JP2020091410A

JP2020091410A - 照光装置

Info

Publication number: JP2020091410A
Application number: JP2018228858A
Authority: JP
Inventors: 剛忠池田; Yoshitada Ikeda
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 2018-12-06
Filing date: 2018-12-06
Publication date: 2020-06-11
Anticipated expiration: 2038-12-06
Also published as: JP7037474B2

Abstract

【課題】透過部の輝度ムラと発光体の熱の集中を低減させるとともに、光の利用効率を高めることが可能な照光装置を提供する。【解決手段】回路基板１に実装された複数の発光体３と、複数の発光体３の周囲を囲むように配置される仕切壁４と、複数の発光体３の前方側に配置され複数の発光体３の発光により透過する透過部５が設けられた前面部材６と、を備えた照光装置において、複数の発光体３の分散配置の幅Ｗ３を透過部５の外形の幅Ｗ１より大きくし、仕切壁４を反射率が高い樹脂とし前面部材６から回路基板１に広がる方向に傾斜を持たせ、回路基板１の複数の発光体３の周囲を白い塗料で覆って白色の塗料の層２を回路基板１上に形成し、仕切壁４の前面部材６側に位置する開口部の幅Ｗ２は、透過部５の外形の最大幅Ｗ１より大きく、複数の発光体３の分散配置の幅Ｗ３より小さくし、かつ、上方から見た時、開口部は透過部５を内側に含む。【選択図】図２

Description

本発明は、照光装置に関し、例えば、車載機器の操作パネルの操作スイッチの照光装置に関する。

この種の照光装置として、例えば下記特許文献１に記載のものが知られている。この特許文献１には、回路基板に実装された発光ダイオードと、発光ダイオードの周囲を囲む筒状の仕切壁と、発光ダイオードの前方側に配置され発光ダイオードの発光により透過する透過部が設けられた前面部材と、を備えた照光装置が記載されている。

特開２０１０−２７１５５７号公報

上述したような照光装置においては、１つの発光ダイオードで１つの透過部を照明する構成であり、透過部の中心が明るく周辺が暗くなり、輝度ムラが生じてしまうという問題点がある。また、熱が集中するという問題点がある。別の構成として、複数の発光ダイオードを分散配置して１つの透過部を照明する構成も考えられる。これによれば熱の集中と輝度ムラは軽減できる。しかし、遮光部で光が吸収され、光の利用効率が下がってしまうという問題点がある。

本発明はこのような点に鑑みなされたもので、透過部の輝度ムラを低減させ、発光体の熱の集中を防ぎ、光の利用効率を高めることが可能な照光装置を提供することを目的とする。

所定の位置に透過部を有する前面部材と、前記透過部に対向して前記前面部材の裏面側から前記透過部を照明する複数の発光体と、複数の前記発光体の各々を実装した回路基板と、複数の前記発光体の全てを囲む１対の仕切壁と、を備えた照光装置であって、複数の前記発光体は、前記透過部の外形の最大幅より広い範囲で分散配置され、前記仕切壁の内壁は、反射処理が施され、前記前面部材から前記回路基板に広がる方向に傾斜を持たせ、前記回路基板は、前記発光体の周囲に反射処理が施され、一対の前記仕切壁により形成される前記前面部材側に位置する開口部は、上方から見たとき、透過部を内側に含んだものである。

透過部の透過輝度をほぼ均一化させ、発光体の熱の集中を防ぎ、さらに光の利用効率を高めることができる。

本発明の第１実施形態と第２実施形態とを示す照光装置の正面図である。第１実施形態における照光装置の断面図（図１におけるA−A断面）である。第１実施形態における照光装置の分解斜視図である。光学シミュレーション結果の表である。第２実施形態における照光装置の断面図（図１におけるA−A断面）である。第２実施形態における照光装置の分解斜視図である。

本発明の第１実施形態を図１から図３に基づいて説明する。

照光装置は、回路基板１に実装された複数の発光体３と、この複数の発光体３の周囲を囲む仕切壁４と、複数の発光体３の前方側に配置され複数の発光体３の発光により透過する透過部５が設けられた前面部材６と、を備えている。

前面部材６は、例えば光透過性の合成樹脂（例えばポリカーボネート樹脂）からなるシート基材６Aの表面側に、不透過性の遮光層６Bを抜き印刷することによって車載音響装置の作動状態を表す透過部５を形成し、不透過性の遮光層６Bの表面側に無色透明な保護層６Cを印刷したものである。なお、印刷による表示内容は、図示したものに限ったものではなく、操作内容や機器の種類によって異なるものである。

複数の発光体３（例えばLED）は、透過部５に対向するように、各々の発光体（第１の発光体３Aおよび第２の発光体３Bおよび第３の発光体３C）の間に間隔をあけて設けられる。また、複数の発光体３の分散配置の幅W３は、透過部５の外形の最大幅W１より大きいものである。なお、本実施形態においては、発光体の数を３個としているが、発光体の数は２個以上であれば何個でもよい。また、本実施形態においては、透過部５を回路基板１上に投影した時、投影された透過部５の外形より外側に配置される発光体の数を２個としているが、投影された透過部５の外形より外側に配置される発光体の数は１個以上であれば何個でもよい。

仕切壁４は、反射率が高く遮光性のある白色の合成樹脂からなり、前面部材６と回路基板１の間に、前面部材６から回路基板１に広がる方向に傾斜を持たせる。また、仕切壁４の前面部材６側に位置する開口部の幅W２は、透過部５の外形の最大幅W１より大きく、発光体３の分散配置の幅W３より小さいものである。また、上方から見たとき、開口部は透過部を内側に含むものである。

回路基板１は、発光体３の周囲を白色の塗料で塗布し、回路基板上に白色の塗料の層２を形成することで反射率を高めたものである。

このように構成された照光装置の透過部５は、複数の発光体３が発光すると、光が前面部材６側に向かい、透過照明される。前面部材６側に向かった光には、直接シート基材６Aを通り抜けて透過照明する光と、仕切壁４の内壁と回路基板１の上の白い塗料の層２とで光の反射を繰り返した後にシート基材６Aを通り抜けて透過照明する光とがある。

光の反射を繰り返した後に透過照明する光は、反射を繰り返すことで光が拡散し、透過部５の透過輝度が均一化される。

このように、回路基板１に実装された複数の発光体３と、複数の発光体３の周囲を囲むように配置される仕切壁４と、複数の発光体３の前方側に配置され複数の発光体３の発光により透過する透過部５が設けられた前面部材６と、を備えた照光装置において、複数の発光体３の分散配置の幅W３を透過部５の外形の幅W１より大きくし、仕切壁４を反射率が高い樹脂とし前面部材６から回路基板１に広がる方向に傾斜を持たせ、回路基板１の複数の発光体３の周囲を白い塗料で覆って白色の塗料の層２を回路基板１上に形成し、仕切壁４の前面部材６側に位置する開口部の幅W２は、透過部５の外形の最大幅W１より大きく、複数の発光体３の分散配置の幅W３より小さくし、かつ、上方から見たとき開口部は透過部５を内側に含むものとしたことにより、透過部５を照明する光には、直接シート基材６Aを通り抜けて透過照明する光の他に、仕切壁４の内壁と、回路基板１の上の白い塗料の層２と、で光の反射を繰り返し拡散した後に、シート基材６Aを通り抜けて透過照明する光が加わり、透過部５の透過輝度をほぼ均一化させ、さらに光の利用効率を高めることができる。また、熱の集中も防ぐことができる。

図４は仕切壁４の角度の有無と白い塗料の層２の有無による照度の差を光学シミュレーションで確認した結果である。光学シミュレーションのソフトはOPTIS社のSPEOSを用いた。

図４に示すように、本実施形態例の白い塗料の層２と仕切壁４の傾斜があるパターンの場合、直接シート基材６Aを通り抜けて透過照明する光の他に、仕切壁４の内壁と、回路基板１の上の白い塗料の層２と、で光の反射を繰り返した光が透過部を照明する光に加わるため、他のパターンと比較し、照度が高い結果である。よって、本実施形態例は、光の利用効率を高めることができると言える。なお、白い塗料の層２がなく仕切壁４の傾斜があるパターンと、白い塗料の層２があり仕切壁４の傾斜がないパターンのものは、照度はほとんど変化していない。これに対して、両方の対策をしたパターンは、大幅な照度の上昇が見られる。

図１、図５、図６に基づいて本発明の第２実施形態を説明する。図５は第２実施形態における本照光装置の断面図である。第２実施形態における照光装置は、第１実施形態で回路基板１の上に形成される白い塗料の層２の代わりに、光反射率の高いフィラーを含有する樹脂材からなるカバー層７を有すること以外、第１実施形態と同様の構成を備える。なお、前記第１実施形態と同一箇所には同一符号を付し、第１実施形態と同様の機能部に関しては、説明を省略する。

回路基板１は、複数の発光体３の上を覆うようにして、反射率が高いカバー層７を回路基板１の上に配置することで反射率を高めたものである。

このように構成された照光装置の透過部５は、複数の発光体３が発光すると、カバー層７を通り抜けた後に、前面部材６側に向かい、透過照明される。前面部材６側に向かった光には、直接シート基材６Aを通り抜けて透過照明する光と、仕切壁４の内壁と回路基板１の上のカバー層７とで光の反射を繰り返した後にシート基材６Aを通り抜けて透過照明する光とがある。

光の反射を繰り返した後に透過照明する光は、反射を繰り返すことで光が散乱し、透過部５の透過輝度が均一化される。

このように、回路基板１に実装された複数の発光体３と、複数の発光体３の周囲を囲むように配置される仕切壁４と、複数の発光体３の前方側に配置され複数の発光体３の発光により透過する透過部５が設けられた前面部材６と、を備えた照光装置において、複数の発光体３の分散配置の幅W3を透過部５の外形の幅W１より大きくし、仕切壁４を反射率が高い樹脂とし前面部材６から回路基板１に広がる方向に傾斜を持たせ、発光体３の上を覆うようにして、反射率が高い樹脂材料で形成したカバー層７を回路基板１の上に配置し、仕切壁４の前面部材６側に位置する開口部の幅W２は、透過部５の外形の最大幅W１より大きく、複数の発光体３の分散配置の幅W３より小さくし、かつ、上方から見た時、開口部は透過部５を内側に含むものとしたことにより、透過部５を照明する光には、直接シート基材６Aを通り抜けて透過照明する光の他に、仕切壁４の内壁と、回路基板１の上のカバー層７と、で光の反射を繰り返し拡散した後に、シート基材６Aを通り抜けて透過照明する光が加わり、透過部５の透過輝度をほぼ均一化させ、さらに光の利用効率を高めることができる。また、熱の集中を防ぐことができる。

１回路基板
２白い塗料の層
３複数の発光体
３A 第１の発光体
３B 第２の発光体
３C 第３の発光体
４仕切壁
５透過部
６前面部材
６A シート基材
６B 不透過性の遮光層
６C 無色透明な保護層
７カバー層

Claims

所定の位置に透過部を有する前面部材と、
前記透過部に対向して前記前面部材の裏面側から前記透過部を照明する複数の発光体と、
複数の前記発光体の各々を実装した回路基板と、
複数の前記発光体の全てを囲む１対の仕切壁と、を備えた照光装置であって、
複数の前記発光体は、前記透過部の外形の最大幅より広い範囲で分散配置され、
前記仕切壁の内壁は、反射処理が施され、前記前面部材から前記回路基板に広がる方向に傾斜を持たせ、
前記回路基板は、前記発光体の周囲に反射処理が施され、
一対の前記仕切壁により形成される前記前面部材側に位置する開口部は、複数の前記発光体の分散配置される幅より小さい幅であることを特徴とする照光装置。
前記仕切壁の内壁は、前記仕切壁全体が光を反射する材料で形成されることで反射処理されることを特徴とする請求項１記載の照光装置。
前記仕切壁の内壁は、前記仕切壁の内壁を前記仕切壁の基材よりも反射率の高い反射部材で形成することで反射処理されることを特徴とする請求項１記載の照光装置。
前記回路基板は、前記回路基板の表面に前記回路基板の基材よりも反射率の高い塗料を塗布して覆うことで反射処理されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の照光装置。
前記回路基板は、前記回路基板の表面に前記回路基板の基材よりも反射率の高い樹脂材料で形成したカバー層で前記発光体および前記回路基板を上から覆うことで反射処理されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の照光装置。