JP2002279817A - 照明装置 - Google Patents
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Abstract
を放射することができ、かつ照明効果の高い照明装置を
提供する。 【解決手段】 平板状の導光体の側面側に対向してLE
D光源配置する。導光体の裏面のLED光源近傍に、L
ED光源から放出され、当該裏面部分に向かう光を遮断
する光遮断面を設ける。
Description
光源からの光を放射する照明装置に関する。本発明の照
明装置は、スカッフプレートをはじめとする車両用の表
示プレート、表札等の住居用の表示プレート等として利
用することができる。
成のスカッフプレート照明装置100が知られている。
図8は、スカッフプレート照明装置100を長手方向に
切断して示した図である。スカッフプレート照明装置1
00は、平板状の導光体110、導光体の側面111に
対向して配置されるLED光源120、及びカバー13
0を備える。このようなスカッフプレート照明装置10
0では、LED光源120から放射された光は、導光体
110の側面111より導光体110内に導入され、そ
して意匠面112より放射される。意匠面112上に所
望形状の光透過孔を有する文字板を配置すれば、意匠面
112から放射された光の一部を文字板の光透過孔を介
して外部放射させることができ、これにより所望形状を
LED光源の光で表示することができる。
置ついて光の放射態様を検討したところ、意匠面のLE
D光源近傍に位置する部分より高輝度の光が放射されて
いるのが観察され、その結果、LED光源近傍の意匠面
から放射される光と、LEDから離れた位置の意匠面か
ら放射される光との間に著しい輝度差が生じていた。即
ち、光の放射態様は意匠面全体に渡って均一なものでは
なかった。高輝度の光が放射されるLED光源近傍の意
匠面部分に光を透過しないカバーを被せることにより、
当該部分からの光の放射をなくして輝度の均一化を図る
ことも可能であるが、このような構成では意匠面の面積
が小さくなり、照明効果を減少させてしまう。本発明
は、以上の課題に鑑みなされたものであり、意匠面全体
に渡ってより均一な発光態様で光を放射することがで
き、かつ照明効果の高い照明装置を提供することを目的
とする。
題に鑑み検討を重ねたところ、LED光源近傍の意匠面
における高輝度の光の放射が、LED光源から放出され
る光の中でLED光源近傍の導光体裏面により反射され
た光に起因することに着目し、この導光体裏面の反射に
よる光を遮断すれば、意匠面全体に渡って放射光の輝度
の均一化を図れると考えた。本発明はこのような検討に
基づくものであり、その構成は次の通りである。即ち、
LED光源と、前記LED光源の光を側面側より導入し
て上面意匠面より放出する導光体と、を備え、前記導光
体には、前記側面側より導入した前記光の中で前記LE
D光源近傍に位置する該導光体の裏面に向かう光を遮断
する光遮断面が形成されている、ことを特徴とする照明
装置である。
体に導入された光の中でLED光源近傍に位置する導光
体裏面に向かう光が光遮断面により遮断される。その結
果、当該光が反射されて上面意匠面より放射されること
がなくなり、LED光源近傍での高輝度の光の放射が防
止される。これにより、意匠面全体に渡ってより均一な
発光態様が得られる。このように、本発明の構成によれ
ば、意匠面を不要に小さくすることなく、意匠面全体の
発光態様の均一化が図られる。即ち、本発明によって提
供される照明装置は、照明効果が高く、意匠面全体に渡
ってより均一な発光態様で光を放射することができるも
のである。
明する。 (LED光源)LED光源には、砲弾型、チップ型等、
種々のタイプのLEDを採用できる。LEDは小型であ
るため、これを用いることにより発光装置全体の小型化
が図られる。また、LED光源は、駆動電力が小さく、
長寿命であるといった利点も有する。さらには、発熱量
が小さいため、周りの部材への熱的影響が小さい。採用
するLEDの発光色も特に限定されない。異なる発光色
を有するLEDを複数組み合わせてLED光源を構成し
てもよい。複数のLEDを用いた場合には、各LEDの
発光状態を制御し、様々な発光態様の光を放射すること
が可能である。例えば、赤、緑、青の各色のLEDを用
い、各LEDの発光状態、発光量を制御すれば、所望の
色を発光させることができる。用いるLEDの個数は、
後述の導光体の大きさ(特に導光体の上面意匠面の大き
さ)、求められる輝度等を総合的に考慮して定められ
る。
向するように配置され、当該側面側より導光体内へと光
を導入する。LED光源の光軸が導光体の上面意匠面と
略平行となるようにLED光源を配置することが好まし
い。これにより、上面意匠面のLED光源に近い部分で
放射される光と、遠い部分において放射される光の輝度
の均一化を図ることができる。したがって、面積の大き
な上面意匠面を採用した場合に、上面意匠面全体に渡っ
てより均一な輝度で発光させることができる。
D光源の光を導入し、上面意匠面より導入した光を放射
する。ここで、上面意匠面とは、導光体において光が放
射される面をいう。上面意匠面の形状は光の放射態様に
応じて設計される。例えば、面状の発光が得られるよう
に、平面からなる上面意匠面とする。一部又は全部を曲
面とすることもできる。導光体の材質は、光透過性であ
れば特に限定されない。好ましくは、透明な材料により
導光体を構成する。また、加工が容易で耐久性に優れた
材料により導光体を構成することが好ましい。導光体の
材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリ
ル樹脂、エポキシ樹脂、ガラス等を用いることができ
る。
ED光源の光の中で、LED光源近傍に位置する導光体
裏面に向かう光を遮断する光遮断面が形成されている。
ここでの光遮断面について、図1を参照して説明する。
図1において、符号60はLED光源、符号50、5
1、52は平板状の導光体である。(A)は、導光体に
光遮断面が設けられていない場合を示す図であり、LE
D光源(60)から導光体裏面(50c)のLED近傍
部分に向かった光(61)は、裏面(50c)により反
射されて上面意匠面(50a)のLED近傍部分(斜線
で示した部分)から放射される。(B)及び(C)は光
遮断面が設けられている場合を示す。即ち、(B)で
は、導光体(51)に光(61)を遮断する光遮断面
(51b)が設けられ、同様に、(C)では、導光体
(52)に光遮断面(52b)が設けられている。
(B)の導光体では、導光体裏面(51c)がLED光
源(60)近傍において階段状に成型されており、光遮
断面(51b)が形成される。また、(C)の導光体
(52)では、LED光源(60)近傍の導光体裏面
(52c)に切り込み溝が設けられ、これにより光遮断
面(52b)が形成される。
したような導光体裏面に対して垂直な面でなくてもよ
く、例えば、LED光源からの光が光遮断面に対して垂
直に入射するような角度をもって形成された面とするこ
とができる。また、光遮断面の形状は、全体にフラット
な面に限られるものではない。光遮断面は、それにより
LED光源近傍の導光体裏面部分に向かう光を遮断し、
かつ、LED光源から光軸方向に放射された光をできる
だけ遮断しないような大きさとすることが好ましい。無
用に大きな光遮断面を設け、光軸方向に放射された光を
も遮断すれば、上面意匠面から放射される光量が減少し
てしまうからである。光遮断面が形成される位置は導光
体裏面側に限定されず、例えば、図2の(a)又は
(b)に示すように、導光体(53、54)のLED光
源(60)が対向する側面(53d、54d)側に光遮
断面(53b、54b)を形成することもできる。更に
は、光を遮蔽する材料で当該光遮断面を形成することが
できる。例えば、アルミ板等を当該光遮断面の位置へイ
ンサートする。
り、図1(A)に示したようなLED光源近傍の導光体
裏面における反射光の発生が防止されるが、遮断効果を
高めるために光遮断面の表面に着色テープの貼付、着色
インク、塗料等の印刷、塗布、塗装等を行うことが好ま
しい。特に、黒色系の塗料等を用いれば、遮断効果の極
めて高い光遮断面となる。また、光遮断面の表面に光拡
散処理を施し、当該表面において光を拡散させてもよ
い。
遮断する部材を被せることが好ましい。即ち、当該縁部
の表面からは光を放射させない構成とすることが好まし
い。当該縁部にはLED光源から放射された光の一部が
直接放射し、その結果、当該縁部の表面からは他の部分
に比較して高輝度の光が放射される。この高輝度の発光
を遮断し、上面意匠面全体の輝度の均一化を図るためで
ある。尚、上面意匠面のLED光源側縁部とは、上面意
匠面の中でLED光源が対向する導光体側面に隣接する
縁部をいう。
源の配線を収納するための溝部を有するものを採用する
こともできる。このようにすれば、導光体内にLED光
源を収納できるため、別途LED光源を収納するための
筐体を設ける必要がなくなり部品点数を減少させること
ができる。また、LED光源と導光体とが一体的に構成
されることとなり、密封性の向上させ、防塵、防水効果
の高い照明装置を構成することができる。例えば、導光
体の周壁に略沿うように、上面意匠面側に溝部を設ける
ことができる。
ましい。光反射層を設けることにより、導光体に導入さ
れた光を当該光反射層に集光し、上面意匠面方向に反射
させることができる。光反射層は光反射性のインク(例
えば、白色系のインク)を用いた印刷、蒸着、又はスパ
ッタリング等により形成することができる。また、白色
系のテープを貼着することにより形成することもでき
る。光反射性のインク、白色系のテープは光反射率の高
いものを用いることが好ましい。さらには、導光体の裏
面をエッチング、サンドブラスト、放電加工等の処理に
より粗面化して光反射層を形成することもできる。
ることもできる。ハーフミラー層を設けることにより、
外部が明るい状態と暗い状態との間で上面意匠面に観察
される光の色を異ならせることができる。ハーフミラー
層は、例えば、上面意匠面の表面に、金属層、保護層、
及びインク層を順次積層することにより設けることがで
きる。このようなハーフミラー層の形成方法の一例を示
せば、まず上面意匠面の表面にAlを蒸着し、Al薄膜
からなる金属層を形成する。金属層はハーフミラー効果
が得られるような厚さとする。例えば、金属層を光の透
過率が約15〜20%となるような厚さとすることがで
きる。続いて、エポキシ樹脂等の透明な樹脂を印刷、塗
布等により金属層に重ねて形成し保護層とする。最後
に、黄色等の色のインクを印刷、塗布等してインク層を
形成する。勿論、ハーフミラー層の形成方法はこれに限
られず、また、金属層及び保護層の材料、並びにインク
層の材料及び色は任意に選択できるものである。尚、ハ
ーフミラー層を導光体の裏面又は後述の光透過性シート
の裏面に設けることもできる。
蛍光体を含む層を形成することもできる。このようにす
れば、LED光源の光の一部を蛍光体で波長変換するこ
とができ、上面意匠面から放射される光の色を変換する
ことができる。上述のようにハーフミラー層を形成する
場合には、ハーフミラー層を構成するインク層に蛍光体
を含有させることもできる。
状の光透過孔を有する文字板を配置し、上面意匠面から
放射される光によって所望形状の表示することができ
る。文字板は、光を透過しない材料の一部に光透過孔を
設けることにより作製することができる。例えば、各種
の金属、合金等からなる薄板を用意し、その一部をエッ
チング処理又はプレス加工等により除去して所望形状の
光透過孔を設ける。光を透過しない材料としては、不透
明な樹脂、プラスチック等を用いることもできる。以上
のように光を透過しない材料を用いて文字板を作製する
場合には、光透過孔にポリ塩化ビニルやエポキシ樹脂等
の透明な樹脂等を充填することができる。一方、光を透
過する材料により文字板を形成することもできる。例え
ばアクリル樹脂等の薄板を用意し、その表面に所望形状
部分が島状に残るように光不透過性インクを印刷する。
このようにすれば、所望形状部分のみから光を透過する
ことが可能な文字板が構成される。文字板の表面に金
属、合金等からなる層を設け、その意匠を変化させても
よい。文字板を用いず、導光体の上面意匠面に所望形状
部分を残して光不透過性の層を形成することにより、当
該所望形状部分のみから光を放射してこれを表示するこ
ともできる。このような光不透過性の層は、例えば、黒
色系のインク等の印刷、塗布、塗装等により形成するこ
とができる。
導光体と接着される光透過性シートを用いることができ
る。上記のように文字板を用いる場合には、当該光透過
性シートを文字板の上にその光放出側を覆うようにして
用いる。光透過性シートの形成材料としては、ポリカー
ボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等を用いる
ことができる。光透過性シートの上面に、傷つき防止、
汚れ防止等の目的でハードコート処理等を施すことが好
ましい。光透過性シートを用いることにより、導光体の
上面意匠面への傷、汚れ等を防止できる。光透過シート
と導光体との接着は、接着剤、シール等を用いて行うこ
とができる。また、光透過シートを導光体と同一の材料
(例えばポリカーボネート樹脂)により形成し、光透過
シートと導光体とを溶着させることにより両者を接着さ
せることもできる。溶着方法としては周知の方法を採用
できる。
レート照明装置1を例に採り、本発明をさらに詳細に説
明する。スカッフプレート照明装置1は、自動車のサイ
ドステップ部に付設されて用いられ、所望形状をLED
光源の光により表示するものである。図3は、スカッフ
プレート照明装置1を組み立てる前の状態を示した斜視
図である。図4は、組み立て後のスカッフプレート照明
装置1を発光観測面側から見た平面図である。また、図
5及び図6は、それぞれ図4におけるA−A線断面図及
びB−B線断面図である。以下、各図を参照しながらス
カッフプレート照明装置1の構成について説明する。
照明装置1は、導光体10、光源ユニット20、文字板
30、及び光透過性シート40から概略構成される。導
光体10はポリカーボネート樹脂性である。導光体10
の一面には、周壁に略沿うように溝部15が設けられ、
これにより、枠状の周縁部17及び島状の導光部11が
形成されている。導光部11の中央部表面は上面意匠面
12を形成する。また、導光部11の両端には光導入部
14が形成される。尚、上面意匠面12は周縁部17よ
りも低い位置(図において下方の位置)に形成される。
上面意匠面12の表面にはゴールド箔からなる金属層1
3が形成されている。かかる金属層13はホットスタン
プにより形成した。
窪み18が形成されており、ここに後述の光源ユニット
20の基板24及び25が収納される。
面(発光観測面と反対側の面。以下、「導光体10の裏
面」という)は、その両端において上面意匠面側に一段
下がった形状に成型されており、光遮断面19が形成さ
れている(図3、図5を参照)。本実施例では、以上の
形状の導光体10を射出成型により作製した。光遮断面
の表面には、黒色のテープを貼着してある。導光体10
の裏面の一部には、光反射層16が形成されている(図
4、図5、図6を参照)。光反射層16は、LED2
1、22からの光を集光し、光放出方向に反射させる目
的で設けられる。本実施例では、白色系の印刷により光
反射層16を形成した。光反射層16は、文字板30を
配置した状態で文字板30の文字部31〜35が導光体
10の裏面に正投影される領域を少なくとも含むように
形成される。本実施例では、文字板30が導光体10の
裏面に正投影される領域よりも若干小さな領域に文字板
と略相似形状の光反射層16を形成してある。このよう
に光反射層16が形成される領域を小さくすることによ
り、LED21、22からの光が集光する面積が小さく
なり、その結果、光反射層16全体にムラなく光を集め
ることができ、光反射層16全体に渡って均一の光量で
光を反射させることができる。
も可能であり、例えば、文字板30を配置した状態にお
いて、光反射層16を文字板30の文字部31〜35が
導光体10の裏面に正投影される領域よりも若干広い領
域を覆うように形成することもできる。即ち、スカッフ
プレート照明装置1を発光観測面側より真正面に見たと
きに、文字板30の文字部31〜35を通して見える導
光体10の裏面の領域を少なくともカバーするように光
反射層16を設けることもできる。さらには、文字板3
0の文字部31〜35が導光体10の裏面に正投影され
る領域よりも若干広い領域を覆い、かつ当該文字部と概
略視相似形状の光反射層16を設けることもできる。こ
れにより、斜め方向からスカッフプレート照明装置1を
見た場合であっても、文字板30の文字部31〜35を
通して見える導光体10の裏面部分にも光反射層16が
設けられることとなり、見る角度によって文字部31〜
35からの発光態様が変化することを防止できる。ま
た、文字部31〜35と相似の形状に光反射層を設ける
のではなく、文字部31〜35の形状に対応する光反射
層を設けることもできる。例えば、本実施例の場合を例
に採れば、各文字部が導光体10の裏面に正投影される
領域をカバーするように四角形、三角形、円形等の光反
射層を設けることができる。
2、各LEDがマウントされる基板24及び25、各L
EDに電力を供給する配線26から構成される。LED
21及びLED22には、アンバーの発光色を有する砲
弾型のLEDを用いた。光源ユニット20は、図示しな
い電源及び制御回路に接続され、ドアの開閉に連動させ
てLED21及び22の点灯状態が制御される。
ルミ製の部材であり、導光体10の上面意匠面12から
放出される光の一部を遮蔽し、文字部31〜35のみか
ら光を外部放射するためのマスク部材として機能する。
本実施例では、アルミの薄板にエッチング処理を施して
文字部31〜35を形成してある。
20が組みつけられた後、導光体10の上面意匠面12
を覆うように載置される。この際、接着剤、テープ等を
用いて文字板30を上面意匠面12に固定することが好
ましく、本実施例では、透明な両面テープを用いて文字
板30の固定を行っている。
製のシートであり、導光体10に光源ユニット20及び
文字板30を組み付けた後、文字板30の発光観測面側
を覆うように被せられる。尚、光透過性シート40の上
面には、ハードコート処理を施した。
10に接着される。本実施例では、光透過性シート40
と導光体10の平面視形状を略同一としてあり、光透過
性シート40の周縁部41は導光体10の周縁部17に
接着される。これにより、導光体10内へ発光観測面側
より埃、水等が浸入することを防止できる。その結果、
導光体10の発光面12の傷つき、汚れを可及的に防止
できる。また、LEDユニット20に対する埃、水の影
響も可及的に防止できる。光透過性シート40と導光体
10との接着は、両者の溶着により行った。まず、ポリ
カーボネート製の導光体10の周縁部17上面に無数の
山状の突起を形成しておき、これへ光透過性シート40
を載置した後、左右方向又は上下方向の高周波振動を加
えた。これより導光体10の周縁部17に形成した突起
を溶融し、もって光透過性シート40と導光体10とを
溶着した。尚、導光体10の配線口27には、防水、防
塵のため配線後にシーラーが充填される。
照明装置1は、図7に示したように、金属製等(例えば
SUS製)のカバー70を被せて使用することができ
る。カバー70を用いることにより、スカッフプレート
照明装置1を外部衝撃から保護することができる。ま
た、光放出面(光透過性シート表面)の傷つきを防止す
ることができる。さらに、カバー70によりLED2
1、22近傍部分が被覆、遮蔽されることにより、当該
部分を介した高輝度の光の放射が防止され、即ち、発光
ムラが低減される。
ート照明装置1における光の放出態様を説明する。尚、
説明の便宜上、LED21から放出された光が文字板3
0の文字部31から放出される態様を例に採って説明す
る。まず、LED21から光軸方向に放出された光は、
光導入部14から導光体10内に導入される。かかる光
は導光体10内を進み、光反射層16に集められた後、
光放出方向(図5において上方)に反射される。反射さ
れた光は導光体10の上面意匠面12より放出され、金
属層13により色変換された後、文字板30の文字部3
1を介して放出される。一方、LED21から導光体1
0の裏面側に放出された光は、光遮断面19により遮断
される。したがって、かかる光が上面意匠面12に向か
い、文字部31を介して放射されることはなく、その結
果、文字部31が他の文字部32等と比較して高輝度に
表示されることがない。これにより、文字部全体に渡っ
て発光ムラの少ない照明装置となる。
フプレート照明装置1を用いて説明したが、本発明の照
明装置は、その他の自動車車内用照明装置(例えば、ド
ア部分に取り付けられるプレート状照明装置、ピラー部
分に取り付けられるライン状照明装置等)に適用できる
ものである。また、自動車用照明装置に限らず、各種車
両における表示プレート等の照明装置、住居の内装にお
ける表示プレート又は表札等の外装における表示プレー
ト等の照明装置等にも適用できるものである。
に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載
を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変
形態様もこの発明に含まれる。
説明する図である。
態様を説明する図である。
レート照明装置1の組み立て前の状態を示した斜視図で
ある。
プレート照明装置1を発光観測面側よりみた平面図であ
る。
ト照明装置1を示す斜視図である。
置100を示す図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 LED光源と、 前記LED光源の光を側面側より導入して上面意匠面よ
り放出する導光体と、を備え、 前記導光体には、前記側面側より導入した前記光の中で
前記LED光源近傍に位置する該導光体の裏面に向かう
光を遮断する光遮断面が形成されている、ことを特徴と
する照明装置。 - 【請求項2】 前記LED光源の光軸と前記上面意匠面
とが略平行となるように前記LED光源は配置されてい
る、ことを特徴とする請求項1に記載の照明装置。 - 【請求項3】 前記上面意匠面の前記LED光源側縁部
には、光を遮断する部材が被せられる、ことを特徴とす
る請求項1又は2に記載の照明装置。 - 【請求項4】 前記光遮断面は、前記導光体の前記裏面
の表面から前記上面意匠面に向かって形成される壁面か
らなる、ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記
載の照明装置。 - 【請求項5】 前記導光体は、前記LED光源と該LE
D光源の配線を収納する溝部を備える、ことを特徴とす
る請求項1〜4のいずれかに記載の照明装置。 - 【請求項6】 前記上面意匠面の光放出方向に配置さ
れ、所望形状の光透過孔を有する文字板と、前記文字板
の光放出面側を覆い、その周縁部が前記導光体と接着さ
れる光透過性シートとをさらに備える、ことを特徴とす
る請求項1〜5のいずれかに記載の照明装置。 - 【請求項7】 前記光透過性シートは、前記文字板の前
記光放出面側及び前記導光体の前記溝部を覆う、ことを
特徴とする請求項6に記載の照明装置。 - 【請求項8】 前記溝部は、前記導光体の前記上面意匠
面側に形成されている、ことを特徴とする請求項5〜7
のいずれかに記載の照明装置。 - 【請求項9】 前記導光体と前記光透過性シートとが同
一の材料からなり、前記接着は前記導光体と前記光透過
性シートとの溶着により行われる、ことを特徴とする請
求項6〜8のいずれかに記載の照明装置。 - 【請求項10】 前記導光体の前記上面意匠面に金属層
が形成されている、ことを特徴とする請求項1〜9のい
ずれかに記載の照明装置。 - 【請求項11】 前記導光体の前記裏面に光反射層が形
成されている、ことを特徴とする請求項1〜10のいず
れかに記載の照明装置。 - 【請求項12】 前記照明装置は、自動車のサイドステ
ップ部に設置されるスカッフプレートである、ことを特
徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の照明装置。
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