(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールに与えられた光エネルギーを電気エネルギーとしてバッテリーに蓄電し、所定のケース内に配置された発光ダイオードを予め設定されたタイミングで発光させることにより前記ケースの表示部を照明可能に設けた表示装置において、
前記ケースは前記表示部が鉛直面内に位置するように設けられるとともに、前記表示部回りの上部及び左右両側に、表示装置の厚みを次第に小さくしながらケース外周方向に延びる傾斜面を備え、
前記太陽電池モジュールの採光面を前記傾斜面に設けて当該採光面が視認できる状態で当該太陽電池モジュールを前記ケース内の上部及び左右両側に配置するとともに、前記ケース内に前記バッテリーを配置したことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記発光ダイオードの半値角が１２０度以上であることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に係り、更に詳しくは、太陽電池を利用して夜間点灯表示を行うことのできる内照式の表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、屋外のパブリックスペースにおいて、各種の表示を行うための表示装置が知られている。この表示装置としては、地上に支柱を介して立設された板状の部材からなる表示板の面内に文字、図柄を表示し、当該表示装置の設置位置を特定地区における避難場所であることを表示したり、矢印等の図柄で周辺建物や設備若しくは避難方向等を表示することが行われている。
しかしながら、このような表示装置は、蛍光灯等の照明器具を併用しない限り、夜間における表示効果を得ることが達成できないという不都合がある。しかも、表示内容が経時的に薄れてきたりする他、蛍光灯を定期的に交換しなければならない等の不可避的な作業も要求される、という不都合がある。
【０００３】
ところで、最近では、消費電力の節減及びメンテナンス上の利点から、発光ダイオードを内蔵したケースの正面側に表示部を設けておき、発光ダイオードを点灯させることで表示部を夜間でも視認できるようにしたタイプの道路標識等が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−６７３７８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に開示された表示装置にあっては、支柱に表示装置を固定する一方、支柱の上端に太陽電池ユニットを取り付ける構成であり、単一のユニットとして構成されたものとはなっていない。従って、例えば、このタイプの表示装置を建物の外壁や、前述したパブリックスペース等に設置されている表示板に取り付ける場合には、表示装置と太陽電池ユニットとをそれぞれ別個に取り付けなければならず、作業が複雑化するという不都合を招来する。しかも、建物の外壁や、既存の表示板は、太陽電池ユニットを取り付ける設計になっていないのが通常であるから、取り付け作業に際しての制約も伴うものとなり、汎用性もない。
【０００６】
［発明の目的］
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、充電機能と点灯機能とが一体化されたユニットとして利用することのできる表示装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、屋外における既存の表示板に容易に取り付けることに適合する汎用性を備えた表示装置を提供することにある。
また、本発明の更に他の目的は、全体としての大きさをコンパクトにしても、太陽電池ユニットに付与される光エネルギーを効率的に確保して充電効率を向上させることのできる表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明は、太陽電池モジュールに与えられた光エネルギーを電気エネルギーとしてバッテリーに蓄電し、所定のケース内に配置された発光ダイオードを予め設定されたタイミングで発光させることにより前記ケースの表示部を照明可能に設けた表示装置において、
前記ケースは前記表示部が鉛直面内に位置するように設けられるとともに、前記表示部回りの上部及び左右両側に、表示装置の厚みを次第に小さくしながらケース外周方向に延びる傾斜面を備え、
前記太陽電池モジュールの採光面を前記傾斜面に設けて当該採光面が視認できる状態で当該太陽電池モジュールを前記ケース内の上部及び左右両側に配置するとともに、前記ケース内に前記バッテリーを配置する、という構成を採っている。
【０００９】
前記発光ダイオードの半値角が１２０度以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、単一のユニットとして表示装置が構成されるため、これを建物の外壁や、屋外の表示板に容易に取り付けることができ、しかも、取り付けを行うだけで充電と発光表示とを実現することが可能となり、取り付け後において、いわゆるメンテナンスフリーとすることができる。
また、太陽電池モジュールが表示部の外側、例えば、ケースの上部及び左右両側に配置されることで、採光面が多方面となり、効率よく太陽エネルギーを得ることができ、充電効率を高めることができる。
更に、表示部における均斉度を向上させて少ない数の発光ダイオードとしても見易い表示効果を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、本明細書において、位置を示す用語は、特に明示しない限り、図３に示されるように、表示装置を正面から見た場合を基準として説明する。また、「前面側」とは、同図中手前側について用いられる。
【００１８】
図１には、本発明に係る表示装置が屋外の表示板に装着された実施形態の概略斜視図が示され、図２及び図３には、表示装置の斜視図及び一部破断正面図が示されている。これらの図において、表示装置１０は、公園等の地上に立設された表示板Ｐの面内に取り付けられている。この表示装置１０は、ケース１１と、当該ケース１１内に配置された太陽電池モジュール１２、バッテリー１３及び発光ダイオード１５とを含んで構成されている。表示装置１０は、縦横が約３０センチ程度、前後厚みが約５５ミリ程度の略扁平な箱状をなす小型、薄型サイズのものであるが、これらのサイズは、表示内容の量や、設置位置等に応じて変更可能な事項である。
【００１９】
前記ケース１１は錆による不利益を受けることがないように合成樹脂材料によって形成されている。このケース１１は、ケース本体１６と、このケース本体１６の前面側に位置するカバー１７とからなる。ケース本体１６は、図４ないし図６に示されるように、横断面形状が略波状の凹部が設けられるとともに平面視で略方形となるケース底面２０と、このケース底面２０の外側を囲む四片の内周壁２１と、これら内周壁２１の下端（図４中右端）に連なって当該内周壁２１と略直交する外側にそれぞれ向けられた外側底面２２と、この外側底面２２の外周部から若干の高さで起立する外周起立部２３とにより構成され、全体が平面視で略方形となり、且つ、前面側が開放する形状に設けられている。ケース底面２０の凹部２０Ａは略皿状の湾曲面をなし、左右方向（図４中紙面直交方向）に沿って相互に略平行な状態で三列連続的に形成されている。各凹部２０Ａは、その低位部に配置される発光ダイオード１５が点灯したときに、その光りの反射面として機能する他、平坦な面に比べて面の強度を向上させることができる剛性特性を有する部位として機能する。本実施形態では、凹部２０Ａが三列である場合を示しているが、必要に応じて増加、減少させることができ、曲面形状は、反射面としての機能を発揮できる限り、種々の形状を採用することができる。また、ケース底面２０を囲む内周壁２１は、その下端（図４中右端）位置が凹部２０Ａの低位部の外面に略一致する一方、上端部（図４中左端部）は、凹部２０Ａの最上位よりも上方に延びる高さに設けられ、これにより、発光ダイオード１５と、後述する表示部との間の距離が確保されるようになっている。
【００２０】
前記カバー１７は、前記ケース底面２０に相対して位置するとともに、当該ケース底面２０の平面形状に略対応する平面形状を備えた表示部２６を中央部領域に備えた第１のカバー２７と、表示部２６を隠蔽しない状態で第１のカバー２７の外面側に組み合わされる第２のカバー２８とを含む。ここで、表示部２６は前面プレート３０と内面プレート３１とからなり、内面プレート３１は、乳板等により構成されているとともに、その前面側に、表示内容を透光して示す有色の文字、記号、図形等が印刷若しくはフィルム貼付によって施されている。第１のカバー２７は、内面プレート３１を除き、例えば、アクリル樹脂等の透明な樹脂材料を成形素材として形成されている。第１のカバー２７において、表示部２６回りの上部及び左右両側は、図７及び図８にも示されるように、ケース本体１１の外周起立部２３（図４参照）に向かって延びる傾斜面３３と、この傾斜面３３の外周に連なって前記外周起立部２３に嵌合する外周水平壁３４が一体に形成されている一方、表示部２６の下部に連なる下部壁３５は、略円弧状のコーナー部３５Ａを介して外周起立部２３に嵌合するように形成され、これにより、下部壁３５内にバッテリー１３の収容空間が十分に確保されるようになっている。
【００２１】
前記第２のカバー２８は、不透明な有色樹脂材料によって形成されている。この第２のカバー２８は、表示部２６を略同一平面内で受容する略方形の切欠窓４０を備えているとともに、前記傾斜面３３及び下部壁３５の外面側に沿うように位置する上部カバー周壁４２、左右カバー周壁４３及び下部カバー周壁４４を備えている。上部カバー周壁４２と左右カバー周壁４３の面内には、それらの片長さ方向に沿って細長い窓孔４５がそれぞれ形成されており、当該窓孔４５内に、透明となっている傾斜面３３の面が細長い領域で表出するように形成され、これにより、カバー１７の上部及び左右両側に、閉塞された透光窓Ｗが形成されることとなる。
【００２２】
前記太陽電池モジュール１２は、前記透光窓Ｗに略対応した長さと幅を備えている。この太陽電池モジュール１２は、上部太陽電池モジュール１２Ａ及び左右太陽電池モジュール１２Ｂ，１２Ｃとからなる。各太陽電池モジュール１２Ａ〜１２Ｃは、第１のカバー２７の各傾斜面３３の内面側に一体に設けられた凸部５０にボルト５１を介して固定される屈曲した板状部材等からなるホルダー５３を介して採光面が透光窓Ｗを通じて視認できる状態に取り付けられている。ホルダー５３は、太陽電池モジュール１２の裏面（内面）側に位置する片部分が太陽電池モジュール１２を前記傾斜面３３に押しつけて保持する板ばね部材により構成するとよい。このホルダー５３は、図３中点線で示されるように、太陽電池モジュール１２の長手方向両側近傍にそれぞれ配置され、これにより、太陽電池モジュール１２の位置を安定して保つように構成されている。
【００２３】
前記バッテリー１３は三個設けられており、図示しない配線を介して太陽電池モジュール１２にそれぞれ連結されている。これらのバッテリー１３は、ケース１１の下部カバー周壁４４内に収容されている。本実施形態におけるバッテリー１３は、図３及び図４に示されるように、略円筒状の外形をなし、その外周側略１８０度領域に略対応する下半部が、湾曲受け部５５上に収容されている。但し、バッテリー１３は、表示装置１０の使用状態で最も下方位置で横たわるものであるため、単に下部カバー周壁４４内に収容するだけでも自重により安定した位置を保ち得る。前記バッテリー１３としては、鉛電池、ニッケルカドニュウム電池、電気二重層コンデンサ等が挙げられる。なお、図３に示されるように、バッテリー１３の近傍には、制御回路基板６０が接続されており、当該制御回路基板６０により、充電制御、点灯制御等が行えるようになっている。因みに、制御回路基板６０は、太陽電池モジュール１２の起電圧が予め設定された値以下となったときに発光ダイオード１５を点灯させたり、照度計又はタイマーを内蔵させ、これらの出力に対応して点灯させる等の制御方式が採用される。
【００２４】
前記発光ダイオード１５は、図示しない配線を介してバッテリー１３等に接続されているとともに、前述した各凹部２０Ａの延出方向に沿って凹部２０Ａの低位部に位置する基板６１上で相互に等間隔を隔てた三箇所に配置されている。本実施形態における発光ダイオード１５は、各凹部２０Ａの各列に三個となる合計九個が用いられているが、必要に応じて増加、減少させることができる。また、発光ダイオード１５は表示部における均斉度を高めるために、配光が広い発光ダイオードを用いることが好ましく、半値角が１２０度以上の発光ダイオードを用いることが好ましい。
【００２５】
なお、図６中符号７０はねじであり、当該ねじ７０をケース本体１６の底面コーナー近傍から挿入して図示しないカバー１７側にねじ込み固定できるようになっている。また、ここでは図示省略しているが、前記カバー１７の底面にねじ穴を形成しておき、当該ねじ穴を利用して図１に示す表示板Ｐに表示装置１０を取り付けることが可能となる。
【００２６】
次に、前記表示装置１０の作用について説明する。
【００２７】
太陽電池モジュール１２より採光が行われることにより、バッテリー１３が充電される。この際、太陽電池モジュール１２の起電力が予め設定されたしきい値よりも大きい間は、充電が継続されることとなる。日没により起電力が低下して前記しきい値を下回ったときに、夜間と見なして制御回路基板６０が発光ダイオード１５を点灯制御することとなる。この点灯は、夜明けとともに起電力がしきい値を上回る時まで継続される。蓄電装置の容量としては、十分な蓄電が得られない雨や曇りの日が連続しても、概ね、日照時間が最も短い時期の夜間照明に対応できる程度のものが採用されるものとなる。
発光ダイオード１５が点灯することで、その光は表示部２６を直接透過するとともに、ケース底面２０における凹部２０Ａを介して表示部２６側に反射され、内面プレート３１に施された文字、図形等を照らし、その内容を前面プレート３０より透かして点灯表示させることができる。
【００２８】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施の形態に関して特に図示し、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上に述べた実施の形態に対し、形状、材料、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材料などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【００２９】
例えば、前記実施形態では、表示装置１０が平面視で略方形となる外形を備えたものを図示、説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、外形が正方形、長方形以外の多角形状を備えたもの、円形若しくは楕円形を備えたものも対象とすることができる。また、太陽電池モジュール１２は、三箇所に配置したが、下部外周壁にも太陽電池モジュールを配置することを妨げない。
更に、前記実施形態では、凹部２０Ａは横断面形状において略半円筒状のものを採用したが、略半球状のものでも良い。すなわち、発光ダイオード１５の光を効率的に、しかも、均斉度を高めることができれば良い。均斉度が得られれば平面上であっても良い。また、光源として、公知の導光板を用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、特に、特定避難場所や、施設等の方位を示す標識として、屋外に設置して利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】表示装置が屋外の表示板に適用された一実施形態を示す概略斜視図。
【図２】前記表示装置の概略斜視図。
【図３】前記表示装置の一部破断正面図。
【図４】図３のＡ−Ａ線矢視断面図。
【図５】図３のＢ−Ｂ線矢視断面図。
【図６】前記表示装置の背面図。
【図７】前記表示装置の右側面図。
【図８】前記表示装置の上面図。
【符号の説明】
【００３２】
１０  表示装置
１１  ケース
１２  太陽電池モジュール
１３  バッテリー
１５  発光ダイオード
１６  ケース本体
１７  カバー
２０  ケース底面
２０Ａ  凹部
２６  表示部
Ｐ  表示板
Ｗ  透光窓
【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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【図７】
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【図８】
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