JP2007278793A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光の利用効率を向上させ、高輝度化を行うことができる照明装置を提供すること。
【解決手段】 指針軸５の近くで且つ高さの異なる位置に設けられた光源７の発する光を、指針軸５から外周方向に位置する表示意匠の下方まで導光する導光体８を備える照明装置において、導光体８の内部に入光した光を外周方向へ反射させる導光体８の面８１を、光が指針軸５から放射状に伸びる光路に近づける湾曲面にし、且つ導光体８の湾曲面は、指針軸５に対して、光源７側に湾曲中心が位置する湾曲形状にした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、小さな光源にから導光して照明することが必要な照明装置技術分野に属し、特に、車両の計器の照明装置に有用な技術である。

従来では、少ない数の点状光源にて表示意匠部を効率よく照明するため、導光体形状を指針付近に配置された光源より導入した光を放射方向に反射する第１の円錐面と、この第１の円錐面を取り巻くように表示意匠部を含む大きさに形成され第１の円錐面からの光を照射面に向けて反射する第２の円錐面とを有している（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−１３０６９３号公報（第２−５頁、全図）

しかしながら、従来にあっては、第１円錐面で放射方向に反射された光が、第２円錐面に作成されたシボ等により表示意匠部へ照射する構成となっているが、高効率化、高輝度化が十分ではなかった。

本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、
光の利用効率を向上させ、高輝度化を行うことができる照明装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、表示意匠中心軸の近くで且つ高さの異なる位置に設けられた光源の発する光を、表示意匠中心から外周方向に位置する表示意匠の下方まで導光する導光体を備える照明装置において、前記導光体の内部に入光した光を前記外周方向へ反射させる導光体の面を、光が前記表示意匠中心軸から放射状に伸びる光路に近づける湾曲面にした、ことを特徴とする。

よって、本発明にあっては、光の利用効率を向上させ、高輝度化を行うことができる。

以下、本発明の照明装置を実現する実施の形態を、実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
実施例１では、照明装置として、車両のメータ装置を例として説明する。
図１は実施例１の照明装置である車両メータ装置の一部断面図である。
車両メータ装置１は、文字板２、反射壁部３、基板４、指針軸５、指針駆動部６、光源７、導光体８を主要な構成としている。

文字板２は、指針軸５に対する目盛が円周状に配置され、その目盛と文字など表示する意匠部分を透光性のあるようにし、それ以外の背景となる意匠部分は透光性のないようにする。さらに具体的な例として、透光性のある部分を透明な部材のままとし、透光性のない部分を透明な部材に黒の塗装を施したものを挙げておく。
なお、文字や目盛の配列は、図１における指針軸５を中心に円周状に配置したものとする。

反射壁部３は、指針軸５を中心とし、表示意匠である文字や目盛よりも指針に近い円周状に配置される複数の光源７の光を文字板２側へ反射する部材であり、図１に示す断面において、外周側の部分は、なだらかに湾曲しつつ、文字板２の意匠部分の外周へ向かう形状であり、内周側の部分は、なだらかに湾曲しつつ、指針軸５の近傍へ向かう部分である。

基板４は、文字板２と距離を開けて並行に設けられるものであり、光源７及び光源７の駆動回路が設置され、また、指針軸５を駆動させる指針駆動部６、及び指針駆動部６に必要な回路部分が設置される。

指針軸５は、図示しない車両メータ装置の指針の軸である。この指針軸５は、指針駆動部６により駆動され、所定の回転角度変位を行う。これにより図示しない指針が、文字板２の目盛を指し示し、例えば車速やエンジン回転数を表示する。

光源７は、具体的にはLEDである。基板４に直接設ける構造により安価で組み立て性のよいものとなっている。なお、光源７は、指針軸５の周りに複数円周状に設けられるものとし、反射壁部３はそれに応じた湾曲形状を取る。つまり、光源７のない部分では、光源７よりも文字板２側の位置で外側と内側が底部を形成するように接続し、光源７のある部分のみをなだらかに穴部を形成するようにしている。

導光体８は、平面形状が扇状で、断面形状を図１に示すように下端を光源７に対向する平面部分とし、そこから、反射壁部３の外側部分の上面に沿ってなだらかに湾曲しながら表示意匠部分の外周へ向かう形状である。
さらに導光体８の構造について説明する。

図２は、説明のため、３つの光源に対応する構造にした導光体８の斜視図である。図３は、説明のため、３つの光源に対応する構造にした導光体８の上面図である。図４は、説明のため、３つの光源に対応する構造にした導光体８の下面図である。

導光体８は、１つの光源に対応する部分が、光源７の近くにおいて、内側面となり、外周側に行くに従って徐々に上面となる面８１が、図３に示すように、その部分の円周方向両端から内側に向かってなだらかに膨らむよう湾曲させている。これは、図３に示すように光源７に近い部分においても、図２に示すように上面となる部分においてもその膨らむ形状である。そのため、図１において、光源７の近くから外周へ湾曲する部分の面８１は、この湾曲と上記説明した内側へ膨らむ湾曲で、非球面である。

言い換えて説明すると、図１における上面への変化において、１軸目の湾曲、次に図３において、内側へ膨らむ２軸目の湾曲で、２軸湾曲形状である。また、実施例１では、この２軸目が光源７から文字板２へ向かう線といってもよく、その場合、従来はこの２軸目が指針軸５にあると言える。
この形状は従来の導光体８に無く特徴的な形状である。以下に比較して説明する。

従来では、図１において、面８１が内側面から湾曲して上面になる部分では、図３に示すような内側への膨らみはなく、全体の円形状に沿って円弧形状にするのが、通常自然である。その場合、面８１が内側面から湾曲して上面になる部分は、むしろ凹むように湾曲することになる。

次に導光体８の面８１が上面となる部分において、下面となる面８２には、図４に示すに、その下面部分において、内部で導光している光を上方、つまり文字板２側へ反射するよう導光体の下面、面８２を上方へ傾斜させ、且つこの部分を円周状に設ける。よって、筋状の反射部分８３となる。また、この筋状の反射部分８３は、図４に示すように、同心円状に複数設けるようにする。

次に作用を説明する。
[導光作用]
実施例１の照明装置、つまり車両メータ装置１では、指針軸５に近い基板４上に実装された光源７の発する光を導光体８により、外周側の文字や目盛などの意匠部分へ導光する。

まず、光源７の発する光の大部分は、図１（符号Ｃの光路参照）に示すように、導光体８の下面から内部へ入光する。導光体８の下面から内部へ入光した光の一部は、図１に矢印で示すように内部で反射を繰り返すことにより、文字板２の文字や目盛のある外周へ向かう。

また、導光体８の内部へ入光した光の一部は、上方外部へ向かう。これにより導光体８の上面全体が発光するように文字板２の全体が照明されることになり、指針軸５の外周側に位置する文字や目盛りが輝度を得て表示を行うことになる。

なお、導光体８の内部に入光した光の一部は、導光体８の下面から下方外部へ向かう。また、導光体８へ直接入光せずに指針軸５側へ抜ける光の存在もあるが、これらの光においては、文字板２裏面に施された白色印刷及び反射壁部３により反射拡散され照明範囲の拡大に寄与する。

さらに、導光体８の内部を外周側へ進む一部の光は、導光体８の下面において、筋状の反射部分８３に反射され、外部の文字板２へ向かう。この筋状の反射部分８３は、反射角度を所定のものにすることで、文字板２へほぼ垂直に向かう光にでき、これにより、実際に表示を見る人から見て明るく見えることに効率よく寄与できる。つまり、効率よく表示の輝度を向上することができる。

文字板２から放射状に広がる光が多いと、車両メータ装置１の場合には、メータを見るのはドライバであるので、ほぼ正面から見ることになり、文字板２から放射状に広がる光はドライバの目には届かず、つまり表示の輝度に寄与しないことになる。実施例１では、筋状の反射部分８３により文字板２へほぼ垂直に向かう光にできるので、効率よく表示の輝度を向上することになる。

図５は実施例１における表示意匠面方向から見た際の代表光路を示す説明図である。
さらに、実施例１では、図５（符号Ｃの光路参照）に示すように導光体８の内部を通る光が、指針軸５に対して外周側へ向かう際に、内側の面が上面へ湾曲していく面８１に反射されるが、その反射面は、内側に膨らむ反射面、つまり湾曲の中心は光源７の側にある反射面であるので、指針軸５と光源７を結ぶ線に光を寄せるよう作用する。これに対し、光は本来の性質により指針軸５と光源７を結ぶ線から拡がろうとする。これを合わせて得られる大部分の光路を、実施例１では、指針軸５を中心として放射線状に拡がる光路になるよう湾曲の度合いを設定している。

図６は従来における表示意匠面方向から見た際の代表光路を示す説明図である。
従来では、導光体８の内側の面が上面へ湾曲していく面８１は、その湾曲の中心を指針軸５側としているため、図６（符号Ｃの光路参照）に示すように導光体８の内部を通る光が、指針軸５に対して外周側へ向かう際に、内側の面が上面へ湾曲していく面８１に反射されると、指針軸５と光源７を結ぶ線からより両側へ離れるようなり、導光体８の両側で反射されながら、文字や目盛など表示意匠の配置された外周側へ進むことになる。これは光のロスを生じていることになる。

よって、実施例１のように指針軸５を中心として放射線状に拡がる光路へ大部分がなることによって、光源７からの距離も短く、光のロスを小さくすることができる。よって、文字や目盛など外周側に配置された表示意匠を効率よく照明することができ、高輝度化を行うことができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の照明装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1)指針軸５の近くで且つ高さの異なる位置に設けられた光源７の発する光を、指針軸５から外周方向に位置する表示意匠の下方まで導光する導光体８を備える照明装置において、導光体８の内部に入光した光を外周方向へ反射させる導光体８の面８１を、光が指針軸５から放射状に伸びる光路に近づける湾曲面にしたため、光の利用効率を向上させ、高輝度化を行うことができる。

(2)導光体８の湾曲面は、指針軸５に対して、光源７側に湾曲中心が位置する湾曲形状であるため、光源７から外周側へ導光体８の内部で反射させる湾曲面が、広がる光を、やや集約させるよう作用し、指針軸５を中心に放射状に伸びる光路に近づけることで、ロス少なく光を外周側へ導光して、光の利用効率を向上させ、高輝度化を行うことができる。

(3)導光体８は、厚みのある略扇形状の基端を光源７に向けて下方に折曲させた形状であり、折曲させた基端の厚み面を光源７からの光を入光する面とし、外周側で表示意匠側の上面となり、基端部分で基端側の面となるよう連続する面８１が、この折曲による第１のなだらかな湾曲と、外周側で上方に中央が膨らみ、基端部分で指針軸５に中央が膨らむ第２のなだらかな湾曲とを有する形状であるため、第１の湾曲により光源の光を外周側へ向かうようにし、その際に、第２の湾曲により、広がる光を、やや集約させるよう作用し、指針軸５を中心に放射状に伸びる光路に近づけることで、ロス少なく光を外周側へ導光して、光の利用効率を向上させ、高輝度化を行うことができる。

(4)導光体８の下面に、導光体８の内部の光を表示意匠略垂直方向に反射させる同心円状の反射面を設けたため、文字板２へほぼ垂直に向かう光にでき、効率よく表示の輝度を向上することができる。

(5) (1)〜(4)のいずれかの照明装置は、車両メータ装置１内に設置されるものであり、メータの文字や目盛のある文字板２の下方で、且つ指針軸５近くの光源７から、メータの文字や目盛の配置された外周側へ導光体８により光を導光するものであるため、光の利用効率を向上させ、高輝度化を行う車両メータ装置１にすることができる。

以上、本発明の照明装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

例えば、実施例１では、車両メータ装置を例にして説明したが、他の装置の照明部として用いたものであってもよい。
なお、筋状の反射部分８３は、光を適度な割合で外周側に送りつつ、適度な割合で反射させるよう、反射する部分の大きさ、同心円状に設ける数等が設定されるものとする。

実施例１の照明装置である車両メータ装置の一部断面図である。 ３つの光源に対応する構造にした導光体８の斜視図である。 ３つの光源に対応する構造にした導光体８の上面図である。 ３つの光源に対応する構造にした導光体８の下面図である。 実施例１における表示意匠面方向から見た際の代表光路を示す説明図である。 従来における表示意匠面方向から見た際の代表光路を示す説明図である。

符号の説明

１ 車両メータ装置
２ 文字板
３ 反射壁部
４ 基板
５ 指針軸
６ 指針駆動部
７ 光源
８ 導光体
８１ （内側面から外周側に行くに従って徐々に上面となる）面
８２ （面８１の上面部分に対して下面部分となる）面
８３ 筋状の反射部分
Ｃ 光路

Claims (5)

1. 表示意匠中心軸の近くで且つ高さの異なる位置に設けられた光源の発する光を、表示意匠中心から外周方向に位置する表示意匠の下方まで導光する導光体を備える照明装置において、
   前記導光体の内部に入光した光を前記外周方向へ反射させる導光体の面を、光が前記表示意匠中心軸から放射状に伸びる光路に近づける湾曲面にした、
   ことを特徴とする照明装置。
2. 請求項１に記載の照明装置において、
   前記導光体の湾曲面は、前記表示意匠中心軸に対して、前記光源側に湾曲中心が位置する湾曲形状である、
   ことを特徴とする照明装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の照明装置において、
   前記導光体は、
   厚みのある略扇形状の基端を前記光源に向けて下方に折曲させた形状であり、
   折曲させた基端の厚み面を光源からの光を入光する面とし、
   外周側で表示意匠側の上面となり、基端部分で基端側の面となるよう連続する面が、この折曲による第１のなだらかな湾曲と、外周側で上方に中央が膨らみ、基端部分で前記表示意匠中心軸に中央が膨らむ第２のなだらかな湾曲とを有する形状である、
   ことを特徴とする照明装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の照明装置において、
   前記導光体の下面に、導光体内部の光を表示意匠略垂直方向に反射させる同心円状の反射面を設けた、
   ことを特徴とする照明装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の照明装置は、車両メータ装置内に設置されるものであり、メータの文字や目盛のある文字板の下方で、且つ指針軸近くの光源から、メータの文字や目盛の配置された外周側へ導光体により光を導光するものである、
   ことを特徴とする照明装置。

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