(57)【要約】【課題】  ＬＥＤの個数を増加させることなく、つまみの外周をより均一な照度で照明することができる照明構造を提供すること。【解決手段】  照明構造は、つまみの外周を照明するための光を放射する複数の発光手段と、発光手段から放射された光を内部に透過させ、つまみの外周に光を放出する透過手段とを備える。透過手段に、発光手段と対向する位置に発光手段から放射された光の一部を通過させる通過孔が規定されている。通過孔を通過した光はその大半がつまみの外周を放射するために使用されず、つまみ外周における照度をより均一にすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明するための光を放射する複数の発光手段と、
該発光手段から放射された光を内部に透過させ、外周に光を放出する透過手段とを備え、
該透過手段が、該発光手段と対向する位置に該発光手段から放射された光の一部を通過させる通過孔を規定する、照明構造。
【請求項２】
前記発光手段から放射された光のうち、該発光手段の正面から放射された光を、前記通過孔を介して通過させる、請求項１に記載の照明構造。
【請求項３】
前記透過手段が、
椀状部と、
該椀状部に延設され、前記発光手段が内部に配置されることにより、該発光手段から放射される光を該椀状部へと導く筒部とを有し、
該筒部の開口部が規定されることにより前記通過孔が規定される、請求項１または２に記載の照明構造。
【請求項４】
前記透過手段の外周形状が円形であり、
前記発光手段が２つ設けられ、
該２つの発光手段が、前記透過手段の中心に対して対称となる位置に配置され、
該透過手段の外周から該発光手段までの最短距離と、該２つの発光手段から距離が等しくなる該透過手段の外周点から該発光手段までの距離との比が、１：１．３〜１：１．５である、請求項１〜３のいずれかに記載の照明構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作部の外周を照明する構造に関し、詳細には操作部の外周をきわめて均一な照度で照明する照明構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
オーディオ機器など電子機器において、ボリュームを調整するための回転式つまみの外周を、発光ダイオード（以下、ＬＥＤとする）等を用いて照明する構造が採用されている。従来の照明構造は、つまみの外周部に複数のＬＥＤを配置し、このＬＥＤを発光させることによりつまみの外周を照明している。この構造によれば、つまみの外周全体を照明するためには多数のＬＥＤを使用する必要があり、製造コストおよび消費電力が増大してしまう。さらに、ＬＥＤを配置している位置と配置していない位置とにおける照度（明るさ）が不均一となり美感が優れないという問題がある。
【０００３】
この問題を解決するために、図２に示す照明構造２０１が提案されている。図２（Ａ）は照明構造２０１を示す平面図であり、図２（Ｂ）は照明構造２０１を示す断面図である。この照明構造２０１は、２つのＬＥＤ２０２（２０２ａ、２０２ｂ）がつまみ２０４の背面側に回転軸２０６を中心として対称に配置されている。そして、各ＬＥＤ２０２からの光を半透明の樹脂から形成された透過部材２０３内に透過させ、透過部材２０３の外周筒部２０７ｂからつまみ２０４の外周に向けて光を放出する。具体的には、ＬＥＤ２０２から放射された光は透過部材２０３に設けられた切り込み部２１１に当たって９０度の反射角で反射し、透過部材２０３の底部２０７ａにおいて放射方向に外周側へと導かれる。そして、透過部材２０３の底部２０７ａを透過する光は、外周筒部２０７ｂへと進み、最終的につまみの外周に放出される。この構造によれば、２つのＬＥＤのみを使用してつまみの外周を全体にわたって照明することができるので、ＬＥＤの使用個数を削減することができる。
【０００４】
しかし、図２の構成によると、つまみ２０４の外周の照度を均一にすることができない。以下にその理由を説明する。つまみ２０４を回転させるための回転軸２０６を設けるために、ＬＥＤ２０２はつまみ２０４の中心部に配置することができない。そのため、ＬＥＤ２０２はつまみ２０４の中心部から所定の距離だけ離れた位置にそれぞれ配置されている。従って、つまみ２０４の外周の各位置において、ＬＥＤ２０２からの距離が異なっている。ここで、照度は、距離の２乗に反比例するので、ＬＥＤ２０２からの距離の差によって照度に差が生じ、照度を均一にすることができない。例えば、つまみ外周のａ点（外周からＬＥＤ２０２ａまでの距離が最短となる点）と、ｂ点（両ＬＥＤからの距離が等しくなる点）とに関して、それぞれの点からＬＥＤ２０２ａまでの距離の比が１対２であるとする。この場合、１つのＬＥＤ２０２ａのみに着目すると、ｂ点の照度はａ点の照度の１／４になる。ａ点においては、他方のＬＥＤ２０２ｂは回転軸２０６を中心にして反対側に位置するのでＬＥＤ２０２ｂによる照度は略ゼロであるが、ｂ点においては、両ＬＥＤからの距離が等しいので、ＬＥＤ２０２ｂによっても同じ大きさの照度が得られる。そのため、ａ点とｂ点との照度の比は約２対１であり、照度はきわめて不均一になる。
【０００５】
しかも、照明構造２０１では、ＬＥＤから放射された光を切り込み部２１１で反射させて透過部材２０３へと光を導いているので、透過部材２０３を透過する光は切り込み部２１１の頂点を中心とする点光源から放射された光に近くなる。そのため、上記で説明したＬＥＤからの距離による照度の影響をより受けやすくなり、つまみ外周における照度はきわめて不均一になる。
【０００６】
また、図２の構成において、ＬＥＤを３つ以上設ければ、つまみ２０４外周の照度をより均一にすることができる。しかし、ＬＥＤの個数を増やせば、製造コストおよび消費電力が増大してしまう。
【特許文献１】特開平８−９７０１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ＬＥＤの個数を増加させることなく、つまみの外周をより均一な照度で照明することができるつまみ照明構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の好ましい実施形態の照明構造は、操作部の外周を照明するための光を放射する複数の発光手段と、該発光手段から放射された光を内部に透過させ、該操作部の外周に光を放出する透過手段とを備える。該透過手段は、該発光手段と対向する位置に該発光手段から放射された光の一部を通過させる通過孔を規定する。
【０００９】
発光手段から放射された光の一部は透過手段に規定された通過孔を介して通過し、その大半はつまみ外周を照明するために使用されない。すなわち、発光手段から放射された光のうち通過孔を通過しない光によって、つまみの外周を照明する。従って、つまみ外周の照度が全体的に小さくなるものの、つまみ外周の各位置における照度の差についても小さくすることができる。そのため、つまみ外周の全体にわたって、照度を均一にすることができる。しかも、従来の照明構造のようにＬＥＤからの光を切り込み部によって反射させておらず、発光手段からの光を直接、透過手段へと導いている。そのため、透過手段内を透過する光は透過手段内で反射を繰り返すので単純な点光源からの光とはならない。従って、透過手段の外周からつまみの外周へ放出される光は、発光手段からの距離の影響のみには依存しない。従って、つまみ外周の照度をより均一にすることができる。
【００１０】
好ましい実施形態においては、上記発光手段から放射された光のうち、該発光手段の正面から放射された光を、上記通過孔を介して通過させる。
【００１１】
発光手段（例えば、ＬＥＤ等）の正面からから放射された光（すなわち、つまみに直交する方向に放射された光）は、光度（光源の明るさを表す単位で、単位立体角あたりの光束）が非常に大きい。従って、発光手段の正面から放射された光を、つまみの外周を照明するためにその大半を使用しないことにより、つまみ外周の照度が小さくなり、つまみの外周の各位置における照度の差をさらに小さくすることができる。そのため、つまみ外周の全体にわたって、照度をきわめて均一にすることができる。
【００１２】
好ましい実施形態においては、上記透過手段は、椀状部と、該椀状部に延設され、上記発光手段が内部に配置されることにより、該発光手段から放射される光を該椀状部へと導く筒部とを有し、該筒部の開口部が規定されることにより上記通過孔が規定される。
【００１３】
筒部の開口部によって通過孔が規定されているので、筒部内に配置された発光手段の正面から放射された光は通過孔を介して通過され、その大半はつまみの外周を照明するために使用されない。一方、発光手段の側面から放射された光は筒部を透過して椀状部の底部へと導かれる。椀状部の底部を透過する光は外周筒部まで導かれ、外周筒部においてつまみの外周に放出される。なお、筒部内において、透過した光の一部は所定回数反射して椀状部へと至る。その結果、椀状部の外周へと導かれる光は単純な点光源とはならず、そのため、つまみ外周の照度はより均一になる。
【００１４】
好ましい実施形態においては、上記透過手段の外周形状は円形であり、上記発光手段は２つ設けられている。該２つの発光手段は、上記つまみの回転軸を中心にして対称となる位置に配置される。すなわち、該２つの発光手段は、該透過手段の中心に対して対称となる位置に配置される。該透過手段の外周から該発光手段までの最短距離と、該２つの発光手段から距離が等しくなる該透過手段の外周点から該発光手段までの距離との比が、１：１．３〜１：１．５である。
【００１５】
このような条件においては、つまみ外周における照度の差はほとんどなくなり、つまみ外周における照度をさらに良好に均一にすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のつまみ照明構造は、透過手段に発光手段から放射された光の一部を通過させる通過孔が規定されているので、つまみ外周の各位置における照度の差を小さくすることでき、つまみ外周における照度を均一にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照して具体的に説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。図１は、本発明の好ましい実施形態によるつまみ照明構造１を説明するための概略構成図である。図１（Ａ）は、照明構造１を示す平面図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）におけるＸ−Ｘ線による断面図である。
【００１８】
照明構造１は、複数の発光手段２（２ａ、２ｂ）、透過手段３および操作部（例えば、つまみ）４を備えている。発光手段２は、つまみ４の外周を照明するための光を放射する光源であり、発光ダイオード（以下、ＬＥＤとする）、電球など任意の適切な光源が採用され得る。消費電力および寿命に優れ、かつ、小型軽量であるという理由でＬＥＤが好ましい。本実施形態では、２つのＬＥＤ２ａおよび２ｂが設けられている。ＬＥＤは、つまみの外周の照明方法に従って任意の適切なものが採用され得るが、本実施形態では正面から放射される光の光度（光の強さ、詳細は後述）が非常に大きく、側面から放射される光の光度が非常に小さいＬＥＤが採用され得る。ＬＥＤ２ａ、２ｂはそれぞれ電子機器のフレーム（図示せず）に取り付けられたプリント基板５上に搭載されて、電源が供給され発光する。ＬＥＤ２ａ、２ｂの配置は、詳細は後述するが、好ましくはつまみ４の回転軸６を中心にして対称に（すなわち、透過手段３の中心に対して対称に）配置されている。つまみ４の外周における照度（明るさ、詳細は後述）をより均一にすることができるからである。
【００１９】
透過手段３は、ＬＥＤ２ａ、２ｂから放射された光をその内部に透過させて、つまみ４の外周まで光を透過させるものである。透過手段３は、椀状部７と、椀状部７と一体に成形された筒部８ａ、８ｂとを有する。椀状部７は、底部７ａと外周筒部７ｂとを含む。底部７ａは、ＬＥＤから放射された光をＬＥＤの近傍位置から放射方向に透過させ、光を透過手段３の外周側へと透過させる。外周筒部７ｂは、底部７ａの外周に、底部７ａに対してつまみ４側に直交方向に延設されており、底部７ａから導かれた光をつまみ４の外周へと放出する。筒部８ａ、８ｂは、底部７ａに対してつまみ４の反対側に直交方向に延設されており、筒部８ａ、８ｂによって規定された中空部（筒内部）にＬＥＤ２ａ、２ｂがそれぞれ配置されている。そのため、筒部は、ＬＥＤに対応した位置に、ＬＥＤに対応した個数設けられている。筒部８ａ、８ｂは、ＬＥＤ２ａ、２ｂから放射された光を透過させて、一体成形された底部７ａに光を透過させるものである。筒部の外周形状は、好ましくは円筒形である。筒部の内部に配置されたＬＥＤから筒部の内周までの距離を、内周のどの位置においても略等しくできるので、筒部を透過する光を均一にでき、つまみ４外周の照度をより均一にできるからである。
【００２０】
透過手段３の外周形状はつまみ４の外周形状に略対応しており、代表的には円形である。透過手段３の直径はつまみ４の直径よりもやや大きく（例えば、直径が０．５〜５ｍｍ大きい）、つまみ３が回転可能であり、かつ、外周筒部７ｂから放出された光がつまみ４によって遮断されないようになっている。透過手段３は、図示しないフレームに底部７ａが接するように取り付けられている。
【００２１】
透過手段３には、ＬＥＤ２ａ、２ｂ（詳細には、ＬＥＤ２ａ、２ｂの正面）に対向する位置に、ＬＥＤ２ａ、２ｂから放射された光の一部を通過させる通過孔９（９ａ、９ｂ）が規定されている。ＬＥＤから放射された光の一部は通過孔９を通過してつまみ４によって遮断されるので、その大半はつまみ４の外周を照明するために使用されない。ここで、光の一部とは、光度が非常に大きいＬＥＤの正面から放射された光である。すなわち、この光は、ＬＥＤからつまみ４（透過手段３の底部７ａ）に対して略直交する方向に放射される光であり、ＬＥＤから直進した場合に筒部８ａ、８ｂと交差しない光である。通過孔９ａ、９ｂは、筒部８ａ、８ｂの中空部と一体的に規定されており、すなわち筒部８ａ、８ｂに開口部が規定されることにより、通過孔９ａ、９ｂが規定されている。通過孔９の形状は、特に限定されないが、好ましくは、筒部の内周形状に対応している。すなわち、筒部が円筒形である場合には円形に規定されており、その直径はＬＥＤの幅よりもやや大きい。ＬＥＤから放射された光のうち、光度の大きい部分を通過孔９に全て通過させることができるからである。
【００２２】
透過手段３は、ＬＥＤからの光をつまみ４の外周まで透過させることが可能な任意の適切な材料から形成されている。代表的には、透過手段３は、透明または半透明な樹脂（例えば、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂等）から形成されている。
【００２３】
つまみ４は、例えばボリュームを調整するための回転式ボリュームつまみであり、回転軸６を介してプリント基板５に搭載されたボリューム本体に取り付けられている。また、透過手段３には、回転軸６が挿通されるための軸孔１０が規定されており、回転軸６は軸孔１０を挿通し、つまみ４に取り付けられる。
【００２４】
次に、照明構造１の動作について説明する。ＬＥＤから放射された光は、その一部Ｌ１が通過孔９を介して通過し、つまみ４の背面側へと至る。通過孔９を通過する光は、先述の通り、ＬＥＤの正面から放射された光（ＬＥＤからつまみ４に対して略直交する方向に放出された光）であり、その光度（単位立体角（ステラジアン）に放射される光束（ルーメン））が非常に大きい。この光度の大きい光はつまみ４によってその大半は吸収され遮断されるので、つまみ４の外周を照明するために使用されない。なお、通過孔９を通過する光のうちその一部は、つまみ４の背面側に反射して、透過手段３の椀状部７ａまたは筒部８などに透過することもある。
【００２５】
一方、ＬＥＤの側面から放射された光Ｌ２（直進した場合に透過手段３の筒部８ａ、８ｂに交差する光）は、筒部８ａ、８ｂ内に透過し、底部７ａ内へと導かれる。ここで、筒部８ａ、８ｂ内へ透過した光の一部は、筒部への入射位置によって所定回数反射を繰り返して、底部７ａ内へと導かれる。先述の通り、ＬＥＤの側面から放射される光は、光度が小さく、例えば、ＬＥＤの正面から放射された光の光度の１０〜５０％（本実施形態では、２０％）であるとする。底部７ａ内に透過された光は、底部７ａ内で透過手段３を形成する材質の反射係数に基づいて所定回数、反射を繰り返しながら、放射方向に外周側に向かって導かれる。そして、光は、底部７ａから外周筒部７ｂへと導かれ、外周筒部７ｂからつまみ４の外周に向けて放出される。従って、つまみ４をその外周全体にわたって照明させることができる。以上のように、本実施形態では、光度の非常に大きいＬＥＤ正面から放射された光の大半をつまみ４の外周を照明するために使用せず、光度の小さいＬＥＤ側面から放射された光のみをつまみ４の外周を照明させるために使用している。従って、つまみ４外周の照度は全体的に小さくなるものの、つまみ４外周の各位置における照度の差も小さくなり、照度をより均一にすることができる。さらには、筒部８内で光が反射を繰り返して底部７ａに導かれ、かつ、通過孔９を通過した光の一部がつまみ４に反射して底部７ａまたは筒部８等に入射するなど、透過手段３内での光の透過経路はきわめて複雑になっている。そのため、透過手段３を透過する光は、単純な点光源から放射された光にならず、従って、つまみ４外周における照度はＬＥＤからの距離のみに影響されず、様々な要因によって影響を受けることになる。従って、つまみ４外周における照度をより均一にすることができる。
【００２６】
次に、仮に距離のみに着目した場合における照度について、図１に示す本実施形態の照明構造１と、図２に示す従来の照明構造２０１とについてその差を比較する。ａ点は、外周からＬＥＤ２ａまでの距離が最短となる点であり、ｂ点は両ＬＥＤ２ａ、２ｂからの距離が等しくなる点である。ａ点ではＬＥＤ２ａのみが照度に影響を与え、ＬＥＤ２ｂは回転軸６を挟んで反対側に位置するので、照度には影響を与えないものとする。ｂ点ではＬＥＤ２ａによる照度とＬＥＤ２ｂによる照度とが等しくなっており、両ＬＥＤ２ａ、２ｂが照度に影響を与えている。ａ点からＬＥＤ２ａまでの距離を０．０１５ｍ、ｂ点からＬＥＤ２ａまたは２ｂまでの距離を０．０３ｍとし、各ＬＥＤの光度（正面から放射される光の光度）を０．０５カンデラとする。照度は、単位面積（１平方メートル）当たりの光束（ルーメン）であり、ある位置における明るさを意味する。照度は、照度（ルクス）＝光度（カンデラ）／距離（メートル）の２乗で定義され、距離の２乗に反比例する。
【００２７】
図２の照明構造の場合、ＬＥＤから放射された光は切り込み部２１１によって９０度反射されて、ＬＥＤの光度の、２倍（０．１カンデラ）の光度の光が透過部材２０３の底部２０７ａに集光されるものとする。この場合、ａ点における照度は上記式に基づいて４４４ルクスとなる。ｂ点における照度はＬＥＤ２ａ、２ｂそれぞれについて１１１ルクスとなるので、併せて２２２ルクスとなる。従って、ａ点の照度とｂ点の照度との差は、２２２ルクスとなる。通常の蛍光灯を使用した場合の部屋の照度は５００ルクス程度であるので、ａ点の照度とｂ点の照度との差はきわめて大きな値であり、照度がきわめて不均一になる。一方、図１の照明構造の場合、先述の通り、つまみ４の外周を照明するために使用する光は、大半がＬＥＤの側面から放射された光であり、その光の光度はＬＥＤの正面から放射される光の光度の２０％、すなわち０．０１カンデラである。従って、ａ点における照度は４４．４ルクスとなる。ｂ点における照度はＬＥＤ２ａおよび２ｂそれぞれについて１１．１ルクスとなるので、併せて２２．２ルクスとなる。従って、ａ点の照度とｂ点の照度との差は、２２．２ルクスとなる。通常の部屋の照度５００ルクスに対して、ａ点の照度とｂ点の照度との差はきわめて小さい。従って、つまみ４の外周の照度をきわめて均一にすることができる。以上のようにして、本実施形態による照明構造は、仮にＬＥＤからの距離による影響のみに着目しても、つまみ４の外周における照度の差を小さくでき、照度をきわめて均一にすることができる。
【００２８】
次に、ＬＥＤ８ａ、８ｂの好ましい配置位置について説明する。好ましくは、透過手段３の外周からＬＥＤまでの最短距離（すなわち、ａ点からＬＥＤ２ａまでの距離）と、２つのＬＥＤから距離が等しくなる透過手段３の外周の点からＬＥＤまでの距離（すなわち、ｂ点からＬＥＤ２ａまでの距離）との比が１：１．３〜１：１．５（より好ましくは１：ルート２）となるように、ＬＥＤ２ａ、２ｂがそれぞれ配置されている。この範囲においては、ａ点における照度とｂ点における照度とを略同じにすることができるからである。すなわち、この範囲において、ａ点の照度とｂ点の照度との比は、上記式に基づくと、１：１．１８〜１：０．８８となる（距離の比が１：ルート２である場合は、ａ点の照度とｂ点の照度とは等しくなる）。従って、このＬＥＤの配置位置を図１の照明構造に採用することで、つまみの外周の照度をさらに良好に均一にすることができる。
【００２９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。透過手段に規定される通過孔の形状は特に限定されず、筒部の内周形状と異なっていても、ＬＥＤの幅より小さくてもよい。さらに、ＬＥＤの正面から放射される光がつまみに直交するように設けられておらず、つまみに対して任意の入射角になるように設けられていてもよい。ＬＥＤの個数は限定されず、例えば４つ設けられていてもよい。本実施形態の照明構造は、ボリューム用の回転式つまみに限定されず、任意の操作部（押ボタンスイッチ、ディスク挿入口等）の照明に採用され得る。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、オーディオ・ビジュアル装置（ＡＶアンプ、車載用オーディオ装置またはＴＶ等）を代表とする各種電子機器のつまみの照明構造に好適に採用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の好ましい実施形態による照明構造を示す概略構成図（Ａは平面図、Ｂは断面図）である。
【図２】従来の照明構造を示す概略構成図（Ａは平面図、Ｂは断面図）である。
【符号の説明】
【００３２】
１        照明構造
２        発光手段
３        透過手段
４        つまみ
６        回転軸
７        椀状部
８        筒部
９        通過孔
【図１】
2006032512.tif 000003
【図２】
2006032512.tif 000004