JPS641791B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、発光デバイス及び装置に関し、特に
従来の問題及び障害を克服するためのこのような
デバイスの取り付けに関する。

従来、LED（発光ダイオード）はハウジング内
へ永久的に取り付けられており、そのハウジング
は更に表示パネルに取り付けられていた。この構
成のためダイオードの除去及び交換を全く困難な
ものにした。米国特許第3887803号にはハウジン
グからのダイオードの除去をより容易にする一つ
の方法が開示されている。ところが、この除去に
はそれより先にレンズ・キヤツプを分離する必要
があつた。更に、表示パネルからのハウジング自
体の取り外しの容易性にも問題が残つていた。そ
の上、本発明が提供する著しく有利な方法による
ハウジングへのダイオードの取り付け及び表示パ
ネルへのハウジングの取り付けは知られていなか
つた。

本発明の主な目的は、上記の問題だけでなく従
来のLED取り付けに伴う障害を解決するアツセ
ンブリを提供することであり、それによつて表示
パネル内へのダイオード及びダイオード・ハウジ
ングの簡易な取り付け及び又は交換を可能にす
る。本発明は更に白熱球タイプの光ユニツトを組
み込む取り付けにも関する。又、本発明は、より
早く観る人の注意を引きしかも美的効果を増強す
る光パターンを拡大する。基本的には、本アツセ
ンブリは、ａ）固着構造を有する発光ダイオード
あるいは白熱電球ユニツトの如き光ユニツト、
ｂ）光ユニツトを収容するレンズ・キヤツプ及び
該キヤツプと一体でかつ前記光ユニツト固着構造
に隣接して突出しているクリツプ手段、ｃ）前記
クリツプ手段を前記固着構造と適合させる保持
器、から構成される。

レンズ・キヤツプは代表的には表示パネルの一
方側へ突き出ており、弾性指状部の形式のクリツ
プ手段はパネル内の開口を通して突出し固着構造
と解除可能な相互適合をする。また、保持器は代
表的には後方に突出した指状部上に受け止められ
たリングから成り、このリングはそれらの指状部
を光ユニツトと相互適合関係でしかもパネルの対
向側で保持する。

弾性指状部及び固着構造は、光ユニツトの環状
突起部及び半径方向に内側へ押し付けられている
弾性指状部内の第１凹部が定める凹凸相互適合を
する。また、弾性指状部は、キヤツプ内へ光ユニ
ツトを前方へ向けて挿入するとき突起部によつて
半径方向に広げられるように傾いた第１カム面、
キヤツプから光ユニツトを後方へ引き抜くとき突
起部によつて半径方向に広げられるように傾いた
第２カム面、パネルの開口を通して弾性指状部を
前方へ挿入するとき半径方向に内側へ押し付けら
れるように傾いた第３カム面、及びパネルの開口
を通して弾性指状部を前方へ引き抜くとき半径方
向に内側へ押し付けられるように傾いた第４カム
面を定める。更に、指状部は、代表的には表示パ
ネルの開口と隣接する部分を受け止めて指状部及
びキヤツプの位置を保持する第２凹部を定める。

本発明の他の目的は、円形あるいはほぼ長方形
もしくはほぼ正方形のキヤツプを提供すること、
並んで配置されたキヤツプ間のマスクを提供する
こと、及びダイオードを付勢したときキヤツプの
外側の明るさを最も有効的に活用するようにキヤ
ツプ内のダイオードの位置に関係した内側に鋸歯
を有するレンズ・キヤツプを使用することを含
む。

以下本発明を図面を参照して説明する。

第１図に示す発光ダイオード・アツセンブリ１
０は表示パネル１１に取り付けられている。
LED１２はハウジング１５から後方に突き出た
端子１３及び１４を備えており、そのハウジング
内にも端子１３ａ及び１４ａを備えている。発光
チツプ１６はLEDの発光領域を定める。LEDは
更に固着構造を備えており、例えばパネル１１の
裏側にある弓状の突起部即ちフランジ部１７であ
る。

アツセンブリは、更にダイオードを収容するレ
ンズ・キヤツプ１８及びキヤツプと一体でかつ
LED固着構造に隣接して突き出たクリツプ手段
を備えている。レンズ・キヤツプはパネルの表側
に軸方向に突出しており、そしてダイオード１２
はパネル１１内の開口１９を介してキヤツプ内へ
軸方向に表側へ突出している。クリツプ手段は著
しい利点を備えており、開口１９を介してダイオ
ードの外側を裏側へ突き出た弾性指状部２０から
構成される。この指状部はパネルの裏側でダイオ
ードとの凹凸相互適合部を有する。図示した相互
適合即ち解除可能な相互連結は、パネル１１の裏
側へ突出した指状部の片持部が定める第１凹部２
１内へ半径方向に突き出た突起部１７に収容する
ことによつて定められる。この指状部は更にパネ
ル１１の円形開口部に隣接した部分１１ａを受け
る第２凹部２２を定める。

指状部２０は、また第１凹部２１の後方にある
第１カム面２３を定める。この第１カム面２３
は、ダイオードをキヤツプ内へ前方に挿入すると
きダイオードの突起部１７により半径方向に広げ
られる。カム面２３は図示の如く後方にかつ半径
方向に外側へ傾いている。それに加えて、この指
状部は第１凹部２１のすぐ後方にある第２カム面
２４を定め、このカム面２４は後方にかつ半径方
向に内側へ傾いており、キヤツプからダイオード
を後方へ引き抜くときダイオードの突起部１７に
よつて半径方向に広げられる。

ダイオードの突起部１７は、ダイオード固着構
造即ち突起部１７に対しクリツプ手段の指状部２
０を相互適合させる保持器により第１凹部２１内
に保持される。図示の如く保持器はリング２５か
ら成り、リング２５は指状部と摩擦係合する周囲
が鋸歯状のボア３６を有する。

４つの指状部２０は、長手方向に延びた４つの
スリツト２６をキヤツプのスカート部分でそのキ
ヤツプの軸の回りに90゜の間隔で形成することに
より設けられる。このスリツトはキヤツプの右方
端１８ａから前方即ち左側へ延びている。左方端
２６ａはボアあるいは表示パネルの開口１９内で
終端しており、環状キヤツプの肩部２７の右側に
はパネルの表面２８があり、そしてこの表面２８
は第２凹部２２の左方端を定める。キヤツプは、
指状部に向かつている保持器の鋸歯３６の摩擦グ
リツプによつてその据え付け位置に保持される。
この位置ではキヤツプは、光チツプ１６によつて
定められた光領域が表面２８によつて定められた
平面と隣接するように、ダイオード自体を保持す
る。

次に第４図及び第５図を参照すると、レンズ・
キヤツプ１８は前方即ち左方の平らな端部１８ｂ
を有する。又、キヤツプの内側のボアは軸方向に
延びかつ円周方向に離間した鋸歯２９を定める。
各鋸歯のリブの対向壁３０は約90゜で延在する。
同様に、キヤツプ内部の前壁は半径方向に離間し
た円形の鋸歯３１を定め、その各鋸歯の対向壁３
２は約90゜で延在する。これらの壁は、キヤツプ
を貫くダイオードから発生される光を屈折させ、
外側から見たときキヤツプの局部面での明るさを
増大させる。

次に第７図を参照すると、キヤツプ１８と類似
のキヤツプ３４が図示されているが、そのキヤツ
プ３４は左方のドーム状前端部３４ａを有する。

第１図において、指状部２０は第２凹部２２の
後方の第３カム面４０を定めている。このカム面
４０は、後方にかつ半径方向に内側へ傾いてお
り、指状部を開口１９を介して後方へ向け取り付
けるときパネルの端部４１によつて半径方向に内
側へ押し付けられる。また、指状部は第２凹部２
２の後方でかつ隣接した第４カム面４２を定めて
いる。このカム面４２は、後方にかつ半径方向に
外側へ傾いており、指状部を開口１９を介して前
方へ引き抜くときパネルの縁部４３によつて内側
へ押し付けられる。従つて、指状部は、パネルへ
のレンズ・キヤツプ１８の簡易な取り付けだけで
なくパネルからのそのキヤツプの簡易な取り外し
をも提供し、その際キヤツプ内にはダイオードは
配置されていない。そして更に、取り付けられた
キヤツプ内へのダイオードの容易な取り付けだけ
でなくキヤツプ内からのダイオードの容易な取り
外しをも提供する。

以上に述べたレンズ・キヤツプ及びクリツプ手
段及び保持器のリングは任意の適当なプラスチツ
ク材料から成る。

第８図及び第９図の光ユニツト・アツセンブリ
はパネル５１に取り付けられる光ユニツト５０及
び本体５５から後方へ突き出た端子５３及び５４
を備えており、この本体５５には透明な外被５６
が左方（前方）へ突き出るように取り付けられ
る。外被５６内のワイア５７の如き抵抗性素子は
電気的に付勢されて白熱し発光領域を定める。光
ユニツト５０は更にパネル５１の後方で環状突起
部即ちフランジ部５８の如き固着構造を備えてい
る。

アツセンブリは、また外被５６を収容するレン
ズ・キヤツプ６０及びキヤツプと一体でかつ光ユ
ニツト固着構造に隣接して突出したクリツプ部材
あるいは手段を含む。キヤツプ６０はパネルの前
方に軸方向で突き出ており、そして外被５６はパ
ネル５１内の開口６１を介しパネルの前方にある
キヤツプの内部へ軸方向に前方へ突き出ている。
クリツプ部材は、外被５６の後方にありしかも開
口６１を介して後方へ突き出た弾性指状部６２か
ら成る。更にその指状部はパネルの後方にある光
ユニツトとの凹凸相互適合部を有する。例えば、
突起部５８はパネルの後方へ突出した指状部の片
持部によつて定められた第１凹部６３内へ収容さ
れる。又、指状部は円形開口６１に隣接したパネ
ルの部分５１ａを収容する第２凹部６４を定め
る。

指状部はまた第１凹部６３の後方に配置された
第１カム面６５を定め、このカム面６５は光ユニ
ツトをキヤツプ内へ前方へ向けて挿入するとき突
起部５８によつて半径方向に広げられる。第１カ
ム面６５は図示の如く後方にかつ半径方向に外側
へ傾いている。これに加えて、指状部は第１凹部
のすぐ後方の第２カム面６６を定め、このカム面
６６は、後方にかつ半径方向に内側へ傾いてお
り、キヤツプから光ユニツトを後方へ引き抜くと
き突起部５８によつて半径方向に広げられる。

突起部５８は、固着構造即ち突起部５８に対し
指状部６２を適合させる保持器によつて第１凹部
６３内に保持される。図示の如く、保持器はリン
グ６７から成り、このリング６７は円周に鋸歯を
備えたボア６８を有し指状部と摩擦係合する。前
述の如く、このような４つの指状部はそれらの間
のスリツトにより設けられる。

指状部は更に第２凹部の後方の第３カム面７０
を定め、このカム面７０は、後方にかつ半径方向
に内側へ傾いており、開口６１を介して指状部を
後方へ向けて取り付けるときパネルの縁部７１に
よつて半径方向に内側へ押し付けられる。また、
指状部は第２凹部６４の後方に隣接している第４
カム面７３を定める。このカム面７３は、後方に
かつ半径方向に外側へ傾いており、開口６１を介
して指状部を前方へ引き抜くときパネルの縁部７
４によつて半径方向に内側へ押し付けられる。従
つて、指状部は、パネルへのレンズ・キヤツプ６
０の簡易な取り付けだけでなくパネルからのキヤ
ツプの簡易な取り外しを提供し、その際キヤツプ
内には光ユニツトは配置されていない。そして更
に、取り付けられたキヤツプ内への光ユニツトの
容易な取り付けだけでなくそのキヤツプからの光
ユニツトの容易な取り外しも提供する。

半透明のキヤツプ６０はプラスチツク材料から
成り、代表的にはなめらかなボア８０と内側端面
８１とを有する。

第１４図はパネル１０１に取り付けられかつ本
体１０５から後方へ突出した端子１０３及び１０
４を有する光ユニツトを示しており、本体１０５
へは透明な外被１０６が左方（前方）へ突き出る
ように取り付けられている。外被内のワイア１０
７の如き抵抗性素子は電気的に付勢されて白熱し
その結果発光領域を定めるように適合されてい
る。光ユニツト１００は更に環状突起部即ちフラ
ンジ１０８の如き固着構造をパネル１０１の後方
に備えている。光ユニツトは代わりのものとして
はLEDユニツトあるいはネオン管の形式でもよ
い。

図示されたアツセンブリは、その他に外被１０
６を収容するレンズ・キヤツプ１１０及びキヤツ
プと一体でかつ光ユニツトの固着構造に隣接して
突出したクリツプ部材あるいは手段を備えてい
る。キヤツプ１１０はパネルの前面で軸方向に突
き出ており、そして外被１０６は同じくパネルの
前面でパネル内の開口１１１を介しキヤツプ内へ
軸方向に前方へ突出している。クリツプ部材は、
外被１０６の後方で開口１１１を介し後方に突き
出た弾性指状部１１２から成る。更に、この指状
部は光ユニツトとの凹凸相互適合部を有する。例
えば、突起部１０８は、パネルの後方へ突き出た
指状部の片持部が定める第１凹部１１３内へ収容
される。更に、指状部はパネルの長方形あるいは
正方形の開口１１１に隣接した部分１０１ａを受
ける第２凹部１１４を定める。

これに関し、キヤツプは前方軸１１６（第１１
図乃至第１３図参照）を定め対向する外部側壁を
有しており、この側壁の少なくとも二つは実質上
平行でかつ平らである。例えば、１１０ａ，１１
０ｂ及び又は１１０ｃ，１１０ｄの壁である。こ
れらの壁部の外側は図示の如く平面であり、局部
的に丸くされた角１１０ｅ〜１１０ｈで結合され
る。キヤツプは、軸１１６に対し垂直な横断面即
ち外形がほぼ長方形であり好適には正方形であ
る。キヤツプの端壁１１７もまた平らであり軸１
１６に対し垂直である。第１１図及び第１３図か
ら明らかなように４つの指状部１１２があり、そ
の各々はキヤツプの壁の一つのほぼ後方に整列し
ている。指状部の外壁は平らであるが、その内壁
は軸１１６の回りに弓を回転させた形状である。
スリツト１１８は指状部を分けるが、このスリツ
トはキヤツプの角１１０ｅ〜１１０ｈの後方に一
直線になつて位置している。従つて、第２凹部１
１４は第１０図及び第１１図から明らかなように
平らであり、第１凹部１１３は弓形になつてい
る。

指状部は更に第１凹部１１３の後方に位置した
第１弓形カム面１２０を定める。このカム面１２
０はキヤツプ内へ光ユニツトを前方へ挿入すると
き突起部１０８によつて半径方向に広げられる。
第１弓形カム面１２０は図示の如く後方にかつ半
径方向に外側へ傾いている。この他に指状部は第
１凹部１１３のすぐ後方の第２弓形カム面１２１
を定め、このカム面１２１は、後方にかつ半径方
向に内側へ傾いており、そしてキヤツプから光ユ
ニツトを相対的に後方へ引き抜くとき突起部１０
８によつて広げられる。

突起部１０８は、概して正方形断面を有した保
持器リング１２４によつて第１凹部１１３内に保
持され、その際４組の鋸歯１２４は位置１２６に
おいて４つの指状部の夫々と摩擦係合する。

指状部は更に第２凹部の後方の第３カム面１２
７を定め、このカム面１２７は、後方にかつ半径
方向に内側へ傾いており、開口１１１を介して指
状部を後方へ向けて取り付けるときパネルの縁部
１２８によつて半径方向に内側へ押し付けられ
る。また、指状部は第２凹部１１４の後方に隣接
した第４カム面１２９を定める。このカム面１２
９は、後方にかつ半径方向に外側へ傾いており、
開口１１１を介して指状部を前方へ引き抜くとき
パネルの縁部１３０によつて半径方向に内側へ押
し付けられる。ところが、このカム面１２９は、
通常指状部が内側へ折りたたまれるまでそのよう
な引き抜きを阻止する。従つて、指状部は、長方
形あるいは正方形の開口１１１を有するパネルへ
のレンズ・キヤツプ１１０の簡易な取り付けだけ
でなくそのパネルからのキヤツプの簡易な取り外
しをも提供し、そのとき光ユニツトはキヤツプ内
に設置されていない。そして更に、取り付けられ
たキヤツプ内への光ユニツトの容易な取り付け及
び取り付けられたキヤツプからの光ユニツトの容
易な取り外しを提供する。

キヤツプ１１０はプラスチツク材料から成り、
その内部の鋸歯がない状態で第１４図に示されて
いる。第１１図乃至第１３図の符号１３２及び１
３３で示された鋸歯は第４図乃至第６図の鋸歯２
９及び３１と同一の目的で作用する。

第１５図及び第１６図は、３個のキヤツプ１１
０がパネル１０１ａに１列に取り付けられた発光
装置Ａを示している（尚、発光ダイオードは省略
してある）。キヤツプを受ける開口１１１ａの真
つすぐな側壁１３４及び並行な真つすぐの端部壁
１３５に注目されたい。各キヤツプの少なくとも
二つの指状部１１２は保持のためにパネルの壁部
と係合する。その列内のキヤツプは互いに近接し
てあるいは隣接して延在しており、キヤツプの間
即ちそれらの間のわずかな間隙に光マスクが取り
付けられる。符号１３７で示されたその光マスク
は第１７図に更に図示されている。光マスクは不
透明なプラスチツク材料から成りキヤツプ間の光
の伝達を阻止する。タング１４０はマスクの平ら
な部分から側方へ伸びてキヤツプの下側と第１６
図の符号１４１で係合し、そしてマスクは第２凹
部１１４の上に突き出る。それによつて、マスク
は不注意で脱落しないような位置に保たれる。そ
れに加えてタング１４２は、縁部１３４に隣接し
たパネルの縁部上に着座する。マスクの下側の部
分の幅“Ｗ”は縁部１３４間の間隔にぴつたり合
うような幅である。マスクの先細り部分１３７ａ
はキヤツプ１１０間に配置されて光の伝達を阻止
する。

第１８図及び第１９図は、キヤツプ１１０がパ
ネル１０１ｂの開口内で１列に配置された別の発
光装置Ｂを示しており、変更したマスク１５０が
それらのキヤツプの間に挿入されている。このよ
うなマスクは第２０図により詳しく図示されてお
り、本体部分１５０ａの両側に拡大部１５１を有
する。この拡大部１５１はキヤツプの曲がつた角
の間の空間を埋める。マスクの下側の部分１５２
は、キヤツプの下側１４１に対し適合するように
大きくなつていて、キヤツプ間からマスクが抜け
るのを阻止する。これらの拡大部はパネルの開口
の上縁部に適合する。従つて、キヤツプ間に光マ
スクを挿入した状態でキヤツプを効率的に並べて
配置することができ、その結果選択した領域を不
連続が目立つことなく発光させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はアツセンブリの一部断面図で示した側
面図、第２図はLEDの側面図。第３図はレン
ズ・キヤツプの側面図。第４図は第３図のキヤツ
プの垂直断面図。第５図は第４図の線５−５に沿
つた断面図。第６図は第４図の線６−６に沿つた
側面図。第７図は変更したレンズ・キヤツプの側
面図。第８図は白熱電球の実施例を示す第２図の
如き側面図。第９図はパネルに取り付けられた第
８図の実施例を示す第１図の如き側面図。第１０
図は更に変更したレンズ・キヤツプを示す側面
図。第１１図は第１０図の線１１−１１に沿つた
拡大垂直断面図。第１２図は第１１図の線１２−
１２に沿つた垂直断面図。第１３図は第１１図の
キヤツプの線１３−１３の端部図。第１４図はパ
ネルに取り付けられた第１０図の実施例を示す第
１図及び第９図の如き側面図。第１５図はパネル
に取り付けられた第１０図の型式の複数のキヤツ
プを含む発光装置Ａを示す正面図。第１６図は第
１５図の線１６−１６に沿つた断面図。第１７図
は第１５図及び第１６図に組み込まれる光マスク
の斜視図。第１８図はパネルに取り付けられた第
１０図の型式の複数のキヤツプを含む別の発光装
置Ｂを示す正面図であり、レンズ・キヤツプ間に
変更した光マスクが取り付けられている。第１９
図は第１８図の線１９−１９に沿つた断面図。及
び第２０図は第１８図及び第１９図に使用された
光マスクの斜視図。 符号説明、１０：発光ダイオード・アツセンブ
リ、１１：表示パネル、１２：LED、１３，１
４：端子、１５：ハウジング、１６：発光チツ
プ、１７：突起部、１８：レンズ・キヤツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 表示パネルへ取り付け可能な発光ダイオー
   ド・アツセンブリにおいて、 イ 突起部を有する発光ダイオード、 ロ 前方軸を定めたレンズ・キヤツプであつて、
   該レンズ・キヤツプが、実質上平行でかつ平ら
   な対向する外部側壁を有し、かつ前記前方軸に
   直行する平面において概して方形の外部横断面
   を備え、かつ前記発光ダイオードを前方で収容
   すること、 ハ 前記キヤツプと一体でありかつ前記突起部に
   隣接して側方に突出しかつ前記発光ダイオード
   の側方で後方へ突出した４つの弾性指状部を定
   めるクリツプ手段であつて、前記弾性指状部
   が、前記キヤツプの概して方形の外部横断面が
   定める角の後方にありかつ前記軸の回りに90度
   の間隔で角度的に離間している前方に延びたス
   リツトにより分離されていること、及び ニ 前記発光ダイオードの前記突起部を受ける第
   １凹部と、前記表示パネルに形成された開口に
   隣接したその表示パネルの部分を受ける第２凹
   部と、前記第１凹部の後方にあつて前記キヤツ
   プ内へ前記ダイオードを前方へ挿入するとき前
   記突起部によつて半径方向に広げられるように
   傾斜した第１カム面と、及び前記第１凹部のす
   ぐ後方にあつて前記キヤツプ内から前記ダイオ
   ードを取り出すように前記ダイオードを後方へ
   引き抜くとき前記突起部によつて半径方向に広
   げられるように傾斜した第２カム面と、を定め
   る前記弾性指状部、 から成る発光ダイオード・アツセンブリ。 ２ 前記の平らな外部側壁の１つに隣接した光マ
   スクを含む特許請求の範囲第１項記載の発光ダイ
   オード・アツセンブリ。 ３ 発光装置において、 (A) 表示パネルに取り付けられかつ列に配列され
   る複数の発光ダイオード・アツセンブリであつ
   て、該発光アツセンブリの夫々が、 イ 突起部を有する発光ダイオード、 ロ 前方軸を定めたレンズ・キヤツプであつ
   て、該レンズ・キヤツプが、実質上平行でか
   つ平らな対向する外部側壁を有し、かつ前記
   前方軸に直交する平面において概して方形の
   外部横断面を備え、かつ前記発光ダイオード
   を前方で収容すること、 ハ 前記キヤツプと一体でありかつ前記突起部
   に隣接して側方に突出しかつ前記発光ダイオ
   ードの側方で後方へ突出した４つの弾性指状
   部を定めるクリツプ手段であつて、前記弾性
   指状部が、前記キヤツプの概して方形の外部
   横断面が定める角の後方にありかつ前記軸の
   回りに90度の間隔で角度的に離間している前
   方に延びたスリツトにより分離されているこ
   と、及び ニ 前記発光ダイオードの前記突起部を受ける
   第１凹部と、前記表示パネルに形成された開
   口に隣接したその表示パネルの部分を受ける
   第２凹部と、前記第１凹部の後方にあつて前
   記キヤツプ内へ前記ダイオードを前方へ挿入
   するとき前記突起部によつて半径方向に広げ
   られるように傾斜した第１カム面と、及び前
   記第１凹部のすぐ後方にあつて前記キヤツプ
   内から前記ダイオードを取り出すように前記
   ダイオードを後方へ引き抜くとき前記突起部
   によつて半径方向に広げられるように傾斜し
   た第２カム面と、を定める前記弾性指状部、 を含むこと、及び (B) 前記列に配列された前記複数の発光ダイオー
   ド・アツセンブリ内の任意の隣接するアツセン
   ブリ間に配置された光マスク手段と、から成る
   発光装置。 ４ 前記光マスク手段が前記隣接アツセンブリ間
   で前記マスク手段を位置決めするため前記キヤツ
   プと相互適合するタングを含む特許請求の範囲第
   ３項記載の発光装置。