JP2013151268A - 車両用照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乗降者足元を効率よく照明する事が可能であり、別の照明装置を用いることなしに後方などから視認させることも可能な照明装置が提供され、更に薄型である、車両ドア用の照明装置を提供する。
【解決手段】車両ドア内側側面に設けられた照明装置であって、少なくとも、一以上の一次ＬＥＤ光源と、一次ＬＥＤ光源から発せられる光が入射する光入射端面と、光が出射する光出射面と、該光出射面の反対側の裏面と、を有する略板状の導光体を備え、前記導光体の光出射面または裏面の少なくとも一方の面、または／及び前記導光体の内部に光出射機構を有し、前記導光体の出射面は、前記ドア内側側面に沿った方向に配置されており、前記導光体の出射面から出射した光のピーク角度が、前記導光体の出射面の法線方向より前記車両ドアの下方側に傾いた方向である事を特徴とする車両用照明装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用照明装置に関するものである。

車両用ドアには、特に夜間等の暗所における安全性を向上させる目的で、ドア内側の所定位置に設置しドアの開放と連動して点灯させ乗降者の足元を照らす事の出来る照明装置（カーテシランプ）を備える場合がある。また、同様にドアの開放時に点灯して、後方にそのドアの存在を認識させる目的でも利用される。 例えば特許文献１記載のドアカーテシランプには、ドア下面に設けたランプによりドア直下方向を照明することが開示されている。また例えば特許文献２記載のドア衝突防止装置にはドアの開放側端面にドアランプを設け、後方にドアの存在を視認させる装置が開示されている。

実開昭６３−４３８４６号公報 実開平６−６１５８２号公報

特許文献１記載のドアカーテシランプでは、ドア下端部に形成した空間にランプを収納し、該空間部底面に形成された開口からドア直下方向を照射する。このような構成により、乗降者の足元を照らすことは可能であるが、光源からの発光を効率良く足元に配光させる方法については示唆されていない。また足元に対する単一的な照明機能であるため、例えばドアの後方にドア開放を認識させる為の照明機能を持たせる為には、他の照明装置を追加しなければならないという難点があった。一方、特許文献２記載のドア衝突防止装置では、ドア開放側端面にドアランプを設け、ドアを開放した時に当該部が点灯し、後方から視認できるようにされているが、ドア後方に対する単一的な照明機能であるため、乗降者の足元への照明機能を持たせる為には、他の照明装置を追加しなければならないという難点があった。

ところで車両ドアには、各種照明の他に、例えばドアハンドルや収納等の構造物、スピーカー等の音響設備、ウインドウやドアロックなどの制御装置等が設置される。上述の装置等は、それぞれに所望の大きさやデザイン、所望の取り付け位置があるが、互いの装置同士が影響しあい、大きさや取り付け位置などに制約が生じる事がある。一方で特に夜間での安全性や利便性から複数の機能を持った照明装置が必要とされる。そのためカーテシランプには、可能な限り薄型・小型であって目的方向への照明効率の高いこと。更には車のデザインに合わせて、カーテシランプ部のデザイン自由度が高いことが求められる。また、製造コストの面から複数の照明機能が複合化されることが好ましい。

本発明の目的は、以上のような技術的課題に鑑みて、効率よく乗降者足元を照明することができ且つ装置の薄型化が可能であり、更には足元以外の方向も照明する事ができるカーテシランプを提供することにある。本発明の更に別の目的は、以上のようなカーテシランプを用い、車両ドアの開放角度によって異なる照射方向が得られ、更に照明設計の自由度が高いカーテシランプを提供することにある。

本発明は、 車両ドア内側側面に設けられた照明装置であって、
少なくとも、一以上の一次ＬＥＤ光源と、
一次ＬＥＤ光源から発せられる光が入射する光入射端面と、光が出射する光出射面と、該光出射面の反対側の裏面と、を有する略板状の導光体を備え、
前記導光体の光出射面または裏面の少なくとも一方の面、または／及び前記導光体の内部に光出射機構を有し、
前記導光体の出射面は、前記ドア内側側面に沿った方向に配置されており、
前記導光体の出射面から出射した光のピーク角度が、前記導光体の出射面の法線方向より前記車両ドアの下方側に傾いた方向である事を特徴とする車両用照明装置である。

本発明によれば、車両ドア照明に導光体を用い、車両ドア内側側面に沿った方向に導光体の光出射面を配置することにより、乗降者足元を効率よく照明する事が可能となり、別の照明装置を用いることなしに後方などから視認させることが可能な照明装置が提供され、更に薄型の照明装置が提供される。

車両用照明装置の車両ドアへの設置状態を示す模式的斜視図である。 本発明による車両照明装置の一実施形態を示す模式的部分斜視図である。 図２の車両照明装置における導光体の部分断面図である。 図２の車両照明装置における光出射面の光出射パターンを示す図である。 本発明による車両照明装置の照射範囲を示す模式的断面図である。 本発明による車両照明装置における導光体の形状及び一次ＬＥＤ光源の配置の一態様を示す模式図である。 本発明による車両照明装置における導光体の形状及び一次ＬＥＤ光源の配置の他の一態様を示す模式図である。 本発明による他の実施形態における車両ドアの開放角度に応じた照射方向の変化を示した模式図である。 従来の車両照明装置を示す部分断面図である。 図９の車両照明装置における光出射面の光出射パターンを示す図である。

本発明は、車両ドア内側側面に設けられた照明装置であって、少なくとも、一以上の一次ＬＥＤ光源と、一次ＬＥＤ光源から発せられる光が入射する光入射端面と、光が出射する光出射面と、該光出射面の反対側の裏面と、を有する略板状の導光体を備え、前記導光体の光出射面または裏面の少なくとも一方の面、または／及び前記導光体の内部に光出射機構を有し、前記導光体の出射面は、前記ドア内側側面に沿った方向に配置されており、前記導光体の出射面から出射した光のピーク角度が、前記導光体の出射面の法線方向より前記車両ドアの下方側に傾いた方向である事を特徴とする車両用照明装置である。

このように車両照明装置に導光体を用い、更には特定の方向に配置させ、且つ車両ドア下方側に出射光ピークをもたせることにより、薄型で特に乗降者足元についての照明効率が高い照明装置を得ることができる。

本発明の一態様においては、前記導光体の出射面から出射した光の配光分布における半値全幅が１５度以上とされる。このような光の配光分布を持たせることによって、所望の方向の照明効率が高い照明装置を得ることができる。

本発明の一態様においては、複数の前記一次ＬＥＤ光源を備え、
前記一次ＬＥＤ光源配列方向における前記導光体の光入射面は、曲線または複数方向の直線からなる車両用照明装置が提供される。

このように導光体に対して複数の方向から入射させることにより、配光設計の自由度が高くなることで、デザインや配置の自由度を更に向上させるが出来る。

本発明の一態様においては、複数の前記一次ＬＥＤ光源の波長分布を２種類以上とされる。このような光源を用いることで、特定の配光分布によって、異なる色調での照射が可能な照明装置を得ることが出来る。

本発明の一態様においては、前記ドアの開放角度を検出する手段を更に備えている。前記ドアの開放角度に応じて、前記一次ＬＥＤ光源の一部または全部を点灯・消灯または／及び、発光強度調整の制御する車両用照明装置が提供される。

このようにドアの開放角度により各々の前記一次ＬＥＤ光源の点灯状態を制御することにより、ドアの開放角度により変化する所望の照射方向に向けて照明することが可能となり、更に照明効率及び安全性に優れた照明装置を得ることが出来る。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

図１は車両用照明装置の車両ドアへの設置状態を示す模式的斜視図であり、図示されているように、本発明にかかる車両用照明装置は、車両ドア内側に設けられ所望の方向を照明する装置である。

図２は本発明による車両照明装置の一実施形態を示す模式的部分斜視図であり、図３は本実施形態の導光体の部分断面図である。

図２に示されているように、本実施形態の車両照明装置は、一、またはＹ方向に適宜の距離を隔てて配置された複数の点状の一次光源２と、一次光源２から発せられる光を導光する板状の導光体４と、光反射素子８とを備えている。一または複数の一次光源２は、いずれも発光ダイオード（ＬＥＤ）からなり、それらから発せられる光の最大強度光の方向が導光体４の光入射端面４１と直交するように配置されるのが好ましく、ＬＥＤ２の発光面と光入射端面４１が平行となるように配置されるのが好ましい。一次光源２から発せられる光の最大強度光の方向は、たとえばＸ方向とすることができる。

本発明による車両照明装置の一実施形態における導光体４は、ＸＹ面と略平行に配置され、全体として矩形板状をなしている。導光体４は、４つの側端面を有しており、そのうちのＹＺ面と略平行な１対の側端面のうちの一方が光入射端面４１とされ、該光入射端面と対向するように一次光源２が隣接配置されている。導光体４の光入射端面４１に略直交する２つの主面は、いずれもＺ方向と略直交するように配置されており、一方の主面が光出射面４２とされており他方の主面が裏面４３とされている。該光出射面４２及び該裏面のうち少なくともいずれか一方の表面、または／及び導光体４の内部には、光出射機構を有する。該出射機構を有することによって、光入射面と直交する主面において光を出射させることが可能である。該光出射機構を表面に有する場合の構造としては、例えば微細凹凸構造を有することができる。微細凹凸構造としては、ドット形状やレンズ形状等の配列や粗面、または多数のレンズ列などの形状から適宜選択することが出来る。他にも導光体厚さを変化させることで、いずれかまたは両方の主面に傾斜をつける事が出来る。導光体内部に光出射機構を有する場合は、例えば導光体中に光拡散性微粒子を含有させることが出来る。

導光体４は、光透過率の高い合成樹脂から構成することができる。このような合成樹脂としては、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、環状ポリオレフィン樹脂が例示できる。特に、メタクリル樹脂が、光透過率の高さ、耐熱性、力学的特性、成形加工性に優れており、最適である。このようなメタクリル樹脂としては、メタクリル酸メチルを主成分とする樹脂であり、メタクリル酸メチルが８０重量％以上であるものが好ましい。導光体４の表面構造を形成するに際しては、透明合成樹脂板を所望の表面構造を有する型部材を用いて熱プレスすることで形成してもよいし、スクリーン印刷、押出成形や射出成形等によって成形と同時に形状付与してもよい。また、熱あるいは光硬化性樹脂等を用いて構造面を形成することもできる。更に、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリメタクリルイミド系樹脂等からなる透明フィルムあるいはシート等の透明基材上に、活性エネルギー線硬化型樹脂からなる粗面構造またレンズ列配列構造を表面に形成してもよいし、このようなシートを接着、融着等の方法によって別個の透明基材上に接合一体化させてもよい。活性エネルギー線硬化型樹脂としては、多官能（メタ）アクリル化合物、ビニル化合物、（メタ）アクリル酸エステル類、アリル化合物、（メタ）アクリル酸の金属塩等を使用することができる。

導光体４の厚さｄは、例えば０．３〜１０ｍｍ、特に０．５〜５ｍｍであり、使用する一次光源の大きさによって適宜選択する事ができる。また全面が均一な厚さ（平板）であっても良く、例えば光入射端面４１から遠ざかるに従って暫時厚さが減るようにしても良い。導光体４の光入射端面４１の厚さｄをＬＥＤ２の同一方向の幅が越えない事が好ましい。

本実施形態では光反射素子８を載置している。光反射素子８としては、例えば光拡散性微粒子を含有した発泡プラスチックシートや表面に金属蒸着反射層を有するプラスチックシートを用いることができる。本発明においては、光反射素子８として反射シートに代えて、導光体４の裏面４３に金属蒸着等により形成された光反射層等を用いることも可能である。尚、導光体４の光入射端面として利用される端面以外の端面にも反射部材を付することが好ましい。また、車両内における該導光体４の光出射面４２以外に対向する部品を反射率の高い材質とすることで光反射素子８を代用する事もできる。

一次光源２から発せられる光を少ないロスで導光体４の光入射端面４１へと導くために、光源リフレクタを設けることもできる。該光源リフレクタとしては、例えば、前記光反射素子８と同様なシートなどを用いることができる。光源リフレクタは、光反射素子８の端縁部外面から一次光源２の外側を経て導光体４の光出射面４２の端縁部への外周を覆うように設置する。

以上のような一次光源２、導光体４及び光反射素子８からなる照明装置を図１に示すような車両ドア内側側面に導光体４の光出射面４２が前記内側を向くように配置することで、本発明における車両用照明装置が得られる。

図４は本実施形態の車両照明装置における光出射面の光出射パターンを示す図である。一次光源２を点灯させた時、導光体４に入射した光は導光体４の内部を広がりながら伝搬していき、前記光出射機構により光出射面４２より出射され、図４に示す光出射パターンが得られる。導光体４の光出射面４２におけるＸＺ面での光出射ピーク角度は、等方的な出射パターンではなく、該光出射面４２の法線方向よりも下方向、即ち車両ドアの下方側に傾きをもつ。これにより車両ドアの下方側である乗降者足元を効率よく照明する事ができる。一方、導光体４の光出射面４２におけるＹＺ面での光出射パターンは、広範囲に光が拡散出射しており、例えば車両ドアを開放した時に、車両ドア後方からでも点灯状況を目視確認が可能となる。

図５は、本発明による車両照明装置の照射範囲を示す模式的断面図である。ＸＺ面において、導光体４の光出射面４２から出射した光のピーク角は、光出射面４２の法線方向より車両ドアの下方側に傾いているため、特に乗降者足元方向を効率よく照明する事ができる。この時の光出射面の光出射パターンにおける半値全幅は、照明される範囲の確保の観点から１５度以上であることが好ましい。より好ましくは２０度以上であり、３０度以上が特に好ましい。また照明効率の観点から前記半値全幅は、１５０度以下であることが好ましく、１５０度を超えると足下以外の方向に対する出射が増えるために、結果として目的とする光出射面４２の法線方向より車両ドアの下方側への出射光が不足する。

図６は、本発明に用いられる照明装置における導光体４の形状および一次光源２の配置の一態様を示すＸＹ平面模式図であり、図７は、本発明に用いられる照明装置における導光体４の形状および一次ＬＥＤ光源２の配置の他の一態様を示すＸＹ平面模式図である。

図６においては、図２〜図３におけるものと同様に、導光体４は、ＸＹ面と略平行に配置され、全体として矩形板状をなしており、そのうちのＹＺ面と略平行な１対の側端面のうちの一方が光入射端面４１とされ、該光入射端面と対向するように一次光源２が接配置されている。ここで一次光源２は図示されるように複数であっても良く、一以上から適宜選択できる。

図７における実施形態では、複数の一次光源２を備えており、一次光源２の配列方向における導光体４の光入射端面４１は、ＸＹ面上において曲線または複数方向の直線からなり、該光入射端面と対向するように一次光源２が複数隣接配置されている。

本発明においては、ＸＹ面上における、光入射端面４１の他の端面形状は、図示されている直線形状に限定されるものではなく、コーナー部をＲとしたり、全体または一部を曲線等としたり、搭載される車両ドアのデザインなどによって、適宜変更が可能である。

本発明の一態様においては、前記ＬＥＤ２が複数設置される場合には、光の波長分布の異なる、２種以上のＬＥＤ光源を使用する事が出来る。例えば点灯させる位置や照明の方向によって別の色を点灯させたり、混色したりすることができる。これにより例えば乗降者の足下方向は、暗所においても白色光による明瞭な視界を提供させ、ドア後方に対しては、赤色等の発光色による他者への注意喚起をする等の効果をもたせる事が可能となる。

図８は、本発明における他の実施形態における車両ドアの開放角度に応じた照射方向の変化を示した模式図である。本発明の一態様においては、車両ドアの開放角度を検出する手段を備えており、該車両ドアの開放角度に応じて、ＬＥＤ光源の一部または全部を点灯・消灯または／及び、発光強度調整の制御をする事が可能である。これにより、例えば複数のＬＥＤ光源２の設置方向を複数方向になるように配置させ、車両ドアの開放角度に応じて、異なる方向に向けて設置したＬＥＤ光源２を選択点灯させることにより、いずれのドア開放角度においても良好な乗降者足下照明をもたらすことが可能となる。

図９は、従来の車両照明装置を示す部分断面図であり、図１０は、図９の車両照明装置における光出射面の光出射パターンを示す図である。従来の車両照明装置では、図９に示すとおり、他の一次光源６２（例えば小型の電球などが使用される）と一定の距離を介して設置される照明カバー６１とを備える。例えば照明カバーにレンズやプリズム形状を設置し、カバー６１からの出射光のパターン（配向分布）をある程度調整したり、カバーからの点灯時の外観を調整したりする場合もある。これによれば、図１０に示すように、カバー６１からの出射パターンは、概ね等方的になっており、乗降者足下を効率的に照明することができなかった。

なお、導光体４の光出射面４２上に、他の光学素子を単数または複数、隣接配置することができる。この光学素子としては、光偏向素子や光拡散素子などが利用できる。この光学素子により、所望の照明品位に対して、導光体からの照明光の調整が可能であり、例えばぎらつき程度の調整や輝度斑の抑止などをすることができる。（光学素子素材・・・）
光偏向素子や光拡散素子は、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリメタクリルイミド系樹脂等からなる透明フィルムあるいはシート等の透明基材上に、活性エネルギー線硬化型樹脂からなる粗面構造またレンズ列配列構造を表面に形成してもよいし、このようなシートを接着、融着等の方法によって別個の透明基材上に接合一体化させてもよい。活性エネルギー線硬化型樹脂としては、多官能（メタ）アクリル化合物、ビニル化合物、（メタ）アクリル酸エステル類、アリル化合物、（メタ）アクリル酸の金属塩等を使用することができる。特に光拡散素子は光拡散材を混入したシート状のものとすることができ、光偏向素子６の光出射面側や裏面側にて設置することができる。該光偏向素子６に接合などにより一体化させてもよいし、光偏向素子６上に載置してもよい。

また同様に、導光体４の光出射面４２上や他の光学素子上に照明カバーを配置することができる。このカバーにより、導光体の特性低下の原因となる汚れや傷付きなどを抑止し、またカバー表面の微細形状や内部拡散粒子などの効果によって、一次光源２の照明を点灯させたときの照明の品質を向上させることができる。

以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明する。

図１〜図８を参照して説明した実施形態に属する照明装置を製造した。
照明装置は、以下のようなものとした：
（導光体）
材質はメタクリル樹脂とした；
外形形状は矩形状とした。長辺方向長さが７０ｍｍ、短辺方向の長さが４０ｍｍ、厚さｄは３．０ｍｍであり、矩形状の長辺のうち一方に対応する端面を光入射端面とした。光入射端面を含む４つの端面及び光出射面は、鏡面からなるものとした。裏面は、ＣＯ_２レーザーにより上記メタクリル樹脂表面に加工することでドット状の形状を格子状に配列させた。ドット形状は、直径２５０μｍ、深さ３０μｍであって、縦及び横の配列ピッチが０．５ｍｍであるものとした。

（ＬＥＤ光源）
一次光源として、ＬＥＤ（日亜化学工業社製、ＮＳＳＷ１２３Ｂ）を使用した。

（その他光学部材）
導光体の裏面側に配置する光反射素子として、（東レ社製Ｅ６ＳＲ）を使用した。

（照明装置）
一次ＬＥＤ光源を導光体光入射端面に沿って等間隔に配列した。導光体の裏面側には光反射素子を載置し、照明装置を得た。この装置を図２に示す。

本照明装置は、全体の厚さが３．２ｍｍであった。

得られた照明装置を暗室にて導光体の光入射端面側を上向きにした状態で、床面から約７０ｃｍの高さにて固定をし、ＬＥＤ光源を点灯させた時の照明装置周辺の明るさを目視観察を行った。

主として照明装置の光出射面正面よりも下方の床面方向が照射されている事を確認した。同時にドア後方に対応する方向からも点灯状態の視認が可能である事を確認した。

１ 車両ドア
１ａ 車両ドア外側
１ｂ 車両ドア内側
２ 一次光源
４ 導光体
４１ 光入射端面
４２ 光出射面
４３ 裏面
８ 光反射素子
５１ 出射パターンの半値全幅
７０ 車両ドア
７１ 車両ドア内側
７２ 車両ドア外側
７５ 車両ドア開放角度
９０ 座席シート
６１ 照明カバー
６２ 他の一次光源
１００ 照明装置
１１０ 照射範囲

Claims (5)

1. 車両ドア内側側面に設けられた照明装置であって、
   少なくとも、一以上の一次ＬＥＤ光源と、
   一次ＬＥＤ光源から発せられる光が入射する光入射端面と、光が出射する光出射面と、該光出射面の反対側の裏面と、を有する略板状の導光体を備え、
   前記導光体の光出射面または裏面の少なくとも一方の面、または／及び前記導光体の内部に光出射機構を有し、
   前記導光体の出射面は、前記ドア内側側面に沿った方向に配置されており、
   前記導光体の出射面から出射した光のピーク角度が、前記導光体の出射面の法線方向より前記車両ドアの下方側に傾いた方向である事を特徴とする車両用照明装置。
2. 前記導光体の出射面から出射した光の配光分布における半値全幅が１５度以上である事を特徴とする、請求項１に記載の車両用照明装置。
3. 複数の前記一次ＬＥＤ光源を備え、
   前記一次ＬＥＤ光源配列方向における前記導光体の光入射面は、曲線または複数方向の直線からなる事を特徴とする、請求項１または２に記載の車両用照明装置。
4. 前記複数の一次ＬＥＤ光源は、光の波長分布が異なる２種以上のＬＥＤ光源を用いている事を特徴とする、請求項３に記載の車両用照明装置。
5. 前記ドアの開放角度を検出する手段を更に備え、
   前記ドアの開放角度に応じて、前記一次ＬＥＤ光源の一部または全部を点灯・消灯または／及び、発光強度調整の制御をする事を特徴とする、請求項３または４に記載の車両用照明装置。