JP2010014907A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源からの光の入射方向に沿って延びる形状を成す導光部材を備えた発光装置において、外部に出射される光の指向性を低減して美観に優れた発光状態を得る。
【解決手段】光学ブロック２５は導光部材２６と光拡散部材２７とを備えている。導光部材２６は、ＬＥＤ２４から放射されたＬＥＤ光が入射する入射面２６ａ、および当該入射面２６ａから入射されたＬＥＤ光の入射方向に延びるとともに前記入射方向に対して交差する面を成す出射面２６ｂを備え、内部において入射面２６ａから入射したＬＥＤ光を出射面２６ｂへと導き、そしてこの出射面２６ｂから、接続された光拡散部材２７の側へとＬＥＤ光を出射する。光拡散部材２７は、出射面２６ｂと対向する採光面２７ａを備え、出射面２６ｂから出射されたＬＥＤ光を採光面２７ａから採り入れて上部発光面２７ｂ及び側部発光面２７ｃから外部に放射する。
【選択図】図８

Description

本発明は、ＬＥＤなどの光源から放射された光を採り入れて外部に放射する光学ブロックを備えた発光装置に関する。

電子機器においてＬＥＤなどの発光手段はユーザインタフェースの点で重要であり、例えば各種操作設定を行う為の発光ボタンやインジケータなどに多く用いられている（例えば、特許文献１〜３参照）。

特許文献３記載のインジケータ用導光体においては、発光面の広い範囲をより均一に発光させることを目的として、発光面の近くに光拡散材を配置し、導光体の下から上に向けて照射したＬＥＤ光が、照射方向（発光面と直交する方向）のみならず発光面に対し鋭角的な角度で出射するよう構成されている。
特開平６−１０６８１７号公報 特開平１１−３３８３９４号公報 特開２００５−８４４６０号公報

しかしながら装置のレイアウト上、導光体の下側に光源を配置できず、導光体の側方に光源を配置せざるを得ない場合があり、この様な場合には出射される光に指向性や輝度むらが生じ易かった。特に、デザイン上導光体を横長（光源からの光の入射方向に長い形状）に形成する必要がある場合には、出射される光に、より一層指向性や輝度むらが生じ易い。そしてこの様な技術的課題については、上記従来技術においては十分に考慮されていなかった。

そこで本発明はこの様な状況に鑑みなされたものであり、その目的は、光源からの光の入射方向に沿って延びる形状を成す導光部材を備えた発光装置において、外部に出射される光の指向性および輝度むらを低減して美観に優れた発光状態を得ることにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係る発光装置は、光源と、前記光源から放射された光が入射する入射面、および当該入射面から入射された光の入射方向に延びるとともに前記入射方向に対して交差する面を成す出射面を備え、内部において前記入射面から入射した光を前記出射面へと導く導光部材と、前記出射面と対向する採光面を備え、前記出射面から出射された光を前記採光面から採り入れて外部に出射する、内部に光を拡散させる拡散材を含んで形成された光拡散部材とを備えたことを特徴とする。

本態様によれば、入射面から入射した光をその入射方向と交差する面を成す出射面へと導く導光部材、および前記出射面から出射された光を採り入れて外部に出射する、内部に拡散材を含んで形成された光拡散部材、の協働作用により、導光部材が光源からの光の出射方向に沿って延びる形状を成していても、光の指向性および輝度むらの少ない均一な発光状態を得ることができる。

本発明の第２の態様に係る発光装置は、第１の態様において、前記入射面から入射した光が当たる位置に、前記入射面から入射した光を前記出射面の側に反射させる、前記入射方向に対して交差する方向に延びる反射面を備えていることを特徴とする。

本態様によれば、入射面から入射した光を出射面の側に反射させる、前記入射方向に対して交差する方向に延びる反射面を備えているので、この反射面によって入射した光がより一層効率的に出射面の側へと導かれる。

本発明の第３の態様に係る発光装置は、第２の態様において、前記導光部材は、前記反射面と前記出射面との間の距離が、前記入射面から離れるに従って減少する形状を成していることを特徴とする。

本態様によれば、導光部材は、反射面と出射面との間の距離が、入射面から離れるに従って減少する形状を成しているので、これにより光源から近い側と遠い側とで放射光強度がバランスされ、全体として輝度むらの少ない、或いは輝度むらのない発光面を得ることができる。

本発明の第４の態様に係る発光装置は、第１から第３の態様のいずれかにおいて、前記導光部材が、反射シートにより覆われていることを特徴とする。
本態様によれば、導光部材が反射シートにより覆われているので、導光部材において出射面以外からの光の漏出が防止され、入射面から入射した光をより一層効率的に出射面へと導くことができる。

本発明の第５の態様に係る発光装置は、第１から第４の態様のいずれかにおいて、前記導光部材と前記光拡散部材は接合面を介して接続されており、前記接合面は、前記光源から前記光拡散部材への光の通過経路上に位置しているとともに、前記通過経路に沿って平行な面を成していることを特徴とする。

本態様によれば、導光部材と光拡散部材の接合面が、光源から光拡散部材への光の通過経路上に位置しているとともに、前記通過経路に沿って平行な面を成していることから、レイアウト上前記接合面を光源から光拡散部材への光の通過経路上に配置せざるを得ない場合であっても、通過光の強度減衰を最小限に抑えることができる。

以下、図１〜図８を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。ここで、図１は本発明に係る発光装置９を有するチルトパネルユニット（パネル装置）１０を備えた、電子機器の一例としてのインクジェット複合機１の外観斜視図、図２は同外観斜視図であってチルトパネルユニット１０をチルトさせた状態を示す図、図３はチルトパネルユニット１０の外観斜視図、図４はチルトパネルユニット１０の分解斜視図であって各構成部材を上方から視た図、図５は光学ブロック２５の斜視図、図６は同分解斜視図、図７（Ａ）、（Ｂ）は導光部材２６を反射シート２８により覆う工程を示す図、図８は導光部材２６及び光拡散部材２７の内部におけるＬＥＤ光の通過状態を模式的に示す図である。

図１及び図２において被記録媒体に記録を行う記録装置の一例としてのインクジェット複合機１は、インクジェットプリンタ機構（図示せず）とスキャナ機構（図示せず）とを併せ持った複合機であり、符号１ａは上記インクジェットプリンタ機構及びスキャナ機構を備えた装置本体を示し、また符号２は装置本体１ａの上部に設けられ、スキャナ機構の原稿台（図示せず）を開閉する原稿台カバー２を示している。

符号４は装置底部に設けられ、装置手前側に引き出すことで用紙（図示せず）をセット可能となる用紙カセットを示しており、また符号５は装置手前側に引き出すことで展開状態となり、記録の行われた用紙をスタック可能な状態となる引き出し式用紙スタッカを示している。

更に符号３は画像データなどが記憶された記憶媒体（図示せず）を挿入する記憶媒体挿入部を示していて、インクジェット複合機１は、記憶媒体挿入部３に挿入された記憶媒体に記憶された画像データを、外部コンピュータによらず、単独でインクジェット記録可能な所謂スタンドアロン型プリンタとして構成されている。

そして装置手前側中央部には、チルトパネルユニット１０が設けられている。チルトパネルユニット１０は、図３にも示すようにプレビュー画像やユーザインタフェースなどの各種情報を表示する、液晶モニタなどで構成される情報表示部１１と、各種設定を行うタッチエリア（ボタン）１２ａが複数配列されて成る、情報表示部１１の両側に配置される操作設定部１２、１２と、を備えている。

チルトパネルユニット１０は下部フレーム１３に設けられた回転軸１３ａを介してインクジェット複合機１の装置本体１ａに対して回動可能に設けられており、またそのチルト角が、図示を省略するチルト装置によって例えば図２に示すような角度に保持されるようになっていて、ユーザにとって視認性及び操作性の良好な任意の角度で保持できるようになっている。

このチルトパネルユニット１０は、図４に示すように基板１９、ホルダ１８、光学ブロック２５、補助ホルダ１７、識別表示シート１６、タッチパネル１５、上部フレーム１４、のこれらを備えて構成されている。

ホルダ１８は情報表示部１１を保持するとともに、複数の光学部材２１を並列配置する為の配置領域が格子状に画設されている。ホルダ１８の下部に設けられた基板１９には、光源としてのＬＥＤ２０が、１つの光学部材２１の側端部に対して１つ対向配置されるよう複数設けられ、ＬＥＤ２０から放射された光が光学部材２１に採り入れられ、そして上方に放射されるようになっている。

上記ＬＥＤ光は、透明シート上にタッチエリア１２ａを示す枠線及びその枠線内に識別文字（図示せず）が記されて成る識別表示シート１６の、前記タッチエリア１２ａを下から均一に照射し、そしてタッチエリア１２ａを通過したＬＥＤ光が、更に光透過性の良好なタッチパネル１５を通過して外部（ユーザ側）へと放射される。

タッチパネル１５は、パネル上において押圧された位置を検出する為の公知のタッチパネルであり、インクジェット複合機１の制御部（図示せず）は、タッチパネル１５から送信される電気信号により、タッチパネル１５上においていずれの位置がタッチされたか、即ち複数画設されたタッチエリア１２ａのうちいずれのエリア（ボタン）が押圧されたか、を把握できるようになっている。

光学ブロック２５は、ホルダ１８及び補助ホルダ１７により保持され、基板１９に設けられたＬＥＤ２４（図８）の光を採り入れ、この光を上方（パネル面に垂直な方向：図３のｚ方向）と手前側方向（パネル面に平行な方向：図３のｙ方向）に向けて放射する光学部材であり、ＬＥＤ２４の点灯或いは点滅により、装置の動作状況などをユーザに知らせるインジケータの一部を構成する。尚、上記光学ブロック２５及びＬＥＤ２４が、本発明に係る発光装置９を構成する。

以上がインクジェット複合機１およびチルトパネル１０の構成であり、以下図５乃至図８を参照しながら発光装置９について詳説する。
発光装置９を構成する光学ブロック２５は、導光部材２６と光拡散部材２７とを備えている。導光部材２６は、ＬＥＤ２４から放射されたＬＥＤ光が入射する入射面２６ａ、および当該入射面２６ａから入射されたＬＥＤ光の入射方向（図７及び図８において左右方向）に延びるとともに前記入射方向に対して交差する（本実施形態では、直交する）面を成す出射面２６ｂを備え、内部において入射面２６ａから入射したＬＥＤ光を出射面２６ｂへと導き、そしてこの出射面２６ｂから、接続された光拡散部材２７の側へとＬＥＤ光を出射する機能を果たす。

光拡散部材２７は、出射面２６ｂと対向する採光面２７ａを備え、出射面２６ｂから出射されたＬＥＤ光を採光面２７ａから採り入れて上部発光面２７ｂ及び側部発光面２７ｃから外部（ユーザ側に向けて）に出射する。

導光部材２６は透明樹脂材（例えば、アクリル、ポリカーボネート、など）により形成され、光拡散部材２７は、透明樹脂材（例えば、アクリル、ポリカーボネート、など）に光を拡散させる拡散材（図示せず）を含んで形成されており、各々別個の成形工程を経て形成され、そして接続される。即ち、光学ブロック２５は、導光部材２６と光拡散部材２７の２体構造から成る。

以下、導光部材２６及び光拡散部材２７について更に詳説する。導光部材２６は、両側の側端部にＬＥＤ光が入射する入射面２６ａを有しており、この入射面２６ａから、図８に示すようにＬＥＤ２４から放射されたＬＥＤ光が導光部材２６の内部へと入射される。

入射したＬＥＤ光が当たる位置には、入射したＬＥＤ光を出射面２６ｂの側へ反射させる反射面２６ｆが、ＬＥＤ光の入射方向（図８において左右方向）に対して交差する方向に延びるように形成され、これにより導光部材２６は側面視において中央がＶ字状に凹むような形状に形成されている。

また長手方向両端部近傍には、凹部２６ｃが形成されており、この凹部２６ｃにはボス２６ｄが形成されている。一方、光拡散部材２７の長手方向両端部には穴部２７ｅが形成された舌片２７ｄが設けられており、舌片２７ｄが凹部２６ｃに嵌合するとともに穴部２７ｅにボス２６ｄが嵌合することにより、光拡散部材２７が導光部材２６に接続される。

ここで、この接続部において凹部２６ｃと舌片２７ｄの接合面は、ＬＥＤ２４から光拡散部材２７へのＬＥＤ光の通過経路上に位置するとともに、前記通過経路に沿って平行な面を成している。この為、接合面がＬＥＤ光の通過を阻害することが防止され、通過光の強度減衰が最小限に抑えられる。

尚、導光部材２６の中央部には凹部２６ｅが形成されており、一方で光拡散部材２７の中央部には舌片２７ｆが形成されていて、導光部材２６と光拡散部材２７とが接続される際に、凹部２６ｅに舌片２７ｆが嵌合し、より確実に位置決めが行われるようになっている。

導光部材２６の出射面２６ｂは、ＬＥＤ２４から放射されたＬＥＤ光の入射方向（光強度分布の中心が向く方向）に対し直交する面を成す平面である。また導光部材２６と光拡散部材２７とが接続された状態において出射面２６ｂと対向する（接する）採光面２７ａも同様に、前記入射方向と直交する平面により形成され、上部発光面２７ｂ及び側部発光面２７ｃも同様に前記入射方向と直交する平面により形成される。尚、入射面２６ａは、出射面２６ｂに直交する平面で形成される。

導光部材２６は、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように反射シート２８により覆われ、これにより導光部材２６において出射面２６ｂ以外からのＬＥＤ光の漏出が防止され、入射面２６ａから入射した光をより一層効率的に出射面２６ｂへと導くようになっている。

以上のように構成された光学ブロック２５によって、ＬＥＤ２４から導光部材２６に入射したＬＥＤ光は、図８に示すように反射面２６ｆに当たって出射面２６ｂの側に反射する。このとき、導光部材２６は、反射面２６ｆと出射面２６ｂとの間の距離（図８における上下方向距離）が、入射面２６ｂから離れるに従って減少する形状を成しているので、ＬＥＤ２４から近い側と遠い側とで出射面２６ｂからの放射光強度がバランスされ、出射面２６ｂの長手方向での輝度むらを低減することができる。

そして出射面２６ｂから出射したＬＥＤ光は、光拡散部材２７に採り入れられ、上部発光面２７ｂおよび側部発光面２７ｃから放射されるが、光拡散部材２７による光拡散効果によって、指向性の殆ど無い良好な発光状態を得ることができる。以上のように、導光部材２６と光拡散部材２７の協働作用により、光学ブロック２５がＬＥＤ２４からの光の入射方向に沿って延びる横長形状を成していても、輝度むらや指向性のない美観に優れた発光状態を得ることができる。

本発明に係る発光装置を備えたインクジェット複合機の外観斜視図。 本発明に係る発光装置を備えたインクジェット複合機の外観斜視図。 本発明に係る発光装置を備えたチルトパネルユニットの外観斜視図。 本発明に係る発光装置を備えたチルトパネルユニットの分解斜視図。 光学ブロックの斜視図。 光学ブロックの分解斜視図。 （Ａ）、（Ｂ）は導光部材を反射シートにより覆う工程を示す図。 導光部材及び光拡散部材の内部における光の透過状態を模式的に示す図。

符号の説明

１ インクジェット複合機、１ａ 装置本体、２ 原稿台カバー、３ 記憶媒体挿入部、４ 用紙カセット、５ 引き出し式用紙スタッカ、９ 発光装置、１０ チルトパネルユニット、１１ 情報表示部、１２ 操作設定部、１２ａ タッチエリア（ボタン）、１３ 下部フレーム、１３ａ 回転軸、１４ 上部フレーム、１５ タッチパネル、１６ 識別表示シート、１７ 補助ホルダ、１８ ホルダ、１９ 基板、２４ ＬＥＤ、２５ 光学ブロック、２６ 導光部材、２６ａ 入射面、２６ｂ 出射面、２６ｃ 凹部、２６ｄ ボス、２６ｅ 凹部、２６ｆ 反射面、２７ 光拡散部材、２７ａ 採光面、２７ｂ 上部発光面、２７ｃ 側部発光面、２７ｄ 舌片、２７ｅ 穴部、２７ｆ 舌片、２８ 反射シート

Claims (5)

1. 光源と、
   前記光源から放射された光が入射する入射面、および当該入射面から入射された光の入射方向に延びるとともに前記入射方向に対して交差する面を成す出射面を備え、内部において前記入射面から入射した光を前記出射面へと導く導光部材と、
   前記出射面と対向する採光面を備え、前記出射面から出射された光を前記採光面から採り入れて外部に出射する、内部に光を拡散させる拡散材を含んで形成された光拡散部材と、
   を備えたことを特徴とする発光装置。
2. 請求項１に記載の発光装置において、前記入射面から入射した光が当たる位置に、前記入射面から入射した光を前記出射面の側に反射させる、前記入射方向に対して交差する方向に延びる反射面を備えている、
   ことを特徴とする発光装置。
3. 請求項２に記載の発光装置において、前記導光部材は、前記反射面と前記出射面との間の距離が、前記入射面から離れるに従って減少する形状を成している、
   ことを特徴とする発光装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の発光装置において、前記導光部材が、反射シートにより覆われていることを特徴とする発光装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の発光装置において、前記導光部材と前記光拡散部材は接合面を介して接続されており、
   前記接合面は、前記光源から前記光拡散部材への光の通過経路上に位置しているとともに、前記通過経路に沿って平行な面を成している、
   ことを特徴とする発光装置。

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