| 【発明の名称】 |
車両用灯具 |
| 【発明者】 |
【氏名】斎藤 博之
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| 【要約】 |
【課題】樹脂製アウターレンズの曇止め。
【解決手段】樹脂製アウターレンズ２（ガラス製や樹脂製インナーレンズ７、７００を含む場合がある）の内面に光透過性かつ光触媒性の酸化チタン薄膜からなる親水性薄膜５が形成されている。この結果、紫外線による酸化チタン薄膜の光触媒作用により、樹脂製アウターレンズ２の内面に水滴が付着し難く、かつその内面が曇り難くなり、しかもその内面に汚れが付着し難い。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ランプハウジングと樹脂製アウターレンズにより灯室が画成されており、前記灯室内には光源が配置されており、かつ前記灯室内には前記光源からの光を前記樹脂製アウターレンズ側に反射させる反射面を有するリフレクタが配置されている車両用灯具において、前記樹脂製アウターレンズの内面には光透過性かつ光触媒性の酸化チタン薄膜からなる親水性薄膜が形成されている、ことを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】 前記灯室内には前記リフレクタと別機能のリフレクタが配置されており、前記リフレクタには光ファイバーの入射端が配置されており、前記別機能のリフレクタには前記光ファイバーの出射端が配置されており、前記光源からの光が前記光ファイバーを経て前記別機能のリフレクタ側に出射されることにより、１台の灯具で複数の灯具の機能を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】 前記光ファイバーの出射端には光拡散系エレメントが設けられている、ことを特徴とする請求項２に記載の車両用灯具。
【請求項４】 前記光ファイバーはガラス製からなる、ことを特徴とする請求項２又は３に記載の車両用灯具。
【請求項５】 ランプハウジングと樹脂製アウターレンズにより灯室が画成されており、前記灯室内にはガラス製インナーレンズ及び光源が配置されており、かつ前記灯室内には前記光源からの光を前記ガラス製インナーレンズ及び前記樹脂製アウターレンズ側に反射させる反射面を有するリフレクタが配置されている車両用灯具において、前記ガラス製インナーレンズの内面及び樹脂製アウターレンズの内面には光透過性かつ光触媒性の酸化チタン薄膜からなる親水性薄膜が形成されている、ことを特徴とする車両用灯具。
【請求項６】 前記灯室内には前記リフレクタと別機能のリフレクタが配置されており、前記リフレクタには光ファイバーの入射端が配置されており、前記別機能のリフレクタには前記光ファイバーの出射端が配置されており、前記光源からの光が前記光ファイバーを経て前記別機能のリフレクタ側に出射されることにより、１台の灯具で複数の灯具の機能を有する、ことを特徴とする請求項５に記載の車両用灯具。
【請求項７】 前記光ファイバーの出射端には光拡散系エレメントが設けられている、ことを特徴とする請求項６に記載の車両用灯具。
【請求項８】 前記光ファイバーはガラス製からなる、ことを特徴とする請求項６又は７に記載の車両用灯具。
【請求項９】 前記灯室内であって、前記別機能のリフレクタと前記樹脂製アウターレンズとの間には別機能の樹脂製若しくはガラス製インナーレンズが配置されており、前記別機能のインナーレンズの内面には光透過性かつ光触媒性の酸化チタン薄膜からなる親水性薄膜が形成されている、ことを特徴とする請求項６又は７に記載の車両用灯具。
【請求項１０】 前記光ファイバーは樹脂製からなる、ことを特徴とする請求項９に記載の車両用灯具。
【請求項１１】 前記光源は、紫外線を発生するＨＩＤランプである、ことを特徴とする請求項１乃至１０のうちの１に記載の車両用灯具。
【請求項１２】 前記親水性薄膜は、アナターゼ型結晶構造の酸化チタンをスパッタリング法又は蒸着法により形成されている、ことを特徴とする請求項１乃至１１のうちの１に記載の車両用灯具。
【請求項１３】 ランプハウジングとアウターレンズにより灯室が画成されており、前記灯室内には光源が配置されており、かつ前記灯室内には前記光源からの光を前記アウターレンズ側に反射させる反射面を有するリフレクタが配置されている車両用灯具において、前記灯室内には前記リフレクタと別機能のリフレクタが配置されており、前記リフレクタには光ファイバーの入射端が配置されており、前記別機能のリフレクタには前記光ファイバーの出射端が配置されており、前記光源からの光が前記光ファイバーを経て前記別機能のリフレクタ側に出射されることにより、１台の灯具で複数の灯具の機能を有する、ことを特徴とする車両用灯具。
【請求項１４】 前記光ファイバーの出射端には光拡散系エレメントが設けられている、ことを特徴とする請求項１３に記載の車両用灯具。
【請求項１５】 前記灯室内であって、前記リフレクタと前記アウターレンズとの間、又は及び前記別機能のリフレクタと前記アウターレンズとの間には、インナーレンズが配置されている、ことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の車両用灯具。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、ヘッドランプ、また、ヘッドランプとクリアランスランプとが組み合わせられたフロントコンビネーションランプ等の車両用灯具に係り、特に、樹脂製アウターレンズ（ガラス製インナーレンズ及び又は樹脂製インナーレンズを含む場合がある）の内面に水滴が付着し難く、かつその内面が曇り難く、しかもその内面に汚れも付着し難い車両用灯具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】車両用灯具は、一般的に、ランプハウジングとアウターレンズにより灯室が画成されており、その灯室内には光源が配置されており、かつ前記灯室内には前記光源からの光を前記アウターレンズ側に反射させる反射面を有するリフレクタが配置されているものである。光源を点灯することにより、その光源からの光がリフレクタの反射面でアウターレンズ側に反射され、その反射光がアウターレンズを経て外部に所定の配光パターンで照射される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の従来の車両用灯具においては、アウターレンズの内面に水滴が付着し易く、かつその内面が曇り易く、しかもその内面に汚れも付着し易い等の課題がある。
【０００４】本発明の目的は、樹脂製アウターレンズ（ガラス製インナーレンズ及び又は樹脂製インナーレンズを含む場合がある）の内面に水滴が付着し難く、かつその内面が曇り難く、しかもその内面に汚れも付着し難い車両用灯具にを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明（請求項１乃至１２に係る発明）は、上記の課題を解決するために、樹脂製アウターレンズ（ガラス製インナーレンズ及び又は樹脂製インナーレンズを含む場合がある）の内面に光透過性かつ光触媒性の酸化チタン薄膜からなる親水性薄膜が形成されている、ことを特徴とする。
【０００６】この結果、本発明の車両用灯具は、紫外線による酸化チタン薄膜の光触媒作用により、樹脂製アウターレンズの内面と水との接触角が約２０°以下となり、その樹脂製アウターレンズの内面が親水化されて、その樹脂製アウターレンズの内面に水滴が付着し難く、かつその内面が曇り難くなる。しかも、上述の酸化チタン薄膜の光触媒作用により、親水作用同時に、電子と正孔とが生成され、電子は空気中の酸素を還元し、残った正孔は水素基準電極に対して約＋３Ｖもの非常に強い酸化力を持ちほとんどの有機物を酸化する。このために、汚れ物質が分解除去されて、樹脂製アウターレンズの内面に汚れが付着し難い。
【０００７】また、本発明（請求項１３乃至１５に係る発明）は、灯室内に光源を備えたリフレクタと別機能のリフレクタが配置されており、前記リフレクタには光ファイバーの入射端が配置されており、前記別機能のリフレクタには前記光ファイバーの出射端が配置されていることを特徴とする。
【０００８】この結果、本発明の車両用灯具は、光源からの光が光ファイバーを経て別機能のリフレクタ側に出射されることにより、１台の灯具で複数の灯具の機能を有することとなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の車両用灯具の実施の形態のうちの６例を添付図面を参照して説明する。図１は本発明の車両用灯具の第１実施形態を示した縦断面図であって、図２におけるＩ−Ｉ線断面図である。図２は本発明の車両用灯具の第１実施形態を示した正面図である。この例は、ヘッドランプとクリアランスランプとが組み合わせられたフロントコンビネーションランプについて説明する。
【００１０】このフロントコンビネーションランプは、車両（自動車）の前部に装備された際の中央側（図２の例では左側）がヘッドランプＡであり、サイド側所謂回り込み部（図２の例では右側）がクリアランスランプＢである。このフロントコンビネーションランプは、例えば樹脂製のランプハウジング１と透明の樹脂製アウターレンズ２により灯室１２が画成されており、その灯室１２内には光源３が配置されており、かつ前記灯室１２内には前記光源３からの光を前記樹脂製アウターレンズ２側に反射させる反射面４０を有するリフレクタ４が配置されているものである。なお、この例のリフレクタ４はランプハウジング１と別体構造をなすが、本発明の車両用灯具はランプハウジングとリフレクタとが一体構造のものにも適用できる。上述の光源３を点灯すると、その光源３からの光がリフレクタ４の反射面４０で樹脂製アウターレンズ２側に反射され、その反射光が樹脂製アウターレンズ２を経て外部に所定の配光パターンで照射され、ヘッドランプとしての機能を果たすことができる。
【００１１】そして、本発明の車両用灯具においては、樹脂製アウターレンズ２の内面に光透過性かつ光触媒性の酸化チタン薄膜からなる親水性薄膜５が形成されている。この親水性薄膜５は、アナターゼ型結晶構造の酸化チタン（すなわち、ＴｉＯ2、二酸化チタン）をスパッタリング法又は蒸着法により膜厚が約１００〜４００オングストローム形成されているものである。
【００１２】上述の光源３としては、紫外線を発生するＨＩＤランプ（すなわち、高輝度放電灯であって、例えば、メタルハライドランプや高圧水銀ランプ等の高圧金属蒸気放電灯、若しくはキセノンランプ等の高圧気体放電灯）を使用する。
【００１３】この実施の形態における本発明の車両用灯具は、以上の如き構成からなるので、光源３の点灯時に発生する紫外線や太陽光の紫外線等により、親水性薄膜５の酸化チタン薄膜の光触媒作用が働き、この酸化チタン薄膜の光触媒作用により、樹脂製アウターレンズ２の内面と水との接触角が約２０°以下となり（もともと物質表面に吸着している微量の疎水性分子が分解されここに物理吸着水層が非常に薄く生成するため）、その樹脂製アウターレンズ２の内面が親水化されて、その樹脂製アウターレンズ２の内面に水滴が付着し難く、かつその内面が曇り難くなる。しかも、上述の酸化チタン薄膜の光触媒作用により、親水作用同時に、電子と正孔とが生成され、電子は空気中の酸素を還元し、残った正孔は水素基準電極に対して約＋３Ｖもの非常に強い酸化力を持ちほとんどの有機物を酸化する。このために、汚れ物質が分解除去されて、樹脂製アウターレンズ２の内面に汚れが付着し難い。なお、無機物の汚れは、微量の油物質がバインダーとなって樹脂製アウターレンズ２の表面に付着しているので、そのバインダー成分が上述の酸化チタン薄膜の光触媒作用により分解され、有機物の汚れと同様に樹脂製アウターレンズ２の表面に付着し難くなる。
【００１４】上述の汚れが樹脂製アウターレンズ２の表面に付着し難くなることにより、親水性薄膜５の親水作用が持続されることとなり、例えば、夜間光源３を点灯した場合には翌日の昼間まで持続されることとなる。なお、親水性薄膜５の親水作用を持続させるために、酸化チタン薄膜と蓄水性物質とを構成した薄膜を使用する場合もある。また、親水性薄膜５の表面にトップコートを被覆して親水性薄膜５を保護する場合もある。
【００１５】特に、この実施の形態においては、親水性薄膜５のアナターゼ型結晶構造の酸化チタンをスパッタリング法又は蒸着法により形成するものであるから、この親水性薄膜５の形成時に高温とならずに、樹脂製アウターレンズ２には最適である。
【００１６】図３は本発明の車両用灯具の第２実施形態を示した横断面図であって、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。この例は、上述の第１実施形態と同様にヘッドランプとクリアランスランプとが組み合わせられたフロントコンビネーションランプについて説明する。図中、図１及び図２と同符号は同一のものを示す。
【００１７】このフロントコンビネーションランプは、灯室１２内に上述のヘッドランプ機能のリフレクタ４と別機能（クリアランスランプ機能）のリフレクタ４００がそれぞれ配置されている。上述のヘッドランプ機能のリフレクタ４には光ファイバー６の入射端６０が１箇所に纏められて配置されており、かつ、上述のクリアランスランプ機能のリフレクタ４００には先の光ファイバー６の出射端６１が一様にばらばらに配置されている。また、クリアランスランプ４００の内面（樹脂製アウターレンズ２と対向する面）に反射面を設けても良い。
【００１８】前記光ファイバー６は、多数本のファイバー素線から構成されており、このファイバー素線は、１本の極小径の円柱径の細長いコア材と、その１本のコア材が挿通された極小径の円筒形状をなすジャケットと、そのジャケットと１本のコア材との間に形成される空隙に充填されたクラッド材とから構成されているものである。この多数本のファイバー素線から構成されて光ファイバー６はホルダ等（図示せず）により保持されている。
【００１９】この実施形態における本発明の車両用灯具は、以上の如き構成からなるので、上述の第１実施形態のものと同様の作用効果を達成することができる。しかも、ヘッドランプ機能の光源３を点灯すると、その光源３からの光が光ファイバー６の入射端６０に入射し、その光ファイバー６を経てクリアランスランプ機能のリフレクタ４００側の出射端６１から出射される。この結果、１台の灯具（１個のヘッドランプ機能の光源３）で複数の灯具の機能、すなわちヘッドランプ機能とクリアランスランプ機能とを有することとなる。
【００２０】また、光ファイバー６を使用して、ヘッドランプ機能の光源３をクリアランスランプ機能の光源として利用するので、ヘッドランプ側の光とクリアランスランプ側の光とは同一の色調となるので、見栄えが向上される。
【００２１】さらに、クリアランスランプ機能のリフレクタ４００には光ファイバー６の出射端６１が一様にばらばらに配置されているので、多数の点光源による高輝度感のキラキラ感が得られ、見栄えが向上される。
【００２２】なお、上述の光ファイバー６のコア材としては、透明なアクリル樹脂や透明なガラス等が使用される。ガラス製のコア材の場合には、光源３からの光の紫外線を酸化チタン薄膜の光触媒作用に影響を与えない程度にカットするので、樹脂製アウターレンズ２のうちクリアランスランプ機能の光源（光ファイバー６の出射端６１）に近い部分の劣化を防止できる。
【００２３】また、ヘッドランプ機能の光源３の光をクリアランスランプ機能のリフレクタ４００側に導く導光手段として光ファイバー６を使用したので、ヘッドランプ機能のリフレクタ４が光軸調整時に上下左右に傾動しても光ファイバー６がヘッドランプ機能のリフレクタ４の傾動に追従でき、クリアランスランプ機能のリフレクタ４００には何等影響を与えることがない。
【００２４】図４は本発明の車両用灯具の第３実施形態を示した横断面図であって、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。この例は、上述の第１実施形態及び第２実施形態と同様にヘッドランプとクリアランスランプとが組み合わせられたフロントコンビネーションランプについて説明する。図中、図１乃至図３と同符号は同一のものを示す。
【００２５】このフロントコンビネーションランプは、光ファイバー６の出射端６１に光拡散系エレメント、例えば凸レンズ６２が設けられているものである。この実施形態における本発明の車両用灯具は、以上の如き構成からなるので、上述の第１実施形態及び第２実施形態のものと同様の作用効果を達成することができる。
【００２６】しかも、光ファイバー６の出射端６１には光拡散系エレメントの凸レンズ６２が設けられているものであるから、光ファイバー６の出射端６１から出射された光は凸レンズ６２により拡散されるので、光が広範囲に亘って均一に見え、見栄えが向上される。
【００２７】図５は本発明の車両用灯具の第４実施形態を示した縦断面図であって、図２におけるＩ−Ｉ線断面図である。この例は、上述の第１実施形態及び第２実施形態及び第３実施形態と同様にヘッドランプとクリアランスランプとが組み合わせられたフロントコンビネーションランプについて説明する。図中、図１乃至図４と同符号は同一のものを示す。
【００２８】このフロントコンビネーションランプは、灯室１２内にガラス製インナーレンズ７がインナーパネル等のインナー部材８により保持配置されている。このガラス製インナーレンズ７の内面にも上述の親水性薄膜５が形成されている。この実施形態における本発明の車両用灯具は、以上の如き構成からなるので、上述の第１実施形態のものと同様の作用効果を達成することができる。
【００２９】しかも、ガラス製インナーレンズ７の内面にも親水性薄膜５が形成されているので、このガラス製インナーレンズ７の内面に水滴が付着し難く、かつその内面が曇り難く、しかもその内面に汚れも付着し難くなる。特に、２重レンズ（樹脂製アウターレンズ２とガラス製インナーレンズ７）の間の空間中に対流（アウターレンズ内面の曇止め用の対流）を起こすための開口部を積極的に設ける必要がない。
【００３０】また、ガラス製インナーレンズ７及びその内面の親水性薄膜５（酸化チタン薄膜）により、光源３からの光の紫外線を樹脂製アウターレンズ２の酸化チタン薄膜の光触媒作用に影響を与えない程度にカットするので、樹脂製アウターレンズ２の劣化を防止できる。
【００３１】図６は本発明の車両用灯具の第５実施形態を示した横断面図であって、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。この例は、上述の第１実施形態乃至第４実施形態と同様にヘッドランプとクリアランスランプとが組み合わせられたフロントコンビネーションランプについて説明する。図中、図１乃至図５と同符号は同一のものを示す。
【００３２】このフロントコンビネーションランプは、灯室１２内にヘッドランプ機能のリフレクタ４とクリアランスランプ機能のリフレクタ４００がそれぞれ配置されている。このヘッドランプ機能のリフレクタ４とクリアランスランプ機能のリフレクタ４００には光ファイバー６の入射端６０と出射端６１とがそれぞれ配置されている。また、灯室１２内にはヘッドランプ機能のガラス製インナーレンズ７とクリアランススランプ機能のインナーレンズ７００とがそれぞれインナーパネル等のインナー部材８により保持配置されている。このクリアランススランプ機能のインナーレンズ７００の内面にも上述の親水性薄膜５が形成されている。
【００３３】この実施形態における本発明の車両用灯具は、以上の如き構成からなるので、上述の第２実施形態及び第４実施形態のものと同様の作用効果を達成することができる。なお、クリアランスランプ機能のインナーレンズ７００が樹脂製の場合には、光ファイバー６のコア材として透明なガラス製のコア材を使用することが好ましい。すなわち、光ファイバー６のガラス製コア材の場合により、光源３からの光の紫外線を樹脂製のインナーレンズ７００及び樹脂製アウターレンズ２の酸化チタン薄膜の光触媒作用に影響を与えない程度にカットするので、樹脂製のインナーレンズ７００及び樹脂製アウターレンズ２の劣化を防止できる。
【００３４】また、クリアランスランプ機能のインナーレンズ７００がガラス製の場合には、光ファイバー６のコア材として透明なアクリル樹脂製のコア材を使用しても良い。すなわち、ガラス製のインナーレンズ７００及びその内面の親水性薄膜５（酸化チタン薄膜）により、光源３からの光の紫外線を樹脂製アウターレンズ２の酸化チタン薄膜の光触媒作用に影響を与えない程度にカットするので、樹脂製アウターレンズ２の劣化を防止できる。
【００３５】図７は本発明の車両用灯具の第６実施形態を示した横断面図であって、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。この例は、上述の第１実施形態乃至第５実施形態と同様にヘッドランプとクリアランスランプとが組み合わせられたフロントコンビネーションランプについて説明する。図中、図１乃至図６と同符号は同一のものを示す。
【００３６】このフロントコンビネーションランプは、光ファイバー６の出射端６１に光拡散系エレメント、例えば凸レンズ６２が設けられているものである。この実施形態における本発明の車両用灯具は、以上の如き構成からなるので、上述の第３実施形態乃至第５実施形態のものと同様の作用効果を達成することができる。
【００３７】なお、上述の実施形態は、ヘッドランプとクリアランスランプとが組み合わせられたフロントコンビネーションランプについて説明したが、本発明の車両用灯具は、その他の車両用灯具にも適用できる。例えば、ヘッドランプとフォグランプとを組み合わせた車両用灯具、ヘッドランプとフォグランプとクリアランスランプとを組み合わせた車両用灯具等、又は、ヘッドランプ、フォグランプ、クリアランスランプ、コーナリングランプ、ターンシグナルランプを任意に組み合わせた車両用灯具。又は、リヤーコンビネーションランプ等の車両用灯具。
【００３８】また、本発明の車両用灯具は、上述の第２実施形態、第３実施形態、第５実施形態、第６実施形態において、樹脂製アウターレンズ２やインナーレンズ７、７００の内面に親水性薄膜５が形成されていない車両用灯具にも適用できる。すなわち、１個の光源で複数機能の灯具が得られ、若しくは複数個の光源でその光源の数よりも多くの機能の灯具が得られる車両用灯具にも適用できる。この場合、アウターレンズやインナーレンズは樹脂製でもガラス製でも良い。
【００３９】
【発明の効果】以上から明らかなように、本発明の車両用灯は、樹脂製アウターレンズ（ガラス製インナーレンズ及び又は樹脂製インナーレンズを含む場合がある）の内面に光透過性かつ光触媒性の酸化チタン薄膜からなる親水性薄膜が形成されているものであるから、紫外線による酸化チタン薄膜の光触媒作用により、樹脂製アウターレンズの内面と水との接触角が約２０°以下となり、その樹脂製アウターレンズの内面が親水化されて、その樹脂製アウターレンズの内面に水滴が付着し難く、かつその内面が曇り難くなる。しかも、上述の酸化チタン薄膜の光触媒作用により、親水作用同時に、電子と正孔とが生成され、電子は空気中の酸素を還元し、残った正孔は水素基準電極に対して約＋３Ｖもの非常に強い酸化力を持ちほとんどの有機物を酸化する。このために、汚れ物質が分解除去されて、樹脂製アウターレンズの内面に汚れが付着し難い。
【００４０】また、本発明の車両用灯具は、灯室内に光源を備えたリフレクタと別機能のリフレクタが配置されており、前記リフレクタには光ファイバーの入射端が配置されており、前記別機能のリフレクタには前記光ファイバーの出射端が配置されているものであるから、光源からの光が光ファイバーを経て別機能のリフレクタ側に出射されることにより、１台の灯具で複数の灯具の機能を有することとなる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００１３６
【氏名又は名称】市光工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）３月２３日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】秋本 正実
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２７３４０７ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１０月８日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−７４２５０ |
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