特許 5771305 発光装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5771305

(24)【登録日】2015年7月3日

(45)【発行日】2015年8月26日

(54)【発明の名称】発光装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20060101AFI20150806BHJP

   F21V 7/00 20060101ALI20150806BHJP

   F21V 7/05 20060101ALI20150806BHJP

   F21V 17/00 20060101ALI20150806BHJP

   F21Y 101/02 20060101ALN20150806BHJP

【ＦＩ】

   F21S2/00 497

   F21V7/00 530

   F21V7/00 510

   F21V7/05

   F21V17/00 250

   F21Y101:02

【請求項の数】6

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-51373(P2014-51373)

(22)【出願日】2014年3月14日

【審査請求日】2014年3月14日

【早期審査対象出願】

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】506205479

【氏名又は名称】光電気ＬＥＤシステム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100081673

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 誠

(72)【発明者】

【氏名】松本 俊次

【審査官】 竹中 辰利

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−１２２９６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０１７２７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２０９３３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２８４６３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｖ ７／００

Ｆ２１Ｖ ７／０５

Ｆ２１Ｖ １７／００

Ｆ２１Ｙ １０１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも一面に光透性を有する表示用のパネル部（７）が形成された筐体（２）と、上記パネル部（７）と全体に亘って直接対向するように前記筐体（２）内に形成されて前記パネル部（７）側に光を反射させる反射面（８）と、光軸（Ｓ）がパネル部（７）の面に沿う方向に向けられた状態で、該筐体（２）の縁部側からパネル部（７）と反射面（８）との間の被照射スペース（１１）に向かって光を照射する発光ダイオード（３）とを備え、前記発光ダイオード（３）を、光軸（Ｓ）が上記筐体（２）の長手方向を向く姿勢で、該筐体（２）の長手方向の両端部にそれぞれ設置するか、或は該長手方向の一方側端部のみに設置し、上記反射面（８）が、前記発光ダイオード（３）の照射範囲内で、該発光ダイオード（３）から遠ざかるに従って次第にパネル部（７）に近づくように、該反射面（８）をパネル部（７）に対して傾斜させることにより、前記発光ダイオード（３）の光軸（Ｓ）上に反射面（８）を位置させた発光装置。

【請求項2】

前記発光ダイオード（３）から照射された光を反射する上記反射面（８）を、該発光ダイオード（３）から遠ざかる程、急傾斜させるにあたり、単一且つフラットな斜面である緩傾斜面（８ｂ）を、反射面（８）に設けるとともに、該反射面（８）における緩傾斜面（８ｂ）よりも発光ダイオード（３）から遠ざかった範囲に、単一且つフラットな斜面である急傾斜面（８ｃ）を設け、該急傾斜面（８ｃ）を、前記発光ダイオード（３）の照射範囲の半分又はそれ以上の範囲に形成した請求項１に記載の発光装置。

【請求項3】

前記反射面（８）における最も発光ダイオード（３）から近い範囲には、表示パネル（７）に対して水平な水平面（８ａ）を形成した請求項２に記載の発光装置。

【請求項4】

発光ダイオード（３）の照射範囲における発光ダイオード（３）から最も遠ざかった部分に位置する反射面（８）の頂点（９）を、表示パネル（７）に最も近接させた請求項２又は３の何れかに記載の発光装置。

【請求項5】

光を遮蔽する遮蔽部（５）を、パネル部（７）に沿わせて筐体（２）の発光ダイオード（３）寄り部分に設けた請求項１乃至４の何れかに記載の発光装置。

【請求項6】

発光ダイオード（３）を、筐体（２）の外部に設けた請求項１乃至５の何れかに記載の発光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、透光性を有する表示用のパネル部を含む筐体を備え、筐体内に光を照射することにより、パネル部を発光させる看板等の発光装置に関する。

【背景技術】

【0002】

透光性を有する表示用のパネル部を含む筐体を備え、筐体内に光を照射することにより、パネル部を発光させる発光装置が公知になっている。このようにパネル部が発光する発光装置によれば、パネル部に表示された文字や絵柄等の表示内容を暗い場所でも容易に目視して確認することが可能になり、利便性が向上する。

【0003】

このような発光装置の光源としては、従来は、蛍光灯や白熱灯を用いることが一般的であったが、近年は、省エネ性能や、商品寿命を考慮して、発光ダイオードを用いることも多い。ただし、発光ダイオードを光源として用いた場合、発光ダイオードの指向性が強いことに起因して、均一に発光させることが難しいという欠点がある。

【0004】

この欠点を是正するものとして、少なくとも一面に光透性を有する表示用のパネル部が形成された筐体と、上記パネル部と対向するように前記筐体内に形成されて前記パネル部側に光を反射させる反射面と、光軸がパネル部の面に沿う方向に向けられた状態で、該筐体の縁部側からパネル部と反射面との間の被照射スペースに向かって光を照射する発光ダイオードとを備え、反射面に光を拡散させる凹凸が形成された発光装置が公知になっている（例えば、特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１４−２９９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記文献の発光装置は、反射面に多数の凹凸を形成し、この反射面の凹凸によって光を乱反射させてパネル部に照射するため、パネル部の発光斑を低減できる一方で、反射面に凹凸を形成するので、形成に手間がかかり、製造コストが増加する。

【0007】

本発明は、透光性を有する表示用のパネル部を含む筐体を備え、発光ダイオードからの光を筐体内に照射することによってパネル部を発光させるにあたり、安価な構成で、均一に発光させることが可能な発光装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するため、第１に、少なくとも一面に光透性を有する表示用のパネル部７が形成された筐体２と、上記パネル部７と全体に亘って直接対向するように前記筐体２内に形成されて前記パネル部７側に光を反射させる反射面８と、光軸Ｓがパネル部７の面に沿う方向に向けられた状態で、該筐体２の縁部側からパネル部７と反射面８との間の被照射スペース１１に向かって光を照射する発光ダイオード３とを備え、前記発光ダイオード３を、光軸Ｓが上記筐体２の長手方向を向く姿勢で、該筐体２の長手方向の両端部にそれぞれ設置するか、或は該長手方向の一方側端部のみに設置し、上記反射面８が、前記発光ダイオード３の照射範囲内で、該発光ダイオード３から遠ざかるに従って次第にパネル部７に近づくように、該反射面８をパネル部７に対して傾斜させることにより、前記発光ダイオード３の光軸Ｓ上に反射面８を位置させたことを特徴としている。

【0009】

第２に、前記発光ダイオード３から照射された光を反射する上記反射面８を、該発光ダイオード３から遠ざかる程、急傾斜させるにあたり、単一且つフラットな斜面である緩傾斜面８ｂを、反射面８に設けるとともに、該反射面８における緩傾斜面８ｂよりも発光ダイオード３から遠ざかった範囲に、単一且つフラットな斜面である急傾斜面８ｃを設け、該急傾斜面８ｃを、前記発光ダイオード３の照射範囲の半分又はそれ以上の範囲に形成したことを特徴としている。

【0010】

第３に、前記反射面８における最も発光ダイオード３から近い範囲には、表示パネル７に対して水平な水平面８ａを形成したことを特徴としている。

【0011】

第４に、発光ダイオード３の照射範囲における発光ダイオード３から最も遠ざかった部分に位置する反射面８の頂点９を、表示パネル７に最も近接させたことを特徴としている。

【0012】

第５に、光を遮蔽する遮蔽部５を、パネル部７に沿わせて筐体２の発光ダイオード３寄り部分に設けたことを特徴としている。

【0013】

第６に、発光ダイオード３を、筐体２の外部に設けたことを特徴としている。

【発明の効果】

【0014】

発光ダイオードから筐体内に照射された光は、傾斜した反射面によって効率的且つ面状にパネル部側に反射されるため、該パネル部を均一に発光させることが可能になるとともに、反射面を傾斜させるというシンプルな構成によって、上記作用を実現できるため、製造コストも安価になる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】（Ａ），（Ｂ）は本発明の発光装置を適用した看板の正面図及び側面図である。

【図2】図１の看板の部分側断面図である。

【図3】本発明の別実施形態を示す看板の正面図である。

【図4】本発明の別実施形態を示す看板の正面図である。

【図5】（Ａ），（Ｂ）は本発明の別実施形態を示す看板の側面図及び正面図である。

【図6】本発明の別実施形態を示す看板の側面図である。

【図7】本発明の別実施形態を示す看板の側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

図１（Ａ），（Ｂ）は本発明の発光装置を適用した看板の正面図及び側面図であり、図２は、図１の看板の部分側断面図である。発光装置の一種である看板１は、上下方向に延びる筐体２と、この筐体２の長手方向の両端部である上端部及び下端部にそれぞれ設けられて筐体２内に光を照射する発光ユニット３と、筐体２内に設置された反射シート４と、光を一部で遮る遮蔽板（遮蔽部）５を備えている。

【0017】

上記筐体２は、全長方向が上下方向、幅方向が左右方向、厚み方向が前後方向にそれぞれ向けられた厚板状の直方体形状に成形されている。この筐体２は、正面側が全体又は略全体に亘り開放された筐体本体６と、筐体本体６の開放部分をカバーして覆うように該筐体本体６の正面側に設置される表示パネル（パネル部）７とを備えている。

【0018】

表示パネル７は、光透性を有する材質によって構成され、方形板状に成形されている。筐体２内に照射された光は、この表示パネル７を透過して外部に漏れ出る。このため、看板１の外部から、看板１の正面側に位置する表示パネル７を目視すると、該表示パネル７が発光した状態になる。

【0019】

この表示パネル７には、広告その他の情報伝達に用いられる文字や図形等の表示内容が印刷等によって示されている。この表示パネル７は、筐体２内の光を透過させて外部に漏れだせることによって発光するため、暗い場所でも、表示パネル７に示された表示内容を容易に目視することが可能になる。

【0020】

すなわち、表示パネル７の外部に露出した外面側は、上述の表示内容が示された表示面７ａになる一方で、表示パネル７の筐体２内に面した内面は、筐体２内の光が照射される照射面７ｂになる。

【0021】

筐体本体６は、全体又は略全体が、光を透さない部材又は光を殆ど透さない部材によって構成されている。この筐体本体６の正面側は、上述した通り、全体又は略全体に亘り開放され、この開口構造によって、筐体本体６の正面側には、方形状の開放縁部６ａが形成されている。この開放縁部６ａに、上述した表示パネル７が嵌込み固定された状態で設けられている。

【0022】

また、筐体本体６の上記構造によって、筐体２内に照射された光が、表示パネル７以外の部分から外部に漏れ出ることが抑制される。

【0023】

上記発光ユニット３は、光軸Ｓが同一方向に向けられた複数の発光ダイオードをユニット化することにより、構成されている。このため、発光ユニット３の光軸Ｓは、それを構成する各発光ダイオードの光軸Ｓと同一方向を向けた状態になる。ちなみに、各発光ダイオードに配光レンズを設けてアセンブリ化したものを複数ユニット化して、発光ユニット３を構成してもよく、本例では、照射方向に向かって円錐状に広がるレンズを用いている。

【0024】

この発光ユニット３は、光軸Ｓが表示パネル７に沿う（具体的には、表示パネル７のフラットな両面に対して平行になる）ように筐体２（表示パネル７）の長手方向に向けた姿勢で、筐体３の全長方向の両端部にそれぞれ設置されており、該発光ユニット３は、筐体２内の中心側（具体的には、筐体２の全長方向中央部）に向かって光を照射する。

【0025】

この発光ユニット３は、筐体１の外面側に配置されており、筐体１の外部から内部に光が照射することを可能になるため、筐体本体６における発光ユニット３側の部分を、透光性を有する材料によって構成するか、或いは、筐体本体６における発光ユニット３側の部分に、入射孔６ｂを穿設する必要があり、本例では、後者の方式を採用している。そして、入射孔６ｂを介して、筐体２の外部に配置された発光ユニット３からの光が、筐体２の内部に入射される。

【0026】

上記反射シート４は、表示パネル７の照射面７ｂに対向するようにして、筐体２内に配置されている。反射シート４は、非フレキシブルに構成してもよいし、フレキシブルに構成してもよく、本例では、フレキシブルに構成されている。

【0027】

この反射シート４における表示パネル７との対向面は、発光ユニット３からの光を、表示パネル７の照射面７ａに向かって反射させる反射面８となる。この反射シート４は、筐体２内で、支持部材９によって位置決め支持され、適切な姿勢及び形状で維持されている。

【0028】

この支持部材９が、筐体２内で、該筐体２の幅方向に形成された支持ピンであり、この支持ピン９を、筐体２内で、その全長方向に所定間隔毎に複数設けることにより、反射シート４を意図した姿勢及び形状で支持している。

【0029】

詳しく説明すると、反射面８は、前記発光ユニット３の照射範囲内で、該発光ユニット３から遠ざかるに従って次第に表示パネル７の照射面７ｂに近づくように、該反射面８が表示パネル７に対して傾斜している。

【0030】

反射面８の上記傾斜させる度合は、反射させる光を照射する発光ユニット３に対して、遠ざかる程、急傾斜に設定されている。

【0031】

具体的には、１つの発光ユニット３の照射範囲内において、反射面８における最も発光ユニット３に近い範囲は、表示パネル７に対して水平且つフラットな水平面８ａになる。

【0032】

また、該発光ユニット３の照射範囲内において、反射面８における該水平面８ａよりも発光ユニット３から遠ざかった範囲は、表示パネル７に対して緩傾斜したフラットな緩傾斜面８ｂになる。

【0033】

さらに、該発光ユニット３の照射範囲内において、反射面８における発光ユニット３から最も遠ざかった範囲は、表示パネル７に対して急傾斜したフラットな急傾斜面８ｃになる。この急傾斜面８ｃは、１つの発光ユニット３における照射範囲の半分又はそれ以上の範囲を占めている。

【0034】

ちなみに、本例では、筐体２の全長方向の両側端部に、発光ユニット３が設け、両側から筐体２内を照らすため、各発光ユニット３（発光ユニットを構成する発光ダイオード）の照射範囲は、筐体２の全長方向における該発光ユニット３側半部に設定される。

【0035】

このため、傾斜面８は、筐体２の全長方向全体では、側面視で、くの字状をなし、その屈曲された頂点Ｐを境にして、一方の発光ユニット３の照射範囲と、他方の発光ユニット３の照射範囲とが区分けされている。ちなみに、この頂点Ｐは、表示パネル７に近接している。

【0036】

上記遮蔽板５は、表示パネル７の照射面７ｂに沿わせて接当させた状態で、筐体２における発光ユニット３寄り部分（具体的には、表示パネル７の照射面７ｂにおける全長方向端部）に設けられている。

【0037】

遮蔽板５は、光を透過させない若しくは殆ど透過させない部材、或いは、表示パネル７と比較して光の透過率が低い部材から構成される。この遮蔽板５によって、発光ユニット３から筐体２内に照射された光が、該発光ユニット３の近傍において、反射面８を反射せずに、直接、表示パネル７を透過することを防止される。

【0038】

以上のように構成される看板１によれば、表示パネル７と反射面８との間には、発光ユニット３（発光ダイオード）からの光が照射される空間である被照射スペース１１が形成され、表示パネル７における発光ユニット３に近い部分である近接領域は、該発光ユニット３からの光が、直接照射される部分になる。

【0039】

また、表示パネル７における発光ユニット３から遠い部分である離間領域は、該発光ユニット３からの光が、反射面８の急傾斜面８ｃで反射されて照射される部分になる。表示パネル７における近接領域と離間領域の間の部分である中途領域は、該発光ユニット３からの光が、反射面８の緩傾斜面８ｂで反射されて照射される部分になる。

【0040】

近接領域では、発光ユニット３に近いため、該発光ユニット３からの光が、水平に近い角度で、照射され、中途領域では、発光ユニット３から若干遠ざかるため、該発光ユニット３からの光が、近接領域よりも垂直に近い角度で、照射され、離間領域では、発光ユニット３から最も遠ざかるため、該発光ユニット３からの光が、中途領域よりもさらに垂直に近い角度で、照射される。

【0041】

このような配光構造によって、表示パネル７をより均等に発光させることが可能になる。例えば、反射面に無数の凹凸を形成した発光装置（例えば、特開２０１４−２９９５号公報参照）によれば、指向性の強い光を拡散させることはできるが、その拡散の度合は、上記近接領域、中途領域及び離間領域の何れでも変わらない。このため、照射された光が弱まる離間領域で拡散された光と、照射された光の強さが保持される近接領域で拡散された光とは、そもそもの光量が異なり、均一に発光させることが困難である。

【0042】

これに対して、本例の発光装置１は、反射面８の傾斜度合自体が、近接領域と中途領域と離間領域とで、異なり、その反射角度の違いによって、より均一な光配を実現している。さらに、頂点Ｐが、表示パネル４に近接するため、照射された光が最も弱まる頂点Ｐ部分において、最も効率的に表示パネル４に光が反射されるため、均一な光配がより促進される。

【0043】

以上のような効率的な配光によって、電力消費を低減させ、設置する発光ダイオードの数を減らしつつ、均一な光によって、明るく表示パネル４を発光させることが可能になり、省エネ性能が向上する。

【0044】

ちなみに、近接領域でも、最大限、発光ユニット３に近接している部分は、若干光が強くなり過ぎて発光斑の原因になるため、遮蔽板５で、光を遮蔽し、光を均一化させている。この際、遮蔽板５を表示パネル４の外面に設けると、表示パネル４に示された表示内容が隠れてしまうが、この遮蔽板５が、表示パネル４の内面側に配置されているため、このような事態も防止できる。

【0045】

また、発光ユニット３及びそれを構成する発光ダイオードを筐体２の外部に設けているため、発光ユニット３（発光ダイオード）への配線が容易化される他、筐体２の内部にアクセスすることなく、発光ユニット３及びそれを構成する発光ダイオードの点検、修理又は清掃を行うことが可能であるため、メンテナンス性も向上する。

【0046】

この他、既存の看板の筐体に、発光ユニット３を取付け、反射面８を筐体内部に形成することも容易であるため、既存の看板をそのまま用いることも可能であり、利便性が高い。この際、筐体を開放させて、配線等を行う必要もないため、利便性がより向上する。

【0047】

これに加えて、発光ユニット３を筐体２の外側に設けため、排熱構造がシンプルになり、筐体２内の温度上昇を確実に防止できる。

【0048】

さらに、発光ユニット３（発光ダイオード）の光軸Ｓが、表示パネル７に沿った方向に向けられているため、筐体２の上記厚みを減少させることも容易で、全体をコンパクトに形成可能になる。

【0049】

なお、パネル部７を、筐体本体６と共に、一体で形成してもよく、この場合、筐体２が異種材料一体成形によって製造される。

【0050】

また、反射面８が形成された部材は、シート状部材に限定されるものではなく、一面側に反射面８が形成された反射板を用いてもよいし、或いは、上記した反射面８の沿う形成の支持面を有する立体的な支持部材１２の表面に、光を効率的に反射させる反射面８を形成してもよい。

【0051】

さらに、本例では、看板１（筐体２，表示パネル７）の長手方向を鉛直方向に向けているが、看板１の長手方向を、水平方向に向けて使用してもよい。

【0052】

次に、図３乃至図７に基づき、本発明の別実施形態について、上述の形態と異なる部分を説明する。

【0053】

図３は、本発明の別実施形態を示す看板の正面図である。同図に示す通り、全長方向が長い細長の看板１の場合、看板１の長手方向の各端部に、複数の発光ユニット３を設置し、これによって光量を確保してもよい。ちなみに、発光ユニット３を構成する発光ダイオードの光量や設置個数を増加させて対応してもよい。

【0054】

図４は、本発明の別実施形態を示す看板の正面図である。同図に示す通り、本発明は、一方向に長い看板１のみではなく、正方向又は正方形に近い形状を有する看板１にも適用可能である。この場合、発光ユニット３は、左右の側面にそれぞれ設けてもよいし、上下の面にそれぞれ設けてもよい。

【0055】

図５（Ａ），（Ｂ）は本発明の別実施形態を示す看板の側面図及び正面図である。同図に示す通り、発光ユニット３を、筐体２の短軸方向の少なくとも一方側端部（図示する例では両端部）に設けてもよい。

【0056】

この場合、発光ユニット３も、筐体２の短軸方向の中央部に向かって光を照射する姿勢で、筐体２の外面側に取付支持され、反射面８も、発光ユニット３の照射方向を基準に、傾斜度合が設定される。具体的には、発光ユニット３の照射範囲において、該発光ユニット３から上記照射方向に沿って離間するほど、反射面８が急傾斜になる。

【0057】

また、このような構成を採用する場合、光量を確保するため、発光ユニット３を、看板１の長手方向に複数並べて配置してもよい。

【0058】

図６は、本発明の別実施形態を示す看板の側面図である。同図に示す通り、筐体２の長手方向の一方側端部のみに、発光ユニット３を設けてもよい。この場合、筐体２内の長手方向の全範囲が、この発光ユニット３の照射範囲に設定され、発光ユニット３は、筐体２内の長手方向の一方側端部から他方側端部に向かって光を照射するように構成されている。

【0059】

このため、反射面８は、筐体２の長手方向の発光ユニット３側端部から、他方側端部に向かって、表示パネル７側に次第に近づくように傾斜させる。ちなみに、図示する例では、上下の端部の内、下端部に発光ユニット３を設置し、背の低い者でも容易に発光ユニット３のメンテナンスを行うことが可能なようにしている。

【0060】

なお、筐体２の短軸方向の一方側端部のみに、発光ユニット３を設け、該発光ユニット３を、自身からの光が、筐体２の短軸方向の上記一方側端部から他方側端部に照射されるように構成し、反射面８は、筐体２の短軸方向の発光ユニット３側端部から、他方側端部に向かって、表示パネル７側に次第に近づくように傾斜させてもよい。

【0061】

図７は、本発明の別実施形態を示す看板の側面図である。同図に示す通り、筐体本体６の厚み方向の両端を開放させ、この両側の開放端部にそれぞれ表示パネル７を設置してもよい。この場合、筐体２の内部には、各表示パネル７と対向するようにして、表示パネル７毎に個別に反射面８が形成される。ちなみに、この反射面８が形成された反射シート４毎に個別に支持部材９を設けてもよいが、１つの支持部材９で、該一対の反射シート４をまとめて支持させてもよい。

【符号の説明】

【0062】

２ 筐体
３ 発光ユニット
５ 遮蔽板（遮蔽部）
７ 表示パネル（パネル部）
８ 反射面
８ａ 水平面
８ｂ 緩傾斜面
８ｃ 急傾斜面
９ 頂点
１１ 被照射スペース
Ｓ 光軸

【要約】

【課題】透光性を有する表示用のパネル部を含む筐体を備え、発光ダイオードからの光を筐体内に照射することによってパネル部を発光させるにあたり、安価な構成で、均一に発光させることが可能な発光装置を提供することを課題とする。
【解決手段】光透性を有する表示用のパネル部７が形成された筐体２と、上記パネル部７と対向するように前記筐体２内に形成されて前記パネル部７側に光を反射させる反射面８と、光軸Ｓがパネル部７の面に沿う方向に向けられた状態で、該筐体２の縁部側からパネル部７と反射面８との間に光を照射する発光ダイオード３を備え、上記反射面８を、前記発光ダイオード３の照射範囲内で、該発光ダイオード３から遠ざかるに従って次第にパネル部７に近づくように傾斜させる。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】