JP5041862B2 - 照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、小さな光源から導光して照明することが必要な照明装置技術分野に属し、特に、車両の計器の照明装置に有用な技術である。

従来では、少ない数の点状光源にて表示意匠部を効率よく照明するため、導光体形状を指針付近に配置された光源より導入した光を放射方向に反射する第１の円錐面と、この第１の円錐面を取り巻くように表示意匠部を含む大きさに形成され第１の円錐面からの光を照射面に向けて反射する第２の円錐面とを有している（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−１３０６９３号公報（第２−５頁、全図）

しかしながら、従来の照明装置にあっては、光源近傍位置の一部で強い照明となってしまい、均一照明を得る点について問題があった。

本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、光源近傍位置においても均一照明を得ることができる照明装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では光源の光を前記光源より離れた位置まで導光するとともに、導光した光を放出して導光範囲全体で照明を行う導光体と、前記光源から出射され前記導光体へ向かわない光と、前記導光体から照明方向以外へ放出される光を、前記導光体又は照明方向へ向かって反射させる反射部と、を有する照明装置において、前記照明装置は、車両においてメータ表示を行う車両メータ装置であり、前記光源は、前記車両メータ装置の文字板の裏側に所定の間隔で並行に配置した基板上に実装されたものであり、前記反射部は、前記導光体の導光方向と反対側で且つ前記光源の近傍位置で、反射光を弱くするよう調光する調光手段と、前記光源付近からメータ外周へ向かい、且つ文字板へ向かう外周側部分と、前記光源付近から前記車両メータ装置の指針軸へ向かい、且つ文字板へ向かうようにして、指針軸側の基板上に内部空間を形成する内周側部分と、前記基板側に向かって貫通し、前記光源の周囲を囲む面を形成する穴部分と、を備えたものであり、前記調光手段は、前記穴部分の前記指針軸側に設けられ前記内部空間と連通する切り欠き部である、ことを特徴とする。

よって、本発明にあっては、光源近傍位置においても均一照明を得ることができる。また、切欠部での調光は、コストが非常に抑制して行われるため有利である。

以下、本発明の照明装置を実現する実施の形態を、請求項１に係る発明に対応する実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
実施例１では、照明装置として、車両のメータ装置を例として説明する。
図１は実施例１の照明装置である車両メータ装置の断面図である。
車両メータ装置１は、文字板２、反射壁部３、基板４、指針軸５、指針駆動部６、光源７、導光体８、指針９を主要な構成としている。

文字板２は、指針軸５に対する目盛が円周状に配置され、その目盛と文字など表示する意匠部分を透光性のあるようにし、それ以外の背景となる意匠部分は透光性のないようにする。さらに具体的な例として、透光性のある部分を透明な部材のままとし、透光性のない部分を透明な部材に黒の塗装を施したものを挙げておく。
なお、文字や目盛の配列は、図１における指針軸５を中心に円周状に配置したものとする。

反射壁部３は、指針軸５を中心とし、表示意匠である文字や目盛よりも指針に近い円周状に配置される複数の光源７の光を文字板２側へ反射する部材であり、図１に示す断面において、外周側部分３０１は、なだらかに湾曲しつつ、文字板２の意匠部分の外周へ向かう形状であり、内周側部分３０２は、なだらかに湾曲しつつ、指針軸５の近傍へ向かう部分である。

基板４は、文字板２と距離を開けて並行に設けられるものであり、光源７及び光源７の駆動回路が設置され、また、指針軸５を駆動させる指針駆動部６、及び指針駆動部６に必要な回路部分が設置される。

指針軸５は、図示しない車両メータ装置の指針の軸である。この指針軸５は、指針駆動部６により駆動され、所定の回転角度変位を行う。これにより指針９が、文字板２の目盛を指し示し、例えば車速やエンジン回転数を表示する。

光源７は、具体的にはLEDである。基板４に直接設ける構造により安価で組み立て性のよいものとなっている。なお、光源７は、指針軸５の周りに複数円周状に設けられるものとし、反射壁部３はそれに応じた湾曲形状を取る。つまり、光源７のない部分では、光源７よりも文字板２側の位置で外側と内側が底部を形成するように接続し、光源７のある部分のみをなだらかに穴部を形成するようにしている。

導光体８は、平面形状が扇状で、断面形状を図１に示すように下端を光源７に対向する平面部分とし、そこから、反射壁部３の外側部分の上面に沿ってなだらかに湾曲しながら表示意匠部分の外周へ向かう形状である。
指針９は、指針軸５に取り付けられ、メータの指針９として、回転して目盛りを指し示す動きを行うものである。指針９は、導光部材をもちいるようにしてもよく、その場合には、基板４に設ける光源７と別の光源により基端部へ投光し、内部を導光して、先端が光るようにことが好ましい。

さらに反射壁部３の構造について説明する。
図２は実施例１の車両メータ装置の反射壁部の導光体と光源、基板の平面図である。図３は実施例１の車両メータ装置の反射壁部の一部拡大斜視図である。図４は実施例１の車両メータ装置の一部拡大断面図である。
実施例１の反射壁部３において、図１に示す外周側部分３０１と内周側部分３０２は別体ではない。図１は説明のために光源７位置で断面にしているからである。光源７のない部分では、光源７よりも文字板２側の位置で外側と内側が底部を形成するように接続し、光源７のある部分のみをなだらかに穴部を形成するようにしている。
つまり、図２、図３に示すように、光源７からの導光のために文字板２側から基板４側へ貫通した導光穴部３１が複数設けられ、それ以外の部分は底部を形成している構造である。

実施例１の車両メータ装置の反射壁部３では、図２、図３に示すように、導光穴部３１は、光源を略中央にする円形の穴形状である。
さらに、実施例１では、反射壁部３の導光穴部３１の指針軸５の側方に、切欠部３２を設ける。
この切欠部３２は、平面形状が、導光穴部３１の円形状よりも径大な扇形状を指針軸５の側に接続し、内部空間が一体となるようにした構造である。
また、切欠部３２は、この扇形状に反射壁部３の内周側部分３０２を切り欠くことにより、反射壁部３の内周側部分３０２に開口部分を設ける。そのため切欠部３２により、内周側部分３０２が覆う空間３２１と、導光穴部３１が光源７の上方を円形に囲む空間３１１が接続する構造となる。
また、実施例１における反射壁部３は、光源７の光を反射して照明のために導光体８へ向かいやすくなるよう白色の樹脂製にしている。

次に作用を説明する。
[均一照明作用]
図５は実施例１の車両メータ装置の光源近傍での反射の状態を示す説明図である。図６は車両メータ装置の光源近傍での反射の状態を示す説明図である。図７は車両メータ装置の反射壁部の説明図である。
車両メータ装置のメータ表示の照明は、光源７から出射された光が、対応するように位置する導光体８の基端部分から導光体８の内部へ入光し、図１に示す光路１００を例とするように、導光体８の外周側へ導光しつつ、文字板２の側へ放出して導光体８の全体で照明を行うようにする。

ここで、図７に示すように、光源７の周囲を囲むように、導光穴部３１を設ける構成を考えることができるが、この構成において、光源７から出射され、導光体８へ入光しなかった光は、光源７の周囲を囲むように設けた導光穴部３１の内壁で反射することにより、一部が再度導光体８へ入光し、照明輝度を向上させるように導光される。
しかしながら、導光穴部３１の内壁で反射する一部は、導光体８への入光が本来予定されている状態と異なるために、導光体８へ入光してもすぐに文字板２側へ出射されるものもある（図６の光路３００参照）。

さらに、導光体８は、図１に示すように、導光穴部３１のほぼ中央に位置する光源７の位置を内周側の基端位置にしているため、それより内側（指針軸５の側）の導光穴部３１では、反射壁部３で文字板２の側へ反射した光が導光体８へ入光することなく文字板２へ向かうことになる。この光は、光源７に近い位置であることと、導光体８により外周側へ導光され全体的に照明する作用を生じない直接的な光であることから、導光体８の照明部分と比較して強い照明を生じる。

特に光源７として白色LEDを使用する際には、光源の発光部が蛍光体により励起発光のため指向範囲が広く、導光体８への入射から漏れ出る光が、ハウジングに拡散反射され導光体８へ折り返され、材料拡散によって強反射を起こし、光源７の近傍で強い照明を生じる。

実施例１の車両メータ装置１では、反射壁部３の光源部分に設けられる導光穴部３１に切欠部３２を設けている。そのため、光源７から出射され、導光体８へ入光しなかった光は、光源７の周囲を囲むように設けた導光穴部３１の内壁で反射するが、光源７から指針軸５の側へ向かう光は、図５に光路２００で示すように、反射壁部３の内周側部分３０２が覆う空間３２１へ導かれることになり、反射して照明を行うことへの寄与度が非常に低くなる。
同様に、図６に示すように導光体８に入射してすぐに照明へ向かう光路３００のように作用する光も非常に減少する。

また、言い換えて説明すると、切欠部３２が設けられることにより、図７に示すように導光穴部３１の指針軸５の側は内壁が高く、反射に作用する面積が大きくなってしまうと考えられるものが、反射面積が開口により遠い位置へ後退することになる。
このことによっても、反射して照明を行うことへの寄与度が非常に低くなるといえる。そのため、切欠部３２を設けないと設けられると考えられる反射面がなくなること、内部空間へ光を導くことの両方の作用で相乗的に照明光を抑制する作用が得られるのである。

また、図４に示すように、切欠部３２が反射壁部３の内周側部分３０２を開口させる上端位置が、導光体８が図１において外周方向へ向かって湾曲する位置に近くなるため、空間３２１内で乱反射した光は全体的には、外周方向、つまり導光体８が導光する方向と同じ方向になる。

これによって、光源７の近傍において、照明が強くなってしまうことが緩和され、より均一な照明を行うことができる。
そのため、指向範囲の広い白色LEDを光源７にしても均一な照明を行うことができる。

近年では、車両メータの表示の演出、デザイン性は、運転者が搭乗の都度、必ず見る所であるので、車両の評価として重要であり、より高級感を持たせる、あるいはより視認性を向上させるなどの目的で、目盛り表示以外の部分に模様やグラデーション等、他の表示を設けることがあり、今後も増加すると考えられる。
その場合には、車両メータ装置１では、指針軸５に近い内周側まで含めた均一な照明が非常に重要となる。
また、特に近年では、常時メータの照明を点灯させるものもあり、照明の均一性は車両メータの表示品質において重要度を増している。
このように、実施例１の車両メータ装置１では、照明をより均一化することにより、表示品質を向上させていると言える。

また、実施例１の車両メータ装置１では、均一な照明を、例えば文字板２の内周側の印刷のインクを厚くするような調光印刷なしに、行うことができ、コストを抑制して達成することができる。

効果を説明する。
実施例１の照明装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
(1)光源７の光を光源７より離れた位置まで導光するとともに、導光した光を放出して導光範囲全体で照明を行う導光体８と、光源７から出射され導光体８へ向かわない光と、導光体８から照明方向以外へ放出される光を、導光体８又は照明方向へ向かって反射させる反射壁部３を有する照明装置において、反射壁部３は、導光体８の導光方向と反対側で且つ光源７の近傍位置で、反射光を弱くするよう調光する切欠部３２を備えたため、光源７から切欠部３２へ向かう光を切欠部３２で外部へ逃がすようにして、光源近傍位置においても均一照明を得ることができる。

(2)照明装置は、車両においてメータ表示を行う車両メータ装置１であり、光源７は、車両メータ装置１の文字板２の裏側に所定の間隔で並行に配置した基板４上に実装されたものであり、反射壁部３は、光源７付近からメータ外周へ向かい、且つ文字板２へ向かう外周側部分３０１と、光源７付近から車両メータ装置１の指針軸５へ向かい、且つ文字板２へ向かうようにして、指針軸５側の基板４上に内部空間３２１を形成する内周側部分３０２と、基板４側に向かって貫通し、光源７の周囲を囲む面を形成する導光穴部３１を備えたものであり、調光手段は、導光穴部３１の指針軸５側に設けられ内部空間３２１と連通する切欠部３２であるため、光源７から指針軸５の側へ向かう光は、反射壁部３の内周側部分３０２が覆う空間３２１へ導かれることになり、反射して照明を行うことを適度に抑制し、光源７の近傍において、照明が強くなってしまうことが緩和され、光源近傍位置においても均一照明を得ることができる。
また、切欠部３２での調光は、コストが非常に抑制して行われるため有利である。

以上、本発明の照明装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
例えば、実施例１では、照明装置として車両メータ装置１を説明したが、他のものであってもよい。
また例えば、実施例１では、光源をLEDとして説明したが、他のものであってもよい。また、設けられる光源の数は、その装置への要求仕様から決めればよい。

実施例１の照明装置である車両メータ装置の断面図である。 実施例１の車両メータ装置の反射壁部の導光体と光源、基板の平面図である。 実施例１の車両メータ装置の反射壁部の一部拡大斜視図である。 実施例１の車両メータ装置の一部拡大断面図である。 実施例１の車両メータ装置の光源近傍での反射の状態を示す説明図である。 車両メータ装置の光源近傍での反射の状態を示す説明図である。 車両メータ装置の反射壁部の説明図である。

符号の説明

１ 車両メータ装置
２ 文字板
３ 反射壁部
３０１ 外周側部分
３０２ 内周側部分
３１ 導光穴部
３１１ （導光穴部が囲む円形の）空間
３２ 切欠部
３２１ （内周側部分で形成される）空間
４ 基板
５ 指針軸
６ 指針駆動部
７ 光源
８ 導光体
９ 指針
１００ （通常の照明光路を示す）光路
２００ （切欠部により導光された）光路
３００ （入光してもすぐ照明へ向かう）光路

Claims (1)

1. 光源の光を前記光源より離れた位置まで導光するとともに、導光した光を放出して導光範囲全体で照明を行う導光体と、
   前記光源から出射され前記導光体へ向かわない光と、前記導光体から照明方向以外へ放出される光を、前記導光体又は照明方向へ向かって反射させる反射部と、
   を有する照明装置において、
   前記照明装置は、車両においてメータ表示を行う車両メータ装置であり、
   前記光源は、前記車両メータ装置の文字板の裏側に所定の間隔で並行に配置した基板上に実装されたものであり、
   前記反射部は、
   前記導光体の導光方向と反対側で且つ前記光源の近傍位置で、反射光を弱くするよう調光する調光手段と、
   前記光源付近からメータ外周へ向かい、且つ文字板へ向かう外周側部分と、
   前記光源付近から前記車両メータ装置の指針軸へ向かい、且つ文字板へ向かうようにして、指針軸側の基板上に内部空間を形成する内周側部分と、
   前記基板側に向かって貫通し、前記光源の周囲を囲む面を形成する穴部分と、
   を備えたものであり、
   前記調光手段は、
   前記穴部分の前記指針軸側に設けられ前記内部空間と連通する切り欠き部である、
   ことを特徴とする照明装置。

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