JP6081784B2 - 発光装置 - Google Patents

Description

本発明は、発光装置に関する。

ＬＥＤ等の光源が発する光を導光板により導き、当該導光板の出射面から出射させる発光装置が知られている。このような発光装置を例えば水などの降りかかる環境下で使用する場合、光源を液密な空間に設ける必要がある。
例えば特許文献１に開示された発光装置では、光源および導光板は、アウターレンズとしての前面カバーとランプボディとにより区画された灯室内に設けられている。導光板の出射面から出射された光は、導光板と前面カバーとの間の空間、および前面カバーを透過して外部に至る。

特開２０１２−３８４２４号公報

ところで、特許文献１に開示された発光装置では、全面カバーおよびランプボディは、液密な灯室を区画するために導光板および光源を完全に覆うサイズに設定する必要がある。そのため、全面カバーおよびランプボディを小さくするには限界があり、発光装置の体格が大きくなるという問題があった。
また、導光板から出射する光は、導光板と前面カバーとの間の空間、および前面カバーを透過して外部に至るため、不鮮明であるという問題があった。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、体格が小さく、また鮮明な光が出射可能な発光装置を提供することである。

本発明は、車両の外装品に用いられる発光装置であって、光源と、光源を収容している収容ボックスと、収容ボックスの開口を液密に塞いでいるカバーと、収容ボックスの内側から当該収容ボックスの外側へ延びている導光手段とを備えている。導光手段は、光源が発した光が入射する入射面を収容ボックスの内側に有するとともに、入射面から導光された光を出射する出射面を収容ボックスの外側に有しており、収容ボックスと同一部材から構成されている。出射面は、車両の車外空間に露出する。

本発明によれば、収容ボックスは、光源を収容するとともに導光手段の入射面を設けるのに必要な程度に小さくすることができる。また、導光手段のうち出射面を含む大部分は収容ボックス外に配置することができる。したがって、収容ボックスが小さいこと、および、収容ボックス外に露出する部分は導光手段だけで構成されていることから、小さい体格の発光装置を得ることができる。小さい体格の発光装置は、重量が軽いこと及び搭載スペースが小さいことから、設置自由度が高いという点で有利である。

また、導光手段の出射面から出射される光は、他の部材または空間を介することなくそのまま外部に至る。そのため、鮮明な光が出射する発光装置を得ることができる。
また、導光手段はアウターレンズとして機能する。そのため、アウターレンズが別途要らないので、部品点数を削減することができる。

本発明の第１実施形態によるイルミネーションランプが適用された車両のフロントグリルを示す図である。 図１のイルミネーションランプの正面図である。 図１のイルミネーションランプの要部を拡大し、カバーの一部を切り欠いて示す拡大図である。 図３のイルミネーションランプのＩＶ−ＩＶ線断面図である。 本発明の第２実施形態によるイルミネーションランプの要部拡大図である。 図５のイルミネーションランプのＶＩ−ＶＩ線断面図である。 本発明の第３実施形態によるイルミネーションランプの上視断面図である。 本発明の第４実施形態によるイルミネーションランプの上視断面図である。 本発明の第５実施形態によるイルミネーションランプの上視断面図である。 本発明の第６実施形態によるイルミネーションランプの正面図である。 本発明の第７実施形態によるイルミネーションランプの上視断面図である。 本発明の第８実施形態によるイルミネーションランプの上視断面図である。 本発明の第９実施形態によるイルミネーションランプの上視断面図である。 本発明の第１０実施形態によるイルミネーションランプの上視断面図である。 本発明の第１１実施形態によるイルミネーションランプの上視断面図である。 本発明の第１２実施形態によるステップライトが適用された車両の乗降口のステップを示す図である。 図１６のステップライトの横視断面図である。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づき説明する。実施形態同士で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による発光装置としてのイルミネーションランプは、図１に示すように、車両の外装品であるフロントグリル１００に用いられている。フロントグリル１００は、枠１０１と、枠１０１から内側に向かって車幅方向へ延びる格子１０２とを有している。イルミネーションランプ１０は、格子１０２の一部を構成している。

図２〜図４に示すように、イルミネーションランプ１０は、ＬＥＤ１１、収容ボックス１４、カバー１５および導光板１６を備えている。導光板１６は、特許請求の範囲に記載の「導光手段」に相当する。
ＬＥＤ１１は、イルミネーションランプ１０の光源であり、基板１２に実装されており、電線１３により両端子間が通電されると発光する。
収容ボックス１４は、一面に開口部を有する箱形であり、ＬＥＤ１１および基板１２を収容している。開口部は、基板１２を搭載するときの挿入口として機能する。電線１３が挿通している通孔は、シール部材により液密に塞がれている。

カバー１５は、収容ボックス１４の開口を液密に塞ぐように、当該収容ボックス１４に例えば接着により固定されている。カバー１５は、遮光部材であり、ＬＥＤ１１および基板１２を外部から隠す隠蔽手段として機能している。
導光板１６は、収容ボックス１４内から収容ボックス１４外へ延びている帯状部材である。導光板１６の長手方向は、ＬＥＤ１１の光軸と一致している。導光板１６は、収容ボックス１４と同一部材から構成されており、透明なアクリル樹脂製である。

導光板１６は、入射面１７、反射面１８および出射面１９を有している。入射面１７は、導光板１６のうち収容ボックス１４側の端面であり、収容ボックス１４内でＬＥＤ１１に対向している。入射面１７は、ＬＥＤ１１の光軸に対し垂直であり、ＬＥＤ１１が発した光のほぼ全光量が入射する。

出射面１９は、導光板１６の厚み方向の一方に位置する面であって、車両前方側に位置する正面であり、収容ボックス１４外で車外空間に露出している。出射面１９は、ＬＥＤ１１の光軸と平行な面であり、導光板１６内を導光された光を前方へ出射させる。導光板１６は、その大部分が収容ボックス１４外にあり、出射面１９は、導光板１６のうち収容ボックス１４外に位置する部分の全範囲に形成されている。

反射面１８は、導光板１６のうち出射面１９とは反対側の背部２０に形成されている線刻２１の一部である。線刻２１は、導光板１６の幅方向へ直線的に延びる溝であり、背部２０の全範囲に分布するように多数形成されている。反射面１８は、線刻２１の底面であり、背面２２に対して傾斜する一対の傾斜面から構成されている。反射面１８は、特許請求の範囲に記載の「反射手段」に相当し、入射面１７から導光された光を出射面１９側に反射する。

背面２２には、不透明な金属調の被覆膜２３が形成されている。この被覆膜２３は、塗装膜であり、入射面１７から導光された光を出射面１９側に反射する反射膜としてのリフレクターとして機能する。また、被覆膜２３の表面２４は、特許請求の範囲に記載の「導光手段のうち出射面とは反対側の表面」に相当し、表面２４に対し出射面１９とは反対側から導光板１６を支持するときの被受け面である。

上述のように構成されたイルミネーションランプ１０を点灯するときは、ＬＥＤ１１を発光させる。ＬＥＤ１１が発する光は、ほぼ全光量が入射面１７から導光板１６内に入射する。導光板１６内に入射した光は、導光板１６の内部で各面により全反射されながら先端に向けて導光される。導光板１６内を導光される光の一部は、反射面１８により出射面１９側に反射されると、出射面１９で全反射されずに当該出射面１９から出射される。このようにして導光板１６は、出射面１９の全範囲から光が出射される状態となる。

以上説明したように、第１実施形態によるイルミネーションランプ１０は、ＬＥＤ１１を収容している収容ボックス１４と、収容ボックス１４の開口を液密に塞いでいるカバー１５と、収容ボックス１４内から当該収容ボックス１４外へ延びている導光板１６とを備えている。導光板１６は、ＬＥＤ１１が発した光が入射する入射面１７を収容ボックス１４内に有するとともに、入射面１７から導光された光が出射する出射面１９を収容ボックス１４外に有しており、収容ボックス１４と同一部材から構成されている。

第１実施形態によれば、収容ボックス１４は、ＬＥＤ１１および基板１２を収容するとともに導光板１６の入射面１７を設けるのに必要な程度に小さくすることができる。また、導光板１６のうち出射面１９を含む大部分は収容ボックス１４外に配置することができる。したがって、収容ボックス１４が小さいこと、および、収容ボックス１４外に露出する部分は導光板１６だけで構成されていることから、小さい体格のイルミネーションランプ１０を得ることができる。イルミネーションランプ１０は、特に導光板１６の厚み方向に薄いので、搭載スペースの制約が厳しい箇所にも違和感なく設置することができる。

また、導光板１６の出射面１９から出射される光は、他の部材または空間を介することなくそのまま外部に至る。そのため、鮮明な光が出射するイルミネーションランプ１０を得ることができる。
また、導光板１６はアウターレンズとして機能する。そのため、アウターレンズが別途要らないので、部品点数を削減することができる。

また、第１実施形態では、導光板１６の背面２２には、不透明な金属調の被覆膜２３が形成されている。つまり、リフレクターとして機能する被覆膜２３が導光板１６の背部２０に一体に設けられている。そのため、リフレクターを別体で構成する形態と比べて、部品点数が少なくなり、リフレクターの組み付けが不要となる点で有利である。また、導光板１６の裏側に水等が入り混み汚れても、正面からの見栄えに影響がない。また、導光板３６の全体を明るく見せることができる。

また、第１実施形態では、導光板１６は、入射面１７から導光された光を出射面１９側に反射する反射手段として、背面２２に形成された線刻２１の底面からなる反射面１８を有している。これにより多くの光を出射面１９から出射させることができる。

また、第１実施形態では、導光板１６は、ＬＥＤ１１が光を発する方向へ延びている。そのため、導光途中の光のエネルギー損失が少なくなる。
また、第１実施形態では、カバー１５は、遮光部材であり、ＬＥＤ１１の隠蔽手段として機能している。そのため、外部から見たときＬＥＤ１１の存在を隠すことができる。

また、第１実施形態では、被覆膜２３の表面２４は、当該表面２４に対し出射面１９とは反対側から導光板１６を支持するときの被受け面である。導光板１６の出射面１９から被覆膜２３の表面２４までの間には空間がないので、例えば外部から導光板１６の出射面１９に外力が作用するとき導光板１６が割れにくい。つまり、損傷しにくいイルミネーションランプを得ることができる。
これに対し、例えば導光板と外部との間にアウターレンズが設けられる形態の場合、導光板とアウターレンズとの間には空間が区画形成される。そのため、外部からアウターレンズに外力が作用するとアウターレンズが割れやすいという欠点がある。第１実施形態には上記欠点がない。

また、第１実施形態では、イルミネーションランプ１０は、車両の外装品であるフロントグリル１００に用いられ、導光板１６の出射面１９は車外空間に露出している。このように車外空間に露出することで雨などが降りかかる環境下で使用しても、ＬＥＤ１１は収容ボックス１４内に液密に保持されているので、水密性を確保することができる。また、外部から見るとき導光板１６が直接見えるので、視認性が良好である。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態によるイルミネーションランプを図５および図６に基づき説明する。
イルミネーションランプ３０では、導光板３１の反射面３２は、背部３３に形成された点刻３４の底面であり、半球面状である。反射面３２は、導光板３１を導光された光を種々の方向へ拡散するように反射する。第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏し、さらに、導光板３１の全体を発光させることができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態によるイルミネーションランプを図７に基づき説明する。
イルミネーションランプ３５では、導光板３６の出射面３７は、横断面が円弧状の半円筒面が長手方向に連なるように形成されている。出射面３７に向けて反射された光は、左右に拡散されながら出射する。第３実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏し、さらに、導光板３６の全体を発光させることができる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態によるイルミネーションランプを図８に基づき説明する。
イルミネーションランプ４０では、導光板４１の出射面４２には、微細な凹凸であるシボが形成されている。出射面４２に向けて反射された光は、種々の方向へ拡散されながら出射する。第４実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏し、さらに、導光板４１の全体を均一に発光させることができる。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態によるイルミネーションランプを図９に基づき説明する。
イルミネーションランプ４５では、導光板４６の反射面４７を構成する各線刻４８は、入射面１７側から先端側に向かうにしたがって間隔が狭くなるように形成されている。一般に、導光板４６内を導光された光の強さは、先端側にいくほど弱くなる。第５実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。さらに、第５実施形態によれば、導光板４６の先端側にいくほど反射面４７が多くなるので、導光板４６の入射面１７側から先端側までを可及的に同じ明るさで発光させることができる。

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態によるイルミネーションランプを図１０に基づき説明する。
イルミネーションランプ５０では、導光板５１は、入射面１７側から先端側に向かうにしたがって、幅および厚みが小さくなるように形成されている。第６実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。さらに、第６実施形態によれば、導光板５１の先端側にいくほど導光の際のエネルギー損失が少なくなるので、導光板５１の入射面１７側から先端側までを可及的に同じ明るさで発光させることができる。

（第７実施形態）
本発明の第７実施形態によるイルミネーションランプを図１１に基づき説明する。
イルミネーションランプ５５では、導光板５６は、内部に分散するように設けられた金属片５７を有している。金属片５７は、特許請求の範囲に記載の「反射手段」に相当し、入射面１７から導光された光を散乱させて出射面１９側に反射する。第７実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏し、さらに、導光板５６の全体を発光させることができる。

（第８実施形態）
本発明の第８実施形態によるイルミネーションランプを図１２に基づき説明する。
イルミネーションランプ６０では、導光板６１は、分散するように配置された気泡６２を内包している。気泡６２は、特許請求の範囲に記載の「反射手段」に相当し、入射面１７から導光された光を散乱させて出射面１９側に反射する。第８実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏し、さらに、気泡６２による特有のイルミネーション効果を得ることができる。

（第９実施形態）
本発明の第９実施形態によるイルミネーションランプを図１３に基づき説明する。
イルミネーションランプ６５では、導光板６６は緩やかに湾曲している。第９実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏し、さらに、イルミネーションランプ６５を曲面に沿って配置することができる。

（第１０実施形態）
本発明の第１０実施形態によるイルミネーションランプを図１４に基づき説明する。
イルミネーションランプ７０は、第１ランプ７１および第２ランプ７２を備えている。第１ランプ７１は、第１実施形態によるイルミネーションランプ１０と同じ構成である。第２ランプ７２は、第１ランプ７１に対し、被覆膜２３が形成されていないこと、および、ＬＥＤ７３がＬＥＤ１１とは異なる色光を発することが相違する。第２ランプ７２の導光板７４は、背面２２が第１ランプ７１の導光板１６の出射面１９に合わさるように配置されている。第１０実施形態によれば、第１ランプ７１のみを点灯させた場合と、第２ランプ７２のみを点灯させた場合と、第１ランプ７１および第２ランプ７２の両方を点灯させた場合とで異なる色光を発することができる。

（第１１実施形態）
本発明の第１１実施形態によるイルミネーションランプを図１５に基づき説明する。
イルミネーションランプ８０は、図１に示すエンブレム１０５のバックライトに用いられており、ＬＥＤ８１、収容ボックス８２、カバー８３および導光板８４を備えている。収容ボックス８２は、矩形板状の導光板８４の中央に配置されている。
導光板８４の入射面８５は、収容ボックス８２内でＬＥＤ８１に対向する位置に形成された円錐面である。導光板８４の背部８６には、点刻８７の底面からなる複数の反射面８８が形成されている。導光板８４の正面には、遮光部材からなるエンブレム１０５が接着されている。導光板８４の正面のうちエンブレム１０５の通孔１０６に対向する部分が導光板８４の出射面８９となる。

ＬＥＤ８１が発光することによって導光板８４の入射面８５に入射した光は、導光板１６の周縁に向けて四方八方に広がるように導光される。導光板８４内を導光される光の一部は、反射面８８により出射面８９側に反射され、出射面８９から出射される。このようにして導光板８４は、出射面８９の全範囲から光が出射される状態となる。
第１１実施形態によれば、収容ボックス８２と導光板８４とが同一部材から構成されているので、第１実施形態と同様に、体格を小さくすることができ、また鮮明な光が出射することができる。

（第１２実施形態）
本発明の第１２実施形態によるステップライトを図１６および図１７に基づき説明する。
図１６に示すように、ステップライト９０は、車両の乗降口のステップ９５の角部に設けられている。図１７に示すように、ステップライト９０は、第１実施形態のイルミネーションランプ１０と同じ構成であり、ステップ９５が有する設置溝９６に埋設されている。導光板１６の被覆膜２３の表面２４は、設置溝９６の受け面９７が導光板１６を支持するときの被受け面として機能する。

第１２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、ＬＥＤ１１の水密性が確保され、また外部から導光板１６の出射面１９に外力が作用するとき導光板１６が割れにくい構成のため、車両の乗降口のステップ９５のように濡れやすく、また人に踏まれる場所にも用いることができる。

（他の実施形態）
本発明の他の実施形態では、導光手段は、板状に限らず、例えば棒状またはブロック状などであってもよい。
本発明の他の実施形態では、導光手段は、アクリル樹脂に限らず、光透過性のある他の樹脂であってもよい。
本発明の他の実施形態では、導光板の線刻の断面形状は、例えば台形状または球面状などの他の形状であってもよい。また、導光板の点刻の断面形状は、例えば三角形状または台形状などの他の形状であってもよい。要するに、導光板の背面に対して傾斜する面を有していればよい。

本発明の他の実施形態では、被覆膜は、塗装膜に限らず、例えばホットスタンプまたは鍍金などにより得られる膜であってもよい。また、被覆膜は、金属調のものに限らず、反射率が比較的に高い白色系などの反射膜であればよい。また、被覆膜は、半透明であってもよい。
本発明の他の実施形態では、カバーは、遮光部材に限らず、光透過性のある部材であってもよい。
本発明の他の実施形態では、収容ボックスの開口部の位置は、どの面であってもよい。
本発明の他の実施形態では、発光装置は、例えばクリアランスランプ、ターンランプ、またはヘッドライトやリアコンビネーションランプに組み込まれる標識灯などに用いられてもよい。
本発明の他の実施形態では、発光装置は車両以外の例えば建物などに設置されてもよい。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

１０、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０・・・イルミネーションランプ（発光装置）
１１、７３、８１・・・ＬＥＤ（光源）
１４、８２・・・収容ボックス
１５、８３・・・カバー
１６、３１、３６、４１、４６、５１、５６、６１、６６、７４、８４・・・導光板（導光手段）
１７、８５・・・入射面
１９、３７、４２、８９・・・出射面
９０・・・ステップライト（発光装置）

Claims (11)

1. 車両の外装品に用いられる発光装置であって、
   光源と、
   前記光源を収容している収容ボックスと、
   前記収容ボックスの開口を液密に塞いでいるカバーと、
   前記収容ボックスの内側から当該収容ボックスの外側へ延びており、前記光源が発した光が入射する入射面を前記収容ボックスの内側に有するとともに、前記入射面から導光された光を出射する出射面を前記収容ボックスの外側に有し、前記収容ボックスと同一部材から構成されている導光手段と、
   を備え、
   前記出射面は、車両の車外空間に露出することを特徴とする発光装置。
2. 前記導光手段のうち前記出射面とは反対側の背面には、不透明または半透明の被覆膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
3. 前記被覆膜は、前記入射面から導光された光を前記出射面側に反射する反射膜であることを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
4. 前記導光手段は、前記入射面から導光された光を前記出射面側に反射する反射手段を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の発光装置。
5. 前記反射手段は、前記導光手段のうち前記出射面とは反対側の背面に形成されている線刻または点刻であることを特徴とする請求項４に記載の発光装置。
6. 前記反射手段は、前記導光手段内の金属片であることを特徴とする請求項４に記載の発光装置。
7. 前記反射手段は、前記導光手段内の気泡であることを特徴とする請求項４に記載の発光装置。
8. 前記導光手段は、前記光源が光を発する方向へ延びていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の発光装置。
9. 前記カバーは、遮光部材であり、前記光源の隠蔽手段として機能していることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の発光装置。
10. 前記導光手段のうち前記出射面とは反対側の表面は、当該背面に対し前記出射面とは反対側から前記導光板を支持するときの被受け面であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の発光装置。
11. 前記導光手段は、前記入射面側から先端側へ向かうにしたがって幅および厚みが小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の発光装置。

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