JP2019179685A - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】意匠性に優れる照明装置を提供すること。【解決手段】照明装置は導光体1、第1光源81、第2光源82を備える。導光体1の裏面3は反射面及び非反射面を有し、導光体1の表面2を前面と設置された際には、第1領域31の第1進行方向71に対する第1反射面の交差角θ、及び、裏面3の第2領域32の第2進行方向72に対する第2反射面の交差角θは、各々30°〜60°の範囲内であり、第1進行方向71に対する第1非反射面の交差角θ、及び、第2進行方向72に対する第2非反射面の交差角θは、各々90°〜130°の範囲内である。光量制御装置89により、第1光源81と第2光源82の輝度が時間により異なるように制御する。導光体1の表面2を前面に対して傾けて設置する際には、上記交差角の範囲を変更する。【選択図】図1

Description

本発明は、光源と導光体とを有する照明装置に関する。
例えば車両用の照明装置として、多数の光源を配列させたものが知られている。例えば、特許文献1及び特許文献2に紹介される照明装置においては、光源をその配列方向に沿って順次点灯しまた順次消灯することで、当該光源の配列方向に沿って光が移動するように見える。この種の照明装置は、例えば、ターンランプや車室内用のイルミネーションとして有用であると考えられる。
しかしその一方で、この種の照明装置は、優れた意匠を表示できるものの、多数の光源を必要とし、かつ、当該多数の光源の各々につき独立して点灯及び消灯を制御する必要があるため、安価に製造し難い問題がある。
多数の光源に代えて、導光体を用いる技術も提案されている。特許文献3には、導光体の長手方向の一端部に光源3Aを配置し、他端部に光源3Bを配置する技術が開示されている。当該文献には、一方の光源3Aを点灯させた後に他方の光源3Bを点灯させ、他方の光源3Bを点灯させた後に一方の光源3Aを消灯させ、更に一方の光源3Aを消灯させた後に他方の光源3Bを消灯させる旨が開示されている。このような点灯及び消灯の制御を行うことで、先ず導光体の長手方向の一方の端部側だけが明るく光り、次いで導光体の長手方向の全長が明るく光り、その後導光体の他方の端部側だけが明るく光り、最後に導光体の長手方向の全長が暗くなる。したがって、この種の照明装置では、導光体の長手方向の一端側から他端側に向けて光が移動するように見える。
導光体を用いた照明装置によると、少数の光源で光の移動を表現できるため、照明装置のコストを低減できる利点がある。しかし、近年では、照明装置に多様な意匠が要求されており、照明装置の意匠性を更に向上させ得る技術の開発が望まれている。
特開2012−96564号公報 特開2012−17063号公報 特許第6091096号公報
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、意匠性に優れる照明装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決する本発明の照明装置は、
長手方向の一端部である第1端部と、前記長手方向の他端部である第2端部と、設置時に前側に配置される表面と、前記表面に背向する裏面と、を有する導光体と、
前記第1端部に光を照射する第1光源と、
前記第2端部に光を照射する第2光源と、
前記第1光源及び前記第2光源の点灯期間の少なくとも一部において、前記第1光源と前記第2光源の輝度が異なるよう、前記第1光源及び前記第2光源の出力を制御する光量制御装置と、を有し、
前記表面は平滑面状をなし、
前記裏面は、前記第1端部側に位置する第1領域と、前記第2端部側に位置する第2領域と、を有し、
前記第1領域は、前記第1端部から前記第2端部に向けた光の第1進行方向に対して交差する第1反射面と、前記第1進行方向に対して前記第1反射面の交差角よりも大きな角度で交差する第1非反射面と、が交互に連続する凹凸形状を有し、
前記第2領域は、前記第2端部から前記第1端部に向けた光の第2進行方向に対して交差する第2反射面と、前記第2進行方向に対して前記第2反射面の交差角よりも大きな角度で交差する第2非反射面と、が交互に連続する凹凸形状を有し、
更に、以下の要件(1)〜(3)の何れかを満たす、車両用照明装置である。
(1)
前記導光体の想定設置方向は、前記長手方向を前後方向に直交させる正方向であり、
前記第1進行方向に対する前記第1反射面の交差角θ1R、及び、前記第2進行方向に対する前記第2反射面の交差角θ2Rは、各々30°〜60°の範囲内であり、
前記第1進行方向に対する前記第1非反射面の交差角θ1N、及び、前記第2進行方向に対する前記第2非反射面の交差角θ2Nは、各々90°〜130°の範囲内である。
(2)
前記導光体の想定設置方向は、前記第1端部を前記第2端部よりも後側に位置させる第1傾斜方向であり、
前記表面は、前後方向に直交する正面方向に対し、交差角θで交差し、
前記第1進行方向に対する前記第1反射面の交差角θ1Rは(50−θ)°〜(80−θ)°の範囲内、
前記第2進行方向に対する前記第2反射面の交差角θ2Rは(10+θ)°〜(50+θ)°の範囲内、
前記第1進行方向に対する前記第1非反射面の交差角θ1Nは80°〜(160−θ)°の範囲内、及び、
前記第2進行方向に対する前記第2非反射面の交差角θ2Nは80°〜(120+θ)°の範囲内である。
(3)
前記導光体の想定設置方向は、前記第2端部を前記第1端部よりも後側に位置させる第2傾斜方向であり、
前記表面は、前後方向に直交する正面方向に対し、交差角θで交差し、
前記第2進行方向に対する前記第2反射面の交差角θ2Rは(50−θ)°〜(80−θ)°の範囲内、
前記第1進行方向に対する前記第1反射面の交差角θ1Rは(10+θ)°〜(50+θ)°の範囲内、
前記第2進行方向に対する前記第2非反射面の交差角θ2Nは80°〜(160−θ)°の範囲内、及び、
前記第1進行方向に対する前記第1非反射面の交差角θ1Nは80°〜(120+θ)°の範囲内である。
本発明の照明装置は意匠性に優れる。
実施例1の照明装置を模式的に表す説明図である。 実施例1の照明装置における導光体を模式的に表す説明図である。 実施例1の照明装置における第1光源及び第2光源の制御を説明する説明図である。 実施例2の照明装置における導光体を模式的に表す説明図である。 実施例3の照明装置における導光体を模式的に表す説明図である。 実施例4の照明装置における導光体を模式的に表す説明図である。 図6の要部拡大図である。
本発明の照明装置は、導光体、第1光源及び第2光源を有する。
導光体は長手方向を有する長尺形状であれば良く、その断面形状は特に限定しない。例えば、長手方向に直交する導光体の断面は、矩形であっても良いし、円形であっても良いし、その他の形状であっても良い。本明細書においては、特に説明のない場合、当該長手方向に直交する導光体の断面を、単に、導光体の断面と略する。導光体の断面は、導光体の長手方向に沿って一定であっても良いし、そうでなくても良い。
導光体は、光を透過させる必要上、透明又は半透明な材料で構成されるのが良い。導光体は、可撓性を有しても良いし、剛体であっても良い。導光体の具体的な材料としては、フッ素樹脂、ポリメチルメタクリレート(PMMA)樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、環状ポリオレフィン(COP)樹脂、アクリル樹脂、ガラス材料等が例示される。
導光体は、第1端部、第2端部、表面及び裏面を有する。第1端部は導光体における長手方向の一端部であり、第2端部は導光体における長手方向の他端部である。つまり、本発明の導光体の長手方向は、第1端部−第2端部方向と一致する。導光体の長手方向は、導光体の軸線方向と言い換えることもできる。導光体は直状であっても良いし、湾曲又は屈曲していても良い。したがって、導光体の長手方向は直線状であっても良いし、曲線状であっても良いし、屈曲していても良い。
第1端部には第1光源の光が照射され、第2端部には第2光源からの光が照射される。第1端部に照射され導光体に入射した光は、導光体の内部で反射しつつ、全体としては、第1端部から第2端部に向けて進行する。本明細書においては、この第1端部から第2端部に向けた光の進行方向を第1進行方向と称する。当該第1進行方向は、第1端部から第2端部に向けた導光体の軸線方向と読み替えることもできる。
一方、第2端部に照射され導光体に入射した光は、導光体の内部で反射しつつ、全体としては、第2端部から第1端部に向けて進行する。本明細書においては、この第2端部から第1端部に向けた光の進行方向を第2進行方向と称する。当該第2進行方向は、第2端部から第1端部に向けた導光体の軸線方向と読み替えることもできる。
導光体の表面と裏面とは互いに背向する。導光体は、表面を前側に向け、裏面を後側に向けて設置される。ここでいう前側とは、照明装置を用いて光による意匠を表示することを意図した側であり、照明装置のうち人から視認される側である。逆に、照明装置の後側は人から視認されない側である。なお、本明細書において前後方向とは、上記した前側と後側とをむすぶ方向を意味する。
後述するように、裏面は凹凸形状を有し、表面は平滑面である。したがって、裏面は導光体に入射した光を反射する反射面としての機能を有し、表面は裏面で反射された光を出射する出射面としての機能を有する。なお、表面は平滑面であれば良く、平面であっても良いし曲面であっても良い。本明細書において、平滑面とは、表面粗さRaが10μm以下であることを意味する。
裏面は、第1端部側に位置する第1領域と、第2端部側に位置する第2領域と、を有する。第1領域は導光体の裏面のうち第1光源側に位置する部分であり、第2領域は導光体の裏面のうち第2光源側に位置する部分である、ということもできる。
このうち第1領域は、第1反射面と第1非反射面とが交互に連続する凹凸形状を有する。第1反射面及び第2反射面は、第1端部から第2端部に向けた光の進行方向、つまり既述した光の第1進行方向に対して交差する面である。第1進行方向に対する第1非反射面の交差角は、第1進行方向に対する第1反射面の交差角よりも大きな角度である。したがって、第1反射面は、導光体中を第1進行方向に進む光を、前側、より具体的には導光体の表面側に向けて反射させる機能を有する。一方、第1非反射面は、導光体中を第1進行方向に進む光に対して干渉し難い方向を向くといえる。したがって、導光体中を第1進行方向に進む光の大部分は、第1反射面に反射し、表面を経て導光体の前側に出射する。
なお、第1進行方向に対する第1反射面の交差角は90°以下であるのが好ましく、鋭角であるのがより好ましい。第1進行方向に対する第1非反射面の交差角は80°以上であるのが好ましく、鈍角であるのがより好ましい。
第2領域は、第2反射面と第2非反射面とが交互に連続する凹凸形状を有する。第2反射面及び第2非反射面は、第2端部から第1端部に向けた光の進行方向、つまり既述した光の第2進行方向に対して交差する面である。第2進行方向に対する第2非反射面の交差角は、第2進行方向に対する第2反射面の交差角よりも大きな角度である。したがって、第2反射面は、導光体中を第2進行方向に進む光を、前側、より具体的には導光体の表面側に向けて反射させる機能を有する。一方、第2非反射面は、導光体中を第2進行方向に進む光に干渉し難い。したがって、導光体中を第2進行方向に進む光の大部分は、第2反射面に反射し、表面を経て導光体の前側に出射する。
なお、第2進行方向に対する第2反射面の交差角は90°以下であるのが好ましく、鋭角であるのがより好ましい。第2進行方向に対する第2非反射面の交差角は80°以上であるのが好ましく、鈍角であるのがより好ましい。
本発明の照明装置は、以下の要件(1)〜(3)の何れかを満たす。
(1)
前記導光体の想定設置方向は、前記長手方向を前後方向に直交させる正方向であり、
前記第1進行方向に対する前記第1反射面の交差角θ1R、及び、前記第2進行方向に対する前記第2反射面の交差角θ2Rは、各々30°〜60°の範囲内であり、
前記第1進行方向に対する前記第1非反射面の交差角θ1N、及び、前記第2進行方向に対する前記第2非反射面の交差角θ2Nは、各々90°〜130°の範囲内である。
(2)
前記導光体の想定設置方向は、前記第1端部を前記第2端部よりも後側に位置させる第1傾斜方向であり、
前記表面は、前後方向に直交する正面方向に対し、交差角θで交差し、
前記第1進行方向に対する前記第1反射面の交差角θ1Rは(50−θ)°〜(80−θ)°の範囲内、
前記第2進行方向に対する前記第2反射面の交差角θ2Rは(10+θ)°〜(50+θ)°の範囲内、
前記第1進行方向に対する前記第1非反射面の交差角θ1Nは80°〜(160−θ)°の範囲内、及び、
前記第2進行方向に対する前記第2非反射面の交差角θ2Nは80°〜(120+θ)°の範囲内である。
(3)
前記導光体の想定設置方向は、前記第2端部を前記第1端部よりも後側に位置させる第2傾斜方向であり、
前記表面は、前後方向に直交する正面方向に対し、交差角θで交差し、
前記第2進行方向に対する前記第2反射面の交差角θ2Rは(50−θ)°〜(80−θ)°の範囲内、
前記第1進行方向に対する前記第1反射面の交差角θ1Rは(10+θ)°〜(50+θ)°の範囲内、
前記第2進行方向に対する前記第2非反射面の交差角θ2Nは80°〜(160−θ)°の範囲内、及び、
前記第1進行方向に対する前記第1非反射面の交差角θ1Nは80°〜(120+θ)°の範囲内である。
上記要件(1)は、本発明の照明装置における導光体の想定設置方向が、長手方向を前後方向に直交させる正方向である場合に関する。また、上記要件(2)は、導光体の想定設置方向が、第1端部を第2端部よりも後側に位置させる第1傾斜方向である場合に関する。更に、上記要件(3)は、導光体の想定設置方向が、第2端部を第1端部よりも後側に位置させる第2傾斜方向である場合に関する。
既述したように、第1進行方向に進む光は、第1反射面に反射し表面を経て導光体の前側に出射する。また、第2進行方向に進む光は、第2反射面に反射し表面を経て導光体の前側に出射する。したがって、第1進行方向に対する第1反射面の交差角θ1R及び第2進行方向に対する第2反射面の交差角θ2Rは、光の反射方向ひいては導光体から出射する光の方向に大きく関与する。
ここで、導光体は表面を前側に裏面を後側に向けて設置されることを想定されているが、導光体の表面−裏面方向は、必ずしも前後方向と一致する必要はない。言い換えると、導光体の長手方向は、前後方向に対して直交する方向であっても良いし、前後方向に対して傾斜する方向であっても良い。更に表現を変えると、導光体は、表面がまっすぐに前を向くように設置されても良いし、表面が斜め前を向くように設置されても良い。したがって、本発明の照明装置における導光体の想定設置方向としては、上記要件(1)の正方向、上記要件(2)の第1傾斜方向、及び、上記要件(3)の第2傾斜方向の3通りが考えられる。
照明装置によって鮮明な意匠を表示するためには、導光体からの出射光を、照明装置を見る人に向ける必要がある。本発明の照明装置では、照明装置の前側にいる人に向けて意匠を表示することを想定しているため、導光体からの出射光が前側を向くよう、裏面は光を反射させる必要がある。そうすると、導光体の想定設置方向が(1)正方向である場合と、(2)第1傾斜方向である場合と、(3)第2傾斜方向である場合とでは、第1進行方向に対する第1反射面の交差角θ1R、第2進行方向に対する第2反射面の交差角θ2R、第1進行方向に対する第1非反射面の交差角θ1N、及び、第2進行方向に対する第2非反射面の交差角θ2Nの好適な大きさは異なると考えられる。
本発明の照明装置では、導光体の想定設置方向を(1)正方向、(2)第1傾斜方向、(3)第2傾斜方向の3通りに場合分けして、各々、交差角θ1R、交差角θ2R、交差角θ1N、及び、交差角θ2Nの範囲を設定することで、導光体の想定設置方向を問わず、優れた意匠を表示できる。
また、本発明の照明装置においては、交差角θ1R、交差角θ2R、交差角θ1N、及び、交差角θ2Nの範囲を、上記の各範囲に設定することで、第1反射面及び第2反射面からの反射光を、照明装置の前側に向けることができる。したがって本発明の照明装置はより優れた意匠を表示し得る。
交差角θ1R、交差角θ2R、交差角θ1N、及び、交差角θ2Nの範囲は、以下のように設定されるのが好ましい。
本発明の照明装置が要件(1)を満たす場合には、交差角θ1R及び交差角θ2Rは各々40°〜50°の範囲内であり、交差角θ1N及び交差角θ2Nは各々90°〜130°の範囲内であるのが好ましい。交差角θ1R及び交差角θ2Rは各々42°〜48°の範囲内であり、交差角θ1N及び交差角θ2Nは各々95°〜120°の範囲内であるのがより好ましい。
特に、交差角θ1R及び交差角θ2Rが各々40°〜50°の範囲内である場合には、第1光源及び第2光源を同時に点灯した時に導光体を長手方向に一体的に光らせるのに有利である。
本発明の照明装置が要件(2)を満たす場合には、交差角θ1Rは5°〜40°の範囲内、交差角θ2Rは50°〜90°の範囲内、交差角θ1Nは80°〜120°の範囲内、及び、交差角θ2Nは110°〜170°の範囲内であるのが好ましい。交差角θ1Rは5°〜35°の範囲内、交差角θ2Rは55°〜85°の範囲内、交差角θ1Nは85°〜110°の範囲内、及び、交差角θ2Nは115°〜165°の範囲内であるのがより好ましい。
特に、交差角θ1Rが5°〜40°の範囲内でありかつ交差角θ2Rが50°〜90°の範囲内である場合には、第1光源及び第2光源を同時に点灯した時に導光体を長手方向に一体的に光らせるのに有利である。
また、交差角θ1Rを5°〜40°の範囲内とする場合には、導光体を第1進行方向に進む光を前側に反射させるのに有利である。したがって、導光体が第1傾斜方向に設置される場合、つまり、導光体が照明装置の前側にいる人に対して傾いて設置される場合にも、照明装置の前側にいる人に到達する光の量を大きくできる。
本発明の照明装置が要件(3)を満たす場合には、交差角θ2Rは5°〜40°の範囲内、交差角θ1Rは50°〜90°の範囲内、交差角θ2Nは80°〜120°の範囲内、及び、交差角θ1Nは110°〜170°の範囲内であるのが好ましい。交差角θ2Rは5°〜35°の範囲内、交差角θ1Rは55°〜85°の範囲内、交差角θ2Nは85°〜110°の範囲内、及び、交差角θ1Nは115°〜165°の範囲内であるのがより好ましい。
特に、交差角θ2Rが5°〜40°の範囲内でありかつ交差角θ1Rが50°〜90°の範囲内である場合には、第1光源及び第2光源を同時に点灯した時に導光体を長手方向に一体的に光らせるのに有利である。
また、交差角θ2Rを5°〜40°の範囲内とする場合には、導光体を第2進行方向に進む光を前側に反射させるのに有利である。したがって、導光体が第2傾斜方向、すなわち、照明装置の前側にいる人に対して傾いて設置される場合にも、照明装置の前側にいる人に到達する光の量を大きくできる。
本発明の照明装置において導光体の厚さすなわち導光体における表面−裏面方向の長さは導光体の長手方向に向けて一定であっても良いし、部分毎に異なっていても良い。
ところで、導光体における長手方向の中央部は、光量が不足し易い部分であり、当該中央部は端部に比べて暗く見える場合がある。以下、必要に応じて、導光体における長手方向の中央部を、単に導光体の中央部と称する。
導光体の厚さが、導光体の中央部において、第1端部側及び第2端部側の部分よりも薄い場合には、当該導光体の中央部に供給される光の密度が高まる。このため、この場合には、導光体の中央部をより明るく光らせ得る利点がある。
導光体の厚さを、導光体の中央部において、第1端部側及び第2端部側の部分よりも薄くする場合、導光体における中央部の厚さ、第1端部側の部分の厚さ、及び、第2端部側の部分の厚さは適宜設定すれば良いが、導光体における中央部の厚さを、第1端部の厚さ、及び、第2端部の厚さの95%〜45%とすることで、導光体の中央部に供給される光の密度を効果的に高め得る。導光体における中央部の厚さは、第1端部の厚さ、及び、第2端部の厚さの90%〜50%であるのがより好ましく、80%〜60%であるのが更に好ましい。
特に、導光体における中央部の厚さを、第1端部の厚さ、及び、第2端部の厚さの90%〜50%とする場合には、第1光源及び第2光源を同時に点灯した時に導光体の中央部が、第1端部及び第2端部と同程度にまで明るくなり、導光体の明るさが長手方向に均一になる。つまり、この場合には導光体が長手方向に一体的に光っているように見える。
導光体の長手方向における上記の中央部の長さは特に問わないが、本発明の照明装置における導光体は、第1端部の厚さ、及び、第2端部の厚さの95%〜45%となる中央部を、導光体の長手方向の全長の1/10以上の長さとするのが好ましく、1/5以上の長さとするのがより好ましく、1/3以上の長さとするのが特に好ましい。
本発明の照明装置に優れた意匠性を付与する為には、導光体を長手方向に均一に光らせるのが好ましいと考えられる。導光体を長手方向に均一に光らせるためには、隣り合う第1反射面の間隔、隣り合う第1非反射面の間隔、隣り合う第2反射面の間隔、及び、隣り合う第2非反射面の間隔を適切な範囲にするのが好ましいと考えられる。
具体的には、隣り合う第1反射面の間隔は、0mmを超え2mm以下であるのが好ましく、0mmを超え1mm以下であるのがより好ましく、0mmを超え0.5mm以下であるのが特に好ましい。また、隣り合う第1非反射面の間隔は0mmを超え2mm以下であるのが好ましく、0mmを超え1mm以下であるのがより好ましく、0mmを超え0.5mm以下であるのが特に好ましい。更に、隣り合う第2反射面の間隔は0mmを超え2mm以下であるのが好ましく、0mmを超え1mm以下であるのがより好ましく、0mmを超え0.5mm以下であるのが特に好ましい。隣り合う第2非反射面の間隔は0mmを超え2mm以下であるのが好ましく、0mmを超え1mm以下であるのがより好ましく、0mmを超え0.5mm以下であるのが特に好ましい。
隣り合う第1反射面の間隔及び/又は隣り合う第1非反射面の間隔が上記の何れかの範囲内であれば、導光体を第1進行方向に進む光を比較的短い間隔で前側に向けて反射させることができ、導光体における第1端部側の部分における輝度を、長手方向に均一化するのに有利である。同様に、隣り合う第2反射面の間隔及び/又は隣り合う第2非反射面の間隔が上記の何れかの範囲内であれば、導光体を第2進行方向に進む光を比較的短い間隔で前側に向けて反射させることができ、導光体における第2端部側の部分における輝度を、長手方向に均一化するのに有利である。
導光体の裏面の凹凸高さは、第1反射面、第1非反射面、第2反射面及び第2非反射面の角度、隣り合う第1反射面の間隔及び/又は隣り合う第1非反射面の間隔、並びに、隣り合う第2反射面の間隔及び/又は隣り合う第2非反射面の間隔に応じて決定されるが、例えば0.1mm〜4mmの範囲内であるのが好ましく、0.5mm〜3.5mmの範囲内であるのがより好ましく、1mm〜3mmの範囲内であるのが更に好ましい。
なお、導光体の裏面の凹凸高さとは、第1反射面、第1非反射面、第2反射面及び第2非反射面における裏面側の頂部と第1反射面、第1非反射面、第2反射面及び第2非反射面における表面側の頂部と、の距離を意味する。
本発明の照明装置では、第1光源及び第2光源の点灯期間の少なくとも一部において、第1光源と第2光源の輝度が異なるよう、光量制御装置によって第1光源及び第2光源の出力を制御する。第1光源及び第2光源は、各々、導光体における長手方向の両端部に配置されているため、こうすることで、導光体における第1端部側の部分と第2端部側の部分とを異なる明るさにできる。更に発展させて、光量制御装置によって第1光源及び第2光源の出力を適宜適切に制御することで、導光体の第1端部又は第2端部から他方に向けて光が移動するように見せることもできる。
以下、必要に応じて、導光体における第1端部側の部分を導光体の第1部分と称し、導光体における第2端部側の部分を導光体の第2部分と称する。
例えば、先ず第1光源の輝度を所定値にまで徐々に上昇させ、次いで、第2光源の輝度を上記の所定値にまで徐々に上昇させつつ、第1光源の輝度を徐々に低下させる場合には、先ず導光体の第1部分が明るく光り、次いで第1部分に交代して第2部分が明るく光る。したがって、導光体の第1部分から第2部分に向けて光が移動するように見える。つまり、このような光の制御を行い得る本発明の照明装置は、優れた意匠を表示できる。
なお、本発明の照明装置において、光量制御装置による第1光源及び第2光源の輝度の制御は、上記した方法に限定されない。例えば、単に第1光源及び第2光源の点灯、消灯を切り替えるだけでも良い。更に、光量制御装置は、第1光源及び第2光源の点灯期間の少なくとも一部において、第1光源と第2光源の輝度が異なるよう、第1光源及び第2光源の出力を制御できるものであれば良く、既知の装置を用い得る。例えば、本発明の照明装置を自動車の内装品や燈体として用いる場合には、自動車のECU(Electronic Control Unit)を光量制御装置として用いても良い。或いは、本発明の照明装置専用の光量制御装置を別途準備しても良い。
導光体の第1部分から第2部分に向けて光が移動するように見えるようにするためには、導光体の長手方向の長さを大きくするのが良い。具体的には、導光体の長手方向の長さは、200mm以上であるのが好ましく、250mm以上であるのがより好ましく、300mm以上であるのが特に好ましい。また、導光体に供給される光の密度を高めて導光体を明るく光らせるためには、導光体の厚さを薄くするのが良い。具体的には、導光体の厚さは15mm以下であるのが好ましく、12mm以下であるのがより好ましく、10mm以下であるのが特に好ましい。
以下、具体例を挙げて本発明の照明装置を説明する。
(実施例1)
実施例1の照明装置は、本発明の照明装置を自動車のターンランプとして具現化したものである。実施例1の照明装置は、車両進行方向を前側として、車両の右側及び左側に各々1つずつ設置される。導光体の想定設置方向は、長手方向を前後方向に直交させる正方向である。なお、右側に設置される実施例1の照明装置、及び、左側に設置される実施例1の照明装置は、同じものである。
図1は実施例1の照明装置を模式的に表す説明図であり、図2は実施例1の照明装置における導光体を模式的に表す説明図である。図3は実施例1の照明装置における第1光源及び第2光源の制御を説明する説明図である。
以下、長手方向、後側及び前側とは、図1に示す長手方向、後側及び前側を意味する。導光体の軸線方向は、長手方向に一致する。
図1に示すように、実施例1の照明装置は、導光体1、第1光源81、第2光源82、反射板85、ケース86及び光量制御装置89を有する。このうち導光体1、第1光源81、第2光源82及び反射板85は、ケース86の内部に収容され、光量制御装置89はケース86の外部に配置されている。ケース86は、不透明なアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)樹脂で構成された箱状の収容部87と、透明なアクリル樹脂で構成された透過部88と、を有し、収容部87を後側に向け透過部88を前側に向ける。
なお、光量制御装置89はケース86の内部に配置しても良いし、ケース86の収容部87の材料は、上記のABSに限定されず、アクリロニトリル−エチレン−プロピレン−ジエン−スチレン(AES)樹脂、アクリロニトリル−スチレン−アクリル酸エステル(ASA)樹脂、PC樹脂、ポリブチレンテレフタレート−ポリエチレンテレフタレート(PBT−PET)樹脂等を用い得る。また、透過部88の材料は上記のアクリル樹脂に限定されず、その他、透明PC等を用い得る。
導光体1は、表面2を透過部88側つまり前側に向け、裏面3を収容部87側つまり後側に向けて、ケース86の内部に収容される。導光体1の長手方向の両端部、つまり、第1端部11及び第2端部12は、各々、不透明な収容部87によって隠され、前側からは視認され難い。導光体1は透明なアクリル樹脂製であり、断面円形の柱状をなす。導光体1の表面2は平滑面であり、裏面3には後述するように凹凸形状が形成されている。
反射板85はPC製であり、導光体1の裏面3を更に後側から覆い、導光体1とともにケース86の内部に収容されている。なお、反射板85はこれに限らず、導光体1と一体に設けても良い。例えば、導光体1の裏面3に塗工形成した反射層を反射板85としても良い。
なお、反射板85の材料はPCに限定されず、例えばABS等を使用しても良い。導光体1を構成し得るその他の材料については既述したとおりである。
第1光源81は、導光体1における第1端部11側の端面である第1端面11eに対面する。また、第2光源82は、導光体1における第2端部12側の端面である第2端面12eに対面する。第1光源81及び第2光源82は、各々LED製であり、図略の電源に電気的に接続されている。第1光源81及び第2光源82は、導光体1の第1端部11及び第2端部12と同様に、不透明な収容部87によって隠され、前側からは視認され難い。
第1端面11eから導光体1に入射した光は、第2端部12に向けて進行する。したがって、第1端面11eから導光体1に入射した光の進行方向、すなわち第1進行方向71は、図1中第1端部11から第2端部12に向けた、導光体1の長手方向に一致するといえる。また、第2端面12eから導光体1に入射した光は、第1端部11に向けて進行する。したがって、第2端面12eから導光体1に入射した光の進行方向、すなわち第2進行方向72は、図1中第2端部12から第1端部11に向けた導光体1の長手方向に一致するといえる。
光量制御装置89は、自動車のECUであり、図略のリード線によって第1光源81及び第2光源82に電気的に接続されている。
導光体1の裏面3は、凹凸形状を有しかつ第1端部11側の領域である第1領域31と、凹凸形状を有しかつ第2端部12側の領域である第2領域32と、を有する。第1領域31と第2領域32とは、導光体1における長手方向の中心線を境として対称な形状である。なお、実施例1の照明装置においては導光体1の裏面3のうち収容部87によって隠される部分、すなわち、導光体1の第1端部11及び第2端部12における裏面3に凹凸形状はない。導光体1の裏面3のうち当該凹凸形状のない部分は、第1領域31にも第2領域32にも含まれない。
図2に示すように、第1領域31には、第1端部11から第2端部12に向けて、第1反射面31a、第1非反射面31b、第1反射面31a、第1非反射面31b…の順で第1反射面31a及び第1非反射面31bが交互に設けられている。また、第2領域32には、第2端部12から第1端部11に向けて、第2反射面32a、第2非反射面32b、第2反射面32a、第2非反射面32b…の順で第2反射面32a及び第2非反射面32bが交互に設けられている。
第1反射面31aは光の第1進行方向71に対して交差し、第1非反射面31bもまた光の第1進行方向71に対して交差する。具体的には、光の第1進行方向71に対する第1反射面31aの交差角θ1Rは45°であり、光の第1進行方向71に対する第1非反射面31bの交差角θ1Nは125°である。
一方、第2反射面32aは光の第2進行方向72に対して交差し、第2非反射面32bもまた光の第2進行方向72に対して交差する。具体的には、光の第2進行方向72に対する第2反射角の交差角θ2Rは45°であり、光の第2進行方向72に対する第2非反射面32bの交差角θ2Nは125°である。
さらに、隣り合う第1反射面31aの間隔は1mmであり、隣り合う第1非反射面31bの間隔は1mmであり、隣り合う第2反射面32aの間隔は1mmであり、隣り合う第2非反射面32bの間隔は1mmである。当該各面の間隔とは、各面における後側の頂部間の長手方向における距離を意味する。
なお、実施例1の照明装置において、導光体1のうち裏面3に凹凸形状を有する部分の長手方向の長さは400mmであり、図2中tで示す導光体1の厚さ、つまり、長手方向と直交する表面−裏面方向における導光体1の長さは一定値の10mmである。
図2に示すように、光の第1進行方向71に対する第1反射面31aの交差角θ1Rは45°と充分に小さい角度であるため、導光体1を第1進行方向71に進んだ光は第1反射面31aに反射し、表面2から出射する。また、光の第1進行方向71に対する第1非反射面31bの交差角θ1Nは125°と充分に大きい角度であるため、第1非反射面31bは導光体1を第1進行方向71に進む光に干渉し難く、第1非反射面31bは第1進行方向71に進む光の反射に関与し難い。このため、第1進行方向71に進む光の反射方向は、主に第1反射面31aによってコントロールされる。
また、実施例1の照明装置において、光の第1進行方向71に対する第1反射面31aの交差角θ1Rは、45°と充分に小さな値である。交差角θ1Rをこのように設定することで、第1進行方向71に進行する光を、第1反射面31aによって前側に反射させることができる。
同様に、光の第2進行方向72に対する第2反射面32aの交差角θ2Rは、45°と充分に小さな値であるため、第2進行方向72に進行する光を第2反射面32aによって前側に反射させることができる。
以下、図3を基に、第1光源81及び第2光源82の点灯及び消灯の制御について説明する。
光量制御装置89は、第1光源81及び第2光源82に接続され、第1光源81の点灯及び消灯と、第2光源82の点灯及び消灯とを各々独立に制御する。制御開始時において、第1光源81及び第2光源82は消灯されている。光量制御装置89は、図3において実線で示すように、先ず第1光源81を点灯し、当該第1光源81の出力を徐々に大きくする。点灯後、第1光源81が出射する光束は徐々に大きくなり、第1光源81の輝度もまた徐々に大きくなる。
光量制御装置89は、図3において破線で示すように、第1光源81の輝度が最大値の50%になったタイミングで、第2光源82を点灯し、当該第2光源82の出力を徐々に大きくする。このとき光量制御装置89は、第1光源81の輝度が第2光源82の輝度よりも大きく、第2光源82の輝度の上昇速度が第1光源81の輝度の上昇速度よりも大きく、かつ、第1光源81の輝度及び第2光源82の輝度が同時に最大値すなわち100%に達するよう、第1光源81及び第2光源82の出力を調整する。
光量制御装置89は、第1光源81の輝度及び第2光源82の輝度がともに100%である状態を所定時間維持し、その後、第1光源81の出力及び第2光源82の出力を徐々に低下させ、最終的には第1光源81及び第2光源82を消灯する。このとき光量制御装置89は、第2光源82の輝度が第1光源81の輝度よりも大きく、第1光源81の輝度の降下速度が第2光源82の輝度の降下速度よりも大きく、かつ、第2光源82の輝度が設定された輝度の最大値の50%になったタイミングで第1光源81を消灯するよう、第1光源81及び第2光源82の出力を調整する。
第1光源81及び第2光源82の出力をこのように制御することで、導光体1の第1部分15から第2部分16に向けて光が流れるように見える。
実施例1の照明装置は、以上のように、優れた意匠を表示できる。
(実施例2)
実施例2の照明装置は、導光体1の形状及び角度以外は実施例1と概略同じものである。具体的には、実施例2の照明装置は、自動車のターンランプであり、自動車の進行方向を前側として、右側に設置される。実施例2の照明装置における導光体1は、第1端部11を第2端部12よりも後側に位置させる第1傾斜方向に設置される。実施例2の照明装置における導光体1を模式的に表す説明図を図4に示す。
実施例2の照明装置における導光体1は、図4に示すように、傾いて設置される。具体的には、導光体1の表面2は、前後方向に直交する正面方向73に対し、交差角θで交差する。実施例2において、当該交差角θは20°である。
第1進行方向71に対する第1反射面31aの交差角θ1Rは、35°であり、(50−θ)°〜(80−θ)°、つまり30°〜60°の範囲内である。実施例2の照明装置では、導光体1が傾いて設置されていても、第1進行方向71に進み第1反射面31aで反射した光は、導光体1の前側に向けられる。
また、第2進行方向72に対する第2反射面32aの交差角θ2Rは、60°であり、(10+θ)°〜(50+θ)°、つまり30°〜70°の範囲内である。実施例2の照明装置では、導光体1が傾いて設置されていても、第2進行方向72に進み第2反射面32aで反射した光は、導光体1の前側に向けられる。
更に、第1進行方向71に対する第1非反射面31bの交差角θ1Nは、100°であり、80°〜(160−θ)°、つまり80°〜140°の範囲内である。第2進行方向72に対する第2非反射面32bの交差角θ2Nは、120°であり、80°〜(120+θ)°、つまり80°〜140°の範囲内である。実施例2の照明装置では、第1非反射面31bは導光体1中を第1進行方向71に進む光に干渉し難く、第2非反射面32bは導光体1中を第2進行方向72に進む光に干渉し難い。よって、導光体1中を進む光の大部分は第1反射面31a又は第2反射面32aに反射し、表面2を経て導光体1の前側に出射する。よって、実施例2の照明装置もまた、第1反射面31a及び第2反射面32aによって出射光の方向を精密にコントロールでき、優れた意匠を表示できる。
(実施例3)
実施例3の照明装置は、導光体1の形状及び配置角度以外は実施例1と概略同じものである。具体的には、実施例3の照明装置は、自動車のターンランプであり、自動車の進行方向を前側として、左側に設置される。実施例3の照明装置における導光体1は、第2端部12を第1端部11よりも後側に位置させる第2傾斜方向に設置される。実施例3の照明装置における導光体1を模式的に表す説明図を図5に示す。
実施例3の照明装置における導光体1は、図5に示すように、傾いて設置される。具体的には、導光体1の表面2は、前後方向に直交する正面方向73に対し、交差角θで交差する。実施例3の照明装置において、交差角θは20°である。
第2進行方向72に対する第2反射面32aの交差角θ2Rは、35°であり(50−θ)°〜(80−θ)°、つまり30°〜60°の範囲内である。実施例3の照明装置では、導光体1が傾いて設置されていても、第2進行方向72に進み第2反射面32aで反射した光は、導光体1の前側に向けられる。また、第1進行方向71に対する第1反射面31aの交差角θ1Rは、60°であり(10+θ)°〜(50+θ)°、つまり30°〜70°の範囲内である。実施例3の照明装置では、導光体1が傾いて設置されていても、第1進行方向71に進み第1反射面31aで反射した光は、導光体1の前側に向けられる。
更に、第2進行方向72に対する第2非反射面32bの交差角θ2Nは、100°であり80°〜(160−θ)°、つまり80°〜140°の範囲内である。かつ、第1進行方向71に対する第1非反射面31bの交差角θ1Nは、120°であり80°〜(120+θ)°、つまり80°〜140°の範囲内である。第2非反射面32bは導光体1中を第2進行方向72に進む光に干渉し難く、第1非反射面31bは導光体1中を第1進行方向71に進む光に干渉し難い。よって、導光体1中を進む光の大部分は第1反射面31a又は第2反射面32aに反射し、表面2を経て導光体1の前側に出射する。よって、実施例3の照明装置もまた、第1反射面31a及び第2反射面32aによって出射光の方向を精密にコントロールでき、優れた意匠を表示できる。
(実施例4)
実施例4の照明装置は、導光体1の形状以外は実施例1と概略同じものである。実施例4の照明装置における導光体1を模式的に表す説明図を図6及び図7に示す。なお、図7は図6の要部拡大図である。
図6に示すように、実施例4の照明装置における導光体1の厚さは、第1端部11及び第2端部12において厚く、中央部10において薄くなっている。更には、導光体1における中央部10の厚さは、第1部分15及び第2部分16の大部分よりも薄い。図7に示すように、中央部10における導光体1の厚さt3は、第1端部11における導光体1の厚さt1及び第2端部12における導光体1の厚さt2の2/3程度である。
既述したように、導光体1の中央部10は光量の不足しがちな部分であるが、導光体1の厚さをこのように設定することで、当該中央部10における光の密度を高めることができ、中央部10を明るく光らせることができる。したがって、実施例4の照明装置もまた優れた意匠を表示できる。
(その他)
本発明は、上記し且つ図面に示した実施形態にのみ限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。また、実施形態に示した各構成要素は、それぞれ任意に抽出し組み合わせて実施できる。
本発明の照明装置は、以下のように表現できる。
〔1〕長手方向の一端部である第1端部11と、前記長手方向の他端部である第2端部12と、設置時に前側に配置される表面2と、前記表面2に背向する裏面3と、を有する導光体1と、
前記第1端部11に光を照射する第1光源81と、
前記第2端部12に光を照射する第2光源82と、
前記第1光源81及び前記第2光源82の点灯期間の少なくとも一部において、前記第1光源81と前記第2光源82の輝度が異なるよう、前記第1光源81及び前記第2光源82の出力を制御する光量制御装置89と、を有し、
前記表面2は平滑面状をなし、
前記裏面3は、前記第1端部11側に位置する第1領域31と、前記第2端部12側に位置する第2領域32と、を有し、
前記第1領域31は、前記第1端部11から前記第2端部12に向けた光の第1進行方向71に対して交差する第1反射面31aと、前記第1進行方向71に対して前記第1反射面31aの交差角よりも大きな角度で交差する第1非反射面31bと、が交互に連続する凹凸形状を有し、
前記第2領域32は、前記第2端部12から前記第1端部11に向けた光の第2進行方向72に対して交差する第2反射面32aと、前記第2進行方向72に対して前記第2反射面32aの交差角よりも大きな角度で交差する第2非反射面32bと、が交互に連続する凹凸形状を有し、
更に、以下の要件(1)〜(3)の何れかを満たす、車両用照明装置である。
(1)
前記導光体1の想定設置方向は、前記長手方向を前後方向に直交させる正方向であり、
前記第1進行方向71に対する前記第1反射面31aの交差角θ1R、及び、前記第2進行方向72に対する前記第2反射面32aの交差角θ2Rは、各々30°〜60°の範囲内であり、
前記第1進行方向71に対する前記第1非反射面31bの交差角θ1N、及び、前記第2進行方向72に対する前記第2非反射面32bの交差角θ2Nは、各々90°〜130°の範囲内である。
(2)
前記導光体1の想定設置方向は、前記第1端部11を前記第2端部12よりも後側に位置させる第1傾斜方向であり、
前記表面2は、前後方向に直交する正面方向73に対し、交差角θで交差し、
前記第1進行方向71に対する前記第1反射面31aの交差角θ1Rは(50−θ)°〜(80−θ)°の範囲内、
前記第2進行方向72に対する前記第2反射面32aの交差角θ2Rは(10+θ)°〜(50+θ)°の範囲内、
前記第1進行方向71に対する前記第1非反射面31bの交差角θ1Nは80°〜(160−θ)°の範囲内、及び、
前記第2進行方向72に対する前記第2非反射面32bの交差角θ2Nは80°〜(120+θ)°の範囲内である。
(3)
前記導光体1の想定設置方向は、前記第2端部12を前記第1端部11よりも後側に位置させる第2傾斜方向であり、
前記表面2は、前後方向に直交する正面方向73に対し、交差角θで交差し、
前記第2進行方向72に対する前記第2反射面32aの交差角θ2Rは(50−θ)°〜(80−θ)°の範囲内、
前記第1進行方向71に対する前記第1反射面31aの交差角θ1Rは(10+θ)°〜(50+θ)°の範囲内、
前記第2進行方向72に対する前記第2非反射面32bの交差角θ2Nは80°〜(160−θ)°の範囲内、及び、
前記第1進行方向71に対する前記第1非反射面31bの交差角θ1Nは80°〜(120+θ)°の範囲内である。
〔2〕前記導光体1の厚さは、前記長手方向の中央部10において、前記第1端部11側及び前記第2端部12側の部分よりも薄い、〔1〕に記載の照明装置。
〔3〕前記要件(1)において、
前記交差角θ1R及び前記交差角θ2Rは各々40°〜50°の範囲内であり、
前記交差角θ1N及び前記交差角θ2Nは各々90°〜130°の範囲内である、〔1〕又は〔2〕に記載の照明装置。
〔4〕前記要件(2)において、
前記交差角θ1Rは5°〜40°の範囲内、
前記交差角θ2Rは50°〜90°の範囲内、
前記交差角θ1Nは80°〜120°の範囲内、及び、
前記交差角θ2Nは110°〜170°の範囲内である、〔1〕又は〔2〕に記載の照明装置。
〔5〕前記要件(3)において、
前記交差角θ2Rは5°〜40°の範囲内、
前記交差角θ1Rは50°〜90°の範囲内、
前記交差角θ2Nは80°〜120°の範囲内、及び、
前記交差角θ1Nは110°〜170°の範囲内である〔1〕又は〔2〕に記載の照明装置。
1:導光体 2:表面
3:裏面 11:第1端部
12:第2端部 31:第1領域
31a:第1反射面 31b:第1非反射面
32:第2領域 32a:第2反射面
32b:第2非反射面 71:光の第1進行方向
72:光の第2進行方向 73:正面方向
81:第1光源 82:第2光源
89:光量制御装置
θ1R:第1進行方向に対する第1反射面の交差角
θ2R:第2進行方向に対する第2反射面の交差角
θ1N:第1進行方向に対する第1非反射面の交差角
θ2N:第2進行方向に対する第2非反射面の交差角
θ:表面の正面方向に対する交差角

Claims (5)

  1. 長手方向の一端部である第1端部と、前記長手方向の他端部である第2端部と、設置時に前側に配置される表面と、前記表面に背向する裏面と、を有する導光体と、
    前記第1端部に光を照射する第1光源と、
    前記第2端部に光を照射する第2光源と、
    前記第1光源及び前記第2光源の点灯期間の少なくとも一部において、前記第1光源と前記第2光源の輝度が異なるよう、前記第1光源及び前記第2光源の出力を制御する光量制御装置と、を有し、
    前記表面は平滑面状をなし、
    前記裏面は、前記第1端部側に位置する第1領域と、前記第2端部側に位置する第2領域と、を有し、
    前記第1領域は、前記第1端部から前記第2端部に向けた光の第1進行方向に対して交差する第1反射面と、前記第1進行方向に対して前記第1反射面の交差角よりも大きな角度で交差する第1非反射面と、が交互に連続する凹凸形状を有し、
    前記第2領域は、前記第2端部から前記第1端部に向けた光の第2進行方向に対して交差する第2反射面と、前記第2進行方向に対して前記第2反射面の交差角よりも大きな角度で交差する第2非反射面と、が交互に連続する凹凸形状を有し、
    更に、以下の要件(1)〜(3)の何れかを満たす、車両用照明装置。
    (1)
    前記導光体の想定設置方向は、前記長手方向を前後方向に直交させる正方向であり、
    前記第1進行方向に対する前記第1反射面の交差角θ1R、及び、前記第2進行方向に対する前記第2反射面の交差角θ2Rは、各々30°〜60°の範囲内であり、
    前記第1進行方向に対する前記第1非反射面の交差角θ1N、及び、前記第2進行方向に対する前記第2非反射面の交差角θ2Nは、各々90°〜130°の範囲内である。
    (2)
    前記導光体の想定設置方向は、前記第1端部を前記第2端部よりも後側に位置させる第1傾斜方向であり、
    前記表面は、前後方向に直交する正面方向に対し、交差角θで交差し、
    前記第1進行方向に対する前記第1反射面の交差角θ1Rは(50−θ)°〜(80−θ)°の範囲内、
    前記第2進行方向に対する前記第2反射面の交差角θ2Rは(10+θ)°〜(50+θ)°の範囲内、
    前記第1進行方向に対する前記第1非反射面の交差角θ1Nは80°〜(160−θ)°の範囲内、及び、
    前記第2進行方向に対する前記第2非反射面の交差角θ2Nは80°〜(120+θ)°の範囲内である。
    (3)
    前記導光体の想定設置方向は、前記第2端部を前記第1端部よりも後側に位置させる第2傾斜方向であり、
    前記表面は、前後方向に直交する正面方向に対し、交差角θで交差し、
    前記第2進行方向に対する前記第2反射面の交差角θ2Rは(50−θ)°〜(80−θ)°の範囲内、
    前記第1進行方向に対する前記第1反射面の交差角θ1Rは(10+θ)°〜(50+θ)°の範囲内、
    前記第2進行方向に対する前記第2非反射面の交差角θ2Nは80°〜(160−θ)°の範囲内、及び、
    前記第1進行方向に対する前記第1非反射面の交差角θ1Nは80°〜(120+θ)°の範囲内である。
  2. 前記導光体の厚さは、前記長手方向の中央部において、前記第1端部側及び前記第2端部側の部分よりも薄い、請求項1に記載の照明装置。
  3. 前記要件(1)において、
    前記交差角θ1R及び前記交差角θ2Rは各々40°〜50°の範囲内であり、
    前記交差角θ1N及び前記交差角θ2Nは各々90°〜130°の範囲内である、請求項1又は請求項2に記載の照明装置。
  4. 前記要件(2)において、
    前記交差角θ1Rは5°〜40°の範囲内、
    前記交差角θ2Rは50°〜90°の範囲内、
    前記交差角θ1Nは80°〜120°の範囲内、及び、
    前記交差角θ2Nは110°〜170°の範囲内である、請求項1又は請求項2に記載の照明装置。
  5. 前記要件(3)において、
    前記交差角θ2Rは5°〜40°の範囲内、
    前記交差角θ1Rは50°〜90°の範囲内、
    前記交差角θ2Nは80°〜120°の範囲内、及び、
    前記交差角θ1Nは110°〜170°の範囲内である請求項1又は請求項2に記載の照明装置。
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