JP3890860B2

JP3890860B2 - 照明装置

Info

Publication number: JP3890860B2
Application number: JP2000229792A
Authority: JP
Inventors: 孝行神谷; 浩史伊藤; 明弘三沢
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2000-07-28
Filing date: 2000-07-28
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2020-07-28
Also published as: US20020012247A1; US6550940B2; JP2002036949A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動車等の車両室内に備え付けられるコンソールボックスやグローブボックス等のボックス状収納部に取り付けられ、その内部を照明する照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の車室内には、コンソールボックスやグローブボックス等のボックス状収納部が備え付けられる。このようなボックス状収納部には、例えば、カセットテープ、ＣＤ、ＭＤ等の小物類、地図等が収納される。また、コンソールボックスにおいては、カップホルダが設置される場合がある。
ところで、夜間等の車室内が暗い場合には、コンソールボックス等の内部も暗くなり、その中に収納された小物類の取り出し又は収納、或いはカップホルダー等の取り扱いが困難となることから、これらの視認性を高めるべくコンソールボックス等を照明することが行われる。例えば、図８に示されるような照明装置が提案されている。照明装置１００は、コンソールボックス側壁１１０の上端付近に取り付けられ、発光ダイオード１０１からの光をレンズ１０２を介してコンソールボックス内に照射する。これにより、レンズ１０２の横方向に設置されるカップホルダ１３０の視認性が高められる。このような照明装置については、例えば、特開平９−２７２３７７号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の照明装置１００では、発光ダイオード１０１の前方を囲うように断面コの字状のレンズ１０２が用いられ、その発光面１０５はコンソールボックス側壁表面１１５と面一とされている。また、発光ダイオード１０１は、レンズ１０２の上端付近に対向するように配置されている。かかる構成では、発光ダイオード１０１から水平方向に放出された光１２０はレンズの受光面１０６に対して垂直に入射し、受光面１０６において屈折することなくレンズ内に取り込まれる。そして、発光面１０５においても同様に屈折せず、その結果、水平方向の光として放射されることとなる。一方、発光ダイオードから斜め下方に放射された光１２１は、レンズ１０２の受光面１０６に対して鋭角に入射し、受光面１０６において、上方に屈折されてレンズ１０２内に取り込まれる。そして、発光面１０５に至った光は、発光面１０５において下方に屈折され、その結果、斜め下方の光として放射される。
本発明者らが、上記の構成の照明装置について光の放射態様を検討したところ、水平方向には十分な量の光が放射されてレンズ１０２の横方向に設置されるカップホルダの視認性を高めることができるものの、斜め下方に放射される光量は少なく、コンソールボックスの下部（底部）の視認性が不十分であった。即ち、コンソールボックス内を広範囲に十分な光量をもって照明することができないものであった。別の見方をすれば、レンズ１０２の水平方向と斜め下方とでは放射される光量に大きな差があり、コンソールボックス内の広範囲を均一な光量で照明することができないものであった。
また、発光ダイオード１０１から斜め下方に放出された光１２２の一部がレンズ１０２の下端に反射した後、レンズ面１０５から斜め上方の光として放射され、これが乗員に対して眩しさを与え、また、ギラツキ感を生じさせることがあった。
ここで、コンソールボックスの下部を十分な光量で照明する手段として、照明装置１００を当該下部付近に取り付けることできるが、この場合にはカップホルダ部分を十分に照明することができなくなる。また、コンソールボックス内を広範囲に照明する手段として、用いる照明装置の数を多くすることが考えられるが、部品点数の観点から好ましくないことはもちろんのこと、必要以上の光が照射されることにより、コンソールボックス内だけでなくその周囲をも照明しかねないといった問題が生ずる。加えて、各照明装置の配置関係の調節が必要となり、設計上及び組み立て工程上好ましいものとはいえない。
尚、上記の照明装置１００は、グローブボックス等の収納部の上壁に取り付けて使用することもできるが、この場合においても、上記と同様にグローブボックス等の内部を広範囲に照明することができず、特に奥の位置に収納されたものの視認性を十分に高めることができないものである。
【０００４】
本発明は、以上の課題に鑑みなされたものであり、簡易な構成により、ボックス状収納部の広い範囲を、より均一な光をもって照明できる照明装置を提供することを目的とする。また、ボックス状収納部の下部（底部）又は奥の位置を効果的に照明できる照明装置を提供することを目的とする。さらには、眩しさやギラツキ感の少ない照明装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は以上の目的の少なくとも一つを達成すべく、以下の構成からなるものである。
自動車の車室内に備え付けられたボックス状収納部の壁面に取り付けられる照明装置であって、
ＬＥＤ光源と、及びレンズと、を備え、
前記ＬＥＤ光源は、前記レンズの一端部分に対向するように配置され、
前記レンズには、取付け時において前記壁面と略平行となる第１の発光面と、及び前記第１の発光面に対して斜めに入射する方向に前記ＬＥＤ光源から放出された光に対向する受光面であって、前記レンズの前記一端側から他端側に向かうにつれて前記第１の発光面から遠ざかるように湾曲する凹面からなる第１の受光面と、が形成されている、ことを特徴とする照明装置。
【０００６】
このよう構成された照明装置では、まず、第１の発光面に対して斜めとなる方向にＬＥＤ光源から放出される光が、第１の受光面により屈折されてレンズ内に取り込まれる。ここで、第１の受光面を第１の発光面と平行な面ではなく、レンズの一端から他端に向かうにつれて第１の発光面から遠ざかるように湾曲する凹面としたため、第１の受光面に入射する光を、第１の発光面と平行な面に対するよりも小さな入射角及び屈折角でレンズ内に取り込むことができる。従って、取り込まれた光は、第１の発光面と平行な面を受光面とした場合に比較して、第１の発光面においてレンズの他端側により近い部分に向かう光となり、同時に第１の発光面に対する入射角はより大きなものとなる。その結果、第１の発光面の他端側により近い部分を介して、より大きな屈折角で外部放射される光が得られることとなる。
【０００７】
そこで、本発明の照明装置を、ボックス状収納部に適用した場合を考えれば、例えば、コンソールボックスの側壁にレンズの一端が上、他端が下となるように取り付けて用いることができ、この場合には、第１の発光面のより他端側に近い部分から、大きな屈折角をもって外部放射される斜め下方の光を用いて、コンソールボックス内の下部（底部）を効果的に照明することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を参照しながら具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施例である照明装置１の斜視図である。照明装置１は、自動車の室内に備え付けられるコンソールボックス、グローブボックス、小物入れ等のボックス状収納部に取り付けられ、ボックス状収納部内を照明するために用いることができるものである。本実施例では、照明装置１をコンソールボックスに適用した例を示した。即ち、図７に示されるように、照明装置１はコンソールボックス８０の壁面８１に取り付けられ、コンソールボックスに設置されるカップホルダ９０及びコンソールボックス内を照明する。
図２は、照明装置１をレンズ１０側より観察した正面図であり、その一部を切り欠いて示してある。図３は、図２におけるＡ−Ａ線断面図である。図４(a)は、図２におけるＢ−Ｂ線断面図であって、コンソールボックス８０の壁面８１に取り付けられた状態を示す図である。図４(b)には、照明装置１の光路図を示した。また、図５には、レンズ１０に代えて異なる形状のレンズ１０Ａを用いた場合における、図４と同様のＢ−Ｂ線断面図及び光路図を示した。同様に、図６には、レンズ１０に代えて異なる形状のレンズ１０Ｂを用いた場合におけるＢ−Ｂ線断面図及び光路図を示した。
以下、各図を参照しながら照明装置１の構成及び光の照射態様について説明する。
【０００９】
照明装置１は、筐体２、ＬＥＤ６をマウントした基板５、及びレンズ１０から概略構成される。
筐体２は、例えば、ポリプロピレン等の樹脂を略箱状の形状に成型することにより得られる。筐体２は、ＬＥＤ６からの光を透過、及び反射させない材料により形成することが好ましく、例えば黒色系の材料を採用することができる。これにより、筐体２から光が漏洩すること、及び筐体２により光が乱反射して拡散されることを防止することができる。筐体２には、照明装置１をコンソールボックスの壁面に取り付けるための取り付け部３及び４が備えられている。
【００１０】
筐体２の内側には、基板５が設置される。基板５は、図２に示されるように、基板５上のＬＥＤ６がレンズ１０の上端部に対向するような位置に設置される。基板５には、複数個のＬＥＤ６が直線をなしてマウントされている。また、図示しない整流素子、抵抗等が備えられている。各ＬＥＤ６には、リード線２０を介して接続されたオルタネータ及びバッテリより電力が供給される。ＬＥＤ６の数、及び配置態様は本実施例のものに限定されるものではなく、照明装置が適用されるボックス状収納部の種類に応じて、また、必要とされる照明の程度に応じて適宜選択されるものである。
【００１１】
ＬＥＤ６としては、チップ型のＬＥＤを用いている。ＬＥＤ６の発光色は、特に限定されず、赤、青、緑、及びそれらの中間色、並びに白色等、任意のものを採用できる。好ましくは、アンバー等の落ち着きのある発光色を採用する。また、異なる発光色のＬＥＤを組み合わせて用いることもできる。
光源としてＬＥＤを用いることには以下の利点がある。即ち、ＬＥＤは発光効率がよいため、少ない消費電力をもってボックス状収納部を照明することができ、また、発熱も少ない。したがって、長時間連続的に照明することに適したものであり、例えば、スモールランプと連動させることにより、夜間に常時点灯させることができる。かかる構成を採れば、照明装置用に別途点灯状態を制御するスイッチ等を用意する必要がなくなるといった効果も奏される。
また、ＬＥＤはバルブに比較して長寿命であり、メンテナンスの観点からの好ましいものである。
【００１２】
レンズ１０は照明装置１の前面を覆うように筐体２に組み付けられる部材であって、ＬＥＤ６から放出された光を透過させ、かつその一部を屈折させて外部照射するものである。レンズ１０は、光透過性の材料により形成される。例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラス等をその材料として用いることができる。これらの材料を用いて、周知の型成型等の方法により所望の形状のレンズ１０を形成することができる。
【００１３】
続いて、レンズ１０の形状について、図４を用いて説明する。尚、上記のように図４(a)は、図２におけるＢ−Ｂ線断面図であって、照明装置１が、コンソールボックス８０の壁面８１に取り付けられた状態を示す図である。
レンズ１０は、断面形状が概略視コの字状であり、その前面には平坦な発光面１１（第１の発光面）が形成されている。また、ＬＥＤ６に対向する側には第１の受光面１２が形成される。第１の受光面１２は、レンズの上端から下端に向かうにつれて発光面１１から遠ざかるように湾曲する曲面である。本実施例では、第１の受光面１２を上端から下端にかけて、同じ曲率で湾曲する曲面とした。第１の受光面１２は、その曲率を部分的に変えて形成することもできる。
また、本実施例では、第１の受光面１２の断面形状がＬＥＤの発光点を中心とした円弧の一部となるようにした。
【００１４】
レンズ１０の上端には、レンズ１０の下端から上端に向かうにつれて発光面１１から遠ざかるように傾斜した第２の受光面１４が形成される。第２の受光面１４の傾きは、当該受光面を介して取り込まれるＬＥＤの光の実質的に全部をレンズの上端の面１５方向に屈折できるものとしてある。
また、第２の受光面１４の表面には光拡散処理を施した。光拡散処理の方法は特に限定されないが、例えば、傾斜面の表面に複数のしぼを形成する。また、粗面加工を施すこともできる。
尚、図示されるように、第２の受光面１４にほぼ対向するようにＬＥＤ６が配置される。
【００１５】
レンズ１０の上端の面１５は平坦な面であって、その表面には光反射膜を形成することができる。光反射膜は金属の蒸着、スパッタリング等により形成することができる。
【００１６】
次に、図４(b)を用いて照明装置１の光の放射態様について説明する。尚、説明の便宜上、ＬＥＤ６から放出される光ないし外部放射される光を、進行方向毎の成分に分け、各成分にハッチをいれて表した。
まず、ＬＥＤ６から斜め上方に放出される光５０は、レンズ１０の第２の受光面１４よりレンズ１０内に取り込まれ、レンズ上端の面１５に至る。かかる光は、面１５により反射され、斜め下方の光となる。そして、発光面１１に至り、その進行方向がより下方に変換されて外部放射される。レンズ１０では、上述のように、第２の受光面１４に入射した光は実質的に全部がレンズ上端の面１５方向に屈折できるため、当該光を効率よく外部放射することができる。また、第２の受光面１４に光拡散加工を施してあるため、発光面１１より外部放射される光は局部的に照射されることなく下方全体に渡って均質化でき、当該光による照射ムラを低減することができる。
【００１７】
符号５１及び５２で示した光は、第１の受光面１２に対してほぼ直角をなして入射し、その進行方向を変化させられることなくレンズ１０内に取り込まれる。そして発光面１１に至り、発光面１１に対する入射角に応じて屈折し、外部放射される。これにより、光５１はほぼ水平方向の光として、また、光５２は斜め下方の光として外部放射されることとなる。ここで、レンズ１０では、ＬＥＤ６から斜め下方に放出された光５２を、第１の受光面１２を介してレンズ内に取り込むため、その進行方向を変化させることなくレンズ１０内に取り込むことができる。仮に、曲面である第１の受光面１２の代わりに発光面１１と平行な面を用いるとすれば、光５２はかかる平行な面を介してレンズ内に取り込まれる際に、その進行方向を上方に変化させられる。そして、その場合には、取り込まれた光が到達する発光面１１の位置は、第１の受光面１２を用いた場合に比較して、より上端の部分である。また、発光面１１に対する入射角はより小さくなる。したがって、外部放射される光の進行方向はより上向きとなる。このように、第１の受光面１２を設け、これを介してＬＥＤ６から斜め下方に放出される光５２をレンズ１０内に取り込むことにより、最終的に反射面１１から外部放射される光の進行方向をより下向きにすることができるものである。即ち、照明装置１は、その取付け位置より斜め下方を効果的に照明することができるものである。
光５３については、第１の受光面１２よりレンズ内に取り込まれ、その一部の光はレンズ底面１８に反射した後、発光面１１で屈折されて、斜め上方の光６３として外部放射される。
【００１８】
次に、図５を参照しながら、レンズ１０の代わりにレンズ１０Ａを用いた場合について説明する。尚、図５において、上記レンズ１０と同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
図５(a)に示されるように、レンズ１０Ａでは、その下端部分に溝状の切込み１９が設けられており、かかる切込み１９により、第１の受光面１２に沿うように湾曲した曲面１６、及び平坦な面１７が形成されている。
曲面１６の表面、及び曲面１６と面１７とを接続する曲面２１には、第２の受光面１４と同様に、光拡散処理を施してある。光拡散処理の方法は特に限定されないが、例えば、傾斜面の表面に複数のしぼを形成する。また、粗面加工を施すこともできる。
【００１９】
続いて、図５(b)を参照しながら、レンズ１０Ａを用いた場合の光の放射態様について説明する。
まず、光５０〜５２については、上述のレンズ１０における場合と同様の放射態様により外部放射される。これにより、レンズ１０の場合と同様に、照明装置１の取付け位置より斜め下方を効果的に照明することができる。
光５３については、第１の受光面１２を介してレンズ１０Ａ内に取り込まれた後、その一部は曲面１６から一旦放射される。放射された光の一部は面１７に至り、レンズ１０Ａ内に再び取り込まれる。かかる光は面１８に反射された後、その大部分は反射面１１により全反射されることとなるが、一部の光は反射面１１より斜め上方の光として外部放射される。ここで、曲面１６の表面に光拡散処理を行っているため、曲面１６を通る際光の拡散が行われ、その結果、上記の斜め上方に外部放射される光の量が低減される。
また、第１の受光面１２を介してレンズ１０Ａに取り込まれた光５３の一部は、曲面２１で反射された後、反射面１１より斜め上方の光として放射される。ここで、曲面２１の表面に光拡散処理を行っているため、曲面２１で反射される際光の拡散が行われ、その結果、上記の斜め上方に外部放射される光の量が低減される。
このように、上述のレンズ１０では光５３により斜め上方の光６３が外部放射されるところ、レンズ１０Ａでは、レンズ下端に切込み１９を設けることによりかかる斜め上方の光の外部放射量を大幅に低減することができる。その結果、不必要にボックス状収納部の周囲を照明することや、ギラツキ感や眩しさ感が生ずることを効果的に低減することができる。
【００２０】
次に、図６を参照しながら、レンズ１０Ｂを用いた場合について説明する。尚、図６において、上記レンズ１０Ａと同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
レンズ１０Ｂでは、ＬＥＤ６に対向する側に、第１の受光面１２Ｂを設け、その上端には、傾きを変えることにより第３の受光面１３を形成している。即ち、第１の受光面１２Ｂは、上端から下端に向かうにつれて反射面１１から遠ざかるように湾曲する曲面であって、第３の受光面１３は、第１の受光面１２Ｂの上端に連続する曲面であって、その下端から上端に向かうにつれて反射面１１から遠ざかるように湾曲する曲面である。図示されるように、レンズ１０Ｂでは、第１の受光面１２Ｂと第３の受光面１３の曲率を同一としたが、これに限定されるものではなく、両者の曲率に差を設けることもできる。また、レンズ１０Ｂでは、第１の受光面１２Ｂ及び第３の受光面１３を、それぞれ上端から下端にかけて同じ曲率で湾曲する曲面としたが、各曲面についてその曲率を部分的に変えることもできる。
第１の受光面１２Ｂ及び第３の受光面１３の傾き及び曲率は、発光面１１から外部放射される光の範囲が、ほぼ水平方向から斜め下方の広範囲となり、かかる範囲において、均一な光量となるように設計されることが好ましい。
【００２１】
次に、レンズ１０Ｂの場合における光の放射態様について説明する。光５０、５２、及び５３については、レンズ１０Ａの場合と同様の放射態様により外部放射される。光５１については、まず、第３の受光面１３を介してレンズ１０内に取り込まれる。このとき、第３の受光面１３の上端付近を介して取り込まれる光は若干上方に屈折される。また、第３の受光面１３の下端付近を介して取り込まれる光は若干下方に屈折される。第３の受光面１３の中央付近を介して取り込まれる光については、第３の受光面１３に対して直角をなして入射するため、屈折されることなくレンズ１０内に取り込まれる。このようにして、レンズ１０内に取り込まれた光は、図に示されるように、発光面１１より略水平方向の光として外部放射される。このように、レンズ１０Ｂでは、第３の受光面１３を設けることにより、略水平方向に外部放射される光量を増加させることができる。そして、レンズ１０Ｂにおける外部放射光全体をみれば、この略水平方向の光と、光５０、５２、及び５３による斜め下方の光が広範囲においてバランスよく放射されることとなる。即ち、レンズ１０Ｂを採用することにより、略水平方向から斜め下方にかけての広い範囲を、より均一な光をもって照明することができる照明装置が提供されることとなる。
【００２２】
以上のように、実施例の照明装置１は、照明装置１の水平方向ないし斜め下方を照明することができるものであり、コンソールボックスの側壁に取り付けられることにより、コンソールボックス内の広範囲を効果的に照明することができる。特に、レンズ１０Ｂを採用することにより、広範囲において均一な光量をもって照明することが可能である。
本実施例では、コンソールボックスに適用した例を示したが、本発明の照明装置は、グローブボックス、小物入れ、灰皿等、その他のボックス状収納部に適用可能なものであり、ボックス状収納部の側壁、上壁に取り付けて用いることができる。例えば、グローブボックスの上壁に、照明装置の発光面が当該上壁と面一となるように取り付けて用いれば、発光面の正面方向に位置するグローブボックスの底面ないし、発光面からみて斜め下方、即ちグローブボックスの奥を効果的に照明することができる。
【００２３】
この発明は、上記発明の実施の形態の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施例である照明装置１の斜視図である。
【図２】図２は、同じく照明装置１をレンズ１０側より観察した正面図であり、その一部を切り欠いて示してある。
【図３】図３は、図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図４(a)は、図２におけるＢ−Ｂ線断面図であって、コンソールボックス８０の壁面８１に取り付けられた状態を示す図である。図４(b)は、照明装置１の光路図である。
【図５】図５(a)は、レンズ１０Ａを用いた場合における、図４(a)と同様のＢ−Ｂ線断面図である。コンソールボックス８０の壁面８１に取り付けられた状態を示す。図５(b)は、図５(a)の構成における光路図である。
【図６】図６(a)は、レンズ１０Ｂを用いた場合における、図4(a)と同様のＢ−Ｂ線断面図である。コンソールボックス８０の壁面８１に取り付けられた状態を示す。図６(b)は、図６(a)の構成における光路図である。
【図７】図７は、照明装置１をコンソールボックス８０の壁面に取り付けた状態を示す図である。
【図８】図８は、従来の照明装置１００を示す図である。
【符号の説明】
１照明装置
２筐体
３取付け部
６ＬＥＤ
１０レンズ
１１反射面
１２１２Ｂ第１の受光面
１３第３の受光面
１４第２の受光面
１９切込み
８０コンソールボックス
８１コンソールボックスの壁面

Claims

自動車の車室内に備え付けられたボックス状収納部の壁面に取り付けられる照明装置であって、
ＬＥＤ光源と、及びレンズと、を備え、
前記ＬＥＤ光源は、前記レンズの一端部分に対向するように配置され、
前記レンズには、取付け時において前記壁面と略平行となる第１の発光面と、及び前記第１の発光面に対して斜めに入射する方向に前記ＬＥＤ光源から放出された光に対向する受光面であって、前記レンズの前記一端から他端に向かうにつれて前記第１の発光面から遠ざかるように湾曲する凹面からなる第１の受光面と、が形成されている、ことを特徴とする照明装置。
前記第１の受光面は、前記ＬＥＤ光源から該第１の受光面に入射した光を、前記レンズの前記他端から前記一端に向かう方向に屈折させることなく該レンズ内に取り込む、ことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
前記レンズの前記一端部分には、前記他端から該一端に向かうにつれて前記第１の発光面から遠ざかるように傾斜した第２の受光面が形成されており、
該第２の受光面より前記レンズ内に入射した光は、該レンズの前記一端に向かって屈折した後、該一端により反射されて前記第１の発光面より放射される、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
前記第２の受光面の表面には光拡散処理が施されている、ことを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
前記レンズの前記他端部分には、溝状の切込みが設けられており、該切込みにより、前記第１の発光面に沿うように形成される平面と、前記第１の受光面に沿うように湾曲する曲面と、が形成されている、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の照明装置。
前記切込みにより形成される前記曲面の表面には、光拡散処理が施されている、ことを特徴とする請求項５に記載の照明装置。
前記レンズには、前記第１の受光面に連続する受光面であって、前記レンズの前記他端から前記一端に向かうにつれて前記第１の発光面から遠ざかるように湾曲する凹面からなる第３の受光面が形成されている、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の照明装置。