JP5608538B2

JP5608538B2 - 照明装置

Info

Publication number: JP5608538B2
Application number: JP2010281683A
Authority: JP
Inventors: 鉄温小島; 明彦佐藤; 水野　　宏
Original assignee: Hayashi Engineering Inc
Current assignee: Hayashi Engineering Inc
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2014-10-15
Anticipated expiration: 2030-12-17
Also published as: JP2012129146A

Description

本発明は、光源からの光を分岐させ長手方向に延びるように導光して照射を行う照明装置に関する。

一般に室内、例えば自動車室内に照明装置を設ける場合、運転席と助手席の間の天井に設けられる乗員照射用の照明装置、車両の前後方向にわたって天井の縁部に沿って設けられる照明装置、および自動車のドア車内側に設けられる照明装置等が知られている。

自動車のドアトリムに設けられる照明装置の目的としては、ドアトリムに設けられたスイッチの視認性を高めることや、ドアトリムに設けられたポケット（収納部）内を照射することで、暗室における乗員の作業性を向上することが挙げられる。これら照明装置の設置形態としては、ドアトリムの表面や、ポケットの内部に光源および導光体を設け、乗員のスイッチ操作やドアの開閉に応じて点灯するものがある。

近年では前記暗室における乗員の作業性以外の目的として、意匠性を高めるためにドアトリムに設けられるオーナメント部分が照明装置として機能する形態がある。この場合、上述した照明装置とは目的が異なるため、任意の位置を明るく照射するのではなく、オーナメント部材全体から均一に光が照射されることが求められる。これを実現する一例として、オーナメント部材の裏面側（オーナメント部材とドアパネルの間）に長手方向（車両の前後方向）に延びる長手状の導光体を設け、透光するオーナメント部材もしくは、不透光のオーナメント部材とドアトリムの間から光を漏らすことで、イルミネーション効果を得ている。

通常の長手状の導光体では、その両端に光源を配置して、両端から導光して照射が行われる。しかし、自動車のドアトリムにおいて、光源を配置するスペースは限られており、導光体の長手方向両端に光源を配置することは、その分長手方向の照射部となるスペースが少なくなるため、構造上好ましくない。そこで、従来から、単一の光源で二又形状の導光体を用いることが知られている。

この二又形状の導光体を用いる照明装置の一例として、ドアグリップに設けられて、光源から入射する光を分光してドアグリップの前後方向に照射する構造が挙げられる（例えば、特許文献１）。また、長手状の透光部材の側面に入射した光束を、透光部材の長手方向に反射および拡散させる領域を設ける構成をもつ照明装置の例も挙げられる（例えば、特許文献２）。

特開２０１０−０００８４１特開２００４−１１２８３０

しかし、従来の二又状の導光体によって光を拡散させた場合、部分的に照度が高い部分と低い部分が現れることで、照明光にムラが生じてしまうことがある。その理由として、まず二又に分岐する分岐部における分岐箇所（分岐境目）における光反射により分岐部からの光放出量が不均一となることが挙げられる。また、導光体の分岐部の二又側面が互いに鋭角の形状をなす場合、該二又側面の内面で全反射する光などで分岐部から照射される光が無くなり、分岐部が暗部となることもある。これらの問題を解決するために、分岐部に遮光シートや、光拡散シール等を貼る方法があるが、作業者の作業工数が増えることや、費用増の面から好ましくない。

すなわち、従来におけるドアトリムのような限られたスペース内で長手方向に延びる導光体を用いて照射を行う照明装置では、導光体の両端に光源を配置せずに導光体を照射部として最大限に活用し、かつ照明光のムラを少なくさせることの実現が困難であった。

本発明は、長手方向に延びる導光体を用いて照明を行う場合に、導光体の長手方向両端に光源を配置しないことで省スペースが可能で、かつ照明光のムラの少ない照明が可能な照明装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る照明装置は、単一の光源、該光源からの光を導光する導光体、および光を拡散する光拡散部材を備え、前記導光体は、前記単一の光源からの光が入射する光入射部と、入射された光束を少なくとも２方向に分岐させる分岐部と、分岐部から長手方向に延びて光の照射を行う照射部と、を有し、前記光拡散部材は、前記導光体とは別体に、前記分岐部の分岐側に隣接する位置に設けられているものである。

この構成によれば、単一の光源から導光されて分岐部から照射される光が、分岐部の分岐側（内側）に隣接する位置に設けられた光拡散部材によって拡散されることにより、導光体の長手方向における照明光のムラを少なくできる。これにより、長手状の導光体においても、その両側に光源を配置することなく省スペースを達成し、照明光のムラが少なく略均一な照度で照明を行うことが可能となる。

この照明装置において、前記導光体は、前記分岐部の少なくとも分岐箇所を含む一部の厚みが薄くなるように形成された切欠部を有することが好ましい。この場合、分岐部から照射される光が拡散されることと、分岐部からの放出光量が均一に調整されることとが相俟って、より照明光のムラが少なく略均一な照度で照明を行うことができる。

また、前記光拡散部材は、前記分岐部から放射される光が入射される入光部、または、光拡散部材から光が放射する出光部の少なくとも一方に、光拡散形状（溝）が形成されていてもよい。この場合、分岐部から照射される光を効果的に拡散することができる。

本発明では、単一の光源から導光されて分岐部から照射される光が光拡散部材によって拡散され、また、切欠部によって分岐部からの放出光量が均一に調整されることにより、導光体の長手方向における照明光のムラの少ない状態とすることができる。これにより、長手状の導光体においても、その両側に光源を配置することなく省スペースを達成し、照明光のムラを少ない照明を行うことが可能となる。

本発明に係る照明装置の構成を示す平面図である。図１の照明装置を収納したオーナメントを備えた車両のドアトリムを示す正面方向から見た斜視図である。図１の照明装置を収納した車両のオーナメント裏側を示す平面図である。（Ａ）は図３のＡ−Ａ断面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。図１の導光体の分岐部を示す拡大図である。本発明に係る照明装置を示す斜視図である。（Ａ）は分岐部の平面図、（Ｂ）はそのＢ-Ｂ断面図、（Ｃ）はその斜視図である。光拡散部材を示す平面図である。試験評価方法を示す説明図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係る照明装置１の構成を示す平面図、図２は、照明装置１を収納したオーナメント（内装部材）３２を備えた車両のドアトリム３１を示す正面方向から見た斜視図、図３は、照明装置１を収納した車両のオーナメント３２裏側を示す平面図である。図２のように、オーナメント３２は、車両の前後方向（長手方向）Ｘに延びて、断面略コの字状の形状を有する部材であり（図４）、ドアトリム３１およびハンドル３４とは別体でドアトリム３１の車内側に配置され、ドアトリム３１に取り付けられて固定されている。

上記オーナメント３２が断面略コの字状の形状を有していることで、図３の収納部５１が形成されており、この収納部５１には後述する照明装置１の導光体３が収納される。また、オーナメント３２には、車両の前後方向Ｘに直交する車両の上下方向Ｚに収納部５１を塞ぐように突出する係合爪５２が複数形成されている。導光体３をオーナメント３２に収納する際には、この係合爪５２を弾性変形させながら、導光体３を収納部５１内に押し込んで収納する。

図４（Ａ）は、図３のＡ−Ａ断面図、図４（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。図４（Ａ）のように、導光体３がオーナメント３２に収納された後は、弾性変形していた係合爪５２が復元することで、導光体３が収納部５１から脱落することが防止される。また、図３のオーナメント３２には、車両の上下方向Ｚにそれぞれ延出させた取付部５３が形成されており、図４（Ｂ）のように、取付部５３の取付孔５４にネジ等の固定具５５を挿通し、固定具５５がドアトリム３１に取り付けられることで、オーナメント３２がドアトリム３１に固定される。

図２のオーナメント３２は、光を透過させるため、材料としてはポリカーボネート等の透明体が好ましい。オーナメント３２をドアトリム３１に取り付けた際に、車内側に露出する部分となる意匠面には、銀色等の任意の色を用いた塗装を施すことが意匠上好ましく、これによればオーナメント３２の裏面側にある照明装置１から照射される光が、オーナメント３２とドアトリム３１との隙間から漏れることでイルミネーションとして機能する。なお、オーナメント３２に塗装を設けない形態や、部分的に塗装を施す形態でもよい。

図１の照明装置１は、単一の光源２、該光源２からの光を導光する二又形状の導光体３、および光を拡散する光拡散部材５を備えている。光源２および導光体３は光源収納部材２１（図６）に格納される。導光体３は、単一の光源２からの光が入射する光入射部１１と、入射された光束を少なくとも２方向に分岐させる分岐部１３と、分岐部１３から長手方向Ｘに延びて光の照射を行う照射部１５と、分岐部１３の少なくとも分岐箇所（分岐境目）を含む一部の厚みが薄くなるよう形成された切欠部１６と、を有している。導光体３は従来から用いられるアクリル樹脂などの透明な部材からなり、光入射部１１の基端から延出し、分岐部１３で分岐して２方向に分かれる二又形状であり、光入射部１１の基端に隣接して単一の光源２が配置されている。光源２としてはＬＥＤ（発光ダイオード）が省電力および設置スペースも少なくすむため好ましい。

導光体３には、光源２からの光が入射する光入射部１１の基端から長手方向Ｘと直交する上下方向Ｚに直線状に延出して光導入部１２が形成されている。光入射部１１から延出した光導入部１２の先には、導光体３が２つに分岐する分岐部１３があり、分岐箇所（分岐境目）１３ａから上下方向Ｚに延びる光導入部１２に対して略直交する方向（長手方向）Ｘに延出して照射部１５が形成される形状となっている。図５に示すように、光導入部１２に対して照射部１５は横方向（長手方向Ｘ）に長い形状であり、これにより、導光体３全体としては長手方向Ｘに延びる長手状の部材となる。また、導光体３の断面形状は四角形などの多角形や楕円など、従来から用いられる導光体の形状が挙げられる。なお、この例では、光導入部１２を上下方向Ｚに延出させているが、これは車両(左右側部)の内外方向Ｙの厚み（ドアの厚み）によって厚み寸法が制約されることを考慮したものであり、かかる制約がない場合など必要に応じて光導入部１２を内外方向Ｙに延出させてもよい。

図５に示すように、分岐部１３の少なくとも分岐箇所（分岐境目）１３ａを含む一部には、導光体３の厚み方向が薄くなるように切り欠かれた溝である切欠部１６が形成されている。切欠部１６が形成されることで、該切欠部１６から光が放出されることが可能となり分岐部１３からの放出光量を均一に調整することができる。この切欠部１３の形態としては、光入射部１１から分岐箇所１３ａに向けて徐々に導光体３の厚みが薄くなる形態であればよい。

図６に示すように、分岐部１３の分岐側（内面側）に隣接する位置には、導光体３とは別体の光拡散部材５が配置されている。材料としてはポリカーボネートが挙げられる。また、光拡散部材５はオーナメント３２と一体の部材としてもよい。この場合、図３のオーナメント３２において、別体の光拡散部材５に代えてその位置に、オーナメント３２の裏面方向Ｙに光拡散部材となる形状を突出させた部材が形成される。光拡散部材５は、切欠部１６の形成により分岐部１３から放出される光の拡散を目的とするため、分岐部１３の分岐に沿うような形態が好ましい。図８のように、光拡散部材５は、例えば平面視で台形状の形態をなし、光拡散部材５の上面（分岐部から光が入る入光面）の辺よりも下面（出光面）の辺が長い台形状の立体が挙げられる。また、入光面と出光面にはそれぞれ、もしくは一方に、溝等の光拡散形状を形成してもよく、この図では出光面に平面視で三角形の凹凸溝を形成している。これら切欠部１６および光拡散部材５が相俟って、導光体３の長手方向における照明光のムラを少なくできる。

図６のように、照明装置１の光源収納部材２１に取り付けられた光源２への電源供給は、ハーネス２２を介して図示しないドアのパワーウィンドウスイッチの電源等に接続される。

以下、本発明による照明装置の実施例について説明する。各実施例に共通の事項は次の通りである。導光体３は例えば材質がＰＭＭＡで、断面が5ｍｍ×5ｍｍの正方形、光源２が入射する光入射部１１の基端部と照射部１５とは半径１８ｍｍの円柱形を有する。光源２は例えばＬＥＤ光源（日亜化学製ＮＥＳＷ064）で、光束量は１(lumen)である。光拡散部材５は例えば材質がポリカーボネートである。

図７（Ａ）は導光体３の平面図、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）はその斜視図を示す。図７（Ｃ）に示すように、切欠部１６は、分岐部１３の分岐箇所（分岐境目）１３ａの最上点（導光体表面）Ｐ１（図７（Ｂ））から光源２に向かうＺ方向に所定距離（例えば２．８９ｍｍ）離れた点Ｐ３、分岐箇所１３ａから照射部１５へ向かうＸ方向にそれぞれ所定距離離れた２つの点Ｐ４、および分岐箇所１３ａの最下点（導光体裏面）Ｐ２の４つの点を同一面上とする溝からなる。この切欠部（溝）１６は、点Ｐ２を頂点とし、点Ｐ２から点Ｐ４、Ｐ４への延長線を両辺とする略二等辺三角形の形状となる。

図８の光拡散部材５は、例えば上辺が５ｍｍ、下辺が９ｍｍの台形状の面を有し、高さが３ｍｍで厚み５ｍｍの部材である。この図では出光面に三角形状の凹凸溝を形成しているが、実施例によっては両面に三角形状の凹凸溝を形成する。これら切欠部１６および光拡散部材５のパターンについて組み合わせて、次の１０通りについて評価を行った。比較例として、分岐部１３が切欠部１６を形成せず、光拡散部材５も有さない形態の照明装置を用いた。

（実施例１）
分岐部に切欠部を形成し、光拡散部材の入光面は平面（溝なし）で、出光面に頂角９０度、高さ０．５ｍｍの三角形状の凹凸溝を有している。
（実施例２）
分岐部に切欠部を形成し、光拡散部材を設定していない。
（実施例３）
分岐部に切欠部を形成し、光拡散部材の入光面は平面（溝なし）で、出光面は平面（溝なし）である。
（実施例４）
分岐部に切欠部を形成し、光拡散部材の入光面および出光面に頂角９０度、高さ０．５ｍｍの三角形状の凹凸溝を有している。
（実施例５）
分岐部に切欠部を形成し、光拡散部材の入光面は頂角９０度、高さ０．５ｍｍの三角形状の凹凸溝を有し、出光面は平面（溝なし）である。
（実施例６）
分岐部に切欠部を形成し、光拡散部材の入光面は平面（溝なし）で、出光面は頂角６０度、高さ０．５ｍｍの三角形状の凹凸溝を有している。
（実施例７）
分岐部に切欠部を形成し、光拡散部材の入光面は平面（溝なし）で、出光面は頂角１２０度、高さ０．５ｍｍの三角形状の凹凸溝を有している。
（実施例８）
分岐部に切欠部を形成し、光拡散部材の入光面は平面（溝なし）で、出光面は頂角９０度、高さ１．０ｍｍの三角形状の凹凸溝を有している。
（実施例９）
分岐部に切欠部を形成し、光拡散部材の入光面は平面（溝なし）で、出光面に半径０．４５ｍｍの円弧形状の凹凸溝を有している。
（実施例１０）
分岐部に切欠部を形成せずに、光拡散部材の入光面は平面（溝なし）で、出光面は頂角９０度、高さ０．５ｍｍの三角形状の凹凸溝を有している。
（比較例）
分岐部に切欠部を形成せずに、光拡散部材も設定していない。

上述した実施例１〜１０および比較例について、次の条件で評価を行った。図９に示すように、分岐部１３を覆う平面となる評価面を設けた。評価面は導光体３の厚み方向（高さ）が例えば１０ｍｍ、長手方向（幅）が２２ｍｍとなる長方形状の面である。この評価面を幅２２ｍｍ方向に２ｍｍピッチの短冊状に分割し、各分割面で照度データを採った（単位：lm/m²）。１つの実施例において、最も照度が低かった面の値（最小値）と、最も照度が高かった面の値（最大値）を抽出し、最小値を最大値で割った値を均整度とし、その値が１に近いほど照明光のムラの無い良好な状態とする。結果は表１のとおりであり、比較例は分岐部の照度が０（暗部）となり、照明光のムラの存在は明確となった。一方、実施例については、実施例毎に効果は異なるものの、比較例に対して良好な結果が得られた。

このように、本発明では、単一の光源２から導光されて分岐部１３から照射される光が光拡散部材５によって拡散され、また、切欠部１６によって分岐部１３からの放出光量が均一に調整されることにより、導光体３の長手方向における照明光のムラを少なくできる。これにより、長手状の導光体３においても、その両側に光源を配置することなく省スペースを達成し、照明光のムラが少なく略均一な照度で照明を行うことが可能となる。

なお、この実施形態では、長手方向に延びる導光体を用いて照明を行う本照明装置を、車両のドアトリムのオーナメントにおける照明に使用しているが、これに何ら限定されるものではなく、その他の限られたスペースに設置される態様における照明に使用してもよい。

以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能であり、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。

１：照明装置
２：光源（ＬＥＤ）
３：導光体
５：光拡散部材
１１：光入射部
１３：分岐部
１３ａ：分岐箇所
１５：照射部
１６：切欠部

Claims

単一の光源、該光源からの光を導光する導光体、および光を拡散する光拡散部材を備え、
前記導光体は、前記単一の光源からの光が入射する光入射部と、入射された光束を少なくとも２方向に分岐させる分岐部と、分岐部から長手方向に延びて光の照射を行う照射部と、を有し、
前記光拡散部材は、前記導光体とは別体に、前記分岐部の分岐側に隣接する位置に設けられており、
前記導光体は、前記分岐部の少なくとも分岐箇所を含む一部でその厚みが薄くなるように形成された切欠部を有する照明装置。
前記切欠部は、前記光入射部から前記分岐箇所に向けて徐々に前記導光体の厚みが薄くなるように形成されている請求項１に記載の照明装置。