JP6758758B2 - 発光装置 - Google Patents

Description

本発明は、所定方向に伸長した棒状または帯状の領域を発光させる発光装置に関する。

端面に配置した光源から光を入射させ、その光を所定方向に沿って伝搬させ、同方向に伸長した棒状または帯状の領域を略均一な明るさで照明するライドガイド（導光棒または導光板。例えば、下記特許文献を参照）が既知である。ライトガイドは、稠密な樹脂製の棒状材を主体とし、その棒状材の側面に、拡散反射を惹起するための微細な凹凸を形成し、または鏡面反射を惹起するための反射膜やマイクロプリズム等を設けることによって作製される。この種のライトガイドは、近時、車両のヘッドランプ（前照灯）やテールランプ（尾灯）等に用いられつつある。

特開平０６−１５０７０４号公報

ライトガイドの径を太くすることには限界がある。ライトガイド単独で車両用の灯具を構成しようとすると、発光する領域の幅が非常に狭くなり、意匠性も低下する。

発光する領域の幅を広げるには、ライトガイドの前方にアクリルその他の樹脂製の透明または透光性を有するカバーを配置し、そのカバーの内面または外面に、ライトガイドから放たれる光を拡散させるレンズとして作用する形状を成形することが考えられる。しかしながら、光が拡散する分だけ、光の輝度即ち単位面積あたりの光束の量が低下することとなり、必要な輝度を担保するために高性能な照明光源を使用せざるを得なくなる。このことは、コストの高騰、及び車両における電力消費量の増大に繋がる。

以上の問題に着目してなされた本発明は、棒状または帯状の領域を発光させる発光装置において、その発光する領域の幅をできるだけ広げながら、必要な方向に向かう光の輝度を高めることを所期の目的とする。

本発明では、光源から光の入射を受けその光を所定方向に沿って伝搬させて同方向に伸長した棒状または帯状の領域から放射するライトガイドと、前記ライトガイドから放射される光を略平行光に変換するためのコリメートレンズ面を含むレンズ体とを具備し、前記コリメートレンズ面が前記所定方向に沿って複数段の区画に分割されており、同方向に沿って隣接する二つの区画のコリメートレンズ面の形状が同方向と直交する方向に沿ってずれている発光装置を構成した。

本発明によれば、棒状または帯状の領域を発光させる発光装置において、その発光する領域の幅をできるだけ広げながら、必要な方向に向かう光の輝度を高めることができる。

本実施形態の発光装置を用いてなる車両用灯具を示す写真。 本実施形態の発光装置を示す側断面図。 同実施形態の発光装置を示す平断面図。 同実施形態の発光装置のレンズ体の内面に形成するコリメートレンズ面を示す要部斜視図。

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態の発光装置１の使用例である車両用灯具を示している。このものは、車体の後部に設置されるテールランプであり、図１（Ａ）は消灯している状態、図１（Ｂ）は点灯している状態である。本実施形態の発光装置１は、ちょうどＬ字形をなすように伸長した、棒状または帯状の領域を発光させる。

図２及び図３に、本実施形態の発光装置１の構造を示す。なお、本発光装置１が出力する光５の光束の一部を、図中に破線で表している。本発光装置１は、光源４から光５の入射を受け、その入射した光５を伝搬させながら面発光するように放射するライトガイド２と、ライトガイド２の前方（車両の前後を基準とすれば、後方）に所在し、ライトガイド２から放射される光５を略平行光に変換するためのコリメートレンズ面３０を含むレンズ体３とを具備する。

ライトガイド２は、上下方向に伸長し、かつその下端部において車両の内側方に向かって湾曲した形状をなしている。ライトガイド２自体は、既存のそれと同様の性質を有する。即ち、このライトガイド２は、稠密かつ透明な樹脂製の棒状材を主体とし、その棒状材の後面（車両の前後を基準とすれば、前面）に、拡散反射を惹起するための微細な凹凸２１を形成している、または鏡面反射を惹起するための反射膜やマイクロプリズム等を設けているものである。

発光装置１の光源４、例えば発光ダイオードが出力する光５は、ライトガイド２の上端側の端面２０からライトガイド２内に入射する。入射した光５は、ライトガイド２の伸長する方向に沿ってライトガイド２内を伝搬する。その間、この光５は、ライトガイド２の後面側の微細な凹凸２１により拡散反射し、または反射膜やマイクロプリズム等により鏡面反射して、ライトガイド２内からライトガイド２の前方に向かって出射し、当該ライトガイド２の前面を略均一な輝度で面発光させる。

レンズ体３は、ライトガイド２の前方を覆うカバーである。レンズ体３は、透明または透光性を有する樹脂製の板状体を主体とし、その板状体におけるライトガイド２と対向する内面（車両の前後を基準とすれば、前面）に、ライトガイド２から出射する光５を通過させるコリメートレンズ面３０を形成している。図３に示すように、コリメートレンズ面３０は、いわゆるフレネルレンズまたはこれに近いような横断面形状をなし、線光源４であるライトガイド２から前方に放たれた光５を略平行光に変換する作用を営む。但し、完全な平行光線を作るわけではなく、ある程度は光５を拡散させる。

しかして、本実施形態では、図２及び図４に示すように、レンズ体３におけるコリメートレンズ面３０を、ライトガイド２の伸長方向に沿って多数段の区画３１、３２に分割している。ライトガイド２の伸長方向に沿って並ぶ奇数段３１のコリメートレンズ面３０の横断面形状は、互いに等しいか略等しい。ライトガイド２の伸長方向に沿って並ぶ偶数段３２のコリメートレンズ面３０の横断面形状もまた、互いに等しいか略等しい。一方で、偶数段３２のコリメートレンズ面３０となるフレネルレンズの（光５の屈折面として働く）各部分は、奇数段３１のコリメートレンズ面３０となるフレネルレンズの各部分と比較して、その位置がライトガイド２の伸長方向と直交する方向に沿ってずれている。従って、ライトガイド２の伸長方向に沿って隣接する二つの区画３１、３２のコリメートレンズ面３０の横断面形状は、相違している。

また、図２に示しているように、ライトガイド２の伸長方向に沿って並ぶ各段３１、３２のコリメートレンズ面３０の縦断面形状は、当該コリメートレンズ面３０を通過してレンズ体３の前方に放たれる光５の光軸が水平方向または斜め上方向を向くように成形してある。

本実施形態では、光源４から光５の入射を受けその光５を所定方向に沿って伝搬させて同方向に伸長した棒状または帯状の領域から放射するライトガイド２と、前記ライトガイド２から放射される光５を略平行光に変換するためのコリメートレンズ面３０を含むレンズ体３とを具備し、前記コリメートレンズ面３０が前記所定方向に沿って複数段の区画３１、３２に分割されており、同方向に沿って隣接する二つの区画３１、３２のコリメートレンズ面３０の形状が相違している発光装置１を構成した。

本実施形態によれば、ライトガイド２から放たれる光５をコリメートレンズ面３０を有したレンズ体３により整形することで、発光する棒状または帯状の領域の幅を拡張しながら、必要な方向に向かう光５の輝度を高めることができる。従って、高輝度・高性能な光源４を使用する必要から開放され、コストの削減、及び車両における電力消費量の抑制に寄与し得る。

加えて、レンズ体３のコリメートレンズ面３０を、ライトガイド２の伸長方向に沿って複数段の区画３１、３２に分割していることから、ライトガイド２の伸長方向に沿って一貫して連続した等断面形状のコリメートレンズ（フレネルレンズ）面を形成する場合と比較して、レンズ体３において同伸長方向に沿った筋が目立ってしまう不具合が生じず、レンズ体３を介して棒状のライトガイド２が露骨に透けて目立ってしまうことも抑制される。つまり、光源４を消灯し発光装置１を発光させていないときの見栄えがよい。さらに、光源４を点灯して発光装置１を発光させる際にも、細かいセグメントに分割されたコリメートレンズ面３０の存在により、ちょうど反射板の如く無数のセグメントが一様に発光している様相を呈することとなり、意匠性が向上する。

レンズ体３は、ライトガイド２そのものの発光のむら、即ちライトガイド２から出射する光束の量や向きの偏りを吸収し、発光装置１としての発光の一様性を向上させる。ライトガイド２を複雑な形状にする必要はなく、ライトガイド２の重量を軽減することも可能となる。

なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。例えば、本発明の適用対象は、車両のテールランプには限定されない。

その他、各部の具体的な構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

本発明は、車両用の灯具等に適用することができる。

１…発光装置
２…ライトガイド
３…レンズ体
３０…コリメートレンズ面
３１、３２…複数段の区画
４…光源
５…光

Claims (1)

1. 光源から光の入射を受けその光を所定方向に沿って伝搬させて同方向に伸長した棒状または帯状の領域から放射するライトガイドと、
   前記ライトガイドから放射される光を略平行光に変換するためのコリメートレンズ面を含むレンズ体とを具備し、
   前記コリメートレンズ面が前記所定方向に沿って複数段の区画に分割されており、同方向に沿って隣接する二つの区画のコリメートレンズ面の形状が同方向と直交する方向に沿ってずれている発光装置。