JP2009047769A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】遮光体を使用せずに、従って、部品点数や配置スペースを増大させることなく、漏れ光による表示部の誤発光を防止することのできる表示装置を提供する。
【解決手段】表示装置１は、複数の光源２と、これら光源２の光を所定の位置に導く複数の導光体３と、各種の部品を搭載したプリント基板４と、を備えている。上記プリント基板４に表，裏面を貫通する複数の孔１１を設け、該孔１１の一端側と他端側に上記光源２の発光部と導光体３の入光面を挿入して、該孔１１内において上記光源２の発光部と導光体３の入光面を対向させて配置した。
【選択図】図１

Description

本発明は、配電盤や制御盤等の各種の電気機器において、電源のＯＮ，ＯＦＦや装置の駆動状態を示す表示部を発光させて明確に表示するための表示装置に関するものである。

配電盤や制御盤等の各種の電気機器は、電源のＯＮ，ＯＦＦや装置の駆動状態を示す表示部を発光させて使用者の注意を惹起して操作ミスを低減させ、或は、夜間でも見易いようにした表示装置を備えている。

上記表示装置としては、図７に示すように、キャビネット１０１のフロントパネル１０２に設けた表示部１０３に臨ませて発光ダイオード等の光源（以下、ＬＥＤと称する）１０４を配置して、該ＬＥＤ１０４を発光させたり点滅させたりして、上記表示部１０３に表示するようになっている。ＬＥＤ１０４は、ＬＥＤ支持用のプリント基板１０５に搭載されている。ＬＥＤ支持用のプリント基板１０５は、ケーブル１０６を介して各種の部品等を搭載したプリント基板１０７に接続されている。

上述のように、表示部１０３の近傍にＬＥＤ１０４を配置して、表示部１０３を照射するのが一般的であるが、図８に示すように、表示部１０３とＬＥＤ１０４の間に導光体１０８を介在させて、ＬＥＤ１０４の光を表示部１０３で照射させる方式もある。

ところで、上記導光体１０８を使用した表示装置は、複数のＬＥＤ１０４と導光体１０８が並べて配置されている場合に、一方のＬＥＤ１０４から照射された光の一部が漏れて他の導光体１０８に入り、これを光らせてしまう虞がある。

そこで、図９に示すように、複数の導光体１０８の間に遮光体１０９を配置し、該遮光体１０９によって、ＬＥＤ１０４や導光体１０８から漏れた光が他の導光体１０８に入り込むのを防止した表示装置１１０が開発されている。（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
特開平１０−１７０７３４号公報 特開平１１−２４６０８号公報

ところで、上記遮光体１０９を使用する表示装置１１０には、次に述べるような問題点があった。
（１）遮光体１０９を使用するので、そのぶん部品点数が増えると共に、組立工数も増えてコストアップの原因になる。
（２）導光体１０８相互間に配置した遮光体１０９によってスペースを取られるために、装置を小型化する上での障害になる。

本願発明の目的は、ＬＥＤから照射された光が他の導光体に入るのは、殆どが導光体の端部の入光面からであることに着目し、プリント基板に孔をあけて遮光機能を持たせることにより、従来例の遮光体を使用せずに、従って、部品点数や配置スペースを増大させることなく、漏れ光による表示部の誤発光を防止することのできる表示装置を提供することにある。

請求項１の発明は、複数の光源と、これら複数の光源の光を各表示部に導く複数の導光体と、各種の部品を搭載したプリント基板と、を備え、上記プリント基板に表裏面を貫通する複数の孔を設け、該孔の一端側と他端側に、上記光源の発光部と、上記導光体の入光面と、を対向させて配置した。

請求項２の発明は、請求項１に記載の表示装置において、上記光源に、ＬＥＤを使用した。

請求項３の発明は、請求項２に記載の表示装置において、上記ＬＥＤに、発光部と、発光部を一方の面に設けたベース部と、該ベース部の上記一方の面に設けられたリード面と、を備えたチップ型のＬＥＤを使用し、上記発光部を上記プリント基板の孔の一端側に挿入し、上記ベース部の一方の面を上記プリント基板の一面に当接させることにより上記プリント基板に取付けられると共に、上記リード面により上記プリント基板に接続した。

請求項４の発明は、請求項２に記載の表示装置において、上記ＬＥＤに、発光部と、発光部を一方の面に設けたベース部と、該ベース部の上記一方の面に設けられたリード線と、を備えた砲弾型のＬＥＤを使用し、上記発光部を上記プリント基板の孔の一端側に臨ませ、上記リード線を上記プリント基板に接続することにより上記プリント基板に取付けた。

請求項５の発明は、請求項２に記載の表示装置において、上記ＬＥＤに、発光部と、発光部を一方の面に設けたベース部と、該ベース部の上記一方の面に設けられたリード線と、を備えた砲弾型のＬＥＤを使用し、複数のＬＥＤをＬＥＤ支持用のプリント基板に取り付けた後に、これらＬＥＤの先端を上記プリント基板の孔の一端側に臨ませた。

請求項６の発明は、請求項２〜５の何れかに記載の表示装置において、上記導光体を、透光性樹脂により棒状に形成し、その長さ方向の一端部を入光面とし、他端部を出光面とし、上記入光面側の端部を上記プリント基板の孔に挿入して、該孔内において、上記発光部と対向させた。

（１）請求項１の表示装置は、光源の発光部と導光体の入光面とを、プリント基板に設けた孔を介して、該プリント基板の表面側と裏面側に対向させて配置したので、上記プリント基板に設けた孔の周壁が遮光体としての機能を兼ねて、光源の光が上記孔の外部に漏れるのを防止する。従って、遮光体を別途設ける必要がなくなり、コストを低減することができる。また、遮光体が不要となるので、小型化し易くなり、細かい表示が可能となる。
（２）請求項２の表示装置は、光源にＬＥＤを使用したので、低消費電力化、長寿命化、小型化を図ることができる。
（３）請求項３の表示装置は、プリント基板の表裏面のうちの一方の面側からチップ型のＬＥＤの発光部を、上記プリント基板の孔に挿入して、ＬＥＤのベース部をプリント基板の一方の面に当接させることにより、上記リード部のプリント基板への接続と、ＬＥＤのプリント基板への取り付けを行うことができる。
（４）請求項４の表示装置は、プリント基板の一方の面側から孔に臨ませた砲弾型のＬＥＤは、指向性が高いので、ＬＥＤの発光部の一部がプリント基板の一方の面の外部に突出している場合でも、ＬＥＤの発光部から照射される光は、殆ど漏れなく上記孔内に照射される。
（５）請求項５の表示装置は、複数のＬＥＤをＬＥＤ支持用のプリント基板に取り付けてから、該ＬＥＤ支持用のプリント基板に上記孔を設けたプリント基板に対向して配置することにより、上記複数のＬＥＤを上記プリント基板に設けた複数の孔に臨ませて配置することができる。
（６）請求項６の表示装置は、上記導光体の一端部を上記プリント基板の孔に挿入することにより、上記導光体の一端部を上記プリント基板に取り付けると共に、該一端部の端面の入光面を上記孔内のＬＥＤに対向させることができる。

図１は第１実施形態の表示装置の要部の断面図である。表示装置１は、複数の光源２と、これら光源２の光を表示部に導く複数の導光体３と、上記複数の光源２を含む各種の部品を搭載したプリント基板４と、を備えている。表示装置１は、キャビネット５のフロントパネル６に複数の表示部７を備えている。各導光体３は、各光源２の光を各表示部７に導く。

図２に拡大して示すように、プリント基板４は、一方の主面（以下、表面と称する）４ａから他方の主面（以下、裏面と称する）４ｂを貫通する複数の孔１１を備えている。プリント基板４の表面４ａ側と裏面４ｂ側には、上記孔１１を介して、光源２の発光部２ａと、導光体３の入光面３ａとが対向して配置されている。上記光源２には、所謂チップ型のＬＥＤが使用されている。（以下、光源をＬＥＤと称する）。

図３に示すように、上記チップ型のＬＥＤ２は、方形状の発光部２ａと、該発光部２ａを一方の面に設けたベース部２ｂと、該ベース部２ｂの上記一方の面に設けられたリード面２ｃと、を備えている。

上記チップ型のＬＥＤ２は、プリント基板４の表面４ａ側から発光部２ａをプリント基板４の孔１１の一端側に挿入し、ベース部２ｂをプリント基板４の表面４ａに当接させることによりプリント基板４に取付けられると共に、上記リード面２ｃによりプリント基板４に電気的に接続される。

上記導光体３は、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン等の透光性樹脂により棒状或いはパイプ状に形成されていて、長さ方向の一端面が入光面３ａになっていると共に、他端面が出光面３ｂになっている。

上記導光体３は、入光面３ａ側の端部が、プリント基板４の裏面４ｂ側から上記孔１１に挿入される。そして、上記孔１１内において、導光体３の入光面３ａとＬＥＤ２の発光部２ａとが対向している。また、上記導光体３の出光面３ｂ側の端部は、フロントパネル６に設けた表示部７に挿入されていて、上記出光面３ｂが表示窓７ａを介して外部に臨んでいる。

第１実施形態の表示装置は、上述のような構成であって、ＬＥＤ２の発光部２ａと導光体３の入光面３ａとを、プリント基板４の孔１１内において対向させて配置したので、該孔１１の周壁が遮光体となって、上記ＬＥＤ２の発光部２ａから照射された光が上記孔１１の外部に漏れて、隣接する導光体３の入光面３ａに入射されるのを確実に防止する。また、上記ベース部２ｂも上記光がプリント基板４の表面４ａ側に漏れるのを防止する。

図４は第２実施形態を示す。この実施形態においては、光源に所謂砲弾型のＬＥＤ２１を使用している。上記砲弾型のＬＥＤ２１は、凸レンズ状の発光部２１ａと、該発光部２１ａを一方の面に設けたベース部２１ｂと、該ベース部２１ｂの他方の面から突出する複数のリード線２１ｃと、を備えている。

上記砲弾型のＬＥＤ２１は、発光部２１ａの先端を上記孔１１のプリント基板４の表面４ａ側の端部に臨ませ、上記リード線２１ｃを折り返して、その先端部をプリント基板４に接続することによりプリント基板に取付けられている。

上記砲弾型のＬＥＤ２１は、指向性が高く、発光を前方に向けて発射させるので、上記発光部２１ａの基端部、即ちベース部２１ｂ側の端部がプリント基板４の表面４ａの外側に突出している場合でも、該発光部２１ａの光が隣接する他の導光体３の入光面３ａに入射されるのは防止される。他の構成は第１実施形態の場合と同じであるので同一構成部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。

図５は第３実施形態を示す。この実施形態において、複数の砲弾型のＬＥＤ２１は、リード線２１ｃをＬＥＤ支持用のプリント基板２２に接続することにより取り付けられている。そして、上記複数のＬＥＤ２１を取り付けたＬＥＤ支持用のプリント基板２２は、上記複数のＬＥＤ２１の先端を上記孔１１のプリント基板４の表面４ａ側の端部に臨ませた状態で、キャビネット５内に取り付けられている。

第３実施形態は、複数のＬＥＤ２１をＬＥＤ支持用のプリント基板２２に接続することにより取り付けたので、上記第２実施形態の場合のように、リード線２１ｃを折り曲げてプリント基板４に接続するという面倒な作業工程を無くすことができる。他の構成は第１実施形態の場合と同じであるので同一構成部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。なお、上記各実施形態においては、プリント基板４に設けた孔１１の一端側と他端側にそれぞれ光源２の発光部２ａと導光体３の入光面３ａとを挿入して、これらを上記孔１１内において対向させた場合を示したが、プリント基板４の肉厚等の関係によって、プリント基板４に設けた孔１１内に光源２の発光部２ａと導光体３の入光面３ａの両方を挿入することが困難な場合には、何れか一方を孔１１内に挿入する構成としてもよい。また、光源２の発光部２ａと導光体３の入光面３ａの両方共に上記孔１１内に挿入しないで、プリント基板４の表，裏面に突き当てた状態で配置してもよい。また、上記各実施形態においては、導光体３をストレートに形成した場合を示したが、図６に示すように、導光体３は、直角等に曲がったものであってもよい。また、上記各実施形態においては、光源にＬＥＤを使用した場合を示したが、有機ＥＬ等を使用しても良い。

第１実施形態の表示装置の要部の断面図。 ＬＥＤ、導光体、プリント基板の関係を示す説明図。 チップ型ＬＥＤの斜視図。 第２実施形態のＬＥＤ、導光体、プリント基板の関係を示す説明図。 第３実施形態のＬＥＤ、導光体、プリント基板の関係を示す説明図。 導光体の他の例を示す側面図。 従来例の説明図。 他の従来例の説明図。 更に他の従来例の説明図。

符号の説明

１…表示装置
２…光源（チップ型ＬＥＤ）
２ａ…発光部
２ｂ…ベース部
２ｃ…リード面
３…導光体
３ａ…入光面
３ｂ…出光面
４…プリント基板
４ａ…プリント基板の表面
４ｂ…プリント基板の裏面
５…キャビネット
６…フロントプレート
７…表示部
１１…孔
２１…砲弾型のＬＥＤ
２１ａ…発光部
２１ｂ…ベース部
２１ｃ…リード線
２２…ＬＥＤ支持用のプリント基板

Claims (6)

1. 複数の光源と、これら複数の光源の光を表示部に導く複数の導光体と、各種の部品を搭載したプリント基板と、を備え、
   上記プリント基板に表裏面を貫通する複数の孔を設け、該孔の一端側と他端側に、上記光源の発光部と、上記導光体の入光面と、を対向させて配置したことを特徴とする表示装置。
2. 上記光源は、ＬＥＤであることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 上記ＬＥＤは、発光部と、発光部を一方の面に設けたベース部と、該ベース部の上記一方の面に設けられたリード部と、を備えたチップ型のＬＥＤであって、上記発光部を上記プリント基板の孔の一端側に挿入し、上記ベース部の一方の面を上記プリント基板の一面に当接させることにより上記プリント基板に取付けられると共に、上記リード部により上記プリント基板に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 上記ＬＥＤは、発光部と、発光部を一方の面に設けたベース部と、該ベース部の上記一方の面に設けられたリード線と、を備えた砲弾型のＬＥＤであって、上記発光部を上記プリント基板の孔の一端側に挿入し、上記リード線を上記プリント基板に接続することにより上記プリント基板に取付けられていることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
5. 上記ＬＥＤは、発光部と、発光部を一方の面に設けたベース部と、該ベース部の上記一方の面に設けられたリード線と、を備えた砲弾型のＬＥＤであって、上記発光部を上記プリント基板の孔の一端側に臨ませた状態で上記リード線がＬＥＤ支持用のプリント基板に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
6. 上記導光体は、透光性樹脂により棒状に形成されていて一端側が入光面になり、他端側が出光面になっていて、上記入光面側の端部が上記プリント基板の孔に挿入されていることを特徴とする請求項２〜５の何れかに記載の表示装置。

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