特許 7116719 照明カバー及び表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-02

(45)【発行日】2022-08-10

(54)【発明の名称】照明カバー及び表示装置

(51)【国際特許分類】

   F21V 3/06 20180101AFI20220803BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20220803BHJP

   G09F 13/04 20060101ALI20220803BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20220803BHJP

【ＦＩ】

F21V3/06 110

F21S2/00 480

G09F13/04 D

F21Y115:10

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2019226204

(22)【出願日】2019-12-16

(65)【公開番号】P2021096918

(43)【公開日】2021-06-24

【審査請求日】2021-11-09

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000231361

【氏名又は名称】ＮＩＳＳＨＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149216

【弁理士】

【氏名又は名称】浅津 治司

(74)【代理人】

【識別番号】100158610

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 新吾

(74)【代理人】

【識別番号】100121120

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 尚

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 達朗

(72)【発明者】

【氏名】濱 大地

【審査官】山崎 晶

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１９４９８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２８６５３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３４７００５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３２４０４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１７９７１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｖ ３／０６

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｇ０９Ｆ １３／０４

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の発光部に設けられる照明カバーであって、
前記複数の発光部に対応して配置された複数の隔離空間を有し、前記複数の発光部からの光をガイドする光ガイド部材と、
柔軟な触感を有し、前記光ガイド部材の外側に設けられることで前記複数の発光部から発生した光を透過する柔軟性透光部材とを備え、
前記光ガイド部材は、
前記複数の隔離空間を構成する光遮蔽壁と、
前記光遮蔽壁の前記複数の発光部と反対側に形成され、前記柔軟性透光部材を支持する表皮壁とを有し、
前記光遮蔽壁は、前記表皮壁より剛性が低く、ジグザグ形状である、照明カバー。

【請求項2】

請求項１に記載の照明カバーと、複数の発光部とを備えた、表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の発光部に設けられる照明カバーに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、平面上に配置された複数の発光部（例えば、ＬＥＤ）を有する表示装置において、他の発光部から発生した光を各発光部へと到達させないよう遮光する遮光部を設けることが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
このような遮光部を設けることで、複数の発光部を用いて表示された文字、図形などを明瞭に表示できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平１１－１６７３５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、複数の発光部を用いて文字、図形等を表示できる表示装置を、例えば、乗用車の内装などのインテリアに適用することが考えられている。そのような場合、表示装置を組み込んだインテリアの高級感を維持するために、表示装置の触感を当該インテリアの触感に近づけることが望まれている。例えば、触感に柔軟性のあるインテリアに表示装置を組み込む場合には、表示装置の触感も柔軟性を有することが望ましい。

【0005】

本発明の課題は、複数の発光部に設けられる照明カバーに柔軟な触感を持たせることにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
本発明の一見地に係る照明カバーは、複数の発光部に設けられる。照明カバーは、光ガイド部材と、柔軟性透光部材と、を備える。
光ガイド部材は、複数の発光部に対応して配置された複数の隔離空間を有し、複数の発光部からの光をガイドする。
柔軟性透光部材は、柔軟な触感を有し、光ガイド部材の外側に設けられることで、複数の発光部から発生した光を透過する。
上記の複数の発光部のための照明カバーには、複数の発光部からの光をガイドする光ガイド部材の外側に、柔軟な触感を有し、当該光を透過する柔軟性透光部材が設けられている。
上記の構成により、照明カバーは、複数の発光部からの光を明瞭な状態で出力しつつ、柔軟性を有する触感を有することができる。

【0007】

光ガイド部材は、光遮蔽壁と、表皮壁を有してもよい。
光遮蔽壁は、複数の隔離空間を構成する。
表皮壁は、光遮蔽壁の複数の発光部と反対側に形成され、柔軟性透光部材を支持する。
上記の構成により、各発光部に対して他の発光部からの光を確実に遮蔽しつつ、柔軟性透光部材を光ガイド部材に確実に支持できる。

【0008】

光遮蔽壁は、表皮壁より剛性が低くてもよい。
上記の構成により、柔軟性透光部材のみでなく、光ガイド部材においても柔軟な触感を生じさせることができる。その結果、より高級感のある照明カバーを実現できる。

【0009】

光遮蔽壁は、表皮壁より厚みが薄くてもよい。
上記の構成により、より単純な構造により、光ガイド部材に柔軟性を持たせることができる。
光遮蔽壁は、ジグザグ形状であってもよい。
光ガイド部材は、光遮蔽壁の複数の発光部と同じ側に形成された基部をさらに有していてもよい。表皮壁及び基部の幅は、光遮蔽壁の幅と同じであってもよい。
本発明の他の見地に係る表示装置は、上記の照明カバーと、複数の発光部と、を備えている。

【発明の効果】

【0010】

本発明に係る照明カバー及び表示装置では、柔軟な触感によって高級感を持たせることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施形態に係る表示装置の断面図。

【図2】表示装置の上面図。

【図3】光ガイド部材の拡大図。

【図4】光ガイド部材の変形例１を示す図。

【図5】光ガイド部材の変形例２を示す図。

【図6】光ガイド部材の変形例３を示す図。

【図7】第２実施形態の光ガイド部材を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

１．第１実施形態
（１）表示装置の構成
図１及び図２を用いて、第１実施形態に係る表示装置１００を説明する。図１は、第１実施形態に係る表示装置の断面図である。図２は、表示装置の上面図である。なお、図１及び図２において、基板１の横方向をＸ方向、縦方向をＹ方向と定義する。また、基板１の厚み方向をＺ方向と定義する。

【0013】

最初に、表示装置１００の概略を説明する。
表示装置１００は、複数の発光部３を備え、当該複数の発光部３のうち所定の発光部３から光を発生することで、文字、図形などの任意の形状を表示する装置である（ドットマトリクス方式の表示装置）。表示装置１００は、例えば、車内のアームレスト、ハンドルなどの柔軟性を有する箇所において、文字、図形などを表示するために用いられる。なお、表示装置１００は、その他、家具、家電等においても使用できる。

【0014】

後述するように、表示装置１００は、ユーザが表示装置１００に接触した場合に、これが設けられた箇所の触感をユーザに与えることができる。つまり、表示装置１００は、その設置箇所と同様の触感を与える程度の柔軟性を有している。これにより、表示装置１００が設けられた箇所の高級感を増すことができる。

【0015】

次に、表示装置１００の具体的な構成を説明する。表示装置１００は、基板１と、複数の発光部３と、照明カバー５と、を備える。
基板１は、複数の発光部３を固定し、これらの発光を制御する電気回路（図示せず）などが形成されている。基板１は、その用途に応じて、平面状の基板であってもよいし、三次元形状を有する基板であってもよい。

【0016】

複数の発光部３は、例えば、ＬＥＤなどの発光素子である。複数の発光部３は、図２に示すように、基板１のＸ方向及びＹ方向に並んで配置され、マトリクスを形成している。複数の発光部３のいずれかを選択して発光させることで、選択された発光部３の位置に応じた文字、図形などを表示できる。
例えば、複数の発光部３のそれぞれは、Ｘ方向に延びる線（アドレス線）とＹ方向に延びる線（データ線）の交点付近に配置されている。Ｘ方向に延びる特定のアドレス線とＹ方向に延びる特定のデータ線との間に信号を出力した場合には、これら特定のアドレス線とデータ線との交点付近に配置された発光部３が発光する。
図２に示すように、本実施形態の発光部３は、平面視で円形を有している。しかし、これに限られず、発光部３の平面視での形状は、例えば、四角形など任意の形状とできる。

【0017】

照明カバー５は、複数の発光部３に設けられるカバーである。具体的には、照明カバー５は、複数の隔離空間５５（後述）を有し、複数の発光部３のうちの１つの発光部３を１つの隔離空間５５に収納し、当該１つの発光部３を他の発光部３から隔離する。これにより、照明カバー５は、各発光部３からの光をＺ方向にガイドしつつ、他の発光部３の方向（Ｘ方向、Ｙ方向）へは漏れ出さないようにできる。その結果、表示装置１００は、ドットマトリクス方式により、より鮮明な文字、図形等を表示できる。
なお、照明カバー５は、基板１の発光部３が固定された面上に配置される。

【0018】

（２）照明カバーの構成
図１～図３を用いて、表示装置１００に備わる照明カバー５をより詳細に説明する。図３は、光ガイド部材の拡大図である。
照明カバー５は、複数の発光部３のうちの１つの発光部３を１つの隔離空間５５に収納し、当該１つの発光部３を他の発光部３から隔離する。具体的には、照明カバー５は、光ガイド部材５１と、柔軟性透光部材５３と、を有する。

【0019】

光ガイド部材５１は、複数の発光部３からの光をガイドする。具体的には、光ガイド部材５１は、複数の第１光遮蔽壁５１ａと、複数の第２光遮蔽壁５１ｂとを有する。
複数の第１光遮蔽壁５１ａは、Ｘ方向に延び、少なくとも１つの発光部３の大きさだけＹ方向に間隔を空けて並んで配置される。
複数の第２光遮蔽壁５１ｂは、Ｙ方向に延び、少なくとも１つの発光部３の大きさだけＸ方向に間隔を空けて並んで配置される。
すなわち、光ガイド部材５１において、複数の第１光遮蔽壁５１ａ及び複数の第２光遮蔽壁５１ｂは、格子状に配置されている。

【0020】

格子状に配置されることで、複数の第１光遮蔽壁５１ａ及び複数の第２光遮蔽壁５１ｂは、複数の発光部３に対応して配置された複数の隔離空間５５を構成する。複数の第１光遮蔽壁５１ａ及び複数の第２光遮蔽壁５１ｂは少なくとも１つの発光部３の大きさだけ間隔を空けて配置されるので、各隔離空間５５内には少なくとも１つの発光部３を収納できる。

【0021】

第１光遮蔽壁５１ａ及び第２光遮蔽壁５１ｂにより構成される隔離空間５５内に発光部３を収納することで、各発光部３からの光をＺ方向にガイドする一方、他の発光部３の方向（Ｘ方向、Ｙ方向）には漏れ出さないようにできる。
複数の第１光遮蔽壁５１ａ及び複数の第２光遮蔽壁５１ｂは、例えば、ウレタン樹脂などのエラストマーにより形成される。ガイド部材の材料について、ウレタン樹脂以外のゴム弾性を有する樹脂（シリコン系、フッ素系、塩ビ系、オレフィン系、エチレン系など）でもよい。

【0022】

また、光ガイド部材５１は、第１光遮蔽壁５１ａ及び第２光遮蔽壁５１ｂの基板１が配置される面とは反対側、すなわち、第１光遮蔽壁５１ａ及び第２光遮蔽壁５１ｂの上部に表皮壁５１ｃを有する。表皮壁５１ｃは、後述する柔軟性透光部材５３を下側から支持する。これにより、柔軟性透光部材５３を、基板１及び／又は複数の発光部３に過剰に近づかないよう、光ガイド部材５１において確実に支持できる。
表皮壁５１ｃは、第１光遮蔽壁５１ａ及び第２光遮蔽壁５１ｂと同じ材料、例えば、ウレタン樹脂などのエラストマーにより形成される。

【0023】

図１に示すように、第１光遮蔽壁５１ａと表皮壁５１ｃ、及び、第２光遮蔽壁５１ｂと表皮壁５１ｃは、Ｚ方向の断面においては「Ｉ」字形状を形成している。すなわち、第１光遮蔽壁５１ａ及び第２光遮蔽壁５１ｂの水平面（Ｘ－Ｙ平面）内における幅ｄ１は、表皮壁５１ｃの水平面内における幅ｄ２よりも小さくなっている。この結果、第１光遮蔽壁５１ａ及び第２光遮蔽壁５１ｂのＺ方向に押す力に対する剛性は、表皮壁５１ｃのＺ方向に押す力に対する剛性よりも低くなっている。
なお、第１光遮蔽壁５１ａ及び第２光遮蔽壁５１ｂの下部は、表皮壁５１ｃと同じ幅ｄ１を有している。以下、この第１光遮蔽壁５１ａ及び第２光遮蔽壁５１ｂの下部を、基部５１ｄと呼ぶ。

【0024】

第１光遮蔽壁５１ａ及び第２光遮蔽壁５１ｂのＺ方向に押す力に対する剛性を表皮壁５１ｃの同じ方向の力に対する剛性よりも低くすることで、光ガイド部材５１（すなわち、照明カバー５）にＺ方向の力に対する柔軟性を持たせることができる。その結果、照明カバー５に触れたユーザに対して、照明カバー５に柔軟性があるとの触感を認識させることができる。

【0025】

光ガイド部材５１に対して持たせる柔軟性（剛性）の一例として、本実施形態の表示装置１００を車内のアームレストに設ける場合、表示装置１００にアームレストと同様の触感を持たせるためには、第１光遮蔽壁５１ａ及び第２光遮蔽壁５１ｂのＺ方向に押す力に対する剛性を、例えば、指先の面積を１ｃｍ²として、１～３０Ｎ／ｍｍの範囲とできる。
上記の剛性を持たせるための第１光遮蔽壁５１ａ及び第２光遮蔽壁５１ｂの幅ｄ１は、例えば、０．１～２ｍｍの範囲とすることが好ましい。

【0026】

上記の「Ｉ」字形状を有する光ガイド部材５１は、例えば、３Ｄプリンタを用いる形成方法（例えば、ＣＬＩＰ法）により形成できる。その他、注入成形、ＲＩＭ（Ｒｅａｃｔｉｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｌｄｉｎｇ、反応射出成形）法などの成形方法を用いることもできる。

【0027】

柔軟性透光部材５３は、光ガイド部材５１の外側に設けられ、複数の発光部３から発生した光を透過する。具体的には、柔軟性透光部材５３は、光ガイド部材５１の表皮壁５１ｃの上部に固定された、透光性を有する部材である。また、柔軟性透光部材５３は、ユーザが表示装置１００に接触した際にこれが設けられた箇所と同じような触感を感じるよう、柔軟な触感を有する。

【0028】

柔軟性と透光性とを有する柔軟性透光部材５３としては、例えば、透明又は半透明の膜状部材（例えば、ウレタン系、スチレン系、オレフィン系、塩ビ系、シリコン系などの樹脂）、ファブリック（例えば、布地など）などを用いることができる。ファブリックを柔軟性透光部材５３として用いた場合、発光部３からの光は、繊維の隙間を通過する。
なお、柔軟性透光部材５３は、表示装置１００が設けられた箇所と同じような外観、触感などを有することで、表示装置１００を「加飾」する機能も有する。

【0029】

上記のように、表示装置１００の外側に設けられる柔軟性透光部材５３が、柔軟な触感を有し、複数の発光部から発生した光を透光可能であることにより、複数の発光部３からの光を明瞭な状態で出力しつつ、表示装置１００が設けられた箇所と同じような柔軟性を有する触感を持たせることができる。

【0030】

（３）光ガイド部材の変形例
以下、図４～図６を用いて、光ガイド部材５１の変形例を説明する。図４は、光ガイド部材の変形例１を示す図である。図５は、光ガイド部材の変形例２を示す図である。図６は、光ガイド部材の変形例３を示す図である。光ガイド部材５１には、第１光遮蔽壁５１ａ、第２光遮蔽壁５１ｂの形状が異なる以下の変形例が存在する。
以下の変形例では、上記にて説明した光ガイド部材５１と比較して、上部から押す力に対する耐久性を向上できる。

【0031】

図４に示す変形例１は、光ガイド部材５１が補強壁５１ｅを有する例である。具体的には、補強壁５１ｅは、第１光遮蔽壁５１ａ及び第２光遮蔽壁５１ｂの基部５１ｄの端部と表皮壁５１ｃとの接続部分、及び、第１光遮蔽壁５１ａ及び第２光遮蔽壁５１ｂと基部５１ｄとの接続部分と表皮壁５１ｃの端部とを対角線に結ぶように設けられる。

【0032】

図５に示す変形例２は、光ガイド部材５１が線状補強部５１ｆを有する例である。具体的には、線状補強部５１ｆは、基部５１ｄの端部と表皮壁５１ｃの端部とを第１光遮蔽壁５１ａ及び第２光遮蔽壁５１ｂに平行な対角線に結ぶように設けられる。

【0033】

図６に示す変形例３は、第１光遮蔽壁５１ａ及び第２光遮蔽壁５１ｂを「ジグザグ」形状とした例である。第１光遮蔽壁５１ａ及び第２光遮蔽壁５１ｂをジグザグ形状とすることで、第１光遮蔽壁５１ａ及び第２光遮蔽壁５１ｂのＺ方向における弾性を向上させることができる。

【0034】

２．第２実施形態
第１実施形態では、光ガイド部材５１は、図２に示すように、格子状に第１光遮蔽壁５１ａ及び第２光遮蔽壁５１ｂを設けることで形成された四角形の隔離空間５５を有するものであった。しかし、光ガイド部材は上記に限られない。
図７を用いて、光ガイド部材の変形例を第２実施形態として説明する。図７は、第２実施形態の光ガイド部材を示す図である。

【0035】

光ガイド部材５１Ａは、複数の発光部(図示せず)に対応するように設けられた円形の孔５５Ａを有する。
この実施形態では、第1実施形態と同様に、光ガイド部材５１Ａの表皮壁の剛性が光遮蔽壁の剛性よりも高くなっている。さらに、この実施形態では、光ガイド部材５１Ａの表皮壁及び基部の幅が、光遮蔽壁の幅と同じである（つまり、壁の幅が一定である）。したがって、光遮蔽壁により形成される空間が直線状になっている。

【0036】

以下、光ガイド部材５１Ａの表皮壁の剛性が光遮蔽壁の剛性よりも高くなる構成を実現する方法の一例を説明する。例えば、ウレタン発泡（ＲＩＭ成形）で光ガイド部材５１Ａを成形し、穴加工を施した場合は、表層にスキン層（表皮壁に相当）が形成される。スキン層は、光遮蔽壁に相当する部分よりも発泡密度が高いので、光遮蔽壁よりも剛性が高くなる。したがって、その結果、照明カバーに触れたユーザに対して、照明カバーに柔軟性があるとの触感を認識させることができる。

【0037】

３．実施形態の共通事項
第１実施形態及び第２実施形態において、照明カバー（例えば、照明カバー５）は、発光部（例えば、複数の発光部３）に設けられる。照明カバーは、光ガイド部材（例えば、光ガイド部材５１、光ガイド部材５１Ａ）と、柔軟性透光部材（例えば、柔軟性透光部材５３）と、を備える。光ガイド部材は、発光部に対応して配置された複数の隔離空間（例えば、隔離空間５５、孔５５Ａ）を有し、発光部からの光をガイドする。柔軟性透光部材は、柔軟な触感を有しており、光ガイド部材の外側に設けられることで、発光部から発生した光を透過する。
上記のように、照明カバーでは、光ガイド部材の外側に、柔軟な触感を有し、当該光を透過する柔軟性透光部材が設けられている。これにより、複数の発光部からの光を明瞭な状態で出力しつつ、柔軟性を有する触感を持たせることができる。

【0038】

４．他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
（Ａ）表示装置１００には、タッチセンサが設けられてもよい。この場合、タッチセンサと表示装置１００とを別体としてもよいし、表示装置１００とタッチセンサとを一体的に形成してもよい。
表示装置１００とタッチセンサとを一体的に形成する場合、例えば、基板１にタッチセンサのための一方の電極を設け、柔軟性透光部材５３にタッチセンサのための他方の電極を設けることで、静電容量型のタッチセンサを表示装置１００に形成できる。

【0039】

（Ｂ）光ガイド部材５１の第１光遮蔽壁５１ａ及び／又は第２光遮蔽壁５１ｂは、Ｚ方向に対して傾斜して設けられてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0040】

本発明は、複数の発光部に設けられる照明カバーに広く適用できる。

【符号の説明】

【0041】

１００ 表示装置
１ 基板
３ 発光部
５ 照明カバー
５１ 光ガイド部材
５１ａ 第１光遮蔽壁
５１ｂ 第２光遮蔽壁
５１ｃ 表皮壁
５１ｄ 基部
５１ｅ 補強壁
５１ｆ 線状補強部
５３ 柔軟性透光部材
５５ 隔離空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】