JP2009222957A - Ｌｅｄ表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤチップの出射光を表示部に導光する導光ユニットについて、部品点数，組立工数の削減、およびコスト低減化が図れるように改良した組立構造を提供する。
【解決手段】前面に表示部を備えた箱形ケース内に直立姿勢に配置したプリント基板３に複数個のＬＥＤチップ１２をアレー状に並べ、ＬＥＤチップ１２と表示部との間に略Ｌ字形の導光部材５を配備たＬＥＤ表示装置において、その導光ユニット４を導光部材集合体１３と支持台板１４との二つの部品で構成し、ＬＥＤチップ１２のアレーに対応して複数の導光部材を相互連結して一体にモールド成形し、２組の導光部材集合体１３を支持台板１４に敷設し、支持台板１４には位置決めリブ１４ａ，コーナー部の遮光リブ１４ｂ、およびＬＥＤチップ１２から出射する光の周囲漏れを防ぐ遮光壁部１５，スナップフィット式の係合爪１６を一体形成しプリント基板３の板面に係止連結して導光ユニット４を組立てる。
【選択図】図１

Description

この発明は、プログラマブルコントローラなどに搭載装備してその前面表示部に情報を表示するＬＥＤ表示装置に関し、詳しくはその組立構造に係わる。

頭記のＬＥＤ表示装置として、前面に表示部を備えた箱形ケースの内部に収納して直立姿勢に配置したプリント基板に複数個のＬＥＤチップをアレー状に並べて配置するとともに、該ＬＥＤチップと前記表示部との間に導光経路を略Ｌ字形に形成した透明樹脂製（例えば、アクリル樹脂製）の導光部材（レンズ）を敷設し、該導光部材を通じて各ＬＥＤチップからの出射光を表示部に導光，照射するようにした構成が知られており（例えば、特許文献１参照）、その組立構造を図７，図８に示す。
図７において、１は前部ケース１ａ，後部ケース１ｂからなるプログラマブルコントローラの箱形ケース、２は前部ケース１ａの前面に配した表示部、３は板面をケース１の側壁面に沿わせて直立姿勢に配置したプリント基板、４はプリント基板３に搭載したＬＥＤチップ（図示せず）からの出射光をケース前面の表示部２に導く導光ユニットであり、プリント基板３の板面（導光ユニット４と対面する側）には複数のＬＥＤチップがアレー状に並べて配置されている。
また、前記の導光ユニット４は、図８で示すように、アレー状に並ぶ各ＬＥＤチップと一対一に対応させてＬＥＤチップと表示部２の表示名板との間に配列した複数本の導光部材５と、該導光部材５の入射側および出射側の両端に配した入射突起６および対物突起７と、前記入射突起６を挿入してＬＥＤチップから出射する光が周囲に漏れるのを防止する格子状の遮光仕切板８と、対物突起７に連結して各導光部材５から出射する光を前方に動向する格子状のマスク９と、該マスク９の前面を覆うレンズカバー１０と、これら各部材を内包して組立位置に保持するユニットケース１１とからなる。また、前記マスク９には固定脚としての固定リブ９ａ，９ｂを、ユニットケース１１には固定リブ１１ａを設け、この固定リブ９ａ，９ｂおよび１１ａをプリント基板３の板面に穿孔した固定穴に嵌着して導光ユニット４をプリント基板３に係止連結している。なお、各部の詳細構造，機能については、特許文献１に詳しく述べられている。
特開２０００−３４７６０５号公報

ところで、前記特許文献１に開示されているＬＥＤ表示装置は、導光ユニットの組立構造が複雑で部品点数，組立工数が多く、さらに導光ユニットを構成する各種の樹脂成形部品を製作する金型の投資も必要となってコスト高になる。
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、前記した従来の導光部組立構造を見直して部品点数，組立工数の削減、製作コストの低減化が図れるように改良したＬＥＤ表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、この発明によれば、前面に表示部を備えた箱形ケース内に収納し、そのケース側面に板面を沿わせて直立姿勢に配置したプリント基板に複数個のＬＥＤチップをアレー状に並べて配備するとともに、該ＬＥＤチップと前記表示部との間に導光経路が略Ｌ字形に屈曲した透明樹脂製の導光部材を敷設し、該導光部材を通じて各ＬＥＤチップからの出射光を表示部に導光するようにしたＬＥＤ表示装置において、
横一列に並ぶＬＥＤチップに対応して配列した導光部材の相互間をタイバー連結して一体にモールド成形した導光部材集合体を備え、かつこの導光部材集合体を水平姿勢に配した支持台板の板面に敷設して位置決め保持した上で、該支持台板を前記プリント基板に係止連結して組立てるものとし（請求項１）、具体的には次記のような態様で構成する。
（１）前記構成において、プリント基板の板面に対峙する支持台板の端部に、各導光部材の入射端を差し込んでＬＥＤチップから出射する光の漏れを防止する格子状の遮光壁部を一体成形する（請求項２）。
（２）前記支持台板の板面には、導光部材集合体を定位置に保持する位置決めリブ，および各導光部材のＬ字形コーナー部分を覆って隣接する導光部材との間の光干渉を阻止する遮光リブを起立形成する（請求項３）。
（３）前記プリント基板と対峙する支持台板の端縁部にスナップフィット式の係合爪を設け、該係合爪により支持台板をプリント基板に係止連結する（請求項４）。
（４）、複数のＬＥＤチップを上下列に分けてプリント基板上にアレー配列した上で、各列のＬＥＤチップに対応してモールド成形した２組の導光部材集合体を支持台板の表裏両面に分けて敷設する（請求項５）。

上記の組立構造によれば、プリント基板に搭載したＬＥＤチップの出射光を箱体ケース前面に配した表示部に導光する導光部の組立体を単体のモールド成形品になる導光材集合体と、この導光集合体を搭載して定位置に位置決め保持する支持台板との僅か二つの部品で構成することができ、これにより従来構造と比べて部品点数，組立工数を大幅に削減してコストダウンが図れる。
また、前記の支持台板に、導光部材集合体を定位置に位置決め保持するリブ、各導光部材のＬ字形コーナー部分を覆って隣接する導光部材との間の光干渉を阻止する遮光リブ、および格子状の遮光壁部，プリント基板に係止連結するスナップフィット式の係止爪を一体にモールド成形したことにより、組立作業性の簡便化が図れるとともに、機能性でも隣り合う導光部材との間の光干渉を防止して導光性能を高めることができる。

以下、この発明の実施の形態を図１〜図６に示す実施例に基づいて説明する。なお、図１は導光ユニットの分解斜視部、図２は導光ユニットの組立状態の斜視図、図３は図２の平面図、図４導光ユニットをプリント基板に係止連結した組立状態の平面図およびその要部断面図、図５は図４の組立状態の斜視図、図６はＬＥＤ表示装置全体の分解斜視図であり、図７，図８に対応する部材には同じ符号を付している。
図示実施例のＬＥＤ表示装置では、図１で示すようにＬＥＤチップ１２が上下２列に分けてプリント基板３の板面にアレー配列されている（横一列に並ぶＬＥＤチップは９個）。そして、このＬＥＤチップ１２のアレー配列に対して、各ＬＥＤチップ１２からの出射光を図６の箱形ケース１の前面に配した表示部２に向けて個別に導光，照射する導光ユニット４が、上下に並ぶ２組の導光部材集合体１３と、この２組の導光部材集合体１３を上下面に担持してプリント基板３に係止連結する支持台板１４との２部品からなる組立体で構成されている。
ここで、導光部材集合体１３は透明アクリル樹脂の成形品で、プリント基板３に搭載したＬＥＤチップ１２の一列分のアレー配列数（９個）に合わせて入射端，出射端が同じ面上に並ぶよう揃えて配列した略Ｌ字形の導光部材５（９本）の相互間をタイバー（連結バー）１３ａにより連結して一体にモールド成形した構造体になる。また、導光経路の途中箇所がＬ字形に屈曲している導光部材５はその屈曲コーナー部を角度４５°に傾斜させ、ＬＥＤチップ１２から出射した光を前記コーナー部で反射させて直角な導光経路を形成している。

一方、支持台板１４は導光部材集合体１３に対応した外形サイズを有する樹脂製の板で、その上下板面には前記タイバー１３ａおよび各導光部材５の出射側端部を嵌め込んで導光部材集合体１３を定位置に係止保持する位置決めリブ１４ａ、および前記した導光部材５の傾斜コーナー部を内外から覆って隣接する導光部材の相互間で光が干渉するのを防止する遮光リブ１４ｂが起立形成されている。
また、プリント基板３に対向して支持台板１４の側縁部には、前記導光部材５の入射端を差し込んでＬＥＤチップ１２から出射する光が周囲に漏れるのを防止する格子状の遮光壁部１５が一体成形されている。さらに、前記遮光壁部１５の両端にはプリント基板３に向けて突き出すようにスナップフィット式の係合爪１６，および鉤形の支持脚１７を形成し、この係合爪１６，支持脚１７をプリント基板３に穿孔した係合穴へ嵌挿して係止連結するようにしている。
そして、前記の導光ユニット４を組み立てるには、先ず各導光部材５の入射端を支持台板１４に設けた格子状の遮光壁部１５に差し込んで２組の導光部材集合体１３を支持台板１４の上下両面に重ね合わせ、各導光部材５の出射側端およびタイバー部１３ａを支持台板１４に起立形成した位置決めリブ１４ａの間に嵌め込んで定位置に係止保持する（図２，図３参照）。次に、遮光壁部１５の両端に設けた係合爪（スナップフィット）１６，支持脚１７をプリント基板３の板面に穿孔した係合穴へ嵌挿して導光ユニット４をプリント基板３に係止連結する（図４，図５参照）。この組立状態では、図４（ｂ）で示すように各導光部材５の入射側端面がＬＥＤチップ１２に近接して対向し、かつその周域が格子状の遮光壁部１５で囲まれる。

前記手順により相互連結したプリント基板３と導光ユニット４との組立体は、図６で示すようにプログラマブルコントローラの箱形ケース１の中に組み込み、そのケース前面に表示部２を設置してＬＥＤ表示装置を構成する。なお、表示部２には各導光部材５の出射端面と個々に位置合わせて表示する文字，数字のマークが印刷されている。
上記の構成において、ＬＥＤチップ１２を点灯させると、該ＬＥＤチップから出射した光は周囲に漏れて干渉し合うことなしに導光部材５の端面に入射した後、その途中箇所に形成した屈曲コーナー部で反射して導光経路を直角方向に変え、その先端から表示部２に照射して表示文字，数字のマークを前面に照らし出す。
しかも、前記導光経路では導光部材５の屈曲コーナー部が支持台板１４に設けた遮光リブ１４ｂにより内外から覆われているので、このコーナー部から拡散反射して導光部材５の導光経路から漏れた光が隣接する導光部材５に侵入して光干渉を引き起こすおそれはない。また、各導光部材５の間を連結するタイバー１３ａは導光経路に対して直角方向に形成されているので、直進する導光性に影響を及ぼすこともない。
なお、支持台板１４の両面に２組の導光部材集合体１３を敷設して組立てた図示実施例の導光ユニット４を複数セット組合せることにより、表示部２に表示する情報点数を拡張して多目的な仕様にも対応できる。

この発明の実施例による導光ユニットの分解斜視部 図１の導光ユニットの組立状態を表す斜視図 図２の平面図 図２の導光ユニットをプリント基板に係止連結した組立状態を表す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ部の拡大断面図 図４の斜視図 ＬＥＤ表示装置全体の分解斜視図 プログラマブルコントローラに搭載した従来のＬＥＤ表示装置の分解斜視図 図７における導光ユニットの詳細構造を表す分解斜視図

符号の説明

１ 箱形ケース
２ 表示部
３ プリント基板
４ 導光ユニット
５ 導光部材
１２ ＬＥＤチップ
１３ 導光部材集合体
１３ａ タイバー
１４ 支持台板
１４ａ 位置決めリブ
１４ｂ 遮光リブ
１５ 遮光壁部
１６ 係合爪（スナップフィット）

Claims (5)

1. 前面に表示部を備えた箱形ケース内に収納し、そのケース側面に板面を沿わせて直立姿勢に配置したプリント基板に複数個のＬＥＤチップをアレー状に並べて配備するとともに、該ＬＥＤチップと前記表示部との間に導光経路が略Ｌ字形に屈曲した透明樹脂製の導光部材を敷設し、該導光部材を通じて各ＬＥＤチップからの出射光を表示部に導光するようにしたＬＥＤ表示装置において、
   横一列に並ぶＬＥＤチップに対応して配列した導光部材の相互間をタイバー連結して一体にモールド成形した導光部材集合体を備え、かつこの導光部材集合体を水平姿勢に配した支持台板の板面に敷設して位置決め保持した上で、該支持台板を前記プリント基板に係止連結して組立てたことを特徴とするＬＥＤ表示装置。
2. 請求項１に記載のＬＥＤ表示装置において、プリント基板の板面に対峙する支持台板の端部に、各導光部材の入射端を差し込んでＬＥＤチップから出射する光の漏れを防止する格子状の遮光壁部を一体成形したことを特徴とするＬＥＤ表示装置。
3. 請求項１に記載のＬＥＤ表示装置において、支持台板の板面には、導光部材集合体を定位置に保持する位置決めリブ，および各導光部材のＬ字形コーナー部分を覆って隣接する導光部材との間の光干渉を阻止する遮光リブを起立形成したことを特徴とするＬＥＤチップ表示装置。
4. 請求項１に記載のＬＥＤ表示装置において、プリント基板に対峙する支持台板の端縁部にスナップフィット式の係合爪を設け、該係合爪により支持台板をプリント基板に係止連結したことを特徴とするＬＥＤ表示装置。
5. 請求項１に記載のＬＥＤ表示装置において、複数のＬＥＤチップを上下列に分けてプリント基板上にアレー配列した上で、各列のＬＥＤチップに対応してモールド成形した２組の導光部材集合体を支持台板の表裏両面に分けて敷設したことを特徴とするＬＥＤ表示装置。
   

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