JP6636764B2 - 自動車用照明構造およびこれに用いる照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車用の照明構造および、これに用いる照明装置に関する。

自動車の内装（時には外装）には搭乗者の利用に供するための照明構造が設けられている。照明構造において、照明装置から照射された光は、乗員の目に直接入る場合と、自動車内装部材の被照射部位を反射して、乗員の目に間接的に入る場合とがある。間接的にすることで、眩しさの低減効果や、被照射部位に模様を演出し意匠性を高める効果、被照射部位を際立たせることで位置をわかりやすくし操作性を高める効果、等が得られる。

従来から、自動車室内（例えばドアトリム）の照明構造において、長尺の導光体を備えた照明装置を設けることは一般的に行われている。

例えば、本出願人はドアトリムのオーナメント部分に、長手の照射部を備えた導光体を有する照明装置を設けている（特許文献１：特許第５６０８５３８号）。

従来から用いられている長尺の導光体では、表面に長手方向の軸と直交する方向に延びる溝状の光学パターンを形成しており（例えば特許文献２：特許第４５２９９００号）、これによって光の拡散効果を高め、ムラなく光を照射している。

特許第５６０８５３８号公報 特許第４５２９９００号公報

ところで、自動車の内装部品は、意匠効果のため表面が光を鏡面反射する光沢を有していることがある。

従来の導光体の光学パターンを図７（ａ）に示す。この導光体を間接照明として用い、ドアトリムのインサイドハンドル（把持部）を照射した様子を図７（ｂ）に示す。インサイドハンドルの被照射部位の表面が光沢を有する曲面で構成されていると、曲面に映る光の像が図７（ｂ）のように点線状に見えてしまい意匠性が悪く、また暗い部分があるため被照射部位が目立ちにくい。

本発明は、導光体を備えた照明装置を用いる自動車用照明構造において、光沢を有する被照射部位での反射イメージが上記の例のように点線状（または縞状）の明暗を生じ、視認性が低下する問題を改善することで、意匠性および操作性を高めることを目的とする。

本発明の自動車用照明構造は、
光源と該光源からの光を導光する導光体とを備えた照明装置と、
該導光体から出射される光の照射を受ける被照射部位を備えた少なくとも一つの部材とを有し、
前記導光体の反射面に、導光体の長手方向と直交する面に対し一定角度傾斜した光学パターンが複数形成されており、
前記導光体から出射された光が、少なくとも一部が光を鏡面反射する曲面で構成された被照射部位を照射するように設定されている自動車用照明構造
である。

このような構成の照明構造によれば、被照射部位を構成する曲面に光が照射された際に、曲面に映る像が１本のライン状に見え、意匠性がよく、また部品の位置がわかりやすくなるために、自動車の操作性を向上することができる。

前記光学パターンのうち、隣り合う光学パターン同士は、一方の端部と他方の端部とが、導光体の長手方向における隙間が存在しない状態でいることが好ましい。これにより、被照射部位の曲面に光が照射された際に、曲面に映る像がライン状になりやすくなる。

前記被照射部位の曲面は、メッキ、印刷、塗装、転写等の処理により金属光沢を有していてもよい。

前記の自動車用照明構造において、前記導光体の断面は、光源から遠ざかる方向に細くなっていてもよい。すなわち、前記導光体は、長手方向に垂直な断面（横断面）の面積が、光源から前記断面までの距離が大きくなるほど小さくなるように構成されていてもよい。このような構成により、導光体から出光する照射光の明るさが光源から離れた位置で低下することを抑制することができる。

前記光学パターンの傾斜角度は、１０°〜８０°であってもよい。

本発明に係る照明装置は、光源と、該光源からの光を導光する導光体とを備え、前記導光体の反射面に、導光体の長手方向と直交する面に対し一定角度傾斜した光学パターンが複数形成されている、自動車用照明装置である。この照明装置は、前記自動車用照明構造において用いることができる。

上記構成によれば、自動車の内装部材や外装部材の曲面に光を照射した際に、被照射部位で入射光の鏡面反射を生じる場合であっても、点線状の明暗による視認性の低下を生じることなく、曲面に映る像が１本のライン状に見え、意匠性がよい。また部品の位置がわかりやすくなるために、自動車の操作性を向上することができる。

本発明の一実施形態に係る照明構造を備えたドアトリムの斜視図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の一実施形態に使用される照明装置の外観を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に使用される導光体の一部拡大図である。 図４のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の照明装置を用いてインサイドハンドルに光を照射した際の反射像を示す図である。 （ａ）従来の照明装置で用いられる導光体における光学パターンを示す図、および（ｂ）その導光体を用いてインサイドハンドルに光を照射した際の反射像を示す図である。

以下、本発明に係る自動車用照明構造、および該照明構造に使用される照明装置について、図面を参照して説明する。
＜ドアトリム＞
本発明の記載において、自動車用照明構造とは、自動車の内装構造もしくは外装構造において、照明装置と、照明装置から照射される光によって照明される自動車部材（自動車部品）とを含む構造をいうものとする。
本発明の自動車用照明構造は、ドアトリムの構成の一部とすることができる。図１は、本発明に係る照明構造を備えたドアトリム１の斜視図である。ドアトリム１は加飾部材３およびドア開閉用のインサイドハンドルユニット４を有している。
図２に、図１におけるＡ−Ａ線断面図を示す。照明装置５は加飾部材３の車室外側に保持され、照明装置５から放出された光が、インサイドハンドル（把持部）４１を照射する。照明装置５とインサイドハンドルユニット４の組み合わせにより、本発明の照明構造６が形成される。照明装置５に用いられる導光体５１は、本実施形態では（図３に示すように）長尺な棒状であり、長手方向がドアトリム１の前後方向（ドア閉状態）に沿うように配置されている。

＜加飾部材＞
図２に示すように、加飾部材３の車室外側には係止爪３２が形成されている。この係止爪３２は、導光体５１の長手方向に沿って複数形成されており、加飾部材３の本体部の底壁３０と係止爪３２とで導光体５１を挟み込んで固定することで、加飾部材３は導光体５１の保持部材としての役割を果たす。本実施形態においては加飾部材３の底壁３０には透過部３１が設けられており、導光体５１から放出された光が透過部３１を通り抜けて被照射部位に照射される。加飾部材３の材質に特に限定は無いが、本実施形態ではポリカーボネートを用いており、薄いポリカーボネートで形成された透過部３１からの光の照射を可能としている。また、透過部３１を除く加飾部材３の車室内に面する意匠面３３には任意の色で塗装を施すことで意匠性を高めている。塗装に代えて、表皮を積層してもよい。また、透過部３１に代えて、光透過用の隙間を設けてもよい。

＜インサイドハンドルユニット＞
インサイドハンドルユニット４は把持部４１とベゼル４２、カバー体４３とで構成されている。本実施形態では、把持部４１が本発明における被照射部位に相当する。把持部４１の材質は限定されないが、本実施形態ではポリカーボネートとＡＢＳ樹脂からなり、表面に６価クロムメッキが施されたものを用いた。把持部４１は、意匠性や操作性を考慮して形状が決定されるが、本実施形態で用いた把持部４１では、加飾部材３に対向する頂面４１ａから、車室内に対向する側面４１ｂおよびカバー体４３に対向する側面４１ｃに連続して曲面が形成されており、曲率Ｒ＝３．５ｍｍである。本実施形態における把持部４１は、有形系材料からなる本体に、メッキ加工により、鏡面状の表面被膜を形成したものとなっているが、被照射部位の少なくとも一部で光を鏡面反射する構成とすれば、光を反射すれば加工方法はメッキに限らず印刷、転写、塗装等であってもよいし、表面の態様は鏡面に限らずメタリック調やパール調等であってもよい。例えば、これらの方法によって表面に形成される被膜は金属薄膜であってもよく、金属光沢を呈する有機系薄膜であってもよく、あるいは金属、金属酸化物、マイカなどの粉末が樹脂中に分散した塗膜であってもよい。これらの被膜が形成される基材は樹脂であってもよく、金属であってもよい。金属基材を用いる場合には被膜を形成せずに表面を鏡面研磨してもよい。光沢を呈する部位としては、把持部４１全体をメッキ加工してもよいし、把持部４１のうち少なくとも光が当たる部分のみ光を反射する部材で形成し、光が直接当たらない部分（カバー体４３と対向する部分４１ｃ）は光を反射しない別部材で形成して組み合わせてもよい。

＜照明装置＞
図３は本発明に使用される照明装置５の斜視図である。本実施形態の照明装置５は、長尺な棒状の導光体５１の一端に光源５２を備える。光源５２は図示しない光源本体、ケース体、配線用のハーネスを含み、ケース体に形成された係合部によってドアトリム本体２（図１）に組み付けられる。ハーネスはコネクタを介して、車室内に設けられた図示しない電子部品用電源に接続される。

光源本体の種類は特に限定せず、白熱電球やハロゲンランプ等を用いることが可能であるが、本実施形態では発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いる。また、ＬＥＤは砲弾型やＳＭＤ型等の形状および色は問わないが、本実施形態に係る実施例では日亜化学工業製 ＮＳＳＷ０６４Ａを用いている。本実施形態において、光源５２は導光体５１の一端にのみ設けられているが、導光体５１の両端に設けることで発光ムラを防いでもよい。また異なる発光色の光源本体を複数組み合わせて使用することで意匠効果を高めてもよい。

＜導光体＞
本実施形態における導光体５１は長尺な棒状であるが、棒状に限らず板状でもよいし、筒状等であってもよい。また棒状とは、軸線が直線に限らず曲線でもよいし、直線と曲線の複合であってもよい。導光体５１の横断面形状は特に限定せず、円形や台形等でもよいが、本実施形態においては長方形であり、実施例では幅５ｍｍ×高さ２ｍｍ〜５ｍｍである。導光体５１の素材は特に限定しないが、アクリル系樹脂でもよく、本実施形態ではＰＭＭＡを使用する。また、光の着色や拡散等を目的とし、塗装やフィルムの貼着等により、導光体５１表面に層を形成してもよい。

図４に、本発明に使用される導光体の一部拡大図を示し、また、図４におけるＢ−Ｂ線断面を図５に示す。図４の光源５２の光が、導光棒５１の一端側に形成された入光面５６から、長手方向に沿って他端側へ向かって侵入し、図５の反射面５５に形成された光学パターンにより、反射面５５と対向する出射面５４へ向かって反射し、出射面５４を通り抜けて、図２の加飾部材３の透過部３１を通して把持部４１に照射される。図４の光学パターン５３の形状や寸法等は、導光体５１の大きさや形状、把持部４１の材質や形状、導光体５１と把持部４１の位置関係等により、最適な条件を選択することが好ましい。

光学パターン５３は図３の導光体の長手方向（Ｘ軸方向）に直交する面、すなわちＹ−Ｚ平面に対し、斜めに傾けて形成する。これにより、曲面に光を照射したとき、隣り合う光学パターン同士が重なり合い、曲面に映る像が１本のライン状になる。図４に示す光学パターン５３の傾斜角度θ（Ｙ−Ｚ平面に対する傾斜角）の範囲は１０°〜８０°、特に好ましい範囲は２０°〜６０°であり、より好ましくは２５〜４０°である。本実施形態に基づく実施例においては光学パターンの傾斜角度はθ＝３０°で一定であるが、把持部４１の形状や導光体を配置する位置等の条件によっては、傾斜角度θを変化させてもよい。また、本実施例では傾斜角度θの正方向を、反射面５５側から見てＸ−Ｙ平面における時計回りとしているが、反時計回りを正方向としてもよい。すなわち、図４における光学パターン５３の傾斜の向きを、Ｘ軸の正方向と負方向とで逆にしてもよい。
導光体の横幅をＷ、光学パターンについて、Ｘ−Ｙ平面におけるＹ方向の長さ（反射面における幅方向の長さ）をＤ、隣りあう光学パターン５３同士の間隔（ピッチ）をｐとした時、Ｄ／Ｗ＝０．２〜０．８であることが好ましく、Ｄ／Ｗ＝０．２５〜０．４０であることがより好ましい。またｐ／Ｗ＝０．１〜０．８であることが好ましく、ｐ／Ｗ＝０．２〜０．４であることがより好ましい。図４の実施例ではＤ／Ｗ＝０．３３、ｐ／Ｗ＝０．２２である。

また、複数の光学パターン５３のうち、隣り合う光学パターン同士について、一方の光学パターンａ１の長手方向側の一端部ｂ１と、隣り合う光学パターンａ２の他端部ｂ２とが、導光体５１の延在する方向（Ｘ軸方向）の座標が略同一であってもよい。すなわち、ある１つの光学パターンａ１のＸ軸正方向側端部ｂ１を通りＹ−Ｚ平面に対し平行である線Ｃと、Ｘ軸正方向に１つ隣り合う光学パターンａ２のＸ軸負方向側端部ｂ２を通りＹ−Ｚ平面に対し平行である線Ｃ’が、Ｘ−Ｙ平面において一致するように重なりあう。これにより、曲面に光を照射したときの、曲面に映る像がライン状になりやすくなる。

隣り合う光学パターン同士は、導光体５１の長手方向の座標が、若干オーバーラップすることにより、隙間なく重なっていてもよい。すなわち、光学パターンａ１のＸ軸正方向側端部ｂ１を通りＹ−Ｚ平面に対し平行である線Ｃが、Ｘ軸正方向に１つ隣り合う光学パターンａ２と交わってもよく、また光学パターンａ２のＸ軸負方向側端部ｂ２を通りＹ−Ｚ平面に対し平行である線Ｃ’が光学パターンａ１と交わってもよい。これにより、曲面に光を照射したときの、曲面に映る像がより一層ライン状になりやすくなる。
上述の構成によれば、隣接する二つの光学パターンａ１、ａ２において、一方の光学パターンａ１の少なくとも一部と、他方の光学パターンａ２の少なくとも一部が、導光体の長手方向と直交する同一の面上にあることになる。

光学パターン５３の横断面形状は特に限定されず、半円状の他、三角形状や楕円状、四角形状等が含まれるが、本実施形態においては図５に示した半円の溝形状とし、導光棒の断面の高さｈに対する溝深さｄの比ｄ/ｈ＝０．０２〜０．２５を好適とする。なお、実施例ではｄ＝０．１ｍｍとしている。

図４の光学パターン５３は本実施形態では反射面５５の幅方向中央部に設けられているが、インサイドハンドル４１の形状や導光体を配置する位置等の条件によっては、中央部から偏った位置に設けてもよい。光学パターン５３は、本実施形態では同じ長さｘ＝１．９ｍｍの光学パターンをピッチｐ＝１．０ｍｍで等間隔に配置しているが、インサイドハンドル４１の形状や導光体５１を配置する位置等の条件によっては、隣り合う光学パターン同士のピッチｐを変化させてもよいし、光学パターン５３の寸法（長さｘ、深さｄ、幅ｗ等のうち少なくとも１つの要素）を変化させてもよい。例えば、光学パターンの深さｄを０．１〜０．５ｍｍ程度の範囲で変化させてもよい。

導光体５１は、光源５２から遠ざかるにつれて、横断面（Ｙ−Ｚ断面）の断面積が小さくなる先細り形状としてもよい。これにより導光体５１内での光の反射回数が増え、導光体５１に形成される光学パターン５３の形状や数を変化させることなく出光量を増やすことができ、導光体５１の先端が暗くなることを防止できる。

光学パターン５３の形成方法は本実施形態においては、導光体５１を成形するための射出成形型において、光学パターン５３に対応する位置に凸部を設けることで、射出成形と同時に形成しているが、これに限らず射出成型後の切削加工やレーザー加工等により形成してもよい。

本実施形態の実施例に係る照明装置を図１、２に示すようなインサイドハンドルユニット４と組み合わせて使用し、把持部４１に光を照射した際に、光が反射される様子を図６に示す。図７（ａ）に示す従来型の導光体を備えた照明装置を、同じ構造のインサイドハンドルユニット４で用いた際の、把持部４１からの反射像である図７（ｂ）と対比すると、図６では、被照射部位の曲面に映る像が一本のライン状となっており、図７（ｂ）の従来の様子と比較し見栄えが良くなっている。また、暗い部分が少なくなることでインサイドハンドルの把持部４１の位置が際立っている。すなわち、把持部４１の位置が乗員にわかりやすくなることで、操作性がよくなっている。

本実施形態では透過性の材料で形成された加飾部材３（意匠面３３には非透過性の塗膜または表皮が設けられる）の一部分に透過部３１を形成し、そこからインサイドハンドル４１へ向けて光を照射しているが、これに限らず加飾部材３を非透過性の材料で形成し、開口部を形成して開口部から光を照射してもよいし、加飾部材３とドアトリム本体２との間に隙間を設け、隙間を通り抜けて光が照射される構成としてもよい。

本実施形態はドアトリムを用いて説明したが、本発明の自動車用照明構造を設ける対象はドアトリムに限らずインパネや天井やセンターコンソール等であってもよい。またドアトリムにおいて光を照射する対象部位は、インサイドハンドルに限らずスイッチパネルやアシストグリップ等であってもよい。また、車室内に限らずアウトサイドハンドル等の車室外部品に適用してもよい。

本発明は上記実施形態に限定されず、請求項に記載の内容を逸脱しない範囲で、変形や変更が可能であるものとする。

１：ドアトリム
２：ドアトリム本体
３：加飾部材
４：インサイドハンドルユニット
５：照明装置
３１：透過部
３２：係止爪
３３：意匠面
４１：把持部（被照射部位）
４２：ベゼル
４３：カバー体
５１：導光体
５２：光源
５３：光学パターン
５４：出射面
５５：反射面
５６：入光面
７１：導光体
７２：光学パターン
ｂ１：一端部
ｂ２：他端部

Claims (6)

1. 光源と該光源からの光を導光する導光体とを備えた照明装置と、
   該導光体から出射される光の照射を受ける被照射部位を備えた少なくとも一つの部材とを有し、
   前記導光体は、横断面において、対向する反射面と出射面とが互いに平行となる形状を有し、
   前記導光体の反射面に、導光体の長手方向と直交する面に対し一定角度傾斜した光学パターンが複数形成されており、
   前記導光体の前記出射面から出射された光が、少なくとも一部が光を鏡面反射する曲面で構成された前記被照射部位を照射するように設定されており、
   前記導光体の反射面の横幅をＷ、前記反射面における導光体幅方向の前記光学パターンの長さをＤとした時、Ｄ／Ｗ＝０．２〜０．８である、
   自動車用照明構造。
2. 前記光学パターンの隣り合う光学パターン同士は、一方の端部と他方の端部とが、長手方向における隙間が存在しない状態で並んでいる、請求項１に記載の自動車用照明構造。
3. 前記被照射部位の曲面が、メッキ、印刷、塗装、転写等の処理により金属光沢を有している、
   請求項１または２に記載の自動車用照明構造。
4. 前記導光体の断面が光源から遠ざかる方向に細くなっている、請求項１から３のいずれかに記載の自動車用照明構造。
5. 光学パターンの傾斜角度が１０°〜８０°である、請求項１から４のいずれかに記載の自動車用照明構造。
6. 光源と、該光源からの光を導光する導光体とを備え、
   前記導光体は、横断面において、対向する反射面と出射面とが互いに平行となる形状を有し、
   前記導光体の反射面に、導光体の長手方向と直交する面に対し一定角度傾斜した光学パターンが複数形成されており、
   前記導光体の反射面の横幅をＷ、前記反射面における導光体幅方向の前記光学パターンの長さをＤとした時、Ｄ／Ｗ＝０．２〜０．８である、
   自動車用照明装置。

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