JP7044023B2 - 発光装置 - Google Patents

Description

本発明は、発光装置に関する。

従来、車両のグリルの桟に取り付けられる、棒状の導光体を用いたグリルランプが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のグリルランプは、バンドやクリップなどの係着手段を用いてグリルの桟に取り付けられる。また、これらの係着手段が直接に観視されて美観が損ねられることを防ぐために、係着手段を背後に隠すためのダミーモールが設けられている。

特開２００１－１０５９６６号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたグリルランプにおいては、バンドやクリップなどの係着手段を隠すために、ダミーモールなどの部材を用いる必要があるため、それらの部材を取り付けるための時間や部材コストが浪費されるという問題がある。

本発明の目的の１つは、幅の小さい部材へ取り付けることのできる、棒状の導光体を用いた発光装置であって、取り付けられた状態での美観の保持のために別部材を必要としない発光装置を提供することにある。

本発明の一態様は、上記目的を達成するために、下記［１］～［６］の発光装置を提供する。

［１］発光素子と、前記発光素子から発せられた光を内部に伝播させ、その長さ方向に沿って設けられた線状の光取出面から前記光を放出する、棒状の導光体と、前記導光体と一体成型され、前記導光体の前記光取出面の反対側の面を覆い、前記光を反射する材料からなり、外部の部材への取り付けのための取付部を有する反射材と、を有する、発光装置。
［２］前記反射材において、前記取付部が前記導光体の反対側に設けられ、前記導光体の反対側に位置する部材に取り付けられるような構造を有する、上記［１］に記載の発光装置。
［３］前記光取出面が設けられた部分の最大幅が、前記導光体の前記光取出面が設けられた部分の最大幅と一致する、上記［１］又は［２］に記載の発光装置。
［４］前記導光体の前記光取出面と前記反射材に覆われた面との間の面が反射膜に覆われた、上記［１］又は［２］に記載の発光装置。
［５］発光面積の調整のために、前記光取出面の外縁が前記反射膜に覆われた、上記［４］に記載の発光装置。
［６］複数の前記導光体が、一体成型により、所定のパターンを形成するように面状に組み合わされ、前記反射材が、複数の前記導光体の前記光取出面の反対側の面を覆う、上記［１］～［５］のいずれか１項に記載の発光装置。

本発明によれば、幅の小さい部材へ取り付けることのできる、棒状の導光体を用いた発光装置であって、取り付けられた状態での美観の保持のために別部材を必要としない発光装置を提供することができる。

図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の長さ方向に垂直な方向から観た側面図である。図１（ｂ）は、長さ方向に沿って切断された発光装置の垂直断面図である。 図２は、幅方向に沿った取付部を含む面で切断された発光装置の垂直断面図である。 図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ発光装置を取り付け対象の部材へ取り付ける前と後の状態を示す斜視図である。 図４は、変形例に係る取付部を有する発光装置の垂直断面図である。 図５（ａ）、（ｂ）は、それぞれ変形例に係る取付部を有する発光装置を取り付け対象の部材へ取り付ける前と後の状態を示す斜視図である。 図６は、他の変形例に係る取付部を有する発光装置の垂直断面図である。 図７（ａ）、（ｂ）は、それぞれ他の変形例に係る取付部を有する発光装置を取り付け対象の部材へ取り付ける前と後の状態を示す斜視図である。 図８は、発光装置の取り付け対象の部材（意匠部材）の一例である、車両のフロントグリルの模式図である。 図９（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る、導光体の側面が反射膜に覆われた発光装置の垂直断面図である。 図１０は、本発明の第３の実施の形態に係る発光装置の垂直断面図である。 図１１は、発光装置が両端の線状部分に取り付けられた、フロントグリルの正面図である。 図１２（ａ）は、本発明の第４の実施の形態に係る発光装置の上面図である。図１２（ｂ）は、発光装置が取り付けられるフロントグリルの正面図である。図１２（ｃ）は、発光装置が取り付けられた状態のフロントグリルの正面図である。

〔第１の実施の形態〕
（発光装置の構成）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置１の長さ方向に垂直な方向から観た側面図である。図１（ｂ）は、長さ方向に沿って切断された発光装置１の垂直断面図である。

発光装置１は、線状の光を発することができる線状光源である。また、発光装置１は、それ自体の幅が小さいため、幅の小さい部材に取り付けることができる。

発光装置１は、発光素子１２と、発光素子１２から発せられた光を内部に伝播させて放出する棒状の導光体１０と、発光素子１２から発せられる光を反射する材料からなる反射材１１を有する。

導光体１０は、その長さ方向に沿って設けられた線状の光取出面（上面）１０ａを有する。反射材１１は、導光体１０の光取出面１０ａの反対側の底面１０ｂを覆い、導光体１０の内部を伝播する光を光取出面１０ａへ向けて反射する。

発光素子１２から発せられた光は、光取込面１０ｃから導光体１０内に取り込まれ、導光体１０の内部をその長さ方向に沿って伝播し、光取出面１０ａから放出される。光取込面１０ｃは、典型的には、図１（ｂ）に示されるように、導光体１０の長さ方向の一端に設けられる。

導光体１０と反射材１１は、二色成型やインサート成型により、一体成型される。このため、導光体１０と反射材１１の界面に水分や塵が入り込むことを防止できる。

導光体１０は、ポリカーボネート（ＰＣ）やポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などの、発光素子１２から発せられる光に対して透明な材料からなる。導光体１０は、無色透明でも有色透明でもよく、また、アクリルビーズやガラスビーズなどの拡散材を含んでもよい。

導光体１０は、図１（ｂ）に示されるように、光取出面１０ａの反対側の底面１０ｂに複数のステップ１０ｄを有することが好ましい。複数のステップ１０ｄは、導光体１０の長さ方向に沿って設けられる。ステップ１０ｄを設けることにより、導光体１０の内部を伝播する光を効率的に光取出面１０ａへ向けて反射することができる。

なお、導光体１０の形状である棒状の「棒」は、一直線状の棒だけでなく、折れ線状の棒や曲線状の棒も含み、導光体１０は、発光装置１の取り付け対象の部材の形状に応じた形状をとることができる。

反射材１１は、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）などからなる。また、反射材１１は、導光体１０の内部を伝播する光を効率的に反射するため、酸化チタン等の白色染料を含む白色の部材であることが好ましい。なお、発光装置１の非点灯時に白色が見えることを避けたい場合には、反射材１１は、カーボンブラック等の黒色染料を含む黒色の部材などであってもよい。

反射材１１は、外部の部材への取り付けのための取付部１１ａを有する。図１に示されるように、複数の取付部１１ａが、発光装置１の長さ方向（反射材１１の長さ方向）に沿って設けられている。

反射材１１において、取付部１１ａは、導光体１０の反対側に設けられており、また、導光体１０の反対側に位置する部材に取り付けられるような構造を有する。取付部１１ａは、取り付け対象の部材にスナップフィットにより固定するための先端に突起を有する棒状の部材である。

図２は、幅方向に沿った取付部１１ａを含む面で切断された発光装置１の垂直断面図である。ここで、幅方向とは、図２における左右方向であり、長さ方向に直交する方向である。

図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ発光装置１を取り付け対象の部材５０へ取り付ける前と後の状態を示す斜視図である。図３（ａ）、（ｂ）には、発光装置１の光取出面１０ａが設けられた部分の一部が示されている。また、図３（ａ）、（ｂ）においては、取り付け部分の状態を見せるため、発光装置１の反射材１１側が上側となっている。

図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、取り付け対象の部材５０には、取付部１１ａと対応する位置に被取付部５１が設けられており、取付部１１ａを被取付部５１にスナップフィットさせることにより、発光装置１を部材５０に取り付けることができる。

発光装置１を部材５０により確実に固定するため、取付部１１ａは、突起を内側に向けて、反射材１１の幅方向の一方の端と他方の端に互い違いに設けられている。

被取付部５１には、発光装置１の位置ずれを防ぐための、取付部１１ａを両側から挟む幅方向の突起が設けられている。

また、図２に示されるように、発光装置１の光取出面１０ａが設けられた部分の最大幅Ｗは、導光体１０の光取出面１０ａが設けられた部分の最大幅と一致する。このため、発光装置１の幅が小さく、発光装置１を幅の小さい部材に取り付けることができる。また、光取出面１０ａ側から見たときに、発光面の外側に導光体１０以外の部材が見えないため、美観を損ねる部材を隠すための部材を別途用いる必要がない。

ここで、発光装置１及び発光装置１に含まれる部材の幅とは、図２の左右方向の長さであり、すなわち、発光装置１を光取出面１０ａ側（図２における上側）から見たときの、長さ方向に直交する方向の長さである。

なお、反射材の取付部は取付部１１ａに限定されるものではない。以下、取付部の変形例について述べる。

図４は、取付部１１ａの変形例である取付部２１ａを有する発光装置１の垂直断面図である。図４に示される発光装置１の断面の切断位置は、図２に示される発光装置１の断面の切断位置に対応する。図５（ａ）、（ｂ）は、それぞれ取付部２１ａを有する発光装置１を取り付け対象の部材５０へ取り付ける前と後の状態を示す斜視図である。

取付部２１ａは、取付部１１ａと同様に、発光装置１の長さ方向（反射材２１の長さ方向）に沿って複数設けられている。

反射材２１において、取付部２１ａは、導光体１０の反対側に設けられており、また、導光体１０の反対側に位置する部材に取り付けられるような構造を有する。取付部２１ａは、取り付け対象の部材５０にスナップフィットにより固定するための先端に突起を有する棒状の部材である。

図５（ａ）、（ｂ）に示されるように、取り付け対象の部材５０には、取付部２１ａと対応する位置に被取付部５２が設けられており、取付部２１ａを被取付部５２にスナップフィットさせることにより、発光装置１を部材５０に取り付けることができる。

取付部２１ａは、反射材１１の幅方向の中心近くに、突起を外側に向けて設けられており、環状の被取付部５２の内側にスナップフィットする。

発光装置１を部材５０により確実に固定するため、取付部１１ａは、突起が反射材１１の幅方向の一方の方向を向くものと、他方の方向を向くものが互い違いに設けられている。

また、図４に示されるように、取付部２１ａを用いる形態においても、発光装置１の光取出面１０ａが設けられた部分の最大幅Ｗは、導光体１０の光取出面１０ａが設けられた部分の最大幅と一致する。このため、発光装置１の幅が小さく、発光装置１を幅の小さい部材に取り付けることができる。また、光取出面１０ａ側から見たときに、発光面の外側に導光体１０以外の部材が見えないため、美観を損ねる部材を隠すための部材を別途用いる必要がない。

図６は、取付部１１ａの変形例である取付部３１ａを有する発光装置１の垂直断面図である。図６に示される発光装置１の断面の切断位置は、図２に示される発光装置１の断面の切断位置に対応する。図７（ａ）、（ｂ）は、それぞれ取付部３１ａを有する発光装置１を取り付け対象の部材５０へ取り付ける前と後の状態を示す斜視図である。

取付部３１ａは、取付部１１ａと同様に、発光装置１の長さ方向（反射材３１の長さ方向）に沿って複数設けられている。

反射材３１において、取付部３１ａは、導光体１０の反対側に設けられており、また、導光体１０の反対側に位置する部材に取り付けられるような構造を有する。取付部３１ａは、取り付け対象の部材５０にネジ止めにより固定するためのネジ孔を有する棒状の部材である。

図７（ａ）、（ｂ）に示されるように、取り付け対象の部材５０には、取付部３１ａと対応する位置に被取付部５３が設けられており、取付部３１ａと被取付部５２をネジ６０によりネジ止めすることにより、発光装置１を部材５０に取り付けることができる。

被取付部５３は、板状の部材５０のネジ６０を通すための孔が設けられた部分である。被取付部５３の孔と取付部３１ａのネジ孔の位置を合わせて、被取付部５３側からネジ６０で固定する。

また、図６に示されるように、取付部３１ａを用いる形態においても、発光装置１の光取出面１０ａが設けられた部分の最大幅Ｗは、導光体１０の光取出面１０ａが設けられた部分の最大幅と一致する。このため、発光装置１の幅が小さく、発光装置１を幅の小さい部材に取り付けることができる。また、光取出面１０ａ側から見たときに、発光面の外側に導光体１０以外の部材が見えないため、美観を損ねる部材を隠すための部材を別途用いる必要がない。

なお、発光装置１の取付部の構造は、上述の取付部１１ａ、２１ａ、３１ａのものに限定されない。

発光素子１２としては、典型的には、ＬＥＤが用いられる。ＬＥＤは、小型の発光素子であり、また、消費電力、発熱量が小さく、かつ長寿命であるため、発光素子１２としての使用に適している。なお、発光素子１２は、導光体１０の長さ方向の両端に設置されてもよい。その場合、導光体１０の長さ方向の両端に光取込面１０ｃが設けられる。

発光素子１２は、基板１３上に搭載される。基板１３は、発光素子１２の電極に接続される配線を有する配線基板である。また、基板１３は、支持部材１４上に固定される。

導光体１０、反射材１１、及び支持部材１４に囲まれた発光素子１２の設置空間は、防水性のため、導光体１０、反射材１１、及び支持部材１４によって密閉されていることが好ましい。

図８は、発光装置１の取り付け対象の部材（意匠部材）の一例である、車両のフロントグリル７０の模式図である。

フロントグリル７０は、枠７１と、枠内に設置されるメッシュ７２を有する。メッシュ７２の開口部７３は、車両のエンジンやラジエーターに空気を取り込むための吸気口として機能する。

図８に示される例では、メッシュ７２は鉛直方向に伸びる線状部分７２ａと、水平方向に伸びる線状部分７２ｂにより構成され、両端の線状部分７２ａが発光装置１の取り付け対象の部材５０として形成されている。

部材５０としての両端の線状部分７２ａは、被取付部５１、５２、５３などの被取付部を有し、そこへ発光装置１の取付部１１ａ、２１ａ、３１ａなどの取付部を取り付けることにより、両端の線状部分７２ａの表側に線状の発光装置１を固定する。これによって、メッシュ７２の両端の線状部分７２ａを線状に発光させることができる。

発光装置１がフロントグリル７０に設置される場合、発光装置１の幅が小さいため、線状部分７２ａから部材の一部がはみ出て美観を低下させることがない。また、メッシュ７２の開口面積を狭めることがないため、フロントグリル７０の吸気機能を低下させることがない。

なお、発光装置１の取り付け対象は、フロントグリルに限定されず、例えば、バンパーやメッキモールなどの線状の部材に取り付けることができる。

〔第２の実施の形態〕
本発明の第２の実施の形態は、導光体の側面が反射膜に覆われている点において、第１の実施の形態と異なる。なお、第１の実施の形態と同様の部材については、同じ符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。

発光装置１においては、幅をなるべく小さくし、また、光取出面１０ａ側から見たときに、発光面の外側に反射膜１１が見えないように、導光体１０の側面１０ｅは反射膜１１に覆われていない。ここで、側面１０ｅは、光取出面１０ａと底面１０ｂとの間の面である。

図９（ａ）は、導光体１０の側面１０ｅ、すなわち、光取出面１０ａと反射材１１に覆われた底面１０ｂとの間の面が反射膜１５に覆われた、発光装置１の垂直断面図である。

反射膜１５は、クロム（Ｃｒ）などの発光素子１２から発せられる光を反射する材料からなり、めっきなどにより形成される。また、反射膜１５を設けることにより、側面１０ｅへの汚れや水滴の付着を防ぐことができる。反射膜１５の厚さは、例えば、１～３０μｍ程度であり、発光装置１の幅に与える影響はほとんどない。

また、図９に示されるように、発光装置１の光取出面１０ａが設けられた部分の最大幅Ｗ１は、導光体１０の光取出面１０ａが設けられた部分の反射膜１５の厚さを含めた最大幅と一致する。

図９（ｂ）は、光取出面１０ａの外縁まで反射膜１５に覆われた発光装置１の垂直断面図である。光取出面１０ａの反射膜１５により覆われる領域の大きさにより、発光面積の大きさを調整することができる。

〔第３の実施の形態〕
本発明の第３の実施の形態は、発光装置の取り付け構造において、第１の実施の形態と異なる。なお、第１の実施の形態と同様の部材については、同じ符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。

図１０は、本発明の第３の実施の形態に係る発光装置２の垂直断面図である。図１０に示される発光装置２は、幅方向に沿った取付部４１ａを含む面で切断されている。

発光装置２は、取り付け対象の部材５０、例えば、フロントグリル７０の線状部分７２ａの長さ方向の中心線に沿って設けられた線状の孔５４に導光体１０を嵌め込んで用いられる。

発光装置２は、部材５０の裏側から嵌め込まれ、取付部４１ａのネジ穴と部材５０の孔の位置を合わせて、部材５０側からネジ６０によりネジ止めされる。

図１１は、発光装置２が両端の線状部分７２ａに取り付けられた、フロントグリル７０の正面図である。この場合、発光装置２は、両端の線状部分７２ａの中心線上で発光する。

発光装置２が部材５０に取り付けられた状態において、反射材４１は導光体１０及び部材５０の裏側に位置するため、光取出面１０ａ側からは見えない。また、ネジ６０の頭が光取出面１０ａ側から見える可能性があるが、サイズが小さいため、美観に与える影響は小さい。このため、美観を損ねる部材を隠すための部材を別途用いる必要がない。

〔第４の実施の形態〕
本発明の第４の実施の形態は、発光装置の形状において、第１の実施の形態と異なる。なお、第１の実施の形態と同様の部材については、同じ符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。

図１２（ａ）は、本発明の第４の実施の形態に係る発光装置３の上面図である。発光装置３の導光体１００は、複数の棒状の導光体が、一体成型により、所定のパターンを形成するように面状に組み合わされた形状を有する。図１２（ａ）に示される例では、導光体１００は、フロントグリル７０のメッシュの７２の格子パターンに適合する格子パターンを有する。

発光装置３の反射材は、発光装置１において導光体１０の光取出面１０ａの反対側の底面１０ｂを覆う反射材１１と同様に、導光体１００の光取出面（図１２（ａ）の手前側の面）の反対側の底面（図１２（ａ）の奥側の面）を覆う。

その他、発光装置３の反射材は、発光装置１の反射材１１と同様の特徴を有する。発光装置３の反射材の取付部は、例えば、取付部１１ａ、２１ａ、又は３１ａと同様の構造を有し、発光装置３の格子パターンの外枠に沿って設けられる。発光装置３の発光素子１２が設置される領域は、通常、格子パターンの外側に設けられる。

図１２（ｂ）は、発光装置３が取り付けられるフロントグリル７０の正面図である。メッシュの７２の、発光装置３の外枠の取り付け位置に対応する部分が、取り付け対象の部材５０として形成されている。このメッシュ７２の部材５０として機能する部分は、被取付部５１、５２、５３などの被取付部を有し、そこへ発光装置３の取付部１１ａ、２１ａ、３１ａなどの取付部を取り付けることにより、メッシュ７２に発光装置３を固定する。

図１２（ｃ）は、発光装置３が取り付けられた状態のフロントグリル７０の正面図である。発光装置３の格子パターンとメッシュ７２の格子パターンが、連続した１つの格子パターンを形成する。これによって、メッシュ７２の一部の領域を格子状に発光させることができる。また、発光装置３の格子パターンの開口部が、フロントグリル７０の吸気口として機能する。

発光装置３の発光素子１２が設置される領域は、例えば、フロントグリル７０の枠７１の裏側に隠すことができる。

なお、発光装置３及びメッシュ７２のパターン形状や、メッシュ７２における発光装置３の取り付け位置などは特に限定されない。また、発光装置３の取付対象となる部材も、フロントグリル７０に限定されない。

（実施の形態の効果）
上記第１～４実施の形態によれば、幅の小さい部材へ取り付けることのできる、棒状の導光体を用いた発光装置であって、取り付けられた状態での美観の保持のために別部材を必要としない発光装置を提供することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。また、上記の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

１、２、３ 発光装置
１０、１００ 導光体
１０ａ 光取出面
１０ｂ 底面
１０ｅ 側面
１１、２１、３１、４１ 反射材
１１ａ、２１ａ、３１ａ、４１ａ 取付部
１５ 反射膜

Claims (4)

1. 発光素子と、
   前記発光素子から発せられた光を内部に伝播させ、その長さ方向に沿って設けられた線状の光取出面から前記光を放出する、棒状の導光体と、
   前記導光体と一体成型され、前記導光体の前記光取出面の反対側の面を覆い、前記光を反射する材料からなり、外部の部材への取り付けのための取付部を有する反射材と、
   を有し、
   前記反射材において、前記取付部が前記導光体の反対側に設けられ、前記導光体の反対側に位置する部材に取り付けられるような構造を有する、発光装置。
2. 発光素子と、
   前記発光素子から発せられた光を内部に伝播させ、その長さ方向に沿って設けられた線状の光取出面から前記光を放出する、棒状の導光体と、
   前記導光体と一体成型され、前記導光体の前記光取出面の反対側の面を覆い、前記光を反射する材料からなり、外部の部材への取り付けのための取付部を有する反射材と、
   を有し、
   前記光取出面が設けられた部分の最大幅が、前記導光体の前記光取出面が設けられた部分の最大幅と一致する、発光装置。
3. 発光素子と、
   前記発光素子から発せられた光を内部に伝播させ、その長さ方向に沿って設けられた線状の光取出面から前記光を放出する、棒状の導光体と、
   前記導光体と一体成型され、前記導光体の前記光取出面の反対側の面を覆い、前記光を反射する材料からなり、外部の部材への取り付けのための取付部を有する反射材と、
   を有し、
   前記導光体の前記光取出面と前記反射材に覆われた面との間の面が反射膜に覆われた、発光装置。
4. 発光素子と、
   前記発光素子から発せられた光を内部に伝播させ、その長さ方向に沿って設けられた線状の光取出面から前記光を放出する、棒状の導光体と、
   前記導光体と一体成型され、前記導光体の前記光取出面の反対側の面を覆い、前記光を反射する材料からなり、外部の部材への取り付けのための取付部を有する反射材と、
   を有し、
   複数の前記導光体が、一体成型により、所定のパターンを形成するように面状に組み合わされ、
   前記反射材が、複数の前記導光体の前記光取出面の反対側の面を覆う、発光装置。

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