照明装置
【課題】輸送手段の室内におけて、居住空間性を悪化させることなく、高効率に室内を照明することができる照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置２０は、複数の発光体２１と、光線制御部２５を有する導光体２２とを備えている。発光体２１からの光は、導光体２２へ入光面２８から入射し、反射面２４側に配設された光線制御部２５を経て、その発光面２３から光を出射する。前記照明装置は、反射面の反射効率を高めるため、反射部材２６を反射面側に備えていてもよい。
【解決手段】照明装置２０は、複数の発光体２１と、光線制御部２５を有する導光体２２とを備えている。発光体２１からの光は、導光体２２へ入光面２８から入射し、反射面２４側に配設された光線制御部２５を経て、その発光面２３から光を出射する。前記照明装置は、反射面の反射効率を高めるため、反射部材２６を反射面側に備えていてもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、輸送手段の室内において、薄型で省スペースに配置できる照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車室内を照明する場合、光源として白熱電球を用い、これにハウジングを設けた照明装置が利用されてきた。しかしながら、このような照明装置では、白熱光源によって生じる熱のため、車室内空間の居住性が悪化するという課題があった。一方で、白熱光源からの熱を回避するためにハウジングの遮熱性を高める方法についても検討されてきたが、その場合、ハウジングの材質が制限されてコストが上昇するという課題が存在した。
【０００３】
白熱光源を使用せずに車内照明を行うために、特許文献１（特開平６−２４２７２号公報）には、後部座席前方にビーム光を照射するスポットライトを配設するとともに、車室天井にはこのビーム光を反射するための反射手段を配設した車両用室内照明装置が開示されている。この照明装置では、効率の高い照明が可能となり、小型かつ高照度を実現できる。
【０００４】
また、特許文献２（特開２０００−１２７８４７号公報）には、照明装置の薄型化を達成するために、断面半円曲面状の連続な溝構造を乱反射面として有する導光板と、この導光板の一側面に複数の発光ダイオードを配置させた車両用室内灯が開示されている。
【０００５】
さらに、特許文献３（特開２００８−１７４１３１号公報）には、複数個の発光素子を並列配置した光源と、この光源からの光を一側面から入射させ、正面方向へと出射させる導光板からなり、これらを車両の天井側および床側の双方に配設した車両用室内照明装置が開示されている。この発明によると、大型かつ薄型で、室内全体をむらなく照明することができる。
【０００６】
さらにまた、特許文献４（特開２００８−１８９１３４号公報）には、長尺状で、発光側の表面に透過散光処理がされた導光体と、前記導光体の両端部に対向して配設された発光体とを備える車両用照明装置が開示されている。この発明によると、導光体を効率的かつ均一に発光させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−２４２７２号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開２０００−１２７８４７号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】特開２００８−１７４１３１号公報（特許請求の範囲）
【特許文献４】特開２００８−１８９１３４号公報（特許請求の範囲）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の発明では、座席側からビーム光を照射して、天井に設けられた反射手段により室内照明を行うため、照射範囲が狭くなるだけでなく、ビーム光の設置場所との関係で照射範囲が制限されてしまう。
【０００９】
また、特許文献２の発明では、発光体が並ぶ方向に平行な向きに明暗の差が生じたり、輝線が発生してしまうため、照明装置そのものの発光品位について解決できない。さらに、光の向きを制御するために施されている溝構造が連続的であるために、モアレなどの光学性能の低下を引き起こしてしまう。
【００１０】
さらに、特許文献３の発明では、天井側と床側への照明装置の複数配置が必須条件となるため、スペースやコストの点で問題となる。さらにまた、特許文献４の発明では、車室内空間確保のために前部座席の前方上部に配置したときに、シート上を効率よく照らすための光制御が困難となるだけでなく、効率を上げるために、光源をフロントガラス側やシートに対向する位置に配置すると、運転手が光源を直視した場合に目が眩むなどの不都合が発生してしまう。
【００１１】
従って、本発明の目的は、上記課題を解決するために、薄型で省スペース化が可能であるとともに、高効率に車室内の所定の位置を照明することができる照明装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、照明装置の意匠性を向上できるだけでなく、その照度を向上することができる照明装置を提供することである。
【００１２】
本発明のさらに他の目的は、ギラツキ感を低減するとともに、室内の所望の位置を適切に照明できる照明装置を提供することである。
本発明の別の目的は、複数の発光体間に生じる明暗ムラを解消し、高品位の発光をすることができる照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意研究を行った結果、発光体と導光体とを特定の位置に配設するとともに、導光体の反射面において特定の光線制御部を設けると、輸送手段の室内の天井に取り付けた場合であっても、室内の居住空間性を悪化させることなく、高効率に車室内を照明することができることを見出し、本発明を完成した。
【００１４】
すなわち、本発明は、輸送手段の室内の天井面に配設される照明装置であって、
前記照明装置は、室内の所定の座席よりも前方に取り付けられるとともに、発光体と、この発光体から出射される光を一側面から入光させて、光出射側の主面から発光する導光体とを備え、
前記導光体は、その発光面と相対する反射面に、複数の点状の陥凹部からなる光線制御部を有し、前記陥凹部は、前記導光体の反射面に底面を有し、導光体の内部に向かって陥凹している。
前記陥凹部では、導光体の反射面と入光面の双方と直交する切断面において、陥凹部の前記入光面側の頂点と底面とを結ぶ直線と、前記導光体の入光面との間の角度が、１°〜８５°であってもよい。この照明装置には、導光体の反射面と隣接して、反射部材が形成されていてもよい。
【００１５】
また、前記光線制御部に形成されている陥凹部の形状は、導光体の反射面と入光面の双方と直交する切断面において、三角形、台形、および円弧状から選択された少なくとも一種であってもよい。また、光線制御部には、底面からの高さが異なる複数の陥凹部が含まれていてもよい。
【００１６】
また、光線制御部に、複数の陥凹部のうち、導光体の反射面において、入光面と平行に配列された陥凹部が少なくとも含まれていてもよく、このような複数の陥凹部は、導光体の反射面にランダムに配列されていてもよい。
また、導光体は、その発光面側に、入光面側に向かって低くなる段差を有していてもよく、その入光面に光学パターンが形成されていてもよい。
【００１７】
なお、本発明において、「複数の点状の陥凹部」とは、導光体の反射面に、複数の陥凹部が非連続に散在していることを意味しており、導光体幅の１／２以上に亘って連続した壁を有する「溝状」とは、明確に区別される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、導光体に設けられた特定の光線制御部によって、モアレ等のマクロ的な光学性能の低下を抑制するとともに、導光体へ入光した光線を所定の方向に発光させることが可能となり、狭い室内環境でも、室内の居住性を悪化させることなく、効率よく照明することができる。
また、反射部材を設けると、さらなる照度の向上や発光面の均一化を実現することが可能であるだけでなく、点灯時および／または非点灯時の照明装置の外観を向上することができる。
【００１９】
さらに、光線制御部を構成する陥凹部の形状を制御することにより、照明装置からの発光量やその分布密度を個別に制御できる。
さらにまた、光線制御部における陥凹部の配列を制御することにより、光線方向に輝線が発生するのを効果的に抑制することができる。
【００２０】
さらに、導光体の入光面に、光学パターンを形成すると、発光体によって生じる入光部の強い明暗ムラ、いわゆる目玉を容易に解消することができる。
さらにまた、導光体の発光面において、入光面側に向かって低くなる段差を設けると、発光体の光が直接視認されてしまう、いわゆる光漏れを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明から、より明瞭に理解される。図面は必ずしも一定の縮尺で示されておらず、本発明の原理を示す上で誇張したものになっている。また、添付図面において、複数の図面における同一の部品番号は、同一部分を示す。
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態の照明装置の構成を示す概略斜視図である。
【図２】第１の実施形態の照明装置の概略断面図である。
【図３】第１の実施形態で用いられている光線制御部を説明するための概略斜視図である。
【図４】第１の実施形態の光線制御部の概略断面図である。
【図５】第１の実施形態の光線制御部に設けられている陥凹部を説明するための概念図である。
【図６】第１の実施形態の照明装置を天井に配置した際の、光の照射方向を説明するための概念図である。
【図７】第１の実施形態における変形例である、光線制御部を構成する各陥凹部の高さの推移を説明するための概略図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の照明装置の構成を示す概略断面図である。
【図９】第２の実施形態で用いられている光線制御部の概略断面図である。
【図１０】第２の実施形態の光線制御部に設けられている陥凹部を説明するための概念図である。
【図１１】第１および第２の実施形態における変形例として用いられる導光体の概略斜視図である。
【図１２】第１および第２の実施形態における変形例として用いられる導光体の概略斜視図である。
【図１３】実施例１で作製した照明装置を説明するための概略断面図である。
【図１４】実施例１の照明装置の陥凹部を説明するための概略図である。
【図１５】実施例１の照明装置の各陥凹部の半径の推移を説明するための概略図である。
【図１６】実施例の照明装置の照度を測定する際の測定位置を説明するための概略正面図である。
【図１７】実施例８〜１６で作製した照明装置を説明するための概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。図１は、本発明の照明装置の第１の実施形態の構成を示す概略斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線により切断した概略断面図である。また、図３は、第１の実施形態で用いられている光線制御部を説明するための概略斜視図であり、図４は、図３のＢ−Ｂ線により切断した概略断面図である。また、図５は、前記光線制御部に設けられている陥凹部を説明するための概念図である。
【００２４】
第１の実施形態において、図１および図２に示すように、照明装置１０は、発光体１１と、この発光体１１から出射される光を一側面（または入光面）１８から入光させて、正面（または発光面）１３方向へと発光させる導光体１２とを備えている。この導光体１２には、発光面１３と相対する反射面１４側に光線制御部１５が形成されている。
【００２５】
図３〜図５に示すように、光線制御部１５は、複数の点状の陥凹部１９，１９，・・・１９を有しており、各陥凹部１９は、導光体１２の反射面１４と一致した底面Ｂ１と、高さｈ１とを有する円錐形状である。導光体１２の反射面１４と入光面１８の双方と直交する切断面において、陥凹部１９は、その頂点１９ａと入光面１８側の底面との交点１９ｂとを結ぶ直線と、前記導光体の入光面１８との間で、角度θ１を有している。
【００２６】
図６に示すように、第１の実施形態の照明装置１０では、例えば、車室の天井面１上において、所定の座席２よりも前方に取り付けられ、発光体１１から出射した光は、導光体１２の発光面１３から、この発光体１１よりも後方に存在する座席２側に向かって主に照射される。
【００２７】
また、図７は、第１の実施形態における変形例として、光線制御部を構成する各陥凹部の高さが異なる例を説明するための概略図であり、この図では、導光体１２の反射面１４と入光面１８の双方と直交する切断面における各陥凹部の高さｈ１の推移を示す。
【００２８】
図７に示すように、光線制御部に設けられた各陥凹部１９の高さｈ１は、まず、入光面１８側において高さＨＳを示し、その後入光面１８から遠ざかるにつれて上昇し、一旦極大値Ｌｍａｘとなった後、極小値Ｌｍｉｎを経由して再度上昇し、光線制御部の入光面と相対する面側でＨＥを示している。なお、この変形例では、陥凹部の高さが推移する以外は、実質的に第１の実施形態と同一であり、図３に示すように、導光体１２の反射面１４において、光線制御部１５の各陥凹部１９は、所定の間隔で、この高さの推移にしたがって入光面１８と平行に配列されている。
【００２９】
このような光線制御部１５を設けることにより、発光体１１から導光体１２へ入射した光は、光線制御部１５の各陥凹部１９によりその反射する方向が制御され、導光体１２の発光面１３から、所定の方向に対して高い照度を持つように出射することが可能となる。
【００３０】
図８は、本発明の第２の実施形態を説明するための概略断面図であり、図９は、第２の実施形態で用いられている光線制御部の概略断面図であり、図１０は、前記光線制御部に設けられている陥凹部を説明するための概念図である。
【００３１】
第２の実施形態において、図８に示すように、照明装置２０は、発光体２１と、この発光体２１から出射される光を一側面（または入光面）２８から入光させて、正面（または発光面）２３方向へと発光させる導光体２２とを備えている。導光体２２において、発光面２３と相対する反射面２４側には、光線制御部２５が形成されている。さらに、反射面２４の反射効率を高めるために、反射面２４と隣接して反射材２６が設けられている。
【００３２】
図９および図１０に示すように、光線制御部２５は、複数の陥凹部２９，２９，・・・２９を有しており、陥凹部２９は、導光体２２の反射面２４と一致した底面Ｂ２と、高さｈ２とを有する四角錘台形状である。なお、底面Ｂ２は、縦（入光面に平行な方向）の長さｌと横（入光面に垂直な方向）の長さｗとで構成されている。導光体２２の反射面２４と入光面２８の双方と直交する切断面において、陥凹部２９は、その入光面２８側の頂点２９ａと底面２９ｂとを結ぶ直線と、前記導光体の入光面２８との間で、角度θ２を有している。
【００３３】
第２の実施形態の照明装置２０においても、導光体２２の入光面２８と陥凹部２９とが所定の関係を有するように配列されているので、図６に示す第１の実施形態の照明装置１０と同様に、車室の天井面１上において所定の座席２よりも前方に取り付けられた場合、発光体２１から出射した光は、導光体２２の発光面２３から、この発光体２１よりも後方に存在する座席２側に向かって主に照射される。
【００３４】
さらにまた、図１１は、第１および第２の実施形態における変形例として用いられる導光体３２の概略斜視図であり、図１２は、導光体３２の反射面３４と入光面３８の双方と直交する切断面を示す概略断面図である。図１１および図１２に示すように、導光体３２は、入光面側に向かって段差ｄだけ低くなる構造を有している。このような段差ｄを有すると、照明装置と自動車の天井との埋め込み性が高くなるだけでなく、発光体からの光が座席側へ直接入射することを有効に防止することができる。
【００３５】
以下、各構成要素の詳細について、詳述する。
（発光体）
照明装置に配設される発光体としては、例えば各種ＬＥＤ（白色ＬＥＤなど）などが例示できる。発光体の数は、照明装置のサイズおよび必要とされる輝度などに応じて適宜設定することができ、例えば、２〜１５個程度、好ましくは３〜１０個程度であってもよい。
【００３６】
（導光体）
導光体は、透明材料から形成され、有機材料（例えば、（メタ）アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂など）および無機材料（例えば、ガラスなど）のいずれでもよい。これらのうち、（メタ）アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂、ガラス等が好ましい。
【００３７】
また、良好に室内を照明する観点から、導光体の発光面は、９ｃｍ２以上（例えば、１２〜４００ｃｍ２程度）、好ましくは１５ｃｍ２以上（例えば、１８〜２５０ｃｍ２程度）などであってもよい。また、本発明では、光線制御部が導光体の反射面側に形成されているため、導光体の発光面には、適宜、意匠性の高い造形（例えば、各種曲面加工、彫刻加工など）を行い、照明装置の外観を向上することが可能となる。
【００３８】
また、導光体は、発光体からの光を目的の照射方向へ出射できるかぎり、特に形状は制限されないが、例えば、平板形状や楔形状などであってもよい。例えば、楔形状の導光板では、通常、その底面が、光入射面から徐々に正面方向に向かって厚みが薄くなる傾斜面となる場合が多い。
【００３９】
また、導光体の発光面を室内の天井へ埋め込める観点から、例えば、導光体の発光面は、入光面側に向かって低くなる段差を有していてもよく、図１２において、段差ｄは、例えば、０．１〜５ｍｍ程度、好ましくは０．３〜３ｍｍ程度であってもよい。
【００４０】
また、導光体の入光面には、必要に応じて、入射する光の分布を均一にするための光学パターンを形成してもよい。このような光学パターンとしては、例えば、微細な凹凸形状（例えば、ドット形状、溝形状など）が挙げられる。
【００４１】
（光線制御部）
導光体は、その発光面と相対する反射面に、複数の点状の陥凹部からなる光線制御部を有している。
各陥凹部は、その形状に応じて、反射面において規則的に配設されても、ランダムに配設されてもよいが、規則的な配列によってモアレなどが生じる場合、ランダムに配設されるのが好ましい。
【００４２】
これらの陥凹部は、前記導光体の反射面に底面を有するとともに、導光体の反射面と入光面の双方と直交する切断面において、各陥凹部の前記入光面側の頂点と底面とを結ぶ直線と、前記導光体の入光面との角度が、１°〜８５°であるのが好ましい。前記角度は、好ましくは２０°〜８０°程度、より好ましくは２５°〜７５°程度であってもよい。
これらの陥凹部は、前記角度を維持する限り、互いに必ずしも同一形状である必要はないが、複数の陥凹部の前記角度は一致しているのが好ましく、複数の陥凹部のすべてが、互いに相似形状であるのがより好ましい。
【００４３】
例えば、陥凹部は、導光体の反射面と入光面の双方と直交する切断面が、三角形、台形、円弧状などを有しているのが好ましく、このような陥凹部は、円錐形状、円錐台形状、だ円錐形状、だ円錐台形状、多角錐形状（例えば、三角錐形状、四角錘形状、五角錐形状、六角錘形状など）、多角錐台形状（例えば、三角錐台形状、四角錘台形状、五角錐台形状、六角錘台形状など）、欠球形状、釣鐘状、頭切釣鐘状などであってもよい。
また、各陥凹部の底面のアスペクト比は、陥凹部の底面積に応じて適宜設定することができ、例えば、（長辺）／（短辺）＝５／１〜１／１程度であってもよく、好ましくは４／１〜１／１程度、より好ましくは３／１〜１／１程度であってもよい。
【００４４】
また、陥凹部の高さｈは、入光面からの距離に従って、変化してもよく、例えば、最も入光面側の陥凹部の高さ（ＨＳ）と、最も入光面から離れた側の陥凹部の高さ（ＨＥ）との比（ＨＳ）／（ＨＥ）は、２〜７倍程度、好ましくは２．５〜５倍程度であってもよい。
【００４５】
また、陥凹部の高さｈは、必ずしも入光面から連続して高くなる必要はなく、所定の方向に対する照度を高める観点から、図７に示すように、各陥凹部の高さは、入光面１８からＸ方向へ向かって遠ざかるにつれて上昇し、一旦極大値Ｌｍａｘとなった後、極小値Ｌｍｉｎを経由して再度上昇してＨＥとなってもよい。
このような場合、Ｌｍａｘに対する、ＬｍａｘとＬｍｉｎとの差（Ｌｍａｘ−Ｌｍｉｎ）／Ｌｍａｘは、例えば、０．１〜０．５程度、好ましくは０．１５〜０．３程度であってもよい。
【００４６】
本発明では、導光体の反射面側にこのような光線制御部を配設することにより、薄型で省スペースであっても、目的とするエリアには確実に光を照射することが可能となる。
【００４７】
（反射部材）
導光体の反射面の反射効率を高める観点から、必要に応じて、導光体の反射面と隣接して、反射部材を形成してもよい。反射部材は、照明装置に求められる性質に応じて、正反射する材質（例えば、ステンレス、アルミニウム、銅、Ａｇ、各種合金などの金属性物質）から形成してもよく、拡散反射する材質（例えば、白色樹脂、セラミックなど）から形成してもよい。このような反射部材を設けると、照明装置の照度を高めることができるだけでなく、点灯時や非点灯時の美観も向上できる。
【実施例】
【００４８】
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【００４９】
（実施例１）
図１３に示すように、照明装置４０を作製した。照明装置４０は、基板４Ａに取り付けられた発光体４１と、この発光体４１から出射される光を一側面（または入光面）４８から入光させて、正面（または発光面）４３方向へと発光させる導光体４２とを備えている。導光体４２において、発光面４３と相対する反射面４４側には、光線制御部４５が形成されている。車室内に取り付けるために、白色のポリカーボネート製のケースＣの中に前記構成物を入れ、全体を保持した。次いで、表面の意匠性を高めるために、発光面４３に、外側に凸となる半径２０００ｍｍ程度の曲面加工を施した。
【００５０】
なお、発光体４１としては、日亜化学工業社製のＮＳＳＷ０６４Ｅを７個使用し、基板１Ａは片面のガラスエポキシ基板に銅箔にてＬＥＤを同時に点灯させるための配線パターンを施したものを使用した。また、導光体４２はＰＭＭＡで形成し、厚みは約４ｍｍ、入光面４８に対し平行な方向の長さが１８０ｍｍであり、入光面４８に対し垂直な方向の長さが９０ｍｍである。
【００５１】
また、導光体４２の光線制御部４５には、複数の円錐形状の陥凹部が、それぞれ約２．５ｍｍ間隔で配列されており、各陥凹部は、図１４で示すように、開き角θＶとして９０°を有している。これはすなわち、導光体４２の反射面４４と入光面４８の双方と直交する切断面において、すなわち陥凹部の前記入光面側の頂点と底面とを結ぶ直線と、前記導光体の入光面との間の角度θ１が４５°となることを意味している。
【００５２】
そして、これらの陥凹部の底面Ｂ１の半径ｒは、入光面付近を起点として、図１５に示すように、０．３ｍｍから１．０ｍｍまで変化している。
【００５３】
照明装置４０の照明性能を確認するため、図１６に示すように、発光面を下向きにして照明装置を配置し、照明装置の、所定の角度θａにおける発光面中央部からの距離７８０ｍｍ地点での照度を、照度計５１（トプコン社製、「Ｉｍ−３」）を用いて測定した。なお、照度を測定する際の角度は、導光体４２の光源側の下面の一端を０°とし、導光体４２の発光面から下方の鉛直方向を９０°とし、導光体の下面の光源と相反する一端を１８０°として設定した。その照度を表１に示す。また、作製された照明装置には、モアレは発生せず、発光面４３の見栄えも良好であるとともに、光線方向に輝線は発生していなかった。
【００５４】
（実施例２〜７）
陥凹部の入光面側の頂点と底面とを結ぶ直線と、前記導光体の入光面との間の角度θ１を、表１に示すように変化させる以外は、実施例１と同様にして照明装置を作製した。その照度を表１に示す。また、作製された照明装置では、いずれも、モアレは発生せず、発光部の見栄えも良好であるとともに、光線方向に輝線は発生していなかった。
【００５５】
【表１】
【００５６】
（比較例１）
実施例１の導光体４２の光線制御部４５において、入光面に沿って平行に配列された複数の連続した溝（ピッチ０．５ｍｍ、高さ０．４３ｍｍ、底面を底辺として窪む断面三角形状）を設ける以外、実施例１と同様にして照明装置を作製した。作製された照明装置の照度は１７．６ｌｘと高い照度であったが、その照射範囲は狭く、また、照射面にはモアレやギラツキが発生していた。さらに、発光部の見栄えも劣っており、光線方向に輝線が発生していた。
【００５７】
（実施例８〜１０）
実施例１〜３の照明装置に対して、それぞれ図１７で示されるように、導光板４２の反射面４４と隣接して０．１ｍｍ厚の拡散シートを反射板４６として配置する以外は、実施例１〜３と同様にして照明装置を製造した。
【００５８】
各ＬＥＤに定格である２０ｍＡの定電流を流して測定したところ、実施例１〜３に対応する各測定地点の照度は、実施例８の照明装置では、９．４ｌｘと、実施例１の１．２２倍の照度向上が確認された。また、実施例９の照明装置では１０．５ｌｘと実施例２の１．２２倍、実施例１０の照明装置では９．４ｌｘと実施例３の１．２２倍とさらなる照度向上が確認された。
【００５９】
実施例８〜１０の照明装置では、実施例１の効果に加え、非点灯時には拡散シートにより、裏面がおおよそにおいて他の意匠と同じ色味となり、良好な視認性を保ち、かつ、照度も向上させることが可能となった。
【００６０】
（実施例１１〜１３）
実施例１〜３の照明装置に対して、それぞれ図１７で示されるように、導光板４２の反射面４４と隣接して０．１８ｍｍ厚の白色ＰＥＴフィルムを反射板４６として配置する以外は、実施例１〜３と同様にして照明装置を製造した。
【００６１】
各ＬＥＤに定格である２０ｍＡの定電流を流して測定したところ、実施例１〜３に対応する各測定地点の照度は、実施例１１の照明装置では、１１．４ｌｘと、実施例１の
１．４８倍の照度向上が確認された。また、実施例１２の照明装置では１２．７ｌｘと実施例２の１．４８倍、実施例１３の照明装置では１１．４ｌｘと実施例３の１．４８倍とさらなる照度向上が確認された。
【００６２】
実施例１１〜１３の照明装置では、実施例１の効果に加え、反射目的のシートを反射板として採用することにより、大幅な照度向上が可能であることが確認された。
【００６３】
（実施例１４〜１６）
実施例１〜３の照明装置に対して、それぞれ図１７で示されるように、導光板４２の反射面４４と隣接して０．３ｍｍ厚のアルミ板を反射板４６として配置する以外は、実施例１〜３と同様にして照明装置を製造した。
【００６４】
各ＬＥＤに定格である２０ｍＡの定電流を流して測定したところ、実施例１〜３に対応する各測定地点の照度は、実施例１４の照明装置では、１２．１ｌｘと、実施例１の
１．５７倍の照度向上が確認された。また、実施例１５の照明装置では１３．５ｌｘと実施例２の１．５７倍、実施例１６の照明装置では１２．１ｌｘと実施例３の１．５７倍とさらなる照度向上が確認された。
【００６５】
実施例１４〜１６の照明装置では、実施例１の効果に加え、非点灯時の見栄えも向上するだけでなく、大幅な照度向上が可能であることが確認された。
【００６６】
（実施例１７）
光線制御部として、下記に示す所定の四角錘台形状の複数の陥凹部が、約２．５ｍｍ間隔で配列されたものを用いる以外、実施例１４と同様にして照明装置を作製した。
【００６７】
この照明装置の光線制御部の陥凹部は、図１０に示すような四角錘台形状の陥凹部であり、導光体２２の反射面２４と入光面２８の双方と直交する断面において、陥凹部の入光面側の頂点２９ａと底面２９ｂとを結ぶ直線と、導光体の入光面との間の角度θ２は、４５°である。
【００６８】
そして、これらの陥凹部の底面Ｂ２の入光面に平行な方向の長さｗ、垂直な方向の長さｌ、および発光面方向への高さｈは、それぞれ入光面から遠ざかるにつれて、直線的に、ｗ＝１ｍｍ〜２ｍｍ、ｌ＝０．５〜１．５ｍｍ、ｈ＝０．１〜０．６ｍｍの範囲で変化している。
【００６９】
実施例１と同様に、２０ｍＡの電流を流し、測定したところ、７．６ｌｘと、実施例１の同程度の照度が得られた。本実施例により、発明の効果を得るために施すべき機械的光学構造は、円錐だけに限らないことが確認された。
【００７０】
（実施例１８）
実施例１の照明装置の導光体において、入光面４８にドット形状を施す以外は、実施例１と同様にして照明装置を作製した。
このドット形状は、半径０．１ｍｍ、深さ０．１ｍｍの半球状の窪みであり、それぞれのドット間隔を０．２５ｍｍとして連続的に入光面４８に施した。
【００７１】
実施例１と同様に、２０ｍＡの電流を流し、照度を測定したところ、実施例１と同程度の照度が得られただけでなく、複数の発光体４１の間に生じる入光部分の明暗ムラが低減された。
【００７２】
（実施例１９）
実施例１の照明装置の導光体を、底面４４全体を入光面４８から遠ざかるにつれて傾斜させた楔状とする以外は、実施例１と同様にして照明装置を作製した。
前記導光体は、その入光面４８側の厚みが４ｍｍであり、入光面４８と対向する面側の厚みが２．５ｍｍである。また、図１４で示すように、各陥凹部は、開き角θＶとして９０°を有しており、導光体４２の反射面４４と入光面４８の双方と直交する切断面において、すなわち陥凹部の前記入光面側の頂点と底面とを結ぶ直線と、前記導光体の入光面との間の角度θ１は、４４°である。実施例１と同様に、２０ｍＡの電流を流し、照度を測定したところ、実施例１と同程度の照度が得られた。
【００７３】
（実施例２０）
円錐の開き角θＶを、７５°とする以外は、実施例１９と同様にして照明装置を作製した。なお、これらの開きθＶは、上記角度θ１としては、３６．５°に対応している。
【００７４】
（実施例２１）
円錐の開き角θＶを、６５°とする以外は、実施例１９と同様にして照明装置を作製した。なお、これらの開きθＶは、上記角度θ１としては、３１．５°に対応している。
【００７５】
実施例１９〜２１においても、実施例１と同程度の照度が得られ、底面４４が必ずしも入光面４８と直交した平面でなくても同様な効果が得られることが確認できた。
【００７６】
（実施例２２）
実施例１の照明装置の導光板において、図１２に示すような段差をもうける以外は、実施例１と同様にして照明装置を作製した。
すなわち、この導光体の発光面には、入光面３８に接する部分から有効発光エリアまで、有効発光エリアの面より低くなるように、１ｍｍの段差が幅４ｍｍで設けられている。
【００７７】
本実施例においても、実施例１と同程度の照度が得られ、かつ、入光面側とは反対方向（すなわち、図１２のＤ方向）から照明装置を直視するような場合でも、発光体の光線が直接目に飛び込み、それにより目がくらむというような現象が発生していないことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明の照明装置は、さまざまな輸送手段（自動車、バス、トラックなどの道路用車両；鉄道車両；飛行機、ヘリコプターなどの航空機など）の天井において、座席との関係で適当な箇所に配設することができ、例えば、マップライト、ルームライトなどとして有用である。
【００７９】
以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、変更または削除が可能であり、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００８０】
１０，２０，３０，４０…照明装置
１１，２１，３１，４１…発光体
１２，２２，３２，４２…導光体
１３，２３，３３，４３…導光体の発光面
１４，２４，３４，４４…導光体の反射面
１５，２５，３５，４５…導光体の光線制御部
２６，４６…反射部材
１９，２９…陥凹部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、輸送手段の室内において、薄型で省スペースに配置できる照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車室内を照明する場合、光源として白熱電球を用い、これにハウジングを設けた照明装置が利用されてきた。しかしながら、このような照明装置では、白熱光源によって生じる熱のため、車室内空間の居住性が悪化するという課題があった。一方で、白熱光源からの熱を回避するためにハウジングの遮熱性を高める方法についても検討されてきたが、その場合、ハウジングの材質が制限されてコストが上昇するという課題が存在した。
【０００３】
白熱光源を使用せずに車内照明を行うために、特許文献１（特開平６−２４２７２号公報）には、後部座席前方にビーム光を照射するスポットライトを配設するとともに、車室天井にはこのビーム光を反射するための反射手段を配設した車両用室内照明装置が開示されている。この照明装置では、効率の高い照明が可能となり、小型かつ高照度を実現できる。
【０００４】
また、特許文献２（特開２０００−１２７８４７号公報）には、照明装置の薄型化を達成するために、断面半円曲面状の連続な溝構造を乱反射面として有する導光板と、この導光板の一側面に複数の発光ダイオードを配置させた車両用室内灯が開示されている。
【０００５】
さらに、特許文献３（特開２００８−１７４１３１号公報）には、複数個の発光素子を並列配置した光源と、この光源からの光を一側面から入射させ、正面方向へと出射させる導光板からなり、これらを車両の天井側および床側の双方に配設した車両用室内照明装置が開示されている。この発明によると、大型かつ薄型で、室内全体をむらなく照明することができる。
【０００６】
さらにまた、特許文献４（特開２００８−１８９１３４号公報）には、長尺状で、発光側の表面に透過散光処理がされた導光体と、前記導光体の両端部に対向して配設された発光体とを備える車両用照明装置が開示されている。この発明によると、導光体を効率的かつ均一に発光させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−２４２７２号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開２０００−１２７８４７号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】特開２００８−１７４１３１号公報（特許請求の範囲）
【特許文献４】特開２００８−１８９１３４号公報（特許請求の範囲）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の発明では、座席側からビーム光を照射して、天井に設けられた反射手段により室内照明を行うため、照射範囲が狭くなるだけでなく、ビーム光の設置場所との関係で照射範囲が制限されてしまう。
【０００９】
また、特許文献２の発明では、発光体が並ぶ方向に平行な向きに明暗の差が生じたり、輝線が発生してしまうため、照明装置そのものの発光品位について解決できない。さらに、光の向きを制御するために施されている溝構造が連続的であるために、モアレなどの光学性能の低下を引き起こしてしまう。
【００１０】
さらに、特許文献３の発明では、天井側と床側への照明装置の複数配置が必須条件となるため、スペースやコストの点で問題となる。さらにまた、特許文献４の発明では、車室内空間確保のために前部座席の前方上部に配置したときに、シート上を効率よく照らすための光制御が困難となるだけでなく、効率を上げるために、光源をフロントガラス側やシートに対向する位置に配置すると、運転手が光源を直視した場合に目が眩むなどの不都合が発生してしまう。
【００１１】
従って、本発明の目的は、上記課題を解決するために、薄型で省スペース化が可能であるとともに、高効率に車室内の所定の位置を照明することができる照明装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、照明装置の意匠性を向上できるだけでなく、その照度を向上することができる照明装置を提供することである。
【００１２】
本発明のさらに他の目的は、ギラツキ感を低減するとともに、室内の所望の位置を適切に照明できる照明装置を提供することである。
本発明の別の目的は、複数の発光体間に生じる明暗ムラを解消し、高品位の発光をすることができる照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意研究を行った結果、発光体と導光体とを特定の位置に配設するとともに、導光体の反射面において特定の光線制御部を設けると、輸送手段の室内の天井に取り付けた場合であっても、室内の居住空間性を悪化させることなく、高効率に車室内を照明することができることを見出し、本発明を完成した。
【００１４】
すなわち、本発明は、輸送手段の室内の天井面に配設される照明装置であって、
前記照明装置は、室内の所定の座席よりも前方に取り付けられるとともに、発光体と、この発光体から出射される光を一側面から入光させて、光出射側の主面から発光する導光体とを備え、
前記導光体は、その発光面と相対する反射面に、複数の点状の陥凹部からなる光線制御部を有し、前記陥凹部は、前記導光体の反射面に底面を有し、導光体の内部に向かって陥凹している。
前記陥凹部では、導光体の反射面と入光面の双方と直交する切断面において、陥凹部の前記入光面側の頂点と底面とを結ぶ直線と、前記導光体の入光面との間の角度が、１°〜８５°であってもよい。この照明装置には、導光体の反射面と隣接して、反射部材が形成されていてもよい。
【００１５】
また、前記光線制御部に形成されている陥凹部の形状は、導光体の反射面と入光面の双方と直交する切断面において、三角形、台形、および円弧状から選択された少なくとも一種であってもよい。また、光線制御部には、底面からの高さが異なる複数の陥凹部が含まれていてもよい。
【００１６】
また、光線制御部に、複数の陥凹部のうち、導光体の反射面において、入光面と平行に配列された陥凹部が少なくとも含まれていてもよく、このような複数の陥凹部は、導光体の反射面にランダムに配列されていてもよい。
また、導光体は、その発光面側に、入光面側に向かって低くなる段差を有していてもよく、その入光面に光学パターンが形成されていてもよい。
【００１７】
なお、本発明において、「複数の点状の陥凹部」とは、導光体の反射面に、複数の陥凹部が非連続に散在していることを意味しており、導光体幅の１／２以上に亘って連続した壁を有する「溝状」とは、明確に区別される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、導光体に設けられた特定の光線制御部によって、モアレ等のマクロ的な光学性能の低下を抑制するとともに、導光体へ入光した光線を所定の方向に発光させることが可能となり、狭い室内環境でも、室内の居住性を悪化させることなく、効率よく照明することができる。
また、反射部材を設けると、さらなる照度の向上や発光面の均一化を実現することが可能であるだけでなく、点灯時および／または非点灯時の照明装置の外観を向上することができる。
【００１９】
さらに、光線制御部を構成する陥凹部の形状を制御することにより、照明装置からの発光量やその分布密度を個別に制御できる。
さらにまた、光線制御部における陥凹部の配列を制御することにより、光線方向に輝線が発生するのを効果的に抑制することができる。
【００２０】
さらに、導光体の入光面に、光学パターンを形成すると、発光体によって生じる入光部の強い明暗ムラ、いわゆる目玉を容易に解消することができる。
さらにまた、導光体の発光面において、入光面側に向かって低くなる段差を設けると、発光体の光が直接視認されてしまう、いわゆる光漏れを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明から、より明瞭に理解される。図面は必ずしも一定の縮尺で示されておらず、本発明の原理を示す上で誇張したものになっている。また、添付図面において、複数の図面における同一の部品番号は、同一部分を示す。
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態の照明装置の構成を示す概略斜視図である。
【図２】第１の実施形態の照明装置の概略断面図である。
【図３】第１の実施形態で用いられている光線制御部を説明するための概略斜視図である。
【図４】第１の実施形態の光線制御部の概略断面図である。
【図５】第１の実施形態の光線制御部に設けられている陥凹部を説明するための概念図である。
【図６】第１の実施形態の照明装置を天井に配置した際の、光の照射方向を説明するための概念図である。
【図７】第１の実施形態における変形例である、光線制御部を構成する各陥凹部の高さの推移を説明するための概略図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の照明装置の構成を示す概略断面図である。
【図９】第２の実施形態で用いられている光線制御部の概略断面図である。
【図１０】第２の実施形態の光線制御部に設けられている陥凹部を説明するための概念図である。
【図１１】第１および第２の実施形態における変形例として用いられる導光体の概略斜視図である。
【図１２】第１および第２の実施形態における変形例として用いられる導光体の概略斜視図である。
【図１３】実施例１で作製した照明装置を説明するための概略断面図である。
【図１４】実施例１の照明装置の陥凹部を説明するための概略図である。
【図１５】実施例１の照明装置の各陥凹部の半径の推移を説明するための概略図である。
【図１６】実施例の照明装置の照度を測定する際の測定位置を説明するための概略正面図である。
【図１７】実施例８〜１６で作製した照明装置を説明するための概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。図１は、本発明の照明装置の第１の実施形態の構成を示す概略斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線により切断した概略断面図である。また、図３は、第１の実施形態で用いられている光線制御部を説明するための概略斜視図であり、図４は、図３のＢ−Ｂ線により切断した概略断面図である。また、図５は、前記光線制御部に設けられている陥凹部を説明するための概念図である。
【００２４】
第１の実施形態において、図１および図２に示すように、照明装置１０は、発光体１１と、この発光体１１から出射される光を一側面（または入光面）１８から入光させて、正面（または発光面）１３方向へと発光させる導光体１２とを備えている。この導光体１２には、発光面１３と相対する反射面１４側に光線制御部１５が形成されている。
【００２５】
図３〜図５に示すように、光線制御部１５は、複数の点状の陥凹部１９，１９，・・・１９を有しており、各陥凹部１９は、導光体１２の反射面１４と一致した底面Ｂ１と、高さｈ１とを有する円錐形状である。導光体１２の反射面１４と入光面１８の双方と直交する切断面において、陥凹部１９は、その頂点１９ａと入光面１８側の底面との交点１９ｂとを結ぶ直線と、前記導光体の入光面１８との間で、角度θ１を有している。
【００２６】
図６に示すように、第１の実施形態の照明装置１０では、例えば、車室の天井面１上において、所定の座席２よりも前方に取り付けられ、発光体１１から出射した光は、導光体１２の発光面１３から、この発光体１１よりも後方に存在する座席２側に向かって主に照射される。
【００２７】
また、図７は、第１の実施形態における変形例として、光線制御部を構成する各陥凹部の高さが異なる例を説明するための概略図であり、この図では、導光体１２の反射面１４と入光面１８の双方と直交する切断面における各陥凹部の高さｈ１の推移を示す。
【００２８】
図７に示すように、光線制御部に設けられた各陥凹部１９の高さｈ１は、まず、入光面１８側において高さＨＳを示し、その後入光面１８から遠ざかるにつれて上昇し、一旦極大値Ｌｍａｘとなった後、極小値Ｌｍｉｎを経由して再度上昇し、光線制御部の入光面と相対する面側でＨＥを示している。なお、この変形例では、陥凹部の高さが推移する以外は、実質的に第１の実施形態と同一であり、図３に示すように、導光体１２の反射面１４において、光線制御部１５の各陥凹部１９は、所定の間隔で、この高さの推移にしたがって入光面１８と平行に配列されている。
【００２９】
このような光線制御部１５を設けることにより、発光体１１から導光体１２へ入射した光は、光線制御部１５の各陥凹部１９によりその反射する方向が制御され、導光体１２の発光面１３から、所定の方向に対して高い照度を持つように出射することが可能となる。
【００３０】
図８は、本発明の第２の実施形態を説明するための概略断面図であり、図９は、第２の実施形態で用いられている光線制御部の概略断面図であり、図１０は、前記光線制御部に設けられている陥凹部を説明するための概念図である。
【００３１】
第２の実施形態において、図８に示すように、照明装置２０は、発光体２１と、この発光体２１から出射される光を一側面（または入光面）２８から入光させて、正面（または発光面）２３方向へと発光させる導光体２２とを備えている。導光体２２において、発光面２３と相対する反射面２４側には、光線制御部２５が形成されている。さらに、反射面２４の反射効率を高めるために、反射面２４と隣接して反射材２６が設けられている。
【００３２】
図９および図１０に示すように、光線制御部２５は、複数の陥凹部２９，２９，・・・２９を有しており、陥凹部２９は、導光体２２の反射面２４と一致した底面Ｂ２と、高さｈ２とを有する四角錘台形状である。なお、底面Ｂ２は、縦（入光面に平行な方向）の長さｌと横（入光面に垂直な方向）の長さｗとで構成されている。導光体２２の反射面２４と入光面２８の双方と直交する切断面において、陥凹部２９は、その入光面２８側の頂点２９ａと底面２９ｂとを結ぶ直線と、前記導光体の入光面２８との間で、角度θ２を有している。
【００３３】
第２の実施形態の照明装置２０においても、導光体２２の入光面２８と陥凹部２９とが所定の関係を有するように配列されているので、図６に示す第１の実施形態の照明装置１０と同様に、車室の天井面１上において所定の座席２よりも前方に取り付けられた場合、発光体２１から出射した光は、導光体２２の発光面２３から、この発光体２１よりも後方に存在する座席２側に向かって主に照射される。
【００３４】
さらにまた、図１１は、第１および第２の実施形態における変形例として用いられる導光体３２の概略斜視図であり、図１２は、導光体３２の反射面３４と入光面３８の双方と直交する切断面を示す概略断面図である。図１１および図１２に示すように、導光体３２は、入光面側に向かって段差ｄだけ低くなる構造を有している。このような段差ｄを有すると、照明装置と自動車の天井との埋め込み性が高くなるだけでなく、発光体からの光が座席側へ直接入射することを有効に防止することができる。
【００３５】
以下、各構成要素の詳細について、詳述する。
（発光体）
照明装置に配設される発光体としては、例えば各種ＬＥＤ（白色ＬＥＤなど）などが例示できる。発光体の数は、照明装置のサイズおよび必要とされる輝度などに応じて適宜設定することができ、例えば、２〜１５個程度、好ましくは３〜１０個程度であってもよい。
【００３６】
（導光体）
導光体は、透明材料から形成され、有機材料（例えば、（メタ）アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂など）および無機材料（例えば、ガラスなど）のいずれでもよい。これらのうち、（メタ）アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂、ガラス等が好ましい。
【００３７】
また、良好に室内を照明する観点から、導光体の発光面は、９ｃｍ２以上（例えば、１２〜４００ｃｍ２程度）、好ましくは１５ｃｍ２以上（例えば、１８〜２５０ｃｍ２程度）などであってもよい。また、本発明では、光線制御部が導光体の反射面側に形成されているため、導光体の発光面には、適宜、意匠性の高い造形（例えば、各種曲面加工、彫刻加工など）を行い、照明装置の外観を向上することが可能となる。
【００３８】
また、導光体は、発光体からの光を目的の照射方向へ出射できるかぎり、特に形状は制限されないが、例えば、平板形状や楔形状などであってもよい。例えば、楔形状の導光板では、通常、その底面が、光入射面から徐々に正面方向に向かって厚みが薄くなる傾斜面となる場合が多い。
【００３９】
また、導光体の発光面を室内の天井へ埋め込める観点から、例えば、導光体の発光面は、入光面側に向かって低くなる段差を有していてもよく、図１２において、段差ｄは、例えば、０．１〜５ｍｍ程度、好ましくは０．３〜３ｍｍ程度であってもよい。
【００４０】
また、導光体の入光面には、必要に応じて、入射する光の分布を均一にするための光学パターンを形成してもよい。このような光学パターンとしては、例えば、微細な凹凸形状（例えば、ドット形状、溝形状など）が挙げられる。
【００４１】
（光線制御部）
導光体は、その発光面と相対する反射面に、複数の点状の陥凹部からなる光線制御部を有している。
各陥凹部は、その形状に応じて、反射面において規則的に配設されても、ランダムに配設されてもよいが、規則的な配列によってモアレなどが生じる場合、ランダムに配設されるのが好ましい。
【００４２】
これらの陥凹部は、前記導光体の反射面に底面を有するとともに、導光体の反射面と入光面の双方と直交する切断面において、各陥凹部の前記入光面側の頂点と底面とを結ぶ直線と、前記導光体の入光面との角度が、１°〜８５°であるのが好ましい。前記角度は、好ましくは２０°〜８０°程度、より好ましくは２５°〜７５°程度であってもよい。
これらの陥凹部は、前記角度を維持する限り、互いに必ずしも同一形状である必要はないが、複数の陥凹部の前記角度は一致しているのが好ましく、複数の陥凹部のすべてが、互いに相似形状であるのがより好ましい。
【００４３】
例えば、陥凹部は、導光体の反射面と入光面の双方と直交する切断面が、三角形、台形、円弧状などを有しているのが好ましく、このような陥凹部は、円錐形状、円錐台形状、だ円錐形状、だ円錐台形状、多角錐形状（例えば、三角錐形状、四角錘形状、五角錐形状、六角錘形状など）、多角錐台形状（例えば、三角錐台形状、四角錘台形状、五角錐台形状、六角錘台形状など）、欠球形状、釣鐘状、頭切釣鐘状などであってもよい。
また、各陥凹部の底面のアスペクト比は、陥凹部の底面積に応じて適宜設定することができ、例えば、（長辺）／（短辺）＝５／１〜１／１程度であってもよく、好ましくは４／１〜１／１程度、より好ましくは３／１〜１／１程度であってもよい。
【００４４】
また、陥凹部の高さｈは、入光面からの距離に従って、変化してもよく、例えば、最も入光面側の陥凹部の高さ（ＨＳ）と、最も入光面から離れた側の陥凹部の高さ（ＨＥ）との比（ＨＳ）／（ＨＥ）は、２〜７倍程度、好ましくは２．５〜５倍程度であってもよい。
【００４５】
また、陥凹部の高さｈは、必ずしも入光面から連続して高くなる必要はなく、所定の方向に対する照度を高める観点から、図７に示すように、各陥凹部の高さは、入光面１８からＸ方向へ向かって遠ざかるにつれて上昇し、一旦極大値Ｌｍａｘとなった後、極小値Ｌｍｉｎを経由して再度上昇してＨＥとなってもよい。
このような場合、Ｌｍａｘに対する、ＬｍａｘとＬｍｉｎとの差（Ｌｍａｘ−Ｌｍｉｎ）／Ｌｍａｘは、例えば、０．１〜０．５程度、好ましくは０．１５〜０．３程度であってもよい。
【００４６】
本発明では、導光体の反射面側にこのような光線制御部を配設することにより、薄型で省スペースであっても、目的とするエリアには確実に光を照射することが可能となる。
【００４７】
（反射部材）
導光体の反射面の反射効率を高める観点から、必要に応じて、導光体の反射面と隣接して、反射部材を形成してもよい。反射部材は、照明装置に求められる性質に応じて、正反射する材質（例えば、ステンレス、アルミニウム、銅、Ａｇ、各種合金などの金属性物質）から形成してもよく、拡散反射する材質（例えば、白色樹脂、セラミックなど）から形成してもよい。このような反射部材を設けると、照明装置の照度を高めることができるだけでなく、点灯時や非点灯時の美観も向上できる。
【実施例】
【００４８】
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【００４９】
（実施例１）
図１３に示すように、照明装置４０を作製した。照明装置４０は、基板４Ａに取り付けられた発光体４１と、この発光体４１から出射される光を一側面（または入光面）４８から入光させて、正面（または発光面）４３方向へと発光させる導光体４２とを備えている。導光体４２において、発光面４３と相対する反射面４４側には、光線制御部４５が形成されている。車室内に取り付けるために、白色のポリカーボネート製のケースＣの中に前記構成物を入れ、全体を保持した。次いで、表面の意匠性を高めるために、発光面４３に、外側に凸となる半径２０００ｍｍ程度の曲面加工を施した。
【００５０】
なお、発光体４１としては、日亜化学工業社製のＮＳＳＷ０６４Ｅを７個使用し、基板１Ａは片面のガラスエポキシ基板に銅箔にてＬＥＤを同時に点灯させるための配線パターンを施したものを使用した。また、導光体４２はＰＭＭＡで形成し、厚みは約４ｍｍ、入光面４８に対し平行な方向の長さが１８０ｍｍであり、入光面４８に対し垂直な方向の長さが９０ｍｍである。
【００５１】
また、導光体４２の光線制御部４５には、複数の円錐形状の陥凹部が、それぞれ約２．５ｍｍ間隔で配列されており、各陥凹部は、図１４で示すように、開き角θＶとして９０°を有している。これはすなわち、導光体４２の反射面４４と入光面４８の双方と直交する切断面において、すなわち陥凹部の前記入光面側の頂点と底面とを結ぶ直線と、前記導光体の入光面との間の角度θ１が４５°となることを意味している。
【００５２】
そして、これらの陥凹部の底面Ｂ１の半径ｒは、入光面付近を起点として、図１５に示すように、０．３ｍｍから１．０ｍｍまで変化している。
【００５３】
照明装置４０の照明性能を確認するため、図１６に示すように、発光面を下向きにして照明装置を配置し、照明装置の、所定の角度θａにおける発光面中央部からの距離７８０ｍｍ地点での照度を、照度計５１（トプコン社製、「Ｉｍ−３」）を用いて測定した。なお、照度を測定する際の角度は、導光体４２の光源側の下面の一端を０°とし、導光体４２の発光面から下方の鉛直方向を９０°とし、導光体の下面の光源と相反する一端を１８０°として設定した。その照度を表１に示す。また、作製された照明装置には、モアレは発生せず、発光面４３の見栄えも良好であるとともに、光線方向に輝線は発生していなかった。
【００５４】
（実施例２〜７）
陥凹部の入光面側の頂点と底面とを結ぶ直線と、前記導光体の入光面との間の角度θ１を、表１に示すように変化させる以外は、実施例１と同様にして照明装置を作製した。その照度を表１に示す。また、作製された照明装置では、いずれも、モアレは発生せず、発光部の見栄えも良好であるとともに、光線方向に輝線は発生していなかった。
【００５５】
【表１】
【００５６】
（比較例１）
実施例１の導光体４２の光線制御部４５において、入光面に沿って平行に配列された複数の連続した溝（ピッチ０．５ｍｍ、高さ０．４３ｍｍ、底面を底辺として窪む断面三角形状）を設ける以外、実施例１と同様にして照明装置を作製した。作製された照明装置の照度は１７．６ｌｘと高い照度であったが、その照射範囲は狭く、また、照射面にはモアレやギラツキが発生していた。さらに、発光部の見栄えも劣っており、光線方向に輝線が発生していた。
【００５７】
（実施例８〜１０）
実施例１〜３の照明装置に対して、それぞれ図１７で示されるように、導光板４２の反射面４４と隣接して０．１ｍｍ厚の拡散シートを反射板４６として配置する以外は、実施例１〜３と同様にして照明装置を製造した。
【００５８】
各ＬＥＤに定格である２０ｍＡの定電流を流して測定したところ、実施例１〜３に対応する各測定地点の照度は、実施例８の照明装置では、９．４ｌｘと、実施例１の１．２２倍の照度向上が確認された。また、実施例９の照明装置では１０．５ｌｘと実施例２の１．２２倍、実施例１０の照明装置では９．４ｌｘと実施例３の１．２２倍とさらなる照度向上が確認された。
【００５９】
実施例８〜１０の照明装置では、実施例１の効果に加え、非点灯時には拡散シートにより、裏面がおおよそにおいて他の意匠と同じ色味となり、良好な視認性を保ち、かつ、照度も向上させることが可能となった。
【００６０】
（実施例１１〜１３）
実施例１〜３の照明装置に対して、それぞれ図１７で示されるように、導光板４２の反射面４４と隣接して０．１８ｍｍ厚の白色ＰＥＴフィルムを反射板４６として配置する以外は、実施例１〜３と同様にして照明装置を製造した。
【００６１】
各ＬＥＤに定格である２０ｍＡの定電流を流して測定したところ、実施例１〜３に対応する各測定地点の照度は、実施例１１の照明装置では、１１．４ｌｘと、実施例１の
１．４８倍の照度向上が確認された。また、実施例１２の照明装置では１２．７ｌｘと実施例２の１．４８倍、実施例１３の照明装置では１１．４ｌｘと実施例３の１．４８倍とさらなる照度向上が確認された。
【００６２】
実施例１１〜１３の照明装置では、実施例１の効果に加え、反射目的のシートを反射板として採用することにより、大幅な照度向上が可能であることが確認された。
【００６３】
（実施例１４〜１６）
実施例１〜３の照明装置に対して、それぞれ図１７で示されるように、導光板４２の反射面４４と隣接して０．３ｍｍ厚のアルミ板を反射板４６として配置する以外は、実施例１〜３と同様にして照明装置を製造した。
【００６４】
各ＬＥＤに定格である２０ｍＡの定電流を流して測定したところ、実施例１〜３に対応する各測定地点の照度は、実施例１４の照明装置では、１２．１ｌｘと、実施例１の
１．５７倍の照度向上が確認された。また、実施例１５の照明装置では１３．５ｌｘと実施例２の１．５７倍、実施例１６の照明装置では１２．１ｌｘと実施例３の１．５７倍とさらなる照度向上が確認された。
【００６５】
実施例１４〜１６の照明装置では、実施例１の効果に加え、非点灯時の見栄えも向上するだけでなく、大幅な照度向上が可能であることが確認された。
【００６６】
（実施例１７）
光線制御部として、下記に示す所定の四角錘台形状の複数の陥凹部が、約２．５ｍｍ間隔で配列されたものを用いる以外、実施例１４と同様にして照明装置を作製した。
【００６７】
この照明装置の光線制御部の陥凹部は、図１０に示すような四角錘台形状の陥凹部であり、導光体２２の反射面２４と入光面２８の双方と直交する断面において、陥凹部の入光面側の頂点２９ａと底面２９ｂとを結ぶ直線と、導光体の入光面との間の角度θ２は、４５°である。
【００６８】
そして、これらの陥凹部の底面Ｂ２の入光面に平行な方向の長さｗ、垂直な方向の長さｌ、および発光面方向への高さｈは、それぞれ入光面から遠ざかるにつれて、直線的に、ｗ＝１ｍｍ〜２ｍｍ、ｌ＝０．５〜１．５ｍｍ、ｈ＝０．１〜０．６ｍｍの範囲で変化している。
【００６９】
実施例１と同様に、２０ｍＡの電流を流し、測定したところ、７．６ｌｘと、実施例１の同程度の照度が得られた。本実施例により、発明の効果を得るために施すべき機械的光学構造は、円錐だけに限らないことが確認された。
【００７０】
（実施例１８）
実施例１の照明装置の導光体において、入光面４８にドット形状を施す以外は、実施例１と同様にして照明装置を作製した。
このドット形状は、半径０．１ｍｍ、深さ０．１ｍｍの半球状の窪みであり、それぞれのドット間隔を０．２５ｍｍとして連続的に入光面４８に施した。
【００７１】
実施例１と同様に、２０ｍＡの電流を流し、照度を測定したところ、実施例１と同程度の照度が得られただけでなく、複数の発光体４１の間に生じる入光部分の明暗ムラが低減された。
【００７２】
（実施例１９）
実施例１の照明装置の導光体を、底面４４全体を入光面４８から遠ざかるにつれて傾斜させた楔状とする以外は、実施例１と同様にして照明装置を作製した。
前記導光体は、その入光面４８側の厚みが４ｍｍであり、入光面４８と対向する面側の厚みが２．５ｍｍである。また、図１４で示すように、各陥凹部は、開き角θＶとして９０°を有しており、導光体４２の反射面４４と入光面４８の双方と直交する切断面において、すなわち陥凹部の前記入光面側の頂点と底面とを結ぶ直線と、前記導光体の入光面との間の角度θ１は、４４°である。実施例１と同様に、２０ｍＡの電流を流し、照度を測定したところ、実施例１と同程度の照度が得られた。
【００７３】
（実施例２０）
円錐の開き角θＶを、７５°とする以外は、実施例１９と同様にして照明装置を作製した。なお、これらの開きθＶは、上記角度θ１としては、３６．５°に対応している。
【００７４】
（実施例２１）
円錐の開き角θＶを、６５°とする以外は、実施例１９と同様にして照明装置を作製した。なお、これらの開きθＶは、上記角度θ１としては、３１．５°に対応している。
【００７５】
実施例１９〜２１においても、実施例１と同程度の照度が得られ、底面４４が必ずしも入光面４８と直交した平面でなくても同様な効果が得られることが確認できた。
【００７６】
（実施例２２）
実施例１の照明装置の導光板において、図１２に示すような段差をもうける以外は、実施例１と同様にして照明装置を作製した。
すなわち、この導光体の発光面には、入光面３８に接する部分から有効発光エリアまで、有効発光エリアの面より低くなるように、１ｍｍの段差が幅４ｍｍで設けられている。
【００７７】
本実施例においても、実施例１と同程度の照度が得られ、かつ、入光面側とは反対方向（すなわち、図１２のＤ方向）から照明装置を直視するような場合でも、発光体の光線が直接目に飛び込み、それにより目がくらむというような現象が発生していないことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明の照明装置は、さまざまな輸送手段（自動車、バス、トラックなどの道路用車両；鉄道車両；飛行機、ヘリコプターなどの航空機など）の天井において、座席との関係で適当な箇所に配設することができ、例えば、マップライト、ルームライトなどとして有用である。
【００７９】
以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、変更または削除が可能であり、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００８０】
１０，２０，３０，４０…照明装置
１１，２１，３１，４１…発光体
１２，２２，３２，４２…導光体
１３，２３，３３，４３…導光体の発光面
１４，２４，３４，４４…導光体の反射面
１５，２５，３５，４５…導光体の光線制御部
２６，４６…反射部材
１９，２９…陥凹部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
輸送手段の室内の天井面に配設される照明装置であって、
前記照明装置は、室内の所定の座席よりも前方に取り付けられるとともに、発光体と、この発光体から出射される光を一側面から入光させて、光出射側の主面から発光する導光体とを備え、
前記導光体は、その発光面と相対する反射面に、複数の点状の陥凹部からなる光線制御部を有し、前記陥凹部は、前記導光体の反射面に底面を有し、導光体の内部に向かって陥凹している照明装置。
【請求項２】
請求項１において、各陥凹部では、導光体の反射面と入光面の双方と直交する切断面において、陥凹部の前記入光面側の頂点と底面とを結ぶ直線と、前記導光体の入光面との間の角度が、１°〜８５°である照明装置。
【請求項３】
請求項１または２において、導光体の反射面と隣接して、反射部材が形成されている照明装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項において、陥凹部の形状が、導光体の反射面と入光面の双方と直交する切断面において、三角形、台形、および円弧状から選択された少なくとも一種である照明装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項において、光線制御部に、底面からの高さが異なる陥凹部が含まれている照明装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項において、光線制御部に、複数の陥凹部のうち、導光体の反射面において、入光面と平行に配列された陥凹部が少なくとも含まれている照明装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項において、複数の陥凹部が、導光体の反射面にランダムに配列されている照明装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項において、導光体は、その発光面側に、入光面側に向かって低くなる段差を有している照明装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項において、導光体の入光面に光学パターンが形成されている照明装置。
【請求項１】
輸送手段の室内の天井面に配設される照明装置であって、
前記照明装置は、室内の所定の座席よりも前方に取り付けられるとともに、発光体と、この発光体から出射される光を一側面から入光させて、光出射側の主面から発光する導光体とを備え、
前記導光体は、その発光面と相対する反射面に、複数の点状の陥凹部からなる光線制御部を有し、前記陥凹部は、前記導光体の反射面に底面を有し、導光体の内部に向かって陥凹している照明装置。
【請求項２】
請求項１において、各陥凹部では、導光体の反射面と入光面の双方と直交する切断面において、陥凹部の前記入光面側の頂点と底面とを結ぶ直線と、前記導光体の入光面との間の角度が、１°〜８５°である照明装置。
【請求項３】
請求項１または２において、導光体の反射面と隣接して、反射部材が形成されている照明装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項において、陥凹部の形状が、導光体の反射面と入光面の双方と直交する切断面において、三角形、台形、および円弧状から選択された少なくとも一種である照明装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項において、光線制御部に、底面からの高さが異なる陥凹部が含まれている照明装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項において、光線制御部に、複数の陥凹部のうち、導光体の反射面において、入光面と平行に配列された陥凹部が少なくとも含まれている照明装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項において、複数の陥凹部が、導光体の反射面にランダムに配列されている照明装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項において、導光体は、その発光面側に、入光面側に向かって低くなる段差を有している照明装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項において、導光体の入光面に光学パターンが形成されている照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１０−２６９７５９（Ｐ２０１０−２６９７５９Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２５３０４（Ｐ２００９−１２５３０４）
【出願日】平成２１年５月２５日（２００９．５．２５）
【出願人】（０００２５１０６０）林テレンプ株式会社 (134)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２５日（２００９．５．２５）
【出願人】（０００２５１０６０）林テレンプ株式会社 (134)
【Ｆターム（参考）】
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