JP2005032565A - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】薄型や小型の部材内に充分な光量の光を入射させることができ、安価で長期にわたって安定して使用することのできる照明装置を提供する。
【解決手段】インサイドドアハンドル部2は、例えば、前照灯のスイッチ等に連動してLEDランプ10が点灯すると、LEDランプ10の横方向(紙面水平方向)に照射される光が係合突起2G、2Hから凹部2aを介してインナードアハンドル2Aに伝播する。インナードアハンドル2Aは、伝播した光によって照明されることにより光装飾性が付与される。
【選択図】 図2

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源として発光ダイオード(Light−Emitting Diode:以下「LED」という。)から放射される光に基づいて被対象物を照明する照明装置に関し、特に、平面放射型の光源を用いた照明装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動車等の車両には、種々の計器やスイッチ等の機器操作部が設けられており、これらの視認性や操作性を向上させるものとして光源を内蔵したものが提案され、実用化されている。このような用途に用いられる光源として、近年、LEDを用いたLEDランプが広く用いられている。
【0003】
LEDランプは、LED素子をエポキシ樹脂等の光透過性材料で封止して形成されており、小型で長寿命であることや、近年の製造技術の向上によって用途に応じた色、形態のものを容易に入手できることから、特に、小型化や高密度化を要求される電子機器等に多く採用されている。
【0004】
このようなLEDランプを用いて速度メータの表示パネルを照明するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照。)。
【0005】
図9は、特許文献1に記載された速度メータの分解図である。
この速度メータ100は、指針101と、回転軸101Aと、輝光部およびマスキングからなる表示面102Aを有する透明シート102と、透明シート102の背後に設けられる光散乱導光体103とを有する。
【0006】
透明シート102は、速度目盛、数字、文字等の表示内容に応じてマスキングを切り欠くことにより表面に輝光部を形成されている。
【0007】
光散乱導光体103は、光透過性材料によって形成されてテーパー状の周縁部103Aを有するとともに、背面に光源素子104を収容する複数の孔103Bと、照射光を照明方向(紙面上方)に取り出すための点刻103Cを有する。孔103Bに収容される光源素子104にはLEDランプが用いられる。
【0008】
図10は、光散乱導光体の縦断面図である。
光源素子104は、図示しない電源から電力を供給されることによって発光し、照明光L1、L2を放射する。この照明光L1、L2は、光散乱導光体103内を全反射しながら伝播し、周縁部103Aで反射されることによって照明光L1’、L2’として外部放射される。外部放射された照明光L1’、L2’は透明シート(図示せず)に入射することにより、輝光部の速度目盛等の表示内容が光表示される。また、点刻103Cで反射された光は照射方向に位置する表示内容を照明することにより、輝光部の対応する表示内容が光表示される。
【0009】
【特許文献1】
特開平8−254963号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の照明装置によると、LEDランプから放射される光が光散乱導光体の幅方向に広がりにくいため、部材内を伝播する光を反射する構造を有していても光散乱導光体に充分な光量の光を入射させることができないという問題がある。
【0011】
従って、本発明の目的は、薄型や小型の部材内に充分な光量の光を効率良く入射させることができ、安価で長期にわたって安定して使用することのできる照明装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、所定の波長の光を放射する発光素子部の中心軸に対して垂直な平面方向に前記光を出射する平面放射型のLEDと、
前記LEDを支持する固定系と、
前記固定系に対して相対移動可能に設けられるとともに前記LEDから放射される前記光によって照明される被照明部とを有することを特徴とする照明装置を提供する。
【0013】
このような構成によれば、固定系に平面放射型の光源を一体的に設けることができるので、光源用の配置専用スペースを不要にでき、被照明部に効率良く光を入射させることが可能になる。
【0014】
被照明部は、LEDを収容した固定系と係合して回転自在に支持されるようにしても良い。また、光によって励起される蛍光体を含むことで、励起光を生じさせることが可能になり、光装飾性が高められる。
【0015】
LEDは、被照明部への放射光量を被照明部との相対位置に応じて制限されるようにしても良く、発光制御に依存しない光量制御が可能である。
【0016】
被照明部は、インサイドドアハンドル部のインナードアハンドル、速度メータの指針、アシストグリップ、又はカップホルダー等に適用することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るインサイドドアハンドル部を装着した自動車の前席ドアを示す概略構成図である。
この前席ドア1は、前席ドア1の開動作を行うためのインナードアハンドル2Aおよびドアロックノブ2Bからなるインサイドドアハンドル部2と、パワーウインドスイッチ3と、サイドハンドル4とが車内側の内装部材1Aに取り付けられており、ドアの外側には後方視認用のドアミラー5が装着されている。また、前席ドア1は、図示しないヒンジ部によってボディ6に開閉自在に支持されている。
【0018】
図2は、インサイドドアハンドル部の形状を示す全体図であり、(a)は正面図、(b)は(a)のA−A部における破断図である。
インサイドドアハンドル部2は、図2(a)に示すように、インナードアハンドル2Aおよびドアロックノブ2Bをベース部2Cで支持して構成されており、これらの部材は光透過性を有する樹脂材料によって形成されている。
【0019】
ベース部2Cは、インナードアハンドル2Aおよびドアロックノブ2Bの操作が容易に行えるように紙面奥方向に曲面状に形成される凹み部2Dと、インナードアハンドル2Aおよびドアロックノブ2Bと係合する係合突起2E、2F、2G、および2Hを有する。
【0020】
インナードアハンドル2Aは、図示しないドア開閉機構部と接続されるリンクを固定するリンク固定部20と、ドアの開操作時にインナードアハンドル2Aを図示する状態に復元するように付勢力を付与するスプリング21を有し、係合突起2Gおよび2Hに係合する凹部2aによって回転自在に支持されている。
【0021】
また、係合突起2Gおよび2Hは、インナードアハンドル2Aを照明するための平面放射型LEDランプ(以下「LEDランプ」という。)10を収容しており、LEDランプ10から放射される光を係合突起2Gおよび2Hを介して伝播させることによってインナードアハンドル2Aを照明するようになっている。
【0022】
ドアロックノブ2Bは、図示しないドアロック機構部と接続されるリンクを固定するリンク固定部22を有し、係合突起2Eおよび2Fに係合する凹部2bによって回転自在に支持されている。
【0023】
図3は、LEDランプの発光素子部における縦断面図である。
LEDランプ10は、X−Y平面上に絶縁のための間隙を介して配置した一対のリードフレーム110a,110bと、細長い平板形状をL字形に折り曲げたリードフレーム110bの上記原点位置に実装される発光素子111と、発光素子111の上面の電極とリードフレーム110aの先端部とを電気的に接続するワイヤ112と、リードフレーム110a,110b、発光素子111、およびワイヤ112を封止する平坦な概略円柱形状の透明エポキシ樹脂114とを有する。
【0024】
透明エポキシ樹脂114は、発光素子111の直上に設けられる平坦面113と、この平坦面113に続いて側面方向に弧状に形成される反射面114Bと、側面放射面114Cとを有する。
【0025】
反射面114Bは、発光素子111の発光面の中心を焦点とし、X軸方向を対称軸とする放物線の一部を原点からZ軸に対して60度以上の範囲内においてZ軸の周りに回転させることによって傘状に形成されている。
【0026】
このようなLEDランプ10を用いると、発光素子111から放射された光は反射面114Bで反射されることにより、発光素子111の中心軸に対して直角な平面方向に効率良く放射することが可能になる。また、発光素子111の軸上方向は、平坦面113により反射されることなくそのまま放射される。
【0027】
このインサイドドアハンドル部2は、例えば、前照灯のスイッチ等に連動してLEDランプ10が点灯すると、LEDランプ10の横方向(紙面水平方向)に照射される光が係合突起2G、2Hから凹部2aを介してインナードアハンドル2Aに伝播する。インナードアハンドル2Aは、伝播した光によって照明されることにより光装飾性が付与される。なお、光装飾性を高めるためにインナードアハンドル2Aの一部を白色塗装することによって室内側への光照射性を付与するようにしても良い。
【0028】
また、白色塗装に代えてインナードアハンドル2Aの一部を粗面化処理することによって光散乱性を付与するようにしても良い。
【0029】
第1の実施の形態では、LEDランプ10の発光色については限定されず、任意の色を選択して照明することが可能である。また、蛍光体を用いた光波長変換型のLEDランプ10を採用することもできる。
【0030】
また、蛍光体との組み合わせにおいては、例えば、インナードアハンドル2Aの一部に蛍光体を含有した樹脂層を設けておき、LEDランプ10の点灯に基づいてインナードアハンドル2A内を伝播した光が上記した樹脂層に照射されると、蛍光体が励起されてLEDランプ10の発光色と異なる発光部を励起光に基づいて生じるようにすることも可能である。
【0031】
上記した第1の実施の形態によると、以下の効果が得られる。
(1)インナードアハンドル2Aを支持する係合突起2Gおよび2Hに平面放射型のLEDランプ10を収容しているので、インナードアハンドル2Aへの光入射性が向上し、輝度の優れた光装飾性を付与することができる。また、LEDランプ10を収容するスペースを別途必要としないので、インサイドドアハンドル部2を大型化することがない。
(2)LEDランプ10は、固定系である係合突起2Gおよび2Hに収容されるので、配線等が容易であり、また、インナードアハンドル2Aとの位置ずれ等による構造的要因に基づく光照射性の低下を生じることがない。
【0032】
なお、上記した第1の実施の形態では、可動片の支持部(固定系)にLEDランプ10を収容する構成としてインナードアハンドル2Aを照明する構成を説明したが、ドアロックノブ2Bについても同様に照明することができる。
【0033】
図4は、第2の実施の形態に係る自動車用速度メータの概略構成図であり、(a)は速度メータの正面図、(b)はB−B部における断面図である。
この速度メータ7は、指針70と、指針70の下部を覆うとともに走行距離表示部71を支持する光遮光性のカバー部72と、速度表示73Aが設けられた表示パネル73と、軸70Aに結合されて指針70を駆動する指針駆動部75と、指針70を照明するLEDランプ10とを有する。なお、LEDランプ10は、第1の実施の形態で説明したものと同じである。
【0034】
指針70は、光透過性の樹脂材料によって形成されており、LEDランプ10を収容する凹部70Bを有する。凹部70Bは、LEDランプ10と接触することのない円筒状の凹形状を有しており、その中心が軸70Aの軸中心と一致するように設けられている。また、指針70は先端に向かうにつれて厚さが減少し、そのことによってカバー部72側に傾斜面を有するように構成されている。
【0035】
走行距離表示部71は、液晶表示パネルによって形成されており、図示しない走行距離積算部から入力する表示信号に基づいて走行距離に応じた数字等の表示内容を表示する。
【0036】
表示パネル73は、樹脂材料あるいは金属材料の薄板によって形成されており、指針70の配置側には外部光の入射に基づく反射光が生じることのないように艶消し塗装がなされている。速度表示73Aは、視認性に優れる塗料によって形成されている。
【0037】
LEDランプ10は、カバー部72の裏側、つまり、指針70の配置側に設けられる配線基板74に取り付けられており、配線基板74はカバー部72の裏面に固定されている。このLEDランプ10は、指針70の凹部70Bに位置決めされて収容されており、指針70の回転時に接触することのないようになっている。
【0038】
この速度メータ7は、例えば、エンジンを始動するとLEDランプ10が点灯し、LEDランプ10から放射された光が凹部70Bを介して指針70に入射する。指針70は入射した光によって照明される。また、自動車の速度が上昇すると、指針70が指針駆動部75によって駆動されることにより回転して速度に応じた表示内容を指示する。LEDランプ10は、指針70の駆動による位置ずれを生じることなく凹部70Bを介して指針70に光を入射する。
【0039】
上記した第2の実施の形態によると、指針70の軸70Aに位置するように平面放射型のLEDランプ10を設け、これを発光させることによって指針70内をむらなく照明することができる。なお、第1の実施の形態と同様に、LEDランプ10の発光色については限定されず、任意の色を選択して照明することが可能である。また、蛍光体を用いた光波長変換型のLEDランプ10を採用することもできる。
【0040】
また、指針70の凹部70Bを除く表面を粗面化処理しておき、伝播した光を散乱させることによって光装飾性を高める構成としても良い。
【0041】
図5は、第3の実施の形態に係る自動車用速度メータの指針であり、(a)は指針の第1の状態を示す正面図、(b)は指針の第2の状態を示す正面図、(c)は指針の第3の状態を示す正面図である。
この指針70は、凹部70Bの内側面に光反射膜70Cを設けたものであり、本実施の形態ではアルミニウムを蒸着することによって光反射膜70Cとしている。また、凹部70Bに収容されるLEDランプ10の側面にも同様に光反射膜10Aが設けられており、この光反射膜10Aおよび70Cは、指針70の回転位置に応じてLEDランプ10から指針70に入射する光を規制する光シャッターを構成している。
【0042】
以下に、光反射膜10Aおよび70Cの光シャッター動作について説明する。
【0043】
(1)低速運転時
自動車が低速で運転されているとき、指針70は、図5(b)に示すように指針先端方向Cが紙面左上方を示す位置に配置される。LEDランプ10は固定系に取り付けられており、光反射膜10Aによって遮光されて常に紙面右上方にのみ光を放射できるようになっている。この場合、LEDランプ10は、光反射膜10Aおよび70Cによって全周の約80%が覆われることにより、放射光量が低下して指針70の輝度は低くなる。
【0044】
(2)中速運転時
自動車が中速(例えば、80〜100km/h)で運転されているとき、指針70は、図5(a)に示すように指針先端方向Cが紙面上方を示す位置に配置される。この場合、LEDランプ10は、光反射膜10Aおよび70Cによって全周の約65%が覆われることにより、放射光量が低速運転時より増加して指針70の輝度が向上する。
【0045】
(3)高速運転時
自動車が高速(例えば、100km/h以上)で運転されているとき、指針70は、図5(c)に示すように指針先端方向Cが紙面右上方を示す位置に配置される。この場合、LEDランプ10は、光反射膜10Aおよび70Cによって覆われる面積が全周の約50〜60%となることにより、放射光量が最大となって指針70は高輝度で照明される。
【0046】
上記した第3の実施の形態によると、指針70の指針角度とLEDランプ10との相対位置に応じて指針70に入射する光量を光シャッターに基づいて構造的に変化させることにより、指針70は、低速時には低輝度で、高速時には高輝度で照明される。このことにより、速度の上昇に伴って運転者の視界が狭まる状況でも、指針70が高輝度で照明されることによって視認性が向上し、運転者に安全運転を促すことができる。
【0047】
また、LEDランプ10の発光制御を必要としないので、配線や回路部品を不要にして可変照明を低コストで実現できる。
【0048】
なお、第3の実施の形態では、光シャッターに基づいて指針70の輝度を変化させる構成を説明したが、指針70を構成する光透過性樹脂材料に蛍光体を混入し、指針70に入射する光量の変化に応じて照明色が変化するようにしても良い。例えば、低光量では白色であるが、最大光量では赤色を生じるように蛍光体を調合して光透過性樹脂材料に含有させるようにしても良い。また、光シャッターを光透過性の色フィルタにして、照明色を変化させても良い。
【0049】
図6は、第4の実施の形態に係るアシストグリップを示し、(a)はアシストグリップの格納状態を示す正面図、(b)はアシストグリップを引き出した状態を示す正面図、(c)はヒンジ部を拡大した部分断面図である。
このアシストグリップ8は、光透過性の材料によって形成される把持部80と、光透過性の材料によって形成される支持部81によって構成されており、把持部80は、図6(a)に示すように未使用時には自動車の天井部60に設けられる窪み状の収納部61に収納されるようになっている。
【0050】
また、アシストグリップ8は、図6(b)に示すように乗員の手Hで把持部80を引き出すことにより、支持部81を軸として手前側に倒れるようにヒンジ部81Aによって支持されている。
【0051】
ヒンジ部81Aは、図6(c)に示すように、把持部80の凹部80Aと凸凹係合する係合突起81Bを有しており、この係合突起81Bは、第1の実施の形態で説明したLEDランプ10を断面内に収容している。
【0052】
このアシストグリップ8は、例えば、ヘッドライト等の灯火類を点灯させるとLEDランプ10が点灯し、LEDランプ10から放射された光が係合突起81Bから凹部80Aを介して把持部80に入射する。把持部80は入射した光によって照明される。
【0053】
上記した第4の実施の形態によると、アシストグリップ8の固定系である支持部81にLEDランプ10を内蔵した係合突起81Bを設けたので、LEDランプ10を発光させることによって把持部80をむらなく照明することができる。なお、第1および第2の実施の形態と同様に、LEDランプ10の発光色については限定されず、任意の色を選択して照明することが可能である。また、蛍光体を用いた光波長変換型のLEDランプ10を採用することもできる。
【0054】
図7は、第5の実施の形態に係るカップホルダーを示し、(a)はカップホルダーの収納状態を示す部分断面図、(b)はカップホルダーを回動させた状態を示す部分断面図である。
このカップホルダー9は、自動車のダッシュボード90に収容自在に設けられるものであり、光透過性の樹脂材料によって板状に形成されるアーム部91と、樹脂材料によって板状に形成されてアーム部91に軸92Aによって回転自在に支持されるカップ保持部92と、ダッシュボード90内に設けられる支持部93とを有する。ダッシュボード90は、アーム部91およびカップ保持部92を収容するための収容溝90Aを有する。
【0055】
アーム部91は、支持部93と係合する部分に凹部91Aを有し、支持部93を軸にして回転できるようになっている。また、アーム部91は、図9(a)に示すように未使用時にダッシュボード90へ収容できるようにカップ保持部92と同等もしくは大なる厚みを有するように形成されている。
【0056】
カップ保持部92は、図示しないカップやペットボトル、および缶飲料を保持する孔部92Bを有する。
【0057】
支持部93は、光透過性の材料によって形成されてアーム部91の凹部91Aに係合する円筒形状を有しており、第1の実施の形態で説明したLEDランプ10を断面内に収容している。
【0058】
カップホルダー9を使用する際には、図7(a)に示す状態のカップ保持部92を引き出して、支持部93を軸とする反時計方向に約100度回転させることによって図7(b)に示す状態となる。カップ等を保持させるには、孔部92Bの開口方向が紙面垂直方向を向くように軸92Aを軸としてカップ保持部92を回転させる。
【0059】
図8(a)は、図7(b)のD−D部におけるアーム部の破断図である。
支持部93は、凹部91Aと係合することによってアーム部91を回転自在に支持するとともに、凹部93Aに内蔵されたLEDランプ10から放射される光を凹部91Aを介してアーム部91に入射する。
【0060】
図8(b)は、カップ保持部にカップを保持させた状態を示す部分断面図である。
カップ94は、孔部92Bによって側面を保持されるとともに、アーム部91によって底面を支持される。
【0061】
このカップホルダー9は、例えば、ヘッドライト等の灯火類を点灯させるとLEDランプ10が点灯し、LEDランプ10から放射された光が凹部93Aおよび凹部91Aを介して入射することによってアーム部91が照明される。
【0062】
上記した第5の実施の形態によると、カップホルダー9の固定系である支持部93にLEDランプ10を内蔵した凹部93Aを設けたので、LEDランプ10を発光させることによってアーム部91を照明し、光装飾性を付与することができる。なお、第1および第2の実施の形態と同様に、LEDランプ10の発光色については限定されず、任意の色を選択して照明することが可能である。また、蛍光体を用いた光波長変換型のLEDランプ10を採用することもできる。
【0063】
なお、上記した各実施の形態では、LEDランプ10に用いる発光素子として、単色の発光色を放射するものを用いた構成を説明したが、例えば、RGBの光を所定の発光制御に基づいて同時もしくは個別に放射させることのできる複数の発光素子を有したLEDランプ10であっても良い。また、カップホルダの形状は、上記した形状に限定されず、回動部を有するカップホルダの回動軸部に光源を内蔵できる構成であれば良い。
【0064】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の照明装置によると、平面放射型のLEDを被照明部と係合する固定系に一体的に設けるようにしたため、薄型や小型の部材内に充分な光量の光を効率良く入射させることができ、安価で長期にわたって安定して使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るインサイドドアハンドル部を装着した自動車の前席ドアを示す概略構成図である。
【図2】インサイドドアハンドル部の形状を示す全体図であり、(a)は正面図、(b)は(a)のA−A部における破断図である。
【図3】LEDランプの発光素子部における縦断面図である。
【図4】第2の実施の形態に係る自動車用速度メータの概略構成図であり、(a)は速度メータの正面図、(b)はB−B部における断面図である。
【図5】第3の実施の形態に係る自動車用速度メータの指針であり、(a)は指針の第1の状態を示す正面図、(b)は指針の第2の状態を示す正面図、(c)は指針の第3の状態を示す正面図である。
【図6】第4の実施の形態に係るアシストグリップを示し、(a)はアシストグリップの格納状態を示す正面図、(b)はアシストグリップを引き出した状態を示す正面図、(c)はヒンジ部を拡大した部分断面図である。
【図7】第5の実施の形態に係るカップホルダーを示し、(a)はカップホルダーの収納状態を示す部分断面図、(b)はカップホルダーを回動させた状態を示す部分断面図である。
【図8】(a)は、図7(b)のD−D部におけるアーム部の破断図である。
(b)は、カップ保持部にカップを保持させた状態を示す部分断面図である。
【図9】特許文献1に記載された速度メータの分解図である。
【図10】光散乱導光体の縦断面図である。
【符号の説明】
1、前席ドア 1A、内装部材 2、インサイドドアハンドル部
2A、インナードアハンドル 2B、ドアロックノブ
2C、ベース部 2D、凹み部 2E、係合突起 2F、係合突起
2G、係合突起 2H、係合突起 2a、凹部 2b、凹部
3、パワーウインドスイッチ 4、サイドハンドル
5、ドアミラー 6、ボディ 7、速度メータ 8、アシストグリップ
9、カップホルダー 10、LEDランプ 10A、光反射膜
20、リンク固定部 21、スプリング22、リンク固定部
60、天井部 61、収納部 70、指針 70A、軸
70B、凹部 70C、光反射膜 71、走行距離表示部
72、カバー部 73、表示パネル 73A、速度表示
74、配線基板 75、指針駆動部 80、把持部
80A、凹部 81、支持部 81A、ヒンジ部 81B、係合突起
90、ダッシュボード 90A、収容溝 91、アーム部
91A、凹部 92、カップ保持部 92A、軸 92B、孔部
93、支持部 93A、凹部 94、カップ 100、速度メータ
101、指針 101、回転軸 102、透明シート 102A、表示面
103、光散乱導光体 103A、周縁部 103B、孔
103C、点刻 104、光源素子 110a、リードフレーム
110b、リードフレーム 111、発光素子 112、ワイヤ
113、平坦面 114、透明エポキシ樹脂 114B、反射面
114C、側面放射面

Claims (8)

  1. 所定の波長の光を放射する発光素子部の中心軸に対して垂直な平面方向に前記光を出射する平面放射型のLEDと、
    前記LEDを支持する固定系と、
    前記固定系に対して相対移動可能に設けられるとともに前記LEDから放射される前記光によって照明される被照明部とを有することを特徴とする照明装置。
  2. 前記被照明部は、前記LEDを収容した前記固定系と係合して回転自在に支持されることを特徴とする請求項第1項記載の照明装置。
  3. 前記被照明部は、前記光によって励起される蛍光体を含むことを特徴とする請求項第1項記載の照明装置。
  4. 前記LEDは、前記被照明部への放射光量を前記被照明部との相対位置に応じて制限されることを特徴とする請求項第1項記載の照明装置。
  5. 前記被照明部は、インサイドドアハンドル部のインナードアハンドルであることを特徴とする請求項第1項記載の照明装置。
  6. 前記被照明部は、速度メータの指針であることを特徴とする請求項第1項記載の照明装置。
  7. 前記被照明部は、アシストグリップであることを特徴とする請求項第1項記載の照明装置。
  8. 前記被照明部は、カップホルダーであることを特徴とする請求項第1項記載の照明装置。
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