(57)【要約】      （修正有）【課題】発光ダイオードの使用数量を低減し、配設間隔を広くしても文字情報等を表すドットが粗にならない自発光表示装置を提供する。【解決手段】複数個の砲弾型発光ダイオード２から放出された光を表示基板５の前面側に向けて反射する反射部３と、砲弾型発光ダイオード２からの光を透過させて当該光を表示基板５の前面側に放出させる凸レンズ部４とを備えた集光器を設け、複数個の砲弾型発光ダイオード２が放出する光を略損失なく、文字、図形、記号等の情報の表示に用いる。【選択図】図２
2006125019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の砲弾型発光ダイオードによって表示基板に文字、図形、記号等の情報を表示するようになされた自発光表示装置であって、複数個の砲弾型発光ダイオードと前記砲弾型発光ダイオードから放出された光を集光して表示基板の前面側に放出する集光器とを備え、該集光器は、砲弾型発光ダイオードからの光を受けて当該光を表示基板の前面側に向けて反射する反射部と、砲弾型発光ダイオードからの光を透過させて当該光を表示基板の前面側に放出させる凸レンズ部とを備えたことを特徴とする自発光表示装置。
【請求項２】
前記集光器は砲弾型発光ダイオード毎にそれぞれ配置されていると共に、頂点部に砲弾型発光ダイオードが挿着できる孔が穿設され略円錐形状に開口されて突出した壁体を有する反射部が砲弾型発光ダイオードの根元から先端方向に広がる向きに挿着され、砲弾型発光ダイオードの円形断面より面積の大きな凸レンズ部が前記反射部先端に取着され、反射部と凸レンズ部により砲弾型発光ダイオードが内包してなされたことを特徴とする請求項１に記載の自発光表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路の路肩や中央分離帯等に設置され、道路利用者に情報提供することによって、道路利用者に道路の状態等を認識させる自発光表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、道路の路肩や中央分離帯などに設置される自発光表示装置には、その光源として砲弾型発光ダイオードを用いたものが知られている。砲弾型発光ダイオードは、発光寿命も長く、しかもメンテナンスが少なくてすむことから、道路に設置される自発光表示装置に用いて好適である。例えば特許文献１には、砲弾型発光ダイオードを１表示ドットとし、その表示ドットをマトリクス状に複数配設した表示面を形成し、表示内容に対応した位置の砲弾型発光ダイオードを選択することにより、表示面に情報を表示する自発光表示装置が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−２８４５９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、砲弾型発光ダイオードの表示面から前方に放出される光はその全光束のうち１／５から１／１０とわずかであるのが一般的であるため、特許文献１に記載の自発光表示装置においては、砲弾型発光ダイオードから放出される光の多くは側方に放出され、自発光表示装置の表示情報の視認には寄与しない損失光となっている。したがって、表示面に砲弾型発光ダイオードを配設する間隔を極めて小さくすることにより、自発光表示装置の情報表示の視認性を向上させているため、上述の如く、マトリクス状に配設した場合、使用する砲弾型発光ダイオードの数量が多くなり、砲弾型発光ダイオードの材料費が増大し、砲弾型発光ダイオードを表示面に実装する工数及び砲弾型発光ダイオードを発光させるための消費電力も大きなものとなっていた。更に、実装した多数の砲弾型発光ダイオードを制御して情報を表示する必要あるため、その制御システムが複雑になると言った問題があった。
【０００５】
本発明は上記の如き課題を解決するためになされたものであり、文字情報等を表す文字のドットが粗にならないよう砲弾型発光ダイオード１個当たりの発光面積を増し、その配設間隔を広くすることにより、砲弾型発光ダイオードの使用数量を低減した自発光表示装置を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は以下のような構成としている。すなわち、本発明に係わる自発光表示装置は、複数個の砲弾型発光ダイオードによって表示基板に文字、図形、記号等の情報を表示するようになされた自発光表示装置であって、複数個の砲弾型発光ダイオードと前記砲弾型発光ダイオードから放出された光を集光して表示基板の前面側に放出する集光器とを備え、該集光器は、砲弾型発光ダイオードからの光を受けて当該光を表示基板の前面側に向けて反射する反射部と、砲弾型発光ダイオードからの光を透過させて当該光を表示基板の前面側に放出させる凸レンズ部とを備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明は前記構成に加えて、前記集光器は砲弾型発光ダイオード毎にそれぞれ配置されていると共に、頂点部に砲弾型発光ダイオードが挿着できる孔が穿設され略円錐形状に開口されて突出した壁体を有する反射部が砲弾型発光ダイオードの根元から先端方向に広がる向きに挿着され、砲弾型発光ダイオードの円形断面より面積の大きな凸レンズ部が前記反射部先端に取着され、反射部と凸レンズ部により砲弾型発光ダイオードが内包してなされたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る自発光表示装置によれば、複数個の砲弾型発光ダイオードによって表示基板に文字、図形、記号等の情報を表示するようになされた自発光表示装置であって、複数個の砲弾型発光ダイオードと前記砲弾型発光ダイオードから放出された光を集光して表示基板の前面側に放出する集光器とを備え、該集光器は、砲弾型発光ダイオードからの光を受けて当該光を表示基板の前面側に向けて反射する反射部と、砲弾型発光ダイオードからの光を透過させて当該光を表示基板の前面側に放出させる凸レンズ部とを備えているので、砲弾型発光ダイオードの側方から放出される光を反射部で反射させ表示基板の前面側に向けることができるため、砲弾型発光ダイオードが放出する光を略損失なく、文字情報の表示に用いることができる。
【０００９】
また、前記集光器は砲弾型発光ダイオード毎にそれぞれ配置すると共に、頂点部に砲弾型発光ダイオードが挿着できる孔が穿設され略円錐形状に開口されて突出した壁体を有する反射部が砲弾型発光ダイオードの根元から先端方向に広がる向きに挿着され、砲弾型発光ダイオードの円形断面より面積の大きな凸レンズ部が前記反射部先端に取着され、反射部と凸レンズ部により砲弾型発光ダイオードが内包すれば、反射部によって、凸レンズ部と砲弾型発光ダイオードの位置決めを容易になすことができるため、砲弾型発光ダイオードが放出する光の角度を凸レンズの設計通りになすことができ、自発光表示装置の視認性が所望なものとなすことができ、また、砲弾型発光ダイオード毎の表示基板の前面側に放出する光の面積が大きくなすことができるため、同じ面積の表示基板に配置する砲弾型発光ダイオードの数量を低減することができる。それによって、砲弾型発光ダイオードの発光制御が容易になり、また、砲弾型発光ダイオードの消費電力を低減することができるため、発熱量が抑えられ砲弾型発光ダイオードの寿命を長くすることができる。更には、砲弾型発光ダイオードの消費電力を低減することができることにより、例えば太陽光を受け発電する太陽電池を自発光表示装置の電源となす場合、太陽電池の容量及び、発電された電気を蓄電する蓄電装置の容量を小さいものとなすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明に係る最良の実施の形態について、図面に基づき以下に具体的に説明する。
図１は、本発明に係る自発光表示装置の、実施の一形態を示すもので、図１〜図４を参酌しつつ説明する。尚、図１は、自発光表示装置１０の概略正面図であり、図２は図１の範囲Ａの拡大斜視図、図３は図２の部分拡大断面図、図４は集光器１の拡大断面図である。
【００１１】
自発光表示装置１０は、高速道路の料金所或いは山道等に設置され、外気温度を表示するためのものである。自発光表示装置１０は、計測した外気温度の数字を表示するようになされ、並設された複数個の砲弾型発光ダイオード２のうち発光させる砲弾型発光ダイオード２の光により数字を表示するようになっている。自発光表示装置１０は、文字情報（数字情報）を表示する表示基板５と、表示基板５に数字を表示するように配置された複数の砲弾型発光ダイオード２と、砲弾型発光ダイオード２毎に配置される集光器１と、複数個の砲弾型発光ダイオード２を同時に発光させて数字を表示するための制御部（図示せず）と、制御部が収納されている箱体である制御パネル１１と、制御パネル１１を構成し表示基板５前面側に位置する前面板６と、制御パネル１１を道路に固定するための道路固定部１２とを備えている。
【００１２】
砲弾型発光ダイオード２は、発光部として表示基板５の前面側に位置する半円球状の曲面部２ａ及び側方に位置する略円柱形状の側面部２ｂ並びに発光部が配置される略円形状の基底部２ｃとにより構成される。
【００１３】
３は、集光器１を構成する反射部であって、砲弾型発光ダイオード２の側面２ｂから側方に放出された光を反射して表示基板５の前面側に向けるために設けられている。反射部３の表示基板５の裏面側に位置する後方円筒部３ａと、表示基板５の前面側に位置する前方円筒部３ｂと、後方円筒部３ａから略円錐形状に突出し前方円筒部３ｂに繋がる壁体３ｃとから構成される。後方円筒部３ａの内径寸法は、砲弾型発光ダイオード２の側面部２ｂに当接する寸法になされており、後方円筒部３ａの後方端面と砲弾型発光ダイオード２の基底部２ｃとが当接した位置で、砲弾型発光ダイオード２は凸レンズ部４と所定の間隔を有した状態で配置されるようになされている。
【００１４】
４は、集光器１を構成する凸レンズ部であって、反射部３の前方円筒部３ｂの内周に取着させる外周部４ａと、砲弾型発光ダイオード２から放出される光を表示基板５の前面側に透過させる凸レンズ４ｂとから構成される。凸レンズ部４の断面形状は非球面状となされ、その用途によって所望の光の屈折となるよう光学設計することにより、砲弾型発光ダイオード２からの光を平行光として表示基板５の前面側に放出させたり、拡散光として表示基板５の前面側に放出させたり、自在に光の放出方向を設定することができる。尚、文字情報を表す１文字の大きさが３００ミリ〜３５０ミリ角の場合、文字のドットが粗にならない凸レンズ部の直径は、８ミリ〜１５ミリとなすのが好ましい。また、自発光表示装置１０を斜めから見た場合でも表示された文字情報が視認しやすいように、自発光表示装置１０の正面に対して少なくとも左右１５°拡散するような凸レンズを好適に用いるのがよい。
【００１５】
集光器１は、砲弾型発光ダイオード２から放出された光を集光して表示基板５の前面側に放出するためのものである。図２、図３に示すように、集光器１は、砲弾型発光ダイオード２を曲面部２ａから反射部３の後方円筒部３ａに挿着させ、凸レンズ部４の外周部４ａを反射部３の前方円筒部３ｂに取着させて構成されている。
【００１６】
反射部３と凸レンズ部４との取着方法は、接着剤を用いて接着してもよいし、反射部３の前方円筒部３ｂの先端内側に引っ掛り部を設け、凸レンズ部４を嵌着してもよい。
【００１７】
砲弾型発光ダイオード２が発光すると、図４に示すように、光が前面板６から放出される。その光は、砲弾型発光ダイオード２から直接放出された光よりも広い面積から放出されるようになると共に、砲弾型発光ダイオード２の側方に放出される光を損失することなく反射部３で反射させ表示基板５の前面側に向けさせ発光輝度を高めることができる。従って、砲弾型発光ダイオード２の使用数量を低減することができ、以って砲弾型発光ダイオード２の実装にかかる工数、費用を低減することができ、更には自発光表示装置１０の消費する電力を低減することができるため、その電源として太陽光によって発電する太陽電池を用いた場合、その容量及び蓄電に用いるバッテリーの容量を小さくすることができる。逆に、自発光表示装置１０の消費する電力を、砲弾型発光ダイオード２から直接光を放出させる場合と同程度使用すれば、砲弾型発光ダイオード２の側方に放出される光を損失することなく反射部３で反射させ表示基板５の前面側に向けることができるため、道路利用者への自発光表示装置１０の視認性を向上させることができる。
【００１８】
自発光表示装置１０の最前面に位置する前面板６は、集光器１により集光された光を放出すると共に、風雨、飛砂等から集光器１を保護するために設けられており、透明な材質により形成されている。前面板６は透明なものであれば特に限定されるものではないが、飛砂、飛び石等の衝撃に強いポリカーボネート樹脂が好適に用いられ、他にアクリル樹脂、強化ガラス等も用いることができる。また、砲弾型発光ダイオード２と反対側に位置する前面板６の表面を微細な粗面となすことにより、外方から前面板６に照射される光を散乱させ、太陽光等外方からの光が前面板６で反射されるのを防止することができるため、表示基板５に表示される文字、図形、記号等の情報がよく視認でき好ましい。
更に、前面板６を有色透明なものとなすことにより、表示基板５まで透過する外方からの光量を低減することができるため、表示基板面の輝度と砲弾型発光ダイオード２が放出する光の輝度差を大きくなすことができる。よって、自発光表示装置１０の視認性を向上させることができるので好ましい。前面板６の着色としては、砲弾型発光ダイオード２からの光を、前面板６を透過させることができる砲弾型発光ダイオード２の光と同系色となすのが好適である。
【００１９】
反射部３は、ＡＢＳ、ＡＡＳ等の合成樹脂材料を用いて射出成型により形成され、１回の成型で多数個成型される。その色としては、他の色に比べより明るく見える白色や銀色が好ましい。また、図４に示す如く、反射部３を略円錐形状の外周面に近い形状に形成することにより、砲弾型発光ダイオード２の側方から放出される光は、反射部３で反射され、凸レンズ部４の方向に向けられるため、透明の合成樹脂材料を用いて形成してもよい。
【００２０】
凸レンズ部４は、砲弾型発光ダイオード２からの光を効率よく透過する必要があるため、透過率が高く形成しやすいアクリル系の合成樹脂材料を用いて成型されるのが好ましいが、ポリカーボネート樹脂やポリオレフィン樹脂等の透明樹脂やガラス等、透明なものであればよい。
【００２１】
次に、上述した前面板６と集光器１の位置関係について説明する。図３に示す如く、前面板６と集光器１との間には、前面板６の厚み程度の隙間７が設けられている。この隙間７を設けることより、風や飛び石等により前面板６が集光器１側に向けて撓みが発生しても、前面板６が集光器１に接触することがないので、集光器１に荷重が加わらず、集光器１が曲げられ放出される光の向きがずれるのを防ぐことができ、好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係わる自発光表示装置の実施例を示す概略正面図である。
【図２】図１の範囲Ａの拡大斜視図である。
【図３】図２の部分拡大断面図である。
【図４】集光器１の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    集光器
２    砲弾型発光ダイオード
３    反射部
４    凸レンズ部
６    前面板
１０  自発光表示装置
【図１】
2006125019.tif 000003
【図２】
2006125019.tif 000004
【図３】
2006125019.tif 000005
【図４】
2006125019.tif 000006