(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源と、
前記複数の光源からの光を導光させる導光板とを備え、
前記複数の光源は、前記導光板の一端面に沿って並んで配置され、
前記導光板は、前記一端面から入射した光の進行方向と交差する方向に向けて光を拡散させる光拡散部を有し、
前記光拡散部は、前記複数の光源に各々対応して設けられた複数の孔部を有し、
前記孔部は、前記導光板を厚み方向に貫通すると共に、前記一端面から入射した光の進行方向において互いに対向する導光出射面と導光入射面とを含み、
前記導光出射面と前記導光入射面との少なくとも一方には、複数の凹条部又は凸条部が前記光の進行方向と交差する方向に並んで設けられ、
前記凹条部又は前記凸条部は、前記導光出射面と前記導光入射面とにそれぞれ設けられ、前記導光出射面側と前記導光入射面側とで前記光の進行方向と交差する方向に間隔をずらして配置されていることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記光の進行方向と交差する方向において、前記導光出射面の幅よりも前記導光入射面の幅が広いことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記孔部は、前記光の進行方向と交差する方向の両側に位置して、前記導光出射面と前記導光入射面との間を接続する一対の凹面を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記複数の孔部は、前記複数の光源に各々対応して設けられると共に、前記光の進行方向に多段に配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両に搭載される車両用灯具として、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光源と、板状の導光体（導光板）とを組み合わせたものが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
導光板は、光源から出射された光を一端面（入射面）から内部に入射し、一方の主面（反射面）に設けられた複数の反射カットで光を反射した後、他方の主面（出射面）から外部に出射する。これにより、光源からの光を導光板の内部で導光させながら、導光板の前面に設けられた発光面を発光させることができる。このような車両用灯具は、例えば、車両のテールランプなどに用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４７４２０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したＬＥＤは、長寿命で消費電力が少ないといったメリットがある。このため、近年の車両用灯具では、ＬＥＤの高輝度化や低コスト化が進むに従って、光源にＬＥＤを採用したものが徐々に増えてきている。
【０００６】
しかしながら、ＬＥＤは、指向性（直進性）が高いといった反面、光が拡散し難いといった特性を持ち合わせている。このため、上述した車両用灯具では、導光板の入射面に沿って複数のＬＥＤを並べて配置した場合、導光板の発光面のうちＬＥＤの各位置に対応する部分が線状に強く光る、いわゆる輝度（発光）ムラが発生してしまう。
【０００７】
車両用灯具では、このような輝度ムラが発生した場合、視認性や見栄えが低下してしまうことから、導光板に光を拡散させる部分（光拡散部）を設けて、輝度ムラを低減することが行われている。
【０００８】
例えば、上記特許文献１に記載の発明では、光拡散部として、導光板を厚み方向に貫通する断面円形又は楕円形状の貫通溝を設けて、導光板の端面（入射面）に沿って並ぶ複数の光源に各々対応して、この貫通溝を入射面に対して平行に並べて配置した構成となっている。
【０００９】
このような構成とした場合、貫通溝を通過する光をその光の進行方向と交差する方向に拡散させることができる。一方、貫通溝の中心を通過する光は、拡散されずに貫通溝の中心をそのまま直進することになる。したがって、このような貫通溝の中心を通過する光によって、上述した輝度（発光）ムラが発生してしまう可能性がある。
【００１０】
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、輝度（発光）ムラの発生を抑制することを可能とした車両用灯具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数の光源と、前記複数の光源からの光を導光させる導光板とを備え、前記複数の光源は、前記導光板の一端面に沿って並んで配置され、前記導光板は、前記一端面から入射した光の進行方向と交差する方向に向けて光を拡散させる光拡散部を有し、前記光拡散部は、前記複数の光源に各々対応して設けられた複数の孔部を有し、前記孔部は、前記導光板を厚み方向に貫通すると共に、前記一端面から入射した光の進行方向において互いに対向する導光出射面と導光入射面とを含み、前記導光出射面と前記導光入射面との少なくとも一方には、複数の凹条部又は凸条部が前記光の進行方向と交差する方向に並んで設けられ、前記凹条部又は前記凸条部は、前記導光出射面と前記導光入射面とにそれぞれ設けられ、前記導光出射面側と前記導光入射面側とで前記光の進行方向と交差する方向に間隔をずらして配置されていることを特徴とする車両用灯具である。
【００１２】
請求項１に記載の発明では、複数の孔部によって、各光源から一端面に入射した光をそれぞれの光の進行方向と交差する方向に拡散させることができる。また、各孔部は、光の進行方向において互いに対向する導光出射面と導光入射面とを含み、これら導光出射面と導光入射面との少なくとも一方に設けられた複数の凹条部又は凸条部によって、それぞれの孔部を通過する位置に因らずに孔部を通過する光をその進行方向と交差する方向に効率良く拡散させることができる。これにより、複数の光源を並べて配置した場合の輝度（発光）ムラの発生を抑制することが可能である。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用灯具において、前記光の進行方向と交差する方向において、前記導光出射面の幅よりも前記導光入射面の幅が広いことを特徴とする。
【００１６】
請求項２に記載の発明では、孔部を通過する光をその進行方向と交差する方向に幅広く拡散させることができる。
【００１７】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の車両用灯具において、前記孔部は、前記光の進行方向と交差する方向の両側に位置して、前記導光出射面と前記導光入射面との間を接続する一対の凹面を含むことを特徴とする。
【００１８】
請求項３に記載の発明では、一対の凹面によって、孔部を通過する光をその進行方向と交差する方向に幅広く拡散させることができる。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用灯具において、前記複数の孔部は、前記複数の光源に各々対応して設けられると共に、前記光の進行方向に多段に配置されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項４に記載の発明では、光の進行方向に多段に配置された複数の孔部によって、各光源から一端面に入射した光をそれぞれの光の進行方向と交差する方向に繰り返し拡散させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、輝度（発光）ムラの発生を抑制することを可能とした車両用灯具を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用灯具の構成を示す平面図である。
【図２】導光板の構成及びこの導光板を通過する光の光路を示す断面図である。
【図３】孔部の構成及びこの孔部を通過する光の光路を示す平面図である。
【図４】孔部の導光出射面及び導光入射面に設けられた凹条部の配置を説明するための平面図である。
【図５】孔部の導光出射面と導光入射面とに設けられる凹条部と凸条部との組み合わせを説明するための平面図である。
【図６】孔部の別の構成及びこの孔部を通過する光の光路を示す平面図である。
【図７】孔部の別の構成及びこの孔部を通過する光の光路を示す平面図である。
【図８】孔部の別の構成及びこの孔部を通過する光の光路を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがあり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００２４】
本発明の一実施形態として、例えば図１〜図３に示す車両用灯具１について説明する。なお、図１は、車両用灯具１の構成を示す平面図である。図２は、導光板３の構成及びこの導光板３を通過する光Ｌの光路を示す断面図である。図３は、孔部８の構成及びこの孔部８を通過する光Ｌの光路を示す平面図である。
【００２５】
本実施形態の車両用灯具１は、図１〜図３に示すように、例えば車両（図示せず。）の後部両端に搭載されるテールランプに本発明を適用したものである。なお、以下の説明において、「前」「後」「左」「右」「上」「下」との記載は、特に断りのない限り、車両用灯具１を正面（車両後方）から見たときのそれぞれの方向を意味するものとする。したがって、車両を正面（車両前方）から見たときのそれぞれの方向とは、前後左右を逆にした方向となっている。
【００２６】
具体的に、本実施形態の車両用灯具１は、複数の光源２と、導光板３とを備えている。また、導光板３は、光入射部４と、光拡散部５と、反射面６と、出射面７とを有している。
【００２７】
複数の光源２は、パッケージ内にＬＥＤが搭載されたＬＥＤモジュールである。ＬＥＤモジュールには、赤色光（以下、単に光という。）Ｌを発するＬＥＤが用いられている。また、ＬＥＤには、車両照明用の高出力タイプのものが使用されている。各光源２は、それぞれのＬＥＤモジュールが発する光Ｌを互いに平行な方向（以下、光Ｌの進行方向とする。）に向けて放射状に出射する。なお、光源２には、上述したＬＥＤ以外にも、レーザーダイオード（ＬＤ）などの発光素子を用いることができる。
【００２８】
複数の光源２は、導光板３の一端面（本実施形態では上端面３ａ）に沿って左右方向に等間隔に並んで配置されている。また、各光源２は、導光板３の上端面３ａとの間にそれぞれ間隔を設けて配置されている。これにより、光源２が導光板３に直接接触することがないため、光源２が発する熱による導光板３への影響を回避することができる。
【００２９】
導光板３は、全体として略矩形平板状に形成された導光体である。導光板３には、例えばポリカーボネイトやアクリル等の透明樹脂やガラスなど、空気よりも屈折率の高い材質のものを用いることができる。
【００３０】
光入射部４は、導光板３の上端面３ａに位置して、複数の光源２に各々対向した複数の入射面４ａを有している。各光源２から出射された光Ｌは、各入射面４ａから導光板３の内部へと入射する。
【００３１】
光拡散部５は、導光板３の上端面３ａに沿った位置に、複数の光源２に各々対応して設けられた複数の孔部８を有している。複数の孔部８は、光入射部４の各入射面４ａに対応して導光板３の左右方向に等間隔に並んで配置されている。
【００３２】
具体的に、この孔部８は、導光板３を厚み方向に貫通することによって、その内側に空間Ｋを形成している。孔部８は、入射面４ａ（上端面３ａ）から入射した光Ｌの進行方向（本実施形態では導光板３の上下方向）において互いに対向する導光出射面８ａ及び導光入射面８ｂと、導光出射面８ａと導光入射面８ｂとの間を接続する一対の平面８ｃ，８ｄとを有して、平面視矩形状に形成されている。
【００３３】
すなわち、導光出射面８ａ及び導光入射面８ｂは、導光板３の上端面３ａ（入射面４ａ）に対して平行に配置され、一対の平面８ｃ，８ｄは、導光板３の上端面３ａ（入射面４ａ）に対して直交して配置されている。
【００３４】
ここで、各光源２から出射された光Ｌは、各入射面４ａから各孔部８へと入射する。また、入射面４ａから孔部８に入射した光Ｌは、導光出射面８ａから空間Ｋへと出射された後、再び導光入射面８ｂから導光板３の内部へと入射することになる。
【００３５】
孔部８は、上述した光源２から放射状に出射された光Ｌを入射させるため、入射面４ａになるべく近い位置に配置することが好ましい。また、孔部８は、入射面４ａからの光Ｌを入射させるのに十分な幅を有することが好ましい。具体的には、上述したＬＥＤモジュールのＬＥＤよりも大きい幅を有することが好ましい。一方、孔部８の幅を大き過ぎると、光Ｌの効率が低下するため、上述したＬＥＤモジュールのパッケージ（光源２の外形）と同じかそれよりも小さいことが好ましい。
【００３６】
導光出射面８ａ及び導光入射面８ｂには、それぞれ複数の凹条部９が設けられている。複数の凹条部９は、導光板３の厚み方向（前後方向）に延在すると共に、光Ｌの進行方向と交差する方向（導光板３の左右方向）に並んで設けられている。
【００３７】
凹条部９は、フルートカットと呼ばれるものであり、断面略円弧状の凹面形状を有している。なお、本実施形態では、例えば、隣り合う凹条部９の間隔を０．１８ｍｍとし、凹条部９の曲率を０．１ｍｍとし、凹条部９の深さを０．０７ｍｍとしている。また、導光出射面８ａと導光入射面８ｂとの間隔（平面８ｃ，８ｄの幅）を２ｍｍとしている。
【００３８】
導光出射面８ａ側に並ぶ複数の凹条部９と、導光入射面８ｂ側に並ぶ複数の凹条部９とは、光Ｌの進行方向と交差する方向（導光板３の左右方向）に間隔をずらして配置されている。
【００３９】
ここで、凹条部９の配置について、図４（ａ），（ｂ）を参照して説明する。なお、図４（ａ）は、導光出射面８ａ側と導光入射面８ｂ側とで凹条部９の間隔をずらした場合の孔部８に入射した光Ｌの光路を示す平面図である。図４（ｂ）は、導光出射面８ａ側と導光入射面８ｂ側とで凹条部９の間隔を一致させた場合の孔部８に入射した光Ｌの光路を示す平面図である。
【００４０】
図４（ａ）に示すように、導光出射面８ａ側と導光入射面８ｂ側とで凹条部９の間隔をずらした場合は、孔部８を通過する光Ｌを、その孔部８を通過する位置に因らずに、光Ｌの進行方向と交差する方向（導光板３の左右方向）に向けて拡散させることができる。
【００４１】
この場合、凹条部９の間隔を１／２周期（ピッチ）でずらすことによって、最も効率良く光を拡散させることができる。また、このような拡散効果を得るためには、凹条部９の間隔を少なくとも１／４周期（ピッチ）以上ずらすことが好ましい。
【００４２】
一方、図４（ｂ）に示すように、導光出射面８ａ側と導光入射面８ｂ側とで凹条部９の間隔を一致させた場合は、導光出射面８ａ側の凹条部９の中心を通過する光Ｌｃが、拡散されずに導光入射面８ｂ側の凹条部９の中心をそのまま通過することになる。この場合、光源２の各位置に対応する部分が線状に強く光る、いわゆる輝度（発光）ムラが目立ってしまう可能性がある。
【００４３】
反射面６は、導光板３の何れか一方又は他方の主面（本実施形態では後面３ｃ）側に設けられている。具体的に、この反射面６は、複数の反射カット６ａを有している。複数の反射カット６ａは、導光板３の後面３ｃのうち、複数の孔部８が配置された上部（光Ｌの進行方向の手前）側の領域よりも下部（光Ｌの進行方向の奥）側の領域に亘って設けられている。
【００４４】
反射面６では、このような複数の反射カット６ａによって、光拡散部５で拡散された光Ｌを出射面７側に向けて、導光板３の前面３ｂに対して臨界角未満となる角度（入射角）で反射する。
【００４５】
なお、反射カット６ａについては、このような角度で光Ｌを反射させるものであればよく、その形状や大きさ、数等について、特に制限されるものではない。例えば、本実施形態では、反射カット６ａが断面略三角形となる溝部によって構成されている。
【００４６】
出射面７は、導光板３の何れか他方又は一方の主面（本実施形態では前面３ｂ）側に設けられている。具体的に、この出射面７は、導光板３の発光面を構成している。出射面７は、前面３ｂの反射面６（複数の反射カット６ａ）と相対する領域に亘って設けられている。
【００４７】
車両用灯具１では、この出射面７から反射面６（複数の反射カット６ａ）で反射された光Ｌを導光板３の外部へと出射する。これにより、導光板３の発光面を発光させることができる。
【００４８】
以上のように、本実施形態の車両用灯具１では、導光板３の一端面（上端面３ａ）に沿って複数の光源２が並んで配置されることによって、この車両用灯具１の薄型化（小型化）を図ることが可能である。
【００４９】
また、本実施形態の車両用灯具１では、複数の光源２に各々対応して設けられた複数の孔部８によって、各光源２から各入射面４ａに入射した光Ｌをそれぞれの光Ｌの進行方向と交差する方向（導光板３の左右方向）に拡散させることができる。
【００５０】
さらに、各孔部８は、光Ｌの進行方向（導光板３の上下方向）において互いに対向する導光出射面８ａと導光入射面８ｂとを含み、これら導光出射面８ａ及び導光入射面８ｂにそれぞれ設けられた複数の凹条部９によって、それぞれの孔部８を通過する位置に因らずに光Ｌを拡散させることができる。これにより、複数の光源２を並べて配置した場合の輝度（発光）ムラの発生を抑制しながら、導光板３の発光面を略均一に面発光させることが可能である。
【００５１】
なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００５２】
具体的に、本実施形態の車両用灯具１では、上述した導光出射面８ａ及び導光入射面８ｂに複数の凹条部９が設けられた構成となっているが、例えば図５（ａ）〜（ｅ）に示すように、導光出射面８ａと導光入射面８ｂとの少なくとも一方に、複数の凹条部９又は凸条部１０が設けられた構成としてもよい。
【００５３】
なお、図５（ａ）は、導光出射面８ａに複数の凹条部９が設けられ、導光入射面８ｂに複数の凹条部９が設けられた構成及びその光Ｌの光路を示す平面図である。図５（ｂ）は、導光出射面８ａに複数の凹条部９が設けられ、導光入射面８ｂに複数の凸条部１０が設けられた構成及びその光Ｌの光路を示す平面図である。図５（ｃ）は、導光出射面８ａに複数の凸条部１０が設けられ、導光入射面８ｂに複数の凹条部９が設けられた構成及びその光Ｌの光路を示す平面図である。図５（ｄ）は、導光出射面８ａに複数の凸条部１０が設けられ、導光入射面８ｂに複数の凸条部１０が設けられた構成及びその光Ｌの光路を示す平面図である。図５（ｅ）は、導光入射面８ｂのみに複数の凹条部９が設けられた構成である。
【００５４】
また、凸条部１０は、凹条部９とは逆の形状、すなわち断面略円弧状の凸面形状を有する以外は、凹条部９と同様に、導光板３の厚み方向（前後方向）に延在すると共に、光Ｌの進行方向と交差する方向（導光板３の左右方向）に並んで設けられている。
【００５５】
ここで、図５（ａ）〜図５（ｅ）に示す構成のうち、図５（ａ）に示す構成が最も効率良く光Ｌを拡散させることができる。次に、図５（ｃ）に示す構成、図５（ｅ）に示す構成、図５（ｂ）に示す構成、図５（ｄ）に示す構成の順で、光Ｌを拡散させることができる。
【００５６】
このことから、導光入射面８ｂ及び導光出射面８ａには、凸条部１０よりも凹条部９を設けることが好ましく、導光入射面８ｂ及び導光出射面８ａの両方に凹条部９を設けることが最も好ましい。
【００５７】
また、本実施形態の車両用灯具１では、上記孔部８の代わりに、例えば図６に示すような孔部８Ａを備えた構成とすることも可能である。なお、図６は、孔部８Ａの構成及びこの孔部８Ａを通過する光Ｌの光路を示す平面図である。
【００５８】
孔部８Ａは、光Ｌの進行方向と交差する方向（導光板３の左右方向）において、導光出射面８ａの幅よりも導光入射面８ｂの幅が広くなっている。この構成の場合、孔部８Ａを通過する光Ｌをその進行方向と交差する方向に幅広く拡散させることが可能である。
【００５９】
また、本実施形態の車両用灯具１では、上記孔部８の代わりに、例えば図７に示すような孔部８Ｂを備えた構成とすることも可能である。なお、図７は、孔部８Ｂの構成及びこの孔部８Ｂを通過する光Ｌの光路を示す平面図である。
【００６０】
孔部８Ｂは、導光出射面８ａと導光入射面８ｂとの間を接続する一対の凹面８ｅ，８ｆが設けられている。この構成の場合、一対の凹面８ｅ，８ｆによるレンズ効果によって、孔部８Ｂを通過する光Ｌをその進行方向と交差する方向（導光板３の左右方向）に幅広く拡散させることができる。
【００６１】
なお、上記凹面８ｅ，８ｆの代わりに、導光出射面８ａと導光入射面８ｂとの間を接続する凸面を設けた場合にも、光を拡散させることができるが、そのような形状の孔部を形成する際の加工が難しくなる。
【００６２】
また、本実施形態の車両用灯具１では、例えば図８（ａ），（ｂ）に示すような孔部８が光Ｌの進行方向に多段に配置された構成とすることも可能である。なお、図８（ａ），（ｂ）は、孔部８の配置を例示した平面図である。
【００６３】
具体的に、図８（ａ）に示す構成では、孔部８が光Ｌの進行方向（導光板３の上下方向）に直線状に並んで配置されている。一方、図８（ｂ）に示す構成では、
光Ｌの進行方向（導光板３の上下方向）に並ぶ孔部８が光Ｌの進行方向と交差する方向（導光板３の左右方向）にずらして配置されている。また、光Ｌの進行方向の手前（導光板３の上部）側から奥（導光板３の下部）側に向かうに従って、孔部８の配置を増やしている。
【００６４】
何れの場合も、それぞれの孔部８を光Ｌが通過することによって、それぞれの光Ｌをその進行方向と交差する方向（導光板３の左右方向）に繰り返し拡散させることが可能である。
【００６５】
なお、本実施形態の車両用灯具１は、上述した孔部８の内側に空間Ｋを有する構成に限らず、導光板３の屈折率よりも小さい屈折率を有する媒質が孔部８に埋め込まれた構成としてもよい。
【００６６】
また、上記導光板３は、光入射部４と光拡散部５と反射面６と出射面７とを一体に有した構成となっているが、このうちの一部を分割した構成としてもよい。例えば、光入射部４及び光拡散部５を構成する部分と、反射面６及び出射面７を構成する部分との間で、導光板３を分割したものを一体に組み合わせて、上記導光板３とすることも可能である。
【００６７】
なお、上記実施形態では、上述したテールランプなどの車両用灯具に本発明を適用した場合を例示したが、テールランプを構成する場合、上述した構成以外にも、例えば、エクステンションやアウターレンズ、インナーレンズ、リフレクターなどの他の部材と組み合わせることも可能である。
【００６８】
また、本発明は、テールランプなどの車両用灯具に限らず、複数の光源と導光板とを備えた車両用灯具に対して幅広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１…車両用灯具  ２…光源  ３…導光板  ３ａ…上端面（一端面）  ３ｂ…前面（何れか一方又は他方の主面）  ３ｃ…後面（何れか他方又は一方の主面）  ４…光入射部  ４ａ…入射面  ５…光拡散部  ６…反射面  ６ａ…反射カット  ７…出射面  ８，８Ａ，８Ｂ…孔部  ８ａ…導光出射面  ８ｂ…導光入射面  ８ｃ，８ｄ…平面  ８ｅ，８ｆ…凹面  ９…凹条部  １０…凸条部
【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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【図７】
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【図８】
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