(57)【要約】【課題】本発明は、例えば車両用計器の表示板や指針の照明に適用される照明装置に関するもので、透光体の入光面における光の表面反射を抑えると同時に透光体に入射する光の透過効率を高め、照明効率を向上させることが可能な照明装置を提供する。【解決手段】光源８と、この光源８からの光を内部に導入する入光面６１を有する透光体６とを備えており、透光体６の少なくとも入光面６１に、入射光６１の表面反射を抑制する光干渉膜９を設けた。この光干渉膜９は、実質的に無色透明で光干渉性を有する光学薄膜を例えば複数層積層した薄膜からなり、隣接する各薄膜どうしは屈折率が異なるようになっている。【選択図】  図１
2004354264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
この光源からの光を内部に導入する入光面を有する透光体とを備え、
前記透光体の少なくとも前記入光面に、入射光の表面反射を抑制する光干渉膜を設けたことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記透光体が前記入光面からの導入光を所定方向に反射する反射面を有し、この反射面を外部空気に接する露出面としたことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
光源と、
この光源からの光を内部に導入する板体からなる透光体とを備え、
前記透光体がその表面側に形成され外部入射光の表面反射を抑制する第１の光干渉膜と、その裏面側に形成され前記光源の光を内部に導入する入光面と、この入光面に対向する位置に形成され前記入光面からの導入光を前記透光体の平面方向に反射する反射面と、前記入光面を含むようにその裏面側に形成され外部入射光の裏面反射及び前記光源からの入射光の表面反射を抑制する第２の光干渉膜とを有することを特徴とする照明装置。
【請求項４】
前記反射面が外部空気に接する露出面であることを特徴とする請求項３記載記載の照明装置。
【請求項５】
前記入光面と前記光源との間に前記光源からの光を集光して前記入光面に供給する導光体を配置したことを特徴とする請求項４記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば車両用計器の表示板や指針の照明に適用される照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光源からの光を透光体を通じて導光する照明装置として、例えば車両用計器の分野にあっては、下記特許文献１〜３に記載の照明装置が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−０２１５４４号公報
【特許文献２】
特開２００２−００５６９７号公報
【特許文献３】
特開２００２−２６７５０６号公報
【０００４】
上記特許文献１記載の照明装置は、透光体を介して表示板に光源からの光を導いて照明している。また上記特許文献２記載の照明装置は、透光体自体が計器の周囲を飾るリング体からなり、このリング体に光源からの光を導入しリング状の照明意匠を得ている。また上記特許文献３記載の照明装置は、指針を構成する線状の透光体に光源からの光を導入させ、指針照明を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記各特許文献記載の照明装置は、透光体の入光面を通じて光源からの光を内部に導入する構成であるため、入光面の表面反射による光損失を避けることができず、照明効率が低下してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、この点に鑑みてなされたもので、その主な目的は、入光面の表面反射を抑え、照明効率を向上させることが可能な照明装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、光源と、この光源からの光を内部に導入する入光面を有する透光体とを備え、前記透光体の少なくとも前記入光面に、入射光の表面反射を抑制する光干渉膜を設けたことを特徴とする。
【０００８】
前記透光体が前記入光面からの導入光を所定方向に反射する反射面を有し、この反射面を外部空気に接する露出面としたことを特徴とする。
【０００９】
光源と、この光源からの光を内部に導入する板体からなる透光体とを備え、前記透光体がその表面側に形成され外部入射光の表面反射を抑制する第１の光干渉膜と、その裏面側に形成され前記光源の光を内部に導入する入光面と、この入光面に対向する位置に形成され前記入光面からの導入光を前記透光体の平面方向に反射する反射面と、前記入光面を含むようにその裏面側に形成され外部入射光の裏面反射及び前記光源からの入射光の表面反射を抑制する第２の光干渉膜とを有することを特徴とする。
【００１０】
前記反射面が外部空気に接する露出面であることを特徴とする。
【００１１】
前記入光面と前記光源との間に前記光源からの光を集光して前記入光面に供給する導光体を配置したことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき本発明による照明装置の実施形態を説明するが、何れも本発明による照明装置を例えば自動車用計器装置に適用した場合を示している。
【００１３】
図１、図２は、本発明の第１の実施形態を示すもので、図１は照明装置の断面図、図２は反射光の光波と合成光波の波形図である。
【００１４】
図１において、本実施形態による照明装置は、概ね回路基板１、指針駆動装置２、枠体３、指針４、表示板５、透光体６とで構成されている。
【００１５】
回路基板１は、硬質基板であり、指針駆動装置２に加え、指針４を照明する光源７と、表示板５を照明する光源８とが配置されている。
【００１６】
指針駆動装置２は、例えばステッピングモータからなり、回路基板１の背後に配置され、その駆動軸２１は、回路基板１を貫通して延びている。
【００１７】
枠体３は、例えば白色合成樹脂からなるもので、駆動軸２１の周囲を取り巻く筒状部３１と、透光体６の背後を覆う反射部３２とを有し、この場合、枠体３は表示板５を背後から支持している。
【００１８】
指針４は、駆動軸２１の先端に装着され、駆動軸２１の回転により、表示板５の後述する指標部を指示する。また指針４は、透光性材料からなる指示部を有し、光源７が点灯すると、その光が指示部に導入されることで、線状に発光するようになっている。
【００１９】
表示板５は、目盛や数字等、指針４の指示対象となる指標部５１が透過性を有し、その周囲に広がる地部が遮光性を有する、周知な印刷パネルからなる。
【００２０】
透光体６は、実質的に無色透明な透光性合成樹脂からなり、略円板状の板体に形成されている。この透光体６は、その裏面の一部が光源８に対向し、その表面が表示板５に対向するよう配置され、光源８に対向する箇所には、光源８からの光を内部に導入する入光面６１が形成され、この入光面６１に対向する箇所には、入光面６１から導入した光を透光体６の平面方向に向けて反射する反射面６２が形成されている。
【００２１】
入光面６１を除く透光体６の裏面領域は、枠体３の反射部３２に覆われており、これにより反射効率を高めており、入光面６１から光源８の光を導入して反射面６２により平面方向に反射させ、さらに反射部３２を通じて光を反射させることで、指標部５１を透過照明するようにしている。
【００２２】
ここで入射面６１には、光（光波）の干渉性を利用して入射光の表面反射を抑制する光干渉膜９が形成されている。なおこの例では入射面６１以外には光干渉膜９は形成されていない。
【００２３】
この光干渉膜９は、実質的に無色透明で光干渉性を有する光学薄膜を例えば複数層積層した薄膜からなり、隣接する各薄膜どうしは屈折率が異なるようになっている。これら光学薄膜は、例えば材料自体の屈折率が大きい酸化チタン（チタン化合物）と、材料自体の屈折率が酸化チタンよりも小さい酸化ケイ素（ケイ素化合物）とが交互に重なるよう、真空蒸着法、スパッタリング法、ディッピング法等の成膜法を用いて形成されている。なお光干渉膜のトータル膜厚は、この例では１ミクロン以下となっている。
【００２４】
このように構成される光干渉膜９に光源８からの光が入射した時、その光は、空気と光学薄膜との界面、各光学薄膜どうしの界面、光学薄膜と透光体６（入光面６１）との界面で界面で反射し、別々の反射光が生じるが、各光学薄膜や屈折率（材料）を最適に組み合わせることによって、反射光の光波どうしの干渉で生じる合成光波の振幅が小さくなるように反射光（光波）どうしの位相制御を行い、これにより光干渉膜９を通じて反射する光の反射率を低下させ、透光体６に進入する入射光の透過率が大きくなるようになっている。
【００２５】
具体的には、光干渉膜９を通じた光反射により、例えば図２（ａ）に示す反射光（光波）Ｗ１と、図２（ｂ）に示す反射光（光波）Ｗ２とが生じると仮定したとき、これら反射光Ｗ１，Ｗ２の位相は、互いに異なるように制御されるため、これら反射光Ｗ１，Ｗ２どうしの光干渉により生じる合成光波（反射光）Ｗ３の振幅（＝強度）は、図２（ｃ）に示すように、反射光Ｗ１，Ｗ２を合成した振幅となり、これにより、反射光の強度が低下する。そして光の反射率に対して、その透過率は反比例する関係にあるため、透光体６内部に進入する透過光の強度が増加し、この結果、照明効率が向上する。
【００２６】
なお、光干渉膜９を複数の光学薄膜から構成したのは、各光学薄膜の膜厚や屈折率（材料）が固定されていることから、観察者の視線方向や反射光の波長によって反射率が変化することに対応したもので、複数層とすることにより、幅広い波長域にて低反射率を維持するためである。
【００２７】
以上のように、本実施形態では、光源８と、この光源８からの光を内部に導入する入光面６１を有する透光体６とを備え、透光体６の少なくとも入光面６１に、入射光６１の表面反射を抑制する光干渉膜９を設けたことにより、入光面６１の表面反射が抑制される分、透過率を向上させ、これにより照明効率を向上させることができる。
【００２８】
また本実施形態では、光干渉膜９を入光面６１にのみ設け、反射面６２を外部空気に接する露出面としたことにより、反射面６２における光干渉膜９による反射率の低下を防ぐことができる。
【００２９】
図３、図４は、本発明の第２の実施形態を示し、図３は本実施形態による照明装置の断面図、図４は本実施形態にて使用される導光体の展開図であり、本実施形態では、透光体６それ自体が表示体としても機能する例を示している。
【００３０】
すなわち、本例では、表示板５が駆動軸２１側に位置する第１の表示板５０１と、この第１の表示板５０１とは所定間隔を隔てて分離配置される第２の表示板５０２と、これら第１，第２の表示板５０１，５０２とは板厚方向に分離して配置される第３の表示板５０３とで構成され、これら各表示板５０１，５０２，５０３はそれぞれドーナツ形に形成されている。
【００３１】
第２の表示板５０２には、指標部５１が形成され、この指標部５１は、前記第１の実施形態と同様である。
【００３２】
透光体６は、これら各表示板５０１，５０２どうしの隙間（形状はドーナツ状）から露出し、観察者から視認されるように配置されている。
【００３３】
この場合、透光体６の表面側には、自然光等の外部入射光の表面反射を抑制する第１の光干渉膜９１が形成され、裏面側には、光源８と対向しその光を内部に導入する入光面６１が設けられ、この入光面６１に対向する位置には反射面６２が形成され、この反射面６２は、入光面６１からの導入光を透光体６の平面方向に全反射可能となるよう、平面方向に対する傾き角度が設定され、この例では略４５の傾斜角を有して、外部空気中に露出している。また透光体６の裏面には、入光面６１を含むように外部入射光の裏面反射及び光源６からの入射光の表面反射を抑制する第２の光干渉膜９２が形成されている。なお光干渉膜９１，９２自体は、前記第１の実施形態にて適用した光干渉膜と同様のものが使用されている。
【００３４】
また透光体６の入光面６１と光源８との間には、光源８の光を集光して透光体６に照射する導光体１０が形成されている。この場合、光源８は、駆動軸２１を基準とした同心円上に複数個配置されており、導光体１０自体の構造は、円筒状であるが、図４に示すように、一つの光源８に対向するように一対の凸レンズ（球面レンズ）１１が光源８側（入射側）及び透光体６側（照射側）に設けられていて、これにより導光体１０は、点状光源である光源８からの光を駆動軸２１に沿った平行光に近づくよう集光し、透光体６に向けて照射するようになっている。
【００３５】
第３の表示板５０３は、透光体６の背後に配置され、指標部５１と透光体６の露出領域の背景（任意色可）を構成するものである。
【００３６】
このような構成において、光源８の非点灯時は、外部入射光により、指標部５１と透光体６の露出領域を通して第３の表示板５０３の表示色が観察者に視認される。この際、透光体６の表裏面には、第１，第２の光干渉膜９１，９２が形成され、透光体６の表側から進入する外部入射光の反射、及び透光体６の表側から進入して透光体６内を進み、透光体６の裏面に到達する外部入射光の反射が抑えられているため、透光体６の外光反射によるぎらつきが抑制され、これにより、透光体６を通して第３の表示板５０３の表示色をクリアに視認することができる。
【００３７】
一方、光源８が点灯すると、その光は導光体１０を通じて平行光に近づくよう集光され、第２の光干渉膜９２、入光面６１を通じて透光体６内に入射する。このとき、第２の光干渉膜９２によって、入光面６１での表面反射が抑えられるため、透光体６内への入射効率を向上させている。このように透光体６内に入射した光は、反射面６２を通じて透光体６の平面方向に反射される。このとき、反射面６２は導光体１０を通じて平行光に集光した光を、その平行状態を維持したまま、略９０度の角度を有して全反射するよう設定されているため、反射面６２を通じて反射される光の多くが、透光体６の平面方向に近づくようになり、この結果、透光体６の裏面に到達する光の入射角が浅くなるので、透光体６の裏面全体に第２の光干渉膜９２が存在し、透光体６外に光が抜けやすい場合でも、光を抜けにくくでき、入光面６１から比較的遠い位置にある指標部５１まで効率良く光を導光することができる。
【００３８】
以上のように本実施形態によれば、光源８と、この光源８からの光を内部に導入する板体からなる透光体６とを備え、透光体６がその表面側に形成され外部入射光の表面反射を抑制する第１の光干渉膜９１と、その裏面側に形成され光源８の光を内部に導入する入光面６１と、この入光面６１に対向する位置に形成され入光面６１からの導入光を透光体６の平面方向に反射する反射面６２と、入光面６１を含むようにその裏面側に形成され外部入射光の裏面反射及び光源８からの入射光の表面反射を抑制する第２の光干渉膜９２とを有することにより、前記第１の実施形態と同様、光干渉膜９１で入光面６１の表面反射が抑制される分、透過率を向上させ、これにより照明効率を向上させることができる。
【００３９】
また本実施形態では、透光体６の表裏面に光干渉膜９１，９２を設けたことにより、透光体６を表示体とする場合でも、外部入射光の反射を抑制でき、表示品質を向上させることができる。
【００４０】
また本実施形態では、入光面６１と光源８との間に光源８からの光を集光して入光面に供給する導光体１０を配置したことにより、入光面６１に供給する光を平行光に近づけて照明効率を高めることができる。またこのような導光体１０と、導入光を平面方向に反射する反射面６２とを組み合わせることにより、入光面６１以外にも光干渉膜９２が存在する場合でも、光の抜けを抑制でき、効率の良い照明を行うことができる。
【００４１】
なお前記第１，第２の実施形態では、計器の表示板照明に本発明を適用したが、計器の指針照明、リング等の装飾体の照明、液晶パネルのごとき表示体の照明、各種警報報知装置の照明等にも適用できる他、計器に限らず、光源と透光体を適用した全ての照明装置に適用が可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、所期の目的を達成することができ、入光面の表面反射を抑え、照明効率を向上させることが可能な照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による照明装置の断面図。
【図２】同上実施形態に適用される光干渉膜の機能を説明するもので、（ａ）及び（ｂ）は反射光の光波を示す波形図、（ｃ）は合成光波の波形図。
【図３】本発明の第２の実施形態による照明装置の断面図。
【図４】同上実施形態に適用される導光体の展開図である。
【符号の説明】
１  回路基板
２  指針駆動装置
３  枠体
４  指針
５  表示板
６  透光体
７  光源
８  光源
９  光干渉膜
１０  導光体
１１  凸レンズ
２１  駆動軸
３１  筒状部
３２    反射部
５１  指標部
６１  入光面
６２  反射面
９１  第１の光干渉膜
９２  第２の光干渉膜
５０１  第１の表示板
５０２  第２の表示板
５０３    第３の表示板
【図１】
2004354264.tif 000003
【図２】
2004354264.tif 000004
【図３】
2004354264.tif 000005
【図４】
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