JP2008192354A - ランプ構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】光源の光を特定の部位に集めて射出可能なランプ構造体を得る。
【解決手段】ＬＥＤ光源３６、３８と、このＬＥＤ光源３６、３８の光を所定方向に導く導光部材３０、３２との間に、集光部材４８、５０が配置され、ＬＥＤ光源３６、３８と集光部材４８、５０とで、それぞれ光源部材４０、４２が構成されている。集光部材４８、５０によってＬＥＤ光源３６、３８の光を集光することができる。集光された光は、さらに導光部材３０、３２によって所定の方向に導いて射出される。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等に適用されるランプ構造体に関する。

自動車等に適用されるランプとして、特許文献１には、透光性樹脂から形成された長尺体の両端にＬＥＤを配置し、長尺体に形成したプリズム部によって光を直角方向に反射して、光を射出するようにした照明具が記載されている。

ところで、ランプ構造体の種類によっては、特定の部位から集中的に光を射出させたい場合があるが、特許文献１の構成では、光が反射面から全体に均一に射出されるため。特定部位から射出することができない。
特開２００６−１９０６２２号公報

本発明は上記事実を考慮し、光源の光を特定の部位に集めて射出可能なランプ構造体を得ることを課題とする。

請求項１に記載の発明では、一又は複数の光源と、光透過性を有し前記光源からの光を所定方向に導く導光部材と、前記光源と前記導光部材の間に配置され光源からの光を集光する集光部材と、を有することを特徴とする。

本発明では、光源と導光部材の間に集光部材が配置されている。このため、光源からの光は、まず集光部材によって集光され、その後、集光された光は導光部材で所定方向に導かれて射出される。このように、本発明では、光をランプ構造体の特定の部位に集めて射出させることができる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、単一の前記集光部材に対し複数の前記光源が備えられ、前記集光部材に、複数の前記光源からの光を分離する分離部材、が設けられていることを特徴とする。

したがって、複数の光源からの光を、単一の集光部材で集光でき、光源のそれぞれに対応して集光部材を設けたものと比較して、集光部材が少なくて済む。

また、集光部材には分離部材が設けられているので、複数の光源からの光が不用意に交じり合うことが抑制される。

請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記集光部材の光射出側の面が、前記導光部材に密着されていることを特徴とする。

このため、集光部材の光射出側の面と導光部材との間に異物が侵入することが防止され、光の集光状態を確実に維持可能となる。

本発明は上記構成としたので、光源の光を特定の部位に集めて射出できる。

図１には、本発明の第１実施形態に係るランプ構造体の一例であるリアコンビネーションランプ２２を備えた車両１２が示されている。また、図２には、このリアコンビネーションランプ２２が、図１のＩＩ−ＩＩ線断面にて示されている。各図面において、車両前方を矢印ＦＲで、車両後方を矢印ＲＥで、車幅方向内側を矢印ＩＮで、上方を矢印ＵＰでそれぞれ示すこととする。

図１に示すように、車両１２を構成する車体１４の後端部には、ラゲージルームの蓋であるバックドア１６が開閉可能に設けられている。車体１４には、このバックドア１６の両側の位置に、一対のリアコンビネーションランプ２２が設けられている。本実施形態では一例として、下方に位置するリアターンシグナルランプ２６と、上方に位置するテール・ストップランプ２８とを備えたリアコンビネーションランプ２２を挙げているが、リアコンビネーションランプを構成するランプの種類はこれに限定されない。また、３種以上のランプによってリアコンビネーションランプが構成されていてもよい。以下では、リアターンシグナルランプ２６とテール・ストップランプ２８とを特に区別する必要がない場合は、単にランプ２４として説明する。

図２に詳細に示すように、リアコンビネーションランプ２２は、下方に位置する導光部材３０と、上方に位置する導光部材３２とを備えており、これら導光部材３０、３２が、接続部３４によって接続されて、ランプ本体を構成している。ランプ構成体は、取付用ハウジング４６によって、車体１４に取り付けられている。

導光部材３０、３２と接続部３４とは、透明樹脂やガラスのような透明体によって一体成形されていることが好ましいが、別体として形成した導光部材３０、３２を透明体からなる接続部３４で接続してもよい。導光部材３０、３２と接続部３４とを接続する方法としては、接着、溶着、螺子止めなどがある。導光部材３０、３２と接続部３４とは無色透明であってもよく、有色透明であってもよい。本実施形態のように、リアターンシグナルランプ２６とテール・ストップランプ２８とを備えた構成とするときは、下側の導光部材３０はオレンジ色に、上側の導光部材３２は赤色に着色されていることが好ましい。透明樹脂としてはアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂、耐熱性ポリスチレン樹脂など、有機ガラスとして通常に使用される樹脂が挙げられる。いずれの構成においても、導光部材３０、３２は、ＬＥＤ光源３６、３８から射出される光を所定方向に導く厚肉のレンズとしての作用を有している。

導光部材３０には、一又は複数（本実施形態では１つ）の光源部材４０が取り付けられている。同様に、導光部材３２にも、一又は複数（本実施形態では２つ）の光源部材４２が取り付けられている。そして、導光部材３０と光源部材４０とでリアターンシグナルランプ２６が構成され、導光部材３２と光源部材４２とでテール・ストップランプ２８が構成されている。

図５にも詳細に示すように、光源部材４０は、導光部材３０に接触配置される集光部材４８と、この集光部材４８に埋め込まれて装着されるＬＥＤ光源３６によって構成されている。同様に、光源部材４２は、導光部材３２に接触配置される集光部材５０と、この集光部材５０に埋め込まれて装着されるＬＥＤ光源３８によって構成されている。なお、図５では便宜上、光源部材４０のみを採り上げるが、光源部材４２についても同様の構成とされる。

図３及び図４に示すように、ＬＥＤ光源３６、３８は、リアコンビネーションランプ２２のソケット（図示省略）に着脱自在に装着されるハウジング５２を有している。このハウジング５２はシングル球タイプとされており、従来使用されているフィラメントバルブ用のソケット（図示省略）に装着可能となっている。

図４に示すように、ＬＥＤ光源３６、３８のハウジング５２は、中央部が車両前方に向かって円柱状に突出した円板状に形成されている。ハウジング５２の下面５２Ａには＋端子５４が突出され、側面５２Ｂには−端子５６が突出形成されている。また、ハウジング５２の上端には円板状の上面５２Ｃが形成されている。なお、本実施形態では、図４に示すように、上面５２Ｃに９個の高輝度ＬＥＤ５８が配設されているが、高輝度ＬＥＤ５８の個数は９個には限定されない。ハウジング５２は、その上面５２Ｃにおいて、上端が半球状、又はドーム状に形成されたランプケース６０によって覆われている。ランプケース６０は耐熱透明樹脂で構成されている。

ランプケース６０は無色透明であってもよく、有色透明であってもよいが、特に、ＬＥＤ光源３６、３８が配設される導光部材３０、３２が有色透明のときは、ランプケース６０は無色透明が好ましく、高輝度ＬＥＤ５８は白色ＬＥＤが好ましい。

一方、ＬＥＤ光源３６、３８が配設される導光部材３０、３２が無色透明のときは、ランプケース６０は無色透明であっても有色透明であってもよいが、ランプケース６０が無色透明のときは、高輝度ＬＥＤ５８は、ＬＥＤ光源３６においてはオレンジ色の光を放出する橙色ＬＥＤであることが好ましく、ＬＥＤ光源３８においては赤色光を放出する赤色ＬＥＤであることが好ましい。なお、ＬＥＤ光源３８においては、高輝度ＬＥＤ５８として橙色ＬＥＤを使用する代わりに、赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤとを組合せ、全体としてオレンジ色に光るようにしてもよい。ランプケース６０は、従来使用されているフィラメントバルブ用のランプケースと同形状であっても良い。

ランプケース６０の内部には、複数の透明球６２が複数（本実施形態では１３個）配設されている。これらの透明球６２は球状の耐熱透明樹脂で構成されており、高輝度ＬＥＤ５８から照射された光を拡散するようになっている。透明球６２は無色透明であってもよく、有色透明であってもよいが、透明球６２が有色透明のときは、ランプケース６０が有色透明のときはランプケース６０の色と、高輝度ＬＥＤ５８が橙色ＬＥＤまたは赤色ＬＥＤのときは高輝度ＬＥＤ５８からの光の色と同系統の色彩に着色されていることが好ましい。

なお、ＬＥＤ光源３６、３８のランプケース６０の内部に充填する透明球６２の数が少なすぎると、ＬＥＤ光源３６、３８からの光の発散範囲、即ち、光照射範囲が、従来使用されているフィラメントバルブと比べ狭くなり、透明球６２の数が多すぎると、ＬＥＤ光源３６、３８からの光の発散量、即ち、光量が低下する。このため、使用する耐熱透明樹脂の屈折率及び透過率を考慮して、所望の光照射範囲と光量が得られる数になるように、ランプケース６０の容積に対する透明球６２の大きさが設定されている。したがって、透明球６２の個数もまた１３個には限定されない。

ＬＥＤ光源３６、３８には、光の射出方向（図２に矢印Ｌ２で示す）と反対側に、放熱部材４４（ヒートシンク）が一体的に備えられている。放熱部材４４には、平板状に形成された複数の放熱フィン４４Ｆが平行に配置されており、ＬＥＤ光源３６、３８の熱を放熱することができるようになっている。

集光部材４８、５０は、ＬＥＤ光源３６、３８からの光を透過させるように、透明樹脂やガラスのような透明体で構成されており、導光部材３０、３２に密着（面接触）して配置される平面部６４と、この平面部６４の反対側で湾曲する湾曲面部６６とを有している。湾曲面部６６には、鏡面処理や金属粉の蒸着処理等の表面処理が施されて、透明体内で光を反射させる。これに対し、平面部６４にはこのような表面処理が施されておらず、透明体内に光が平面部６４から射出される。平面部６４は、本発明における「光射出側の面」となっている。

図５にも詳細に示すように、湾曲面部６６は放物面の一部を成す形状とされており、ＬＥＤ光源３６、３８はいずれも、湾曲面部６６の焦点の位置に配置されている。したがって、ＬＥＤ光源３６、３８からの光の一部は、図５に矢印Ｌ３で示すように、湾曲面部６６で反射されて平行光に集光され、平面部６４から集光部材４８、５０の外部に射出される。

ここで、図２に示すように、リアターンシグナルランプ２６を構成しているＬＥＤ光源３６（光源部材４０）は、光が斜め下方に射出される向きに配設されており、この光の方向が、導光部材３０の反射面３０Ｒによって略水平方向へと変えられて外部に射出される。また、テール・ストップランプ２８を構成しているＬＥＤ光源３８（光源部材４２）は、光が斜め上方に射出される向きに配置されており、この光の方向が、同じく導光部材３２の反射面３２Ｒによって略水平方向に変えられて外部に射出される。

次に、本実施形態に係るリアコンビネーションランプ２２の作用について説明する。

ＬＥＤ光源３６、３８のハウジング５２の上面５２Ｃに配設された複数個の高輝度ＬＥＤ５８から照射された光（図３において矢印Ｌ１で示す）は、透明球６２により拡散された後、ランプケース６０を通して、集光部材４８、５０の内部を透過する。

この光は集光部材４８、５０の湾曲面部６６によって反射されて平行光とされる。そして、平面部６４から導光部材３０、３２の内部に向かって放射される。さらにこの光は、図２に矢印Ｌ４で示すように、導光部材３０、３２の反射面３０Ｒ、３２Ｒによって反射され、リアコンビネーションランプ２２から略水平方向に射出される。また、ＬＥＤ光源３６、３８の熱は、それぞれ対応する放熱部材４４によって放熱される。

このように、本実施形態のリアコンビネーションランプ２２では、ＬＥＤ光源３６、３８と導光部材３０、３２の間に集光部材４８、５０を配置しているので、ＬＥＤ光源３６、３８の光を集光して、平行光とすることができる。すなわち、このような集光部材４８、５０を有さない構成と比較して、光をリアコンビネーションランプ２２の特定の部位に集めて、その部位から射出させることが可能になる。

また、本実施形態では、集光部材４８、５０の平面部６４を、対応する導光部材３０、３２に面接触させて配置しており、これらの間に隙間が生じていない。したがって、これらの間にゴミや埃等の異物が侵入することはない。さらに、平面部６４や、導光部材３０、３２の平面部６４と対向部分が水分付着によって曇ることもない。これらにより、集光部材４８から導光部材３０、３２へと照射される光の不用意な拡散を抑制できる。

図６には、本発明の第二実施形態のリアコンビネーションランプ７２が示されている。また、図７には、このリアコンビネーションランプ７２を構成する光源部材７４が拡大して示されている。なお、図７では便宜上、光源部材７４のみを採り上げるが、光源部材７６についても同様の構成とされる。また、第二実施形態において第一実施形態と同一の構成要素、部材等については同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。

第二実施形態の光源部材７４では、１つの集光部材７８に対し、複数（本実施形態では２つ）のＬＥＤ光源８２Ａ、８２Ｂが備えられている。同様に、１つの集光部材８０に対しても、複数（本実施形態では２つ）のＬＥＤ光源８３Ａ、８３Ｂが備えられている。また、集光部材７８には、ＬＥＤ光源８２Ａ、８２Ｂのそれぞれに対応した湾曲面部８４Ａ、８４Ｂが形成されている。湾曲面部８４Ａ、８４Ｂはいずれも、第一実施形態と同様に放物面の一部を成す形状とされ、それぞれの焦点の位置に、ＬＥＤ光源８２Ａ、８２Ｂが配置されている。同様に、集光部材８０にも、放物面の一部を成す形状の湾曲面部８５Ａ、８５Ｂが形成され、それぞれの焦点の位置に、ＬＥＤ光源８３Ａ、８３Ｂが配置されている。

また、図７に詳細に示すように、第二実施形態では第一実施形態と異なり、２つのＬＥＤ光源８２Ａ、８２Ｂの間に位置となるように、集光部材７８内に溝８８が形成されている。溝８８内には、光吸収率の高い色の材料（たとえば黒色の金属粉）が付着されており、遮光部材８６が構成されている。ＬＥＤ光源８２Ａ、８２Ｂの光は遮光部材８６に当たると吸収されるため、互いの光が交じり合うことなく射出されるようになっている。

このような構成とされた第二実施形態のリアコンビネーションランプ７２においても、第一実施形態のリアコンビネーションランプ２２と同様の作用効果を奏する。加えて第二実施形態では、上記したように、１つの光源部材７４が２つのＬＥＤ光源８２Ａ、８２Ｂを有しており、しかも、これら２つの光源からの光が交じり合わないようになっている。したがって、１つの光源部材７４を用いて、異なる色の光を射出することができる。複数のＬＥＤ光源に対して集光部材７８が１つで済むので、ＬＥＤ光源のそれぞれに対応して集光部材を設けたものと比較して、集光部材が少なくなる。

なお、上記では、集光部材によって集光するための湾曲面部の具体的形状として、放物面とされているものを挙げたが、完全な放物面でない構成であっても、集光可能であればよい。すなわち、湾曲面部によって反射された光が、厳密に平行ではなく、僅かに収束したり、拡散したりされるような曲面形状であってもよい。

また、上記では、本発明のランプ構造体として、車両１２（車体１４）の後端部に配置されたリアコンビネーションランプを挙げたが、ランプ構造体はこれに限定されない。たとえば、車両の前端部に設けられたコンビネーションランプ（この場合には、一例としてヘッドランプとフォグランプとが一体化されたものを挙げることができる）であってもよい。

ランプ構造体を構成するランプの数や配列方向も特に限定されず、たとえば、車幅方向や車両伝後方向に複数のランプが配列されたランプ構造体や、単一のランプのみで構成されたランプ構造体でもよい。

本発明に用いられるランプとしてもＬＥＤ光源に限定されず、白熱電球等の一般的な電球であってもよい。

本発明の第一実施形態のリアコンビネーションランプを備えた車両を斜め後方から見た状態で示す斜視図である。 本発明の第一実施形態のリアコンビネーションランプを示す図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 本発明のリアコンビネーションランプに用いられるＬＥＤ光源を示す断面図である。 本発明のリアコンビネーションランプに用いられるＬＥＤ光源を示す平面図である。 本発明の第一実施形態のリアコンビネーションランプに用いられる光源部材を示す断面図である。 本発明の第二実施形態のリアコンビネーションランプを示す図２と同様の断面で示す断面図である。 本発明の第二実施形態のリアコンビネーションランプに用いられる光源部材を示す断面図である。

符号の説明

１２ 車両
１４ 車体
１６ バックドア
２２ リアコンビネーションランプ
２４ ランプ
２６ リアターンシグナルランプ
２８ テール・ストップランプ
３０ 導光部材
３０Ｒ 反射面
３２ 導光部材
３２Ｒ 反射面
３４ 接続部
３６ ＬＥＤ光源
３８ ＬＥＤ光源
４０ 光源部材
４２ 光源部材
４４ 放熱部材
４４Ｆ 放熱フィン
４６ 取付用ハウジング
４８ 集光部材
５０ 集光部材
５２ ハウジング
５２Ａ 下面
５２Ｂ 側面
５２Ｃ 上面
５４ ＋端子
５６ −端子
５８ 高輝度ＬＥＤ
６０ ランプケース
６２ 透明球
６４ 平面部
６６ 湾曲面部
７２ リアコンビネーションランプ
７４ 光源部材
７６ 光源部材
７８ 集光部材
８２Ａ ＬＥＤ光源
８４Ａ 湾曲面部
８６ 遮光部材（分離部材）
８８ 溝

Claims (3)

1. 一又は複数の光源と、
   光透過性を有し前記光源からの光を所定方向に導く導光部材と、
   前記光源と前記導光部材の間に配置され光源からの光を集光する集光部材と、
   を有することを特徴とするランプ構造体。
2. 単一の前記集光部材に対し複数の前記光源が備えられ、
   前記集光部材に、複数の前記光源からの光を分離する分離部材、が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のランプ構造体。
3. 前記集光部材の光射出側の面が、前記導光部材に密着されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のランプ構造体。

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