JP2018048986A - 加飾照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】背景照明用の導光体のための光源と加飾照明用の導光体のための光源とを共通化した加飾照明装置を提供する。
【解決手段】加飾照明装置は、透光性部材からなる第１導光体１２と、第１導光体１２内に光を供給する光源５０と、第１導光体１２の上面側に配置された第２導光体１４と、第１導光体１２内に供給された光源５０の光を、第１導光体１２内において第１導光体１２の径方向一側に反射させる第１反射面１２iと、第１導光体１２内を径方向一側に進行した光源５０の光を、第２導光体１４に向けて反射させる第２反射面１２oと、第２導光体１４内に供給された光源５０の光を、第２導光体１４内において第２導光体１４の径方向他側に反射させる第３反射面１４oと、を備え、第１導光体１２の下面側の少なくとも一部に、第１拡散要素１２dが配置されており、第２導光体１４の下面側の少なくとも一部に、第２拡散要素が配置されていることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば車両用計器に採用される加飾照明装置に関する。

従来より、上下に２種類の導光体が配置されていて、下方側の導光体を通る光が背景照明として利用され、上方側の導光体を通る光が加飾照明として利用される照明装置が知られている。

また、上方側の導光体として、微細導光体が採用され得て、当該微細導光体内を進行する光が当該微細導光体によって反射されることで加飾照明として利用され得ることも、知られている。

このような照明装置において、一般的には、背景照明として、全体を概ね均一に照らし出す照明が採用され、加飾照明として、局所的なインパクトのある照明が採用されることが多い。

そのような照明態様の相違のため、従来は、上方側の導光体に光を供給する光源と、下方側の導光体に光を供給する光源とを、それぞれ別個独立に設けていた。

特許文献１には、２つの光源を用いて花火照明のような加飾を実現した計器装置が開示されている。

特許第５３７３０８１号

特許文献１の計器装置は、加飾用光源と背景用光源とを別々に配置する構成であるが、それらの配置のための十分なスペースを確保することが困難な場合がある。更に、加飾用光源と背景用光源とを別々に配置する場合、消費電流値についても余裕を設ける必要がある。

本発明は、以上の知見に基づいて創案されたものである。本発明の目的は、背景照明用の導光体のための光源と加飾照明用の微細導光体のための光源とを共通化した照明装置を提供することである。

本発明は、透光性部材からなる第１導光体と、前記第１導光体内に光を供給する光源と、前記第１導光体の上面側に配置された第２導光体と、前記第１導光体内に供給された前記光源の光を、当該第１導光体内において当該第１導光体の径方向一側に反射させる第１反射面と、当該第１導光体内を径方向一側に進行した前記光源の光を、前記第２導光体に向けて反射させる第２反射面と、前記第２反射面によって反射され前記第２導光体内に供給された前記光源の光を、当該第２導光体内において当該第２導光体の径方向他側に反射させる第３反射面と、を備え、前記第１導光体の下面側の少なくとも一部に、当該第１導光体内を径方向一側に進行する光の一部を拡散させる第１拡散要素が配置されており、前記第２導光体の下面側の少なくとも一部に、当該第２導光体内を径方向他側に進行する光の一部を拡散させる第２拡散要素が配置されていることを特徴とする加飾照明装置である。

本発明によれば、第１導光体内を径方向一側に進行する光の一部が背景照明のような相対的に強い光として利用される一方で、第２導光体内を径方向他側に進行する光の他の一部が加飾照明のような相対的に弱い光として利用されるべく第２反射面及び第３反射面によって第２導光体内を径方向他側に進行する。従って、第１導光体のための光源と第２導光体のための光源とを共通化することができ、光源配置に関する省スペース化及びコストダウンを効果的に達成することができることに加えて、相対的に強い光を用いた照明と相対的に弱い光を用いた照明とを重ねた表示が実現されるため、機能性を維持しつつ光の強弱（濃淡）を利用した意匠性の高い表示が可能になる。

好ましくは、前記第１導光体と前記第２導光体との間に、表示部文字板が配置されており、前記第２導光体の上面側に、スモーク文字板が配置されている。この場合、相対的に強い光を用いて表示部文字板が照明され、相対的に弱い光を用いてスモーク文字板が照明されるため、光の強弱（濃淡）を利用したより意匠性の高い表示が可能になる。

また、好ましくは、前記第２拡散要素は、微細な凹凸パターンである。

以上のような照明装置は、例えば、スピードメータやタコメータ等の車両用計器に採用され得る。

その場合、好ましくは、前記第１導光体と前記第２導光体とは、略平行に配置されており、前記第２反射面は、前記第１導光体内を径方向一側に進行した前記光源の光を、前記第２導光体に向けて約９０°の角度で反射させるようになっており、前記第３反射面は、前記第２導光体内に供給された前記光源の光を約９０°の角度で反射させるようになっている。この場合、各構成要素をコンパクトに配置することができる。

更には、前記第１導光体と前記第２導光体とは、略円形または略扇形であり、前記光源は、前記第１導光体の径方向内側の領域に光を供給するように配置されており、前記第１反射面は、前記第１導光体内において前記光源の光を径方向外側に向けて反射させるようになっていることが好ましい。この場合、光源の配置位置の選択の幅が広がる。

更には、前記第２反射面及び前記第３反射面は、前記第１導光体及び前記第２導光体の径方向外側の領域において周方向に離散的に複数組が配置されていることが好ましい。この場合、いわゆる花火パターンの加飾照明（図５参照）を実現することができる。この場合、光源についても、第２反射面及び第３反射面の各組ごとに、それぞれが配置されることが好ましい。

また、前記第２導光体は、着色材で構成されていることが好ましい。

本発明によれば、第１導光体内を径方向一側に進行する光の一部が背景照明のような相対的に強い光として利用される一方で、第２導光体内を径方向他側に進行する光の他の一部が加飾照明のような相対的に弱い光として利用されるべく第２反射面及び第３反射面によって第２導光体内を径方向他側に進行する。従って、第１導光体のための光源と第２導光体のための光源とを共通化することができ、光源配置に関する省スペース化及びコストダウンを効果的に達成することができることに加えて、相対的に強い光を用いた照明と相対的に弱い光を用いた照明とを重ねた表示が実現されるため、機能性を維持しつつ光の強弱（濃淡）を利用した意匠性の高い表示が可能になる。

本発明の一実施形態に係る指針照明装置の概略断面図である。 図１の回転軸部分の拡大図である。 図１の指針照明装置の分解斜視図である。 図１の指針照明装置の加飾照明の原理について説明する概略断面図である。 図１の指針照明装置の加飾照明時の平面図である。 微細導光体の微細な凹凸パターンの一例を示す概略断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る指針照明装置１０の概略断面図であり、図２は、図１の回転軸部分の拡大図であり、図３は、図１の指針照明装置の分解斜視図である。

図１乃至図３に示すように、本実施形態の指針照明装置１０は、車両用のタコメータとして構成されており、略円盤トレイ形のケース１１を備えている。ケース１１は、中央部に貫通孔１１ａを有している。

特に図３に示すように、ケース１１の上方側（前方側）には、略扇形の表示部導光体１２（第１導光体の一例）、略円板形の表示部文字板１３、略円板形の微細導光体１４（第２導光体の一例）、及び、略円板形のスモーク文字板１５が、当該順序で積層されて載置されている。表示部文字板１３、微細導光体１４及びスモーク文字板１５の中央部にも、それぞれ貫通孔１３ａ、１４ａ、１５ａが形成されている。微細導光体１４は、着色材によって構成されている。

また、図１及び図３に示すように、ケース１１の外周側には、略円形の主目盛部材１６とリング部材１７とが設けられている。

また、図１乃至図３に示すように、自身の軸線回りに回転可能な回転軸部材２１が、ケース１１の貫通孔１１ａ、表示部文字板１３の貫通孔１３ａ、微細導光体１４の貫通孔１４ａ及びスモーク文字板１５の貫通孔１５ａを貫通して延びている。

そして、図１及び図２に示すように、ケース１１の貫通孔１１ａ内において、回転軸部材２１の回転を妨げないように十分な間隙を空けつつ当該回転軸部材２１を取り囲むように、略円筒状の導光体３２が設けられている。

また、図１及び図２に示すように、導光体３２の下面側に、導光体３２に光を供給するためのＬＥＤ光源３１が設けられている。ＬＥＤ光源３１は、周方向に１２０°おきに３個が配置されている。

また、図１及び図２に示すように、回転軸部材２１の上方側に、指針支持部材２２を介して、指針本体３３が支持されている。指針本体３３は、透光性の材料からなり、回転軸部材２１の軸方向に対して略垂直な方向に延在すると共に、導光体３２の上端面３２ｕからの光を受容する光受容面３３ｒを有している。

また、図１及び図２に示すように、指針支持部材２２と、指針本体３３に支持された指針キャップ２３とに、導光体３２側に向けて筒状に延在する外側遮光壁２２ｗ、２３ｗが設けられている。

また、図１及び図２に示すように、外側遮光壁２２ｗ、２３ｗの内側において、指針本体３３側に向けて略円筒状に延在する内側遮光壁４１を提供する遮光部材４０が、ケース１１に支持されている。

また、図１及び図２に示すように、遮光部材４０は、内側遮光壁４１の径方向外面上に設けられたフランジ部４２を有している。そして、フランジ部４２の上面は、上方側からの光を内方側へ反射させる形状を有している。

具体的には、本実施形態のフランジ部４２の上面は、上方側からの光を内方側へ反射させる４つの同心の切頭円錐面（断面では傾斜面）と、各切頭円錐面同士を接続する円筒面（断面では直立面）と、を有しており、全体としてギザギザ状の断面を呈している。本実施形態の４つの同心の切頭円錐面は、互いに同一の幅（径方向長さ）を有している。

なお、図１乃至図３に示すように、ケース１１は、指針本体３３に対して導光体３２側において延在するスモーク文字板１５を支持していて、フランジ部４２は、スモーク文字板１５の上面上に位置している。

また、図４及び図５を併せて参照して、以上の実施形態の指針照明装置１０の加飾照明について説明する。図４は、指針照明装置１０の加飾照明の原理について説明する概略断面図であり、図５は、指針照明装置１０の加飾照明時の平面図である。

図１、図３及び図４に示すように、表示部導光体１２は、略扇形の形状に広がる板状の部分１２ｐと、当該部分１２ｐの内周端から延びる筒状（厳密には一部が欠けているので樋状）の部分１２ｃと、を有している。そして、表示部導光体１２の筒状の部分１２ｃの下面側に、表示部導光体１２に光を供給するためのＬＥＤ光源５０が設けられている。ＬＥＤ光源５０は、周方向に３０°おきに９個が配置されている（図５参照）。

本実施形態では、表示部導光体１２の板状の部分１２ｐの下面の外周側の領域に、表示部導光体１２の板状の部分１２ｐ内を径方向外側に進行する光の一部を拡散させる第１拡散要素１２ｄが配置されている。本実施形態では、当該第１拡散要素１２ｄは、表示部導光体１２の下面自身を特殊パターンに加工することによって構成されている。

一方、本実施形態の微細導光体１４は、下面側に第２拡散要素として微細な凹凸パターンが形成された導光体である。本実施形態の凹凸パターンは、フレネルレンズに類似したパターンでる。

次に、図１及び図４に示すように、表示部導光体１２の筒状の部分１２ｃ内に供給されたＬＥＤ光源５０の光を、表示部導光体１２内において表示部導光体１２の板状の部分１２ｐの径方向外側に反射させる第１反射面５１が設けられている。本実施形態では、第１反射面５１は、表示部導光体１２自身の傾斜角度４５°の内周側傾斜面１２ｉによって構成されており、９０°の角度で光を反射させるようになっている。

全体的には、第１反射面５１（すなわち内周側傾斜面１２ｉ）は、切頭円錐面として形成されて（図３参照）、９個のＬＥＤ光源５０の光をそれぞれ径方向外側へ向けて反射させるようになっている。もっとも、第１反射面５１は、切頭円錐面ではなく、切頭十二角錐面の一部として、離散的に周方向に３０°おきに９個が配置されてもよい。

そして、図１及び図４に示すように、第１反射面５１によって表示部導光体１２の板状の部分１２ｐ内を径方向外側に進行したＬＥＤ光源５０の光を、微細導光体１４に向けて反射させる第２反射面５２が設けられている。本実施形態では、第２反射面５２は、表示部導光体１２自身の傾斜角度４５°の外周側傾斜面１２ｏによって構成されており、９０°の角度で光を反射させるようになっている。

全体的には、第２反射面５２（すなわち外周側傾斜面１２ｏ）は、切頭円錐面の一部として、周方向に３０°おきに９個が配置されており（図３参照）、第１反射面５１によって反射されたＬＥＤ光源５０の光をそれぞれ上方へ向けて反射させるようになっている。もっとも、第２反射面５２は、切頭円錐面の一部ではなく、平坦な傾斜面であってもよい。

そして、図１及び図４に示すように、第２反射面５２によって微細導光体１４内に供給されたＬＥＤ光源５０の光を、微細導光体１４内において微細導光体１４の径方向内側に反射させる第３反射面５３が設けられている。本実施形態では、第３反射面５３は、微細導光体１４自身の傾斜角度４５°の外周側傾斜面１４ｏによって構成されており、９０°の角度で光を反射させるようになっている。

全体的には、第３反射面５３（すなわち外周側傾斜面１４ｏ）も、切頭円錐面の一部として、それぞれ対応する第２反射面５２に対向するように、周方向に３０°おきに９個が配置されており（図３参照）、第２反射面５２によって反射されたＬＥＤ光源５０の光をそれぞれ微細導光体１４の径方向内側へ向けて反射させるようになっている。

すなわち、第２反射面５２及び第３反射面５３は、表示部導光体１２及び微細導光体１４の径方向外側の領域において、ＬＥＤ光源５０の配置に対応するように周方向に離散的に９組が配置されている。本実施形態では、第２反射面５２及び第３反射面５３の設置位置に対応して、主目盛１６の突部１６ｐと表示部文字板１３の文字パターン（０、１、２、・・・）とが整列されている。

なお、外周側傾斜面１２ｏ（第２反射面５２）が設けられていない表示部導光体１２の径方向外側の領域、及び、外周側傾斜面１４ｏ（第３反射面５３）が設けられていない微細導光体１４の径方向外側の領域は、それぞれ円筒面として形成されている（図３参照）。また、第３反射面５３も、切頭円錐面の一部ではなく、平坦な傾斜面であってもよい。

次に、以上のような構成によってもたらされる加飾照明の作用について説明する。

図４に示すように、９個のＬＥＤ光源５０から供給される光は、表示部導光体１２の筒状の部分１２ｃを通過した後、第１反射面５１によって９０°の角度で（直角方向に）反射されて、表示部導光体１２の板状の部分１２ｐ内を面方向に径方向外側に向かって進行する。

その際に、表示部導光体１２の板状の部分１２ｐの下面の外周側の領域が特殊パターンに加工されて第１拡散要素１２ｄを構成していることにより、相対的に強い光の一部が拡散されて、表示部導光体１２の外周側の領域が照らし出される。これにより、表示部導光体１２の上面側に載置された表示部文字板１３の文字パターン（０、１、２、・・・）が照らし出される（図５参照）。

一方、表示部導光体１２の板状の部分１２ｐ内を径方向外側に進行する光の残りは、表示部導光体１２の外周縁にまで到達するが、そのうちの一部が第２反射面５２によって９０°の角度で（直角方向に）反射されて、微細導光体１４に供給される。

そして、微細導光体１４に供給された光は、第３反射面５３によって直ちに９０°の角度で（直角方向に）反射されて、微細導光体１４内を面方向に径方向内側に向かって進行する。

その際に、微細導光体１４の下面側の第２拡散要素としての微細な凹凸パターンにより、相対的に弱い光が次々と反射されて、直線状の領域が照らし出される。これにより、微細導光体１４の上面側に載置されたスモーク文字板１５のスモークパターンが直線状に照らし出される（図５参照）。

以上の通り、本実施形態によれば、表示部導光体１２内を径方向外側に進行する光の一部が相対的に強い光の背景照明として利用される一方で、表示部導光体１２内を径方向他側に進行する光の他の一部が相対的に弱い光の加飾照明として利用されるべく第２反射面及び第３反射面によって微細導光体１４内を径方向内側に進行する。従って、表示部導光体１２のための光源と微細導光体１４のための光源とを共通化することができ、光源配置に関する省スペース化及びコストダウンを効果的に達成することができることに加えて、相対的に強い光を用いた照明と相対的に弱い光を用いた照明とを重ねた表示が実現されるため、機能性を維持しつつ光の強弱（濃淡）を利用した意匠性の高い表示が可能になる。

また、本実施形態によれば、表示部導光体１２内を径方向外側に進行するＬＥＤ光源５０の光の一部が、表示部導光体１２内を径方向外側に進行する際に拡散されて背景照明として利用されるため、デザイン性が良い。

また、本実施形態によれば、表示部導光体１２の下面の外周側の領域に第１拡散要素１２ｄが配置されているため、表示部導光体１２の上面側に効果的に拡散光を案内することができる。

また、本実施形態によれば、表示部導光体１２の板状の部分１２ｐと微細導光体１４とは略平行に配置され、第２反射面５２は、表示導光体１２内を径方向外側に進行したＬＥＤ光源５０の光を微細導光体１４に向けて約９０°の角度で反射させるようになっており、第３反射面５３は、微細導光体１４内に供給されたＬＥＤ光源５０の光を約９０°の角度で反射させるようになっているため、各構成要素をコンパクトに配置することができる。

また、本実施形態によれば、ＬＥＤ光源５０は、表示部導光体１２の径方向内側の領域（筒状の部分１２ｃ）に光を供給するように配置されており、第１反射面５１は、表示部導光体１２内においてＬＥＤ光源５０の光を径方向外側に向けて反射させるようになっているため、ＬＥＤ光源５０の配置位置の選択の幅が広がる。

更に、本実施形態によれば、第２反射面５２及び第３反射面５３が、表示部導光体１２及び微細導光体１４の径方向外側の領域において周方向に離散的に複数組が配置されているこため、いわゆる花火パターンの加飾照明（図５参照）を効果的に実現することができる。

なお、ＬＥＤ光源５０については、必ずしも第２反射面５２及び第３反射面５３の各組ごとに配置される必要はなく、例えば１つの光源からの光が、種々の公知の光学要素を介して分離されて、前記実施形態における９個のＬＥＤ光源５０の各位置において上方側に投射されるようになっていてもよい。

更には、表示部導光体１２の板状の部分１２ｐの径方向外側に光を供給するようにＬＥＤ光源５０を配置しておけば、第１反射面を設ける必要がない。この場合も、例えば１つの光源からの光が、種々の公知の光学要素を介して分離されて、前記実施形態における９個の第２反射面５２に対向する各位置から当該第２反射面５２に向けて投射されるようになっていてもよい。

なお、以上のような指針照明装置１０は、自動車のダッシュボードにおいて、２つが並列に配置されることがある。具体的には、タコメータとスピードメータとして配置されることがある。そのような場合、微細導光体１４の微細な凹凸パターンによる反射方向が正面方向に整列されていると、例えば、タコメータの中で加飾照明が明るく見える位置と明るく見えない位置とが生じる（配光状態が共に良好である領域が狭い）。

この問題を解消するためには、微細導光体１４の微細な凹凸パターンとして、図６に示すような２種類（またはそれ以上）の反射面（傾斜角度が異なる）を有するパターンが採用されることが好ましい。この場合、微細導光体１４からの反射光の配光方向を２通り（またはそれ以上）に分散させることができるため、例えば２つの指針照明装置１０が並列に配置されていても、両者からの配光状態が共に良好である領域（両方の指針照明装置１０の加飾照明を同時に良好に視認できる領域）を提供することができる。

１０ 指針照明装置
１１ ケース
１１ａ 貫通孔
１２ 表示部導光体（第１導光体）
１２ｄ 第１拡散要素
１２ｐ 板状の部分
１２ｃ 筒状（樋状）の部分
１２ｉ 内周側傾斜面（第１反射面）
１２ｏ 外周側傾斜面（第２反射面）
１３ 表示部文字板
１３ａ 貫通孔
１４ 微細導光体（第２導光体）
１４ａ 貫通孔
１４ｏ 外周側傾斜面（第３反射面）
１５ スモーク文字板
１５ａ 貫通孔
１６ 主目盛
１６ｐ 突部
１７ リング
２１ 回転軸部材
２２ 指針支持部材
２２ｗ 外側遮光壁
２３ 指針キャップ
２３ｗ 外側遮光壁
３１ ＬＥＤ光源（指針用）
３２ 筒状の導光体
３３ 指針本体
４０ 遮光部材
４１ 内側遮光壁
４２ フランジ部
５０ ＬＥＤ光源（文字板用）
５１ 第１反射面
５２ 第２反射面
５３ 第３反射面

Claims (7)

1. 透光性部材からなる第１導光体と、
   前記第１導光体内に光を供給する光源と、
   前記第１導光体の上面側に配置された第２導光体と、
   前記第１導光体内に供給された前記光源の光を、当該第１導光体内において当該第１導光体の径方向一側に反射させる第１反射面と、
   当該第１導光体内を径方向一側に進行した前記光源の光を、前記第２導光体に向けて反射させる第２反射面と、
   前記第２反射面によって反射され前記第２導光体内に供給された前記光源の光を、当該第２導光体内において当該第２導光体の径方向他側に反射させる第３反射面と、
   を備え、
   前記第１導光体の下面側の少なくとも一部に、当該第１導光体内を径方向一側に進行する光の一部を拡散させる第１拡散要素が配置されており、
   前記第２導光体の下面側の少なくとも一部に、当該第２導光体内を径方向他側に進行する光の一部を拡散させる第２拡散要素が配置されている
   ことを特徴とする加飾照明装置。
2. 前記第１導光体と前記第２導光体との間に、表示部文字板が配置されており、
   前記第２導光体の上面側に、スモーク文字板が配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の加飾照明装置。
3. 前記第２拡散要素は、微細な凹凸パターンである
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の加飾照明装置。
4. 前記第１導光体と前記第２導光体とは、略平行に配置されており、
   前記第２反射面は、前記第１導光体内を径方向一側に進行した前記光源の光を、前記第２導光体に向けて約９０°の角度で反射させるようになっており、
   前記第３反射面は、前記第２導光体内に供給された前記光源の光を約９０°の角度で反射させるようになっている
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の加飾照明装置。
5. 前記第１導光体と前記第２導光体とは、略円形または略扇形であり、
   前記光源は、前記第１導光体の径方向内側の領域に光を供給するように配置されており、
   前記第１反射面は、前記第１導光体内において前記光源の光を径方向外側に向けて反射させるようになっている
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の加飾照明装置。
6. 前記第２反射面及び前記第３反射面は、前記第１導光体及び前記第２導光体の径方向外側の領域において周方向に離散的に複数組が配置されている
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の加飾照明装置。
7. 前記第２導光体は、着色材で構成されている
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の加飾照明装置。

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