JP2014035492A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】図柄等を高い品位で表示することができるとともに、回転停止時であっても、二次元的なイルミネーション等として利用することのできる表示装置を提供すること。
【解決手段】表示装置1は、バーサライタの一種であり、LED基板35には回転中心軸線Lからの半径距離が異なる位置に複数の発光素子20が実装され、かかる発光素子20によって点光源からなる発光部2が構成されている。複数の発光素子20のいずれにおいても、半径距離が短い方からn番目の発光素子20と、半径距離が短い方からn+1番目の発光素子20とは、回転中心軸線Lからみて異なる角度方向に配置されている。また、複数の発光素子20のいずれにおいても、半径距離が1つ長い方の発光素子20との半径距離の差が、半径距離が1つ短い方の発光素子20との半径距離の差より短い。
【選択図】図6
【解決手段】表示装置1は、バーサライタの一種であり、LED基板35には回転中心軸線Lからの半径距離が異なる位置に複数の発光素子20が実装され、かかる発光素子20によって点光源からなる発光部2が構成されている。複数の発光素子20のいずれにおいても、半径距離が短い方からn番目の発光素子20と、半径距離が短い方からn+1番目の発光素子20とは、回転中心軸線Lからみて異なる角度方向に配置されている。また、複数の発光素子20のいずれにおいても、半径距離が1つ長い方の発光素子20との半径距離の差が、半径距離が1つ短い方の発光素子20との半径距離の差より短い。
【選択図】図6
Description
本発明は、回転体の回転に同期して、回転体に設けられた複数の発光部を所定のパターンで点滅させることにより文字や図柄等を表示する表示装置に関するものである。
残像を利用して文字や図柄等を表示する表示装置としては各種の装置がある。かかる表示装置のうち、いわゆるバーサライタと称せられる表示装置では、棒状に延在する表示部材上に、その長手方向に沿って複数の発光部を直線的に配置し、表示部材を手動あるいは電動で回転させる動作に同期して、表示部材に設けられた複数の発光部を所定のパターンで点滅させることにより、文字や図柄等を表示する(特許文献1参照)。
しかしながら、従来のバーサライタのように、表示部材上に複数の発光部を直線的に配置した構成では、光源同士の干渉や配線上の問題から発光部同士を近接して配置することができないため、粗い図柄しか表示できないという問題点がある。また、バーサライタを回転させずに複数の発光部を点滅させても、線状の図柄が表示されるだけであるため、二次元的なイルミネーション等として利用することができない。
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、図柄等を高い品位で表示することができるとともに、回転停止時であっても、二次元的なイルミネーション等として利用することのできる表示装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明は、駆動部を備えた支持体と、前記駆動部によって回転中心軸線回りに回転駆動される回転体と、該回転体の前記回転中心軸線の延在方向に向く面において前記回転中心軸線からの半径距離が異なる位置に設けられた複数の発光部と、前記回転体の回転に同期して前記複数の発光部が各々点灯するタイミングを制御する制御部と、を有する表示装置であって、前記複数の発光部には、前記半径距離が短い方からn番目とn+1番目の発光部同士で前記回転中心軸線からみたときの角度位置が互いに異なる発光部が含まれていることを特徴とする。
本発明では、回転体が回転すると、複数の発光部は各々、回転体の回転に同期して所定パターンで点滅する。このため、観察者には、複数の発光部が各々点灯した位置が残像として残り、文字や図柄等が二次元的に表示される。ここで、複数の発光部には、半径距離が短い方からn番目とn+1番目の発光部同士で回転中心軸線からみたときの角度位置が互いに異なる発光部が含まれているため、n番目の発光部とn+1番目の発光部との半径距離の差を狭めても、発光部同士が干渉せず、かつ、発光部への配線等が容易である。従って、品位の高い図柄等を表示することができる。また、複数の発光部が二次的に配置されているため、回転体を回転させずに複数の発光部を点滅させれば、二次元的なイルミネーション等として利用することができる。
本発明において、前記複数の発光部のいずれにおいても、前記半径距離が短い方からn番目の発光部と、前記半径距離が短い方からn+1番目の発光部とは、前記回転中心軸線からみて異なる角度方向に配置されていることが好ましい。かかる構成によれば、全ての発光部においてn番目の発光部とn+1番目の発光部との半径距離の差を狭めても、発光部同士が干渉せず、かつ、発光部への配線等が容易である。従って、品位の高い図柄等を表示することができる。また、複数の発光部が二次的に分散して配置されているため、回転体を回転させずに複数の発光部を点滅させれば、品位の高いイルミネーション等として利用することができる。
本発明において、前記複数の発光部には、前記半径距離が1つ長い方の発光部との半径距離の差が、前記半径距離が1つ短い方の発光部との半径距離の差より短い発光部が含まれていることが好ましい。回転体を回転させた際、半径距離が大の発光部は、半径距離が小の発光部より周方向の移動距離が大であるため、半径距離が大の領域では図柄が暗く表示されてしまう。しかるに本形態では、半径距離が大の領域では、発光部同士の半径距離の差を小としてあるので、半径距離が大の領域でも、半径距離が小の領域と同様な明るさの図柄を表示することができる。
本発明において、前記複数の発光部のいずれにおいても、前記半径距離が1つ長い方の発光部との半径距離の差が、前記半径距離が1つ短い方の発光部との半径距離の差より短いことが好ましい。かかる構成によれば、複数の発光部のいずれにおいても、半径距離が大の領域では、発光部同士の半径距離の差を小としてあるので、図柄全体を同等の明るさとすることができる。
本発明において、前記複数の発光部のいずれにおいても、前記半径距離が短い方からn番目の発光部の半径距離をrnとし、前記半径距離が短い方からn−1番目の発光部の半径距離をrn-1とし、前記半径距離が短い方からn+1番目の発光部の半径距離をrn+1としたとき、
半径距離rn-1、rn、rn+1は、以下の関係
2・(rn)2 = (rn-1)2 +(rn+1)2
を満たしていることが好ましい。かかる構成によれば、半径距離が大の発光部では、半径距離が小の発光部より周方向の移動距離が大である分、半径距離が大の領域での発光部の半径距離の差を小としてあるので、図柄全体を同等の明るさとすることができる。
半径距離rn-1、rn、rn+1は、以下の関係
2・(rn)2 = (rn-1)2 +(rn+1)2
を満たしていることが好ましい。かかる構成によれば、半径距離が大の発光部では、半径距離が小の発光部より周方向の移動距離が大である分、半径距離が大の領域での発光部の半径距離の差を小としてあるので、図柄全体を同等の明るさとすることができる。
本発明において、前記複数の発光部は各々、発光素子を備えている構成を採用することができる。
本発明において、前記複数の発光部は各々、前記発光素子として、異なる色光を出射する複数の発光素子を備えていることが好ましい。かかる構成によれば、図柄をカラー表示することができる。
本発明において、前記複数の発光部の各々において、前記複数の発光素子は周方向に配列されていることが好ましい。かかる構成によれば、複数の発光素子同士の半径距離が等しいので、図柄を高い品位でカラー表示することができる。
本発明において、前記支持体には、非接触電力伝送用の送電部が設けられ、前記回転体には、前記制御部および非接触電力伝送用の受電部が設けられ、前記制御部および前記複数の発光部には、前記送電部から前記受電部に伝送された電力が供給されることが好ましい。かかる構成によれば、回転体に対する給電を容易に行うことができる。
本発明において、前記回転体には、前記受電部に伝送された電力を蓄える蓄電部が設けられていることが好ましい。かかる構成によれば、送電部から受電部への電力の伝送が停止している期間中であっても発光部から光を出射することができる。
本発明において、前記蓄電部は、電気二重層キャパシタを備えていることが好ましい。かかる構成によれば、蓄電部の蓄えることのできる電力が大である。
本発明において、前記送電部は、例えば、送電コイルであり、この場合、前記受電部は、前記送電コイルと電磁結合した受電コイルである。
本発明において、前記送電部から前記受電部には電力およびデータが伝送されることが好ましい。かかる構成によれば、回転体に対して表示の切り換え指令を非接触で行うことができる。
本発明において、複数の発光部には、半径距離が短い方からn番目とn+1番目の発光部同士で回転中心軸線からみたときの角度位置が互いに異なる発光部が含まれているため、n番目の発光部とn+1番目の発光部との半径距離の差を狭めても、発光部同士が干渉せず、かつ、発光部への配線等が容易である。従って、品位の高い図柄等を表示することができる。また、複数の発光部が二次的に配置されているため、回転体を回転させずに複数の発光部を点滅させれば、二次元的なイルミネーション等として利用することができる。
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
[実施の形態1]
(表示装置の全体構成)
図1は、本発明の実施の形態1に係る表示装置の説明図であり、図1(a)、(b)は各々、表示装置の表示面側の説明図、および星形の図柄を表示した様子を示す説明図である。図2は、本発明の実施の形態1に係る表示装置の構成を示す説明図であり、図2(a)、(b)、(c)は各々、表示装置の表示面側の斜めからみた斜視図、分解斜視図、および回転体を表示面側とは反対側からみた斜視図である。図3は、本発明の実施の形態1に係る表示装置の断面図である。図4は、本発明の実施の形態1に係る表示装置に用いた回転体の分解斜視図である。
(表示装置の全体構成)
図1は、本発明の実施の形態1に係る表示装置の説明図であり、図1(a)、(b)は各々、表示装置の表示面側の説明図、および星形の図柄を表示した様子を示す説明図である。図2は、本発明の実施の形態1に係る表示装置の構成を示す説明図であり、図2(a)、(b)、(c)は各々、表示装置の表示面側の斜めからみた斜視図、分解斜視図、および回転体を表示面側とは反対側からみた斜視図である。図3は、本発明の実施の形態1に係る表示装置の断面図である。図4は、本発明の実施の形態1に係る表示装置に用いた回転体の分解斜視図である。
図1、図2および図3に示す表示装置1は、残像を利用して図柄等を表示するバーサライタの一種であり、矢印CWで示すような回転体3の回転に同期して、回転体3に設けられた複数の発光部2を所定のパターンで点滅させることにより、図1(b)に示す星形の図柄等を表示する。かかる表示装置1は、駆動部6を備えた支持体5を備えており、回転体3は、駆動部6によって回転中心軸線L回りに回転駆動される。また、回転体3は、回転中心軸線Lの延在方向の一方側L1に向く面において回転中心軸線Lからの半径距離が異なる位置に点光源からなる複数の発光部2を有している。また、回転体3の側には、回転体3の回転に同期して複数の発光部2が各々点灯するタイミングを制御する制御部9(図5参照)が設けられている。本形態においては、後述するように、発光部2の光源としてLED(Light Emitting Diode/発光ダイオード)からなる発光素子が用いられている。
(支持体5の構成)
図2および図3に示すように、支持体5は、駆動部6と、駆動部6を内側に収容するカップ状のホルダ59とを備えている。駆動部6は、駆動源としてのモータ60を有しているとともに、モータ60に対する駆動回路68等を構成する回路モジュール65や給電基板66を備えており、回転体3の回転中心軸線L上にモータ60のモータ軸61が位置している。回路モジュール65や給電基板66には、後述する送電コイル71に交流を供給する直流−交流変換回路69等も構成されている。
図2および図3に示すように、支持体5は、駆動部6と、駆動部6を内側に収容するカップ状のホルダ59とを備えている。駆動部6は、駆動源としてのモータ60を有しているとともに、モータ60に対する駆動回路68等を構成する回路モジュール65や給電基板66を備えており、回転体3の回転中心軸線L上にモータ60のモータ軸61が位置している。回路モジュール65や給電基板66には、後述する送電コイル71に交流を供給する直流−交流変換回路69等も構成されている。
給電基板66に対して回転中心軸線Lの一方側L1の面にはシールド板58が重ねて配置されており、かかるシールド板58の回転中心軸線Lの一方側L1の面には円環状の送電コイル71が重ねて配置されている。送電コイル71は、非接触電力伝送用の送電部であり、モータ軸61を中心にモータ軸61の周りに配置されている。
モータ60の側方には、送電コイル71の内側から露出するように、赤外光を出射するLED等の発光素子81が配置され、発光素子81に対して、モータ軸61を間に挟む反対側では、フォトトランジスター87が送電コイル71の内側で露出するように配置されている。かかる発光素子81およびフォトトランジスター87は、モータ軸61を中心とする同一の半径距離の位置に設けられている。
(回転体3の構成)
図4は、本発明の実施の形態1に係る表示装置1に用いた回転体3の分解斜視図である。図1、図2、図3および図4に示すように、回転体3は、回転中心軸線Lの最も一方側L1に位置するカップ状のカバー30と、カバー30の円形の底板部32に対して支持体5が位置する側に重ねて配置された略四角形のLED基板35とを有しており、LED基板35に対して支持体5が位置する側には、円板状のブシュ36が重ねて配置されている。
図4は、本発明の実施の形態1に係る表示装置1に用いた回転体3の分解斜視図である。図1、図2、図3および図4に示すように、回転体3は、回転中心軸線Lの最も一方側L1に位置するカップ状のカバー30と、カバー30の円形の底板部32に対して支持体5が位置する側に重ねて配置された略四角形のLED基板35とを有しており、LED基板35に対して支持体5が位置する側には、円板状のブシュ36が重ねて配置されている。
ブシュ36およびLED基板35の中央にはモータ軸61が嵌る穴361、351が各々形成されており、モータ軸61は、穴361、351に嵌った状態でブシュ36の側方から止められたセットねじ37によってブシュ36と連結されている。また、ブシュ36には穴361を間に挟む両側にねじ孔362、363が形成されており、LED基板35には、ねじ孔362、363と重なる位置に穴352、353が形成されている。また、カバー30の底板部32には、穴352、353と重なる位置に穴321、322が形成されている。従って、固定ねじ331、332をカバー30の穴321、322、およびLED基板35の穴352、353を介してブシュ36のねじ孔362、363に止めることによって、ブシュ36、LED基板35およびカバー30が連結される。その結果、回転体3(ブシュ36、LED基板35およびカバー30)はモータ軸61に連結され、回転体3はモータ軸61と一体に回転する。
LED基板35の回転中心軸線Lの一方側L1の面には、図5を参照して後述する制御部9を構成する半導体装置39等が実装されている。また、LED基板35の回転中心軸線Lの一方側L1の面にはLEDからなる複数の発光素子20が実装されている一方、カバー30の底板部32において発光素子20と重なる位置には穴31が形成されている。このようにして、回転体3には、発光素子20および穴31によって複数の発光部2が構成されている。ここで、複数の発光部2(発光素子20および穴31)は各々、後述するように、回転中心軸線Lからの半径距離が相違している。
回転体3において、LED基板35の支持体5側の面にはシールド板38が重ねて配置され、かかるシールド板38に対して支持体5側の面には円環状の受電コイル72が重ねて配置されている。受電コイル72は、非接触電力伝送用の受電部であり、モータ軸61を中心にモータ軸61の周りに配置されている。この状態で、受電コイル72と送電コイル71とは、回転中心軸線Lの方向で隙間を介して対向している。従って、送電コイル71に交流を通電すれば、受電コイル72に誘導電流が発生するので、支持体5の側から回転体3の側に非接触で電力を伝送することができる。
LED基板35の支持体5側の面には、電気二重層キャパシタからなる蓄電部73が構成されており、受電コイル72に流れた誘導電流は、図5を参照して後述する全波整流回路74を介して蓄電部73に蓄えられる。
シールド板38には、モータ軸61を通す穴381、および固定ねじ331、332を通す穴382、383が形成されている。また、シールド板38において、受電コイル72の内周面とブシュ36の外周面とに挟まれた領域には、同一の半径距離の位置に穴384、385が形成されており、かかる穴384、385は、穴381を挟んで反対側に形成されている。ここで、穴384、385は、支持体5側の発光素子81およびフォトトランジスター87と同一の半径距離の位置に形成されている。
LED基板35において、穴384、385と重なる位置には穴354、355が形成されており、かかる穴354、355と重なる位置には、支持体5側に受光面および発光面を向けるフォトトランジスター82、および赤外光を出射するLEDからなる発光素子86が設けられている。発光素子86は、支持体5側のフォトトランジスター87とともに回転位置検出用のフォトカプラを構成している。また、フォトトランジスター82は、支持体5側の発光素子81とともに、発光素子20が点灯するための指令信号を伝達するためのフォトカプラを構成している。
(表示装置1の電気的構成)
図5は、本発明の実施の形態1に係る表示装置1の電気的構成を模式的に示す説明図である。
図5は、本発明の実施の形態1に係る表示装置1の電気的構成を模式的に示す説明図である。
図5に示すように、表示装置1では、直流電源供給用の端子11、12が構成されており、端子11、12を介してモータ60に対する駆動回路68に直流電圧が供給される。また、端子11、12を介しては直流−交流変換回路69に直流電圧の供給も行われ、直流−交流変換回路69は送電コイル71に交流電流を供給する。従って、スイッチ(図示せず)により、駆動回路68に直流電圧が供給されると、モータ60が回転を開始し、回転体3を回転駆動する。また、送電コイル71に交流電流が供給されると、回転体3側の受電コイル72に誘導電流が発生し、かかる電流は、全波整流回路74を介して蓄電部73に蓄えられる。蓄電部73は、回転体3側に設けられた発光素子20等への給電を行う。
本形態の表示装置1において、制御部9は、回転体3側に設けられた半導体装置39(図4参照)の内部等に光源駆動回路391、光源駆動回路391を制御するマイクロプロセッサ393、および各種パラメータ等が記憶部392を備えており、支持体5側にマイクロプロセッサ91を有している。また、制御部9は、回転体3や支持体5の外部に上位の制御装置90を有しており、上位の制御装置90は、端子13、14を介してマイクロプロセッサ91を制御する。
かかる制御部9は、回転体3の角度位置に対応するタイミングで発光素子20を点滅させる。その結果、発光素子20が点灯した際の位置の残像が合成されるので、図1(b)に示す星形等の図柄が視認される。かかる動作を行うにあたって、発光素子86は、常時点灯しており、支持体5側のフォトトランジスター87ととともに回転検出用のフォトカプラを構成している。従って、フォトトランジスター87は、回転体3が1回転する度に、制御部9のマイクロプロセッサ91に原点位置を示す信号を出力し、マイクロプロセッサ91は、上位の制御装置90に原点位置に来たことを示す回転位置信号を出力する。そして、制御装置90は、回転位置信号に基づいて、発光素子20の点滅パターン信号(点灯パターン信号)を支持体5のマイクロプロセッサ91に出力すると、マイクロプロセッサ91は発光素子81によって回転体3側に点滅パターン信号を出力する。その際、点滅パターンの送信にはPWM制御等が用いられる。ここで、点滅パターン信号は、回転体3の角度位置に対応するタイミングで発光素子20が点滅するタイミングを規定する。次に、回転体3側では、フォトトランジスター82が点滅パターン信号を受信し、それをマイクロプロセッサ393に出力する。そして、マイクロプロセッサ393は、点滅パターン信号に基づいて、光源駆動回路391を制御し、回転体3の角度位置に対応するタイミングで複数の発光素子20を各々、点滅させる。このようにして、制御部9は、回転体3の角度位置に対応するタイミングで複数の発光素子20を各々、点滅させる。
なお、本形態では、端子11、12から直流電圧を供給した際、直流−交流変換回路69に直流電圧が供給され、直流−交流変換回路69が送電コイル71に交流電流を供給する構成であったが、端子11、12とは別の端子から直接、送電コイル71に交流電流を供給する構成であってもよい。かかる構成によれば、直流−交流変換回路69を省略することができる。
(発光部2のレイアウト)
図6は、本発明の実施の形態1に係る表示装置1のLED基板35の説明図であり、図6(a)、(b)は各々、LED基板35上での発光素子20(発光部2)のレイアウトを示す説明図、および発光素子20の半径位置を示す説明図である。
図6は、本発明の実施の形態1に係る表示装置1のLED基板35の説明図であり、図6(a)、(b)は各々、LED基板35上での発光素子20(発光部2)のレイアウトを示す説明図、および発光素子20の半径位置を示す説明図である。
図6に示すように、本形態の表示装置1では、LED基板35上の所定位置に発光素子20が実装されており、かかる発光素子20によって発光部2の位置が規定されている。本形態では、発光素子20が計16個実装されており、かかる16個の発光素子20を各々、発光素子201〜216として示してある。ここで、複数の発光素子20は、回転中心軸線Lからの半径距離が異なる位置に実装されている。なお、本形態では、モータ60として、360°/48パルス=7.5°のステッピングモータが使用されているため、モータ60は7.5°ずつ回転する。従って、複数の発光素子20はいずれも、図6に7.5°の角度間隔で示す仮想線上に配置されている。但し、モータ60の構成については上記の仕様に限定されるものではない。
本形態では、複数の発光素子20を半径距離が異なるように設けるにあたって、複数の発光素子20(発光部2)には、半径距離が短い方からn番目とn+1番目の発光素子20同士で回転中心軸線Lからみたときの角度位置が互いに異なる発光素子20が含まれている。特に本形態においては、複数の発光素子20のいずれにおいても、半径距離が短い方からn番目の発光素子20と、半径距離が短い方からn+1番目の発光素子20とは、回転中心軸線Lからみて異なる角度方向に配置されている。例えば、複数の発光素子20は、半径距離が短い方から発光素子201、発光素子202、発光素子203、発光素子204・・と配置されており、矢印L0で示す位置を0°としたとき、発光素子201、発光素子202、発光素子203、発光素子204・・は各々、277.5°、160.5°、90.0°、322.5°・・の角度位置にある。なお、発光素子202、210はいずれも、160・5°の角度位置にあるが、発光素子202は、半径距離が短い方から2番目の発光素子20であり、発光素子210は、半径距離が短い方から10番目の発光素子20である。従って、本形態では、いずれの発光素子20においても、半径距離が短い方からn番目の発光素子20と、半径距離が短い方からn+1番目の発光素子20とは、回転中心軸線Lからみて異なる角度方向に配置されている。
また、回転体3を回転させた際、半径距離が大の発光素子20は、半径距離が小の発光素子20より周方向の移動距離が大であるため、半径距離が大の領域では図柄が暗く表示されてしまうことから、本形態では、複数の発光素子20には、半径距離が1つ長い方の発光素子20との半径距離の差が、半径距離が1つ短い方の発光素子20との半径距離の差より短い発光素子20が含まれている。特に本形態では、複数の発光素子20のいずれにおいても、半径距離が1つ長い方の発光素子20との半径距離の差が、半径距離が1つ短い方の発光素子20との半径距離の差より短い。すなわち、本形態では、内周側から外周側に向けて間隔が漸減している計16本の仮想の同心円Cを描いたとき、かかる同心円Cに発光素子20を1個ずつ配置してある。
このため、図6(b)に示すように、複数の発光素子20のいずれにおいても、半径距離が短い方からn番目の発光素子20の半径距離をrnとし、半径距離が短い方からn−1番目の発光素子20の半径距離をrn-1とし、半径距離が短い方からn+1番目の発光素子20の半径距離をrn+1としたとき、
半径距離rn-1、rn、rn+1は、以下の関係
rn−rn-1 > rn+1−rn
を満たしている。
半径距離rn-1、rn、rn+1は、以下の関係
rn−rn-1 > rn+1−rn
を満たしている。
また、本形態では、回転体3を所定の角度θだけ回転させた際、半径距離が大の発光素子20が移動する周長と、半径距離が小の発光素子20が移動する周長との差に応じて、半径距離が1つ異なる発光素子20の間隔を適正化してある。すなわち、半径距離が短い方からn番目の発光素子20の半径距離rnで描いた同心円と半径距離が短い方からn−1番目の発光素子20の半径距離rn-1で描いた同心円とによって挟まれた領域Da(図6(b)に右上がりの斜線を付した領域)の面積Saと、半径距離が短い方からn番目の発光素子20の半径距離rnで描いた同心円と半径距離が短い方からn+1番目の発光素子20の半径距離rn+1で描いた同心円とによって挟まれた領域Db(図6(b)に左上がりの斜線を付した領域)の面積Sbとが等しくなるように、発光素子20の半径距離を設定してある。
より具体的には、半径距離rn-1、rn、rn+1は、以下の関係
2・(rn)2 = (rn-1)2 +(rn-1)2
を満たすように、発光素子20の半径距離を設定してある。
2・(rn)2 = (rn-1)2 +(rn-1)2
を満たすように、発光素子20の半径距離を設定してある。
上式の関係は以下の式
Sa=π・rn 2・(θ/360)−π・rn-1 2・(θ/360)
Sb=π・rn+1 2・(θ/360)−π・rn 2・(θ/360)
Sa=Sb
π・rn 2・(θ/360)−π・rn-1 2・(θ/360)
=π・rn+1 2・(θ/360)−π・rn 2・(θ/360)
rn 2−rn-1 2 =rn+1 2−rn 2
より誘導される。
Sa=π・rn 2・(θ/360)−π・rn-1 2・(θ/360)
Sb=π・rn+1 2・(θ/360)−π・rn 2・(θ/360)
Sa=Sb
π・rn 2・(θ/360)−π・rn-1 2・(θ/360)
=π・rn+1 2・(θ/360)−π・rn 2・(θ/360)
rn 2−rn-1 2 =rn+1 2−rn 2
より誘導される。
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態の表示装置1は、回転体3が回転すると、複数の発光部2は各々、回転体3の回転に同期して所定パターンで点滅する。このため、観察者には、複数の発光部2が各々点灯した位置が残像として残り、文字や図柄等が二次元的に表示される。ここで、複数の発光部2(発光素子20)には、半径距離が短い方からn番目とn+1番目の発光部2同士で回転中心軸線Lからみたときの角度位置が互いに異なる発光部2が含まれている。特に本形態では、複数の発光部2(発光素子20)のいずれにおいても、半径距離が短い方からn番目とn+1番目の発光部2同士で回転中心軸線Lからみたときの角度位置が互いに異なっている。このため、n番目の発光部2とn+1番目の発光部2との半径距離の差を狭めても、発光部2同士が干渉せず、かつ、発光部2への配線等が容易である。従って、品位の高い図柄等を表示することができる。また、複数の発光部2が二次的に配置されているため、回転体3を回転させずに複数の発光部2を点滅させれば、二次元的なイルミネーション等として利用することができる。
以上説明したように、本形態の表示装置1は、回転体3が回転すると、複数の発光部2は各々、回転体3の回転に同期して所定パターンで点滅する。このため、観察者には、複数の発光部2が各々点灯した位置が残像として残り、文字や図柄等が二次元的に表示される。ここで、複数の発光部2(発光素子20)には、半径距離が短い方からn番目とn+1番目の発光部2同士で回転中心軸線Lからみたときの角度位置が互いに異なる発光部2が含まれている。特に本形態では、複数の発光部2(発光素子20)のいずれにおいても、半径距離が短い方からn番目とn+1番目の発光部2同士で回転中心軸線Lからみたときの角度位置が互いに異なっている。このため、n番目の発光部2とn+1番目の発光部2との半径距離の差を狭めても、発光部2同士が干渉せず、かつ、発光部2への配線等が容易である。従って、品位の高い図柄等を表示することができる。また、複数の発光部2が二次的に配置されているため、回転体3を回転させずに複数の発光部2を点滅させれば、二次元的なイルミネーション等として利用することができる。
また、本形態において、複数の発光部2には、半径距離が1つ長い方の発光部2との半径距離の差が、半径距離が1つ短い方の発光部2との半径距離の差より短い発光部2が含まれている。特に本形態では、複数の発光部2のいずれにおいても、半径距離が1つ長い方の発光部2との半径距離の差が、半径距離が1つ短い方の発光部2との半径距離の差より短い。すなわち、外周側にいくほど、発光部2同士の半径距離の差が縮まっている。このため、回転体3を回転させた際、半径距離が大の発光部2は、半径距離が小の発光部2より周方向の移動距離が大であるため、半径距離が大の領域では図柄が暗く表示されてしまうという問題を解消することができ、半径距離の大の領域でも、半径距離が小の領域と同様な明るさの図柄を表示することができる。
また、本形態おいて、支持体5には、非接触電力伝送用の送電コイル71(送電部)が設けられ、回転体3には、制御部9および非接触電力伝送用の受電コイル72(受電部)が設けられ、制御部9および複数の発光部2には、送電コイル71から受電コイル72に伝送された電力が供給される。このため、回転体3に対する給電を容易に行うことができるので、スリップリング等を用いて、支持体5と回転体3とを電気的に接続する必要がない。それ故、スリップリングの摩耗等に起因する不具合の発生を防止することができる。また、回転体3には、受電コイル72に伝送された電力を蓄える蓄電部73が設けられているため、送電コイル71から受電コイル72への電力の伝送が停止している期間中であっても、発光素子20を点滅させることができる。しかも、蓄電部73は、電気二重層キャパシタを備えているため、蓄えることのできる電力が大である。
なお、端子11、12とは別の端子から直接、送電コイル71に交流電流を供給する構成を採用した場合、端子11、12から電力を供給してモータ60を回転させる一方、送電コイル71から受電コイル72への電力の伝送を停止し、蓄電部73に蓄えられた電力のみで、発光素子20の点滅を行ってもよい。
[実施の形態2]
図7は、本発明の実施の形態2に係る表示装置2の電気的構成を模式的に示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図7は、本発明の実施の形態2に係る表示装置2の電気的構成を模式的に示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図7に示すように、本形態では、図5等に示す発光素子86およびフォトトランジスター87(回転検出用のフォトカプラ)が設けられていない。但し、発光素子81およびフォトトランジスター82が原点位置伝達用のフォトカプラとして設けられている。また、制御部9において、記憶部392は、発光素子20が点滅するパターンに対応する情報が記憶されている。このように構成した発光装置1において、発光素子81は常時点灯している。このため、回転体3が1回転する度に、フォトトランジスター82が原点位置に来たことを示す回転位置信号をマイクロプロセッサ393に出力する。そして、マイクロプロセッサ393は、記憶部392に記憶されている点滅パターンに基づいて、光源駆動回路391を制御し、回転体3の角度位置に対応するタイミングで複数の発光素子20各々、点滅させる。このようにして、制御部9は、回転体3の角度位置に対応するタイミングで複数の発光素子20各々、点滅させる。
(他の実施の形態)
上記実施の形態では、1つの発光部2に1つの発光素子20を設けたが、1つの発光部2に複数の発光素子20を設けてもよい。また、1つの発光部2に複数の発光素子20を設ける場合、複数の発光素子20として、異なる色光を出射する複数の発光素子20を設けてもよい。例えば、複数の発光素子20として、赤色光を出射する発光素子20と、緑色光を出射する発光素子20と、青色光を出射する発光素子20とを設けてもよく、かかる構成によれば、図柄をカラー表示することができる。また、1つの発光部2に複数の発光素子20を設ける場合、1つの発光部2において複数の発光素子20を近接配置することが好ましい。特に、1つの発光部2において複数の発光素子20を同一の半径距離の位置に配置することが好ましく、この場合、複数の発光素子20を周方向に配列させることになる。かかる構成によれば、複数の発光素子20同士の半径距離が等しいので、図柄を高い品位でカラー表示することができる。
上記実施の形態では、1つの発光部2に1つの発光素子20を設けたが、1つの発光部2に複数の発光素子20を設けてもよい。また、1つの発光部2に複数の発光素子20を設ける場合、複数の発光素子20として、異なる色光を出射する複数の発光素子20を設けてもよい。例えば、複数の発光素子20として、赤色光を出射する発光素子20と、緑色光を出射する発光素子20と、青色光を出射する発光素子20とを設けてもよく、かかる構成によれば、図柄をカラー表示することができる。また、1つの発光部2に複数の発光素子20を設ける場合、1つの発光部2において複数の発光素子20を近接配置することが好ましい。特に、1つの発光部2において複数の発光素子20を同一の半径距離の位置に配置することが好ましく、この場合、複数の発光素子20を周方向に配列させることになる。かかる構成によれば、複数の発光素子20同士の半径距離が等しいので、図柄を高い品位でカラー表示することができる。
上記実施の形態では、送電コイル71から受電コイル72への電力の伝送のみを行ったが、送電コイル71から受電コイル72に対して、電力に加えて、データが伝送してもよい。例えば、送電コイル71から受電コイル72への電力の伝送のオンオフパターン、送電コイル71から受電コイル72への電力の大小の変化パターン等をデータとして伝送し、制御部9に設けたデコード部でデータを復号化してもよい。かかる構成によれば、例えば、記憶部392に対して、発光素子20の点滅パターンを複数種類記憶させておき、送電コイル71から受電コイル72に伝送されたデータに基づいて、複数種類の点滅パターンのうちいずれを用いるかを容易に指令することができる。
上記実施の形態では、非接触電力伝送として、電磁誘導を用いた電磁誘導方式を採用したが、電流を電磁波に変換しアンテナを介して伝送する電波方式や、電磁界の共鳴現象を利用した電磁界共鳴方式等を採用してもよい。
上記実施の形態では、発光素子としてLEDを用いた例を説明したが、発光素子としてレーザダイオード等を用いてもよい。
1 表示装置
2 発光部
3 回転体
5 支持体
6 駆動部
9 制御部
20、201〜216 発光素子
31 カバーの穴
35 LED基板
60 モータ
61 モータ軸
71 送電コイル(送電部)
72 受電コイル(受電部)
73 蓄電部
2 発光部
3 回転体
5 支持体
6 駆動部
9 制御部
20、201〜216 発光素子
31 カバーの穴
35 LED基板
60 モータ
61 モータ軸
71 送電コイル(送電部)
72 受電コイル(受電部)
73 蓄電部
Claims (13)
- 駆動部を備えた支持体と、
前記駆動部によって回転中心軸線回りに回転駆動される回転体と、
該回転体の前記回転中心軸線の延在方向に向く面において前記回転中心軸線からの半径距離が異なる位置に設けられた複数の発光部と、
前記回転体の回転に同期して前記複数の発光部が各々点灯するタイミングを制御する制御部と、
を有する表示装置であって、
前記複数の発光部には、前記半径距離が短い方からn番目とn+1番目の発光部同士で前記回転中心軸線からみたときの角度位置が互いに異なる発光部が含まれていることを特徴とする表示装置。 - 前記複数の発光部のいずれにおいても、前記半径距離が短い方からn番目の発光部と、前記半径距離が短い方からn+1番目の発光部とは、前記回転中心軸線からみて異なる角度方向に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
- 前記複数の発光部には、前記半径距離が1つ長い方の発光部との半径距離の差が、前記半径距離が1つ短い方の発光部との半径距離の差より短い発光部が含まれていることを特徴とする請求項1または2に記載の表示装置。
- 前記複数の発光部のいずれにおいても、前記半径距離が1つ長い方の発光部との半径距離の差が、前記半径距離が1つ短い方の発光部との半径距離の差より短いことを特徴とする請求項1または2に記載の表示装置。
- 前記複数の発光部のいずれにおいても、前記半径距離が短い方からn番目の発光部の半径距離をrnとし、前記半径距離が短い方からn−1番目の発光部の半径距離をrn-1とし、前記半径距離が短い方からn+1番目の発光部の半径距離をrn+1としたとき、
半径距離rn-1、rn、rn+1は、以下の関係
2・(rn)2 = (rn-1)2 +(rn+1)2
を満たしていることを特徴とする請求項4に記載の表示装置。 - 前記複数の発光部は各々、発光素子を備えていることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の表示装置。
- 前記複数の発光部は各々、前記発光素子として、異なる色光を出射する複数の発光素子を備えていることを特徴とする請求項6に記載の表示装置。
- 前記複数の発光部の各々において、前記複数の発光素子は周方向に配列されていることを特徴とする請求項7に記載の表示装置。
- 前記支持体には、非接触電力伝送用の送電部が設けられ、
前記回転体には、前記制御部および非接触電力伝送用の受電部が設けられ、
前記制御部および前記複数の発光部には、前記送電部から前記受電部に伝送された電力が供給されることを特徴とする請求項1乃至8の何れか一項に記載の表示装置。 - 前記回転体には、前記受電部に伝送された電力を蓄える蓄電部が設けられていることを特徴とする請求項9に記載の表示装置。
- 前記蓄電部は、電気二重層キャパシタを備えていることを特徴とする請求項10に記載の表示装置。
- 前記送電部は、送電コイルであり、
前記受電部は、前記送電コイルと電磁結合した受電コイルであることを特徴とする請求項9乃至11の何れか一項に記載の表示装置。 - 前記送電部から前記受電部には電力およびデータが伝送されることを特徴とする請求項9乃至12の何れか一項に記載の表示装置。
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- 2012-08-09 JP JP2012177468A patent/JP2014035492A/ja active Pending
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