KR20070078786A

KR20070078786A - 제어 패널 장치 및 디스플레이

Info

Publication number: KR20070078786A
Application number: KR1020070007685A
Authority: KR
Inventors: 히데오 미야노
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 2006-01-30
Filing date: 2007-01-25
Publication date: 2007-08-02
Also published as: CN101013541A; TW200731178A; JP2007199588A; JP4582012B2; TWI308733B; US20070176853A1

Abstract

기판과; 소정의 간격이 그 사이에 있는 상태로 기판의 1개의 주요 표면에 대향으로 배치되는 패널 섹션과; 패널 섹션의, 기판의 대향측 상의, 패널 표면에서 노출되는 조작 부재와; 기판 상에 제공되고, 조작 부재 상에서의 조작을 검출하도록 동작하는 검출 요소와; 패널 표면 상에 정보를 표시하도록 구성되는 디스플레이와; 검출 요소에 의한 검출에 따라 얻어지는 신호를 기초로 하여 디스플레이의 동작을 제어하도록 구성되는 제어 유닛을 포함하며, 디스플레이는 발광 요소와; 성형 부재와; 로드 렌즈 어레이와; 후방 스크린을 포함하는, 제어 패널 장치가 여기에서 개시된다.

제어 패널 장치, 기판, 패널 섹션, 조작 부재, 검출 요소, 디스플레이, 제어 유닛

Description

제어 패널 장치 및 디스플레이 {CONTROL PANEL DEVICE AND DISPLAY}

도1a 및 도1b는 관련된 기술에 따른 제어 패널 장치의 사시도를 도시하고 있다.

도2a 및 도2b는 본 발명의 실시예에 따른 제어 패널 장치의 사시도를 도시하고 있다.

도3은 도2a 및 도2b에 도시된 제어 패널 장치 내의 디스플레이의 분해 사시도를 도시하고 있다.

도4a 및 도4b는 도3에 도시된 디스플레이 내의 홀더의 외관을 도시하고 있다.

도5a 및 도5b는 도3에 도시된 디스플레이 내의 로드 렌즈 어레이를 도시하고 있다.

도6은 도3에 도시된 디스플레이의 부재들의 레이아웃을 개략적으로 도시하는 단면도이다.

도7은 도2a 및 도2b에 도시된 제어 패널 장치 내의 신호 처리 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

S1: 패널 표면

1: 제어 패널 장치

2: 키탑

3: 디스플레이

4a: 패널 섹션

4b: 개구 부분

4c: 창 부분

5: 기판

5a: 제1 주요 표면

5b: 제2 주요 표면

7: 검출 요소

7a: 발광 섹션

7b: 수광 섹션

9: 차광 부분

본 발명은 제어 패널 장치 및 디스플레이에 관한 것이다.

제어 패널에서, 일반적으로, 사용자가 제어식 시스템 등의 동작 조건을 시각적으로 점검하게 하기 위해 액정 디스플레이 및 세그먼트 디스플레이(segment display) 등의 수치 및 문자를 표시할 수 있는 디스플레이가 제공된다. 도1a는 관 련된 기술에 따른 제어 패널 장치(101)를 부분적으로 원근법으로 도시하는 사시도이며, 도1b는 제어 패널 장치(101)를 부분적으로 원근법으로 도시하는 측면도이다. 제어 패널 장치(101)는 키탑(keytop)(102)의 누름에 의해 제어식 시스템의 동작을 제어하기 위한 것이며, 누름 조작에 따른 정보가 세그먼트 디스플레이(103)의 사용에 의해 구성되는 디스플레이(103) 상에 표시된다. 키탑(102)을 누름으로써 동작되는 스위치(105)가 제공되는 주 기판(106)이 제어 패널 장치(101)의 케이싱(104)의 내부측 내에 제공된다.

스위치(105) 등의 다양한 전자 부품이 주 기판(106) 상에 장착되므로, 주 기판(106) 그리고 케이싱(104)의 패널 표면(S101)은 서로 이격되어야 한다. 그러므로, 디스플레이(103)가 주 기판(106) 상에 직접적으로 배치되면, 디스플레이(103)의 디스플레이 표면(S102)은 패널 표면(S101)보다 케이싱(104) 내의 내부측 상에 위치될 것이고, 그에 의해 가시성 면에서의 저하를 일으킨다. 이러한 관점에서, 제어 패널 장치(101) 내에, 스트러트(strut)(110)에 의해 지지되는 디스플레이 기판(111)이 주 기판(106) 상에 제공되며, 디스플레이(103)는 디스플레이 기판(111) 상에 배치되며, 그에 의해 디스플레이 표면(S102)은 패널 표면(S101)에 근접하게 배치되고, 그에 의해 가시성을 향상시킨다.

부수적으로, 제어 패널 장치의 내부측에 배치되는 주 기판 상에 제공되는 발광 요소 또는 요소들의 광이 도광 부재로서의 키탑으로써 패널 표면으로 유도되는 기술이 알려져 있었다(예컨대, 일본 특허 공개 제2005-85506호 참조).

도1a 및 도1b에 도시된 제어 패널 장치(101)에서, 디스플레이 기판(111)은 주 기판(106)과 별도로 제공되며 주 기판(106) 및 디스플레이 기판(111)은 하니스(harness), 커넥터 등(도시되지 않음)을 통해 서로 연결되므로, 제어 패널 장치(101)의 비용은 디스플레이 기판, 하니스, 커넥터 등의 부품의 비용으로 인해 증가된다. 추가로, 하니스 등을 주위에 배치하는 것은 제어 패널 장치(101)의 내부측의 구성의 복잡화 그리고 조립 면에서의 어려움을 일으키고, 그에 의해 작업의 부담을 증가시킨다.

이와 같이, 디스플레이를 위한 임의의 다른 기판을 제공하지 않고도 정보가 1개의 기판으로부터 이격되는 적절한 위치에서 표시될 수 있는 제어 패널 장치 및 디스플레이에 대한 필요성이 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 기판과; 소정의 간격이 그 사이에 있는 상태로 기판의 1개의 주요 표면에 대향으로 배치되는 패널 섹션과; 패널 섹션의, 기판의 대향측 상의, 패널 표면에서 노출되는 조작 부재와; 기판 상에 제공되고, 조작 부재 상에서의 조작을 검출하도록 동작하는 검출 요소와; 패널 표면 상에 정보를 표시하는 디스플레이와; 검출 요소에 의한 검출에 따라 얻어지는 신호를 기초로 하여 디스플레이의 동작을 제어하는 제어 유닛을 포함하며, 디스플레이는, 기판의 1개의 주요 표면 상에 제공되고 그 온/오프 상태가 제어 유닛에 의해 제어되는 발광 요소와; 발광 요소로부터의 광이 패널 섹션측으로 그에 통과하게 하는 소정의 형상을 갖는 관통-구멍이 제공되는 성형 부재와; 성형 부재측으로부터 패널 섹션측을 향해 연장하는 복수개의 로드형 렌즈의 어레이를 갖는 로드 렌즈 어레이와; 패널 표면에 서 노출되고, 로드 렌즈 어레이로부터 나오는 소정의 형상으로 된 광이 그 상에 투사되는 후방 스크린을 포함하는 제어 패널 장치가 제공된다.

바람직하게는, 성형 부재는 기판 상에 지지되고, 로드 렌즈 어레이를 보유한다.

바람직하게는, 복수개의 발광 요소가 기판의 1개의 주요 표면 상에 배치되며; 성형 부재 내의 복수개의 관통-구멍이 복수개의 발광 요소의 위치에 대응하여 배열되며; 제어 유닛은 복수개의 발광 요소의 온/오프 상태를 독립적으로 제어한다.

바람직하게는, 후방 스크린은 기판 및 패널 섹션이 서로 대향되는 방향으로 패널 섹션과 동등한 위치에서 배치된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 기판의 1개의 주요 표면 상에 제공되는 복수개의 발광 요소와; 소정의 형상을 갖고 1개의 주요 표면이 대면하는 방향으로 복수개의 발광 요소로부터의 광이 그에 통과하게 하는 복수개의 관통-구멍이 제공되며, 복수개의 관통-구멍은 복수개의 발광 요소의 위치에 대응하여 배열되는, 성형 부재와; 성형 부재측으로부터 1개의 주요 표면이 대면하는 방향으로 연장하는 복수개의 로드형 렌즈의 어레이를 갖는 로드 렌즈 어레이와; 로드 렌즈 어레이로부터 나오는 소정의 형상으로 된 광이 그 상에 투사되는 후방 스크린과; 복수개의 발광 요소의 온/오프 상태를 독립적으로 제어하는 디스플레이 제어 유닛을 포함하는 디스플레이가 제공된다.

디스플레이에서, 바람직하게는, 성형 부재는 기판 상에 지지되고, 로드 렌즈 어레이를 보유한다.

디스플레이에서, 바람직하게는, 복수개의 발광 요소가 기판의 1개의 주요 표면 상에 배치되며; 성형 부재 내의 복수개의 관통-구멍이 복수개의 발광 요소의 위치에 대응하여 배열되며; 제어 유닛은 복수개의 발광 요소의 온/오프 상태를 독립적으로 제어한다.

디스플레이에서, 바람직하게는, 후방 스크린은 기판 및 패널 섹션이 서로 대향되는 방향으로 패널 섹션과 동등한 위치에서 배치된다.

본 발명에 따르면, 정보가 디스플레이를 위한 임의의 다른 기판을 제공하지 않고도 1개의 기판으로부터 이격되는 적절한 위치에서 표시될 수 있다.

본 발명의 전술된 그리고 다른 특징 및 장점은 예로서 본 발명의 양호한 실시예를 도시하는 첨부 도면과 연계하여 취해질 때의 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다.

도2a는 본 발명의 실시예에 따른 제어 패널 장치(1)를 부분적으로 원근법으로 도시하는 사시도이며, 도2b는 제어 패널 장치(1)를 부분적으로 원근법으로 도시하는 측면도이다. 제어 패널 장치(1)는 키탑(2)의 누름에 의해 제어식 시스템의 동작을 제어하기 위한 것이며, 누름 조작에 따른 정보가 디스플레이(3) 상에 표시된다. 부수적으로, 키탑(2)은 조작 부재의 예이다.

제어 패널 장치(1)는 케이싱(4)을 가지며, 기판(5)이 케이싱(4)의 내부측 내에 제공된다. 케이싱(4)은 예컨대 수지 또는 금속으로 형성된다. 케이싱(4)은 형 상 면에서 예컨대 직육면체이고, 도면에 대해 상부측 상에 표면을 구성하는 평판형 패널 섹션(4a)을 갖는다. 패널 섹션(4a)에는 케이싱 외부측[기판(5)의 대향측] 상의 패널 표면(S1)에서 키탑(2)을 노출시키는 개구 부분(4b) 그리고 디스플레이(3)를 노출시키는 창 부분(4c)이 제공된다.

기판(5)은 그 기부를 형성하기 위해 예컨대 경질 수지를 사용한 인쇄 배선 기판으로 구성되고, 그 제1 주요 표면(5a)이 패널 섹션(4a)과 대면하도록 패널 섹션(4a)에 평행하게 배치된다. 키탑(2) 상에서의 조작을 검출하는 검출 요소(7)가 제1 주요 표면(5a) 상에 제공된다. 이것에 추가하여, 기판(5)에는 제1 주요 표면(5a) 그리고 제1 주요 표면(5a)의 후방측 상의 제2 주요 표면(5b) 상에서 제어 회로 등을 구성하는 IC 등의 다양한 전자 부품(도시되지 않음)이 제공된다.

검출 요소(7)는 예컨대 광 검출기(photo detector)로 구성되고, 도2b에 도시된 바와 같이, 발광 섹션(7a) 그리고 발광 섹션(7a)으로부터 방출된 광을 검출하는 수광 섹션(7b)을 포함한다. 키탑(2)이 눌려질 때, 키탑(2)에 고정되는 차광 부분(9)이 발광 섹션(7a)과 수광 섹션(7b) 사이에 삽입된다. 한편, 키탑(2)의 누름이 정지될 때, 키탑(2)은 압박 섹션(도시되지 않음)에 의해 도면에 대해 상부측을 향해 다시 가압되며, 차광 부분(9)은 발광 섹션(7a)과 수광 섹션(7b) 사이의 위치로부터 후퇴된다. 수광 섹션(7b)은 발광 섹션(7a)으로부터 나오는 광의 존재 또는 부존재에 따라 ON 신호 및 OFF 신호를 출력한다.

도3은 디스플레이(3)의 분해 사시도이다. 디스플레이(3)는 소위 7-세그먼트 디스플레이(7-segment display)로서 그리고 3개의 숫자를 표시할 수 있도록 구성된 다. 디스플레이(3)는 LED(Light emitting diode)(11), 홀더(12), 로드 렌즈 어레이(rod lens array)(13) 및 스크린(14)을 기판(5)측으로부터 패널 섹션(4a)측을 향해 이러한 순서로 포함한다. 부수적으로, LED(11)는 발광 요소의 예이며, 홀더(12)는 성형 부재의 예이다.

LED(11)는 예컨대 칩 형태의 LED이고, 기판(5)의 제1 주요 표면(5a) 상에 제공된다. 구체적으로, LED(11)는 기판(5)의 도체 층에 각각 고정되는 음극 단자 및 양극 단자를 가지며, LED(11)에는 기판(5)의 도체 층을 통해 전력이 공급된다. 추가로, 복수개의 LED(11)가 소정의 형상으로 제공 및 배열된다. 구체적으로, 7개의 LED(11)가 각각의 숫자에서 번호 "8"을 형성하기 위해 7개의 세그먼트에 대응하여 제공되며, 1개의 LED(11)가 숫자(번호)를 분리시키는 도트에 대응하여 제공되며; 이와 같이, 총 24개의 LED(11)가 3개의 숫자에 대해 제공된다.

도4a는 홀더(12)의 사시도이며, 도4b는 도4a의 도면에 대해 상부측으로부터 관찰될 때의 홀더(12)의 평면도이다.

홀더(12)는 예컨대 수지 또는 금속으로 형성된다. 홀더(12)는 수지에 차광 코팅 재료를 코팅함으로써 또는 수지에 금속을 도금함으로써 형성될 수 있으며, 그에 의해 홀더(12)에는 차광성이 제공된다. 홀더(12)는 대체적인 형상 면에서 예컨대 대략 직육면체이다.

도3에 도시된 바와 같이, 홀더(12)는 기판(5)의 제1 주요 표면 상에 장착되고, 홀더(12)의 저부 표면으로부터 돌출하는 복수개의 폴 부분(pawl)(16)이 기판(5) 내에 제공되는 복수개의 구멍 부분(17) 내로 삽입되어 기판(5)과 결합되는 구조에 의해 기판(5)에 고정된다. 부수적으로, 홀더(12)의 저부 표면[기판(5)측 상의 표면]에는 LED(11)의 레이아웃 영역을 덮도록 된 그러한 면적 그리고 LED(11)의 높이와 동등한 깊이를 갖는 리세스형 부분(도시되지 않음)이 제공되며, 리세스형 부분의 저부 표면(S5)(도6 참조)은 LED(11)와 접촉 상태에 있거나 미세한 간극이 그 사이에 있는 상태로 LED(11)와 대면한다.

홀더(12)에는 스크린(14)측(도면에 대해 상부측) 상에 로드 렌즈 어레이(13)를 보유하는 리세스형 부분(보유 섹션)(21)이 제공된다. 리세스형 부분(21)의 평면 형상은 로드 렌즈 어레이(13)가 그 내에 끼워질 수 있는 그러한 형상 예컨대 직사각형이며, 로드 렌즈 어레이(13)는 리세스형 부분(21) 내에 끼워지고, 기판(5)을 따른 방향(광축에 직각인 방향)으로 위치된다.

리세스형 부분(21)은 로드 렌즈 어레이(13)의 두께보다 큰 깊이를 갖도록 형성되며, 리세스형 부분(21)의 내부측으로 돌출되는 돌출 부분(22)이 리세스형 부분(21)의 측면의[리세스형 부분(21)의 저부 부분의 측면 상의], 로드 렌즈 어레이(13)의 두께보다 큰 깊이에 대응하는, 위치에서 형성된다. 추가로, 리세스형 부분(21)의 측면으로부터 내부측을 향해 돌출하는 폴 부분(23)이 리세스형 부분(21)의 모서리 부분측(도면에 대해 상부측) 상에 형성된다. 로드 렌즈 어레이(13)가 리세스형 부분(21) 내로 삽입될 때, 도2a 및 도2b에 도시된 바와 같이, 로드 렌즈 어레이(13)의, 기판(5)측 상의, 단부 표면의 모서리 부분이 돌출 부분(22)에 의해 로킹되며, 한편 로드 렌즈 어레이(13)의, 스크린(14)측 상의, 단부 표면의 모서리 부분이 폴 부분(23)에 의해 로킹되며, 그에 의해 로드 렌즈 어레이(13)는 기판(5) 에 직각인 방향으로(광축 방향으로) 위치된다.

홀더(12)의 리세스형 부분(21)의 저부 부분측은 LED(11)로부터의 광을 성형하는 성형 섹션(25)을 구성한다. 성형 섹션(25)은 형상 면에서 예컨대 대략 직육면체로서 형성된다. 성형 섹션(25)에는 기판(5)에 직각이고 LED(11)로부터의 광이 패널 섹션(4a)측을 향해 통과할 수 있는 방향으로[기판(5)의 주요 표면(5a)이 대면하는 방향으로, 또는 도면에 대해 상부측을 향해] 성형 섹션(25)을 관통하는 관통-구멍(26)이 제공된다.

관통-구멍(26)은 LED(11)와 동일한 개수로 배열되고 LED(11)의 위치에 대응하여 배열되는 관통-구멍을 포함한다. 도4b에 도시된 바와 같이, 총 32개의 관통 구멍(26)이 4개의 7-세그먼트 숫자 그리고 4개의 도트를 위해 제공되며; 4개의 숫자들 중에서, 도면의 우측 상의 3개의 숫자는 LED(11)의 위치에 대응한다. 부수적으로, 도면의 좌측 상의 1개의 숫자에 대한 관통 구멍(26)은 기판(5) 상에 배치된 LED(11)의 개수가 1개의 숫자에 대응하는 개수만큼 증가될 수 있게 하는 여분으로서 제공된다. 이것은 홀더(12)의 융통성을 향상시킨다.

관통-구멍(26)은 소정의 단면 형상을 유지하면서 성형 섹션(25)을 관통한다. 그러나, 관통-구멍(26)은 관통 방향으로 연장함에 따라 그 단면 형상이 증가 또는 감소하도록 형성될 수 있다. 관통-구멍(26)의 단면 형상은 최종적으로 표시될 문자, 부호 등을 위한 형상 즉 스크린(14) 상에 표시될 문자, 부호 등을 위한 형상이다. 예컨대, 7-세그먼트의 세그먼트들에 대응하는 관통-구멍(26)은 사각형, 오각형, 육각형 등의 형상으로 형성되며, 도트에 대응하는 관통-구멍(26)은 원형 형상 으로 형성된다. 부수적으로, LED(11)의 발광 표면 그리고 관통-구멍(26)은 단면 형상의 크기 면에서 동등하며, LED(11)의 발광 표면의 형상은 7-세그먼트의 세그먼트들에 대응하는 관통-구멍(26)의 형상과 근접한 직사각형이다.

홀더(12)의 표면이 어두운 색상을 가지면, LED(11)로부터의 광은 그 표면에 의해 흡수될 것이며, 그에 의해 관통-구멍(26)으로부터 나가는 광의 양은 저하된다. 한편, 홀더(12)의 표면이 밝은 색상을 가지면, 하나의 관통-구멍(26)으로부터의 광은 다른 관통-구멍(26)의 상부측으로 산란될 것이며, 그 결과 출사 광은 관통-구멍(26)의 형상을 정확하게 반영하지 않을 것이다. 그러므로, 홀더(12)의 표면의 색상은 바람직하게는 필요에 따라 조절되며; 예컨대, 색상은 적절한 밝기를 갖는 회색으로 설정된다.

도5a는 로드 렌즈 어레이(13)를 개략적으로 도시하는 사시도이다. 로드 렌즈 어레이(13)는 입사 광 화상의 동일-크기의 직립 화상이 그에 의해 투사되도록 구성된다. 부수적으로, 로드 렌즈 어레이(13)는 입사 광 화상의 동일-크기의 반전 화상이 그에 의해 투사되도록 구성된다. 로드 렌즈 어레이(13)는 홀더(12)측으로부터 패널 섹션(4a)측을 향해[기판(5)의 제1 주요 표면(5a)이 대면하는 방향으로 또는 도면에 대해 상부측을 향해] 연장하는 복수개의 로드형 로드 렌즈(31)를 평행하게 배열함으로써 형성된다. 부수적으로, 로드 렌즈(31)는 원 등의 적절한 단면 형상을 갖고, 로드 렌즈 어레이(13)가 박형 직육면체 등의 적절한 전체 형상을 갖도록 배열된다.

도5b는 로드 렌즈 어레이(13)에 의한 투사의 원리를 설명하는 개념도이다. 로드 렌즈(31)의 단부 표면 상으로 입사된 광은 고정된 기간으로써 사행형으로 이동하면서 로드 렌즈(31) 내에서 전파된다. 그러므로, 적절한 길이 예컨대 입사 광의 사행형 피치의 3/4배로 로드 렌즈(31)의 길이를 설정함으로써, 입사 광 화상의 동일-크기의 직립 화상이 로드 렌즈 어레이(13)에 의해 투사될 수 있다.

스크린(14)(도3)은 후방 표면으로부터 그 상에 투사되는 광 화상을 그 전방 표면 상에 표시하는 소위 후방 스크린으로서 구성된다. 스크린(14)은 예컨대 광 확산 물질(light diffusing substance)이 혼합되는 아크릴 수지 또는 유리로 형성된다. 스크린(14)은 패널 섹션(4a) 내에 개방된 창 부분(4c)에 근접하도록 배치되고, 기판(5) 및 패널 섹션(4a)이 서로 대향되는 방향으로 패널 섹션(4a)과 동등한 위치에서 위치된다.

도6은 기판(5) 및 패널 섹션(4a)이 서로 대향되는 방향으로 기판(5), LED(11), 홀더(12), 로드 렌즈 어레이(13) 및 스크린(14)[패널 섹션(4a)] 사이의 위치 관계를 개략적으로 도시하는 도면이다.

LED(11) 그리고 홀더(12)의 성형 섹션(25)의 입사 표면(S5)[관통-구멍(26)의 광의 입구]은 서로 접촉 상태에 있거나 미세한 간극이 그 사이에 있는 상태로 서로 대향되며, 기판(5)의 제1 주요 표면(5a)으로부터 성형 섹션(25)의 광 출사 표면(S6)[관통-구멍(26)의 광의 출구]까지의 거리(L1)는 LED(11)의 두께와 성형 섹션(25)의 두께의 합계와 동등하다.

출사 표면(S6)으로부터 스크린(14)까지의 거리(L2)는 로드 렌즈 어레이(13)의 켤레 길이(conjugate length)(화상-대-화상 거리)와 동등하도록 설정된다. 이 것은 관통-구멍(26)의 형상으로 된 출사 표면(S6)으로부터 나가는 광이 로드 렌즈 어레이(13)에 의해 동일-크기의 직립 화상으로서 스크린(14) 상에 초점이 맞춰지는 것을 보증한다.

부수적으로, 스크린(14)이 기판(5)으로부터의 그 높이가 패널 섹션(4a)과 동등하도록 위치될 때 스크린(14)의 양호한 가시성이 보증된다. 그러므로, 기판(5)과 스크린(14) 사이의 거리(L3)는 주로 기판(5)과 패널 섹션(4a) 사이의 거리에 의해 결정된다. 기판(5)과 패널 섹션(4a) 사이의 거리는 주로 기판(5) 상에 장착된 전자 부품 등의 크기에 의해 결정된다. 그러므로, 일반적으로, 거리(L3)가 우선 결정되며, 그 다음에 거리(L1) 및 거리(L2)를 결정하는 조건의 설정 예컨대 홀더(12) 내의 성형 섹션(25)의 두께의 설정 그리고 로드 렌즈 어레이(13)의 선택(켤레 길이의 설정)이 수행되며 그 결과 거리(L1) 및 거리(L2)의 합계는 거리(L3)와 동일할 것이다.

LED(11)의 성능, 부재들의 크기 등의 전형적인 설정이 1.6(길이 방향)×0.8(폭 방향)×0.6(높이) ㎜의 LED(11)의 크기, 20 ㎃의 전류에서 28.6 내지 62.8 mcd의 LED(11)의 광도, 568 내지 577 ㎚의 LED(11)로부터의 광의 파장, 32(길이 방향)×12(폭 방향)×3.9(두께 t) ㎜의 로드 렌즈 어레이(13)의 크기, 13.1 ㎜의 로드 렌즈 어레이(13)의 켤레 길이[거리(L2)], 9.7 ㎜의 거리(L1) 그리고 22.8 ㎜의 거리(L3)이다. 부수적으로, 로드 렌즈 어레이(13)는 출사 표면(S6)으로부터 로드 렌즈 어레이(13)까지의 거리(L6) 그리고 로드 렌즈 어레이(13)로부터 스크린(14)까지의 거리(L7)가 서로 동등하도록 배치된다. 그러나 로드 렌즈 어레이(13)의 성능 등 예컨대 4.9 ㎜로의 L6 그리고 4.3 ㎜로의 L7의 설정에 따라 적절한 미세 조정이 수행될 수 있다는 것이 여기에서 주목되어야 한다.

도7은 제어 패널 장치(1)의 신호 처리 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다. 제어 패널 장치(1)는 주 제어 유닛(41), 디스플레이 제어 유닛(42) 및 구동 유닛(43)을 포함한다. 각각의 주 제어 유닛(41), 디스플레이 제어 유닛(42) 및 구동 유닛(43)은 예컨대 IC를 포함하도록 구성되고, 기판(5) 상에 제공된다. 부수적으로, 주 제어 유닛은 본 발명의 실시예에 따른 제어 패널 장치 내의 제어 유닛의 예이다.

주 제어 유닛(41)은 검출 요소(7)로부터 검출 신호를 수용할 때 검출 신호에 따른 제어 신호를 제어식 시스템(500)으로 출력한다. 제어식 시스템(500)은 주 제어 유닛(41)으로부터의 제어 신호에 따라 행동을 수행하고, 그 행동을 기초로 하여 얻어지는 정보를 표시하는 신호를 주 제어 유닛(41)으로 출력한다. 예컨대, 제어식 시스템(500)은 주 제어 유닛(41)으로부터의 속도 명령을 기초로 하여 모터를 구동시키고, 모터에 의해 구동되는 이동 섹션의 속도를 센서에 의해 검출하고, 주 제어 유닛(41)으로 검출 결과를 출력한다.

추가로, 주 제어 유닛(41)은 검출 요소(7)에 의한 검출에 따라 얻어진 정보를 포함하는 신호를 디스플레이 제어 유닛(42)으로 출력한다. 디스플레이 제어 유닛(42)은 주 제어 유닛(41)으로부터의 신호 내에 포함된 정보를 표시하기 위해 구동 유닛(43)을 통해 복수개의 LED(11)의 온/오프 상태를 독립적으로 제거하도록 구동 유닛(43)으로 제어 신호를 출력한다. 디스플레이 제어 유닛(42)으로부터의 제 어 신호를 기초로 하여, 구동 유닛(43)은 LED(11)로의 전력의 공급을 시작 또는 정지시키고, 그에 의해 각각 ON 및 OFF 상태로 LED(11)를 놓는다.

예컨대, 제어식 시스템(500)으로부터 얻어지는 속도 데이터가 주 제어 유닛(41)으로부터 디스플레이 제어 유닛(42)으로 출력되며, 디스플레이 제어 유닛(42)은 속도 정보를 ON될 복수개의 LED(11) 중 그러한 LED를 표시하는 정보로 변환시키고, 디스플레이 제어 유닛(42)으로부터의 지시에 따라 ON될 복수개의 LED(11) 중 그러한 LED에 선택적으로 전력을 공급하는 구동 유닛(43)으로 정보를 출력한다.

전술된 실시예에 따르면, 디스플레이(3)는 기판(5)의 제1 주요 표면(5a) 상에 제공되고 그 온/오프 상태가 주 제어 유닛(41)에 의해 제어되는 LED(11); LED(11)로부터의 광이 패널 섹션(4a)측으로 그에 통과하게 하는 소정의 형상의 관통-구멍(26)이 제공되는 홀더(12); 홀더(12)측으로부터 패널 섹션(4a)측으로 연장하는 복수개의 로드 렌즈(13)의 어레이를 갖는 로드 렌즈 어레이(13); 그리고 패널 표면에서 노출되고 관통-구멍(26)으로부터의 광이 로드 렌즈 어레이(13)에 의해 그 상으로 투사되는 후방 스크린을 포함한다. 그러므로, 정보가 디스플레이를 위한 임의의 다른 기판을 제공하지 않고도 기판(5)으로부터 이격되는 적절한 위치에서 표시될 수 있다.

구체적으로, LED(11)로부터의 광은 관통-구멍의 형상에 의한 정보에 따라 어떤 형상으로 성형되며, 이와 같이 성형된 광은 로드 렌즈 어레이(13)의 길이에 걸쳐 로드 렌즈 어레이(13)에 의해 안내되고, 스크린(14) 상에 투사된다. 그러므로, 홀더(12)의 성형 섹션(25)의 두께[관통-구멍(26)의 길이] 등을 조절함으로써, 정보에 따른 형상으로 된 화상이 기판(5)으로부터 거리(L3)만큼 이격되는 적절한 위치에서 표시될 수 있다. 더욱이, LED(11)로부터의 광은 관통-구멍(26), 로드 렌즈 어레이(13) 및 스크린(14)에 의해 안내 및 투사되므로, 광도 면에서의 저하가 일어나는 것이 방지된다.

홀더(12)에는 관통-구멍(26)이 제공되고 홀더(12)는 로드 렌즈 어레이(13)를 보유하는 보유 부재 그리고 관통-구멍(26)이 제공되는 성형 부재의 양쪽 모두로서 기능하므로, 구성 요소 부품의 개수 그리고 조립 단계의 개수 면에서의 감소를 성취하는 것이 가능하다.

복수개의 LED(11)가 기판(5)의 제1 주요 표면(5a) 상에 배치되며 복수개의 관통-구멍(26)이 LED(11)의 위치에 대응하여 배열되며 복수개의 LED(11)의 온/오프 상태가 독립적으로 제어되므로, 복수개의 편의 정보가 복수개의 LED(11)의 온/오프 상태의 조합에 의해 표시될 수 있다.

스크린(14)은 기판(5) 및 패널 섹션(4a)이 서로 대면하는 방향으로 패널 섹션(4a)과 동등한 위치에서 위치되므로, 사용자가 제어 패널 장치(1)를 조작하면서 스크린(14) 상에 표시된 정보를 시각적으로 확인하는 것이 용이하다.

본 발명은 전술된 실시예에 제한되지 않고, 다양한 모드로 수행될 수 있다.

제어 패널 장치를 위한 제어식 시스템은 모든 제어식 시스템을 포함한다. 제어식 시스템의 예는 산업용 로봇 등의 산업용 기계, 복사기 등의 사무용 기계 그리고 카메라 등의 가정용 전기 장치 및 기구를 포함한다. 추가로, 연산 유닛 그리 고 제어 패널 유닛 내에 제공된 디스플레이가 또한 제어식 시스템 내에 포함된다.

조작 부재는 패널 표면에서 노출되지 않기만 하면 가압형 버튼에 제한되지 않는다. 조작 부재의 예는 활주 버튼 및 레버를 포함한다. 그러나, 패널 섹션에 고정되는 조작 부재 예컨대 사용자의 손가락의 그와의 접촉을 감지하는 정전형 스위치의 조작 부재가 채택될 수 있다.

조작 부재는 그 상에서의 조작을 검출할 수 있기만 하면 비접촉형 센서에 제한되지 않는다. 예컨대, 회로가 접촉부들 사이의 접촉에 따라 형성 및 파괴되는 스위치가 조작 요소로서 사용될 수 있다.

제어 유닛에 의해 디스플레이를 제어하는 데 있어서 이용될 정보를 포함한 신호는 검출 요소의 검출에 따라 얻어진다. 신호의 예는 검출 요소로부터의 검출 신호 자체; 검출 요소로부터의 검출 신호를 기초로 하여 제어 패널 장치 내의 연산 유닛에 의해 수행되는 연산 처리의 결과를 표시하는 신호; 그리고 검출 신호를 기초로 하여 제어식 시스템에 의해 수행되는 행동과 관련한 정보를 포함하고 제어식 시스템 또는 제어식 시스템 이외의 다른 장치로부터 얻어지는 신호를 포함한다.

디스플레이는 7-세그먼트 디스플레이에 제한되지 않으며, 관통-구멍의 형상은 적절하게 선택될 수 있다. 디스플레이의 예는 ON될 도트가 히라가나(일본 알파벳) 및 한자 등의 문자 또는 문자들을 자유롭게 표시하도록 고르게 배열되는 다수개의 도트들 중에서 적절하게 선택되는 도트 표시형 디스플레이 그리고 어떤 사물을 모델링한 화살표 또는 도형 등의 부호를 표시하는 디스플레이를 포함한다.

복수개의 관통-구멍의 배열과 복수개의 발광 소자의 배열의 조합이 또한 적 절하게 선택될 수 있으며, 발광 요소의 개수 그리고 관통-구멍의 개수는 서로 상이할 수 있다. 관통-구멍의 형상 및 개수는 표시될 문자(들) 또는 부호(들)를 구성하는 세그먼트의 개수에 따라 적절하게 선택되며 발광 요소의 위치 및 개수는 복수개의 관통-구멍과 관련하여 요구된 온/오프 상태의 조합에 따라 설정된다면 충분하다.

본 발명의 양호한 실시예가 특정한 용어를 사용하여 설명되었지만, 이러한 설명은 설명 목적을 위한 것이며, 변경 및 변화가 다음의 특허청구범위의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않고도 수행될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

본 발명에 따르면, 디스플레이를 위한 임의의 다른 기판을 제공하지 않고도 정보가 1개의 기판으로부터 이격되는 적절한 위치에서 표시될 수 있는 제어 패널 장치 및 디스플레이가 제공된다.

Claims

기판과;

소정의 간격이 그 사이에 있는 상태로 상기 기판의 1개의 주요 표면에 대향으로 배치되는 패널 섹션과;

상기 패널 섹션의 상기 기판의 대향측 상의 패널 표면에 노출되는 조작 부재와;

상기 기판 상에 제공되고, 상기 조작 부재 상에서의 조작을 검출하도록 동작하는 검출 요소와;

상기 패널 표면 상에 정보를 표시하도록 구성되는 디스플레이와;

상기 검출 요소에 의한 검출에 따라 얻어지는 신호를 기초로 하여 상기 디스플레이의 동작을 제어하도록 구성되는 제어 유닛을 포함하며,

상기 디스플레이는,

상기 기판의 상기 1개의 주요 표면 상에 제공되고 그 온/오프 상태가 상기 제어 유닛에 의해 제어되는 발광 요소와;

상기 발광 요소로부터의 광이 패널 섹션 측으로 통과하도록 구성되는 소정의 형상을 갖는 관통-구멍이 제공되는 성형 부재와;

성형 부재측으로부터 패널 섹션측을 향해 연장하는 복수개의 로드형 렌즈의 어레이를 갖는 로드 렌즈 어레이와;

상기 패널 표면에 노출되고, 로드 렌즈 어레이로부터 나오는 상기 소정의 형 상으로 된 광이 투사되는 후방 스크린을 포함하는 제어 패널 장치.
제1항에 있어서, 상기 성형 부재는 상기 기판 상에 지지되고, 상기 로드 렌즈 어레이를 보유하는 제어 패널 장치.
제1항에 있어서, 복수개의 상기 발광 요소가 상기 기판의 1개의 주요 표면 상에 배치되며;

상기 성형 부재 내의 복수개의 상기 관통-구멍이 상기 복수개의 발광 요소의 위치에 대응하여 배열되며;

상기 제어 유닛은 상기 복수개의 발광 요소의 온/오프 상태를 독립적으로 제어하는 제어 패널 장치.
제1항에 있어서, 상기 후방 스크린은 상기 기판 및 상기 패널 섹션이 서로 대향되는 방향으로 상기 패널 섹션의 위치와 유사한 위치에 배치되는 제어 패널 장치.
기판의 1개의 주요 표면 상에 제공되는 복수개의 발광 요소와;

소정의 형상을 갖고 1개의 주요 표면이 대면하는 방향으로 상기 복수개의 발광 요소로부터의 광이 통과하게 하는 복수개의 관통-구멍을 구비하며, 상기 복수개의 관통-구멍은 상기 복수개의 발광 요소의 위치에 대응하여 배열되는, 성형 부재 와;

성형 부재 측으로부터 상기 1개의 주요 표면이 대면하는 방향으로 연장하는 복수개의 로드형 렌즈의 어레이를 갖는 로드 렌즈 어레이와;

상기 로드 렌즈 어레이로부터 나오는 상기 소정의 형상으로 된 광이 투사되는 후방 스크린과;

상기 복수개의 발광 요소의 온/오프 상태를 독립적으로 제어하도록 구성되는 디스플레이 제어 유닛을 포함하는 디스플레이.
제5항에 있어서, 상기 성형 부재는 상기 기판 상에 지지되고, 상기 로드 렌즈 어레이를 보유하는 디스플레이.
제5항에 있어서, 복수개의 상기 발광 요소가 상기 기판의 상기 1개의 주요 표면 상에 배치되며,

상기 성형 부재 내의 복수개의 상기 관통-구멍이 상기 복수개의 발광 요소의 위치에 대응하여 배열되며,

상기 제어 유닛은 상기 복수개의 발광 요소의 온/오프 상태를 독립적으로 제어하는 디스플레이.
제5항에 있어서, 상기 후방 스크린은 상기 기판 및 상기 패널 섹션이 서로 대향되는 방향으로 상기 패널 섹션의 위치와 유사한 위치에 배치되는 디스플레이.