JP2016099393A - Ｌｅｄ表示器 - Google Patents

Abstract

【課題】表示の視認性を向上することができるＬＥＤ表示器を提供する。
【解決手段】ＬＥＤ表示器１は、太陽光等の光を遮ることが可能なルーバー１０を備える。ルーバー１０は、ＬＥＤ２に照射される太陽光等を遮ることが可能で、表示部３の基板上に整列配置されたＬＥＤ２の間の隙間を埋めるように、いわゆる格子状に形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤを光源とするＬＥＤ表示器に関する。

近年、例えば路線バスにおいて、行き先表示器としてＬＥＤ表示器が使用されている（特許文献１等参照）。行き先表示器として使用されるＬＥＤ表示器は、外から表示が見えるように、例えば車体の前部、側部、後部等に設置される。

特開２０００−１０８８０３号公報

ＬＥＤ表示器において、太陽光がＬＥＤや基板に反射すると、ＬＥＤの光のコントラストが低下し、視認性が悪化してしまう問題があった。よって、ＬＥＤの視認性を確保するために何らかの対策が必要とされていた。

本発明の目的は、表示の視認性を向上することができるＬＥＤ表示器を提供することにある。

前記問題点を解決するＬＥＤ表示器は、光源である複数のＬＥＤの光により表示を実行する構成において、上方から前記ＬＥＤに照射される光を遮ることが可能で、かつ整列された前記ＬＥＤの間に配置されて当該ＬＥＤの間の隙間を埋めるように設けられた格子状のルーバーを備えた。

本構成によれば、ＬＥＤ表示器にルーバーを設けたので、例えば太陽光等の光がＬＥＤ表示器に照射されたとしても、光がルーバーによって遮られ、ＬＥＤで反射し難くなる。また、整列するＬＥＤの間の隙間がルーバーによって埋められるので、太陽光等の光が、ＬＥＤが実装される基板でも反射し難くなる。このため、ＬＥＤの光のコントラストが確保される。よって、ＬＥＤ表示器において表示の視認性を向上することが可能となる。

本発明によれば、表示の視認性を向上することができる。

一実施形態のＬＥＤ表示器の斜視図。 カラー用ＬＥＤの正面図。 ＬＥＤ表示器の分解斜視図。 第１ルーバー（カラー用ＬＥＤルーバー）の正面図。 図４のII−II線断面図。 図４のIII−III線断面図。 第２ルーバー（単色用ＬＥＤのルーバー）の正面図。 図７のII−II線断面図。 図７のIII−III線断面図。 ＬＥＤ表示器を背面側から見た斜視図。 基板をフレームに取り付けた付近の断面図。 ＬＥＤ表示器の電気構成図。 ＬＥＤ表示器の光の反射具合いを示し、（ａ）はルーバーを取り付けていないときの図、（ｂ）はルーバーを取り付けたときの図。

以下、ＬＥＤ表示器の一実施形態を図１〜図１３に従って説明する。
図１に示すように、ＬＥＤ表示器１は、複数のＬＥＤ２からなる表示部３を備え、種々の文字や絵柄を表示部３で表示可能となっている。ＬＥＤ表示器１は、例えば路線バスや鉄道等の行き先表示器として使用されている。ＬＥＤ表示器１は、バスに搭載される場合、例えば車体の前面、側面、後面の複数箇所に設置される。ＬＥＤ表示器１は、例えば数百色の色を表現可能な「カラー表示」と、例えば白色の１種類のみ表示可能な「単色表示」とを組み合わせた表示が可能である。

ＬＥＤ表示器１は、表示部３が設けられた表示器本体４と、車体への組み付け部分となる左右一対のブラケット５とを備える。表示器本体４は、ＬＥＤ２が整列配置された表示部３の周囲を囲むように設けられた金属製のフレーム６を備える。表示部３は、カラー表示が可能なカラー表示部３ａと、単色のみの表示が可能な単色表示部３ｂとを備える。表示器本体４には、複数のケーブル７が接続され、これらケーブル７から例えば表示データや電源等が入力される。

図３に示すように、カラー表示部３ａは、カラー表示部３ａを構築する１部品単位のカラー用表示ユニット８を複数（本例は２つ）備えてなる。各々のカラー用表示ユニット８は、カラー用ＬＥＤ２ａが複数実装された基板９（以降、第１基板９ａと記す）と、カラー用ＬＥＤ２ａの視認性を確保するルーバー１０（以降、第１ルーバー１０ａと記す）とを備える。第１ルーバー１０ａは、１枚の第１基板９ａに対して２つ設けられる。カラー用ＬＥＤ２ａは、第１基板９ａにおいて格子状に整列するように配置されている。

単色表示部３ｂは、単色表示部３ｂを構築する１部品単位の単色用表示ユニット１１を複数（本例は６つ）備えてなる。各々の単色用表示ユニット１１は、単色用ＬＥＤ２ｂが複数実装された基板９（以降、第２基板９ｂと記す）と、単色用ＬＥＤ２ｂの視認性を確保するルーバー１０（以降、第２ルーバー１０ｂと記す）とを備える。第２ルーバー１０ｂは、１枚の第２基板９ｂに対して２つ設けられる。単色用ＬＥＤ２ｂは、第２基板９ｂにおいて格子状に整列するように配置されている。第１基板９ａ及び第２基板９ｂは、基板面積を同一化することにより外形が共通化されている。

表示器本体４の背面には、表示器本体４の内部を開閉する複数（本例は４つ）のカバー１２が着脱可能に取り付けられている。カバー１２は、各々のカラー用表示ユニット８及び単色用表示ユニット１１の２枚組ごとに１つずつ設けられている。

図２に示すように、カラー用ＬＥＤ２ａは、ＲＧＢの三原色を表現するために、青色発光素子１３ａ、緑色発光素子１３ｂ及び赤色発光素子１３ｃを備える。本例のカラー用ＬＥＤ２ａは、上から順に青色発光素子１３ａ、緑色発光素子１３ｂ及び赤色発光素子１３ｃの並び順をとるように設けられている。

図４に示すように、第１ルーバー１０ａは、周期的に並んだ区切りの形状である格子状に設けられている。具体的にいうと、第１ルーバー１０ａは、鉛直方向に等間隔に並び配置された複数の鍔部１５ａと、水平方向に等間隔に並び配置された複数の連結部１６ａとを備える。そして、鍔部１５ａ及び連結部１６ａは、鍔部１５ａ及び連結部１６ａの隙間部分からなる孔部１７ａを形成する。鍔部１５ａは、上部からの光（例えば太陽の光）を遮るためのものである。連結部１６ａは、カラー用ＬＥＤ２ａの横に位置していて、複数設けられた鍔部１５ａを繋ぎ合わせ、第１ルーバー１０ａ自体の強度を確保する。孔部１７ａは、カラー用ＬＥＤ２ａの外形形状に合わせて四角状の孔として形成されている。

図５に示すように、鍔部１５ａの高さＨ１は、カラー用ＬＥＤ２ａの視認性（一例は正面からの視認性）が確保できる程度の高さ（約５．５ｍｍ程度）に形成されている。鍔部１５ａの先端上面には、先端に向かうに従って高さが低くなっていく斜面部１８ａが形成されている。鍔部１５ａの先端に斜面部１８ａを形成するのは、カラー用ＬＥＤ２ａの鉛直方向における光（照射光）の視野角θ１を確保するためである。鍔部１５ａの根元には、強度確保のために肉厚部１９ａが形成されている。第１ルーバー１０ａの表面には、シボ加工を施すことによりシボ加工面２０ａが形成されている。シボ加工面２０ａは、第１ルーバー１０ａの表面における光の反射を抑制するために形成される。シボ加工面２０ａは、いわゆるざらざらした面のことをいい、例えば、つや消し、細かい凸凹状の突、シワ等から形成されるとよい。シボ加工面２０ａは、鍔部１５ａの上面と連結部１６ａの表面とに形成されている。

図５及び図６に示すように、連結部１６ａの高さＨ２は、カラー用ＬＥＤ２ａが連結部１６ａの表面よりも外側に所定量飛び出すように、カラー用ＬＥＤ２ａよりも低くなる高さに形成されている。これは、カラー用ＬＥＤ２ａの水平方向における光（照射光）の視野角θ２を確保するためである。第１ルーバー１０ａの背面には、複数（図６において１つのみ図示）の突起２１ａが設けられ、これらを第１基板９ａの取付孔２２ａ（図６では１つのみ図示）に係合することによって第１ルーバー１０ａが第１基板９ａに組み付けられる。

図７〜図９に示すように、第２ルーバー１０ｂは、第１ルーバー１０ａと基本的に同様の形状をとり、鍔部１５ｂ、連結部１６ｂ、孔部１７ｂ、斜面部１８ｂ、肉厚部１９ｂ、シボ加工面２０ｂ及び突起２１ｂを有する。第２ルーバー１０ｂにおいて第１ルーバー１０ａと異なるところは、連結部１６ｂの形状である（図９参照）。同図に示されるように、連結部１６ｂは、真ん中を頂点としたテーパ状（山形状）に形成されている。これは、カラー用ＬＥＤ２ａの水平方向における光（照射光）の視野角θ３を確保するためである。

図１０に示すように、各々の基板９（第１基板９ａ及び第２基板９ｂ）は、それぞれ複数（本例は４つ）のスペーサ２５を介して表示器本体４に組み付けられている。スペーサ２５は、細長い棒状に形成されるとともに、四角状の基板９の四隅にそれぞれ配置されている。本例のスペーサ２５は、基板９の平面方向（図１０のＹＺ平面方向）に対して直交する方向（図１０のＸ軸方向）に延びている。本例の場合、基板９は、フレーム６の内部に形成されたボス部２６に位置合わせされた状態において、基板９の孔（図示略）にスペーサ２５の一端側を挿し込んでボス部２６に螺着するとともに、スペーサ２５の他端側をカバー１２越しにねじ固定することにより、表示器本体４に組み付け固定される。

図１１に示すように、第１基板９ａは、長めのボス部２６ａに位置決めされている。一方、第２基板９ｂは、短めのボス部２６ｂに位置決めされている。こうすることにより、単色用ＬＥＤ２ｂの高さ方向のサイズがカラー用ＬＥＤ２ａのそれよりも小さくなっていても、カラー用ＬＥＤ２ａの発光面と単色用ＬＥＤ２ｂの発光面とが、同一平面上に配置されるようになる。これを踏まえ、スペーサ２５は、カラー表示部３ａに使用される第１スペーサ２５ａよりも、単色表示部３ｂに使用される第２スペーサ２５ｂの方が長く形成されている。第２ルーバー１０ｂの厚さＷ２は、単色用ＬＥＤ２ｂの高さがカラー用ＬＥＤ２ａの高さよりも低いことを踏まえ、第１ルーバー１０ａの厚さＷ１よりも薄く形成されている。

図１２に示すように、ＬＥＤ表示器１は、表示部３を表示制御するコントローラ３０を備える。また、複数の基板９は、直列接続されてコントローラ３０に接続される。コントローラ３０は、外部から入力した表示データを基に、表示部３（ＬＥＤ３）を点灯制御する。本例の場合、コントローラ３０と基板９との間のデータ通信には、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）が使用されている。すなわち、本例のコントローラ３０は、表示データをＬＶＤＳ信号で基板９に送信することにより、表示部３の表示画面を制御する。

次に、図５，図８及び図１３を用いて、ＬＥＤ表示器１の作用を説明する。
図５に示すように、ＬＥＤ表示器１には、例えば太陽光や街灯照明等の光が照らされる。この光がカラー用ＬＥＤ２ａに照らされても、この光は第１ルーバー１０ａの鍔部１５ａに遮られ、その鍔部１５ａの下に位置するカラー用ＬＥＤ２ａのレンズや、カラー用ＬＥＤ２ａの第１基板９ａで反射し難くなる。このため、カラー用ＬＥＤ２ａの表示のコントラストが確保され、視認性が向上する。また、本例の場合、第１ルーバー１０ａの表面にシボ加工が施されているので、そのシボ加工面２０ａによっても光の反射が抑制される。これにより、カラー用ＬＥＤ２ａの表示の視認性が一層よくなる。

また、図８に示すように、太陽光や街灯照明等の光が単色用ＬＥＤ２ｂに照らされたときには、この光が第２ルーバー１０ｂの鍔部１５ｂに遮られるので、単色用ＬＥＤ２ｂのレンズや、単色用ＬＥＤ２ｂの第２基板９ｂで光が反射し難くなる。このため、単色用ＬＥＤ２ｂの表示のコントラストが確保され、視認性が向上する。また、本例の場合、第２ルーバー１０ｂの表面にシボ加工が施されているので、そのシボ加工面２０ｂによっても光の反射が抑制されることになり、単色用ＬＥＤ２ｂの表示の視認性も一層よくなる。

図１３（ａ），（ｂ）に、ルーバー有り無しの各条件のときの光の反射具合いの具体例を図示する。図１３（ａ）に示すように、ルーバー１０が設けられていない場合には、カラー用ＬＥＤ２ａ及び単色用ＬＥＤ２ｂの周囲が太陽光等によって明るく浮き出してしまい、視認性が悪いことが分かる。一方、図１３（ｂ）に示すように、第１ルーバー１０ａ及び第２ルーバー１０ｂが設けられている場合には、カラー用ＬＥＤ２ａ及び単色用ＬＥＤ２ｂの光と周囲との明暗がくっきりと浮かび上がり、視認性がよくなっていることが分かる。また、第１ルーバー１０ａ及び第２ルーバー１０ｂにシボ加工面２０ａ，２０ｂが設けられると、コントラストが一層際立ち、視認性確保に一層有利となることが分かる。

本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）ＬＥＤ表示器１にルーバー１０を取り付けたので、例えば太陽光等の光がＬＥＤ表示器１の表示部３に照射されたとしても、光がルーバー１０（鍔部１５ａ，１５ｂ）によって遮られ、ＬＥＤ２で反射し難くなる。また、基板９上に整列配置されたＬＥＤ２の間の隙間がルーバー１０によって埋められているので、太陽光等の光が基板９で反射し難くなる。このため、ＬＥＤ２の光のコントラストが確保される。よって、ＬＥＤ表示器１の表示の視認性を向上することができる。

（２）ルーバー１０は、鍔部１５ａ，１５ｂ及び連結部１６ａ，１６ｂを格子状に組んだ形状に形成される。よって、太陽光を遮るルーバー１０を、鍔部１５ａ，１５ｂによって効果的に遮ることが可能な形状とすることができる。また、ルーバー１０の強度を連結部１６ａ，１６ｂによって確保することもできる。

（３）ルーバー１０の表面にシボ加工面２０ａ，２０ｂを設けたので、太陽光等の光の反射をより一層抑えることができる。よって、表示部３の視認性の確保に一層有利となる。

（４）鍔部１５ａ，１５ｂの先端に斜面部１８ａ，１８ｂを設けるので、カラー用ＬＥＤ２ａ及び単色用ＬＥＤ２ｂの視野角θ１を確保することができる。
（５）カラー表示用の第１ルーバー１０ａと単色表示用の第２ルーバー１０ｂとを設けたので、ＬＥＤ表示器１にカラー表示部３ａ及び単色表示部３ｂが設けられていても、これに対応することができる。

（６）単色用ＬＥＤ２ｂはカラー用ＬＥＤ２ａよりも高さが低いサイズとなっているが、単色表示用の基板９ｂを組み付けるボス部２６ｂの高さを、カラー表示用の基板９ａを組み付けるボス部２６ａよりも低くすることにより、カラー用ＬＥＤ２ａ及び単色用ＬＥＤ２ｂの配置位置を合わせる。これにより、表示部３の表示面の均一性を確保することができる。

（７）単色用ＬＥＤ２ｂはカラー用ＬＥＤ２ａよりも高さが低いサイズとなっているが、単色表示用の第２ルーバー１０ｂにおいて連結部１６ｂをテーパ状としたので、高さサイズが低い単色用ＬＥＤ２ｂにおいても視野角θ３を確保することができる。

（８）基板９（ＬＥＤ２）へのデータ転送にＬＶＤＳを使用するので、データ通信時の放出電磁界エネルギーが少なく抑えられることになり、ノイズ抑制に有利となる。これにより、表示部３の正常な表示態様の確保に有利となる。このノイズ抑制については、例えば基板（多層基板）９の表面層のＧＮＤパターンを増加させ、シールド効果を向上すれば、ノイズ抑制の効果が一層顕著となる。

（９）第１基板９ａ及び第２基板９ｂの外形形状を共通化したので、配置位置の自由化（左右入れ替え）に有利となる。
（１０）青色発光素子１３ａ、緑色発光素子１３ｂ及び赤色発光素子１３ｃのうち赤色発光素子１３ｃが最も下に位置するようにカラー用ＬＥＤ２ａを配置する。ところで、カラー用ＬＥＤ２ａの表示の視認性について、仮に赤色成分が見え難くなっても、他の２つの色成分が見えていれば、表示に違和感が少ないことが分かった。よって、前述のようにカラー用ＬＥＤ２ａを配置すれば、表示の視認性の確保に一層有利となる。

なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・１枚の基板９に対し２つのルーバー１０が組み付けられることに限らず、１枚の基板９にルーバー１０が１つのみ組み付けられてもよい。

・ルーバー１０は、上下左右に仕切りが真っ直ぐ延びる格子状に限らず、例えば仕切りが斜めを向くなど、他の形状に変更可能である。
・鍔部１５ａ，１５ｂは、水平方向に一帯に延びる形状に限定されない。例えば、ＬＥＤ２ごとに１つずつ設けられるように部分的な形状としてもよい。

・鍔部１５ａ，１５ｂは、太陽光等の光を遮ることができるような庇の役割を有していれば、種々の形状に変更することができる。
・シボ加工は、必要な箇所にのみ適宜形成すればよい。

・基板９は、スペーサ２５によってフレーム６に取り付け固定されることに限定されない。例えば、一般的なねじ等で取り付けられるなど、他の取り付け方法に適宜変更することができる。

・ＬＥＤ表示器１は、カラーのみの表示、又は単色のみの表示としてもよい。この場合、ルーバー１０は１種類のみ搭載される。
・ＬＥＤ表示器１に搭載される基板９は１つでもよいし、この場合、ルーバー１０も１つとしてもよい。

・ＬＥＤ表示器１は、車両に搭載されることに限定されず、他の機器、装置、システム等に搭載することが可能である。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。

（イ）前記ＬＥＤ表示器において、前記鍔部の先端には、先端に向かうに従って下る形状をとる斜面部が形成されている。この構成によれば、ルーバーを基板に組み付け状態において、ＬＥＤの鉛直方向における光の視野角を確保するのに有利となる。

（ロ）前記ＬＥＤ表示器において、前記ルーバーは、カラー用ＬＥＤの照射光の視認性を確保するカラー用ルーバーと、単色用ＬＥＤの照射光の視認性を確保する単色用ルーバーとを備える。この構成によれば、カラー用ＬＥＤ及び単色用ＬＥＤの両方の照射光について視認性を確保することが可能となる。

（ハ）前記ＬＥＤ表示器において、前記単色用ルーバーの厚さは、単色用ＬＥＤの高さがカラー用ＬＥＤの高さよりも低いことを踏まえ、前記カラー用ＬＥＤの厚さよりも薄く形成されている。この構成によれば、カラー用ルーバー及び単色用ルーバーを並べ配置したときに、表面を同じ高さに合わせることが可能となっている。

（二）前記ＬＥＤ表示器において、単色用ルーバーの連結部は、単色用ＬＥＤの視認性を確保するためにテーパ状に形成されている。この構成によれば、単色用ルーバーを単色用ＬＥＤの基板に組み付けた状態において、単色用ＬＥＤの水平方向における光の視野角を確保するのに有利となる。

１…ＬＥＤ表示器、２…ＬＥＤ、２ａ…カラー用ＬＥＤ、２ｂ…単色用ＬＥＤ、３…表示部、９…基板、９ａ，９ｂ…基板、１０…ルーバー、１０ａ…第１ルーバー、１０ｂ…第２ルーバー、１５ａ，１５ｂ…鍔部、１６ａ，１６ｂ…連結部、１７ａ，１７ｂ…孔部、１８，１８ｂ…斜面部、２０ａ，２０ｂ…シボ加工面、Ｙ…一軸方向と直交する方向の一例の方向、Ｚ…一軸方向の一例の方向。

Claims (3)

1. 光源である複数のＬＥＤの光により表示を実行するＬＥＤ表示器において、
   上方から前記ＬＥＤに照射される光を遮ることが可能で、かつ整列された前記ＬＥＤの間に配置されて当該ＬＥＤの間の隙間を埋めるように設けられた格子状のルーバーを備えた
   ことを特徴とするＬＥＤ表示器。
2. 前記ルーバーは、上方から前記ＬＥＤに照射される光を遮断することが可能となるように一軸方向に並び配置された複数の鍔部と、これら鍔部を連結すべく前記一軸方向に対して直交する方向に並び配置された複数の連結部とを備え、前記鍔部及び連結部は、前記ＬＥＤを収納すべく前記鍔部及び連結部の隙間からなる複数の孔部を形成する
   ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ表示器。
3. 前記ルーバーの表面には、光の反射を抑制するためにシボ加工が施されている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤ表示器。