JP3567235B2 - Omnidirectional display - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、全方位に対して光を出射させることにより、全方位から発光表示を視認できるようにした全方位表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えばLED等の発光素子を使用した二次元表示装置が知られており、特にフルカラーLEDを使用することにより、フルカラー画像の表示が行なわれている。
ところが、従来のLEDを使用する表示装置では、出射光が指向性を有するLEDを使用し、LEDの出射光を表示装置の前方に向かって出射するように配設されており、前方から表示装置を見たときのみ、表示装置の各発光素子による発光パターンを視認できるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
一方、警告表示、道路標識、装飾照明あるいは広告等の用途においては、全方位から視認できる表示装置が望まれている。
【0004】
全方位から視認できる表示装置としては、全方位に光を出射する小型の白熱電球を使用したものがある。しかしながら、このような全方位表示装置は、白熱電球を多数連ねて構成するため、消費電力が大きい、寿命が短い、信頼性が低い等の問題があった。また、照明効果に影響する光拡散体は、白熱電球の発熱を考慮して耐熱ガラスを使用しており、耐熱ガラスを使用すると重量が重くなり、破損しやすく、破損した場合には怪我等のおそれがあり、また白熱電球の発熱によって耐熱ガラスが熱くなってしまい火傷のおそれがあった。
さらに、これらの従来装置では、表示面全体が1枚の剛体面として形成されていることから、表示面が大きい場合には、搬送、据え付け等の取り扱いに多大な労力を要するものであった。また、装飾及び広告等の用途には、剛体平面表示に限られるため、照明効果に限界があった。
【0005】
上記の課題にかんがみ、本発明は、消費電力が少なく、発熱の問題がなく、寿命が長くかつ信頼性に優れ、軽量で柔軟性を有し、かつ照明効果に優れた全方位から視認できる全方位表示装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するために本発明の全方位表示装置は、支持部材からそれぞれ並行に配置した複数本の発光部から成る表示部と、この表示部を駆動する駆動制御部と、を含んでおり、表示部の各発光部が、複数個の発光ブロックとこれらの複数個の発光ブロックを互いに直列に接続する連結部材とから構成され、発光ブロックが、複数個の光散乱体と、これらの複数個の光散乱体を互いに直列に接続する接続部とから構成され、光散乱体が、全方位に発光させる全方位発光素子と、この全方位発光素子を覆う光散乱性材料または光透過性材料とから構成され、接続部が、光散乱性材料または光透過性材料から構成され、さらに、全方位発光素子は、単色もしくはフルカラーLEDチップと、このLEDチップを搭載する透明基板と、LEDチップ及び透明基板を収容していて両側縁に電極を設けた透光性の絶縁ケースとから成り、LEDチップと絶縁ケースの各電極とを電気的に接続し、全方位発光素子を有する光散乱体と接続部とにより全方位に表示することを特徴とする。
【0007】
上記光散乱体の形状は、球体または多面体であり、光散乱性材料の場合には材料による光散乱と表面における光多重反射によって、また、光透過性材料の場合には表面における光多重反射によって、全方位に光を出射する。
好ましくは、接続部は、光散乱性材料または光透過性材料から形成されており、発光素子の出射光の一部を導光し、かつ散乱して出射させる。
駆動制御部から各光散乱体内の発光素子への電気配線は、好ましくは、各発光ブロック内に埋め込まれた細い導線あるいは透明導線から構成されている。
各光散乱体は、2次元または3次元マトリックス状に配列するように発光部を配設し、駆動制御部は、すべての前記発光素子を輝度あるいは発光色駆動制御することにより全体として文字,図形等のパターンを発光表示する。
【0009】
これらの構成により、全方位から視認でき、軽量かつフレキシブルで取り扱いが容易であり、消費電力が少なくかつ寿命が長く、かつ、照明効果に優れた全方位表示装置を提供することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示した実施形態に基づいて、本発明を詳細に説明する。
図1乃至図5はこの発明による全方位表示装置の一実施形態を示している。
図1において、全方位表示装置10は、表示部11と、表示部11を駆動する駆動制御部12と、電源部13と、照度センサ14と、を含んでいる。
【0011】
上記表示部11は、図2及び図3に示すように、上端がそれぞれほぼ水平に延びる支持部材20に対して横方向に並んで、例えば、垂直に吊下げられた複数本(図示の場合、6本)の発光部21から構成されている。
各発光部21は、上下に順次に連結された複数個(図示の場合、2個)の発光ブロック22から構成されている。
各発光ブロック22は互いに屈曲可能に、上端及び下端が順次に連結部材23により連結されている。
連結部材23は、図3に示すように、例えばそれぞれ発光ブロック22の上端または下端に取り付けられた金属製リングを組み合わせたチェーンにより構成されており、これによって、互いに隣接する発光ブロック22が互いに屈曲可能に連結されている。
【0012】
なお、連結部材23はこれに限らず、プラスチック等の可撓性材料から構成されていてもよい。
また、図示の場合、表示部11は、各発光部21の下端に連結部材23により連結された重り部材11a(図2参照)を備えている。
この重り部材11aは、各発光部11を安定してほぼ垂直に保持するためのものと駆動部を納めてもよい。あるいは省略されてもよい。
【0013】
さらに、各発光ブロック22は、垂直に並んだ複数個(図示の場合、3個)の光散乱体24から構成されており、これらの光散乱体24が互いに接続部25によって一列に並ぶように固定保持されている。
上記光散乱体24は透光性材料または光散乱性材料、例えばアクリル樹脂等のプラスチックや光散乱物質を添加したプラスチック等の高分子材料あるいは発光波長に対して透明な物質から構成されており、外形が球形または多角形に形成されていると共に、内部に発光素子26(図4参照)を備えている。
ここで、発光素子26は、例えばLED(発光ダイオード)が使用され、後述するように全方位に光を出射するように構成されている。
これにより、表示部11は、図2に示すように、全体としてドットマトリックス状に配設された複数個の発光素子26を備えることになる。
【0014】
また、上記接続部25は、光散乱体24と同様に透光性材料または光散乱材料から構成されており、隣接する光散乱体24を互いに連結して固定保持する。
これにより、一つの発光ブロック22を構成する光散乱体24は一列に並んで固定される。
さらに、上記接続部25は、図4に示すように扁平に形成されており、その両側縁に給電用の細い導線25aが埋め込まれている。
この細い導線25aは、図示の場合両側にそれぞれ一本づつ示されているが、実際には、一つの発光部21を構成する光散乱体24、すなわち発光素子26の個数あるいは発光表示方法により複数本の導線25aが備えられている。
【0015】
そして、各接続部25の間の領域にて、一つの発光素子26が、対応する導線及び一つの共通の導線に対してハンダ付けにより接続されている。
なお、図示の場合、発光素子26は、電流制限抵抗としてのチップ抵抗(または固定抵抗)26aと直列に、導線25aに対して接続されているが、電流制限抵抗は駆動制御部12に設けられていてもよい。
【0016】
ここで、発光素子26には、例えば図5に示すような構成のものを用いる。図5(A)は発光素子26の外観斜視図であり、図5(B)はその断面図である。発光素子26は、透明基板または薄い半透明基板から成る26b上にP層27a及びN層27bから成るLEDチップ27が搭載されると共に、この透明基板26bが、例えばセラミックから成る透光性の絶縁ケース28に収容され、この絶縁ケース28の両側縁に設けられた電極28a,28bに対して、上記P層27a及びN層27bがそれぞれワイヤボンディング29a,29bにより電気的に接続されることにより構成されている。これにより、電極28a,28b間に駆動電圧が印加されたときLEDチップ27が発光し、その光が直接にあるいは基板26b及び絶縁ケース28を透過して全方位に出射する。
【0017】
さらに、LEDチップ27の発光は、LEDチップ27を覆う光透過性または光散乱性の部材、例えば透明プラスチックまたは光散乱物質を添加したプラスチック等で形成された光散乱体24によって全方位に散乱され、また、光散乱体24の表面で複雑に多重反射を繰り返して全方位に散乱して出射するので、光散乱体24全体が発光しているように見え、独特の照明効果を生ずる。
さらに、接続部25は、光透過性または光散乱性の部材、例えば透明プラスチックまたは光散乱物質を添加したプラスチック等で形成されているので、LEDチップ27の発光の一部を導光し、かつ散乱して出射させるので、接続部25に沿って独特の照明効果を生ずる。
ここで、発光素子26は、所望の発光色の発光素子を使用することが可能である。
【0018】
なお、各発光部22は、実際には、インサート成形等により導線25aを埋め込んだ接続部25の間の領域にて、露出する導線25aに対して発光素子26及びチップ抵抗26aをハンダ付けした後、接続部25の間の領域に対して、例えば、光透光性かつ接着性を有する熱硬化性樹脂液体を注入し、または、光散乱物質を添加した接着性を有する熱硬化性樹脂液体を注入し、好ましくは型材を使用して光散乱体24を加熱成形し、かつ、接続部25,25との接続も形成することにより組立が行なわれる。
【0019】
上記駆動制御部12は、導線25aを介して各発光ブロック22の発光素子26を駆動制御することにより、所望の発光素子26のみを発光させる。
【0020】
さらに、上記照度センサ14は公知の構成であって、周囲の明るさを検出するものであり、図3に示すように支持部材20の下縁に取り付けられている。
【0021】
本発明実施形態による全方位表示装置10は、以上のように構成されており、使用する場合には以下のように動作する。
電源部13から駆動電力が供給されることによって、駆動制御部12は表示部11を駆動制御する。電源部は太陽電池等を利用して昼間はバッテリに充電させることもできる。
この場合、周囲が明るい場合には照度センサ14からの検出信号に基づいて、駆動制御部12は表示部11による発光表示を行なわない。
【0022】
これに対して、周囲が暗い場合には、照度センサ14からの検出信号に基づいて、駆動制御部12は表示部11を駆動制御して発光表示を行なう。
その際、駆動制御部12は、個々の発光素子26をそれぞれ独立に駆動制御することにより、個々の発光素子26を選択的に発光させ、ドットマトリックス表示を行なう。これにより、例えば図2にて斜線を施した光散乱体24の発光素子26のみを発光させることにより、表示部11は全体として「ア」という文字をドットマトリックス表示する。
【0023】
このようにして、本発明実施形態による全方位表示装置10によれば、表示部11の各発光素子26を適宜に選択的に駆動することにより、表示部11は所望の文字,図柄等のパターンを表示することができる。
さらに、各発光素子26は全方位に発光するLEDであり、かつ光散乱体24を介して全方位に向かって光を照射するので、例えば図2において前側または後側から見ても、あるいは斜め方向から見ても、表示部11による発光表示を視認することができる。すなわち、全方位表示装置10の表示部11による発光表示は、全方位からから視認することができる。
【0024】
さらに、各発光素子26がLEDチップであることから、発熱が少なく、寿命が長くなると共に、発光効率が大きく消費電力を低減することができる。
さらに、光散乱体24及び接続部25として、プラスチック等の軽量材料を使用することができるので、破損のおそれがなく、取り扱いが容易になる。
さらに、発光ブロック22は、屈曲性のある連結部材23によって互いに連結されているので、設置、移動などの取り扱いが容易である。
さらに、LEDチップ27の発光は、LEDチップ27を覆う光透過性または光散乱体24によって全方位に散乱されて出射するので、光散乱体24全体が発光しているように見え、独特の照明効果を生ずる。
さらに、接続部25は光透過性または光散乱性の部材で形成されているので、LEDチップ27の発光を導光し、かつ散乱して出射させるので、接続部25に沿って独特の照明効果を生ずる。
【0025】
なお、上述した実施形態においては、表示部11の各発光素子26として、単色の発光素子を使用した場合について説明したが、これに限らずフルカラー発光素子を使用することも可能であり、その場合、光散乱体を着色したり着色フィルタを設けることなく、簡単に所望の色の発光表示を行なうことができる。
また、上述した実施形態においては、発光部21を横一列に並べて、平面型の表示部11を形成しているが、これに限らず、この平面型の表示部11を複数枚重ねて、表示部自体を3次元形状にしても良い。この場合、表示部11は、三次元方向(全方位方向)からの視認だけでなく、表示自体を三次元表示にすることができる。
さらに、上記した実施の形態では、表示部11の各発光素子26を、支持部材20から垂直に吊り下げた例を示したが、表示部11の各発光素子26を水平方向に並列配置してもよいことは明らかである。
【0026】
さらに、上述した実施形態においては、ドットマトリックス状に配設された各発光素子を駆動制御部により選択的に駆動して、所望のパターンの発光表示を行なう場合について説明したが、これに限らず、所定のパターンを構成する光伝送体24のみに発光素子26を設けて、すべての発光素子26を駆動して発光させることにより、所定のパターンの発光表示を行なうようにしてもよい。この場合、接続部25に埋め込まれる導線25aは一対あればよく、また駆動制御部もすべての発光素子を駆動すればよいので、構成が簡単になる。
【0027】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように、本発明によれば、消費電力が少なく、発熱の問題がなく、寿命が長くかつ信頼性に優れ、軽量で柔軟性を有し、かつ照明効果に優れた全方位から視認できる全方位表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による全方位表示装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図2】図1の全方位表示装置の表示部の構成を示す概略正面図である。
【図3】図2の表示部の要部の詳細な構成を示す部分拡大斜視図である。
【図4】図2の表示部の発光ブロックの要部を示す部分拡大斜視図である。
【図5】図4の発光ブロックにおける発光素子の構成を示し、(A)は斜視図、(B)はその断面図である。
【符号の説明】
10 全方位表示装置
11 表示部
12 駆動制御部
13 電源部
14 照度センサ
20 支持部材
21 発光部
22 発光ブロック
23 連結部材
24 光散乱体
25 接続部
25a 導線
26 発光素子
26a チップ抵抗
26b 基板
27 LEDチップ
28 絶縁ケース
28a,28b 電極
29a,29b ワイヤボンディング[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an omnidirectional display device that emits light in all directions so that a light-emitting display can be visually recognized from all directions.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a two-dimensional display device using a light-emitting element such as an LED has been known. In particular, a full-color image is displayed by using a full-color LED.
However, in a display device using a conventional LED, the emitted light uses an LED having directivity, and is disposed so that the emitted light of the LED is emitted toward the front of the display device. The light emitting pattern of each light emitting element of the display device can be visually recognized only when looking at the light emitting element.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
On the other hand, in applications such as warning display, road sign, decorative lighting, and advertisement, a display device that can be visually recognized from all directions is desired.
[0004]
As a display device that can be visually recognized from all directions, there is a display device that uses a small incandescent lamp that emits light in all directions. However, since such an omnidirectional display device is configured by connecting a large number of incandescent lamps, there are problems such as large power consumption, short life, and low reliability. In addition, the light diffuser that affects the lighting effect uses heat-resistant glass in consideration of the heat generated by the incandescent light bulb.If heat-resistant glass is used, the weight becomes heavy and easily breaks. There is a possibility that the heat-resistant glass may be heated by the heat generated by the incandescent lamp, resulting in burns.
Further, in these conventional devices, since the entire display surface is formed as one rigid body surface, when the display surface is large, handling such as transportation and installation requires a great deal of labor. In addition, applications such as decorations and advertisements are limited to rigid flat display, so that the lighting effect is limited.
[0005]
In view of the above problems, the present invention has low power consumption, has no problem of heat generation, has a long life and is excellent in reliability, is lightweight and flexible, and has excellent lighting effects. It is an object to provide an azimuth display device.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above object, an omnidirectional display device of the present invention includes a display unit including a plurality of light emitting units arranged in parallel from a support member, and a drive control unit that drives the display unit. , the light-emitting portions of the display unit is made up of a connecting member for connecting a plurality of light-emitting blocks and these plurality of light emitting blocks in series with each other, the light-emitting blocks, a plurality of the light scatterer, these multiple is composed of a connecting portion connecting pieces of the light scatterer in series with each other, the light scatterers, and omnidirectional light emitting element to emit light in all directions, the light scattering material or a light-transmissive material covering the omnidirectional light emitting element is composed of a connecting portion is constituted by a light-scattering material or a light transmissive material, further, the omnidirectional light emitting device includes a single-color or full-color LED chips, and a transparent substrate for mounting the LED chip, LED Ji A light-transmitting insulating case which houses the lamp and a transparent substrate and has electrodes on both side edges, which electrically connects the LED chip and each electrode of the insulating case, and has an omnidirectional light-emitting element. It is characterized by displaying in all directions by the body and the connection part .
[0007]
The shape of the upper Symbol light scatterer is spherical or polyhedral, by light multiple reflection in the light scattering and surface with the material in the case of the light-scattering material, also light multiple reflection at the surface in the case of a light transmissive material As a result, light is emitted in all directions.
Preferably, the connection part is formed of a light-scattering material or a light-transmitting material, and guides a part of the light emitted from the light emitting element and scatters and emits the light.
The electric wiring from the drive control unit to the light emitting element in each light scattering body is preferably formed of a thin conductive wire or a transparent conductive wire embedded in each light emitting block.
Each light scatterer is provided with a light-emitting portion so as to be arranged in a two-dimensional or three-dimensional matrix. And the like.
[0009]
With such a configuration, it is possible to provide an omnidirectional display device which can be visually recognized from all directions, is lightweight, flexible, easy to handle, consumes little power, has a long life, and has an excellent lighting effect.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.
1 to 5 show one embodiment of an omnidirectional display device according to the present invention.
1, the
[0011]
As shown in FIGS. 2 and 3, the display unit 11 is arranged in a lateral direction with respect to the
Each
Each light-
As shown in FIG. 3, the connecting
[0012]
The connecting
Further, in the case shown in the drawing, the display unit 11 includes a weight member 11a (see FIG. 2) connected to the lower end of each
The weight member 11a may include a driver for stably holding each light emitting unit 11 substantially vertically and a driving unit. Alternatively, it may be omitted.
[0013]
Further, each light-emitting
The light-scattering
Here, as the
As a result, as shown in FIG. 2, the display section 11 includes a plurality of
[0014]
The
Thereby, the
Further, the
In the drawing, one thin
[0015]
Then, in a region between the
In the illustrated case, the
[0016]
Here, as the
[0017]
Further, the light emitted from the
Furthermore, since the
Here, as the
[0018]
Each of the
[0019]
The
[0020]
Further, the
[0021]
The
When the driving power is supplied from the
In this case, when the surroundings are bright, the
[0022]
On the other hand, when the surroundings are dark, the
At this time, the
[0023]
In this way, according to the
Furthermore, since each light emitting
[0024]
Furthermore, since each light emitting
Further, since the
Furthermore, since the
Further, since the light emitted from the
Further, since the
[0025]
In the above-described embodiment, the case where a single color light emitting element is used as each light emitting
In the above-described embodiment, the
Further, in the above-described embodiment, an example in which the
[0026]
Furthermore, in the above-described embodiment, a case has been described in which each light emitting element arranged in a dot matrix is selectively driven by the drive control unit to perform light emission display in a desired pattern. However, the present invention is not limited to this. Alternatively, the
[0027]
【The invention's effect】
As understood from the above description, according to the present invention, power consumption is small, there is no problem of heat generation, long life and excellent reliability, light weight and flexibility, and excellent lighting effect. An omnidirectional display device that can be visually recognized from all directions can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of an omnidirectional display device according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic front view showing a configuration of a display unit of the omnidirectional display device of FIG.
FIG. 3 is a partially enlarged perspective view showing a detailed configuration of a main part of a display unit in FIG. 2;
FIG. 4 is a partially enlarged perspective view showing a main part of a light emitting block of the display unit of FIG. 2;
5A and 5B show a configuration of a light emitting element in the light emitting block of FIG. 4, wherein FIG. 5A is a perspective view and FIG. 5B is a sectional view thereof.
[Explanation of symbols]
Claims (5)
上記表示部の上記各発光部が、複数個の発光ブロックとこれらの複数個の発光ブロックを互いに直列に接続する連結部材とから構成され、
上記発光ブロックが、複数個の光散乱体と、これらの複数個の光散乱体を互いに直列に接続する接続部とから構成され、
上記光散乱体が、全方位に発光させる全方位発光素子と、この全方位発光素子を覆う光散乱性材料または光透過性材料とから構成され、
上記接続部が、光散乱性材料または光透過性材料から構成され、
さらに、上記全方位発光素子は、単色もしくはフルカラーLEDチップと、このLEDチップを搭載する透明基板と、該LEDチップ及び該透明基板を収容していて両側縁に電極を設けた透光性の絶縁ケースとから成り、上記LEDチップと上記絶縁ケースの各電極とを電気的に接続し、
上記全方位発光素子を有する上記光散乱体と上記接続部とにより全方位に表示することを特徴とする全方位表示装置。A display unit including a plurality of light emitting units arranged in parallel from the support member, and a drive control unit that drives the display unit,
Each light-emitting part of the display section is composed of a connecting member connecting the plurality of light emitting blocks and these plurality of light emitting blocks in series to each other,
The light-emitting block is composed of a plurality of light scatterers and a connecting portion that connects the plurality of light scatterers in series with each other,
The light scatterer, the omnidirectional light emitting element to emit light in all directions, is composed of a omnidirectional emission to cover the element light-scattering material or a light transmissive material,
Upper Symbol connecting portion is constituted by a light-scattering material or a light transmissive material,
Furthermore, the omnidirectional light-emitting element is a single-color or full-color LED chip, a transparent substrate on which the LED chip is mounted, and a light-transmitting insulating material that houses the LED chip and the transparent substrate and has electrodes on both side edges. A case, and electrically connect the LED chip and each electrode of the insulating case,
Omnidirectional display device comprising you to view in all directions by the above light-scattering body and the connecting portion having the omnidirectional light emitting element.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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