JP6599331B2 - 照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、照明装置の分野に関し、特に、計器盤照明装置、例えば、制御ボタンや表示灯の照明等のためのさまざまな形状と寸法が一般的に求められる自動車の制御パネルに関する。

より詳しく言えば、本発明は、光源と、導光体とを備える照明装置に関し、さらに、このような照明装置を備える自動車に特に合わせて設計された自動車の表示灯およびダッシュボードに関する。

自動車の高性能化に伴い、自動車の乗員室にある照明装置の数も増加している。このような照明装置の中には、導光体を介して特定領域を照明する光源によりユーザが視覚的に確認できる照明装置もある。

このような装置では、照明対象領域全体に光を分布させることが困難である。実際、照明対象領域が、採用している光源の寸法より一方向において大きい場合、均一な照明を得ることはさらに複雑なものとなる。特に、線状の照明対象領域の場合、均一な照明を得ることは困難である。

このような均一な照明を得るためには、一般的に、光源の数を増倍させる必要がある。しかしながら、光源を多数使用することは、特に、必要とする空間や電源供給の面から実装が困難である。

また、光源が多数あることで、大量の熱が他の隣接機器と相互作用する危険性を伴うことの他に、消費電力が増大するという可能性が生じうる。

このように、光源の寸法より大きい寸法を有する照明対象領域を均一に照明可能な照明装置を提供することが望まれている。

以上のことから、本発明により、光源と、導光体とを備える照明装置であって、導光体は、
−入射光学境界面であって、入射光学境界面を照射する光源によって放射された光を入射させる入射光学境界面と、
−導光体から光を出射させる出射光学境界面とを備える。

導光体は、入射光学境界面と出射光学境界面との間に設けられた少なくとも２つの貫通孔をさらに備える。

好適には、本発明に係る照明装置の貫通孔により、先行技術よりも広い領域の出射光学境界面にわたって主方向に光源からの光を分布させることができる。

このように、本発明に係る照明装置は、出射光学境界面で得られる光を均一に分配でき、その結果、使用する光源の数を抑えつつ、より均一な照明が得られる。

また、本発明に係る照明装置は、以下の特徴のうち１つまたは複数の特徴を備えるものであってもよく、個別に考慮されても、または、技術的に可能な組み合わせのすべてに応じて考慮されてもよい。

−貫通孔は、Ｖ字状であり、および／または、
−Ｖ字状の貫通孔の先端部は、入射光学境界面の方向に向いており、および／または、
−貫通孔は、出射光学境界面より入射光学境界面に近い位置にあり、および／または、
−貫通孔は、入射光学境界面から導光体の長さに沿って実質的に同じ距離に位置し、および／または、
−照明装置は、少なくとも３つの貫通孔を備え、該少なくとも３つの貫通孔のうちの少なくとも２つの貫通孔は、入射光学境界面から導光体の長さに沿って実質的に同じ距離に位置し、および／または、
−導光体の形状は、実質的に直方体であり、および／または、
−導光体の厚さは、０．６ｍｍ以上４ｍｍ以下であり、および／または、
−貫通孔は、前記導光体の厚さにわたって導光体を貫通し、および／または、
−入射光学境界面は、少なくとも１つの光分散要素を備え、および／または、
−出射光学境界面は、少なくとも１つの光分散要素を備え、および／または、
−光分散要素は、少なくとも１つの半円筒レンズの形態のものであり、および／または、
−光源は、入射光学境界面に対向して設けられた少なくとも１つの発光ダイオードを備える。

本発明はまた、本発明に係る照明装置を備える自動車の、特にダッシュボードのための表示灯に関する。

本発明はさらに、本発明に係る照明装置を備えるヒューマン・マシン・インタフェースを有する自動車のダッシュボードに関する。

本発明は、例示的目的でのみ与えられるとともに、上述した発明を制限するためのものではない以下の説明を添付の図面とともに参照しながらさらに深く理解される。

本発明の第１の実施形態に係る照明装置の概略図を示す。 本発明の第２の実施形態に係る照明装置の概略図を示す。

図１に示すように、本発明は、光源１２と、導光体１４とを備える照明装置１０に関する。

好適には、導光体１４は、一体鋳造のものであり、および／または、単一の材料で形成される。したがって、光の伝播にとって好ましくない障害物や仕切りが導光体の部品間にない場合、本来、光は導光体１４内を全反射して伝播する。

図１に示すように、導光体１４は、実質的に直方体の形状のものであってもよい。典型的に、導光体１４の厚みは、０．６ｍｍ〜４ｍｍの範囲のものであり、例えば、およそ０．８ｍｍであり、導光体の幅は、１０ｍｍ〜６０ｍｍの長さに対して、３ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内のものである。

導光体１４は、入射光学境界面２０と、出射光学境界面２２とを備える。

入射光学境界面２０は、光源１２から放射された光が導光体１４に入射できるように構成される。好適には、光損失を抑えるために、光源１２は、入射光学境界面２０と対向して設けられる。

空間要求や電気消費量を抑制するために、光源１２は、好適には、入射光学境界面と対向して設けられた少なくとも１つの発光ダイオードを備える。また、発光ダイオードの代わりに、ＯＬＥＤ、ＡＭＯＬＥＤまたはＦＯＬＥＤタイプの同等の光源が用いられてもよい。

図２に示す実施形態によれば、入射光学境界面２０は、光分散要素２１を備えうる。これらの光分散要素は、半円筒レンズの形態のものであってもよい。

好適には、光分散要素２１により、入射光学境界面２０を介して導光体１４内に入る光源１２からの光を散乱させることができる。

出射光学境界面２２は、導光体１４から光が出射するように構成される。

図２に示す実施形態によれば、出射光学境界面２２は、光分散要素２３を備えうる。これらの光分散要素２３は、半円筒レンズの形態をなすものであってもよい。光分散要素２３は、導光体１４から出射光学境界面２２を介して出射する光を分散させるように使用されて、照明装置の出射口から光をより均一に分散させるようにする。

本発明によれば、導光体１４は、入射光学境界面２０と出射光学境界面２２との間に設けられた少なくとも２つの貫通孔３１、３０を備える。好ましくは、貫通孔は、該導光体の厚みにわたって導光体を通過する。導光体の長さおよび幅を第１および第２の寸法とすると、該導光体の厚みは、第３の寸法に相当する。

好適には、本発明に係る照明装置の導光体内に貫通孔が存在すると、出射光学境界面２２で均一な照明が得られる。

図１に示すように、貫通孔の少なくとも１つは、Ｖ字の形状を有しうる。好適には、貫通孔がこのような形状を有することで、導光体内で光が適切に分散されるため、出射光学境界面での照明の均一性が高まる。

好ましくは、Ｖ字状の貫通孔は、該貫通孔の分散効果をさらに高めるために、入射光学境界面の方向に向けられる。

別の実施形態によれば、図示されていないが、貫通孔は、Ｖ字形状とは異なる形状、例えば、円筒状または半円筒状の形状を有するものであってもよいが、入射光学境界面に平行な光学境界面を形成することがないように構成されることが好ましい。

特に、導光体内で光を混合させることによって出射光学境界面で高い均一性の照明を確保するために、貫通孔は、出射光学境界面より入射光学境界面に近い位置に設けられる。好ましくは、貫通孔は、入射光学境界面を始点とした長さに沿って導光体の長さの４分の１以内に設けられる。

図１に示すように、複数の貫通孔は、入射光学境界面から導光体の長さに沿って実質的に等距離に設けられてもよい。

貫通孔は、互いに連続していないことが好ましい。したがって、導光体の幅方向の貫通孔間に空間が設けられることで、光源からの光の一部が、直接、すなわち、反射することなく、導光体内を伝播し、出射光学境界面まで進むことができる。

図２に示すように、導光体は、入射光学境界面から導光体の長さに沿ってさまざまな距離に設けられたいくつかの貫通孔群を備えてもよい。なお、導光体の「長さ」とは、導光体の寸法の最大値を意味する。

好適には、いくつかの貫通孔群が存在することで導光体内において光が混合されるため、出射光学境界面の照明の均一性をさらに高めることができる。

さまざまな群の貫通孔は、互いに連続していないことが好ましく、同様に、さまざまな貫通孔群も互いに連続していないことが好ましい。

図１に示すように、矢印で示した、光源１２から出射した光は、入射光学境界面を介して導光体１４内に入る。入射光は、該入射光学境界面２０に設けられた光分散要素２１によって分散される。

導光体１４内に入射した後、一部の光は、直接、すなわち、反射することなく、入射光学境界面２０から該導光体１４を通って出射光学境界面２２まで進む。このような光は、貫通孔３０、３１の間を進み、光源１２に固有の放射の光錐をたどって出射光学境界面２２に到達する。これらの光は、該導光体に貫通孔が存在しないかのように導光体１４内を伝播する。

また、導光体１４内に入射した後、一部の光は、貫通孔の側面で形成された光学境界面によって反射される。貫通孔の構成の面から、これらの光は、導光体の側面によって形成される光学境界面の方向に全反射によってそれる。

導光体の側面によって形成される光学境界面で反射した光は、その後、出射光学境界面の方向に反射されるか、導光体の側面によって、もしくは貫通孔のいずれかによって形成される別の光学境界面で、出射光学境界面の方向に反射される。

出射光学境界面２２で導光体から出射する光はすべて、光分散要素２３によって分散される。

このように、本発明に係る照明装置の導光体にある貫通孔により、導光体内を伝播する光が拡散することで、出射光学境界面にて均一な照明を得ることができる。

本発明に係る照明装置は、好適には、特に自動車のヒューマン・マシン・インタフェース用に設計された表示灯、例えば、背面照光式のストリップ装置において使用されてもよく、より一般的には、使用する光源の寸法より実質的に大きい照明対象領域を有する照明装置において使用されてもよい。

Claims (12)

1. 光源（１２）と、導光体（１４）とを備える照明装置（１０）であって、前記導光体は、
   −入射光学境界面（２０）であって、前記入射光学境界面を照射する前記光源によって放射された光を入射させる入射光学境界面（２０）と、
   −前記導光体から光を出射させる出射光学境界面（２２）とを備え、
   前記導光体は、前記入射光学境界面と前記出射光学境界面との間に設けられた少なくとも２つの貫通孔（３０、３１）をさらに備え、
   前記貫通孔（３０、３１）は、Ｖ字状であり、
   Ｖ字状の前記貫通孔の先端部は、前記入射光学境界面の方向に向いており、
   前記貫通孔は、前記出射光学境界面より前記入射光学境界面に近い位置にあり、
   前記光源から出射された一部の光は、前記導光体内に入射した後、直接、反射することなく、前記入射光学境界面から前記導光体を通って前記出射光学境界面まで進むものであり、
   前記一部の光は、前記少なくとも２の貫通孔（３０、３１）の間を進み、前記出射光学境界面に到達し、
   前記出射光学境界面は、光分散要素を備え、
   前記出射光学境界面で前記導光体から出射する光はすべて、前記光分散要素によって分散されることを特徴とする照明装置。
2. 前記貫通孔は、前記入射光学境界面から前記導光体の長さに沿って実質的に同じ距離に位置する、請求項１に記載の照明装置。
3. 少なくとも３つの貫通孔を備え、
   前記少なくとも３つの貫通孔のうちの少なくとも２つの貫通孔は、前記入射光学境界面から前記導光体の長さに沿って実質的に同じ距離に位置する、請求項１から２のいずれか一項に記載の照明装置。
4. 前記導光体の形状は、実質的に直方体である、請求項１から３のいずれか一項に記載の照明装置。
5. 前記導光体の厚さは、０．６ｍｍ以上４ｍｍ以下である、請求項１から４のいずれか一項に記載の照明装置。
6. 前記貫通孔は、前記導光体の厚さにわたって前記導光体を貫通する、請求項１から５のいずれか一項に記載の照明装置。
7. 前記入射光学境界面は、少なくとも１つの光分散要素（２１）を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の照明装置。
8. 前記光分散要素は、少なくとも１つの半円筒レンズ（２１）の形態のものである、請求項７に記載の照明装置。
9. 前記光源は、前記入射光学境界面に対向して設けられた少なくとも１つの発光ダイオードを備える、請求項１から８のいずれか一項に記載の照明装置。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の照明装置を備える自動車の、特にヒューマン・マシン・インタフェースのための表示灯。
11. 請求項１から９のいずれか一項に記載の照明装置を備える自動車のヒューマン・マシン・インタフェース。
12. 請求項１１に記載のヒューマン・マシン・インタフェースを備える自動車のダッシュボード。

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