(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
設置部材に設置される導光体を用いた電子機器の表示器であって、
該導光体は、
本体と、
該本体を支え、弾性を有するスカート部と
前記本体の前記スカート部が設けられる側の反対側でパネル孔に係止される係止部と、
前記本体に固着され、前記設置部材から供給される電力によって発光する発光体と、
前記係止部より先端に形成され、前記発光体の発光によって発光表示する発光表示部と、
を有し、前記スカート部の弾性変形によって上記設置部材とパネルとの間が異なるときに共通部材で対応可能とするように導光体を狭持するようにしたことを特徴とする電子機器の表示器。
【請求項２】
請求項１記載の電子機器の表示器において、本体の下面及びスカート部の内面と下面には、上記発光体への電力供給のための導電体を施し、上記設置部材には、上記スカート部下面の導電体部分に対接する部分に導電体を施したことを特徴とする電子機器の表示器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオード（以下ＬＥＤと言う）等の発光体と導光体とからなる表示器を表示パネルなどに設置する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７に示すように、透孔１０１を設けたプリント基板（設置盤）１００に、ＬＥＤチップ１０２を、該透孔１０１に対向させてハンダ付けし、この基板１００の透孔１０１に対応して導光体１０３を基板に載置し、導光体の頂部（発光表示部）１０４をパネル２００（ケースの場合もある）に開けた透孔２０１に挿通するようにした表示装置は、従来からあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術においては、パネル下面２０３と基板上面１０７との距離が、一定でないような複数の表示器を同一パネルに設ける場合（例えば基板と、パネルとが非平行）異なる高さの導光体をそれぞれ必要とした。このことは、複数の表示器を同一パネルに設ける場合だけでなく、パネル対基板間距離Ｄが異なる別々の複数の表示装置における導光体配設にあっても、同様に前記複数分の高さの異なる導光体を用意しなければならなかった。
また、パネル対基板間距離が異なる複数の表示装置でも、同じ導光体を使用することは可能であるが、この場合は、パネル上面に凹部を設けるなどして、該凹部からの導光体の突出量を一定にしなくてはならなかった。
従って、前者の場合は、部品点数が多くなり、組立が煩雑になる。後者の場合は、構成が複雑になり、パネルの金型等が高額になるだけでなく、上記凹部内に頂部１０４を配設する場合は、斜め側方からの視認性が悪くなる。
【０００４】
以上の背景から、次の構成、即ち、基板に固定された発光体と、この発光体の光を外方に導く導光体とで表示器を構成し、該導光体は、本体と、この本体に対して先端方向のパネル孔に係止される肩部と、該基板に繋がる部分が弾性を有するようにスカート状に構成したスカート部とを設け、上記基板とパネルとの間に導光体を狭持する構成の電子機器の表示装置（開発品と言う）を、同一出願人において、１９９７．８．２０に出願した。これによって、部品点数減少と、構成簡単な表示装置を実現できた。
【０００５】
この開発品をパネルと基板との距離が異なる所に使用する場合、発光体を基板に固定するため、発光体と導光体下面との距離が、異なる表示器間で異なり、これによって、表示器間でその輝度（導光体頂部の輝度）が、異なってしまう。
意識的にその輝度を異ならせる場合、例えば、簡易プラネタリウムのドーム面の発光体に使用するような場合を除いて、一般的電子機器の表示部は、同一輝度である方が望ましい。
そこで、この発明では、導光体の少なくとも一部に弾性を施すことにより、導光体の高さを可変にして、パネル対設置盤間距離が異なる複数の表示器に共通な導光体とその周辺の機構を付加し、さらに、表示器の輝度を一定にする構成を付加し、構成簡単かつ組立容易な電子機器の表示装置提供することを目的としている。
本発明請求項３では、上記の導光体に加えて、スイッチ部をも一体に形成した構成簡単かつ組立容易な電子機器の表示装置の提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述した目的に鑑みてなされたものであり、請求項１に記載の発明では、設置部材に設置される導光体を用いた電子機器の表示器であって、導光体は、本体と、該本体を支え、弾性を有するスカート部と、前記本体の前記スカート部が設けられる側の反対側でパネル孔に係止される係止部と、前記本体の前記スカート部が設けられる側の反対側で固着され、設置部材から供給される電力によって発光する発光体と、前記係止部より先端に形成され、前記発光体の発光によって発光表示する発光表示部とを有し、前記スカート部の弾性変形によって上記設置部材とパネルとの間が異なるときに共通部材で対応可能とするように導光体を狭持するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
本発明請求項１記載の電子機器の表示装置によれば、スカート部に弾性を持たせることで、同一の導光体を用いて、基板に対する導光体の高さを可変にすることができる。これにより、パネル対設置盤間距離が異なる別々の表示装置に、同一部品にて発光体と導光体等で構成される表示器を配設することができる。さらに、導光体に発光体を固着したので、上記導光体の高さを変えてもパネル外側から見た表示器（導光体頂部）の輝度を不変にすることができる。
【０００８】
上記の構成において、本体の下面及びスカート部の内面と下面には、上記発光体への電力供給のための導電体を施し、上記設置部材には、上記スカート部下面の導電体部分に対接する部分に導電体を施せば、発光体を設置盤に載置するだけで、発光体への導電路を形成することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態の例を図１〜図５を用いて説明する。
図１、図２（ａ）は、この発明の主要部を構成する導光体３０（３００、３０Ｃ）の斜視図であって、図１は斜め上方から見た斜視図、図２（ａ）は斜め下方から見た斜視図である。図４は、該導光体３０（３００、３０Ｃ）を基板１０とパネル２０との間に狭持させた状態を示す側断面図であり、紙面の表裏方向にも複数導光体が設けられている。図４では、複数の実施態様を同時に示している。該導光体３０（３００、３０Ｃ）は、透明もしくは半透明の樹脂材からなる円錐台状の本体３１とこの本体３１を支えるスカート状をなしたスカート部３２と本体３１の先端を含む頂部（発光表示部）３３とからなり、この頂部３３と本体３１との境目には、肩部（係止部）３４を有し、スカート部３２の裾には、ベース部３８を有している。このベース部３８は、単一の導光体３０のベース部をフランジ型に形成したタイプ１と、複数の導光体３０（３００、３０Ｃ）、３０（３００、３０Ｃ）、、、を他のベース部と共通に連設一体形成したタイプ２とがあり、図１において、タイプ１は、実線で表わし、タイプ２は一点鎖線にてこのベース部を表わしている。図４（ａ）は、上記タイプ１を示すもので、図４では、左に図示されている。
【００１２】
関係図に示すように、スカート部３２の内側は中空になっており、その天面３５は基板（設置盤／設置部材）１０と平行に構成され、天面３５の中央にドーム型凹部３５１が設けられ、この凹部３５１にＬＥＤ１２のチップが嵌合するように、チップ付き小基板５０が導電性接着剤にて天面３５へ固着される。上記小基板５０は、図２（ｂ）に示すように、回路パターンＰ１，Ｐ２を施したポリエチレン等の樹脂のフレキシブルフィルムからなり、あらかじめ上記ＬＥＤチップを導電性接着剤にて一体的に形成しておく。
上記小基板５０の天面３５への固着は、天面３５を下にして、例えば、自動挿入機によって、図２（ｂ）の点線部５２、５３に対応する基板凹部３５２（図４参照）の所定ポイントに導電性接着剤を点下し、小基板５０をアーム先端でチャックし、マーク突起５１に対応する基板凹部３５２の凹部３５３をセンサで確認しつつ、小基板５０を凹部３５２に載置すればよい。この小基板５０の天面３５への取り付けは、勿論、手作業によってもよいが、この場合も、マーク突起５１を設けていることで、その作業効率が上がる。
【００１３】
導光体のスカート部側面は、薄肉部３７を含む側壁３６で構成され、主にこの側壁３６が弾性を有している。そして、該導光体を基板１０とパネル２０との間に狭持させた場合に、スカート部３２の弾性よって、スカート部３２の圧縮率が変化し、図４のｄ１〜ｄ３の範囲で任意の高さに保持させることができる。
スカート部内面には、ベース部３８下面から内側面３６１を介して天面３５まで、ＬＥＤ１２への電源供給路である回路パターンＰ３、Ｐ４がペア状に施されており、このパターンの存在しないベース部の２点に基板１０への鉤部付き保持用突起３９、３９が設けられている。天面３５の周囲部には、基板１０方向に突設した突起３５６、３５８が設けられているが、これは、図２（Ａ）のようなスイッチを有しない表示器では不可抗力的な導光体沈み変位に対してＬＥＤ１２及び小基板５０を保護するためのストッパとなり、後述する図５のようなスイッチ付き表示器では、可動接点用突起として作用する。
【００１４】
基板１０には、図３に示すようにＬＥＤ１２への電源供給路としての回路パターンが、ペアでスカート部３２の下面に沿って円形状もしくは、円弧状あるいは馬蹄形に設けられている。ＬＥＤ１２には、なるべく高輝度のものを使用したいので、それに伴って電流容量を大とするため、該パターンは、銅、銀等の金属パターンＰ６、Ｐ７の上にカーボンパターンＰ８、Ｐ９を施すようにしてなる。パターンＰ８、Ｐ９の各端部間には、上記保持用突起３９が圧入嵌合される透孔１４、１４が設けられている。なお、Ｐ５は一般的な銅箔回路パターンである。
【００１５】
以上によって、図４（Ａ）等にてタイプ１の表示器を説明したが、タイプ２の表示器は、図４の中央（Ｂ）及び右（Ｃ）に示すように、ベース部３８にて複数の導光体３００、３０Ｃが、一体に連設されたもので、スイッチ機能が無いＬＥＤのみの導光体（Ｃ）にあっては、ベース部３８が平野のように広がっているだけの違いであり、他は、左側（Ａ）の導光体と同じであるので、その構成の説明を省略する。中央の表示器（Ｂ）は、スイッチ機能を備えたものであり、左側（Ａ）と異なる点は、スカート部内面に施されたパターンと基板側のパターンのみその構成を異にする。
【００１６】
その構成を図５に示すもので、図５（ａ）は、基板１０に施された導電体（固定接点）のパターン平面図、図５（ｂ）は図４（Ｂ）に示した導光体を下側から見た平面図である。図４（Ｂ）及び図５（ａ）に示すように、基板１０には、ＬＥＤ１２への電源供給路として図３と同じ回路パターンＰ５が設けられるとともに、導光体３００のスカート下面に対応して図３のパターンＰ８、Ｐ９とほぼ同様（図５（ａ）の方が対向間隔が広い）なパターンＰ８８とＰ９９が設けられている。これらのパターンは、向き合って設けられ、その向き合い間に固定接点８１、８２のための電路パターン８３、８４が介在され固定接点８１、８２は、各々ペア状に図面上上下に配設されて、櫛歯状に形成され、互いに噛み合わされて配設されている。各固定接点ペアを接続するパターン８１ａ、８２ａは、導光体天面３５にある導電部を避けるように配設されている。
さらに、基板１０には、適当な間隔で、鉤部付き導光体保持突起３９に対応した透孔９３が設けられている。
【００１７】
導光体３００については、スカート部の下面に当たる所に、図５（ａ）に示した基板１０からの電路をリレーするパターン６１、６２が、馬蹄形状に施されている。このパターンは、内面３６１を介して天面３５まで施され、小基板５０のパターンに結合される。各馬蹄形パターン６１、６２のあわせ部の間は、導電パターンが施されず、固定接点への通路として確保されている。可動接点６６、６７は、表示器のみの導光体の場合、ストッパとして作用する突起３５６、３５８の表面に設けられる。この可動接点６６、６７は、例えば、カーボンまたは銀の粉末を含んだ導電インクを図示の当該部分に塗布して乾燥して形成される。
【００１８】
パネル２０には、発光体１２と導光体３０（３００、３０Ｃ）とで構成される表示器の表示部のための透孔２１が、表示器の数だけ開けられており、その透孔２１の基板側方向に向かって導光体押え部２２が、伸設されている。スイッチを有しない表示器図４（Ａ）、図４（Ｃ）では、透孔２１の開口表面が狭く、水平断面一様な円であるのに対し、スイッチを有する表示器図４（Ｂ）では、透孔２１の開口表面がすり鉢状をなした開口部２１１を有し、スイッチ操作時の導光体押下に対して、十分なストローク移動が可能なように彫り込んでいる。
また、パネル２０には、基板を固定するためのボス２６がパネル裏面２８から一体的に複数個設けられているが、左側及び紙面の表裏方向に存在するボスは省略してある。このボス２６の下面には、ネジ孔２６１が設けられている。
【００１９】
図４に示した表示器は、次のように組み立てられる。
まず、基板１０に各導光体３０、３００、３０Ｃを固着する。固着手段としては、図１に図示した突起３９の鉤部を基板の鉤穴（透孔１４、９３）に圧接貫通させて固着する。この場合、上記鉤部の変わりに、ベース部３８の下面に接着剤を塗布して、基板に貼り付けるようにしてもよい。この導光体付基板１０をパネル裏面２８に接近させ、各導光体頂部３３を透孔２１に挿通してその表面をパネル２０からわずかに突出するように配設すると、各肩部３４が導光体押え部２２の下面２３に当接する。
【００２０】
この時、基板１０とパネル２０との間の距離Ｄが大きい場合（Ａ）には、スカート部３２はわずかに上下方向に圧縮する程度であり、（Ｂ）、（Ｃ）と移動するにつれて、薄肉部３７が主として変形し、その圧縮度合いは大きくなる。このような状態は、図４に示すとおり、右側に行くに従い、距離Ｄが小となるような基板１０とパネル２０とが非平行である状態であって、このような非平行状態にしつつ、右側の基板端部１８をネジ孔１６を介してネジ４０により、パネル下面に突設したボス２６に固着する。左側は、ボスの長さが長いだけの右側と同じ構造の固着手段（図示せず）にて、基板１０をパネル２０に固着する。
【００２１】
以上のように組み立てられた図４の実施例にあっては、基板・パネル間距離Ｄが（Ａ）の場合Ｄ＝ｄ１、（Ｂ）の場合Ｄ＝ｄ２、（Ｃ）の場合Ｄ＝ｄ３のように、（Ａ）〜（Ｃ）によって変化するが、これに対応してスカート部の高さが変化することで、導光体の高さもｄ１〜ｄ３へと変化する。
このように、導光体の基板への設置高さを可変にしたので、距離Ｄが異なる複数の表示器の導光体を同一物にて共通に使用することができる。なおかつＬＥＤを導光体側に固着するようにしたので、導光体の全体長が変化しても、パネル側から見たＬＥＤ輝度は、供給電圧または電流が同じなら、不変にすることができる。
【００２２】
しかも、図４（Ｂ）に示したスイッチ付き表示器では、スイッチングの際のスカート部の変形によってもＬＥＤ輝度が変化せず一定にすることができる。従ってスイッチ（導光体）の押し始め、途中、押し終わり、押し終わり後離し途中、押し終わり後完全離し後のいずれの状態から点灯／点滅表示をさせたとしても、輝度が一定のスイッチ付き表示器を実現できる。
【００２３】
さらにまた、導電体パターンを施さない裸の導光体をスイッチ付き導光体またはスイッチなし導光体のいずれにも共通使用し、該パターンの施し如何で上記のいずれにもすることができる。また、上記した同一の導電体パターンを用いて、スイッチングのための僅かな分離帯を除いたほぼ全面に該パターンを施し、且つＬＥＤ非装着とすることによって、該導光体を、完全なるスイッチ体にすることも可能である。即ち、図４（Ｂ）及び図（Ｃ）に示したタイプ２の表示器群中に上記完全なるスイッチ体を混ぜて一体的に形成することも可能である。また、タイプ１、タイプ２の異仕様にあっても少なくとも導光体部分の部分金型は、共通にすることができる。このように、図４のような複雑なパネルへの表示器配置または多様な表示器群にも共通部品を使用することができ、これによって、安価な電子機器を実現できる。
【００２４】
上記をまとめると、図４においては、スイッチ、表示器、スイッチ付き表示器（表示機付きスイッチ）いずれかあるいはそれらの全ての組み合わせの電子機器において、電子機器部品の主要部である部品を共通使用可能とした、と言うことができる。
【００２５】
図４の実施例では複数の表示器が１つの基板と１つのパネルとで狭持される構成にしたが、複数の表示器を各々独立した専用の基板と複数の独立したパネルとで各々狭持される構成の他の実施例に適用してもよい。
この場合は、図４のようなパネルと基板とが非平行でもよく、平行な構成でもよい。この実施例の自然な形態としては、図６に示すように、前記基板は、小さなケース体７１で構成される箱型の設置盤からなり、図４のパネル２０に相当するケース体７２とともにケーシングを構成するものであってもよい。この実施例に使用される導光体３０Ｓは、ベース部が存在しない他は、図４の導光体３００と全く同じ物でよい。
【００２６】
この実施例では、導電体パターンＰ８、Ｐ９が設けられた凹状をなすケース体７１の上面に導光体３０Ｓを嵌挿し、ケース体７２の下面２３で肩部３４を押下しつつ、ケース体７１とケース体７２とを嵌合面７５にて嵌め合わせ、表示器ユニットを構成している。なお、各ケース体７１、７２は、図示しないネジにて固着される。
【００２７】
図６では、ケース体７２の高さｈ１が低い場合を示したもので、高い場合は、図４（Ａ）、（Ｂ）に示す導光体のようになる。即ちケース長Ｄの大きい表示器ユニットでもＤが小さい表示器ユニットでも、共通の導光体を使用し得る。これらの同一導光体を使用した複数の表示器ユニットは、ケース体７２のフランジ部Ｆに設けたネジ孔７３に、図示しないネジを螺入して、図示しないパネルへ螺着する。該パネルへ表示器ユニットを固着した場合の配線は、ケース体７１から外に突設させたリード線７１１をケーブル等にてメイン基板（図示せず）へ接続する。
【００２８】
この実施例では、ケース長Ｄが異なる表示器ユニットが必要な場合でも、ケース体７２もしくは７１の高さｈ１、ｈ２のいずれかを異ならせたケース体を使用するだけで、別ユニットを構成することができる。図６のような表示器ユニットは、パネル（上ケース）・基板（下ケース）間距離が異なる種々のケースに比較的数の少ない表示器が必要な場合に有効となる。また、この実施例では、図４の基板を固定するためのボスが不要になる。
【００２９】
以上、各実施例を説明してきたが、この発明においては、複数の表示器が必須要件とは限らないもので、単一の表示器の構成であっても、種々の利点があり、この発明を構成し得る。即ち、上下ケース間に導光体を狭持するタイプや、パネル・基板間導光体狭持のタイプに合って、当該間隔が、成形上の誤差（樹脂成形上のひけ現象等）を有しても、スカート部の弾性によって、その後差を吸収し得る利点があり、その場合にも、各ロット毎に、表示器輝度が異なると言う不都合を解消しているからである。
【００３０】
以上、各実施例を説明してきたが、全実施例において、導光体３０、３００、３０Ｃ、３０Ｓ全体が、弾性材料で形成されて、特にスカート部３２に弾性を有し、パネル・基板間に導光体を圧縮して保持させているので、導光体押え部の下面２３と肩部３４とが常に密着し、埃等がパネル外側から内側に進入することもない。
【００３１】
なお、この発明では、導光体３０、３００、３０Ｃ、３０Ｓの本体が発光表示部（頂部）をパネル孔から突出させて固定する際の係止部として、本体と頂部との間に段差を設けた肩部を設けたが、急角度を有したテーパー形成部を上記係止部としてもよい。
【００３２】
【発明の効果】
この発明によれば、
１）パネル対設置盤間距離が異なる表示器に共通な導光体を使用したので、表示装置の構成が簡単かつ組立容易にすることができる。
２）導光体に発光体を固着したので、上記導光体の高さを変えてもパネル外側から見た表示器（導光体頂部）の輝度を不変にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の表示装置に使用する導光体を上から見た斜視図である。
【図２】同導光体を下から見た斜視図である。
【図３】本発明に係る基板（設置盤）の平面図である。
【図４】本発明の表示装置を示す側断面図である。
【図５】本発明の他の実施例を示す平面図である。
【図６】本発明のさらに他の実施例を示す側断面図である。
【図７】従来技術を表わす側断面図である。
【符号の説明】
１０…基板（設置盤／設置部材）、７１…ケース体（設置盤）、
１２…発光体（ＬＥＤ）、２０、２００…パネル、２１…パネル孔、
３０、３００、３０Ｃ…導光体、
３１…導光体本体、３２…スカート部、３３……頂部（発光表示部）、
３４…肩部（係止部）、３８…ベース部、６６、６７…可動接点、
８１、８２…固定接点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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