(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周縁の一部に円弧部を含む平板状の非円形の導光レンズであって、
前記円弧部の中心に配置された光源から入射する光を板面方向に導き、外周縁に形成された反射面で光が板面に対して垂直方向に出射することによって外周縁が発光する導光レンズにおいて、
前記反射面のうち、円弧部以外の外周縁部分に形成された反射面への光の板面に対して垂直方向視の入射角を略９０°に制御するための屈折手段と反射手段を形成したことを特徴とする導光レンズ。
【請求項２】
前記屈折手段と前記反射手段を、前記光源に対向する面に形成された溝又は孔によって構成したことを特徴とする請求項１記載の導光レンズ。
【請求項３】
請求項１又は２記載の導光レンズと、前記光源を含んで構成され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、非円形の外周縁が発光する導光レンズとこれを備える照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両の車室内に配置されたカップホルダには、夜間にその位置を乗員に明示するための照明装置が設けられているものがある。斯かる照明装置の光源として、近年、発光効率が高くて寿命が長く、省電力である等の利点を有するＬＥＤ（発光ダイオード）が使用されつつある。
【０００３】
ところで、ＬＥＤから出射する光は指向性が強いため、この光をカップホルダの輪郭に沿った形状を有する導光レンズ内に入射させ、この導光レンズ内に入射した光が全反射して進む過程で該光を反射させて外部へと出射させることによって導光レンズをカップホルダの輪郭に沿って発光させることが行われている（例えば、特許文献１参照）。ここで、カップホルダ等の照明装置に使用されている導光レンズの一例を図９〜図１１に基づいて以下に説明する。
【０００４】
即ち、図９は従来の導光レンズの底面図、図１０は図９のＤ−Ｄ線断面図、図１１は同導光レンズの光線イメージを示す部分底面図であり、水平に設置された平板状の導光レンズ１０３は、不図示のカップホルダの外形に沿った非円形の形状を有しており、その外周縁は平面視Ｕ字状を成している。より詳細には、導光レンズ１０３の外周縁は、一部に円弧部１０３Ａを含み、他の部分は互いに平行な直線部１０３Ｂを成している。そして、図１０に示すように、導光レンズ１０３の下面外周縁の円弧部１０３Ａと直線部１０３Ｂには、４５°にカットされた反射面１０３ａが形成されている。
【０００５】
又、図１０に示すように、導光レンズ１０３の下面の円弧部１０３Ａの中心には、円柱状の凸部１０３Ｃが下方に向かって一体に突設されており、この凸部１０３Ｃが形成された部分には、上方に開口する円孔１０３ｂと、上方に向かって開く逆円錐状（漏斗状）の凹部１０３ｃが形成されており、この凹部１０３ｃの内周面は反射面を構成している。
【０００６】
そして、導光レンズ１０３の凸部１０３Ｃの下面は入射面を構成しており、この入射面の下方に光源であるＬＥＤ１０４が配置されている。ここで、ＬＥＤ１０４は、その光出射方向が垂直上方となるように基板１０５上に実装されている。
【０００７】
而して、以上のように構成された導光レンズ１０３を備える照明装置において、ＬＥＤ１０４に電流が供給されて該ＬＥＤ１０４が発光すると、図１０に示すように、ＬＥＤ１０４から上方に向かって出射する光は、導光レンズ１０３の凸部１０３Ｃの下面（入射面）から入射し、凹部１０３ｃの反射面で光軸に対して直角に屈折してほぼ全方位に向かって水平に進み、導光レンズ１０３の外周縁の円弧部１０３Ａと直線部１０３Ｂに形成された反射面１０３ａで垂直上方へと反射して上方へと出射するため、導光レンズ１０３の外周縁の円弧部１０３Ａと直線部１０３Ｂが発光する。このため、夜間においても乗員はカップホルダの位置を視認することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２０１０−５２５５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、図９〜図１１に示す従来の導光レンズ１０３は、その外周縁の発光する部分の平面視形状が非円形のＵ字状を成し、その一部に円弧部１０３Ａを含み、他の部分は直線部１０３Ｂを構成しているため、導光レンズ１０３の内部をほぼ全方位に亘って水平に進む光のうち、外周縁の円弧部１０３Ａに向かう光Ｌは、図１１に示すように、円弧部１０３Ａに対して平面視で略直角方向に入射する。このため、導光レンズ１０３の円弧部１０３Ａに向かう光Ｌは、図１０に示すように、円弧部１０３Ａに形成された反射面１０３ａで反射して垂直上方に向かって出射する。このため、導光レンズ１０３を上方から見ると、その外周縁の円弧部１０３Ａが明るく光って見える。
【００１０】
これに対して、導光レンズ１０３の外周縁の円弧部１０３Ａ以外の直線部分１０３Ｂに向かう光Ｌ’は、図１１に示すように、直線部１０３Ａに対して平面視で直角方向に入射せず、斜めに入射する。このため、導光レンズ１０３の直線部１０３Ｂに向かう光Ｌ’は、直線部１０３Ｂに形成された反射面１０３ａで反射して垂直に対して斜めに出射する。このため、導光レンズ１０３を上方から見ると、その外周縁の直線部１０３Ｂが円弧部１０３Ａよりも暗くなり、その明るさが端部に向かうほど暗くなり、場合によっては直線部１０３Ｂが全く光らず、導光レンズ１０３の外周縁を平面視Ｕ字状に均一に明るく発光させることができないという問題が発生する。
【００１１】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、外周縁の発光部分の全体を均一に明るく発光させることができる導光レンズとこれを備えた照明装置を提供すること。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、外周縁の一部に円弧部を含む平板状の非円形の導光レンズであって、前記円弧部の中心に配置された光源から入射する光を板面方向に導き、外周縁に形成された反射面で光が板面に対して垂直方向に出射することによって外周縁が発光する導光レンズにおいて、前記反射面のうち、円弧部以外の外周縁部分に形成された反射面への光の板面に対して垂直方向視の入射角を略９０°に制御するための屈折手段と反射手段を形成したことを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記屈折手段と前記反射手段を、導光レンズの前記光源に対向する面に形成された溝又は孔によって構成したことを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記導光レンズと、前記光源を含んで照明装置を構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、外周縁の形状が非円形の導光レンズであっても、外周縁に形成された反射面のうち、円弧部以外の外周縁部分に形成された反射面への光の板面に対して垂直方向視の入射角を屈折手段と反射手段によって略９０°に制御するようにしたため、該導光レンズの全ての外周縁部分（円弧部及びそれ以外の部分）に形成された反射面に対して光が平面視で略直角に入射する。このため、導光レンズの内部を板面方向に外周縁に向かって全方位に向かう光の全てが外周縁に形成された反射面で板面に対して垂直方向に反射して出射することとなり、導光レンズを板面に対して垂直方向から見た場合、該導光レンズの外周縁の全体が均一に明るく光って見える。この結果、導光レンズの外周縁が均一に明るく発光し、該導光レンズを備える照明装置の正常な機能が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る照明装置を備えるカップホルダを斜め上方から見た斜視図である。
【図２】本発明に係る照明装置を備えるカップホルダを斜め下方から見た斜視図である。
【図３】本発明に係る照明装置を備えるカップホルダの平面図である。
【図４】本発明に係る導光レンズの底面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】導光レンズの光線イメージを示す部分底面図である。
【図８】図３のＣ−Ｃ線断面図である。
【図９】従来の導光レンズの底面図である。
【図１０】図９のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１１】従来の導光レンズの光線イメージを示す部分底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は本発明に係る照明装置を備えるカップホルダを斜め上方から見た斜視図、図２は同カップホルダを斜め下方から見た斜視図、図３は同カップホルダの平面図であり、図４は本発明に係る導光レンズの底面図、図５は図４のＡ−Ａ線断面図、図６は図４のＢ−Ｂ線断面図、図７は導光レンズの光線イメージを示す部分底面図、図８は図３のＣ−Ｃ線断面図である。
【００１９】
図１〜図３に示すカップホルダ１は、車室内のエアコン吹出口に設置されるものであって、これには夜間に当該カップホルダ１を照明してその位置を明示するための照明装置２が底部に設けられている。
【００２０】
カップホルダ１は、非円筒状のホルダ本体１Ａを備えており、このホルダ本体１Ａの平坦な側面１ａには、当該カップホルダ１を不図示のエアコン吹出口に設置するためのＬ字状の２つのフック２ｂが一体に突設されている。
【００２１】
カップホルダ１の底部に配置された照明装置２は、カップを受けることができる底板を構成する透明な導光レンズ３と、該導光レンズ３の下方に配置された光源であるＬＥＤ４と、該ＬＥＤ４を上面に実装する基板５を備えている。ここで、導光レンズ３は、カップホルダ１のホルダ本体１Ａの下面開口部を覆うように水平に設置されており、アクリルやポリカーボネイト等の透明樹脂によって非円形の平板として構成されている。
【００２２】
具体的には、導光レンズ３は、その外周縁形状がホルダ本体１Ａの内周に沿う平面視Ｕ字状を成しており、外周縁のうち、半円状の円弧部３Ａと、この円弧部３Ａの両端から直線状に互いに平行に延びる２つの直線部３Ｂが平面視Ｕ字状に発光する。そして、導光レンズ３の外周縁の発光する部分を除く上面（図３において斜線を付した部分）は、黒い遮光膜６（図８参照）によって被覆されている。
【００２３】
又、図５及び図６に示すように、導光レンズ３の下面外周縁の円弧部３Ａと直線部３Ｂには、４５°にカットされた反射面３ａが形成されている。そして、導光レンズ３の下面の円弧部３Ａの中心には、円柱状の凸部３Ｃが下方に向かって一体に突設されており、この凸部３Ｃが形成された部分には、上方に開口する円孔３ｂと、上方に向かって開く逆円錐状（漏斗状）の凹部３ｃが形成されており、この凹部３ｃの内周面は反射面を構成している。ここで、導光レンズ３の凸部３Ｃの下面は入射面を構成しており、この入射面の下方にＬＥＤ４が配置されている。尚、ＬＥＤ４は、その光出射方向が垂直上方となるように基板５上に実装されている。
【００２４】
而して、本実施の形態では、図４に示すように、導光レンズ３の下面には、外周縁の直線部３Ｂに形成された反射面３ａ（図６参照）への光の平面視（板面に対して垂直方向視）の入射角を略９０°に制御するための屈折手段と反射手段が形成されており、具体的には、屈折手段は、略三角形の２つの溝３ｄによって構成され、反射手段は、略三角形の溝３ｅによって構成されている。ここで、屈折手段としての溝３ｄは、導光レンズ３の外周縁の各直線部分３Ｂの領域Ｒ１に形成された反射面３ａに対して光を略直角に入射させるためのものであり、反射手段としての溝３ｅは、導光レンズ３の外周縁の各直線部分３Ｂの領域Ｒ２に形成された反射面３ａに対して光を略直角に入射させるためのものである。尚、本実施の形態では、屈折手段と反射手段を溝３ｄ，３ｅにそれぞれよって構成したが、これらの溝３ｄ，３ｅに代えて孔（貫通孔）によって構成しても良い。
【００２５】
而して、以上のように構成された導光レンズ３を備える照明装置２（図２及び図８参照）において、バッテリ等の不図示の電源からＬＥＤ４に電流が供給されて該ＬＥＤ４が発光すると、図８に示すように、ＬＥＤ４から上方に向かって出射する光は、導光レンズ３の凸部３Ｃの下面（入射面）から入射し、凹部３ｃの反射面で光軸に対して直角に屈折してほぼ全方位に向かって水平に進み、導光レンズ３の外周縁の円弧部３Ａと直線部３Ｂに形成された反射面３ａで垂直上方へと反射して上方へと出射するため、導光レンズ３を上方から見た場合、その外周縁の円弧部３Ａと直線部３Ｂが明るく光って見える。このため、夜間においても乗員はカップホルダ１の位置を正確に視認することができる。
【００２６】
ところで、導光レンズ３の底面に屈折手段としての溝３ｄと反射手段としての溝３ｅが設けられていない場合には、発光する外周縁のうち、直線部３Ｂは、これに形成された反射面３ａに対して光が平面視で直角に入射せず、斜めに入射するために上方に向かって出射する光の量が減り、又は全く届かないために暗くなったり、発光しないという問題が発生することは前述の通りである。
【００２７】
然るに、本実施の形態では、導光レンズ３の底面に拡散手段としての三角状の２つの溝３ｄと反射手段としての三角状の１つの溝３ｅを形成したため、図７に示すように、導光レンズ３内を外周縁に向かって進む光のうち、外周縁の直線部３Ｂの領域Ｒ１に向かう光Ｌ１は、屈折手段としての溝３ｄの１つの面３ｄ１を直進して空気中へと出射し、他の面３ｄ２から導光レンズ３内に再入射する際に屈折し、直線部３Ｂの領域Ｒ１に形成された反射面３ａに対して平面視で略直角に入射し、この反射面３ａで垂直上方へと反射して上方に向かって出射する。このため、導光レンズ３の外周縁において、従来は暗かったり発光しなかった直線部３Ｂの領域Ｒ１を上方から見た場合、この部分が明るく光って見える。
【００２８】
又、導光レンズ３内を外周縁に向かって進む光のうち、外周縁の直線部３Ｂの領域Ｒ２に向かう光は、反射手段としての溝３ｅの曲面状の面（反射面）３ｅ１で反射し、直線部３Ｂの領域Ｒ２に形成された反射面３ａに対して平面視で略直角に入射し、この反射面３ａで垂直上方へと反射して上方に向かって出射する。このため、導光レンズ３の外周縁において、従来は暗かったり発光しなかった直線部３Ｂの領域Ｒ１，Ｒ２を上方から見た場合、この部分が明るく光って見える。
【００２９】
尚、導光レンズ３内を外周縁に向かって進む光のうち、外周縁の円弧部３Ａに向かう光Ｌ３は、円弧部３Ａのどの位置においても、この部分に形成された反射面３ａに対して平面視で直角に入射するため、この光Ｌ３は、反射面３ａで垂直上方へと反射して上方へと出射する。このため、導光レンズ３の外周縁の円弧部３Ａは、これを上方から見た場合には、従来と同様に常に明るく光って見える。
【００３０】
以上のように、本実施の形態に係る導光レンズ３においては、その外周縁の形状が非円形であっても、外周縁に形成された反射面３ａのうち、円弧部３Ａ以外の直線部３Ｂに形成された反射面３ａへの光の平面視での入射角を屈折手段である溝３ｄと反射手段である溝３ｅによって略９０°に制御するようにしたため、該導光レンズ３の全ての外周縁部分（円弧部３Ａと直線部３Ｂ）に形成された反射面３ａに対して光が平面視で略直角に入射する。このため、導光レンズ３の内部を外周縁に向かって全方位に向かう光の全てが外周縁に形成された反射面３ａで垂直上方へと反射して出射することとなり、導光レンズ３を上方から見た場合、該導光レンズ３の外周縁の全体（円弧部３Ａと直線部３Ｂ）が均一にＵ字状に明るく光って見える。この結果、導光レンズ３を備える照明装置２が設けられた図１〜図３に示すカップホルダ１においては、夜間においても、カップを受ける底板である導光レンズ３の外周縁の円弧部３Ａと直線部３Ｂが均一にＵ字状に発光し、暗い車室内においても当該カップホルダ１の位置を確実に視認することができる。
【００３１】
尚、本実施の形態では、本発明に係る導光レンズとこれを備える照明装置を車載のカップホルダに対して適用した形態について説明したが、本発明に係る導光レンズと照明装置は、カップホルダ以外の任意の機器に対しても同様に適用可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００３２】
１          カップホルダ
２          照明装置
３          導光レンズ
３Ａ        導光レンズの外周縁の円弧部
３Ｂ        導光レンズの外周縁の直線部
３ａ        導光レンズの反射面
３ｄ        導光レンズの溝（屈折手段）
３ｅ        導光レンズの溝（反射手段）
４          ＬＥＤ
５          基板
６          遮光膜
Ｌ１〜Ｌ３  光
Ｒ１，Ｒ２  導光レンズの外周縁の領域
【図１】
0006624991.tif 000002
【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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【図９】
0006624991.tif 000010
【図１０】
0006624991.tif 000011
【図１１】
0006624991.tif 000012