JP2007087725A - 導光体 - Google Patents
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Abstract
【課題】発光を所望する部位の輝度を確保することができる導光体を提供する。
【解決手段】導光体13の面光源17bに対向した端面から導入された光の一部を、孔15の面光源17a,17bと反対側の影になる陰影部位Sの方向へ反射させるスリット22を形成するようにした。このため、導光体13において、面光源17a,17bに対して孔15の影になる陰影部位Sにおける輝度、ひいては孔15の周囲等の発光を所望する部位における輝度を確保することができる。
【選択図】 図3
【解決手段】導光体13の面光源17bに対向した端面から導入された光の一部を、孔15の面光源17a,17bと反対側の影になる陰影部位Sの方向へ反射させるスリット22を形成するようにした。このため、導光体13において、面光源17a,17bに対して孔15の影になる陰影部位Sにおける輝度、ひいては孔15の周囲等の発光を所望する部位における輝度を確保することができる。
【選択図】 図3
Description
本発明は、光源からの光を受け入れて導光しながら反射光又は散乱光を外部に向けて出射する導光体に関するものである。
従来、パーソナルコンピュータ及び携帯端末等の表示装置として透過型の液晶表示装置が多用されている。そうした液晶表示装置では、通常、液晶素子の背面に面状の照明装置であるバックライトが配設されている。このバックライトは冷陰極放電管等の線状光源又は発光ダイオード等の点光源を面状の光に変換するものである。バックライトとしては、例えば特許文献1に示されるように導光板の端面に対向配置された光源からの光を当該導光板の底面に設けられた微細な凹凸等の構造によって光を散乱又は反射させ、その散乱光又は反射光を底面と反対側の面(以下、「発光面」という。)から出射させるいわゆるサイドライト方式が代表的である。また、導光板の前記発光面の輝度の均一化を図るために、例えば特許文献2に示されるように、導光板における前記凹凸等の構造の分布密度を、光源から離れるにつれて大きくすることも、従来、提案されている。そして、このようなサイドライト方式のバックライトは、軽量及び薄型という液晶表示装置の一般的特徴をより有効に引き出すために適していることから多用されている。
特開平8−194219号公報
特開平6−18879号公報
前述のような導光体の適用分野は前述のバックライト以外にも多岐にわたり、その一分野として軽量化及び省スペース化が高いレベルで要求される自動車分野がある。近年では、例えば車載スイッチ周りの照明としての使用も検討されつつある。しかしそうした場合には、導光体に車載スイッチの配置スペースとして孔等を形成する必要があり、その配置スペースにより導光体内における光源からの光の伝播は妨げられる。このため、導光体における配置スペースの光源と反対側の部位に伝播する光の量が減少し、導光板の底面の微細な凹凸等の構造により当該底面と反対側の発光面に反射する光の量も減少する。その結果、導光体における配置スペースの光源と反対側の部位における発光面の輝度がその周囲よりも低くなったり、当該発光面において発光しない部位が発生したりするおそれがあった。従って、導光体を前述のように例えば車載スイッチ周りの照明として使用する場合、導光体の発光面にいわゆる輝度むらが発生し、前記配置スペースの周囲等、発光を所望する部位において十分な輝度の確保が困難となることが懸念されていた。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、発光を所望する部位の輝度を確保することができる導光体を提供することにある。
請求項1に記載の発明は、端面から導入した光を、当該端面に交差し且つ互いに反対側に位置する2つの面のうちの一方面に所定の配置パターンで設けられた多数の凹状又は凸状のドットを利用して反射させて当該一方面と反対側の面である他方面から出射させるようにした導光体において、所定の収容対象物が配置される貫通孔又は凹部を形成し、当該貫通孔又は凹部の前記光が導入される端面と反対側の影になる陰影部位の方向へ前記導入された光の一部を反射させる反射手段を設けるようにしたことをその要旨とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の導光体において、空気よりも屈折率が高く且つ光透過性を有する所定の導光体形成材料により形成するようにし、前記反射手段は導光体形成材料よりも屈折率を低く設定した低屈折率部であることをその要旨とする。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の導光体において、前記低屈折率部は、貫通して形成されたスリット内の空気層であることをその要旨とする。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の導光体において、前記低屈折率部は、前記スリット内に導光体形成材料よりも屈折率が小さく且つ光透過性を有する材料を一体に組み合わせることにより形成したことをその要旨とする。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の導光体において、前記低屈折率部は、前記スリット内に導光体形成材料よりも屈折率が小さく且つ光透過性を有する材料を一体に組み合わせることにより形成したことをその要旨とする。
請求項5に記載の発明は、請求項2〜請求項4のうちいずれか一項に記載の導光体において、前記低屈折率部は複数箇所に設け、それら低屈折率部により反射された光を前記貫通孔又は凹部の影になる陰影部位に対して複数方向から導入するようにしたことをその要旨とする。
(作用)
導光体には所定の収容対象が配置される貫通孔又は凹部が形成される場合がある。しかしその場合、導光体の端面から導入された光の進行は貫通孔又は凹部により妨げられ、その貫通孔又は凹部の前記光が導入される端面と反対側には影になる陰影部位が形成される。そうした状況において、請求項1に記載の発明によれば、貫通孔又は凹部の前記光が導入される端面と反対側の影になる陰影部位の方向へ前記導入された光の一部が反射される。このため、導光体において前記貫通孔又は凹部の影になる陰影部位にも光が導かれる。従って、貫通孔又は凹部の周囲等の発光を所望する部位における輝度を確保することができる。
導光体には所定の収容対象が配置される貫通孔又は凹部が形成される場合がある。しかしその場合、導光体の端面から導入された光の進行は貫通孔又は凹部により妨げられ、その貫通孔又は凹部の前記光が導入される端面と反対側には影になる陰影部位が形成される。そうした状況において、請求項1に記載の発明によれば、貫通孔又は凹部の前記光が導入される端面と反対側の影になる陰影部位の方向へ前記導入された光の一部が反射される。このため、導光体において前記貫通孔又は凹部の影になる陰影部位にも光が導かれる。従って、貫通孔又は凹部の周囲等の発光を所望する部位における輝度を確保することができる。
導光体の端面から導入された光の一部は、例えば請求項2に記載するように、導光体形成材料よりも屈折率を低く設定した低屈折率部により前記影になる陰影部位の方向へ反射される。
請求項2に記載の低屈折率部は、例えば請求項3に記載するように、スリットを貫通して形成することにより設けられる。端面から導入された光の一部は、導光体形成材料とスリット(正確には、スリット内の空気層)との屈折率の差により、前記影になる陰影部位の方向へ全反射される。
また、請求項4に記載するように、前記低屈折率部は請求項3のスリット内に導光体形成材料よりも屈折率が小さく且つ光透過性を有する材料を一体に組み合わせることにより形成することもできる。このようにしても、導光体形成材料と前記充填された材料との屈折率の差により、前記影になる陰影部位の方向へ全反射される。
そして、請求項5に記載の発明によれば、導光体の端面から導入された光の一部が複数箇所に設けられた低屈折率部により反射され、その光は貫通孔又は凹部の影になる陰影部位に対して複数方向から導入される。このため、前記影になる陰影部位に対して好適に光が導かれる。
本発明によれば、導光体において、発光を所望する部位の輝度を確保することができる。
<第1実施形態>
以下、本発明を、例えば車両のインストルメントパネルに設けられるスイッチ装置に組み込まれる導光体に具体化した一実施形態を図1〜図3に基づいて説明する。
以下、本発明を、例えば車両のインストルメントパネルに設けられるスイッチ装置に組み込まれる導光体に具体化した一実施形態を図1〜図3に基づいて説明する。
<スイッチ装置>
図1に示すように、スイッチ装置11は意匠部材12、導光体13及びプリント基板14を備えている。
図1に示すように、スイッチ装置11は意匠部材12、導光体13及びプリント基板14を備えている。
意匠部材12は例えばポリエステル樹脂材料により四角形(正方形)のシート状に形成されており、光透過性及び可撓性を有している。意匠部材12の所定位置(本実施形態では中央)には円形のスイッチ部12aが例えばエンボス加工により浮き出すように形成されている。スイッチ部12aは押圧されることにより内方へ撓み、押圧が解除されると原位置に弾性復帰するようになっている。
導光体13は例えばポリメチルメタクリレート(PMMA)等の透明材料により意匠部材12と合致する四角形の平板状に形成されている。導光体13において、意匠部材12を合致させたときにスイッチ部12aに対応する位置(本実施形態では中央)には、プリント基板14の表面に実装された後述するタクトスイッチ16を収容可能とした円形の孔15が形成されている。即ち、導光体13の孔15はタクトスイッチ16の配置スペースとして機能する。この導光体13については後に詳述する。
前記プリント基板14は四角形(長方形)の板状に形成されている。プリント基板14の長手方向長さ及び短手方向長さはそれぞれ導光体13の長手方向長さ及び短手方向長さよりも若干大きくされている。プリント基板14の表面において、導光体13の一つの隅角部と、その隅角部に対応するプリント基板14の角隅部とを一致させたときに導光体13の孔15に対応する位置には、照明対象部材あるいは孔15への収容対象として例えばタクトスイッチ16が配置されている。
また、プリント基板14の表面において、互いに隣り合う2つの側縁部にはそれぞれ棒状の面光源17a,17bが配設されている。2つの面光源17a,17bの長さは導光体13の互いに隣り合う2つの端面の長さに対応するように設定されている。また、プリント基板14に導光体13を重ね合わせたとき、2つの面光源17a,17bの発光面が導光体13の互いに隣り合う前記2つの端面に所定間隔をおいて対向するように当該2つの面光源はそれぞれプリント基板14の表面に配置されている。面光源17a,17bとしては、例えば複数個の発光ダイオードを直線状に配列したもの及び蛍光ランプが採用可能である。
そして、前述のように構成された意匠部材12、導光体13及びプリント基板14はそれぞれ次のように組み付けられている。即ち、図2に示すように、意匠部材12は導光体13の表面に重ね合わせられて例えば図示しない接着剤又は粘着シートにより接着されている。プリント基板14は導光体13の裏面側から重ね合わせられて図示しないボルト等により固定されている。ここで、2つの面光源17a,17bはそれらの発光面が導光体13の互いに隣り合う端面にそれぞれ対向するように配置されている。
そして前述のように意匠部材12、導光体13及びプリント基板14が一体とされた状態でスイッチ装置11は車両のインストルメントパネルPの裏面に図示しないボルトにより固定されている。インストルメントパネルPにおいて、スイッチ部12aに対応する部位には円形の透孔Paが形成されており、意匠部材12のスイッチ部12a及びその周辺部位が透孔Paを介して外部に露出するように、スイッチ装置11はインストルメントパネルPに配置されている。透孔Paから露出した意匠部材12のスイッチ部12aを介してタクトスイッチ16がオン又はオフされる。
<導光体>
次に、導光体13について詳細に説明する。図2に示すように、導光体13において、上下方向において互いに反対側にある2つの面のうちの一方面(図1では上面)は光の出射面13aとされており、当該出射面13aと反対側の面である他方面(図1では下面)は光の反射面13bとされている。
次に、導光体13について詳細に説明する。図2に示すように、導光体13において、上下方向において互いに反対側にある2つの面のうちの一方面(図1では上面)は光の出射面13aとされており、当該出射面13aと反対側の面である他方面(図1では下面)は光の反射面13bとされている。
導光体13の反射面13bには多数の点状の凹部(μm単位の微細な凹ドット)21が設けられている。導光体13において、面光源17a,17bからの距離が大きくなるにつれて単位面積当たりの凹部21の個数が増大するように、凹部21は設けられている。凹部21は反射面13bから出射面13aに向かうにつれて収束するテーパ面21aを備えた円錐台状に形成されている。
図3に示すように、導光体13において孔15の面光源17aと反対側にはスリット22が形成されている。スリット22は、面光源17bからの光が、図2に多数のドットからなる網掛けで示す導光体13において孔15の影になる部位、即ち孔15と当該孔15の接線をなす面光源17a,17bからの直進光L1,L2とによって囲まれた断面三角形状の陰影部位Sの方向へ、面光源17bからの直進光が反射されるように設けられている。具体的には、スリット22はその長手方向中心軸と他方の面光源17bからの直進光とが所定の角度αをなすように延びており、本実施形態では、前記角度αは45度に設定されている。
また、図3(b)に併せ示すように、スリット22は導光体13の厚み方向に貫通して形成されている。ここで、スリット22内の空気層の屈折率は、導光体13の形成材料であるポリメチルメタクリレートの屈折率よりも低い。このため、面光源17bからの光はスリット22の空気層とポリメチルメタクリレートとの境界面において所定方向へ全反射する。ポリメチルメタクリレートは本発明の導光体形成材料に相当する。
<実施形態の作用>
面光源17a,17bからの光は導光体13の端部(端面)から入射し、その入射した光は導光体13と空気との屈折率の差により全反射しながら導光体13内を伝播する。その伝播の際において、光の一部は導光体13の反射面13bに設けられた多数の凹部21(正確には、それらのテーパ面21a)により出射面13a側へ全反射し、当該導光体13の出射面13aから外部へ出射する。テーパ面21aに入射した光は好適に出射面13a側へ反射され、導光体13の出射面13aから外部へ出射する光の量の確保に寄与する。このように、導光体13の出射面13aは発光面として作用する。
面光源17a,17bからの光は導光体13の端部(端面)から入射し、その入射した光は導光体13と空気との屈折率の差により全反射しながら導光体13内を伝播する。その伝播の際において、光の一部は導光体13の反射面13bに設けられた多数の凹部21(正確には、それらのテーパ面21a)により出射面13a側へ全反射し、当該導光体13の出射面13aから外部へ出射する。テーパ面21aに入射した光は好適に出射面13a側へ反射され、導光体13の出射面13aから外部へ出射する光の量の確保に寄与する。このように、導光体13の出射面13aは発光面として作用する。
また、面光源17bからの光の一部はスリット22により、導光体13において孔15の面光源17a,17bと反対側の影になる陰影部位Sの方向へ反射される。このため、導光体13において陰影部位Sにも光が導かれ、その陰影部位Sに導かれた光は前述と同様に凹部21により出射面13a側へ全反射して外部へ出射する。このため、導光体13において、面光源17a,17bに対して孔15の影になる陰影部位Sにおける輝度が確保される。
その結果、導光体13の出射面13aにおいて、陰影部位Sとそれ以外の部位との輝度の格差が抑制され、導光体13の発光面(即ち、出射面13a)は均一に発光する。即ち、孔15の周囲等の発光を所望する部位における輝度が確保される。そして導光体13の発光面から出射した光により意匠部材12は裏面側から均等に照明され、夜間等におけるタクトスイッチ16(正確には、意匠部材12のスイッチ部12a)の視認性が確保される。
ちなみに、スリット22を設けないようにした場合、導光体13内における面光源17a,17bからの光の伝播が孔15により妨げられることにより、導光体13において面光源17a,17bに対して孔15の影になる陰影部位Sには光が積極的には導かれることはない。このため、陰影部位Sにおいては、導光体13の凹部21により出射面13a側に反射する光の量も減少し、当該出射面13aの輝度の確保が困難となる。
<実施形態の効果>
従って、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)導光体13の面光源17bに対向した端面から導入された光の一部を、孔15の面光源17a,17bと反対側の影になる陰影部位Sの方向へ反射させるスリット22を形成するようにした。このため、導光体13において、面光源17a,17bに対して孔15の影になる陰影部位Sにおける輝度、ひいては孔15の周囲等の発光を所望する部位における輝度を確保することができる。
従って、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)導光体13の面光源17bに対向した端面から導入された光の一部を、孔15の面光源17a,17bと反対側の影になる陰影部位Sの方向へ反射させるスリット22を形成するようにした。このため、導光体13において、面光源17a,17bに対して孔15の影になる陰影部位Sにおける輝度、ひいては孔15の周囲等の発光を所望する部位における輝度を確保することができる。
(2)導光体13にスリット22を形成するだけであるので、構成が複雑になることもない。
(3)車室内のインストルメントパネルPに配置されるスイッチ装置11の照明に導光体13を使用するようにした。ここで、スイッチ装置11において、導光体13の側方に面光源17a,17bを配置するようにした。このため、例えばそれら面光源17a,17bを導光体13の裏面側に配置するようにした場合と異なり、スイッチ装置11の薄型化が図られる。車両のインストルメントパネルP内はもともとスペース的な余裕が少ないばかりか、更なる省スペース化の要望もある。スイッチ装置11はそうした現状にも適しており、設置スペース(奥行き)を極力抑えつつ車両に搭載することができる。
(3)車室内のインストルメントパネルPに配置されるスイッチ装置11の照明に導光体13を使用するようにした。ここで、スイッチ装置11において、導光体13の側方に面光源17a,17bを配置するようにした。このため、例えばそれら面光源17a,17bを導光体13の裏面側に配置するようにした場合と異なり、スイッチ装置11の薄型化が図られる。車両のインストルメントパネルP内はもともとスペース的な余裕が少ないばかりか、更なる省スペース化の要望もある。スイッチ装置11はそうした現状にも適しており、設置スペース(奥行き)を極力抑えつつ車両に搭載することができる。
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態を説明する。図4に示すように、導光体13にはスリット22に加えてスリット31がさらに形成されている。即ち、スリット31は導光体13において孔15の面光源17bと反対側に貫通して形成されている。面光源17aからの直進光が、導光体13において孔15の影になる陰影部位Sの方向へ反射されるように、スリット31の配置角度は設定されている。具体的には、スリット31はその長手方向中心軸と面光源17aからの直進光とが所定の角度βをなすように延びており、本実施形態では前記角度βは45度に設定されている。また、スリット22及びスリット31は同一形状とされており、それら両スリット22,31間を通る導光体13の対角線を中心として線対称となる位置にそれぞれ配置されている。
次に、本発明の第2実施形態を説明する。図4に示すように、導光体13にはスリット22に加えてスリット31がさらに形成されている。即ち、スリット31は導光体13において孔15の面光源17bと反対側に貫通して形成されている。面光源17aからの直進光が、導光体13において孔15の影になる陰影部位Sの方向へ反射されるように、スリット31の配置角度は設定されている。具体的には、スリット31はその長手方向中心軸と面光源17aからの直進光とが所定の角度βをなすように延びており、本実施形態では前記角度βは45度に設定されている。また、スリット22及びスリット31は同一形状とされており、それら両スリット22,31間を通る導光体13の対角線を中心として線対称となる位置にそれぞれ配置されている。
このため、面光源17bからの光の一部はスリット22により、導光体13において孔15の面光源17a,17bと反対側の影になる陰影部位Sの方向へ反射される。また、面光源17aからの光の一部はスリット31により、導光体13の陰影部位Sの方向へ反射される。スリット22による反射光とスリット31による反射光は互いに交差するように方向に進行して導光体13の陰影部位Sに導かれる。即ち、面光源17a,17bからの光の一部はスリット22,31により複数の異なる方向から導光体13の陰影部位Sに導入される。従って、本実施形態によれば、導光体13の陰影部位Sには死角が発生することなく好適に面光源17a,17bからの光が導かれ、導光体13の陰影部位Sにおける輝度が確保される。
なお、両スリット22,31は、図4に示すように両スリット22,31の孔15側の端面を含む線分Mと陰影部位Sにおいて最も孔15から離間している頂点(頂部)Aとの間に所定の間隔dが形成されるように配置してもよいし、図5に示すように前記線分Mが前記頂点Aを通るように、即ち前記間隔dがゼロとなるように配置してもよい。導光体モデルを使用した実験によれば、前記間隔dをゼロに近づけるほど、導光体13の陰影部位Sの輝度が得られる。
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態を説明する。図6に示すように、導光体13において孔15の陰影部位S側にはスリット32が形成されている。スリット32はその長手方向中心線と導光体13の対角線とが直角をなすように形成されている。換言すれば、スリット31の長手方向中心軸と面光源17a,17bからの直進光とのなす角度γが45度となるように、スリット31は形成されている。また、スリット32の長手方向中心線と直交する導光体13の対角線がスリット32の長手方向における中点を通るように、当該スリット32は形成されている。さらに、スリット32は、2つの面光源17a,17bに対向する導光体13の2つの端面に並行をなし、且つ孔15の中心点Oを含む図6に二点鎖線で示す2つの仮想平面X,Yを結ぶように延出形成されている。そして、スリット32には両面光源17a,17bからの光がそれぞれ入射可能となっている。
次に、本発明の第3実施形態を説明する。図6に示すように、導光体13において孔15の陰影部位S側にはスリット32が形成されている。スリット32はその長手方向中心線と導光体13の対角線とが直角をなすように形成されている。換言すれば、スリット31の長手方向中心軸と面光源17a,17bからの直進光とのなす角度γが45度となるように、スリット31は形成されている。また、スリット32の長手方向中心線と直交する導光体13の対角線がスリット32の長手方向における中点を通るように、当該スリット32は形成されている。さらに、スリット32は、2つの面光源17a,17bに対向する導光体13の2つの端面に並行をなし、且つ孔15の中心点Oを含む図6に二点鎖線で示す2つの仮想平面X,Yを結ぶように延出形成されている。そして、スリット32には両面光源17a,17bからの光がそれぞれ入射可能となっている。
両面光源17a,17bからの光の一部はそれぞれスリット32により導光体13の陰影部位S側へ反射され、それら反射光は複数の異なる方向から導光体13の陰影部位Sに導入される。従って、本実施形態によっても、導光体13の陰影部位Sには死角が発生することなく好適に面光源17a,17bからの光が導かれ、導光体13の陰影部位Sにおける輝度が確保される。
なお、スリット32は、図7に示すようにスリット32の孔15側の端面を含む線分Nと陰影部位Sの頂点Aとの間に所定の間隔dが形成されるように配置してもよいし、図7に示すように前記線分Nが前記頂点Aを通るように、即ち前記間隔dがゼロとなるように配置してもよい。導光体モデルを使用した実験によれば、前記間隔dをゼロに近づけるほど、導光体13の陰影部位Sの輝度が得られる。
<第4実施形態>
次に、本発明の第4実施形態を説明する。本実施形態は、光源として面光源に換えて点光源を使用した点で前記第1実施形態と主に異なる。従って、前記第1実施形態と同一の部材構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
次に、本発明の第4実施形態を説明する。本実施形態は、光源として面光源に換えて点光源を使用した点で前記第1実施形態と主に異なる。従って、前記第1実施形態と同一の部材構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図8に示すように、スイッチ装置11は点光源として発光ダイオード41を備えている。導光体13の4つの隅角部のうちのいずれか一つには入射面42が導光体13の対角線に直交するように形成されており、当該入射面42に対向するように発光ダイオード41は配置されている。入射面42から導入された発光ダイオード41からの光は所定の広がりをもって導光体13の内部を伝播する。
導光体13にはスリット43が発光ダイオード41からの直進光の進行方向に対して所定の角度をなして延びるように形成されている。具体的には、発光ダイオード41からの光が導光体13において孔15の影になる部位、即ち孔15と当該孔15の接線をなす発光ダイオード41からの直進光L1,L2とによって囲まれた図8に多数のドットからなる網掛けで示す陰影部位Sの方向へ、発光ダイオード41からの直進光が反射されるように、スリット43の配置角度は設定されている。
このため、発光ダイオード41からの光の一部はスリット43により、導光体13において孔15の発光ダイオード41と反対側の影になる陰影部位Sの方向へ反射される。その結果、導光体13の陰影部位Sにも発光ダイオード41からの光が導かれ、その陰影部位Sに導かれた光は凹部21により出射面13a側へ全反射して外部へ出射する。従って、導光体13において、発光ダイオード41に対して孔15の影になる陰影部位Sにおける輝度が確保される。
なお、本実施形態において、発光ダイオード41の配置は任意に変更するようにしてもよい。例えば図9に示されるように、導光体13の4つの端面のうちいずれか一つに対向するように発光ダイオード41を配置する。その際、発光ダイオード41は導光体13の端面の長手方向中央に配置することが望ましい。そのようにすれば、発光ダイオード41からの光を有効に利用することができる。例えば発光ダイオード41を導光体13の端面の中央に対して片寄って配置するようにした場合、導光体13において発光ダイオード41からの光が行き届かない部位が増大するおそれ等がある。また、発光ダイオード41の配置を変えることにより陰影部位Sの位置も変化する。このため、陰影部位Sの位置に合わせてスリット43の形成位置も変更する。
<第5実施形態>
次に、本発明の第5実施形態を説明する。図10に示すように、導光体13において、孔15のスリット43と反対側にはスリット51が形成されている。スリット51は発光ダイオード41からの光のうちスリット43と反対側に拡がって伝播する光の進行方向に対して所定の角度をなすように延びている。即ち、発光ダイオード41からの光のうちスリット43と反対側に拡がって伝播する光が、導光体13において孔15の影になる陰影部位S(正確には、陰影部位Sにおける少なくとも孔15の周囲近傍)の方向へ反射されるように、スリット51の配置角度は設定されている。また、スリット43及びスリット51は同一形状とされており、それら両スリット43,51間を通る導光体13の対角線を中心として線対称となる位置にそれぞれ配置されている。
次に、本発明の第5実施形態を説明する。図10に示すように、導光体13において、孔15のスリット43と反対側にはスリット51が形成されている。スリット51は発光ダイオード41からの光のうちスリット43と反対側に拡がって伝播する光の進行方向に対して所定の角度をなすように延びている。即ち、発光ダイオード41からの光のうちスリット43と反対側に拡がって伝播する光が、導光体13において孔15の影になる陰影部位S(正確には、陰影部位Sにおける少なくとも孔15の周囲近傍)の方向へ反射されるように、スリット51の配置角度は設定されている。また、スリット43及びスリット51は同一形状とされており、それら両スリット43,51間を通る導光体13の対角線を中心として線対称となる位置にそれぞれ配置されている。
このため、発光ダイオード41からの光の一部はスリット43,51により導光体13の陰影部位S側へ反射され、それら反射光は複数の異なる方向から導光体13の陰影部位Sに導入される。従って、本実施形態によれば、導光体13の陰影部位Sにおける少なくとも孔15の周囲近傍(例えば意匠部材12のスイッチ部12aの周辺部位;意匠部材12の透孔Paを介して外部に露出する部位)には死角が発生することなく好適に面光源17a,17bからの光が導かれる。そして、導光体13の陰影部位Sにおける少なくとも孔15の周囲近傍の輝度が確保される。
なお、本実施形態においても、発光ダイオード41の配置は任意に変更するようにしてもよい。例えば図11に示されるように、導光体13の4つの端面のうちいずれか一つに対向するように発光ダイオード41を配置する。その際、発光ダイオード41は導光体13の端面の長手方向中央に配置することが望ましい。また、発光ダイオード41の配置を変えることにより陰影部位Sの位置も変化する。このため、陰影部位Sの位置に合わせてスリット43,51の形成位置も変更する。
<第6実施形態>
次に、本発明の第6実施形態を説明する。本実施形態はスリットの構成の点で前記第4実施形態と異なる。即ち、図12に示すように、スリット61は孔15に沿うように湾曲する断面円弧状に形成されている。これにより、発光ダイオード41からの光は、本実施形態において発光させたい部位、即ち導光体13の陰影部位Sにおける少なくとも孔15の周囲近傍(例えば意匠部材12のスイッチ部12aの周辺部位;意匠部材12の透孔Paを介して外部に露出する部位)の方向へ積極的に反射される。このため、導光体13の陰影部位Sにおける少なくとも孔15の周囲近傍に効果的に発光ダイオード41からの光が導かれ、導光体13の陰影部位Sにおける少なくとも孔15の周囲近傍の輝度が好適に確保される。
次に、本発明の第6実施形態を説明する。本実施形態はスリットの構成の点で前記第4実施形態と異なる。即ち、図12に示すように、スリット61は孔15に沿うように湾曲する断面円弧状に形成されている。これにより、発光ダイオード41からの光は、本実施形態において発光させたい部位、即ち導光体13の陰影部位Sにおける少なくとも孔15の周囲近傍(例えば意匠部材12のスイッチ部12aの周辺部位;意匠部材12の透孔Paを介して外部に露出する部位)の方向へ積極的に反射される。このため、導光体13の陰影部位Sにおける少なくとも孔15の周囲近傍に効果的に発光ダイオード41からの光が導かれ、導光体13の陰影部位Sにおける少なくとも孔15の周囲近傍の輝度が好適に確保される。
なお、図12に二点鎖線で示すように、導光体13において、孔15のスリット61と反対側にはスリット62をさらに形成するようにしてもよい。このようにすれば、発光ダイオード41からの光の一部はスリット61,62により導光体13の陰影部位S側へ反射され、それら反射光は複数の異なる方向から導光体13の陰影部位Sに導入される。従って、本実施形態によれば、導光体13の陰影部位Sにおける少なくとも孔15の周囲近傍の死角の発生がいっそう抑制され、いっそう好適に発光ダイオード41からの光が導かれる。
<他の実施形態>
なお、前記各実施形態は、次のように変更して実施してもよい。
・第1〜第6実施形態では、導光体13をポリメチルメタクリレート(PMMA)により形成するようにしたが、ポリスチレン、ポリカーボネイト、塩化ビニル及びメタクリル樹脂等の他の透明樹脂材料により形成するようにしてもよい。
なお、前記各実施形態は、次のように変更して実施してもよい。
・第1〜第6実施形態では、導光体13をポリメチルメタクリレート(PMMA)により形成するようにしたが、ポリスチレン、ポリカーボネイト、塩化ビニル及びメタクリル樹脂等の他の透明樹脂材料により形成するようにしてもよい。
・第1〜第6実施形態において、タクトスイッチ16を他のプッシュモーメンタリ式(自己復帰式)の押し釦スイッチに置換するようにしてもよい。
・第1〜第6実施形態において、孔15は導光体13の中央設けるようにしたが、中央でなくてもよい。例えば導光体13の角隅部に片寄らせて配置するようにしてもよい。
・第1〜第6実施形態において、孔15は導光体13の中央設けるようにしたが、中央でなくてもよい。例えば導光体13の角隅部に片寄らせて配置するようにしてもよい。
・第1〜第3実施形態において、2つの面光源17a,17bのうちいずれか一方のみを設けるようにしてもよい。この場合においても、孔15の影になる部位に光が導かれるように単数又は複数のスリットを形成する。
・第1〜第6実施形態では、孔15を断面円形状としたが、断面四角形状又は断面三角形状としてもよい。特に第1〜第3実施形態において孔15を断面三角形状に形成し、3つの端面のうち2つの端面に沿うように両面光源17a,17bを配設するようにした場合には、陰影部位Sに対して両面光源17a,17bのいずれかからの光が導かれる。このため、導光体13の発光面(出射面13a)を全面にわたって効果的に発光させることができる。
・第4〜第6実施形態では、光源として単一の発光ダイオード41を使用するようにしたが、2つ、3つ又はそれ以上の個数の発光ダイオードを使用するようにしてもよい。
・第1〜第6実施形態では、凹部21を円錐台状に形成するようにしたが、任意に変更するようにしてもよい。例えば凹部21を円錐状、四角錐状又は半球状にしてもよい。
・第1〜第6実施形態では、凹部21を円錐台状に形成するようにしたが、任意に変更するようにしてもよい。例えば凹部21を円錐状、四角錐状又は半球状にしてもよい。
・第1〜第6実施形態においては、導光体13の反射面13bの全面にわたって凹部21を形成するようにしたが、発光させたい部位、例えば導光体13の陰影部位Sにおける少なくとも孔15の周囲にのみ凹部21を形成するようにしてもよい。
・第1〜第6実施形態において、凹部21を所定形状の突部に置換するようにしてもよい。この突部は例えば円錐台状、円錐状又は四角錐状に形成する。この場合、突部は凸状のドットを構成する。
・第1〜第6実施形態において、スリットに導光体13の形成材料であるポリメチルメタクリレートよりも屈折率が小さく且つ光透過性を有する合成樹脂材料を充填して一体に組み合わせるようにしてもよい。このようにしても、各実施形態と同様の効果を得ることができる。
・第1〜第6実施形態においては導光体13に形成した円形の孔15にタクトスイッチ16を収容するようにしたが、導光体13を貫通しない円形の凹部として当該孔15を形成し、その凹部にタクトスイッチ16を収容するようにしてもよい。その場合、前記凹部は断面四角形状又は断面三角形状等の任意の形状に変更してもよい。
11…スイッチ装置、12…意匠部材、13…導光体、13a…出射面(一方面)、13b…反射面(他方面)、14…プリント基板、15…孔、16…タクトスイッチ(収容対象)、17a,17b…面光源、21…凹部(ドット)、21a…テーパ面、22,31,32,43,51,61,62…反射手段及び低屈折率部を構成するスリット、41…発光ダイオード、S…陰影部位。
Claims (5)
- 端面から導入した光を、当該端面に交差し且つ互いに反対側に位置する2つの面のうちの一方面に所定の配置パターンで設けられた多数の凹状又は凸状のドットを利用して反射させて当該一方面と反対側の面である他方面から出射させるようにした導光体において、
所定の収容対象が配置される貫通孔又は凹部を形成し、当該貫通孔又は凹部の前記光が導入される端面と反対側の影になる陰影部位の方向へ前記導入された光の一部を反射させる反射手段を設けるようにした導光体。 - 請求項1に記載の導光体において、
空気よりも屈折率が高く且つ光透過性を有する所定の導光体形成材料により形成するようにし、前記反射手段は導光体形成材料よりも屈折率を低く設定した低屈折率部である導光体。 - 請求項2に記載の導光体において、
前記低屈折率部は、貫通して形成されたスリット内の空気層である導光体。 - 請求項3に記載の導光体において、
前記低屈折率部は、前記スリット内に導光体形成材料よりも屈折率が小さく且つ光透過性を有する材料を一体に組み合わせることにより形成した導光体。 - 請求項2〜請求項4のうちいずれか一項に記載の導光体において、
前記低屈折率部は複数箇所に設け、それら低屈折率部により反射された光を前記貫通孔又は凹部の影になる陰影部位に対して複数方向から導入するようにした導光体。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
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- 2005-09-21 JP JP2005274040A patent/JP2007087725A/ja active Pending
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