JP2005005211A - 車両用照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】導光体の構成に工夫を凝らして、輝度斑、色斑を防止可能な車両用照明装置を提供する。
【解決手段】導光板２の端面２ｂの、第１発光ダイオード列３１を構成する発光ダイオード３Ｂが発する光の入射部分にシボ面２ｄを設けて、発光ダイオード３Ｂからの光の導光板２内における指向角度θ１を、発光ダイオード３Ｙからの光の導光板２内における指向角度θ２より大きくして、導光板２の表面２ａにおける発光ダイオード３Ｂからの光の照射範囲を、導光板２の表面２ａにおける発光ダイオード３Ｙからの光の照射範囲と等しくしている。
これにより、発光ダイオード３Ｂおよび発光ダイオード３Ｙの両方を点灯させた時に色斑、輝度斑の発生を防止可能なバックライト１を実現することができる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用照明装置、特に発光面が平板状を成すものに関するものであり、車両に搭載される表示装置、たとえば液晶パネルの透過照明用に用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用照明装置としては、平板状の導光体の端面に沿い光源として放電管を配置し、導光体に入射した放電管からの光を導光体の表面から面状光として出射させるものがある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
この場合、導光体の表面は、視認者、たとえば車両の運転者に対向して配置されており、導光体の厚さ方向が、視認方向とほぼ一致している。また、導光体の裏面、つまり光が出射される面と反対側の面には、光拡散手段が設けられており、導光体内に入射した光は光拡散手段で拡散反射され、この反射光が導光体から面状光として出射する。
【０００４】
また、光源として放電管に替えて、発光ダイオードを用いることも行われている。
【０００５】
光源として発光ダイオードを用いる場合、発光ダイオードの個数を増やすことにより車両用照明装置の発光輝度を高めることができる。また、発光色の異なる発光ダイオードを複数用いることで、車両用照明装置の作動中においてその発光色を変える、あるいは、複数種類の発光色を同時点灯させて混色させて、発光ダイオードの発光色とは異なる中間色で発光させることも可能である。
【０００６】
一般に、導光体は透明な材質、たとえばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の樹脂材料、あるいはガラス等から形成されている。光源から発せられた光が導光体に入射する場合、その入射角度が臨界角θｃ以上となる光は導光体表面で全反射し、導光体内には入射しない。なお、臨界角θｃは、材質により決まるが、アクリル樹脂の場合、およそ４５度程度である。
【０００７】
一方、発光ダイオードとしては、一般に、表面実装型（いわゆるチップタイプ）が使われている。チップタイプの発光ダイオードの照射角度は、片側で通常６０度前後である。
【０００８】
従来の車両用照明装置において、チップタイプの発光ダイオードを光源として用いた場合、導光体への入射角が臨界角θｃを超える角度範囲に照射される光は導光体の表面で全反射され導光体へは入射しない。したがって、導光体内における光の指向角度θは上述の臨界角θｃとほぼ等しく、およそ４５度となる。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−２９５７３４号公報。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
車両用照明装置の発光輝度を高めるために発光ダイオードの個数を増やし、複数の発光ダイオードを導光体の端面に複数の列状に配置することがある。すなわち、発光ダイオード列は、導光体の厚さ方向に平行に配置されている。
【００１１】
図１３に、従来の車両用照明装置１００の断面図を示す。車両用照明装置１００は、図１３において、図の上方に向けて光を出射させている。言い換えると、図１３において、上方から視認されている。
【００１２】
従来の車両用照明装置１００において、導光体１０１の端面１０１ｂには、図１３に示すように、２列の発光ダイオード列１３１、１３２が設置されている。各発光ダイオード列１３１、１３２は、複数の発光ダイオード１３１ａ、１３２ａから構成されている。
【００１３】
また、図１３中において、発光ダイオード１３１ａ、１３２ａからの光の径路、すなわち導光体１０１内における指向角度の両端の径路を矢印で示している。
【００１４】
この場合、発光ダイオード列Ａの発光ダイオード１３１ａからの光は、図１３に示すように、導光体１０１の裏面１０１ｃの範囲Ｋａを照射する。一方、発光ダイオード列Ｂの発光ダイオード１３２ａからの光は、図１３に示すように、導光体１０１の裏面１０１ｃの範囲Ｋｂを照射する。
【００１５】
導光体１０１の裏面１０１ｃには、光拡散反射手段として、たとえばシボ面（図示せず）が形成されている。したがって、裏面１０１ｃに入射した発光ダイオード１３１ａ、１３２ａからの光は、このシボ面で拡散反射され、この反射光が、導光体１０１の表面１０１ａから出射して、照明光となる。
【００１６】
図１３から明らかなように、範囲Ｋａは、発光ダイオード１３１ａ、１３２ａの両方から照射され、範囲Ｋｃ（範囲Ｋｂ−範囲Ｋａ）は、発光ダイオード１３２ａのみにより照射される。
【００１７】
このため、発光ダイオード１３１ａ、１３２ａの発光色が同色の場合では、範囲Ｋｃは、範囲Ｋａより暗く視認され、輝度斑が発生する。また、発光ダイオード１３１ａ、１３２ａの発光色が異なる場合では、範囲Ｋｃは、範囲Ｋａとは異なる色調で視認され、いわゆる色斑が発生する。どちらの場合においても、車両用照明装置の見映えが低下するという問題がある。
【００１８】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、導光体の構成に工夫を凝らして、輝度斑、色斑を防止可能な車両用照明装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。
【００２０】
本発明の請求項１に記載の車両用照明装置は、透明材質から略平板状に形成される導光体と、導光体の端面から導光体内に光を入射するように配置される複数の発光ダイオードと、導光体の裏面に形成される光拡散反射手段とを備え、導光体内を進行する発光ダイオードからの光を光拡散手段により拡散反射して導光体の表面から出射させる車両用照明装置であって、発光ダイオードは、端面の長手方向に沿って複数個配置されて発光ダイオード列を形成するとともに、発光ダイオード列が平行に複数列形成され、隣り合う２つの発光ダイオード列において、表面側の発光ダイオード列を構成する発光ダイオードが発する光の導光体内部における指向角度は、裏面側の発光ダイオード列を構成する発光ダイオードが発する光の導光体内部における指向角度よりも大きい構成としている。
【００２１】
隣り合う２つの発光ダイオード列において、各発光ダイオード列を構成する発光ダイオードが発する光の導光体内部における指向角度が等しい場合は、各発光ダイオード列を構成する発光ダイオードが発する光の導光体の裏面における照射範囲が異なってしまう。すなわち、導光体の裏面には、両発光ダイオード列により照射される部分と、裏面側の発光ダイオード列のみに照射される部分とが存在する。このため、導光体の裏面に形成される光拡散手段により拡散反射されて導光体の表面から出射される光の輝度が部分的に異なる、いわゆる輝度斑が生じる。また、各発光ダイオード列の発光色が異なる場合においては、色斑が生じる。
【００２２】
これに対して、本発明の請求項１に記載の車両用照明装置においては、表面側の発光ダイオード列を構成する発光ダイオード、すなわち導光体の裏面からより遠くに配置されている発光ダイオードが発する光の導光体内部における指向角度を、裏面側の発光ダイオード列を構成する発光ダイオード、すなわち導光体の裏面近く配置されているが発する光の導光体内部における指向角度よりも大きくしている。これにより、各発光ダイオード列を構成する発光ダイオードが発する光の導光体の裏面における照射範囲をほぼ等しくすることができるので、導光体表面から出射される光の輝度斑、あるいは色斑発生を防止することができる。
【００２３】
本発明の請求項２に記載の車両用照明装置は、端面の、表面側の１列の発光ダイオード列を構成する発光ダイオードからの光が入射する部分、または裏面側の１列を除く発光ダイオード列を構成する発光ダイオードからの光が入射する部分に、発光ダイオードが発する光の導光体内部における指向角度を制御するための光学的処理を施した構成としている。
【００２４】
一般に、導光体は、透明な樹脂材料を型成形して作られる。したがって、導光体の端面に光学的処理を施すことは、たとえば導光体の成形型に予め加工を施すことにより容易に実施することができる。これにより、各導光体間における光学的処理のばらつき、言い換えると、光学的処理により制御される発光ダイオードが発する光の導光体内部における指向角度のばらつきを小さくできる。したがって、車両用照明装置間における、輝度斑あるいは色斑防止効果品質を安定させることができる。
【００２５】
本発明の請求項３に記載の車両用照明装置は、端面の、すべての発光ダイオード列の発光ダイオードからの光が入射する部分に光学的処理を施した構成としている。
【００２６】
これにより、各発光ダイオード列を構成する発光ダイオードが発する光の導光体の裏面における照射範囲を、より高精度で一致させることができるので、輝度斑、色斑の発生を確実に防止できる。
【００２７】
本発明の請求項４に記載の車両用照明装置では、光学的処理は、光拡散反射手段を形成する処理である構成としている。
【００２８】
光拡散反射手段としては、たとえばシボ面、あるいは網点印刷等があるが、いずれの手段も導光体の端面に容易に施すことができる。また、発光ダイオードが発する光の導光体内部における指向角度の制御を容易に行うことができる。
【００２９】
本発明の請求項５に記載の車両用照明装置では、光学的処理は、球面状あるいは円筒面状の凹面を形成する処理である構成としている。
【００３０】
この場合、導光体の端面に光学的処理を容易に施すことができるとともに、球面、円筒面の曲率を変えることにより、発光ダイオードが発する光の導光体内部における指向角度の制御を容易に行うことができる。
【００３１】
本発明の請求項６に記載の車両用照明装置は、一つの発光ダイオード列は発光色が同じ発光ダイオードから構成され、且つ発光ダイオード列の発光色は互いに異なる構成としている。
【００３２】
この場合、点灯させる発光ダイオード列を１列だけとし、且つ点灯させる発光ダイオード列を切替えることにより、車両用照明装置の発光色を容易に切替えられる。さらに、点灯させる発光ダイオード列は１列だけなので、輝度斑、あるいは色斑を確実に防止できる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による車両用照明装置を、自動車のコンビネーションメータに組み込まれる液晶パネル用照明、いわゆるバックライトに適用した場合を例に、図面に基づいて説明する。
【００３４】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態によるバックライト１の断面図であり、図２中のＩ−Ｉ線断面図である。
【００３５】
図２は、本発明の第１実施形態によるバックライト１の側面図である。なお、図２において、分かり易さのために、プリント基板４は省略している。
【００３６】
バックライト１は、自動車車室内の運転席前方の運転者から視認可能な位置に配設されるコンビネーションメータ内において、図１に示すように、液晶パネル５の裏面側に配置されて、液晶パネル５の透過照明用光源として用いられている。すなわち、バックライト１は、図１の上方に向けて光を出射して液晶パネル５を透過照明し、液晶パネル５は、図１の上方から視認される。
【００３７】
バックライト１は、導光板２、発光ダイオード３Ｂおよび発光ダイオード３Ｙが実装されたプリント基板４から構成され、コンビネーションメータ内において液晶パネル５の裏面に密着させて配置されている。
【００３８】
導光体である導光板２は、透明材質、たとえば透明なポリカーボネート樹脂等から平板状に形成され、その平面形状は、液晶パネル５と略同一形状、たとえば長方形状に形成されている。導光板２は、図１に示すように、その表面２ａを液晶パネル５に密着させて配置されている。
【００３９】
導光板２の一方の端面２ｂには、複数の発光ダイオードとして、発光ダイオード３Ｂ、発光ダイオード３Ｙが、それぞれ複数個、導光板２内に光を入射するように配置されている。ここで、発光ダイオード３Ｂの発光色は青色、発光ダイオード３Ｙの発光色は黄色である。各発光ダイオード３Ｂ、３Ｙは、図２に示すように、導光板２の端面２ｂに、端面２ｂの長手方向、すなわち図２の左右方向に沿って複数個一直線上に並べて配置され、発光ダイオード列を形成している。本発明の第１実施形態によるバックライト１においては、２つの発光ダイオード列、すなわち、第１発光ダイオード列３１、第２発光ダイオード列３２が平行に設けられている。第１発光ダイオード列３１は５個の発光ダイオード３Ｂから、第２発光ダイオード列３２は５個の発光ダイオード３Ｙから、それぞれ構成されている。
【００４０】
なお、本発明の第１実施形態によるバックライト１において、各発光ダイオード３Ｂ、３Ｙは、プリント基板４上に実装されている。そして、プリント基板４および導光板２は、各発光ダイオード３Ｂ、３Ｙの発光面を端面２ｂに密着させて、図示しないコンビネーションメータ内に固定されている。
【００４１】
導光板２の端面２ｂの、第１発光ダイオード列３１、すなわち、隣り合う２つの発光ダイオード列３１、３２のうち、表面２ｃ側の発光ダイオード列としての第１発光ダイオード列３１を構成する発光ダイオード３Ｂからの光が入射する部分には、図１、図２に示すように、光学的処理として光拡散反射手段であるシボ面２ｄが設けられている。シボ面２ｄは多数の微細な凹凸からなり、導光板２を樹脂成型する際に、成形型により転写して設けられる。一方、端面２ｂの、第２発光ダイオード列３２、すなわち、隣り合う２つの発光ダイオード列３１、３２のうち、裏面２ｃ側の発光ダイオード列としての第２発光ダイオード列３２を構成する発光ダイオード３Ｙからの光が入射する部分には、光学的処理は施されていない。すなわち、平滑な平面となっている。
【００４２】
導光板２の裏面２ｃには、その全面に、光拡散反射手段であるシボ面２ｅが設けられている。シボ面２ｅは、シボ面２ｄと同様にして成形型により転写して設けられる。導光体２内に入射した発光ダイオード３Ｂ、３Ｗからの光は、シボ面２ｅにおいて図１の上方に向けて拡散反射され、この反射光が表面２ａから出射して液晶パネル５を透過照明する。
【００４３】
すなわち、発光ダイオード３Ｂが点灯されると、バックライト１の照明光は青色光となり、液晶パネル５は青色光で透過照明される。また、発光ダイオード３Ｙが点灯されると、バックライト１の照明光は黄色光となり、液晶パネル５は黄色光で透過照明される。さらに、発光ダイオード３Ｂおよび発光ダイオード３Ｙの両方が点灯されると、青色光と黄色光が合成されて、バックライト１の照明光は緑色光となり、液晶パネル５は緑色光で透過照明される。
【００４４】
次に、本発明の第１実施形態によるバックライト１の特徴である、導光板２の端面２ｂに設けられたシボ面２ｄの作用、効果について説明する。
【００４５】
先ず、端面２ｂから導光板２内に入射した第２発光ダイオード列３２を構成する発光ダイオード３Ｙから発せられる光の導光板２内における指向角度θ２は、図２に示すように、導光板２の全反射に対する臨界角θｃとほぼ等しい角度、つまりおよそ４５度となっている。そして、この光による導光板２の裏面２ｃに設けられたシボ面２ｅ上の照射範囲は、図２に示す、範囲Ｋの部分となる。この範囲Ｋの部分が拡散反射により発光し、バックライト１において、発光ダイオード３Ｙから発せられる光の発光範囲となる。
【００４６】
一方、第１発光ダイオード列３１を構成する発光ダイオード３Ｂから発せられる光が端面２ｂのシボ面２ｄへ入射すると、この光はシボ面２ｄにより導光板２内に向けて拡散反射される。このため、端面２ｂへの入射角、つまりシボ面２ｄへの入射角が臨界角θｃより大きくなるような光をも導光板２内に入射させることができる。この場合、発光ダイオード３Ｂから発せられる光の導光板２内における指向角度θ１は、図２に示すように、臨界角θｃより大きくなる、すなわち、第２発光ダイオード列３２を構成する発光ダイオード３Ｙから発せられる光の導光板２内における指向角度θ２より大きな角度となっている。
【００４７】
ここで、本発明の第１実施形態によるバックライト１においては、シボ面２ｄの仕様を、導光板２内を進行する発光ダイオード３Ｂからの光によるシボ面２ｅ上の照射範囲が、図２に示す範囲Ｋとなるように、指向角度θ１を拡大するように設定されている。したがって、発光ダイオード３Ｂから発せられる光の発光範囲は、範囲Ｋとなる。すなわち、シボ面２ｄにより、発光ダイオード３Ｂから発せられる光の発光範囲が、発光ダイオード３Ｙから発せられる光の発光範囲とほぼ等しくなるように、指向角度θ１を制御している。
【００４８】
これにより、発光ダイオード３Ｂおよび発光ダイオード３Ｙの両方を点灯させた時における導光板２の発光範囲をほぼ同一にできる。したがって、従来の車両用照明装置１００の場合における導光体１０１の照射光に見られる色斑あるいは輝度斑、すなわち、各発光ダイオード１３１ａ、１３２ａからの光の裏面１０１ｃにおける照射範囲Ｋａ、Ｋｂが異なるために発生する不具合、の発生を防止することができる。
【００４９】
なお、以上説明した、本発明の第１実施形態によるバックライト１では、導光板２の端面２ｂにおいて、裏面２ｃ側の発光ダイオード列である第２発光ダイオード列３２を構成する発光ダイオード３Ｙから発せられる光の入射部分には、光学的処理を施していない、つまりシボ面を形成していないが、発光ダイオード３Ｙから発せられる光の入射部分にも光学的処理、つまりシボ面２ｄ２（図示せず）を形成してもよい。この場合、シボ面２ｄとシボ面２ｄ２のシボの仕様、すなわち微細な凹凸の粗密等を、発光ダイオード３Ｂからの光によるシボ面２ｅ上の照射範囲と発光ダイオード３Ｙからの光によるシボ面２ｅ上の照射範囲が等しくなるように設定すれば、従来の車両用照明装置１００の場合における導光体１０１の照射光に見られる色斑あるいは輝度斑の発生を防止することができる。
【００５０】
また、以上説明した、本発明の第１実施形態によるバックライト１においては、第１発光ダイオード列３１を発光色が青色の発光ダイオード３Ｂから構成し、第２発光ダイオード列３２を発光色が黄色の発光ダイオード３Ｙから構成しているが、第１発光ダイオード列３１および第２発光ダイオード列３２の少なくとも一方を、他の発光色の発光ダイオードに置換えてもよい。
【００５１】
また、以上説明した、本発明の第１実施形態によるバックライト１においては、第１発光ダイオード列３１を発光色が青色の発光ダイオード３Ｂのみから構成し、第２発光ダイオード列３２を発光色が黄色の発光ダイオード３Ｙのみから構成しているが、第１発光ダイオード列３１および第２発光ダイオード列３２の少なくとも一方を、発光ダイオード３Ｂおよび発光ダイオード３Ｙの２種類から構成してもよい。この場合、発光ダイオード３Ｂおよび発光ダイオード３Ｙの少なくとも一方を他の発光色の発光ダイオードに置換えてもよい。
【００５２】
また、以上説明した、本発明の第１実施形態によるバックライト１においては、導光板２の端面２ｂに設ける光拡散反射手段をシボ面２ｄとしているが、シボ面２ｄに限る必要はなく、他の光拡散反射手段、たとえば網点印刷等を施してもよい。
【００５３】
また、以上説明した、本発明の第１実施形態によるバックライト１においては、導光板２の端面２ｂの第１発光ダイオード列３１を構成する発光ダイオード３Ｂからの光が入射する部分に設ける光学的処理を光拡散反射手段、つまりシボ面２ｄとしているが、光拡散反射手段に限る必要はなく、発光ダイオードからの光の導光板２における指向角度を制御する、すなわち光学的処理が施されない場合よりも指向角度を拡大することが可能であれば、他の光学的処理を施してもよい。たとえば、光屈折手段等を設けてもよい。この光屈折手段として、たとえば、球面、円筒面、あるいは傾斜面等を形成してもよい。
【００５４】
次に、本発明の第１実施形態によるバックライト１の変形例、すなわち、導光板２の端面２ｂの第１発光ダイオード列３１を構成する発光ダイオード３Ｂからの光が入射する部分に設ける光学的処理として光屈折手段等を設けた例を幾つか説明する。
【００５５】
図３は、本発明の第１実施形態によるバックライト１の変形例における部分側面図である。
【００５６】
図４は、図３中の、ＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【００５７】
この変形例においては、光学的処理である光屈折手段として、端面２ｂの長手方向（図３の左右方向）に延びる傾斜面２ｆを形成している。
【００５８】
この場合、発光ダイオード３Ｂから発せられた光を、導光板２へ入射する際に傾斜面２ｆで屈折させて、導光板２内における指向角度θ１を、図３に示すように、臨界角θｃより大きくして、本発明の第１実施形態によるバックライト１の場合と同様の効果を得る、すなわち、導光板２からの照射光における色斑あるいは輝度斑の発生を防止することができる。
【００５９】
図５は、本発明の第１実施形態によるバックライト１の他の変形例における部分側面図である。図５においては、分かり易さのために、発光ダイオード３Ｂを省略している。
【００６０】
図６は、図５中の、ＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【００６１】
他の変形例においては、光学的処理としての光屈折手段として、端面２ｂに複数の円錐面状の傾斜面２ｇを互いに同心上且つ発光ダイオード３Ｂとほぼ同心上に形成している。
【００６２】
この場合、発光ダイオード３Ｂから発せられた光を、導光板２へ入射する際に傾斜面２ｇで屈折させて、導光板２内における指向角度θ１を、図５に示すように、臨界角θｃより大きくして、本発明の第１実施形態によるバックライト１の場合と同様の効果を得る、すなわち、導光板２からの照射光における色斑あるいは輝度斑の発生を防止することができる。
【００６３】
図７は、本発明の第１実施形態によるバックライト１の他の変形例における部分側面図である。
【００６４】
図８は、図７中の、ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【００６５】
他の変形例においては、光学的処理としての光屈折手段として、端面２ｂに複数の球面状の凹部２ｈを設けている。凹部２ｈは、発光ダイオード３Ｂ毎に発光ダイオード３Ｂとほぼ同心上に形成されている。
【００６６】
この場合、発光ダイオード３Ｂから発せられた光を、導光板２へ入射する際に凹部２ｈで屈折させて、言い換えると、凹部２ｈを凹レンズとして機能させて、導光板２内における指向角度θ１を、図７に示すように、臨界角θｃより大きくして、本発明の第１実施形態によるバックライト１の場合と同様の効果を得る、すなわち、導光板２からの照射光における色斑あるいは輝度斑の発生を防止することができる。
【００６７】
図９は、本発明の第１実施形態によるバックライト１の他の変形例における部分側面図である。
【００６８】
図１０は、図９中の、Ｘ−Ｘ線断面図である。
【００６９】
他の変形例においては、光学的処理である光屈折手段として、端面２ｂに、端面２ｂの長手方向（図９の左右方向）に延びる円筒面状の凹部２ｊを形成している。凹部２ｈは、発光ダイオード３Ｂとほぼ同心上に形成されている。
【００７０】
この場合、発光ダイオード３Ｂから発せられた光を、導光板２へ入射する際に凹部２ｈで屈折させて、言い換えると、凹部２ｈを凹レンズとして機能させて、導光板２内における指向角度θ１を、図９に示すように、臨界角θｃより大きくして、本発明の第１実施形態によるバックライト１の場合と同様の効果を得る、すなわち、導光板２からの照射光における色斑あるいは輝度斑の発生を防止することができる。
【００７１】
（第２実施形態）
図１１は、本発明の第２実施形態によるバックライト１の断面図であり、図１２中のＩ−Ｉ線断面図である。
【００７２】
本発明の第２実施形態によるバックライト１においては、本発明の第１実施形態によるバックライト１に対して、導光板２の端面２ｂに設けられる発光ダイオード列を１列増やして３列としている。すなわち、本発明の第２実施形態によるバックライト１においては、第１発光ダイオード列３１および第２発光ダイオード列３２に加えて、図１１に示すように、第３発光ダイオード列３３を設けている。
【００７３】
本発明の第２実施形態によるバックライト１においては、第１発光ダイオード列３１を発光色が赤色の発光ダイオード３Ｒにより、第２発光ダイオード列３２を発光色が緑色の発光ダイオード３Ｇにより、第３発光ダイオード列３３を発光色が青色の発光ダイオード３Ｂにより、それぞれ構成している。
【００７４】
したがって、発光ダイオード３Ｒが点灯されると、バックライト１の照明光は赤色光となり、液晶パネル５は赤色光で透過照明される。また、発光ダイオード３Ｇが点灯されると、バックライト１の照明光は緑色光となり、液晶パネル５は緑色光で透過照明される。また、発光ダイオード３Ｂが点灯されると、バックライト１の照明光は青色光となり、液晶パネル５は青色光で透過照明される。さらに、各発光ダイオード３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ全てが点灯されると赤色光、緑色光、青色光が合成されて、バックライト１の照明光は白色光となり、液晶パネル５は白色光で透過照明される。
【００７５】
すなわち、本発明の第２実施形態によるバックライト１は、その発光色を、赤色光、緑色光、青色光および白色光に切替えることができる。これにより、図示しない制御装置により液晶パネル５の表示情報に応じてバックライト１の照明色を切替えて、視認性に優れるコンビネーションメータを実現できる。
【００７６】
導光板２の端面２ｂの、第１発光ダイオード列３１を構成する発光ダイオード３Ｒからの光が入射する部分には、図１１に示すように、光学的処理としての光屈折手段である球面状の凹部２ｈ１が設けられている。凹部２ｈ１は、発光ダイオード３Ｒと同心上に、発光ダイオード３Ｒ毎に形成されている。また、端面２ｂの、第２発光ダイオード列３２を構成する発光ダイオード３Ｇからの光が入射する部分には、図１１に示すように、光学的処理としての光屈折手段である球面状の凹部２ｈ２が設けられている。凹部２ｈ２は、発光ダイオード３Ｇと同心上に、発光ダイオード３Ｇ毎に形成されている。また、端面２ｂの、導光体２の裏面２ｃ側の発光ダイオード列である第３発光ダイオード列３３を構成する発光ダイオード３Ｂからの光が入射する部分は、図１１に示すように、何も形成されておらず、平滑な平面となっている。
【００７７】
ここで、凹部２ｈ１の半径Ｒ１は、凹部２ｈ２の半径Ｒ２より小さくなるように形成されている。
【００７８】
また、導光板２の裏面２ｃには、その全面に、光拡散反射手段であるシボ面２ｅが設けられている。シボ面２ｅは、シボ面２ｄと同様にして成形型により転写して設けられる。導光体２内に入射した各発光ダイオード３Ｒ、３Ｇ、３Ｂからの光は、シボ面２ｅにおいて図１１の上方に向けて拡散反射され、この反射光が表面２ａから出射して液晶パネル５を透過照明する。
【００７９】
次に、上述のように形成された本発明の第２実施形態によるバックライト１の導光板２の作用、効果について説明する。
【００８０】
導光板２の端面２ｂに形成された凹部２ｈ１、２ｈ２は、発光ダイオード３Ｒ、３Ｇから発せられた光が導光板２へ入射する際に凹レンズとして機能して、図１１に示すように、各発光ダイオード３Ｒ、３Ｇからの光の導光板２内における指向角度θ１、θ２を、臨界角θｃより大きくする。一方、発光ダイオード３Ｂから発せられた光の導光板２内における指向角度θ３は、臨界角θｃとなっている。そして、発光ダイオード３Ｂから発せられた光による導光板２の裏面２ｃに設けられたシボ面２ｅ上の照射範囲は、図１１に示す、範囲Ｋの部分となる。この範囲Ｋの部分が拡散反射により発光し、バックライト１において、発光ダイオード３Ｂから発せられる光の発光範囲となる。
【００８１】
また、凹部２ｈ１の半径ｒ１は、凹部２ｈ２の半径ｒ２より小さく設定されているため、発光ダイオード３Ｒからの光の導光板２内における指向角度θ１は、発光ダイオード３Ｇからの光の導光板２内における指向角度θ２より大きくなっている。さらに、発光ダイオード３Ｇからの光の導光板２内における指向角度θ２は、発光ダイオード３Ｂからの光の導光板２内における指向角度θ３＝臨界角θｃより大きくなっている。
【００８２】
すなわち、各発光ダイオード３Ｒ、３Ｇ、３Ｂからの光の導光板２内における指向角度θ１、θ２、θ３の間には、θ１＞θ２＞θ３の関係が成立している。つまり、隣り合う２つの発光ダイオード列において、導光板２の表面２ａ側の発光ダイオード列を構成する発光ダイオードが発する光の導光板２内の指向角度は、導光板２の裏面２ｃ側の発光ダイオード列を構成する発光ダイオードが発する光の導光板２内の指向角度よりも大きい、という関係が成立している。
【００８３】
さらに、凹部２ｈ１の半径ｒ１、および凹部２ｈ２の半径ｒ２の大きさを、発光ダイオード３Ｒ、３Ｇから発せられた光による導光板２の裏面２ｃに設けられたシボ面２ｅ上の照射範囲が、図１１に示すように、発光ダイオード３Ｂから発せられた光によるシボ面２ｅ上の照射範囲である範囲Ｋとほぼ一致するように設定している。
【００８４】
これにより、本発明の第２実施形態によるバックライト１において、発光ダイオード列３１、３２、３３の全てあるいは、どれか２つを同時に点灯させた場合、導光板２の表面２ａにおける各発光ダイオード列３１、３２、３３からの光の照射範囲はほぼ等しくなっている。
【００８５】
したがって、従来の車両用照明装置１００の場合における導光体１０１の照射光に見られる色斑あるいは輝度斑、すなわち、各発光ダイオード１３１ａ、１３２ａからの光の裏面１０１ｃにおける照射範囲Ｋａ、Ｋｂが異なるために発生する不具合、の発生を防止することができる。
【００８６】
なお、以上説明した、本発明の第２実施形態によるバックライト１では、導光板２の端面２ｂにおいて、裏面２ｃ側の発光ダイオード列である第３発光ダイオード列３３を構成する発光ダイオード３Ｂから発せられる光の入射部分には、光学的処理を施していない、つまり光屈折手段である球面状の凹部を形成していないが、発光ダイオード３Ｂから発せられる光の入射部分にも球面状の凹部２ｈ３（図示せず）を形成してもよい。この場合、凹部２ｈ１、２ｈ２、２ｈ３の半径ｒ１、ｒ２、ｒ３（図示せず）を、各発光ダイオード３Ｒ、３Ｇ、３Ｂからの光によるシボ面２ｅ上の照射範囲が等しくなるように設定すれば、従来の車両用照明装置１００の場合における導光体１０１の照射光に見られる色斑あるいは輝度斑の発生を防止することができる。
【００８７】
また、以上説明した、本発明の第２実施形態によるバックライト１においては、導光板２の端面２ｂに設けられる光学的処理である光屈折手段として、球面状の凹部２ｈ１、２ｈ２を設けているが、これらの球面状の凹部２ｈ１、２ｈ２に替えて、端面２ｂの長手方向（図１２の左右方向）に延びる円筒面状の凹部を設けてもよい。この場合も、第１発光ダイオード列３１に対応する凹部の半径と、第２発光ダイオード列３２に対応する凹部の半径とを適切に設定する、つまり、発光ダイオード３Ｒからの光および発光ダイオード３Ｇからの光によるシボ面２ｅ上の照射範囲が、発光ダイオード３Ｂからの光によるシボ面２ｅ上の照射範囲が等しくなるように設定することにより、前述の本発明の第２実施形態によるバックライト１の場合と同様の効果が得られる。
【００８８】
図１２には、本発明の第２実施形態によるバックライト１の変形例における断面図を示す。
【００８９】
本発明の第２実施形態の変形例によるバックライト１においては、導光板２の端面２ｂに設けられる光学的処理である光屈折手段として、図１３に示すように、端面２ｂの長手方向（図３の左右方向）に延びる傾斜面２ｆ１、２ｆ２を形成している。
【００９０】
ここで、傾斜面２ｆ１、２ｆ２の傾斜角度α、βをそれぞれ適切に設定すれば、発光ダイオード３Ｒ、３Ｇから発せられた光による導光板２の裏面２ｃに設けられたシボ面２ｅ上の照射範囲を、発光ダイオード３Ｂから発せられた光によるシボ面２ｅ上の照射範囲である範囲Ｋとほぼ一致させることができる。
【００９１】
したがって、本発明の第２実施形態によるバックライト１の場合と同様の効果を得る、すなわち、導光板２からの照射光における色斑あるいは輝度斑の発生を防止することができる。
【００９２】
この場合、傾斜面２ｆ１、２ｆ２を端面２ｂの長手方向（図３の左右方向）に延びる平面状ではなく、同心上に配置される円錐面としてもよい。
【００９３】
なお、以上説明した、本発明の第２実施形態、その変形例によるバックライト１においては、導光板２の端面２ｂに設けられる光学的処理として光屈折手段を設けているが、光屈折手段に替えて、光拡散反射手段、たとえばシボ面、網点印刷層等を形成してもよい。この場合、第１発光ダイオード列に対応するシボ面および第２発光ダイオード列に対応するシボ面の粗密仕様、あるいは第１発光ダイオード列に対応する網点印刷層および第２発光ダイオード列に対応する網点印刷層の粗密仕様を、発光ダイオード３Ｒ、３Ｇから発せられた光による導光板２の裏面２ｃに設けられたシボ面２ｅ上の照射範囲が、発光ダイオード３Ｂから発せられた光によるシボ面２ｅ上の照射範囲である範囲Ｋとほぼ一致するように設定すれば、本発明の第２実施形態によるバックライト１の場合と同様の効果を得ることができる。
【００９４】
また、以上説明した、本発明の第２実施形態、その変形例によるバックライト１においては、各発光ダイオード列３１、３２、３３をそれぞれ１種類の発光色の発光ダイオードにより構成しているが、各発光ダイオード列３１、３２、３３をそれぞれ複数種類の発光色の発光ダイオードにより構成してもよい。たとえば、発光ダイオード列３１、３２、３３の各々を、発光ダイオード３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの混成構造としてもよい。
【００９５】
また、以上説明した、本発明の第２実施形態、その変形例によるバックライト１では、第１発光ダイオード列３１を発光ダイオード３Ｒから、第２発光ダイオード列３２を発光ダイオード３Ｇから、第３発光ダイオード列３３を発光ダイオード３Ｂから、それぞれ構成しているが、各発光ダイオード列３１、３２、３３の少なくとも一つにおいて、構成する発光ダイオードを他の発光色の発光ダイオードに置換えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態によるバックライト１の断面図であり、図２中のＩ−Ｉ線断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるバックライト１の側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるバックライト１の変形例における部分側面図である。
【図４】図３中の、ＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態によるバックライト１の他の変形例における部分側面図である。
【図６】図５中の、ＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態によるバックライト１の他の変形例における部分側面図である。
【図８】図７中の、ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】本発明の第１実施形態によるバックライト１の他の変形例における部分側面図である。
【図１０】図９中の、Ｘ−Ｘ線断面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態によるバックライト１の断面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態によるバックライト１の変形例の断面図である。
【図１３】従来の車両用照明装置１００の断面図を示す。
【符号の説明】
１ バックライト（車両用照明装置）
２ 導光体
２ａ 表面
２ｂ 端面
２ｃ 裏面
２ｄ シボ面（光学的処理、光拡散反射手段）
２ｅ シボ面（光拡散反射手段）
２ｆ 傾斜面（光学的処理、光屈折手段）
２ｆ１、２ｆ２ 傾斜面（光学的処理、光屈折手段）
２ｇ 傾斜面（光学的処理、光屈折手段）
２ｈ 凹部（光学的処理、光屈折手段）
２ｈ１、２ｈ２ 凹部（光学的処理、光屈折手段）
２ｊ
３Ｂ 発光ダイオード
３Ｇ 発光ダイオード
３Ｒ 発光ダイオード
３Ｙ 発光ダイオード
３１ 第１発光ダイオード列（発光ダイオード列）
３２ 第２発光ダイオード列（発光ダイオード列）
３３ 第３発光ダイオード列（発光ダイオード列）
４ プリント基板
５ 液晶パネル
１００ 車両用照明装置
１０１ 導光体
１０１ａ 表面
１０１ｂ 端面
１０１ｃ 裏面
１３１、１３２ 発光ダイオード列
１３１ａ、１３２ａ 発光ダイオード
Ｋ 範囲
ｒ１ 半径
ｒ２ 半径
ｒ３ 半径
α 傾斜角度
β 傾斜角度
θｃ 臨界角度
θ１ 指向角度
θ２ 指向角度
θ３ 指向角度

Claims (6)

1. 透明材質から略平板状に形成される導光体と、
   前記導光体の端面から前記導光体内に光を入射するように配置される複数の発光ダイオードと、
   前記導光体の裏面に形成される光拡散反射手段とを備え、
   前記導光体内を進行する前記発光ダイオードからの光を前記光拡散手段により拡散反射して前記導光体の表面から出射させる車両用照明装置であって、
   前記発光ダイオードは、前記端面の長手方向に沿って複数個配置されて発光ダイオード列を形成するとともに、前記発光ダイオード列が平行に複数列形成され、
   隣り合う２つの前記発光ダイオード列において、前記表面側の前記発光ダイオード列を構成する前記発光ダイオードが発する光の前記導光体内部における指向角度は、前記裏面側の前記発光ダイオード列を構成する前記発光ダイオードが発する光の前記導光体内部における指向角度よりも大きいことを特徴とする車両用照明装置。
2. 前記端面の、前記表面側の１列の前記発光ダイオード列を構成する発光ダイオードからの光が入射する部分、または前記裏面側の１列を除く前記発光ダイオード列を構成する発光ダイオードからの光が入射する部分に、前記発光ダイオードが発する光の前記導光体内部における指向角度を制御するための光学的処理を施したことを特徴とする請求項１に記載の車両用照明装置。
3. 前記端面の、すべての前記発光ダイオード列の発光ダイオードからの光が入射する部分に前記光学的処理を施したことを特徴とする請求項１に記載の車両用照明装置。
4. 前記光学的処理は、光拡散反射手段を形成する処理であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の車両用照明装置。
5. 前記光学的処理は、球面状あるいは円筒面状の凹面を形成する処理であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の車両用照明装置。
6. 一つの前記発光ダイオード列は発光色が同じ発光ダイオードから構成され、且つ各前記発光ダイオード列の発光色は互いに異なることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の車両用照明装置。

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