(57)【要約】  【課題】環状導光体を用いた発光体において、点灯時における均一な配光による見栄えの向上とコストの低減を可能にする発光体を提供する。  【解決手段】光源部１２と環状導光体１３と導光路１４を備えるとともに、環状導光体１３に反射面１６を設け、導光路１４を通って環状導光体１３内に導入された光源部１２からの光１０１のうち、反射面１６に入射されずに直接透過した光１０２ｂは環状導光体１３内をそのまま正方向に進み、反射面１６に入射された光１０２ａは反射面１６で反射されて環状導光体１３内を逆方向に進むように構成し、環状導光体１３全体を均一に発光させるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を一端部側から取り入れ他端部側より導出する導光路と、
前記導光路の他端部側と接続され、一の面側に、前記導光路からの入射光を内部で反射させて延在方向に進める光反射手段を有し、他の面側に光りを発する発光面を有する環状導光体と、
前記環状導光体に設けられ、前記導光路から入射されて該環状導光体内を正方向に進む入射光の一部を反射させて、該環状導光体内を逆方向に進める反射面と、
を備えることを特徴とする発光体。
【請求項２】
前記光反射手段は、プリズム面であることを特徴とする請求項１に記載の発光体。
【請求項３】
前記反射面は、前記環状導光体の外周側に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光体。
【請求項４】
前記反射面は、全反射面であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の発光体。
【請求項５】
発光素子と、請求項１から請求項４のいずれかに記載の発光体と、を備えることを特徴とする車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発光体及びその発光体を用いた車両用灯具に関するものであり、特にＬＥＤのような光源を用い、この光源からの光を線状光に変換して環状に発光させる発光体及びその発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ＬＥＤのような半導体発光素子を光源とし、この光源からの光を線状光に変換して環状に発光させる発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】
図５は、特許文献１に記載される発光体５１を示すものである。その発光体５１は、光源５２を導入するための導光路５３が、環状導光体５４の外周部に連続するように形成されている。そして、光源５２の光１０１が導光路５３を通って周方向(横方向)から環状導光体５４に導入されると、環状導光体５４内では導入光１０２が環状導光体５４の延在方向に沿って進行され、その環状導光体５４が環状に発光する。
【０００４】
図６は、特許文献２に記載される発光体６１を示すものである。この発光体６１は、延在方向に沿って連続した発光面を有する環状導光体６２と、光源６３の光を環状導光体６２に導入するための導光路６４とを備え、導光路６４が環状導光体６２の上面の一部に接続して形成されている。そして、光源６３の光１０１が導光路６４を通って上面から環状導光体６２に導入されると、環状導光体６２内では導入光１０２となって環状導光体６２の延在方向に沿って進行され、その環状導光体６２が環状に発光する。
【０００５】
しかしながら、図５、図６に示すような光の導入方式は、光が導入された箇所から徐々に離れて環状導光体の末端箇所に行くに従って光りが減衰し、光を導入した直後の箇所と末端箇所との間に輝度の差ができる。
【０００６】
また、従来、ＬＥＤのような発光素子でなる光源を線状光に変換してなる発光体を使用してなるユニット状の灯具を、灯具ハウジング内に配設してなる車両用灯具も知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
特許文献３に記載の車両用灯具は、導光体の両端部に発光素子を配置し、導光体の一端部に配置された発光素子から出射される光が、導光体内を繰り返し内面反射してベース領域を照明し、導光体の他端部に配置された発光体から出射される光が、エプロン領域を照明するように形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１４１２２号公報。
【特許文献２】特開２００６−１００００９号公報。
【特許文献３】特開平９−２０７６６１号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、特許文献１、特許文献２に記載の発光体の構造は、環状導光体の一端側から延在方向に沿って導入光を一方向に進行させるため、光が導入された箇所から徐々に離れて環状導光体の末端箇所に行くに従って光りが減衰し、光を導入した直後の箇所と末端箇所との間に輝度の差ができ、見栄えが悪いという問題点があった。
【００１０】
また、特許文献３で知られる車両用灯具も、導光体の両端部に発光素子を配置しているので、コストを高める要因になる問題点があった。
【００１１】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、環状導光体を用いた発光体において、点灯時における均一な配光による見栄えの向上とコストの低減を可能にする発光体及びその発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】
【００１２】
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、本発明の発光体は、光源からの光を一端部側から取り入れ他端部側より導出する導光路と、前記導光路の他端部側と接続され、一の面側に、前記導光路からの入射光を内部で反射させて延在方向に進める光反射手段を有し、他の面側に光りを発する発光面を有する環状導光体と、前記環状導光体に設けられ、前記導光路から入射されて該環状導光体内を正方向に進む入射光の一部を反射させて、該環状導光体内を逆方向に進める反射面と、を備える構成とした。
【００１３】
この構成によれば、導光路を通って環状導光体に導入された光のうち、反射面で反射されない光は環状導光体内をそのまま正方向に進み、反射面で反射された光は環状導光体内を逆方向に進む。したがって、環状導光体内に入射された光は、環状導光体内を正逆二方向に分かれて進むので、光の導光距離が短くなる。これにより、光の減衰が抑えられ、環状導光体内に均一な配光が得られ、環状導光体全体をほぼ均一に発光させることができる。
【００１４】
また、前記光反射手段は、プリズム面である、構成が好ましい。
【００１５】
この構成によれば、一の面側をプリズム面として光反射手段を形成することにより、光反射手段の形成が容易になる。
【００１６】
また、前記反射面は、前記環状導光体の外周側に設けられている、構成が好ましい。
【００１７】
この構成によれば、反射面が環状導光体の外周側に設けられていることにより、反射面の加工がし易くなる。
【００１８】
また、前記反射面は、全反射面である、構成が好ましい。
【００１９】
この構成によれば、導光路を通って環状導光体に導入された光のうち、反射面に入射された光を逆方向に効率良く向かわせることができる。
【００２０】
また、発光素子と、上記発光体とを用いて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、点灯時に均一な発光が得られて、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、環状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、見栄えの向上が図れる。また、一つの発光素子を使用するだけで環状導光体全体をほぼ均一に発光させることができるので、コスト低減も可能になる。そして、この発光体を車両用灯具に使用した場合では、灯具における見栄えの向上とコスト低減が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る発光体を示し、(ａ)はその全体平面図、(ｂ)は(ａ)のＡ部拡大図、(ｃ)は(ａ)のＢ部拡大図である。
【図２】図１(ａ)のＣ−Ｃ線拡大断面図である。
【図３】(ａ)は図２に示したＤから見た矢視図、(ｂ)は(ａ)に示したＥから見た矢視図である。
【図４】同上発光体を使用した車両用灯具の正面図である。
【図５】従来の発光体の一例を説明する図である。
【図６】従来の発光体の別の例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【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は本発明に係る発光体を示すもので、図１の(ａ)はその全体平面図、(ｂ)は(ａ)のＡ部拡大図、(ｃ)は(ａ)のＢ部拡大図、図２は図１(ａ)のＣ−Ｃ線拡大断面図、図３は図１(ａ)のＤ−Ｄ線拡大断面図である。
【００２６】
図１において、発光体１１は、光源部１２と、環状導光体１３と、導光路１４とで主に構成されており、導光路１４は環状導光体１３の外周の一部に連続するようにして形成されている。
【００２７】
前記光源部１２は、ＬＥＤなどの半導体発光素子１２ａ(以下、単に「発光素子１２ａ」という)を光源としてなる。この光源部１２は、図１の(ａ)及び(ｃ)に示すように、前記導光路１４の一端部と対向して配置されている。その導光路１４は、その光源部１２の発光素子１２ａと対向する一端部、すなわち光入射部側に、図１の(ｃ)に示すように半球状の凹部１４ａが形成されている。そして、光源部１２は凹部１４ａ内に発光素子１２ａを向け、光源部１２の発光素子１２ａより照射される光のほぼ全てが凹部１４ａ内に入射されるように、発光素子１２ａを凹部１４ａ内に挿入させた状態で近接配置されている。
【００２８】
前記環状導光体１３は、図２に示すように断面が略円形をし、図１(ａ)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、環状に形成されている。その環状導光体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)からなる透光性素材を使用して素通しレンズとして形成されている。
【００２９】
また、図３に示すように前記環状導光体１３の前面１３ａ側は、光を発光させた状態で見せる発光面であり、平面で形成されている。後面１３ｂ側は、環状導光体１３内に入射された光を該環状導光体１３内部で反射させて、その光を延在方向に進行させて線状光に変換する光反射手段としての面である。そして、後面１３ｂ側の中央領域１３Ｂには、図１の(ａ)及び(ｂ)、図２、図３に示すように、プリズム１３ｃが環状導光体１３の延在方向に繰り返し設けられ、その後面１３ｂ側の中央領域１３Ｂが階段状のプリズム面として形成されている。なお、後面１３ｂ側の全体がプリズム面として形成されていてもよいものである。したがって、以下の説明では、後面１３ｂを「プリズム面１３ｂ」と言い換えて説明する。また、図３のプリズム１３ｃでは、断面三角形をしたプリズムを示しているが、プリズム１３ｃは三角プリズムに限らず、ダイアカット形状や波形をしたものなど、該環状導光体１３内で光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、どのような形状でもよい。さらに、プリズム１３ｃは別に形成して後から後面１３ｂに接着させて一体化したものであってもよい。また、さらにプリズム面１３ｂ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を高めるようにしてもよい。
【００３０】
前記導光路１４は、図１(ａ)に示すように前記凹部１４ａが設けられた一端部と反対側の他端部を、環状導光体１３の外周面に取り付け、該環状導光体１３内に光を導入できるようにして接続されている。そして、その導光路１４が接続された前記環状導光体１３では、導光路１４から光１０１の導入があると、その光はプリズム面１３ｂによる拡散反射と前面１３ａの内面反射とにより、その環状導光体１３の延在方向に進行するようになっている。
【００３１】
また、前記光源部１２は、前記導光路１４を樹脂で成形する場合には、その成形時に金型内に配置させて導光路１４と一体化するインモールド成形により、導光路１４と一体にして構成してもよい。
【００３２】
さらに、環状導光体１３には、図１の(ａ)及び(ｂ)に示すように、導光路１４が接続された部分の直ぐ前側の部分、すなわち導光路１４の端面と直ぐ向かい合う箇所に、外周面から内周面側に向かって径断面の略４０％の深さまでＶカットしてなる切欠部１５を設けている。その切欠部１５のＶカットは、導光路１４の端面と対向する斜面１６(以下、「反射面１６」という)が全反射面となるようにしてカットされている。そして、導光路１４から環状導光体１３内に導入された光１０１のうち、反射面１６に入射された光１０２ａは、その反射面１６で反射されて図１(ａ)中の符号Ｌで示す矢印方向(図中反時計回り方向)に向かう。一方、反射面１６に入射されず、直接透過した光１０２ｂは、図１(ａ)中の符号Ｒで示す矢印方向(図中時計回り方向)に向かうようになっている。その切欠部１５を形成するＶカットの深さは、Ｖカットを設けることで環状導光体１３の強度等が著しく低下するのを考慮し、また導光路１４を通って環状導光体１３内に導入された光１０１の約半分近くの光が反射面１６で反射されるように、外周面から内周面側に向かって断面の略４０％の深さに設定される。なお、その反射面１６には、前記プリズム面１３ｂと同様に、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を高めるようにしてもよい。
【００３３】
次に、このように構成された発光体１１の作用を説明する。光源部１２の発光素子１２ａが発光されると、その光源である発光素子１２ａの光１０１が凹部１４ａより線状光となって導光路１４内に入り、さらに導光路１４内を通って環状導光体１３内に入る。環状導光体１３に導入された光１０１のうち、反射面１６に入射されない光１０２ｂは環状導光体１３内をそのまま正方向、すなわち図１(ａ)の矢印Ｒ方向に進み、反射面１６に入射された光１０２ａは反射面１６で反射されて環状導光体１３内を逆方向、すなわち図１(ａ)の矢印Ｌ方向に進む。これにより、環状導光体１３の内部が線状光となって光り、環状導光体１３の前面１３ａが発光して見える。
【００３４】
したがって、一般に、長尺状に延びる導光体１３は、光の入口１７(導光路１４と環状導光体１３とが接続されている箇所)から離れる位置にあるほど光量が少なくなって均一な輝度で環状の発光を得ることが難しいが、この実施形態による発光体１１では、光の入口１７から環状導光体１３内を正逆二方向に進む光１０２ａ、１０２ｂにより、光の導光距離が短くなり、光１０２ａ、１０２ｂの減衰を無くしている。これにより、環状導光体１３内の輝度が、どの位置でもほぼ同じになり、環状導光体１３全体を均一に発光させることができ、見栄えの向上が図れる。また、１つの光源部１２で構成することができるので、コストの低減にも寄与できる。
【００３５】
なお、本実施形態において、環状導光体１３は、断面が略円形をし、環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い。
【００３６】
また、このように構成された発光体１１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。
【００３７】
図２は、図１に示した発光体１１を使用した車両用灯具２０の正面図である。車両用灯具２０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、発光体１１は、前面が開口された灯具ハウジング２１と、この灯具ハウジング２１の前面開口を覆って取り付けられた前面レンズ２２とでなる灯室２３内に、前面１３ａを前面レンズ２２側に向けて主ランプユニット(走行用ランプ及びすれ違いランプと)２４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。
【００３８】
したがって、前記発光体１１を使用した車両用灯具２０では、光源部１２が点灯されて発光体１１が発光されると、発光体１１は均一な明るさで環状に発光するので、見栄えの良い照明が得られる。また、１つの光源部１２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。
【００３９】
なお、この車両用灯具２０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。
【００４０】
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。
【符号の説明】
【００４１】
１１      発光体
１２      光源部
１２ａ    半導体発光素子
１３      環状導光体
１３ａ    前面
１３ｂ    光反射手段としてのプリズム面(後面)
１３Ｂ    中央領域
１３ｃ    プリズム
１４      導光路
１４ａ    凹部
１５      切欠部
１６      反射面(斜面)
１７      光の入口
２０      車両用灯具
２１      灯具ハウジング
２２      前面レンズ
２３      灯室
２４      主ランプユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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