JP6226658B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の光源が配置された基板の前面側に、カバー板を対向させた状態に取り付けた表示装置に関する。

従来より、例えば道路上に設置されて交通情報等を表示する表示装置として、光源をＬＥＤ（発光ダイオード）で構成したものが広く知られている。この種の表示装置では、屋外に設置する関係上、西日等の太陽光による視認性の低下を防ぐ対策として、光源の前面側に庇状のルーバーを設けたものがある。例えば特許文献１には、ＬＥＤランプを配置した基板の前面を、庇状の突起を備えた板状の高弾性部材で覆った表示装置が開示されている。

ここで板状の高弾性部材には、ＬＥＤランプの直径よりも小さい口径の貫通穴が形成されている。高弾性部材の貫通穴にＬＥＤランプを差し込んだ状態とし、高弾性部材でＬＥＤランプを配置した基板の前面を覆うように取り付けていた。これにより、ＬＥＤランプの電極端子をポッティングによって封止しなくても、雨水や埃から電極端子を保護できるように構成されている。

特開２００３−２９６６８号公報

しかしながら、前述した特許文献１に記載の従来技術では、基板の前面側に板状の高弾性部材を取り付ける際、特にＬＥＤランプに対して貫通孔を押し当てながら貫通させることになる。よって、ＬＥＤランプに余計な力がかかり、基板上に実装されたＬＥＤランプの電極端子を曲げてしまったり、さらには破損する虞さえあった。

このように、基板に対して板状の高弾性部材を取り付ける際、その作業中にＬＥＤランプの電極端子が曲がってしまうと、配光が変化してしまい所望の表示を実現することが困難となる。また、破損してしまった場合には、一度分解してＬＥＤランプを交換する等の修理が必要になり、その工数とコストが嵩むという問題があった。

本発明は、以上のような従来技術の有する問題点に着目してなされたものであり、ＬＥＤランプを含む光源を配置した基板を他の部材と合わせて組み立てる際、光源に余計な負荷をかけることなく、光源の位置や光軸の姿勢がずれたり、光源自体が破損することを防止することができ、さらに、組み立て後においても、光源の位置や姿勢のずれと破損を防止することができる表示装置を提供することを目的としている。

前述した目的を達成するための本発明の要旨とするところは、以下の各項の発明に存する。
［１］複数の光源（２３）が配置された基板（２２）の前面側に、カバー板（３０）を対向させた状態に取り付けた表示装置（１０）において、
前記基板（２２）ないし前記カバー板（３０）に、前記基板（２２）の前面側に前記カバー板（３０）を取り付ける際、固着する前段階で前記基板（２２）に対する前記カバー板（３０）の位置ずれを防止すべく仮止め可能な仮止め手段（３７，３８等）を設け、該仮止め手段（３７，３８等）による仮止めは、前記基板（２２）に対して前記カバー板（３０）を正規の向きに対向させた時のみ可能となり、
前記カバー板（３０）に、前記基板（２２）上における各光源（２３）の位置に合致させて、各光源（２３）の外径よりも大きい口径の貫通孔（３１）をそれぞれ形成し、
前記基板（２２）の前面側に前記カバー板（３０）を取り付ける際、各光源（２３）が前記貫通孔（３１）の内周縁より押圧されず、かつ取り付け後、各光源（２３）が前記貫通孔（３１）より突出した状態で前記貫通孔（３１）の内周縁に当接し当該位置ないし姿勢に保持されることを特徴とする表示装置（１０）。

［２］前記カバー板（３０）の前面側に、前記貫通孔（３１）が並ぶ所定方向に沿って前方に延出し、外光の入射角度を制限するルーバー（３２）を一体成形したことを特徴とする前記［１］に記載の表示装置（１０）。

［３］前記カバー板（３０）の前面側に、艶消しの黒色塗装を施したことを特徴とする前記［１］または［２］に記載の表示装置（１０）。

次に、前述した解決手段に基づく作用を説明する。
前記［１］に記載の表示装置（１０）によれば、光源（２３）が配置された基板（２２）の前面側に取り付けるカバー板（３０）には、予め基板（２２）上の各光源（２３）の位置に合致させて、各光源（２３）の外径よりも大きい口径の貫通孔（３１）をそれぞれ形成しておく。ここで貫通孔（３１）の口径は、光源（２３）の外径よりも若干大きい程度の寸法で足り、要は基板（２２）に対するカバー板（３０）の取り付け時に、光源（２３）が貫通孔（３１）の内周縁に強く干渉しなければ良い。

これにより、基板（２２）の前面側にカバー板（３０）を取り付ける際、各光源（２３）が前記貫通孔（３１）の内周縁に押し付けられることはなく、基板（２２）上に実装された光源（２３）の電極端子が曲がってしまうことはなく、さらに光源（２３）が破損する虞もない。しかも、基板（２２）にカバー板（３０）を取り付けた後は、各光源（２３）がそれぞれ貫通孔（３１）より突出した状態で貫通孔（３１）の内周縁に当接し、当該位置ないし姿勢に保持され、光源（２３）が位置がずれたり破損することを防止することができる。

このようなカバー板（３０）には、貫通孔（３１）を形成する他、基板（２２）には直接加工できないような様々な構成を付加することができる。
例えば、前記［３］に記載したように、基板（２２）の代わりにカバー板（３０）に艶消しの黒色塗装を施すことにより、表示をより鮮明にすることができる。
また、前記基板（２２）ないし前記カバー板（３０）に、基板（２２）の前面側にカバー板（３０）を取り付ける際、固着する前段階で、基板（２２）に対するカバー板（３０）の位置ずれを防止すべく仮止め可能な仮止め手段（３７，３８等）を設けてあるので、例えば最終的な固着としてネジ止めする時に、仮止め手段（３７，３８等）で位置決めした状態で互いの位置ずれを防止でき、作業効率を向上させることができる。
さらに、前記仮止め手段（３７，３８等）は、基板（２２）に対してカバー板（３０）を正規の向きに対向させた時のみ仮止めが可能であるので、間違った方向ないし向きにカバー板（３０）を取り付ける事態を防止することができる。ここで、カバー板（３０）における貫通孔（３１）は、基板（２２）側の光源（２３）に合致する位置にあるものであり、なおさらカバー板（３０）の正規の向きによる取り付け作業が重要となる。

また、前記［２］に記載の表示装置（１０）によれば、カバー板（３０）の前面側に、前記貫通孔（３１）が並ぶ所定方向に沿って前方に延出し、外光の入射角度を制限するルーバー（３２）を一体成形した。これにより、従来は一般的には別部品だったルーバー（３２）を、前記カバー板（３０）の一部として部品点数を減らすことができ、組み立て工数も減り、コストの大幅な低減が可能となる。

本発明に係る表示装置によれば、光源が配置された基板にカバー板を取り付ける際、光源に余計な負荷をかけることなく、光源の位置や光軸の姿勢がずれたり、光源自体が破損することを防止することができ、さらに、取り付け後においても、光源の位置や姿勢のずれと破損を防止することができる。

本発明の実施の形態に係る表示装置を示す正面図である。 本発明の実施の形態に係る表示装置を示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る表示装置の前面扉を示す縦断面図である。 本発明の実施の形態に係る表示装置の表示ユニットの要部を拡大して示す縦断面図である。 本発明の実施の形態に係る表示装置で４枚１組の表示ユニットを左右に２組並べた状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る表示装置のカバー板を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る表示装置のカバー板を示す正面図である。 本発明の実施の形態に係る表示装置のカバー板を示す背面図である。 本発明の実施の形態に係る表示装置のカバー板を示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る表示装置のカバー板を示す底面図である。 図７のＡ−Ａ線断面図である。 図８のＢ−Ｂ線断面図である。 図８のＣ−Ｃ線断面図である。 図８のＤ−Ｄ線断面図である。 本発明の実施の形態に係る表示装置の表示ユニットを背面から見た斜視図である。 本発明の実施の形態に係る表示装置の表示ユニットの上部を背面から見た斜視図である。 本発明の実施の形態に係る表示装置の表示ユニットの下部を背面から見た斜視図である。

以下、図面に基づいて、本発明を代表する実施の形態を説明する。
図１は、本実施の形態に係る表示装置１０の正面図であり、図２は、表示装置１０の平面図である。図１、図２に示すように、表示装置１０は、表示部２０を備えた前面扉１２が、薄型箱状のケーシング１１の前面側に開閉可能に連結されている。

ケーシング１１の内部には、図示省略したが表示部２０を駆動するための電源部やコントローラ等の関連部品が収納されている。ケーシング１１の奥行き寸法は、任意の設計事項であるが、より薄型であることが設置スペースや軽量化の観点より好ましい。このような表示装置１０は、例えば道路上に設置されて、交通情報等を表示するものとして活用される。

図３は、前面扉１２の縦断面図であり、図４は、表示部２０の要部拡大図である。表示部２０は、前面扉１２の正面の大部分を占めるように構成されている。前面扉１２の正面には、所定幅の縁取りの内側に、例えばアクリル樹脂等から成形された透明の前面カバー１３が装着されている。この前面カバー１３の内側に表示部２０は配設され、さらに表示部２０は後方より背面カバー１４で覆われている。

表示部２０は、複数の表示ユニット２１を連ねて配設したものである。図４に示すように、表示ユニット２１は、複数の光源が配置された基板２２の前面側に、カバー板３０を対向させた状態に取り付けて成る。ここで光源としては、発光素子を略砲弾型のモールドに埋め込んだＬＥＤランプ２３が用いられている。詳しく言えばＬＥＤランプ２３は、赤、緑、マゼンダ、橙の各発光色の４個が１組として１つの画素を形成しており、複数の画素が基板２２上にて縦横方向に規則的に並ぶマトリックス状に配置されている。

表示部２０に主として文字情報を表示する場合、例えば各表示ユニット２１は、縦２１０ｍｍ×横２１０ｍｍのサイズのものが、同一平面上で上下左右に４枚組み合わされて１文字が表示される。図１に示した表示装置１０の場合、その表示部２０として、４枚１組の表示ユニット２１が左右に５組並ぶことになり、一度に横方向に５文字を表示することができる。もちろん、表示ユニット２１における表示内容や具体的なサイズないし組み合わせ数は、適宜変更し得る設計事項である。

表示ユニット２１を構成する基板２２は、一般的なプリント配線基板であり、その表面側には、前述のＬＥＤランプ２３が４個１組を１つの画素としてマトリックス状に配置されている。また、図３に示すように、基板２２の裏面側等の適所には、電線や信号線等を接続するコネクタ２４が設けられている。コネクタ２４は、前記背面カバー１４を貫通した状態で前面扉１２の裏側に露出し、ケーシング１１内の電源部やコントローラ等に接続される。

表示ユニット２１は、前記背面カバー１４をフレームとして該背面カバー１４の内壁に支持され、背面カバー１４を介して前面扉１２の内側に固定される。背面カバー１４の大きさは、表示ユニット２１を組み合わせた際の大きさに対応させて適宜設計される。なお、表示ユニット２１は、前面扉１２や背面カバー１４等で密閉された前面扉１２の内部に収納されるため、表示ユニット２１自体における防水機能は配慮しなくても良い。

図５は、４枚１組の表示ユニット２１を左右に２組並べた状態を示す斜視図である。図６は、各表示ユニット２１を構成するカバー板３０を示す斜視図であり、図７は、同カバー板３０を示す正面図である。図８は、同カバー板３０を示す背面図であり、図９は、同カバー板３０を示す平面図であり、図１０は、同カバー板３０を示す底面図である。また、図１１は、図７のＡ−Ａ線断面図であり、図１２は、図８のＢ−Ｂ線断面図であり、図１３は、図８のＣ−Ｃ線断面図であり、図１４は、図８のＤ−Ｄ線断面図である。

基板２２の前面側に取り付けられるカバー板３０は、例えばポリカーボネート等の剛性を備えた樹脂素材から成形された板状の部材である。カバー板３０には、前記基板２２上における各ＬＥＤランプ２３の位置に合致させて、各ＬＥＤランプ２３の外径よりも大きい口径の貫通孔３１がそれぞれ形成されている。前述したようにＬＥＤランプ２３は４個１組としてまとまっており、これに対応して貫通孔３１も、図６〜図８に示すように、４つの孔が１組となり、これらがマトリックス状に並ぶように形成されている。

各ＬＥＤランプ２３は、基板２２の前面側にカバー板３０を取り付ける際、各ＬＥＤランプ２３が貫通孔３１の内周縁より押圧されず、かつ取り付け後、各ＬＥＤランプ２３の先端側が貫通孔３１より突出した状態で貫通孔３１の内周縁に当接し当該位置ないし姿勢に保持されるように設定されている。ここでＬＥＤランプ２３が貫通孔３１の内周縁に当接するとは、常時当接している必要はなく（図４参照）、貫通孔３１の内径がＬＥＤランプ２３の外径より若干大きく、当接した際に保持できる状態に成り得れば足りる。

カバー板３０の前面側には、前記貫通孔３１が並ぶ所定方向に沿って前方に延出し、外光の入射角度を制限するルーバー３２が一体成形されている。ルーバー３２は、各貫通孔３１が左右に並ぶ横方向に沿って一定幅で延出する細幅の板状であり、各貫通孔３１が上下に並ぶ縦方向に沿って、一定間隔おきに複数列に並ぶように形成されている。なお、図５に示す各ルーバー３２間の上下間隔と、図６〜図８に示す各ルーバー３２間の上下間隔とは多少異なるが、このようなルーバー３２間の間隔や延出する寸法は、適宜定め得る設計事項である。

ルーバー３２を含むカバー板３０の前面側は、艶消しの黒色塗装が施されている。これは、ＬＥＤランプ２３の発光時における視認性を高めるためであり、具体的にはカバー板３０の表面をブラスト加工した上で黒色に塗装すれば良い。また、カバー板３０の裏面側の両端には、上下に延びる一対の補強用リブ３３，３３が一体成形され、同様に中央寄りの位置にも、上下に延びる一対の補強用リブ３４，３４が一体成形されている。なお、カバー板３０の前面側ないし裏面側には帯電防止処理を施すと良い。

また、図７および図８に示すように、カバー板３０の随所には、基板２２に対して取り付けるために、それぞれ螺合するネジが異なる２種類の取付ボス３５，３６が突設されている。さらに、カバー板３０ないし前記基板２２には、基板２２に対してカバー板３０を取り付ける際、前記取付ボス３５，３６でのネジ止めによる固着の前段階で、基板２２に対するカバー板３０の位置ずれを防止すべく仮止め可能な仮止め手段が設けられている。

ここで仮止め手段は、カバー板３０の裏面側に突設された複数のスナップフック３７と、各スナップフック３７が嵌合すべく基板２２に穿設された嵌合孔２５から成る。また、仮止め手段は、前記各リブ３４の途中に突設された係合ピン３８と、各係合ピン３８が係合すべく基板２２に穿設された被係合孔２６から成る。さらに、仮止め手段は、前記各リブ３４の上下端に設けられた係合片３９ａ，３９ｂと、各係合片３９ａ，３９ｂが係合すべく基板２２に設けられた被係合溝２７ａ，２７ｂから成る。

スナップフック３７は、カバー板３０の裏面側の中央寄りに一対が１組となり上下に２組が突設されている。一対のスナップフック３７は、互いに向き合う側にテーパー状の傾斜面を有している。各スナップフック３７は、それぞれ傾斜面が基板２２側の嵌合孔２５の縁を乗り越えるように弾性変形しつつ、嵌合孔２５に対して係脱可能に嵌合して仮止めする。また、係合ピン３８は、円柱形のピン状突起であり、基板２２側の丸孔である被係合孔２６に貫通して平面方向における位置ずれを防止する。

一方の補強用リブ３４の上下には、同一長さの係合片３９ａが、それぞれの間のリブ３４の端縁を切り欠くように形成されている。他方の補強用リブ３４の上下には、前記係合片３９ａと、これより短い寸法の係合片３９ｂが、それぞれの間のリブ３４の端縁を切り欠くように形成されている。また、基板２２の上下端縁には、それぞれ前記各係合片３９ａ，３９ｂがちょうど係合する長さの被係合溝２７ａ，２７ｂが合致する位置に設けられている。

次に、本実施の形態に係る表示装置１０の作用について説明する。
表示装置１０の表示部２０を構成する各表示ユニット２１は、ＬＥＤランプ２３が実装された基板２２の前面側にカバー板３０を取り付けて構成される。カバー板３０には、予め基板２２上の各ＬＥＤランプ２３の位置に合致させて、各ＬＥＤランプ２３の外径よりも大きい口径の貫通孔３１が形成されている。ここで貫通孔３１の口径は、ＬＥＤランプ２３の外径よりも若干大きい程度の寸法で足り、要は基板２２に対するカバー板３０の取り付け時に、ＬＥＤランプ２３が貫通孔３１の内周縁に強く干渉しなければ良い。

図４に示すように、カバー板３０を基板２２の前面側に取り付ける際、各ＬＥＤランプ２３は貫通孔３１の内周縁に押し付けられることはない。よって、基板２２上に実装されたＬＥＤランプ２３の電極端子が曲がってしまうことはなく、さらにＬＥＤランプ２３が破損する虞もない。しかも、基板２２にカバー板３０を取り付けた後は、各ＬＥＤランプ２３がそれぞれ貫通孔３１より突出した状態で貫通孔３１の内周縁に当接し、当該位置ないし姿勢に保持され、ＬＥＤランプ２３が位置がずれたり破損することを防止することができる。このようなカバー板３０は、剛性の高い樹脂素材から成形すると良い。

カバー板３０には、前記貫通孔３１等を形成する他、基板２２には直接加工できないような様々な構成を付加することができる。図６に示すように、基板２２の前面側には、前記貫通孔３１が並ぶ横方向に沿って前方に延出し、外光の入射角度を制限するルーバー３２が上下複数段に並ぶように一体成形されている。これにより、従来は一般的に別部品だったルーバーを、カバー板３０自体の一部として部品点数を減らすことができ、組み立て工数も減り、コストの大幅な低減が可能となる。

このルーバー３２は、外光の入射角度を制限することにより、西日等の太陽光による視認性の低下を防ぐことを目的とするものである。ただし、他に例えば、ＬＥＤランプ２３からの光の視認角度を制限する視角制限用のルーバーとして、表示の左右方向における視認角度を制限するものに適用しても良い。

ところで、基板２２の表面は、ＬＥＤランプ２３からの発光とのコントラストの関係上、表示の視認性を高めるために、黒色にすることが一般に要求されるが、数多のＬＥＤランプ２３や電子部品が実装される基板２２自体を黒色にすることは難しかった。
そこで、基板２２の代わりにカバー板３０に艶消しの黒色塗装を施すことにより、表示をより鮮明にすることができる。

特に、光源として最適なＬＥＤランプ２３は、最近の技術革新に伴い高輝度化しつつあり、その分、基板２２上に実装する数を減らすことができるので、基板２２の前面側における各ＬＥＤ間の隙間も多くなる。すると、基板２２の前面（地）がより目立ってしまうが、本実施の形態のように、基板２２を黒色塗装を施したカバー板３０で覆うことにより、かかる問題を解決することができる。

また、基板２２の前面側にカバー板３０を取り付ける際、各取付ボス３５，３６毎に最終的にネジ止めする前段階で、基板２２に対するカバー板３０の位置ずれを防止すべく、相互に仮止めすることができる。すなわち、カバー板３０にある各スナップフック３７を、基板２２側の嵌合孔２５に弾性変形させつつ嵌合させる。これにより、基板２２が垂直な状態にあっても、基板２２に対してカバー板３０を落ちないように仮止めすることができる。

ここで、嵌合孔２５にスナップフック３７が動き得る遊びがあっても、同時に、カバー板３０にある各係合ピン３８が基板２２側の被係合孔２６に貫通するため、基板２２に対するカバー板３０の水平面同士の位置ずれを確実に防止することができる。これにより、最終的な固着としてネジ止めする時に、仮止め手段３７，３８等で位置決めした状態で互いの位置ずれを防止でき、作業効率を向上させることができる。

しかも、カバー板３０にある各係合片３９ａ，３９ｂは、基板２２側の被係合溝２７ａ，２７ｂに係合する。ここで、１組の係合片３９ｂと被係合溝２７ｂだけが他と形状が異なっており、これらの係合関係により、基板２２に対してカバー板３０を正規の向き、すなわち係合片３９ｂと被係合溝２７ｂとが係合する向きで対向させた時のみ、仮止めが可能となる。

したがって、基板２２に対してカバー板３０を間違った方向ないし向きに取り付けてしまう事態を防止することができる。特に、カバー板３０における貫通孔３１は基板２２側のＬＥＤランプ２３に合致する位置にあり、なおさらカバー板３０の正規の向きによる取り付け作業が重要となる。

このように構成された表示ユニット２１は、同一平面上で上下左右に組み合わされるものであり、各表示ユニット２１は、前面扉１２の背面カバー１４をフレームとして、該背面カバー１４の内壁に沿うようにネジ止めにより固定される。このようにして、表示装置１０における表示部２０は構成されることになる。

以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は前述したような実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。例えば、表示部２０は、４枚１組の表示ユニット２１が左右に５組並べて構成しているが、このような表示ユニット２１の組み合わせは、適宜変更し得る設計事項である。

本発明は、路上に設置されて交通情報等を表示する用途のみならず、様々な表示装置に広く適用することができる。

１０…表示装置
１１…ケーシング
１２…前面扉
１３…前面カバー
１４…背面カバー
２０…表示部
２１…表示ユニット
２２…基板
２３…ＬＥＤランプ
２４…コネクタ
２５…嵌合孔
２６…被係合孔
２７ａ，２７ｂ…被係合溝
３０…カバー板
３１…貫通孔
３２…ルーバー
３３…補強用リブ
３４…補強用リブ
３５，３６…取付ボス
３７…スナップフック
３８…係合ピン
３９ａ，３９ｂ…係合片

Claims (3)

1. 複数の光源が配置された基板の前面側に、カバー板を対向させた状態に取り付けた表示装置において、
   前記基板ないし前記カバー板に、前記基板の前面側に前記カバー板を取り付ける際、固着する前段階で前記基板に対する前記カバー板の位置ずれを防止すべく仮止め可能な仮止め手段を設け、該仮止め手段による仮止めは、前記基板に対して前記カバー板を正規の向きに対向させた時のみ可能となり、
   前記カバー板に、前記基板上における各光源の位置に合致させて、各光源の外径よりも大きい口径の貫通孔をそれぞれ形成し、
   前記基板の前面側に前記カバー板を取り付ける際、各光源が前記貫通孔の内周縁より押圧されず、かつ取り付け後、各光源が前記貫通孔より突出した状態で前記貫通孔の内周縁に当接し当該位置ないし姿勢に保持されることを特徴とする表示装置。
2. 前記カバー板の前面側に、前記貫通孔が並ぶ所定方向に沿って前方に延出し、外光の入射角度を制限するルーバーを一体成形したことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記カバー板の前面側に、艶消しの黒色塗装を施したことを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。