JP2013228498A - 映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外光の影響を低減し、降雨による表示特性の劣化を抑制することが可能な映像表示装置を提供する。
【解決手段】映像表示装置１に設けられたルーバー３は、略平板前面から前方に向かって突出し、表示素子を露出させる開口部２ａの周囲を部分的に取り囲むとともに、開口部２ａの周囲から外側に延びる庇部３ａを有する。また、複数の開口部２ａは行列配置され、ルーバー３内の２行２列に配置された４つの開口部２ａの中間となる位置に、それぞれ、中間遮光板３ｂが設けられる。ルーバー３の庇部３ａは、開口部２ａの周囲上部に沿って上方に突出する弧状に形成された円弧状庇部３ａａと、この円弧状庇部３ａａの頂部から上方に突き出して形成された突出部３ａｂを有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、多数のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）などの発光素子を発光させて表示を行うフルカラーの映像表示装置に関するものである。

一般に、映像表示装置は、発光素子等により構成される表示ユニットを平面上に多数配列することにより構成されている。発光素子として発光ダイオード（ＬＥＤ）が使用されるようになり、発光素子の配置や配列ピッチを任意に設計できることから、用途に応じて様々な解像度や輝度を持つ映像表示装置が構成できるようになった。
一般的に映像表示装置の最小構成単位である表示ユニットには単色あるいは２色あるいは光の三原色であるＲＧＢの発光素子を多数配列した基板の前面に太陽あるいは照明から発せられる外光を遮断し、ＬＥＤに直接光線が入射しにくくなるように作用するルーバーを配置したものが知られている。ルーバーには、複数の固体光源に対応する板形状のもの、円形の発光部を持つ単一固体光源に対応した円弧状のものがあり、単一の固体光源に対応する各ルーバーの形状を円弧状とした技術が、従来の文献に記載されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。

特開平６−６０７１０号公報 特開平１１−７３１２５号公報

従来の映像表示装置では、一つのＬＥＤあるいは複数個のＬＥＤ集合体の上部に配置する円弧状ルーバー間のギャップから太陽光あるいは室内照明光等の外光が漏れることにより、表示面のコントラストを悪化させ、良好な画質を得ることができないという問題があった。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、外光が漏れて表示面に入射することがなく、表示コントラストが良好な、表示特性の良い映像表示装置を得ることを目的とする。

この発明に係わる映像表示装置は、平板状の基板、上記基板の前面に配置された複数の固体光源、上記基板の前面に配置され、上記固体光源を露出させる複数の開口部が形成された略平板形状であるルーバーを備え、上記ルーバーは、上記略平板前面から前方に向かって突出し、上記開口部の周囲を部分的に取り囲むとともに、上記開口部の周囲から外側に延びる庇部を備えたものである。

この発明の映像表示装置は、ルーバーに設けた庇部が、開口部の周囲を部分的に覆うだけでなくルーバー開口部の周囲から外側に延びる部分を有しているため、映像表示装置の表示面に入射する外光を広い範囲で遮断することが可能となり、表示特性を向上させることができる。

本発明の実施の形態１の映像表示装置の表示ユニットの正面図、側面図、断面図である。 本発明の実施の形態１の映像表示装置の真上方向からの外光遮光特性を示す正面図である。 本発明の実施の形態１の映像表示装置の斜め方向からの外光遮光特性を示す正面図である。 本発明の実施の形態１の映像表示装置の降雨時の排水特性を示す正面図である。 本発明の実施の形態２の映像表示装置の表示ユニットの正面図である。 本発明の実施の形態３の映像表示装置の表示ユニットの正面図である。 本発明の実施の形態４の映像表示装置におけるルーバーの庇部変形例を示す正面図である。 本発明の説明に必要な表示ユニットの正面図、側面図、断面図である。 本発明の説明に必要な映像表示装置の正面図であり、真上から外光が入射した場合の遮光特性を示した図である。 本発明の説明に必要な映像表示装置の正面図であり、斜め方向から外光が入射した場合の遮光特性を示した図である。

実施の形態１．
まず、各ＬＥＤ発光素子に対応したルーバーの円弧状庇部の構造上の改善点について検討する。
図８は、本発明の説明に必要な図であり、ルーバー３５に、各ＬＥＤ表示素子２に対応した円弧状庇部３５ａを備えた表示ユニット２００の正面図（図８（ａ））、側面図（図８（ｂ））、断面図（図８（ｃ））である。この表示ユニット２００を縦２台×横２台並べて映像表示装置２０００を構成した場合の正面図を図９、図１０に示し、それぞれ、真上方向から、斜め方向から外光２１が表示面に入射する場合の遮光特性を示す。

図８に示すように、表示ユニット２００は、その前面に、ルーバー３５が配置され、ルーバー３５の平板部３ｃに設けられた開口部２ａからＬＥＤ発光素子２が露出した構造であり、ＬＥＤ発光素子２は、基板（配線基板）４に行列配置されており、ハウジングケース５に基板４とルーバー３５が組み付けられる。従来の例では、図８（ａ）に示すように、ルーバー３５の開口部２ａの周囲に、ＬＥＤ発光素子２のそれぞれに対応した円弧状庇部３５ａが配置されている。また、図９、図１０に示すように、映像表示装置２０００では、隣り合う表示ユニット２００間のギャップ寸法と、円弧状庇部３５ａ間のギャップ寸法が同じ、あるいはほぼ同じとなるように設置されている。

ここで、図９に、図８の各ＬＥＤ表示素子２に対応した円弧状庇部３５ａを備えた映像表示装置２０００を晴れた屋外あるいは明るい照明下での屋内環境に、表示面を鉛直方向に沿うように立てて設置した場合において、太陽光あるいは照明光（光源を符号２０で示す。）による外光２１が映像表示装置２０００に対して鉛直方向下向き（真上方向から）照射されたときの映像表示装置２０００の表面状態（遮光特性）を表した、映像表示装置２０００の正面図を示す。
また、図１０に、図８の各ＬＥＤ表示素子２に対応した円弧状庇部３５ａを備えた映像表示装置２０００に対し、斜め方向から外光２１が入射した場合の映像表示装置２０００の遮光特性を表す正面図を示す。

図９に示すように、外光２１が従来の映像表示装置２０００に対して鉛直方向下向きに照射されたとき、映像表示装置２０００の表示面には、円弧状庇部３５ａで遮光された遮光領域２２ｂが暗く、黒っぽく見えるのに対し、複数の円弧状庇部３５ａ間のギャップか
ら外光２１が垂直方向に漏れる非遮光領域２３ａは、外光２１が射しこんで明るくなり、白っぽく見えるようになる。
また、図１０に示すように、外光２１が従来の映像表示装置２０００に対して斜め上方向から照射されたとき、映像表示装置２０００の表示面には、円弧状庇部３５ａによる遮光領域２２ｃが現れるとともに、複数の円弧状庇部３５ａ間のギャップから外光２１が斜め方向に漏れて非遮光領域２３ｂが生じ、その非遮光領域２３ｂが明るくなり、白っぽく見えるようになる。

図８〜図１０を用いて示した従来の映像表示装置２０００の外光遮光特性は不十分なものであり、真上または斜め方向からの外光の入射により表示面が白く見える場合があった。よって、屋外あるいは明るい照明下での屋内環境に設置した場合において、太陽光あるいは室内照明光等の外光２１が、真上から射す場合も、斜めから射す場合も、隣り合うＬＥＤ発光素子２の上部に配置する円弧状庇部３５ａ間のギャップ（隙間）から漏れることにより、映像表示装置２０００の表示面の暗輝度（非点灯時（黒色）の輝度）が上昇し、点灯時の表示面のコントラスト比（白色点灯時の輝度／非点灯時（黒色）の輝度）が小さくなり、結果的に表示コンテンツの白色と黒色のメリハリが無くなり、映像表示装置の画質を損なうなどの問題を生じていた。

そこで、本発明では、ルーバー前面に前方に突出して設けられる庇部を、固体光源を露出させる開口部２ａの上部だけでなく、隣り合う二つの開口部２ａ間の上部にも中間遮光板として設けることで、真上方向からの外光２１の入射をこの中間遮光板によって遮光することを提案する。
さらに、本発明では、斜め方向からの外光２１の入射は、従来の円弧状庇部３５ａに付加的に、垂直に伸びる縦型の突出部を設け、庇部を逆Ｙ字状となるように構成することで防ぐことを提案する。

上記のようにルーバーに中間遮光板と縦型の突出部を付加的に設けることによって、太陽光あるいは室内照明光等の外光２１が、ルーバーの真上方向から照射されても、中間遮光板の影が表示面に残り、また、ルーバーの斜め上方向から照射されても、円弧状の庇部３ａ及び縦型の突出部により遮蔽された影が表示面に残る為、表示面がより黒く（暗く）なり、その結果、従来の映像表示装置と比較すると表示面の暗輝度（非点灯時（黒色）の輝度）が下がり、点灯時の表示面のコントラスト比（白色点灯時の輝度／非点灯時（黒色）の輝度）が大きくなることにより、表示コンテンツの白色と黒色のメリハリが出てくる為、高画質のフルカラー映像表示装置を提供することができる。

以下、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。図１は本発明の映像表示装置の最小構成単位である表示ユニット１０を示す図であり、図１（ａ）は表示ユニット１０の概略正面図、図１（ｂ）は、表示ユニット１０の右側面図、図１（ｃ）は、図１（ａ）の垂直方向の断面であるＡ−Ａ断面図である。
図１に示すように、表示ユニット１０は、ＬＥＤあるいは複数個のＬＥＤ集合体よりなるＬＥＤ表示素子（固体光源）２が複数個、マトリクス状に配列されてなる基板（配線基板）４と、一つのＬＥＤ発光素子２に対応する太陽光や照明等からの外光を遮光するルーバー（マトリクスルーバー）３と、ハウジングケース５により主に構成されており、ルーバー３は、略平板形状であり、基部となる平板部３ｃを有するとともに、ＬＥＤ発光素子２を露出させる開口部２ａの周囲（上部）を部分的に取り囲むように平板部３ｃ前面から前方に向かって突出する円弧状庇部３ａａとともに、開口部２ａの周囲頂部（円弧状庇部３ａａの弧状の頂部に相当する位置。）から上方向かつ外側に延びる縦型の突出部（突出部分）３ａｂを有する、逆Ｙ字状の庇部３ａを備えたことを特徴としている。
さらに、ルーバー３の複数の開口部２ａは行列配置され、ルーバー３内の２行２列に配置された４つの開口部２ａの中間となる位置（中央部）に、外光２１を遮光する中間遮光
板３ｂが設けられたことを特徴としている。

ここで、ルーバー３の開口部２ａの外周形状が、略円形であるときに、庇部３ａが外周の一部を取り囲む円弧状庇部３ａａを有する例を示したが、開口部２ａの外周形状は円形に限らず、様々な形状となる場合があり、その場合は、庇部３ａの形状も開口部外周形状に合わせて変形するものである。
また、ＬＥＤ発光素子２は、３原色であるＲＧＢ、３色の砲弾型１ｉｎ１ＬＥＤ発光素子である。また、発光素子は、発光ダイオードにより構成される。
ルーバー３は、例えばポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂、エポキシ樹脂等に代表される外光遮光性及び耐候性の高い黒色樹脂によって形成されたものである。

次に本発明の実施の形態１による映像表示装置の動作、効果について説明する。図２に示すように、本発明の実施の形態１による図１の表示ユニット１０を、縦２台×横２台並べて構成した、映像表示装置１では、この映像表示装置１を晴れた屋外あるいは明るい照明下での屋内環境に設置した場合に、外光２１が映像表示装置１に対して鉛直方向下向きに照射されたときの映像表示装置１の表示面には、横方向に離間して並べられた中間遮光板３ｂの間のギャップに入射した外光２１は、中間遮光板３ｂ間のギャップの下部に位置する庇部（円弧状庇部３ａａと縦型の突出部３ａｂを有する庇部３ａに相当する。縦型ルーバー付き円弧状ルーバー。）３ａにより遮蔽され、遮蔽された影によって、表示面のほぼ全領域が遮光領域２２ａとなり、全体的にルーバー３の暗輝度が下がる（黒っぽくなる）。

また、図３に示すように、太陽光あるいは照明光による外光２１が映像表示装置１に対して斜め上方向から照射されたときも、映像表示装置１の表示面には、ルーバー３の隣り合う二つの庇部３ａの間のギャップに入射した外光２１は、中間遮光板３ｂ間のギャップの下方に形成された庇部３ａにより遮蔽され、遮蔽された影によって表示面のほぼ全面が遮光領域２２ａとなり、ルーバー暗輝度が下がる（黒っぽくなる）。
よって、屋外あるいは明るい照明下での屋内環境に設置した場合において、映像表示装置１の表示面の暗輝度（非点灯時（黒色）の輝度）が下がり、点灯時の表示面のコントラスト比（白色点灯時の輝度／非点灯時（黒色）の輝度）が大きくなり、結果的に表示コンテンツの白色と黒色のメリハリの効いた、高画質の映像を表示することができる。

また、図４に、本発明の映像表示装置１の降雨時の排水特性を示す、雨天時に雨水２４が流れ落ちる流路軌跡を示した映像表示装置１の正面図を示す。雨天時に映像表示装置１に雨水２４が降り注いだ場合でも、ルーバー３の庇部３ａ、中間遮光板３ｂの上部に水滴が溜まることなく、図４のルーバー３の平板部３ｃに雨水２４の流路軌跡２５を示すように、庇部３ａ及び中間遮光板３ｂの円弧状のルーバー形状に沿って雨水２４が流れ落ちていくため、映像表示装置１を点灯させた時も固体光源２からの発光を水滴によって散乱させることなく、高画質の映像を表示させることができる。

なお、ルーバー３は、遮光特性を向上させるため、黒色の樹脂で形成することが望ましい。
また、ルーバー３の前面に透明艶消し塗装、または黒色艶消し塗装を施すことにより、艶消し塗装ではない場合と比較して、表示面が光って見えることを防止できる。
さらに、ルーバー３の前面に親水性塗装を施したことで、表示面に降雨があった場合に、雨粒の形状とならず、滑らかに表示面にそって水が流れる。そのため、良好な表示特性の映像表示装置１が得られる。
また、ルーバー３の背面に親水性塗装を施したことで、ルーバー３の背面に雨水が入り込んだ場合でも、ルーバー３の背面に沿って雨水を流すことができ、基板４とルーバー３、固体光源２との間に雨水が溜まりにくくなり、ルーバー２の前面側に雨水がしみ出しに
くくなる為、固体光源２からの発光を水滴によって散乱させることなく、高画質の映像を表示させることができる。

なお、この実施の形態１では、中間遮光板３ｂは、図１に示したように、円弧形状のものを例示したが、この形状に限らず、Ｙ字または逆Ｙ字形状、直線的形状とするなど、遮光特性、排水特性が得られる範囲で、様々に変化させて用いることができる。
また、ＤＩＰ型の砲弾型ＬＥＤ発光素子を例に説明したが、本発明はこれに限らず表面実装型のＬＥＤ発光素子を採用してもよく、例えば、３原色であるＲ、Ｇ、Ｂ、３色のＬＥＤチップが実装された３ｉｎ１ＬＥＤ発光素子でも同様の効果を得ることができる。
また、この実施の形態１では、図１および図２にて固体光源である砲弾型のＬＥＤ発光素子２が縦４個×横４個の計１６個配列された表示ユニット１０を例示して説明したが、本発明はこれに限らず縦横共任意の数の固体光源を配列しても同様の効果を得ることができる。

実施の形態２．
上述の実施の形態１では、中間遮光板３ｂや縦型の突出部３ａｂを有する庇部３ａをルーバー３に設ける例を示したが、この実施の形態２では、図５に、表示ユニット１１の正面図を示すように、このルーバー３１には、中間遮光板３ｂを設けず、庇部３ａのみをルーバー３１の開口部２ａの周囲に形成したことを特徴としている。
上述の実施の形態１では、二つの開口部２ａ間のギャップ領域に、真上方向から外光２１が入射することを防止するために、中間遮光板３ｂが必要であることについて述べたが、例えば、斜め方向からの外光２１のみしか想定されない場所に映像表示装置１を設置する場合には、ルーバー３１のように、中間遮光板３ｂを省いた構造としても、斜め方向からの外光を遮断し、良好な表示特性の映像表示装置を得られることができる。
また、設置場所が、真上方向からの外光入射が想定される場所である場合には、開口部２ａの周囲上部を囲む円弧状庇部３ａａの両端部を、それぞれギャップ領域を狭める方向に張り出すように変化させ、隣り合う円弧状庇部３ａａ同士の端部がつき合わされる形状とすることにより、真上方向からの外光の入射を防止することができることは言うまでもない。

実施の形態３．
なお、上述した実施の形態１ではルーバー３２の庇部３ａには円弧状庇部３ａａが含まれ、ルーバー３２の開口部２ａの周囲上部に配置される場合について例示したが、この実施の形態３では、図６に表示ユニット１２を示すように、ルーバー３２の開口部２ａの周囲上部だけでなく、開口部２ａの周囲両側に、円弧状庇部３ａａの両端部から下向きに延びる延在部（延在部分）３ｄを付加的に設ける例を示す。円弧状庇部３ａａの左右両端部から下方向に延在する縦型ルーバーである延在部３ｄは、横方向からの外光２１を遮断することができ、映像表示装置１の表示特性をさらに向上させることができる。
また、ルーバー３２の庇部３ａの突出部３ａｂの長さや延長した延在部３ｄの長さについては、映像表示装置１のコントラストや視野角などの特性に応じて最適化がなされることは言うまでもない。さらに、また、延在部３ｄは、垂直方向だけに延在させるのではなく、遮光特性、排水特性を損なわない範囲で変形させ、斜め方向に伸びるように、そして、直線状に限らず、曲線状に形成することも可能である。

実施の形態４．
上述の実施の形態１では、ルーバー３の開口部２ａの周囲に形成した庇部３ａは、円弧状庇部３ａａと、円弧の頂部から上方向に突出する突出部３ａｂにより形成され、正面方向から見た場合に逆Ｙ字形状となることを示し、円弧状庇部３ａａと突出部３ａｂが平板部３ｃを介することなく一体に形成された例を示した。
この実施の形態４では、図７に表示ユニット１３の表示面拡大図を示し、庇部３３ａの
変形例を示すように、庇部３３ａは、ルーバー３３の開口部２ａの周囲上部を囲む円弧状部分である円弧状庇部３ａａと、開口部２ａの下端部から下方向に延びる縦型の突出部３ｅを有していることを特徴としている。図７の庇部３３ａの場合、正面から観察した形状が逆Ｙ字形状ではなく、円弧状庇部３ａａと突出部３ｅは互いに離間した配置となる。このように、突出部３ｅは、円弧状庇部３ａａと直接的に接続されておらず、平板部３ｃを介して一体となった状態であるが、斜め方向から入射する外光２１を遮断でき、良好な表示特性を得ることが可能となる。

また、図７には、突出部３ｅは、表示面を正面から見た場合に、開口部２ａの下端部から下方向に真っ直ぐ突出した例を示したが、曲線的に折れ曲がった形状とすることや、本数を増やして形成すること、一本の線が途中から分岐したような形状とするなど、設置環境による外光入射方向を考慮して様々に変形させて用いることが可能である。遮光特性、排水特性を維持できる範囲で、このような変形例は、上述した実施の形態１〜３の遮光板にも対応させて用いることが可能である。
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせることができ、また、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能であることは言うまでもない。

１、２０００ 映像表示装置
２ ＬＥＤ表示素子（固体光源）
２ａ 開口部
３、３１、３２、３３、３５ ルーバー
３ａ、３３ａ 庇部
３ａａ、３５ａ 円弧状庇部
３ａｂ、３ｅ 突出部（突出部分）
３ｂ 中間遮光板
３ｃ 平板部
３ｄ 延在部（延在部分）
４ 基板（配線基板）
５ ハウジングケース
１０、１１、１２、１３、２００ 表示ユニット
２０ 光源
２１ 外光
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ 遮光領域
２３ａ、２３ｂ 非遮光領域
２４ 雨水
２５ 流路軌跡。

Claims (9)

1. 平板状の基板、上記基板の前面に配置された複数の固体光源、上記基板の前面に配置され、上記固体光源を露出させる複数の開口部が形成された略平板形状であるルーバーを備え、上記ルーバーは、上記略平板前面から前方に向かって突出し、上記開口部の周囲を部分的に取り囲むとともに、上記開口部の周囲から外側に延びる庇部を備えたことを特徴とする映像表示装置。
2. 複数の上記開口部は行列配置され、上記ルーバー内の２行２列に配置された４つの上記開口部の中間となる位置に、外光を遮光する中間遮光板が設けられたことを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
3. 上記庇部は、上記開口部の周囲上部に沿って上方に突出する弧状に形成されるとともに、この弧状の頂部から上方に突き出して形成された突出部分を有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の映像表示装置。
4. 上記庇部は、両端部から下向きに延びる延在部分を有することを特徴とする請求項３記載の映像表示装置。
5. 上記ルーバーは、黒色の樹脂で形成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の映像表示装置。
6. 上記ルーバー前面に透明艶消し塗装を施したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の映像表示装置。
7. 上記ルーバー前面に黒色艶消し塗装を施したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の映像表示装置
8. 上記ルーバー前面に親水性塗装を施したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の映像表示装置。
9. 上記ルーバー背面に親水性塗装を施したことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項記載の映像表示装置。

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