(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の近接する光源と、
各光源の前方に配された複数のレンズ、前記レンズを前後方向の貫通穴を介して連結する連結手段、前記複数のレンズ間に形成された空間穴、端側レンズの外側に形成された空間穴、からなる光伝達手段と、を備え、
前記光源は基板に固着され、前記光伝達手段は前記基板とは別のパネルに取り付けられて、前記光源と前記光伝達手段とは互いに分離可能な構造であり、
前記光伝達手段における複数のレンズと前記連結手段は、光が透過可能な高分子樹脂材料で一体成形され、
前記複数のレンズは、前記パネルの縦又は横方向に又は縦横方向に配列されたレンズ群を形成し、
前記レンズは、前記光源の点灯又は点滅を目視するためのレンズ前面と、前記貫通穴と接するレンズ側面と、前記光源と対向するレンズ後面と、を備えた円柱形状を有し、
前記レンズ後面は、前記円柱の中心部から広がる円状平面部と、前記円状平面部から前記円柱外周側に延びた斜面部と、からなる円錐台形状を有し、
前記斜面部は、前記光源からの光線が前記円板平面部と平行して進む平行光線から前記円板平面部に直交して進む直交光線の範囲内であることを想定して、前記光源から発射された光線が当該光源と対向するレンズの内部に入射し且つ前記内部入射した光線が前記円柱形状のレンズ側面で全反射して前記レンズ前面に発せられるレンズ傾斜角α、すなわち、前記平行光線と前記斜面部とでなす角度αを有し、
さらに、前記斜面部は、前記光源から発射された前記円板平面部と平行して進む光線と前記斜面部との交点よりも所定距離Ｌだけ当該斜面部が延設されることによって、前記光源からの光線が漏れなくレンズ内側に向かうようにする
ことを特徴とする状態表示機構。
【請求項２】
複数の近接する光源と、
各光源の前方に配された複数のレンズ、前記レンズを前後方向の貫通穴を介して連結する連結手段、前記複数のレンズ間に形成された空間穴、端側レンズの外側に形成された空間穴、からなる光伝達手段と、を備え、
前記光源は基板に固着され、前記光伝達手段は前記基板とは別のパネルに取り付けられて、前記光源と前記光伝達手段とは互いに分離可能な構造であり、
前記光伝達手段における複数のレンズと前記連結手段は、光が透過可能な高分子樹脂材料で一体成形され、
前記複数のレンズは、前記パネルの縦又は横方向に又は縦横方向に配列されたレンズ群を形成し、
前記レンズは、前記光源の点灯又は点滅を目視するためのレンズ前面と、前記貫通穴と接するレンズ側面と、前記光源と対向するレンズ後面と、を備えた角柱形状を有し、
前記レンズ後面は、前記角柱の中心部から前記光伝達手段の配列方向に広がる矩形状平面部と、前記矩形状平面部から前記配列方向側に延びた平面状斜面部と、からなり、
前記平面状斜面部は、前記光源からの光線が前記矩形状平面部と平行して進む平行光線から前記矩形状平面部に直交して進む直交光線の範囲内であることを想定して、前記光源から発射された光線が当該光源と対向するレンズの内部に入射し且つ前記内部入射した光線が前記角柱形状のレンズ側面で全反射して前記レンズ前面に発せられるレンズ傾斜角α、すなわち、前記平行光線と前記平面状斜面部とでなす角度αを有し、
さらに、前記平面状斜面部は、前記光源から発射された前記矩形状平面部と平行して進む光線と前記斜面部との交点よりも所定距離Ｌだけ当該平面状斜面部が延設されることによって、前記光源からの光線が漏れなくレンズ内側に向かうようにする
ことを特徴とする状態表示機構。
【請求項３】
請求項１または２の請求項に記載の状態表示機構を備えたディスクアレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、近接する複数のＬＥＤを含む光源の点灯、点滅等で電子機器などの状態表示を目視可能な状態表示機構に関し、特に複数の光源間で誤認目視のない且つ使い勝手のよい状態表示機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明の従来技術として、互いに近接した複数の光源と、前記光源と対向する前方部に複数の光伝達手段とを配置した状態表示機構を備えた電子機器について記述する。
【０００３】
図１０は、従来技術におけるディスクアレイ装置の外観構成の斜視図であり、装置本体１０７にはアレイ状にディスク記憶ユニット（記載せず）されており、前面カバー１０８が分離できる構造で取り付けられている。前面カバー１０８には装置の状態表示部１０２があり、該当するレンズ１０１の表面がＬＥＤ１０６の発光部１０３からの光を受けて照光し、ディスクアレイ装置の状態が目視できるようになっている。
【０００４】
図１１は、従来技術のディスクアレイ装置の状態表示部の概略構成の部分的な縦断面図であり、状態表示部１０２には発光部１０３を囲むように遮光壁１０４が設けられており、遮光壁１０４の内側の穴１１０にレンズ１０１が位置決めされている。ＬＥＤ１０６は基板１０５に半田付けされ装置本体１０７に組み込まれており、装置の命令信号で点滅してレンズ１０１のレンズ表面１０９が照光する。
【０００５】
また、特開２００１−２４２８０８によると、表示器の点灯手段にＬＥＤ等の光源を配置し、対向するパネル側に中心部と傾斜部と遮光リブとからなる凹部を形成し、パネル前面の臨界角を含まない領域のみ照光し誤認の恐れのない、電子機器操作部の使い勝手と質感の向上に関する技術が開示されている。
【０００６】
また、特許第３１８７２８０号公報によると、面照明装置の光源にＬＥＤランプを用い、導光板に光を導くために半球レンズにより集光し、光反射壁により光の利用効率の向上に関する技術が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１１に示す従来技術では、レンズ１０１は各々独立しており、状態表示部１０２への組立性が悪く高価なものになっていた。
【０００８】
また、特開２００１−２４２８０８では、パネルとＬＥＤ等の光源と基板がひとつの組立体となっており、パネルが分離できる取外し自在な構造に関しては記載されていない。更に、特許第３１８７２８０号公報では、導光板とレンズ型ＬＥＤランプと基板がひとつの組立体となっており、パネルが分離できる取外し自在な構造に関しては記載されていない。
【０００９】
本発明の目的は、上記従来技術の不具合を解決するために、装置の状態表示機構に内蔵された近接する複数のＬＥＤの選択された点灯又は点滅が隣接する他の光伝達手段の前面に誤認目視されないような、組立性の良い、安価な状態表示機構を提供するとともに、光源と光伝達手段とが分離可能な機構を有する使い勝手の良い状態表示機構又はこれを備えたディスクアレイ装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は主として次のような構成を採用する。
複数の近接する光源と、各光源の前方に配された複数のレンズ、前記レンズを前後方向の貫通穴を介して連結する連結手段、前記複数のレンズ間に形成された空間穴、端側レンズの外側に形成された空間穴、からなる光伝達手段と、を備え、前記光源は基板に固着され、前記光伝達手段は前記基板とは別のパネルに取り付けられて、前記光源と前記光伝達手段とは互いに分離可能な構造であり、前記光伝達手段における複数のレンズと前記連結手段は、光が透過可能な高分子樹脂材料で一体成形され、前記複数のレンズは、前記パネルの縦又は横方向に又は縦横方向に配列されたレンズ群を形成し、前記レンズは、前記光源の点灯又は点滅を目視するためのレンズ前面と、前記貫通穴と接するレンズ側面と、前記光源と対向するレンズ後面と、を備えた円柱形状を有し、前記レンズ後面は、前記円柱の中心部から広がる円状平面部と、前記円状平面部から前記円柱外周側に延びた斜面部と、からなる円錐台形状を有し、前記斜面部は、前記光源からの光線が前記円板平面部と平行して進む平行光線から前記円板平面部に直交して進む直交光線の範囲内であることを想定して、前記光源から発射された光線が当該光源と対向するレンズの内部に入射し且つ前記内部入射した光線が前記円柱形状のレンズ側面で全反射して前記レンズ前面に発せられるレンズ傾斜角α、すなわち、前記平行光線と前記斜面部とでなす角度αを有し、さらに、前記斜面部は、前記光源から発射された前記円板平面部と平行して進む光線と前記斜面部との交点よりも所定距離Ｌだけ当該斜面部が延設されることによって、前記光源からの光線が漏れなくレンズ内側に向かうようにする状態表示機構。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態に係る状態表示機構について、図１〜図９を参照しながら以下詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る状態表示機構の全体構成とその取付構造を示す図であり、図２は第１の実施形態に関する光伝達手段をＬＥＤ等の光源から見た平面図である。
【００１４】
図１及び図２において、電子機器、例えばディスクアレイ装置本体側には、図１０に示す従来技術と同様に、基板２０５と状態表示機構のパネル２０２が設けられ、発光部２０３を含むＬＥＤ２０６が基板２０５に半田付けされ、また、光伝達手段２１７はねじ２０７とＺ形ブラケット２０４（パネル２０２に固定）とによって状態表示機構パネル２０２に取り付けられている。即ち、状態表示機構は、発光部２０３を含むＬＥＤ２０６と、発光部２０３の前方に配置された光伝達手段２１７とを備えている。
【００１５】
また、光伝達手段２１７は、多数のレンズ（パネルの横方向に一列状配置のレンズ群又はパネルの縦横方向に配置のレンズ群）２０１と、レンズ２０１間を連結する連結手段２１０と、レンズ２０１間に形成された空間穴２１２−１と、端側レンズの外側に形成された空間穴２１２−２と、からなる。更に、レンズと連結手段は、透明又は半透明で光が透過可能なＰＭＭＡ（アクリル樹脂）、ＰＣ（ポリカーボネート樹脂）等の高分子樹脂材料でモールド一体成形されている。
【００１６】
次に、まず、本発明の特徴を表す、ＬＥＤ発光部２０３から光伝達手段に入射した光が当該レンズの前面からのみ目視できることを可能にする光伝達手段及びレンズの形状について以下説明する。図９は、本実施形態に関する、レンズとその隣接空間穴を備えた光伝達手段の屈折についての説明図である。図９において、発光部２０３と対向するレンズ２０１は、発光部先端面と平行平面を形成するレンズ平面部２１１と、その平面部２１１に繋がるレンズ斜面部２１３（図９では片側のみ図示）とから成り立っている。
【００１７】
図９で、レンズ斜面部２１３の平面に引いた垂線となす入射角度をΘｉｎ、屈折角をΘｏｕｔとしたとき、屈折率λ＝ｓｉｎΘｉｎ／ｓｉｎΘｏｕｔで表される。一般的に、空気中からの光線が或る光透過可能な物質、即ちレンズに入射するときには屈折率λ＞１となり、逆に、光線がレンズ中から空気穴２１２−１，２１２−２に入射したときには屈折率λ＜１となり、更に、所定の入射角を超えると屈折しないで全反射する。レンズ側面２１６で全反射するための臨界角をΘｏとする。
【００１８】
ここで、発光部２１３から発射された光線が全てレンズ２０１の内部に入射し、且つ内部入射した光線がレンズ側面２１６で全反射するための斜面部２１３の形状を求めるには、最悪状態である発光部２０３から平行に発射された光線２１４を想定し、その際の平行発射光線２１４と斜面部２１３とでなす角度αをレンズの傾斜角αとすると、下記の式１、式２及び式３と、レンズ２０１の材質による屈折率と全反射の臨界角とにより、計算により導かれる。
【００１９】
Θｉｎ＝９０°−α                式１
Θｏｕｔ＝９０°−Θｏ−α        式２
λ＝ｓｉｎΘｉｎ／ｓｉｎΘｏｕｔ  式３
但し、Θｏは全反射するための臨界角、Θｉｎは入射角、Θｏｕｔは屈折角、λは屈折率、αはレンズの傾斜角、をそれぞれ表す。
【００２０】
因みに、上記式の計算によれば、ＰＭＭＡ（アクリル樹脂）の場合に、λ≒１．４９、Θｏ≒４２°であり、α＜６°に設定すると光線は全反射するので、本発明では斜面部２１３のαは６度以下にしなければならない。
【００２１】
翻って、本発明の第１の実施形態を図示する図１、図２及び図９において、ディスクアレイ装置本体側には基板２０５が設けられ、発光部２０３を含むＬＥＤ２０６が半田付けされている。また、状態表示機構パネル２０２はディスクアレイ装置本体と分離できる構造であり、Ｚ形でねじ穴な開いたブラケット２０４が溶接されており、穴２０８を含む光伝達手段２１７がねじ２０７で組付けられている。
【００２２】
光伝達部材２１７のレンズ２０１は、レンズ側面２１６と、状態表示機構パネル２０２側にあって平面を形成するレンズ表面２０９、発光部２０３と対面して平面部２１１−１と円錐状に広がる斜面部２１３−１からなる円錐台形状裏面と、を備えている。
【００２３】
ここで、図１に示す円錐状斜面部２１３−１は発光部２０３の光が全てレンズ表面２０９に向かうように決められた角度αに、また、発光部２０３に平行して進む光線２１４が寸法Ｌ（発光部平行光線２１４と斜面部２１３−１の先端部との間隔）で規定されて当該レンズから漏れることなくレンズ内側に向かうようになっている。
【００２４】
以上説明した構成を採用することによって、ＬＥＤ２０６に発光の電気が流れると発光部２０３が点灯し、直線的に進む光線２１８はレンズ表面２０９を直接照らし、少し傾斜した光線２１５はレンズ側面２１６で全反射し屈折してレンズ表面２０９を照らし、発光部２０３に平行して進む光線２１４は斜面部２１３で内側に屈折し、最終的にレンズ側面２１６で全反射し屈折してレンズ表面２０９を照らす。
【００２５】
図２は第１の実施形態に係る光伝達手段をＬＥＤ側から見た平面図であり、レンズ２０６は端面の中心から円形状平面の平面部２１１−１を有し、外周に向かって角度αで円錐状に斜面部２１３−１を形成している。以上のように、本発明の第１の実施形態では、レンズ２０１のＬＥＤ２０６と対向した面が平面と円錐の組合せ形状となっている。
【００２６】
次に、本発明の第２の実施形態に係る状態表示機構の光伝達手段について、図３と図４を用いて説明する。図３は本発明の第２の実施形態に関する光伝達手段の構造を示す図であり、図４は本実施形態の光伝達手段をＬＥＤ等の光源側から見た平面図である。
【００２７】
図３と図４によると、レンズ２０１は端面の中心から外周に向かってレンズの傾斜角αで円錐状に斜面部２１３−２を形成している。ここで、斜面部２１３−２は発光部２０３の光が全てレンズ表面２０９に向かうように決められた角度αに、また、発光部２０３に平行して進む光線２１４が寸法Ｌで規定されていて当該レンズから漏れることなくレンズ内側に向かうようになっている。
【００２８】
以上説明した本発明の第１と第２の実施形態では、状態表示機構のレンズが縦横方向（ＸＹ方向）の平面に複数個表示されるときに、隣接するＬＥＤの点灯又は点滅が他のレンズから誤認できない技術として有効である。
【００２９】
次に、本発明の第３の実施形態に係る状態表示機構の光伝達手段について、図５と図６を用いて説明する。図５は本発明の第３の実施形態に関する光伝達手段の構造を示す図であり、図６は本実施形態の光伝達手段をＬＥＤ等の光源側から見た平面図である。
【００３０】
図５と図６によると、レンズ２０１は、発光部２０３に対向する面における平面部２１１−２と、その平面部に繋がる傾斜平面部２１３−３とからなる。ここで、傾斜平面部２１３−３は発光部２０３の光が全てレンズ表面２０９に向かうように決められた角度αに、また、発光部２０３に平行して進む光線２１４が寸法Ｌで規定されていて当該レンズから漏れることなく（レンズ整列方向と直交する方向を除いて）レンズ内側に向かうようになっている。
【００３１】
次に、本発明の第４の実施形態に係る状態表示機構の光伝達手段について、図７と図８を用いて説明する。図７は本発明の第４の実施形態に関する光伝達手段の構造を示す図であり、図８は本実施形態の光伝達手段をＬＥＤ等の光源側から見た平面図である。
【００３２】
図７と図８によると、レンズ２０１はレンズ裏面の中央部から外側に向かって傾斜平面部２１３−４を形成している。この傾斜平面部は、図８に示すようにレンズ２０１が整列している方向に傾斜面となるように配列されている。ここで、傾斜平面部２１３−４は発光部２０３の光が全てレンズ表面２０９に向かうように決められた角度αに、また、発光部２０３に平行して進む光線２１４が寸法Ｌで規定されていて当該レンズから漏れることなく（レンズ整列方向と直交する方向を除いて）レンズ内側に向かうようになっている。
【００３３】
以上説明した本発明の第３と第４の実施形態では、状態表示機構のレンズが縦又は横方向（Ｘ又はＹ方向）に複数個表示されるときに、隣接するＬＥＤの点灯又は点滅が他のレンズから誤認できない技術として有効である。
【００３４】
上述したように、本発明の主旨は、近接する複数のＬＥＤを含む光源の点灯又は点滅で装置の状態表示を目視できる状態表示手段を備えた電子機器、例えばディスクアレイ装置の状態表示を光伝達手段の前面で目視するとき、ＸＹ方向、または１方向に隣接する光伝達手段から点灯が洩れて誤認されることのないようにすることである。
【００３５】
そして、本発明の実施形態は次のような構成を備えている。即ち、装置の状態表示手段の各々の光伝達手段（レンズ）のＸＹ方向に整列する側に前後方向に貫通する穴を設けた連結手段により連結され、光伝達手段は円柱状で、ＬＥＤ側に中心部から広がる円状平面を有し、該円形状平面から外周に向かう延長線と該円状平面のなす角度が、円柱状の面に光が入射したとき、その材質で決定される光の臨界全反射角以上になるような角度とし、光伝達手段の円錐形状に導かれた光が入射屈折して光伝達手段の前面からのみ目視できる形状とするものである。
【００３６】
また、装置の状態表示手段の各々の光伝達手段（レンズ）のＸＹ方向に整列する側に前後方向に貫通する穴を設けた連結手段により連結され、光伝達手段は円柱状で、ＬＥＤ側に中心部から外周に向かって広がる延長線と平面のなす角度が、円柱状の面に光が入射したとき、その材質で決定される光の臨界全反射角以上になるような角度とし、光伝達手段の円錐形状に導かれた光が入射屈折して光伝達手段の前面からのみ目視できる形状とするものである。
【００３７】
また、装置の状態表示手段の各々の光伝達手段（レンズ）の１方向に整列する側に前後方向に貫通する穴を設けた連結手段により連結され、光伝達手段は角柱状で、ＬＥＤ側に中心部から広がる矩形平面を有し、該矩形平面から外側両方向に向かう傾斜面と該角柱状のなす角度が、角柱状の面に光が入射したとき、その材質で決定される光の臨界全反射角以上になるような角度とし、光伝達手段の傾斜面に導かれた光が入射屈折して光伝達手段の前面からのみ目視できる形状とするものである。
【００３８】
また、装置の状態表示手段の各々の光伝達手段（レンズ）の１方向に整列する側に前後方向に貫通する穴を設けた連結手段により連結され、光伝達手段は角柱状で、ＬＥＤ側に中心部から外側両方向に向かう傾斜面と該角柱状のなす角度が、角柱状の面に光が入射したとき、その材質で決定される光の臨界全反射角以上になるような角度とし、光伝達手段の傾斜面に導かれた光が入射屈折して光伝達手段の前面からのみ目視できる形状とするものである。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の光源の内の選択された点灯又は点滅が隣接する他のレンズ表面に誤認目視できないようにすることができ、更に、組立性の良く安価な光伝達手段とすることができる。
【００４０】
また、光源と光伝達手段は分離可能な構造とすることができて保守点検上で使い勝手の良い状態表示機構とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る状態表示機構の全体構成とその取付構造を示す図である。
【図２】第１の実施形態に関する光伝達手段をＬＥＤ等の光源から見た平面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に関する光伝達手段の構造を示す図である。
【図４】第２の実施形態の光伝達手段をＬＥＤ等の光源側から見た平面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に関する光伝達手段の構造を示す図である。
【図６】第３の実施形態の光伝達手段をＬＥＤ等の光源側から見た平面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に関する光伝達手段の構造を示す図である。
【図８】第３の実施形態の光伝達手段をＬＥＤ等の光源側から見た平面図である。
【図９】本実施形態に関する、レンズとその隣接空間穴を備えた光伝達手段の屈折についての説明図である。
【図１０】従来技術に関するディスクアレイ装置の外観構成を示す斜視図である。
【図１１】従来技術に関するディスクアレイ装置の状態表示部の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１０１，２０１  レンズ
１０２  状態表示部
１０３，２０３  発光部
１０４  遮光壁
１０５，２０５  基板
１０６  ＬＥＤ
１０７  装置本体
１０８  前面カバー
１０９  レンズ表面
１１０，２０８  穴
２０２  状態表示機構パネル
２０４  ブラケット
２０６  ＬＥＤ
２０７  ねじ
２０９  レンズ表面
２１０  連結部材
２１１−１，２１１−２  平面部
２１２−１，２１２−２  隣接穴
２１３−１，２１３−２，２１３−３，２１３−４  斜面部
２１４，２１５  光線
２１６  レンズ側面
２１７  光伝達部材
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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