補助灯

トップ :: F 機械工学照明加熱武器爆破 :: F21 照明

【発明の名称】	補助灯
【発明者】	【氏名】三沢明弘【氏名】伊藤浩史【氏名】神谷孝行
【要約】	【課題】眩しさ感を減少し、視認角度を広くし、レンズから内部が見えにくい補助灯を得ること。【解決手段】発光ダイオードを覆うレンズと、このレンズの内面には発光ダイオードからの光を所定の方向に屈折させる複数のステップが発光ダイオードに対応して形成され、レンズのステップには、発光ダイオードからの光を拡散させてレンズの発光部から光を出射させる拡散層を形成したものである。

【特許請求の範囲】
【請求項１】所定の色で発光する発光源と、この発光源を覆うレンズと、このレンズの内面には上記光源からの光を所定の方向に屈折させる複数のステップが上記発光源に対応して形成され、上記レンズのステップには、上記発光源からの光を拡散させて上記レンズの発光部から光を出射させる拡散層を形成したことを特徴とする補助灯。
【請求項２】上記発光源は、発光ダイオードである、ことを特徴とする請求項１に記載の特徴とする補助灯。
【請求項３】上記拡散層は、エンボシングである、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の特徴とする補助灯。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、補助灯に関し、例えばリアスポイラの下側に取り付けられる補助ストップランプ（ハイマウントストップランプ）に好適に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】補助灯の一種であるハイマウントストップランプの光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用することが提案されている（特開平１０－２４７６６号公報参照）。ＬＥＤからの光は指向性が高いので、後方車輌の乗員から見ると、暗いところから視線位置に突然強い赤色が出現する。その発光の態様の如何によっては後方車輌の乗員に対して必要以上に強い刺激を与えることとなり、また、場合によっては乗員に眩しさを感じさせる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる眩しさ感を減少させようとして、補助ストップランプの光源であるＬＥＤの輝度を低下すると、その本来の機能が低下するので好ましくない。しかも、補助ストップランプには広い面積が求められているものの、発光ダイオード光源の指向性による不充分な視認角度のため、後方からの視認性は良いものの、横（側面）方向からの視認性が低下してしまう。かと言って、発光ダイオードの数を増加し、且つ、レンズの形状を複雑にして発光ダイオードの配置を考慮すれば、平面発光を多面発光として横方向からの視認性を向上する手段も考えられるが構造が複雑で実用的ではない。
【０００４】さらに、補助ストップランプが動作していない時、即ち、発光ダイオードが発光していない時に、補助ストップランプを歩行者などが覗くと、透明レンズを介して発光ダイオードを点灯を制御させるプリント基板などが見えて意匠上からも好ましくない。かと言って、レンズを非透明に着色して赤色などにすると、発光ダイオードからの光がレンズ内で減衰してレンズ表面の照度が低下するし、昼間などは常に後方車両の乗員が警告色を感じ取り、本来の補助ストップランプとしての機能が低下する。
【０００５】この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、眩しさ感を減少し、視認角度を広くし、レンズから内部が見えにくい補助灯を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、その構成は次の通りである。第１の発明に係る補助灯は、所定の色で発光する発光源と、この発光源を覆うレンズと、このレンズの内面には上記光源からの光を所定の方向に屈折させる複数のステップが上記発光源に対応して形成され、上記レンズのステップには、上記発光源からの光を拡散させて上記レンズの発光部から光を出射させる拡散層を形成したものである。ここで、レンズの拡散層は、発光源から発生した光を拡散させる層がレンズのステップに形成されておれば足り、拡散層は例えば、屈折率の異なる物質を無数点在させても良い。又、発光源の発光色は特に限定されない。省電力の見地などから発光ダイオードを用いると任意の色で発光できる。
【０００７】このように構成された補助灯によれば、発光源が点灯し、発光源から発生した光はレンズの内面のステップに形成された拡散層により集光しながら拡散してレンズの発光部から光を出射して補助灯全体を均一に点灯する。したがって、補助灯全体が均一に発光しているから、後方車両の乗員などが補助灯を見ると、照度を低下していないにも拘らず眩しさ感が減少し、レンズの発光部から出射した光の拡散により視認角度も広がり例えば横方向からの視認性も向上し、補助灯の機能が向上する。しかも、該補助灯は歩行者が例えば無色透明レンズを介して内部を視認しようとしても、レンズの拡散層が磨りガラスのように機能して該内部に設けられたプリント基板等の着色が見にくくなり、無色の状態から所定の色で発光するので、補助灯としての機能を一層増加し、意匠上からも優れる。加えて、発光源は発光ダイオードであるので、発光ダイオードから発生する指向性の高い光でも、レンズの拡散層により拡散してレンズの発光部から広角度で出射できる。更に、レンズの拡散層はエンボシングで、エンボシングは一般に凹凸、梨地、皮しぼ模様などの浅い打ち出し模様付けであるが、これに限定されずに広く発光源から発生した光を拡散できる凹凸を有する模様付けをレンズのステップに有すれば足りる。該凹部の窪み及び凸部の先端は尖っていても良い。エンボシングにより拡散層を形成するので、レンズの物質に他の屈折率の異なる物質を多数混ぜることもなく、レンズを単一の物質で形成せしめことができ、しかも、レンズの材質を例えばプラスチック等の樹脂にすれば射出成形機などで簡易にレンズにステップと共に、拡散層を形成せしめることができる。
【０００８】
【実施例】以下、この発明の実施例を図１から図７によって説明する。図１は実施例の補助灯としての補助ストップランプ１に取り付けられたリアスポイラ３の斜視図であり、図２は車両５に対するリアスポイラ３の取付け状態を示し、図３は補助ストップランプ１の正面図で、図４は図３に示す矢視ＩＶ－ＩＶの断面図を示し、図５は図４に示す矢視Ｖ－Ｖの断面図であり、図６は図５に示すレンズ１０の拡散層１１０を示す拡大図、図７は補助ストップランプ１の電気回路である。実施例の補助ストップランプ１は光の減衰の少ない無色透明の樹脂によって断面Ｕ字形の左右方向に長い樋形のレンズ１０が設けられ、このレンズ１０の表面は光を発光する発光面（発光部）１１を成し、レンズ１０の内側には、多数の発光ダイオード１２が抵抗１４と共に、横一列に所定間隔毎にプリント基板１６に配列されており、プリント基板１６がハウジングボード１８の複数の突起１８ａに固定されている。補助ストップランプ１の電気回路は、図７に示すように車両用の１２Ｖバッテリ２０を電源としており、フットブレーキの動作と連動してオン・オフされるストップランプスイッチ２２を介して一組の抵抗１４と発光ダイオード１２とが直列に接続されたものが、多数並列に接続されている。
【０００９】ここで、発光ダイオード１２の光軸（中心軸）は、図５に示すように水平になるように発光ダイオード１２がプリント基板１６に固定されており、発光ダイオード１２からの水平な点光線がレンズ１０を通過して発光面（発光部）１１からの出射する光も水平になるように配置されている。レンズ１０は発光面（発光部）１１がゴミの付着、意匠上等の観点から滑らかに加工されており、内面が各発光ダイオード１２からの配光の指向特性に対応して、該光線が集光してレンズ１０の発光面（発光部）１１から水平に出射するように各発光ダイオード１２に対応して一連のステップ１００が設けられている。該一連のステップ１００は、図５に示すように発光ダイオード１２からの入射光を縦方向に屈折させて水平に発光面（発光部）１１から出射させる側面視で縦方向に五階段状の縦ステップ１０２ａ～１０２ｅからなる縦ステップ列１０２と、図４に示すように縦ステップ列１０２の両側に発光ダイオード１２からの光を横方向に屈折させて水平に発光面（発光部）１１から出射させる平面視で五階段状の横ステップ１０４ａ～１０４ｅからなる横ステップ行１０４とからなっている。一連のステップ１００を構成する縦ステップ列１０２及び横ステップ行１０４には、発光ダイオード１２からの光を拡散させてレンズ１０の発光面（発光部）１１から光を出射させる拡散層１１０が形成されている。ここで、ステップ１００に形成された拡散層１１０は、図６に示すように発光ダイオード１２から発生した光をステップ１００において拡散させる層をいい、好ましくはエンボシングで、エンボシングは無数の凹部１１０ａと凸部１１０ｂとを規則的に繰返しされた浅い模様で、梨地、皮しぼ模様なども相当する。エンボシングにおける凹部１１０ａの窪み及び凸部１１０ｂの先端は必ずしも平坦である必要がなく、発光ダイオード１２からの光を拡散できる限り先端又は窪みが尖っていても差し支えない。エンボシングの凹部１１０ａ及び凸部１１０ｂの平坦な幅ｈ及び凹部１１０ａの深さｄは、好ましくは発光ダイオード１２からの発光色の波長よりも長いことが必要で、例えば赤色であれば、０．７～０．８μｍ以上である。これは、発光ダイオード１２からの光を幾何学的に拡散させるためである。このような拡散層１１０はレンズ１０の発光面（発光部）１１から内部を見ると、磨りガラスのように見えるように形成されている。また、拡散層１１０は、レンズ１０に他の屈折率の異なる他の物質として例えば無数の微小な気泡を混ぜて、発光ダイオード１２からの光を拡散させるように形成しても良い。
【００１０】上記のように構成された補助ストップランプ１の動作について図１から図７によって説明する。フットブレーキの操作によりストップランプスイッチ２２がオンして抵抗１４により制限された電流が発光ダイオード１２に流れ、発光ダイオード１２から光が発生し、図６に示すように該光はレンズ１０の一連のステップ１００を成す縦ステップ列１０２及び横ステップ行１０４に設けられた拡散層１１０を形成する凹部１１０ａ、凸部１１０ｂの平坦部に入射した無数の光線は屈折して水平になってレンズ１０の発光面（発光部）１１より出射し、凹部１１０ａの側面に入射した無数の光線は入射角に応じた屈折率で屈折して拡散光としてレンズ１０を透過してレンズ１０の発光面（発光部）１１より出射する。よって、発光ダイオード１２から発生した指向性の強い光の配光のうち、例えば、図６に示す立体角ωの光束がレンズ１０の一連のステップ１００に設けられた拡散層１１０により面発光を経ること無く直ちに拡散発光してレンズ１０の発光面（発光部）１１から広角度ｎωの範囲で均一に出射して補助ストップランプ１を全体に均一の照度で点灯する。よって、発光ダイオード１２の光束は立体角ωよりも広いので、発光面（発光部）１１が発光する視認角度は図６に示すｎωよりも広くなる。
【００１１】この実施例では、発光ダイオード１２からの光がレンズ１０の一連のステップ１００に形成された拡散層１１０により拡散してレンズ１０の発光面（発光部）１１から広角度の範囲で出射するので、後方車両内の乗員などが補助ストップランプ１を見ても、眩しさ感が減少し、補助ストップランプ１の視認角度が広がり、横方向からの視認性も向上して本来の機能が向上する。しかも、歩行者などが補助ストップランプ１のレンズ１０を介して内部を視認しようとしても、拡散層１１０が乱反射して磨りガラスのように機能し、例えば着色されたプリント基板１６等が、見にくくなり、補助ストップランプ１は無色の状態から所定の色で例えば赤色発光するので、補助灯としての機能を一層増加し、意匠上からも優れたものが得られる。加えて、発光源としての発光ダイオード１２から発生する指向性の高い光は、レンズ１０の拡散層１１０により拡散してレンズ１０の発光面（発光部）１１から出射して補助ストップランプ１を全体に均一発光できる。これにより、発光ダイオード１２の数を減少せしめることができる。更に、拡散層１１０はエンボシングで、エンボシングにより拡散層１１０を形成するので、レンズ１０の物質に他の屈折率の異なる物質として無数の気泡などを混ぜることもなく、レンズ１０を単一の物質で形成せしめことができるので、レンズ１０の製作が容易である。また、レンズ１０を例えばプラスチック等の樹脂にすれば射出成形機などで簡易にレンズ１０の拡散層１１０を形成せしめることができる。しかも、レンズ１０の一連のステップ１００と同時に拡散層１１０を形成することができるので、製作が容易である。加えて、拡散層１１０の凹部１１０ａ及び凸部１１０ｂの平坦な幅ｈ及び凹部１１０ａの深さｄは０．７～０．８μｍ程度であるので、レンズ１０の厚さを増加させることなく形成できる。これにより、レンズ１０内を通過する光の損失を低減できるので、補助ストップランプ１からの発光量が低下しにくい。
【００１２】この実施例では、発光ダイオード１２の光軸（中心軸）は、水平になるように発光ダイオード１２がプリント基板１６に固定されており、発光ダイオード１２からの光はレンズ１０を通過して発光面（発光部）１１から水平に出射するように配置されている。これによって、発光ダイオード１２の水平部の光度が高いという配光特性を無理なく利用して補助ストップランプ１を発光することができる。よって、補助ストップランプ１の発光効率が向上する。
【００１３】この発明は上記発明の実施例の記載に何ら限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で当業者が想到し得る種種の変形態様を包含する。

【出願人】	【識別番号】０００２４１４６３【氏名又は名称】豊田合成株式会社
【出願日】	平成１１年８月３１日（１９９９．８．３１）
【代理人】	【識別番号】１０００９５５７７【弁理士】【氏名又は名称】小西富雅
【公開番号】	特開２００１－６７９０８（Ｐ２００１－６７９０８Ａ）
【公開日】	平成１３年３月１６日（２００１．３．１６）
【出願番号】	特願平１１－２４４６９１