JP5279011B2 - 照明装置及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、照明装置及び電子機器に関し、特に湾曲した形状の導光体を備える照明装置及び電子機器に関する。

例えば、点光源を線光源に変換する導光体を介し、別部品を均一に光らせるようにしたものがある（特許文献１、２参照）。
この線状導光体においては、一側面である反射面が帯状に設けられ、その反射面の両端部に矩形状の入射面が設けられ、それら入射面が出射面に対して直交している。一方の入射面の上辺から他方の入射面の上辺まで延びた上面も反射面であり、一方の入射面の下辺から他方の入射面の下辺まで延びた下面も反射面である。また、出射面の反対側の面がプリズム状に設けられた反射面である。入射面に対向した光源が発光すると、その入射面から入射した光はプリズム状の反射面で反射して、出射面から外部に出射する。別部品は出射面に対向しており、出射面から均一な光が出射するから、別部品を線状に光らせることができる。
ＷＯ２００４／０５１１４０ ＷＯ００／３２９８１

ところで、別部品がリング状のような湾曲した形状である場合、導光体によって点光源を曲線光源に変換することが望まれている。その場合、導光体を湾曲した形状としなければならない。ところが、導光体が湾曲していると、入射面から入射した光はその反対側まで効率よく伝播しない。そのため、出射面のうち入射面に近い部分では出射光が強く、出射面のうち入射面に遠い部分では出射光が弱くなる。

そこで、本発明の課題は、湾曲した曲線状導光体でも均一な強度で光を出射できるようにすることである。

以上の課題を解決するために、請求項１に係る発明によれば、照明装置が、光源と、湾曲した形状の曲線状導光体と、前記曲線状導光体を覆った反射シートと、前記曲線状導光体の前記反射シートから露出する面を覆った光拡散部と、前記光拡散部を覆った遮光部と、を備え、前記曲線状導光体の表面に切欠きが形成され、前記切欠きの両側面が凸面状に湾曲した反射面であり、前記切欠きの底の反対側の面が入射面であり、前記入射面が前記光源に対向しており、更に、前記光拡散部の一側面が露出するように前記遮光部が形成されていることを特徴とする。
請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る発明において、前記光拡散部に凸部が形成され、更に、前記遮光部に表面から裏面に貫通する切欠きが形成されており、前記凸部が前記遮光部に形成された切欠きに入り込んでいることを特徴とする。
請求項３に係る発明によれば、請求項２に係る発明において、前記凸部が、前記光拡散部の側面のうち、露出する前記一側面とは異なる側面に形成され、更に、前記光源の近傍に位置することを特徴とする。

請求項４に係る発明によれば、請求項１乃至３のいずれか１項に係る発明において、前記曲線状導光体の表面に複数の突起が形成されていることを特徴とする。

請求項５に係る発明によれば、電子機器が、筐体と、前記筐体の内側に設けられた光源と、湾曲した形状の曲線状導光体と、前記曲線状導光体を覆った反射シートと、前記筐体の外側において前記曲線状導光体の前記反射シートから露出する面を覆った光拡散部と、前記光拡散部を覆った遮光部と、を備え、前記曲線状導光体の表面に切欠きが形成され、前記切欠きの両側面が凸面状に湾曲した反射面であり、前記切欠きの底の反対側の面が入射面であり、前記入射面が前記光源に対向しており、更に、前記光拡散部の一側面が露出するように前記遮光部が形成されていることを特徴とする。
請求項６に係る発明によれば、請求項５に係る発明において、前記電子機器が、電波を送受信するアンテナを更に備え、前記光源が前記アンテナの厚さ方向から見て重ならない位置に配置されていることを特徴とする。

請求項７に係る発明によれば、請求項５又は６に係る発明において、前記曲線状導光体の表面に複数の突起が形成されていることを特徴とする。

請求項８に係る発明によれば、請求項５乃至７のいずれか１項に係る発明において、前記電子機器が、前記筐体の内側に設けられ、前記曲線状導光体及び前記光拡散部によって囲繞された撮像ユニットを更に備え、前記撮像ユニットの撮像動作の際に前記光源が発光することを特徴とする。

本発明においては、反射面が凸面状に湾曲しているから、曲線状導光体の内部を効率よく伝播し、伝播している光が曲線状導光体の表面から均一に出射する。

以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の技術的範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

図１は、電子機器１を示した側面図である。図１においては、電子機器１の一部が破断した状態で示されている。
この電子機器１はデジタルカメラ機能付携帯電話機である。この電子機器１においては、第一筐体２が二軸ヒンジ部３によって第二筐体４に連結されている。第一筐体２の前面６側には操作部が設けられている。操作部は、複数のキートップ及び各キートップに対応したプッシュスイッチ等を有するものである。第二筐体４の前面５側には、液晶ディスプレイパネル又は有機ＥＬディスプレイパネル等を有する表示部が設けられている。二軸ヒンジ部３は、第一筐体２の幅方向（図１の紙面に垂直な方向）に平行な第一軸線の周りに回動可能となって第一筐体２の前面６の端部に連結されるとともに、その第一軸線に直交する第二軸線の周りに回動可能となって第二筐体４の端部に連結されている。第二筐体４を二軸ヒンジ部３の第一軸線周りに回動させることにより、第二筐体４の開閉をすることができ、第二筐体４を二軸ヒンジ部３の第二軸線周りに回動させることにより、第二筐体４の反転をすることができる。

図２は、第一筐体２の上部を示した背面図である。
図１、図２に示すように、第一筐体２には、撮像ユニット２２及びアンテナ２４が内蔵されている。撮像ユニット２２は、ＣＣＤ型又はＣＭＯＳ型のイメージセンサと、イメージセンサに結像をするレンズとを有する。第一筐体２の後面７の上部に対物窓２３が形成されおり、撮像ユニット２２がこの対物窓２３に向き合った状態で第一筐体２内に収容されている。

アンテナ２４は撮像ユニット２２を囲むようにして第一筐体２内に搭載されている。具体的には、第一筐体２を背面側から見て、アンテナ２４は撮像ユニット２２の右側及び上側を囲う。第一筐体２の内側のうちアンテナ２４の背面側には、導電性材料・電気部品等が重なっていないので、アンテナ２４に対して電波障害が生じない。

この第一筐体２の後面７側であって対物窓２３の周囲には、照明装置３０が取り付けられている。以下、図３を用いて照明装置３０について具体的に説明する。図３は、照明装置３０の分解斜視図である。

図３に示すように、照明装置３０は、光源３１と、曲線状導光体３２と、光拡散部５０と、遮光部５１と、反射シート６０，６１と、遮光部６２と、を備える。

図１に示すように、光源３１が第一筐体２内に収容されている。光源３１は、第一筐体２内において回路基板又はフレキシブル配線シートに搭載されており、背面側に向けて発光する。第一筐体２を背面側から見て、光源３１の位置が撮像ユニット２２の周囲下側であり、光源３１とアンテナ２４が重なっていない。そのため、光源３１によってアンテナ２４に対して電波障害が生じない。

光源３１は、赤色に発光する発光ダイオード、緑色に発光する発光ダイオード等を有する。なお、光源３１に用いられる発光素子の種類、数及び発光色は、適宜変更してもよい。

図４は、曲線状導光体３２を示した正面図である。図５は、図４に示されたＡ部の拡大図である。図６は、図４に示されたＢ部の拡大図である。図３〜図６に示すように、曲線状導光体３２が上から見てリング状に形成されており、この曲線状導光体３２は左右対称な形状となっている。この曲線状導光体３２の材質は透明な材質であり、特にＰＣ（ポリカーボネート）である。曲線状導光体３２の上面には、切欠き４７が形成されている。切欠き４７は、正面から見てＶ字状に形成されている。切欠き４７の右側面が反射面３７であり、その反射面３７が上斜め左に向かって凸となる凸面状に湾曲している。切欠き４７の左側面が反射面３８であり、その反射面３８が上斜め右に向かって凸となる凸面状に湾曲している。反射面３７の左端と反射面３８の右端が交差し、その交差した部分が切欠き４７の底４８である。また、曲線状導光体３２の下面であって切欠き４７の底４８の反対側には、凸部３３が形成されている。その凸部３３の先端の下面が入射面３４となっている。

凸部３３の右方の部分が、上から見て半円弧状に湾曲した分岐導光路４０であり、凸部３３の左方の部分が、上から見て半円弧状に湾曲した分岐導光路４５である。分岐導光路４０と分岐導光路４５は、中心部に関して凸部３３の１８０°反対側の位置において連なっている。また、凸部３３及び分岐導光路４０，４５は一体成成型されたものである。

反射面３７は切欠き４７の底４８から上右に向かって湾曲し、分岐導光路４０の上面に連なっている。反射面３８は切欠き４７の底４８から上左に向かって湾曲し、分岐導光路４５の上面に連なっている。

凸部３３の右側面が右に向かって次第に高くなる傾斜面３５であり、その傾斜面３５は入射面３４の右縁から分岐導光路４０の下面にかけて形成されている。凸部３３の左側面が左に向かって次第に高くなる傾斜面３６であり、その傾斜面３６が入射面３４の左縁から分岐導光路４５の下面にかけて形成されている。

径方向に沿った面で分岐導光路４０を切断した場合、分岐導光路４０の断面形状は矩形状を呈している。分岐導光路４０の上面が平坦な反射面４１となっており、上から見てその反射面４１が反射面３７の右端から凸部３３の１８０°反対側まで半リング状・帯状に形成されている。分岐導光路４０の下面が反射面４２となっており、上から見てその反射面４２が凸部３３の１８０°反対側まで半リング状・帯状に形成されている。

分岐導光路４０の径方向外側の側面が出射面４３となっており、その出射面４３は上から見て径方向外側に凸となる円弧状凸面である。分岐導光路４０の径方向中心側の側面が反射面４４となっており、その反射面４４は上から見て径方向外側に凹となる円弧状凹面である。

分岐導光路４５の断面形状も分岐導光路４０と同様に矩形状を呈し、分岐導光路４５の上面が平坦な反射面４１、下面が反射面４２、径方向外側の側面が凸面状の出射面４３、径方向中心側の側面が凹面状の反射面４４となっている。

なお、凸部３３が切欠き４７の底４８の反対側において下に突出しているが、凸部３３がなくてもよい。すなわち、入射面３４が分岐導光路４０，４５の下の反射面４２と面一になっていて、その入射面３４の上に反射面３７及び反射面３８が形成されていいてもよい。また、分岐導光路４０，４５の断面形状が矩形状であったが、多角形（特に、凸多角形）、円形又は楕円形であってもよい。

分岐導光路４０及び分岐導光路４５の下の反射面４２には、複数の突起４６が形成されている。これら突起４６は半球状に形成されている。なお、反射面４１、反射面４４にも複数の突起が形成されていてもよい。

図７は、光拡散部５０の上面を示した図である。図８は、図７に示されたVIII−VIIIに沿った面の矢視断面図である。図９は、図７に示されたIX−IXに沿った面の矢視断面図である。

図３、図７〜図９に示すように、光拡散部５０はリング状に形成され、遮光部５１もリング状に形成されている。光拡散部５０と遮光部５１は二色成形法により一体成形されたものであり、遮光部５１が光拡散部５０の径方向中心側に形成されている。

光拡散部５０は、その内部に入射した光を拡散させるものである。例えば、光拡散部５０が乳白色であったり、光拡散部５０の内部に多数の微小粒又は気泡が分散していたりする。遮光部５１は遮光するものであって、例えば黒に着色されている。

光拡散部５０及び遮光部５１の下面には、リング状の溝５２が形成されている。溝５２の一側面５４が遮光部５１によって形成され、溝５２の他の側面５３及び底面５５が光拡散部５０によって形成されている。

この溝５２の底面５５には、ピン５６が形成されている。一方、光拡散部５０の上面であってピン５６の反対側には、凸部５７が形成されている。

この溝５２に曲線状導光体３２が嵌め込まれている。曲線状導光体３２が溝５２に嵌め込まれた状態において、分岐導光路４０及び分岐導光路４５の反射面４１が溝５２の底面５５に向き合い、反射面４４が溝５２の一側面５４に向き合い、出射面４３が溝５２の他の側面５３に向き合っている。そのため、分岐導光路４０及び分岐導光路４５の反射面４１及び出射面４３が光拡散部５０によって覆われ、反射面４４が遮光部５１によって覆われている。

ピン５６が切欠き４７に差し込まれた状態となっており、曲線状導光体３２の周方向の位置がピン５６によって決められている。そのため、周方向における凸部３３の位置と凸部５７の位置が揃っている。

光拡散部５０の上面がリング状の遮光部６２によって覆われ、この遮光部６２が光拡散部５０に固着されている。遮光部６２には、矩形状の切欠き６３が形成されており、光拡散部５０の凸部５７が切欠き６３に入り込み、凸部５７が露出している。

溝５２に曲線状導光体３２が嵌め込まれた状態において、分岐導光路４０及び分岐導光路４５の上の反射面４１には、反射シート６０が張り付けられている。また、分岐導光路４０及び分岐導光路４５の下の反射面４２には、反射シート６１が張り付けられている。反射シート６０，６１は光を反射するものであって、白色であったり、鏡面仕上げされていたりする。なお、図８では、入射面３４が凹んだ面である。これは曲線状導光体３２を成型する際の跡である。そのため、入射面３４が凹んでいる必要はなく、入射面３４が平坦であってもよい。

曲線状導光体３２、光拡散部５０、遮光部５１、反射シート６０，６１及び遮光部６２が対物窓２３を囲繞するようにして第一筐体２の後面７に配置されている。光拡散部５０の下面が両面粘着テープ６４によって第一筐体２の後面７に貼着されている。光拡散部５０の溝５２に収容された曲線状導光体３２及び反射シート６０，６１が第一筐体２の後面７と光拡散部５０との間に挟まれることで、曲線状導光体３２及び反射シート６０，６１が第一筐体２に取り付けられている。曲線状導光体３２のうち凸部３３が第一筐体２内に入り込み、凸部３３の入射面３４が光源３１に対向している。

図１、図２に示すように、光拡散部５０が第一筐体２の後面７に取り付けられた状態において、光拡散部５０の径方向外側側面５８が露出している。

この照明装置３０を備えた電子機器１においては、光源３１が発光すると、光が入射面３４に入射する。入射した光は反射面３７によって分岐導光路４０へ反射し、また、反射面３８によって分岐導光路４５へ全反射する。反射面３７で反射した光は、分岐導光路４０の反射面４１，４２，４４、出射面４３で反射を繰り返しながら、中心部に関して凸部３３の１８０°反対側にまで伝播する。一方、反射面３８で反射した光も、分岐導光路４５の反射面４１，４２，４４、出射面４３で反射を繰り返しながら、中心部に関して凸部３３の１８０°反対側にまで伝播する。

反射面４１，４２に反射シート６０，６１が張り付けられているから、分岐導光路４０，４５内を伝播している光が反射面４１，４２から外部に出射しても、反射シート６０，６１によって反射し、分岐導光路４０，４５内部に入射する。そのため、反射面４１，４２における光の漏れを抑えることができる。

分岐導光路４０，４５の出射面４３、反射面４４で全反射せずに出射した光は、光拡散部５０に入射する。光拡散部５０の内部においては光が拡散し、光拡散部５０の表面から出射する。そのため、光拡散部５０が光った状態となる。光拡散部５０の側面５８が露出しているから、その部分が光って見え、その側面５８の周囲が照らさる。

また、分岐導光路４０，４５の出射面４３、反射面４４で全反射せずに出射した光が遮光部５１，６２によって遮蔽される。そのため、対物窓２３が照らされない。

反射面３７，３８が湾曲しているから、分岐導光路４０，４５の内部の光が中心部に関して凸部３３の１８０°反対側に向かって伝播しやすい。そのため、出射面４３、反射面４４において光が均等に出射する。従って、光拡散部５０の側面５８における光強度を均等にすることができる。

また、分岐導光路４０，４５の反射面４２に複数の突起４６が形成されているから、分岐導光路４０，４５内を伝播している光が散乱し、導光方向が散らされる。そのため、出射面４３、反射面４４において光が均等に出射し、光拡散部５０の側面５８における光強度を均等にすることができる。光源３１によってリング状の光拡散部５０を均等に光らせることができるから、複数の光源を光拡散部５０に沿って配列する必要がなくなる。

反射面３７，３８において光が全反射するといっても、反射面３７，３８が光源３１に近いから、反射面３７，３８における光の漏れが大きい。また、光源３１から発して入射面３４に入射しない光もある。そのため、光拡散部５０のうち最も強く光るのは、光源３１近傍である。ところが、光源３１近傍では、光拡散部５０の凸部５７も露出しているから、光拡散部５０の側面５８の他、凸部５７からも光が出射する。そのため、光拡散部５０の側面５８における光強度と凸部５７における光強度も均等にすることができる。

光源３１が発光するタイミングは、撮像ユニット２２によって撮像が行われる時である。その他のタイミング、例えば、電子メールを着信した時、通話の着信があった時等においても、光源３１が発光してもよい。

なお、上記実施形態では、電子機器１が携帯電話機であったが、ノート型パーソナルコンピュータ、ウェアラブルパーソナルコンピュータ、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、電子計算機、電卓、電子手帳、携帯型無線機、多機能型電子機器その他の電子機器にも本発明を適用しても良い。

また、上記実施形態では、曲線状導光体３２がリング状に湾曲していたが、図１０の正面図及び図１１の上面図に示すように、曲線状導光体３２がＣ字状に湾曲していてもよい。つまり、切欠き４７の１８０°反対側において分岐導光路４０，４５の端部が離れていてもよい。

また、図１２の正面図及び図１３の上面図に示すように、曲線状導光体３２が半リング状に湾曲していてもよい。つまり、分岐導光路４０，４５が円の四分の一の弧状に湾曲し、切欠き４７の１８０°反対側において分岐導光路４０，４５の端部が離れていてもよい。

電子機器の側面を示した部分断面図である。 電子機器の背面図である。 照明装置の分解斜視図である。 曲線状導光体の正面図である。 曲線状導光体の一部を拡大した図面である。 曲線状導光体の一部を拡大した図面である。 光拡散部及び遮光部の上面図である。 図７に示されたVIII−VIIIにおける断面図である。 図７に示されたIX−IXにおける断面図である。 変形例の曲線状導光体の正面図である。 変形例の曲線状導光体の上面図である。 別の変形例の曲線状導光体の正面図である。 別の変形例の曲線状導光体の上面図である。

符号の説明

１ 電子機器
３０ 照明装置
３１ 光源
３２ 曲線状導光体
３４ 入射面
３７、３８ 反射面
４０、４５ 分岐導光路
４６ 突起
４７ 切欠き
４８ 底
５０ 光拡散部
５１ 遮光部

Claims (8)

1. 光源と、
   湾曲した形状の曲線状導光体と、
   前記曲線状導光体を覆った反射シートと、
   前記曲線状導光体の前記反射シートから露出する面を覆った光拡散部と、
   前記光拡散部を覆った遮光部と、を備え、
   前記曲線状導光体の表面に切欠きが形成され、前記切欠きの両側面が凸面状に湾曲した反射面であり、前記切欠きの底の反対側の面が入射面であり、前記入射面が前記光源に対向しており、更に、前記光拡散部の一側面が露出するように前記遮光部が形成されていることを特徴とする照明装置。
2. 前記光拡散部に凸部が形成され、更に、前記遮光部に表面から裏面に貫通する切欠きが形成されており、前記凸部が前記遮光部に形成された切欠きに入り込んでいることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記凸部が、前記光拡散部の側面のうち、露出する前記一側面とは異なる側面に形成され、更に、前記光源の近傍に位置することを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
4. 前記曲線状導光体の表面に複数の突起が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の照明装置。
5. 筐体と、
   前記筐体の内側に設けられた光源と、
   湾曲した形状の曲線状導光体と、
   前記曲線状導光体を覆った反射シートと、
   前記筐体の外側において前記曲線状導光体の前記反射シートから露出する面を覆った光拡散部と、
   前記光拡散部を覆った遮光部と、を備え、
   前記曲線状導光体の表面に切欠きが形成され、前記切欠きの両側面が凸面状に湾曲した反射面であり、前記切欠きの底の反対側の面が入射面であり、前記入射面が前記光源に対向しており、更に、前記光拡散部の一側面が露出するように前記遮光部が形成されていることを特徴とする電子機器。
6. 電波を送受信するアンテナを更に備え、
   前記光源が前記アンテナの厚さ方向から見て重ならない位置に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の電子機器。
7. 前記曲線状導光体の表面に複数の突起が形成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の電子機器。
8. 前記筐体の内側に設けられ、前記曲線状導光体及び前記光拡散部によって囲繞された撮像ユニットを更に備え、
   前記撮像ユニットの撮像動作の際に前記光源が発光することを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の電子機器。

Images