JP2005153606A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 照明色を所望の色に設定できる安価な車両用の照明装置を提供する。また、連続的に照明することができ、これによって多用途に使用可能となる車両用照明装置を提供する。更には、多様な照明効果（装飾的効果）を奏することが可能な車両用照明装置を提供する。
【解決手段】 車両室内のルーフ部に設置される照明装置において、互いに発光色の異なる白色系ＬＥＤ光源から放出される光が混色されて所望の照明色が得られるように、意匠面側に複数のＬＥＤ光源を配置する。
【選択図】 図１

Description

本発明は車両室内用の照明装置に関する。詳しくは、車両室内のルーフ部に設置される照明装置に関する。

自動車室内のルーフ部には、夜間などにおける乗車時あるいは降車時の安全性の向上などを目的として、車室内を照明するための照明装置（ルームランプ）が設置される。このような照明装置では、一般にバルブが光源として用いられている。また、最近では長寿命・省電力等の観点から光源に発光ダイオード（以下、ＬＥＤ）を用いた照明装置が利用され始めている（例えば、特許文献１参照）。
実開平５−１５９８

光源にＬＥＤを用いた従来の照明装置では、照明用途として使えるように白色光を発するＬＥＤが用いられる。赤・青・緑の三原色のＬＥＤを混色させて得られる白色光は色の再現性が高く色の微調整も可能であるが、色バランスを制御するための高度な制御装置が必要となり、実装するには非常に高コストとなっていた。
また、青色ＬＥＤの発光光と、発光光で励起される黄色蛍光体との混色により白色光を発するＬＥＤは色がバラツキやすく、かつ赤系の被照射物の色の再現性が悪いという問題があった。
更に、従来においては、ＬＥＤが点灯した状態（照明状態）とＬＥＤが消灯した状態（非照明状態）をスイッチ又はドアの開閉に連動させて切り換えるだけの照明装置が一般的であり、その照明態様は単調なものであった。

本発明は以上の課題に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、所望の照明色を安価に構成できる車両用の照明装置を提供することである。

本発明は以上の目的を解決すべく次の構成からなる。
発光色が互いに異なる２種類の白色ＬＥＤを複数備え、その２種類の白色ＬＥＤそれぞれの発光光による照明と、その２種類の白色ＬＥＤそれぞれの発光光を混色した色による照明とを行う車両室内のルーフ部に設置される照明装置である。

かかる構成によれば、単独でも照明用途を満足する２種類の白色系ＬＥＤ光源を備えていることから、各白色系ＬＥＤを単独で点灯して使用することにより２種類の照明色が得られることはもちろん、２つの光源を混色させて２つの光源色の中間色による照明を得ることができる。したがって、２種類ある照明色の間の色で自在に照明色を調整することが可能となる。
また、発熱量の小さなＬＥＤ光源を採用することにより長時間の連続点灯が可能となり、その使用用途の幅が拡がる。
更には、各ＬＥＤ光源の照度バランスを制御するだけで、容易に照明色を調整できることから、制御装置が簡素で低コストな照明装置となる。

上記の構成において、複数のＬＥＤ光源が点灯態様の異なるＬＥＤ光源を組み合わせたものであるので、照明態様のバリエーションが豊富な照明装置を構成できる。そして、状況に応じて適切な照明態様が選択でき、様々な照明効果を得ることが可能となる。また、光の照射エリアの視認性を高めるという本来の目的に加えて、車両室内の装飾性を高めるといった目的に利用することも可能となる。

例えば、第１の照明状態の時に２種類のＬＥＤの発光照度を予め定められた割合で発光する複数のＬＥＤ光源と、第２の照明状態の時に２種類のＬＥＤの発光照度を予め定められた割合で発光する複数のＬＥＤ光源とを組み合わせて複数のＬＥＤ光源を構成することができる。このように構成すれば、例えば、オン状態（第１の照明状態）、オフ状態、又はドアの開閉に連動したオン状態（第２の照明状態）の３態様を選択できる照明装置が構成される。この場合、第１の照明状態の時に点灯する複数のＬＥＤと、第２の照明状態の時に点灯する複数のＬＥＤを組み合わせて用いることができる。また、第１の照明状態や第２の照明状態に限らず、２種類のＬＥＤの混色割合を適宜変更できるようにして、使用者の嗜好に合わせた照明とすることもできる。

なお、上記の２種類のＬＥＤに限らず、発光態様の異なる３以上のＬＥＤ光源を組み合わせて本発明の複数のＬＥＤ光源としてもよい。
ＬＥＤ光源の光放射側に光透過性のレンズを備えることができる。この場合、ＬＥＤ光源から放射された光はレンズを介して車室内に照射することとなる。このレンズに所望のカッティング処理を施して、外部放射される光の見え方を変化させることができる。このような処理をレンズの一部の領域に行い、当該領域を通じて放射される光のみにこのような変化を付与することもできる。また、領域ごとに異なる態様のカッティング処理などを施して、各領域から放射される光がそれぞれ固有の発光態様となるようにすることもできる。
上記のレンズと光源の間に、拡散フィルムを設け、この拡散フィルムによってＬＥＤ光源の光を拡散させることにより、２種類のＬＥＤの発光色がほぼ混ざった状態でレンズに到達し、車室内に照射することとなる。

本発明では光源としてＬＥＤ光源が用いられる。ＬＥＤ光源は消費電力および発熱量が小さくかつ長寿命であることから、長時間連続的に点灯させることに適した光源である。また、小型であるため照明装置全体を小型化、薄型化できる。したがって、取り付けスペースが少なくて済むこととなり、車室空間を徒に占有することがない。また、小型であることは取り付け位置の自由度を高め、インテリア性にも優れたものとなる。
ＬＥＤ光源に使用されるＬＥＤのタイプは特に限定されず、砲弾型、チップ型等、種々のものを採用できる。

複数の２種類のＬＥＤ光源は、例えば意匠面側からみてマトリックス状に各ＬＥＤ光源が並ぶように配置される。マトリックス状に配置することにより、２種類のＬＥＤの発光色が混色しやすくなるほか、点状の光、線状の光、面状の光、特定の形状（例えばＴ字状）の光など、様々な態様の光を外部放射することができる。したがって、必要に応じて適切な発光態様を選択することが可能となり、例えば助手席のみの照明、助手席と後部座席の同時照明やコンソールボックス部のみの照明、あるいはワゴン車などにおける中央通路の照明など、所望の照射エリアに対する照明を行うことができる照明装置となる。

ＬＥＤ光源の発光色は単色でも使用できる色が好ましく、白色からアンバー色のＬＥＤが用いられる。また、２種類のＬＥＤ光源の選定は、色の変化に幅を持たせるために、なるべく色温度の異なる組み合せが好ましく、例えば青白色とアンバー色のＬＥＤを組み合わせることが好ましい。

本発明の照明装置は、車両室内のルーフ部に設置して使用される。例えば運転席と助手席との間のルーフ部や、運転席、助手席、および後部座席からほぼ等間隔のルーフ部などに設置して使用することができる。

以下、本発明の具体的構成について図を参照しながら説明する。
図１は本発明の一実施例である車両室内用照明装置１０（以下、「照明装置１０」という）の側面図を示したものであり、図２は図１のＡ−Ａ断面図を示したものである。また、 図３は正面図を示したものである。図４は２種類のＬＥＤの点灯制御の例を示したものである。

照明装置１０は概略直方体状であって、片側に光放出用の矩形開口部を有するケース１１、レンズ１２、拡散フィルム１３、反射面１４、複数の昼光色ＬＥＤ２０、複数の電球色ＬＥＤ２１、および基板２２を備える。昼光色ＬＥＤ２０は表面実装型（ＳＭＤ型）ＬＥＤであり、発光光の色温度が６０００Ｋで視覚的には真白色に見える光である。一方、電球色ＬＥＤ２１も表面実装型（ＳＭＤ型）ＬＥＤであるが、発光光の色温度は２８００Ｋで視覚的には文字通り電球のように黄色がかった白色に見える光である。したがって、電球色ＬＥＤ２１より昼光色ＬＥＤ２０のほうが色温度が高い。
照明装置１０の中央部に配置される昼光色ＬＥＤ２０、電球色ＬＥＤ２１は、いずれもレンズ１２に対してその光軸が略垂直となるように、基板２２上に固定されている。図３に示すように、この昼光色ＬＥＤ２０と電球色ＬＥＤ２１は交互に配置され、マトリックス状になっている。

レンズ１２は光透過性の樹脂（例えばポリカーボネート樹脂又はアクリル樹脂）からなり、昼光色ＬＥＤ２０および電球色ＬＥＤ２１からの光が照射する部分の内側には光拡散用のカッティング処理が施されている。
拡散フィルム１３はマトリックス状に配置された昼光色ＬＥＤ２０、電球色ＬＥＤ２１それぞれの発光光の照射ムラを軽減するとともに、昼光色ＬＥＤ２０と電球色ＬＥＤ２１の混色性を高めている。
なお、図示しない制御回路は、信号入力に基づいて昼光色および電球色それぞれの点灯状態を制御する制御回路が備えられている。

次に、図１を参照しながら照明装置１０の照明態様を説明する。
基板に備えられた昼光色ＬＥＤ２０と電球色ＬＥＤ２１に電気信号、すなわち電流が供給されるとそれぞれのＬＥＤが発光する。昼光色ＬＥＤ２０と電球色ＬＥＤ２１は互いに交互に配置されているため、適度に混色するが拡散フィルム１３の拡散効果により混色が促進される。混色された照射光はレンズ１２を透過して、集光または拡散して所望の照明エリアに照射される。なお、ケース１１のうち意匠面側に面した反射面１４は反射処理が施されており、昼光色ＬＥＤ２０および電球色ＬＥＤ２１からの発光光を意匠面側へ反射するので、発光光を有効に照明利用することができる。

次に、図４を参照しながら照明装置１０の混色制御の態様を説明する。
図４で示される２つの曲線は、それぞれＡ：電球色ＬＥＤ２１、Ｂ：昼光色ＬＥＤ２０の照度の経時変化を示している。この経時変化は点灯から電球色→昼光色→電球色→消灯という照明状態の変化を示している。

制御回路からの信号入力により昼光色ＬＥＤ２０と電球色ＬＥＤ２１がともにＯＮとなるが、電球色ＬＥＤ２１の照度が急激に上昇し、図４における（１）の時点で電球色ＬＥＤ２１の照度が最大となる。この時、照明装置１０の外部で観測される色温度は約３０００Ｋである。 ＬＥＤはバルブタイプの電球に比べて電流に対する応答速度が非常に速いことが特徴であるが、照明用途の演出としては一瞬で点灯するよりも図に示されるように徐々に照度が上がる制御が望ましい。
図４における（１）の時点から（２）の時点にかけては、電球色ＬＥＤ２１の照度が減少するのに反比例して昼光色ＬＥＤ２０の照度が増加する制御を行う。このようにこれにより照明装置１０より外部に放出される照度はほぼ一定に保たれながら、色温度を変化させることができる。なお、図４における（２）の時点で、照明装置１０の外部で観測される色温度は約４４００Ｋである。
図４における（２）の時点から（３）の時点にかけても電球色ＬＥＤ２１の照度が減少するのに反比例して昼光色ＬＥＤ２０の照度が増加する制御行う。（３）では昼光色ＬＥＤ２０の照度が最大、電球色ＬＥＤ２１がＯＦＦとなり、照明装置１０の外部で観測される色温度は約５８００Ｋである。なお、この時の制御も照度はほぼ一定に保たれながら色温度を変化させている。
図４における（３）から（４）の時点にかけては、昼光色ＬＥＤ２０の照度が減少するのに反比例して電球色ＬＥＤ２１の照度が増加する制御を行う。この時も外部で観測される照度はほぼ一定に保ちつつ色温度を変化させる。
図４の（４）から消灯にかけては、昼光色ＬＥＤ２０、電球色ＬＥＤ２１ともに照度が減少する制御が行われる。点灯時と同様に一瞬で消灯してしまわないように照度の減少が経時的に行われるように制御される。

上述のように、照明装置１０の点灯後から色温度を変化させる制御を行う際は、照度の増減が互いに反比例となるように制御することでほとんど照度を変化させることなく色温度を変化させることができる。

この発明は、上記発明の実施の形態の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。

図１は本発明の一実施例である車両室内用照明装置１０の側面図である。 図２は図１のＡ−Ａ断面図である。 図３は車両室内用照明装置１０の意匠面正面図である。 図４は車両用照明装置１０における制御信号による照明態様の変化を説明する図である。

符号の説明

１０ 車両室内用照明装置
１１ ケース
１２ レンズ
１３ 拡散フィルム
１４ 反射面
２０ 昼光色ＬＥＤ
２１ 電球色ＬＥＤ
２２ 基板

Claims (7)

1. 発光色が互いに異なる２種類の白色ＬＥＤを複数備え、前記２種類の白色ＬＥＤそれぞれの発光光による照明と、前記２種類の白色ＬＥＤそれぞれの発光光を混色した色による照明とを行う車両室内のルーフ部に設置される照明装置。
2. 前記２種類の白色ＬＥＤの発光光はそれぞれ白色とアンバー色のＬＥＤである請求項１記載の照明装置。
3. 前記２種類の白色ＬＥＤの色温度の差が２５００Ｋ〜３５００Ｋである請求項１記載の照明装置。
4. 前記２種類の白色ＬＥＤは、単色で発光しても混色で発光しても照度のピーク値が一定となるよう制御されている請求項１〜３記載の照明装置。
5. 前記２種類の白色ＬＥＤは、それぞれの白色ＬＥＤの照度の増減が互いに反比例するように制御されている請求項１〜４記載の照明装置
6. 前記２種類の白色ＬＥＤの光放出側に、前記２種類のＬＥＤの発光光の混色を促進する拡散フィルムが備えられる、請求項１〜５のいずれかに記載の照明装置。
7. 前記２種類の白色ＬＥＤが、意匠面側からみてマトリックス状に配置されている、請求項１〜６のいずれかに記載の照明装置。