JP2006049385A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 意匠性が高く、高級感に富むマークとなる構成を提供することを目的とする。
【解決手段】 マーク本体と、前記マーク本体の裏面側に配置される基板と、前記基板の前記マーク本体と反対側の面にマウントされるＬＥＤと、前記基板の前記ＬＥＤ側に配置され、上面が前記ＬＥＤの光を導入する光導入面となり、側面が発光面となり、及びリブ状に複数の突起部を裏面側に有する導光体と、を備える発光装置を提供する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、発光装置に使用される導光体の改良に関する。また、本発明はマークを光で装飾する発光装置に関する。本発明は、例えば自動車のエンブレムに適用される。

従来、車両等の外観の意匠性や高級感を向上させるために様々な工夫がなされている。その一つとして、自動車のボディー後部等に取り付けられるマーク（エンブレム）を発光させたり又は照明することが行なわれている。例えば、光透過性材料からなるマーク本体の裏面側に複数個のＬＥＤを配置し、マーク本体を通してＬＥＤの光を取り出すことでマークを発光させる構成が特許文献１および特許文献２に開示される。

実開平５−１５９７号公報 特開平９−２０２１７８号公報

上記従来の構成では、マークが発光表示されることによって夜間等におけるマークの視認性が向上する。しかしながら点光源であるＬＥＤの光がマークの発光に直接利用されることから、マークの発光態様はＬＥＤの位置に対応して極度に高輝度の領域が存在するものとなる。換言すれば、粒子感を伴う発光態様となり、意匠性に劣るとともに高級感に乏しい。
そこで本発明は、意匠性が高く、高級感に富むマークとなる構成を提供することを目的とする。

本発明は以上の目的を達成するために、以下の構成からなる。即ち、
マーク本体と、
前記マーク本体の裏面側に配置される基板と、
前記基板の前記マーク本体と反対側の面にマウントされるＬＥＤと、
前記基板の前記ＬＥＤ側に配置され、上面が前記ＬＥＤの光を導入する光導入面となり、側面が発光面となり、及びリブ状に複数の突起部を裏面側に有する導光体と、
を備える発光装置である。

上記構成では、ＬＥＤの光が導光体の上面から導入され、最終的に導光体の側面から外部に取り出される。導光体に導入された光の多くは、外部に取り出されるまでの過程で導光板裏面による反射作用を受ける。ここで上記構成によれば、例えば車両ボディ等の取付部に対して発光装置を取り付ける際、導光体の裏面側に設けたリブ状突起部を利用できる。即ち、リブ状突起部の先端と取付部とを両面テープや接着剤などによって連結することで発光装置を取り付けることができる。この場合、連結に直接関与するのはリブ状突起部の先端のみとなり、導光板裏面のそれ以外の領域は開放された状態となる。従って、当該領域では上記連結の影響による光のロスや反射効率の低下がなくなる。このように、導光板裏面における光のロスが少なくなり併せて良好な反射効率が得られることから、優れた導光作用が奏され、光の利用率も向上する。その結果、輝度ムラが少なくかつ高輝度の光が導光板の側面から放出し、マーク本体をその後方から間接的に照明することとなる。このような照明状態となることによって、光によるマークの視認性向上といった効果が得られることは勿論のこと高い演出効果が奏されることとなり、意匠性が高く、高級感に富むマーク部となる。また、マーク本体の後方において光が発生することによってあたかもマークが浮き上がっているような立体感が得られることから、意匠性及び高級感の点に加えて、意外性をも演出することができる。
一方、上記の構成によれば車両ボディ等の取付部との連結に関与する部分がリブ状に離散して存在することになり、高い結合力で広範囲に亘って連結することができる。これによって、本発明の発光装置を取付部に対して堅固に固定することが可能となる。

以下、本発明における照明装置の構成要素について詳細に説明する。
（マーク本体）
本発明の発光装置は、自動車のエンブレムをはじめとして、例えばＰＣ（パーソナルコンピュータ）や携帯電話等に取りつけられるマークに適用される。従ってマーク本体の形状は特に限定されない。例えば、それが使用される製品等の製造元を表す文字や記号等トレードマークを表す文字や記号等の形状となる。マーク本体の材料としては例えば、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂等の樹脂を採用できる。これらの樹脂表面にはメッキ等を施すことができる。

（基板及びＬＥＤ）
マーク本体の裏面側に基板が配置される。基板の形状及び大きさは、マーク本体の観察面側（表面側）から視認されないものであれば特に限定されない。例えば、マーク本体の平面視形状に相似であって、マーク本体よりも若干小さいものを採用できる。
本発明の一実施態様では、マーク本体と基板との間に配置されるカバーを使用する。カバーは、基板及び後述する導光体への防水及び／または防塵効果の目的で使用される。

本発明では、マーク本体と反対側の基板面がＬＥＤのマウント面となる。ＬＥＤのタイプは特に限定されず、砲弾型、ＳＭＤ型等、種々のものを採用できる。使用するＬＥＤの数及びその配置は、マーク本体の形状、必要とされる光量等を考慮して定めることができる。複数のＬＥＤを使用する場合は、ＬＥＤの光が後述する導光体のできるだけ広範囲に行き渡るように、適度な間隔をもってＬＥＤを配置することが好ましい。放出される光の輝度ムラを軽減できるからである。マーク本体の形状によるが、例えばＬＥＤを略等間隔に配置することができる。ＬＥＤの発光色は特に限定されず、マークの視認性、装飾効果などを考慮して、白、赤，緑、青などの可視領域の光を発生するＬＥＤを採用してよい。
ＬＥＤの点灯制御は、他の装置と連動させて行なってもよいし、スイッチにより手動で行なってもよい。例えば、自動車に取り付けられるマークの場合、その点灯制御を車幅灯の点灯制御と連動させて行なってもよい。

（導光体）
導光体は、基板のＬＥＤ側に配置される。導光体の材質は光透過性であれば特に限定されず、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の合成樹脂や、ガラスなどの無機材料を採用することができる。
導光体の形状は、その平面視形状がマーク本体の平面視形状と相似であることが好ましい。かかる構成では、導光体の側面（発光面）がマーク本体の外周に沿うこととなるため、マーク本体後方においてマーク本体の形状に沿った、均一な発光が得られる。その結果、マーク本体全体が浮き上がったように観察され、高い演出効果が奏される。さらに好ましくは、導光体の平面視形状がマーク本体の平面視形状と略同一である。かかる構成では、マーク本体の外周の直下に導光体の側面（発光面）が形成されることとなるため、マーク本体後方においてマーク本体の外周に沿って、より高輝度で均一な発光が得られる。その結果、一層マーク本体全体が浮き上がったように観察され、より高い演出効果が奏される。

導光体の上面はＬＥＤに対向し、ＬＥＤの光を導入する光導入面となる。導光体の上面側（光導入面側）においてＬＥＤに対応する位置に凹部を設けることが好ましい。かかる構成によれば、ＬＥＤを包み込む（内包する）ように導光体を設置することができる。それにより、ＬＥＤの実質的にすべての光が導光体に向かうこととなる。この場合、ＬＥＤと導光体との間に光透過性材料を充填することもできる。かかる構成によると、ＬＥＤの光を導光体に良好に導入することができる。充填する光透過性材料の材質としては、その屈折率が導光体の屈折率と近いもの、若しくは略同一であるものが好ましい。そのようにすることで、充填した光透過性材料と導光体との界面でＬＥＤの光が屈折及び／または反射されることが軽減される。従って、ＬＥＤの光がより良好に導光体に入射することとなる。
一方、ＬＥＤと導光体とを一体的に構成しても良い。かかる構成では、ＬＥＤと導光体との空隙が実質的に存在しなくなる。これによって、ＬＥＤの光を導光体へより効率よく導入することができる。

導光体の裏面側にはリブ状に突起部が形成されている。従って、導光体の裏面は、突起部を形成する領域と突起部を形成しない領域とに分けられる。本発明の発光装置は通常、このリブ状の突起部を利用して、自動車のボディ等の取付部に取り付けられる。具体的には例えば、リブ状の突起部の先端と取付部との間を両面テープや接着剤等で連結する。このようにして発光装置を取付けた場合、導光体のリブ状の突起部の先端部分においては光を効率的に反射できず、光のロスが生ずる。他方で、導光体表面においてリブ状突起が形成されない領域ではこのような光のロスが生じない。このことから、導光体の裏面側における光の反射効率を高くすべく、リブ状突起が形成されない領域の面積を大きくすることが好ましい。その一方で、リブ状突起が形成される領域の面積が小さすぎる場合には、取付部との間に十分な結合力が得られない恐れがある。以上のことを考慮して、導光体の裏面側において、リブ状突起部が形成される領域（突起部形成領域）の面積がリブ状突起部が形成されない領域（突起部非形成領域）の面積よりも小さいことが好ましい。突起部形成領域が突起部非形成領域の１/２０〜１/２であることが好ましい。さらに好ましくは突起部形成領域が突起部非形成領域の１/２０〜１/３であり、さらにさらに好ましくは１/２０〜１/５である。

リブ状の複数の突起部は、導光体の裏面側全体に亘って形成されていることが好ましい。リブ状突起部の先端を利用して導光体を取付部に取付けた際に、導光体全体に亘って高い結合力で連結できるからである。
突起部の形状は特に限定されず、例えば、断面が四角、アーチ型、波状、ジグザグ状等となる形状にすることができる。尚、突起部はその断面形状が高さ方向に一定でなくてもよい。例えば、先端に向かってテーパーする形状の突起部としてもよい。
また、突起部の高さも、特に限定されない。すべての突起部の高さを同一とする必要はなく、例えば、取付相手の形状に合わせて、各突起部の高さを調整し、良好な連結力を得るように構成してもよい。尚、突起部の数も、特に限定されない。

以下、図面を参照しながら導光体の構成をさらに説明する。図１は本発明における導光体の一例を示す斜視図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ縦断面図である。図示されるように、導光体１では、その裏面側３において外縁に沿う方向に、リブ状に突起部２が略等間隔で形成されている。突起部２間の距離Ｄは、突起部の厚さＣよりも大きい（例えば、約３倍）。当該導光体１では突起部２が形成される領域の総面積（即ち、突起部２の先端の表面積の総和）が、突起部が形成されない領域の総面積よりも小さくなっている。このように突起部非形成領域の面積を広くすれば、突起部による光のロスが少なくなる。

図３に導光体の他の例を示す。この例の導光体６ではリブ状突起部７と一体的になるようにして、導光体６の外縁に沿って第２の突起部８が連続して形成されている。この例のリブ状突起部７は貫通孔９を有している。リブ状突起部と第２の突起部８で囲まれてできる空間が貫通孔９によって連通する。そして、導光体６を車のボディ等に取付ける際、取付相手にも貫通孔を設けて当該空間が密封されないようにすれば、空間内の気体の膨張により導光体６が取付相手から剥離する恐れが少なくなる。また、空間内に水蒸気が発生することを防止できる。これによって導光体裏面（突起部非形成領域）における反射率の低下を抑えられる。

導光体に蛍光体を含有させてもよい。ＬＥＤの光を受けて蛍光するものであれば有機系、無機系を問わず、所望の蛍光色を発する蛍光体を適宜選択して使用することができる。有機系の蛍光体を用いることによりクリアー感のある蛍光色の光を得ることができる。無機系の蛍光体を用いると艶消し感のある蛍光色の光を得ることができる。

また、有色透明の導光体を使用すること、又は導光体の上面や側面に色変換層を形成すること等によって、ＬＥＤの発光色を変換することもできる。即ちこのような構成によれば、ＬＥＤ本来の発光色と異なる色の光を放出させることができる。

車両ボディ等の取付相手への導光体の取付け方法ないし固定方法は特に限定されない。例えば、両面テープ、接着剤等を利用することができる。本発明では、導光体の裏面上にリブ状の突起部を形成することで、裏面上の突起部間に生じる面を用いて光の反射を行い、両面テープ等の表面との反射を回避することができる。
以下、図面を参照しながら、本発明をさらに詳しく説明する。

本発明の一実施例であるエンブレム発光装置１０の分解斜視図を図４に示す。エンブレム発光装置１０は自動車のボディー後部（例えばトランクリッド上）に取りつけられる。図４に示すように、エンブレム発光装置１０ではマーク本体２０の裏面側にカバー３０、基板４０及び導光体（導光板）５０をこの順で配置されるように備える。尚、符号６０は両面テープである。
マーク本体２０の平面視形状は大小二つの楕円の一部が融合した形状である。マーク本体２０はＡＢＳ樹脂製であり、その観察面（表面）にはメッキが施されている。基板４０の平面視形状はマーク本体２０の平面視形状の下半分と相似で若干小さい。基板４０は、４つの突出部の上端部付近のマーク本体２０と反対側の面に４つのＬＥＤ４１をマウントしている。ＬＥＤ４１はＳＭＤタイプ（表面実装型）の白色発光ＬＥＤであり、基板４０上の配線パターン（図示せず）を介して、車両の車幅灯の光源（図示せず）と電気的に繋がっている。

カバー３０の形状は、導光板５０の平面視形状の下半分に略同一の形状である。カバー３０は導光板５０に嵌め込まれた基板４０を覆うように配置される。一方、両面テープ６０は導光板５０の平面視形状と略同一の平面視形状を有する。両面テープ６０により導光板５０の裏面５３と自動車のボディーとが連結し、さらに、カバー３０、基板４０及び導光板５０はねじ穴３１、４２、５５を通してねじ７０によりボディーへ固定される。その後、マーク本体２０が両面テープによりカバー３０へ固定される。
導光板５０の平面視形状はマーク本体２０の平面視形状と略同一である。導光板５０は上面に２つの凹部（５１、５２）を備える。凹部５１は、基板４０が導光板５０の上面に嵌め込まれる形で配置されるように基板４０に沿って形成される。凹部５２は、導光体５０の上面のＬＥＤ４１に対向する位置に形成される。このように導光板５０の上面には２段階の凹部が形成されている。凹部５１に基板４０を嵌め込んだとき、ＬＥＤ４１は凹部５２内に入る。このようにＬＥＤ４１が導光板５０に包み込まれる（内包される）こととなる。一方、導光板５０の側面５６にはシボ加工が施されている。
図５は図４における導光板５０の裏面側からみた平面図である。図６は図４におけるＥ−Ｅ縦断面図を示す。図７は図４におけるＦ−Ｆ縦断面図を示す。
図５に示すように、導光板５０の裏面側に、リブ状に複数の突起部５５が全体に亘って形成されている。裏面側において、突起部が形成されない領域５３の総面積は、突起部５５が形成される領域の総面積よりも大きい。ここで、領域５３にはブラスト処理が施されており、導光板５０に導入された光の反射・拡散を効率的に行うことができる。このように、高反射性かつ高拡散性の面を広く形成することによって、導光板の裏面側からの光のロスを低減できるとともに、良好な導光作用が奏される。

以上の構成の発光装置では以下に示す発光態様が得られる。
図６及び図７に示すように、ＬＥＤ４１の光は導光板５０の凹部５２の表面から導光板５０に導入される。導入された光は、その一部がリブ状突起部５５内へと至り、他の一部はリブ状突起部５５が形成されない領域５３へと至る。ここで、リブ状突起部５５内へと進行した光は、リブ状突起部５５の側面及び端面で反射・散乱し、或いは吸収される。そのため、当該光の多くは、導光板側面５６からの発光に利用されない。一方、リブ状突起部５５が形成されない領域へと至った光は、当該領域において高効率で反射・吸収される。従って、当該光は高い利用率で導光板側面５６からの発光に利用される。本実施例の構成では、リブ状突起部５５が形成されない領域を広くしたことから、リブ状突起部５５における上記のごとき光の損失を低減しつつ、リブ状突起部５５が形成されない領域における高い光の利用率が得られる。もって、導光板側面５６からの高輝度の光を放出させることができる。一方、導光板５０の側面５６にはシボ加工が施されているため、受光した光を外部へ拡散放出及び導光板５０内部へ拡散反射する。従って、導光板５０の裏面５３、上面５４及び側面５６により、導光板５０に入射したＬＥＤ４１の光は導光板５０内を効率よく導光して、導光板５０内に均一に分布することとなり、側面５６から高輝度かつ均一化された輝度ムラの少ない光が効率よく放出される。側面５６から放出された光の一部はエンブレム発光装置１０の自動車のボディーに照射する。これによって、マーク本体２０が間接的に照明される。

以上のようにエンブレム発光装置１０では、マーク本体２０は、その後方に位置する導光板５０の側面５６から放出される高輝度かつ輝度ムラの少ない光により間接的に照明されることとなる。これにより、意匠性の高い、高級感に富んだ発光態様が提供される。しかも、夜間等の暗いところではマークが浮き上がっているような立体感が得られるという意外性のある、発光態様が提供される。加えて、エンブレム発光装置１０では、ＬＥＤ４１が導光板５０に内包される構成としたことから、装置全体の厚さを薄くすることができる。それにより、昼間等の明るいところでもマークが過度に目立ちすぎない。

次に、本発明の他の実施例を説明する。エンブレム発光装置１００の分解斜視図を図８に示す。
図９はエンブレム発光装置１００に使用される導光板２００を裏面側からみた平面図である。図１０は図８におけるＧ−Ｇ縦断面図を示す。図１１は図８におけるＦ−Ｆ縦断面図を示す。この例において、上記実施例と同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
図９に示すように、導光板２００の裏面側の外縁方向に沿って全体に亘って、リブ状に複数の突起部２５０が形成されている。一方、外縁部には、突起部２５０と一体的に突起部２８０が連続して形成される。リブ状の突起部２５０には、他の空間との通気性を確保するために貫通孔２９０が設けられている。また、外部との通気性を確保するために、一部の空間には、両面テープ６０を介してボディーとの間にも貫通孔６１を設けている。これにより、外気の温度上昇による空間２７０の膨張を回避できる。また、雨天時でのエンブレム発光装置１００の使用において、導光板の外縁部に連続する突起部２８０を設けることにより、導光板への雨水の流入を防止できる。そのため、雨天時でのエンブレム発光装置１００の使用に適する。
仮に、リブ状の突起部２５０の貫通孔２９０やボディとの間の貫通孔６１を設けなければ、突起部２５０と外縁の突起部２８０と裏面２３０で構成される領域は、導光板２００と両面テープ６０とが連結した場合に密封状態の空間２７０を形成する。この空間２７０は密封状態であるため気温の上昇に伴い、空間２７０に閉じ込められた気体が膨張し、導光板２００と両面テープ６０とが剥離する恐れがある。
尚、以上の構成においても、導光板にリブ状の突起部を設けたことによって、リブ状突起部における光の損失を低減しつつ、リブ状突起を形成されない領域における高い光の利用率が得られるという効果が奏され、その結果実施例１と同様に意匠性の高い、高級感に富んだ発光態様が提供される。

次に、本発明の他の実施例を説明する。小型広告発光装置３００の分解斜視図を図１２に示す。小型広告発光装置３００では、広告本体４００の裏面側に、基板５００、導光板６００がこの順で配置され、取付相手とは両面テープ７００により固定される。広告本体４００のサイズ、材質は特に限定されない。基板５００は４つの突出部の上端部付近のマーク本体４００と反対側の面に４つのＬＥＤ５１０がマウントされている。ＬＥＤ５１０は基板５００上の配線パターンを介して、外部と電気的に繋がっている。両面テープ７００は導光板６００の平面視形状と略同一の平面視形状を有する。両面テープ７００により導光板６００の裏面と取付相手とが連結し、さらに、広告本体４００、基板５００及び導光板６００はねじ等所定の方法で取付相手に固定される。

以下に導光板６００の裏面側の突起部６５０の形状を説明する。導光板６００での光の導入・反射・放出過程は実施例１と同様であるためその説明は省略する。
導光板６００の形状は直方体で中心部を中空とし、その中空部分に基板５００が嵌め込まれる。また、導光板６００の外周部分にはＬＥＤ５１０を収納できる凹部６２０を有する。
図１３に導光板６００の裏面側からみた平面図を示す。裏面側に外縁方向に沿って全体に亘ってリブ状に突起部６５０を複数設け、外縁の突起部は設けていない。小型広告発光装置３００の使用時に、雨水等が導光板へ侵入する恐れがなければ外縁の突起部を設ける必要はない。そのため、導光板６００の形状は小型広告を室内で使用する場合に適している。また、外縁の突起部を排除することにより、裏面６３０の面積が広くでき、導入した光を効果的に反射、放出できる。さらに、外縁の突起部を排除することで密封された空間が生じず、気温の上昇による空間の膨張を回避できる。
以上の構成においても、導光板にリブ状の突起部を設けたことによって、リブ状突起部における光の損失を低減しつつ、リブ状突起を形成されない領域における高い光の利用率が得られるという効果が奏され、その結果他の実施例と同様に意匠性の高い、高級感に富んだ発光態様が提供される。

以上の実施例に示したように本発明の導光板は、車両用のエンブレムの照明に用いられる他、小型広告等の様々な応用が可能である。

この発明は上記発明の実施の態様及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。

図１は導光体１の斜視図の一例である。 図２は図１における導光体１のＡ−Ａ縦断面図である。 図３は導光体１の裏面側からみた斜視図の他の例である。 図４は実施例１のエンブレム発光装置１０の分解斜視図である。 図５は導光板５０を裏面側からみた平面図である。 図６は図５におけるＥ−Ｅ縦断面図である。 図７は図５におけるＦ−Ｆ縦断面図である。 図８は実施例２のエンブレム発光装置１００の分解斜視図である。 図９は図８における導光板２００の平面図である。 図１０は図８におけるＧ−Ｇ縦断面図である。 図１１は図８におけるＨ−Ｈ縦断面図である。 図１２は実施例３の小型広告発光装置３００の分解斜視図である。 図１３は図１２における導光板６００の裏面側からみた平面図である。

符号の説明

１ 導光体
２ ２５０ ６５０ リブ状の突起部
８ ２８０ 外縁の突起部
９ ２９０ 貫通孔
２０ マーク本体
４００ 小型広告
４０ ５００ 基板
４１ ５１０ ＬＥＤ

Claims (6)

1. マーク本体と、
   前記マーク本体の裏面側に配置される基板と、
   前記基板の前記マーク本体と反対側の面にマウントされるＬＥＤと、
   前記基板の前記ＬＥＤ側に配置され、上面が前記ＬＥＤの光を導入する光導入面となり、側面が発光面となり、及びリブ状に複数の突起部を裏面側に有する導光体と、
   を備える発光装置。
2. 前記導光体がその裏面側に、外縁に沿って連続する第２の突起部であって、前記複数の突起部と一体的に形成される第２の突起部を備える、請求項１に記載の発光装置。
3. 前記複数の突起部は、前記導光体の外縁に沿う方向に略等間隔で突起部が並ぶように形成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の発光装置。
4. 前記導光体の裏面において、前記複数の突起部が形成される領域の総面積が、前記突起部が形成されない領域の総面積よりも小さいことを特徴とする、請求項１〜３に記載の発光装置。
5. 前記複数の突起部は、前記導光体の裏面側全体に亘って形成されていることを特徴とする請求項１〜４に記載の発光装置。
6. 上面が光導入面となり、側面が発光面となる導光体であって、リブ状に複数の突起部を裏面側に有することを特徴とする導光体。
   

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