JP4437707B2 - ライセンスプレートの照明装置 - Google Patents

Description

本発明は自動車のライセンスプレート（ナンバープレート）を照明するための照明装置に関し、特に光源にＬＥＤ（発光ダイオード）を用いた照明装置に関するものである。

ライセンスプレートの照明装置として、従来では特許文献１のように光源に白熱バルブが用いたものがあるが、白熱バルブは寿命が短くバルブ切れによるバルブ交換の手間がかかるとともに、消費電力が大きくて車載バッテリの負担が大きく、しかも設置スペースが大きくてライセンスプレート回りの設計自由度が低いという問題がある。そのため、近年では光源にＬＥＤを用ることが検討されている。ＬＥＤは寿命が永く、小型でしかも低消費電力であるため前述のような白熱バルブがかかえる問題を一挙に解消する上で有効である。
特開２０００−１６８４３８号公報

ところで、ライセンスプレートの一側にＬＥＤを配設し、このＬＥＤからライセンスプレートの表面に向けて光を照射して照明を行った場合に、ＬＥＤに近い領域の表面は明るく照明できるが、ＬＥＤから遠い領域の表面の照明は暗くなる。このような問題は特許文献１の白熱バルブを用いた技術についても同じであり、そのため特許文献１ではレンズに拡散レンズステップ領域を設けて光を拡散することでライセンスプレートのほぼ全面を均等に照明する工夫がなされている。しかし、ＬＥＤは発光した光の指向性が強く、光軸に沿った領域の表面は明るくなるが光軸を外れた領域の表面は暗くなるため、特許文献１のような拡散レンズステップを設けるのみではこのような明るさの不均一の問題を解消することはできず、ＬＥＤによってライセンスプレートの表面を均一に照明することが困難になるという問題がある。

また、複数個のＬＥＤをライセンスプレートの周囲に配設して表面の照明の均一化を図ることも考えられるが、ＬＥＤの個数が増大してコスト高になるとともに、ライセンスプレートの周囲に配設したＬＥＤが外部に露見してしまうことが避けられず、外観上の見栄えが低下するという別の問題が生じることになる。

本発明の目的は、ライセンスプレートの一側に配置したＬＥＤによってプレート表面を均一に照明することを可能にしたライセンスプレートの照明装置を提供するものである。

本発明のライセンスプレートの照明装置は、光源としてのＬＥＤと、当該ＬＥＤから出射される光をライセンスプレートの表面に向けて反射するリフレクタとを備えており、発光ダイオードは光軸に沿った領域の光度が光軸を外れた領域の光度よりも高い指向性を有し、リフレクタはＬＥＤの光軸を外れた領域に配置した第１のリフレクタと、ＬＥＤの光軸を含む領域に配置した第２のリフレクタとを備え、第１のリフレクタの反射光をライセンスプレートの近傍領域に向けて反射し、第２のリフレクタの反射光をライセンスプレートの遠方領域に向けて反射する構成とする。

本発明において、第１のリフレクタは光の一部をライセンスプレートの近傍領域と遠方領域との間の中間領域に向けて反射する構成とすることが好ましい。ここで、第１のリフレクタはＬＥＤを焦点とする放物線のうちＬＥＤの光軸よりも当該放物線の頂点側の線分をＬＥＤの光軸回りに回転した凹状の回転面で構成され、第２のリフレクタは当該放物線のうちＬＥＤの光軸と交差する領域を含む線分の一部をＬＥＤの光軸回りに回転した凸状の回転面で構成する。

また、本発明においては、ＬＥＤの光軸を外れ、かつ前記第１のリフレクタで反射されない光を前記ライセンスプレートの側方領域に向けて反射する板状の第３のリフレクタを備えることが好ましい。さらに、ＬＥＤから出射される光を直接屈折、拡散してライセンスプレートの近傍領域に向けて屈折、拡散する拡散ステップを有するレンズを備えることが好ましい。

本発明によれば、指向性の強いＬＥＤから出射される光のうち、光軸を外れた光度が低い光は第１のリフレクタにより反射されてライセンスプレートの近傍領域を照明し、光軸に沿った光度が高い光は第２のリフレクタにより反射されてライセンスプレートの遠方領域を照明する。そのため、ライセンスプレートにおける照度がほぼ均一化され、ライセンスプレートの全面を均等な明るさで照明することが可能になる。さらに、第１のリフレクタの反射光の一部で中間領域を照明することで、照明の均一性を高めることが可能になる。第２のリフレクタを凸状に形成することで、第２のリフレクタを凹状に形成する場合に比較して光軸に沿った光を拡散でき、光の利用効率を高めることができる。第３のリフレクタで反射した光、さらには拡散ステップを備えるレンズを透過した光でライセンスプレートを補助的に照明することで、ライセンスプレートの照度の均一性をさらに高めることができる。

次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。図１は本発明のライセンスプレート照明装置を自動車に適用した実施例１の概略構成図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う縦断面図である。自動車のリアパネルＲＰの一部が凹設され、この凹設された部分の表面が垂直面よりも幾分上方に傾斜され、この傾斜されたリアパネルの表面に水平方向に横長のライセンスプレートＬＰがネジＳＣにより固定される。前記ライセンスプレートＬＰの上部領域にはリアパネルＲＰの一部が庇状に突出形成された庇部ＯＨが設けられており、この庇部ＯＨの内側の前記ライセンスプレートＬＰの長手方向に沿った２箇所にそれぞれ適宜の間隔をおいてＬＥＤ構体１が配設されている。このＬＥＤ構体１は後述するようにＬＥＤを光源とし、ＬＥＤから出射された光を前記ライセンスプレートＬＰの表面に照射して当該ライセンスプレートＬＰの表面を照明するものである。なお、前記２つのＬＥＤ構体１は右ＬＥＤ構体１Ｒと左ＬＥＤ構体１Ｌとで構成されている。

図３は前記左右の２つのＬＥＤ構体１（１Ｒ，１Ｌ）の詳細構成を示す部分分解斜視図、図４はその縦断面図である。ハウジング２は１／４円筒容器型をして立面と底面が開口されたハウジング部２１の両側にそれぞれブラケット２２を突出しており、このブラケット２２において図１に示したように自動車のリアパネルＲＰの前記庇部ＯＨの上底面に図には表れないネジにより取着される。前記ハウジング部２１内の立面側の開口面には基板３が取着されており、この基板３の表面上の長さ方向のほぼ中央で下辺寄りの位置にＬＥＤ４が搭載され、さらに他の部分には当該ＬＥＤ４を点灯するための回路部品５が搭載される。この回路部品５は後述するように抵抗や各種ダイオードである。前記ＬＥＤ４は前記基板３の表面に対してほぼ垂直な方向に光を出射するようにその光軸が向けられている。また、前記基板３の表面上には金属板を加工し、あるいはポリカーボネート等の樹脂を成形してその表面にアルミニウム等を蒸着、若しくは反射塗装を施して反射面としたリフレクタ６が取着されており、このリフレクタ６には第１のリフレクタ６１、第２のリフレクタ６２、及び第３のリフレクタ６３が一体に形成されている。

前記リフレクタ６は図５（ａ），（ｂ）に示すように、ＬＥＤ４の発光点をほぼ焦点とする放物線Ｐのうち、ＬＥＤ４の光軸Ｏｘよりも頂点Ｐｐ側の線分Ｐ１を当該光軸Ｏｘの回りに１／２回転して形成した凹状の回転面の内面を反射面とするリフレクタを第１のリフレクタ６１として構成し、頂点と反対側の所要長さの線分Ｐ２を同じくＬＥＤ４の光軸Ｏｘの回りに１／２回転だけ回転して形成した凸状の回転面の外面を反射面とするリフレクタを第２のリフレクタ６２として構成している。また、図３に示したように、前記リフレクタ６は長手方向（水平方向）の前記第２のリフレクタ６２の両側においてＬＥＤ４の光軸に対してほぼ直角に向けられた細幅の板状部分を第３のリフレクタ６３として構成している。そして前記リフレクタ６はネジあるいは半田付け等によって前記基板３の表面に一体的に取着されている。

また、図３に示したように、前記ハウジング部２１の下側の開口面には矩形の樹脂製透明レンズ７が取着されている。このレンズ７は白色透明樹脂で形成されているが、その内面の一部には前記ＬＥＤ４から出射された光のうち、ＬＥＤ４から直接レンズ７に入射する光をライセンスプレートＬＰの上部のほぼ中央領域に向けて屈折しかつ若干拡散させる拡散ステップ７１が形成されている。この拡散ステップ７１としては微小な凹凸、あるいはしぼ加工が採用される。また、レンズ７は図には表れないネジ等によりハウジング２に取着される。

このような構成のＬＥＤ構体１は、図１に示したように、横長のライセンスプレートＬＰの上部の左右位置、ここではライセンスプレートＬＰを横方向に２分した左右領域のそれぞれの中央上部に右ＬＥＤ構体１Ｒ、左ＬＥＤ構体１Ｌとして前記庇部ＯＨの上底面に固定される。このとき、前記ＬＥＤ構体１の基板３がほぼ垂直方向に向くように、すなわちＬＥＤ４の光軸Ｏｘおよびレンズ７の表面がほぼ水平方向に向けられ、前記ライセンスプレートＬＰの表面の上方にオーバハングした状態で位置するように固定される。

その上で、右側と左側の各ＬＥＤ構体１Ｒ，１Ｌの各基板３に対して車載電源に対する配線接続が行われる。図６（ａ）は配線回路図であり、右側と左側のＬＥＤ４（４Ｒ，４Ｌ）は電圧降下用抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して互いに直列に接続され、さらに整流ダイオードＤを直列に接続して車載電源（＋13.5Ｖ）に接続された構成である。このように、２つのＬＥＤ４Ｒ，４Ｌを直列に接続して各ＬＥＤに同じ電流（例えば350 ｍＡ）を通流して発光させることによりその消費電力は4.73Ｗとなる。一方、図６（ｂ）に示すように、各ＬＥＤ４Ｌ，４Ｒをそれぞれ独立して、すなわち各ＬＥＤ４Ｒ，４Ｌにそれぞれ抵抗Ｒ１，Ｒ２、整流ダイオードＤ１，Ｄ２、ツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ２を接続したものをそれぞれ独立して車載電源に接続して発光を行ない、各ＬＥＤ４Ｒ，４Ｌにそれぞれ同じ電流（350 ｍＡ）を通流して発光させることによりそれぞれの消費電力は4.73Ｗとなり、合計で２倍の9.46Ｗとなる。したがって、実施例のように両ＬＥＤ構体１Ｒ，１Ｌを直列に接続することで消費電力を半減できる。また、これに併せて、両回路図の比較から判るように、実施例ではツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ２を不要にし、かつ１つの整流ダイオードを削減でき、部品点数を削減することができる。

以上の構成のライセンスプレートの照明装置によれば、基板３を通してＬＥＤ４に給電してＬＥＤ４を発光すると、ＬＥＤ４から出射した光はリフレクタ６で反射されレンズ７を透過した上で、あるいはレンズ７を直接透過した上でライセンスプレートＬＰの表面を照明する。ＬＥＤ４の指向性は図７に示す通りであり、光軸Ｏｘの光度を「１」とすると、３０°の角度ではほぼ「１／２」程度に低減してしまう。図８にライセンスプレートＬＰを側方から見た光軌跡図に示すように、ＬＥＤ４から光軸Ｏｘに沿った方向に出射された光は第２のリフレクタ６２でほぼ垂直下方に向けて反射されるため、その反射光はライセンスプレートＬＰの下部領域、すなわちＬＥＤ４から見て遠方領域に向けて反射される。同時に、第２のリフレクタ６２の回転面形状によって光軸回り方向に向けても拡散するように反射される。これにより、図９に太実線で示すライセンスプレートＬＰの右半分を正面から見た配光特性を示すように、ライセンスプレートＬＰの下部領域Ｓ２を照明する。

ＬＥＤ４から出射される光のうち光軸Ｏｘを外れて光軸よりも上方に向けて出射された光度が相対的に低い光は第１のリフレクタ６１で垂直下方に向けて反射されるため、図８のように、ライセンスプレートＬＰの上部領域、すなわちＬＥＤ４から見て近傍領域に向けて反射される。同時に、第１のリフレクタ６１の回転面形状によって光軸回り方向に向けても拡散するように反射される。これにより、図９に示すように、ライセンスプレートＬＰの上部領域ないし中間領域Ｓ１を照明する。ただし、図７に示したＬＥＤ４の指向性によって光軸Ｏｘに対して大きな角度で出射される光の光度は低いため、前記中間領域Ｓ１のうち、ライセンスプレートＬＰの上側領域の照度は下側領域よりも低くなる。

また、図９に示すように、ＬＥＤ４から光軸Ｏｘよりも上方に向けて出射されて、しかも第１のリフレクタ６１よりも両外側に向けて出射されて第１のリフレクタ６１で反射されない光は、第３のリフレクタ６３により垂直下方にしかもライセンスプレートＬＰの横方向の両側に向けて反射される。これにより、第３のリフレクタ６３で反射された光度の低い光によりライセンスプレートＬＰの上部領域、すなわち近傍領域の左右領域Ｓ３Ｒ，Ｓ３Ｌが照明される。

さらに、ＬＥＤ４から光軸Ｏｘよりも下方に向けて出射された光は、図８に示すように、レンズ７を透過する際に拡散ステップ７１により屈折かつ拡散されてライセンスプレートＬＰの上部領域のほぼ中央領域に向けて屈折かつ拡散される。これにより、図９に示すようにレンズ７を透過した光によりライセンスプレートＬＰの上部領域の中央領域Ｓ４を照明する。したがって、ライセンスプレートＬＰの上部領域は第１のリフレクタ６１で反射された光と、第３のリフレクタ６３で反射された光と、レンズ７を透過した光が重畳した状態で照明される。

以上のように、図９を参照すると、ライセンスプレートＬＰの下部領域Ｓ２はＬＥＤ４の光軸に沿って出射された光度の高い光により照明されるので、ＬＥＤからの光路長が長くても所要の照度での照明を行うことができる。ライセンスプレートＬＰの上下方向の中間領域Ｓ１はＬＥＤ４の光軸を外れた光度の低い光により照明されるが、ＬＥＤ４からの光路長が短くなるため、前記下部領域Ｓ２とほぼ同じ照度での照明となる。ライセンスプレートＬＰの上部領域はＬＥＤ４の光軸を外れたさらに光度の低い光により照明されるが、レンズ７を透過したＬＥＤ４からの直接光で重畳して照明されるため、下部領域Ｓ２や中間領域Ｓ１と同じ照度での照明となる。これによりライセンスプレートＬＰの右領域の上部領域から下部領域のほぼ全面にわたって均等な照度での照明が可能になる。

なお、図９はライセンスプレートＬＰに対して右側に配設された右ＬＥＤ構体１ＲによってライセンスプレートＬＰのほぼ右半分を照明した状態について説明したが、左ＬＥＤ構体１Ｌにおいても同様にライセンスプレートＬＰのほぼ左半分を照明することができる。この左ＬＥＤ構体１Ｌにおいても、ＬＥＤから出射された光のうち光度の高い光軸を含む光軸近傍の光はライセンスプレートＬＰの遠方領域を照明し、光度の低い光軸を外れた光はライセンスプレートＬＰの近傍領域を照明しているので、ライセンスプレートＬＰの左領域のほぼ全面を均等に照明することが可能になる。

ここで、前記実施例１ではリフレクタ６を第１ないし第３のリフレクタ６１〜６３で構成した例を示したが、これは図９に太破線で示すようなヨーロッパ対応の横長さ寸法が大きなライセンスプレートＬＰｘについても全面を均等に照明することが可能なＬＥＤ構体として構成しているためである。図９に太実線で示した日本のライセンスプレートＬＰのように横長さ寸法が短い場合には、同図に示すように第３のリフレクタ６３により照明される領域は少ないため、第３のリフレクタ６３を小型に形成することが可能であり、場合によっては第３のリフレクタを省略することも可能である。また、ＬＥＤとリフレクタ６の位置関係によっては、第３のリフレクタをいずれか一方の側のみに形成するようにしてもよい。

なお、実施例１では第２のリフレクタ６２を凸状の回転反射面として形成しているので、ＬＥＤ４の光軸Ｏｘよりも下方に向けて出射した光の一部、特に光軸Ｏｘの近傍の光を第２のリフレクタ６２により拡散した状態で反射してライセンスプレートＬＰの広い領域を照明することが可能であり、ＬＥＤ４からの光を有効に活用して照明することが可能である。因みに、第２のリフレクタを第１のリフレクタと同じ凹状の回転反射面とすると、ＬＥＤの光軸よりも下方に向けて出射した光をライセンスプレートに向けて拡散した状態で反射することはできず、光軸周りの拡散効率の点で不利になる。また、リフレクタを構成する放物線の形状によっては、第２のリフレクタの面積を大きく形成し、第２のリフレクタで反射した光の一部でライセンスプレートの中間領域を照明するように設計することも可能である。

前記実施例ではライセンスプレートに対して２つのＬＥＤ構体を左右に配設した例について説明したが、ＬＥＤの光度が高くて１つのＬＥＤでライセンスプレートの全面を所要の照度で照明することが可能な場合、さらにＬＥＤの指向性が弱くてリフレクタ及びレンズによってライセンスプレートの全面を均等に照明することが可能な場合には、ライセンスプレートに対してその中央位置に１つのＬＥＤ構体を配設する構成としてもよい。

また、レンズに形成する拡散ステップは、リフレクタによる光反射特性に対応させて屈折ステップ、または集光ステップとして構成し、あるいはこれらのステップを混合させる構成としてもよい。

本発明の照明装置の外観斜視図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 ＬＥＤ構体の部分分解斜視図である。 ＬＥＤ構体の縦断面図である。 リフレクタを説明するための概念図である。 左右のＬＥＤ構体の回路図である。 ＬＥＤの指向性を示す図である。 ＬＥＤ構体による照明状態を説明するための断面図である。 ＬＥＤ構体による照明状態を説明するための正面図である。

符号の説明

１（１Ｒ，１Ｌ） ＬＥＤ構体
２ ハウジング
３ 基板
４ ＬＥＤ
５ 回路部品
６ リフレクタ
７ レンズ
６１ 第１のリフレクタ
６２ 第２のリフレクタ
６３ 第３のリフレクタ
７１ 拡散ステップ

Claims (5)

1. 車両に装備されたライセンスプレートの少なくとも一側に配置されて当該ライセンスプレートの表面を照明するライセンスプレートの照明装置であって、光源としての発光ダイオードと、前記発光ダイオードから出射される光を前記ライセンスプレートの表面に向けて反射するリフレクタとを備え、前記発光ダイオードは光軸に沿った領域の光度が光軸を外れた領域の光度よりも高い指向性を有し、前記リフレクタは、前記発光ダイオードの光軸を外れた領域に配置した第１のリフレクタと、前記発光ダイオードの光軸を含む領域に配置した第２のリフレクタとを備え、前記第１のリフレクタの反射光を前記ライセンスプレートの近傍領域に向けて反射し、前記第２のリフレクタの反射光を前記ライセンスプレートの遠方領域に向けて反射することを特徴とするライセンスプレートの照明装置。
2. 前記第１のリフレクタは光の一部を前記ライセンスプレートの前記近傍領域と前記遠方領域との間の中間領域に向けて反射することを特徴とする請求項１に記載のライセンスプレートの照明装置。
3. 前記第１のリフレクタは前記発光ダイオードを焦点とする放物線のうち前記発光ダイオードの光軸よりも当該放物線の頂点側の線分を前記発光ダイオードの光軸回りに回転した凹状の回転面で構成され、前記第２のリフレクタは前記放物線のうち前記発光ダイオードの光軸と交差する領域を含む線分の一部を前記発光ダイオードの光軸回りに回転した凸状の回転面で構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のライセンスプレートの照明装置。
4. 前記リフレクタは前記発光ダイオードの光軸を外れ、かつ前記第１のリフレクタで反射されない光を前記ライセンスプレートの側方領域に向けて反射する板状の第３のリフレクタを備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のライセンスプレートの照明装置。
5. 前記発光ダイオードから出射される直射光を前記ライセンスプレートの近傍領域に向けて屈折、拡散する拡散ステップを有するレンズを備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のライセンスプレートの照明装置。

Images