KR20190096813A - 등기구 및 차량용 등기구 - Google Patents

등기구 및 차량용 등기구 Download PDF

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KR20190096813A
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아사미 사카시타
유지 나카노
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가부시키가이샤 고이토 세이사꾸쇼
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Abstract

적은 광원으로 움직임 있는 발광을 실현하는 새로운 기술을 제공한다.
등기구는, 광원과, 광원의 출력을 제어하는 제어부와, 광원으로부터 출사된 빛을 1회 이상 반사시켜 출사시키는 발광부를 구비한다. 발광부는, 광원으로부터 출사된 빛이 입사되는 입사부(22)와, 입사된 빛이 반사되면서 상기 입사부로부터 멀어지는 방향으로 진행해 가는 도광로(24)와, 도광로의 후면 측에 형성된 반사부(26)와, 도광로의 전면 측에 형성된, 반사부에서 반사된 빛의 일부가 출사되는 출사부(28)를 갖는다. 발광부는, 광원의 출력 증대에 따라서, 출사부(28)에 있어서 소정치 이상의 밝기로 발광하는 발광 영역이 증대되도록 구성되어 있다.

Description

등기구 및 차량용 등기구{LAMP AND VEHICLE LAMP}
본 발명은 차량이나 조명에 적용할 수 있는 등기구에 관한 것이다.
종래, 테일 램프나 스톱 램프에 이용되는 차량용 등기구로서, 막대형 도광체의 단부에 LED 등의 광원을 배치하여, 선형의 발광을 얻을 수 있게 구성된 것이 알려져 있다. 또한, 최근 차량의 턴 시그널 램프(방향지시기)에 있어서는, 복수의 광원을 동시에 점등시키는 것이 아니라, 복수의 광원을 순서대로 점등(연쇄식 점등, 시퀀셜 점등)시킴으로써, 도광체의 전면부에서 움직임 있는 발광을 실현하는 기술도 고안되어 있다.
특허문헌 1: 일본 특허공개 제2016-212988호 공보
그러나, 상술한 차량용 등기구에서는, 복수의 LED를 순서대로 점등시킴으로써 시퀀셜의 발광을 실현하고 있기 때문에 LED가 복수 필요하다. 또한, 복수의 LED를 도광체의 주위에 배치하는 공간이 필요하여, 차량용 등기구가 대형화되어 버린다.
본 발명은 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 적은 광원으로 움직임 있는 발광을 실현하는 새로운 기술을 제공하는 데에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 어느 양태의 등기구는, 광원과, 광원의 출력을 제어하는 제어부와, 광원으로부터 출사된 빛을 1회 이상 반사시켜 출사시키는 발광부를 구비한다. 발광부는, 광원으로부터 출사된 빛이 입사되는 입사부와, 입사된 빛이 반사되면서 상기 입사부로부터 멀어지는 방향으로 진행해 가는 도광로와, 도광로의 후면 측에 형성된 반사부와, 도광로의 전면 측에 형성된, 반사부에서 반사된 빛의 일부가 출사되는 출사부를 갖는다. 발광부는, 광원의 출력 증대에 따라서, 출사부에 있어서 소정치 이상의 밝기로 발광하는 발광 영역이 증대되도록 구성되어 있다.
이 양태에 의하면, 광원의 출력을 증대시킴으로써 발광 영역을 증대시킬 수 있다.
도광로는, 광원의 출력 증대에 따라서, 입사부로부터 멀어지는 방향으로 발광 영역이 증대되도록 구성되어 있어도 좋다. 이에 따라, 발광부는, 발광 영역이 입사부로부터 멀어지는 방향으로 서서히 연장되어 가는 것처럼 보인다.
도광로는 입사된 빛의 일부가 출사부의 내면에서 전반사되는 형상의 도광체이며, 반사부는 도광체의 후면 측의 표면을 피복하는 반사막이라도 좋다. 이에 따라, 반사부에서의 반사에 의해 빛을 감쇠시키면서 도광할 수 있다.
도광체는, 이 도광체의 내부를 도광하는 빛을 출사부를 향해서 반사하는 복수의 스텝이 후면 측에 형성되어 있어도 좋다. 이에 따라, 간이한 구성으로 출사부를 향해서 빛을 반사할 수 있다.
본 발명의 다른 양태는 차량용 등기구이다. 이 차량용 등기구는 상술한 등기구를 구비하고 있다. 등기구는, 발광부의 길이 방향이 차폭 방향이 되도록 배치되어 있으며, 또한, 발광부의 길이 방향의 양단 중 차량의 중앙 측에 입사부가 위치하도록 배치되어 있다. 이에 따라, 예컨대 연쇄식 점등(시퀀셜 점등)의 턴 시그널 램프로서 이용할 수 있다. 또한, 시퀀셜 점등을 실현하기 위해서, 복수의 광원을 라인형으로 배치하여 개별로 점등 제어할 필요는 없으며, 하나 이상의 광원의 출력을 제어하기만 하면 된다.
또한, 이상의 구성요소의 임의의 조합, 본 발명의 표현을 방법, 장치, 시스템 등의 사이에서 변환한 것도 또한 본 발명의 양태로서 유효하다.
본 발명에 의하면, 적은 광원으로 움직임 있는 발광을 실현할 수 있다.
도 1은 본 실시형태에 따른 턴 시그널 램프의 개략 구성을 도시하는 사시도.
도 2는 도 1에 도시하는 등기구의 도광체를 포함하는 주요부를 모식적으로 도시하는 평면도.
도 3은 본 실시형태에 따른 차량용 등기구의 제어부를 포함하는 블럭도.
도 4는 본 실시형태에 따른 도광체에 있어서의 도광 상태를 도시하는 모식도.
도 5의 (a)는 반사막에서 반사되면서 도광체 내부를 빛이 도광해 가는 모습을 도시하는 모식도, 도 5의 (b)는 도광 거리와 광량의 관계를 도시하는 도면.
도 6의 (a)∼도 6의 (d)는 턴 시그널 램프의 시퀀셜 점등을 설명하기 위한 도면.
도 7은 도광체의 변형예를 도시하는 모식도.
이하, 본 발명을 실시형태를 바탕으로 도면을 참조하면서 설명한다. 각 도면에 도시되는 동일하거나 또는 동등한 구성요소, 부재, 처리에는 동일한 부호를 붙이는 것으로 하고, 적절하게 중복된 설명은 생략한다. 또한, 실시형태는 발명을 한정하는 것이 아니라 예시이며, 실시형태에 기술되는 모든 특징이나 그 조합은 반드시 발명의 본질적인 것이라고만은 할 수 없다.
본 발명은 다양한 종류의 등기구에 적용할 수 있는데, 예컨대 차량용 등기구에 이용할 수 있다. 차량용 등기구로서는, 헤드 램프, 테일 램프, 클리어런스 램프, 턴 시그널 램프, 스톱 램프, 데이타임 러닝 램프, 코너링 램프, 해저드 램프, 포지션 램프, 백 램프, 포그 램프 등의 각종 램프나 이들 중 2 종류 이상 램프의 기능이 조합된 각종 콤비네이션 램프 등을 들 수 있다. 이하의 설명에서는 차량용 등기구의 하나인 턴 시그널 램프에 적용한 경우에 관해서 설명한다.
(차량용 등기구)
본 실시형태에 따른 차량용 등기구는 차체의 우측 후단부에 설치된 턴 시그널 램프이다. 도 1은 본 실시형태에 따른 턴 시그널 램프의 개략 구성을 도시하는 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시하는 등기구의 도광체를 포함하는 주요부를 모식적으로 도시하는 평면도이다. 도 3은 본 실시형태에 따른 차량용 등기구의 제어부를 포함하는 블럭도이다. 도 4는 본 실시형태에 따른 도광체에 있어서의 도광 상태를 도시하는 모식도이다.
도 1에 도시하는 차량용 등기구(10)는, 전방으로 개구된 오목부를 갖는 램프 하우징(12)과, 램프 하우징(12)의 개구를 폐색하는 투명한 커버(14)를 구비하고 있다. 차량용 등기구(10)에 있어서는, 램프 하우징(12)과 커버(14)로 구획된 내부 공간이 등실(16)로서 형성되어 있다.
등실(16)에는, 광원(18)과, 광원(18)으로부터 출사된 빛을 내부에서 1회 이상 반사시켜 출사시키는 발광부로서의 도광체(20)가 배치되어 있다. 광원(18)은 예컨대 LED, LD, EL 등의 반도체 발광 소자가 이용된다. 또한, 차량용 등기구(10)는, 광원(18)의 출력을 제어하는 제어부(19)와, 방향지시기를 작동시키기 위한 스위치(30)를 구비한다.
도광체(20)는, 광원(18)으로부터 출사된 빛이 입사되는 입사부(22)와, 입사된 빛이 반사되면서 입사부(22)로부터 멀어지나는 방향으로 진행해 가는 도광로(24)와, 도광로(24)의 후면 측에 형성된 반사부(26)와, 도광로(24)의 전면 측에 형성된, 반사부(26)에서 반사된 빛의 일부가 출사되는 출사부(28)를 갖는다.
도광체(20)는 길이 방향이 차폭 방향(W)을 따르도록 배치되어 있으며, 또한 길이 방향의 양단 중 차량의 중앙 측에 입사부(22)가 위치하도록 배치되어 있다. 또한, 도광체(20)는 광원(18)이 발하는 빛에 대하여 투명(투과율 50% 이상)한 부재이며, 폴리카보네이트 수지, 메타크릴 수지, 아크릴 수지, 유리 등으로 구성되어 있다.
반사부(26)는 도광로(24)의 후면에 형성된 복수의 반사용 스텝(26a)(도 4 참조)을 갖는다. 반사용 스텝(26a)은, 도광로(24)를 도광하는 빛의 일부를, 출사부(28)로부터 등기구 전방으로 출사시키도록 출사부(28)를 향해서 반사시키는 형상이다. 이에 따라, 반사부(26)는 간이한 구성으로 출사부(28)를 향해서 빛을 반사할 수 있다.
일반적인 도광체는, 도광체 내면에 있어서의 전반사를 이용하여 도광체의 내부를 빛이 진행해 나간다. 전반사에 의한 빛의 반사율은 이상적으로는 100%(물질에 의한 흡수는 제외한다)이며, 반사를 반복하더라도 빛은 감쇠되지 않는다. 그 때문에, 출사부의 길이 방향에 있어서의 밝기는 균일하게 되고, 광원의 출력을 변화시키더라도 출사부 전체의 밝기가 일정하게 변화할 뿐이며, 움직임 있는(발광 면적이 변하는) 발광이라고 말하기 어렵다.
그래서, 본 실시형태에 따른 반사부(26)는, 반사용 스텝(26a)의 표면을 피복하는 반사막(26b)을 갖고 있다. 반사막(26b)에 의한 반사는 전반사와 달리 반사율이 100% 미만이다. 예컨대, 알루미늄을 반사용 스텝(26a)의 표면에 증착한 금속 증착 반사막인 경우, 반사율은 약 85%이며, 한 번의 반사로 광량은 85%로 감쇠된다. 즉, 도광체(20)는 반사부(26)에서의 반사에 의해 빛을 감쇠시키면서 도광할 수 있다. 한편, 도광체(20)는 입사된 빛의 일부가 출사부(28)의 내면에서 전반사되는 형상이다. 즉, 도광체(20)에 입사된 빛은 출사부(28) 내면에서의 반사로는 감쇠되지 않는다.
그 때문에, 도 4에 도시한 것과 같이, 빛(L)이 반사용 스텝(26a)에서 1회 반사되어 출사부(28)로부터 출사된 빛(L1)은 L1=L×(0.85)1=0.85L의 광량이 된다. 마찬가지로, 빛(L)이 반사용 스텝(26a)에서 2회 반사되어 출사부(28)로부터 출사된 빛(L2)은 L2=L×(0.85)2≒0.72의 광량이 되고, 빛(L)이 반사용 스텝(26a)에서 3회 반사되어 출사부(28)로부터 출사된 빛(L3)은 L3=L×(0.85)3≒0.61의 광량이 되고, 빛(L)이 반사용 스텝(26a)에서 4회 반사되어 출사부(28)로부터 출사된 빛(L4)은 L4=L×(0.85)4≒0.52의 광량이 된다.
이와 같이, 반사부(26)로서 반사막(26b)을 이용함으로써, 도광체(20)의 출사부(28)의 밝기를 입사부(22)로부터 멀어짐에 따라서 어둡게 되도록 할 수 있다. 또한, 반사막은 알루미늄에 한하지 않으며, 다른 금속막이나 반사율이 비교적 낮은 도장막이라도 좋다.
본 발명자들은, 상술한 지견에 기초하여 예의 검토한 결과, 광원의 출력을 제어함으로써 도광체의 출사부에 있어서의 움직임 있는 발광을 실현할 수 있다는 점에 상도했다.
도 5의 (a)는 반사막에서 반사되면서 도광체 내부를 빛이 도광해 가는 모습을 도시하는 모식도, 도 5의 (b)는 도광 거리와 광량의 관계를 도시하는 도면이다. 도 5의 (a)에 도시하는 도광체는, 두께(t)가 4 mm이고, 후면 측에 반사막(26b)이 형성되어 있다. 이러한 도광체에, 입사각(θ)이 80°인 빛(L)을 입사시켰다. 그 결과, 도 5의 (b)에 도시한 것과 같이, 빛(L)의 광량은 도광 거리의 증대에 따라 서서히 감쇠된다.
도 5의 (a)에 도시하는 도광체에서는, 도광 거리 100 mm에 있어서의 광량은, 도광 거리 0 mm에 있어서의 광량의 약 반이 된다. 따라서, 광원(18)을 점등시키는 최소 전류를 I라고 하면, 그 2배의 전류(2I)를 광원에 인가한다면, 도광 거리 100 mm의 광량을, 광원을 최소 전류(I)로 점등시켰을 때의 도광 거리 0 mm의 광량과 동등하게 할 수 있다. 그 경우, 최소 전류(I)로 광원(18)을 점등한 상태에서는 입사부의 극히 근방밖에 밝게 보이지 않았던 발광부가, 입사부에서부터 100 mm의 범위까지 밝게 보이게 된다.
따라서, 제어부(19)가 구비하는 구동 회로(19a)에 의해서 광원(18)의 출력을 제어함으로써, 출사부에 있어서 소정치 이상의 밝기로 발광하는 발광 영역의 크기를 변화시킬 수 있다. 그 때문에, 이러한 현상을 이용하여, 턴 시그널 램프를 시퀀셜 점등할 수 있다.
도 6의 (a)∼도 6의 (d)는 턴 시그널 램프의 시퀀셜 점등을 설명하기 위한 도면이다.
도 6의 (a)에 도시한 것과 같이, 광원(18)이 구동하지 않은 상태에서는, 도광체(20)의 출사부(28)는 전면이 소등되어 있다. 이어서, 도 3에 도시하는 턴 시그널 램프를 동작시키는 스위치(30)를 드라이버가 조작하면, 구동 회로(19a)는 최소 전류(I)의 2배의 전류를 광원(18)에 인가한다. 이에 따라, 스위치(30)를 조작한 직후에는, 도 6의 (b)에 도시한 것과 같이, 도광체(20)의 출사부(28)가 입사부(22)에서부터 100 mm의 범위에서 소정치 이상의 밝기로 발광한다.
이어서, 제어부(19)는, 구동 회로(19a)에 의해서 광원(18)에 인가하는 전류의 양을 2I에서 서서히 증가시키면, 광원(18)의 출력 증대에 따라서, 출사부(28)에 있어서 소정치 이상의 밝기로 발광하는 발광 영역이 증대된다[도 6의 (c)]. 그리고, 전류의 양을 12I까지 높이면, 출사부(28)의 전체면이 밝아진다[도 6의 (d)]. 이와 같이, 도광체(20)는, 광원(18)의 출력 증대에 따라서 입사부(22)로부터 멀어지는 방향으로 발광 영역이 증대되도록 구성되어 있다. 그 때문에, 차량용 등기구(10)는, 출사부(28)의 발광 영역이 입사부(22)로부터 멀어지는 방향으로 서서히 연장되어 가는 것처럼 보이기 때문에, 시퀀셜 점등을 실현할 수 있다. 또한, 차량용 등기구(10)는, 시퀀셜 점등을 실현하기 위해서, 복수의 광원을 라인형으로 배치하여 개별로 점등 제어할 필요는 없고, 하나 이상의 광원(18)의 출력을 제어하기만 하면 된다.
또한, 상술한 설명에서는, 도광체(20)의 출사부(28)의 내면 반사는 전반사로서 설명하고 있지만, 예컨대, 출사부(28)로부터 출사하는 빛(L1∼L4 등)을 되도록이면 차폐하지 않는 위치에 반사막(32)을 설치하여도 좋다. 이에 따라, 도광로(24)를 도광하는 빛의 감쇠를 보다 높일 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 도광로(24)는, 중실(中實)의 각주나 원주와 같은 막대형의 부재이며, 차량의 외관 의장에 따라서 만곡되어 있지만, 도광로(24)는, 반드시 중실일 필요는 없고 중공(中空)이라도 좋다. 도 7은 도광체의 변형예를 도시하는 모식도이다. 변형예에 따른 도광체(40)는, 금속막 등의 반사막(46)이 형성된 반사경(47)과, 반사경(47)과 대향하도록 마련되어 있는 인너 렌즈 등의 투명 부재(48)로 구성되어 있고, 반사경(47)과 투명 부재(48) 사이의 영역이 도광로(42)로서 기능한다. 반사경(47)의 내벽에는 복수의 반사용 스텝(44)이 형성되어 있고, 반사용 스텝(44)을 피복하도록 반사막(46)이 형성되어 있다.
또한, 투명 부재(48)는, 광입사면(48a) 또는 광출사면(48b) 중 어디에 금속막이 하프 증착되어 있어도 좋다. 이에 따라, 투명 부재(48)는 하프 미러로서 기능하여, 도광로(42)를 도광하는 빛을 반사시키면서 보다 멀리까지 전파시킴과 더불어, 일부의 빛을 광출사면(48b)으로부터 출사시킬 수 있다.
이상, 본 발명을 상술한 실시형태를 참조하여 설명했지만, 본 발명은 상술한 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 실시형태의 구성을 적절하게 조합한 것이나 치환한 것에 관해서도 본 발명에 포함되는 것이다. 또한, 당업자의 지식에 기초하여 실시형태에 있어서의 조합이나 처리 순서를 적절하게 다시 짜는 것이나 각종 설계 변경 등의 변형을 실시형태에 대하여 가하는 것도 가능하고, 그와 같은 변형이 더해진 실시형태도 본 발명의 범위에 포함될 수 있다.
10: 차량용 등기구 18: 광원
19: 제어부 20: 도광체
22: 입사부 24: 도광로
26: 반사부 26a: 반사용 스텝
26b: 반사막 28: 출사부
32: 반사막 40: 도광체
42: 도광로 44: 반사용 스텝
46: 반사막

Claims (5)

  1. 광원과,
    상기 광원의 출력을 제어하는 제어부와,
    상기 광원으로부터 출사된 빛을 1회 이상 반사시켜 출사시키는 발광부를 구비하고,
    상기 발광부는,
    상기 광원으로부터 출사된 빛이 입사되는 입사부와, 입사된 빛이 반사되면서 상기 입사부로부터 멀어지는 방향으로 진행해 가는 도광로와, 상기 도광로의 후면 측에 형성된 반사부와, 상기 도광로의 전면 측에 형성된, 상기 반사부에서 반사된 빛의 일부가 출사되는 출사부를 가지고,
    상기 광원의 출력 증대에 따라서, 상기 출사부에 있어서 예정치 이상의 밝기로 발광하는 발광 영역이 증대되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 등기구.
  2. 제1항에 있어서, 상기 도광로는, 상기 광원의 출력 증대에 따라서, 상기 입사부로부터 멀어지는 방향으로 상기 발광 영역이 증대되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 등기구.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 도광로는, 입사된 빛의 일부가 상기 출사부의 내면에서 전반사되는 형상의 도광체이고,
    상기 반사부는, 상기 도광체의 후면 측의 표면을 피복하는 반사막인 것을 특징으로 하는 등기구.
  4. 제3항에 있어서, 상기 도광체는, 이 도광체의 내부를 도광하는 빛을 상기 출사부를 향해서 반사시키는 복수의 스텝이 후면 측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 등기구.
  5. 제1항 또는 제2항에 기재한 등기구를 구비하고,
    상기 등기구는, 상기 발광부의 길이 방향이 차폭 방향으로 되도록 배치되어 있으며, 또한 상기 발광부의 길이 방향의 양단 중 차량의 중앙 측에 상기 입사부가 위치하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 등기구.
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