JP2003115206A

JP2003115206A - 車両用灯具

Info

Publication number: JP2003115206A
Application number: JP2001306600A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Yamamoto; 英明山本; Koichi Nakamura; 浩一中村; Teruaki Inaba; 輝明稲葉
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-10-02
Filing date: 2001-10-02
Publication date: 2003-04-18

Abstract

(57)【要約】【課題】３次元的に湾曲する大きなレンズの広い部分
に対して、均一な膜厚のハーフミラーを設けた車両用灯
具を提供する。【解決手段】車両用灯具（１００）において、光源
（３８）の前方に配置したインナレンズ（３２）の表面
にハーフミラー（４０ａ）をスパッタリング蒸着により
設けるとともに、インナレンズの前方に配置したアウタ
レンズ（３４）の裏面の非有効面（３６）にもハーフミ
ラー（４０ｂ）をスパッタリング蒸着により設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源の前方に配置
されたレンズに薄い金属膜を蒸着してハーフミラーを設
けた車両用灯具（以下、単に灯具という。）に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６０−２６２３０１号公報には、
点灯時と非点灯時のコントラストを確保するようにした
灯具が開示されている。この灯具は、図１０に示したよ
うに、インナレンズ２０に互いに平行な多数のリブ２１
を形成し、これらのリブ２１の先端２１ａにはハーフミ
ラーとなるホットスタンプ箔Ａが貼られている。このた
め、非点灯時には、外部からアウタレンズ２２を透過し
てきた光の一部は、ホットスタンプ箔Ａで再び外部へ反
射されるので、外部からは縞模様のコントラストが見
え、点灯時には、光源２５から放射された光は、ホット
スタンプ箔Ａでほとんど遮断されず、アウタレンズ２２
の全体から均一に出射される。

【０００３】このようなハーフミラーは、レンズ基板の
表面又は裏面に、前述したホットスタンプ箔Ａのような
薄い金属フィルムのハーフ透過膜を貼ったり、金属を薄
く蒸着（以下、ハーフ蒸着という。）することによって
形成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】最近は、図１０に示し
た従来例のように、インナレンズ２０上の細い帯状の部
分にハーフミラーを設けて、縞模様のコントラストを得
るだけでなく、灯具の非点灯時には灯具の内部が見えに
くくなるようにするとともに、金属調の硬いイメージの
見栄えを与えるため、インナレンズ上の広い部分にハー
フミラーを設けることが求められている。

【０００５】しかし、平面部材に、前述したハーフ透過
膜を貼ってハーフミラーを形成することは簡単である
が、３次元的に湾曲する大型のレンズの広い部分に、ハ
ーフ透過膜を貼るときは、ハーフ透過膜にしわができて
しまうため容易ではなかった。そこで、３次元的に湾曲
する大型のレンズ等にハーフミラーを設けるためには、
金属をハーフ蒸着することが考えられる。

【０００６】従来、金属の蒸着には、通常、図１１の
（Ａ）に示したよう抵抗加熱蒸着が行われていた。抵抗
加熱蒸着とは、真空容器１中で金属３を電気抵抗２で加
熱し、蒸発した金属原子５を基板４表面に堆積させるも
のである。このような抵抗加熱蒸着では、基板４が小さ
いときは問題ないが、基板４が大きいときは、金属３か
ら金属原子５が略放射状に飛び出すため、図１１の
（Ｂ）に示したように、膜厚１４が厚いところと薄いと
ころができてしまい、均一な膜厚の金属膜が得にくいと
いう問題があった。また、この蒸着は１秒程度で済んで
しまい、膜厚の制御がむずかしいという問題もあった。

【０００７】このような訳で、３次元的に湾曲する大型
のレンズの広い部分に対して、ハーフ透過膜を貼ること
や、抵抗加熱蒸着を行うことで、均一な膜厚のハーフミ
ラーを設けることは困難であった。

【０００８】そこで、本発明は、３次元的に湾曲する大
型のレンズの広い部分に対して、均一な膜厚のハーフミ
ラーを設けた車両用灯具を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、請求項１に係る発明の灯具では、光源の前方に配置
した光透過性を有するプラスチック製の光学部材に、ス
パッタリング蒸着によりハーフミラーを設けたことを特
徴とする。これによって、スパッタリング蒸着では、光
学部材と同程度の面積を有する金属板の表面全体から均
一に金属原子が飛び出してくるので、３次元的に湾曲す
る大型の光学部材に対して、均一な厚さのハーフミラー
を設けることができる。

【００１０】請求項２に係る発明の灯具では、請求項１
に係る発明において、請求項１に係る発明において、前
記ハーフミラーは、前記光学部材に部分的に設けられた
ことを特徴とする。これによって、灯具の点灯時には、
ハーフミラーを設けていない個所から損失なくな光を出
射することができ、ハーフミラーを設けた個所からも相
当の光を出射することができる。一方、灯具の非点灯時
には、ハーフミラーを配置した部分のみ反射光で輝いて
見えるので、灯具の前面に縞模様が見える。

【００１１】請求項３に係る発明では、請求項２に係る
発明において、前記ハーフミラーは、前記光学部材の非
有効面（光源から放射された光の透過を意図しない部
分）に設けられたことを特徴とする。これによって、灯
具の点灯時には、前記光学部材の有効面を通して、光源
から放射された光のほとんどを損失なく出射でき、か
つ、灯具からの漏れ光が前記非有効面を透過して、この
部分がぼんやりと光る。一方、灯具の非点灯時には、前
記非有効面の内側は外部から見えにくくなる。

【００１２】請求項４に係る発明では、請求項１、２又
は３に係る発明において、前記ハーフミラーは、アルミ
ニウムの蒸着膜から形成されたことを特徴とする。これ
によって、灯具の非点灯時には、アルミニウムのハーフ
ミラーは、やや青味がかった金属色を呈する。

【００１３】請求項５に係る発明では、請求項１、２又
は３に係る発明において、前記ハーフミラーは、クロム
の蒸着膜から形成されたことを特徴とする。これによっ
て、クロム蒸着膜は耐食性が高くて付着性が良いので、
アルミニウムを蒸着してハーフミラーを形成するときに
必要であった除湿乾燥工程と紫外線照射工程とプラズマ
処理工程を省略して、ポリカーボネート（ＰＣ）成形工
程後に直ちにスパッタリング工程に入ることができ、こ
の後に保護膜形成工程も必要なくなる。また、灯具の非
点灯時には、クロムのハーフミラーは、やや黒味がかっ
た金属色を呈する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について、添付した図１−図９を参照して詳細に説明
する。

【００１５】図２に、本発明の一実施例の灯具の正面図
を、図１に、図２におけるＬ−Ｌ線に沿う水平断面図を
示す。この灯具１００は、ターンシグナルランプ３０と
テールストップランプ３１とを一体化し、車両の後端部
左右両側に設けられるリアコンビネーションランプに関
するものである。

【００１６】この灯具１００においては、ランプボディ
３５にターンシグナルランプ３０とテールストップラン
プ３１の各反射鏡部３０ａ、３１ａを形成しており、ラ
ンプボディ３５の側方は車両側面まで延びており、この
ランプボディ３５の前面は無色透明で車両側方まで湾曲
した３次元形状のアウタレンズ３４で閉鎖されている。
アウタレンズ３４の内側でテールストップランプ３１の
反射鏡部３１ａの前面には、アウタレンズ３４と同様に
３次元形状に湾曲した無色透明なインナレンズ３２を固
定し、アウタレンズ３４の内側でターンシグナルランプ
３０の反射鏡部３０ａの前面にも図示しない無色透明の
インナレンズを同様に固定している。そして、ターンシ
グナルランプ３０はアンバー色に着色された光源３９
を、テールストップランプ３１は赤色に着色された光源
３８を備えている。

【００１７】そして、テールストップランプ３１の前面
に配置された光学部材であるインナレンズ３２には、表
面全体にハーフミラー４０ａを設けるとともに、ターン
シグナルランプ３０の前面に配置された光学部材である
インナレンズにも、表面全体にハーフミラーを設けてい
る。同じく光学部材であるアウタレンズ３４の裏面で、
このレンズ３４の非有効面３６にもハーフミラー４０ｂ
を設けている。このアウタレンズ３４の非有効面とは、
ターンシグナルランプ３０とテールストップストップラ
ンプ３１の各反射鏡部３０ａ、３１ａが面しない部分、
すなわち、テールストップランプ３１の光源３８又はタ
ーンシグナルランプ３０の光源３９から放射された光の
透過を意図しない部分を意味する。

【００１８】これらのハーフミラー４０ａ、４０ｂによ
って、灯具３０の非点灯時には、灯具３０の内部を外部
から見えにくくするとともに、金属調の硬いイメージの
見栄えを与えている。一方、テールストップランプ３１
の点灯時には、光源３８から放射された赤色の光は、ハ
ーフミラー４０ａを透過して外部へ出射するとともに、
テールストップランプ３１の前面からアウタレンズ３４
の内側側方へ漏れた光がハーフミラー４０ｂを透過する
ことにより、アウタレンズ３４の非有効面３６もぼんや
りと赤く光る。ターンシグナルランプ３０の点灯時に
も、光源３９から放射されたアンバー色の光は、同様に
ターンシグナルランプ３０の前面のハーフミラーを透過
して外部へ出射するとともに、アウタレンズ３４の非有
効面３６もぼんやりとアンバー色に光らせる。

【００１９】また、テールストップランプ３１の両側の
ランプボディ３５には、リフレックスリフレクタ４２ａ
及びリアサイドリフレックスリフレクタ４２ｂが固定さ
れている。通常は、アウタレンズ３４の非有効面に設け
られたハーフミラー４０ｂのため、リフレックスリフレ
クタ４２ａ及びリアサイドリフレックスリフレクタ４２
ｂは外部から見えないようになっているが、これらのリ
フレクタ４２ａ、４２ｂがヘッドランプ等で照射される
と、入射光と反射光ともハーフミラー４０ｂを透過する
ので、入射光の来た方向へ反射光を反射する。

【００２０】ところで、このように３次元的に湾曲する
大型のレンズ３２、３４等の表面又は裏面の広い部分
に、均一な厚さに金属膜をハーフ蒸着したハーフミラー
４０ａ、４０ｂを設けるためには、従来の抵抗加熱蒸着
ではなく、スパッタリング蒸着を行う。

【００２１】スパッタリング蒸着とは、図３の（Ａ）に
示したように、低圧のアルゴンガス雰囲気の容器６内
に、蒸着したい金属板（ターゲット）８を固定した陰極
７と、レンズ基板１０を固定した陽極９とを配置し、陰
極７と陽極９との間に電圧をかけて放電を起こして、ア
ルゴンガスを電離し、アルゴンイオン１１を陰極７上の
金属板８に衝突させ、このときの衝撃で金属板８から飛
び出す金属原子５をレンズ基板１０の表面に堆積させる
ものである。スパッタリング蒸着は、レンズ基板１０と
同程度の広い面積を有する金属板８の表面全体から均一
に金属原子５が飛び出してくるので、図３の（Ｂ）に示
したように、金属を均一な膜厚１４で高純度に蒸着を行
うことができ、しかも蒸着速度が抵抗加熱蒸着に比べて
遅くできるので金属膜の膜厚の制御が容易であり、さら
に金属膜の付着性もよいという利点がある。ここで、金
属板８をレンズ基板１０と同じ曲率で３次元的に湾曲さ
せておくと、いっそう均一な厚さの金属膜が得られる。

【００２２】図４に、アルミニウムをスパッタリング蒸
着してレンズを製造する工程図を示す。また、図６の
（Ａ）には図４に示した工程を経て製造されたレンズの
断面図を示す。レンズを製造する工程は、まず、レンズ
の原料であるポリカーボネート（ＰＣ）を射出成形等に
より所定の形状のレンズ基板１０に成形するＰＣ成形工
程Ｓ１を行う。次に、成形されたレンズ基板１０に対し
て、表面に金属膜を付着しやすく、しかもはがれ難いよ
うにするため、１２０°Ｃで２０分程度の除湿乾燥工程
Ｓ２と、紫外線（ＵＶ）照射工程Ｓ３と、プラズマ処理
工程Ｓ４を行い、この後にスパッタリング工程Ｓ５に進
む。スパッタリング工程Ｓ５では、前述したように、レ
ンズ基板１０にアルミニウムを所定の電力で数秒程度の
スパッタリング蒸着によりハーフ蒸着する。レンズ基板
１０にアルミニウムをハーフ蒸着してハーフミラー４０
を形成した後に、８００Ｗで１８秒程度でプラズマ重合
させることにより、有機シリコンの重合膜等の保護膜４
６でハーフミラー４０を被覆する保護膜形成工程Ｓ６を
行い、レンズを完成させる（図５の（Ａ）参照）。

【００２３】図５に、クロムをスパッタリング蒸着して
レンズを製造する工程図を示す。また、図６の（Ｂ）に
は、図５に示した工程を経て製造されたレンズの断面図
を示す。クロム蒸着膜は耐食性及び付着性が良いので、
図５に示したように、まずＰＣ成形工程Ｓ１１でポリカ
ーボネートから射出成形等によりレンズ基板１０を成形
した後に、レンズ基板表面に特別の処理をすることな
く、直ちにスパッタリング工程Ｓ１２へ進み、クロムを
レンズ基板１０にスパッタリング蒸着する。そして、ス
パッタリング工程Ｓ１２でレンズ基板１０にクロムのハ
ーフ蒸着によりハーフミラー４０を形成すると、ハーフ
ミラー４０を保護膜で被覆することなく、レンズは完成
する（図５の（Ｂ）参照）。

【００２４】このように、クロムを蒸着すると、アルミ
ニウムの蒸着のときに必要であった除湿乾燥工程Ｓ２、
紫外線照射工程Ｓ３、プラズマ処理工程Ｓ４及び保護膜
形成工程Ｓ６が不要となるので、本発明の灯具をいっそ
う安価で短い工期で容易に製造できる。また、アルミニ
ウムをハーフ蒸着したハーフミラー４０は、やや青味が
かった金属色をしているのに対して、クロムをハーフ蒸
着したハーフミラー４０は、やや黒味がかった金属色を
している等、金属によって微妙に色が変わるので、需要
者の好みによってアルミニウム、クロム又はその他の金
属を使い分ける。

【００２５】ところで、スパッタリング工程Ｓ５、Ｓ１
２の時に供給する電力が大きいほどハーフミラー４０の
膜厚が厚くなり、その透過率が小さくなるので、この電
力と蒸着時間を調整して、ハーフミラー４０の膜厚を制
御する。ハーフミラー４０の膜厚は１０−３０ｎｍ程度
が望ましく、このとき、透過率は５−５０％程度、反射
率は１０−７０％程度となる。実際には、ハーフミラー
４０が薄い（すなわち透過率の高い）ものほど、膜厚と
透過率のばらつきが大きく、設計膜厚から外れた不良品
が出易く、製造が難しくなるという技術的見地や、ハー
フミラー４０が薄いと金属感がなくなるという意匠的見
地を勘案して、ハーフミラー４０の透過率は１０−３０
％程度が特に望ましい。

【００２６】図７−図９に、本発明のその他の実施例を
示す。ハーフミラー４０を設ける位置に関しては、図７
の（Ａ）に示したように、インナレンズ３２の表面全体
に設けるが、アウタレンズ３４には設けないもの、図７
の（Ｂ）に示したように、インナレンズ３２の裏面全体
に設けるが、アウタレンズ３４には設けないもの、図７
の（Ｃ）に示したように、インナレンズ３２に設けない
が、アウタレンズ３４の裏面全体に設けるもの等、種々
の実施例を得ることだできる。

【００２７】また、ハーフミラー４０を部分的に設ける
場合は、インナレンズ３２又はアウタレンズ３４にマス
ク部材を貼り付けてスパッタリング蒸着をすることによ
り、図８の（Ａ）に示したように、インナレンズ３２の
表面に部分的に設けるが、アウタレンズ３４には設けな
いもの、図８の（Ｂ）に示したように、インナレンズ３
２の裏面に部分的に設けるが、アウタレンズ３４には設
けないもの、図８の（Ｃ）に示したように、インナレン
ズ３２に設けないが、アウタレンズ３４の裏面に部分的
に設けるもの等、種々の実施例を得ることができる。

【００２８】もちろん、ハーフミラー４０を設ける光学
部材としては、インナレンズ３２又はアウタレンズ３４
に限らず、光源３８の前方に配置したその他の光透過性
を有するフィルタ等の光学部材であってもよい。

【００２９】さらに、インナレンズ３２又はアウタレン
ズ３４に設けるハーフミラー４０を部分的に設けるとき
は、図９の（Ａ）に示したように、水平方向の縞模様状
に設けるもの、図９の（Ｂ）に示したように、水平方向
及び上下方向に所定間隔をおいて分散して配置したも
の、図９の（Ｃ）に示したように、放射状に配置したも
の、その他、意匠的見地から決定される模様等、種々の
実施例を得ることができる。

【００３０】このようにハーフミラー４０を部分的に設
けるときは、灯具の点灯時には、ハーフミラー４０を設
けていない個所から損失なく光を出射することができる
ので、小電力でも必要な光量を得やすい。このため、ハ
ーフミラー４０の膜厚を、通常のハーフミラーよりも厚
く、完全な鏡面となる程度の厚さにしても問題はないか
ら、ハーフミラー４０の膜厚を厳格に規定することが要
求されず、灯具の製造が容易となる。一方、灯具の非点
灯時には、ハーフミラー４０を配置した部分はハーフミ
ラー４０からの反射光により輝いて見え、ハーフミラー
４０を配置しない部分は反射光がないので内容物がその
まま見える。このため、灯具の非点灯時には、ハーフミ
ラー４０の配置によって、灯具の前面には種々の模様を
見ることができ、しかも、ハーフミラー４０を適切に配
置しておけば、灯具の内部があからさまに見えることは
ない。

【００３１】ところで、本発明は、前記実施例に限られ
るものではなく、種々の変更が可能である。たとえば、
図１及び図２に示した実施例では電球を着色したが、ア
ウタレンズ３４又はインナレンズ３２を着色するように
変更してもよい。もちろん、本発明は、リアコンビネー
ションランプ以外のランプにも適用できることは言うま
でもない。また、レンズ３２、３４の材料としては、ポ
リカーボネートに限らず、アクリル等、透明度が高く成
形性が良く、金属膜の付着性がよいプラスチックであれ
ば利用することができる。さらに、レンズ３２、３４に
蒸着する金属としては、アルミニウム、クロムの他、錆
びにくくレンズ基板１０への付着性がよい金属であれ
ば、利用することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１の発明によれば、光源の前方に配置した光学部材に、
スパッタリング蒸着によりハーフミラーを設けたことか
ら、３次元的に湾曲する大型の光学部材の広い部分に対
して、均一な厚さのハーフミラーを設けた灯具が得られ
るので、灯具の非点灯時には灯具の内部が見えないよう
にするとともに、金属調の硬いイメージの見栄えを与え
ることができる。

【００３３】請求項２に係る発明によれば、前記光学部
材にハーフミラーを部分的に設けたから、灯具の点灯時
には、ハーフミラーを設けていない個所から損失なくな
光を出射することができるので、小電力でも必要な光量
を得やすい。一方、灯具の非点灯時には、ハーフミラー
の配置により、灯具の前面に種々の模様を見ることがで
きる。また、ハーフミラーの膜厚は、通常のハーフミラ
ーよりも厚くなってもよいので、ハーフミラーの膜厚が
厳格に規定されず、本発明の灯具の製造が容易となる。

【００３４】請求項３に係る発明によれば、さらに、前
記光学部材には、ハーフミラーが前記光学部材の非有効
面に設けられているので、灯具の点灯時には、前記光学
部材の有効面を通して、光源から放射された光のほとん
どを損失なく出射できて、いっそう小電力で必要な光量
を得やすく、かつ、灯具からの漏れ光が前記非有効面を
透過して、この部分がぼんやりと光るという独特の感じ
を与える。一方、灯具の非点灯時には、前記非有効面の
内側は外部から見えなくするとともに、この部分には金
属調の硬いイメージの見栄えを与えることができる。

【００３５】請求項４に係る発明によれば、さらに、前
記光学部材にはアルミニウムを蒸着してハーフミラー設
けたから、灯具の非点灯時には、ハーフミラーがやや青
味がかった金属色を呈するので、青味がかった金属色を
好む需要者の要求に答えることができる。

【００３６】請求項５に係る発明によれば、さらに、前
記光学部材にはクロムを蒸着してハーフミラー設けたか
ら、クロム蒸着膜は丈夫で付着性が良いので、除湿乾燥
する工程、紫外線照射をする工程と、プラズマ処理を行
う工程を省略して、ポリカーボネートからレンズ基板を
成形した後に、直ちにクロムをレンズ基板にスパッタリ
ング蒸着する工程に入ることができ、しかも保護膜で被
覆する工程も必要ない。このため、短期間の工期で安価
に本発明の灯具を製造できる。また、灯具の非点灯時に
は、ハーフミラーがやや黒味がかった金属色を呈するの
で、黒味がかった金属色を好む需要者の要求に答えるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２におけるＬ−Ｌ線に沿う断面図である。

【図２】本発明の一実施例に係る灯具の正面図である。

【図３】スパッタリング蒸着を説明する図である。

【図４】アルミニウムをレンズ基板にスパッタリング蒸
着する工程図を示す。

【図５】クロムをレンズ基板にスパッタリング蒸着する
工程図を示す。

【図６】図３及び図４に示した工程を経て得られたレン
ズの断面図を示す。

【図７】光源の前方に配置した光学部材に対してハーフ
ミラーを部分的に設けた実施例を示す図である。

【図８】同じくハーフミラーを部分的に設けた別の実施
例を示す図である。

【図９】同じくハーフミラーを部分的に設けたさらに別
の実施例を示す図である。

【図１０】光源の前方に配置した光学部材に対してハー
フミラーを設けた従来例を示す図である。

【図１１】抵抗加熱蒸着を説明する図である。

【符号の説明】

１００車両用灯具３０ターンシグナルランプ３１テールストップランプ３２インナレンズ（光学部材）３４アウタレンズ（光学部材）３６非有効面４０、４０ａ、４０ｂハーフミラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者稲葉輝明静岡県清水市北脇500番地株式会社小糸製作所静岡工場内Ｆターム(参考） 3K080 AA01 AB18 BA01 BB06 BB09 BB20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源の前方に配置した光透過性を有す
るプラスチック製の光学部材に、スパッタリング蒸着に
よりハーフミラーを設けたことを特徴とする車両用灯
具。
【請求項２】前記ハーフミラーは、前記光学部材に
部分的に設けられた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】前記ハーフミラーは、前記光学部材の
非有効面に設けられたことを特徴とする請求項２に記載
の車両用灯具。
【請求項４】前記ハーフミラーは、アルミニウムの
蒸着膜で形成されたことを特徴とする請求項１、２又は
３に記載の車両用灯具。
【請求項５】前記ハーフミラーは、クロムの蒸着膜
で形成されたことを特徴とする請求項１、２又は３に記
載の車両用灯具。