JP4383306B2 - 照光装置 - Google Patents

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Description

本発明は、スイッチノブなどに備えられる照光装置に係り、特に、表示部に照射される照明光の光量分布を均一化する光量分布調整部材の構成に関する。
従来より、車両用スイッチ装置などには、夜間や暗所においてもスイッチノブの操作を容易かつ確実に行えるようにするため、スイッチノブ等に備えられた表示部を照光する照光装置が備えられている。
図４は従来より知られているこの種の照光装置を備えた車両用スイッチ装置の断面図であり、この図から明らかなように、本例の車両用スイッチ装置は、プリント基板１０１と、プリント基板１０１に実装された複数個のＬＥＤ（発光ダイオード）１０２及びタクトスイッチ１０３と、プリント基板１０１上にブラケット１０４を介して固定され、かつプリント基板１０１とリード線１０５を介して電気的に接続された表示器１０６と、タクトスイッチ１０３と表示器１０６との間に介設された光量分布調整部材である拡散板１０７と、透光窓部材１０８を有する回転式ダイヤルノブ１０９と、プリント基板１０１に固定された固定部材１１０ａ及び回転式ダイヤルノブ１０９に連結された回転部材１１０ｂ並びに図示しない受発光素子からなるロータリエンコーダ１１０とから構成されている（例えば、特許文献１参照。）。
本例の車両用スイッチ装置に備えられた照光装置は、照明用光源であるＬＥＤ１０２と表示器１０６との間に拡散板１０７を備えたので、ＬＥＤ１０２から出射された照明光を拡散板１０７により拡散させることができ、ＬＥＤ１０２から出射された照明光を表示器１０６に直接照射する場合に比べて、表示器１０６に照射される照明光の光量を均等化することができる。
特開２００３−５４２９０号公報（図３）
しかしながら、従来の照光装置は、光量分布調整部材が均質な拡散板１０７をもって構成されているので、図５に模式的に示すように、ＬＥＤ１０２から出射される高強度の中心光も低強度の周辺光もほぼ同一の比率で拡散されてしまい、照光ムラを実用上要求される程度にまで十分に低減することが困難であるという不都合がある。かかる不都合は、プリント基板に実装される光源の数が少ないほど顕著になる。
本発明は、かかる従来技術の不備を解決するためになされたものであり、その目的は、指向性の高い光源を中心部にのみ設定した場合にも、広い範囲にわたって均一でムラのない照光をすることができる照光装置を提供することにある。
本発明は、前記の課題を解決するため、中心部に配置された光源と、前記光源から出射される照明光により背面側から照光される表示部と、前記光源と前記表示部との間に配置された光量分布調整部材とを備えた照光装置であって、前記光量分布調整部材は、中央領域に半透明拡散反射部を有し、周辺領域に透明部を有していて、前記光量分布調整部材の前記光源側には、前記半透明拡散反射部にて反射された前記照明光の一部を前記透明部側に反射する反射面を有する反射体を配置するという構成にした。
このように、光量分布調整部材として中央領域に半透明拡散反射部を有し周辺領域に透明部を有するものを用いると、光源としてＬＥＤのように指向性が高いものを用いた場合にも、高強度の中心光については半透明拡散反射部にて光量分布調整部材を透過する照明光の光量を減少させることができ、低強度の周辺光については光量を減少させることなく透明部を透過させることができるので、表示部に照射される照明光の光量が均一化される。また、光量分布調整部材には半透明拡散反射部が設けられているので、光源から出射された照明光の一部はこの半透明拡散反射部にて反射され、光量分布調整部材を透過しない。したがって、この半透明拡散反射部にて反射された照明光の一部を反射体の反射面にて反射し、光量分布調整部材側に再反射すると、照明光の無駄が防止され、照光ムラのより一層の緩和が図られる。
また、本発明は、前記構成の照光装置において、前記反射体が、円錐形の反射面と、当該反射面の頂部に開口された前記照明光の導入口とを有するという構成にした。
このように、反射体の反射面を円錐形に形成し、その頂部に照明光の導入口を開口すると、半透明拡散反射部で反射されて反射体の反射面に至った照明光を光量分布調整部材の設定範囲内に向けることができるので、照明光の無駄が防止され、表示部に照射される照明光の光量が更に均一化される。
また、本発明は、前記構成の照光装置において、前記反射体が、前記光量分布調整部材を保持する樹脂ホルダの一面によって形成されているという構成にした。
かかる構成によると、反射体と樹脂ホルダとを一部品化することができるので、部品点数の削減及び組立工数の削減による照光装置の低コスト化を図ることができる。
また、本発明は、前記構成の照光装置において、前記反射体を含む前記樹脂ホルダの全体が、白色の樹脂にて成形されているという構成にした。
かかる構成によると、樹脂ホルダに特別な反射性部材を設けることなく反射率の高い反射面を形成することができるので、簡単な構成で表示部の照光ムラを解消可能な反射体を形成することができる。
また、本発明は、前記構成の照光装置において、前記樹脂ホルダの背面側に、前記光源が取り付けられる回路基板上に前記樹脂ホルダを載置するためのサポート部が一体に形成されているという構成にした。
かかる構成によると、反射体と樹脂ホルダとこれらのサポート部材とを一部品化することができるので、より一層の部品点数の削減及び組立工数の削減による照光装置の低コスト化を図ることができる。
本発明の照光装置は、光量分布調整部材として中央領域に半透明拡散反射部を有し周辺領域に透明部を有するものを用いたので、光源としてＬＥＤのように指向性が高いものを用いた場合にも、表示部に照射される照明光の光量を均一化することができ、表示部の照光ムラを解消することができる。
以下、スイッチ装置に備えられる照光装置を例にとり、図１乃至図３に基づいて、本発明に係る照光装置の一実施形態例を説明する。図１は実施形態例に係る照光装置の分解斜視図、図２は実施形態例に係る照光装置を備えたスイッチ装置の要部断面図、図３は実施形態例に係る照光装置の効果を模式的に示す説明図である。
図１及び図２に示すように、実施形態例に係る照光装置は、回路基板１と、回路基板１に実装された光源２と、光源２から出射される照明光により背面側から照光される文字表示部３及び矢印表示部４を有するプッシュノブ５と、プッシュノブ５に取り付けられた光漏れ防止リング６と、光源２とプッシュの部５との間に配置される光量分布調整部材７と、上端部にプッシュノブ５と光量分布調整部材７とが取り付けられ、下端部が回路基板１に固定される反射体兼用の樹脂ホルダ８とから構成されている。
なお、図２の符号１０は本例の照光装置が備えられるスイッチ装置の本体部、符号１１は本体部１０内に設定されたスイッチ操作軸、符号１２はスイッチ操作軸１１の上端部に固定された基板取付部材、符号１３は本体部１０の周囲に回転可能に設定されたロータリノブであり、スイッチ操作軸１１は、垂直方向に押動可能かつ直交する４方向に傾動可能に構成されている。
光源２としては、公知に属する任意の発光体を用いることもできるが、小型にして長寿命であることからＬＥＤが特に好適である。
プッシュノブ５は、樹脂成形体をもって天板部５ａとリング状の把持部５ｂ及び連結部５ｃとを有するキャップ状に形成されており、天板部５ａの中央部及び周辺部の所要の位置に形成された薄肉部をもって透光性の文字表示部３及び矢印表示部４が形成されている。なお、図１に示すように、文字表示部３は天板部５ａの中央部に形成され、矢印表示部４は天板部５ａの周辺部に９０度ピッチで４カ所形成される。
光漏れ防止リング６は、遮光性の材料をもってリング状に形成されており、把持部５ｂの先端部と連結部５ｃの先端部との間に被着される。これにより、プッシュノブ５からの不要な光漏れが防止される。
光量分布調整部材７は、透光性の材料をもって円形に形成されており、その中央領域が半透明拡散反射部７ａに、周辺領域が透明部７ｂになっている。半透明拡散反射部７ａの直径は、光源２の放射特性や、光源２から光量分布調整部材７までの距離等を勘案して決定される。
反射体兼用の樹脂ホルダ８は、白色の樹脂成形体をもって構成されており、円錐部８ａと、円錐部８ａの上端より垂直に起立されたリング状のプッシュノブ取付部８ｂと、プッシュノブ取付部８ｂの内周に形成された光量分布調整部材設定段部８ｃと、円錐部８ａの頂部に開口された照明光の導入口８ｄと、円錐部８ａの下面より垂設されたリング状のサポート部８ｅとを一体に形成してなる。このように、本例の反射体兼用の樹脂ホルダ８は、前記各部８ａ〜８ｅを一体に形成したので、部品点数の削減及び組立工数の削減による照光装置の低コスト化を図ることができる。また、本例の反射体兼用の樹脂ホルダ８は、白色の樹脂成形体をもって構成したので、反射体兼用の樹脂ホルダ８に特別な反射性部材を設ける必要が無く、簡単な構成で文字表示部３及び矢印表示部４の照光ムラを解消することができる。
円錐部８ａの内面８ｆは、平滑に形成されており、反射体兼用の樹脂ホルダ８の反射面になっている。この反射面８ｆの傾斜角度は、当該反射面８ｆにて反射された光量分布調整部材７からの戻り光が光量分布調整部材７の設定範囲内に再反射されるように設定される。
プッシュノブ取付部８ｂの外径は、プッシュノブ５に形成されたリング状の連結部５ｃ内に密に嵌合可能な直径に形成される。また、光量分布調整部材設定段部８ｃの内径は、光量分布調整部材７の外周を密に嵌合可能な直径に形成される。さらに、サポート部８ｅは、回路基板１に嵌着可能な形状に形成される。
以下、本実施形態例に係る照光装置の組立方法について説明する。
まず、反射体兼用の樹脂ホルダ８を回路基板１に固定する。回路基板１に対する反射体兼用の樹脂ホルダ８の固定は、反射体兼用の樹脂ホルダ８に形成されたサポート部８ｅの内周を回路基板１に嵌合することにより行われる。
次に、プッシュノブ５を反射体兼用の樹脂ホルダ８に固定する。反射体兼用の樹脂ホルダ８に対するプッシュノブ５の固定は、反射体兼用の樹脂ホルダ８に形成されたリング状のプッシュノブ取付部８ｂをプッシュノブ５に形成されたリング状の連結部５ｃの内周に嵌合することにより行われる。
最後に、光源２が実装された回路基板１をスイッチ操作軸１１の上端部に固定された基板取付部材１２に取り付ける。基板取付部材１２に対する回路基板１の取り付けは、回路基板１の開設された透孔１ａ（図２参照）内に基板取付部材１２の上端部に形成された小径のピン１２ａを嵌合することにより行われる。
以上のように構成された本実施形態例の照光装置は、光量分布調整部材７として、中央領域に半透明拡散反射部７ａを有し、周辺部に透明部７ｂを有するものを用いたので、図３に示すように、光源としてＬＥＤのように指向性が高いものを用いた場合にも、高強度の中心光Ｌ１については半透明拡散反射部７ａにて光量分布調整部材７を透過する照明光の光量を減少させることができ、低強度の周辺光Ｌ２については光量を減少させることなく透明部７ｂを透過させることができるので、文字表示部３及び矢印表示部４に照射される照明光の光量を均一化することができ、照光ムラを解消することができる。また、本実施形態例の照光装置は、光源２と光量分布調整部材７との間に、光量分布調整部材７にて反射された照明光の一部を光量分布調整部材７側に反射する反射面８ｆを配置したので、照明光の有効利用を図ることができ、文字表示部３及び矢印表示部４に照射される照明光の光量をより均一化することができる。さらに、本実施形態例の照光装置は、反射面８ｆを円錐形に形成し、その頂部に照明光の導入口８ｄを開口したので、半透明拡散反射部７で反射されて反射面８ｆに至った照明光を光量分布調整部材７の設定範囲内に向けることができ、照明光のより一層の有効利用を図ることができる。
なお、前記実施形態例においては、天板部５ａに形成された薄肉部をもって透光性の文字表示部３及び矢印表示部４を形成したが、文字表示部３及び矢印表示部４を除くプッシュノブ５を遮光性の樹脂にて成形し、文字表示部３及び矢印表示部４を透光性の樹脂にて成形することによって、天板部５ａに透光性の文字表示部３及び矢印表示部４を形成することもできる。
また、前記実施形態例においては、反射体兼用の樹脂ホルダ８を用いたが、反射体が一体成形された樹脂ホルダを用いることもできる。この場合、反射性の樹脂と透光性の樹脂とを二色成形することもできるし、金属製の反射体と樹脂ホルダとをアウトサート成形等によって一体成形することもできる。
実施形態例に係る照光装置の分解斜視図である。 実施形態例に係る照光装置を備えたスイッチ装置の要部断面図である。 実施形態例に係る照光装置の効果を模式的に示す説明図である。 従来例に係る照光装置を備えた車両用スイッチ装置の断面図である。 従来例に係る照光装置の不都合を模式的に示す説明図である。
符号の説明
１ 回路基板
２ 光源
３ 文字表示部
４ 矢印表示部
５ プッシュノブ
６ 光漏れ防止リング
７ 光量分布調整部材
８ 反射体兼用の樹脂ホルダ
８ｅ サポート部

Claims (5)

  1. 中心部に配置された光源と、前記光源から出射される照明光により背面側から照光される表示部と、前記光源と前記表示部との間に配置された光量分布調整部材とを備えた照光装置であって、
    前記光量分布調整部材は、中央領域に半透明拡散反射部を有し、周辺領域に透明部を有していて、前記光量分布調整部材の前記光源側には、前記半透明拡散反射部にて反射された前記照明光の一部を前記透明部側に反射する反射面を有する反射体を配置したことを特徴とする照光装置。
  2. 前記反射体が、円錐形の反射面と、当該反射面の頂部に開口された前記照明光の導入口とを有することを特徴とする請求項１に記載の照光装置。
  3. 前記反射体が、前記光量分布調整部材を保持する樹脂ホルダの一面によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の照光装置。
  4. 前記反射体を含む前記樹脂ホルダの全体が、白色の樹脂にて成形されていることを特徴とする請求項３に記載の照光装置。
  5. 前記樹脂ホルダの背面側に、前記光源が取り付けられる回路基板上に前記樹脂ホルダを載置するためのサポート部が一体に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の照光装置。
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