JP2018120037A - 意匠レンズ及びその製造方法、並びに車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】意匠性の更なる向上を可能とした意匠レンズを提供する。【解決手段】透光性基材２の上に、所定の形状にパターニングされた遮光性機能膜３が設けられた意匠レンズ１Ａであって、透光性基材２は、光拡散剤４を含む透光性樹脂５からなる。透光性基材２の上に遮光性機能膜３を形成した後に、遮光性機能膜３をレーザーエッチングにより所定の形状にパターニングする。これにより、光拡散剤４がレーザー光を拡散させるため、透光性樹脂５に傷や白濁等が発生することを抑制することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、意匠レンズ及びその製造方法、並びに車両用灯具に関する。

例えば、インナーレンズやアウターレンズなどの透光性基材の表面に、所定の形状にパターニングされた遮光性機能膜を設けることによって加飾し、車両用灯具の意匠性を高めた意匠レンズがある（例えば、下記特許文献１を参照。）。

具体的に、下記特許文献１には、透明樹脂基材上に金属層及び着色層が形成された樹脂成形品の少なくとも一部に、金属層及び着色層が付着していない非コート部と、金属層及び着色層が付着しているコート部とが交互に配設された加飾部が設けられた構成が開示されている。また、非コート部は、レーザー光の照射により金属層及び着色層を除去することによって形成されている。

特開２０１０−１９２２１７号公報

しかしながら、上述したレーザー光の照射により金属層及び着色層を除去した場合、レーザー光が照射された透明樹脂基材に傷や白濁等が発生してしまい、見栄えが悪くなるといった問題があった。

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、意匠性の更なる向上を可能とした意匠レンズ及びその製造方法、並びにそのような意匠レンズを備えた車両用灯具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
〔１〕 透光性基材の上に、所定の形状にパターニングされた遮光性機能膜を設けることによって加飾された意匠レンズであって、
前記透光性基材は、光拡散剤を含む透光性樹脂からなることを特徴とする意匠レンズ。
〔２〕 前記遮光性機能膜は、着色層を含むことを特徴とする前記〔１〕に記載の意匠レンズ。
〔３〕 前記遮光性機能膜は、前記透光性基材と前記着色層との間に金属層を含むことを特徴とする前記〔２〕に記載の意匠レンズ。
〔４〕 前記透光性基材は、前記透光性樹脂の面上を被覆する下地層を含み、
前記遮光性機能膜は、前記下地層の面上に設けられていることを特徴とする前記〔１〕〜〔３〕の何れか一項に記載の意匠レンズ。
〔５〕 光源と、
前記〔１〕〜〔４〕の何れか一項に記載の意匠レンズとを備え、
前記意匠レンズは、前記遮光性機能膜が設けられた遮光部において、前記光源から出射された光を遮光し、前記透光性基材が露出した透光部において、前記光源から出射された光を透光することを特徴とする車両用灯具。
〔６〕 透光性基材の上に、所定の形状にパターニングされた遮光性機能膜を設けることによって加飾された意匠レンズの製造方法であって、
前記透光性基材として、光拡散剤を含む透光性樹脂からなるものを用い、
前記透光性基材の上に遮光性機能膜を形成した後に、前記遮光性機能膜をレーザーエッチングにより所定の形状にパターニングすることを特徴とする意匠レンズの製造方法。
〔７〕 前記遮光性機能膜として、着色層を形成することを特徴とする前記〔６〕に記載の意匠レンズの製造方法。
〔８〕 前記遮光性機能膜として、金属層と前記着色層とを順に形成することを特徴とする前記〔７〕に記載の意匠レンズの製造方法。
〔９〕 前記透光性樹脂の面上を被覆する下地層を形成した後に、前記下地層の面上に前記遮光性機能膜を形成することを特徴とする前記〔６〕〜〔８〕の何れか一項に記載の意匠レンズの製造方法。

以上のように、本発明によれば、意匠性の更なる向上を可能とした意匠レンズ及びその製造方法、並びにそのような意匠レンズを備えた車両用灯具を提供することが可能である。

本発明の第１の実施形態に係る意匠レンズの構成を示す断面図である。 図１に示す意匠レンズの製造工程を説明するための図であり、（ａ）はレーザーエッチング時の状態を示す断面図、（ｂ）はレーザーエッチング後の状態を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る意匠レンズの構成を示す断面図である。 図３に示す意匠レンズの製造工程を説明するための図であり、（ａ）はレーザーエッチング時の状態を示す断面図、（ｂ）はレーザーエッチング後の状態を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る意匠レンズの構成を示す断面図である。 図５に示す意匠レンズの製造工程を説明するための図であり、（ａ）はレーザーエッチング時の状態を示す断面図、（ｂ）はレーザーエッチング後の状態を示す断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る車両用灯具の構成を示す断面図である。 実施例における光線透過率と濁度との関係を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される材料等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。

（第１の実施形態）
先ず、本発明の第１の実施形態として、例えば図１に示す意匠レンズ１Ａについて説明する。なお、図１は、意匠レンズ１Ａの構成を示す断面図である。

本実施形態の意匠レンズ１Ａは、透光性基材２と、この透光性基材２の上に設けられた遮光性機能膜３とを備えている。透光性基材２の形状については、特に限定されるものではなく、その用途に応じて適宜変更することが可能である。なお、本実施形態では、板状の透光性基材２を例示している。

透光性基材２は、光拡散剤４を含む透光性樹脂５からなる。光拡散剤４としては、例えば、酸化チタン粒子やアルミナ粒子、硫酸バリウム粒子などの光拡散粒子を用いることができる。光拡散粒子の粒径は、例えば０．０１〜５μｍであり、より好ましくは０．０１〜１μｍである。光拡散剤４の含有量については、透光性基材２の光線透過率が１９％以上、濁度が９％以上となる範囲で含有させることが好ましい。より好ましくは、透光性基材２の光線透過率が２０〜４０％、濁度が１０〜５０％の範囲である。なお、光拡散剤４の含有量の上限については、特に規定しないものの、透光性基材２としての機能を失わない範囲で光拡散剤４を含有させればよい。

透光性樹脂５としては、例えばポリカーボネイトやアクリルなどを用いることができる。また、透光性樹脂５は、無色透明な樹脂に限らず、例えば赤色や橙色などに着色された有色透明な樹脂を用いてもよい。なお、透光性樹脂５を着色する着色剤については、従来より公知なものを用いることができる。

遮光性機能膜３は、透光性基材２の表面を加飾するものであり、透光性樹脂５の面上に所定の形状にパターニングされた着色層６を含む。着色層６は、遮光性を有する有色塗膜からなる。有色塗膜としては、例えば、アクリル樹脂系塗料やＵＶ硬化型アクリル樹脂系塗料などの従来より公知なものを用いることができる。また、有色塗膜の配色についても、例えば黒色や灰色、赤色、橙色、黄色、緑色、青色、藍色、紫色など、特に限定されるものではない。また、着色層６（有色塗膜）の成膜方法についても、特に限定されるものではなく、従来より公知な方法を用いることができる。着色層６の厚みは、例えば３〜７（５±２）μｍ程度である。

次に、上記意匠レンズ１Ａの製造工程について、図２（ａ），（ｂ）を参照しながら説明する。なお、図２（ａ）は、意匠レンズ１Ａのレーザーエッチング時の状態を示す断面図である。図２（ｂ）は、意匠レンズ１Ａのレーザーエッチング後の状態を示す断面図である。

上記意匠レンズ１Ａを製造する際は、先ず、光拡散剤４を含む透光性樹脂５を所定の成形した透光性基材２を用意する。次に、透光性基材２の上に遮光性機能膜３として、着色層６を形成する。次に、遮光性機能膜３（着色層６）に対してレーザー光Ｌを照射するレーザーエッチングによって、レーザー光Ｌが照射された位置の遮光性機能膜３（着色層６）を選択的に除去する。これにより、遮光性機能膜３（着色層６）を所定の形状にパターニングすることができる。なお、レーザー光Ｌには、赤外線領域（例えば１０９０ｎｍ）にピーク波長を持つ赤外線レーザー光を用いることができる。

ここで、透光性基材２では、透光性樹脂５中に分散された光拡散剤４がレーザー光Ｌを拡散させることによって、レーザー光Ｌの照射位置に傷や白濁等が発生することを抑えることが可能である。また、レーザーエッチング時にレーザー光の出力に幅を持たせることも可能である。したがって、本実施形態の意匠レンズ１Ａの製造方法では、透光性基材２の遮光性機能膜３が除去された部分の色度や色合いなどを維持できるため、この意匠レンズ１Ａの見栄えを良くして、意匠性の更なる向上を図ることが可能である。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態として、例えば図３に示す意匠レンズ１Ｂについて説明する。なお、図３は、意匠レンズ１Ｂの構成を示す断面図である。また、以下の説明では、上記意匠レンズ１Ａと同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。

本実施形態の意匠レンズ１Ｂは、遮光性機能膜３として、透光性樹脂５の面上に、金属層７と、着色層６とが順に積層された構成である。金属層７は、例えばＡｌやＣｒなどの金属蒸着膜からなる。それ以外は、上記意匠レンズ１Ａと基本的に同じ構成である。金属層７の厚みは、例えば８０〜１５０ｎｍ程度である。

本実施形態の意匠レンズ１Ｂでは、金属層７と着色層６とが順に積層された遮光性機能膜３とすることで、遮光性の更なる向上を図ることが可能である。また、金属層７と着色層６とを順に積層した遮光性機能膜３の場合、着色層６における配色の自由度を高めることができる。さらに、着色層６には、上述した遮光性を有する有色塗膜に限らず、透光性を有する有色塗膜（有色透明な塗膜）を用いてもよい。さらに、有色塗膜の代わりに、無色透明な塗膜を用いることによって、金属層７を目立たせることも可能である。

次に、上記意匠レンズ１Ｂの製造工程について、図４（ａ），（ｂ）を参照しながら説明する。なお、図４（ａ）は、意匠レンズ１Ｂのレーザーエッチング時の状態を示す断面図である。図４（ｂ）は、意匠レンズ１Ｂのレーザーエッチング後の状態を示す断面図である。

上記意匠レンズ１Ｂを製造する際は、先ず、光拡散剤４を含む透光性樹脂５を所定の成形した透光性基材２を用意する。次に、透光性基材２の上に遮光性機能膜３として、金属層７と、着色層６とを順に積層して形成する。次に、遮光性機能膜３（着色層６及び金属層７）に対してレーザー光Ｌを照射するレーザーエッチングによって、レーザー光Ｌが照射された位置の遮光性機能膜３（着色層６及び金属層７）を選択的に除去する。

ここで、着色層６には、レーザー光Ｌを透過させる有色塗膜を用いることが好ましい。この場合、ほとんどのレーザー光Ｌが金属層７に照射されるため、比較的低出力且つ短時間で遮光性機能膜３（着色層６及び金属層７）を剥離することが可能である。また、レーザーエッチングに必要なコストも低減することが可能である。

以上のようにして、遮光性機能膜３（着色層６及び金属層７）を所定の形状にパターニングすることができる。なお、透光性基材２が無色透明な場合は、レーザー光Ｌを透光性基材２側から照射して、遮光性機能膜３（着色層６及び金属層７）のレーザーエッチングを行うことも可能である。

ここで、透光性基材２では、透光性樹脂５中に分散された光拡散剤４がレーザー光Ｌを拡散させることによって、レーザー光Ｌの照射位置に傷や白濁等が発生することを抑えることが可能である。また、レーザーエッチング時にレーザー光の出力に幅を持たせることも可能である。したがって、本実施形態の意匠レンズ１Ｂの製造方法では、透光性基材２の遮光性機能膜３が除去された部分の色度や色合いなどを維持できるため、この意匠レンズ１Ｂの見栄えを良くして、意匠性の更なる向上を図ることが可能である。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態として、例えば図５に示す意匠レンズ１Ｃについて説明する。なお、図５は、意匠レンズ１Ｃの構成を示す断面図である。また、以下の説明では、上記意匠レンズ１Ａ，１Ｂと同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。

本実施形態の意匠レンズ１Ｃは、遮光性機能膜３として、透光性樹脂５の面上に、金属層７と、着色層６とが順に積層された構成である。また、透光性基材２は、透光性樹脂５の面上を被覆する下地層８が設けられた構成である。遮光性機能膜３は、この下地層８の面上に所定の形状にパターニングされた状態で設けられている。それ以外は、上記意匠レンズ１Ａ，１Ｂと基本的に同じ構成である。

下地層８は、透光性基材２と金属層７との密着性を向上させると共に、後述するレーザーエッチングから透光性基材２を保護するためのものである。具体的に、この下地層８は、透光性を有する有色下地膜からなる。有色下地膜としては、例えばアクリル樹脂系塗料やＵＶ硬化型アクリル樹脂系塗料などを用いることができる。有色下地膜の配色については、例えば黒色や灰色、赤色、橙色、黄色、緑色、青色、藍色、紫色など、特に限定されるものではないものの、透光性樹脂５を着色した場合、この透光性樹脂５と同系色のものを用いることが好ましい。なお、同系色とは、顔料の濃度や膜厚の違いによって、透光性樹脂５と同色となる場合に限らず、色の濃度が異なる場合を含むものとする。また、下地層８（有色下地膜）の成膜方法については、特に限定されるものではなく、従来より公知な方法を用いることができる。下地層８の厚みは、例えば１５〜２５（２０±５）μｍ程度である。

本実施形態の意匠レンズ１Ｃでは、上記意匠レンズ１Ｂと同様に、金属層７と着色層６とが順に積層された遮光性機能膜３とすることで、遮光性の更なる向上を図ることが可能である。なお、遮光性機能膜３については、上記意匠レンズ１Ａと同様に、金属層７を省略して、着色層６のみを含む構成としてもよい。

次に、上記意匠レンズ１Ｃの製造工程について、図６（ａ），（ｂ）を参照しながら説明する。なお、図６（ａ）は、意匠レンズ１Ｃのレーザーエッチング時の状態を示す断面図である。図６（ｂ）は、意匠レンズ１Ｃのレーザーエッチング後の状態を示す断面図である。

上記意匠レンズ１Ｃを製造する際は、先ず、光拡散剤４を含む透光性樹脂５を所定の成形した透光性基材２を用意した後に、この透光性樹脂５の面上に下地層８を形成する。次に、透光性基材２の上に遮光性機能膜３として、金属層７と、着色層６とを順に積層して形成する。次に、遮光性機能膜３（着色層６及び金属層７）に対してレーザー光Ｌを照射するレーザーエッチングによって、レーザー光Ｌが照射された位置の遮光性機能膜３（着色層６及び金属層７）を選択的に除去する。これにより、遮光性機能膜３（着色層６及び金属層７）を所定の形状にパターニングすることができる。

ここで、透光性基材２では、透光性樹脂５中に分散された光拡散剤４がレーザー光Ｌを拡散させることによって、レーザー光Ｌの照射位置に傷や白濁等が発生することを抑えることが可能である。さらに、レーザーエッチング時にレーザー光の出力に幅を持たせることも可能である。

また、レーザー光Ｌの出力は、金属層７を剥離する程度に調整されている。一方、下地層８の剥離には高出力のレーザー光Ｌが必要なことから、遮光性機能膜３（着色層６及び金属層７）の剥離後に下地層８が残存することになる。この場合、残存した下地層８によって、透光性基材２に発生した傷や白濁等を目立たなくすることが可能である。

したがって、本実施形態の意匠レンズ１Ｃの製造方法では、透光性基材２の遮光性機能膜３が除去された部分の色度や色合いなどを維持できるため、この意匠レンズ１Ｃの見栄えを良くして、意匠性の更なる向上を図ることが可能である。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態として、例えば図７に示す車両用灯具１００について説明する。なお、図７は、車両用灯具１００の構成を示す断面図である。

本実施形態の車両用灯具１００は、例えば、車両（図示せず。）の後端側の両コーナー部（本実施形態では左後端側のコーナー部）に搭載されるリアコンビネーションランプに本発明を適用したものである。

具体的に、この車両用灯具１００は、前面が開口したハウジング１０１と、このハウジング１０１の開口を覆うレンズカバー１０２とを備え、ハウジング１０１とレンズカバー１０２とにより灯体１０３が構成されている。

車両用灯具１００は、この灯体１０３内に、赤色発光するテールランプ兼ブレーキランプや、橙色発光するウィンカーランプ、白色発光するバックランプなどの各光源１０４を配置することによって、リアコンビネーションランプを構成している。ハウジング１０１は、各ランプに対応した灯室を構成している。レンズカバー１０２は、各ランプに対応したアウターレンズを構成している。

本実施形態の車両用灯具１００では、各ランプに対応したアウターレンズとして、上記意匠レンズ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの何れかを用いることが可能である。但し、透光性基材２が無色透明の場合は、上記意匠レンズ１Ａ，１Ｂの何れかを用いることが可能である。

各光源１０４については、例えばＬＥＤランプや白熱ランプなどを用いることができる。透光性基材２が有色透明の場合は、上述した各色で発光する光源１０４に限らず、白色発光する光源１０４を用いてもよい。

本実施形態の車両用灯具１００では、各ランプに対応したアウターレンズのうち、遮光性機能膜３が設けられた遮光部１０５において、光源１０４から出射された光を遮光し、透光性基材２が露出した透光部１０６において、光源１０４から出射された光を透光する。これにより、意匠性に優れた発光を行うことが可能である。

なお、本実施形態の車両用灯具１００では、上述したリアコンビネーションランプに本発明を適用した場合を例示したが、リアコンビネーションランプを構成する場合、上述した構成以外にも、例えば、インナーレンズやリフレクター、エクステンションなどの他の部材と組み合わせることが可能である。

また、上記意匠レンズ１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、上述したアウターレンズに適用した場合に限らず、インナーレンズやエクステンションなどにも適用可能である。上記意匠レンズ１Ａ，１Ｂ，１Ｃをエクステンションに適用した場合、外光によって遮光部１０５と透光部１０６とを視認することが可能である。

なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、上述したリアコンビネーションランプを構成するリア側の車両用灯具に本発明を適用した場合を例示したが、本発明が適用される車両用灯具については、リア側の車両用灯具に限らず、例えば車両用前照灯（ヘッドランプ）などのフロント側の車両用灯具に本発明を適用することも可能である。また、光源については、上述したＬＥＤや白熱ランプ以外にも、例えばハロゲンランプやＨＩＤランプ、レーザーダイオード（ＬＤ）などを用いることができる。

以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。

本実施例では、先ず、ベース色が赤色の透光性基材Ａ，Ｂ，Ｃ及び無色の透光性基材Ｄについて、光拡散剤の含有量を「なし」、「少なめ」、「多め」（透光性基材Ｄについては「少なめ」、「多め」）とし、板厚を１、２、３ｍｍとしたものをそれぞれ用意した。

次に、各透光性基材Ａ，Ｂ，Ｃの上に、遮光性機能膜としてＡｌ蒸着膜（金属層）と黒色塗膜（着色層）とを順に積層して形成した後に、レーザーエッチングによって、レーザー光が照射された位置の遮光性機能膜（着色層及び金属層）を選択的に除去した。

そして、得られた各意匠レンズについて、光線透過率（％）、濁度（％）及び拡散透過率（％）の測定を行い、遮光性機能膜が除去された部分の傷や白濁等の発生の有無について、外観の評価を行った。以下、各透光性基材Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの測定結果をまとめたものを表１に示す。また、各透光性基材Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの光線透過率と濁度との関係をまとめたものを図８のグラフに示す。

さらに、市販の透光性基材Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈを用意して、各透光性基材Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈの上に、遮光性機能膜としてＡｌ蒸着膜（金属層）と黒色塗膜（着色層）とを順に積層して形成した後に、レーザーエッチングによって、レーザー光が照射された位置の遮光性機能膜（着色層及び金属層）を選択的に除去した。

そして、得られた各意匠レンズについて、光線透過率及び濁度の測定を行い、遮光性機能膜が除去された部分の傷や白濁等の発生の有無について、外観の評価を行った。以下、各透光性基材Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈの光線透過率と濁度との関係をまとめたものを図８のグラフに示す。

表１及び図５に示すように、透光性基材の光線透過率が１９％以上、濁度が９％以上となるものは、傷や白濁等が目立たない外観レベル（○又は◎）であった。それ以外は、傷や白濁等が目立つため、悪い外観レベル（×）となった。さらに、透光性基材の光線透過率が２０〜４０％、濁度が１０〜５０％の範囲となるものは、更に良好な外観レベル（◎）となった。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…意匠レンズ ２…透光性基材 ３…遮光性機能膜 ４…光拡散剤 ５…透光性樹脂 ６…着色層 ７…金属層 ８…下地層 １００…車両用灯具 １０１…ハウジング １０２…レンズカバー（アウターレンズ） １０３…灯体 １０４…光源 １０５…遮光部 １０６…透光部

Claims (9)

1. 透光性基材の上に、所定の形状にパターニングされた遮光性機能膜を設けることによって加飾された意匠レンズであって、
   前記透光性基材は、光拡散剤を含む透光性樹脂からなることを特徴とする意匠レンズ。
2. 前記遮光性機能膜は、着色層を含むことを特徴とする請求項１に記載の意匠レンズ。
3. 前記遮光性機能膜は、前記透光性基材と前記着色層との間に金属層を含むことを特徴とする請求項２に記載の意匠レンズ。
4. 前記透光性基材は、前記透光性樹脂の面上を被覆する下地層を含み、
   前記遮光性機能膜は、前記下地層の面上に設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の意匠レンズ。
5. 光源と、
   請求項１〜４の何れか一項に記載の意匠レンズとを備え、
   前記意匠レンズは、前記遮光性機能膜が設けられた遮光部において、前記光源から出射された光を遮光し、前記透光性基材が露出した透光部において、前記光源から出射された光を透光することを特徴とする車両用灯具。
6. 透光性基材の上に、所定の形状にパターニングされた遮光性機能膜を設けることによって加飾された意匠レンズの製造方法であって、
   前記透光性基材として、光拡散剤を含む透光性樹脂からなるものを用い、
   前記透光性基材の上に遮光性機能膜を形成した後に、前記遮光性機能膜をレーザーエッチングにより所定の形状にパターニングすることを特徴とする意匠レンズの製造方法。
7. 前記遮光性機能膜として、着色層を形成することを特徴とする請求項６に記載の意匠レンズの製造方法。
8. 前記遮光性機能膜として、金属層と前記着色層とを順に形成することを特徴とする請求項７に記載の意匠レンズの製造方法。
9. 前記透光性樹脂の面上を被覆する下地層を形成した後に、前記下地層の面上に前記遮光性機能膜を形成することを特徴とする請求項６〜８の何れか一項に記載の意匠レンズの製造方法。

Images