(57)【要約】【課題】インジケータの光源及び発光部の配置を自由に設定でき製造コストが低いインジケータ用導光体を提供する。【解決手段】第一導光部３２、第二導光部３０、第三導光部２８、第四導光部２６は、この順で中心軸線長が長い湾曲した中実の透明プラスチックからなる棒状部位である。各導光部の中心軸線の曲率半径の平均は、第一導光部３２が最も大きく、以下、第二導光部３０、第三導光部２８、第四導光部２６の順で小さくなっている。すなわち、中心軸線が短い程、中心軸線の曲率半径の平均は小さくなっている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光部と前記発光部毎の光源とを備え前記複数の発光部から当該発光部の光源までの直線距離が均一でないインジケータに用いられる導光体であって、
透明プラスチックからなり湾曲した中実棒状の複数の導光部であって前記光源から放射され一端から入射した光を他端まで伝送する導光部と、
前記導光部と一体に形成され前記複数の導光部を連結している連結部とを備え、
前記複数の導光部の中心軸線の曲率半径のそれぞれの平均値は前記導光部の中心軸線長が短いほど小さいことを特徴とするインジケータ用導光体。
【請求項２】
１つのキャビティを形成する２つの金型によって成形可能な形状であることを特徴とする請求項１に記載のインジケータ用導光体。
【請求項３】
前記導光部の側面はキャビティを形成する金型の壁面の鏡面仕上げされた部位で成形されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインジケータ用導光体。
【請求項４】
前記導光部の中心軸線の端部は直線的に延伸し、前記連結部は前記複数の導光部の端部を連結し前記導光部の中心軸線の端部に対して垂直な方向に延伸していることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のインジケータ用導光体。
【請求項５】
複数の発光部と前記発光部毎の光源とを備え前記発光部から当該発光部の光源までの直線距離が均一でないインジケータに用いられる導光体であって、
透明プラスチックからなり湾曲した中実棒状の複数の導光部であって前記光源から放射され一端から入射した光を他端まで伝送する導光部と、
前記導光部と一体に形成され前記複数の導光部を連結している連結部とを備え、
前記複数の導光部の側面は、前記導光部の中心軸線長が短いほど粗いことを特徴とするインジケータ用導光体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインジケータ用導光体に関し、特にＬＥＤ等の光源から放射される光をインジケータの発光部に伝送する導光体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光の放射によって電子機器等の内部状態を示すインジケータが知られている。インジケータでは、ＬＥＤ等の光源と電子機器の筐体の外壁に設けられた発光部とが離れている場合、光源から放射される光を発光部まで伝送する導光体を用いることにより、発光部を明るく発光させることができる。
【０００３】
ところで、光はそれを伝送する媒質によって減衰するため、伝送路の長さが長いほど減衰する。したがって、複数の光源から放射される光を光源から離れた複数の発光部に伝送するとき、各伝送路の長さによって発光部の明るさが変わることになる。
また、鏡面反射板や光ファイバを用いて伝送路中で光を反射させることにより光の進行方向を制御することができる（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−９１９７２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、インジケータの複数の発光部の明るさが互いに異なる場合、電子機器等の内部状態が正しくユーザに認識されないおそれがある。したがって、伝送路を形成している媒質自体によって光が減衰したり、伝送路外への透過によって光が減衰したりする場合、発光部と光源の取付位置は、複数の光源と複数の発光部との間の各伝送路の長さがほぼ同じになる範囲に制限される。このように発光部と光源の取付位置が制限される場合、インジケータ周辺の部品配置や部品形状が制限されることになる。
【０００６】
また、複数の光源から放射される光を光源から離れた複数の発光部に伝送する場合に各伝送路を複雑に曲げるとすれば、伝送中の光の減衰を低減するために多数の鏡面反射板を用いるか、或いは光ファイバを用いる必要があるためインジケータの製造コストが増大する。
【０００７】
本発明は、これらの問題に鑑みて創作されたものであって、インジケータの光源及び発光部の配置を自由に設定でき製造コストが低いインジケータ用導光体を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係るインジケータ用導光体は、複数の発光部と前記発光部毎の光源とを備え前記複数の発光部から当該発光部の光源までの直線距離が均一でないインジケータに用いられる導光体であって、透明プラスチックからなり湾曲した中実棒状の複数の導光部であって前記光源から放射され一端から入射した光を他端まで伝送する導光部と、前記導光部と一体に形成され前記複数の導光部を連結している連結部とを備え、前記複数の導光部の中心軸線の曲率半径のそれぞれの平均値は前記導光部の中心軸線長が短いほど小さいことを特徴とする。
【０００９】
棒状の導光部の一端から入射して他端に透過する光は、導光部が湾曲していなければ導光部が長いほど減衰する。また、導光部に入射した光は、導光部の中心軸線の曲率半径が小さいほど導光部の側面から外部に透過しやすくなる。請求項１に係るインジケータ用導光体によると、複数の導光部の中心軸線の曲率半径のそれぞれの平均値は導光部の中心軸線長が短いほど小さい。したがって、請求項１に係るインジケータ用導光体によると、中心軸線長が互いに異なる透明プラスチックからなる棒状の導光部の内部を透過することによる光の減衰の程度の差を、各導光部の側面から外部に透過することによる光の減衰の程度の差によって小さくすることができる。すなわち、請求項１に係るインジケータ用導光体によると、入射面から放射面まで伝送される光の減衰を均一化することができる。また、導光部と第一連結部と第二連結部とは透明プラスチックの一体成形品の一部である。したがって、請求項１に係る発明によると、インジケータの光源及び発光部の配置を自由に設定することができ、製造コストが低いインジケータ用導光体を提供することができる。
【００１０】
請求項２に係るインジケータ用導光体は、１つのキャビティを形成する２つの金型によって成形可能な形状であることを特徴とする。
導光部に入射した光は、パーティングラインの跡から導光部の外部に透過しやすい。請求項２に係るインジケータ用導光体によると、導光部の側面に形成されるパーティングラインの跡を最低数の２本にできる。したがって、請求項２に係るインジケータ用導光体によると、入射面から放射面まで伝送される光の減衰を抑制することができる。
【００１１】
請求項３に係るインジケータ用導光体は、前記導光部の側面はキャビティを形成する金型の壁面の鏡面仕上げされた部位で成形されていることを特徴とする。
請求項３に係るインジケータ用導光体によると、導光部の側面が鏡面状に形成されるため、導光部に入射した光が導光部の側面から外部へ透過しにくくなる。したがって、請求項３に係るインジケータ用導光体によると、入射面から放射面まで伝送される光の減衰を抑制することができる。
【００１２】
請求項４に係るインジケータ用導光体は、前記導光部の中心軸線の端部は直線的に延伸し、前記連結部は前記複数の導光部の端部を連結し前記導光部の中心軸線の端部に対して垂直な方向に延伸していることを特徴とする。
請求項４に係るインジケータ用導光体によると、導光部に入射した光が連結部に進入しにくい。したがって、請求項４に係るインジケータ用導光体によると、入射面から放射面まで伝送される光の減衰を抑制することができる。
【００１３】
請求項５に係るインジケータ用導光体は、複数の発光部と前記発光部毎の光源とを備え前記発光部から当該発光部の光源までの直線距離が均一でないインジケータに用いられる導光体であって、透明プラスチックからなり湾曲した中実棒状の複数の導光部であって前記光源から放射され一端から入射した光を他端まで伝送する導光部と、前記導光部と一体に形成され前記複数の導光部を連結している連結部とを備え、前記複数の導光部の側面は、前記導光部の中心軸線長が短いほど粗いことを特徴とする。
【００１４】
棒状の導光部の一端から入射して他端に透過する光は、導光部が湾曲していなければ導光部が長いほど減衰する。また、棒状の導光部の一端から入射して他端に透過する光は、導光部の側面が粗いほど導光部の側面から外部に透過しやすくなる。請求項５に係るインジケータ用導光体によると、中心軸線長が互いに異なる透明プラスチックからなる導光部の内部を透過することによる光の減衰の程度の差を、導光部の側面から外部に透過することによる光の減衰の程度の差によって小さくすることができる。すなわち、請求項５に係るインジケータ用導光体によると、入射面から放射面まで伝送される光の減衰を均一化することができる。また、導光部と第一連結部と第二連結部とは透明プラスチックの一体成形品の一部である。したがって、請求項５に係る発明によると、インジケータの光源及び発光部の配置を自由に設定することができ、製造コストが低いインジケータ用導光体を提供することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、実施例に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施例による導光体１を示す斜視図である。図２は導光体１を示す平面図である。図３は導光体１を示す側面図である。
【００１６】
導光体１は、図示しない４つの光源と組み合わせてインジケータを構成する部品として用いられる。インジケータの光源としては例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）を用いる。インジケータの４つの光源は、それぞれ導光体１の入射面５８、３８、４２、４６に対向する位置に設けられる。光源から放射された光は、入射面５８、３８、４２、４６から導光体１に入射し、導光体１の第一導光部３２、第二導光部３０、第三導光部２８、第四導光部２６の内部を進行し、放射面１２、１６、２０、２４から導光体１の外部に放射される。放射面１２、１６、２０、２４はインジケータの発光部に相当する。
【００１７】
導光体１は、射出成形によって成形された透明プラスチックの一体成形部品である。導光体１は、第一導光部３２、第二導光部３０、第三導光部２８、第四導光部２６、第一連結部３４及び第二連結部５６を備えている。
【００１８】
第一導光部３２、第二導光部３０、第三導光部２８、第四導光部２６は、この順で中心軸線長が長い湾曲した中実の棒状部位である。各導光部の断面は円形である。第一導光部３２、第二導光部３０、第三導光部２８、第四導光部２６は、この順で第一連結部３４及び第二連結部５６によって一列に連結されている。各導光部の入射面と放射面との直線距離は、中心軸線長の長いものほど長い。例えば、中心軸線長が最も長い第一導光部３２は、入射面５８と放射面１２との直線距離が４つの導光部のうちで最も長い。
【００１９】
各導光部の入射面側の一端部３６、４０、４４、４８は、第一連結部３４によって一列に連結されている。各導光部の一端部３６、４０、４４、４８の中心軸線は、互いに平行に直線的に延伸している。インジケータの４つの光源は、各導光部の一端部３６、４０、４４、４８の中心軸線上に配置される。また、第一連結部３４の長手方向軸線Ｍは、各導光部の一端部３６、４０、４４、４８の中心軸線に対して垂直な方向に延伸している。したがって、入射面５８、３８、４２、４６から各導光部の内部に入射した光が第一連結部３４に進入しにくくなっている。
【００２０】
各導光部の放射面側の他端部１０、１４、１８、２２は、第二連結部５６によって一列に連結されている。第二連結部５６は、第一導光部３２と第二導光部３０を連結する部位５４と、第二導光部３０と第三導光部２８を連結する部位５２と、第三導光部２８と第四導光部２６とを連結する部位５０とで構成されている。各導光部の他端部１０、１４、１８、２２の中心軸線は、互いに平行に直線的に延伸し、また、各導光部の一端部３６、４０、４４、４８の中心軸線に対しても平行に延伸している。また、第二連結部５６の長手方向軸線Ｌは、各導光部の他端部１０、１４、１８、２２の中心軸線に対して垂直な方向に延伸している。したがって、入射面５８、３８、４２、４６から各導光部の内部に入射した光が第二連結部５６に進入しにくくなっている。
【００２１】
また、第二連結部５６の長手方向軸線Ｌと第一連結部３４の長手方向軸線とは互いにねじれた位置関係になっている。この関係をインジケータの光源と発光部の関係で説明すると、入射面５８、３８、４２、４６に対向して配列される４つの光源を結ぶ仮想直線と、放射面１２、１６、２０、２４によって構成される発光部を結ぶ仮想直線とは、互いにねじれた位置関係になる。すなわち、導光体１は、このように光源と発光部が配置されるインジケータに用いられるものである。
【００２２】
第二連結部５６の長手方向軸線Ｌ、第一連結部３４の長手方向軸線Ｍの両方に平行な平面の法線方向から見た平面図が図２に相当する。ここで説明の便宜上、１点で交わるｘ、ｙ、ｚ軸によって定義される座標空間を次のように定義する。すなわち、第二連結部５６の長手方向軸線Ｌに平行な軸をｘ軸、第一連結部３４の長手方向軸線Ｍに平行な軸をｙ軸、第二連結部５６の長手方向軸線Ｌ、第一連結部３４の長手方向軸線Ｍの両方に平行な平面の法線に平行な軸をｚ軸とする。以下、これらのｘ、ｙ、ｚ軸によって定義される座標空間を用いて導光体１の形状を説明する。
【００２３】
各導光部の中心軸線をｘｙ平面に投影した曲線は互いに半径の異なる円弧である。この円弧の半径は、第一導光部３２の中心軸線に対応するものが最も大きく、以下、第二導光部３０、第三導光部２８、第四導光部２６の順に小さくなっている。また、導光体１は、ｘｙ平面に投影されたときにｚ軸方向に離間した部位が互いに重ならない形状になっている。このような形状は、１つのキャビティを形成する２つの金型によって成形可能である。したがって、各導光部の側面に形成されるパーティングラインの跡は最低数の２本になる。パーティングラインの跡からは導光部の内部を進行する光が外部に透過しやすくなるため、パーティングラインの跡を最低数の２本にすることで入射面から導光部に入射した光を効率よく放射面に伝送することができる。
【００２４】
各導光部の中心軸線の曲率半径は、入射面５８、３８、４２、４６から各導光部に入射した光が各導光部の側面で全反射を繰り返しながら放射面１２、１６、２０、２４に到達するように設定される。中心軸線の曲率半径が小さくなるほど、導光部の側面で導光部の内部に反射される光のエネルギーに対して導光部の内部から外部に透過する光のエネルギーの割合が増大する。すなわち中心軸線の曲率半径が小さい部位では、導光部の内部を進行する光に対する導光部の側面の反射率が小さくなる。したがって、湾曲による光の減衰効果は、中心軸線の曲率半径の平均値が小さいものほど大きい。例えば、第四導光部２６は、中心軸線の曲率半径の平均値が他の導光部に比較して最も小さいため、他の導光部に比較して湾曲による光の減衰効果が最も大きい。
【００２５】
一方、透明プラスチックを透過することによって光は減衰するため、中心軸線が長いほど各導光部の材質自体による光の減衰効果は増大する。例えば、第四導光部２６は、中心軸線が他の導光部に比較して最も短いため、他の導光部に比較して透明プラスチックの材質自体による光の減衰効果が最も小さい。
【００２６】
各導光部の中心軸線の曲率半径の平均は、第一導光部３２が最も大きく、以下、第二導光部３０、第三導光部２８、第四導光部２６の順で小さくなっている。すなわち、中心軸線が短い程、中心軸線の曲率半径の平均は小さくなっている。尚、各導光部の中心軸線の曲率半径の平均Ａは、入射面から中心軸線上の任意の点までの中心軸線上の距離をｔとし、その点における中心軸線の曲率半径をｆ（ｔ）とし、中心軸線の長さをｌとして次式（数１）によって定義するものとする。
【数１】
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【００２７】
各導光部の入射面、放射面及び側面は、キャビティを形成する金型の壁面の鏡面仕上げされた部位で成形することが望ましい。入射面５８、３８、４２、４６を鏡面状に成形することにより、入射面における反射率が低減され、その結果、入射面５８、３８、４２、４６から各導光部に入射する光のエネルギーが増大する。また、各導光部の側面を鏡面状に成形することにより、各導光部の側面から外部に光が透過しにくくなる。また、放射面を鏡面状に成形することにより、放射面から放射される光の拡散が防止される。したがって、各導光部の入射面、放射面及び側面を鏡面状に成形することにより、光源が同じであっても放射面１２、１６、２０、２４をより明るく光らせることができる。
【００２８】
図４は、本発明の一実施例による導光体１を備えた電子機器２の筐体及びインジケータを示す斜視図である。図５は図４の部分拡大図である。電子機器２はスキャナ又はプリンタとして機能する。導光体１は、電子機器の内部状態を表示するインジケータの一部を構成する。導光体１の放射面１２、１６、２０、２４から放射される光によって、紙詰まり、インク切れ等の内部状態がユーザに報知される。導光体１の入射面５８、３８、４２、４６に対向する位置に図示しない４つのＬＥＤが設けられる。４つのＬＥＤは電子機器を制御するマイコンチップ、画像処理用のＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）等とともに図示しない１つの基板に搭載されている。電子機器２の主要な電子部品とともにインジケータの光源としてのＬＥＤを１つの基板に搭載することにより、電子機器２の構造が簡素化される。
【００２９】
以上説明した本発明の一実施例による導光体１では、各導光部の中心軸線の曲率半径のそれぞれの平均値は導光部の中心軸線長が短いほど小さい。したがって、導光体１によると、中心軸線長が互いに異なる透明プラスチックからなる棒状の導光部の内部を透過することによる光の減衰の程度の差を、各導光部の側面から外部に透過することによる光の減衰の程度の差によって小さくすることができる。すなわち、導光体１によると、入射面から放射面まで伝送される光の減衰を均一化することができる。したがって、導光体１によると、インジケータの光源及び発光部の配置を自由に設定することができる。また、導光体１は透明プラスチックの一体成形品である。したがって、導光体１は製造コストが低い。
【００３０】
以上説明した実施例では、４つの導光部を備えた導光体を例示したが、導光部の数はいくつでもよい。また、導光部の形状は中心軸線の長さと曲率半径が上述した関係を満足する範囲で自由に設計することができる。また、中心軸線の長さが短い導光部ほど表面を粗く形成することによって光の減衰の程度の差を小さくしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による導光体を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施例による導光体を示す平面図である。
【図３】本発明の一実施例による導光体を示す側面図である。
【図４】本発明の一実施例による導光体を備えた電子機器の筐体及びインジケータを示す斜視図である。
【図５】図４の部分拡大図である。
【符号の説明】
１　導光体
２６　第四導光部
２８　第三導光部
３０　第二導光部
３２　第一導光部
３４　第一連結部
５６　第二連結部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004109339.tif 000006
【図４】
2004109339.tif 000007
【図５】
2004109339.tif 000008