(57)【要約】【課題】薄型化および小型化が可能な照明装置の提供。【解決手段】基板１と、第１照明光を発する第１照明部２と、第１照明部２よりも狭い範囲に第２照明光を発する第２照明部３と、を備えた照明装置１０。第１照明部２は、基板１の一方の面１ａに沿うシート状の導光体１２と、導光体１２に光を導入し面方向に伝搬させて前記第１照明光を得る第１光源とを有する。第２照明部３は、基板１の一方の面１ａに実装された第２光源１３と、第２光源１３からの光を傾斜方向に向けて前記第２照明光とする光路変更部１４を有する。光路変更部１４は、光の出射範囲を狭める集光素子２１を有し、集光素子２１は、第２光源１３の光軸ＡＸ２に対して前記傾斜方向に応じた方向に光軸ＡＸ１位置をずらせて設けられ、かつ基板１に沿う姿勢とされている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、第１照明光を発する第１照明部と、前記第１照明部よりも狭い範囲に第２照明光を発する第２照明部と、を備え、
前記第１照明部が、前記基板の一方の面に沿うシート状の導光体と、前記導光体に光を導入し面方向に伝搬させて前記第１照明光を得る第１光源とを有し、
前記第２照明部が、前記基板の一方の面に実装された第２光源と、前記第２光源からの光を前記基板に垂直な方向に対し傾斜した方向に向けて前記第２照明光とする光路変更部とを有し、
前記光路変更部は、前記光の出射範囲を狭める集光素子を有し、
前記集光素子は、前記第２光源の光軸に対して、前記傾斜方向に応じた方向に光軸位置をずらせて設けられ、かつ前記基板に沿う姿勢とされていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記集光素子は、凸レンズであることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記集光素子は、球面、楕円球面、放物面、円柱面、楕円円柱面のうち１以上の曲面をなす凸形状を有することを特徴とする請求項２記載の照明装置。
【請求項４】
前記基板は、被検出体の近接または接触を検出する検知センサを備えていることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載の照明装置。
【請求項５】
前記基板、第１照明部、および第２光源を覆うカバー部をさらに備え、前記カバー部は、前記集光素子と一体となっていることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の室内灯などに使用できる照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の室内灯などに用いられる照明装置としては、広い範囲（例えば車内全体）を照明するルームランプと、狭い範囲（例えば運転者や助手席の同乗者の手元）を選択的に照明するマップランプとを備えたものがある。前記マップランプには、例えば運転席および助手席の方向に向けて傾斜させた光源（ＬＥＤ等）を用いることができる（例えば、特許文献１参照）。しかし、この構造の照明装置では、傾斜状態の光源に大きなスペースが必要となるため全体の厚さ寸法が大きくなるという問題がある。
【０００３】
照明装置としては、導光板を経た光の光路をプリズムレンズによって変更することによって照明光を傾斜方向に向ける構造を採用したものがある（例えば、特許文献２参照）。この構造の照明装置では、光路を変更するプリズムレンズを採用するため、光源の姿勢や配置についての設計の自由度が高いという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０９４３１７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４９７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記照明装置では、十分な照明光の傾斜角度を得るためには、導光板およびプリズムレンズを傾斜させて設置する必要がある。このため、導光板が複数必要となったり、導光板およびプリズムレンズの固定構造が必要となることから、薄型化および小型化は難しかった。
また、光源と導光板との十分な結合効率を得るためには、光源を実装する基板を導光板に合わせて設置する必要があるため、前記基板の形状や配置が装置の厚さ増大の要因となることがあった。また、前記照明装置では、光源の点灯、消灯、光量調整などのためのスイッチが別途必要となるため、構造が複雑化し、薄型化および小型化を図るのが難しくなっていた。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、薄型化および小型化が可能な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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明では以下の構成を提供する。
本発明は、基板と、第１照明光を発する第１照明部と、前記第１照明部よりも狭い範囲に第２照明光を発する第２照明部と、を備え、前記第１照明部が、前記基板の一方の面に沿うシート状の導光体と、前記導光体に光を導入し面方向に伝搬させて前記第１照明光を得る第１光源とを有し、前記第２照明部が、前記基板の一方の面に実装された第２光源と、前記第２光源からの光を前記基板に垂直な方向に対し傾斜した方向に向けて前記第２照明光とする光路変更部とを有し、前記光路変更部は、前記光の出射範囲を狭める集光素子を有し、前記集光素子は、前記第２光源の光軸に対して前記傾斜方向に応じた方向に光軸位置をずらせて設けられ、かつ前記基板に沿う姿勢とされている照明装置を提供する。
前記集光素子としては、凸レンズを使用できる。
前記集光素子としては、球面、楕円球面、放物面、円柱面、楕円円柱面のうち１以上の曲面をなす凸形状を有する凸レンズを使用できる。
前記基板は、被検出体の近接または接触を検出する検知センサを備えていることが好ましい。
本発明の照明装置は、前記基板、第１照明部、および第２光源を覆うカバー部をさらに備え、前記カバー部は、前記集光素子と一体となっている構成としてもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、集光素子が、第２光源の光軸に対して光軸位置をずらせて設けられているので、十分な角度で傾斜した第２照明光が得られる。これによって、集光素子を傾斜配置する必要がなくなることから、装置の薄型化および小型化を図ることができる。
また、集光素子を基板に沿う姿勢とされるため、装置を平板状の構造とすることができる。
また、第１照明部および第２照明部の両方が１つの基板に設けられ、かつ導光体も基板に沿って設けられるため、複数の基板が必要となる場合や、導光体等の傾斜配置が必要となる場合に比べ、装置構成が簡単であり、この点からも薄型化および小型化に適している。
本発明の照明装置は、予め電子部品を実装した基板の一方の面側に、導光体、光源等を設けるという簡単な手順により作製できるため、製造が容易であり、低コスト化が可能であるという利点もある。
また、第２照明部の第２光源は基板に設けられるため、高出力光源を用いる場合でも、光源が発した熱を基板全体に分散させ、局部的な温度上昇を防ぎ、安定した動作を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の照明装置の第１の実施形態の照明装置の主要部を示す断面図である。
【図２】図１の照明装置の第２照明部を示す断面図である。
【図３】図１の照明装置の第２光源と集光素子を示す断面図である。
【図４】図１の照明装置の全体断面図であり、図６のＡ１−Ａ１断面を示す図である。
【図５】図１の照明装置の全体断面図であり、図６のＡ２−Ａ２断面を示す図である。
【図６】図１の照明装置の平面図である。
【図７】図１の照明装置の第２照明部を分解して示す断面図であり、図６のＸ方向に沿う断面図である。
【図８】図１の照明装置の第１照明部を分解して示す断面図であり、図６のＹ方向に沿う断面図である。
【図９】図１の照明装置の第１照明部の断面図である。
【図１０】図１の照明装置に使用できる基板の一例の断面図である。
【図１１】図１の照明装置に使用できる導光体の一例の平面図である。
【図１２】図１の照明装置に使用できる導光体の他の例の平面図である。
【図１３】本発明の照明装置の第１の実施形態の主要部を模式的に示す断面図である。
【図１４】図１３の照明装置の第２光源と集光素子を模式的に示す図である。
【図１５】図１３の照明装置の集光素子を模式的に示す図である。
【図１６】試験装置を模式的に示す図である。
【図１７】試験装置を模式的に示す図である。
【図１８】照度分布を示す図である。
【図１９】照度分布を示す図である。
【図２０】照度分布を示す図である。
【図２１】照度分布を示す図である。
【図２２】試験結果を示すグラフである。
【図２３】本発明の照明装置の第２の実施形態の主要部を示す断面図である。
【図２４】本発明の照明装置の第３の実施形態の主要部を示す断面図である。
【図２５】本発明の照明装置の第４の実施形態の主要部を示す断面図である。
【図２６】本発明の照明装置の第５の実施形態の主要部を示す断面図である。
【図２７】本発明の照明装置の第６の実施形態の主要部を示す断面図である。
【図２８】本発明の照明装置の第７の実施形態の主要部を示す断面図である。
【図２９】図２８の照明装置の集光素子と光屈折素子を示す断面図である。
【図３０】図２８の照明装置の集光素子と光屈折素子を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、好適な実施の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態である照明装置１０の主要部を示す断面図であり、図６のＸ方向に沿う断面（Ａ１−Ａ１断面）を示す図である。図２は、照明装置１０の第２照明部３を示す断面図である。図３は、照明装置１０の集光素子２１を示す断面図である。図４は、照明装置１０の全体断面図であり、図６のＡ１−Ａ１断面を示す図である。図５は、照明装置１０の全体断面図であり、図６のＡ２−Ａ２断面を示す図である。図６は、照明装置１０の平面図である。図７は、照明装置１０の第２照明部３を分解して示す断面図であり、図６のＸ方向に沿う断面図である。図８は、照明装置１０の第１照明部２を分解して示す断面図であり、図６のＹ方向に沿う断面図である。図９は、照明装置１０の第１照明部２の断面図である。図１０は、照明装置１０に使用できる基板１の一例の断面図である。図１１は、照明装置１０に使用できる導光体１２の一例の平面図である。図１２は、照明装置１０に使用できる導光体１２の他の例の平面図である。図１３は、照明装置１０の主要部を模式的に示す断面図である。図１４は、第２光源１３と集光素子２１を模式的に示す図である。図１４は、集光素子２１を模式的に示す図である。
【００１０】
まず、図１３および図１４を参照して、照明装置１０の概要を説明する。
図１３に示すように、照明装置１０は、基板１と、第１照明光を発する第１照明部２と、第１照明部よりも狭い範囲に第２照明光を発する第２照明部３と、これらを覆うカバー部４とを備えている。
第１照明部２は、基板１の一方の面１ａに沿うシート状の導光体１２と、導光体１２に光を導入する第１光源１１とを備えている。
導光体１２の上面１２ｃには、入射光を散乱させて導光体１２の下面１２ｄ側に取り出す（出射させる）光取出部１６を形成することができる。
【００１１】
第２照明部３は、基板１の一方の面１ａに実装された第２光源１３と、第２光源１３からの光を基板１に垂直な方向Ｖ１に対し傾斜した第２照明光ＬＡとする光路変更部１４とを有する。
光路変更部１４は、第２光源１３からの光の出射範囲を狭める集光素子２１を有する。
集光素子２１は、例えば凸レンズである。集光素子２１は、例えば球面、楕円球面、放物面、円柱面、楕円円柱面のうち１以上の曲面を主形状として有する凸レンズであることが好ましい。
【００１２】
集光素子２１の光軸ＡＸ１位置は、第２光源１３の光軸ＡＸ２位置からずれている。このずれ方向は、第２照明光ＬＡに応じた方向である。図示例では、集光素子２１の光軸ＡＸ１は、第２光源１３の光軸ＡＸ２より左方にあり、これによって左方に傾斜した第２照明光ＬＡが得られる。
【００１３】
第１照明部２では、第１光源１１から出射した光Ｌは、導光体１２に入射し、導光体１２内を伝搬する。導光体１２内を伝搬する光の一部は、光取出部１６で散乱して下面１２ｄ側に取り出される。光取出部１６が導光体１２の上面１２ｃの広い範囲にわたって形成されているため、面的な発光である第１照明光ＬＣが得られる。
第１照明光は、照明装置１０が設置されている空間の広い範囲（例えば車内全体）を照明する。
【００１４】
第２照明部３では、第２光源１３から出射した光Ｌ１は、集光素子２１に入射して出射範囲が狭められるとともに、集光素子２１と第２光源１３の光軸位置のずれに応じて傾斜して第２照明光ＬＡとして出射される。図示例では、集光素子２１の光軸ＡＸ１は、第２光源１３の光軸ＡＸ２より左方にあるため、左方に傾斜した第２照明光ＬＡが得られる。
【００１５】
図１４は、集光素子２１と第２光源１３の光軸位置と出射光との関係を示す模式図である。
この図に示すように、第２光源１３から出射した光Ｌ１は、第２光源１３の光軸ＡＸ２から左方にずれた位置に光軸ＡＸ１を有する集光素子２１に入射すると、この光軸位置ずれに応じて、基板１に垂直な方向Ｖ１に対して左方に傾斜して第２照明光ＬＡとして出射する。
第２照明光は、第１照明光に比べて狭い範囲（例えば運転者や助手席の同乗者の手元）を選択的に照明する。
【００１６】
次に、図１〜図１２を参照して、照明装置１０を詳細に説明する。
図１、図４〜図６に示すように、照明装置１０は、基板１と、第１照明光を発する第１照明部２と、第１照明部よりも狭い範囲に第２照明光を発する第２照明部３と、これらを覆うカバー部４と、カバー部４が取り付けられるフレーム部５とを備えている。
照明装置１０は、例えば車両の天井部に設置して、室内灯として使用できる。図４および図５に示すように、照明装置１０は、例えばフレーム部５を車両の内装材６に固定することで車両内に設置できる。
【００１７】
図５および図６に示すように、第１照明部２は、基板１の一方の面１ａ（下面または表面）に沿って設置されたシート状の導光体１２と、導光体１２に光を導入する第１光源１１とを備えている。第１照明部２は、広い範囲（例えば車内全体）を照明するルームランプとして使用できる。
【００１８】
第１光源１１は、基板１の一方の面１ａに実装された１または複数の光源１１ａからなる。この例では、図６に示すように、第１光源１１は複数の光源１１ａからなり、これら光源１１ａは、導光体１２の一端部１２ａに沿って並べられている。
この例の光源１１ａが設けられた一端部１２ａは、平面視略矩形の導光体１２の４つの辺部のうち１つであり、詳細には、略長方形の導光体１２の一方の長辺である。光源１１ａは、一端部１２ａの長さ方向の中央部を含む一部範囲に設置することができる。光源１１ａの設置数および位置は、導光体１２内に導入して面発光させた第１照明光の明るさに不均一が生じることがないように定められる。
【００１９】
図８および図９に示すように、光源１１ａは、発光面１１ｂを導光体１２の一端部１２ａの端面１２ｂに対面させて設置される。
光源１１ａとしては、発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）（発光素子）を使用できる。なお、光源１１ａとして使用される発光素子は、ＬＥＤに限らず、冷陰極管などでもよい。
【００２０】
導光体１２は、透明な光透過性樹脂からなり、例えばウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のエラストマー、ウレタンアクリレート等を用いることができる。
図９に示すように、導光体１２の厚さＴ１は、光源１１ａの高さＨ１と同じ、またはこれより大きく設定すると、光源１１ａからの光の導入効率を高め、第１照明光の輝度および照度を高めることができる。
【００２１】
図９に示すように、導光体１２の基板１側の面である上面１２ｃ（一方の面または裏面）には、入射光を散乱させて導光体１２の下面１２ｄ（他方の面または表面）側に取り出す（出射させる）光取出部１６を形成することができる。光取出部１６は、上面１２ｃの一部または全部の領域に形成することができる。光取出部１６が広い範囲に形成されることによって、導光体１２内の光は、面的な発光（第１照明光）として下面１２ｄ側に取り出される。
光取出部１６は、上面１２ｃのほぼ全域にわたって均一に形成することによって、導光体１２のほぼ全域を面的に発光させることができる。第１照明部２は、面状発光装置として機能する。
【００２２】
光取出部１６は、例えば印刷により形成された複数の微小ドット状のインク層（以下、単に微小ドットという）とすることができる。微小ドットの平面視形状は円形、楕円形、多角形（矩形等）など任意としてよい。微小ドットはスクリーン印刷法、グラビア印刷法、パッド印刷法などの印刷法により形成することができる。
【００２３】
微小ドットを構成するインクとしては、例えば顔料として酸化チタンを用いた白色インクが好適である。酸化チタンは白色顔料として機能するため、前記インクは白色を呈する。インクの酸化チタン含有率は、５〜５０質量％以上、好ましくは１０〜４０質量％以上とすると高輝度が得られる。
酸化チタンとしては、ルチル型、アナターゼ型等があり、特に、ルチル型の酸化チタンが好ましい。
白色光を発光させるためには可視光全域を満遍なく散乱させる必要がある。ここで、散乱させる波長と、酸化チタンの粒径の関係を考慮すると、酸化チタンの粒径は１０ｎｍ〜０．５μｍが望ましい。
なお、光取出部はインク層に限らず、導光体表面に形成された切り欠きでもよいし、サンドブラスト等によって形成した粗面部などであってもよい。
【００２４】
図４および図５に示すように、基板１の他方の面１ｂ（上面または裏面）には、例えば光源１１、１３の点灯、消灯、光量調整などを行うための半導体素子などの電子部品１７（１７ａ〜１７ｃ）が実装されている。電子部品１７としては、公知のものを使用できる。
【００２５】
図１０に示すように、基板１としては、タッチパッド３０（検知センサ）を備えたものが好適である。タッチパッド３０は、入力センサ３１と、その一方の面に形成されたレジスト層３２（被覆樹脂層）とを備えている。
入力センサ３１は、人間の手指等の被検出体の近接または接触を検出するセンサである。ここでは、入力センサ３１は静電容量式の入力センサであって、基材３３の一方の面に配線層３４が設けられた構成である。静電容量式の入力センサ３１は、１枚の基材３３と配線層３４からなる単純な構造であるため、薄型化が可能である。
【００２６】
基材３３は、例えばＰＥＴなどの樹脂で形成された板材である。基材３３は、ＰＥＮ(ポリエチレンナフタレート)、ポリイミド等からなるフレキシブル基板や、ガラスエポキシ樹脂等からなるリジッド基板であってもよい。
【００２７】
配線層３４は、例えば複数の電極３４ａを有する。人間の手指等の被検出体が近づくと、被検出体と電極３４ａとの間には静電容量が形成され、この静電容量は被検出体と電極３４ａとの間の対向面積や離間距離によって変化する。このため、被検出体と電極３４ａは可変容量部を形成する。
可変容量部の静電容量の変化は検出手段（図示略）で検出され、その検出値に基づいて制御部（図示略）で被検出体による入力操作、その位置等が把握される。
【００２８】
配線層３４は、例えば、銀粒子を含む銀ペーストを基材３３上にスクリーン印刷した後に加熱することで形成することができる。配線層３４は、基材３３に積層した銅箔をエッチングすることにより形成してもよい。
レジスト層３２は、配線層３４間の電気絶縁性を確保するとともに酸化を防止するもので、入力センサ３１の一方の面（導光体１２側の面）側に、基材３３および配線層３４を覆って形成される。レジスト層３２としては、例えば汎用のソルダレジストを使用できる。
【００２９】
図５、図８および図９に示すように、第１光源１１および導光体１２の一端部１２ａを含む範囲の下面側には、遮光性を有するマスク１８を設けることができる。図示例のマスク１８は、第１光源１１から導光体１２の一端部１２ａにかけて形成されている。マスク１８には、白色材料を使用するのが好ましい。
マスク１８を設けることによって、第１光源１１からの光が外部に漏れるのを防ぎ、前記光の導光体１２への導入効率を高めることができる。また、第１光源１１およびその近傍における輝度が局所的に高くなるのを防ぐことができる。
【００３０】
図１〜図４および図６に示すように、第２照明部３は、基板１の一方の面１ａに実装された第２光源１３と、第２光源１３からの光を基板１に垂直な方向Ｖ１に対し傾斜した方向に向けて第２照明光とする光路変更部１４とを有する。
第２照明部３は、狭い範囲（例えば運転者や助手席の同乗者の手元）を選択的に照明するマップランプ（スポットランプ）として使用できる。
【００３１】
図１、図２、図４および図６に示すように、第２光源１３は、基板１の一方の面１ａに実装されている。この例では、２つの第２光源１３が互いに離間して基板１に設けられている。
第２光源１３としては、発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）（発光素子）を使用できる。なお、第２光源１３として使用される発光素子は冷陰極管などでもよい。第２光源１３の数は図示例に限らず、１であってもよいし、３以上であってもよい。
【００３２】
導光体１２には、第２光源１３を収容可能な開口部１５が形成されている。
図１１に示すように、開口部１５の平面視形状は特に限定されず、この図に示すように円形としてもよいし、他の形状、例えば楕円形、矩形等としてもよい。なお、開口部１５は、第２光源１３を囲む閉鎖形状（図１１参照）に限らず、図１２に示すように、導光体１２の縁部１２ｅに達する開放形状であってもよい。
【００３３】
図２に示すように、この例の開口部１５は、上面１２ｃから下面１２ｄに向けて徐々に拡径するように形成されている。すなわち、開口部１５の周縁部１５ａの内面１５ｂは、上面１２ｃから下面１２ｄに向けて徐々に第２光源１３から離れるように傾斜している。
この開口部１５では、周縁部１５ａの内面１５ｂで反射した光は下方に向かうため、第２照明光の光量が大きくなる。
【００３４】
周縁部１５ａの内面１５ｂの少なくとも一部は、第２光源１３からの光を反射する反射面とすることができる。内面１５ｂは、全面が反射面であることが好ましい。
内面１５ｂの反射面は、第２光源１３からの光を効率よく反射できるものが好ましく、例えば金属粉末を含有する塗料（例えばミラーインク）を用いて内面１５ｂを反射面とすることができる。内面１５ｂを反射面とするには、公知の方法により内面１５ｂに金属薄膜を形成してもよい。
内面１５ｂを反射面とすることによって、第２光源１３からの光を効率よく光路変更部１４に向け、光の利用効率を高めることができる。
【００３５】
周縁部１５ａの内面１５ｂの少なくとも一部は、第１光源１１からの光を遮る遮光面としても機能させることができる。これによって、導光体１２内部を伝搬する第１光源１１からの光が内面１５ｂから漏れるのを防止でき、第１光源１１からの光の利用効率が低下するのを防ぐことができる。
前記第２光源１３からの光を反射する反射面は、第１光源１１からの光を遮る遮光面としても機能する。また、内面１５ｂに反射面を形成すると、第１光源１１からの光も導光体１２内で反射させ、その利用効率を高めることができる。
【００３６】
なお、開口部１５は、上面１２ｃから下面１２ｄに向けて徐々に縮径するように形成してもよい。この形状の開口部１５では、周縁部１５ａは絞り的に機能し、第２光源１３からの光の出射範囲を小さくし、集光性を高めることができる。また、開口部１５は一定の内径とすることもできる。
【００３７】
図２、図３に示すように、光路変更部１４は、第２光源１３からの光の出射範囲を狭める集光素子２１を有する。
集光素子２１は、第２光源１３からの光の広がり角と、集光素子２１から出射する光に要求される光の傾斜角度などに応じて設計すればよいが、球面、楕円球面、放物面、円柱面、楕円円柱面等の曲面の一部を主形状とする形状としてもよいし、あるいはこれらの曲面を複数組み合わせた形状としてもよい。
【００３８】
図３に示すように、図示例の集光素子２１は、上面２１ｆが凸状の曲面となる凸レンズである。
集光素子２１の下面２１ｅは、基板１の一方の面１ａに沿う平坦面であり、面１ａにほぼ平行である（図２参照）。このため、集光素子２１は基板１に沿う姿勢とされている。
なお、集光素子２１は、逆に、曲面である面２１ｆを下に向け、平坦面である面２１ｅを上に向けた姿勢としてもよい。また、集光素子２１は、上下両面が凸状の曲面となる凸レンズであってもよい。
【００３９】
集光素子２１は、第２光源１３からの光を平行化することができることが好ましい。図３に示す例では、第２光源１３からの出射光Ｌ１は、集光素子２１によって平行光である第２照明光ＬＡとなる。なお、集光素子２１は、第２光源１３からの光の出射範囲を十分に狭めることができるものであれば、平行化は必須ではない。
【００４０】
図２、図３に示すように、集光素子２１の光軸ＡＸ１位置は、第２光源１３の光軸ＡＸ２位置からずれている。
光軸ＡＸ２は、第２光源１３からの出射光束の中心における光の進行方向に沿う線であり、図示例では第２光源１３の中心を通り、基板１の一方の面１ａに垂直である。光軸ＡＸ１は、例えば集光素子２１の回転対称形状の中心軸に沿う線であり、図示例では集光素子２１の中心を通り、基板１の一方の面１ａに垂直である。
図示例では、光軸ＡＸ１、ＡＸ２の位置ずれとは、基板１の一方の面１ａに沿う面内の位置ずれである。
【００４１】
第２光源１３の光軸ＡＸ２に対する集光素子２１の光軸ＡＸ１のずれ方向は、第２照明光の傾斜方向に応じた方向である。
図１に示すように、左に位置する第２照明部３（３Ａ）では、集光素子２１の光軸ＡＸ１は第２光源１３の光軸ＡＸ２より左方にあり、これによって基板１に垂直な方向Ｖ１に対し左方に傾斜した第２照明光ＬＡが得られる。右に位置する第２照明部３（３Ｂ）では、集光素子２１の光軸ＡＸ１は第２光源１３の光軸ＡＸ２より右方にあり、方向Ｖ１に対し右に傾斜した第２照明光ＬＢが得られる。
【００４２】
図２、図３、図６および図７に示すように、集光素子２１は、カバー部４の下板部４ｂに形成された取付口部４ａに嵌め込み、取付口部４ａの周縁部に固定することができる。
集光素子２１は、カバー部４の取付口部４ａ内に設置されているため、カバー部４から突出していない。このため、外力による集光素子２１の破損が起こりにくい。
【００４３】
図４および図５に示すように、カバー部４は、基板１、第１照明部２および第２光源１３を覆い、これらを保護するものであり、平板状の下板部４ｂと、その周縁に形成された側板部４ｃとを備えている。カバー部４は、側板部４ｃに外方に向けて形成された係止爪部４ｄをフレーム部５の係止穴５ａに係止させることでフレーム部５に取り付けることができる。
カバー部４は、光が透過可能な透明材料からなることが好ましく、例えば樹脂やガラスなどからなる。
【００４４】
次に、照明装置１０の第１照明部２および第２照明部３で得られる照明光について説明する。
図５、図６および図９に示すように、第１照明部２では、第１光源１１（光源１１ａ）から出射した光は、一端部１２ａの端面１２ｂから導光体１２に入射し、上面１２ｃ、下面１２ｄ等に反射しつつ、主に他端部１２ｆ（図５および図６参照）に向けて導光体１２内を伝搬する。
導光体１２内を伝搬する光の一部は、光取出部１６で散乱して下面１２ｄ側に取り出される。光取出部１６は導光体１２の上面１２ｃの広い範囲にわたって形成されているため、面的な発光である第１照明光が得られる。
第１照明光は、照明装置１０が設置されている空間の広い範囲（例えば車内全体）を照明するため、第１照明部２はルームランプとして使用することができる。
【００４５】
図１〜図４に示すように、第２照明部３では、第２光源１３から出射した光Ｌ１（図３参照）は、出射方向に向けて広がる拡散光であるが、集光素子２１に入射して出射範囲が狭められるとともに、集光素子２１と第２光源１３の光軸位置のずれに応じて傾斜した第２照明光ＬＡ、ＬＢとして出射される。
図１において、左に位置する第２照明部３（３Ａ）では、集光素子２１の光軸ＡＸ１は第２光源１３の光軸ＡＸ２より左方にあるため、基板１に垂直な方向Ｖ１に対し左方に傾斜した第２照明光ＬＡが得られる。右に位置する第２照明部３（３Ｂ）では、集光素子２１の光軸ＡＸ１は第２光源１３の光軸ＡＸ２より右方にあるため、方向Ｖ１に対し右に傾斜した第２照明光ＬＢが得られる。
基板１に垂直な方向Ｖ１に対する第２照明光ＬＡ、ＬＢの角度（図１および図１４に示す傾斜角度θ）は、例えば１°以上、４５°以下である。
第２照明光の傾斜角度は、例えば第２照明光の光束中心における光の進行方向の方向Ｖ１に対する角度である。
図１等では、第２照明光ＬＡ、ＬＢが左右方向に傾斜していることが示されているが、第２照明光は図示した方向以外の方向に傾斜させてもよい。例えば第２照明光は図１における紙面に垂直な方向（紙面に対し手前側または奥側）に傾斜してもよい。
第２照明光は、第１照明光に比べて狭い範囲（例えば運転者や助手席の同乗者の手元）を選択的に照明するため、第２照明部３はマップランプ（スポットランプ）として使用できる。
【００４６】
次に、図１５〜図２２を参照して、集光素子２１と第２光源１３との光軸位置をずらせることにより傾斜光が得られることについて説明する。
以下の試験では、図１５に示すように、一方の面２１ｆが曲面であり、他方の面２１ｅが平坦面である集光素子２１（焦点距離５ｍｍ、径３ｍｍの凸レンズ）を使用する。
図１５においては、ｙｚ直交座標系を設定する。集光素子２１の中心軸に沿う方向（光軸ＡＸ１方向）がｚ方向であり、一方の面２１ｆの接線であってｚ方向と直交する方向をｙ方向とする。この図においては、ｚ＝５ｍｍの位置が集光素子２１の焦点である。
図１６に示すように、ｚ＝−５ｍｍ、ｙ＝０ｍｍの位置に光源１３がある場合には、発散光である出射光Ｌは、集光素子２１によってスネルの法則に従って集光される。
この際、集光素子２１を透過した透過光Ｌ’の光束中心における進行方向Ｄ’は集光素子２１の光軸ＡＸ１に沿う方向となる。
図１７に示すように、ｚ＝−５ｍｍ、ｙ＝１ｍｍの位置に光源１３がある場合には、透過光Ｌ’の光束中心における進行方向Ｄ’は、集光素子２１の光軸ＡＸ１に対し、−ｙ方向に角度θ１で傾斜する。
【００４７】
図１８は、ｚ＝−５ｍｍ、ｙ＝０ｍｍの位置に光源１３（発光面の直径２ｍｍ、光束１（ｌｍ）のＬＥＤ）を設置したときに、ｚ＝７００ｍｍの位置で得られた照度分布を示すグラフであり、横軸はｙ（ｍｍ）であり、縦軸は照度（ｌｘ）である。この図に示すように、照度はｙ＝０ｍｍの位置を中心として分布している。透過光Ｌ’の進行方向Ｄ’の傾斜角度θ１（図１７参照）は０ｄｅｇである。
図１９は、ｚ＝−５ｍｍ、ｙ＝０．５ｍｍの位置に光源１３を設置した場合の照度分布を示すグラフである。この図に示すように、照度分布の中心は、前図に比べてやや−ｙ方向側の位置にある。透過光Ｌ’の進行方向Ｄ’の傾斜角度θ１は約６ｄｅｇである。
図２０は、ｚ＝−５ｍｍ、ｙ＝１ｍｍの位置に光源１３を設置した場合の照度分布を示すグラフである。この図に示すように、照度分布の中心は、前図に比べてさらに−ｙ方向位置にある。透過光Ｌ’の進行方向Ｄ’の傾斜角度θ１は約１１ｄｅｇである。
図２１は、ｚ＝−５ｍｍ、ｙ＝１．５ｍｍの位置に光源１３を設置した場合の照度分布を示すグラフである。この図に示すように、照度分布の中心は、前図に比べてさらに−ｙ方向側の位置にある。透過光Ｌ’の進行方向Ｄ’の傾斜角度θ１は約１７ｄｅｇである。
図２２は、図１８〜図２１に示す試験結果をまとめたもので、光の傾斜角度θ１（図１７参照）と、光源１３のｙ方向位置との関係を示すグラフであり、横軸は光源１３のｙ方向位置であり、縦軸は光の傾斜角度θ１である。この図に示すように、光源１３がｙ方向に位置するほど光の傾斜角度は大きくなる。
これらの試験結果より、集光素子２１の光軸ＡＸ１が第２光源１３の光軸ＡＸ２に対してずれた位置にあると、集光素子２１を経た光は当該ずれ方向に傾斜し、その傾斜角度は光軸のずれ量に応じた値となることがわかる。
【００４８】
照明装置１０では、第２照明部３の集光素子２１が、第２光源１３の光軸ＡＸ２に対して光軸ＡＸ１位置をずらせて設けられているので、十分な角度で傾斜した第２照明光が得られる。これによって、集光素子２１を傾斜配置する必要がなくなることから、装置の薄型化および小型化を図ることができる。
また、集光素子２１を基板１に沿う姿勢とすることができるため、装置を平板状の構造とすることができる。
照明装置１０は、第１照明部２および第２照明部３の両方が１つの基板１に設けられ、かつ導光体１２も基板１に沿って設けられるため、複数の基板が必要となる場合や、導光体等の傾斜配置が必要となる場合に比べ、装置構成が簡単であり、この点からも薄型化および小型化に適している。
【００４９】
照明装置１０は、予め電子部品１７を実装した基板１の一方の面１ａ側に、導光体１２、光源１１、１３等を設けるという簡単な手順により作製できるため、製造が容易であり、低コスト化が可能であるという利点もある。
また、第２照明部３が基板１に設けられるため、高出力の第２光源１３を用いる場合でも、光源１３が発した熱を基板１全体に分散させ、局部的な温度上昇を防ぎ、安定した動作を確保できる。
特に、第１照明部２および第２照明部３の両方が１つの基板１に設けられるため、光源１１、１３として高出力のものを用いる場合でも、光源１１、１３が発した熱を基板１全体に分散させ、局部的な温度上昇を防ぎ、安定した動作を確保できる。
【００５０】
なお、集光素子２１は、照明装置１０の薄型化および小型化を達成できる範囲であれば、基板１に対し、第２照明光に応じた方向に傾斜していてもよい。
【００５１】
図２３は、本発明の第２の実施形態である照明装置の一部を示す断面図である。
以下の各実施形態の説明においては、第１実施形態と共通の構成について同一符号を付してその説明を省略することがある。
この実施形態では、カバー部４に取付口部４ａが形成されておらず、集光素子２１は、カバー部４の下板部４ｂの下面４ｅ側に設けられている。集光素子２１は、平坦面である面２１ｅをカバー部４の下面４ｅに向けて設けられている。そのほかの構成については、図２等に示す第１の実施形態の照明装置１０と同じとすることができる。
この照明装置は、カバー部４に取付口部４ａがないため構造が簡単であり、しかも光路変更部１４を取付口部４ａに嵌め込む作業が必要なく、製造が容易である。
【００５２】
図２４は、本発明の第３の実施形態である照明装置の一部を示す断面図である。
この実施形態では、集光素子２１がカバー部４の下板部４ｂの下面４ｅ側ではなく上面４ｆ（第２光源１３側の面）側に設けられている点で、図２３に示す第２の実施形態の照明装置と異なる。集光素子２１は、平坦面である面２１ｅをカバー部４の上面４ｆに向けて設けられている。そのほかの構成については、第２の実施形態と同じとすることができる。
この照明装置では、第２実施形態と同様に、製造が容易であることに加え、集光素子２１が外部に露出していないため外力による破損が起こりにくいという利点がある。
【００５３】
図２５は、本発明の第４の実施形態である照明装置の一部を示す断面図である。
この実施形態では、集光素子２１がカバー部４の下板部４ｂの下面４ｅ側と上面４ｆ側の両方に設けられている点で、図２４に示す第３の実施形態の照明装置と異なる。下面４ｅ側の集光素子２１は、面２１ｅがカバー部４の下面４ｅに向けられ、上面４ｆ側の集光素子２１は、面２１ｅがカバー部４の上面４ｆに向けられている。そのほかの構成については、第２の実施形態と同じとすることができる。
第２〜第４の実施形態において、集光素子２１は、カバー部４と別体であってもよいし、一体に形成することもできる。
【００５４】
図２６は、本発明の第５の実施形態である照明装置の一部を示す断面図である。
この実施形態の照明装置は、集光素子２１がカバー部４と一体となっていること以外は図２等に示す照明装置１０と同じ構成である。具体的には、集光素子２１の周縁部が取付口部４ａの周縁部（取付口部４ａの内面）と一体に形成されている。集光素子２１とカバー部４は一体成形によって作製できる。
この照明装置では、集光素子２１がカバー部４と一体となっているため、部品点数が少なく製造が容易である。
【００５５】
図２７は、本発明の第６の実施形態である照明装置の一部を示す断面図である。
この実施形態では、カバー部４が、位置決め部材２５を介して基板１に固定されており、これによって集光素子２１は第２光源１３に対して位置決めされている。
位置決め部材２５は、第２光源１３に対する集光素子２１の距離（基板１に垂直な方向Ｖ１の距離）を定めるものであって、例えば樹脂からなる環状部材であってよい。位置決め部材２５の高さ寸法を適宜選択することによって、第２光源１３からの集光素子２１の距離を任意に設定することができる。
そのほかの構成については、第５の実施形態と同じとすることができる。
【００５６】
図２８は、本発明の第７の実施形態である照明装置の一部を示す断面図である。
この実施形態の照明装置では、光路変更部１４は、集光素子２１と光屈折素子２２とを有する。具体的には、光路変更部１４は、集光素子２１の下面側（第２光源１３側とは反対側）に光屈折素子２２が設けられた構造を有する。
図２９および図３０に示すように、光屈折素子２２は、光を屈折させる１または複数のプリズム部２３を有する。図示例では、光屈折素子２２の上面２２ａに、複数のプリズム部２３が連なって形成されている。プリズム部２３の一方の面（内周面２３ａ）（図３０参照）は方向Ｖ１に対し傾斜している。
【００５７】
内周面２３ａの傾斜方向は、必要となる第２照明光の傾斜方向に応じて定められる。例えば、図１における左に位置する第２照明部３（３Ａ）のプリズム部２３の内周面２３ａは、図２８〜図３０に示すように、右方に向けて下降するように傾斜している。プリズム部２３の外周面２３ｂは方向Ｖ１に沿う面とすることができる。
光屈折素子２２の下面２２ｂは、基板１の一方の面１ａに沿う平坦面であり、面１ａにほぼ平行である（図２８参照）。このため、光屈折素子２２は基板１に沿う姿勢とされている。
【００５８】
図２８および図２９に示すように、集光素子２１および光屈折素子２２は、カバー部４の下板部４ｂに形成された取付口部４ａに嵌め込み、取付口部４ａの周縁部に固定することができる。
第２光源１３から出射した光Ｌ１（図２９および図３０参照）は、集光素子２１で出射範囲が狭められ（光Ｌ２）、光屈折素子２２のプリズム部２３の傾斜面である内周面２３ａに入射し、下面２２ｂから光Ｌ３（第２照明光ＬＡ）として出射する。
【００５９】
この照明装置では、光路変更部１４が光屈折素子２２を有するので、光が光屈折素子２２によって屈折され、より大きな角度で傾斜した第２照明光が得られる。従って、装置のいっそうの薄型化および小型化を図ることができる。
【符号の説明】
【００６０】
１・・・基板、１ａ・・・基板の一方の面、２・・・第１照明部、３・・・第２照明部、４・・・カバー部、１１・・・第１光源、１２・・・導光体、１３・・・第２光源、１４・・・光路変更部、１５・・・開口部、１５ａ・・・周縁部、１５ｂ・・・内面、２１・・・集光素子、２２・・・光屈折素子、２５・・・位置決め部材、３０・・・タッチパッド（検知センサ）、ＡＸ１・・・集光素子の光軸、ＡＸ２・・・第２光源の光軸、Ｖ１・・・基板に垂直な方向。
【図１】
2012201347.tif 000003
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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