JP4721137B2 - 照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば時計や車載計器に適用される照明装置に関し、特に背景板上に配置した意匠部付き透視板を照明する照明装置に関する。

この種の照明装置として例えば下記特許文献１記載のものが知られている。当該特許文献１記載の照明装置は、背景板（遮光板）と、この背景板の前方に間隔を隔てて配置され所定の意匠部を施してなる透視板（平板状導光体）と、透視板の外周端面に対向配置され意匠部をエッジライト方式で照明する照明用光源（発光体）とを備えている。このように背景板と透視板とを分離して離間させ、透視板側に付けられた意匠部をエッジライト方式で照明することにより、意匠部の見栄えに奥行きのある遠近感を持たせたものである。
特開２０００−０２８３９９号公報

ところで、このような背景板と透視板との分離構造を採用するにあたり、意匠部を例えば白色等の明色（光反射色）に設定し、背景板の色を例えば黒色等の暗い色（光吸収色）に設定すれば、暗い背景上に明るい意匠部が浮かぶ浮遊感を表現することができる。
しかしながら、単純に意匠部を明るい色に設定し、背景板を暗い色に設定するだけでは、意匠部で反射した光が背景板に映り込むことで意匠部が２重に見えてしまい、表示品質を損ねるという問題がある。

そこで本発明は、前述の課題に対処するため、背景板と透視板とを分離して意匠部の浮遊感を表現するにあたり、意匠部が２重に見えてしまうことを抑制し、表示品質を確保することができる照明装置を提供するものである。

本発明は、前記目的を達成するため、背景板と、この背景板の前方に間隔を隔てて配置され所定の意匠部を施してなる透視板と、前記意匠部を照明する発光体とを備え、前記意匠部の後方に前記発光体の光を吸収する光吸収部を設けた照明装置において、前記発光体と前記意匠部との間に、少なくともその一部が前記透視板の前方に位置し前記発光体からの光を前記透視板と前記背景板との離間方向に集光して前記意匠部に側方から照射する透光体を設け、前記発光体が複数の点状発光体で構成され、前記透光体が前記各点状発光体に対応するレンズ部を有することを特徴とする。

また本発明は、前記背景板が前記意匠部の色よりも光反射率の低い色を有していることを特徴とする。

また本発明は、背景板と、
この背景板の前方に間隔を隔てて配置され所定の意匠部を施してなる透視板と、
前記意匠部を照明する発光体とを備え、
前記意匠部の後方に前記発光体の光を吸収する光吸収部を設けた照明装置において、
前記発光体と前記意匠部との間に、少なくともその一部が前記透視板の前方に位置し前記発光体からの光を前記透視板と前記背景板との離間方向に集光して前記意匠部に側方から照射する透光体を設け、前記発光体が線状または帯状光源で構成され、前記透光体が前記線状または帯状光源に沿って延びるレンズ部を有することを特徴とする。

また本発明は、前記透光体が前記発光体からの光を前記透視板と前記背景板との離間方向に集光し、この離間方向とは直交する方向に拡散することを特徴とする。

また本発明は、前記背景板の外周端部に対して前記透光体の照射端部を側方に離間させたことを特徴とする。

本発明によれば、初期の目的を達成でき、意匠部が２重に見えてしまうことを抑制し、表示品質を確保することが可能な照明装置を提供することができる。

以下、図面に基づいて本発明による照明装置を車載計器に適用した場合を例として実施形態を説明する。
図１から図５は、本発明の第１の実施形態を示すもので、図１は本実施形態による照明装置の全体概要を示す断面図、図２は意匠部の詳細構造を示す要部断面図、図３はカバー部材を取り除いた際の正面図、図４は図１の要部を拡大して示す断面図、図５は図３の要部を拡大して示す正面図である。

図１において本実施形態による照明装置は、例えば回路基板からなる基板１と、この基板１の前方側に配置されるケース体２と、このケース体２上に配置される指針駆動ユニット３及び背景板４と、ケース体２の周囲に配置される支持体５と、この支持体５上に配置される意匠板（透視板）６及び透光体７及び発光体８と、意匠板６の一部及び透光体７及び発光体８の前方を覆うカバー部材９とを備えている。

指針駆動ユニット３は、配線基板３１と、この配線基板３１に保持される例えばステッピングモータからなる指針駆動装置３２と、この指針駆動装置３２によって軸回り回転する指針３３とから構成されている。

指針駆動装置３２は、図示しない永久磁石をコイルに生じる磁界を介して回転させると、指針軸３４が回転するもので、指針軸３４は、背景板４及び意匠板６を介して前方に延びている。

指針３３は、指針軸３４の先端に連結され、その指示部が意匠板６に沿って延びると共に指針軸３４の回転に連動して意匠板６の表面を回転運動するように構成されている。なお本例の指針３３は、遮光性を有する合成樹脂材料からなり、その表面に光沢を有する金属性被膜（例えば銀色または金色）がメッキや塗装等の手段により被着され、発光体８からの光をその表面で反射することにより照明されるものであるが、指針３３は光透過性に形成してもよい。

背景板４は、ＰＣまたはＰＭＭＡ等の合成樹脂基板の表面に例えば黒色等、暗色の遮光性インクを印刷してなるが、光反射性を低く抑えるために、植毛処理や暗色スモーク層やフィルム等を付加してもよい。なお背景板４の色は、後述する意匠部の色よりも光反射率の低い色が好ましい。

支持体５は、例えば遮光性を有する合成樹脂からなり、背景板４の外周を取り巻いて前方に延びる第１の壁部５１と、この第１の壁部５１に連続し意匠板６に沿って外側に延びる第２の壁部５２とを有し、第２の壁部５２の前方に意匠板６及び透光体７及び発光体８が配置されている。

意匠板６は、例えばＰＣまたはＰＭＭＡ等の実質的に無色透明な合成樹脂製の基材６０からなり、指針３３の指示対象となる目盛、数字、文字等の意匠部６１が部分形成されている。なお意匠部６１以外は透明に形成されている。

意匠部６１は、図２に示すように、基材６０の前面側に形成された、例えば複数の印刷層からなり、前面側から順に拡散層６２、着色層６３の２層で構成されている。

拡散層６２は、例えば光拡散性ビーズを混入した無色透明（半透明）な透光性拡散層でなり、その表面には微細な凹凸が形成されている。この拡散層６２に発光体８の光があたると、その光は拡散層６２の凹凸やビーズによって拡散状態に乱反射されるため、後に詳述する着色層６３の前面側に形成することで、着色層６３を所定色にて明るく光輝させる。

着色層６３は、意匠部６１の色を決定するもので、本実施形態では白色に設定されている。なお着色層６３の色は、後述する背景板４の色の色よりも光反射率の高い色が好ましい。

また着色層６３の後方には、例えば印刷層からなる光吸収層（光吸収部）６４が形成されており、この光吸収層６４は、意匠部６１で反射して背景板４側に向かう発光体８の光を吸収するもので、光反射性の低い暗色（例えば黒色）に設定されている。なお光吸収層６４の色は背景板４側に向かう発光体８の光を吸収することができれば、黒色に限らない。また背景板４と同様、光反射性を低く抑えるために、植毛等の光吸収・反射低減処理や暗色スモーク層やフィルム等を付加してもよい。

なお意匠部６１の視認色は本例の場合、着色層６３の白色であるが、着色層６３は指針３３と同様、例えば銀色または金色等の金属性光沢を持たせてもよい。また本例では意匠部６１が印刷層でなる場合を示したが、転写、塗装、蒸着等の適宜被膜形成手段により設けてもよいし、専用の成形部品や成形体を基材６０に接合したものでもよい。

なお意匠板６と背景板４とは、図４に示すように間隔Ｄ１ぶん板厚方向（図４中、矢印Ｚ方向、または指針軸３４の延長方向）に離間している。

透光体７は、例えばＰＣまたはＰＭＭＡ等の実質的に無色透明な合成樹脂材料からなり、透視板６の前方に配置されている。

本例ではこの透光体７は、図３に示すように、意匠部６１を取り巻くリング状に形成され、発光体８に対応する位置には、発光体８からの光を入射端部７２から導入して照射端部７３を通じて意匠部６１に側方から照射するレンズ部（凸レンズ部）７１が各発光体８毎に設けられている。また透光体７において意匠部６１に最も近い照射端部７３は、図４に示すように、背景板４の外周端部に対して所定距離Ｄ２ぶん離間させている。これによって透光体７から背景板４に至る光を低く抑えるようにしている。

これらレンズ部７１は、図４，図５に示すように、発光体８から意匠部６１に向かう光（矢印Ｙ方向参照）を透視板６と背景板４との離間方向（矢印Ｚ方向、または指針軸３４の延長方向）、及びこの離間方向とは直交する方向（矢印Ｘ方向、または指針軸３４の延長公報とは直交する方向）に集光し、外周側方から意匠部６１に照射するものである。

発光体８は、指針３３の回転中心（指針軸３４の軸心）を基準点として意匠部６１及びリング状透光体７の周囲を取り巻くように、一定間隔を有して複数配置された発光ダイオード（点状光源）からなり、これら発光体８の発光部は指針３３の回転中心を向いており、意匠部６１を透光体７を介して側方から照明するようになっている。

なお本例では、発光体８を透光体７の外側であって意匠板６と同一平面上に配置したが、発光体８の位置は、透光体７を通じて側方より意匠部６１に光を照射できれば、任意であり、例えば透光体７の背後や前方に配置してもよい。

また本例では意匠部６１に側方より光を照射するに際し、内側に位置する意匠部６１に外側から光照射する例を示しているが、意匠部６１を側方より照明できれば、外側に位置する意匠部６１に内側から光照射する構成を採用してもよい。

以上のように本実施形態では、意匠部６１を有する意匠板６と背景板４とを間隔Ｄ１を隔てて離間配置し、発光体８と透光体７を通じて意匠部６１を側方から照らす（照明する）ことにより、意匠部６１の見え方に浮遊感を与えることができ、この際、意匠部６１の後方に発光体８の光を吸収する光吸収層６４を設けたことにより、意匠部６１で反射して背景板４側に向かう光を光吸収層６４で効果的に吸収し、意匠部が２重に見えてしまうことを抑制することができるものである。

また本実施形態では、背景板４を意匠部６１の色よりも光反射率の低い色に設定したことにより、意匠部６１の浮遊感を効果的に表現できる。

また本実施形態では、発光体８と意匠部６１との間に、少なくともその一部が意匠板６の前方に位置し、発光体８からの光を意匠板６と背景板４との離間方向に集光して意匠部６１に側方から照射する透光体７を設けたことにより、発光体８からの光を、特に意匠板６と背景板４との離間方向である矢印Ｚ方向に集光し、背景板４の表面に到達してこの部分を照らす光を低く抑えることができる一方、意匠部６１や指針３３といった照明対象に向かう光を多くでき、その結果、暗い背景中に、明るく光輝する意匠部６１や指針３３が浮かぶように表示されるため、意匠部６１の浮遊感をより効果的に表現することができる。

また本実施形態では、発光体８が複数の点状発光体で構成され、透光体７が各点状発光体に対応するレンズ部を有する構成としたので、所定の基準点（この例では指針３３の回転中心）で交わる光線によって様々な方向から照明対象を照明でき、明るい照明が可能となる。

また本実施形態では、発光体８を点状としたが、発光体は例えば放電管のごとき線状形状やＥＬ（エレクトロルミネッセンス）のごとき帯状形状であってもよい。この場合、透光体７のレンズ７１は、少なくとも透視板６と背景板４との離間方向に光を集光できるよう、線状または帯状光源に沿って延びるレンズ形状に設定すればよい。

また本実施形態では、背景板４の外周端部に対して透光体７の照射端部７３を外側側方に離間させたことによっても、透光体７から背景板４に至る光を低く抑えるようにしている。

なお本実施形態では、意匠部６１の照明にあたり、透光体７を採用したが、透光体７の採用は任意である。また本実施形態では、発光体８を意匠板６の前方に配置し、意匠板６の前方から意匠部６１を照明したが、意匠板６の側面に発光体８を配置してエッジライト照明してもよい。

図６は、本発明の第２の実施形態として、光吸収層（光吸収部）６４の変形例を示すもので、本実施形態では光吸収層６４を意匠板６の後面側であって、意匠部６１に対応する後方領域に設けている。本実施形態によっても前記第１の実施形態と同様のメリットを期待できる。

図７は、本発明の第３の実施形態として、光吸収部の変形例を示すもので、本実施形態では着色層６３と光吸収層６４とを、光吸収層６４が後方に位置するように基材６０の後面側に設けている。本実施形態によっても前記第１の実施形態と同様のメリットを期待できる。

図８及び図９は、本発明の第４の実施形態として、意匠部６１及び光吸収層（光吸収部）６４の変形例を示すもので、本実施形態では前記第１の実施形態の目盛、文字、数字等の意匠部６１を立体造形物６５にて構成したもので、図８及び図９では目盛のみ示すが、数字部も同様の構成となっている。
すなわち、立体造形部６５は、例えば黒色等の暗色の合成樹脂材料からなり意匠部６１の立体造形を形作る基体６６と、この基体６６の表面に塗装、メッキ、蒸着等の適宜手段により被着された例えば銀色または金色等の金属性光沢を有する被膜６７とで構成され、本例では熱溶着により意匠板６に固定されている。

この場合、基体６６は、傾斜方向に異なる複数の傾斜面６８ａを備えており、この結果、立体造形部６５の外壁面は複数の傾斜反射面６８ｂとして形成されている。

また立体造形部６５の背景板４に対向する側、すなわち立体造形部６５の後方には被膜６７が形成されておらず、暗色の基体６６が露出しており、これにより光吸収部６９を形成している。なお基体６６の色自体で光吸収性が充分でない場合、別途、専用部材からなる光吸収部を設ければよい

以上のごとく構成される本実施形態では、前記第１の実施形態と同様のメリットを期待できる他、意匠部６１が立体造形物６５でなることにより、立体感を有して視認されると共に、傾斜反射面６８ｂを通じて光が様々な方向に反射するため、キラキラ感を有する独特の見栄えをもって視認されるというメリットがある。

図１０及び図１１は、本発明の第５の実施形態として、透光体７のレンズ部７１の変形例を示すもので、本実施形態によるレンズ部７１は、発光体８からの光を矢印Ｚ方向に集光すると同時に矢印Ｘ方向に拡散する機能を有している。

すなわち、レンズ部７１の入射端部７２は矢印Ｘ，Ｙ方向共に凸レンズ形状であり、発光体８からの光を集光する機能を有するが、照射端部７３は矢印Ｙ方向に対しは凸レンズ形状、矢印Ｘ方向に対しては凹レンズ形状に設定されているため、矢印Ｙ方向に対しては、発光体８の光照射範囲よりも広い範囲に光を照射することができるように構成されている。

このように構成される本実施形態によれば、前記第１の実施形態と同様のメリットに加え、矢印Ｙ方向に対しては光を拡散することで、意匠板６の広い範囲に光を照射することができ、比較的広い範囲を照明する場合に有利となる。

図１２及び図１３は、本発明の第６の実施形態として、透光体７のレンズ部７１の他の変形例を示すもので、本実施形態によるレンズ部７１は、発光体８からの光を矢印Ｚ方向に集光し、矢印Ｘ方向に拡散する点では前記第４の実施形態と同様であるが、照射端部７３の形状が異なっている。

すなわち、レンズ部７１の入射端部７２は矢印Ｘ，Ｙ方向共に凸レンズ形状であり、発光体８からの光を集光する機能を有するが、照射端部７３は矢印Ｙ方向に対しは凸レンズ形状、矢印Ｘ方向に対しては凹レンズ形状に設定されており、しかも照射端部７３は、複数（この場合２つ）に分割形成されている。このため、照射端部７３にあっては、前記第４の実施形態の場合よりも更に広範囲に光を拡散できるものである。

なお前記第１〜第６の実施形態では本発明による照明装置を車載計器に適用する場合を示したが、車載計器に限らずあらゆる照明装置に適用することができる。

本発明の第１の実施形態による照明装置の全体概略構成を示す断面図である。 同実施形態による意匠部と背景板を示す要部断面図である。 同実施形態の要部を示すもので、カバー部材を取り外した場合の正面図である。 同実施形態の要部を示すもので、図１の一部を拡大して示す断面図である。 同実施形態の要部を示すもので、透光体と発光体の要部正面図である。 本発明の第２の実施形態による意匠部の要部を示す正面図である。 本発明の第３の実施形態による意匠部の要部を示す正面図である。 本発明の第４の実施形態による意匠部の要部平面図である。 同実施形態の要部を示すもので、図８のＡ−Ａ断面図である。 本発明の第５の実施形態による透光体の要部を示す正面図である。 同実施形態の要部を示すもので、図１０のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の第６の実施形態による透光体の要部を示す正面図である。 同実施形態の要部を示すもので、図１２のＣ−Ｃ断面図である。

符号の説明

１ 基板
２ ケース体
３ 指針駆動ユニット
４ 背景板
５ 支持体
６ 意匠板（透視板）
７ 透光体
８ 発光体
９ カバー部材
３１ 配線基板
３２ 指針駆動装置
３３ 指針
３４ 指針軸
５１ 第１の壁部
５２ 第２の壁部
６１ 意匠部
６２ 拡散層
６３ 着色層
６４ 光吸収層（光吸収部）
６５ 立体造形物（意匠部）
６６ 基体
６７ 被膜
６８ａ 傾斜面
６８ｂ 傾斜反射面
６９ 光吸収部
７１ レンズ部（凸レンズ部）
７２ 入射端部
７３ 照射端部
Ｄ１ 間隔
Ｄ２ 所定距離

Claims (5)

1. 背景板と、
   この背景板の前方に間隔を隔てて配置され所定の意匠部を施してなる透視板と、
   前記意匠部を照明する発光体とを備え、
   前記意匠部の後方に前記発光体の光を吸収する光吸収部を設けた照明装置において、
   前記発光体と前記意匠部との間に、少なくともその一部が前記透視板の前方に位置し前記発光体からの光を前記透視板と前記背景板との離間方向に集光して前記意匠部に側方から照射する透光体を設け、
   前記発光体が複数の点状発光体で構成され、前記透光体が前記各点状発光体に対応するレンズ部を有することを特徴とする照明装置。
2. 前記背景板が前記意匠部の色よりも光反射率の低い色を有していることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
3. 背景板と、
   この背景板の前方に間隔を隔てて配置され所定の意匠部を施してなる透視板と、
   前記意匠部を照明する発光体とを備え、
   前記意匠部の後方に前記発光体の光を吸収する光吸収部を設けた照明装置において、
   前記発光体と前記意匠部との間に、少なくともその一部が前記透視板の前方に位置し前記発光体からの光を前記透視板と前記背景板との離間方向に集光して前記意匠部に側方から照射する透光体を設け、前記発光体が線状または帯状光源で構成され、前記透光体が前記線状または帯状光源に沿って延びるレンズ部を有することを特徴とする照明装置。
4. 前記透光体が前記発光体からの光を前記透視板と前記背景板との離間方向に集光し、この離間方向とは直交する方向に拡散することを特徴とする請求項１または請求項３記載の照明装置。
5. 前記背景板の外周端部に対して前記透光体の照射端部を側方に離間させたことを特徴とする請求項１または請求項３記載の照明装置。

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