(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
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。
【0005】
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。
【課題を解決するための手段】
【0006】
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。
【0007】
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。
【0008】
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。
【0009】
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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【発明の効果】
【0014】
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。
【発明を実施するための形態】
【0016】
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。
【0017】
<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。
【0018】
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。
【0019】
<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。
【0020】
<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。
【0021】
<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。
【0022】
<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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
<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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
<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。
【0037】
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。
【0038】
<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。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
<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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
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。
【0051】
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。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
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。