JP4826161B2 - 照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば車両等の指針式計器に適用される照明装置に関する。

従来、この種の照明装置として、例えば下記特許文献１に示されているものが知られている。この照明装置は、指針と、この指針に対応した円弧状の意匠部を備える表示板と、この表示板の背後に配置される平面視円弧状の導光体と、この導光体の側端面に対向配置される複数の点状光源とを備えており、各点状光源の点灯により導光体を通じて意匠部を照明するようにしている。
この場合、導光体は、解放端部が下側を向く馬蹄型に形成され、解放端部側の側端面に２個の点状光源が対向配置され、さらに点状光源からの直進光が届きにくい中央部の輝度不足を解消するため、導光体の大径側側端面（指針の回転中心に近接する側の側端面とは反対側の側端面）には光伝播性を高めるための平面部が複数形成されている。
特開２００４−１７００８７号公報

しかしながら、特許文献１記載の照明装置は、馬蹄型導光体の大径側側端面に複数の平面部を形成して、点状光源からの直進光が届きにくい中央部の輝度不足を解消するようにしているが、光の反射に基づく伝播作用を利用するものであるため、充分な輝度を確保することができない場合があった。

そこで、本発明は前記従来の問題点を解決するためになされたもので、その主な目的は導光体の形状を工夫することで、光の導入効率を向上させ、明るくムラの少ない照明を行うことが可能な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、駆動装置によって回転駆動する指針と、この指針の回転軌道に沿って配列された円弧状の意匠部を備える表示板と、この表示板の背後に配置される平面視円弧状からなる導光体と、この導光体を通じて前記意匠部を照明する複数の点状光源とを備え、前記導光体は円弧状の前記意匠部の全域を包含する平面視円弧状に形成され、外側の領域を取り囲む側端面及び指針の周縁を取り巻く内側の側端面とを有する意匠対応領域と、この意匠対応領域の平面視円弧状の外側の領域を取り囲む側端面位置から外側に外れた領域に形成され、前記各点状光源からの光を受光する複数の受光面と、これら受光面と前記意匠対応領域との間に形成され、前記受光面から受光した光を前記各受光面の端縁と前記意匠対応領域の円弧状の外側の領域を取り囲む側端面との間を直線状に結ぶ接線方向及び前記意匠対応領域の内側方向に向けて扇状に進行させる複数の平面視扇状からなる光導入部とを有し、前記各受光面から入光し前記各光導入部を経て前記意匠対応領域に向かう光が前記各光導入部を介して扇状に進行する直接光からなる光路にて前記意匠対応領域の全域に到達するように設定したことを特徴とする照明装置である。

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また本発明は、前記指針の回転中心に近接する側となる前記導光体の側端面を前記光路と平行に延びる面に形成したことを特徴とする。

また本発明は、前記受光面を凹面形状に設定したことを特徴とする。

本発明により、所期の目的を達成することができ、光の導入効率を向上させ、明るくムラの少ない照明を行うことが可能な照明装置を提供することができる。

図１〜図３は、本発明の第１の実施形態を示すもので、図１は本発明による照明装置を適用した指針式計器の平面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は導光体と光源を示す平面図である。

図１、図２において、指針式計器は、駆動軸１を前方（図１中上方）に突設してなる駆動装置２と、この駆動装置２の前方側（図１中上側）に位置する回路基板３と、この回路基板３の前方側に配置される筒体４１を備えたケース４と、このケース４によって支持される表示板５と、この表示板５の前方に位置し駆動装置２の駆動軸１によって動作（回転）する指針６と、表示板５の背後に位置して筒体４１内に配置される点状光源７と、表示板５の背後に位置してケース４によって保持される導光体８と、この導光体８の側端面に対向配置される点状光源９と有する。

駆動装置２は、ステッピングモータ式ゲージやエアコア式ゲージ等の周知のコイル型電動機からなり、駆動軸１が回路基板３を貫通するように回路基板３の背面に装着されている。

回路基板３は、周知の硬質プリント回路基板からなり、駆動装置２と各点状光源７，９に電力供給を行う図示しない回路パターンを有する。

ケース４は、例えば光反射率の高い白色の合成樹脂からなり、筒体４１は、円筒状に形成され、その内部に駆動軸１、光源７、導光体８の各部品を収納している。またケース４の導光体８に対応する箇所には、導光体８を背後から支持する支持部４２が形成されてる。

表示板５は、周知の印刷表示板からなり、指針６に対応する目盛、文字、マーク等の意匠部５１を有し、この場合、意匠部５１は指針６の回動軌道に沿って円弧状に配列された光透過部によって形成され、その周囲は遮光性を有している。表示板５はまた駆動軸１と指針６との連結を可能とする貫通孔５２を有し、この貫通孔５２がケース４の開口４２と対応する構造である。

指針６は、例えば透光性の合成樹脂材料（透光部材）からなる指示部６１と、この指示部６１の後述する回転中心領域の周囲を覆って隠蔽する例えば遮光性の合成樹脂からなる指針カバー６２とを有する。

指示部６１は、表示板５の前記指標部に向かって延び、その前面または背面には、視認色や発光色を決定する図示しない着色層が設けられている。

点状光源７は、本実施形態では、駆動軸１の周りに配置された複数のトップビュータイプの発光ダイオードからなり、指針６（指示部６１）に照明光を供給して発光させるる。

導光体８は、透光性の合成樹脂からなり、意匠部５１の全域を包含するように延びる意匠対応領域８１と、この意匠対応領域８１を外れた側端面に形成され各点状光源９からの光を受光する複数の受光面８２，８３と、これら受光面８２，８３と意匠対応領域８１との間に形成され、受光面８２，８３から入光した光を意匠対応領域８１側に向けて進行させる複数の光導入部８４，８５とを有している。

意匠対応領域８１は、意匠部５１の配列形状に対応した平面視円弧状（帯状）に形成されている。また意匠対応領域８１に連なる大径側（指針６の回転中心に対して遠い側）周辺部の側端面８６は、意匠対応領域８１の平面視形状に合致した円弧状（帯状）に形成され、さらに意匠対応領域８１に連なる小径側（指針６の回転中心に対して近い側）周辺部の側端面８７は中央で交わる平面視直線状の平面と意匠対応領域８１の平面視形状に合致した円弧状（帯状）の面とを組み合わせた形状となっており、この場合、側端面８７のうち平面視直線状の側端面は、後述する光路と平行に延びている。

受光面８２，８３は、この場合、導光体８の側端面のうち、指針６の最小指示位置側及び最大指示位置側となる各光導入部８４，８５の側端面を利用して形成され、各点状光源９に対向する面は、平面視直線状の平面に形成されている。

光導入部８４，８５は、各点状光源９位置を要位置とした平面視扇状に形成され、その大径側の側端面８８及び小径側の側端面８９は、平面視直線状の平面に形成され、側端面８８は、円弧状の側端面８６に滑らかに連続し、側端面８９は、円弧状となる側端面８７に連なっている。

ここで、導光体８の平面視全体形状に着目すると、光導入部８４，８５及び意匠対応領域８１及びその周辺部を含む導光体８の平面形状は、受光面８２，８３から導光体８内に入光し、平面視扇状からなる各光導入部８４、８５を経て意匠対応領域８１に向かう光が導光体８の各側端面８６，８７，８８，８９で反射せずに進行する光路Ｌｘ１，Ｌｘ２を形成し、これら光路Ｌｘ１，Ｌｘ２にて意匠対応領域８１の全域をカバー（意匠対応領域８１の全域に到達）するように設定されている。

すなわち、受光面８２から導光体８内に入光し、光導入部８４を経て意匠対応領域８１に向かう光は、導光体８の各側端面８６，８７，８８，８９で反射せずに進行（平面視では直進）する光路Ｌｘ１にて、図３中、意匠対応領域８１の左側領域に到達して対応する意匠部５１領域を照明し、一方、受光面８３から導光体８内に入光し、光導入部８５を経て意匠対応領域８１に向かう光は、導光体８の側端面８６，８７，８８，８９で反射せずに進行（平面視では直進）する光路Ｌｘ２にて、図３中、意匠対応領域８１の右側領域に到達して対応する意匠部５１領域を照明し、結果として、意匠対応領域８１の全域に光路Ｌｘ１，２にて進行する光が到達し、意匠部５１の全域を照明できるように導光体８の平面視全体形状（側端面８６，８７，８８，８９形状）が設定されている。

以上の通り、本実施形態では、駆動装置２によって回転駆動する指針６と、この指針６の回転軌道に沿って配列された円弧状の意匠部５１を備える表示板５と、この表示板５の背後に配置される平面視円弧状からなる導光体８と、この導光体８を通じて前記意匠部５１を照明する複数の点状光源９とを備え、前記導光体８は円弧状の前記意匠部５１の全域を包含する平面視円弧状に形成され、外側の領域を取り囲む側端面８６及び指針６の周縁を取り巻く内側の側端面８７とを有する意匠対応領域８１と、この意匠対応領域８１の平面視円弧状の外側の領域を取り囲む側端面８６位置から外側に外れた領域に形成され、前記各点状光源９からの光を受光する複数の受光面８２，８３と、これら受光面８２，８３と前記意匠対応領域８１との間に形成され、前記受光面８２，８３から受光した光を前記各受光面８２，８３の端縁と前記意匠対応領域８１の円弧状の外側の領域を取り囲む側端面８６との間を直線状に結ぶ接線方向及び前記意匠対応領域８１の内側方向に向けて扇状に進行させる複数の平面視扇状からなる光導入部８４，８５とを有し、前記各受光面８２，８３から入光し前記各光導入部８４，８５を経て前記意匠対応領域８１に向かう光が前記各光導入部８４，８５を介して扇状に進行する直接光からなる光路Ｌｘ１，Ｌｘ２にて前記意匠対応領域８１の全域に到達するように設定したことにより、導光体８の側端面８６，８７，８８，８９では無反射となる光路Ｌｘ１，Ｌｘ２にて進行する光で意匠対応領域８１の全域をカバーすることができるため、意匠対応部８１への光の導入効率を向上させ、明るくムラの少ない照明を行うことができる。

なお導光体８の平面視形状（側端面８６，８７，８８，８９の形状）は、各受光面８２，８３から入光し光導入部８４，８５を経て意匠対応領域８１に向かう光が導光体８の側端面８６，８７，８８，８９で反射せずに進行する光路Ｌｘ１，Ｌｘ２にて意匠対応領域８１の全域に到達できる形状であれば良く、点状光源９の特性（指向角、発光強度）や意匠対応領域８１の面積、意匠対応領域８１の周辺部形状等を考慮して設定すればよい。

また本実施形態では、光導入部８４，８５を各点状光源９位置を要位置とした平面視扇状に設定したことにより、光導入部８４，８５に導入した光が、その側端面８８，８９で反射せずに進行（直進）しやすくでき、結果として、意匠対応部８１への光の導入効率を向上させることができる。

また本実施形態では、指針６の回転中心に近接する側となる導光体８の側端面８７の一部を光路Ｌｘ１，Ｌｘ２と平行に延びる面に形成したことにより、側端面８７によって光路Ｌｘ１，Ｌｘ２をたどるべき光の進行が遮られることを防止でき、結果として、意匠対応部８１への光の導入効率を向上させることができる。

図４は、本発明の第２の実施形態として導光体の変形例を示す平面図である。

本実施形態による導光体８は、点状光源９の配置位置に応じて、受光面８２，８３を有する光導入部８４，８５を意匠対応領域８１の肩部（意匠対応領域８１の円周方向外周部）に設けたものであり、本実施形態によっても前記第１の実施形態と同様の効果を期待できる。なお本例の場合、光導入部８４，８５の側端面は、その全てが大径側に位置するため、側端面８６ａ，８６ｂと図示してある。

図５は、本発明の第３の実施形態として導光体の変形例を示す平面図である。

本実施形態では、意匠対応領域８１の円周方向外周部に点状光源９が３つ、略等間隔（指針６の回転中心を基準として見たときは略等角度）に配置されており、この点状光源９の配置位置に応じて、受光面８２０，８２１，８２２を有する光導入部８４０，８５０，８６０を意匠対応領域８１の円周方向外周部に３つ設けたものであり、本実施形態によっても前記第１の実施形態と同様の効果を期待できる。なお本例の場合、光導入部８５０，８６０の側端面は、その全てが大径側に位置するため、側端面８６ａ，８６ｂと図示してある。また本実施形態では、各点状光源９の配置位置を略等間隔に設定したが、導光体８の側端面で反射せずに進行する光路にて意匠対応領域８１の全域をカバーすることができれば、各点状光源９、受光面８２０，８２１，８２２、光導入部８５０，８６０の数や位置は任意である。

図６は、本発明の第４の実施形態として受光面の変形例を示す要部平面図である。

本実施形態による受光面８２，８３は、点状光源９に対して円弧状に凹面に設定されており、このように受光面８２，８３を凹面に形成することで、点状光源９がもともと有する指向角に対して、受光面８２，８３を通じて導光体８内に入光した光の指向角を広くすることができ、そのぶん、点状光源９と意匠対応領域８１との距離を小さくできるので、小型化を達成できる。

なお受光面８２，８３の形状は、意匠対応領域８１に向かう光が導光体８の側端面８６，８７，８８，８９で反射せずに進行する光路Ｌｘ１，Ｌｘ２にて意匠対応領域８１の全域に到達できれば任意であり、例えば凹面、平面、凸面等を組み合わせたものであってもよい。

また上記各実施形態では図示していないが、導光体８の背面側には、例えば微細凹凸（シボ部）の形成、印刷層の形成、別途反射体の設置による反射手段が設けられ、この反射手段により、意匠部５１側への光の照射効率を向上させるようにしている。

本発明の第１の実施形態による照明装置を適用した指針式計器の平面図。 図１のＡ−Ａ断面図。 同実施形態による導光板と光源を示す平面図。 本発明の第２の実施形態として導光体の変形例を示す平面図。 本発明の第３の実施形態として導光体の変形例を示す平面図。 本発明の第４の実施形態として受光面の変形例を示す平面図。

１ 駆動軸
２ 駆動装置
３ 回路基板
４ ケース
５ 表示板
６ 指針
７ 点状光源
８ 導光体
９ 点状光源
４１ 筒体
４２ 支持部
５１ 意匠部
５２ 貫通孔
６１ 指示部
６２ 指針カバー
８１ 意匠対応領域
８２，８３，８２０，８２１，８２２ 受光面
８４，８５，８４０，８５０，８６０ 光導入部
８６，８７，８８，８９，８６ａ，８６ｂ 側端面
Ｌｘ１，Ｌｘ２ 光路

Claims (3)

1. 駆動装置によって回転駆動する指針と、
   この指針の回転軌道に沿って配列された円弧状の意匠部を備える表示板と、
   この表示板の背後に配置される平面視円弧状からなる導光体と、
   この導光体を通じて前記意匠部を照明する複数の点状光源とを備え、
   前記導光体は円弧状の前記意匠部の全域を包含する平面視円弧状に形成され、外側の領域を取り囲む側端面及び指針の周縁を取り巻く内側の側端面とを有する意匠対応領域と、この意匠対応領域の平面視円弧状の外側の領域を取り囲む側端面位置から外側に外れた領域に形成され、前記各点状光源からの光を受光する複数の受光面と、これら受光面と前記意匠対応領域との間に形成され、前記受光面から受光した光を前記各受光面の端縁と前記意匠対応領域の円弧状の外側の領域を取り囲む側端面との間を直線状に結ぶ接線方向及び前記意匠対応領域の内側方向に向けて扇状に進行させる複数の平面視扇状からなる光導入部とを有し、
   前記各受光面から入光し前記各光導入部を経て前記意匠対応領域に向かう光が前記各光導入部を介して扇状に進行する直接光からなる光路にて前記意匠対応領域の全域に到達するように設定したことを特徴とする照明装置。
2. 前記指針の回転中心に近接する側となる前記導光体の側端面を前記光路と平行に延びる面に形成したことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
3. 前記受光面を凹面形状に設定したことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
   

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