JP2018088366A - 光学部品および照明装置 - Google Patents
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Abstract
Description
このような照明装置は、手元を見やすくするために、特定範囲を均一に照らすことが求められる。
また、例えば特許文献2に記載の照明装置のように、LED光源を傾けることによって、照射方向を調整する場合、照射したい方向毎にLED基板を傾ける必要がある等して、部品数が増加してしまうといった問題がある。
また、照明装置は内装の一部であることから、特徴的な光り方をするデザイン性の高い照明装置が求められている。例えば、照明装置を見たときに複数の光源が光っているように見える照明装置が求められている。
また、第一反射面および第二反射面で光を反射させることによって、光の進む方向を変えているので、レンズ等の屈折により光を導く光学部品では導くことができない方向にも光を導くことができる。したがって、光を導きたい方向に導くことができ、所望の範囲に均一に光を出射することができる。
本実施の形態の光学部品は、例えば、車の車内天井部等に設けられる照明装置等に用いられる。
光学部品1は、図1に示すように、LED2と共に用いることで、照明装置3として使用することができる。なお、図1は、照明装置3の内部が見えるように、光学部品1を保持する保持部材30の、図1における手前側の壁部を透過させて照明装置3を表している。
第一平面12には、入射面11と逆側に突出するようにして、三角柱状の突出部13が、6つ設けられている。また、突出部13は、第一平面12に、三角柱の側面のうちの1つを当接させたような状態で、第一平面12と一体的に設けられている。また、6つの突出部13は、第一平面12の長辺方向に離間して3列に並べて設けられており、第一平面12の短辺方向に離間して2列に並べて設けられている。また、突出部13である三角柱の側面のうちの1つは、出射面(出射部)14(14a,14b,14c,14d,14e,14f)となっている。つまり、出射面14は、第一平面12の長辺方向における一方の端部12a側から、他方の端部12b側に向かって、出射面14a,14b、出射面14c,14d、そして出射面14e,14fの順に2つずつ並べて、計6つ設けられている。また、6つの出射面14は、同一の方向を向くようにして配置されている。すなわち、6つの出射面14は、すべて平行になるようにして配置されている。
また、隣り合う出射面の間隔は等しくなるように配置されている。すなわち、出射面14aと出射面14bとの間隔、出射面14cと出射面14dとの間隔および出射面14eと出射面14fとの間隔は、等しくなっている。また、出射面14aと出射面14cとの間隔、出射面14cと出射面14eとの間隔、出射面14bと出射面14dとの間隔および出射面14dと出射面14fとの間隔は、等しくなっている。このような配置とすることにより、照明としてのデザイン性が向上する。
また、第一平面12の端部12a側の短辺から、入射面11側に向けて、第一平面12に対して直交する当接面16が配置されている。また、当接面16の、第一平面12と逆側の辺から、第一平面12の長辺方向外側に突出するようにして、係止部15bが設けられている。つまり、係止部15bは、第一平面12側の面が、第一平面12よりも入射面11側に位置している。
光学部品1は、図1に示すように、LED2と組み合わせることで、照明装置3として使用することができる。照明装置3は、光学部品1と、LED2と、保持部材30と、を備えている。なお、光源はLEDに限らず、他の発光素子等を用いてもよい。
また、保持部材30に保持された光学部品1は、当接面16および第二反射面22(図2または図3参照)が、保持部材30の内面に当接または近接した状態となっている。
また、図5に示すように、保持部材30の一方の開口面と第一平面12とは、ほぼ面一となっている。つまり、保持部材30の一方の開口面から、保持部材30の外側に向かって、突出部13が突出した状態となっている。なお、図5は、照明装置3の内部が見えるように、保持部材30の図1における手前側の壁部を透過させて照明装置3を表している。
なお、保持部材30は、光を反射させる機能を備えていてもよい。また、この際、光学部品1は、反射膜を備えていなくてもよく、備えていてもよい。
また、LED2は、入射面11に対向するようにして、入射面11の長辺方向に沿って、2個配置されている。なお、LED2は、1個でもよく、3個以上設けられていてもよい。このLED2の個数は、実現したい照明装置の明るさ等に応じて、適宜選択すればよい。また、LED2は、入射面11の長辺方向に沿って設けられていなくてもよく、例えば、入射面11の短辺方向に沿って設けられている等してもよい。
まず、LED2から放射された光は、入射面11から光学部品1の内部に取り入れられる。
次いで、入射面11から入射した光の一部は、第一反射面17に向かう。
次いで、第一反射面17に向かった光は、第一反射面17で反射される。ここで、LED2からの光は、入射面11側に向かって広がりをもって出射されるので、LED2からの光は、第一反射面17に対して様々な入射角で入射し、反射される。そこで、この第一反射面17で反射される光のうち、代表的な3つの光L1,L2,L3について図6に示すとともに説明する。
次いで、この光L1は、第二反射面20で反射され、出射面14a(14b)に向かう。
次いで、この光L1は、出射面14a(14b)から出射される。
つまり、光L1は、LED2から出射され、入射面11から光学部品1の内部に入射し、第一反射面17で反射され、第二反射面20で反射され、出射面14a(14b)から光学部品1の外側に向かって出射される。
このとき、出射面14a(14b)に向かう光L1の進行方向に対して、出射面14a(14b)が直角となるように、出射面14a(14b)が配置されていると、光学部品1から出射される光が屈折することなく真っ直ぐ進むようにすることができる。
次いで、この光L2は、第二反射面21で反射され、出射面14c(14d)に向かう。
次いで、この光L2は、出射面14c(14d)から出射される。
つまり、光L2は、LED2から出射され、入射面11から光学部品1の内部に入射し、第一反射面17で反射され、第二反射面21で反射され、出射面14c(14d)から光学部品1の外側に向かって出射される。
次いで、この光L3は、第二反射面22で反射され、出射面14e(14f)に向かう。
次いで、この光L3は、出射面14e(14f)から出射される。
つまり、光L3は、LED2から出射され、入射面11から光学部品1の内部に入射し、第一反射面17で反射され、第二反射面22で反射され、出射面14e(14f)から光学部品1の外側に向かって出射される。
また、光源からの光を、屈折のみによって光を導く光学部品により所望の方向に導こうとした場合には、出射面に対してある程度以上の角度で入射する光は、全反射してしまうので、光源からの光が進む方向に対して一定以上の角度に導くことができないという問題がある。本構成の光学部品においては、第一反射面17および第二反射面20,21,22で光を反射させることによって、光の進む方向を変えているので、レンズ等の屈折により光を導く光学部品では導くことができない方向にも光を導くことができる。よって、光を導きたい方向に導くことができ、照明したい範囲の中心に光を導いたり、照明したい範囲内等の複数箇所にバランスよく光を導いたりすることができ、所望の範囲内で光のムラ、筋、影等が生じないように、光を均一に出射することができる。
また、第二反射面20、第二反射面21、第二反射面22は、入射面11から離れた位置にある第二反射面ほど、入射面11に直交する軸に対する角度が小さくなっているので、第一反射面17で反射され、第二反射面20,21,22のそれぞれに向かった光は、それぞれの光が向かう方向が平行に近づくように第二反射面20,21,22によって反射される。したがって、より多くの光を導きたい方向に導くことができ、所望の範囲により多くの光を届けることができる。
また、6つの出射面14は、すべて平行に配置されているので、6つの出射面14から、同一の方向に向けて光を出射させることができる。したがって、多くの光を導きたい方向に導くことができ、所望の範囲により多くの光を届けることができる。
また、光学部品1は、曲面を設けることなく形成することもできるという利点もある。
なお、レンズ部材は、光学部品1と同様の樹脂材料等によって光学部品1と一体的に形成されていてもよく、光学部品1の出射面14に接着等により設けられるものであってもよい。また、出射面14に設けられるレンズ部材は、フレネルレンズ等であってもよい。
ルームランプは、図7に示すように、2つの照明装置3を備える。この2つの照明装置3は、入射面11が天井側、第一平面12が床側を向くようにして、車内天井部の、運転席と助手席の間に設けられる。また、2つの照明装置3は、車の左右方向(車の進行方向に向かって左右)に並べて設けられる。なお、図7は、図7における手前側の壁部を透過させて照明装置3を表している。
図7に示すように、前部左側座席側に設けられる照明装置3A(光学部品1)は、上述の照明装置3(光学部品1)と同様の形状であるが、右側座席側に設けられる照明装置3B(光学部品1)は、保持部材30の壁部32に平行な面(入射面11に略垂直な面)を中心として照明装置3全体を反転させた面対称な形状となっている。また、2つの照明装置3は、光学部品1の側面25が車の進行方向前方を向くようにして、壁部32を対向させた状態で車の左右方向に並べて設けられる。つまり、前部左側座席側には、上述の照明装置3(光学部品1)が設けられ、前部右側座席側には、この照明装置3(光学部品1)と左右(車に設置した状態における左右)対称な照明装置3(光学部品1)が設けられる。
なお、前部右側座席側に上述の照明装置3を設け、この照明装置3と左右対称な照明装置3を、2つの照明装置3の保持部材30の壁部31を対向させた状態で、左側座席側に設けることとしてもよい。つまり、2つの照明装置3の側面25または側面26は、どちらの側面が車の前方を向くように設けられてもよく、照明装置3の設けられる位置と、照明したい位置との関係等に応じて適宜選択すればよい。
また、2つの照明装置3のLED2は、同一の基板上に設けられていてもよく、別の基板上に設けられていてもよい。
また、右側に設けられる照明装置3Bは、光学部品1の6つの出射面14から出射された光が、前部右側座席の、例えば座席に座った人が地図を広げた際における地図の中心が来ると推定される位置に向かうように、配置される。
このように、車の左右方向中心部に設けられた照明装置3から左右の座席の狙った位置に光が向かうようにできるのは、光学部品1によって、LED2の光を、LED2から放射される光の方向に対して大きい角度を持った位置に光を導くことができるからである。通常の光学部品では、LED2から放射される光を、十分な角度をつけて導くことができず、車の左右方向外側に光を十分に届けることができない等して、所望の範囲を均一に照明することができないことがあるが、本実施の形態の光学部品1を用いることで、所望の範囲を均一に照明することができる。
なお、それぞれの光学部品1の6つの出射面14のうちの各出射面14から出射される光は、全てが一方向(例えば、座席に座った人が地図を広げた際における地図の中心)に向かうようにする必要はない。例えば、6つの出射面14からの光が放射状に出射されるように光学部品1を成形した方が、所定範囲を均一に照明する照明装置3とすることができる場合にはこのようにしてもよい。また、均一に照明するのではなく、6つの出射面14からの光が、バラバラの方向に向かうようにして、印象的な光り方をするようにしてもよい。
2 LED(光源)
3,3A,3B 照明装置
11 入射面
14,14a,14b,14c,14d,14e,14f 出射面
17 第一反射面
20,21,22 第二反射面
25,26 側面(側面部)
Claims (7)
- 光源からの光が入射する入射面と、この入射面から入射した光を反射する第一反射面と、この第一反射面で反射した光をそれぞれの方向に反射する複数の互いに離間した第二反射面と、この第二反射面で反射した光を出射する複数の出射面と、を備えていることを特徴とする光学部品。
- 前記複数の第二反射面の、前記入射面に直交する軸に対する角度は、前記入射面から離れた位置にある前記第二反射面ほど小さくなっていることを特徴とする請求項1に記載の光学部品。
- 前記複数の出射面は、すべて平行に配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の光学部品。
- 前記入射面と前記出射面以外の外面に反射膜が設けら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項に記載の光学部品。
- 前記出射面には、光を集束または発散するレンズ部材が設けられていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の光学部品。
- 前記第一反射面と前記第二反射面との間に設けられた対向する2つの側面部の間隔が、前記入射面側から前記出射面側に向けて広がっていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の光学部品。
- 請求項1から6のいずれか1項に記載の光学部品と、この光学部品の前記入射面に光を入射する光源と、を備えることを特徴とする照明装置。
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JP7031087B1 (ja) * | 2021-05-12 | 2022-03-07 | 三菱電機株式会社 | 前照灯装置用光源分配素子、前照灯装置、及び前照灯モジュール |
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2016
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