JP2008166024A - 車両用灯具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】導光体の裏面側での反射を利用することによって、導光体の側端面から導入された光源の光を導光体の正面より放射させる。導光体には、光源を覆い隠すように延設された延設部からなるリフレックスリフレクタが形成される。また、正面を介して導光体に入射する外光の内、導光体の上記側端面に直接向かうことになるものが上記側端面部分の界面で全反射されるように導光体を設計する。
【選択図】図4
Description
そこで本発明は、車両用灯具において光源が視認されることを防止し、意匠性の向上を図ることを課題とする。
正面発光面、光反射処理された裏面、及び側端面を備える導光体と、
前記側端面に対向する位置に配置された光源と、を備え、
前記導光体は、前記光源を覆い隠すように延設された延設部からなるリフレックスリフレクタを有し、
前記正面発光面を介して前記導光体に入射する外光の内、前記側端面に直接向かうものが前記側端面部分の界面で全反射される、車両用灯具である。
一方、以上の構成では、正面発光面を介して導光体に入射する外光の内、導光体の側端面に直接向かうものが全反射されることになる。外光に対するこのような全反射が生ずることによって、導光体の正面発光面を通して光源が視認されにくくなる。つまり、導光体の正面発光面を通して光源が直接視認されることを有効に防止できる。このように本発明によれば、簡易な構成にも関わらず、光源が視認されることを有効に防止でき、意匠性の高い灯具となる。
正面発光面から放射する光の輝度ムラを軽減するため、導光体の正面発光面と裏面との距離が、光入射面となる側端面から離れるほど連続的又は段階的に短くなるように導光体の形状を設計することが好ましい。このような設計によれば、光源から離れた領域において光の取り出し効率が高まる結果、輝度差の少ない発光が得られる。
導光体裏面への光反射処理は例えば金属性材料(アルミ、銀、クロムなど)の蒸着やメッキ、スパッタ、金属フィルムの貼付によって行う。或いは導光体裏面に粗面加工や所定パターンの溝の形成を行うことにしてもよい。
例えば、導光体の側端面から離れる方向に、連結部を間に介在させながら連なった複数の反射部を形成する。この場合、反射部と連結部が交互に形成されることになる。導光体の裏面側を階段状に成形する(換言すれば複数のステップを形成する)ことによって当該構成の導光体を得ることができる。
光源の種類は特に限定されるものではなく、LEDランプ、バルブ等を用いることができる。中でもLEDランプを用いることが好ましい。LEDランプは小型であるため装飾体の小型化を図れるからである。また、発熱量が小さく、周囲の部材への熱の影響を少なくすることができるといった利点も有する。さらには、駆動電力が小さく、また長寿命であるといった利点も有する。LEDランプの種類は特に限定されず、砲弾型、チップ型等、種々のタイプのLEDランプを採用できるが、レンズ等を有する指向性の高いLEDランプが特に好ましい。
光源の色は任意に選択できる。複数の光源を用い、これらを制御することにより発光色を変化させることも可能である。
図4に示すようにリアコンビネーションランプ1は大別してレンズ30、2種類のLEDユニット(第1LEDユニット40及び第2LEDユニット45)、及びハウジング50から構成される。リアコンビネーションランプ1ではレンズ30の正面31から放射された光が直接外部を照射する。即ち、レンズ30の正面31がリアコンビネーションランプ1の外表面となり、これによって特有の立体感・クリスタル感が得られる。
レンズ30は屈折率約1.5のアクリル樹脂製であり、最も厚い部分の厚さ(正面、裏面間の距離)が約35mmである。このように厚肉のレンズが使用される。レンズ30の正面31は全体に亘って緩やかにカーブする凸曲面である。当該凸曲面の曲率半径は400mm〜600mmである。一方、レンズ30の裏面側は、以下で詳しく説明するように、テール/ストップランプ部10を構成する下部と、ターンランプ部20を構成する上部でその形状が異なる。
尚、レンズの材質については特に限定されるものではなく、屈折率が1.4〜1.8程度の導光材料からなるレンズを採用することができる。具体的には、この実施例で使用したアクリル樹脂の他、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、ガラスなどを採用することができる。
第1反射部33は、第1LEDユニット40からの光を界面によって反射して正面31方向の光を生成する領域であり、第1光入射面32aに対して所定の角度で傾斜する凸曲面(反射面)を構成する。断面において、当該凸曲面と第1光入射面32aのなす角度(図4におけるα)が約40°〜約50°である。
他方の第1連結部34の面は、断面において、第1光入射面32aに対してほぼ垂直となり、第1反射部33と異なり正面31方向への積極的な反射作用を生じない。
第1反射部33の形状・角度はテール/ストップランプ部10の配光特性を考慮して設定される。尚、全ての第1反射部33に対して、第1LEDユニット40からの光が照射するように構成している。また、全ての第1反射部33の形状・角度が同一である必要はない。第1連結部34についても同様である。
第2連結部38は第2LEDユニット45の中心軸に対する角度がほぼ90°の面からなり、第2反射部37と異なり正面31方向への積極的な反射作用を生じない。
第2反射部37の形状・角度はターンシグナル部20の配光特性を考慮して設定される。全ての第2反射部37の形状・角度が同一である必要はない。第2連結部38についても同様である。
反射拡散領域15はレーザ加工によって形成され、レンズ30の上下方向に積層した多層構造を有する。例えば2層から8層の反射拡散領域とすればよい。各層は微細なクラックの集合からなる。反射拡散領域15の厚さ(上下方向の長さ)は約5mmである。図4に示すように、反射拡散領域15はレンズ30の表面近傍まで形成されている。具体的には反射拡散領域15とレンズ正面との距離は約3mm、反射拡散領域15とレンズ裏面との距離は約3mmである。このように境界部を広範にカバーする反射拡散領域15を設けることによって光漏れを最小限に抑えている。
一方、図2及び3に示す通りレンズ下部では、正面からみて右側縁部に面状の乱反射領域16が形成されている。乱反射領域16はレーザ加工によって形成され、微細なクラックの集合からなる。尚、反射拡散領域15と異なり、乱反射領域は一層構造であり、その厚さ(左右方向の長さ)は約1mmである。
発光時のテール/ストップランプ部10の状態を図5に模式的に示す。上下方向において、発光してみえる領域(第1反射部33)と発光しない領域(第1連結部34)が交互に表れることがわかる。各第1反射部33には第1LEDユニット40の鏡像40aを確認できる。ところで、凸曲面を構成する第1反射部33は凸面鏡として機能し、広範囲を映し出すことができる。これによって、各第1反射部33に第1LEDユニット40の全体の鏡像が見えることになる。即ち、全ての第1反射部33が、第1LEDユニット40の完全な鏡像を映し出し、デザイン性が向上する。
尚、図5からわかるように、一つの第1反射部33の半分に相当する距離ずつ上下方向にずれながら、第1反射部33が横方向に連なっている。このように構成することによって、レンズ裏面側の段差を小さくすることができ、もってレンズ30の型成形が容易となる。
ところで、第1LEDユニット40から離れた位置の第1反射部33に到達する光量は、第1LEDユニット40に近い位置の第1反射部33に到達する光量よりも少ない。しかしながら、上記の説明からわかるように、第1LEDユニット40から離れた位置の第1反射部33では正面31との距離が短くなっており、そこで生成された反射光は効率的に第1発光領域31aから放射する。このように、第1LEDユニット40からの距離に起因する光量の減少が光利用率の上昇によって相殺される結果、第1発光領域31aから放射される光の輝度が均一化される。尚、全ての第1反射部33に対して第1LEDユニット40からの光が照射するように構成したことによっても発光輝度の均一化が図られている。
ところで、上記の全反射が生ずるためには、図6に示すように、レンズの屈折率をnとしたとき、レンズ正面31と第1光入射面32aのなす角度θが所定の条件、即ち以下の関係式(第1光入射面32aが平面であることを条件とした場合)を満たす必要がある。
この実施例では第1光入射面32aを平面とすることによってレンズ30に取り込まれた光の良好な配光を実現している。尚、第1光入射面32aの形状は平面に限られるものではなく、例えば任意の曲面によって第1光入射面32aを構成することもできる。また、異なる形状の面を組み合わせて第1光入射面32aを構成してもよい。
本明細書の中で明示した論文、公開特許公報、及び特許公報などの内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。
10 テール/ストップランプ部
15 反射拡散領域
16 乱反射領域
17 延設部(リフレックスリフレクタ)
20 ターンランプ部
30、30a レンズ(導光体)
31 レンズ正面
31a 第1発光領域
31b 第2発光領域
32 レンズ下部の下面
32a 第1光入射面
32b 光非入射面
33 第1反射部
34 第1連結部
36 第2光入射部
37 第2反射部
38 第2連結部
40 第1LEDユニット
40a 第1LEDユニットの鏡像
41、46 LEDランプ
42、47 LEDランプのレンズ
50 ハウジング
53 第1LEDユニット40の装着部
53a、54a 放熱孔
54 第2LEDユニット45の装着部
60 反射層
70 自動車ボディ
α 第1光入射面32aと第1反射部33のなす角度
β 第2LEDユニット46の中心軸と第2反射部37のなす角度
γ 第1光入射面32aと光非入射面32bのなす角度
Claims (9)
- 正面発光面、光反射処理された裏面、及び側端面を備える導光体と、
前記側端面に対向する位置に配置された光源と、を備え、
前記導光体は、前記光源を覆い隠すように延設された延設部からなるリフレックスリフレクタを有し、
前記正面発光面を介して前記導光体に入射する外光の内、前記側端面に直接向かうものが前記側端面部分の界面で全反射される、車両用灯具。 - 前記延設部の裏面に反射層が形成されている、請求項1に記載の車両用灯具。
- 前記導光体において前記正面発光面と前記裏面との距離が、前記側端面から離れるほど連続的又は段階的に短くなる、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用灯具。
- 前記導光体の前記裏面には、前記側端面から離れる方向に複数の反射部と連結部が交互に連なって形成され、該反射部はそこへ到達した導入光を界面で反射して前記正面発光面方向の光を生成する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の車両用灯具。
- 前記導光体の前記側端面側の厚さが15mm〜50mmである、ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の車両用灯具。
- 前記正面発光面が凸状緩曲面である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の車両用灯具。
- 前記側端面が下方に向いた状態で前記導光体が設置される、請求項1〜6のいずれか一項に記載の車両用灯具。
- 前記側端面が平滑面である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の車両用灯具。
- 前記光源がLEDランプである、請求項1〜8のいずれか一項に記載の車両用灯具。
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