JP2015162429A - 電子機器およびこれを備えた表示装置、制御機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】温度調節器10は、制御基板21とLED22と反射シート23と導光板24とを備えている。LED22a,22bは、制御基板21上に実装され、制御基板21の表面に平行な方向に光を照射する。反射シート23は、制御基板21上におけるLED22a,22bと隣接する位置に所定の間隔を空けて設けられ、光を制御基板21に対して交差する方向へ反射する。導光板24は、反射シート23上に配置され、LED22a,22bにおける光照射側の端面とこれに対向する反射シート23の端面との間の隙間内に突出する突出部25を有している。導光板24は、突出部25を含む側面24aからLED22a,22bから照射された光を取り込んで前面24bにおいて面発光させる。
【選択図】図6
Description
このような温度調節器は、主として、温度制御対象となるワークの温度が所定の設定温度になるようにヒータのON/OFF制御を行う制御部と、設定温度、実測温度等を表示する表示装置と、表示装置に表示された実測温度等に基づいて各種設定入力を行う入力部と、を備えている。
すなわち、上記公報に開示された温度調節器では、基板上に実装されたLEDの光を照射する開口部分の正面に、平面状の反射シートが設けられている。このため、反射シートの上に平板状の導光板を重ねた構成では、導光板は反射シートの厚み分だけ基板から離れた位置に配置される。
本発明の課題は、光源部から照射された光を効率よく導光板の内部に取り込んで、光の利用効率を向上させることが可能な電子機器およびこれを備えた表示装置、制御機器を提供することにある。
ここで、光源部には、LED等が含まれる。また、反射部には、表面に光の反射面を有するシート状の部材や基板上に光を反射する塗料等が塗布された部分等が含まれる。
よって、基板上に実装された光源部から照射される光を、突出部を含む導光板の側面部分において取り込むことができる。この結果、従来よりも光源部から照射される光を効率よく取り込んで、光の利用効率を向上させることができる。
ここでは、導光板の一部として形成された突出部には、光源部側から反射部側に向かって基板の表面から離れる方向(発光面に近づく方向)に傾斜する傾斜面、すなわち、反射部側から光源部側に向かって基板の表面に近づく方向(発光面から離れる方向)に傾斜する傾斜面が含まれる。
ここでは、導光板の一部として形成された突出部を構成する傾斜面の角度を、上記範囲になるように設定している。
これにより、傾斜面は光の照射方向に対して鈍角に配置されるため、突出部によって導光板の内部に取り込まれた光が導光板の側方等から出てしまうことを防止することができる。この結果、突出部において導光板の内部に取り込まれた光を所望の方向へ導いて、光の利用効率を向上させることができる。
ここでは、突出部を、反射部の厚さに相当する量だけ基板側へ突出させる。
これにより、導光板が基板から反射部の厚さ分だけ持ち上げられた位置に配置された構成においても、導光板の一部として形成された突出部を、基板上に実装された光源部の光照射側の開口部分の正面を覆う位置まで設けることができる。
この結果、光源部の光照射開口から照射される光を効率よく導光板の内部に取り込むことができる。よって、従来よりも、光の利用効率を向上させることができる。
なお、突出部が基板の表面まで突出するとは、基板の表面に接触するまでという厳密な意味ではなく、基板の表面付近まで突出した構成も含まれる。
これにより、導光板が基板から反射部の厚さ分だけ持ち上げられた位置に配置された構成においても、導光板の一部として形成された突出部を、基板上に実装された光源部の光照射側の開口部分の正面を覆う位置まで設けることができる。
この結果、光源部の光照射開口から照射される光を効率よく導光板の内部に取り込むことができる。よって、従来よりも光の利用効率を向上させることができる。
これにより、導光板における突出部が形成されている側の側面と発光面とが交差する部分に切欠き部を設けたことで、光源部から突出部の傾斜面等に反射されて上方に抜けていく光を、切欠き部によって導光板の内部に閉じ込めることができる。この結果、突出部において導光板の内部に取り込まれた光が外部へ漏れ出すことを防止して、光の利用効率を向上させることができる。
ここでは、導光板の側面外周および切欠き部を覆う反射枠体を設けている。
これにより、導光板の外周および切欠き部を覆う反射枠体を設けたことで、導光板の側面から外部に出て行く光、および光源部から突出部の傾斜面等に反射されて上方に出て行く光を、切欠き部および反射枠体によって導光板の内部に閉じ込めることができる。この結果、突出部において導光板の内部に取り込まれた光が外部へ漏れ出すことを防止して、光の利用効率を向上させることができる。
ここでは、上述した電子機器を備えた表示装置であって、側面から導光板に取り込まれた光を、表示パネルが配置された側の面から照射する。
これにより、光源部から照射された光の利用効率が高い表示装置を得ることができる。
ここでは、上述した電子機器を備えた表示装置を搭載した制御機器であって、表示装置において表示される実測値や設定値に基づいて、各種設定入力が行われる。
これにより、光源部から照射された光の利用効率が高い表示装置を搭載した制御機器を得ることができる。
なお、以下の説明において、前後方向とは、図1および図2に示すように、温度調節器10の液晶表示パネル28の表示画面側を前面、その反対を後面(背面)とした場合の方向を意味している。また、左右方向とは、温度調節器10の液晶表示パネル28の表示画面を正面に見た状態の左右方向を意味している。
本実施形態に係る温度調節器10は、例えば、工場に設置された制御パネル等に組み込まれており、温度センサ等によって検出されたワーク(温度制御対象物)の実測温度を示す信号が入力される。そして、温度調節器10は、ワークの実測温度が設定温度になるようにヒータ等の加熱手段を制御して温度制御を行う。
(筐体部11)
筐体部11は、略直方体形状の内部に表示ユニット20を格納する格納空間を形成するとともに、前面側に表示ユニット20の表示画面が設けられている。また、筐体部11は、図2に示すように、フロントケース12と、リアケース13と、フロントカバー14と、を有している。
表示窓12aは、フロントケース12の前面側に形成された開口部分であって、後述する表示ユニット20の液晶表示パネル28が外側から視認可能な状態で設けられている。 支持枠体12bは、フロントカバー14の背面側からリアケース13側に延伸するように形成された複数の板状部材であって、リアケース13内に配置された複数の基板を含む制御基板ユニット30に対して、先端の爪状部分が固定される。支持枠体12bを構成する複数の板状部材の間には、図2に示すように、フロントケース12の前面側から背面側に向かって、後述する表示ユニット20の各構成(表示シート29、液晶表示パネル28、拡散シート27、反射枠体26、導光板24、反射シート23、LED22a,22b、制御基板21)が順に配置されている。
(表示ユニット20)
表示ユニット20は、温度調節器10に関する各種表示を行う表示装置であって、上述した温度制御対象となるワークの実測温度、設定温度および状態表示等を表示するとともに、操作ボタン28dを介して設定値等の入力が行われる。また、表示ユニット20は、図3に示すように、制御基板(基板)21、LED(光源部)22a,22b、反射シート(反射部)23、導光板24、反射枠体26、拡散シ−ト27、液晶表示パネル(表示パネル)28、表示シート29、および制御基板ユニット30を有している。
制御基板21は、表示ユニット20を構成する部材のうち最も背面側に設けられた板状の部材であって、図3に示すように、液晶表示パネル28のバックライトとして設けられたLED(光源部)22a,22b、入力された各種信号に基づいて液晶駆動制御や温度調節制御等を行う制御回路が実装されている。
LED22a,22bは、制御基板21上における一辺(図3中の右辺)に沿って配置されており、制御基板21の表面に沿って光を照射する。より具体的には、LED22a,22bは、反射シート23上に配置された導光板24の側面24aに対して光を照射する。
(反射シート23)
反射シート23は、表面に反射面を有するシ−ト状の部材であって、0.10mm〜0.15mmの厚さを有している。反射シート23は、図5および図6に示すように、制御基板21上におけるLED22a,22bに隣接する位置に設けられている。反射シート23は、制御基板21の表面に対して交差する方向に光を反射する機能を有している。
これにより、制御基板21と導光板24との間に反射シート23を設けたことで、導光板24における反射枠体26と対向する前面(発光面)24bから液晶表示パネル28の表示領域に照射される光量を増加させることができる。よって、液晶表示パネル28の表示領域に表示される文字や数字等をより鮮明に表示することができる。
導光板24は、アクリルやポリカーボネイト等の透明な樹脂によって射出成形された板状部材であって、1.5〜3.0mm程度の厚さを有している。また、導光板24は、図5および図6に示すように、制御基板21上に配置された反射シート23上に積層配置されている。これにより、制御基板21上に実装されたLED22a,22bと比較して、反射シート23の厚み分だけ、制御基板21の表面から離れた位置に配置されている。
また、導光板24は、図6および図8に示すように、LED22a,22bと対向配置された側面24aの液晶表示パネル28側の上端部に、前面24bの一部を凹状に切り欠いた切欠き部24eを有している。
また、切欠き部24eは、図6に示すように、LED22a,22bから斜め上方に向けて照射された光(図中2点鎖線矢印参照)が、側面24aを通過した後、拡散シート27のない部分を通過して液晶表示パネル28の背面側に入射されることを防止する。すなわち、LED22a,22bから斜め上方に向けて照射された光は、側面24aから導光板24内に侵入した後、切欠き部24eの部分において反射され、導光板24内に戻される。
これにより、導光板24におけるLED22a,22b側の端部において、LED22a,22bから斜め上方に向けて照射された光が、拡散シート27を通過せずに直接液晶表示パネル28の背面側に入射されることを防止することができる。
(突出部25)
突出部25は、図5および図6に示すように、制御基板21上に配置されたLED22a,22bの光照射側の端面と、反射シート23の端面との間に形成された隙間g内に突出している。換言すれば、突出部25は、導光板24の背面24dから制御基板21側へ突出している。
これにより、制御基板21の表面付近まで突出部25を設けることができるため、LED22a,22bの光を照射する開口部22ab,22bbの正面を覆うことができる。この結果、導光板24が反射シート23上に積層配置されていることで生じるLED22a,22bの光照射側の端面22aa,22baの正面に形成される隙間を、突出部25によって埋めることができる。
さらに、突出部25は、反射シート23側からLED22a,22b側に向かって下方傾斜する傾斜面25aを有している。
傾斜面25aは、突出部25の側断面の直角三角形の斜辺を構成する面であって、その傾斜角度は、制御基板21の表面に対して、0度よりも大きく45度以下の範囲になるように形成されている。
これにより、LED22a,22bの端面22aa,22baから照射された光(図中直線矢印参照)は、図6に示すように、緩やかに登っていく傾斜面25aにおいて反射されるため、そのまま導光板24内を進み、前面24bから出射させることができる。
この結果、LED22a,22bから照射された光の大部分を導光板24内に取り込んで前面24bから面照射することができるため、従来よりもLED22a,22bと導光板24との結合効率を高めて、LED22a,22bから照射された光の利用効率を向上させることができる。
反射枠体26は、導光板24の外縁部分を覆うように形成された額縁状の部材であって、白色の樹脂によって形成されている。
導光板24の外縁部分から外部へ漏れ出そうとする光は、反射枠体26の表面で反射して、再び導光板24の内部へ誘導される。
側壁部26aは、導光板24の外周を取り囲むように配置される枠体であって、図5に示すように、制御基板21上に積層された状態において、LED22a,22b,反射シート23、導光板24を内側に取り込むように配置される。
これにより、導光板24の切欠き部24e上に配置された反射枠体26の被覆部26bによって、導光板24内における切欠き部24eの部分に侵入してきた光を反射して導光板24の内部へ戻すことができる。よって、導光板24におけるLED22a,22bと隣接する側の端部から光が漏れ出すことを防止することができる。
これにより、被覆部26bが切欠き部24eに嵌め込まれた状態では、図5および図6に示すように、導光板24の前面24bと被覆部26bの液晶表示パネル28側の上面とは段差なくフラットな面を形成する。この結果、導光板24の前面24bの上に積層配置される拡散シート27を、段差のないフラットな面上に配置することができる。よって、表示ユニット20の厚み方向における寸法を少しでも小さくすることができる。
拡散シート27は、液晶表示パネル28に入射される光の面方向における照度ムラを低減するため設けられたシート状の部材であって、導光板24の前面24bから面照射された光が通過する際に、平面方向に拡散させる機能を有している。
また、拡散シート27は、導光板24の前面24b上に設けられている。すなわち、拡散シート27は、導光板24の前面24bと、液晶表示パネル28の背面側との間に挟まれるように配置されている。
液晶表示パネル28は、フロントケース12の表示窓12aを介して外部から視認可能な表示領域を有している。そして、液晶表示パネル28の表示領域には、設定温度表示部28a、実測温度表示部28b、状態表示部28c、および操作ボタン28dが配置されている。また、液晶表示パネル28は、フロントケース12内において、上下一対のゴムコネクタ31を介して制御基板21と電気的に接続されている。
実測温度表示部28bは、設置姿勢において、液晶表示パネル28の表示領域における上段部やや右寄りの位置に配置されており、温度センサ等によって検出されたワーク(温度制御対象物)の実測温度を表示する。また、実測温度表示部28bは、白色のセグメントによって数値が表示される。
操作ボタン28dは、設置姿勢において、設定温度の入力や制御ユニットの操作等を行うために、温度調節器10の前面における下段部に複数設けられている。
すなわち、表示ユニット20では、設定温度について、制御基板21が、操作ボタン28dの操作によって生成される操作信号を受信することで、設定温度表示部28aにデジタル表示させる。より具体的には、制御基板21による液晶表示パネル28の制御によって、設定温度表示部28aの表示を行うセグメントを、LED22a,22bから照射されて導光板24の前面24bから面照射される照明光によって背面側から透過表示することで、設定温度がデジタル表示される。
これにより、液晶表示パネル28の設定温度表示部28a、実測温度表示部28b、および状態表示部28cに数字や文字等をセグメント表示することができる。よって、作業者は、表示ユニット20の液晶表示パネル28に表示された設定温度、実測温度、状態表示等を目視することができる。
すなわち、LED22a,22bから照射された光は、導光板24の側面24aから導光板24の内部へ入射する。そして、導光板24内に入射した光は、背面24dと前面24bとの間で反射されながら導光板24の内部を進行する。
これにより、導光板24の前面24bは、液晶表示パネル28のバックライトとして機能し、液晶表示パネル28の表示領域を背面側から照射することができる。この結果、LED22a,22bから液晶表示パネル28の表示領域までの光路長を長くすることができるため、LED22a,22bから照射されるスポット光を、導光板24の前面24bからほぼ均一に照射される光に転換することができる。
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。
(A)
上記実施形態では、導光板24の制御基板21側の面から制御基板21側へ突出する突出部25として、側断面視において直角三角形となる導光板の一部を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、突出部の形状としては、側断面視において直角三角形に限られるものではなく、他の断面形状を有する部分であってもよい。
上記実施形態では、導光板24と制御基板21との間に設けられる反射部として、表面に反射面を有するシート状の反射シート23を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
反射部は、シート状の部材に限られるものではなく、例えば、基板上に光を反射する塗料を塗布した部分や印刷によって設けられた反射部等を反射部として用いてもよい。
上記実施形態では、光源部として、制御基板21の端部に設けられた2つのLED22a,22bを用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、LED以外の光源として、冷陰極管(CCFL)等を用いてもよい。
さらに、LEDの個数についても、1つでもよいし、3つ以上でもよい。
上記実施形態では、光源部として、同じ電流を流した場合に他色よりも照度が高く視認性が高い白色光を照射するLED22a,22bを例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、赤色や緑色、黄色等の色付きの光を照射するカラーLEDを用いてもよい。また、基板上に複数のLEDが設けられている場合には、表示領域ごとに色分けするために、異なる色のLEDを配置してもよい。
上記実施形態では、導光板24における制御基板21に対向配置された背面24dにドットパターン(光屈折部)が形成された例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、導光板24における前面24bから面照射される光の均一性を向上させるために、ドットパターン(光屈折部)が形成される面は、背面24dに限らず、導光板24を構成する他の面であってもよい。
上記実施形態では、温度調節器10の表示パネルとして、液晶表示パネル28を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、表示パネルとしては、有機ELパネル等、他の表示パネルを用いてもよい。
上記実施形態では、本発明の一実施形態に係る電子機器、表示装置を搭載した制御機器として、温度調節器10を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、電子機器としては、温度調節器以外にも、タイマやカウンタ等であってもよい。また、制御機器としては、数値を表示しながら各種制御を行う制御機器であれば温度調節器に限らず、各種制御機器に対して広く適用可能である。
11 筐体部
12 フロントケース
12a 表示窓
12b 支持枠体
13 リアケース
13a 端子台
14 フロントカバー
20 表示ユニット(表示装置)
21 制御基板(基板)
22a,22b LED(光源部)
22aa,22ba 端面
22ab,22bb 開口部
23 反射シート(反射部)
24 導光板
24a 側面
24b 前面(発光面)
24c 側面
24d 背面
24da〜24dd 領域
24e 切欠き部
25 突出部
25a 傾斜面
26 反射枠体
26a 側壁部
26b 被覆部
27 拡散シ−ト
28 液晶表示パネル(表示パネル)
28a 設定温度表示部
28b 実測温度表示部
28c 状態表示部
28d 操作ボタン
29 表示シート
30 制御基板ユニット
31 ゴムコネクタ
g 隙間
Claims (9)
- 基板と、
前記基板上に実装され、前記基板の表面に沿って光を照射する光源部と、
前記基板上における前記光源部と隣接する位置に所定の間隔を空けて設けられており、光を前記基板に対して交差する方向へ反射する平面状の反射部と、
前記反射部上に配置されているとともに、前記光源部における光照射側の端面とこれに対向する前記反射部の端面との間に形成された隙間内に突出する突出部を有し、前記突出部を含む側面から前記光源部から照射された光を取り込んで前記反射部とは反対側の発光面において面発光させる平板状の導光板と、
を備えている電子機器。 - 前記突出部は、前記光源部側から前記反射部側に向かって前記基板の表面から離れる方向に傾斜する傾斜面を含むように形成されている、
請求項1に記載の電子機器。 - 前記傾斜面は、前記基板の表面に対して、0度よりも大きく45度以下の範囲の傾斜を有している、
請求項2に記載の電子機器。 - 前記突出部は、前記導光板における前記反射部側の面から、前記反射部の厚さの分だけ前記基板の方へ突出している、
請求項1から3のいずれか1項に記載の電子機器。 - 前記突出部は、前記光源部における光を照射する開口部分の正面を覆うように、前記基板の表面まで突出している、
請求項1から4のいずれか1項に記載の電子機器。 - 前記導光板は、前記光源部側の側面と前記発光面とが交差する部分に形成されており、前記発光面の一部を凹ませた切欠き部を、さらに有している、
請求項1から5のいずれか1項に記載の電子機器。 - 前記導光板の側面外周を取り囲むとともに、前記導光板に形成された前記切欠き部上に配置されており、前記導光板の内部に取り込まれた光を前記導光板の内部において反射させる反射枠体を、さらに備えている、
請求項6に記載の電子機器。 - 請求項1から7のいずれか1項に記載の電子機器と、
前記導光板から面発光された光が照射される表示パネルと、
を備えた表示装置。 - 請求項8に記載の表示装置と、
前記表示装置に表示される実測値、設定値に基づいて各種設定が入力される入力部と、
を備えた制御機器。
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