JP4212153B2 - 複合型光源装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複合型光源装置に関し、更に詳しく言えば、相対的に大面積の光源部と相対的に小面積の光源部を組み合わせて、複数の点灯モードで点灯可能とした複合型光源装置に関する。本発明は、特に乗用車、トラック、バス等のテールランプに適用して有利なものである。
【０００２】
【従来の技術】
状態報知や注意喚起のための表示灯として、複数の点灯モードで点灯可能な光源装置が使用されている。例えば、乗用車、トラック、バス等の車両後部に設けられる標識灯には、車両の通常走行、停車、ブレーキ動作、方向指示（左折／右折）を後続車両のドライバに知らせるために、テールランプ、ブレーキランプ、コンビネーションランプ等の名称で呼ばれる各種光源装置が使用されている。
【０００３】
従来の車両後部表示灯に用いられる光源装置としては、２つのタイプのものが知られている。第１のタイプのものは、ランプハウジング内に１個または２個以上の電球（フィラメント発光体を持つ球状ランプ）を収容し、電球の強弱発光、色分け発光（例；赤色用電球と黄色用電球）などにより、複数の点灯モードを実現している。電球から放射された光は、透明カバーを通して直接前方に放射される。
【０００４】
第２のタイプのものでは、小型電球群あるいはＬＥＤ（発光ダイオード）アレイ等の一次光源から放射された光を一旦導光体内へ導入して導光体内部で方向転換を行った上で、導光体表面（出射面）を通して光放出が行なわれる。導光体表面（出射面）に沿ってプリズムシート、光拡散板などを配置して放出光の方向特性を正面方向に修正することもある。
【０００５】
上記従来技術の内、第１のタイプは最も一般的に用いられており、明るさも十分である。しかし、電球の直接光を利用しているために均一な輝光部を形成出来ず、光拡散板やレンズ板を前面に配置しても電球の存在が視認出来てしまう。また、消費電力が大きいために、夜間の定常走行中（ブレーキ操作、停車、右折／左折などなし）に継続発光させる上で有利ではない。従って、注意喚起力のある発光状態を得る適性は有しているが、均一な面状発光状態を得る適性は有していない。
【０００６】
一方、第２のタイプは一次光源の間接光を利用して均一な輝光部を形成することが出来るので、視覚感の柔らかい（即ち、後続ドライバの眼を刺激しない）マイルドな面状発光状態を容易に得ることが出来る。しかし、導光体を通して散乱作用、反射作用等を経て均一な面状発光状態を実現するため、強力な注意喚起力のある発光状態を得るには適していない。
【０００７】
特に、この第２のタイプ（ＬＥＤ使用のもの）では、非定常走行時（ブレーキ操作、停車、右折／左折など、特に、ブレーキ操作）に望まれる高輝度発光を実現することが困難であった。小型電球を多数用いるなどの手法によりある程度は輝度を上げることも出来るが、そうすると省電力性が低下する。また、多数の光源あるいは大型の光源を使用すると、導光板の側方に広いスペースが必要になるという問題点もある。
【０００８】
以上説明したような問題は、車両用の光源装置以外においても、高輝度の点灯モードと低輝度の点灯モードを含む複数モードで動作する光源装置一般にもあてはまる事柄である。例えば、重機の動作状態を知らせる表示ランプやゲートの開閉報知灯など各種表示灯において同様の問題が潜在的に存在している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、上述した両タイプの長所を兼ね備え、マイルドで均一性のある面状発光と注意喚起力のある高輝度発光が、必要に応じて随時可能で、例えば自動車のテールランプに有利に適用出来る複合型光源装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に従った光源装置は、出射面、背面及び側端面を有する導光板と、第１光源部と、第２光源部と、前記第１光源部及び第２光源部の点灯状態を制御する点灯制御手段と、前記導光板の前記背面に沿って配置され、前記第２光源部からの光を通す前記第２光源部に対応して形成された部分領域を持つ反射手段とを含む複合型光源装置である。そして、請求項１に記載の発明においては、前記第１光源部は点灯時に前記導光板の側端面に向けて光供給を行うように配置され、前記反射手段は、前記導光板の背面に、前記部分領域が他の領域よりも光が通り易くなるように形成された光拡散性インクのプリントによって提供されており、前記第２光源部は点灯時に、前記部分領域を経て、前記導光板の出射面に対して交差する方向に光供給を行うように配置され、前記第１光源部及び前記第２光源部の内の少なくとも一方が点灯されることにより、前記導光板の前記出射面の前方に向けて光出力が提供されるようになっている。更に、前記第１光源部の点灯時に前記導光板の側端面に向けて供給された光は、該側端面から遠ざかるように前記導光板内を伝播する過程で徐々に前記出射面から出射され、前記第２光源部の点灯時に前記導光板の出射面に対して交差する方向に供給された光は、前記部分領域を通過後、前記出射面に向かって前記導光板内を伝播して前記出射面から出射されるようになっている。
【００１１】
請求項２に記載の発明においては、前記第１光源部は点灯時に前記導光板の側端面に向けて光供給を行うように配置され、前記反射手段の前記部分領域は、前記反射手段に、前記第２光源部に対応して設けられた開口部であり、前記第２光源部は点灯時に、前記開口部を経て、前記導光板の出射面に対して交差する方向に光供給を行うように配置され、前記第１光源部及び前記第２光源部の内の少なくとも一方が点灯されることにより、前記導光板の前記出射面の前方に向けて光出力が提供されるようになっている。そして、前記第１光源部の点灯時に前記導光板の側端面に向けて供給された光は、該側端面から遠ざかるように前記導光板内を伝播する過程で徐々に前記出射面から出射され、前記第２光源部の点灯時に前記導光板の出射面に対して交差する方向に供給された光は、前記開口部を通過後、前記出射面に向かって前記導光板内を伝播して前記出射面から出射されるようになっている。ここで、前記反射手段は正反射シート、拡散反射シート、導光板の背面に形成された梨地面、プリントされた拡散反射性インクパターンなどの形態をとる。
【００１２】
好ましい実施形態において、第１光源部は１個または２個以上の発光ダイオードを含み、第２光源部はフィラメント発光体を用いた光源素子あるいはＬＥＤアレイを含む。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のいくつかの実施形態及び参考例について説明する。各実施形態及び参考例を説明する諸図において、図示の都合上、導光板、ＬＥＤ、電球、反射シート等の諸要素のサイズ、厚さなどは、適宜誇張されている。
【００１４】
［第１実施形態］
図１（ａ）に要部断面を示したように、第１実施形態の複合光源装置は、導光板１と、第１光源部１０と、第２光源部２０と、第１光源部及び第２光源部の点灯状態を制御する点灯制御部３０を備えている。導光板１は、ここでは光散乱導光体からなる楔板状部材であり、一方のメジャー面が出射面１ａを提供し、他方のメジャー面が背面１ｂを提供する。背面１ｂに沿って反射シート２が配置されている。反射シート２は、背面１ｂから漏出する光を反射して導光板１に戻すためのもので、反射面は正反射性、拡散反射性いずれであっても良い。
【００１５】
第１光源部１０は、点灯時に導光板１の側端面１ｅに向けて光供給を行うように配置される。また、第２光源部２０は、点灯時に導光板１の出射面１ａに対して交差する方向（典型的にはほぼ垂直方向）に光供給を行うように配置されている。第１光源部１０は、ダイオード素子１１〜１８（個数は例示；以下、同様）を有する列状アレイで構成されている。
【００１６】
第２光源部２０には、導光板１のサイズ（面積）に比して相対的に小さな領域から光放出を行なう光源要素が採用される。ここでは、反射シートの裏面側から見た部分平面図１（ｂ）を参照すると理解されるように、第２光源部２０は２個の電球（フィラメント発光体を持つ光源素子で、個数は例示的；以下同様）で構成され、各電球２１、２２に対応して反射シート２に開口２ａ、２ｂが設けられている。
【００１７】
これら電球２１、２２に代えて、ＬＥＤを使用することも出来る。ＬＥＤは、所要の輝度を得るために必要な個数を配列したアレイ（例えば１０×１０の２次元アレイ）とすることが好ましい。同程度の輝度を得るための消費電力は一般に電球よりもＬＥＤの方が小さい。従って、第２光源部２０にＬＥＤを使用することで省電力性が向上する。
【００１８】
符号１ｃ、１ｄで示した部分は、第２光源部（電球２１、２２あるいはＬＥＤアレイ；以下同様）からの光の主たる通路となる部分で、導光板１自身の透光性を利用して通路が提供出来る。貫通孔としたり、凹部を設けたりして光がより通り易くしても良い。
【００１９】
第１光源部（ＬＥＤ１１〜１８）及び第２光源部（電球２１、２２）は、点灯制御部３０に接続されている。点灯制御部３０は、用途に応じた態様で各光源素子の点灯状態（オン／オフの別、光出力の強弱、点滅動作等）を制御する。
【００２０】
第１光源部（ＬＥＤ１１〜１８の全部または一部）が点灯されると、入射端面１ｅから導光板１内に光が導入される。この光は、出射面１ａ、背面１ｂ、反射シート２による反射作用と光散乱導光体で構成された導光板１内部の散乱作用を受けつつ末端へ向けて伝播し、その過程を通して徐々に出射面１ａから出射される。このような出射過程は、光散乱導光体を用いた液晶ディスプレイのバックライト等において良く知られているように、出射面１ａから均一性が高く柔らかな光を放出させる。
【００２１】
この放出光は斜め方向に強く出射される性質があるため（指向出射性）、必要に応じてプリズムシート３が配置され、例えば正面方向への方向修正が図られる。プリズムシート３の使用態様は用途に応じて選択すれば良く、省かれても良い。プリズムシート３に代えて光拡散シートを用いても良い。両者を併用した形態も考えられる。
【００２２】
第２光源部（一部または全部）が点灯された場合、出力光は反射シート２の開口部２ａ、２ｂ、導光板１の通路部１ｃ、１ｄを主として通り、プリズムシート３を介して外部へ出力される。第２光源部２０に由来する光がプリズムシート３で受ける屈折作用は、プリズムシート３の構造や配置（プリズム頂角、屈折率、プリズム面の内向き／外向きなど）によって異なるが、一般的に言えば、正面方向へ光を集めるように作用する。このことは、後述する他の実施形態においても同様である。
【００２３】
言うまでもなく、第１光源部１０と第２光源部２０が同時に点灯されれば、両者に由来する出力光が重畳して提供される。これは他の実施形態でも同様である。なお、プリズムシート３の外側が更に透光性のカバー部材で覆われていれば、外部への光出力はそのカバー部材を通して行なわれることも各実施形態において共通の事柄である。
【００２４】
本実施形態の構成を例えば車両後部のコンビネーションランプに適用する場合、ＬＥＤアレイからなる第１光源部１０をテールランプ機能のための光供給源として用い、電球２１、２２あるいはＬＥＤアレイからなる第２光源部２０をブレーキランプ機能のための光供給源として用いることが出来る。第２光源部２０は、フィラメント発光体を用いた電球２１、２２、あるいはＬＥＤアレイの使用により、局所的な（導光板より小面積の）高輝度発光が容易である。
【００２５】
従って、夜間走行などで定常的に長時間の点灯状態を維持するに使用されるテールランプ機能には第１光源部１０を利用し、一般に短時間しか使用されないブレーキランプ機能に第２光源部２０を利用することに高い合理性がある。
【００２６】
このように、定常的な光出力には側方から供給された光を導光板１の出射面１ａから出射させる一方、短時間性の光出力には導光板１の出射面１ａと交差する通路を用いて光出力を提供することが出来る複合型光源装置は、車両後部のコンビネーションランプに限らず、他の用途にも有用である。例えば、各種機械の定常状態（例えば電源オン状態）を第１光源部１０の点灯で表示し、特別の動作（例えば、テーブルの移動、帯状物の巻き込み、工具の稼働、レーザの点灯など）を第２光源部２０の点灯で表示するなどの応用が考えられる。
【００２７】
なお、上記車両後部のコンビネーションランプあるいは他の用途への適用性については、以下に述べる他の実施形態についても同様である。従って、以下の説明では、これら用途に関連する記述は省略する。また、第１実施形態と共通する構造や作用についても、説明及び図示を適宜簡略化した。
【００２８】
［参考例］
ここで、説明の都合上、参考例について述べておく。図２（ａ）に要部断面を示したように、参考例の複合光源装置は、導光板５と、第１光源部１０と、第２光源部２０と、第１光源部及び第２光源部の点灯状態を制御する点灯制御部（図示省略）を備えている。導光板５は光散乱導光体からなる楔板状部材であり、一方のメジャー面が出射面５ａを提供し、他方のメジャー面が背面５ｂを提供する。第１実施形態と異なり、背面５ｂに沿って反射シートは配置されていない。これに対応して、裏面側から見た部分平面図２（ｂ）には、導光板５の背面５ｂが示されている。
【００２９】
第１光源部１０は、点灯時に導光板１の側端面５ｅに向けて光供給を行うように配置される一方、第２光源部２０は、点灯時に導光板５の出射面５ａに対して交差する方向（ここではほぼ垂直方向）に光供給を行うように配置されている。第１光源部１０は、第１実施形態で採用したものと同じく、ダイオード素子１１〜１８（個数は例示）を有する列状アレイで構成されている。
【００３０】
部分平面図２（ｂ）での描示を省略したが、第２光源部２０は２個の電球（あるいは２組のＬＥＤアレイ）と反射鏡４を備えている。反射鏡４は、全体を背後から覆うように設けられ、各電球あるいはＬＥＤアレイから出力された光を効率的にほぼ正面方向へ反射する。本例では、第２光源部２０からの光は反射鏡４の作用に助けられ、導光板５の背面５ｂのほぼ全エリアから導光板５へ入射する。この光は導光板５を透過し（一部散乱を受ける）、プリズムシート３を経て外部へ出力される。
【００３１】
第１光源部（ＬＥＤ１１〜１８）及び第２光源部（２個の電球あるいは２組のＬＥＤアレイ）は、第１実施形態と同じく、点灯制御部（図示省略）に接続されている。点灯制御部は、用途に応じた態様で各光源素子の点灯状態（オン／オフの別、光出力の強弱、点滅動作等）を制御する。なお、これら点灯制御部と各光源部１０、２０の接続関係並びに点灯制御の関連事項については、第２実施形態以下についても同様である。
【００３２】
第１光源部（ＬＥＤ１１〜１８の全部または一部）が点灯されると、入射端面５ｅから導光板５内に光が導入される。この光は、出射面５ａ、背面５ｂによる反射作用と光散乱導光体で構成された導光板５内部の散乱作用を受けつつ末端へ向けて伝播し、その過程を通して徐々に出射面５ａから出射される。これにより、出射面５ａから均一性が高く柔らかな光が放出される。
【００３３】
第１実施形態の説明で述べたように、斜め方向に強く出射された光はプリズムシート３で、例えば正面方向へ方向修正される。プリズムシート３の使用態様は用途に応じて選択すれば良く、省かれても良い。プリズムシート３に代えて光拡散シートを用いても良い。両者を併用した形態も考えられる。なお、これらプリズムシート３のような付加素子（出力光の特性を調整するために導光板の外側に付加的に配置される素子）に関連する事項は、第２実施形態以下についても同様である。
【００３４】
第２光源部（電球あるいはＬＥＤアレイ）が点灯された場合は、上述した通り、導光板５の背面５ｂのほぼ全エリアから導光板５へ入射し、導光板５内部、出射面５ａ、プリズムシート３を経て外部へ出力される。本参考例の構成によれば、第２光源部２０から出力された光を導光板５の出射面５ａのほぼ全エリアから出射させることが出来る。従って、出射面５ａ全体の輝度を制御するのに適している。例えば、（１）第１光源部１０のみ点灯、（２）第２光源部２０のみ点灯、（３）第１光源部１０と第２光源部２０を同時点灯の３段階で輝度を制御出来る。
【００３５】
［第２実施形態］
図３（ａ）に要部断面を示したように、第２実施形態の複合光源装置は、導光板６と、第１光源部１０と、第２光源部２０と、反射シート２と、第１光源部１０及び第２光源部２０の各光源素子の点灯状態を制御する点灯制御部（図示省略）を備えている。導光板６は透明導光体からなる楔板状部材であり、一方のメジャー面が出射面６ａを提供し、他方のメジャー面が背面６ｂを提供する。
【００３６】
第１光源部１０は、点灯時に導光板６の側端面６ｅに向けて光供給を行うように配置される一方、第２光源部２０は、点灯時に導光板６の出射面６ａに対して交差する方向（ここではほぼ垂直方向）に光供給を行うように配置されている。第１光源部１０は、第１実施形態で採用したものと同じく、ダイオード素子１１〜１８を有する列状アレイで構成されている。
【００３７】
部分平面図３（ｂ）での描示を省略したが、第２光源部２０は２個の電球あるいは２組のＬＥＤアレイを備えている。第１光源部（ＬＥＤ１１〜１８）及び第２光源部（各電球あるいはＬＥＤアレイ）は、第１実施形態と同じく、点灯制御部（図示省略）に接続され、用途に応じた態様で各光源素子の点灯状態が制御される。
【００３８】
本実施形態の１つの特徴は、透明な導光板６の背面６ｂが、図３（ｃ）に示したように、電球あるいはＬＥＤアレイの配置位置の直上（直近）エリア６ｃ、６ｄを除き、梨地面とされていることである。梨地面の主たる機能は側端面６ｅから導入された光（第１光源部１０に由来）を方向転換して出射面６ａからの出射を促すためである。出射面６ａについても梨地面とされることもある。このような梨地面は特に透明導光板を使用した場合に多く採用されるが、それは光散乱導光体（第１実施形態及び参考例で使用）のような内部での散乱による出射促進が期待し難いからである。
【００３９】
なお、エリア６ｃ、６ｄは、貫通孔としたり、凹部を設けたりして光がより通り易くしても良い。部分平面図６（ｂ）に示したように、反射シート２には、第１実施形態と同様、開口２ｃ、２ｄが設けられる。エリア６ｃ、６ｄと開口２ｃ、２ｄは互いに重なり合う位置関係にある。
【００４０】
第１光源部（ＬＥＤ１１〜１８の全部または一部）が点灯されると、入射端面６ｅから導光板６内に光が導入される。この光は、出射面６ａ、背面６ｂによる反射作用（正反射及び拡散反射）を受けつつ末端へ向けて伝播し、その過程を通して徐々に出射面６ａから出射される。これにより、出射面６ａから均一性が高く柔らかな光が放出される。本実施形態でも導光板６からの出射は斜め方向に強く生じるが、プリズムシート３で例えば正面方向へ方向修正される。
【００４１】
第２光源部（電球あるいはＬＥＤアレイ）が点灯された場合は、出力光は反射シート２の開口部２ａ、２ｂ、導光板６のエリア６ｃ、６ｄを主として通り、プリズムシート３を介して外部へ出力される。
【００４２】
［第３実施形態］
図４（ａ）に要部断面を示したように、第３実施形態の複合光源装置は、導光板７と、第１光源部１０と、第２光源部２０と、反射シート２と、第１光源部１０及び第２光源部２０の各光源素子の点灯状態を制御する点灯制御部（図示省略）を備えている。
【００４３】
導光板７は、第２実施形態と同じく透明導光体からなる楔板状部材であり、一方のメジャー面が出射面７ａを提供し、他方のメジャー面が背面７ｂを提供する。
【００４４】
第１光源部１０は、点灯時に導光板７の側端面７ｅに向けて光供給を行うように配置される一方、第２光源部２０は、点灯時に導光板７の出射面７ａに対して交差する方向（ここではほぼ垂直方向）に光供給を行うように配置されている。第１光源部１０は、第１実施形態他で採用したものと同じく、ダイオード素子１１〜１８を有する列状アレイで構成されている。
【００４５】
部分平面図４（ｂ）では描示を省略したが、第２光源部２０は２個の電球あるいは２組のＬＥＤアレイを備えている。第１光源部（ＬＥＤ１１〜１８）及び第２光源部（各電球あるいはＬＥＤアレイ）は、第１実施形態他と同じく、点灯制御部（図示省略）に接続され、用途に応じた態様で各光源素子の点灯状態が制御される。
【００４６】
透明な導光板７の背面７ｂは、図４（ｃ）に示したように、電球あるいはＬＥＤアレイの配置位置の直上（直近）エリア７ｃ、７ｄを含む全面が梨地面とされている。但し、エリア７ｃ、７ｄに形成されている梨地面は、残りのエリアに比して弱い光拡反射散能をように形成されている。
【００４７】
これは、第２光源部２０からの光を効率良く出射面７ａへ向かわせるためである。なお、梨地面の主たる機能が側端面７ｅから導入された光（第１光源部１０に由来）を方向転換して出射面７ａからの出射を促すことにあることは、既述した通りである。出射面７ａについても梨地面とされることもある。
【００４８】
なお、エリア７ｃ、７ｄは凹部としてその表面を梨地としても良い。部分平面図４（ｂ）に示したように、反射シート２には、第１実施形態他と同様、開口２ａ、２ｂが設けられる。エリア７ｃ、７ｄと開口２ａ、２ｂは互いに重なり合う位置関係にある。
【００４９】
第１光源部（ＬＥＤ１１〜１８の全部または一部）が点灯されると、入射端面７ｅから導光板７内に光が導入される。この光は、出射面７ａ、背面７ｂによる反射作用（正反射及び拡散反射）を受けつつ末端へ向けて伝播し、その過程を通して徐々に出射面７ａから出射される。これにより、出射面７ａから均一性が高く柔らかな光が放出される。本実施形態でも導光板７からの出射は斜め方向に強く生じるが、プリズムシート３で例えば正面方向へ方向修正される。
【００５０】
第２光源部（電球あるいはＬＥＤアレイ）が点灯された場合は、出力光は反射シート２の開口部２ａ、２ｂ、導光板７のエリア７ｃ、７ｄを主として通り、プリズムシート３を介して外部へ出力される。
【００５１】
［第４実施形態］
図５（ａ）に要部断面を示したように、第４実施形態の複合光源装置は、導光板８と、第１光源部１０と、第２光源部２０と、第１光源部１０及び第２光源部２０の各光源素子の点灯状態を制御する点灯制御部（図示省略）を備えている。導光板８は透明導光体からなる楔板状部材であり、一方のメジャー面が出射面８ａを提供し、他方のメジャー面が背面８ｂを提供する。
【００５２】
第１光源部１０は、点灯時に導光板８の側端面８ｅに向けて光供給を行うように配置される一方、第２光源部２０は、点灯時に導光板８の出射面８ａに対して交差する方向（ここではほぼ垂直方向）に光供給を行うように配置されている。第１光源部１０は、第１実施形態他で採用したものと同じく、ダイオード素子１１〜１８を有する列状アレイで構成されている。
【００５３】
部分平面図５（ｂ）での描示を省略したが、第２光源部２０は２個の電球あるいは２組のＬＥＤアレイを備えている。第１光源部（ＬＥＤ１１〜１８）及び第２光源部（各電球あるいはＬＥＤアレイ）は、第１実施形態と同じく、点灯制御部（図示省略）に接続され、用途に応じた態様で各光源素子の点灯状態が制御される。
【００５４】
本実施形態の１つの特徴は、透明な導光板８の背面８ｂが、図５（ｂ）に示したように、電球あるいはＬＥＤアレイの配置位置の直上（直近）エリア８ｃ、８ｄを除き、光拡散性のインクのドットパターンで覆われていることである。光拡散性のインクの主たる機能は、梨地面と同様、側端面８ｅから導入された光（第１光源部１０に由来）を方向転換して出射面８ａからの出射を促すためである。出射面８ａは梨地面とされることもある。このような光拡散性のインクは、梨地面の場合と同様、特に透明導光板を使用した場合に多く採用される。なお、エリア８ｃ、８ｄは、貫通孔としたり、凹部を設けたりして光がより通り易くしても良い。
【００５５】
第１光源部（ＬＥＤ１１〜１８の全部または一部）が点灯されると、入射端面８ｅから導光板８内に光が導入される。この光は、出射面８ａ、背面８ｂ（光拡散性インク）による反射作用（正反射及び拡散反射）を受けつつ末端へ向けて伝播し、その過程を通して徐々に出射面８ａから出射される。これにより、出射面８ａから均一性が高く柔らかな光が放出される。本実施形態でも導光板８からの出射は斜め方向に強く生じるが、プリズムシート３で例えば正面方向へ方向修正される。
【００５６】
第２光源部（電球あるいはＬＥＤアレイ）が点灯された場合は、出力光は、導光板８のエリア８ｃ、８ｄ（光拡散性のインクのプリントなし）を主として通り、プリズムシート３を介して外部へ出力される。なお、光拡散性インク自体の透光性の多寡や、ドットパターンの遮光能力の程度に応じて、エリア８ｃ、８ｄ以外の領域からも導光板８内への光導入は起こり得る。
【００５７】
［第５実施形態］
図６（ａ）に要部断面を示したように、第５実施形態の複合光源装置は、導光板９と、第１光源部１０と、第２光源部２０と、第１光源部１０及び第２光源部２０の各光源素子の点灯状態を制御する点灯制御部（図示省略）を備えている。導光板９は透明導光体からなる楔板状部材であり、一方のメジャー面が出射面９ａを提供し、他方のメジャー面が背面９ｂを提供する。
【００５８】
第１光源部１０は、点灯時に導光板９の側端面９ｅに向けて光供給を行うように配置される一方、第２光源部２０は、点灯時に導光板９の出射面９ａに対して交差する方向（ここではほぼ垂直方向）に光供給を行うように配置されている。第１光源部１０は、第１実施形態他で採用したものと同じく、ダイオード素子１１〜１８を有する列状アレイで構成されている。
【００５９】
部分平面図６（ｂ）での描示を省略したが、第２光源部２０は２個の電球あるいは２組のＬＥＤアレイを備えている。第１光源部（ＬＥＤ１１〜１８）及び第２光源部（各電球あるいはＬＥＤアレイ）は、第１実施形態と同じく、点灯制御部（図示省略）に接続され、用途に応じた態様で各光源素子の点灯状態が制御される。
【００６０】
本実施形態では、透明な導光板９の背面９ｂが、図６（ｂ）に示したように、電球あるいはＬＥＤアレイの配置位置の直上（直近）エリア９ｃ、９ｄを含めて、光拡散性のインクのドットパターンで覆われていることである。光拡散性のインクの主たる機能は、梨地面と同様、側端面９ｅから導入された光（第１光源部１０に由来）を方向転換して出射面９ａからの出射を促すためである。出射面９ａは梨地面とされることもある。
【００６１】
ここで注意すべきことは、エリア９ｃ、９ｄに形成される光拡散性のインクのドットパターンは、第２光源部２０からの光を遮断しないよう、残りの領域に比して疎（低密度）あるいは薄厚とされていることである。なお、エリア９ｃ、９ｄは凹部としてその表面にドットパターンを低密度あるいは薄厚に形成しても良い。
【００６２】
第１光源部（ＬＥＤ１１〜１８の全部または一部）が点灯されると、入射端面９ｅから導光板９内に光が導入される。この光は、出射面９ａ、背面９ｂ（光拡散性インク）による反射作用（正反射及び拡散反射）を受けつつ末端へ向けて伝播し、その過程を通して徐々に出射面９ａから出射される。これにより、出射面９ａから均一性が高く柔らかな光が放出される。本実施形態でも導光板９からの出射は斜め方向に強く生じるが、プリズムシート３で例えば正面方向へ方向修正される。
【００６３】
第２光源部（電球あるいはＬＥＤアレイ）が点灯された場合は、出力光は、導光板９のエリア９ｃ、９ｄ（光拡散性のインクのプリントあるが透光性あり）を主として通り、プリズムシート３を介して外部へ出力される。なお、光拡散性インク自体の透光性の多寡や、ドットパターンの遮光能力の程度に応じて、エリア９ｃ、９ｄ以外の領域からも導光板９内への光導入は起こり得る。
【００６４】
以上、１つの参考例とともに、５個の実施形態について説明したが、これら実施形態あるいは参考例において、第２光源部２０からの光の通路を確保することに起因して、第１光源部１０（入射端面側）から見て電球（またはＬＥＤアレイ）対応位置の下流側領域で、第１光源部１０点灯時の導光板の出射面の輝度が不足あるいは過剰になる可能性がある。
【００６５】
図７はこれに対する対策例を表わしている。図７において、符号Ａは第２光源部２０からの光の通路にあたる領域（１ｃ、１ｄ、６ｃ、６ｄ〜９ｃ、９ｄに対応）である。図中上方から導光板内を進行して来る光（矢印群；第１光源部１０に由来）は、領域Ａで他の領域とは異なる挙動を示す。その結果、その下流側で出射面輝度の不足や過剰が発生する。
【００６６】
不足と過剰のいずれが生じるかは、一概に断定出来ないので設計段階で試作し、いずれが生じるか確かめることが好ましい。もし、輝度不足であれば、領域Ａの下流側の所定の領域Ｂの光拡散能を新たな、あるいは更なる光拡散インク、粗面化等で補強すれば良い。
【００６７】
逆に輝度過剰であれば、領域Ａの下流側の所定の領域Ｂで出射面への方向転換機能を抑制すれば良い。抑制手段としては、例えば、光拡散能の削減、光吸収インクの印刷等が考えられる。なお、領域Ｃは領域Ａ、Ｂ以外の通常領域を表わしている。
【００６８】
図７では領域Ｂは、円形領域Ａから接線（θ＝約４５度）ｇ、ｈを引き、幅３Ｒ程度の孤状領域として描かれている。しかし、これは例示であり、詳細は設計的に定めれば良い。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、マイルドで均一性のある面状発光と注意喚起力のある高輝度発光が、必要に応じて随時可能な複合型の光源装置が提供される。また、各光源部に所要の形態でＬＥＤを使用した構成が無理なく採用出来る。特に、自動車の標識ランプに本発明を適用した場合、各種事態（夜間定常走行、ブレーキ作動中、左折／右折の指示等）に応じてマイルドで均一性のある面状発光と注意喚起力のある高輝度発光を使い分け、あるいは組合わせる標識光源装置を構成することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施形態について、要部断面等を説明する図（ａ）及び反射シートの裏面側から見た部分平面図（ｂ）である。
【図２】 参考例について、要部断面を説明する図（ａ）、及び導光板の裏面側から見た部分平面図（ｂ）である。
【図３】 第２実施形態について、要部断面を説明する図（ａ）、反射シートの裏面側から見た部分平面図（ｂ）及び導光板の裏面側から見た部分平面図（ｃ）である。
【図４】 第３実施形態について、要部断面を説明する図（ａ）、反射シートの裏面側から見た部分平面図（ｂ）及び導光板の裏面側から見た部分平面図（ｃ）である。
【図５】 第４実施形態について、要部断面を説明する図（ａ）、及び導光板の裏面側から見た部分平面図（ｂ）である。
【図６】 第５実施形態について、要部断面を説明する図（ａ）、及び導光板の裏面側から見た部分平面図（ｂ）である。
【図７】 導光板の透孔部等の周辺における輝度低下防止について説明する図である。
【符号の説明】
１、５ 導光板（光散乱導光体）
１ａ、５ａ、６ａ、７ａ、８ａ、９ａ 導光板の出射面
１ｂ、５ｂ 導光板の背面
１ｃ、１ｄ、６ｃ、６ｄ 第２光源部からの光の通路
１ｅ、５ｅ、６ｅ、７ｅ、８ｅ、９ｅ 導光板の入射端面
２ 反射シート
２ａ、２ｂ 反射シートの開口
３ プリズムシート
４ 反射鏡
６、７、８、９ 導光板（透明導光体）
６ｂ、７ｂ 梨地面
７ｃ、７ｄ 梨地面（高透光性）
８ｂ、９ｂ 光拡散性インキのドットパターン
８ｃ、８ｄ ドットパターン空白部
９ｃ、９ｄ 光拡散性インキのドットパターン（低密度）
１０ ＬＥＤアレイ（第１光源部）
１１〜１８ ＬＥＤ素子
２０ 第２光源部
２１、２２ 電球（またはＬＥＤアレイ）
３０ 点灯制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は複合型光源装置に関し、更に詳しく言えば、相対的に大面積の光源部と相対的に小面積の光源部を組み合わせて、複数の点灯モードで点灯可能とした複合型光源装置に関する。本発明は、特に乗用車、トラック、バス等のテールランプに適用して有利なものである。
【０００２】
【従来の技術】
状態報知や注意喚起のための表示灯として、複数の点灯モードで点灯可能な光源装置が使用されている。例えば、乗用車、トラック、バス等の車両後部に設けられる標識灯には、車両の通常走行、停車、ブレーキ動作、方向指示（左折／右折）を後続車両のドライバに知らせるために、テールランプ、ブレーキランプ、コンビネーションランプ等の名称で呼ばれる各種光源装置が使用されている。
【０００３】
従来の車両後部表示灯に用いられる光源装置としては、２つのタイプのものが知られている。第１のタイプのものは、ランプハウジング内に１個または２個以上の電球（フィラメント発光体を持つ球状ランプ）を収容し、電球の強弱発光、色分け発光（例；赤色用電球と黄色用電球）などにより、複数の点灯モードを実現している。電球から放射された光は、透明カバーを通して直接前方に放射される。
【０００４】
第２のタイプのものでは、小型電球群あるいはＬＥＤ（発光ダイオード）アレイ等の一次光源から放射された光を一旦導光体内へ導入して導光体内部で方向転換を行った上で、導光体表面（出射面）を通して光放出が行なわれる。導光体表面（出射面）に沿ってプリズムシート、光拡散板などを配置して放出光の方向特性を正面方向に修正することもある。
【０００５】
上記従来技術の内、第１のタイプは最も一般的に用いられており、明るさも十分である。しかし、電球の直接光を利用しているために均一な輝光部を形成出来ず、光拡散板やレンズ板を前面に配置しても電球の存在が視認出来てしまう。また、消費電力が大きいために、夜間の定常走行中（ブレーキ操作、停車、右折／左折などなし）に継続発光させる上で有利ではない。従って、注意喚起力のある発光状態を得る適性は有しているが、均一な面状発光状態を得る適性は有していない。
【０００６】
一方、第２のタイプは一次光源の間接光を利用して均一な輝光部を形成することが出来るので、視覚感の柔らかい（即ち、後続ドライバの眼を刺激しない）マイルドな面状発光状態を容易に得ることが出来る。しかし、導光体を通して散乱作用、反射作用等を経て均一な面状発光状態を実現するため、強力な注意喚起力のある発光状態を得るには適していない。
【０００７】
特に、この第２のタイプ（ＬＥＤ使用のもの）では、非定常走行時（ブレーキ操作、停車、右折／左折など、特に、ブレーキ操作）に望まれる高輝度発光を実現することが困難であった。小型電球を多数用いるなどの手法によりある程度は輝度を上げることも出来るが、そうすると省電力性が低下する。また、多数の光源あるいは大型の光源を使用すると、導光板の側方に広いスペースが必要になるという問題点もある。
【０００８】
以上説明したような問題は、車両用の光源装置以外においても、高輝度の点灯モードと低輝度の点灯モードを含む複数モードで動作する光源装置一般にもあてはまる事柄である。例えば、重機の動作状態を知らせる表示ランプやゲートの開閉報知灯など各種表示灯において同様の問題が潜在的に存在している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、上述した両タイプの長所を兼ね備え、マイルドで均一性のある面状発光と注意喚起力のある高輝度発光が、必要に応じて随時可能で、例えば自動車のテールランプに有利に適用出来る複合型光源装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に従った光源装置は、出射面、背面及び側端面を有する導光板と、第１光源部と、第２光源部と、前記第１光源部及び第２光源部の点灯状態を制御する点灯制御手段と、前記導光板の前記背面に沿って配置され、前記第２光源部からの光を通す前記第２光源部に対応して形成された部分領域を持つ反射手段とを含む複合型光源装置である。そして、請求項１に記載の発明においては、前記第１光源部は点灯時に前記導光板の側端面に向けて光供給を行うように配置され、前記反射手段は、前記導光板の背面に、前記部分領域が他の領域よりも光が通り易くなるように形成された光拡散性インクのプリントによって提供されており、前記第２光源部は点灯時に、前記部分領域を経て、前記導光板の出射面に対して交差する方向に光供給を行うように配置され、前記第１光源部及び前記第２光源部の内の少なくとも一方が点灯されることにより、前記導光板の前記出射面の前方に向けて光出力が提供されるようになっている。更に、前記第１光源部の点灯時に前記導光板の側端面に向けて供給された光は、該側端面から遠ざかるように前記導光板内を伝播する過程で徐々に前記出射面から出射され、前記第２光源部の点灯時に前記導光板の出射面に対して交差する方向に供給された光は、前記部分領域を通過後、前記出射面に向かって前記導光板内を伝播して前記出射面から出射されるようになっている。
【００１１】
請求項２に記載の発明においては、前記第１光源部は点灯時に前記導光板の側端面に向けて光供給を行うように配置され、前記反射手段の前記部分領域は、前記反射手段に、前記第２光源部に対応して設けられた開口部であり、前記第２光源部は点灯時に、前記開口部を経て、前記導光板の出射面に対して交差する方向に光供給を行うように配置され、前記第１光源部及び前記第２光源部の内の少なくとも一方が点灯されることにより、前記導光板の前記出射面の前方に向けて光出力が提供されるようになっている。そして、前記第１光源部の点灯時に前記導光板の側端面に向けて供給された光は、該側端面から遠ざかるように前記導光板内を伝播する過程で徐々に前記出射面から出射され、前記第２光源部の点灯時に前記導光板の出射面に対して交差する方向に供給された光は、前記開口部を通過後、前記出射面に向かって前記導光板内を伝播して前記出射面から出射されるようになっている。ここで、前記反射手段は正反射シート、拡散反射シート、導光板の背面に形成された梨地面、プリントされた拡散反射性インクパターンなどの形態をとる。
【００１２】
好ましい実施形態において、第１光源部は１個または２個以上の発光ダイオードを含み、第２光源部はフィラメント発光体を用いた光源素子あるいはＬＥＤアレイを含む。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のいくつかの実施形態及び参考例について説明する。各実施形態及び参考例を説明する諸図において、図示の都合上、導光板、ＬＥＤ、電球、反射シート等の諸要素のサイズ、厚さなどは、適宜誇張されている。
【００１４】
［第１実施形態］
図１（ａ）に要部断面を示したように、第１実施形態の複合光源装置は、導光板１と、第１光源部１０と、第２光源部２０と、第１光源部及び第２光源部の点灯状態を制御する点灯制御部３０を備えている。導光板１は、ここでは光散乱導光体からなる楔板状部材であり、一方のメジャー面が出射面１ａを提供し、他方のメジャー面が背面１ｂを提供する。背面１ｂに沿って反射シート２が配置されている。反射シート２は、背面１ｂから漏出する光を反射して導光板１に戻すためのもので、反射面は正反射性、拡散反射性いずれであっても良い。
【００１５】
第１光源部１０は、点灯時に導光板１の側端面１ｅに向けて光供給を行うように配置される。また、第２光源部２０は、点灯時に導光板１の出射面１ａに対して交差する方向（典型的にはほぼ垂直方向）に光供給を行うように配置されている。第１光源部１０は、ダイオード素子１１〜１８（個数は例示；以下、同様）を有する列状アレイで構成されている。
【００１６】
第２光源部２０には、導光板１のサイズ（面積）に比して相対的に小さな領域から光放出を行なう光源要素が採用される。ここでは、反射シートの裏面側から見た部分平面図１（ｂ）を参照すると理解されるように、第２光源部２０は２個の電球（フィラメント発光体を持つ光源素子で、個数は例示的；以下同様）で構成され、各電球２１、２２に対応して反射シート２に開口２ａ、２ｂが設けられている。
【００１７】
これら電球２１、２２に代えて、ＬＥＤを使用することも出来る。ＬＥＤは、所要の輝度を得るために必要な個数を配列したアレイ（例えば１０×１０の２次元アレイ）とすることが好ましい。同程度の輝度を得るための消費電力は一般に電球よりもＬＥＤの方が小さい。従って、第２光源部２０にＬＥＤを使用することで省電力性が向上する。
【００１８】
符号１ｃ、１ｄで示した部分は、第２光源部（電球２１、２２あるいはＬＥＤアレイ；以下同様）からの光の主たる通路となる部分で、導光板１自身の透光性を利用して通路が提供出来る。貫通孔としたり、凹部を設けたりして光がより通り易くしても良い。
【００１９】
第１光源部（ＬＥＤ１１〜１８）及び第２光源部（電球２１、２２）は、点灯制御部３０に接続されている。点灯制御部３０は、用途に応じた態様で各光源素子の点灯状態（オン／オフの別、光出力の強弱、点滅動作等）を制御する。
【００２０】
第１光源部（ＬＥＤ１１〜１８の全部または一部）が点灯されると、入射端面１ｅから導光板１内に光が導入される。この光は、出射面１ａ、背面１ｂ、反射シート２による反射作用と光散乱導光体で構成された導光板１内部の散乱作用を受けつつ末端へ向けて伝播し、その過程を通して徐々に出射面１ａから出射される。このような出射過程は、光散乱導光体を用いた液晶ディスプレイのバックライト等において良く知られているように、出射面１ａから均一性が高く柔らかな光を放出させる。
【００２１】
この放出光は斜め方向に強く出射される性質があるため（指向出射性）、必要に応じてプリズムシート３が配置され、例えば正面方向への方向修正が図られる。プリズムシート３の使用態様は用途に応じて選択すれば良く、省かれても良い。プリズムシート３に代えて光拡散シートを用いても良い。両者を併用した形態も考えられる。
【００２２】
第２光源部（一部または全部）が点灯された場合、出力光は反射シート２の開口部２ａ、２ｂ、導光板１の通路部１ｃ、１ｄを主として通り、プリズムシート３を介して外部へ出力される。第２光源部２０に由来する光がプリズムシート３で受ける屈折作用は、プリズムシート３の構造や配置（プリズム頂角、屈折率、プリズム面の内向き／外向きなど）によって異なるが、一般的に言えば、正面方向へ光を集めるように作用する。このことは、後述する他の実施形態においても同様である。
【００２３】
言うまでもなく、第１光源部１０と第２光源部２０が同時に点灯されれば、両者に由来する出力光が重畳して提供される。これは他の実施形態でも同様である。なお、プリズムシート３の外側が更に透光性のカバー部材で覆われていれば、外部への光出力はそのカバー部材を通して行なわれることも各実施形態において共通の事柄である。
【００２４】
本実施形態の構成を例えば車両後部のコンビネーションランプに適用する場合、ＬＥＤアレイからなる第１光源部１０をテールランプ機能のための光供給源として用い、電球２１、２２あるいはＬＥＤアレイからなる第２光源部２０をブレーキランプ機能のための光供給源として用いることが出来る。第２光源部２０は、フィラメント発光体を用いた電球２１、２２、あるいはＬＥＤアレイの使用により、局所的な（導光板より小面積の）高輝度発光が容易である。
【００２５】
従って、夜間走行などで定常的に長時間の点灯状態を維持するに使用されるテールランプ機能には第１光源部１０を利用し、一般に短時間しか使用されないブレーキランプ機能に第２光源部２０を利用することに高い合理性がある。
【００２６】
このように、定常的な光出力には側方から供給された光を導光板１の出射面１ａから出射させる一方、短時間性の光出力には導光板１の出射面１ａと交差する通路を用いて光出力を提供することが出来る複合型光源装置は、車両後部のコンビネーションランプに限らず、他の用途にも有用である。例えば、各種機械の定常状態（例えば電源オン状態）を第１光源部１０の点灯で表示し、特別の動作（例えば、テーブルの移動、帯状物の巻き込み、工具の稼働、レーザの点灯など）を第２光源部２０の点灯で表示するなどの応用が考えられる。
【００２７】
なお、上記車両後部のコンビネーションランプあるいは他の用途への適用性については、以下に述べる他の実施形態についても同様である。従って、以下の説明では、これら用途に関連する記述は省略する。また、第１実施形態と共通する構造や作用についても、説明及び図示を適宜簡略化した。
【００２８】
［参考例］
ここで、説明の都合上、参考例について述べておく。図２（ａ）に要部断面を示したように、参考例の複合光源装置は、導光板５と、第１光源部１０と、第２光源部２０と、第１光源部及び第２光源部の点灯状態を制御する点灯制御部（図示省略）を備えている。導光板５は光散乱導光体からなる楔板状部材であり、一方のメジャー面が出射面５ａを提供し、他方のメジャー面が背面５ｂを提供する。第１実施形態と異なり、背面５ｂに沿って反射シートは配置されていない。これに対応して、裏面側から見た部分平面図２（ｂ）には、導光板５の背面５ｂが示されている。
【００２９】
第１光源部１０は、点灯時に導光板１の側端面５ｅに向けて光供給を行うように配置される一方、第２光源部２０は、点灯時に導光板５の出射面５ａに対して交差する方向（ここではほぼ垂直方向）に光供給を行うように配置されている。第１光源部１０は、第１実施形態で採用したものと同じく、ダイオード素子１１〜１８（個数は例示）を有する列状アレイで構成されている。
【００３０】
部分平面図２（ｂ）での描示を省略したが、第２光源部２０は２個の電球（あるいは２組のＬＥＤアレイ）と反射鏡４を備えている。反射鏡４は、全体を背後から覆うように設けられ、各電球あるいはＬＥＤアレイから出力された光を効率的にほぼ正面方向へ反射する。本例では、第２光源部２０からの光は反射鏡４の作用に助けられ、導光板５の背面５ｂのほぼ全エリアから導光板５へ入射する。この光は導光板５を透過し（一部散乱を受ける）、プリズムシート３を経て外部へ出力される。
【００３１】
第１光源部（ＬＥＤ１１〜１８）及び第２光源部（２個の電球あるいは２組のＬＥＤアレイ）は、第１実施形態と同じく、点灯制御部（図示省略）に接続されている。点灯制御部は、用途に応じた態様で各光源素子の点灯状態（オン／オフの別、光出力の強弱、点滅動作等）を制御する。なお、これら点灯制御部と各光源部１０、２０の接続関係並びに点灯制御の関連事項については、第２実施形態以下についても同様である。
【００３２】
第１光源部（ＬＥＤ１１〜１８の全部または一部）が点灯されると、入射端面５ｅから導光板５内に光が導入される。この光は、出射面５ａ、背面５ｂによる反射作用と光散乱導光体で構成された導光板５内部の散乱作用を受けつつ末端へ向けて伝播し、その過程を通して徐々に出射面５ａから出射される。これにより、出射面５ａから均一性が高く柔らかな光が放出される。
【００３３】
第１実施形態の説明で述べたように、斜め方向に強く出射された光はプリズムシート３で、例えば正面方向へ方向修正される。プリズムシート３の使用態様は用途に応じて選択すれば良く、省かれても良い。プリズムシート３に代えて光拡散シートを用いても良い。両者を併用した形態も考えられる。なお、これらプリズムシート３のような付加素子（出力光の特性を調整するために導光板の外側に付加的に配置される素子）に関連する事項は、第２実施形態以下についても同様である。
【００３４】
第２光源部（電球あるいはＬＥＤアレイ）が点灯された場合は、上述した通り、導光板５の背面５ｂのほぼ全エリアから導光板５へ入射し、導光板５内部、出射面５ａ、プリズムシート３を経て外部へ出力される。本参考例の構成によれば、第２光源部２０から出力された光を導光板５の出射面５ａのほぼ全エリアから出射させることが出来る。従って、出射面５ａ全体の輝度を制御するのに適している。例えば、（１）第１光源部１０のみ点灯、（２）第２光源部２０のみ点灯、（３）第１光源部１０と第２光源部２０を同時点灯の３段階で輝度を制御出来る。
【００３５】
［第２実施形態］
図３（ａ）に要部断面を示したように、第２実施形態の複合光源装置は、導光板６と、第１光源部１０と、第２光源部２０と、反射シート２と、第１光源部１０及び第２光源部２０の各光源素子の点灯状態を制御する点灯制御部（図示省略）を備えている。導光板６は透明導光体からなる楔板状部材であり、一方のメジャー面が出射面６ａを提供し、他方のメジャー面が背面６ｂを提供する。
【００３６】
第１光源部１０は、点灯時に導光板６の側端面６ｅに向けて光供給を行うように配置される一方、第２光源部２０は、点灯時に導光板６の出射面６ａに対して交差する方向（ここではほぼ垂直方向）に光供給を行うように配置されている。第１光源部１０は、第１実施形態で採用したものと同じく、ダイオード素子１１〜１８を有する列状アレイで構成されている。
【００３７】
部分平面図３（ｂ）での描示を省略したが、第２光源部２０は２個の電球あるいは２組のＬＥＤアレイを備えている。第１光源部（ＬＥＤ１１〜１８）及び第２光源部（各電球あるいはＬＥＤアレイ）は、第１実施形態と同じく、点灯制御部（図示省略）に接続され、用途に応じた態様で各光源素子の点灯状態が制御される。
【００３８】
本実施形態の１つの特徴は、透明な導光板６の背面６ｂが、図３（ｃ）に示したように、電球あるいはＬＥＤアレイの配置位置の直上（直近）エリア６ｃ、６ｄを除き、梨地面とされていることである。梨地面の主たる機能は側端面６ｅから導入された光（第１光源部１０に由来）を方向転換して出射面６ａからの出射を促すためである。出射面６ａについても梨地面とされることもある。このような梨地面は特に透明導光板を使用した場合に多く採用されるが、それは光散乱導光体（第１実施形態及び参考例で使用）のような内部での散乱による出射促進が期待し難いからである。
【００３９】
なお、エリア６ｃ、６ｄは、貫通孔としたり、凹部を設けたりして光がより通り易くしても良い。部分平面図６（ｂ）に示したように、反射シート２には、第１実施形態と同様、開口２ｃ、２ｄが設けられる。エリア６ｃ、６ｄと開口２ｃ、２ｄは互いに重なり合う位置関係にある。
【００４０】
第１光源部（ＬＥＤ１１〜１８の全部または一部）が点灯されると、入射端面６ｅから導光板６内に光が導入される。この光は、出射面６ａ、背面６ｂによる反射作用（正反射及び拡散反射）を受けつつ末端へ向けて伝播し、その過程を通して徐々に出射面６ａから出射される。これにより、出射面６ａから均一性が高く柔らかな光が放出される。本実施形態でも導光板６からの出射は斜め方向に強く生じるが、プリズムシート３で例えば正面方向へ方向修正される。
【００４１】
第２光源部（電球あるいはＬＥＤアレイ）が点灯された場合は、出力光は反射シート２の開口部２ａ、２ｂ、導光板６のエリア６ｃ、６ｄを主として通り、プリズムシート３を介して外部へ出力される。
【００４２】
［第３実施形態］
図４（ａ）に要部断面を示したように、第３実施形態の複合光源装置は、導光板７と、第１光源部１０と、第２光源部２０と、反射シート２と、第１光源部１０及び第２光源部２０の各光源素子の点灯状態を制御する点灯制御部（図示省略）を備えている。
【００４３】
導光板７は、第２実施形態と同じく透明導光体からなる楔板状部材であり、一方のメジャー面が出射面７ａを提供し、他方のメジャー面が背面７ｂを提供する。
【００４４】
第１光源部１０は、点灯時に導光板７の側端面７ｅに向けて光供給を行うように配置される一方、第２光源部２０は、点灯時に導光板７の出射面７ａに対して交差する方向（ここではほぼ垂直方向）に光供給を行うように配置されている。第１光源部１０は、第１実施形態他で採用したものと同じく、ダイオード素子１１〜１８を有する列状アレイで構成されている。
【００４５】
部分平面図４（ｂ）では描示を省略したが、第２光源部２０は２個の電球あるいは２組のＬＥＤアレイを備えている。第１光源部（ＬＥＤ１１〜１８）及び第２光源部（各電球あるいはＬＥＤアレイ）は、第１実施形態他と同じく、点灯制御部（図示省略）に接続され、用途に応じた態様で各光源素子の点灯状態が制御される。
【００４６】
透明な導光板７の背面７ｂは、図４（ｃ）に示したように、電球あるいはＬＥＤアレイの配置位置の直上（直近）エリア７ｃ、７ｄを含む全面が梨地面とされている。但し、エリア７ｃ、７ｄに形成されている梨地面は、残りのエリアに比して弱い光拡反射散能をように形成されている。
【００４７】
これは、第２光源部２０からの光を効率良く出射面７ａへ向かわせるためである。なお、梨地面の主たる機能が側端面７ｅから導入された光（第１光源部１０に由来）を方向転換して出射面７ａからの出射を促すことにあることは、既述した通りである。出射面７ａについても梨地面とされることもある。
【００４８】
なお、エリア７ｃ、７ｄは凹部としてその表面を梨地としても良い。部分平面図４（ｂ）に示したように、反射シート２には、第１実施形態他と同様、開口２ａ、２ｂが設けられる。エリア７ｃ、７ｄと開口２ａ、２ｂは互いに重なり合う位置関係にある。
【００４９】
第１光源部（ＬＥＤ１１〜１８の全部または一部）が点灯されると、入射端面７ｅから導光板７内に光が導入される。この光は、出射面７ａ、背面７ｂによる反射作用（正反射及び拡散反射）を受けつつ末端へ向けて伝播し、その過程を通して徐々に出射面７ａから出射される。これにより、出射面７ａから均一性が高く柔らかな光が放出される。本実施形態でも導光板７からの出射は斜め方向に強く生じるが、プリズムシート３で例えば正面方向へ方向修正される。
【００５０】
第２光源部（電球あるいはＬＥＤアレイ）が点灯された場合は、出力光は反射シート２の開口部２ａ、２ｂ、導光板７のエリア７ｃ、７ｄを主として通り、プリズムシート３を介して外部へ出力される。
【００５１】
［第４実施形態］
図５（ａ）に要部断面を示したように、第４実施形態の複合光源装置は、導光板８と、第１光源部１０と、第２光源部２０と、第１光源部１０及び第２光源部２０の各光源素子の点灯状態を制御する点灯制御部（図示省略）を備えている。導光板８は透明導光体からなる楔板状部材であり、一方のメジャー面が出射面８ａを提供し、他方のメジャー面が背面８ｂを提供する。
【００５２】
第１光源部１０は、点灯時に導光板８の側端面８ｅに向けて光供給を行うように配置される一方、第２光源部２０は、点灯時に導光板８の出射面８ａに対して交差する方向（ここではほぼ垂直方向）に光供給を行うように配置されている。第１光源部１０は、第１実施形態他で採用したものと同じく、ダイオード素子１１〜１８を有する列状アレイで構成されている。
【００５３】
部分平面図５（ｂ）での描示を省略したが、第２光源部２０は２個の電球あるいは２組のＬＥＤアレイを備えている。第１光源部（ＬＥＤ１１〜１８）及び第２光源部（各電球あるいはＬＥＤアレイ）は、第１実施形態と同じく、点灯制御部（図示省略）に接続され、用途に応じた態様で各光源素子の点灯状態が制御される。
【００５４】
本実施形態の１つの特徴は、透明な導光板８の背面８ｂが、図５（ｂ）に示したように、電球あるいはＬＥＤアレイの配置位置の直上（直近）エリア８ｃ、８ｄを除き、光拡散性のインクのドットパターンで覆われていることである。光拡散性のインクの主たる機能は、梨地面と同様、側端面８ｅから導入された光（第１光源部１０に由来）を方向転換して出射面８ａからの出射を促すためである。出射面８ａは梨地面とされることもある。このような光拡散性のインクは、梨地面の場合と同様、特に透明導光板を使用した場合に多く採用される。なお、エリア８ｃ、８ｄは、貫通孔としたり、凹部を設けたりして光がより通り易くしても良い。
【００５５】
第１光源部（ＬＥＤ１１〜１８の全部または一部）が点灯されると、入射端面８ｅから導光板８内に光が導入される。この光は、出射面８ａ、背面８ｂ（光拡散性インク）による反射作用（正反射及び拡散反射）を受けつつ末端へ向けて伝播し、その過程を通して徐々に出射面８ａから出射される。これにより、出射面８ａから均一性が高く柔らかな光が放出される。本実施形態でも導光板８からの出射は斜め方向に強く生じるが、プリズムシート３で例えば正面方向へ方向修正される。
【００５６】
第２光源部（電球あるいはＬＥＤアレイ）が点灯された場合は、出力光は、導光板８のエリア８ｃ、８ｄ（光拡散性のインクのプリントなし）を主として通り、プリズムシート３を介して外部へ出力される。なお、光拡散性インク自体の透光性の多寡や、ドットパターンの遮光能力の程度に応じて、エリア８ｃ、８ｄ以外の領域からも導光板８内への光導入は起こり得る。
【００５７】
［第５実施形態］
図６（ａ）に要部断面を示したように、第５実施形態の複合光源装置は、導光板９と、第１光源部１０と、第２光源部２０と、第１光源部１０及び第２光源部２０の各光源素子の点灯状態を制御する点灯制御部（図示省略）を備えている。導光板９は透明導光体からなる楔板状部材であり、一方のメジャー面が出射面９ａを提供し、他方のメジャー面が背面９ｂを提供する。
【００５８】
第１光源部１０は、点灯時に導光板９の側端面９ｅに向けて光供給を行うように配置される一方、第２光源部２０は、点灯時に導光板９の出射面９ａに対して交差する方向（ここではほぼ垂直方向）に光供給を行うように配置されている。第１光源部１０は、第１実施形態他で採用したものと同じく、ダイオード素子１１〜１８を有する列状アレイで構成されている。
【００５９】
部分平面図６（ｂ）での描示を省略したが、第２光源部２０は２個の電球あるいは２組のＬＥＤアレイを備えている。第１光源部（ＬＥＤ１１〜１８）及び第２光源部（各電球あるいはＬＥＤアレイ）は、第１実施形態と同じく、点灯制御部（図示省略）に接続され、用途に応じた態様で各光源素子の点灯状態が制御される。
【００６０】
本実施形態では、透明な導光板９の背面９ｂが、図６（ｂ）に示したように、電球あるいはＬＥＤアレイの配置位置の直上（直近）エリア９ｃ、９ｄを含めて、光拡散性のインクのドットパターンで覆われていることである。光拡散性のインクの主たる機能は、梨地面と同様、側端面９ｅから導入された光（第１光源部１０に由来）を方向転換して出射面９ａからの出射を促すためである。出射面９ａは梨地面とされることもある。
【００６１】
ここで注意すべきことは、エリア９ｃ、９ｄに形成される光拡散性のインクのドットパターンは、第２光源部２０からの光を遮断しないよう、残りの領域に比して疎（低密度）あるいは薄厚とされていることである。なお、エリア９ｃ、９ｄは凹部としてその表面にドットパターンを低密度あるいは薄厚に形成しても良い。
【００６２】
第１光源部（ＬＥＤ１１〜１８の全部または一部）が点灯されると、入射端面９ｅから導光板９内に光が導入される。この光は、出射面９ａ、背面９ｂ（光拡散性インク）による反射作用（正反射及び拡散反射）を受けつつ末端へ向けて伝播し、その過程を通して徐々に出射面９ａから出射される。これにより、出射面９ａから均一性が高く柔らかな光が放出される。本実施形態でも導光板９からの出射は斜め方向に強く生じるが、プリズムシート３で例えば正面方向へ方向修正される。
【００６３】
第２光源部（電球あるいはＬＥＤアレイ）が点灯された場合は、出力光は、導光板９のエリア９ｃ、９ｄ（光拡散性のインクのプリントあるが透光性あり）を主として通り、プリズムシート３を介して外部へ出力される。なお、光拡散性インク自体の透光性の多寡や、ドットパターンの遮光能力の程度に応じて、エリア９ｃ、９ｄ以外の領域からも導光板９内への光導入は起こり得る。
【００６４】
以上、１つの参考例とともに、５個の実施形態について説明したが、これら実施形態あるいは参考例において、第２光源部２０からの光の通路を確保することに起因して、第１光源部１０（入射端面側）から見て電球（またはＬＥＤアレイ）対応位置の下流側領域で、第１光源部１０点灯時の導光板の出射面の輝度が不足あるいは過剰になる可能性がある。
【００６５】
図７はこれに対する対策例を表わしている。図７において、符号Ａは第２光源部２０からの光の通路にあたる領域（１ｃ、１ｄ、６ｃ、６ｄ〜９ｃ、９ｄに対応）である。図中上方から導光板内を進行して来る光（矢印群；第１光源部１０に由来）は、領域Ａで他の領域とは異なる挙動を示す。その結果、その下流側で出射面輝度の不足や過剰が発生する。
【００６６】
不足と過剰のいずれが生じるかは、一概に断定出来ないので設計段階で試作し、いずれが生じるか確かめることが好ましい。もし、輝度不足であれば、領域Ａの下流側の所定の領域Ｂの光拡散能を新たな、あるいは更なる光拡散インク、粗面化等で補強すれば良い。
【００６７】
逆に輝度過剰であれば、領域Ａの下流側の所定の領域Ｂで出射面への方向転換機能を抑制すれば良い。抑制手段としては、例えば、光拡散能の削減、光吸収インクの印刷等が考えられる。なお、領域Ｃは領域Ａ、Ｂ以外の通常領域を表わしている。
【００６８】
図７では領域Ｂは、円形領域Ａから接線（θ＝約４５度）ｇ、ｈを引き、幅３Ｒ程度の孤状領域として描かれている。しかし、これは例示であり、詳細は設計的に定めれば良い。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、マイルドで均一性のある面状発光と注意喚起力のある高輝度発光が、必要に応じて随時可能な複合型の光源装置が提供される。また、各光源部に所要の形態でＬＥＤを使用した構成が無理なく採用出来る。特に、自動車の標識ランプに本発明を適用した場合、各種事態（夜間定常走行、ブレーキ作動中、左折／右折の指示等）に応じてマイルドで均一性のある面状発光と注意喚起力のある高輝度発光を使い分け、あるいは組合わせる標識光源装置を構成することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施形態について、要部断面等を説明する図（ａ）及び反射シートの裏面側から見た部分平面図（ｂ）である。
【図２】 参考例について、要部断面を説明する図（ａ）、及び導光板の裏面側から見た部分平面図（ｂ）である。
【図３】 第２実施形態について、要部断面を説明する図（ａ）、反射シートの裏面側から見た部分平面図（ｂ）及び導光板の裏面側から見た部分平面図（ｃ）である。
【図４】 第３実施形態について、要部断面を説明する図（ａ）、反射シートの裏面側から見た部分平面図（ｂ）及び導光板の裏面側から見た部分平面図（ｃ）である。
【図５】 第４実施形態について、要部断面を説明する図（ａ）、及び導光板の裏面側から見た部分平面図（ｂ）である。
【図６】 第５実施形態について、要部断面を説明する図（ａ）、及び導光板の裏面側から見た部分平面図（ｂ）である。
【図７】 導光板の透孔部等の周辺における輝度低下防止について説明する図である。
【符号の説明】
１、５ 導光板（光散乱導光体）
１ａ、５ａ、６ａ、７ａ、８ａ、９ａ 導光板の出射面
１ｂ、５ｂ 導光板の背面
１ｃ、１ｄ、６ｃ、６ｄ 第２光源部からの光の通路
１ｅ、５ｅ、６ｅ、７ｅ、８ｅ、９ｅ 導光板の入射端面
２ 反射シート
２ａ、２ｂ 反射シートの開口
３ プリズムシート
４ 反射鏡
６、７、８、９ 導光板（透明導光体）
６ｂ、７ｂ 梨地面
７ｃ、７ｄ 梨地面（高透光性）
８ｂ、９ｂ 光拡散性インキのドットパターン
８ｃ、８ｄ ドットパターン空白部
９ｃ、９ｄ 光拡散性インキのドットパターン（低密度）
１０ ＬＥＤアレイ（第１光源部）
１１〜１８ ＬＥＤ素子
２０ 第２光源部
２１、２２ 電球（またはＬＥＤアレイ）
３０ 点灯制御部
Claims (6)
- 出射面、背面及び側端面を有する導光板と、第１光源部と、第２光源部と、前記第１光源部及び第２光源部の点灯状態を制御する点灯制御手段と、前記導光板の前記背面に沿って配置され、前記第２光源部からの光を通す前記第２光源部に対応して形成された部分領域を持つ反射手段とを含む複合型光源装置であって、
前記第１光源部は点灯時に前記導光板の側端面に向けて光供給を行うように配置され、
前記反射手段は、前記導光板の背面に、前記部分領域が他の領域よりも光が通り易くなるように形成された光拡散性インクのプリントによって提供されており、
前記第２光源部は点灯時に、前記部分領域を経て、前記導光板の出射面に対して交差する方向に光供給を行うように配置され、
前記第１光源部及び前記第２光源部の内の少なくとも一方が点灯されることにより、前記導光板の前記出射面の前方に向けて光出力が提供されるようになっており、且つ、
前記第１光源部の点灯時に前記導光板の側端面に向けて供給された光は、該側端面から遠ざかるように前記導光板内を伝播する過程で徐々に前記出射面から出射され、
前記第２光源部の点灯時に前記導光板の出射面に対して交差する方向に供給された光は、前記部分領域を通過後、前記出射面に向かって前記導光板内を伝播して前記出射面から出射されることを特徴とする、前記複合型光源装置。 - 出射面、背面及び側端面を有する導光板と、第１光源部と、第２光源部と、前記第１光源部及び第２光源部の点灯状態を制御する点灯制御手段と、前記導光板の前記背面に沿って配置され、前記第２光源部からの光を通す前記第２光源部に対応して形成された部分領域を持つ反射手段とを含む複合型光源装置であって、
前記第１光源部は点灯時に前記導光板の側端面に向けて光供給を行うように配置され、
前記反射手段の前記部分領域は、前記反射手段に、前記第２光源部に対応して設けられた開口部であり、
前記第２光源部は点灯時に、前記開口部を経て、前記導光板の出射面に対して交差する方向に光供給を行うように配置され、
前記第１光源部及び前記第２光源部の内の少なくとも一方が点灯されることにより、前記導光板の前記出射面の前方に向けて光出力が提供されるようになっており、且つ、
前記第１光源部の点灯時に前記導光板の側端面に向けて供給された光は、該側端面から遠ざかるように前記導光板内を伝播する過程で徐々に前記出射面から出射され、
前記第２光源部の点灯時に前記導光板の出射面に対して交差する方向に供給された光は、前記開口部を通過後、前記出射面に向かって前記導光板内を伝播して前記出射面から出射されることを特徴とする、前記複合型光源装置。 - 前記第１光源部が少なくとも一つの発光ダイオードを含んでいる、請求項１に記載された複合型光源装置。
- 前記第１光源部が少なくとも一つの発光ダイオードを含んでいる、請求項２に記載された複合型光源装置。
- 前記第２光源部はフィラメント発光体を用いた光源素子を含んでいる、請求項１〜請求項４の内いずれか１項に記載された複合型光源装置。
- 前記第２光源部は発光ダイオードアレイを含んでいる、請求項１〜請求項４の内いずれか１項に記載された複合型光源装置。
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- 1998-07-22 JP JP22239498A patent/JP4212153B2/ja not_active Expired - Fee Related
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