车辆用照明装置的制作方法

车辆用照明装置
1.相关申请
2.该申请主张2019年6月5日申请的日本特愿2019
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105275的优先权，通过参照而将其整体引用为本技术的一部分。
技术领域
3.本发明涉及车辆用照明装置，特别是涉及通过对车辆的内装部件投射光而能够提高车室内照明的设计性的照明装置。


背景技术：

4.以往，在汽车等车辆的内装中，以提高车室内的设计性为目的而设置有各种照明装置。作为这样的车室内照明，还提出了使来自光源的光入射到导光体，使搭乘者直接或间接地视觉确认从导光体发出的光的照明装置。
5.例如，在专利文献1中提出了如下的照明装置：在长条状的导光体的两端配置波长区域一部分重复的光源，通过独立地控制各个光源的输出，能够展现出平滑的光的流动。
6.在专利文献2中提出了一种车室内照明装置，该车室内照明装置具有配置于长条状的导光体的两端的发光色不同的光源、对所述光源进行点亮控制的控制部以及用于将所述导光体的光照射到车室内侧的照射部，通过利用控制部使第1光源的发光量增加，并且使第2光源的发光量减少，从而以利用照射部看到光流动的方式进行照明。
7.导光体也应用于车辆的顶面部的照明。专利文献3公开了带间接照明的内装部件，作为实施方式，记载了如下结构：沿着设置于顶面内装部件的安装槽，配置多个导光体、与导光体的端面对置配置的光源以及覆盖上述光源并在相邻的导光体之间桥接的光扩散板，向顶面部件的外观面照射光。
8.现有技术文献
9.专利文献
10.专利文献1：日本特许第5602616号说明书
11.专利文献2：日本特许第5721020号说明书
12.专利文献3：日本特许第4398452号说明书


技术实现要素：

13.发明所要解决的课题
14.在汽车相关产业的领域中，在为了提高搭乘者的舒适性而谋求车室内的设计性的进一步提高的专利文献3的技术中，将多个导光体串联排列，在宽的区域均匀地提供间接照明，但没有进行发光量的控制等。在专利文献1、2的技术中，通过光源的控制而利用长条的导光体来表现光的流动，但未进行发光形状的图案控制等。例如，专利文献2记载了作为配置于导光体的一端的第1光源和配置于另一端的第2光源能够使用发出色度不同的光的光源，但没有记载使用不同颜色的照明光来形成照明图案。
15.本发明的目的在于在使用长条的导光体进行车辆的内装部件的照明时，除了控制来自光源的出光量之外，还进行发光形状的控制，提供设计性优异的照明。
16.用于解决课题的手段
17.本发明的车辆用照明装置是向车辆的内装部件投射光的照明装置，其中，该照明装置具有发光部和覆盖所述发光部的装饰件，所述发光部具有：至少一个光源；输出控制部，其控制所述光源的输出；棒状的导光体，其对从所述光源射出的光进行引导；以及壳体，其收纳所述导光体，在所述壳体上设置有遮光部和沿着所述导光体分离配置的多个透光部，透过了所述透光部的光被投射到所述内装部件。
18.根据上述结构的车辆用照明装置，通过从沿着长条的导光体分离配置的透光部投射光的结构，能够进行作为间接照明而投射到内装部件的光的图案设计。因此，能够对车室内的照明赋予较高的设计性。
19.在上述车辆用照明装置中，也可以是，所述发光部具有发光色分别不同的多个光源和对各发光色的光源的光进行引导的多个导光体，通过所述输出控制部独立地控制各光源的输出。
20.根据上述车辆用照明装置，通过使两种颜色以上的不同颜色的光同时且/或随着时间的变化而射出，能够视觉确认不同颜色的光交叉的图案、明亮的照明光的颜色、方向变化的状态，照明装置的外观设计上的自由度大。
21.在上述车辆用照明装置中，也可以是通过所述输出控制部控制成从所述光源射出的光的强度随时间变化。
22.根据上述结构的车辆用照明装置，通过随时间变化地控制投射的光的强度，能够使照明的图案、颜色随时间变化，能够演出设计性高的照明效果。
23.在上述车辆用照明装置中，也可以是，所述车辆用照明装置固定于所述车辆的车顶，透过了所述透光部的光从作为所述内装部件的车顶内衬与所述装饰件之间的间隙向所述车顶内衬投射。
24.根据上述结构的车辆用照明装置，通过将发光部保持在车顶内衬与装饰件之间，并使其从两者的间隙射出，能够得到设计性高的间接照明的效果。
25.在上述车辆用照明装置中，也可以是，所述透光部由缝形成，所述缝设置于由遮光性的部件构成的所述壳体。
26.在上述车辆用照明装置中，也可以是，在所述导光体的与所述透光部相反侧的反射面形成有由多个槽构成的光学图案。
27.在上述车辆用照明装置中，也可以是，所述输出控制部配置于所述装饰件的内侧。
28.权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少2个结构的任何组合都包含在本发明中。特别是，权利要求书的各权利要求的2个以上的任意组合都包含在本发明中。
附图说明
29.根据参照附图的以下的优选实施方式的说明，能够更清楚地理解本发明。然而，实施方式以及附图仅用于图示以及说明，不应用于确定本发明的范围。本发明的范围由所附的权利要求书决定。在附图中，多个附图中的相同的部件标号表示相同或相当的部分。
30.图1a是示出本发明的车辆用照明装置的外观的主视图。
31.图1b是将由图1a的虚线b包围的部分放大图示的概略主视图。
32.图2是沿着图1b的线ii
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ii的剖视图。
33.图3a是沿着图1b的线iii
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iii的剖视图。
34.图3b是变形例的车辆用照明装置的横剖视图。
35.图3c是另一变形例的车辆用照明装置的横剖视图。
36.图4是示出车辆用照明装置隔着车顶内衬固定于托架的状态的局部剖切立体图。
37.图5是由图2的线v包围的部分的放大图。
38.图6是示出本发明的车辆用照明装置所使用的导光体的光学图案的一例的立体图。
39.图7a是用于说明本发明的照明装置中的光源和导光体的配置的例子的图。
40.图7b是用于说明本发明的照明装置中的光源和导光体的配置的另一例的图。
41.图7c是用于说明本发明的照明装置中的光源和导光体的配置的又一例的图。
42.图7d是用于说明本发明的照明装置中的光源和导光体的配置的又一例的图。
43.图7e是用于说明本发明的照明装置中的光源和导光体的配置的又一例的图。
44.图7f是用于说明本发明的照明装置中的光源和导光体的配置的又一例的图。
45.图8是用于说明车辆用照明装置所具有的输出控制部的结构的图。
46.图9是示出将本发明的车辆用照明装置设置于汽车的车顶而进行照明的状态的概念图。
47.图10a是例示在本发明的车辆用照明装置中，在导光体的两端设置有光源的情况下的照明图案的图。
48.图10b是例示在本发明的车辆用照明装置中，在两列导光体的两端设置有光源的情况下的照明图案的图。
49.图11是由图10b的线x包围的部分的放大图。
50.图12是示意性地示出在使用发光色不同的光源对两列导光体进行照明的情况下，亮度明亮的照明光的颜色和出光方向随时间变化的情况的图。
51.图13是示意性地示出使用现有的照明装置进行照明的情况下的照明光的随时间变化的图。
具体实施方式
52.以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图中，箭头所示的z方向表示上侧方向，x方向表示车辆前方方向，y方向表示车宽方向的车室内方向。
53.如图1a所示，本发明的一实施方式的车辆用照明装置1是长条物。如作为放大图的图1b所示，车辆用照明装置1具有收纳导光体(未图示)的壳体2和覆盖壳体2的装饰件(装饰部件)3。在壳体2设置有遮光部2a和在长度方向上分离的透光部2b。并且，在壳体2设置有多个用于将车辆用照明装置1设置于内装饰件(未图示)的卡定部2c。
54.如图2所示，在壳体2的内部并列设置有多个导光体4(在图中为3个导光体41、42、43)，与各自的端面对置地配置有光源5(在图中为3个光源51、52、53)。光源5经由线束6与输出控制部7连接。壳体2、导光体4、光源5以及输出控制部7构成发光部100。这里，为了说明，将输出控制部7表示在装饰件3的内侧，但输出控制部7也可以设置在装饰件3的外侧。
55.从光源5射出并入射到导光体4的光一边被导光体的背面4a和表面4b反射一边被引导。在背面4a上，如后述的图6所示，设置有棱镜状的槽等光学图案4c，通过光学图案4c的内的光的反射，相对于背面4a以较浅的角度入射的光也以较大的角度反射，能够从表面4b射出。
56.图2示出从光源5射出的光被导光体4引导，并从设置于壳体2的透光部2b射出时的光路的例子。用实线l1、l2、l3表示从第1光源51入射并由第1导光体41引导的光的光路。用虚线l4表示从第2光源52入射并由第2导光体42引导的光的光路的例子。用虚线l5表示从第3光源53入射并由第3导光体引导的光的光路的例子。
57.在光路l1中，从第1光源51射出的光被第1导光体41引导，在射出后，被遮光部2a遮蔽，但光路l2、l3的光透过透光部2b。在光路l4中，由第2导光体42引导而射出的光在透过第1导光体之后，透过透光部2b。在光路l5中，由第3导光体43引导而射出的光在透过第2导光体42和第1导光体41之后，透过透光部2b。这样，从3个光源51、52、53入射到导光体41、42、43的光从透光部2b呈放射状射出，并投射到内装部件(图2中未图示)。
58.另外，在导光体4的两端配置有光源5的情况下，如实线l6以及虚线l7、l8所示的光路那样，从未图示的另一端的光源5射出的光也在各导光体41、42、43中被引导而从透光部2b射出。由此，能够形成后述的图10a、10b所示的那样的照明图案。
59.透光部2b的间隔d没有特别限定，但优选为20mm～40mm左右。若间隔d过窄，则光图案过度重叠而模糊，设计性提高的效果降低。另一方面，若间隔d过宽，则作为照明的效果减弱，能量效率也降低，因此不优选。
60.导光体4与光源5的组合没有特别限定。光源5可以是例如从灯泡色led、白色led、全彩led中选择的至少一种。例如，可以使上述任意一个led与一根导光体4的一端对置配置，也可以使其与两端对置配置。另外，也可以是从使白色led与一根导光体4的两端对置配置的结构、使灯泡色led与一根导光体4的两端对置配置的结构、使全彩色led与一根导光体4的两端对置配置的结构这三种结构中选择两种或三种并且并列配置。
61.作为一个例子，在图2所示的结构中，也可以将第1光源51设为白色led，将第2光源52设为灯泡色led，将第3光源53设为全彩色led，使3个光源51、52、53的发光量随时间变化，并且使第3光源53的发光色随时间变化。当使配置于导光体4的一端的光源5的输出增减时，能够视觉确认为沿着照明装置1从透光部2b射出的照明光的强度沿着照明装置1流动而变化。在导光体4的两端配置光源5而使输出增减时，能够视觉确认照明光强度沿着照明装置1的长度方向摆动的情况。
62.图3a是沿着图1b的线iii
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iii的概略剖视图，图3b、图3c表示其变形例。托架8和车顶衬层9由虚线表示。导光体41、42、43由壳体2和覆盖壳体2的装饰件(装饰部件)3保持。在图的例子中，透光部2b形成为设置于由遮光性的部件构成的壳体2的缝。壳体2固定于托架8，在其间保持车顶内衬9。
63.装饰件3和壳体2例如也可以是将abs树脂、聚丙烯树脂、聚碳酸酯树脂等注塑成型而成的。壳体2的遮光部2a和透光部2b可以将图3a所示的设置于不透明树脂的上述缝作为透光部2b，或者也可以如图3b所示，在由透明树脂构成的壳体2上粘贴碳膜等不透明膜20，将设置于膜的切口作为透光部2b。或者，如图3c所示，也可以在壳体2的前表面设置遮光板(遮光部件)21，在遮光板21设置缝而作为透光部2b。
64.在图3a、图3b、图3c所示的各实施方式中，导光体41、42、43分别具有大致长方形的截面形状，各导光体的厚度方向的中心面p1、p2、p3以形成台阶的方式配置。从各导光体41、42、43射出的光在内装部件(车顶内衬9)中被投射到与导光体41、42、43的长度方向平行的带状区域，但通过在中心面p1、p2、p3带有台阶地配置，能够使从各导光体41、42、43射出的光成为最大强度(在图3b中用三重箭头表示)的位置分布在大致相同的带状区域r上，能够提高设计性。
65.图4是示出将车辆用照明装置1设置于车顶的情况的概略立体图。在将导光体4(41、42、43)和光源(未图示)设置于壳体2之后，将装饰件3安装于壳体2。壳体的卡定部2c具有突起状的卡定爪2d，贯穿插入于在车顶内衬9设置的孔(未图示)以及在托架8设置的卡定孔8a，通过卡定爪2d卡定于托架8。接着，通过将托架8设置于车顶板(未图示)，能够将车辆用照明装置1固定于车顶。在图示的实施方式中，托架8具有用于夹持车顶板(未图示)的部件的卡定部8b。此外，图4所示的结构是一个例子，将壳体2固定于托架8的方法、将托架8固定于车顶板(未图示)的方法没有特别限定。
66.图5是图2中用框v表示的部分的放大图。图5的透光部2b的缝宽度w优选为1.2mm～2.0mm左右。遮光部2a的板厚t1优选为2.0～3.0mm左右，但透光部附近的板厚t2优选为1.0mm～1.5mm左右。并且，也可以使光入射侧的截面为半圆形、三角形等形状来确保入射光量。
67.图6是示出车辆用照明装置用1的导光体4的一例的概略立体图。导光体(导光棒)4能够由丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂等透明树脂形成。优选在导光体的反射面(背面)4a设置有光学图案。光学图案可以是圆锥状的凹部，但优选截面为半圆或三角形的棱镜状的槽4c以固定间隔配置。通过将光学图案设为棱镜状的槽4c，能够沿着导光体4的长度方向扩大内装部件被明亮地照明的区域的宽度。图示的导光体4具有大致长方体的形状，但根据需要，也可以具有其他多边形的截面形状。根据情况，导光体4可以配合车顶等设置场所的形状而弯曲，或者，为了进行长条的导光，也可以串联配置2个以上的导光体4。
68.图7a～图7f是表示本发明的照明装置1中的光源5与导光体4的组合的变形的一部分的示意图。图7a是基本结构，在导光体4的一端配置有光源5。在图7b中，在导光体4的两端配置有光源5a、5b。在图7c中，并列配置两根导光体41、42，在各导光体的两端分别配置有光源51a、51b、52a、52b。在图7d、图7e中，在与图7b、图7c同样的结构中，将两根导光体(4a和4b、41a和41b、42a和42b)串联连结，将导光体长条化。在图7f中，进一步设置第3列的导光体43a、43b，在各自的端部配置光源53a、53b。
69.作为具体的结构，可以举出在图7a、图7b、图7d的结构中，从白色led、灯泡色led、全彩led这三种光源中选择光源5或光源5a以及5b这两者的实施方式。另外，在配置有两列导光体的图7c、图7e的结构中，可举出如下实施方式：将光源51a和51b这两者设为从上述三种光源中选择的任意一种，在光源52a和52b这两者中使用从剩余的两种中选择的一种光源。进而，能够举出作为如图7f那样将导光体4配置为三列并相对于第3列的导光体43a、43b设置的光源53a、53b，使用在其他两列中未被选择的光源的实施方式。另外，也可以在导光体的两侧使用不同的光源，例如，在图7d的结构中，也可以将光源5a设为白色led，将光源5b设为灯泡色led。
70.如图8所示，在本发明的车辆用照明装置1中，各光源5(51、52、53)的输出(出光量)
由输出控制部7针对每个光源5进行控制。输出控制部7由控制单元70和控制电路71(在图中为三个控制电路71a、71b、71c)构成，经由线束与光源5以及电源11连接。控制单元70按照所存储的程序，控制从控制电路71(71a、71b、71c)向各光源5(51、52、53)供给的电流。另外，在使用全彩led作为光源5的情况下，控制向rgb的各端子供给的电流。控制电路71的个数根据光源5的个数增减即可。
71.图9是示意性地示出将本发明的车辆用照明装置1设置于汽车的车顶10的状态的图，表示被后部座位的搭乘者视觉确认的状态。标号12表示前部座位，13表示中心控制台，14表示前窗，15表示侧窗。从设置于车顶10的装饰件3与车顶内衬9之间以规定间隔射出放射状的照明光l，并投射到车顶内衬9。
72.在图9所示的结构中，照明光l的强度随着距光源(未图示)的距离而衰减，但通过控制光源的输出，相同亮度的照明光l射出的位置发生变化。因此，通过使光源的输出随时间变化，能够视觉确认发光图案的明暗的边界以沿着装饰件3流动的方式变化的情况。
73.图10a、图10b是示意性地示出投射的光对车顶内衬的照明的图。为了简化说明，在图中，仅显示照明图案(图11～图13也同样)。图10a示出在一根(一列)导光体4的两端设置了光源的情况下的外观，图10b示出在两列导光体4的两端设置了不同的光源5的情况下的外观。图以黑白表示，但通过使来自光源5的发光色变化，能够演出复杂的发光图案(照明图案)。
74.例如，图11是将图10b中用框线x表示的区域放大的示意图。例如，在图7c所示的实施方式中，在导光体41的两端的光源51a、51b为灯泡色led、导光体42的两端的光源52a、52b为全彩led而发出蓝色光的情况下，如图11所示，灯泡色光(淡橙色光)lo和蓝色光lb从透光部(图的中央下部)分别向不同方向射出，被视觉确认为照明光。此时，射出的光与从相邻的透光部(未图示)射出的光相交，因此如图所示，通过灯泡色光lo与灯泡色光lo的交叉、蓝色光lb与蓝色光lb的交叉、灯泡色光lo与蓝色光lb的交叉，形成复杂的图案。
75.而且，如图2所示，在使用三列导光体(41、42、43)使三种颜色射出的情况下，通过向不同的方向射出的三种颜色的光和它们的交叉，能够进行设计性更高的照明。此外，在照明设计中，能够通过透光部2b的间隔来调整是强调从透光部2b放射的光图案还是强调照明光的交叉图案。
76.例如，在图2所示的装置中，根据导光体的配置位置以及光源的发光色，从透光部2b射出的光的方向不同，因此，对于图2所示的多个导光体4，分别配置不同的发光色的光源5，分别独立地随时间变化地控制光源5的输出(光量)，由此，能够使从透光部2b明亮地放射的光的颜色以及放射方向随时间变化。进而，通过在其中组合沿着导光体4的明暗的变化，能够演出照明图案的动态的运动。由此，与仅对长条的导光体4的出光量进行随时间变化控制的现有技术相比，能够设计更复杂且具有美观性的照明外观。
77.例如，在使入射到两列导光体41、42的光的强度独立地变化的情况下，在图11中说明的结构中，如图12示意性地所示，也能够在灯泡色光lo明亮地发光的图案(a)与蓝色光lb明亮地发光的图案(b)之间观察到随时间的变化。
78.另一方面，图13是示意性地示出在照明装置中不设置遮光部和透光部而将从连续的间隙射出的光投射到车顶内衬等内装部件的情况下的照明的外观的变化的图。在该情况下，例如通过光源的发光量的控制，即使能够表现出照明光流动那样的变化，被明亮地照明
的部位也只是(如a至b那样)随时间变化。即，未观察到不同颜色的照明光向不同的方向呈放射状发光的情况、由交叉的照明光形成的复杂的照明图案。即使并列配置多个导光体，从不同的光源射入不同的发光色的光，由于射出的是混合光，因此也无法观察到图11所示的不同颜色的光的交叉、图12所示的那样的明亮的发光色的随时间变化。
79.实施例
80.作为试制品，制造了图1a和图1b所示的外观、图2所示的截面形状的车辆用照明装置。壳体2由遮光性的树脂成型，在厚度2.2mm的壳体2的前表面以30mm间隔设置宽度1.8mm的缝2b，在壳体2内，将在背面设置有棱镜状的槽的丙烯酸树脂(pmma)制的导光体各1根并列地配置成三列。在第1导光体41的两端配置白色led(日亚化学工业公司制)，在第2导光体42的两端配置灯泡色led(日亚化学工业公司制)，在第3导光体43的两端配置全彩led(日亚化学工业公司制)。将其设置于汽车的车顶，使流过各光源的电流随时间变化，结果视觉确认到以放射状的发光图案流过的方式变化的情况。
81.另外，在各个出光部位，从缝2b射出的白色光、灯泡色光、着色光(蓝色光等)分别如图11示意性地所示，向不同方向出光并交叉，观察到明亮的光的颜色和出光方向随时间变化的情况。进而，在将壳体2和装饰件3长条化，如图7f所示，将各2根导光体(41a和41b、42a和42b、43a和43b)串联而成的部件配置三列的情况下，也确认到同样的效果。
82.本发明并不限定于以上的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行各种追加、变更或删除。因此，这样的技术方案也包含在本发明的范围内。
83.标号说明
84.1：车辆用照明装置；2：壳体；2a：遮光部；2b：透光部；2c：卡定部；2d：卡定爪；3：装饰件；4、41、42、43、41a、41b、42a、42b、43a、43b：导光体；5、51、52、53、51a、51b、52a、52b、53a、53b：光源；6：线束；7：输出控制部；70：控制单元；71、71a、71b、71c：控制电路；8：托架；8a：卡定孔；8b：卡定部；9：车顶内衬；10：车顶；11：电源；12：前部座位；13：中心控制台；14：前窗；15：侧窗；20：遮光膜；21：遮光部件；100：发光部。