JP5240431B2 - 車両用照明プレート - Google Patents

Description

本発明は、車両用照明プレートに関し、特に薄型でありながら、実寸法以上に、立体感、奥行き感のある新規見栄えの照明を行うことが可能な車両用照明プレートに関する。

従来、自動車等の車両のサイドステップ部等に装着される薄型の照明プレートが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

図５は、特許文献１に記載の薄型の照明プレートの構成を説明するための図である。

図５に示すように、特許文献１に記載の薄型の照明プレートにおいては、導光板１０´、該導光板１０´の一端面１０ａ´側に配置され該一端面１０ａ´から導光板１０´に入射させる光を発光する半導体光源２０´を備えており、半導体光源２０´が発光し導光板１０´に入射した光の反射光（反射層３０´による反射光等）により導光板１０´を発光させるようになっている。
特開２００２−１０８２５７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の薄型の照明プレートにおいては、導光板１０´に入射した半導体光源２０´からの光の反射光（反射層３０´による反射光等）により導光板１０´を発光させる構成である。このため、特許文献１に記載の薄型の照明プレートにおいては、立体感、奥行き感のある照明を行うことが困難であるという問題がある。

また、特許文献１に記載の薄型の照明プレートにおいては、半導体光源２０´が導光板１０´の一端面１０ａ´側に配置されている。このため、該半導体光源２０´が実装された回路基板Ｋ´を収容するための比較的大きなスペースが必要となる。このため、照明プレートのさらなる薄型化が困難であるという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、薄型でありながら、実寸法以上に、立体感、奥行き感のある照明を行うことが可能な車両用照明プレートを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、透明又は半透明材料により形成され、長手方向に延びる幅広薄型の導光板と、前記導光板の少なくとも一方の端部裏面に対向した状態で配置され、該一方の端部裏面から前記導光板に入射させる光を発光する一又は複数の半導体光源と、前記導光板の少なくとも一方の端面に設けられ、前記半導体光源から前記導光板に入射した光を前記導光板の裏面に向けて集光反射する反射面と、前記導光板の裏面に形成され、前記反射面が集光反射した光を前記導光板の表面に向けて反射する複数の個別反射面と、を備えており、前記半導体光源は、前記導光板の表面の一端と、該表面の一端よりも突出した裏面の一端との間にて前記反射面に向けて設けられており、前記反射面は、光軸が前記導光板の裏面側に所定量傾斜している前記導光板の幅方向に延びる柱面とされ、前記複数の個別反射面は、導光板の裏面のうち前記表面に対向する領域の全域に設けられており、前記複数の個別反射面それぞれは、前記導光板の長手方向に対して略直交する方向に延び、かつ、前記導光板の長手方向に配置されており、前記反射面が集光反射した光を前記導光板の表面に向けて反射することにより視点位置に応じて湾曲度合いの異なるビーム像を出現させることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、複数の個別反射面が、反射面が集光反射した半導体光源からの光を導光板の表面に向けて反射することにより、立体感、奥行き感のある新規見栄えの照明を行う（視点位置に応じて湾曲度合いの異なるビーム像を出現させる）ことが可能となる。

また、請求項１に記載の発明によれば、半導体光源は従来のように導光板の一端面ではなく導光板の裏面に対向した状態で配置されているので、半導体光源を従来のように導光板の一端面に配置した場合と比較して導光板をさらに薄型化することが可能となる。

すなわち、請求項１に記載の発明によれば、薄型でありながら、実寸法以上に、立体感、奥行き感のある新規見栄えの照明を行うことが可能な車両用照明プレートを提供することが可能となる。

また、請求項１に記載の発明によれば、発光色が異なる複数の半導体光源を用いたり、ＲＧＢのＬＥＤを用いて発光色を変化させることにより、薄型でありながら、実寸法以上に、立体感、奥行き感のある新規見栄えの多様な照明を行うこと（明暗の縞が表現されたビーム像等の形成）が可能な車両用照明プレートを提供することが可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記反射面の光軸は、前記導光板の裏面側に１〜２°傾斜していることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、反射面の光軸は前記導光板の裏面側に所定量傾斜しているので、該導光板の裏面側へ向かう反射光が増加することとなり、これにより、視点位置に応じて出現する湾曲度合いの異なるビーム像の光り方を強調することが可能となる。これとともに、反射面が集光反射した半導体光源からの光が導光板内で内部反射を繰り返すことにより、該導光板全体をほんのりと発光させることが可能となる（導光レンズ効果）。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記導光板の側面はテーパ面であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、導光板の側面はテーパ面であるので、該導光板に入射した半導体光源の内部反射光が該側面から外に漏れることを防止又は低減することが可能となる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の発明において、前記導光板の表面は、シリンダーレンズ形状であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、導光板の表面はシリンダーレンズ形状であるので、ビーム像（視点位置に応じて湾曲度合いの異なるビーム像）を拡大し、誇張することが可能となる。また、半導体光源を点灯しない場合であっても、肉薄の導光板に肉厚感、質感を持たせることが可能となる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の発明において、前記導光レンズの表面を露出させた状態で該導光レンズの側面及び裏面を覆うハウジングをさらに備え、前記ハウジングの前記導光板の裏面と対向する面には、光沢面、反射面、又は、所定パターンの印刷面が設けられていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、夜間の半導体光源の点灯時は、裏面は発光しないため、裏面の模様は見えずビーム像が見える見栄えとなり、一方、昼間の半導体光源の非点灯時は、外光により裏面（光沢面、反射面、又は、所定パターンの印刷面）が透けて見える見栄えとなる。すなわち、半導体光源の点灯時の見栄えと非点灯時の見栄えを変化させることが可能となる。

本発明によれば、薄型でありながら、実寸法以上に、立体感、奥行き感のある新規見栄えの照明を行うことが可能な車両用照明プレートを提供することが可能となる。

以下、本発明の一実施形態である車両用照明プレートについて図面を参照しながら説明する。

図１は、本実施形態の車両用照明プレートの構成を説明するための分解斜視図である。図２は、図１に示した車両用照明プレートの部分断面図である。

車両用照明プレート１００は、車両のドアを開けた際に現れるサイドシル部分に装着される薄型の照明プレート（スカッフプレート又はキッキングプレートと称される）として適用されるものであって、図１に示すように、導光板１０、導光板１０に入射させる光を発光する半導体光源２０、導光板１０の表面を覆うカバー３０、これらの導光板１０等を収容するハウジング４０等を備えている。

図１、図２に示すように、導光板１０は、アクリルやポリカーボネート等の透明又は半透明材料により形成された長手方向に延びる幅広薄型の帯状のプレート（例えば幅３０×長さ３００×厚さ５ｍｍ）であって、長手方向に延びる表面１１、該表面１１と平行に配置され、かつ、両端部が表面１１の両端よりも突出した長手方向に延びる裏面１２、一端面１３、他端面１４、側面１５、１６を備えている。

図２に示すように、導光板１０の一端部の裏面１２には、半導体光源２０が固定されている（なお、導光板１０の他端部の裏面１２にも、半導体光源２０が固定されているが、一端部の裏面１２と同様であるので、以下、導光板１０の一端部の裏面１２についてのみ説明する）。このように、半導体光源２０は、導光板１０の両端に固定されており、撓みの大きい導光板１０中央には固定されていないので、車両用照明プレート１００が靴によって踏みつけられた場合であっても、半導体光源２０に大きな負荷がかからず、半導体光源２０を保護することが可能となる。

半導体光源２０は、単色のＬＥＤ又はＲＧＢの３チップがパッケージ化されたＬＥＤパッケージ（高さ２ｍｍ以下）であって、裏面に抵抗Ｒが実装されたガラスエポキシ等の基板Ｋの表面に実装されている。なお、半導体光源２０であるＬＥＤチップの寸法２〜４ｍｍである場合、導光板１０の厚みは３〜７ｍｍにすることが望ましい。これにより、半導体光源２０を含めた車両用照明プレート１００の厚みを８ｍｍ程度の薄型とすることが可能となる。

なお、実装される半導体光源２０は一つであってもよいし、複数であってもよい。図１は、幅方向に三つの半導体光源２０を実装した例である。なお、半導体光源２０の高さは、ＬＥＤパッケージ、基板Ｋ、抵抗Ｒ等をあわせて３〜４ｍｍ程度の高さに設定されている。該基板Ｋは、図２に示すように、半導体光源２０の発光面２１と導光板１０の一端部の裏面１２とを対向させ、かつ、接触させた状態で、導光板１０の一端部の裏面１２に、ネジ、嵌め込み、熱カシメ等の公知の手段により固定されている。このため、半導体光源２０が発光した光は、導光板１０の一端部の裏面１２から該導光板１０に入射する（図２参照）。

図２に示すように、導光板１０の一端面１３には、アルミスパッタ等の反射面処理を施すことにより、反射面１３ａが形成されている。

反射面１３ａは、半導体光源２０から導光板１０に入射した光を導光板１０の裏面１２に向けて内部反射（集光反射）する反射面であって、例えば、回転放物面、又は、図１、図２に示すように導光板１０の幅方向に延びる柱面（放物線柱面、楕円柱面又は自由曲線柱面等）である。反射面１３ａは、半導体光源２０が点光源であると仮定した場合に、該半導体光源２０から導光板１０に入射した光の反射光が、図２に示すように、表面１１に対して１〜２°程度傾いた平行光となるように設計されている（すなわち反射面１３ａの光軸ＡＸは導光板の裏面側に所定量（表面１１に対して１〜２°程度）傾斜している。反射面１３ａは、図２に示すように、表面１１の一端から該表面１１の一端よりも突出した裏面１２の一端に連続しており、半導体光源２０の側方から上方にかけての領域を覆っている。

この反射面１３ａにより、半導体光源２０から導光板１０に入射した光のうち図２にθで示す範囲の光束（比較的高輝度の光束）を導光板１０の裏面１２に向けて内部反射（集光反射）することが可能となる。

導光板１０の裏面１２には、図１、図２に示すように、裏面１２を所定ピッチ（等ピッチ又は不連続ピッチ）でカットすることにより、導光板１０の長手方向に沿って複数の個別反射面１２ａ（プリズム）が形成されている。半導体光源２０点灯時には、このピッチでライン発光する。

複数の個別反射面１２ａそれぞれは、反射面１３ａが導光板１０の裏面１２に向けて内部反射（集光反射）した光を導光板１０の表面１１に向けて反射する反射面であって、例えば、図１、図２に示すように、導光板１０の長手方向に対して略直交する方向（幅方向）に延びており、かつ、導光板１０の長手方向に対して所定角度（図２では４５°程度）傾斜した傾斜平面である。

この複数の個別反射面１２ａが、反射面１３ａが導光板１０の裏面１２に向けて内部反射（集光反射）した光を導光板１０の表面１１に向けて反射することにより、視点位置に応じて湾曲度合いの異なるビーム像が出現する（ライン発光）。これは、半導体光源２０が発光した光が反射面１３ａで内部反射（集光反射）されたためである。

また、反射面の光軸ＡＸは導光板１０の裏面１２側に所定量（表面１１に対して１〜２°程度）傾斜しているので、該導光板１０の裏面１２側へ向かう反射光が増加することとなり、これにより、視点位置に応じて出現する湾曲度合いの異なるビーム像の光り方を強調することが可能となる。さらに、反射面の光軸ＡＸは、導光板１０の裏面側に所定量傾斜しているので、反射面１３ａが集光反射した半導体光源２０からの光が、導光板１０内で内部反射を繰り返すことにより、該導光板１０全体をほんのりと発光させることが可能となる（導光レンズ効果）。

なお、裏面１２のカットのピッチが、細かいと出現するビーム像の透明感がなくなり、粗いとビーム像の発光点が離れビーム像の連続感がなくなる。このため、裏面１２のカットのピッチは、１〜３ｍｍとするのが好ましい。

図３は、視点位置に応じて湾曲度合いの異なるビーム像について説明するための図である。

図３に示すように、導光板１０の真上Ｐ１位置に視点を置いた場合、直線状のビーム像Ｂ１を視認することになる。一方、導光板１０の斜め上Ｐ２位置（又は、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５位置）に視点を置いた場合、発光する拡がり角度の影響で、半導体光源２０からの距離が離れる程、複数の個別反射面１２ａで反射して見える位置がずれるので、下側に湾曲したビーム像Ｂ２（又は、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５等）を視認することになる。

上記のように半導体光源２０が固定された導光板１０は、例えば、図４に示すように、導光板１０の表面１１を露出させた状態で該導光板１０の側面（ここでは、一端面１３、他端面１４、両側面１５、１６を含む）及び裏面１２を覆うハウジング４０に収容され、ネジや嵌め込み等の公知の手段によって該ハウジング４０に固定される。このハウジング４０により、半導体光源２０に接続される配線（図示せず）等を外部から視認されないように覆うことが可能となる。

図４に示すように、ハウジング４０の底面４１（導光板１０の裏面１２と対向する面）には、光沢面、反射面、又は、所定パターンの印刷面が設けられている。これにより、夜間の半導体光源２０の点灯時は、底面４１は発光しないため、ハウジング４０の底面４１の模様は見えずビーム像（図５ではＢ１〜Ｂ５を例示）が見える見栄えとなる。一方、昼間の半導体光源２０の非点灯時は、外光によりハウジング４０の底面４１（光沢面、反射面、又は、所定パターンの印刷面）が透けて見える見栄えとなる。すなわち、半導体光源２０の点灯時の見栄えと非点灯時の見栄えを変化させることが可能となる。

ハウジング４０の上部に形成された開口部４２には、図１、図４に示すように、所定間隔で開口３１（図１中四つの開口３１を例示）が形成された金属プレート（あるいは合成樹脂プレート）であるカバー３０が装着されており、該カバー３０は導光板１０の上面１１を覆っている。これにより、車両用照明プレート１００が靴によって踏みつけられた場合であっても、導光板１０等を保護することが可能となる。なお、カバー３０に形成された開口３１から露出する導光板１０の表面１１には、車名等を印刷したり、あるいは、文字型に切り抜いた金属板を取り付けてもよい。

図４に示すように、導光板１０の側面１５、１６は、表面１１から裏面１２に向かうにつれて導光板１０内側に傾斜したテーパ面となっている。このため、導光板１０に入射した半導体光源２０の内部反射光が側面１５、１６から外に漏れることを防止又は低減することが可能となる。

また、導光板１０の表面１１はシリンダーレンズ形状となっている。このため、ビーム像（視点位置に応じて湾曲度合いの異なるビーム像）を拡大し、誇張することが可能となる。また、半導体光源２０を点灯しない場合であっても、肉薄の導光板１０に肉厚感、質感を持たせることが可能となる。

以上説明したように、本実施形態の車両用照明プレート１００によれば、複数の個別反射面１２ａが、反射面１３ａが集光反射した半導体光源２０からの光を導光板１０の表面１１に向けて反射することにより、立体感、奥行き感のある新規見栄えの照明を行う（視点位置に応じて湾曲度合いの異なるビーム像（図５ではＢ１〜Ｂ５を例示）を出現させる）ことが可能となる。

また、本実施形態の車両用照明プレート１００によれば、半導体光源２０は従来のように導光板１０の一端面ではなく導光板１０の裏面１２に対向した状態で配置されているので、半導体光源２０を従来のように導光板１０の一端面に配置した場合と比較して導光板１０をさらに薄型化することが可能となる。

すなわち、本実施形態の車両用照明プレート１００によれば、薄型でありながら、実寸法以上に、立体感、奥行き感のある新規見栄えの照明を行うことが可能な車両用照明プレート１００を提供することが可能となる。

また、本実施形態の車両用照明プレート１００によれば、半導体光源２０として、発光色が異なる複数の半導体光源を用いたり、ＲＧＢのＬＥＤを用いて発光色を変化させることにより、薄型でありながら、実寸法以上に、立体感、奥行き感のある新規見栄えの多様な照明を行うこと（明暗の縞が表現されたビーム像等の形成）が可能な車両用照明プレート１００を提供することが可能となる。

また、本実施形態の車両用照明プレート１００によれば、反射面の光軸ＡＸは導光板１０の裏面１２側に所定量（例えば表面１１に対して１〜２°程度）傾斜しているので、該導光板１０の裏面１２側へ向かう反射光が増加することとなり、これにより、視点位置に応じて出現する湾曲度合いの異なるビーム像の光り方を強調することが可能となる。また、反射面１３ａの光軸ＡＸは、導光板１０の裏面１２側に所定量傾斜しているので、複数の個別反射面１２ａが、反射面１３ａが集光反射した半導体光源２０からの光を導光板１０の表面１１に向けて反射することにより、立体感、奥行き感のある新規見栄えの照明を行う（視点位置に応じて湾曲度合いの異なるビーム像を出現させる）ことが可能となる。これとともに、反射面１３ａが集光反射した半導体光源２０からの光が導光板１０内で内部反射を繰り返すことにより、該導光板１０全体をほんのりと発光させることが可能となる（導光レンズ効果）。

次に、変形例について説明する。

上記実施形態では、車両用照明プレート１００は、車両のドアを開けた際に現れるサイドシル部分に装着される薄型の照明プレート（スカッフプレート又はキッキングプレートと称される）として適用されるものであるように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、車両用照明プレート１００は、車両内所定箇所に装着される内装イルミネーション灯具としても適用することが可能である。

また、上記実施形態では、半導体光源２０は、導光板１０の一端部の裏面１２だけでなく、導光板１０の他端部の裏面１２にも、固定されているように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、半導体光源２０は、導光板１０のいずれか一方の端部の裏面１２にだけ固定されていてもよい。

また、上記実施形態では、カバー３０、ハウジング４０を用いた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。カバー３０、ハウジング４０は、必要に応じて用いることが可能である。

また、上記実施形態では、ハウジング４０の底面（導光板１０の裏面１２と対向する面）には、光沢面、反射面、又は、所定パターンの印刷面が設けられているように説明したが、本発明はこれに限定されない。光沢面、反射面、又は、所定パターンの印刷面は、必要に応じて用いることが可能である。

また、上記実施形態では、導光板１０の側面１５、１６は、表面１１から裏面１２に向かうにつれて導光板１０内側に傾斜したテーパ面であるように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、導光板１０に入射した半導体光源２０の内部反射光が側面１５、１６から外に漏れるのを許容できるのであれば、導光板１０の側面１５、１６を縦壁とすることが可能である。あるいは、導光板１０の側面１５、１６を縦壁とし、表面にアルミ蒸着等を施すことも考えられる。

また、上記実施形態では、導光板１０の表面１１はシリンダーレンズ形状であるように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、導光板１０の表面１１は平面、その他の曲面とすることも考えられる。

また、上記実施形態では、反射面の光軸ＡＸは導光板１０の裏面１２側に所定量（例えば表面１１に対して１〜２°程度）傾斜しているので、該導光板１０の裏面１２側へ向かう反射光が増加し、これにより、視点位置に応じて出現する湾曲度合いの異なるビーム像の光り方を強調することが可能となるように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、導光板１０の裏面１２を所定量（例えば表面１１に対して１〜２°程度）傾斜させることによっても視点位置に応じて出現する湾曲度合いの異なるビーム像の光り方を強調することが可能である。なお、この場合、半導体光源２０の非点灯時に、導光板１０の短手方向（幅方向）の見え方が「く」の字となり、裏面が山形に見えたり、プリズム効果で裏面１２のテーパ面の切り替わる面でハウジング底面４１が均一に視認されないこととなる。

上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。

本実施形態の車両用照明プレートの構成を説明するための分解斜視図である。 図１に示した車両用照明プレートの断面図（長手方向に切断した場合の断面図）である。 視点位置に応じて湾曲度合いの異なるビーム像について説明するための図である。 図１に示した車両用照明プレートの断面図（幅方向に切断した場合の断面図）である。 従来の車両用照明プレートの構成を説明するための図である。

符号の説明

１００…車両用照明プレート１０…導光板、１１…表面、１２…裏面、１２ａ…個別反射面、１３…一端面、１３ａ…反射面、１４…他端面、１５…側面、１６…側面、２０…半導体光源、２１…発光面、３０…カバー、４０…ハウジング、Ｂ１〜Ｂ５…ビーム像、Ｋ…基板、Ｒ…抵抗

Claims (5)

1. 透明又は半透明材料により形成され、長手方向に延びる幅広薄型の導光板と、
   前記導光板の少なくとも一方の端部裏面に対向した状態で配置され、該一方の端部裏面から前記導光板に入射させる光を発光する一又は複数の半導体光源と、
   前記導光板の少なくとも一方の端面に設けられ、前記半導体光源から前記導光板に入射した光を前記導光板の裏面に向けて集光反射する反射面と、
   前記導光板の裏面に形成され、前記反射面が集光反射した光を前記導光板の表面に向けて反射する複数の個別反射面と、
   を備えており、
   前記半導体光源は、前記導光板の表面の一端と、該表面の一端よりも突出した裏面の一端との間にて前記反射面に向けて設けられており、
   前記反射面は、光軸が前記導光板の裏面側に所定量傾斜している前記導光板の幅方向に延びる柱面とされ、
   前記複数の個別反射面は、導光板の裏面のうち前記表面に対向する領域の全域に設けられており、
   前記複数の個別反射面それぞれは、前記導光板の長手方向に対して略直交する方向に延び、かつ、前記導光板の長手方向に配置されており、前記反射面が集光反射した光を前記導光板の表面に向けて反射することにより視点位置に応じて湾曲度合いの異なるビーム像を出現させることを特徴とする車両用照明プレート。
2. 前記反射面の光軸は、前記導光板の裏面側に１〜２°傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の車両用照明プレート。
3. 前記導光板の側面はテーパ面であることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用照明プレート。
4. 前記導光板の表面は、シリンダーレンズ形状であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用照明プレート。
5. 前記導光レンズの表面を露出させた状態で該導光レンズの側面及び裏面を覆うハウジングをさらに備え、
   前記ハウジングの前記導光板の裏面と対向する面には、光沢面、反射面、又は、所定パターンの印刷面が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の車両用照明プレート。

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