JP5083498B2

JP5083498B2 - 照明装置

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Publication number: JP5083498B2
Application number: JP2006289365A
Authority: JP
Inventors: 英登馬場; 耕治遠山
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2006-10-25
Filing date: 2006-10-25
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2026-10-25
Also published as: JP2008107169A

Description

本発明は、例えば自動車、オートバイ、船舶をはじめとする移動体の計器に組み込まれる照明装置に関し、特に液晶表示パネルをエリアカラーにて照明するのに好適な照明装置に関する。

この種の照明装置として、例えば下記特許文献１に記載されているものが知られている。この照明装置は、液晶パネルからなる表示パネル（表示部１１４）と、第１の光源（第２ＬＥＤ１１７ｂ）と、この第１の光源（第２ＥＤ１１７ｂ）とは発光色が異なる第２の光源（第２ＬＥＤ１１７ｂ）と、第１の光源（第１ＬＥＤ１１７ａ）の光を表示パネル（表示部１１４）の第１の領域に導く第１の導光体（第２プリズム１１８ｂ）と、第２の光源（第２ＬＥＤ１１７ｂ）の光を表示パネル（表示部１１４）の第２の領域に導く第２の導光体（第１プリズム１１８ａ）とを有し、表示パネル（表示部１１４）の各領域を異色光源（１１７ａ，１１７ｂ）と光源毎に異なる複数の導光体（プリズム１１８ａ，１１８ｂ）を介して異色照明（エリアカラー照明）できるように構成されている。第１の導光体（第２プリズム１１８ｂ）と第２の導光体（第１プリズム１１８ａ）とは、表示パネル（表示部１１４）に対応する領域が表示パネル（表示部１１４）の厚み方向に重なる重合領域を有するように重ね合わせて配置されると共に、重合領域に相当する両導光体（プリズム１１８ａ，１１８ｂ）間には空間部が形成されている。
特開２００５−７００５８号公報

しかしながら、特許文献１記載の照明装置は、重合領域において両導光体間に空間部が形成されているため、一方の導光体から出射した光が空間部を通じて他方の導光体に入射することにより異色光が混じり合い、この結果、重合領域に対応する表示パネル領域が混合色により照明されてしまい、エリアカラー照明が不鮮明となる等、照明品質が低下するという問題があった。

本発明は、この点に鑑みてなされたもので、その主な目的は、異色光が混合することによる照明品質の低下を防止する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、表示パネルと、第１の光源と、第２の光源と、前記第１の光源の光を前記表示パネルの第１の領域に導く第１の導光体と、前記第２の光源の光を前記表示パネルの第２の領域に導く第２の導光体とを少なくとも有し、前記第１の導光体と前記第２の導光体とが前記表示パネルに対応する領域において前記表示パネルの厚み方向に重なる重合領域を有する照明装置において、前記第１の導光体と前記第２の導光体との間であって少なくと前記重合領域を含む範囲に第１の遮光部材を設け、前記第１の導光体が前記第１の領域に対応する第１の板状部を有し、前記第２の導光体が前記第２の領域に対応する第２の板状部とこの第２の板状部から前記第１の板状部の背後を前記表示パネルに沿い連続して延び前記重合領域を形成する第３の板状部とを有し、この第３の板状部を前記第２の板状部よりも肉薄に形成することにより前記第２の板状部と前記第３の板状部との間に段部を設け、この段部に前記第１の板状部の前記第２の板状部側に位置する端部を臨ませることにより前記第１の板状部と前記第２の板状部とを隣接配置してなり、前記第１の板状部と前記第２の板状部との間に第２の遮光部材を設け、前記第２の遮光部材が少なくとも一対の反射層間に遮光層を介在してなるたことを特徴とする。（請求項１）

また本発明は、請求項１における照明装置において、前記第１の遮光部材が白色系の合成樹脂からなることを特徴とする。

また本発明は、請求項１における照明装置において、前記第２の遮光部材が印刷層、塗装層、転写層のいずれかによって形成されることを特徴とする。

また本発明は、表示パネルと、第１の光源と、第２の光源と、前記第１の光源の光を前記表示パネルの第１の領域に導く第１の導光体と、前記第２の光源の光を前記表示パネルの第２の領域に導く第２の導光体とを少なくとも有し、前記第１の導光体と前記第２の導光体とが前記表示パネルに対応する領域において前記表示パネルの厚み方向に重なる重合領域を有する照明装置において、前記第１の導光体と前記第２の導光体との間であって少なくと前記重合領域を含む範囲に第１の遮光部材を設け、前記第１の導光体が前記第１の領域に対応する第１の板状部を有し、前記第２の導光体が前記第２の領域に対応する第２の板状部とこの第２の板状部から前記第１の板状部の背後を前記表示パネルに沿い連続して延び前記重合領域を形成する第３の板状部とを有し、この第３の板状部を前記第２の板状部よりも肉薄に形成することにより前記第２の板状部と前記第３の板状部との間に段部を設け、この段部に前記第１の板状部の前記第２の板状部側に位置する端部を臨ませることにより前記第１の板状部と前記第２の板状部とを隣接配置してなり、前記第１の板状部と前記第２の板状部との間に第２の遮光部材を設け、前記第１の遮光部材と前記第２の遮光部材とが単一部材にて連続形成されるとともに、前記第１の遮光部材と前記第２の遮光部材が白色系の合成樹脂からなることを特徴とする。（請求項４）

（削除）

本発明によれば、所期の目的を達成でき、異色光が混合することによる照明品質の低下を防止することが可能な照明装置を提供することができる。

図１から図３は、本発明の一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計器の正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は光源の配置形態を示す正面図である。

本実施形態による計器は、例えば自動車のダッシュボードに搭載されるコンビネーションメータの一部を構成するもので、図１，図２に示すように、回路基板１と、この回路基板１の前方側に配置されるフレーム体２と、このフレーム体２によって支持される目盛板３と、指針軸４が回路基板１を貫通して前方に伸長するように回路基板１の背後に装着される駆動装置５と、この駆動装置５の指針軸４に連結され計測量（本例では車速）に応じて軸回り駆動される指針６と、回路基板１に装着され指針６と目盛板３とをそれぞれ背後側から照明するそれぞれが発光ダイオードからなる指針用光源７及び目盛板用光源８と、指針６の回転中心側を部分的に隠蔽するように目盛板３の前方に配置される表示ユニット（照明装置）Ｕと、この照明ユニットＵ及び指針６及び目盛板３の所要部を隠蔽するように配置される見返し部材１０と、この見返し部材１０を通じて照明ユニットＵ及び指針６及び目盛板３を透視可能に配置される透視カバー１１とを備えている。なお目盛板３には指針６に対応した数字部及び目盛部からなる指標部３１が形成されている。

表示ユニットＵは、表示パネル１２と、この表示パネル１２の背後に配置される第１，第２の導光体１３，１４と、これら導光体１３，１４と表示パネル１２とを背後から支持するケース体１５と、このケース体１５及び表示パネル１２の所要部を覆うカバー１６と、第１，第２の導光体１３，１４のそれぞれに対応して設けられる第１，第２の光源１７，１８と、第１，第２の導光体１３，１４間に配置される第１の遮光部材１９及び第２の遮光部材２０とを備えている。

表示パネル１２は、例えば一対のガラス間に液晶分子を封入したドットマトリックス型の液晶表示パネルからなり、車両の運転に必要な各種情報を表示する。この表示パネル１２は、図１において下側に位置する第１の領域Ａ１と同図中、上側に位置する第２の領域Ａ２の二つの領域を有しており、これら領域Ａ１，Ａ２は、各領域Ａ１，Ａ２単位で独立して照明色が変更できる領域である。そして本実施形態の場合、第１の領域Ａ１には、外気温警報からなる警報情報が表示され、第２の領域Ａ２には、トータル走行距離からなる車両情報が表示されている。

なお、車両情報としては、トータル走行距離の他にもトリップ走行距離や時間、燃費情報等の様々な情報が表示可能であり、表示情報は、ユーザーが図示しないスイッチを操作することにより選択切替が可能である。また警報表示は、警報すべき条件が成立した際（この例では外気温の検出結果が氷点下になった場合）に例えばナビゲーション情報からなる通常表示に替えて強制的に表示されるもので、当該警報表示のキャンセル（通常表示であるナビゲーション情報への切替）はユーザーが前記スイッチを操作することで行えるようにしてもよいし、予め定められた時間、継続表示した後、自動的にキャンセルされるように設定してもよい。なお警報表示は外気温警報に限らず、各種警報情報を表示できる。また表示パネル１２は、液晶表示パネルのごとき電子式の表示パネルに限らず、本実施形態の目盛板３のごとき印刷パネルであってもよい。

第１の導光体１３は、例えば透光性合成樹脂からなり、第１の光源１７の光を表示パネル１２のパネル領域中、第１の領域Ａ１に導くもので、第１の領域Ａ１に沿って板状に伸びる第１の板状部１３１と、この第１の板状部１３１の第１の光源１７側端部から回路基板１（第１の光源１７）に向けて屈曲して延びる第１の光導入部１３２とを有し、この第１の光導入部１３２と第１の板状部１３１との間には第１の光導入部１３２からの光を第１の板状部１３１に反射する反射部１３３が形成されている。

第２の導光体１４も同じく、透光性合成樹脂からなり、第２の光源１８の光を表示パネル１２のパネル領域中、第２の領域Ａ２に導くもので、第２の領域Ａ２に沿って板状に伸びる第２の板状部１４１と、この第２の板状部１４１から連続して第１の板状部１３１の背後を表示パネル１２に沿って延びる第３の板状部１４２と、この第３の板状部１４２の第２の光源１８側端部から回路基板１（第２の光源１８）に向けて屈曲して延びる第２の光導入部１４３とを有し、この第２の光導入部１４３と第３の板状部１４２との間には第２の光導入部１４３からの光を第３，第２の板状部１４２，１４１に反射する反射部１４４が形成されている。

また第３の板状部１４２は、第２の板状部１４１よりも肉薄に形成され、これにより第２の板状部１４１と第３の板状部１４２との間には、段部１４５が形成され、この段部１４５に第１の板状部１３１の（第２の板状部１４１側に位置する）端部を臨ませて第３の板状部１４２の前面側に（遮光部材１９を介して）第１の板状部１３１を重ねて配置することにより、第１の板状部１３１と第２の板状部１４１とを隣接（接合）配置している。またこのように、第１の導光体１３を第２の導光体１４に対して重ねて配置することにより、表示パネル１２の背面に対応する各導光体１３，１４領域には、表示パネル１２の厚み方向に重なる重合領域ＯＡが形成され、本例の場合、第１の板状部１３１、第３の板状部１４２、第２の光導入部１４３、反射部１４４が重合領域ＯＡに包含されると共に同領域ＯＡを構成している。

また本実施形態では第１，第２の導光体１３，１４を重ねて配置するに際し、各光導入部１３２，１４３を表示パネル１２の一辺（図１中、第１の領域Ａ１の下部）に集中配置してスペースの有効利用を図ると共に、指針６の不動領域に各光導入部１３２，１４３を集中配置し、指針６の動作の障害とならないように設定している。

ケース体１５は、例えば白色系の遮光性合成樹脂部材からなり、第１，第２の光源１７，１８を除く表示ユニットＵの全構成要素（表示パネル１２、各導光体１３，１４、カバー１６、遮光部材１９）を支持及び結合するフレームとしての機能と表示パネル１２を照明する際の反射体としての機能とを有している。このケース体１５には、フレーム体２に形成された筒状部に挿入保持されると共に回路基板１にネジ止め固定される取付部１５１が形成されている。

カバー１６は、例えば黒色の遮光性合成樹脂からなり、表示パネル１２やケース体１５の所要部を覆っている。このカバー１６には、表示パネル１２の表示面を露出させる透視部１６１が形成されている。

第１の光源１７は、例えば、第１の導光体１３の光導入部１３２に対応して一列に複数個配置された発光ダイオードからなり、発光色が白色の光源１７Ｗと、発光色が赤色の光源１７Ｒとが交互に位置している。そしてこれら光源１７Ｗ，１７Ｒは、図示しない制御回路によって、光源１７Ｗ，１７Ｒ単位で選択的に点消灯可能に設けられており、光源１７Ｗの点灯時には、第１の導光体１３を通じて表示パネル１２の第１の領域Ａ１が白色に照明され、光源１７Ｒの点灯時には、第１の導光体１３を通じて表示パネル１２の第１の領域Ａ１が赤色に照明される。

第２の光源１８も第１の光源１７同様、第２の導光体１４の光導入部１４３に対応して一列に複数個配置された発光ダイオードからなり、発光色が白色の光源１８Ｗと、発光色が赤色の光源１８Ｒとが交互に位置している。そしてこれら光源１８Ｗ，１８Ｒは、図示しない制御回路によって、光源１８Ｗ，１８Ｒ単位で選択的に点消灯可能に設けられており、光源１８Ｗの点灯時には、第２の導光体１４を通じて表示パネル１２の第２の領域Ａ２が白色に照明され、光源１８Ｒの点灯時には、第２の導光体１４を通じて表示パネル１２の第２の領域Ａ２が赤色に照明される。

このような第１，第２の光源１７，１８の発光色の切り替えは、表示パネル１２に表示される表示情報によって制御され、例えば第１の領域Ａ１にてビゲーション情報からなる通常表示を行い、第２の領域Ａ２にてトータル走行距離からなる車両情報を行う場合は、白色の光源１７Ｗ，１８Ｗの全てが点灯（赤色の光源１７Ｒ，１８Ｒは消灯）し、第１，第２の領域Ａ１，Ａ２は共に白色で照明される。なお表示パネル１２の表示形式においてネガ表示、ポジ表示は任意である。

そして、制御回路が警報すべき条件が成立したと判断した場合（例えば外気温の検出結果が氷点下になった場合）に、第１の領域Ａ１にナビゲーション情報からなる通常表示に替えて図１に示すような外気温警報からなる警報情報が切り替え表示されるが、この警報情報の切り替え表示に同期させて、第１の光源１７を白色の光源１７Ｗから赤色の光源１７Ｒに切り替え点灯し、第１の領域Ａ１を赤色に照明する。この結果、第１の領域Ａ１は赤色、第２の領域Ａ２は白色に異色照明される。

第１の遮光部材１９は、例えば白色系の遮光性合成樹脂部材からなり、第１の導光体１３と第２の導光体１４との間であって重合領域ＯＡを含む範囲に設けられ、端部が段部１４５に臨み、且つ第２の板状部１４１に接合するように、第１の板状部１３１と共に第３の板状部１４２の前方に重ねて配置され、第１の板状部１３１と第３の板状部１４２との間に位置してこれら第１，第３の板状部１３１，１４２と平行に延びる第１の遮光部１９１と、第１，第２の光導入部１３２，１４３間を回路基板１に向けて屈曲して延びる第２の遮光部１９２とを有している。

第１の遮光部１９１は、第１の板状部１３１を導かれる光と、第３の板状部１４２を導かれる光とが互いに混じり合わないように、第１の板状部１３１と第３の板状部１４２との間を遮光し、第２の遮光部１９２は、第１の光導入部１３２を導かれる光と、第２の光導入部１４３を導かれる光とが違いに混じり合わないように、両光導入部１３２，１４３間を遮光するもので、第１，第２の各光源１７，１８の発光色が異なる場合に、光源色の混合を防止し、各領域Ａ１，Ａ２を異なる色で良好にエリアカラー照明できるように設けられている。

第２の遮光部材２０は、第１の導光体１３の第１の板状部１３１であって、第２の導光体１４の第２の板状部１４１と対向する側端面に形成されたホットスタンプ（転写）層からなり、第１の板状部１３１の側端面に近い側から、第１の反射層２１、遮光層２２、第２の反射層２３の順で複数層設けられている。

第１，第２の反射層２１，２３は、白色系の層からなり、遮光層２２は、黒色の層からなり、反射層２１によって第１の板状部１３１端部の光効率を高め、遮光層２２によって第１の板状部１３１端部からの光漏れや第１の板状部１３１を導かれた光と、第２の板状部１４１を導かれた光とが表示パネル１２の厚み方向とは直交する方向で混じり合うことを防止し、最も外側の反射層２３によって遮光層２２の影見えを防止すると共に第２の板状部１４１端部付近における光効率の低下を抑制している。

以上のように、本実施形態では、表示パネル１２と、第１の光源１７と、第２の光源１８と、第１の光源１７の光を表示パネル１２の第１の領域Ａ１に導く第１の導光体１３と、第２の光源１８の光を表示パネル１２の第２の領域Ａ２に導く第２の導光体１４とを少なくとも有し、第１，第２の光源１７，１８は第１，第２の領域Ａ１，Ａ２を異なる色で照明可能に設定され、第１の導光体１３と第２の導光体１４とが表示パネル１２に対応する領域において表示パネル１２の厚み方向に重なる重合領域ＯＡを備えており、第１の導光体１３と第２の導光体１４との間であって少なくと重合領域ＯＡを含む範囲に第１の遮光部材１９を設けたことにより、各導光体１３，１４を通じて導かれる光が混じり合うことを防止して鮮明なエリアカラー表示を実現でき、照明品質の低下を防止することができる。
なお第１の遮光部材１９としては、第２の遮光部材２０のように膜状あるいは層状に設けてもよく、このように構成することで、厚み寸法を小さくすることができる。

また本実施形態では、第１の導光体１３が第１の領域Ａ１に対応する第１の板状部１３１を有し、第２の導光体１４が第２の領域Ａ２に対応する第２の板状部１４１とこの第２の板状部１４１から第１の板状部１３１の背後を表示パネル１２に沿い連続して延び重合領域ＯＡを形成する第３の板状部１４２とを有し、この第３の板状部１４２を第２の板状部１４１よりも肉薄に形成することにより第２の板状部１４１と第３の板状部１４２との間に段部１４５を設け、この段部１４５に第１の板状部１３１の第２の板状部１４１側に位置する端部を臨ませることにより第１の板状部１３１と第２の板状部１４１とを隣接配置してなり、第１の板状部１３１と第２の板状部１４１との間に第２の遮光部材２０を設けたことにより、第１の板状部１３１を導かれた光と、第２の板状部１４１を導かれた光とが表示パネル１２の厚み方向とは直交する方向で混じり合うことを防止でき、これにより更に鮮明なエリアカラー表示を実現することができる。なお第２の遮光部材２０は第１の板状部１３１の端部ではなく、第２の板状部１４１の端部に設けてもよい。

また本実施形態では、第２の遮光部材２０がホットスタンプ（転写）層からなることにより、遮光部材２０を薄く形成でき、特に領域Ａ１，Ａ２を同色で照明する際に、第１の板状部１３１の側端部（第２の板状部１４１との接合部）において、第２の遮光部材２０による影の発生を抑制することができる。また遮光部材２０を薄く形成することにより、表示エリアとして利用しないデッドエリアを最小限に抑えることができ、各エリアカラー表示領域を拡大することができる。なお第２の遮光部材２０を薄く形成する場合、印刷や塗装により設けてもよい。

また本実施形態では、第２の遮光部材２０が少なくとも一対の反射層２１，２３間に遮光層を介在させてなることにより、反射層２１によって第１の板状部１３１端部及び第２の板状部１４１端部の光効率を高めて影見え等を防止でき、遮光層２２によって第１の板状部１３１端部からの光漏れや第１の板状部１３１を導かれた光と、第２の板状部１４１を導かれた光とが表示パネル１２の厚み方向とは直交する方向で混じり合うことを防止できる。

また本実施形態では、前記第１の遮光部材が白色系の合成樹脂からなることにより安価に遮光部材を得ることができる。

なお本実施形態では、第１の遮光部材１９を合成樹脂により、第２の遮光部材２０をホットスタンプ層により設けたが、これら第１，第２の遮光部材１９，２０は、例えば合成樹脂または塗装により連続形成することもでき、このように遮光部材１９，２０を単一部材にて連続形成することによりコストダウンを図ることができる。

また本実施形態では、表示パネル１２の２つエリア（第１，第２の領域Ａ１，Ａ２）を２つの導光体１３，１４にて異色照明する例を示したが、２以上のエリアを２以上の導光体にて照明してもよい。

また本実施形態では、第１，第２の光源１７，１８のそれぞれが発光色の異なる光源を含む例を示したが、表示パネル１２の複数の領域を異なる色で照明可能に設定すれば、第１の光源を所定の発光色の光源だけで構成し、第２の光源をそれとは異なる発光色の光源だけで構成してもよい。

本発明の一実施形態を示す正面図。図１のＡ−Ａ断面図。本発明の一実施形態において光源の配置形態を示す正面図。

１回路基板
２フレーム体
３目盛板
４指針軸
５駆動装置
６指針
７指針用光源
８目盛板用光源
１０見返し部材
１１透視カバー
１２表示パネル
１３第１の導光体
１４第２の導光体
１５ケース体
１６カバー
１７第１の光源
１８第２の光源
１７Ｗ，１７Ｒ，１８Ｗ，１８Ｒ光源
１９第１の遮光部材
２０第２の遮光部材
２１第１の反射層
２２遮光層
２３第２の反射層
３１指標部
１３１第１の板状部
１３２第１の光導入部
１３３反射部
１４１第２の板状部
１４２第３の板状部
１４３第２の光導入部
１４４反射部
１４５段部
１５１取付部
１６１透視部
１９１第１の遮光部
１９２第２の遮光部
Ａ１第１の領域
Ａ２第２の領域
ＯＡ重合領域
Ｕ表示ユニット（照明装置）

Claims

表示パネルと、
第１の光源と、
第２の光源と、
前記第１の光源の光を前記表示パネルの第１の領域に導く第１の導光体と、
前記第２の光源の光を前記表示パネルの第２の領域に導く第２の導光体とを少なくとも有し、
前記第１の導光体と前記第２の導光体とが前記表示パネルに対応する領域において前記表示パネルの厚み方向に重なる重合領域を有する照明装置において、
前記第１の導光体と前記第２の導光体との間であって少なくと前記重合領域を含む範囲に第１の遮光部材を設け、
前記第１の導光体が前記第１の領域に対応する第１の板状部を有し、
前記第２の導光体が前記第２の領域に対応する第２の板状部とこの第２の板状部から前記第１の板状部の背後を前記表示パネルに沿い連続して延び前記重合領域を形成する第３の板状部とを有し、
この第３の板状部を前記第２の板状部よりも肉薄に形成することにより前記第２の板状部と前記第３の板状部との間に段部を設け、
この段部に前記第１の板状部の前記第２の板状部側に位置する端部を臨ませることにより前記第１の板状部と前記第２の板状部とを隣接配置してなり、
前記第１の板状部と前記第２の板状部との間に第２の遮光部材を設け、
前記第２の遮光部材が少なくとも一対の反射層間に遮光層を介在してなることを特徴とする照明装置。
前記第１の遮光部材が白色系の合成樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
前記第２の遮光部材が印刷層、塗装層、転写層のいずれかによって形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明装置。
表示パネルと、
第１の光源と、
第２の光源と、
前記第１の光源の光を前記表示パネルの第１の領域に導く第１の導光体と、
前記第２の光源の光を前記表示パネルの第２の領域に導く第２の導光体とを少なくとも有し、
前記第１の導光体と前記第２の導光体とが前記表示パネルに対応する領域において前記表示パネルの厚み方向に重なる重合領域を有する照明装置において、
前記第１の導光体と前記第２の導光体との間であって少なくと前記重合領域を含む範囲に第１の遮光部材を設け、
前記第１の導光体が前記第１の領域に対応する第１の板状部を有し、
前記第２の導光体が前記第２の領域に対応する第２の板状部とこの第２の板状部から前記第１の板状部の背後を前記表示パネルに沿い連続して延び前記重合領域を形成する第３の板状部とを有し、
この第３の板状部を前記第２の板状部よりも肉薄に形成することにより前記第２の板状部と前記第３の板状部との間に段部を設け、
この段部に前記第１の板状部の前記第２の板状部側に位置する端部を臨ませることにより前記第１の板状部と前記第２の板状部とを隣接配置してなり、
前記第１の板状部と前記第２の板状部との間に第２の遮光部材を設け、
前記第１の遮光部材と前記第２の遮光部材とが単一部材にて連続形成されるとともに、前記第１の遮光部材と前記第２の遮光部材が白色系の合成樹脂からなることを特徴とする照明装置。