(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ光源と、
前記ＬＥＤ光源と該ＬＥＤ光源の配線を収納する溝部を備え、裏面に所望形状の凸部からなる文字部が形成され、該凸部の外周に沿って第２の溝部が設けられる導光体と、
前記導光体の前記裏面、前記溝部及び前記第２の溝部を覆い、その周縁部が前記導光体と接着されるシートと、を備えてなる照明装置。
【請求項２】
前記溝部は、前記導光体の前記裏面に形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記導光体と前記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１又は２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記文字部、又は前記導光体の該文字部が形成される部分以外の前記裏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ないし３のいずれかに記載の照明装置。
【請求項５】
前記シートの発光観測面側の表面は光反射性を有する、ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の照明装置。
【請求項６】
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ないし５のいずれかに記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、照明装置に関する。詳しくは、特定の形状をＬＥＤ光源からの光により表示する照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車車内用照明装置として、スカッフプレート等に文字、図形等を表示させるものが知られている。一例として、所望の形状の光透過孔を設けた金属板からなる文字板（例えば、アルミ板をエッチング処理し、その一部に貫通口を設けたもの）を導光体の発光面側に配置した表示プレートと、導光体の側面等に対向するように配置した光源とを組み合わせた構成のスカッフプレート照明装置がある。かかる照明装置では、光源からの光は導光体の側面等より導光体内に導入され、その後導光体の発光面より放射される。そして、放射光の一部が文字板の光透過孔を介して外部放射される。これにより、所望の形状が光源からの光により表示されることとなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題の一つは、上記の照明装置における次の課題を解決することである。即ち、上記の照明装置では、所望の光透過孔を設けた文字板と導光体とが別体として構成されているため、文字板の光透過孔を介して埃、水等が導光体と文字板との隙間に浸入することがあり、これにより導光体表面に傷ないし汚れがつき、発光むらや乱反射、又は発光量の低下等が生ずる恐れがあった。また、光源と表示プレートとが隔離して配置されるため、光源と表示プレートの間に埃、水等が侵入する恐れがあった。さらに、エッチング処理等を施した文字板の製造コストが高く、コスト面からも改良の余地があった。
本発明の他の課題は、発光効率がよく、耐久性に優れた照明装置を提供することであり、さらには、新規な加飾表現を可能とする照明装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上の課題の少なくとも一つを解決すべくなされたものであり、以下の構成からなる。
ＬＥＤ光源と、
前記ＬＥＤ光源と該ＬＥＤ光源の配線を収納する溝部を備え、裏面に所望形状の凹部又は凸部からなる文字部が形成される導光体と、
前記導光体の前記裏面と前記溝部を覆い、その周縁部が前記導光体と接着されるシートと、を備えてなる照明装置。
【０００５】
このように構成された照明装置では、ＬＥＤ光源から放射され導光体に導入された光の一部は、凹部又は凸部からなる文字部の外周部分（エッジ部分）において乱反射される。これにより、文字部の外周部分に高輝度の光が観察され、その結果、文字部、即ち所望形状が表示（認識）されることとなる。このように、導光体自体に凹部又は凸部を設けて所望形状を表示することができるため、別途文字板を設ける必要がない。従って、光透過孔を設けた文字板を用いた場合に生じていた上記のごとき埃、水等による発光むらや乱反射、又は発光量の低下等を防止できる。また、文字板の製造に要していたコストを削減できる。
一方、導光体に設けられた溝部にＬＥＤ光源を収納し、その周縁部が導光体と接着されるシートで当該溝部を覆うことにより、ＬＥＤ光源への埃や水の影響を防止できる。したがって、防水効果が高く耐久性に優れた照明装置が構成される。また、ＬＥＥ光源が導光体に組み込まれることから、ＬＥＤ光源から発せられた光を効率よく導光体に導入することができ発光効率の高い照明装置が提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一の実施例であるスカッフプレート照明装置１を例に採り、本発明の各構成を説明する。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。
図１は、組み立てる前のスカッフプレート照明装置１を示した斜視図である。図２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３及び図４はそれぞれ図２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。
【０００７】
図１に示されるように、スカッフプレート照明装置１は、導光体１０、光源ユニット２０、シート３０、ＰＣシート１００から概略構成される。
導光体１０は、光透過性材料により形成される。本実施例では、その材料としてポリカーボネート樹脂を用いた。導光体１０を形成する材料は特に限定されないが、加工が容易で耐久性に優れた材料を採用することが好ましい。例えば、ポリカーボネート樹脂の他、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。
【０００８】
導光体１０の裏面（発光観測面と反対の面）には、周壁に略沿うように溝部１５が設けられ、ここへ光源ユニット２０が収納される（図３及び図４を参照）。また、導光体１０の裏面には所望形状の凸部からなる文字部１１〜１３が形成される。当該凸部の表面には金属層を設けることが好ましい。本実施例では、アルミ蒸着の転写層１６を形成した。金属層を形成する材料は所望の発光態様に応じて適宜選択され、例えば、銀、金、アルミ、クロム等の金属又は合金等を用いることができる。また、金属層の形成方法も上記の方法に限定されず、例えば、金属等の蒸着、金属等を含有する樹脂又はインク等の塗布又は印刷、金属等を含有するフィルム又はテープの貼着等によっても金属層を形成することができる。尚、金属層の代わりにハーフミラー層を形成することもできる。
文字部１１〜１３の表面に金属層１６を形成する代わりに、文字部１１〜１３以外の導光体裏面１８の表面に金属層を設けることもできる。
【０００９】
文字部１１〜１３を形成する凸部の外周に沿って溝（凹部）を設けることが好ましい。溝の形状、大きさについては適宜設計可能である。尚、本実施例では、図３に示されるような半円状の溝４２を設けた。
以上のような形状の導光体１０は、例えば射出成型等の周知の方法により形成することができる。
尚、導光体１０の発光観測面４０には、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。ハードコート処理された光透過性シートを発光観測面４０に貼着等してもよい。本実施例では、その表面にハードコート処理を施したＰＣ（ポリカーボネート）シート１００を発光観測面４０に貼着する構成とした。
【００１０】
光源ユニット２０は、ＬＥＤ２１及び２２、各ＬＥＤがマウントされる基板２４及び２５、各ＬＥＤに電力を供給する配線２６から構成される。
ＬＥＤ２１及びＬＥＤ２２には、青色の発光色を有する砲弾型のＬＥＤを用いた。ＬＥＤの種類はこれに限定されず、所望の色、所望のタイプ（チップ型等）のＬＥＤを適宜選択して用いることができる。また、異なる種類のＬＥＤを組み合わせて用いることもできる。用いるＬＥＤの個数は、ＬＥＤ光源の光量、外部放射される光の輝度等を総合的に考慮して定めることができる。
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、例えばドアの開閉に連動させてＬＥＤ２１及び２２を点灯及び消灯することができる。
【００１１】
尚、ＬＥＤを光源として用いることにより、発光効率の高い照明装置が構成される。また、ＬＥＤは発熱が少ないため、導光体１０に与える熱の影響を少なくできる。したがって、本発明のように導光体１０に組み込んで用いる場合には、特に適した光源であるといえる。また、ＬＥＤはバルブに比較して長寿命であるため、照明装置の長寿命化が図られる。さらに、発光色も自由に選択できるという利点を有する。
【００１２】
シート３０は光透過性材料からなるシートであり、導光体１０の溝部１５に光源ユニット２０を組み付けた後、導光体１０の裏面側に被せられる。本実施例では、シート３０として図１に示されるように箱状に成型したものを用意し、導光体１０の裏面側に蓋をするように被せる構成とした。尚、平板状のシートを採用することもできる。シート３０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。
シート３０の表面には、光反射層を設けることが好ましい。例えば、金属層を設ける。金属層を形成する場合の材料は特に限定されず、銀、金、アルミ等の金属又は合金等を用いることができる。金属層の形成方法としては、ホットスタンプ、シルク印刷、塗装等の方法を採用できる。シート３０を光反射性の材料により形成してもよい。例えば、金属、合金等を分散させた樹脂をシート３０の材料として用いることができる。シート３０の表面は金属光沢を有する。
シート３０の表面に金属層を形成する場合又はシート３０を金属含有の材料で形成する場合には、上記導光体１０の文字部表面の金属層の形成材料と異なる金属材料を用いることにより、文字部１１〜１３とその他の部分との表示態様（表示色）を異ならせ、文字部１１〜１３を強調して表示することができる。また、同系色の異なる色調の材料を用いることにより、文字部１１〜１３とその他の部分との表示態様に統一感を持たせることもできる。
【００１３】
シート３０の周縁部３１は導光体１０に接着される。これにより、発光観測面４０側から導光体１０内へ埃、水等が浸入することを防止でき、導光体の傷つき、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。本実施例では、シート３０の周縁部３１の端壁３２が導光体１０の周縁部に設けられたフランジ部壁面１４に接着される構成とした。勿論、周縁部３１の壁面３３と導光体１０の壁面１７とを接着することもできる。また、シート３０として平板状のものを採用した場合には、その周縁部と導光体１０の壁面２７とを接着させることができる。尚、シート３０と導光体１０との接着方法は、ＬＥＤユニットが収納される溝部１５を実質的に密封することができるものであれば特に限定されるものではない。
シート３０と導光体１０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、シート３０を導光体１０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、シート３０と導光体１０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、一例を示せば、まずポリカーボネート製の導光体１０の壁面１４表面に複数の山状の突起を形成しておき、これへシート３０を被せた後、左右方向又は上下方向の高周波振動を加える。これより、導光体１０の壁面１４に形成した突起が溶融され、もってシート３０と導光体１０とが溶着される。
【００１４】
以上のように構成されたスカッフプレート照明装置１は、図５に示したように、金属製等（例えばＳＵＳ製）のカバー６０を被せて使用することができる。カバー６０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、また、導光体１０の発光観測面の傷つき防止が図られる。
【００１５】
次に、図３を参照しながら、スカッフプレート照明装置１の照明態様を説明する。尚、説明の便宜上、ＬＥＤ２１から放出された光により文字部１１（文字Ａ）が表示される場合を例に採って説明する。
まず、ＬＥＤ２１から放出された青色光は、導光体側面１９より導光体１０内に導入される。かかる光の中で、文字部１１に進行した光については、文字部１１表面の金属層１６により反射された後、導光体１０の発光観測面４０より外部放射される。その結果、文字部１１が青色光で観察される。一方、文字部１１に進行しない光は導光体裏面１８側より放出された後、シート３０の表面で反射される。かかる反射光は、導光体裏面１８を介して再び導光体１０内に取り込まれ、最終的に導光体１０の発光観測面４０より外部放射される。かかる外部放射光も青色を呈する。尚、一部の光は発光観測面７１より直接外部放射される。
ここで、文字部１１に進行した光とそれ以外の光とは異なる経路を経て外部放射されることから、両者の光による各外部放射光は輝度、色調等の発光態様ないし見え方の異なったものであり、文字Ａが表示、認識されることとなる。また、ＬＥＤ２１から放出された光の一部は、導光体１０内を進行する際、文字部１１の外周に沿って設けられた溝部４２によって乱反射される。これにより、溝部４２が光輝度に発光し、文字Ａの視認性が向上する。また、新規なかつ加飾性に優れた照明態様となる。
【００１６】
続いて、昼間等のスカッフプレート照明装置１の周囲が明るい場合（ＬＥＤ消灯時）におけるスカッフプレート照明装置１の照明態様について説明する。この場合には、導光体１０の発光観測面４０を介して外部からの光が導光体１０内へと導入される。導入された光の一部は文字部１１に進行し、金属層１６に反射された後、発光観測面４０より外部放射される。これにより、文字部１１が金属層１６の色で観察される。一方、文字部１１に進行しない光は、導光体裏面１８側より放出された後、シート３０の表面で反射される。かかる反射光は、導光体裏面１８を介して再び導光体１０内に取り込まれ、最終的に導光体１０の発光観測面４０より外部放射される。これにより、文字部１１以外の部分がシート３０の色で観察される。従って、文字部１１とそれ以外の部分が、それぞれ金属層１６の色及びシート３０の色で観察されることとなり、もって文字Ａが表示、認識されることとなる。また、上述のＬＥＤ２１を点灯した場合と同様に、文字部１１に進行した光とそれ以外の光は異なる経路を経て外部放射されることから、両者の光による各外部放射光は輝度、色調等の発光態様ないし見え方の異なったものとなる。尚、発光観測面４０から導入された光の一部は溝部４２により乱反射され、その結果溝部４２には高輝度の光が観察される。
【００１７】
尚、スカッフプレート照明装置１では、導光体１０に設けた凸部により文字部１１〜１３を形成したが、導光板の裏面に所望形状の凹部を設けこれを文字部とすることもできる。また、スカッフプレート照明装置１ではＬＥＤユニット２０を収納する溝部を導光体の裏面側に設けたが、当該溝部を導光体の側面に設けることもできる。この場合においても、上記のごとき箱状のシートを用いれば、当該溝部を実質的に密封することができ、ＬＥＤ光源に対する埃、水等の影響を防止することができる。また、溝部を導光体の発光観測面側に設けることもできる。この場合には、例えば、光透過性シートを別途用意し、これを導光体の発光観測面側を覆うように被せるとともに、その周縁を導光体と接着させる。これにより、上記の場合と同様にＬＥＤ光源に対する防水効果等が奏される。
【００１８】
以上のスカッフプレート照明装置１では、裏面（発光観測面４０と反対側の面）に所望形状の凸部（又は凹部）からなる文字部が形成される導光体１０を用いて照明装置を構成したが、発光観測面に所望形状の凹部又は凸部からなる文字部を形成した導光体を用いて照明装置を構成することもできる。このような構成の照明装置について、その実施例の一つであるスカッフプレート照明装置２を例に採り説明する。スカッフプレート照明装置２は、スカッフプレート照明装置１と同様に自動車のサイドステップ部に付設されて用いられる。尚、スカッフプレート照明装置１と同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００１９】
図６は組み立てる前のスカッフプレート照明装置２を示した斜視図、図７は組み立て後の正面図、図８は図７におけるIII−III線断面図である。
図６に示されるように、スカッフプレート照明装置２は、導光体７０、光源ユニット８０、シート９０から構成される。
発光観測面７１に凸部からなる文字部７２〜７４を形成した導光体７０が用いられる。文字部７２〜７４の表面には金属層７５が設けられる。金属層７５の形成材料は所望の発光態様に応じて適宜選択され、例えば、銀、金、アルミ等の金属又は合金等を用いることができる。本実施例では、アルミ蒸着の転写層７５を形成した。金属層７５の形成方法は上記の方法に限定されず、例えば、金属等の蒸着、金属等を含有する樹脂又はインク等の塗布又は印刷、金属等を含有するフィルム又はテープの貼着等によっても金属層７５を形成することができる。尚、金属層７５の代わりにハーフミラー層を形成することもできる。尚、文字部を導光体８０の発光観測面に設けた凹部により形成することも可能である。
導光体７０の裏面側には、スカッフプレート照明装置１の場合と同様にＬＥＤユニットを収納するための溝７７が形成される。
【００２０】
シート９０には、平板状の光透過性樹脂シート表面に金からなる金属層８１をシルク印刷により形成したものを用いた。尚、シート８０の形状、材質、金属層の材質、金属層の形成方法はこれに限定されるものではない。シート９０の周縁部９２は導光体７０の壁面７８に接着される。接着方法はスカッフプレート照明装置１の場合と同様である。
ＬＥＤ８１、８２は、アンバーの発光色を有する砲弾型のものを用いた。ＬＥＤ８１、８２の発光色及びタイプはこれに限定されるものでなく、所望の発光色、所望のタイプのＬＥＤを適宜選択して用いることができる。
【００２１】
このように構成されたスカッフプレート照明装置２の照明態様について説明する。尚、説明の便宜上、ＬＥＤ８１から放出された光により文字部７２（文字Ａ）が表示される場合を例に採って説明する。
まず、ＬＥＤ８１から放出された光は、導光体側面７９より導光体７０内に導入される。かかる光は導光体７０内を進み、シート９０表面の金属層９１により反射された後、発光観測面側７１に向かう。かかる光の中で文字部７２に到達した光は金属層７５により反射される。従って、文字部７０表面からは光が外部放射されない。一方、その他の光は発光観測面７１を介して外部放射される。これにより、文字部７２以外の発光観測面７１からはアンバー色の光が観察され、文字部７２については、シート８０側に写り込むように観察される。これにより、文字Ａが表示、認識される。また、文字部７２のエッジ部では光が乱反射し、当該エッジ部が高輝度に発光して観察される。尚、ＬＥＤ８１から放出された光の一部は発光観測面７１より直接外部放射される。
【００２２】
一方、昼間等のスカッフプレート照明装置２の周囲が明るい場合（ＬＥＤ消灯時）のスカッフプレート照明装置２の照明態様について説明する。この場合には、文字部７２以外の発光観測面７１を介して、外部からの光が導光体７０内へと導入される。導入された光は、シート９０表面の金属層９１に反射されて進行方向を変え、文字部７２以外の発光観測面７１より外部放射される。文字部７２においては表面の金属層７５により反射された光が直接観察される。従って、文字部が金属層７５の色、即ち銀色で観察され、それ以外の部分がシート９０表面の金属層９１の色、即ち金色で観察される。
以上のように、昼間等の周囲の明るい場合は、文字部７２がその他の部分と異なる色により認識され、ＬＥＤ点灯時には文字部７２以外の部分がＬＥＤ８１の光により表示されることにより文字部７２が認識されるという、新規な加飾表現が可能な照明装置となる。
【００２３】
本実施例では文字部７２の表面に金属層７５を設けたが、この代わりに文字部７２を除く発光観測面７１に同様の金属層を設けることもできる。このような構成においても上記のようにＬＥＤ８１を点灯させた状態において、文字部とそれ以外の発光観測面が異なった発光態様で観察でき、文字の表示、認識が可能となる。尚、金属層の代わりにハーフミラー層を形成することもできる。
上述のスカッフプレート照明装置１と同様に、導光体７０の発光観測面に設けた文字部７２〜７４の外周に沿って溝部を設けることもできる。その場合には、ＬＥＤの点灯により、当該溝部から光輝度な発光が得られ、新規な装飾効果が奏される。
【００２４】
以上、本発明が適用される例としてスカッフプレート照明装置１、２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。
【００２５】
この発明は、上記発明の実施の形態の説明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。
【００２６】
以下、次の事項を開示する。
（１０）  前記シートの発光観測面側の表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６に記載の照明装置。
（１１）  前記光反射層は金属層からなる、ことを特徴とする（１０）に記載の照明装置。
（２０）  ＬＥＤ光源と、
前記ＬＥＤ光源と該ＬＥＤ光源の配線を収納する溝部を備え、発光観測面に所望形状の凸部又は凹部からなる文字部が形成される導光体と、
前記導光体の裏面と前記溝部を覆い、かつその周縁部が前記導光体と接着されるシートと、を備えてなる照明装置。
（２１）  前記溝部は、前記導光体の前記裏面に形成されている、ことを特徴とする（２０）に記載の照明装置。
（２２）  前記導光体と前記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シートとの溶着により行われる、ことを特徴とする（２０）又は（２１）に記載の照明装置。
（２３）  前記文字部は凸部からなり、前記導光体の前記発光観測面には該凸部の外周に沿って第２の溝部が設けられている、ことを特徴とする（２０）ないし（２２）のいずれかに記載の照明装置。
（２４）  前記文字部、又は前記導光体の該文字部が形成される部分以外の前記発光観測面に金属層が形成されている、ことを特徴とする（２０）ないし（２３）のいずれかに記載の照明装置。
（２５）  前記シートの発光観測面側の表面は光反射性を有する、ことを特徴とする（２０）ないし（２４）のいずれかに記載の照明装置。
（２６）  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（２０）ないし（２５）のいずれかに記載の照明装置。
（３０）  前記シートの発光観測面側の表面に光反射層が形成されている、ことを特徴とする（２５）に記載の照明装置。
（３１）  前記光反射層は金属層からなる、ことを特徴とする（３０）に記載の照明装置。
（３２）  前記文字部、又は前記導光体の該文字部が形成される部分以外の前記発光観測面にハーフミラー層が形成されている、ことを特徴とする（２０）〜（２３）、（２５）、（２６）、（３０）及び（３１）のいずれかに記載の照明装置。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一の実施例であるスカッフプレート照明装置１の組み立て前の状態を示した斜視図である。
【図２】図２は、同じく組み立てられた状態のスカッフプレート照明装置１を発光観測面側よりみた平面図である。
【図３】図３は、図２におけるI−I線断面図である。
【図４】図４は、図２におけるII−II線断面図である。
【図５】図５は、カバー６０を装着したスカッフプレート照明装置１を示す斜視図である。
【図６】図６は、本発明の一の実施例であるスカッフプレート照明装置２の組み立て前の状態を示した斜視図である。
【図７】図７は、同じく組み立てられた状態のスカッフプレート照明装置２を発光観測面側よりみた平面図である。
【図８】図８は、図７おけるIII−III線断面図である。
【符号の説明】
１  ２スカッフプレート照明装置
１０  ７０  導光体
１１  １２  １３  ７２  ７３  ７４  文字部
１５  溝部
１６  ７５  金属層
２０  ８０  光源ユニット
２１  ２２  ８１  ８２  ＬＥＤ
３０  ９０  シート
６０  カバー
１００  ＰＣシート
【図１】
0004596100.tif 000002
【図２】
0004596100.tif 000003
【図３】
0004596100.tif 000004
【図４】
0004596100.tif 000005
【図５】
0004596100.tif 000006
【図６】
0004596100.tif 000007
【図７】
0004596100.tif 000008
【図８】
0004596100.tif 000009