JP6900772B2 - 照明装置及び車両 - Google Patents

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  • Arrangements Of Lighting Devices For Vehicle Interiors, Mounting And Supporting Thereof, Circuits Therefore (AREA)

Description

本発明は、照明装置及び車両に関する。
従来、天井部分にルーフウインドウを設け、このルーフウインドウに調光部材を取り付けることで、外光の透過量を調整可能としている車両がある(例えば、特許文献1参照)。
このように、調光部材をルーフウインドウに取り付けると、外光の透過量を適宜調整可能なため、搭乗者は好みに応じて室内の透過光量を調整することができる。
特開平7−81425
一方、車両の室内灯は、一般に、車両の室内における天井の中央部に取り付けられている。上述のように調光部材が用いられたルーフウインドウが車両の天井に設けられていると、室内灯の配置位置が制限される。室内灯の配置位置が制限されると、均等に室内を照明可能な個所に室内灯を設けることが困難な場合がある。また、室内における必要な部分への照明を十分に行うことができない場合もある。
本発明は、室内に入射する光の透過率を調整するとともに、室内に対して照明光を均等に照射することができる照明装置、及び、車両を提供することを目的とする。
具体的には、本発明は、以下のようなものを提供する。
(1) 入射した光の透過率を調整する調光部材と、
前記調光部材の一方の面側に配置され、前記調光部材と反対側の第1面の少なくとも一部に出光面が設けられ、前記第1面と交差する面に入光面が設けられ、前記入光面から入光した光を前記出光面から出光させる導光部材と、
前記導光部材に設けられた前記入光面に光を入射する光源部と、
前記導光部材と前記調光部材との間に配置され、前記導光部材より屈折率の低い第1低屈折率層と、
を備える照明装置。
(2) (1)において、
前記導光部材は、前記第1面側への出光量が、前記調光部材側となる第2面側への出光量よりも多いこと、
を特徴とする照明装置。
(3) (1)又は(2)において、
前記調光部材は、
液晶層と、
前記液晶層の少なくとも一方の側に配置された透明電極層と、
前記透明電極層に電圧を加える電源部とを備えること、
を特徴とする照明装置。
(4) (3)において、
前記液晶層は、二色性色素を含むこと、
を特徴とする照明装置。
(5) (1)から(4)のいずれかにおいて、
前記導光部材の前記出光面側に、前記導光部材よりも屈折率の低い第2低屈折率層を備えること、
を特徴とする照明装置。
(6) (1)から(5)のいずれかの照明装置が、前記導光部材の前記出光面が室内側に向くようにしてルーフウインドウに配置された車両。
室内に入射する光の透過率を調整するとともに、室内に対して照明光を均等に照射することができる。
第1実施形態の照明装置1が取り付けられたルーフウインドウ100を備える車両110の室内を示す図である。 照明装置1のブロック図である。 ルーフウインドウ100に配置された照明部2を示す概略断面図である。 調光部材10の構成を説明する断面図である。 調光部材10の製造工程を示すフローチャートである。 制御部50の動作を示すフローチャートである。 第2実施形態の面光源部30Aを示した断面図である。 第3実施形態の面光源部30Bを示した断面図である。 第3実施形態の面光源部30Bの光路の例を示す図である。 第4実施形態の面光源部30Cを示した断面図である。
(第1実施形態)
(車両)
図1は、第1実施形態の照明装置1が取り付けられたルーフウインドウ100を備える車両110の室内を示す図である。
車両110には、搭乗者の頭上を覆うようにルーフウインドウ100が設けられ、このルーフウインドウ100の室内側に、本実施形態の照明装置1が全面に渡って配置されている。
ただし、本発明において照明装置1の取り付け位置は、車両のルーフウインドウ100に限定されるものでなく、例えば、車両におけるその他の窓、車両以外の例えば、店舗のショーウィンドウ、又は、家屋の窓等であってもよい。
(ルーフウインドウ)
ルーフウインドウ100は、車両のルーフに設けられた開口部に配置された透明板材である。
ルーフウインドウ100は、中間層を2枚の板ガラスにより挟持して構成される、いわゆる合わせガラスにより構成される。
ルーフウインドウ100に用いられる板ガラスは、この種の合わせガラスに適用可能な種々の材料を広く適用することができ、例えば、透明な無機ガラスや、有機ガラスが挙げられる。
無機ガラスとしては、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス、アルミノボロシリケートガラス、ホウ珪酸ガラス、無アルカリガラス、石英ガラス等が特に制限なく用いられる。これらのうちでもソーダライムガラスが特に好ましい。無機ガラスの成形法については、特に限定されないが、例えば、フロート法等により成形されたフロート板ガラスが好ましい。
有機ガラスとしては、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリルウレタン樹脂等が挙げられる。これらのなかでもポリカーボネート樹脂がより好ましい。なお、板ガラスは、上記のような樹脂を2種以上含んで構成されるようにしてもよい。
中間層は、この種の合わせガラスに適用される種々の材料を広く適用することができ、例えば、ポリビニルブチラール(PVB)系やエチレンビニルアセテート共重合体(EVA)系等の樹脂を有機材料として用いたものが使用される。なお、中間層には、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤、光安定剤、接着調整剤等を適宜添加してもよい。特に、紫外線吸収剤を中間膜用の樹脂に添加すると、紫外線を遮蔽できるのでより好ましい。
(照明装置)
図2は、照明装置1のブロック図である。
図3は、ルーフウインドウ100に配置された照明部2を示す概略断面図である。
照明装置1は、図2に示すように、調光部材10及び面光源部30が積層された照明部2と、外部測光部40と、室内測光部41と、制御部50と、スイッチ60とを備える。
照明部2は、図3に示すように、ルーフウインドウ100の室内側の面に接合材料101により貼付されている。ここで、照明部2は、調光部材10側の面がルーフウインドウ100に貼付される。
接合材料101は、ルーフウインドウ100に照明部2を貼付する透明な接着剤や、粘着剤であり、例えば、OCA(Optical Clear Adhesive Film)やOCR(Optical Clear Resin)といった光学粘着剤を使用することができる。
(調光部材)
図4は、調光部材10の構成を説明する断面図である。
調光部材10は、ルーフウインドウ100の全面に渡って配置された液晶を利用して透過光を制御するフィルム状の部材であり、第1直線偏光板2及び第2直線偏光板3により液晶セル4を挟持して構成される。
(直線偏光板)
第1直線偏光板2及び第2直線偏光板3は、偏光子を含むものであれば特に限定されるものではなく、偏光子の片側又は両側に偏光板保護フィルムを有するものであってもよい。
偏光子は、例えば、ポリビニルアルコール(PVA)のような親水性ポリマーからなるフィルムを二色性色素であるヨウ素を含有する水溶液に浸漬させて延伸することによりポリビニルアルコールとヨウ素との錯体を形成させた偏光子や、ポリ塩化ビニルのようなプラスチックフィルムを処理してポリエンを配向させたものからなる偏光子等を挙げることができる。
また、ヨウ素の代わり二色性色素として二色性染料を用いる場合は、二色性染料として、アゾ系染料、スチルベン系染料、メチン系染料、シアニン系染料、ピラゾロン系染料、トリフェニルメタン系染料、キノリン系染料、オキサジン系染料、チアジン系染料、アントラキノン系染料等が用いられる。
上述の偏光板保護フィルムは、上述の偏光子を保護することができ、かつ、所望の透明性を有するものであれば特に限定されるものではない。偏光板保護フィルムの材料としては、例えば、アセチルセルロース系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ポリエーテルサルホン系樹脂、アモルファスポリオレフィン、変性アクリル系ポリマー、ポリスチレン、エポキシ樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂等あるいは、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型、又は紫外線硬化型の樹脂等を挙げることができる。中でも、上述の樹脂材料としてアセチルセルロース系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、又はアクリル系樹脂を用いることが好ましい。その中でも特に、アセチルセルロース系樹脂であるトリアセチルセルロース(TAC)が好適である。
第1直線偏光板2及び第2直線偏光板3は、クロスニコル配置により、アクリル系透明粘着樹脂等による接着剤層により液晶セル4に配置される。なお、第1直線偏光板2及び第2直線偏光板3には、それぞれ液晶セル4側に光学補償のための位相差フィルム2A,3Aが設けられるが、位相差フィルム2A,3Aは、必要に応じて省略してもよい。またクロスニコル配置に代えてパラレルニコル配置により配置してもよい。
なお、各直線偏光板2、3には、垂直方向に光学異方性を発現する二色性有機色素から構成される塗工膜により形成されるE型の直線偏光板を適用してもよい。これにより、調光部材10の総厚みをより薄くすることができる。
この場合、各直線偏光板は、後述の液晶セル4を構成する第1積層体5Uの基材15の液晶層8側と、第2積層体5Dの基材6の液晶層8側とに液晶層8を挟持するようにして配置されるのが望ましい。後述するように、基材6、15は、光学異方性が小さいことが望まれるが、E型の直線偏光板を上述のように配置することによって、基材において透過光が種々に偏光したとしても、液晶層の透過光には何ら影響を与えないようにすることができるため、基材6、15に汎用性の高い透明樹脂フィルム、例えば、PETフィルム等を使用することが可能となる。
(液晶セル)
液晶セル4は、フィルム状の第1積層体5Uと第2積層体5Dにより、液晶層8を挟持して構成される。
(第1積層体、第2積層体)
第2積層体5Dには、第2基材6に、第2透明電極11、第2配向層13、及びビーズスペーサ12を積層して形成される。
第1積層体5Uは、第1基材15に、第1透明電極16及び第1配向層17を積層して形成される。
(基材)
第1基材15、第2基材6は、種々の透明樹脂フィルムを適用することができるが、光学異方性が小さく、また、可視域の波長(380〜800nm)における透過率が80%以上である透明樹脂フィルムを適用することが望ましい。
透明樹脂フィルムの材料としては、例えば、トリアセチルセルロース(TAC)等のアセチルセルロース系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン、ポリメチルペンテン、EVA等のポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリサルホン(PEF)、ポリエーテルサルホン(PES)、ポリカーボネート(PC)、ポリスルホン、ポリエーテル(PE)、ポリエーテルケトン(PEK)、(メタ)アクロニトリル、シクロオレフィンポリマー(COP)、シクロオレフィンコポリマー等の樹脂を挙げることができる。
特に、ポリカーボネート(PC)、シクロオレフィンポリマー(COP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の樹脂が好ましい。
また、特に本実施形態のように偏光板間に各基材が配置される場合、面内位相差の小さいPC、COP等の樹脂が用いられることが好ましい。ここで、面内位相差としては、15nm以下が好ましく、10nm以下がさらに好ましい。
偏光板が使用されないゲストホスト方式などの液晶セルを用いる場合も、各基材の表面における液晶及び染料(二色性色素)の配向方向の影響により偏光に偏りが生じるので、位相差のムラを生じさせないために、各基材の面内位相差は50nm以下が好ましく、15nm以下がよりに好ましく、10nm以下がさらに好ましい。
本実施形態において、第1基材15、第2基材6は、厚み100μmのポリカーボネートフィルムが適用されるが、種々の厚みの透明樹脂フィルムを適用することができる。
(透明電極)
第1透明電極16、第2透明電極11は、上記透明樹脂フィルムと透明樹脂フィルムに積層される透明導電膜から構成されている。
透明導電膜としては、この種の透明樹脂フィルムに適用される各種の透明電極材料を適用することができ、酸化物系の全光透過率が50%以上の透明な金属薄膜を挙げることができる。例えば、酸化錫系、酸化インジウム系、酸化亜鉛系が挙げられる。
酸化錫(SnO)系としてはネサ(酸化錫SnO)、ATO(Antimony Tin Oxide:アンチモンドープ酸化錫)、フッ素ドープ酸化錫が挙げられる。
酸化インジウム(In)系としては、酸化インジウム、ITO(Indium Tin Oxide:インジウム錫酸化物)、IZO(Indium Zinc Oxide)が挙げられる。
酸化亜鉛(ZnO)系としては、酸化亜鉛、AZO(アルミドープ酸化亜鉛)、ガリウムドープ酸化亜鉛が挙げられる。
本実施形態では、ITO(Indium Tin Oxide)により透明導電膜が形成される。
(スペーサ)
本実施形態ではスペーサとして球形状のビーズスペーサ12を用いる。ビーズスペーサ12は、液晶層8の厚み(セルギャップ)を規定するために設けられる。ビーズスペーサ12は、シリカ等による無機材料による構成、有機材料による構成、これらを組み合わせたコアシェル構造の構成等を広く適用することができる。また球形状による構成の他、円柱形状、角柱形状等によるロッド形状により構成してもよい。なお、ビーズスペーサ12は、液晶セル4のシール材19で囲まれる領域だけでなく、シール材19に重なる位置や、液晶セル4のシール材19の外側に配置されるようにしてもよい。ビーズスペーサ12がシール材19に重なる位置に設けられる場合、シール部分においてもセルギャップを均一にすることができ、また、液晶セル4のシール材19の外側に設けられる場合、透明電極同士の接触を防ぐことができる。
ただし、液晶層8の厚みを規定する部材はビーズスペーサ12に限定されず、例えば、フォトレジストを第1基材15側に塗工して露光、現像することにより円柱形状に作製してもよい。
なお、上述の説明では、スペーサは、第2積層体5Dに設けられる例を示したが、これに限定されるものでなく、第1積層体5U、第2積層体5Dの両方、又は、第1積層体5Uにのみ設けられるようにしてもよい。
(配向層)
第1配向層17、第2配向層13は、光配向層により形成される。光配向層に適用可能な光配向材料は、光配向の手法を適用可能な各種の材料を広く適用することができ、例えば、光分解型、光二量化型、光異性化型等を挙げることができる。
本実施形態では、光二量化型の材料を使用する。光二量化型の材料としては、例えば、シンナメート、クマリン、ベンジリデンフタルイミジン、ベンジリデンアセトフェノン、ジフェニルアセチレン、スチルバゾール、ウラシル、キノリノン、マレインイミド、又は、シンナミリデン酢酸誘導体を有するポリマー等を挙げることができる。中でも、配向規制力が良好である点で、シンナメート、クマリンの一方又は両方を有するポリマーが好ましく用いられる。このような光二量化型の材料の具体例としては、例えば特開平9−118717号公報、特表平10−506420号公報、特表2003−505561号公報及びWO2010/150748号公報に記載された化合物を挙げることができる。
なお、光配向層に代えてラビング処理により配向層を作製してもよく、微細なライン状凹凸形状を賦型処理して配向層を作製してもよい。
(液晶層)
液晶層8は、この種の調光部材10に適用可能な各種の液晶材料を広く適用することができる。具体的に、液晶層8には、重合性官能基を有していない液晶化合物として、ネマチック液晶化合物、スメクチック液晶化合物及びコレステリック液晶化合物を適用することができる。
ネマチック液晶化合物としては、例えば、ビフェニル系化合物、ターフェニル系化合物、フェニルシクロヘキシル系化合物、ビフェニルシクロヘキシル系化合物、フェニルビシクロヘキシル系化合物、トリフルオロ系化合物、安息香酸フェニル系化合物、シクロヘキシル安息香酸フェニル系化合物、フェニル安息香酸フェニル系化合物、ビシクロヘキシルカルボン酸フェニル系化合物、アゾメチン系化合物、アゾ系化合物、及びアゾオキシ系化合物、スチルベン系化合物、トラン系化合物、エステル系化合物、ビシクロヘキシル系化合物、フェニルピリミジン系化合物、ビフェニルピリミジン系化合物、ピリミジン系化合物、及びビフェニルエチン系化合物等を挙げることができる。
スメクチック液晶化合物としては、例えば、ポリアクリレート系、ポリメタクリレート系、ポリクロロアクリレート系、ポリオキシラン系、ポリシロキサン系、ポリエステル系等の強誘電性高分子液晶化合物を挙げることができる。
コレステリック液晶化合物としては、例えば、コレステリルリノレート、コレステリルオレエート、セルロース、セルロース誘導体、ポリペプチド等を挙げることができる。
調光部材10には、電源部20により、第1透明電極16及び第2透明電極11に、所定周期で極性が切り替わる交流電圧が印加され、この交流電圧により液晶層8に電界が形成される。そして、この電界により液晶層8に設けられた液晶分子の配向が制御され、透過率が制御される。
実施形態の調光部材10における液晶層8の配向制御には、VA方式(Virtical Alignment、垂直配向型)が適用される。VA方式は、基板上に形成した透明電極の上に垂直方向に配向規制力を有する配向膜を設け、上下基板で液晶層8を挟む構成である。
VA方式は、無電界時、液晶層8の液晶分子は垂直配向し、これにより直線偏光板がクロスニコル配置の場合に、調光部材10は、入射光を遮光して遮光状態となり、また、この電界の印加により、液晶層8の液晶が水平配向し、調光部材10は、入射光を透過して透過状態となる。
このVA方式のように、無電界時に遮光状態となり、電界印加時に透過状態となるような光の制御モードをノーマリーブラックモードという。
また、直線偏光板をパラレルニコル配置とし、無電界時に透過状態となり、電界印加時に遮光状態となる、いわゆるノーマリーホワイトモードとしてもよい。
調光部材10のコントラストを向上させる観点から、ノーマリーホワイトモードであることがより好ましい。
しかし、VA方式に代えて、TN(Twisted Nematic)方式、IPS(In Plane Switching)方式、GH(Guest Host)方式等、種々の駆動方式を適用してもよい。
ここで、TN方式は、基板上に形成した透明電極の上に、配向方向が90°異なるようなラビング処理等を行った配向膜を付け、上下基板で液晶層8を挟む構成である。配向膜の配向規制力により液晶分子は配向膜の配向方向に沿って並び、その液晶分子に沿って他の液晶分子が配向するため、液晶分子の方向が90°捩じれる形で配向する。そして上下基板の外側に、配向膜の配向方向と平行に偏光板を配置する。
TN方式は、無電界時、偏光板を通過した光は直線偏光となり液晶に入る。液晶分子は90°捩じれて配向されているので、入射した光も90°捩じれて通過するため、クロスニコル配置された下の偏光板を通過できる。これにより調光部材10は、入射光を透過して透過状態となる。
また、この電界の印加により液晶分子が直立して捩じれがとれるが、配向膜表面では配向規制力の方が強いため、液晶分子の配向方向は配向膜に沿ったままである。このような状態では、液晶分子は通過する光に対しては等方的であるため、液晶層8に入射された直線偏光の偏光方向の回転は生じない。従って、上の偏光板を通過した直線偏光は下の偏光板を通過できず、調光部材10は、入射光を遮光して遮光状態となる。
このTN方式のように、無電界時に透過状態となり、電界印加時に遮光状態となるような光の制御モードをノーマリーホワイトモードという。
また、偏光板をパラレルニコル配置とし、ノーマリーブラックモードとしてもよい。
また、IPS方式は、一方の基材に電極をまとめて作成し、この電極による電界により配向させた液晶分子を基板に対して横(水平)方向に回転させることにより透過光量を制御する方式である。
さらに、GH方式は、ホストであるネマチック液晶中にゲストとして二色性色素を溶解させた液晶組成物を用いる方式である。二色性色素は、1軸の光吸収軸を有し、光吸収軸方向に振動する光のみを吸収する。電場による液晶の動きに合わせて、二色性色素の配向も変化することから、光吸収軸の向きを制御することにより、液晶セルの透過状態を変化させることができる。
GH方式に使用される液晶組成物は、電界印加時における液晶分子の長軸方向の相違により、ポジ型とネガ型とに大別される。
ポジ型のネマチック液晶は、誘電率が長軸方向に大きく長軸に垂直な方向に小さい誘電率異方性が正の液晶であり、電界印加時には液晶分子の長軸方向が電場に対して平行となるものである。
一方、ネガ型のネマチック液晶は、誘電率が長軸方向に小さく長軸に垂直な方向に大きい誘電率異方性が負の液晶であり、電界印加時には液晶分子の長軸方向が電場に対して垂直となるものである。
ここで、二色性色素が液晶分子と同様にシート面内の所定の方向に配列している場合、液晶層は、特定の偏光を透過し、その他の偏光を吸収する偏光板として用いることができる。
また、二色性色素が液晶分子と同様にシート面内に平行に配列されていても、液晶分子の駆動方式をTN方式とした場合、液晶層は、偏光方向に関係なく入射した光を吸収することができ、シート面に垂直(液晶層の厚み方向に平行)な方向に配列させたときに、光透過性が向上する。
更に、液晶分子の駆動方式VA方式とし、液晶層内にカイラル剤を添加することにより、液晶層は、電圧印加時に液晶分子及び二色性色素がツイストするため、遮光状態となる。
GH方式に用いられる二色性色素としては、液晶に対して溶解性があり、二色性の高い色素、例えば、アゾ系、アントラキノン系、キノフタロン系、ペリレン系、インジゴ系、チオインジゴ系、メロシアニン系、スチリル系、アゾメチン系、テトラジン系等の二色性色素が挙げられる。
液晶層を偏光板として機能させる場合、液晶分子及び二色性色素のオーダーパラメーター(S値)は、0.7以上であることが望ましい。
なお、調光部材10がGH方式により製造される場合は、直線偏光板は省略することができる。
また、液晶セル4は、光配向層のパターンニング等によりいわゆるマルチドメイン方式により液晶材料を駆動してもよく、さらにはシングルドメインにより駆動してもよい。
さらに、調光部材10としては、上述の液晶による調光部材10の他、透過光量を調整可能な各種調光部材、例えば、懸濁粒子デバイス(Suspended Particle Device:SPD)、エレクトロクロミック(Electrochromic EC)、高分子分散型液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal:PDLC)等を用いたものであってもよい。
(シール材)
液晶セル4は、液晶層8を囲むように、矩形枠状のシール材19が配置されている。シール材19により第1積層体5U、第2積層体5Dが一体に保持され、液晶材料の漏出が防止される。シール材19は、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂等を適用することができる。
(製造工程)
図5は、調光部材10の製造工程を示すフローチャートである。
まず、第2積層体製造工程SP2において、第2積層体5Dが製造される。第2積層体製造工程SP2は、第2電極製造工程SP2−1、第2配向層製造工程SP2−2、スペーサ配置工程SP2−3を含む。
第2電極製造工程SP2−1において、第2基材6にスパッタリング等の真空成膜法により、ITOを用いて第2透明電極11が製造される。
第2配向層製造工程SP2−2において、第2基材6の第2透明電極11上に、第2配向層13に係る塗工液を塗工して乾燥した後、紫外線の照射により硬化させることで第2配向層13が製造される。
スペーサ配置工程SP2−3において、ビーズスペーサ12を分散させた塗工液をスピンコート法等により塗工した後、乾燥、焼成の処理を順次実行し、これにより、第2基材6の全面に、ビーズスペーサ12をランダムに配置する。これらにより第2積層体5Dが製造される。
続く第1積層体製造工程SP3は、スペーサ配置工程を含まない以外、第2積層体製造工程SP2と同様である。すなわち、第1積層体製造工程SP3は、第1電極製造工程SP3−1と、第1配向層製造工程SP3−2とを含む。
第1電極製造工程SP3−1において、第1基材15にITOによる第1透明電極16が製造される。
次いで、第1配向層製造工程SP3−2において、第1基材15の第1透明電極16上に、第1配向層17が製造される。これらにより第1積層体5Uが製造される。
第1積層体製造工程SP3に続くシール材塗工工程SP4において、ディスペンサを使用して枠状に第2積層体5Dにシール材19を塗工する。なお、本実施形態でシール材19はUV(紫外線)熱硬化性樹脂である。
次いで、液晶流入工程SP5において、この枠状のシール材19の内部に液晶を流入する。
なお、液晶の配置にあっては、本実施形態においては、多点ODF(One Drop Filling)注入法を用いる。多点ODFとは、シール材19内における複数の位置に、他方の積層体を貼り合わせる前に、ディスペンサ等によって液晶材料を滴下する方法である。
また、多点ODF注入法に限らず、第1積層体5U、第2積層体5Dを積層した後、液晶層8に係る部位に形成される空隙に、液晶材料を充填する方法等を用いてもよい。
積層工程SP6において、第1積層体5U、第2積層体5Dを、例えば、ローラにより押圧し、貼合することにより、第2積層体5Dに配置した液晶材料を押し広げる。この際、調光部材10の中央部における第1積層体5Uと第2積層体5Dとの間の距離は、ビーズスペーサ12の厚みに保持される。
その後、シール材硬化工程SP7において紫外線照射及び加熱によりシール材19を硬化させ、液晶セル4が製造される。
続くトリミング工程SP8において、このようにして作製された積層体を、矩形形状にトリミングする。なお、トリミングは、レーザービームの照射、金型を使用したトリミング等、この種のフィルム材のトリミングに適用可能な種々の手法を広く適用することができる。
そして貼合工程SP9において、液晶セル4の両側に、第1直線偏光板2と第2直線偏光板3とを接着剤により貼合することにより、調光部材10が製造される。なお、ゲストホスト型液晶を用い、直線偏光板を省略する場合は、この貼合工程を省略することができる。
(面光源部)
図3に戻り、照明部2の面光源部30について説明する。
面光源部30は、光源部31と、導光部材32と、第1低屈折率層34と、第2低屈折率層35とを備えている。この面光源部30は、端面から光を入光するエッジライト型の面光源である。本実施形態の面光源部30は、調光部材10の全面に渡って設けられているが、これに限定されるものでなく、調光部材10の一部に設けられるようにしてもよい。
(光源)
光源部31は、導光部材32の入光面32a(後述する)に対面する位置に、その入光面32aに沿うようにして配置されている。光源部31は、点光源が所定の間隔で複数配列されており、LED(Light Emitting Diode)光源が用いられている。
なお、光源部31は、例えば、冷陰極管等の線光源を用いてもよいし、ライトガイドの端面に光源を配置したものであってもよい。また、光源部31の発する光の利用効率を向上させたり、不要な光を遮光したりする観点から、光源部31の外側(導光部材32と対向する側以外の側面)を覆うように不図示の反射板や、遮蔽板を設けてもよい。
(導光部材)
導光部材32は、光源部31から出射した光を入射し、導光させた上で出光面から出射する部材であり、本実施形態では、光透過性を有する平板状に形成され、調光部材10の一方の面側(室内側、ルーフウインドウ100側とは反対側)のほぼ全面を覆うようにして設けられている。
導光部材32は、その平板形状の厚み方向に直交する第1面32b及び第2面32cのうち、調光部材10側とは反対側となる第1面32bに出光面が設けられている。また、この出光面と交差(直交)する端面に入光面32aが設けられている。
本実施形態の導光部材32は、出光面の全面に複数の突起部33が形成されている。
突起部33は、第1面32bから突出した凸形状に形成されており、例えば、付根部分から徐々に細くなる円錐台形状に形成されている。
光源部31から導光部材32の入光面32aに入射した光は、後述するように、導光部材32が、導光部材32よりも屈折率の低い第1低屈折率層34及び第2低屈折率層35に挟持されているので、第1面32b及び第2面32c間において全反射を繰り返しながら導光部材32内を入光面32aに対向する面に向かって導光される。
導光部材32内を導光される光の一部は、突起部33に入射し、突起部33の側面や底面等に入射して、突起部33の側面や底面から第2低屈折率層35を透過して室内側に出光する。これにより、面光源部30は、光源部31の光を車両110の室内側へ出光させることができる。
なお、導光部材32の第2面32cには、突起部33が形成されていないので、導光部材32から出光する光は、第2面32cに比して、第1面32bから出射する光の方が多くなる。
光源部31から出射される光を、導光部材32の出光面(第1面32b)から均一に出光させる観点から、突起部33は、光源部31に近いほど配置されている密度が低く、光源部31から離れるに従って配置されている密度が高くなっている。
本実施形態の導光部材32は、屈折率が1.58のポリカーボネート(PC)樹脂から構成されている。ただし、これに限定されるものでなく、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)等のアクリル樹脂であってもよい。
このように、導光部材32に樹脂を用いると、ガラスを用いた場合と比べて短波長の吸収が少なく、青色の光をよく導光することができ、また、軽量である。また、短波長の吸収が少ないので導光距離が長くても色づくことがない。更に、軽量であるので車両のルーフウインドウに配置した場合に、車両の重量の増加や、重心が高くなってしまうのを極力抑制することができ、車両110の燃費や操作性が低下してしまうのを抑制することができる。
本実施形態の導光部材32は、バイト等で突起部33を賦形する成形型を作製し、その成形型を用いて、押出成形法や射出成形する等により形成される。使用する熱可塑性樹脂は、光透過性が高いものであれば特に限定されるものでなく、上述のPC樹脂の他、アクリル系樹脂、COP(シクロオレフィンポリマー)樹脂等を用いることも可能である。
なお、これに限らず、押出成形等により成形したシート状の部材の一方の面に、紫外線成形法によって、突起部33を一体に形成して、導光部材32としてもよい。
(第1低屈折率層)
第1低屈折率層34は、調光部材10と導光部材32との間に設けられた層であり、調光部材10と導光部材32とを接合している。
第1低屈折率層34は、導光部材32に比して屈折率が低い層であり、例えば、屈折率が1.51のUV硬化光学接着剤により構成されている。本実施形態では、第1低屈折率層34を構成する接着剤を導光部材32の第2面32c(調光部材10側の面)の全面に塗布することによって、調光部材10と導光部材32とを接合している。しかし、これに限定されるものでなく、接着剤は、導光部材32の第2面32cの外周部だけに塗布し、他の部分は空隙にし、空気によって第1低屈折率層34を構成してもよい。
(第2低屈折率層)
第2低屈折率層35は、導光部材32の第1面32b(調光部材10と反対側の面)に設けられた層であり、導光部材32の突起部33を覆うようにして設けられている。
第2低屈折率層35は、導光部材32に比して屈折率が低い層であり、例えば、第1低屈折率層34と同様に、屈折率が1.51のUV硬化光学接着剤により構成されている。このように、第2低屈折率層35を導光部材32の第1面32b(調光部材10と反対側の面)に設けることにより、導光部材32の第1面32bに設けられた突起部33を保護するとともに、突起部33が車両の室内側から見て目立ってしまうのを抑制することができる。
ここで、第1低屈折率層34及び第2低屈折率層35は、それぞれ、上述の導光部材32を構成する樹脂材料に微細な気泡や、中空粒子等を含有することで、導光部材32に対して低屈折率化させることも可能である。また、第1低屈折率層34及び第2低屈折率層35は、屈折率が、導光部材32に対して低ければよいため、例えば、導光部材32を構成する樹脂にジルコニアや、チタニア等の高屈折率の粒子を添加させて、導光部材32を高屈折率化し、第1低屈折率層34及び第2低屈折率層35に対して屈折率差を設けるようにしてもよい。
なお、上述の第2低屈折率層35を省略し、導光部材32の第1面32bを表出させて、空気層を第2低屈折率層として用いてもよい。ただし、空気層の場合、屈折率が1.0であるので、導光部材32の屈折率(1.58)との屈折率差が大きくなるため、導光部材32を透過した光の屈折が大きくなり、散乱光が増える可能性がある。そのため、この場合、導光部材32の屈折率をより低くすることが好ましい。
また、第2低屈折率層35のさらに室内側に、第2低屈折率層35を覆うようにして第2低屈折率層35よりも低屈折率の透明なカバー部材(図示せず)を配置するようにしてもよい。
第2低屈折率層35に傷が付いた場合、導光部材32を進む光がその傷により設計とは異なる方向に出射してしまい、照明光の均一性が損なわれる可能性がある。しかし、このようなカバー部材を設けることにより、導光部材32や第2低屈折率層35を保護することができ、傷が付きにくくすることができる。
(測光部)
図2に戻り、照明装置1に設けられた測光部について説明する。
外部測光部40は、車外に設けられ、車外の明るさを測定して測定結果を後述の制御部50に出力する。外部測光部40は、これに限定されないが、例えば、フォトダイオードや、CCD等の明るさを検出可能な部材を用いることができる。
室内測光部41は、車両の室内に設けられ、室内の明るさを測定して測定結果を後述の制御部50に出力する。室内測光部41は、外部測光部40と同様に、例えば、フォトダイオードや、CCD等の明るさを検出可能な部材を用いることができる。
(制御部)
制御部50は、照明装置1を統括制御する部分であり、例えば、CPU等により構成される。制御部50は、外部測光部40及び室内測光部41の測光結果を入力し、その測光結果に基づいて調光部材10の電源部20の制御と、面光源部30に設けられた光源部31の発光のON又はOFFの切り替えとを行う。
(スイッチ)
スイッチ60は、図1に示すように、制御部50による照明装置1の室内照明動作をON又はOFFする操作部であり、室内における搭乗者が触れやすい位置に配置されている。
次に、照明装置1の動作について説明する。
図6は、制御部50の動作を示すフローチャートである。
制御部50は、図6に示す処理手順(SP21〜SP29)を繰り返して照明装置1を制御する。
制御部50は、SP21において、スイッチ60がONであるか否かを確認する(SP21)。車両の搭乗者により照明装置1のスイッチ60がONにされると(SP21、YES)、制御部50は、外部測光部40を介して車外の明るさを検出する(SP22)。
続いて、制御部50は、外部の測光値が第1所定値以上であるか否かを判定する(SP22)。
例えば、車外の明るさが夜間等のように暗く、外部測光部40の測光値が第1所定値以下である場合(SP23、YES)、制御部50は、電源部20を制御して調光部材10の透過率を下げて遮光状態にする(SP24)。
そして、面光源部30の光源部31をONにして発光状態にする(SP25)。これにより、光源部31から出射した光が導光部材32内を導光され、出光面から出射して、室内が照射される。実施形態の照明装置1は、ルーフウインドウ100の全面に渡って設けられているので、室内全体が均一に照明される。
なお、このとき、調光部材10が遮光状態となっているので、導光部材32の第2面32cから出射してしまう若干量の光が車外に漏れ出てしまうのを防ぐことができる。導光部材32の第2面32cから出射する光が無視できる程度に少ない場合、上述の調光部材10を遮光状態に制御する工程(SP24)を省略してもよい。
一方、車外の明るさが日中等のように明るく、外部測光部40の測光値が第1所定値よりも大きい場合(SP23、No)、制御部50は、室内測光部41により、車両の室内の明るさを検出する(SP26)。
そして、制御部50は、室内の測光値が第2所定値未満であるか否かを判定する(SP27)。ここで、第2所定値は、例えば、搭乗者等により設定される車両の室内の設定基準値である。
車両の室内の測光値が第2所定値よりも大きい場合(SP27、No)、制御部50は、室内の測光値が第2所定値となるように、電源部20を制御して、調光部材10の透過率を調整する。
なお、このとき、制御部50は、ルーフウインドウ100を透過して入射する外光による室内の明るさを調光部材10によって第2所定値に制御することができるので、面光源部30の光源部31はOFFの状態(消灯状態)となる。
一方、車両の室内の測光値が第2所定値未満である場合(SP27、Yes)、制御部50は、面光源部30の光源部31をONにして発光状態にするととともに、調光部材10の電源部20を制御して、室内の測光値が第2所定値になるように、調光部材10の透過率を調整にする(S29)。
なお、上述の説明では、面光源部30は、光源部31をON又はOFFの切り替えにより、発光状態と消灯状態とを切り替える例で説明したが、これに限定されるものでなく、光源部31の発光量を段階的に調整できるようにしてもよい。この場合、制御部50は、スイッチ60の操作に基づいて、面光源部30に設けられた光源部31の発光量を段階的に調整する。
また、本実施形態において、照明装置1は、日中等の面光源部30による室内照明が不要の場合には、車両の搭乗者の任意の操作に応じて、調光部材10の透過率を所望の値に変動できるようにしてもよい。
以上より、本実施形態の照明装置1及び車両110は、以下の効果を奏する。
(1)本実施形態の照明装置1及び車両110は、入射した光の透過率を調整する調光部材10と、調光部材10の一方の面側に配置され、調光部材10と反対側の第1面32bの少なくとも一部に出光面が設けられ、第1面32bと交差する面の少なくとも一部に入光面32aが設けられ、入光面32aから入光した光を出光面から出光させる導光部材32と、導光部材32に設けられた入光面32aに光を入射する光源部31と、導光部材32と調光部材10との間に配置され、導光部材32より屈折率の低い第1低屈折率層34とを備える。
これにより、照明装置1及び車両110は、ルーフウインドウ100に配置された場合に、外部から室内に入射する光の透過率を調整するとともに、光源部31の光を導光部材32により導光し、出光面から室内へ均等に照射することができる。
(2)本実施形態の照明装置1及び車両110は、導光部材32が、第1面32b側への出光量が、調光部材10側となる第2面32c側への出光量よりも多いので、効率よく、室内に光源部31の光を入射させることができる。
(3)本実施形態の照明装置1及び車両110は、導光部材32の出光面側に、導光部材32よりも屈折率の低い第2低屈折率層35を備えるので、導光部材32の出光面を保護することができる。また、第2低屈折率層35が設けられていない場合、導光部材32の屈折率と空気層の屈折率差が大きくなりすぎてしまい、導光部材32から出射した光が、散乱しやすくなるが、第2低屈折率層35が設けられることによって、このような散乱を抑制することができる。
(4)本実施形態の照明装置1及び車両110は、調光部材10の液晶層8がGH方式である場合、導光部材32の第2面32cから出光する若干量の光の一部を、液晶層8により散乱させ、導光部材32側に戻すことができるので、光の利用効率を向上させることができる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態の照明装置について説明する。
第2実施形態は、第1実施形態と面光源部の構成が異なる。それ以外は同様であるので、同様な部分についての説明は適宜省略する。
図7は、第2実施形態の面光源部30Aを示した断面図である。
面光源部30Aは、光源部31Aと、第1低屈折率層34Aと、導光部材32Aと、第2低屈折率層35Aとを備えている。
導光部材32Aは、第1導光層32Aaと、第2導光層32Abと、接合層37Aとから構成されている。導光部材32Aは、調光部材10側から順に、第1導光層32Aa、接合層37A、第2導光層32Abが積層されている。なお、本実施形態の導光部材32Aの第1面32bは、第2導光層32Abの室内側(調光部材10側とは反対側)の面であり、導光部材32Aの第2面32cは、第1導光層32Aaの調光部材10側(第1低屈折率層34A側)の面である。
第1導光層32Aaは、透明な平板状の部材であり、一方の面(第2面32c、調光部材10側の面)に第1低屈折率層34Aが配置され、他方の面(室内側の面)に接合層37Aを介して第2導光層32Abが配置されている。第1導光層32Aaの一方の面に交差(直交)する端面が、光源部31Aの光を入射する入光面32aとなる。
第2導光層32Abは、第1導光層32Aa側へ向けて突出した突起部33Aを複数有している。突起部33Aは、その根元側から第1導光層32Aa側に近くなるにしたがって、その外形が細くなる柱状に形成されている。本実施形態では、突起部33Aは、回転楕円体を長軸の中心で半分に切断した形状に形成されている。突起部33は、光源部31(入光面32a)に近いほど配置されている密度が低く、光源部31から離れるに従って配置されている密度が高くなっている。
第2導光層32Abは、突起部33Aを含めて、第1導光層32Aaと屈折率が等しいか、又は、屈折率が近似した樹脂により構成されている。第2導光層32Abは、第1導光層32Aaの室内側(調光部材10側とは反対側)に配置されている。
接合層37Aは、第1導光層32Aaと第2導光層32Abとの間に設けられており、第1導光層32Aaと第2導光層32Abとを接合している。接合層37Aの屈折率は、第1導光層32Aaの屈折率と等しいか、若しくは、近似している。
ここで、突起部33Aの頂点と接合層37Aとが接合されている部分には、極僅かな面積ではあるが、光が第2低屈折率層35Aに達することなく通過することができる光通過領域38が形成されている。この光通過領域38を設けることによって、第1導光層32Aa及び接合層37Aにおいて導光される光の一部を、第2導光層32Ab側へ入射させて、突起部33Aにより室内側に出射させることができる。
第2低屈折率層35Aは、第1導光層32Aaと第2導光層32Abとの間であって、かつ、隣り合う突起部33A間に設けられている。
また、第1低屈折率層34A及び第2低屈折率層35Aは、第1導光層32Aa、第2導光層32Ab及び接合層37Aよりも屈折率が低い層である。
本実施形態の面光源部30Aにおいて、光源部31Aから出射した光は、第1導光層32Aaの入光面32aに入射して、第1低屈折率層34A及び第2低屈折率層35Aに挟持される第1導光層32Aa及び接合層37A内を、全反射を繰り返して、入光面32aに対向する面に向かって導光される。
第1導光層32Aaの入光面32aから入射した光のうち、突起部33Aの頂点と接合層37Aとが接合されている光通過領域38に到達した光は、突起部33Aを透過したり、突起部33Aの側面で全反射したりして、室内側に出光する。なお、導光部材32Aは、第2導光層32Abに設けられた突起部33Aにより、第1面32b側への出光量が、調光部材10A側となる第2面32c側への出光量よりも多くなる。
以上より、本実施形態の照明装置1及び車両110は、上述の第1実施形態の照明装置と同様の効果を奏する。すなわち、照明装置1がルーフウインドウ100に配置された場合に、外部から室内に入射する光の透過率を調整するとともに、光源部31の光を導光部材32により導光し、出光面から室内へ均等に照射することができる。
また、本実施形態の照明装置1及び車両110は、導光部材32Aが、第1面32b側への出光量が、調光部材10A側となる第2面32c側への出光量よりも多いので、効率よく、室内に光源部31Aの光を入射させることができる。
更に、本実施形態の照明装置1及び車両110は、導光部材32Aから出射する光の多くを、出光面の法線方向へ向けて出射することができ、光の利用効率を高めることができる。
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態の照明装置について説明する。
第3実施形態は、第1実施形態と面光源部の構成が異なる。それ以外は同様であるので同様な部分についての説明は適宜省略する。
図8は、第3実施形態の面光源部30Bを示した断面図である。
面光源部30Bは、光源部31Bと、第1低屈折率層34Bと、導光部材32B、第2低屈折率層35とを備える。
導光部材32Bは、光透過性を有する平板状に形成され、その平板形状の厚み方向に直交する第1面32b及び第2面32cのうち、調光部材10側とは反対側となる第1面32bに出光面が設けられている。また、この出光面と交差(直交)する端面に入光面32aが設けられている。導光部材32Bは、調光部材10側の面(第2面32c)に第1低屈折率層34Bが、室内側の面(第1面32b)に第2低屈折率層35Bが積層されている。
また、導光部材32Bは、第1導光層32Baと第2導光層32Bbとにより構成される。
第1導光層32Baは、第1低屈折率層34B側(調光部材10側)に配置された層であり、光透過性を備えた樹脂により形成されている。
第2導光層32Bbは、第1導光層32Baの第2低屈折率層35B側(室内側)の面に積層され、光透過性を備えた樹脂により形成されている。
なお、第1導光層32Baと第2導光層32Bbとは、屈折率を一致させる観点から、同一の材料により形成されていることが望ましい。例えば、第1導光層32Ba及び第2導光層32Bbは、ともに、同一の紫外線硬化型樹脂により形成される。なお、これに限らず、第1導光層32Ba及び第2導光層32Bbを異なる材料により形成するようにしてもよい。
第1導光層32Baと第2導光層32Bbとの界面は、図8中の一点鎖線(一部は実線)で示すように、斜面eと垂直面fとを複数連続して組み合わせた鋸形状が形成されている。ここで、斜面e及び垂直面fは、光の導光方向及び導光部材32Bの厚み方向に垂直な方向に延在した面、すなわち、入光面32aの延在方向と同じ方向に延在した面である。
斜面eは、光源部31b側の端縁が、光源部31側とは反対側の端縁よりも調光部材10側(第1低屈折率層34B)側に配置されるように形成されている。
垂直面fは、本実施形態では、第1面32b(第2面32c)に対して垂直な面である例を示すが、これに限定されるものでなく、第1面32b(第2面32c)に対して垂直以外の角度により傾斜していてもよい。
本実施形態の導光部材32は、複数ある斜面eのうちの特定の複数の斜面eに反射部gが設けられている。この反射部gは、導光部材32に入射した光を選択的に室内側へ出射させるために設けられており、図8中の実線により示されるように、光源部31Bに近いほど少なく配置され、光源部31から離れるに従って多く配置されている。これにより、反射部gによって反射された光を、室内側へ均一に出射させることができる。
本実施形態の反射部gは、入射した光のうち一部を反射し、その他を透過する、いわゆるハーフミラー(マジックミラー)状に形成されている。反射部gは、光反射性の高い金属、例えば、アルミニウムや、銀、ニッケル等により形成されている。
導光部材32は、例えば、以下のようにして形成される。
まず、上述の斜面eと垂直面fとが連続した鋸形状に対応する形状が設けられた金型を使用して、第1導光層32Baを押出成形法や、射出成形法等により形成する。
次に、作製した第1導光層32Baの特定の斜面e上に、真空蒸着法によりアルミニウムを蒸着して反射部gを形成する。なお、反射部gは、光反射性の高い金属をスパッタリングしたり、金属箔を転写したり、金属薄膜を含有した塗料を塗布したりする等により形成されてもよい。
続いて、第1導光層32Baの斜面e及び垂直面fが形成された側の面に、第2導光層32Bbを構成する樹脂を充填し、出光面に対応する平坦面が形成された金型によって押圧し、硬化させた後に離型する等により、第2導光層32Bbが形成される。以上により、図8に示す導光部材32が完成する。
図9は、面光源部30Bの光路の例を示す図である。
面光源部30Bにおいて、光源部31Bから導光部材32Bに入射した光の多くは、図9に示すように、導光部材32Bと、第1低屈折率層34B及び第2低屈折率層35Bとの界面において、全反射を繰り返して光源部31Bとは反対側(入光面32aに対向する面側)へ向かって導光される。
ここで、導光部材32B内に導光される光のうち一部は、反射部gに入射する。
反射部gに入射した光の一部は、反射部gにより反射され、その他の光は、反射部gを透過して光源部31Bとは反対側へ導光される。
反射部gにより反射した光は、第2導光層32Bbと第2低屈折率層35Bとの界面(第1面32b)に対する入射角度が、全反射条件を満たす角度(臨界角を超える角度)である場合、界面(第1面32b)で全反射して導光部材32B内を再び進み、全反射条件を満たさない角度(臨界角を超えない角度)である場合、第2低屈折率層35Bを透過して室内側へ出射する。
また、光源部31Bから出射し、導光部材32Bの出光面に平行に進む光についても、反射部gにおいて一部の光(例えば、半分)が反射されて出光面へ向かい、残る光が反射部gを透過して導光方向へ引き続き進む。なお、導光部材32Bは、反射部gによって、第1面32b側への出光量が、調光部材10B側となる第2面32c側への出光量よりも多くなる。
以上より、本実施形態の照明装置1及び車両110は、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。すなわち、照明装置1がルーフウインドウ100に配置された場合に、外部から室内に入射する光の透過率を調整するとともに、光源部31Bの光を導光部材32Bにより導光し、出光面から室内へ均等に照射することができる。
また、本実施形態の照明装置1及び車両110は、導光部材32Bが、第1面32b側への出光量が、調光部材10B側となる第2面32c側への出光量よりも多いので、効率よく、室内に光源部31Bの光を入射させることができる。
更に、本実施形態の照明装置1及び車両110は、反射部gを備えることにより、導光部材32Bから出射する光の多くを、出光面の法線方向へ向けて出射することができ、光の利用効率を高めることができる。
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態の照明装置について説明する。
第4実施形態は、第1実施形態と面光源部の構成が異なる。それ以外は同様であるので同様な部分についての説明は適宜省略する。
図10は、第4実施形態の面光源部30Cを示した断面図である。
面光源部30Cは、光源部31Cと、第1低屈折率層34Cと、導光部材32Cと、第2低屈折率層35Cとを備える。
導光部材32Cは、光透過性を有する平板状に形成され、その平板形状の厚み方向に直交する第1面32b及び第2面32cのうち、調光部材10側とは反対側となる第1面32bに出光面が設けられている。また、この出光面と交差(直交)する端面に入光面32aが設けられている。
導光部材32Cは、調光部材10側の面(第2面32c)に第1低屈折率層34Cが、室内側の面(第1面32b)に第2低屈折率層35Cが積層されている。
導光部材32Cの第2面32cには、導光部材32Cの厚み方向及び導光部材32Cに入射した光の導光方向に垂直な方向に延在する斜面e及び垂直面fから構成される溝形状33Cが複数設けられている。
斜面eは、光源部31b側の端縁が、光源部31側とは反対側の端縁よりも調光部材10側(第1低屈折率層34B側)に配置されるように形成されている。
垂直面fは、本実施形態では、第1面32b(第2面32c)に対して垂直な面である例を示すが、これに限定されるものでなく、第1面32b(第2面32c)に対して垂直以外の角度により傾斜していてもよい。
この溝形状33Cは、導光部材32に入射した光を選択的に室内側へ出射させるために設けられており、光源部31Bに近いほど少なく配置され、光源部31から離れるに従って多く配置されている。これにより、光源部31から入射し、導光部材32内に導光される光を、斜面eと第1低屈折率層34Cとの界面おいて反射させ、出光面から室内側へ均一に出射させることができる。なお、導光部材32Aは、溝形状33cの斜面eにより、第1面32b側への出光量が、調光部材10C側となる第2面32c側への出光量よりも多くなる。
以上より、本実施形態の照明装置1及び車両110は、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。すなわち、照明装置1がルーフウインドウ100に配置された場合に、外部から室内に入射する光の透過率を調整するとともに、光源部31Cの光を導光部材32Cにより導光し、出光面から室内へ均等に照射することができる。
また、本実施形態の照明装置1及び車両110は、導光部材32Cが、第1面32b側への出光量が、調光部材10C側となる第2面32c側への出光量よりも多いので、効率よく、室内に光源部31Cの光を入射させることができる。
〔他の実施形態〕
以上、本発明の実施に好適な具体的な構成を詳述したが、本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述の実施形態の構成を種々に変更することができる。
各実施形態において、照明装置1の照明部2は、調光部材10がルーフウインドウ100側に、面光源部30が室内側になるように配置される例で説明したが、これに限定されるものでなく、面光源部30がルーフウインドウ100側に、調光部材10が室内側に配置されるようにしてもよい。
上述の各実施形態では、照明装置1は、ルーフウインドウ100の全面に設けられる例で説明したが、これに限定されるものでなく、ルーフウインドウ100の一部に設けられるようにしてもよい。
また、上述の各実施形態では、照明装置1は、面光源部30を、調光部材10の全面に設ける例で説明したが、これに限定されるものでなく、調光部材10の一部に対して設けられるようにしてもよい。
上述の各実施形態では、導光部材32の出光面は、第1面32bの全面に設けられる例で説明したが、これに限定されるものでなく、導光部材32の出光面を第1面32bの一部、すなわち、導光部材32内を導光される光を出光面から出射するために設けられる突起部や溝形状等を第1面32bの一部に設け、面光源部30(導光部材32)の一部から照明光が出射するようにしてもよい。
1 照明装置
4 液晶セル
8 液晶層
10 調光部材
20 電源
30 面光源部
31 光源
32 導光部材
32a 入光面
33 突起
34 第1低屈折率層
35 第2低屈折率層
40 測光部
50 制御部
60 スイッチ
70 板ガラス
71 中間層
100 ルーフウインドウ
110 車両

Claims (6)

  1. 入射した光の透過率を調整する調光部材と、
    前記調光部材の一方の面側に配置され、前記調光部材と反対側の第1面の少なくとも一部に出光面が設けられ、前記第1面と交差する面に入光面が設けられ、前記入光面から入光した光を前記出光面から出光させる導光部材と、
    前記導光部材に設けられた前記入光面に光を入射する光源部と、
    前記導光部材と前記調光部材との間に配置され、前記導光部材より屈折率の低い第1低屈折率層と、
    を備え
    前記調光部材は、
    液晶層と、
    前記液晶層の少なくとも一方の側に配置された透明電極層と、
    前記透明電極層に電圧を加える電源部とを備えること、
    を特徴とする照明装置。
  2. 前記液晶層は、二色性色素を含むこと、
    を特徴とする請求項に記載の照明装置。
  3. 前記導光部材の前記出光面側に、前記導光部材よりも屈折率の低い第2低屈折率層を備えること、
    を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の照明装置。
  4. 入射した光の透過率を調整する調光部材と、
    前記調光部材の一方の面側に配置され、前記調光部材と反対側の第1面の少なくとも一部に出光面が設けられ、前記第1面と交差する面に入光面が設けられ、前記入光面から入光した光を前記出光面から出光させる導光部材と、
    前記導光部材に設けられた前記入光面に光を入射する光源部と、
    前記導光部材と前記調光部材との間に配置され、前記導光部材より屈折率の低い第1低屈折率層と、
    前記導光部材の前記出光面側に、前記導光部材よりも屈折率の低い第2低屈折率層と、
    を備える照明装置。
  5. 前記導光部材は、前記第1面側への出光量が、前記調光部材側となる第2面側への出光量よりも多いこと、
    を特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の照明装置。
  6. 請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の照明装置が、前記導光部材の前記出光面が室内側に向くようにしてルーフウインドウに配置された車両。
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