(57)【要約】【課題】輝度ムラを抑制した発光エンブレムを形成するイルミネーション装置を、製造コストが廉価な構成で実現する。【解決手段】ＬＥＤ２と、ＬＥＤ２からの出射光の一部を平行光として導光するインナーレンズ１０と、インナーレンズ１０からの平行光を受けて所定の投影像を形成するシェード１６と、シェード１６による投影像を導光して所定の位置に投影させるアウターレンズ２０とを備えており、インナーレンズ１０は、中心下方にＬＥＤ２が位置すると共にＬＥＤ２の直上領域にＬＥＤ２からの出射光を平行光にする光入射面１１と、光入射面１１の反対側に該光入射面１１から入射した光を平行光のまま側方に向けて内部反射する内部反射面１３とを有しており、アウターレンズ２０からの出射光によってイルミネーション装置の周囲にシェード１６による投影像が円環状に投影される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源からの出射光の一部を平行光として導光するインナーレンズと、
前記インナーレンズからの平行光を受けて所定の投影像を形成するシェードと、
前記シェードによる投影像を導光して所定の位置に投影させるアウターレンズと、を備えたことを特徴とするイルミネーション装置。
【請求項２】
前記インナーレンズは、略円盤状を呈すると共に側方端部に該端部に沿う円環状の光出射面を有し、
前記アウターレンズは、前記インナーレンズの光出射面の外側に位置する円環状の光入射面を有し、
前記インナーレンズの光出射面と前記アウターレンズの光入射面とが互いに対向配置されて前記シェードが前記光出射面及び前記光入射面のいずれか一方の側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のイルミネーション装置。
【請求項３】
前記インナーレンズは、中心下方に前記光源が位置し、該光源の直上領域に該光源からの出射光を平行光にする光入射面を有し、前記光入射面の反対側に該光入射面から入射した光を平行光のまま側方に向けて内部反射する内部反射面を有することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のイルミネーション装置。
【請求項４】
前記シェードは、光を遮断する遮光部と光を透過する透光部とで構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のイルミネーション装置。
【請求項５】
前記アウターレンズは、イルミネーション装置の周囲に前記シェードによる投影像を円環状に形成する光出射面を有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のイルミネーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イルミネーション装置に関するものであり、詳しくは、プロジェクション型（投影型）のイルミネーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、イルミネーション装置としては、例えば特許文献１に、車両に搭載する車両メーカーのロゴマークを発光エンブレムで形成するための技術内容が開示されている（図１５及び図１６参照）。
【０００３】
開示された発光エンブレムは、表面８０にエンブレム８１が貼付された楕円形の拡散板８２と、内面８３に反射性を有する乳白色の塗膜８４が形成された楕円形のケーシング８５とが空間部８６を挟んで対向配置され、光源となる複数のＬＥＤチップ８７が空間部８６内の側方に夫々の光軸をケーシング８５の内面８３に平行に且つ中央方向に向けて配置されている。
【０００４】
エンブレム８１は、表面にメッキ処理が施された部材によって、くり抜き部８８以外の部分でメーカーロゴマークの形状が形成され、拡散板８２は、該拡散板８２に貼付されたエンブレム８１のメーカーロゴマークに沿って且つメーカーロゴマークの側端９０よりも所定の幅（Ｇ）だけ幅広の領域を除いた領域に光遮断層８９が形成されている。
【０００５】
これにより、ＬＥＤチップ８７の点灯（発光）時には、ＬＥＤチップ８７からの出射光は空間部８６内において対向する側方側に向けて照射され、照射光のうちケーシング８５の内面８３に形成された塗膜８４に至った光は、塗膜８４で拡散板８２側に向けて反射される。
【０００６】
そして、拡散板８２に至った光は、光遮断層８９が形成された領域以外の領域を透過して透過光の一部が更にエンブレム８１のメーカーロゴマークで遮られて該メーカーロゴマークの側端９０に沿って且つ側端から（Ｇ）の幅で外部に出射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実用新案登録第３１６９５６４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記発光エンブレムは光源のＬＥＤチップ８７からの出射光が空間部を進むため、ＬＥＤチップ８７からの距離が遠くなるにつれて到達光量が大きく低下し、ＬＥＤチップ８７から近い距離にある領域から外部に出射される光と、ＬＥＤチップ８７から遠い距離にある領域から外部に出射される光とでは出射光量に大きな差が発生して輝度（明るさ）のムラが生じる構成となっている。
【０００９】
そのため、複数のＬＥＤチップ８７を空間部８６内の側方に楕円環状に配置することにより、側方と中央部との輝度差（輝度ムラ）を低減して明るさのムラを抑制している。
【００１０】
但し、上述の方法で明るさのムラを抑制するには、光源となるＬＥＤチップ８７の使用数が多くなって製造コストの上昇を生む要因となる。
【００１１】
そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたもので、その目的とするところは、例えば、輝度ムラを抑制した発光エンブレムを形成するイルミネーション装置を、製造コストが廉価な構成で実現する
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、光源と、前記光源からの出射光の一部を平行光として導光するインナーレンズと、前記インナーレンズからの平行光を受けて所定の投影像を形成するシェードと、前記シェードによる投影像を導光して所定の位置に投影させるアウターレンズと、を備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記インナーレンズは、略円盤状を呈すると共に側方端部に該端部に沿う円環状の光出射面を有し、前記アウターレンズは、前記インナーレンズの光出射面の外側に位置する円環状の光入射面を有し、  前記インナーレンズの光出射面と前記アウターレンズの光入射面とが互いに対向配置されて前記シェードが前記光出射面及び前記光入射面のいずれか一方の側に設けられていることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１又は請求項２のいずれかにおいて、前記インナーレンズは、中心下方に前記光源が位置し、該光源の直上領域に該光源からの出射光を平行光にする光入射面を有し、前記光入射面の反対側に該光入射面から入射した光を平行光のまま側方に向けて内部反射する内部反射面を有することを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の請求項４に記載された発明は、請求項１〜請求項３のいずれかにおいて、前記シェードは、光を遮断する遮光部と光を透過する透光部とで構成されていることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項５に記載された発明は、請求項１〜請求項４のいずれかにおいて、前記アウターレンズは、イルミネーション装置の周囲に前記シェードによる投影像を円環状に形成する光出射面を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、イルミネーション装置は、光源と、光源からの出射光の一部を平行光として導光するインナーレンズと、インナーレンズからの平行光を受けて所定の投影像を形成するシェードと、シェードによる投影像を導光して所定の位置に投影させるアウターレンズとを備えており、そのうち光源は、略円盤状のインナーレンズの中心下方に位置している。
【００１８】
その結果、インナーレンズの中心下方に位置する１つの光源により、イルミネーション装置の周囲にシェードによる投影像が円環状に形成されるため、輝度ムラを抑制したイルミネーション装置が廉価な製造コストで実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態のイルミネーション装置の平面図である。
【図２】実施形態のイルミネーション装置の側面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図３の部分拡大詳細図である。
【図５】部分光路図である。
【図６】同じく、部分光路図である。
【図７】投影像の説明図である。
【図８】同じく、投影像の説明図である。
【図９】部分光路図である。
【図１０】アウターレンズの光出射面の説明図である。
【図１１】同じく、アウターレンズの光出射面の説明図である。
【図１２】シェードの配置位置の説明図である。
【図１３】他の実施形態の平面図である。
【図１４】イルミネーション装置の応用例の説明図である。
【図１５】従来例の説明図である。
【図１６】同じく、従来例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明の好適な実施形態を図１〜図１４を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付す）。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。
【００２１】
図１は本発明のイルミネーション装置に係る実施形態の平面図、図２は側面図、図３は図１のＡ―Ａ断面図、図４は図３の部分拡大詳細図である。
【００２２】
実施形態のイルミネーション装置１は、ハウジング３０とアウターレンズ２０とによって空間４が形成され、その空間４内に光源のＬＥＤ２が実装されてなる基板３とインナーレンズ１０とが収容されており、そのうち、ＬＥＤ２と、インナーレンズ１０及びアウターレンズ２０の２つの光学レンズとによって光学系が形成されている。
【００２３】
また、光学系の光路中には後述する投影像を形成するシェード１６が設けられており、イルミネーション装置１は一般的にプロジェクション型と称される構成を有している。
【００２４】
ハウジング３０は遮光部材により有底開口の円筒状に形成されており、イルミネーション装置１からの出射光による投影像が投影される投影面を備えた基台４０に取り付けられている。
【００２５】
ＬＥＤ２が実装された基板３は、ハウジング３０の底部３１の内底面３１ａ上に配置されており、ＬＥＤ２は該ＬＥＤ２の光出射面２ａが上方のインナーレンズ１０に対向すると共に光軸Ｘｐがインナーレンズ１０及びアウターレンズ２０の夫々の中心を通るように位置している。
【００２６】
インナーレンズ１０は透明部材により略円盤状を呈しており、ＬＥＤ２の光出射面２ａと対向する側の面のＬＥＤ２の直上領域には、該ＬＥＤ２の光軸Ｘｐを主軸とすると共に主軸上のＬＥＤ２の光出射面２ａの位置を一対の双曲線の他方の焦点Ｆの位置とする双曲線を主軸を回転軸として回転して得られたＬＥＤ２の側に凸の回転双曲面からなる光入射面１１を有している（図４参照）。
【００２７】
この光入射面１１は、ＬＥＤ２から出射されてインナーレンズ１０内に入射する光を平行光にして上方に向ける光学機能を有している。
【００２８】
インナーレンズ１０の、ＬＥＤ２の光出射面２ａと対向する側の面（下面）の前記光入射面１１以外の面は、シボ加工や梨地処理等の粗面処理による凹凸面が平面状に延びる光拡散面１２を有している。
【００２９】
この光拡散面１２は、ＬＥＤ２からの直射光を拡散入射して上方に向ける光学機能及び下述する内部反射面１３でインナーレンズ１０の側方に向けて反射した光の一部を上面に向けて拡散反射する光学機能を有している。
【００３０】
インナーレンズ１０の、ＬＥＤ２の光出射面２ａと対向する側の面と反対側の面（上面）の前記光入射面１１の上方の領域には、ＬＥＤ２の光軸Ｘｐ上から該光軸Ｘｐに対して上方に向かって所定の角度θで外側に開いた直線を光軸Ｘｐを回転軸として回転させて得られた凹状の逆円錐形状からなる内部反射面１３を有している（図４参照）。
【００３１】
この内部反射面１３は、光入射面１１から入射して平行光となった光をそのまま平行光としてインナーレンズ１０の側方に向けて放射状に且つほぼ均一光量で内部反射（全反射）する光学機能を有している。
【００３２】
インナーレンズ１０の上面の上記内部反射面１３以外の面は、平坦な平滑面からなる光出射面（以下、「第１光出射面」と呼称する）１４を有している。
【００３３】
この第１光出射面１４は、インナーレンズ１０の光拡散面１２で拡散反射した光（雑光）を上方に向けて出射する光学機能を有している。
【００３４】
インナーレンズ１０の側方端部には、平坦な円環状の平滑面からなる光出射面（以下、「第２光出射面」と呼称する）１５を有している。
【００３５】
この第２光出射面１５は、内部反射面１３で側方に向けて反射された光（平行光）を側方に向けて出射する光学機能を有している。
【００３６】
インナーレンズ１０の側方端部には、第２光出射面１５に沿って円環状に配置されたシェード１６を備えている。このシェード１６は、遮光部と透光部とにより、例えば、文字、記号、図柄等の適宜なデザインが形成されている。
【００３７】
アウターレンズ２０は、透明部材により略有天円筒状を呈しており、円環状の側壁部２１がハウジング３０の円環状の側壁部３２に当接した状態でハウジング３０に装着されている。
【００３８】
アウターレンズ２０の天部２２は、インナーレンズ１０の上方に位置し、内下面２２ａが平坦な平滑面で構成されると共に外上面２２ｂが上方に凸の自由曲面による湾曲面で構成されている。
【００３９】
アウターレンズ２０の側壁部２１は、内側面２１ａが平坦な円環状の平滑面からなり、外側面２１ｂがハウジング３０の側壁部３２側に向かって外側に開く平坦な平滑面で形成された円環状の傾斜面からなっている。
【００４０】
この場合、インナーレンズ１０の側方端部に配置されたシェード１６とアウターレンズ２０の側壁部２１の内側面２１ａとは、円環状の全周に亘って互いに均一間隔で近接対向配置されている。
【００４１】
なお、ＬＥＤ２に電力を供給する電線５が、基台４０及びハウジング３０を通して該ＬＥＤ２を実装した基板３に接続されている。
【００４２】
そこで、上記構成からなるイルミネーション装置１において、電線５及び基板３を介して外部からＬＥＤ２に電力を供給すると、ＬＥＤ２からは光出射面２ａを介して略放射状に上方のインナーレンズ１０に向けて光が出射される。
【００４３】
そのうち、図５（部分光路説明図）に示すように、インナーレンズ１０の、ＬＥＤ２の直上に位置する回転双曲面からなる光入射面１１に至った光は、該光入射面１１からインナーレンズ１０に入射して平行光となって上方の内部反射面１３に向けてインナーレンズ１０内を導光される。
【００４４】
そして、内部反射面１３に至った光（平行光）は、平行を保ったまま光反射面１３で側方の第２光出射面１５に向けて放射状に且つほぼ均一光量で内部反射（全反射）されてインナーレンズ１０内を第２光出射面１５に向けて導光される。
【００４５】
第２光出射面１５に至った光（平行光）は、図６（部分光路説明図）に示すように、第２光出射面１５から外部に出射して該第２光出射面１５に沿って配置されたシェード１６に照射され、シェード１６を透過した光（平行光）による投影像がシェード１６に近接対向配置された、アウターレンズ２０の側壁部２１の内側面２１ａから側壁部２１に入射して側壁部２１内を外側面２１ｂに向けて導光される。
【００４６】
そして、外側面２１ｂに至った投影像５０は、傾斜面からなる外側面２１ｂで手前側に屈折されて基台４０に向けて照射され、基台４０の上面が投影面４１となって該投影面４１上のＣ領域に投影像が投影される。
【００４７】
なお、投影像は、円環状に配置されたシェード１６に遮光部と透光部とで形成されたデザインに対応してイルミネーション装置１の周囲に円環状に投影される。
【００４８】
例えば、図７（投影像の説明図）にあるように、シェード１６に所定の幅の環状透光部１６ａを設けた場合には、イルミネーション装置１の周囲に所定の幅の環状投影像５１が形成される。但し、基台４０の投影面４１上に投影される環状投影像５１の幅は、アウターレンズ２０の側壁部２１の外側面２１ｂから出射される投影像５０が、前記投影面４１に対して斜め方向から投影されるため、シェード１６に設けられた環状透光部１６ａの幅よりも広幅に形成される。
【００４９】
また、例えば、図８（投影像の説明図）にあるように、シェード１６にドット透光部１６ｂを所定の間隔で環状に設けた場合には、イルミネーション装置１の周囲に所定の間隔でドット投影像５２が形成される。但し、ＬＥＤ２から出射してインナーレンズ１０の内部反射面１３に至った平行は、インナーレンズの１０の厚み方向には平行光として反射するが周方向に対しては分散反射される。そのため、基台４０の投影面４１上に投影されるドット投影像５２は、ドット位置５２ａを輝度の頂点として両側周方向に向かって徐々に輝度が低下するような投影像が形成される。
【００５０】
ところで、図９（部分説明図）に示すように、上記構成からなるイルミネーション装置１において、ＬＥＤ２から出射して光入射面１１からインナーレンズ１０内に入射し、内部反射面１３で光拡散面１２に向かって反射された光Ｌ１、及びＬＥＤ２から出射して直接光拡散面１２に向かい、該光拡散面１２からインナーレンズ１０内に入射した光Ｌ２は、いずれも拡散光としてインナーレンズ１０内及びアウターレンズ２０の天部２２内を導光されて天部２２の外上面２２ｂから外部に向けて出射される。
【００５１】
従って、本実施形態のイルミネーション装置１は、基台４０の投影面４１上にイルミネーション装置１を取り巻くように環状に投影される投影像と、イルミネーション装置１自体からの出射光（雑光）との両方の光を視認することができる。
【００５２】
特に、図７で説明したように、シェード１６に設ける透光部を帯状且つ環状に形成することにより、イルミネーション装置１の中心位置に配置した１つの光源（ＬＥＤ２）からの出射光よって置輝度ムラの少ない帯状且つ環状の投影像を得ることができる。
【００５３】
なお、アウターレンズ２０の第２光出射面１５の傾斜角度あるいは形状を変えることにより、基台４０の投影面４１上に投影される投影像の位置あるいは形状を変えることができる。
【００５４】
具体的には、図１０にあるように、第２光出射面１５の位置を、基台４０の投影面４１の垂直線Ｙに対する傾斜角度をα１とする位置β１から、傾斜角度をα１よりも大きいα２とする位置β２に変えることにより、投影面４１上に投影される投影像の位置をＤ領域からイルミネーション装置１側のＥ領域に移動することができる。
【００５５】
また、例えば図１１にあるように、第２光出射面１５の形状を、内側に凹の自由曲面からなる湾曲面とすることにより、基台４０の投影面４１に投影される投影像を環状方向(周方向)に対する垂直方向の長さを長くする（換言すると、環状の投影像の幅Ｇを広げることができる。
【００５６】
なお、シェード１６は、インナーレンズ１０の第２光出射面１５に沿って円環状に配置する代わりに、図１２に示すように、アウターレンズ２０の側壁部２１の内側面２１ａに沿って円環状に配置してもよい。これにより、シェード１６をインナーレンズ１０の第２光出射面１５に沿って配置したときとほぼ同様の投影像を得ることができる。
【００５７】
また、アウターレンズ２０の天部２２から高輝度の出射光を得るためには、図１３に示すように、投影像を形成する光源となるＬＥＤ２の他に、複数のＬＥＤ３を天部２２の下方に分散配置することで可能となる。
【００５８】
以上説明したイルミネーション装置は、用途として例えば車両に搭載する光るエンブレムとして用いることが考えられる。
【００５９】
なお、上記イルミネーション装置１は、ＬＥＤ２を駆動（点灯）する電力を外部から電線５を介して供給するようにしているが、イルミネーション装置１の内部に電池を組み込んだ構成とすることも可能である。これにより、イルミネーション装置１の移動（持ち運び）及び取り付け場所などの自由度が高まる。
【００６０】
上記イルミネーション装置１は、光学系の構成部材であるインナーレンズ１０及びアウターレンズ２０と光学系の構成部材ではないハウジング３０とが互いに固定して一体化されている。したがって、基台４０の投影面４１に投影される投影像も固定パターンとなっている。
【００６１】
それに対し、上記イルミネーション装置の応用例として、インナーレンズ１０及びアウターレンズ２０のうちシェード１６を備えた側のレンズをハウジング３０に対して回動機構を設けることにより回動可能に装着することもできる。
【００６２】
具体例として、アウターレンズ２０側にシェード１６を備えた機械的なカウントダウンタイマーとして組み上げた場合、例えば、円環状のシェード１６に、周方向に沿って幅が徐々に細くなる帯状の透光部を設けることにより、図１４にあるように、アウターレンズ２０に備えられたシェード（図示せず）を透過した帯状の投影像５１が、カウントダウンに伴うアウターレンズ２０の回動によって投影面４１上を環状に移動する。
【００６３】
従って、投影面４１上に投影される帯状の投影像５１を観視することにより、容易に残り時間を認識することができる。特に、投影像がＬＥＤ２からの光によって形成されるため、暗い場所でも容易に且つ確実に認識することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１…  イルミネーション装置
２…  ＬＥＤ
２ａ…  光出射面
３…  基板
４…  空間
５…  電線
６…  ＬＥＤ
１０…  インナーレンズ
１１…  光入射面
１２…  光拡散面
１３…  内部反射面
１４…  光出射面（第１光出射面）
１５…  光出射面（第２光出射面）
１６…  シェード
１６ａ…  環状透光部
１６ｂ…  ドット透光部
２０…  アウターレンズ
２１…  側壁部
２１ａ…  内側面
２１ｂ…  外側面
２２…  天部
２２ａ…  内下面
２２ｂ…  外上面
３０…  ハウジング
３１…  底部
３１ａ…  内底面
３２…  側壁部
４０…  基台
４１…  投影面
５０…  投影像
５１…  環状投影像
５２…  ドット投影像
５２ａ…  ドット位置
【図１】
2018185953.tif 000003
【図２】
2018185953.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2018185953.tif 000013
【図１２】
2018185953.tif 000014
【図１３】
2018185953.tif 000015
【図１４】
2018185953.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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