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技術 導光体及びその導光体を用いた車両用灯具

出願人 市光工業株式会社
発明者 坂下祐彬
出願日 2013年7月8日 (7年5ヶ月経過) 出願番号 2013-142903
公開日 2015年1月22日 (5年11ヶ月経過) 公開番号 2015-015222
状態 特許登録済
技術分野 ライトガイド一般及び応用 非携帯用の照明装置またはそのシステム
主要キーワード リング円板状 曲率一定 フランジ内側 内側周面 上下方向中心位置 外側周面 主ランプ 光入射部側
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年1月22日)のものです。
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図面 (7)

課題

導光効率の向上と漏光を軽減させて均一な輝度が得られ、視認性並びに装飾性を向上させることができる導光体及びその導光体を用いた車両用灯具を提供する。

解決手段

導光本体21と、導光本体21の裏面に、導光本体21の延在方向に沿って散光部22と、該導光本体21の周面から外方に突出されて、導光本体21の延在方向に沿って形成されたフランジ23、24と、フランジ23、24の先端部に形成され、導光本体21側からフランジ23、24の先端部に進んで来た光をフランジ23、24内側に反転させる反射面25a、25b、26a、26bと、を備える構成とした。

概要

背景

従来、小型で消費電力の少ない、例えばLEDのような半導体発光素子点状光源とし、その点状光源からの光を線状光に変換してリング状に発光させる導光体は知られている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。

特許文献1及び特許文献2に記載される導光体は、リング状に連続した発光面を設けるようにしてリング状に形成された導光本体を備え、その導光本体の一部に光源からの光を導光本体内部に取り入れる光取り入れ部を設けている。そして、光取り入れ部から導光本体の内部に取り入れられた光源からの光を導光本体内部で拡散反射させて延在方向に進めることにより、導光本体の全体が発光して見えるようにしたものである。

また、このように構成された導光体は、例えばヘッドライト等による照明光とは別に、車両の意匠性を向上させるための手段として、ヘッドライト等の外周縁に沿って配置して電飾させる、あるいは信号灯具内に配設して、リング状に点灯または点滅させて信号として使用される。

したがって、導光体は発光させた時に、1個の光源を用いて、リング状に連続した均一な輝度で、また要求される光度を満足できるようにした導光体とする必要がある。

概要

導光効率の向上と漏光を軽減させて均一な輝度が得られ、視認性並びに装飾性を向上させることができる導光体及びその導光体を用いた車両用灯具を提供する。導光本体21と、導光本体21の裏面に、導光本体21の延在方向に沿って散光部22と、該導光本体21の周面から外方に突出されて、導光本体21の延在方向に沿って形成されたフランジ23、24と、フランジ23、24の先端部に形成され、導光本体21側からフランジ23、24の先端部に進んで来た光をフランジ23、24内側に反転させる反射面25a、25b、26a、26bと、を備える構成とした。

目的

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、導光効率の向上と漏光を軽減させて均一な輝度が得られ、視認性並びに装飾性を向上させることができる導光体及びその導光体を用いた車両用灯具を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

光源からの光を取り入れ、内部で拡散反射させて延在方向に進める光透過性導光体であって、導光本体と、前記導光本体の裏面に、該導光本体の延在方向に沿って形成された散光性を有する光反射手段と、前記導光本体の側面から外方に突出されて、該導光本体の延在方向に沿って形成されたフランジと、前記フランジの先端部に形成され、前記導光本体側から前記フランジの先端部に進んで来た光を前記フランジ内側反転させる反射面と、を備えることを特徴とする導光体。

請求項2

前記導光本体がリング状に形成され、前記フランジが前記導光本体の周面から外方に突出されてリング円板状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の導光体。

請求項3

前記フランジが、前記導光本体の内周面外周面に形成されていることを特徴とする請求項2に記載の導光体。

請求項4

前記反射面が、前記フランジの突出方向に対してそれぞれ略45度内側に傾斜する2つの傾斜面で形成されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の導光体。

請求項5

前記反射面が、反射プリズムにより形成されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の導光体。

請求項6

発光素子と、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の導光体と、を有する照明ユニットを備えることを特徴とする車両用灯具

技術分野

0001

本発明は、導光体及びその導光体を用いた車両用灯具に関するものであり、特にLEDのような点状光源を用い、その点状光源からの光を線状光に変換してリング状に発光させる導光体及びその導光体を用いた車両用灯具に関するものである。

背景技術

0002

従来、小型で消費電力の少ない、例えばLEDのような半導体発光素子を点状光源とし、その点状光源からの光を線状光に変換してリング状に発光させる導光体は知られている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。

0003

特許文献1及び特許文献2に記載される導光体は、リング状に連続した発光面を設けるようにしてリング状に形成された導光本体を備え、その導光本体の一部に光源からの光を導光本体内部に取り入れる光取り入れ部を設けている。そして、光取り入れ部から導光本体の内部に取り入れられた光源からの光を導光本体内部で拡散反射させて延在方向に進めることにより、導光本体の全体が発光して見えるようにしたものである。

0004

また、このように構成された導光体は、例えばヘッドライト等による照明光とは別に、車両の意匠性を向上させるための手段として、ヘッドライト等の外周縁に沿って配置して電飾させる、あるいは信号灯具内に配設して、リング状に点灯または点滅させて信号として使用される。

0005

したがって、導光体は発光させた時に、1個の光源を用いて、リング状に連続した均一な輝度で、また要求される光度を満足できるようにした導光体とする必要がある。

先行技術

0006

特開2001−176305号公報。
特開2004−14122号公報。

発明が解決しようとする課題

0007

しかしながら、導光体は細長く延在した状態で形成されているため、従来の導光体の構造では、光が進行して行く途中で外部に漏れ導光効率が悪く、均一な輝度が得られにくい。

0008

また、従来の導光体は、光路幅が小さいため、視認性及び装飾性を向上させるためには、光源による光量を増大させる必要があった。

0009

そこで、本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、導光効率の向上と漏光を軽減させて均一な輝度が得られ、視認性並びに装飾性を向上させることができる導光体及びその導光体を用いた車両用灯具を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0010

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、本発明の導光体は、光源からの光を取り入れ、内部で拡散反射させて延在方向に進める光透過性の導光体であって、導光本体と、前記導光本体の裏面に、該導光本体の延在方向に沿って形成された散光性を有する光反射手段と、前記導光本体の側面から外方に突出されて、該導光本体の延在方向に沿って形成されたフランジと、前記フランジの先端部に形成され、前記導光本体側から前記フランジの先端部に進んで来た光を前記フランジ内側反転させる反射面と、を備える構成とした。

0011

この構成によれば、導光本体内に入った光源からの光は、導光本体内での光拡散及び光反射手段の散光により延在方向に進むと同時にフランジ内にも進む。これにより、導光本体内部とフランジ内部が同時に発光された状態となり、大きな光路幅を有した導光体として視認できる。また、フランジ内に進んだ光源からの光は、フランジの端末となる先端部に到達すると、そのフランジ先端部に設けた反射面によりフランジ内側に反転され、導光本体側に戻される。これにより、フランジ先端部分で外部に漏れる光の損失を軽減でき、均一な輝度で発光させることができる。

0012

また、前記導光本体がリング状に形成され、前記フランジが前記導光本体の周面から外方に突出されてリング円板状に形成されている、構成が好ましい。

0013

この構成によれば、リング状をした導光体が得られる。

0014

また、前記フランジが、前記導光本体の内周面外周面に形成されている、構成が好ましい。

0015

この構成によれば、導光本体の内周面と外周面の両側にフランジ及び反射面を設けることにより、大きな光路幅を有する導光体が得られる。

0016

また、前記反射面が、前記フランジの突出方向に対してそれぞれ略45度内側に傾斜する2つの傾斜面で形成されている、構成が好ましい。

0017

この構成によれば、フランジの先端部分に進んで来た光は、2つの傾斜面で平行光にして導光本体側に戻すことができ、発光の均一化が容易となる。

0018

また、前記反射面が、反射プリズムにより形成されている、構成が好ましい。

0019

この構成によれば、反射プリズムによって傾斜されている2つの反射面を容易に形成し、フランジの先端部分に進んで来た光を平行光にして導光本体側に戻すことができるので、発光の均一化が更に容易となる。

0020

また、発光素子と上記導光体とを有する照明ユニットを備える車両用灯具を形成する、構成が好ましい。

0021

この構成によれば、発光素子の点灯時に導光体が均一に発光する照明ユニットにより、見栄えの良い車両用灯具を提供することができる。

発明の効果

0022

本発明によれば、導光体全体を略均一に発光させることができるので、見栄えの向上が図れる。また、一つの光源を使用するだけで、光路幅の大きい例えばリング状をした導光体の全体をほぼ均一に発光させることができるので、経済性の向上と同時に、装飾性及び視認性を向上させることができる。そして、この導光体を車両用灯具に使用した場合では、灯具における装飾性の向上と視認性の向上が可能になる。

図面の簡単な説明

0023

本発明の実施形態に係る導光体を用いた照明ユニットの平面図である。
図1のA−A線概略拡大断面図である。
図1のB−B線概略拡大断面図である。
本発明の実施形態に係る導光体の効果を説明するための図である。
本発明の導光体の変形例を説明するための図で、(a)は導光本体に外側フランジと散光部を設けた図、(b)は導光本体に内側フランジと散光部を設けた図である。
本発明の実施形態に係る導光体を使用した車両用灯具の正面図である。

実施例

0024

以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という)を、添付図面に基づいて詳細に説明する。

0025

図1図3は本発明に係る導光体を用いた照明ユニットを示すものであり、図1はその照明ユニットを裏面側から見た全体平面図、図2図1のA−A線概略拡大断面図、図3図1のB−B線概略拡大断面図である。

0026

図1に示すように、照明ユニット10は、光源部11と導光路材12と導光体13とで構成されている。

0027

光源部11は、LEDなどの半導体発光素子11a(以下、単に「発光素子11a」という)を光源としてなる。この光源部11は、図1に示すように、導光路材12の一端部と対向して配置されている。その導光路材12には、その光源部11の発光素子11aと対向する一端部、すなわち光入射部側半球状をした凹部14が形成されている。そして、光源部11は、発光素子11aより照射される光のほぼ全てを凹部14内に入射させることができるように、発光素子11aを凹部14内に挿入させた状態にして、導光路材12の一端部に近接配置されている。

0028

導光体13は、ガラスまたは合成樹脂材(例えば、ポリカーボネート樹脂メタクリル樹脂ポリメタルメタクリエート樹脂アクリル樹脂など)からなる光透過性の素材を使用して素通しレンズとしてリング状に形成されている。

0029

また、図1に示すように、導光体13は、導光本体21と、導光本体21の裏面に設けられた散光部22と、導光本体21の外側周面に設けられた外側フランジ23と、導光本体21の内側周面に設けられた内側フランジ24と、を一体に有してなる。

0030

導光本体21は、図2に示すように断面円形を有する長尺材を、図1に示すように曲率一定の連続した外周面となるように屈曲させて、リング状に形成されている。

0031

散光部22は、図2に示すように導光本体21の裏面から外方に向かって略直角に突出し、また図1に示すように導光本体21の延在方向に沿ってリング状に形成されている。その散光部22の突出面側(導光体13の後面13b側)には、図1図3に示すように、プリズム22aが導光本体21の延在方向に繰り返し設けられている。そのプリズム22aは、導光本体21内部に入射された光100を散光させながら延在方向に進行させて線状光に変換する、散光性を有した光反射手段として機能する。

0032

なお、図3に示すプリズム22aは、断面が波形状をしたプリズムを示しているが、プリズム22aの形状は波形状に限ることはなく、例えば断面が三角形状やダイアカット形状をしたものなど、該導光本体21内で光100を、反射させて延在方向に進行させることができる形状であれば、どのような形状であってもよい。また、プリズム22aの表面に、例えば銀、アルミニュームなどの金属箔塗膜を設けて光の反射を高めるようにしてもよい。

0033

外側フランジ23は、導光本体21の外側周面から略直角に外方へ放射状に突出され、該導光本体21の延在方向に沿って円板状に形成されている。また、外側フランジ23の端末部、すなわち先端部には、導光本体21側から外側フランジ23の先端部に進んで来た光100を外側フランジ23内側に略180度反転させて導光本体21側に向ける反射面25a、25bが設けられている。その外側フランジ23の先端部に設けられた反射面25a、25bは、図2に示すように、外側フランジ23の先端部において、その上下方向中心位置よりそれぞれ、上下方向に略45度傾けて全反射するようにカットしてなる反射プリズム25で形成されている。

0034

内側フランジ24は、リング状の導光体13の中心Oに向かって導光本体21の内側周面から略直角に外方へ放射状に突出され、該導光本体21の延在方向に沿って円板状に形成されている。また、内側フランジ24の先端部には、導光本体21側から内側フランジ24の先端部に進んで来た光100を、内側フランジ24内側に略180度反転させて導光本体21側に向ける反射面26a、26bが設けられている。その内側フランジ24の先端部に設けられた反射面26a、26bは、外側フランジ23と同様に、図2に示すように内側フランジ24の先端部において、その上下方向中心位置よりそれぞれ、上下方向に略45度傾けて全反射するようにカットしてなる反射プリズム26で形成されている。

0035

なお、反射プリズム25、26は、その反射面25a、25b、26a、26bの表面に、例えば銀、アルミニュームなどの金属箔や塗膜を設けて光の反射率を高めるようにしてもよい。

0036

このように形成された導光体13は、その前面側より見える導光本体21と外側フランジ23と内側フランジ24が、光を発光させた状態で見せるためのリング状をした発光面となる。そして、この導光体13の一部に、導光路材12の他端部を取り付け、発光素子11aからの光を導光路材12を通して導入するための導光路材取付部27が設けられている。なお、導光体13における外側フランジ23と内側フランジ24の一部は、照明ユニット10を固定側に取り付けるとき、その取付部の一部として使用することも可能である。

0037

次に、このように構成された照明ユニット10の作用を説明する。光源部11の発光素子11aが発光されると、その点状光源である発光素子11aの光が凹部14から線状光となって導光路材12内に入り、さらに導光路材12内を通ってリング状の導光体13内に入る。

0038

導光体13に導入された光100は、導光本体21内面と散光部22のプリズム22aとで反射を繰り返しながら導光体13内をその延在方向に進む。また、導光本体21と散光部22とで反射された光100の一部は、外側フランジ23及び内側フランジ24内をそれぞれ先端部に向かって進む。外側フランジ23及び内側フランジ24内を先端部に向かって進んだ光100は、先端部に到達するとそれぞれ、反射プリズム25の反射面25a、25b、及び反射プリズム26の反射面26a、26で反射されて略180度反転され、外側フランジ23及び内側フランジ24内を導光本体21内側へ向かって逆方向に進む。これにより、導光体13の内部が線状光となって光り、導光体13の前面13aが発光して見える。

0039

ここで、図4に示すように、外側フランジ23と内側フランジ24に、外側フランジ23及び内側フランジ24内をそれぞれ先端部側に向かって進んで来た光100を、その先端部において外側フランジ23の内側及び内側フランジ24の内側に向けて略180度反転させる反射面を設けていない構造では、先端部に進んで来た光100はその先端部から外部に逃げて光の損失を起こすことになる。しかし、本実施例の構造のように、外側フランジ23の先端部及び内側フランジ24の先端部にそれぞれ反射面25a、25b、26a、26bを設けた場合では、反射プリズム25の反射面25a、25b、及び反射プリズム26の反射面26a、26で各々反射され、略180度反転して外側フランジ23及び内側フランジ24内を導光体13内へ向かって逆方向に進むので、外側フランジ23の先端部及び内側フランジ24の先端部分において外部に漏れる光の損失を軽減することができ、均一な輝度で発光させることができる。

0040

これにより、導光体13内の輝度が、どの位置でもほぼ同じになり、リング状をした導光体13の全体を略均一に発光させることができるので、見栄えの向上が図れる。また、導光本体21の外側周面と内側周面にそれぞれ、外側フランジ23及び内側フランジ24を設けているので、一つの発光素子11aで、光路幅の大きいリング状をした導光体13全体を略均一に発光させることができる。この結果、装飾性及び視認性を向上させることができる。

0041

なお、上記実施例の構造では、導光本体21の外周と内周にそれぞれ、外側フランジ23及び内側フランジ24を設けたリング状をした導光体13を開示したが、例えば図5の(a)に示すように外側フランジ23だけを設けた構造、あるいは図5の(b)に示すように内側フランジ24だけを設けた構造にしてもよいものである。

0042

また、本実施形態において、導光本体21は、断面が円形をした長尺体をリング状に形成した構造を開示したが、断面形状は特にこれに限定されるものではなく、例えば断面が四角形をしたものであってもよい。

0043

さらに、本実施形態において、導光本体21は、曲率一定の連続した外周面となるように屈曲させて、リング状をした形状にしているが、必ずしもリング状に限ることはなく、例えば棒状に直線的に延びる形状にしてもよい。

0044

また、このように構成された導光体13の利用分野としては、車両用灯具への利用がより効果的である。

0045

図6は、図1図3に示した照明ユニット10を使用した車両用灯具30の正面図である。その車両用灯具30は、例えば自動車の前部に配置される車両用前照灯である。そして、照明ユニット10は、前面が開口された灯具ハウジング31と、この灯具ハウジング31の前面開口を覆って取り付けられた前面レンズ32とでなる灯室33内に、導光体13の前面を前面レンズ32側に向けて主ランプユニット(走行用ランプびすれ違いランプと)34と共に配置され、例えば信号灯、すなわちクリアランスランプの機能を持たせて使用される。

0046

したがって、照明ユニット10を使用した車両用灯具30では、光源部11が点灯されて導光体13が発光されると、導光体13は均一な明るさでリング状に発光するので、見栄えの良い照明が得られる。また、1つの光源部11で構成することができるので、コストの低減にも寄与する。

0047

なお、この車両用灯具30は、前照灯に限ることなく、テールランプ車幅灯などとしても使用することができるものである。

0048

また、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれものである。

0049

10照明ユニット
11光源部
11a発光素子
12導光路材
13導光体
13a 前面
13b 後面
14 凹部
21導光本体
22光反射手段としての散光部
22aプリズム
23外側フランジ
24内側フランジ
25反射プリズム
25a反射面
25b 反射面
26 反射プリズム
26a 反射面
26b 反射面
30車両用灯具
31灯具ハウジング
32前面レンズ
33灯室
100入射された光
O 導光体の中心

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