WO2016027513A1 - 照明装置及び車両室内用照明装置 - Google Patents

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WO2016027513A1
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light
lighting device
cylindrical portion
focal point
light guide
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PCT/JP2015/061837
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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 lighting device and a vehicle room lighting device.
  • a light source and a light guide are used, light from the light source is incident on the light guide, diffused and reflected in the light guide, and the entire light guide is emitted, and the emitted light is used to surround the light.
  • An illumination device that illuminates a light source is known and is also 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 using a light guide provided with a total reflection cut surface that irradiates spot light in a target direction is also considered.
  • the lighting device 101 shown in FIGS. 9 and 10 includes a light guide 102 and an LED light source 103.
  • the light guide 102 is a rectangular bar-shaped molded article having a rectangular cross section made of a light-transmitting resin such as acrylic resin.
  • the light incident surface 102a is opposed to the LED light source 103 and is opposed to the light source 102.
  • one side surface 102b is a light emission surface (hereinafter referred to as "light emission surface 102b"), and the other side surface 102b is a light control surface (hereinafter referred to as "light control surface”).
  • light emission surface 102b a light emission surface
  • light control surface hereinafter referred to as "light control surface”
  • the light control surface 102c has a plurality of conical recesses 104 having a conical section recessed from the outer side of the light guide 102 toward the inner side (light emission surface 102b side), from one end surface side (light incident surface 102a). These are provided in the form of dots at predetermined intervals respectively toward the other end surface facing this, that is, in the light guide direction indicated by the arrow 105 in FIG.
  • light L11 (not shown) from the LED light source 103 enters the light guide 102, and the light L11 is a conical surface 104a (hereinafter referred to as "total reflection") that is the inner surface of the recess 104.
  • the light hitting the total reflection cut surface 104a is totally reflected on the light emitting surface 102b side, and the irradiation surface facing the light emitting surface 102b is irradiated as the spot light L12. is doing.
  • the lighting device 101 shown in FIGS. 9 and 10 corresponds to the illumination window 106 with the light exit surface 102b of the light guide 102 on the back side of the interior material body 107 having a slit-like illumination window 106, for example. Arranged.
  • the LED light source 103 when the LED light source 103 is turned on and light L11 is emitted from the LED light source 103 toward the light incident surface 102a, the light L11 enters the light guide 102 from the light incident surface 102a.
  • the light L11 incident on the light guide 102 proceeds in the light guide direction 105 while repeatedly diffusing due to internal reflection in the light guide 102, causing the entire light guide 102 to emit light, and the light emission.
  • the surroundings of the lighting device 101 are illuminated with the emitted light.
  • the light L11 that hits the total reflection cut surface 104a of the concave portion 104 in the light guide 102 is reflected by the total reflection cut surface 104a in the direction of the light emission surface 102b, and is guided from the light emission surface 102b to the light guide 102. Is emitted as spot light L12 outside. Therefore, in the portion of the illumination window 106 facing the light exit surface 102b, there are light irradiation by the light guide 102 itself shining and light irradiation by the spot light L12, and the two lights are the illumination window. The light is projected to the outside through 106, and a brighter light amount is obtained outside.
  • the two lights emitted from the light exit surface both travel toward the illumination window 106 as diffused light. Therefore, when the opening width of the illumination window 106 of the interior material body 107 is small, a part of the light is blocked by the peripheral portion of the illumination window 106 on the inner surface of the interior material body 107, and outside the interior material body 107, that is, the vehicle. There is no irradiation inside the room. Therefore, there is a problem that the illumination efficiency is poor.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and provides an illumination device and a vehicle interior illumination device that can efficiently radiate a greater amount of light by minimizing light blocked by the illumination window. It is an object.
  • an illuminating device includes an interior material main body provided with an illumination window and facing an interior.
  • a cylindrical portion having a pair of paraboloids along a circular arc of an ellipse having first and second focal points in a cross section perpendicular to the longitudinal direction, the light source and a light guide.
  • the first focal point and the second focal point are arranged at a position substantially corresponding to the light incident surface provided on one end surface of the cylindrical part disposed opposite to the light source and the first focal point of the cylindrical part.
  • a light control surface provided at right angles to the passing central axis, and opposed to the light control surface and at a location closer to the first focus than the second focus of the cylindrical portion, And a light exit surface provided at right angles to each other.
  • the second focal point and a light guide body which is arranged so as substantially corresponding to the illumination window of the interior material body.
  • the light control surface has a total reflection cut surface that refracts and reflects light in the cylindrical portion in the direction of the light emitting surface, and is provided in a row at a predetermined interval in the longitudinal direction. You may have a some recessed part.
  • the said recessed part may be provided with the space
  • the concave portion may be conically recessed from the outside to the inside of the cylindrical portion.
  • the vehicle interior lighting device according to the second aspect of the present invention is characterized in that the vehicle includes the lighting device according to any one of (1) to (4) above.
  • light blocked by the illumination window can be reduced as much as possible, and more light can be efficiently irradiated.
  • the capacity of the light source can be reduced, and accordingly, the light source and peripheral components can be reduced in size.
  • the size of the light source and the peripheral parts is reduced, so that the degree of freedom in designing the lighting device is increased. Further, if the curvature of the paraboloid of the cylindrical portion is changed at the time of design, the degree of concentration of the illumination light can be finely adjusted, so that the design change becomes easy.
  • FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along line AA in FIG. 1.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic arrangement configuration in a vehicle compartment in which a vehicle interior lighting device of the present invention is adopted in a vehicle ceiling.
  • FIG. 8 is an enlarged sectional view taken along the line CC of FIG. It is a perspective view explaining an example of the conventional illuminating device. It is the side view seen from the arrow D direction of FIG.
  • FIG. 1 and FIG. 2 are views showing an embodiment of a vehicle door that employs a vehicle interior lighting device according to the present invention.
  • 1 is a perspective view of a vehicle door as seen from the vehicle interior side
  • FIG. 2 is an enlarged cross-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 is integrated with a resin core material formed into a desired curved surface shape by molding press molding PP resin (polypropylene resin) mixed with talc, and when the resin core material is press-molded. It is composed of a skin material such as a TPO (thermoplastic olefin) sheet. Further, the interior material body 13 is provided with a pocket opening 14a of the door pocket 14 below the armrest 17 swelled to the vehicle interior side, and the inside of the door pocket 14 and the like are provided at the periphery of the pocket opening 14a.
  • a vehicle interior lighting device 18 (hereinafter simply referred to as “illuminating device 18”) to be illuminated 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 so as to sandwich the pocket opening 14a, and a wall surface 20a and a bottom surface 20b on the rear side of the door pocket 14 (hereinafter referred to as “inner bottom surface 20b”). And a pocket back cover 20 that forms a).
  • the pocket back cover 20 has an illumination window 20c opened corresponding to the upper hole edge of the pocket opening 14a along the upper hole edge of the pocket opening 14a from the vicinity of the front end of the pocket opening 14a. It is elongated and formed in a slit shape toward the vicinity of the end. Further, immediately behind the illumination window 20c, an accommodation recess 20d for accommodating and arranging the illumination device 18 is provided in communication with the illumination window 20c. In the housing recess 20d, a unitized lighting device 18 to be described later brings a light guide 23 described later along the lighting window 20c, and the light guide 23 can be directly seen from the vehicle interior side. It is installed with no state. Further, an insole 21 is detachably laid on the inner bottom surface 20b of the door pocket 14.
  • the illumination device 18 includes a light source 22 and a light guide 23 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) in this embodiment.
  • the light source 22 uses a light-emitting diode because of its advantages such as power saving, miniaturization, and low heat generation, but is not limited to the light-emitting diode. Further, the on / off control of the light source 22 can be performed by operating a switch (not shown).
  • the light guide 23 is a molded product made of a light transmissive resin such as acrylic resin.
  • the light guide 23 has two focal points (first focus f1 and second focus f2) in a light guide direction, which will be described later, indicated by an arrow 24 in FIGS.
  • a cylindrical portion 26 having a pair of parabolas 26 a extending along the arc of an ellipse 31 having the second two focal points) and extending in the light guide direction (longitudinal direction) 24;
  • the first focal point f1 and the second focal point f2 of the ellipse 31 are placed at positions substantially corresponding to the light incident surface 27 provided on one end surface of the cylindrical part 26 and the cylindrical part 26, which are opposed to each other.
  • the light control surface 28 provided so as to intersect at right angles with the passing central axis 32, and the central axis at a location facing the light control surface 28 and closer to the first focus f1 than the second focus f2 of the cylindrical portion 26.
  • a light exit surface 29 provided at right angles to 32 and It has integrally.
  • the light control surface 28 has a plurality of concave portions 33 formed in a conical concave shape from the outside to the inside of the cylindrical portion 26 (light guide 23) in the light guide direction 24. Are provided in a row at intervals. A total reflection cut surface is formed on the inner surface of the recess 33 to irradiate the spot light by refracting and reflecting the light in the direction of the light emitting surface 29 when the light in the cylindrical portion 26 strikes it.
  • the interval between the recesses 33 is narrower as the light guide direction 24 is advanced, and the installation density of the recesses 33 is increased.
  • the light when the distance between the concave portions 33 is reduced in order as the light guide direction 24 is advanced and the installation density is increased, the light also attenuates and gradually becomes weaker as the light guide direction 24 is advanced.
  • the interval between the concave portions 33 is reduced, the interval between the spot lights is also reduced.
  • the amount of light irradiated on the irradiation surface side is increased as the distance to the terminal end side in the light guide direction 24 is increased. it can.
  • the cylindrical portion 26 preferably includes a pair of paraboloid surfaces 26a, a light control surface 28, a total reflection cut surface 33a, and the other end surface of the cylindrical portion 26 (light) except for the light incident surface 27 and the light emitting surface 29.
  • the inner surface reflection efficiency can be improved by silver-plating or painting the end surface facing the incident surface 27.
  • the lighting device 18 formed as described above is unitized with the light source 22 facing the light incident surface 27 of the light guide 23, and the pocket back in the unitized state.
  • the cover 20 is housed in the housing recess 20d.
  • the light emission surface 29 provided on the cylindrical portion 26 faces the illumination window 20c, and the second focal point f2 of the cylindrical portion 26 is the illumination window 20c.
  • the long axis (longitudinal direction) of the cylindrical portion 26 is arranged along the long axis (longitudinal direction) of the illumination window 20c in a state of being substantially correspondingly disposed therein.
  • the light L1 is emitted from the light source 22 toward the light incident surface 27 as shown in FIG.
  • the light L1 is irradiated and enters the cylindrical portion 26 from the light incident surface 27.
  • the light L1 incident in the cylindrical portion 26 proceeds in the light guide direction 24 while repeating diffuse reflection due to internal reflection in the cylindrical portion 26, and the entire cylindrical portion 26 is emitted.
  • these emitted lights are refracted and reflected by the pair of paraboloid surfaces 26a in the direction of the light emission surface 29 and emitted from the light emission surface 29, and the illumination window 20c.
  • the light is condensed linearly along the longitudinal direction of the illumination window 20c at the second focal point f2. After that, it diffuses toward the outside of the condensing lighting window 20c (inside the vehicle interior), illuminates the interior of the door pocket 14 and its surroundings, and produces the effects of occupant assistance and indirect illumination to decorate the interior of the vehicle interior. be able to.
  • the light L1 impinging on the total reflection cut surface 33a of the concave portion 33 in the cylindrical portion 26 is opposed to the total reflection cut surface 33a as shown by a dotted line in FIGS.
  • the light is reflected in the 29 direction and emitted from the light emitting surface 29 to the outside of the cylindrical portion 26 as spot light L2. Then, it is combined with light that is not controlled by the total reflection cut surface 33a at the second focal point f2 in the illumination window 20c, and is condensed linearly along the longitudinal direction of the illumination window 20c.
  • the light passes through the second focal point f2 to the outside of the illumination window 20c (inside the vehicle interior) and diffuses again to become spot light, together with light that is not controlled by the total reflection cut surface 33a, as shown in FIG.
  • the interior of the vehicle interior is decorated by illuminating the interior of the pocket 14 and its surroundings, and producing the effects of occupant assistance and indirect lighting.
  • FIGS. 2, 5, and 6 only the spot light L2 is shown.
  • the illumination device 18 formed in this way, when the light source 22 is turned on and light from the light source 22 is incident on the cylindrical portion 26 of the light guide 23, the light is transmitted by the cylindrical portion 26 to the illumination window.
  • the light is focused once linearly within 20c (second focal point f2) and then diffused inside the passenger compartment. For this reason, even in the case of the illumination window 20c having a slit shape with a small frontage width, the light blocked by the illumination window 20c is reduced as much as possible, and a larger amount of light is efficiently supplied to the outside of the interior material body 13, that is, the vehicle interior. I can irradiate well. This efficiency can reduce the capacity (light quantity) of the light source 22.
  • the degree of freedom in designing the lighting device is increased.
  • the degree of concentration of the illumination light can be finely adjusted.
  • the intervals between the concave portions 33 provided in a row on the light control surface 28 are narrowed in order in proportion to the light guide direction 24 and are formed densely. Therefore, normally, the light attenuates and the amount of irradiation decreases as it proceeds from the light incident surface 27 in the light guide direction 24, but in this embodiment, the spot light L2 is irradiated by the total reflection cut surface 33a as it proceeds in the light guide direction 24. Since it becomes dense, the amount of light irradiated by the dense irradiation also increases and is averaged as a whole. Thereby, a wide range can be irradiated uniformly.
  • the diameter or depth of the concave portion 33 that is, the area of the concave portion 33 (this area is the total reflection cut surface) is changed by gradually reducing the interval between the concave portions 33 forming the row as the light guide direction 24 is advanced. 33a) may be changed.
  • FIG. 7 and 8 are views showing an embodiment of a vehicle ceiling portion employing the lighting device of the present invention.
  • FIG. 7 shows the roof panel 50 viewed from the back side (the roof panel side of the vehicle body).
  • the arrow f in FIG. 7 is the front of a motor vehicle, and the arrow R is the back of a motor vehicle.
  • FIG. 8 is an enlarged sectional view taken along the line CC of FIG.
  • the structure of the illuminating device of this embodiment is the same as the structure of the illuminating device 18 for vehicle interior of embodiment shown in FIG. 1 thru
  • FIG. 7 schematically shows the arrangement configuration of the interior material body 51 constituting the roof panel 50 and the lighting device 18 attached to the interior material body 51.
  • the interior material body 51 is formed into a predetermined ceiling shape using a shape-retaining base material such as a foamed resin base material, a fiber base material, or a corrugated cardboard base material.
  • a shape-retaining base material such as a foamed resin base material, a fiber base material, or a corrugated cardboard base material.
  • Each has a long illumination window 52 extending from the vicinity of the front end to the vicinity of the rear end, and an accommodation portion 53 for accommodating and arranging the illumination device 18 immediately behind the illumination window 52.
  • the unitized illumination device 18 is opposed to the illumination window 52, and the second focal point f ⁇ b> 2 of the cylindrical portion 26 is located in the illumination window 52.
  • the long axis (longitudinal direction) of the cylindrical portion 26 is arranged along the long axis (longitudinal direction) of the illumination window 52.
  • the vehicle interior lighting device 18 attached to the interior material body 51 of the roof panel 50 emits light from the light source 22 toward the light incident surface 27 when the light source 22 is turned on. Then, the light enters the cylindrical portion 26 of the light guide 23 from the light incident surface 27. Further, the light incident on the cylindrical portion 26 travels in the light guide direction while repeating diffuse reflection due to internal reflection in the cylindrical portion 26, so that the entire cylindrical portion 26 is emitted.
  • the emitted light and the light hitting the total reflection cut surface 33a of the concave portion 33 are refracted and reflected by the pair of paraboloid surfaces 26a in the direction of the light emission surface 29, and as shown in FIG.
  • the emitted light is converged linearly at a second focal point f2 in the illumination window 20c formed in a slit shape with a narrow width. After that, it diffuses toward the outside of the illumination window 20c (inside the vehicle interior), illuminates the periphery of the illumination window 20c on the roof panel 50, and decorates the interior of the vehicle by producing the effects of occupant assistance and indirect illumination. can do.
  • SYMBOLS 11 Door for vehicles, 12 ... Door panel, 13 ... Interior material body (door trim), 14 ... Door pocket, 14a ... Opening for pocket, 15 ... Switch panel, 16 ... Operation member, 17 ... Armrest, 18 ... Lighting device (vehicle) Indoor lighting device), 19 ... pocket front cover, 19a ... front wall surface, 20 ... pocket back cover, 20a ... rear wall surface, 20b ... bottom surface, 20c ... lighting window, 20d ... housing recess, 21 ... insole, DESCRIPTION OF SYMBOLS 22 ... Light source, 23 ... Light guide, 24 ... Light guide direction (major axis direction), 26 ... Cylindrical part, 26a ...

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

Abstract

照明用窓で遮られる光を極力少なくして、より多くの光量を効率良く照射することができる照明装置及び車両室内用照明装置を提供することを目的とし、照明装置（１８）は、照明用窓（２０ｃ）を設けて室内に面して取り付けられる内装材本体（１３）と、光源（２２）と、導光体（２３）であって、棒状をなし、長手方向と直交する断面に、第１と第２の２つの焦点（ｆ１、ｆ２）を有する楕円（３１）の円弧に沿う一対の放物面（２６ａ）を有したシリンドリカル部（２６）と、光源（２２）と対向配置されるシリンドリカル部（２６）の一端面に設けられた光入射面（２７）と、シリンドリカル部（２６）の第１焦点（ｆ１）と略対応している箇所に、第１焦点（ｆ１）と第２焦点（ｆ２）を通る中心軸と直角に交差して設けられた光制御面（２８）と、光制御面（２８）と対向し、かつ、シリンドリカル部（２６）の第２焦点（ｆ２）よりも第１焦点（ｆ１）に近い箇所に、中心軸と直角に交差して設けられた光出射面（２９）と、を一体に有し、第２焦点（ｆ２）が内装材本体（１３）の照明用窓（２０ｃ）に略対応するように配置された導光体（２３）と、を備える。

Description

照明装置及び車両室内用照明装置
　本発明は照明装置及び車両室内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、導光体内で拡散反射させて該導光体全体を発光させた状態にし、その発光された光で周囲を照明するようにした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、取り付け作業性も悪い。
　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、導光体全体を発光させて照明する構造では、導光体全体が発光するため、目的とする方向への照射量が少ないと言う問題があった。
　そこで、例えば図９及び図１０に示すように、目的の方向にスポット光を照射する全反射カット面を設けた導光体を使用する照明装置も考えられている。その図９及び図１０に示す照明装置１０１は、導光体１０２とＬＥＤ光源１０３を備えている。
　導光体１０２は、アクリル樹脂等の光透過性樹脂から構成される断面矩形状をした角形棒状の成形品であり、ＬＥＤ光源１０３と対向配置される一端面側を光入射面１０２ａとし、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。
　光制御面１０２ｃには、導光体１０２の外側から内側（光出射面１０２ｂ側）に向かって凹設された断面円錐形をした複数の凹部１０４が、一端面側（光入射面１０２ａ）から、これと対向する他端面側、すなわち図１２の矢印１０５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１０４は、ＬＥＤ光源１０３からの光Ｌ１１（図示せず）が導光体１０２内に入射されて、その光Ｌ１１が凹部１０４の内面である円錐面１０４ａ（以下、これを「全反射カット面１０４ａ」という）に当たると、その全反射カット面１０４ａに当たった光を光出射面１０２ｂ側に全反射させて、光出射面１０２ｂと対向する照射面にスポット光Ｌ１２として照射する機能を有している。
　そして、図９及び図１０に示す照明装置１０１は、例えばスリット状の照明用窓１０６を有した内装材本体１０７の背面側に、導光体１０２の光出射面１０２ｂを照明用窓１０６に対応させて配置される。
　そして、ＬＥＤ光源１０３が点灯されて、そのＬＥＤ光源１０３から光Ｌ１１が光入射面１０２ａに向かって照射されると、その光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、導光体１０２内の内面反射により拡散を繰り返しながら導光方向１０５に進み、導光体１０２の全体を発光させた状態とし、その発光された光で、照明装置１０１の周囲を照明する。また同時に、導光体１０２内で、凹部１０４の全反射カット面１０４ａに当たった光Ｌ１１は、全反射カット面１０４ａにより光出射面１０２ｂ方向に反射されて、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。したがって、光出射面１０２ｂと対向している照明用窓１０６の部分では、導光体１０２自体が光ることによる光照射と、スポット光Ｌ１２による光照射があり、その２つの光は、照明用窓１０６を通って外部に投光され、外部ではより明るい光量が得られる。
　しかしながら、図９及び図１０に示したような照明装置１０１では、光出射面から出た２つの光は、何れも拡散光となって照明用窓１０６に向かって進む。そのため、内装材本体１０７の照明用窓１０６の開口幅が小さい場合、内装材本体１０７の内面で光の一部が照明用窓１０６の周縁部分で遮られ、内装材本体１０７の外側、すなわち車室内側に照射されない。したがって、照明効率が悪いという問題点があった。
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、照明用窓で遮られる光を極力少なくして、より多くの光量を効率良く照射できる照明装置及び車両室内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の観点に係る照明装置は、照明用窓を設けて室内に面して取り付けられる内装材本体と、光源と、導光体であって、棒状をなし、長手方向と直交する断面に、第１と第２の２つの焦点を有する楕円の円弧に沿う一対の放物面を有したシリンドリカル部と、前記光源と対向配置される前記シリンドリカル部の一端面に設けられた光入射面と、前記シリンドリカル部の前記第１焦点と略対応している箇所に、前記第１焦点と前記第２焦点を通る中心軸と直角に交差して設けられた光制御面と、前記光制御面と対向し、かつ、前記シリンドリカル部の前記第２焦点よりも前記第１焦点に近い箇所に、前記中心軸と直角に交差して設けられた光出射面と、を一体に有し、前記第２焦点が前記内装材本体の照明用窓に略対応するように配置された前記導光体と、を備えることを特徴とする。
（２）前記光制御面は、前記シリンドリカル部内の光を前記光出射面の方向に屈折反射させる全反射カット面を内面にもち、前記長手方向に所定の間隔をおいて列状に設けられた複数の凹部を有してもよい。
（３）前記凹部は、導光方向に進むに従って順に狭くなる間隔をもって設けられていてもよい。
（４）前記凹部は、前記シリンドリカル部の外側から内側に向かって円錐形に凹設されていてもよい。
（５）本発明の第２の観点に係る車両室内用照明装置は、上記（１）から（４）のいずれか１つに記載の照明装置を車両に備えることを特徴とする。
　本発明によれば、照明用窓で遮られる光を極力少なくして、より多くの光量を効率良く照射することができる。また、光量を効率良く照射することができることにより、光源の容量低減が可能になり、これに伴って光源及び周辺部品の小型化が可能になる。さらに、光源及び周辺部品の小型化により、照明装置を設計する際における自由度が増す。また、さらに設計時にシリンドリカル部の放物面の曲率を変化させると、照明光の集光度合いを細かく調整することができるので、設計変更が容易になる。
本発明の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。 図１に示す車両用ドアに用いている照明装置の概要説明図である。 図３のＢ部拡大図である。 図１及び図２の車両用ドアに取り付けた導光体の説明図である。 照明装置における導光体の構造説明図である。 本発明の車両室内用照明装置を車両天井部に採用した車両室内の概略配置構成を示す斜視図である。 図７のＣ－Ｃ線拡大断面図である。 従来の照明装置の一例を説明する斜視図である。 図９の矢印Ｄ方向より見た側面図である。
　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は本発明に係る車両室内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は車両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。
　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、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、ドアポケット１４内等を照明する車両室内用照明装置１８（以下、これを単に「照明装置１８」という）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。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。
　ポケットバックカバー２０には、ポケット用開口１４ａの上部孔縁に対応して開口された照明用窓２０ｃが、そのポケット用開口１４ａの上部孔縁に沿って、ポケット用開口１４ａの前端付近から後端付近に向かって細長くスリット状に形成されている。また、その照明用窓２０ｃの直ぐ背後には、照明装置１８を収容配置するための収容凹部２０ｄが、照明用窓２０ｃと連通して設けられている。そして、その収容凹部２０ｄ内に、後述するユニット化された照明装置１８が、後述する導光体２３を照明用窓２０ｃに沿わせて、また、その導光体２３が車室内側から直接見えない状態にして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。
　照明装置１８は、図３乃至図６に示すように、光源２２と導光体２３を備える。
　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）を使用している。なお、その光源２２は、省電力化や小形化、発熱量を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ない。また、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。
　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。その導光体２３は、図３及び図４中に矢印２４で示す後述する導光方向、すなわち長手方向と直交する断面に、第１焦点ｆ１と第２焦点ｆ２の、２つの焦点（第１と第２の２つの焦点）を有する楕円３１の円弧に沿う一対の放物面２６ａを有して、導光方向（長手方向）２４に延在する棒状をしたシリンドリカル部２６と、光源２２と対向配置されるシリンドリカル部２６の一端面に設けられた光入射面２７と、シリンドリカル部２６の第１焦点ｆ１と略対応している箇所に、楕円３１の第１焦点ｆ１と第２焦点ｆ２を通る中心軸３２と直角に交差して設けられた光制御面２８と、光制御面２８と対向し、かつ、シリンドリカル部２６の第２焦点ｆ２よりも第１焦点ｆ１に近い箇所に、中心軸３２と直角に交差して設けられた光出射面２９と、を一体に有している。
　また、光制御面２８には、シリンドリカル部２６（導光体２３）の外側から内側に向かって円錐形に凹設された状態にして形成された複数の凹部３３が、導光方向２４に所定の間隔をおいて、列状にして設けられている。その凹部３３の内面には、シリンドリカル部２６内の光が当たると、その光を光出射面２９の方向に屈折反射させてスポット光を照射する全反射カット面が形成されている。なお、凹部３３の間隔は、導光方向２４に進むに従って狭く、そして凹部３３の設置密度が高くなるようにして設けている。すなわち、各凹部３３の間隔を導光方向２４に進むに従って順に狭くし、設置密度を高めるようにして形成すると、導光方向２４に進むに従って光りも減衰して徐々に弱くなる傾向にあるが、凹部３３の間隔を狭くするとスポット光の間隔も狭くなり、これによって導光方向２４の終端部側に進むに従って照射面側に照射される光量も増し、全体としての照射光量を平均化させることができる。
　シリンドリカル部２６には、好ましくは光入射面２７と光出射面２９を除いた、一対の放物面２６ａと、光制御面２８、全反射カット面３３ａ、及び、シリンドリカル部２６の他端面（光入射面２７と対向する端面）に、銀メッキあるいは塗装をすると内面反射効率を向上させることができる。
　上述したように形成された照明装置１８は、図３に示すように、導光体２３の光入射面２７に光源２２を対向させた状態でユニット化され、そのユニット化された状態でポケットバックカバー２０の収容凹部２０ｄ内に収容配置される。なお、この配置では、図２、図５に示すようにシリンドリカル部２６に設けられた光出射面２９が照明用窓２０ｃと対向し、かつ、シリンドリカル部２６の第２焦点ｆ２が照明用窓２０ｃ内に略対応配置された状態にして、照明用窓２０ｃの長軸（長手方向）にシリンドリカル部２６の長軸（長手方向）を沿わせて配置される。
　そして、このようにして車両用ドア１１に組み込まれた車両室内用照明装置１８は、光源２２が点灯されると、図４に示すように、光源２２から光Ｌ１が光入射面２７に向かって照射され、その光Ｌ１が光入射面２７からシリンドリカル部２６内に入射される。また、シリンドリカル部２６内に入射された光Ｌ１は、そのシリンドリカル部２６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２４に進み、シリンドリカル部２６の全体が発光された状態になる。これら発光された光は、図２、図５、図６に示すように、一対の放物面２６ａにより光出射面２９方向に屈折反射されて光出射面２９から出射し、そして照明用窓２０ｃ内の第２焦点ｆ２に照明用窓２０ｃの長手方向に沿って線状に集光される。その後、集光照明用窓２０ｃの外側（車室内側）に向かって拡散し、ドアポケット１４内とその周辺を照らして、乗員のアシストや、間接照明の効果を演出して車室内を装飾することができる。
　同時に、シリンドリカル部２６内で凹部３３の全反射カット面３３ａに当たった光Ｌ１は、図２、図３、図５中に点線で示すように、その全反射カット面３３ａにより対向する光出射面２９方向に反射されて、光出射面２９からシリンドリカル部２６の外側にスポット光Ｌ２として出射される。そして、照明用窓２０ｃ内の第２焦点ｆ２に、全反射カット面３３ａで制御されない光と合成されて、照明用窓２０ｃの長手方向に沿って線状に集光される。その後、第２焦点ｆ２を通って照明用窓２０ｃの外側（車室内側）に出て再び拡散し、スポット光となり、全反射カット面３３ａで制御されない光と共に、図２に示すように、ドアポケット１４内とその周辺を照らし、乗員のアシストや、間接照明の効果を演出して車室内を装飾する。なお、図２、図５、図６では、スポット光Ｌ２だけを示している。
　したがって、このように形成された照明装置１８は、光源２２が点灯されて、光源２２からの光が導光体２３のシリンドリカル部２６に入射されると、その光をシリンドリカル部２６により照明用窓２０ｃ内（第２焦点ｆ２）に線状に一度集光させ、その後、車室内側で拡散するようにしている。そのため、間口幅の小さいスリット状をした照明用窓２０ｃであっても、照明用窓２０ｃで遮られる光を極力少なくして、より多くの光量を内装材本体１３の外側、すなわち車室内に効率良く照射することができる。この効率化により光源２２の容量（光量）を低減することができる。そして、光源２２の容量低減により、光源及び周辺部品の小型化が可能になる。また、光源２２及び周辺部品の小型化により、照明装置を設計する際における自由度が増す。さらに、設計時にシリンドリカル部２６の放物面２６ａの曲率（楕円３１の円弧）を変化させると、照明光の集光度合いを細かく調整することができる。
　また、光制御面２８に列をなして設けている各凹部３３の間隔が、導光方向２４に進むに比例させて順に狭めて密に形成している。したがって、通常は光入射面２７から導光方向２４に進むに従って光が減衰して照射量が減るが、本実施形態では導光方向２４に進むに従って全反射カット面３３ａによるスポット光Ｌ２の照射が密になるので、その密なる照射により、照射される光量も増加し、全体として平均化される。これにより、広い範囲を均斉に照射することができる。なお、列を形成している各凹部３３の間隔を、導光方向２４に進むに従って順に狭めるのに変えて、凹部３３の直径または深さ、すなわち凹部３３の面積（この面積は全反射カット面３３ａの面積となる）を変えるようにしてもよい。
　図７及び図８は本発明の照明装置を採用した車両天井部の実施形態を示す図で、図７はルーフパネル５０を裏面側（車体のルーフパネル側）から見ている。そして、図７中の矢印ｆが自動車の前方、矢印Ｒが自動車の後方である。また、図８は図７のＣ－Ｃ線拡大断面図である。なお、本実施形態の照明装置の構成は図１乃至図６に示す実施形態の車両室内用照明装置１８の構成と同一であるから、その同一の構成部分は同一符号を付して重複説明を省略する。
　更に詳述すると、図７は、ルーフパネル５０を構成している内装材本体５１と内装材本体５１に取り付けられる照明装置１８の配置構成を概略的に示している。
　内装材本体５１は、例えば発泡樹脂基材、繊維質基材、段ボール基材等の形状保持性のある基材を使用して所定の天井の形に成形されており、左右の側縁にはそれぞれ、前端付近から後端付近にわたって延びる長尺な照明用窓５２と、この照明用窓５２の直ぐ背後に照明装置１８を収容配置するための収容部５３が設けられている。その各収容部５３には、図８に示すように、ユニット化された照明装置１８が、照明用窓５２と対向し、かつ、シリンドリカル部２６の第２焦点ｆ２が照明用窓５２内に位置された状態にして、照明用窓５２の長軸（長手方向）にシリンドリカル部２６の長軸（長手方向）を沿わせて配置される。
　そして、本実施形態のように、ルーフパネル５０の内装材本体５１に取り付けられた車両室内用照明装置１８は、光源２２が点灯されると、光源２２から光が光入射面２７に向かって照射され、その光が光入射面２７から導光体２３のシリンドリカル部２６内に入射される。また、シリンドリカル部２６内に入射された光は、そのシリンドリカル部２６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に進み、シリンドリカル部２６の全体が発光された状態になる。これら発光された光、及び、凹部３３の全反射カット面３３ａに当たった光は、一対の放物面２６ａにより光出射面２９方向に屈折反射され、図８に示すように光出射面２９より出射し、その出射光を狭い幅でスリット状に形成された照明用窓２０ｃ内の第２焦点ｆ２に線状に集光させる。その後、照明用窓２０ｃの外側（車室内側）に向かって拡散し、ルーフパネル５０における照明用窓２０ｃの周辺を照らして、乗員のアシストや、間接照明の効果を演出して車室内を装飾することができる。
　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、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…照明装置（車両室内用照明装置）、１９…ポケットフロントカバー、１９ａ…前側の壁面、２０…ポケットバックカバー、２０ａ…後側の壁面、２０ｂ…底面、２０ｃ…照明用窓、２０ｄ…収容凹部、２１…中敷き、２２…光源、２３…導光体、２４…導光方向（長軸方向）、２６…シリンドリカル部、２６ａ…放物面、２７…光入射面、２８…光制御面、２９…光出射面、３１…楕円、３２…中心軸、３３…凹部、３３ａ…全反射カット面、５０…ルーフパネル、５１…内装材本体、ｆ１…第１焦点、ｆ２…第２焦点、Ｌ１…光、Ｌ２…スポット光

Claims (5)

  1. 　照明用窓を設けて室内に面して取り付けられる内装材本体と、
    　光源と、
    　導光体であって、棒状をなし、長手方向と直交する断面に、第１と第２の２つの焦点を有する楕円の円弧に沿う一対の放物面を有したシリンドリカル部と、前記光源と対向配置される前記シリンドリカル部の一端面に設けられた光入射面と、前記シリンドリカル部の前記第１焦点と略対応している箇所に、前記第１焦点と前記第２焦点を通る中心軸と直角に交差して設けられた光制御面と、前記光制御面と対向し、かつ、前記シリンドリカル部の前記第２焦点よりも前記第１焦点に近い箇所に、前記中心軸と直角に交差して設けられた光出射面と、を一体に有し、前記第２焦点が前記内装材本体の照明用窓に略対応するように配置された前記導光体と、
    を備えることを特徴とする照明装置。
  2. 　前記光制御面が、前記シリンドリカル部内の光を前記光出射面の方向に屈折反射させる全反射カット面を内面にもち、前記長手方向に所定の間隔をおいて列状に設けられた複数の凹部を有することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
  3. 　前記凹部が、導光方向に進むに従って順に狭くなる間隔をもって設けられていることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
  4. 　前記凹部が、前記シリンドリカル部の外側から内側に向かって円錐形に凹設されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の照明装置。
  5. 　請求項１から４のいずれか１項に記載の照明装置を車両に備えることを特徴とする車両室内用照明装置。
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