JP2007184191A - インジケータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 発光素子と導光レンズの入光面との間にセンターずれが存在している場合であっても、発光素子と導光レンズの入光面とが容易に適正な関係に位置合わせされて表示窓での光度を十分に高く保つことができるようにする。
【解決手段】 発光素子２と、発光素子２の光をキャビネットの表示窓１１０に導く導光レンズ３とを備える。導光レンズ３を塩化ビニル樹脂のような可撓性材料で形成することによってその入光面３１の位置を発光素子２に対して相対変位可能とする。発光素子２と導光レンズ３とを連結する連結部材５を追加する。連結部材５としては、発光素子２に結合されていて、導光レンズ３に係合される係合部５３を備えるものを採用することが可能である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＬＥＤなどの発光素子から出た光を導光レンズを経て電気機器キャビネットの表示窓に導くためのインジケータ装置に関する。

この種のインジケータ装置においては、ＬＥＤでなる発光素子の光を電気機器キャビネットの表示窓に導いてその表示窓を発光させる場合に、表示窓での光の明るさをできるだけ明るくすることについての研究が種々行われている（たとえば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。そして、特許文献１には、表示窓とＬＥＤとの間に配備されるＬＥＤレンズの表面を反射面としてＬＥＤレンズから外部への無駄な洩光を防ぐことが示されている。また、特許文献２には、ＬＥＤを封入している封止樹脂の上に接着剤樹脂を凸レンズ形に盛り上げることが記載されている。さらに、特許文献３には、ＬＥＤランプ用レンズを環状オレフィン系熱可塑性樹脂で成形することによって、耐熱性や高温高湿条件下での耐久性を高め、ると同時に、各種の接着剤との密着性を高めることについての記載がある。

一方、図４はＤＶＤプレーヤなどの電気機器に採用されているインジケータ装置Ａを例示した要部の側面図である。このインジケータ装置Ａは、電気機器キャビネットに内蔵された配線基板１に搭載されているＬＥＤでなる発光素子２と、この発光素子２から出た光を上記キャビネットのフロントパネル１００に設けられた表示窓１１０に導く導光レンズ３とを備えている。導光レンズ３には、アクリル樹脂などの可撓性を有さず透光性に優れた樹脂で製作された多角形断面形状又は円形断面形状を有するを棒状部材が採用されていて、その導光レンズ３の始端側に位置する入光面３１が発光素子２に所定の間隔を隔てて対向されているのに対し、その終端側に位置する射光面３２が上記フロントパネル１００の表示窓１１０に臨んでいる。また、図例では、導光レンズ３に設けられている板片状の固定部３３をフロントパネル１００から突出されたボス部１２０に熱溶着することによってその導光レンズ３がフロントパネル１００側に固定されている。そして、導光レンズ３の入光面３１からその導光レンズ３の内部に入った発光素子２の光が、導光レンズ３の射光面３２から出て表示窓１１０で表示される。

この構成のインジケータ装置Ａにおいて、表示窓１１０での光の明るさ（光度）は、導光レンズ３の入光面３１からその内部に入る入光量が多いほど明るいこと、並びに、発光素子２として図例のような砲弾形ＬＥＤを採用した場合には、その発光素子２の頂部２１に対して導光レンズ３の入光面３１が正面から対峙している場合に導光レンズ３への入光量が多くなること、などが判っている。
特開２００１−１０２６３７号公報 特開２００３−８０６５号公報 特開２００４−２９４８４２号公報

ところで、図４に示した電気機器において、電気機器キャビネットは一般的に次の手順を経て組み立てられる。すなわち、電気機器キャビネットをボトムケース２００と図示していないトップカバーと上記フロントパネル１００とに分け、上記導光レンズ３を取り付けたフロントパネル１００をボトムケース２００の前端部に差し込むことによって両者を組み合わせて結合し、その後、トップカバーを被せるという手順が採られる。また、発光素子２を搭載した配線基板１は、トップカバーを被せる前の工程でボトムケース２００に組み付けられる。そのため、配線基板１が組み付けられたボトムケース２００とフロントパネル１００とを組み合わせるときに、同時に、発光素子２と導光レンズ３とが所定の位置関係に組み合わされてインジケータ装置Ａが組み立てられる。

しかしながら、配線基板１に対する発光素子２の搭載位置精度、ボトムケース２００に対する配線基板１の組付け精度、ボトムケース２００に対するフロントパネル１００の組付け精度、フロントパネル１００に対する導光レンズ３の取付け精度といった事項が要因になって、インジケータ装置Ａにおける発光素子２と導光レンズ３との間に適正位置からのずれ（センターずれ）が発生することがあり、そのようなセンターずれが生じていると、導光レンズ３の入光面３１からの入光量が少なくなって表示窓１１０で十分な光度が得られなくなるおそれがある。そして、表示窓１１０での光度が許容範囲を越えて低下するような場合には電気機器キャビネットの再組立などの余分の作業が必要になるほか、表示窓１１０での光度がたとえ許容範囲内に収まっているとしているとしても、ユーザにとっては表示窓での光の明るさを暗く感じてしまうという事態が起こり得る。

上掲の各特許文献には、上記したようなセンターずれを修正して表示窓での光の光度を十分に高くすることに関する記述はない。そのため、各特許文献によって提案された技術を参照したとしても、上記したセンターずれを修正して表示窓での光の光度を十分に高くするということはできない。

本発明は以上の状況の下でなされたものであり、センターずれ発生の要因となる上記事項が存在している場合であっても、発光素子と導光レンズの入光面とが容易に適正な関係に位置合わせされて表示窓での光度を十分に高く保つことのできるインジケータ装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、導光レンズが曲がっている場合であってもまっすぐな場合であっても適用が可能なインジケータ装置を提供することを目的とする。

さらに、本発明は、電気機器の量産性を損なうことのないインジケータ装置を提供することを目的とする。

本発明に係るインジケータ装置は、電気機器キャビネットに収容された発光素子と、入光面が上記発光素子に間隔を隔てて配備されて上記発光素子から出た光を上記キャビネットの表示窓に導く導光レンズとを備える。そして、上記導光レンズを可撓性材料で形成することによってその入光面の位置を上記発光素子に対して相対変位可能としてあると共に、その導光レンズと上記発光素子との相対位置を規定する位置決め手段を追加してある。

この構成であると、導光レンズの可撓性を活用することによってその入光面の位置を発光素子に対して相対変位させることが可能であるので、センターずれ発生の要因となる上記事項が存在している場合であっても、位置決め手段によって導光レンズと上記発光素子との相対位置を適切に規定して導光レンズの入光面からの入光量が増大させたりして表示窓での光度を高めることが可能でなる。

本発明では、上記位置決め手段が、導光レンズと発光素子とを連結して両者の相対位置を規定する連結部材である、という構成を採用することが可能であり、これによれば、連結部材を追加するだけで済む。

上記連結部材は、導光レンズ及び発光素子のうちの一方側に結合されていると共に他方側に対して係合される係合部を備えていることが望ましい。これによれば、当該インジケータ装置を組み立てた後、導光レンズ及び発光素子のうちの他方側に連結部材の係合部を係合させるという簡単な作業を行うだけで、発光素子と導光部材との間での上記したセンターずれを修正して両者を適正な位置関係に保つことが可能になる。

また、上記連結部材が、導光レンズと発光素子とを離間位置から相対的に前後方向で接近させて両者を連結させる際に、導光レンズの上記入光面を発光素子の光の入光量が多くなる位置に変位させるガイド機能を備えていることが望ましい。これによれば、図４を参照して説明したような場合、具体的には、フロントパネルをボトムケースの前端部に差し込むことによって両者を組み合わせて結合する際に、連結部材のガイド機能によって発光素子と導光部材との間での上記したセンターずれが自然に修正されて両者が適正な位置関係に保たれる。したがって、本発明に係るインジケータ装置を採用したとしても電気機器の量産性が損なわれることはない。

本発明では、上記連結部材のガイド機能が、導光レンズに当接してその入光面を下方に押し下げる傾斜面又は導光レンズに当接してその入光面を横押し変位させる傾斜面によって発揮されるようになっている、いう構成を採用することが可能であり、この場合には、上記連結部材が上記発光素子に結合されている、という構成を採用することが可能である。この構成を採用することより、連結部材の樹脂成形が可能になると共に、その連結部材の形状を簡素にしてその価格を安く抑えることが可能である。

本発明に係るインジケータ装置は、電気機器キャビネットに収容された発光素子と、入光面が上記発光素子に間隔を隔てて配備されて上記発光素子から出た光を上記キャビネットの表示窓に導く導光レンズとを備えるインジケータ装置において、上記導光レンズを可撓性材料で形成することによってその入光面の位置を上記発光素子に対して相対変位可能としてあると共に、その導光レンズと上記発光素子との相対位置を規定する位置決め手段を追加し、その位置決め手段が、発光素子に結合され、かつ、導光レンズに対して係合される係合部を備えていると共に、その係合部が導光レンズに係合することによりその導光レンズを発光素子に連結して両者の相対位置を規定する連結部材でなり、その連結部材が、導光レンズと発光素子とを離間位置から前後方向で相対的に接近させて両者を連結させる際に、導光レンズの上記入光面を発光素子の光の入光量が多くなる位置に変位させるガイド機能を備え、そのガイド機能が、導光レンズに当接してその入光面を下方に押し下げる傾斜面又は導光レンズに当接してその入光面を横押し変位させる傾斜面によって発揮されるようになっている、という構成を採用することによっていっそう具体化される。この発明の作用などについては後述する実施形態を参照して詳細に説明する。

以上のように、本発明によれば、配線基板に対する発光素子の搭載位置精度やボトムケースに対する配線基板の組付け精度といった事項が要因になって発光素子と導光レンズとの間にセンターずれが発生するおれがある場合でも、連結部材などにより構成される位置決め手段を利用してそのセンターずれを修正することが可能になり、そうすることによって、発光素子と導光レンズの入光面とが容易に適正な関係に位置合わせされて表示窓での光度が十分に高く保たれるようになる。このことから、導光レンズの入光面からの入光量が少なくなって表示窓で十分な光度が得られなくなるということがなくなり、ユーザにとっては表示窓を見てその表示窓の光によって生じされる情報を容易にかつ正確に認識することができるようになる。

また、本発明に係るインジケータ装置は、導光レンズが曲がっている場合であってもまっすぐな場合であっても適用が可能であるだけでなく、位置決め手段としての連結部材を、導光レンズや発光素子とは別部品として構成したり、導光レンズと一体化して発光素子とは別部品として構成したりすることができるために、各種の電気機器に採用し得るインジケートとしての汎用性を備えさせてそれらの電気機器の大幅なコストダウンを図りやすくなるいう効果も奏される。

図１は本発明の実施形態に係るインジケータ装置Ａの概略側面図、図２は位置決め手段としての連結部材５の形状ないし作用を説明するための斜視図、図３は連結部材５の作用を説明するための水平断面図である。

図１において、２は配線基板１に搭載された発光素子であって、垂直起立姿勢の砲弾形のＬＥＤでなる。そして、図４を参照して説明したように、配線基板１は、電気機器キャビネットのボトムケース２００に装備されている。３は導光レンズである。この導光レンズ３は、多角形断面形状又は円形断面形状を有するを棒状部材が採用されている点、始端側に位置する入光面３１が発光素子２に所定の間隔を隔てて対向されている点、終端側に位置する射光面３２がフロントパネル１００の表示窓１１０に臨んでいる点、当該導光レンズ３に設けられている板片状の固定部３３をフロントパネル１００側のボス部１２０に熱溶着することによってその導光レンズ３がフロントパネル１００側に固定されている点については、図４を参照して説明したところと同様である。また、導光レンズ３の入光面３１からその導光レンズ３の内部に入った発光素子２の光が、導光レンズ３の射光面３２から出て表示窓１１０で表示される、という点についても図４を参照して説明したところと同様である。

図１に示したこの実施形態の導光レンズ３は、フロントパネル１００から後方に延び出た水平部３５とこの水平部３５の後端から下向きに延び出た垂下部３６とを有していて、その垂下部３６の下端面が入光面３１として形成されている。そして、図４のものでは導光レンズ３がアクリル樹脂などの可撓性を有しない樹脂で製作されているのに対し、この実施形態の導光レンズ３は、たとえば塩化ビニル樹脂などの透光性を有する樹脂で製作されて可撓性を有している点で相違している。このように導光レンズ３が塩化ビニル樹脂などの柔らかな可撓性を有する樹脂で製作されていると、その可撓性を利用することによって入光面３１の位置を発光素子２に対して上下方向及び横方向（左右方向及び前後方向）に相対変位させることができる。

図１において、５は位置決め手段としての連結部材であり、導光レンズ３と発光素子２との相対位置を規定することにより導光レンズ３の入光面３１と発光素子２とのセンターずれを修正する作用を発揮する。

図１に示した連結部材５は、底板部５１とこの底板部５１から上方へ延び出た立上り部５２とを有している。そして、底板部５１を、配線基板１とその配線基板１に搭載された起立姿勢の発光素子２との間に挟み込んで発光素子２に結合し、かつ、立上り部５２の上端部によって形成されている係合部５３を導光レンズ３の水平部３５と垂下部３６との境界の肩部３７に係合させるという構成を採用することより、導光レンズ３と発光素子２とを連結して両者の相対位置を規定して導光レンズ３の入光面３１を発光素子２の光の入光量が多くなる位置に変位させてある。ここで、連結部材５の上記係合部５３を導光レンズ３の肩部３７に係合させる前に導光レンズ３の入光面３１と発光素子２とのセンターずれが発生している状態では、連結部材５の係合部５３を導光レンズ３の肩部３７に係合させることにより導光レンズ３が曲げられてその入光面３１が変位してセンターずれが修正される。したがって、発光素子２から出て導光レンズ３の入光面３１に入る入光量が多く確保されるようになり、導光レンズ３を通過した光が表示窓１１０で十分な光度を発揮するようになる。

図２に示したように、連結部材５は、その立上り部５２が上窄まり形状に形成されて前面が開放され、その立上り部５２の係合部５３の内面は略球面状の傾斜面５４として形成されている。そして、略球面状の傾斜面５４の内面の頂点部５４ａに導光レンズ３が位置決めされることによってその導光レンズ３の入光面３１が発光素子２の頂部２１に垂直方向で対向して入光面３１への入光量が多く確保されるようになっている。したがって、たとえば、図３に仮想線で示したように係合部５３を導光レンズ３に係合させる前に導光レンズ３の入光面３１と発光素子２とのセンターずれが横方向（左右方向）で発生しているときに、同図矢印Ｓのように導光レンズ３と発光素子２とを離間位置から前後方向で相対的に接近させて両者を連結させるという作業を行った場合において、導光レンズ３の肩部３７が連結部材５の係合部５３に嵌まり込むと、その肩部３７が係合部５３の略球面状の傾斜面５４と摺動し、導光レンズ３の曲り変形を伴って傾斜面５４の頂部５４ａに誘導される。傾斜面５４によって発揮されるガイド機能である。その結果、導光レンズ３の入光面３１（図１参照）が矢印ａのように横押し変位されて発光素子２の頂部２１に垂直方向で対向し、入光面３１への入光量が多く確保されるようになる。この状況は、図４を参照して説明したように、電気機器キャビネットの組立工程で、ボトムケース２２０にフロントパネル１００を差し込んで結合するときに起こる。そのため、この実施形態によると、ボトムケース２２０にフロントパネル１００を差し込んで結合する作業を行うだけで、導光レンズ３と発光素子３とのセンターずれが自然に修正されるようになって電気機器の量産性が損なわれないという利点がある。

また、導光レンズ３の肩部３７は係合部５３の傾斜面５４の頂部５４ａに達することによってその位置に位置決めされてしまうので、振動などによってセンターずれが発生するという事態は起こりにくい。さらに、肩部３７の高さ位置が係合部５３の高さ位置よりもやゝ高いという状況下では、肩部４７が係合部５３に嵌まり込むことによってその肩部４７が押し下げられて入光面３１と発光素子２との相互間隔が適正に保たれるようになる。

この実施形態では、連結部材５を図２で示した上窄まり形状に形成してその前面を開放させ、かつ、その立上り部５２の上端部に内面が略球面状の傾斜面５４を備える係合部５３を具備させてあるけれども、連結部材５の形状はこれに限定されない。たとえば、係合部を半円筒状に形成することによって、導光レンズ３の入光面３１を横方向でのみ変位させる機能を有するものとしてもよい。

また、この実施形態では、連結部材５が発光素子２に結合されているけれども、この点は、導光レンズ３に結合しておいてもよく、その場合には、その連結部材５に導光レンズ３に対する係合部を具備させておき、その係合部を導光レンズ３に係合させることによって導光レンズの入光面と発光素子とのセンターずれが修正されるようになる。さらに、連結部材５を発光素子２や導光レンズ３とは別部品として形成することも可能であり、そのようにしておくと、連結部材５や導光レンズ３を様々な電気機器に対して共通部品化して共用することが可能になり、そのことが、電気機器のコストダウンを図る上で役立つ。

本発明の実施形態に係るインジケータ装置の概略側面図である。 位置決め手段としての連結部材の形状ないし作用を説明するための斜視図である。 連結部材の作用を説明するための水平断面図である。 インジケータ装置を例示した要部の側面図である。

符号の説明

Ａ インジケータ装置
２ 発光素子
３ 導光レンズ
５ 連結部材
３１ 入光面
５３ 係合部
５４ 傾斜面
１１０ 表示窓

Claims (7)

1. 電気機器キャビネットに収容された発光素子と、入光面が上記発光素子に間隔を隔てて配備されて上記発光素子から出た光を上記キャビネットの表示窓に導く導光レンズとを備えるインジケータ装置において、
   上記導光レンズを可撓性材料で形成することによってその入光面の位置を上記発光素子に対して相対変位可能としてあると共に、その導光レンズと上記発光素子との相対位置を規定する位置決め手段を追加し、
   その位置決め手段が、発光素子に結合され、かつ、導光レンズに対して係合される係合部を備えていると共に、その係合部が導光レンズに係合することによりその導光レンズを発光素子に連結して両者の相対位置を規定する連結部材でなり、
   その連結部材が、導光レンズと発光素子とを離間位置から前後方向で相対的に接近させて両者を連結させる際に、導光レンズの上記入光面を発光素子の光の入光量が多くなる位置に変位させるガイド機能を備え、そのガイド機能が、導光レンズに当接してその入光面を下方に押し下げる傾斜面又は導光レンズに当接してその入光面を横押し変位させる傾斜面によって発揮されるようになっていることを特徴とするインジケータ装置。
2. 電気機器キャビネットに収容された発光素子と、入光面が上記発光素子に間隔を隔てて配備されて上記発光素子から出た光を上記キャビネットの表示窓に導く導光レンズとを備えるインジケータ装置において、
   上記導光レンズを可撓性材料で形成することによってその入光面の位置を上記発光素子に対して相対変位可能としてあると共に、その導光レンズと上記発光素子との相対位置を規定する位置決め手段を追加してあることを特徴とするインジケータ装置。
3. 上記位置決め手段が、導光レンズと発光素子とを連結して両者の相対位置を規定する連結部材である請求項２に記載したインジケータ装置。
4. 上記連結部材が、導光レンズ及び発光素子のうちの一方側に結合されていると共に他方側に対して係合される係合部を備えている請求項２に記載したインジケータ装置。
5. 上記連結部材が、導光レンズと発光素子とを離間位置から相対的に前後方向で接近させて両者を連結させる際に、導光レンズの上記入光面を発光素子の光の入光量が多くなる位置に変位させるガイド機能を備えている請求項４に記載したインジケータ装置。
6. 上記連結部材のガイド機能が、導光レンズに当接してその入光面を下方に押し下げる傾斜面又は導光レンズに当接してその入光面を横押し変位させる傾斜面によって発揮されるようになっている請求項５に記載したインジケータ装置。
7. 上記連結部材が上記発光素子に結合されている請求項５又は請求項６に記載したインジケータ装置。

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