JPH056489U - 発光素子を用いた表示装置及び電子機器用筐体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 遮蔽板を設けることなくレンズの形状を工夫
して隣接する発光素子からの光が侵入を防止する発光素
子を用いた表示装置を提供すること。 【構成】 一定間隔で開口部の形成された前面表示部
と、この開口部に対応する位置にそれぞれ設けられ、隣
接する発光素子と所定距離（ｄ）離れて装着される発光
素子と、この開口部に一端が位置し、他端が当該開口部
に対応する発光素子に対面するレンズとを有する発光素
子を用いた表示装置において、前記レンズの形状は、当
該発光素子側の面を当該開口部側の面に比べて広くし、
隣接する発光素子から放射される光が当該開口部側の面
に幾何光学的に到達しないテ―パ角度を有する側面を備
えることを特徴としている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はＬＥＤ等の発光素子を用いた表示装置に係り、特に構造の簡略化に関 する。

【０００２】

【従来の技術】

本出願人は、実開平１−１７９４８５号公報や実開平２−９１１６９号公報な どで発光素子を用いた表示装置を提案している。図３は従来装置の構成図で、（ Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図を示している。図において、計器前面表示部１０ には３ｘ３の開口部１２が設けられており、この開口部１２から光が外部に放射 される。プリント基板２０にはＬＥＤ等の発光素子２２が３ｘ３に配置されてい る。レンズ３０は先端が開口部１２に位置し、尾端が発光素子２２に対向するも ので、ライトガイドとして働く。遮蔽板３２は計器前面ケ―ス１４の内部側にレ ンズ３０を区分する状態で設けられたもので、発光素子２２と開口部１２を一対 一に対応させ、対応しない発光素子２２からの放射光がレンズ３０に侵入するの を防止している。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記構造によれば遮蔽板３２によってレンズ３０を区分してい るので構造が複雑で、組立てコストが増大すると言う課題があった。 本考案はこのような課題を解決したもので、第１の目的は遮蔽板を設けること なくレンズの形状を工夫して隣接する発光素子からの光が侵入を防止する発光素 子を用いた表示装置を提供することにある。第２の目的は、表示装置と端子台を 端面に有する電子機器用筐体において、端子台の面積占有率を最大化できる筐体 を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記第１の目的を達成する第１の考案は、一定間隔で開口部の形成された前面 表示部と、この開口部に対応する位置にそれぞれ設けられ、隣接する発光素子と 所定距離（ｄ）離れて装着される発光素子と、この開口部に一端が位置し、他端 が当該開口部に対応する発光素子に対面するレンズとを有する発光素子を用いた 表示装置において、 前記レンズの形状は、当該発光素子側の面を当該開口部側の面に比べて広くし 、隣接する発光素子から放射される光が当該開口部側の面に幾何光学的に到達し ないテ―パ角度を有する側面を備えることを特徴としている。

【０００５】 上記第２の目的を達成する第２の考案は、請求項１記載の表示装置と、外部か らの信号線を接続する端子台を共通の端面に有する電子機器用筐体において、 前記表示装置をこの端面と直角を成す角度で筐体内部方向に収容する収容部と 、この収容部から前記表示装置を引き出したとき、この表示装置を前記端子台を 覆う位置に保持する支持部と、この表示装置に表示する信号を伝送する信号線と を具備することを特徴としている。

【０００６】

【作用】

第１の考案では、レンズの形状は単一の発光素子からの光のみを対応する開口 部に導いているので、遮蔽板が不要になり構造が簡素化される。

【０００７】 また第２の考案では、表示装置を端面に表わす必要のないときは収容部に表示 装置を格納すれば良いので、端子台をこの端面一杯まで確保できる。また表示の 必要なときは、収容部より引き出して支持部により所定の姿勢に保持されるので 、表示装置による表示が行われる。

【０００８】

【実施例】

以下図面を用いて、本考案を説明する。 図１は本考案の一実施例を示す構成斜視図である。尚図１において、前記図３ と同一作用をするものには同一符号をつけ説明を省略する。図において、レンズ ３４は断面楔形をした四角錐台で、屈折率ｎのガラス等の材料よりなり、頂面は 開口部１２と同じ一辺がｄ１の正方形をしており、底面は一辺がｄ２の正方形を している。頂面から底面までの高さはｈ２であり、発光素子２２の搭載されたプ リント基板までの距離はｈ１になっていて、隣接するレンズとの間隔はＰになっ ている。尚、レンズ３４の形状は開口部３４が円形のときは円錐台形でも良く、 またこれに準ずる多角形錐台形でも良い。

【０００９】 このように構成された装置の動作を次に説明する。図２は図１の装置の幾何光 学的関係の説明図である。いま、発光素子２２ａから放射される光が、隣接する レンズ３４ｂに直接入射する場合を考える。発光素子２２ａからプリント基板２ ０に対して出射角ｉ´で出射する光は、レンズ３４ａの底辺に接する臨界角であ るとする。レンズ３４ｂの側辺は、角度αをなしており次式で表わされる。

【数１】

【００１０】 この出射光がレンズ３４ｂの側辺に入射する角度をｉ、出射する角度をγとす ると、幾何光学の基本式により屈折率ｎ（＞１）と次の関係が成立している。

【数２】 この式を変形すると、角度γは次のように表わすことができる。

【数３】 他方、出射光がレンズ３４ｂの側辺に入射する点において、入射角について次の 関係式が成立している。

【数４】 ここで出射角ｉ´について次の関係が成立している。

【数５】 これを変形すると、次式が得られる。

【数６】 従って、（数６）を（数４）に代入すると次のようになる。

【数７】 更に、（数７）を（数３）に代入すると次のようになる。

【数８】

【００１１】 今度は、出射光がレンズ３４ｂの他方の側辺に入射する角度βを求める。一般 に、βが９０度以上であればレンズ３４ｂの頂面に光が到達しないから、開口部 １２から光が漏れないから、この条件は次式で表わせる。

【数９】 或いは、

【数１０】 従って、（数８）を（数１０）に代入して、この不等式を満足する角度αを求め れば良い。このような側面のテ―パ角αを有するレンズ３４の形状にすれば、発 光素子２２ａからの光は隣接するレンズ３４ｂを通って前面に漏れることはない 。発光素子２２ａから隣接するレンズ３４ｂを通って前面に光が漏れる経路は、 他にも考えられるが上述したのと同様な解析によりレンズ３４の形状を定めるこ とができる。

【００１２】 今度は第２の考案について説明する。図４は第２の考案の一実施例を示す構成 斜視図である。図において、ユニット１６は箱形の筐体であって、内部に電子回 路を収容している。表示部２４は板状の部材で、表面にはＬＥＤ等の発光部２６ を有しているものであり、好ましくは第１の考案のものを使用する。端子台４０ はユニット１６の端面に設けられたもので、外部の信号線を一対一に接続する端 子を二列有している。好ましくは、端子台４０の角端子の信号（例えば接点信号 ）を表示部２４で一対一に表示すると良い。

【００１３】 収容部１８はユニット１６の内部に設けられたもので、表示部２４の端面に露 出しない状態で表示部２４を矢印Ａに差し込むように収容している。支持部１９ は表示部２４の一端と係合するもので、表示部２４をユニット１６の端面に露出 したとき、端子台４０と略平行の状態でユニット１６に対して支持すると共に、 図示しない信号線により表示部２４とユニット１６の内器を接続している。

【００１４】 このように構成された装置の動作を次に説明する。図５は使用状態の説明図で 、（Ａ）は表示部２４をユニットから引き出す状態、（Ｂ）は表示符２４で端子 台４０の表示を行っている状態を示している。まず、端子台４０に必要な配線を 施す。次に、ユニットがシ―レンサ等の場合には、プログラムデバックが実行さ れるが、この際には表示部２４を収容部１８から引き出して端子台４０に沿って 露出させる。システムが完成して、表示部２４が不要なものは収容部１８に収容 し、メンテナンス等で表示部２４が必要になると、再び収容部１８から矢印Ａ方 向に引き出し、矢印Ｂ方向に垂らして表示をする。

【００１５】 ユニットがプログラマブル・コントロ―ラのように装置に組み込んで使用する 場合には、表示部２４による表示を常時利用するものではない。そこでこの様な 用途では、表示の必要なときのみ収容部１８から引き出して使用する。すると、 ユニット１６の端面の大部分を利用して端子台４０を設けることができるので、 端子数を一定とする場合にはユニットの小型ができ、ユニットの形状を一定とす る場合は端子数を増大することができ、空間の利用効率が増大する。

【００１６】

【考案の効果】

以上説明したように、第１の考案によればレンズの形状を断面楔状にしている ので、遮蔽板を設けなくても、発光素子からこれに隣接する開口部に光が漏れず 、簡単な構成の表示装置が得られるという実用上の効果がある。また第２の考案 によれば、表示部２４をユニット内部に収容し必要に応じて端面に露出するよう にしたので、端子台を有する端面の使用効率が向上してユニットの小形化に寄与 する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す構成斜視図である。

【図２】図１の装置の幾何光学的関係の説明図である。

【図３】従来装置の構成図である。

【図４】第２の考案の一実施例を示す構成斜視図であ
る。

【図５】使用状態の説明図である。

【符号の説明】

１２…開口部 １４…計器前面ケ―ス ２０…プリント基板 ２２…発光素子（ＬＥＤ） ３０，３４ａ，３４ｂ…レンズ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一定間隔で開口部の形成された前面表示部
   と、 この開口部に対応する位置にそれぞれ設けられ、隣接す
   る発光素子と所定距離（ｄ）離れて装着される発光素子
   と、 この開口部に一端が位置し、他端が当該開口部に対応す
   る発光素子に対面するレンズと、 を有する発光素子を用いた表示装置において、 前記レンズの形状は、当該発光素子側の面を当該開口部
   側の面に比べて広くし、隣接する発光素子から放射され
   る光が当該開口部側の面に幾何光学的に到達しないテ―
   パ角度を有する側面を備えることを特徴とする発光素子
   を用いた表示装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の表示装置と、外部からの信
   号線を接続する端子台を共通の端面に有する電子機器用
   筐体において、 前記表示装置をこの端面と直角を成す角度で筐体内部方
   向に収容する収容部と、この収容部から前記表示装置を
   引き出したとき、この表示装置を前記端子台を覆う位置
   に保持する支持部と、 この表示装置に表示する信号を伝送する信号線と、 を具備することを特徴とする電子機器用筐体。