(57)【要約】【課題】導光体を用いた車両用灯具において、配光を適切に制御する。【解決手段】車両用灯具１０は、ＬＥＤ１８と、ＬＥＤ１８からの光を入射面２０ａから入射させて、内部で導光しながら出射面２０ｂから出射する導光体２０とを備える。導光体２０の後面に、導光体２０内を進む光を出射面２０ｂに向けて反射する複数のステップ３０が形成されている。ステップ３０は曲面状に形成される。ステップ３０は、Ｘ方向の曲率半径と、Ｘ方向と直交するＹ方向の曲率半径とが異なる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源からの光を一端面から入射させて、内部で導光しながら前面から出射する導光体と、
を備える灯具であって、
前記導光体の後面に、前記導光体内を進む光を前記前面に向けて反射する複数のステップが形成されており、
前記ステップは曲面状に形成され、
前記ステップは、所定のＸ方向の曲率半径と、Ｘ方向と直交するＹ方向の曲率半径とが異なることを特徴とする灯具。
【請求項２】
Ｘ方向は光の導光方向であり、
前記ステップのＸ方向の曲率半径は、前記ステップのＹ方向の曲率半径よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の灯具。
【請求項３】
前記導光体の後面を仮想的に複数の格子に区分したときに、１つの格子に１つの前記ステップが配置され、
１つの格子における前記ステップの占める面積の割合である面積占有率が、前記光源から離れるにつれて大きくなっていることを特徴とする請求項１または２に記載の灯具。
【請求項４】
前記格子は、１ｍｍ角以下であることを特徴とする請求項３に記載の灯具。
【請求項５】
前記面積占有率は、１０％〜６０％であることを特徴とする請求項３または４に記載の灯具。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の灯具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、導光体を用いた灯具および車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、テールランプやストップランプに用いられる車両用灯具として、ＬＥＤ等の光源からの光を棒状の導光体（ライトガイド）の一端面に入射させ、該導光体の内部で導光しながら前面から出射させるように構成されたものが知られている（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
また、導光体は、車両用灯具に限られず、一般の照明装置や液晶表示装置などにも用いられている（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
上記のような導光体は、通常、その後面に導光体内を進む光を出射面である前面に反射する複数のステップを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−３２８１
【特許文献２】特開平１１−２４９１３４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
導光体を用いた灯具では、配光を適切に制御できることが望ましい。
【０００７】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、導光体を用いた灯具および車両用灯具において、配光を適切に制御できる技術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、本発明のある態様の灯具は、光源と、光源からの光を一端面から入射させて、内部で導光しながら前面から出射する導光体と、を備える灯具であって、導光体の後面に、導光体内を進む光を前面に向けて反射する複数のステップが形成されており、ステップは曲面状に形成され、ステップは、所定のＸ方向の曲率半径と、Ｘ方向と直交するＹ方向の曲率半径とが異なる。
【０００９】
Ｘ方向は光の導光方向であり、ステップのＸ方向の曲率半径は、ステップのＹ方向の曲率半径よりも大きくてもよい。
【００１０】
導光体の後面を仮想的に複数の格子に区分したときに、１つの格子に１つのステップが配置され、１つの格子におけるステップの占める面積の割合である面積占有率が、光源から離れるにつれて大きくなっていてもよい。
【００１１】
格子は、１ｍｍ角以下であってもよい。面積占有率は、１０％〜６０％であってもよい。
【００１２】
本発明の別の態様は上記の灯具を備える車両用灯具である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、導光体を用いた灯具および車両用灯具において、配光を適切に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用灯具の正面図である。
【図２】図１に示す車両用灯具のＡ−Ａ断面図である。
【図３】ステップの形状を説明するための概略斜視図である。
【図４】図４（ａ）および図４（ｂ）は、ステップの配置および大きさを説明するための図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る灯具の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１６】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る車両用灯具１０の正面図である。図２は、図１に示す車両用灯具１０のＡ−Ａ断面図である。本実施形態に係る車両用灯具１０は、例えば車両後部に設けられるテールランプまたはストップランプとして用いることができる。
【００１７】
車両用灯具１０は、ランプボディ１４と、ランプボディ１４の前面開口部を覆う透明なカバー１２とを備える。ランプボディ１４とカバー１２は、灯室１６を形成しており、該灯室１６内にはＬＥＤ１８と、導光体２０とが設けられている。
【００１８】
本実施形態において、導光体２０は、アクリルやポリカーボネート等の透明樹脂を射出成形することにより形成された板状の部材である。図１に示すように、導光体２０の正面視形状はＸ・Ｙ方向（水平・垂直方向）に延在する矩形状であるが、導光体２０の形状は特に限定されない。導光体２０は、ランプボディ１４に形成された支持部材（図示せず）により固定支持されている。
【００１９】
本実施形態において、導光体２０におけるＸ方向の一端面は、ＬＥＤ１８からの光を入射する入射面２０ａとされている。本実施形態では、導光体２０の入射面２０ａと対向するように２つのＬＥＤ１８が配置されているが、ＬＥＤ１８の数は特に限定されない。本実施形態では、Ｘ方向が光の導光方向になる。
【００２０】
また、導光体２０の前面は、光を出射する出射面２０ｂとされている。また、導光体２０後面２０ｃには、導光体２０内を進む光を出射面２０ｂに向けて反射する複数のステップ３０が形成されている。図１に示すように、ステップ３０は、Ｘ方向およびＹ方向に格子状（マトリクス状）に配置されている。本実施形態に係る導光体２０においては、図１に示すように、入射面２０ａの近傍領域２１には、ステップが形成されていない。
【００２１】
図２には、車両用灯具から出射される光線が図示されている。図示しない基板からＬＥＤ１８に電流が供給されると、ＬＥＤ１８から光が出射される。ＬＥＤ１８から出射された光は、入射面２０ａより導光体２０内に入射する。導光体２０内に入射した光は、全反射を繰り返しながら導光体２０内を進行する。導光体２０内を進行する間に導光体２０の後面２０ｃに設けられたステップに入射した光は、該ステップにより出射面２０ｂに向けて反射され、出射面２０ｂから出射される。導光体２０に格子状に設けられた各ステップにおいて同様の反射が生じることにより、導光体２０の出射面２０ｂの略全領域から光が出射される。
【００２２】
なお、上述したように入射面２０ａの近傍領域にはステップが形成されていないため、この入射面２０ａの近傍領域からは光が殆ど出射されない。入射面２０ａの近傍領域にステップがあると、この領域から多く光が出射され、入射面２０ａから遠い領域に光が行き届かない可能性がある。本実施形態のように、出射面２０ｂの略全領域には敢えてステップを形成しないことでこのような事態を防止することができる。
【００２３】
次に、導光体２０に形成されたステップ３０について詳細に説明する。図３は、ステップ３０の形状を説明するための概略斜視図である。図３に示すように、ステップ３０は、Ｘ方向の曲率半径と、Ｘ方向と直交するＹ方向の曲率半径とが異なる曲面状に形成されている。より具体的には、ステップ３０は、後面２０ｃに凸設された略半楕円体状の曲面に形成されている。別の実施形態では、ステップ３０は、後面２０ｃに凹設された略半楕円体状の曲面に形成されてもよい。本実施形態のステップ３０は、光の導光方向であるＸ方向の曲率半径が導光方向に直交するＹ方向の曲率半径よりも大きくなるように形成されている。
【００２４】
このように、Ｘ方向とＹ方向とで曲率半径が異なる曲面でステップ３０を構成することにより、Ｘ方向およびＹ方向でそれぞれ配光を適切に制御することが可能となる。これにより、配光設計の自由度を高めることができる。
【００２５】
図４（ａ）および図４（ｂ）は、ステップ３０の配置および大きさを説明するための図である。図４（ａ）は、導光体２０における入射面２０ａに比較的近い領域（図１に示す領域４２）を示す。図４（ｂ）は、導光体２０における入射面２０ａから比較的離れた領域（図１に示す領域４４）を示す。
【００２６】
図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、本実施形態においては、導光体２０の後面２０ｃを仮想的に複数の格子４６に区分したときに、１つの格子４６に１つのステップ３０が配置される。各格子は１ｍｍ角以下に形成されることが好ましい。
【００２７】
１つの格子においては、ステップ３０が形成された領域と、ステップ３０が形成されていない平面領域４７とが存在する。本明細書において、１つの格子４６におけるステップ３０の占める面積の割合を「面積占有率」と呼ぶ。面積占有率は、例えば１０％〜６０％であってよい。ステップ３０が形成された領域は、ステップ３０で光が拡散するので、透明性が低くなるが、このようにステップ３０が形成されていない領域を確保することにより、導光体２０に適度な透明性を維持することができる。これにより、例えば導光体２０の後方に何らかの造形を施した場合に、該造形を正面から視認することが可能となる。図１等では便宜上、ステップ３０は大きく表現されているが、ステップ３０は１ｍｍ角以下の格子に収まる非常に小さいサイズであるので、実際には殆ど目立たないことに留意されたい。
【００２８】
図４（ａ）および図４（ｂ）から分かるように、本実施形態の導光体２０では、ＬＥＤ１８から離れるにつれてステップ３０が大きくなっている。言い換えると、１つの格子４６におけるステップ３０の占める面積の割合である面積占有率が、ＬＥＤ１８から離れるにつれて大きくなっている。ステップ３０が小さくなると出射面２０ｂに反射する光量は少なくなり、ステップ３０が大きくなると出射面２０ｂに反射する光量は多くなる。本実施形態のように、光源でえあるＬＥＤ１８に近いステップ３０は比較的小さく、ＬＥＤ１８から遠いステップ３０は比較的大きく構成することで、ＬＥＤ１８から離れた部分まで光を行き渡らせることができ、導光体２０の略全領域を発光させることができる。
【００２９】
（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態に係る灯具５０の断面図である。本実施形態に係る灯具５０は、一般の照明装置に用いられる灯具であり、略円筒形状の導光体５２と、導光体５２の一端面に形成された入射面５２ａに対向するように配置されたＬＥＤ５４とを備える。
【００３０】
導光体５２の後面（すなわち内面）５２ｃには、導光体５２内を進む光を前面（すなわち外面）５２ｂに向けて反射する複数のステップ（図示せず）が形成されている。ステップは、上記第１実施形態で説明したステップ３０と同様のものであってよい。すなわち、光の導光方向であるＸ方向の曲率半径と、導光方向に直交するＹ方向の曲率半径とが異なる曲面状に形成されたステップであってよい。当該ステップで反射した光は、図５に示すように、導光体５２の前面５２ｂから出射される。
【００３１】
本実施形態においても、Ｘ方向とＹ方向とで曲率半径が異なる曲面でステップを構成することにより、Ｘ方向およびＹ方向でそれぞれ配光を適切に制御することが可能となる。これにより、配光設計の自由度を高めることができる。
【００３２】
また、ステップの面積占有率を例えば１０％〜６０％とすることにより、導光体５２に程度な透明性を維持することができるので、例えば導光体５２の内側に何らかの造形物を配置した場合に、導光体５２外部から該造形物を視認することができる。
【００３３】
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素の組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００３４】
上記実施形態では、車両用灯具および一般の照明装置に用いられる灯具を例示したが、本発明に係る灯具は、これらに限定されず、例えば液晶標示装置に用いられてもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１０  車両用灯具、  １２  カバー、  １４  ランプボディ、  １６  灯室、  １８、５４  ＬＥＤ、  ２０、５２  導光体、  ３０  ステップ、  ４６  格子、  ４７  平面領域、  ５０  灯具。
【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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