(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子を搭載した発光パネルを複数用いて画像を表示画面に表示する発光表示装置であって、
前記発光パネルのうち１つの発光パネルを前記表示画面に略対向するように配置し、この発光パネルからの光を透過させ且つその他の発光パネルからの光を前記表示画面に向けて反射させるように半透光板を配置するとともに、
前記発光パネルが複数の発光素子をマトリックス状に搭載した基板と、前記発光素子からの光を透過させる光拡散部材とを有する発光表示ユニットであって、前記基板を、その発光素子の搭載部分が凸型の曲面となるように配置し、且つ前記基板と略平行となるように光拡散部材を配置したＬＥＤ表示ユニットであることを、特徴とする発光表示装置。
【請求項２】
前記半透光板を前記すべての前記発光パネルに対して略４５度傾けていることを特徴とする請求項１に記載の発光表示装置。
【請求項３】
前記半透光板を前記表示画面に対して接近動および離反動させる駆動手段を、前記半透光板に装着したことを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載の発光表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、発光表示装置に関し、特に画像を立体的に表示し得る発光表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＬＥＤチップ等の発光素子を用いて画像を立体的に表示する発光表示装置は、実開平６−２５８７４号公報に開示されている「ＬＥＤ表示器」がすでに知られている。
この装置は、図６にその要部断面図を示すように、透光樹脂から成るレンズ部２１を前壁２２に備えたケース２３と、このケース２３内に設けた段部２４に固定された基板２５と、該レンズ部２１の背部に位置するようにして基板２５上に実装された複数のＬＥＤチップ２６とから成るＬＥＤ表示器である。
【０００３】
このように構成されたＬＥＤ表示器においては、ＬＥＤチップ２６から照射される光を、レンズ部２１を透過していく際に該レンズ部２１の曲率に応じた角度に屈折させて、レンズ部２１に映し出される画像に立体感を持たせている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成を有する発光表示装置において、レンズ部２１を透過する光は、レンズ部２１の位置によって透過距離が異なるので、レンズ部２１に表示される画像が、実際の形状に対して屈曲変形した状態で表示されてしまう外、部分的に鮮明さを欠いてしまうといった問題があった。
【０００５】
本発明は、以上のような状況下において考え出されたもので、画像を略変形させることなく鮮明な状態で立体的に表示させることが可能な発光素子を用いた発光表示装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、発光素子を搭載した発光パネルを複数用いて画像を表示画面に表示する発光表示装置であって、前記発光パネルのうち１つの発光パネルを前記表示画面に略対向するように配置し、この発光パネルからの光を透過させ且つその他の発光パネルからの光を前記表示画面に向けて反射させるように半透光板を配置するとともに、前記発光パネルが複数の発光素子をマトリックス状に搭載した基板と、前記発光素子からの光を透過させる光拡散部材とを有する発光表示ユニットであって、前記基板を、その発光素子の搭載部分が凸型の曲面となるように配置し、且つ前記基板と略平行となるように光拡散部材を配置したＬＥＤ表示ユニットであることを特徴とする発光表示装置を提供するものである。
【０００７】
また、本発明は、更に、半透光板を前記すべての発光パネルに対して略４５度傾けていることを特徴とする上記の発光表示装置を提供するものである。
さらに、本発明は、半透光板を表示画面に対して接近動および離反動させる駆動手段を、半透光板に装着したことを特徴とする上記のいずれかに記載の発光表示装置を提供するものである。
【０００８】
本発明における半透光板とは、その対向する両面のうち一方側の面に向けて照射される光を透過させ、他方の面に向けて照射される光を反射させるものである。
加えて、本発明は、複数の発光素子をマトリックス状に搭載した基板と、前記発光素子からの光を透過させる光拡散部材とを有する発光表示ユニットであって、前記基板を、その発光素子の搭載部分が凸型の曲面となるように配置し、且つ前記基板と略平行となるように光拡散部材を配置したことを特徴とするＬＥＤ表示ユニットをも提供するものである。
【０００９】
【発明の作用および効果】
本発明によれば、１つの発光パネルからの光が半透光板を透過して直接光として表示画面に向かい、これと同時にその他の発光パネルからの光が半透光板に反射して反射光として表示画面に向かう。
この場合、表示画面において上記反射光はあたかも半透光板で発光している画像として映し出され、また、上記直接光は反射光により映し出される画像を半透光板の後方から照射するように映し出されることになる。このため、表示画面において上記反射光により映し出される画像は、表示画面側から見て前方に浮かび上がったような状態で立体的に表示されることになるのである。
【００１０】
従って、本発明によれば、発光パネルからの光を様々な角度に屈折させること無く直線状に表示画面に向かわせているので、平面状の表示画面において画像をほとんど変形させること無く鮮明な状態で立体的に表示させることが可能となる。
また、本発明において、半透光板を上記のすべての発光パネルに対して略４５度傾けている場合には、上記直接光は半透光板を透過しやすく且つ上記反射光は半透光板にもっとも反射しやすい状態となるので、画像がより鮮明になる。
【００１１】
さらに、本発明において、半透光板を表示画面に対して接近動および離反動させる駆動手段を、半透光板に装着した場合には、上記反射光により表示画面に映し出される画像は、表示画面において上記半透光板の移動にともなって水平移動するので、リアルに移動しているように表示されることになる。
また、本発明の発光表示ユニットによれば、基板を、その発光素子の搭載部分が凸型の曲面となるように配置し、且つ基板と略平行となるように光拡散部材を配置しているので、上記すべての発光素子を、上記光拡散部材との間隔距離および搭載方向が略等しくなるようにすることが可能である。このため、上記発光素子からの光は、すべて略同一条件で拡散部材を通過することになるので、発光素子により表示される画像は、どの部分をとっても鮮明になる。
【００１２】
従って、本発明の発光表示ユニットによれば、例えば、光拡散部材の表示面においてその上部から下部に表示をスクロールさせた場合、上部から中央部に向けて画像が徐々に大きくなるように見え、さらに中央部から下部に向けて画像が小さくなるように見えるといった立体的画像をより鮮明に表示させることができる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の第一実施例を、発光表示装置としてＬＥＤ表示装置を例にとり、図１乃至図３を参照しつつ説明するが、本発明はこれらに限定されることはない。
図１は、ＬＥＤ表示装置を示す要部斜視図であり、図２は、ＬＥＤ表示装置を示す要部断面図である。
【００１４】
このＬＥＤ表示装置は、エポキシ樹脂からなる略直方体状のケース１と、このケース１の一側面を覆うように装着されたアクリル樹脂からなる略透明状の表示画面２と、ケース１内に備えた二つの発光パネル３および４と半透光板５とからなるものである。
上記発光パネル３および４は、複数のＬＥＤチップをセラミックからなる基板上にマトリクス状に実装したものである（図中においてはＬＥＤチップおよび基板を省略する）。発光パネル３は、半透光板５に対向するケース１内壁面６に装着されており、また、発光パネル４は、内壁面６に隣接する内壁面７に装着されている。これらの発光パネル３および４における基板上には、各ＬＥＤチップに電気的に接続している配線（図示せず）が形成されている。さらに、各ＬＥＤチップは、上記配線を介して図示しない制御回路に接続されており、この制御回路からの信号によりＯＮ・ＯＦＦ動作している。発光パネル３および４は、これらの各ＬＥＤチップのＯＮ・ＯＦＦ動作にともなう光の明暗により、様々な表示態様が得られるのである。
【００１５】
上記半透光板５は、ガラスからなる半透明状のものであり、一方側の面（以下透過面８と称す）から入射される光は透過するが、他方側の面（以下反射面９と称す）から入射される光は反射してしまう、いわゆるハーフミラーである。この半透光板５は、上記発光パネル３および４に対して約４５度傾いた状態で、ケース１内に装着されている。尚、半透光板５はその透過面８を発光パネル３側に、反射面９を発光パネル４側に対向している。
【００１６】
このような構成を有するＬＥＤ表示装置においては、発光パネル３からの光が半透光板５を透過して直接光１０として表示画面２に向かい、これと同時に発光パネル４からの光が半透光板５に反射して反射光１１として表示画面２に向かう。
この場合、表示画面２において上記反射光１１はあたかも半透光板５で発光している画像として映し出され、上記直接光１０は反射光１１により映し出される画像を半透光板５の後方から照射するように映し出されることになる。このため、表示画面２において上記反射光１１により映し出される画像は、表示画面２側から見て前方に浮かび上がったような状態で立体的に表示されることになるのである（直接光１０および反射光１１は、図２中において二点鎖線で示している）。
【００１７】
また、上記のように半透光板５は、上記発光パネル３および４に対して約４５度傾いているので、上記直接光１０は半透光板５を透過しやすく且つ上記反射光１１は半透光板５にもっとも反射しやすい状態となるので、画像がより鮮明になる。
従って、このような構成のＬＥＤ装置を用いれば、発光パネル３および４においてそれぞれ異なる画像を表示させることにより、二つの異なる画像を同一表示画面上に立体的に表示させる等、多種多様な表示態様を得ることが可能となる。
【００１８】
また、上記ＬＥＤ装置は、表示画面側から見て発光パネル３および４が重合していないので、発光パネル３および４を単に重ねることにより画像を立体的に表示させる場合のように、表示画面に近い側の発光パネル４が発光パネル３から照射される光を妨げることが一切無くなる。
本実施例においては、半透光板５は、上記発光パネル３および４に対して約４５度傾いているが、これに限定するものでなく、半透光板の反射及び透過の適用範囲であれば、本発明の効果を奏し得る。
【００１９】
また、本実施例においては、半透光板５が一枚であるが、これに限定することなく、図３に示すように、二枚以上用いてもよい。この場合、各半透光板５に対応する発光パネル１２を、それぞれ設けてことなる画像を表示すれば、さらに多重的な立体表示が可能となる。
さらに、本実施例においては、半透光板５を固定させるように装着しているが、この半透光板５を表示画面２に対して自動的に接近動および離反動させるための図示しない空圧式のシリンダ（駆動手段）を半透光板５に接続固定してこのシリンダを伸縮動させて半透光板５を移動させることにより、表示画面２に入射する反射光１１の位置を移動させて、表示画面２において反射光１１による画像がリアルに動いているように表示させることも可能である。また、半透光板５を仮に図３中の矢印Ａ方向に回動させても同様の効果を得ることができる。
【００２０】
また、本実施例においては、発光表示装置としてＬＥＤ表示装置を用いているが、これに限定するものでなく、液晶パネル装置等にも適用可能である。
次に、本発明の第２実施例を、ＬＥＤ表示ユニットを例にとり説明する。
図４は、ＬＥＤ表示ユニットを示す要部断面図である。
このＬＥＤ表示ユニットは、表面に複数個のＬＥＤ素子１６がマトリックス状に搭載されたフレキシブル基板１５（基板）と、このフレキシブル基板１５を収納するＡＢＳ樹脂からなる下ケース１７と、この下ケース１７の爪部（図示せず）に嵌合することによりフレキシブル基板１５を囲む上ケース１８と、この上ケース１８上面に貼着されたポリエステルからなる拡散シート１９（光拡散部材）と、を有するものである。
【００２１】
上記上ケース１８は、図５に示すように、略正方形状の貫通穴２０がマトリックス状に形成されたものであり、且つ、側面形状が曲面形状となっている。この上ケース１８は、その貫通穴２０がＬＥＤ素子１６を２個づつ囲むように下ケース１７に嵌着されている。このように囲まれた２個のＬＥＤ素子１６のうち、１個は赤色ＬＥＤ素子であり１個は緑色ＬＥＤ素子である。
これらのＬＥＤ素子１６の配置状態は、それぞれ上記貫通穴２０により囲まれた範囲内において一定でない。尚、ＬＥＤ素子１６は、従来のダイボンディング方法を用いてフレキシブル基板１５上に搭載されている。
【００２２】
上記拡散シート１９は、その厚さ寸法が０．２ｍｍ程度のものであり、また、ＬＥＤ素子１６との離間距離が３ｍｍ程度となるように設けられている。
上記フレキシブル基板１５は、そのＬＥＤ素子１６搭載面に対する裏面に、厚さ１ｍｍ程度のエポキシ樹脂からなる複数の補強板２０１が貼着されている。また、このフレキシブル基板１５は、図４に示すように、下ケース１７内で曲状に折り返されて、その左右両側端部が補強板２０１を介して下ケース１７下面にそれぞれ固定されている。この固定は、エポキシ樹脂からなるピン２０２を用いてこれを溶融かしめすることにより行われている。
さらに、フレキシブル基板１５の両端部には、複数の端子ピン２０３が半田付けされており、また、これらの端子ピン２０３は下ケース１７から突出した状態となっている（下ケース１７の下面には、端子ピン２０３に対応する貫通穴（図示せず）が穿設されている）。
【００２３】
このような構造を有するＬＥＤ表示ユニットによれば、フレキシブル基板１５を、そのＬＥＤ素子１６の搭載部分が図４に示すような凸型の曲面状となるように上ケース１８に沿って配置し、且つフレキシブル基板１５と略平行となるように拡散シート１９を配置しているので、上記すべてのＬＥＤ素子１６を、上記拡散シート１９との間隔距離および搭載方向が略等しくなるようにすることが可能である。このため、上記ＬＥＤ素子１６からの光は、すべて略同一条件で拡散シート１９を通過することになるので、ＬＥＤ素子１６により表示される画像は、どの部分をとっても鮮明になる。
【００２４】
従って、本発明の発光表示ユニットによれば、例えば、拡散シート１９の表示面において図４に示す発光表示ユニットを立てた状態で、その上部から下部に表示をスクロールさせた場合、上部から中央部に向けて画像が徐々に大きくなるように見え、さらに中央部から下部に向けて画像が小さくなるように見えるといった立体的画像をより鮮明に表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例のＬＥＤ表示装置を示す要部斜視図である。
【図２】本実施例のＬＥＤ表示装置を示す要部断面図である。
【図３】本発明の発光表示装置の変形例を示す要部断面図である。
【図４】本発明の発光表示装置の変形例を示す要部断面図である。
【図５】本発明の発光表示装置の変形例を示す要部斜視図である。
【図６】従来の発光表示装置を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１            ケース
２            表示画面
３            発光パネル
４            発光パネル
５            半透光板
６            ケース内壁面
７            ケース内壁面
８            透過面
９            反射面
１０          直接光
１１          反射光
１２          発光パネル
１５          フレキシブル基板
１６          ＬＥＤ素子
１７          下ケース
１８          上ケース
１９          拡散シート
２０          貫通穴
２０１        補強板
２０２        ピン
２０３        端子ピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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