JP3931546B2

JP3931546B2 - 照明装置

Info

Publication number: JP3931546B2
Application number: JP2000289327A
Authority: JP
Inventors: 実柴田; 修山中; 良男佐野; 一道重野; 勝広片桐; 修司乾; 守行橋本; 陽一森田; 幸一池本
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2000-09-22
Filing date: 2000-09-22
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2020-09-22
Also published as: JP2002096680A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、照明装置に関する。詳しくは、特定の形状をＬＥＤ光源からの光により表示する照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車車内用照明装置として、スカッフプレート等に文字、図形等を表示させるものが知られている。例えば、実開平６−１８０７８に記載のサイドステップ部に付設される照明装置付きプレートでは、発光部に上下から透明の樹脂（導光体）からなるカバーを被せ、カバー表面には特定の形状が打抜き的に残るように光を透過しない樹脂層を設けることにより、発光部からの光をカバー表面の一部から外部放射して所望の形状を表示させる。
また、所望の形状の光透過孔を設けた金属板を導光体の発光面側に配置することにより、導光体の発光面から放射された光を金属板の光透過孔より放射して所望の形状を表示させる照明装置も知られている。かかる照明装置においては、光源は導光体の側面等に対向するように配置され、光源からの光は導光体の当該側面等より導入される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の技術における次の課題を解決することを目的とする。即ち、上記いずれの照明装置においても、光を透過し外部放射する導光体の発光面が外部に露出することとなるから、埃、水等により発光面に傷ないしは汚れがつき、発光むらや乱反射、又は発光量の低下等が生ずる恐れがあった。また、後者の照明装置では、導光体と文字板とが別体として構成されているため、文字板の光透過孔部分を介して埃、水等が導光体と文字板との隙間に浸入する恐れがあり、これにより導光体表面の傷、汚れが一層顕著となることがあった。
また、本発明は発光効率がよく、耐久性に優れた照明装置を提供することも目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上の目的の少なくとも一つを達成すべくなされたものであり、以下の構成からなる。
ＬＥＤ光源と、
発光面、及び前記ＬＥＤ光源と該ＬＥＤ光源の配線を収納する溝部を備える導光体と、
前記発光面の光放出方向に配置され、所望形状の光透過孔を有するマスク部材と、及び
前記マスク部材の発光観測面側を覆い、その周縁部が前記導光体と接着される光透過性シートと、を備えてなる照明装置。
【０００５】
このように構成された照明装置では、光放出方向に向かって導光体の発光面、マスク部材、光透過性シートが配置されることから、導光体の発光面が外部に露出することがなく、その表面に直接傷や汚れがつくことを防止できる。また、光透過性シートの周縁部が導光体と接着されることにより、導光体の発光面は、導光体と光透過性シートにより形成される閉じた空間内に収納されることとなり、発光面に対する埃、水等の影響を防止できる。さらに、光源であるＬＥＤが導光体に組み込まれることとなるため、ＬＥＤから発せられた光を効率よく導光体に導入することができ発光効率の高い照明装置となる。また、光源を導光体に組み込むことにより、光源に対する防水効果も得られ、耐久性の高い照明装置が提供されることとなる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一の実施例であるスカッフプレート照明装置１を例に採り、本発明の各構成を説明する。スカッフプレート照明装置１は、自動車のサイドステップ部に付設されて用いられ、所望形状をＬＥＤ光源の光により表示するものである。
図１は、スカッフプレート照明装置１を組み立てる前の状態を示した斜視図である。図２は、組み立て後のスカッフプレート照明装置１を発光観測面側から見た平面図である。また、図３及び図４はそれぞれ図２におけるＡ−Ａ線断面図及びＢ−Ｂ線断面図である。以下、各図を参照しながらスカッフプレート照明装置１の構成について説明する。
【０００７】
図１に示されるように、スカッフプレート照明装置１は、導光体１０、光源ユニット２０、文字板３０、及び光透過性シート４０から概略構成される。
導光体１０は、光透過性材料により形成される。本実施例では、その材料としてポリカーボネート樹脂を用いた。導光体１０を形成する材料は特に限定されないが、加工が容易で耐久性に優れた材料を採用することが好ましい。例えば、ポリカーボネート樹脂の他、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ガラス等を用いることができる。
【０００８】
導光体１０の一面には、周壁に略沿うように溝部１５が設けられ、これにより、枠状の周縁部１７及び島状の導光部１１が形成される。導光部１１の中央部表面は発光面１２を形成する。また、導光部１１の両端部には光導入部１４が形成される。尚、発光面１２は周縁部１７よりも低い位置（図において下方の位置）に形成される。発光面１２の表面には、発光面１２から放出される光の色を変換するための金属層を設けることができる。例えば、所望の金属を蒸着することによりかかる金属層が設けられる。また、金属層の代わりに、所望の色のフィルムの貼着、所望の色のインクの塗布・塗装等により、発光面１２から放出される光の色を変換するための層を設けることもできる。本実施例では、ゴールド箔からなる金属層１３をホットスタンプにより形成した。
【０００９】
溝部１５の両側端部には、外側に向かって窪み１８及び１９が形成されており、ここに後述の光源ユニット２０の基板２４及び２５がそれぞれ収納される。
以上のような形状の導光体１０は、例えば射出成型等の周知の方法により形成することができる。
【００１０】
発光面１２の表面にハーフミラー層を設けることもできる。ハーフミラー層は、例えば、発光面１２の表面に、金属層、保護層、及びインク層を順次積層することにより設けることができる。このようなハーフミラー層の形成方法の一例を示せば、まず発光面１２の表面にＡｌを蒸着し、Ａｌ薄膜からなる金属層を形成する。金属層はハーフミラー効果が得られるように、昼間の車内における明るさの光に対してはその表面で反射し、ＬＥＤ２１、２２からの光は透過する程度の厚さに形成する。例えば、金属層を光の透過率が約１５〜２０％となるような厚さとすることができる。続いて、エポキシ樹脂等の透明な樹脂を印刷、塗布等により金属層に重ねて形成し保護層とする。最後に、黄色等の色のインクを印刷、塗布等してインク層を形成する。勿論、ハーフミラー層の形成方法はこれに限られず、また、金属層及び保護層の材料、並びにインク層の材料及び色は任意に選択できるものである。尚、色変換層又はハーフミラー層を、導光体１０の裏面（発光面１２と反対側の面）又は後述の光透過性シート４０の裏面（発光観測面と反対側の面）に設けることもできる。
【００１１】
導光体１０の溝部が形成される側と反対の面（発光観測面と反対側の面。以下、「導光体１０の裏面」という）には、光反射層１６が設けられる（図２及び図３を参照。尚、図１においては省略してある）。光反射層１６は、ＬＥＤ２１、２２からの光を集光し、光放出方向に反射させる目的で設けられる。光反射層１６は、光反射性のインク（例えば、白色系のインク）を用いた印刷、蒸着、又はスパッタリング等により形成することができる。また、白色系のテープを貼着することにより光反射層１６を形成することもできる。光反射性のインク、白色系のテープは光反射率の高いものを用いることが好ましい。さらには、導光体１０の裏面をエッチング、サンドブラスト、放電加工等の処理により粗面化して光反射層１６を形成することもできる。
【００１２】
光反射層１６は、導光体１０の裏面の全面に形成するのではなく、文字板３０を配置した状態で文字板３０の光透過孔３１〜３３からなる所望形状が導光体１０の裏面に正投影される領域よりも若干広い領域を覆うように形成されることが好ましい。即ち、スカッフプレート照明装置１を発光観測面側より真正面に見たときに、文字板３０の光透過孔３１〜３３を通して見える導光体１０の裏面の領域を少なくともカバーするように光反射層１６が設けられる。このように光反射層１６の面積を少なくすれば、ＬＥＤ２１、２２からの光を集光する面積が少なくなり、その結果ＬＥＤ２１、２２からの光を光反射層１６全体にムラなく集めることができ、光反射層１６全体にわたって均一の光量で発光させることができる。さらに好ましくは、図２及び図３に示されるように、文字板３０の光透過孔３１〜３３からなる所望形状が導光体１０の裏面に正投影される領域よりも若干広い領域を覆い、かつ当該所望形状と概略視相似形状の光反射層１６を設ける。これにより、斜め方向からスカッフプレート照明装置１を見た場合であっても、文字板３０の光透過孔３１〜３３を通して見える導光体１０の裏面部分にも光反射層１６が設けられることとなり、見る角度によって光透過孔３１〜３３からの発光態様が変化することを防止できる。また、光透過孔３１〜３３と相似の形状に光反射層を設けるのではなく、光透過孔３１〜３３の形状に対応する光反射層を設けることもできる。例えば、本実施例の場合を例に採れば、各文字が導光体１０の裏面に正投影される領域をカバーするように四角形、三角形、円形等の光反射層を設けることができる。
【００１３】
光源ユニット２０は、ＬＥＤ２１及び２２、各ＬＥＤがマウントされる基板２４及び２５、各ＬＥＤに電力を供給する配線２６から構成される。
ＬＥＤ２１及びＬＥＤ２２には、アンバーの発光色を有する砲弾型のＬＥＤを用いた。ＬＥＤの発光色はこれに限定されず、所望の色を適宜選択して用いることができる。また、砲弾型のＬＥＤに代えて、例えば、チップ型等の他のタイプのＬＥＤを採用してもよい。用いるＬＥＤの個数は、ＬＥＤ光源の光量、導光体１０の発光面１２の大きさ、及び発光面１２から放射される光の輝度等を総合的に考慮して定めることができる。
光源ユニット２０は、図示しない電源及び制御回路に接続され、例えばドアの開閉に連動させてＬＥＤ２１及び２２を点灯及び消灯することができる。
【００１４】
尚、ＬＥＤを光源として用いることにより、発光効率の高い照明装置が構成される。また、ＬＥＤは発熱が少ないため、導光体１０に与える熱の影響を少なくできる。したがって、本発明のように導光体１０に組み込んで用いる場合には、特に適した光源であるといえる。また、ＬＥＤはバルブに比較して長寿命であるため、照明装置の長寿命化が図られる。
【００１５】
文字板３０は所望形状の光透過孔３１〜３３を有する板状の部材であり、導光体１０の発光面１２から放出される光の一部を遮蔽し、光透過孔３１〜３３のみから光を外部放射するためのマスク部材として機能する。導光体１２の表面に光透過孔部分３１〜３３を残して光不透過性の層を形成し、これをマスク部材とすることもできる。このような光不透過性の層は、例えば、黒色系のインク等の印刷、塗布、塗装等により形成することができる。
文字板３０は、光を透過しない材料の一部に光透過孔３１〜３３を設けることにより作製することができる。例えば、各種の金属、合金等からなる薄板を用意し、その一部をエッチング処理又はプレス加工等により除去して光透過孔を設ける。本実施例では、Ａｌの薄板を用意し、これをエッチング処理して光透過孔３１〜３３を設けることにより文字板３０を作製した。光を透過しない材料としては、不透明な樹脂、プラスチック等を用いることもできる。以上のように光を透過しない材料を用いて文字板を作製する場合には、光透過孔にポリ塩化ビニルやエポキシ樹脂等の透明な樹脂等を充填することができる。
【００１６】
一方、光を透過する材料により文字板３０を形成することもできる。例えばアクリル樹脂等の薄板を用意し、その表面に所望形状部分が島状に残るように光不透過性インクを印刷する。このようにすれば、所望形状部分のみから光を透過することが可能な文字板が構成される。
光透過孔の形状は、実施例における文字の他、数字、所望の図形を適宜組み合わせたものを採用できる。
文字板３０の表面に金属、合金等からなる層を設け、その意匠を変化させてもよい。
【００１７】
文字板３０は、導光体１０に光源ユニット２０が組みつけられた後、導光体１０の発光面１２を覆うように発光面１２上に載置される。この際、接着剤、テープ等を用いて文字板３０を発光面１２に固定することが好ましい。本実施例では、透明な両面テープを用いて文字板３０の固定を行っている。
【００１８】
光透過性シート４０は光透過性材料からなるシートであり、導光体１０に光源ユニット２０及び文字板３０を組み付けた後、文字板３０の発光観測面側を覆うように被せられる。光透過性シート４０の形成材料としては、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。光透過性シート４０の上面は、傷つき防止、汚れ防止等の目的でハードコート処理等を施すことが好ましい。
【００１９】
光透過性シート４０の周縁部４１は導光体１０に接着される。本実施例では、光透過性シート４０と導光体１０の平面視形状を略同一としてあり、光透過性シート４０の周縁部４１は導光体１０の周縁部１７に接着される。これにより、導光体１０内へ発光観測面側より埃、水等が浸入することを防止できる。その結果、導光体１０の発光面１２の傷つき、汚れを可及的に防止できる。また、ＬＥＤユニット２０に対する埃、水の影響も可及的に防止できる。
光透過シート４０と導光体１０との接着は、接着剤、シール等を用いて行うことができるが、光透過シート４０を導光体１０と同一の材料（例えばポリカーボネート樹脂）により形成し、光透過シート４０と導光体１０とを溶着させることにより両者を接着させることもできる。溶着方法としては周知の方法を採用でき、一例を示せば、まずポリカーボネート製の導光体１０の周縁部１７上面に無数の山状の突起を形成しておき、これへ光透過性シート４０を載置した後、左右方向又は上下方向の高周波振動を加える。これより、導光体１０の周縁部１７に形成した突起が溶融され、もって光透過性シート４０と導光体１０とが溶着される。
尚、導光体１０の配線口２７には、防水、防塵のため配線後にシーラーが充填される。
【００２０】
以上のように構成されたスカッフプレート照明装置１は、図５に示したように、金属製等（例えばＳＵＳ製）のカバー６０を被せて使用することができる。カバー６０を用いることにより、スカッフプレート照明装置１を外部衝撃から保護することができ、また、光放出面（光透過性シート表面）の傷つき防止が図られる。
【００２１】
次に、図３及び図４を参照しながら、スカッフプレート照明装置１における光の放出態様を説明する。尚、説明の便宜上、ＬＥＤ２１から放出された光が文字板３０の光透過孔３２から放出される態様を例に採って説明する。まず、ＬＥＤ２１から放出された光は、光導入部１４から導光体１０内に導入される。かかる光は導光体１０内を進み、導光体１０の裏面に形成された光反射層１６に集められた後、光放出方向（図３及び４において上方）に反射される。反射された光は導光体１０の発光面１２より放出され、金属層１３により色変換された後、文字板３０の光透過孔３２を介して放出される。
【００２２】
以上、本発明が適用される例としてスカッフプレート照明装置１を用いて説明したが、本発明の照明装置は、その他の自動車車内用照明装置（例えば、ドア部分に取り付けられるプレート状照明装置、ピラー部分に取り付けられるライン状照明装置等）に適用できるものである。また、自動車用照明装置に限らず、各種車両における表示プレート等の照明装置、住居の内装における表示プレート又は表札等の外装における表示プレート等の照明装置等にも適用できるものである。
【００２３】
この発明は、上記発明の実施の形態の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一の実施例であるスカッフプレート照明装置１の組み立て前の状態を示した斜視図である。
【図２】図２は、同じく組み立てられた状態のスカッフプレート照明装置１を発光観測面側よりみた平面図である。
【図３】図３は、図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図４は、図２におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図５は、カバー６０を装着したスカッフプレート照明装置１を示す斜視図である。
【符号の説明】
１スカッフプレート照明装置
１０導光体
１２発光面
１３金属層
１４溝部
１６光反射層
２０光源ユニット
２１２２ＬＥＤ
３０文字板
３１３２３３光透過孔
４０光透過シート
６０カバー

Claims

周壁に略沿うように設けられた溝部と、該溝部によって形成された枠状の周縁部及び島状の導光部とを一面側に備え、該導光部の中央部表面は発光面を形成し、該導光部の両端部に光導入部が形成される、導光体と、
ＬＥＤ、該ＬＥＤがマウントされる基板、該ＬＥＤに電力を供給する配線から構成され、前記溝部内に収納され、前記導光部の両端部の各光導入部に配置される光源ユニットと、
前記発光面の光放出方向に配置され、所望形状の光透過孔を有するマスク部材と、
前記マスク部材及び前記光源ユニットを覆い、前記枠状の周縁部と溶着される光透過性シートと、を備え、
前記溝部の両側端部には窪みが形成され、前記光源ユニットの前記基板が該窪みに収納され、
前記導光体の前記発光面と反対側の面に光反射層が形成され、該光反射層は、前記マスク部材の前記所望形状が前記導光体の前記発光面と反対側の面上に投影される領域よりも若干広い領域を覆い且つ前記マスク部材の前記所望形状と概略相似形状である、
ことを特徴とする照明装置。
前記導光体と前記光透過性シートとが同一の材料からなる、ことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
前記導光体の前記発光面に、蒸着による金属層が形成されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
前記導光体の前記発光面に、ホットスタンプによる金属層が形成されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
前記導光体の前記発光面に、光の透過率が１５〜２０％となるＡｌ薄膜からなる金属層と、エポキシ樹脂からなる保護層と、黄色のインク層とを順次積層することにより設けられるハーフミラー層が形成されている、ことを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
前記マスク部材は、前記所望形状の光透過孔を有するＡｌ薄板からなる、ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の照明装置。
前記照明装置は、自動車のサイドステップ部に設置されるスカッフプレートである、ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の照明装置。
前記導光体に配線口が形成され、該配線口にシーラーが充填される、ことを特徴とする請求項５に記載の照明装置。