JP3963772B2 - フレキシブル表示ユニットおよびフレキシブル電光表示板 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面に発光素子を格子状に配してなるフレキシブル表示ユニットおよびそのフレキシブル表示ユニットを複数個取り付けてなるフレキシブル電光表示板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、文字や図形等を表示するための電光表示板が実用に供されている。この種の電光表示板は、厚みが厚くて丈夫な平板状のプリント基板と、このプリント基板上に格子状に配列された発光素子を備える発光部と、これら発光素子とは別基板に取り付けられるとともに、外部に設けられるコンピュータ等の入力装置からの入力信号に基づき、前記発光部の発光制御を行う集積回路等を有する発光制御部を備え、前記発光部と発光制御部とをリード線等で接続されて構成される表示ユニットが、シャーシ上に複数ユニット連設されて構成されている。そして、通常この電光表示板は、鉄または樹脂製の筐体内部に収納されて外部から保護されるとともに、外部のコンピュータ等の入力装置に電気的に接続されて、所定の文字または図形が表示可能にされている。
【０００３】
ここで、前記表示ユニットにおいては、前記発光素子の配列パターンと同パターンに穿設された孔を有する集光体を前記基板上に取り付け、この集光体の孔の内周部に基板上の発光素子を収めるようにされている。こうすることで、前記発光部の発光素子が点灯した際、その発光素子より放射状に放たれる光は、孔の内周部での反射を繰り返し、拡散することなく外部に放たれる。そのため強く明るい光が孔の開口部から外部に放出される。また、この集光体に穿設された孔によって個々の発光素子が隔離されるため、近接する孔の内部の発光素子より放たれる光と互いに干渉せず、個々の孔の内部に収められる発光素子の光を個別の光として識別することができる。
【０００４】
しかし、前記表示ユニットを複数並べて構成した電光表示板においては、平面形状を有していることから、斜め方向からの視認性に劣り表示情報を全て識別するのが困難であるという問題点がある。また、この表示板では、柱などの曲面に取り付けることができないという設置上の制限があるという問題点がある。
【０００５】
そこで、このような問題点を解決するものとして、曲面状の電光表示板が提供されている。この曲面状の電光表示板は、固定曲率の曲面状に硬化・形成された基板および集光体からなる表示ユニットを、曲面状のシャーシに複数ユニット連設して構成されたものである。この曲面状の電光表示板は、柱等の所定の曲率を有する曲面に取り付けることができるようにされており、斜め方向からの視認性に優れた性質を示すものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記曲面状の表示ユニットは、曲面に硬化・形成されているため、この表示ユニットを連設配置してなる電光表示板は、一定曲率の曲面にしか取り付けられないという問題点がある。また、表示ユニットを曲面形成していることから、同一基板上に、発光素子と集積回路を取り付けることができず、このため、発光素子と集積回路を別の基板に取り付ける必要があって、それらの間を膨大な数のリード線で接続しなければならないという問題点がある。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、自由に湾曲させることができ、かつ発光素子と集積回路とを同一基板上に取り付け可能なフレキシブル表示ユニットを提供するとともに、平面および様々な曲率の曲面に取り付け可能なフレキシブル電光表示板を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前記目的を達成するために、第１発明によるフレキシブル表示ユニットは、
可撓性を有するとともに、表面に発光素子が格子状に配されてなるプリント基板と、このプリント基板上に取り付けられ、前記発光素子に対応する孔を有する集光体を備え、
前記集光体は、前記プリント基板を一方向に湾曲させた際に、その湾曲面に沿うように、互いに並列配置される複数列の細長部分に分離形成され、
前記プリント基板には、前記発光素子とプリント配線にて接続される発光制御部が設けられ、この発光制御部と前記発光素子の配設部との間には、前記プリント配線が通過する部分を避けるようにして前記プリント基板にスリットが設けられている
ことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明によれば、発光素子が格子状に配されたプリント基板が可撓性を有しており、かつそのプリント基板上に取り付けられる集光体は、前記プリント基板を一方向に湾曲させたときに、その湾曲面に沿うように互いに並列配置される複数列の細長部分に分離形成されているので、このフレキシブル表示ユニットを種々の曲率の曲面に自由に湾曲させることができる。したがって、平面状の取り付け面だけでなく湾曲した面に対しても取り付け可能となり、設置場所を拡大することができる。また、湾曲することで、斜め方向の視認範囲を拡大することができ情報伝達性を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明によれば、プリント基板にスリットが設けられているので、発光素子の配設部を湾曲させた場合であっても、前記発光制御部が取り付けられている部位の基板形状を略平面形状に維持することができる。したがって、発光制御部を別基板に設ける必要がなく、発光素子と発光制御部との間に多数本のリード線を設ける必要がない。
【００１１】
本発明において、前記集光体の細長部分は、その幅方向断面が、プリント基板側が幅狭となる逆台形状にされているのが好ましい（第２発明）。このようにすれば、互いに隣接する細長部分の側面間のプリント基板に近接した部位に隙間を形成することができるため、前記フレキシブル表示ユニットの湾曲時に細長部分同士が干渉するのを防ぐことができ、この湾曲をよりスムーズに行うことができる。
【００１２】
前記各発明において、前記集光体に穿設された孔は、この集光体の表面側に向けてテーパ形状に広がる形状とされているのが好ましい（第３発明）。このようにすれば、発光素子からの光を反射させて効率良く外部に放出することができ、それによって外部からの視認性を向上させることができる。
【００１３】
次に、第４発明によるフレキシブル電光表示板は、
前記第１発明〜第３発明のいずれかに記載のフレキシブル表示ユニットを、可撓性を有するシャーシ上に少なくとも１ユニット取り付けてなることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明によれば、可撓性を有するシャーシに、湾曲可能なフレキシブル表示ユニットが取り付けられているため、取り付け場所の曲面形状に合わせて湾曲させて取り付けることが可能であり、設置場所を選ばず取り付けることができ、取り付けの上での適応性に優れた電光表示板を得ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明によるフレキシブル表示ユニットおよびフレキシブル電光表示板の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において「縦」とは図１における上下を示し、「横」とは図１における左右を示すものとする。
【００１６】
図１に本発明の一実施の形態に係るフレキシブル電光表示板の正面図が、図２に本実施形態に係るフレキシブル表示ユニットの正面図が、図３に図２の一部拡大図（ａ）および、その一部拡大図のＡ−Ａ視断面図（ｂ）がそれぞれ示されている。
【００１７】
図１に示されるように、本実施形態に係るフレキシブル電光表示板１は、可撓性を有するシャーシ２と、このシャーシ２上に横方向に６ユニット連設されて固定されるフレキシブル発光表示ユニット３、３、…により構成されている。前記シャーシ２は、前記フレキシブル発光表示ユニット３の上部に切り込まれる上部のスリット８、８から、そのフレキシブル発光表示ユニット３の下部に切り込まれる下部のスリット８、８までの間隔より若干幅狭に形成されており、その上部のスリット８、８および下部のスリット８、８に挟まれる中央部のみが前記シャーシ２上に固定されている。（各スリット８の説明については後述する。）なお、前記フレキシブル電光表示板１は、ゴム製の筐体１２内部に固定されている。
【００１８】
各フレキシブル表示ユニット３（以下、単に「表示ユニット３」と示す。）は、本実施形態では、約０．２ｍｍ厚の可撓性を有するプリント基板４（以下「基板４」という。）と、この基板４の中央部に縦３２ドット×横１６ドットの格子状に配列されて取り付けられる合計５１２組の赤色発光ダイオードと緑色発光ダイオードの組み合わせ（発光素子については図には明示せず）を有している。
【００１９】
前記基板４の中央部には、図２に示されるように、前記発光素子の表面側に、正面視で正方形状の二個の集光体５、５が縦に並べて取り付けられている。各集光体５は、光の反射に優れた特性を有するものであって、縦１６個×横１６個（合計２５６個）の格子状に形成された孔６を有している。これら孔６は、前記基板４上に配列された発光ダイオードの取り付け位置に対応するように穿設されたものであり、前記集光体５が基板４に取り付けられた際、その孔６の内周部に１組の発光ダイオードの組み合わせ（赤色ダイオードと、緑色ダイオードが各々１個づつ）が収まるようにされている。なお、各孔６は表示ユニット３による表示文字等の１ドットに対応する。また、前記基板４の上部および下部には、基板４の中央部に取り付けられる発光ダイオードの発光制御を行う発光制御部７、７がそれぞれ設けられている。
【００２０】
前記発光ダイオードが取り付けられている基板４の中央部と、この中央部の上部に設けられる発光制御部７との境界には、前記基板４の左右から横方向に細長く切り込まれるスリット８、８が１対設けられている。同様に、中央部と下部の発光制御部７との境界にも、上部の境界と同様に切り込まれた１対のスリット８、８が設けられている。なお、このように構成される表示ユニット３は、前述のように、前記シャーシ２上に連設される際に、基板４の中央部（上部のスリット８、８と、下部のスリット８、８に挟まれる領域）のみがそのシャーシ２に固定され、上部および下部の発光制御部７、７はシャーシ２に対してフリーな状態にされている。
【００２１】
前記基板４に取り付けられる集光体５、５は、図３（ａ）で示されるように、複数（本実施形態では１６本）の細長部分５'、５'、…、５'に分離形成されるとともに、これら細長部分５'、５'、…５'が横方向に並列配置されて構成されている。
【００２２】
これら細長部分５'、５'、…、５'の横方向における断面は、図３（ｂ）に示されるように、下辺の基板４側が幅狭にされ、上辺が幅広とされた断面逆台形状であり、隣接配置される細長部分５'、５'の互いに対向する側面と基板４との間に、縦方向に長い形状の隙間を形成するようにされている。また、これら細長部分５'の表面（上辺側の面）には、黒色の樹脂シート９が貼着されており、前記孔６の内周部に収められた発光素子の光を際立たせるようにされている。
【００２３】
前記孔６の内周部に収められる発光ダイオードは、その発光ダイオードを中心とした放射状の光を放つ従来公知のものであるが、前記孔６は、図３（ｂ）で示されるように、表面側の開口が大径で、基板４側の開口が小径にされた断面逆テーパ形状を有しているため、孔６の内周部の発光ダイオードから放射状に放たれた光は、その内周面で表面側（基板側とは逆方向）の開口部方向に反射されて、拡散することなく開口部より外部に放出される。また、この孔６は光の反射に優れた集光体５に穿設されたものであるため、反射の過程で吸収される割合が極めて低い。そのため、孔６の開口部からは強い光が外部に放出される。
【００２４】
前記各孔６の内周部に収められた２個１組の発光ダイオードの組み合わせは、その孔６によって、他の発光ダイオードの組み合わせから互いに隔離されている。そのため孔６の内周部に収められる発光ダイオードから放たれる光が他の孔６から放たれる光と互いに干渉し合うことがない。こうして、それぞれの孔６の内周部より放たれる光を個別の光として識別することができる。
【００２５】
また、前記孔６の内周部に同時に収められる赤色と緑色の発光ダイオードを同時に点灯させた際には、双方の発光ダイオードの光が孔６の内周部における反射の過程で互いに混合し合い黄（橙）色光となって外部に放出される。こうして、２種の発光ダイオードがその内周部に収められた孔６からは、各々の発光ダイオードの発色光である赤色光、緑色光に加え、それら双方の光が混合された黄（橙）色光という３種類の光を選択して放つことができる。
【００２６】
前記基板４の上部および下部の発光制御部７、７それぞれには、外部からのコンピュータ等の入力装置からの入力信号を受け取るための入力部（図示せず）と、その入力信号に応じて基板４の中央部に取り付けられる各種発光ダイオードの発光制御を行う集積回路（ドライバ）１０、１０、１０、１０が取り付けられている。
【００２７】
前記基板４の上部の発光制御部７に取り付けられた集積回路１０は、基板４の中央部に配された１０２４個の発光ダイオードのうち、上半分の縦１６ドット×横１６ドット（合計２５６ドット）の格子状に配された２５６組、合計５１２個の発光ダイオードと、前記基板４にプリントされたプリント配線を介して接続されている。このプリント配線は、図には示されないが、前記上部の発光制御部７と中央部との境界において切り込まれたスリット８、８に挟まれた領域にプリントされたものである。また、残りの５１２個の発光ダイオードは、下部の発光制御部７の集積回路１０と、下部の発光制御部７と中央部との境界において切り込まれたスリット８、８に挟まれた領域上にプリントされたプリント配線を介して接続されている。前記基板４に配される１０２４個の発光ダイオードのうち、上半分の発光ダイオードの発光制御を、上部の発光制御部７に配された集積回路１０で、下半分の発光ダイオードの発光制御を、下部の発光制御部７に配された集積回路１０で行うようにされている。
【００２８】
このように構成される表示ユニット３は、前述のように可撓性を有する基板４に、１６本の細長部分５'からなる集光体５が取り付けられて構成されているので、前記表示ユニット３を横方向の中央部が凸状になるように湾曲させると、基板４が曲面状に変形し、それに伴ない前記集光体５の互いに並列配置される１６本の細長部分５'がその基板４の湾曲面に沿うように変形する（図４参照）。なお、前記集光体５の細長部分５'の互いに隣接する側面と基板４との間には、縦方向に長い形状の隙間が形成されているため、この変形を容易に行うことができる。また、前記表示ユニット３に加える付勢力を調整することによって、様々な曲率の曲面に変形させることが可能である。さらに、前記付勢力を解除することで、もとの平面形状に復元させることができる。
【００２９】
本実施形態においては、基板４の中央部と上部の発光制御部７との境界および、下部の発光制御部７との境界に、基板４の両側から横方向に切り込まれる１対のスリット８、８がそれぞれ設けられているので、表示ユニット３の中央部を変形させた場合であっても、それら発光制御部７、７の形状を略平面形状に維持することができる（図４参照）。したがって、これら発光制御部７、７に実装される集積回路１０や入力部が基板４から剥離することがない。そのため、従来装置のように、基板の中央部に配列された発光ダイオードと発光制御部を接続する膨大な数のリード線が不要になる。
【００３０】
また、本実施形態の前記フレキシブル電光表示板１は、可撓性を有するシャーシ２の上に、曲面形状に変形可能な表示ユニット３、３、…が連設され、それらのシャーシ２と表示ユニット３、３…がゴム製の筐体１２に収納されて構成されているため、様々な曲率の曲面を形成することができる。そのため、このフレキシブル電光表示板１は平面は勿論、図５に示されるような円柱体１１のように様々な形状の曲面に合わせて取り付けることが可能である。こうして、曲面に合わせて取り付けることで、斜め方向の視認範囲を拡大することができ、情報伝達性を向上させることができる。
【００３１】
本実施形態に係るフレキシブル電光表示板１においては、各表示ユニット３、３、…の発光制御部７、７に実装される入力部と、外部の入力装置とが電気的に接続されている。
【００３２】
前記入力装置には、文字または図形がその表示色（赤、緑、黄（橙））のうち一色）を選択して入力できるようにされており、その文字または図形に応じた入力信号を発信するようにされている。この入力信号は、前記各表示ユニット３、３、…の発光制御部７、７に実装される入力部に入力された後、前記ドライバ１０に送られる。このドライバによって、前記基板４に取り付けられる発光ダイオードの発光制御が行われ、入力された文字また図形が、選択された色合いで表示される。なお、前記文字は縦１６ドット×横１６ドットの格子を用いて表示するようにされている。つまり、前記表示ユニット３には最大２文字が表示可能であり、この表示ユニット３が横に６ユニット連設されてなるフレキシブル電光表示板１には最大１２文字が表示可能である。
【００３３】
本実施形態においては、前記フレキシブル電光表示板１に表示される文字のサイズを縦１６ドット横１６ドットとしたが、このサイズ以外の文字についても表示可能である。
【００３４】
また、本実施形態のフレキシブル電光表示板１においては、６ユニットの表示ユニット３を連設し、１６ドット×１６ドットの文字を最大１２文字表示可能にされているが、前記表示ユニット３の連設数を増加または減少させて、最大表示文字数を増減させることができる。
【００３５】
本実施形態においては、基板４の中央部に合計５１２組の発光ダイオードの組み合わせが、縦３２ドット×横１６ドットの格子を形成するように配列されて取り付けられているが、発光ダイオードの配列パターンはこれに限られるものではない。
【００３６】
本実施形態においては、１個孔６の内周部に２種類の発光ダイオード（赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード）を収めるようにされているが、１個の孔６の内周部に、１種類の発光ダイオードのみを収めるようにしても良く、あるいは、３種類以上の発光ダイオードを収めるようにしても良い。
【００３７】
本実施形態においては、１６本の細長部分５'が基板４上に並列配置される集光体５を使用するようにされているが、特に、配列される本数に限定されることはない。
【００３８】
本実施形態においては、シャーシ２とそのシャーシ２に６ユニット連設される表示ユニット３が収納される筐体として、ゴム製の物が使用された場合について説明されているが、特にゴム製の筐体に限定されることはなく、例えば、樹脂製の筐体であっても良い。また、様々な形状を有する既存の筐体を使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本実施形態に係るフレキシブル電光表示板の正面図である。
【図２】図２は、本実施形態に係るフレキシブル表示ユニットの正面図である。
【図３】図３は、図２の１部拡大図（ａ）および、その１部拡大図のＡ−Ａ視断面である。
【図４】図４は、フレキシブル表示ユニットを変形させた際の斜視図である。
【図５】図５は、フレキシブル電光表示板を設置場所に合わせて取り付けた際の斜視図である。
【符号の説明】
１ フレキシブル電光表示板
２ シャーシ
３ フレキシブル表示ユニット
４ プリント基板
５ 集光体
５' 細長部分
６ 孔
７ 制御部
８ スリット
９ 樹脂シート
１０ 集積回路
１２ 筐体

Claims (4)

1. 可撓性を有するとともに、表面に発光素子が格子状に配されてなるプリント基板と、このプリント基板上に取り付けられ、前記発光素子に対応する孔を有する集光体を備え、
   前記集光体は、前記プリント基板を一方向に湾曲させた際に、その湾曲面に沿うように、互いに並列配置される複数列の細長部分に分離形成され、
   前記プリント基板には、前記発光素子とプリント配線にて接続される発光制御部が設けられ、この発光制御部と前記発光素子の配設部との間には、前記プリント配線が通過する部分を避けるようにして前記プリント基板にスリットが設けられている
   ことを特徴とするフレキシブル表示ユニット。
2. 前記集光体の細長部分は、その幅方向断面が、プリント基板側が幅狭となる逆台形状にされている請求項１に記載のフレキシブル表示ユニット。
3. 前記集光体に穿設された孔は、この集光体の表面側に向けてテーパ形状に広がる形状とされている請求項１または２に記載のフレキシブル表示ユニット。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のフレキシブル表示ユニットを、可撓性を有するシャーシ上に少なくとも１ユニット取り付けてなることを特徴とするフレキシブル電光表示板。

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