JP6062189B2 - 車両用ランプ - Google Patents

Description

本発明はＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子を光源とする車両用ランプに関し、特に光照射効率を高めたランプとして構成でき、かつ非点灯時及び点灯時における意匠的な効果を高めた車両用ランプに関するものである。

近年の車両用ランプ、特にテールランプ等の標識灯では、所定の標識機能を発揮する際に、光源から出射した光の利用効率が高い光照射を行う灯具として構成することが行われる。また、これに加えて、非点灯時や点灯時におけるランプ見栄え等の意匠的な効果の高い灯具として構成することも行われている。例えば、特許文献１では複数のＬＥＤを基板に配列状態に搭載し、この基板を光源としてランプハウジング内に内装するとともに、ＬＥＤから出射した光を屈折、拡散する光学部材を備えている。ＬＥＤから出射された光を当該光学部材を通して出射させることによってランプの光軸近傍領域のみならずその周辺領域においても光を出射させることが可能になり、当該ランプの見栄えの向上を図っている。また、特許文献２では、ＬＥＤから出射した光をハーフミラーと再反射面との間で多重反射させながら灯具から出射させるように構成することで、多数のＬＥＤの虚像を形成し、当該標識灯の外観に奥行き感を生じさせ、意匠的な効果を高めている。

特開２０１１−２４９１０１号公報 特開２００６−６６１３０号公報

特許文献１のランプではＬＥＤを搭載している基板は光を透過しない不透光性基板であり、この基板をランプハウジング内に内装してランプを構成しているので、ＬＥＤから出射した光は基板の搭載面側にのみ出射され、搭載面と反対側の基板の裏面側には光が出射されない。そのため、ＬＥＤで発光した光の全てを屈折あるいは反射させてランプの正面側から出射させ、ランプの照射光として利用することが難しく、ＬＥＤで発光した光の利用効率の点で問題が生じ易い。また、ＬＥＤで発光した光は基板の搭載面側のみから出射されることから、当該ランプの意匠的な効果を高める際にはランプの正面側、すなわちランプハウジングに内装した基板のＬＥＤ搭載面側についてのみ光学的な構造体を設計せざるを得ない。このことは特許文献２のランプにおいても同様であり、ＬＥＤはランプの正面側に向けて光が出射されるようにランプハウジング内に内装しているが、出射された一部の光をランプ正面から照射させることが難しくて光利用効率の点で問題があり、またランプの意匠的な効果を高める際にはランプハウジングの正面側についてのみ光学的な構造体を設計せざるを得ないものとなっている。このように特許文献１，２のランプ、並びに従来の発光素子を光源とするランプは、いずれも不透光性体に発光素子を搭載し、当該不透光性体の片方の面から光を出射させる構成であるため、発光素子から出射した光の利用効率を高めるのに限界があるとともに、当該出射した光を利用してランプの意匠的な効果を高める際にはランプの正面側についてのみ光学的な構造体を設計せざるを得ず、意匠的な効果の向上にも限界が生じているのが実情である。

本発明の目的は光源で発光した光を照明する際の利用効率を高めるとともに、ランプにおける光学的な設計の自由度を広げることでランプの意匠的な効果を高めることが可能な車両用ランプを提供するものである。

本発明は、ランプボディと、このランプボディの正面側に配設した透光性の正面レンズとを備えるランプハウジングを有し、このランプハウジング内のランプボディ及び正面レンズとの間に光源基板を内装し、当該光源基板から出射される光を正面レンズを透して照射する構成の車両用ランプであって、前記光源基板は透光性基板に発光素子を搭載し、発光素子から出射した光を当該光源基板の正面と背面の両面から出射する構成であり、ランプボディは光を全反射する反射面を備えている。この反射面は、光源基板の背面から出射された光を正面側に向けて反射するとともに、当該反射した光のうち正面レンズで反射された光を再度正面側に向けて反射する構成である。

本発明において、透光性基板は少なくとも２枚の透光性薄板で構成され、光源基板はこれら２枚の透光性薄板の間に発光素子を挟持した構成とされ、透光性薄板の内面には発光素子に電気接続される細幅電極又は透明電極からなる給電配線が設けられていることが好ましい。また、光源基板は発光素子から出射した光を当該光源基板の正面側と背面側の両面から出射する構成とすることが好ましい。

本発明における好ましい形態として、ランプボディは透光性材料で形成されるとともに、当該ランプボディに反射面としてのハーフミラーが形成され、車両のウインドに対面して装備されて当該ウインド及びランプハウジング及び光源基板を透過して車両の内外間が透視可能な構成とする。この場合において、ランプボディの選択された領域に凹部が形成されており、この凹部の内面にハーフミラーが形成された構成とする。

本発明における他の好ましい形態として、ランプボディは不透光性材料で形成され、当該ランプボディに光を全反射する反射面を備える構成とする。

さらに他の好ましい形態として、光源基板は可撓性を有してランプハウジング内において湾曲された状態で配設される。例えば、光源基板はランプハウジングの湾曲形状に沿って湾曲され、あるいは発光素子の配列ピッチに対応した寸法周期で波型に湾曲される。この場合、ランプハウジングは光源基板を湾曲状態に支持するための所定の形状に湾曲形成された形状保持性のある支持手段と、当該支持手段が正面レンズを透過して外部に露呈することを防止する非透光性手段を備えることが好ましい。

本発明によれば、光源基板の正面から出射された光は正面レンズを透過して照射され、光源基板の背面から出射された光はランプボディに設けた反射面で反射された後、光源基板及び正面レンズを透過し、また、これらにおいて反射された光は再び反射面で反射されて正面レンズを透過して照射される。これにより、光源基板の両面からそれぞれ出射した光を重畳させてランプの正面方向に照射することができ、光源基板で発光された光の殆ど全てを照射光として活用でき、光の利用効率の高いランプが構成できる。また、ランプハウジングについては、光源基板が透光性であることを利用して光源基板の正面と背面から出射した光の照射の形態を任意に設計することが有効になり、ランプにおける光学的な設計の自由度を広げてランプの意匠的な効果を高めることもできる。

また、本発明によれば、ランプボディを透光性材料で形成すれば、光源基板及び正面レンズも透光性であることから、ランプを透して車両の内外を透視することが可能なランプが構成できる。そのため、非点灯時にはランプが視認できないが点灯時に発光面として視認されるランプとして構成でき、当該ランプの意匠的な効果を高めることができる。

あるいは、本発明によれば、ランプボディを不透光性材料で形成して反射面を構成すれば、光源基板の正面側から出射した光に背面側から出射した光の多重反射による複数の虚像を重畳させた発光形態とすることができ、ランプの意匠的な効果を高めることができる。

さらに、本発明によれば、光源基板の可撓性を利用してランプハウジング内に湾曲状態に内装することで、光源基板に搭載した個々の発光素子に対する正面レンズや反射面との相対位置関係の違いから発光素子から出射された光の透過形態や反射形態を相違させ、この点からもランプの意匠的な効果を高めることができる。この場合、支持手段によって光源基板を湾曲状態に支持するとともに、遮蔽手段によって支持手段が正面レンズを透過して外部に露呈されることがないので、ランプの外観上の見栄えが低下するようなこともない。

実施形態１のハイマウントストップランプを装備した自動車の外観斜視図。 実施形態１のハイマウントストップランプの一部を破断した斜視図。 実施形態１のハイマウントストップランプの概略分解斜視図。 図１のIII−III線に沿う拡大断面図とその一部の詳細拡大断面図。 実施形態１の作用を説明するための模式図。 実施形態２の縦断面図とその一部の詳細拡大断面図。 実施形態２の正面パターン例を示す図。 実施形態２の異なる変形例の一部の詳細拡大断面図。 実施形態３の断面図。 実施形態３の作用を説明するための断面図と見栄えの概念図。 実施形態４の横断面図とその点灯状態を示す正面図。

（実施形態１）
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明をハイマウントストップランプに適用した自動車の後部の外観斜視図である。このハイマウントストップランプＨＭＳＬは自動車ＣＡＲのリアウインドガラスＲＷＧの内面側の上側一部に配設されており、自動車のブレーキ操作時に当該自動車の車体後面に設けたリアコンビネーションランプＲＣＬの一部を構成しているストップランプ（特に図示はしていない）と同時に発光して点灯状態となるように構成されている。

図２Ａは当該ハイマウントストップランプＨＭＳＬの一部を破断した概略斜視図、図２Ｂは同じく部分に分解した概略斜視図であり、自動車の後方に向けられる正面を開口した横長の浅皿状をしたランプボディ１１と、このランプボディ１１の正面開口に取着された正面レンズ１２とでランプハウジング１が構成され、このランプハウジング１内に光源としての多数のＬＥＤ２１を搭載したＬＥＤ基板２、すなわち本発明における光源基板が内装されている。また、当該ランプハウジング１内には各ＬＥＤ２１を発光させるための回路が構築された発光回路基板３も内装されている。前記ランプハウジング１、すなわち前記ランプボディ１１と正面レンズ１２は全体として前記自動車ＣＡＲのリアウインドガラスＲＷＧの曲面に倣って水平方向及び鉛直方向に湾曲されており、当該自動車ＣＡＲのリアウインドガラスＲＷＧの内面沿って装備したときには正面レンズ１２の外面がリアウインドガラスＲＷＧの内面に接触ないし近接した状態で対面するように当該自動車ＣＡＲの車室内に支持されている。

前記ランプハウジング１のランプボディ１１は、無色又は有色の透光性樹脂を主体に成形しており、少なくともその背面部１１１は光を透過することが可能に構成されている。ここではランプボディ１１の周側面部１１２が光を透過しない有色樹脂で形成され、背面部１１１のみが無色の透光性樹脂で形成されるように、例えば有色樹脂と透明樹脂の一体成形によって形成している。このランプボディ１１の背面部１１１の内面にはアルミニウムの薄膜を蒸着等により成膜したハーフミラー１３を形成し、当該ハーフミラー１３によって背面部１１１を透過する光の一部を透過し、また一部を反射することが可能とされている。

前記前面レンズ１２は無色の透光性樹脂を前記ランプボディ１１の正面開口の形状に対応する薄い板状に成形しており、前記ＬＥＤ基板２から出射される光を透過してランプの正面方向に向けて照射することが可能とされている。また、前記正面レンズ１２の内面には図示は省略するが所要のレンズステップが形成されており、後述するように当該正面レンズ１２を透過する光を屈折して所要の配光で出射させるようになっている。このレンズステップは、例えば上下方向に延びる凸状のシリンドリカルステップ、あるいは凹状のシリンドリカルステップ、さらには楔型をしたテーパステップ等を左右方向若しくは上下方向に複数列に配列したレンズステップとして構成されている。

さらに、前記ランプハウジング１内にはＬＥＤ基板２の周縁に沿って矩形枠状をした枠部１６１を有する支持枠１６が配設されている。この支持枠１６は当該枠部１６１の複数箇所、ここでは上下辺の左右各２箇所に設けた支持片１６２によってランプボディ１１の周側面部１１２に固定ネジ１６３（図３参照）により固定支持されている。前記支持枠１６は形状保持性のある所要の剛性材料、例えば硬質樹脂で形成されており、枠部１６１は全体として前記正面レンズ１２の湾曲に沿って湾曲形成されている。なお、この支持枠１６は有色の樹脂で形成されているが、後述するようにランプの見栄えを向上する点からは透明な樹脂で形成されることが好ましい。そして、ＬＥＤ基板２はその周縁部において当該支持枠１６の枠部１６１に固定されている。ここでは、接着剤により接着固定されているが、ビス（小ネジ）やその他の固着手段によって固定されてもよい。これにより、可撓性のあるＬＥＤ基板２は枠部１６１の形状に倣って正面レンズ１２の湾曲に沿って湾曲された状態でランプハウジング１内に支持されることになる。

図３（ａ）は図１のIII−III線に沿った拡大断面図であり、図３（ｂ），（ｃ）は要部Ｂ，Ｃの拡大図である。前記ハイマウントストップランプＨＭＳＬのランプハウジング１内に内装されている前記ＬＥＤ基板２は透光性基板２２に赤色光を発光する複数のＬＥＤ２１がマトリクス配列した状態で搭載された構成とされている。ここでは説明を簡略化するために上下方向には３列で、左右方向には多数列でＬＥＤ２１が配列されている例を示している。図３（ｂ）に示されるように、前記透光性基板２２は可撓性のある２枚の透光性薄板２２１，２２２を透光性接着剤２２３で貼り合わせたものであり、これらの透光性薄板２２１，２２２の間にＬＥＤ２１を挟持した状態に搭載している。前記透光性基板２２の正面側に位置する透光性薄板２２１と、同透光性基板２２の背面側に位置する透光性薄板２２２の少なくとも片方の内面、ここでは両薄板２２１，２２２の各内面にはそれぞれＩＴＯ（Indium
Tin Oxide）等の透明導電膜が所要のパターンで一体に形成されており、これらの透明導電膜によって給電配線２２４，２２５が構成されている。ここでは左右方向に延長した横給電配線２２４と上下方向に延長した縦給電配線２２５とでマトリクス状の給電配線を構成している。

前記各ＬＥＤ２１は微小な矩形チップ状に形成されており、当該ＬＥＤ２１の対向する両面に正負の各電極２１１，２１２が形成されるとともに、これら電極２１１，２１２で挟まれたチップの側面が発光した光を出射する発光面２１３として構成とされている。すなわち、前記各ＬＥＤ２１はそれぞれ発光面２１３を透光性基板２２の正面と背面に対して直交する方向に向けられた状態で両透光性薄板２２１，２２２間に挟持され、各透光性薄板２２１，２２２に形成された横給電配線２２４と縦給電配線２２５が交差する箇所においてＬＥＤ２１の正負電極２１１，２１２が当該給電配線２２４，２２５に電気接続した状態で実装されている。これにより、各ＬＥＤ２１は給電配線２２４，２２５を介して給電が行われ、発光されるようになっている。ＬＥＤ２１が発光されたときには当該ＬＥＤ２１から出射された光は正面側及び背面側の透光性薄板２２１，２２２を透過して透光性基板２２の正面側と背面側の両方向から出射されるようになっている。なお、給電配線２２４，２２５は銅やアルミニウム等の不透光性の導電膜で構成してもよいが、この場合には透光性基板２２の透光性を阻害しないように細幅のパターンに構成することが必要である。

前記ＬＥＤ基板２に設けた給電配線２２４，２２５の一部には給電コード５が接続されており、この給電コード５は前記ランプハウジング１の一部に内装した発光回路基板３にコネクタ５ａ，５ｂにより電気接続されている。この発光回路基板３は前記ランプボディ１１の側面部の一部に沿って内装支持されており、ランプ外部からは見え難い状態とされている。この発光回路基板３はランプボディ１に設けたコネクタ４に電気接続されており、図には表れないランプ制御ユニットに電気接続されるようになっている。

さらに、図３（ｃ）に示されるように、前記ランプボディ１１は周側面部１１２の正面側の縁部１１２ａを内側に曲げ形成して正面レンズ１２側にまで延長し、前記ＬＥＤ基板２の周縁部、すなわち前記支持枠１６に固定された部分が正面レンズ１２を透過して外部から観察できないように覆い隠すための遮蔽部１７として構成されている。この遮蔽部１７を備えることにより、支持枠１６と、この支持枠１６に固定されているＬＥＤ基板２の周縁部は遮蔽部１７によって覆い隠されて正面レンズ１２を透過して外部に露呈されることがないのでランプの見栄えが向上される。また、支持枠１６を設けてもＬＥＤ基板２は周縁部においてのみ当該支持枠１６に支持されているので、ＬＥＤ基板２の周辺領域を除く発光領域が支持枠１６によって隠されることもなく、所要の発光光量が確保できる。なお、遮蔽部１７の構成として、正面レンズ１２の周縁部の内面に非透光性膜をコーティングする等の非透光性処理を施してＬＥＤ基板２の周縁部、すなわち支持枠１６が外部に露呈することを防止する構成としてもよい。

この構成のハイマウントストップランプＨＭＳＬは、前記したように自動車ＣＡＲのリアウインドガラスＲＷＧの上側一部に、正面レンズ１２が当該リアウインドガラスＲＷＧの内面に接触ないし近接した状態で配設される。この配設された状態においては、ハイマウントストップランプＨＭＳＬの正面レンズ１２、ランプボディ１１、ＬＥＤ基板２はいずれも透光性部材で形成されており、ランプボディ１１は背面部１１１はハーフミラー１３として構成されているので、ハイマウントストップランプＨＭＳＬの非点灯時には、リアウインドガラスＲＷＧ及びハイマウントストップランプＨＭＳＬを透して自動車ＣＡＲの内外間で透視可能である。すなわち、図４に模式図を示すように、自動車ＣＡＲの外部にいる歩行者ＷＭがリアウインドガラスＲＷＧを観察したときにはハイマウントストップランプＨＭＳＬを透して車室内が観察できるので、ハイマウントストップランプＨＭＳＬが存在していない外観となる。また、運転者ＤＲはルームミラーＲＭ等を介して自車の後方を確認したときには、ハイマウントストップランプＨＭＳＬ及びリアウインドガラスＲＷＧを透して自車の後部領域が視認できるので後方の安全確認を行う上で好ましいものとなる。このような自動車ＣＡＲの内外間での視界はハイマウントストップランプＨＭＳＬのサイズが大きい場合でも確保できる。

一方、ハイマウントストップランプＨＭＳＬを点灯したときには、図４に示すように、各ＬＥＤ２１から出射した赤色光は透光性薄板２２１，２２２のそれぞれから、すなわちＬＥＤ基板２の正面及び背面から出射される。正面から出射される光はそのまま正面レンズ１２を透過し、さらにリアウインドガラスＲＷＧを透過して自動車ＣＡＲの後方に向けて照射される。このとき正面レンズ１２を透過する光は当該正面レンズ１２のレンズステップにより屈折されるので所要の配光で照射されることになる。一方、ＬＥＤ基板２の背面から出射される光はランプボディ１１の背面部１１１に投射されるが、この背面部１１１はハーフミラー１３として構成されているので、投射された光の一部はこのハーフミラー１３で反射されて正面側に向けられ、その上でＬＥＤ基板２を透過し、さらに正面レンズ１２及びリアウインドガラスＲＷＧを透過して自動車ＣＡＲの後方に向けて照射される。したがって、この後者の照射光は前者の照射光に重畳されることになり、両照射光の重畳によって自動車ＣＡＲの後方に向けて照射される光の光量が増加される。すなわち、ＬＥＤ２１の出射光の利用効率が高められ、輝度の高いハイマウントストップランプＨＭＳＬが構成されることになる。また、ＬＥＤ基板２は正面レンズ１２及びハーフミラー１３、さらにはリアウインドガラスＲＷＧの湾曲形状に沿ってほぼ平行に湾曲されているので、ＬＥＤ基板２の正面及び背面に向けて出射される光はこれら正面レンズ１２及びハーフミラー１３に、さらにリアウインドガラスＲＷＧの広い領域にわたって均一な光量となり、ランプの全面にわたって均一な光度で発光するランプとして構成することができる。

なお、ＬＥＤ基板２の背面から出射された光の殆どはハーフミラー１３において全反射されるのでランプボディ１１を透過して自動車ＣＡＲの車室内に出射されることはない。なお、全反射の要件を満たさない一部の光はハーフミラー１３を透過して自動車ＣＡＲの車室内に出射されるが、この透過した光はハーフミラー１３によって光量が減衰されるので自動車の乗員、特に運転者ＤＲを眩惑することはない。むしろ、車室内に入射されてくるこの僅かな光でハイマウントストップランプＨＭＳＬが点灯していることが確認できるので運転者ＤＲに安心感を与える上で好ましいものとなる。

このように、実施形態１のハイマウントストップランプＨＭＳＬは、非点灯時には自動車ＣＡＲの内外を透視することができるので、正面レンズ１２をリアウインドガラスＲＷＧのサイズ内で大きなサイズに形成しても、自動車ＣＡＲの外部からの自動車の外観上の見栄えが低下することはなく、しかもリアウインドガラスＲＷＧを通しての自動車の後方視界を妨げることは殆ど生じない。その一方で、正面レンズ１２のサイズを可及的に大きくすることによりハイマウントストップランプＨＭＳＬの点灯時の発光面積を稼ぐことができ、ストップランプとしての標識機能が向上でき、安全性を高める上で有効なものになる。ここで、ＬＥＤ基板２を湾曲状態に支持するために支持枠１６を設けているが、この支持枠１６はＬＥＤ基板２の周縁部にのみ存在し、しかも遮蔽部１７によって正面レンズ１２を透過して外部に露呈することを防止しているので、ランプ光量が殆ど低減されることがないとともに外観上の見栄えが低下するようなこともない。

（実施形態２）
実施形態１はランプボディ１１の背面部１１１は平坦面として形成しているが、点灯時におけるハイマウントストップランプの意匠的な効果を高めるためにランプボディ１１の背面部１１１の形状を変更してもよく、実施形態２ではランプボディ１１の背面部１１１に所望の形状の凹部を形成している。図５（ａ），（ｂ）は実施形態２のハイマウントストップランプＨＭＳＬの縦断面図とその一部Ｂ１の拡大図であり、ここではランプボディ１１の背面部１１１に上下方向の断面形状がＶ字型をしたＶ字型凹部１４を形成したものである。ここでは上下方向に所要の間隔で３つのＶ字片凹部１４を形成している。また、ランプボディ１１の背面部１１１はこのＶ字型凹部１４の内面にのみアルミニウム膜を形成してハーフミラー１３として構成している。

前記Ｖ字型凹部１４は、ハイマウントストップランプＨＭＳＬの正面方向から見たときに、例えば図６（ａ）に示すように、ＬＥＤ基板２に搭載されているＬＥＤ２１に対応してランプの左右方向に延びる溝１４ａとして構成することが可能である。あるいは、図６（ｂ）に示すように、ＬＥＤ基板２に搭載されているＬＥＤ２１に対応して点在させた菱形の島状の凹部１４ｂとして構成するようにしてもよい。さらに、これら以外のパターンとして構成してもよいことは言うまでもない。

このＶ字型凹部１４を設けることにより、ハイマウントストップランプＨＭＳＬの非点灯時には、実施形態１と同様にハイマウントストップランプＨＭＳＬを透して自動車ＣＡＲの内外での透視が可能となり、自動車の後方視界が確保される。また、自動車ＣＡＲの外部から観察したときには、実施形態１と同様にハイマウントストップランプＨＭＳＬが目立たず、見栄えを向上することができる。これに加えて、外部から自動車ＣＡＲを観察する際の状況によっては、Ｖ字型凹部１４に設けたハーフミラー１３での光反射によってＶ字型凹部１４の部分のみが反射鏡の外観、すなわちメッキモールのような外観を呈することになり、ハイマウントストップランプＨＭＳＬの意匠的な効果が高められる。したがって、図６（ａ）の場合には横縞状のメッキモールの外観が得られ、図６（ｂ）の場合には菱形島状のメッキモールの外観が得られることになる。

一方、ハイマウントストップランプＨＭＳＬの点灯時には、ＬＥＤ２１から出射された光のうち、ＬＥＤ基板２の正面方向に出射された光は実施形態１と同様に正面レンズ１２を透過して自動車ＣＡＲの後方に向けて照射される。背面方向に出射した光はその殆どがＶ字型凹部１４の内面に投射される。そして、このＶ字型凹部１４の内面のハーフミラー１３によって正面方向に向けて反射され、ＬＥＤ基板２を透過し、さらに正面レンズ１２を透過して自動車ＣＡＲの後方に向けて照射される。そのため、ＬＥＤ２１から出射した光は殆ど全てが正面レンズ１２を透過して自動車の後方に向けられることになり、ハイマウントストップランプＨＭＳＬの照射光量が増加され、光の利用効率が高められる。このとき、ランプボディ１１の背面部１１１を透過して車室内に向けられる光は極めて少なく、運転者に対する眩惑が防止できる。また、Ｖ字型凹部１４の形状を適切に設計することにより、ＬＥＤ２１からの光をハーフミラー１３において狭い角度範囲で反射させるように構成することができるので、ＬＥＤ２１からの直接光に当該Ｖ字型凹部１４で反射された光を重畳したときにはほぼ均一な輝度の面内にＶ字型凹部１４による横縞状あるいは菱形島状の高輝度の領域が形成されることになり、ハイマウントストップランプＨＭＳＬの点灯時における意匠的な効果を高める上でも有効になる。

ここで、ランプボディ１１の背面部１１１に形成する凹部としては等辺三角形型のＶ字型であることはもとより鋸歯型凹部として構成してもよい。あるいはＶ字型に代えて台形型としてもよく、さらには曲面型凹部として構成してもよい。曲面型の場合には、真円や楕円等の円弧面型あるいは放物面型としてもよい。例えば、図７に示すように、凹部を放物面の断面形状で形成した放物面型凹部１４Ａとして構成してもよい。この放物面型凹部１４Ａの場合には、放物面凹部１４Ａの焦点をＬＥＤ２１よりも正面側に位置させることにより、ＬＥＤ２１から背面方向に出射した光を放物面型凹部１４Ａの内面のハーフミラー１３において前記したＶ字型凹部１４の場合よりもより広い角度領域にわたって拡散状態に反射させることで、各放物面型凹部１４Ａで反射した光を正面レンズ１２に対しての全面にわたって均等に入射させることができ、正面の全面を均一な輝度で発光させたハイマウントランプとして構成することができる。

この実施形態２においても、ＬＥＤ基板２は実施形態１と同様な支持枠１６によって周縁部において支持された状態でランプハウジング１内に配設されている。支持枠１６の枠部１６１を正面レンズ１２の湾曲形状に従って湾曲した構成とすることで、ＬＥＤ基板２を当該正面レンズ１２の湾曲形状に倣って湾曲した形状にすることができることは言うまでもない。また、ランプボディ１１の周側面部１１２の正面側の縁部１１２ａを内側に延長させて遮蔽部１７を構成して支持枠１６が正面レンズ１２を透過して外部に露呈されることがないように構成していることも同じである。

実施形態１，２では透光性材料で形成したランプボディ１１の背面部１１１の内面にハーフミラー１３を構成しているが、背面部の外面にアルミニウム等を蒸着してハーフミラーを構成してもよい。また、本発明のランプを自動車のウインドガラスと一体的に構成することが可能な場合には、実施形態１，２で説明した正面レンズを省略し、自動車のウインドガラスを正面レンズに代用した構成としてもよい。さらに、実施形態１，２はハイマウントストップランプに適用した例を示したが、ウインドガラスに配設する構成であれば他の標識ランプを同様に構成してもよい。

（実施形態３）
以上の実施形態１，２はランプボディを透光性材料で形成しているが、実施形態３はランプボディを不透光性材料で形成したランプに適用したものである。この実施形態３ではランプをテール＆ストップランプＴ＆ＳＬとして構成しており、図８に断面構造を示すように、自動車ＣＡＲの車体ＢＤの一部に設けた開口内に配設されている。なお、実施形態１，２と等価な部分には同一符号を付し、これらの構成についての詳細な説明は省略する。このテール＆ストップランプＴ＆ＳＬのランプボディ１１Ａは不透光性材料で所要の形状をした容器状に形成され、その正面開口に透光性材料からなる正面レンズ１２が取着されてランプハウジング１Ａが構成されている。そして、このランプハウジング１Ａ内に透光性基板２２に赤色ＬＥＤ２１を配列状態に搭載した透光性のＬＥＤ基板２が内装されている。なお、ランプハウジング１Ａ内には実施形態１と同様にＬＥＤ２１を発光させるために発光回路基板が内装されており、各ＬＥＤ２１をテールランプとして、あるいはストップランプとして発光させることが可能に構成されているが、ここではその図示及び説明は省略する。また、このＬＥＤ基板２も実施形態１，２と同様に、正面レンズ１２の湾曲に沿って湾曲形成された支持枠１６に接着剤で固定することによってランプハウジング１Ａ内に支持することも可能である。また、ここでは支持枠１６が正面レンズ１２を透過して外部に露呈することを防止するための遮蔽部１７として、正面レンズ１２の周辺部を非透光性処理している。すなわち、正面レンズ１２の周辺部の内面に非透光性の薄膜１２ａがコーティングされて遮蔽部１７が構成されている。

前記ランプボディ１１Ａの内面、特に背面部１１１の内面にはアルミニウム等の反射膜が形成されて光を全反射する反射面１５として構成されている。ここではランプボディ１１の周側面部１１２の内面にも反射面１５を形成している。正面レンズ１２には所要のレンズステップが形成されていることは実施形態１，２と同じである。また、ＬＥＤ基板２は正面レンズ１２とほぼ平行に配設されており、ここでは正面レンズ１２は自動車の車体ＢＤの曲面に沿って湾曲されているので、ＬＥＤ基板２も自身の可撓性によって当該正面レンズ１２に沿って湾曲した状態で配設されている。また、ＬＥＤ基板２に搭載されているＬＥＤ２１は発光されたときにはＬＥＤ基板２の正面と背面に向けてそれぞれ光を出射する。

この実施形態によれば、テール＆ストップランプＴ＆ＳＬをテールランプとして、あるいはストップランプとして点灯したときには、各ＬＥＤ２１から出射した赤色光はＬＥＤ基板２の正面及び背面から出射される。正面から出射される光は正面レンズ１２を透過して自動車ＣＡＲの後方に向けて照射される。このとき正面レンズ１２を透過する光はレンズステップにより屈折されるので所要の配光で照射されることになる。ＬＥＤ基板２の背面から出射される光はランプボディ１１Ａの背面部１１１の反射面１５で反射されて正面側に向けられ、その上でＬＥＤ基板２及び正面レンズ１２を透過して自動車ＣＡＲの後方に向けて照射される。また、一部の光は周側面部１１２の反射面１５でも反射される。これにより、前者の照射光と後者の照射光が重畳されて自動車の後方に向けて照射されることになり、当該照射光の光量が増加され、光利用効率が高められる。

また、このとき図９（ａ）に模式的に示すように、ＬＥＤ基板２の背面から出射されてランプボディ１１Ａの背面部１１１の反射面１５で反射された光はＬＥＤ基板２の背面に入射され、さらに当該ＬＥＤ基板２を透過するが、この入射の際に一部の光が反射されて再び反射面１５に向けられる。この光は反射面１５で反射されて再度ＬＤ基板２の背面に入射することになるため、反射面１５とＬＥＤ基板２の背面との間でこの現象が繰り替えされ、結果として多重反射が生じることになる。この多重反射は反射面１５で反射した光がＬＥＤ基板２を透過した後に正面レンズ１２の内面で反射される一部の光についても言えることになり、反射面１５と正面レンズ１２との間で多重反射が生じる。同様にＬＥＤ基板２と正面レンズ１２との間についても多重反射が生じることになる。この結果、自動車ＣＡＲの外部からテール＆ストップランプＴ＆ＳＬを観察したときには、図９（ｂ）に示すように、これらの多重反射によって各ＬＥＤ２１について多数個の虚像Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，・・が観察されるようになり、これらの虚像がＬＥＤ基板２の正面側から出射された光の実像に重畳されることによってテール＆ストップランプＴ＆ＳＬは奥行き感のある外観となり意匠的な効果を高めるとともに見栄えが向上されることになる。

（実施形態４）
実施形態１〜３ではＬＥＤ基板２は平面状あるいは緩やかに湾曲された状態でランプハウジング内に内装されているが、ＬＥＤ基板の可撓性を利用することでランプの意匠的な効果をさらに高めることが可能である。例えば、図１０（ａ）はテール＆ストップランプとして構成した実施形態４の横方向（左右方向）の断面図であり、実施形態３と同様に構成したランプハウジング１Ａ内にＬＥＤ基板２を左右方向に波型に形成したものである。ＬＥＤ基板２をこのような波形に形成するためには、詳細な説明は省略するが、例えば枠部１６１を左右方向に波型に形成した支持枠１６を形成し、この支持枠１６にＬＥＤ基板２を固定させるようにすればよい。この場合、支持枠１６は左右の両端においてランプハウジング１Ａに支持される。また、支持枠１６が正面レンズ１２を透過して外部に露呈されないように、ここでは遮蔽部１７としてエクステンション（疑似リフレクタ）をランプハウジング１Ａ内に配設している。エクステンションは樹脂成形した板材の表面にアルミニウム等をメッキ処理して形成するものであることは言うまでもない。この波型の周期寸法（波長）はＬＥＤ基板２に搭載しているＬＥＤ２１の配列ピッチに対応させているので正面から見て波型の頂面位置と底面位置にそれぞれＬＥＤ２１が配設されることになる。そして、テールランプの点灯時に頂面に配列されているＬＥＤ２１ａが発光するように構成する一方、ストップランプの点灯時には底面に配列されているＬＥＤ２１ｂも同時に点灯するように、すなわち全てのＬＥＤ２１が発光するように構成している。

この構成によれば、テールランプの点灯時には頂面のＬＥＤ２１ａが発光するので、図１０（ｂ）に示すように、頂面のＬＥＤ２１ａに対応する領域の輝度が高く、その間の輝度が相対的に低い輝度分布、すなわち正面レンズ１２において左右方向に周期的に輝度が変化する格子状の輝度分布での発光状態となる。一方、ストップランプの点灯時には当該頂面のＬＥＤ２１ａの発光に加えて底面にあるＬＥＤ２１ｂも発光するので、図１０（ｃ）に示すように、正面レンズ１２の全面においてほぼ均一な輝度分布での発光状態となる。このとき、実際にはＬＥＤ基板２が波型をしているので、頂面にあるＬＥＤ２１ａと底面にあるＬＥＤ２１ｂとでは正面レンズ１２や反射面１５までの距離が相違し、正面レンズ１２における光の屈折形態が相違するとともに、反射面１５における光反射の形態も相違するので、正面レンズ１２を透過して出射される際には左右方向に周期的な輝度変化が生じる光の照射状態となる。このように、テールランプの点灯時とストップランプとの点灯時における発光状態を相違させることによってもテール＆ストップランプＴ＆ＳＬの意匠的な効果を高めることができる。また、ＬＥＤ基板２が透光性を有し、ＬＥＤ基板２の正面及び背面から出射した光を利用して照明を行うことで、実施形態３と同様に多重反射による意匠上の効果を高めるとともに光の利用効率を高めたランプが構成できることは言うまでもない。

この実施形態４では、テールランプの点灯時に波型の底面に配列されているＬＥＤ２１ｂを発光するように構成し、ストップランプの点灯時に全てのＬＥＤ２１ａ，２１ｂを発光するように構成してもよい。あるいは、テールランプの点灯時には全てのＬＥＤ２１ａ，２１ｂを発光し、ストップランプの点灯時には選択したＬＥＤの発光輝度を高めるようにしてもよく、発光形態は任意に設定することが可能である。いずれの場合でも頂面のＬＥＤ２１ａと底面のＬＥＤ２１ｂから出射した光が正面レンズ１２を透過する際や反射面１５で反射する際の形態が相違するので、この形態の相違を利用して発光制御することによって所望の発光状態でランプを点灯させ、意匠的な効果を高めることが可能である。

以上の実施形態におけるＬＥＤ基板、すなわち光源基板は、発光素子から出射した光を透光性基板の両面から出射させる構成であるが、発光素子から出射した光を透光性基板の正面側のみ、あるいは背面側のみから出射するように構成した光源基板を用いてもよい。ただし、いずれの場合でも発光素子で発光した光の利用効率を高めるためには、光源基板の背面側に出射した光を正面側に向けて反射させるために光源基板の背面側にハーフミラーや反射面を配設したランプハウジングを備えた構成とすることは必要である。また、実施形態では発光素子としてＬＥＤを用いた例を説明したが、ＬＥＤ以外の発光素子を透光性基板に搭載した光源基板として構成することも可能である。また、光源基板に配列する発光素子の配列形態は実施形態の構成に限定されるものではない。

実施形態３，４は本発明をテール＆ストップランプに適用した例を示したが、他の標識ランプとして構成することも可能である。また、実施形態１〜４の正面レンズは必ずしもレンズステップを有するレンズとして構成される必要はなく、いわゆる素通しの透光性材料からなる透明カバーと称されるものを含むものであることは言うまでもない。さらに、実施形態２の凹部は実施形態３，４の不透光性材料で形成されたランプボディに適用することもでき、ランプ点灯時の意匠的な効果を向上する上で有効になる。

本発明における可撓性のある光源基板を湾曲した状態でランプハウジング内に配設する支持手段は、光源基板の湾曲形状を保った状態でランプハウジング内に配設支持することが可能であれば前記した構成に限られるものではない。例えば、支持手段は枠状に形成されるものではなく、光源基板の湾曲方向に延長される複数本の格子状部材であってもよい。あるいはランプハウジング内に複数の支持ボスを立設し、これらの支持ボスに光源基板を固定支持させる構成であってもよい。また、本発明における遮蔽部は支持手段が正面レンズを透過して外部から観察できないようにする構成であれば実施形態に記載の構成に限られるものではない。

本発明は複数の発光素子を配列状態に搭載した光源基板を光源として用いるランプに採用することが可能である。

１ ランプハウジング
２ ＬＥＤ基板（光源基板）
３ 発光回路基板
４ コネクタ
５ 給電コード
１１ ランプボディ
１２ 正面レンズ
１３ ハーフミラー
１４ Ｖ字型凹部
１４Ａ 放物面型凹部
１５ 反射面
１６ 支持枠
１６１ 枠部
１６２ 支持片
１７ 遮蔽部
２１ ＬＥＤ（発光素子）
１１１ 背面部
１１２ 周側面部
２１１，２１２ 電極
２１３ 発光面
２２１，２２２ 透光性薄板
２２３ 透光性接着剤
２２４，２２５ 給電配線
ＣＡＲ 自動車（車両）
ＨＭＳＬ ハイマウントストップランプ
Ｔ＆ＳＬ テール＆ストップランプ
ＲＷＧ リアウインドガラス

Claims (7)

1. ランプボディと、このランプボディの正面側に配設した透光性の正面レンズとを備えるランプハウジングを有し、このランプハウジング内の前記ランプボディ及び正面レンズとの間に光源基板を内装し、当該光源基板から出射される光を前記正面レンズを透して照射する構成の車両用ランプであって、前記光源基板は透光性基板に発光素子を搭載し、前記発光素子から出射した光を当該光源基板の正面と背面の両面から出射する構成であり、前記ランプボディは光を全反射する反射面を備えており、この反射面は、前記光源基板の背面から出射された光を正面側に向けて反射するとともに、当該反射した光のうち前記正面レンズで反射された光を再度正面側に向けて反射する構成であることを特徴とする車両用ランプ。
2. 前記反射面は、前記光源基板の背面から出射された光を正面側に向けて反射するとともに、当該反射した光のうち前記光源基板で反射された光を再度正面側に向けて反射する構成である請求項１に記載の車両用ランプ。
3. 前記透光性基板は少なくとも２枚の透光性薄板で構成され、前記光源基板は当該２枚の透光性薄板の間に発光素子を挟持した構成であり、前記透光性薄板の内面には前記発光素子に電気接続される細幅電極又は透明電極からなる給電配線が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用ランプ。
4. 前記ランプボディは不透光性材料で形成されている請求項１ないし３のいずれかに記載の車両用ランプ。
5. 前記光源基板は可撓性を有して前記ランプハウジング内において湾曲された状態で配設されている請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用ランプ。
6. 前記ランプハウジングは、前記光源基板を湾曲状態に支持するための所定の形状に湾曲形成された形状保持性のある支持手段と、当該支持手段が正面レンズを透過して外部に露呈することを防止する遮蔽手段を備える請求項５に記載の車両用ランプ。
7. 前記光源基板は前記正面レンズとほぼ平行に形成されている請求項１ないし６のいずれかに記載の車両用ランプ。

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