JPWO2012164696A1 - 照明装置 - Google Patents

Abstract

導光板１７を介して面発光の照明光を照射するための光源１１を含む面発光照明手段を有するとともに、導光板１７のほぼ中央部を通過して、導光板１７と交差する方向にスポット照明光を照射するための第２の光源１３を含むスポットライト照明手段を構成する。スポット照明光を集光ないし発散させるレンズ１５は、たとえば導光板１７の前方に配置され前記面発光照明の照明範囲ないし照明光量に関する照明特性を決定する拡散板１６と一体に構成される。

Description

本発明は、比較的広い範囲を照明する面発光照明機能と、比較的限定された範囲を照明するスポットライト機能を合せ持つ照明装置に関する。

照明装置として、比較的広い範囲を照明する面発光照明を行なう照明装置と、比較的限定された範囲を照明するスポットライト照明装置が知られている。

たとえば、自動車の室内に配置される車両用照明ユニットとして、停車中の車内全体を照明し、主に夜間の乗り降りなどを容易にするためのルームライト（ルームランプ）が古くから知られているが、現在ではこのルームライトとは別にマップランプなどと呼ばれるスポットライトを配置する構成が一般的である。

ルームライトは、たとえば拡散板ないしそれに近いレンズを介して車両の車内全体を照明するよう構成されており、走行中の点灯は運転の妨げとなりかねないため、スポットライトには、車両の乗員が地図や書類などを読み取れるよう手元付近の必要な範囲のみを照明し、余分な光が行かないように照明光の指向性を高めた構成が用いられる。

このため、スポットライトには、光源からの光を一方向へ反射させ、レンズなどを介して照明する構成が用いられ、最近では点光源のＬＥＤを光源として用いたものが多く、旧来の装置と比べて光量は十分確保できるようになってきている。下記の特許文献１では車両室内用の照明ユニットとして光源にＬＥＤを用い、薄型シート状のスイッチを用いることで車両室内空間を有効利用する技術が開示されている。

特許第３８４１３４９号

上記のように、車両用のルームライトとスポットライトでは照明範囲や指向性が異なり、構造も違うため、これらの照明ユニットはそれぞれに設置する必要があり、また、両者を１ユニット化する場合にはそのユニット全体が大型化しがちな問題がある。

また、ＬＥＤを用いたスポットライト、特に複数個のＬＥＤを配置してスポットライトとした照明装置では、このような点発光光源で生成した照明光は視界に入ると眩しく、光の直線性から明瞭な影が出来やすいため、その個々の明瞭な影が複数でき、長時間使用では不快に感じるなどの問題がある。

一方、導光板を側方からＬＥＤなどの光源で照明して得られる面発光は、点光源の発光と比較して輝度が低く、局所的に眩しいということがないのが最大の特徴であり、また影の出来にくい光として知られている。また、面発光装置においても、プリズムシート等を使用して光の射出角を制御し、面発光でありながらスポットライト状の光を出す事が出来ることが知られている。

したがって、面発光照明装置の一部の照射光の指向性を異ならせるような構成を用いることにより、車両用のルームライトとスポットライトを一体型のユニットとして構成することも考えられないことはないが、このような構成では、たとえばスポットライト機能の部分が点光源、反射板およびレンズのような構成部材からなる従来のスポットライトと比較して光量は不足しがちになる問題が予想される。

本発明の課題は、以上の問題を解決し、１つの照明ユニットで、たとえば自動車の室内照明のルームライトおよびスポットライトとしてそれぞれ利用できるような面発光機能、およびスポットライト機能を有し、必要とされる照度、状況に合わせて両者の照明機能を切り換えて利用することができる照明装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明においては、導光板と、この導光板の側縁に配置され前記導光板を介して面発光の照明光を照射する第１の光源を含む面発光照明手段と、前記導光板のほぼ中央部を通過して、前記導光板と交差する方向にスポット照明光を照射する第２の光源を含むスポットライト照明手段と、を有する構成を採用した。

上記のような特徴的な構成により、本発明によれば、面発光照明手段を通過して、その導光板と交差する方向にスポット照明光を照射するよう構成しているため、装置全体を小型軽量、かつ薄型に構成し、設置場所、たとえば自動車などの車両室内に必要な設置スペースの最小化を図ることができる、という優れた効果がある。

本発明を採用した照明装置の構成を示した正面図である。 本発明を採用した照明装置の構成を示した側面図である。 本発明を採用した照明装置の異なる側面を示した側面図である。 本発明を採用した照明装置の上面（車両のルーフ内に収容される側）の構成を示した模式的な斜視図である。 本発明による照明機構の要部の構成例を示した模式的な断面図である。 本発明による照明機構の要部の異なる構成例を示した模式的な断面図である。

以下、添付図面に示す実施例に基づき、発明を実施するための形態につき詳細に説明する。以下の実施例では、ルームライトおよびスポットライト（マップランプ）を一体的に１ユニットに構成した自動車の車内に配置するに好適な照明装置の構成を例示する。

図１ａ〜図１ｃは本発明を採用した自動車用の照明装置の構成を３面から示している。また、図２は同照明装置の上面（車両のルーフ内に収容される側）の構成を模式的な斜視図として示している。図３および図４は同照明装置の照明機構要部のそれぞれ異なる構成例を模式的な断面図により示したものである。

本発明を採用した照明装置の筐体３０は、図１ａ〜図１ｃ、および図２に示すようにほぼ長方形の全体形状を有し、図１ａに示した面（以下、この面を正面、または下面という）が車両の室内を向くよう、車両のルーフ（天井）内側のほぼ中央部に配置できるよう構成される。筐体３０の構成部材はプラスチックなどの材料から射出成型などにより構成することができる。

なお、図２は筐体３０の車両のルーフ内面に埋め込まれる側（天面、ないし上面）を模式的に示しており、この図では下記の筐体３０の基部３１の形状は省略されている。また、図２に示した構成は後述の図３に例示した照明機構に対応するものであり、筐体３０の天面（上面）には、後述の光源基板２０が設けられている。

図１ｂおよび図１ｃに２つの側面をそれぞれ示すように、筐体３０の基部３１は図１ａに示した車両室内に向けて配置される正面よりも絞られた形状に構成されており、この基部３１部分に設けた不図示の係合爪などを車両ルーフのクラッシュパッド内部に配置された結合部に係合させることなどによって、筐体３０が車両室内のルーフ内面に装着される。この装着状態においては図１ａの正面（下面）は車両ルーフのクラッシュパッドと面一になるよう構成することができ、このため、たとえば筐体３０の正面に図１ｃに示すような曲率形状３３などを付与することができ、これにより車両ルーフのクラッシュパッドと筐体３０の下面がほぼ突起などのない滑らかな曲面を構成することができる。

筐体３０の正面（下面）には、ルームライトの発光部として機能する拡散板１６が配置される。この拡散板１６は、面発光照明の照明範囲ないし照明光量に関する照明特性を決定するためのものであって、拡散板１６は筐体３０の正面（下面）とほぼ面一に、また比較的大きな面積を占めるよう同面に露出して配置される。拡散板１６は、たとえば乳白色のプラスチック材料などから構成され、さらに表面ないし裏面に設けた梨子地や突起などの構造により照明光を拡散させる。拡散板１６の筐体正面（下面）へ露出する部分の形状は任意であり、必要な照度、あるいは車両室内の意匠などとのマッチングなどの条件に応じて適宜決定することができる。

なお、拡散板１６は、所期の面発光照明の照明範囲ないし照明光量に関する特性を得られるものであれば、たとえばごく僅かな拡散性能を有するものであってもよく、後述の導光板１７の導光ないし拡散性能によっては単なる透明板（ないしそれに近い拡散板）に置換するか、あるいは全く省略することを考えてもよい。

ルームライトの発光部として機能する拡散板１６のほぼ中央（この位置は任意である）には、スポットライト（マップランプ）の発光部として機能するレンズ１５が配置される。このレンズ１５は、特定のスポットライト照明条件を得られるような集光（もしくは発散）を行なえる光学特性に構成する。

レンズ１５は拡散板１６と一体成型するか、あるいは別に製作したレンズ部を拡散板１６に設けた丸穴（ただしこの形状も任意である）に嵌合することなどにより構成される。

なお、レンズ１５は拡散板１６ではなく、導光板１７に一体形成する構成であってもよい。この場合には、拡散板１６のレンズ１５の位置を開口としたり、あるいは透明材料を嵌装しておくような構成とすることができる。あるいは、導光板１７と拡散板１６の双方にそれぞれレンズとして機能する球面（ないしフレネルやフライアイなどの非球面）を形成し、両者の合成性能により所期の集光（発散）性能を得るようにしてもよい。

ルームライト、およびスポットライト（マップランプ）を構成する照明装置要部の構成については、図３および図４により後で詳述する。

さらに、拡散板１６の露出部位に並んで筐体３０の正面（下面）には図１ａに示すように操作スイッチ３２が配置される。単純な矩形形状として図示してあるが、操作スイッチ３２は照明のオンオフ、ないしはルームライト、およびスポットライト（マップランプ）の照明機能の切り換えを行なうために、たとえば複数機能のスイッチにより構成することができる。

たとえば、操作スイッチ３２は、ルームライト、およびスポットライト（マップランプ）のそれぞれのオンオフをトグル操作によってそれぞれ行なうプッシュボタン式、あるいはシーソー式の２分割の操作部から構成することができる。あるいは、操作スイッチ３２は、照明機能の切り換えのため２ないしそれ以上の方向に押圧操作可能なシーソースイッチと、さらにその中央に照明のオンオフを行なうためのプッシュボタンを配置した構造としてもよい。このように操作のファンクションの豊富なスイッチを操作スイッチ３２として用いることにより、照明機能の切り換え、オンオフの他、さらに各照明機能の光量調整なども行なうことができる。操作スイッチ３２の細部の構造、あるいはその操作により後述の光源１１、１３を点灯／消灯（さらにその光量を調整）するための照明制御回路については公知技術により任意に構成できるので、ここでは詳細な説明を省略する。この照明制御回路の一部ないし全部は、筐体３０内部に収容される。

次に、上述のようなルームライト、およびスポットライト（マップランプ）機能を一体化した照明装置の照明機構のそれぞれ異なる構成例を図３および図４に示す。図３および図４に示した構造は、筐体３０内部に収容される照明機構の要部であるが、それぞれスポットライト部分の構造が異なっている。

まず、図３により照明機構の基本構成も含めて説明する。面発光のルームライト部分は、図下方の発光面（拡散板１６）側から順に拡散板１６、導光板１７、反射板１８、を積層した構造となっている。

導光板１７の短辺側の端縁には、光源基板１２上に装着された光源１１が配置される。光源１１はルームライトとしての面発光照明手段の第１の光源であって、たとえばＬＥＤなどの照明素子により構成するが、その他にも冷陰極管、電球などの照明素子を用いることができる。光源１１、１１…は、照明光量や照明光分布などを考慮して、図２に示すように導光板１７の（たとえば短辺側の）側縁に沿って複数個（図２の例では５個）、任意のパターンで配置することができる。

導光板１７の構成については公知であるからここでは詳細な説明は省略するが、導光板１７は、側縁からの入射光を面発光で照射するために用いられる、いわゆるサイドエッジタイプのもので、プラスチック材料などから成型され、側縁から入射された光源１１の照明光を図の下方に向けて照射するよう構成されており、特に下方への導光が効率よく行なえるよう、その上面（あるいは下面）の特定面には溝や円錐台形状のドット加工などが行なわれる。

導光板１７の後方に配置する反射板１８は面発光照明光をその照明方向に反射させ、面発光照明効率を向上させるためのものであるが、この反射板１８にはアルミなどの金属板や、金属箔加工などを施したプラスチック板など任意の構成のものを用いることができ、必要に応じて反射面である下面には鏡面加工などを施すことができる。

操作スイッチ３２の操作により光源１１を点灯させると、導光板１７により側縁から入射された光源１１の照明光が図の下方に導かれ、また、導光板１７の上方に出射した照明光は反射板１８によって下方に反射される。このようにして導光板１７から下方に照射される面発光照明の照明光が拡散板１６を介して車両の車内の比較的広い範囲を照射する。このようにして、本照明装置をルームライトとして用いることができる。

また、拡散板１６には、図１ａに示した位置に上述の通り、スポットライト（マップランプ）の発光部を構成するレンズ１５が一体化されている。レンズ１５は上述のように、一体成型、あるいは嵌合によって拡散板１６と一体化されている。

レンズ１５に対応する反射板１８上の位置には、光源基板２０に装着された光源１３を配置する。光源１３は、スポット照明光を照射するスポットライト照明手段の光源（第２の光源）であって、光源１１と同様にＬＥＤ、冷陰極管、電球などの照明素子から構成することができる。

このような構成により、ルームライトとして機能する面発光照明部を構成する導光板１７の背後から、導光板１７の配置方向と大略交差するように光源１３からスポットライト（マップランプ）の照明光を照射する。

このような構成において、操作スイッチ３２を操作し、光源１３を点灯させると、その照明光は反射板１８に設けた開口４１を経て導光板１７を透過し、さらにレンズ１５を介して指向性を高められ、下方に照射される。このようにして本照明装置をスポットライト（マップランプ）として用いることができる。

なお、以上では、導光板１７の背後に設置される反射板１８に光源１３の照明光を通過させる開口４１を設けているが、反射板１８に充分な透過率がある場合には必ずしも開口４１を設ける必要はない。たとえば、反射板１８が樹脂やガラスなどに適当なミラー加工を施した構成であり、半ばハーフミラーとして機能できるような透過率を有している場合には、開口４１を省略することができ、これにより製造コストを低減することができる。

一般に、反射板１８に開口４１が必要になる条件は、反射板１８の全透過率がたとえば７５％程度以下の場合、と考えてよい。

また、導光板１７の光源１３の照明光の通過域は、溝や円錐台形状のドット加工などの導光手段が形成されたままでも良いが、光源１１からの照射に関して後方（図３の左方）における導光性能が影響を受けない範囲で、上記導光手段の数やパターンを調節したり、あるいは、上方から下方への照射効率を向上させる部材（たとえば透明材）をインサートする、あるいは反射板１８と同様の開口を設ける、といった構造を採用することができる。

以上のようにして、ルームライトおよびスポットライト（マップランプ）を一体的に１ユニットに構成した照明装置、特にたとえば自動車の車内に配置するに好適な照明装置を提供することができる。本実施例の照明装置は、自動車の室内照明のルームライトおよびスポットライトとしてそれぞれ利用できるような面発光機能、およびスポットライト機能を有し、必要とされる照度、状況に合わせて両者の照明機能を切り換えて利用することができ、また、ルームライトとして機能する面発光照明部の導光板と交差する方向にスポットライト（マップランプ）の照明光を照射するよう構成しているため、装置全体を小型軽量、かつ薄型に構成し、設置スペースの最小化を図ることができる。

図３（あるいは図２）に示した構造では、スポットライト（マップランプ）の光源１３とその光源基板２０を反射板１８の上部に配置したが、図４のような構成を用いることもできる。

図４の構成では、スポットライト（マップランプ）の光源１３は、ルームライト用の光源１１とともに光源基板１２上に共通に配置しており、光源１３の照明光は導光チューブ１４によりレンズ１５上部の反射板１８の開口４１まで導き、下方に照射するようになっている。その他の構成については図３で説明したのと同様である。

図４のような構成によっても、ルームライトおよびスポットライト（マップランプ）を一体的に１ユニットに構成した自動車の車内に配置するに好適な照明装置を提供することができる。図４の構造によれば、図３の場合と同様、自動車の室内照明のルームライトおよびスポットライトとしてそれぞれ利用できるような面発光機能、およびスポットライト機能を有し、必要とされる照度、状況に合わせて両者の照明機能を切り換えて利用することができ、また、ルームライトとして機能する面発光照明部、特にこの面発光照明部を構成する導光板の背後から、該導光板の配置方向と大略交差するようにスポットライト（マップランプ）の照明光を照射する構成を採用しているため、装置全体を小型軽量、かつ薄型に構成することができる。

しかも、図４の構造によれば、ルームライト用、スポットライト（マップランプ）用の光源１１および１３のための光源基板を光源基板１２に統一し、図３で必要であった光源基板２０を省略することができるので、より簡単安価に車両用の照明装置を構成できる。

本発明を採用した照明装置の構成は、上述の自動車の車両室内などにおいて用いられる照明装置のみならず、たとえば電気スタンドなどの照明器具などの製品においても広く用いることができる。

１１、１３ 光源
１２、２０ 光源基板
１４ 導光チューブ
１５ レンズ
１６ 拡散板
１７ 導光板
１８ 反射板
３０ 筐体
３１ 基部
３２ 操作スイッチ
３３ 曲率形状
４１ 開口

Claims (8)

1. 導光板と、この導光板の側縁に配置され前記導光板を介して面発光の照明光を照射する第１の光源を含む面発光照明手段と、
   前記導光板のほぼ中央部を通過して、前記導光板と交差する方向にスポット照明光を照射する第２の光源を含むスポットライト照明手段と、
   を有することを特徴とする照明装置。
2. 前記面発光照明手段の導光板の前方に、前記面発光照明の照明範囲ないし照明光量に関する照明特性を決定する拡散板または透明板が配置されることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記面発光照明手段の導光板の後方に、前記面発光照明光を所期の照明方向に反射させる反射板が配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
4. 前記スポットライト照明手段のスポット照明光を集光ないし発散させるレンズ手段を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明装置。
5. 前記レンズ手段が、前記導光板の前記スポットライト照明手段のスポット照明光を通過させる部位と一体に構成されることを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
6. 前記レンズ手段が、前記面発光照明手段の導光板の前方に配置され前記面発光照明の照明範囲ないし照明光量に関する照明特性を決定する拡散板または透明板と一体に構成されることを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
7. 前記スポットライト照明手段の前記第２の光源が、前記第１の光源を前記導光板の側縁に配置する光源基板上に前記第１の光源とともに配置され、前記第２の光源の照明光を前記導光板のスポット照明光を通過させる部位まで導光する導光手段を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の照明装置。
8. 前記面発光照明手段および前記スポットライト照明手段が同一の筐体内に配置され、前記筐体を車両のルーフ内面に装着することにより該車両の室内を照明するルームライトまたはスポットライトとして機能することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の照明装置。

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