JP2008226489A - ランプ構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】自然光が反射されても、光源光が見かけ上相対的に薄まることを抑制可能なランプ構造体を得る。
【解決手段】テール・ストップランプ２８は、透明な材料で構成された透明部材２９、３０を有し、これらの境界に、光源部材４０の光源光を透過させる透過面４２と、外部からの自然光を反射する自然光反射面４６が構成される。自然光反射面４６による自然光の射出方向は、透過面４２からの光源光の射出方向と異なる方向とされている。これにより、自然光が自然光反射面４６で反射されても、光源光が見かけ上相対的に薄まることが抑制される。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等に適用されるランプ構造体に関する。

自動車等に適用されるランプ構造体として、特許文献１には、ＬＥＤから放射される光を、導光部材だけでなく導光部材の内面でも反射させて広範囲で放射させるようにした構成のものが記載されている。

ところで、このようなランプ構造体において、導光部材に局所的に輝く部分を点在させて（これを以下では「光輝感」という」、見栄えを向上させることが望ましい。特に、外部からの自然光を反射させて上記の光輝感を得るようにした構成では、自然光の反射光によって、光源からの光が見かけ上相対的に薄まる事態を抑制することが望まれる。
特開２００４−３１９４４５号公報

本発明は上記事実を考慮し、自然光が反射されても、光源光が見かけ上相対的に薄まることを抑制可能なランプ構造体を得ることを課題とする。

請求項１に記載の発明では、一又は複数の光源部材と、光透過性を有し前記光源部材からの光を透過する透過部材と、前記透過部材に設けられ前記光源部材からの光源光を所定方向に射出させる射出面と、前記透明部材に外部から入射した自然光を、光源部材からの光の前記射出面による射出方向とは異なる方向へ反射させる自然光反射面と、を有することを特徴とする。

本発明では、光源部材からの光（以下「光源光」という）が透過部材を透過するが、透過部材には射出面が設けられており、この射出面により光源光は所定方向に射出される。また、透過部材には、外部からの光（以下「自然光」という）が入射するが、この自然光は自然光反射面で反射されて外部に射出される。これにより、透明部材に輝く部分が存在することになるので、見栄えが向上する。

ここで、自然光反射面による自然光の反射方向は、射出面による光源光の射出方向とは異なる方向とされている。したがって、光源部材が発光している状態で自然光が反射されても、これら光は異なる方向に射出されるため、光源光が見かけ上相対的に薄まることを抑制できる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記射出面が、前記光源光を透過させる透過面であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記射出面が、前記光源光を反射させる光源光反射面であることを特徴とする。

すなわち、射出面としては、請求項２に記載のように、光源光を透過させる透過面であってもよいし、請求項３に記載のように、光源光を反射させる反射面であってもよい。透過面の場合には、たとえば、光源部材と透過面とを一対一で対応するように複数設ける構成とすることができる。反射面の場合には、たとえば、単一の光源部材に対し複数の反射面を設ける構成とすることができる。

請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記透過部材と前記自然光反射面の少なくとも一部が、取付対象である車体の一般面よりも外側に位置していることを特徴とする。

したがって、透過部材や自然光反射面が車体の一般面の内側に位置している構成と比較して、ランプ構造体の外部からの光が透過部材を透過しやすくなると共に、自然光反射面で反射されやすくなる。このため、透過部材や自然光反射面が車体の一般面の内側に位置している構成と比較して、ランプ構造体の見栄えが向上する。

請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、前記透過部材の前記自然光反射面に対する裏面から自然光が入射するように透過部材が配置されていることを特徴とする。

したがって、反射面の裏面から入射した自然光を利用し、この自然光を自然光反射面で反射させることが可能になる。このため、より見栄えを向上させることが可能になる。

請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の発明において、前記裏面から入射した自然光を前記自然光反射面に集光する集光部材、を有することを特徴とする。

したがって、集光部材により、自然光を自然光反射面に集光して効率的に反射させることができ、自然光をより有効に利用できるようになる。

本発明は上記構成としたので、自然光が反射されても、光源光が見かけ上相対的に薄まることを抑制できる。

図１には、本発明の第１実施形態に係るランプ構造体を有するリアコンビネーションランプ２２を備えた車両１２が示されている。また、図２には、このリアコンビネーションランプ２２が、図１のＩＩ−ＩＩ線断面にて示されている。各図面において、車両前方を矢印ＦＲで、車両後方を矢印ＲＥで、車幅方向内側を矢印ＩＮで、上方を矢印ＵＰでそれぞれ示すこととする。

図１に示すように、車両１２を構成する車体１４の後端部には、ラゲージルームの蓋であるバックドア１６が開閉可能に設けられている。車体１４には、このバックドア１６の両側の位置に、一対のリアコンビネーションランプ２２が設けられている。本実施形態では一例として、車幅方向外側に位置するリアターンシグナルランプ２６と、車幅方向内側に位置するテール・ストップランプ２８とを備えたリアコンビネーションランプ２２を挙げているが、リアコンビネーションランプを構成するランプの種類はこれに限定されない。また、３種以上のランプによってリアコンビネーションランプが構成されていてもよい。以下では、リアターンシグナルランプとテール・ストップランプとを特に区別する必要がない場合は、単にランプ２４として説明する。

ここで、本発明のランプ構造体としては、リアターンシグナルランプ２６とテール・ストップランプ２８の双方に適用することも可能であり、いずれか一方に適用することも可能である。以下では一例として、テール・ストップランプ２８に本発明を適用してランプ構造体を構成した例を示す。

図２に詳細に示すように、テール・ストップランプ２８は、透明な材料で構成された透明部材２９、３０を有している。車体１４の外面を構成するボデーパネル１８には、光源収容孔２０が形成されており、透明部材３０は、この光源収容孔２０を塞ぐようにして、配置されている。そして、透明部材３０が図示しない取付用ブラケットによって車体１４に固定されることで、テール・ストップランプ２８全体としても車体１４に取り付けられるようになっている。

透明部材２９と透明部材３０とは同一材料で構成されており、透明部材２９は、中央の光源部材４０（特に符号４０Ｃで示す）からの光源光の射出方向（中心を二点鎖線ＣＬ１で示す）に沿って徐々に広がる形状とされている。そしてその周囲に、もう一方の透明部材３０が配置されている。

透明部材２９、３０は、無色透明であってもよく、有色透明であってもよい。本実施形態のようなテール・ストップランプ２８では、赤色に着色されていることが好ましく、リアターンシグナルランプ２６では、オレンジ色に着色されていることが好ましい。透明樹脂としてはアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂、耐熱性ポリスチレン樹脂など、有機ガラスとして通常に使用される樹脂が挙げられる。

透明部材３０の、光源収容孔２０を塞いでいる面には、複数の光源部材４０が取り付けられている。なお、図２では、複数の光源部材４０を一列に配置した例を挙げているが、光源部材４０の配置はこれに限定されず、たとえば、高さ方向と車幅方向とに二次元配列してもよい。

図５に詳細に示すように、光源部材４０は、透明部材３０に接触配置される集光部材４８と、この集光部材４８に埋め込まれて装着されるＬＥＤ光源３６によって構成されている。

ＬＥＤ光源３６は、図３及び図４に示すように、透明部材２９のソケット（図示省略）に着脱自在に装着されるハウジング５２を有している。このハウジング５２はシングル球タイプとされており、従来使用されているフィラメントバルブ用のソケット（図示省略）に装着可能となっている。

図４に示すように、ＬＥＤ光源３６のハウジング５２は、中央部が車両前方に向かって円柱状に突出した円板状に形成されている。ハウジング５２の下面５２Ａには＋端子５４が突出され、側面５２Ｂには−端子５６が突出形成されている。また、ハウジング５２の上端には円板状の上面５２Ｃが形成されている。なお、本実施形態では、図４に示すように、上面５２Ｃに９個の高輝度ＬＥＤ５８が配設されているが、高輝度ＬＥＤ５８の個数は９個には限定されない。ハウジング５２は、その上面５２Ｃにおいて、上端が半球状、又はドーム状に形成されたランプケース６０によって覆われている。ランプケース６０は耐熱透明樹脂で構成されている。

ランプケース６０は無色透明であってもよく、有色透明であってもよいが、特に、ＬＥＤ光源３６が配設される透明部材２９、３０が有色透明のときは、ランプケース６０は無色透明が好ましく、高輝度ＬＥＤ５８は白色ＬＥＤが好ましい。

一方、ＬＥＤ光源３６が配設される透明部材２９、３０が無色透明のときは、ランプケース６０は無色透明であっても有色透明であってもよいが、ランプケース６０が無色透明のときは、高輝度ＬＥＤ５８は、ランプ２４の種類に合わせた色とすることが好ましい。ランプケース６０は、従来使用されているフィラメントバルブ用のランプケースと同形状であっても良い。

ランプケース６０の内部には、複数の透明球６２が複数（本実施形態では１３個）配設されている。これらの透明球６２は球状の耐熱透明樹脂で構成されており、高輝度ＬＥＤ５８から照射された光を拡散するようになっている。透明球６２は無色透明であってもよく、有色透明であってもよいが、透明球６２が有色透明のときは、ランプケース６０が有色透明のときはランプケース６０の色と、高輝度ＬＥＤ５８が橙色ＬＥＤまたは赤色ＬＥＤのときは高輝度ＬＥＤ５８からの光の色と同系統の色彩に着色されていることが好ましい。

なお、ＬＥＤ光源３６のランプケース６０の内部に充填する透明球６２の数が少なすぎると、ＬＥＤ光源３６からの光の発散範囲、即ち、光照射範囲が、従来使用されているフィラメントバルブと比べ狭くなり、透明球６２の数が多すぎると、ＬＥＤ光源３６からの光の発散量、即ち、光量が低下する。このため、使用する耐熱透明樹脂の屈折率及び透過率を考慮して、所望の光照射範囲と光量が得られる数になるように、ランプケース６０の容積に対する透明球６２の大きさが設定されている。したがって、透明球６２の個数もまた１３個には限定されない。

集光部材４８は、図５に示すように、ＬＥＤ光源３６からの光を透過させるべく透明樹脂やガラスのような透明体で構成されており、透明部材３０に密着（面接触）して配置される平面部６４と、この平面部６４の反対側で湾曲する湾曲面部６６とを有している。湾曲面部６６には、鏡面処理や金属粉の蒸着処理等の表面処理が施されて、透明体内で光を反射させる。これに対し、平面部６４にはこのような表面処理が施されておらず、透明体内を透過した光が平面部６４から射出される。

湾曲面部６６は放物面の一部を成す形状とされており、ＬＥＤ光源３６は、湾曲面部６６の焦点の位置に配置されている。したがって、ＬＥＤ光源３６からの光源光の一部は、図５に矢印Ｌ３で示すように、湾曲面部６６で反射されて平行光に集光され、平面部６４から集光部材４８、５０の外部に射出される。もちろん、図５に矢印Ｌ２で示すように、湾曲面部６６で反射されることなく射出される光源光もある。

図２に示すように、透明部材２９と透明部材３０の境界部分では、複数の光源部材４０から射出されたそれぞれの光の光路ＬＰ（図６参照）を考えると、この光路ＬＰの位置、すなわち光源光の透過位置において、透明部材２９の境界面２９Ｅと透明部材３０の境界面３０Ｅの双方が、光源光の射出方向（矢印ＣＬ１方向）と直交する方向に形成されている。そして、対応する境界面２９Ｅ、３０Ｅどうしが密着（面接触）されて、光源部材４０と一対一で対応する複数の透過面４２が構成されている。図６及び図７に矢印Ｌ４で示すように、光源部材４０からの光源光は、透過面４２で反射或いは屈折されることなく透過する。

さらに、それぞれの透過面４２が構成されていない位置では、境界面２９Ｅ、３０Ｅが光源光の射出方向に対して傾斜されると共に、境界面２９Ｅ、３０Ｅとの間に平行な間隔があけられており、空気層４４が構成されている。そして、透明部材２９と空気層４４との屈折率の違いにより、透明部材２９内から入射した光を反射させる自然光反射面４６が構成されている。自然光反射面４６の傾き方向は、図６及び図７に矢印Ｌ５で示すように、たとえば上方からの自然光が透明部材３０の裏面３４から入射し、透明部材３０及び透明部材２９を透過してから自然光反射面４６に当たった場合に、その反射方向が、光源光の射出方向（矢印Ｌ４方向）と異なる方向となるように設定されている。換言すれば、光源光が射出されている状態で、この光源光は矢印Ｌ４方向に進むのに対し、自然光反射面４６で反射された自然光は矢印Ｌ５方向、すなわち光源光とは異なる方向に進む。

また、図２から分かるように、特に本実施形態では、透明部材２９、３０と、これらの境界に構成される自然光反射面４６が、車体１４の一般面１４Ｓに対し、車体１４の外側に突出するように構成されている。この一般面１４Ｓとは、車体１４の外面を構成する面であり、ボデーパネル１８が滑らかに連続して存在している部分では、このボデーパネル１８の外面が一般面１４Ｓとなる。これに対し、上記した光源収容孔２０のような孔や凹部が形成されている部分では、これらの孔や凹部がないものと想定したときにボデーパネル１８が滑らかに連続している面が一般面１４Ｓとなる。

このように、透明部材２９、３０及び自然光反射面４６を車体１４の一般面１４Ｓから外側に突出させたことで、透明部材３０には、自然光反射面４６の裏面３４に、外部からの自然光が入射する。そして、この自然光が、自然光反射面４６によって反射されるようになっている。

次に、本実施形態の作用について説明する。

図３に示すように、ＬＥＤ光源３６のハウジング５２の上面５２Ｃに配設された複数個の高輝度ＬＥＤ５８から照射された光（図３において矢印Ｌ１で示す）は、透明球６２により拡散された後、ランプケース６０を通して射出される。この光は図５に矢印Ｌ２、Ｌ３で示すように、集光部材４８、５０の湾曲面部６６によって反射されて平行光とされる。そして、平面部６４から透明部材３０の内部に向かって放射される。さらにこの光は、図６及び図７に矢印Ｌ４で示すように、透明部材３０から、透過面４２、さらに透明部材２９を透過して、リアコンビネーションランプ２２の外部へと射出される。

また、本実施形態では、リアコンビネーションランプ２２の外部の自然光が裏面３４から入射して透明部材３０を透過する。図６及び図７に矢印Ｌ５で示すように、たとえば上方からの自然光を想定すると、この自然光は透明部材３０の裏面３４から入射し、その一部は透明部材３０及び空気層４４（上側の自然光反射面４６）を通過する。そして、透明部材２９を透過し、次の自然光反射面４６（下側の自然光反射面４６）で反射され、外部に射出される。これにより、自然光が自然光反射面４６で反射されて外部に射出されることになるので、テール・ストップランプ２８に輝く部分を存在させることができ、見栄えが向上する。

このとき、自然光の自然光反射面４６による射出方向は、光源光の射出方向（矢印Ｌ４方向）と異なる方向となるように設定されている。光源光が射出されている状態で、この光源光に対し、自然光反射面４６で反射された自然光は異なる方向に進むので、光源光が見かけ上相対的に薄まることを抑制できる。

特に、本実施形態では、透明部材２９、３０及び自然光反射面４６が車体１４の一般面１４Ｓ（図２参照）から外側に突出している。したがって、これら部材が一般面１４Ｓから突出していない構成と比較して、外部の自然光が裏面３４から入射して透明部材３０を透過しやすくなり、テール・ストップランプ２８に輝く部分をより効果的に存在させることが可能となる。そして、このように効果的にテール・ストップランプ２８に輝く部分を存在させる構成であっても、光源光が見かけ上相対的に薄まることを抑制できる。

図８には、本発明の第二実施形態のテール・ストップランプ７８が、図２と同様の断面で示されている。第二実施形態において、第一実施形態と同一の構成要素、部材等については同一符号を付して、詳細な説明を省略する。また、第二実施形態では、リアコンビネーションランプ及び、このリアコンビネーションランプを備えた車両の全体的構成は、第一実施形態と同一であるので、説明を省略する。

第二実施形態では、第一実施形態と異なり、単一の光源部材８０を有する構成とされており、光源収容孔２０も、これに合わせて、第一実施形態より小さく形成されている。第二実施形態の光源部材８０は、第一実施形態に係る集光部材４８（図５参照）を有しておらず、ＬＥＤ光源３６が透明部材３０に接触している。集光部材４８を有していないので、ＬＥＤ光源３６からの光源光は、透明部材２９内を放射状に広がりつつ進む。

また、第二実施形態では、第一実施形態の透過面４２は、光源部材８０の正面の位置にのみ構成されているが、それ以外の部位には構成されておらず、複数の自然光反射面４６の間に、光源光反射面８２が構成されている。すなわち、複数の自然光反射面４６の間の位置でも、透明部材２９の境界面２９Ｅと透明部材３０の境界面３０Ｅの間に空気層４４が構成されており、透明部材２９と空気層４４の屈折率の違いによって、第二実施形態に係る上記の光源光反射面８２が構成されている。この光源光反射面８２の角度は、単一の光源部材４０からの光源光が反射されて射出される方向（図９及び図１０に矢印Ｌ６で示す）が、自然光反射面４６による自然光の反射方向（図９及び図１０に矢印Ｌ７で示す）と異なる方向となるように設定されている。

透明部材３０の裏面３４のさらに外側には、外部から入射した自然光にレンズとして作用し、自然光反射面４６に集光させる集光部材としてのレンズ部材８４が構成されている。なお、レンズ部材８４は透明部材３０と一体成形されていてもよいし、別体で構成されたものを後工程で透明部材に固定してもよい。図８及び図９に示した例では、透明部材３０の裏面３４側を、外側に向かって凸となるように湾曲させて、複数（図示の例では上側及び下側に３つづつ）のレンズ部材８４を構成している。

このような構成とされた第二実施形態のテール・ストップランプ７８では、単一の光源部材４０（ＬＥＤ光源３６）の光源光が、透明部材２９を透過し、光源光反射面８２で反射された後、再び透明部材２９を透過して、外部に射出される。すなわち、光源光反射面８２で光源光を反射させることで、単一の光源部材４０（ＬＥＤ光源３６）であっても、必要な光量を確保できる。

また、第二実施形態においても第一実施形態と同様に、テール・ストップランプ７８の外部の自然光が裏面３４から入射して透明部材３０を透過する。図９に矢印Ｌ６で示すように、たとえば上方からの自然光は透明部材３０の裏面３４から入射し、その一部は透明部材３０を透過してから一旦空気層４４（上側の自然光反射面４６）を通過する。そして、透明部材２９を透過し、次の自然光反射面４６（下側の自然光反射面４６）で反射され、外部に射出される。これにより、テール・ストップランプ２８に輝く部分を存在させることができ、見栄えが向上する。

特に、本実施形態では、レンズ部材８４によって自然光を自然光反射面４６に集光させることができるので、このようなレンズ部材８４（集光部材）が設けられていない構成と比較して、自然光を有効に利用し、テール・ストップランプ２８に輝く部分を存在させることができるようになる。

また、自然光の自然光反射面４６による射出方向は、光源光が光源光反射面８２で反射されて射出される方向（矢印Ｌ７方向）と異なる方向となっているので、光源光が射出されている状態で、この光源光に対し、自然光反射面４６で反射された自然光は光源光とは異なる方向に射出される。これにより、光源光が見かけ上相対的に薄まることを抑制できる。

このように、光源部材（ＬＥＤ光源）の数や具体的構成は特に限定されず、ランプ構造体としての本来的な光を射出して外部に視認可能とするものであればよい。第一実施形態のように、複数の光源部材を備えた構成では、光量の少ない光源部材を用いても、全体としては、複数の光源部材によって必要な光量を確保できる。第二実施形態のように、単一の光源部材を備えた構成では、構造の簡素化や部品点数の削減を図ることが可能になる。

なお、上記では、本発明のランプ構造体として、車両１２（車体１４）の後端部に配置されたテール・ストップランプを挙げたが、ランプ構造体はこれに限定されない。たとえば、車両の前端部に設けられたヘッドランプやフォグランプ等であってもよい。

本発明に用いられるランプとしてもＬＥＤ光源に限定されず、白熱電球等の一般的な電球であってもよい。本発明に係る光源部材としても、第一実施形態のように、ＬＥＤ光源と集光部材とを備えた構成のものや、集光部材を有さない構成のもの等が含まれ、ランプ構造体の構成との関係において、好ましい構造のものが用いられる。

また、上記では、透明部材２９、３０や自然光反射面４６が、車体１４の一般面１４Ｓから突出した構成を挙げたが、このように突出していない構成や、裏面３４から自然光が入射可能とされていない構成であっても、自然光を反射させて見栄えを向上させるようにしたランプ構造体であれば、本発明を適用することで、自然光の反射光によって光源光が見かけ上相対的に薄まることを抑制できる。

本発明の第一実施形態に係るランプ構造体を有するリアコンビネーションランプを備えた車両を斜め後方から見た状態で示す斜視図である。 本発明の第一実施形態に係るランプ構造体を有するリアコンビネーションランプを示す図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 本発明のランプ構造体に用いられるＬＥＤ光源を示す断面図である。 本発明のランプ構造体に用いられるＬＥＤ光源を示す平面図である。 本発明のランプ構造体を構成する光源部材を拡大して示す説明図である。 本発明の第一実施形態に係るランプ構造体においてＬＥＤ光源からの光及び外部からの光の進み方を示す説明図である。 本発明の第一実施形態に係るランプ構造体においてＬＥＤ光源からの光及び外部からの光の進み方を拡大して示す説明図である。 本発明の第二実施形態に係るランプ構造体を有するリアコンビネーションランプを図２と同様の断面で示す断面図である。 本発明の第二実施形態に係るランプ構造体においてＬＥＤ光源からの光及び外部からの光の進み方を示す説明図である。 本発明の第二実施形態に係るランプ構造体においてＬＥＤ光源からの光及び外部からの光の進み方を拡大して示す説明図である。

符号の説明

１２ 車両
１４ 車体
１４Ｓ 一般面
１６ バックドア
１８ ボデーパネル
２０ 光源収容孔
２２ リアコンビネーションランプ
２４ ランプ
２６ リアターンシグナルランプ
２８ テール・ストップランプ
２９ 透明部材（透過部材）
２９Ｅ 境界面
３０ 透明部材（透過部材）
３０Ｅ 境界面
３４ 裏面
３６ ＬＥＤ光源
４０ 光源部材
４２ 透過面
４４ 空気層
４６ 自然光反射面
４８ 集光部材
５２ ハウジング
５２Ａ 下面
５２Ｂ 側面
５２Ｃ 上面
５４ ＋端子
５６ −端子
５８ 高輝度ＬＥＤ
６０ ランプケース
６２ 透明球
６４ 平面部
６６ 湾曲面部
７８ テール・ストップランプ
８０ 光源部材
８２ 光源光反射面
８４ レンズ部材

Claims (6)

1. 一又は複数の光源部材と、
   光透過性を有し前記光源部材からの光を透過する透過部材と、
   前記透過部材に設けられ前記光源部材からの光源光を所定方向に射出させる射出面と、
   前記透明部材に外部から入射した自然光を、光源部材からの光の前記射出面による射出方向とは異なる方向へ反射させる自然光反射面と、
   を有することを特徴とするランプ構造体。
2. 前記射出面が、前記光源光を透過させる透過面であることを特徴とする請求項１に記載のランプ構造体。
3. 前記射出面が、前記光源光を反射させる光源光反射面であることを特徴とする請求項１に記載のランプ構造体。
4. 前記透過部材と前記自然光反射面の少なくとも一部が、取付対象である車体の一般面よりも外側に位置していることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のランプ構造体。
5. 前記透過部材の前記自然光反射面に対する裏面から自然光が入射するように透過部材が配置されていることを特徴とする請求項４に記載のランプ構造体。
6. 前記裏面から入射した自然光を前記自然光反射面に集光する集光部材、を有することを特徴とする請求項５に記載のランプ構造体。

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