JPWO2019087313A1 - 導光体、インジケータ、及び機器 - Google Patents

導光体、インジケータ、及び機器 Download PDF

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Abstract

導光部(110、120、130、140)は、i)X軸方向に一列に配列された入射面(111a、121a、131a、141a)から、Z軸方向に延在する第1の直線部(111、121、131、141)と、ii)屈折部(112、122、132、142)と、iii)Y軸方向に延在する第2の直線部(113、123、133)と、iv)屈折部(114,115、124、125、134、135、142)と、v)X軸方向に延在し、端部にY軸方向に一列に配列された出射面(116a、126a、136a、143a)を有する第3の直線部(116、126、136、143)と、を含む。第2の直線部(113、123、133)のY軸方向における高さは、入射面(111a、121a、131a、141a)の配列方向に沿って順番に小さくなるように設定される。

Description

本発明は、導光体、インジケータ、及び機器に関する。
制御機器、通信機器等のインジケータは、LEDと、1以上の導光部を含む導光体と、を含む。導光体の入射面は、基板上に配置されたLEDの発光面に対向するよう配置される。導光体の出射面は、筐体の開口から外部に露出され、インジケータの発光部となる。
特許文献1には、入射面の列の向きと出射面の列の向きとが直交する4本の棒状の導光部を有する導光体が開示されている。
特開2004−109339号公報
特許文献1では、それぞれがほぼ同じ大きさの4本の導光部を、別部品である2つの連結部を使用して入射面近傍と出射面近傍で連結して、導光体を構成する。このため、導光部の本数が増えると、導光体全体が大型化する。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、出射面の配置が光源の配置に制限されず、かつ小型な導光体、この導光体を備えたインジケータ及び機器を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の一観点に係る導光体では、複数の導光部の一方の端部に設けられた入射面は、3次元直交座標系の第1の軸方向に一列に配列される。導光部の他方の端部に設けられた出射面は、第1の軸方向に直交する第2の軸方向に一列に配列される。導光部は、i)入射面から、第1の軸方向と第2の軸方向の両方に直交する第3の軸方向に延在する第1の直線部と、ii)第1の直線部に接続される第1の屈曲部分と、iii)第1の屈曲部分に接続され、第2の軸方向に延在する第2の直線部と、iv)第2の直線部に接続される第2の屈曲部分と、v)第2の屈曲部分に接続され、第1の軸方向に延在し、端部に出射面を有する第3の直線部と、を含む。第2の直線部の第2の軸方向における高さは、入射面の配列方向に沿って順番に小さくなるように設定されている。
上記目的を達成するため、本発明の他の観点に係る導光体では、複数の導光部の一方の端部に設けられた入射面は、3次元直交座標系の第1の軸方向に一列に配列される。導光部の他方の端部に設けられた出射面は、第1の軸方向に直交する第2の軸方向に一列に配列される。導光部は、i)入射面から、第2の軸方向に延在する第1の直線部と、ii)第1の直線部に接続される第1の屈曲部分と、iii)第1の屈曲部分に接続され、第1の軸方向と第2の軸方向の両方に直交する第3の軸方向に延在する第2の直線部と、iv)第2の直線部に接続される第2の屈曲部分と、v)第2の屈曲部分に接続され、第1の軸方向に延在し、端部に出射面を有する第3の直線部と、を含む。第1の直線部の第2の軸方向における高さは、入射面の配列方向に沿って順番に小さくなるように設定されている。
本発明の一観点に係る導光体においては、上記構成を含んだ導光体において、複数の導光部の第2の直線部の第2の軸方向における高さが、入射面の配列方向に沿って順番に小さくなるように設定されている。このような構成を有することで、出射面の配置が光源の配置に制限されず、かつ小型な導光体を提供することができる。
本発明の他の観点に係る導光体においては、上記構成を含んだ導光体において、複数の導光部の第1の直線部の第2の軸方向における高さが、入射面の配列方向に沿って順番に小さくなるように設定されている。このような構成を有することで、出射面の配置が光源の配置に制限されず、かつ小型な導光体を提供することができる。
本発明の実施の形態に係る導光体の外観を示す斜視図 実施の形態に係る導光体の上面図 実施の形態に係る導光体の正面図 実施の形態に係る導光体の下面図 実施の形態に係る導光体の背面図 実施の形態に係る導光体の右側面図 実施の形態に係る導光体の左側面図 実施の形態に係る導光体の入射面を基板上のLEDに対向させた配置した様子を示す図 実施の形態に係る導光体と、LEDが配置された回路基板とが機器の筐体内に配置された様子を示す図 機器の筐体の点灯部に設けられた開口と開口の側壁に形成された凹部を示す図 変形例1に係る導光体の外観を示す斜視図 変形例1に係る導光体の入射面を基板上のLEDに対向させた配置した様子を示す図 変形例2に係る導光体の外観を示す斜視図 変形例2に係る導光体の入射面を基板上のLEDに対向させた配置した様子を示す図 変形例3に係る導光体の外観を示す斜視図 基板に配置した変形例3に係る導光体の左側面図
(実施の形態)
以下、本発明の実施の形態に係る導光体100を説明する。
本実施形態の導光体100は、図5に示すように、光源である4つのLED(LED:Light Emitting Diode)12と共に制御機器、通信機器等の機器のインジケータを構成する。LED12は、筐体1の側壁に沿って配置された基板11に配置される。導光体100は、LED12からの光を、筐体1の前面に導光して、点灯部13〜16から出力する。
以下、導光体100の詳細を、図1の斜視図、図2Aの上面図、図2Bの正面図、図2Cの下面図、図3Aの背面図、図3Bの右側面図、図3Cの左側面図を参照して説明する。なお、以下の説明では、理解を容易にするため、XYZ直交座標系を設定し、適宜参照する。ここで、Z軸方向は、導光体100への光の入射方向、−X軸方向は導光体からの光の出射方向、Y軸方向はZ軸及びX軸に直交する方向とする。X軸方向は、本発明の第1の軸方向の一例である。Y軸方向は、本発明の第2の軸方向の一例である。Z軸方向は、本発明の第3の軸方向の一例である。
図1〜3Cに示すように、導光体100は、角柱形状を有する導光部110、120、130、140と、基板に当接する基板当て部150と、4つの導光部を連結する連結部160と、組み立て時に使用される持ち手部170とを含む。導光体100は、ポリカーボネイト、アクリル等の光透過性の樹脂を射出成形により製造される。
導光部110は、第1の直線部111、第2の直線部113、及び第3の直線部116と、直角方向に屈折する屈折部112、114及び115とを含む。さらに、導光部110は、係止部117を含む。屈折部112を含んだ屈曲部分は、本発明の第1の屈曲部分の一例である。屈折部114、115を含んだ屈曲部分は、本発明の第2の屈曲部分の一例である。
第1の直線部111は、その端部に入射面111aを含む。第1の直線部111は、入射面111aから+Z軸方向に延在し、屈折部112に接続されている。屈折部112は、+Z軸方向から+Y軸方向に屈曲して延在し、その屈曲部分に反射面112aを有する。反射面112aは、例えば、導光体100を構成する樹脂と空気との屈折率の差により光を反射する構成でも、外表面に反射性膜が形成された構成でもよい。入射面111aから第1の直線部111に入射した光は、第1の直線部111内を+Z軸方向に進行し、屈折部112に入射し、反射面112aで反射して、+Y軸方向に進路を変える。即ち、屈折部112は、+Z軸方向に進む光を、+Y軸方向に屈折させる。
屈折部112は、+Y軸方向に延在する第2の直線部113に接続されている。第2の直線部113は、屈折部114に接続されている。屈折部114は、+Y軸方向から+Z軸方向に屈曲して延在し、その屈曲部分に反射面114aを有する。第2の直線部113を+Y軸方向に進行した光は、屈折部114に入射し、反射面114aで反射して、+Z軸方向に進路を変える。即ち、屈折部114は、+Y軸方向に進む光を、+Z軸方向に屈折させる。
図1〜3Cに示すように、屈折部114は、屈折部115に接続されている。屈折部115は、+Z軸方向から−X軸方向に屈曲して延在し、その屈曲部分に反射面115aを有する。屈折部114から+Z軸方向に進行した光は、屈折部115に入射し、反射面115aで反射して、−X軸方向に進路を変える。即ち、屈折部115は、+Z軸方向に進む光を、−X軸方向に屈折させる。
屈折部115は、第3の直線部116に接続されている。第3の直線部116は、−X軸方向に延在し、その端部に出射面116aを含む。図6に示すように、第3の直線部116の先端部は、筐体1の点灯部に設けられた開口116bに挿入される。これにより、出射面116aが筐体1の外部に露出し、図5に示す点灯部13〜16として機能する。
図2A〜3Cに示すように、係止部117は、第3の直線部116の側面から突出した突部である。図6に示すように、筐体1の開口116bの側壁には、係止部117に合致する形状の凹部117aが形成されている。第3の直線部116の先端部が開口116bに挿入されると、係止部117は、凹部117aに嵌まる。これにより、第3の直線部116の位置ずれが防止される。
図1〜3Cに示すように、導光部120は、第1の直線部121、第2の直線部123、及び第3の直線部126と、直角方向に屈折する屈折部122、124及び125とを含む。屈折部122を含んだ屈曲部分は、本発明の第1の屈曲部分の一例である。屈折部124、125を含んだ屈曲部分は、本発明の第2の屈曲部分の一例である。図1〜3Cに示すように、導光部120は、第2の直線部、第3の直線部の長さが導光部110のものと異なるものの、導光部110と同様の構成を備える。
また、Y軸方向に重ねられた導光部110と120とは、出射面116aと126aの近傍で、連結部127によって接続されている。
導光部130は、第1の直線部131、第2の直線部133及び第3の直線部136と、直角方向に屈折する屈折部132、134及び135と、係止部137とを含む。屈折部132を含んだ屈曲部分は、本発明の第1の屈曲部分の一例である。屈折部134、135を含んだ屈曲部分は、本発明の第2の屈曲部分の一例である。
係止部137は、導光部110の係止部117と同様に、第3の直線部136の先端部が筐体の点灯部の開口にはめ込まれると、開口に形成された凹部に嵌まり、第3の直線部136の位置ずれを防止する。
また、Y軸方向に重ねられた導光部120と130とは、出射面126aと136aの近傍で、連結部138により接続されている。
別の導光部としての導光部140は、第1の直線部141及び第3の直線部143と、直角方向に屈折する屈折部142を含む1つの屈曲部分と、係止部144とを含む。導光部140は、第2の直線部を有さず、屈曲部分を1つのみ有する。
第1の直線部141は、その端部に入射面141aを有する。第1の直線部141は、反射面142aを有する屈折部142に接続されている。反射面142aに+Z軸方向に入射した光は、反射して、−X軸方向に進路を変える。即ち、屈折部142は、+Z軸方向に進む光を、−X軸方向に屈折させる。屈折部142は、第3の直線部143に接続されている。第3の直線部143は、その端部に出射面143aを含む。
係止部144は、第3の直線部143の側面から突出した突部であり、機器の筐体1の開口に設けられている凹部に係止する。
また、Y軸方向に重ねられた導光部130と140とは、出射面136aと143aの近傍で、連結部145により接続されている。
基板当て部150は、その先端に基板に当接する当接部150aを有している。図1に示すように、当接部150aは、入射面111a〜141aと同じ方向を向く。当接部150aは、Z軸上において入射面111a〜141aの位置より突出することで、−Z側に位置するよう構成されている。図4に示すように、当接部150aが基板11に当接することにより、導光体100の入射面111aと、基板11に取り付けられたLED12との間に距離を置くことができる。よって、入射面111aとLED12とが接触することを回避できる。入射面121a〜141aについても同様である。
連結部160は、図3Aに示すように、角形のU字形状を有し、導光部110〜140を連結する部材である。連結部160は、第3の直線部116、126、136、143の+Z側の側面に取り付けられている。図1に示すように、持ち手部170は、導光部140の第1の直線部141の側面に一体的に形成されている。持ち手部170は、組み立て時に作業者が導光体100を持ち上げるときに、つまむ部分である。
4つの導光部110、120、130、140の入射面111a、121a、131a、141aは、X軸方向に一列に並べられて配置されている。より具体的には、図1に示すように、入射面111a、121a、131a、141aは、X軸(第1の軸)とZ軸(第3の軸)とを含むXZ面(第1の平面)に沿って配置され、すべて同じ−Z軸方向を向き、面一に配置されている。
導光部110、120、130、140の出射面116a、126a、136a、143aは、Y軸方向に一列に並べられている。より具体的には、出射面116a、126a、136a、143aは、X軸とY軸(第2の軸)とを含むXY面(第2の平面)に沿って配置され、すべて同じ−X軸方向を向き、面一に配置されている。
上記の構成を有する導光体100では、LED12から放射された光が、入射面から+Z軸方向に入射し、出射面から−X軸方向に出射する。具体的には、光は導光体100を次のように進む。以下、導光部110について説明するが、導光部120、130も同様である。導光体100の入射面111a、121a、131a、141aは、それぞれ、対応するLED12に対向して配置されている。
LED12からの光は入射面111aから第1の直線部111に入射する。入射した光は、第1の直線部111を+Z軸方向に進み、屈折部112の反射面112aで反射して、第2の直線部113内を+Y軸方向に進む。次に、光は、屈折部114の反射面114aで反射し、+Z軸方向に進路を変える。その後、光は屈折部115の反射面115aで反射して、第3の直線部116内を−X軸方向に進み、出射面116aから出射する。
導光部140については、入射面141aから入射した光は、第1の直線部141内を+Z軸方向に進み、屈折部142の反射面142aで反射して、−X軸方向に進路を変える。その後、光は第3の直線部143内を−X軸方向に進み、出射面143aから出射する。
このように、導光部110、120、130では、光は入射後3回屈折した後、出射する。これに対し、入射面と出射面とが最も離れている導光部140では光は1回だけ屈折する。これは、入射面141aを有する第1の直線部141と、出射面143aを有する第3の直線部143とが、Y軸上の位置が同一の平面(XZ平面)上で延在しているからである。導光部110〜140の中では、導光部140の入射面から出射面までの距離が一番長いが、光の屈折が1回のみなので、進行距離が長いことに起因する光の減衰を低減することができる。
さらに、一番端の導光部140以外の導光部110、120、130は、以下のような構造を有する。
図1に示すように、導光部110、120、130の入射面を有する第1の直線部111、121、131は、XZ平面(第1の平面)上で、Z軸方向に延伸している。出射面を有する第3の直線部116、126,136は、XY平面(第2の平面)上で、X軸方向に延伸している。第1の平面であるXZ平面と第2の平面であるXY平面とは直交している。
ここで、第2の直線部113、123、133は、入射面を有する第1の直線部111、121、131と、出射面を有する第3の直線部116、126、136とをつなぐ部材である。第2の直線部113、123、133は、XY平面(第2の平面)に平行となるよう配置されている。
屈折を複数回繰り返す導光体100において、第2の直線部113、123、133は出射面を有する第3の直線部116、126、136が延伸するXY平面(第2の平面)に平行であり、導光部110、120、130は同様に屈曲している。このように、導光体100はアーチ形状に構成されている。
また、入射面のX軸上の位置は、入射面と出射面とのY軸上の距離に応じて、次のように設定される。4つの導光部のうち、Y軸上における入射面と出射面との距離が一番長いのは導光部110である。即ち、4つの導光部のうちで、導光部110の入射面111aと出射面116aとがY軸上で最も離れている。このため、X軸上における導光部110の入射面111aと出射面116aとの距離を最も短く設定する。Y軸上における入射面と出射面との距離が2番目に長いのは導光部120である。このため、X軸上における導光部120の入射面121aと出射面126aとの距離を2番目に短く設定する。導光部130についても同様である。
言い換えれば、入射面の配列方向のうち、入射面の位置がX軸上で+X方向に向かうほど、出射面の高さ(Y軸上の位置)を順番に小さく(−Y方向に向かうように)する。つまり、第2の直線部113、123、133のY軸方向(第2の軸方向)における高さは、入射面111a、121a、131aの配列方向に沿って順番に小さくなっている。
上述のように、導光体100がアーチ形状を有し、さらに、入射面のX軸上の位置が+X方向に向かうに従って、出射面のY軸上の位置が−Y方向に向かうよう変化させ、第2の直線部113、123、133のY軸方向(第2の軸方向)における高さが順番に小さくなるように設定することで、導光体100は広がった形状とならない。結果として、コンパクトに構成することができる。従って、機器内において、大きな収容スペースを必要としない。
また、図4に示すように、導光体100の入射面を、基板11上のLED12に対向させて配置したとき、当接部150aが当接する部分を除き、導光体100は基板11に接していない。さらに、第2の直線部113〜133と基板11との間に空間が設けられる。よって、第2の直線部113〜133と基板11との間に素子を配置することができる。このように、導光体100は、基板11上の素子に干渉しない。また、導光体100の各入射面111a、121a、131a、141aとLED12との間には隙間が設けられるため、LED12が導光体100に干渉しない。
以上説明したように、複数の導光部を含む導光体100では、コンパクトに構成された1部品で、入射面と出射面を直交するよう構成することができる。このため、LED12を設ける基板11の主面の向きと導光体の出射面の向きとを揃える必要がない。このように、出射面の配置が光源の配置に制限されない。また、導光体100をコンパクト(小型)に構成することで、基板11上の他の部品の配置が制限されない。さらに、導光体100を一体成形により作製するため、部品点数を増やすことがなく、インジケータの組み立てを簡易なものとすることができる。
上述の実施の形態では、4つの導光部110〜140を有する導光体100を説明したが、導光部の数はLEDの数に応じて増減可能である。
(変形例1)
図7、8を参照しながら、5つ以上の導光部を有する導光体200を説明する。なお、以下、実施の形態と異なる部分を中心に説明する。
図7に示すように、導光体200は、8つのLED(不図示)と組み合わせられて機器のインジケータを構成する。導光体200は、8本の導光部210、220、…、280と、基板当て部290とを含む。導光体200は一体的に成形されている。
導光部210から270においては、導光体100の導光部110、120、130における光の進路と同様に、第1の直線部211〜271にそれぞれ入射した光は、入射後3回屈折し、出射する。一方、入射面が一番端(+X側)に設けられた別の導光部としての導光部280においては、第1の直線部281に入射した光は入射後1回屈折し、出射する。導光部280では、入射面から出射面までの距離が一番長いが、光の屈折が1回のみなので、進行距離が長いことに起因する光の減衰を低減することができる。
また、実施の形態と同様に、導光部280(別の導光部)以外の導光部210、220、…、270は、以下のような特徴的な構造を有する。
導光部210、220、…、260、270の入射面を有する第1の直線部211、221、…261、271は、XZ平面(第1の平面)上で、Z軸方向に延伸している。出射面を有する第3の直線部216、226、…、266、276は、XY平面(第2の平面)上で、X軸方向に延伸している。第1の平面であるXZ平面と第2の平面であるXY平面とは直交している。
ここで、第2の直線部213、223、…、263、273は、入射面を有する第1の直線部211、221、…、261、271と、出射面を有する第3の直線部216、226、…、266、276とをつなぐ部材である。第2の直線部213、223、…、263、273はXY平面(第2の平面)に平行となるよう配置されている。
屈折を複数回繰り返す導光体200において、第2の直線部213、223、…、263、273は出射面を有する第3の直線部216、226、…、266、276が延伸するXY平面(第2の平面)に平行であり、第2の直線部213、223、…、263、273は同様に屈折している。このように、導光体200はアーチ形状に構成されている。
また、入射面のX軸上の位置は、実施の形態と同様に、入射面と出射面とのY軸上の距離に応じて、次のように設定される。導光部210では、Y軸方向における入射面と出射面との距離が一番長いため、X軸上における入射面と出射面との距離が最も短く設定される。導光部220では、Y軸方向における入射面と出射面との距離が2番目に長いため、X軸上における入射面と出射面との距離が2番目に設定される。導光部230、240、…、270についても同様である。
言い換えれば、入射面の配列方向のうち、入射面の位置がX軸上で+X方向に向かうほど、出射面の高さ(Y軸上の位置)を順番に小さく(−Y方向に向かうように)する。つまり、第2の直線部213、223、…、263、273のY軸方向(第2の軸方向)における高さは、入射面211a、221a、…、261a、271aの配列方向に沿って順番に小さくなっている。
上述のように、導光体200がアーチ形状を有し、さらに、入射面のX軸上の位置が+X方向に向かうに従って、出射面のY軸上の位置が−Y方向に向かうよう変化させ、第2の直線部213、223、…、253、263のY軸方向(第2の軸方向)における高さが順番に小さくなるように設定することで、導光体200は広がった形状とならない。結果として、その大きさをコンパクトに構成することができる。従って、機器内において、大きな収容スペースを必要としない。
また、図8に示すように、導光体200の入射面を、基板11上のLED12に対向させて配置させたとき、当接部290aが当接する部分を除き、導光体200は基板11に接していない。さらに、第2の直線部213、223、…、263、273と基板11との間に空間が設けられる。よって、導光体200は基板11上の素子に干渉しない。また、導光体200の各入射面211a、221a、…、281aとLED12との間には隙間が設けられるため、LED12が導光体200に干渉しない。
以上説明したように、変形例1に係る導光体200では、コンパクトに構成された1部品で、入射面と出射面を直交するよう構成することができる。このように、出射面の配置が光源の配置に制限されない。さらに、部品点数を増やすことがなく、インジケータの組み立てを簡易なものとすることができる。
(変形例2)
以下、本発明の他の変形例に係る導光体を説明する。変形例2に係る導光体300は、8本の導光部310、320、…、380と、基板当て部390とを含む。導光体300は、一体的に成形されている。
図9に示すように、変形例2では、実施形態、変形例1とは異なり、出射面のY軸上の位置が+Yに向かうほど、入射面のX軸上の位置が+Xに向かう。
このため、入射面が一番端(−X側)に配置された別の導光部としての導光部380では、Y軸上における出射面と入射面との距離が最も短く、光の屈折が1回のみである。その他の導光部310、320、…、360、370では、光の屈折が3回となる。
また、実施の形態、変形例1と同様に、導光部380(別の導光部)以外の導光部310、320、…、360、370は、以下のような構造を有する。
図9に示すように、導光部310、320、…、360、370の入射面を有する第1の直線部311、321、…、361、371は、XZ平面(第1の平面)上で、Z軸方向に延伸している。出射面を有する第3の直線部316、326、…366、376は、XY平面(第2の平面)上で、X軸方向に延伸している。第1の平面であるXZ平面と第2の平面であるXY平面とは直交している。
ここで、第2の直線部313、323、…、363、373は、入射面を有する第1の直線部311、321、…、361、371と、出射面を有する第3の直線部316、326、…、366、376とをつなぐ部材である。第2の直線部313、323、…、363、373はXY平面(第2の平面)に平行となるよう構成されている。
屈折を複数回繰り返す導光体300において、第2の直線部313、323、…、363、373は出射面を有する第3の直線部316、326、…、376が延伸するXY平面(第2の平面)に平行であり、導光部310〜370は同様に屈曲している。このように、導光体300はアーチ形状に構成されているといえる。
また、図10に示すように、導光体300の入射面を、基板11上のLED12に対向させて配置したとき、当接部390aが当接する部分を除き、導光体300は基板11に接していない。さらに、第2の直線部313、323、…、363、373と基板11との間に空間が設けられる。よって、導光体300は基板11上の素子に干渉しない。また、導光体300の各入射面311a、321a、…、381aとLED12との間には隙間が設けられるため、LED12が導光体300に干渉しない。
変形例2に係る導光体300では、導光部310が、Y軸上においてLED12から最も離れた出射面316aを有する。くわえて、導光部310〜380の中では、導光部310の入射面から出射面までの距離が一番長く、光の屈折が3回ある。このため、進行距離が長いことに起因する光の減衰を低減できない。しかしながら、導光体300を使用した場合でも、1部品で、入射面と出射面を直交するよう構成することができる。このように、出射面の配置が光源の配置に制限されない。さらに、部品点数を増やすことがなく、インジケータの組み立てを簡易なものとすることができる。
上述の実施の形態、変形例1、2では、光源から放射された光が、+Z軸方向に入射し、−X軸方向に出射する例を説明したが、これに限られず、変形例3で説明するように、光の導光方向は適宜変更可能である。
(変形例3)
変形例3に係る導光体400は、8本の導光部410、420、…、480と、基板当て部490とを含む。導光体400は一体的に成形されている。
図11に示すように、導光体400では、入射面411aは−Y軸方向を向き、出射面415aは−X軸方向を向くよう構成されている。光源から放射された光は、導光体400に+Y軸方向に入射し、−X軸方向に出射する。
導光部410は、第1の直線部411と、第2の直線部413と、第3の直線部415と、第1の屈曲部分としての屈折部412及び第2の屈曲部分としての屈折部414とを含む。
第1の直線部411は、その端部に入射面411aを含む。第1の直線部411は、+Y軸方向に伸び、屈折部412に接続されている。屈折部412は、+Y軸方向から+Z軸方向に屈折し、反射面412aを有する。屈折部412は、第2の直線部413に接続されている。第2の直線部413は、+Z軸方向に伸び、屈折部414に接続されている。屈折部414は、+Z軸方向から−X軸方向に屈折し、反射面414aを有する。屈折部414は、第3の直線部415に接続されている。第3の直線部415は、−X軸方向に伸び、その端部に出射面415aを有する。
導光部420、430、…、480も同様の構成を備える。
導光体400を光が進む経路を、導光部410を例に説明するが、導光部420、430、…、480も同様である。あらかじめ、入射面411a、421a、…、471a、481aが、対応するLEDに対向するよう配置されている。
入射面411aから入射した光は、第1の直線部411内を+Y軸方向に進み、屈折部412の反射面412aで反射して、+Z軸方向に進路を変える。その後、光は第2の直線部413を+Z軸方向に進み、屈折部414の反射面414aで反射して、−X軸方向に進路を変え、第3の直線部415を−X軸方向に進み、出射面415aから出射する。
また、別の導光体としての一番端の導光部480以外の導光部410、420、…、470は、以下のような構造を有する。
図11に示すように、導光部410、420、…、460、470の入射面を有する第1の直線部411、421、…、461、471は、XY平面上で、Y軸方向に延伸している。出射面を有する第3の直線部415、425、…、465、475は、同じくXY平面上で、X軸方向に延伸している。
屈折を複数回繰り返す導光体400において、第1の直線部411、421、…、471、481は出射面を有する第3の直線部415、425、…、475、485が延伸するXY平面(第2の平面)に平行であり、導光部410、420、…、470、480は同様に屈曲している。このように、導光体400はアーチ形状に構成されている。
また、入射面のX軸上の位置は、実施の形態と同様に、入射面と出射面とのY軸上の距離に応じて、次のように設定される。導光部410では、Y軸方向における入射面411aと出射面415aとの距離が一番長いため、X軸上における入射面411aと出射面415aとの距離が最も短く設定される。導光部420では、Y軸方向における入射面421aと出射面425aとの距離が2番目に長いため、X軸上における入射面421aと出射面425aとの距離が2番目に設定される。導光部430、…、480についても同様である。
言い換えれば、入射面の位置がX軸上で+X方向に向かうほど、出射面の高さ(Y軸上の位置)を順番に小さく(−Y方向に向かうように)する。つまり、第1の直線部411、421、…、471、481のY軸方向(第2の軸方向)における高さは、入射面411a,421a、…、471a、481aの配列方向に沿って順番に小さくなっている。
上述のように、導光体400がアーチ形状を有し、さらに、入射面のX軸上の位置が+X方向に向かうに従って、出射面のY軸上の位置が−Y方向に向かうよう変化させ、第1の直線部411、421、…、471、481のY軸方向(第2の軸方向)における高さが順番に小さくなるように設定することで、導光体400は広がった形状とならない。結果として、その大きさをコンパクトに構成することができる。従って、機器内において、大きな収容スペースを必要としない。
また、図12に示すように、導光体400を基板11上に配置したとき、第2の直線部483、第3の直線部485の下側(−Y側)に空間が設けられる。よって、導光体400は、基板11上の素子に干渉しない。また、導光体400の各入射面411a、421a、…、471a、481aとLED12との間には隙間が設けられるため、LED12が導光体400に干渉しない。
実施の形態、変形例1、2では、入射面を有する第1の直線部が延伸されたXZ平面(第1の平面)と、出射面を有する第3の直線部が延伸されたXY平面(第2の平面)とが直交する。また、出射面を有する第3の直線部と入射面を有する第1の直線部とをつなぐ第2の直線部が、XY平面(第2の平面)と平行になる。
これに対し、変形例3では、入射面を有する第1の直線部、出射面を有する第3の直線部のいずれも、同じくXY平面上で延伸している。このような違いはあるものの、変形例3でも、実施の形態、変形例1、2と同様の効果を得ることができる。
また、実施の形態、変形例1、2では、一方の端に配置された導光部140、280、380以外の導光部は3回屈折していた。
しかし、変形例3の導光体400のように、3次元直交座標系の3軸方向のうちの少なくとも2軸方向に2回屈折すれば、実施の形態、変形例1、2と同様の効果を得ることができる。
実施の形態、変形例1、2では、一方の端に配置された導光部140、280、380は、それ以外の導光部より屈折回数が少なくなるよう構成されていた。
これに対し、変形例3では、すべての導光部410、420、…、480が同じ回数(2回)屈折する。よって、図11、12に示すように、Y軸上の位置が一番下側(−Y側)の第2の直線部483、第3の直線部485の底面のY軸上の位置を、入射面411aのY軸上の位置より上(+Y側)にすることができる。従って、第3の直線部485が、基板11上の素子に干渉することを防止できる。
変形例3に係る導光体300では、コンパクトに構成された1部品で、入射面と出射面を直交するよう構成することができる。このように、出射面の配置が光源の配置に制限されない。さらに、部品点数を増やすことがなく、インジケータの組み立てを簡易なものとすることができる。
以上、実施の形態、変形例1〜3を説明したが、本発明に係る導光体は、上述の構成に限られない。
実施の形態では、例えば、図1に示すように、入射面を有する第1の直線部111、121、131、141が互いに平行である例を説明したが、第1の直線部は平行でなくてもよい。
出射面を有する第3の直線部と入射面を有する第1の直線部とをつなぐ第2の直線部は互いに平行でなくてもよい。また、出射面を有する第3の直線部は、互いに平行でなくてもよい。
上述の例では、図1、7、9、11に示すように、すべての導光部の入射面が面一に配置される例を説明したが、入射面は面一に配置しなくてもよい。基板11上のLED12の高さは必ずしも同一と限らないからである。例えば、図1に示す第1の直線部111、121、131、141のうち1または複数の直線部を他より長く、または、短く構成してもよい。この場合、入射面は面一とならない。
また、すべての導光部の出射面を面一に配しなくてもよい。表示部に合わせて、出射面を有する直線部のうち、1または複数の直線部の長さを他より長く、または、短く構成してもよい。また、筐体の前面の形状に合わせ、出射面が設けられている直線部に対する、出射面の角度は、直角としなくてもよい。
また、導光部の出射面は、筐体の開口から外部に露出されなくてもよい。例えば、開口に化粧用のプレート、シートなど配置してもよい。また、出射面を着色してもよい。
上述の例では、入射面の列と出射面の列とが直交する、または平行である例を説明したが、入射面の列と、出射面の列との角度は、これに限られず、他の角度であってもよい。
上述の例では、入射面の列を基準にして、導光部が+Y方向にのみアーチ形状に持ち上がった構成を示したが、複数の導光部のうちの一部が+Y方向にアーチ形状に持ち上がり、他の一部が−Y方向にアーチ形状に持ち上がる構成であってもよい。この場合、+Y方向にアーチ形状を有する導光部と、−Y方向にアーチ形状に持ち上がる導光部との境界部分の少なくとも1つの導光部は、いずれの方向に持ち上がった構成を有しなくてもよい。
また、変形例1〜3に係る導光体200、300、400においても、導光体100と同様に、筐体に設けられている凹部に係止する係止部を設けてもよい。導光体100は3つの係止部117,137,144を有していたが、導光体200、300、400はそれぞれ8本の導光部を備えるため、4つ以上の係止部を備えることが望ましい。
また、導光体200、300、400においても、図2Cの導光体100のように、複数の導光部を連結する連結部を設けてもよい。また、導光体200、300、400においても、図1に示す導光体100の持ち手部170を設けてもよい。
上述の例では、導光体の導光部が四角柱の形状を有する例を説明したが、導光部は、断面が六角形、八角形等の柱形状を有するものであってもよい。
また、導光体はポリカーボネイトではなく、光透過性を有する他の樹脂で成形してもよい。また、光透過性を有すれば、無色でない樹脂を導光体の材料として使用してもよい。
上述の例では、光源としてLEDを使用する例を説明したが、光源は、LEDに限られず、例えば、半導体レーザ(LD:Laser Diode)であってもよい。
本発明は、広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
1 筐体、11 基板、12 LED、13〜16 点灯部、100 導光体、110,120,130,140 導光部、111,121,131,141 第1の直線部、111a,121a,131a,141a 入射面、112,114,115,122,124,125,132,134,135,142 屈折部、112a,114a,115a,122a,124a,125a,132a,134a,135a,142a 反射面、113,123,133 第2の直線部、116,126,136,143 第3の直線部、116a,126a,136a,143a 出射面、116b 開口、117,137,144 係止部、117a 凹部、127,138,145,160 連結部、150 基板当て部、150a 当接部、170 持ち手部、200 導光体、210,220,230,240,250,260,270,280 導光部、211,221,231,241,251,261,271,281 第1の直線部、211a,221a,231a,241a,251a,261a,271a,281a 入射面、212a,214a,215a,222a,224a,225a,234a,235a,244a,245a,254a,255a,254a,262a,264a,265a,272a,274a,275a,282a 反射面、213,223,233,243,253,263,273 第2の直線部、216,226,266、276,283 第3の直線部、216a,226a,236a,246a,256a,266a,276a,283a 出射面、290 基板当て部、290a 当接部、300 導光体、310,320,330,340,350,360,370,380 導光部、311,321,331,341,351,361,371,381 第1の直線部、311a,321a,331a,341a,351a,361a,371a,381a 入射面、312a,314a,315a,322a,324a,325a,332a,334a,335a,342a,344a345a,352a,354a,355a,362a,364a,365a,372a,374a,375a,382a 反射面、313,323,333,363,373 第2の直線部、314,324,334,344,354,364,374 屈折部、316,326,376,383 第3の直線部、316a,326a,336a,346a,356a,366a,376a,383a 出射面、390 基板当て部、390a 当接部、400 導光体、410,420,430,440,450,460,470,480 導光部、411,421,431,441,451,461,471,481 第1の直線部、411a,421a,431a,441a,451a,461a,471a,481a 入射面、412,414,413,423,433,443,453,463,473,483 第2の直線部、415,475,485 第3の直線部、415a,425a,435a,445a,455a,465a,475a,485a 出射面、490 基板当て部、490a 当接部
上記目的を達成するため、本発明の一観点に係る導光体では、複数の導光部の一方の端部に設けられた入射面は、3次元直交座標系の第1の軸方向に一列に配列される。導光部の他方の端部に設けられた出射面は、第1の軸方向に直交する第2の軸方向に一列に配列される。導光部は、i)入射面から、第1の軸方向と第2の軸方向の両方に直交する第3の軸方向に延在する第1の直線部と、ii)第1の直線部に接続される第1の屈曲部分と、iii)第1の屈曲部分に接続され、第2の軸方向に延在する第2の直線部と、iv)第2の直線部に接続される第2の屈曲部分と、v)第2の屈曲部分に接続され、第1の軸方向に延在し、端部に出射面を有する第3の直線部と、を含む。第2の直線部の第2の軸方向における高さは、出射面の第2の軸方向における高さが一番高い導光部から、入射面の配列方向に沿って順番に小さくなるように設定されており、第2の直線部の第1の軸の上における位置は、他の第2の直線部の第1の軸の上における位置と重ならないように設定されている。
上記目的を達成するため、本発明の他の観点に係る導光体では、複数の導光部の一方の端部に設けられた入射面は、3次元直交座標系の第1の軸方向に一列に配列される。導光部の他方の端部に設けられた出射面は、第1の軸方向に直交する第2の軸方向に一列に配列される。導光部は、i)入射面から、第2の軸方向に延在する第1の直線部と、ii)第1の直線部に接続される第1の屈曲部分と、iii)第1の屈曲部分に接続され、第1の軸方向と第2の軸方向の両方に直交する第3の軸方向に延在する第2の直線部と、iv)第2の直線部に接続される第2の屈曲部分と、v)第2の屈曲部分に接続され、第1の軸方向に延在し、端部に出射面を有する第3の直線部と、を含む。第1の直線部の第2の軸方向における高さは、出射面の第2の軸方向における高さが一番高い導光部から、入射面の配列方向に沿って順番に小さくなるように設定されており、第1の直線部の第1の軸の上における位置は、他の第1の直線部の第1の軸の上における位置と重ならないように設定されている。
上記目的を達成するため、本発明の一観点に係る導光体では、複数の導光部の一方の端部に設けられた入射面は、3次元直交座標系の第1の軸方向に一列に配列される。導光部の他方の端部に設けられた出射面は、第1の軸方向に直交する第2の軸方向に一列に配列される。導光部は、i)入射面から、第1の軸方向と第2の軸方向の両方に直交する第3の軸方向に延在する第1の直線部と、ii)第1の直線部に接続される第1の屈曲部分と、iii)第1の屈曲部分に接続され、第2の軸方向に延在する第2の直線部と、iv)第2の直線部に接続される第2の屈曲部分と、v)第2の屈曲部分に接続され、第1の軸方向に延在し、端部に出射面を有する第3の直線部と、を含む。第2の直線部の第2の軸方向における高さは、出射面の第2の軸方向における高さが一番高い導光部から、入射面の配列方向に沿って順番に小さくなるように設定されており、第2の直線部の第1の軸の上における位置は、他の第2の直線部の第1の軸の上における位置と重ならないように設定されており、複数の導光部では、第2の軸方向における入射面と出射面との距離が長いほど、第1の軸方向における入射面と出射面との距離が短くなる。
上記目的を達成するため、本発明の他の観点に係る導光体では、複数の導光部の一方の端部に設けられた入射面は、3次元直交座標系の第1の軸方向に一列に配列される。導光部の他方の端部に設けられた出射面は、第1の軸方向に直交する第2の軸方向に一列に配列される。導光部は、i)入射面から、第2の軸方向に延在する第1の直線部と、ii)第1の直線部に接続される第1の屈曲部分と、iii)第1の屈曲部分に接続され、第1の軸方向と第2の軸方向の両方に直交する第3の軸方向に延在する第2の直線部と、iv)第2の直線部に接続される第2の屈曲部分と、v)第2の屈曲部分に接続され、第1の軸方向に延在し、端部に出射面を有する第3の直線部と、を含む。第1の直線部の第2の軸方向における高さは、出射面の第2の軸方向における高さが一番高い導光部から、入射面の配列方向に沿って順番に小さくなるように設定されており、第1の直線部の第1の軸の上における位置は、他の第1の直線部の第1の軸の上における位置と重ならないように設定されており、複数の導光部では、第2の軸方向における入射面と出射面との距離が長いほど、第1の軸方向における入射面と出射面との距離が短くなる。

Claims (9)

  1. 複数の導光部を含み、
    前記導光部の一方の端部に設けられた入射面は、3次元直交座標系の第1の軸方向に一列に配列され、
    前記導光部の他方の端部に設けられた出射面は、前記第1の軸方向に直交する第2の軸方向に一列に配列され、
    前記導光部は、i)前記入射面から、前記第1の軸方向と前記第2の軸方向の両方に直交する第3の軸方向に延在する第1の直線部と、ii)前記第1の直線部に接続される第1の屈曲部分と、iii)前記第1の屈曲部分に接続され、前記第2の軸方向に延在する第2の直線部と、iv)前記第2の直線部に接続される第2の屈曲部分と、v)前記第2の屈曲部分に接続され、前記第1の軸方向に延在し、端部に前記出射面を有する第3の直線部と、を含み、
    前記第2の直線部の前記第2の軸方向における高さは、前記入射面の配列方向に沿って順番に小さくなるように設定されている、
    導光体。
  2. 光源が配置された基板に当接するための当接部を有する基板当て部をさらに備え、
    前記当接部は、前記導光部の前記入射面と同じ方向を向くとともに、前記第3の軸方向において前記入射面よりも突出している、
    請求項1に記載の導光体。
  3. 前記第1の直線部は、前記第1の軸と前記第3の軸を含む第1の平面上に位置し、
    前記第3の直線部は、前記第1の軸と前記第2の軸を含む第2の平面上に位置する、
    請求項1または2に記載の導光体。
  4. 複数の前記導光部では、前記第2の軸方向における前記入射面と前記出射面との距離が長いほど、前記第1の軸方向における前記入射面と前記出射面との距離が短くなる、
    請求項1から3のいずれか1項に記載の導光体。
  5. 前記出射面から最も遠い位置に前記入射面を有する別の前記導光部をさらに備え、
    前記別の導光部の前記出射面を有する前記第3の直線部は、前記入射面を有する前記第1の直線部に、1つの屈曲部分を介して接続され、
    前記第3の直線部と、前記第1の直線部とは、同一平面上に配置される、
    請求項1から4のいずれか1項に記載の導光体。
  6. 複数の導光部を含み、
    前記導光部の一方の端部に設けられた入射面は、3次元直交座標系の第1の軸方向に一列に配列され、
    前記導光部の他方の端部に設けられた出射面は、前記第1の軸方向に直交する第2の軸方向に一列に配列され、
    前記導光部は、i)前記入射面から、前記第2の軸方向に延在する第1の直線部と、ii)前記第1の直線部に接続される第1の屈曲部分と、iii)前記第1の屈曲部分に接続され、前記第1の軸方向と前記第2の軸方向の両方に直交する第3の軸方向に延在する第2の直線部と、iv)前記第2の直線部に接続される第2の屈曲部分と、v)前記第2の屈曲部分に接続され、前記第1の軸方向に延在し、端部に前記出射面を有する第3の直線部と、を含み、
    前記第1の直線部の前記第2の軸方向における高さは、前記入射面の配列方向に沿って順番に小さくなるように設定されている、
    導光体。
  7. 請求項1から6のいずれか1項に記載の導光体と、前記導光体の各入射面に光を入射する光源と、を備える、
    インジケータ。
  8. 前記入射面と前記光源との間には隙間が設けられる、
    請求項7に記載のインジケータ。
  9. 請求項7または8に記載のインジケータを備えた機器であって、
    前記機器の筐体は、前記インジケータの前記導光体から出射された光を外部に出射する構成を有する、
    機器。
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