JP4831097B2 - 車両室内照明装置 - Google Patents

Description

本発明は車両の車両室内照明装置の改良に関する。

従来、車両室内天井に設けられるルームランプや、マップランプなどの照明装置では光源としてバルブを使用していたが、バルブの放熱のために照明装置の厚さを薄くすることができなかった。また、バルブ自体の小型化が困難であることも照明装置の薄型化を妨げていた。車両室内天井という限られたスペースに設置することを考えれば、設置自由度の向上の面で照明装置は薄型であることが好ましい。また、意匠面においても薄型であることが望まれる。そこで、光源として、より小型であるＬＥＤランプを使用した照明装置が特許文献１に開示されている。特許文献１の照明装置は直接照明ユニットと間接照明ユニットを備え、車両室内を直接照明するとともに、室内天井を照明し室内を間接的に照明する。一方、車両室内を照明するものではないが、ＬＥＤランプを使用して車両室内に設けられる照明装置が特許文献２に開示される。特許文献２の照明装置は、車両室内のボックス状収納部を照明し、その蓋にホログラム処理等が施されている。かかるホログラム処理等により加飾性を高めている。
特開２００１−１３８８０８号公報 特開２００２−２９８６１５号公報

特許文献１の照明装置ではＬＥＤランプの使用により薄型化されており、２種類の照明態様（直接照明と間接照明）を呈するが、照明態様に立体感、奥行き感が乏しく高級感に欠ける。また、それぞれの照明態様に応じた別個の光源を設けているため、さらなる小型化、薄型化の余地がある。
そこで、本発明は直接照明と間接照明の２種類の照明態様を備える車両室内照明装置において、薄型化と奥行き感・立体感という相反する効果を両立する構成を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は次の構成からなる。即ち、
車両室内天井に設けられる車両室内照明装置であって、
基体と
前記基体に搭載されるＬＥＤランプと
前記ＬＥＤランプの光放出側に設けられ、前記ＬＥＤランプの光を拡散する光拡散部材と、
前記基体の前記ＬＥＤランプ搭載部の周辺に設けられ、ホログラム処理又はプリズム処理が施された光学シートと、
前記ＬＥＤランプ、前記光拡散部材及び前記光学シートを覆う透明カバーであって、前記光拡散部材による拡散光の内、車両室内側へ進行する光を直接車両室内に放出する第１光透過部と、前記拡散光の内、前記光学シート側へ進行して前記光学シートにより反射された光を車両室内に放出する第２光透過部と、を有する透明カバーと、
を備え、
前記光学シートが前記第２光透過部を介して車両室内から観察される、車両室内照明装置である。

本発明の車両室内照明装置は、光源としてＬＥＤランプを使用することにより装置全体が薄型となる。ＬＥＤランプの光は光拡散部材により拡散され、拡散光の一部は透明カバーの第１光透過部から車両室内に放出される。これにより車両室内を直接照明する。一方、ＬＥＤランプの拡散光の一部は光学シート側に進行して光学シートを照明し、光学シートは受光した光を反射する。この反射光が透明カバーの第２光透過部から車両室内に放出されて車両室内を間接照明する。さらに車両室内から第２光透過部を介して光学シートが観察される。第２光透過部から放出される光は光学シートにはホログラム処理またはプリズム処理が施されている。ホログラム処理によれば、照明された光学シート上に所定の三次元の像が形成される。また、プリズム処理によれば、光学シートを照明する光が特定の波長域で反射されたり、偏光されたりする。これらの光学シートによって、観察者は特有の立体感、奥行き感、高級感を感得する。これにより、本発明の車両室内照明装置は高い意匠性を奏する。以上のように、本発明の構成によれば、薄型でありながら特有の立体感、奥行き感、高級感を観察者に与えるとともに、車両室内を照明する直接照明と光学シートを照明して間接的に室内を照明する間接照明との２種類の照明態様により、車両室内を良好に照明し、かつ意匠性の高い車両室内照明装置が提供される。

（ＬＥＤランプ）
本発明の車両室内照明装置では光源としてＬＥＤランプを使用する。ＬＥＤランプは小型であること、駆動電力が小さいこと、発熱量が少ないこと、長寿命であることなど様々な利点を有する。ＬＥＤランプの種類は特に限定されず、砲弾タイプ（レンズタイプ）、表面実装（ＳＭＤ）タイプ、チップオンボード（ＣＯＢ）タイプ等、種々のタイプのＬＥＤランプを採用できる。ＳＭＤタイプを採用することが好ましい。ＳＭＤタイプは小型であるため、装置の薄型化に寄与するからである。ＬＥＤランプの発光色は任意に選択できる。例えば、白色、赤、アンバー、緑、青等の可視領域の発光波長を有するＬＥＤランプを採用できる。ＬＥＤチップの光の一部を蛍光体で波長変換し、ＬＥＤチップの光と蛍光とが混合した光を放射するＬＥＤランプを使用することもできる。蛍光体は例えばＬＥＤランプの封止樹脂に含有させることができる。封止樹脂の表面に蛍光体を含む層を設けてもよい。

同種又は異種のＬＥＤチップが複数個内蔵されたＬＥＤランプを使用することもできる。例えば、赤、緑、青の各色のＬＥＤチップを一つの基板上にマウントしたＬＥＤランプ（３ｉｎ１ＬＥＤランプ）を用い、各ＬＥＤチップの発光態様を制御すれば、所望の色を発光させることができる。これにより、所望の発光色を発光する照明装置が構成される。なお、同種又は異種のＬＥＤランプを複数個使用してもよい。例えば、白色ＬＥＤランプとアンバー色ＬＥＤランプとを組み合わせて使用して、発光色を昼間色、電球色とすることができる。

ＬＥＤランプは基体に搭載される。基体の形状は通常、平板状であるが、これに限定されず、本発明の車両室内照明装置の取り付け部位の形状、装置全体の厚さ及び重量などを考慮して基体の形状を適宜決定することができる。例えば、車両室内天井が湾曲している場合は、これに沿うように基体の一部を湾曲していてもよい。基体の材質も特に限定されず、重量、成形性、コスト等を考慮して適宜決定することができる。なお、通常、ＬＥＤランプはガラスエポキシ基板（ＦＲ−４）、フレキシブル基板（ＦＰＣ、Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）等の基板に実装され、当該基板を介して基体に取り付けられる。複数個のＬＥＤランプを使用する場合、ＬＥＤランプが線状に並ぶように配置することが好ましい。線状光を生成することができるからである。複数個のＬＥＤランプの点灯状態は個別に制御することができる。例えば、ＬＥＤランプの並び順に点灯と消灯を繰り返すようにすることができる。なお、３ｉｎ１ＬＥＤランプを使用する場合は、ＬＥＤランプの並び順に沿って発光色を徐変させてグラデーション効果を演出することができる。

ＬＥＤランプの光放出側には光拡散部材が設けられる。光拡散部材は、光透過性材料に光拡散剤を含ませることにより形成することができる。光拡散剤としては、所定の粒径を有するガラスビーズや金属粉末を採用することができる。また、光透過性材料により形成した光透過層の表面に光拡散処理を施して光拡散部材を形成することができる。ここでの光拡散処理は、公知の方法により行うことができ、白色塗料の塗布、シボ加工、ブラスト加工などを例示できる。光拡散部材はＬＥＤランプの光放出側の略全面を覆うことが好ましい。すなわち、ＬＥＤランプを覆うようにドーム状に形成することが好ましい。ＬＥＤランプの光のより多くを拡散することができるからである。複数個のＬＥＤランプを使用する場合は、光拡散部材は複数個のＬＥＤランプを一括して覆うようにドーム状に形成することができる。

基体のＬＥＤランプが搭載される部位（本明細書では「ＬＥＤランプ搭載部」ともいう）の周辺にはホログラム処理またはプリズム処理された光学シートが設けられる。ホログラム処理された光学シートを使用する場合は、光学シートを照明する光により、ホログラム（疑似立体像）が観察される。これにより、観察者は特有の立体感と奥行き感を感得する。光学シートに施すホログラム処理は公知の方法であってよい。形成するホログラムの形状は特に限定されず、所望の幾何学図形、幾何学模様、任意の文字、写真などとすることができる。ホログラム処理された光学シートの材質として、アルミ、ＳＵＳ等の金属薄板、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）等を例示できる。
プリズム処理された光学シートを使用する場合は、光学シートを照明する光が特定の波長域で反射されたり偏光されたりする。これにより、観察者に特有の立体感、奥行き感を与える。プリズム処理は公知の方法で施すことができる。例えば、光学シートの表面に微細なＶ字溝を等間隔に形成することができる。また、光学シートの表面に多数のマイクロレンズを等間隔に形成してもよい。プリズム処理された光学シートの材質は、金属板の他に、アクリル、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂、ＰＥＴ樹脂などの光透過性材料製のフィルムやテープとすることができる。中でも、光学シートの材質を光透過性材料とし、光学シートの背面側に所望の幾何学図形、幾何学模様、任意の文字、写真などの画像等を設けることが好ましい。観察者は光学シートを介して偏光された状態の画像等を観察することにより、特有の立体感、奥行き感を一層感得するからである。光学シートにホログラム処理とプリズム処理とを組み合わせて施してもよい。例えば、光学シートの車両室内側の面にプリズム処理を施し、反対側の面にホログラム処理を施すことができる。異種のホログラム処理又はプリズム処理を施した光学シートを複数枚使用してもよい。

光学シートは以下のように設けることができる。基体のＬＥＤランプ搭載部に沿う形状の孔を光学シートに設けて、この孔がＬＥＤランプ搭載部に重なるように、該光学シートを基体の上に載置することができる。このようにすれば、ＬＥＤランプを囲繞するように光学シートが設けられることとなり、光拡散部材により拡散されたＬＥＤランプの光を光学シートが受光しやすくなる。複数枚の光学シートを使用する場合は、既述の形状と同様の形状にして積層することができる。

本発明の一態様では、光学シートが光透過性であり、当該光学シートと基体との間にＥＬ発光体を備える。このような構成よれば、ＥＬ発光体の光は光透過性の光学シートを介して車両室内側に進行する。これにより、光学シートの特有の立体感、奥行き感が増す。観察者は光学シートを照明する光（ＬＥＤランプの光）に加え、ＥＬ発光体の光によって光学シートを一層高輝度で観察し、特有の立体感、奥行き感を一層強く感得することとなり、当該装置の高級感が増す。ＥＬ発光体の種類は特に限定されず、有機ＥＬ発光体でも無機ＥＬ発光体でもよい。ＥＬ発光体は光学シートの光学シートと基体との間の略全面に対向するように設けることが好ましい。光学シート全体が均一な輝度で観察され高級感が増すからである。ＥＬ発光体の発光色は特に限定されない。同種又は異種のＥＬ発光体を複数枚使用してもよい。なお、ＥＬ発光体の点灯制御はＬＥＤランプと個別に行ってもよいし、ＬＥＤランプの点灯制御と連動させてもよい。

本発明の車両室内照明装置はＬＥＤランプ、光拡散部材及び光学シートを覆う透明カバーを備える。当該透明カバーは、光拡散部材による拡散光の内、車両室内側へ進行する光を直接車両室内に放出する第１光透過部と、拡散光の内、光学シート側へ進行して光学シートにより反射された光を車両室内に放出する第２光透過部とを有し、第２光透過部を介して車両室内から光学シートが観察される。透明カバーの材質は、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）樹脂、ＰＣ樹脂、ＰＥＴ樹脂、ガラスなどの光透過性材料であれば特に限定されない。なお、第１光透過部と第２光透過部とを別体で構成してもよい。
以下、実施例に基づき本発明をより詳細に説明する。

本発明の実施例である車両室内照明装置１を備える車両１００の斜視図を図１Ａに示し、車両１００の室内天井の斜視図を図１Ｂに示す。図１ＢにおけるＡ−Ａ線断面図を図２に示す。車両室内照明装置１は図１Ａ及びＢに示すように、車両１の室内天井の中央部に備えられる。車両室内照明装置１の形状は、長さ約７００ｍｍ、幅約２００ｍｍ、厚さ約１０ｍｍの長板状である。車両室内照明装置１の長手方向は車両１００の前後方向と平行であり、車両室内照明装置１の前端は車両の前席の天井に位置し、車両室内照明装置１の後端は車両の後席の天井に位置する。
図２に示すように車両室内照明装置１は、基体１０、ＬＥＤランプ１１、光拡散部材１２、光学シート１３、透明カバー２０、前席マップランプ３０、後席マップランプ４０、スイッチ１６、３１、４１を備える。基体１０はＡＢＳ樹脂製で長さ約７００ｍｍ、幅約２００ｍｍ、厚さ約２．０ｍｍの板状である。基体１０の長手方向に平行な中央線上に６個のＬＥＤランプ１１が基板１４を介して、等間隔に設けられている。６個のＬＥＤランプ１１はいずれもＳＭＤ型の白色ＬＥＤランプであって、赤色ＬＥＤチップ、緑色ＬＥＤチップ、青色ＬＥＤチップを備える３ｉｎ１タイプである。ＬＥＤランプ１１のオンオフは、車両室内照明装置１の前部及び後部にそれぞれ設けられるスイッチ１６により行われる。ＬＥＤランプ１１の光放出側（すなわち、車両室内側）には光拡散部材１２が設けられる。光拡散部材１２は乳白色の顔料を含むアクリル樹脂である。光拡散部材１２の形状は車両室内側に突出するドーム状であって、６個のＬＥＤランプ１１を一括して囲繞している。なお、６個のＬＥＤランプ１１の各光軸１１ａは、光拡散部材１２の頂点部と交差している。

基体１０の光拡散部材１２の左右にはそれぞれ光学シート１３が載置され、ＡＢＳ樹脂製のストッパー１５により基体１０に固定されている。光学シート１３は、長さ約６５０ｍｍ、幅約８０ｍｍｍ、厚さ約１．０ｍｍのアルミ製の金属フィルムである。図３に光学シート１３を取り出して車両室内側からみた斜視図を示す。光学シート１３の車両室内側の面１３ａには幾何学模様のホログラムが公知の方法で形成されている。
透明カバー２０は無色透明のＰＭＭＡ製であって、基体１０、ＬＥＤランプ１１、光拡散部材１２、光学シート１３を一括して覆うように設けられる（図２を参照）。透明カバー２０の車両室内側には、平面視で光拡散部材１２の左右両側部に沿うようにメッキ部２１が設けられている。メッキ部２１は木目調であって光を透過しない。透明カバー２０において、メッキ部２１で挟まれた中央帯領域が第１光透過部２２となり、それ以外の領域が第２光透過部２３となっている。図２に示すように、透明カバー２０の内、光拡散部材１２に対向する領域が、第１光透過部２２となり、光学シート１３に対向する領域が第２光透過部２３となる。透明カバー２０の縁部には内側に突出する爪２４が複数個設けられており、基体１０の側部の凹部に係合している。なお、図１Ｂに示すように、車両室内照明装置１の前部には前席マップランプ３０と、その点灯制御用のスイッチ３１が２個ずつ設けられている。前席マップランプ３０の内部には砲弾型の白色ＬＥＤランプ（図示せず）が備えられている。同様に、車両室内照明装置１の後部には後席マップランプ４０と、その点灯制御用のスイッチ４１が２個ずつ設けられており、後席マップランプ４０の内部には砲弾型の白色ＬＥＤランプ（図示せず）が備えられている。

次に車両室内照明装置１の発光態様を説明する。まずＬＥＤランプ１１が点灯すると、ＬＥＤランプ１１の光は、まず光拡散部材１２に到達して拡散する。拡散光の内、車両室内側に進行する光（図２で符号Ａで示す光）は透明カバー２０の第１光透過部２２を介して車両室内に直接放出される。これにより、車両室内が照明される。一方、拡散光の内、光学シート１３側に進行する光（図２で符号Ｂで示す光）は光学シート１３を照明し、光学シート１３は受光した光を反射する。この反射光が透明カバー２０の第２光透過部２３から車両室内に放出される。また、拡散光の内、第２光透過部２３側に進行する光の一部は表面反射により透明カバー２０内に入射せずに光学シート１３側に反射される。光学シート１３はかかる反射光（図２で符号Ｃで示す光）を受光して車両室内側に反射し、透明カバー２０の第２光透過部２３から車両室内に放出する。これらのようにして、光学シート１３が車両室内より観察されることとなる。すなわち、第２光透過部２３から放出される光は車両室内を間接照明する。
さらに、図３に示すように光学シート１３の車両室内側の面には幾何学模様のホログラム１３ａが形成されている。車両室内の観察者は、透明カバー２０の第２光透過部２３を介してホログラム１３ａを視認する。これにより、観察者へ特有の立体感、奥行き感を与えることとなる。車両照明装置１は厚さ約１０ｍｍと薄型であるにもかかわらず、このような特有の立体感、奥行き感により高い意匠性を奏する。

車両室内照明装置のアウターレンズ（透明カバー）に特別なカッティングを設けたり、圧肉レンズを使用したりして、立体感や奥行き感を演出することも考えられる。しかし、本実施例の車両室内照明装置１では、光学シート１３を使用することにより、アウターレンズ（透明カバー２０）に特別なカッティングなどを設けたり、圧肉レンズを使用したりする必要がない。これにより、透明カバー２０を薄型にすることができ、軽量化が図られる。また、成形が容易であり、コスト面でも有利である。

ＬＥＤランプ１１は３ｉｎ１タイプの白色ＬＥＤランプであって、フルカラーの発光が可能であり、色変化を伴った様々な点灯制御を行うことができる。例えば、単色発光はもちろん、前席部と後席部で異なる発光色にしたり、前席側のＬＥＤランプ１１から後席側のＬＥＤランプ１１に向かって発光色が徐変（グラデーション変化）するように点灯制御できる。さらに、各ＬＥＤランプ１１の点灯するタイミングを変化させたり、発光色を所望のタイミングで変化させたりして、前席部から後席部あるいは後席部から前席部へ光が流れるように演出することができる。

本発明の他の実施例である車両室内照明装置５の斜視図を図４Ａに示し、図４ＡにおけるＢ−Ｂ線断面図を図４Ｂに示す。なお、車両室内照明装置１と同等の部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
図４Ｂに示すように、基体１０の光拡散部材１２の左右にはそれぞれＥＬ発光体５０と光学シート１３０とがこの順で基体１０に積層されている。ＥＬ発光体５０は有機ＥＬ型の白色発光体である。ＥＬ発光体５０の形状は光学シート１３０よりも若干小さく、ＥＬ発光体５０の発光面は光学シート１３０に対向している。ＥＬ発光体５０は制御回路（図示せず）によりＬＥＤランプ１１の点灯状態連動して点灯する。光学シート１３０はＰＥＴ製の無色透明シートであって、車両室内側の面（正面）の略全面に、深さ０．０３ｍｍのＶ字溝が０．３ｍｍのピッチで形成されており、プリズム面となっている。図６に示すように、光学シート１３０の車両室内と反対側の面（裏面）には幾何学模様１３０ａが白色塗料により印刷されている。

車両室内照明装置５では、ＬＥＤランプ１１の光が光拡散部材１２により拡散され、当該拡散光の一部が光学シート１３０を車両室内側から照明するとともに、ＥＬ発光体５０の光が光学シート１３０を裏面側から照明する。光学シート１３０の正面にはプリズム処理が施されているため、光学シート１３０を照明する光が偏光されることとなる。これにより、観察者は、特有の立体感と奥行き感を伴って、光学シート１３０の裏面の幾何学模様１３０ａを観察することになる。これにより、車両室内照明装置１と同様に薄型であるにもかかわらず、特有の立体感、奥行き感により高い意匠性を奏する。なお、本実施例ではＥＬ発光体５０の点灯状態をＬＥＤランプ１１の点灯状態と連動させたが、これに限定されず、ＥＬ発光体５０の点灯状態を制御するスイッチを別途設けて手動で制御してもよい。

本発明の車両室内照明装置は様々な車両に使用することができる。

この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例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。
本明細書の中で明示した論文、公開特許公報、及び特許公報などの内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。

図１Ａは本発明の実施例である車両室内照明装置１を備える車両１００の斜視図であり、図１Ｂは車両室内照明装置１の斜視図である。 図１におけるＡ−Ａ線断面図である。 光学シート１３の正面側斜視図である。 図４Ａは他の実施例である車両室内照明装置５の斜視図であり、図４Ｂは図４ＡにおけるＢ−Ｂ線断面図である。 光学シート１３０の裏面側斜視図である。

符号の説明

１００ 車両
１、５ 車両室内照明装置
１０ 基体
１１ ＬＥＤランプ
１２ 光拡散部材
１３、１３０ 光学シート
１３ａ ホログラム
１３０ａ 幾何学模様
１４ 基板
１５ ストッパー
１６、３１、４１ スイッチ
２０ 透明カバー
２１ メッキ部
２２ 第１光透過部
２３ 第２光透過部
３０ 前席マップランプ
４０ 後席マップランプ
５０ ＥＬ発光体

Claims (6)

1. 車両室内天井に設けられる車両室内照明装置であって、
   基体と
   前記基体に搭載されるＬＥＤランプと
   前記ＬＥＤランプの光放出側に設けられ、前記ＬＥＤランプの光を拡散する光拡散部材と、
   前記基体の前記ＬＥＤランプ搭載部の周辺に設けられ、ホログラム処理又はプリズム処理が施された光学シートと、
   前記ＬＥＤランプ、前記光拡散部材及び前記光学シートを覆う透明カバーであって、前記光拡散部材による拡散光の内、車両室内側へ進行する光を直接車両室内に放出する第１光透過部と、前記拡散光の内、前記光学シート側へ進行して前記光学シートにより反射された光を車両室内に放出する第２光透過部と、を有する透明カバーと、
   を備え、
   前記光学シートが前記第２光透過部を介して車両室内から観察される、車両室内照明装置。
2. 前記光学シートは光透過性を有し、前記光学シートと前記基体との間にＥＬ発光体が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の車両室内照明装置。
3. 前記ＥＬ発光体が、前記光学シートの前記光学シートと前記基体との間の略全面に対向することを特徴とする、請求項２に記載の車両室内照明装置。
4. 前記ＬＥＤランプが複数個備えられ、該複数のＬＥＤランプは線状に配置され、
   前記光学シートは前記ＬＥＤランプを囲繞するように配置され、
   前記透明カバーの前記第１光透過部は前記複数のＬＥＤランプに沿って線状に形成され、前記第２光透過部は前記第１光透過部を囲繞するように形成される、
   ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両室内照明装置。
5. 前記第１光透過部の一端が車両前席の天井に位置し、前記第１光透過部の他端が車両後席の天井に位置することを特徴とする請求項４に記載の車両室内照明装置。
6. 前記第１光透過部の長手方向が車両の前後方向に平行となることを特徴とする、請求項５に記載の車両室内照明装置。

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