JP2009099366A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
車載用電子機器の操作パネルに設けた複数の文字照光部を、輝度の差違無く照光することができる「照明装置」を提供することである。
【解決手段】
左右に出光部１３および１４を設けた導光板８において、光源５に対向する部位となる入光部１１の上側に、側面視Ｖ字状に形成された２つの反射部１５ａおよび１５ｂからなる凹部である反射部１５を設ける。
反射部１５ａおよび１５ｂを、導光板８の厚み方向において前記光源５を中心に、且つそれぞれの反射面のうち光源５に近い側の反射面どうしが側面視にて一部交差し左右方向へ位置ずれした状態で配置することにより、各出光部に対し個別に反射部が設けられた構成とする。
この構成により、常に反射条件一定の反射面が確保でき、光源５が導光板８に対し左右いずれの方向へ位置ずれしても、出光部１３および１４の輝度に差違が生じることがない。
【選択図】図３

Description

本発明は、主として車載用電子機器の操作パネルの表面に設けられた文字表示部を照光するための照明装置に関する。

車載用の電子機器、例えばカーオーディオやカーナビゲーション装置の操作パネルの表面、あるいは各種操作釦の表面に設けられた文字表示部は、夜間における視認性を高める目的から照光表示する構成となっている。このため操作パネルの内部には、ＬＥＤなどの光源と、その光源の光をそれぞれの文字表示部に導光する導光板からなる照明装置が組み込まれている（特許文献１参照）。

この導光板は、主にＰＣ（ポリカーボネート）やＰＭＭＡ（アクリル）などの光透過性プラスチック樹脂にて形成されたものであり、光源の数を減らしコストを削減する目的から、一般的には１つの光源の光を複数の文字表示部へ分岐して導光する形状となっている。

１つの事例として、この種の照明装置の概略構成を図８乃至図１０に示す。ここで図８は、従来の照明装置が組み込まれた車載用電子機器の操作パネルを示す正面図であり、図９は図８におけるＧ−Ｇ断面図、図１０は内部を明示するために操作パネル１００を除いた照明装置の斜視図である。

図８に示すように、この操作パネル１００の表面１００ａには、ＣＤやＤＶＤなどのディスク挿入口１０２と、そこから挿入されたディスクの動作モード（動作状態）などを示す文字表示部１０３および１０４が設けられている。例えばこの図では文字表示部１０３がディスクの再生状態を、文字表示部１０４がディスクの一時停止状態を示す表示部となっている。なお、この文字表示部１０３および１０４は、操作パネル１００の内部に設けられた、詳細を後述する光源１０５によって操作パネル１００の裏面側から文字部のみが抜き文字で照光され、夜間でも高い視認性が得られる構造となっている。

図９および図１０に示すように、操作パネル１００の裏面１０６には、表面に光源１０５を実装した回路基板１０７が、裏面１０６に立設された取付ボス１０９ａおよび１０９ｂに対し、係止手段であるネジ１１０ａおよび１１０ｂによって装着されている。また、導光板１０８は一体で形成されたフランジである取付部１０８ａおよび１０８ｂによって、取付ボス１０９ａおよび１０９ｂの両側部に嵌込にて装着されている。

この導光板１０８は、光源１０５の中心を通る中心線ＩＩＩ−ＩＩＩに対し左右対称形状に形成したものであり、当該光源１０５と対向する側となる第１の面１１１の側に入光部１１２が設けられ、その入光部１１２の反対側となる第２の面１１３の側の左右それぞれの端部には、２つの出光部１１４および１１５が、中心線ＩＩＩ−ＩＩＩから略同一距離の位置に設けられている。なお出光部１１４および１１５は、それぞれが文字表示部１０３および１０４の直下となる部位に位置しており、また、光源１０５の中心の真上には、当該光源１０５の光を反射、分岐して出光部１１４および１１５のそれぞれへ導光するための反射面１２０ａおよび１２０ｂからなる反射部１１６が、面１１３の側を開口する側面視Ｖ字状の凹状に形成されている。

この従来の照明装置によれば、光源１０５から発せられた光は、反射部１１６によって反射されると共に左右方向へ分岐され、更に反射面１１７および１１８にて屈折した後、それぞれの出光部１１４および１１５へ導光されて、表面１００ａに設けられた２ヶ所の文字表示部１０３および１０４を照光する照明構成となっている。
実公平４−８５６１９号公報

しかしながら、従来の照明装置では、本来、反射部１１６の直下にあるべき光源１０５の位置が定まらず、当該光源１０５の光が、先端Ｖ字状である反射部１１６にて左右均一に分割されない問題が生じた。そのため、出光部１１４および１１５の輝度が不均一となり、２ヶ所の文字表示部１０３と１０４それぞれの輝度を比べたときに、一方が明るく他方が暗いという照光の品位が著しく低下する問題が生じた。この問題について図９中のＦ部を拡大する部分側面図である図１１（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。

図１１（ａ）に示すように、光源１０５の位置は反射部１１６の真下、すなわち光源１０５の中心と反射部１１６の側面視Ｖ字状の先端部１１９とが、左右方向において位置ずれすることなく中心線ＩＩＩ−ＩＩＩ上で一致して配置されることが望ましい。このように配置すれば、図１１（ｂ）に示すように、入光部１１２より入光した光源１０５の光１２１ａは反射部１１６を構成する２つの反射面１２０ａおよび１２０ｂによって、矢印１２１ｂおよび１２１ｃで示すように、左右方向へ均一の光量で分岐（α１＝α２）、反射され、その結果出光部１１４および１１５の輝度も均一となり、２ヶ所の文字表示部１０３および１０４それぞれが輝度のばらつきなく照光される。

しかしながら、光源１０５や導光板１０８および回路基板１０７をはじめとする各種部品自体の寸法には多少なりとばらつきがあり、また光源１０５を回路基板１０７へ実装する際にも加工上の誤差により位置ずれが生じることから、光源１０５の中心と反射部１１６とを中心線ＩＩＩ−ＩＩＩ上で正確に一致させることは量産製造の面で非常に困難な作業となっている。そのため、現実には図１１（ｃ）に示すように、光源１０５と導光板１０８とは互いに位置ずれ（図は右側へＸａの位置ずれを示す）し、結果として矢印１２１ｂの側へはほとんど分岐、反射しないなど、先端部１１９にて振り分けられた光量が不均一（図はα１＜α２）となる問題が発生した。そのため、出光部１１４と１１５との輝度が不均一となり、２ヶ所の文字表示部１０３と１０４の輝度が大きくばらつき、照光品位の低下につながった。

本発明はこれら従来の課題を解決するものであり、導光板の入光部と光源との相対位置にずれ生じても、２つの表示文字部のそれぞれを輝度の差違無く照光することができる照明装置の提供を目的とする。

本発明に係る導光板は、光源と、当該光源に対向配置した導光板とを有する照明装置において、前記導光板は、前記光源を中心として左右対称に形成したものであり、当該導光板の前記光源と対向する第１の面には、当該光源の光を取り入れるための入光部を設け、前記入光部の反体側となる第２の面の左右には、当該入光部にて受けた光を出光する２つの出光部を設け、前記入光部の上側には、前記第２の面の側を開口する凹状であって２つの反射面が側面視Ｖ字状に配置された反射部を、前記導光板の厚み方向に２つ以上設け、前記反射部どうしが、それぞれの反射面のうち前記光源に近い側の反射面どうしを側面視にて一部交差させ、当該光源を中心として左右に位置ずれする千鳥状に配置している。

この構成とすれば、反射部の左右それぞれの出光部に対して、少なくとも１以上の反射部がそれぞれ個別に充てられた構成となるうえ、光源に対し千鳥状の配置であることから入光部から入光した光源の光は当該反射部の反射面、すなわち面で受け左右に分岐する構成となっている。そのため、光源の光を１つの反射部の側面視Ｖ字状の先端にて左右へ均等に分岐しなければならない従来の構成に比べ、導光板と光源との相対的な位置精度を高める必要がない。

また、本発明に係る導光板は、前記反射面の傾斜角度が同一であることが好ましく、さには、前記反射部の形状は、全て同一の形状であることが好ましい。

この構成とすれば、光源の光は、左右いずれの方向にも均一の光量で分岐、反射されることになる。そのため各出光部における輝度のばらつきを、より抑制することができる。

また、本発明に係る導光板は、前記反射面の表面は、略凹状となる溝形状であることが好ましく、あるいは、前記反射面の表面は、前記導光板の左右方向に直交する面に対し、任意の角度で捩れて形成されていても良い。

この構成とすれば、各反射面において光源の光の反射方向を僅かに操作することで、出光部表面の特定の部位に強い光が集光する輝点などの問題を起こすこと無く、また、各出光部における輝度のバランスを調整することができる。

次に、本発明の実施の形態における構成について、図面を用いて具体的に説明する。なお、この実施の形態は車載用電子機器に係るものであり、特にＣＤやＤＶＤなどのディスクメディアからなる記録媒体に音声データを記録または再生するオーディオ装置の例を示す。

図１は、本発明の実施の形態における車載用電子機器の操作パネルを示す正面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。まず、図１に示すように、この操作パネル１の表面１ａには、ＣＤやＤＶＤなどのディスク挿入口２と、そこから挿入されたディスクの動作モード（動作状態）などを示す文字表示部３および４が設けられている。例えばこの図では文字表示部３がディスクの再生状態を、文字表示部４がディスクの一時停止状態を示す表示部となっている。なお、この文字表示部３および４は、操作パネル１の内部に設けられた、詳細を後述する光源５によって操作パネル１の裏面側から文字部のみが抜き文字で照光され、夜間でも高い視認性が得られる構造となっている。なお、この操作パネル１の内部には、ＣＤやＤＶＤなどのディスクを駆動するためのディスクドライブ装置（図示せず）が内蔵されている。

図２に示すように、操作パネル１の裏面６には、表面に光源５を実装した回路基板７が裏面６に立設された取付ボス９ａおよび９ｂに対し、係止手段であるネジ１０ａおよび１０ｂによって装着されている。また、導光板８は左右端部に一体で形成されたフランジである取付部８ａおよび８ｂによって、取付ボス９ａおよび９ｂの両側部に嵌込にて装着されている。

この導光板８は、光源５の中心を通る中心線I−Iに対し左右対称に形成されたものであり、当該光源５と対向する側となる第１の面１１ａに入光部１１が設けられ、その入光部１１の反対側となる第２の面１２の左右それぞれの端部には、２つの出光部１３および１４が、中心線I−Iから略同一距離の位置に設けられている。なお、出光部１３および１４は、それぞれが文字表示部３および４の直下となる部位に位置しており、また、光源５の中心の真上には、当該光源５の光を反射、分岐して各出光部１３および１４のそれぞれへ導光するための（詳細構成を後述する）反射部１５が、第２の面１２の側を開口する側面視Ｖ字状となる凹状に形成されている。

図３は、導光板８を図２の矢視Ｃの方向から見た斜視図ある。この図に示すように、反射部１５は、厚み方向において分割された２つの反射部１５ａと１５ｂが左右方向へ位置ずれした構成となっている。具体的には、反射部１５ａは側面視Ｖ字状に配置された２つの反射面１７ａおよび１７ｂと先端部となる底部１６ａからなり、他方の反射部１５ｂは側面視Ｖ字状に配置された２つの反射部１８ａおよび１８ｂと先端部となる底部１６ａによって構成されている。図２に示すように、この底部１６ａと底部１６ｂは、中心線I−Iを挟み相対する位置にあって、それぞれが当該中心線I−Iから同一の距離で離れた位置にある。すなわち、２つの反射部１５ａと１５ｂとは、この中心線I−Iを基とし相反する向きに同一の距離で離れて設けられた構成となっている。

なお、図２に交差部１５ｃで示すように、光源５に近い側の反射面１７ａと反射面１８ｂとは、側面視において互いが一部交叉した千鳥状に配置されていることになる。このとき、回路基板７の表面に実装された光源５の中心は、左右方向において前述の底部１６ａと底部１６ｂとの間に位置しており、且つ、厚み方向における中心は、反射部１５ａと１５ｂの間である分割面１２ａ上にあるものとする。

次に本発明の実施の形態に係る導光板の作用について、図２において丸で囲んだＢ部を示す部分側面図である図４（ａ）〜（ｂ）を用いて説明する。

ここで図４（ａ）は、図２および図３に示す構成と同じく、光源５の中心が中心線I−I上に一致し配置された状態を示す図である。したがって、この状態において反射部１５ａおよび１５ｂのそれぞれの底部１６ａおよび１６ｂは、共に中心線I−Iを基として相反する向きに同一の距離（Ｘｂ＝Ｘｃ）で離れた位置関係となっている。

次に、各反射部１５ａおよび１５ｂにおける光源５の光の反射について述べる。ここで図４（ｂ）は反射部１５ａにおける光の反射を示す図である。この図において、反射部１５ａは中心線I−Iに対し右側へＸｂの距離で離れていることから、光源５の光は、その真上に位置する反射面１７ａによって反射され、矢印で示す反射光１９ａのように左側へ導光される。

他方、図４（ｃ）は反射部１５ｂにおける光の反射を示す図である。この図において、反射部１５ｂは中心線I−Iに対し左側へＸｃの距離で離れていることから、光源５の光は、その真上に位置する反射面１８ｂによって反射され、矢印で示す反射光１９ｂのように右側へ導光される。

このとき反射部１５ａを構成する反射面１７ａおよび１７ｂ、反射部１５ｂを構成する反射面１８ａおよび１８ｂは、共に９０°の開き角度であり、したがって反射部１５ａと１５ｂとは同一の形状となることから、反射面１７ａと反射面１８ｂのそれぞれによって反射される光量は均一であり、故に分岐後の反射光１９ａと反射光１９ｂの光量は均一（α１＝α２）である。

次に、構成部品寸法のばらつきや製造上の組立て誤差等により、光源５の中心が中心線I−Iから左右いずれかの方向に位置ずれし、反射部１５との相対位置が変化した場合の光の反射および分岐について説明する。ここで図５（ａ）および（ｂ）は、図４（ａ）の相互位置関係を基に、光源５の中心が中心線I−Iに対し右側へＸｄ位置ずれした状態を示している。

光源５の中心が中心線I−I上にある図４（ｂ）との比較において、図５（ａ）に示す反射光１９ａの反射面１７ａ上における反射位置は若干下側、すなわち入光部１１の側へ移動している。しかし、このように下側に寄った場合でも、反射面１７ａ上の反射面の形状や屈折角度自体に変化はなく常に一定であり、したがって光源５がＸｄ分右側へ位置ずれしたとしても、反射光１９ａの光量および導光される向きは不変である。

他方、反射光１９ｂについては、こちらも光源５の中心が中心線I−I上にある図４（ｃ）との比較において、反射面１８ｂ上における反射位置は若干上側、すなわち第２の面１２の側へ移動するものの、こちらも反射面１８ｂ上の反射面の形状や屈折角度自体に変化はなく常に一定であり、したがって光源５がＸｄ分右側へ位置ずれしたとしても、反射光１９ｂの光量および導光される向きは不変である。

なお、位置ずれ後の光源５の位置について、図５では右側へＸｄ位置ずれした事例を記載したが、中心線Ｉ−Ｉを基に左側へ位置ずれした場合においても、同様の効果が得られる。

以上のように、反射部１５において反射および分岐される光の光量については、光源５が中心線I−Iを基に左右いずれかの方向へ位置ずれしたとしても、その影響を受けることなく一定であることから、本発明の照明装置においては、出光部１３および１４のそれぞれに到達する光量に差違が出ない。そのため文字表示部３および４を、輝度に差違の無い高い品位で照光することができる。

次に、本発明における他の実施の形態を示す。なお、以降記載する他の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同じ名称および同じ記号で示すものは、同一の名称および同一の機能を有するものであることから説明を省略する。

まず、本発明の第２の実施の形態について説明する。ここで図６は第２の実施の形態における導光板８の斜視図である。この第２の実施例では反射部１５ａを構成する反射面３０ａおよび３０ｂ、反射部１５ｂを構成する反射面３１ａおよび３１ｂの表面の形状が、曲面からなる稜線３３ａおよび３３ｂ、３３ｃ（図示せず）および３３ｄのそれぞれにて示すような、略凹状の溝形状となっている。そのため、これら反射面３０ａおよび３０ｂ、３１ａおよび３１ｂのＲ値（曲率）を個別に適宜変更し、各反射面における光源５の光の屈折方向を微調整することで、出光部１３および１４の表面に輝点などが発生しない、高い品位の照光を実現することができる。

次に、本願発明の第３の実施の形態について説明する。図７は第３の実施の形態を示す図であり、図７（ａ）は第３の実施の形態における導光板８の斜視図、図７（ｂ）は、図７（ａ）の面１２を正面とする天面視である。この第３の実施例では、導光板８の左右方向に対し直交する中心線ＩＩ−ＩＩに対し、各反射面４０ａおよび４０ｂ、４１ａおよび４１ｂが、任意の傾斜角度αまたはβで傾斜する稜線４３ａおよび４３ｂ、４４ａおよび４４ｂにて示すように、前述の中心線ＩＩ−ＩＩに対し捩れた形となる傾斜面による構成となっている。したがって、前述の傾斜角度αおよびβを適宜調整することで、出光部１３および１４の表面に輝点などが発生しない、高い品位の照光を実現することができる。

本発明に係る照明装置は、２以上の出光部を持つ導光板と光源との相対位置に、位置ずれが生じたとしても、各出光部に導光される光量に差違が生じないという効果を有し、特に車載用オーディオ装置やカーナビゲーション装置の文字照光部の構造として有用である。

本発明の実施の形態における車載用電子機器の操作パネルを示す正面図である。 図１におけるＡ−Ａ断面図である。 矢視Ｃ図である。 Ｂ部側面図である。 光源５の位置が中心線I−Iに対し右側へＸｄ位置ずれした状態を示す図である。 第２の実施の形態を示す導光板８の斜視図である。 第３の実施の形態における導光板８の斜視図および天面視図である。 従来の照明装置の操作パネルを示す正面図である。 図８におけるＧ−Ｇ断面図である。 従来の照明装置の斜視図である。 従来の照明装置のＦ部側面図である。

符号の説明

１ 操作パネル
１ａ （操作パネル１の）表面
２ ディスク挿入口
３、４ 文字表示部
５ 光源
６ （操作パネル１の）裏面
７ 回路基板
８ 導光板
１１ 入光部
１３、１４ 出光部
１５ 反射部
１６ａ、ｂ 底部
１７ａ、ｂ 反射面
１８ａ、ｂ 反射面

Claims (5)

1. 光源と、当該光源に対向配置した導光板とを有する照明装置において、
   前記導光板は、前記光源を中心として左右対称に形成したものであり、当該導光板の前記光源と対向する第１の面には、当該光源の光を取り入れるための入光部を設け、
   前記入光部の反体側となる第２の面の左右には、当該入光部にて受けた光を出光する２つの出光部を設け、
   前記入光部の上側には、前記第２の面の側を開口する凹状であって２つの反射面が側面視Ｖ字状に配置された反射部を、前記導光板の厚み方向に２つ以上設け、
   前記反射部どうしが、それぞれの反射面のうち前記光源に近い側の反射面どうしを側面視にて一部交差させ、当該光源を中心として左右に位置ずれする千鳥状に配置したことを特徴とする照明装置。
2. 前記反射面の傾斜角度が同一であることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記反射部の形状は、全て同一の形状であることを特徴とする請求項１及び２に記載の照明装置。
4. 前記反射面の表面は、略凹状となる溝形状であることを特徴とする請求項１乃至３に記載の照明装置。
5. 前記反射面の表面は、前記導光板の左右方向に直交する面に対し、任意の角度で捩れて形成したことを特徴とする請求項１乃至３に記載の照明装置。

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