特許 7119915 発光装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-08

(45)【発行日】2022-08-17

(54)【発明の名称】発光装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 43/245 20180101AFI20220809BHJP

   F21S 43/239 20180101ALI20220809BHJP

   F21S 43/249 20180101ALI20220809BHJP

   F21V 3/00 20150101ALI20220809BHJP

   F21V 3/10 20180101ALI20220809BHJP

   F21V 8/00 20060101ALI20220809BHJP

   G02B 6/00 20060101ALI20220809BHJP

   F21W 102/00 20180101ALN20220809BHJP

   F21W 103/00 20180101ALN20220809BHJP

   F21W 103/20 20180101ALN20220809BHJP

   F21W 103/35 20180101ALN20220809BHJP

   F21W 103/45 20180101ALN20220809BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20220809BHJP

   F21Y 115/15 20160101ALN20220809BHJP

【ＦＩ】

F21S43/245

F21S43/239

F21S43/249

F21V3/00 350

F21V3/00 530

F21V3/10 370

F21V8/00 330

F21V8/00 320

G02B6/00 331

F21W102:00

F21W103:00

F21W103:20

F21W103:35

F21W103:45

F21Y115:10

F21Y115:15

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018206136

(22)【出願日】2018-10-31

(65)【公開番号】P2020072030

(43)【公開日】2020-05-07

【審査請求日】2021-03-03

(73)【特許権者】

【識別番号】000002945

【氏名又は名称】オムロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121382

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 託嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100206760

【弁理士】

【氏名又は名称】黒川 惇

(72)【発明者】

【氏名】篠原 正幸

(72)【発明者】

【氏名】北村 智和

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼木 佳彦

【審査官】野木 新治

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１８／００２２２６９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－０８２０４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２２１３５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｓ ４３／２４５

Ｆ２１Ｓ ４３／２３９

Ｆ２１Ｓ ４３／２４９

Ｆ２１Ｖ ３／００

Ｆ２１Ｖ ３／１０

Ｆ２１Ｖ ８／００

Ｇ０２Ｂ ６／００

Ｆ２１Ｗ １０２／００

Ｆ２１Ｗ １０３／００

Ｆ２１Ｗ １０３／２０

Ｆ２１Ｗ １０３／３５

Ｆ２１Ｗ １０３／４５

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

Ｆ２１Ｙ １１５／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に設けられる発光装置であって、
第１の光源と、前記第１の光源からの光を導いて空間に第１画像を結像させる導光板と、を含む表示部と、
第２の光源と、前記第１画像に近接した位置で前記第１画像と前記車両の前後方向に重なり、前記第２の光源からの光を前記車両の外部に放出する発光領域と、を含む発光部と、
を備え、
前記導光板は、前記車両の後方から見たとき、前記第１画像において前記発光領域と前記車両の前方側で重なる部分を結像させない、
発光装置。

【請求項2】

車両に設けられる発光装置であって、
第１の光源と、前記第１の光源からの光を導いて空間に第１画像を結像させる導光板と、を含む表示部と、
第２の光源と、前記第１画像に近接した位置で前記第１画像と前記車両の前後方向に重なり、前記第２の光源からの光を前記車両の外部に放出する発光領域と、を含む発光部と、
を備え、
前記発光領域は、前記車両の後方から見たとき、前記第１画像に対して前記車両の前方側で前記第１画像と重なる領域において前記第２の光源からの光を前記車両の外部に放出しない、
発光装置。

【請求項3】

透光性を有し、前記車両の外部から前記発光領域を覆うカバーをさらに備え、
前記第１画像の後端部は、前記カバーの後面に位置する、
請求項１又は２に記載の発光装置。

【請求項4】

透光性を有し、前記発光領域を前記車両の外部から覆うカバーをさらに備え、
前記カバーは、車両前後方向において、前記第１画像と重なる位置に表示された第２画像を含む、
請求項１又は２に記載の発光装置。

【請求項5】

前記導光板は、湾曲部を含み、
前記湾曲部のＲ寸法は、１８０ｍｍ以上である、
請求項１から４のいずれか１項に記載の発光装置。

【請求項6】

前記導光板は、前記第１の光源からの光を出射する出射面を含み、
前記出射面の一部に前記導光板の出射特性を評価するためのテストパターン部が設けられている、
請求項１から５のいずれか１項に記載の発光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両に設けられる発光装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、立体感のある光り方を演出することができる発光装置が知られている（特許文献１参照）。発光装置は、例えば、車両のテールランプとして機能する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－０８２０４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１では、複数の導光板を用いて立体感のある光り方を演出しているため、発光装置のコストが高くなるおそれがある。また、光り方を複雑なデザインにした場合、さらに発光装置のコストが高くなるおそれがある。

【0005】

本発明の目的は、製造コストを抑制しつつ、立体的かつ複雑なデザインを表現することができる発光装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一態様に係る発光装置は、車両に設けられる発光装置である。発光装置は、表示部と、発光部と、を備える。表示部は、第１の光源と、第１の光源からの光を導いて空間に第１画像を結像させる導光板と、を含む。発光部は、第２の光源と、第１画像に近接した位置で第１画像と車両の前後方向に重なり、第２の光源からの光を車両の外部に放出する発光領域と、を含む。

【0007】

本態様に係る発光装置では、発光領域が第１画像に近接した位置で車両の前後方向において第１画像と重なるので、発光領域が第１画像に対する基準面となって第１画像の立体感が向上する。また、発光装置は、導光板によって空間に画像を結像させる構成であるため、発光装置の製造コストを抑制しつつ、立体的かつ複雑なデザインを表現することができる。

【0008】

導光板は、車両の後方から見たとき、第１画像において発光領域と車両の前方側で重なる部分を結像させなくてもよい。この場合は、第１画像の立体感がさらに向上する。

【0009】

発光領域は、車両の後方から見たとき、第１画像に対して車両の前方側で第１画像と重なる領域において第２の光源からの光を車両の外部に放出しなくてもよい。この場合においても、第１画像の立体感がさらに向上する。

【0010】

発光装置は、透光性を有し、車両の外部から前記発光領域を覆うカバーをさらに備えてもよい。第１画像の後端部は、カバーの後面に位置してもよい。この場合は、カバーが第１画像に対する基準面となって第１画像の立体感が向上する。

【0011】

発光装置は、透光性を有し、車両の外部から前記発光領域を覆うカバーをさらに備えてもよい。カバーは、車両前後方向において、第１画像と重なる位置に表示された第２画像を含んでもよい。この場合は、第２画像が第１画像に対する基準面となって第１画像の立体感が向上する。

【0012】

導光板は、湾曲部を含んでもよい。湾曲部のＲ寸法は、１８０ｍｍ以上であってもよい。この場合は、画像を視認したときにおいて画像の歪みが認識されにくくなる。

【0013】

導光板は、第１の光源からの光を出射する出射面を含んでもよい。出射面の一部に導光板の出射特性を評価するためのテストパターン部が設けられてもよい。この場合は、導光板の出射特性の評価を容易に実施することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、製造コストを抑制しつつ、立体的かつ複雑なデザインを表現することができる車両用発光装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】車両を上面から見た模式図である。

【図2】発光装置の側面図及び斜視図を模式的に示した図である。

【図3】導光板の斜視図である。

【図4】導光板の側面図である。

【図5】テストパターンの一例を示した図である。

【図6】画像の一例を示した図である。

【図7】第１変形例に係る発光装置の側面図及び斜視図を模式的に示した図である。

【図8】第２変形例に係る発光装置の側面図及び斜視図を模式的に示した図である。

【図9】第３変形例に係る発光装置の側面図及び斜視図を模式的に示した図である。

【図10】第４変形例に係る発光装置の側面図及び斜視図を模式的に示した図である。

【図11】第５変形例に係る発光装置の側面図及び斜視図を模式的に示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照して実施形態に係る発光装置１について説明する。図１は、車両Ｃを上面から見た模式図である。発光装置１は、車両Ｃに設けられる。本実施形態における車両Ｃは、自動車である。発光装置１は、車両Ｃの後部左右にそれぞれ配置されるテールランプとして機能する。なお、車両Ｃは、自動車に限定されるものではなく、自動二輪車、電車などであってもよい。

【0017】

図２（Ａ）は、発光装置１の模式的な側面図である、図２（Ｂ）は、発光装置１の模式的な斜視図である。発光装置１は、表示部２と、発光部３と、を備えている。

【0018】

表示部２は、第１の光源４と、導光板５と、を含む。第１の光源４は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。ただし、第１の光源４は、ＬＥＤに限らず、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）、或いはＬＤ（Laser Diode）などの他の光源であってもよい。

【0019】

導光板５は、第１の光源４からの光を導いて空間に画像Ｉ１を結像させる。それにより、導光板５は、車両Ｃの外部から視認される画像Ｉ１をスクリーンのない空間に投影する。画像Ｉ１は、第１画像の一例である。導光板５は、透光性材料で形成されている。導光板５は、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート、或いはシクロオレフィンポリマーなどの透明な樹脂、或いは、ガラスなどの材料で形成されている。

【0020】

導光板５は、出射面５ａと、背面５ｂと、端面５ｃ－５ｆと、を含む。出射面５ａは、第１の光源４からの光を出射する。背面５ｂは、出射面５ａの反対側に位置する。端面５ｃには第１の光源４からの光が入射される。第１の光源４からの光は、他の端面５ｃ－５ｆに入射されてもよい。また、第１の光源４からの光を背面５ｂから出射してもよい。

【0021】

なお、導光板５を図示しない筐体に固定する場合、対向する側部の一方のみを筐体に固定することが好ましい。ここでの対向する側部とは、端面５ｅ側と端面５ｆ側の側部である。対向する側部の一方のみを筐体に固定することで、熱膨張や収縮による導光板５の損傷を抑制できる。導光板５は、ねじ結合、スナップフィット、又は挟み込み等の固定手段で筐体に固定される。

【0022】

導光板５は、複数の導光部を含む。複数の導光部は、それぞれ画像Ｉ１に含まれる複数の定点に対応して設けられている。各導光部は、図示しない複数のプリズムを含む。複数のプリズムは、第１の光源４からの光を導光板５の出射面５ａに向けて反射し、光が各導光部に対応する定点で収束するように配列されている。これにより、複数の定点から光が発するような光の波面が形成され、これらの複数の定点で収束した光の集まりによって、空間上に画像Ｉ１が結像される。

【0023】

画像Ｉ１は、図２に示すように、導光板５から車両前後方向に突出している。また、画像Ｉ１は、複数の略Ｌ字状の立体画像が車両幅方向に並ぶように結像されている。なお、画像Ｉ１は、導光板５よりも車両Ｃの前方又は後方に突出するように結像されてもよい。

【0024】

発光部３は、本実施形態ではテールランプであり、第２の光源６と、発光領域７と、を含む。第２の光源６は、第１の光源４と同様に例えばＬＥＤであってもよいし、電球であってもよい。第２の光源６は、例えば、赤色に発光する。発光領域７は、例えば図示しない導光板又は導光レンズの光放出部であり、第２の光源６からの光を車両Ｃの外部に放出する。なお、導光板又は導光レンズは省略されてもよい。その場合は、第２の光源６の光放出部が発光領域７と一致する。

【0025】

発光領域７は、図２に示すように、画像Ｉ１に近接した位置で画像Ｉ１と車両前後方向に重なる。本実施形態における発光領域７は、車両後方から見て車幅方向に直線状に延びている。なお、発光領域７の形状は特に限定されるものではない。発光領域７の少なくとも一部が画像Ｉ１と車両前後方向に重なる構成であればよい。

【0026】

上記構成に係る発光装置１では、発光領域７が画像Ｉ１に近接した位置で車両Ｃの前後方向において画像Ｉ１と重なる。これにより、発光領域７が画像Ｉ１に対する基準面となるので、画像Ｉ１の奥行き感が増し、画像Ｉ１の立体感が向上する。また、発光装置１は、導光板５によって空間に画像Ｉ１を結像させる構成であるため、発光装置１の製造コストを抑制しつつ、車両Ｃのテールランプにおいて立体的かつ複雑なデザインを表現することができる。

【0027】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0028】

表示部２における画像Ｉ１の結像手段は、他の公知の結像手段によって実現されてもよい。或いは、二眼式、又は多眼式で実現されてもよい。

【0029】

前記実施形態では、導光板５が略矩形状であったが、図３に示すように、導光板５は、湾曲部５ｇを含んでいてもよい。導光板５が湾曲部５ｇを含む場合、画像Ｉ１の歪みを抑制するために、湾曲部５ｇのＲ寸法を１８０ｍｍ以上に設定することが好ましい。湾曲部５ｇのＲ寸法を１８０ｍｍ以上に設定することで、画像Ｉ１を視認したときにおいて画像Ｉ１の歪みが認識されにくくなる。なお、導光板５は、全体が湾曲していてもよい。

【0030】

また、図４Ａに示すように、第１の光源４からの光が入射される端面５ｃを含む入光部８は、第１の光源４に近づくにつれて広がるテーパー形状であってもよい。この場合は、第１の光源４の位置ずれによる光量の低下を防止できる。また、図４Ｂに示すように、入光部８は、出射面５ａ及び背面５ｂに対して折り曲げられた曲げ部５ｈを含んでいてもよい。この場合においても、入光部８の径を拡げて、第１の光源４の位置ずれによる光量の低下を防止してもよい。曲げ部５ｈには、図４（Ｃ）－図４（Ｅ）に例示するように、Ｒ形状又はフラット形状（一体又は別体）の反射部が配置される。

【0031】

また、図５（Ａ）に示すように、導光板５は、テストパターン部５ｉをさらに含んでもよい。テストパターン部５ｉは、出射面５ａの一部に配置されている。テストパターン部５ｉは、導光板５の出射特性の評価を容易に実施するために設けられる。テストパターン部５ｉには、図５（Ｂ）－図５（Ｅ）に例示するように、千鳥配置、格子配置、或いは導光方向に対して傾斜した配置された規則的なパターンが施されている。このテストパターン部５ｉを利用して導光板５の出射特性の評価を容易に実施することができる。なお、テストパターン部５ｉは、車両Ｃの外部から見えない位置に配置されることが好ましい。

【0032】

前記実施形態では、発光装置１をテールランプに適用していたが、例えば、ヘッドライトに適用してもよい。また、ブレーキランプやウィンカーなどが発光する領域を発光領域７としてもよい。すなわち、ブレーキランプやウィンカーに画像Ｉ１が重なるように構成してもよい。また、テールランプのリフレクタに画像Ｉ１を重ねてもよい。また、表示装置１における表示部２及び発光部３は、テールランプ、ブレーキランプ、ウィンカー、及び後退灯のいずれかを組み合わせて構成してもよい。例えば、表示装置１は、表示部２がテールランプ、発光部３がブレーキランプであってもよい。

【0033】

画像Ｉ１の形状は、前記実施形態に限定されるものではない。例えば、図６に示すように、発光領域７の周囲で螺旋状に延びるような立体画像であってもよい。また、図６に示すように、パターンサイズを徐々に小さくする、又はパターン密度を徐々に小さくして、グラデーション状に画像Ｉ１を結像させてもよい。

【0034】

図７（Ａ）は、第１変形例に係る発光装置１の模式的な側面図である。図７（Ｂ）は、第１変形例に係る発光装置１の模式的な斜視図である。第１変形例における導光板５は、車両Ｃの後方から見たとき、画像Ｉ１において発光領域７と車両Ｃの前方側で発光領域７と重なる部分を結像させないように構成される。また、第１変形例における画像Ｉ１は、中空の四角形状であり、中空部分に発光領域７の一部が配置されている。この場合、車両Ｃの後方から発光装置１を見たとき、画像Ｉ１において、発光領域７の前方側（図７（Ａ）の左側）で発光領域７と重なる部分を表示しないようにすることで、画像Ｉ１の立体感がさらに向上する。特に、発光装置１をブレーキランプやウィンカーに適用した場合は、ブレーキランプやウィンカーの点灯時において、画像Ｉ１の立体感がさらに向上する。

【0035】

図８（Ａ）は、第２変形例に係る発光装置１の模式的な側面図である。図８（Ｂ）は、第２変形例に係る発光装置１の模式的な斜視図である。第２変系例における発光領域７は、車両Ｃの後方から見たとき、画像Ｉ１に対して車両Ｃの前方側で画像Ｉ１と重なる領域において第２の光源６からの光を車両Ｃの外部に放出しない。この場合、車両Ｃの後方から発光装置１を見たとき、発光領域７の前方側（図８（Ａ）の右側）の画像Ｉ１と重なる領域において第２の光源６からの光を車両Ｃの外部に放出しないようにすることで、第１変形例と同様の効果を得ることができる。

【0036】

図９（Ａ）は、第３変形例に係る発光装置１の模式的な側面図である。図９（Ｂ）は、第３変形例に係る発光装置１の模式的な斜視図である。第３変形例に係る発光装置１は、透光性を有し、車両Ｃの外部から発光領域７を覆うカバー１０をさらに備えている。導光板５の出射面５ａ側は、カバー１０によって覆われている。画像Ｉ１の後端部Ｉ１ａは、カバー１０の後面１０ａに位置する。詳細には、画像Ｉ１は、導光板５から前方に突出するとともに、導光板５からカバー１０の後面１０ａまで突出する。この場合は、カバー１０の後面１０ａが画像Ｉ１に対する基準面となるので、画像Ｉ１の奥行き感が増し、画像Ｉ１の立体感が向上する。

【0037】

図１０（Ａ）は、第４変形例に係る発光装置１の模式的な側面図である。図１０（Ｂ）は、第４変形例に係る発光装置１の模式的な斜視図である。第４変形例に係る発光装置１は、第３変形例と同様に、透光性を有し、車両Ｃの外部から発光領域７を覆うカバー１０をさらに備えている。第４変形例に係るカバー１０は、車両前後方向において、画像Ｉ１と重なる位置に表示された第２画像Ｉ２を含む。第４変形例における画像Ｉ１は、カバー１０の後面１０ａを突出している。第２画像Ｉ２は、車両後方から見て車幅方向に延びている。第２画像Ｉ２は、外部から視認可能な画像である。カバー１０において第２画像Ｉ２が表示された部分は、透光性を有していなくてもよい。第２画像Ｉ２は、カバー１０に印刷されていてもよいし、第２画像Ｉ２が印刷されたシールをカバー１０に貼り付けてもよい。或いは、カバー１０に直接形成されていてもよい。この場合は、発光領域７及び第２画像Ｉ２が画像Ｉ１に対する基準面となり、画像Ｉ１の奥行き感が増し、画像Ｉ１の立体感が向上する。

【0038】

図１１（Ａ）は、第５変形例に係る発光装置１の模式的な側面図である。図１１（Ｂ）は、第５変形例に係る発光装置１の模式的な斜視図である。第５変形例では、例えば導光板５を収容する筐体１１に第２画像Ｉ２が設けられている。その他の構成は、前記実施形態と同様である。なお、図１１では、発光領域７の図示を省略している。

【産業上の利用可能性】

【0039】

本発明によれば、製造コストを抑制しつつ、立体的かつ複雑なデザインを表現することができる車両用発光装置を提供することができる。

【符号の説明】

【0040】

１ 発光装置
２ 表示部
３ 発光部
４ 第１の光源
５ 導光板
５ａ 出射面
５ｇ 湾曲部
５ｉ テストパターン部
６ 第２の光源
７ 発光領域
１０ カバー
１０ａ 後面
Ｃ 車両
Ｉ１ 画像（第１画像の一例）
Ｉ１ａ 後端部
Ｉ２ 画像（第２画像の一例）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】