JP6478216B2 - 照明装置及び車両用照明装置 - Google Patents

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Description

本発明は照明装置及び車両用照明装置に関するものである。
従来、光源と導光体とを使用し、導光体内に光源からの光を入射し、その光を導光体内で拡散反射させて該導光体全体を発光させた状態にし、その発光された光で周囲を照明するようにした照明装置が知られており、車両にも採用されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
特許文献1、特許文献2等で知られる照明装置は、光源と導光体の向きや角度が決められて固定化された構造になっている。
図8を用いて、その一例を更に説明する。図8に示す従来の照明装置101は、棒状をした導光体102の一端面に光入射面103を設け、その光入射面103に対向させて光源104を配設している。
前記光源104は、発光ダイオード等であって、基板105上に取り付けられており、更に基板105と一体に光源ホルダー106に取り付けられている。
前記光源ホルダー106は、後壁106aが閉塞され、前壁106bに開口107を設けた筒状の部材である。前壁106bの外側には、開口107を囲むようにして、筒状の導光体取付部108が前壁106bと一体に形成されている。また、導光体取付部108の周面には、周方向にそれぞれ所定の間隔をおいて複数個の係止孔109が形成されている。そして、前記光源104は、基板105と共に光源ホルダー106内に配設されて後壁106a上に固定して取り付けられている。その光源104の中心は、導光体取付部108の中心Oaと一致している。
前記導光体102は、アクリル樹脂等の光透過性樹脂からなる棒状をした成形品であり、一端側を導光体取付部108内に嵌合固定させて、光源ホルダー106と一体化されている。その導光体取付部108内に嵌合される導光体102の外周面には、前記係止孔109に対応して係止爪110が一体に形成されている。また、光源104と対向する一端側の端面には、光源104からの光を入射させる前記光入射面103が形成されている。
そして、導光体102と光源ホルダー106とは、光入射面103を設けた一端側から、導光体102を導光体取付部108内に圧入して行くと、所定の位置で係止爪110が係止孔109内に落ち込んで嵌合固定され、導光体102と光源ホルダー106が、その向き及び角度が決められた状態で一体化される。図8はその一体化された状態を示しており、また、この状態では光入射面103と光源104が対向配置されている。
したがって、図8に示す照明装置101では、光源104が点灯されると、光源104から光Laが光入射面103に向かって照射される。光源104からの光Laは、光入射面103から導光体102内に入り、導光体102内で拡散反射されて、導光体102の全体が発光された状態になる。そして、その発光された光により、照明装置101の周囲を照明することができる。
特開2013−149474号公報。 特開2009−295552号公報。
しかしながら、図8に示したような従来の照明装置101では、上述したように、光源104を取り付けた光源ホルダー106は、導光体102に対して向きや角度が決められた状態で固定されている。そのため、用途は極めて限定的となり、互換性に乏しく、専用部品として取り扱わざるを得ない。すなわち、例えば取付側の部品との間に、製造時における誤差等が生じているようなとき、向きや角度を調整することができないので、取り付けの作業がしにくい事態が発生することもある。また、照明装置を取り付ける側に、取付位置の変更等があったような場合でも、多少の変更であっても転用が難しいという問題点があった。
そこで、本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、部材間の取付位置に誤差等が生じているような場合でも、その誤差に柔軟に対応して所定の位置に簡単に取り付けることができるとともに、多少の設計変更等があっても簡単に対応でき、作業性並びに互換性に優れた照明装置及び車両用照明装置を提供することを目的としている。
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項1に係る本発明は、光源と、光入射面を設けた光入射部を有する導光体と、前記光源が一体移動可能に取り付けられ、前記光源を前記光入射面に対向させた状態で前記光入射部に対して角度調整可能に配設された光源ホルダーと、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、光源を取り付けた光源ホルダーは、導光体の光入射部に対して角度を調整可能にして取り付けられているので、部材間の取付位置に誤差等が生じているようなとき、その角度調整により誤差を吸収して容易に取り付けることができる。また、光源ホルダーと光入射部との間の調整により、導光体に対する光源ホルダーの位置を、例えば左右及び上下対称な位置に切り替えて取り付けることも可能になる。
請求項2に係る本発明は、前記導光体の光入射部は球体状に形成され、前記光源ホルダーは前記光入射部を外側から可動自在に抱持して取り付けられる抱持部を有し、前記光入射部と前記抱持部とで可動継手を形成してなる、ことを特徴とする。
この構成によれば、光入射部と抱持部とでなる可動継手により、導光体と光源ホルダーとの間を可動させて向き及び角度を調整するので、スムーズな調整を可能にする。
請求項3に係る本発明は、前記光入射部の前記光源と向かい合う側の球面を曲面状の前記光入射面として使用し、前記光源と反対側の球面を前記可動継手用のガイド曲面として使用してなるとともに、前記ガイド曲面を形成している球面で描かれる円の半径を前記光入射面を形成している球面で描かれる円の半径よりも小さく、かつ、前記ガイド曲面を形成している球面で描かれる円の中心を前記光入射面を形成している球面で描かれる円の中心よりも前記光源側にずらして設けてなる、ことを特徴とする。
この構成によれば、光源ホルダーが、光源と反対側の球面である光入射部のガイド曲面にガイドされて回動するとき、光源は光入射面の外側で該光入射面と向かい合った状態で回動する。また、光入射部に対して光源ホルダーが回動されると、光入射面に対する光源からの光の入射角と光入射部での屈折角が変わり、その光の屈折で、その入射された光を導光体の軸線に沿う方向に導光し、該導光体内で均斉に拡散させ、該導光体を発光させることができる。
請求項4に係る本発明は、前記ガイド曲面を形成している球面で描かれる円の中心と前記光入射面を形成している球面で描かれる円の中心が同一軸線上に配置されている、ことを特徴とする。
この構成によればガイド曲面を形成している球面で描かれる円の中心を支点として回動させることにより、光源ホルダーを光源と共に、光入射面に対して軸線を挟んで左右対称あるいは上下対称位置へ容易に移動させることができる。
請求項5に係る本発明は、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の照明装置を使用してなる、ことを特徴とする車両用照明装置である。
この構成によれば、部材間の取付位置に誤差等が生じているような場合でも、その誤差に柔軟に対応して所定の位置に簡単に取り付けることができるとともに、多少の設計変更等があっても簡単に対応することができる。これにより、作業性並びに互換性に優れた車両用照明装置が得られる。
また、請求項1〜5において、前記導光体は棒状に形成され、前記光入射部を該導光体の一端側に設けても良い。
そうすれば、導光体が棒状であるため、導光体の製作が容易になり、コスト低減することができる。
さらに、請求項1〜5において、前記光源が発光素子であっても良い。
そうすれば、発光素子を使用することにより、省電力化、小型化が可能になるとともに、発熱量を低く抑えることができる。
本発明によれば、光源を取り付けた光源ホルダーは、導光体に対して向きや角度を調整して光入射部に取り付けることができるので、部材間の取付位置に、誤差等が生じているようなとき、その向きや角度を調整することにより誤差を吸収して容易に取り付けることができる。また、光源ホルダーと導光体との間の角度調整により、色々な姿勢に切り替えて容易に取り付けることができる。このため、取付作業性並びに互換性等が向上する。
本発明に係る照明装置を採用した車両用ドアの実施例を示す斜視図である。 同上車両用ドアにおける照明装置の概要説明図である。 図2のA−A線拡大断面図である。 照明装置の平面図である。 図2のB−B線拡大断面図である。 図4のC部に相当する箇所の拡大図で、(a)はその断面図、(b)は光入射面に対する光源の位置を説明する図である。 図4のC部に相当する箇所の拡大図で、(a)はその断面図、(b)は光入射面に対する光源の位置を説明する図である。 従来の照明装置の構造を説明する図。
以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という)を、添付図面に基づいて詳細に説明する。
図1乃至図3は、本発明の照明装置を採用した車両用ドアの実施例を示す図である。なお、図1は車室内側から見た車両用ドアの斜視図、図2はその車両用ドアにおける照明装置の概要説明図、図3は図2のA−A線拡大断面図である。
図1乃至図3において、車両用ドア11(以下、単に「ドア11」という)の車両用照明装置、すなわち照明装置12は、ドア11に配設されたスイッチパネル13及び操作部材14等を照明可能に設けられている。
前記スイッチパネル13は、ドア11の内装材本体(ドアトリム)15に取り付けられている。そのスイッチパネル13には、例えば窓ガラスを開閉するガラス開閉スイッチ、ドアロックスイッチ、ウインドウロックスイッチ、ミラー選択スイッチ、ミラー調整スイッチ等、複数のスイッチ16を配設している。
前記操作部材14は、例えばインナハンドルであり、ドア11を開ける際に握るハンドルレバー14aを備えた既存の構成である。
前記照明装置(車両用照明装置)12は、ドアパネル(インナパネル)17と、このドアパネル17に取り付けられている前記内装材本体15の間の空間に配設されている。その内装材本体15には、スイッチパネル13と並んで、そのスイッチパネル13の略前端部付近から後端部付近にわたって延びる長さで形成された、表裏に貫通している照明用窓部18が設けられている。そして、前記照明装置12は、その照明用窓部18に対応して配設されている。
図4乃至図7に、その照明装置12の構造を示している。そこで、図1乃至図3に図4乃至図7を加えて照明装置12の構造を更に説明すると、照明装置12は、光源19と、導光体20と、光源19を保持してなる光源ホルダー21等で構成されている。その光源19は、基板26を介して光源ホルダー21に一体移動可能に取り付けられている。
なお、前記光源19は、本実施例においては単一の発光ダイオード(好ましくは高輝度LED又は超高輝度LED等)を使用している。また、光源19は、省電力化や小形化が可能で、発熱量も低く抑えられる等の利点から発光ダイオードを使用しているが、発光ダイオードに限定されるものではない。さらに、光源19のオン・オフ制御は、図示しないスイッチの操作等により可能となっている。
前記導光体20は、アクリル樹脂等の光透過性樹脂からなる成形品であり、導光体本体部20aと光入射部20bを一体に有してなる。
前記導光体本体部20aは、図2及び図3に示すように、照明用窓部18の大きさと略同じ幅及び長さを有して棒状に形成されており、内装材本体15への取付時には、導光体本体部20aの照明用窓部18内に一部が略隙間無く収容配置できるようになっている。したがって、照明用窓部18は、導光体本体部20aを収容できる面積が確保されている。なお、本実施例での導光体本体部20aの断面形状は、図3に示すように概略四角形に形成されているが、円形等であってもよい。また、必ずしも棒状でなく、例えば板状であってもよい。
前記光入射部20bは、図4、図6及び図7に示すように、導光体本体部20aの軸線Oに沿って、該導光体本体部20aの一端から外側へ突出した状態にして形成されている。その光入射部20bは、導光体本体部20aと隣接する第1の半球部分22aと、その第1の半球部分22aの反対側に位置する第2の半球部分22bとを一体に有して、概略球体状に形成されている。なお、図6及び図7に示すように、第1の半球部分22aの球面23aは軸線O上に設けられた中心C1を支点として半径r1で描かれる円24aに沿う曲面として形成されており、第2の半球部分22bの球面23bは軸線O上に設けられた中心C2を支点として半径r2で描かれる円24bに沿う曲面として形成されている。また、図6及び図7に示すように、前記中心C1は導光体本体部20aに対して前記中心C2よりも外側(光源19側)に位置し、前記半径r1は前記半径r2よりも小さく設定されている。
図4、図6及び図7に示すように、光源ホルダー21は、一面21a側が閉塞され他面側が開口された円筒カップ体として形成されている。そして、光源ホルダー21の閉塞された面21aの略中心に、発光面を開口側に向けて前記光源19が固定配置されている。なお、光源19は、前記中心C1を支点として半径r1で描かれる円24a上に配置され、光軸が前記円24aの接線Tに対して直角に設定されている。また、光源ホルダー21の開口側には、光入射部20bが連結されている。更に詳述すると、光源ホルダー21は、光入射部20bに対して、光源ホルダー21の開口部分と光入射部20bの第1の半球部分22aとの間に設けられている後述する可動継手25を介して、前記円24aの中心C1を支点としてX、Y方向へそれぞれ回動調整可能にして取り付けられている。なお、光源ホルダー21の開口周辺部分における内周面の形状は、光入射部20bにおける第1の半球部分22aの球面23aに倣う曲面として形成され、光源ホルダー21に挿入された光入射部20bの第1の半球部分22aと密に接触した状態で、光入射部20bに対して屈曲自在、すなわち回動調整可能に抱持する抱持部21bとして形成されている。
前記可動継手25は、図4に示すように、光源ホルダー21の開口部分から閉塞された一面21a側に向かうようにして軸線Oに沿って、光源ホルダー21の前記抱持部21bの周面に形成されたガイド孔25aと、該ガイド孔25aに対応して光入射部20bにおける第1の半球部分22aの球面23aに、該球面23aから外側に向かって突出された係合ピン25bとで形成されている。そして、ガイド孔25aに係合ピン25bを対応させて、光入射部20bを抱持部21b内に圧入させると、図4に示すようにガイド孔25aと係合ピン25bが摺動自在に係合されて可動継手25が形成され、同時に導光体20の光入射部20bに光源ホルダー21が取り付けられる。このようにして導光体20の光入射部20bに取り付けられた光源ホルダー21は、光源ホルダー21を導光体20に対してX又はY方向に押すと、前記円24aの中心C1を支点として、また、ガイド孔25aと係合ピン25bとの係合にガイドされて、光源19と共にX又はY方向に可動することができる。
そして、光源ホルダー21は、通常、図6(a)、(b)に示すように、光源19の中心が軸線O上に配置されるようにして配設されている。この配置状態では、光源19が点灯されると、光源19からの光L1が、光入射面である第2の半球部分の球面23b(以下、この球面を「光入射面23b」という)から光入射部20bを通って導光体本体部20a内に入る。また、入射したL1は光L2となって光入射部20b及び導光体本体部20a内でそれぞれ拡散反射しながら導光体本体部20aの他端側に導光され、導光体本体部20a内の全体が均斉に発光した状態になり、導光体本体部20aは明るい光を放つ。
一方、取付側の部品等との間に誤差等が生じていて、光源ホルダー21を導光体20に対して向き及び角度を調整して取り付ける必要がある場合には、図7(a)、(b)に示すように、可動継手25の箇所で、導光体20に対して光源ホルダー21を回動させると、光源ホルダー21の向き及び角度が調整されて、内装材本体15側における取付位置と容易に位置を合わせることができる。そして、位置合わせのために、光源ホルダー21を図6の(a)中の矢印U又はD方向に回動させると、光源19も光源ホルダー21と共に円24aの中心C1を支点に、円24a上を移動する。
この回動変位の場合、本実施例の光入射部20bでは、球面(ガイド曲面)23aを形成している円24aの中心C1の位置が光入射面23bを形成している円24bの中心C2よりも外側(光源19側)に位置し、また半径r1の大きさが半径r2よりも小さく設定されている。そして、光源19は光源ホルダー21と一体に移動し、移動後の光源19からの光L1は、円24aの接線Tに対して直角な方向より照射される。したがって、例えば図7に示すように光源ホルダー21が矢印U方向に回動変位された場合には、光源19の位置矢印U方向に変化する。そして、図7の(b)に示すように、光源19が軸線Oから離れていくほど光入射面23bから入射される入射角θが大きくなる。また、本実施例での光入射部20bでは、光源19が軸線Oから離れて行っても、光源19からの光L1は導光方向に屈折されて光L2として導光体本体部20a側に向かって入射することができるように屈折角βを設定してある。これにより、光源ホルダー21を導光体20に対し回動させて、光源ホルダー21の向き及び角度を調整して取り付けても、光源19からの光L1は光入射部20bの入射面23aで屈折されて、光L2となって導光体本体部20a内に入る。そして、光入射部20b及び導光体本体部20a内で拡散反射ながら、導光体本体部20aの他端側に向かって導光され、導光体本体部20a内の全体が均斉に発光して明るい光を放つことができる。
したがって、このように、導光体20に対する角度を調整して光源ホルダー21を取り付けることができる構造にした照明装置12では、図1乃至図3に示す本実施例のように、車両用ドア11における内装材本体15の照明用窓部18内に導光体本体部20aを収納配置した状態で、光源ホルダー21を所定の取付位置に取り付けするとき、部材間の取付位置に誤差等が生じているような場合には、光源ホルダー21を導光体20に対して回動させて向き及び角度を調整することにより取付位置を合わせて簡単に取り付けることができる。
そして、このようにして照明装置12を取り付けた車両用ドアでは、導光体本体部20aから放された光は、照明用窓部18を通ってスイッチパネル13及び操作部材14の周辺をそれぞれ照射し、ドライバー等のアシスト及び室内装飾の効果を付与する。
なお、上記実施例では、照明装置12を車両に搭載される車両用ドア11に適用した場合について説明したが、車両用に限らず、広く一般の照明装置として使用することができるものである。
したがって、本発明の照明装置12によれば、光源19と、光入射面(第2の半球部分22bの球面23b)を設けた光入射部20bを有する導光体20と、光源19が一体移動可能に取り付けられ、光源19を光入射面(球面23b)に対向させた状態で、前記導光体20に対し回動させることによって向き及び角度を調整可能にして光入射部20bに配設された光源ホルダー21と、を備える構成にしているので、部材間の取付位置に誤差等が生じているようなとき、その調整により誤差を吸収して容易に取り付けることができる。また、光源ホルダー21と導光体20との間の向き及び角度による調整により、導光体20に対する光源ホルダー21の位置を、左右及び上下対称な位置に切り替えて取り付けることも可能になる。このため、更に取付作業性並びに互換性等の向上が期待できる。
また、導光体20の光入射部20bは球体状に形成され、光源ホルダー21は球体状の光入射部20bを外側から可動自在に抱持して取り付けられる抱持部21bを有し、光入射部20bと抱持部21bとで可動継手25を形成して、その可動継手25により導光体20と光源ホルダー21との間を回動させて向き及び角度を調整するようにしているので、スムーズな可動が得られる。
また、光入射部20bの光源19と向かい合う側の球面23bを曲面状の光入射面として使用し、光源19と反対側の球面23aを可動継手25用のガイド曲面として使用している。さらに、ガイド曲面を形成している球面23aで描かれる円24aの半径r1を光入射面を形成している球面23bで描かれる円24bの半径r2よりも小さく、かつ、ガイド曲面を形成している球面23aで描かれる円24aの中心C1を光入射面を形成している球面23bで描かれる円24bの中心C2よりも光源19側にずらして設けている。このため、図7(a)、(b)に示すように、光源ホルダー21が、光入射部20bの光源19と反対側の球面23aであるガイド曲面にガイドされて、中心C1を支点として回動するとき、光源19は光入射面(球面23b)の外側で該光入射面(球面23b)と向かい合った状態で回動する。また、光入射部(球面23b)に対して光源ホルダー21が回動された位置においては、光入射面(球面23b)に対する光源19からの光L1の入射角θと光入射部20bでの屈折角βがそれぞれ変わり、その光の屈折により、光L1を光L2として光軸O方向に導光させて拡散させ、導光部材を均斉に発光させることができる。
また、導光体20が棒状に形成され、光入射部20bを導光体本体部20aの一端側に設けているので、導光体20の製作が容易になり、コスト低減に寄与する。なお、導光体20は棒状でなく、板状に形成してもよい。
また、光源19として発光素子を使用しているので、省電力化、小型化が可能になるとともに、発熱量も低く抑えることができる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
11 車両用ドア
12 照明装置(車両用照明装置)
13 スイッチパネル
14 操作部材
14a ハンドルレバー
15 内装材本体
16 スイッチ
17 ドアパネル
18 照明用窓部
19 光源
20 導光体
20a 導光体本体部
20b 光入射部
21 光源ホルダー
21a 閉塞された面
21b 抱持部
22a 第1の半球部分
22b 第2の半球部分
23a 第1の半球部分の球面(ガイド曲面)
23b 第2の半球部分の球面(光入射面)
24a、24b 円
25 可動継手
25a ガイド孔
25b 係合ピン
26 基板
O 軸線
C1 円24aの中心
r1 円24aの半径
C2 円24bの中心
r2 円24bの半径
θ 入射角
β 屈折角
L1 光
L2 光
T 接線

Claims (3)

  1. 光源と、
    光入射面を設けた光入射部を有する導光体と、
    前記光源が一体移動可能に取り付けられ、前記光源を前記光入射面に対向させた状態で前記光入射部に対して角度調整可能に配設された光源ホルダーと、
    を備え
    前記導光体の光入射部は球体状に形成され、前記光源ホルダーは前記光入射部を外側から可動自在に抱持して取り付けられる抱持部を有し、前記光入射部と前記抱持部とで可動継手を形成し、
    前記光入射部の前記光源と向かい合う側の球面を曲面状の前記光入射面として使用し、前記光源と反対側の球面を前記可動継手用のガイド曲面として使用してなるとともに、前記ガイド曲面を形成している球面で描かれる円の半径を前記光入射面を形成している球面で描かれる円の半径よりも小さく、かつ、前記ガイド曲面を形成している球面で描かれる円の中心を前記光入射面を形成している球面で描かれる円の中心よりも前記光源側にずらして設けてなることを特徴とする照明装置。
  2. 前記ガイド曲面を形成している球面で描かれる円の中心と前記光入射面を形成している球面で描かれる円の中心が同一軸線上に配置されている、ことを特徴とする請求項に記載の照明装置。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の照明装置を使用してなる、ことを特徴とする車両用照明装置。
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