JP5981681B1 - 屋外用組立式電光表示システム - Google Patents

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Abstract

課題は、結合させた複数のLED発光モジュールを収容する従来のケースを不要にし、部品点数及び製造コストの削減が図れるだけでなく、全体重量を軽くして設置工事も簡略化することである。解決手段は、複数のLED発光モジュール10と、LED発光モジュール10同士を結合させる結合ブロック20と、を備える屋外用組立式電光表示システム1であって、結合ブロック20は、LED発光モジュール10同士を結合させるだけでなく、発光モジュールカバー17のコネクタ開口部17aを塞ぎつつ、隣接するLED発光モジュール10の出力コネクタ15と入力コネクタ14とを電気的に接続させることである。

Description

本発明は、複数のLED発光モジュールを結合して構成される屋外用組立式電光表示システムに関する。
複数のLED発光モジュールを結合して構成される屋外用電光表示装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。屋外用電光表示装置は、図10の設置例に示すように、建物の外壁などに露出状態で設置され、文字や画像からなる多様な情報を表示する看板や広告手段として広く普及している。
このような屋外用電光表示装置100は、多数のLED素子がマトリクス状に配置された複数のLED発光モジュール101を結合して構成される発光表示パネル102と、各LED発光モジュール101に設けられるLED駆動部103と、屋外用電光表示装置100の全体的な制御及び駆動を行うための制御モジュール104と、電源供給を行うための電源モジュール105と、これらを収容するケース106と、を備えて構成されている。
各LED発光モジュール101のLED駆動部103は、ケーブル107を介して直列状に接続されており、その電気的な接続部分は、ケース106で覆うことにより防水性が確保される。
韓国特許20−2003−0040063号公報
しかしながら、従来の屋外用電光表示装置100は、発光表示パネル102の画面サイズに合わせてケース106を製作し、該ケース106に複数のLED発光モジュール101を組み込むことにより製造されているので、製造コストが嵩むだけでなく、全体重量が重くなり、設置工事も大掛かりになるという問題があった。
また、従来の屋外用電光表示装置100は、図10の(A)に示すように、看板200とは別途設置され、独立的に運用される可変表示ディスプレイであり、表示内容が固定された看板200を補助する役割を果たしているが、看板200とは別途運用されることで、いくつかの問題が発生している。例えば、看板200とともに屋外用電光表示装置100を別途設置する場合、設置コストや維持コストが嵩むという問題がある。
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項1の発明は、複数のLED発光モジュールと、前記LED発光モジュール同士を結合させる結合ブロックと、を備え、前記LED発光モジュールは、回路基板の前面側にマトリクス状に配置された多数のLED素子と、前記回路基板の後面側に配置され、電源入力及びデータ信号入力を行うための入力コネクタと、前記回路基板の後面側に配置され、電源出力及びデータ信号出力を行うための出力コネクタと、前記入力コネクタから入力した電源及びデータ信号に基づいて前記LED素子を駆動させる駆動部と、前記回路基板を後面側から覆いつつ、前記入力コネクタ及び前記出力コネクタをコネクタ開口部を介して後方に露出させる発光モジュールカバーと、を有し、前記結合ブロックは、前記コネクタ開口部を塞ぎつつ、隣接する前記LED発光モジュール同士を結合させる結合ブロック本体と、隣接する一方の前記LED発光モジュールの前記出力コネクタに接続される第1接続コネクタと、隣接する他方の前記LED発光モジュールの前記入力コネクタに接続される第2接続コネクタと、前記結合ブロック本体の内部に配置され、前記第1接続コネクタと前記第2接続コネクタとを電気的に連結するコネクタ連結部と、を有することを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1に記載の屋外用組立式電光表示システムであって、前記発光モジュールカバーと前記結合ブロック本体との間に挟装される防水用ゴムパッキンを備えることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1又は2に記載の屋外用組立式電光表示システムであって、前記発光モジュールカバーの後面側には、前記結合ブロックが嵌合される結合凹部が形成されることを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項3に記載の屋外用組立式電光表示システムであって、前記結合凹部は、前記結合ブロックの嵌合方向に沿う案内突起を有し、前記結合ブロックは、前記案内突起に対応する案内溝を有することを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項3又は4に記載の屋外用組立式電光表示システムであって、前記結合ブロックは、後面視で菱型、又は菱型の角部を切り欠いた8角形であり、前記発光モジュールカバーの後面側には、前記結合ブロックの左右分割形状又は上下分割形状に対応する4つの前記結合凹部が左右及び上下に並べて形成されることを特徴とする。
請求項6の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載の屋外用組立式電光表示システムであって、前記LED発光モジュールの内部に配置され、前記入力コネクタを介して入力された交流電源を直流電源に変換して前記駆動部に供給する直流電源供給部を備えることを特徴とする。
請求項1の発明によれば、結合ブロックは、LED発光モジュール同士を結合させるだけでなく、発光モジュールカバーのコネクタ開口部を塞ぎつつ、隣接するLED発光モジュールの出力コネクタと入力コネクタとを電気的に接続させるので、結合させた複数のLED発光モジュールを従来のようにケースに収容しなくても、LED発光モジュール同士の電気的な接続部分の防水性を確保することができる。その結果、結合させた複数のLED発光モジュールを収容する従来のケースを不要にし、部品点数及び製造コストの削減が図れるだけでなく、全体重量を軽くして設置工事も簡略化することが可能になる。
請求項2の発明によれば、発光モジュールカバーと結合ブロック本体との間に挟装される防水用ゴムパッキンを備えるので、より確実な防水性能が得られる。
請求項3の発明によれば、発光モジュールカバーの後面側には、結合ブロックが嵌合される結合凹部が形成されるので、隣接するLED発光モジュール同士を結合凹部に嵌合する結合ブロックによって位置決め状態で結合させることができる。
請求項4の発明によれば、結合凹部は、結合ブロックの嵌合方向に沿う案内突起を有し、結合ブロックは、案内突起に対応する案内溝を有するので、結合凹部に対する結合ブロックの嵌合作業が容易になるだけでなく、嵌合後におけるLED発光モジュールと結合ブロックとの位置ずれも規制することができる。
請求項5の発明によれば、結合ブロックは、後面視で菱型、又は菱型の角部を切り欠いた8角形であり、発光モジュールカバーの後面側には、結合ブロックの左右分割形状又は上下分割形状に対応する4つの結合凹部が左右及び上下に並べて形成されるので、複数のLED発光モジュールを左右方向及び上下方向に並べて任意サイズの発光表示画面を構成することができるだけでなく、LED発光モジュールと結合ブロックとの重なり合う面積を可及的に大きくしてLED発光モジュール同士の結合強度を高めることができる。
請求項6の発明によれば、LED発光モジュールの内部に配置され、入力コネクタを介して入力された交流電源を直流電源に変換して駆動部に供給する直流電源供給部を備えるので、LED発光モジュールの外部に別途電源モジュールを設けることなく、各LED発光モジュールを発光駆動させることができる。
本発明の第1実施形態に係る屋外用組立式電光表示システムの全体構成を示す図であり、(A)は屋外用組立式電光表示システムの全体正面図、(B)は発光表示パネルの背面図である。 本発明の第1実施形態に係る屋外用組立式電光表示システムのLED発光モジュールを示す図であり、(A)はLED発光モジュールを正面側から見た斜視図、(B)はLED発光モジュールを正面側から見た分解斜視図、(C)はLED発光モジュールを背面側から見た斜視図、(D)はLED発光モジュールを背面側から見た分解斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る屋外用組立式電光表示システムのLED発光モジュールの結合構造を示す分解斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る屋外用組立式電光表示システムのLED発光モジュールの結合構造を示す要部拡大斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る屋外用組立式電光表示システムの設置例を示す斜視図である。 本発明の第2実施形態に係る屋外用組立式電光表示システムの発光表示パネルを示す図であり、(A)は発光表示パネルを正面側から見た斜視図、(B)は発光表示パネルを背面側から見た斜視図である。 本発明の第2実施形態に係る屋外用組立式電光表示システムのLED発光モジュール及び結合ブロックを示す図であり、(A)はLED発光モジュール及び結合ブロックを正面側から見た分解斜視図、(B)はLED発光モジュール及び結合ブロックを背面側から見た分解斜視図である。 本発明の第3実施形態に係る屋外用組立式電光表示システムのLED発光モジュール及び結合ブロックを示す図であり、(A)はLED発光モジュール及び結合ブロックを正面側から見た斜視図、(B)はLED発光モジュール及び結合ブロックを背面側から見た斜視図である。 本発明の第3実施形態に係る屋外用組立式電光表示システムの結合ブロックを示す図であり、(A)は結合ブロックを正面側から見た斜視図、(B)は結合ブロックを背面側から見た斜視図である。 従来例に係る屋外用電光表示装置を示す図であり、(A)は屋外用電光表示装置の設置例を示す斜視図、(B)は屋外用電光表示装置を背面側から見た斜視図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図1において、1は屋外用組立式電光表示システムであって、該屋外用組立式電光表示システム1は、複数のLED発光モジュール10を結合ブロック20で結合させて組み立てられた発光表示パネル2と、発光表示パネル2に表示データを提供する制御モジュール30と、発光表示パネル2に直流電源を供給する電源モジュール40と、を備えて構成されている。
電源モジュール40は、外部から入力した交流電源を直流電源に変換して制御モジュール30及び発光表示パネル2に供給する。
制御モジュール30は、データ処理のためのプロセッサと、データ保存をするためのメモリとを備えており、予め定められた運用スケジュールに従って発光表示パネル2に表示データを出力することにより、発光表示パネル2において文字や画像からなる広告などの情報を発光表示させる。
また、本実施形態の制御モジュール30は、赤外線信号を受信する赤外線信号受信部32を備えており、該赤外線信号受信部32に赤外線制御信号を出力する赤外線リモコン34を通じて、各種の設定変更や、表示コンテンツの入力、編集などを行うことができる。したがって、赤外線リモコン34は、カーソルキー、数字キー、文字入力キ−などを備えて構成されている。
さらに、本実施形態の制御モジュール30は、無線又は有線によって通信可能に接続されるパーソナルコンピュータ、スマートフォンなどのコンピュータデバイスを通じて、ファームウェアのアップデート、表示コンテンツの編集などを行うことができる。
本実施形態の屋外用組立式発光表示システム1では、制御モジュール30及び電源モジュール40を発光表示パネル2から分離させている。これにより、多数のLED発光モジュール10を相互に結合して構成される発光表示パネル2が薄くて軽いものとなり、その設置工事を簡略化することが可能になる。
つぎに、本発明の第1実施形態に係る屋外用組立式発光表示システム1の発光表示パネル2を構成するLED発光モジュール10について、図2を参照して詳細に説明する。
図2に示すように、LED発光モジュール10は、前面側に多数のLED素子11がマトリクス状に配置された第1回路基板12と、第1回路基板12の後方に重合状に配置される第2回路基板13と、第2回路基板13の後面側に配置され、電源入力及びデータ信号入力を行うための入力コネクタ14と、第2回路基板13の後面側に配置され、電源出力及びデータ信号出力を行うための出力コネクタ15と、第2回路基板13に設けられ、入力コネクタ14から入力した電源及びデータ信号に基づいてLED素子11を駆動させる駆動部16と、第1回路基板12及び第2回路基板13を後面側から覆いつつ、入力コネクタ14及び出力コネクタ15をコネクタ開口部17aを介して後方に露出させる発光モジュールカバー17とを備えている。
LED発光モジュール10の一つの表示ピクセルは、1又は複数のLED素子11で構成される。例えば、一つの表示ピクセルを1色のLED素子11で構成した場合は、単色表示のLED発光モジュール10となり、一つの表示ピクセルを2色のLED素子11で構成した場合は、2色表示又は3色表示(2色+混合色)のLED発光モジュール10となり、一つの表示ピクセルを3色(RBG)のLED素子11で構成した場合は、カラー表示のLED発光モジュール10となる。
発光モジュールカバー17は、前面が開口した箱形状の樹脂製カバーであり、前面の開口から組み込まれる第1回路基板12及び第2回路基板13を収容する内部空間を有している。発光モジュールカバー17の後面側には、結合ブロック20を嵌合可能な複数の結合凹部17bが形成されている。具体的には、発光モジュールカバー17の後面における左右両端部及び上下両端部に形成された4つの結合凹部17bを有しており、各結合凹部17bの形状は、結合ブロック20の左右分割形状又は上下分割形状に対応している。そして、各結合凹部17bの所定の位置にコネクタ開口部17aが形成される。
このようなLED発光モジュール10の望ましい形態は、図2に示すように、第1回路基板12は、16×16=256ピクセルのLED素子11が配置される正方形とし、第2回路基板13は、第1回路基板12と同一サイズの正方形とし、発光モジュールカバー17は、第1回路基板12及び第2回路基板13を可及的に公差なく挿入可能な前面開口を有するものである。
LED発光モジュール10の前面側においては、不図示の防水保護層によって防水性が確保される。例えば、防水保護層は、発光モジュールカバー17の前面開口から第1回路基板12及び第2回路基板13を組み込んだ後、第1回路基板12の前面に所定の厚みで塗布され、第1回路基板12とLED素子11との電気的な接続部を保護するとともに、第1回路基板12と発光モジュールカバー17との間の隙間を埋めることにより、LED発光モジュール10の前面側の防水性を確保する。このような防水保護層は、当初は塗布可能な流動性を有し、塗布後に硬化してゴム質弾性状となるウレタンなどの合成樹脂素材を用いて形成することができる。
つぎに、LED発光モジュール10同士を結合させる結合ブロック20について、図3及び図4を参照して詳細に説明する。
結合ブロック20は、コネクタ開口部17aを塞ぎつつ、隣接するLED発光モジュール10同士を結合させる結合ブロック本体21と、隣接する一方のLED発光モジュール10の出力コネクタ15に接続される第1接続コネクタ22と、隣接する他方のLED発光モジュール10の入力コネクタ14に接続される第2接続コネクタ23と、結合ブロック本体21の内部に配置され、第1接続コネクタ22と第2接続コネクタ23とを電気的に連結するコネクタ連結部24とを備えている。
結合ブロック本体21は、第1接続コネクタ22、第2接続コネクタ23及びコネクタ連結部24の収容空間21aを有する前カバー21bと、収容空間21aを覆う後カバー21cとを有しており、隣接するLED発光モジュール10を結合する際には、隣接する両LED発光モジュール10の結合凹部17bに対して跨るように嵌合される。
第1接続コネクタ22及び第2接続コネクタ23は、結合ブロック本体21の前面側に形成されるコネクタ開口部21dを介して前方に露出しており、LED発光モジュール10の結合凹部17bに対する結合ブロック20の嵌合に応じて自動的にLED発光モジュール10側の入力コネクタ14及び出力コネクタ15に接続される。
このように構成される結合ブロック20は、LED発光モジュール10同士を結合させるだけでなく、発光モジュールカバー17のコネクタ開口部17aを塞ぎつつ、隣接するLED発光モジュール10の出力コネクタ15と入力コネクタ14とを電気的に接続させるので、結合させた複数のLED発光モジュール10を従来のようにケースに収容しなくても、LED発光モジュール10同士の電気的な接続部分の防水性を確保することが可能になる。
つぎに、LED発光モジュール10同士の結合に際して好ましい構成について、図3及び図4を参照して説明する。
図4に示すように、結合凹部17bは、結合ブロック20の嵌合方向に沿う案内突起17cを有し、結合ブロック20は、案内突起17cに対応する案内溝21eを有することが好ましい。その理由は、結合凹部17bに対する結合ブロック20の嵌合作業が容易になるだけでなく、嵌合後におけるLED発光モジュール10と結合ブロック20との位置ずれも規制することができるからである。
案内突起17cは、様々な形状とすることが可能であり、案内溝21eは、案内突起17cに対応する形状とすればよい。例えば、本実施形態の案内突起17cは、結合させるLED発光モジュール10同士を並べたとき、隣接するLED発光モジュール10と当接状態で並列するように配置されており、この状態で両LED発光モジュール10の結合凹部17bに結合ブロック20を嵌合させると、結合ブロック20の案内溝21eが両LED発光モジュール10の案内突起17cに対し、両者を引き寄せるように係合する。これにより、隣接するLED発光モジュール10間に多少の隙間や位置ずれがあったとしても、これを結合ブロック20の嵌合過程で矯正することが可能になる。
LED発光モジュール10の結合凹部17bに結合ブロック20を嵌合させる際には、図3に示すように、LED発光モジュール10と結合ブロック20との間に防水用ゴムパッキン25を設置することが好ましい。このようにすると、発光モジュールカバー17と結合ブロック本体21との間に挟装される防水用ゴムパッキン25により、コネクタ開口部17a、21dからの水の侵入を確実に防止することができる。
LED発光モジュール10の結合凹部17bに結合ブロック20を嵌合させた後は、図3及び図4に示すように、結合ブロック20を貫通する締結ネジ26を介してLED発光モジュール10と結合ブロック20とを締結固定させることが好ましい。このようにすると、LED発光モジュール10の結合強度が高められるだけでなく、コネクタ開口部17a、21dを確実に塞いで防水性能を高めることができる。
叙述の如く構成された本実施形態によれば、結合ブロック20が、LED発光モジュール10同士を結合させるだけでなく、発光モジュールカバー17のコネクタ開口部17aを塞ぎつつ、隣接するLED発光モジュール10の出力コネクタ15と入力コネクタ14とを電気的に接続させるので、結合させた複数のLED発光モジュール10を従来のようにケースに収容しなくても、LED発光モジュール10同士の電気的な接続部分の防水性を確保することができる。その結果、結合させた複数のLED発光モジュール10を収容する従来のケースを不要にし、部品点数及び製造コストの削減が図れるだけでなく、全体重量を軽くして設置工事も簡略化することが可能になる。
例えば、図5に示すように、従来設置されている看板200においても本発明の屋外用組立式電光表示システム1を適用することができる。具体的には、看板200の外部フレーム201に収容されていた従来の広告板や内部照明を除去した後、従来の外部フレーム201をそのまま利用して複数のLED発光モジュール10及び結合ブロック20からなる発光表示パネル2を設置すれば、本発明の屋外用組立式電光表示システム1を看板200に適用することが可能になる。
[第2実施形態]
つぎに、本発明の第2実施形態に係る屋外用組立式電光表示システム1Bについて、図6及び図7を参照して説明する。ただし、前記実施形態と共通する構成については、前記実施形態と同じ符号を用いることにより、前記実施形態の説明を援用する。
図6及び図7に示すように、第2実施形態の屋外用組立式電光表示システム1Bは、LED発光モジュール10Bの内部に交流電源を直流電源に変換する直流電源供給部18が設けられている点と、第1回路基板12と第2回路基板13とが一体化されている点と、結合ブロック20Bが8角形である点が前記実施形態と相違している。
つまり、第2実施形態の屋外用組立式電光表示システム1Bは、LED発光モジュール10Bの内部に直流電源供給部18を設けることにより、第1実施形態の電源モジュール40を不要にしている。また、第1回路基板12と第2回路基板13との一体化により、部品点数及び製造コストの削減を可能にしている。なお、結合ブロック20Bの形状については第3実施形態の説明で詳述する。
[第3実施形態]
つぎに、本発明の第3実施形態に係る屋外用組立式電光表示システム1Cについて、図8及び図9を参照して説明する。ただし、前記実施形態と共通する構成については、前記実施形態と同じ符号を用いることにより、前記実施形態の説明を援用する。
図8及び図9に示すように、第3実施形態の屋外用組立式電光表示システム1Cは、結合ブロック20Cのサイズが最大化されている点と、LED発光モジュール10Cの前面部に庇カバー19を備える点が前記実施形態と相違している。
第3実施形態の結合ブロック20Cは、後面視で菱型の角部を切り欠いた8角形であり、発光モジュールカバー17Cの後面側には、結合ブロック20Cの左右分割形状又は上下分割形状に対応する4つの結合凹部17bが左右及び上下に並べて形成されている。これにより、複数のLED発光モジュール10を左右方向及び上下方向に並べて任意サイズの発光表示画面を構成することができるだけでなく、LED発光モジュール10と結合ブロック20との重なり合う面積を可及的に大きくしてLED発光モジュール10同士の結合強度を高めることができる。なお、結合ブロック20Cは、後面視で菱型としてもよい。
庇カバー19は、LED素子11の上方から前方に延出する多数の庇部19aを有しており、LED素子11に対する直射日光の照射を阻止している。これにより、LED素子11から発光される光の視認性が直射日光によって低下することが抑制される。
以上、本発明を望ましいの実施例に基づいて説明したが、本発明の技術的思想はこれに限定されずに、特許請求の範囲内での変形や変更が可能であることは言うまでもない。
1 屋外用組立式発光表示システム
2 発光表示パネル
10 LED発光モジュール
11 LED素子
12 第1回路基板
13 第2回路基板
14 入力コネクタ
15 出力コネクタ
16 駆動部
17 発光モジュールカバー
17a コネクタ開口部
17b 結合凹部
17c 案内突起
18 直流電源供給部
20 結合ブロック
21 結合ブロック本体
22 第1接続コネクタ
23 第2接続コネクタ
24 コネクタ連結部
25 防水用ゴムパッキン
30 制御モジュール
40 電源モジュール

Claims (6)

  1. 複数のLED発光モジュールと、
    前記LED発光モジュール同士を結合させる結合ブロックと、を備え、
    前記LED発光モジュールは、
    回路基板の前面側にマトリクス状に配置された多数のLED素子と、
    前記回路基板の後面側に配置され、電源入力及びデータ信号入力を行うための入力コネクタと、
    前記回路基板の後面側に配置され、電源出力及びデータ信号出力を行うための出力コネクタと、
    前記入力コネクタから入力した電源及びデータ信号に基づいて前記LED素子を駆動させる駆動部と、
    前記回路基板を後面側から覆いつつ、前記入力コネクタ及び前記出力コネクタをコネクタ開口部を介して後方に露出させる発光モジュールカバーと、を有し、
    前記結合ブロックは、
    前記コネクタ開口部を塞ぎつつ、隣接する前記LED発光モジュール同士を結合させる結合ブロック本体と、
    隣接する一方の前記LED発光モジュールの前記出力コネクタに接続される第1接続コネクタと、
    隣接する他方の前記LED発光モジュールの前記入力コネクタに接続される第2接続コネクタと、
    前記結合ブロック本体の内部に配置され、前記第1接続コネクタと前記第2接続コネクタとを電気的に連結するコネクタ連結部と、を有することを特徴とする屋外用組立式電光表示システム。
  2. 前記発光モジュールカバーと前記結合ブロック本体との間に挟装される防水用ゴムパッキンを備えることを特徴とする請求項1に記載の屋外用組立式電光表示システム。
  3. 前記発光モジュールカバーの後面側には、前記結合ブロックが嵌合される結合凹部が形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の屋外用組立式電光表示システム。
  4. 前記結合凹部は、前記結合ブロックの嵌合方向に沿う案内突起を有し、
    前記結合ブロックは、前記案内突起に対応する案内溝を有することを特徴とする請求項3に記載の屋外用組立式電光表示システム。
  5. 前記結合ブロックは、後面視で菱型、又は菱型の角部を切り欠いた8角形であり、
    前記発光モジュールカバーの後面側には、前記結合ブロックの左右分割形状又は上下分割形状に対応する4つの前記結合凹部が左右及び上下に並べて形成されることを特徴とする請求項3又は4に記載の屋外用組立式電光表示システム。
  6. 前記LED発光モジュールの内部に配置され、前記入力コネクタを介して入力された交流電源を直流電源に変換して前記駆動部に供給する直流電源供給部を備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の屋外用組立式電光表示システム。
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