JP6478216B2 - 照明装置及び車両用照明装置 - Google Patents

Description

本発明は照明装置及び車両用照明装置に関するものである。

従来、光源と導光体とを使用し、導光体内に光源からの光を入射し、その光を導光体内で拡散反射させて該導光体全体を発光させた状態にし、その発光された光で周囲を照明するようにした照明装置が知られており、車両にも採用されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

特許文献１、特許文献２等で知られる照明装置は、光源と導光体の向きや角度が決められて固定化された構造になっている。

図８を用いて、その一例を更に説明する。図８に示す従来の照明装置１０１は、棒状をした導光体１０２の一端面に光入射面１０３を設け、その光入射面１０３に対向させて光源１０４を配設している。

前記光源１０４は、発光ダイオード等であって、基板１０５上に取り付けられており、更に基板１０５と一体に光源ホルダー１０６に取り付けられている。

前記光源ホルダー１０６は、後壁１０６ａが閉塞され、前壁１０６ｂに開口１０７を設けた筒状の部材である。前壁１０６ｂの外側には、開口１０７を囲むようにして、筒状の導光体取付部１０８が前壁１０６ｂと一体に形成されている。また、導光体取付部１０８の周面には、周方向にそれぞれ所定の間隔をおいて複数個の係止孔１０９が形成されている。そして、前記光源１０４は、基板１０５と共に光源ホルダー１０６内に配設されて後壁１０６ａ上に固定して取り付けられている。その光源１０４の中心は、導光体取付部１０８の中心Ｏａと一致している。

前記導光体１０２は、アクリル樹脂等の光透過性樹脂からなる棒状をした成形品であり、一端側を導光体取付部１０８内に嵌合固定させて、光源ホルダー１０６と一体化されている。その導光体取付部１０８内に嵌合される導光体１０２の外周面には、前記係止孔１０９に対応して係止爪１１０が一体に形成されている。また、光源１０４と対向する一端側の端面には、光源１０４からの光を入射させる前記光入射面１０３が形成されている。

そして、導光体１０２と光源ホルダー１０６とは、光入射面１０３を設けた一端側から、導光体１０２を導光体取付部１０８内に圧入して行くと、所定の位置で係止爪１１０が係止孔１０９内に落ち込んで嵌合固定され、導光体１０２と光源ホルダー１０６が、その向き及び角度が決められた状態で一体化される。図８はその一体化された状態を示しており、また、この状態では光入射面１０３と光源１０４が対向配置されている。

したがって、図８に示す照明装置１０１では、光源１０４が点灯されると、光源１０４から光Ｌａが光入射面１０３に向かって照射される。光源１０４からの光Ｌａは、光入射面１０３から導光体１０２内に入り、導光体１０２内で拡散反射されて、導光体１０２の全体が発光された状態になる。そして、その発光された光により、照明装置１０１の周囲を照明することができる。

特開２０１３−１４９４７４号公報。 特開２００９−２９５５５２号公報。

しかしながら、図８に示したような従来の照明装置１０１では、上述したように、光源１０４を取り付けた光源ホルダー１０６は、導光体１０２に対して向きや角度が決められた状態で固定されている。そのため、用途は極めて限定的となり、互換性に乏しく、専用部品として取り扱わざるを得ない。すなわち、例えば取付側の部品との間に、製造時における誤差等が生じているようなとき、向きや角度を調整することができないので、取り付けの作業がしにくい事態が発生することもある。また、照明装置を取り付ける側に、取付位置の変更等があったような場合でも、多少の変更であっても転用が難しいという問題点があった。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、部材間の取付位置に誤差等が生じているような場合でも、その誤差に柔軟に対応して所定の位置に簡単に取り付けることができるとともに、多少の設計変更等があっても簡単に対応でき、作業性並びに互換性に優れた照明装置及び車両用照明装置を提供することを目的としている。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１に係る本発明は、光源と、光入射面を設けた光入射部を有する導光体と、前記光源が一体移動可能に取り付けられ、前記光源を前記光入射面に対向させた状態で前記光入射部に対して角度調整可能に配設された光源ホルダーと、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、光源を取り付けた光源ホルダーは、導光体の光入射部に対して角度を調整可能にして取り付けられているので、部材間の取付位置に誤差等が生じているようなとき、その角度調整により誤差を吸収して容易に取り付けることができる。また、光源ホルダーと光入射部との間の調整により、導光体に対する光源ホルダーの位置を、例えば左右及び上下対称な位置に切り替えて取り付けることも可能になる。

請求項２に係る本発明は、前記導光体の光入射部は球体状に形成され、前記光源ホルダーは前記光入射部を外側から可動自在に抱持して取り付けられる抱持部を有し、前記光入射部と前記抱持部とで可動継手を形成してなる、ことを特徴とする。

この構成によれば、光入射部と抱持部とでなる可動継手により、導光体と光源ホルダーとの間を可動させて向き及び角度を調整するので、スムーズな調整を可能にする。

請求項３に係る本発明は、前記光入射部の前記光源と向かい合う側の球面を曲面状の前記光入射面として使用し、前記光源と反対側の球面を前記可動継手用のガイド曲面として使用してなるとともに、前記ガイド曲面を形成している球面で描かれる円の半径を前記光入射面を形成している球面で描かれる円の半径よりも小さく、かつ、前記ガイド曲面を形成している球面で描かれる円の中心を前記光入射面を形成している球面で描かれる円の中心よりも前記光源側にずらして設けてなる、ことを特徴とする。

この構成によれば、光源ホルダーが、光源と反対側の球面である光入射部のガイド曲面にガイドされて回動するとき、光源は光入射面の外側で該光入射面と向かい合った状態で回動する。また、光入射部に対して光源ホルダーが回動されると、光入射面に対する光源からの光の入射角と光入射部での屈折角が変わり、その光の屈折で、その入射された光を導光体の軸線に沿う方向に導光し、該導光体内で均斉に拡散させ、該導光体を発光させることができる。

請求項４に係る本発明は、前記ガイド曲面を形成している球面で描かれる円の中心と前記光入射面を形成している球面で描かれる円の中心が同一軸線上に配置されている、ことを特徴とする。

この構成によればガイド曲面を形成している球面で描かれる円の中心を支点として回動させることにより、光源ホルダーを光源と共に、光入射面に対して軸線を挟んで左右対称あるいは上下対称位置へ容易に移動させることができる。

請求項５に係る本発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の照明装置を使用してなる、ことを特徴とする車両用照明装置である。

この構成によれば、部材間の取付位置に誤差等が生じているような場合でも、その誤差に柔軟に対応して所定の位置に簡単に取り付けることができるとともに、多少の設計変更等があっても簡単に対応することができる。これにより、作業性並びに互換性に優れた車両用照明装置が得られる。

また、請求項１〜５において、前記導光体は棒状に形成され、前記光入射部を該導光体の一端側に設けても良い。

そうすれば、導光体が棒状であるため、導光体の製作が容易になり、コスト低減することができる。

さらに、請求項１〜５において、前記光源が発光素子であっても良い。

そうすれば、発光素子を使用することにより、省電力化、小型化が可能になるとともに、発熱量を低く抑えることができる。

本発明によれば、光源を取り付けた光源ホルダーは、導光体に対して向きや角度を調整して光入射部に取り付けることができるので、部材間の取付位置に、誤差等が生じているようなとき、その向きや角度を調整することにより誤差を吸収して容易に取り付けることができる。また、光源ホルダーと導光体との間の角度調整により、色々な姿勢に切り替えて容易に取り付けることができる。このため、取付作業性並びに互換性等が向上する。

本発明に係る照明装置を採用した車両用ドアの実施例を示す斜視図である。 同上車両用ドアにおける照明装置の概要説明図である。 図２のＡ−Ａ線拡大断面図である。 照明装置の平面図である。 図２のＢ−Ｂ線拡大断面図である。 図４のＣ部に相当する箇所の拡大図で、(ａ)はその断面図、(ｂ)は光入射面に対する光源の位置を説明する図である。 図４のＣ部に相当する箇所の拡大図で、(ａ)はその断面図、(ｂ)は光入射面に対する光源の位置を説明する図である。 従来の照明装置の構造を説明する図。

以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という)を、添付図面に基づいて詳細に説明する。

図１乃至図３は、本発明の照明装置を採用した車両用ドアの実施例を示す図である。なお、図１は車室内側から見た車両用ドアの斜視図、図２はその車両用ドアにおける照明装置の概要説明図、図３は図２のＡ−Ａ線拡大断面図である。

図１乃至図３において、車両用ドア１１(以下、単に「ドア１１」という)の車両用照明装置、すなわち照明装置１２は、ドア１１に配設されたスイッチパネル１３及び操作部材１４等を照明可能に設けられている。

前記スイッチパネル１３は、ドア１１の内装材本体(ドアトリム)１５に取り付けられている。そのスイッチパネル１３には、例えば窓ガラスを開閉するガラス開閉スイッチ、ドアロックスイッチ、ウインドウロックスイッチ、ミラー選択スイッチ、ミラー調整スイッチ等、複数のスイッチ１６を配設している。

前記操作部材１４は、例えばインナハンドルであり、ドア１１を開ける際に握るハンドルレバー１４ａを備えた既存の構成である。

前記照明装置(車両用照明装置)１２は、ドアパネル(インナパネル)１７と、このドアパネル１７に取り付けられている前記内装材本体１５の間の空間に配設されている。その内装材本体１５には、スイッチパネル１３と並んで、そのスイッチパネル１３の略前端部付近から後端部付近にわたって延びる長さで形成された、表裏に貫通している照明用窓部１８が設けられている。そして、前記照明装置１２は、その照明用窓部１８に対応して配設されている。

図４乃至図７に、その照明装置１２の構造を示している。そこで、図１乃至図３に図４乃至図７を加えて照明装置１２の構造を更に説明すると、照明装置１２は、光源１９と、導光体２０と、光源１９を保持してなる光源ホルダー２１等で構成されている。その光源１９は、基板２６を介して光源ホルダー２１に一体移動可能に取り付けられている。

なお、前記光源１９は、本実施例においては単一の発光ダイオード(好ましくは高輝度ＬＥＤ又は超高輝度ＬＥＤ等)を使用している。また、光源１９は、省電力化や小形化が可能で、発熱量も低く抑えられる等の利点から発光ダイオードを使用しているが、発光ダイオードに限定されるものではない。さらに、光源１９のオン・オフ制御は、図示しないスイッチの操作等により可能となっている。

前記導光体２０は、アクリル樹脂等の光透過性樹脂からなる成形品であり、導光体本体部２０ａと光入射部２０ｂを一体に有してなる。

前記導光体本体部２０ａは、図２及び図３に示すように、照明用窓部１８の大きさと略同じ幅及び長さを有して棒状に形成されており、内装材本体１５への取付時には、導光体本体部２０ａの照明用窓部１８内に一部が略隙間無く収容配置できるようになっている。したがって、照明用窓部１８は、導光体本体部２０ａを収容できる面積が確保されている。なお、本実施例での導光体本体部２０ａの断面形状は、図３に示すように概略四角形に形成されているが、円形等であってもよい。また、必ずしも棒状でなく、例えば板状であってもよい。

前記光入射部２０ｂは、図４、図６及び図７に示すように、導光体本体部２０ａの軸線Ｏに沿って、該導光体本体部２０ａの一端から外側へ突出した状態にして形成されている。その光入射部２０ｂは、導光体本体部２０ａと隣接する第１の半球部分２２ａと、その第１の半球部分２２ａの反対側に位置する第２の半球部分２２ｂとを一体に有して、概略球体状に形成されている。なお、図６及び図７に示すように、第１の半球部分２２ａの球面２３ａは軸線Ｏ上に設けられた中心Ｃ１を支点として半径ｒ１で描かれる円２４ａに沿う曲面として形成されており、第２の半球部分２２ｂの球面２３ｂは軸線Ｏ上に設けられた中心Ｃ２を支点として半径ｒ２で描かれる円２４ｂに沿う曲面として形成されている。また、図６及び図７に示すように、前記中心Ｃ１は導光体本体部２０ａに対して前記中心Ｃ２よりも外側(光源１９側)に位置し、前記半径ｒ１は前記半径ｒ２よりも小さく設定されている。

図４、図６及び図７に示すように、光源ホルダー２１は、一面２１ａ側が閉塞され他面側が開口された円筒カップ体として形成されている。そして、光源ホルダー２１の閉塞された面２１ａの略中心に、発光面を開口側に向けて前記光源１９が固定配置されている。なお、光源１９は、前記中心Ｃ１を支点として半径ｒ１で描かれる円２４ａ上に配置され、光軸が前記円２４ａの接線Ｔに対して直角に設定されている。また、光源ホルダー２１の開口側には、光入射部２０ｂが連結されている。更に詳述すると、光源ホルダー２１は、光入射部２０ｂに対して、光源ホルダー２１の開口部分と光入射部２０ｂの第１の半球部分２２ａとの間に設けられている後述する可動継手２５を介して、前記円２４ａの中心Ｃ１を支点としてＸ、Ｙ方向へそれぞれ回動調整可能にして取り付けられている。なお、光源ホルダー２１の開口周辺部分における内周面の形状は、光入射部２０ｂにおける第１の半球部分２２aの球面２３ａに倣う曲面として形成され、光源ホルダー２１に挿入された光入射部２０ｂの第１の半球部分２２ａと密に接触した状態で、光入射部２０ｂに対して屈曲自在、すなわち回動調整可能に抱持する抱持部２１ｂとして形成されている。

前記可動継手２５は、図４に示すように、光源ホルダー２１の開口部分から閉塞された一面２１ａ側に向かうようにして軸線Ｏに沿って、光源ホルダー２１の前記抱持部２１ｂの周面に形成されたガイド孔２５ａと、該ガイド孔２５ａに対応して光入射部２０ｂにおける第１の半球部分２２aの球面２３ａに、該球面２３ａから外側に向かって突出された係合ピン２５ｂとで形成されている。そして、ガイド孔２５ａに係合ピン２５ｂを対応させて、光入射部２０ｂを抱持部２１ｂ内に圧入させると、図４に示すようにガイド孔２５ａと係合ピン２５ｂが摺動自在に係合されて可動継手２５が形成され、同時に導光体２０の光入射部２０ｂに光源ホルダー２１が取り付けられる。このようにして導光体２０の光入射部２０ｂに取り付けられた光源ホルダー２１は、光源ホルダー２１を導光体２０に対してＸ又はＹ方向に押すと、前記円２４ａの中心Ｃ１を支点として、また、ガイド孔２５ａと係合ピン２５ｂとの係合にガイドされて、光源１９と共にＸ又はＹ方向に可動することができる。

そして、光源ホルダー２１は、通常、図６(ａ)、(ｂ)に示すように、光源１９の中心が軸線Ｏ上に配置されるようにして配設されている。この配置状態では、光源１９が点灯されると、光源１９からの光Ｌ１が、光入射面である第２の半球部分の球面２３ｂ(以下、この球面を「光入射面２３ｂ」という)から光入射部２０ｂを通って導光体本体部２０ａ内に入る。また、入射したＬ１は光Ｌ２となって光入射部２０ｂ及び導光体本体部２０ａ内でそれぞれ拡散反射しながら導光体本体部２０ａの他端側に導光され、導光体本体部２０ａ内の全体が均斉に発光した状態になり、導光体本体部２０ａは明るい光を放つ。

一方、取付側の部品等との間に誤差等が生じていて、光源ホルダー２１を導光体２０に対して向き及び角度を調整して取り付ける必要がある場合には、図７(ａ)、(ｂ)に示すように、可動継手２５の箇所で、導光体２０に対して光源ホルダー２１を回動させると、光源ホルダー２１の向き及び角度が調整されて、内装材本体１５側における取付位置と容易に位置を合わせることができる。そして、位置合わせのために、光源ホルダー２１を図６の(ａ)中の矢印Ｕ又はＤ方向に回動させると、光源１９も光源ホルダー２１と共に円２４ａの中心Ｃ１を支点に、円２４ａ上を移動する。

この回動変位の場合、本実施例の光入射部２０ｂでは、球面(ガイド曲面)２３ａを形成している円２４ａの中心Ｃ１の位置が光入射面２３ｂを形成している円２４ｂの中心Ｃ２よりも外側(光源１９側)に位置し、また半径ｒ１の大きさが半径ｒ２よりも小さく設定されている。そして、光源１９は光源ホルダー２１と一体に移動し、移動後の光源１９からの光Ｌ１は、円２４ａの接線Ｔに対して直角な方向より照射される。したがって、例えば図７に示すように光源ホルダー２１が矢印Ｕ方向に回動変位された場合には、光源１９の位置矢印Ｕ方向に変化する。そして、図７の(ｂ)に示すように、光源１９が軸線Ｏから離れていくほど光入射面２３ｂから入射される入射角θが大きくなる。また、本実施例での光入射部２０ｂでは、光源１９が軸線Ｏから離れて行っても、光源１９からの光Ｌ１は導光方向に屈折されて光Ｌ２として導光体本体部２０ａ側に向かって入射することができるように屈折角βを設定してある。これにより、光源ホルダー２１を導光体２０に対し回動させて、光源ホルダー２１の向き及び角度を調整して取り付けても、光源１９からの光Ｌ１は光入射部２０ｂの入射面２３ａで屈折されて、光Ｌ２となって導光体本体部２０ａ内に入る。そして、光入射部２０ｂ及び導光体本体部２０ａ内で拡散反射ながら、導光体本体部２０ａの他端側に向かって導光され、導光体本体部２０ａ内の全体が均斉に発光して明るい光を放つことができる。

したがって、このように、導光体２０に対する角度を調整して光源ホルダー２１を取り付けることができる構造にした照明装置１２では、図１乃至図３に示す本実施例のように、車両用ドア１１における内装材本体１５の照明用窓部１８内に導光体本体部２０aを収納配置した状態で、光源ホルダー２１を所定の取付位置に取り付けするとき、部材間の取付位置に誤差等が生じているような場合には、光源ホルダー２１を導光体２０に対して回動させて向き及び角度を調整することにより取付位置を合わせて簡単に取り付けることができる。

そして、このようにして照明装置１２を取り付けた車両用ドアでは、導光体本体部２０ａから放された光は、照明用窓部１８を通ってスイッチパネル１３及び操作部材１４の周辺をそれぞれ照射し、ドライバー等のアシスト及び室内装飾の効果を付与する。

なお、上記実施例では、照明装置１２を車両に搭載される車両用ドア１１に適用した場合について説明したが、車両用に限らず、広く一般の照明装置として使用することができるものである。

したがって、本発明の照明装置１２によれば、光源１９と、光入射面(第２の半球部分２２ｂの球面２３ｂ)を設けた光入射部２０ｂを有する導光体２０と、光源１９が一体移動可能に取り付けられ、光源１９を光入射面(球面２３ｂ)に対向させた状態で、前記導光体２０に対し回動させることによって向き及び角度を調整可能にして光入射部２０ｂに配設された光源ホルダー２１と、を備える構成にしているので、部材間の取付位置に誤差等が生じているようなとき、その調整により誤差を吸収して容易に取り付けることができる。また、光源ホルダー２１と導光体２０との間の向き及び角度による調整により、導光体２０に対する光源ホルダー２１の位置を、左右及び上下対称な位置に切り替えて取り付けることも可能になる。このため、更に取付作業性並びに互換性等の向上が期待できる。

また、導光体２０の光入射部２０ｂは球体状に形成され、光源ホルダー２１は球体状の光入射部２０ｂを外側から可動自在に抱持して取り付けられる抱持部２１ｂを有し、光入射部２０ｂと抱持部２１ｂとで可動継手２５を形成して、その可動継手２５により導光体２０と光源ホルダー２１との間を回動させて向き及び角度を調整するようにしているので、スムーズな可動が得られる。

また、光入射部２０ｂの光源１９と向かい合う側の球面２３ｂを曲面状の光入射面として使用し、光源１９と反対側の球面２３ａを可動継手２５用のガイド曲面として使用している。さらに、ガイド曲面を形成している球面２３ａで描かれる円２４ａの半径ｒ１を光入射面を形成している球面２３ｂで描かれる円２４ｂの半径ｒ２よりも小さく、かつ、ガイド曲面を形成している球面２３ａで描かれる円２４ａの中心Ｃ１を光入射面を形成している球面２３ｂで描かれる円２４ｂの中心Ｃ２よりも光源１９側にずらして設けている。このため、図７(ａ)、(ｂ)に示すように、光源ホルダー２１が、光入射部２０ｂの光源１９と反対側の球面２３ａであるガイド曲面にガイドされて、中心Ｃ１を支点として回動するとき、光源１９は光入射面(球面２３ｂ)の外側で該光入射面(球面２３ｂ)と向かい合った状態で回動する。また、光入射部(球面２３ｂ)に対して光源ホルダー２１が回動された位置においては、光入射面(球面２３ｂ)に対する光源１９からの光Ｌ１の入射角θと光入射部２０ｂでの屈折角βがそれぞれ変わり、その光の屈折により、光Ｌ１を光Ｌ２として光軸Ｏ方向に導光させて拡散させ、導光部材を均斉に発光させることができる。

また、導光体２０が棒状に形成され、光入射部２０ｂを導光体本体部２０ａの一端側に設けているので、導光体２０の製作が容易になり、コスト低減に寄与する。なお、導光体２０は棒状でなく、板状に形成してもよい。

また、光源１９として発光素子を使用しているので、省電力化、小型化が可能になるとともに、発熱量も低く抑えることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

１１ 車両用ドア
１２ 照明装置(車両用照明装置)
１３ スイッチパネル
１４ 操作部材
１４ａ ハンドルレバー
１５ 内装材本体
１６ スイッチ
１７ ドアパネル
１８ 照明用窓部
１９ 光源
２０ 導光体
２０ａ 導光体本体部
２０ｂ 光入射部
２１ 光源ホルダー
２１ａ 閉塞された面
２１ｂ 抱持部
２２ａ 第１の半球部分
２２ｂ 第２の半球部分
２３ａ 第１の半球部分の球面(ガイド曲面)
２３ｂ 第２の半球部分の球面(光入射面)
２４ａ、２４ｂ 円
２５ 可動継手
２５ａ ガイド孔
２５ｂ 係合ピン
２６ 基板
Ｏ 軸線
Ｃ１ 円２４ａの中心
ｒ１ 円２４ａの半径
Ｃ２ 円２４ｂの中心
ｒ２ 円２４ｂの半径
θ 入射角
β 屈折角
Ｌ１ 光
Ｌ２ 光
Ｔ 接線

Claims (3)

1. 光源と、
   光入射面を設けた光入射部を有する導光体と、
   前記光源が一体移動可能に取り付けられ、前記光源を前記光入射面に対向させた状態で前記光入射部に対して角度調整可能に配設された光源ホルダーと、
   を備え、
   前記導光体の光入射部は球体状に形成され、前記光源ホルダーは前記光入射部を外側から可動自在に抱持して取り付けられる抱持部を有し、前記光入射部と前記抱持部とで可動継手を形成し、
   前記光入射部の前記光源と向かい合う側の球面を曲面状の前記光入射面として使用し、前記光源と反対側の球面を前記可動継手用のガイド曲面として使用してなるとともに、前記ガイド曲面を形成している球面で描かれる円の半径を前記光入射面を形成している球面で描かれる円の半径よりも小さく、かつ、前記ガイド曲面を形成している球面で描かれる円の中心を前記光入射面を形成している球面で描かれる円の中心よりも前記光源側にずらして設けてなることを特徴とする照明装置。
2. 前記ガイド曲面を形成している球面で描かれる円の中心と前記光入射面を形成している球面で描かれる円の中心が同一軸線上に配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の照明装置を使用してなる、ことを特徴とする車両用照明装置。
   

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