JP3095940U - Ｌｅｄユニット内蔵型内照式看板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】看板として輝度むらの少ない面発光を行いなが
ら、設置環境に合った明るさを微細に設定でき、無駄な
電力消費を削減し、また発光部品の寿命がより長く、取
り扱いがより容易・安全で看板が望まれる。 【解決手段】発光素子としてＬＥＤを使用し、発光を特
殊な凹型形状の反射板を使って光の反射による光の拡散
効果及び及び透過板上での透過光度をより平均化する効
果をもたせて表示面の輝度のむらを押さえることができ
るような凹型ＬＥＤ発光ユニットを製作し、看板内部に
光源として組み込むことで、小型から大型サイズまで、
全体面としても輝度むらの少ない内照看板を構成するこ
とが出来る。また発光源としてＬＥＤ素子を使用するた
め、省電力化が可能であり、蛍光灯やネオン管、電球内
照式看板に比べて長寿命で、低圧駆動であり、取り扱い
上も安全である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】 図１のような反射板両端上部からＬＥＤを発光させ（図１の１，２）、その光を 反射板内部中央底部付近に向けて照射する（図１のＲ）。その反射板は基本的に 、発光部からの距離の２乗にできるだけ比例するように受光面を発光方向に傾け てゆき各部の反射輝度が均一化するような曲面形状、または近似的に円または楕 円の外周の１部を切り取ったような断面形状特性をもたせる（図２の３）。こう することで、距離の２乗に反比例して減少する反射板各部の輝度を、距離の２乗 に比例して面の傾きを光源に向けてゆくことで得られる輝度の増加と相殺して、 反射板面の各部の反射輝度を平均化するための効果をもたせることができる。例 として図２のａ点は距離が短いが受光面の反射角度が小さく、図２のｂ点は距離 は長いものの受光面の反射角度が大きい（ａ．＜ｂ．）。このように距離と受光 面の角度変化で反射板各部の輝度を平均化する効果を出す。また両サイドから光 をあてることで、片側からの発光にくらべ、看板の面発光として輝度を増すこと が出来ると同時に各凹型ＬＥＤ発光ユニットの面発光としての左右の輝度のバラ ンスを得ることが出来るため輝度むらを抑える効果がある。また各凹型ＬＥＤ発 光ユニットの面発光の左右輝度バランス、むら等を気にしない製品の場合はＬＥ Ｄを片側列実装のみとする。

【０００２】 ＬＥＤの発光を反射板中央底部付近に集中することで底部の反射輝度を上げ、底 部付近の反射光のアクリル板等の透過板までの光の到達距離の長さによる透過光 度の低下を補うことでアクリル板等の透過板上の発光のむらを少なくする。（図 ２の６，７，８，９）また必要に応じてＬＥＤの向きを微調整して面発光時のむ らを微調整する。

【０００３】 凹型ＬＥＤ発光ユニットをケース本体に内蔵し、アクリル板等の透過率のある板 材料をあてがうことで、ＬＥＤの反射板による間接光を利用した、ＬＥＤ内照式 看板とする。（図３、図４）

【０００４】 内照式看板の全体の最大輝度は実装する凹型ＬＥＤ発光ユニット内のＬＥＤの個 数、種類、流す電流値及び凹型発光ユニット自体の看板内実装台数等によって決 まる。内照式看板の全体の輝度の調整や変化を行う場合はＬＥＤに流す電流の可 変によって行う。また本看板にＬＥＤの電流可変を行う調光制御器を付属ことで 、明るさを制御したり、またＲＧＢ３原色のＬＥＤを実装し其々の色を調光する ことで混色させ様々な色合いを表現できるＬＥＤ内照式看板とすることが出来る 。

【０００５】 看板本体を薄型にする場合は小型のＬＥＤ素子を採用し、また凹型ＬＥＤ発光ユ ニット自体の大きさを小さくして、ケース内部に実装することで可能である。大 型にする場合は凹型ＬＥＤ発光ユニットを連続配置してゆくことでいくらでもサ イズを拡大できる。（図３）

【０００６】 反射板の色は光の反射率や拡散度を出来るだけ得るために、白色系を採用するが 、他色を採用して特殊な発光色効果をだすこともある。

【０００７】 表示装置表面での部分的な内照を行う場合は凹型ＬＥＤ発光ユニットをその内照 部の背面に設置する。表面にすでに透過率のあるアクリル板等がある場合は、そ の内照用の凹型ＬＥＤ発光ユニットには何もかぶせないか又は透明板をかぶせる 。

【０００８】 屋内設置時や設置環境が良くて防滴や防塵の処理の必要がない場合は、ＬＥＤ発 光ユニットの導電部にシリコン系やその他のコーティング材料等によるモールド 処理を施して（図６）装置内にそのまま設置するが、屋外の場合や埃等の心配が あり防滴・防塵の必要がある場合はさらに箱型ケースに収納し前面に透明板を取 り付けた構造にする。（例として図３）必要に応じそのケースには底部に水抜き 穴を設け側面に熱抜き用開口部を設ける。

【０００９】

【考案の属する技術分野】 照明、電子

【００１０】

【従来の技術】

現在普通一般に使用されている内照式看板の多くは、内部に光源として蛍光灯、 ネオン管、電球等を設置し、看板表面にアクリル板等を使って面発光を行って表 示している。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

従来の市中で多く採用されている蛍光灯や電球、ネオン管を使った内照型看板は 蛍光灯や電球、ネオン管の寿命切れによる交換作業等が必要であり発光源の寿命 を延ばすことが望まれる。

【００１２】 一般に蛍光灯や電球式の場合は部品の大きさや電気的な定格により、看板面の輝 度むらを抑えるために必要以上の個数を実装する場合があり、無駄な電力を費や すことにつながりやすく、この無駄を削減した省電力タイプが望まれる。

【００１３】 また蛍光灯や電球、ネオン管を内部に設置する内照型看板は発光部品のサイズや 輝度むらを抑えるため等の理由から、一定以上の厚みが必要である。場合によっ て薄型が望まれる。

【００１４】 一般に蛍光灯や電球、ネオン管等はガラス材料等で形成されているため、看板等 に使用する場合、破損等による危険性があり、また電圧が高い等取り扱い上に注 意が必要であり、より安全な光源が望まれる。

【００１５】

【課題を解決するための手段】

発光を特殊な凹型形状の反射板にあてること、及び各ＬＥＤに流す電流値設定を 変化させて光度を調整すること、またＬＥＤの角度を変化させて反射輝度を調整 すること等で光の拡散効果と反射板での各箇所の反射輝度を平均化する効果をも たせた凹型ＬＥＤ発光ユニットを内蔵使用して看板発光面のむらを押さえ、より 平均化された輝度をもつ内照式看板にすることができる。

【００１６】 本考案によるＬＥＤ式内照型看板の場合はＬＥＤが半導体であり寿命切れがない といわれており、経年による輝度劣化や故障によるもの以外は基本的に交換の必 要性がなくメンテナンス作業が大幅に少なくなる。寿命の目安として一般的に輝 度半減期が４万時間以上といわれている。

【００１７】 ＬＥＤ式でむらの少ない面発光を行うと同時に、ＬＥＤに流す電流設定により発 光光度を細かく設定できるため、必要以上の電力消費を避けることが出来る。

【００１８】 看板内部の発光部品としてをＬＥＤを使用することでより薄型でむらの少ない内 照方式に改善可能である。ＬＥＤは１素子当たりのサイズが小さいので（φ５ｍ ｍ以下のものなど）素子実装の配列方法により装置のサイズ・厚み等を小さくす ることが可能である。

【００１９】 ＬＥＤは低圧の電子部品であるため、光源をＬＥＤ式発光ユニットにすれば取り 扱いが比較的容易・安全である。

【００２０】

【考案の実施の形態】

内照式看板として屋外・屋内に設置する。壁面取り付けや自立設置型、そで看板 形式、ポール上に取り付ける等の形態がある。ＬＥＤ発光ユニットに供給する電 源は安定化電源やＬＥＤ用に低圧にした全波整流電源を使用する。

【００２１】

【実施例】

内照式看板としてビルの壁面や屋上、屋内外の商用、案内看板等に使用する。

【００２２】 電子式の面発光型照明装置として明かりの必要な場所に設置する。

【００２３】 むらが少ない平面型面発光源として、広範囲を照らす特殊照明器具や特殊イルミ ネーションに応用する。

【００２４】

【考案の効果】

発光源として素子寿命の長いＬＥＤを使った内照式看板にすることで、従来の蛍 光灯や電球、ネオン等の発光部品の寿命に伴う交換費用を軽減することが出来る 。また寿命に伴う部品交換頻度が少なくなるため、メンテナンスが比較的困難な 場所にも設置しやすくなる。

【００２５】 発光素子がＬＥＤであり小型なので、素子の実装形態により薄型・小型のものが 出来る。

【００２６】 ガラス等を使用しないですむので、発光部品としては破損の危険性が少なく取り 扱いが容易である。

【００２７】 蛍光灯や電球、ネオン管は一般的に１００Ｖを超える高い電圧を使用するが、Ｌ ＥＤは半導体のため５〜２４Ｖ程度の低電圧でも使用できるため取り扱い上感電 等の危険が少ない。

【００２８】 発光素子であるＬＥＤ１つあたりの消費電力が小さく、素子の使用個数や流す電 流値の選択が細かくできるため、看板として必要以上の電力消費を避けることが できる。

【００２９】 内照面の明るさはＬＥＤに流す電流値の変更により可変調整可能であり、弱電回 路で調光制御できる。またＬＥＤ式なので混色演出が容易に出来る。

【００３０】 ＬＥＤ素子用の電源として直流安定化電源を使用することで、蛍光灯にあるよう な交流電圧に伴う表示のちらつきをなくすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】凹型ＬＥＤ発光ユニットの基本構成図である。
立体図は凹型ＬＥＤ発光ユニットの姿図である。

【符号の説明】

１ ＬＥＤ実装部（両側列実装または片側列実装） ２ 光の照射方向 ３ 反射板（特殊な曲面カーブをもつ） ４ 看板本体ケース Ｒ 光の照射部 Ｌ 反射光のイメージ

【図２】反射板の曲面カーブの特性と透過光を出来るだ
け均一化させる効果を説明する図である。

【符号の説明】

１ ＬＥＤ実装部 ２ 光の照射方向（凹面底部方向に向ける） ３ 反射板（凹型ＬＥＤ発光ユニット本体） ４ 看板本体ケース ５ アクリル板等透過率のある板（４の上にかぶせる） ６ 底部付近の反射光（反射光度は強いが図中の５の板
まで距離が大きい） ７ 周辺部の反射光（反射光度弱いが図中の５の板まで
距離が小さい） ８ 底部付近からの透過光のイメージ ９ 周辺部からの透過光のイメージ ａ，ｂ 反射板上の位置 ａ．，ｂ．光の照射方向に対する反射板のａ、ｂ点の接
線面（受光面）との傾き

【図３】小型看板構成例 凹型ＬＥＤ発光ユニット単数による小看板例を示した図
である。

【符号の説明】

３ 反射板（凹型ＬＥＤ発光ユニット本体） ４ 看板本体ケース ５ アクリル板等透過率のある板（部分内照用で屋外用
看板内の発光源として使用時は、透明板とする） １３ 電源用リード線

【図４】大型看板内部構成例 立体図は大型看板の姿図である。内部平面配置図は看板
内部のＬＥＤ発光ユニット配置を示した図である。Ａ−
Ａ’断面はＡ−Ａ’の部分の看板内部の断面を示した図
である。

【符号の説明】

１ ＬＥＤ発光ユニット ２ 反射光の照射方向 ４ 看板本体ケース ５ アクリル板等の透過率のある板

【図５】ＬＥＤ発光ユニットの組立て構成例である。
（付図

【図５−１】は下記１０の内部回路を示したものであ
る。）

【符号の説明】

３ 反射板 １０ ＬＥＤの実装部及び電源線パターンの配線された
基板・配線板等 １１ ＬＥＤ基板保護用及び防滴・防塵用カバー １３ ＬＥＤ電源用リード線

【図６】ＬＥＤ発光ユニットの組立て例の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ ＬＥＤ素子 ２ 光の照射方向（凹面底部方向に向ける） ３ 反射板 １０ ＬＥＤ実装用基板や配線板等 １１ ＬＥＤ防滴用・防塵用カバー ＬＥＤ電極部をカバーし防水・防塵を行うためのもの。 １２ 防滴・防塵用のモールド剤でＬＥＤ実装部・通電
部を密閉する １３ ＬＥＤ電源用リード線

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】各切断面が近似的に円や楕円の一部を形成
   するような凹曲面の形状をした反射板の左右両端または
   片端上部に、ＬＥＤを一定の間隔で連続実装し、各ＬＥ
   Ｄの発光をその反射板の凹面の底・中央部分に向けて照
   射することで、反射による光の拡散効果を得るととも
   に、反射板の曲面カーブの特性によって得られる光の反
   射輝度の平均化の効果を得られるようにした、凹型のＬ
   ＥＤ発光ユニットを、単数または複数台数、平面上に配
   置し、その単数または複数の凹型ＬＥＤ発光ユニットの
   上部すなわち反射光の方向に、アクリル板等の光の透過
   率のある板をかぶせて、ケースに収納する形で構成され
   る内照式の看板。
2. 【請求項２】上記請求項１内で規定されるＬＥＤユニッ
   ト内蔵型内照式看板の発光色に種類をもたせて表示する
   ために、凹型ＬＥＤ発光ユニットに装備するＬＥＤとし
   て、白、黄、赤等の単色発光によるものの他に、光の３
   原色に対応する赤・緑・青色を発光するＬＥＤチップを
   実装して、各色の調光を制御する制御器を付属すること
   で、自在に混色効果を出すことの出来る内照式看板とし
   たもの。