JP2004151014A

JP2004151014A - 照明装置

Info

Publication number: JP2004151014A
Application number: JP2002318474A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Takahashi; 利昭高橋
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2022-10-31
Also published as: JP4228273B2

Abstract

【課題】照明ムラを抑制することが可能な照明装置を提供する。
【解決手段】表示部材８１と、この表示部材８１をバックライト照明する光源８２と、この光源８２と表示部材８１との間に配置され光源８２からの光を表示部材８１に導く導光部材８３とを備え、導光部材８３は光源８２からの光を入射する入射部８８と、この入射部８８からの光を表示部材８１側に出射する出射部８９とを有し、入射部８８が光源８２の光を放射状に入射させる凹面からなり、出射部８９が入射部８８からの光を放射状に出射させるさせる凸面からなる。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばオートバイや自動車をはじめとする各種車両に搭載される表示部材をバックライト照明する照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の照明装置にあっては、例えば走行距離や燃料消費、外気温、時刻等の情報を表示する表示部材（液晶表示素子）と、この表示部材をバックライト照明する光源と、表示部材と光源との間に配置され光源からの光を拡散させる拡散板と、この拡散板の背後に沿うように配置される導光部材とを有し、この場合、光源は表示部材中央部に対応する導光部材の直下に配置されている。そして、光源の点灯時には、光源の光が導光部材を透過して拡散板に導入され、この拡散板に導入された光を表示部材の背面に拡散（照射）させることで表示部材がバックライト照明されるようになっている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−４７５９５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載の照明装置の場合、光源が表示部材中央部に対応する導光部材の直下に配置され、しかも導光部材内に供給された光源の光を拡散板により拡散させる構成であるが、拡散板を採用しても光源の真上に位置する表示部材箇所が最も明るく外周に向かうに従って暗くなりやすい傾向がある。
【０００５】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、照明ムラを抑制することが可能な照明装置を提供せんとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、表示部材と、この表示部材をバックライト照明する光源と、この光源と前記表示部材との間に配置され前記光源からの光を前記表示部材に導く導光部材とを備え、前記導光部材は前記光源からの光を入射する入射部と、この入射部からの光を前記表示部材側に出射する出射部とを有し、前記入射部が前記光源の光を放射状に入射させる凹面からなり、前記出射部が前記入射部からの光を放射状に出射させるさせる凸面からなることを特徴とする。
【０００７】
また本発明は、前記出射部と前記表示部材との間に空間部を設けたことを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、前記出射部が少なくとも２つ以上の前記凸面に分割形成され、前記入射部が少なくとも２つ以上の前記凸面に対向する凹面に形成されることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１から図３は本発明の実施形態を示すもので、以下、これらに基づいて本発明の実施形態を例えばオートバイに搭載されるメータに適用した場合について説明する。なお、図１は本発明の実施形態による照明装置の正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図２中、Ｂ部を拡大して示す要部断面図である。
【００１０】
図１，図２において、本実施形態による照明装置は、回路基板１と、この回路基板１に導通装着され回転軸２が前方に延びる駆動装置３と、回転軸２にて回転駆動される指針４と、この指針４の背後に位置して回路基板１上に配置される表示板５と、指針４及び表示板５を照明する第１の光源６と、表示板５と第１の光源６との間に配置される導光体７と、回路基板１に導通装着され指針４の下方に配置される表示ユニット８とから構成される。
【００１１】
回路基板１は、例えばガラスエポキシ系基材に配線パターン（図示せず）を施した硬質回路基板からなり、第１の光源６と、後述する第２の光源と、例えば駆動装置３の駆動・制御を行う駆動手段（図示せず）や例えば抵抗、コンデンサ等の各種回路部品（図示せず）が前記配線パターンに導通接続されている。また、回路基板１には後述するリードピンが貫通する孔部１１が形成されている。
【００１２】
駆動装置３は、可動磁石式計器またはステッピングモータからなり、回路基板１の前方側に装着され、且つ半田付け等の適宜導通手段により前記配線パターン（前記駆動手段）に電気接続される。
【００１３】
指針４は、透光性合成樹脂からなり、回転軸２の先端に連結され、線状に延びる指示部４１と、この指示部４１の回転中心部外周を覆う遮光性合成樹脂からなるキャップ４２とを備えている。なお、４３は指示部４１の前面に形成される赤色の透光性ホットスタンプ層である。
【００１４】
表示板５は、指針４の回転軌道に沿った円弧状の配列形状を有し指針４の指示部４１の指示対象となる目盛５１ａ，数字５１ｂからなる指標部５１と、この指標部５１の背景を形成する背景部５２とを有している。これら指標部５１、背景部５２は透光性合成樹脂からなる薄板状の基材（図示せず）の前面に形成された印刷層からなり、指標部５１は白色系の透光性インクにより形成され、背景部５２は黒色系の遮光性インクにより形成されている。なお、これら指標部５１、背景部５２の各印刷層はスクリーン印刷等の手段を用いて印刷形成されている。なお、５３は表示ユニット８の後述する表示部材に対応する背景部５２箇所に設けられた矩形状の開口部であり、この開口部５３を通じて前記表示部材の表示面が露出するようになっている。
【００１５】
第１の光源６は、例えば白色光を発するチップ型発光ダイオードからなり、回路基板１の前方側に複数個配置されている。
【００１６】
導光体７は、透光性のアクリル樹脂からなり、第１の光源６からの光を受光する受光部７１と、この受光部７１から取り入れた光を回転軸２側に反射する第１の反射壁７２と、この第１の反射壁７２を通じて回転軸２側に反射された光を指針４の指示部４１内に供給するための第２の反射壁７３と、受光部７１から取り入れた光を回転軸２側とは反対側となる指標部５１側に反射する第３の反射壁７４と、受光部７１から外方に向かうに従って表示板５背面に近接するように形成され第３の反射壁７４を通じて外周に反射された光を表示パネル５側に反射する第４の反射壁７５とを備え、受光部７１は第１の光源６と対向するように配置されている。
【００１７】
これら第１の光源６と導光体７とで照明手段９が構成され、第１の光源６と、この第１の光源６から指針４の指示部４１に至る照明経路中に設けられる導光体７の受光部７１、第１，第２の反射壁７２，７３とで指示部４１を照明する第１の照明手段９１が構成される。そして、第１の光源６と、この第１の光源６から表示板５の指標部５１に至る照明経路中に設けられる導光体７の受光部７１、第３，第４の反射壁７４，７５とで指標部５１を照明する第２の照明手段９２が構成される。
【００１８】
表示ユニット８は、指針４のキャップ４２の下方であって、且つ表示板５と回路基板１との間に配置されており、表示板５の開口部５３に臨む表示部材８１と、この表示部材８１をバックライト照明する第２の光源（光源）８２と、表示部材８１と光源８２との間に配置され光源８２からの光を表示部材８１に導く導光部材８３と、表示部材８１の背面に沿うように配置され導光部材８３から表示部材８１に向かう光を均一化させるための拡散部材８４とを有している。
【００１９】
表示部材８１は例えば液晶表示素子からなり、図示しない各種センサ等の検出信号（電気信号）に基づいて、車両の走行距離や燃料消費、外気温、時刻等の情報を複数個からなる透過型の表示セグメント８１ａにより情報表示するものである。
【００２０】
光源８２は例えば青色光を発するチップ型発光ダイオードからなり、回路基板１に搭載され導光部材８３内に光供給する発光体である。
【００２１】
導光部材８３は透光性のアクリル樹脂からなり、略箱形形状に形成され、図３に示すように光源８２と近接するように配置される底壁部（板状部）８５と、この底壁部８５に連続形成される側壁部８６と、拡散部材８４側が開口する開口部８７とを備えている。なお、本実施形態の場合、導光部材８３は導光体７と一体に成形されている。
【００２２】
底壁部８５は略板状に形成され、光源８２からの光を底壁部８５内に入射させる入射部８８と、この入射部８８を通じて底壁部８５内に採り入れた光を拡散部材８４（表示部材８１）側に照射する出射部８９とを有している。
【００２３】
入射部８８は、光源８２側に開放する略球状の凹面に形成され、その断面形状は凹曲面になっており光軸Ｌの延長線上に凹面の頂点が位置するように設けられている。また、出射部８９は入射部８８とは反対に表示部材８１側を頂点とする略球状の凸面に形成され、本実施形態では底壁部８５の面方向に沿って２つの凸面が隣接するように設けられ、この場合、２つの凸部の谷部が光軸Ｌ上に位置し、且つこれら２つの凸部の双方の一部が入射部８８に対向するようになっている。
【００２４】
また本実施形態では、導光部材８３は光源８２からの光を拡散部材８４に導く導光体としての機能を有していると共に、表示部材８１及び拡散部材８４を保持する保持部材としての機能も有している。
【００２５】
すなわち、図３中、右側に位置する導光部材８３の側壁部８６には表示部材８１の一側面８１ｂ及び拡散部材８４の一側面８４ａを収納保持する段部８０１が形成されている。さらに、拡散部材８４の一側面８４ａと向かい合う側面８４ｂ箇所には側面８４ｂを位置決めする位置決め部８０２が形成されていることから、拡散部材８４は段部８０１及び位置決め部８０２によって側壁部８６上で位置決め保持されることになる。この場合、拡散部材８４はその背面周囲を側壁面８６の上端面に当接させつつ開口部８７を塞ぐように側壁部８６上に保持されているため、拡散部材８４、底壁部８５、側壁部８６によって囲まれる空間に空間部Ｓが形成されることになる。
【００２６】
そして、拡散部材８４上に表示部材８１を重ねて配置することで、拡散部材８４及び表示部材８１を導光部材８３（導光体７）内に収納することができる。なお、表示部材８１の位置決めは段部８０１及び図示しない係止片を備えた弾性片によって行われている。また、８０３は後述するリードピンを挿通するための挿通孔である。
【００２７】
なお、１０は回路基板１と表示部材８１とを電気的に接続するためのリードピンであり、このリードピン１０の一端１０ａが表示部材８１の図示しない電極に電気接続されている。そして、他端（末端部）１０ｂが導光部材８３の挿通孔８０３、回路基板１の孔部１１を貫通して回路基板１の背面側に延び、この回路基板１の背面側に突出した末端部１０ｂが半田付け等の手段により前記配線パターンに電気接続されている。
【００２８】
このような構成において、第１の光源６と表示部材８の光源８２が点灯すると、第１の光源６から発せられた光は第１の照明手段９１により指針４の指示部４１内に供給される光と、第２の照明手段９２により表示板５の指標部５１背面に供給される光とに大別される。そして、指示部４１内に供給された光が透光性ホットスタンプ層４３を透過することにより指示部４１が線状に赤色発光すると共に、指標部５１背面に供給された光が指標部５１内を透過することにより指標部５１の目盛５１ａ、数字５１ｂが白色に発光する。
【００２９】
また、表示部材８の光源８２から発せられた光は光源８２の直上に位置する導光部材８３の底壁部８５に入光する。このとき底壁部８５には光源８２と近接する入射部８８を有しており、この入射部８８を介して効率よく光源８２からの光が底壁部８５に入射されるが、入射部８８が凹面を有して形成されているため、光軸Ｌを中心として放射状に広がるように拡散状態で底壁部８５内に導入される。
【００３０】
このように入射部８８を通じて拡散状態に底壁部８５内に導入された光は出射部８９を通じて空間部Ｓ内に放出される。ここで、出射部８９が複数の凸面として形成されているため、出射部８９を通じて放射状に広がるように拡散状態で出射され空間部Ｓ内に放出される。
【００３１】
この結果、空間部Ｓ内に至る光は入射部８８を通じて底壁部８５に入射する過程及び出射部８９を通じて底壁部８５から出射する過程で放射状に拡散される。さらに、本実施形態では底壁部８５と拡散部材８４との間に設けられた空間部Ｓの存在によって分散され、さらに拡散部材８４内を通過する際に略均一化されて表示部材８１に至り、この表示部材８１を略均一にバックライト照明する。
【００３２】
以上のように本実施形態では、表示部材８１と、この表示部材８１をバックライト照明する光源８２と、この光源８２と表示部材８１との間に配置され光源８２からの光を表示部材８１に導く導光部材８３とを備え、導光部材８３は光源８２からの光を入射する入射部８８と、この入射部８８からの光を表示部材８１側に出射する出射部８９とを有し、入射部８８が光源８２の光を放射状に入射させる凹面からなり、出射部８９が入射部８８からの光を放射状に出射させるさせる凸面からなることにより、光源８２からの光を良好に拡散でき、表示部材８１を略均一にバックライト照明することができる。
【００３３】
また本実施形態では、出射部８９と表示部材８１との間に空間部Ｓを設けたことにより、光をバランスよく分散でき、照明ムラをより一層抑制することができる。
【００３４】
また本実施形態では、出射部８９が２つの凸面に分割形成され、入射部８８が前記２つの凸面に対向する凹面に形成されることにより、光軸Ｌを中心として広範囲に拡散させることが可能となる。
【００３５】
また本実施形態では、前記出射部が少なくとも２つ以上の前記凸面に分割形成され、前記入射部が少なくとも２つ以上の前記凸面に対向する凹面に形成されることにより、点状光源を用いて表示部材を照明する際に有利な構成となすことができる。なお、本実施形態では入射部８８を底壁部８５に１箇所設け、出射部８９を底壁部８５に２箇所設けた場合について説明したが、入射部８８及び出射部８９の形成個数は任意であり、１つの光源８２に対して入射部８８を２箇所以上、出射部８９を箇所以上設けてもよい。
【００３６】
なお本実施形態では、単一の光源８２を用いて表示セグメント８１ａをバックライト照明する構成について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、光源８２は複数個設けることもでき、この場合、各光源８２に対応して入射部８８と出射部８９を形成すればよい。
【００３７】
なお、入射部８８の形状は光源８２からの光を放射状に入射させることができれば任意であり、また出射部８９の形状も入射部８８を介して導入した光を放射状に放出できればその形状についても任意である。
【００３８】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、初期の目的を達成することができ、照明ムラを抑制することが可能な照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態による照明装置の正面図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】図２中、Ｂ部を拡大して示す要部断面図。
【符号の説明】
１指針
２回転軸
３駆動装置
４指針
５表示板
６第１の光源
７導光体
８表示部材
８１表示素子
８２光源（第２の光源）
８３導光部材
８４拡散部材
８５底壁部
８８入射部
８９出射部
Ｌ光軸
Ｓ空間部

Claims

表示部材と、この表示部材をバックライト照明する光源と、この光源と前記表示部材との間に配置され前記光源からの光を前記表示部材に導く導光部材とを備え、
前記導光部材は前記光源からの光を入射する入射部と、この入射部からの光を前記表示部材側に出射する出射部とを有し、
前記入射部が前記光源の光を放射状に入射させる凹面からなり、前記出射部が前記入射部からの光を放射状に出射させるさせる凸面からなることを特徴とする照明装置。
前記出射部と前記表示部材との間に空間部を設けたことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
前記出射部が少なくとも２つ以上の前記凸面に分割形成され、前記入射部が少なくとも２つ以上の前記凸面に対向する凹面に形成されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の照明装置。