JPS5815965Y2 - 発光ダイオ−ド表示器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本案は発光ダイオード表示器に係り、特にレンズを用い
て均一に表示できる発光ダイオード表示器に関するもの
である。

従来、第１図ａ、ｂに示す様に発光ダイオード１１．１
１の上方にレンズ１４．１４を配置して発光ダイオード
の光を複数点に観察させることにより表示を行なうこと
が試みられてきたが、レンズが図の如く略かまぼこ状の
レンチキュラーレンズの場合に例えば第１図Ｃの様な表
示を行なうと、周辺部１７，１７・・・が暗くなるばか
りか、ランプが光源のものと異なり発光ダイオード（光
源）があ１り小さいため、観察される点１８．１８・・
・の大きさが、表示の中央部と周辺部とで異なった大き
さにみえ、表示器として不都合であった。

捷た、レンズがフレネルレンズ（図示せず）の場合には
、視角依存性が大きい上、焦点をあわせる必要がある７
５＾ この作業は困難であった。

さらに複数の半円球状レンズを組み合わせたいわゆる魚
眼レンズのものも試みられたが、半円球状レンズが小さ
いと光の拡がりが充分でなく、太きいと爬虫類の鱗の如
くに見えるためいずれも表示器として如１しくない。

本案は上記の欠点に鑑みなされたもので、以下本案を詳
細に説明する。

第２図は本案の一実施例を示す断面図で、１はセラミッ
ク等の基板２上に載置され、電圧が供給できるようにワ
イヤボンド等で配線（図示せず）されたＧａＰ等の発光
ダイオードである。

３は基板２の上に配置され発光ダイオード１を囲繞する
反射枠で、この上部開口端はたとえば長方形をしており
、この長方形の開口端を絵素として口字状や山芋状に配
置して文字や数字を表示するものである。

４はか１ぼこ状をなしたレンチキュラーレンズで、反射
枠３上に敷設されている。

５は周辺にいくに従ってレンズの曲率が不連続に異なる
フレネルレンズで、レンチキュラーレンズ４上に積層し
て敷設しである。

６は紙、金属等からなり、上記絵素に対応する個所に透
孔をもつマスク板で、表示の輪郭を鮮明にするものであ
るが、レンズ４．５が絵素の部分のみに敷設されたり、
あるいはレンズ４．５が十分に薄くて表示がぼけない場
合には不要である。

本案ハ上述の様な構造をしているので、発光ダイオード
１から放出された光は反射枠３によってほぼ上方に指向
されレンチキュラーレンズ４に至る。

レンチキュラーレンズ４は複数の凸状をなしたレンズに
よって構成されているので、発光ダイオード１からの直
接光を複数の点光源として、又反射枠３による反射光を
その点光源を結ぶ光の帯としてフレネルレンズ５へ光を
送る。

これらの光の像はフレネルレンズの焦点位置に合致する
ものが多く、従って光は充分に拡散されて表示器の外部
へ放出されるため、フレネルレンズの焦点あわせをする
ことなく表示面一杯に均一で輝度の高い表示が得られる
。

より具体的に例示するならば、厚さ３００μｍで表面が
４００μｍ四方の発光ダイオード１に対し、反射枠３は
高さ４ｍｍで上部の開口端が巾１．２閣長さ１．０ｃｒ
ｒ１の太きさとし、厚さ０．９ＭｒＬのアクリル製レン
ズ板に曲率半径０．５ ｒｒｒｍピッチ０．４５Ｍのレ
ンチキュラーレンズ４と、中心における曲率半径５．０
ｍｍピッチ０．３ｙ＋ｍ＋のフレネルレンズ５をそれ
ぞれ設けた所、光源が小さいにもかかわらず光は表示面
のすみずみ昔で高輝度を保った１１広がった。

このように小さな光源で大きな細長い表示を明るく均一
に得るには、フレネルレンズの曲率半径が反射枠の高さ
の０．３〜３倍で、各レンズのピッチが発光ダイオード
の大きさの０．２〜３倍の大きさであるのが好ましい。

これは例えば白熱電球を光源とする場合、光量が多く、
かつフィラメントをお訃うガラス球が一つのレンズの働
きをしているので、複眼レンズ式投光器等実施しやすい
が、上述の如き発光ダイオード表示器においては特に橙
、緑、青等の色では光量が極めて少なく、又、反射枠内
部にレンズ等組込むのは大きさの問題や工程のわずられ
しさから極めて困難である為、上記２種類のレンズ板の
みで光のロスをしない壕１拡散と指向を効率よく行なう
ための数値である。

上述の例において、レンズ４，５はいずれも表面側に複
数のレンズが設けられているが、反射枠側を向いてもよ
く、又、一枚の透明板の表面と裏面にフレネルレンズと
レンチキュラーレンズヲ構成してもよい。

渣た、これらのレンズの配置は、光の拡がる方向が複数
のレンズの稜線方向と垂直であるから、第３図に示すよ
うにフレネルレンズ５もレンチキュラーレンズ４も前記
絵素（略長方形）の長手方向に垂直にレンズの稜線をあ
わせた方がよい。

またそれぞれの稜線は第３図のようにフレネルレンズ５
レンチキユラーレンズ４とも、平行にする以外に、第４
図のようにフレネルレンズ５レンチキユラーレンズ４と
も同心円状にしてもよく、又これらを組合わせてもよい
。

上述の例に於て、発光ダイオードは基板の上に載置しな
くても、たとえばリード線で挾持するなど、電圧を供給
する手段をもって反射枠の底部又は底部付近に支持され
ていればよい。

又、表示器は外被ケースを具備してもよい。

以上の様に本案は電圧を供給する手段を有した発光ダイ
オードと、該発光ダイオードを囲繞する反射枠と、該反
射枠の表面にレンズを敷設した発光ダイオード表示器に
於て、前記レンズはレンチキュラーレンズとフレネルレ
ンズとを積層したものであるから均一で明るく製造容易
な発光ダイオード表示器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の表示器を示す側面図ａ、ｂと平面図０１
第２図は本案一実施例を示す断面図、第３図と第４図は
一絵素分のレンズの平面図であん１・・・・・・発光ダ
イオード、３・・・・・・反射枠、４・・・・・・レン
チキュラーレンズ、５・・・・・・フレネルレンズ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電圧を供給される手段を有した発光ダイオードと、該発
   光ダイオードを囲繞する反射枠と、該反射枠の表面にレ
   ンズを敷設した発光ダイオード表示器に於て、前記レン
   ズはレンチキュラーレンズとフレネルレンズとを積層し
   た構造になっていることを特徴とする発光ダイオード表
   示器。