JP2008174133A - 車両用室内照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大型かつ薄型で、車両の室内全体をむらなく照明することができるとともに、照明演出効果が向上する車両用照明装置を提供する。
【解決手段】車両の室内を照らす車両用室内照明装置において、光を出射する発光面２５と前記光を入射する入射面２６が面交差する構成を有する導光部材２２ａ，２２ｂと該導光部材２２ａ，２２ｂの入射面２６，２６に対向させて複数個の半導体発光素子を並列配置した光源とを有してなる導光板Ａ２０，Ｂ２０を、床面７上に複数枚重ね合わせて設け、かつ、室内側に配置された導光板Ａ２０の裏面側に配置された導光板Ｂ２０の発光面２５からの出射光が、導光板Ａ２０の導光部材２２ａを透過して室内に出射する構成とした。
【選択図】図２

Description

本発明は、乗用車等の車両の室内を照明する車両用室内照明装置に関する。

乗用車等、車両の室内を照明する照明灯(ルームランプ等)は、通常、車両室内の天井面の中心部位またはその近傍に設けられたものが多い(例えば特許文献１参照)。特にワゴンタイプの車両等に設置される室内灯は広い車両室内を照明するように大型のものが用いられ、そこから車両室内のシートクッション面や床面等に照明光を照射している。

特許文献１に示されるような照明装置は、白熱電球を光源として使用し、この白熱電球の外側を、拡散透過特性を持つ樹脂等の材質で形成されたカバーで覆われた構成となっている。そのため、大きな厚みを必要とし、また必然的に小型になるので、車両室内をむらなく均一に照明するようなことは難しかった。

そこで、光を出射する発光面とその光を入射する入射面が面交差する構成を有する導光部材と該導光部材の入射面に対向させて複数個の半導体発光素子を並列配置した光源とを有してなる導光板を天井に取り付け、該天井から車両室内を照明するようにした車両用室内灯も提案されている(例えば、特許文献２参照)。特許文献２の車両用照明灯では、薄型化並びに大型化が可能で、車両の室内をむらなく均一に照明することができる。
実開昭５４−３７５９号公報 特開２０００−１２７８４７号公報

しかしながら、特許文献２に示される室内灯では、導光板を天井に取り付け、単に車両室内を照明する機能だけを持たせたものであり、車両室内空間の照明に演出効果を持たせる配慮等はなされていなかった。

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、大型かつ薄型で、車両の室内全体をむらなく照明することができるとともに、照明演出効果が向上する車両用照明装置を提供することにある。

本発明に係る車両用室内照明装置は、車両の室内を照らす車両用室内照明装置において、光を出射する発光面と前記光を入射する入射面が面交差する構成を有する導光部材と該導光部材の前記入射面に対向させて複数個の発光素子（例えば半導体発光素子）を並列配置した光源とを有してなる導光板を、床面上に複数枚重ね合わせて設け、かつ、室内側に配置された第１の導光板の裏面側に配置された第２の導光板の発光面からの出射光が、前記第１の導光板の導光部材を透過して前記室内に出射するようにしたことを特徴としている。

この構成によれば、複数個の半導体素子を導光部材の入射面に対向させて並列配置し、半導体素子の光を入射面から導光部材内の全体に隙間なく入射させることができるので、大型かつ薄型化が可能で、車両の室内全体をむらなく照明することができる。

また、床面上の第１の導光板の裏面側に重ね合わされて配置された第２の導光板の発光面からの出射光が、第１の導光板の導光部材を透過して室内に出射するので、第２の導光板からの出射光が第１の導光板の導光部材を透過するとき、第１の導光板の光源から入射された光と合成される。この合成により、コントラストや発光色を変えた、あるいはイルミネーション効果や立体感を持たせる等の、照明の演出が可能になる。また、照明の演出をガイド情報等として使用することも可能になる。

上記構成において、前記第２の導光板における前記発光面の面積は、前記第１の導光板における前記発光面の発光面積よりも小とし、かつ、該第２の導光板の前記光源による発光により前記第１の導光板における発光面の発光色を可変できるようにした、構成を採用できる。

この構成によれば、第１導光板における発光面を、第２の導光板の光源を発光させると、第２の導光板と重なっている部分だけ、あるいはその周辺を含めて、第１の導光板における発光面の発光色を可変したり、あるいはイルミネーション効果を持たせたりすることができ、色々な照明の演出が可能になるとともに、ガイド情報の種類を増加させることも可能になる。

上記構成において、前記第１の導光板は、前記導光部材の前記発光面と反対側の裏面に、該導光部材内に入射された光を前記発光面の外部に向けて拡散させる多数の錐形の凹部または凸部を全面に亘って設けた、構成を採用できる。

この構成によれば、導光部材の発光面と反対側の裏面に、多数の錐形の凹部または凸部を設けることにより、入射光の水平方向、垂直方向の拡散は言うに及ばず、入射光の四方八方の拡散が可能になり、発光面全体が発光した状態にでき、全体輝度の上昇をもたらし、車両の室内を明るく感じさせることが可能になる。また、錐形の凹部または凸部により、イルミネーション効果を向上させることも可能になる。

上記構成において、前記第２の導光板は、複数の導光板からなり、該複数の導光板を格子状に並べて配置した、構成を採用できる。

この構成によれば、複数の導光板の配置位置及び数等を変えると、周囲の環境に好適な照明光が簡単に得られる。

本発明によれば、大型かつ薄型で、車両の室内全体をむらなく照明し、少ない光量でも車両の室内を明るく感じさせる照明演出効果が得られる。また、床面上に重ね合わせて配置された第１の導光板と第２の導光板の光を合成して、コントラストや発光色を変える、あるいはイルミネーション効果や光に立体感を持たせる等の演出が可能になるので、照明演出効果も向上する。さらに、照明の演出をガイド情報等としても使用することが可能になる。

以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明に係る車両用照明装置を適用した車両の全体平面図、図２は一部を省略して示す図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。

図１及び図２において、本実施の形態の車両１は、車室内に車両前方側から前席２，２と第１後席３，３と第２後席４を設けた三列シートのワゴンタイプの車両である。また、この車両１には、車両側部に、前席２，２に対応したフロントドア５，５と第１後席３，３に対応したリアドア６，６を設けてある。

車室内の床面７は、車両前後方向に略水平に延びるフラット面で構成されている。その床面７上において、左右の前席２，２及び第１後席３，３の各間はそれぞれ左右に離され、その間に中央通路８を設け、該中央通路８を使って前席２，２から第１後席３，３の間を通って第２後席４へ、またその逆の移動を可能にしている。

さらに、車室内の床面７と天井面９には、車室内を照明する板状をした後述する複数枚の導光板ユニット２００，２００…が取り付けられている。複数枚の導光板ユニット２００，２００…は、床面７及び天井面９にそれぞれ格子状に並べられ、かつ床面７及び天井面９にそれぞれ埋設された状態にして取り付けられている。なお、図１では、天井面９側における導光板２０の図示は省略してある。

図１中に符号Ｆで示すハッチングの領域は、車室内の床面７に配設された導光板ユニット２００の発光領域である。導光板ユニット２００は、前後方向に細長く延びている導光板Ａ２０と、導光板Ａ２０よりも発光面２５の面積が小で、かつ導光板Ａ２０の裏面側に重ね合わされた状態にして配置されている導光板Ｂ２０とでなる。

なお、導光板ユニット２００は、発光領域Ｆをほぼカバーできるものであれば、その大きさ、及び導光板Ａ２０に対する導光板Ｂ２０の数は限定されるものではない。すなわち、１枚の導光板ユニット２００で全ての発光領域Ｆをカバーできるものであれば、１枚の導光板Ａ２０と１枚の導光板ｂでなる１枚の導光板ユニット２００だけを使用してもよい。これに対し、１枚の導光板ユニット２００に複数枚の導光板Ｂ２０を格子状に並べて配置するようにした場合、あるいは複数枚の導光板ユニット２００を格子状に並べて配置するようにした場合では、周囲の環境に応じて発光領域Ｆの大きさ及び形、並びに配設位置及び数等を変えると、周囲の環境に好適な照明光を簡単に得ることが可能になる。

本実施の形態においては、図１のＡ−Ａ線断面部分に相当する床面７の箇所では、図２に示すように、車両幅方向において、左側の第１後席３，３のシートレール１１，１１間の部位と、中央通路８の部位と、右側の第１後席３のシートレール１１，１１間の部位とにそれぞれ分かれて、３枚の導光板ユニット２００が、後述する発光面２５を天井面９側に向けて平面格子状に並べられ、かつ床板１２に固定して取り付けられている。

なお、導光板ユニット２００が並べられた後からは、拡散透過特性を持つ樹脂等の材質で形成されたシート状の透過材１３が導光板ユニット２００の上面を覆うようにして敷かれ、導光板ユニット２００の表面が保護される。透過材１３には、例えば大理石の絵柄が付してある。大理石の絵柄を付した場合では、導光板Ａ２０，Ｂ２０からの光を透過させると、あたかも床面７に大理石が敷かれているように見える。透過材１３に付される絵柄は、大理石以外のものであってもよく、また絵柄を設けなくてもよい。

図３は、床面７側における中央通路８部分に配設された導光板ユニット２００と透過材１３の構成を示す一部分解斜視図である。図３において、透過材１３には、前記シートレール１１，１１と対応する位置に、前記シート(前席２，２、第１後席３，３、第２後席４)の前後方向の移動を可能にするためのスリット状の開口１５，１５…が、前後方向に伸ばされた状態で形成されている。

他方、前記導光板ユニット２００は、ハウジング２１と導光部材２２ａ，２２ｂと光源２３ａ，２３ｂと遮光板２４ａ，２４ｂ等により構成されている。このうち、ハウジング２１と導光部材２２ａと光源２３ａ及び遮光板２４ａで上記導光板Ａ２０を構成し、ハウジング２１と導光部材２２ｂと光源２３ｂ及び遮光板２４ｂで上記導光板Ｂ２０を構成している。したがって、図３の導光板ユニット２００では、ハウジング２１が導光板Ａ２０，Ｂ２０におけるハウジングを兼ね、また１枚の導光板Ａ２０の裏面側に、前後方向に所定の間隔をおいて４枚の導光板Ｂ２０，Ｂ２０…を重ね合わせて配置した状態にして一体化されている。

さらに詳述すると、ハウジング２１は、導光板Ａ２０の導光部材２２ａと光源２３ａ及び遮光板２４ａを収容する収容凹部２１ａと、導光板Ｂ２０の導光部材２２ｂと光源２３ｂ及び遮光板２４ｂを収容する４個の収容凹部２１ｂ，２１ｂ…を有した合成樹脂製の箱体として形成されている。なお、４個の収容凹部２１ｂ，２１ｂ…は、収容凹部２１ａ内から、さらに奥側に向かって一段凹んだ状態にして形成されており、４個の収容凹部２１ｂ，２１ｂ…と収容凹部２１ａとは連通している。

前記導光部材２２ａ及び２２ｂは、ガラス製または合成樹脂(例えば、ポカーボネイト樹脂、メタクリル樹脂、ポリメチルメタクリエート樹脂等)製の光透過性を有する板材であり、その表面が光を出射する発光面２５で、その裏面が反射面であり、発光面２５と面交差する一側端面が光を入射する入射面２６で、他の側端面が反射側端面になっている。また、発光面２５と反対側の裏面には、図４に裏面を一部拡大して示すように、微小の錐形をした凹部２７が全面に亘って多数設けられている。この例では円錐形の凹部であって、図に示す断面が三角形をなす。発光面２５から出射する光により、導光部材２２が淡い光で立体的にかつ均一に見えるように、凹部２７は所定のピッチたとえば２ｍｍの等ピッチで設けられている。また、円錐形の底面の円の直径が０．４ｍｍであると好ましい。さらに、発光面２５の内面に微細な凹凸などのシボ加工（梨地模様、エンボッシング）あるいは反射面加工などを施しても良い。

光源２３ａ及び２３ｂは、同一方向に向けて発光させる複数の半導体発光素子である発光ダイオード(以下、ＬＥＤという)２８，２８…で構成されている。各ＬＥＤ２８は、横方向に延びる縦壁板状のプリント基板２９の表面に所定の間隔をおいて横方向１列に、各ＬＥＤ２８の中心軸線が互いに横方向で一致するようにして並設し、固定してある。プリント基板２９は、各ＬＥＤ２８，２８…をそれぞれ発光させる点灯回路がプリント形成してある回路基板で、プリント基板２９の電源ラインを車体側の制御回路(図示略)に接続することで、各所定の点灯ができるようになっている。

遮光板２４ａ及び２４ｂは、半透明または不透明な合成樹脂製の薄い板材であり、光源２３ａ，２３ｂ及びプリント基板２９，２９を外側から隠す部材である。

次に、導光板ユニット２００の組立手順の一例を説明する。まず、ハウジング２１の収容凹部２１ｂ，２１ｂ…内に導光部材２２ｂを各々配置するとともに、その各導光部材２２ｂの入射面２６に沿わせて光源２３ｂをプリント基板２９と共に収容凹部２１ｂ内に各々収容し、さらに遮光板２４ｂを光源２３ｂ及びプリント基板２９の外側から被せる。そして、これら導光部材２２ｂ，２２ｂ…、プリント基板２９，２９…、及び遮光板２４ｂ，２４ｂ…をそれぞれハウジング２１に固定する。

次いで、ハウジング２１の収容凹部２１ａ内に導光部材２２ａを配置するとともに、この導光部材２２ａの入射面２６に沿わせて光源２３ａをプリント基板２９と共に収容凹部２１ａ内に収容し、さらに遮光板２４ａを光源２３ａ及びプリント基板２９の外側から被せる。そして、これら導光部材２２ａ，プリント基板２９及び遮光板２４ａを、それぞれハウジング２１に固定すると組立が完了する。その後、組立を終えた導光板ユニット２００を車体の所定の位置に配置し、かつ各プリント基板２９の電源ラインを車体側の制御回路(図示略)にそれぞれ接続すると、車体への取り付けが完了し、導光板ユニット２００を大型で薄型化された照明装置として使用することができる。

なお、導光板ユニット２００において、導光板Ａ２０の光源２３ａが配列されている向きと導光板Ｂ２０，Ｂ２０…の光源２３ｂが配列されている向きは、図３に示しているように、互いに直角に交差するようにしてある。

図５は、導光板Ａ２０，Ｂ２０の動作説明図である。図５を用いて導光板Ａ２０，Ｂ２０の動作を次に説明する。導光板Ａ２０，Ｂ２０は、光源２３ａ，２３ｂの全ＬＥＤ２８，２８…、またはその一部を発光させて、それらの光を入射面２６から導光部材２２ａ，２２ｂ内に入射せしめる。各ＬＥＤ２８，２８…の光は、それぞれ各ＬＥＤ２８，２８…の先端から放射状に広がり、かつ、狭いピッチで複数のＬＥＤ２８，２８…を並列に配設してあるので、光を導光部材２２ａ，２２ｂ内の全体に隙間なく入射する。

このように、導光部材２２ａ，２２ｂ内の全体に広がった光は、導光部材２２ａ，２２ｂの裏面である乱反射面３０で反射して拡散し、この反射光が導光部材２２ａ，２２ｂ内で反射を繰り返しながら、やがて導光部材２２ａ側にあっては発光面２５から外部(車室側)に向けて出射し、これらの光が車室内を照明する。一方、導光部材２２ｂ側にあっては、導光部材２２ａの発光面２５から導光部材２２ａ内に、導光部材２２ａの背面から入り、さらに該導光部材２２ａ内を透過して車室側に向けて出射し、光源２３ａからの光と共に車室内を照明する。なお、導光部材２２ａ，２２ｂの乱反射面３０には、それぞれ多数の錐形をした凹部２７が全面に亘って形成してあるので、光が多方向に乱反射するのを助長する。これらの凹部２７は、錐形形状を変えることにより、イルミネーション効果を持たせることも可能になる。

また、光源２３ａからの光は、車室内をむらなく均一に照明するが、光源２３ｂからの光、すなわち導光部材２２ｂから出射して来る光は、導光部材２２ａの発光面２５上に、導光部材２２ｂの形(本実施の形態では四角形)の模様を浮き立たせ、照明の演出効果を生み出す。

なお、実施の形態の構造では、次の(１)〜(４)ようにして実施すると、照明における上記以外の演出効果を作り出すことができる。

(１)導光板Ａ２０における光源２３ａのＬＥＤ２８，２８…は、青色ＬＥＤと黄色ＬＥＤを交互に配列させて設け、導光板Ｂ２０における光源２３ｂのＬＥＤ２８，２８…は全て白色ＬＥＤを配列させて設ける。そして、車体側における制御回路の切り換えで、青色ＬＥＤを点灯させると導光板Ａ２０の発光面２５による発光が青色となり、黄色ＬＥＤを点灯させると白色となり、青色ＬＥＤと黄色ＬＥＤを同時に点灯させると青空色に発光させることができる。このように、ＬＥＤ２８，２８…の選択及び点灯制御を行うと、導光板Ａ２０における発光面２５の発光色を可変した演出効果を持たせることができる。

(２) 人が歩く中央通路８内の導光板Ｂ２０における光源２３ｂの発色を変え、また点滅させたりすることにより、人が乗車して座席に着くまでの経路をガイドさせる等の情報表示ができる。

(３)導光板Ｂ２０を発光させて透過材１３に印刷された各種の絵柄を浮き出させるように見せる。

(４)導光板Ｂ２０の発光面２５の前面に、文字・図形等が描かれたマスクを配置し、文字・図形等を浮き出させて情報表示を行う。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は、特許請求の範囲の概念を逸脱しない範囲で、上記実施の形態の構造に種々の変形や変更を施すことも可能である。

例えば、上記実施の形態では、乱反射面３０に錐形の凹部２７を設けた構成にしたが、錐形の凹部に変えて凸部を設けても、同様な乱反射が得られるものである。

上記実施の形態では、半導体発光素子としてＬＥＤを用いた構成にしたが、他の種類の半導体発光素子を用いることも可能である。

上記実施の形態の導光板２０ａ，２０ｂでは、入射面２６と光源２３ａ，２３Ｂを導光部材２２ａ，２２ｂの片側端面にだけ設けた構成にしたが、入射面２６と光源２３ａ，２３ｂを導光部材２２ａ，２２ｂの両端面側に各々設けてもよい。

上記実施の形態では導光板Ａ２０のハウジングと導光板Ｂ２０のハウジングを、１個のハウジング２１で兼用し、導光板Ａ２０と導光板Ｂ２０とを導光板ユニット２００として一体化した構成にしたが、導光板Ａ２０と導光板Ｂ２０を別体にした構成とにしてもよい。

本発明に係る車両用照明装置を適用した車両の全体平面図である。 一部を省略して示す図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。 床面側構造の一部を示す分解斜視図である。 導光部材の反射面側に形成されている凹部構造を拡大して示す斜視図である。 導光板の動作説明図である。

符号の説明

７ 床面
８ 中央通路
９ 天井面
１３ 透過材
Ａ２０ 導光板
Ｂ２０ 導光板
２１ ハウジング
２１ａ 収容凹部
２１ｂ 収容凹部
２２ａ 導光部材
２２ｂ 導光部材
２３ａ 光源
２３ｂ 光源
２４ａ 遮光板
２４ｂ 遮光板
２５ 発光面
２６ 入射面
２７ 凹部
２８ ＬＥＤ(半導体発光素子)
２９ プリント基板
３０ 反射面
２００ 導光板ユニット
Ｆ 床面側の発光領域

Claims (4)

1. 車両の室内を照らす車両用室内照明装置において、
   光を出射する発光面と前記光を入射する入射面が面交差する構成を有する導光部材と該導光部材の前記入射面に対向させて複数個の発光素子を並列配置した光源とを有してなる導光板を、床面上に複数枚重ね合わせて設け、かつ、室内側に配置された第１の導光板の裏面側に配置された第２の導光板の発光面からの出射光が、前記第１の導光板の導光部材を透過して前記室内に出射するようにしたことを特徴とする車両用室内照明装置。
2. 前記第２の導光板における前記発光面の面積は、前記第１の導光板における前記発光面の発光面積よりも小とし、かつ、該第２の導光板の前記光源による発光により前記第１の導光板における発光面の発光色を可変できるようにしたことを特徴とする請求項１記載の車両用室内照明装置。
3. 前記第１の導光板は、前記導光部材の前記発光面と反対側の裏面に、該導光部材内に入射された光を前記発光面の外部に向けて拡散させる多数の錐形の凹部または凸部を全面に亘って設けたことを特徴とする請求項１または２記載の車両用室内照明装置。
4. 前記第２の導光板は、複数の導光板からなり、該複数の導光板を格子状に並べて配置したことを特徴とする請求項１，２または３に記載の車両用室内照明装置。

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