JP2019083108A - 導光体及び該導光体を備えた器機 - Google Patents

Abstract

【課題】見栄えの良い照明効果を容易に達成できる導光体及びそれを備えた機器を提供する。【解決手段】導光体２０には、入射部２１０から光源の光が入射される。入射された光は、光路部２２０を透過して溝部２３０の反射面に反射され、発光リング２７０を発光させる。反射面には、光を乱反射させるために、溝部２３０が光路部２２０に突出した形状の複数の凹部２５０が設けられている。このため、発光リング２７０の発光ムラが少ない。器機はこの導光体２０を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、導光体及び該導光体を備えた器機に関する。

ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を含む小型光源の普及にともない、車両のスイッチボックスや計器の表示部といった器機の対象部分を発光させて美観を向上させる技術が開発されている。

これに関連して、特許文献１は、リング状の導光体に光源の光を導入し、導光体の底面から光を出射する導光体を開示している。

しかし、特許文献１に記載の導光体では、光導入部に近い領域からの出射光は強く、遠い領域からの出射光は弱くなるため、照射光にムラが生じ、見た目が悪いという問題がある。

特開２００６−１００００９号公報

本発明は、上述の事情の下になされたもので、見栄えの良い照明効果を容易に達成できる導光体及びそれを備えた器機を提供することを目的とする。

本発明に係る導光体は、光透過性の材料で形成された導光体であり、光源からの光が入射される入光部と、入光部に入射された光を外部に発する発光部と、発光部の外周部に設けられる、入光部に入射された光を発光部まで透過させる光路部と、を備え、光路部の外周部には、入光部に入射された光を発光部に向けて反射させる反射面が形成され、反射面には入光部に入射された光を乱反射させる凹部が複数形成される、ことを特徴とする。

また、本発明に係る器機は、上記構成を有する導光体と、光不透過性の材料で形成された、導光体を保持するケースと、光源と、導光体の表面のうち、発光部以外のうち少なくとも一部に付着される、光不透過性の部材で形成されたパネルと、を備える、ことを特徴とする。

本発明に係る導光体は、入射光を発光部に向けて反射させる反射面に、入光部に入射された光を乱反射させる凹部が形成されている。従って、光のムラが抑えられる。

実施形態に係るスイッチボックスの外観を示す図である。 スイッチボックスの構造を示す断面を含む斜視図である。 スイッチボックスの内部構造を示す模式図である。 導光体の外観を示す斜視図である。 導光体の構造を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ５−Ａ６線断面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は下面図である。 溝部の構造を示す断面図である。 溝部における凹部の構造を示す断面図である。 入射部における光の進路を示す模式図である。 光路部における光の進路及び凹部の配置を示す模式図である。 反射面における光の反射の一例を示す概念図である。 凹部が設けられた反射面における光の乱反射の一例を示す概念図である。 凹部が設けられた反射面における光の乱反射の一例を示す概念図である。 導光体の背面の外観を示す図である。 実施形態の変形例における溝部の構造を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る導光体を備えるスイッチボックス１について、図面を参照して説明する。前面から見た場合、スイッチボックス１は、図１に示すような外観を持つ。スイッチボックス１は、例えば建築機械等の車両に搭載される装置である。

スイッチボックス１の前面には、スイッチボックス１を搭載した前記車両を起動するイグニッションキーが挿入される鍵穴６０が開口している。鍵穴６０は環状の発光面を備える発光リング２７０に囲われている。この発光部としての発光リング２７０は、後述するように、導光体２０の一部であり、光源であるＬＥＤ（Light Emitting Diode）バルブ４０が発する光を受けて環状に発光する。

スイッチボックス１の前面にはパネル５０が配置されている。

なお、以下において、スイッチボックス１の横方向をｘ軸方向、縦方向をｙ軸方向、奥行き方向をｚ軸方向として説明する。ｘ軸、ｙ軸、及び、ｚ軸はそれぞれ互いに直交するものとする。なお、スイッチボックス１のうち、鍵穴６０が露出している、ユーザが操作する側を前面（＋ｚ方向）とする。

図１におけるＡ１−Ａ２線で切断したスイッチボックス１の断面を含む斜視図を図２に示す。また、図１におけるＡ３−Ａ４線で切断した場合の内部構造の概念図を図３に示す。図２及び３に示すように、スイッチボックス１は、前面及び側面に上ケース１０を、後面に下ケース８０を、内部に中ケース３０を、それぞれ備える。

上ケース１０と下ケース８０とは、例えば着色されたアクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）やポリピレン樹脂、アルミニウム合金といった光不透過性の材料により形成される、スイッチボックス１の外殻を成す部材である。上ケース１０と下ケース８０とは、例えばフックやネジ等により互いに固定されている。図２、図３に示すように、上ケース１０の前面部には開口部が設けられている。上ケース１０の開口部の側面には平板状の部材である導光体２０を挿入可能な凹部１０ａが設けられている。

上ケース１０の凹部１０ａには平板上の部材である導光体２０が挿入される。この結果、導光体２０がスイッチボックス１の前面部を形成する。導光体２０は、アクリル樹脂といった光を透過する材料で形成され、入射部２１０において入射されたＬＥＤバルブ４０の光を、照明すべき部位である鍵穴６０の周囲まで導き、発光リング２７０の形状に照明する。本実施形態では、後述のように発光リング２７０にまで導光する物理構造を工夫することで、発光リング２７０における発光ムラを減少させている。

中ケース３０は、上ケース１０及び下ケース８０と同様に光不透過性の材料により形成される、スイッチボックス１の内部構造を保持する部材である。具体的には、中ケース３０は、図２、図３に示すように、光源であるＬＥＤバルブ４０を入射部２１０に対応する部位（例えば、−ｚ軸方向の直下）に保持する。中ケース３０は例えばネジによって上ケース１０及び下ケース８０に固定される。また、中ケース３０は、スイッチボックス１の内部のうち鍵穴６０に対応する位置にイグニッションスイッチを保持する。

ＬＥＤバルブ４０は、図示しない制御部による制御のもと発光する光源である発光素子（ＬＥＤ）を備える。ＬＥＤバルブ４０は、後述するように導光体２０の光路部２２０を介して、発光リング２７０を照明する。本実施形態においては、コスト低減及び省スペースのために、スイッチボックス１において導光体２０に光を入射させるための光源は、ＬＥＤバルブ４０一つとする。さらに、ＬＥＤバルブ４０の光を導光体２０に入射する入射部２１０は一ヶ所とする。

図３に示すように、導光体２０の前面側（＋ｚ軸側）の平面部のうち、発光リング２７０以外の部分には、パネル５０が密着している。本実施形態では、パネル５０は、接着剤で導光体２０の前面（特に後述する光路部２２０の部分）に貼り付けられている。パネル５０が導光体２０の前面に固定される方法はこれに限らず、ネジを用いて固定されていても良い。また、上ケース１０の凹部１０ａに導光体２０と共に挿入することにより導光体２０の前面に固定しても良い。

パネル５０は光不透過性の材料で形成された平板状の部材であり、導光体２０の前面のうち発光リング２７０以外の部分を遮光することで、発光リング２７０における照明を強調する。また、パネル５０には、鍵穴６０の機能を示す文字やマークを含む意匠が施されていてもよい。さらに、パネル５０のうち意匠の部分については光を透過可能とし、意匠をＬＥＤバルブ４０の光により照明させる構成を採用してもよい。

導光体２０は、図４に示すように、全体として板形状を有する部材である。本実施形態では、導光体２０は、入射部２１０と、光路部２２０と、光路部２２０の周縁部に設けられた溝部２３０と、発光リング２７０と、を備える。また、溝部２３０は、光路部２２０の外縁を定義する機能を有し、溝部２３０の内側の壁面には、凹状に形成される複数の凹部２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃ、…が設けられている。凹部２５０を溝部２３０の形状で説明した場合、溝部２３０が凸状に光路部２２０に対して食い込んでいる。換言すれば、光路部２２０には、溝部２３０からの複数の凸状部が食い込んだ形状に形成されている。凹部２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃ、…は、平面視で中空の略半円柱状をなしている。なお、複数の凹部を区別しない場合には、単に凹部２５０と呼ぶ。以下同様である。

導光体２０は、三面図である図５に示す形状を持つ。なお、図５（ａ）は導光体２０の正面図、（ｂ）は図５（ａ）のＡ５−Ａ６線断面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は下面図である。

入射部２１０は、導光体２０のうち、ＬＥＤバルブ４０に対面する位置（例えば、＋ｚ軸方向に隣接する位置）に配置される、ＬＥＤバルブ４０の光を光路部２２０に入射する機能を有する部位である。入射部２１０は、後述するように、反射面２１０ａと反射面２１０ｂとを含む。

光路部２２０は、光透過性の平板部材である導光体２０のうち、内周を発光リング２７０に、外周を溝部２３０に、それぞれ囲まれた領域である。言い換えると、光路部２２０は、発光リング２７０の外周部に位置する。また、光路部２２０の外周部（外縁部）には環状の溝部２３０（及び、後述する溝部２３０の内壁に設けられた反射面２４０）が連続して設けられている。

光路部２２０の前面（＋ｚ方向側の板面）は鏡面加工された平面部である。また、光路部２２０の背面（−Ｚ方向側の板面）は鏡面加工された平面部である。上ケース１０に固定された状態において、光路部２２０の前面及び後面は、共にｘｙ平面と略平行であり、光路部２２０の厚みは光路部２２０の全域においてほぼ等しい。光路部２２０の前面及び背面は、入射部２１０に入射された光を反射して光路部２２０が延在する方向に反射する反射面として機能する。

光路部２２０は入射部２１０と一体形成されており、ＬＥＤバルブ４０の光が入射部２１０に入射したときに、この光がさらに光路部２２０に入射可能に設けられている。また、光路部２２０と発光リング２７０とは一体形成されており、光路部２２０を透過し反射面２４０により反射された光が発光リング２７０に到達可能な構造を有する。

溝部２３０は、光路部２２０の外縁部（外周部）を囲うように連続して設けられた窪みである。溝部２３０の内側（発光リング２７０側）の側壁には、入射部２１０に入射された光を光路部２２０の延在方向、及び、発光リング２７０の方向に向かって反射する反射面２４０が設けられている。反射面２４０には鏡面処理が施されており、効率よく光を反射する。また、反射面２４０には複数の凹部２５０ａ、凹部２５０ｂ、凹部２５０ｃ、…が設けられている。この反射面２４０に設けられた複数の凹部２５０が、光路部２２０を透過した光を乱反射（拡散して反射）することにより発光リング２７０がムラなく発光する。

発光リング２７０は、光透過性の部材で形成された導光体２０において光路部２２０に対して前面（＋ｚ軸方向）に突出しており、延在方向に沿って連続し弧状に湾曲した（環状の）発光面が形成されている。

光路部２２０の背面には、内周の発光リング２７０に対応する部位に沿って反射面２６０が設けられている。この反射面２６０は、反射面２４０及び凹部２５０が光路部２２０の内周部まで到達させた光を前方（＋ｚ方向）に反射させることで、発光リング２７０の発光面に光が到達する。発光リング２７０に到達した光は発光面から導光体２０の外部に放出される。このように、発光リング２７０の前面に設けられた平面を発光面とすることができる。

溝部２３０は、図６及び図７に示す構造を持つ。図６は凹部２５０が設けられていない部位における溝部２３０の断面図である。図７は凹部２５０が設けられた部位における溝部２３０の断面図である。図６に示すように、溝部２３０のうち、内側の壁面（発光リング２７０に面する壁面）に、鏡面処理を施された反射面２４０が設けられている。凹部２５０は、図７に示すように、反射面２４０のうち凹部２５０以外の部分に比して発光リング２７０側に向けて円弧状に窪んだ構造を有する。この構造により、凹部２５０は、入射部２１０に入射され光路部２２０の延在方向に沿って透過された光を乱反射させる。

次に、ＬＥＤバルブ４０から発光リング２７０に至るまでの光の経路について説明する。図８に示すように、ＬＥＤバルブ４０の光は、まず＋ｚ軸方向の直上に存在する入射部２１０に入射される。そして、入射部２１０が備える反射面２１０ａ及び反射面２１０ｂによって、環状部位である光路部２２０の延在方向に反射される。具体的には、反射面２１０ａは＋ｘ方向に、反射面２１０ｂは＋ｙ方向に、それぞれＬＥＤバルブ４０が発する光を反射させる。なお、図８において、光が進む方向を点線矢印で示している。以下、特に説明が無い場合は同じである。このようにして、入射部２１０において、光路部２２０に対してＬＥＤバルブ４０の光が入射される。

本実施形態では、溝部２３０は、図４及び５に示すように、直線と曲線を組み合わせた経路にそって延在する。この溝部２３０の形状は、構造解析に基づき、入射部２１０から導入された光が光路部２２０の経路を延在方向に効率よく進むように設計されている。具体的には、光路部２２０を透過し反射面２４０に入射した光が、屈折光となって溝部２３０の外部に放出される割合が少なくなるように設けられている。また、反射面２４０に到達した光のうち所定の割合が、発光リング２７０に向けて反射するように溝部２３０の形状が設計されている。このような構造により、光路部２２０は、入射部２１０において入射された光を、発光リング２７０を囲む全経路にわたって効率よく透過させ、発光リング２７０まで導く。

入射部２１０により光路部２２０に入射された光は、図９に示したように、光路部２２０の前面及び背面と、反射面２４０と、により反射されながら、光路部２２０の延在方向に進む。

入射部２１０において光路部２２０に入射された光は、一部は（特に入射部２１０から近い部分で）光路部２２０の内周に直接達し、発光リング２７０を発光させる（図９の点線矢印Ｌａ）。一方、他の光は、溝部２３０の反射面２４０に到達する（入射する）。入射した角度と部位により、一部はさらに光路部２２０の延在方向へ反射される（点線矢印Ｌｂ）。一部は発光リング２７０に向かう方向に反射される（点線矢印Ｌｃ）。特に、凹部２５０が設けられている部位に到達した場合は、乱反射するため、発光リング２７０に向かう方向に反射される割合が高い（点線矢印Ｌｄ）。一部の光は、反射を繰り返して光路部２２０が延在する方向を進み、光路部２２０のうち入射部２１０から遠い部位（入射部２１０に対して光路部２２０の光路上で鍵穴６０及び発光リング２７０を迂回した裏側に当たる部位）まで到達する（点線矢印Ｌｅ）。

光路部２２０は、連続した環状の発光面を有する発光リング２７０全体に入射部２１０から入射された光を導くため、入射部２１０から見て発光リング２７０及び鍵穴６０を迂回して延在する光路を備える。このため、入射部２１０から距離が離れるほど光路部２２０を透過する光の量は少なくなる。また、光路部２２０を長く光が進行するほど、光が進むベクトルの方向の差が小さくなる傾向がある。この結果、発光リング２７０に到達する光の量は、入射部２１０から光路部２２０が成す光路を進むほど小さくなる傾向にある。

特に、本実施形態のように、一つの光源で環状の発光リング２７０全体を照明し、かつ、発光リング２７０の外周に設けられた光路部２２０を光路とする構成では、光路部２２０が鍵穴６０及び発光リング２７０を迂回して導光する経路を取る必要が生じるため、発光ムラが生じやすい。すなわち、発光リング２７０のうち入射部２１０からの距離が短い部位がより強く発光し、長い部位では（光を強く湾曲しなければ届かないため）発光する強さが小さくなる。そこで、本実施形態では、光路部２２０の外周に設けられた反射面２４０に複数の凹部２５０を設けて光を乱反射させることで、入射部２１０からの距離に基づく発光ムラを低減させている。

本実施形態では、図９に示すように、光路部２２０の外周部のうち、入射部２１０から近い部位に比べて遠い部位において、反射面２４０に設けられた凹部２５０の数が多い。ここで、「数が多い」とは、光路部２２０の外周部が延在する方向についての単位長さあたり（例えば反射面２４０の接線方向の長さ１ｃｍあたり）に設けられた凹部２５０の数が多いことを示す。本実施形態では、入射部２１０から距離が短い部位を入射部２１０から近い部位、入射部２１０からの距離が長い部位を入射部２１０から遠い、と表現する。また、入射部２１０からの距離は、一例として、光路部２２０の延在方向における外周の長さによって定義すればよい。以下同様とする。

具体的な凹部２５０の配置については、光路部２２０、溝部２３０、及び、発光リング２７０の形状等を変数とした構造解析の結果に基づき、発光リング２７０において発光量が低い部分に、内周側に向けてより多くの量の光が反射されるように、凹部２５０の位置及び数を決定する。

例えば、図９の両矢印ＡＲＲで示された領域は、他の領域と比べて、光路部２２０において入射部２１０から入射された光が透過する距離が長い。また、この領域は、光路上、入射部２１０から見て鍵穴６０の陰に隠れているため、この部分に至るまでの光路の湾曲度合も大きい。そのため、この部分の内周では発光リング２７０の発光量が少なくなることが予想される。そこで、反射面２４０のうちこの領域には他の領域よりも多くの凹部２５０を設けて、より多くの光が発光リング２７０側に反射されるようにする。例えば、両矢印ＡＲＲの領域では光路部２２０の長さ外周１ｃｍあたりにつき２つの凹部２５０を設ける一方、その他の領域では外周１ｃｍあたりにつき１つの凹部２５０を設ける。

さらに、本実施形態では、反射面２４０において、入射部２１０から遠い部位では、近い部位に比べて、凹部２５０の凹量（凹部２５０の反射面２４０における最大深さ）を大きくしている。

図１０に示すように、入射部２１０に入射され光路部２２０を透過してきた光は、反射面２４０のうち凹部２５０が無い部分に到達した場合、乱反射する程度が低い。凹部２５０が設けられていない部位では、反射面２４０の光路部２２０の延在方向の接線は、溝部２３０の延在方向と一致する。溝部２３０の経路は、屈折光として光路部２２０の外側に飛び出す光が少なくなるように入射光の角度が低くなるように設計されているため、凹部２５０が設けられていない部位においては、反射面２４０で反射され光路部２２０の内周に位置する発光リング２７０に到達する光の量は少ない。

図１１は、入射部２１０からの距離が短い部位に設けられた、凹量が小さい凹部２５０における乱反射の様子を示している。凹部２５０が設けられている場合、光が進行するベクトルが同じでも、境界面の曲面の効果により乱反射が発生する。内周側（発光リング２７０側）に窪んだ凹部２５０の曲面により乱反射された光は、乱反射されない場合よりも多い割合で光路部２２０の内側方向（発光リング２７０の方向）に反射される。すなわち、凹部２５０による乱反射により、凹部２５０が設けられていない場合よりも多い割合で入射部２１０に導入され光路部２２０を透過してきた光が発光リング２７０の方向に到達する。

図１２に示すように、入射部２１０からの距離が遠い部位では、図１１で例示した場合よりも凹量が大きい（より大きく曲面が内周側に湾曲している）凹部２５０が反射面２４０に設けられている。このため、光が到達した部位のわずかなズレで、凹量が小さい場合より大きく乱反射する。乱反射の程度を大きくすることで、入射部２１０からの距離が長い部位においても、凹部２５０一つにつき発光リング２７０方向に反射される光の割合を多くすることができる。なお、本実施形態では、入射部２１０からの距離に関わらず、複数の凹部２５０の凹の直径Ｒは共通である。

具体的な凹部２５０の凹量は、光路部２２０、溝部２３０、及び、発光リング２７０の形状等を変数とする構造解析の結果に基づき、発光リング２７０において発光量が低い部分に、内周側に向けてより多くの量の光が反射されるように決定する。例えば、反射面２４０のうち、図９の両矢印ＡＲＲで示した領域に設けられた凹部２５０については、凹量を１ミリメートルとする一方、他の部分については、凹量を０．５ミリメートルとする。

上述したように、発光リング２７０のうち、入射部２１０からの距離が長い部位においては、距離が短い部位よりも発光が小さくなる傾向がある。そこで、反射面２４０のうち、入射部２１０から遠い部位については、距離が短い部位に比べて凹部２５０の数を増やすことで乱反射が生じる程度を増やしている。さらに、本実施形態では反射面２４０のうち、入射部２１０からの距離が長い部位については、距離が短い部位に比べて凹部２５０の凹量を大きくすることで、入射部２１０からより距離が長い部位において乱反射が生じる程度を増やしている。このため、本実施形態の導光体２０を用いたスイッチボックス１は発光のムラが少ない。

本実施形態では導光体２０の裏面の少なくとも一部に、入射部２１０から遠い領域は、近い領域よりも、粗い面から構成されるように、粗面処理、例えば、シボ処理を施している。具体的には、図１３に示すように、導光体２０を背面（−ｚ方向）から見た場合の、表面（−Ｚ方向の面）の一部（シボ処理領域２８０）にシボ処理が施され、粗面が形成されている。シボ処理領域２８０は、反射面２４０のうち入射部２１０から所定条件遠い領域を含み、光路部２２０の背面と、光路部２２０の前面と、反射面２６０と、を含む。

シボ処理は反射面２６０における光の乱反射を発生させる。このため、反射面２４０において入射部２１０から所定条件遠い部分においてシボ処理を施すことにより、発光リング２７０における発光ムラを低減することができる。

なお、シボ処理領域２８０の範囲は、光路部２２０及び溝部２３０、発光リング２７０や凹部２５０の形状等を変数とする構造解析に基づき決定する。

本実施形態の導光体２０では、光路部２２０の外周部に形成された反射面２４０に、光を乱反射させる凹部２５０が複数設けられている。そのため、発光リング２７０においてムラが少ない照明が可能となる。一方、凹部２５０を設けない場合、発光リング２７０のうち入射部２１０に近い部分が、他の部分よりも明るくなり、発光ムラが強く発生する。このように、本実施形態の導光体２０によれば、見栄えの良い照明を容易に提供することができる。また、本実施形態のスイッチボックス１は、鍵穴６０の周囲をムラなく照明するため、見栄えが良い。また、導光体２０の前面のうち、発光リング２７０以外の部分は、パネル５０により遮光されているため、発光リング２７０における照明が他の部分と比して際立ち、より見栄えが良い。

また、本実施形態において、光路部２２０に光源の光を入射する部位は、入射部２１０の一ヶ所に限定されている。このため、複数の入射部２１０から光を入射する構成に比べて、コストが低い。また、設計の自由度が高い。一方、一ヶ所のみから光を入射する構成において、発光リング２７０全体を発光させるためには、光路部２２０を、発光リング２７０を迂回する光路を設ける必要が生じるため、発光リング２７０における発光ムラが大きくなる傾向がある。本実施形態では、光路部２２０の外周部に形成された反射面２４０に複数の凹部２５０を設けて発光リング２７０における発光ムラを低減させているため、一ヶ所のみから光を入射させる構成でも見栄えが低下する程度が小さい。

さらに、本実施形態の導光体２０においては、光路部２２０の外周部の単位長さあたりについて、反射面２４０において凹部２５０が形成される数が、入射部２１０から近い部位よりも遠い部位で多い。このため、凹部２５０による乱反射により、発光リング２７０のうち本来発光が少ない部分に集まる光を多くすることができ、発光ムラを低減させることができる。

また、反射面２４０に形成される凹部２５０の凹量が、入射部２１０から近い部位よりも遠い部位で大きい。このため、凹部２５０による乱反射の量を、入射部２１０から近い部位よりも遠い部位で大きくすることができ、発光リング２７０のうち本来発光量が少ない部分に光を集めることができる。

また、本実施形態の導光体２０は、入射部２１０に入射された光により環状の部位である発光リング２７０を発光させている。湾曲の大きい環状の部位を発光させると、照明の形状が優れているため美観が向上する。しかし、光源からの光路についても、発光部位全体に対応して湾曲した光路を設ける必要が生じるため、発光ムラが発生しやすくなる。本実施形態の構成によれば、凹部２５０による乱反射によりこのような条件でも発光ムラの程度を低減することができる。

さらに、反射面２４０のうち入射部２１０から所定条件離れた領域にシボ加工を施されているため、入射部２１０から遠い領域の少なくとも一部は、近い領域よりも、粗い面から構成されている。このため、凹部２５０による乱反射に加え、粗い面（シボ加工を施した部分）による乱反射に基づき発光ムラの発生を低減させることができる。

（変形例）
本発明の実施形態について説明したが、本発明の実施形態はこれに限られず、さまざまな変形が可能である。

例えば、上記実施形態では、ＬＥＤバルブ４０の光を受けて発光する部位として発光リング２７０を例に挙げて説明した。しかし、光源の光を受けて発光する部位はリング状に限らず、延在方向に沿って連続し、かつ所定程度以上湾曲した発光面を有する場合において応用可能である。例えば、光源であるＬＥＤバルブ４０の光を受けて発光する部位は、楕円形であってもよいし、正五角形状であっても良いし、一部に直線を含む環状の部位であっても良いし、馬蹄形であってもよい。この場合、発光部の外周に設けられる光路部を、発光部の形状に応じて決定する。例えば、発光部が馬蹄形であれば、発光部の形状に合わせて光路部の形状も馬蹄形とすればよい。

また、光路部の構造に対応して、溝部２３０の形状及び経路も任意に変形可能である。例えば、溝部の経路は円形であってもよいし、楕円形であってもよい。あるいは、発光部及び光路部が馬蹄形であれば、溝部についても、光路部の外周に馬蹄形に設けても良い。

さらに、上記実施形態では、溝部２３０は、光透過性の部材である導光体２０に設けられた窪みであり、外側の壁面も導光体２０により形成されていた。しかし、光路部２２０の外周部の構造は、光の反射率を一定以上確保できるという条件で、他の構造に代替可能である。例えば、図１４に示すように、変形例の導光体２１において、光路部２２０の外周縁に段差を形成し、この外周縁の段差の側壁に反射面２４０を設けても良い。この場合、光路部２２０の外縁部の段差に設けられた反射面２４０に対して少し空間を開けて上ケース１１が配置されるようにして、光路部２２０の外縁に溝部２３１を形成すればよい。溝部２３０を設ける場合でも、溝部２３１を設ける場合でも、光路部２２０の外周には、入射部２１０に入射された光を発光リング２７０に向けて反射させる反射面が形成されている。

また、凹部２５０を反射面２４０に設置する数、配置、及びその場合の凹量は上記実施形態に限られず、光源の光を受けて発光する部位の意図せぬ発光ムラを低減させることで、美観が向上する範囲で任意に変更可能である。

光を発光リング２７０に向けて乱反射するために、溝部２３０が光路部２２０内に突出する形状を有する凹部２５０を反射面２４０に形成する例を示した。これは光路部２２０の外縁の反射面２４０が溝部２３０内に突出していることにも相当する。また、凹部２５０に限らず、反射面２４０で様々な方向への反射を起こし、且つ、入射点から遠ざかる程、光の拡散の程度が大きくならば、どのような形状でもよい。例えば、反射面２４０を平面視で波状に形成し、位置に応じて波のサイズ・周期・曲率などを変更する等してもよい。いずれの場合も、何らかの凹凸形状が形成されるため、本願発明の技術的範囲に含まれるものである。また、反射面２４０を、入射部２１０から遠い部分と近い部分に分割し、遠い部分では近い部分に比べて多くの凹部２５０を設けた。また、遠い部分では近い部分に比べて凹部２５０の凹量を大きくした。これに限らず、入射部２１０からの距離の変化に対して連続的に凹部２５０の数や凹量を変化させても良い。すなわち、乱反射の程度が変化する態様は、距離に対して連続的であっても段階的であってもよい。

また、導光体２０の入射部２１０から遠い領域一箇所が、近い領域よりも、粗い面から構成されるように、粗面処理を施す例を示したが、複数箇所に粗面化処理を施し、或いは、位置に応じて粗面の粗さを変化させてもよい。例えば、入射部２１０から遠い領域或いは光の回り込みの少ない領域、等の所定の基準で定まる領域（何もしなければ他よりも暗くなってしまう領域）ほど強い粗面化処理を施しても良い。

また、光路部２２０と発光リング２７０と入射部２１０とを含む導光体２０を一体形成する構成について説明した。しかし、これに限定されず、一定程度均一かつ高い光透過度を担保できるかぎり、接着剤や密着、融着などの手段を用いて何れかの部分を接続する構成を採用しても良い。

また、上記実施形態においては、導光体２０をスイッチボックス１に用いる構成について説明した。しかし、導光体２０の利用法はこれに限定されず、ＬＥＤ等の光源を導光して所定部位を照明する任意の照明器具に用いることができる。例えば車両の速度計測器のパネル周辺を照明する場合に用いる導光体に応用しても良い。

なお、光源の数および入射部の数は一つが好適であるが、これに限定されず、２つ以上であっても良い。複数の光源および入射部から光路部に光を入射させる場合、入射部の位置が相対的に接近している場合に、より凹部２５０を設けた効果を奏することができる。

また、上記実施形態では、導光体として、アクリル樹脂により形成された導光体２０を用いた。しかし、光透過性が十分に確保できる範囲で、他の既知の光透過性の材料を用いて導光体を形成しても良い。例えば、導光体として、光高透過ガラス製のインサートガラスを上ケース１０に挿入する構成を採用しても良い。

また、入射部２１０からの遠近の定義として、凹部２５０の数及び凹量の変化については光路部２２０の延在方向における外周の長さを用いた。一方、シボ加工を施す領域についてはｘｙ平面（板部材である光路部２２０がなす面）上における発光リング２７０の中心と入射部２１０の中心とを通る直線と、シボ処理領域２８０を通り入射部２１０に最も近い直線と、が成す角を用いて遠近を表した。これに限らず、凹部２５０の数又は凹量の変化について、発光リング２７０の中心と入射部２１０の中心とを通る直線と、光路部２２０の外周部と発光リング２７０の中心部とを通る直線と、が成す角を用いて遠近を定義しても良い。また、シボ加工を施す領域を、光路部２２０の外周部の長さに基づき決定しても良い。あるいは、入射部２１０の中心からの直線距離を用いて、入射部２１０からの遠近を定義するなど、光路部２２０における遠近を定義可能な他の指標を用いても良い。

なお、上記実施形態ではスイッチボックス１は、ケース部材として、上ケース１０、中ケース３０、及び、下ケース８０の３つの部材を有していた。これに限らず、上ケース１０、中ケース３０、及び、下ケース８０のうち２つ、あるいは３つを一体に形成しても良い。あるいは、導光体２０と、ＬＥＤバルブ４０と、を保持し得る範囲で、４つ以上のケース部材によりスイッチボックス１の外殻及び内部を構成しても良い。何れの場合でも、導光体２０及びＬＥＤバルブ４０を保持するケース部材は、遮光のため光不透過性の材料（少なくとも光透過性が導光体２０よりも小さい材料）で構成することが望ましい。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではない。本発明は、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲が含まれる。

１…スイッチボックス
１０、１１…上ケース
１０ａ…凹部
２０…導光体
２１…導光体
２１０…入射部
２１０ａ、２１０ｂ…反射面
２２０…光路部
２３０…溝部
２３１…溝部
２４０…反射面
２５０、２５０ａ〜２５０ｃ…凹部
２６０…反射面
２７０…発光リング
２８０…シボ処理領域
３０…中ケース
４０…ＬＥＤバルブ
５０…パネル
６０…鍵穴
８０…下ケース

Claims (7)

1. 光透過性の材料で形成された導光体であり、
   光源からの光が入射される入光部と、
   前記入光部に入射された光を外部に発する発光部と、
   前記発光部の外周部に設けられる、前記入光部に入射された光を前記発光部まで透過させる光路部と、
   を備え、
   前記光路部の外周部には、前記入光部に入射された光を前記発光部に向けて反射させる反射面が形成され、
   前記反射面には前記入光部に入射された光を乱反射させるための凹部が複数形成される、
   導光体。
2. 前記光路部には、一つの前記入光部から光が入射される、
   請求項１に記載の導光体。
3. 前記光路部の外周部の単位長さあたりについて、前記反射面において前記凹部が形成される数が、前記入光部から近い部位よりも遠い部位で多い、
   請求項１又は２に記載の導光体。
4. 前記反射面に形成される前記凹部の凹量が、前記入光部から近い部位よりも遠い部位で大きい、
   請求項１から３の何れか１項に記載の導光体。
5. 前記発光部は、環状の部位である、
   請求項１から４の何れか１項に記載の導光体。
6. 前記反射面のうち、前記入光部から遠い領域の少なくとも一部は、近い領域よりも、粗い面から構成される、
   請求項１から５の何れか１項に記載の導光体。
7. 請求項１から６の何れか１項に記載の導光体と、
   光不透過性の材料で形成された、前記導光体を保持するケースと、
   光源と、
   前記導光体の表面のうち、前記発光部以外のうち少なくとも一部に付着される、光不透過性の部材で形成されたパネルと、
   を備える器機。

Images