照明装置
【課題】 安価な製造費で、高さ方向寸法を抑え、かつその高さの調整が可能な照明装置を提供する。
【解決手段】 照明装置は、基板７の出光部分とは反対側に向けて発光するように基板７に設けられた光源８と、基板７の裏側に配置された出光部分１２ａ、基板７の貫通孔７ａを貫通した状態で基板７の表側、裏側に分かれて配置された屈曲部分１２ｂを有する導光体１２を備える。屈曲部分１２ｂは、基板７の裏側で入光面Ａから基板７に略垂直方向奥側に入射した光を全反射して基板７に略平行となるように略９０°方向変換する第１外周曲面Ｂと、この第１外周曲面Ｂからの光を全反射して基板７に略垂直な方向で表側へ略９０°方向変換する第２外周曲面Ｃと、この第２外周曲面Ｃからの光を全反射して基板７の表側で基板７に略平行になるように略９０°方向変換して出光部側へ向ける第３外周曲面Ｄと、を有する。
【解決手段】 照明装置は、基板７の出光部分とは反対側に向けて発光するように基板７に設けられた光源８と、基板７の裏側に配置された出光部分１２ａ、基板７の貫通孔７ａを貫通した状態で基板７の表側、裏側に分かれて配置された屈曲部分１２ｂを有する導光体１２を備える。屈曲部分１２ｂは、基板７の裏側で入光面Ａから基板７に略垂直方向奥側に入射した光を全反射して基板７に略平行となるように略９０°方向変換する第１外周曲面Ｂと、この第１外周曲面Ｂからの光を全反射して基板７に略垂直な方向で表側へ略９０°方向変換する第２外周曲面Ｃと、この第２外周曲面Ｃからの光を全反射して基板７の表側で基板７に略平行になるように略９０°方向変換して出光部側へ向ける第３外周曲面Ｄと、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源から発した光を導いて車両用メータ類の目盛盤や液晶ディスプレイ等を照明可能な照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような照明装置としては、たとえば車載の表示装置に設けられており、光源と導光体受光部との位置関係に応じて、いわゆるトップ発光型の発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を用いるもの（例えば、特許文献１および特許文献２参照）と、いわゆるサイド発光型の発光ダイオードを用いるもの（例えば、特許文献３参照）と、が知られている。
【０００３】
前者のトップ発光型ＬＥＤでは、プリント基板の上側（表面側、すなわちドライバー側）に発光源としてのＬＥＤが設けられて光を上方に向へて発する。この光は、自動車用コンビネーションメータの液晶ディスプレイの下方(裏側、すなわちドライバーとは反対側)で、かつＬＥＤの上方位置でこのＬＥＤと対向する位置に設けた断面Ｌ字状の導光板の受光部分に入り、導光体の受光部上方側に形成された屈曲部の外周曲面で全反射されて、プリント基板の上方側位置でこれと平行に形成された導光体のフラット部分内部へ進み、このフラット部分全体にわたってこの上方にある液晶（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）をこの下面から照射するようにしている。
【０００４】
一方、後者のサイド発光型ＬＥＤは、１列に並べられた複数のＬＥＤが導光体の側面に対向して配置され、これらの間にシリンダ・レンズが設けられるとともに、ＬＥＤ側とは反対側の導光体の側面側に反射鏡が設けられている。ＬＥＤから出た光は、シリンダ・レンズを通ることで広がって導光体の内部に入り、ここで全体的に広がる。なお、最奥部分の側端部分まで行った光は反射鏡にて再度導光体内へ戻される。導光体は、この下面側（裏面側）に光拡散部材が設けられており、下面にて光を導光体の内部で全反射するとともに、上面側（ドライバー側）がフラットな面とされていて、ここから光が導光体の上方に配置された液晶パネルの下面部を照明するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１５６１８０号公報
【特許文献２】特開２００２−２２２６０５号公報
【特許文献３】特開２００６−０３１９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の照明装置には以下に説明するような問題がある。
すなわち、たとえばスピードメータやタコメータ等の隣合う表示装置と一部重ねた状態で、あるいは近傍で液晶画面を配置するコンビネーション表示装置などに照明装置を用いる場合、メータ類の表示部と液晶ディスプレイの表示面との間で差ができるだけない方が、視認性や美的感覚上からも望ましい。
【０００７】
このような要望に合わせるべく、前者のトップ発光型ＬＥＤを用いる場合、前記導光体の屈曲部の曲面でＬＥＤから受光した光を全反射させる場合、その曲面を導光体の材質が有する光の臨界角を超えない形状に保つ必要がある。ここで、臨界角とは、光が屈折率の大きい所から小さい所に入る場合に、光の全反射が起きる最も小さい角度であって、（入射先の物質の屈折率）／（入射元の物質の屈折率）のarcsinの値で表される。
したがって、トップ発光型ＬＥＤを用いた照明装置では、屈曲部の曲面は急峻に折り曲げることはできず、また曲面がＬＥＤの上側に配置された受光部より上側の位置から始まるため、装置全体の高さが高くなり、他の表示装置との高さを合わせることができず、照明装置を薄型化できないという問題がある。また、屈曲部を特許文献２に記載されているような複数の曲面で構成する場合には、高さを抑えることができるものの、形状が複雑となって製造費が高くなるといった問題がある。
【０００８】
一方、後者のサイド発光型ＬＥＤを用いる場合、ＬＥＤと基板とからなる光源パッケージに装置の高さ（基板から液晶ディスプレイまでの距離）が数ミリメートルと規定されてしまい、この結果、液晶ディスプレイの表示面とスピードメータやタコメータ等の表示面との高さを合わせようとすると、これら間で別の基板を用いなければならず、材料費が高価となり、製造工数も増えてしまうといった問題がある。
【０００９】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、製造費を安価に抑えながら、その高さ方向の寸法を小さく抑え、かつその高さの調整が可能となる照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的のため、請求項１に記載の本発明による照明装置は、
基板と、
この基板に取付けられた光源と、
外周に曲面を有する屈曲部分および該屈曲部分に連続形成されて光を外部に出す出光部分を有し、光源からの光を前記光源と対向する入光面から内部に取り入れて屈曲部分の内部で全反射させて光の経路の方向を変え、出光部分に導く導光体と、
を備えた照明装置において、
光源は、基板に対し出光部分とは反対側に向けて発光するように設けられ、
基板は、貫通孔を有し、
導光体を、入光部分が基板の裏側に、また出光部分が基板の表側に、また屈曲部分が基板の貫通孔を貫通した状態で基板の表側と裏側に分かれてそれぞれ配置し、
導光体の屈曲部分が、基板の裏側で入光面から基板に対し略垂直方向かつ出光部分とは反対側方向に入光する光を全反射して基板に略平行となるように略９０°方向変換する第１外周曲面と、この第１外周曲面からの光を全反射して基板に略垂直な方向でこの基板の表側方向へ略９０°方向変換する第２外周曲面と、この第２外周曲面からの光を全反射して基板の表側で基板に略平行になるように略９０°方向変換して出光部側へ向ける第３外周曲面と、を有する、
ことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の本発明による照明装置は、
請求項１に記載の照明装置において、
第１外周曲面と第３外周曲面とでは、反射光が逆方向になる、
ことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の本発明による照明装置は、
請求項１に記載の照明装置において、
第１外周曲面と第３外周曲面とでは、反射光が同一方向になる、
ことを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の本発明による照明装置は、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の照明装置において、
第１外周曲面および第２外周曲面の間と、この第２外周曲面および第３外周曲面の間とには、入光面から取り入れた光を導光体の内部へ反射する外周面を有する延長部分が設けられている、
ことを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の本発明による照明装置は、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の照明装置において、
基板の貫通孔が、透光体の屈曲部分の基板への投影寸法より大きな寸法に形成されている、
ことを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の本発明による照明装置は、
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の照明装置において、
導光体の出光部分の前記入光部分とは反対側に第１表示器および第２表示器があって、かつこの第２表示器が第１表示器の隣にあるように配置され、
基板が、出光部分に対し第１表示器および第２表示器とは反対側に配置されて第１表示器と第２表示器との駆動用に共通に使用される、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の本発明の照明装置にあっては、製造費を安価に抑えながら、その高さ方向の寸法を小さく抑え、かつその高さの調整を可能にすることができる。
【００１７】
請求項２に記載の本発明の照明装置にあっては、導光体の屈曲部分をＵ字状にして出光部分と一部重ね合わせるように折り返すことが可能となり、導光体の長さ方向の寸法を短くすることができる。
【００１８】
請求項３に記載の本発明の照明装置にあっては、導光体がＳ字状となり、屈曲部分と出光部分との重なりがなくなるので、導光体の製造時に行う型抜きが容易に行え、また型もシンプルにすることができる。
【００１９】
請求項４に記載の本発明の照明装置にあっては、延長部分を変更することで第１〜第３外周曲面に影響を与えることなく、照明装置の高さを、延長部分を変えることで、調整することができる。
【００２０】
請求項５に記載の本発明の照明装置にあっては、導光体の屈曲部分を基板の貫通孔に挿入して取り付ける際、これらのうちの一方を他方に対し回転させながら取り付ける必要がないので、その取り付け作業を容易にすることができる。
【００２１】
請求項６に記載の本発明の照明装置にあっては、第１表示器および第２表示器の表示面の高さの差をゼロあるいは小さく抑えることができ、これら表示器の視認性が向上するとともに、これらの美観を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例１の照明装置を用いた車載のコンビネーション表示装置をドライバー側からみた正面図である。
【図２】図１のコンビネーション表示装置のうち左側のメータを省略してみた斜視図である。
【図３】図１中Ｓ３−Ｓ３線に沿って切断してその矢印方向にみた図１のコンビネーション表示装置の断面図である。
【図４】図１中のＳ４−Ｓ４線に沿って切断してその矢印方向にみた図１のコンビネーション表示装置の側面図である。
【図５】実施例１の照明装置における光の経路を示した側面図である。
【図６】実施例１の照明装置における光の経路を示した斜視図である。
【図７】本発明の実施例１の照明装置における導光体の変形例を示す側面図である。
【図８】本発明の実施例２の照明装置の側面図である。
【図９】本発明の実施例２の照明装置で用いる導光体の変形例を示す側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。なお、各実施例にあっては、同じ構成・作用を有するものは、同じ番号を付し、それらの説明を省略する。また、下記の説明にあっては、「表側」は、照明装置をユーザー（ドライバー等）が使用する場合にユーザーに近くなる方の側を、また「裏側」は、ユーザーから遠くなる方向の側を意味するものとする。
【実施例１】
【００２４】
まず、実施例１の照明装置を用いた車載のコンビネーション表示装置の全体構成を図面に基づき説明する。
【００２５】
この実施例１の照明装置を用いたコンビネーション表示装置は、図１〜図４に示すように、中央に配置した液晶（ＬＣＤ）装置１と、この液晶装置１の左側にその一部を重ね、液晶装置１の上方（ドライバー側）位置に配置したアナログ式のスピードメータ２と、液晶装置１の右側にその一部重ね、液晶装置１の上方（ドライバー側）位置に配置したアナログ式のタコメータ３と、を備えている。なお、図２では、見やすくするため、スピードメータ２の図示を省略している。
また、液晶（ＬＣＤ）装置１は、本発明の第１表示器に、またスピードメータ２とタコメータ３は本発明の第２表示器に相当する。
【００２６】
まず、液晶装置１は、種々の車両情報や車載機器の情報を表示するためのものであって、表示面１０ａを有し長方形をしてドライバー側に配置された液晶ディスプレイ１０と、液晶ガイドライト（照明装置に相当）１１と、を備えている。液晶ディスプレイ１０は、その下方部分がドライバーに近く、またその上方部分がドライバーから離れる方向に傾斜され、インストールメントパネルの一部に配置されている。なお、液晶ガイドライト１１は本発明の照明装置に、またドライバーは本発明のユーザーにそれぞれ相当する。
【００２７】
液晶ガイドライト１１は、ＬＥＤ８と、液晶ディスプレイ１０より若干幅方向および高さ方向に大きく形成されて液晶ディスプレイ１０の裏側に配置された導光体１２と、を備え、液晶ディスプレイ１０の裏面へ向けて光を発するようにしてある。液晶ディスプレイ１０は、図示しないコントローラにより、表示内容を表示可能に制御される。なお、液晶ガイドライト１１の構成については、後で説明する。
また、液晶ガイドライト１１の裏側には断面コ字状のハウジング６が配置され、液晶ガイドライト１１を保持する。ハウジング６は、この裏側が基板７上に固定されている。
【００２８】
基板７には、液晶ディスプレイ１０等への光を発する複数個のＬＥＤ８(図４に示す) やこれらＬＥＤ８へ供給する電力を制御駆動する電子部品（図示せず）が取り付けられている。なお、ＬＥＤ８は、導光体１２の幅方向（紙面に垂直方向）に並べられている。また、基板７には、図示は省略するが、スピードメータ２およびタコメータ３の照明用ＬＥＤやこれらを駆動する電子部品も設けられている。
【００２９】
さらに、基板７には、図４に示すように、液晶ガイドライト１１の導光体１２の屈曲部分１２ｂが出し入れ可能な大きさ、すなわち屈曲部分１２ｂの縦方向、横方向の寸法（透光体１２の屈曲部分１２ｂの基板７への投影寸法）より大きな寸法の貫通孔７ａが形成されている。
【００３０】
スピードメータ２およびタコメータ３は、それらの目盛表示は異なっているものの、実質的な構造は同じである。これらは、液晶ディスプレイ１０によるデジタル表示とは、異なり、図１に示すように、それぞれ表示針２１、３１をスピンドル２０、３０周りに回転させることで、車両スピード、エンジンの回転速度を表示する。
【００３１】
タコメータ３の表示針３１の奥側には、環形で下方を一部切り欠いた導光体３２が配置されている（図２にはタコメータ３のみ示し、スピードメータ２は図示を省略してある）。導光体３２の表面には、エンジン回転速度を表示するための数字がその周上に配置されるとともに、その単位等が併せて表示されている。導光体３２の切り欠かれた両下端部が曲面を持って裏側へ折り曲げられて、図示しないＬＥＤから発光された光を受け、この光を上記曲面で内部反射させて環状の上方部分へ導くようにしてある。光は、さらに環状部分を内部反射しながらその全体部分に導かれるとともに、導光体３２の表面側からドライバーに向けて全面にわたって透過し、暗い所でもドライバーが上記表示を見ることができるようにしている。
【００３２】
また、図３に示すように、タコメータ３の導光体３２は、この裏側および両側面を覆う断面コ字状のハウジング３３が、また、導光体３２の表側（手前側）には表パネル５がそれぞれ設けられている。
一方、スピードメータ２も、タコメータ３と実質同じ構造を有しており、車両スピードを表す表示が設けられた導光体２２、ハウジング２３、表パネル４、図示を省略したＬＥＤ等を備えている。
【００３３】
次に、上記液晶装置１で用いる導光体１２の詳細構成およびその周辺部品との関係につき、説明する。
【００３４】
図２および図５に示すように、導光体１２は、液晶ディスプレイ１０も裏側でこれに沿って延びるフラットな面を有するフラット部分１２ａと、このフラット部分１２ａの下端側で曲面を有して奥側に断面Ｕ字に曲がる屈曲部分１２ｂと、から構成されている。
なお、屈曲部分１２ｂの下半部分は、基板７の貫通孔７ａを貫通して基板７の裏側に突出して折り返される。一方、屈曲部分１２ｂの上半部分およびフラット部分１２ａは、基板７の表側に位置するように配置される。また、フラット部分１２ａは、本発明の出光部分に相当する。
【００３５】
フラット部分１２ａは、表側がフラットな面で液晶ディスプレイ１０の下面に沿い、その裏面がフラットな面で上方（先端側）へ向かうにしたがってフラット部分１２ａの厚さが薄くなるように傾斜させて形成されている。フラット部分１２ａの裏側にはギザギザ形状や反射材などのいずれかで形成されて反射面が設けられて、ここに当たった光を表側へ反射した光がフラット部分１２ａの表側から液晶ディスプレイ１０の下面に向けて通過可能としてある。
【００３６】
屈曲部分１２ｂは、この外周側が曲面で構成された断面Ｕ字状に形成されて、基板７の一端部分およびＬＥＤ８がＵ字の間に入り込むように配置されている。基板７の裏側には、複数のトップ発光型ＬＥＤ８が設けられてそれぞれ光を奥側に向け発し、この光が屈曲部分１２ｂの奥側部分内側に設けたフラットな入光面Ａに当たるようにされている。ＬＥＤ８は、基板７上に設けられた図示しない電子部品により電力が供給制御される。なお、ＬＥＤ８は、本発明の発光源に相当する。
【００３７】
屈曲部分１２ｂの外周曲面は、ＬＥＤ８から入光面Ａに入った光（図５に細線で示す）のうち入光面Ａに垂直また垂直近くの角度で入って光は、たとえば屈曲部分１２ｂの外周曲面Ｂで全反射され、９０°内側に曲げられて基板７に沿って平行に同図中右側へ進み、この右側の外周曲面Ｃで全反射され、さらに９０°内側に曲げられて基板７に垂直な方向で同図中上方へ進み、この上方の外周曲面Ｄで全反射され、さらに９０°内側に曲げられて基板７に平行に同図中左側、すなわちフラット部分１２ａへ向かうような曲面に形成される。なお、外周曲面Ｂ、Ｃ、Ｄは、それぞれ本発明の第１外周曲面、第２外周曲面、第３外周曲面に相当する。
【００３８】
図５から分かるように、ＬＥＤ８から入光面Ａに入った光は、上記すべてＢ→Ｃ→Ｄ→フラット部分１２ａの経路を通るわけではなく、一部（特にＬＥＤ８から入光面Ａに斜め方向入射する光）は外周曲面Ｂからずれた周辺部分と入光面Ａ等で内部反射を繰り返して（ここでは必ずしも９０°の曲げとは限られず、入射角＝反射角の関係が保たれるだけである）外周曲面Ｂ、Ｃの間の外周曲面Ｅで全反射し、さらに外周曲面Ｃ、Ｄの間の外周曲面Ｆで全反射して外周曲面Ｄの上方部分やフラット部分１２ａの上方部分へ向かう光もある。これら光のさまざまな経路を図５に示してある。なお、図５では、フラット部分１２ａは、シミュレーションのしやすさを考慮して、一定の厚さにしてあるが、屈曲部分１２ｂにおける光の経路は変わらない。なお、外周曲面Ｅ、Ｆは、本発明の延長部分に相当する。なお、延長部分は位置によっては必ずしも外周曲面を有する必要はない。
【００３９】
上記のように構成した実施例１の照明装置を備えたコンビネーション表示装置の作用につき、以下に説明する。
明るい所や明るい時間帯では、スピードメータ２やタコメータ３のＬＥＤは消灯されている。そして、検出した車両スピードやエンジンの回転速度に応じてそれらの表示針２１、３１がそれぞれ対応するメータの表示位置まで回転し、ドライバーにそれらの情報を提示する。なお、これらのスピードメータ２やタコメータ３のＬＥＤは、明るい場所・時間帯であっても必ずしも消灯する必要はなく、車両によっては弱い光等で照明するようにしても良い。
【００４０】
暗い所や暗い時間帯になり、車両のフロント・ランプ・スイッチをＯＮにすると、フロント・ランプの点灯と連動してスピードメータ２やタコメータ３のＬＥＤにも通電が開始され、導光体２２、３２を介して光が導光体２２、３２の環状部分全体に導かれて手前側に光が透過し、導光体２２、３２に設けられた表示（車両スピードやエンジン回転速度を表す数字や単位など）を照明する結果、ドライバーがそれらの表示を認識できるようにする。
【００４１】
一方、スピードメータ２とタコメータ３との間に配置した液晶装置１では、イグニッション・キーがＯＮにされると、明るい所、暗い所に限らず、液晶装置１のＬＥＤ８も光を発するようになる。この光は、奥側に向けて発せられ、ＬＥＤ８に対向してさらに奥側に配置された導光体１２の入光面Ａへ向かう。入光面Ａから入った光は、屈曲部分１２ｂの外周曲面Ｂ、Ｃ、Ｄで順次全反射されて略２７０°方向が変えられてフラット部分１２ａに向かう。また入光面Ａから入った光の一部は、外周曲面Ｂ付近、外周曲面Ｅ、Ｆ等で順次全反射されて、図５に示すように導光体１２の内部において様々な経路で全反射されながら屈曲部分１２ｂで２７０°前後方向が変えられてフラット部分１２ａへ向かう。フラット部分１２ａでは、光が広がりながらフラット部分１２ａの先端側部分へ進みながら、その間フラット部分１２ａの表側面を全体にわたって透過して液晶ディスプレイ１０の下面に当たる。
【００４２】
このフラット部分１２ａでの光の種々の経路は、図５および図６中に細線で示す。同図から分かるように、光は、導光体１２内部で全反射を繰り返しながら、フラット部分１２ａ全般にわたって駆け巡り、表側面から出ていることが分かる。
【００４３】
液晶ディスプレイ１０は、図示しないコントローラにより表示内容を表示可能に制御されるとともに、液晶ディスプレイ１０の裏側に配置した導光体１２のフラット部分１２ａから手前側に透過して来た光を偏光してドライバーへ上記表示内容を表示する。
【００４４】
以上、説明したように、実施例１の照明装置は、以下の効果を有する。
（１）すなわち、実施例１の照明装置では、ＬＥＤ８を基板の裏側に取り付けて奥側に向けて発光させるとともに、導光体１２を、この屈曲部分１２ｂでＬＥＤ８と基板７の一部を挟み込み、ＬＥＤ８からの光を入光面Ａから取り入れ、この光を外周曲面（Ｂ〜Ｆのいずれか複数）で２７０°あるいはその前後で全反射させる屈曲部分１２ｂと、この屈曲部分１２ｂからの光を受けて液晶ディスプレイ１０の下面全体に向けて照射可能にするフラット部分１２ａと、を有するように形成した。
【００４５】
したがって、この場合、従来技術、すなわち、ＬＥＤが基板上に設けられてユーザー側へ向けて発光し、その上側の導光体の入光面で光を取り入れ、取り入れた光のほぼ全部を屈曲部分で順次全反射させて９０°方向を変えてフラット部分へ向かわせるようにしたものに比べて、実施例１の照明装置は、基板７とＬＥＤ８と高さ方向にオーバーラップした部分でも屈曲部分１２ｂに曲面を形成できるので、その基板７からの高さ方向を従来技術のものに比べて小さく設定でき、薄型化できる。このため、スピードメータ２やタコメータ３の表示部と液晶ディスプレイ１０の表示面１０ａとを同じ高さに合わせることができ、これらの美観を保ちながらドライバーにとって見やすい表示を提供することが可能となる。
【００４６】
（２）また、サイド発光型ＬＥＤタイプの従来技術では、液晶側の基板をスピードメータ２やタコメータ３の基板と別個に設ける必要があり、製造費が高価になるが、実施例１の照明装置では、同じ基板を利用することが可能となり、材料費、組立工数が減ることで、より安価にすることができる。
【００４７】
（３）また、実施例１の照明装置では、ＬＥＤ８から入光面Ａに垂直また垂直近くで入って来る光を、導光体１２の屈曲部分１２ｂにその内部でそれぞれ９０°ずつ順次全反射させるようにした３つの外周曲面Ｂ、Ｃ、Ｄを設けて、ＬＥＤ８の発光方向に対しこの光を２７０°方向変換させてフラット部１２ａへ向かうようにした。
このため、基板７から屈曲部分１２ｂの上端まで、したがってフラット部分１２ａの上端までの距離（高さ）を低く抑えることができる。しかも、この場合、外周曲面Ｂ、Ｃ、Ｄにあっては、光の変える向き（入射方向に対する反射方向）が基板７に平行方向、次いで垂直方向、最後に平行方向となるようにしたため、高さ方向のみならず、導光体１２の縦方向長さ（基板７に平行な方向の長さ）をも短くすることができる。
【００４８】
（４）また、屈曲部分１２ｂの外周曲面Ｂと外周曲面Ｄとで光の反射される方向が逆向きになるようにした。
このため、導光体１２の長さが短くでき、かつ導光体１２の成形にあって型抜きが容易になり、またひけの発生も抑えることが容易となる。
【００４９】
（５）また、屈曲部分１２ｂには、この外周曲面Ｂ、Ｃの間に外周曲面Ｅが、さらに外周曲面Ｃ、Ｄの間に外周面Ｆがそれぞれ設けられている。
このため、ＬＥＤ８から導光体１２の入光面Ａに入る光が入光面Ａに対し９０°より比較的大きくずれて入射した光をも、導光体１２の内部で全反射を繰り返させてフラット部分１２ａに向かわせることが可能となり、液晶ガイドライトの照明効率が向上する。
また、外周曲面Ｂ、Ｃ、Ｄの延長部分としての外周曲面Ｅ、Ｆを設けたため、図７に外周曲面Ｅ'、Ｆ'で示すように、これらの形状を変えることで、外周曲面Ｂ、Ｃ、Ｄでの光の経路を変えることなく、基板７から屈曲部分１２ｂの上端まで、したがってフラット部分１１ａの上端までの距離（高さ）、すなわち液晶ディスプレイ１０のバックライトの高さを変えることが可能（図７ではより高くしている）となり、スピードメータ２、タコメータ３と液晶ディスプレイ１０との高さ調整を、これらの種類やサイズが変更になっても、容易に行うことができる。
【００５０】
（６）また、基板７には、液晶ガイドライト１１の導光体１２の屈曲部分１２ｂが出し入れ可能な大きさ、すなわち屈曲部分１２ｂの基板７と平行（な寸法縦方向および横方向の寸法、すなわち基板７への投影寸法）より大きな貫通孔７ａが形成されている。
このため、導光体１２を基板７に取り付けるとき、基板７も導光体１２も相手側に対し回転させながら基板７の貫通孔７ａを通すといった面倒な作業が必要なくなる。
【実施例２】
【００５１】
次に、本発明の実施例２の照明装置につき、図面に基づき以下に説明する。
実施例２の照明装置を、図８に示す。なお図８は、実施例１の図４に対応する部分の断面図であり、他の図面は省略する。
【００５２】
同図に示すように、実施例２の照明装置の導光体１３は、実施例１の導光体１２と同様に、フラット部分１３ａと屈曲部分１３ｂを有するものの、実施例１では屈曲部分１３ｂの形状が実施例１の場合のＵ字状と異なっていたのをＳ字状に変更した形状に形成されている。
【００５３】
すなわち、基板７の貫通孔７ａからこの裏側に突出している屈曲部分１３ｂの奥側半部分１３０の形状は実施例１のものと同じであるが、基板７の貫通孔７ａ内の部分および基板７の手前側半部分１３１は、奥側半部分１３０のフラット部分１３ａ側端部から手前側に延ばされてＬＥＤ８からさらに遠ざかる方向に曲げられ、同じ方向に先端部分が延びるフラット部分１３ａに続くように形成されている。図８に、実施例１の外周曲面Ｄ〜Ｆに相当する部分をそれぞれ示してあるが、外周曲面Ｄ、Ｆの曲面の方向が実施例１の場合と反対となっている。また、入光面ＡおよびＬＥＤ８が、フラット部分１３ａとは反対方向の端に設けてある。
【００５４】
このように導光体２を構成したので、導光体１３の外周曲面Ｂでは、ＬＥＤ８から入射された光を基板７と平行に同図中左側（実施例１の場合と反対方向）に全反射し、外周曲面Ｃで基板７に垂直で同図中上方へ（実施例１の場合とは入射方向が逆）全反射し、外周曲面Ｄにて基板７に平行で同図中左方向（実施例１の場合と同じ）へ全反射してフラット部分１３ａに向かわせる。実施例１とは一部方向が逆になるが、それぞれの外周曲面Ｂ、Ｃ、Ｄで実質同じような９０°の方向変更が順次行われ、外周曲面Ｄでの反射光は、ＬＥＤ８から入射方向に対し９０°の方向変換となって、フラット部分１３ａに導かれる。
【００５５】
一方、外周曲面Ｅ、Ｆも実施例１と同様に、上記外周曲面Ｂ、Ｃ間、上記外周曲面Ｃ、Ｄ間に設けられて、ＬＥＤ８から入光面Ａに対し比較的大きな斜め方向に入射した光を全反射しながら、フラット部分１３ａへ導くとともに、これらの外周曲面Ｅ、Ｆの形状を変形させることで、外周曲面Ｂ、Ｃ、Ｄでの光の経路に実質影響を与えることなく、基板７と屈曲部分１３ｂの上端およびフラット部分１３ａの上端との間の高さを調整することを可能とする。
【００５６】
以上の説明から分かるように、実施例２の照明装置にあっては、実施例１の上記効果（１）〜（３）、（５）、（６）に加え、下記の効果が得られる。
【００５７】
（７）すなわち、導光体１３を成形する際の型抜きが図８で上下方向に行えるようになるので、型製造が簡単になり、生産工程も少なくて済む。
【００５８】
なお、導光体１３は、図９に示すように、屈曲部分１３ｂの奥半部分１３０の入光面Ａの内側端から外周曲面Ｂ、Ｅ、Ｃに相当する部分の内側面をテーパー状１３０ａおよび曲面１３０ｂにして奥側半部分１３０の肉厚を薄くするようにしても良い。
この場合、奥半部分１３０が肉薄化することで、導光体１３の製造時におけるひけの発生を防止することが可能となる。
【００５９】
以上、本発明を上記各実施例に基づき説明してきたが、本発明はこれらの実施例に限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更等があった場合でも、本発明に含まれる。
【００６０】
たとえば、各実施例の照明装置は、スピードメータ２とタコメータ３とが液晶装置１にそれぞれ一部重なった上記コンビネーション表示装置に限られず、重なりがなく隣接するもの、第２表示器が１個だけのものであってもよい。このように他の装置であって、高さが制限を受ける照明装置にも用いることができる。
【００６１】
また、導光体１２、１３の出光部分は、実施例のように必ずしもフラットでなくてもよく、厚さも先薄でなくてもよい。さらに、出光部分の表示は異なっていても、またそれらの表示を必ずしも設ける必要はない。
【００６２】
また、第１〜第３外周曲面Ｂ、Ｃ、Ｄも正確に９０°の光方向変換ではなく略９０°の変換であればよい。さらに、それら外周曲面間に設けた延長部分の外周面は、光の方向を適切に変更できれば曲面でもフラットな面でもよい。
【符号の説明】
【００６３】
Ａ 入光面
Ｂ、Ｃ、Ｄ 外周曲面
Ｅ、Ｆ 外周曲面（延長部分）
１ 液晶装置
２ スピードメータ
３ タコメータ
４ 表パネル
５ 表パネル
６ ハウジング
７ 基板
7ａ 貫通孔
８ ＬＥＤ（光源）
１０ 液晶
１０ａ 表示面
１１ 液晶ガイドライト
１２ 導光体
１２ａ フラット部分（出光部分）
１２ｂ 屈曲部分
１３ 導光体
１３ａ フラット部分（出光部分）
１３ｂ 屈曲部分
１３０ 奥半部分
１３１ 手前側部分
２１ 表示針
２２ 導光体
２３ ハウジング
３１ 表示針
３２ 導光体
３３ ハウジング
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源から発した光を導いて車両用メータ類の目盛盤や液晶ディスプレイ等を照明可能な照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような照明装置としては、たとえば車載の表示装置に設けられており、光源と導光体受光部との位置関係に応じて、いわゆるトップ発光型の発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を用いるもの（例えば、特許文献１および特許文献２参照）と、いわゆるサイド発光型の発光ダイオードを用いるもの（例えば、特許文献３参照）と、が知られている。
【０００３】
前者のトップ発光型ＬＥＤでは、プリント基板の上側（表面側、すなわちドライバー側）に発光源としてのＬＥＤが設けられて光を上方に向へて発する。この光は、自動車用コンビネーションメータの液晶ディスプレイの下方(裏側、すなわちドライバーとは反対側)で、かつＬＥＤの上方位置でこのＬＥＤと対向する位置に設けた断面Ｌ字状の導光板の受光部分に入り、導光体の受光部上方側に形成された屈曲部の外周曲面で全反射されて、プリント基板の上方側位置でこれと平行に形成された導光体のフラット部分内部へ進み、このフラット部分全体にわたってこの上方にある液晶（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）をこの下面から照射するようにしている。
【０００４】
一方、後者のサイド発光型ＬＥＤは、１列に並べられた複数のＬＥＤが導光体の側面に対向して配置され、これらの間にシリンダ・レンズが設けられるとともに、ＬＥＤ側とは反対側の導光体の側面側に反射鏡が設けられている。ＬＥＤから出た光は、シリンダ・レンズを通ることで広がって導光体の内部に入り、ここで全体的に広がる。なお、最奥部分の側端部分まで行った光は反射鏡にて再度導光体内へ戻される。導光体は、この下面側（裏面側）に光拡散部材が設けられており、下面にて光を導光体の内部で全反射するとともに、上面側（ドライバー側）がフラットな面とされていて、ここから光が導光体の上方に配置された液晶パネルの下面部を照明するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１５６１８０号公報
【特許文献２】特開２００２−２２２６０５号公報
【特許文献３】特開２００６−０３１９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の照明装置には以下に説明するような問題がある。
すなわち、たとえばスピードメータやタコメータ等の隣合う表示装置と一部重ねた状態で、あるいは近傍で液晶画面を配置するコンビネーション表示装置などに照明装置を用いる場合、メータ類の表示部と液晶ディスプレイの表示面との間で差ができるだけない方が、視認性や美的感覚上からも望ましい。
【０００７】
このような要望に合わせるべく、前者のトップ発光型ＬＥＤを用いる場合、前記導光体の屈曲部の曲面でＬＥＤから受光した光を全反射させる場合、その曲面を導光体の材質が有する光の臨界角を超えない形状に保つ必要がある。ここで、臨界角とは、光が屈折率の大きい所から小さい所に入る場合に、光の全反射が起きる最も小さい角度であって、（入射先の物質の屈折率）／（入射元の物質の屈折率）のarcsinの値で表される。
したがって、トップ発光型ＬＥＤを用いた照明装置では、屈曲部の曲面は急峻に折り曲げることはできず、また曲面がＬＥＤの上側に配置された受光部より上側の位置から始まるため、装置全体の高さが高くなり、他の表示装置との高さを合わせることができず、照明装置を薄型化できないという問題がある。また、屈曲部を特許文献２に記載されているような複数の曲面で構成する場合には、高さを抑えることができるものの、形状が複雑となって製造費が高くなるといった問題がある。
【０００８】
一方、後者のサイド発光型ＬＥＤを用いる場合、ＬＥＤと基板とからなる光源パッケージに装置の高さ（基板から液晶ディスプレイまでの距離）が数ミリメートルと規定されてしまい、この結果、液晶ディスプレイの表示面とスピードメータやタコメータ等の表示面との高さを合わせようとすると、これら間で別の基板を用いなければならず、材料費が高価となり、製造工数も増えてしまうといった問題がある。
【０００９】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、製造費を安価に抑えながら、その高さ方向の寸法を小さく抑え、かつその高さの調整が可能となる照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的のため、請求項１に記載の本発明による照明装置は、
基板と、
この基板に取付けられた光源と、
外周に曲面を有する屈曲部分および該屈曲部分に連続形成されて光を外部に出す出光部分を有し、光源からの光を前記光源と対向する入光面から内部に取り入れて屈曲部分の内部で全反射させて光の経路の方向を変え、出光部分に導く導光体と、
を備えた照明装置において、
光源は、基板に対し出光部分とは反対側に向けて発光するように設けられ、
基板は、貫通孔を有し、
導光体を、入光部分が基板の裏側に、また出光部分が基板の表側に、また屈曲部分が基板の貫通孔を貫通した状態で基板の表側と裏側に分かれてそれぞれ配置し、
導光体の屈曲部分が、基板の裏側で入光面から基板に対し略垂直方向かつ出光部分とは反対側方向に入光する光を全反射して基板に略平行となるように略９０°方向変換する第１外周曲面と、この第１外周曲面からの光を全反射して基板に略垂直な方向でこの基板の表側方向へ略９０°方向変換する第２外周曲面と、この第２外周曲面からの光を全反射して基板の表側で基板に略平行になるように略９０°方向変換して出光部側へ向ける第３外周曲面と、を有する、
ことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の本発明による照明装置は、
請求項１に記載の照明装置において、
第１外周曲面と第３外周曲面とでは、反射光が逆方向になる、
ことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の本発明による照明装置は、
請求項１に記載の照明装置において、
第１外周曲面と第３外周曲面とでは、反射光が同一方向になる、
ことを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の本発明による照明装置は、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の照明装置において、
第１外周曲面および第２外周曲面の間と、この第２外周曲面および第３外周曲面の間とには、入光面から取り入れた光を導光体の内部へ反射する外周面を有する延長部分が設けられている、
ことを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の本発明による照明装置は、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の照明装置において、
基板の貫通孔が、透光体の屈曲部分の基板への投影寸法より大きな寸法に形成されている、
ことを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の本発明による照明装置は、
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の照明装置において、
導光体の出光部分の前記入光部分とは反対側に第１表示器および第２表示器があって、かつこの第２表示器が第１表示器の隣にあるように配置され、
基板が、出光部分に対し第１表示器および第２表示器とは反対側に配置されて第１表示器と第２表示器との駆動用に共通に使用される、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の本発明の照明装置にあっては、製造費を安価に抑えながら、その高さ方向の寸法を小さく抑え、かつその高さの調整を可能にすることができる。
【００１７】
請求項２に記載の本発明の照明装置にあっては、導光体の屈曲部分をＵ字状にして出光部分と一部重ね合わせるように折り返すことが可能となり、導光体の長さ方向の寸法を短くすることができる。
【００１８】
請求項３に記載の本発明の照明装置にあっては、導光体がＳ字状となり、屈曲部分と出光部分との重なりがなくなるので、導光体の製造時に行う型抜きが容易に行え、また型もシンプルにすることができる。
【００１９】
請求項４に記載の本発明の照明装置にあっては、延長部分を変更することで第１〜第３外周曲面に影響を与えることなく、照明装置の高さを、延長部分を変えることで、調整することができる。
【００２０】
請求項５に記載の本発明の照明装置にあっては、導光体の屈曲部分を基板の貫通孔に挿入して取り付ける際、これらのうちの一方を他方に対し回転させながら取り付ける必要がないので、その取り付け作業を容易にすることができる。
【００２１】
請求項６に記載の本発明の照明装置にあっては、第１表示器および第２表示器の表示面の高さの差をゼロあるいは小さく抑えることができ、これら表示器の視認性が向上するとともに、これらの美観を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例１の照明装置を用いた車載のコンビネーション表示装置をドライバー側からみた正面図である。
【図２】図１のコンビネーション表示装置のうち左側のメータを省略してみた斜視図である。
【図３】図１中Ｓ３−Ｓ３線に沿って切断してその矢印方向にみた図１のコンビネーション表示装置の断面図である。
【図４】図１中のＳ４−Ｓ４線に沿って切断してその矢印方向にみた図１のコンビネーション表示装置の側面図である。
【図５】実施例１の照明装置における光の経路を示した側面図である。
【図６】実施例１の照明装置における光の経路を示した斜視図である。
【図７】本発明の実施例１の照明装置における導光体の変形例を示す側面図である。
【図８】本発明の実施例２の照明装置の側面図である。
【図９】本発明の実施例２の照明装置で用いる導光体の変形例を示す側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。なお、各実施例にあっては、同じ構成・作用を有するものは、同じ番号を付し、それらの説明を省略する。また、下記の説明にあっては、「表側」は、照明装置をユーザー（ドライバー等）が使用する場合にユーザーに近くなる方の側を、また「裏側」は、ユーザーから遠くなる方向の側を意味するものとする。
【実施例１】
【００２４】
まず、実施例１の照明装置を用いた車載のコンビネーション表示装置の全体構成を図面に基づき説明する。
【００２５】
この実施例１の照明装置を用いたコンビネーション表示装置は、図１〜図４に示すように、中央に配置した液晶（ＬＣＤ）装置１と、この液晶装置１の左側にその一部を重ね、液晶装置１の上方（ドライバー側）位置に配置したアナログ式のスピードメータ２と、液晶装置１の右側にその一部重ね、液晶装置１の上方（ドライバー側）位置に配置したアナログ式のタコメータ３と、を備えている。なお、図２では、見やすくするため、スピードメータ２の図示を省略している。
また、液晶（ＬＣＤ）装置１は、本発明の第１表示器に、またスピードメータ２とタコメータ３は本発明の第２表示器に相当する。
【００２６】
まず、液晶装置１は、種々の車両情報や車載機器の情報を表示するためのものであって、表示面１０ａを有し長方形をしてドライバー側に配置された液晶ディスプレイ１０と、液晶ガイドライト（照明装置に相当）１１と、を備えている。液晶ディスプレイ１０は、その下方部分がドライバーに近く、またその上方部分がドライバーから離れる方向に傾斜され、インストールメントパネルの一部に配置されている。なお、液晶ガイドライト１１は本発明の照明装置に、またドライバーは本発明のユーザーにそれぞれ相当する。
【００２７】
液晶ガイドライト１１は、ＬＥＤ８と、液晶ディスプレイ１０より若干幅方向および高さ方向に大きく形成されて液晶ディスプレイ１０の裏側に配置された導光体１２と、を備え、液晶ディスプレイ１０の裏面へ向けて光を発するようにしてある。液晶ディスプレイ１０は、図示しないコントローラにより、表示内容を表示可能に制御される。なお、液晶ガイドライト１１の構成については、後で説明する。
また、液晶ガイドライト１１の裏側には断面コ字状のハウジング６が配置され、液晶ガイドライト１１を保持する。ハウジング６は、この裏側が基板７上に固定されている。
【００２８】
基板７には、液晶ディスプレイ１０等への光を発する複数個のＬＥＤ８(図４に示す) やこれらＬＥＤ８へ供給する電力を制御駆動する電子部品（図示せず）が取り付けられている。なお、ＬＥＤ８は、導光体１２の幅方向（紙面に垂直方向）に並べられている。また、基板７には、図示は省略するが、スピードメータ２およびタコメータ３の照明用ＬＥＤやこれらを駆動する電子部品も設けられている。
【００２９】
さらに、基板７には、図４に示すように、液晶ガイドライト１１の導光体１２の屈曲部分１２ｂが出し入れ可能な大きさ、すなわち屈曲部分１２ｂの縦方向、横方向の寸法（透光体１２の屈曲部分１２ｂの基板７への投影寸法）より大きな寸法の貫通孔７ａが形成されている。
【００３０】
スピードメータ２およびタコメータ３は、それらの目盛表示は異なっているものの、実質的な構造は同じである。これらは、液晶ディスプレイ１０によるデジタル表示とは、異なり、図１に示すように、それぞれ表示針２１、３１をスピンドル２０、３０周りに回転させることで、車両スピード、エンジンの回転速度を表示する。
【００３１】
タコメータ３の表示針３１の奥側には、環形で下方を一部切り欠いた導光体３２が配置されている（図２にはタコメータ３のみ示し、スピードメータ２は図示を省略してある）。導光体３２の表面には、エンジン回転速度を表示するための数字がその周上に配置されるとともに、その単位等が併せて表示されている。導光体３２の切り欠かれた両下端部が曲面を持って裏側へ折り曲げられて、図示しないＬＥＤから発光された光を受け、この光を上記曲面で内部反射させて環状の上方部分へ導くようにしてある。光は、さらに環状部分を内部反射しながらその全体部分に導かれるとともに、導光体３２の表面側からドライバーに向けて全面にわたって透過し、暗い所でもドライバーが上記表示を見ることができるようにしている。
【００３２】
また、図３に示すように、タコメータ３の導光体３２は、この裏側および両側面を覆う断面コ字状のハウジング３３が、また、導光体３２の表側（手前側）には表パネル５がそれぞれ設けられている。
一方、スピードメータ２も、タコメータ３と実質同じ構造を有しており、車両スピードを表す表示が設けられた導光体２２、ハウジング２３、表パネル４、図示を省略したＬＥＤ等を備えている。
【００３３】
次に、上記液晶装置１で用いる導光体１２の詳細構成およびその周辺部品との関係につき、説明する。
【００３４】
図２および図５に示すように、導光体１２は、液晶ディスプレイ１０も裏側でこれに沿って延びるフラットな面を有するフラット部分１２ａと、このフラット部分１２ａの下端側で曲面を有して奥側に断面Ｕ字に曲がる屈曲部分１２ｂと、から構成されている。
なお、屈曲部分１２ｂの下半部分は、基板７の貫通孔７ａを貫通して基板７の裏側に突出して折り返される。一方、屈曲部分１２ｂの上半部分およびフラット部分１２ａは、基板７の表側に位置するように配置される。また、フラット部分１２ａは、本発明の出光部分に相当する。
【００３５】
フラット部分１２ａは、表側がフラットな面で液晶ディスプレイ１０の下面に沿い、その裏面がフラットな面で上方（先端側）へ向かうにしたがってフラット部分１２ａの厚さが薄くなるように傾斜させて形成されている。フラット部分１２ａの裏側にはギザギザ形状や反射材などのいずれかで形成されて反射面が設けられて、ここに当たった光を表側へ反射した光がフラット部分１２ａの表側から液晶ディスプレイ１０の下面に向けて通過可能としてある。
【００３６】
屈曲部分１２ｂは、この外周側が曲面で構成された断面Ｕ字状に形成されて、基板７の一端部分およびＬＥＤ８がＵ字の間に入り込むように配置されている。基板７の裏側には、複数のトップ発光型ＬＥＤ８が設けられてそれぞれ光を奥側に向け発し、この光が屈曲部分１２ｂの奥側部分内側に設けたフラットな入光面Ａに当たるようにされている。ＬＥＤ８は、基板７上に設けられた図示しない電子部品により電力が供給制御される。なお、ＬＥＤ８は、本発明の発光源に相当する。
【００３７】
屈曲部分１２ｂの外周曲面は、ＬＥＤ８から入光面Ａに入った光（図５に細線で示す）のうち入光面Ａに垂直また垂直近くの角度で入って光は、たとえば屈曲部分１２ｂの外周曲面Ｂで全反射され、９０°内側に曲げられて基板７に沿って平行に同図中右側へ進み、この右側の外周曲面Ｃで全反射され、さらに９０°内側に曲げられて基板７に垂直な方向で同図中上方へ進み、この上方の外周曲面Ｄで全反射され、さらに９０°内側に曲げられて基板７に平行に同図中左側、すなわちフラット部分１２ａへ向かうような曲面に形成される。なお、外周曲面Ｂ、Ｃ、Ｄは、それぞれ本発明の第１外周曲面、第２外周曲面、第３外周曲面に相当する。
【００３８】
図５から分かるように、ＬＥＤ８から入光面Ａに入った光は、上記すべてＢ→Ｃ→Ｄ→フラット部分１２ａの経路を通るわけではなく、一部（特にＬＥＤ８から入光面Ａに斜め方向入射する光）は外周曲面Ｂからずれた周辺部分と入光面Ａ等で内部反射を繰り返して（ここでは必ずしも９０°の曲げとは限られず、入射角＝反射角の関係が保たれるだけである）外周曲面Ｂ、Ｃの間の外周曲面Ｅで全反射し、さらに外周曲面Ｃ、Ｄの間の外周曲面Ｆで全反射して外周曲面Ｄの上方部分やフラット部分１２ａの上方部分へ向かう光もある。これら光のさまざまな経路を図５に示してある。なお、図５では、フラット部分１２ａは、シミュレーションのしやすさを考慮して、一定の厚さにしてあるが、屈曲部分１２ｂにおける光の経路は変わらない。なお、外周曲面Ｅ、Ｆは、本発明の延長部分に相当する。なお、延長部分は位置によっては必ずしも外周曲面を有する必要はない。
【００３９】
上記のように構成した実施例１の照明装置を備えたコンビネーション表示装置の作用につき、以下に説明する。
明るい所や明るい時間帯では、スピードメータ２やタコメータ３のＬＥＤは消灯されている。そして、検出した車両スピードやエンジンの回転速度に応じてそれらの表示針２１、３１がそれぞれ対応するメータの表示位置まで回転し、ドライバーにそれらの情報を提示する。なお、これらのスピードメータ２やタコメータ３のＬＥＤは、明るい場所・時間帯であっても必ずしも消灯する必要はなく、車両によっては弱い光等で照明するようにしても良い。
【００４０】
暗い所や暗い時間帯になり、車両のフロント・ランプ・スイッチをＯＮにすると、フロント・ランプの点灯と連動してスピードメータ２やタコメータ３のＬＥＤにも通電が開始され、導光体２２、３２を介して光が導光体２２、３２の環状部分全体に導かれて手前側に光が透過し、導光体２２、３２に設けられた表示（車両スピードやエンジン回転速度を表す数字や単位など）を照明する結果、ドライバーがそれらの表示を認識できるようにする。
【００４１】
一方、スピードメータ２とタコメータ３との間に配置した液晶装置１では、イグニッション・キーがＯＮにされると、明るい所、暗い所に限らず、液晶装置１のＬＥＤ８も光を発するようになる。この光は、奥側に向けて発せられ、ＬＥＤ８に対向してさらに奥側に配置された導光体１２の入光面Ａへ向かう。入光面Ａから入った光は、屈曲部分１２ｂの外周曲面Ｂ、Ｃ、Ｄで順次全反射されて略２７０°方向が変えられてフラット部分１２ａに向かう。また入光面Ａから入った光の一部は、外周曲面Ｂ付近、外周曲面Ｅ、Ｆ等で順次全反射されて、図５に示すように導光体１２の内部において様々な経路で全反射されながら屈曲部分１２ｂで２７０°前後方向が変えられてフラット部分１２ａへ向かう。フラット部分１２ａでは、光が広がりながらフラット部分１２ａの先端側部分へ進みながら、その間フラット部分１２ａの表側面を全体にわたって透過して液晶ディスプレイ１０の下面に当たる。
【００４２】
このフラット部分１２ａでの光の種々の経路は、図５および図６中に細線で示す。同図から分かるように、光は、導光体１２内部で全反射を繰り返しながら、フラット部分１２ａ全般にわたって駆け巡り、表側面から出ていることが分かる。
【００４３】
液晶ディスプレイ１０は、図示しないコントローラにより表示内容を表示可能に制御されるとともに、液晶ディスプレイ１０の裏側に配置した導光体１２のフラット部分１２ａから手前側に透過して来た光を偏光してドライバーへ上記表示内容を表示する。
【００４４】
以上、説明したように、実施例１の照明装置は、以下の効果を有する。
（１）すなわち、実施例１の照明装置では、ＬＥＤ８を基板の裏側に取り付けて奥側に向けて発光させるとともに、導光体１２を、この屈曲部分１２ｂでＬＥＤ８と基板７の一部を挟み込み、ＬＥＤ８からの光を入光面Ａから取り入れ、この光を外周曲面（Ｂ〜Ｆのいずれか複数）で２７０°あるいはその前後で全反射させる屈曲部分１２ｂと、この屈曲部分１２ｂからの光を受けて液晶ディスプレイ１０の下面全体に向けて照射可能にするフラット部分１２ａと、を有するように形成した。
【００４５】
したがって、この場合、従来技術、すなわち、ＬＥＤが基板上に設けられてユーザー側へ向けて発光し、その上側の導光体の入光面で光を取り入れ、取り入れた光のほぼ全部を屈曲部分で順次全反射させて９０°方向を変えてフラット部分へ向かわせるようにしたものに比べて、実施例１の照明装置は、基板７とＬＥＤ８と高さ方向にオーバーラップした部分でも屈曲部分１２ｂに曲面を形成できるので、その基板７からの高さ方向を従来技術のものに比べて小さく設定でき、薄型化できる。このため、スピードメータ２やタコメータ３の表示部と液晶ディスプレイ１０の表示面１０ａとを同じ高さに合わせることができ、これらの美観を保ちながらドライバーにとって見やすい表示を提供することが可能となる。
【００４６】
（２）また、サイド発光型ＬＥＤタイプの従来技術では、液晶側の基板をスピードメータ２やタコメータ３の基板と別個に設ける必要があり、製造費が高価になるが、実施例１の照明装置では、同じ基板を利用することが可能となり、材料費、組立工数が減ることで、より安価にすることができる。
【００４７】
（３）また、実施例１の照明装置では、ＬＥＤ８から入光面Ａに垂直また垂直近くで入って来る光を、導光体１２の屈曲部分１２ｂにその内部でそれぞれ９０°ずつ順次全反射させるようにした３つの外周曲面Ｂ、Ｃ、Ｄを設けて、ＬＥＤ８の発光方向に対しこの光を２７０°方向変換させてフラット部１２ａへ向かうようにした。
このため、基板７から屈曲部分１２ｂの上端まで、したがってフラット部分１２ａの上端までの距離（高さ）を低く抑えることができる。しかも、この場合、外周曲面Ｂ、Ｃ、Ｄにあっては、光の変える向き（入射方向に対する反射方向）が基板７に平行方向、次いで垂直方向、最後に平行方向となるようにしたため、高さ方向のみならず、導光体１２の縦方向長さ（基板７に平行な方向の長さ）をも短くすることができる。
【００４８】
（４）また、屈曲部分１２ｂの外周曲面Ｂと外周曲面Ｄとで光の反射される方向が逆向きになるようにした。
このため、導光体１２の長さが短くでき、かつ導光体１２の成形にあって型抜きが容易になり、またひけの発生も抑えることが容易となる。
【００４９】
（５）また、屈曲部分１２ｂには、この外周曲面Ｂ、Ｃの間に外周曲面Ｅが、さらに外周曲面Ｃ、Ｄの間に外周面Ｆがそれぞれ設けられている。
このため、ＬＥＤ８から導光体１２の入光面Ａに入る光が入光面Ａに対し９０°より比較的大きくずれて入射した光をも、導光体１２の内部で全反射を繰り返させてフラット部分１２ａに向かわせることが可能となり、液晶ガイドライトの照明効率が向上する。
また、外周曲面Ｂ、Ｃ、Ｄの延長部分としての外周曲面Ｅ、Ｆを設けたため、図７に外周曲面Ｅ'、Ｆ'で示すように、これらの形状を変えることで、外周曲面Ｂ、Ｃ、Ｄでの光の経路を変えることなく、基板７から屈曲部分１２ｂの上端まで、したがってフラット部分１１ａの上端までの距離（高さ）、すなわち液晶ディスプレイ１０のバックライトの高さを変えることが可能（図７ではより高くしている）となり、スピードメータ２、タコメータ３と液晶ディスプレイ１０との高さ調整を、これらの種類やサイズが変更になっても、容易に行うことができる。
【００５０】
（６）また、基板７には、液晶ガイドライト１１の導光体１２の屈曲部分１２ｂが出し入れ可能な大きさ、すなわち屈曲部分１２ｂの基板７と平行（な寸法縦方向および横方向の寸法、すなわち基板７への投影寸法）より大きな貫通孔７ａが形成されている。
このため、導光体１２を基板７に取り付けるとき、基板７も導光体１２も相手側に対し回転させながら基板７の貫通孔７ａを通すといった面倒な作業が必要なくなる。
【実施例２】
【００５１】
次に、本発明の実施例２の照明装置につき、図面に基づき以下に説明する。
実施例２の照明装置を、図８に示す。なお図８は、実施例１の図４に対応する部分の断面図であり、他の図面は省略する。
【００５２】
同図に示すように、実施例２の照明装置の導光体１３は、実施例１の導光体１２と同様に、フラット部分１３ａと屈曲部分１３ｂを有するものの、実施例１では屈曲部分１３ｂの形状が実施例１の場合のＵ字状と異なっていたのをＳ字状に変更した形状に形成されている。
【００５３】
すなわち、基板７の貫通孔７ａからこの裏側に突出している屈曲部分１３ｂの奥側半部分１３０の形状は実施例１のものと同じであるが、基板７の貫通孔７ａ内の部分および基板７の手前側半部分１３１は、奥側半部分１３０のフラット部分１３ａ側端部から手前側に延ばされてＬＥＤ８からさらに遠ざかる方向に曲げられ、同じ方向に先端部分が延びるフラット部分１３ａに続くように形成されている。図８に、実施例１の外周曲面Ｄ〜Ｆに相当する部分をそれぞれ示してあるが、外周曲面Ｄ、Ｆの曲面の方向が実施例１の場合と反対となっている。また、入光面ＡおよびＬＥＤ８が、フラット部分１３ａとは反対方向の端に設けてある。
【００５４】
このように導光体２を構成したので、導光体１３の外周曲面Ｂでは、ＬＥＤ８から入射された光を基板７と平行に同図中左側（実施例１の場合と反対方向）に全反射し、外周曲面Ｃで基板７に垂直で同図中上方へ（実施例１の場合とは入射方向が逆）全反射し、外周曲面Ｄにて基板７に平行で同図中左方向（実施例１の場合と同じ）へ全反射してフラット部分１３ａに向かわせる。実施例１とは一部方向が逆になるが、それぞれの外周曲面Ｂ、Ｃ、Ｄで実質同じような９０°の方向変更が順次行われ、外周曲面Ｄでの反射光は、ＬＥＤ８から入射方向に対し９０°の方向変換となって、フラット部分１３ａに導かれる。
【００５５】
一方、外周曲面Ｅ、Ｆも実施例１と同様に、上記外周曲面Ｂ、Ｃ間、上記外周曲面Ｃ、Ｄ間に設けられて、ＬＥＤ８から入光面Ａに対し比較的大きな斜め方向に入射した光を全反射しながら、フラット部分１３ａへ導くとともに、これらの外周曲面Ｅ、Ｆの形状を変形させることで、外周曲面Ｂ、Ｃ、Ｄでの光の経路に実質影響を与えることなく、基板７と屈曲部分１３ｂの上端およびフラット部分１３ａの上端との間の高さを調整することを可能とする。
【００５６】
以上の説明から分かるように、実施例２の照明装置にあっては、実施例１の上記効果（１）〜（３）、（５）、（６）に加え、下記の効果が得られる。
【００５７】
（７）すなわち、導光体１３を成形する際の型抜きが図８で上下方向に行えるようになるので、型製造が簡単になり、生産工程も少なくて済む。
【００５８】
なお、導光体１３は、図９に示すように、屈曲部分１３ｂの奥半部分１３０の入光面Ａの内側端から外周曲面Ｂ、Ｅ、Ｃに相当する部分の内側面をテーパー状１３０ａおよび曲面１３０ｂにして奥側半部分１３０の肉厚を薄くするようにしても良い。
この場合、奥半部分１３０が肉薄化することで、導光体１３の製造時におけるひけの発生を防止することが可能となる。
【００５９】
以上、本発明を上記各実施例に基づき説明してきたが、本発明はこれらの実施例に限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更等があった場合でも、本発明に含まれる。
【００６０】
たとえば、各実施例の照明装置は、スピードメータ２とタコメータ３とが液晶装置１にそれぞれ一部重なった上記コンビネーション表示装置に限られず、重なりがなく隣接するもの、第２表示器が１個だけのものであってもよい。このように他の装置であって、高さが制限を受ける照明装置にも用いることができる。
【００６１】
また、導光体１２、１３の出光部分は、実施例のように必ずしもフラットでなくてもよく、厚さも先薄でなくてもよい。さらに、出光部分の表示は異なっていても、またそれらの表示を必ずしも設ける必要はない。
【００６２】
また、第１〜第３外周曲面Ｂ、Ｃ、Ｄも正確に９０°の光方向変換ではなく略９０°の変換であればよい。さらに、それら外周曲面間に設けた延長部分の外周面は、光の方向を適切に変更できれば曲面でもフラットな面でもよい。
【符号の説明】
【００６３】
Ａ 入光面
Ｂ、Ｃ、Ｄ 外周曲面
Ｅ、Ｆ 外周曲面（延長部分）
１ 液晶装置
２ スピードメータ
３ タコメータ
４ 表パネル
５ 表パネル
６ ハウジング
７ 基板
7ａ 貫通孔
８ ＬＥＤ（光源）
１０ 液晶
１０ａ 表示面
１１ 液晶ガイドライト
１２ 導光体
１２ａ フラット部分（出光部分）
１２ｂ 屈曲部分
１３ 導光体
１３ａ フラット部分（出光部分）
１３ｂ 屈曲部分
１３０ 奥半部分
１３１ 手前側部分
２１ 表示針
２２ 導光体
２３ ハウジング
３１ 表示針
３２ 導光体
３３ ハウジング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
該基板に取付けられた光源と、
外周に曲面を有する屈曲部分および該屈曲部分に連続形成されて光を外部に出す出光部分を有し、前記光源からの光を前記光源と対向する入光面から内部に取り入れて前記屈曲部分の内部で全反射させて光の経路の方向を変え、前記出光部分に導く導光体と、
を備えた照明装置において、
前記光源は、前記基板に対し前記出光部分とは反対側に向けて発光するように設けられ、
前記基板は、貫通孔を有し、
前記導光体は、前記入光部分が前記基板の裏側に、また前記出光部分が前記基板の表側に、また前記屈曲部分が前記基板の貫通孔を貫通した状態で前記基板の前記表側と裏側に分かれてそれぞれ配置され、
前記導光体の前記屈曲部分は、前記基板の裏側で前記入光面から前記基板に略垂直方向かつ出光部分とは反対側方向に入光する光を全反射して前記基板に略平行となるように略９０°方向変換する第１外周曲面と、該第１外周曲面からの光を全反射して前記基板に対し略垂直な方向で該基板の表側へ略９０°方向変換する第２外周曲面と、該第２外周曲面からの光を全反射して前記基板の表側で前記基板に略平行になるように略９０°方向変換して出光部側へ向ける第３外周曲面と、を有する、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置において、
前記第１外周曲面と前記第３外周曲面とは、反射光が逆方向になる、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１に記載の照明装置において、
前記第１外周曲面と前記第３外周曲面とは、反射光が同一方向になる、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の照明装置において、
前記第１外周曲面および前記第２外周曲面の間と、該第２外周曲面および前記第３外周曲面の間とには、前記入光面から取り入れた光を前記導光体の内部へ反射する外周面を有する延長部分が設けられている、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の照明装置において、
前記基板の貫通孔は、前記透光体の屈曲部分の前記基板への投影寸法より大きな寸法に形成されている、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の照明装置において、
前記導光体の出光部分の前記入光部分とは反対側に第１表示器および第２表示器があって、該第２表示器が前記第１表示器の隣に配置され、
前記基板は、前記出光部分に対し前記第１表示器および前記第２表示器とは反対側に配置されて前記第１表示器と前記第２表示器との駆動用に共通に使用される、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項１】
基板と、
該基板に取付けられた光源と、
外周に曲面を有する屈曲部分および該屈曲部分に連続形成されて光を外部に出す出光部分を有し、前記光源からの光を前記光源と対向する入光面から内部に取り入れて前記屈曲部分の内部で全反射させて光の経路の方向を変え、前記出光部分に導く導光体と、
を備えた照明装置において、
前記光源は、前記基板に対し前記出光部分とは反対側に向けて発光するように設けられ、
前記基板は、貫通孔を有し、
前記導光体は、前記入光部分が前記基板の裏側に、また前記出光部分が前記基板の表側に、また前記屈曲部分が前記基板の貫通孔を貫通した状態で前記基板の前記表側と裏側に分かれてそれぞれ配置され、
前記導光体の前記屈曲部分は、前記基板の裏側で前記入光面から前記基板に略垂直方向かつ出光部分とは反対側方向に入光する光を全反射して前記基板に略平行となるように略９０°方向変換する第１外周曲面と、該第１外周曲面からの光を全反射して前記基板に対し略垂直な方向で該基板の表側へ略９０°方向変換する第２外周曲面と、該第２外周曲面からの光を全反射して前記基板の表側で前記基板に略平行になるように略９０°方向変換して出光部側へ向ける第３外周曲面と、を有する、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置において、
前記第１外周曲面と前記第３外周曲面とは、反射光が逆方向になる、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１に記載の照明装置において、
前記第１外周曲面と前記第３外周曲面とは、反射光が同一方向になる、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の照明装置において、
前記第１外周曲面および前記第２外周曲面の間と、該第２外周曲面および前記第３外周曲面の間とには、前記入光面から取り入れた光を前記導光体の内部へ反射する外周面を有する延長部分が設けられている、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の照明装置において、
前記基板の貫通孔は、前記透光体の屈曲部分の前記基板への投影寸法より大きな寸法に形成されている、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の照明装置において、
前記導光体の出光部分の前記入光部分とは反対側に第１表示器および第２表示器があって、該第２表示器が前記第１表示器の隣に配置され、
前記基板は、前記出光部分に対し前記第１表示器および前記第２表示器とは反対側に配置されて前記第１表示器と前記第２表示器との駆動用に共通に使用される、
ことを特徴とする照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−７９８７７（Ｐ２０１３−７９８７７Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２０３１３（Ｐ２０１１−２２０３１３）
【出願日】平成２３年１０月４日（２０１１．１０．４）
【出願人】（０００００４７６５）カルソニックカンセイ株式会社 (3,404)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月４日（２０１１．１０．４）
【出願人】（０００００４７６５）カルソニックカンセイ株式会社 (3,404)
【Ｆターム（参考）】
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