JP2002202738A - 薄型自発光式空洞拡散表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】最小限の光源で且つ軽量で運搬にも支障無く広
面積の表示可能な自発光式看板を提供する。 【解決手段】薄型自発光式 空洞拡散表示装置は、その
上辺、下辺、測辺に光源を配置し空洞空間を薄型自発光
式 空洞拡散表示装置内にもうけ透過性回帰反射体及び
全反射シート間で複数回光が乱反射し透過性回帰反射体
より透過する光が外部より確認される。又、光源が消灯
時、透過性回帰反射体と全反射シートで反射し外部より
容易に確認が可能である。薄型自発光式 空洞拡散表示
装置は内部の殆どが空洞となるため軽量であり使用環境
により電源も外部ＡＣ電源、内蔵電池と選択が可能な上
設置場所の明るさを内蔵の光センサーにより光源の最適
な輝度可変及び点灯,消灯が可能である．

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】本発明は表示装置、看板に属
するものである。

【0002】

【従来の技術】従来の看板、表示装置は夜間対策として
表示面に反射塗料、蛍光塗料を塗布したもの又は、内部
に蛍光管等を搭載した自発光看板であり、前者の場合車
等のヘッドライトが看板に直射しなければ表示面が読み
ずらく暗闇の中では存在自体無い、後者の場合蛍光灯等
をじかに表示面に光を照射するため厚みが厚くなり重量
も重くなる又、殆ど電源にAC100Vが必要なため簡易に設
置ができない。又、LEDを表示面に対し直接取付し表示
するものがあるが表示面分LEDが必要で表示面積等の自
由度に欠ける この場合電源も前者と同様で使用するLE
Dの数でAC100V等が必要となる。

【0003】従って、最小限の光源で軽量 広面積の表示が
できる看板、表示装置は不可欠である。

【0004】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の表示
看板では、上記のような問題点が有る。本発明が解決し
ようとする課題はこの問題点であり、最小限の光源で且
つ軽量で運搬にも支障無く広面積の表示可能な自発光式
看板を提供する。

【0005】

【課題を解決するための手段】本発明のバックライト
は、光源、光導光空間、反射板、透過板、電池、外装又
は特定の角度を持った反射板により構成される。下記の
方法は一例でありこれにより規制、制約等をうけるもの
ではない。

【0006】透明アクリル又は，ガラスを用いた透過性の回
帰反射体は平面方向から入射する光束をほぼ同じ方向に
反射する性質があると同時に裏面より透過する光を拡散
する性質がある。この場合透過率は全方向に拡散される
光を出射エネルギーとすれば 60〜90パーセントと高い
透過率を持つ。

【0007】平面方向からの入射では，視認する人体に外部
光が反射することになる 又，内部からの発光に対して
は全方向に拡散性を持つので、いずれの条件でも視認に
は最適である。内部からの透過率が高いために内部の光
エネルギーの表示面に対する分布が本構造のように適当
であればLEDの数は少なくて済む。本看板の場合には白
色LED20個使用時LED順方向電流２０mA時表示面400＊100
0mmを本構造にて照射したとき、周囲の明るさが夜間時
５０LUX以下でも５０ｍ以上先から本看板の存在、文字
の判別も判断できる。夜間時車のヘッドライトによる反
射実験では、５０ｍの距離で有効な存在確認を得た。

【0008】これに対して表示面にフロスト状態の透明体を
用いたものでは,前記反射体のような明確な拡散性が無
いため内部の光強度のムラが直接観察されてしまい視認
する側での外部光の反射が無いため外部光による補助は
期待できない。同様に白色状態のものでは,その透過度
は厚さ1mmで20パーセント以下のため内部光では外部に
有効に出力されない。

【0009】LED等の光源を表示面に対し直接照射した場合
表示面上に明暗のムラができるこれを除くためには、専
用に設計された光拡散シート等を表示面全体に使用し光
源もほぼ表示面全体に配置せねばならず必ずしも効率が
良いとは思われにくい、且つ価格も高価となるため商品
化は難しい。このため表示面には透明アクリル又は，ガ
ラスを用いた透過性の回帰反射体を表示面に設けその裏
面に１０mm以上の空洞空間を作り全反射シートを組合わ
せ、その空洞空間の上辺、下辺、測辺に表示面に直接光
源が見えないよう配置することにより透明アクリル又
は，ガラスを用いた透過性の回帰反射体と全反射シート
間にできた空洞空間内を効率良く光が反射し透明アクリ
ル又は，ガラスを用いた透過性の回帰反射体を透過した
光が表示面を効率良く且つ明暗のムラが無く照射するこ
とができる。

【0010】白色LED20個時その消費電力は１，４４W（0,02
A＊3,6V＊20）という消費電力で夜間時明確な存在を確
認することができる。このように低消費電力であるた
め,電池駆動時にも長時間の点灯が可能になる。更にLED
の特徴としてその電流や点灯個数の増減は自由度が高い
ため周囲の暗さに対応して表示の明るさを調整すること
が手動,自動問わず容易である。

【0011】このように,表示面寸法400*1200mmで7,5Kg以下
の軽量で且つ低消費電力で設置場所と可般性の自由度の
高いしかも,視認性が良好な看板は従来製作が困難であ
った。

【0012】エレクトロルミネセンスモデュール等で表示面
を構成したものも存在するが、その発光輝度や外部光の
利用というてんで問題があり表示面を発光面とするた
め,表示面寸法300*800mm程度の大型の看板を製作する場
合強度を十分な物としなければならず重量も１１Kg以上
となり可般性に欠ける。更に冷陰極管等と同様で高電圧
発光であるため使用者やそれに直接接触する場合の十分
な配慮をしなければならない。

【0013】表示面の発光色はLEDを使用することにより、
赤緑青の三原色及び白色又、赤緑青の三原色LEDを組合
わせることにより自由な発光色を出力可能で、その順方
向電流,電圧を調整することにより明るさの調整が可能
なため設置場所の環境に合わせた設定が可能である。

【0014】連続して毎日使用する際、又は室内において照
明に合わせ光源の点灯、明暗を繰り返す必要性があり使
用時その周囲環境に合わせ内蔵フォトセンサーで周囲の
照度を自動検知する。LEDが光源であるならば周囲の照
度を予め設定の上、設定照度をフォトセンサーが検知し
たらその光源の電流電圧を加減調整することにより繰返
し点灯、光源の明暗を調整することが可能である。

【0015】(0010)前出のとうりLED使用時低消費電力であ
るため一般の乾電池で長時間駆動可能であり、使用範囲
を選ばず使用できる又,室内や屋外常時設置の場合近く
にAC100V等の外部電源があるならば通常外部電源で光源
が発光し停電時や取外し他で使用する際自動的に電池駆
動が可能である。

【実施例】図1、２ 参考回路は本発明の実施例であ
る。下記の方法は一例でありこれにより規制、制約等を
うけるものではない。

【0016】構成としては枠組み、裏板、電子機器内蔵用ケ
ース、１−１透過性回帰反射体、１−２反射材（シー
ト）で構成され、枠組みにより内部空間層が形成され
る．

【0017】図2で光源より発射された光は、１−１、１−
２の反射体により複数回の反射を繰返し又、光源に正対
した位置に有る反射体に直接反射し空洞内部で反射を繰
り返す。１−１は透過性反射体を用いるため空洞区間の
外部に照射され外部から光を確認することが可能であ
る。

【0018】図3で外部から入射された光は、１−１透過性
回帰反射体により表面上において光源に対し平行に反射
する、又透過性であるため透過した光は内部空洞に有る
１−２の反射体により反射し１−１により拡散し反射さ
れる。これにより内部光源が点灯せずとも完全反射看板
となりうる。

【0019】看板の全長が長い場合、より均一化を図る場合
図4 ４−１傾斜板付反射体を設け反射光の均一化を図
ることが可能である。

【発明の効果】本発明の薄型自発光式 空洞拡散表示装
置は、高輝度白色LEDを用いることで自然白色光で従来
の蛍光灯と同等な色彩で発光可能でありLEDの持つ省電
力により電池による長時間発光及び従来の看板より薄型
軽量化が可能である。又、使用場所の明るさより輝度可
変可能のため人的操作が不便な場所に設置しても自動点
灯、消灯が可能である。蛍光灯、冷陰極管等の放電管の
場合高電圧を使用するための漏電対策が必要となり取扱
方法も注意が必要である、LEDはその特性上低電圧低電
流駆動ある上耐久性にも優れるため取扱作業者を選ばな
い。本表示装置はたとえ光源が消灯してもそれ自体完全
反射看板となるため外部光源があれば存在の確認が極め
て容易である。不必要な時間帯に光源を消灯しても使用
できるため通年をとうしての電気料金も節約可能であ
る。電源も内部電池駆動またはACアダプターにより使用
可能なため使用場所、取扱者を選ばない。

【0020】そして、家庭電源等が停電等で電源供給がとぎ
れた場合においても自動的に内蔵電池駆動に切替機能を
備える。又、赤、緑、青色LEDを使用することで色合い
や発色性を豊かにすることも可能であり取付環境による
最適な設定が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明品の全体図で、正面図、側面図である。

【図2】本発明品の空洞空間内にある光源からの光の伝
搬説明図である。

【図3】本発明品に外部から光が照射されたときの光の
反射説明図である。

【図4】本発明品の空洞空間内部に特定の傾斜反射板を
設置したときの光の伝搬説明図である．

【図５】本発明品の電子回路ブロック図である。

【符号の説明】

１−１ 表示面、透過性回帰反射体 １−２ 反射シート １−３ ベース板 ４−１ 傾斜板付反射板

【手続補正書】

【提出日】平成１３年１月３１日（２００１．１．３
１）

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部空洞であり、表示面に透過性の回帰反
   射材料を配置し第一次、二次反射面には非透過性の回
   帰、或いは反射材料を用いて、光源にはLEDを使用しそ
   の光束を表示面と平行に入射させて空洞内部での複数回
   の散乱により表示面全体、或いは一部を均一に発光する
   ようにした薄型軽量な薄型自発光式 空洞拡散表示装
   置。
2. 【請求項２】内部空洞であり、表示面に透過性の回帰反
   射材料を配置し第一次、二次反射面には非透過性の回
   帰、或いは反射材料を用いて、光源には蛍光灯、冷陰極
   管を使用しその光束を表示面と平行に入射させて空洞内
   部での複数回の散乱により表示面全体、或いは一部を均
   一に発光するようにした薄型軽量な薄型自発光式 空洞
   拡散表示装置。
3. 【請求項３】光源入射面又は、光源入射面の一部と表示
   面以外は、すべて反射材料を用いた請求項１、請求項２
   の薄型自発光式 空洞拡散表示装置。（以下、表示装置
   略）
4. 【請求項４】請求項１、請求項２、請求項３の表示装置
   において第一次と第二次反射面の内側に平滑な面を持つ
   光透過材料で反射面を構成する表示装置。
5. 【請求項５】請求項１、請求項２、請求項３の表示装置
   において反射面を光源入射面に対して先細りとした楔形
   又は、それに準ずる構造とした表示装置。
6. 【請求項６】赤、緑、青の各LED光源を使用し表示面に
   自由な発色を得られる請求項１〜５の表示装置。
7. 【請求項７】上記表示装置に光センサーを内臓し、任意
   に設定された明るさで自動発光、消灯する請求項１〜７
   の表示装置。
8. 【請求項８】上記表示装置に電池を搭載し且つ、AC100V
   と共用ができる請求項１〜８の表示装置。