JPWO2017110366A1 - Vehicle lighting device - Google Patents
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Abstract
長尺な導光体を均一に発光させることができるとともに、光源に給電するためのハーネスの長さを低減可能な照明装置を提供する。加えて、LED用基板の必要枚数の増加を抑制し、コスト上、工程上、設計上の不具合を解消した照明装置を提供する。一対の端面を有する長尺な導光体を備え、前記導光体における前記一対の端面の間の部位の一側面に、入射面を有する入光部が前記導光体に一体形成されているとともに、前記入射面に対向するように光源が配設されている車両用照明装置。 Provided is an illumination device that can uniformly emit a long light guide and can reduce the length of a harness for supplying power to a light source. In addition, there is provided an illumination device that suppresses an increase in the required number of LED substrates and eliminates problems in terms of cost, process, and design. A long light guide having a pair of end surfaces is provided, and a light incident portion having an incident surface is integrally formed on the light guide on one side surface of the light guide between the pair of end surfaces. In addition, a vehicle lighting device in which a light source is disposed so as to face the incident surface.
Description
本出願は、2015年12月24日出願の特願2015−252314の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。 This application claims the priority of Japanese Patent Application No. 2015-252314 filed on December 24, 2015, the entirety of which is cited as a part of this application by reference.
本発明は、長尺な導光体と光源とを備える車両用照明装置に関する。 The present invention relates to a vehicular illumination device including a long light guide and a light source.
特許文献1には、車両室内の天井の左右側部にほぼ前後方向に沿って線状に延設されることによって、天井を線状に照明する車両用室内照明装置が開示されている。この照明装置は、線状に延びる導光体と、該導光体の端部から導光体内に光を導入する発光ダイオード(LED)と、から構成されている。また、同文献には、導光体の出光面である前面に対向する後面には、導光体に導入された光が効率よく前面へ出射されるように微細な反射手段を形成しても良いことが記載されている。
特許文献2には、複数の光源と、複数の光源から照射された光を一端面から導光可能な単一の導光体と、を備える車両用灯具が開示されている。該導光体は、所定の方向に延在するとともに、導光する光を、導光体の表面または複数の光源とは反対側に位置する他端面から出光させる単一の延在要素と呼ばれる本体部を有する。また、導光体は、該延在要素の一方端において、該延在要素から分岐するように配置され、複数の光源のそれぞれから照射された光が入射する入射面(上記一端面に相当)をそれぞれ有する複数の入射要素と呼ばれる複数の分岐部を有している。
特許文献1および2に記載の照明装置は、長尺な導光体の長手方向の端面に対向するように光源を配置し、光源から照射された光を該端面から取り入れる構成とされているため、光源を導光体の一方端の端面側にのみ配置した場合は、導光体の長さ(延在距離)が長くなると他方端の端面側にまで光が届かないか、または届く光量が不足することになり、均一に発光させることは難しい。また、光源を導光体の両側の端面にそれぞれ配置した場合は、各光源を繋ぐ電源用のハーネスが導光体の長さ分だけ、或いは、導光体の全長以上の長さ分だけ必要となり、コストが増加するとともにハーネスの配設作業性が悪化し、また、ハーネスの搭載スペースの確保など設計上の制約が生じる。加えて、導光体の両端面に光源としてLEDを配設する場合は、LEDを実装する基板が2枚以上必要となる。このため、それぞれのLED基板を位置決めする為の固定形状を設ける必要が生じるため、コスト及び組付工数が増加するとともに、LED基板の搭載スペースが増加することにともなう設計上の制約が生じる。
In the illumination devices described in
以上を鑑み、本発明は、長尺な導光体を均一に発光させることができるとともに、光源に給電するためのハーネスの長さを低減可能な照明装置を提供することを目的とする。加えて、LED用の基板の必要枚数の増加を抑制し、コスト上、工程上、設計上の不具合を解消した照明装置を提供することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide an illumination device that can uniformly emit a long light guide and can reduce the length of a harness for supplying power to a light source. In addition, an object of the present invention is to provide an illuminating device that suppresses an increase in the required number of LED substrates and eliminates cost, process, and design problems.
本発明に係る車両用照明装置は、一対の端面を有する長尺な導光体を備え、前記導光体における前記一対の端面の間の部位の一側面に、入射面を有する入光部が前記導光体に一体形成されているとともに、前記入射面に対向するように光源が配設されている。 The vehicular lighting device according to the present invention includes a long light guide having a pair of end surfaces, and a light incident portion having an incident surface on one side surface of the light guide between the pair of end surfaces. A light source is disposed integrally with the light guide and is opposed to the incident surface.
長尺なまたは大型の導光体を用いた車両用照明装置の分野において、本発明に係る車両用照明装置は、上記入光部を有する構成により、導光体の端面ではなく、一対の端面の間の途中部分から光源の光を導光体内へ入れることが可能となる為、長尺な導光体を均一に発光させることができるとともに、加えて、例えば、複数の光源を配置した場合でも、光源どうしが近接するので、光源用の基板を共通化することにより、基板の数および複数の基板どうしを繋ぐハーネスを削減できる。また、本発明に係る車両用照明装置は、導光体の途中に光源が存在しているので、電源用ハーネスの長さを従来と比べて低減できるとともに、基板の組付構造の廃止、省スペース化などの、コスト上、工程上、設計上の優れた効果が得られる。 In the field of a vehicular illumination device using a long or large light guide, the vehicular illumination device according to the present invention has a pair of end surfaces instead of the end surfaces of the light guide due to the configuration having the light incident portion. Since the light from the light source can be introduced into the light guide from the middle part between the two, the long light guide can be made to emit light uniformly, and in addition, for example, when a plurality of light sources are arranged However, since the light sources are close to each other, the number of the substrates and the harness connecting the plurality of substrates can be reduced by making the substrates for the light sources common. In addition, since the vehicle lighting device according to the present invention has a light source in the middle of the light guide, the length of the power harness can be reduced as compared with the conventional one, and the assembly structure of the board can be abolished and saved. Excellent effects on cost, process, and design, such as space saving, can be obtained.
また、導光体の両端に光源を配置した場合には、発光の均一性の点から、光源が配置されている当該両端付近は出光させることができないから、導光体における発光可能な範囲は限定されてしまうが、本発明に係る車両用照明装置では、導光体の両端付近も含めて、導光体における発光可能な範囲が限定されることがなく、発光可能な範囲を最大限に確保することができる。 In addition, when light sources are arranged at both ends of the light guide, from the point of uniformity of light emission, it is impossible to emit light near the both ends where the light sources are arranged. Although it is limited, in the vehicle lighting device according to the present invention, the light emitting range in the light guide including the vicinity of both ends of the light guide is not limited, and the light emitting range is maximized. Can be secured.
また、従来の車両用照明装置としては、間接照明による雰囲気イルミとしての機能のみが求められていたが、昨今の車両用照明装置による車室内イルミネーションの普及に伴い、直接照明も可能な機能照明としてのニーズが高まっている。本発明による車両用照明装置によれば、このような大光量が必要とされる機能照明化や導光体の更なる長尺化や大型化にも対応できる付加価値を備えた車両用照明装置を提供することが可能となる。 In addition, as a conventional vehicle lighting device, only a function as an atmosphere illumination by indirect lighting has been required, but as a vehicle interior illumination by the recent vehicle lighting device has become widespread, as a functional lighting capable of direct lighting Needs are growing. According to the vehicular illumination device according to the present invention, the vehicular illumination device having added value that can cope with such functional illumination requiring a large amount of light and further lengthening and enlargement of the light guide. Can be provided.
前記入光部は、前記導光体の前記一側面から突出形成されていることが好ましく、さらに当該構成とともに、複数に分岐した脚部を有していてもよく、前記脚部に入射面が各々形成されていることが好ましい。この突出構造および入射面の構成により、光源からの光を効率よく導光体へ導光できる。また複数に分岐した脚部により、一の脚部の入射面からの光を導光体の一端面に向けて導光し、他の脚部の入射面からの光を導光体の他端面に向けて導光することができる。 The light incident part is preferably formed to protrude from the one side surface of the light guide, and may further have a leg part branched into a plurality together with the structure, and an incident surface is formed on the leg part. Each is preferably formed. With this protruding structure and the configuration of the incident surface, light from the light source can be efficiently guided to the light guide. Further, the light branched from the incident surface of one leg is guided to one end surface of the light guide by the legs branched into a plurality, and the light from the incident surface of the other leg is guided to the other end of the light guide. The light can be guided toward.
前記入光部は、前記導光体の側面の一つである出光面からの出光方向とは異なる方向に突出形成されていることにより、前記入射面と前記出光面の各法線の方向が異なっていることが好ましい。この構成により、導光体の外部へ(具体的には出光面から外部へ)入光部からの光が出光する漏れ光出光率を、低下させることができる。さらに、前記導光体の前記入光部の前記入射面の前記法線と前記導光体の前記出光面の前記法線とのなす角度が、ほぼ90°となるように形成されていることが好ましい。このとき、漏れ光出光率を、最も低下させることができる。 The light incident part is formed so as to protrude in a direction different from the light exiting direction from the light exiting surface that is one of the side surfaces of the light guide, so that the direction of each normal of the incident surface and the light exiting surface is Preferably they are different. With this configuration, it is possible to reduce the leaked light output rate at which light from the light incident part exits to the outside of the light guide (specifically, from the light exit surface to the outside). Furthermore, the angle formed by the normal line of the incident surface of the light entrance of the light guide and the normal line of the light output surface of the light guide is approximately 90 °. Is preferred. At this time, the leakage light output rate can be reduced most.
前記導光体の前記入光部は前記導光体の一側面から突出する根元部分に、導光体と入光部との接続部に近づくにつれて横断面積が大きい広幅部が形成されていてもよい。この構成により、当該根元部分全体から導光体の長尺状の本体部分へと光が効率よく入射できるようになり、入光部における漏れ光の量を低減しつつ、導光体の長手方向への導光効率を高めることができる。 The light incident part of the light guide may have a wide part with a large cross-sectional area as it approaches the connection part between the light guide and the light incident part at a base part protruding from one side of the light guide. Good. With this configuration, light can be efficiently incident from the entire root portion to the elongated main body portion of the light guide body, and the length of the light guide body can be reduced while reducing the amount of leakage light in the light incident portion. The light guide efficiency to the can be increased.
前記入光部が形成されている前記一側面と対向する他側面に、前記入光部と対向して位置する凸部が形成されていてもよい。凸部によって、入光部から導光されてきた光が他側面における漏れ光となって、入光部付近で導光体の外部へと放出されることを回避または抑制できる。 A convex portion positioned opposite to the light incident portion may be formed on the other side surface facing the one side surface where the light incident portion is formed. By the convex portion, it is possible to avoid or suppress the light guided from the light incident portion becoming leakage light on the other side surface and being emitted to the outside of the light guide near the light incident portion.
前記導光体の前記出光面と対向する反射面には、複数の凹部が間隔をあけて前記導光体の長手方向に整列するように形成されていてもよく、さらにこの構成とともに、前記入光部付近において、部分的に前記凹部が複数列となるように配列していてもよい。反射手段である複数の凹部の上記構成により、光源からの光を出光面全体で均一に出光することができる。また、入光部付近では明るさの偏りが発生する可能性があるところ、入光部付近において部分的に複数列となるように凹部を形成することにより、入光部付近において、光の散乱を大きくして、導光体を均一に発光させることができる。 A plurality of recesses may be formed on the reflecting surface of the light guide opposite to the light exit surface so as to be aligned in the longitudinal direction of the light guide with a space therebetween. In the vicinity of the light portion, the concave portions may be partially arranged in a plurality of rows. With the above-described configuration of the plurality of recesses that are the reflecting means, light from the light source can be uniformly emitted over the entire light exit surface. In addition, there is a possibility of uneven brightness in the vicinity of the light incident part. By forming recesses in a plurality of rows in the vicinity of the light incident part, light is scattered in the vicinity of the light incident part. The light guide can be made to emit light uniformly.
前記導光体の前記長手方向に直交する横断面形状は矩形状であってもよく、この場合に、第1の側面に前記入光部が形成され、前記第1の側面に隣接する第2の側面に前記出光面が形成され、前記第2の側面と対向する第3の側面に前記反射面が形成され、前記第1の側面と対向する第4の側面に前記凸部が形成されていることが好ましい。これにより、容易に導光体を射出成形することができる。 The light guide may have a rectangular cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction. In this case, the light incident portion is formed on the first side surface, and the second side adjacent to the first side surface. The light exit surface is formed on the side surface, the reflective surface is formed on the third side surface facing the second side surface, and the convex portion is formed on the fourth side surface facing the first side surface. Preferably it is. Thereby, a light guide can be easily injection-molded.
請求の範囲および/または明細書および/または図面に開示された少なくとも2つの構成のどのような組合せも、本発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の2つ以上のどのような組合せも、本発明に含まれる。 Any combination of at least two configurations disclosed in the claims and / or the specification and / or drawings is included in the present invention. In particular, any combination of two or more of each claim in the claims is included in the present invention.
本発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明から、より明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、本発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。本発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の符号は、同一または相当する部分を示す。 The present invention will be understood more clearly from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments and drawings are for illustration and description only and should not be used to define the scope of the present invention. The scope of the invention is defined by the appended claims. In the accompanying drawings, the same reference numerals in a plurality of drawings indicate the same or corresponding parts.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に本実施形態に係る照明装置1の分解斜視図を示し、図2に照明装置1の正面図を示す。ここで、正面側は、照明装置1から出光する面側である。照明装置1は、例えば、自動車のドアトリム等の加飾部材(オーナメント)に取り付けられる表皮透過照明型の照明装置である。照明装置1は、少なくとも、表皮100、アウターレンズ200、締結部300、フロントケース400、導光体500、発光部600、導光体500をフロントケース400に取り付けるための固定用の爪700、およびバックケース800を含み、これらの部品が概略この順番で正面側から背面側に向けて積層されて構成される。
FIG. 1 shows an exploded perspective view of the
表皮100は、照明装置1の正面側を覆う最外側の部材であり、素材は、例えばニット地が好ましい。しかし、表皮100の素材は、光を透過するものであれば幅広く可能である。本実施形態の照明装置1は、照明装置1の出光側を表皮100で覆った上述の表皮透過型を採用しているがこれに限定されることはない。照明装置1は、例えば、表皮透過型ではない直接照明型であってもよく、自動車の天井に使用される場合には、表面に表皮が貼り合わされている天井基材(不図示)を当該表皮ごとカットすることでこの天井基材に長孔状に形成された窪み部に埋め込まれ、かつ後述のアウターレンズ200を車室内に露出させたタイプの照明装置であってもよい。
The
アウターレンズ200は、図2のIII−III断面図(図3A)のA部拡大図(図3B)に示すように、導光体500の出光面550の直近で対向して配置され、光を透過するとともに、導光体500を保護する機能を有している。アウターレンズ200は、例えば、透明または半透明のPMMA(ポリメタクリル酸メチル)等のアクリルやPC(ポリカーボネート)などの熱可塑性樹脂を成形してなる。アウターレンズ200は、散乱剤が添加されたり、乳白色などに着色されてもよい。これにより、後述の導光体500の反射面560に形成した凹部561をぼかすことができるため、内装材としての良好な見栄えを確保できるため好ましい。
The
図1の締結部300およびフロントケース400は、表皮100の外周を挟んで、表皮100を照明装置1に固定するために適用される。締結部300とフロントケース400の各素材は、この固定を達成できれば、特に限定はされない。締結部300は、照明装置1が例えば上述のような表皮透過型ではない直接照明型である場合には、その使用を省略することができる。この場合、フロントケース400は、上記天井基材であってもよい。このフロントケース400には、締結部300の逆側にバックケース800が締結されるが、フロントケース400とバックケース800との締結方法は、図3Bに示すように、それぞれに形成された締結孔TH1,TH2に固定用ビスBSを貫通させて締結するなど公知の締結方法が適用できる。
The
導光体500は、入光された光を、内面反射させて内部を伝播させ、各所から外部へ出光させる部材である。そこで、導光体500は、例えば、透明な上記アクリルやPCなどの射出成形可能な熱可塑性樹脂、またはシリコーンなどの熱硬化性樹脂が好適に用いられる。しかし、導光体500の素材は、これに限られることはなく、ガラスなど樹脂ではない透明材料でも使用可能である。本実施形態の導光体500は、図4に示すように、長尺状であり、長手方向Xの両端面511、512の間の部位であり、該両端面511、512とは異なる側面である一側面の途中に、入光部520を1つ有していることを特徴とする。なお、図5のように入光部520は、複数存在してもよい。
The
入光部520は、図6に示すように、導光体500における一側面530から延出するように一体形成されていて、分岐部525において二又状に分岐し、一側面530からその法線方向の離れる方向へ突出する複数(本実施形態では2つ)の脚部である第一の脚部521と第二の脚部522とを有している。第一の脚部521および第二の脚部522の末端面は、各々入射面523、524となっており、該入射面523、524に対向するように、それぞれ対応するLED610、611(図1)が配置される。第一の脚部521と第二の脚部522は、外方へ湾曲するように、導光体の側面から突出しており、入射面522、523から入ったLED610、611からの光をそれぞれ他方の脚部方向へと向けつつ導光体500内へと導光する。具体的には、2つに分岐した脚部521,522により、第一の脚部521の入射面523からの光を導光体500の一端面511(図4)に向けて導光し、第二の脚部522の入射面524からの光を導光体500の他端面512(図4)に向けて導光することができる。上記の入光部520を備えた本実施形態による導光体500を用いることで、車両の天井に配設される長尺な導光体はもとより、ドア等で用いられる比較的短い導光体であっても、両端に光源を搭載するスペースが確保できないような部分の導光体にも適用が可能となる。
As shown in FIG. 6, the
図6の第一の脚部521、第二の脚部522は、各々、例えば入光方向に直交する横断面が矩形状であり、入射面523、524付近では一定の横断面積であるが、導光体500との接続部528近傍の根元部分に、その中間辺りから接続部528に近づくにつれて光の進行方向と直交する横断面積が大きくなる幅広部526および527が各々形成されている。各幅広部526、527により、第一の脚部521および第二の脚部522の根元部分において、双方の根元部分全体および導光体500の長尺状の本体部分へと光が効率よく入射できるようになり、第一の脚部521および第二の脚部522における光漏れの量を低減しつつ、導光体500の長手方向X(および−X方向)への導光効率を高めることができる。
Each of the
導光体500は、例えばその本体部分の長手方向Xに直交する横断面が矩形状であり、前記第一の脚部521と第二の脚部522が突出形成されている導光体の一側面530に対向する他側面540には、凸部541が一体で延長形成されている。凸部541は、接続部528に対向して位置しており、凸部541によって、第一の脚部および第二の脚部から導光されてきた光が他側面540における漏れ光となって、入光部520付近で導光体500の外部へと放出されることを回避または抑制できる。具体的には、凸部541は、4つの面を有しており、一側面530および他側面540に直交する天面および底面と、導光体の側面に対して±20°傾斜するように形成されている2つの側面541a、541bを有している。この凸部541の2つの側面541a、541bで反射した光は更に効率よく導光体500の長手方向Xへと導光されていくため、光の導光効率を更に高めることができるとともに、凸部541が無い場合に頻発する入光部520付近の異常発光を抑制できる。凸部541の側面は平面状であるが、外側に向けて湾曲するように形成されてもよい。この湾曲形状によれば、導光効率を一層高めることが可能となる。
The
導光体500からの出光は、一側面530および他側面540に直交する導光体500の残りの2つの側面のうちの一つである出光面550からなされる。すなわち、一側面530に平行な入光部520の入射面523,524の法線N1の方向と、出光面550の法線N2の方向が異なり、本実施形態では両法線N1、N2のなす角度はほぼ90°である。4つ目の側面は、出光面550に対向する反射面560である。図6において、出光面550は下面をなし、反射面560は上面をなしている。すなわち、第1の側面である一側面530に入光部520が形成され、第1の側面530に隣接する第2の側面に出光面550が形成され、第2の側面550と対向する第3の側面に反射面560が形成され、第1の側面530と対向する第4の側面540に凸部541が形成されている。このように、導光体500からの光の出射方向(出光方向)とは異なる方向に突出するように、第一の脚部521および第二の脚部522が形成されている。
The light output from the
導光体500の出光面550に対向する面である反射面560には、反射手段である複数の微細な凹部(光学パターン)561が間隔をあけて導光体500の長手方向Xに配列するように形成されている。光学パターン561には、例えば、図7Aに示す下方から見た斜視図から把握できるように、正面視が長円状で最小深さが数百μm程度のプリズムPである凹部が、入光部520付近においては、その長円の長軸を導光体500中の導光方向すなわち長手方向Xに対して、十数度〜百数度程度だけ傾けた状態で(以下、この角度を配置角度ともいう)、所定のパターンで配置されている。図7Bに示すように、プリズムPの長軸に直交する断面は半径Rの半円状である。プリズムPを、その長軸が導光方向に対し垂直方向となるように配置すると、プリズムPから導光体500外部に向けて光が出過ぎてしまう。これを防ぐため、プリズムPは、90°以外に上述のような範囲の配置角度で傾けて配置されて、光の出方がコントロールされることが好ましい。
A plurality of fine concave portions (optical patterns) 561 serving as reflecting means are arranged in the longitudinal direction X of the
なお、技術的には、半径Rが数〜数十μm程度に調整された小さなプリズムPを、長手方向Xに対する配置角度が垂直となるように配置することでも光の出方のコントロールは可能となるが、そうした小さなプリズムの金型費用は高額であり、コストの問題が生じるので、また、生産技術上の制約から半径Rの最小化は限界があるので、前述のような発光量を調整する工夫として、プリズムPの配置角度を長手方向Xに対して可変としている。なお、原則的には、導光方向に対し、プリズムPの長軸方向が垂直になる配置角度でプリズムPは配置されるものであり、入光部520付近においては、光漏れ軽減のため、上記の様にプリズムPの配置角度を変化させる。
Technically, it is possible to control how light is emitted by arranging a small prism P having a radius R adjusted to about several to several tens of μm so that the arrangement angle with respect to the longitudinal direction X is vertical. However, since the mold cost of such a small prism is expensive and a cost problem arises, and there is a limit to the minimization of the radius R due to production technology restrictions, the light emission amount as described above is adjusted. As a device, the arrangement angle of the prism P is variable with respect to the longitudinal direction X. In principle, the prism P is arranged at an arrangement angle in which the major axis direction of the prism P is perpendicular to the light guide direction. In the vicinity of the
一方で、プリズムPの半径Rおよび深さDは、入光部520付近では、他の部分に対して小さくなるように調整されている。これは、入光部520付近の発光量を低減させることで、導光体500全体を均一に発光させるためである。光学パターン561は、例えば導光体500の射出成形と同時に形成されている。具体的には、光学パターン561のような微細な光学パターンは、導光体500の成形金型に対して、ブラスト加工、レーザ加工、エッチング等で加工されることにより形成可能となる。
On the other hand, the radius R and the depth D of the prism P are adjusted so as to be smaller than the other portions in the vicinity of the
さらに、例えば図6に示すように、入光部520の近傍でのみ、上記凹部が3列で配列するように形成されている。入光部520付近では、導光体500の長手方向Xに直交する幅方向Yにおいて、明るさの偏りが発生する可能性がある。そこで、導光体500の幅方向Yで複数列となるように、凹部を形成することにより、入光部520付近において、光の散乱を大きくして、導光体500を均一に発光させる、すなわち導光体500の出光面550から均一に発光させることが可能となる。
Furthermore, for example, as shown in FIG. 6, the concave portions are formed so as to be arranged in three rows only in the vicinity of the
前記第一、第二の脚部521,522および凸部541は、一側面530および他側面540内において、出光面側とは反対側に偏在するように、即ち、これらの導光体を配設した際に、図6における上側であるほぼ上半分側に位置するように形成されるとともに、両側面530,540の下半分側には、入光部520の接続部528等が形成されていない嵌合部580が形成されている。一方、導光体500の上記上半部には、入光部520等以外に、フランジ部570が、両側面530,540の端縁において、反射面560と同一面内で外方へ突出するように、導光体500の長手方向Xに沿って形成されている。この構造により、図1に示すフロントケース400または天井基材に形成された長溝に、導光体500の図6に示す嵌合部580を嵌合させてフランジ部570で係止することにより、導光体500を係止して、導光体500の嵌合方向の位置決めをすることができるとともに、出光面550を図1のフロントケース400または天井基材の表面側とほぼ同一面にして意匠性を高めることが可能となる。図6のフランジ部570は、導光体500のほぼ全長にわたって形成されているが、前記入光部520および凸部541に対応する部分のみ、形成されていない。これは、凸部541の上述の機能、すなわち導光効率の向上、異常発光の抑制の機能が低下することを防止するためである。
The first and
図1の発光部600は、例えばLEDである2つの光源610、611、FPC(フレキシブルプリント回路基板)630、ヒートシンク650を含む。図2のC部の透過拡大図である図8に示すように、LED610、611は、各々、対応する入射面523、524に対向してルミネッセンス光を入光させる。LED610、611は、光出射面の面積が入射面523、524の面積と同じかそれ以下であれば、メーカー等を問わずに幅広く選択が可能である。FPC630は、絶縁性を有する柔軟なベースフィルム(ポリイミド等)と銅箔等の導電性金属とが貼り合わされて電気回路が形成された基板であり、LEDが取り付けられて電源供給を受けるLED用基板である。なお、LED610、611は、本実施形態では、1枚のFPCに取り付けられているが、別々のFPCに取り付けられてもよい。
The
ヒートシンク650は、アルミニウムや銅や鉄などの熱伝導率の高い素材からなり、放熱面の面積を増大させた構成で、図2のIX−IX断面図(図9A)のB部拡大図(図9B)に示すように、LED610、611またはFPC630に接して、またはその近傍に配設されることによって、LED610、611から発生した熱を放熱させる機能を有する。ヒートシンク650により、導光体500の入射面523、524が上記の発生熱により溶融したり、LED610、611の周辺部品が焦げたりするような不具合を防止できる。加えて、LED610、611自体の、発熱による寿命低下を防止できる。ここで、ヒートシンク650は、照明装置の求められる明るさによっては、すなわち、用いられるLEDの種類によっては、こうした別途の放熱部品が不要となるので、省略することもできる。
The
固定用の爪700は、フロントケース400や導光体500とは別体で形成され、図3Bに示すように、フロントケース400に形成された孔HLに挿通させるとともに、導光体のフランジ部570の側面に機械摩擦力で係止させることにより、導光体500をフロントケース400に固定するために使用される。固定用の爪700は、導光体500をフロントケース400に固定するために、耐振動性、耐熱性等を有していれば、素材は特に限定されない。
The fixing
バックケース800は、PMMAやPC、ABSなどの樹脂や他の材料からなり、導光体500等を収容するハウジングとして機能する。バックケース800は、光漏れを起こさないために、黒色の遮光性を有する素材が好ましい。
The
以上のように、本実施形態に係る照明装置1によれば、図4の導光体500の長手方向Xの両端面511、512とは異なる導光体500の一側面530の途中に入光部520を有することで、長尺なまたは大型の導光体500を均一に発光させることができるとともに、図8のLED610、611が導光体500の一側面530の途中にある入光部520近傍に近接して存在するので、LED610、611に給電するためのハーネスの長さを低減可能な照明装置を提供することができる。加えて、本実施形態により、LED610、611が導光体500の途中にある入光部520近傍に近接して存在するので、LED610、611を1枚のLED用基板に搭載することができ、LED用基板の必要枚数の増加を抑制し、コスト上、工程上、設計上の不具合を解消した照明装置を提供することができる。
As described above, according to the illuminating
また、導光体500の両端である一端面511および他端面512にLED610、611を配置した場合には、発光の均一性の点から、LED610、611が配置されている当該両端付近は出光させることができないから、導光体500における発光可能な範囲は限定されてしまうが、本実施形態に係る照明装置1では、導光体500の上記両端付近も含めて、発光可能な範囲を最大限に確保することができる。
In addition, when the
次に、入光部520の導光体500に対する延出角度θ1の最適値について説明する。図10Aに示すように、導光体500の長手方向Xおよび幅方向Yの両方に直交する高さ方向(図中の上方向)Zを、出光方向と真逆の方向としたとき、図10Aの−X方向視の図である図10Bに示すように、この方向Zが、延出角度θ1=0°である。なお、延出角度θ1は、0°≦θ1≦90°で変化する。延出角度θ1=0°のとき、入光部520は上面560から延出し、延出角度θ1=90°のとき、入光部520は一側面530から延出する。
Next, the optimum value of the extension angle θ1 of the
入光部520からの光が接続部528周辺から導光体500の外部へ出光する光(以下、漏れ光とも呼ぶ)は、導光体500内部で全反射を繰り返す光の伝播過程において、臨界角を超えるために発生する。すなわち、光の伝播方向に対して平行でない2面のどちらかの面から、光が臨界角を超えて出光することを指している。逆に、伝播方向に完全に平行な2面間で全反射を繰り返してきた光は、臨界角を超える事がなく、出光しない。図10Cに、出光方向と平行な方向(θ1=0°)から、出光方向と垂直な方向(θ1=90°)まで延出角度θ1を変化させた際の、延出角度θ1と出光面550における漏れ光出光率との特性図を示す。漏れ光出光率は、出光方向における上記漏れ光の、導光体500への入射光全体に対する割合である。図10Cを見ると、出光方向に対してθ1=90°に近づくにつれて、漏れ光出光率が低下する傾向にあることが分かり、延出角度θ1の好ましい角度は、漏れ光出光率が最も低下する75°≦θ1≦90°であるといえる。本実施形態では、漏れ光の発生を完全に阻止するため、延出角度θ1=90°とし、入光部520は、上述のように、一側面530からその法線方向へ突出するように延出している。
The light (hereinafter also referred to as leakage light) from which the light from the
次に、入光部520の第一の脚部521の、導光体500の長手方向Xに対する突出角度θ2の最適値について説明する。図11Aに示すように、第一の脚部521の幅広部526の、第二の脚部522に対向する側平面521aと長手方向Xとのなす角度が突出角度θ2である。図11Bに、突出角度θ2を15〜60°で変化させた際の、突出角度θ2と、出光面550における漏れ光出光率および導光体500の本体部への導光効率との関係を示す特性図を示す。ここで、導光効率は、「導光体末端(一端面511および他端面512)での残光量/LED610および611からの出射全光束」の計算式で求まる。図11Bによると、25°≦θ2≦35°の範囲で漏れ光出光率が最も低下し(導光効率が最も上昇し)、この範囲から離れるにつれて、漏れ光出光率が上昇する(導光効率が低下する)傾向にあることが分かる。よって、突出角度θ2の好ましい角度は、25°≦θ1≦35°であるといえる。そこで、本実施形態では、突出角度θ2=35°としている。以上のことは、当然に第二の脚部522についても、同様に当てはまる。
Next, the optimum value of the protrusion angle θ2 of the
次に、入光部520の分岐部525の、導光体500の本体部からY方向への突出長さLの最適値について説明する。図12Aに示すように、分岐部525が、導光体500の幅の長さ(本実施例では例えば5(mm))程度だけ、導光体500の本体部から突出した位置をL=0(mm)としている。図12Bに、突出長さLを−2.5〜7.5(mm)で変化させた際の、突出長さLと、出光面550における漏れ光出光率および導光体500の本体部への導光効率との関係を示す特性図を示す。図12Bによると、−1≦L≦1(mm)の範囲で漏れ光出光率が最も低下し(導光効率が最も上昇し)、この範囲から離れるにつれて、漏れ光出光率が上昇する(導光効率が低下する)傾向にあることが分かる。よって、突出長さLの好ましい範囲は、−1≦L≦1(mm)であるといえる。そこで、本実施形態では、突出長さL=0(mm)としている。
Next, the optimum value of the projecting length L in the Y direction from the main body of the
次に、凸部541の、導光体500の長手方向Xに対する傾き角θ3の最適値について説明する。図13Aに示すように、凸部541の側面541aと長手方向Xとのなす角度が傾き角θ3である。図13Bに、突出角度θ3を10〜45°で変化させた際の、傾き角θ3と、出光面550における漏れ光出光率および導光体500の本体部への導光効率との関係を示す特性図を示す。図13Bによると、15°≦θ3≦25°の範囲、好ましくは、18°≦θ3≦23°の範囲で漏れ光出光率が最も低下し(導光効率が最も上昇し)、この範囲から離れるにつれて、漏れ光出光率が上昇する(導光効率が低下する)傾向にあることが分かる。よって、傾き角θ3の好ましい角度は、18°≦θ3≦23°であるといえる。そこで、本実施形態では、θ3=20°となるように設計されている。以上のことは、当然に側面541bについても、同様に当てはまる。
Next, the optimum value of the inclination angle θ3 of the
次に、凸部541の、導光体500の本体部からの−Y方向への頂線移動量hの最適値について説明する。図14Aに示すように、凸部541の側面541aおよび541bの交線541c(図6)を、凸部541の頂線と呼ぶと、頂線541cが、導光体500の本体部から突出していない位置をh=0(mm)としている。図14Bに、頂線移動量hを1〜7(mm)で変化させた際の、頂線移動量hと、出光面550における漏れ光出光率および導光体500の本体部への導光効率との関係を示す特性図を示す。図14Bによると、主に、1.7≦h≦2.8(mm)の範囲で漏れ光出光率が最も低下し(導光効率が最も上昇し)、この範囲から離れるにつれて、漏れ光出光率が上昇する(導光効率が低下する)傾向にあることが分かる。よって、頂線移動量hの好ましい範囲は、1.7≦h≦2.8(mm)であるといえる。この範囲における頂線移動量hの漏れ光出光率の極小値(導光効率の極大値)は2.25(mm)であるので、そこで本実施形態では、頂線移動量h=2.25(mm)としている。
Next, an optimum value of the amount of movement h of the top line in the −Y direction from the main body of the
上で述べた延出角度θ1、突出角度θ2、突出長さL、傾き角θ3、頂線移動量hを使用した場合の光の進行方向の模式平面図を図15に、シミュレーション結果を図16に示す。図15は、図14Aの入光部520周辺における光の進行方向を示す。図15では、光は、図14Aの入光部520および導光体500から漏れることなく、入光部520から接続部528を経て導光体500へと入光している。また、図16は、図14Aの導光体500の長手方向における位置と導光体500の輝度分布との関係、具体的には、接続部528の長手方向Xにおける中間部を基準点としたときの、当該基準点からの長手方向Xにおける距離Pと導光体500の輝度分布との関係をシミュレーションした結果の特性図である。図16では、基準点P=0(mm)周辺における輝度の変化特性が、P=0(mm)周辺以外の他の部分における輝度の変化特性とほとんど遜色がない脈動特性となっている。
FIG. 15 is a schematic plan view of the traveling direction of light when using the extension angle θ1, the protrusion angle θ2, the protrusion length L, the inclination angle θ3, and the top line movement amount h described above, and FIG. Shown in FIG. 15 shows the traveling direction of light around the
図15および図16に示すように、図14Aの入光部520付近からの光漏れが低減され、ダークスポット、ホットスポット(出光面550における、特異的に明るい部分、暗い部分である異常発光部分のことを、各々ホットスポット、ダークスポットとよぶ)が発生していない。よって、本実施形態の照明装置1では、導光体500の長手方向Xの途中に入光部520を設けることにより発生しやすい、ダークスポット、ホットスポットによる、明るさムラやグレアといった、照明装置の見栄えにおける性能低下の原因が解消されている。以上のように、出光方向、即ち、出光面550の垂直方向とは異なる方向、好ましくはこの方向に直交する方向から導光体500へ入光させることにより、上記異常発光を低減させることが可能であることを本出願の発明者らは見出し、長尺な導光体500の途中の入光部520から入光することを特徴とした照明装置1を提供することを可能とした。
As shown in FIGS. 15 and 16, light leakage from the vicinity of the
以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本件明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる発明の範囲内またはこれと均等の範囲内のものと解釈される。 As described above, the preferred embodiments have been described with reference to the drawings. However, those skilled in the art will readily understand various changes and modifications within the obvious scope by looking at the present specification. Therefore, such changes and modifications should be construed as being within the scope of the invention defined by the claims or within the scope equivalent thereto.
500 導光体
511、512 端面
520 入光部
521、522 脚部
523、524 入射面
526、527 広幅部
528 接続部
530 一側面
540 他側面
541 凸部
550 出光面
560 反射面
561 光学パターン(複数の凹部)
610、611 光源
X 長手方向500
610, 611 Light source X Longitudinal direction
Claims (8)
前記導光体における前記一対の端面の間の部位の一側面に、入射面を有する入光部が前記導光体に一体形成されているとともに、前記入射面に対向するように光源が配設されている車両用照明装置。A long light guide having a pair of end faces,
A light incident portion having an incident surface is formed integrally with the light guide on one side surface of the portion between the pair of end surfaces of the light guide, and a light source is disposed so as to face the incident surface. The vehicle lighting device.
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