JP7309846B2 - 光源ユニット及び車両用灯具 - Google Patents

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Description

本発明は、フィルム状の光源を使用した光源ユニット及び車両用灯具に関する。
近年、性能だけでなく斬新かつ良好な見栄えを提供する車両用灯具の開発が進められている。例えば、テールランプ(TL)やストップランプ(SL)等から構成されるリアコンビネーションランプ(RCL)とは独立した箇所に配置されるハイマウントストップランプ(HMSL)を効果的に採用することは車両後方全体のデザイン性を向上に繋がる。
HMSLを配置する箇所はRCLを配置する箇所等と比較して例えばルーフ近傍やスポイラー内部等といった配置スペースが限られていることが多い。このような場合に、光源からの光を、導光体を用いて所望の位置で出射させる技術を採用することができる。例えば、特許文献1,2では、光源ユニットに導光体やライン状の導光体であるライトパイプを搭載し、光源からの光を導光体で導光し、所望の位置で導光体の側面から発光させる技術が開示されている。
特開2014-008876号公報 特開2018-063890号公報
しかし、特許文献1,2の技術によれば、導光体を含む光源ユニットが所定の厚みを必要とするため、特に、薄型で湾曲した形状のリアスポイラーの内部に光源ユニットを配置した場合、リアスポイラー内部の空間を圧迫し、光源ユニットの配線や他の構成部材の配置を妨げるという問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、薄型でかつ湾曲する場所に搭載可能であって、かつ、斬新で見栄えの良い線状発光を実現する光源ユニット及び車両用灯具を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の光源ユニットは、光源を搭載した透光フィルムと、透光フィルムのフィルム面を被覆するレンズと、を備え、レンズは、光源からの光を入射する集光部と、集光部から入射した光の向きを変更する反射部と、を含むことを特徴とする。
また、透光フィルム及びレンズは帯状に形成され、複数の光源が透光フィルムの長手方向に列設され、レンズの集光部及び反射部が、光源に沿って長手方向に延びる溝状に形成されている。
さらに、透光フィルムを表面又は裏面から被覆する複数のレンズを設けて、複数のレンズの集光部が光源に対向するように配置されるとともに、光源が集光部に向けて光を出射する構成にすることもできる。
レンズは、前記光源の周囲に前記透光フィルムを保持する保持部をもうけることもできるし、長手方向及び/又は厚さ方向に湾曲して形成される。
本発明の光源ユニット及び車両用灯具は、光源を搭載した透光フィルムを採用し、光源の光の向きをレンズの反射面を用いて変更するため、光源ユニットの厚みを低減しつつ所望の方向に光を出射することが可能となる。また、透光フィルムに独立した光源を列設したため、それぞれの光源を制御して、様々な点灯パターンを生成し、斬新な見栄えの線状発光を実現することができる。
図1は、本発明の車両用灯具を車両に搭載した状態を示す図である。 図2は、本発明の光源ユニットの斜視構成図である。 図3は、本発明の光源ユニットの側面図である。 図4は、本発明の光源ユニットにおける光の動きを示した説明図である。 図5(a)は、本発明の車両用灯具を搭載したリアスポイラーを車両後方からみた正面図である。図5(b)は、本発明の車両用灯具を搭載したリアスポイラーの平面図である。 図6(a)は、図5に示したリアスポイラーのA-A線断面図である。図6(b)は図5に示したリアスポイラーに搭載した本発明の車両用灯具のA-A線断面図である。 図7は、本発明の光源ユニットの変更実施例を示す図である。 図8は、本発明の車両用灯具の別の実施形態を示す図である。
以下、本発明の光源ユニットを具体化した実施形態を、図面に基づいて説明する。各図において、同一の符号は同一または類似する構成要素を示す。
図1は本発明の光源ユニット1を搭載した車両用灯具10を車両に搭載した状態を示す。本実施形態に係る車両5には、車体後部のトランクリッド51に車幅方向へ延びるリアスポイラー6が取り付けられている。そして、このリアスポイラー6の本体部の後部には、本発明の光源ユニット1を搭載したHMSLである車両用灯具10が備えられている。なお、リアスポイラー6の本体は、例えば、合成樹脂材料を用いて中空状に形成されているとともに、車幅方向中央部が湾曲して形成されている。
図2は、本発明の光源ユニット1の構成を示す。本発明の光源ユニット1は、光源としてのLED2と、複数のLED2を列設した帯状の透光フィルム3と、透光フィルム3の上面及び下面を被覆するように配置された帯状のレンズ4a及びレンズ4bとから構成される。レンズ4a及びレンズ4bには、それぞれ集光部41、反射部42が列設されたLED2と対向して、長手方向に延びる溝状に形成されている。レンズ4a、透光フィルム3、レンズ4bはそれぞれ幅方向中央部を軸として車両下部に向けて凸状に湾曲して形成されている。
LED2は0.3mm程度の微小なLEDチップであり、所望の配光パターンに従って個別に点消灯制御を実施できる。点消灯制御としては、例えば、LED2をグループに分けて、グループごとに点消灯・点滅をさせたり、あるいは、シーケンシャルに変化する点消灯をさせたりすることを採用できる。
透光フィルム3は、LED2と、LED2に通電するための電極(図示なし)と、電極に接続された金属配線(図示なし)が埋設されている。透光フィルム3は、0.3mm程度の厚みを備えた可撓性を有するPET素材等の樹脂から形成され、埋設された複数のLED2は、少なくとも2.5mmの間隔(ピッチ)を空けて長手方向に沿って配置されている。
図3は本発明の光源ユニット1の側面図である。レンズ4a及びレンズ4bはアクリル等の透明樹脂材料からなる板状のレンズであり、透光フィルム3を上面及び下面から挟み込むように被覆している。レンズ4の幅方向中央部に、LED2からの光を集光してレンズ4内に入射させる集光部41と、集光部41からの光L1を反射する反射部42と、反射部42で反射された光L1,L2を車両後方に向けて出射する出射部43がそれぞれ設けられている。
集光部41は、レンズ4の幅方向中央部において、LED2と対向する位置に配置され、LED2に向かって突出する凸形状を有している。また、集光部41が形成された面と対向する面に、出射部43に向けて傾斜させた反射部42が形成されている。また、レンズ4の幅方向中央部から車両前方に向かう位置に、透光フィルム3を保持する保持部44が形成されている。LED2から出射した光は透光フィルム3の表面および裏面方向の両方向に透過し、レンズ4a,4b各々の集光部41に入射する。なお、レンズ4a,4bの厚さはそれぞれ3~4mm程度とすることが好ましく、このときの光源ユニット1の厚みは6~8mm程度となる。
図4はレンズ4a,4bのいずれか一方を拡大した拡大側面図である。LED2から出射した光L1は、透光フィルム3を透過し、集光部41で集光されてレンズ4に入射し、入射後は平行光となって反射部42に向かう。そして、光L1は、反射部42で全反射され、透光フィルム3と平行に進行して出射部43から出射する。このとき、LED2は、透光フィルム3の長手方向に沿って狭いピッチで線状に配置され、LED2と対向する位置に集光部41および反射部42が形成されているため、光源ユニット1の出射光は、車両後方からは線状の光として観察される。
図5は、本発明の光源ユニット1を搭載した車両用灯具10をリアスポイラー6に配置した様子を示す図である。図5(a)及び(b)に示すように、本発明の車両用灯具10はリアスポイラー6の車幅方向中央部において、車両後方に向けて光源ユニット1からの光を出射するように配置されている。このとき、車両用灯具10は、リアスポイラー6の形状に沿うように、湾曲して設けられている。なお、車両用灯具10の車幅方向の長さは500~600mm程度が好ましい。
図6(a)に示すように、リアスポイラー6は、車両前方から車両後方に向けて肉薄となるテーパ状に形成され、肉薄側に開口部が設けられ、開口部に車両用灯具10が組み付けられている。車両用灯具10は、灯具ボディ11と透光樹脂材料からなるアウターカバー12と、灯具ボディ11およびアウターカバー12の間に形成された灯室13を備え、灯室13には光源ユニット1が収容されている。そして、図6(b)に示すように、光源ユニット1から出射した光L1,L2は、アウターカバー12を透過して車両後方に向けて出射する。このとき、LED2は、透光フィルム3の長手方向に沿って狭いピッチで線状に配置され、LED2と対向する位置に集光部41および反射部42が形成されているため、車両用灯具10からの出射光は、車両後方からは線状の光として観察される。
以上の構成の光源ユニットおよび車両用灯具によれば、LED2を搭載した透光フィルム3を採用し、LED2から入射し、集光部41で集光した光の向きをレンズ4の反射部42によって変更するため、光源ユニット1の厚みを低減し、限られた空間内に光源ユニット1を配置することが可能となる。また、透光フィルム3に独立して制御可能なLED2を列設したため、LED2を制御して所望の配光パターンを形成することができる。さらに、複数のレンズ4a,4bで透光フィルム3を挟持し、透光フィルム3を安定に保持できるとともに光を無駄なくレンズに取り込むことができるという効果を有する。
本発明の光源ユニット及び車両用灯具は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して実施することが可能である。
例えば、HMSLに代えて、サイドターンシグナルランプ、クリアランスランプ、ハイマウントシグナルランプ、デイタイムランニングランプ、TL、SL、RCL、自動運転表示用ランプ等に搭載することも可能である。また、図7に示すように、光源ユニット1を幅方向に湾曲させて形成することも可能である。このとき、LED2の配置を、透光フィルム3の形状にあわせて湾曲させるとともに、レンズ4a,4bの集光部41および反射部42をLED2の位置にあわせて湾曲させることが好ましい。その他、図8に示すように、車両5のルーフの端部やピラー部分に本発明の車両用灯具10を配置し、車両5を開錠した際等のイベントに合わせて独自の点灯パターンで点消灯させる等、利用者へのおもてなし機能として搭載することも可能である。
1 光源ユニット
10 車両用灯具
11 灯具ボディ
12 アウターカバー
13 灯室
2 LED
3 透光フィルム
4 レンズ
41 集光部
42 反射部
43 出射部
44 保持部
5 車両
51 トランクリッド
6 リアスポイラー

Claims (6)

  1. 車両用灯具に用いられる光源ユニットであって、
    光源を搭載した透光フィルムと、
    前記透光フィルムのフィルム面を被覆するレンズと、を備え、
    前記レンズは、前記光源からの光を入射する集光部と、前記集光部から入射した光の向きを変更する反射部と、を含むことを特徴とする光源ユニット。
  2. 前記透光フィルム及び前記レンズを帯状に形成し、
    複数の前記光源が、前記透光フィルムの長手方向に列設され、
    前記レンズの前記集光部及び前記反射部が、前記光源に沿って長手方向に延びる溝状に形成された請求項1に記載の光源ユニット。
  3. 前記透光フィルムを表面又は裏面から被覆する複数の前記レンズを備え、
    複数の前記レンズは、前記集光部が前記光源に対向するように配置され、
    前記光源は、前記集光部に向けて光を出射する請求項1または2に記載の光源ユニット。
  4. 前記レンズは、前記光源の周囲に前記透光フィルムを保持する保持部を備えた請求項1~3のいずれか一項に記載の光源ユニット。
  5. 前記レンズは、長手方向及び/又は厚さ方向に湾曲して形成された請求項1~4のいずれか一項に記載の光源ユニット。
  6. 請求項1~5のいずれか一項記載の光源ユニットを備えた車両用灯具。
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