JP5797964B2 - 発光表示板用照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、看板、表示板、案内板、ナンバープレートを光らせるようにした字光式ナンバープレート等の発光表示板に使用される発光表示板用照明器具に関する。

自動車等に使用されるナンバープレートには、夜間での視認性を向上させるため、金属プレートの文字部分を打ち抜き、その部分に透明な合成樹脂板を設置した字光式ナンバープレートがある。そして、この字光式ナンバープレートの裏面側には、字光性ナンバープレート用照明器具（発光表示板用照明器具）が配置され、字光性ナンバープレートの文字が、字光性ナンバープレート用照明器具により、光るようになっている。

一般的な字光性ナンバープレート用照明器具は、発光ダイオード等の光源を複数配設した光源ユニット、導光板、拡散板、それらを収容するケース等を備え、光源ユニットから導光板内に入射した光を導光板の面から放出し、拡散板により拡散することにより、字光式ナンバープレートの文字、数字等を光らせている。

特開２００９−３００８９７号公報 特開平１０−３３８０７４号公報

ところで、発光表示板用照明器具によって発光する発光表示板上の文字、数字等の輝度は、光源に近いほど高くなる。そのため、光源の近くに配置される文字、数字等は、非常に明るく見え難くなり、夜間の視認性について悪影響を与える。字光式ナンバープレートの場合には、文字、数字等の配置は、ある程度決められており、自由度が少ないため、光源に非常に近い位置に文字、数字等を配置しなければならないこともある。したがって、特に字光式ナンバープレートの輝度を部分的に調整することができる発光表示板用照明器具が望まれる。

そこで、本発明の目的は、発光表示板の輝度を部分的に調整することができる発光表示板用照明器具を提供することにある。

本発明の発光表示板用照明器具は、１つ以上の光源からなる光源群を長さ方向に所定間隔毎に配設した光源ユニットと、前記光源群から放射される光を受光する入射端面と、前記入射端面で受光した光を出射する出射面と、を有する導光板と、前記導光板の出射面から出射される光を受光し、拡散して出射する拡散板と、前記導光板と前記拡散板との間に配置される輝度調整シートと、前記拡散板から出射される光により発光する発光部が形成された発光表示板と、を備え、前記輝度調整シートは、光透過性基材と、前記光透過性基材上に所定のパターンで配置された光不透過性部と、を有し、前記発光表示板の発光部と対向する位置に配置され、前記輝度調整シートの全面が前記導光板と対向しているものである。

また、前記発光表示板用照明器具において、前記輝度調整シートは、前記拡散板上に配置され、前記導光板に接していないことが好ましい。

また、前記発光表示板用照明器具において、前記光源ユニットは、前記導光板の入射端面より鉛直方向上方に位置し、前記上方から前記導光板の入射端面に向かって光を放射することが好ましい。

また、前記発光表示板用照明器具において、前記輝度調整シートは、前記光透過性基材上に所定のパターンで黒色インキが印刷されたものであることが好ましい。

本発明によれば、発光表示板の輝度を部分的に調整することができる発光表示板用照明器具を提供することができる。

本実施形態に係る発光表示板用照明器具の構成の一例を示す模式分解斜視図である。 （Ａ）は、光源ユニットの構成の一例を示す模式斜視図であり、（Ｂ）は、光源ユニットの構成の一例を示す模式側面図である。 輝度調整シートの構成の一例を示す模式図である。 光源ユニットとケースとの固定箇所を示す模式図である。 光源ユニットとケースとの固定箇所の他の一例を示す模式図である。 光源ユニットとケースとの固定箇所の他の一例を示す模式図である。 光源ユニットとケースとの固定箇所の他の一例を示す模式図である。 ケースの収容体の一部模式断面図である。 発光表示板用照明器具の裏面の構成の一例を示す模式平面図である。 光源ユニットの端部形状及びガイド溝の端部形状を示す模式断面図である。

図１は、本実施形態に係る発光表示板用照明器具の構成の一例を示す模式分解斜視図である。図１に示すように発光表示板用照明器具１は、光源ユニット１０と、反射シート１２と、導光板１４と、輝度調整シート１７、蓋体１６及び収容体１８からなるケースと、板ナット２２と、字光式ナンバープレート等の発光表示板（不図示）と、を備える。蓋体１６は、拡散板２４とその周縁に配置された枠体２６とから構成され、枠体２６と拡散板２４とは接着剤等により一体化されている。

本実施形態に係る発光表示板用照明器具１は、導光板１４の一方面側（出射面１４ａ）に拡散板２４と枠体２６とが一体形成された蓋体１６、他方面側（出射面１４ａと反対側）に反射シート１２が重ねられており、また、導光板１４の側端面（入射端面１４ｂ）に対向して、光源ユニット１０が配置される。また、導光板１４と拡散板２４との間に輝度調整シート１７が配置される。そして、光源ユニット１０、反射シート１２、輝度調整シート１７、導光板１４を収容するように、蓋体１６と収容体１８とがボルト２８等によりボルト締めされている。蓋体１６と収容体１８との密閉性を高めるため、いくつかのボルト穴にはパッキンリング３０が設けられている。

図２（Ａ）は、光源ユニットの構成の一例を示す模式斜視図であり、図２（Ｂ）は、光源ユニットの構成の一例を示す模式側面図である。図２に示すように、光源ユニット１０は、基板３２上に１つ以上の光源３４からなる光源群３５を基板３２の長さ方向に所定間隔を開けて配設されている。ここで、光源群３５の間の所定間隔Ｒは、字光式ナンバープレート等の発光表示板上に形成される文字、数字等の字の間隔に対応している。すなわち、平面視において、光源群３５と字光式ナンバープレート等の発光表示板上に形成される文字、数字等の字とは対向する位置関係にある。光源３４は、例えば、発光ダイオード等が挙げられる。

光源ユニット１０の基板３２の一端には、封止部３６が設けられている。封止部３６は、樹脂成型品であり、基板３２の一端を樹脂材料でモールドし所定の形状に成形することにより得られる。封止部３６は、主に後述するようにケース側面等に設けられる開口部を封止するための蓋として機能するものである。図１に示すように、基板３２にはリード線３８が接続されており、該リード線３８は自動車等に搭載される電源部（不図示）に接続されている。

図３は、輝度調整シートの構成の一例を示す模式図である。図３に示すように、輝度調整シート１７は、光透過性基材１７ａと、光透過性基材１７ａ上に所定のパターンで配置される光不透過性部１７ｂと、を有するものである。輝度調整シート１７は、主に該シートを透過する光量を抑える機能を有するものである。具体的には、輝度調整シート１７に入射する光は、光不透過性部１７ｂ間を透過するが、一部は光不透過性部１７ｂにより遮られる。すなわち、光透過性基材１７ａ上に光不透過性部１７ｂを密に配置すればするほど、輝度調整シート１７を透過する光量を抑えることが可能となる。具体的には後述するが、輝度調整シート１７により、該シートに対向する位置の拡散板２４に入射する光量を低減させ、拡散板２４を介して輝度調整シート１７に対向する位置の発光表示板上に形成される文字、数字等の明るさを抑えることが可能となる。なお、輝度調整シート１７の構成材料については後述する。

輝度調整シート１７は、導光板１４と拡散板２４との間であって、輝度調整を行う所望の位置に配置されればよいが、特に、光源３４近くの発光表示板上の文字、数字等は非常に明るく（輝度が高く）なり、視認性に悪影響を与えるため、光源３４近傍に、平面視において光源３４と並設されることが望ましい。

発光表示板用照明器具１の動作について説明する。

電源部からリード線３８を介して各光源群３５に電圧が印加されることにより、各光源群３５の光源３４が発光する。光源３４から放射された光は、対向する導光板１４の入射端面１４ｂに受光され、導光板１４の出射面１４ａ（又は出射面１４ａだけでなく、出射面１４ａと反対側の面）から出射される。導光板１４の出射面１４ａと反対側の面から出射された光は、出射面１４ａの反対側に設けられた反射シート１２により導光板１４の出射面１４ａ側に反射する。

導光板１４の出射面１４ａから出射された光は拡散板２４に入射するが、一部は、輝度調整シート１７によって、光量が低減されて拡散板２４に入射する。拡散板２４に入射した光は拡散され、字光式ナンバープレート等の発光表示板上に形成される文字、数字等の字を発光させる。また、本実施形態では、拡散板２４を介して輝度調整シート１７と対向する位置にある文字、数字等の字が、光源の近傍に配置されていたとしても、その箇所に照射される光の光量は、輝度調整シート１７により低減されるため、光源３４近傍の位置にある字の明るさ（輝度）を抑え、視認性を改善することが可能となる。このような輝度調整シート１７によって、安価で短時間に、発光表示板上の字の輝度を調整することができる。

以下に、本実施形態の発光表示板用照明器具の各構成について説明する。

導光板１４は、主に光源ユニット１０が対向する入射端面１４ｂから入射した光を出射面１４ａ（又は出射面１４ａだけでなく、出射面１４ａと反対側の面）から出射する機能を有するものであり、例えば、光拡散剤を混入したポリプロピレン樹脂板等を用いることができる。光拡散剤としては、例えば、球状合成樹脂粒子や、酸化チタン等の無機粒子等を挙げることができる。

反射シート１２は、主に導光板１４の出射面１４ａと反対側の面（以下、非出射面）から放出される光を出射面１４ａ側に反射して、出射面１４ａの輝度を向上させる機能を有するものであり、例えば、白色の紙、白色の合成樹脂シート、アルミニウム等の金属反射層を有する紙又は合成樹脂シート等を用いることができる。図１に示す反射シート１２と導光板１４とは別体で、導光板１４の非出射面側に重ねたものとなっているが、導光板１４の非出射面に接着させ、一体に積層しておくことも可能である。また、図１に示す反射シート１２において、光源ユニット１０が対向する側端面は、所定の間隔を空けて端部を折り曲げた突部１２ａを有する。この構成により、光源からの光を導光板１４に効率よく導くことが可能となる。この突部１２ａは、光源ユニット１０に配置される各光源３４間に位置するように所定の間隔が開けられている。

拡散板２４は、主に導光板１４の出射面１４ａから放出される光の拡散を促進する機能を有するものであり、例えば、光拡散剤を混入したポリプロピレン板等が挙げられる。図１に示す拡散板２４と導光板１４とは別体で、導光板１４の出射面１４ａ側に重ねたものとなっているが、導光板１４の出射面１４ａに接着させ、一体に積層しておくことも可能である。

輝度調整シート１７としては、発光表示板上の字の色度変化を抑え、明るさ（輝度）を低下させることができる観点から、光透過性基材１７ａ上に所定のパターンで黒色インキ（光不透過性部１７ｂ）が印刷されたものを用いることが好ましい。光透過性部１７ｂの密度、大きさ、形状等は、発光表示板上の字の輝度をどの程度低下させるかによって適宜設定されるものであり、特に制限されるものではない。なお、図３においては、光透過性基材１７ａ上に黒色インキ（光不透過性部１７ｂ）をドット状に印刷したパターンを例示しているが、印刷パターンはこれに制限されるものではない。

本実施形態では、前述したように、輝度調整シート１７は、導光板１４と拡散板２４との間に配置されるものであるが、導光板１４上及び拡散板２４上のうち少なくともいずれか一方に設置（接着）される。但し、拡散板２４上に輝度調整シート１７を設置した方が、導光板１４上に輝度調整シート１７を設置した場合より、導光板１４の光学設計に悪影響を与えない点で好ましい。

光透過性基材１７ａとしては、ガラス基板や透明樹脂シートが用いられる。透明樹脂シートの材料としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン等が挙げられる。透光性基材１０としては、黒色インキ等の光不透過性部１７ｂを印刷しやすいことから、透明樹脂シートが好ましい。

光不透過性部１７ｂとしては、前述した通り、発光する字の色度変化を抑え、輝度を調整することができる点で、黒色インキを採用することが好ましい。但し、光不透過性部１７ｂとしては、光不透過性を有するものであれば、例えば白色インキ等であってもよく、特に制限されるものではない。ここで、光不透過性とは、完全に光を透過しない場合だけでなく、輝度調整可能な範囲であればある程度光を透過する場合も含まれる。黒色インキには、例えばカーボンブラック等、白色インキの場合は酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の染料又は顔料が含まれる。

図４は、光源ユニットとケースとの固定箇所を示す模式図である。図４に示すように、ケース２０（蓋体１６、収容体１８）側面には、光源ユニット１０を挿入するための開口部４０が設けられている。開口部４０を設けることによって、ケースの蓋体１６と収容体１８とを取り外すことなく、開口部４０から光源ユニット１０を出し入れすることが可能となる。

光源ユニット１０とケース２０は、固定部材により固定される。図４に示す固定部材は、ボルト４４及びボルト４４が螺合される雌ねじ部４６が形成された板ナット２２により構成されている。板ナット２２には、図１に示すように、光源ユニット１０を挿入するための凹部２２ａ（開口でもよい）が設けられている。また、封止部３６及びケース２０には、板ナット２２の雌ねじ部４６に係合するボルト穴４８，５０が形成されている。

例えば、光源ユニット１０の取り付け時には、開口部４０から光源ユニット１０の基板３２を挿入し、封止部３６のボルト穴４８をケース２０のボルト穴５０及び板ナット２２の雌ねじ部４６に係合させ、ボルト４４を封止部３６及びケース２０のボルト穴４８，５０を介して板ナット２２の雌ねじ部４６に螺合することにより、光源ユニット１０をケース２０に固定する。その際、封止部３６によりケース２０の開口部４０が塞がれるため、ケース２０内は密閉され、雨や埃等から光源ユニット１０を守ることができる。また、光源ユニット１０の故障時や寿命時には、固定部材のボルト４４を外すことによって、開口部４０から光源ユニット１０を取り外し、新しい光源ユニット１０と交換することができる。

固定部材の構成は、光源ユニット１０をケース２０に固定及びケース２０から脱着することができる構成であれば、図４に示すボルト４４及び雌ねじ部４６が形成された板ナット２２に限定されるものではない。例えば、板ナット２２等の板材に代えて、一般的な環状ナット等でもよいが、光源ユニット１０の組み付け強度の点で、板ナット２２を採用することが好ましい。以下に、固定部材のその他の例を説明する。

図５は、光源ユニットとケースとの固定箇所の他の一例を示す模式図である。図５に示すように、固定部材は、例えば、封止部３６の外側に突出するように形成された係止爪５２と、ケース２０に形成された係止穴５４とから構成されていてもよい。そして、この係止穴５４に係止爪５２を嵌め合わせることにより、光源ユニット１０がケース２０に固定され、引き抜けば光源ユニット１０がケース２０から脱着される。なお、係止爪５２と係止穴５４は、光源ユニット１０をケース２０に固定することができれば、それらの設置箇所は特に制限されるものではなく、例えば、係止爪５２をケース２０に、係止穴５４を封止部３６に設けてもよい。

図６は、光源ユニットとケースとの固定箇所の他の一例を示す模式図である。図６に示すように、光源ユニット１０の基板３２端部及びケース２０にボルト穴４８，５０を形成し、光源ユニット１０の取り付け時には、開口部４０から光源ユニット１０を挿入し、基板３２のボルト穴４８をケース２０のボルト穴５０及び環状ナット２２（実質的には雌ねじ部）に係合させ、ボルト４４を基板３２及びケース２０のボルト穴４８，５０を介して環状ナット２２に螺合することにより、光源ユニット１０をケース２０に固定する。そして、光源ユニット１０と別体の封止部３６を開口部４０に嵌め込みケース２０内を密閉する。この場合封止部３６は、開口部４０の密閉性を高めるためゴム材等を用いることが好ましい。また、光源ユニット１０の故障時や寿命時には、固定部材のボルト４４を外し、開口部４０から光源ユニット１０を取り外し、新しい光源ユニット１０と交換する。

図７は、光源ユニットとケースとの固定箇所の他の一例を示す模式図である。図７に示すように、ケース２０には、光源ユニット１０を固定する固定部材が取り付けられている。固定部材は、シャフト部５６、支持軸５８、アーム部６０とから構成され、アーム部６０は支持軸５８周りを摺動する。また、図７に示すように、ケース２０側には、係止穴５４が設けられており、アーム部６０の端部が係止穴５４に嵌め合わされることにより、光源ユニット１０がケース２０に固定される。

また、図での説明は省略するが、開口部４０から光源ユニット１０の基板３２を挿入し、封止部３６で開口部４０を塞いだ後、封止部３６がケース２０側に押圧されるように、伸縮性のリング部材をケース２０の外周に嵌める等して、光源ユニット１０をケース２０に固定してもよい。

前述の実施形態はいずれも、ケースを分解することなく、光源ユニット単体を取り外すことができる発光表示板用照明器具についての例示である。そして、前述した輝度調整シートは、光源ユニット単体を取り外すことができる発光表示板用照明器具に対して使用される場合に制限されるものではなく、光源ユニットをケース内に固定し、光源ユニット単体を取り外すことができない通常の発光表示板用照明器具についても適用可能であることは当然に理解されるものである。

図８は、ケースの収容体の一部模式断面図である。図８に示すように、収容体１８には、光源ユニット１０が設置されるガイド溝６２が形成されている。ガイド溝６２は、開口部４０から挿入された光源ユニット１０を所定位置に導くためのものである。このガイド溝６２により、光源ユニット１０が不適切な位置にセットされることを防止し、また、光源ユニット１０の取り外しをスムーズに行うことが可能となる。また、ガイド溝６２の側面には、光源ユニット１０の基板３２に当接するリブ６４が複数（１つでもよい）設けられている。これにより、光源ユニット１０はガイド溝６２内に固定されるため、発光表示板用照明器具１に衝撃が加わっても、光源ユニット１０の位置ズレや光源ユニット１０の振動等が抑制され、安定した発光性能を維持することができる。本実施形態では、ケース２０の収容体１８にガイド溝６２を設ける例について説明したが、ガイド溝６２は、収容体１８、蓋体１６のうち少なくともいずれか一方に設けられていればよい。また、ガイド溝６２に形成されるリブ６４は必ずしも側面に限定されることはなく、光源ユニット１０の振動を抑制することができれば、ガイド溝６２の底面に形成されてもよいし、側面及び底面の両方に形成されてもよい。

本実施形態に係る発光表示板用照明器具１のケース２０内に水が侵入した場合を想定すると、水はケース２０内の底部（鉛直方向下方）に溜まる。そこで、本実施形態では、光源ユニット１０をケース２０内のいずれの箇所に配置してもよいが、水による光源ユニット１０の故障を避けるため、光源ユニット１０をケース２０内の鉛直方向上部の側面に設置することが好ましい。

図９は、発光表示板用照明器具の裏面の構成の一例を示す模式平面図である。一般的な発光表示板用照明器具１では、蓋体１６と収容体１８との密閉は、組み付けが容易であること等から接着剤により行われていた。しかし、台風等の過酷な状況下では、水は接着剤の部分からケース２０内に侵入してしまう。したがって、本実施形態では、接着剤等によってケース２０を密閉してもよいが、ケース２０内の密閉性を向上させることができる点で、図１及び９に示すように、蓋体１６と収容体１８とをボルト締めにより、密閉することが好ましい。ボルト２８の位置は特に制限されるものではないが、図１及び９に示すように、ケース２０周縁に複数設定されることが好ましい。

図１０は、光源ユニットの端部形状及びガイド溝の端部形状を示す模式断面図である。
例えば、図１０（Ａ）に示すように、高い定格電圧（例えば、定格電圧２６．４Ｖ）の光源ユニット１０の基板３２端部の収容体１８側（図の下側）には、切り欠き部６６ａが形成され、また、例えば、図１０（Ｂ）に示すように、低い定格電圧（例えば、定格電圧１３．２Ｖ）の光源ユニット１０の基板３２端部の蓋体１６側（図の上側）に、切り欠き部６６ｂが形成されている。そして、高い定格電圧の光源ユニット１０を収容するケース２０には、図１０（Ａ）に示すように、ケース２０のガイド溝６２に、高い定格電圧の光源ユニット１０に形成された切り欠き部６６ａの形状に係合するストッパー突部６８が設けられている。すなわち、図１０（Ｂ）に示すように、高い定格電圧の光源ユニット１０を収容するケース２０に、低い定格電圧の光源ユニット１０を組み付けようとしても、ストッパー突部６８にぶつかって組み付けることができない。通常、高い定格電圧の光源ユニット１０を用いる製品に、低い定格電圧の光源ユニット１０を誤って組み付けてしまうと、低い定格電圧の光源ユニット１０がショートしてしまうが、上記のストッパー突部６８により、このような誤組み付けが防止され、低い定格電圧の光源ユニット１０の破損を抑制することができる。

本実施形態に係る発光表示板用照明器具の発光面側には、発光表示板が設けられる。発光表示板は、例えば、広告等の文字を透光性のシートに印刷したもの、金属板に規定の地色に着色され、且つ文字部分を打ち抜き、その文字部分に透明な合成樹脂板を貼着した字光性ナンバープレート等である。本実施形態に係る発光表示板用照明器具１は、光源ユニット１０の交換が容易等の点で、過酷な環境下で使用される字光性ナンバープレートに用いられる字光性ナンバープレート用照明器具として用いることが好ましい。

１ 発光表示板用照明器具、１０ 光源ユニット、１２ 反射シート、１２ａ 突部、１４ 導光板、１４ａ 出射面、１４ｂ 入射端面、１６ 蓋体、１７ 輝度調整シート、１７ａ 光透過基材、１７ｂ 光不透過部、１８ 収容体、２０ ケース、２２ 板ナット又は環状ナット、２２ａ 凹部、２４ 拡散板、２６ 枠体、２８ ボルト、３０ パッキンリング、３２ 基板、３４ 光源、３５ 光源群、３６ 封止部、３８ リード線、４０ 開口部、４４ ボルト、４６ 雌ねじ部、４８，５０ ボルト穴、５２ 係止爪、５４ 係止穴、５６ シャフト部、５８ 支持軸、６０ アーム部、６２ ガイド溝、６４ リブ、６６ 切り欠き部、６８ ストッパー突部。

Claims (4)

1. １つ以上の光源からなる光源群を長さ方向に所定間隔毎に配設した光源ユニットと、
   前記光源群から放射される光を受光する入射端面と、前記入射端面で受光した光を出射する出射面と、を有する導光板と、
   前記導光板の出射面から出射される光を受光し、拡散して出射する拡散板と、
   前記導光板と前記拡散板との間に配置される輝度調整シートと、
   前記拡散板から出射される光により発光する発光部が形成された発光表示板と、を備え、
   前記輝度調整シートは、光透過性基材と、前記光透過性基材上に所定のパターンで配置された光不透過性部と、を有し、前記発光表示板の発光部と対向する位置に配置され、前記輝度調整シートの全面が前記導光板と対向していることを特徴とする発光表示板用照明器具。
2. 前記輝度調整シートは、前記拡散板上に設置され、前記導光板に接していないことを特徴とする請求項１記載の発光表示板用照明器具。
3. 前記光源ユニットは、前記導光板の入射端面より鉛直方向上方に位置し、前記上方から前記導光板の入射端面に向かって光を放射することを特徴とする請求項１又は２記載の発光表示板用照明器具。
4. 前記輝度調整シートは、前記光透過性基材上に所定のパターンで黒色インキが印刷されたものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光表示板用照明器具。

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