JP2014517492A - 情報表示デバイスを照明するための光導体 - Google Patents

Abstract

情報表示デバイス（１６）のための照明システム（１）であって、上記照明システム（１）は、光源（１４）が生成する光が入射する少なくとも１つの領域（４）を含む光導体（２）を備え、上記光導体（２）は、情報表示デバイス（１６）と情報表示デバイス（１６）の電子制御回路（４４）との間の電気的接続のための少なくとも１つの電気的コネクタ（１０）のためのガイド要素（８）としても使用され、上記照明システム（１）は、光導体（２）が光入射領域（４）において非導電性光吸収材料の層でコーティングされることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、情報表示デバイスを照明するための光導体に関する。より詳細には、本発明は液晶表示デバイスを後部から照明する、即ちバックライトで照明するための光導体に関する。

透過性表示デバイスをバックライトで照明するための公知の技術は、表示デバイスの下に透明な光導体を配設することからなり、この光導体内に光が入射する。光導体は、伝播光を表示デバイスへと徐々に取り出すことができるような構造である。光を取り出すために光導体に設けられたこの構造は「光エクストラクタ」と呼ばれる。光導体内部におけるこれらのエクストラクタの数、幾何学的形状及び分布は、その適用例に応じて異なる。

表示デバイスが提供するデータの表示コントラストに悪影響を与えることなく良好なレベルの照明を提供できる、既知のタイプの光エクストラクタを選択することは、困難な作業である。実際、特に美的外観を理由として（これは容易に理解できるものである）、表示デバイスの表面全体にわたってできる限り極めて均一な照明を保証するために、これらの光エクストラクタは特にできる限りユーザから見えないようにする必要がある。上記の均一な照明という条件は、腕時計に一体化される表示デバイスの照明には特に重要である。

上に簡単に説明したタイプの光導体は、光源が生成した光が入射する少なくとも１つの領域を含む。このタイプの応用例で用いる光源は殆どの場合、発光ダイオード即ち「ＬＥＤ」等の点光源である。これらの光源は光導体への高い光学的入射力を有する。従って、これらの光導体の周りには光のかさ（ｈａｌｏｓ；光輪）が現れ、これは情報表示デバイスを通して見ることができ、表示デバイスが一体化される腕時計などの物品の美的外観を損ねる。

この問題を克服するための、考えられる１つの解決法は、光が入射する光導体の１つ又は複数の領域を、光吸収材料の層で覆うことである。これにより、光のかさは隠れ、ユーザから見えなくなる。

本出願人はこのタイプの解決法を試みたが、別の困難に直面した。実際、本出願人が考案した構造では、光導体は情報表示デバイスを照明するために使用されるだけではなく、情報表示デバイスのディスプレイの電極と、表示デバイスの電子制御部品との間の電気的接続のための電気的コネクタのためのガイド要素としても機能する。このタイプの配置を用いると、導電性吸収材料の使用は不可能であることがわかった。実際、導電性吸収材料は電気的コネクタと接触すると短絡を発生させる。

電気的コネクタと接触しないような精度で吸収材料の層を蒸着することは実際不可能であるか又は少なくとも経済的な面で非現実的であるため、別の種類の吸収材料を選択しなければならなかった。

本発明の目的は、表示デバイスのための照明システムとして、及び電気的コネクタのためのガイド要素としても使用される光導体を提供することによって、上述の要件及びその他の要件を満たすことであり、ここで光導体に光を入射させる光源が生成するかさは、ユーザの視野から隠れる。

従って本発明は、情報表示デバイスのための照明システムに関し、上記照明システムは、光源が生成する光が入射する少なくとも１つの領域を含む光導体を備え、上記光導体は、情報表示デバイスと情報表示デバイスの電子制御回路との間の少なくとも１つの電気的コネクタのためのガイド要素としても使用され、上記照明システムは、光導体が光入射領域の近傍において、電気的コネクタがその中へガイドされる直線状スロットを有し、この光導体が光入射領域において、光を吸収する非導電性材料の層でコーティングされることを特徴とする。

これらの特徴の結果として、本発明は、光導体が光入射領域において、光を吸収する非導電性材料の層でコーティングされている、照明システムを提供する。これにより、光源が生成する光のかさはユーザの視野から効率的に隠され、また光吸収材料が非導電性であるため、電気的短絡に関するいずれの懸念も回避され、光吸収材料は極端な精度を必要とすることなく適用できる。

本発明の他の特徴及び利点は、本発明による照明システムのある実施形態に関する以下の詳細な説明からより明らかになるであろう。この例は、添付の図面を参照した、単なる非限定的な説明目的のものである。

図１は、本発明による光導体の斜視図である。 図２は、図１の光導体の上面図である。 図３は、図１の光導体の底面図である。 図４は、本発明の光導体の、光導体に光を入射させる光源のうちの１つを格納する領域における、１２時−６時軸に平行な方向に沿った断面図である。 図５は、本発明の光導体の、この光導体が情報表示デバイスと情報表示デバイスの電子制御回路との間の電気的接続のための電気的コネクタのためのガイド要素としても機能する領域における、１２時−６時軸に平行な方向に沿った断面図である。

本発明は、光源が生成する光のかさをユーザの視野から隠すために、光源が光を入射させる光導体の領域を光吸収材料の層で覆うことからなる、一般的発明概念に由来する。また光吸収材料は、非導電性であることを特徴とする。従ってこの材料は、光導体を、情報表示デバイスの照明及び情報表示デバイスと情報表示デバイスの電子制御回路との間の電気的接続のための少なくとも１つの電気的コネクタのためのガイド要素の両方のために使用する場合に、極端な用心を必要とすることなく適用できる。

全体として一般参照番号１で示す本発明の照明システムは、図１に斜視図で示す光導体２を本質的に含む。図１からわかるように、光導体２は実質的に平行六面体形状であり、正午位置及び６時位置に配設された、非導電性光吸収材料で覆われた小型側部４を有する。

光導体２の上面図である図２からより明らかであるように、光導体２の４つの角には４つの孔６が設けられている。これら４つの孔６は、本発明の光導体２と嵌合する腕時計ケースの底部と一体である４つのスタッド（図示せず）を受承するためのものである。これら４つのスタッドは熱溶着され、光導体２を固定する。光導体２の小型側部４上には、図５を参照して以下に詳細に見る２つの電気的コネクタ１０を垂直方向にガイドするための２つの直線状スロット８がある。光導体２の、孔６及び直線状スロット８を含む領域は、本発明によると、非導電性材料の層でコーティングされ、この非導電性材料の層の機能は、光導体２に光を入射させる光源が生成する光のかさをユーザの視野から隠すために光を吸収することである。この機能を視覚的に強調するために、図２ではこれらの領域に影をつけている。

光導体２の底面図である図３は、１２時−６時軸に関して対称に配設された実質的に矩形の４つのハウジング１２を示す。直線状スロット８の端部の近傍に配設されたこれら４つのハウジング１２はそれぞれ、好ましくは発光ダイオード即ち「ＬＥＤ」である点光源１４を受承するためのものである。これら光源１４を用いて、複数の光学的エクストラクタが光導体２から均一に取り出すことになる光束を、光導体２に入射させる。これら光学的エクストラクタの機能は、光導体２から光束を取り出し、これを照明される情報表示デバイスに向けて配向することである。以下に見るように、本発明の場合において、情報表示デバイス１６は光導体２の上側、即ちユーザと同じ側に配設される。従って情報表示デバイス１６は通常、いわゆる「バックライトで照明される」状態でもある。しかしながら本発明は、情報表示デバイス１６が光導体２の下側、即ちユーザと反対側に配設される場合にも応用可能である。４つの点光源１４を使用する例に関して本発明を説明するが、この例は言うまでもなく単に説明を目的とするものであること、及び点光源の数は変更でき、光導体の幾何学的寸法によって決定される、少なくとも１つから多数の光源を含むことができることに留意されたい。

図４は、本発明の光導体２の、光導体２に光を入射させる光源１４のうちの１つを格納する領域における、図３の方向IV−IVに沿った断面図である。

より具体的には、図４は光導体２を腕時計ケース１８と一体とする場合を示す。図示したように、腕時計ケース１８は中央部分２０及び腕時計の風防ガラス２２によって画定される。腕時計の風防ガラス２２は中央部分２０の肩部２４に当接する。

腕時計の風防ガラス２２は２つの表面、即ち腕時計のユーザ側を向いた上部表面２６及び腕時計１８側を向いた底部表面２８を有する。情報表示デバイスは腕時計の風防ガラス２２の底部表面２８に固定される。単なる非限定的な例として、このデジタル表示デバイスは、前部基材３０及び後部基材３２を備える液晶表示セル１６であってよく、これら前部基材３０及び後部基材３２は、互いに離間して平行に延在し、密閉フレーム（図示せず）で互いに連結され、密閉フレームは液晶を格納する密閉容積を画定する。これら２つの前部基材３０及び後部基材３２は、第１の偏光子３４と第２の偏光子３６との間に配設され、偏光方向と交差する。２つの基材３０、３２及び２つの偏光子３４、３６で形成されるアセンブリは、光学接着剤のフィルム３８を用いて腕時計の風防ガラス２２の底部表面２８に接着される。

図４からわかるように、前部基材３０の寸法は後部基材３２の寸法より大きい。これによって接触表面４０が形成され、この接触表面４０上に、表示セル１６の制御電極とセル１６の電子制御部品（図示せず）との電気的接触のための導電経路４２が開く。これら電子制御部品は、腕時計ケース１８内部に配設されたプリント回路基板４４上に、表示セル１６の下側に離間して配設される。本発明によると、液晶表示セル１６の制御電極の電気的接続のための導電経路４２は、実施素敵に垂直に延在する電気的コネクタ１０を用いて、プリント回路基板４４の表面上に構成された対応する導電経路４６に接続される（より詳細には図５を参照のこと）。例として、電気的コネクタ１０はエラストマコネクタである。なお、ゼブラコネクタという商品名でも知られるエラストマコネクタは、エラストマ絶縁シートで互いに離間した複数の導電性シートで形成される、可撓性コネクタである。

このアセンブリは、プリント回路基板４４に当接し、液晶表示セル１６をバックライトで照明するために使用される光導体２によって完成する。よって、プリント回路基板４４上に設置された発光ダイオード１４は、この目的のために光導体２の小型側部４に設けたハウジング１２のうちの１つに配置される。

ＬＥＤ１４が位置する場所でのかさ現象を防止するために、光導体２の小型側部４の外側表面４８全体を光吸収材料でコーティングする。この吸収材料の層の存在は、図４において太い黒色線で示す。従って、ＬＥＤ１４上に位置する光導体２の全部分は不透明であり、これによってＬＥＤ１４が生成する光のかさをユーザの視野から隠すことは明らかである。結果として、光は図４の矢印Ａに沿って光導体２において横方向に拡散する。

図５は、本発明の光導体２の、この光導体２が情報表示デバイス１６と情報表示デバイス１５の電子制御部品が設置されるプリント回路基板４４との間の電気的接続のための電気的コネクタ１０のためのガイド要素としても機能する領域における、１２時−６時方向に沿った断面図である。図５からわかるように、電気的コネクタ１０は光導体２の小型側部４が備える直線状スロット８内で垂直方向にガイドされる。本発明の重要な利点によると、直線状スロット８の内側表面５０は、光の漏れを防ぐために、吸収材料の層でコーティングされる。吸収材料の層は非導電性であるため、電気的コネクタ１０との電気的短絡の危険はない。

例として、非導電性材料は、基材としての黒色のＡＢＳ ＱＳ１１０３１５-１と、希釈剤としてのＡＢＳ ＱＳ０１（Ｋｕｎｓｈａｎ Ｑｕａｎｓｈｅｎｇ Ｐａｉｎｔ Ｃｏ．Ｌｔｄが販売）とを混合して得てよい。

本発明は上述の実施形態に限定されないこと、並びに当業者は本特許出願に添付の請求項の範囲を逸脱することなく、様々な単純な改変及び変更を想定できることは言うまでもない。

本発明は上述の実施形態に限定されないこと、並びに当業者は本特許出願に添付の請求項の範囲を逸脱することなく、様々な単純な改変及び変更を想定できることは言うまでもない。特に、光吸収材料は非導電性であるため、側部表面が絶縁されていない導電体を用いることができ、これは経済的観点から有利である。

Claims (2)

1. 情報表示デバイス（１６）のための照明システム（１）であって、
   前記照明システム（１）は、光源（１４）が生成する光が入射する少なくとも１つの領域（４）を含む光導体（２）を備え、
   前記光導体（２）は、前記情報表示デバイス（１６）と前記情報表示デバイス（１６）の電子制御回路（４４）との間の電気的接続のための少なくとも１つの電気的コネクタ（１０）のためのガイド要素（８）としても使用され、
   前記照明システム（１）は、前記光導体（２）は前記光入射領域（４）の近傍において、前記電気的コネクタ（１０）がその中へガイドされる直線状スロット（８）を含み、前記光導体（２）は前記光入射領域（４）において、光を吸収する非導電性材料の層でコーティングされることを特徴とする、照明システム（１）。
2. 前記直線状スロット（８）の内側表面（５０）は、前記非導電性光吸収材料でコーティングされることを特徴とする、請求項１に記載の照明システム（１）。

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