JP7123611B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は、車両用灯具に関する。

近年、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子（ＯＬＥＤ）などの面状に発光する面発光素子を車両の尾灯（テールランプ）などに用いた車両用灯具が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。

例えば、下記特許文献１には、開口を有するランプハウジングとランプハウジングの開口を覆うカバーとによって構成された灯具外筐と、灯具外筐の内部に配置され第１の照明光を出射する面状発光体と、灯具外筐の内部に配置され面状発光体へ向けて光を出射する半導体発光素子とが設けられ、面状発光体に光が透過される透過層と半導体発光素子から出射され透過層を透過された光を制御して第２の照明光として照射する制御層とが設けられた車両用灯具が記載されている。

特開２０１４－１９２０００号公報

ところで、上述した車両用灯具では、半導体発光素子を焦点とした放物線を描くように面状発光体が湾曲した形状を有している。すなわち、この面状発光体は、制御層（反射層）で反射される光（第２の照明光）の配光に合わせて湾曲された形状となっている。このため、面状発光体から出射される光（第１の照明光）の配光については制御されておらず、上述したテールランプなどの配光特性を満足できなくなることがあった。

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、面発光素子で反射される光の配光と、面発光素子から出射される光の配光とを各々制御することを可能とした車両用灯具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
〔１〕 第１の光を出射する光源と、
前記第１の光を前方に向けて反射すると共に、面状に発光した第２の光を前方に向けて出射する反射型の面発光素子とを備え、
前記面発光素子は、前方側に凹状に湾曲した可撓性を有する基板と、前記基板の面上に設けられた反射膜により形成される非発光面と、前記反射膜の上に設けられた有機ＥＬ発光素子により形成される発光面とを有し、
前記発光面は、その前後方向に沿った鉛直断面において、前記有機ＥＬ発光素子から出射された前記第２の光を集光させた後、鉛直方向に拡散させながら前方に向けて出射するように、湾曲した凹面形状を有し、
前記非発光面は、前記発光面よりも前記光源から出射された第１の光の放射角が小さくなる側に、前記反射膜により形成された反射面を有し、
前記反射面は、その前後方向に沿った鉛直断面において、前記光源から出射された前記第１の光を前記反射膜により前方に向けて反射するように、前記発光面とは異なる形状で湾曲した凹面形状を有することを特徴とする車両用灯具。
〔２〕 前記発光面は、その幅方向に沿った水平断面において、前記有機ＥＬ発光素子から出射された前記第２の光を前記光源の近傍に向けて集光させた後、水平方向に拡散させながら前方に向けて出射するように、湾曲した凹面形状を有していることを特徴とする前記〔１〕に記載の車両用灯具。
〔３〕 前記非発光面は、その前後方向に沿った鉛直断面において、前記発光面よりも前記光源から出射された第１の光の放射角が小さくなる側から順に、他方の下側反射面と、一方の反射面とを有し、
前記一方の反射面は、前記光源を焦点とする放物線を描くように湾曲した凹面形状を有し、
前記他方の反射面は、前記一方の反射面に連続して、一定の曲率で湾曲した凹面形状を有することを特徴とする前記〔１〕又は〔２〕に記載の車両用灯具。
〔４〕 前記非発光面は、その幅方向に沿った水平断面において、前記反射面により反射された光を前記光源の近傍に向けて集光させた後、水平方向に拡散させながら前方に向けて出射するように、湾曲した凹面形状を有していることを特徴とする前記〔１〕～〔３〕の何れか一項に記載の車両用灯具。
〔５〕 前記発光面は、前記光源から出射された前記第１の光を前記反射膜により前方に向けて反射し、
前記第２の光は、ターンランプ又はバックランプとして機能し、
前記第１の光は、ブレーキランプとして機能することを特徴とする前記〔１〕～〔４〕の何れか一項に記載の車両用灯具。
〔６〕 前記光源は、複数の発光素子を含むことを特徴とする前記〔１〕～〔５〕の何れか一項に記載の車両用灯具。
〔７〕 前記光源は、前記複数の発光素子のうち、異なる色光を発する発光素子の点灯を切り替えることによって、色光の異なる第１の光を出射することを特徴とする前記〔６〕に記載の車両用灯具。
〔８〕 前記光源と前記面発光素子とを含む複数の光源ユニットを備えることを特徴とする前記〔１〕～〔７〕の何れか一項に記載の車両用灯具。

以上のように、本発明によれば、面発光素子で反射される光の配光と、面発光素子から出射される光の配光とを各々制御することを可能とした車両用灯具を提供することが可能である。

本発明の一実施形態に係る車両用灯具の構成を示す斜視図である。 図１に示す車両用灯具を正面側から見た平面図である。 図１に示す車両用灯具が備える第１の光源ユニットの構成を示す鉛直断面図である。 図１に示す車両用灯具が備える第１の光源ユニットの構成を示す水平断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがあり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

本発明の一実施形態として、例えば図１～図４に示す車両用灯具１について説明する。
なお、図１は、車両用灯具１の構成を示す斜視図である。図２は、車両用灯具１を正面側から見た平面図である。図３は、車両用灯具１が備える第１の光源ユニット２Ａの構成を示す鉛直断面図である。図４は、車両用灯具１が備える第１の光源ユニット２Ａの構成を示す水平断面図である。

また、以下に示す図面では、ＸＹＺ直交座標系を設定し、Ｘ軸方向を車両用灯具１の前後方向（長さ方向）、Ｙ軸方向を車両用灯具１の左右方向（幅方向）、Ｚ軸方向を車両用灯具１の上下方向（高さ方向）として、それぞれ示すものとする。

本実施形態の車両用灯具１は、例えば、車両（図示せず。）の後端側の両コーナー部（本実施形態では左後端側のコーナー部）に搭載されるリアコンビネーションランプに本発明を適用したものである。

なお、以下の説明において、「前」「後」「左」「右」「上」「下」との記載は、特に断りのない限り、車両用灯具１を正面（車両後方）から見たときのそれぞれの方向を意味するものとする。したがって、車両を正面（車両前方）から見たときのそれぞれの方向とは、前後左右を逆にした方向となっている。

具体的に、この車両用灯具１は、図１に示すように、複数（本実施形態では２つ）の光源ユニット２Ａ，２Ｂを備えている。車両用灯具１は、前面が開口したハウジング３と、このハウジング３の開口を覆う透明なレンズカバー４とにより構成される灯体５の内側に、第１の光源ユニット２Ａ及び第２の光源ユニット２Ｂが幅方向に並んで配置された構造を有している。

また、車両用灯具１を正面視したときに、図２に示すように、第１の光源ユニット２Ａが第１のセグメントＳ１と第２のセグメントＳ２とに分割された第１の発光エリアＥ１を構成している。また、第１の発光エリアＥ１において、第１のセグメントＳ１が赤色発光（弱発光又は強発光）するテールランプ（ＴＬＬ）兼ブレーキランプ（ＢＲＬ）として機能し、第２のセグメントＳ２が橙色発光で点滅するターンランプ（ＴＲＬ）として機能する。

一方、第２の光源ユニット２Ｂが第３のセグメントＳ３と第４のセグメントＳ４に分割された第２の発光エリアＥ２を構成している。また、第２の発光エリアＥ２において、第３のセグメントＳ３が赤色発光（弱発光又は強発光）するテールランプ（ＴＬＬ）兼ブレーキランプ（ＢＲＬ）として機能し、第４のセグメントＳ４が白色発光するバックランプ（ＢＣＬ）として機能する。

第１の光源ユニット２Ａは、図３及び図４に示すように、第１の光Ｌ１を出射する光源６と、第１の光Ｌ１を前方に向けて反射すると共に、面状に発光した第２の光Ｌ２を前方に向けて出射する反射型の面発光素子７と、面発光素子７の背面側を支持するブラケット８とを備えている。

光源６は、第１の光Ｌ１として赤色光を発するＬＥＤ（例えばＳＭＤ ＬＥＤ）などの発光素子９からなる。また、ＬＥＤには、車両照明用の高出力タイプのものが使用されている。光源６は、発光素子９を駆動する駆動回路が設けられた回路基板１０の面上に発光素子９が実装された構造を有して、第１の光Ｌ１を下方に向けて放射状に出射する。

面発光素子７は、可撓性を有する反射型の有機ＥＬパネルからなる。有機ＥＬパネルは、可撓性を有する基板の面上に反射膜が設けられ、その上に第２の光Ｌ２として橙色光を発する有機ＥＬ素子が設けられた構造を有している。

なお、面発光素子７については、１つのセグメント（有機ＥＬ素子）のみを電極間に印加される駆動電圧を制御して発光させるセグメント方式であってもよく、マトリックス状に配置された各ドット（有機ＥＬ素子）の電極間に印加される駆動電圧を制御して任意のエリアを発光させるドットマトリックス方式であってもよい。

面発光素子７は、第１の光Ｌ１を反射する反射面７ａと、第２の光Ｌ２を出射する発光面７ｂとを有している。反射面７ａは、面発光素子７における非発光面（反射膜）により構成されている。発光面７ｂは、面発光素子７における有機ＥＬ素子により構成されている。また、発光面７ｂは、反射面７ａとしての機能を有している。

面発光素子７は、光源６よりも下方に配置されて、前方側に凹状に湾曲して設けられている。また、面発光素子７において、反射面７ａは、発光面７ｂよりも光源６から出射された第１の光Ｌ１の放射角が小さくなる側に位置している。すなわち、本実施形態では、反射面７ａが面発光素子７の面内における下方側、発光面７ｂが面発光素子７の面内における上方側に位置している。

面発光素子７は、光源６から出射された第１の光Ｌ１を反射面７ａにより前方に向けて反射する。これにより、第１の発光エリアＥ１のうち、テールランプ（ＴＬＬ）兼ブレーキランプ（ＢＲＬ）に対応した第１のセグメントＳ１を第１の光Ｌ１により赤色発光（弱発光又は強発光）させることができる。

一方、面発光素子７は、発光面７ｂから前方に向けて第２の光Ｌ２を出射する。これにより、第１の発光エリアＥ１のうち、ターンランプ（ＴＲＬ）に対応した第２のセグメントＳ２を第２の光Ｌ２により橙色発光で点滅させることができる。

なお、発光面７ｂは、反射面７ａとしての機能を有することから、光源６から出射された第１の光Ｌ１を前方に向けて反射することで、第２のセグメントＳ２を第１の光Ｌ１により赤色発光（強発光）するブレーキランプ（ＢＲＬ）として機能させることも可能である。

面発光素子７は、反射面７ａで反射される第１の光Ｌ１の配光と、発光面７ｂから出射される第２の光Ｌ２の配光とに合わせて、反射面７ａと発光面７ｂとが異なる形状で湾曲して設けられている。

具体的に、反射面７ａは、図３に示す前後方向（Ｘ軸方向）に沿った断面（鉛直断面）において、発光面７ｂの下方に位置して、光源６の中心（発光点）を焦点とする放物線を描くように湾曲した上側反射面７ｃと、この上側反射面７ｃの下方に連続して、一定の曲率で湾曲した下側反射面７ｄとを有している。

これにより、面発光素子７では、反射面７ａのうち、上側反射面７ｃに入射した第１の光Ｌ１を平行化しながら、前方に向けて反射すると共に、下側反射面７ｄに入射した第１の光Ｌ１を前方の斜め上方側に向けて反射することが可能である。

一方、反射面７ａは、図４に示す幅方向（Ｙ軸方向）に沿った断面（水平断面）において、その集光点（焦点）が光源６の近傍に位置するように、湾曲した凹面形状を有している。これにより、面発光素子７では、この反射面７ａに入射した第１の光Ｌ１を光源６の近傍に向けて集光させた後、水平方向（Ｙ軸方向）に拡散させながら、前方に向けて反射することが可能である。

これに対して、発光面７ｂは、図３に示す前後方向（Ｘ軸方向）に沿った断面（鉛直断面）において、一定の曲率で湾曲した凹面形状を有している。これにより、面発光素子７では、この発光面７ｂから出射された第２の光Ｌ２を集光させた後、鉛直方向（Ｘ軸方向）に拡散させながら、前方に向けて出射することが可能である。

一方、発光面７ｂは、図４に示す幅方向（Ｙ軸方向）に沿った断面（水平断面）において、その集光点（焦点）が光源６の近傍に位置するように、湾曲した凹面形状を有している。これにより、面発光素子７では、この発光面７ｂから出射された第２の光Ｌ２を光源６の近傍に向けて集光させた後、水平方向（Ｙ軸方向）に拡散させながら、前方に向けて出射することが可能である。

ブラケット８は、面発光素子７の背面と当接される当接面８ａを有して、面発光素子７の背面側を支持している。ブラケット８は、上述した反射面７ａ及び発光面７ｂの湾曲した形状に合わせて、当接面８ａの形状を設定している。したがって、この当接面８ａに沿って面発光素子７を配置することで、上述した反射面７ａ及び発光面７ｂの湾曲した形状を保持することが可能である。

第２の光源ユニット２Ｂは、上記第１の光源ユニット２Ａと基本的に同じ構造を有している。したがって、第２の光源ユニット２Ｂの構造については、その詳細な説明を省略するものとする。

一方、第２の光源ユニット２Ｂでは、第１の光Ｌ１として赤色光を発する発光素子９（光源６）を用いている。また、第２の光Ｌ２として白色光を発する面発光素子７を用いている。

第２の光源ユニット２Ｂにおいて、面発光素子７は、光源６から出射された第１の光Ｌ１を反射面７ａにより前方に向けて反射する。これにより、第２の発光エリアＥ２のうち、テールランプ（ＴＬＬ）兼ブレーキランプ（ＢＲＬ）に対応した第３のセグメントＳ３を第１の光Ｌ１により赤色発光（弱発光又は強発光）させることができる。

一方、第２の光源ユニット２Ｂにおいて、面発光素子７は、発光面７ｂから前方に向けて第２の光Ｌ２を出射する。これにより、第２の発光エリアＥ２のうち、バックランプ（ＢＣＬ）に対応した第４のセグメントＳ４を第２の光Ｌ２により白色発光させることができる。

また、第２の光源ユニット２Ｂにおいて、面発光素子７は、反射面７ａで反射される第１の光Ｌ１の配光と、発光面７ｂから出射される第２の光Ｌ２の配光とに合わせて、反射面７ａと発光面７ｂとが異なる形状で湾曲して設けられている。

なお、発光面７ｂは、反射面７ａとしての機能を有することから、光源６から出射された第１の光Ｌ１を前方に向けて反射することで、第２のセグメントＳ４を第１の光Ｌ１により赤色発光（強発光）するブレーキランプ（ＢＲＬ）として機能させることも可能である。

以上のように、本実施形態の車両用灯具１では、上述した第１の光源ユニット２Ａ及び第２の光源ユニット２Ｂを構成する面発光素子７（反射面７ａ）で反射される第１の光Ｌ１の配光と、面発光素子７（発光面７ｂ）から出射される第２の光Ｌ２の配光とを各々制御することが可能である。これにより、本実施形態の車両用灯具１では、テールランプ（ＴＬＬ）、ブレーキランプ（ＢＲＬ）、ターンランプ（ＴＲＬ）及びバックランプ（ＢＣＬ）として、それぞれ最適な配光特性を得ることが可能である。

なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記光源６については、回路基板１０の面上に複数の発光素子９が配置された構成としてもよい。また、複数の発光素子９のうち、異なる色光を発する発光素子９の点灯を切り替えることによって、色光の異なる第１の光Ｌ１を出射する構成としてもよい。

また、上記光源６については、第１の光Ｌ１を放射状に出射するものであればよく、上述したＬＥＤ以外にも、例えばレーザーダイオード（ＬＤ）などの発光素子９を用いることができる。

また、上記実施形態では、上述したリアコンビネーションランプに本発明を適用した場合を例示したが、リアコンビネーションランプを構成する場合、上述した構成の他にも、例えば、インナーレンズやエクステンションなどの他の部材と組み合わせることも可能である。

また、上記実施形態では、リアコンビネーションランプに本発明を適用した場合を例示したが、本発明が適用される車両用灯具については、上述したリア側の車両用灯具に限らず、フロント側の車両用灯具に本発明を適用することも可能である。

また、本発明を適用した車両用灯具では、実際の車両や車室内のデザイン等に合わせて、光源ユニットの数、発光エリアにおけるセグメントの形状や発光色などを適宜変更することが可能である。

１…車両用灯具 ２Ａ…第１の光源ユニット ２Ｂ…第２の光源ユニット ３…ハウジング ４…レンズカバー ５…灯体 ６…光源 ７…面発光素子 ７ａ…反射面 ７ｂ…発光面 ８…ブラケット ９…発光素子 １０…回路基板 Ｌ１…第１の光 Ｌ２…第２の光 Ｅ１…第１の発光エリア Ｅ２…第２の発光エリア Ｓ１…第１のセグメント Ｓ２…第２のセグメント Ｓ３…第３のセグメント Ｓ４…第４のセグメント ＴＬＬ…テールランプ ＢＲＬ…ブレーキランプ ＴＲＬ…ターンランプ ＢＣＬ…バックランプ

Claims (8)

1. 第１の光を出射する光源と、
   前記第１の光を前方に向けて反射すると共に、面状に発光した第２の光を前方に向けて出射する反射型の面発光素子とを備え、
   前記面発光素子は、前方側に凹状に湾曲した可撓性を有する基板と、前記基板の面上に設けられた反射膜により形成される非発光面と、前記反射膜の上に設けられた有機ＥＬ発光素子により形成される発光面とを有し、
   前記発光面は、その前後方向に沿った鉛直断面において、前記有機ＥＬ発光素子から出射された前記第２の光を集光させた後、鉛直方向に拡散させながら前方に向けて出射するように、湾曲した凹面形状を有し、
   前記非発光面は、前記発光面よりも前記光源から出射された第１の光の放射角が小さくなる側に、前記反射膜により形成された反射面を有し、
   前記反射面は、その前後方向に沿った鉛直断面において、前記光源から出射された前記第１の光を前記反射膜により前方に向けて反射するように、前記発光面とは異なる形状で湾曲した凹面形状を有することを特徴とする車両用灯具。
2. 前記発光面は、その幅方向に沿った水平断面において、前記有機ＥＬ発光素子から出射された前記第２の光を前記光源の近傍に向けて集光させた後、水平方向に拡散させながら前方に向けて出射するように、湾曲した凹面形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記非発光面は、その前後方向に沿った鉛直断面において、前記発光面よりも前記光源から出射された第１の光の放射角が小さくなる側から順に、他方の反射面と、一方の反射面とを有し、
   前記一方の反射面は、前記光源を焦点とする放物線を描くように湾曲した凹面形状を有し、
   前記他方の反射面は、前記一方の反射面に連続して、一定の曲率で湾曲した凹面形状を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用灯具。
4. 前記非発光面は、その幅方向に沿った水平断面において、前記反射面により反射された光を前記光源の近傍に向けて集光させた後、水平方向に拡散させながら前方に向けて出射するように、湾曲した凹面形状を有していることを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の車両用灯具。
5. 前記発光面は、前記光源から出射された前記第１の光を前記反射膜により前方に向けて反射し、
   前記第２の光は、ターンランプ又はバックランプとして機能し、
   前記第１の光は、ブレーキランプとして機能することを特徴とする請求項１～４の何れか一項に記載の車両用灯具。
6. 前記光源は、複数の発光素子を含むことを特徴とする請求項１～５の何れか一項に記載の車両用灯具。
7. 前記光源は、前記複数の発光素子のうち、異なる色光を発する発光素子の点灯を切り替えることによって、色光の異なる第１の光を出射することを特徴とする請求項６に記載の車両用灯具。
8. 前記光源と前記面発光素子とを含む複数の光源ユニットを備えることを特徴とする請求項１～７の何れか一項に記載の車両用灯具。

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