JP2007127935A - 導光体および電子機器の状態表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数のＬＥＤと複数の導光体を並べて配置して、装置の前面にＬＥＤ等の点灯／消灯により装置の状態を表示する状態表示部を設ける場合に、隣接するＬＥＤ等の光が導光体を通して他のＬＥＤ用の出射部から漏れるのを防止することができる導光体を提供する。
【解決手段】 透明材料で形成された導光体（１０）の一端の入射部（１１）に発光素子などの光源を挿入する円筒状の収納部（１１ａ）を設けるとともに、該収納部の外周面の一部に収納部内に挿入された光源からの光を拡散して外部へ漏れるのを抑制する凹面（１１ｃ，１１ｄ）を設けるようにした。ここで、凹面を設ける収納部の外周面の箇所は、複数の導光体を装置に並べて配置した際に、入射部同士が互いに近接して対向する部位とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、発光素子などの光源より出射された光を所望の位置へ誘導して出射する導光体に関し、例えば互いに隣接して配置された際に相互間の漏光を防止するのに利用して有効な技術に関する。

電子機器には、電源投入状態などを外部へ知らせるため、ＬＥＤ（発光ダイオード）などの発光素子が装置の前面等に設けられている。近年、電子機器は小型化に対する要望が高いため装置の筐体を小さくする設計努力がなされており、筐体を小さくすると装置の前面パネルの背部に直接発光素子を取り付けるスペースを確保することが困難になることがある。

そのような場合、発光ダイオードなどの光源より出射された光を所望の位置へ誘導する導光体が使用されている。導光体は、光源より出射された光が入射される入射部と、入射された光を誘導する導光部と、誘導されて来た光を出射する出射部などからなる。このような導光体およびそれを用いた照光装置に関する発明としては、例えば特許文献１や特許文献２、特許文献３などに開示されているものがある。

このうち、特許文献１に記載の発明は、導光体の入射面に、入射した光を集光する集光用凸レンズ部および入射した光を拡散する拡散用凹レンズ部を形成し、導光体の上下左右の各側面に、各レンズ部により集光され、拡散された光を発光表示面に向け反射する反射面を形成したものである。

この特許発明は、導光体の入射面に形成された集光用凸レンズ部によって、発光素子から出射され入射面に入射されたた光を発光表示面に向けて集光することができるとともに、導光体の入射面に形成された拡散用凹部によって、発光素子から出射された光を、入射面から入射される際に発光表示面の全域を照射するように拡散させ、発光表示面が均一にムラなく発光させることができるという利点を備える。

特許文献２に記載の発明は、下面に入光部を有する円筒形の基部と、当該基部より分岐され、９０度間隔で等分に配置された４つの導光部と、各導光部の先端部に形成されたＶ字溝と、当該Ｖ字溝の対向面に形成された合計８つの出光部とから導光体を構成するとともに、入光部には、ＬＥＤより出射された拡散光を集光する凸面と、ＬＥＤより出射された拡散光の漏れを防止するための凹面とを形成するようにしたものある。

この先願発明は、導光体の入光部に凸面と凹面とを形成すると、光源からの出射光の外周部分を凹面に入射させることができるので、凸面を大径化したり凸面の曲率を大きくすることなく光源からの出射光を漏れなく導光体に導入することができ、光源との干渉や導光体の大型化を防止しつつ、光源から出射される光の有効利用、ひいては照光部の照度を高めることができるという利点を備える。

特許文献３に記載の発明は、スキャナーや複写機の原稿読み取り装置において、主走査方向に並べた複数のＬＥＤからなる光源の直前にシリンドリカルレンズからなる導光体を設け、光源と導光体の間の隙間から漏れる光を遮るように２枚の反射板が設けるようにしたものである。この先願発明は、反射板によって所望の範囲のみを重点的に照明できるという利点を備える。
特許第３５０５９２８号公報 特開２００４−１９９００５号公報 特開２００４−３６１４２５号公報

電子機器においては、電源投入状態の他に、スタンバイ状態や異常発生などを外部へ知らせるため、複数のＬＥＤからなる状態表示部を装置の前面等に設けたい場合がある。このような電子機器において、パネルの背部に直接発光素子を取り付けるスペースがない場合に、複数のＬＥＤと複数の導光体を用いて状態表示部を構成することが有効である。

しかしながら、複数のＬＥＤと複数の導光体を並べて配置すると、隣接するＬＥＤの光が導光体に進入して出射部から漏れてしまい、当該導光体のＬＥＤが消灯していてもあたかも点灯しているかのように誤認されてしまうおそれがある。従来、このような場合、隣接するＬＥＤ間に遮光板などを設けて漏光による誤認を防止するようにしていた。そのため、部品点数が多くなるとともに組み立て工数も増加してコストアップを招くという課題があった。

上記特許文献１および３に記載の発明はいずれも、隣接する発光素子からの光の漏れについては全く考慮していない。特許文献３に記載の発明では、光源と導光体の間の隙間から漏れる光を遮るように反射板を設けているが、この反射板は出射方向以外の方向への光の漏れを防止するためのもので、走査方向すなわち隣接する光源間の光の漏れを防止するためものではないとともに、反射板を設けると、部品点数が多くなるとともに組み立て工数が増加してコストアップを招いてしまう。

また、特許文献２に記載の発明は、入光部に、ＬＥＤより出射された拡散光を集光する凸面と、ＬＥＤより出射された拡散光の漏れを防止するための凹面を形成するようにしているが、この凹面はＬＥＤと向かい合うように設けられており、凹面とＬＥＤとの間に隙間があるので、かかる構成では凹面の内側に入った光は外に漏れないかもしれないが、凹面とＬＥＤとの隙間から光が漏れるのを防止することができない。そのため、上記のような凸面と凹面を入光部に有する導光体を並べて配置したときに、隣接する導光体へ入射するのを充分に防止することができないという課題がある。

この発明は、上記のような課題に着目してなされたもので、複数の発光素子と複数の導光体を並べて配置して、装置の前面に発光素子の点灯／消灯により装置の状態を表示する状態表示部を設ける場合に、隣接する発光素子の光が導光体を通して他の発光素子用の出射部から漏れるのを防止することができる導光体およびそれを用いた電子機器の状態表示装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するため、発光素子のような光源が挿入される円筒状の収納部を有する入射部と、該入射部より入射された光を誘導する誘導部と、誘導されて来た光を外部へ出す出射部とを有し透明材料により一体に形成されている導光体において、前記収納部の外周面の一部であって、前記収納部の外周面の一部に、前記収納部内に挿入された光源からの光を拡散して外部へ漏れるのを抑制する漏洩拡散部が形成されている構成とした。

上記のような構成によれば、光源を挿入する円筒状の収納部の外周面の一部に漏洩拡散部を設けたことにより、漏洩拡散部が形成されている部位から外側へ漏れる光の量を減らすことができ、漏洩拡散部が形成されている部位の近傍に他の光源の導光体が配置されていたとしても、隣接する導光体を通して装置の前面の状態表示部へ光が漏れるのを防止することができる。これによって、光源として指向性の低い安価なＬＥＤを用いても光の漏れを抑えることができるとともに、隣接するＬＥＤ間に遮光板などを設ける必要がないため、コストダウンが可能となる。

ここで、具体的には、前記漏洩拡散部は凹面で構成すると良い。漏洩拡散部として凹面を用いることで、設計が容易となるとともに比較的単純な形状で光源からの光を内部へ拡散して外部へ漏れるのを抑制する作用が得られる。

また、前記凹面は前記収納部の外周面の一部に互いに向き合うような配置で２つ形成するのが望ましい。このようにすることによって、例えば上記のような導光体を３個以上並べて配置するような場合に、左右いずれの側に配置されている導光体への光の漏れを減らすことができるようになる。

具体的には、前記凹面が設けられている位置は、２つの導光体を並べて配置したときに隣接する導光体の入射部と近接する位置とする。複数の導光体を並べて配置する場合、導光体の形状によってそれぞれの入射部同士が近接する位置が異なるが、予め隣接する導光体の入射部と近接する位置に漏洩拡散部としての凹面を形成しておくことによって、隣接する導光体への光の漏れを減らすことができる。

さらに、望ましくは、前記収納部の底部には該収納部内に挿入された光源からの光を集めるレンズ面が形成されている構成とする。収納部の底部にレンズ面を形成しておくことによって、誘導部からの光の漏れをより有効に減らすことができる。

また、前記誘導部の外側面の一部には、当該導光体を電子機器の内部の所定の部位に取り付けるための位置決め固定部を設けておくようにすると良い。これにより、導光体を必要とする電子機器内部に導光体を位置決めされた状態で容易に取り付けることが可能となるとともに、導光体を取り付けるためのブラケットなどの別の部品が不要となる。

本出願の他の発明は、光源が挿入される円筒状の収納部を有する入射部と、該入射部より入射された光を誘導する誘導部と、誘導されて来た光を外部へ出す出射部とを有し透明材料により一体に形成され、前記収納部の外周面の一部に、前記収納部内に挿入された光源からの光を拡散して外部へ漏れるのを抑制する漏洩拡散部が形成されている２以上の導光体と、前記導光体の前記収納部内にそれぞれ挿入された光源と、を備え、前記２以上の導光体は、それぞれの出射部が並ぶように配置されるとともに、各々隣接する導光体の入射部と近接する位置に前記漏洩拡散部が来るように配置されていることを特徴とする電子機器の状態表示装置である。

上記のような構成を有する状態表示装置によれば、導光体の光源を挿入する円筒状の収納部の外周面の一部に漏洩拡散部を設けたことにより、漏洩拡散部が形成されている部位から外側へ漏れる光の量を減らすことができ、漏洩拡散部が形成されている部位の近傍に他の光源の導光体が配置されていたとしても、隣接する導光体を通して装置の前面の状態表示部へ光が漏れるのを防止することができる。これによって、表示の誤認の少ない状態表示装置が得られる。

以上説明したように、本発明に従うと、複数の発光素子と複数の導光体を並べて配置して、装置の前面に発光素子の点灯／消灯により装置の状態を表示する状態表示部を設ける場合に、隣接する発光素子の光が導光体を通して他の発光素子用の出射部から漏れるのを防止することができる導光体およびそれを用いた電子機器の状態表示装置を実現できるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係る導光体の一実施例を示す平面図、図２はその底面図、図３は側面図である。また、図４および図５には、それぞれ図１〜図３の導光体をそれぞれ別の方向から眺めた斜視図を示す。

本実施例の導光体１０は全体がアクリル樹脂のような透明材料で形成されている。この実施例の導光体１０は、発光素子などの光源が挿入される円筒状の収納部１１ａを有する入射部１１と、該入射部１１より入射された光を誘導する誘導部１２と、誘導されて来た光を外部へ出す出射部１３とからなる。誘導部１２は入射された光を壁面で反射させながら誘導する。出射部１３は、光の密度を高めながら方向性を与えて出射させるため、誘導部１２よりも断面の小さな矩形状に形成されている。収納部１１ａに挿入される光源としてはＬＥＤやレーザー素子が考えられるが、電球であっても良い。

特に限定されるものでないが、本実施例の導光体１０は、入射部１１より入射された光は図１において紙面と直交する方向へ進入し、誘導部１２内部で方向変換されて上方すなわち矢印Ｂ方向へ出射される。図３では、矢印Ａ方向より入射された光は上方すなわち矢印Ｂ方向へ出射される。誘導部１２の形状および光の誘導方向は、図のような「く」の字状のものに限定されず、所望の方向へ誘導できるものであれば、どのような形状であっても良い。

図６には、本実施例の導光体１０の断面構造が示されている。この断面図は、図２における一点鎖線Ａ−Ａに沿って断面したものである。
円筒状の入射部１１の底には、該収納部に挿入された光源からの光を集めることができるように凸レンズ面１１ｂが形成されている。そして、誘導部１２の前記凸レンズ面１１ｂと対向する部位には、集光された光の方向を変換するため約４５度の傾斜を有する反射面１２ａが形成されている。反射面１２ａで約９０度方向変換された光は、誘導部１２の壁面で反射を繰り返しながら反対側へ誘導される。図６では明らかではないが、誘導部１２の入射部１１と反対側の端部（図１の符号Ｒの部分）には、誘導されて来た光を出射部１３の方向へ反射させるような形状の面が形成されている。

本実施例の導光体１０では、円筒状の入射部１１の外周面の一部に２つの凹面１１ｃ，１１ｄが互いに向き合うような配置で形成されている。この凹面１１ｃ，１１ｄは、入射部１１に挿入された光源の光が凹面１１ｃ，１１ｄの部位からは外側に漏れないようにするためのものであり、凹面１１ｃ，１１ｄを設ける位置は、図７のように、２つの導光体１０Ａ，１０Ｂを並べて配置したときに隣接する導光体の入射部１１と近接する位置である。

このような位置に凹面１１ｃ，１１ｄを形成しておくと、円筒状のまますなわち凸面である場合よりも凹面である方が内部の光源からの光が反射して拡散し易いため、凹面の部位から光が外に漏れにくくなる。これとともに、凹面で内部へ反射した光の一部が誘導部１２へ入射することで、入射部１１全体から外に漏れる光の量が減る。そのため、隣接する導光体１０へ進入する光の量も少なくなくなって、一方の光源が点灯、他方の光源が消灯しているような場合に、点灯している側の導光体から消灯している側の導光体へ光が進入して出射部から漏れて、あたかも点灯しているかのように見えてしまう不具合を回避することができる。

また、入射部１１の外周に凹面１１ｃ，１１ｄが形成されていない場合、２つ導光体１０Ａ，１０Ｂの入射部１１間に遮光板を挿入したり遮光シールをはったりすることで光の漏れを防止する技術が考えられる。そのようにした場合には、部品点数が増加するとともに遮光板もしくは遮光シールを取り付ける作業が必要となるため組み立て工数が増加してコストアップを招く。これに対し、本実施例によれば、予め導光体の入射部の外周に凹面を形成しておくだけ、具体的には成型に用いる金型の形状を変えるだけでよいため、コストの増加をもたらすことなく隣接する導光体への光の漏れを有効に減らすことが可能となる。

なお、図１〜図６の実施例の導光体では、凹面１１ｃ，１１ｄの形状の例としてＵ字溝形のものを示したが、通常の凹レンズのように中央が凹んだ凹面すなわち球体の一部に対応した形状の凹面とすることも可能である。また、２つの凹面のそれぞれの曲率を変えることで、図７のように並べて配置したときに、異なる曲率の凹面同士が向き合うように構成しても良い。また、２つの凹面のうち一方は平面とし、隣接する導光体の入射部の平面と凹面とが向き合うようにしてもよい。

さらに、本実施例の導光体では、誘導部１２の外側面の一部に、当該導光体１０を図示しない電子機器の内部の所定の部位への取り付けを容易にするため、円筒状の位置決め固定部１４が設けられており、機器内部に前記位置決め固定部１４の内径とほぼ等しい外径を有する円柱状のボスを設けておいて、該ボスに位置決め固定部１４を係合させることで、導光体１０が電子機器の内部の所定の部位に取り付けられるようになっている。位置決め固定部１４を設ける部位は、誘導部１２でなく入射部１１または出射部１２でもよいが、出射部１２にはあまり大きな位置決め固定部１４を設けることができないので、強度不足になるおそれがある。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例えば前記実施例では、導光体の入射部の外周に２つの凹面を形成したものを説明したが、１つの凹面あるいは前後左右に４つの凹面を形成することも可能である。また、前記収納部１０Ａ内に挿入された光源からの光を拡散して外部へ漏れるのを抑制する漏洩拡散部は、上記のような凹面に限定されず、同様な機能を有する形状であればどのようなものであっても良い。

以上の説明では、本発明を電子機器の状態表示装置に用いられる導光体に適用した場合について説明したが、複数の発光素子を平面状に並べて文字や記号、図形等を表示することができる表示装置にも利用することができる。

図１は、本発明に係る導光体の一実施例を示す平面図である。 図２は、本発明に係る導光体の一実施例を示す底面図である。 図３は、本発明に係る導光体の一実施例を示す側面図である。 図４は、本発明に係る導光体の一実施例を示す斜視図である。 図５は、実施例の導光体を他の方向から眺めた斜視図である。 図６は、図２における一点鎖線Ａ−Ａに沿った本実施例の導光体の断面構造を示す断面図である。 図７は、２個の導光体を並べて配置した状態を示す平面図である。

符号の説明

１０ 導光体
１１ 入射部
１２ 誘導部
１３ 出射部
１４ 位置決め固定部
１１ａ 収納部
１１ｂ 凸レンズ面
１１ｃ，１１ｄ 凹面
１２ａ 反射面

Claims (9)

1. 光源が挿入される円筒状の収納部を有する入射部と、該入射部より入射された光を誘導する誘導部と、該誘導部により誘導されて来た光を外部へ出す出射部とを有し透明材料により一体に形成されている導光体であって、
   前記収納部の外周面の一部であって、２つの導光体を並べて配置したときに隣接する導光体の入射部と近接する位置に、第１の凹面が形成され、該第１の凹面と互いに向き合うような位置に第２の凹面が形成され、
   前記収納部の底部には該収納部内に挿入された光源からの光を集めるレンズ面が形成されていることを特徴とする導光体。
2. 光源が挿入される円筒状の収納部を有する入射部と、該入射部より入射された光を誘導する誘導部と、該誘導部により誘導されて来た光を外部へ出す出射部とを有し透明材料により一体に形成されている導光体であって、
   前記収納部の外周面の一部に、前記収納部内に挿入された光源からの光を拡散して外部へ漏れるのを抑制する漏洩拡散部が形成されていることを特徴とする導光体。
3. 前記漏洩拡散部は、前記収納部の外周面に形成された凹面であることを特徴とする請求項２に記載の導光体。
4. 前記凹面が前記収納部の外周面の一部に互いに向き合うような配置で２つ形成されていることを特徴とする請求項３に記載の導光体。
5. 前記凹面が設けられている位置は、２つの導光体を並べて配置したときに隣接する導光体の入射部と近接する位置であることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の導光体。
6. 前記収納部の底部には該収納部に挿入された光源からの光を集めるレンズ面が形成されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の導光体。
7. 前記誘導部の外側面の一部には、当該導光体を電子機器の内部の所定の部位に取り付けるための位置決め固定部が設けられていることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の導光体。
8. 光源が挿入される円筒状の収納部を有する入射部と、該入射部より入射された光を誘導する誘導部と、該誘導部により誘導されて来た光を外部へ出す出射部とを有し透明材料により一体に形成され、前記収納部の外周面の一部に、前記収納部内に挿入された光源からの光を拡散して外部へ漏れるのを抑制する漏洩拡散部が形成されている２以上の導光体と、
   前記導光体の前記収納部内にそれぞれ挿入された光源と、を備え、
   前記２以上の導光体は、それぞれの出射部の先端が同一面上に並ぶように配置されるとともに、各々隣接する導光体の入射部と近接する位置に前記漏洩拡散部が来るように配置されていることを特徴とする電子機器の状態表示装置。
9. 前記漏洩拡散部は、前記収納部の外周面に形成された凹面であることを特徴とする請求項８に記載の電子機器の状態表示装置。

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