JP2012064534A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】出射用の表面加工が不要な面発光導光板を車両用灯具のエクステンションに組み込む。
【解決手段】車両用灯具は、灯具ユニットとアウターカバー１４との間に配置されるエクステンション部材１６と、エクステンション部材１６上に配置され、光散乱体が内部に分散された透明樹脂からなり内部に導かれた光を表面に散乱させる面発光導光板２４、２６と、面発光導光板の一つの端面に対向して配置され、面発光導光板の内部に光を入射させるＬＥＤ光源２８、３０と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両用灯具に使用されるエクステンションの構造に関する。

樹脂材料で形成された導光部材を車両用灯具における配光形成のために使用することが行われている。例えば、特許文献１には、導光部材が係合されたエクステンションの設けられた車両用灯具において、導光部材の端面から入射したＬＥＤの光を、導光部材の前面側に設けられたシリンドリカルステップから、クリアランスランプの配光形成用の拡散光として出射させることが記載されている。

特開２００９−１４６７２２号公報

特許文献１に記載の技術のように、従来の導光部材は、その端面から入射した可視光を部材の外部に出射させるために溝やステップなどを表面に形成する必要がある。このような溝やステップは、特にアウターカバーやエクステンションなどの観察可能な部分に導光部材を組み込む場合、美観を損ないデザインの自由度を制限するという問題がある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、出射用の表面加工が不要な導光部材が組み込まれたエクステンションを用いる車両用灯具を提供することにある。

本発明の一態様は、光源を備える灯具ユニットとアウターカバーとの間に配置されるエクステンション部材と、前記エクステンション部材上に配置され、光散乱体が内部に分散された透明樹脂からなり内部に導かれた光を表面に散乱させる面発光導光板と、前記面発光導光板の少なくとも一つの端面に対向して配置され前記面発光導光板の内部に光を入射させる第２の光源と、を備える車両用灯具である。

この態様によると、面発光導光板自体が面発光性能を有し表面に溝やステップなどを形成する必要がないので、美観を損なうことなくエクステンション部材上に面発光導光板を配置することができる。

前記エクステンション部材が有色材料で形成されており、前記面発光導光板が前記エクステンション部材と積層して配置されてもよい。これによると、第２の光源の非点灯時にはエクステンション部材自体の色を見せ、第２の光源の点灯時にはエクステンション部材から発光しているように見せることができる。

前記面発光導光板は、前記第２の光源から入射され表面から散乱される光の照度が略均一となるように、前記第２の光源に対面する側から反対側に向けて断面積が減少するように形成されてもよい。これによると、面発光導光板の全体が同じ明るさで光っているように見せることができる。

前記面発光導光板は、前記第２の光源と対向する端面とは反対側の端面が前記アウターカバー側を向くように配置されてもよい。これによると、面発光導光板の端面からの光と表面からの光の両方を利用することができる。

本発明によれば、出射用の表面加工が不要な面発光導光板を車両用灯具のエクステンションに組み込むことで、美観を向上させつつ発光範囲を拡大することができる。

実施の形態１に係る車両用前照灯の概略水平断面図である。 車両用前照灯を車両前方から観察した様子を示す正面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿った概略断面図である。 実施の形態２に係る車両用前照灯の概略垂直断面図である。 実施の形態３に係る面発光導光板を示す図である。 実施の形態３の変形例に係る面発光導光板を示す図である。 （ａ）、（ｂ）は実施の形態４に係る面発光導光板を示す図である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る車両用前照灯１０の概略水平断面図である。車両用前照灯１０は、ランプボディ１２と、ランプボディ１２の車両前方開口部に取り付けられた透光材料からなるアウターカバー１４とで形成される灯室内に、投射型光源ユニットを備えるロービーム用灯具２０Ｌと、反射型光源ユニットを備えるハイビーム用灯具２０Ｈとがそれぞれ収容された構成となっている。ロービーム用灯具２０Ｌとハイビーム用灯具２０Ｈは、それぞれ図示しない支持部材によってランプボディ１２に取り付けられている。また、各灯具の存在領域に開口部を有するエクステンション部材１６がランプボディ１２またはアウターカバー１４に固定され、ランプボディ１２の前面開口部と各灯具との間の領域が前方に対して覆われている。このエクステンション部材１６は、ロービーム用灯具２０Ｌおよびハイビーム用灯具２０Ｈの内部構造を隠蔽するために設けられる。エクステンション部材１６は、例えば着色されたアクリル樹脂等で形成されるが、それ以外の材料が使用されてもよい。

図２は、車両用前照灯１０を車両前方から観察した様子を示す正面図である。図２では、透明のアウターカバー１４を通して、ロービーム用灯具２０Ｌの投影レンズ２２とハイビーム用灯具２０Ｈの光源２３とが透けて見える様子が示されている。ロービーム用灯具２０Ｌの光源とハイビーム用灯具２０Ｈの光源は、例えば、白熱球、ハロゲンランプ、放電球、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などで構成される。

図２には、エクステンション部材１６に取り付けられた二つの細長い板状の面発光導光板２４、２６も示されている。面発光導光板２４、２６は、内部に散乱材が分散された透明樹脂で形成される。

面発光導光板は、いわゆる「エッジライト方式」で発光される。すなわち、面発光導光板の端面から導光板内部に入射された光が、内部反射を繰り返しながら導光体内部を伝搬する。面発光導光板の内部に分散された散乱剤が、伝搬した光を散乱して表面に向けて出射させる。この結果、導光板の全面から発光しているように見える。これに対し、面発光導光板は、表面に対して略垂直方向に入射した光は散乱させることなく透過させる。

なお、面発光導光板の各面において、最も広い面積を有する対向する二面を本明細書では「表面」と呼び、それ以外の面を「端面」と呼ぶ。また、「板状」とは、車両用灯具のアウターカバーやエクステンション部材のように湾曲しているもの、平坦であるもの、細長い棒状であるものを含む。

図３は、図２のＡ−Ａ線に沿った概略断面図であり、アウターカバー１４とエクステンション部材１６が主に示されている。面発光導光板２４、２６は、エクステンション部材１６の上部に形成された孔に嵌め込まれるかたちで固定される。面発光導光板２４、２６の長手軸は、エクステンション部材１６の表面と略平行に延びている。面発光導光板２４、２６の長手方向の端面の一方はアウターカバー１４側に露出し、端面の他方はエクステンション部材１６の内側に位置する。そして、エクステンション部材１６の内側に、面発光導光板２４、２６の端面に対向してＬＥＤ光源２８、３０がそれぞれ設けられる。

ＬＥＤ光源２８、３０を点灯させると、面発光導光板２４、２６によってエクステンション部材１６上で二本のラインが発光しているように見える。車両用前照灯１０では、これらの面発光導光板２４、２６の発光を、クリアランスランプ、デイランプ（ＤＲＬ：Daytime Running Lamp）またはターンシグナルランプとして利用することができる。

上述の面発光導光板は、基材に光散乱剤を分散させた熱可塑性樹脂シートにより構成される。あるいは、面発光導光板は、光散乱剤濃度の低い基材層と、光散乱剤濃度の高い被膜層との積層構造として構成されてもよい。基材の材料は、端面から基材内部に導かれた光が内部反射を繰り返しながら伝搬される光透過性を有する樹脂であり、例えばメタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン系樹脂などの熱可塑性樹脂が利用可能である。基材中に分散される光散乱剤は、内部を伝搬する光を散乱させて表面方向に出射させる役割を有する。光散乱剤は、例えばアルミナ等の無機微粒子または有機微粒子で構成されるが、これらに限定されない。光散乱剤の平均粒径は例えば０．５μｍ程度であるが、樹脂中に均一に分散されている限りその形状は特に限定されない。

内部に入射された光を反射させながら伝搬する導光部材自体は、従来から車両用灯具の一部として使用されている。しかしながら、従来の導光部材では、導光部材内部を伝搬する光を外部に出射させるために、出射領域に細かい溝、ステップ、シボ、ドット印刷等の光拡散用の形状を刻成したり反射膜を設けたりする必要があった。

本実施形態で使用する面発光導光板は、導光板自体が光を散乱する性質を有しているため、導光板の表面にステップや溝を形成したり反射膜を配置したりする必要がない。したがって、面発光導光板をエクステンション部材上で使用しても、車両用灯具の美観を損なうことがない。

上記のような面発光導光板の例は、特開２００６−１７９４５４号公報および特開２００７−２７３３０９号公報に記載されている。

従来の導光部材は、例えば丸パイプ形状であるなど、エクステンション部材上に配置するにはデザインの観点から問題があった。これに対し、本実施形態で使用する面発光導光板は押し出し成型で作られるために形状の自由度が高く、エクステンション上などのユーザから観察可能な箇所にも美観を損なうことなく配置することができる。

実施の形態２．
図４は、実施の形態２に係る車両用前照灯の概略垂直断面図である。車両用灯具４０では、エクステンション部材３４のアウターカバー１４側の表面に、エクステンション部材１６の略全体を覆うように面発光導光板４２が積層配置されている。そして、面発光導光板４２の上下の端面に対向して、それぞれＬＥＤ光源３６、３８が配置されている。エクステンション部材３４と面発光導光板４２とは押し出し成型等により一体的に形成されてもよいし、別々に成型した後に重ね合わせて形成されてもよい。

ＬＥＤ光源３６、３８を点灯しない場合、例えば昼間時には、面発光導光板４２は透明な樹脂であるから、面発光導光板４２を透過して下側のエクステンション部材３４の色がそのまま観察される。そのため、面発光導光板４２を積層させない場合と外観が変わることがない。

ＬＥＤ光源３６、３８を点灯した場合、面発光導光板４２のアウターカバー１４側の表面が光の散乱により発光する。このため、エクステンション部材３４自体が発光しているように見える。このように、面発光導光板をエクステンション部材と積層することで、昼間時と夜間時とでエクステンション部材の見え方が異なる車両用灯具を実現することができる。

実施の形態３．
図５は、車両用灯具のエクステンション部材に積層配置される面発光導光板の別の実施の形態を示す。面発光導光板５０は、全体として略Ｕ字形の断面を有する。複数のＬＥＤ光源５２が配置される側５０ａの幅は、ＬＥＤ光源の幅よりもわずかに長くなるように設定される。さらに、面発光導光板５０は、ＬＥＤ光源５２から離れる（図中の右方向）につれて徐々に幅が狭くなり、途中で略半円形状に曲げられ、先端部５０ｂに向かうにつれてさらに細くなるような形状にされている。

面発光導光板における導光の性能は、光源から内部に入射した光の光路長が長くなるほど、すなわち導光板の先端に向かうほど弱くなる傾向にある。そのため、光源から距離が離れるにつれて、面発光の照度が低下していくようになる。そこで、面発光導光板５０では、光路と垂直の断面における導光性能が面発光導光板の各部で略均一となるように、先端部に向けて導光板の幅が狭くなるように設計される。こうすることで、面発光導光板５０の全体で面発光の照度を略均一にすることができる。幅を狭くする代わりに、またはこれに加えて、先端部に向けて導光板の厚さが小さくなるように設計してもよい。すなわち、面発光導光板の断面積が先端に向けて次第に減少するように設計されていればよい。

図６は、実施の形態３の変形例であり、車両用前照灯を車両前方から観察した様子を示している。この例では、面発光導光板６０のうち、複数のＬＥＤ光源６２が配置される側６０ａが、各光源に対応した数の分岐部を有している。そして、面発光導光板６０は、エクステンション部材の表面に沿って延びつつ、先端部６０ｂに向けて板幅が次第に狭くなる形状となっている。板幅の減少は、面発光導光板６０の全体で面発光の照度が略均一になるように設計されている。このように、面発光導光板６０の片側に多数の光源が配置されていることを意図的に見せることで、出射した光が集められて一本の太い光になるような印象を観察者に与える斬新な意匠とすることができる。

実施の形態４．
図７（ａ）は、実施の形態４に係る面発光導光板７０である。面発光導光板７０の一端面に対向して複数のＬＥＤ光源７２が設けられるとともに、反対側の端面がアウターカバー側すなわち車両前方を向くように面発光導光板７０が配置される。

図７（ｂ）は、車両用前照灯への設置例であり、面発光導光板７４がエクステンション部材の表面に沿って積層配置されている様子を示す。この構成において、面発光導光板７４の背後の端面に対向して設けられた複数のＬＥＤ光源７６を点灯させると、反対側すなわち車両前方側の端面が発光するとともに、図中に斜線を付した表面からも発光する。したがって、エクステンション部材の表面が発光する斬新な外観とすることができる。

以上説明したように、本発明によれば、透過性が高く面発光性能を有する面発光導光板をエクステンション部材に組み込み、この導光板による発光を種々のランプ機能として用いることで、従来にはない斬新なデザインを有する車両用灯具を設計することが可能になる。また、面発光導光板を利用することで溝やステップ等の加工が不要になるので、製造工程が簡素化されるとともに、エクステンション部材の美観を向上させることができる。

面発光導光板が設けられる位置に応じて、面発光導光板の発光に様々な機能を持たせることができる。具体的には、面発光導光板の発光領域をクリアランスランプ、デイランプ、ターンランプ、テールランプ、ストップランプ等として用いることができる。また、面発光導光板には、発光の機能に応じた色が施されることが望ましい。例えば、クリアランスランプであれば無色透明とされ、ストップランプであれば赤色透明とされ、ターンシグナルランプであれば橙色透明とされる。代替的に、発光の機能に応じて光源の発光色を変えるようにしてもよい。

実施の形態では、面発光導光板の光源としてＬＥＤを使用したが、白熱球、ハロゲンランプ、放電球などの他の光源を利用してもよい。また、面発光導光板の端面に対向して光源を配置する代わりに、面発光導光板の端面に凹部または孔を形成してこの内部に光源を挿入するように設置してもよい。

１０ 車両用前照灯、 １４ アウターカバー、 １６、３４ エクステンション部材、 ２４、４２、５０、６０、７０、７４ 面発光導光板、 ２８、３０、３６、５２、６２、７２ ＬＥＤ光源。

Claims (4)

1. 光源を備える灯具ユニットとアウターカバーとの間に配置されるエクステンション部材と、
   前記エクステンション部材上に配置され、光散乱体が内部に分散された透明樹脂からなり内部に導かれた光を表面に散乱させる面発光導光板と、
   前記面発光導光板の少なくとも一つの端面に対向して配置され前記面発光導光板の内部に光を入射させる第２の光源と、
   を備えることを特徴とする車両用灯具。
2. 前記エクステンション部材が有色材料で形成されており、前記面発光導光板が前記エクステンション部材と積層して配置されることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記面発光導光板は、前記第２の光源から入射され表面から散乱される光の照度が略均一となるように、前記第２の光源に対面する側から反対側に向けて断面積が減少するように形成されることを特徴とする請求項２に記載の車両用灯具。
4. 前記面発光導光板は、前記第２の光源と対向する端面とは反対側の端面が前記アウターカバー側を向くように配置されることを特徴とする請求項２に記載の車両用灯具。

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