JP2018016166A - 車両用照明装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】導光体を備えた直接光の照明装置において、構成がコンパクトで取付上の自由度が大きく、かつ意匠性の高い車両用照明装置を提供する。【解決手段】光源と、棒状の導光体と、拡散部材とを備える車両用照明装置において、前記導光体を出射面を有するものとし、前記拡散部材は、断面がL字状で出射部と入射部を有するレンズ部を備えた拡散部材で、導光体を保持し、レンズ部の受光面と、導光体の光出射面とを対向して配置し、拡散部材の出射部の出光面から、照明光を出光させる。【選択図】図2

Description

本発明は、車両用照明装置に関し、特に直接光を利用する照明装置に関する。
自動車のような車両の内装(時には外装)には搭乗者の利用に供するための照明構造が設けられている。照明構造において、照明装置から照射された光は、乗員の目に直接入る直接光として利用される場合と、自動車内装部材の被照射部位で反射して、乗員の目に間接的に入る間接光として利用される場合とがある。間接光は、やわらかい光を演出し、直接光は視認性が高い光を演出する効果があり、照射対象や照明の目的に応じ、使い分けられている。
照明装置では、光源からの光を、導光体を介して照射する場合がある。例えば、特許文献1は、車両用ドアトリムに設けられ、インサイドハンドルが収納されるハンドル収納部を照らす車両用照明装置に関し、可撓性の材料からなる導光体が、発光体として加飾パネルの車室外側(裏側)に配置される構成を記載している。特許文献2は、加飾部材とカバー部材の間で、導光体が位置決めされ、光透過性の加飾部材に形成された線状透過部から車室内を照明する構成を記載している。
従来、照明装置には、略円柱状の断面を有する導光体が用いられている。特許文献1では、略円形の断面を有する導光体を反射面を有する導光体保持部材で保持しており、特許文献2でも加飾部材とカバー部材の間で、円柱状の導光体が位置決めされる構成に関し、カバー部材の表面に反射面を設けて、車室外側へ反射された光を車室内側へ反射させる構成を記載している。
特許第5802103号 特開2015−9663号
可撓性の材料からなる導光体を用いる照明装置においては、従来、ハウジングを設けて導光体を保持している。特許文献1でも、導光体はハウジング(導光体保持部材)を用いて加飾パネルに保持され、特許文献2でも導光体をハウジング(カバー部材)で保持している。しかし可撓性の導光体から出光する光を直接光として利用する場合、ハウジングの組み付けは、部品費用と工数の増加を招くという問題に加え、ハウジングを備えた照明装置では、装置が大型化するため、取付スペース上の制約が大きかった。
従来、車室用照明装置に用いられている、略円柱状の断面を有する導光体では、導光体の全周から光が放射するため、照明効率を高めるためには、ハウジングに反射層を設けて車室側へ光を戻す必要がある。特許文献1では、ハウジング(導光体保持部材)に反射面を設け、特許文献2でもハウジング(カバー部材)に反射層を設けて光利用効率の向上を図っている。このような、円柱状の導光体を用いる従来の照明装置においては、反射層形成の必要上、ハウジングを省略することは困難であった。
また従来の照明装置では、目的外の部分が照明されるのを防止するため、車室側の部材には、遮光層を設けた光透過性の部材が用いられている。特許文献1でも、光透過性の部材で形成したパネル下側には、遮光層が設けられており、特許文献2でも光透過性の材料からなる加飾部材の表面に遮光層を形成し、遮光層のない線状の透過部から車室内を照明する構成を記載している。このように、透光性の部材に遮光層を設けた構成では、加飾部材の材料の選択肢や意匠面の自由度が制限されるとともに、遮光層の形成にかかる費用が、コスト増大の要因となっていた。
本発明は、導光体を備えた直接光の照明装置において、構成がコンパクトで取付上の自由度が大きく、かつ意匠性の高い照明装置を提供することを目的とする。
本発明の車両用照明装置は、光源と、棒状の導光体を備える装置であって、断面がL字状で出光部と受光部を有するレンズ部を有する拡散部材をさらに備え、前記導光体は出射面を有し、前記レンズ部の受光部の受光面と、前記導光体の出射面とが、対向して配置されている、車両用照明装置である。
上記構成の照明装置によれば、大型のハウジングによらなくても、拡散部材を介して限られたスペースに導光体を設置することができる。また導光体が所定の出射面を有し、この出射面から出射した光は、一旦拡散部材に入射し、拡散部材のレンズ部の出光部から出射するため、目的外の光漏洩を防止するための遮光層の形成は必要としない。
前記車両用照明装置において、前記拡散部材には、光を拡散させる拡散材料が含まれていてもよい。これにより、拡散部材において光を効率的に散乱させ、より均一な光発光を得ることができる。
上記本発明の車両用照明装置において、前記拡散部材は前記導光体を保持する係止部を有する構成としてもよい。また、前記導光体には前記係止部と係合する段差部が形成されていてもよい。拡散部材に係止部を設けることにより、導光体をより安定的に固定することができる。また、該係止部と係合する段差部を導光体に設けることにより、導光体の位置決めが容易となる。
上記本発明の車両用照明装置において、前記拡散部材のレンズ部の出光部は、5mm以上の長さを有することが好ましい。これにより、拡散部材の受光面と出光面の間で十分に光を拡散させ、出光面における発光をより均一化することができる。
上記本発明の車両用照明装置において、前記導光体の出射面と、前記レンズ部の受光面とは、隙間なく密接していることが好ましい。これにより、受光効率を向上することができる。
上記本発明の車両用照明装置において、前記レンズ部の出光面が、車両のドアトリムの加飾パネルを構成する第1の加飾部材と第2の加飾部材の間に配置されていてもよい。これにより、従来であれば照明装置の配置の難しかった部位からも、直接光による照明を提供することができる。
本発明によれば、導光体を備える直接照明用の照明装置をコンパクトな構成とすることができる。そのため、従来であればスペース上の制約から配置の難しかった部位へ、直接光照明を配置することが可能となる。例えば、ドアトリム加飾部の直上や直下、金属モールの直上や直下など、配置箇所の自由度が大きい。また、照明装置の設置に要する部品数を削減し、その組付けに要する工程を省くことができるので、材料費、人件費等のコストを低減できる。さらに本発明の照明装置では、拡散部材を通じて均一に発光させることができ、また非発光時に周辺の意匠部材との色調のバランスを保つことも容易であり、意匠性も優れたものとなる。
本発明の照明装置を配置したフロントドアのドアトリムを車室内側から見た概略正面図である。 図1のA−A線に沿ったドアトリム断面の、加飾パネル近傍の構成を示す図である。 本発明の一実施形態にかかる照明装置の拡散部材を示す斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる照明装置の発光体(光源と接続した導光体)を示す斜視図である。 図4の発光体の一部を反射面側から見た正面図である。 図4の導光体を図3の拡散部材に装着した状態における横断面図である。 本発明の一実施形態にかかる導光体を下側から見た概略正面図である。 ドアリムの加飾部材と、照明装置の配置の変形例を示す図である。 ドアリムの加飾部材と、照明装置の配置の別の変形例を示す図である。 ドアリムの加飾部材と、照明装置の配置の別の変形例を示す図である。 ドアリムの加飾部材と、照明装置の配置の別の変形例を示す図である。 ドアリムの加飾部材と、照明装置の配置の別の変形例を示す図である。 ドアリムの加飾部材と、照明装置の配置の別の変形例を示す図である。 本発明の照明装置を配置したリアドアのドアトリムを車室内側から見た、概略正面図である。 図9のB−B線に沿ったドアトリム断面の、加飾パネル近傍の構成を示す図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の照明装置の利用形態の一実施形態として、照明装置を備えたフロントドアのドアトリムを示す、車室内側から見た概略正面図である。ドアトリム1の上部で、ドアハンドルDHの上方には、加飾パネル2が設置されている。加飾パネル2は、上下に配置された第1加飾部材21と、金属モールを含む第2加飾部材22とを有し、両加飾部材21、22間に、本実施形態の照明装置3が配置されている。これにより、車室内からは後述する照明装置3の出光面61dが観察され、照明装置3は、加飾パネル2の位置における直接照明用の照明装置として機能する。
図2に、図1のA−A線に沿ったドアトリムの断面の一部(加飾パネル2近傍の部分)の概略図を示す。照明装置3は、光源(図示せず)からの光を導光する導光体51と、導光体51を保持し、導光体51から出射する光を車室内へ出光させる拡散部材6とを備える。拡散部材6は、断面L字状のレンズ部61を備えている。レンズ部61は、導光体51の出射面54に対向する受光部61aと、導光体51から出光した光を外部に出光する出光部61bとを有する。レンズ部61の出光部61bは、第1加飾部材21の直下に挿入され、その端面(出光面61d)が室内側に露出している。照明装置3の下には、樹脂基体22aと、金属モール22bからなる第2加飾部材22が配置されている。本実施形態では、導光体51を保持する拡散部材6と、第2加飾部材22の樹脂基体22aの延出された立壁部22aa、およびドアトリムの基体1aにわたって、第1加飾部材21の筒状の締結部21bが挿通され、ドアトリム基体1a側から締結部材(例えばねじ体)7を締結部21bのねじ孔21cにねじ込むことにより、第1加飾部材21、第2加飾部材22と、拡散部材6とがドアトリムの基体1aに締結固定されている。
本実施形態において拡散部材6のレンズ部61の出光面61dは、第1加飾部材21の表面とほぼ面一に配置されていることが好ましい。これによって、消灯時に第1加飾部材21と拡散部材6の呈色が同化し、レンズ部61が目立つのを避けることができる。
<拡散部材>
図3は、本発明で用いられる拡散部材6の一実施形態を示す、斜視図である。拡散部材6は、断面がL字状のレンズ部61と、レンズ部61を支持し、導光体51を収容する収容部62とを有する。レンズ部61と収容部62とは、一体に形成してもよいが、個別に形成した後接合してもよい。レンズ部61の大きさは導光体51(図2)のサイズに応じて設定され、特に限定されないが、出光部61bの幅(受光面61cから出光面61dまでの距離L)は、5mm以上であることが好ましい。
図示された実施形態では、収容部62は、導光体51の反射面55に対向する背壁部62aと、架橋部62bとを有し、架橋部62bが背壁部62aとレンズ部61を連結する。本実施形態では、背壁部62aには楔状の係止部62cが形成されている。また背壁部62aの一部は、上方へ延びて係止片62dを形成し、これに孔62eが形成されている。孔62eを通じ、照明装置をドアトリム1の基体1aに対して固定することができる。例えば、図2に示す第1加飾部材21の締結部21bのような、固定用部材を孔62eに挿通する構成としてもよいが、孔62eをねじ孔として、ねじで締結してもよい。拡散部材6の長さ、架橋部62b、係止片62d、孔62e、係止部62cの個数や配置間隔等は、照明装置の配置位置や導光体のサイズ等に応じ、適宜調整できる。図示される拡散部材6では、拡散部材6を断面L字状のレンズ部61が、架橋部62bで背璧部62aと連結された構成が示されているが、拡散部材6の収容部62の形状はこれに限定されず、例えば、レンズ部61と背壁部61aが一枚の連続した天板でつながっていてもよい。なお、拡散部材に引掛け部(図示せず)を設け、第1加飾部材21の爪部(図示せず)に引掛けて照明装置3を第1加飾部材21に固定する構成としてもよい。
拡散部材6の材質に関しては、光を透過拡散できるものであれば特に制限はないが、例えば、ポリカーボネートを好適に用いることができ、例えば、射出成型により形成することができる。拡散部材6、特にレンズ部61には、光を拡散する材料を分散させることが好ましい。光拡散材料を分散させることにより、受光部で受光した光も効率的に拡散させ、その少なくとも一部を、出光部を通じて出光させることができる。また光拡散材料の混入量を調整することにより、出光する光の光量を調整することができる。光を拡散する材料としては、シリコーン樹脂粒子を用いてもよい。
本発明の実施形態において、光拡散材料を含むレンズ部61は、乳白色を呈してもよいが、発光時の視認を妨げない範囲で、着色してもよい。例えば、着色によって、消灯時に、周辺意匠との色調のバランスを取り、ドアトリム内装の意匠性を向上することができる。
<発光体>
図4は、本発明の照明装置で使用される発光体5を概略的に示す斜視図である。本実施形態の発光体5は、導光体51と光源52とからなり、長尺な棒状の導光体51の一端に光源52が接続されている。光源5は図示しない光源本体、ケース体、配線用のハーネスを含み、ケース体に形成された係合部によって、拡散部材6またはドアトリム基体1aに組み付けられる。ハーネスはコネクタを介して、車室内に設けられた図示しない電子部品用電源に接続される。
光源本体の種類に特に限定はなく、白熱電球やハロゲンランプ等を用いることが可能であるが、本実施形態では発光ダイオード(LED)を用いる。また、LEDは砲弾型やSMD型等の形状および色は問わないが、一例としては、日亜化学工業製を用いてもよい。
本実施形態において、光源52は導光体51の一端にのみ設けられているが、導光体51の両端に設けることで発光ムラを防いでもよい。また異なる発光色の光源本体を複数組み合わせて使用することで意匠効果を高めてもよい。
<導光体>
図4に示す発光体5では、長尺の棒状の導光体51を用いている。導光体51は、光の出射する出射面が形成されるかぎり、その断面形状は特に限定されず、四角形等の多角形であってもよいが、導光体の表面の少なくとも一部が曲面となり、断面の輪郭に曲線部を含む形状であってもよい。導光体の長軸は、直線であってもよいが、少なくとも一部が湾曲していてもよい。導光体の素材は特に限定しないが、アクリル系樹脂でもよく、例えばPMMAであってもよい。好適には、段差部51bを除き、略長方形の断面を有する導光体51を用いることができる。図4に示す実施形態では、図示される実施形態の導光体51は、略長方形の基本体51aの一辺に、係止部と係合する段差部51bが付加された横断面形状を有する。
導光体の細長い一面には、光学パターンが形成されていることが好ましい。本実施形態では、導光体51の一面が出射面54となり、その反対側の一面(反射面)55に光学パターン53が形成されている。
図5に、本発明に使用される導光体51の一部拡大図を示す。光源52の光が、導光体51の一端側に形成された入光面56から、長手方向に沿って他端側へ向かって侵入し、反射面55に形成された光学パターンにより、反射面55と対向する出射面54(図5の裏面)へ向かって反射し、出射面54を通り抜けて、図3の拡散部材6の受光面61cに入光し、出光面61dから出光する。図5の光学パターン53の形状や寸法等は、導光体51の大きさや形状、拡散部材6の材質や形状、導光体51と拡散部材6の位置関係等により、最適な条件を選択することが好ましい。
図5の光学パターン53は本実施形態では反射面55の幅方向(z軸方向)中央部に設けられているが、中央部から偏った位置に設けてもよい。光学パターン53は、本実施形態では同じ長さ(例えばD=1.9mm)の溝状の光学パターンを一定のピッチ(例えばp=1.0mm)で等間隔に配置しているが、条件によっては、隣り合う光学パターン同士のピッチpを変化させてもよいし、光学パターン53の寸法(長さD、深さd、幅wp等のうち少なくとも1つの要素)を変化させてもよい。例えば、光学パターンの深さdを0.1〜0.5mm程度の範囲で変化させてもよい。
図3の拡散部材に、図4、5の導光体51を装着した状態での、係止部位置における概略断面図を図6に示す。
光学パターン53の横断面形状は特に限定されず、半円状の他、三角形状や楕円状、四角形状等が含まれるが、本実施形態においては断面が半円形の溝形状とし、導光体本体51aの厚さ(出射面54と直行する方向の寸法)Tに対する溝深さdの比d/T=0.02〜0.25を好適とする。例えば、d=0.1mmとしてもよい。
図4、5では、導光体の伸長方向に略直交する溝状の光学パターンが示されているが、光学パターンの形状はこれに限定されず、所定形状の凹部、例えば、半球、円錐、円錐台、角錐、角錐台などの形状の凹部を、導光体の伸長方向に沿って所定の間隔で設けたものであってもよい。この場合、一定の深さの凹部を一定間隔で設けてもよいが、凹部の深さ、配置間隔を変化させてもよく、例えば、光源からの距離が大きくなるに従い、凹部を深くしてもよい。
本実施形態では、導光体51の反射面55の一方の側端部に段差部51bが設けられている。段差部51bでは、導光体の厚み(出光面から段差部表面までの距離)Stが、他の部分の厚み(出光面54から反射面55までの距離)Tよりも大きくなっている。段差部の厚みStとz方向の幅Swは、係合する係止部62c(図3)の形状やサイズに対応して決定されるが、例えば、段差部の厚みStは、他の部分の厚みTに対する比St/Tが1を超え、好ましくは1.05〜1.3であってもよい。段差部の幅Swは、導光体の幅Wに対する比Sw/Wが0.3以下、好ましくは、0.05〜0.20であってもよい。
なお、図4、5に示される実施形態では、導光体の長手方向のほぼ全体にわたって段差部を設けているが、図3の拡散部材の係止部に対応する位置において、導光体51に例えば直方体状の、突起を設け、段差部としてもよい。
導光体51は、光源52から遠ざかるにつれて、横断面(Y−Z断面)の断面積が小さくなる先細り形状としてもよい。これにより導光体51内での光の反射回数が増え、導光体51に形成される光学パターン53の形状や数を変化させることなく出光量を増やすことができ、導光体51の先端が暗くなることを防止できる。そのため、光源ユニットは、導光体の片側に一個配置するだけでよく、部品数の削減と組み付け工数の低減により、コスト上有利であり、配置スペースに関する自由度も大きくなる。
光学パターン53の形成方法は本実施形態においては、導光体51を成形するための射出成形型において、光学パターン53に対応する位置に凸部を設けることで、射出成形と同時に形成しているが、これに限らず射出成型後の切削加工やレーザー加工等により形成してもよい。
図6に示すように、導光体51は、レンズ部61の受光面61cと、収容部62の係止部62cによって所定位置に保持される。レンズ部61の受光面61cと、導光体51の出射面54は、ほぼ隙間なく密接していることが好ましい。受光面61cと出射面54との間に隙間があると、受光効率が悪化し、また導光体51を安定して保持することができない。導光体51から拡散部材6の受光部61aに入射した光は、受光部61a内を拡散し、導光体51の下部から出光部61bに入射した光とともに、出光面61dから出光する。出光部61bの幅(受光面61cから出光面61dまでの距離)Lは、5mm以上であることが好ましい。幅Lが小さい場合には、光学パターンが局所的に発光しやすくなる。
図4、5には、段差部を除くと略直方体状の導光体が示されているが、導光体は、長軸の少なくとも一部が湾曲していてもよい。また、図4、5では簡略化されているが、発光ダイオードをケース内に配置した光源を用い、導光体の基端部を光源のケースに嵌合する形状に加工してもよい。一例として、図7に本発明の一実施形態にかかる導光体を下側から見た概略正面図を示す。導光体51は本体51aと、段差部51bを有し、先端付近では、反射面55および出射面54が湾曲している。光源に装着する基端部近傍には段差部はなく、楔状の嵌合部51cが形成されている。
本実施形態では直接照明用の照明装置の出光面61dを、図1のドアトリム1の加飾パネル2の第1加飾部材21と第2加飾部材2の間にはさむ構成について説明したが、出光面61dの配置はこれに限定されず、第1加飾部材21の上部、第2加飾部材22の下部等であってもよい。加飾部材21、22の材質は特に限定されず、樹脂であっても、木部であってもよく、また樹脂に金属メッキを施したものであってもよい。上記の実施形態では、第2加飾部材22が金属モール22bを有する構成としたが、金属モール22bは金属シートであってもよく、樹脂に金属メッキを施したものでもよい。また上述の実施形態では第1加飾部材21と、金属モール22bを有する第2加飾部材22の間に、照明装置3(照明装置の出光部61b)がはさまれる構成としたが、加飾パネルの構成と照明装置の配置はこれに限定されない。
フロントドアのドアトリム1における加飾部材21、22と、照明装置3の配置の変形例を図8A〜8Fに示す。加飾パネルにおいて、第1加飾部材21と第2加飾部材22(金属モール22b)がほぼ隙間なく配置されている場合に、図8Aのように、第1加飾部材21の直上に、照明装置3の拡散部材6の出光面61dが配置されていてもよく、図8Bのように、金属モール22bの直下に、出光面61dが配置されていてもよい。あるいは、金属モール22bは、第1加飾部材21と離れて配置されていてもよく、その場合にも、照明装置3の拡散部材6の出光面61dは、第1加飾部材21の直上(図8C)、第1加飾部材の直下(図8D)、金属モール22bの直上(図8E)、金属モールの直下(図8F)など、任意の部位に配置することができる。なお、本発明の照明装置3の配置は、図示した例に限定されず、金属モール22bを有する第2加飾部材22が、第1加飾部材の上に配置されている場合、金属モール22bがない場合等、ドアトリムの各種のデザインに応じて、変更できる。また照明装置の配置箇所は、加飾パネル2に限定されるものではなく、ドアトリム1内の他の部位に配置されてもよい。
図1に示す実施形態では、フロントドア (前部ドア)のドアトリム1に照明装置3を設ける構成を示しているが、図8に示すように、リアドア(後部ドア)のドアトリム1Aに照明装置3を設けてもよい。例えば、図9は図8のドアトリム1AをB−B線に沿って切断した断面を部分的に示す断面図であり、照明装置3の拡散部材6の出光面61dが第1加飾部材21と第2加飾部材22の間に配置されている。図9では、第2加飾部材22の樹脂基体22aには、図2の立壁部22aaは示されていないが、例えば、図2に示した構造と同様に、延在方向の所定位置で、拡散部材6に係止片を設け、樹脂基体22aに立壁部を設けて、第1加飾部材21の締結部を挿通し、ドアトリムの基体1Aaに対して固定する構成として拡散部材6と第2加飾部材22をドアトリムの基体1Aaに取り付けてもよい。図9では、図1と同様、照明装置3の拡散部材6の出光面61dは、上下の第1加飾部材と第2加飾部材に挟まれているが、図8A〜Fについて説明したものと同様に、ドアトリムのデザインに応じ、各種の変形例を採用することが可能である。なお、図1、図8A〜F、図9に示すドアトリムは、右側ドアであるが、左側ドアに同様の照明装置を設けてもよい。
本実施形態はドアトリムを用いて説明したが、本発明の自動車用照明装置を設ける対象はドアトリムに限らずインパネや天井やセンターコンソール等であってもよい。
本発明は上記実施形態に限定されず、請求項に記載の内容を逸脱しない範囲で、変形や変更が可能であるものとする。
1 ドアトリム
2 加飾パネル
21 第1加飾部材
22 第2加飾部材
3 照明装置
51 導光体
52 光源
53 光学パターン
54 出射面
55 反射面
6 拡散部材
61 レンズ部
61a 受光部
61b 出光部
61c 受光面
61d 出光面
62 収容部
62c 係止部
62d 係止片
62e 孔

Claims (7)

  1. 光源と、棒状の導光体とを備える車両用照明装置であって、
    断面がL字状で出射部と入射部を有するレンズ部を有する拡散部材をさらに備え、
    前記導光体は出射面を有し、
    前記レンズ部の受光部の受光面と、前記導光体の出射面とが、対向して配置されている、車両用照明装置。
  2. 請求項1に記載の装置であって、前記拡散部材には、光を拡散させる拡散材料が含まれている、車両用照明装置。
  3. 請求項1または2に記載の装置であって、前記拡散部材は前記導光体を保持する係止部を有する、車両用照明装置。
  4. 請求項3に記載の装置であって、前記導光体には前記係止部と係合する段差部が形成されている、車両用照明装置。
  5. 請求項1から4のいずれか一項に記載の装置であって、前記レンズ部の出光部が、5mm以上の長さを有する、車両用照明装置。
  6. 請求項1から5のいずれか一項に記載の装置であって、前記レンズ部の受光部の受光面と、前記導光体の出射面とが、隙間なく密接している、車両用照明装置。
  7. 請求項1から6のいずれか一項に記載の装置であって、前記レンズ部の出光面が、車両のドアトリムの加飾パネルを構成する第1の加飾部材と第2の加飾部材の間に配置されている、車両用照明装置。
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