JP3931245B2 - 導光板、導光板を具備する表示部材及びオーディオ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶基板の全体を均一に明るくすることが可能な導光板、及びこれを用いた表示部材、オーディオ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オーディオ装置５０には、操作情報や演奏情報等を表示させるために所定の位置に表示部５２が設けられている。この表示部５２は、図１に示すように、パネル５１の略中央部分に設けられるものである。この表示部５２は、図１に示すように、パネル５１の略中央部分に形成された表示開口部５３に、液晶基板等からなる表示部材６０を位置させることにより、構成されるものである。
【０００３】
表示部材６０は、図３に示すように、一端側が開放した長尺状の箱形状を為すホルダー６１を具備していて、このホルダー６１に液晶基板６２、拡散シート６３及び導光板６４を取り付けることにより構成される。このうち、液晶基板６２は、ホルダー６１内の他端側である底面６１ａに取付固定されている。また、ホルダー６１の底面には、長尺状の挿通穴６５が形成されている。この挿通穴６５及び上述の表示開口部５３を介して、ホルダー６１内の液晶基板６２に表示される情報を、操作者が閲覧可能としている。
【０００４】
液晶基板６２の裏面側（底面と反対側の面）には、光を拡散させるための拡散シート６３が設けられる。この拡散シート６３は、後述する導光板６４から受ける光を該拡散シート６３の全面で拡散させ、それによって液晶基板６２の全体を背面側から明るく照らすようにしている。なお、拡散シート６３には、例えば白色非透明の薄いプラスチックフィルムが用いられる。
【０００５】
拡散シート６３がホルダー６１内に配置された後に、さらに導光板６４がこのホルダー６１内に取り付けられる。図７に示す導光板６４は、透明なアクリル板等から形成されている。そして、かかる導光板６４が取り付けられて表示部材６０が構成され、この表示部材６０が回路基板７０に取付固定される。回路基板７０には、表示部材６０が取付固定された場合の表示部材６０の長手方向両端に近接対向して、光源７１が設けられている。光源７１は、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ；発光ダイオード）又はランプからなるものであり、回路基板７０上に複数設けられている。
【０００６】
ここで、光源７１により発せられる光は、導光板６４を介して液晶基板６２（拡散シート６３）に導く必要がある。このため、導光板６４には、図６に示すように、下面側である回路基板７０側にＶ字状の溝部７２が複数形成されている。それにより、導光板６４内を進行した光が、図８（ａ）に示すように、溝部７２によって上面側である拡散シート６３側に反射される。このようにして、液晶基板６２を明るく照明している。
【０００７】
また、上述の照明方式では、Ｖ字状の溝部７２により反射される光が目立ち、液晶基板６２を外部から見ると縞状の模様ができてしまうことがある。これを防止するため、導光板６４の下面側にブラスト処理やビーズ処理等のシボ処理を施し、このシボ処理を施すことで導光板の下面側に無数の小さな凹凸を形成する。そして、この小さな凹凸によって光を拡散させることで、縞状の模様ができるのを防止している。
【０００８】
なお、かかるシボ処理は、Ｖ字状の溝部７２に形成する場合、及び溝部７２が形成されていない下面に形成する場合がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述のシボ処理では、光を小さな凹凸で拡散させるものである。この小さな凹凸により光が拡散されると、あたかもその凹凸で吸収される状態となる。そのため、光源から離れると、図８（ｂ）に示すように、光の吸収量が増大し、光源から最も離間する導光板６４の中央部が最も暗くなってしまう。
【００１０】
このような現象を防止するため、現状では光源７１の数を増やしているが、光源７１を増やすとその分だけ組み付け工数が増大したり、部品点数が増大してコストが余分に掛かるという問題が生じている。それ故、光源７１の数を増やさずに液晶基板６２の明るさを略均一に確保できる構成が望まれている。
【００１１】
本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは、均一な明るさで液晶基板を照射可能な導光板、及びこれを用いた表示部材、オーディオ装置を提供しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、外部の光源の光を所定の面に導く導光板において、一の面に形成され、この面近傍を進行する光の進行角度を変更して他の面に導く溝部であって、光の進行方向の中央部に設けられた溝部の方が該進行方向の両端側に設けられた溝部よりも、深く、かつ狭ピッチに形成される溝部と、一の面における両端側の溝部を設けた領域であって溝部を除く領域にのみ形成され、他の面に進行する光を拡散させる第一のシボ加工処理部と、他の面における中央部の溝部を設けた領域に対向した部分にのみ形成され、該他の面を通過する光を拡散させる第二のシボ加工処理部と、を具備するものとしている。
【００１３】
このようにしたことで、導光板内部を進行する光が、一の面に形成された溝部によって他方の面側に反射される。この場合、導光板の光の進行方向の中央部が該進行方向の両端側よりも深溝に形成されていて、さらに長手方向の中央部が該長手方向の両端側よりも狭ピッチに形成されているので、導光板の長手方向中央部において光の反射量を増大させることができる。それによって、導光板における光の進行方向両端側で光が反射・吸収されても、該光の進行方向の中央部において光の反射量が少ないことにより生じる該中央部が暗くなる、といった欠点を解消することができ、中央部においても光の反射量を十分確保することで導光板の光の進行方向の全体において均一に光を反射可能となる。それによって、この導光板をオーディオ装置の表示部材に用いると、光源を増やすことなく均一な明るさで液晶基板を表示可能となる。
【００１４】
また、第一のシボ加工処理部が導光板の一の面に形成されることで、この第一のシボ加工処理部によって、溝部で反射される光が拡散される。それによって、溝部による光の反射で縞状の模様ができるのを防止可能となる。また、第二のシボ加工処理部が導光板の他方の面に形成されていることにより、溝部による光の反射で縞状の模様ができるのを一層防止可能となる。また、第一のシボ加工処理部は、導光板における光の進行方向の両端側に存する溝部で反射される光を拡散させてぼかすようになる。また、第二のシボ加工処理部は、導光板における光の進行方向の中央部に存する溝部で反射される光を反射させてぼかすようになる。
【００１７】
また、他の発明の表示部材は、パネルに形成された表示開口部のパネル裏面側に配置される表示部材において、底面に挿通穴が形成されていると共に、底面と反対側の面が開放して設けられ、内部に空間部を有するホルダーと、空間部に配置されてホルダーの底面に取り付けられる液晶基板と、液晶基板の挿通穴とは反対側の面に当接する拡散シートと、を具備すると共に、上述された導光板を具備してこの導光板がホルダー内に内挿されて拡散シートに当接することとしたものである。
【００１８】
このような表示部材を用いれば、液晶基板を略均一な明るさで表示させることが可能となり、明るさのムラを生じさせることがなくなる。それにより、従来の表示部材を使用した場合に生じていた、液晶基板の中央部付近での明るさの確保のために光源を増やす、といったことが不要となり、コストの低減を図ることも可能となる。
【００１９】
さらに、他の発明のオーディオ装置は、パネルに表示開口部が形成されていて、この表示開口部を介して液晶基板で表示される操作情報を表示するオーディオ装置において、少なくとも２つ以上の光源が取り付けられている回路基板と、上述した表示部材と、を具備し、表示部材が回路基板に取り付けられると共に、該表示部材が回路基板に取り付けられた場合に導光板の長手方向の両端と光源のうち一対が対向するように設けられることとしたものである。
【００２０】
このようにしたことで、液晶基板を略均一な明るさで表示させることが可能となり、明るさのムラを生じさせることがなくなる。それにより、従来の表示部材を使用した場合に生じていた、液晶基板の中央部付近での明るさの確保のために光源を増やす、といったことが不要となり、コストの低減を図ることも可能となる。このため、オーディオ装置の表示部付近が略均一な明るさとなり、該表示部を見易くなる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、図１から図５に基いて説明する。図１は、本発明のオーディオ装置１０のパネル１１付近の構成を示す断面図である。パネル１１は、例えば自動車のインパネに露出する部分であり、カーオーディオ等のオーディオ装置の前面側に取り付けられるものである。このパネル１１は、その材質をプラスチック等の樹脂としている。また、パネル１１の正面形状は、図１に示すように、略矩形状に形成された細長となっている。
【００２２】
このパネル１１には、図１の正面図に示すように、各種操作ボタン１２が特にこの図中の長手方向両端側に設けられている。これら各種操作ボタン１２は、パネル１１に形成されている穴部１３を通過して露出しているものである。すなわち、各種操作ボタン１２は、パネル１１の下面側（操作者が操作する表面とは反対側の面）に位置し、この裏面側から穴部１２に差し込まれる。それよって、これら各種操作ボタンは、パネル１１の表面に露出している。
【００２３】
パネル１１には、このパネル１１の長手方向の略中央部（図１参照）に、表示開口部１４が形成されている。この表示開口部１４は、パネル１１を貫通するように形成されていると共に、パネル１１の長手方向と同一方向が表示開口部１４の長手方向となっている。なお、上述のパネル１１においては、図１中の上方にＭＤ等のディスク状の記録再生媒体用のディスク差込口１５が形成されているため、表示開口部１４は、この図に示すようにパネル１１のやや下方に形成されている。
【００２４】
この表示開口部１４の裏面側である開口縁部１４ａには、該表示開口部１４の内部にゴミ等が進入するのを防止するために表示開口部１４の裏面側からフロントグラス１６が貼付される。また、フロントグラス１６が開口縁部１４ａに貼付された後に、フロントグラス１６にクッション１７が貼付される。クッション１７は、フロントグラス１６又はパネル１１と、後述するホルダー２１との間に生じる隙間からゴミ等の侵入を防止し、液晶基板２２にゴミ等が付着するのを防止している。
【００２５】
図１及び図２に示すように、表示開口部１４には、ホルダー２１、液晶基板２２、拡散シート２３及び照明手段の一部としての導光板２４からなる表示部材２０が配置される。このうち、ホルダー２１には、図３に示すように、底面２１ａに矩形状に形成された長尺の挿通穴２５が形成されている。また、ホルダー２１は、内部に空間部２６が形成された長尺状の箱体であり、底面２１ａと反対側の面が開放して設けられている。そして、この開放部分から液晶基板２２が空間部２６内部に嵌め込まれ、取り付けられる。
【００２６】
また、液晶基板２２が取り付けられた後に、空間部２６の内部側に拡散シート２３が内挿され、この拡散シート２３が液晶基板２２と当接する状態となる。拡散シート２３は、例えば白色非透明の薄いプラスチックフィルムが用いられており、この拡散シート２３によって液晶基板２２の背面側から該液晶基板２２を明るく照らすようにしている。
【００２７】
拡散シート２３が取り付けられた後に、導光板２４が取り付けられる。導光板２４は、アクリル等の透明樹脂から形成され、細長形状を為している。この導光板２４には、図４に示すように、下面側（液晶基板２２が設けられている側とは反対側）にＶ字状の溝部３０が形成されている。溝部３０は、導光板２４の下面側で変則的なピッチ及び深さを有するように形成されている。具体的には、導光板２４の長手方向両端部においては、溝部３０のピッチは幅広に形成されているが、導光板２４の長手方向中央部においては、溝部３０のピッチは幅狭に形成されている。
【００２８】
かかる幅広及び幅狭のピッチの形成は、導光板２４の長手方向両端部から長手方向の中央部に向かうにつれてピッチが連続的に変化するように形成しても良く、また所定の区間毎に特定の幅のピッチを有するように形成し、導光板２４の長手方向両端部から長手方向の中央部に向かうにつれて段階的にピッチが変化するようにしても良い。
【００２９】
また、溝部３０の深さは、導光板２４の長手方向両端部においては浅溝に形成されているが、導光板２４の長手方向中央部においては深溝に形成されている。この溝部３０の深さも、上述の溝部３０のピッチと同様に、連続的に変化するように形成しても良く、また所定の区間毎に特定の深さの溝部３０を有するように形成し、導光板２４の長手方向両端部から長手方向の中央部に向かうにつれて段階的に溝部３０の深さが変化するようにしても良い。
【００３０】
導光板２４の長手方向両端部の一方の面である下面側には、該両端部から所定の範囲だけ第一のシボ加工処理部３１が形成されている。この第一のシボ加工処理部３１は、図５（ａ）に示すように、ブラスト処理やビーズ処理等で導光板裏面の表面部が粗く形成されている。なお、このブラスト処理、ビーズ処理に際しては、導光板２４に吹き付けるブラストやビーズの径や速度等を種々変更することにより、導光板２４の下面の表面部は所望の表面粗さに加工することが可能となる。この場合、例えばガラスビーズを用いて処理すると、導光板２４の表面が光沢を持ちかつ滑らかに形成することができる。
【００３１】
また、導光板２４の長手方向中央部であって、導光板２４の他方の面である上面側にも、図５（ｂ）に示すように第二のシボ加工処理部３２が形成されている。第二のシボ加工処理部３２も、上述の第一のシボ加工処理部３１と同様に、ブラスト処理やビーズ処理等で導光板２４の上面側の表面部が所望の表面粗さに形成されている。
【００３２】
ここで、導光板２４の長手方向中央部の溝部３０が長手方向両端部の溝部３０よりも深く形成されているため、それに対応した光の拡散を良好にするために、第一のシボ加工処理部３１よりも第二のシボ加工処理部３２の方が、表面粗さが粗く形成されている。
【００３３】
なお、上述の説明では第一のシボ加工処理部３１を導光板２４の下面側の長手方向両端部に形成し、第二のシボ加工処理部３２を導光板２４の上面側の長手方向中央部に形成する場合について説明したが、第一のシボ加工処理部３１を導光板２４の下面側の全面に形成し、第二のシボ加工処理部３２を導光板２４の上面側の全面に形成しても良い。
【００３４】
この場合、長手方向両端部においては、第一及び第二のシボ加工処理部３１，３２の表面粗さを細かくすると共に、長手方向中央部においては、第一及び第二のシボ加工処理部３２の表面粗さを該両端部よりも粗く形成する。このようにすることで、溝部３０の深さに対応した良好な光の拡散を行うことが可能となる。
【００３５】
以上のような導光板２４がホルダー２１に取り付けられて表示部材２０が形成される。そして、この表示部材２０は、図４に示すように、回路基板４０に取付固定される。この回路基板４０は、適宜の位置に複数のスイッチ部材（図示省略）を配置していると共に、ＬＥＤからなる光源４１をも複数有している。そのうち、一対の光源４１は、表示部材２０が取付固定された場合の該表示部材２０の長手方向両端に近接対向して設けられている。それによって、光源４１は、導光板２４の長手方向に沿って進行するように設けられている。
【００３６】
なお、スイッチ部材は、上述の各種操作ボタン１２と当接して、押し込まれるように構成されている。
【００３７】
以上のような構成を有する導光板２４、表示部材２０及びオーディオ装置１０によれば、光源４１から出射され、導光板２４内部を進行する光が、溝部３０によって下面側から上面側に反射される。この溝部３０は、導光板２４の長手方向の中央部が該長手方向の両端側よりも深溝に形成されているので、導光板２４の長手方向の中央部において光の反射量を増大させることができる。それにより、導光板２４の長手方向の両端側で、導光板２４に入射された光が反射・吸収され、導光板２４の長手方向の中央部に到達する光の量が減少しても、深溝の溝部３０によって反射される光の量を増大させることが可能となる。
【００３８】
すなわち、光源４１から離れている導光板２４の略中央部において、導光板２４内を進行する光の反射量を増大させることが可能となり、従来の導光板６４において暗かった導光板６４の中央部を明るくすることが可能となる。
【００３９】
また、導光板２４の長手方向の中央部に存する溝部３０の深溝化と共に、導光板２４の長手方向の中央部における溝部３０間のピッチを、導光板２４の長手方向両端側における溝部３０間のピッチよりも狭く形成している。このため、導光板２４の長手方向中央部においては、単位長さ当たりに存する溝部３０の本数が多くなり、反射される光量も増大する。それによって、導光板２４の長手方向の両端側で、導光板２４に入射された光が反射・吸収され、導光板２４の長手方向の中央部に到達する光の量が減少しても、狭ピッチの溝部３０によって反射される光の量を増大させることが可能となる。
【００４０】
このように、導光板２４の長手方向中央部における溝部３０の深溝化、狭ピッチ化により、導光板２４の長手方向の中央部において光の反射量が少ないことによる該中央部が暗くなる、といった欠点を解消することが可能となり、該中央部においても光の反射量を十分確保することで、導光板２４の長手方向の全体において均一に光を反射可能となる。それによって、この導光板２４をオーディオ装置１０の表示部材２４に用いると、光源４１の数を増やすことなく均一な明るさで液晶基板２２を表示可能となる。
【００４１】
また、第一のシボ加工処理部３１が導光板２４の下面に形成されることで、この第一のシボ加工処理部３１によって、溝部３０で反射される光が拡散される。それによって、溝部３０による光の反射で縞状の模様ができるのを防止可能となる。また、第二のシボ加工処理部３２が導光板２４の上面に形成されていることにより、溝部３０による光の反射で縞状の模様ができるのを一層防止可能となる。
【００４２】
さらに、第一のシボ加工処理部３１は、導光板２４の下面において該導光板２４の両端側に形成されていると共に、第二のシボ加工処理部３２は、導光板２４の上面において該導光板２４の中央部に形成されている。このため、第一のシボ加工処理部３１では、長手方向の両端側の溝部３０で反射された光を拡散させてぼかすようになり、溝部３０による縞状の反射が起こるのを防止することができる。また、第二のシボ加工処理部３２では、長手方向の中央部の溝部３０で反射された光を拡散させてぼかすようになり、溝部３０による縞状の反射が起こるのを防止することができる。
【００４３】
また、上述の導光板２４を表示部材２０に適用することで、液晶基板２２を略均一な明るさで照らしながら表示することが可能となり、明るさのムラを生じさせることがなくなる。それにより、従来の表示部材６０を使用した場合に生じていた、液晶基板６２の中央部付近での明るさの確保のために光源４１を増やす、といったことが不要となる。このため、光源４１の個数は現状のままで良く、光源４１を増やして明るさを確保する場合と比較して、コストを低減することが可能となる。
【００４４】
さらに、かかる導光板２４を用いた表示部材２０を回路基板４０に取り付けて用いることにより、表示開口部１４から露出する表示部材２０が明るく表示され、操作情報が見易くなる。
【００４５】
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下それについて述べる。上述の実施の形態では、溝部３０の形状を略Ｖ字状に形成するとして説明しているが、溝部３０の形状は略Ｖ字状には限られず、例えば半円状や台形状等、種々変更可能となっている。また、採光板としての導光板以外にランプのキャップ等、光を拡散する必要がある部材に本発明を適用することができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、導光板の長手方向の中央部が該長手方向の両端側よりも深溝に形成されていて、さらに長手方向の中央部が該長手方向の両端側よりも狭ピッチに形成されているので、導光板の長手方向中央部において光の反射量を増大させることができる。それによって、導光板の長手方向両端側で光が反射・吸収されても、長手方向の中央部において光の反射量が少ないことによる該中央部が暗くなる、といった欠点を解消することができ、中央部においても光の反射量を十分確保することで導光板の長手方向の全体において均一に光を反射可能となる。このため、導光板をオーディオ装置の表示部材に用いると、光源を増やすことなく均一な明るさで液晶基板を表示可能となる。
【００４７】
また、第一のシボ加工処理部が導光板の一方の面に形成されることで、この第一のシボ加工処理部によって、溝部で反射される光が拡散される。それによって、溝部による光の反射で縞状の模様ができるのを防止可能となる。また、第二のシボ加工処理部が導光板の他方の面に形成されていることにより、溝部による光の反射で縞状の模様ができるのを一層防止可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係わるオーディオ装置におけるパネルの正面図を示すものであり、また従来のオーディオ装置における正面図を示すものでもある。
【図２】図１のオーディオ装置のパネル付近の構成を示す側断面図である。
【図３】図１のオーディオ装置における表示部材の構成を示す分解斜視図を示すものであり、また従来のオーディオ装置における表示部材の構成を示す分解斜視図である。
【図４】図１のオーディオ装置における導光板及びこの導光板が回路基板に取り付けられた様子を示す側断面図である。
【図５】図４の導光板において、（ａ）は第一のシボ加工処理部の様子を示す導光板の下面側の光の進行方向となる長手方向両端部の側断面図であり、（ｂ）は第二のシボ加工処理部の様子を示す導光板の上面側の光の進行方向となる長手方向中央部の側断面図である。
【図６】従来の導光板及びこの導光板が回路基板に取り付けられている様子を示す側断面図である。
【図７】従来の導光板の様子を示す側断面図である。
【図８】従来の導光板において導光板内部を光が進行する様子を示す図であり、（ａ）は導光板内部における光の進行を側方から見た様子を示すものであり、（ｂ）は導光板内部における光の進行を上方から見た様子を示すものである。
【符号の説明】
１０…オーディオ装置
１１…パネル
１４…表示開口部
２０…表示部材
２１…ホルダー
２２…液晶基板
２３…拡散シート
２４…導光板
２５…挿通穴
２６…空間部
３０…溝部
３１…第一のシボ加工処理部
３２…第二のシボ加工処理部
４０…回路基板
４１…光源

Claims (3)

1. 外部の光源の光を所定の面に導く導光板において、一の面に形成され、この面近傍を進行する光の進行角度を変更して他の面に導く溝部であって、光の進行方向の中央部に設けられた溝部の方が該進行方向の両端側に設けられた溝部よりも、深く、かつ狭ピッチに形成される溝部と、
   上記一の面における上記両端側の溝部を設けた領域であって溝部を除く領域にのみ形成され、上記他の面に進行する光を拡散させる第一のシボ加工処理部と、
   上記他の面における上記中央部の溝部を設けた領域に対向した部分にのみ形成され、該他の面を通過する光を拡散させる第二のシボ加工処理部と、
   を具備していることを特徴とする導光板。
2. パネルに形成された表示開口部のパネル裏面側に配置される表示部材において、底面に挿通穴が形成されていると共に、底面と反対側の面が開放して設けられ、内部に空間部を有するホルダーと、上記空間部に配置されて上記ホルダーの底面に取り付けられる液晶基板と、上記液晶基板の上記挿通穴とは反対側の面に当接する拡散シートと、を具備すると共に、請求項１に記載された導光板を具備してこの導光板が上記ホルダー内に内挿されて上記拡散シートに当接することを特徴とする表示部材。
3. パネルに表示開口部が形成されていて、この表示開口部を介して液晶基板で表示される操作情報を表示するオーディオ装置において、少なくとも２つ以上の光源が取り付けられている回路基板と、請求項２に記載された表示部材と、を具備し、前記表示部材が上記回路基板に取り付けられると共に、該表示部材が上記回路基板に取り付けられた場合に前記導光板の光の進行方向の両端と上記光源のうち一対が対向するように設けられることを特徴とするオーディオ装置。

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