JPH10307554A - 発光表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光源によって内側から表示面を光らせる表示
装置を小電力で高輝度が得られるようにする。 【解決手段】 ケース２の表示面１０をハーフミラーＭ
からなる反射材で形成する。また、前記ケース２の表示
面１０以外の内側の面は反射板や塗装などで反射面１１
に形成する。こうして、内部に設けた光源３を点灯する
と、その一部は、表示面を透過し、一部は、ハーフミラ
ーＭと反射面１１間で反射を繰り返す。そして、反射を
繰り返し、表示面１０を明るく光らせる。すなわち、こ
の光は、位相が揃っているため、振幅が大きく、指向性
が高く、輝度も高い。そのため、小電力で高輝度の面発
光が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、看板や
標識あるいは表示灯として用いられる表示装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】光源を点灯させて文字や図柄を標示する
サインとして、例えば、電光看板や自照式の案内（交
通）標識などの発光表示装置がある。

【０００３】これらの表示装置は、図１２に示すよう
に、表示板１を取り付けたケース２の内部に光源３を設
け、その光源３を点灯して表示板１を光らせる。

【０００４】このとき、表示面は、光源３から離れるに
従って暗くなるので、多くの場合、表示板１に半透明な
ものを用いて光を分散させ、均一な発光面が得られるよ
うにしている。

【０００５】ところが、上記のように表示板１に半透明
のものを用いた場合、図１２に示すように、光が散乱し
て指向性が弱まり、必要な方向の輝度が下がるという問
題がある。

【０００６】そのため、この問題を解決する一つの方法
として、従来、光源３の数を増やしたり、輝度の高い光
源３を用いるなどの方法を行っていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、光源の数を増やしたり、輝度の高い光源を用い
る方法では、以下のような問題が生じる。 １．光源が増えたり、輝度の高い光源を用いることから
コストがかかる。 ２．消費電力が増える（特に、電源に電池や太陽電池を
用いた標識や警告灯などでは、消費電力の増加は大きな
問題である。）。 ３．光源を増やした場合は重量が増えたり、形状が大き
くなる。

【０００８】そこで、この発明の課題は、光源を増やす
ことなく、小電力で高輝度が得られるようにすることで
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１では、光源によって内側から表示面を光ら
せる表示装置であって、上記表示面を上記光源からの光
の一部を内側に反射し、一部を外側に透過する反射材で
形成し、上記表示面を囲む残りの面を前記光を内側に反
射する反射面で形成した構成を採用することができる。

【００１０】このように構成することにより、光源から
の光の一部は、表示面を透過して光らせる。また、一部
は内部で反射を繰り返し、反射を繰り返すうちに位相が
揃って強められ、表示面を均一に明るく光らせることが
できる。

【００１１】また、このとき、光源によって内側から表
示面を光らせる表示装置であって、上記表示装置が対向
する表示面を有し、その対向する表示面同士を上記光源
からの光の一部を内側に反射し、一部を外側に透過する
反射材で形成した構成（請求項２）を採用することがで
きる。

【００１２】このような構成を採用すれば、対向する反
射材間で反射を繰り返し、対向する表示面を光らせるこ
とができる。

【００１３】このとき、上記反射材を複数のプリズムが
並列に形成され、その並列に形成された前記各プリズム
が上記光源からの光の一部を内側に反射し、一部を外側
に透過するように形成されている構成（請求項３）を採
用すれば、光源からの光の一部はプリズムを透過して表
示面を光らせることができる。また、一部は各プリズム
により内部で反射を繰り返し、位相の揃った強い光で表
示面を均一に光らせることができる。そのため、このよ
うにプリズムを形成して反射面が得られるので、例え
ば、表示装置本体と表示面とを樹脂で形成するようにす
れば、一体成型により表示装置を形成できる。

【００１４】因みに、この上記のような各構成におい
て、上記光源が点滅するようにした構成を採用すれば、
光源からの光は、上記のように、内部で反射を繰り返す
ので、残光効果が大きく、その残光効果を利用して点滅
のデューティを小さくすれば、省電力が図れる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００１６】図１に第１実施形態として表示面１０を上
記光源３からの光の一部を内側に反射し、一部を外側に
透過する反射材、いわゆる、ハーフミラーＭで形成し、
表示面１０を囲む残りの面を反射面１１で形成したもの
を示す。

【００１７】すなわち、この形態の場合、図１に示すよ
うにケース２の側部の一方に表示面１０を形成したもの
で、光源３を内部に設けて内側から表示面１０を光らせ
るようになっている。

【００１８】また、ケース２は中空または透明樹脂の固
まりで形成され、前記表示面１０は上述したように、ハ
ーフミラーＭからなる反射材で形成されている。さら
に、表示面１０を囲む表示面１０以外の内側の面は、例
えば、反射板や塗装などで反射面１１を形成してある。

【００１９】この形態は、上記のように構成されてお
り、いま、光源３が点灯すると、光の一部は表示面１０
を透過して光らせる。また、一部は、図１に示すよう
に、ハーフミラーＭの全面にわたって反射面１１との間
で反射を繰り返す。そして、反射を繰り返すことにより
位相が揃って強められ、表示面１０を明るく光らせる。

【００２０】すなわち、この光は、位相が揃っているた
め振幅が大きく、指向性も輝度も高い。そのため、光源
３の数を増やしたり、輝度の高い光源３を用いずに少な
い光源で表示面１０を高輝度で均一に発光させることが
でき、かつ、小電力化、小型軽量化も容易に図れる発光
表示装置を提供できる。

【００２１】なお、この形態では、上記反射材にハーフ
ミラーＭを用いたが、これに限定されるものではない。
例えば、ガラスなどにアルミや銀などを蒸着し、その蒸
着面に複数のスリットを設けるようにしたものをハーフ
ミラーＭに代えて使用することもできる。

【００２２】図２に第２実施形態として表示面１０を対
向させて設け、その表示面１０を囲む残りの面を反射面
で形成したものを示す。

【００２３】この対向させて設けた各表示面１０は、第
１実施形態と同様、ハーフミラーＭからなる反射材で形
成されており、内部に光源３が設けられている。また、
ケース２は中空または透明樹脂の固まりで、表示面１０
以外の表示面１０を囲む内側の面は、例えば、反射板や
塗装などで反射面１１を形成してある。

【００２４】この形態は、上記のように構成されてお
り、光源３が点灯すると、光の一部は表示面１０を透過
して光らせる。また、一部は、図２に示すように、対向
するハーフミラーＭの全面、あるいは、ハーフミラーＭ
と反射面１１間で反射を繰り返す。そして、反射を繰り
返すうちに位相が揃って強められ、表示面１０を均一に
明るく光らせることができる。

【００２５】この光は、位相が揃っているため、振幅が
大きく、指向性も輝度も高い。そのため、第１実施形態
と同様、光源３の数を増やしたり、輝度の高い光源３を
用いずに表示面１０を高輝度で均一に発光させることが
でき、かつ、小電力、小型軽量化も容易に図れる発光表
示装置を提供できる。

【００２６】図３に第３実施形態として、第１実施形態
の表示面１０の反射材が複数のプリズムＰを並列に並べ
たものとしたものを示す。

【００２７】この形態の場合、図３に示すように、ケー
ス２の側部の一つに表示面１０が形成されている。前記
表示面１０は上述したように、複数の直角プリズムＰを
並列に、かつ、図４に示すように、プリズムＰの斜辺側
を内側に向けて並べた反射材で形成されている。また、
ケース２は、中空または透明樹脂の固まりで内部に光源
３が設けられており、表示面１０を囲む表示面１０以外
の内側の面は、例えば、反射板や塗装などで反射面１１
に形成されている。

【００２８】この形態は、上記のように構成されてお
り、このように形成されたプリズムＰでは光源３が点灯
すると、プリズムＰと並行でない光はプリズムＰを透過
して表示面１０を光らせる。一方、直角に入射した光
は、図４で示すように、入射した光と並行な方向に反射
され、各プリズムＰと反射面１１との間で反射が繰り返
される。

【００２９】そのため、このように反射を繰り返した光
は強い光となり、表示面１０を均一に明るく光らせる。
すなわち、この反射によって光は、位相が揃って振幅が
大きくなり、指向性も高く輝度も高くなる。そのため、
上記実施形態と同様に、光源３の数を増やしたり、輝度
の高い光源３を用いずに表示面１０を高輝度で均一に発
光させることができ、かつ、小電力、小型軽量化も容易
に図れる発光表示装置を提供できる。

【００３０】図５に第４実施形態として、第２実施形態
の対向させて設けた表示面１０がプリズムＰで形成され
たものを示す。

【００３１】この形態では、表示装置２は中空または透
明な樹脂からなり、対向して設けられた各表示面１０に
は、それぞれ複数の直角プリズムＰを並列に、かつ、プ
リズムＰの斜辺側を内側に向けた反射材が透明な接着剤
などにより張り付けられている。

【００３２】また、表示面１０を囲む表示面１０以外の
面の内側は、例えば、反射板や塗装などで反射面１１に
形成されており、内部には光源３が設けられている。因
みに、光源３を樹脂の内部に設ける場合は、例えば、樹
脂に挿入孔を設けて挿通すればよい。

【００３３】この形態は、上記のように構成されてお
り、光源３が点灯すると、図６に示すように、プリズム
Ｐと並行でない光はプリズムＰを透過して表示面１０を
光らせる。一方、直角に入射した光は、図６で示すよう
に、入射した光と並行な方向に反射され、対向する各プ
リズムＰ間で反射を繰り返す。そして、反射を繰り返し
た光は、位相が揃って振幅が大きくなり、指向性が高く
輝度も高くなる。

【００３４】そのため、上記実施形態と同様に、光源３
の数を増やしたり、輝度の高い光源３を用いずに表示面
１０を高輝度で均一に発光させることができ、かつ、小
電力、小型軽量化も容易に図れる発光表示装置を提供で
きる。

【００３５】図７に第５実施形態として、この発明に係
る点滅表示を行う矢印型の標識２０を示す。

【００３６】この標識２０は、表示部２１と電源部２２
とからなっている。表示部２１は、表示面１０が両側に
形成され、その表示面１０の周囲に樹脂板２５を取り付
けて反射面１１を形成してある。また、標識２０は、中
空または透明樹脂の固まりで、内部に光源３が設けられ
ており、上記対向する表示面１０は、この形態の場合、
デリネータ２３からなる反射材で形成されている。

【００３７】上記デリネータ２３は、透過性のある樹脂
板の一方の面に、図７に示すように、複数個の小さな突
起を形成したもので、例えば、自動車の停止表示板に用
いられているものである。

【００３８】すなわち、前記突起は、三角錐型のプリズ
ムＰとなっており、各突起は入射した並行な光を入射方
向へ反射する。このため、突起をランプ側にして取り付
けることにより、反射材として用いることができる。

【００３９】このようなデリネータ２３を、この形態で
は、突起を外側に向け、表示面１０として取り付けるこ
とにより、複数の直角プリズムＰを並列に並べたのと同
じ効果が得られるようにしてある。

【００４０】また、周囲に取り付けられた樹脂板２５
は、白色で光を反射するようになっている。なお、この
形態では、反射面１１を白色の樹脂板２５で形成した
が、これに限定されるものではない。例えば、アルミ、
クロムメッキを施した金属板や樹脂板、あるいは、反射
テープなどの光を反射するものであればどのようなもの
でもよい。

【００４１】さらに、光源３は、この形態の場合、複数
のＬＥＤからなり、図７に示すように、所定の間隔を置
いて取り付けることにより、矢印型の表示面１０全体を
光らせることができるようにしてある。

【００４２】一方、電源部２２は、充電用の２次電池
と、その２次電池を充電するための太陽電池２６と、発
振回路及びドライブ回路からなる点灯回路とで構成され
ており、図７に示すように、円筒形のケース２７に収納
されている。

【００４３】また、前記２次電池は太陽電池２６と接続
され、発振回路とドライブ回路からなる点灯回路を介し
て表示部２１のＬＥＤと接続されている。

【００４４】そして、日中は太陽電池２６により２次電
池を充電し、暗くなったことを太陽電池２６が検出する
と、発振回路がドライブ回路を駆動してＬＥＤを所定の
間隔で点滅させる。

【００４５】この形態は、上記のように構成されてお
り、いま、この標識２０のＬＥＤが点灯すると、第４実
施形態で述べたように、プリズムＰと並行でない光は、
プリズムＰを透過して表示面１０を光らせる。

【００４６】一方、並行なものは、内部で反射を繰り返
し、位相が揃えられて表示面１０を明るく光らせる。

【００４７】このとき、反射光は、表示面１０を明るく
光らせるので、残光効果が大きい。そのため、この残光
効果を利用して点滅のデューティを小さくすることがで
きる。したがって、上記実施形態と同様に、光源３の数
を増やしたり、輝度の高い光源３を用いずに表示面１０
を高輝度で均一に発光させることができ、かつ、小電
力、小型軽量化を容易に図れる。

【００４８】図８に第６実施形態を示す。

【００４９】この形態では、一体成型により、例えば、
図７で示した標識２０などを形成したものを示す。

【００５０】すなわち、このようなプリズムＰ方式で
は、透過性のある樹脂板の両側に複数個の小さなプリズ
ムＰを形成すれば表示面１０を形成できるので、図８に
示すように、樹脂の一体成型により前記プリズムＰを形
成し、挿通孔を設けて光源３を挿入してある。

【００５１】このようにすると、表示面１０とケース２
とを非常に簡単に形成できるので、、安価に表示装置を
構成できるという効果がある。

【００５２】図９に第７実施形態として、対向する表示
面１０を光源３からの光の一部を内側に反射し、一部を
外側に透過する反射材で形成した警告灯３０を示す。

【００５３】この警告灯３０は、周囲が透明な表示面１
０に形成された筒体３１の内部に光源３を設けたもので
ある。そして、その光源３を設けた筒体の表示面１０の
内周あるいは外周の３６０度にわたって反射材として、
例えばハーフミラーＭやハーフミラーＭと同じように半
透過性のある反射シートを設けたものである。このと
き、筒体３１の上下の内側は、輝度を向上させるために
反射面１１に形成するのが好ましいが、反射面１１とし
なくてもよく、この形態では反射面１１としていない。

【００５４】このように構成される警告灯３０では、光
源３が点灯すると、図１０に示すように、一部が外側に
透過され、残りは第２実施形態で述べたように、ハーフ
ミラーＭ間で反射される。そして、これが、全周にわた
って行われる。そのため、反射された光は、位相が揃え
られて表示面１０を明るく発光させる。

【００５５】この結果、ランプに比べ比較的輝度の低い
ＬＥＤなどを光源３として用いても所要の輝度を得るこ
とが可能であり、３６０度方向への警告が効果的に行え
る。

【００５６】さらに、このように表示面１０を明るく発
光させるので残光効果が大きく、点滅動作とした場合も
点滅のデューティを小さくすることができる。

【００５７】このため、上記実施形態と同様に、光源３
の数を増やしたり、輝度の高い光源３を用いなくても表
示面１０を高輝度で均一に発光させることができ、か
つ、小電力、小型軽量化も容易に図れる発光表示装置を
提供できる。

【００５８】なお、この実施形態では、反射材にハーフ
ミラーを用いたがこれに限定されるものではない。この
反射材としては、例えば、図７で示したデリネータ２３
などのプリズムＰを用いたものを使用することもでき
る。このようなプリズム式のものでは、先にも述べたと
おり、筒体３１を樹脂で形成する際に表示面１０をプリ
ズムＰ状に一体成型により形成できるので、非常に簡単
に、かつ、安価に表示装置を構成できるという効果があ
る。また、上述したこれらの形態では、光源３を内蔵し
たものについて述べたが、これに限定されるものではな
い。例えば、図１１に示すように、光源３が本体の外に
設けられたものでも、表示面１０を内側から光らせるも
のであればよいことは当然である。

【００５９】また、これらの形態で述べたように、この
表示装置は中空とすることもできるし、透明樹脂に反射
材、ハーフミラーＭを接着して実現することもできる。
さらに、表示面１０と一体に形成してこともできるの
で、さまざまな使用形態に対応できる。このため、看板
や標識あるいは表示灯以外にもディスプレイや照明など
の分野でも利用できる。

【００６０】このとき、中空の発光効率は場合若干落ち
るが、コストは安く軽量化ができる。一方、一体に形成
したものでは、表示面１０を後から形成する手間を必要
としないので、量産化に適するなどの効果がある。

【００６１】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成し、表示
面を上記光源からの光の一部を内側に反射し、一部を外
側に透過する反射材で形成し、残りの面を上記光を内側
に反射する反射面で形成したことにより、光源の数を増
やさず低コストで、かつ、小電力、高輝度の発光が得ら
れる発光表示装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の断面図

【図２】第２実施形態の断面図

【図３】第３実施形態の断面図

【図４】第３実施形態の作用説明図

【図５】第４実施形態の断面図

【図６】第４実施形態の作用説明図

【図７】第５実施形態の斜視図

【図８】第６実施形態の断面図

【図９】第７実施形態の斜視図

【図１０】第７実施形態の断面図

【図１１】他の態様を示す断面図

【図１２】従来例の断面図

【符号の説明】

３ 光源 １０ 表示面 １１ 反射面 ２０ 標識 ２１ 表示部 ２３ デリネータ ２５ 樹脂板 ３０ 太陽電池 Ｍ ハーフミラー Ｐ プリズム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源によって内側から表示面を光らせる
   発光表示装置であって、 上記表示面を上記光源からの光の一部を内側に反射し、
   一部を外側に透過する反射材で形成し、上記表示面を囲
   む残りの面を前記光を内側に反射する反射面で形成した
   発光表示装置。
2. 【請求項２】 光源によって内側から表示面を光らせる
   発光表示装置であって、 上記表示装置が対向する表示面を有し、その対向する表
   示面を上記光源からの光の一部を内側に反射し、一部を
   外側に透過する反射材で形成し、上記表示面を囲む残り
   の面を前記光を内側に反射する反射面で形成した発光表
   示装置。
3. 【請求項３】 上記反射材を複数のプリズムが並列に形
   成され、その並列に形成された各プリズムが上記光源か
   らの光の一部を内側に反射し、一部を外側に透過するよ
   うに形成されているものとしたことを特徴とする請求項
   １または２に記載の発光表示装置。