JP2020017566A - 電子機器の照明構造及びｌｅｄレンズ - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤからの発光を効率良く導光して出射する電子機器の照明構造及びＬＥＤレンズを提供する。【解決手段】電子機器１の照明構造は、電子機器１の外郭を形成する筐体２と、筐体２の内部の基板６１上に搭載された光源１０と、光源１０からの光を入射部９４から出射部９６まで導光する導光部９３を有するＬＥＤレンズ９と、筐体２の壁面に設けられ、その外部へＬＥＤレンズ９によって導光された光を出射する出射孔４１と、を備え、導光部９３は、側面視において、光源１０の中心点と出射孔４１の中心点とを焦点とする楕円の円弧状に形成された反射面９３ａを有する。【選択図】図１１

Description

本発明は、電子機器の照明構造及びＬＥＤレンズに関する。

従来から、ネットワークの中継器などの電子機器において、ＬＣＤ表示部を持たないよ
うな筐体型の機器であっても、電源がＯＮされているか否か、ネットワークが正常か否か
等の最低限の機器の状態をユーザが分かるようにＬＥＤの発光によって視認させているも
のが多い。このＬＥＤの発光は、筐体内に水平に搭載された基板上に搭載されているＬＥ
Ｄから直接導出するのではなく、ＬＥＤレンズによって導光して外部へ導出する構成のも
のが多い（例えば、特許文献１参照）。

この場合、基板は水平方向に設置され、表示部は筐体の上面ではなく側壁（例えば、正
面）に設けられるのが一般的であるため、基板上に搭載されるＬＥＤからの発光を側方へ
変える必要がある。そのため、ＬＥＤからの発光は、ＬＥＤレンズの一部に曲げを形成し
てＬＥＤレンズに入射した光が内部で反射しながら向きを変えて導出部から出射する。

しかしながら、このような構造において、ＬＥＤレンズの曲げ部分は、ＬＥＤからの発
光が筐体の側壁から見えればよいと捉えられていたことから、ＬＥＤからの発光を効率的
に導光できない態様の場合には、より明るいＬＥＤを搭載することにより消費電力が大き
くなってしまうという問題があった。

特開平２０１２−２３０９９８号公報

本発明は、かかる課題に鑑みなされたものであり、ＬＥＤからの発光を効率良く導光し
て出射する電子機器の照明構造及びＬＥＤレンズを提供することを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明は、以下の態様によって把握される。
（１）本発明に係る態様は、電子機器の照明構造であって、前記電子機器の外郭を形成す
る筐体と、前記筐体の内部の基板上に搭載された光源と、前記光源からの光を入射部から
出射部まで導光する導光部を有するＬＥＤレンズと、前記筐体の壁面に設けられ、その外
部へ前記ＬＥＤレンズによって導光された光を出射する出射孔と、を備え、前記ＬＥＤレ
ンズの前記導光部は、側面視において、前記光源の中心点と前記出射孔の中心点とを焦点
とする楕円の円弧状に形成された反射面を有する。

（２）上記（１）に記載の構成において、前記導光部の前記反射面は、鏡面加工が施され
ている。

（３）本発明に係る別の態様は、電子機器の照明構造の一部を構成するＬＥＤレンズであ
って、前記電子機器の外郭を形成する筐体の内部の基板上に搭載された光源からの光を入
射部から出射部まで導光する導光部を備え、前記導光部は、側面視において、前記光源の
中心点と、前記筐体の壁面に設けられ、その外部へ前記導光部によって導光された光を出
射する出射孔の中心点とを焦点とする楕円の円弧状に形成された反射面を有する。

（４）上記（３）に記載の構成において、前記導光部の前記反射面は、鏡面加工が施され
ている。

本発明によれば、ＬＥＤからの発光を効率良く導光して出射する電子機器の照明構造及
びＬＥＤレンズを提供することができる。

本発明の実施形態に係る電子機器について、正面パネルの取り付け前を示す斜視図（蓋材は省略）である。 電子機器の正面図である。 図２において、電子機器の内部構造であって正面パネルを外した状態を示す図である。 正面パネルの裏面を示す図である。 ＬＥＤレンズを説明する図であって、（ａ）は平面図を、（ｂ）は正面図を、（ｃ）は左側面図と右側面図を、（ｄ）は背面図を、それぞれ示す。 正面パネルと基板ユニットとの位置関係を示す側面図（ロアケース及びアッパケースは省略）である。 図６のＢ−Ｂ線断面で基板ユニットの第１基板の側から天地逆にして示す図である。 図７において、ＬＥＤレンズの取り付け前の第１基板を示す斜視図である。 図７において、ＬＥＤレンズの取り付け後の第１基板を示す斜視図である。 ロアケースに正面パネルを取り付ける態様を図２のＡ−Ａ線断面で示す断面図であって、（ａ）は正面パネルがロアケースの下部に係止された状態を、（ｂ）は正面パネルが時計方向に回動していく状態を、（ｃ）は正面パネルがロアケースに嵌合された状態を、それぞれ示す。 ＬＥＤレンズの導光部を拡大して説明する図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明するが、各図におい
て、同一符号は同一又は対応する部分を示す。また、本発明は、以下の説明からも明らか
なようにこれらの実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において当業
者であれば種々の変形が可能である。

（電子機器の全体構成）
まず、本実施形態に係る電子機器１の全体構成について、図１から図４を参照して説明
する。図１は、本実施形態に係る電子機器１について、正面パネル４の取り付け前を示す
斜視図（アッパケース３は省略）を、図２は電子機器１の正面図を、図３は、図２におい
て、電子機器１の内部構造であって正面パネル４を外した状態を、図４は正面パネル４の
裏面４ｂを、それぞれ示している。電子機器１は、例えばネットワークを構成する各種電
子機器（例えば、ルータ）であるが、特定の用途に用いられるものに限られない。

電子機器１は、図１及び図２に示すように、外郭として略直方体形状の筐体を有してお
り、筐体は、ロアケース２と、アッパケース３と、正面パネル４によって構成されている
。ただし、図１では、電子機器１の内部構造を説明するためアッパケース３を省略して図
示している（アッパケース３については、図３を参照のこと）。ロアケース２は、左右側
面、底面、背面から構成されており、上面２ａと前面（正面）２ｂは開放されている。上
面２ａにはアッパケース３が取り付けられ、前面２ｂには正面パネル４が取り付けられる
。

ロアケース２の内部には、図１及び図３に示すように、種々の電子部品が実装された基
板ユニット６が設けられている。基板ユニット６は様々な態様で構成することができるが
、図１では、中板６２と、中板６２の下方に取り付けられた第１基板６１と、中板６２の
上方に取り付けられた第２基板６３とを含む基板ユニット６から構成された例を示す。後
述するように、第１基板６１の下面の正面パネル４寄りには、電子機器１の動作状態を表
示する光源１０（ＬＥＤ）が配置されている。なお、基板ユニット６は、ここで示した態
様に限られるものではなく、１枚の基板、３枚以上の基板で構成されていてもよく、要す
るに、ある基板の下面に光源１０が設けられていればよい。また、光源１０がある基板の
上面に設けられている場合にも、本実施形態は適用可能である。

正面パネル４は、図１及び図２に示すように、その表面４ａには、光源１０からの光を
ロアケース２の外部に出射するための出射孔４１を有している。そして、図４に示すよう
に、その裏面４ｂには、後述するように、出射孔４１に対応する位置に光源１０からの光
を導光するＬＥＤレンズ９が取り付けられる。また、正面パネル４の裏面４ｂには、ＬＥ
Ｄレンズ９を取り付ける取付け部４２と、正面パネル４をロアケース２に係止するための
係止部４３が設けられている。取付け部４２は、ＬＥＤレンズ９の水平方向の取り付け位
置を調整できるよう、正面パネル４の裏面４ｂにおいて、その両端を結んで延在している
。

ＬＥＤレンズ９は、矩形状の枠体９１と、枠体９１の内側に所定間隔をもって形成され
た開口部９２と、各開口部９２の内部で延在する導光部９３を有しており、導光部９３の
上部には、光源１０からの光が入射する入射部９４が設けられている。ＬＥＤレンズ９は
、取付け穴９５にネジ１５を螺合させることによって正面パネル４の取付け部４２に取り
付けられる。ＬＥＤレンズ９については、項をあらためて、説明する。

（ＬＥＤレンズ）
次に、本実施形態に係るＬＥＤレンズ９について、図５を参照して説明する。図５はＬ
ＥＤレンズ９を説明する図であって、（ａ）は平面図を、（ｂ）は正面図を、（ｃ）は左
側面図と右側面図を、（ｄ）は背面図を、それぞれ示す。

ＬＥＤレンズ９は、前述したとおり、図５（ｂ）及び図５（ｄ）に示すように、矩形状
の枠体９１によって外郭が形成されている。ここでは、枠体９１の内部に形成される空間
が６つの開口部９２に区分された例を示しており、各開口部９２には、光源１０の光が入
射する入射部９４から、導光された光を出射する出射部９６にかけて延在する導光部９３
が設けられている。開口部９２及び導光部９３の数は、電子機器１の種類やグレード等に
応じ、求められる表示内容に合わせて増減すればよい。

枠体９１の両端下部には、正面パネル４の取付け部４２に取り付けるための取付け穴９
５が設けられている。図５（ｂ）や図５（ｄ）では、取付け穴９５の位置が左右対称では
ないが、これは、基板ユニット６に実装される各種の電子部品の配置などのロアケース２
内のレイアウトを勘案して設定した例を示したに過ぎず、レイアウトの状況により、ＬＥ
Ｄレンズ９の機能を削がない範囲で適宜設定すればよい。

入射部９４と出射部９６を接続する導光部９３は、枠体９１と一体的に形成されており
、図５（ｃ）に示すように、入射部９４は水平方向に、出射部９６は垂直方向に構成され
ている。これにより、第１基板６１の下面に実装され、入射部９４の上方に存在する光源
１０の光を下方向から正面方向へ略９０°の向きに変更し、出射部９６から出射すること
ができる。ここで、出射部９６は、略半球体状に形成されており、正面パネル４の出射孔
４１に挿入される。

図５（ｃ）に示すように、光源１０と反対側に位置する導光部９３の反射面は、入射部
９４から出射部９６にかけて略円弧状に形成されているが、この点については、後述する
。

（電子機器の照明構造）
次に、本実施形態に係る電子機器１の照明構造について、図６から図９を参照して説明
する。図６は正面パネル４と基板ユニット６との位置関係を示す側面図（ロアケース２及
びアッパケース３は省略）を、図７は図６のＢ−Ｂ線断面で基板ユニット６の第１基板６
１の側から天地逆にして示す図を、図８は、図７において、ＬＥＤレンズ９の取り付け前
の第１基板６１を示す斜視図を、図９は、図７において、ＬＥＤレンズの取り付け後の第
１基板６１を示す斜視図を、それぞれ示している

図６及び図７に示すように、正面パネル４がロアケース２に嵌合されたとき、取付け部
４２に取り付けられているＬＥＤレンズ９は、入射部９４が第１基板６１の下面の正面パ
ネル４寄りに実装されている光源１０に対応する箇所に、出射部９６が正面パネル４の出
射孔４１に対応する箇所に、位置決めされる。

図８及び図９は、図７と同様に（ただし、図６のＢ−Ｂ線断面ではなく、正面パネル４
及び第１基板６１の全体を俯瞰）、基板ユニット６の第１基板６１の側から天地逆にして
示したものである。図示されているように、ＬＥＤレンズ９は、第１基板６１に対して図
５（ｄ）に示す向き（ただし、天地逆）に正面パネル４に取り付けられる。これにより、
ＬＥＤレンズ９の入射部９４は、第１基板６１上に実装されている光源１０を覆うように
位置する。

（正面パネルの取付け方法）
次に、正面パネル４のロアケース２への取付け方法について、図１０を参照して説明す
る。図１０は図２のＡ−Ａ線断面図であって、ロアケース２に正面パネル４を取り付ける
手順を示す。図１０（ａ）は正面パネル４の係止部４３がロアケース２の下部に係止され
た状態を、図１０（ｂ）は正面パネル４の上部が時計方向に回動していく状態を、図１０
（ｃ）は正面パネル４がロアケース２に嵌合された状態を、それぞれ示す。

まず、図１０（ａ）に示すように、ＬＥＤレンズ９が取り付けられた正面パネル４は、
正面パネル４の係止部４３がロアケース２の下部に位置決めされたうえ、回動可能に係止
される。ここで、正面パネル４の裏面４ｂに取り付けられている各種部品と、ロアケース
２の内部に配置済みの基板ユニット６の各種部品とは、原則として互いに干渉しないよう
に設定されている。

次に、図１０（ｂ）に示すように、正面パネル４は、時計方向（矢印Ｃ）に回動されて
いく。この際、ＬＥＤレンズ９の入射部９４は正面パネル４の取り付け後に光源１０と所
定の位置関係になることが求められることから、図１０（ｂ）の工程で第１基板６１とそ
の可撓性の範囲内で接触することは、前述の不干渉の原則にかかわらず、許容される。

そして、図１０（ｃ）に示すように、正面パネル４は、ロアケース２と嵌合する。前述
したとおり、この状態において、正面パネル４の取付け部４２に取り付けられているＬＥ
Ｄレンズ９は、入射部９４が第１基板６１の下面の正面パネル４寄りに実装されている光
源１０に対応する箇所に、出射部９６が正面パネル４の出射孔４１に対応する箇所に、位
置決めされる。

（ＬＥＤレンズの反射面）
ＬＥＤレンズ９の導光部９３は、前述したとおり、光源１０と反対側に位置する導光部
９３の反射面９３ａは、入射部９４から出射部９６にかけて略円弧状に形成されている。
この点、本実施形態では、図１１に示すように、反射面９３ａを構成している。

すなわち、導光部９３の反射面９３ａは、光源１０の中心点１０ａと、正面パネル４の
出射孔４１の中心点４１ａとを焦点とする楕円の円弧状に形成されている。すなわち、図
示するように、光源１０の中心点１０ａから反射面９３ａまでの距離ｂ１，ｂ２，ｂ３，
…と、反射面９３ａから出射孔４１の中心点４１ａまでの距離ａ１，ａ２，ａ３，…との
それぞれの和、すなわち、（ａ１＋ｂ１）、（ａ２＋ｂ２）、（ａ３＋ｂ３）、……が一
定であるように、反射面９３ａを構成する。

このように構成することにより、光源１０から入射部９４に入射した光は、側面視にお
いて、反射面９３ａが楕円に形成された導光部９３内を反射しながら正面パネル４の出射
孔４１から出射することとなる。そうすると、光源１０の中心点１０ａと、正面パネル４
の出射孔４１の中心点４１ａとを焦点とする楕円の円弧状に形成することで、光源１０か
ら入射する光が出射孔４１へ収束するため、光源１０の照明を効率良く出射することが可
能になる。

反射面９３ａについては、光源１０からの光を効率良く導光するため、鏡面加工が施さ
れていることが好ましい。反射面９３ａを鏡面加工することにより、楕円の円弧状に形成
することと相まって、出射孔４１からの光量を向上させることができる。なお、鏡面加工
の手段は特に限定されるものではなく、研磨（ポリッシュ）仕上げでも、削り出しでも、
差し支えない。

以上、実施形態について説明したが、本発明は、具体的な実施形態に限定されるもので
はなく、種々の変更を行ったものも含まれるものであり、そのことは、当業者にとって特
許請求の範囲の記載から明らかである。例えば、上述した実施形態では、出射孔４１を正
面パネル４に設けた場合を示しているが、ロアケース２の他の壁面である側面が側面パネ
ルとして構成されるような場合には、出射孔４１を側面パネルに設けるように変形するこ
とが可能である。

１…電子機器
２…ロアケース、２ａ…上面、２ｂ…前面（正面）
３…アッパケース
４…正面パネル、４ａ…表面、４ｂ…裏面
４１…出射孔（正面パネルの）
４２…取付け部（正面パネルの）
４３…係止部（正面パネルの）
６…基板ユニット
６１…第１基板（基板ユニットの）
６２…中板（基板ユニットの）
６３…第２基板（基板ユニットの）
９…ＬＥＤレンズ
９１…枠体
９２…開口部（枠体の）
９３…導光部（枠体の）、９３ａ…反射面
９４…入射部（枠体の）
９５…取付け穴（枠体の）
９６…出射部（枠体の）
１０…光源（ＬＥＤ）
１５…ネジ

Claims (4)

1. 電子機器の照明構造であって、
   前記電子機器の外郭を形成する筐体と、
   前記筐体の内部の基板上に搭載された光源と、
   前記光源からの光を入射部から出射部まで導光する導光部を有するＬＥＤレンズと、
   前記筐体の壁面に設けられ、その外部へ前記ＬＥＤレンズによって導光された光を出射
   する出射孔と、を備え、
   前記ＬＥＤレンズの前記導光部は、側面視において、前記光源の中心点と前記出射孔の
   中心点とを焦点とする楕円の円弧状に形成された反射面を有することを特徴とする電子機
   器の照明構造。
2. 前記導光部の前記反射面は、鏡面加工が施されていることを特徴とする請求項１に記載
   の電子機器の照明構造。
3. 電子機器の照明構造の一部を構成するＬＥＤレンズであって、
   前記電子機器の外郭を形成する筐体の内部の基板上に搭載された光源からの光を入射部
   から出射部まで導光する導光部を備え、
   前記導光部は、側面視において、前記光源の中心点と、前記筐体の壁面に設けられ、そ
   の外部へ前記導光部によって導光された光を出射する出射孔の中心点とを焦点とする楕円
   の円弧状に形成された反射面を有することを特徴とするＬＥＤレンズ。
4. 前記導光部の前記反射面は、鏡面加工が施されていることを特徴とする請求項３に記載
   のＬＥＤレンズ。