のような電灯が知られているが、かかる電灯は、高電圧を必要とし、感電や漏電の危険性があるため、例えば、雨や雪のような水気のある場所では使用することができない。また、上記電灯は、ガラス管で形成されているので、人や車両等が物理的に衝突する恐れのある場所では、ガラス管が破損する可能性があることから使用することができない。さらに、リング状に湾曲させるような態様で上記電灯を使用する場合には、その曲率に合わせたガラス細工を行う必要があり、これは、熟練を要するとともに、コストの増大を招くことにある。その上、消費電力が１ｍの長さ当たり数十Ｗ程度と大きいことから、長時間にわたって使用する場合には、商用電源が利用できる場所でなければ使用できない。従って、発光体として上記電灯を用いた場合、上述した種々の問題点があった。
【０００３】
一方、点状光源、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）ランプは、発光の応答速度が速く、低消費電力で長寿命であり、小型である等の利点を有している。
【０００４】
かかる点状光源を用いて線状光を発するための手段としては、例えば、管状クラッドと、該管状クラッドの構成材料よりも高屈折率の材料で構成されるコアと、該管状クラッドとコアとの間に該管状クラッドの長さ方向に沿って帯状に延びる反射層とを具える光伝送チューブを用い、この光伝送チューブの端面にＬＥＤランプを配置して、このＬＥＤランプから発した光を前記コアに入射し、この入射光を該反射層で反射・散乱させて該反射層形成側と反対側の管状クラッド側周面から線状光を発する構成にするのが有用である。
【０００５】
ところで、近年においては、車両、特に高級乗用車では、その付加価値を高める等の理由から、デザイン等の意匠性を重視する傾向がある。
【０００６】
車両の意匠性を向上させるための手段としては、例えば、ヘッドライトによる照明光とは別に、ＬＥＤランプのような点状光源を用いてヘッドライトの外周縁に沿って配設した発光体をリング状に点灯又は点滅させてヘッドライトの電飾等を施すことが有用である。
【０００７】
リング状発光体の形成手段としては、例えば、米国特許第６１０７９１６号公報に、Ｃ字状の光放射素子を発光部と、点状光源からの光を導く導光部（光偏向素子）とでリング状をなし、発光部の向かい合う両端面を導光部に設けた凹所で保持して、導光部からの入射光が発光部の両端面を通じて発光部全体にわたって直接案内されるように構成したリング状発光体が記載されている。
【０００８】
しかしながら、上掲公報に記載されたリング状発光体は、それを構成する導光部の発光面部分を、導光部内を透過した光によって直接発光させるため、かかる発光面部分を他の発光面部分に比べて高輝度になる傾向があり、均一な輝度で連続したリング状の発光を得るのは難しい。また、発光部と導光部とを別部材で構成しているため、導光部内を透過した光が、発光部と導光部の接触界面で屈折や反射しやすく、加えて、発光部の端面を導光部の凹所で保持するだけだと、車両に強い衝撃や振動が作用した場合には、発光部と導光部の接触面同士がずれる可能性もあり、かかる場合には、導光部内を透過した光を発光部内に有効に取り入れることができず、リング状の発光が得られない場合がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的は、リング状に連続した発光面をもつ発光部を同一部材で一体的に構成し、点状光源から発する光を発光部内に有効に取り入れることによって、リング状に連続した均一な輝度の発光を安定して発することができるリング状発光体を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明は、リング状に連続した発光面をもつ発光部と、点状光源からの光を取り入れる光入射面をもち、発光部の周面の部分に一体的に形成され、かつ仮想中心線が、前記周面部分に対し、比較的小さな角度で交差又は平行に配置されてなる少なくとも１個の導光部とを具えることを特徴とするリング状発光体である。
【００１１】
発光部は略円形又は略多角形の断面形状を有することが好ましい。
導光部は、発光部の外周面又は内周面に形成されることが好ましい。
尚、導光部が発光部の外周面の部分に形成される場合には、導光部の仮想中心線が、前記外周面部分に対し６５°以下の角度で交差又は平行に配置されることがより好適であり、また、導光部が発光部の内周面の部分に形成される場合には、導光部の仮想中心線が、前記内周面部分に対し４５°以下の角度で交差又は平行に配置されることがより好適である。尚、導光部は、発光部の外周面の部分と内周面の部分の双方に設けても良い。
また、導光部と、この導光部の光入射面に対向配置した点状光源とからなる導光ユニットを、発光部の周面に等間隔で複数個配置してなることがより好適である。
【００１２】
尚、点状光源はＬＥＤランプであることが好ましく、また、リング状発光体は、ヘッドライトの電飾やブレーキランプ等の車両用灯具として使用することがより好適である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明に従う代表的なリング状発光体の一例を示す斜視図であり、図２（ａ），（ｂ）はそれぞれ図１のＩ_Ａ−Ｉ_Ａ断面図及びＩ_Ｂ−Ｉ_Ｂ断面図である。
【００１４】
図に示すリング状発光体１は、発光部２と導光部３とで主に構成されている。
【００１５】
発光部２は、リング状に連続した発光面４を有し、例えば、高屈折率をもつコア５と、このコア５よりも低い屈折率をもち、コア５の外面を被覆するクラッド６とで主に構成されている（図２（ａ），（ｂ）参照）。
【００１６】
発光部２は、真円形（図２（ａ））や楕円形又は四角形（図４及び図５）のような多角形の断面形状を有することが好ましい。
【００１７】
発光部２を構成するコア５としては、クラッド６よりも屈折率が高く、変形しにくい透光材料であればよく、特に限定はしないが、例えば、スチレン、メチルメタクリレート、（メタ）アクリル樹脂、ポリカーボネート等ポリスチレンを用いることが好ましい。
【００１８】
発光部２を構成するクラッド６としては、コア５よりも屈折率が低い透光性材料であればよく、特に限定はしないが、例えば、スチレン、メチルメタクリレート、（メタ）アクリル樹脂、ポリカーボネート等ポリスチレンを用いることが好ましい。
【００１９】
また、均一な輝度のリング状の発光を得るには、導光部３に取り入れた入射光を発光部２内で反射させながら発光部２の延在方向７に沿って有効に伝達させる必要があり、かかる手段としては、例えば、図２（ａ），（ｂ）に示すように、発光部２の一の側周面８の側であって、例えばコア５とクラッド６の間に光反射面９を配設する。
【００２０】
光反射面９は、白色顔料や散乱材を含む（メタ）アクリル系ポリマー等で形成した白色線や金属層などからなる反射層で構成するか、または、一の側周面８に、三角形の断面形状を有する山部を周方向に設け、かかる山部を構成する斜面で反射させるように構成することが好ましい。
【００２１】
白色顔料や散乱材としては、例えばシリコーン樹脂粒子やポリスチレン樹脂粒子等の有機ポリマー粒子、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２等の金属酸化物粒子、ＢａＳＯ_４等の硫酸塩粒子、ＣａＣＯ_３等の炭酸塩粒子などが挙げられ、これらの１種を単独で又は２種以上を併用して使用すればよい。
【００２２】
発光面４は、他の側周面１０の側に、連続したリング形状に形成され、発光時にはリング状の連続光を発することができる。
尚、発光面４は、導光部３から離れる位置にあるほど光量が少なくなるため、均一な輝度でリング状の発光を得るには、光反射面９の適正化を図ることが好ましい。例えば、光反射面９は、点状光源１１から離れる位置にある発光部２の部分ほど、幅を広くするか（図２（ａ），（ｂ））、あるいは、光反射面９が山部で反射させる構成である場合には、山部の配設数を増加させたり、山部の配設ピッチを狭くするなどの手段を講じることによって、均一な輝度で発光体１をリング状に発光させることができる。
【００２３】
導光部３は、点状光源１１からの光を取り入れる光入射面１２をもち、発光部２の周面１３の部分１４に一体的に形成され、かつ導光部３の仮想中心線１５が、前記周面部分１４に対し、比較的小さな角度θで交差（図３（ａ）参照）又は平行（図６参照）に配置されている。尚、導光部３を発光部２に一体成形する手段としては、これらを射出成形法等を用いて一体成形することが好ましいが、図６に示すように導光部３を発光部２に接着剤を介して接合することによって一体化してもよい。
【００２４】
導光部３を形成する発光部２の周面１３は、外周面１６（図１）又は内周面１７（図５）の部分に形成されることが好ましい。
尚、導光部３を発光部２の外周面１６の部分に形成する場合には、導光部３の仮想中心線１５を、前記外周面１６の部分に対し６５°以下の角度θで交差又は平行に配置することが好適である。また、導光部３を発光部２の内周面１７の部分に形成する場合には、導光部３の仮想中心線１５を、前記内周面１７の部分に対し４５°以下の角度θで交差又は平行に配置することが好適である。
【００２５】
導光部３の光入射面１２は、図１及び図３（ａ）に示すように平面で形成する場合の他、図３（ｂ）に示すような凸曲面や図３（ｃ）に示すような凹曲面で形成してもよい。
【００２６】
点状光源１１としては、例えば、発光の応答速度が速く、低消費電力で長寿命であり、小型である等の利点を有するＬＥＤランプを用いることが好ましい。また、ＬＥＤランプ８としてＲＧＢ３色ＬＥＤランプを用いれば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、白（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）、黄（Ｒ＋Ｇ）、紫（Ｒ＋Ｂ）及びコバルトブルー（Ｇ＋Ｂ）の７色に変化することが可能になるので、特にヘッドランプの電飾等に適用することが好適である。
【００２７】
尚、この発明では、導光部３は、少なくとも１個設ければよいが、リング状光の輝度をより一層高める必要がある場合には、導光部３と、この導光部３の光入射面１２に対向配置した点状光源１１とからなる導光ユニット１８を、発光部２の周面１３に等間隔で複数個配置することが好ましい。図１では、導光ユニットを３個は位置した場合を示す。
【００２８】
尚、発光部２の発光面４以外の部分から光が漏れる恐れがある場合には、発光部２の発光面４以外の部分を覆うように保護層（図示せず）を配設することが好ましく、この保護層の配設によって、光反射面９で反射できずに漏れた光を反射させることにより光の損失を低減して、発光面４の輝度を高めることができる。
【００２９】
保護層としては、例えば銀、アルミニウム等の金属箔や金属シート、又は光を散乱する散乱性粒子を分散させた塗膜などを用いることが好ましい。
【００３０】
尚、上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
【００３１】
例えば、図４（ａ）では、発光部２の断面形状を四角形とし、３個の導光ユニット１８を発光部２の外周面１６に等間隔で配置した場合、図５（ａ）では、発光部２の断面形状を四角形とし、３個の導光ユニット１８を発光部２の内周面１７に等間隔で配置した場合の例であり、これらの発光体１は、図４（ｂ）及び図５（ｂ）に示すように、導光部３を覆い隠すような平面形状を有する邪魔板１９を配設すれば、リング状に連続した発光面４だけから前方に発光させることができる。
【００３２】
また、図１〜５では、発光部の平面形状が円形である場合を示したが、例えば発光部の断面形状を、図６に示すように三角形にしたり、図７に示すように四角形にしてもよく、種々の形状を採用することができる。
【００３３】
さらに、リング状発光体１は、ヘッドライトの電飾や表示灯として使用できる他、点状光源８として、発光の応答速度が速いＬＥＤランプを用いれば、ブレーキランプとしても適用することができ、さらに、リング状の発光が必要なあらゆる分野で適用することも可能である。
【００３４】
【発明の効果】
この発明によれば、リング状に連続した発光面をもつ発光部を同一部材で一体的に構成し、点状光源から発する光を発光部内に有効に取り入れることによって、リング状に連続した均一な輝度の発光を安定して発することができるリング状発光体の提供が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従うリング状発光体の一例を示す斜視図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図１のＩ_Ａ−Ｉ_Ａ断面図及びＩ_Ｂ−Ｉ_Ｂ断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は導光部の光入射面の各種形状を示す拡大斜視図である。
【図４】リング状発光体の他の実施形態を示す図である。
【図５】リング状発光体の他の実施形態を示す図である。
【図６】リング状発光体の他の実施形態を示す図である。
【図７】リング状発光体の他の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１　リング状発光体
２　発光部
３　導光部
４　発光面
５　コア
６　クラッド
７　発光部の延在方向
８　一の側周面
９　光反射面
１０　他の側周面
１１　点状光源
１２　光入射面
１３　発光部の周面
１４　周面部分
１５　導光部の仮想中心線
１６　発光部の外周面
１７　発光部の内周面
１８　導光ユニット
１９　邪魔板

Claims

リング状に連続した発光面をもつ発光部と、
点状光源からの光を取り入れる光入射面をもち、発光部の周面の部分に一体的に形成され、かつ仮想中心線が、前記周面部分に対し、比較的小さな角度で交差又は平行に配置されてなる少なくとも１個の導光部と、
を具えることを特徴とするリング状発光体。
発光部は略円形又は略多角形の断面形状を有する請求項１記載のリング状発光体。
導光部は、発光部の外周面の部分に形成され、かつ仮想中心線が、前記外周面部分に対し６５°以下の角度で交差又は平行に配置されてなる請求項１又は２記載のリング状発光体。
導光部は、発光部の内周面の部分に形成され、かつ仮想中心線が、前記内周面部分に対し４５°以下の角度で交差又は平行に配置されてなる請求項１又は２記載のリング状発光体。
導光部と、この導光部の光入射面に対向配置した点状光源とからなる導光ユニットを、発光部の周面に等間隔で複数個配置してなる請求項１〜４のいずれか１項記載のリング状発光体。
点状光源はＬＥＤランプである請求項１〜５のいずれか１項記載のリング状発光体。
リング状発光体を車両用灯具として使用する請求項１〜６のいずれか１項記載のリング状発光体。