JP2018020619A - 車載用照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１つの光源手段で複数箇所を同時に照射することができる車載用照明装置の提供【解決手段】 コンソールボックス１は、収納部２１を有するボックス本体２と、収納部２１の開口部を開閉可能な蓋体３と、蓋体３の内面３１に設けられた照明装置５と、を備える。照明装置５は、ＬＥＤ５０と、光学素子６と、を備え、光学素子６は、ＬＥＤ５０から発せられた光５１を屈折させて第１の分割光束５２と第２の分割光束５３とを出射し、第１の分割光束５２で収納部２１の底面２２を照射し、第２の分割光束５３で収納部２１に設けられたＵＳＢポート１０ａを照射する。【選択図】図２

Description

本発明は、１つの光源手段で複数箇所を同時に照射することができる車載用照明装置、及びこれを備えた車両用収納ボックスに関する。

車が備えるコンソールボックス等の収納部には、夜間でも内部が視認しやすいように、内部を照明するための照明装置を備えたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、近年では例えばＵＳＢポートが装備された車が提案されており、このＵＳＢポートに外部機器を接続することにより、車のスピーカから音楽を流したり、外部機器を充電したりできるようになっている。

特開２００６−３６０９１号公報

仮に、このようなＵＳＢポートを車の収納部内に設置した場合、従来の照明装置では収納部の内部を照らしてもＵＳＢポートを明るく照らすことができず、使用者がＵＳＢポートへの外部機器の接続に手間取ることがあった。そこで、ＵＳＢポートを照らすための照明装置を、収納部の内部全体を照らすための照明装置とは別個に設けることも考えられる。しかしながら、これでは、収納部の内部全体を照らすための照明装置とは別に新たな照明装置を設ける必要があり、部品点数が多くなる等の問題が生じる。

本発明は、複数の領域を複数の光線で同時に照明することのできる車載用照明装置の提供を目的とする。

本発明の車載用照明装置は、光源手段と、光学手段と、を備え、前記光学手段は、入射側に設けられたプリズムアレイと、出射側に設けられたレンズ手段と、を有し、前記プリズムアレイは前記光源手段から発せられた光を屈折させて第１の分割光束と第２の分割光束とを互いに交差させて生成し、前記レンズ手段は、第１のレンズ部と、第２のレンズ部とを有し、前記第１の分割光束は前記第１のレンズ部から出射されて第１領域を照射し、前記第２の分割光束は前記第２のレンズ部から出射されて第２領域を照射することを特徴とする。

本発明によれば、光学手段は、光源手段から発せられた光を屈折させて第１の分割光束と第２の分割光束とを出射し、第１の分割光束で第１領域を照射し、第２の分割光束で第２領域を照射するので、２つの別個の光束の光で異なる２つの領域を同時に照明することができ、異なる領域毎に異なる光源手段を設ける必要がなく、部品点数を削減できる。

本発明の第１実施形態に係るコンソールボックスの要部断面図。 図１に示すコンソールボックスの要部断面図。 図１に示すコンソールボックスが備える車載用照明装置における主な光路を示す説明図。 図３に示す車載用照明装置が備える光学素子を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩＶｂ―ＩＶｂ線概略断面図。 は配光角度の異なるＬＥＤを用いた場合における光の屈折の違いを説明する図。 本発明の第２実施形態に係るグローブボックスの斜視図。 本発明の第３実施形態に係るセンターコンソール及びその周辺を示す斜視図。 図７に示すセンターコンソールの拡大図。 図６に示すグローブボックスが備える車載用照明装置における主な光路を示す説明図。 図９に示す車載用照明装置が備える光学素子の斜視図。 本発明の第４実施形態に係るグローブボックス及びその周辺を示す斜視図。 本発明の第５実施形態に係るカップホルダを示す斜視図。 図１２に示すカップホルダを示す斜視図。 本発明の第６実施形態に係る車載用照明装置の配置を示す自動車の概略平面図。 図１４に示す自動車の概略側面図。 レンズ手段の変形例を示す斜視図。 プリズムの頂角と光の屈折方向との関係を説明する図。 光の入射角とプリズムの頂角の角度と屈折方向の傾き角度との関係を示すグラフ。 本発明の第１実施形態に係る光学素子饒辺敬礼を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＸＩＸｂ―ＸＩＸｂ線概略断面図。

［第１実施形態］
以下、添付図面を参照して、本発明の第１実施形態に係る車載用照明装置及びこれを備えた車両用収納ボックスについて説明する。なお、本実施形態においては、車両用収納ボックスとして、運転席と助手席との間に設置されるコンソールボックスを例に説明する。

図１及び図２を参照して、図示のコンソールボックス（車両用収納ボックス）１は、ボックス本体２と、蓋体３と、ボックス本体２と蓋体３とを連結するヒンジ部４と、を備える。ボックス本体２には上面が開口された収納部２１が設けられている。ヒンジ部４はヒンジアーム４１と、ボックス本体２に支持された回転軸４２と、を備え、ヒンジアーム４１の先端部は蓋体３に連結され、その後端部は回転軸４２に回転自在に連結されている。そして、ヒンジアーム４１が回転軸４２を中心に旋回することによって、蓋体３は、収納部２１の上部開口部を閉塞する閉位置（図１）と、収納部２１の上部開口部を開放する開位置（図２）との間を移動し、収納部２１の上部開口部が開閉される。本実施形態においては、蓋体３が図２に示す所定の開位置にあるとき、蓋体３が斜め前方に傾斜して延びる様に構成されている。また、蓋体３の内面３１には凹部３２が設けられている。

収納部２１の内面は、底面２２と、底面２２の周縁から起立する４つの側面（即ち、図示しない左右一対の側面と、前面２３と、後面２４）と、を有する。前面２３は、上下方向に延びる下方部位２３ａと、前方斜め上方を向くように下方部位２３ａに対して傾斜して延びる上方部位２３ｂと、を有し、全体として略横向きへ字状縦断面を有するように構成されている。

コンソールボックス１は更に、ＵＳＢソケット１０と、車載用照明装置５と、開閉センサ（図示せず）と、を備える。ＵＳＢソケット１０は、その接続口（ＵＳＢポート）１０ａが後方斜め上方を向くように、収納部２１の前面２３の上方部位２３ｂに埋め込まれるようにして配置されている。車載用照明装置５は、蓋体３の内面３１に設けられ、図１に示す例では特に、凹部３２の前方部位に取り付けられている。この車載用照明装置５は、蓋体３が開位置にあるときに、２つの光線によって収納部２１の底面２２とＵＳＢポート１０ａとを同時に照射する。開閉センサは蓋体３の開閉状態を検知するものであって、蓋体３の開閉状態に応じて車載用照明装置５が自動的にＯＮ／ＯＦＦされるように構成されている。

図３及び図４を参照して、車載用照明装置５は、光源手段としてのＬＥＤ５０と、ＬＥＤ５０から発せられた光５１を所定方向へ導くための光学素子６（光学手段）と、これらＬＥＤ５０及び光学素子６を収容保持するケース（図示せず）と、を備えている。光学素子６の入射側には、ＬＥＤ５０から発せられた光５１を分割して第１の分割光束５２と第２の分割光束５３とを生成するためのプリズムアレイ６１が形成されている。このプリズムアレイ６１は、縦方向Ｄ１に延びる複数のプリズム６２が横方向（所定方向）Ｄ２に平行配列されて構成されており、各プリズム６２は、第１プリズム面６２ａ及び第２プリズム面６２ｂを等辺とする断面二等辺三角形状を有する。プリズム６２のピッチＰは例えば５０μｍに設定され、各プリズム６２の頂角６２ｃの角度θは例えば１３０°に設定されている。

光学素子６の出射側には、プリズムアレイ６１により生成された第１の分割光束５２と第２の分割光束５３を、それぞれ異なる２つの被照射領域（即ち、収納部２１の底面２２とＵＳＢポート１０ａ）へ向けて屈折させるためのレンズ部６３（レンズ手段）が形成されている。レンズ部６３は全体的に略ドーム状とされ、横方向Ｄ２に並んで配置された略四半球状の第１レンズ部６４及び第２レンズ部６５を有し、第１レンズ部６４の曲率半径は第２レンズ部６５の曲率半径よりも大きく設定されている。

このように構成された車載用照明装置５は、その横方向Ｄ２がコンソールボックス１の前後方向（図１）と一致するように蓋体３に取り付けられる。

かかる構成において、ＬＥＤ５０から発せられた光５１は、スネルの法則によりプリズムアレイ６１によって横方向Ｄ２に左右に分かれて屈折されて、第１レンズ部６４へ向かう第１の分割光束５２と、第２レンズ部６５へ向かう第２の分割光束５３とされる。尚、第１の分割光束５２と第２の分割光束５３は光学素子６内で互いに交差し屈折されている。そして、第１の分割光束５２の光は、第１レンズ部６４で屈折されて収納部２１の前面２３の上方部位２３ａ（第１領域）に照射されてＵＳＢポート１０ａを照らし、第２の分割光束５３の光は第２レンズ部６５で屈折されて収納部２１の底面２２（第２領域）に照射される。

ここで、第１レンズ部６４の曲率半径は比較的大きく設定されていることから、第１レンズ部６４による光の屈折も比較的小さく、第１レンズ部６４から出射される第１の分割光束５２の拡がり角度も比較的小さいものとなる。一方、第２レンズ部６５の曲率半径は、第１レンズ部６４の曲率半径よりも小さく設定されており、第２レンズ部６５から出射される第２の分割光束５３は、焦点にて一旦絞られた後に第１の分割光束５２よりも大きな広がり角度で広がり、より広範囲に亘る領域を照射することができる。即ち、第１の分割光束５２は、第２の分割光束５３よりも照明範囲は狭いが照度は明るく、第２の分割光束５３は、第１の分割光束５２よりも照明範囲は広いが照度は暗くなる。従って、第１の分割光束５２の光でＵＳＢポート１０ａを照射することで、ＵＳＢポート１０ａをスポット的に明るく照らすことができ、ＵＳＢポート１０ａの位置を使用者に即座に容易に認識させることができる。また第２の分割光束５３の光で収納部２１の底面２２を照射することで、収納部２１の底面２２を全体的に照らすことができる。なお、第１レンズ部６４は曲面状のものに限定されず、平面状のものであってもよく、平面状の第１レンズ部６４の場合、その曲率半径は無限大となる。

また、本実施形態においては、車載用照明装置５の取付箇所を、蓋体３の内面３１に設けられた凹部３２の前方部位としていることから、凹部３２の内部を意図的に覗き込まない限り、使用者は車載用照明装置５を視認できないようになっており、コンソールボックス１の意匠性を高めることができる。

このように、本実施形態においては、単一の光源手段（ＬＥＤ５０）からの光から相互に光路の異なる２つの光線（分割光束）を生成し、これら２つの光線によって相互に離間した２つの領域を同時に照明できるため、複数の領域に対応させて複数の照明装置（若しくは光源手段）を備える必要がない。すなわち複数の照明装置を配置した場合と比較して部品点数を減らすことができると共に、照明装置を設置する際の配線をシンプルにできる。

ここで、ＬＥＤ５０としては、比較的配光角度が狭いものを用いるのが好ましい。例えば、図５（ａ）に示すように、比較的配光角度の広いＬＥＤ５０Ａを用いた場合には、ＬＥＤ５０Ａから発せられた光５１Ａは、プリズムアレイ６１によって横方向Ｄ２外側へより大きく屈折されるため、横方向Ｄ２方向における光学素子６の寸法が嵩張ってしまう。これに対し、図５（ｂ）に示す様に配光角度がより狭いＬＥＤ５０を用いることにより、プリズムアレイ６１による横方向Ｄ２外側への屈折が低減できるため、横方向Ｄ２における光学素子６の寸法をコンパクトにでき、ひいては車載用照明装置５全体をコンパクトにできる。ＬＥＤ５０の好適な配光角度はプリズム６２の頂角６２ｃの角度θに依存するが、例えば頂角６２ｃの角度θが１３０°の場合においては、配光角度を３０°以下とするのが好ましい。なお、ここでいう配光角度は半値角（中心の光の強度を１とした場合に光の強度が１／２になる角度）で表される。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る車両用収納ボックスについて説明する。本実施形態では、車両用収納ボックスとして、インストルメントパネルの助手席側に設けられるグローブボックスを例に説明する。なお、上記第１実施形態におけるものと実質同一の部材については同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。

図６を参照して、図示のグローブボックス７は、インストルメントパネル８の開口部に取り付けられる外ケース７１と、外ケース７１に取り付けられた収納ボックス７２と、を備える。外ケース７１は後面側に開口部を有するほぼ箱形状を有し、収納ボックス７２は外ケース７１に対して開閉自在となるように外ケース７１の内側に取り付けられている。収納ボックス７２は上面が開口された収納部７３を有し、収納ボックス７２の下部は外ケース７１に突設された支軸（図示せず）に軸支されている。この支軸を中心に収納ボックス７２を図示しない閉位置と図６に示す開位置との間で旋回させることによって、収納ボックス７２の上面開口部を開閉することができる。収納部７３の内面は、底面７３ａと、左右一対の側面７３ｂ，７３ｃと、前面７３ｄと、後面７３ｅと、を有する。収納ボックス７２が図６に示すように全開にされた状態において、収納部７３が後方斜め上向きに開口すると共に、その後面７３ｅが後方斜め上方に傾斜し、収納ボックス７２が閉じられた状態では、収納部７３の上面開口部が外ケース７１により閉塞されるようになっている。

グローブボックス７は更に、ＵＳＢソケット１０と、開閉センサ（図示せず）と、車載用照明装置５と、を備える。ＵＳＢソケット１０は、その接続口（ＵＳＢポート）１０ａが収納部７３に臨むように、収納部７３の一方の側面７３ｂに埋め込まれるようにして配置されている。開閉センサは収納ボックス７２の開閉状態を検知するものであって、収納ボックス７２の開閉状態に応じて車載用照明装置５が自動的にＯＮ／ＯＦＦされる。車載用照明装置５は第１実施形態におけるものと実質同一の構成を有し、外ケース７１の内側上面７１ａに取り付けられ、収納ボックス７２が図６に示す開状態にあるときに、２つの光線によって収納部７３の後面７３ｅとＵＳＢポート１０ａとを同時に照射する。

即ち、図３に示す光学素子６からの第１の分割光束５２の光（図３参照）は収納部７２の側面７３ｂ（第１領域）に照射されてＵＳＢポート１０ａを照らし、第２の分割光束５３の光で収納部７３の後面（第２領域）を照らす。なお、車載用照明装置５は、その横方向Ｄ２がグローブボックス７の左右方向と一致するように所定の向きで外ケース７１に取り付けられている。

このように、本実施形態においても、第１の分割光束５２の光で第１の領域となるＵＳＢポート１０ａを照射することで、ＵＳＢポート１０ａをスポット的に明るく照らすことができ、ＵＳＢポート１０ａの位置を使用者に即座に認識させることができる。また第２の分割光束５３の光で第２の領域となる収納部７３の後面７３ｅを照射することで、収納部７３の内部を全体的に照らすことができる。よって、単一の照明装置によって収納部の複数箇所を一度に照明することができ、複数の照明装置を配置した場合と比較して、部品点数を減らすことができると共に、照明装置を設置する際の配線をシンプルにできる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る車載用照明装置及びこれを備えたセンターコンソールについて説明する。なお、上述した第１又は第２実施形態におけるものと実質同一のものについては同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。

図７及び図８を参照して、センターコンソール９は車内の運転席と助手席との間に設置されるものであって、操作盤９１と、シフトレバー９２と、コンソールボックス１０１と、を有して構成されている。操作盤９１は、その操作面が上方斜め後方を向くように構成され、操作面には空調や音響装置等を操作するための種々のボタンや表示画面（図示せず）が設けられている。

コンソールボックス１０１は、上述した第１実施形態におけるコンソールボックス１と同様に、ボックス本体２と、蓋体３と、ボックス本体２と蓋体３とを連結するヒンジ部４と、を備え、収納部２１の上部開口部が蓋体３によって開閉されるように構成されている。

コンソールボックス１０１は更に、車載用照明装置１０５と、開閉センサ（図示せず）と、を備える。車載用照明装置１０５は、蓋体３の内面３１に設けられ、蓋体３が図８に示す開位置にあるときに、２つの光線によって収納部２１の底面２２と操作盤９１とを同時に照射する。開閉センサは蓋体３の開閉状態を検知するものであって、蓋体３の開閉状態に応じて車載用照明装置１０５が自動的にＯＮ／ＯＦＦされるように構成されている。

図９及び図１０を参照して、車載用照明装置１０５は、光源手段としてのＬＥＤ５０と、ＬＥＤ５０から発せられた光５１を所定方向へ導くための光学素子１０６（光学手段）と、を備えている。光学素子１０６の入射側には上述したプリズムアレイ６１が形成されており、このプリズムアレイ６１によってＬＥＤ５０から発せられた光５１から第１の分割光束５２と第２分割光束５３とが互いに交差して生成される。

光学素子１０６の出射側には、プリズムアレイ６１により生成された第１の分割光束５２と第２の分割光束５３を、それぞれ異なる２つの被照射部（即ち、収納部２１の底面２２と操作盤９１）へ向けて屈折させるためのレンズ部１６３（レンズ手段）が形成されている。レンズ部１６３は全体的に略半球状とされており、横方向Ｄ２における両側において同一の曲率半径を有している。

かかる構成において、ＬＥＤ５０から発せられた光５１は、スネルの法則によりプリズムアレイ６１によって横方向Ｄ２に左右に分かれて屈折されて、第１の分割光束５２と、第２の分割光束５３とされる。尚、第１の分割光束５２と第２の分割光束５３は光学素子６内で互いに交差し屈折されている。そして、第１の分割光束５２の光は、レンズ部１６３で屈折されて収納部２１の底面２２（第１領域）に照射され、第２の分割光束５３の光も同様にレンズ部１６３で屈折されて操作盤９１（第２領域）に照射される。

このように、本実施形態によっても、車載用照明装置１０５が備える単一のＬＥＤ５０からの光で、離れた２つの領域である収納部２１の底面２２と操作盤９１とを同時に照らすことができる。また、レンズ部１６３の曲率半径は横方向Ｄ２における両側で同一とされていることから、レンズ部１６３から出射される第１の分割光束５２と第２の分割光束５３は互いに等しい拡がり角度を有するようになり、これによって収納部２１の底面２２と操作盤９１の双方を広範囲に渡って照らすことができる。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係る車両用収納ボックスについて説明する。なお、上述した第１〜第３実施形態におけるものと実質同一のものについては同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。ここでは、車両用収納ボックスとしてインストルメントパネルの助手席側に設けられるグローブボックスを例に説明する。

図１１を参照して、図示のグローブボックス２０７は、上述した外ケース７１と収納ボックス７２を備えると共に、外ケース７１の内側上面７１ａに取り付けられた車載用照明装置１０５を備える。この車載用照明装置１０５は、上述した第３実施形態におけるものと実質同一の構成を有し、収納ボックス７２が図１１に示す開状態にあるときに、２つの光線によって収納部７３の後面７３ｅと助手席２１０の座部２１１とを同時に照射する。

即ち、車載用照明装置１０５から発せられた第１の分割光束５２の光は収納部７３の内面（後面７３ｅ（第１領域））に照射され、第２の分割光束５３の光は助手席２１０（第２領域）に照射される。

このように、本実施形態によっても、照明装置１０５が備える単一のＬＥＤ５０からの光で、離れた２つの領域である収納部７３の後面７３ｅと助手席２１０とを同時に照らすことができる。

［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態に係る車両用カップホルダについて説明する。上述した第１〜第４実施形態におけるものと実質同一のものについては同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。

図１２及び図１３を参照して、図示の車両用カップホルダ３００は飲料容器（図示せず）を保持するためのものであって、例えばインストルメントパネル等に取り付けられて用いられる。この車両用カップホルダ３００は、飲料容器を収容するための収容部３０２を有するホルダ本体３０１と、ホルダ本体３０１に取り付けられた車載用照明装置１０５と、を備える。ホルダ本体３０１は、飲料容器を左右に２個並べて同時に収容できる２連形状のものとされており、その収容部３０２は、上方が飲料容器を挿入可能な開口部とされると共に、飲料容器を下方から支持するための底面３０３と、底面３０３の周縁から立ち上がる側面３０４と、を備える。また、この収容部３０２は、各々の飲料容器に対応する連続した２つの領域３０２ａ，３０２ｂを有し、略雪だるま状横断面を有して構成されている。

車載用照明装置１０５は上述した第３及び第４実施形態におけるものと実質同一の構成を有し、ホルダ本体３０１の収容部３０２の側面３０４に取り付けられ、２つの光線によって収容部３０２の２つの領域３０２ａ，３０２ｂを同時に照射できるようにされている。ここでは、車載用照明装置１０５は、その横方向Ｄ２（図９及び図１０参照）がホルダ本体３０１の左右方向と一致し、その縦方向Ｄ１が上下方向に対して傾斜するように、左右方向における側面３０４の中央部上方に取り付けられている。

これにより、車載用照明装置１０５から発せられた第１の分割光束５２の光は収容部３０２の一方の領域３０２ａに照射され、第２の分割光束５３の光は収容部３０２の他方の領域３０２ｂに照射される。

このように、本実施形態によっても、車載用照明装置１０５が備える単一のＬＥＤ５０からの光で、離れた２つの領域３０２ａ，３０２ｂを同時に照らすことができる。

［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態に係る車載用照明装置について説明する。上述した第１〜第５実施形態におけるものと実質同一のものについては同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。

図１４を参照して、図示の車載用照明装置１０５は上述した第３〜第５実施形態におけるものと実質同一の構成を有し、自動車４００の天井４０１に設置される車内照明灯として用いられ、ここでは特にルームランプとして用いられる。この車載用照明装置１０５は、２つの光線によって前座席側Ｆと後部座席側Ｒとを同時に照射できるように、後部座席４０３の前方に設けられている。ここでは、車載用照明装置１０５の横方向Ｄ２（図９及び図１０参照）が車体の前後方向と一致するように取り付けられる。

これにより、車載用照明装置１０５から発せられた第１の分割光束５２の光は前座席側Ｆに照射され、第２の分割光束５３の光は後部座席側Ｒに照射される。このように、本実施形態によっても、車載用照明装置１０５が備える単一のＬＥＤ５０からの光で、離れた２つの領域（前座席側領域と後部座席側領域）を同時に照らすことができる。

以上、本発明の実施形態に係る車載用照明装置について添付の図面を参照して説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されず、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。

例えば、上記実施形態においては、レンズ手段を略ドーム状のレンズ部６３（１６３）から構成したが、レンズ部６３の形状としては例えば図１６に示す様に凸レンズ状の端面６３ａを有する円筒状であってもよく、またレンズ部６３に代えてフレネルレンズから構成してもよい。また、上記実施形態においてはレンズ手段として凸レンズを用いたが、これに代えて凹レンズを用いてもよい。更に、プリズム６２のピッチＰは５０μｍに限定されず、例えば１５μｍ〜５００μｍであればよい。プリズム６２のピッチＰが１５μｍより小さくなると回折という問題が生じ照度が著しく低下し、５００μｍを超えるとプリズムの縞模様が視認される虞があるためである。プリズム６２の頂角６２ｃの角度θも１３０°に限定されず、１５０°以下であればよく、８５°〜１３０°とするのが好ましい。１５０°を超えると、２つの領域の境界が明確にならない虞があるためである。

ここで、図１７を参照して、第１プリズム面６２ａ又は第２プリズム面６２ｂにおける光の入射点Ｐを通り頂角６２ｃの二等分線Ｃと平行な軸線を軸線Ｇとしたとき、頂角６２ｃの角度θによって、第１プリズム面６２ａ又は第２プリズム面６２ｂから入射した光の屈折方向Ｄ３が軸線Ｇよりも内側（頂角６２ｃ側）になるか外側（頂角６２ｃと反対側）になるかが決まる。

そして、第１プリズム面６２ａ（又は第２プリズム面６２ｂ）に対する光の入射角をα、屈折角をβ、空気の屈折率をｎ１、プリズム６２の屈折率をｎ２としたとき、スネルの法則より次式１が得られる。
n1sinα=n2sinβ ・・式１

また、軸線Ｇに対する光の屈折方向Ｄ３の傾き角度γは次式２で求められる。
γ=90°- (β+θ/2) ・・式２
よって、式１及び式２より、次式３が得られる。
γ=90° - asin((n1/n2)sinα)-θ/2 ・・式３
そして、傾き角度γの値が０°〜９０°（０°＜ γ ＜ ９０°）のとき、光の屈折方向Ｄ３は軸線Ｇよりも内側となる。

図１８に、プリズム６２をアクリル樹脂製（n2=1.49）とした場合における、式３より求めた入射角αと頂角角度θと傾き角度γの関係を示す。図１８からも理解されるように、頂角６２ｃの角度θが９０°以下であると、入射角αにかかわらず、第１プリズム面６２ａ（又は第２プリズム面６２ｂ）から入射した光は全て内側に屈折し、２つの分割光束の境界を明確にできることがわかる。また、頂角６２ｃの角度θが１３０°の場合には入射角αが４０°以下、頂角６２ｃの角度θが１５０°の場合には入射角αが２３°以下の場合において、第１プリズム面６２ａ（又は第２プリズム面６２ｂ）から入射した光の多くが内側に屈折し、２つの分割光束の境界を明確にできることが分かる。このことは、例えば、頂角６２ｃの角度θが１３０°の場合には入射角αが４０°以下となるような光を多く発する光源手段を用いればよく、頂角６２ｃの角度θが１５０°の場合には入射角αが２３°以下の光を多く発する光源手段を用いれば良いことが分かる。

この点について検討すると、図１７を参照して、頂角６２ｃの二等分線Ｃに対する光の傾き角度をｄとしたとき、三角形の定理により、入射角αは次式４で表される。
α= 90°- θ/2 + d ・・式４
よって、式４を式３に当てはめると、次式５が得られる。
γ = 90° - asin((n1/n2)sin(90°- θ/2 + d))-θ/2 ・・式５
そして、上述したように０°＜γ＜９０°の場合に光の屈折方向Ｄ３は軸線Ｇよりも内側となるので、次式６を満たすとき、光は内側に屈折することになる。
0°< 90°- asin((n1/n2)sin(90°- θ/2 + d))-θ/2 < 90° ・・式６

光源手段の配光角度が光の傾き角度ｄの倍数（ｄ×２）の場合においては、光源手段から発する光の殆どが傾き角度ｄ以下の光となるから、次式７を満たす光源手段を用いることにより、２つの分割光束の境界を明確にできる。
0°< 90°- asin((n1/n2)sin(90°- θ/2 + D/2))-θ/2 < 90° ・・式７
なお、Ｄは光源手段の配光角度である。

よって、プリズム６２の頂角６２ｃの角度θは１５０°以下であり、上述した式７を満たす配光角度Ｄを有する光源手段を用いるのが好ましい。例えば、頂角６２ｃの角度θが１３０°の場合には光源手段の配光角度Ｄを３０°以下とし、頂角６２ｃの角度θが１５０°の場合には光源手段の配光角度を１６°以下とすることにより、第１プリズム面６２ａ（又は第２プリズム面６２ｂ）から入射した光の多くが内側に屈折する。また、プリズム６２の頂角６２ｃの角度θが９０°以下である場合には、光源手段の配光角度Ｄにかかわらず、第１プリズム面６２ａ（又は第２プリズム面６２ｂ）から入射した光は全て内側に屈折する。

上記第６実施形態においては、車載用照明装置１０５はルームランプとして用いられ、２つの光線によって前座席側Ｆと後部座席側Ｒとを同時に照射できるようにされているが、これをマップランプに応用してもよい。この場合には例えば、車載用照明装置１０５からの２つの光線によって運転席側と助手席側とを同時に照射できるよう、車載用照明装置１０５の取り付け箇所を車内前方における運転席と助手席との間とし、車載用照明装置１０５の横方向Ｄ２（図１０及び図１１参照）を車体の左右方向と一致するように取り付ければよい。

また、上述した第３〜第６実施形態においては、図９に示す車載用照明装置１０５を用いたが、これに代えて図３に示す車載用照明装置５を用いても良い。即ち、車載用照明装置５を用いることにより、第３実施形態においては収納部２１の内面と操作盤９１の何れか一方を広範囲に渡って照らし、他方をスポット的に照らすことができ、同様に第４実施形態においては収納部７３の内面と助手席２１０の何れか一方を広範囲に渡って照らし、他方をスポット的に照らすことができる。第５及び第６実施形態においても、車両用カップホルダ３００又は車内の２つの領域のうち、何れか一方を広範囲に渡って照らし、他方をスポット的に照らすことができる。

また、上記各実施形態においては、光源手段を配光角度が比較的小さい砲弾型ＬＥＤから構成したが、光源手段は係る構成に限定されず、例えば光源としてのＬＥＤとＬＥＤからの光を収束する集光レンズとを組み合わせて構成してもよい。このような場合には、ＬＥＤとして比較的配光角度の広い表面実装型ＬＥＤを光源として用い、集光レンズにより配光角を絞ることができる。

図４に示す光学素子６の変形例として、図１９に示す様に、第１レンズ部６４と第２レンズ部６５の境界線に沿って延びる溝部（凹状部）Ｇ１を設けても良い。このように溝部Ｇ１を設けることにより、第１の分割光束５２による照射領域と、第２の分割光束５３による照射領域との間に不要な光の筋が現れるのを防止することができる。即ち、図４に示す光学素子６を用いた場合においては、第１レンズ部６４と第２レンズ部６５の境界部分（曲率の変曲部）の影響を受けて、第１の分割光束５２による照射領域と、第２の分割光束５３による照射領域との間に不要な光の筋が現れる場合があったが、図１９に示す様な溝部Ｇ１を設けることにより、このような現象を防止することができる。なお、図９に示す光学素子１０６においても同様に第１レンズ部１６４と第２レンズ部１６５との境界線に沿って延びる溝部を設けてもよい。

１ コンソールボックス
２ ボックス本体
３ 蓋体
５，１０５ 車載用照明装置
６ 光学素子
９ センターコンソール
１０ ＵＳＢソケット
２１ 収納部
２２ 底面
５０ ＬＥＤ（光源手段）
５２ 第１の分割光束
５３ 第２の分割光束
６４ 第１のレンズ部
６５ 第２のレンズ部
６１ プリズムアレイ

Claims (11)

1. 光源手段と、光学手段と、を備え、前記光学手段は、入射側に設けられたプリズムアレイと、出射側に設けられたレンズ手段と、を有し、
   前記プリズムアレイは前記光源手段から発せられた光を屈折させて第１の分割光束と第２の分割光束とを互いに交差させて生成し、
   前記レンズ手段は、第１のレンズ部と、第２のレンズ部とを有し、前記第１の分割光束は前記第１のレンズ部から出射されて第１領域を照射し、前記第２の分割光束は前記第２のレンズ部から出射されて第２領域を照射することを特徴とする車載用照明装置。
2. 前記第１のレンズ部の曲率半径は前記第２のレンズ部の曲率半径よりも大きく、前記第１領域は前記第２領域よりも狭いことを特徴とする請求項１に記載の車載用照明装置。
3. 前記プリズムアレイは、所定方向に配列された複数のプリズムを有し、
   前記複数のプリズムの各々の頂角は１５０°以下であり、
   前記プリズムの屈折率ｎ２と、空気の屈折率ｎ１と、前記頂角の角度θと、前記光源手段の配光角度Ｄとの関係が次式を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の車載用照明装置。
   0°< 90°-
   asin((n1/n2)sin(90°- θ/2 + D/2))-θ/2 < 90°
4. 前記第１のレンズ部と前記第２のレンズ部の境界線に沿って延びる溝部が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車載用照明装置。
5. 車両用収納ボックスの蓋体に設けられる請求項１から４のいずれか１項に記載の車載用照明装置であって、前記車両用収納ボックスは、収納部を有するボックス本体を更に備え、前記蓋体は前記収納部の開口部を開閉可能とされ、
   前記第１の分割光束で前記収納部の内面における前記第１領域を照射し、前記第２の分割光束で前記収納部の前記内面における前記第２領域を照射することを特徴とする車載用照明装置。
6. 前記第１の分割光束で前記第１領域に設けられたＵＳＢポートを照射し、前記第２の分割光束で前記第２領域としての前記収納部の底面を照射することを特徴とする請求項５に記載の車載用照明装置。
7. 車両用収納ボックスが備える外ケースの内側に取り付けられる請求項１から４のいずれか１項に記載の車載用照明装置であって、前記車両用収納ボックスは、前記外ケースに対して開閉自在となるように前記外ケースに取り付けられた収納ボックスを更に備え、
   前記第１の分割光束で前記収納部の前記第１領域を照射し、前記第２の分割光束で前記収納部の前記第２領域を照射することを特徴とする車載用照明装置。
8. 車両用収納ボックスが備える外ケースの内側に取り付けられる請求項１から４のいずれか１項に記載の車載用照明装置であって、前記車両用収納ボックスは、前記外ケースに対して開閉自在となるように前記外ケースに取り付けられた収納ボックスを更に備え、
   前記第１の分割光束で前記第１領域としての前記収納ボックスの収納部を照射し、前記第２の分割光束で前記第２領域としての助手席を照射することを特徴とする車載用照明装置。
9. センターコンソールが備えるコンソールボックスの蓋体に設けられる請求項１から４のいずれか１項に記載の車載用照明装置であって、
   前記第１の分割光束で前記第１領域としての前記コンソールボックスの収納部を照射し、前記第２の分割光束で前記第２領域としての前記センターコンソールの操作盤を照射し、前記蓋体は前記収納部の開口部を開閉可能とされていることを特徴とする車載用照明装置。
10. 車両用カップホルダのホルダ本体に取り付けられて前記ホルダ本体を照明する請求項１から４のいずれか１項に記載の車載用照明装置であって、前記ホルダ本体には、一対の飲料容器を収容するための収容部が設けられ、前記収容部は、一方の飲料容器を収容するための前記第１領域と、他方の飲料容器を収容するための前記第２領域と、を有し、
    前記第１の分割光束で前記第１領域を照射し、前記第２の分割光束で前記第２領域を照射することを特徴とする車載用照明装置。
11. 車両の天井に取付けられて車両室内を照明する請求項１から４のいずれか１項に記載の車載用照明装置であって、前記第１の分割光束で前記車両室内の第１領域を照射し、前記第２の分割光束で前記車両室内の第２領域を照射することを特徴とする車載用照明装置。
    
    
    

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