(57)【要約】  【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。【選択図】図１
2015015222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【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に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と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。
【発明の詳細な説明】
【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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１７６３０５号公報。
【特許文献２】特開２００４−１４１２２号公報。
【発明の概要】
【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に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と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】
【図１】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２】図１のＡ−Ａ線概略拡大断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線概略拡大断面図である。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【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は図１のＡ−Ａ線概略拡大断面図、図３は図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に半球状をした凹部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や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(走行用ランプ及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。
【符号の説明】
【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
【図１】
2015015222.tif 000003
【図２】
2015015222.tif 000004
【図３】
2015015222.tif 000005
【図４】
2015015222.tif 000006
【図５】
2015015222.tif 000007
【図６】
2015015222.tif 000008