JP5407788B2 - 電子機器の表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器に設けた発光素子の発光により各種状態を表示する表示装置に関し、詳細には、開口部を有するパネルと発光素子を実装した基板との間に配置された透光性を有する導光部材を備えてなる表示装置に関する。

従来、ミキサー装置などの音響機器をはじめとする各種の電子機器には、ＬＥＤなど発光素子の発光により各種状態を表示する表示装置を備えたものがある。この種の表示装置には、基板に実装された発光素子の光を電子機器の筐体の一部であるパネル上の表示部に導光するための導光部材を備えたものがある。導光部材は、透明又は半透明の材料からなる導光レンズを有している。そして、ミキサー装置などの大型機器では、パネル上に多数の表示部（表示ランプ）が配列されているため、この種の導光部材として、複数の導光レンズを並設した多連の導光部材が用いられている。さらに、機器の規模が大きくなると、多連の導光部材の設置数が多くなる。

ところで、上記の導光部材を固定するための従来技術として、パネルと基板との間に導光部材を挟み込んで固定する方法がある。この固定方法では、パネルの下面側から基板を取り外した際、導光部材が脱落することを防止するために、パネルに対して導光部材を仮固定しておく必要がある。この仮固定の方法として、特許文献１に記載されているように、パネルの下面側に形成した弾性片によるスナップイン係合で導光部材を固定する方法がある。

しなしながら、金属製のパネルでは、樹脂製のパネルと異なり、導光部材を固定するための弾性片を形成できない。そのため、パネルに対して導光部材を仮固定するための他の方法として、パネルの下面側に両面粘着テープを貼付し、当該両面粘着テープで導光部材を仮固定する方法がある。しかしながら、パネルに対して両面粘着テープで導光部材を仮固定する方法では、導光部材の数が多くなるにつれて、その組付作業が煩雑になり、電子機器の組立に要する手間やコストが増加するという問題がある。

また、導光部材を固定する他の従来技術として、特許文献１に記載のように、導光部材に形成した突起で基板に対して導光部材を固定する方法もある。しかしながら、この従来技術では、基板に突起固定用の穴が必要であり、導光部材の数が多くなるほど穴の数が増える。そのため、基板のパターン配線効率が低下するという問題がある。

特開平９−１５３６８９号公報

本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、両面粘着テープなどの固定用の部材を別途必要とせず、簡単な作業でパネルに対する導光部材の確実な固定が可能となる電子機器の表示装置を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明は、複数の開口部（３１）を有するパネル（３０）と、複数の開口部（３１）それぞれに対応する発光素子（５１）が実装された基板（５０）と、発光素子（５１）の光を対応する開口部（３１）に導くための導光体（２０）を複数有する導光部材（１０）と、を備え、導光部材（１０）がパネル（３０）の下面（３０ｂ）側と基板（５０）との間に配置されて、導光体（２０）の天面（２２）を含む上端部（２１）が開口部（３１）に挿入されてパネル（３０）の上面（３０ａ）側に露出した状態で設置される電子機器の表示装置（１）であって、導光体（２０）は、透光性及び弾性を有するエラストマーからなり、導光部材（１０）が備える複数の導光体（２０）のうち少なくとも１個は、その上端部（２１）の横幅寸法（Ｌ２）が対応する開口部（３１）の内幅寸法（Ｌ１）よりも大きい固定用の導光体（２０−１）であり、当該固定用の導光体（２０−１）が開口部（３１）に締まり嵌めで挿入されることで、導光部材（１０）がパネル（５０）に対して固定されるようにしたことを特徴とする。

本発明にかかる電子機器の表示装置によれば、エラストマーの弾性を利用して、導光体を開口部に締まり嵌めで挿入することで、導光部材をパネルに対して固定するようにした。これにより、両面粘着テープなどの固定用部材を別途必要とせずに、簡単な作業でパネルに対する導光部材の確実な固定が可能となる。したがって、電子機器の組立作業の効率向上、製造コスト低減を図ることができる。また、エラストマーの弾性によって、パネルの開口部に対する導光体の寸法精度の許容範囲が大きくなるので、開口部への導光体の締まり嵌めを容易かつ確実に実現できるようになる。

また、上記の電子機器の表示装置では、固定用の導光体（２０−１）は、導光部材（１０）が備える他の導光体（２０−２）に対して、上端部（２１）の側面（２１ａ）の形状及び寸法が異なっているが、天面（２２）の外周縁（２２ａ）の形状及び寸法は同一であるとよい。これによれば、パネルへの導光体の締まり嵌めによる固定を実現しながら、パネルの上面側に露出する複数の導光体の見え掛り部に統一感を持たせることができるので、電子機器の操作パネルの見栄えを良好にすることができる。
なお、ここでの括弧内の符号は、後述する実施形態の対応する構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。

本発明にかかる電子機器の表示装置によれば、両面粘着テープなど固定用の部材を別途必要とせず、簡単な作業のみで、パネルに対する導光部材の確実な固定が可能となる。

本発明の一実施形態にかかる電子機器の表示装置の構成例を示す分解斜視図である。 導光部材を示す図で、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は、（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｄ）は、（ｂ）のＸ部分拡大図、（ｅ）は、（ｄ）のＹ部分拡大図である。 表示装置を組み立てる手順を説明するための図で、（ａ）は、表示装置における図２（ａ）のＡ−Ａ断面に対応する部分の側断面図、（ｂ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ断面に対応する部分の側断面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる電子機器の表示装置を示す分解斜視図である。同図に示す表示装置１は、複数の開口部３１を有するパネル板（パネル）３０と、パネル板３０の下面側に設置される回路基板５０と、パネル板３０と回路基板５０との間に配置され、回路基板５０上の発光素子５１の光をパネル板３０の開口部３１に導くための導光部材１０とを備えて構成されている。

本実施形態の表示装置１は、詳細な図示は省略するが、ミキサー装置などの音響機器をはじめとする各種の電子機器に設置されるものである。パネル板３０は、電子機器の筐体の一部を成す平板状の部材であり、電子機器の操作スイッチや表示ランプなどが配列された上面側の操作パネル面を構成する部材である。パネル板３０には、複数個（図では６個）の貫通孔からなる開口部３１が設けられている。各開口部３１は、いずれもその内周形状が長方形状の同一形状及び寸法で、横方向に所定間隔で配列されている。なお、パネル板３０は、平面内で開口部３１の周辺に広がっているが、各図では、開口部３１に対応する位置及びその近傍の一部のみを図示している。

回路基板５０は、パネル板３０の下面３０ｂ側に若干の隙間を有して設置される硬質の平板部材からなる。回路基板５０の上面には、ＬＥＤなどからなる発光素子５１が実装されている。発光素子５１は、パネル板３０の開口部３１にそれぞれ対応して配置されており、図１では、横方向に所定間隔で並べて６個が配置されている。なお、回路基板５０も、平面内で発光素子５１の周辺に広がっているが、各図では、発光素子５１に対応する位置及びその近傍の一部のみを図示している。

導光部材１０は、パネル板３０と回路基板５０の間に挟み込んだ状態で設置される部材である。導光部材１０は、略直方体状の本体部１１を備えており、該本体部１１内には、回路基板５０上の発光素子５１の光を対応するパネル板３０の開口部３１に導くための導光レンズ２０が設けられている。導光レンズ２０は、透明又は半透明の樹脂材からなる。導光レンズ２０は、本体部１１内でその長手方向に沿って複数個が所定間隔で並べて設置されている。各導光レンズ２０は、その上端部２１が本体部１１の上面１１ａから若干突出した状態で配置されている。これら導光レンズ２０の上端部２１は、パネル板３０の各開口部３１に対応して設けられている。一方、本体部１１の下面１１ｂにおける各導光レンズ２０に対応する位置には、矩形状の凹部１３が形成されている。凹部１３は、後述するように、回路基板５０とパネル板３０の間に導光部材１０を設置する際、回路基板５０上の発光素子５１が収容される部分である。

本実施形態では、導光レンズ２０は、透光性及び弾性を有するエラストマーからなる。また、図１に示す導光部材１０が備える６個の導光レンズ２０のうち、両側に配置された２個の導光レンズ２０とそれらの間に配置された残り４個の導光レンズ２０とは、互いの形状が異なっている。すなわち、両側に配置された２個の導光レンズ２０は、図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、上端部２１における長手方向の両側面２１ａ間の幅寸法Ｌ２が、対応する開口部３１の内縁間の幅寸法Ｌ１（図１参照）よりも僅かに大きな寸法に形成された固定用の導光レンズ（固定用の導光体）２０−１である。一方、内側に配列された残り４個の導光レンズ２０は、図１（ｄ）及び（ｅ）に示すように、上端部２１における長手方向の両側面２１ａ間の幅寸法Ｌ１が、対応する開口部３１の内縁間の幅寸法Ｌ１（図１参照）と略同一寸法に形成された通常の導光レンズ（通常の導光体）２０−２である。

固定用の導光レンズ２０−１と通常の導光レンズ２０−２は、それらの天面（見え懸かり部）２２の外周縁２２ａの形状及び寸法が互いに共通であるが、上端部２１の両側面２１ａの形状及び寸法が互いに異なっている。すなわち、固定用の導光レンズ２０−１の両側面２１ａは、天面２２の外周縁２２ａから下降するにつれて外側に若干拡径するようなテーパ形状面として形成されている。これに対して、通常の導光レンズ２０−２の両側面２１ａは、天面２２の外周縁２２ａに対して拡径せず真下方向に延びる略垂直壁状に形成されている。したがって、導光部材１０を上方から見ると、図２（ａ）に示すように、固定用の導光レンズ２０−１と通常の導光レンズ２０−２は、天面２２の外周縁２２ａにおける長手方向の幅寸法は互いに同一であるが、両側面２１ａ間の幅寸法は互いに異なっている。すなわち、天面２２の外周縁２２ａの幅寸法は、固定用の導光レンズ２０−１と通常の導光レンズ２０−２のいずれもＬ１であるが、両側面２１ａ間の幅寸法は、固定用の導光レンズ２０−１がＬ２であるのに対して、通常の導光レンズ２０−２がＬ１（Ｌ２＞Ｌ１）である。なお、比較のため、図２（ｃ）には、通常の導光レンズ２０−２の側面２１ａを点線で併記してあり、図２（ｅ）には、固定用の導光レンズ２０−１の側面２１ａを点線で併記してある。

図３は、導光部材１０をパネル板３０と回路基板５０の間に設置する手順を説明するための図で、（ａ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面に対応する部分の側断面図、（ｂ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ断面に対応する部分の側断面図である。この表示装置１では、導光レンズ２０の上端部２１が対応するパネル板３０の開口部３１に挿入されて、パネル板３０の上面側３０ａに露出した状態で設置されるようになっている。このとき、固定用の導光レンズ２０−１は、対応する開口部３１に締まり嵌めで挿入される。すなわち、固定用の導光レンズ２０−２の幅寸法Ｌ２は、対応する開口部３１の内縁間の幅寸法Ｌ１よりも若干大きな寸法なので、固定用の導光レンズ２０−１の上端部２１を開口部３１に挿入する際、固定用の導光レンズ２０−１の両側面２１ａが開口部３１の内縁で押されて変形しながら圧入されるようになる。これにより、パネル板３０の下面側に設置した導光部材１０がパネル板３０に対して固定されるようになっている。なお、通常の導光レンズ２０−２の幅寸法Ｌ１は、開口部３１の内縁の幅寸法Ｌ１と同一寸法であるので、通常の導光レンズ２０−２は、対応する開口部３１に対して比較的スムーズに挿入される。

この表示装置１を組み立てるには、上述した固定用の導光レンズ２０−１の締まり嵌めによって、パネル板３０の下面３０ｂ側に導光部材１０を固定する。これにより、各導光レンズ２０の上端部２１が対応する各開口部３１からパネル板３０の上面３０ａ側に露出した状態で設置される。その状態で、導光部材１０の下面３０ｂ側に回路基板５０を取り付ける。この回路基板５０の取り付けは、図示しないネジなどの固定具で、回路基板５０をパネル板３０の下面３０ｂ側に対して直接又は他の部材を介して固定することで行われる。これにより、パネル板３０と回路基板５０の間に導光部材１０が挟み込まれた状態で設置される。この際、回路基板５０上の発光素子５１が導光部材１０の凹部１３に収容された状態となる。

以上の手順で組み立てた表示装置１では、回路基板５０上の発光素子５１が点灯すると、発光素子５１の光が各導光レンズ２０内を天面２２に向かって導かれ、パネル板３０の開口部３１から該パネル板３０の上面３０ａ側に照射されるようになっている。

以上説明したように、本実施形態の表示装置１によれば、エラストマーからなる導光レンズ２０（２０−１）の弾性を利用して、該導光レンズ２０をパネル板３０の開口部３１に締まり嵌めで挿入することで、導光部材１０をパネル板３０に対して固定するようにした。これにより、両面粘着テープなど固定用の部材を使用せず、簡単な作業のみでパネル板３０に対する導光部材１０の確実な固定が可能となる。したがって、表示装置１及び電子機器の組立効率の向上、製造コストの低減を図ることができる。特に、パネル板３０に対する導光部材１０の固定が容易に行えるようになることで、パネル板３０の下面３０ｂ側に多数の導光部材１０を設置しているミキサー装置など大型の電子機器では、表示装置１及び電子機器の組立効率を大幅に向上させることができる。

また、本実施形態の表示装置１によれば、パネル板３０から回路基板５０を取り外した際、それに伴って導光部材１０がパネル板３０の下面３０ｂから外れることを防止できる。したがって、電子機器の修理やメンテナンスを行う場合にも、その作業効率を向上させることができる。なお、導光部材１０は、手などで引き抜けばパネル板３０から簡単に取り外すことが可能である。したがって、電子機器の解体やリサイクルには何ら支障が無い。

また、本実施形態の表示装置１では、固定用の導光レンズ２０−１は、導光部材１０が備える通常の導光レンズ２０−２に対して、上端部２１の両側面２１ａの形状及び該側面２１ａ間の幅寸法が異なっているが、天面２２の外周縁２２ａの形状及び寸法は同一である。これにより、締まり嵌めによる導光部材１０の固定を実現しながらも、パネル板３０の上面３０ａ側に露出する複数の導光レンズ２０の見え掛り部の外観、特に、発光する導光レンズ２０の天面２２の見え方に統一感を持たせることができる。したがって、電子機器の操作パネルの見栄えを良好にすることができる。

なお、仮に、導光レンズ２０を一般的なエラストマーよりも弾性変形が少ない硬質の樹脂材で形成した場合は、開口部３１の内形と導光レンズ２０の外形との設計寸法のばらつきが公差内であっても、嵌合のゆるさによる脱落や、嵌合がきつすぎることによる組立性の問題などが発生するおそれがある。そのため、開口部３１と導光レンズ２０の設計寸法公差を小さく抑える必要があり、部品の設計及び加工に手間やコストがかかってしまう。この点、本実施形態のように、導光レンズ２０の材料として適度な弾性を有するエラストマーを選択すれば、開口部３１と導光レンズ２０の設計寸法公差に余裕を持たせることができる。ただし、導光レンズ２０をあまり柔らかい材料で構成すると、導光レンズ２０の天面２２などにキズがつき易くなるので、導光レンズ２０の材料としては、適度な硬度と弾性を兼ね備えた材料の選択が必要である。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお、直接明細書及び図面に記載のない何れの形状・構造・材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。

例えば、多連の導光部材１０が備える導光レンズ２０の数は、上記実施形態に示すものには限定されない。したがって、１個の導光部材１０が備える導光レンズ２０の数は、上記実施形態に示す６個以外の数であってよい。また、導光レンズ２０及びパネル板３０の開口部３１の具体的な形状も上記実施形態に示すものには限定されない。

また、本実施形態では、導光部材１０が備える複数の導光レンズ２０のうち、いずれか１個以上を固定用の導光レンズ２０−１としていれば、固定用の導光レンズ２０−１の数は任意の数であってもよい。したがって、例えば、固定用の導光レンズ２０−１は、１個又は３個以上であってもよい。なお、導光部材１０をパネル板３０に対してより均一に固定するためには、固定用の導光レンズ２０−１は、多連の導光部材１０が備える複数の導光レンズ２０に対してできるだけ対称に配置することが望ましい。

１ 表示装置
１０ 導光部材
１１ 本体部
１１ａ 上面
１１ｂ 下面
１３ 凹部
２０ 導光レンズ（導光体）
２０−１ 固定用の導光レンズ（固定用の導光体）
２０−２ 通常の導光レンズ（他の導光体）
２１ 上端部
２１ａ 両側面
２２ 天面
２２ａ 外周縁
３０ パネル板（パネル）
３０ａ 上面
３０ｂ 下面
３１ 開口部
５０ 回路基板
５１ 発光素子

Claims (1)

1. 複数の開口部を有するパネルと、
   前記複数の開口部それぞれに対応する発光素子が実装された基板と、
   前記発光素子の光を対応する前記開口部に導くための導光体を複数有する導光部材と、を備え、
   前記導光部材が前記パネルの下面側と前記基板との間に配置され、前記導光体の天面を含む上端部が前記開口部に挿入されて前記パネルの上面側に露出した状態で設置される電子機器の表示装置であって、
   前記導光体は、透光性及び弾性を有するエラストマーからなり、
   前記導光部材が備える複数の導光体のうち少なくとも１個は、その上端部の横幅寸法が対応する前記開口部の内幅寸法よりも大きい固定用の導光体であり、
   前記固定用の導光体は、前記導光部材が備える他の導光体に対して、前記上端部の側面の形状及び寸法が異なっているが、前記天面の外周縁の形状及び寸法は同一であり、
   前記固定用の導光体が前記開口部に締まり嵌めで挿入されることで、前記導光部材が前記パネルに対して固定されるようにした
   ことを特徴とする電子機器の表示装置。

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