JP2013088798A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軸方向に延びた中空筒状のグローブを有する表示系ユニットと、表示系ユニットの軸方向における一方側に配置され表示系ユニットの光源グループの発光制御を行う制御系ユニットとを備える表示装置に関する。 The present invention includes a display system unit having a hollow cylindrical globe extending in the axial direction, and a control system unit that is disposed on one side in the axial direction of the display system unit and performs light emission control of a light source group of the display system unit. The present invention relates to a display device.
従来、LEDのグループが軸方向(使用状態における上下方向であって参照図における上下方向と一致する、以下同じ)に複数段積み重ねられ、タワー形状の透光性を有するグローブで覆われた形態の表示系ユニットが、制御系ユニットの上部に載置された構造が知られていた。 Conventionally, a group of LEDs is stacked in a plurality of stages in the axial direction (the vertical direction in use and coincides with the vertical direction in the reference drawing, the same applies hereinafter), and is covered with a tower-shaped light-transmitting glove. There has been known a structure in which the display system unit is mounted on the upper part of the control system unit.
そのタワー型表示灯の具体的な構成として、制御系ユニットが表示部動作指示部における指示信号を読みとり、その指示信号に応じたデジタル信号を信号ラインを介して表示系ユニットの各表示部に伝達するとともに、表示部動作電圧を電力供給ラインを介して各表示部に印加するものがある(例えば、特許文献1参照)。 As a specific configuration of the tower-type indicator lamp, the control system unit reads the instruction signal in the display section operation instruction section, and transmits a digital signal corresponding to the instruction signal to each display section of the display system unit via the signal line. In addition, there is one that applies a display unit operating voltage to each display unit via a power supply line (see, for example, Patent Document 1).
また、発光ダイオードユニットの一部を構成する反射部材が、円錐形状を有し、その外部空間(発光ダイオードの光路の一部)に、隣接する発光ダイオードユニットから垂下する6本の接続ピンが一直線上に並べられ、それぞれに対応するコネクタに接続(嵌挿)された構成の信号灯も知られていた(例えば、特許文献2参照)。 In addition, the reflecting member that constitutes a part of the light emitting diode unit has a conical shape, and six connection pins hanging straight from the adjacent light emitting diode unit are straight in the external space (a part of the light path of the light emitting diode). A signal lamp having a configuration in which the lamps are arranged on a line and connected to (inserted into) corresponding connectors has also been known (see, for example, Patent Document 2).
前者の構成を、図10(a)と図10(b)を参照して、以下に説明する。 The former configuration will be described below with reference to FIGS. 10 (a) and 10 (b).
図10(a)は、従来の全体構成を一部断面で概略的に示した図で、図10(b)は、上下に隣接する発光部の一部分の構成を一部断面で示した図である。 FIG. 10A is a diagram schematically showing a conventional whole configuration in a partial cross section, and FIG. 10B is a diagram showing a partial configuration of a part of a light emitting unit adjacent in the vertical direction in a partial cross section. is there.
図10(a)で示したように、軸方向に長く延びる表示系ユニットにおいて、相互に異なる4色が発光できるように、全部で4段の表示部から構成され、それぞれの表示部毎に予め決められた色の発光部が相互に分離可能なグローブ内にそれぞれ搭載されている。 As shown in FIG. 10 (a), the display system unit extending in the axial direction has a total of four display sections so that four different colors can emit light. Light emitting parts of a predetermined color are respectively mounted in gloves that can be separated from each other.
ここで、表示部410のグローブ310、表示部420のグローブ320、表示部430のグローブ330、表示部440のグローブ340は、それぞれ雄ねじmsと雌ねじfsの螺合により相互に分離可能に接続され、ベース部材B上に載置されている。 Here, the
そして、グローブ310の内方には発光部210が、グローブ320の内方には発光部220が、グローブ330の内方には発光部230が、グローブ340の内方には発光部240がそれぞれ搭載されている。 The
また、それぞれの発光部においては、その一部を構成する基板の上面に複数のLEDが上方向に向いて直立するように実装されている。 Moreover, in each light emission part, it mounts so that several LED may stand upright on the upper surface of the board | substrate which comprises the part.
そして、各発光部においては、コネクタ200がそれぞれの基板の中央部の孔部に挿嵌され固定されており、発光部を上下方向に積み重ねることにより最下のコネクタCを介してメイン制御部MCからの信号ラインCc及び電力供給ラインCa、Cbが接続される。 And in each light emission part, the
これにより、各基板が電気的にも機械的にも直列に接続されることになる。 Thereby, each board | substrate is electrically and mechanically connected in series.
図10(b)は、上下に隣り合う基板110と基板120がコネクタ200を介した接続状態を拡大して示している。 FIG. 10B shows an enlarged connection state of the
本図から明らかなように、上側に位置するコネクタ200のコネクタ雄部202を下側に位置するコネクタ200のコネクタ雌部201に挿入することで分離可能に接続されている。 As is apparent from this figure, the connector
そして、各コネクタ200は3本の導電体a、b、cを絶縁性樹脂体に保持させたものである。 Each
各導電体はそれぞれ全体として棒状に形成されており、コネクタ雌部201に位置する部分はプラグ差し込み可能に雌形に形成されており、コネクタ雄部202に位置する部分はプラグ形に形成されて下方へ突出している。 Each conductor is formed in a rod shape as a whole, a portion located in the connector
したがって、上下に隣り合うコネクタ200とコネクタ200同士においては、上側コネクタの導電体a、b、cの下方へ突出したプラグ部分を下側コネクタの導電体a、b、cの雌形部分にそれぞれ差し込み挿入できる。 Therefore, in the
このように、表示部410〜440において各グローブを除く部分を相互に分離可能に多段に積み重ねることにより、電気的にも機械的にも接続がなされている。 In this manner, the
しかしながら、前述した従来の構成では、既存の表示部を別のものと交換したり、層間に新たな表示部を追加したりすることは容易となるものの、分離可能なように相互に隣接するコネクタ200間には境界部が存在することによる課題があった。 However, in the conventional configuration described above, it is easy to replace the existing display unit with another one or add a new display unit between the layers, but the connectors adjacent to each other so as to be separable. There was a problem due to the presence of a boundary between 200.
つまり、外部から加わる振動を受けやすい環境に設置された場合や仮に落下の衝撃などによって慣性力が生じるとその境界部に集中的に変位応力が作用し、それぞれが離間、分離し易くなるという課題があった。 In other words, when installed in an environment that is susceptible to external vibrations or when inertial force is generated due to a drop impact, displacement stress acts intensively on the boundary, making it easy to separate and separate each other was there.
例えば、半導体ダイチップ実装装置やチップマウンタ装置であれば、モータ駆動により一秒間に数回の速度で頻繁にピックアップヘッドの移動と停止が繰り返されるため、それらの装置に搭載された場合などはそのような課題が顕著となるおそれがあった。 For example, in the case of a semiconductor die chip mounting device or a chip mounter device, the pickup head is frequently moved and stopped at a speed of several times per second by driving the motor. There was a possibility that a serious problem would become remarkable.
とりわけ、直列的に多段に接続された複数のコネクタ200が、各層毎に配置された複数のLEDや基板を含む発光部を支持することに加え、連接されたコネクタ200の下方端部がメイン制御部に固定された構成であるため、前述したように表示装置全体に慣性力が作用する場合においては、表示部が多段になればなるほどコネクタ200の下方端部の固定部分を支点とした振り子現象が発生し易くなる。 In particular, the plurality of
これにより、軸方向と直交する方向における変位が各コネクタ200において生じると、3本の導電体a、b、cのコネクタ雄部202がコネクタ雌部201に嵌合された境界部に応力が集中し、それが変形応力として作用する。 As a result, when displacement in the direction orthogonal to the axial direction occurs in each
その結果、コネクタ雄部202とコネクタ雌部201の平行度が保てなくなり3本の導電体間同士の接触不良、3本の導電体a、b、cの付け根部分の剪断、または3本の導電体間の絶縁性を確保する樹脂体の変形による絶縁不良などを引き起こすおそれもあった。 As a result, the parallelism between the connector
仮に、上記課題を解決するために、接続用のコネクタ200とは別にその外周側において層間の接続を機械的に補強する部材を設けようとしても、その分構造がより複雑となるばかりでなく、発光部のLEDから放射され周方向へ向かう光が途中で遮光されてしまい十分な光量が得られないことも明らかであった。 Temporarily, in order to solve the above-described problem, in addition to the
また、他の事例として、表示部の各層が分離可能となるよう、1本の長尺状のネジを用いて各層を構成する部材を貫くように挿通して、上下方向からボルトで狭着する構成も知られている。 Further, as another example, a single elongated screw is used to penetrate through the members constituting each layer so that the layers of the display unit can be separated, and the bolts are tightly attached from above and below with bolts. The configuration is also known.
しかしながら、そのような構造においては、各層間の電気的な接続を長尺状のネジの外側に設けた雄型ピンと雌型ソケットなどにより確保することが必要となっていた。 However, in such a structure, it is necessary to ensure electrical connection between the respective layers by a male pin and a female socket provided outside the long screw.
そのため、それぞれの基板間において順次電極間を接続するための構造がより複雑となり、前述したような外部から加わる振動や落下の衝撃による影響が雄型ピンと雌型ソケットの接続部にも作用するばかりでなく、LEDから放射される光を遮光してしまうという別の課題も生じていた。 Therefore, the structure for connecting the electrodes in sequence between the respective substrates becomes more complicated, and the influence of external vibration and drop impact as described above also acts on the connection portion of the male pin and the female socket. In addition, another problem of blocking the light emitted from the LED has occurred.
本発明は、上記の課題を解決するもので、軸方向と直交する全方向において曲がりに対する表示系ユニット全体の強度の確保と軽量化を達成するとともに、連通部を介して最短で制御系ユニットとヘッドユニットとの間の電気的な接続を確保できる表示装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problem, and while ensuring the strength and weight reduction of the entire display system unit against bending in all directions orthogonal to the axial direction, the control system unit and the control system unit are shortest through the communication portion. It is an object of the present invention to provide a display device that can ensure electrical connection with a head unit.
前記従来の課題を解決するために、本発明の表示装置によれば、軸方向に延びた中空筒状のグローブとその内方に位置する光源グループとを有する表示系ユニットと、表示系ユニットの軸方向における一方側に配置され表示系ユニットの光源グループの発光制御を行う制御系ユニットとを備える表示装置であって、表示系ユニットの軸方向における他方側にヘッドユニットが配置されるとともに、連通部を有する単一の柱状体がグローブの内方に配置され、その単一の柱状体の連通部は、制御系ユニットの内部空間とヘッドユニットの内部空間とを連通することを特徴としている。 In order to solve the above-described conventional problems, according to the display device of the present invention, a display system unit having a hollow cylindrical glove extending in the axial direction and a light source group positioned inside the globe is provided. And a control system unit that controls the light emission of the light source group of the display system unit. The head unit is disposed on the other side in the axial direction of the display system unit, and A single columnar body having a portion is disposed inside the globe, and the communication portion of the single columnar body is characterized in that the internal space of the control system unit communicates with the internal space of the head unit.
これにより、全方位における曲がりに対する表示系ユニットの強度を確保しつつ軽量化を実現できる。 Thereby, weight reduction is realizable, ensuring the intensity | strength of the display system unit with respect to the bending in all directions.
また、連通部を介して最短で制御系ユニットとヘッドユニットとの間の電気的な接続経路、例えば電源接続経路や信号伝達経路を予め確保でき、前述した変位応力が直接的にそれらの接続経路に対して変形応力として作用することを防止でき、その分安定した導通状態を維持できる。 In addition, an electrical connection path between the control system unit and the head unit, for example, a power supply connection path and a signal transmission path, can be secured in advance through the communication portion, and the displacement stress described above is directly connected to the connection path. In contrast, it can be prevented from acting as a deformation stress, and a stable conduction state can be maintained accordingly.
本発明の表示装置によれば、前記構成に加え、表示系ユニットは、中空筒状のグローブとそのグローブに覆われ軸方向に沿って相互に離間して積層された複数の光源グループとを有し、制御系ユニットは、表示系ユニットの各層の光源グループの発光制御を行い、単一の柱状体の連通部は、軸方向に沿って表示系ユニットの各層に跨って延びることが好ましい。 According to the display device of the present invention, in addition to the above configuration, the display system unit has a hollow cylindrical globe and a plurality of light source groups that are covered with the globe and stacked apart from each other along the axial direction. The control system unit preferably performs light emission control of the light source group of each layer of the display system unit, and the communication portion of the single columnar body preferably extends across the layers of the display system unit along the axial direction.
これにより、各層毎に分断できる構造ではないので、全方位における曲がりに対する表示系ユニットの強度を確保しつつ軽量化を実現できる。 Thereby, since it is not the structure which can be divided | segmented for every layer, weight reduction is realizable, ensuring the intensity | strength of the display system unit with respect to the bending in all directions.
つまり、外部から加わる振動、落下の衝撃などによる慣性力が複数の光源グループや回路基板に作用したとしても、単一の柱状体が軸方向に延びて内在することにより、下方の固定部分を支点とした振り子現象による光源グループや回路基板の軸方向と直交する方向への変位が小さくなり同時にその変位応力の集中を抑制できる。 In other words, even if inertial force due to external vibration or drop impact acts on multiple light source groups or circuit boards, a single columnar body extends in the axial direction and becomes a fulcrum. The displacement in the direction perpendicular to the axial direction of the light source group and the circuit board due to the pendulum phenomenon is reduced, and at the same time, the concentration of the displacement stress can be suppressed.
また、連通部を介して最短で制御系ユニットとヘッドユニットとの間の電気的な接続経路、例えば電源接続経路や信号伝達経路を予め確保でき、前述した変位応力が直接的にそれらの接続経路に対して変形応力として作用することを防止でき、その分安定した導通状態を維持できる。 In addition, an electrical connection path between the control system unit and the head unit, for example, a power supply connection path and a signal transmission path, can be secured in advance through the communication portion, and the displacement stress described above is directly connected to the connection path. In contrast, it can be prevented from acting as a deformation stress, and a stable conduction state can be maintained accordingly.
例えば、単一の柱状体の連通部に収容されるリードワイヤを介して制御系ユニットとヘッドユニットとの間を接続すれば、背景技術の中で記述したような導電体が絶縁性樹脂体に埋め込まれたソケットを複数段用いることや発光部のそれぞれの光源グループが実装された回路基板上でピンとソケットを介して接続することなど複雑な構造を必要とせず、構造が簡素化されるだけでなく、電気的な接続経路の接続点に前述した変位による応力が集中して加わるという課題を極めて効果的に解決できる。 For example, if the control system unit and the head unit are connected via a lead wire accommodated in a communication portion of a single columnar body, the conductor as described in the background art becomes an insulating resin body. There is no need for complicated structures such as using multiple embedded sockets or connecting pins and sockets on the circuit board on which each light source group of the light emitting unit is mounted. In addition, the problem that the stress due to the displacement is concentrated and applied to the connection point of the electrical connection path can be solved extremely effectively.
本発明の表示装置によれば、前記構成に加え、単一の柱状体は、弾性を有する導電性の金属素材から構成され、軸方向と直交する平面による直交断面形状がコの字形状またはU字形状となる形態を有し、その内周側の面と、軸方向に沿った両端を結ぶ仮想平面とにより囲まれた空間が、連通部を構成することが好ましい。 According to the display device of the present invention, in addition to the above-described configuration, the single columnar body is formed of a conductive metal material having elasticity, and an orthogonal cross-sectional shape by a plane orthogonal to the axial direction is a U-shape or U It is preferable that the space surrounded by the inner peripheral surface and the virtual plane connecting both ends along the axial direction constitutes a communicating portion.
これにより、外部から加わる振動や落下の衝撃によって生じる光源グループや回路基板の変位が単一の柱状体に作用しても弾性変形により変位応力が吸収され局所的な応力集中を抑制できる。 Thereby, even if the displacement of the light source group or the circuit board caused by the vibration applied from the outside or the impact of the drop acts on the single columnar body, the displacement stress is absorbed by the elastic deformation and the local stress concentration can be suppressed.
また、ヘッドユニットと制御系ユニットとの間において伝達される信号に対する外部から侵入する無線ノイズの影響が軽減されるという、所謂シールド効果も有効に得られ、歪みの少ない安定したパルス信号を伝達できる。 In addition, the so-called shielding effect that the influence of radio noise entering from the outside to the signal transmitted between the head unit and the control system unit is reduced can be effectively obtained, and a stable pulse signal with little distortion can be transmitted. .
すなわち、安定した状態でデータ通信のための信号伝達経路を確保できる。 That is, a signal transmission path for data communication can be secured in a stable state.
一方、直交断面形状がコの字形状またはU字形状となる形態、すなわち、単一の柱状体の内周側に位置する連通部が軸方向に沿って開放(外部空間と接続)された形態であるため、例えば本発明に係わる装置の組み立て過程において前述した制御系ユニットとヘッドユニットとの間の電気的な接続経路を構成する信号ケーブルを収容する作業が容易となる。 On the other hand, a form in which the cross-sectional shape is a U-shape or a U-shape, that is, a form in which the communicating portion located on the inner peripheral side of a single columnar body is opened along the axial direction (connected to the external space) Therefore, for example, in the process of assembling the apparatus according to the present invention, the operation of accommodating the signal cable constituting the electrical connection path between the control system unit and the head unit described above becomes easy.
本発明の表示装置によれば、前記構成に加え、単一の柱状体の上端部は、ヘッドユニットの下部に連結されるとともに、単一の柱状体の下端部は、制御系ユニットの上部に連結されることにより、制御系ユニットは、単一の柱状体を介してヘッドユニットを支持することが好ましい。 According to the display device of the present invention, in addition to the above configuration, the upper end portion of the single columnar body is connected to the lower portion of the head unit, and the lower end portion of the single columnar body is connected to the upper portion of the control system unit. By being connected, the control system unit preferably supports the head unit via a single columnar body.
これにより、各層毎に分断されていない単一の柱状体によりヘッドユニットが制御系ユニットに対して強固に支持されるため、外部から加わる振動、落下の衝撃などによる慣性力がヘッドユニットに加わっても振り子現象が軽減されるため、ヘッドユニットと制御系ユニットとの間の電気的な接続経路に対する変位を小さくできる。 As a result, the head unit is firmly supported with respect to the control system unit by a single columnar body that is not divided for each layer, so that inertial force due to external vibration, drop impact, etc. is applied to the head unit. Since the pendulum phenomenon is reduced, the displacement of the electrical connection path between the head unit and the control system unit can be reduced.
本発明の表示装置によれば、前記構成に加え、ヘッドユニットは、外部の装置との無線データ通信機能を有し、制御系ユニットとの間において、単一の柱状体の連通部に収容されるデータ通信用の信号ケーブルを介してデータ通信を行うことが好ましい。 According to the display device of the present invention, in addition to the above-described configuration, the head unit has a wireless data communication function with an external device, and is accommodated in the communication portion of the single columnar body with the control system unit. It is preferable to perform data communication via a signal cable for data communication.
これにより、データ通信のための信号伝達経路として各層毎に分かれた回路基板を経由させる必要がなく、単一の柱状体の連通部内に収容させ最短で直線的に配設できるため、外部から加わる振動や落下の衝撃によって生じる光源グループや回路基板の変位の影響を受けることなく、安定した無線データ通信を実現できる。 As a result, it is not necessary to go through a circuit board divided for each layer as a signal transmission path for data communication, and it can be accommodated in a communication portion of a single columnar body and arranged in the shortest straight line. Stable wireless data communication can be realized without being affected by the displacement of the light source group or the circuit board caused by vibration or a drop impact.
本発明の表示装置によれば、前記構成に加え、ヘッドユニットは、軸方向と直交する水平方向に傾倒可能な一対の可動部を有することが好ましい。 According to the display device of the present invention, in addition to the above configuration, the head unit preferably has a pair of movable parts that can tilt in a horizontal direction orthogonal to the axial direction.
これにより、やじろべえの釣り合い原理を利用でき、外部から加わる振動が原因で生じるヘッドユニットの揺動を防止する作用が得られる。 This makes it possible to use the balance principle and to prevent the head unit from swinging due to externally applied vibration.
例えば、一対のそれぞれの可動部を軸方向(鉛直方向)に対して直角、かつ、相互に真反対となる向きに傾倒させるとより顕著に揺動を防止できる。 For example, when the pair of movable parts are tilted in a direction perpendicular to the axial direction (vertical direction) and opposite to each other, the swinging can be prevented more remarkably.
本発明の表示装置によれば、前記構成に加え、一対の可動部のうち少なくとも一方の可動部は、外部の装置との無線データ通信機能を有するアンテナを内蔵することが好ましい。 According to the display device of the present invention, in addition to the above configuration, at least one of the pair of movable parts preferably includes an antenna having a wireless data communication function with an external device.
これにより、仮にヘッドユニットが電波の伝搬を阻害する金属筐体で構成されている場合であっても外部の装置との無線データ通信を実現できるばかりでなく、通信距離を伸ばすこともできる。 Thus, even if the head unit is configured with a metal casing that inhibits radio wave propagation, not only wireless data communication with an external device can be realized, but also the communication distance can be extended.
本発明の表示装置によれば、前記構成に加え、単一の柱状体は、弾性を有する導電性の金属素材から構成され、かつ、制御系ユニットのグランド端子と電気的に接続されることが好ましい。 According to the display device of the present invention, in addition to the above-described configuration, the single columnar body is made of a conductive metal material having elasticity, and is electrically connected to the ground terminal of the control system unit. preferable.
これにより、外部から加わる振動や落下の衝撃によって生じる光源グループや回路基板の変位が単一の柱状体に作用しても弾性変形により変位応力が吸収され局所的な応力集中を抑制できる。 Thereby, even if the displacement of the light source group or the circuit board caused by the vibration applied from the outside or the impact of the drop acts on the single columnar body, the displacement stress is absorbed by the elastic deformation and the local stress concentration can be suppressed.
また、ヘッドユニットと制御系ユニットとの間において伝達される信号に対する外部から侵入する無線ノイズの影響が軽減されるという、所謂シールド効果も有効に得られ、歪みの少ない安定したパルス信号を伝達できる。 In addition, the so-called shielding effect that the influence of radio noise entering from the outside to the signal transmitted between the head unit and the control system unit is reduced can be effectively obtained, and a stable pulse signal with little distortion can be transmitted. .
すなわち、安定した状態でデータ通信のための信号伝達経路を確保できる。 That is, a signal transmission path for data communication can be secured in a stable state.
本発明の表示装置によれば、前記構成に加え、制御系ユニットにおいて、一対の可動部が傾倒する方向のいずれか一方を中央として中心角180°内に収まる外周範囲内に操作パネル部とインジケータ部を配置することが好ましい。 According to the display device of the present invention, in addition to the above-described configuration, in the control system unit, the operation panel unit and the indicator are within an outer peripheral range that falls within a central angle of 180 ° centered on one of the directions in which the pair of movable parts tilt. It is preferable to arrange the parts.
これにより、オペレータが可動部の傾倒状態(傾倒角度)を調整しながら、送受信の状態を同一視野内でインジケータ部を視認することが容易となり、加えて操作パネル部内に配置された各種スイッチの設定やコンフィグレーション設定用ピンジャックにパソコンなどの外部機器を接続してファームウェアのUP/DOWNロードなども容易となる。 This makes it easy for the operator to visually check the indicator part within the same field of view while adjusting the tilting state (tilting angle) of the movable part, and in addition, setting of various switches arranged in the operation panel part In addition, connecting an external device such as a personal computer to the configuration setting pin jack facilitates UP / DOWN loading of firmware.
本発明による表示装置によれば、軸方向と直交する全方向において曲がりに対する表示系ユニット全体の強度の確保と軽量化を実現するとともに、連通部を介して最短で制御系ユニットとヘッドユニットとの間の電気的な接続を確保できる。 According to the display device of the present invention, it is possible to ensure the strength and weight of the entire display system unit against bending in all directions orthogonal to the axial direction, and at the shortest time between the control system unit and the head unit via the communication portion. An electrical connection between them can be secured.
以下、本発明の実施の形態を説明するために、図面を参照して説明する。 Hereinafter, in order to describe an embodiment of the present invention, it will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における表示装置の全体斜視図で、図2は、本発明の実施の形態1における表示装置のY方向の背面側から見た簡略断面図で、図3は、本発明の実施の形態1における制御系ユニット、表示系ユニット及びヘッドユニットの相互の関係を示すブロック図で、図4は、本発明の実施の形態1における表示装置の制御系ユニット及び表示系ユニットの一部の分解斜視図で、図5は本発明の実施の形態1における表示装置の表示系ユニット及びヘッドユニットの一部の分解斜視図で、図6(a)は、単一の柱状体の連通部に信号ケーブルが収容された状態を示す内部斜視図で、図6(b)は、単一の柱状体の連通部に信号ケーブルが収容された状態を示す内部側面図で、図7(a)は、柱状体の直交断面形状がコの字形状の場合における信号ケーブルの収容状態を示す図で、図7(b)は、柱状体の直交断面形状がUの字形状の場合における信号ケーブルの収容状態を示す図で、図7(c)は柱状体の直交断面形状がドーナツ形状(柱状体が円筒型パイプ形状)の場合における信号ケーブルの収容状態を示す図で、図8は、反射部材の形状を変えた3態様の光線追跡、輝度イメージ及び輝度分布の比較図で、図9は、本発明の実施の形態1における表示装置と外部の装置との関係を示すブロック図である。(Embodiment 1)
1 is an overall perspective view of the display device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a simplified cross-sectional view of the display device according to the first embodiment of the present invention as viewed from the rear side in the Y direction. FIG. 4 is a block diagram showing the mutual relationship among the control system unit, the display system unit, and the head unit according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 shows the control system unit and display of the display device according to the first embodiment of the present invention. 5 is an exploded perspective view of a part of the system unit, FIG. 5 is an exploded perspective view of a part of the display system unit and the head unit of the display device according to
まず、図1における表示装置10は、全体としては所謂タワー形状を成し、下方に位置する制御系ユニット11と、上方に位置するヘッドユニット12と、両者により中間部分(頭部よりやや下)に狭装された表示系ユニット13とを備えている。 First, the
ここで、以下の説明を容易にするため、表示装置10の幅方向をX方向、奥行き方向をY方向、高さ方向でもある軸方向をZ方向とし、X方向、Y方向およびZ方向は、相互に直交する方向と定義する。 Here, in order to facilitate the following description, the width direction of the
まず、中間部分に位置する表示系ユニット13においては、クリアのグローブ13a〜13dは、図面上の上下方向(Z軸方向と一致、以下軸方向と称する)に分解可能に4段積み重ねられ、それぞれが表示系ユニットの各段(各層)の外周部を構成している。 First, in the
また、それらグローブ13a〜13dは、いずれも同一の形状であってほぼ円筒形の中空筒状を成している。 The
そして、それぞれのグローブは、内面には内周方向に沿って凹凸面が形成されており、これにより透過する光を軸方向と直交し中心から円周に向かう方向において拡散させるレンズ機能と、外面には軸方向に沿って凹凸面が形成されおりこれにより透過する光を軸方向に拡散させるレンズ機能を併せ持っている。 Each globe has a concave and convex surface formed along the inner circumferential direction on the inner surface, thereby diffusing the transmitted light in a direction perpendicular to the axial direction from the center toward the circumference, and the outer surface. Has an uneven surface along the axial direction, and has a lens function for diffusing transmitted light in the axial direction.
さらに、それらを4段軸方向にシール部材(図5参照)を介在させて重ねることにより全体として、軸方向に延びた中空筒状のグローブを構成している。 Furthermore, a hollow cylindrical glove extending in the axial direction as a whole is configured by stacking them in a four-stage axial direction with a seal member (see FIG. 5) interposed therebetween.
また、詳細には後述するが、各層のグローブ13a〜13dに内蔵される4つの光源グループ13e〜13h(図2参照)として、上段から下段へ、赤色、黄色、緑色を発光するLEDが複数個(6個)ずつ円環状に搭載され、最下段の層には青色を発光するLEDと白色を発光するLEDが混在で搭載されている。 As will be described in detail later, as the four
結果として、4つの光源グループ13e〜13hは、軸方向に沿って相互に離間して積層され、前述した4つのグローブ13a〜13dから構成されるグローブによって覆われている。 As a result, the four
一方、外部の装置との無線データ通信機能を有するヘッドユニット12が、表示系ユニット13の軸方向における上方に隣接配置されている。 On the other hand, a
ヘッドユニット12は、回転中心軸がX軸と平行で、かつ、軸方向と直交する水平方向(Y方向)に傾倒可能な一対の可動部12aを側頭部に有している。 The
さらに、可動部12aのうち少なくとも一方の可動部12aには、図示しない外部の装置との無線データ通信機能を有するアンテナが内蔵されている。 Furthermore, an antenna having a wireless data communication function with an external device (not shown) is built in at least one of the
他方、表示系ユニット13の最下層に位置するグローブ13dの下方には、4つの光源グループ13e〜13hの発光制御を行う制御系ユニット11が隣接配置されている。 On the other hand, a
また、制御系ユニット11の前面側(Y方向の手前側)には、所定のブザー音を前面側に通過させるため、複数の長孔が外周面に沿って列べられた開口部11aが設けられている。 In addition, an
また、開口部11aの下方には、本装置の電源入状態(電源表示)、有線アクセス、有線リンク、無線アクセスおよび無線リンクの各表示のためのインジケータ部11bが配置され、さらにその部分から下方向に向かって制御系ユニット11の外表面が流線的に拡径して最大外径の円筒形底部11c(図4参照)につながっている。 Below the
さらに、円筒形底部11cは、防水性や緩衝性を有するシリコンゴム製のシール部材11nにより外周側から覆設される。 Further, the cylindrical bottom portion 11c is covered from the outer peripheral side by a sealing
そして、その拡径部分とその下部の前面側は、一部フラット化され、操作パネル部11dを構成している。 And the enlarged diameter part and the front side of the lower part are partially flattened to constitute the
操作パネル部においては、上部のスライドフックを上方向にスライドさせ、前面カバーの係止状態を解除し、下方のヒンジを支点にして手前側に開けば、内蔵の各種スイッチ(図示せず)の設定が可能となっている。 In the operation panel, slide the upper slide hook upward to release the locked state of the front cover, open the front hinge with the lower hinge as a fulcrum, and install various switches (not shown). Setting is possible.
また、コンフィグレーション設定用ピンジャック(図示せず)にパソコンなどの外部機器を接続すれば、ファームウェアのUP/DOWNロードなども可能となっている。 Further, if an external device such as a personal computer is connected to a configuration setting pin jack (not shown), firmware can be UP / DOWN loaded.
また、制御系ユニット11においては、後述するヘッドユニット12の可動部12aの傾倒方向(Y方向)の手前向きを中央として中心角180°内に収まる外周範囲内に操作パネル部11dとインジケータ部11bが配置されている。 Further, in the
これにより、オペレータが可動部12aの傾倒状態(傾倒角度)を調整しながら、インジケータ部11bの発光状態によりアクセス、リンクの状態も同一視野内で容易に視認できる。 As a result, the operator can easily see the access and link states within the same field of view by adjusting the tilting state (tilting angle) of the
また、同様に操作パネル部11d内に配置された各種スイッチの設定やコンフィグレーション設定用ピンジャックにパソコンなどの外部機器を接続してファームウェアのUP/DOWNロードなどの操作も容易となる。 Similarly, operations such as UP / DOWN loading of firmware can be facilitated by connecting an external device such as a personal computer to various switch settings and configuration setting pin jacks arranged in the
そして、制御系ユニット11の内部には、外部の電源ライン(図示せず)から電源コネクタを介し供給された交流電圧または直流電圧を、各回路基板を駆動できる所定の直流電圧に変換し、次段の基板に電圧供給を行うPS基板11f、信号入出力コネクタを介した外部装置の入力信号に応じて表示系ユニット13の各層の点灯制御などを行うIF基板11e、有線入力コネクタを介して接続されたEthernet(登録商標、以下同じ)などに対応したネットワークケーブルとの入出力処理や無線LAN基板11gとの入出力処理、さらにはインジケータ部11bの発光処理やブザー装置11o(図4参照)のON/OFF処理などを行うCPU基板11hなどが実装されている(図3参照)。 The
以上のように、下方に多くに構成部品を内蔵する制御系ユニット11を配したことにより、外部の装置に本装置を搭載する際に必要な取付機構を設けたり、外部装置との接続に必要な電源ラインやEthernetなどの各種ネットワークケーブルなどを下方から挿設して、コネクタ経由で配線を行ったりすることも容易となり、低重心化も同時に達成される。 As described above, by arranging the
次に、図2と図3を参照し、内部の構成と相互の関連性を説明する。 Next, with reference to FIG. 2 and FIG.
まず、4層(4段)の軸方向に延びたグローブ13a〜13dは、表示系ユニット13の外周部に位置し、その中空13iには、各層毎に複数のLEDの集合体から成る光源グループ13e〜13hが軸方向に沿って相互に離間して積層配置され、各層毎のLEDの集合体と対応したグローブ13a〜13dによってそれぞれ覆われている。 First, the four layers (four steps) of the
一方、各層毎の光源グループ13e〜13hは、制御系ユニット11に内蔵されるIF基板11eと電気的に接続された回路基板13j〜13mの下面に、軸方向から見て(下から上を見て)破線で示した単一の柱状体13nを環状に囲むように搭載された、単色の場合であれば6個、2色の場合であれば12個のチップ型のLEDの集合体から構成されている。 On the other hand, the
また、上段から下段へ反射部材13p〜13s(図2では最上段の反射部材13pのみを示し、反射部材13q〜13sを省略した。図4に全ての反射部材13p〜13sの分解斜視図を示した)が設けられている。 Further, from the upper stage to the lower stage, the reflecting
これらの反射部材13p〜13sは、光源グループ13e〜13hから下方へ軸方向に沿って放射された光を、軸方向と直交し中心から円周に向かう方向へ反射している。 These reflecting
ここで、反射部材13p〜13sとしては、例えば、鏡面平滑性を持ったメタクリル樹脂やポリカーボネイト樹脂にアルミニウムや銀などの金属素材の蒸着を施したもの、アルミニウムの表面に光沢ニッケル−クロムめっきを施こしたもの(アルミミラー)や、鋼板の表面に光沢ニッケル−クロムめっきや光沢ニッケル−金めっきを施したもの、など反射率を高めたものが好ましい。 Here, as the reflecting
また、反射部材13p〜13sの外周面は、一点鎖線で示したLEDの中心光軸(軸方向と平行)に対して所定の傾斜角度(フレア角)を有する3段の傾斜面(上からS1,S2,S3)と、その間を接続する接続曲面(上からP1,P2)とから構成されている(図8の最上段を参照)。 Further, the outer peripheral surfaces of the reflecting
ここで、それぞれの傾斜面(S1,S2,S3)を、いずれも一点鎖線で示した軸方向と平行なLEDの中心光軸に対して30°から60°までの範囲の傾斜角度(フレア角)をもって形成するのが好ましい。 Here, each of the inclined surfaces (S1, S2, S3) has an inclination angle (flare angle) ranging from 30 ° to 60 ° with respect to the central optical axis of the LED parallel to the axial direction indicated by the alternate long and short dash line. ).
加えて、各光源グループ13e〜13hに近い内周側の傾斜角度よりも外周側の傾斜角度を大きく設定することが好ましく、30°<傾斜面S1の傾斜角θS1<傾斜面S2の傾斜角θS2、傾斜面S3の傾斜角θS3<60°の関係となるように設定している。 In addition, it is preferable to set the inclination angle on the outer peripheral side larger than the inclination angle on the inner peripheral side close to each of the
これにより、それぞれの傾斜面(S1,S2,S3)に反射され、グローブ13a〜13dを通過し外部に放射される光の上下方向における視野角が必要以上に大きくならず、適切な視野角内に収まるという効果が発揮される。 Accordingly, the viewing angle in the vertical direction of the light reflected on the respective inclined surfaces (S1, S2, S3) and passing through the
また、2つの接続曲面(P1,P2)は、内周側の接続曲面P1の半径r1が複数のLEDの実装半径r(以下、環状に実装された6個乃至12個のLEDを通る仮想円の半径と定義する)よりも小さく、外周側の接続曲面P2の半径r2が実装半径rよりも大きく設定されている。 Further, the two connection curved surfaces (P1, P2) are configured such that the radius r1 of the connection curved surface P1 on the inner peripheral side is a mounting radius r of a plurality of LEDs (hereinafter, a virtual circle passing through 6 to 12 LEDs mounted in a ring shape). The radius r2 of the connection curved surface P2 on the outer peripheral side is set larger than the mounting radius r.
すなわち、内周側の接続曲面P1の半径r1と外周側の接続曲面P2の半径r2は、r1<r<r2の関係を満足している。 That is, the radius r1 of the connecting curved surface P1 on the inner peripheral side and the radius r2 of the connecting curved surface P2 on the outer peripheral side satisfy the relationship r1 <r <r2.
このように、LEDの実装半径rを、全3段の傾斜面のうち2段目(中段)の傾斜面S2の位置する半径範囲と重なるように設定することにより、2段目(中段)の傾斜面S2が最も光量の大きな中心光軸上に位置することになる。 In this way, by setting the LED mounting radius r so as to overlap with the radius range where the second (middle) inclined surface S2 is located among all three inclined surfaces, the second (middle) The inclined surface S2 is located on the central optical axis with the largest light quantity.
このような工夫により、反射後に外周方向に向く光の輝度が上下方向において大きな偏りがなく、かつ、有効な視野角内において良好な均一性が確保される。 By such a device, the brightness of light directed toward the outer circumference after reflection is not greatly biased in the vertical direction, and good uniformity is ensured within an effective viewing angle.
また、仮に環状に実装されるLEDの仮想円が複数あって、そららが同心円である場合には、それぞれのLEDの実装半径rの平均値が上記の範囲を満足すればよい。 In addition, if there are a plurality of virtual circles of LEDs mounted in a ring shape and they are concentric circles, the average value of the mounting radii r of the LEDs only needs to satisfy the above range.
なお、前述した3段の傾斜面(S1,S2,S3)のうち、いずれかまたは全てを軸方向に平行な平面で切断した場合の形状を略円弧形状としてもよく、外周側へ凸形状または内周側へ凸形状であってもよい。 In addition, the shape when any or all of the three-step inclined surfaces (S1, S2, S3) described above are cut by a plane parallel to the axial direction may be a substantially arc shape, It may be convex toward the inner periphery.
その際における傾斜角度(フレア角)は、傾斜面の内周側の最小半径部と外周側の最大半径部とを短絡する直線的な仮想側面を描き、その仮想側面の傾斜角度に相当するものとする。 The inclination angle (flare angle) at that time is a straight virtual side face that short-circuits the minimum radius part on the inner peripheral side and the maximum radius part on the outer peripheral side, and corresponds to the inclination angle of the virtual side face. And
また、反射部材13p〜13sは、単一の柱状体13nを通る軸方向の平面(XZ平面)で2分割された一対の部材が単一の柱状体13nを挟み込むようにして組み合わされるため、全体として傘状の形態を有している(図4及び図8の最上段参照)。 Further, the reflecting
これにより、LEDから放射された光の大半が、軸方向と直交し中心から円周に向かう方向へ反射されるため、軸方向や内向きの方向など不要な方向への光の反射と拡散が防止されグローブ13a〜13dを透過し本装置外部に放射される光量をより増大できる。 As a result, most of the light emitted from the LED is reflected in a direction perpendicular to the axial direction and from the center toward the circumference, so that reflection and diffusion of light in an unnecessary direction such as an axial direction or an inward direction is prevented. The amount of light transmitted through the
つまり、表示したい発光色について、オペレータに対する感知性(識別性)を効果的に向上できる。 That is, it is possible to effectively improve the sensitivity (discriminability) to the operator for the luminescent color to be displayed.
また、前述したように、制御系ユニット11の内部には、外部の電源ラインから下方の電源コネクタを介し供給された交流電圧または直流電圧を、各回路基板を駆動できる所定の直流電圧に変換し次段の基板に電圧供給を行うPS基板11fが実装されている。 Further, as described above, the
同様に、下方の信号入出力コネクタを介した外部装置の入力信号(オープンコレクタ入力またはPNP/NPN型入力)に応じて、CPU基板11hの所定の点灯制御プログラムに基づき、表示系ユニット13の光源グループ13e〜13hの点灯、消灯、点滅などのスイッチ的な点灯制御を行うIF基板11eが実装されている。 Similarly, the light source of the
さらに、下方の有線入力コネクタを介して接続されたEthernetなどに対応のネットワークケーブルとの入出力処理や無線LAN基板11gとの入出力処理、さらにはインジケータ部11bの発光処理やブザーBZ(ブザー装置11oの上部に相当)のON/OFF処理などを行うCPU基板11hが実装され、その上部に同軸ケーブルなどの信号ケーブルと接続される無線LAN基板11gも実装され、それらがコネクタを介して接続されている。 Furthermore, input / output processing with a network cable compatible with Ethernet or the like connected via a lower wired input connector, input / output processing with the
一方、グローブ13a〜13dの内方には、連通部(図4、図6、図7参照)を有する単一の柱状体13nが配置され、その連通部は、軸方向に沿って表示系ユニット13の各層に跨って延び、かつ制御系ユニット11の内部空間11yとヘッドユニット12の内部空間12yとを連通している。 On the other hand, a single
また、詳細には後述するが、単一の柱状体13nの上端部は、ヘッドユニット12の下部に連結されるとともに、単一の柱状体13nの下端部は、制御系ユニット11の上部に連結されることにより、制御系ユニット11は、単一の柱状体13nを介してヘッドユニット12を支持している。 As will be described in detail later, the upper end portion of the single
さらに、前述したデータ通信のための信号伝達経路として破線で示した信号ケーブルの中間部分は、単一の柱状体13nの連通部に収容され、信号ケーブルの上端部が可動部12aに内蔵されたアンテナに接続され、信号ケーブルの下端部が無線LAN基板11gの上部に接続されている。 Further, the intermediate portion of the signal cable indicated by a broken line as the signal transmission path for the data communication described above is accommodated in the communication portion of the single
これにより、信号ケーブルを単一の柱状体13nの連通部に収容させて、最短で直線的に配設できるため、各層毎に配置された回路基板13j〜13mを経由(迂回)させる必要がない。 Thereby, since the signal cable can be accommodated in the communication portion of the single
そして、外部から加わる振動や落下の衝撃によって生じる光源グループ13e〜13hや回路基板13j〜13mの変位の影響を受けることなく、安定した無線データ通信を実現できる。 In addition, stable wireless data communication can be realized without being affected by the displacement of the
また、単一の柱状体13nは、弾性を有する導電性の金属素材として、例えば熱間圧延軟鋼板が好ましいが、他に冷間圧延軟鋼板、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、銅合金などでも構わない。 In addition, the single
これにより、外部から加わる振動や落下の衝撃によって生じる光源グループ13e〜13hや回路基板13j〜13mの変位が単一の柱状体13nに作用したとしても弾性変形により変位応力が吸収され局所的な応力集中を抑制できる。 As a result, even if the displacement of the
そして、単一の柱状体13nは、メインフレーム11j(図4参照)や導線を介して制御系ユニット11のグランド端子(フレームグランド)と電気的に接続されることが好ましい。 The single
これにより、ヘッドユニット12と制御系ユニット11との間において伝達される信号に対する外部から侵入する無線ノイズの影響が軽減されるという、所謂シールド効果も有効に得られ、歪みの少ない安定したパルス信号を伝達できる。 As a result, the so-called shielding effect that the influence of radio noise entering from the outside to the signal transmitted between the
次に、図4を参照し、内部の構成をさらに詳細に説明する。 Next, the internal configuration will be described in more detail with reference to FIG.
制御系ユニット11の前面側(Y方向の手前側)を構成する樹脂製のフロントケース11iには、前述した開口部11a、インジケータ部11b、および操作パネル部11dが配置されている。 The resin-made front case 11i that constitutes the front side of the control system unit 11 (the front side in the Y direction) is provided with the
また、フロントケース11iの内方には、例えば熱間圧延軟鋼板、冷間圧延軟鋼板、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、銅合金などの金属素材のメインフレーム11jが配置される。 Further, a
メインフレーム11jは、底部に円環部を有し、上部にY方向から見てL字状の折曲部を左右に有し、かつそれぞれに貫通孔が形成されている。 The
また、メインフレーム11jの底部の円環部の真上に、ボトムカバー11kが配置され、その上部に前述したCPU基板11h、IF基板11eおよびPS基板11fが相互に平行かつ軸方向と平行に載置されている。 Also, a
一方、ブザー装置11oには、上部にブザーBZ、下部に共鳴空間を構成する部材が組み込まれ、前面側(Y方向側)の開口部分がフロントケース11iの開口部11aと対向するように配置され4本のビス留めがなされている。 On the other hand, the buzzer device 11o incorporates a buzzer BZ in the upper part and a member constituting a resonance space in the lower part, and the opening part on the front side (Y direction side) is arranged to face the
そして、上記の構成部材は、フロントケース11iとリアケース(図示せず)とによりシリコンゴム製のシール部材を介在させ前後から挟み込まれるようにして組み付けられ、一対のマウントプレート11mを内部に介在させて下方から4本のビス留めにより円筒形底部11cの下部に固定される。 The above-described constituent members are assembled so that the silicon rubber sealing member is interposed between the front case 11i and the rear case (not shown) so as to be sandwiched from the front and rear, and the pair of mount plates 11m are interposed inside. Then, it is fixed to the lower part of the cylindrical bottom portion 11c by four screws from below.
その後、円筒形底部11cが、防水性や緩衝性を有するシリコンゴム製のシール部材11nにより、外周側から覆設される。 Thereafter, the cylindrical bottom portion 11c is covered from the outer peripheral side by a sealing
一方、メインフレーム11jの上部をなす折曲部に、連通部を有する単一の柱状体13nの下端部(X方向から見てL字状の左右折曲部)が載置され、それぞれの2箇所の貫通孔に上方から挿通する2本のボルトに対して下側からのナット(図示せず)留めにより固定される。 On the other hand, the lower end portion of the single
また、連通部を有する単一の柱状体13nは、組み立て後の状態としてグローブ13a〜13dの内方に配置され、単一の柱状体13nの連通部は、制御系ユニット11の内部空間11yとヘッドユニット12の内部空間12yとを連通しているので、同軸ケーブルなどの信号ケーブル(図5参照)をその連通部に収容することにより最短経路で電気的な接続を可能としている。 Further, the single
ここで、単一の柱状体13nが単一であることにより、全方位における曲がりに対する表示系ユニット13の強度を確保しつつ軽量化を実現できている。 Here, since the single
さらに、単一の柱状体13nのX方向の手前側が開放された連通部に、信号ケーブルを一旦収容した後に、必要に応じ緩衝性、絶縁性または耐熱性などの性質を有しその直交断面形状が矩形のパイプ部材13tを上部から挿通して単一の柱状体13nの側方を覆設してもよい。 Further, after the signal cable is once accommodated in the communication portion in which the front side in the X direction of the single
これにより、例えば単一の柱状体13nと回路基板13j〜13mとの間の相互作用(物理的な干渉)をより低減できる。 Thereby, for example, the interaction (physical interference) between the single
そして、パイプ部材13tを覆設した後、中央が矩形に開口されたセンターホルダ13uをパイプ部材13tの外側に嵌挿した後、後述する表示系ユニット13の各構成部材を組み立てる。 Then, after covering the
また、図4の右側には、上段から下段へ反射部材13p〜13sが各々2分割された斜視図が示されている。 Further, on the right side of FIG. 4, a perspective view in which the reflecting
ここで、反射部材13p〜13sは前述したように、それぞれ単一の柱状体13nを通る軸方向と平行な面(XZ平面)で2分割された一対の部材で構成されているが、単一の柱状体13nを挟み込むようにして組み合わされた後は、全体として傘状の形態を有する。 Here, as described above, each of the
このように、反射部材13p〜13sが、2分割された一対の部材から構成されることにより、例えば表示系ユニット13の組み立て過程において、光源グループ13e〜13h(図2参照)を駆動する回路基板13j〜13mの中央の矩形開口に単一の柱状体13nを予め挿通した後、フラットケーブルなどで相互に隣接する回路基板13j〜13mの電気的接続を容易に行うことができる(図6(a)参照)。 Thus, the circuit board which drives the
その後、反射部材13p〜13sの2分割された一対の部材のそれぞれに設けられた上下のフックを介して、回路基板13j〜13mと組み合わされる。 Then, it is combined with the
例えば、反射部材13qについては、回路基板13lが一対の部材の内面に形成された溝部に抱き込まれ、各々の下フックが回路基板13lのフック孔に上側から嵌着し、各々の上フックが回路基板13kのフック孔に下側から嵌着することにより、、回路基板13kと回路基板13lが反射部材13qの高さの寸法に応じて所定の位置に規制され、かつそれらが強固に結合される。 For example, for the reflecting
これにより、フラットケーブルが2分割された一対の反射部材13p〜13sの内側に位置するため、LEDから放射される光を遮光することなく、全方位に亘ってより均一に反射光を外部に放射できるという効果を有する。 Thereby, since the flat cable is located inside the pair of reflecting
また、このような簡素な構成により、2分割された一対の部材を傘状の形態に組み立てるうえで、別部材となるボルトやナットなどの固定手段を設ける必要もないため、分解や組み立ても極めて容易となる。 In addition, with such a simple configuration, there is no need to provide fixing means such as bolts and nuts as separate members when assembling the pair of two divided members into an umbrella-like form, so disassembly and assembly are extremely It becomes easy.
さらに、本実施の形態に係わる4層のグローブ13a〜13d(図5参照)を含め、1灯の単層から5灯以上の多層まで、適宜単一の柱状体13nの全長を変えるという設計変更のみで様々な仕様変更にも容易に対応できる。 Furthermore, the design change is made such that the total length of the single
次に、図5を参照し、表示系ユニット13を構成するグローブ13a〜13dとヘッドユニット12の一部の構成を説明する。 Next, with reference to FIG. 5, the structure of a part of the
グローブ13a〜13dは、前述したように軸方向にシール部材を介在させて4段(4層)重ねることにより、全体として軸方向に延びた中空筒状のグローブを構成している。 As described above, the
また、最上段のグローブ13aの上部にも同じくシール部材が介在しヘッドユニット12の下部ユニット12bが介装されている。 In addition, a sealing member is also interposed in the upper part of the
さらに、下部ユニット12bの内方に円盤部材12cが載置された後、その中央の貫通孔に下方からボルト(図4参照)が挿通されてワッシャを挟みナットに螺合される。 Further, after the
ここで、あらかじめ、ボルトは単一の柱状体13nの上端部(Y方向から見てL字状の折曲部)の中央の貫通孔に下側から挿通されている。 Here, the bolt is previously inserted from below into the central through hole of the upper end portion (L-shaped bent portion when viewed from the Y direction) of the single
したがって、単一の柱状体13nの上端部は、ヘッドユニット12の下部に連結されるとともに、単一の柱状体13nの下端部は、前述したように制御系ユニット11を構成するメインフレーム11jの上部に連結された構成となる。 Accordingly, the upper end portion of the single
これにより、ヘッドユニット12は、単一の柱状体13nを介して制御系ユニット11により支持される。 Thereby, the
その結果、各層毎に分断されていない単一の柱状体13nによりヘッドユニット12が制御系ユニット11に対して強固に支持されるため、外部から加わる振動、落下の衝撃などによる慣性力がヘッドユニット12に加わっても振り子現象が軽減されるため、ヘッドユニット12と制御系ユニット11との間の電気的な接続経路(例えば、同軸ケーブルなどの信号ケーブル)に対する変位を小さくできる。 As a result, the
また、下部ユニット12bの上側には、シール部材が介装された後、上部ユニット12dが取り付けられるが、その側頭部の凹部に一対の可動部12aが軸方向と直交する水平方向(Y方向)に傾倒可能に組み込まれる。 The
また、同軸ケーブルなどの信号ケーブルは、下方に挿通された2つのインシュレータにより制御系ユニット11の内部の所定の固定場所に掛止される。 Further, a signal cable such as a coaxial cable is hooked at a predetermined fixed place inside the
次に、図6(a)と図6(b)を参照し、信号ケーブルが単一の柱状体13nの連通部に収容された状態を説明する。 Next, with reference to FIG. 6A and FIG. 6B, a state in which the signal cable is accommodated in the communication portion of the single
ここで、直交断面形状がコの字形状の単一の柱状体13nは、X方向の手前側に開放された連通部を軸方向に沿って有し、その連通部に通信ケーブルを這わした状態で収容し、さらに上部から挿通された直交断面形状が矩形のパイプ部材13tによりその側方は全周囲に亘って覆設されている。 Here, the single
例えば、本図のように、信号ケーブルとして同軸ケーブルを用いた場合であれば、上部の同軸コネクタは、左側の可動部12aに内蔵されたアンテナ(図示せず)と接続され、下部の同軸コネクタは、前述した制御系ユニット11の無線LAN基板11gの上部に配置されたコネクタと接続される。 For example, if a coaxial cable is used as the signal cable as shown in this figure, the upper coaxial connector is connected to an antenna (not shown) built in the left
そして、このようにアンテナが信号ケーブルを介して無線LAN基板11gと接続されることにより、図示しない外部の装置との無線データ通信機能を有し、適宜可動部12aを真上から水平または真下の範囲(X軸と平行な回転中心軸を有し、YZ平面に沿った範囲)において傾倒可能なので、送受信状態に応じて傾倒角度を調整できる。 The antenna is thus connected to the
これにより、仮にヘッドユニット12の上部ユニット12dが電波の届きにくい金属筐体で構成されている場合であっても、外部の装置との無線データ通信を実現できるばかりでなく、その通信距離を容易に伸ばすこともできる。 As a result, even if the
次に、図7(a)〜(c)を参照し、単一の柱状体13nと連通部と信号ケーブルとの位置関係を直交断面図を用いて説明する。 Next, with reference to FIGS. 7A to 7C, the positional relationship among the single
図7(a)で示したように、単一の柱状体13nは、軸方向と直交する平面(XY平面)による直交断面形状がコの字形状であることが好ましい。 As shown in FIG. 7A, it is preferable that the single
本実施の形態によれば、前述した金属素材からなる平板状部材をX方向においてプレス加工を行われ、上向きに連通部が開放されたコの字形状に成型されている。 According to the present embodiment, the flat plate member made of the above-described metal material is pressed in the X direction, and is formed into a U shape with the communicating portion opened upward.
この場合、単一の柱状体13nの内周側の面と、軸方向に沿った両端(a,b)を結ぶ破線L1−L2を通る仮想平面(YZ平面)とに囲まれた空間が連通部を構成している。 In this case, the space surrounded by the inner peripheral surface of the single
また、1つの変形例として、図7(b)は、単一の柱状体33nが、軸方向と直交する平面(XY平面)による直交断面形状としてUの字形状である場合を示している。 As a modification, FIG. 7B shows a case where the single
この場合、同様にその内周側の面と、軸方向に沿った両端(c,d)を結ぶ破線L3−L4を通る仮想平面(YZ平面)とに囲まれた空間が連通部を構成している。 In this case, similarly, a space surrounded by the inner peripheral surface and a virtual plane (YZ plane) passing through broken lines L3-L4 connecting both ends (c, d) along the axial direction constitutes a communication portion. ing.
さらに、別の変形例として、図7(c)は、単一の柱状体43nが、、軸方向と直交する平面(XY平面)による直交断面形状としてドーナツ形状(柱状体が円筒型パイプ形状)である場合を示している。 Furthermore, as another modification, FIG. 7C shows a single columnar body 43n having a donut shape (columnar body is cylindrical pipe shape) as an orthogonal cross-sectional shape by a plane (XY plane) orthogonal to the axial direction. The case is shown.
図7(a)〜(c)から明らかなように、単一の柱状体13n、33n、43nの連通部の軸方向に対する直交断面積は、制御系ユニット11とヘッドユニット12との間におけるデータ通信用の信号ケーブルの直交断面積よりも大きいことが好ましい。 As is clear from FIGS. 7A to 7C, the cross-sectional area perpendicular to the axial direction of the communication portion of the single
これにより、信号ケーブルが連通部の外周を囲む単一の柱状体13n、33n、43nの内面(内壁)により狭装されて、圧迫されることがないので、仮に、外部から加わる振動や落下の衝撃によって、単一の柱状体13n、33n、43nに大きな湾曲変形が生じても、直交断面積の相違から生じる隙間の介在により信号ケーブル自体の変形などの影響を受けにくく断線や導通不良による抵抗値増大などの信号伝達性を損なう要因を排除できる。 As a result, the signal cable is narrowly mounted by the inner surfaces (inner walls) of the single
また、いずれの場合においても、信号ケーブルとして例えば同軸ケーブルを用いた場合で説明したが、他にツイストペアケーブルやフラットケーブルなどを適宜採用しても差し支えない。 Further, in any case, the case where, for example, a coaxial cable is used as the signal cable has been described. However, a twisted pair cable, a flat cable, or the like may be appropriately employed.
また、連通部には前述した信号ケーブルのみの収容だけでなく、例えば周波数帯域の異なる別アンテナをヘッドユニット12に加えて搭載することも可能であり、それと接続する信号ケーブルを併せて連通部に収容してもよいし、回路基板13j〜13mの間における各LEDの集合体を駆動する直流電圧を供給するためのリードワイヤを収容してもよい。 In addition to accommodating only the signal cable described above, it is possible to mount another antenna having a different frequency band in addition to the
次に、図8を参照し、反射部材13p〜13sの外周面に3段の傾斜面を形成した場合の光線追跡、輝度イメージ及び輝度分布について、代表的な公知技術である1段や2段の傾斜面を形成した場合と比較して説明する。 Next, referring to FIG. 8, one or two steps, which are typical known techniques, are used for ray tracing, luminance image, and luminance distribution when three steps of inclined surfaces are formed on the outer peripheral surfaces of the reflecting
なお、本評価条件として、反射部材のみの形状を変更比較し、他のパラメータを同一(例えば、グローブは、内面には内周方向に沿って均等ピッチで凹凸面が形成され、外面には軸方向に沿って均等ピッチで凹凸面が形成された形態)とした。 As the evaluation conditions, the shape of only the reflecting member is changed and compared, and the other parameters are the same (for example, the inner surface of the globe has an uneven surface with a uniform pitch along the inner circumferential direction, and the outer surface has a shaft. And a concavo-convex surface formed at a uniform pitch along the direction).
ここで、光線追跡における直線は、LEDから放射された光線をモンテカルロ法に基づいて表した代表線を示したもので、LEDから発射された光の反射や屈折による軌跡が反映されており、輝度分布は横軸に上下方向の位置、縦軸に輝度をプロットしグローブ表面上の輝度分布を示したものである。 Here, the straight line in the ray tracing shows a representative line representing the light emitted from the LED based on the Monte Carlo method, and reflects the locus of reflection and refraction of the light emitted from the LED. The distribution shows the luminance distribution on the globe surface by plotting the vertical position on the horizontal axis and the luminance on the vertical axis.
また、輝度イメージは、輝度分布を2次元平面上のプロットで表し、グローブ表面との位置関係において把握できるようにしたものである。 The luminance image represents the luminance distribution as a plot on a two-dimensional plane so that it can be grasped in the positional relationship with the globe surface.
この比較図から明らかなように、反射部材に1段の傾斜面を形成した場合は、−4mmから+13mmまでの範囲の狭い範囲においてしか有効な輝度が得られず下側の輝度低下が避けられない。 As can be seen from this comparative view, when a one-step inclined surface is formed on the reflecting member, effective luminance can be obtained only in a narrow range from -4 mm to +13 mm, and lower luminance can be avoided. Absent.
また、反射部材に2段の傾斜面を形成した場合は、−10mmから+13mmまでの範囲において輝度分布が認められるが、中央の輝度低下が避けられず均一性が不足している。 In addition, when a two-step inclined surface is formed on the reflecting member, a luminance distribution is recognized in a range from −10 mm to +13 mm, but a decrease in luminance at the center is inevitable and the uniformity is insufficient.
原因として、2段の傾斜面を接続する接続曲面は、LEDの中心光軸上とほぼ一致する位置であり、この場合中央の輝度が低下した部分は、2段の傾斜面を接続する接続曲面が対向する部分に相当していることから、中心光軸上の光が有効に外周側の方向へ反射されていないものと推測される。 As a cause, the connecting curved surface connecting the two-step inclined surfaces is a position substantially coincident with the central optical axis of the LED, and in this case, the portion where the central luminance is reduced is the connecting curved surface connecting the two-step inclined surfaces. Corresponds to the opposite portion, it is assumed that the light on the central optical axis is not effectively reflected in the direction of the outer peripheral side.
それに対し、本実施の形態のように反射部材に3段の傾斜面を形成した場合は、グローブのレンズ効果により断続性が認められるものの、ほぼ−10mmから+13mmまでの範囲に亘ってほぼ均等な輝度分布が得られている。 On the other hand, when the three-step inclined surface is formed on the reflecting member as in the present embodiment, the discontinuity is recognized by the lens effect of the globe, but it is almost uniform over a range from about −10 mm to +13 mm. A luminance distribution is obtained.
次に、図9を参照し、インフラストラクチャーモードで使用した場合における本装置と外部の装置との関係を説明する。 Next, the relationship between the present apparatus and an external apparatus when used in the infrastructure mode will be described with reference to FIG.
図示した異なる2つの外部装置のそれぞれにおいて、子局として位置づけた無線通信機能を有する本発明に係わる表示装置が搭載され、いずれもそれぞれの外部装置の起動、運転、停止、異常または故障などの装置状態を基本的に表示している。 Each of the two different external devices shown in the figure is equipped with a display device according to the present invention having a wireless communication function positioned as a slave station, each of which is a device for starting, operating, stopping, abnormal or malfunctioning of each external device The status is basically displayed.
一方、いずれもEthernetなどのネットワークケーブルを介してリモートIO(遠隔式入出力装置)にも接続されているため、末端の各種計測センサーなどから収集した計測値情報またはパソコンからの情報データを無線データ通信により親局側として位置づけた本発明に係わる表示装置へのデータ送信が可能となっている。 On the other hand, all of them are also connected to a remote IO (remote input / output device) via a network cable such as Ethernet. Data can be transmitted to the display device according to the present invention positioned as a master station side by communication.
そして、受信されたデータは同様にEthernetなどのネットワークケーブルを介して上位のPLC(Programable Logic Contoroller)やDCS(Distributed Control System)等へ受け渡しが可能となっている。 Similarly, the received data can be transferred to a higher-level PLC (Programmable Logic Controller), DCS (Distributed Control System) or the like via a network cable such as Ethernet.
なお、本発明の技術的範囲は、上述した実施の形態に限定されるものでなく、請求項に示した範囲で種々の変形が可能であり、異なる実施の形態にそれぞれ開示された技術的な手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態の変形例についても本発明の技術的範囲に含まれるものとする。 The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. The technical scope disclosed in different embodiments, respectively. Modifications of the embodiment obtained by appropriately combining the means are also included in the technical scope of the present invention.
例えば、表示系ユニットとしては、5色4灯(4層)の場合について説明したが、単層(1灯)〜3層、あるいは5層(5灯)以上でもよく、少なくとも連通部を有する単一の柱状体がグローブの内方(中心位置には限定されない)に配置されればよい。 For example, the display system unit has been described for five colors and four lamps (four layers). However, the display system unit may be a single layer (one lamp) to three layers, or five layers (five lamps) or more. One columnar body should just be arrange | positioned inside the globe (it is not limited to a center position).
また、複数の光源グループの内の相互に隣接する2層以上の光源グループが、各層毎に分離可能なグローブで覆われた場合について説明したが、それら全層を分離できない単一のグローブで覆われた構成としてもよいし、2層以上に亘って部分的に覆われた構成としてもよい。 Moreover, although the case where two or more light source groups adjacent to each other among a plurality of light source groups are covered with a glove that can be separated for each layer has been described, the entire layer is covered with a single glove that cannot be separated. It is good also as a structure covered partially over two layers or more.
例えば、各光源グルーブのLEDの発光色を相互に異ならせれば、着色しないクリアの単一のグローブでそれらを覆うことができるため、グローブの層間のシール部材などの境界部が不要となり、部品数も大きく削減できる。 For example, if the light emission colors of the LEDs of each light source groove are different from each other, they can be covered with a clear single glove that is not colored, so a boundary part such as a seal member between the layers of the glove becomes unnecessary, and the number of parts Can be greatly reduced.
併せて、グローブが複数の層に亘って単一なので中空の密閉性をより向上できる。 In addition, since the glove is single over a plurality of layers, the hollow sealing property can be further improved.
また、各層のグローブをクリアではなく、それ自体に着色を施してもよい。 Further, the gloves of each layer may be colored instead of being clear.
また、単一の柱状体の軸方向と直交する直交断面形状は、コの字形状またはU字形状が好ましいが円弧形状やM字形状、その他の形状であってもよく、その内周側の面と、軸方向に沿った両端を結ぶ仮想平面とにより囲まれた空間である連通部を確保できる形状であればよい。 Further, the orthogonal cross-sectional shape orthogonal to the axial direction of the single columnar body is preferably a U-shape or U-shape, but may be an arc shape, an M-shape, or any other shape. Any shape may be used as long as a communication portion that is a space surrounded by a surface and a virtual plane connecting both ends along the axial direction can be secured.
また、単一の柱状体の開放側(軸方向に沿って連通部が開放された側)を別部材で覆ってもよいし、外方に開放したままでもよい。 The open side of the single columnar body (the side where the communicating portion is opened along the axial direction) may be covered with another member, or may be left open outward.
また、単一の柱状体がパイプ形状の場合であれば、前述したような円筒型に限定されるものではなく、直交断面形状が矩形や楕円その他の形状でもよい。 Further, if the single columnar body is a pipe shape, the shape is not limited to the cylindrical shape as described above, and the orthogonal cross-sectional shape may be a rectangle, an ellipse or other shapes.
また、グローブの軸方向に対する直交断面形状は内外面が同心円上にあるドーナツ型以外の、例えば扁平型、矩形型、レーストラック型等どのような形状であっても中空筒状の形態であればよい。 In addition, the cross-sectional shape orthogonal to the axial direction of the globe may be any shape other than a donut shape whose inner and outer surfaces are concentric, for example, a flat shape, a rectangular shape, a race track shape, etc. Good.
また、単一の柱状体の上端部は、ヘッドユニットの下部に連結されるとともに、単一の柱状体の下端部は、制御系ユニットの上部に連結されていればよく、それら連結の方法としてはボルトがナットに螺合した固定に限定されるものでなく、例えばカシメ、接着、溶接、溶着など接合に係わる各種の周知または慣用の技術を適宜用いればよい。 Moreover, while the upper end part of a single columnar body is connected with the lower part of a head unit, the lower end part of a single columnar body should just be connected with the upper part of a control system unit, and those connection methods are as follows. Is not limited to the fixing in which the bolt is screwed to the nut, and various known or commonly used techniques relating to joining such as caulking, adhesion, welding, welding, etc. may be used as appropriate.
さらに、制御系ユニットは、外部の装置からヘッドユニットを介して受信したデータに基づいて表示系ユニットの光源グループの点灯制御を行うような設計としてもよい。 Furthermore, the control system unit may be designed to perform lighting control of the light source group of the display system unit based on data received from an external device via the head unit.
これにより、離間配置された外部の装置であっても、その起動、運転、待機、異常などの各種状態に応じてそれぞれの光源グループの点灯、消灯、点滅を含む各種の点灯制御を安定して実現できるので、オペレータがその装置状態を容易に把握できる。 This makes it possible to stably control various lighting controls including lighting, extinguishing, and blinking of each light source group according to various states such as startup, operation, standby, and abnormality, even with external devices that are spaced apart. Since it is realizable, the operator can grasp | ascertain the apparatus state easily.
以上のように、本発明にかかる表示装置は、例えば接続された外部装置の起動、運転、停止、異常または故障などの装置状態を表示するという基本的な表示機能に加え、子局としての通信機能を備え、前述した外部装置の状態情報、遠隔式入出力装置を介して得られた計測値情報またはパソコンからのデータ情報をPLCやDCSなどの親局へ有線ネットワークを介して送信したり、親局としての通信機能を備え、無線通信を利用して子局から送信されたデータ情報を受信してPLCやDCSへの受け渡しを行ったりする表示装置として有用である。 As described above, the display device according to the present invention communicates as a slave station in addition to the basic display function of displaying the device status such as startup, operation, stop, abnormality or failure of the connected external device, for example. With the function, the status information of the external device described above, the measured value information obtained via the remote input / output device or the data information from the personal computer is transmitted to the master station such as PLC or DCS via a wired network, It has a communication function as a master station, and is useful as a display device that receives data information transmitted from a slave station using wireless communication and transfers it to a PLC or DCS.
10 表示装置
11 制御系ユニット
11a 開口部
11b インジケータ部
11c 円筒形底部
11d 操作パネル部
11e IF基板
11f PS基板
11g 無線LAN基板
11h CPU基板
11i フロントケース
11j メインフレーム
11k ボトムカバー
11m マウントプレート
11n シール部材
11o ブザー装置
11y 制御系ユニットの内部空間
12 ヘッドユニット
12a 可動部
12b 下部ユニット
12c 円盤部材
12d 上部ユニット
12y ヘッドユニットの内部空間
13 表示系ユニット
13a、13b、13c、13d グローブ
13e、13f、13g、13h 光源グループ
13i 中空
13j、13k、13l、13m 回路基板
13n、33n、43n 単一の柱状体
13p、13q、13r、13s 反射部材
13t パイプ部材
13u センターホルダ
S1、S2、S3 傾斜面
P1、P2 接続曲面
θS1 傾斜面S1の傾斜角
θS2 傾斜面S2の傾斜角
θS3 傾斜面S3の傾斜角
r 複数のLEDの実装半径
r1 接続曲面P1の半径
r2 接続曲面P2の半径
BZ ブザーDESCRIPTION OF
Claims (9)
前記表示系ユニットの前記軸方向における他方側にヘッドユニットが配置されるとともに、連通部を有する単一の柱状体が前記グローブの内方に配置され、その単一の柱状体の前記連通部は、前記制御系ユニットの内部空間と前記ヘッドユニットの内部空間とを連通することを特徴とする表示装置。A display system unit having a hollow cylindrical globe extending in the axial direction and a light source group positioned inward of the glove, and the light source group of the display system unit disposed on one side in the axial direction of the display system unit. A display device including a control system unit that performs light emission control,
A head unit is disposed on the other side in the axial direction of the display system unit, and a single columnar body having a communication portion is disposed inside the globe, and the communication portion of the single columnar body is A display device characterized in that the internal space of the control system unit communicates with the internal space of the head unit.
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