WO2016027512A1 - 導光体、及び、その導光体を用いた照明装置並びに車両用照明装置 - Google Patents

導光体、及び、その導光体を用いた照明装置並びに車両用照明装置 Download PDF

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WO2016027512A1
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WO
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light
light guide
main body
illumination device
guide body
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PCT/JP2015/061834
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French (fr)
Inventor
関　利彦
正人 大科
啓介 鳥飼
Original Assignee
河西工業株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q3/00—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors
    • B60Q3/20—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors for lighting specific fittings of passenger or driving compartments; mounted on specific fittings of passenger or driving compartments

Definitions

  • the present invention relates to a light guide, a lighting device using the light guide, and a vehicle lighting device.
  • a light source and a light guide are used, light from the light source is incident on the light guide, diffuse reflection is repeated by internal reflection in the light guide, and the entire light guide is made to emit light.
  • a light guide and an illuminating device that illuminate the surroundings with emitted light are known and used in vehicles (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
  • the light guide and the illumination device known from Patent Document 1 have a structure in which a plurality of optical fibers are used as a light guide, and light from an LED light source is guided to a predetermined location via the optical fiber for illumination.
  • this structure since a plurality of branched optical fibers are used, the structure becomes complicated and attachment workability is poor.
  • an illumination device 101 using a light guide 102 and an LED light source 103 is also considered.
  • the LED light source 103 is formed on the substrate 104 and attached to the light guide 102 together with the substrate 104.
  • the light guide 102 of the lighting device 101 shown in FIGS. 6 and 7 uses a molded product having a rectangular bar shape with a rectangular cross section made of a light-transmitting resin such as acrylic resin. Then, one end surface side of the light guide 102 on which the LED light source 103 is arranged to be opposed is a light incident surface 102a, and one side surface 102b of the pair of side surfaces 102b and 102c facing each other is a light emitting surface (hereinafter referred to as a light emitting surface). , This is referred to as “light emitting surface 102b”), and the other side surface 102b is referred to as a light control surface (hereinafter referred to as “light control surface 102c”).
  • a recess 110 for receiving and escaping the LED light source 103 is provided at the center of the light incident surface 102a.
  • the substrate 104 is attached to the light incident surface 102 a together with the LED light source 103 so as to accommodate the LED light source 103 in the recess 110.
  • the light control surface 102c is provided with a plurality of concave portions 105 formed in a conical section from the outside toward the inside (light emission surface 102b side). More specifically, the plurality of recesses 105 are respectively arranged from one end surface side where the light incident surface 102a is provided toward the other end surface side facing this, that is, in the light guide direction indicated by the arrow 106 in FIG. The dots are provided at predetermined intervals.
  • the concave portions 105 when the light in the light guide 102 hits the conical surface 105a (hereinafter referred to as “reflection cut surface 105a”), the light hitting the reflection cut surface 105a is reflected to the light emission surface 102b side. It has a function to make it.
  • the LED light source 103 when the LED light source 103 is turned on, the light L11 is emitted from the LED light source 103 toward the light incident surface 102a, and the light L11 is incident on the illumination device 101 formed as shown in FIGS.
  • the light enters the light guide 102 from the surface 102a.
  • the light L11 incident on the light guide 102 proceeds in the light guide direction 106 while repeating diffuse reflection due to internal reflection in the light guide 102, and the entire light guide 102 is emitted. .
  • surroundings of an illuminating device can be illuminated with these emitted light.
  • the light L11 that hits the reflection cut surface 105a of the recess 105 in the light guide 102 is reflected in the direction of the light emission surface 102b by the reflection cut surface 105a, and the outside of the light guide 102 from the light emission surface 102b. Is emitted as spot light L12.
  • the range indicated by reference numeral 107 in FIGS. 6 and 7 is a circular spot irradiation range. In this case, in the portion 109 on the irradiation surface 108 where the spot irradiation ranges 107 do not overlap each other, there is a large brightness difference from the spot irradiation range 107, which appears as a striped pattern or the like on the irradiation surface 108. , Make it look bad.
  • an illumination device in which a line-shaped slit (groove) is provided on the light control surface 102c of the light guide 102 is also considered.
  • a line-shaped slit groove
  • the same reference numerals are given to the same parts as those in FIGS. 6 and 7, and only the parts having different structures will be described.
  • a plurality of slits 205 formed in a line intersecting the light guide direction 106 at right angles are provided at a predetermined interval toward the light guide direction 106.
  • Each of the slits 205 has a reflection cut surface 205a formed in a V-shaped cross section from the outside to the inside, and when the light in the light guide 102 hits the reflection cut surface 205a, the hit light Has a function of reflecting the light toward the light emitting surface 102b side.
  • the LED light source 103 when the LED light source 103 is turned on, the light L11 is emitted from the LED light source 103 toward the light incident surface 102a, and the light L11 is incident on the illumination device 201 formed as shown in FIGS.
  • the light enters the light guide 102 from the surface 102a. Further, the light L11 incident on the light guide 102 proceeds in the light guide direction 106 while repeating diffuse reflection due to internal reflection in the light guide 102, and the entire light guide 102 is emitted. . And the circumference
  • the light L11 that hits the reflection cut surface 205a of the slit 205 in the light guide 102 is reflected by the reflection cut surface 205a in the direction of the light emission surface 102b, and is directed from the light emission surface 102b to the outside of the light guide 102. It is emitted as spot light L12.
  • a range indicated by a dotted line 207 in FIGS. 8 and 9 is a spot irradiation range having an oval shape elongated in the direction in which the slit 205 is engraved.
  • the light control surface has a conical cross section.
  • the concave portions are formed in a dot shape, or a line-shaped slit (V-shaped groove) is provided to irradiate the irradiation surface in a spot manner to increase the amount of irradiation light.
  • a light guide body and a light guide that can increase the amount of light on the irradiation surface and perform uniform irradiation. It aims at providing the illuminating device using a light body, and the illuminating device for vehicles.
  • a light guide includes a main body, a light incident surface for allowing light to enter the main body, and A light emitting surface for emitting light from the main body toward the outside, a light control surface provided to face the light emitting surface, and a predetermined interval in the light guide direction on the light control surface And has a bow shape with the center protruding toward the light incident surface side, and the depth gradually increases from the center toward the outside, and the light from the light control surface side. And a plurality of slit-shaped grooves having a reflection cut surface for reflecting light on the exit surface side.
  • the plurality of grooves may be provided in such a manner that the intervals become narrower in order toward the light guide direction.
  • the main body is formed in a rectangular bar shape having a rectangular cross-section perpendicular to the light guide direction, and the light incident surface is provided on an end surface of the main body, and the light emitting surface and the light control are provided.
  • the surfaces may be provided on a pair of opposing side surfaces of the main body.
  • An illumination device includes a light source and the light guide according to any one of (1) to (3) above.
  • a vehicle lighting device includes a light source and the light guide according to any one of (1) to (3) above.
  • the light guide which can perform the uniform irradiation, the illuminating device using the light guide, and the illuminating device for vehicles can get.
  • FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along line AA in FIG. 1. It is a principal part perspective view of the illuminating device which concerns on this invention.
  • FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along line BB in FIG. 3.
  • FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along the line CC of FIG. 3.
  • FIG. 7 is an enlarged sectional view taken along line DD of FIG. 6.
  • FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view taken along line EE in FIG. 8.
  • FIG. 1 and 2 are views showing an embodiment of a vehicle door that employs the vehicle lighting device of the present invention.
  • 1 is a perspective view of the vehicle door as viewed from the vehicle interior side
  • FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along line AA of FIG.
  • a vehicle door 11 (hereinafter simply referred to as “door 11”) includes an interior material body (door trim) 13 attached to the inner surface of a door panel (inner panel) 12.
  • the interior material body 13 is also provided with a door pocket 14, a switch panel 15 as a retrofitted functional component, an operation member 16, and the like.
  • the interior material body 13 includes a resin core material formed into a desired curved shape by mold press molding PP resin (polypropylene resin) mixed with talc, and the resin core material at the time of press molding of the resin core material. It is composed of a skin material such as an integrated TPO (thermoplastic olefin) sheet. Further, the interior material body 13 is provided with a pocket opening 14a of the door pocket 14 on the lower side of the armrest 17 bulged toward the vehicle interior side, and the inside of the door pocket 14 etc. is formed at the periphery of the pocket opening 14a. A vehicular illumination device 18 is attached.
  • the door pocket 14 has a pocket front cover 19 that forms a wall surface 19a on the front side of the door pocket 14 with a pocket opening 14a interposed therebetween, and a side wall surface 20a and a bottom surface 20b on the rear side of the door pocket 14 (hereinafter referred to as "inside" And a pocket back cover 20 forming a bottom surface 20b).
  • the vehicle lighting device 18 is attached to the upper part of the inner surface of the pocket front cover 19 from the front end side toward the rear end side along the edge of the pocket opening 14a. Further, an insole 21 is detachably laid on the inner bottom surface 20b of the door pocket 14.
  • the vehicle lighting device 18 includes a light source 22 and a light guide 23 (sometimes referred to as a main body 23a), as shown in FIGS.
  • the light source 22 uses a single light-emitting diode (preferably a high-intensity LED or an ultra-high-intensity LED) and is mounted on the substrate 24.
  • the light source 22 uses a light emitting diode because of its advantages such as power saving and miniaturization, and low heat generation, but is not limited to the light emitting diode.
  • on / off control of the light source 22 can be performed by operating a switch (not shown).
  • the light guide 23 is a molded article made of a light transmissive resin such as acrylic resin.
  • a shape that is perpendicular to a light guide direction, which will be described later, indicated by an arrow 26 in FIG. 3 is formed in a rectangular bar shape having a rectangular shape.
  • the light guide body 23 has one end surface as a light incident surface 25a on which the light L1 from the light source 22 is incident, and one side surface 25b of the pair of side surfaces 25b and 25c facing each other is the light guide body.
  • the light emitting surface 25b is a light emitting surface that emits light from the inside to the outside
  • the other side surface 25c is a light control surface (hereinafter referred to as “light controlling surface 25c”).
  • the light L1 that has entered from the light incident surface 25a proceeds to the other end surface facing the light incident surface 25a while repeating diffuse reflection by internal reflection in the light guide 23. That is, the light guide direction 26 is a direction in which light travels from the light incident surface 25 a side to the other end surface side in the light guide 23.
  • a plurality of slits 27 having a slit shape with a predetermined interval in the light guide direction 26 are repeatedly provided toward the light guide direction 26.
  • Each groove 27 is formed in a V-shaped cross section as shown in FIG. 5, and the V-shaped surfaces are formed as reflection cut surfaces 27 a and 27 b, and light is reflected on the reflection cut surfaces 27 a and 27 b in the light guide 23. When hit, it works to reflect the hit light as spot light in the direction of the light exit surface 25b.
  • each groove 27 is formed such that the depth H gradually increases from the center (vertical axis 32) of the light control surface 25c toward the outside (sides 25d and 25e).
  • the center T of the cross section is the highest as shown in FIG. It is formed in a shape that draws an arcuate curve (or saddle curve) 28 that gradually falls as it goes.
  • the arcuate curve 28 gradually increases the light that hits the reflection cut surfaces 27 a and 27 b from the inside of the light guide 23 toward the outside, that is, toward both side surfaces 25 d and 25 e. It has a function to create a spotlight that spreads out.
  • each groove 27 is provided so that the distance from each groove 27 becomes narrower and the density becomes higher in the light guide direction 26. That is, when the gaps 27 are formed so that the intervals between the grooves 27 are gradually reduced toward the light guide direction 26 and the density is increased, the light is attenuated and gradually weakened as it is directed to the light guide direction 26.
  • the interval of the spot light By narrowing the interval of the grooves 27, the interval of the spot light also becomes narrower, the amount of light irradiated from the light emitting surface 25b on the terminal side in the light guide direction 26 to the irradiation surface 31 side increases, and the irradiation light as a whole is Will be averaged.
  • a recess 29 for receiving and escaping a light source (LED light source) 22 attached facing the substrate 24 together.
  • a substrate 24 is attached to the light incident surface 25 a together with the light source 22 so that the light source 22 is accommodated in the recess 29.
  • the vehicle lighting device 18 formed in this way is irradiated with light L1 from the light source 22 toward the light incident surface 25a as shown in FIG.
  • the light enters the light guide 23 from the light incident surface 25a.
  • the light L1 incident in the light guide 23 proceeds in the light guide direction 26 while repeating diffuse reflection due to internal reflection in the light guide 23, and the entire light guide 23 is emitted. Become. Therefore, the surroundings of the vehicular illumination device 18 can be illuminated with these emitted lights.
  • the light L1 impinging on the reflection cut surfaces 27a and 27b of the groove 27 in the light guide 23 is reflected by the reflection cut surfaces 27a and 27b as shown by the dotted lines in FIGS. Reflected in the direction of 25b, emitted from the light emitting surface 25b to the outside of the light guide 23 as spot light L2, and formed into an oval spot irradiation range indicated by a dotted line 30 in FIG. Illuminate area 30).
  • the groove 27 provided with the reflection cut surfaces 27a and 27b for reflecting the light L2 from the light control surface 25c side to the light emitting surface 25b side and creating the spot light L2 on the irradiation surface 31 is light at the center. Due to the arch shape protruding toward the incident surface 25 a side, spot light L 2 spreading in the light guide direction 26 is created, and the spot lights L 2 in the grooves 27 overlap in the light guide direction 26.
  • each groove 27 is formed so that the depth H gradually increases from the center toward the outside, and the center T of the groove 27 is the highest and gradually increases toward the both side surfaces 25d and 25e. Since it has a shape depicting a descending arcuate curve (or saddle-shaped curve) 28, the light L2 reflected by the reflection cut surfaces 27a and 27b goes to the side surfaces 25d and 25e side, and the side surfaces 25d and 25e. Spot light L2 that is reflected in the outward direction of the light and spreads in the outward direction of the side surfaces 25d and 25e is produced. As a result, the spot light L2 formed by each groove 27 overlaps with each other in the state of spreading in the width direction as shown in FIGS. 3 and 5, and increases the amount of light applied to the irradiation surface 31 facing the light emitting surface 25b. In addition, a wide range on the irradiation surface 31 can be irradiated uniformly without forming a striped pattern.
  • the vehicular lighting device 18 configured as described above has the light emitting surface 25b facing the pocket back cover 20 on the back surface (inside the door pocket 14) of the pocket front cover 19, as shown in FIGS.
  • the pocket opening 14a is attached from the front end side toward the rear end side along the edge of the pocket opening 14a.
  • the vehicle lighting device 18 attached to the door 11 illuminates the light L2 emitted from the light emitting surface 25b in and around the door pocket 14; Assist the crew.
  • the vehicle illumination device 18 for illuminating the inside of the door pocket 14 of the vehicle door 11 has been described.
  • the illumination device 18 is not limited to the location of the vehicle door 11, for example, illumination on the ceiling of the vehicle, floor It can also be used as surface illumination.
  • it can be used as a general lighting device other than the vehicle.
  • the light guide 23 is not limited to the vehicle door 11 and can also be used for a general lighting device.
  • the center of the light control surface 25c protrudes toward the light incident surface 25a.
  • the depth H gradually increases from the center toward the outer side (outer side surfaces 25d and 25e side), and the reflection reflects light from the light control surface 25c side to the light emitting surface 25b side.
  • a plurality of slit-shaped grooves 27 having cut surfaces 27a and 27b.
  • the groove 27 has a bow shape with the center projecting toward the light incident surface 25 a, so that spot light L 2 spreading in the light guide direction 26 is created.
  • the spot lights L2 overlap each other.
  • the groove 27 is formed such that the depth H gradually increases from the center T toward the outer side (outer side surfaces 25d, 25e side), the center T is the highest, and both side surfaces (25d, 25e) side. Since the arcuate curve 28 gradually descends as it goes to the light, the light L2 reflected by the reflection cut surfaces 27a and 27b is gradually reflected toward the outer side as it goes to both side surfaces 25d and 25e, Spot light L2 having a spread in the outer direction (width direction) is generated.
  • the spot lights L2 formed by the grooves 27 overlap each other to increase the amount of light applied to the irradiation surface 31 facing the light emitting surface 25b, and to irradiate a wide range on the irradiation surface 31 uniformly. To do. As a result, it is possible to eliminate the striped pattern formed by the spot lights and improve the appearance.
  • the light guide 23 is provided such that the plurality of grooves 27 become narrower in order as the light guide direction 26 extends. Accordingly, the light L1 is attenuated in the light guide 23 as it travels from the light incident surface 25a in the light guide direction 26, but the interval between the grooves 27 is narrowed in order toward the light guide direction 26, and is formed densely.
  • the light guide direction 26 is advanced, more spot irradiations are densely irradiated on the upper side of the irradiation surface 31, the entire irradiation light amount is averaged, and a wide range on the irradiation surface 31 is irradiated more uniformly. As a result, it is possible to further eliminate the striped pattern formed by the spot lights L2 and improve the appearance.
  • the light guide 23 is provided with a light incident surface 25a on an end surface, and a light emitting surface 25b and a light control surface 25c are provided on two opposing side surfaces, so that the light guide 23 is formed in a rectangular bar shape. Becomes easier.
  • the light guide 23 in a general lighting device and a vehicle lighting device, it is possible to perform illumination with no striped pattern.
  • SYMBOLS 11 Vehicle door, 12 ... Door panel (inner panel), 13 ... Interior material body (door trim), 14 ... Door pocket, 14a ... Pocket opening, 15 ... Switch panel, 16 ... Operation member, 17 ... Armrest, 18 ... Vehicle lighting device, 19 ... pocket front cover, 19a ... wall surface, 20 ... pocket back cover, 20a ... rear wall surface, 20b ... inner bottom surface, 21 ... insole, 22 ... light source, 23 ... light guide, 24 ...

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangements Of Lighting Devices For Vehicle Interiors, Mounting And Supporting Thereof, Circuits Therefore (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

照射面への光量を増加させることができるとともに、均斉の取れた照射を行うことができるようにした導光体、及び、その導光体を用いた照明装置並びに車両用照明装置を提供することを目的とし、導光体（２３）は、本体（２３ａ）と、光を本体（２３ａ）へ入射するための光入射面（２５ａ）と、外部に向けて光を本体（２３ａ）から出射するための光出射面（２５ｂ）と、光出射面（２５ｂ）と対向して設けられた光制御面（２５ｃ）と、導光方向（２６）に所定の間隔をおいて光制御面（２５ｃ）上に設けられ、中央が光入射面（２５ａ）側に突出された弓形状をなし、かつ、中央からそれぞれ外側に向かうに連れて深さが徐々に大きく形成されているとともに、光制御面（２５ｃ）側から光出射面（２５ｂ）側に光を反射させる反射カット面を有するスリット状をした複数本の溝（２７）と、を備える。

Description

導光体、及び、その導光体を用いた照明装置並びに車両用照明装置
　本発明は導光体、及び、導光体を用いた照明装置並びに車両用照明装置に関するものである。
　従来、光源と導光体を使用し、光源からの光を導光体内に入射し、その導光体内における内面反射により拡散反射を繰り返して該導光体全体を発光させた状態にして、その発光された光で周囲を照明するようにした導光体及び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で知られる導光体及び照明装置は、導光体として光ファイバーを複数本使用し、ＬＥＤ光源の光を、光ファイバーを介して所定の箇所まで導光して照明する構造である。この構造では、分岐された光ファイバーを複数本使用するので、構造が煩雑になり、取付作業性も悪い。
　一方、特許文献２で知られるような、ＬＥＤ光源の光を、棒状をした導光体を介して所定の箇所まで導光して、導光体全体を発光させて照明する構造では、終端周辺箇所での照射光量が不足すると言う問題があった。
　そこで、例えば図６及び図７に示すように導光体１０２とＬＥＤ光源１０３を使用してなる照明装置１０１も考えられている。そのＬＥＤ光源１０３は、基板１０４上に形成されて、その基板１０４と共に導光体１０２に対向して取り付けられている。
　図６及び図７に示す照明装置１０１の導光体１０２は、アクリル樹脂等の光透過性樹脂からなる断面矩形状をした角形棒状をした成形品を使用している。そして、ＬＥＤ光源１０３が対向して配置される導光体１０２の一端面側を光入射面１０２ａとし、互いに対向し合う一対の側面１０２ｂ、１０２ｃのうち、一方の側面１０２ｂを光出射面（以下、これを「光出射面１０２ｂ」という）、他方の側面１０２ｂを光制御面（以下、これを「光制御面１０２ｃ」という）としている。
　前記光入射面１０２ａの中央部分には、ＬＥＤ光源１０３を受け入れて逃がすための凹部１１０が設けられている。そして、光入射面１０２ａには、凹部１１０内にＬＥＤ光源１０３を収容するようにして、基板１０４がＬＥＤ光源１０３と共に取り付けられている。
　前記光制御面１０２ｃには、外側から内側（光出射面１０２ｂ側）に向かって断面円錐状に形成してなる複数個の凹部１０５が設けられている。更に詳述すると、複数個の凹部１０５は、光入射面１０２ａが設けられている一端面側から、これと対向する他端面側、すなわち図６の矢印１０６で示す導光方向に向かって、それぞれ所定の間隔をおいてドット状に設けられている。その各凹部１０５では、導光体１０２内の光が円錐面１０５ａ（以下、これを「反射カット面１０５ａ」という）に当たると、その反射カット面１０５ａに当たった光を光出射面１０２ｂ側に反射させる機能を有している。
　そして、図６及び図７に示すように形成された照明装置１０１は、ＬＥＤ光源１０３が点灯されると、ＬＥＤ光源１０３から光Ｌ１１が光入射面１０２ａに向かって照射され、光Ｌ１１が光入射面１０２ａから導光体１０２内に入射される。また、導光体１０２内に入射された光Ｌ１１は、その導光体１０２内の内面反射により拡散反射を繰り返しながら導光方向１０６に進み、導光体１０２の全体が発光された状態になる。そして、これら発光された光により、照明装置の周囲を照明することができる。同時に、導光体１０２内で、凹部１０５の反射カット面１０５ａに当たった光Ｌ１１は、反射カット面１０５ａにより光出射面１０２ｂ方向に反射されて、当該光出射面１０２ｂから導光体１０２の外側にスポット光Ｌ１２として出射する。図６及び図７中に符号１０７で示す範囲は円形をしたスポット照射範囲である。この場合、各スポット照射範囲１０７同士が重ならない照射面１０８上の部分１０９では、スポット照射範囲１０７との間に大きな明るさの差ができ、これが照射面１０８上に縞模様等となって現れ、見栄えを悪くする。
　また、例えば図８及び図９に示すように、導光体１０２の光制御面１０２ｃにライン状のスリット（溝）を設けた照明装置も考えられている。なお、図８及び図９において、図６及び図７の構造と同じ部分には同じ符号を付して、構造が異なる部分だけを説明すると、導光体１０２の光制御面１０２ｃには、それぞれ導光方向１０６と直角に交差してライン状に形成された複数個のスリット２０５が、その導光方向１０６に向かって所定の間隔をおいて設けられている。その各スリット２０５は、それぞれ外側から内側に向かって断面Ｖ字状に形成された反射カット面２０５ａを有しており、導光体１０２内の光が反射カット面２０５ａに当たると、その当たった光を光出射面１０２ｂ側に反射させる機能を有している。
　そして、図８及び図９に示すように形成された照明装置２０１は、ＬＥＤ光源１０３が点灯されると、ＬＥＤ光源１０３から光Ｌ１１が光入射面１０２ａに向かって照射され、光Ｌ１１が光入射面１０２ａから導光体１０２内に入射される。また、導光体１０２内に入射された光Ｌ１１は、その導光内１０２内の内面反射により拡散反射を繰り返しながら導光方向１０６に進み、導光体１０２の全体が発光された状態になる。そして、これら発光された光により、照明装置の周囲を照明することができる。同時に、導光体１０２内でスリット２０５の反射カット面２０５ａに当たった光Ｌ１１は、反射カット面２０５ａにより光出射面１０２ｂ方向に反射されて、当該光出射面１０２ｂから導光体１０２の外側にスポット光Ｌ１２として出射する。図８及び図９中に点線２０７で示す範囲は、スリット２０５が刻まれている方向に細長く延びる長円形をしたスポット照射範囲である。この場合も、各スポット照射範囲２０７同士が重ならない照射面１０８上の部分２０９では、スポット照射範囲２０７との間に大きな明るさの差ができ、これが照射面１０８上に縞模様等となって現れ、見栄えを悪くする。
　上述したように、棒状をした導光体を介して、ＬＥＤ光源の光を所定の箇所まで導光して、その導光体全体を発光させて照明する構造において、光制御面に断面円錐状をした凹部をドット状に設ける、あるいはライン状のスリット（Ｖ字溝）を設けて、照射面をスポット的に照射して照射光量を増加させるようにした構造では、スポット光が当たった範囲と当たらない範囲との間に大きな明るさの差ができ、それが照射面上に縞模様となって現れ、見栄えを悪くしている問題点があった。
特開２００５－１９１５４号公報。 特許第４３９８４５２号公報。
　そこで、本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、照射面への光量を増加させることができるとともに、均斉の取れた照射を行うことができるようにした、導光体、及び、導光体を用いた照明装置並びに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、（１）本発明の第１の観点に係る導光体は、本体と、光を前記本体へ入射するための光入射面と、外部に向けて光を前記本体から出射するための光出射面と、前記光出射面と対向して設けられた光制御面と、導光方向に所定の間隔をおいて前記光制御面上に設けられ、中央が光入射面側に突出された弓形状をなし、かつ、中央からそれぞれ外側に向かうに連れて深さが徐々に大きく形成されているとともに、前記光制御面側から前記光出射面側に光を反射させる反射カット面を有するスリット状をした複数本の溝と、を備えることを特徴とする。
（２）前記複数本の溝は、導光方向に向かうに連れて順に間隔が狭くなるようにして設けられていてもよい。
（３）前記本体が導光方向に対して直角な断面形状が矩形状をした角形棒状に形成されるとともに、前記光入射面が前記本体の端面に設けられ、前記光出射面及び前記光制御面が前記本体の対向し合う１対の側面にそれぞれ設けられていてもよい。
（４）本発明の第２の観点に係る照明装置は、光源と、上記（１）から（３）のいずれか１つに記載の導光体を備えることを特徴とする。
（５）本発明の第３の観点に係る車両用照明装置は、光源と、上記（１）から（３）のいずれか１つに記載の導光体を備えることを特徴とする。
　本発明によれば、照射面への光量を増加させることができるとともに、均斉の取れた照射を行うことができる導光体、及び、その導光体を用いた照明装置並びに車両用照明装置が得られる。
本発明に係る車両用照明装置を採用した車両用ドアの実施形態を示す斜視図である。 図１のＡ－Ａ線拡大断面図である。 本発明に係る照明装置の要部斜視図である。 図３のＢ－Ｂ線拡大断面図である。 図３のＣ－Ｃ線拡大断面図である。 従来の照明装置の一例を示す要部斜視図である。 図６のＤ－Ｄ線拡大断面図である。 従来の照明装置の別の例を示す要部斜視図である。 図８のＥ－Ｅ線拡大断面図である。
　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及び図２は、本発明の車両用照明装置を採用した車両用ドアの実施形態を示す図である。なお、図１は車室内側から見た車両用ドアの斜視図、図２は図１のＡ－Ａ線拡大断面図である。
　図１及び図２において、車両用ドア１１（以下、単に「ドア１１」という）は、ドアパネル（インナパネル）１２の内面に取り付けた内装材本体（ドアトリム）１３を備えている。その内装材本体１３には、ドアポケット１４や、後付け機能部品としてのスイッチパネル１５及び操作部材１６等も取り付けられている。
　前記内装材本体１３は、タルクを混入したＰＰ樹脂（ポリプロピレン樹脂）をモールドプレス成形することにより所望の曲面形状に形成した樹脂芯材と、その樹脂芯材のプレス成形時、該樹脂芯材と一体化されたＴＰＯ（サーモプラスチックオレフィン）シート等の表皮材から構成されている。また、内装材本体１３には、車室内側に膨出されたアームレスト１７の下側にドアポケット１４のポケット用開口１４ａを開設し、そのポケット用開口１４ａの周縁に、当該ドアポケット１４内等を照明する車両用照明装置１８が取り付けられている。
　図２を使用してドアポケット１４周辺の構造を更に詳述する。前記ドアポケット１４は、ポケット用開口１４ａを挟むようにして、ドアポケット１４の前側の壁面１９ａを形成するポケットフロントカバー１９と、同じくドアポケット１４の後側の側壁面２０ａ及び底面２０ｂ（以下、「内側底面２０ｂ」という）を形成するポケットバックカバー２０と、により形成されている。また、ポケットフロントカバー１９の内面上部には、ポケット用開口１４ａの口縁に沿って前端側から後端側に向かって前記車両用照明装置１８が取り付けられている。さらに、ドアポケット１４の内側底面２０ｂ上には、中敷き２１が着脱可能に敷設されている。
　前記車両用照明装置１８は、図３乃至図５に示すように、光源２２と導光体２３（本体２３ａということがある）を有している。
　前記光源２２は、本実施形態においては、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、基板２４上に取り付けられている。また、光源２２は、省電力化や小型化が可能で、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２２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２３は、アクリル樹脂等の光透過性樹脂から構成される成形品である。また、図３中に矢印２６で示す後述する導光方向に対して、直角に断面した形状が、矩形状をした角形棒状に形成されている。そして、導光体２３は、一端面を前記光源２２からの光Ｌ１が入射される光入射面２５ａとし、対向し合う１対の側面２５ｂ、２５ｃのうちの、一方の側面２５ｂを導光体２３内から外部に向けて光を出射する光出射面（以下、これを「光出射面２５ｂ」という）、他方の側面２５ｃを光制御面（以下、これを「光制御面２５ｃ」という）としている。そして、この導光体２３では、光入射面２５ａから入った光Ｌ１は、導光体２３内の内面反射により拡散反射を繰り返しながら、光入射面２５ａと対向する他端面側に進む。すなわち、前記導光方向２６とは、導光体２３内において光が光入射面２５ａ側から他端面側に進む方向である。
　前記光制御面２５ｃには、導光方向２６に所定の間隔をおいてスリット状をした複数本の溝２７が導光方向２６に向かって繰り返し設けられている。各溝２７は、図５に示すように断面Ｖ字状に形成されており、そのＶ字面を反射カット面２７ａ、２７ｂとし、導光体２３内において、その反射カット面２７ａ、２７ｂに光が当たると、その当たった光を光出射面２５ｂ方向にスポット光として反射させる働きをする。
　また、各溝２７は、図４に示すように、光制御面２５ｃの中央（縦軸３２）からそれぞれ外側（側面２５ｄ、２５ｅ側）に向かうに連れて深さＨが徐々に大きくして形成されており、また溝２７の底面に沿って図３のＢ－Ｂ線方向に断面したとき、同じく図４に示すように、その断面の中央Ｔが一番高く、両側面２５ｄ、２５ｅ側に向かうに従って徐々に下る弓形曲線（又は蒲鉾形曲線）２８を描く形状にして形成されている。この弓形曲線２８は、図４に示すように、導光体２３内から反射カット面２７ａ、２７ｂに当たった光を、外側に行くに従って外側方向、すなわち両側面２５ｄ、２５ｅ側に向けて徐々に向けて広がりのあるスポット光を作る機能を有する。
　また、各溝２７は、導光方向２６に向かうに連れて、各溝２７との間隔を狭く、そして密度が高くなるようにして設けている。すなわち、各溝２７の間隔を導光方向２６に向かうに連れて順に狭くして、密度を高めるようにして形成すると、導光方向２６に向かうに連れて光りも減衰して徐々に弱くなるが、溝２７の間隔を狭くしていることによりスポット光の間隔も狭くなり、導光方向２６の終端側における光出射面２５ｂから照射面３１側に照射され光量も増し、全体としての照射光が平均化されることになる。
　前記導光体２３の前記光入射面２５ａには、図５に示すように、基板２４と共に対向して取り付けられる光源（ＬＥＤ光源）２２を受け入れて逃がすための凹部２９が設けられている。そして、光入射面２５ａには、凹部２９内に光源２２を収容するようにして、基板２４が光源２２と共に取り付けられている。
　そして、このように形成された車両用照明装置１８は、光源２２が点灯されると、図５に示すように、光源２２から光Ｌ１が光入射面２５ａに向かって照射され、その光Ｌ１が光入射面２５ａから導光体２３内に入射される。また、導光体２３内に入射された光Ｌ１は、その導光体２３内の内面反射により、拡散反射を繰り返しながら導光方向２６に進み、導光体２３の全体が発光された状態になる。したがって、これら発光された光により、車両用照明装置１８の周囲を照明することができる。
　同時に、導光体２３内で溝２７の反射カット面２７ａ、２７ｂに当たった光Ｌ１は、図３、図４、図５中に点線で示すように、反射カット面２７ａ、２７ｂにより光出射面２５ｂ方向に反射されて、当該光出射面２５ｂから導光体２３の外側にスポット光Ｌ２として出射し、図３中に点線３０で示す長円形をしたスポット照射範囲（以下、これを「スポット照射範囲３０」という）を照らす。この場合、光制御面２５ｃ側から光出射面２５ｂ側に光Ｌ２を反射させて、照射面３１上にスポット光Ｌ２を作るための反射カット面２７ａ、２７ｂを設けた溝２７は、中央が光入射面２５ａ側に突出された弓形状をしていることにより、導光方向２６に拡がりのあるスポット光Ｌ２が作られ、導光方向２６において各溝２７のスポット光Ｌ２同士が重なり合う。
　また、各溝２７は、中央からそれぞれ外側に向かうに連れて深さＨが徐々に大きく形成されていて、その溝２７の中央Ｔが一番高く、両側面２５ｄ、２５ｅ側に向かうに従って徐々に下る弓形曲線（又は蒲鉾形曲線）２８を描いた形状となっているので、反射カット面２７ａ、２７ｂで反射される光Ｌ２は、両側面２５ｄ、２５ｅ側に行くに連れて当該側面２５ｄ、２５ｅの外側方向に反射され、両側面２５ｄ、２５ｅの外側方向に拡がりのあるスポット光Ｌ２が作られる。これにより各溝２７により形成されるスポット光Ｌ２は、図３、図５に示すように幅方向に拡がった状態で互いに重なり合い、光出射面２５ｂと対向している照射面３１に対する照射光量を増大させるとともに、縞模様が作られることなく、照射面３１上の広い範囲を均斉に照射することができる。
　そして、このように構成された車両用照明装置１８は、図１及び図２に示すように、ポケットフロントカバー１９の裏面（ドアポケット１４内）に、光出射面２５ｂをポケットバックカバー２０に向けて、そのポケット用開口１４ａの口縁に沿って前端側から後端側に向かって取り付けられている。
　したがって、本実施形態のように、ドア１１に取り付けられた車両用照明装置１８は、光源２２が点灯されると、光出射面２５ｂから出射した光Ｌ２がドアポケット１４内とその周辺を照らし、乗員のアシストをする。
　なお、上記実施形態では、車両用ドア１１のドアポケット１４内を照らすための車両用照明装置１８について説明したが、車両用ドア１１の箇所に限ることなく、例えば車両の天井部における照明、床面の照明等としても使用することができる。また、車両以外に一般の照明装置としても使用することができる。さらに、導光体２３も、車両用ドア１１に限ることなく、一般の照明装置にも使用することができるものである。
　したがって、本実施形態の導光体２３によれば、光源２２からの光Ｌ１を入射するための光入射面２５ａと、外部に向けて光を出射するための光出射面２５ｂと、光出射面２５ｂと対向して設けられた光制御面２５ｃと、導光方向２６に所定の間隔をおいて光制御面２５ｃ上に設けられ、中央が光入射面２５ａ側に突出された弓形状をなし、かつ、該中央からそれぞれ外側（外側面２５ｄ、２５ｅ側）に向かうに連れて深さＨが徐々に大きく形成されているとともに、光制御面２５ｃ側から光出射面２５ｂ側に光を反射させる反射カット面２７ａ、２７ｂを有するスリット状をした複数本の溝２７と、を備えている。
　そして、溝２７は、中央が光入射面２５ａ側に突出されて弓形状をなしていることにより、導光方向２６に広がりのあるスポット光Ｌ２が作られ、導光方向２６において各溝２７のスポット光Ｌ２同士が互いに重なり合う。また、溝２７は、中央Ｔから外側（外側面２５ｄ、２５ｅ側）に向かうに連れて深さＨが徐々に大きく形成されて、その中央Ｔが一番高く、両側面（２５ｄ、２５ｅ）側に向かうに従って徐々に下る弓形曲線２８を描く形状にしているので、反射カット面２７ａ、２７ｂで反射される光Ｌ２は、両側面２５ｄ、２５ｅ側に行くに従って徐々に外側方向に向けて反射され、外側方向（幅方向）に広がりのあるスポット光Ｌ２が作られる。これにより各溝２７により形成されるスポット光Ｌ２は、互いに重なり合って、光出射面２５ｂと対向している照射面３１に対する照射光量を増大させるとともに、その照射面３１上の広い範囲を均斉に照射する。その結果、スポット光同士で作られる縞模様を無くし、見栄えを改善することができる。
　また、導光体２３は、前記複数本の溝２７が、導光方向２６に向かうに連れて順に間隔が狭くなるようにして設けている。したがって、導光体２３内で光Ｌ１は光入射面２５ａから導光方向２６に進むに従って減衰するが、溝２７の間隔を導光方向２６に向かうに連れて順に狭くして密に形成してあるので、導光方向２６に進むに従ってより多くのスポット照射が照射面３１上側に密に照射され、全体としての照射光量が平均化され、照射面３１上の広い範囲をより均斉に照射する。その結果、スポット光Ｌ２同士で作られる縞模様を更に無くして、見栄えを改善することができる。
　また、導光体２３は、端面に光入射面２５ａを設け、対向し合う２つの側面に光出射面２５ｂと光制御面２５ｃを設けて、角形棒状に形成しているので導光体の成形が容易になる。
　また、一般の照明装置及び車両用照明装置に、上記導光体２３を用いることにより、縞模様を無くした照明を行うことができる。
　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…ドアパネル（インナパネル）、１３…内装材本体（ドアトリム）、１４…ドアポケット、１４ａ…ポケット用開口、１５…スイッチパネル、１６…操作部材、１７…アームレスト、１８…車両用照明装置、１９…ポケットフロントカバー、１９ａ…壁面、２０…ポケットバックカバー、２０ａ…後壁面、２０ｂ…内側底面、２１…中敷き、２２…光源、２３…導光体、２４…基板、２５ａ…光入射面、２５ｂ…光出射面、２５ｃ…光制御面、２５ｄ、２５ｅ…両側面、２６…導光方向、２７…溝、２７ａ、２７ｂ…反射カット面、２８…弓形曲線、２９…凹部、３０…スポット照射範囲、３１…照射面、Ｌ１、Ｌ２…光、Ｔ…中央

Claims (5)

  1. 　本体と、
    　光を前記本体へ入射するための光入射面と、
    　外部に向けて光を前記本体から出射するための光出射面と、
    　前記光出射面と対向して設けられた光制御面と、
    　導光方向に所定の間隔をおいて前記光制御面上に設けられ、中央が光入射面側に突出された弓形状をなし、かつ、中央からそれぞれ外側に向かうに連れて深さが徐々に大きく形成されているとともに、前記光制御面側から前記光出射面側に光を反射させる反射カット面を有するスリット状をした複数本の溝と、
    　を備えることを特徴とする導光体。
  2. 　前記複数本の溝は、導光方向に向かうに連れて順に間隔が狭くなるようにして設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の導光体。
  3. 　前記本体が前記導光方向に対して直角な断面形状が矩形状をした角形棒状に形成されるとともに、前記光入射面が前記本体の端面に設けられ、前記光出射面及び前記光制御面が前記本体の対向し合う１対の側面にそれぞれ設けられた、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の導光体。
  4. 　光源と、請求項１から３のいずれか１項に記載の導光体を備えることを特徴とする照明装置。
  5. 　光源と、請求項１から３のいずれか１項に記載の導光体を備えることを特徴とする車両用照明装置。
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