JP4291097B2

JP4291097B2 - 面状光源装置

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Publication number: JP4291097B2
Application number: JP2003330102A
Authority: JP
Inventors: 康博宮坂
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2003-09-22
Filing date: 2003-09-22
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2023-09-22
Also published as: EP1517164A1; US20050063168A1; JP2005100690A

Description

本発明は、液晶表示装置等にエッジライト方式のバックライトとして備えられる面状光源装置であって、導光板と、この導光板の入光面近傍に配置されこの入光面に光を照射するＬＥＤと、このＬＥＤを導光板に対して位置決めする位置決め手段とを備える面状光源装置に関する。

従来の面状光源装置には、光が入射される入光面、および、この入光面からの入射光を出射する出光面を有する導光板と、この導光板を支持する支持部材と、導光板の入光面近傍に配置され、この入光面に光を照射するＬＥＤと、このＬＥＤを電気回路に電気的に接続するリード部材とを備える面状光源装置がある。

この種の面状光源装置では、複数個のチップ型ＬＥＤがＬＥＤ基板に接続され、このＬＥＤ基板が導光板の入光面に接合されていた。すなわち、ＬＥＤ基板が、チップ型ＬＥＤを導光板に対して位置決めする位置決め手段として機能していた。また、チップ型ＬＥＤを電気回路に電気的に接続するリード部材は、ＬＥＤ基板と、このＬＥＤ基板に一端が接続され他端が電気回路に接続されるＦＰＣとから構成されていた。
特開２００１−６７９１９公報（段落番号０００３〜０００６、図８，９）

上述した従来の面状光源装置では、チップ型ＬＥＤを位置決めするために、ＬＥＤ基板という特別な部品が必要であり、部品点数の増加を招いていた。

本発明の目的は、上述の実情を考慮してなされたものであり、その目的は、ＬＥＤを位置決めするために特別な部品を要さず、部品点数の増加を招かずに済む面状光源装置を提供することにある。

上述の目的を達成するために、本発明は、光が入射される入光面、および、この入光面からの入射光を出射する出光面を有する導光板と、この導光板を支持する支持部材と、前記導光板の前記入光面近傍に配置されこの入光面に光を照射するＬＥＤと、このＬＥＤを前記導光板に対して位置決めする位置決め手段と、前記支持部材に設けられ、前記ＬＥＤを点灯させるための電気回路と、この電気回路に前記ＬＥＤを電気的に接続するリード部材とを備える面状光源装置であって、前記ＬＥＤが、発光するＬＥＤ本体と、針金状の前記リード部材とが一体に形成されたディスクリート型ＬＥＤからなり、前記位置決め手段が、前記支持部材に形成され前記針金状のリード部材が挿通される挿通孔と、前記針金状のリード部材に一体に形成され前記挿通孔の縁部に係合する係合部からなり、前記リード部材は前記ＬＥＤ本体と前記係合部との間の所定位置で予めＬ字状に折り曲げられており、前記ＬＥＤ本体が前記入光面に対向して光を照射する位置に位置決めされることを特徴とする。

このように構成した本発明では、ＬＥＤが、発光するＬＥＤ本体と針金状のリード部材とが一体に形成されたディスクリート型ＬＥＤからなり、位置決め手段が、支持部材に形成され針金状のリード部材が挿通される挿通孔と、針金状のリード部材に一体に形成され支持部材の挿通孔の縁部に係合する係合部からなり、リード部材はＬＥＤ本体と係合部との間の所定位置で予めＬ字状に折り曲げられており、ＬＥＤ本体が入光面に対向して光を照射する位置に位置決めされる。つまり、ディスクリート型ＬＥＤおよび支持部材が、位置決め手段を含んでいる。この結果、ＬＥＤを位置決めするために特別な部品を要さず、部品点数の増加を招かずに済む。

また、本発明は、前記支持部材が、前記電気回路が設けられた回路基板と、この回路基板上に設置され、前記導光板を保持する保持台とからなり、前記ＬＥＤ本体が、前記保持台および前記回路基板に形成された挿通孔に挿通されるリード部材を介して前記電気回路と電気的に接続されることを特徴とする。

このように構成した本発明では、ディスクリート型ＬＥＤが針金状のリード部材を有する。このため、特別な部品（例えばリード線、フレキシブル基板等）を用いることなく、針金状のリード部材を適当な長さにカットすることにより、支持部材と回路基板との間隔寸法の変更に容易に対応することができる。

以上で説明したように、本発明によれば、ディスクリート型ＬＥＤおよび支持部材が位置決め手段を含んでいるので、ＬＥＤを位置決めするために特別な部品を要さず、部品点数の増加を招かずに済む。

以下で本発明の面状光源装置の実施形態について図１〜５を用いて説明する。

図１は、本発明の面状光源装置の一実施形態が装備されるカーエアコンの操作装置の正面図、図２は、図１に示す操作装置の分解斜視図、図３は、本実施形態の横断面図、図４は、図３のIV-IV断面図、図５は、図３のＡ部拡大図である。

本実施形態は、例えば図１に示すカーエアコンの操作装置１に、エッジライト方式のバックライトとして装備される図２〜４に示す面状光源装置１１である。

＜操作装置＞
はじめに、操作装置１について説明する。

操作装置１は、図１に示すように、第１〜第３表示エリア２Ａ〜２Ｃのそれぞれにカーエアコンの制御項目である風量、温度および吹出口の設定状態のそれぞれを表示する液晶表示部２を備えている。

また、この操作装置１は、第１〜第３表示エリア２Ａ〜２Ｃのそれぞれの下部近傍に、その表示エリアに表示される制御項目を選択するために押圧操作する第１〜第３選択ボタン３Ａ〜３Ｃのそれぞれを備えている。また、第１〜第３選択ボタン３Ａ〜３Ｃの下部近傍には、選択した制御項目の設定を変更するために回転操作されるロータリノブ４を備えている。

また、操作装置１は、図２に示すように、筐体を構成する表カバー６と裏カバー２４とを備えている。表カバー６には、第１〜第３選択ボタン３Ａ〜３Ｃのそれぞれが摺動可能に挿入される摺動孔６ａ〜６ｃと、ロータリノブ４が摺動可能に嵌め込まれる凹部６ｅと、この凹部６ｅの中央に設けられ、モータ８にロータリノブ４を固定するホルダ５が回転可能に挿入される軸孔６ｄと、液晶表示部２の輪郭を形成する枠部６ｆとを設けてある。

表カバー６と裏カバー２０により構成される筐体の内部には、第１〜第３押ボタンスイッチ１９Ａ〜１９Ｃが設置されて電気的に接続される回路基板１８（ＰＣＢ）を収納してある。この回路基板１８は裏カバー２０に固定してある。また、第１〜第３選択ボタン３Ａ〜３Ｃのそれぞれは、第１〜第３ボタンホルダ７Ａ〜７Ｃのそれぞれにより保持してある。つまり、第１〜第３選択ボタン３Ａ〜３Ｃが押圧操作されると、第１〜第３ボタンホルダ７Ａ〜７Ｃのそれぞれを介して第１〜第３押ボタンスイッチ１９Ａ〜１９Ｃのそれぞれが押圧操作されるようにしてある。

また、前記筐体の内部には、ロータリノブ４に力覚を付与する、すなわち、ロータリノブ４に回転力を付与する前記モータ８を収納してある。このモータ８には、モータ８の出力軸の回転角、すなわち、ロータリノブ４の回転角を検出するロータリエンコーダ９を取り付けてある。このロータリエンコーダ９は、回路基板１８に電気的に接続してある。

また、筐体の内部には、枠部６ｆにより輪郭を形成されて液晶表示部２を構成する液晶パネル１０（ＬＣＤ）を設けてある。この液晶パネル１０は、上縁部に設けられた端子群１０ａを介して回路基板１８に電気的に接続してある。また、液晶パネル１０は、保持台１５に嵌合させて保持してある。保持台１５と回路基板１８は、保持台１５の裏側に設けられる２つのスナップ爪１５ｃと、回路基板１８に設けられる２つの係合孔１８ｃとをスナップ結合させて固定してある。

また、回路基板１８は、カーエアコン、液晶パネル１０、モータ８を制御する図示しないマイクロコンピュータに接続してある。つまり、回路基板１８に設けられる電気回路を介して、第１〜第３選択ボタン３Ａ〜３Ｃのそれぞれの操作に伴う押ボタンスイッチ１９Ａ〜１９ＣのそれぞれのＯＮ信号、および、ロータリエンコーダ９により検出されたロータリノブ４の回転角を示す回転角信号がマイクロコンピュータに入力され、これらのＯＮ信号および回転角信号に基づて、カーエアコン、液晶パネル１０およびモータ８が制御されるようにしてある。

＜面状光源装置＞
次に、本実施形態である面状光源装置１１について説明する。

面状光源装置１１は、図２に示すように、液晶パネル１０と裏カバー２０との間に設けてある。この面状光源装置１１は、光が入射される入光面１４ａ、および入光面１４ａからの入射光を出射する出光面１４ｂを有する導光板１４と、液晶パネル１０と導光板１４とを支持する支持部材とを備えている。支持部材は、例えば、導光板１４を保持する前記保持台１５と、前記回路基板１８とからなる。保持台１５には、液晶パネル１０が嵌合する嵌合枠部１５ｄと、導光板１４が嵌合する嵌合凹部１５ｅを設けてある。

また、面状光源装置１１は、保持台１５の側部（図２の右側）における導光板１４の入光面１４ａ近傍に配置され、入光面１４ａに光を照射するＬＥＤ１７を備えている。また、面状光源装置１１は、回路基板１８にＬＥＤ１７を点灯させるための図示しない電気回路を備えている。

なお、図２において、１２は、光を垂直方向に拡散する光拡散シート、１３は、光を水平方向に拡散する光拡散シートである。これらの光拡散シート１２，１３は、導光板１４の出光面１４ｂ上に積層してあり、導光板１４とともに保持台１５の嵌合凹部１５ｅ内に収納される。また、同図２において、１６は、保持台１５の嵌合凹部１５ｅの底面に貼り付けられ、導光板１４の裏面からの出射光を反射して導光板１４内に戻すレフレクタシートである。

特に、本実施形態では、ＬＥＤ１７が、図３，４に示すように、発光するＬＥＤ本体１７ａと、このＬＥＤ本体１７ａを電気回路に電気的に接続するための針金状のリード部材１７ｂとが一体に形成されたディスクリート型ＬＥＤからなる。また、保持台１５の側部（図３の右側）には、ＬＥＤ１７を設置する設置部１５ａを設けてあり、この設置部１５ａには、図４に示すように、針金状のリード部材１７ｂを挿通する挿通孔１５ｂを設けてある。そして、針金状のリード部材１７ｂには、挿通孔１５ｂの縁部に係合する係合部１７ｃを設けてある。つまり、本実施形態では、ＬＥＤ１７を導光板１４に対して位置決めする位置決め手段を、針金状のリード部材１７ｂ、この針金状のリード部材１７ｂに設けた係合部１７ｃ、保持台１５の設置部１５ａに設けた挿通孔１５ｂにより構成してある。より具体的には、係合部１７ｃが挿入孔１５ｂの周辺表面に当接して動きが規制されることにより、出光面１４ｂに対する直角方向におけるＬＥＤ本体１７ａの位置が決められ、リード部材１７ｂが挿通孔１５ｂの内周面に当接して動きが規制されることにより、出光面１４ｂに対する平行方向におけるＬＥＤ本体１７ａの位置が決められる。

また、回路基板１８には、設置部１５ａの挿通孔１５ｂに一致する位置であって、針金状のリード部材１７ｂを半田付けする位置に、この針金状のリード部材１７ｂを挿通する挿通孔１８ｂを設けてある。図３，４における２１は、針金状のリード部材１７ｂを回路基板１８に半田付けした半田付部である。

このように構成した面状光源装置１１では、ＬＥＤ本体１７ａから導光板１４の入光面１４ａに光が照射されると、この入光面１４ａからの入射光が出光面１４ｂから出射され、光拡散シート１２，１３を透過して、液晶パネル１０に達する。この際、導光板１５内の光は、図５に示すように、レフレクタシート１６による反射や、光拡散シート１２，１３による拡散によって、液晶パネル１０全面における輝度が均一になるように調整される。

また、本実施形態では、組立の際、ＬＥＤ１７の針金状のリード部材１７ｂを、ＬＥＤ本体１７ａと係合部１７ｃとの間の所定位置で予めＬ字状に折り曲げておくとともに、回路基板１８と保持台１５の設置部１５ａと間隔寸法に対応する寸法に切断しておく。次に、保持台１５のスナップ爪１５ｃを、回路基板１８の係合孔１８ｃに挿入して、保持台１５と回路基板１８とをスナップ結合により固定する。

次に、針金状のリード部材１７ｂを、図４に示すように、設置部１５ａの挿通孔１５ｂおよび回路基板１８の挿通孔１８ｂに挿通する。すると、針金状のリード部材１７ｂに設けられた係合部１７ｃが、設置部１５ａの挿通孔１５ｂの縁部に係合し、これにより、針金状のリード部材１７ｂの挿入方向の移動が規制され、ＬＥＤ本体１７ａが導光板１４の入光面１４ａに対向する位置に位置決めされる。そして、このようにしてＬＥＤ本体１７ａが位置決めされた状態で、回路基板１８の裏側において針金状のリード部材１７ｂを半田付けし、ＬＥＤ１７の設置が終了する。

本実施形態によれば、次の効果を奏する。

本実施形態では、ＬＥＤ１７が、発光するＬＥＤ本体１７ａと、針金状のリード部材１７ｂとが一体に形成されたディスクリート型ＬＥＤからなり、位置決め手段が、保持台１５に形成され針金状のリード部材１７ｂが挿通される挿通孔１５ｂと、針金状のリード部材１７ｂに一体に形成され保持台１５の挿通孔１５ｂの縁部に係合する係合部１７ｃからなる。つまり、ＬＥＤ１７および保持台１５が、位置決め手段を含んでいる。この結果、ＬＥＤ１７を位置決めするために特別な部品を要さず、部品点数の増加を招かずに済む。

また、本実施形態では、ＬＥＤ１７が針金状のリード部材１７ｂを有する。このため、特別な部品（例えばリード線、フレキシブル基板等）を用いなくても、針金状のリード部材１７ｂを適当な長さにカットすることにより、保持台１５と回路基板１８との間隔寸法の変更に容易に対応することができる。

なお、本実施形態では、導光板１４に対するＬＥＤ１７の位置決め手段を、針金状のリード部材１７ｂ、この針金状のリード部材１７ｂに一体に形成される係合部１７ｃ、保持台１５の設置部１５ａに設けられる挿通孔１５ｂにより構成してあるが、本発明はこれに限るものではない。つまり、図６に示すように、ＬＥＤ本体１７ａの周側面１７ｄを保持台１５の設置部１５ａに当接させるようにし、このＬＥＤ本体１７ａの周側面１７ｄと、針金状のリード部材１７ｂと、設置部１５ａの挿通孔１５ｂとにより構成してもよい。

なお、この位置決め手段では、導光板１４の厚さ方向におけるＬＥＤ本体１７ａの位置を、ＬＥＤ本体１７ａにおける周側面１７ｄを含む部分の径寸法、および、ＬＥＤ本体１７ａの周側面１７ｄが当接する設置部１５の部分の厚さ寸法のうちの少なくとも一方の設定により対応させる。

このように構成した別の位置決め手段でも、この別の位置決め手段がＬＥＤ１７および保持台１５に含まれているので、ＬＥＤ１７を位置決めするために特別な部品を要さず、部品点数の増加を招かずに済む。

また、本実施形態では、支持部材を保持台１５と回路基板１８とにより構成してあるが、本発明はこれに限るものではなく、保持台１５に電気回路を設けるとともに保持台１５を裏カバー２０に直接固定して、回路基板１８を省いてもよい。また、液晶パネル１０、導光板１４、光拡散シート１２，１３、レフレクタシート１６を回路基板１８上に積層するとともに、回路基板１８における挿通孔１８ｂとこの挿通孔１８ｂの周辺部分とをＬＥＤ１７の設置部として、保持台１５を省いてもよい。これらのように構成した場合、ＬＥＤ１７の針金状のリード部材１７ｂを、保持台１５の設置部１５ａの厚さ寸法、または、回路基板１８の厚さ寸法に対応するようにカットして使用する。このように構成したものでは、回路基板１８または保持台１５を省くことができるので、部品点数を削減できる。

本発明の面状光源装置の一実施形態が装備されるカーエアコンの操作装置の正面図である。図１に示す操作装置の分解斜視図である。本実施形態の横断面図である。図３のIV-IV断面図である。図３のＡ部拡大図である。図３に示す位置決め手段とは別の位置決め手段を示す横断面図である。

符号の説明

１１面状光源装置
１２，１３光拡散シート
１４導光板
１５保持台
１５ａ設置部
１５ｂ挿通孔
１５ｃスナップ爪
１５ｄ嵌合枠部
１５ｅ嵌合凹部
１６レフレクタシート
１７ＬＥＤ
１７ａＬＥＤ本体
１７ｂ針金状のリード部材
１７ｃ係合部
１７ｄ周側面
１８回路基板
１８ｂ挿通孔
１８ｃ係合孔

Claims

光が入射される入光面、および、この入光面からの入射光を出射する出光面を有する導光板と、
この導光板を支持する支持部材と、
前記導光板の前記入光面近傍に配置されこの入光面に光を照射するＬＥＤと、
このＬＥＤを前記導光板に対して位置決めする位置決め手段と、
前記支持部材に設けられ、前記ＬＥＤを点灯させるための電気回路と、
この電気回路に前記ＬＥＤを電気的に接続するリード部材とを備える面状光源装置であって、
前記ＬＥＤが、発光するＬＥＤ本体と、針金状の前記リード部材とが一体に形成されたディスクリート型ＬＥＤからなり、
前記位置決め手段が、前記支持部材に形成され前記針金状のリード部材が挿通される挿通孔と、前記針金状のリード部材に一体に形成され前記挿通孔の縁部に係合する係合部からなり、
前記リード部材は前記ＬＥＤ本体と前記係合部との間の所定位置で予めＬ字状に折り曲げられており、前記ＬＥＤ本体が前記入光面に対向して光を照射する位置に位置決めされることを特徴とする面状光源装置。
前記支持部材が、前記電気回路が設けられた回路基板と、この回路基板上に設置され、前記導光板を保持する保持台とからなり、前記ＬＥＤ本体が、前記保持台および前記回路基板に形成された挿通孔に挿通されるリード部材を介して前記電気回路と電気的に接続されることを特徴とする請求項１記載の面状光源装置。