JP4040853B2 - 照光装置 - Google Patents
照光装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4040853B2 JP4040853B2 JP2001272041A JP2001272041A JP4040853B2 JP 4040853 B2 JP4040853 B2 JP 4040853B2 JP 2001272041 A JP2001272041 A JP 2001272041A JP 2001272041 A JP2001272041 A JP 2001272041A JP 4040853 B2 JP4040853 B2 JP 4040853B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- wall surface
- incident
- light source
- convex lens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000005286 illumination Methods 0.000 title claims description 44
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 3
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 3
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B60K35/10—
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
- B60Q3/00—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors
- B60Q3/10—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors for dashboards
- B60Q3/14—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors for dashboards lighting through the surface to be illuminated
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
- B60Q3/00—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors
- B60Q3/60—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors characterised by optical aspects
- B60Q3/62—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors characterised by optical aspects using light guides
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V13/00—Producing particular characteristics or distribution of the light emitted by means of a combination of elements specified in two or more of main groups F21V1/00 - F21V11/00
- F21V13/02—Combinations of only two kinds of elements
- F21V13/04—Combinations of only two kinds of elements the elements being reflectors and refractors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V5/00—Refractors for light sources
- F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
- G02B3/04—Simple or compound lenses with non-spherical faces with continuous faces that are rotationally symmetrical but deviate from a true sphere, e.g. so called "aspheric" lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
- G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
- G02B6/003—Lens or lenticular sheet or layer
-
- B60K2360/20—
-
- B60K2360/33—
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V7/00—Reflectors for light sources
- F21V7/0091—Reflectors for light sources using total internal reflection
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
- G02B6/0015—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
- G02B6/0018—Redirecting means on the surface of the light guide
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
- H01H13/70—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
- H01H13/83—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard characterised by legends, e.g. Braille, liquid crystal displays, light emitting or optical elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H2219/00—Legends
- H01H2219/054—Optical elements
- H01H2219/06—Reflector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H2219/00—Legends
- H01H2219/054—Optical elements
- H01H2219/062—Light conductor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H2219/00—Legends
- H01H2219/054—Optical elements
- H01H2219/066—Lens
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
- Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
- Push-Button Switches (AREA)
- Instrument Panels (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は照光装置に係り、特に、ランプ等の光源の光を導光体等を介して照光領域へと導く照光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車載用等のコントロールパネルには、暗所において操作キーを照光させるために照光装置が組み込まれていることが多い。かかる照光装置では、通常、アクリル樹脂等からなる導光体の後部に設けられた光入射用の端面がランプ等の光源に対向させてあると共に、この導光体の前部に設けられた光出射用の端面が操作キーの照光領域に対向させてあり、光源から出射された光が導光体を介して照光領域へと導かれるようになっている。
【０００３】
ところで、ランプ等の光源の光は放射状に広がるので、この光を効率よく照光領域へ導くためには、導光体の光入射用端面は面積を大きくしたほうが有利であり、光源との距離も極力近接させたほうが有利と考えられる。しかしながら、端面を大径化した太い導光体を使用すると、導光体が大型化して重量も増大するため、長焦点化も含めスペースファクタや取扱い性が極端に悪くなるという問題が起こる。また、導光体と光源との間には、光源の発生する熱で導光体が溶融しないようにするため、所定のクリアランスを確保しておく必要がある。それゆえ、この種の照光装置においては、従来、光源の光のごく一部しか照光領域へ導けないという理由から、照光領域を所望の明るさで照光させるために複数の光源を配設するという構成のものが一般的であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、複数の光源を配設することによって照光領域を所望の明るさで照光させている従来の照光装置は、光源の光の多くを無駄にしているという非効率的な構成であり、かつ、複数の光源をそれぞれ所定位置に実装しなければならないので、部品コストや組立コストが嵩むという問題があった。
【０００５】
そこで、光源の近傍に湾曲させた反射膜を設けて、導光体の光入射用端面を外れた向きに進む光源の光の多くを、該反射膜で反射させて該端面に向かわせるという手法が提案されているが、所定形状に湾曲させた反射膜を安価に製造することは困難なので、照光装置のコストダウンを図るうえで有効な手法とは言いがたかった。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、光源の光を面積小なる特定領域へ効率よく集光させることができ、それゆえ低コスト，省スペースにて照光領域を所望の明るさで照光させることができる照光装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明の照光装置では、光源と、この光源に対向配置した光透過率の高い材料からなる集光体とを備え、前記集光体が、光入射面および光出射面を凸状の湾曲面となした凸レンズ部と、この凸レンズ部の周囲に一体形成されて径方向外側で軸線方向の厚さ寸法が大となるように前記光入射面を包囲しつつ凸状に湾曲して一方の開口端へと至る第１の内壁面と前記光出射面を包囲しつつ凸状に湾曲して他方の開口端へと至る第２の内壁面とを有する軸線方向の断面形状が略半円形の環状部とで構成され、前記光源の光が、前記凸レンズ部の前記光入射面と前記環状部の第１の内壁面から入射されると共に、前記凸レンズ部の前記光出射面と前記環状部の第２の内壁面とから特定の領域へ向けて出射されるように構成した。
【０００８】
このように構成された照光装置にあっては、光源から凸レンズ部の光入射面に入射した光が集光作用を受けるだけでなく、光源から環状部の第１の内壁面に入射した光も該環状部の外壁面で反射されて集光作用を受けるので、これら光入射面および第１の内壁面を光源に対向させた状態で集光体を配置させることにより、この光源から集光体へ入射される光の多くを、凸レンズ部の光出射面や環状部の第２の内壁面から面積小なる特定領域へ向かわせることができる。つまり、光源の近傍に集光体を配置させることにより、照光に利用されずに無駄になる光の割合が低減するので、光源の数が少なくても照光領域を所望の明るさで照光させることが可能となり、反射膜を別途用意する必要もなくなる。
【０００９】
また、かかる構成において、集光体の外壁面のうち、前記第１の内壁面の周囲に位置する部分を、前記光源に向かってその口径が漸減するテーパ面となしておけば、第１の内壁面を通過した光源の光が大きな入射角で該テーパ面に到達することになるので、該テーパ面で多くの光を全反射させることができると共に、該テーパ面で反射した光が狭い領域へ進みやすくなる。したがって、光源の発光部に多少の位置ずれがある場合や、フィラメントのように発光部が点光源でない場合にも、集光体の外壁面からの漏光が抑制されると共に、該外壁面での反射光の拡散が抑制されることになって、光源の光が照光用として有効に利用できる。
【００１０】
なお、本発明の照光装置は、光源の光を集光体を介して導光体の光入射用端面へ向かわせる構成とすることによって、実用的価値が高まる。すなわち、前記凸レンズ部の前記光出射面と対向する位置に導光体の一端面（光入射用端面）を配置させて、集光体が光源の光を該端面へ向けて出射するようになすと共に、この導光体の他端面（光出射用端面）を照光領域と対向する位置に配置させた構成とすることにより、光源の光を集光体を介して導光体の面積小なる光入射用端面へ効率よく向かわせることができるので、複数の光源や反射膜を用意しなくても照光領域を所望の明るさで照光させることが可能となり、導光体の大型化や重量増加も回避できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本実施形態例に係る照光装置の要部説明図、図２は該照光装置の全体構成図、図３は光源の発光部位に位置ずれがある場合の光路を本実施形態例（ａ）と比較例（ｂ）とについて示した説明図である。
【００１２】
図１，２に示す照光装置は、車載用コントロールパネル等のケース１内に組み込まれて、暗所で操作キー２を照光させるために使用されるものであり、図２中の符号３はケース１の背部を蓋閉するカバー、４はケース１内に設置された回路基板を示している。この照光装置には、アクリル樹脂等の光透過率の高い材料からなりケース１に保持された導光体５と、同じくアクリル樹脂等の光透過率の高い材料からなり導光体５の光入射用端面５ａの近傍に配置された集光体６と、回路基板４に実装されて操作キー２の照光領域２ａに光を供給するランプ９とによって概略構成されており、導光体５の前部に設けた光出射用端面５ｂが操作キー２の照光領域２ａの裏面に対向させてある。ただし、導光体５と集光体６は２個ずつ配設されていて、ケース１内の離れた場所に組み込まれた２個の導光体５の中間にランプ９が設置され、このランプ９と各導光体５との間にそれぞれ集光体６が設置されている。
【００１３】
各集光体６には、光入射面７ａおよび光出射面７ｂを凸状の湾曲面となした凸レンズ部７と、この凸レンズ部７の周囲に一体形成されて径方向外側で軸線方向の厚さ寸法が大となる断面形状略半円形の環状部８とが設けてある。これらの集光体６は、凸レンズ部７の光入射面７ａと、この光入射面７ａを包囲しつつ外向きに湾曲して一方の開口端６ａへと至る環状部８の第１の内壁面８ａとを、ランプ９に対向させた状態で回路基板４上に保持されており、各集光体６の外壁面のうち、第１の内壁面８ａの周囲に位置する部分は、ランプ９に対向する開口端６ａ側で口径が漸減するテーパ面８ｃとなっている。そして、各集光体６をランプ９や導光体５との位置関係を考慮して適宜位置に配置させることにより、ランプ９の発光部９ａから出射された光が、集光体６の凸レンズ部７の光出射面７ｂと、この光出射面７ｂを包囲しつつ外向きに湾曲して他方の開口端６ｂへと至る環状部８の第２の内壁面８ｂとから、対応する導光体５の光入射用端面５ａへ向けて効率よく出射されるように設定されている。
【００１４】
すなわち、集光体６とランプ９および導光体５は図２に示すような位置関係で配設されており、ランプ９の発光部９ａから放射状に出射される光の多くを、ランプ９を挟んで対向する２個の集光体６の各光入射面７ａおよび各第１の内壁面８ａに入射させられるようになっている。こうして集光体６内に入射したランプ９の光は、図１に示すような光路を通って導光体５の光入射用端面５ａへと向かう。具体的には、集光体６の光入射面７ａへ入射したランプ９の光は、凸レンズ部７の集光作用を受けるため、光出射面７ｂから導光体５の光入射用端面５ａの中心部へ向けて出射されることとなる。また、集光体６の第１の内壁面８ａへ入射したランプ９の光は、テーパ面８ｃ等の外壁面で反射されやすいため、第２の内壁面８ｂを経て導光体５の光入射用端面５ａへ向かう割合が高い。しかも、ランプ９の発光部９ａの周囲は、各集光体６の光入射面７ａおよび第１の内壁面８ａによって広範囲に覆われているので、結局、ランプ９から出射される光の多くが、集光体６へ入射した後に導光体５の面積小なる光入射用端面５ａへ向かうようになり、この導光体５の光出射用端面５ｂにランプ９の光が効率よく供給されることとなる。それゆえ、光源として１個のランプ９を用いるだけで、ケース１の前面に分散して配置されている複数の操作キー２の各照光領域２ａを所望の明るさで照光させることができる。
【００１５】
このように本実施形態例に係る照光装置は、集光体６を介在させることによりランプ９の光が導光体５の光入射用端面５ａへ効率よく供給されて、照光に利用されない無駄な光の割合が低くなるので、照光用の光源を複数個実装する必要がなくなり、反射膜を別途用意する必要もない。したがって、複数の操作キー２の各照光領域２ａが十分な明るさで照光可能な優れた照光装置を低コストにて製造することができる。
【００１６】
また、本実施形態例に係る照光装置では、集光体６の外壁面のうち、第１の内壁面８ａの周囲に位置する部分がテーパ面８ｃとなっているので、ランプ９の発光部９ａに多少の位置ずれがあったとしても、第１の内壁面８ａを通過したランプ９の光の多くが導光体５の光入射用端面５ａへ向かうようになっている。すなわち、集光体６の外壁面をすべて円筒面にて形成した場合は、例えば図３（ｂ）に示すように、理想的な位置（図１参照）よりも同図左方へ位置ずれしている発光部９ａから出射されて集光体６の第１の内壁面８ａを通過した光が、集光体６の同図右方の外壁面に比較的小さな入射角で到達するので、該外壁面からの漏光が増えると共に、該外壁面で反射した光が導光体５の光入射用端面５ａを外れた向きに進みやすくなる。これに対して、本実施形態例のように集光体６の外壁面にテーパ面８ｃが形成してある場合は、図３（ａ）に示すように、多少位置ずれしている発光部９ａから出射された光であっても、その光が集光体６の第１の内壁面８ａを通過すると比較的大きな入射角でテーパ面８ｃに到達するので、該テーパ面８ｃで多くの光を全反射させることができて漏光が抑制されると共に、該テーパ面８ｃで反射した光の多くを導光体５の光入射用端面５ａへ向かわせることができる。したがって、ランプ９の発光部９ａの位置ずれがある程度許容されることになって、製造歩留まりが良好となり、高信頼性が確保しやすくなる。
【００１７】
なお、フィラメントのように発光部９ａが点光源でない場合にも、テーパ面８ｃのテーパ角を適宜値に設定しておくことにより、漏光が少なくて優れた集光作用を示す集光体６を作製することができる。また、導光体５の形状や大きさに応じて、３個以上の集光体６をランプ９等の光源の周囲に配置する構成にしたり、光源の発光部を覆うように集光体６を１個だけ配置する構成にしてもよい。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１９】
光源から集光体の光入射面および第１の内壁面に入射した光の多くを、該集光体の光出射面および第２の内壁面から面積小なる特定領域へ向かわせることができるので、照光に利用されずに無駄になる光の割合が低減し、光源の数が少なくても照光領域を十分な明るさで照光させることが可能となる。また、反射膜を別途用意する必要もなくなる。すなわち、本発明による照光装置は、集光体を介在させることにより、光源の光を導光体の光入射用端面のような面積小なる特定領域へ効率よく集光させることができるので、低コスト，省スペースにて照光領域を所望の明るさで照光させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例に係る照光装置の要部説明図である。
【図２】該照光装置の全体構成図である。
【図３】光源の発光部位に位置ずれがある場合の光路を実施形態例と比較例とについて示した説明図である。
【符号の説明】
１ ケース
２ 操作キー
２ａ 照光領域
４ 回路基板
５ 導光体
５ａ 光入射用端面
５ｂ 光出射用端面
６ 集光体
６ａ，６ｂ 開口端
７ 凸レンズ部
７ａ 光入射面
７ｂ 光出射面
８ 環状部
８ａ 第１の内壁面
８ｂ 第２の内壁面
８ｃ テーパ面
９ ランプ
９ａ 発光部
【発明の属する技術分野】
本発明は照光装置に係り、特に、ランプ等の光源の光を導光体等を介して照光領域へと導く照光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車載用等のコントロールパネルには、暗所において操作キーを照光させるために照光装置が組み込まれていることが多い。かかる照光装置では、通常、アクリル樹脂等からなる導光体の後部に設けられた光入射用の端面がランプ等の光源に対向させてあると共に、この導光体の前部に設けられた光出射用の端面が操作キーの照光領域に対向させてあり、光源から出射された光が導光体を介して照光領域へと導かれるようになっている。
【０００３】
ところで、ランプ等の光源の光は放射状に広がるので、この光を効率よく照光領域へ導くためには、導光体の光入射用端面は面積を大きくしたほうが有利であり、光源との距離も極力近接させたほうが有利と考えられる。しかしながら、端面を大径化した太い導光体を使用すると、導光体が大型化して重量も増大するため、長焦点化も含めスペースファクタや取扱い性が極端に悪くなるという問題が起こる。また、導光体と光源との間には、光源の発生する熱で導光体が溶融しないようにするため、所定のクリアランスを確保しておく必要がある。それゆえ、この種の照光装置においては、従来、光源の光のごく一部しか照光領域へ導けないという理由から、照光領域を所望の明るさで照光させるために複数の光源を配設するという構成のものが一般的であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、複数の光源を配設することによって照光領域を所望の明るさで照光させている従来の照光装置は、光源の光の多くを無駄にしているという非効率的な構成であり、かつ、複数の光源をそれぞれ所定位置に実装しなければならないので、部品コストや組立コストが嵩むという問題があった。
【０００５】
そこで、光源の近傍に湾曲させた反射膜を設けて、導光体の光入射用端面を外れた向きに進む光源の光の多くを、該反射膜で反射させて該端面に向かわせるという手法が提案されているが、所定形状に湾曲させた反射膜を安価に製造することは困難なので、照光装置のコストダウンを図るうえで有効な手法とは言いがたかった。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、光源の光を面積小なる特定領域へ効率よく集光させることができ、それゆえ低コスト，省スペースにて照光領域を所望の明るさで照光させることができる照光装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明の照光装置では、光源と、この光源に対向配置した光透過率の高い材料からなる集光体とを備え、前記集光体が、光入射面および光出射面を凸状の湾曲面となした凸レンズ部と、この凸レンズ部の周囲に一体形成されて径方向外側で軸線方向の厚さ寸法が大となるように前記光入射面を包囲しつつ凸状に湾曲して一方の開口端へと至る第１の内壁面と前記光出射面を包囲しつつ凸状に湾曲して他方の開口端へと至る第２の内壁面とを有する軸線方向の断面形状が略半円形の環状部とで構成され、前記光源の光が、前記凸レンズ部の前記光入射面と前記環状部の第１の内壁面から入射されると共に、前記凸レンズ部の前記光出射面と前記環状部の第２の内壁面とから特定の領域へ向けて出射されるように構成した。
【０００８】
このように構成された照光装置にあっては、光源から凸レンズ部の光入射面に入射した光が集光作用を受けるだけでなく、光源から環状部の第１の内壁面に入射した光も該環状部の外壁面で反射されて集光作用を受けるので、これら光入射面および第１の内壁面を光源に対向させた状態で集光体を配置させることにより、この光源から集光体へ入射される光の多くを、凸レンズ部の光出射面や環状部の第２の内壁面から面積小なる特定領域へ向かわせることができる。つまり、光源の近傍に集光体を配置させることにより、照光に利用されずに無駄になる光の割合が低減するので、光源の数が少なくても照光領域を所望の明るさで照光させることが可能となり、反射膜を別途用意する必要もなくなる。
【０００９】
また、かかる構成において、集光体の外壁面のうち、前記第１の内壁面の周囲に位置する部分を、前記光源に向かってその口径が漸減するテーパ面となしておけば、第１の内壁面を通過した光源の光が大きな入射角で該テーパ面に到達することになるので、該テーパ面で多くの光を全反射させることができると共に、該テーパ面で反射した光が狭い領域へ進みやすくなる。したがって、光源の発光部に多少の位置ずれがある場合や、フィラメントのように発光部が点光源でない場合にも、集光体の外壁面からの漏光が抑制されると共に、該外壁面での反射光の拡散が抑制されることになって、光源の光が照光用として有効に利用できる。
【００１０】
なお、本発明の照光装置は、光源の光を集光体を介して導光体の光入射用端面へ向かわせる構成とすることによって、実用的価値が高まる。すなわち、前記凸レンズ部の前記光出射面と対向する位置に導光体の一端面（光入射用端面）を配置させて、集光体が光源の光を該端面へ向けて出射するようになすと共に、この導光体の他端面（光出射用端面）を照光領域と対向する位置に配置させた構成とすることにより、光源の光を集光体を介して導光体の面積小なる光入射用端面へ効率よく向かわせることができるので、複数の光源や反射膜を用意しなくても照光領域を所望の明るさで照光させることが可能となり、導光体の大型化や重量増加も回避できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本実施形態例に係る照光装置の要部説明図、図２は該照光装置の全体構成図、図３は光源の発光部位に位置ずれがある場合の光路を本実施形態例（ａ）と比較例（ｂ）とについて示した説明図である。
【００１２】
図１，２に示す照光装置は、車載用コントロールパネル等のケース１内に組み込まれて、暗所で操作キー２を照光させるために使用されるものであり、図２中の符号３はケース１の背部を蓋閉するカバー、４はケース１内に設置された回路基板を示している。この照光装置には、アクリル樹脂等の光透過率の高い材料からなりケース１に保持された導光体５と、同じくアクリル樹脂等の光透過率の高い材料からなり導光体５の光入射用端面５ａの近傍に配置された集光体６と、回路基板４に実装されて操作キー２の照光領域２ａに光を供給するランプ９とによって概略構成されており、導光体５の前部に設けた光出射用端面５ｂが操作キー２の照光領域２ａの裏面に対向させてある。ただし、導光体５と集光体６は２個ずつ配設されていて、ケース１内の離れた場所に組み込まれた２個の導光体５の中間にランプ９が設置され、このランプ９と各導光体５との間にそれぞれ集光体６が設置されている。
【００１３】
各集光体６には、光入射面７ａおよび光出射面７ｂを凸状の湾曲面となした凸レンズ部７と、この凸レンズ部７の周囲に一体形成されて径方向外側で軸線方向の厚さ寸法が大となる断面形状略半円形の環状部８とが設けてある。これらの集光体６は、凸レンズ部７の光入射面７ａと、この光入射面７ａを包囲しつつ外向きに湾曲して一方の開口端６ａへと至る環状部８の第１の内壁面８ａとを、ランプ９に対向させた状態で回路基板４上に保持されており、各集光体６の外壁面のうち、第１の内壁面８ａの周囲に位置する部分は、ランプ９に対向する開口端６ａ側で口径が漸減するテーパ面８ｃとなっている。そして、各集光体６をランプ９や導光体５との位置関係を考慮して適宜位置に配置させることにより、ランプ９の発光部９ａから出射された光が、集光体６の凸レンズ部７の光出射面７ｂと、この光出射面７ｂを包囲しつつ外向きに湾曲して他方の開口端６ｂへと至る環状部８の第２の内壁面８ｂとから、対応する導光体５の光入射用端面５ａへ向けて効率よく出射されるように設定されている。
【００１４】
すなわち、集光体６とランプ９および導光体５は図２に示すような位置関係で配設されており、ランプ９の発光部９ａから放射状に出射される光の多くを、ランプ９を挟んで対向する２個の集光体６の各光入射面７ａおよび各第１の内壁面８ａに入射させられるようになっている。こうして集光体６内に入射したランプ９の光は、図１に示すような光路を通って導光体５の光入射用端面５ａへと向かう。具体的には、集光体６の光入射面７ａへ入射したランプ９の光は、凸レンズ部７の集光作用を受けるため、光出射面７ｂから導光体５の光入射用端面５ａの中心部へ向けて出射されることとなる。また、集光体６の第１の内壁面８ａへ入射したランプ９の光は、テーパ面８ｃ等の外壁面で反射されやすいため、第２の内壁面８ｂを経て導光体５の光入射用端面５ａへ向かう割合が高い。しかも、ランプ９の発光部９ａの周囲は、各集光体６の光入射面７ａおよび第１の内壁面８ａによって広範囲に覆われているので、結局、ランプ９から出射される光の多くが、集光体６へ入射した後に導光体５の面積小なる光入射用端面５ａへ向かうようになり、この導光体５の光出射用端面５ｂにランプ９の光が効率よく供給されることとなる。それゆえ、光源として１個のランプ９を用いるだけで、ケース１の前面に分散して配置されている複数の操作キー２の各照光領域２ａを所望の明るさで照光させることができる。
【００１５】
このように本実施形態例に係る照光装置は、集光体６を介在させることによりランプ９の光が導光体５の光入射用端面５ａへ効率よく供給されて、照光に利用されない無駄な光の割合が低くなるので、照光用の光源を複数個実装する必要がなくなり、反射膜を別途用意する必要もない。したがって、複数の操作キー２の各照光領域２ａが十分な明るさで照光可能な優れた照光装置を低コストにて製造することができる。
【００１６】
また、本実施形態例に係る照光装置では、集光体６の外壁面のうち、第１の内壁面８ａの周囲に位置する部分がテーパ面８ｃとなっているので、ランプ９の発光部９ａに多少の位置ずれがあったとしても、第１の内壁面８ａを通過したランプ９の光の多くが導光体５の光入射用端面５ａへ向かうようになっている。すなわち、集光体６の外壁面をすべて円筒面にて形成した場合は、例えば図３（ｂ）に示すように、理想的な位置（図１参照）よりも同図左方へ位置ずれしている発光部９ａから出射されて集光体６の第１の内壁面８ａを通過した光が、集光体６の同図右方の外壁面に比較的小さな入射角で到達するので、該外壁面からの漏光が増えると共に、該外壁面で反射した光が導光体５の光入射用端面５ａを外れた向きに進みやすくなる。これに対して、本実施形態例のように集光体６の外壁面にテーパ面８ｃが形成してある場合は、図３（ａ）に示すように、多少位置ずれしている発光部９ａから出射された光であっても、その光が集光体６の第１の内壁面８ａを通過すると比較的大きな入射角でテーパ面８ｃに到達するので、該テーパ面８ｃで多くの光を全反射させることができて漏光が抑制されると共に、該テーパ面８ｃで反射した光の多くを導光体５の光入射用端面５ａへ向かわせることができる。したがって、ランプ９の発光部９ａの位置ずれがある程度許容されることになって、製造歩留まりが良好となり、高信頼性が確保しやすくなる。
【００１７】
なお、フィラメントのように発光部９ａが点光源でない場合にも、テーパ面８ｃのテーパ角を適宜値に設定しておくことにより、漏光が少なくて優れた集光作用を示す集光体６を作製することができる。また、導光体５の形状や大きさに応じて、３個以上の集光体６をランプ９等の光源の周囲に配置する構成にしたり、光源の発光部を覆うように集光体６を１個だけ配置する構成にしてもよい。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１９】
光源から集光体の光入射面および第１の内壁面に入射した光の多くを、該集光体の光出射面および第２の内壁面から面積小なる特定領域へ向かわせることができるので、照光に利用されずに無駄になる光の割合が低減し、光源の数が少なくても照光領域を十分な明るさで照光させることが可能となる。また、反射膜を別途用意する必要もなくなる。すなわち、本発明による照光装置は、集光体を介在させることにより、光源の光を導光体の光入射用端面のような面積小なる特定領域へ効率よく集光させることができるので、低コスト，省スペースにて照光領域を所望の明るさで照光させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例に係る照光装置の要部説明図である。
【図２】該照光装置の全体構成図である。
【図３】光源の発光部位に位置ずれがある場合の光路を実施形態例と比較例とについて示した説明図である。
【符号の説明】
１ ケース
２ 操作キー
２ａ 照光領域
４ 回路基板
５ 導光体
５ａ 光入射用端面
５ｂ 光出射用端面
６ 集光体
６ａ，６ｂ 開口端
７ 凸レンズ部
７ａ 光入射面
７ｂ 光出射面
８ 環状部
８ａ 第１の内壁面
８ｂ 第２の内壁面
８ｃ テーパ面
９ ランプ
９ａ 発光部
Claims (3)
- 光源と、この光源に対向配置した光透過率の高い材料からなる集光体とを備え、
前記集光体が、光入射面および光出射面を凸状の湾曲面となした凸レンズ部と、この凸レンズ部の周囲に一体形成されて径方向外側で軸線方向の厚さ寸法が大となるように前記光入射面を包囲しつつ凸状に湾曲して一方の開口端へと至る第１の内壁面と前記光出射面を包囲しつつ凸状に湾曲して他方の開口端へと至る第２の内壁面とを有する軸線方向の断面形状が略半円形の環状部とで構成され、
前記光源の光が、前記凸レンズ部の前記光入射面と前記環状部の第１の内壁面から入射されると共に、前記凸レンズ部の前記光出射面と前記環状部の第２の内壁面とから特定の領域へ向けて出射されるように構成したことを特徴とする照光装置。 - 請求項１の記載において、前記集光体の外壁面のうち、前記第１の内壁面の周囲に位置する部分を、前記光源に向かってその口径が漸減するテーパ面となしたことを特徴とする照光装置。
- 請求項１または２の記載において、前記凸レンズ部の前記光出射面と対向する位置に導光体の一端面を対向配置させ、この導光体の他端面を照光領域と対向する位置に配置させたことを特徴とする照光装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001272041A JP4040853B2 (ja) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | 照光装置 |
| EP02019121A EP1291242A3 (en) | 2001-09-07 | 2002-08-29 | Lighting device with light-condensing device |
| US10/235,776 US6793376B2 (en) | 2001-09-07 | 2002-09-05 | Lighting device with light-condensing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001272041A JP4040853B2 (ja) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | 照光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003086014A JP2003086014A (ja) | 2003-03-20 |
| JP4040853B2 true JP4040853B2 (ja) | 2008-01-30 |
Family
ID=19097466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001272041A Expired - Fee Related JP4040853B2 (ja) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | 照光装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6793376B2 (ja) |
| EP (1) | EP1291242A3 (ja) |
| JP (1) | JP4040853B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI267018B (en) * | 2004-06-25 | 2006-11-21 | Lite On Technology Corp | Optical member and method of producing the same |
| DE102006033040A1 (de) | 2006-07-14 | 2008-01-17 | Johnson Controls Automotive Electronics Gmbh | Anzeigevorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem im wesentlichen parallelen Lichtbündel |
| WO2009128105A1 (en) * | 2008-04-18 | 2009-10-22 | Telecom Italia S.P.A. | Ink-jet print head having improved adhesion with time, its process of manufacturing and its use in combination with a water-based ink containing acidic species |
| CN102729827B (zh) * | 2012-06-25 | 2016-01-06 | 惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司 | 一种汽车内饰旋钮结构 |
| JP2015038539A (ja) * | 2012-10-26 | 2015-02-26 | シャープ株式会社 | レンズ素子 |
| JP5745492B2 (ja) * | 2012-11-08 | 2015-07-08 | シャープ株式会社 | 光検出装置 |
| JP6744371B2 (ja) * | 2018-08-22 | 2020-08-19 | 矢崎総業株式会社 | 車両用室内照明装置およびルーフモジュール |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB456520A (en) * | 1935-04-09 | 1936-11-09 | Arthur George Cooke | Improvements in or relating to lamps, searchlights, projectors and the like |
| US2215900A (en) * | 1939-10-28 | 1940-09-24 | Ralph E Bitner | Catadioptrical lens |
| FR2459541A1 (fr) * | 1979-06-14 | 1981-01-09 | Ferodo Sa | Dispositif d'eclairage d'un tableau de commande |
| JPS58192022A (ja) * | 1982-05-06 | 1983-11-09 | Dainippon Printing Co Ltd | レンチキユラ−レンズシ−ト |
| US5428469A (en) * | 1993-11-16 | 1995-06-27 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Liquid crystal display projection systems employing polarizing beam splitters and passing light through display cell from both directions |
| GB2324364A (en) * | 1997-04-19 | 1998-10-21 | Ford Motor Co | Light input device for a light pipe illuminator |
| IL139959A0 (en) * | 1998-05-28 | 2002-02-10 | Remote Source Lighting Int Inc | Parabolic and spherical multiport illuminators for light guides |
| DE19943589A1 (de) * | 1999-09-11 | 2001-04-05 | Preh Elektro Feinmechanik | Lichtleiterpilz |
| US6547423B2 (en) * | 2000-12-22 | 2003-04-15 | Koninklijke Phillips Electronics N.V. | LED collimation optics with improved performance and reduced size |
| US6547422B2 (en) * | 2001-08-08 | 2003-04-15 | Prokia Technology Co., Ltd. | Illuminating module for a display apparatus |
-
2001
- 2001-09-07 JP JP2001272041A patent/JP4040853B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-08-29 EP EP02019121A patent/EP1291242A3/en not_active Withdrawn
- 2002-09-05 US US10/235,776 patent/US6793376B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1291242A3 (en) | 2006-08-30 |
| JP2003086014A (ja) | 2003-03-20 |
| EP1291242A2 (en) | 2003-03-12 |
| US6793376B2 (en) | 2004-09-21 |
| US20030063468A1 (en) | 2003-04-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6871988B2 (en) | Lamp for vehicles | |
| US7524091B2 (en) | Led bulb refractive relector | |
| JP4418538B2 (ja) | 投射原理に従った車両用前照灯 | |
| KR101637331B1 (ko) | 가상 외부 공통 초점을 가지는 광학 어셈블리 | |
| US20020105801A1 (en) | Single optical element LED signal | |
| JP2004273353A (ja) | 車両用灯具 | |
| JP2002075025A (ja) | 車両用ｌｅｄ灯具 | |
| US20060209561A1 (en) | Light-emitting device and apparatus having the same | |
| US20070217216A1 (en) | Light pipe providing wide illumination angle | |
| US20050100288A1 (en) | Light guide module having embedded LED | |
| US6402356B2 (en) | Vehicle lamp | |
| JP2005032579A (ja) | 車両用灯具 | |
| JP4040853B2 (ja) | 照光装置 | |
| JP2004311162A (ja) | 照明装置 | |
| JP2005347224A (ja) | 光源装置 | |
| JP2014123479A (ja) | 照明装置及びこれに用いられる集光ユニット | |
| JP2004039458A (ja) | 車両用灯具 | |
| JP2019050142A (ja) | 車両用灯具 | |
| JP3891253B2 (ja) | 車両用灯具 | |
| KR20150140451A (ko) | 차량용 램프의 광원모듈 | |
| JPH0996551A (ja) | 発光指針 | |
| KR100516821B1 (ko) | 이중 전반사 렌즈 및 이를 이용한 차량용 램프 | |
| JPH09213114A (ja) | 照明装置 | |
| WO2023074753A1 (ja) | 車輌用灯具 | |
| JP2605483Y2 (ja) | 車輌用灯具 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040603 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070307 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070313 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070426 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070807 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071002 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071030 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071108 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101116 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |