JP3838187B2 - 照明装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、照明装置に関するものであり、たとえば自動車の計器等の照明用に用いて好適である。
【0002】
【従来の技術】
従来の照明装置としては、透明部材からなる導光板である文字板と、この文字板の端部底面に配置される光源である照明ランプとを備え、文字板の端部に、照明ランプの光を反射して文字板内部に導入するための光反射面を設ける構造のものがある(たとえば、特許文献1参照)。
【0003】
これは、文字板の底面に光乱反射面(たとえば、シボ面、あるいは白色塗装面等)を形成し、文字板内部に導入された光をこの光乱反射面で乱反射させて、文字板の表面を均一な照度で発光させようとするものである。
【0004】
【特許文献1】
実開昭59−85910号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このような照明装置においては、導光材である文字盤および照明ランプを、照明ランプが発する光が出来るだけ多く光反射面に入射するような位置関係に配置して、文字板の発光照度を高めることを狙っている。具体的には、照明ランプの光軸方向から見て、照明ランプが光反射面の輪郭線の内側にあるように配置している。
【0006】
ところで、一般に、照明ランプが発する光は照明ランプを中心として放射状に進行する。したがって、照明ランプの光軸方向よりも光反射面での反射光の進行方向と反対側に向けて出射した光の光反射面への入射角は、照明ランプの光軸上における光の光反射面への入射角よりも小さくなる。この光は、光反射面上で反射して文字板底面の光反射面近傍部分に入射し、さらに文字板底面で反射して光反射面近傍の文字板表面から外部へ出射する。このため、文字板表面の光反射面近傍の発光照度が高くなり、文字板の発光照度が均一にならないという不具合がある。
【0007】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、発光面の明るさの斑を低減して均一な発光照度が得られる照明装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。
【0009】
本発明の請求項1に記載の照明装置は、透明部材からなる平板状の導光板と、導光板の端部に形成される反射面と、導光板の底面側に反射面に光を入射可能に配置される光源とを備え、光源からの光を反射面に入射させ、この反射光を導光板内を所定部位へ進行させる照明装置において、光源は、その中心から光を放射状に発する点光源であり、光源の光軸方向から見て、光源の一部は反射面と重なり且つ反射面の反射光の進行方向と反対側端辺は光源の中心軸と略交叉する構成としている。これにより、光源の光軸方向よりも反射面での反射光の進行方向と反対側に向けて出射する光、言い換えると、従来の照明装置において反射面近傍の導光板表面から外部へ出射する光が反射面に入射することを抑制して、導光板表面の照度を均一とすることができる。
【0010】
請求項2に記載の照明装置では、反射面は光源の光軸方向と成す角度が略45°であるように形成される構成としている。これにより、光源から出射され反射面に入射する光のほぼ全量を反射させることができるので、導光板表面の照度を均一且つ向上することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による照明装置を、自動車のコンビネーションメータ中において各種情報を表示する液晶表示器の照明装置に適用した場合を例に、図面に基づいて説明する。
【0012】
図1は、本発明の一実施形態による照明装置4を適用したコンビネーションメータ1の部分断面図であり、図2中におけるI−I線断面図である。
【0013】
図2は、本発明の一実施形態による照明装置4を適用したコンビネーションメータ1の部分正面図である。
【0014】
コンビネーションメータ1は、自動車の車室内において運転席前方の運転者から視認可能な位置に配設されて、当該自動車に関する各種情報、たとえば走行速度、エンジン回転数あるいは燃料タンク内残存燃料量等を表示するものである。
【0015】
コンビネーションメータ1は、表示板2を備えており、表示板2上には、図2に示すように、当該自動車の走行速度を示す速度計21が形成されている。また、表示板1の裏側には、各種情報を文字あるいは数字にて表示するための液晶表示器3がコンビネーションメータ1のケース8に保持固定されて配置されている。
【0016】
なお、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1においては、液晶表示器3は、図2に示すように、自動車の室外温度を表示しているが、表示内容は、自動車の室外温度に限る必要はなく、他の情報、たとえば走行距離、走行燃費、時刻等何でもよい。
【0017】
液晶表示器3の裏側には、図1に示すように、運転者が視認できるように液晶表示器3を照明するための照明装置4が配設されている。
【0018】
照明装置4は、透明な導光板5と光源である発光ダイオード6とから構成されている。
【0019】
以下、本発明の一実施形態による照明装置4の構成について詳細に説明する。
【0020】
導光板5は、透明部材、たとえば透明なアクリル樹脂あるいはポリカーボネート等から略長方形の平板状に形成されている。導光板5は、液晶表示器3と略同じ平面形状に形成され、図1に示すように、液晶表示器3と平行に配置されている。導光板5の端部(図1における右側)には、反射面51が形成されている。また、導光板5の底面55(液晶表示器3と反対側、図1において下面)には、液晶表示器3に対応する部分にシボ面53が設けられている。シボ面53は多数の微小な凹凸からなり、導光板5を樹脂成形する際に型により導光板5と一体に形成される。さらに、導光板5の裏側(図1の下側)には、光源である発光ダイオード6が、導光板5の反射面51に光を入射可能に配置されている。図1中に矢印で示すように、導光板5に入射した発光ダイオード6からの光は、反射面51において反射され、この反射光は導光板5内を図1の左方へ向かって進行する。この反射光がシボ面53に入射して拡散反射され、この拡散反射光が、導光板5の表面54から図1の上方に向けて出射される。つまり、導光板5の表面54全体がほぼ均一な明るさで発光し、これにより、液晶表示器3が透過照明される。
【0021】
発光ダイオード6は、たとえばチップタイプ(表面実装型)のものが用いられ、導光板5の裏側(図1の下側)に配置されるプリント基板7上に実装されている。
【0022】
ここで、本発明の特徴である、発光ダイオード6と導光板5の反射面51との位置関係について説明する。図3は、図1中のIII矢視図であり、照明装置4の正面図である。すなわち、照明装置4を発光ダイオード6の光軸方向(図1における上下方向)から見た図である。また、反射面51による反射光、すなわち発光ダイオード6から出射され反射面51で反射された光の導光板5内における進行方向Aは、図3中の矢印Aに示す方向となる。
【0023】
反射面51は、図3に示すように、導光体5の端部に略長方形に形成されている。反射面51の、導光板5内における反射光の進行方向(図3中の矢印A方向)と反対側端辺が、端辺52である。また、反射面51は、発光ダイオード6の光軸62と成す角度が45°であるように形成されている。
【0024】
発光ダイオード6は、図1および図3に示すように、その中心軸である光軸62が反射面51の端辺52と交叉するように配置されている。すなわち、発光ダイオード6は、図3に示すように、その発光面61の略左半分のみが反射面51と重なるように配置されている。言い換えると、発光ダイオード6の発光面61の略左半分から出射した光だけが、反射面51に入射することになる。
【0025】
従来の照明装置400においては、発光ダイオード6は、図5に示すように、反射面51の内部にあるように配置されているので、発光ダイオード6から出射される光は、そのほぼ全量が反射面51に入射する。発光ダイオード6においては、図6中の矢印に示すように、光軸62を中心に放射状に光が出射される。ここで、図6において光軸62より左側へ向けて出射される光は、反射面51で反射した後、導光板5内を図6中において矢印で示すように進行する。そして、導光板5の底面55に形成されるシボ面53で拡散反射されて導光板5の外へ出射する。この光により、導光板5の表面54がほぼ均一な明るさで発光する。一方、図6において光軸62より右側へ向けて出射される光の反射面への入射角は45°より小さくなるので、図6に示すように、導光板5の底面55へ入射しそこで反射して、導光板5の表面54の反射面51近傍から導光板5の外へ出射する。このため、導光板5の表面54の反射面51近傍から出射する光量が増加し、この部分の明るさが他の部分の明るさより強くなり、その結果、導光板5の明るさが不均一になるという問題があった。
【0026】
これに対して、本発明の一実施形態による照明装置4においては、反射面51と発光ダイオード6との位置関係を上述したように設定することにより、発光ダイオード6の光軸62よりも右側へ向けて出射される光が反射面51に入射することを抑制して、導光板5の発光照度を均一化することができる。
【0027】
次に、以上説明した本発明の一実施形態による照明装置4を搭載するコンビネーションメータ1の電気回路構成について説明する。
【0028】
図4は、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1の電気回路構成図である。
【0029】
制御装置9は、イグニッションスイッチ12を介してバッテリ11に接続されて電力の供給を受け、発光ダイオード6の点灯・消灯を制御すると共に、液晶表示器3の表示動作を制御している。また、制御装置9には自動車の室外温度を検出する温度センサ10が接続され、その検出信号に基づいて、制御装置9は、液晶表示器3に室外温度を表示させている。
【0030】
イグニッションスイッチ12がOFF状態の時は、制御装置9は、温度センサ10からの検出信号に基づいて室外温度を算出しているが、液晶表示器3による表示動作は停止し、且つ発光ダイオード6を消灯させている。
【0031】
イグニッションスイッチ12がON状態の時は、制御装置9は、発光ダイオード6を点灯させると共に、温度センサ10からの検出信号に基づいて液晶表示器3に室外温度を表示させる。このとき、照明装置4においては、上述したように、発光ダイオード6からの光により導光板5の表面54全体が均一な明るさで発光し、これにより、液晶表示器3が均一に照明され、コンビネーションメータ1の良好な見映えが得られる。
【0032】
以上説明した、本発明の一実施形態による照明装置4においては、導光板5と、導光板5の端部に形成される反射面51と、導光板5の底面55側に反射面51に光を入射可能に配置される発光ダイオード6とを備え、発光ダイオード6の光軸62方向から見て、発光ダイオード6の一部は反射面51と重なり且つ反射面51の反射光の進行方向Aと反対側端辺52は光源の中心軸である光軸62と略交叉する構成としている。これにより、発光ダイオード6の光軸62よりも右側へ向けて出射される光が反射面51に入射することを抑制して、導光板5の反射面51近傍における発光照度が導光板5の他の部分における発光照度より高くなる、つまり、導光板5の明るさに斑が生じることを防止して、導光板5の発光照度を均一化することができる。
【0033】
なお、以上説明した、本発明の一実施形態による照明装置4においては、光源として発光ダイオード6を用いているが、他の種類の光源、たとえば電球、放電管等でもよい。この場合も、導光板5の反射面51と光源、詳しくは発光面との位置関係を上述したように設定すれば、本発明の一実施形態による照明装置4と同等の効果が得られる。
【0034】
また、以上説明した、本発明の一実施形態による照明装置4においては、光源である発光ダイオード6の個数を1個としているが、2個以上あってもよい。この場合も、導光板5の反射面51と発光ダイオード6との位置関係を本発明の一実施形態による照明装置4の場合と同様に設定すれば。本発明の一実施形態による照明装置4と同等の効果が得られる。
【0035】
また、以上説明した、本発明の一実施形態による照明装置4においては、導光板5の底面55にシボ面53を形成し、このシボ面53で導光板5内を進行する発光ダイオード6からの光を拡散反射させているが、発光ダイオード6からの光を拡散反射させることが可能であればシボ面53以外の手段であってもよい。たとえば、導光板5の底面55に白色塗装を施す、あるいは明色系の薄いシートを貼着してもよい。
【0036】
また、以上説明した実施例では、照明装置4を自動車のコンビネーションメータ1における液晶表示器3の照明用に適用した場合を示しているが、コンビネーションメータ1内の液晶表示器3以外の部位、たとえば、通常の計器類の照明用に用いてもよい。さらには、自動車以外の装置において照明用として適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による照明装置4が適用されるコンビネーションメータ1の部分断面図であり、図2中のI−I線断面図である。
【図2】本発明の一実施形態による照明装置4が適用されるコンビネーションメータ1の部分正面図である。
【図3】図1のIII矢視図である。
【図4】本発明の一実施形態による照明装置4が適用されるコンビネーションメータ1の電気回路構成図である。
【図5】従来の照明装置400の部分正面図である。
【図6】従来の照明装置400の部分断面図である。
【符号の説明】
1 コンビネーションメータ
2 表示板
21 速度計
3 液晶表示器
4 照明装置
5 導光板(照明装置)
51 反射面
52 端辺
53 シボ面
54 表面
55 底面
6 発光ダイオード(光源、照明装置)
61 発光面
62 光軸(中心軸)
7 プリント基板
8 ケース
9 制御回路
10 温度センサ
11 バッテリ
12 イグニッションスイッチ
400 照明装置
A 進行方向
Claims (2)
- 透明部材からなる平板状の導光板と、
前記導光板の端部に形成される反射面と、
前記導光板の底面側に前記反射面に光を入射可能に配置される光源とを備え、
前記光源からの光を前記反射満に入射させ、この反射光を前記導光板内を所定部位へ進行させる照明装置において、
前記光源は、その中心から光を放射状に発する点光源であり、
前記光源の光軸方向から見て、前記光源の一部は前記反射面と重なり且つ前記反射面の前記反射光の進行方向と反対側端辺は前記光源の中心軸と略交叉することを特徴とする照明装置。 - 前記反射面は前記光源の光軸方向と成す角度が略45°であるように形成されることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
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