JP2021071559A

JP2021071559A - 表示ユニット、表示装置および道路情報表示装置

Info

Publication number: JP2021071559A
Application number: JP2019197310A
Authority: JP
Inventors: 聡切通; Satoshi Kiridoori; 裕一郎財部; Yuichiro Zaibe; 佑樹前川; Yuki Maekawa; 世羽東出; Seiu Higashide
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2019-10-30
Filing date: 2019-10-30
Publication date: 2021-05-06
Anticipated expiration: 2039-10-30
Also published as: JP7247861B2

Abstract

【課題】弾性部材の配置作業を効率化することができる表示ユニットを提供する。【解決手段】表示ユニット１０は、回路基板２０を収容する表面ケース４０と、表面ケース４０に取り付けられる背面ケース３０とを有する。表面ケース４０と背面ケース３０の間には、弾性部材５０が設けられている。背面ケース３０には位置決め突起３５が設けられている。弾性部材５０には、位置決め突起３５に対応する位置に位置決め孔５３が設けられている。【選択図】図３

Description

本発明は、表示ユニット、表示装置および道路情報表示装置に関する。

表示装置の表示画面は、複数の表示ユニットを鉛直方向および水平方向に並べて構成される。表示ユニットは、複数の発光素子が設けられる回路基板を有し、各発光素子からの出射光を用いて画像表示面に画像を表示する。回路基板は、発光素子が設けられた実装面と、当該実装面とは回路基板の厚さ方向において反対側に位置する基板背面と、実装面と基板背面とを接続する基板側面を有する。

表示装置は、回路基板を収容する収容ケースを備える。収容ケースは、回路基板の実装面を覆う表面ケースと、回路基板の基板背面を覆う背面ケースと、表面ケースと背面ケースの間に設けられる弾性部材を備える。表面ケースは、実装面に対向して設けられる透光部と、透光部の端部から透光部に垂直に突出する側壁を有する箱形状に構成されている。回路基板は、基板側面が、側壁によって囲まれた状態で、表面ケースに収容されている。弾性部材は、雨水等が、表面ケースと背面ケースの間から表示ユニット内に侵入することを抑制するため、表面ケースの側壁と背面ケースとの間に配置されている。

特開２０１５−６０２１５号公報（段落［００２２］、図１参照）

近年、表示画面の高画素化に伴い、実装面に設けられる発光素子同士の間隔が狭小化する傾向にある。発光素子同士の間隔が狭小化した表示ユニットを複数並べると、回路基板を囲む側壁が暗部として視認されることがある。このような場合、画像表示面に線状のノイズが発生していると誤認されるおそれがある。このため、発光素子同士の間隔を狭小化する際には、側壁の厚さを薄くし、画像表示面に占める側壁の面積を少なくする必要がある。

しかし、特許文献１のような表示ユニットにおいて側壁を薄くすると、側壁と弾性部材の当接面積が小さくなるため、弾性部材の位置決めを慎重に行わなければならなくなり、位置決めに手間がかかってしまい、製造作業の効率が低下するという問題が発生する。

本発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、弾性部材の配置作業を効率化することができる表示ユニットを得ることを目的とする。また、当該表示ユニットを備える表示装置および道路情報表示装置を得ることを目的とする。

本発明にかかる表示ユニットは、実装面に複数の発光装置が設けられる回路基板と、前記回路基板と平行な面に沿って延びる透光部および前記透光部に接続され前記透光部に垂直な方向に延びる側壁を有し、前記透光部が前記実装面に対向した状態で前記回路基板を収容する表面ケースと、前記回路基板と平行な面に沿って延びる背壁部を有し、前記背壁部が、前記回路基板を構成する面のうち前記実装面と前記回路基板の厚さ方向において反対側に位置する基板背面に対向するように設けられる背面ケースと、前記背壁部と前記側壁の間に設けられる被押圧部および前記被押圧部に接続され前記背壁部と平行な面に沿って延びる延出部を有する弾性部材と、を備え、前記背壁部には、前記背壁部に垂直な方向に延びる位置決め突起部が設けられ、前記延出部には、前記位置決め突起部が設けられた位置に対応する位置に、前記位置決め突起部を収容可能な位置決め孔が設けられるものである。

本発明の表示ユニットによれば、背面ケースに弾性部材を取り付ける際、位置決め突起部を位置決め孔に挿入することで、背壁部における被押圧部の配置位置を一定の位置に保つことができる。このような簡易な位置決め作業によって、被弾性部材を、側壁の配置位置に対応した適切な位置に配置することができるため、弾性部材の位置決め作業の作業効率を向上させることができる。

本発明の実施の形態１にかかる表示装置の斜視図。本発明の実施の形態１にかかる表示ユニットの正面図。図２のＡ−Ａ線断面図。本発明の実施の形態１にかかる表示ユニットの背面ケースおよび弾性部材の斜視図。図２のＢ−Ｂ線断面図。図２のＣ−Ｃ線断面図。本発明の実施の形態２にかかる表示ユニットの図３に相当する断面図。本発明の実施の形態２にかかる表示ユニットの背面ケースおよび弾性部材の斜視図。

本発明を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。また説明の便宜上、各図中に示す部分のサイズ、形状の比例関係等が誇張されている場合がある。

（実施の形態１）
図１〜図６を参照しながら、本発明の実施の形態１にかかる表示ユニット１０および表示装置１００について説明する。
図１は、本発明の実施の形態１にかかる表示装置１００の斜視図である。図１に示すように、本実施の形態１にかかる表示装置１００は、画像を表示する複数の表示ユニット１０を鉛直方向および水平方向に並べて構成される。表示装置１００において画像が表示される面を表示面１０１とする。

表示装置１００は、高速道路または一般道路に設置されて注意喚起情報または各種の道路情報等を表示する道路情報表示装置として使用されることが好ましいが、道路情報表示装置以外の画像表示装置として野外スタジアム等に設置することもできる。

各表示ユニット１０は、各表示ユニット１０の画像が表示される面である画像表示面１１が、表示装置１００の正面を向くように、表示面１０１に沿って鉛直方向および水平方向に並ぶように敷き詰められ、支持フレーム２００にネジ止め等により固定されている。これにより、表示装置１００および表示装置１００の表示面１０１が構成される。

なお、本実施の形態では、表示装置１００と表示ユニット１０を地面に対して垂直に設置した場合を説明し、表示面１０１または画像表示面１１を正面から見た場合における左右方向を水平方向、表示面１０１または画像表示面１１を正面から見た場合における上下方向を鉛直方向とする。これらの軸方向の規定は、他の実施の形態および変形例においても同様である。

図２および図３に示すように、表示ユニット１０は、画像表示面１１と平行な面に沿って延びる回路基板２０と、回路基板２０を収容する収容ケース７０を有する。回路基板２０は、複数の発光素子２３が設けられる実装面２０ａと、回路基板２０の厚さ方向において実装面２０ａとは反対側に位置する基板背面２０ｂと、実装面２０ａと基板背面２０ｂを接続する基板側面２０ｃを有する。収容ケース７０は、回路基板２０の実装面２０ａを覆う表面ケース４０と、回路基板２０の基板背面２０ｂを覆う背面ケース３０と、表面ケース４０と背面ケース３０の間に設けられる弾性部材５０を有する。

回路基板２０は、絶縁性の樹脂材料、ガラス材料、またはセラミック材料等から製作される。回路基板２０の実装面２０ａには、ＬＥＤ素子である発光素子２３がマトリクス状に実装されている。発光素子２３は、３ｉｎ１型の表面実装型のＬＥＤ素子としてもよいし、１ｉｎ１型の表面実装型のＬＥＤ素子としてもよい。または、実装面２０ａに直接チップを実装するＣＯＢ型のＬＥＤ素子としてもよい。

背面ケース３０は、絶縁性の樹脂材料、ガラス材料、またはセラミック材料等を射出成型することによって製作され、回路基板２０と平行な面に沿って延びる平板状に構成される背壁部３１を有する。

背壁部３１は、回路基板２０に対向する面である背壁内面３０ａと、背壁部３１の厚さ方向において背壁内面３０ａとは反対側に位置する背壁外面３０ｂを有する。

背壁内面３０ａには、複数の位置決め突起３５が設けられている。各位置決め突起３５は、それぞれ、背壁内面３０ａから回路基板２０に向けて、背壁内面３０ａに垂直な方向に延びるように構成されている。

表面ケース４０は、透光性を有する透明材料を射出成型することによって製作され、表面ケース４０の内部には、回路基板２０が固定されている。表面ケース４０を製作する透明材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂またはアクリル樹脂等の透明樹脂、シリコーン、ガラス等が挙げられる。

表面ケース４０は、回路基板２０と平行な面に沿って延びる平板状の透光部４１を有し、透光部４１は、回路基板２０に対向する面である透光内面４１ａと、透光部４１の厚さ方向において透光内面４１ａとは反対側に位置する透光外面４１ｂを有する。透光外面４１ｂには複数の集光レンズ４９が設けられている。

透光部４１には、透光内面４１ａの端部に接続され、透光内面４１ａに垂直な方向に延びる側壁４２が設けられている。側壁４２は、透光内面４１ａの端部の全周にわたって設けられている。

回路基板２０は、実装面２０ａが透光内面４１ａに対向するとともに、基板側面２０ｃが側壁４２によって覆われた状態で表面ケース４０に固定されている。

実装面２０ａに設けられた発光素子２３は、任意の色彩および任意の強度の光を表面ケース４０の透光部４１に向けて出射する。各集光レンズ４９は、回路基板２０において各発光素子２３が設けられる位置にそれぞれ対応する位置に設けられている。集光レンズ４９は、発光素子２３からの出射光を集光して外部に出射する。

側壁４２と背壁内面３０ａの間には、弾性部材５０が設けられている。弾性部材５０は、エラストマー等の樹脂材料を射出成型して製作することが好ましい。

図４に、背面ケース３０と弾性部材５０の斜視図を示す。同図４示すように、弾性部材５０は、被押圧部５１と、延出部５２を有する。被押圧部５１は、背壁内面３０ａの端部に沿って延びるように構成されている。また、被押圧部５１は、矩形形状を有し、背壁内面３０ａの端部を、全周にわたって覆うように構成されている。延出部５２は、被押圧部５１に接続され、背壁内面３０ａと平行な面に沿って延びるように構成されている。

さらに、背壁内面３０ａに垂直な方向における弾性部材５０の寸法を高さ寸法とすると、被押圧部５１の高さ寸法と、延出部５２の高さ寸法は等しい値となるように構成されている。

延出部５２には、当該延出部５２を貫通する位置決め孔５３（特許請求の範囲における「位置決め部」）が設けられている。位置決め孔５３は、位置決め突起３５が設けられた位置に対応する位置に設けられている。また、位置決め孔５３は、位置決め突起３５を収容可能な大きさに構成されている。さらに、位置決め孔５３の内周面は、位置決め突起３５の外周面の形状に対応する形状に構成されている。

図３に示すように、弾性部材５０は、位置決め突起３５が位置決め孔５３に挿入されて背壁内面３０ａに配置された状態にあるときに、被押圧部５１が、側壁４２に対応した位置に配置される形状に、予め設定されている。

本実施形態１にかかる表示ユニット１０は、以下の手順にて製造される。まず、表面ケース４０に回路基板２０を固定する。次に、背壁内面３０ａに弾性部材５０を配置する。次に、弾性部材５０が設けられた背面ケース３０に、表面ケース４０を固定する。

表面ケース４０と回路基板２０の固定方法について、図５を参照しながら説明する。同図５に示すように、回路基板２０は基板締結部材２４によって表面ケース４０に固定されている。

基板締結部材２４は、基板背面２０ｂに当接する基板当接部２４ａと、基板当接部２４ａから透光部４１に向けて延びる基板締結部２４ｂを有する。
回路基板２０には、基板締結部２４ｂが貫通可能な第１基板孔２５が複数設けられている。表面ケース４０には、複数の基板固定部４３が設けられており、各基板固定部４３は、各第１基板孔２５が設けられた位置にそれぞれ対応する位置に設けられている。各基板固定部４３は、透光内面４１ａから回路基板２０に向けて、透光部４１に垂直な方向に突出する基板固定用突起部４４と、基板固定用突起部４４の内部に設けられる基板固定用孔４５を有する。

回路基板２０は、第１基板孔２５を貫通した基板締結部２４ｂが、基板固定用孔４５に締結されることで、表面ケース４０に固定される。すなわち、回路基板２０は、基板背面２０ｂ側が基板当接部２４ａに当接して支持され、実装面２０ａ側は基板固定用突起部４４に当接して支持されることにより、表面ケース４０に固定される。

次に、表面ケース４０と背面ケース３０の固定方法について、図６を参照しながら説明する。図６に示すように、背面ケース３０は、ケース締結部材３２によって表面ケース４０に固定されている。

ケース締結部材３２は、背壁外面３０ｂに当接するケース当接部３２ａと、ケース当接部３２ａから透光内面４１ａに向けて延びるケース締結部３２ｂを有する。

背面ケース３０には、ケース締結部３２ｂが貫通可能なケース孔３３が複数設けられている。回路基板２０には、ケース締結部３２ｂが貫通可能な第２基板孔２６が複数設けられており、各第２基板孔２６は、各ケース孔３３に対応する位置にそれぞれ対応して設けられている。

表面ケース４０には、複数のケース固定部４６が設けられており、各ケース固定部４６は、各第２基板孔２６が設けられる位置にそれぞれ対応する位置に設けられている。各ケース固定部４６は、透光内面４１ａから回路基板２０に向けて、透光内面４１ａに垂直な方向に延びるケース固定用突起部４７と、ケース固定用突起部４７の内部に設けられるケース固定用孔４８を有する。

背面ケース３０は、第２基板孔２６を貫通したケース締結部材３２が、ケース固定用孔４８に締結されることで、表面ケース４０に締結される。すなわち、背面ケース３０は、背壁外面３０ｂがケース当接部３２ａに当接した状態で、ケース締結部材３２がケース固定用孔４８に締め付けられることで、表面ケース４０に固定される。被押圧部５１は、背壁内面３０ａと側壁４２の間に設けられ、背壁内面３０ａと側壁４２によって押圧される。

上述した本実施の形態１によれば、以下に示す効果を奏することができる。
（１）本実施の形態１によれば、背壁内面３０ａに弾性部材５０を設ける際、位置決め孔５３に位置決め突起３５を貫通させるという簡易な作業によって、背壁内面３０ａにおける被押圧部５１の配置位置を一定の位置に保つことができる。すなわち、位置決め孔５３に位置決め突起３５を貫通させるという簡易な作業によって、被押圧部５１を側壁４２に対応した適切な位置に配置することができる。このため、位置決め作業を容易にすることができ、表示ユニット１０の製造作業の効率を向上することができる。

（２）本実施の形態１によれば、被押圧部５１の大きさと位置決め孔５３の大きさは、個別に設定することができる。このため、背壁内面３０ａと平行な面における側壁４２の厚さを従来よりも薄く構成することに伴って、背壁内面３０ａと平行な面における被押圧部５１の厚さを従来よりも薄く構成した場合であっても、位置決め孔５３の大きさは、作業者の作業効率に従って設定することができる。このため、背壁内面３０ａと平行な面における側壁４２の厚さを従来よりも小さくした場合であっても、位置決め作業の効率が低下することを抑制することができる。

（実施の形態２）
実施の形態２の表示ユニット１０と表示装置１００について、先の図１〜図６の他、更に図７および図８を併せ参照して実施の形態１との相違点を中心に説明する。なお、特に断りの無い場合、同一符号は同一の構成を示すことによりその詳細な説明を適宜割愛する。

図７および図８に示すように、本実施の形態２では、背面ケース３０は、背壁内面３０ａの端部に設けられ、当該背壁内面３０ａに垂直な方向に延びる収容壁３６を有する。収容壁３６は、背壁内面３０ａの端部の全周にわたって設けられている。

また、本実施の形態２にかかる側壁４２は、第１側壁４２ａと第２側壁４２ｂを有する。第１側壁４２ａは、透光内面４１ａの端部に接続され、透光内面４１ａの端部から背面ケース３０に向けて、透光部４１に垂直な方向に延びる。第２側壁４２ｂは、第１側壁４２ａに接続され、第１側壁４２ａと平行に延び、厚さ方向の寸法が第１側壁４２ａよりも小さくなるように構成されている。第２側壁４２ｂは、収容壁３６と位置決め突起３５の間に配置される。

弾性部材５０は、被押圧部５１の高さ寸法が、延出部５２の高さ寸法よりも大きくなるように構成されている。また、被押圧部５１は、収容壁３６と位置決め突起３５の間に収容され、第２側壁４２ｂと背壁内面３０ａとによって押圧される。

上述した本実施の形態２によれば、上記実施の形態１にて説明した効果（１）および（２）に加え、以下に示す効果を奏することができる。

（３）本実施の形態２では、被押圧部５１を収容壁３６と位置決め突起３５の間に配置するため、位置決め突起３５のみを用いて位置決めする場合より、被押圧部５１の位置決めをより正確に行うことができる。

（その他の実施の形態）
・上記実施の形態１では、被押圧部５１と延出部５２の高さ寸法が等しい値となるようにしたが、本発明はこれに限られるものではない。被押圧部５１の高さ寸法の方が、延出部５２の高さ寸法より大きくなるように構成してもよい。

・上記実施の形態２では、被押圧部５１の高さ寸法が、延出部５２の高さ寸法よりも大きくなるように構成されるようにしたが、本発明はこれに限られるものではない。被押圧部５１の高さ寸法と、延出部５２の高さ寸法が等しい値となるように構成してもよい。

・上記各実施の形態では、位置決め突起３５が、背壁内面３０ａに複数設けられるようにしたが、本発明はこれに限られるものではない。位置決め突起３５は、収容壁３６に沿って延びる一つの突出壁としてもよい。

・位置決め突起３５の形状を、背壁内面３０ａから離れるにしたがって厚さが小さくなるテーパ形状としてもよい。本変形例によれば、弾性部材５０を位置決め突起３５に取り付けやすくなるため、製造作業の効率をより向上することができるようになる。

・上記各実施の形態では、位置決め部として、位置決め突起３５が貫通可能な位置決め孔５３を有するものとしたが、本発明にかかる位置決め部は位置決め突起３５を収容するものであればよく、位置決め突起３５が貫通しない形状としてもよい。例えば、位置決め部として、位置決め突起３５を収容する凹部を弾性部材５０に設けてもよい。

１０表示ユニット、１１画像表示面、２０回路基板、２０ａ実装面、２０ｂ基板背面、２０ｃ基板側面、２３発光素子、２４基板締結部材、２４ａ基板当接部、２４ｂ基板締結部、２５第１基板孔、２６第２基板孔、３０背面ケース、３０ａ背壁内面、３０ｂ背壁外面、３１背壁部、３２ケース締結部材、３２ａケース当接部、３２ｂケース締結部、３５位置決め突起、４０表面ケース、４１透光部、４１ａ透光内面、４１ｂ透光外面、４２側壁、４２ａ第１側壁、４２ｂ第２側壁、４３基板固定部、４４基板固定用突起部、４５基板固定用孔、４６ケース固定部、４７ケース固定用突起部、４８ケース固定用孔、４９集光レンズ、５０弾性部材、５１被押圧部、５２延出部、５３位置決め孔、７０収容ケース、１００表示装置、１０１表示面、２００支持フレーム。

Claims

実装面に複数の発光装置が設けられる回路基板と、
前記回路基板と平行な面に沿って延びる透光部および前記透光部の端部に前記透光部に垂直な方向に延びるように設けられる側壁を有し、前記透光部が前記実装面に対向した状態で前記回路基板を収容する表面ケースと、
前記回路基板と平行な面に沿って延びる背壁部を有し、前記背壁部が、前記回路基板を構成する面のうち前記実装面と前記回路基板の厚さ方向において反対側に位置する基板背面に対向するように設けられる背面ケースと、
前記背壁部と前記側壁の間に設けられる被押圧部および前記被押圧部に接続され前記背壁部と平行な面に沿って延びる延出部を有する弾性部材と、を備え、
前記背壁部には、前記背壁部に垂直な方向に延びる位置決め突起部が設けられ、
前記延出部には、前記位置決め突起部が設けられた位置に対応する位置に、前記位置決め突起部が収容される位置決め部が設けられる
表示ユニット。
前記背面ケースは、前記背壁部の端部に設けられ、前記背壁部に垂直な方向に延びる収容壁を有し、
前記被押圧部は、前記収容壁と前記位置決め突起部の間に設けられる
請求項１に記載の表示ユニット。
前記側壁は、少なくとも一部が、前記収容壁と前記位置決め突起部の間に収容される
請求項２に記載の表示ユニット。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示ユニットを複数備える表示装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示ユニットを複数備える道路情報表示装置。