JPH06104488A - Dot matrix display - Google Patents
Dot matrix displayInfo
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- JPH06104488A JPH06104488A JP4275352A JP27535292A JPH06104488A JP H06104488 A JPH06104488 A JP H06104488A JP 4275352 A JP4275352 A JP 4275352A JP 27535292 A JP27535292 A JP 27535292A JP H06104488 A JPH06104488 A JP H06104488A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、発光ダイオードを用い
たドットマトリクス表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dot matrix display device using a light emitting diode.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、この種のドットマトリクス表示装
置は、図７に示すように、ドーム状レンズ部１ａを備え
た複数個の発光ダイオードランプ１を、一定のビッチで
基板２上に縦横（例えば、１６×１６、あるいは２４×
２４）に配置し、その上に、発光ダイオード１の配列ピ
ッチと同じピッチで形成された複数個の開口３ａを有す
るマスク板３を装着して構成されている。2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG. 7, a dot matrix display device of this type is provided with a plurality of light emitting diode lamps 1 each having a dome-shaped lens portion 1a on a substrate 2 vertically and horizontally (bitch). For example, 16x16 or 24x
24), and a mask plate 3 having a plurality of openings 3a formed at the same pitch as the arrangement pitch of the light emitting diodes 1 is mounted thereon.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来例の場合には、次のような問題が
ある。すなわち、ドーム状レンズ部１ａを備えた発光ダ
イオードランプ１は、その構成上、レンズ部１ａの側面
部、あいるは底面部から放出される光が相当量あり、そ
のため、このような発光ダイオードランプ１を使った従
来のドットマトリクス表示装置は光損失が多いという問
題点がある。However, the conventional example having such a structure has the following problems. That is, the light emitting diode lamp 1 including the dome-shaped lens portion 1a has a considerable amount of light emitted from the side surface portion or the bottom surface portion of the lens portion 1a due to its configuration. The conventional dot matrix display device using No. 1 has a problem that there is much light loss.
【０００４】また、上述した発光ダイオードランプ１
は、全周囲に対して同じ指向性を備えているが、これは
後述する理由より、ドットマトリクス表示装置にとって
好ましい特性とは言えない。以下、図８を参照して説明
する。図中、符号４は、複数個のドットマトリクス表示
装置で構成された表示ユニットである。一般に、表示ユ
ニット４は複数人の観察者によって任意の位置から見ら
れるが、各観察者の視線の高さには大差がない。したが
って、表示ユニット４は、左右方向については広い指向
性を備えていることが好ましいが、上下方向については
狭い指向性で足りる。Further, the above-mentioned light emitting diode lamp 1
Has the same directivity with respect to the entire circumference, but this is not a preferable characteristic for the dot matrix display device for the reason described later. This will be described below with reference to FIG. In the figure, reference numeral 4 is a display unit composed of a plurality of dot matrix display devices. In general, the display unit 4 can be seen from any position by a plurality of observers, but there is no great difference in the height of the line of sight of each observer. Therefore, the display unit 4 preferably has a wide directivity in the left-right direction, but a narrow directivity is sufficient in the vertical direction.
【０００５】このような指向特性上の要請に反して、上
述したように発光ダイオードランプ１は全周囲に同じ指
向性を備えているので、ドットマトリクス表示装置の左
右の指向性を拡げようとすると、必然的に、上下の指向
性が拡がる。その結果、観察者に認識されない余分な光
が上下方向に放出されることになるので、観察者から見
たドットマトリクス表示装置の光度を充分に上げること
ができないという問題点がある。逆に、上下の指向性を
狭くして光度を上げようとすると、左右の指向性が狭ま
り、表示ユニット４に対面していない観察者は、その表
示内容が見づらくなる。Contrary to the demands on the directional characteristics, since the light emitting diode lamp 1 has the same directivity around the entire circumference as described above, it is attempted to expand the left and right directivity of the dot matrix display device. Inevitably, the vertical directivity expands. As a result, extra light that is not recognized by the observer is emitted in the vertical direction, which causes a problem that the luminous intensity of the dot matrix display device seen by the observer cannot be sufficiently increased. On the contrary, if the upper and lower directivities are narrowed to increase the luminous intensity, the left and right directivities are narrowed, and it becomes difficult for an observer who is not facing the display unit 4 to see the display content.
【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、光損失が少なく、かつ、光度の高いド
ットマトリクス表示装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a dot matrix display device having a small light loss and a high luminous intensity.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、本発明に係るドットマトリクス表示装置は、小基板
上に固着された発光ダイオード素子の周囲に反射枠を取
り付けてなる複数個の表面実装形発光ダイオードを、縦
横に所定間隔で基板上に実装し、前記各表面実装形発光
ダイオードの発光面に近接し、下面が平坦で、かつ、そ
の上面側に、上下方向の収束性が左右方向の収束性より
も高くなった収束レンズ構造をもったレンズを配備した
ものである。The present invention has the following constitution in order to achieve such an object. That is, in the dot matrix display device according to the present invention, a plurality of surface mount type light emitting diodes each having a reflection frame attached around a light emitting diode element fixed on a small substrate are mounted on a substrate vertically and horizontally at predetermined intervals. Then, it has a converging lens structure in which the lower surface is close to the light emitting surface of each surface mount type light emitting diode, the lower surface is flat, and the upper surface side thereof has a higher convergence in the vertical direction than in the horizontal direction. It has a lens.
【０００８】[0008]
【作用】本発明によれば、発光ダイオード素子の周囲に
反射枠を取り付けているので、発光ダイオード素子から
側方へ向けて出射された光は、前記反射枠によって反射
されて表面（発光面）方向に向けられる。また、各表面
実装形発光ダイオードに対向配置されたレンズの下面は
平坦であるので、表面実装形発光ダイオードからの入射
光の入射角度が比較的小さくなり、レンズ下面での反射
が抑制される。さらに、前記レンズの上面側に備えられ
た収束レンズ構造は、上下方向の収束性が左右方向の収
束性よりも高くなっているので、観察者は左右方向の広
範囲からドットマトリクス表示装置を見ることができる
とともに、観察者に認識されない上下方向へは、光の照
射が抑制されるので、その分、装置の光度を高めること
ができる。According to the present invention, since the reflection frame is attached around the light emitting diode element, the light emitted from the light emitting diode element to the side is reflected by the reflection frame and the surface (light emitting surface). Is oriented. Further, since the lower surface of the lens arranged to face each surface mount type light emitting diode is flat, the incident angle of the incident light from the surface mount type light emitting diode becomes relatively small, and reflection on the lower surface of the lens is suppressed. Further, since the converging lens structure provided on the upper surface side of the lens has a higher convergence in the vertical direction than in the horizontal direction, the observer can see the dot matrix display device from a wide range in the horizontal direction. In addition, since the irradiation of light is suppressed in the vertical direction that is not recognized by the observer, the luminous intensity of the device can be increased accordingly.
【０００９】[0009]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。 ＜第１実施例＞図１は、本発明に係るドットマトリクス
表示装置の第１実施例の概略構成を示した分解斜視図で
ある。このドットマトリクス表示装置は、複数個の表面
実装形発光ダイオード（チップ形発光ダイオード）１０
を一定間隔で縦横に実装された基板２０と、各表面実装
形発光ダイオード１０に近接配備されるレンズ３０とを
備えている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. <First Embodiment> FIG. 1 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of a first embodiment of a dot matrix display device according to the present invention. This dot matrix display device includes a plurality of surface mount type light emitting diodes (chip type light emitting diodes) 10
A substrate 20 mounted vertically and horizontally at regular intervals, and a lens 30 arranged in proximity to each surface-mounted light emitting diode 10.
【００１０】図２に示すように、基板２０上に配設され
る各表面実装形発光ダイオード１０は、矩形状の小基板
１１と、前記小基板１１に固着された発光ダイオード素
子１２と、発光ダイオード素子１２の周囲に配設された
反射枠１３等から構成されている。小基板１１は、例え
ばＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂のような耐熱
性のある材料で形成されている。この小基板１１は、光
の反射効率を上げるために白色にするのが好ましい。小
基板１１上には、それぞれ対向側面に延びるリード電極
１１ａ，１１ｂが形成されている。発光ダイオード素子
１２は、リード電極１１ａ上に固着されており、この発
光ダイオード素子１２とリード電極１１ｂ間が、金属細
線１４で接続されている。As shown in FIG. 2, each surface mount type light emitting diode 10 disposed on a substrate 20 has a rectangular small substrate 11, a light emitting diode element 12 fixed to the small substrate 11, and a light emitting diode. The reflecting frame 13 and the like are arranged around the diode element 12. The small substrate 11 is formed of a heat-resistant material such as BT (bismaleimide triazine) resin. The small substrate 11 is preferably white in order to improve the light reflection efficiency. On the small substrate 11, lead electrodes 11a and 11b extending on opposite side surfaces are formed. The light emitting diode element 12 is fixed on the lead electrode 11a, and the light emitting diode element 12 and the lead electrode 11b are connected by a thin metal wire 14.
【００１１】発光ダイオード素子１２を取り囲む反射枠
１３は、光の反射効率の良好な、例えば白色のＰＢＴ
（ポリブチレンテレフタレート）樹脂で形成されてお
り、その内部反射面は、発光ダイオード素子１２からの
入射光を上方へ反射するために、すりばち状に傾斜して
いる。反射枠１３の開口内部は、透光性のエポキシ樹脂
１５等で充填されている。上述した各表面実装形発光ダ
イオード１０は、例えばリフロー法等によって、基板２
０に半田付け接続されている。The reflection frame 13 surrounding the light emitting diode element 12 has a good light reflection efficiency, for example, a white PBT.
It is made of (polybutylene terephthalate) resin, and its internal reflection surface is inclined like a skirt to reflect the incident light from the light emitting diode element 12 upward. The inside of the opening of the reflection frame 13 is filled with a translucent epoxy resin 15 or the like. Each of the surface mount light emitting diodes 10 described above is formed on the substrate 2 by a reflow method or the like.
Soldered to 0.
【００１２】各表面実装形発光ダイオード１０に近接配
置されるレンズ３０は、その下面が平坦になっており、
また、その上面側に、左右方向に配列した一群の表面実
装形発光ダイオード１０に対向するカマボコ状レンズ
（シリンドリカルレンズ）３１が上下方向に並設されて
いる。レンズ３０は、例えばアクリル樹脂や、ポリカー
ボネイト等によって形成されている。レンズ３０は上述
のように構成されるので、本実施例に係るドットマトリ
クス表示装置は、上下方向については、図３（ａ）に示
すように、狭い指向性を備え、左右方向については、表
面実装形発光ダイオード１０から出射される光の方向に
依存し、レンズ３０自体は、図３（ｂ）に示すように、
指向性を備えていない。The lens 30 arranged close to each surface-mounted light emitting diode 10 has a flat lower surface,
Further, on the upper surface side thereof, a semi-cylindrical lens (cylindrical lens) 31 facing the group of surface-mounted light emitting diodes 10 arranged in the left-right direction is arranged in parallel in the vertical direction. The lens 30 is made of, for example, acrylic resin or polycarbonate. Since the lens 30 is configured as described above, the dot matrix display device according to the present embodiment has a narrow directivity in the vertical direction as shown in FIG. Depending on the direction of the light emitted from the mount type light emitting diode 10, the lens 30 itself is, as shown in FIG.
It has no directivity.
【００１３】次に、上述したドットマトリクス表示装置
の作用を説明する。発光ダイオード素子１２からは全方
向へ光が発せられるが、側方へ発せられた光は反射枠１
３によって反射され、また、下方へ発せられた光は基板
２０によって反射される結果、各反射光は概ね上方（発
光面）へ向かうように光路変更される。つまり、発光ダ
イオード素子１２から発せられた光が効率よく、上方へ
向けられることになる。また、表面実装形発光ダイオー
ド１０の発光面から出射された光は、レンズ３０の平坦
な下面に対して小さな入射角で入射するので、レンズ３
０の下面で反射される光は僅かである。つまり、レンズ
３０の下面の反射による光損失も最小限に抑えられる。
レンズ３０に入射した光はシリンドリカルレンズ３１で
上下方向に収束されて外部へ放出される。ドットマトリ
クス表示装置を見る観察者の視線の高さは略一定である
ので、上下方向については指向性を狭めることができ、
また、そうすることによって、観察者に認識されない上
下方向の余分な光が放出されなくなるので、その分、ド
ットマトリクス表示装置の光度を高めることができる。Next, the operation of the above-mentioned dot matrix display device will be described. Light is emitted from the light emitting diode element 12 in all directions, but the light emitted to the side is reflected by the reflection frame 1.
The light reflected by 3 and emitted downward is reflected by the substrate 20. As a result, the light path of each reflected light is changed so as to generally go upward (light emitting surface). That is, the light emitted from the light emitting diode element 12 is efficiently directed upward. Further, since the light emitted from the light emitting surface of the surface mount light emitting diode 10 is incident on the flat lower surface of the lens 30 at a small incident angle, the lens 3
A small amount of light is reflected on the lower surface of 0. That is, the light loss due to the reflection on the lower surface of the lens 30 can be minimized.
The light incident on the lens 30 is vertically converged by the cylindrical lens 31 and is emitted to the outside. Since the height of the line of sight of an observer who sees the dot matrix display device is substantially constant, it is possible to narrow the directivity in the vertical direction,
Further, by doing so, extra light in the vertical direction that is not recognized by the observer is not emitted, so that the luminous intensity of the dot matrix display device can be increased accordingly.
【００１４】なお、上述の実施例では、一つの発光ダイ
オード素子１２を内蔵した表面実装形発光ダイオード１
０で構成されたドットマトリクス表示装置を例に採った
が、本発明はこれに限らず、例えば図４に示すように、
異なる発光色の発光ダイオード素子１２ａ，１２ｂを内
蔵した表面実装形発光ダイオード１０ａを採用すれば、
２色表示可能なドットマトリクス表示装置を構成するこ
ともできる。In the above-mentioned embodiment, the surface mount type light emitting diode 1 incorporating one light emitting diode element 12 is incorporated.
Although a dot matrix display device configured with 0 is taken as an example, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG.
If the surface mount type light emitting diode 10a incorporating the light emitting diode elements 12a and 12b of different emission colors is adopted,
It is also possible to configure a dot matrix display device capable of displaying two colors.
【００１５】＜第２実施例＞図５は、本発明に係るドッ
トマトリクス表示装置の第２実施例の概略構成を示した
分解斜視図である。図中、図１と同一符号で示した構成
部分は、第１実施例と同様の構成であるので、ここでの
説明は省略する。本実施例の特徴は、基板２０上の各表
面実装形発光ダイオード１０に近接配置されるレンズ３
０ａが、その上面側に、各表面実装形発光ダイオード１
０に対向するような複数個の凸レンズ３２を備えたこと
にある。レンズ３０ａの下面は、第１実施例と同様に平
坦である。凸レンズ３２のレンズ面の上下方向の曲率
は、左右方向の曲率よりも大きくなっている。その結
果、上下方向については、図６（ａ）に示すように、指
向性を狭くし、左右方向については、図６（ｂ）に示す
ように、上下方向よりは広いが、あるい程度の指向性を
得ている。本実施例は、観察者が、ある程度限られた範
囲内で表示ユニットを見るような場合に、左右の指向性
を少し狭くすることによって、その分、装置の光度を上
げることができる点で有効である。<Second Embodiment> FIG. 5 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of a second embodiment of the dot matrix display device according to the present invention. In the figure, the components indicated by the same reference numerals as those in FIG. 1 have the same configurations as those of the first embodiment, and therefore the description thereof is omitted here. The feature of the present embodiment is that the lens 3 arranged close to each surface mount type light emitting diode 10 on the substrate 20.
0a is the surface mount type light emitting diode 1 on the upper surface side.
It is provided with a plurality of convex lenses 32 facing 0. The lower surface of the lens 30a is flat as in the first embodiment. The vertical curvature of the lens surface of the convex lens 32 is larger than the horizontal curvature. As a result, the directivity is narrowed in the vertical direction as shown in FIG. 6A, and the horizontal direction is wider than the vertical direction as shown in FIG. 6B, but to some extent. It has a directivity. This embodiment is effective in that the observer can view the display unit within a limited range to some extent, and by slightly narrowing the directivity on the left and right, the light intensity of the device can be increased accordingly. Is.
【００１６】[0016]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、発光ダイオード素子の全周囲から発せられた
光が、反射枠によって発光面に導かれるので、光を効率
良く取り出すことができる。また、各表面実装形発光ダ
イオードに対向配置されたレンズの下面は平坦であるの
で、表面実装形発光ダイオードからの入射光がレンズ下
面で反射されることが少なくなり、それだけ損失光が低
減し、ドットマトリクス表示装置の光度が上がる。さら
に、前記レンズの上面側に備えられた収束レンズ構造
は、上下方向の収束性が左右方向の収束性よりも高くな
っているので、観察者は左右方向の広範囲からドットマ
トリクス表示装置を見ることができるとともに、観察者
に認識されない上下方向へは、光の照射が抑制されるの
で、その分、装置の光度を高めることができる。As is apparent from the above description, according to the present invention, the light emitted from the entire circumference of the light emitting diode element is guided to the light emitting surface by the reflection frame, so that the light can be efficiently extracted. it can. Further, since the lower surface of the lens arranged to face each surface-mounted light emitting diode is flat, incident light from the surface-mounted light emitting diode is less likely to be reflected on the lower surface of the lens, and the loss light is reduced accordingly. The luminous intensity of the dot matrix display device is increased. Further, since the converging lens structure provided on the upper surface side of the lens has a higher convergence in the vertical direction than in the horizontal direction, the observer can see the dot matrix display device from a wide range in the horizontal direction. In addition, since the irradiation of light is suppressed in the vertical direction that is not recognized by the observer, the luminous intensity of the device can be increased accordingly.
【図１】第１実施例の分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view of a first embodiment.
【図２】第１実施例の要部断面図である。FIG. 2 is a sectional view of an essential part of the first embodiment.
【図３】第１実施例の指向特性図である。FIG. 3 is a directional characteristic diagram of the first embodiment.
【図４】表面実装形発光ダイオードの変形例である。FIG. 4 is a modification of the surface-mounted light emitting diode.
【図５】第２実施例の分解斜視図である。FIG. 5 is an exploded perspective view of the second embodiment.
【図６】第２実施例の指向特性図である。FIG. 6 is a directional characteristic diagram of the second embodiment.
【図７】従来例の部分断面図である。FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a conventional example.
【図８】表示ユニットの使用状態を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a usage state of the display unit.
１０…表面実装形発光ダイオード １１…小基板 １２…発光ダイオード素子 １３…反射枠 ２０…基板 ３０…レンズ ３１…シリンドリカルレンズ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Surface mount type light emitting diode 11 ... Small substrate 12 ... Light emitting diode element 13 ... Reflective frame 20 ... Substrate 30 ... Lens 31 ... Cylindrical lens
Claims (1)
子の周囲に反射枠を取り付けてなる複数個の表面実装形
発光ダイオードを、縦横に所定間隔で基板上に実装し、
前記各表面実装形発光ダイオードの発光面に近接し、下
面が平坦で、かつ、その上面側に、上下方向の収束性が
左右方向の収束性よりも高くなった収束レンズ構造をも
ったレンズを配備したことを特徴とするドットマトリク
ス表示装置。1. A plurality of surface-mount type light emitting diodes, each of which has a reflection frame attached around a light emitting diode element fixed on a small substrate, are mounted on a substrate vertically and horizontally at predetermined intervals.
A lens having a converging lens structure in which the lower surface is close to the light emitting surface of each of the surface-mounted light emitting diodes, the lower surface is flat, and the vertical convergence is higher than the horizontal convergence. A dot matrix display device characterized by being provided.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4275352A JPH06104488A (en) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | Dot matrix display |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4275352A JPH06104488A (en) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | Dot matrix display |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06104488A true JPH06104488A (en) | 1994-04-15 |
Family
ID=17554281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4275352A Pending JPH06104488A (en) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | Dot matrix display |
Country Status (1)
| Country | Link |
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