JP2022124712A - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】複雑な製造工程を要することなく光源からの光路長の差異に起因する色調のばらつきを抑制する。【解決手段】照明装置１００は、単色の光を発する単一の光源３０と、光源３０が発した光を透過させる導光体１０と、光源３０からの光路長が互いに異なる位置に設けられ、光を透過させる複数の放光部２２Ａ～２２Ｄと、放光部２２Ａ～２２Ｄと導光体１０との間に配置され、導光体１０を透過した光の色を変換する色変換層１１Ａ～１１Ｄと、を有する。【選択図】図１

Description

本技術は、光源から発した光を放つ照明装置に関する。
車両等に適用される照明装置には、光源から発した光を放光部から放つものがある。複数の放光部を有する照明装置では、例えば、光は導光体を透過して各放光部から放光される。ところが、導光体内での光の乱反射等によって、光源からの光路長に応じて光の色調が変化する。例えば、光源から白色光が発する場合、光源から遠い放光部ほど、放光される光の色は赤みを帯びてしまう。特許文献１では、放光部ごとに独立して色調整層を設け、任意の色に調整している。
特開２０００－１０６０４９号公報 特許５４１８７６２号公報
しかしながら、特許文献１では色調整層が必要となり、しかも、各放光部での色調を調整するために多層化を要する色調整層が生じる場合がある。また、仮に、各放光部で放光される光の色調を共通化したい場合、放光部ごとに適切に色調調整をするために各色調整層の構成を異ならせる必要がある場合がある。従って、放光位置に応じて色調を所望に調整するために、部品点数の増加や塗装工程の増加等によって製造工程が複雑化するという問題があった。
なお、特許文献２には、蛍光材料を含んで構成される蛍光体シートにより、青色光を白色光に変換する技術が開示されている。
本技術は、複雑な製造工程を要することなく光源からの光路長の差異に起因する色調のばらつきを抑制することを目的とする。
上記目的を達成するために本技術の照明装置は、単色の光を発する単一の光源と、前記光源が発した光を透過させる導光体と、前記光源からの光路長が互いに異なる位置に設けられ、光を透過させる複数の放光部と、前記放光部と前記導光体との間に配置され、前記導光体を透過した光の色を変換する色変換層と、を有する。
本技術によれば、複雑な製造工程を要することなく光源からの光路長の差異に起因する色調のばらつきを抑制することができる。
第１の実施の形態に係る照明装置の模式図である。 第２の実施の形態に係る照明装置の模式図である。
以下、図面を参照して本技術の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本技術の第１の実施の形態に係る照明装置の模式図である。この照明装置１００は、一例として、車両のシフトレバーのシフト位置を表示する表示パネルに適用されるが、適用箇所は限定されない。照明装置１００は、主として、単一の光源３０と、光源３０が発した光を透過させる導光体１０と、パネル部材２０と、を有する。図１では、パネル部材２０の上面２０ａが見える上面図と併せて、Ａ－Ａ線に沿う照明装置１００の断面図を示している。
導光体１０およびパネル部材２０はいずれも、長尺の直方体形状である。導光体１０とパネル部材２０とは、それぞれの長手方向を共通にして互いに対向して配置されている。照明装置１００の各部材が取り付けられるハウジング（図示せず）が車両に固定される。導光体１０は上記ハウジングに固定される。パネル部材２０は、導光体１０または上記ハウジングに固定される。導光体１０は、光源３０が発した光が入る入光面１０ａと、入った光が出る上面である出光面１０ｂとを有する。なお、出向面１０ｂが設けられる面は上面に限られるわけではない。また導光体１０におけるこれら以外の面（下面、長手方向端面、側面等）は、光が漏れないように遮光されたり、光が吸収されるように処理されたりしていてもよい。
導光体１０およびパネル部材２０はいずれも、無色透明な樹脂等で構成されるが、無色であることは必須でなく、また、白濁した樹脂で構成されてもよい。導光体１０の出光面１０ｂとパネル部材２０の下面２０ｂとが対向している。パネル部材２０の下面２０ｂは、導光体１０からの光が入る入光面である。導光体１０の出光面１０ｂには、複数の色変換層１１Ａ～１１Ｄが設けられている。パネル部材２０の上面２０ａは、導光体１０から入った光が放たれる放光面である。なお、パネル部材２０におけるこれら以外の面（長手方向端面、側面等）は、光が漏れないように遮光されたり、光が吸収されるように処理されたりしていてもよい。
パネル部材２０の下面２０ｂには、黒色層２１が設けられている。黒色層２１は、例えば、塗装によって形成される。黒色層２１の一部がレーザ加工等によって除去されることまたは、印刷版におけるマスキングを施し、任意の形状を形成することで、光を透過可能な複数の放光部２２Ａ～２２Ｄが形成されている。例えば、文字や数字等の形状を抜くように黒色層２１が除去されることで、黒色層２１の無い部分が放光部２２Ａ～２２Ｄとなる。複数の放光部２２Ａ～２２Ｄの形状として、「Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ」などのマークを例示したが、黒色層２１が除去される形状は問わず、単なる幾何学的形状であってもよい。なお、本技術において塗装は、塗装および印刷を含む。
パネル部材２０にはまた、放光部２２Ｂを下方から覆うように、第２色変換層２４が設けられている。第２色変換層２４は、例えば印刷により形成される。第２色変換層２４は、複数回の処理により多層化されてもよい。なお、第２色変換層２４は、印刷に代えて、塗装により形成されてもよく、色変換可能な材料をシート状に予め形成したものを接着等によって固定することで設けられてもよい。図１に示す例では、第２色変換層２４は、放光部２２Ｂと色変換層１１Ｂとの間に配置されている。なお、第２色変換層２４を設けることは必須でなく、また、放光部２２Ａ～２２Ｄのいずれかまたは全てに対して設けてもよい。第２色変換層２４の機能については後述する。
光源３０は1つだけ設けられる。光源３０は、単色の光を発するＬＥＤ等によって構成される。例えば、光源３０は青色の光を発する。光源３０は、Ｆ１方向に光を発する。Ｆ１方向は、導光体１０およびパネル部材２０の長手方向と略平行である。
導光体１０における色変換層１１Ａ～１１Ｄは、放光部２２Ａ～２２Ｄと導光体１０との間に配置される。色変換層１１Ａ～１１Ｄは各々、放光部２２Ａ～２２Ｄに対応して配置されている。色変換層１１Ａ～１１Ｄはそれぞれ、光源３０の光路長（Ｆ１方向、すなわち光源３０から遠ざかる方向における距離）において、放光部２２Ａ～２２Ｄに対応する位置に配置されている。従って、放光部２２Ａ～２２Ｄは、Ｆ１方向において、光源３０からの光路長が互いに異なる位置に設けられている。色変換層１１Ａ～１１Ｄも、Ｆ１方向において、光源３０からの光路長が互いに異なる位置に設けられている。
色変換層１１Ａ～１１Ｄは、蛍光材を含んで構成される、例えば蛍光体シートである。色変換層１１Ａ～１１Ｄを構成する蛍光体としてはＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系が採用されるが、これ以外の蛍光体を採用してもよい。
光源３０から発した光は、入光面１０ａから導光体１０内に入り、導光体１０内で内面反射して、出光面１０ｂから放たれる。なお、導光体１０の側面や下面に、長手方向と平行でない反射面を設けてもよい。
出光面１０ｂから出て、且つ、色変換層１１Ａ～１１Ｄを透過した光は、放光部２２Ａ～２２Ｄの下面からパネル部材２０に入り、パネル部材２０を透過して放光部２２Ａ～２２Ｄの上面から放たれる。実際には、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのマーク形状の部分が主に光を透過するので、上面２０ａを正面から見ると各マークが明るく視認される。
ここで、色変換層１１Ａ～１１Ｄは、導光体１０を透過した光の色を変換する。従って、色変換層１１Ａ～１１Ｄによって、導光体１０を透過した光の色は、光源３０が発した光の色（例えば、青色または赤色等）とは異なる色（例えば、白色、黄色または緑色等）に変換される。仮に、導光体１０に単色でない光が入るとすると、波長の違いによる減衰に差異が生じるため、位置によって放光色が異なる。例えば、仮に、導光体１０に白色光が入るとすると、光源３０から遠い位置ほど、放たれる光は赤みを帯びてしまう。しかし、本実施の形態では、単色（青色）の光が入るので、色変換層１１Ａ～１１Ｄを透過する光の色がほぼ共通となる。
放光部２２Ａ～２２Ｄのうち、第２色変換層２４が設けられている箇所では、第２色変換層２４を透過した光が放光される。図１に示す例では、色変換層１１Ｂを透過した光が第２色変換層２４を透過してパネル部材２０内に入る。第２色変換層２４は、対応する色変換層１１Ｂを透過した光の色を変換する。従って、第２色変換層２４を透過した光は、所望の色に調整されて上面２０ａから外部に放たれる。第２色変換層２４を設けることで、放光部ごとに放光色の色調を所望に調節することができる。図１に示す例では、放光部２２Ａ～２２Ｄのうち放光部２２Ｂ（Ｂのマーク）だけ、他とは明らかに異なる色調にすることができる。なお、第２色変換層２４により同系色の色合いを調整することも出来る。
本実施の形態によれば、放光部２２Ａ～２２Ｄは、光源３０からの光路長が互いに異なる位置に設けられる。単一の光源３０が発した単色の光が導光体１０を透過して、色変換層１１Ａ～１１Ｄにより光の色が変換されて、放光部２２Ａ～２２Ｄから放たれる。光源３０は単色の光を発するので、放光位置によって特定波長の減衰による色調の差異が生じにくい。従って、視認される光の色調を調整するために、第２色変換層２４を放光部の各々に対応して設けたり、互いに異なる構成の第２色変換層２４を設けたり、第２色変換層２４に多重塗装を施したり、といったことが必須でなくなるので、製造工程が簡素化される。よって、複雑な製造工程を要することなく光源からの光路長の差異に起因する色調のばらつきを抑制することができる。なお、放光部２２Ａ～２２Ｄからの放光色を共通化したい場合、色変換層１１Ａ～１１Ｄの構成を共通化または近似化することも容易となる。
（第２の実施の形態）
図２は、本技術の第２の実施の形態に係る照明装置の模式図である。図２では、パネル部材２０の上面２０ａが見える上面図と併せて、Ｂ－Ｂ線に沿う照明装置２００の断面図を示している。この照明装置２００の基本構成は第１の実施の形態のものと同様である。ただし、パネル部材２０における黒色層や第２色変換層の設けられ方、および導光体１０における色変換層の設けられ方などが第１の実施の形態と異なる。第１の実施の形態と異なる箇所を主に説明する。光源３０の構成は第１の実施の形態と同じである。
パネル部材２０において、ユーザへの主な情報提示に利用される範囲は、範囲Ｌ１である。範囲Ｌ１は、Ｆ１方向において、光源３０から所定の光路長の範囲である。パネル部材２０において範囲Ｌ１に亘って連続的に設けられた領域が連続放光部２６となる。連続放光部２６は、連続した複数の放光部２６Ａ～２６Ｄからなる。放光部２６Ａ～２６Ｄは、光源３０からの光路長が互いに異なる放光位置でもある。色変換層１１Ａ～１１Ｄは各々、放光部２６Ａ～２６Ｄに対応して配置されている。
パネル部材２０には、放光部２６Ｂ、２６Ｄをそれぞれ下方から覆うように、第２色変換層２４、２５が設けられている。図２に示す例では、第２色変換層２４は放光部２６Ｂと色変換層１１Ｂとの間に配置され、第２色変換層２５は放光部２６Ｄと色変換層１１Ｄとの間に配置されている。なお、第２色変換層を設けることは必須でなく、また、放光部２６Ａ～２６Ｄのいずれかまたは全てに対して第２色変換層を設けてもよい。第２色変換層２５の基本的構成は第２色変換層２４と同じであるが、求める色調に応じて層構成を異ならせればよい。
図２に示す例では、隣接する放光部２６Ａ～２６Ｄの間に明瞭な境界はない。しかし、第２色変換層２４、２５の有無によって色調に違いが出る。例えば、放光部２６Ｂ、２６Ｄでは、放光部２６Ａ、２６Ｃとは異なる色で放光されるようにすることができる。なお、第１の実施の形態と同様に、放光部２６Ａ～２６Ｄのいずれかまたは全てに、図１で例示したようなマークを設けてもよい。
本実施の形態によれば、複雑な製造工程を要することなく光源からの光路長の差異に起因する色調のばらつきを抑制することに関し、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
なお、上記各実施の形態において、色変換層１１Ａ～１１Ｄにおける蛍光体の含有量（重量％）を共通としてもよい。しかし、色変換層によって蛍光体の含有量を異ならせてもよい。
例えば、第１、第２の実施の形態で、光源３０からの光路長が長い位置に配置された色変換層ほど蛍光体の含有量が多い構成としてもよい。例えば、１１Ａ＜１１Ｂ＜１１Ｃ＜１１Ｄの順で、色変換層１１Ｄが最も蛍光体の含有量が多い構成とする。蛍光体の含有量の程度を適切に調整することで、例えば、放光部２２Ａ～２２Ｄの輝度、放光部２６Ａ～２６Ｄの輝度を、それぞれ均一にすることが容易となる。
あるいは、特定の（または特定の放光位置に対応する）色変換層の蛍光体の含有量を他の（または他の放光位置に対応する）色変換層の蛍光体の含有量と異ならせてもよい。このようにすれば、一部の放光部（または放光位置）での輝度を他の放光部（または放光位置）と異ならせることができる。
なお、上記各実施の形態において、放光部および色変換層の数は４つに限られない。放光部の数は複数であればよい。また、色変換層１１Ａ～１１Ｄは別々に構成されることは必須でなく、一体の色変換層を１つ以上設けてもよい。この場合、１つの色変換層が複数の放光部に対応する。
なお、上記各実施の形態において、光源３０の発光色は単色に該当すればよい。従って、光源３０が発する光は、青色系のほか、紫色光または紫外光であってもよい。あるいは、発光色は青色系でなくてもよく、赤色や黄色でもよい。
以上、本技術をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本技術はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この技術の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本技術に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。
１０ 導光体
１１Ａ～１１Ｄ 色変換層
２１ 黒色層
２２Ａ～２２Ｄ、２６Ａ～２６Ｄ 放光部
２４、２５ 第２色変換層
２６ 連続放光部
３０ 光源
１００、２００ 照明装置

Claims (11)

  1. 単色の光を発する単一の光源と、
    前記光源が発した光を透過させる導光体と、
    前記光源からの光路長が互いに異なる位置に設けられ、光を透過させる複数の放光部と、
    前記放光部と前記導光体との間に配置され、前記導光体を透過した光の色を変換する色変換層と、を有する、照明装置。
  2. 単色の光を発する単一の光源と、
    前記光源が発した光を透過させる導光体と、
    前記光源から所定の光路長の範囲に亘って連続的に設けられ、光を透過させる放光部と、
    前記放光部と前記導光体との間に配置され、前記導光体を透過した光の色を変換する色変換層と、を有する、照明装置。
  3. 前記光源は青色の光を発する、請求項１または２に記載の照明装置。
  4. 前記色変換層は、前記導光体を透過した光の色を前記光源が発する色とは異なる色に変換する、請求項１または２に記載の照明装置。
  5. 前記色変換層は、前記導光体を透過した光の色を白色に変換する、請求項４に記載の照明装置。
  6. 前記色変換層は、蛍光体を含む、請求項１または２に記載の照明装置。
  7. 前記色変換層は、蛍光体を含み、
    前記色変換層は前記放光部に対応して設けられ、
    前記光源からの光路長が長い位置に配置された色変換層ほど前記蛍光体の含有量が多い、請求項１に記載の照明装置。
  8. 前記色変換層は、蛍光体を含み、
    前記色変換層は前記放光部に対応して設けられ、
    特定の前記色変換層の前記蛍光体の含有量は他の前記色変換層の前記蛍光体の含有量と異なる、請求項１に記載の照明装置。
  9. 前記色変換層は、蛍光体を含み、
    前記色変換層は、前記放光部における、前記光源からの光路長が互いに異なる放光位置に対応して設けられ、
    前記光源からの光路長が長い位置に配置された色変換層ほど前記蛍光体の含有量が多い、請求項２に記載の照明装置。
  10. 前記色変換層は、蛍光体を含み、
    前記色変換層は、前記放光部における、前記光源からの光路長が互いに異なる放光位置に対応して設けられ、
    特定の放光位置に対応する前記色変換層の前記蛍光体の含有量は他の放光位置に対応する前記色変換層の前記蛍光体の含有量と異なる、請求項２に記載の照明装置。
  11. 前記放光部と前記色変換層との間に配置され、前記色変換層を透過した光の色を変換する第２色変換層を有する、請求項１または２に記載の照明装置。
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