JP5089932B2 - 装飾部材及び灯具並びに装飾品 - Google Patents
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即ち、図11において、灯具1は、赤色またはオレンジ色の光を放射する車両用灯具であって、光源としてのランプ2と、ランプ2を包囲するように配置され、ランプ2からの光を光出射方向前方に向かって反射する反射部材3と、この反射部材3の前方に配置されているアウターレンズ4と、から構成されている。
また、上記反射部材3は、光出射方向前方に向かって凹状に形成された、例えば樹脂基材の表面にアルミ蒸着膜等による反射膜を形成することにより、前方に向かって凹状の放物反射面として形成されている。
さらに、上記アウターレンズ4は、所望の透過光色、即ち赤色またはオレンジ色に合わせて着色されている。
尚、透過光色が白色光である場合には、このような着色は省略されることになる。
この光学多層膜5は、図示の場合、アウターレンズ4の表面に対して形成されており、アウターレンズ4により着色された着色光をそのまま透過させ、外部からの自然光等の光を、アウターレンズ4の着色部の色とは異なる色、例えば青色で反射させるようになっている。
また、上記光学多層膜5は、上述のように青色を反射させるように、複数の積層して成膜された膜から構成されている。
ここで、上記光学多層膜5は、青色光を反射させるようになっているが、これに限らず、例えば緑色,紫色や銀色を反射させるように構成されていてもよい。 尚、銀色を反射させる場合には、特許文献2に示すようにして、ランプ2やアウターレンズの色を適宜に選定する必要がある。
その際、ランプ2からの白色光Lwがアウターレンズ4を通過する際に、透過光色以外の波長成分がアウターレンズ4で吸収されることにより、透過光が赤色またはオレンジ色に着色され、この赤色またはオレンジ色の着色光Loが光照射方向前方に向かって照射されるようになっている。
また、入射光の他の一部が、光学多層膜5及びアウターレンズ4を透過して内部に進入し、反射部材3で反射した後、再びアウターレンズ4及び光学多層膜5を透過して、赤色またはオレンジ色の着色光Loが外部に出射する。
この場合、着色光Loは、反射部材による配光特性に従って、外部に出射することになるため、外部から見たとき、見る方向によって、着色光Loの光量が変動するため、見栄えが変化することになる。
その際、上記光学多層膜5がすべての波長帯域での反射特性を有する場合には、所謂銀色として観察され、上記光学多層膜5が黄色領域で相対的に高い反射率を有する場合には、所謂金色として観察されることになる。
そのため、灯具の見栄えとして、所望の金属的光沢感(メタリック感)を得てデザイン上の自由度を高めることが望まれている。
さらに、内部反射による着色光の影響を低減させ、光学多層膜による反射色に近い光を観察されるようにした、車両用灯具、遊技機器用照明、一般照明等の灯具、灯具等に用いられる装飾部材、及び装飾部品を提供することを目的としている。
その際、光源からの光は、光学多層膜を透過して、照射されることになる。
従って、外部から観察した場合、車両用灯具からは、透光性基体による透過光または着色光が視認されることになる。
さらに、光源からの光は、凹凸形状により散乱される。このため、拡散光が照射されることになる。
この所定の色の反射光の金属光沢的見栄えは、凹凸形状の形成位置により異なり、以下に光学多層膜が透光性基体の外側に配置されている場合について説明する。
このように、凹凸形状の形成により、所望の金属光沢的見栄えを得ることができる。
従って、この着色光が凹凸形状により散乱することになるため、光源からの光は、より広い角度範囲に照射される。また、外部からの進入光による着色光が拡散されることにより、光学多層膜による反射光の色に対する混色率が大幅に低下し、着色光による影響が低減され得ることになる。
ここで、この光学多層膜が凹凸形状より内側に配置されている場合には、外部から観察したとき、アウターレンズからは、所定の色の光が乱反射することになるため、従来の正反射による金属色とは異なる非金属色が視認されることになる。
従って、透光性基体の透過光が着色光である場合に、この着色光の影響が大幅に低減され、上記所定の色の光、即ち非金属色の光が確実に視認され得ることになる。
また、この光学多層膜が凹凸形状より外側に配置されている装飾品(透光性基体の内側に凹凸形状を有する装飾部材を用いた装飾品)においては、光学多層膜による金属色の正反射光が観測できるとともに、外部からの入射光のうち光学多層膜を透過した着色光が、内部で反射され、再び装飾部材を透過して外部に出射する際に、凹凸形状により散乱され、外部へ出射されにくくなり、着色光が大幅に低減される。そのため、光学多層膜による設計通りの所定の色の出射光を得ることができる。
このようにして、所望の金属的光沢感のある反射光として観察されるようにし、さらに内部反射による着色光の影響を低減するようにした、装飾品が提供されることになる。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
図1は、本発明によるアウターレンズを備えた車両用灯具の第一の実施形態の構成を示している。
図1において、車両用灯具10は、着色光を放射する車両用灯具であって、光源としてのランプ11と、ランプ11を包囲するように配置され、このランプ11からの光を光照射方向前方に向かって反射する反射部材12と、この反射部材12の光軸方向前方に配置されているアウターレンズ13と、から構成されている。
ここで、放物面系の反射面は、回転放物面だけでなく、放物面を基本とした自由曲面を含むものである。
さらに、上記アウターレンズ13は、その透光性基体13aが、所望の透過光色、即ち例えば赤色またはオレンジ色の光を透過させ得るように、顔料や染料を透光性基材に混入・分散させることにより、着色されている。
尚、光源としてLEDを用いる等により、所望の色を発光する光源を用いる場合には、このような着色は省略され、透光性基体は無色透明のものが用いられることになる。
この光学多層膜14は、図2に示すように、アウターレンズ13の表面(前面)で透光性基体13a上に形成されており、透光性基体13aにより着色された着色光をそのまま透過させる。また、外部からの自然光等の光を、透光性基体13aの着色とは異なる色、例えば青色で反射させるようになっている。
ここで、上記光学多層膜14は、複数の積層して成膜された所謂多層膜から構成されている。
尚、上記光学多層膜14は、青色光を反射させるようになっているが、これに限らず、例えば緑色,黄色や銀色等の光を反射させるように構成されていてもよい。
また、上記凹凸形状15は、外部からの入射光を散乱させればよく、その大きさおよび配置は任意であり、レンズカット等のように目視可能なものでも、微細な凹凸でもよく、規則的に配置されていても、ランダムに配置されていてもよい。尚、ここでは、凹凸形状の大きさとは、規則的な配置を示す場合には、凹凸の間隔(例えば、凸部と凸部との間隔)、ランダムな配置を示す場合には、凹部または凸部の幅をいい、円形状ならその直径、四角形状ならその一辺の長さをいう。
しかし、凹凸形状の大きさが1μm以下においては、特定の波長に対して特性が強調されないよう、外光に対する干渉を回避する必要がある。従って、凹凸形状の間隔または幅が1μm以下の場合は、好ましくは、凹凸形状は、その間隔または幅がランダムに選択されるか、ランダムに配置される。さらに好ましくは、間隔または幅、および配置がランダムに構成される。
これにより、外部から光学多層膜14に入射する光が、光学多層膜14により正反射せず、乱反射するようになっている。
尚、アウターレンズ13の透光性基体13aに形成された凹凸形状15が、光学多層膜14の表面に影響して、光学多層膜14の表面にも凹凸形状が現われているが、光学多層膜14の表面が平滑処理され、平坦に形成されていてもよい。
この場合、ランプ11からの白色光Lwは、アウターレンズ13を透過する際に、このアウターレンズ13により、例えば赤色またはオレンジ色に着色されて、光学多層膜14を透過し、着色光Loが、光照射方向前方に向かって照射される。
尚、この場合、ランプ11からの光Lwは、凹凸形状15により散乱されることから、点灯時の遠方照射光量がやや少なくなる傾向にある。
ここで、光学多層膜14の表面の前記凹凸形状15に基づいて、入射光が正反射せずに乱反射することから、金属色とならず、非金属色として反射することになる。
これにより、非点灯時には、外部から観察したとき、アウターレンズ13表面の光学多層膜14からは、青色光Lbが乱反射することになる。このため、従来の正反射による金属色とは異なる非金属色が視認されることになる。
その際、このような内部反射による光は、アウターレンズ13により着色されて、着色光Loとなる。また、上記凹凸形状15によって一部が内側に乱反射し、他の一部が拡散して外部に出射することになる。
従って、光学多層膜14による反射光Lbに対する内部反射光Liの比率が著しく低下する。このため、例えばアウターレンズ13を透過した着色光Loの影響が大幅に低減され、上述した非金属色の青色光Lbが確実に視認され得ることになる。
密度が80%の場合、大きさが1μm以下では、光学多層膜14による反射光は非金属色として視認される。また、内部反射光による影響が少なく、しかもアウターレンズ13のクリア感が得られる。大きさが1μm以上では、同様に非金属色として視認され、内部反射光による影響が少ないが、クリア感が少なくなり、全体として白っぽく観察されることになる。
大きさが0.3μmの場合、密度が50%以上では、光学多層膜14による反射光は非金属色として視認され、内部反射光による影響が少ないが、クリア感が少なくなり、全体として白っぽく観察されることになる。これに対して、密度が50%以下では、光学多層膜14による反射光は非金属色+金属色として視認され、内部反射光による影響が比較的多くなるが、アウターレンズ13のクリア感が得られ、点灯時の遠方照射光量が比較的多くなる。
図4中に示す表は、光学多層膜の構成の例を示すものであり、これら構成においては高屈折率材料として、TiO2 、低屈折率材料として、SiO2 が交互に複数層積層されている。
図4(E)に、図4(A)に対応する光学多層膜14に凹凸形状を作製したものの反射率特性を示す。凹凸形状の密度が高いほど、正反射成分が低下しており、散乱効果が高くなることが確認できる。尚、図4(A)〜(E)に示す反射率特性の結果は、光学多層膜を透明基体上に形成したものをサンプルとした。また、図4(E)の結果を得たサンプルにおいて、凹凸形状は、光学多層膜の表面(透明基体と接しない面)にドライエッチングにより直径20μm±10μmの円形の凹部がランダムに配置されるよう形成した。いずれのサンプルについても、光学多層膜側から光学多層膜に垂直な方向から入射角30度でハロゲンランプの光を照射し、反射光のうち、反射角30度の光を検出して結果を得た。
特に、自動車のターンランプ,ストップランプや、商品を照明するための一般照明灯具等の場合には、密度を高くしすぎると、照射光量が低下して性能不足となるおそれがあるので、凹凸形状15の密度を適宜に選定し、あるいは光源の光量を高くする必要がある。
これに対して、テールランプの場合には、照射距離が短くてもよいので、密度を高くすることが可能である。
また、上述した車両用灯具10においては、凹凸形状15は、アウターレンズ13の前面全体に亘って形成されているが、これに限らず、図6に示すように、アウターレンズ13の一部領域に形成されていてもよい。
この場合、この一部領域のみにおいて、非点灯時に非金属色が視認され、内部反射光による着色光の影響が低減され得ることになる。
図6は、本発明によるアウターレンズを備えた車両用灯具の第二の実施形態の構成を示している。
図6において、車両用灯具20は、図1に示した車両用灯具10と同様の構成であるので、同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明を省略する。
上記車両用灯具20は、図1に示した車両用灯具10と比較して、ランプ11,凹凸形状15の代わりに、図7に示すように、それぞれLED21と、透光性基体13aの後面の一部に設けられた凹凸形状22と、を備えている点でのみ異なる構成になっている。
この場合、LED21からの光L1は、アウターレンズ13を透過する際に、このアウターレンズ13により、例えば赤色またはオレンジ色に着色され、この着色光Loが光学多層膜14を透過して、光照射方向前方に向かって照射される。
尚、この場合、LED21からの光L1は、凹凸形状22により散乱されることから、点灯時の遠方照射光量がやや少なくなる傾向にある。
これにより、非点灯時には、外部から観察したとき、アウターレンズ13表面の光学多層膜14からは、青色の光が正反射することになるため、金属色の青色光Lbが視認されることになる。
その際、このような内部反射による光Liは、アウターレンズ13により着色され、この着色光Loは、上記凹凸形状22によって一部が内側に乱反射し、他の一部が拡散して外部に出射することになる。
従って、光学多層膜14による反射光Lbに対する内部反射光Loの比率が著しく低下する。このため、例えばアウターレンズ13を透過した着色光Loの影響が大幅に低減され、上述した金属色の青色光Lbが確実に視認され得ることになる。
尚、凹凸形状の大きさとは、規則的な配置を示す場合には、凹凸の間隔(例えば、凸部と凸部との間隔)、ランダムな配置を示す場合には、凹凸部が円形状なら直径、四角形状なら一辺の長さをいう。
大きさが5mmの場合、密度が30%では、光学多層膜14による反射光は金属色として視認され、内部反射光が多く、しかもアウターレンズ13のクリア感が得られ、点灯時の遠方照射光量が多かった。また密度が80%では、同様に金属色として視認され、内部反射光が少なく、クリア感が少なくなり、全体として白っぽく観察されることになり、点灯時の遠方照射光量が少なくなった。
また、大きさが0.5mmの場合、密度が30%では、光学多層膜14による反射光は金属色として視認され、内部反射光が多いが、クリア感が得られ、点灯時の遠方照射光量が多かった。これに対して、密度が80%では、光学多層膜14による反射光は金属色として視認され、内部反射光が少なく、全体として白っぽく観察され、点灯時の遠方照射光量が少なかった。
ただし、大きさが1μm以下においては、可視光波長に近いため、クリア感を得るためには、上記凹凸形状22の個々の凸部または凹部は、特定の波長に対して特性が強調されないように、外光に対する干渉を回避する必要がある。このため、凹凸形状の間隔または幅が1μm以下の場合は、好ましくはその間隔または幅の選択あるいは配置がランダムに選定される。
特に、自動車のターンランプ,ストップランプや、商品を照明するための一般照明灯具等の場合には、密度を高くしすぎると、照射光量が低下して性能不足となるおそれがある。このため、凹凸形状15の密度を適宜に選定し、あるいは光源の光量を高くする必要がある。
また、上述した車両用灯具20においては、凹凸形状22は、アウターレンズ13の後面の一部領域に形成されているが、これに限らず、アウターレンズ13の全面に亘って形成されていてもよい。
また、上述した実施例1および2における車両用灯具においては、装飾部材をアウターレンズとして構成したが、インナーレンズとして構成してもよく、別途のアウターレンズを設けるものでもよい。
図10に、本発明による、看板、遊技機器等に使用される装飾品30の実施形態の構成を示すとともに、それに用いられる装飾部材34の実施形態の構成を示す。
凹凸形状33を表面に有する光学多層膜32の形成された透光性基体31からなる装飾部材34が看板や遊技機器等の本体となる支持体35に設けられている。支持体35上には、外部からの光が装飾部材34を介して照射する部分にアルミニウム蒸着等により形成された反射部材36が設けられている。反射部材としては、反射板のみならず、リフレックスリフレクタが用いられ、所望の装飾効果を得ることができる。尚、反射部材を用いなくても、支持体35に装飾部材34を設けることにより、所望の金属光沢的見栄えを有する装飾品として、構成することができる。また、透光性基体31は、例えばポリカーボネートなどの樹脂、ガラス等が用いられ、扁平でも図10に示すように湾曲していてもよい。
つまり、凹凸形状の設ける位置および光学多層膜を設ける位置によって、光学多層膜による反射光の金属光沢的見栄えを変化させることができるため、所望の金属的光沢感(見栄え)を得ることができ、装飾品および装飾品を用いられる製品のデザイン上の自由度を高めることができる。
上述した実施例1および2においては、車両用灯具10,20におけるアウターレンズ(装飾部材)が、透過光を着色するために、透光性基材自体が着色されているが、これに限らず、着色膜を備えていてもよい。実施例3における装飾部材34も同様である。
ここで、この着色膜は、装飾部材を構成する透光性基体の前面または/及び後面、あるいは光学多層膜の前面に備えられ得る。
尚、光学多層膜14の前面に着色膜を設ける場合、膜厚が厚いと着色膜自体にクラックが発生することがあるため、着色膜は、20μm以下の膜厚にすることが望ましい。
この場合、光学多層膜の光源側に凹凸形状が配置されることにより、内部反射光がこの凹凸形状により散乱され、表面の光学多層膜14による反射光に対する内部反射光の影響が低減され得ることとなる。
また、光学多層膜の光源と反対側(前側)に凹凸形状が配置されることにより、外光がこの凹凸形状により散乱され、非金属色の反射光が観察され得ることになる。
例えば、透光性基体の後面(光源側の面)に光学多層膜を形成した灯具において、凹凸形状を形成する面を、(1)光学多層膜の光源側の面と透光性基体の接する面との両面、(2)光学多層膜と透光性基体の接する面のみ、(3)光学多層膜の光源側の面のみ、では、非点灯時の照明装置の見栄えは、(1)、(2)、(3)の順で非金属的である。
さらに、内部反射による着色光の影響を低減し、所望の反射色を達成した極めて優れた装飾部材、灯具、装飾品が提供され得ることになる。
つまり、光学多層膜を用いた装飾部材を備えた灯具等の製品のデザイン上の自由度を高め、光学多層膜により設計した反射波長に近い波長の光を得ることのできる装飾部材が提供されうる。
11 ランプ(光源)
12 反射部材
13 アウターレンズ
13a 透光性基材
14 光学多層膜
15,22 凹凸形状
21 LED
Claims (6)
- 透光性基体と、
この透光性基体の少なくとも一方の面に形成された入射光の一部を反射する光学多層膜と、から成る装飾部材であって、
上記透光性基体の少なくとも一方の面、または、上記光学多層膜の表面には、光を乱反射させる凹凸形状を少なくとも一部に備え、
上記凹凸形状は、1μm以下の間隔または幅で形成され、ランダムに配置されていることを特徴とする、装飾部材。 - 上記透光性基体は、顔料,染料を混入した着色材料から構成されていることを特徴とする、請求項1に記載の装飾部材。
- 上記透光性基体の少なくとも一方の面上、あるいは、上記透光性基体上に形成された上記光学多層膜上に透過光を着色する着色膜を備えていることを特徴とする、請求項1から2の何れかに記載の装飾部材。
- 光源および反射部材を有する灯具であって、
上記灯具の光照射側には、請求項1から3の何れかに記載の装飾部材が配置されたことを特徴とする灯具。 - 請求項1から3の何れかに記載の装飾部材の片側面に反射部材を配置したことを特徴とする、装飾品。
- 請求項1から3の何れかに記載の装飾部材の片側面にリフレックスリフレクタを配置したことを特徴とする、装飾品。
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