JP2007258033A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤ基板のいずれかのＬＥＤが開放破壊を起こしても、表示ユニットの視認性を確保できる表示装置を提供することである。
【解決手段】ＬＥＤ基板２１は直線状に配列された複数個のＬＥＤ２２を交互に直列接続して複数系列のＬＥＤ配列を有する。そして、ＬＥＤ基板２１のＬＥＤ２２からの光の入射面２５とほぼ直交して形成された出射面２６を有する導光板２３を介して導光板２３の出射面２６に設けられた表示板１８を照明する。器具本体１１にはＬＥＤ基板２１のＬＥＤ２２を点灯制御する点灯ユニット１２が収納され、器具本体１１の前面部には表示板１８が設けられる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光源としてＬＥＤを使用した誘導灯や標識灯などの表示装置に関する。

誘導灯や標識灯などの表示装置は、器具本体の正面に配置された表示ユニットの背面から光源で表示ユニットを照明するように構成されている。通常、このような表示装置の表示ユニットは平面的であるので、光源は面光源であることが必要である。

例えば、光源として直線状に複数のＬＥＤを配置してＬＥＤ基板を形成し、光が入射する入射面とほぼ直交して出射面を形成した導光板を設け、この導光板にＬＥＤ基板の複数のＬＥＤからの光を入射して面光源を得るようにした面光源装置がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２６５８１３号公報（図５）

しかし、複数のＬＥＤを直線状に配置して構成されたＬＥＤ基板は、複数のＬＥＤが直列接続されているので、いずれかのＬＥＤが開放破壊した場合には消灯してしまう。そこで、ＬＥＤ基板のＬＥＤ直列回路を中央で左右両側に２回路に分岐し、一方側の回路のいずれかのＬＥＤが開放破壊して消灯しても、他方側の回路が正常である場合には点灯を継続できるようにしたものがある。このような２回路の分岐型のＬＥＤ基板では、一方側の回路が動作不具合を起こした場合には、他方側の半分のＬＥＤしか点灯していない状態となるので、表示ユニットにおいて一方側が暗く他方側が明るくなり、充分な視認性を確保できないことになる。

本発明の目的は、ＬＥＤ基板のいずれかのＬＥＤが開放破壊を起こしても、表示ユニットの視認性を確保できる表示装置を提供することである。

請求項１の発明に係わる表示装置は、直線状に配列された複数個のＬＥＤを交互に直列接続して複数系列のＬＥＤ配列を有したＬＥＤ基板と；前記ＬＥＤを点灯制御する点灯ユニットを収納した器具本体と；前記器具本体の前面部に設けられ前記ＬＥＤからの光が照射される表示ユニットと；を備えたことを特徴とする。

本発明及び以下の発明において、特に指定しない限り用語の定義及び技術的意味は以下による。

直線状に配列された複数個のＬＥＤを交互に直列接続するとは、例えば、２系列の場合には直線状に配列された複数個のＬＥＤを１個おきに直列接続し、３系列の場合には直線状に配列された複数個のＬＥＤを２個おきに直列接続することをいう。また、直線状の配列には、一直線状に配置することはもちろん千鳥配置した場合も含む。

表示ユニットは、例えばＬＥＤからの光を導く導光板と、導光板で導かれた光で照明表示する表示板とを有し、図形や文字等を照明表示するためのものである。例えば、表示装置が誘導灯である場合には非常出口の案内表示が表示され、交通標識灯である場合には標識等が表示される。

請求項２の発明に係わる表示装置は、請求項１の発明において、前記ＬＥＤ基板のＬＥＤと前記点灯ユニットとを接続するコネクタが前記器具本体の片側に配置されることを特徴とする。

本発明は、ＬＥＤ基板のＬＥＤと点灯ユニットとを接続するコネクタの配置位置を器具本体の片側にしたものである。通常、器具本体の中央部には外部電源からの引き込み線が導入されるので、その引き込み線との干渉を避けるためである。

請求項３の発明に係わる表示装置は、請求項１または２の発明において、前記点灯ユニットは、常用時において前記ＬＥＤ基板のＬＥＤ破壊を検出したときは正常な系列のＬＥＤ配列を点滅制御することを特徴とする。

常用時とは外部電源からＬＥＤ点灯用の電力が供給されている状態を言う。ＬＥＤ破壊にはＬＥＤに電流が流れなくなる開放破壊とＬＥＤが短絡状態となる短絡破壊との双方を含む。例えば、ＬＥＤが開放破壊した場合には、その系列のＬＥＤ配列のＬＥＤは消灯する。常用時にＬＥＤにおいては正常な系列のＬＥＤ配列のＬＥＤの光出力を点滅制御して、ＬＥＤ破壊が発生したことを報知する。

請求項４の発明に係わる表示装置は、請求項１ないし３にいずれか一の発明において、前記点灯ユニットは、前記ＬＥＤ基板のＬＥＤ破壊を検出したときは正常な系列のＬＥＤ配列の光出力を少なくとも非常時には大きくすることを特徴とする。

非常時とは外部電源からの電力供給がなくなり非常用電源からの電力でＬＥＤが点灯している状態を言う。例えば、非常時においては正常な系列のＬＥＤ配列の光出力を大きくし、表示ユニットの表示を一方のＬＥＤ系列が正常の場合と略同等の明るさとなるようにする。なお、略同等とは、一方のＬＥＤ系列が正常な場合の明るさに近づけばよいものである。

請求項１の発明によれば、ＬＥＤ基板は、直線状に配列された複数個のＬＥＤを交互に直列接続した複数系列のＬＥＤ配列を有するので、いずれかの系列のＬＥＤが破壊した場合でも、表示ユニットの表示面に対してほぼ均等に照明できるので視認性を確保できる。

請求項２の発明によれば、器具本体内の配線における電源線の干渉が無くなり器具配線を容易に引き回すことが可能となる。また、ＬＥＤ基板のＬＥＤと点灯ユニットとの接続線と、外部電源の引き込み線とを距離を保って配置できるので、点灯ユニットへのノイズ混入を抑制でき点灯ユニットの動作を安定させることができる。

請求項３の発明によれば、常用時にＬＥＤ破壊したときには正常な系列のＬＥＤ配列を点滅表示するのでＬＥＤ破壊を報知できる。

請求項４の発明によれば、ＬＥＤ破壊したときには正常な系列のＬＥＤ配列の光出力を少なくとも非常時には大きくして表示ユニットの表示を常用時と同等に保つので、特に非常時においては安全の確保をできる。

図１は本発明の実施の形態に係わる表示装置の一部分解斜視図、図２は本発明の実施の形態に係わる表示装置の表示ユニットと光源部の断面図、図３は本発明の実施の形態に係わる表示装置のＬＥＤ基板と光源カバーの一部切欠斜視図、図４は本発明の実施の形態に係わる表示装置のＬＥＤ基板の一例を示す正面図、図５は本発明の実施の形態に係わる表示装置のＬＥＤ基板の他の一例を示す正面図、図６は本発明の実施の形態に係わる表示装置の点灯ユニットの回路図である。

図１において、本発明の実施の形態に係わる表示装置として、非常口への誘導を行う誘導灯である場合を示している。器具本体１１にはＬＥＤを点灯制御する点灯ユニット１２やバッテリー１３が収納されている。器具本体１１の上面部及び背面部のほぼ中央には電源穴１４や取付用穴１５が設けられている。電源穴１４を通して外部電源から電力を供給する電源線が器具本体１１内に引き込まれる。器具本体１１内に引き込まれた外部電源からの電源線は端子台１６に接続され、この端子台１６から器具本体１１内の各要素、例えば点灯ユニット１２やバッテリー１３、さらには後述の光源部のＬＥＤに電力が供給される。バッテリー１３は通常時は外部電源からの電力を充電し、外部電源が外部電源が停電したときには器具本体１１内の各要素に電力を供給する。また、器具本体１１内にはバッテリー１３の充電状態やＬＥＤの点灯状態を点検する点検スイッチ１７が収納されている。

器具本体１１の前面部には、表示ユニットの表示板１８が前面枠１９で支持されて配置される。表示板１８の上部には、複数個のＬＥＤが装着されたＬＥＤ基板を収納する光源カバー２０が搭載されている。光源カバー２０はＬＥＤ基板２１を埃や衝撃などから保護するために、ＬＥＤ基板２１を器具本体１１に組み込んだ際にＬＥＤ基板２１が直接露出しないように覆うものである。この光源カバー２０内に収納されたＬＥＤ基板の複数個のＬＥＤは、光源として表示板１８に描かれた図形や文字等を照明表示する。図１では、表示板１８に非常口に案内する図柄が描かれているものを示している。

図２は表示板１８と光源部の断面図である。光源部は光源カバー２０内に収納されたＬＥＤ基板２１と、ＬＥＤ基板２１のＬＥＤ２２からの光を表示板１８に導く導光板２３とからなる。導光板２３の表示板１８の反対面には反射シート２４が設けられている。光源カバー２０内に収納されたＬＥＤ基板２１は導光板２３の上部に配置され、導光板２３の入射面２５はＬＥＤ基板２１のＬＥＤ２２に対面して形成されている。導光板２３はＬＥＤ基板２１のＬＥＤ２２からの光を入射面２５で入射し、入射面２５とほぼ直交して形成された出射面２６から出射し表示板１８を背面から照明する。これにより、ＬＥＤ基板２１のＬＥＤ２２からの光を面光源として表示板１８を照明するようにしている。

図３はＬＥＤ基板２１と光源カバー２０の一部切欠斜視図であり、図３（ａ）は光源カバー２０へのＬＥＤ基板２１の装着前の状態を示す斜視図、図３（ｂ）は光源カバー２０へのＬＥＤ基板２１の装着後の状態を示す斜視図である。

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、光源カバー２０はＬＥＤ基板２１のＬＥＤ２２が装着される部分が開口しており、ＬＥＤ基板２１のＬＥＤ２２が開口部の外側に向くようにＬＥＤ基板２１を光源カバー２０に装着する。ＬＥＤ基板２１には、ＬＥＤ基板２１のＬＥＤ２２を点灯ユニット１２に接続するコネクタ２７が光源カバー２０の端部に位置するように設けられている。これにより、コネクタ２７の器具本体１１内での位置は、器具本体１１の片側に配置されることになる。これにより、コネクタ２７は器具本体１１の中央部の電源穴１４と離れた位置に配置されることになるので、外部電源からの引き込み線とコネクタ２７の配線２８との干渉を避けることができ、また、配線２８が外部電源からの引き込み線から受けるノイズの影響を抑制できる。

図４はＬＥＤ基板の一例を示す正面図である。ＬＥＤ基板２１は複数個のＬＥＤ２２を直線状に配列して構成され、複数個のＬＥＤ２２の配線は交互に直列接続して複数系列のＬＥＤ配列を形成している。図４では２系列のＬＥＤ配列を形成した場合を示している。すなわち、一直線状に配置された複数個のＬＥＤ２２を１個おきにＡ系列のＬＥＤ２２ａ１〜２２ａ３とＢ系列のＬＥＤ２２ｂ１〜２２ｂ３とに区分し、それぞれ点灯ユニット１２の正極と負極との間に接続している。

このように、ＬＥＤ配列が２系列の場合には直線状に配列された複数個のＬＥＤ２２を１個おきに直列接続してＬＥＤ基板２１を形成するので、例えば、Ａ系列のＬＥＤ２２ａ２が開放破壊した場合には、Ａ系列のすべてのＬＥＤ２２ａ１〜２２ａ３が消灯することになるが、Ｂ系列のＬＥＤ２２ｂ１〜２２ｂ３は点灯しているので、ＬＥＤ基板２１からの光はほぼ均等に分布した状態を保持できる。ＬＥＤ配列が３系列の場合には、直線状に配列された複数個のＬＥＤ２２を２個おきに直列接続することになる。

図５はＬＥＤ基板の他の一例を示す正面図である。図５に示した一例は、図４に示したものに対し、一直線状の配置に代えて千鳥配置したものである。図５に示すように、複数個のＬＥＤ２２を直線状に配列する場合に一直線状の配置に代えて千鳥配置にしてもよい。この場合も、図４と同様に、直線状に千鳥配置された複数個のＬＥＤ２２を１個おきにＡ系列のＬＥＤ２２ａ１〜２２ａ３とＢ系列のＬＥＤ２２ｂ１〜２２ｂ３とに区分し、それぞれ点灯ユニット１２の正極と負極との間に接続することになる。

図６は点灯ユニット１２の回路図である。商用電源である外部電源２９を整流器３０で整流し、得られた直流電源をスイッチング電源部３１で調整する。電源監視部３２で外部電源２９が停電したか否かを監視する。スイッチング電源部３１からの直流電源は、トランス３３、ダイオードＤ１、Ｄ２を介してＬＥＤ基板２１のＬＥＤ２２ａ１〜２２ａ３、ＬＥＤ２２ｂ１〜２２ｂ３に供給される。図６では２系列のＬＥＤ配列を有したＬＥＤ基板２１を示している。

一方、トランス３３からダイオードＤ３及び抵抗Ｒ１を介してＤＣ−ＤＣコンバータ３４に直流電源が供給されるともに、バッテリー１３に充電電力が供給される。ＤＣ−ＤＣコンバータ３４はダイオードＤ４を介してＬＥＤ基板２１のＬＥＤ２２ａ１〜２２ａ３、ＬＥＤ２２ｂ１〜２２ｂ３に供給される電力を調整する。また、トランス３３からダイオードＤ３、抵抗Ｒ１及びダイオードＤ５を介してＤＣ−ＤＣコンバータ３５に直流電源が供給され、ＤＣ−ＤＣコンバータ３５はマイコン３６への制御電源を調整する。コンデンサＣ１、Ｃ２は平滑用のコンデンサである。

ＬＥＤ基板２１のＡ系列のＬＥＤ２２ａ１〜２２ａ３の直列回路には、トランジスタＱ１及び抵抗Ｒａが直列接続され、抵抗ＲａにはトランジスタＱ２が並列接続されている。同様に、ＬＥＤ基板２１のＢ系列のＬＥＤ２２ｂ１〜２２ｂ３の直列回路には、トランジスタＱ３及び抵抗Ｒｂが直列接続され、抵抗ＲｂにはトランジスタＱ４が並列接続されている。

外部電源が停電でない状態では、マイコン３６は抵抗Ｒ２を介してトランジスタＱ１にベース電流を供給しトランジスタＱ１をオンするとともに、抵抗Ｒ３を介してトランジスタＱ３にベース電流を供給しトランジスタＱ３をオンする。これにより、ＬＥＤ基板２１のＡ系列のＬＥＤ２２ａ１〜２２ａ３及びＢ系列のＬＥＤ２２ｂ１〜２２ｂ３に直流電源が供給され、これらのＬＥＤ２２が点灯して表示装置の表示板１８が照明されている常用状態となる。

この常用状態で、例えばＬＥＤ基板２１のＡ系列のＬＥＤ２２ａ２が開放破壊した場合には、Ａ系列のＬＥＤ２２ａ１〜２２ａ３は消灯状態となり、抵抗Ｒａに電流が流れなくなる。マイコン３６は抵抗Ｒａに電流が流れなくことを検知すると、Ａ系列のいずれかのＬＥＤ２２ａ１〜２２ａ３にＬＥＤ破壊が発生したと判断し、正常な系列であるＢ系列のＬＥＤ配列のＬＥＤ２２ｂ１〜２２ｂ３を点滅制御する。すなわち、抵抗Ｒ３を介してトランジスタＱ３に供給するベース電流を断続的としてトランジスタＱ３をオンオフ制御し、Ｂ系列のＬＥＤ配列のＬＥＤ２２ｂ１〜２２ｂ３に供給する電力をオンオフして点滅制御する。これにより、ＬＥＤ破壊が発生したことを報知する。

一方、常用状態で外部電源が停電したときは、ＬＥＤ基板２１のＬＥＤ２２及びマイコン３６にはバッテリー１３から電源が供給される非常状態となる。この非常状態で、例えばＬＥＤ基板２１のＡ系列のＬＥＤ２２ａ２が開放破壊した場合には、Ａ系列のＬＥＤ２２ａ１〜２２ａ３は消灯状態となるので、抵抗Ｒａに電流が流れなくなる。マイコン３６は抵抗Ｒａに電流が流れなくなることを検知すると、Ａ系列のいずれかのＬＥＤ２２ａ１〜２２ａ３にＬＥＤ破壊が発生したと判断し、正常な系列であるＢ系列のＬＥＤ配列のＬＥＤ２２ｂ１〜２２ｂ３を光出力を大きくする。すなわち、抵抗Ｒ５を介してトランジスタＱ４にベース電流を供給してトランジスタＱ４をオンする。

これにより、抵抗Ｒｂをバイパスした回路が構成されるので、Ｂ系列のＬＥＤ配列のＬＥＤ２２ｂ１〜２２ｂ３に流れる電流が増大し、ＬＥＤ配列のＬＥＤ２２ｂ１〜２２ｂ３の光出力が増大する。従って、ＬＥＤ破壊が発生したとしても表示板１８への光出力が減少することを防止でき、非常時においても表示板１８の視認性が確保できる。

以上の説明では、常用状態でＬＥＤ破壊が発生した場合に点滅制御して報知するようにしたが、正常な系列であるＢ系列のＬＥＤ配列のＬＥＤ２２ｂ１〜２２ｂ３を光出力を大きくし、ＬＥＤ破壊の報知手段を別に設けるようにしてもよい。ＬＥＤ破壊の報知手段としては、音出力装置に音で出力したり、別個の警報表示器を設けて警報表示するようにしてもよい。

以上述べたように、本発明の実施の形態によれば、ＬＥＤ基板は、直線状に配列された複数個のＬＥＤを交互に直列接続して複数系列のＬＥＤ配列を有しているので、複数系列のいずれかのＬＥＤが破壊しても、正常な系列の点灯により表示ユニットをほぼ均等な明るさで表示できる。

また、ＬＥＤ基板２１のＬＥＤ２２と点灯ユニット１２とを接続するコネクタ２７が器具本体１１の片側に配置されるので、外部電源の引き込み線との干渉がなく配線を容易に引き回すことが可能でありノイズの影響も低減できる。

また、常用時においてＬＥＤ基板２１のＬＥＤ破壊を検出したときは正常な系列のＬＥＤ配列の点滅制御するのでＬＥＤ破壊を容易に報知することができ、非常時においてＬＥＤ基板２１のＬＥＤ破壊を検出したときは正常な系列のＬＥＤ配列の光出力を大きくするので、表示ユニットの視認性を適正に確保できる。

本発明の実施の形態に係わる表示装置の一部分解斜視図。 本発明の実施の形態に係わる表示装置の表示ユニットと光源部の断面図。 本発明の実施の形態に係わる表示装置のＬＥＤ基板と光源カバーの一部切欠斜視図。 本発明の実施の形態に係わる表示装置のＬＥＤ基板の一例を示す正面図。 本発明の実施の形態に係わる表示装置のＬＥＤ基板の他の一例を示す正面図。 本発明の実施の形態に係わる表示装置の点灯ユニットの回路図。

符号の説明

１１…器具本体、１２…点灯ユニット、１３…バッテリー、１４…電源穴、１５…取付用穴、１６…端子台、１７…点検スイッチ、１８…表示板、１９…前面枠、２０…光源カバー、２１…ＬＥＤ基板、２２…ＬＥＤ、２３…導光板、２４…反射シート、２５…入射面、２６…出射面、２７…コネクタ、２８…配線、２９…外部電源、３０…整流器、３１…スイッチング電源部、３２…電源監視部、３３…トランス、３４…ＤＣ−ＤＣコンバータ、３５…ＤＣ−ＤＣコンバータ、３６…マイコン

Claims (4)

1. 直線状に配列された複数個のＬＥＤを交互に直列接続して複数系列のＬＥＤ配列を有したＬＥＤ基板と；
   前記ＬＥＤを点灯制御する点灯ユニットを収納した器具本体と；
   前記器具本体の前面部に設けられ前記ＬＥＤからの光が照射される表示ユニットと；
   を備えたことを特徴とする表示装置。
2. 前記ＬＥＤ基板のＬＥＤと前記点灯ユニットとを接続するコネクタが前記器具本体の片側に配置されることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記点灯ユニットは、常用時において前記ＬＥＤ基板のＬＥＤ破壊を検出したときは正常な系列のＬＥＤ配列を点滅制御することを特徴とする請求項１または２記載の表示装置。
4. 前記点灯ユニットは、前記ＬＥＤ基板のＬＥＤ破壊を検出したときは正常な系列のＬＥＤ配列の光出力を少なくとも非常時には大きくすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載の表示装置。
   

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