JP3597238B2 - 表面実装型発光素子の光漏れ防止構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、発光ダイオード等のように例えば電子機器等の表示燈として使用される発光素子のうち、基板表面実装型の発光素子の光漏れ防止構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のように、発光ダイオード（以下、ＬＥＤと称す。）は、電子機器等の表示燈として広く使用されているが、最近では、電子機器の小型／軽量化及び量産化に伴い、基板表面実装型のＬＥＤ（以下、ＳＭＤ型ＬＥＤと称す。）が数多く使用されるようになってきている。このＳＭＤ型ＬＥＤの外観斜視図を図５（ａ）に示す。同図に示すように、このＳＭＤ型ＬＥＤ１は、直方体の形状から成り、両端に陽極及び陰極端子１ｂ及び１ｃを有している。そして、この陰極及び陰極端子１ｂ及び１ｃに挟まれた中央部分の一側面を発光面１ａとしており、この発光面１ａは、陽極及び陰極端子１ｂ及び１ｃ間に順電流を流すことによって同図の矢印１１に示すように発光する。
【０００３】
このＳＭＤ型ＬＥＤ１は、上記発光面１ａ側にレンズ（図示せず）を有しており、このレンズの作用によって発光光の指向特性を制御している。しかし、このＳＭＤ型ＬＥＤ１は、その寸法が、例えば幅（ｗ）が１乃至２ｍｍ程度、奥行き（ｄ）が２乃至３ｍｍ程度、高さ（ｈ）が１乃至２ｍｍ程度と非常に小型であるため、上記レンズの大きさも制限されてしまう。従って、このレンズによって発光光の指向特性を制御し得る範囲も非常に狭い範囲に制限されてしまうため、このＳＭＤ型ＬＥＤ１においては、指向角度の狭い（鋭い）発光光を発光することができず、即ち発光光が拡散してしまう。
【０００４】
例えば、図５（ｂ）に示すように、２個のＳＭＤ型ＬＥＤ１、２（これらのＳＭＤ型ＬＥＤ１、２については同一規格品とする。）を、基板３の部品面３ａに比較的近接して配置した場合、光漏れが生じてしまう。即ち、同図に示すように、ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２は、基板３の部品面３ａに対して各発光面１ａ、２ａが平行になるように、かつ、基板３とは反対側に向かって発光する状態に設けられている。更に、基板３の部品面３ａ側は、意匠パネル４で覆われている。そして、この意匠パネル４における上記ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の上方（同図の上方）に位置する部分には、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２に対応してこれらのＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の発光面１ａ、２ａのよりも若干寸法の大きい表示孔４ｃ、４ｄが、この意匠パネル４の内面４ａから外面４ｂに貫通する状態に穿設されている。
【０００５】
上記のような構成においては、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の発光光は、同図の矢印１１ａ、１２ａに示すように、各々に対応する表示孔４ｃ、４ｄを介して意匠パネル４の外面４ｂ側に通過する。従って、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の表示状態を、意匠パネル４の外面４ｂ側から各表示孔４ｃ、４ｄを介して確認することができる。
【０００６】
しかし、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の発光光は、上述したように拡散してしまうため、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の発光光の中には、同図の矢印１１ｂ、１２ｂに示すように、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２に対応しない側の表示孔４ｄ、４ｃを介して意匠パネル４の外面４ｂ側に通過してしまう、即ち漏れてしまう光もある。このように光漏れが生じてしまうと、ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２のうちどちらが点灯しているのか判別し難くなり、また、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の両方が発光すると、各発光光が互いに干渉してしまい、このとき各発光光の発光色が各々異なると、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２が各々本来の発光色とは異なる色で表示されてしまうという問題がある。
【０００７】
なお、図６（ａ）に示すような、ディスクリート型ＬＥＤ１０１の場合は、上記ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２に比べて寸法が大きいので、レンズとして作用する弾丸状の発光部１０１ａを大きく形成することができ、即ち、発光光の指向角度を上記ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２よりも広い範囲で制御することができる。従って、図６（ｂ）に示すように、例えば２個のディスクリート型ＬＥＤ１０１、１０２（これらのディスクリート型ＬＥＤ１０１、１０２については同一規格品とする。）を基板１０３の部品面１０３ａに比較的近接して配置した場合でも、これらのディスクリート型ＬＥＤ１０１、１０２として発光光の指向角度が比較的に狭いＬＥＤを用いることによって、上記図５（ｂ）に示すような光漏れを防止することができる。なお、同図において、１０４は意匠パネル、１０４ｃ、１０４ｄは表示孔である。
【０００８】
また、上記ディスクリート型ＬＥＤ１０１、１０２における光漏れをより確実に防止する方法として、図７（ａ）に示すようなホルダ１１１を用いる方法がある。同図に示すように、このホルダ１１１は、中空部１１１ａを有しており、この中空部１１１ａ内に、ディスクリート型ＬＥＤ１１１の発光部１０１ａが、同図の矢印に示す方向に発光する状態に組み込まれている。従って、上記図６（ｂ）に示すディスクリート型ＬＥＤ１０１、１０２に対して、図７（ｂ）に示すように、ホルダ１１１、１１２（これらのホルダ１１１、１１２については、同一規格品とする。）を各々取り付けることによって、図７（ｂ）に矢印で示すように、各ディスクリート型ＬＥＤ１０１、１０２に対応する表示孔１０４ｃ、１０４ｄに向かう方向以外の方向への光の拡散、即ち光漏れをより確実に防止することができる。
【０００９】
しかし、ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２については、このＳＭＤ型ＬＥＤ１、２自体の寸法が非常に小型であるため、上記ディスクリート型ＬＥＤ１０１、１０２用のホルダ１１１、１１２のような光漏れを防止するものはなかった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
即ち、図５（ｂ）に示すように、複数のＳＭＤ型ＬＥＤ１、２を比較的に近接して配置した場合、従来は、上記のような光漏れを防止することができなかった。そして、この光漏れによって、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２のうちどちらが点灯しているのかを判別し難くなり、また、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の両方が発光している状態においては双方の発光光が干渉してしまうという問題があった。また、ＳＭＤ型ＬＥＤ１（２）が１個だけ設けられている場合についても、このＳＭＤ型ＬＥＤ１（２）の発光光が、これに対応する表示孔４ｃ（４ｄ）以外の部分、例えば意匠パネル４の隙間等から漏れてしまうことがあるという問題があった。
【００１１】
本発明は、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の発光光を、各々に対応する表示孔４ｃ、４ｄ以外から意匠パネル４の外面４ｂ側に漏らさないようにすることのできる表面実装型発光素子の光漏れ防止構造を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１の発明の表面実装型発光素子の光漏れ防止構造は、相対向する第１及び第２の面を有するパネルと、該パネルの上記第１の面側に配置された基板と、該基板の一面に配置され上記パネルの上記第１の面に向かって発光する表面実装型発光素子と、該表面実装型発光素子に対応して上記パネルに上記第１及び第２の面を貫通する状態に穿設された表示孔と、上記表面実装型発光素子の発光する発光光をこの表面実装型発光素子に対応する上記表示孔からのみ上記パネルの上記第２の面側に通過させる状態に上記第１の面と上記基板との間に設けられた遮光手段とを、具備する。そして、遮光手段が、上記基板の一面に表面実装可能に形成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
第２の発明の表面実装型発光素子の光漏れ防止構造は、第１の発明の表面実装型発光素子の光漏れ防止構造において、上記遮光手段が、上記表面実装型発光素子に対向し、上記表面実装型発光素子の発光する上記発光光のうち上記遮光手段に入射する発光光を上記表面実装型発光素子に対応する上記表示孔に向けて反射する反射面を有することを特徴とするものである。
【００１４】
第３の発明の表面実装型発光素子の光漏れ防止構造は、基板と、該基板の一面に略一列に並べて配置され上記基板と平行な発光面を有しこの発光面から拡散光を発光する複数の表面実装型発光素子と、該各表面実装型発光素子間に位置する上記基板の上記一面に取り付けられ上記基板からの高さが上記発光面より高く上記列を横切る方向の寸法が上記表面実装型発光素子における上記方向の寸法より大きい遮光手段とを、具備する。そして、遮光手段が、上記基板の一面に表面実装可能に形成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
第４の発明の表面実装型発光素子の光漏れ防止構造は、第２の発明の表面実装型発光素子の光漏れ防止構造において、上記遮光手段が、その両側に位置する上記表面実装型発光素子に各々対向し、上記拡散光を上記表面実装型発光素子側に各々反射する反射面を有することを特徴とするものである。
【００１７】
【作用】
第１の発明によれば、表面実装型発光素子の発光光は、この表面実装型発光素子に対応する表示孔を介してパネルの第１の面側から第２の面側に、例えばパネルの内側から外側に通過する。そして、遮光手段は、上記表面実装型発光素子の発光光が、この表面実装型発光素子に対応する表示孔以外からパネルの外側に通過しないように、即ち漏れないように、上記発光光を遮断する。なお、遮光手段は、表面実装型発光素子と同様に、基板の一面に表面実装される。
【００１８】
第２の発明によれば、遮光手段が、表面実装型発光素子に対向する反射面を有し、この反射面が、表面実装型発光素子の発光光のうちこの遮光手段に入射する光を、上記表面実装型発光素子に対応する表示孔に向けて反射する。即ち、表面実装型発光素子から遮光手段に入射する発光光も、上記表示孔を介してパネルの外側に通過する。
【００１９】
第３の発明によれば、各表面実装型発光素子が、その発光面から拡散光を発光する。そして、遮光手段が、各表面実装型発光素子から各々隣接する表面実装型発光素子に向かう拡散光を遮光する。なお、遮光手段は、表面実装型発光素子と同様に、基板の一面に表面実装される。
【００２０】
第４の発明によれば、遮光手段が、各表面実装型発光素子に対向する反射面を有し、この反射面が、各表面実装型発光素子からの拡散光を各表面実装型発光素子側に反射する。
【００２２】
【実施例】
本発明に係る表面実装型発光素子の光漏れ防止構造の一実施例を図１から図４を参照して説明する。なお、本実施例は、図１に示すように、上記図５（ｂ）における２つのＳＭＤ型ＬＥＤ１、２間にダミーチップ５を設けたものである。よって、図５（ｂ）、及びＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の外観を示す図５（ａ）と同等な部分については、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２３】
ダミーチップ５は、図２に示すように、細長い直方体の長手方向における一対向面の中央部分を各々凹状に取り除いたような形状を有している。そして、このダミーチップ５は、その長手方向をＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の並び（列）方向に対して直交させると共に、上記凹状に取り除いたような部分、所謂凹面部５ｃ、５ｄを各々ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２に対向させた状態で、ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２間の中央に配置されている。
【００２４】
なお、このダミーチップ５は、例えば金属等の遮光性材料で形成されており、その長手方向の端部５ａ、５ｂは半田付け可能な状態、即ちＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の端子１ｂ及び１ｃ、２ｂ及び２ｃと同様な半田付け端子状に成形されている。そして、この端部５ａ、５ｂは、基板３の部品面３ａに設けられたランド３５ａ及び３５ｂに半田付けされており、これによって、ダミーチップ５は、基板３の部品面３ａに表面実装されている。なお、同図における３１ａ、３２ａ、３２ｂは、ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の各端子１ｂ、２ｂ及び２ｃを各々半田付けするためのランドである。（ＳＭＤ型ＬＥＤ１の端子１ｃ用のランドは図示せず。）
【００２５】
また、このダミーチップ５におけるＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の並び（列）と直角を成す方向、即ちＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の並び（列）を横切る方向の寸法（所謂ダミーチップ５の長手方向の寸法）Ｄは、図２、図３に示すように、ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２における上記方向の寸法ｄよりも大きい。そして、このダミーチップ５における基板３の部品面３ａからの高さＨは、図２、図４に示すように、ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の発光面１ａ、２ａ（ｈ）よりも高く、また図１に示すように、基板３の部品面３ａから意匠パネル４の内面４ａまでの高さｔよりも低い。
【００２６】
そして、このダミーチップ５の上記凹面部５ｃ、５ｄは、図３に示すように、ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の並び（列）を横切る方向（同図の上下方向）に対して、ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２における上記方向の寸法ｄよりも広い範囲Ａに渡って円弧を描く状態に形成されている。また、基板３の部品面３ａからの高さ方向に対しては、図４に示すように、ダミーチップ５の上方（同図における上方）から基板３側に向かうに従って円弧を描きながら末広がる状態に形成されている。更に、この凹面部５ｃ、５ｄの表面は、鏡面状に仕上げられており、即ち凹面鏡状の反射面が形成されている。
【００２７】
上記のような構成においては、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の発光光は、図１の矢印１１ａ、１２ａに示すように、各々に対応する表示孔４ｃ、４ｄを介して意匠パネル４の外面４ｂ側に通過する。そして、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の発光する拡散光のうち、互いの方向に向かう拡散光は、図３及び図４に点線の矢印で示すように、ダミーチップ５の凹面部５ｃ、５ｄに入射し、この凹面部５ｃ、５ｄによって各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の上方に向かって反射される。ここで、凹面部５ｃ、５ｄは、上記のように凹面鏡状に形成されているので、反射した反射光を収束させるか、若しくは平行光にするように作用する。そして、この凹面部５ｃ、５ｄによって反射された反射光は、図１の矢印１１ｃ、１２ｃに示すように、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２に対応する表示孔４ｃ、４ｄを介して意匠パネル４の外面４ｂ側に通過する。
【００２８】
即ち、ダミーチップ５をＳＭＤ型ＬＥＤ１、２間に介在させることによって、互いの方向に向かう拡散光を遮光することができ、即ち光漏れを防止することができる。従って、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の発光光が互いに干渉してしまうこともない。
【００２９】
また、２つのＳＭＤ型ＬＥＤ１、２に対して１つのダミーチップ５を設けるだけで各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の光漏れを防ぐことができるので、図５に示したもののように各ディスクリート型ＬＥＤ１０１、１０２に対して１つずつホルダ１１１、１１２を設けるものよりも構成を簡略化することができる。
【００３０】
しかも、ダミーチップ５の凹面部５ｃ、５ｄに入射して、この凹面部５ｃ、５ｄによって反射された反射光も、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２に対応する表示孔４ｃ、４ｄを通過するので、この表示孔４ｃ、４ｄを通過する光の光度が向上し（光量が増加し）、これによって各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の見かけの輝度が向上する。即ち、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の発光光を効率よく利用することができる。
【００３１】
更に、ダミーチップ５は、ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２と同様に、基板３の部品面３ａに表面実装されるので、このダミーチップ５の実装は、ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２等の他の表面実装型部品の実装工程と同時に行うことができる。従って、このダミーチップ５を基板３に実装するために特別な作業工程を設ける必要はない。
【００３２】
なお、本実施例においては、ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２については同一規格品であるとしたが、各々異なる規格のＬＥＤを用いてもよい。ただし、この場合、ダミーチップ５におけるＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の並び（列）を横切る方向の寸法Ｄについては、いずれのＳＭＤ型ＬＥＤ１、２における上記方向の寸法ｄよりも大きくする。また、ダミーチップ５における基板３の部品面３ａからの高さについても、いずれのＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の発光面１ａ、２ａの高さよりも高くする。
【００３３】
また、ここでは、２個のＳＭＤ型ＬＥＤ１、２を設けた場合の光漏れ防止構造について説明したが、ＳＭＤ型ＬＥＤの数は２個以上の複数個でもよい。この場合、ダミーチップ５については、隣接するＳＭＤ型ＬＥＤ間に各々設ける。また、ＳＭＤ型ＬＥＤが１個の場合でも、ダミーチップを設けることによって、上記ＳＭＤ型ＬＥＤの発光光が、それに対応する表示孔以外から漏れないように構成してもよい。
【００３４】
そして、ダミーチップ５の凹面部５ｃ、５ｄを凹面鏡状に形成したが、この凹面鏡状の凹面部５ｃ、５ｄに替えて、単に上面から各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２側に向かって傾斜するように傾斜面を形成してもよい。また、この凹面部５ｃ、５ｄを鏡面状に仕上げたが、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の見かけの輝度を向上させる必要のない場合は、凹面部５ｃ、５ｄを鏡面状に仕上げなくてもよい。また、凹面部５ｃ、５ｄを形成せずに、ダミーチップ５を単なる直方体状としてもよい。
【００３５】
また、ダミーチップ５を金属によって形成したが、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の発光光を遮光できる材料であれば、金属に限らず、プラスチックやセラミック等の他の遮光性材料によってダミーチップ５を形成してもよい。
【００３６】
そして、ダミーチップ５を基板３に対して表面実装可能に形成したが、表面実装する必要のない場合は、表面実装可能に形成しなくてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
第１の発明の表面実装型発光素子の光漏れ防止構造は、表面実装型発光素子の発光光が、この表面実装型発光素子に対応する表示孔のみを介してパネルの内側から外側に通過するように、遮光手段を設けている。従って、表面実装型発光素子の発光光が、この表面実装型発光素子に対応する表示孔以外からパネルの外側に通過する、即ち漏れることはない。さらに、遮光手段は、表面実装型発光素子と同様に、基板の一面に表面実装される。従って、遮光手段の実装は、表面実装型発光素子を実装するのと同時に行うことができるので、遮光手段を実装するための特別な作業工程を設ける必要はない。つまり、作業工程に大きな影響を与えること無く、光漏れを防止できるという効果がある。
【００３８】
第２の発明の表面実装型発光素子の光漏れ防止構造は、遮光手段が、表面実装型発光素子に対向する反射面を有し、この反射面が、表面実装型発光素子の発光光のうちこの遮光手段に入射する光を、この表面実装型発光素子に対応する表示孔に向けて反射するように、即ち表示孔を介してパネルの外側に通過させるように構成されている。このように構成されているので、表示孔を介してパネルの外側に通過する光の光度を第１の発明よりも高くすることができ、即ち表面実装型発光素子の発光光を第１の発明よりも効果的に利用することができるという効果がある。
【００３９】
第３の発明の表面実装型発光素子の光漏れ防止構造は、基板の一面に略一列に並べて配置された各表面実装型発光素子間に、基板からの高さが各表面実装型発光素子よりも高く、表面実装型発光素子の配列を横切る方向の寸法が各表面実装型発光素子の上記方向の寸法よりも大きい遮光手段を設けているので、各表面実装型発光素子から隣接する表面実装型発光素子に向かう拡散光を遮光することができる。従って、各表面実装型発光素子間の拡散光が互いに干渉することはない。しかも、この遮光手段は、隣接する表面実装型発光素子間に１つ設けるだけでよいので、図５に示したもののように各表面実装型発光素子に対して１つずつホルダ１１１、１１２を設けるものよりも構成を簡略化することができるという効果がある。さらに、遮光手段は、表面実装型発光素子と同様に、基板の一面に表面実装される。従って、遮光手段の実装は、表面実装型発光素子を実装するのと同時に行うことができるので、遮光手段を実装するための特別な作業工程を設ける必要はない。つまり、作業工程に大きな影響を与えること無く、光漏れを防止することができる。
【００４０】
第４の発明の表面実装型発光素子の光漏れ防止構造は、遮光手段が、表面実装型発光素子に対向する反射面を有し、この反射面が、表面実装型発光素子の発光面からの拡散光をこの表面実装型発光素子側に反射するように構成されている。このように構成されているので、表面実装型発光素子の発光面に略直交する方向へ向かう光の光度を第３の発明よりも高くすることができ、即ち表面実装型発光素子の発光光を第３の発明よりも効果的に利用することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る表面実装型発光素子の光漏れ防止構造を備えた電子機器の一部断面図である。
【図２】同実施例の外観斜視図である。
【図３】同実施例の平面図である。
【図４】図３におけるＩ−Ｉ断面図である。
【図５】表面実装型発光ダイオードを示す図で、（ａ）は、その外観斜視図、（ｂ）は、この表面実装型発光ダイオードを２個実装した電子機器の一部断面図である。
【図６】従来のディスクリート型発光ダイオードを示す図で、（ａ）は、その外観斜視図、（ｂ）は、このディスクリート型発光ダイオードを２個実装した電子機器の一部断面図である。
【図７】図６（ａ）、図６（ｂ）のディスクリート型発光ダイオードにホルダを設けた状態を示す図である。
【符号の説明】
１、２ 表面実装型発光ダイオード
１ａ、２ａ 発光面
３ 基板
４ 意匠パネル
４ａ 内面
４ｂ 外面
４ｃ、４ｄ 表示孔
５ ダミーチップ
１１ａ、１１ｃ、１２ａ、１２ｃ 発光光
【産業上の利用分野】
本発明は、発光ダイオード等のように例えば電子機器等の表示燈として使用される発光素子のうち、基板表面実装型の発光素子の光漏れ防止構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のように、発光ダイオード（以下、ＬＥＤと称す。）は、電子機器等の表示燈として広く使用されているが、最近では、電子機器の小型／軽量化及び量産化に伴い、基板表面実装型のＬＥＤ（以下、ＳＭＤ型ＬＥＤと称す。）が数多く使用されるようになってきている。このＳＭＤ型ＬＥＤの外観斜視図を図５（ａ）に示す。同図に示すように、このＳＭＤ型ＬＥＤ１は、直方体の形状から成り、両端に陽極及び陰極端子１ｂ及び１ｃを有している。そして、この陰極及び陰極端子１ｂ及び１ｃに挟まれた中央部分の一側面を発光面１ａとしており、この発光面１ａは、陽極及び陰極端子１ｂ及び１ｃ間に順電流を流すことによって同図の矢印１１に示すように発光する。
【０００３】
このＳＭＤ型ＬＥＤ１は、上記発光面１ａ側にレンズ（図示せず）を有しており、このレンズの作用によって発光光の指向特性を制御している。しかし、このＳＭＤ型ＬＥＤ１は、その寸法が、例えば幅（ｗ）が１乃至２ｍｍ程度、奥行き（ｄ）が２乃至３ｍｍ程度、高さ（ｈ）が１乃至２ｍｍ程度と非常に小型であるため、上記レンズの大きさも制限されてしまう。従って、このレンズによって発光光の指向特性を制御し得る範囲も非常に狭い範囲に制限されてしまうため、このＳＭＤ型ＬＥＤ１においては、指向角度の狭い（鋭い）発光光を発光することができず、即ち発光光が拡散してしまう。
【０００４】
例えば、図５（ｂ）に示すように、２個のＳＭＤ型ＬＥＤ１、２（これらのＳＭＤ型ＬＥＤ１、２については同一規格品とする。）を、基板３の部品面３ａに比較的近接して配置した場合、光漏れが生じてしまう。即ち、同図に示すように、ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２は、基板３の部品面３ａに対して各発光面１ａ、２ａが平行になるように、かつ、基板３とは反対側に向かって発光する状態に設けられている。更に、基板３の部品面３ａ側は、意匠パネル４で覆われている。そして、この意匠パネル４における上記ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の上方（同図の上方）に位置する部分には、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２に対応してこれらのＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の発光面１ａ、２ａのよりも若干寸法の大きい表示孔４ｃ、４ｄが、この意匠パネル４の内面４ａから外面４ｂに貫通する状態に穿設されている。
【０００５】
上記のような構成においては、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の発光光は、同図の矢印１１ａ、１２ａに示すように、各々に対応する表示孔４ｃ、４ｄを介して意匠パネル４の外面４ｂ側に通過する。従って、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の表示状態を、意匠パネル４の外面４ｂ側から各表示孔４ｃ、４ｄを介して確認することができる。
【０００６】
しかし、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の発光光は、上述したように拡散してしまうため、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の発光光の中には、同図の矢印１１ｂ、１２ｂに示すように、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２に対応しない側の表示孔４ｄ、４ｃを介して意匠パネル４の外面４ｂ側に通過してしまう、即ち漏れてしまう光もある。このように光漏れが生じてしまうと、ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２のうちどちらが点灯しているのか判別し難くなり、また、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の両方が発光すると、各発光光が互いに干渉してしまい、このとき各発光光の発光色が各々異なると、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２が各々本来の発光色とは異なる色で表示されてしまうという問題がある。
【０００７】
なお、図６（ａ）に示すような、ディスクリート型ＬＥＤ１０１の場合は、上記ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２に比べて寸法が大きいので、レンズとして作用する弾丸状の発光部１０１ａを大きく形成することができ、即ち、発光光の指向角度を上記ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２よりも広い範囲で制御することができる。従って、図６（ｂ）に示すように、例えば２個のディスクリート型ＬＥＤ１０１、１０２（これらのディスクリート型ＬＥＤ１０１、１０２については同一規格品とする。）を基板１０３の部品面１０３ａに比較的近接して配置した場合でも、これらのディスクリート型ＬＥＤ１０１、１０２として発光光の指向角度が比較的に狭いＬＥＤを用いることによって、上記図５（ｂ）に示すような光漏れを防止することができる。なお、同図において、１０４は意匠パネル、１０４ｃ、１０４ｄは表示孔である。
【０００８】
また、上記ディスクリート型ＬＥＤ１０１、１０２における光漏れをより確実に防止する方法として、図７（ａ）に示すようなホルダ１１１を用いる方法がある。同図に示すように、このホルダ１１１は、中空部１１１ａを有しており、この中空部１１１ａ内に、ディスクリート型ＬＥＤ１１１の発光部１０１ａが、同図の矢印に示す方向に発光する状態に組み込まれている。従って、上記図６（ｂ）に示すディスクリート型ＬＥＤ１０１、１０２に対して、図７（ｂ）に示すように、ホルダ１１１、１１２（これらのホルダ１１１、１１２については、同一規格品とする。）を各々取り付けることによって、図７（ｂ）に矢印で示すように、各ディスクリート型ＬＥＤ１０１、１０２に対応する表示孔１０４ｃ、１０４ｄに向かう方向以外の方向への光の拡散、即ち光漏れをより確実に防止することができる。
【０００９】
しかし、ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２については、このＳＭＤ型ＬＥＤ１、２自体の寸法が非常に小型であるため、上記ディスクリート型ＬＥＤ１０１、１０２用のホルダ１１１、１１２のような光漏れを防止するものはなかった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
即ち、図５（ｂ）に示すように、複数のＳＭＤ型ＬＥＤ１、２を比較的に近接して配置した場合、従来は、上記のような光漏れを防止することができなかった。そして、この光漏れによって、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２のうちどちらが点灯しているのかを判別し難くなり、また、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の両方が発光している状態においては双方の発光光が干渉してしまうという問題があった。また、ＳＭＤ型ＬＥＤ１（２）が１個だけ設けられている場合についても、このＳＭＤ型ＬＥＤ１（２）の発光光が、これに対応する表示孔４ｃ（４ｄ）以外の部分、例えば意匠パネル４の隙間等から漏れてしまうことがあるという問題があった。
【００１１】
本発明は、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の発光光を、各々に対応する表示孔４ｃ、４ｄ以外から意匠パネル４の外面４ｂ側に漏らさないようにすることのできる表面実装型発光素子の光漏れ防止構造を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１の発明の表面実装型発光素子の光漏れ防止構造は、相対向する第１及び第２の面を有するパネルと、該パネルの上記第１の面側に配置された基板と、該基板の一面に配置され上記パネルの上記第１の面に向かって発光する表面実装型発光素子と、該表面実装型発光素子に対応して上記パネルに上記第１及び第２の面を貫通する状態に穿設された表示孔と、上記表面実装型発光素子の発光する発光光をこの表面実装型発光素子に対応する上記表示孔からのみ上記パネルの上記第２の面側に通過させる状態に上記第１の面と上記基板との間に設けられた遮光手段とを、具備する。そして、遮光手段が、上記基板の一面に表面実装可能に形成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
第２の発明の表面実装型発光素子の光漏れ防止構造は、第１の発明の表面実装型発光素子の光漏れ防止構造において、上記遮光手段が、上記表面実装型発光素子に対向し、上記表面実装型発光素子の発光する上記発光光のうち上記遮光手段に入射する発光光を上記表面実装型発光素子に対応する上記表示孔に向けて反射する反射面を有することを特徴とするものである。
【００１４】
第３の発明の表面実装型発光素子の光漏れ防止構造は、基板と、該基板の一面に略一列に並べて配置され上記基板と平行な発光面を有しこの発光面から拡散光を発光する複数の表面実装型発光素子と、該各表面実装型発光素子間に位置する上記基板の上記一面に取り付けられ上記基板からの高さが上記発光面より高く上記列を横切る方向の寸法が上記表面実装型発光素子における上記方向の寸法より大きい遮光手段とを、具備する。そして、遮光手段が、上記基板の一面に表面実装可能に形成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
第４の発明の表面実装型発光素子の光漏れ防止構造は、第２の発明の表面実装型発光素子の光漏れ防止構造において、上記遮光手段が、その両側に位置する上記表面実装型発光素子に各々対向し、上記拡散光を上記表面実装型発光素子側に各々反射する反射面を有することを特徴とするものである。
【００１７】
【作用】
第１の発明によれば、表面実装型発光素子の発光光は、この表面実装型発光素子に対応する表示孔を介してパネルの第１の面側から第２の面側に、例えばパネルの内側から外側に通過する。そして、遮光手段は、上記表面実装型発光素子の発光光が、この表面実装型発光素子に対応する表示孔以外からパネルの外側に通過しないように、即ち漏れないように、上記発光光を遮断する。なお、遮光手段は、表面実装型発光素子と同様に、基板の一面に表面実装される。
【００１８】
第２の発明によれば、遮光手段が、表面実装型発光素子に対向する反射面を有し、この反射面が、表面実装型発光素子の発光光のうちこの遮光手段に入射する光を、上記表面実装型発光素子に対応する表示孔に向けて反射する。即ち、表面実装型発光素子から遮光手段に入射する発光光も、上記表示孔を介してパネルの外側に通過する。
【００１９】
第３の発明によれば、各表面実装型発光素子が、その発光面から拡散光を発光する。そして、遮光手段が、各表面実装型発光素子から各々隣接する表面実装型発光素子に向かう拡散光を遮光する。なお、遮光手段は、表面実装型発光素子と同様に、基板の一面に表面実装される。
【００２０】
第４の発明によれば、遮光手段が、各表面実装型発光素子に対向する反射面を有し、この反射面が、各表面実装型発光素子からの拡散光を各表面実装型発光素子側に反射する。
【００２２】
【実施例】
本発明に係る表面実装型発光素子の光漏れ防止構造の一実施例を図１から図４を参照して説明する。なお、本実施例は、図１に示すように、上記図５（ｂ）における２つのＳＭＤ型ＬＥＤ１、２間にダミーチップ５を設けたものである。よって、図５（ｂ）、及びＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の外観を示す図５（ａ）と同等な部分については、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２３】
ダミーチップ５は、図２に示すように、細長い直方体の長手方向における一対向面の中央部分を各々凹状に取り除いたような形状を有している。そして、このダミーチップ５は、その長手方向をＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の並び（列）方向に対して直交させると共に、上記凹状に取り除いたような部分、所謂凹面部５ｃ、５ｄを各々ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２に対向させた状態で、ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２間の中央に配置されている。
【００２４】
なお、このダミーチップ５は、例えば金属等の遮光性材料で形成されており、その長手方向の端部５ａ、５ｂは半田付け可能な状態、即ちＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の端子１ｂ及び１ｃ、２ｂ及び２ｃと同様な半田付け端子状に成形されている。そして、この端部５ａ、５ｂは、基板３の部品面３ａに設けられたランド３５ａ及び３５ｂに半田付けされており、これによって、ダミーチップ５は、基板３の部品面３ａに表面実装されている。なお、同図における３１ａ、３２ａ、３２ｂは、ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の各端子１ｂ、２ｂ及び２ｃを各々半田付けするためのランドである。（ＳＭＤ型ＬＥＤ１の端子１ｃ用のランドは図示せず。）
【００２５】
また、このダミーチップ５におけるＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の並び（列）と直角を成す方向、即ちＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の並び（列）を横切る方向の寸法（所謂ダミーチップ５の長手方向の寸法）Ｄは、図２、図３に示すように、ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２における上記方向の寸法ｄよりも大きい。そして、このダミーチップ５における基板３の部品面３ａからの高さＨは、図２、図４に示すように、ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の発光面１ａ、２ａ（ｈ）よりも高く、また図１に示すように、基板３の部品面３ａから意匠パネル４の内面４ａまでの高さｔよりも低い。
【００２６】
そして、このダミーチップ５の上記凹面部５ｃ、５ｄは、図３に示すように、ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の並び（列）を横切る方向（同図の上下方向）に対して、ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２における上記方向の寸法ｄよりも広い範囲Ａに渡って円弧を描く状態に形成されている。また、基板３の部品面３ａからの高さ方向に対しては、図４に示すように、ダミーチップ５の上方（同図における上方）から基板３側に向かうに従って円弧を描きながら末広がる状態に形成されている。更に、この凹面部５ｃ、５ｄの表面は、鏡面状に仕上げられており、即ち凹面鏡状の反射面が形成されている。
【００２７】
上記のような構成においては、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の発光光は、図１の矢印１１ａ、１２ａに示すように、各々に対応する表示孔４ｃ、４ｄを介して意匠パネル４の外面４ｂ側に通過する。そして、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の発光する拡散光のうち、互いの方向に向かう拡散光は、図３及び図４に点線の矢印で示すように、ダミーチップ５の凹面部５ｃ、５ｄに入射し、この凹面部５ｃ、５ｄによって各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の上方に向かって反射される。ここで、凹面部５ｃ、５ｄは、上記のように凹面鏡状に形成されているので、反射した反射光を収束させるか、若しくは平行光にするように作用する。そして、この凹面部５ｃ、５ｄによって反射された反射光は、図１の矢印１１ｃ、１２ｃに示すように、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２に対応する表示孔４ｃ、４ｄを介して意匠パネル４の外面４ｂ側に通過する。
【００２８】
即ち、ダミーチップ５をＳＭＤ型ＬＥＤ１、２間に介在させることによって、互いの方向に向かう拡散光を遮光することができ、即ち光漏れを防止することができる。従って、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の発光光が互いに干渉してしまうこともない。
【００２９】
また、２つのＳＭＤ型ＬＥＤ１、２に対して１つのダミーチップ５を設けるだけで各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の光漏れを防ぐことができるので、図５に示したもののように各ディスクリート型ＬＥＤ１０１、１０２に対して１つずつホルダ１１１、１１２を設けるものよりも構成を簡略化することができる。
【００３０】
しかも、ダミーチップ５の凹面部５ｃ、５ｄに入射して、この凹面部５ｃ、５ｄによって反射された反射光も、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２に対応する表示孔４ｃ、４ｄを通過するので、この表示孔４ｃ、４ｄを通過する光の光度が向上し（光量が増加し）、これによって各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の見かけの輝度が向上する。即ち、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の発光光を効率よく利用することができる。
【００３１】
更に、ダミーチップ５は、ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２と同様に、基板３の部品面３ａに表面実装されるので、このダミーチップ５の実装は、ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２等の他の表面実装型部品の実装工程と同時に行うことができる。従って、このダミーチップ５を基板３に実装するために特別な作業工程を設ける必要はない。
【００３２】
なお、本実施例においては、ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２については同一規格品であるとしたが、各々異なる規格のＬＥＤを用いてもよい。ただし、この場合、ダミーチップ５におけるＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の並び（列）を横切る方向の寸法Ｄについては、いずれのＳＭＤ型ＬＥＤ１、２における上記方向の寸法ｄよりも大きくする。また、ダミーチップ５における基板３の部品面３ａからの高さについても、いずれのＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の発光面１ａ、２ａの高さよりも高くする。
【００３３】
また、ここでは、２個のＳＭＤ型ＬＥＤ１、２を設けた場合の光漏れ防止構造について説明したが、ＳＭＤ型ＬＥＤの数は２個以上の複数個でもよい。この場合、ダミーチップ５については、隣接するＳＭＤ型ＬＥＤ間に各々設ける。また、ＳＭＤ型ＬＥＤが１個の場合でも、ダミーチップを設けることによって、上記ＳＭＤ型ＬＥＤの発光光が、それに対応する表示孔以外から漏れないように構成してもよい。
【００３４】
そして、ダミーチップ５の凹面部５ｃ、５ｄを凹面鏡状に形成したが、この凹面鏡状の凹面部５ｃ、５ｄに替えて、単に上面から各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２側に向かって傾斜するように傾斜面を形成してもよい。また、この凹面部５ｃ、５ｄを鏡面状に仕上げたが、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の見かけの輝度を向上させる必要のない場合は、凹面部５ｃ、５ｄを鏡面状に仕上げなくてもよい。また、凹面部５ｃ、５ｄを形成せずに、ダミーチップ５を単なる直方体状としてもよい。
【００３５】
また、ダミーチップ５を金属によって形成したが、各ＳＭＤ型ＬＥＤ１、２の発光光を遮光できる材料であれば、金属に限らず、プラスチックやセラミック等の他の遮光性材料によってダミーチップ５を形成してもよい。
【００３６】
そして、ダミーチップ５を基板３に対して表面実装可能に形成したが、表面実装する必要のない場合は、表面実装可能に形成しなくてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
第１の発明の表面実装型発光素子の光漏れ防止構造は、表面実装型発光素子の発光光が、この表面実装型発光素子に対応する表示孔のみを介してパネルの内側から外側に通過するように、遮光手段を設けている。従って、表面実装型発光素子の発光光が、この表面実装型発光素子に対応する表示孔以外からパネルの外側に通過する、即ち漏れることはない。さらに、遮光手段は、表面実装型発光素子と同様に、基板の一面に表面実装される。従って、遮光手段の実装は、表面実装型発光素子を実装するのと同時に行うことができるので、遮光手段を実装するための特別な作業工程を設ける必要はない。つまり、作業工程に大きな影響を与えること無く、光漏れを防止できるという効果がある。
【００３８】
第２の発明の表面実装型発光素子の光漏れ防止構造は、遮光手段が、表面実装型発光素子に対向する反射面を有し、この反射面が、表面実装型発光素子の発光光のうちこの遮光手段に入射する光を、この表面実装型発光素子に対応する表示孔に向けて反射するように、即ち表示孔を介してパネルの外側に通過させるように構成されている。このように構成されているので、表示孔を介してパネルの外側に通過する光の光度を第１の発明よりも高くすることができ、即ち表面実装型発光素子の発光光を第１の発明よりも効果的に利用することができるという効果がある。
【００３９】
第３の発明の表面実装型発光素子の光漏れ防止構造は、基板の一面に略一列に並べて配置された各表面実装型発光素子間に、基板からの高さが各表面実装型発光素子よりも高く、表面実装型発光素子の配列を横切る方向の寸法が各表面実装型発光素子の上記方向の寸法よりも大きい遮光手段を設けているので、各表面実装型発光素子から隣接する表面実装型発光素子に向かう拡散光を遮光することができる。従って、各表面実装型発光素子間の拡散光が互いに干渉することはない。しかも、この遮光手段は、隣接する表面実装型発光素子間に１つ設けるだけでよいので、図５に示したもののように各表面実装型発光素子に対して１つずつホルダ１１１、１１２を設けるものよりも構成を簡略化することができるという効果がある。さらに、遮光手段は、表面実装型発光素子と同様に、基板の一面に表面実装される。従って、遮光手段の実装は、表面実装型発光素子を実装するのと同時に行うことができるので、遮光手段を実装するための特別な作業工程を設ける必要はない。つまり、作業工程に大きな影響を与えること無く、光漏れを防止することができる。
【００４０】
第４の発明の表面実装型発光素子の光漏れ防止構造は、遮光手段が、表面実装型発光素子に対向する反射面を有し、この反射面が、表面実装型発光素子の発光面からの拡散光をこの表面実装型発光素子側に反射するように構成されている。このように構成されているので、表面実装型発光素子の発光面に略直交する方向へ向かう光の光度を第３の発明よりも高くすることができ、即ち表面実装型発光素子の発光光を第３の発明よりも効果的に利用することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る表面実装型発光素子の光漏れ防止構造を備えた電子機器の一部断面図である。
【図２】同実施例の外観斜視図である。
【図３】同実施例の平面図である。
【図４】図３におけるＩ−Ｉ断面図である。
【図５】表面実装型発光ダイオードを示す図で、（ａ）は、その外観斜視図、（ｂ）は、この表面実装型発光ダイオードを２個実装した電子機器の一部断面図である。
【図６】従来のディスクリート型発光ダイオードを示す図で、（ａ）は、その外観斜視図、（ｂ）は、このディスクリート型発光ダイオードを２個実装した電子機器の一部断面図である。
【図７】図６（ａ）、図６（ｂ）のディスクリート型発光ダイオードにホルダを設けた状態を示す図である。
【符号の説明】
１、２ 表面実装型発光ダイオード
１ａ、２ａ 発光面
３ 基板
４ 意匠パネル
４ａ 内面
４ｂ 外面
４ｃ、４ｄ 表示孔
５ ダミーチップ
１１ａ、１１ｃ、１２ａ、１２ｃ 発光光
Claims (4)
- 相対向する第１及び第２の面を有するパネルと、該パネルの上記第１の面側に配置された基板と、該基板の一面に配置され上記パネルの上記第１の面に向かって発光する表面実装型発光素子と、該表面実装型発光素子に対応して上記パネルに上記第１及び第２の面を貫通する状態に穿設された表示孔と、上記表面実装型発光素子の発光する発光光をこの表面実装型発光素子に対応する上記表示孔からのみ上記パネルの上記第２の面側に通過させる状態に上記第１の面と上記基板との間に設けられた遮光手段とを、具備し、
上記遮光手段が上記基板の上記一面に表面実装可能に形成されていることを特徴とする表面実装型発光素子の光漏れ防止構造。 - 請求項１に記載の表面実装型発光素子において、上記遮光手段が、上記表面実装型発光素子に対向し、上記表面実装型発光素子の発光する上記発光光のうち上記遮光手段に入射する発光光を上記表面実装型発光素子に対応する上記表示孔に向けて反射する反射面を有することを特徴とする表面実装型発光素子の光漏れ防止構造。
- 基板と、該基板の一面に略一列に並べて配置され上記基板と平行な発光面を有しこの発光面から拡散光を発光する複数の表面実装型発光素子と、該各表面実装型発光素子間に位置する上記基板の上記一面に取り付けられ上記基板からの高さが上記発光面より高く上記列を横切る方向の寸法が上記表面実装型発光素子における上記方向の寸法より大きい遮光手段とを、具備し、
上記遮光手段が上記基板の上記一面に表面実装可能に形成されていることを特徴とする表面実装型発光素子の光漏れ防止構造。 - 請求項３に記載の表面実装型発光素子において、上記遮光手段が、その両側に位置する上記表面実装型発光素子に各々対向し、上記拡散光を上記表面実装型発光素子側に各々反射する反射面を有することを特徴とする表面実装型発光素子の光漏れ防止構造。
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