JP2022038417A - 屈曲可能な発光モジュールを備えた車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】屈曲可能な発光モジュールを備えた車両用灯具を提供する。【解決手段】一方向に長く、複数の発光素子が長手方向に並置されて実装されたフレキシブルプリント基板と、前記フレキシブルプリント基板を内包して覆う、光拡散材を含む可撓性を有する透明樹脂と、前記透明樹脂の長手方向の一の面を開口面として、前記透明樹脂の前記開口面を除いた長手方向の他の面を覆う、可撓性を有する不透明樹脂とを備え、前記複数の発光素子は、第１群の発光素子と、前記第１群の発光素子よりも前記開口面に近づけて配置される第２群とを含んで構成した。各発光素子の開口面までの距離を異ならしめることで、各発光素子の光の拡散状態が異なるようになり、発光形態の異ならしめることができる。【選択図】図３

Description

本願発明は、車両に搭載される車両用灯具、特に屈曲可能な発光モジュールを備えた車両用灯具に関する。

車両前部に搭載されるアクセサリランプ等において、屈曲可能なライン状のフレキシブルプリント基板を備えた車両用灯具がある（例えば特許文献１）。

特開２０１３－２４３０２８号

しかし、特許文献１の発光モジュール（灯具ユニット）は、屈曲可能でも、発光形態は単純であり、もっと斬新な発光を行う屈曲可能な発光モジュールを備えた車両用灯具に対するニーズある。

本発明は、これに鑑みてなされたものであり、斬新な発光を行う、屈曲可能な発光モジュールを備えた車両用灯具を提供する。

上記問題を解決するため、本発明のある態様では、一方向に長く、複数の発光素子が長手方向に並置されて実装されたフレキシブルプリント基板と、前記フレキシブルプリント基板を内包して覆う、光拡散材を含む可撓性を有する透明樹脂と、前記透明樹脂の長手方向の一の面を開口面として、前記透明樹脂の前記開口面を除いた長手方向の他の面を覆う、可撓性を有する不透明樹脂とを備え、前記複数の発光素子は、第１群の発光素子と、前記第１群の発光素子よりも前記開口面に近づいて配置される第２群の発光素子とを含んで構成されるよう構成した。

この態様によれば、主構成部材が全て屈曲可能であるため、発光モジュール自体が屈曲可能となる。また、開口面から各発光素子までに距離が異なることは、光拡散材を含む透明樹脂内における光路距離が異なることとなるため、発光素子からの出射光は、透明樹脂内から開口面より出射するときには、第１群と第２群とでは拡散状態が異なる。発光形態が異なる二つの領域が連続する、屈曲可能な発光モジュールを提供できる。

また、ある態様によれば、前記フレキシブルプリント基板には、前記開口面に向かって切り起された切り起し部が設けられており、前記第２群の発光素子は、前記切り起し部の表面に、発光面を前記開口面に向けて実装されるように構成した。この態様によれば、１のフレキシブルプリント基板で、２以上の異なる発光形態を備える発光モジュールを提供でき、設置と制御が容易となる。

また、ある態様によれば、前記フレキシブルプリント基板は透明基板、または透明フィルムＬＥＤであるように構成した。基板が視認しにくくなり、見栄えが向上する。

また、ある態様によれば、前記第２群の発光素子は、前記第２群の発光素子が実装された前記フレキシブルプリント基板とは別の、第２のフレキシブルプリント基板に実装されるよう構成した。それぞれの基板は分かれているため、製造が容易で、構成が単純となる。

また、ある態様では、前記第１群の発光素子の発光色は、前記第２群の発光素子の発光色とは異なるよう構成した。発光形態を複雑にして斬新な光の意匠を提供できる。また、領域ごとに発光色を異ならしめることで、１のモジュールに２以上の役割を持たせることが可能となる。

また、ある態様では、前記第１群の発光素子または前記第２群の発光素子は、連鎖点灯方式で点灯するよう構成した。第２群の発光素子は開口面に近いため、点発光の形態となる。第１群の発光素子は開口面から離れているため、面発光の形態となる。点発光または面発光の発光素子を連鎖点灯方式で点灯させることで、光が移動しているような動的な光の斬新な意匠を提供することができる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、斬新な発光を行う屈曲可能な発光モジュールを備えた車両用灯具を提供できる。

実施の形態に係る車両用灯具を搭載した車両の正面図である。 アクセサリランプの発光形態を示す。 車両用灯具の発光モジュールの構成を示す概略図である。（Ａ）が正面図、（Ｂ）が斜視図を示す。 図４（Ａ）が図３のIV（A）-IV（A）線に沿った断面図であり、図４（Ｂ）が図３のIV（B）-IV（B）線に沿った断面図である。 図４の光路図である。透明部材のハッチングは省略した。 変形例である。 変形例である。

以下、本発明の具体的な実施形態を、図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る車両用灯具であるアクセサリランプＡＣＬを搭載した車両Ｃの正面図である。

アクセサリランプＡＣＬは、車両Ｃの湾曲したフロントバンパーの上部に、湾曲したフロントバンパーの形状に沿って配設されている。

アクセサリランプＡＣＬは、正面視して左右の側方が上方に向かって湾曲した略Ｕ字のライン形状となっており、略水平な中央領域Ａ１と、中央領域Ａ１の右端部から連続して、右方上方へ延伸して、アクセサリランプＡＣＬの右方領域を構成する右方領域Ａ２と、中央領域Ａ１の左端部から連続して左方上方へ延伸して、アクセサリランプＡＣＬの左方領域を構成する左方領域Ａ３と、から構成される。

アクセサリランプＡＣＬは、発光モジュール１と、不図示のランプボディおよびランプカバーを備える。ランプカバーは前面が開口しており、該開口部にランプカバーが取付けられ、灯室Ｓを画成する。

発光モジュール１は、屈曲可能なライン状の発光モジュールである。アクセサリランプＡＣＬの灯室Ｓは長細く、かつ湾曲した略Ｕ字形状であり、発光モジュール１は、略Ｕ字状に湾曲した灯室Ｓの形状に合わせて、略Ｕ字状に湾曲して灯室Ｓ内に配置される。

発光モジュール１は、長尺であり、長手方向の一面が発光面となっており、発光面を車両前方に向けて配置され、所定の発光形態で車両前方を照射する。

図２は、アクセサリランプＡＣＬの発光形態を示している。アクセサリランプＡＣＬの発光源は発光モジュール１のみであるため、図２は発光モジュール１の発光形態と同等である。

図２に示すように、中央領域Ａ１においては、領域全体が淡く発光する面発光であるのに対し、右方領域Ａ２，左方領域Ａ３においては、発光領域が非常に小さい明るい複数の光が直線状に並ぶ、点発光となっている。どちらも同じ白色光であるが、中央領域Ａ１における光度よりも、右方領域Ａ２，左方領域Ａ３で点発光する１つ１つの光の光度の方が非常に強く、右方領域Ａ２，左方領域Ａ３の各発光点は、非常に明るいものとなっている。

アクセサリランプＡＣＬは、全ての領域で共通の１の発光モジュール１を用いているため、異なる発光形態を持つ領域同士の連続性が高く、異なる光の形態が自然と連続して見える斬新な光の意匠を提供している。

（発光モジュール）
上記のような発光形態を有する発光モジュール１について、図３～図５を用いて詳細に説明する。図３は発光モジュール１の概略図である。発光モジュール１は長尺であるため、その一部であるＢ部（図１参照）を抜粋している。図３（Ａ）が正面図、図３（Ｂ）が斜視図である。図４（Ａ）は図３のIV(A)-IV(A)線に沿った端面図である。図４（Ｂ）は図３のIV(B)-IV(B)線に沿った端面図である。

発光モジュール１は、断面形状が矩形の、長尺なライン状の発光体であり、屈曲可能に構成される。

図３に示す一部抜粋の発光モジュール１は、中央を境に、右方が第１領域１１、左方が第２領域１２となっている。第１領域１１と第２領域１２では、発光に係る一部の構成が異なり、これにより第１領域１１と第２領域１２とでは発光形態が異なっている。第１領域１１および第２領域１２は隣接し、連続して構成され、隙や段差なく一体化している。このように、発光モジュール１は、発光形態の異なる領域が連続して成る。

発光モジュール１は、フレキシブルプリント基板３０、透明部材２０、遮光部材５０を備える。

フレキシブルプリント基板３０は、フレキシブルプリント基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）であり、例えば断面において矩形のポリイミド薄幕基板からなり、一方向に長く構成され、長尺な発光モジュール１の底面に長手方向を合わせて配置される。第１領域１１と第２領域１２では、共通の１のフレキシブルプリント基板３０が用いられているが、各領域でフレキシブルプリント基板３０の形態が異なる。

発光モジュール１の第１領域１１では、フレキシブルプリント基板３０の表面には、複数の発光素子４１が、長手方向に等間隔に、短手方向には略中央に、一列に並んで実装されている。また、第２領域１２では、フレキシブルプリント基板３０には、同方向に向かって９０度立ち上がる切り欠き部３１が、長手方向に等間隔で複数個設けられており、それぞれの切り欠き部３１の表面には、発光素子４２が実装されている。

第１領域１１に配置される発光素子４１と、第２領域１２に配置される発光素子４２は、ともに通電することで光を出射する発光体である。本実施形態では、発光素子４１，４２には白色光を出射する同じ白色ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）が用いられており、発光素子４１，４２はその配置位置のみが異なる。

透明部材２０は、光拡散材が添加された、光透過性を備えた樹脂部材であり、エラストマー等、比較的軟性の高い可撓性のある樹脂が用いられている。光拡散材には、従来周知の材料を用いており、その種類は問わない。

フレキシブルプリント基板３０は、その表面に発光素子４１，４２が実装され、発光モジュール１の底面に沿って配置された状態で、透明部材２０に内包されて、四方を透明部材２０で覆われている。フレキシブルプリント基板３０を封止した透明部材２０は、長手方向に直交する断面が、長手方向のどの位置でも矩形となるよう構成されている。

遮光部材５０は、光不透過性の樹脂部材であり、エラストマー等、比較的軟性の高い可撓性のある樹脂が用いられている。

遮光部材５０は、透明部材２０の長手方向の一面である面２を除いて、長方向に伸びる透明部材２０の他の３面を、均一の厚さで薄く覆っている。

遮光部材５０に覆われていない、遮光部材５０の開口面である面２は、封止された発光素子４１，４２から出射した光の出射面であり、発光モジュール１の発光面となる。本実施形態においては、面２は前面となっており、発光モジュール１は、アクセサリランプＡＣＬの灯室Ｓ内に、面２を車両前方に向けて配置されて、通電時に車両Ｃ前方を照射する。

フレキシブルプリント基板３０に実装された発光素子４１，４２から出射した光は、透明部材２０内で、反射、拡散を繰り返して、遮光部材５０に覆われていない面２から出射し、車両前面を照射する。遮光部材５０は、発光素子４１，４２からの出射光が、面２以外から出射されるのを防ぐための部材である。発光モジュール１の発光効率を高めるため、遮光部材５０には、表面反射性能をもった遮光部材を使用すると好ましい。また、遮光部材５０と透明部材２０の間に反射性能を持つ反射部材を挟んだ構成を用いても好ましい。

発光モジュール１の主構成であるフレキシブルプリント基板３０、透明部材２０、遮光部材５０のすべてが屈曲可能な部材、または可撓性のある部材であるため、発光モジュール１は、全体が屈曲可能に構成される。このため、発光モジュール１は、図１に示すように、略Ｕ字型の形状に湾曲して灯室Ｓ内に配置されるなど、所望の形状に屈曲／湾曲して配置されることが可能となっている。

（発光形態）
図５は図４の光路図である。図５を用いて、第１領域１１と第２領域１２の構成と発光形態を説明する。なお、図５においては、光路の見やすさを優先して、透明部材のハッチングを省略した。

図５（Ａ）に示すように、第１領域１１では、光を出射する発光素子４１は、透明部材２０の底面に配置されたフレキシブルプリント基板３０の表面に実装されている。発光素子４１の発光面は上にむけられており、光の出射面である面２には向けられていない。発光素子４１から出射した光Ｌ１は、拡散材の含まれた透明樹脂である透明部材２０内で、反射、拡散を繰り返して、最終的に面２から出射する。

第１領域１１に配置される発光素子４１は、その発光面が直接面２に向けられていないため、発光素子４１から出射した光Ｌ１が面２から出射するまでの光路Ｒ１の長さが比較的長く、その間、光Ｌ１は透明部材２０内で上下方向、左右方向、前後方向の全ての方向に拡散を繰り返して、面２全体から出射する。このため、面２全体が均一に発光し、発光モジュール１の外側からは、光源である発光素子４１がどこにあるかを視認できない。このように、第１領域においては、発光面である面２の全体が均一に光る面発光の形態となる。

次に、第２領域について説明する。図５（Ｂ）に示すように、第２領域１２では、光を出射する発光素子４２は、切り欠き部３１の表面に実装されている。切り欠き部３１は面２に向かって立ち上がっているため、切り欠き部３１は面２に対向し、切り欠き部３１と面２との距離は非常に短いものとなっている。

第２領域１２に配置される発光素子４２は、その発光面を面２に向けているため、発光素子４２から出射した光Ｌ２は、まっすぐ面２に向かい、ほとんど拡散せず、そのまま面２から出射する。このため、発光素子４１から出射した光Ｌ２が面２から出射するまでの光路Ｒ２の長さが、第１領域１１における光路Ｒ１の同長さに比べて、非常に短くなっている。光Ｌ２は、発光素子４２から出射してから、ほとんど拡散せず、発光素子４２前方の面２の狭い領域から、直進性の強い明るい光として出射する。発光モジュール１の外側からは、各発光素子４２は点状の発光体として視認される。このように、第１領域においては、それぞれの発光素子４２が面２の一点で光る、点発光の形態となる。

（作用効果）
上述したように、第１領域１１と第２領域１２では、発光形態が異なる。これは、第１領域１１に配置される複数の発光素子４１からなる発光素子群と、第２領域１２に配置される複数の発光素子４２からなる発光素子群とでは、配置位置から発光面となる面２までの距離が異なるため、光の拡散状態が異なった状態で出射されるためである。各発光素子の配置位置から発光面の面２までの光路は、光拡散材を含む透明部材２０内であるため、この距離が長いほど光は拡散されて、より広い面積で均一の光度で出射する。逆に、この距離が短いほど光は拡散されず、より狭い面積で強い光のまま直線的に出射する。発光素子の配置位置から面２までの距離を異ならしめることで、発光モジュール１の中で発光形態の異なる領域を作ることができる。各領域は連続するため、１の発光モジュール１で、連続性が高く光の形態が異なる斬新な光の意匠を提供できる。

さらに、共有するフレキシブルプリント基板３０を用いて、一部に切り欠き部３１を形成することにより両領域を実施しており、二つの異なる発光形態の発光モジュールを設置する必要がなく、組付けや制御が容易である。

発光モジュール１は、射出成形などにより、一方向に長く形成される。第１領域１１および第２領域１２は、内包されるフレキシブルプリント基板３０の形態を調整するとこにより、それぞれを所望の長さに形成することができる。アクセサリランプＡＣＬに配置される発光モジュール１は、湾曲する灯室Ｓ内に、湾曲して配置されたときに、中央領域Ａ１には面発光する第１領域１１が、左方領域Ａ３および右方領域Ａ２には、点発光する第２領域１２が配置されるように、構成されている。

第１領域１１、第２領域１２は自由に配置も形成可能であり、例えば、左方領域Ａ３および右方領域Ａ２に連続して、さらに面発光する第１領域１１を追加することや、第１領域１１と第２領域１２の配置構成を逆として、中央領域Ａ１を点発光させ、左方領域Ａ３と右方領域Ａ２を面発光させるように、発光モジュール１を構成することも可能である。

発光モジュール１は、封止されるフレキシブルプリント基板３０の構成、詳しくは発光素子４１，４２の配置により、発光形態を調整することができる。即ち、実装される発光素子４１，４２の出射光が面２から出射するまでの光路距離を決定する発光素子４１，４２の配置と配置方向により発光形態を異ならしめている。このため、発光素子４１の第１領域１１と第２領域１２の中間的な発光形態をもつ第３領域を形成することも可能である。

本実施形態では、発光素子４１，４２には同種のＬＥＤが用いられたが、点発光する発光素子４２には、輝度の高い発光素子を用いると、点発光がより明確となるため、好ましい。

フレキシブルプリント基板３０には、透明なフレキシブルプリント基板や、例えば特開２０１５-２０１３０１号で公開されているような透明フィルムＬＥＤを用いても好ましい。透明フィルムＬＥＤは、透明なフィルム上にＬＥＤを配置し、ＩＴＯなどの透明電極を接続している形態となっている。このような基板を用いることで、基板部分が外側から視認しづらくなり、見栄えが向上する。

上記実施形態では、アクセサリランプについて述べたが、本発明はこれに限定されず、デイタイムランニングランプ、クリアランスランプ、ターンシグナルランプ、ストップランプ、カウルランプ、コーナリングランプ、フォグランプ等、各種車両用灯具に幅広く適用することができる。発光素子には、ＬＥＤに限らず、レーザーダイオード、有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）等の他の半導体発光素子なども用いることができる。

（変形例）
図６および図７に変形例を示す。

発光モジュール１は、前述の形態に限られない。発光素子４１、４２に異なる色の光を出射する発光素子を用いることや、ライン状に並ぶ発光素子を連鎖点灯(シーケンシャル)により順に点灯させることや、領域ごとに点灯のタイミングを異ならしめて構成することもできる。

例えば、図６に示す車両Ｃ´の前面には、左右の車幅いっぱいに伸びるアクセサリランプＡＣＬ´が配置されている。アクセサリランプＡＣＬ´の灯室Ｓ´内に配置される発光モジュール１´においては、ヘッドランプＨＬ下方の右方領域Ａ２´および左方領域Ａ３´に対応する領域は、点発光する第２領域１２で構成されている。ここで、発光モジュール１´の第２領域１２の発光素子４２にはアンバー色の光を出射するＬＥＤを用いて、通常は消灯しておき、ウインカーのスイッチが入ったときのみ、ウインカーの指示方向に対応する左方領域Ａ３´または右方領域Ａ２´の発光素子４２を外側に向かって連鎖点灯させることで、両領域にターンシグナルランプの役割を与えることができる。このとき中央領域Ａ１´に対応する発光モジュール１´の領域には、面発光する第１領域１１で構成して、常時白色に面発光させることで、中央領域Ａ１´にはデイタイムランニングランプの役割を与えることができる。

また、第１領域１１と第２領域１２には、別々のフレキシブルプリント基板を用いても良い。例えば、図７に示す発光モジュール１´のように、フレキシブルプリント基板３０´には発光素子４１のみ実装させる。発光素子４２を実装する第２のフレキシブルプリント基板１３０は、発光素子４２の発光面を面２に向けて、発光面が面２に近づいて配置された状態で、フレキシブルプリント基板３０´とともに透明部材２０に封止されている。発光モジュール１´の発光素子４１、４２の配置は、発光モジュール１のそれと同等であるため、発光モジュール１´の発光形態は発光モジュール１と同等となる。

以上、本発明の好ましい実施形態について述べたが、上記の実施形態は本発明の一例であり、これらを当業者の知識に基づいて組み合わせることが可能であり、そのような形態も本発明の範囲に含まれる。

１ ：発光モジュール
２ ：面
１０ ：遮光部材
１１ ：第１領域
１２ ：第２領域
２０ ：透明部材
２１ ：切り欠き部
３０ ：フレキシブルプリント基板
３１ ：切り欠き部
４１ ：発光素子
４２ ：発光素子
５０ ：遮光部材
１３０ ：第２のフレキシブルプリント基板
ＡＣＬ ：アクセサリランプ
Ｃ ：車両

Claims (6)

1. 一方向に長く構成され、複数の発光素子が長手方向に並置されて実装されたフレキシブルプリント基板と、
   前記フレキシブルプリント基板を内包して覆う、光拡散材を含む可撓性を有する透明樹脂と、
   前記透明樹脂の長手方向の一の面を開口面として、前記透明樹脂の前記開口面を除いた長手方向の他の面を覆う、可撓性を有する不透明樹脂と、
   を備え、
   前記複数の発光素子は、第１群の発光素子と、前記第１群の発光素子よりも前記開口面に近づいて配置される第２群の発光素子とを含んで構成される、
   ことを特徴とする屈曲可能な発光モジュールを備えた車両用灯具。
2. 前記フレキシブルプリント基板には、前記開口面に向かって切り起された切り起し部が設けられており、
   前記第２群の発光素子は、前記切り起し部の表面に、発光面を前記開口面に向けて実装される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の屈曲可能な発光モジュールを備えた車両用灯具。
3. 前記フレキシブルプリント基板は透明基板、または透明フィルムＬＥＤである、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の屈曲可能な発光モジュールを備えた車両用灯具。
4. 前記第２群の発光素子は、前記第１群の発光素子が実装された前記フレキシブルプリント基板とは別の、第２のフレキシブルプリント基板に実装される、
   ことを特徴とする請求項１または請求項３に記載の屈曲可能な発光モジュールを備えた車両用灯具。
5. 前記第１群の発光素子の発光色は、前記第２群の発光素子の発光色とは異なるよう構成される、
   ことを特徴とする請求項１～請求項４のいずれかに記載の屈曲可能な発光モジュールを備えた車両用灯具。
6. 前記第１群の発光素子または前記第２群の発光素子は、連鎖点灯方式で点灯する、
   ことを特徴とする請求項１～請求項５のいずれかに記載の屈曲可能な発光モジュールを備えた車両用灯具。

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