JP2018006311A - 面照明モジュールおよびこれを用いた車両用面照明光源ユニット - Google Patents

面照明モジュールおよびこれを用いた車両用面照明光源ユニット Download PDF

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Abstract

【課題】面照明モジュールおよびこれを用いた車両用面照明光源ユニットを提供する。
【解決手段】本発明の実施形態に係る面照明モジュールは、 光を放出する光源部と、前記光源部から放出された光を反射するメイン反射部と、前記メイン反射部の上部に提供され、前記メイン反射部から反射された光を面の形態を有するように拡散するようにする導光部と、前記導光部の側面に付着され、前記導光部の側面で漏れる光を反射させるための側面反射部と、を含むことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、面照明モジュールおよびこれを用いた車両用面照明光源ユニットに関し、より詳しくは、多様な目的で使用される自動車照明装置のうち、面照明およびこれを用いた車両用面照明を効率化して商品性の向上および原価節減を行うための面照明モジュールおよびこれを用いた車両用面照明光源ユニットに関する。
一般に、自動車には多様な目的と使用者に高級感を感じさせるめに多様な自動車部品に照明モジュール（ｍｏｄｕｌｅ）が適用される。
そのうち、感性的な安らかさを運転者および搭乗者に与えるために光が均一に拡散して面の形態を有するようにする面照明モジュールが多様な部品に適用されている。
このような面照明モジュールは、一定の面に対して均一な輝度を有するようにすることと、その面が十分な明るさを有するようにすることとが技術の主な部分である。
この主な特性を有する面照明モジュールを製作するために多様な技術的試みがあった。
従来の面照明は、電源印加が可能な発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）光を反射板を活用して光を拡散したり、光拡散レンズまたは光拡散プレートを活用して発光ダイオード（ＬＥＤ）光が光拡散レンズまたはプレートを透過するようにした。
最近、発光ダイオードテレビ（ＬＥＤ ＴＶ）用バックライト技術を応用して発光ダイオード（ＬＥＤ）光を面として発光するようにする技術が自動車部品の特徴に応じて使用されている。
前記三つの技術の最も大きい関心事項は、光が発生される面の明るさが均一な特性を有することであり、前記技術のうち、最も光均一品質に優れた技術は、発光ダイオード（ＬＥＤ）光を塗光材料の側面で発光するように構成するバックライト技術である。
しかし、この技術は、光を均一に拡散して面の形態を有するようにするために多数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いなければならない短所を有する。そのため、自動車の商品性の向上を達成し、その技術の使用の費用が少なく、普遍的に使用可能な技術として発展するためには、発光ダイオード（ＬＥＤ）の適用数量を減少させることが必要であり、適用数量の減少による面照明品質とその明るさ特性が低下しないように技術を構成することが必要である。
また、図４乃至図６に示されているように、従来は自動車の死角検知システム（ＢＳＤ：Ｂｌｉｎｄ Ｓｐｏｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）のシンボル照明具現などのように、発光面積に対する均一な光均一の確保のために２個の発光ダイオード（ＬＥＤ）１、２を使用した。
前記のように死角検知システム（ＢＳＤ）のシンボル面積を均一な照明でカバーし、必要な明るさを確保するために２個以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）１、２を使用するため、その分、部品の材料費が上昇するようになるという問題点があった。
また、従来の技術に係る自動車の死角検知システムの側面構造をみると、発光ダイオード１から出た光３は、ケース５の底面に位置する反射フィルム７により反射された後、塗光材料９を通じて発光角度に拡散して面の形態を有するように発光するようになり、プリズム１１を通じて光を集光させて表面で輝度を上昇させる。
しかし、従来の自動車の死角検知システムは、塗光材料の側面で反射できる構成が欠如しているため、光効率が低下するだけでなく、光効率の低下に起因して発光ダイオード（ＬＥＤ）を多数個使用しなければならないため、その分、部品の材料費が上昇するようになるという問題点があった。
したがって、本発明は、前記問題点を解決するために案出されたものであって、本発明の目的は、塗光層の側面で漏れる光を反射させることができるようにして面照明を効率化して商品性の向上および原価節減を行うための面照明モジュールおよびこれを用いた車両用面照明光源ユニットを提供することにある。
前記目的を達成するための本発明の実施形態によれば、光を放出する光源部と、前記光源部から放出された光を反射するメイン反射部と、前記メイン反射部の上部に提供され、前記メイン反射部から反射された光を面の形態を有するように拡散するようにする導光部と、前記導光部の側面に付着され、前記導光部の側面で漏れる光を反射させるための側面反射部と、を含む面照明モジュールが提供され得る。
前記光源部は、面照明光源として、発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むものであることが好ましい。
前記導光部は、前記メイン反射部から反射される光の面光源とするための塗光材料で形成されるものであることが好ましい。
前記側面反射部は、前記導光部の側面で反射される光を再び前記導光部内側に反射させるための反射フィルムからなるものであることが好ましい。
前記側面反射部の反射フィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）からなるものであることが好ましい。
前記側面反射部の反射フィルムは、シリコン球形粒子を含むものであることが好ましい。
前記導光部は、四角体形状または円筒体形状に形成されるものであることが好ましい。
前記導光部が四角体形状に形成される場合に、前記導光部の一側面に前記光源部が位置し、前記側面反射部の反射フィルムは、前記光源部が位置しない前記導光部の他側面に付着されるものであることが好ましい。
前記側面反射部の反射フィルムは、前記光源部が位置しない前記導光部の３側面に付着されるものであることが好ましい。
前記側面反射部の反射フィルムは、前記光源部が位置する前記導光部の側面を含む４側面に付着されるものであることが好ましい。
前記側面反射部の反射フィルムは、前記光源部を除いた前記導光部の側面全体に付着されるものであることが好ましい。
前記導光部が円筒体形状に形成される場合に、前記導光部の円周面に前記導光部の円周面で漏れる光を反射させるための前記側面反射部の反射フィルムが付着されるものであることが好ましい。
前記導光部の円周面の一部に前記光源部が位置し、前記側面反射部の反射フィルムは、前記光源部が位置しない前記導光部の円周面の他部分に付着されるものであることが好ましい。
前記側面反射部の反射フィルムは、前記光源部を除いた前記導光部の円周面の一部分または全体部分に付着されるものであることが好ましい。
前記面照明モジュールを含むものである面照明モジュールを用いた車両用面照明光源ユニットが提供され得る。
前述のように本発明の実施形態によれば、塗光層の側面で漏れる光を反射させるリフレクター機能を追加して発光ダイオード（ＬＥＤ）の使用個数を最小化することができ、面照明モジュール構成部品（ＬＥＤ）の個数減少により燃費改善効果があり、自動車部品の小型化、スリム化、重量減少の効果がある。
また、サイドリフレクター機能により塗光層の側面で漏れる光を反射して光損失を防止することができる（光抽出効率の向上）。
また、発光ダイオード（ＬＥＤ）の使用量減少により発光ダイオード（ＬＥＤ）別光カラー差の発生による光カラー品質が改善され、発光ダイオード（ＬＥＤ）の作動時に、温度上昇が発光ダイオード（ＬＥＤ）の使用量減少により温度上昇が制限されて面照明モジュールおよびこれを用いた車両用面照明光源ユニットの耐久性を向上させることができる。
また、本発明の実施形態に係る面照明モジュールおよびこれを用いた車両用面照明光源ユニットは、例えば、自動車のポジションランプの光源ユニット、自動車のサイドマーカーランプの光源ユニット、自動車のターンシグナルランプの光源ユニット、自動車のリアコンビネーションランプのテールランプおよびストップランプの光源ユニット、自動車のハイマウントストップランプの光源ユニット、自動車の死角検知システムの光源ユニット、自動車の化粧灯の光源ユニット、自動車のオーバーヘッドコンソールランプ（Ｏｖｅｒ Ｈｅａｄ Ｃｏｎｓｏｌｅ Ｌａｍｐ）の光源ユニット、自動車のルームランプの光源ユニット、自動車のパーソナルランプ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｌａｍｐ）の光源ユニット、その他自動車の照明装置などに使用可能である。
本発明の一実施形態に係る面照明モジュールの平面図である。 本発明の一実施形態に係る面照明モジュールの側断面図である。 本発明の一実施形態に係る面照明モジュールの概略的な一部斜視図である。 従来の技術に係る面照明モジュールの平面図である。 従来の技術に係る面照明モジュールの側断面図である。 従来の技術に係る面照明モジュールの概略的な斜視図である。 本発明の一実施形態に係る面照明モジュールを用いた面照明結果（輝度）を示す写真である。 従来の技術に係る面照明モジュールを用いた面照明結果（輝度）を示す写真である。 本発明の他の実施形態に係る面照明モジュールの概略的な一部斜視図である。
以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る面照明モジュールの平面図であり、図２は、本発明の一実施形態に係る面照明モジュールの側断面図であり、図３は、本発明の一実施形態に係る面照明モジュールの概略的な斜視図である。
図１乃至図３に示されているように、本発明の一実施形態に係る面照明モジュールは、光１００を放出する光源部１００と、前記光源部１００から放出された光１１０を反射するメイン反射部２００と、前記メイン反射部２００の上部に提供され、前記メイン反射部２００から反射された光を面の形態を有するように拡散するようにする導光部３００と、前記導光部３００の側面に付着され、前記導光部３００の側面で漏れる光を反射させるための側面反射部４００と、を含むことができる。
また、前記導光部３００の上部に提供され、光を集光させて表面で輝度を上昇させるためのプリズム５００を含むことができる。
前記光源部１００は、面照明光源として、発光ダイオード（ＬＥＤ）などを含むことができる。
前記メイン反射部２００は、光を反射させる反射フィルムなどを含むことができる。前記反射部２００は、ベース部材６００上部に位置することができる。
前記導光部３００は、メイン反射部２００から反射される光１００の面光源とするための塗光材料などで形成されることができる。
前記側面反射部４００は、前記導光部３００の側面で反射される光を再び導光部内側に反射させるためのリフレクター機能を有する反射フィルムなどからなることができる。
前記側面反射部４００の反射フィルムは、光を容易に反射させることができるようにポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）などからなることができる。
また、前記側面反射部４００の反射フィルムは、光を容易に反射させることができるように設定された大きさ（直径）を有するシリコン球形粒子などを含むことができる。
前記導光部は、図１乃至図３に示されているように四角体形状、または図９に示されているように円筒体形状などから形成されることができる。
前記導光部３００が四角体形状に形成される場合に、前記導光部３００の一側面に前記光源部１００が位置し、前記側面反射部４００の反射フィルムは、前記導光部３００の側面で漏れる光を前記導光部３００の内側に再び容易に反射させることができるように前記光源部１００が位置しない前記導光部３００の他側面に付着されることができるが、前記光源部１００が位置しない前記導光部３００の３側面に付着されてもよく、また、前記光源部１００が位置する前記導光部３００の側面を含む４側面に付着されてもよく、また、前記光源部１００を除いた前記導光部３００の側面全体に付着されてもよい。
また、面照明モジュールを用いた車両用面照明光源ユニットは、前記面照明モジュール の構成を含むことができる。
次に、図１乃至図３を参照して、本発明の一実施形態に係る面照明モジュールの作動について説明する。
ここでは前記導光部３００が四角体形状に形成されることを例に挙げて説明するが、導光部が円筒体形状に形成される場合にも同一の方式で適用可能であることはもちろんである。
まず、前記光源部１００の発光ダイオード（ＬＥＤ）から光１１０を放出すれば、前記放出された光１１０がメイン反射部２００に入射されると、図２に示されているようにメイン反射部２００の反射フィルムにより反射された後、前記導光部３００の塗光材料を通じて面の形態を有するように前記メイン反射部２００に垂直上方に向かうように垂直上方の光１２０で拡散するようになる。
このとき、前記導光部３００の側面で漏れる、つまり、一側面３０１に到達する光１１０は、前記導光部３００の側面に付着された前記側面反射部４００の反射フィルムにより再び反射されて前記導光部の一側面に対向する他側面３０２に入射される。
また、前記側面反射部４００により前記導光部３００の他側面３０２に入射された光１３０は、前記側面反射部４００により再び反射されて前記導光部３００の他側面３０２に隣接した側面３０３に入射される。
また、前記導光部３００の他側面３０２に隣接した側面３０３に入射された光１４０は、前記側面反射部４００により再び反射されて前記導光部３００の一側面３０１に入射され、前記導光部３００の一側面に入射された光１５０は、前記側面反射部４００により再び反射されて前記導光部３００の他側面３０２、つまり、前記導光部の一側面に対向する面に入射される。
また、前記導光部３００の他側面３０２に入射された光１６０は、前記側面反射部４００により再び反射されて前記光源部１００が位置する前記導光部３００の側面３０４に入射され、前記導光部３００の側面３０４に入射された光１７０は、前記側面反射部４００により再び反射されて前記導光部３００の一側面に入射される。
そして、前記光源部で放出された光１８０は、前記光源部が位置する前記導光部の側面３０４と対向する導光部の側面３０３に直ちに入射された後、前記側面反射部４００により再び反射される。前記導光部の側面で反射された光１９０は、前記光源部１００が位置する前記導光部３００の側面３０４に再び入射される。
前記のように、本発明の実施形態では前記導光部３００の側面で漏れる光を前記導光部３００の側面に付着された前記側面反射部４００の反射フィルムにより再び前記導光部３００内に反射させるリフレクター機能を有するようになるため、従来の技術に比べて輝度の均一度および明るさを高く向上させることができる。
本発明の実施形態で、例えば、死角検知システム（ＢＳＤ）のシンボル照明部品に発光ダイオード（ＬＥＤ）を１個使用し、光導光部の側面（３面または光源部を除いた４面）に側面反射部の光反射フィルムを付着して発光ダイオード（ＬＥＤ）１個で均一な面照明を具現化することができ、光反射を通じた光消滅減少により１個の発光ダイオードで従来の技術における２個以上の発光ダイオードを使用した場合と比較して同等な配光量を確保することができ、これによって発光ダイオード（ＬＥＤ）の使用量が減少することができる。
図７および図８を参照して、本発明に係る面照明モジュールと従来の技術に係る面照明モジュールの評価結果（効果）とを比較する。
本発明に係る面照明モジュールでは、１個の発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用し、導光部の側面に反射フィルムが付着されている。
また、従来の技術に係る面照明モジュールでは、２個の発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用し、導光部の側面に反射フィルムを付着しなかった。
つまり、本発明に係る面照明モジュールでは、導光部の側面に側面反射部の反射フィルムが付着されて導光部の側面で漏れる光を反射させるリフレクター機能を有しているため、 １個の発光ダイオード（ＬＥＤ）だけを使用しても本発明の実施形態に係る面照明モジュールの輝度（明るさ）は従来の技術に係る面照明モジュールの輝度（明るさ）よりも増加し、光均一度が改善されることが分かる。
図９は、本発明の他の実施形態に係る面照明モジュールの概略的な一部斜視図である。
本発明の他の実施形態に係る面照明モジュールは、以下で特に説明する事項以外には本発明の一実施形態に係る面照明モジュールで説明した事項と同一であるため、その詳細な説明は省略する。
図９を参照すると、本発明の他の実施形態に係る面照明モジュールの導光部３１０は、円筒体形状に形成され、前記導光部３１０の円周面で漏れる光を反射させるための側面反射部４１０が付着されることができる。
前記導光部３１０が円筒体形状に形成される場合に、前記導光部３１０の円周面の一部に光源部１００が位置し、前記側面反射部４１０の反射フィルムは、導光部３１０の円周面で漏れる光を前記導光部３１０の内側に再び容易に反射させることができるように前記光源部１００が位置しない前記導光部３１０の円周面の他部分に付着されることができ、前記光源部１００を除いた前記導光部３１０の円周面の一部分または全体部分に付着されることができる。
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の実施形態から当該発明が属する技術分野における通常の知識を有する者による容易に変更されて均等と認められる範囲のすべての変更を含む。
１００…光源部
２００…メイン反射部
３００、３１０…導光部
４００、４１０…側面反射部
５００…プリズム
６００…ベース部

Claims (15)

  1. 光を放出する光源部と、
    前記光源部から放出された光を反射するメイン反射部と、
    前記メイン反射部の上部に提供され、前記メイン反射部から反射された光を面の形態を有するように拡散するようにする導光部と、
    前記導光部の側面に付着され、前記導光部の側面で漏れる光を反射させるための側面反射部と、
    を含む面照明モジュール。
  2. 前記光源部は、面照明光源として、発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むものである、請求項１に記載の面照明モジュール。
  3. 前記導光部は、前記メイン反射部から反射される光の面光源とするための塗光材料で形成されるものである、請求項２に記載の面照明モジュール。
  4. 前記側面反射部は、前記導光部の側面で反射される光を再び前記導光部内側に反射させるための反射フィルムからなるものである、請求項３に記載の面照明モジュール。
  5. 前記側面反射部の反射フィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）からなるものである、請求項４に記載の面照明モジュール。
  6. 前記側面反射部の反射フィルムは、シリコン球形粒子を含むものである、請求項５に記載の面照明モジュール。
  7. 前記導光部は、四角体形状または円筒体形状に形成されるものである、請求項４に記載の面照明モジュール。
  8. 前記導光部が四角体形状に形成される場合に、前記導光部の一側面に前記光源部が位置し、前記側面反射部の反射フィルムは、前記光源部が位置しない前記導光部の他側面に付着されるものである、請求項７に記載の面照明モジュール。
  9. 前記側面反射部の反射フィルムは、前記光源部が位置しない前記導光部の３側面に付着されるものである、請求項８に記載の面照明モジュール。
  10. 前記側面反射部の反射フィルムは、前記光源部が位置する前記導光部の側面を含む４側面に付着されるものである、請求項９に記載の面照明モジュール。
  11. 前記側面反射部の反射フィルムは、前記光源部を除いた前記導光部の側面全体に付着されるものである、請求項１０に記載の面照明モジュール。
  12. 前記導光部が円筒体形状に形成される場合に、前記導光部の円周面に前記導光部の円周面で漏れる光を反射させるための前記側面反射部の反射フィルムが付着されるものである、請求項７に記載の面照明モジュール。
  13. 前記導光部の円周面の一部に前記光源部が位置し、前記側面反射部の反射フィルムは、前記光源部が位置しない前記導光部の円周面の他部分に付着されるものである、請求項１２に記載の面照明モジュール。
  14. 前記側面反射部の反射フィルムは、前記光源部を除いた前記導光部の円周面の一部分または全体部分に付着されるものである、請求項１３に記載の面照明モジュール。
  15. 前記面照明モジュールを含むものである面照明モジュールを用いた、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の車両用面照明光源ユニット。
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