(57)【要約】【課題】光の損失が少なくてスポット照射光が明るく、しかも、スポット照射光の均斉度が高い照明装置を提供する。【解決手段】基板上に配置された発光ダイオードＤ１〜Ｄ４と、発光ダイオードＤ１〜Ｄ４からの光を入射し、入射した光をほぼ平行光として射出する第１レンズＬＦ１〜ＬＦ４と、第１レンズＬＦ１〜ＬＦ４より射出された光の方向を変更して射出する第２レンズＬＳ１〜ＬＳ４とを備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に配置された光源と、
前記光源からの光を入射し、入射した光をほぼ平行光として射出する第１レンズと、
前記第１レンズより射出された光の方向を変更して射出する第２レンズとを備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１記載の照明装置であって、
前記第１レンズから射出された光の有効エリア外の光を遮る第１レンズ用遮光部材を有することを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の照明装置であって、
前記第２レンズは、側面より突出するフランジ部を一体に有し、前記フランジ部への光の入射を遮る第２レンズ用遮光部材を有することを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の照明装置であって、
前記第１レンズは、前記基板の面の垂直方向の直交方向を基板基準面とすると、この基板基準面に対して傾斜して配置されていることを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の照明装置であって、
前記基板上には複数の前記光源を有し、前記第１レンズ及び第２レンズによる照射スポット位置がそれぞれ異なる光学ユニットを複数有し、複数の前記光源に対する前記光学ユニットの配列及び前記各光学ユニットの向きを変更可能に構成されていることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車室内を照らすのに好適な照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車の車室内には種々の照明装置が設置される（特許文献１、２参照）。このような照明装置の一従来例として図７及び図８に示すものがある。
【０００３】
この照明装置５０は、図７及び図８に示すように、天井に配置されるベゼル５１と、ベゼル５１に組付けされたカバー５３と、カバー５３内に配置された基板５５と、基板５５に実装された光源である３個の発光ダイオード（ＬＥＤ）５６と、カバー５３内に配置された３個のプリズム５７とを備えている。
【０００４】
各プリズム５７の光入射面は、各発光ダイオード５６に対向配置されている。プリズム５７の光射出面は、ベゼル５１の開口５１ａに臨むように配置されている。
【０００５】
プリズム５７に入射した光は、プリズム５７内を直進し、又、プリズム５７の外周面５７ａで反射してプリズム５７内を進んで、光射出面から外部に射出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２８０６５７号公報
【特許文献２】特開２０１４−１５７６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来例の照明装置５０によれば、発光ダイオード（ＬＥＤ）５６からの光は、プリズム５７内を長い距離導光されるため、光の損出が大きくて照射光が暗い。又、プリズム５７内を進む光としてプリズム５７の外周面５７ａで反射しつつ導光される光もあるため、照射光の均斉度が低いという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、光の損失が少なくてスポット照射光が明るく、しかも、スポット照射光の均斉度が高い照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、基板上に配置された光源と、前記光源からの光を入射し、入射した光をほぼ平行光として射出する第１レンズと、前記第１レンズより射出された光の方向を変更して射出する第２レンズとを備えたことを特徴とする照明装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、プリズムに比べてレンズ内を通過する距離が短いため、光の損失が少なくてスポット照射光が明るい。又、光源からの光を第１レンズでほぼ平行光とし、この平行光を第２レンズで光路変更することでスポット照射光を形成しているため、スポット照射光の均斉度が高い。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態を示し、（ａ）は車室内から天井側を見た場合の照明装置の斜視図、（ｂ）は天井裏から見た照明装置の斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態を示し、天井裏から見た照明装置の分解斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態を示し、（ａ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｂ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（ｃ）は図１（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図、（ｄ）は図１（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態を示し、図３（ｂ）の拡大図であって、第１インナーハウジングの遮光部位、第１レンズの射出光の方向、第２レンズの射出光の方向を説明する図である。
【図５】（ａ）は第１実施形態における第２インナーハウジングの遮光部位を示す断面図、（ｂ）は第２インナーハウジングに遮光部位が形成されない比較例の断面図、（ｃ）は第２インナーハウジングの遮光部位の変形例を示す断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態を示し、照明装置の分解斜視図である。
【図７】従来例を示し、照明装置の斜視図である。
【図８】従来例を示し、図７のＧ−Ｇ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を、図１〜図５を参照図面として説明する。尚、図３（ａ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面であって、第１レンズＬＦ１と第２レンズＬＳ１の光学系構造を、図１（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面であって、第１レンズＬＦ２と第２レンズＬＳ２の光学系構造を、図１（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面であって、第１レンズＬＦ３と第２レンズＬＳ３の光学系構造を、図１（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面であって、第１レンズＬＦ４と第２レンズＬＳ４の光学系構造をそれぞれ示す。図４は、４つの光学系構造の１つである第１レンズＬＦ２と第２レンズＬＳ２の光学系構造にあって、第１レンズＬＦ２の射出光の方向、第２レンズＬＳ２の射出光の方向を示すものである。
【００１４】
照明装置１は、車室の後席の天井（図示せず）に設置される。照明装置１は、４つの異なる領域にスポット照射光をそれぞれ照射させる。
【００１５】
照明装置１は、ベゼル２と、ベゼル２に一体に固定されたアウターハウジング３と、基板５と、基板５に実装された４つの光源である発光ダイオード（ＬＥＤ）Ｄ１〜Ｄ４と、第１インナーハウジング１０と、第１インナーハウジング１０内に配置された４つの第１レンズＬＦ１〜ＬＦ４と、第２インナーハウジング２０と、第２インナーハウジング２０内に配置された４つの第２レンズＬＳ１〜ＬＳ４とを備えている。ベゼル２、アウターハウジング３、第１インナーハウジング１０及び第２インナーハウジング２０などは、全て光を遮蔽する部材より形成されている。
【００１６】
ベゼル２は、車室の天井に取り付けされる。ベゼル２には、４つの開口２ａが形成されている。この各開口２ａより各第２レンズＬＳ１〜ＬＳ４の光射出面が臨むように配置されている。各開口２ａの外周縁部には、レンズ取付用段部２ｂ（図４に示す）がそれぞれ形成されている。
【００１７】
アウターハウジング３は、べゼル２の天井面側より立設された枠形状である。アウターハウジング３は、天井の裏側に配置される。照明装置１は、アウターハウジング３がフック部材６等を介して天井に係止されることによって固定される。
【００１８】
基板５は、アウターハウジング３の上面を塞ぐ位置に配置されている。基板５は、ベゼル２にネジ７で固定されている。基板５とベゼル２の間に、第１インナーハウジング１０及び第２インナーハウジング２０が挟み込まれることによってこれら部材が固定されている。
【００１９】
基板５には、４つの発光ダイオードＤ１〜Ｄ４と、これら発光ダイオードＤ１〜Ｄ４の駆動回路（図示せず）が実装されている。４つの発光ダイオードＤ１〜Ｄ４は、それぞれ基板５の同一面上に配置されている。４つの発光ダイオードＤ１〜Ｄ４は、同一方向、つまり、基板５の面の垂直方向を中心とする光を照射する。
【００２０】
第１インナーハウジング１０は、各発光ダイオードＤ１〜Ｄ４の照射側の対向位置に配置された４つのレンズ収容孔１１と、各レンズ収容孔１１にそれぞれ連通する４つの光射出孔１２とを有する。各レンズ収容孔１１は、各第１レンズＬＦ１〜ＬＦ４からの光が射出する向きに形成された同一径の円周孔である。各レンズ収容孔１１の周縁部には、レンズ取付用段部１３（図４に示す）が設けられている。
【００２１】
各光射出孔１２の入口径は、各レンズ収容孔１１の円周径と同じ寸法に形成されている。各光射出孔１２は、各第１レンズＬＦ１〜ＬＦ４からの射出光の射出方向に沿って開口し、且つ、第２インナーハウジング２０側の出口に向かって徐々に拡径するテーパ状に形成されている。
【００２２】
各レンズ収容孔１１の出口から各光射出孔１２の入口に移行する部位は、第１インナーハウジング１０が遮光部材より形成されていることから、各光射出孔１２に入射する有効エリアＥ（図４に示す）外の余分な光をカットする機能を有する。つまり、第１インナーハウジング１０は、第１レンズＬＦ１〜ＬＦ４から射出された光の有効エリアＥ外の光を遮る第１レンズ用遮光部材を兼用している。
【００２３】
４つの第１レンズＬＦ１〜ＬＦ４は、同一形態の集光レンズである。各第１レンズＬＦ１〜ＬＦ４は、各対向する発光ダイオードＤ１〜Ｄ４からの光を入射し、入射した光をほぼ平行光として射出する（図４参照）。ほぼ平行光とは、この実施形態では、平行光及び平行光に近い光も含む意味である。
【００２４】
各第１レンズＬＦ１〜ＬＦ４は、側面より突出するフランジ部１５を一体に有する。各第１レンズＬＦ１〜ＬＦ４は、フランジ部１５をレンズ収容孔１１のレンズ取付用段部１３（図４に示す）に係止した状態でレンズ収容孔１１に配置されている。レンズ収容孔１１に配置された各第１レンズＬＦ１〜ＬＦ４は、レンズホルダー１６によって固定されている。
【００２５】
各第１レンズＬＦ１〜ＬＦ４は、基板５の面方向を３次元的な基板基準面とすると、この基板基準面に対して３次元の任意の方向に対し傾斜して配置されている。各第１レンズＬＦ１〜ＬＦ４の傾斜方向は、射出光であるほぼ平行光を所望の向きにする方向に設定されている。つまり、この第１実施形態の各第１レンズＬＦ１〜ＬＦ４は、入射光をほぼ平行光として射出する集光機能と、発光ダイオードＤ１〜Ｄ４に対して傾斜配置されることによって射出光であるほぼ平行光の光路を変更する光路変更機能とを有する。
【００２６】
第２インナーハウジング２０は、４つのレンズ収容孔２１を有する。各レンズ収容孔２１は、第１インナーハウジング１０の各光射出孔１２に連通している。各レンズ収容孔２１は、ベゼル２側の開口端部を除いて、各第１インナーハウジング１０の各光射出孔１２の出口側の開口と同一径の開口径に形成されている。各レンズ収容孔２１は、各ベゼル２側の開口端部が徐々に開口径を縮径するテーパ面に形成されている。第２インナーハウジング２０には、このテーパ面を形成する部位によってレンズ押え突部２２がそれぞれ設けられている。各レンズ押え突部２２は、各第２レンズＬＳ１〜ＬＳ４の側面に当接する位置、若しくは、非常に近接する位置まで延設されている。
【００２７】
各第２レンズＬＳ１〜ＬＳ４は、それぞれ異なる形態のレンズである。各第２レンズＬＳ１〜ＬＳ４は、各対応する第１レンズＬＦ１〜ＬＦ４より射出されたほぼ平行光の方向（光路）を変更して射出する（図４参照）。各第２レンズＬＳ１〜ＬＳ４は、第２インナーハウジング２０の各レンズ収容孔２１にそれぞれ配置されている。各第２レンズＬＳ１〜ＬＳ４は、側面より突出するフランジ部２３（図２、図４に示す）を一体に有する。各第２レンズＬＳ１〜ＬＳ４のフランジ部２３は、ベゼル２のレンズ取付用段部２ｂ（図４に示す）に収容され、各フランジ部２３が第２インナーハウジング２０のレンズ押え突部２２とベゼル２に挟み込まれることによって各第２レンズＬＳ１〜ＬＳ４が固定されている。第２インナーハウジング２０のレンズ押え突部２２は、フランジ部２３への光の入射を遮っている（図５（ｂ）参照）。つまり、第２インナーハウジング２０は、フランジ部２３への光の入射を遮る第２レンズ用遮光部材を兼用する。
【００２８】
図３、図４に示すように、第１インナーハウジング１０と第２インナーハウジング２０の合わせ面で、且つ、４つのレンズ収容孔１１の間の位置には、凹凸部１７が設けられている。第２インナーハウジング２０とベゼル２の合わせ面で、且つ、４つのレンズ収容孔２１の間の位置には、凹凸部２４が設けられている。
【００２９】
以上説明したように、照明装置１は、基板５上に配置された光源である発光ダイオードＤ１〜Ｄ４と、発光ダイオードＤ１〜Ｄ４からの光を入射し、入射した光をほぼ平行光として射出する第１レンズＬＦ１〜ＬＦ４と、第１レンズＬＦ１〜ＬＦ４より射出されたほぼ平行光の方向を変更して射出する第２レンズＬＳ１〜ＬＳ４とを備えている。従って、従来例のようにプリズムで光を導く場合に比べて、光がレンズ内を通過する距離が短いため、光の損失が少なくてスポット照射光が明るい。又、発光ダイオードＤ１〜Ｄ４からの光を第１レンズＬＦ１〜ＬＦ４でほぼ平行光とし、このほぼ平行光を第２レンズＬＳ１〜ＬＳ４で光路変更することでスポット照射光を形成しているため、スポット照射光の均斉度が高い。
【００３０】
第１レンズＬＦ１〜ＬＦ４から射出された光の有効エリア外の光を遮る第１インナーハウジング（第１レンズ用遮光部材）１０を有する。従って、第１レンズＬＦ１〜ＬＦ４から射出される有効エリアＥ（図４に示す）以外の光がカットされるため、輪郭がはっきりしたスポット照射光が形成される。つまり、第１実施形態の照明装置１にあって、高品質なスポット照射光を得ることができる。
【００３１】
第２レンズＬＳ１〜ＬＳ４は、側面より突出するフランジ部２３（図２、図４に示す）を一体に有し、フランジ部２３への光の入射を遮る第２インナーハウジング（第２レンズ用遮光部材）２０を有する。従って、図５（ａ）に示すように、光がフランジ部２３内に入り込むのを防止できるため、照射エリア外に射出する迷光の発生を防止できる。図５（ｂ）に示すように、遮光部がなくてフランジ部２３内に光が入り込むと、照射エリアの外部に射出するような迷光が発生するが、図５（ａ）にような構成にすることによって迷光の発生を防止できる。又、図５（ｃ）に示すように、第２レンズＬＳ１〜ＬＳ４への入射エリア自体を規制する遮光部２７を設け、第２レンズＬＳ１〜ＬＳ４に入射した光がフランジ部２３に入射しないようにしても良い。
【００３２】
各第１レンズＬＦ１〜ＬＦ４は、基板５の面を基板基準面とすると、この基板基準面に対して傾斜して配置されている（傾斜向きは、同一ではない）。つまり、第１レンズＬＦ１〜ＬＦ４と第２レンズＬＳ１〜ＬＳ４で光の光路を変更できるため、基板５の面の垂直方向を光路の基準とすると、この光路基準方向に対して大きく曲がった方向にスポット照射光を形成することができる。光路基準方向に対してスポット照射光の曲がる方向が小さくて良い場合には、第１レンズＬＦ１〜ＬＦ４を基板基準面に対して傾斜させずに配置すれば良い。
【００３３】
ここで、光路変更は、基板基準面に対し第１レンズＬＦ１〜ＬＦ４の向きを変更するのではなく、基板５に実装される発光ダイオードＤ１〜Ｄ４の実装向き（基板の面に対し斜めに実装）を変更することによっても可能であるが、照明装置１の高コスト化、発光ダイオードＤ１〜Ｄ４の実装作業の複雑化等を招来することになる。その点、この第１実施形態では、照明装置１の低コスト化、発光ダイオードＤ１〜Ｄ４の実装作業の単純化等になる。
【００３４】
図３、図４に示すように、第１インナーハウジング１０と第２インナーハウジング２０の合わせ面で、且つ、４つのレンズ収容孔１１の間の位置には、凹凸部１７が設けられている。第２インナーハウジング２０とベゼル２の合わせ面で、且つ、４つのレンズ収容孔２１の間の位置には、凹凸部２４が設けられている。従って、第１インナーハウジング１０と第２インナーハウジング２０の隙間、第２インナーハウジング２０とべゼル２の隙間に光が入り込んでも凹凸部１７、２４によって光に進行が阻止されるため、迷光の発生を防止できる。又、第１インナーハウジング１０と第２インナーハウジング２０とベゼル２の相互間の位置決めにもなる。
【００３５】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を、図６を参照図面として説明する。第２実施形態の照明装置１は、基板上には４つの光源である発光ダイオードＤ１〜Ｄ４を有し、第１レンズ（図示せず）及び第２レンズＬＳ１〜ＬＳ４を備えた別個独立した光学ユニット３０Ａ〜３０Ｄを４つ有し、４つの光学ユニット３０Ａ〜３０Ｄの配列及び各光学ユニット３０Ａ〜３０Ｄの向き（９０度回転間隔）を変更可能に構成されている。各光学ユニット３０Ａ〜３０Ｄは、第１レンズ（図示せず）及び第２レンズＬＳ１〜ＬＳ４による照射スポット位置が第１実施形態のようにそれぞれ異なるように構成されている。
【００３６】
各光学ユニット３０Ａ〜３０Ｄは、第１レンズが各ユニットの回転中心にそれぞれ配置されている。従って、光学ユニット３０Ａ〜３０Ｄの向きを変更しても、各第１レンズの光軸が各発光ダイオードＤ１〜Ｄ４の配置位置に対して変化しない。
【００３７】
第１実施形態の第１インナーハウジング１０と第２インナーハウジング２０の構成を基準として考えると、第１インナーハウジング１０と第２インナーハウジング２０がそれぞれ４つに分割され、４つの分割ブロックの第１インナーハウジング側と、第２インナーハウジング側がそれぞれ合体された光学ユニット３０Ａ〜３０Ｄとして構成されていると考えることができる。
【００３８】
他の構成は、前記第１実施形態と同一であるため、重複説明を省略する。第１実施形態と同一構成箇所には、図６に同一符号を付して明確化を図る。
【００３９】
この第２実施形態の照明装置１も、前記第１実施形態のものと同様に、従来例のようにプリズムで光を導く場合に比べて、光の損失が少なくてスポット照射光が明るく、又、スポット照射光の均斉度が高い。
【００４０】
この第２実施形態では、車両によって照明装置１の搭載向きが変更になっても光学ユニット３０Ａ〜３０Ｄの配列や向きを変えることで対応できる。車両によってスポット照射光の位置が変更になっても光学ユニット３０Ａ〜３０Ｄの配列や向きを変えることで対応できる。
【００４１】
４つの光学ユニット３０Ａ〜３０Ｄ以外にも、第１レンズ（図示せず）及び第２レンズＬＳ１〜ＬＳ４による照射スポット位置が異なる光学ユニットを用意すれば、照射位置のバリエーションが増える。
【００４２】
独立した複数の光学ユニット３０Ａ〜３０Ｄにすることにより、第１レンズと第２レンズＬＳ１〜ＬＳ４の位置ずれも軽減するという利点がある。
【００４３】
（その他）
第１、第２実施形態では、照明装置１は、４つの第１レンズＬＦ１〜ＬＦ４と第２レンズＬＳ１〜ＬＳ４を有し、４箇所のスポット照明光を得ることができるが、搭載する第１レンズと第２レンズの組数は、限定されない。つまり、照明装置１は、必要なスポット照明光の数（１個でも可）だけ第１レンズと第２レンズの組を搭載すれば良い。
【符号の説明】
【００４４】
１  照明装置
Ｄ１〜Ｄ４  発光ダイオード（光源）
ＬＦ１〜ＬＦ４  第１レンズ
ＬＳ１〜ＬＳ４  第２レンズ
５  基板
１０  第１インナーハウジング（第１レンズ用遮光部材）
２０  第２インナーハウジング（第２レンズ用遮光部材）
３０Ａ〜３０Ｄ  光学ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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