JP2014026000A - エンブレム発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤからの光を効率良く利用して色ムラを抑えた均一な強度の発光を実現するとともに、薄型化と放熱性の向上を図ることができるエンブレム発光装置を提供すること。
【解決手段】エンブレム１０と、導光板２及びＬＥＤ５を備えたエンブレム発光装置１において、導光板２をＬＥＤ５に対向する第１の導光部材２Ａとエンブレム１０に対向する第２の導光部材２Ｂとで構成し、第１の導光部材２ＡのＬＥＤ５の光軸上に形成された入射部と出射部に凸状の１次屈折面２ｂと２次屈折面２ｃをそれぞれ形成し、ＬＥＤ５から該第１の導光部材２Ａに入射する光を１次屈折面２ｂと２次屈折面２ｃで屈折させてＬＥＤ５の光軸と平行な光とし、反射材３の裏面に突設された凸部３Ａに、第１の導光部材２Ａの２次屈折面２ｃから出射する平行光をＬＥＤ５の光軸に直交する方向に反射させて第２の導光部材２Ｂに入射させる反射面３ｂを形成する。
【選択図】図５

Description

本発明は、エンブレムの周縁をＬＥＤからの光によって発光させるエンブレム発光装置に関するものである。

例えば、車両の車体にはメーカー名や車種名、グレード等を表示するエンブレムが取り付けられているが、このエンブレムの夜間での視認性を高めるために該エンブレムの周縁を発光させることが行われている。

エンブレムを発光させる発光装置としては、エンブレムの透光部にＬＥＤからの光を通過させることによって発光させるものが使用されており、これに関して例えば特許文献１には図７に示すようなものが提案されている。

即ち、図７は特許文献１において提案されたエンブレム発光装置要部の断面図であり、図示のエンブレム発光装置１０１においては、エンブレム１１０の裏面側に配置されたケーシング１１１の内周面の全周にフレキシブル基板１１２を配置し、このフレキシブル基板１１２に複数のＬＥＤチップ１１３を周方向に適当な間隔で設けている。又、エンブレム１１０の裏面には拡散板１１４が接着されており、ケーシング１１１の底面には乳白色の塗膜１１５が形成されている。

斯かるエンブレム発光装置１０１において、各ＬＥＤチップ１１３に通電されて該ＬＥＤチップ１１３が発光すると、その光はケーシング１１１の底面に形成された塗膜１１５で反射して拡散板１１４へと向かい、その一部は拡散板１１４によって拡散されつつエンブレム１１０のくり抜き部１１０ａを通過してエンブレム１１０の周縁を発光させる。このエンブレム発光装置１０１によれば、ＬＥＤチップ１１３から出射される指向性の強い光を塗膜１１５で反射させて拡散させ、その反射光を拡散板１１４によって更に拡散させることによって指向性を和らげることができるため、均一で上品な発光を実現することができる。

又、特許文献２には図８に示すようなエンブレム発光装置が提案されている。

即ち、図８は特許文献２において提案されたエンブレム発光装置要部の断面図であり、図示のエンブレム発光装置２０１においては、導光板２０２の柱状体２０２Ａの上方に配置されたＬＥＤ光源２０５から出射された光が導光板２０２の柱状体２０２Ａの内部を伝播し、この光が柱状体２０２Ａの真下に形成された半球形状の凹部２０２ａで反射して水平方向に拡散するため、導光板２０２の全体が発光し、この光が不図示のエンブレムのくり抜き部(透光部)を通過することによってエンブレムの周縁を発光させる構成が採用されている。

実用新案登録第３１６９５６４号公報 特許第４７９００９５号公報

しかしながら、特許文献１，２において提案されたエンブレム発光装置１０１，２０１においては、光源であるＬＥＤ１１３，２０５からの光が効率良く利用されておらず、ＬＥＤ１１３，２０５から離れた位置を発光させようとすることが困難であった。そして、この問題を解決するためにはＬＥＤ１１３，２０５の数を増やす必要があった。

又、従来のエンブレム発光装置において均一な発光を実現するためには、或る程度の距離と厚みが必要であり、図７に示したエンブレム発光装置１０１のようにＬＥＤチップ１１３をケーシング１１１の内周面に配置する構成を採用すると、ＬＥＤチップ１１３の放熱を効率良く行うことができなかった。

更に、従来のエンブレム発光装置においては、ＬＥＤの蛍光体のムラによって光に色ムラが発生し、発光品質の低下を招く結果となっていた。そして、ＬＥＤからの光は指向性が高いため、ＬＥＤ近郷の中心部分の光量が最も大きいためにエンブレムの光り方にムラが発生してしまうという問題があった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、ＬＥＤからの光を効率良く利用して色ムラを抑えた均一な強度の発光を実現するとともに、薄型化と放熱性の向上を図ることができるエンブレム発光装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、遮光部と透光部を有するエンブレムと、該エンブレムの裏面側に配置された導光板と、該導光板に対向配置されたＬＥＤを備え、前記ＬＥＤからの光を前記導光板を経て前記エンブレムの透光部に通過させて該透光部を発光させるエンブレム発光装置において、
前記導光板を前記ＬＥＤに対向する第１の導光部材と前記エンブレムに対向する第２の導光部材とで構成し、
前記第１の導光部材の前記ＬＥＤの光軸上に形成された入射部と出射部に凸状の１次屈折面と２次屈折面をそれぞれ形成し、前記ＬＥＤから該第１の導光部材に入射する光を前記１次屈折面と前記２次屈折面で屈折させて前記ＬＥＤの光軸と平行な光とし、
前記第２の導光部材又は前記エンブレムの裏面に、前記第１の導光部材の２次屈折面から出射する平行光を前記ＬＥＤの光軸に直交する方向に反射させて前記第２の導光部材に入射させる反射面を形成したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第１の導光部材の裏面に凹部を形成し、該凹部に前記ＬＥＤを配置したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記第１の導光部材の１次屈折面は、前記ＬＥＤの光軸を中心として左右に４０°以内の角度範囲に形成されていることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記ＬＥＤを実装する基板と前記第１の導光部材との間に反射材を介装し、或いは前記基板の上面に反射処理を施したことを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の発明において、前記導光板の周囲を反射材で囲んだことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れかに記載の発明において、前記エンブレムと前記第２の導光部材との間に反射材又は拡散材を介装したことを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１〜６の何れかに記載の発明において、前記第１の導光部材と前記第２の導光部材の前記エンブレムの透光部に対応する位置にシボ加工を施したことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、ＬＥＤの中心から出射して第１の導光部材の１次屈折面から入射した強い光は、１次屈折面と２次屈折面によって屈折して平行光となって２次屈折面から出射し、この平行光は、第２の導光部材又はエンブレムの裏面に形成された反射面によってＬＥＤの光軸に直交する方向に反射して第２の導光部材に浅い角度で入射し、乱反射を繰り返しながら強さが均一化されつつ第２の導光部材内を長手方向に遠くまで進む。このため、今まで効率的に利用されていなかったＬＥＤの中心部から出射する強い光は、発光エリアが拡大して強さが均一化されるとともに、色ムラが軽減されてエンブレムの発光に効率良く利用され、色ムラの無い均一なエンブレムの発光が可能となる。

又、ＬＥＤを実装する基板をレイアウト的に大きくすることができるため、ＬＥＤからの熱を大きな面積（放熱面積）の基板から効率良く放熱させることができ、当該エンブレム発光装置の放熱性が高められてＬＥＤが効率良く冷却され、その温度上昇が抑えられる。

請求項２記載の発明によれば、第１の導光部材の裏面に凹部を形成し、この凹部にＬＥＤを配置したため、ＬＥＤの側方から出射される光を第１の導光部材の凹部から該第１の導光部材内へと入射させることができ、エンブレムは高装置をレイアウト的に小型化することができる。

請求項３記載の発明によれば、ＬＥＤから出射する光のうち、ＬＥＤの光軸を中心として左右に１５°の角度範囲の強い光が第１の導光部材の１次屈折面から入射し、この強い光が第１の導光部材の１次屈折面と２次屈折面で屈折してＬＥＤの光軸に平行な平行光とされてエンブレムの色ムラを抑えた均一な強度の発光に供せられる。

請求項４記載の発明によれば、ＬＥＤを実装する基板と第１の導光部材との間に介装された反射材、或いは基板の上面に施された反射処理によって第１の導光部材内に入射した光が反射して強さが該第１の導光部材の長手方向に均一化される。

請求項５記載の発明によれば、導光板の周囲を反射材で囲んだため、導光板の周囲から外部への光の出射を防いでＬＥＤからの光をエンブレムの発光に一層効率良く利用することができ、ＬＥＤからの光の全てを導光板内で乱反射させて均一化し、その色ムラを一層効果的に軽減することができる。

請求項６記載の発明によれば、第２の導光部材内に入射した光がエンブレムと第２の導光部材との間に介装された反射材又は拡散材によって反射又は拡散するため、第２の導光部材から出射してエンブレムの発光に供される光の強さが均一化され、エンブレムの均一で色ムラの無い発光が可能となる。

請求項７記載の発明によれば、第１の導光部材と第２の導光部材のエンブレムの透光部に対応する位置に形成されたシボ加工によって反射及び拡散した光がエンブレムの透光部に向かうため、この光によってエンブレムの周縁が効果的に発光する。

エンブレムの正面図である。 本発明に係るエンブレム発光装置の断面図である。 本発明に係るエンブレム発光装置の分解断面図である。 図３のＡ部拡大詳細図である。 本発明に係るエンブレム発光装置の光経路を示す断面図である。 図５のＢ部拡大詳細図である。 特許文献１において提案された発光装置要部の断面図である。 特許文献２において提案された発光装置要部の断面図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は車両の車体に取り付けられるエンブレムの正面図であり、図示のエンブレム１０は、車両メーカー等のロゴを示す文字（図示例では、英文字の「Ｓ」）等の遮光部１０ａとそれ以外の透光部１０ｂによって構成されており、透光部１０ｂは貫通孔によって構成され、この透光部１０ｂを光が自由に通過することによって該透光部１０ｂの周縁が発光する。

次に、上記エンブレム１０の夜間での視認性を高めるために該エンブレム１０を発光させるエンブレム発光装置を図２〜図６に基づいて以下に説明する。

図２は本発明に係るエンブレム発光装置の断面図、図３は同エンブレム発光装置の分解断面図、図４は図３のＡ部拡大詳細図、図５は同エンブレム発光装置の光経路を示す断面図、図６は図５のＢ部拡大詳細図である。

本発明に係るエンブレム発光装置１においては、図２及び図３に示すように、エンブレム１０の裏面に、該エンブレム１０の外形形状に沿った楕円板状の導光板２が配置されており、この導光板２は、後述のＬＥＤ５に対向する近距離照射用の第１の導光部材２Ａとエンブレム１０に対向する遠距離照射用の第２の導光部材２Ｂとで構成されている。尚、導光板２を構成する第１の導光部材２Ａと第２の導光部材２Ｂは、例えば２色成形によって一体に形成される。そして、導光板２の上面とエンブレム１０との間には、エンブレム１０の形状に沿った反射材３が介装されており、この反射材３によって導光板２の周囲が囲まれている。尚、反射材３には、エンブレム１０の前記透光部１０ｂと同形状の複数のスリット３ａが発光部として形成されている。

又、導光板２（第１の導光部材２Ａ）の下面には、エンブレム１０の外形形状に沿った楕円板状の基板４が配置されており、この基板４の中央部には光源であるＬＥＤ５が実装されている。尚、本実施の形態では、基板４の上面には反射処理が施されているが、この反射処理に代えて第１の導光部材２Ａと基板４との間に反射材を介装しても良い。

ところで、前記第１の導光部材２Ａの裏面の中央部には凹部２ａが形成されており、この凹部２ａには前記ＬＥＤ５が配置されている。従って、第１の導光部材２Ａの凹部２ａは、ＬＥＤ５からの光が入射する入射部を構成し、該第１の導光部材２Ａの上面の凹部２ａに対向する部分（ＬＥＤ５の光軸上の部分）は出射部を構成している。そして、本実施の形態では、図４に詳細に示すように、第１の導光部材２Ａの入射部を構成する前記凹部２ａの天面には凸状（半球面状）の１次屈折面２ｂが形成されており、同第１の導光部材２Ａの上面の出射部にも凸状（半球面状）の２次屈折面２ｃが形成されている。尚、本実施の形態では、第１の導光部材２Ａの１次屈折面２ｂは、ＬＥＤ５の光軸を中心として左右に１５°の角度範囲に形成されている。又、第１の導光部材２Ａと第２の導光部材２Ｂのエンブレム１０の透光部１０ｂに対応する位置（図２のａ，ｂ，ｃ，ｄにて示す位置）にはシボ加工が施されている。

又、前記第２の導光部材２Ｂの中心部（第１の導光部材２Ａの２次屈折面２ｃに対向する位置）には貫通孔２ｄが形成されており、この貫通孔２ｄには、前記反射材３の下面中央部に突設された三角プリズム状の凸部３Ａが臨んでおり、この凸部３Ａの両面は反射面３ｂを形成している。尚、本実施の形態では、反射面３ｂを有する凸部３Ａを反射材３に形成したが、同様の反射面を有する凸部を第２の導光部材２Ｂに形成しても良い。

而して、以上のように構成されたエンブレム発光装置１において、ＬＥＤ５に通電されて該ＬＥＤ５が発光すると、ＬＥＤ５から出射する光のうち、ＬＥＤ５の光軸を中心として左右に１５°の角度範囲の強い光は、図５及び図６に示すように、第１の導光部材２Ａの入射部に形成された１次屈折面２ｂから該第１の導光部材２Ａ内に入射し、屈折して広がりながら上面の出射部に向かう。そして、第１の導光部材２Ａの出射部へと向かう強い光は、該第１の導光部材２Ａの出射部に形成された２次屈折面２ｃを通過することによって屈折してＬＥＤ５の光軸と平行な平行光となって図５及び図６の垂直上方に出射する。

而して、上記平行光は、第２の導光部材２Ｂの貫通孔２ｄに臨む反射材３の凸部３Ａの左右の反射面３ｂで略直角に反射し、第２の導光部材２Ｂの貫通孔２ｄの周面（入射面）から該第２の反射材内２Ｂに浅い角度で略水平に入射し、第２の導光部材２Ｂ内を乱反射しながら遠くまで導かれる。このため、今まで効率的に利用されていなかったＬＥＤ５の中心から出射する強い光は、発光エリアが拡大して強さが均一化されるとともに、色ムラが軽減される。そして、第２の導光部材２Ｂの内部を遠くまで導かれる光は、その過程において第２の導光部材２Ｂの出射面からエンブレム１０に向かって出射し、反射材３のスリット３ａとこれに連なるエンブレム１０の透光部１０ｂを通過することによってエンブレム１０の透光部１０ｂの周縁を発光させる。

又、ＬＥＤ５からの光のうち、第１の導光部材２Ａの１次屈折面２ｂから外れた光は、第１の導光部材２Ａの凹部２ａの周面を入射面として該第１の導光部材２Ａの内部に入射し、該第１の導光部材２Ａと第２の導光部材２Ｂの内部を乱反射しながら強さが均一化されつつ進む。この場合、本実施の形態では、第１の導光部材２Ａと第２の導光部材２Ｂのエンブレム１０の透光部１０ｂに対応する位置（図２のａ〜ｄにて示す位置）にシボ加工を施したため、光はシボ加工によって反射及び拡散し、この反射及び拡散した光は、図５に示すように反射材３のスリット３ａとエンブレム１０の透光部１０ｂを通過し、この光によってエンブレム１０の透光部１０ｂの周縁が効果的に発光する。特に、本実施の形態では、第１の導光部材２Ａの第１屈折面２Ｂから外れた光は、深い角度で屈折することによって近場（ＬＥＤ５近傍の中心部分）を効率良く照らし出すことができる。

ところで、本実施の形態においては、ＬＥＤ５を実装する基板４と第１の導光部材２Ａとの間に反射材３を介装したため、第１の導光部材２Ａ内に入射した光は、反射材３によって第１の導光部材２Ａと第２の導光部材２Ｂ内で反射して強さが導光板２の長手方向に均一化される。そして、本実施の形態では、導光板２の周囲を反射材３で囲んだため、導光板２の周囲から外部への光の出射を防いでＬＥＤ５からの光をエンブレム１０の発光に一層効率良く利用することができ、ＬＥＤ５からの光の全てを導光板２内で乱反射させて均一化し、その色ムラを一層効果的に軽減することができる。

又、本発明に係るエンブレム発光装置１によれば、ＬＥＤ５を実装する基板４をレイアウト的に大きくすることができるため、ＬＥＤ５からの熱を大きな面積（放熱面積）の基板４から効率良く放熱させることができ、当該エンブレム発光装置１の放熱性が高められてＬＥＤ５が効率良く冷却され、その温度上昇が抑えられる。特に、本実施の形態では、第１の導光部材２Ａの裏面に凹部２ａを形成し、この凹部２ａにＬＥＤ５を配置したため、ＬＥＤ５の側方から出射される光を第１の導光部材２Ａの凹部２ａから導光板２内へと入射させることができ、レイアウト的に当該エンブレム発光装置１を小型化することができる。

尚、以上の実施の形態では、エンブレム１０と導光板２（第２の導光部材２Ｂ）との間に反射材３を介装したが、この反射材３に代えて拡散材を介装しても良い。

又、以上の実施の形態では、第１の導光部材２Ａの１次屈折面２ｂは、ＬＥＤ５の光軸を地位新として左右に１５°の角度範囲に形成したが、エンブレム１０の透光部が光源の光軸の遠方から近傍にかけて連続して点在するような場合には、第１の導光部材２Ａの１次屈折面２ｂは、ＬＥＤ５の光軸を中心として左右の４０°の角度範囲に形成しても良い。この場合、光源の光軸から近いエンブレム１０の透光部に対応する、第２の導光部材２Ｂに施されたシボ加工の密度を高く、光源の光軸から遠いエンブレム１０の透光部に対応する、第２の導光部材２Ｂに施されたシボ加工の密度を低くすることにより、エンブレム１０の複数の透光部のうち、光源の光軸から遠い位置にある透光部から照射する光が強くなるとともに、光源の光軸から近い位置にある透光部から照射する光が少しずつ弱くなり、グラデーションのような発光をさせつつ色ムラを効果的に軽減させることができるものとなる。

１ エンブレム発光装置
２ 導光板
２Ａ 導光板の第１の導光部材
２Ｂ 導光板の第２の導光部材
２ａ 導光板の凹部
２ｂ 第１の導光部材の１次屈折面
２ｃ 第１の導光部材の２次屈折面
２ｄ 第２の導光部材の貫通孔
３ 反射材
３Ａ 反射材の凸部
３ａ 反射材のスリット
３ｂ 凸部の反射面
４ 基板
５ ＬＥＤ
１０ エンブレム
１０ａ エンブレムの遮光部
１０ｂ エンブレムの透光部

Claims (7)

1. 遮光部と透光部を有するエンブレムと、該エンブレムの裏面側に配置された導光板と、該導光板に対向配置されたＬＥＤを備え、前記ＬＥＤからの光を前記導光板を経て前記エンブレムの透光部に通過させて該透光部を発光させるエンブレム発光装置において、
   前記導光板を前記ＬＥＤに対向する第１の導光部材と前記エンブレムに対向する第２の導光部材とで構成し、
   前記第１の導光部材の前記ＬＥＤの光軸上に形成された入射部と出射部に凸状の１次屈折面と２次屈折面をそれぞれ形成し、前記ＬＥＤから該第１の導光部材に入射する光を前記１次屈折面と前記２次屈折面で屈折させて前記ＬＥＤの光軸と平行な光とし、
   前記第２の導光部材又は前記エンブレムの裏面に、前記第１の導光部材の２次屈折面から出射する平行光を前記ＬＥＤの光軸に直交する方向に反射させて前記第２の導光部材に入射させる反射面を形成したことを特徴とするエンブレム発光装置。
2. 前記第１の導光部材の裏面に凹部を形成し、該凹部に前記ＬＥＤを配置したことを特徴とする請求項１記載のエンブレム発光装置。
3. 前記第１の導光部材の１次屈折面は、前記ＬＥＤの光軸を中心として左右に４０°以内の角度範囲に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のエンブレム発光装置。
4. 前記ＬＥＤを実装する基板と前記第１の導光部材との間に反射材を介装し、或いは前記基板の上面に反射処理を施したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のエンブレム発光装置。
5. 前記導光板の周囲を反射材で囲んだことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の記載のエンブレム発光装置。
6. 前記エンブレムと前記第２の導光部材との間に反射材又は拡散材を介装したことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のエンブレム発光装置。
7. 前記第１の導光部材と前記第２の導光部材の前記エンブレムの透光部に対応する位置にシボ加工を施したことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のエンブレム発光装置。
   

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