JP6652880B2 - 灯具 - Google Patents

Description

本発明は、灯具に関する。

特許文献１には、ＬＥＤ光源から入射した光を反射および屈折させて所定の発光形状を構成する導光体を備えた灯具が記載されている。

特開２０１５−１６７１２４号公報

従来の灯具は、複雑な発光形状を実現するために、複数の導光体を組み合わせて用いる必要があった。この場合、導光体を通過する光が隣り合う導光体に漏れて（漏れ光が発生して）、意図しない領域が発光してしまうという問題があった。

本発明は、このような課題に鑑みて提案されたものであり、多様な発光形状を実現するとともに、漏れ光による意図しない領域の発光を抑制する灯具の提供を目的とする。

本発明の一態様としての灯具は、板状の第１の導光部および板状の第２の導光部が一体的に接続された導光体と、前記第１の導光部に光を入射させる第１の光源と、前記第２の導光部に光を入射させる第２の光源と、を備え、前記第１の導光部は、入射した光を内面反射する反射面と、第１の方向に延び前記反射面で内面反射した光を出射する第１の出射部と、を有し、前記第２の導光部は、前記第１の方向と交差する第２の方向に延びる第２の出射部を有し、前記第１および第２の出射部は、共通の出射方向に光を出射し、前記第１の導光部の反射面に対して、前記第２の導光部の入射部が、出射方向後方に位置する。

上記の構成によれば、互いに交差する第１および第２の出射部を発光させることができる。また、それぞれの光源の点灯および消灯によって、一方向に延びる直線状や、十字状など、多様な発光パターンを形成できる。
また、上記の構成によれば、第２の導光部の入射部が第１の導光部の反射面より後方に位置することで、第１の導光部と第２の導光部との接続部を小さくすることができる。これにより、第１および第２の導光部のうち一方から他方に光が漏れることを抑制できる。さらに、第２の光源を基板上に実装する場合に、基板を第２の導光部の後方に位置させることができる。したがって、第２の導光部を複数設ける場合に、複数の第２の光源を同一の基板に実装することができ、部品点数を減らして安価な灯具を提供できる。

また、前記灯具において、第１の出射部に対して、前記第２の出射部は、出射方向後方に位置する、構成としてもよい。

上記の構成によれば、第１の導光部の内部を通過する光が、第２の出射部から出射され難い。すなわち、第１の光源を点灯し第２の光源を消灯した場合、第１の出射部のみを発光させて第２の出射部の発光を抑制できる。

また、前記灯具において、前記第１および第２の光源は、同一の基板上に実装され、前記第１および第２の導光部の入射部は、同方向を向く、構成としてもよい。

上記の構成によれば、第１および第２の光源を同一の基板上に配置できるため、基板の数を減らして安価な灯具を提供できる。

また、前記灯具において、前記第１および第２の導光部のうち何れか一方又は両方は、互いの接続部において板厚が部分的に薄くなっている、構成としてもよい。

上記の構成によれば、接続部の大きさを小さくすることで、第１および第２の導光部のうち一方から他方に光が漏れることを抑制できる。

本発明によれば、多様な発光形状を実現するとともに漏れ光により意図しない領域の発光を抑制する灯具を提供できる。

第１実施形態の灯具の正面図。 図１のII−II線に沿う断面図。 図１のIII−III線に沿う断面図。 第１実施形態の灯具に採用可能な変形例１および変形例２の第２の導光部を示す断面図。 第２実施形態の灯具の正面図。 第３実施形態の灯具の正面図。 図６のVII−VII線に沿う断面図。

以下、実施形態の灯具について、図面を参照しながら説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、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。
また、図面には、適宜３次元直交座標系としてＸＹＺ座標系を示す。

＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態の灯具１の正面図であり、図２は、図１のII−II線に沿う断面図であり、図３は図１のIII−III線に沿う断面図である。
灯具１は、例えば、車両に搭載されて、ターンランプ、テールプランプ又はストップランプとして使用できる。その他に、灯具１は車両の車内における、インテリア照明又はエアコンパネル照明として使用としてもよい。さらに、灯具１はコピー機、複合機並びに遊技機のインジケーターおよび加飾照明として使用してもよい。

灯具１は、４つの第１のＬＥＤ光源（第１の光源）１８が実装された第１の光源ユニット１７と、３つの第２のＬＥＤ光源（第２の光源）２８が実装された第２の光源ユニット２７と、第１および第２のＬＥＤ光源１８、２８から照射された光を前方（＋Ｙ方向）に照射する導光体２と、を備える。
以下、各部についてより具体的に説明する。なお、本明細書において、水平面（ＸＹ平面）内において光を照射する方向（すなわち＋Ｙ方向）を前方とし、その反対（すなわち−Ｙ方向）を後方とする。また、水平面内において光の照射方向に対し直交する方向（±Ｘ軸方向）を左右方向とする。さらに、鉛直方向（Ｚ軸方向）を上下方向とする。

＜第１の光源ユニット＞
第１の光源ユニット１７は、回路基板（基板）１９と、回路基板１９上に実装された４つの第１のＬＥＤ光源１８と、を有する。回路基板１９は、導光体２の上側に位置する。回路基板１９は、水平面と平行に配置されている。４つの第１のＬＥＤ光源１８は、灯具１の左右方向（Ｘ軸方向）に直線的に並んでいる。第１のＬＥＤ光源１８は、下側に向かって光を照射する。

＜第２の光源ユニット＞
第２の光源ユニット２７は、回路基板（基板）２９と、回路基板２９上に実装された３つの第２のＬＥＤ光源２８と、を有する。回路基板２９は、導光体２の後方に位置する。回路基板２９は、水平面と直交する方向に配置されている。回路基板２９は、第２のＬＥＤ光源２８が実装されている面を前方に向けている。第２のＬＥＤ光源２８は、前方に向かって光を照射する。

＜導光体＞
導光体２は、例えばアクリルなどの透明樹脂材料からなる。導光体２は、４つの第１の導光部１０と３つの第２の導光部２０とが一体的に接続されて構成されている。第１の導光部１０および第２の導光部２０は、水平方向に順番に並んでいる。すなわち、一対の第１の導光部１０同士の間には、第２の導光部２０が配置されている。第１の導光部１０と第２の導光部２０との境界には、接続部３が形成されている。

＜第１の導光部＞
第１の導光部１０は、上下方向（第１の方向）に延びる板形状を有する。図３に示すように、第１の導光部１０は、入射部１１と反射面１２と第１の出射面（第１の出射部）１３と、を有する。入射部１１、反射面１２および第１の出射面１３は、それぞれ第１の導光部１０の板厚方向に対し直交する外周面に位置している。

第１の導光部１０の入射部１１は、第１の導光部１０の上面に位置している。入射部１１は、第１のＬＥＤ光源１８に対向している。第１のＬＥＤ光源１８から出射された光は、入射部１１から第１の導光部１０の内部に入射する。

第１の導光部１０の反射面１２は、後方に凸の放物面である。反射面１２の面方向は、第１の導光部１０の後方および下方を向く。反射面１２には、入射部１１を介して第１の導光部１０に入射した光が入射する。反射面１２は、光を内面反射（全反射）して、左右方向から見たときに平行な光（平行光）として、前方に向けて出射する。

第１の導光部１０の第１の出射面１３は、反射面１２で反射された平行光を第１の導光部１０から出射させる。第１の出射面１３は、平行光の進行方向に対して直交する平面状に形成されている。第１の出射面１３は、前方を向いている。第１の出射面１３は、上下方向（第１の方向）に延びる。

＜第２の導光部＞
第２の導光部２０は、左右方向（第２の方向）に延びる板形状を有する。図２に示すように、第２の導光部２０は、入射部２１と反射面２２と第２の出射面（第２の出射部）２３と、を有する。入射部２１、反射面２２および第２の出射面２３は、それぞれ第２の導光部２０の板厚方向に対し直交する外周面に位置している。

第２の導光部２０の入射部２１は、第２の導光部２０の後面に位置している。入射部２１は、第２のＬＥＤ光源２８に対向している。第２のＬＥＤ光源２８から出射された光は、入射部２１から第２の導光部２０の内部に入射する。

第２の導光部２０の入射部２１は、中央入射面２１ａと周縁入射面２１ｂとを有する。中央入射面２１ａおよび周縁入射面２１ｂは、板厚方向に一様な形状を有する。中央入射面２１ａには、第２のＬＥＤ光源２８の光軸Ｊ２８が通過する。中央入射面２１ａは、第２のＬＥＤ光源２８の光軸Ｊ２８を中心とする放物線形状を有する。周縁入射面２１ｂは、中央入射面２１ａに対して左右両側に位置し左右対称に形成されている。周縁入射面２１ｂは、光軸Ｊ２８に対して傾斜した平坦面を有する。

中央入射面２１ａには、第２のＬＥＤ光源２８から出射する光のうち比較的出射角の小さい光が入射する。中央入射面２１ａの焦点は、第２のＬＥＤ光源２８の中心と略一致する。このため、中央入射面２１ａは、入射した光を略平行光となるように屈折させる。すなわち、中央入射面２１ａは、入射した光を平行光として前方に向けて出射する。
一方、周縁入射面２１ｂには、第２のＬＥＤ光源２８から出射する光のうち比較的出射角の大きい光が入射する。周縁入射面２１ｂから入射した光は、反射面２２に入射する。

第２の導光部２０の反射面２２は、入射部２１の左右方向両側に位置し左右対称に形成されている。反射面２２は、第２のＬＥＤ光源２８の光軸Ｊ２８を中心とする放物線形状を有する。反射面２２には、周縁入射面２１ｂを介して第２の導光部２０の内部に侵入した光が入射する。反射面２２は、光を内面反射（全反射）して、上下方向からみて平行な光（平行光）として、前方に向けて出射する。

第２の導光部２０の第２の出射面２３は、反射面２２で反射された平行光を第２の導光部２０から出射させる。第２の出射面２３は、平行光の進行方向に対して直交する平面状に形成されている。第２の出射面２３は、前方を向いている。第２の出射面２３は、左右方向（第２の方向）に延びる。なお、第２の出射面２３の延びる方向（第２の方向）は、第１の出射面１３の延びる方向（第１の方向）と交差していれば、直交していなくてもよい。また、第２の出射面２３は、第１の出射面１３と共通の出射方向に光を出射する。

次に、第１および第２の導光部１０、２０の各部の前後方向の位置関係について説明する。
図２および図３に示すように、第１の出射面１３に対して、第２の出射面２３は、出射方向後方に位置する。このため、第１の導光部１０の内部を通過する光が、第２の出射面２３から出射され難い。すなわち、第１のＬＥＤ光源１８を点灯し第２のＬＥＤ光源２８を消灯した場合、第１の出射面１３のみを発光させて第２の出射面２３の発光を抑制できる。

第２の導光部２０の入射部２１は、第１の導光部１０の反射面１２に対して、出射方向後方に位置する。このため、第１および第２の導光部１０、２０の接続部３を小さくすることが可能となる。これにより、第１の導光部１０から第２の導光部２０に光が漏れにくくなる。同様に、第２の導光部２０から第１の導光部１０に光が漏れにくくなる。一般的に、２つの導光部を一体化させると、出射面が後方に位置する導光部（本実施形態における第２の導光部２０）から出射面が前方に位置する導光部（本実施形態における第１の導光部１０）に光が漏れやすい（すなわち漏れ光が生じやすい）。接続部３を小さくすることは、第１の導光部１０と第２の導光部２０との間の光の通り道を狭めることを意味する。したがって、接続部３を小さくすることで、漏れ光を抑制することができる。なお、ここで「接続部３を小さい」とは、左右方向から見たとき（すなわちＸ軸方向から見たとき）に、第１の導光部１０と第２の導光部２０とが重なった位置に形成される接続部３の断面積が小さいことを意味する。

また、第２の導光部２０の入射部２１が、第１の導光部１０の反射面１２に対して出射方向後方に位置する。このため、第２の導光部２０の後方に位置する第２の光源ユニット２７に複数の第２の光源ユニット２７が実装されている場合に、回路基板２９を左右方向に沿って一連なりとすることができる。これにより部品点数を減らして安価な灯具１を構成することができる。

本実施形態の灯具１によれば、上下方向（第１の方向）および左右方向（第２の方向）にそれぞれ延びる第１および第２の出射面１３、２３をそれぞれ、発光させることができる。また、それぞれの光源の点灯および消灯によって、多様な発光パターンを構成できる。加えて、第１のＬＥＤ光源１８のみを搭載する場合と第２のＬＥＤ光源２８のみを搭載する場合とで、異なる発光パターンの２種類の灯具を提供してもよい。この場合は、同一の導光体２を用いることができるため、部品の共有化により安価な灯具を提供できる。

＜変形例＞
図４は、第１実施形態の灯具１に採用可能な変形例１の第２の導光部２０Ａおよび変形例２の第２の導光部２０Ｂである。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
変形例１、２の第２の導光部２０Ａ、２０Ｂは、第１実施形態の第２の導光部２０と比較して、第１の導光部１０に対する位置が異なる。第２の導光部２０Ａ、２０Ｂは、それぞれ第１の導光部１０と接続部３Ａ、３Ｂにおいて接続されている。変形例１、２の第２の導光部２０Ａ、２０Ｂは、第１の導光部１０の反射面１２に沿って配置されている。変形例１の第２の導光部２０Ａの上面は、第１の導光部１０の上面と略一致している。変形例２の第２の導光部２０Ｂの第２の出射面２３Ｂは、第１の導光部１０の第１の出射面１３とほぼ一致する。

変形例１、２の第２の導光部２０Ａ、２０Ｂは、第１の導光部１０との接続部３Ａ、３Ｂが、第１の導光部１０の反射面１２に沿って配置されている。
第１実施形態の第２の導光部２０と同様に、変形例１、２の第２の導光部２０Ａ、２０Ｂの入射部２１Ａ、２１Ｂは、第１の導光部１０の反射面１２に対して、出射方向後方に位置する。これにより、接続部３Ａ、３Ｂを小さくして、第２の導光部２０Ａ、２０Ｂと第１の導光部１０との間の光の通り道を狭め、漏れ光を抑制することができる。

＜第２実施形態＞
図５は、第２実施形態の灯具１０１の正面図である。
第２実施形態の灯具１０１は、第１実施形態比較して、接続部１０３近傍における第２の導光部１２０の構成が異なる。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。

第２実施形態の灯具１０１は、第１の光源ユニット１７と、第２の光源ユニット２７と、第１および第２の光源ユニット１７、２７から照射された光を前方（＋Ｙ方向）に照射する導光体１０２と、を備える。

導光体１０２は、４つの第１の導光部１１０と３つの第２の導光部１２０とが一体的に接続されて構成されている。第１の導光部１１０は、上下方向に延びる板形状を有する。また、第２の導光部１２０は、左右方向（第２の方向）に延びる板形状を有する。第１および第２の導光部１１０、１２０は、第１実施形態と同様に、入射部、反射面、出射面を有する。第１の導光部１１０および第２の導光部１２０は、水平方向に順番に並んでいる。第１の導光部１１０と第２の導光部１２０との境界には、接続部１０３が形成されている。

第２の導光部１２０の上下の両面には、左右方向両端に板厚が薄くなる方向に傾く傾斜面が設けられている。すなわち、第２の導光部１２０は、第１の導光部１１０との接続部１０３において板厚が部分的に薄くなる薄肉部１２５が設けられている。

なお、本実施形態の灯具１０１は、接続部１０３において第２の導光部１２０の板厚が部分的に薄くなっていることで、接続部１０３を小さくすることが可能となる。これにより、第１の導光部１１０と第２の導光部１２０との間の光の通り道を狭め、漏れ光を抑制することができる。
なお、本実施形態は、接続部１０３において第２の導光部１２０の板厚が薄くなる場合を例示した。接続部１０３において第１の導光部１１０の板厚が薄くなっていても、漏れ光を抑制する一定の効果を奏することができる。

＜第３実施形態＞
図６は、第３実施形態の灯具２０１の正面図である。図７は、図６のVII−VII線に沿う断面図である。
第３実施形態の灯具２０１は、第１実施形態と比較して、第２の導光部２２０の入射部２２１の向きが主に異なる。

光源ユニット２１７は、回路基板（基板）２１９と、回路基板２１９上に実装された４つの第１のＬＥＤ光源２１８と、回路基板２１９上に実装された３つの第２のＬＥＤ光源２２８と、を有する。回路基板２１９は、水平面と平行に配置されている。４つの第１のＬＥＤ光源２１８および第２のＬＥＤ光源２２８は、灯具２０１の左右方向（Ｘ軸方向）に直線的に並んでいる。図７に示すように、第１のＬＥＤ光源２１８に対して第２のＬＥＤ光源２２８は、後方に並んでいる。

導光体２０２は、４つの第１の導光部２１０と３つの第２の導光部２２０とが一体的に接続されて構成されている。第１の導光部２１０は、上下方向に延びる板形状を有する。また、第２の導光部２２０は、左右方向（第２の方向）に延びる板形状を有する。第１の導光部２１０および第２の導光部２２０は、水平方向に順番に並んでいる。第１の導光部２１０と第２の導光部２２０との境界には、接続部２０３が形成されている。

第１の導光部２１０は、第１実施形態の第１の導光部１０と略同様の構成であり、入射部２１１、反射面２１２および第１の出射面（第１の出射部）２１３を有する。第１の導光部２１０は、第１のＬＥＤ光源２１８から出射された光を前方に向けて照射する。

第１の導光部２１０の入射部２１１には、レンズ体２１１ａが形成されている。レンズ体２１１ａは、前後方向に沿って一様な形状を構成する。レンズ体２１１ａは、第１のＬＥＤ光源２１８から入射した光を、前後方向に沿う鉛直面（すなわちＹＺ平面）と平行な光とする。

第２の導光部２２０は、第２のＬＥＤ光源２２８から出射された光を前方に向けて照射する。図７に示すように、第２の導光部２２０は、入射部２２１と一次反射面２２４と二次反射面２２２と第２の出射面（第２の出射部）２２３とを有する。入射部２２１および二次反射面２２２は、左右方向（第２の方向）に延びる板状部２２０ａの外周面の一部として第２の導光部２２０に形成されている。また、一次反射面２２４は、板状部２２２ａの後部に位置し、入射部２２１は、一次反射面２２４から上側に向けて突出して形成されている。

第２の導光部２２０の入射部２２１は、第２のＬＥＤ光源２２８に対向している。第２のＬＥＤ光源２２８から出射された光は、入射部２２１から第２の導光部２２０の内部に入射する。入射部２２１は、レンズ体２２１ａが形成されている。レンズ体２２１ａは、左右方向に沿って一様な形状を構成する。レンズ体２２１ａは、第２のＬＥＤ光源２２８から入射した光を、左右方向に沿う鉛直面（すなわちＸＺ平面）と平行な光とする。

第２の導光部２２０の一次反射面２２４は、後方および下方と対向して傾く平坦面である。一次反射面２２４は、入射部２２１から入射した光を屈折させて前方に向ける。一次反射面２２４で反射された光は、水平面（すなわちＸＹ平面）に平行な光となる。

第２の導光部２２０の二次反射面２２２は、第１実施形態の第２の導光部２０における反射面２２と略同様の構成を有する。すなわち、第２の導光部２２０は、上下方向からみて放物線形状を有し反射した光を平行光として前方に出射する。

第１の出射面２１３に対して、第２の出射面２２３は、出射方向後方に位置する。また、第２の導光部２２０の入射部２２１は、第１の導光部２１０の反射面２１２に対して、出射方向後方に位置する。したがって、本実施形態の灯具２０１は、第１実施形態と同様の作用により、接続部２０３を小さくして、第１の導光部２１０と第２の導光部２２０との間の漏れ光を抑制することができる。

本実施形態の灯具２０１によれば、第１および第２の導光部２１０、２２０の入射部２１１、２２１が、同方向を向く。これにより、第１および第２のＬＥＤ光源２１８、２２８を同一の回路基板上に実装させることができ、部品点数の減少により安価な灯具２０１を提供できる。

以上に、本発明の様々な実施形態およびその変形例を説明したが、それぞれの実施形態および変形例における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。
例えば、上述の実施形態の第１および第２の出射面（第１および第２の出射部）は、平坦面であるが、放物面などの湾曲面であってもよく、表面にプリズムが形成されていてもよい。

１，１０１，２０１…灯具、２，１０２，２０２…導光体、３，３Ａ，３Ｂ，１０３，２０３…接続部、１０，１１０，２１０…第１の導光部、２０，２０Ａ，２０Ｂ，１２０，２２０…第２の導光部、１１，２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１１，２２１…入射部、１２，２２，２１２，２２２，２２４…反射面、１３，２１３…第１の出射面（第１の出射部）、２３，２２３…第２の出射面（第２の出射部）、１９，２９，２１９…回路基板（基板）

Claims (4)

1. 板状の第１の導光部および板状の第２の導光部が一体的に接続された導光体と、
   前記第１の導光部に光を入射させる第１の光源と、
   前記第２の導光部に光を入射させる第２の光源と、を備え、
   前記第１の導光部は、入射した光を内面反射する反射面と、第１の方向に延び前記反射面で内面反射した光を出射する第１の出射部と、を有し、
   前記第２の導光部は、前記第１の方向と交差する第２の方向に延びる第２の出射部を有し、
   前記第１および第２の出射部は、共通の出射方向に光を出射し、
   前記第１の導光部の反射面に対して、前記第２の導光部の入射部が、出射方向後方に位置する、灯具。
2. 第１の出射部に対して、前記第２の出射部は、出射方向後方に位置する、
   請求項１に記載の灯具。
3. 前記第１および第２の光源は、同一の基板上に実装され、
   前記第１および第２の導光部の入射部は、同方向を向く、
   請求項１又は２に記載の灯具。
4. 前記第１および第２の導光部のうち何れか一方又は両方は、互いの接続部において板厚が部分的に薄くなっている、
   請求項１〜２の何れか一項に記載の灯具。

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