JP4949051B2 - 車両用照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用照明装置に関する。

従来、長尺状の導光体の内部に導入された光を外部に拡散させる照明装置として、特許文献１〜３に記載のものが知られている。

特許文献１に記載の照明装置は、導光体の外周面に印刷処理が施されており、導光体の内部に導入された光を印刷膜によって外部に拡散させている。
特許文献２に記載の照明装置は、導光体の外周面に塗装が施されており、導光体の内部に導入された光を塗膜によって外部に拡散させている。
しかし、これらの照明装置は、導光体が長くなった場合に光源から遠い部分では光量が減衰してしまうために、光を外部に向けて均一に拡散させることが困難であるという問題がある。

そこで、特許文献３記載の照明装置は、光源から離れるにつれて板状の導光体の厚みを薄く形成している。これにより、導光体の内部に導入された光を、光源からの距離に関係なく均一に外部に向けて拡散させようとするものである。
しかし、この特許文献３に記載の照明装置は、導光体の厚みを光源からの距離に応じて変化させなければならないために、導光体の厚みを変化させるための設計工程や成形工程が必要となってコスト高であるという問題があった。

特開平１１−１５１９７４号公報 特開２００２−１００２１３公報 特開２００５−１４５２００公報

本発明は上記のような問題に鑑みて創案されたものであって、高い効率で発光させることのできる車両用照明装置を提供することを目的とする。また、導光体の全長において均一に発光させることのできる車両用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ために、本発明の車両用照明装置は、断面が略円形に形成された長尺状の導光体と、前記導光体の両端部のうち少なくとも一方の端部に対向するように配設された発光体とを備える車両用照明装置であって、前記導光体における外周の一部には、平面部が形成され、前記平面部には、前記導光体の内部に導入された光を外部に向けて透過させつつ散光させることのできる白色のドット印刷部が形成され、前記ケースは、前記導光体の一部を覆い前記導光体からの光を遮光可能な遮光部と、前記遮光部の両側縁部に配され前記導光体からの光を透過可能な一対の光透過部と、を有し、前記一対の光透過部は、前記導光体を挟む形で配され、前記一対の光透過部のうち一方の光透過部は、前記平面部を覆う形で配されていることを特徴とする。

本発明によれば、導光体の内部に導入された光を特定の方向に透過させつつ散光させることができる。したがって、高い発光効率で照明を行うことが可能である。

本発明によれば、簡易な手段で透過散光処理を施すことが可能である。また、導光体の長さ方向における各位置毎にドット印刷の濃淡パターンを変化させることが可能であり、導光体の長さ方向における各位置毎の発光強度を自在にコントロールすることが可能となる。

また、前記ドット印刷部は、前記発光体に近いほど薄くまたは粗であって、前記発光体から遠のくほど濃くまたは密に形成されているものとすることができる。

このような構成とすれば、導光体が長くなった場合であっても、導光体の全長において発光体からの光を均一に透過・散光させることが可能である。

また、当該車両用照明装置は、車両内装材に取り付けられるものであり、前記導光体から出射され、前記一対の光透過部を透過した光の各々が前記車両内装材に反射して車室内に照射される構成とすることができる。

また、本発明によれば、導光体の外周に平面部が形成されているために、この平面部に対してドット印刷部を容易に施すことが可能である。

本発明によれば、高い効率で発光させることのできる車両用照明装置を提供することができる。また、導光体の全長において均一に発光させることのできる車両用照明装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態を図１〜図７を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態の車両用照明装置１０の斜視図である。図２は、図１に示す車両用照明装置１０のＡ−Ａ線断面図である。図３は、図１に示す車両用照明装置１０のＢ−Ｂ線断面図である。

本実施形態の車両用照明装置１０は、車両の車室天井部に設置されて使用されるものである。すなわち、図１〜図３に示すように、車両の車室天井部には天井内装材としてのルーフヘッドライニング５０が取り付けられており、このルーフヘッドライニング５０の車幅方向におけるほぼ中央部には車両の前後方向に沿って凹部５２が形成されている。車両用照明装置１０は、この凹部５２の下面に沿って取り付けられている。車両用照明装置１０の前方には、マップランプ５１が取り付けられている。

図１〜図３に示すように、車両用照明装置１０は、長尺状の導光体１２と、この導光体１２の両端部１４ａ、１４ｂにそれぞれ対向するように配設された一対の発光体１６と、導光体１２の下側を覆う合成樹脂製のケース１８とを備えている。

導光体１２は、断面が略円形に形成された長尺状（チューブ状）の導光材料により構成されている。ここでいう「導光材料」とは、例えばアクリル系樹脂などの光を透過させる材料のことである。このような導光材料としては、例えば、公開特許公報である特開２００５−３０６２３３や特開平６−７５１２０号等に開示された公知の導光材料を使用することが可能である。

発光体１６は、導光体１２の内部に光を導入するための光源であり、本実施形態では発光ダイオード（ＬＥＤ）が使用されている。この発光体１６としては、ＬＥＤ以外にも、例えば、白熱電球（バルブ）、蛍光管、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、半導体レーザ（ＬＤ）、ガスレーザ、電界発光体、プラズマ発光管等を使用することができる。この発光体１６は、制御装置を介して車両に搭載されたバッテリ等の電源に接続される。

ケース１８は、断面略コの字型に形成された長尺状の合成樹脂からなる部材である。
図３に示すように、ケース１８は、導光体１２から放出される光を遮光することのできる遮光部１８ａと、導光体１２から放出される光を車室内に透過させることのできる一対のレンズ部１８ｂによって構成されている。遮光部１８ａは、不透明な合成樹脂材料（例えば着色されたポリプロピレン等）によって形成されている。レンズ部１８ｂは、透明あるいは半透明の合成樹脂材料（例えばアクリル系樹脂等）によって形成されている。
導光体１２の直下には遮光部１８ａが配置しており、この遮光部１８ａの両側縁部に一対のレンズ部１８ｂが配置している。これにより、導光体１２から放出された光が直接的に車室内に照射されることがなく、ルーフヘッドライニング５０の凹部５２で反射して車室内に照射されるために、いわゆる間接照明の効果が得られるようになっている。

図４は、導光体１２、及び、導光体１２の一方の端部１４ａに対向するように配設された発光体１６の拡大側面図である。
図４に示すように、導光体１２の端部１４ａは平坦面となっており、発光体１６から放出された光はこの端部１４ａを通過して導光体１２の内部に進入する。これにより、導光体１２の内部に発光体１６からの光が導入される。
そして、導光体１２の内部に導入された光は、その導光体１２の内周面にて反射しながら導光体１２の内部をさらに進行し、導光体１２の外周面に形成されたドット印刷部２０にぶつかって少なくともその一部が外部へ向けて透過・散光する。これにより、導光体１２のほぼ全長において光を透過・散光させることが可能となっている。なお、ここでいう「透過」とは、光が導光体１２の内部から外部へ向かって通過することを意味しており、「散光」とは、光が拡散して広がることを意味している。

図３及び図４に示すように、導光体１２の外周の一部には、平面部１３が形成されている。この平面部１３は、断面が略円形に形成された導光体１２の外周の一部が平面状に形成された部分である。この平面部１３は、研磨等の後加工によって形成することもできるし、導光体１２を形成するときに同時に形成することもできる。前述したドット印刷部２０は、この平面部１３に形成されている。

ドット印刷部２０は、ドット印刷処理が施された部分のことを指している。ここでいう「ドット印刷処理」とは、被印刷面に対して微細なドット（点）を無数に形成して印刷を施す処理のことである。この「ドット印刷処理」によって、文字や模様、図柄、画像等を印刷することができる。ドット印刷処理は、グラビア印刷やスクリーン印刷などの公知の印刷手法によって実現することができる。また、導光体１２の透過・散光を効果的に作用させるため、ドット印刷の色として明るい色がよく、中でも白色が好ましい。

導光体１２の外周に形成された平面部１３には、導光体１２のほぼ全長にわたってドット印刷部２０が形成されている。平面部１３に対してドット印刷部２０を形成するためのドット印刷処理が、本発明の「透過散光処理」に対応している。

図４に示すように、ドット印刷部２０は、導光体１２の一方の端部１４ａに配設された発光体１６に近づくほど薄く（または粗に）形成されており、当該発光体１６から遠のくほど濃く（または密に）形成されている。これにより、以下のような効果が達成される。

ドット印刷部２０が薄くまたは粗に形成された部分（すなわち発光体１６に近い部分）では、ドット印刷部２０において透過・散光する光の量が相対的に少なくなる。これとは反対に、ドット印刷部２０が濃くまたは密に形成された部分（すなわち発光体１６から遠い部分）では、ドット印刷部２０において透過・散光する光の量が相対的に多くなる。これにより、発光体１６から遠のくことによって光の強さが次第に減衰した場合であっても、ドット印刷部２０において透過・散光する光の量がほぼ一定となる。結果として、長尺状の導光体１２のどの部分においても、光が透過・散光する量がほぼ一定となる。

図３において点線の矢印で示すように、導光体１２の内部に導入された光は、少なくともその一部がドット印刷部２０にぶつかることによって外部に向けて透過・散光するとともに、残りの光が反対側に反射して外部に向けて放出される。これにより、導光体１２の片側にのみドット印刷部２０を形成しているにもかかわらず、導光体１２の左右両側から光を透過・散光させることが可能である。この結果、導光体１２を高い効率で発光させることが可能である。

図５は、導光体１２の変形例を示す断面図である。
図５に示すように、断面が略円形に形成された長尺状の導光体１２の外周には、平面部１３ａ、１３ｂが２箇所に形成されている。この平面部１３ａ、１３ｂは、導光体１２の一方の側部（図５における左側部）に形成されており、所定の角度をなして隣接するように形成されている。この２箇所の平面部１３ａ、１３ｂには、ドット印刷部２０ａ、２０ｂがそれぞれ形成されている。

図５において点線の矢印で示すように、導光体１２の内部に導入された光は、少なくともその一部がドット印刷部２０ａ、２０ｂにぶつかることによって外部に向けて透過・散光するとともに、残りの光が反対側に反射して外部に向けて放出される。したがって、導光体１２の内部に導入された光は、左右方向（図５における左右方向）に向けて集中的に透過・拡散して外部に向けて放出される。この結果、導光体１２を高い効率で発光させることが可能となっている。

図６は、導光体１２の別の変形例を示す斜視図である。
図６に示すように、断面が略四角形に形成された長尺状の導光体１２の外周には、平面部１３ｃが形成されている。この平面部１３ｃには、ドット印刷部２０ｃが形成されている。
このように、導光体１２の断面形状は円形である必要はなく、その他の形状、例えば、四角形あるいは三角形など多角形であってもよい。導光体１２の断面形状が四角形である場合には、この導光体１２の外周に対してドット印刷処理を容易に施すことが可能となる。

図７は、車両用照明装置１０を車室天井部の右側縁部に設置した状態を示す断面図である。
図７に示すように、車両用照明装置１０を車室天井部の中央部（車幅方向における中央部）でなく、車室天井部の右側縁部に設置した場合には、車室天井部の側壁部５４に向けて導光体１２の光を集中的に照射することが可能となる。これにより、車両用照明装置１０による間接照明の効果が一層高くなる。なお、車両用照明装置１０は、車室天井部の右側縁部ではなく、左側縁部に設置してもよい。

また、図７に示す車両用照明装置１０では、導光体１２を覆うためのケース１８の内面に導光体１２が接着剤２２により接合されている。この接着剤２２は、導光体１２の外周に形成された平面部１３ｄに対してドット状（点状）に塗布されている。導光体１２の内部に導入された光は、この接着剤２２が塗布された部分にぶつかることによって外部に向けて透過・散光する。したがって、この接着剤２２が塗布された部分は、上述したドット印刷部２０と同様に機能する。この場合、光を透過・散光させるためのドット印刷部２０をわざわざ形成する必要がなくなるという利点がある。

以上説明したように、本実施形態の車両用照明装置１０によれば、導光体１２の表面にドット印刷処理を施すことによって、特定の方向に向けて（図３では左右方向に向けて）光を透過・散光させることが可能である。これにより、導光体１２の発光効率が高くなるとともに、例えば天井照明では、車室天井部と導光体１２との距離を短くすることができるので、全体の厚み（高さ方向の厚み）を小さくすることが可能であり、結果として、車両用照明装置１０の薄型化が可能となる。

また、ドット印刷部２０の透過率や濃淡パターンを変化させることによって、ドット印刷部２０が形成されている導光体１２の表面側への配光と、裏面側への配光との比率を自在にコントロールすることが可能となる。この結果、導光体１２の左右方向（導光体１２を車両に設置したときの車幅方向）への配光比率を自在にコントロールすることが可能となる。

また、ドット印刷部２０は、発光体１６に近い側では薄くまたは粗に形成されており、発光体１６から遠のくにつれて次第に濃くまたは密に形成されている。したがって、導光体１２が長く形成されている場合であっても、導光体１２を全長にわたって均一に発光させることが可能となる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では、導光体１２の両端部１４ａ、１４ｂに発光体１６が配設されている例を示したが、これに限るものではない。例えば、導光体１２の一方の端部１４ａにのみ発光体１６が配設されてもよい。
（２）上記実施形態では、導光体１２の表面にドット印刷処理を施す例を示したが、これに限るものではない。例えば、導光体１２の表面にレーザ加工によって凹凸を形成してもよい。あるいは、導光体１２の表面にシボ加工によって凹凸を形成してもよい。あるいは、導光体１２の表面にサンドブラスト加工によって凹凸を形成してもよい。導光体１２の表面に凹凸を形成した場合であっても、ドット印刷部２０を形成した場合と同様の機能を発揮させることが可能である。そして、発光体１６に近づくほど凹凸を粗に形成し、発光体１６から遠のくほど凹凸を密に形成することによって、導光体１２を全長にわたって均一に発光させることが可能となる。つまり、導光体１２の内部に導入された光を外部に向けて透過・散光させるための「透過散光処理」は、導光体１２の表面に凹凸を形成する処理によって実現することができる。

＜実施例１＞
実施例１では、まず、アクリル樹脂製の棒（長さ１０００ｍｍ、直径９．０ｍｍ）からなり、平面部（幅６ｍｍ）を形成した導光体を２本準備した。
一本目の導光体には、その平面部に導光体の両端部から中央部に向かって次第に密になるように白色のドット印刷処理（グラデーション印刷）を施した。これを本発明の実施例に係る導光体とした。
２本目の導光体には、導光体の平面部に一定の濃さで印刷処理（ベタ印刷）を施した。これを本発明の比較例に係る導光体とした。

次に、印刷処理が施された面が上となるように、導光体を車室天井部に設置した。この導光体の前後の両端部に、電球色のＬＥＤ（日亜化学株式会社製、型名「ＮＳＰＬ５００Ｓ」）をそれぞれ配設した。そして、ＬＥＤを発光させたときの導光体の輝度を、導光体の長さ方向に沿って５０ｍｍ間隔で合計２０点測定した。導光体の輝度は、導光体の真下の位置で導光体の表面を測定した。輝度の測定は、輝度計（ＢＭ５Ａ）を用いて行った。輝度の測定範囲の直径は、導光体の直径と同じとした。測定結果を図８に示す。

図８に示すように、実施例に係る導光体の輝度は、どの測定点をとってもほぼ等しい結果となった。これに対し、比較例に係る導光体の輝度は、導光体の両端部付近では大きく、中央部付近では極端に小さくなる結果となった。
この結果より、本発明の実施例に係る導光体は、全長にわたってほぼ均一に光を透過・散光させることが可能であることが実証された。

＜実施例２＞
実施例２では、まず、アクリル樹脂製の棒（長さ１０００ｍｍ、直径９．０ｍｍ）からなり、平面部（幅６ｍｍ）を形成した導光体の表面に白色のドット印刷処理を施した。
次に、印刷処理が施された面が左側（車幅方向における左側）に向くように、導光体を車室天井部に設置した。この導光体の前後の両端部に、電球色のＬＥＤ（日亜化学株式会社製、型名「ＮＳＰＬ５００Ｓ」）をそれぞれ配設した。そして、ＬＥＤを発光させたときの導光体の輝度を、導光体の長さ方向に沿って５０ｍｍ間隔で合計２０点測定した。導光体の輝度は、導光体の左側及び右側の位置で導光体の表面を測定した。輝度の測定は、輝度計（ＢＭ５Ａ）を用いて行った。輝度の測定範囲の直径は、導光体の直径と同じとした。測定結果を図９に示す。

図９に示すように、導光体の輝度は、導光体の左側及び右側とでほぼ等しい結果となった。
この結果より、導光体の一方の側（左側）にのみドット印刷処理を施したにもかかわらず、導光体の左側及び右側に向けてほぼ均一に光を透過・散光させることが可能であることが実証された。

本実施形態の車両用照明装置の斜視図である。 図１に示す車両用照明装置のＡ−Ａ線断面図である。 図１に示す車両用照明装置のＢ−Ｂ線断面図である。 導光体、及び、導光体の一方の端部に対向するように配設された発光体の拡大側面図である。 導光体の変形例を示す断面図である。 導光体の別の変形例を示す斜視図である。 車両用照明装置を車室天井部の右側縁部に設置した状態を示す断面図である。 実施例１における導光体の輝度の測定結果を示すグラフである。 実施例２における導光体の輝度の測定結果を示すグラフである。

符号の説明

１０…車両用照明装置
１２…導光体
１３…平面部
１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ…平面部
１４ａ、１４ｂ…端部
１６…発光体
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ…ドット印刷部
２２…接着剤
５０…ルーフヘッドライニング
５２…凹部

Claims (3)

1. 断面が略円形に形成された長尺状の導光体と、前記導光体の両端部のうち少なくとも一方の端部に対向するように配設された発光体と、前記導光体を覆うケースと、を備える車両用照明装置であって、
   前記導光体における外周の一部には、平面部が形成され、
   前記平面部には、前記導光体の内部に導入された光を外部に向けて透過させつつ散光させることのできる白色のドット印刷部が形成され、
   前記ケースは、前記導光体の一部を覆い前記導光体からの光を遮光可能な遮光部と、前記遮光部の両側縁部に配され前記導光体からの光を透過可能な一対の光透過部と、を有し、
   前記一対の光透過部は、前記導光体を挟む形で配され、前記一対の光透過部のうち一方の光透過部は、前記平面部を覆う形で配されていることを特徴とする、車両用照明装置。
2. 請求項１に記載の車両用照明装置であって、
   前記ドット印刷部は、前記発光体に近いほど薄くまたは粗であって、前記発光体から遠のくほど濃くまたは密に形成されていることを特徴とする、車両用照明装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両用照明装置であって、
   当該車両用照明装置は、車両内装材に取り付けられるものであり、
   前記導光体から出射され、前記一対の光透過部を透過した光の各々が前記車両内装材に反射して車室内に照射される構成であることを特徴とする、車両用照明装置。

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