JP7108849B2 - 光学部材、光源ユニット、電子機器 - Google Patents

Description

本開示は、複数の光源から出射される光を出射する光学部材、及びそれを有する光源ユニット並びに電子機器に関する。

特許文献１は、複数のＬＥＤと、これらのＬＥＤにそれぞれ対向させて形成された同数の貫通口を有する遮光板とを備え、各ＬＥＤから出射された光を、遮光板の対応する貫通口を介して外部に放射する光源装置を開示している。また、特許文献１では、ＬＥＤ点灯時と消灯時のコントラストの低下を抑制するために、各ＬＥＤの発光素子から発せられた光を貫通口位置を焦点として集光した後、当該貫通口より外部放射させることを開示している。

特開２００１－２８４６５８号公報

本開示は、複数の光源から出射される光が各光源に対向配置される導光部以外の導光部に入射しないように遮光することができる光学部材、及びそれを有する光源ユニット並びに電子機器を提供する。

本開示において、光学部材が提供される。
本開示の光学部材は、
互いに離間させて並列配置された複数の光源から出射される光を複数の光源にそれぞれ対向配置される複数の導光部を介して出射させる光学部材である。
光学部材は、
複数の導光部と、
複数の導光部をそれらの光軸に垂直な方向から包囲する板状の壁部と、を有する。
壁部は、複数の導光部の光透過率よりも低い光透過率を有する。
壁部と複数の導光部とは樹脂を利用した二色成形により一体的に形成されている。
壁部に、複数の光源から出射される光が各光源に対向配置される導光部以外の導光部に入射しないように遮光するリブが一体形成されている。

本開示において、光源ユニットが提供される。
本開示の光源ユニットは、本開示の光学部材と、前記光学部材の複数の導光部に対向配置される複数の光源と、を備える。

本開示において、電子機器が提供される。
本開示の電子機器は、
本開示の光源ユニットと、
光源ユニットを収容する筐体と、を備える。
筐体の外壁部に、光源ユニットの複数の光源から出射され、各光源に対応する導光部を透過した光を、筐体の外部にそれぞれ出射させるための複数の開口が設けられている。

本開示によると、複数の光源から出射される光が各光源に対向配置される導光部以外の導光部に入射しないように遮光することができる。

実施の形態１におけるコンピュータを正面斜め上から見た斜視図である。 図１の矢印Ｚ１で示す部分の拡大正面図（図２（ａ））、及び拡大平面図（図２（ｂ））である。 図１の矢印Ｚ１で示す部分を、第２筐体の下側筐体を取り外して斜め前方下方から見た状態で示した斜視図である。 図１の矢印Ｚ１で示す部分を、第２筐体の下側筐体を取り外し、かつ光学部材を上側筐体から分離して、斜め前方下方から見た状態で示した斜視図である。 光学部材の斜視図である。 光学部材を図５の矢印Ｚ５１方向から見た状態で示した平面図である。 光学部材を図５の矢印Ｚ５２方向から見た状態で示した側面図である。 光学部材及び光源ユニットを筐体に取り付けた状態で示した図６相当の図である。 光学部材及び光源ユニットを筐体に取り付けた状態で示した図８相当の図である。

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

（実施の形態１）
以下、図面を参照して実施の形態１を説明する。

［１－１．構成等］
図１は、実施の形態１におけるコンピュータを正面斜め上から見た斜視図である。

コンピュータ１００は、本開示における電子機器の一例であり、第１筐体１０１と、第２筐体１０２とを備える。コンピュータ１００は、第１筐体１０１と第２筐体１０２とがヒンジ１０３を介して相対回転可能に構成されたノートブック型のコンピュータである。

第１筐体１０１には、表示部２４０が備えられている。

第２筐体１０２の外面には、キーボード２３１、タッチパッド２３２、操作ボタン２３３、複数のインジケータ２５０などが配置されている。また、第２筐体１０２の内部には、演算処理装置、メモリ、ＳＳＤなどが収容されている。第２筐体１０２は、第２筐体１０２の上面側を構成する上側筐体１０２Ａと、第２筐体１０２の下面側を構成する下側筐体１０２Ｂとを有する。

演算処理部は、コンピュータ１００全体の動作を制御する。演算処理部は、記憶部に格納されているＯＳや種々のアプリケーションプログラム、データや、種々の入力デバイスから入力された情報に基づく演算処理を行い、種々機能を実現する。演算処理部は、例えばＣＰＵ、ＭＰＵ、ＦＰＧＡ等で構成される。

表示部２４０は、演算処理部などから入力された画像信号に基づいて画像や映像を表示する。表示部２４０は、例えば液晶ディスプレイにより構成される。

キーボード２３１は、複数のキーを備え、ユーザにより押下されたキーに対応する信号を出力する。

タッチパッド２３２は、ユーザによりタッチされた位置を示す信号を出力するポインティングデバイスである。

操作ボタン２３３は、押下式のボタンスイッチであり、ユーザにより押下されたときに押下されたことを示す信号を出力する。操作ボタン２３３は、例えば決定ボタンとして利用される。

各インジケータ２５０は、演算処理部などから出力される信号に応じて、点灯、消灯、あるいは点滅し、ハードウエアの動作状態や機能の実行状態などを利用者に報知する。

図２は、図１の矢印Ｚ１で示す部分の拡大正面図（図２（ａ））、及び拡大平面図（図２（ｂ））である。

図１、図２に示すように、各インジケータ２５０は、第２筐体１０２の前縁部に配置されており、第２筐体１０２の内部に配置されたＬＥＤから出射された光を、第２筐体１０２の前縁部に設けられた開口１０２ｈを介して第２筐体１０２の外部に出射させる。開口１０２ｈには、ＬＥＤから出射された光を集光して開口１０２ｈに導く光学部材の導光部３０１ｂが嵌められている。ＬＥＤは、光源の一例である。

図３は、図１の矢印Ｚ１で示す部分を、第２筐体１０２の下側筐体１０２Ｂを取り外して斜め前方下方から見た状態で示した斜視図である。図４は、図１の矢印Ｚ１で示す部分を、第２筐体１０２の下側筐体１０２Ｂを取り外し、かつ光学部材３００を上側筐体１０２Ａから分離して、斜め前方下方から見た状態で示した斜視図である。

図３に示すように、導光部３０１ｂは、光学部材３００に形成され、互いに離間するように並列配置されている。複数の導光部３０１ｂは、上側筐体１０２Ａの複数の開口１０２ｈにそれぞれ嵌合可能なように、両者の形状及び位置関係が設定されている。そして、図４に示すように、光学部材３００が第２筐体１０２の上側筐体１０２Ａに取り付けられた状態では、導光部３０１ｂが第２筐体１０２の開口１０２ｈに嵌まり、導光部３０１ｂが開口１０２ｈを介して外部空間に臨む。

図５は、光学部材３００の斜視図である。図６は、光学部材３００を図５の矢印Ｚ５１方向から見た状態で示した平面図である。図７は、光学部材３００を図５の矢印Ｚ５２方向から見た状態で示した側面図である。図８は、光学部材３００及び光源ユニットを第２筐体１０２に取り付けた状態で示した図６相当の図である。図９は、光学部材３００及び光源ユニットを第２筐体１０２に取り付けた状態で示した図８相当の図である。

図７に示すように、光学部材３００は、樹脂製であり、板状の前壁部３０２ａと、前壁部３０２ａの一端から垂直に伸びる延伸部３０２ｂとを有し、平面視で略Ｌ字状の形状を有している。

導光部３０１ｂは、板状の前壁部３０２ａに、その長手方向においてほぼ一定間隔で互いに離間するように配置されている。

延伸部３０２ｂは、上側筐体１０２Ａへの光学部材３００の位置決めを行うための部分である。具体的には、図３に示すように上側筐体１０２Ａの内面には、突起１０２ｐ、１０２ｓ、１０２ｔが形成されており、図４に示すように光学部材３００が上側筐体１０２Ａに取り付けられた状態において、延伸部３０２ｂが突起１０２ｐ、１０２ｓ、１０２ｔに当接し、上側筐体１０２Ａに対する光学部材３００の移動を規制する。また、図７に示すように、前壁部３０２ａの後方の後壁部３０２ｃの先端には後壁部３０２ｃに垂直な横壁部３０２ｄが設けられている。横壁部３０２ｄにおいて第２筐体１０２の上壁部１０２ｕに対向する面に、図６に示すように、上壁部１０２ｕの位置決め突起（図示せず）に嵌まる凹部３０２ｘが設けられている。また、延伸部３０２ｂにおいて第２筐体１０２の上壁部１０２ｕに対向する面に、上壁部１０２ｕの位置決め突起（図示せず）に嵌まる凹部３０２ｘが設けられている。これらの係止及び嵌合により、上側筐体１０２Ａへの光学部材３００の位置決めが行われる。

図５に示すように、光学部材３００は、複数の導光部３０１ｂと、複数の導光部３０１ｂをそれらの光軸に垂直な方向から包囲する板状の前壁部３０２ａ（壁部）と、を有する。前壁部３０２ａと複数の導光部３０１ｂとは樹脂により一体的に形成されている。導光部３０１ｂは、ＬＥＤ４０２から出射された光を透過可能なように所定以上の大きさの光透過率を有する。突起状の導光部３０１ｂのベースとなる部分である基部３０１ａも、導光部３０１ｂと同じ光透過率を有している。以下では、導光部３０１ｂと基部３０１ａをあわせて適宜「光透過部３０１」という。光学部材３００の光透過部３０１は、所定以上の大きさの光透過率を有するように、例えば、半透明の白色（乳白色）を有する。光学部材３００における光透過部３０１以外の部分であって、前壁部３０２ａを含む部分（以下「基体３０２」という）は、複数の光透過部３０１の光透過率よりも小さい光透過率を有する。基体３０２は、光透過率がゼロとなるように、つまり光を透過しないように、不透明の黒色を有する。このような光学部材３００によると、ＬＥＤ４０２から出射された光は、光透過部３０１のみを通って出射される。なお、本開示において、基体３０２の光透過率は、複数の光透過部３０１の光透過率に対し、本開示の目的が達成可能な程度に小さければよく、ゼロには限定されない。

なお、上記のように光透過率の異なる基体３０２と複数の光透過部３０１を一体的に有する樹脂製の光学部材３００は、例えば、公知の二色成形方法を用いて形成することができる。

図６，図７に示すように、光学部材３００は、前壁部３０２ａにほぼ平行な後壁部３０２ｃを有しており、光学部材３００の長手方向に垂直な断面の形状として略Ｕ時状の形状を有する。これにより、前壁部３０２ａと後壁部３０２ｃとの間に、溝部３０２ｅが構成される。

図８，図９に示すように、溝部３０２ｅには、複数のＬＥＤ４０２が実装された回路基板４０１が配置される。回路基板４０１の一端部には、ＦＰＣ４０３が接続されている。光学部材３００、ＬＥＤ４０２、ＦＰＣ４０３、及び回路基板４０１は、光源ユニット４００を構成する。

複数のＬＥＤ４０２と光学部材３００の複数の導光部３０１ｂとは、それぞれ対向するように配置される。

図６、図８に示すように、基体３０２には、複数の導光部３０１ｂの間から複数のＬＥＤ４０２の間に向かって突出する複数のリブ３０２ｆが一体的に形成されている、図７、図９に示すように、リブ３０２ｆは、前壁部３０２ａとほぼ同じ高さを有している。

リブ３０２ｆの突出量は、光学部材３００の溝部３０２ｅに回路基板４０１が嵌まった状態において、リブ先端が回路基板４０１に近接するように設定されている。ここでの近接とは、光学部材３００及び回路基板４０１に公差程度の寸法公差がある場合でも、両者が当接しない程度の微小な隙間を介して両部品が配置されることである。このように近接させることにより、ＬＥＤ４０２から出射された光が乱反射などにより隣接する導光部３０１ｂに到達することをできるだけ抑制できる。

なお、光学部材３００及び回路基板４０１が、互いに当接の許容される素材などで形成されている場合には、リブ３０２ｆの突出量は、リブ先端が回路基板４０１に当接するように設定されてもよい。この場合、ＬＥＤ４０２から出射された光が隣接する導光部３０１ｂに到達することをより一層適切に抑制できる。

ここで、回路基板４０１は、第２筐体１０２には固定されておらず、溝部３０２ｅの所定位置に配置された状態で光学部材３００の前壁部３０２ａの長手方向や高さ方向に移動しないように光学部材３００により係止される。係止のための構造は特に図示しないが、係止ができればどのような構造でよい。なお、光学部材３００は、上述した突起１０２ｐ、１０２ｓ、１０２ｔなどにより、第２筐体１０２に対して位置決めされた状態で取り付けられる。そのため、回路基板４０１は、光学部材３００を介して第２筐体１０２に、第２筐体１０２の幅方向や厚み方向に移動しないように位置決めされることとなる。

光学部材３００は、前述したが、図９に示すように、前壁部３０２ａの後方に後壁部３０２ｃを有している。また、回路基板４０１は、光学部材３００の溝部３０２ｅに嵌められて、リブ３０２ｆの後端と後壁部３０２ｃとにそれぞれ近接している。そのため、回路基板４０１は、前後に倒れることが規制される。つまり、回路基板４０１が前後に倒れないように、光学部材３００の後壁部３０２ｃなどにより保持されることとなる。

各光透過部３０１（基部３０１ａ）は、各開口１０２ｈよりも大きく形成されている。各光透過部３０１が第２筐体１０２の各開口１０２ｈよりも小さいと、第２筐体１０２の各開口１０２ｈを介して各光透過部３０１が第２筐体１０２の外部から視認される可能性がある。これは、コンピュータ１００の外観を損なう。これを避けるため、本実施の形態では、光学部材３００の基体３０２が第２筐体１０２の各開口１０２ｈを介して第２筐体１０２の外部から視認されないように、 各光透過部３０１を各開口１０２ｈよりも大きく形成している。

従来においても、ＬＥＤから出射された光を外部に出射させるために、導光部を有する光学部材を、第２筐体の開口の内側に配置していた。しかし、光学部材全体が、所定以上の光透過率を有している一方、リブは有していない。そのため、第２筐体の開口に対応するＬＥＤ以外のＬＥＤから出射された光が、開口を介して外部に漏れるのを防止するために、第２筐体に、複数のＬＥＤの間に向かって突出するリブを設けていた。電子機器の第２筐体は、電子機器の強度を向上させるために、マグネシウム合金を利用して鋳造により形成されている。しかし、鋳造では、比較的小さなリブなどの寸法精度を公差内に収めることが難しく、公差内に収まっていない製造物については廃棄していた。また、光の漏れを防ぐために、さらに樹脂製シートなどをあわせて利用していた。このように従来においては、第２筐体の廃棄が発生したり、樹脂製シートが別途必要となったりすることで、インジケータに関するコストが高くなっていた。また、樹脂製シートなどの部品数が増加していた。

［１－２．効果等］
（１）本実施の形態の光学部材３００は、
互いに離間させて並列配置された複数のＬＥＤ４０２（光源の一例）から出射される光を複数のＬＥＤ４０２にそれぞれ対向配置される複数の導光部３０１ｂを介して出射させる光学部材である。
光学部材３００は、
複数の導光部３０１ｂと、
複数の導光部３０１ｂをそれらの光軸に垂直な方向から包囲する板状の前壁部３０２ａ（壁部）と、を有する。
前壁部３０２ａは、複数の導光部３０１ｂの光透過率よりも低い光透過率を有する。
前壁部３０２ａと複数の導光部３０１ｂとは樹脂を利用した二色成形により一体的に形成されている。
前壁部３０２ａに、複数のＬＥＤ４０２から出射される光が各ＬＥＤ４０２に対向配置される導光部３０１ｂ以外の導光部３０１ｂに入射しないように遮光するリブ３０２ｆが一体形成されている。

これにより、複数のＬＥＤ４０２から出射される光が各ＬＥＤ４０２に対向配置される導光部３０１ｂ以外の導光部３０１ｂに入射しないように遮光することができる。
（２）本実施の形態の光学部材３００において、
リブ３０２ｆは、複数の導光部３０１ｂの間から複数のＬＥＤ４０２の配置位置の間に向かって突出し、複数のＬＥＤ４０２の配置位置の間に介在する。

これにより、リブ３０２ｆによって複数のＬＥＤ４０２の配置空間がＬＥＤ４０２毎に仕切られることで、複数のＬＥＤ４０２から出射される光が各ＬＥＤ４０２に対向配置される導光部３０１ｂ以外の導光部３０１ｂに入射しないように遮光することができる。

（３）本実施の形態の光学部材３００において、
前壁部３０２ａの光透過率がゼロである。

これにより、前壁部３０２ａを光が透過しないため、上述した効果がより向上する。

（４）本実施の形態の光源ユニット４００は、
光学部材３００と、
光学部材３００の複数の導光部３０１ｂに対向配置される複数のＬＥＤ４０２と、を備える。

これにより、上述した効果を得ることができる光源ユニット４００が得られる。

（５）本実施の形態の光源ユニット４００において、
複数のＬＥＤ４０２が取り付けられる回路基板４０１をさらに備える。
リブ３０２ｆの先端が回路基板４０１に近接している。

これにより、ＬＥＤ４０２から出射されて周辺で乱反射した光がリブ３０２ｆの先端と回路基板４０１との間から漏れ出ることを一層抑制できる。

（６）本実施の形態の光源ユニット４００において、
複数のＬＥＤ４０２が取り付けられる回路基板４０１をさらに備える。
リブ３０２ｆの先端が回路基板４０１に当接している。

これにより、ＬＥＤ４０２から出射されて周辺で乱反射した光がリブ３０２ｆの先端と回路基板４０１との間から漏れ出ることを極力抑制できる。

（７）本実施の形態の光源ユニット４００において、
光学部材３００は、リブ３０２ｆの先端と回路基板４０１との間隔が広がらないように回路基板４０１を保持する後壁部３０２ｃ（保持部）を有する。

これにより、リブ３０２ｆの先端と回路基板４０１との間隔が広がりにくく、その結果、上述した遮光の効果を適切に維持できる。

（８）本実施の形態のコンピュータ１００は、
光源ユニット４００と、
光源ユニット４００を収容する第２筐体１０２（筐体）と、を備える。
第２筐体１０２の外壁部に、光源ユニット４００の複数のＬＥＤ４０２から出射され、各ＬＥＤ４０２に対応する導光部３０１ｂを透過した光を、第２筐体１０２の外部にそれぞれ出射させるための複数の開口１０２ｈが設けられている。

これにより、各ＬＥＤ４０２から出射された光を、第２筐体１０２の対応する開口１０２ｈを介して外部に出射するコンピュータ１００において、各ＬＥＤ４０２から出射された光が、第２筐体１０２の対応する開口１０２ｈ以外の開口１０２ｈを介して外部に出射されることを抑制できる。

（９）本実施の形態のコンピュータ１００において、
各導光部３０１ｂの基部３０１ａ（ベースとなる部分）が、各導光部３０１ｂと同じ素材を利用して各導光部３０１ｂと連続するように形成されている。
基部３０１ａは、光学部材３００の前壁部３０２ａが第２筐体１０２の各開口１０２ｈを介して第２筐体１０２の外部から視認されないように、各開口１０２ｈよりも大きく形成されている。

これにより、コンピュータ１００の外観を損なうことを抑制できる。

（他の実施形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態１で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。そこで、以下、他の実施の形態を例示する。

（１）前記実施の形態では、本開示における電子機器をノートブック型のコンピュータに適用した場合について説明した。しかし、本開示は、ノートブック型のコンピュータ以外にも、スマートフォン、タブレット型コンピュータ、携帯型ゲーム機器、ブルーレイレコーダ、デジタルカメラなど種々の電子機器に適用可能である。

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

本開示は、複数の光源から出射される光を出射する光学部材、及びそれを有する光源ユニット並びに電子機器において広く利用可能である。

１００ コンピュータ
１０１ 第１筐体
１０２ 第２筐体
１０２Ａ 上側筐体
１０２Ｂ 下側筐体
１０２ｈ 開口
１０２ｕ 上壁部
１０３ ヒンジ
２３１ キーボード
２３２ タッチパッド
２３３ 操作ボタン
２４０ 表示部
３００ 光学部材
３０１ 光透過部
３０１ａ 基部
３０１ｂ 導光部
３０２ 基体
３０２ａ 前壁部
３０２ｂ 延伸部
３０２ｃ 後壁部
３０２ｄ 横壁部
３０２ｅ 溝部
３０２ｆ リブ
３０２ｘ、３０２ｙ 凹部
４００ 光源ユニット
４０１ 回路基板
４０２ ＬＥＤ
４０３ フレキシブル回路基板

Claims (6)

1. 光源ユニットと、
   前記光源ユニットを収容する筐体と、
   を備え、
   前記光源ユニットは、
   互いに離間させて並列配置された複数の光源から出射される光を前記複数の光源にそれぞれ対向配置される複数の導光部を介して出射させる光学部材と、
   前記光学部材の複数の導光部に対向配置される複数の光源と、を含み、
   前記光学部材は、
   前記複数の導光部と、
   前記複数の導光部をそれらの光軸に垂直な方向から包囲する板状の壁部と、
   を有し、
   前記壁部は、前記複数の導光部の光透過率よりも低い光透過率を有し、
   前記壁部と前記複数の導光部とは樹脂を利用した二色成形により一体的に形成されており、
   前記壁部に、前記複数の光源から出射される光が各光源に対向配置される導光部以外の導光部に入射しないように遮光するリブが一体形成されており、
   前記筐体の外壁部に、前記光源ユニットの複数の光源から出射され、各光源に対応する導光部を透過した光を、前記筐体の外部にそれぞれ出射させるための複数の開口が設けられており、
   各導光部のベースとなる部分が、各導光部と同じ素材を利用して各導光部と連続するように形成されており、
   前記ベースとなる部分は、光学部材の壁部が前記筐体の各開口を介して前記筐体の外部から視認されないように、各開口よりも大きく形成されている、
   電子機器。
2. 前記リブは、前記複数の導光部の間から前記複数の光源の配置位置の間に向かって突出し、前記複数の光源の配置位置の間に介在する、
   請求項１に記載の電子機器。
3. 前記壁部の光透過率がゼロである、
   請求項２に記載の電子機器。
4. 前記複数の光源が取り付けられる回路基板をさらに備え、
   前記リブの先端が前記回路基板に近接している、
   請求項１～３のいずれか一項に記載の電子機器。
5. 前記複数の光源が取り付けられる回路基板をさらに備え、
   前記リブの先端が前記回路基板に当接している、
   請求項４に記載の電子機器。
6. 前記光学部材は、前記リブの先端と前記回路基板との間隔が広がらないように前記回路基板を保持する保持部を有する、
   請求項４または５に記載の電子機器。

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