(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光源を表示面に配置し、前記発光源を選択的に発光させることによって画像を表示する表示装置において、
前記表示面における前記発光源が配置された領域からなる発光領域と、前記表示面における前記発光源の間に形成された前記表示面に配置した際の間隙である非発光領域と、非発光領域に着色表示した非発光領域画像とを備え、
前記複数の発光源に対応する部位に貫通孔を有するとともに、表面に前記非発光領域画像を形成された前面パネルと、前記複数の発光源が直線的に一列に並ぶように両側に固定された角型鋼管とを有し、前記発光源に前記貫通孔が対向するように前記角型鋼管に前記前面パネルが取り付けられたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記前面パネルに、前記貫通孔の部位を除いた領域に前記非発光領域画像を有する透明なシートを固定したことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記前面パネルに、透明性の着色材によって形成された前記非発光領域画像を有する透明なシートを固定したことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
前記発光源を発光ダイオードによって構成したことを特徴とする請求項１，２または３記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビルの屋上や壁面に設置される看板等に適用され、表示面に配置された複数の光源を発光させることにより、夜間に静止絵柄や文字あるいは動画を表示する表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビルの屋上や壁面に大型の画像表示を行う方法としては、カラーフィルムやカラーポスターを平面上に貼着し、夜間でも認識できるように前面よりランプで照らしたり、背面に光源を配置して内側から照らすもの、ネオン管を所定の形状に加工して夜間に発光させるものがある。
【０００３】
また、放電管，電球，発光ダイオード等の発光素子をマトリクス状に配置した大型映像表示盤を用いて任意の静止画や動画を表示するものがある。
【０００４】
さらには、さいころ型の四角形の各面を赤，青，緑，白などに塗り平面上に多数配置し、磁気を利用した制御で回転させ、静止画を表示する装置、いわゆる“Ｑボード”を用いたものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ポスターやネオン管による表示装置においては、比較的安価に構成できるが、いずれも表現が固定されるという短所がある。特に、ポスターの場合には照明装置がなければ夜間に視認不可能となる。
【０００６】
また、自発光式の大型映像表示装置においては、静止画に限らず動画も扱えるために表現の自由度が向上するが、その一方、昼間において視認可能な画像を形成するには太陽光などに代表される外光の反射による輝度を上回る必要があるため高価で消費電力を多く必要とするといった短所がある。
【０００７】
また、磁気反転式表示盤においては、消費電力は低いが、動きの速いアニメーションや動画を表示することができないといった短所がある。
【０００８】
本発明は、ポスター型の表示装置と自発光式の表示装置の長所を活かし、昼間は太陽光を利用したポスター型看板として、夜間は自発光式の画像表示装置として機能することにより、表現力豊かでしかも安価な表示装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の発光源を表示面に配置し、前記発光源を選択的に発光させることによって画像を表示する表示装置において、前記表示面における前記発光源が配置された領域からなる発光領域と、前記表示面における前記発光源の間に形成された前記表示面に配置した際の間隙である非発光領域と、非発光領域に着色表示した非発光領域画像とを備え、前記複数の発光源に対応する部位に貫通孔を有するとともに、表面に前記非発光領域画像を形成された前面パネルと、前記複数の発光源が直線的に一列に並ぶように両側に固定された角型鋼管とを有し、前記発光源に前記貫通孔が対向するように前記角型鋼管に前記前面パネルが取り付けられたことを特徴とする。このように構成したことにより、昼間においては表示装置の表示面に非発光領域画像が視認されるようになり、夜間においては発光源を発光させることにより、表示装置の表示面には複数の発光源の選択的な発光によって形成される画像が視認されるようになり、また夜間に発光源からの光が前面パネル上に漏れることが抑制でき、外光が弱いときの表示効果を向上し、前面パネルを交換することで非発光領域画像を異なる画像に容易に交換でき、また角型鋼管が発光源と前面パネルとを同時に支持するため、角型鋼管に対する発光源の取り付け位置、および前面パネルの取り付け位置を正確に設定することにより、発光源と貫通孔とを正確に対向させることができる。
【００１１】
また本発明は、前記前面パネルに、前記貫通孔の部位を除いた領域に前記非発光領域画像を有する透明なシート、または透明性の着色材によって形成された前記非発光領域画像を有する透明なシートを固定したことを特徴とする。また、このように構成したことにより、前面パネルの画像の変更がシート材の貼り替えによって容易に可能となる。
【００１３】
また本発明は、前記発光源を発光ダイオードによって構成したことを特徴とする。このように構成したことにより、発光ダイオードは比較的小型の発光素子であるため、放電管や電球を使用した場合よりも発光領域が小さくなり、その分非発光領域の面積が広がるので、非発光領域画像の視認性を向上させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明の第１実施形態における装置の外観を示す正面図、図２は図１の表示ブロックの構成を示す斜視図、図３は図２のＡ部の平面図である。前面パネル１の表面には文字や絵柄が形成されており、この前面パネル１の文字や絵柄は、塗料の塗布、印刷、さらには文字や絵柄が印刷されたシート材や写真（ポスター）の貼付によって形成される。また前面パネル１の表面にはマトリクス状に形成された四角形の貫通孔２が形成されている。前面パネル１の背面側には、棒状に形成された表示モジュール３が配置され、この表示モジュール３には発光セル４が備えられている。さらに前面パネル１および表示モジュール３は四角柱型の棒状の角型鋼管５に取り付けられる。
【００１６】
前面パネル１の表面には２０ｍｍ四方の角孔からなる貫通孔２が６０ｍｍ間隔（貫通孔２の中央から隣の貫通孔２の中央までの間隔）で形成されており、前面パネル１を支持する角型鋼管５は、ビルの広告塔の骨組みあるいは壁面等に等間隔に設置されており、貫通孔２の列間において１つおきの間隔に対応するように配置されている。
【００１７】
さらに、図３に示すように、角型鋼管５の両側部には複数の表示モジュール３が直線的に一列に並ぶように固定されている。この表示モジュール３には１６個の発光セル４が１列に６０ｍｍ間隔で配置されており、また、隣り合う表示モジュール３における発光セル４との間隔も６０ｍｍ間隔になるように表示モジュール３または角型鋼管５の大きさが設定されている。
【００１８】
そして角型鋼管５に前面パネル１を装着した際、角型鋼管５の両側部に位置する表示モジュール３の発光セル４の列に貫通孔２の列が適合する。その結果、発光セル４がマトリクス状に配列され、１つの発光セル４を１画素として、発光セル４によって形成される発光ドットの組み合わせによって画像を表示する表示装置が形成される。なお、以降において、表示モジュール３を１６本並列させた時のマトリクス状に配置された１６×１６個の発光セル４からなるブロックを１つの表示ブロックとする。したがって、図１においては、縦方向に２つ、横方向に３つの表示ブロックを組み合わせた構成となる。
【００１９】
図４は表示モジュールの内部構成を示す断面図、図５は図４における発光セル付近の構成を示す斜視図であり、表示モジュール３は、四角柱の筒体からなるケース６に複数の発光ダイオード７、プリント基板８等を組み込むことによって構成されている。
【００２０】
ケース６には孔部６ａが一定の間隔（隣り合う孔部６ａの中心間が６０ｍｍとなる間隔）を開けて長手方向に１６個形成されており、これら孔部６ａの縁部からケース６の内部に向けて筒状の突起６ｂが形成されている。また、プリント基板８には孔部６ａに対応する間隔で発光ダイオード７が実装されており、発光ダイオード７の実装面の反対面には、駆動回路を形成する各種素子が実装されている。そして、突起６ｂの内部に発光ダイオード７が遊嵌するように突起６ｂにプリント基板８を密着させてケース６に固定してから、突起６ｂ内に防水用シリコン樹脂９が注入され、発光ダイオード７の端子およびその周辺部が封止される。
【００２１】
なお、この時、図５に示すように、発光ダイオード７の上部は露出した状態となり、正面から防水用シリコン樹脂９の一部が視認可能になる。
【００２２】
ここで、突起６ｂの内部には、青色の発光ダイオード７が１つ、緑色と赤色の発光ダイオード７がそれぞれ２つとした合計５つの発光ダイオード７が配置されており、これら５つの発光ダイオードによって発光セル４が構成されている。そのような構成によって多色表示およびホワイトバランスの調整が可能となる。
【００２３】
図６は表示モジュールに電源を供給するための制御系を示すブロック図であり、パソコン１０の画像データを基に各表示ブロックを発光させるための表示データを生成する制御装置１１、各表示ブロックに電源を供給する給電装置１２、各表示ブロックに設けられ、給電装置１２からの電源を各表示モジュール３に供給する電源装置１３、各表示ブロックに設けられ、各表示モジュール３に表示データを分配する信号分配装置１４、発光ダイオード７を発光させる駆動回路１５、給電装置１２をオン／オフさせる時間を設定するタイマー１６、および前面パネル１上の照度を計測するための受光センサ１７によって制御系が構成される。
【００２４】
パソコン１０上に表示された、静止画、静止画の連続、あるいは動画の画像信号は制御装置１１に入力されて画像処理が行われ、表示データが生成される。制御装置１１からの表示データは各表示ブロックの信号分配装置１４に伝送される。そして、表示データにしたがって駆動回路１５が該当する発光セル４を発光させる。その結果、パソコン１０上の画像が前面パネル１に表示される。
【００２５】
給電装置１２の各表示ブロックに対する給電は、タイマー１６または受光センサ１７のいずれか一方あるいは両者の出力に基づいて制御装置１１によって制御される。
【００２６】
まずタイマー１６による制御について説明する。タイマー１６には、例えば第１の設定時刻に給電開始信号を、第２の設定時刻に給電停止信号を発生させる機能が備えられ、制御装置１１が給電開始信号を検出した場合には給電装置１２に各表示ブロックに対する給電を開始させる命令を出力し、制御装置１１が給電停止信号を検出した場合には給電を停止させる命令を出力する。ここで、例えば、第１の設定時刻として日没時刻、第２の設定時刻として日出時刻を設定することにより、昼間は前面パネル１に描かれた画像、夜間には発光セル４の組み合わせによる画像が表示される。なお、日没時刻および日出時刻は年平均の時刻でも良く、さらには年間の日出、日没時刻を記憶したテーブルを用意し、それに基づいて設定しても良い。
【００２７】
次に、受光センサ１７による制御について説明する。前面パネル１上の照度は、受光センサ１７の照度信号に基づいて制御装置１１によって監視される。そして、照度が設定値よりも小さくなった時に制御装置１１が給電装置１２に各表示ブロックに対する給電を開始させる命令を出力する。逆に、照度が所定値よりも大きくなった時に制御装置１１が給電装置１２に各表示ブロックに対する給電を開始させる命令を出力する。ここで、設定値として発光セル４の発光による前面パネル１の表面付近の照度を用いることにより、発光セル４の点灯によるパソコン１０の画像が視認できる環境となった時点で各表示ブロックに給電され、逆に、前面パネル１に描かれた画像が視認できる環境となった時点で各表示ブロックに対する給電が停止されるようになる。
【００２８】
なお、給電開始／停止の制御用にタイマー１６と受光センサ１７とを併用して給電制御を行っても良い。例えば、給電開始は受光センサ１７の測定照度に基づいて周囲の明るさの変化に合わせて制御し、給電終了はタイマー１６に基づいて定時に行うようにしても良い。あるいは、通常はタイマー１６に基づいて予め定められた時間に発光ダイオード７による画像の表示と停止を行い、雲などによって希望外の時間に外光が遮られて暗くなったときには受光センサ１７の測定照度が所定以下の照度であることを検出し、発光ダイオード７による画像表示を行っても良い。さらには、タイマー１６の動作に基づいて発光ダイオード７による画像表示の実行中に、夜間であっても本実施形態の表示装置の周囲にある看板などの照明が点灯、あるいは本実施形態の表示装置に対して光を照射する照明が点灯したときに、受光センサ１７の測定照度に応じて発光ダイオード７による画像の表示を停止しても良い。
【００２９】
このように構成したことにより、昼間は、図７に示すように、太陽光を利用したポスター型看板として機能し、夜間は、図８に示すように、自発光式の表示装置に切り替わるため、静止画、静止画の連続、動画の表示が可能となり、表現力豊かな画像表示が可能になる。例えば、図８の画像であれば、太陽が輝くように表現したり、雲が動いているように表現したりすることが可能となる。さらに、発光セル４の発光素子として発光ダイオードを使用しているため、発光素子として放電管や電球を使用する場合よりも省電力および長寿命化が図れる。
【００３０】
なお、貫通孔２の大きさ、形状および配置間隔については表示場所に応じて適宜設定可能であるが、前面パネル１に描かれた画像の視認性を維持するためには、前面パネル１における貫通孔２外の領域が広いことが望ましい。また、貫通孔２の大きさについては、全ての貫通孔２の大きさを合計したものが同じであったとしても、貫通孔２を大きくするよりは、１つ１つの貫通孔２を小さくかつ貫通孔２の数を増加させた方が望ましい。なお、本実施形態によれば、２０ｍｍ四方の貫通孔２を６０ｍｍ間隔で配置しているが、この場合、前面パネル１を近距離から見れば貫通孔２の存在が認識できるが、例えば５０ｍ離れた位置から前面パネル１を視認した時には貫通孔２の存在が全く感じられない。
【００３１】
また、発光ダイオード７の上部の位置については、前面パネル１に対して引き込み過ぎる位置である場合には夜間における外部からの視認性が損なわれ、逆に前面パネル１に対して出過ぎる位置である場合には、光の漏れにより前面パネル１における貫通孔２の近傍が照明されて夜間に前面パネル１の描画が視認されたり、また、太陽光による影の発生により前面パネル１の描画の美観を損なうおそれがある。そのため、前面パネル１表面に対して若干引き込む程度が良い。
【００３２】
図９は本発明の第２実施形態における装置の要部構成を示す断面図、図１０は図９における発光セル付近の構成を示す斜視図である。なお、図４，図５に示す第１実施形態における部材と同一または同一機能の部材については同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３３】
透明なシート１８には表示用の文字や絵柄が描かれており、さらに、前面パネル１の貫通孔２に対応する位置に画像が形成されていない透明部１９が形成されている。すなわち、シート１８には２０ｍｍ四方の四角からなる透明部１９が６０ｍｍ間隔でマトリクス状に形成されている。
【００３４】
このシート１８を前面パネル１に対して透明部１９と貫通孔２が一致するように貼着することにより、前面パネル１表面に画像が形成される。
【００３５】
このように構成したことにより、前面パネル１の表示を変えたい場合には、シート１８を貼り替えることによって変更できるため、前面パネル１を外すことなく作業することができる。
【００３６】
図１１は本発明の第３実施形態における装置の要部構成を示す断面図、図１２は図１１における発光セル付近の構成を示す斜視図である。なお、図９に示す第２実施形態における部材と同一または同一機能の部材については同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３７】
透明なシート２０には表示用の文字や絵柄が光透過性を有する透明性の高いインクによって画像が描かれており、このシート２０が前面パネル１に貼着される。その結果、発光セル４からの光がシート２０上のインクを透過して外部に放射されるようになる。この場合、第２実施形態の装置よりも外部に放射される光量は低下するが、昼間における貫通孔２および発光セル４を目立たないようにすることができる。
【００３８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限るものではない。例えば、本実施形態においては、発光セルの発光素子として発光ダイオードを使用したが、それに限らず、小型電球、ネオン管あるいは光ファイバを使用しても良い。また、本実施形態においては、発光セルを複数の発光ダイオードによって構成しているためにカラー表示が可能であるが、それに限らず単色光によって表示させても良い。
【００３９】
また、前面パネル１に描かれる画像については、塗料の塗布、印刷、写真などによって形成されるが、太陽光によって視認可能であれば画像形成の手段は問わない。
【００４０】
なお、発光ダイオード７による画像の表示を変更することは、塗り替えあるいはシートの交換が必要となる前面パネル１に描かれる画像の表示を変更することに比較して容易であるので、通常は前面パネル１に描かれる画像を表示し、逐次更新される情報や、速報性の要求が高い情報や、任意に定めた情報などを外光の状態によらず希望時に発光ダイオード７による画像で表示しても良い。そのために、タイマー１６、受光センサ１７の状態に関わらずにパソコン１０の操作によって、表示ブロックに対する給電開始、給電停止、発光輝度等の調整を行えるように構成しても良い。
【００４１】
【発明の効果】
以上、説明したように構成された本発明によれば、昼間は太陽光を利用したポスター型看板として機能し、夜間はマトリクス状に配置された発光源によって表現力豊かに画像表示を行うことが可能になる。しかも、昼間でも画像表示が可能な自発光式の表示装置に比較して、発光セルの数が少ないために低コスト化が図れ、しかも消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における装置の外観を示す正面図
【図２】図１の表示ブロックの構成を示す斜視図
【図３】図２のＡ部を示す平面図
【図４】表示モジュールの内部構成を示す断面図
【図５】図４における発光セル付近の構成を示す斜視図
【図６】表示モジュールに電源を供給するための制御系を示すブロック図
【図７】昼間における前面パネルの表示状態を示す正面図
【図８】夜間における前面パネルの表示状態を示す正面図
【図９】本発明の第２実施形態における装置の要部構成を示す断面図
【図１０】図９における発光セル付近の構成を示す斜視図
【図１１】本発明の第３実施形態における装置の要部構成を示す断面図
【図１２】図１０における発光セル付近の構成を示す斜視図
【符号の説明】
１  前面パネル
２  貫通孔
３  表示モジュール
４  発光セル
５  角型鋼管
６  ケース
６ａ  孔部
６ｂ  突起
７  発光ダイオード
８  プリント基板
９  防水用シリコン樹脂
１０  パソコン
１１  制御装置
１２  給電装置
１３  電源装置
１４  信号分配装置
１５  駆動回路
１６  タイマー
１７  受光センサ
１８，２０  シート
１９  透明部
【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】
0004404998.tif 000009
【図９】
0004404998.tif 000010
【図１０】
0004404998.tif 000011
【図１１】
0004404998.tif 000012
【図１２】
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