(57)【要約】【課題】本発明は、本発明は、光源装置が盤面へ向かう光を照射し、光源装置からの光を盤面で乱反射させることで、発光させる文字や画像の明るさのムラを低減させた光源露出型看板を提案することを目的とする。【解決手段】光源装置１において、ＬＥＤ４５より出射した光の一部が、光学レンズ４１の境界面４３で反射することで、反射光５２となり、盤面１の表面へ照射される。この光源装置１からの反射光５２は、盤面１の表面に到達すると、盤面１の表面に形成される拡散面によって拡散して反射する。よって、盤面１の表面では、直射光５１の出射方向に向かって、反射光５４より広がりをもった拡散光５３が照射される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と光学系によって構成される光源装置と、該光源装置を表面より露出させた盤面と、を備え、前記光源装置からの照射光によって文字又は画像を表示する光源露出型看板において、
前記光学系は、
光学部材を有し、
前記発光素子からの直射光と、前記発光素子から直射光の一部を前記盤面に向かって反射させる反射光とを照射し、
前記盤面は、
少なくとも前記光源装置の周辺領域の表面を、前記光学系から照射される前記反射光を拡散して反射させる拡散面とすることを特徴とする光源露出型看板。
【請求項２】
請求項１において、
前記拡散面が、粗面処理された凹凸面であることを特徴とする光源露出型看板。
【請求項３】
請求項２において、
前記盤面の粗面処理が、添加剤を含んだ艶消し塗料による塗装処理であり、当該艶消し塗料による塗装面が前記凹凸面であることを特徴とする光源露出型看板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面から露出させた光源を配置して文字や画像を表示する光源露出型看板に関するもので、特に、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）により光源が構成される光源露出型看板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、夜間でも内容を確認できる看板として、画像や文字などが印刷された透明フィルムの背後に光源を配置する内照式電飾看板が、商品又は企業の宣伝を目的として、一般に広く利用されている。このような内照式電飾看板以外に、画像や文字の形状に蛍光管やネオン管などの光源を配置し、この光源からの光によって文字や画像をかたどった光源露出型看板がある。このような光源露出型看板において、近年では、蛍光管やネオン管に比べて、画像や文字の形状にあわせた配置が容易となるだけでなく、消費電力が低く且つ寿命が長いことから、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられるようになっている。
【０００３】
ＬＥＤを光源ユニットとして備えた光源露出型看板は、ＬＥＤの指向性が高いため、看板の盤面上において、ＬＥＤが配置された部分の発光量に対して、ＬＥＤの配置されていない部分の発光量が急激に低下する。よって、発光表示させる画像や文字の構成領域に、多くのＬＥＤを敷き詰めて配置して、その明るさの均一化を図る必要があった。そのため、看板の盤面における発光させる領域に配置されるＬＥＤの個数が多くなり、光源露出型看板の消費電力化及び軽量化の妨げとなる。
【０００４】
このように盤面に配置するＬＥＤの個数を低減させるために、光源露出型看板に利用する光源装置として、複数のＬＥＤを組み合わせて照射領域を広げた光源装置が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１の光源装置は、異なる方向に光軸を傾けた複数のＬＥＤを筐体に載置して構成することで、複数のＬＥＤそれぞれから異なる方向に光を照射する。よって、特許文献１の光源装置は、複数のＬＥＤからの照射光が合成されて照射されるため、その光の照射領域を広げることができ、看板の盤面における明るさの均一化を図れる。そのため、この特許文献１による光源装置を光源露出型看板に採用した場合、光源露出型看板に用いる光源装置の個数が低減できる。
【特許文献１】特開２００８−２２７０１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の光学装置を盤面に配置して光源露出型看板を構成した場合、光源装置自体の個数の低減を図ることができるが、光源装置に複数のＬＥＤを必要とするため、光源露出型看板の盤面に搭載されるＬＥＤの個数の低減化に制限がある。又、光源装置の照射領域を広げることで、光源装置の設置間隔を広げることができるが、光源装置が設置された領域での光量に比べて、光源装置間となる領域での光量は低下する。この光源装置間の領域での光量の低下は、光源装置から離間するほど大きくなるため、光源露出型看板の盤面上で発光させる文字や画像の明るさにムラができてしまう。
【０００６】
このような問題を鑑みて、本発明は、光源装置が盤面へ向かう光を照射し、光源装置からの光を盤面で乱反射させることで、発光させる文字や画像の明るさのムラを低減させた光源露出型看板を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の光源露出看板は、発光素子と光学系によって構成される光源装置と、該光源装置を表面より露出させた盤面と、を備え、前記光源装置からの照射光によって文字又は画像を表示する光源露出型看板において、前記光学系は、光学部材を有し、前記発光素子からの直射光と、前記発光素子から直射光の一部を前記盤面に向かって反射させる反射光とを照射し、前記盤面は、少なくとも前記光源装置の周辺領域の表面を、前記光学系から照射される前記反射光を拡散して反射させる拡散面とすることを特徴とする。
【０００８】
このような構成の光源露出型看板において、前記拡散面が、粗面処理された凹凸面であるものとしてもよい。そして、前記盤面の粗面処理を、添加剤を含んだ艶消し塗料による塗装処理とし、当該艶消し塗料による塗装面を前記凹凸面としてもよい。又、前記盤面の粗面処理を、エンボス加工により凹凸面を形成するものとしてもよいし、ブラスト処理により凹凸面を形成するものとしてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、盤面の表面に対して粗面処理を施して、盤面の表面に凹凸面を構成するため、光源装置からの反射光を盤面の表面で更に乱反射させることができる。即ち、盤面表面を光拡散面とすることにより、光源装置から盤面への照射光を盤面の表面で拡散させて反射できる。これにより、光源装置周辺においても、盤面からの反射光における明るさのムラを低減できるため、光源露出型看板により発光させる文字及び画像を均一な明るさで発光できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の光源露出型看板の実施の形態について、以下に図面を参照して説明する。図１は、本発明の光源露出型看板の構成を示す正面図であり、図３は、図１の光源露出型看板の一部の断面図である。
【００１１】
１．光源露出型看板の構成
図１に示す光源露出型看板は、表示する文字又は図形の形状となるパネル状の盤面１の表面上に、光源装置１１が露出されて、構成される。又、盤面１において、電気的に接続された所定数の光源装置１１によって、１つの光源装置群が構成される。このとき、盤面１に固定された光源装置１１は、盤面１の裏面側において、光源装置群毎に配線ケーブルによって電気的に接続される。又、盤面１の表面には、入射させる光を拡散させる拡散面が形成される。
【００１２】
光源装置１１は、樹脂モールド成形によるパッケージカバー４０と、パッケージカバー４０によって光出射側と逆側の面が覆われる光学レンズ４１と、光学レンズ４１に向かって発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）４５と、ＬＥＤ４５を搭載した基板４６と、を備える。この光源装置１１における光学レンズ４１は、その光出射側が円筒形状となるとともに、この光出射側の端面は、円錐形状となる出射側凹部４２が形成される。このとき、光学レンズ４１の光出射側の円筒部分の中心軸と、円錐形状となる出射側凹部４２の中心軸とは一致する。この光学レンズ４１は、出射側凹部４２が設けられ光出射側端面と逆側となる光源側端面に、ＬＥＤ４５を収容する光源側凹部４４を備える。
【００１３】
そして、光源側凹部４４は、その開口面が基板４６によって覆われることで、基板４６と光学レンズ４１とによって封止された空間が形成され、この空間内にＬＥＤ４５が配置される。光源側凹部４４内に設置されるＬＥＤ４５は、光を出射する出射端面が出射側凹部４２の頂部に向くように、基板４６上に配置される。即ち、ＬＥＤ４５から出射される光の光軸が、円錐形状となる出射側凹部４２の中心軸と一致するように、ＬＥＤ４５が基板４６上に搭載される。又、ＬＥＤ４５を搭載した基板４６によって光源側凹部４４が覆われた光学レンズ４１は、パッケージカバー４０によって、その光源側凹部４４側がＬＥＤ４５及び基板４６と共に封止される。
【００１４】
このように構成される光源装置１１は、パッケージカバー４０で覆われる部分の断面積が、パッケージカバー４０で覆われていない部分の断面積に比べて広くなる。そのため、図１に示すように、光源装置１１を盤面１の貫通穴に盤面１の裏面側から挿入したとき、パッケージカバー４０が盤面１の裏側に当接する。よって、光学レンズ４１のパッケージカバー４０で覆われていない光出射側の円筒形状部分のみを、盤面１の表面から露出させることができる。
【００１５】
そして、光源装置１１は、弾性を備えた光源固定部材１２によって、盤面１の裏面側に押圧されることで、パッケージカバー４０が盤面１と光源固定部材１２とによって挟持される。光源固定部材１２は、２箇所で屈曲させた略「コ」字形状であり、その両端部分には、屈曲位置から端部に向かう方向と逆側に反った形状を有する。このような光源固定部材１２の両端部分が挿入される固定部材挿入穴１３が、盤面１を貫通して設けられる。この固定部材挿入穴１３は、盤面１において、光源装置１１の光学レンズ４１が挿入される貫通穴の周囲に設けられる。
【００１６】
よって、光源装置１１は、盤面１の裏面側から貫通穴に挿入され、パッケージカバー４０がセグメントパネル１０の裏面に当接して、光学レンズ４１が盤面１の表面より露出させた位置に設置される。そして、盤面１の裏面側から、弾性変形させた光源固定部材１２の両端部分を、光源装置１１の設置位置の周囲に設けられた固定部材挿入穴１３に挿入する。このとき、光源固定部材１２自身の弾性によって広がるため、固定部材挿入穴１３に挿入された光源固定部材１２の両端部分が、盤面１の固定部材挿入穴１３の周辺部分で係止する。これにより、光源固定部材１２が、光源装置１１のパッケージカバー４０に当接した状態で、盤面１に固定設置される。そのため、光源装置１１は、盤面１の裏面と光源固定部材１２とによってパッケージカバー４０が挟持されることによって、盤面１に固定設置される。
【００１７】
このようにセグメントパネル１０に固定設置される光源装置１１による光の照射について、図１及び図２に模式的に示した光の経路を参照して以下に説明する。ＬＥＤ４５より出射される光は、その光軸が光学レンズ４１の中心軸と一致する。そのため、この光学レンズ４１中心軸に沿って出射するＬＥＤ４５からの光の一部である、光学レンズ４１の出射側凹部４２の頂部近傍を照射する光は、そのまま光学レンズ４１を透過して、直射光５１として外部に出射される。
【００１８】
又、ＬＥＤ４５から出射される光は、直射光５１を中心に広がりを有するため、光学レンズ４１の出射側凹部４２の頂部近傍よりも広い領域を照射する。この直射光５１よりも広がった領域を照射するＬＥＤ４５の光は、その大部分が、光学レンズ４１の出射側凹部４２における境界面４３で反射する。この光学レンズ４１の境界面４３で反射した反射光５２は、光学レンズ４１を透過して、盤面１の表面に向かって照射される。そして、光学レンズ４１を透過して出射した反射光５２は、盤面１の表面に到達すると、盤面１の表面に形成される拡散面によって拡散して反射するため、直射光５１の出射方向に向かって、反射光５４より広がりをもった拡散光５３が照射される。
【００１９】
盤面１の表面上の拡散面６１は、図２（ｂ）に示すように、板金６０によって構成される盤面１の表面に、その粒子が塗料の粒子よりも大きい艶消し用添加剤を混入させた塗料を塗装することで、形成される。即ち、艶消し用添加剤の混入された艶消し塗装膜が、盤面１の表面上の拡散層６１として、板金６０の上の層に形成される。このとき、艶消し塗装膜６１を形成するための艶消し塗装処理は、まず、板金６０表面を研磨した後に油膜を除去するなどの板金６０への下地処理を行った後になされる。又、盤面１表面に形成される拡散面６１は、光源装置１１からの反射光５２を拡散させるための凹凸面であればよい。よって、上述の艶消し塗装膜により形成される以外に、エンボス処理やブラスト処理などのように、盤面１の表面自体が凹凸面となるように直接加工して、拡散面６１が形成されるものであってもよい。
【００２０】
図２（ａ）は、拡散面６１のない板金６０だけによって形成された場合における、光源装置１１からの反射光５２に対する盤面１の作用を、模式的に示す。又、図２（ｂ）は、板金６０上に拡散面６１が形成された場合における、光源装置１１からの反射光５２に対する盤面１の作用を、模式的に示す。図２（ａ）に示すような、拡散面６１が形成されていない盤面１は、光源装置１１からの反射光５２が、盤面１表面に入射されると、その多くが反射光５４として反射されるため、拡散光５３の光量が小さくなる。
【００２１】
それに対して、図２（ｂ）に示すように、盤面１の表面に拡散面６１が形成されることで、光源装置１１からの反射光５２が反射する方向が無作為となる。これにより、光学レンズ４１を透過して出射した反射光５２は、セグメントパネル１０の表面で無作為に反射するため、反射光５４の光量が小さくなり、直射光５１の出射方向に向かって照射する拡散光５３の光量を増大できる。これにより、盤面１からは、図１に示すように、光源装置１１からの直接照射される直射光５１と、この直射光５１の周辺領域を反射して照射される拡散光５３とが照射される。よって、光源装置１１から光を出射している盤面１からの発光量を、盤面１全面でほぼ均一化でき、盤面１全面の明るさを均一化できる。
【００２２】
２．光源露出型看板の内部構成
光源露出型看板の内部構成について、図３を参照して説明する。図３に示すように、光源露出型看板は、盤面１で開口面が覆われる筐体２を備える。そして、盤面１及び筐体２によって構成される閉空間内に、光源装置１１の一部や電源装置を構成する複数の直流電源３０が収容される。この筐体２は、底板２１と、底板２１に対して垂直な方向に立設した側壁２２とによって構成され、底板２１に対向する面が開口面とされる。そして、側壁２２には、盤面１の端辺側が接続される盤面固定用枠２３が、筐体２の開口面側において、筐体２の内側に向かって凸設される。又、底板２１には、盤面１を支持するための盤面固定用支柱２４が、筐体２の開口面に向かって延びるように設置される。
【００２３】
このような構成の筐体２は、その開口面が、複数の光源装置１１が光源固定部材１２により固定設置された盤面１で覆われる。このとき、盤面１の裏面が、筐体２の盤面固定用枠２３及び盤面固定用支柱２４それぞれに当接する。そして、セグメントパネル１０は、盤面固定用ボルト１４によって、盤面固定用枠２３及び盤面固定用支柱２４と締結されることで、筐体２の開口面上に固定設置される。又、光源装置１１におけるＬＥＤ４５（図１参照）に直流電流を供給する直流電源３０が、電源固定用ボルト３１によって、筐体２の底板２１に固定設置される。この直流電源３０は、電気的に接続される所定数の光源装置１１により構成される光源装置群毎に設置される。
【００２４】
このように、盤面１上に構成される光源装置群の数と同数の直流電源３０が、筐体２の底板２１に固定設置される。よって、盤面１が盤面固定用枠２３及び盤面固定用支柱２４に固定される前に、筐体２に設置された複数の直流電源３０に対して、各直流電源３０に対応した盤面１に設置された光源装置１１が電気的に接続される。このとき、盤面１の裏面側に配置される光源装置１１のパッケージカバー４０や固定部材１２は、直流電源３０と共に、盤面１に覆われた筐体２の内部に設置されることとなる。
【００２５】
３．光源露出型看板の内部構成の別例
又、光源露出型看板の内部構成の別例について、図４を参照して説明する。本例における構成は、図４に示すように、図３の構成と異なり、直流電源３０を盤面１に固定設置する。その他の構成については、図３の構成例と同様となる。よって、盤面１に固定設置される直流電源３０以外の構成については、図４による構成における説明を参照するものとして、その詳細な説明は省略する。
【００２６】
図４に示すように、２箇所を屈曲させた「コ」字形状の断面を備える電源固定用架台３２は、その脚部が架台固定用ナット３３で締結されることで、盤面１の裏面側に固定設置される。この電源固定用架台３２は、筐体２の底板２１に対向する面に直流電源３０が搭載される。そして、直流電源３０は、電源固定用ボルト３１で締結されることで、電源固定用架台３２に固定設置される。又、盤面１の裏面側には、光源装置１１の設置領域の間となる領域に、架台固定用ナット３３が締結される架台固定用ボルト３４が筐体２の底板２１に向かって凸設される。よって、直流電源３０が電源固定用ボルト３１によって固定された電源固定用架台３２は、その脚部を貫通させた盤面１の架台固定用ボルト３４に架台固定用ナット３３が螺合されることで、盤面１に固定設置される。
【００２７】
このように電源固定用架台３２を介して直流電源３０が設置された盤面１は、図３の構成と同様、筐体２の開口面を覆うように設置される。このとき、光源装置１１と直流電源３０とは、盤面１において既に電気的に接続されているため、まず、筐体２内部の商用電源からの配線と直流電源３０とを電気的に接続する。その後、盤面固定用ボルト１４が締結されることで、盤面１が、盤面固定用枠２３及び盤面固定用支柱２４に固定される。このとき、盤面１の裏面側に配置される光源装置１１のパッケージカバー４０、固定部材１２、直流電源３０、及び、電源固定用架台３２は、盤面１に覆われた筐体２の内部に設置されることとなる。
【００２８】
又、本実施形態では、盤面１を１枚のパネルで構成されるものとして説明したが、図５に示すように、盤面１が、複数枚のセグメントパネル１０ａ〜１０ｈに分割されるものとしてもよい。即ち、筐体２の開口面を覆うようにセグメントパネル１０ａ〜１０ｈを敷設することによって、１枚の盤面１が筐体２の開口面上に構成される。このように構成される光源露出型看板において、セグメントパネル１０ａ〜１０ｈ上に配列された複数の光源装置１１が発光することにより、光源露出型看板自体が、盤面１の象った文字や図形形状に発光したように見える。図５の例では、セグメントパネル１０ａ〜１０ｈによって形成される盤面１が文字「Ｃ」の形状となっているため、光源装置１１を発光させたとき、光源露出型看板が、文字「Ｃ」の形状に発光したように見える。
【００２９】
このように、盤面１がセグメントパネル１０ａ〜１０ｈに分割される場合、セグメントパネル１０ａ〜１０ｈそれぞれに構成される光源装置１１挿入用の貫通穴の設置数は、光源装置群を構成する光源装置１１の個数の整数倍とすることが好ましい。そして、セグメントパネル１０ａ〜１０ｈそれぞれについて、図４に示すような構成として、そのパネル上に構成される光源装置群と同数の直流電源３０を備えるものとしてもよい。
【００３０】
尚、盤面１を構成するセグメントパネル１０の一部について、光源装置１１のみが構成され、この光源装置１１それぞれに直流電流を供給する直流電源３０が、別のセグメントパネル１０に搭載されるものとしてもよい。このとき、光源装置１１のみを搭載したセグメントパネル１０は、図３に示す構成となる。又、設置する直流電源３０の一部を筐体２に設置して、図３に示す構成のセグメントパネル１０と、図４に示す構成のセグメントパネル１０とを混在させるものとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、ＬＥＤやネオン管や蛍光管などの光源を盤面上に露出させた光源露出型看板に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】は、本発明の光源露出型看板の構成を示す光源装置周辺の断面図である。
【図２】は、図１の光源露出型看板の盤面表面での反射光の状態を示すもので、（ａ）が拡散面のない場合における反射光の状態を示し、（ｂ）が拡散面のある場合における反射光の状態を示す。
【図３】は、図１の光源露出型看板の内部の構成を示す断面図である。
【図４】は、図１の光源露出型看板の別例となる内部の構成を示す断面図である。
【図５】は、セグメントパネルで分割された盤面を有する光源露出型看板の構成を示す概略正面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１                  盤面
２                  筐体
１０                セグメントパネル
１０ａ〜１０ｈ      セグメントパネル
１１                光源装置
１２                光源固定部材
１３                固定部材挿入穴
１４                盤面固定用ボルト
２１                底板
２２                側壁
２３                盤面固定用枠
２４                盤面固定用支柱
３０                直流電源
３１                電源固定用ボルト
３２                電源固定用架台
３３                架台固定用ナット
３４                架台固定用ボルト
４０                パッケージカバー
４１                光学レンズ
４２                出射側凹部
４３                境界面
４４                光源側凹部
４５                発光ダイオード（ＬＥＤ）
４６                基板
５１                直射光
５２                反射光（光源装置からの反射光）
５３                拡散光
５４                反射光（盤面からの反射光）
【図１】
2010113045.tif 000003
【図２】
2010113045.tif 000004
【図３】
2010113045.tif 000005
【図４】
2010113045.tif 000006
【図５】
2010113045.tif 000007