JP2005331810A - 内照式ｌｅｄ表示装置及びｌｅｄユニット - Google Patents

Abstract

【課題】例えば舞台やイベント会場などに短期間設置して撤去する際に、簡単に施工や撤去を行うことができるＬＥＤ表示装置を提供する。
【解決手段】可撓性の反射板２１の片面にＬＥＤドライブ基板及びＬＥＤ２３が設けられているＬＥＤユニットを、反射板２１を撓曲してＬＥＤ２３の照射方向を反射板２１の反射面に向けた状態でマトリクス状の収納部３１にそれぞれ配設し、収納部３１の開口に拡散カバー４を設け、各ＬＥＤユニット２のＬＥＤドライブ基板をマルチドロップ接続して調光制御信号及び電源を供給するＬＥＤ表示装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、発光ダイオードをマトリクス状に配設する内照式ＬＥＤ表示装置及びその内照式ＬＥＤ表示装置に用いるＬＥＤユニットに関する。

発光ダイオード（ＬＥＤ）をマトリクス状に配設するＬＥＤ表示装置の関連技術に、特許文献１のＬＥＤ表示装置がある。特許文献１のＬＥＤ表示装置は、発光ダイオードチップをフレキシブル基板の上面にマトリクス状に配設し、発光ダイオードチップに対応する透孔が穿設され、且つ白色系の顔料を含有したシリコンゴム製の絶縁枠をフレキシブル基板に接合し、透孔に透光性のシリコンゴムを充填したＬＥＤ表示装置であり、装置本体を可撓性にすることで、円弧状の表示面を形成できるようにしたものである。

特開平６−３０１３４２号公報

ところで、ビルの壁面や球場などに大画面のＬＥＤ表示装置が用いられているが、大画面のＬＥＤ表示装置は、ビルの壁面など決められた場所に長期間設置される以外に、例えば舞台やイベント会場など多様な場所に短期間設置して撤去される場合も多い。しかしながら、従来の大画面ＬＥＤ表示装置は施工作業や撤去作業に大きな労力を要し、特に多様な場所に短期間設置して撤去する場合にその労力は非常に多大なものとなる。そのため、簡単に施工や撤去することができるＬＥＤ表示装置が切望されている。

本発明は上記課題に鑑み提案するものであって、例えば舞台やイベント会場など多様な場所にＬＥＤ表示装置を短期間設置して撤去する際に、簡単に施工や撤去を行うことができる内照式ＬＥＤ表示装置及びその内照式ＬＥＤ表示装置で用いるＬＥＤユニットを提供することを目的とする。

本発明の内照式ＬＥＤ表示装置は、可撓性の反射板の片面にＬＥＤドライブ基板及びＬＥＤが設けられているＬＥＤユニットを、反射板を撓曲してＬＥＤの照射方向を反射板の反射面に向けた状態で収納部に配設し、該収納部の開口に拡散カバーを設け、各ＬＥＤユニットのＬＥＤドライブ基板をマルチドロップ接続して調光制御信号及び電源を供給することを特徴とする。

また、本発明の内照式ＬＥＤ表示装置は、凹曲面の反射面を有する反射体と、該反射面に照射方向を向けて配設されるＬＥＤと、該ＬＥＤを点灯するＬＥＤドライブ基板とを備えるＬＥＤユニットを、該反射面を開口に向けて収納部に配設し、該収納部の開口に拡散カバーを設け、各ＬＥＤユニットのＬＥＤドライブ基板をマルチドロップ接続して調光制御信号及び電源を供給することを特徴とする。

更に、本発明の内照式ＬＥＤ表示装置は、収納部及びＬＥＤユニットをマトリクス状に配設し、各ＬＥＤユニットのＬＥＤが画素として機能するディスプレイ装置とすることを特徴とし、更には、表示面を曲面若しくは球面に構成することを特徴とする。

また、本発明のＬＥＤユニットは、ＬＥＤユニットを収納部に配設し、該収納部の開口に拡散カバーを設け、各ＬＥＤユニットのＬＥＤドライブ基板をマルチドロップ接続して調光制御信号及び電源を供給する内照式ＬＥＤ表示装置で用いられるＬＥＤユニットであって、可撓性の反射板の片面にＬＥＤドライブ基板及びＬＥＤが設けられ、ＬＥＤの照射方向が反射板の反射面に向くように反射板を撓曲可能であることを特徴とする。

尚、本発明の内照式ＬＥＤ表示装置は、ディスプレイ装置に限定されず、イルミネーションなど電飾装置として用いられるものも含む。また、本発明には、各発明に他の構成を付加し、或いは各発明の構成を他の構成に変更し、或いは各発明の構成を部分的な作用効果を奏する範囲で削除したものも含まれる。

本発明の内照式ＬＥＤ表示装置やＬＥＤユニットは、例えば舞台やイベント会場など多様な場所にＬＥＤ表示装置を短期間設置して撤去する際に、簡単に施工や撤去を行うことができる。また、適宜個数のＬＥＤユニットを用い、自在な大きさの内照式ＬＥＤ表示装置を形成することが可能であり、場所やイベント内容に即したＬＥＤ表示装置を簡単に準備することができる。また、可撓性の反射板を撓曲して配設されるＬＥＤユニットは、不使用時には弾性で復元して略平板状となるので、例えば重ねるように並べ、小スペースに保管することができる。

以下では、本発明の内照式ＬＥＤ表示装置及びその内照式ＬＥＤ表示装置で用いるＬＥＤユニットの実施形態について説明するが、本発明は下記実施形態に限定されるものではない。

第１実施形態の内照式のＬＥＤ表示装置１は、図１〜図３に示すように、平面的に縦横にマトリクス配列して設けられるＬＥＤユニット２がそれぞれ画素を構成するものである。ＬＥＤ表示装置１は、略直方体形の各収納部３１が仕切板３２で区画して設けられている格子状の収納棚３を有し、仕切板３２の前端は平面を構成するように揃えられ、各収納部３１には各ＬＥＤユニット２がそれぞれ配設される。ＬＥＤユニット２が配設された各収納部３１の開口縁である仕切板３２の前端には、アクリル樹脂等で形成される乳白色半透明で略正方形の拡散カバー４がビス止め等でそれぞれ固着され、収納した凹形に開放するＬＥＤユニット２の前方位置に拡散カバー４が配設されるようになっている。尚、各収納部３１にそれぞれ拡散カバー４を設ける構成以外に、収納棚３の全ての収納部３１若しくは複数の収納部３１に対応して、大きな一枚の拡散カバーを設ける構成としてもよい。

ＬＥＤユニット２は、図２〜図４に示すように、略長方形で可撓性の反射板２１を有し、反射板２１の片面の対向する二辺近傍或いは上下辺近傍には、各近傍辺に沿って、ＬＥＤドライブ基板である細長のマスターＬＥＤ基板２２ａ、スレーブＬＥＤ基板２２ｂがそれぞれ接着剤等で固着されている。マスターＬＥＤ基板２２ａ、スレーブＬＥＤ基板２２ｂには、それぞれ複数個、図示例では６個のＬＥＤ２３がほぼ一定の間隔を開けて実装され、各ＬＥＤ２３は所定の指向方向へ向けて配設されている。各ＬＥＤ２３は、それぞれに赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三色の内蔵ＬＥＤ（発光ダイオード）が内蔵されているフルカラー表示が可能なフルカラーＬＥＤである。尚、ＬＥＤ２３は、ＬＥＤ表示装置の用途、機能等に応じて単色のＬＥＤ、チップＬＥＤ等とすることが可能である。

前記可撓性の反射板２１は、外力が負荷されていない状態では図４に示すように略長方形で、ＬＥＤユニット２も略長方形であるが、ＬＥＤユニット２を収納部３１に収納する場合には、反射板２１にマスターＬＥＤ基板２２ａ、スレーブＬＥＤ基板２２ｂのほぼ後ろ側から外力を負荷し、ＬＥＤ２３が設けられている面を内側にして反射板２３を略Ｕ字形に湾曲する。そして、前記湾曲状態で収納部３１に収納し、図２及び図３に示すように、ＬＥＤユニット２は、マスターＬＥＤ基板２２ａ、スレーブＬＥＤ基板２２ｂのほぼ後ろ側が収納部３１の上面の仕切板３２と下面の仕切板３２で押されて、反射板２３が湾曲した状態を維持して収納部３１に配設され、反射板２３の上辺や下辺近傍をビス止め等で収納部３１の上面や下面の仕切板３２に固定される。前記収納状態のＬＥＤユニット２のＬＥＤ２３は、略半円形に湾曲した反射板２３の焦点近傍或いは頂部近傍に指向方向が向くようになっている。

各ＬＥＤユニット２は、図５に示すように、ＬＥＤユニットの入力ハーネス２５ａの先端のコネクタ２４ｄと、ＤＭＸ信号線及び電源線側のコネクタ６を接続することにより、ＤＭＸ信号線と電源線にマルチドロップ接続される。ＤＭＸ信号線は、ＤＭＸデータのプラス信号（＋信号）及びマイナス信号（−信号）とシグナルグランド（シグナルＧ）の三線で構成され、プラス信号とマイナス信号の終端は、反射波による波形の乱れを防止するため等の終端抵抗（ターミネータ）５を介して接続される。調光制御信号であるＤＭＸ信号は、ＲＳ４８５規格に準拠するＤＭＸ５１２の信号で、プラス信号とマイナス信号の電圧差でデータを出力するものであり、例えば制御部・記憶部・表示部・入力部・送受信部等を備えるコントローラから出力される。また、電源線は、プラスとグランドで構成され、図に省略した電源装置から９Ｖの直流電源を供給する。尚、本実施形態では調光制御信号としてＤＭＸ信号を用いる例としたが、調光制御信号にはＤＭＸ信号以外の適宜のシリアル信号を用いることができ、パラレル信号とすることも可能である。

前記ＤＭＸ信号線と電源線からＬＥＤユニット２に導かれるＤＭＸ信号と電源は、入力ハーネス２５ａとコネクタ２４ａを介してマスターＬＥＤ基板２２ａに入力される。マスターＬＥＤ基板２２ａには、マイクロコンピュータ（マイクロプロセッサ）２６、ＤＩＰスイッチ等のアドレス設定スイッチ（ＩＤ設定スイッチ）２７、ＤＣ／ＤＣコンバータ２８、ドライブ回路２９が設置されている。各ＬＥＤユニット２のマイクロコンピュータ２６には、アドレス設定スイッチ２７でそれぞれに固有のアドレス（ＩＤ）が設定され、他のＬＥＤユニット２のマイクロコンピュータ２６と区別されるようになっている。

マスターＬＥＤ基板２２ａに入力される９Ｖの電源は、各ＬＥＤ２３に供給されると共に、ＤＣ／ＤＣコンバータ２８で５Ｖの電圧に変換されてマイクロコンピュータ２６に駆動電源として入力され、他方で、電源線の接地線は、ＤＭＸ信号線のシグナルグランドに接続される。また、マイクロコンピュータ２６には、電源線の接地線が接続されているシグナルグランドが導入されると共に、ＤＭＸデータのプラス信号とマイナス信号が入力され、マイクロコンピュータ２６は、メモリに設定記憶しているアドレスに対応する、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のＬＥＤの点灯階調データを入力されるＤＭＸデータから認識し、接続されているドライブ回路２９に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のＬＥＤにそれぞれ対応するＰＷＭ制御の信号を出力する。ドライブ回路２９は、前記信号の入力に応じて対応する点灯信号を各フルカラーＬＥＤ２３の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に出力し、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の内蔵ＬＥＤの中から対応する内蔵ＬＥＤを点灯する。

スレーブＬＥＤ基板２２ｂは、コネクタ２４ｂ、電源線とＲＧＢに対応する信号線で構成される接続ハーネス２５ａ、コネクタ２４ｃを介してマスターＬＥＤ基板２２ａに接続されており、スレーブＬＥＤ基板２２ｂに実装されている各フルカラーＬＥＤ２３の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の内蔵ＬＥＤは、マスターＬＥＤ基板２２ａの各フルカラーＬＥＤ２３の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の内蔵ＬＥＤと同様に、前記ドライブ回路２９から出力される点灯信号に基づき点灯する。

第１実施形態のＬＥＤ表示装置１は、各ＬＥＤユニット２が、入力されるＤＭＸ信号及び電源に基づきフルカラーＬＥＤ２３のＲＧＢの内蔵ＬＥＤを点灯・消灯して、所要色を表示することにより、画素として機能し、所定の表示内容に対応するＤＭＸ信号に基づき前記表示内容の映像や画像を表示する。

上記第１実施形態の内照式のＬＥＤ表示装置１は、格子状の収納棚３の各収納部３１に、反射板２１を湾曲してＬＥＤユニット２に収納し、乳半アクリル等の拡散カバー４を設置すると共に、各ＬＥＤユニット２のコネクタ２４ｄを、ＤＭＸ信号線及び電源線やその分岐線に設けられたコネクタ６に接続する工程で、ＬＥＤ表示装置１を簡単に施工することができる。従って、例えば舞台やイベント会場など多様な場所に、非常に短時間でＬＥＤ表示装置１を簡単に施工することができる。また、設置したＬＥＤ表示装置１を撤去する際にも、コネクタ２４ｄ、６を離脱し、拡散カバー４を取り外して収納部３１のＬＥＤユニット２を取り出すことで簡単に撤去することができ、非常に短時間で撤去することができる。更に、ＬＥＤユニット１は不使用時には弾性復元して略平面状になるので、例えば重ねるように並べて保管することが可能であり、小スペースに収納することができる。更に、適宜個数のＬＥＤユニット１を用い、自在な大きさのＬＥＤ表示装置１を形成することが可能であり、場所やイベント内容等に即したＬＥＤ表示装置１を構成することができる。更に、ＬＥＤ２３の照射光を反射板２３の反射面で反射光とし、拡散カバー４で拡散することで、略均一で美しい照明光を得ることができる。

次に、本発明の内照式ＬＥＤ表示装置の第２〜第４実施形態について図７に基づき説明する。

図７（ａ）の第２実施形態のＬＥＤ表示装置１は、断面視円弧状の曲面形状の表示面を有するディスプレイ装置であり、第１実施形態と同様に、マトリクス配列して設けられるＬＥＤユニット２がそれぞれ画素を構成し、収納部３１が仕切板３２で区画して設けられている格子状の収納棚３を有するものであるが、収納棚３は略湾曲した曲面形状に形成されており、仕切板３２の前端は曲面を構成するように揃えられている。ＬＥＤユニット２は、前方が短寸である略截頭四角錘形の収納部３１に略Ｕ字形に湾曲してそれぞれ配設され、各収納部３１の前面には、仕切板３２の前端が構成する曲面と略同一曲率で湾曲している断面視円弧状の曲面形状である拡散カバー４が取り付けられている。その他の基本的な構成は第１実施形態と同様である。尚、拡散カバー４を平面形状とする構成、或いは拡散カバー４を平面形状とし、各収納部３１の仕切板３２の前端を平面を構成するように揃える構成とし、収納棚３を全体として図７（ａ）の如く略湾曲した曲面形状、或いは略弓形の多角形状等としてもよい。

また、図７（ｂ）の第３実施形態のＬＥＤ表示装置１は、円柱或いは円筒の側周面形状の表示面を有するディスプレイ装置であり、第１、第２実施形態と同様に、マトリクス配列して設けられるＬＥＤユニット２がそれぞれ画素を構成し、収納部３１が仕切板３２で区画して設けられている格子状の収納棚３を有するものであるが、収納棚３は略円柱形状に形成されており、仕切板３２の前端は円柱の側周面を構成するように揃えられている。ＬＥＤユニット２は、前方が長寸である略截頭四角錘形の収納部３１に略Ｕ字形に湾曲してそれぞれ配設され、各収納部３１の前面には、前記円柱側周面に沿って湾曲している拡散カバー４が取り付けられている。その他の基本的な構成は第１実施形態と同様である。尚、拡散カバー４を平面形状とする構成、或いは拡散カバー４を平面形状とし、各収納部３１の仕切板３２の前端を平面を構成するように揃える構成とし、収納棚３を全体として図７（ｂ）の如く略円柱若しくは略円筒形状、又は略多角柱若しくは略多角筒形状等としてもよい。

また、図７（ｃ）の第４実施形態のＬＥＤ表示装置１は、球面の表示面を有するディスプレイ装置であり、第１〜第３実施形態と同様に、マトリクス配列して設けられるＬＥＤユニット２がそれぞれ画素を構成し、収納部３１が仕切板３２で区画して設けられている格子状の収納棚３を有するものであるが、収納棚３は略球形に形成されており、仕切板３２の前端は球面を構成するように揃えられている。ＬＥＤユニット２は、前方が長寸である略截頭四角錘形の収納部３１に略Ｕ字形に湾曲してそれぞれ配設され、前記球面に沿って湾曲している拡散カバー４が取り付けられている。その他の基本的な構成は第１実施形態と同様である。尚、拡散カバー４を平面形状とする構成、或いは拡散カバー４を平面形状とし、各収納部３１の仕切板３２の前端を平面を構成するように揃える構成とし、収納棚３を全体として図７（ｃ）の如く略球形、又は略多面体形状等としてもよい。

更に、本発明は、第１〜第４実施形態に限定されるものではなく、例えば予め略半円形の凹曲面に鋼板等で形成された反射板２１（図３参照）或いは前記形状の反射面を有する反射体を備え、反射板２１や反射体の反射面に向けてＬＥＤが配設されているＬＥＤユニット２を用い、前記ＬＥＤユニット２を収納部３１に収納して内照式のＬＥＤ表示装置を構成してもよい。

本発明は、例えば舞台やイベント会場などに設置する大画面のＬＥＤ表示装置に利用することができる。

第１実施形態のＬＥＤ表示装置を示す部分正面図。 図１のＬＥＤ表示装置に於けるＬＥＤユニット部分の拡散カバーを取り外した状態を示す部分正面図。 図１のＬＥＤ表示装置に於けるＬＥＤユニット部分の部分縦断面図。 ＬＥＤユニットの側面図。 複数のＬＥＤユニットの配線状態を説明する説明図。 ＬＥＤユニットの回路説明図。 （ａ）は第２実施形態のＬＥＤ表示装置の概略を示す斜視説明図、（ｂ）は第３実施形態のＬＥＤ表示装置の概略を示す斜視説明図、（ｃ）は第４実施形態のＬＥＤ表示装置の概略を示す斜視説明図。

符号の説明

１ ＬＥＤ表示装置
２ ＬＥＤユニット
２１ 反射板
２２ａ マスターＬＥＤ基板
２２ｂ スレーブＬＥＤ基板
２３ ＬＥＤ
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ コネクタ
２５ａ 入力ハーネス
２５ｂ 接続ハーネス
２６ マイクロコンピュータ
２７ アドレス設定スイッチ
２８ ＤＣ／ＤＣコンバータ
２９ ドライブ回路
３ 収納棚
３１ 収納部
３２ 仕切板
４ 拡散カバー
５ 終端抵抗
６ コネクタ

Claims (5)

1. 可撓性の反射板の片面にＬＥＤドライブ基板及びＬＥＤが設けられているＬＥＤユニットを、反射板を撓曲してＬＥＤの照射方向を反射板の反射面に向けた状態で収納部に配設し、該収納部の開口に拡散カバーを設け、各ＬＥＤユニットのＬＥＤドライブ基板をマルチドロップ接続して調光制御信号及び電源を供給することを特徴とする内照式ＬＥＤ表示装置。
2. 凹曲面の反射面を有する反射体と、該反射面に照射方向を向けて配設されるＬＥＤと、該ＬＥＤを点灯するＬＥＤドライブ基板とを備えるＬＥＤユニットを、該反射面を開口に向けて収納部に配設し、該収納部の開口に拡散カバーを設け、各ＬＥＤユニットのＬＥＤドライブ基板をマルチドロップ接続して調光制御信号及び電源を供給することを特徴とする内照式ＬＥＤ表示装置。
3. 前記収納部及びＬＥＤユニットをマトリクス状に配設し、各ＬＥＤユニットのＬＥＤが画素として機能することを特徴とする請求項１又は２記載の内照式ＬＥＤ表示装置。
4. 表示面を曲面若しくは球面に構成することを特徴とする請求項１、２又は３記載の内照式ＬＥＤ表示装置。
5. ＬＥＤユニットを収納部に配設し、該収納部の開口に拡散カバーを設け、各ＬＥＤユニットのＬＥＤドライブ基板をマルチドロップ接続して調光制御信号及び電源を供給する内照式ＬＥＤ表示装置で用いられるＬＥＤユニットであって、可撓性の反射板の片面にＬＥＤドライブ基板及びＬＥＤが設けられ、ＬＥＤの照射方向が反射板の反射面に向くように反射板を撓曲可能であることを特徴とするＬＥＤユニット。

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