(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導光板と、文字板と、導光板の側面に配置した光源と、これらを収納する筐体とからなる導光板方式円形発光表示器であって、
前記光源が、列配置された発光ダイオードによって構成された複数の直線発光体からなり、前記導光板の周面に設けた凹部に配置され、かつ前記導光板に係合保持され、
前記筐体が、内壁に前記導光板の外縁部を接触させて前記導光板及び前記文字板を収納して、前記導光板の半径方向の移動を規制すると共に、前記導光板と前記筐体の底面の間に、圧縮させて弾性板を挿嵌して、該弾性板の反撥力により前記導光板の厚み方向の移動を規制していることを特徴とする導光板方式円形発光表示器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制限速度や進入禁止等の交通情報を表示する交通標識や、広告・宣伝用看板等に使用される導光板方式円形発光表示器に関するものであり、特に、大型の導光板の支持構造をもつ導光板方式円形発光表示器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、屋外での交通標識や看板などの照明方式としては、ネオン管や蛍光管などの光源により表示面を照射する外照式と、標識の内側から表示面を照らす内照式の照明方式が知られている。また、最近では明るさにムラのない照明方式として面発光方式が注目されるようになってきた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１４０８３０号公報（第２頁、第１−５図）
【０００４】
この面発光方式は、主に液晶ディスプレイのバックライトに用いられてきた方式であり、ＥＬ（エレクトロルミネセンス）方式と、導光板方式とが従来より知られている。ＥＬ方式は、基板上に積層された無機薄膜固体からなる発光層に、交流パルスを印加することにより、その電気的な刺激によって高エネルギー電子が発生し、基底状態に戻る時にエネルギーを光として放出する現象を利用したものである。
【０００５】
一方、導光板方式は、透明プラスチック板等の屈折率、透過率の高い材質からなり、片面（反射面）にドット印刷やエンボス加工等の特殊加工を施した導光板の端面から、光を導入し、その光が導光板の中を全反射するとともに、特殊加工された片面（反射面）で向きを変えて対面である導光板の表面（出光面）から光が放出される現象、すなわち、プリズム効果を利用したものである。現在の液晶ディスプレイのバックライトは、このような導光板方式が主流となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したようなネオン管や蛍光管を用いた従来の照明方式では、１）振動や衝撃が加わったり、劣化等によりネオン管や蛍光管内の結線やフィラメントが断線し使用不能となるいわゆる「玉切れの問題」、２）寿命が短く、定期的な保守点検、交換作業を必要とする「メンテナンスの問題」、３）放電現象を利用した発光であるため多くの電力を必要とする「消費電力の問題」、４）ネオン管や蛍光管の他にスタータランプや変圧器、安定器等の付属装置を必要とする「煩雑な装置構成の問題」などの問題点が指摘されていた。
【０００７】
一方、面発光方式であるＥＬ方式を用いた照明方式では、ＥＬの発光色が青緑色であるため、導光板方式発光表示器のバックライトとして用いる場合には、ＥＬ板上に橙色のカラーシートを張り、発光色を白色にする等の工夫を必要とし、「コストアップ」の原因となっていた。また、「輝度が低い」、経時変化により「寿命が短い」などの問題点も指摘されている。
【０００８】
また、導光板方式は、導光板の端面から点光源により、光を入射するため、「出光面に光線の筋が現れる」、「明暗のムラが出る」等の問題が生じていた。さらに、厚みに対して表示面の面積が大きい大型の円形導光板を用いる場合、これらの問題の解決に加えて、導光板を筐体に固定することが困難であるため、大型の導光板方式円形発光表示器の実用化が妨げられていた。
【０００９】
すなわち、導光板を筐体に固定する方法としては、螺旋等の固定具による螺設、金属板等の補強板への接着等が考えられるが、導光板に固定用の螺旋穴等を設けると、その部分で光の伝搬が乱れるため、「表示面に陰が投影される」、「発光にムラが発生する」等の問題が生じる。一方、導光板を金属板に接着して固定すると、振動が導光板に直接伝わり「導光板の劣化・破損」の原因となる。導光板と金属板との熱膨張率の違いから「導光板に応力が加わる」、金属板の使用により「装置の重量が増加する」等の問題が生じる。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、玉切れの問題がなく、メンテナンスが不要（メンテナンスフリー）であり、消費電力が少なく、製造原価が少なく、光線の筋や明暗のムラが少ない導光板方式円形発光表示器を実用化するため、表示面に陰が投影されることなく、応力の発生や振動の伝搬を抑制した導光板支持構造をもつ導光板方式円形発光表示器を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、導光板と文字板と導光板の側面に配置した光源とこれらを収納する筐体とからなる導光板方式円形発光表示器であって、光源が、列配置された発光ダイオードによって構成された複数の直線発光体からなり、導光板の周面に設けた凹部に配置され、かつ前記導光板に係合保持され、筐体が、内壁に導光板の外縁部を接触させて導光板及び文字板を収納して、導光板の半径方向の移動を規制すると共に、導光板と筐体の底面の間に、圧縮させて弾性板を挿嵌して、該弾性板の反撥力により導光板の厚み方向の移動を規制している構成を採用している。
【００１２】
ここで、本発明に使用する弾性板の材質としては、十分な弾力が得られるものであれば、特定のものに限定されることはないが、軽量であり、クッション性・耐久性に優れ、衝撃吸収性・断熱性・耐熱性・耐薬品性が良く、さらに裁断・打抜・接着等の種々加工が容易であるなどの点でポリウレタンフォームが好適に用いられる。
【００１３】
【作用】
本発明によれば、導光板と、文字板と、導光板の側面に配置した光源と、これらを収納する筐体とからなる導光板方式円形発光表示器であって、光源が、列配置された発光ダイオードによって構成された複数の直線発光体からなり、導光板の周面に設けた凹部に配置され、かつ前記導光板に係合保持され、導光板と光源との位置ずれがなく、しかも、筐体が内壁に導光板の外縁部を接触させて導光板及び文字板を収納して、導光板の半径方向の移動を規制すると共に、導光板と筐体の底面の間に、圧縮させて弾性板を挿嵌して、該弾性板の反撥力により導光板の厚み方向の移動を規制してする構成としたことにより、導光板に対する固定具等の取付加工が不要になり、表示面に陰が投影されないばかりか、振動を受けても、導光板内の応力の発生、導光板への振動の伝搬が抑制されて、導光板、文字板および光源が位置しない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による導光板方式円形発光表示器の好ましい実施の形態を、図を用いて説明する。図１は、本発明による導光板方式円形発光表示器の一部を破断した概略斜視図であり、図２は、本発明による導光板方式円形発光表示器の概略断面図である。なお、図１は、断面における構成を明瞭に記載するため、厚さと長さは、縮尺を変えて記載している。
【００１５】
図１に示した本発明の一形態である導光板方式円形発光表示器は、図２の概略断面図からわかるように、厚さ１０ｍｍで最大径が８７３ｍｍの透明プラスチック板からなる導光板１、前記導光板１の上面（出光面１ｂ）に面して設けられた透明プラスチック板からなる文字板４、前記導光板１の下面（反射面１ａ）側に設けられたアルミニウム板からなる反射板３の積層構造を有している。そして、前記文字板４の内面（導光板側の面）には、制限速度を示す数字が印刷されており、前記導光板１の反射面１ａには、導光板の側部（入光端部１ｃ）から入射し、導光板１内を全反射する光を散乱反射させるためのドットパターンが印刷されている。
【００１６】
これらの積層構造は、文字板４の表示面を露出させる開口部７ｃを有する円筒形状の蓋筐体７ａと有底円筒形状の底筐体７ｂからなる上下に２分割された筐体に、ウレタン樹脂等の弾性板１３と共に収容され、前記２分割された筐体の開放側端縁を整合させ、ケース締具バンド９により圧接することにより、背面から均一な圧力で付勢された状態で、前記筐体内に支持固定されている。蓋筐体７ａ及び底筐体７ｂは共にアルミニウムからなり、表面には、陽極酸化被膜を形成する、いわゆるアルマイト処理を施して装飾性、防錆性を向上させている。
【００１７】
前記弾性板１３の厚み及び前記筐体の高さは、前記積層構造体に十分な圧力を付与するため、少なくとも導光板の厚みより大きな厚みのものを用いることが必要である。そして、前記蓋筐体７ａと底筐体７ｂの整合時、すなわち、蓋筐体７ａと底筐体７ｂにより一つの筐体を構成した際に、前記積層構造体に弾性板１３の弾性が十分に加わるように、蓋筐体７ａと底筐体７ｂからなる筐体の高さを調整してある。本実施例では、厚さ４０ｍｍのウレタン樹脂製弾性板１３が、蓋筐体７ａと底筐体７ｂの整合により、２０ｍｍに圧縮されており、導光板１の全面に対して弾力が均一に付勢されている。この弾性板１３の弾力により、導光板１に対する付勢が可能になるだけでなく、光源に接続するワイヤーハーネス１１，１２やコネクタ１０を特別の支持部材を要することなく、筐体底面に沿わせて保持することが可能になる。
【００１８】
図１及び図２において、符号６及び符号８で示された部材は、外部から導光板方式円形発光表示器内部へ雨水等が進入するのを阻止する防水パッキングである。本実施例では、耐光性、耐候性、耐化学薬品製に優れ、使用温度範囲が広く、優れた難燃性を有するポリクロロプレンを基本的成分とする合成ゴムを使用している。
【００１９】
次に、本発明に使用される光源について、図３を用いて詳述する。前記導光板１の側部（入光端部１ｃ）には、導光板内に光を入射する直線発光体が、図３（ｂ）に示すように導光板の全周に亘って設置されている。本実施例では、直線発光体として、図３（ａ）に示すような、導光板１の全周を２４分割した際の弦の長さに略等しい長さで、幅が導光板１の厚さに略等しいエポキシ樹脂基板５に複数の発光ダイオード２が互いに平行且つ一列に直線状に設置された発光ダイオードアレイを用いている。
【００２０】
２４個の直線発光体から放たれた光の帯は、図３（ｂ）に示すように、導光板１の出光面１ｂと反射面１ａの間を全反射しながら、導光板１の中心を通過する。そして、導光板１の反射面１ａにドット印刷により設けられたドットにより散乱反射する。散乱反射の結果、導光板に対する入射角が全反射角より小さくなった成分の光は、出光面１ｂから外部へと放射される。導光板１の反射面１ａには、アルミニウム板からなる反射板３が接触配置されているため、散乱反射した光が、導光板背後に漏れることはない。
【００２１】
各発光ダイオード２は、エポキシ樹脂基板５の背面で、直列及び／又は並列にプリント配線され、ワイヤーハーネス１１により制御回路に接続されている。また、前記エポキシ樹脂基板５の前面５ａを白色に塗装することにより、導光板１の側部（入光端部１ｃ）から漏れ出た光を反射して、再び導光板１内部に入射させることができるため、正面輝度を一層向上させることができる。
【００２２】
直線発光体の取付方法については、図３（ａ）に示すように、導光板１の円周端部を発光体の形状にあわせて切り欠いて凹部を形成し、該凹部に発光体を係合保持させることにより、特別の保持部材を用いることなく発光体を導光板側部（入光端部１ｃ）に面して固定することができる。この場合、隣接配置される発光体間に形成される発光体支持部１ｄの背部１ｆが、筐体の内壁に接触し、導光板の半径方向の移動を規制している。
【００２３】
本実施例においては、厚さ１０ｍｍで最大径が８７３ｍｍの透明プラスチック板からなる導光板を用いているが、導光板の大きさは、これに限定されるものではない。しかしながら、入射端面の厚みＴに対する入射端面に内接する円の直径Ｌの比であるアスペクト比αが８０≦αの関係を満たすような厚みに対して大面積の導光板の場合、導光板の外縁部による支持だけでは、十分な固定ができないため、導光板の外縁部による半径方向の移動の規制と、弾性板の弾力による導光板の厚み方向への移動の規制により、導光板を支持するときに特にその効果を発揮する。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば導光板と、文字板と、導光板の側面に配置した光源と、これらを収納する筐体とからなる導光板方式円形発光表示器であって、光源が、列配置された発光ダイオードによって構成された複数の直線発光体からなり、導光板の周面に設けた凹部に配置され、かつ前記導光板に係合保持され、筐体が、内壁に導光板の外縁部を接触させて導光板及び文字板を収納して、導光板の半径方向の移動を規制すると共に、導光板と筐体の底面の間に、圧縮させて弾性板を挿嵌して、該弾性板の反撥力により導光板の厚み方向の移動を規制している構成としたことにより、導光板に対する固定具等の取付加工が不要で、「製造原価の削減」が図れ、表示面へ支持構造等の陰が投影されることがない「均一な面発光輝度」が実現でき、導光板内の応力の発生が抑制されるため、「導光板の長寿命化」、「信頼性の向上」が達成できる。
【００２５】
本発明は、これまで実用化が困難とされていた導光板方式による大型導光板方式円形発光表示器を実現したものであり、しかも、メンテナンスフリーであり、消費電力が少なく、光線の筋や明暗のムラが少ない導光板方式円形発光表示器を得ることができるため、その産業上の技術的意義はきわめて高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である導光板方式発光表示器の一部を切断した概略斜視図である。
【図２】図１に示した導光板方式円形発光表示器の概略断面図である。
【図３】図１に示した導光板方式円形発光表示器に使用される発光体の取付構造を説明する図である。
【符号の説明】
１    ・・・  導光板
２    ・・・  発光ダイオード
３    ・・・  反射板
４    ・・・  文字板
５    ・・・  エポキシ樹脂基板
６    ・・・  防水パッキング
７    ・・・  筐体
８    ・・・  防水パッキング
９    ・・・  ケース締具バンド
１０  ・・・  コネクタ
１１，１２  ・・・  ワイヤーハーネス
１３  ・・・  弾性部材
【図１】
0003561714.tif 000002
【図２】
0003561714.tif 000003
【図３】
0003561714.tif 000004