(57)【要約】      （修正有）【課題】配光効率を低下させることなく、導光体の入射部を半導体光源の発熱から保護する。【解決手段】車両用灯具のライトガイド１１は、半導体光源３が発生した光を導く導光体１２を備える。導光体１２は、半導体光源３の発光を入射する入射部１３と、入射部１３を半導体光源３の発熱から保護する保護部１６を含む。入射部１３を第１透明材料で成形し、保護部１６を第１透明材料よりも軟化点が高い第２透明材料で成形する。第１透明材料にアクリルまたはポリカーボネイト樹脂を使用し、第２透明材料にガラスを使用する。あるいは、第１透明材料にアクリル樹脂を使用し、第２透明材料にポリカーボネイト樹脂を使用する。【選択図】図２
2018205651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明材料で成形された導光体に、半導体光源の発光を入射する入射部と、半導体光源の発熱から入射部を保護する保護部とが設けられていることを特徴とするライトガイド。 
【請求項２】
前記入射部が第１透明材料で成形され、前記保護部が第１透明材料よりも軟化点が高い第２透明材料で成形されている請求項１記載のライトガイド。 
【請求項３】
前記第１透明材料が合成樹脂を含み、前記第２透明材料がガラスを含む請求項２記載のライトガイド。 
【請求項４】
前記第１透明材料がアクリル樹脂を含み、前記第２透明材料がポリカーボネイト樹脂を含む請求項２記載のライトガイド。 
【請求項５】
前記入射部が透明な熱可塑性樹脂で成形され、前記保護部が透明な熱硬化性樹脂で成形されている請求項１記載のライトガイド。 
【請求項６】
前記保護部が前記入射部の周面を被覆する放熱カバーを含む請求項１〜５の何れか一項に記載のライトガイド。 
【請求項７】
前記入射部が導光体の基端に一体形成された肥大部を含み、前記保護部が肥大部の端面に凹設された曲面を含む請求項１〜６の何れか一項に記載のライトガイド。 
【請求項８】
前記保護部が前記入射部に取り付けられた筒形のキャップを含み、キャップの内周に、半導体光源からの光を入射部に向けて反射する反射面が形成されている請求項１〜７の何れか一項に記載のライトガイド。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体光源の発光を導光体によって導くライトガイドに関し、詳しくは、導光体の入射部を半導体光源の発熱から保護する技術に関する。 
【背景技術】
【０００２】
この種のライトガイドは、車両用灯具において、ＬＥＤやＬＤ等の半導体発光素子を光源とする間接照明に広く使用されている。例えば、図８（ａ）に示す車両用灯具１では、ライトガイド１１が透明樹脂製の棒状導光体１２を備え、この導光体１２の入射部１３が光源ユニット２上の半導体光源３と対向し、導光体１２の出射部１４が前面カバー４の内面に沿って延びるように設けられている。   
【０００３】
図８（ｂ）に示すように、入射部１３は、通常、半導体光源３が発生した光束を効率よく配光できるように、半導体光源３に接近する位置（好ましくは、配光角θをカバーする位置）に配置される。このため、半導体光源３の点灯時には、発光に伴う発熱によって導光体１２の端面１５が軟化して変形することがある。特に近年は、半導体発光素子の高輝度化に伴って入射部１３に熱損が発生しやすい傾向にある。   
【０００４】
そこで、従来、導光体入射部の耐熱性を高める技術が提案されている。例えば、特許文献１には、図９に示すように、導光体５２の入射部５３を保持するホルダ５４の全体を、入射部５３よりも高い軟化点を有する透明な耐熱樹脂材料で成形し、導光体５２の端面５５と半導体光源５６との間に位置するホルダ５４の一部を断熱部５７として機能させるライトガイド５１が提案されている。   
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−４７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、従来のライトガイド５１によると、断熱部５７は、耐熱樹脂製であっても半導体光源５６から離して配置する必要があるため、導光体５２の端面５５と半導体光源５６との間の距離が長くなり、入射部５３が配光角θをカバーできず、多くの光束が入射部５３から外れ、ライトガイド５１の配光効率が低下するうえ、外れた光束が入射部５３の周辺でホルダ５４を発光させるという問題点があった。また、入射部５３とホルダ５４との隙間（空気層）５８が導光体５２の配光特性に悪影響を及ぼすおそれもあった。   
【０００７】
そこで、本発明の目的は、配光効率を低下させることなく、導光体の入射部を半導体光源の発熱から保護できるライトガイドを提供することにある。   
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のライトガイドは、透明材料で成形された導光体に、半導体光源の発光を入射する入射部と、半導体光源の発熱から入射部を保護する保護部とが設けられていることを特徴とする。   
【０００９】
ここで、導光体の形状は、特に限定されず、棒状、帯状、板状など、用途に応じて適宜に選択できる。棒状または帯状の長尺導光体の場合、その長手方向の一端面が入射面として機能し、半導体光源に対向する。本発明を実施するにあたり、導光体の入射面は、入射部の端面とすることもでき、保護部の端面とすることもできる。   
【００１０】
本発明の幾つかの実施形態では、保護部の端面が導光体の入射面として機能し、半導体光源の発光が保護部を介して入射部に入射する。この場合、好ましくは、入射部を第１透明材料で成形し、保護部を第１透明材料よりも軟化点が高い第２透明材料で成形することができる。   
【００１１】
具体的には、入射部の第１透明材料を合成樹脂とし、保護部の第２透明材料をガラスとすることができる。また、第１透明材料を相対的に軟化点が低いアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）とし、第２透明材料を相対的に軟化点が高いポリカーボネイト樹脂（ＰＣ）とすることもできる。   
【００１２】
その他、入射部を透明な熱可塑性樹脂で成形し、保護部を透明な熱硬化性樹脂で成形することも可能である。透明な熱硬化性樹脂としては、シリコーンやエポキシ等の軟化点を持たない樹脂材料を使用できる。   
【００１３】
本発明の別の実施形態では、入射部の端面が導光体の入射面として機能し、半導体光源の発光が入射部に直接入射する。この場合、入射部の周面を放熱カバーで被覆し、このカバーを導光体の保護部とすることができる。放熱カバーとしては、入射部の蓄熱を効率よく吸収できる素材、例えば、アルミニウムやＣＮＴ（カーボンナノチューブ）等の熱伝導率が高い素材を好ましく使用できる。   
【００１４】
本発明のさらに別の実施形態では、入射部が導光体の基端に一体形成された肥大部を含み、保護部が肥大部の端面に凹設された曲面を含む。この構成によれば、入射部の熱容量を増加させることができるとともに、保護部の凹曲面（導光体の入射面）を半導体光源から離間させることができる。   
【００１５】
また、導光体の入射面を半導体光源から離間させるために、本発明の一実施形態では、保護部が入射部に取り付けられた筒形のキャップを含み、キャップの内周に、半導体光源からの光を入射部に向けて反射する反射面が形成される。 
【発明の効果】
【００１６】
本発明のライトガイドによれば、導光体自身が保護部を備えているので、導光体と半導体光源との間に別部材を介在させる必要がなくなる。このため、導光体の入射部を半導体光源に接近させ、半導体光源の発光を効率よく配光できるとともに、半導体光源の発熱から入射部を保護できるという効果がある。 
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例１を示すライトガイドの要部斜視図である。
【図２】ライトガイドの入射部および保護部を示す断面図である。
【図３】入射部および保護部の接続構造を示す斜視図である。
【図４】入射部および保護部の別の接続構造を示す断面図である。
【図５】本発明の実施例２を示すライトガイドの要部斜視図である。
【図６】本発明の実施例３を示すライトガイドの要部斜視および断面図である。
【図７】本発明の実施例４を示すライトガイドの要部断面図である。
【図８】車両用灯具のライトガイドを示す概略図である。
【図９】従来のライトガイドホルダを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を車両用灯具のライトガイドに具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。このライトガイド１１は、図８（ａ）に示すように、透明材料で棒状に成形された導光体１２を備えている。導光体１２は、半導体光源３の発光を入射する入射部１３と、入射光を車両用灯具１の前方へ出射する出射部１４と、入射部１３を半導体光源３の発熱から保護する保護部（図８に図示されない）とを備えている。   
【００１９】
以下に、保護部の構成について、幾つかの実施例を挙げて詳細に説明する。なお、図１〜図８において、同一または類似する構成要素には同一の符号が付されている。 
【実施例１】
【００２０】
図１〜図４は本発明の実施例１を示す。図１に示すように、実施例１のライトガイド１１は、棒状導光体１２の長手軸線または光軸Ａ上に、それぞれ同じ直径の入射部１３と保護部１６を備えている。保護部１６は導光体１２の基端に位置し、保護部１６の一端面（導光体１２の端面１５）が半導体光源３に対向し、保護部１６の他端面１６ａが入射部１３の一端面１３ａに密着するように接続される（図２参照）。   
【００２１】
図２（ａ），（ｂ）に示すように、入射部１３は出射部１４（図８参照）と同じ第１透明材料で成形され、保護部１６が第１透明材料よりも軟化点が高い第２透明材料で成形されている。例えば、図２（ａ）に示すように、入射部１３の第１透明材料にＰＭＭＡ（アクリル樹脂）またはＰＣ（ポリカーボネイト樹脂）が用いられ、保護部１６の第２透明材料にガラスが用いられる。あるいは、図２（ｂ）に示すように、第１透明材料にＰＭＭＡを使用し、第２透明材料にＰＣを使用することもできる。図２（ｃ）に示す入射部１３はＰＭＭＡまたはＰＣ等の透明な熱可塑性樹脂で成形され、保護部１６がシリコーン（ＳＩ）またはエポキシ(ＥＰ)等の透明な熱硬化性樹脂で成形されている。   
【００２２】
入射部１３および保護部１６は、図３（ａ）に示すように、それぞれの端面１３ａ，１６ａ（図１参照）を透明接着剤１７で接続したり、図３（ｂ）に示すように、それぞれの周面をカップリング１８で接続したりすることもできる。あるいは、入射部１３および保護部１６を、図４（ａ）に示すように、２色成形法により同時成形することもでき、図４（ｂ）に示すように、ネジ部材１９を用いて結合することもできる。何れの場合も、光軸ズレがなく、端面間に空気層が介在しないように、両者１３，１６を密着させて接続する。   
【００２３】
上記のように構成された実施例１のライトガイド１１によれば、入射部１３よりも基端側に保護部１６を配置し、この保護部１６を入射部１３よりも高い軟化点の透明材料で成形したので、導光体１２と半導体光源３との間に断熱用の別部材を介在させる必要がなくなる。このため、導光体１２の端面１５を半導体光源３に接近した位置で直接対向させることができ、端面１５で配光角θ（図２参照）を過不足なくカバーして、半導体光源３の発光を灯具前方へ効率よく配光することができる。なお、図４に示すように、保護部１６を複数の半導体光源３に対向させることも可能である。 
【実施例２】
【００２４】
図５は本発明の実施例２を示す。このライトガイド１１では、入射部１３の端面が導光体１２の端面１５と等しく、入射部１３の周面が放熱カバー２１により部分的または全面的に被覆されている。放熱カバー２１は、入射部１３の保護部であって、例えば、図５（ａ）に示すように、ＣＮＴ製のシート状またはフィルム状部材を入射部１３に巻き付ける、または、図５（ｂ）に示すように、アルミ製の筒形部材を入射部１３に挿着する、あるいは、入射部１３の周面に金属蒸着膜を被着するなどして、入射部１３を半導体光源（図示略）の発熱から保護する。したがって、実施例２のライトガイド１１によれば、特に、導光体１２を全長にわたって一種類の透明樹脂材料で安価に成形できる利点がある。 
【実施例３】
【００２５】
図６は本発明の実施例３を示す。このライトガイド１１では、導光体１２の基端にたまご形の肥大部２３が一体形成されている。肥大部２３は半導体
光源３からの光を入射する入射部であって、入射部の熱容量を増加させるように機能する。肥大部２３の端面（導光体１２の端面１５）には保護部としての曲面２４が凹設され、肥大部２３の透明樹脂を半導体光源３から離間させ、半導体光源３の発熱から肥大部２３を保護するようになっている。したがって、実施例３のライトガイド１１によれば、特に、導光体１２の基端部の形状を改変するだけで、入射部の熱損を簡単に抑えることができるという利点がある。 
【実施例４】
【００２６】
図７は本発明の実施例４を示す。このライトガイド１１は、入射部１３に保護部としての金属または耐熱樹脂製のキャップ２６，２７が取り付けられ、それぞれの内周に、半導体光源３の発光を入射部１３に向けて反射する反射面２６ａ，２７ａがアルミ蒸着によって設けられている。図７（ａ）に示すキャップ２６は裾広がりの筒形に形成され、内周に段付き反射面２６ａが設けられている。図７（ｂ）に示すキャップ２７は円筒形に形成され、内周に平坦な反射面２７ａが設けられている。したがって、実施例４のライトガイド１１によれば、特に、導光体１２の端面１５を半導体光源３から離間させ、かつ、キャップ２６，２７を集光および放熱部材として機能させ、入射部１３の熱損を効果的に抑制できるという利点がある。   
【００２７】
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、例えば、図２に示す実施例１に図５に示す実施例２を組み合わせたり、実施例２の放熱カバー２１を図６に示す実施例３の肥大部２３に被せたりするなど、実施例１〜４を適宜に組み合わせて実施することもでき、また、本発明のライトガイドを車両用灯具以外の各種光学装置に適用することもでき、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各部の形状や構成を適宜変更して実施することも可能である。 
【符号の説明】
【００２８】
１    車両用灯具   ３    半導体光源 １１    ライトガイド １２    導光体 １３    入射部 １６    保護部 ２１    放熱カバー ２３    肥大部 ２４    曲面 ２６    裾広がりのキャップ ２６ａ  段付き反射面 ２７    円筒形のキャップ ２７ａ  反射面 
【図１】
2018205651.tif 000003
【図２】
2018205651.tif 000004
【図３】
2018205651.tif 000005
【図４】
2018205651.tif 000006
【図５】
2018205651.tif 000007
【図６】
2018205651.tif 000008
【図７】
2018205651.tif 000009
【図８】
2018205651.tif 000010
【図９】
2018205651.tif 000011