JP4837626B2

JP4837626B2 - 自動車用室内灯

Info

Publication number: JP4837626B2
Application number: JP2007165129A
Authority: JP
Inventors: 雄一大川; 汎王
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2007-06-22
Filing date: 2007-06-22
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2027-06-22
Also published as: JP2009001196A; US7954984B2; US20080316740A1

Description

本発明は、自動車用室内灯に関するものであり、詳しくは、色調および光質の異なる光を照射することが可能な自動車用室内灯に関する。

従来、この種の自動車用室内灯には以下のようなものが提案されている。それは、光源を白色照明用ランプと有色照明用ランプの二灯式とし、白色照明用ランプを有色照明用ランプよりもカバーケースレンズに近付けて配置する。これにより、カバーケースレンズを介して車室内に照射される白色照明用ランプからの白色光が極力有色照明用ランプによって着色されないようにするというものである。

なお、白色照明用ランプからの白色光は読書等の用に供され、有色照明用ランプからの有色光は自動車のドア開時の足元照明等の用に供されるものである（例えば、特許文献１参照。）。

また、他の提案として、直線状に配置された複数の白色発光ＬＥＤと、導光板の両端部の夫々に配設された３色（赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ））発光ＬＥＤを光源とし、白色発光ＬＥＤからの白色光、および３色発光ＬＥＤから発せられて導光板内を導光されたＲ、Ｇ、Ｂの夫々の単色光またはＲ、Ｇ、Ｂの組み合わせによる混合光（白色光を含む）をリフレクタでレンズ方向に反射し、反射光（間接光）をレンズを介して車室内に照射するというものである。

なお、白色発光ＬＥＤからの白色光は車室内を明るく照明したい場合に使用され、３色発光ＬＥＤからの有色光または白色光は車室内の明るさがあまり必要でない場合に搭乗者が好みの雰囲気を楽しめるように使用されるものである（例えば、特許文献２参照。）。
特開平１０−１９４０４１号公報特開２００３−１２７７６９号公報

しかしながら、上記「特許文献１」で開示された自動車用室内灯は、白色光および有色光のいずれも同一のカバーケースレンズを介して車室内に照射されるために照射光の光色が変わっても光質は同じであり、照射光による演出効果を十分発揮しているとは言い難く商品性に欠けるものである。

また、上記「特許文献２」で開示された自動車用室内灯は、「特許文献１」と同様に白色発光ＬＥＤからの白色光、および３色発光ＬＥＤから発せられて導光板内を導光されたＲ、Ｇ、Ｂの夫々の単色光またはＲ、Ｇ、Ｂの組み合わせによる混合光（白色光を含む）のいずれも同一レンズ介して車室内に照射されるために上記同様商品性に欠けるものである。

更に、レンズを介して車室内に照射される光は一度リフレクタで反射された間接光であるため、反射時の反射損失による光の利用効率の低下により照射光量が低減されるという問題も有している。

そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたもので、その目的とするところは、照射される照射光の光色（白色光と有色光）によって光質が異なると共に白色光は有色光に比べて車室内を大幅に明るく照射し、照明機能と演出効果の両方を十分発揮する商品性の高い自動車用室内灯を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、基台上に複数の白色ＬＥＤランプと複数の有色ＬＥＤランプが混在して実装されると共に、前記白色ＬＥＤランプおよび前記有色ＬＥＤランプの放射方向に前記白色ＬＥＤランプおよび前記有色ＬＥＤランプから放射された光を制御して外部に出射するカバーケースが配設されてなる自動車用室内灯であって、前記カバーケースは前記白色ＬＥＤランプおよび前記有色ＬＥＤランプと対向する側に位置して複数の貫通孔を有する光拡散層と、前記白色ＬＥＤランプおよび前記有色ＬＥＤランプと対向する側と反対側に位置して少なくとも一方の方向に膨らんだ複数のレンズ部を有する光透過層の２層構造からなり、前記各白色ＬＥＤランプの光軸上に前記光拡散層の前記各貫通孔および前記光透過層の前記各レンズ部の夫々の中心線が位置することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記各レンズ部は、前記光拡散層の方向に膨らんだ凸形状を呈しており、前記各レンズ部の少なくとも一部は前記各貫通孔内に位置することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１において、前記各レンズ部は、前記光拡散層と反対方向に膨らんだ凸形状を呈していることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項４に記載された発明は、請求項１において、前記各レンズ部は、前記光拡散層の方向と前記光拡散層と反対方向の両方向に膨らんだ一対の凸形状を呈しており、前記各一対のレンズ部の一方の少なくとも一部は前記各貫通孔内に位置することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項５に記載された発明は、基台上に複数の白色ＬＥＤランプと複数の有色ＬＥＤランプが混在して実装されると共に、前記白色ＬＥＤランプおよび前記有色ＬＥＤランプの放射方向に前記白色ＬＥＤランプおよび前記有色ＬＥＤランプから放射された光を制御して外部に出射するカバーケースが配設されてなる自動車用室内灯であって、前記カバーケースは前記白色ＬＥＤランプおよび前記有色ＬＥＤランプと対向する側に位置して少なくとも一方の方向に膨らんだ複数のレンズ部を有する光透過層と、前記白色ＬＥＤランプおよび前記有色ＬＥＤランプと対向する側と反対側に位置して複数の貫通孔を有する光拡散層の２層構造からなり、前記各白色ＬＥＤランプの光軸上に前記光拡散層の前記各貫通孔および前記光透過層の前記各レンズ部の夫々の中心線が位置することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項６に記載された発明は、請求項５において、前記各レンズ部は、前記光拡散層の方向に膨らんだ凸形状を呈しており、前記各レンズ部の少なくとも一部が前記各貫通孔内に位置することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項７に記載された発明は、請求項５において、前記各レンズ部は、前記光拡散層の方向と前記光拡散層と反対方向の両方向に膨らんだ一対の凸形状を呈しており、前記各一対のレンズ部の一方の少なくとも一部は前記各貫通孔内に位置することを特徴とするものである。

本発明の自動車用室内灯は、基台上に実装された複数の白色ＬＥＤランプと複数の有色ＬＥＤランプの放射方向に、複数の貫通孔を有する光拡散層と少なくとも一方の方向に膨らんだ複数のレンズ部を有する光透過層の２層構造からなるカバーケースを配設し、各白色ＬＥＤランプの光軸上に光拡散層の各貫通孔および光透過層の各レンズ部の夫々の中心線が位置するようにした。

そして、各白色ＬＥＤランプから放射された白色光または白色光に近い色調の光のうちその多くは光透過層の各レンズ部で集光されて光スポットとして外部に照射され、各有色ＬＥＤランプから放射された有色光のほとんどは光拡散層で拡散されて拡散光として外部に照射される。

その結果、車室内において読書等の明るい光を必要とする場合には白色ＬＥＤランプからの白色光または白色光に近い色調の光による鮮明なスポット状の明りを提供し、車室内空間をムード照明する場合には有色ＬＥＤランプからの有色光による拡散された柔らかい明りを提供することが可能となり、照明機能と演出効果の両方を十分発揮する商品性の高い自動車用室内灯を実現することができる。

以下、この発明の好適な実施形態を図１から図１０を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付す）。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。

図１は本発明の自動車用室内灯に係わる実施形態の平面図である。本実施形態は主に、ハウジングケース１、カバーケース２、および光源となるＬＥＤランプ３、抵抗などの電子部品４（図示せず）、スイッチなどの操作部品５などが実装された部品実装基板６を備えており、ハウジングケース１とカバーケース２で形成された閉空間内に、ＬＥＤランプ３の光出射面７をカバーケース２側に向けた状態で部品実装基板６が固定支持されている。

なお、部品実装基板６上に位置するＬＥＤランプ３は、白色光または白色光に近い色調の光を放射する複数の白色ＬＥＤランプ３ａと、それ以外の色調の光を放射する複数の有色ＬＥＤランプ３ｂからなり、白色ＬＥＤランプ３ａおよび有色ＬＥＤランプ３ｂは夫々縦横所定の間隔を保って基板上に混在している。

この場合、白色ＬＥＤランプ３ａは、発光体のＬＥＤ素子と波長変換材料の蛍光体の組み合わせによって構成され、その組み合わせは以下のようになる。

まず、ＬＥＤ素子が青色光を発する青色ＬＥＤ素子の場合、青色光に励起されて青色の補色となる黄色光に波長変換する黄色蛍光体を用い、青色ＬＥＤ素子から出射された青色光の一部が黄色蛍光体を励起することによって波長変換された黄色光と、青色ＬＥＤ素子から放射された青色光との加法混色によって白色光に近い色調の光を得ることができる。

同様に、ＬＥＤ素子が青色ＬＥＤ素子の場合、青色光に励起されて緑色光及び赤色光にそれぞれ波長変換する２種類の蛍光体を混合したものを用い、青色ＬＥＤ素子から出射された青色光の一部が蛍光体を励起することによって波長変換された緑色光及び赤色光と、青色ＬＥＤ素子から出射された青色光との加法混色によって白色光を得ることもできる。

更に、ＬＥＤ素子が紫外線を発する紫外ＬＥＤ素子の場合、紫外線に励起されて青色光、緑色光及び赤色光にそれぞれ波長変換する３種類の蛍光体を混合したものを用い、紫外ＬＥＤ素子から出射された紫外線が蛍光体を励起することによって波長変換された青色光、緑色光及び赤色光の加法混色によって白色光を得ることもできる。

また、ＬＥＤ素子から出射される光の波長と蛍光体の種類とを適宜に組み合わせることによって白色光あるいは白色光に近い色調の光以外の種々な色調の光を得ることが可能である。よって、有色ＬＥＤランプ３ｂから放射される有色光は、ＬＥＤ素子から発せられた単色光あるいはＬＥＤ素子と蛍光体の組み合わせによる混色光のいずれかが可能となる。

ＬＥＤランプ３の放射方向の上方に位置するカバーケース２は、図２に示すように２種類の材料による２層構造となっており、内側（ＬＥＤランプ３と対向する側に）に乳白色（光拡散材入り）樹脂材料による光拡散層８が位置し、外側（ＬＥＤランプと対向する側と反対側）に透光性樹脂材料による光透過層９が位置している。

そして、光拡散層８には該光拡散層８を貫通する複数のＬＥＤ光通過孔８ａが縦横所定の間隔を保って設けられ、光透過層９には光拡散層８のＬＥＤ光通過孔８ａに対応する位置に、光拡散層８のＬＥＤ光通過孔８ａ側に膨らんだ湾曲面を有する複数のレンズ部９ａが形成されており、光透過層９の夫々のレンズ部９ａが光拡散層８の各ＬＥＤ光通過孔８ａ内に位置している。

また、図３（図１のＡ−Ａ断面図）に示すように、ハウジングケース１とカバーケース２によって形成された灯室１０内に固定支持された部品実装基板６に実装された各白色ＬＥＤランプ３ａの光軸Ｘと、カバーケース２を構成する光拡散層８の各ＬＥＤ光通過孔８ａおよび光透過層９の各レンズ部９ａの夫々の中心線は同一線上に位置している。

一方、図４（図１のＢ−Ｂ断面図）に示すように、ハウジングケース１とカバーケース２によって形成された灯室１０内に固定支持された部品実装基板６に実装された各有色ＬＥＤ３ｂの光軸Ｘを中心とする近傍には、カバーケース２を構成する光拡散層８のＬＥＤ光通過孔８ａおよび光透過層９のレンズ部９ａのいずれも設けられていない。

なお、図３および図４において、部品実装基板６のＬＥＤランプ３が実装されている側には操作部品（図示せず）が実装されていると共に、部品実装基板６のＬＥＤランプ３が実装されている側の反対側の面には電子部品５が実装されている。

このような構成の自動車用室内灯において、図５（図４の部分断面図）に示すように、部品実装基板６の有色ＬＥＤランプ３ｂから放射された有色光のほとんどはカバーケース２の光拡散層８に至り、光拡散層８で拡散されて拡散光Ｌ１となって光透過層９に至り、光透過層９内を導光されて外部に照射される。

よって、自動車用室内灯から照射される有色光は面輝度が比較的均一な柔らかい光質を呈し、車室内空間の演出効果を高める働きを有する。

一方、図６（図３の部分断面図）に示すように、部品実装基板６の白色ＬＥＤランプ３ａから放射された白色光または白色光に近い色調の光のうち、光軸Ｘを中心とする近傍に放射する光束密度が大きい光Ｌ２はカバーケース２の光拡散層８のＬＥＤ光通過孔８ａを通過して光透過層９のレンズ部９ａに至り、レンズ部９ａで集光されて外部に照射される。

また、白色ＬＥＤランプ３ａから放射された白色光または白色光に近い色調の光のうち、光軸Ｘを中心とする近傍から離れる方向に放射された光Ｌ３は、上記有色光と同様にカバーケース２の光拡散層８に至り、光拡散層８で拡散されて拡散光Ｌ３となって光透過層９に至り、光透過層９内を導光されて外部に照射される。

よって、自動車用室内灯から照射される白色光または白色光に近い色調の光は、その多くが集光されて明るく且つ鮮明な光質の光スポットを形成して読書等の用に供される照明機能を果たすと共に、その一部は面輝度が比較的均一な柔らかい光質を呈して車室内空間の演出効果を高める働きをする。

なお、上記実施形態においては、光透過層９に形成されたレンズ部９ａは光拡散層８のＬＥＤ光通過孔８ａ側に膨らんだ湾曲面を有する形状とされていたが、図７に示すように、光透過層９に形成するレンズ部９ｂを光拡散層８のＬＥＤ光通過孔８ａに対応する位置のＬＥＤ光通過孔８ａ側と反対側に膨らんだ湾曲面を有する形状としてもよい。

この場合も、部品実装基板６の白色ＬＥＤランプ３ａから放射された白色光または白色光に近い色調の光のうち、光軸Ｘを中心とする近傍に放射する光束密度が大きい光Ｌ２はカバーケース２の光拡散層８のＬＥＤ光通過孔８ａを通過して光透過層９に至り、光透過層９内を導光されてレンズ部９ｂで集光されて外部に照射される。

また、図８に示すように、光透過層９に形成するレンズ部９ａ、９ｂを光拡散層８のＬＥＤ光通過孔８ａに対応する位置のＬＥＤ光通過孔８ａ側およびＬＥＤ光通過孔８ａ側と反対側の両方向に膨らんだ湾曲面を有する形状としてもよい。このとき、光透過層９の一方の方向に膨らんだレンズ部９ａの夫々は光拡散層８の各ＬＥＤ光通過孔８ａ内に位置している。

するとこの場合も、部品実装基板６の白色ＬＥＤランプ３ａから放射された白色光または白色光に近い色調の光のうち、光軸Ｘを中心とする近傍に放射する光束密度が大きい光Ｌ２はカバーケース２の光拡散層８のＬＥＤ光通過孔８ａを通過して光透過層９のレンズ部９ａに至り、レンズ部９ａで集光されて光透過層９内を導光され、更にレンズ部９ｂで集光されて外部に照射される。

ところで、上記実施形態においては、カバーケースの２層構造をＬＥＤランプと対向する側に光拡散層が位置し、ＬＥＤランプと対向する側と反対側に光透過層が位置するようにしたが、この２層構造の位置関係を変えることも可能である。

つまり、カバーケースの構成をＬＥＤランプと対向する側に光透過層を位置させ、ＬＥＤランプと対向する側と反対側に光拡散層を位置させるものである。

この場合、図９に示すように、光透過層９に形成する複数のレンズ部９ｂを、光拡散層８のＬＥＤ光通過孔８ａに対応する位置において、光拡散層８のＬＥＤ光通過孔８ａ側に膨らんだ湾曲面を有する形状とし、夫々のレンズ部９ｂの少なくとも一部が光拡散層８の各ＬＥＤ光通過孔８ａ内に位置するようにする。

すると、部品実装基板６の白色ＬＥＤランプ３ａから放射された白色光または白色光に近い色調の光のうち、光軸Ｘを中心とする近傍に放射する光束密度が大きい光Ｌ２はカバーケース２の光透過層９に至り、光透過層９内を導光されて光拡散層８のＬＥＤ光通過孔８ａ内に位置するレンズ部９ｂで集光されて外部に照射される。

あるいは、図１０に示すように、光透過層９に形成するレンズ部９ｂ、９ａの夫々を光拡散層８のＬＥＤ光通過孔８ａに対応する位置において、光拡散層８のＬＥＤ光通過孔８ａ側およびＬＥＤ光通過孔８ａ側と反対側の両方向に膨らんだ湾曲面を有する形状とし、光透過層９の一方の方向に膨らんだレンズ部９ｂの夫々の少なくとも一部は光拡散層８の各ＬＥＤ光通過孔８ａ内に位置している。

するとこの場合も、部品実装基板６の白色ＬＥＤランプ３ａから放射された白色光または白色光に近い色調の光のうち、光軸Ｘを中心とする近傍に放射する光束密度が大きい光Ｌ２はカバーケース２の光透過層９のレンズ部９ａに至り、レンズ部９ａで集光されて光透過層９内を導光され、光拡散層８のＬＥＤ光通過孔８ａ内に位置するレンズ部９ｂで更に集光されて外部に照射される。

従って、図７〜図１０の構成において、部品実装基板６の白色ＬＥＤランプ３ａから放射された白色光または白色光に近い色調の光のうち、光軸Ｘを中心とする近傍に放射する光束密度が大きい光Ｌ２はいずれも明るく且つ鮮明な光質の光スポットを形成する。

同様に、図７〜図１０の構成において、部品実装基板６の有色ＬＥＤランプ３ｂから放射された光はいずれも比較的均一な柔らかい光質の拡散光を形成する。

以上説明したように、本発明の自動車用室内灯は、車室内において読書等の明るい光を必要とする場合には白色ＬＥＤランプからの白色光または白色光に近い色調の光による鮮明なスポット状の明りを提供し、車室内空間をムード照明する場合には有色ＬＥＤランプからの有色光による拡散された柔らかい明りを提供するものである。

その結果、一台の自動車用室内灯によって照明機能と演出効果の両方を十分発揮する商品性の高い自動車用室内灯を実現することが可能となる。

本発明の自動車用室内灯に係わる実施形態の平面図である。本実施形態におけるカバーケースの構成図である。図１のＡ−Ａ断面図である。図１のＢ−Ｂ断面図である。図４の部分拡大図である。図３の部分拡大図である。光透過層のレンズ部の他の形状を示す断面図である。同じく光透過層のレンズ部の他の形状を示す断面図である。カバーレンズの他の構成を示す断面図である。同じく、カバーレンズの他の構成を示す断面図である。

符号の説明

１ハウジングケース
２カバーケース
３ＬＥＤランプ
３ａ白色ＬＥＤランプ
３ｂ有色ＬＥＤランプ
４電子部品
５操作部品
６部品実装基板
７光出射面
８光拡散層
８ａＬＥＤ光通過孔
９光透過層
９ａレンズ部
９ｂレンズ部
１０灯室

Claims

基台上に複数の白色ＬＥＤランプと複数の有色ＬＥＤランプが混在して実装されると共に、前記白色ＬＥＤランプおよび前記有色ＬＥＤランプの放射方向に前記白色ＬＥＤランプおよび前記有色ＬＥＤランプから放射された光を制御して外部に出射するカバーケースが配設されてなる自動車用室内灯であって、前記カバーケースは前記白色ＬＥＤランプおよび前記有色ＬＥＤランプと対向する側に位置して複数の貫通孔を有する光拡散層と、前記白色ＬＥＤランプおよび前記有色ＬＥＤランプと対向する側と反対側に位置して少なくとも一方の方向に膨らんだ複数のレンズ部を有する光透過層の２層構造からなり、前記各白色ＬＥＤランプの光軸上に前記光拡散層の前記各貫通孔および前記光透過層の前記各レンズ部の夫々の中心線が位置することを特徴とする自動車用室内灯。
前記各レンズ部は、前記光拡散層の方向に膨らんだ凸形状を呈しており、前記各レンズ部の少なくとも一部は前記各貫通孔内に位置することを特徴とする請求項１に記載の自動車用室内灯。
前記各レンズ部は、前記光拡散層と反対方向に膨らんだ凸形状を呈していることを特徴とする請求項１に記載の自動車用室内灯。
前記各レンズ部は、前記光拡散層の方向と前記光拡散層と反対方向の両方向に膨らんだ一対の凸形状を呈しており、前記各一対のレンズ部の一方の少なくとも一部は前記各貫通孔内に位置することを特徴とする請求項１に記載の自動車用室内灯。
基台上に複数の白色ＬＥＤランプと複数の有色ＬＥＤランプが混在して実装されると共に、前記白色ＬＥＤランプおよび前記有色ＬＥＤランプの放射方向に前記白色ＬＥＤランプおよび前記有色ＬＥＤランプから放射された光を制御して外部に出射するカバーケースが配設されてなる自動車用室内灯であって、前記カバーケースは前記白色ＬＥＤランプおよび前記有色ＬＥＤランプと対向する側に位置して少なくとも一方の方向に膨らんだ複数のレンズ部を有する光透過層と、前記白色ＬＥＤランプおよび前記有色ＬＥＤランプと対向する側と反対側に位置して複数の貫通孔を有する光拡散層の２層構造からなり、前記各白色ＬＥＤランプの光軸上に前記光拡散層の前記各貫通孔および前記光透過層の前記各レンズ部の夫々の中心線が位置することを特徴とする自動車用室内灯。
前記各レンズ部は、前記光拡散層の方向に膨らんだ凸形状を呈しており、前記各レンズ部の少なくとも一部が前記各貫通孔内に位置することを特徴とする請求項５に記載の自動車用室内灯。
前記各レンズ部は、前記光拡散層の方向と前記光拡散層と反対方向の両方向に膨らんだ一対の凸形状を呈しており、前記各一対のレンズ部の一方の少なくとも一部は前記各貫通孔内に位置することを特徴とする請求項５に記載の自動車用室内灯。