JP2017197146A - 車載用照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車載用照明装置の構造を簡単にすること、あるいは、車載用照明装置のデザインの変更を容易にすることを目的とする。【解決手段】後方に向かう光を前方のあらゆる方向に反射するミラープレート２４と、ミラープレート２４に開けられた穴の後方から前方に向けて光を発する発光ダイオード３６と、ミラープレート２４の前方に設けられ、発光ダイオード３６から発せられた光を後方に広がった範囲に向けて反射する拡散反射部２５と、拡散反射部２５よりも前方の位置でミラープレート２４の前面に対向し、ミラープレート２４で反射した光の一部をミラープレート２４側に反射し、残りを前方に透過するルームランプ用レンズ１８とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、車載用照明装置に関し、特に、光源から発せられた光を反射板で反射して前方を照らす装置に関する。

自動車の車室の天井には照明装置が取り付けられている。この照明装置には、車室の全体を照らすルームランプや運転席および助手席を個別に照らすマップランプが設けられている。自動車に搭載される照明装置には、車室側に開口が設けられたケース内に発光ダイオードや電球等の光源が設けられ、光を透過するレンズがケースの開口を覆うものがある。

近年、車室の居住性を向上させるため、照明装置には様々な工夫が凝らされている。例えば、レンズにダイヤカット加工、シボ加工等を施し、レンズで光を散乱させて美観を奏するものがある。

以下の特許文献１には、自動車に搭載される照明装置が記載されている。また、特許文献２には表示装置が記載されている。この表示装置では、光源から発せられた光が、ハーフミラー板とミラー板との間に挟まれた導光板に導かれる。導光板に入射した光は、ハーフミラー板とミラー板との間を多重反射しながら一部がハーフミラー板を透過する。導光板には光を散乱させる構造が形成されている。

特開２００７−２３０４５０号公報 特開２０１０−２６３５号公報

照明装置の美観を向上させようとする場合、一般に、部品点数が増加し構造が複雑となる。また、複数種のデザインの照明装置を製造する場合には、デザインごとに特異な設計がなされることにより、デザインごとに異なる部品を用いなければならない場合もある。

本発明は、車載用照明装置の構造を簡単にすること、あるいは、車載用照明装置のデザインの変更を容易にすることを目的とする。

本発明は、後方に向かう光を前方のあらゆる方向に反射する反射板と、前記反射板の前方に向けて光を発する光源と、前記反射板の前方に設けられ、前記光源から発せられた光を後方に広がった範囲に向けて反射する拡散反射部と、前記拡散反射部よりも前方の位置で前記反射板に対向し、前記反射板で反射した光の一部を前記反射板側に反射し、残りを前方に透過するレンズと、を備えることを特徴とする。

望ましくは、前記反射板は前後に開口する穴を有し、前記光源は、前記穴よりも後方に位置して前記穴よりも前方に光を発し、前記拡散反射部は、前記穴の前方に位置する。

望ましくは、前記レンズの後面に設けられ、前記反射板で反射した光の一部を前記反射板側に反射し、残りを前方に透過する電極と、前記電極の静電容量に応じて、前記光源を点灯させ、または消灯させる制御回路と、を備える。

望ましくは、前記反射板の前面は凹凸形状を有する。また、望ましくは、前記拡散反射部は、後方に突出した形状を有している。

本発明によれば、車載用照明装置の構造を簡単にすることができる。あるいは、車載用照明装置のデザインの変更を容易にすることができる。

車室の天井に取り付けられた車載用照明装置を示す図である。 車載用照明装置の分解斜視図である。 車載用照明装置の断面を示す図である。 ミラープレートの斜視図である。 ミラープレートの斜視図である。 拡散反射部の拡大図である。

図１には本発明の実施形態に係る車載用照明装置１０が示されている。車載用照明装置１０は、車室の天井１２に取り付けられている。図１には、車載用照明装置１０が、フロントガラス１４の近傍の領域に、車室の後方斜め下に前面が向けられるように取り付けられた例が示されている。

車載用照明装置１０は、ルームランプおよびマップランプを備えている。ルームランプおよびマップランプは筐体１６内に収容され、それぞれ、ルームランプ用レンズ１８およびマップランプ用レンズ２０によって覆われている。ルームランプから発せられる光は、ルームランプ用レンズ１８を透過して車室を全体的に明るく照らす。マップランプから発せられる光はマップランプ用レンズ２０を透過して座席を部分的に明るく照らす。車載用照明装置１０には、各ランプやアクセサリ機器を操作するためのボタン２２が筐体１６の前面に設けられている。

図２には、ルームランプから発せられる光の美観を向上させるための部品に着目した分解斜視図が示されている。車載用照明装置１０は、筐体１６の後方から、ミラープレート２４、ミラーガイド２６、および基板３４が重ねられた構造を有する。ミラーガイド２６は、略長方形の底面２８の周囲が側壁３０で囲まれたミラー嵌め込み部３２を有している。ミラー嵌め込み部３２には、ミラープレート２４が前方から嵌め込まれる。側壁３０は底面２８の周囲から前方に立ち上がっており、ミラープレート２４を保持する。

ミラーガイド２６の後方には、ルームランプ（光源）としての発光ダイオード３６が実装された基板３４が取り付けられる。ミラー嵌め込み部３２の底面２８には導光穴４０が設けられており、基板３４に実装された発光ダイオード３６は導光穴４０の後方に位置する。発光ダイオード３６の前方には柱状の導光部材３８が設けられる。導光部材３８は、光を透過するプラスチック樹脂等によって形成されている。

ミラープレート２４の中央付近には拡散反射部２５が設けられている。拡散反射部２５は、発光ダイオード３６から導光部材３８および導光穴４０を介して前方に放射された光を後方に広がった範囲に反射する構造を有している。拡散反射部２５で反射した光は、ミラープレート２４の前面に照射される。

図３には、図１におけるＡＡ線断面が示されている。ここでは、図の左方向（ｚ軸正方向）を車載用照明装置１０の前方向、上方向（ｙ軸正方向）を車載用照明装置１０の上方向としてその構造を説明する。ただし、本明細書における上下左右の定義は、構造を説明するための便宜上のものであり、車載用照明装置１０の姿勢を限定するものではない。図３には、筐体１６、ルームランプ用レンズ１８、ボタン２２、ミラーガイド２６、ミラープレート２４および基板３４が示されている。筐体１６は、筐体本体４２、意匠パネル４４およびボタン操作パネル４６を備える。筐体本体４２および意匠パネル４４には、ルームランプ開口５０が設けられており、意匠パネル４４は、ルームランプ開口５０の縁が重なるように筐体本体４２の前方に取り付けられている。ルームランプ開口５０はルームランプ用レンズ１８の形状に合わせて略長方形に形成されており、ルームランプ開口５０にはルームランプ用レンズ１８が嵌め込まれている。

ルームランプ用レンズ１８の後面には電極１９が形成されている。この電極１９は、例えば、スパッタリング、蒸着等の加工法によって金属を付着させることで形成されている。電極１９の材料にはステンレスやクロムがあり、光の透過率を、例えば、２０％〜２５％とする。これによってルームランプ用レンズ１８はハーフミラーとして機能する。すなわち、ルームランプ用レンズ１８は、後方から照射された光の一部を後方に反射し、残りを前方に透過する。

意匠パネル４４の上方は後方に下がっており、ボタン２２の本体やその電気配線を配置するためのボタン領域４８が設けられている。ボタン領域４８の前方はボタン操作パネル４６に覆われている。ボタン操作パネル４６には、ボタン配置穴が設けられており、ボタン配置穴からボタン２２が前面に現れている。

筐体本体４２のルームランプ開口５０の位置には、後方からミラーガイド２６が取り付けられている。ミラーガイド２６における底面２８の中央付近には、前後方向に延びる導光穴４０が設けられている。底面２８にはミラープレート２４が固定されており、ミラープレート２４の前面はルームランプ用レンズ１８の後面に対向している。ミラープレート２４における導光穴４０の前方には拡散反射部２５が形成されている。拡散反射部２５の構造の詳細については後述する。

ミラーガイド２６の後方には基板３４が配置されている。基板３４の前面には発光ダイオード３６が取り付けられている。発光ダイオード３６は導光穴４０の後方に位置している。発光ダイオード３６の前方には導光部材３８が設けられている。

基板３４には、発光ダイオード３６の点灯および消灯を切り換える制御回路が実装されている。ルームランプ用レンズ１８の後面の電極１９は、人体を検出するための静電容量センサとなっている。電極１９は基板３４に電気的に接続されている。ユーザがルームランプ用レンズ１８の前面に手を触れるか、手を近付けると電極１９の静電容量が変化する。制御回路は、電極１９の静電容量の変化に応じて発光ダイオード３６を点灯し、または、消灯する。

図４には、ミラープレート２４の斜視図が示されている。この図には部分拡大図が併せて示されている。ミラープレート２４は、乱反射プレート５２および支持プレート５４を備える。支持プレート５４の中央付近には拡散反射部２５が形成されている。また、支持プレート５４における拡散反射部２５の後方には、ミラーガイドの導光穴から放射された光を前方に通す第２導光穴５６が設けられている。

乱反射プレート５２は、後方に向かう光を前方のあらゆる方向に反射する反射板としての機能を有する。乱反射プレート５２は支持プレート５４の前面に接合されている。乱反射プレート５２の中央付近には拡散反射部２５を挿通する穴が設けられている。乱反射プレート５２は、複数の六角錐凹み５８が配列された形状を有している。六角錐凹み５８は、形状および大きさが同一の６枚の三角形板を、これらの底辺が六角形を描くように配置し後方に頂点を向けて六角錐を形成したものである。六角錐凹み５８の開口は正六角形を有しており、複数の六角錐凹み５８が隙間なく並べられている。乱反射プレート５２の表面には、光を反射する加工が施されている。例えば、乱反射プレート５２の表面には、スパッタリング、蒸着等の加工法によってアルミニウム等の金属を付着させることで鏡面が形成される。乱反射プレート５２の表面に光が照射されると各六角錐凹み５８で多方向に光が反射する。複数の六角錐凹み５８のそれぞれにおいて多方向に光が反射するため、乱反射プレート５２の表面全体においてあらゆる方向に光が反射（乱反射）する。

図５には、形状が異なる別のミラープレート２４が示されている。乱反射プレート６０は、内側から外側に向かって凹凸を繰り返す形状を有している。図５には、凹凸形状が三角波形状である例が示されている。すなわち、乱反射プレート６０は、内側から外側、あるいは、外側から内側に向かって山および谷を繰り返す形状を有している。各山部分６２は円または円弧形状となっており、複数の山部分６２が複数の同心円の一部または同心円を描く。山部分６２は外側程高くしてもよい。図４の乱反射プレート５２と同様、図５の乱反射プレート６０の表面には光を反射する加工が施されている。乱反射プレート６０の表面に光が照射されると、各山部分６２の傾斜面で多方向に光が反射する。複数の山部分６２のそれぞれにおいて多方向に光が反射するため、乱反射プレート６０の表面全体において光が乱反射する。

図６には拡散反射部２５の拡大図が示されている。ｚ軸正方向は車載用照明装置の前方向に対応し、ｙ軸正方向は車載用照明装置の上方向に対応する。拡散反射部２５は、円板６４、拡散突出部６８、および脚６６を備えている。円板６４の周辺近傍からは、後方に３本の脚６６が伸びている。３本の脚６６の先端は支持プレート５４の前面に結合しており、円板６４は一方の面が前方に向けられた姿勢で支持プレート５４の第２導光穴５６の前方で固定されている。

円板６４の後面には、拡散突出部６８が形成されている。拡散突出部６８は、ｙｚ平面上で左斜め上方に凸である仮想曲線Ｃを母線として、仮想曲線Ｃの上端を通りｚ軸方向に伸びる仮想軸Ａを中心に回転させた回転体形状を有する。すなわち、拡散突出部６８は、後方に突出し、その側面が凹んだ形状を有している。第２導光穴５６から前方に向かう光は、拡散突出部６８で拡散され、後方に広がった範囲に向かって反射する。円板６４の後面および拡散突出部６８の表面には、光を反射する加工が施されている。例えば、これらの面には、スパッタリング、蒸着等の加工法によって金属を付着させることで鏡面が形成される。また、円板６４の後面および拡散突出部６８の表面には適切な粗さの凹凸形状を持たせてもよい。

なお、拡散突出部６８は、側面が斜め後方に膨らんだ形状を有していてもよいし、円錐形状や多角錐形状であってもよい。

図３に戻って、車載用照明装置１０の動作について説明する。ルームランプ用レンズ１８はハーフミラーとして機能する。発光ダイオード３６が消灯しているときは、車室側から入射しルームランプ用レンズ１８の後面で反射した光が車室側のユーザに認識される。これによって、発光ダイオード３６が消灯しているときは、ルームランプ用レンズ１８は鏡のように見える。

発光ダイオード３６が点灯すると、発光ダイオード３６から発せられる光が導光部材３８に入射する。その光は導光部材３８を通って前方の拡散反射部２５の拡散突出部６８に入射する。導光部材３８内では、導光部材３８とその外部との境界で光が反射するため、発光ダイオード３６から発せられた光には、導光部材３８内で多重反射して導光部材３８から前方の拡散突出部６８に入射するものもある（Ｌ１）。

拡散突出部６８に入射した光は、後方に広がった範囲に向かって反射し、ミラープレート２４の表面に入射する（Ｌ２）。ミラープレート２４の表面で乱反射した光は、ルームランプ用レンズ１８の後面に入射する（Ｌ３）。ルームランプ用レンズ１８の後面に入射した光は、その一部が後方に反射し（Ｌ４）、残りがルームランプ用レンズ１８を透過する（Ｌ５）。ミラープレート２４の表面での乱反射およびルームランプ用レンズ１８での反射によって、光は、ミラープレート２４とルームランプ用レンズ１８との間で多重反射し筐体１６内に光が行き渡る。この多重反射と共に、ルームランプ用レンズ１８に光が透過して車載用照明装置１０の前方に光が放射され、車室が明るく照らされる。

このように、ルームランプ用レンズ１８の後方では、光が乱反射すると共にミラープレート２４とルームランプ用レンズ１８との間で多重反射し、ミラープレート２４の表面形状に応じた模様が光によって描かれる。例えば、図４に示されているミラープレート２４を用いた場合には、複数の光源が立体的に配列されているかのような奥行き感がユーザに認識される。

本発明に係る車載用照明装置では、ミラープレートの形状を工夫することで、複数の光源を用いなくとも、あたかも複数の光源を用いたかのような光の模様が描かれる。これによって、車載用照明装置の構造が簡単となる。また、ミラープレートを表面形状が異なる別のミラープレートに変更することで、光の模様が変更される。したがって、本発明に係る車載用照明装置ではデザインの変更が容易である。

１０ 車載用照明装置、１２ 天井、１４ フロントガラス、１６ 筐体、１８ ルームランプ用レンズ、１９ 電極、２０ マップランプ用レンズ、２２ ボタン、２４ ミラープレート、２５ 拡散反射部、２６ ミラーガイド、２８ 底面、３０ 側壁、３２ ミラー嵌め込み部、３４ 基板、３６ 発光ダイオード、３８ 導光部材、４０ 導光穴、４２ 筐体本体、４４ 意匠パネル、４６ ボタン操作パネル、４８ ボタン領域、５０ ルームランプ開口、５２，６０ 乱反射プレート、５４ 支持プレート、５６ 第２導光穴、５８ 六角錐凹み、６２ 山部分、６４ 円板、６６ 脚、６８ 拡散突出部。

Claims (3)

1. 後方に向かう光を前方のあらゆる方向に反射する反射板と、
   前記反射板の前方に向けて光を発する光源と、
   前記反射板の前方に設けられ、前記光源から発せられた光を後方に広がった範囲に向けて反射する拡散反射部と、
   前記拡散反射部よりも前方の位置で前記反射板に対向し、前記反射板で反射した光の一部を前記反射板側に反射し、残りを前方に透過するレンズと、を備えることを特徴とする車載用照明装置。
2. 請求項１に記載の車載用照明装置において、
   前記反射板は前後に開口する穴を有し、
   前記光源は、前記穴よりも後方に位置して前記穴よりも前方に光を発し、
   前記拡散反射部は、前記穴の前方に位置することを特徴とする車載用照明装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の車載用照明装置において、
   前記レンズの後面に設けられ、前記反射板で反射した光の一部を前記反射板側に反射し、残りを前方に透過する電極と、
   前記電極の静電容量に応じて、前記光源を点灯させ、または消灯させる制御回路と、を備えることを特徴とする車載用照明装置。
   

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