JP2015049983A - 車両用照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】面状発光体を、車両の前方側を照射する光源と導光部材が光って見えるようにする光源の、両方の光源として使用できるようにして、構造の簡略化と小型化を可能にする車両用照明装置を提供する。
【解決手段】前後両面側に発光面を有して光源として設けられたシート状の有機ＥＬ２７と、一端側に、有機ＥＬ２７における片側の発光面と対向配置され、かつ該片側の発光面から出射される光Ｌ２を内部に取り入れるための光入射部２３を設けて所定の方向に延び、光入射部２３から入射された光Ｌ２を内面反射させて光入射部２３と対向する他端面側に導き、内部全体を光らせて見せるための光透過性の導光部材２１と、を備える構成とした。
【選択図】図３

Description

本発明は車両用照明装置に関するものであり、特に、自動車のクリアランスランプ及びテールランプ、車室内装飾用ランプ等として使用される車両用照明装置に関するものである。

例えば、自動車のクリアランスランプは、車体の前端部あるいは後端部の左右両側にそれぞれ配設される、ランプハウジングと前面レンズによって構成される灯室内に配置されて用いられる。

そして、このような車両用灯具としては、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。

特許文献１に開示された車両用灯具は、細長い棒状をした光透過性を有する導光体の一端側に発光ダイオード(ＬＥＤ)等の光源を配置し、光源からの光を一端側より導光体内に入射させて、その一端側と対向する他端側の方向へ導き、導光体の全体が光って見えるように構成されている。

このような車両用灯具では、見栄えを考慮すると、導光体が光って見えるようにしたときに、導光体の全体が均一な輝度で発光しているように見えることが好ましい。

一方、特許文献２に示すように、有機ＥＬ(エレクトロルミネッセンス)でなるシート状をした面状発光体をクリアランスランプなどのサブ光源とし、その有機ＥＬをヘッドランプなどの主光源の周囲に設けた光源ベースに貼り付けた車両用灯具も知られている。この車両用灯具では、面状発光体は、直視されるサブ光源としてだけに使用されており、その背面側に導光体を有していない。

特開２０１２−４００４号公報。 特開２０１１−１５０８８８号公報。

しかしながら、特許文献１に開示された車両用灯具のように、導光体が棒状に細長く形成され、ＬＥＤ等の光源からの光りを一端側から導光体内に入射させ、導光体全体が光って見えるようにした構造では、光が進行して行く途中で一部が外部に漏れるので、光導効率が悪く、均一の輝度が得られにくいという問題点があった。

また、均一の輝度が得られるようにするには、導光体の途中に複数の入射部を設け、その入射部毎にＬＥＤ等の光源を配置する構成にすれば、略均一な輝度を得ることは可能である。しかしながら、導光体の入射部毎にＬＥＤ等の光源を配置した構造では、電子基板やヒートシンク等が必要となり、光源の設置スペースが大きくなる。このため、車両用灯具が大型化し、かつ構造が複雑化するという問題点があった。

一方、特許文献２に開示された車両用灯具は、有機ＥＬでなるシート状をした面状発光体を、主光源の周囲に設けた光源ベースに貼り付け、その面状発光体を直に発光表示させるサブ光源として使用している。そして、その面状発光体の背面側には導光体は使用されていない。したがって、面状発光体の前方への配光の光量や意匠の自由度を確保するには限界があるという問題点があった。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、両面に発光する面状発光体を用い、前方側の発光を車両の前方側を照射すると同時に、後方側の発光を導光部材を通して反射させ前方側に照射できるようにして光量を確保し、構造の簡略化と小型化を図るとともに、意匠の自由度の高い車両用照明装置を提供することを目的としている。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、本発明の車両用照明装置は、前後両面側に発光面を有する面状発光体と、一端側に、前記面状発光体における片側の発光面と対向配置され、かつ該片側の発光面から出射される光を内部に取り入れるための光入射部を設けて所定の方向に延び、前記光入射部から入射された光を内面反射させて前記光入射部と対向する他端面側に導き、内部全体を光らせて見せるための光透過性の導光部材と、を備える。

また、前記面状発光体が有機ＥＬである構成が好ましい。

また、本発明は、前記光入射部の前面に設けられた光透過性のカバーをさらに有し、前記面状発光体が前記カバーと前記光入射部との空間内に配設される構成が好ましい。

また、前記カバーと前記面状発光体との間に設けられ、前記面状発光体の上下端部に設けられた電極を隠す目隠し部をさらに有する構成が好ましい。

また、前記面状発光体が異なる色の光を発する面状発光体である構成が好ましい。

また、前記導光部材の前記光入射部が設けられた一端面と対向する他端面に、前記一端面側から進んで来た光を該導光部材の内側に反転させる反射面をさらに有する構成が好ましい。

また、前記導光部材の少なくとも上下いずれか一方の面に拡散加工を有する構成が好ましい。

本発明によれば、面状発光体を、車両の前方側を照射する光源と導光部材が光って見えるようにする光源の、両方の光源として使用できるようにして、構造の簡略化と小型化を可能にする車両用照明装置を提供することができる。

本発明の車両用照明装置としてのクリアランスランプを設けた車両用前照灯の正面図である。 図１に示す車両用照明装置としてのクリアランスランプの概略斜視図である。 図２のＡ−Ａ線拡大断面図であって、導光部材の表面が平面である箇所を示す。 図２のＢ−Ｂ線拡大断面図であって、導光部材の表面にシボ加工が施されている箇所を示す。 面状発光体の一例として示す有機ＥＬの概略発光原理図で、(ａ)は面状発光体の断面図、(ｂ)は分解図である。

以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という)を、添付図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の車両用照明装置としてのクリアランスランプ２０を設けた車両用前照灯１０の正面図である。ここでは、例として、当該車両を正面視した場合に向かって右側（車両の搭乗者から視て左側に相当）に設けられた車両用前照灯１０を示している。以下、各要素の相対的位置関係を表す方向については、図１を正面として説明する。

図１に示すように、車両用前照灯１０は、ランプハウジング１１と、このランプハウジング１１の開口を閉塞する光透過性の前面レンズ１２とで構成された外筐１３を有し、この外筐１３で画成された灯室１４内に、すれ違い用ランプユニット１５と走行用ランプユニット１６と共に、本発明に係る車両用照明装置としてのクリアランスランプ２０が配置されている。

クリアランスランプ２０は、すれ違い用ランプユニット１５と走行用ランプユニット１６のそれぞれ下側において、略横方向にウェーブを描きつつランプハウジング１１の下側壁面に沿って延在する第１クリアランスランプ部２０ａと、すれ違い用ランプユニット１５の左側において、第１クリアランスランプ部２０ａの折れ曲り部２０Ｅから上側に向かって反転され、すれ違い用ランプユニット１５の上方へ向かってランプハウジング１１の左側壁面に沿って延在する第２クリアランスランプ部２０ｂとを一体に有し、第１クリアランスランプ部２０ａと第２クリアランスランプ部２０ｂとが互いに鋭角をなして配置され、正面視概略横向きＶ字状に形成されている。

クリアランスランプ２０の形状は、上記した形状に限定されるものではなく、車幅灯に係る保安基準を満たす範囲内で種々に変形することができる。例えば、第１クリアランスランプ部２０ａのみとしたり、第１クリアランスランプ部２０ｂを第１クリアランスランプ部２０ａの右側に配置したり、又はすれ違い用ランプユニット１５と走行用ランプユニット１６を囲うように第３や第４のクリアランスランプ部を設けたりしてもよい。全体の形状は、Ｖ字状でなく、円形、角形等をした構造としてもよい。

図２は、図１に示す車両用照明装置としてのクリアランスランプ２０の概略斜視図である。図２に示すように、クリアランスランプ２０は、導光部材２１と光源２２とを備えている。導光部材２１は、光源２２の背面側にあって、所定の奥行きを有しており、導光部材２１の奥行き方向の両面すなわち板面２１ａ、２１ｂは、全体的には透明かつ平面で構成されている。板面２１ａ、２１ｂには、後述するように、シボ加工や印刷などを施すことによって種々の模様を付すことができるが、ここでは、第１クリアランスランプ部２０ａと第２クリアランスランプ部２０ｂの双方の板面２１ａ、２１ｂにおいて、奥行き方向に直線となるシボ加工部２１１を施した例を示している。

導光部材２１は、ガラス又は合成樹脂材(例えば、ポリカーボネート樹脂、メタクリル樹脂、ポリメタルメタクリエート樹脂、アクリル樹脂等)からなる光透過性の素材を、図２及び図３に示すように板状に成形し、素通しレンズとして形成されている。導光部材２１は、無色透明であってもよいが、任意の着色を施してもよい。後者の場合、光源２２が同一色であっても、導光部材２１を異なる発光色とすることができる。ここで、導光部材２１は、鋭角に折れ曲った折れ曲り部２０Ｅを有するが、後述するように、クリアランスランプ２０の光源２２として好ましい有機ＥＬとの組合せにより、このような鋭角な折れ曲り線であっても均一に光らせることができる。この点、従来のＬＥＤが、その導光部材が棒状であってその一端に入射部があるため、光ムラの発生などにより綺麗に光らせることが困難であったり、その解消のために多数のＬＥＤが必要とされたりという難点があったことにより実現困難であったのに対し、対照的である。

図３は、図２のＡ−Ａ線拡大断面図であって、導光部材の表面が平面である箇所を示している。導光部材２１は、図３に示すように、奥行き方向の前後両端面のうち、片側の一端面（前側端面）には、光源２２の後述する発光面と対向配置される光入射部２３が一体に設けられ、反対側の他端面（後側端面）には、反射面２４が設けられている。なお、反射面２４は、必ずしも設けなくてはいけないものではなく、必要に応じて設けられる。

導光部材２１の一端面（前側端面）側に設けられた光入射部２３の前面は、平面状に形成されている。一方、反対側の他端面（後側端面）側に設けられた反射面２４は、光入射部２３から入射されて反射面２４側に進んで来た光１００を、光入射部２３側に略１８０度反転させて導光部材２１側に向けるようになっている。その反射面２４は、導光部材２１の後側端面において、その上下方向中心位置よりそれぞれ、上下方向に略４５度傾けて全反射するようにカットされた反射プリズムで形成されている。

導光部材２１の上下の板面２１ａ、２１ｂは、図３に示すように、それぞれ、平面を構成しており、光入射部２３から入射した光１００は、上下の板面２１ａ、２１ｂの間を全反射および内面反射しながら、反射面２４の方向に進行する。これに対し、図４は、図２のＢ−Ｂ線拡大断面図であって、導光部材の表面に奥行き方向に直線となるシボ加工が施されている箇所の断面を示している。このようにすると、光１００が乱反射することにより漏れ易くなり、導光部材表面に付された模様から漏れる結果、付された模様を光によって浮かび上がらせるイルミネーション効果をもたらすことができる。ここでは、板面２１ａ、２１ｂに導光部材２１の成形時にシボ加工を施すことによって直線の模様を付しているが、このほかにも、梨地、木目、布目、文字、ロゴ等の模様を付けることにより拡散加工を施すようにしてもよい。なお、これらの拡散加工は、印刷、ブラスト加工又はプリズムによる制御により行ってもよい。

光源２２は、導光部材２１の光入射部２３上に、その光入射部２３に沿って帯状に取り付けられたカバー２５と、このカバー２５と光入射部２３とで囲まれた空間２６内で、光入射部２３の表面に沿って配設された面状発光体としてなる有機ＥＬ２７とで構成されている。

カバー２５は、図３に示すように、後述する有機ＥＬ２７の前側の発光面だけを表出させて、他の取付部や給電部等を外部から隠すためのものであり、その発光面と対応する部分には光透過性の窓部２５aが設けられ、カバー２５及び有機ＥＬ２７を導光部材２１に固定するための取付部や有機ＥＬ２７の給電部等をそれぞれ隠す他の部分２５ｂの外側表面は、例えばシボ加工やブラスト加工、あるいはマスキング等により不透明な状態に形成している。なお、有機ＥＬ２７を導光部材２１に固定する取付部及び有機ＥＬ２７の給電部等を隠す部分には、カバー２５とは別に形成してなる目隠し用の別部材を用意し、その別部材で隠すようにしてもよい。

有機ＥＬ２７は、それ自体はよく知られたものであって、例えば図５に示すように、シート状をした陰極（カソード）３１と陽極（アノード）３２との間に有機発光層３３を挟み、これを互いに両側から同じくシート状をした透明なフィルム又はガラス等でなる絶縁防湿ラミネート材３４、３５で挟んでシールし、可撓性を有したシート材として形成されている。また、陰極３１と陽極３２にはそれぞれ、絶縁防湿ラミネート材３４、３５の外部に導出された補助電極３６、３７が取り付けられている。この補助電極３６、３７は、外部から陰極３１と陽極３２に駆動電圧Ｅｖを供給できればよく、したがって必ずしも陰極３１と陽極３２の全体に渡って設けられていなくてもよい。

前記有機発光層３３は、図５に示されるように、電子注入層３３ａ、電子輸送層３３ｂ、発光層３３ｃ、正孔輸送層３３ｄ、正孔注入層３３ｅを備えている。

そして、有機ＥＬ２７は、補助電極３６、３７を介して、外部から陰極３１と陽極３２に駆動電圧Ｅｖが印加されると、陰極３１から発生された電子は、電子注入層３３ａ及び電子輸送層３３ｂを通じて発光層３３ｃの方に移動する。また、陽極３２から発生した正孔は、正孔注入層３３ｅ及び正孔輸送層３３ｄによって発光層３３ｃの方に移動する。これによって、発光層３３ｃでは、電子輸送層３３ｂと正孔輸送層３３ｄから供給された電子と正孔が衝突して再結合することによって、光が発生する。この光は陰極３１及び陽極３２によって外部に放出されて、有機ＥＬ２７が発光して見える。図５(ａ)中の符号Ｌ１、Ｌ２で示す矢印は、その発光方向を示している。また、発光層３３の発色も、複数の発光層を組み合わせて赤、緑、青等、光の三要素の色を得ることも可能で、またその組み合わせを切り替えることにより各種の色で発光させることも可能である。

したがって、有機ＥＬ２７は、導光部材２１の光入射部２３の面形状に合わせてシート状に形成され、光入射部２３と面対向した状態で、かつ、光入射部２３との間に隙間を設けて取り付けられる。有機ＥＬ２７は、外部から、カバー２５の窓部２５ａを通して発光面だけを見ることができ、補助電極３６、３７はカバー２５により隠される。

次に、このように構成されたクリアランスランプ２０の作用を説明する。まず、補助電極３６、３７を通して陰極３１及び陽極３２に電圧Ｅｖが供給されると、発光層３３が予め設定された色で発光する。すなわち、面状発光体である有機ＥＬ２７の両面全体が設定された色で発光する。

この発光により、図３に示すように、外側(例えば、車両の前方側)を向いている面における発光Ｌ１は、そのまま直接外部に向い、車両の前方側を照射する光として見ることができる。これに対して、導光部材２１の光入射部２３を向いている面の発光Ｌ２は、光入射部２３から導光部材２１内に入り、その導光部材２１内で反射を繰り返しながら幅方向、すなわち反射面２４が設けられた後端面側に向かって進む。後端面側に向かって進んだ光１００は、後端面に到達すると、反射面２４で反射されて略１８０度反転され、導光部材２１内を光入射部２３側に向かって逆方向に進む。この過程で、図４に示したように、板面２１ａ、２１ｂにシボ加工、ブラスト加工又は印刷等により模様等が付されている場合には、導光部材２１の内部から外部へ漏れる発光Ｌ３により、その模様を板面２１ａ、２１ｂ上に浮き出すことができる。

反射面２４で反射され、略１８０度反転して光入射部２３側に向かった光１００は、有機ＥＬ２７の発光層３３を通過し、カバー２５を通して直射光Ｌ１として見える。この場合、カバー２５を通して外部から直接見える発光層３３の光は、反射面２４で反射された光１００が加わることによって増幅され、より明るく見える。すなわち、導光部材２１の発光Ｌ１の輝きだけの場合よりも明るくなり、照明の機能つまり配光を高めることができる。

上記本実施形態によれば、導光部材２１は、有機ＥＬ２７（以下、「面状発光体２７」という）のそれぞれ発光する前後両面のうち、一片面（後面）側に光入射部２３が対向配置されているので、面状発光体が発光されると、その発光された片面側の光が光入射部２３から導光部材２１内に入射される光源となり、その光源から入射された光Ｌ２は反射面２４で反射される。同時に、面状発光体の別の片面（前面）側も発光Ｌ１しているので、この面を車両の前方側へ向けておくと、発光Ｌ１と発光Ｌ２とが車両の前方側を照射する光源となる。すなわち、１つの面状発光体２７の両面発光を２つの光源として使用することができる。

また、面状発光体２７は、導光部材２１の光入射部２３が設けられている端面に沿って設けられている。したがって、導光部材２１を正面視において鋭角に又は小さなＲの曲線をもって成形した場合であっても、面状発光体２７の発光面をその成形に合わせて輪郭を際立たせて発光させることができる。

また、面状発光体２７に、有機ＥＬを用いることにより薄い光源が得られ、白熱電球やＬＥＤ電球を用いた車両用照明装置では到底に得られないような小型・軽量化された車両用照明装置が得られる。

また、光入射部２３の前面に光透過性のカバー２５を設けることにより、有機ＥＬ２７の補助電極３６、３７を外側から見えないようにすることができ、見栄えが良くなる。なお、補助電極３６，３７を外側から確実に見えないようにするには、図３に示すように、カバー２５の内面に補助電極３６、３７の前側全体を覆って配設される目隠し板３８を設けるとよい。なお、目隠し板３８に代えて透過性のカバーの裏面に目隠し処理（遮光処理）をおこなうようにしても良い。

また、面状発光体２７が、異なる色の光を発する複数の面状発光体を含むよう構成して、面状体発光体２７の発光色を切り替えることにより、照明の機能や装飾性を高めることができる。また、ある発光色を有する面状発光体２７に対して導光部材２１に着色することにより、新たな光源を追加せずに同じ光源で異なる発光色を導光部材２１にもたらせることができる。

また、面状発光体２７による発光を、光入射部２３側に向かう光Ｌ２の量よりも、反対の車両の前方側に向かう光Ｌ１の量の方を多く設定すると、車両の前方の視認性を向上させることができる。

また、導光部材２１の光入射部２３が設けられた一端面と対向する他端面に、一端面側から進んで来た光を導光部材２１の内側に反転させる反射面２４を設けることで、導光部材２１内に進んだ面状発光体２７からの光は、導光部材２１の他端面に到達すると、その他端面に設けた反射面２４により導光部材２１内側に反転され、面状発光体２７側に戻される。これにより、導光部材２１の他端側で外部に漏れる光りの損失が軽減されて、輝きを向上させることができる。また、反射面２４で戻された光の一部は、面状発光体２７を光入射部２３側から透過して車両の前方を照射する面側に現れるので、車両の前方側に向かう光Ｌ１の量を高めて、車両の前方の視認性を更に向上させることができる。

また、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれものである。例えば、上記実施形態の構造では、車両用前照灯におけるクリアランスランプに提供した場合を説明したが、これ以外にも、テールランプや、車室内装飾用ランプ等としての車両用照明装置も本発明に包含される。

１０ 車両用前照灯
２０ クリアランスランプ(車両用照明装置)
２０ａ 第１クリアランスランプ部
２０ｂ 第２クリアランスランプ部
２０Ｅ 折れ曲り部
２１ 導光部材
２１ａ,２１ｂ 板面
２１１ シボ加工部
２２ 光源（面状発光体）
２３ 光入射部
２４ 反射面(反射プリズム)
２５ カバー
２５ａ 窓部
２６ 空間
２７ 有機ＥＬ(面状発光体)
３１ 陰極（カソード）
３２ 陽極（アノード）
３３ 有機発光層
３４、３５ 絶縁防湿ラミネート材
３６、３７ 補助電極
３８ 目隠し板

Claims (7)

1. 前後両面側に発光面を有する面状発光体と、
   一端側に、前記面状発光体における片側の発光面と対向配置され、かつ該片側の発光面から出射される光を内部に取り入れるための光入射部を設けて所定の方向に延び、前記光入射部から入射された光を内面反射させて前記光入射部と対向する他端面側に導き、内部全体を光らせて見せるための光透過性の導光部材と、
   を備えることを特徴とする車両用照明装置。
2. 前記面状発光体が有機ＥＬであることを特徴とする請求項１に記載の車両用照明装置。
3. 前記光入射部の前面に設けられた光透過性のカバーをさらに有し、
   前記面状発光体が前記カバーと前記光入射部との空間内に配設されることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用照明装置。
4. 前記カバーと前記面状発光体との間に設けられ、前記面状発光体の上下端部に設けられた電極を隠す目隠し部をさらに有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用照明装置
5. 前記面状発光体が異なる色の光を発する面状発光体であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用照明装置。
6. 前記導光部材の前記光入射部を設けた一端面と反対側の他端面に、前記光入射部側から進んで来た光を前記導光部材の内側に反転させる反射面をさらに有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の車両用照明装置。
7. 前記導光部材の少なくとも上下いずれか一方の面に拡散加工を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の車両用照明装置。
   

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