JP4746152B1 - 表示体用照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】縦横に長さの異なる長軸と短軸を有する方形状又は長円形状の表示面を有する表示体を、発光装置からの光によって照らす表示体用照明装置であって、表示面をより均一に照らすことが可能で、コストも低く抑えることが可能な表示体用照明装置を提供する。
【解決手段】縦横に長さの異なる長軸Ｘ１と短軸Ｘ２を有する方形状又は長円形状の表示面１ａを有する表示体１における該表示面１ａ側に所定間隔を介して発光装置４を配置し、発光装置４から表示面１ａに光を照射し該表示面１ａを照らす表示体用照明装置であって、前記発光装置４を１つ備え、該発光装置４を支持部材３によって表示体１に対して支持し、表示面１ａに向って発光される発光ダイオードを前記単一の発光装置４に複数設け、光軸方向への光を弱めるとともに上記長軸Ｘ１方向への光を強めるように発光ダイオードからの光を配光する配光レンズを発光ダイオード毎に設けて、発光ユニットとする。
【選択図】図１

Description

この発明は、看板等の表示体の表示面を照らす表示体用照明装置に関する。

縦横に長さの異なる長軸と短軸を有する方形状又は長円形状の表示面を有する表示体における該表示面側に所定間隔を介して発光装置を配置し、発光装置から表示面に光を照射することにより、該表示面を照らす特許文献１に示す表示体用照明装置が公知である。

特許第２６８０４０７号公報（第１図）

上記文献の表示体照明装置では、表示面の全体をより均一に照らす目的で、長軸方向に複数の発光装置を並列させている。このため、発光装置を、表示体側に取付支持しない場合には、設置に手間を要する一方で、支持部材によって発光装置を表示体側に支持する場合には、複数の支持部材又は構成が複雑な支持部材が必要になり、コストを低く抑えることが困難である。

本発明は、縦横に長さの異なる長軸と短軸を有する方形状又は長円形状の表示面を有する表示体を、発光装置からの光によって照らす表示体用照明装置であって、表示面をより均一に照らすことが可能であって、コストも低く抑えることが可能な表示体用照明装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、第１に、縦横に長さの異なる長軸Ｘ１と短軸Ｘ２を有する方形状又は長円形状の表示面１ａを有する表示体１における該表示面１ａ側に所定間隔を介して発光装置４を配置し、発光装置４から表示面１ａに光を照射することにより、該表示面１ａを照らす表示体用照明装置であって、前記発光装置４を１つ備え、該発光装置４を支持部材３によって表示体１に対して支持し、表示面１ａに向って発光される発光ダイオード７を前記単一の発光装置４に複数設け、光軸Ｓ方向への光を弱めるとともに上記長軸Ｘ１方向への光を強めるように発光ダイオード７からの光を配光する配光レンズ８を発光ダイオード７毎に設けて、それぞれを発光ユニット６としとし、表示面１ａの端部に支持部材３を設け、短軸Ｘ２方向の両側に等しく光を分配する配光レンズ８である第１配光レンズ８Ａを有する第１発光ユニット６Ａと、短軸Ｘ２方向の一方側である強め側に対して他方側である弱め側の光が弱くなるように光を配光する配光レンズ８である第２配光レンズ８Ｂを有する第２発光ユニット６Ｂとを備え、表示面１ａの支持部材３を配置する側が弱め側になるように各第２配光レンズ８Ｂを構成したたことを特徴としている。

第２に、１つの発光ダイオード７及び１つの配光レンズ８からなる前記発光ユニット６を、上記長軸Ｘ１方向に沿って複数並列させたことを特徴としている。

第３に、上記長軸Ｘ１方向に複数並列された発光ユニット６の列である発光ユニット列Ｌを、上記短軸Ｘ２方向に複数列設けたことを特徴としている。

第４に、横長の表示面１ａの下端部における長軸Ｘ１方向中央側に支持部材３を配置したことを特徴としている。

第５に、縦長の表示面１ａの下端部における短軸Ｘ２方向中央側に支持部材３を配置したことを特徴としている。

第６に、第１発光ユニット６Ａを上記短軸Ｘ２方向に複数並列させて第１発光ユニット列Ｌ１とするとともに、第２発光ユニット６Ｂを上記短軸Ｘ２方向に複数並列させて第２発光ユニット列Ｌ２とし、第１発光ユニット列Ｌ１と、第２発光ユニット列Ｌ２とが隣接するように上記長軸Ｘ１方向に並列させてなることを特徴としている。

第７に、表示体１が看板であることを特徴としている。

上記構成によれば、単一の発光装置が支持部材を介して表示体側に支持されるため、単一且つ構成が簡略化された支持部材を用いることが可能であり、コストを低く抑えることができるとともに、表示面に向かって発光される複数の発光ダイオード毎に各別に設けられた配光レンズによって、光軸方向への光が弱められるとともに上記長軸方向への光が強められるように発光ダイオードからの光が配光されるため、表示体の表示面をより均一に照らすことが可能になる。

また、１つの発光ダイオード及び１つの配光レンズからなる前記発光ユニットを、上記長軸方向に沿って複数並列させるか、或いは、これに加えて、上記長軸方向に複数並列された発光ユニットの列である発光ユニット列を、上記短軸方向に複数列設けることにより、表示体の表示面をより均一に照らすことができる。

また、表示面の端部に支持部材を設け、短軸方向の両側に等しく光を分配する配光レンズである第１配光レンズを有する第１発光ユニットと、短軸方向の一方側である強め側に対して他方側である弱め側の光が弱くなるように光を配光する配光レンズである第２配光レンズを有する第２発光ユニットとを備え、表示面の支持部材を配置する側が弱め側になるように各第２配光レンズを構成するか、或いは、これに加えて、第１発光ユニットを上記短軸方向に複数並列させて第１発光ユニット列とするとともに、第２発光ユニットを上記短軸方向に複数並列させて第２発光ユニット列とし、第１発光ユニット列と、第２発光ユニット列とが隣接するように上記長軸方向に並列させれば、表示面における支持部材を配置する側と反対側の端部を、第２発光ユニットからの光によって効率的に照らすことが可能になるため、表示面が、短軸方向にある程度の長さを有する場合でも、表示面全体をより均一に照らすことができる。

（Ａ），（Ｂ）は、本発明を適用した看板の正面図及び側面図である。 （Ａ）は図１に示した筐体のＡ矢視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の発光ユニット部分の拡大図であり、（Ｃ）は、ＬＥＤを光軸方向に対して垂直な方向から見た場合の側面図である。 （Ａ）は配光レンズを光軸方向から見た場合の形状を示す図面であり、（Ｂ），（Ｃ）は（Ａ）のＢ矢視図及びＣ矢視図である。 （Ａ），（Ｂ）は発光ユニットの光軸方向視の光量分布図及び長軸方向の光量分布図である。 （Ａ），（Ｂ）は、配光パターンの具体例を示す平面図及び側面図である。 （Ａ）は本発明の別実施形態を示す看板の正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の発光装置の発光面の構成を示す図面である。 （Ａ）は本発明の別実施形態を示す看板の正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の発光装置の発光面の構成を示す図面である。 （Ａ）は第２配光レンズの光軸方向視の外形図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。 第２発光ユニットの光軸方向視の光量分布図である。

図１（Ａ），（Ｂ）は、本発明を適用した看板の正面図及び側面図である。表示体の一種である横長方形状の看板１は、一方側の面である表面がフラットな表示面１ａからなり、この看板１の表示面１ａには、広告情報、案内情報、その他の各種画像情報や文字情報からなる表示情報が直接印刷されるか、或いは、該表示情報が印刷されたシートが貼付されている。

このようにして、看板１の表示面１ａ側を、本発明を適用した看板用照明装置（以下、単に「照明装置」）２によって照らすことにより、夜間等で周囲が暗い場合にも、この表示面１ａの表示情報を確実に目視可能になる。

なお、看板１は、正面視長手方向が横方向に向けられた方形状に成形され、長軸Ｘ１が横方向に形成されるとともに、短軸Ｘ２が縦方向に形成されているが、この他、看板１全体（又は看板１の表示面１ａ）を、縦横に長さの異なる長軸Ｘ１と短軸Ｘ２を有する菱形その他の方形状、又は楕円状その他の長円形状に成形してもよいし、これらを組合せて、縦横に長軸Ｘ１及び短軸Ｘ２を有する形状に成形してもよい。ちなみに、表示面１ａが上記形状をなしていれば、表示体自体の形状を板状に成形する必要は無い。

照明装置２は、この横長の看板１の下端部中央側（下端部の長軸Ｘ１方向中央側）から正面側に突出形成された前後方向の杆状の支持フレーム（支持部材）３と、支持フレーム３の突出端部に取付固定された厚板状の１つの筐体４とを備えている。この上記筐体４は、看板１の表示面１ａから所定間隔Ｄだけ離れた位置に支持固定される。この筐体４における表示面１ａとの対向面４ａは、看板１の照明装置２を設置した側（図示する例では下側）の反対側である上側に向かって表示面１ａから離間する側に所定角度（傾斜角度）αだけ傾斜した姿勢で、支持フレーム３に固定されている。

図２（Ａ）は図１に示した筐体のＡ矢視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の発光ユニット部分の拡大図であり、（Ｃ）は、ＬＥＤを光軸方向に対して垂直な方向から見た場合の側面図である。筐体４の上記対向面４ａには、複数の発光ユニット６が設置されている。１つの発光ユニット６は、１つのＬＥＤ（発光ダイオード）７と、１つの配光レンズ８とから構成されている。各ＬＥＤ７は、筐体４の対向面４ａから看板１の表示面１ａに向かって光が照射されるように、ＬＥＤ７の光軸Ｓが該対向面４ａに対して垂直方向に設定された状態で、該ＬＥＤ７が筐体４に固定されている。すなわち、筐体４は、対向面４ａ側に複数の発光ユニット６を設置することにより、発光装置（投光器）として機能している。

このＬＥＤ７は、光軸Ｓ方向に対して照射角度βが−２０〜２０度の範囲内では、光量が最大値を保持するとともに、照射角度βが２０度以上または−２０度以下の範囲では、照射角度βの絶対値が大きくなるに従って次第に光量が小さくなるように、光度分布が設定されている。

図３（Ａ）は配光レンズを光軸方向から見た場合の形状を示す図面であり、（Ｂ），（Ｃ）は（Ａ）のＢ矢視図及びＣ矢視図である。配光レンズ８は、光軸Ｓ方向視において、同一形状の一対の楕円同士を、長径が同一線上に位置するようにして互いを重ね合せた際の外形と略同一形状を有し、筐体４の対向面４ａからドーム状に盛上った形状に成形されており、無色透明な合成樹脂や硝子等の部材によって構成されている。

このようにして、上記長径方向に長軸Ｙ１が設定された配光レンズ８の該長軸Ｙ１方向中央部には、ＬＥＤ７を収容する収容スペースとなる収容部８ａが形成されている。この収容部８ａは、二等辺三角形状（さらに具体的には正三角形状）の断面形状を有して、長軸方向Ｙ１に直交する方向に形成されており、該収容部８ａの全長方向両端及び筐体４側端が開放されている。

そして、筐体４の対向面４ａに固定された状態のＬＥＤ７の上方側から、収容部８ａを被せるようにして、各ＬＥＤ７に１つの配光レンズ８を設置することができる。この際、収容部８ａの全長方向中央部にＬＥＤ７を位置させるとともに、配光レンズ８の長軸Ｙ１方向が看板１の長軸Ｘ１方向（看板１の長軸Ｘ１方向と平行になる方向）を向く姿勢で、該配光レンズ８が、筐体４に取付固定される。

図４（Ａ），（Ｂ）は発光ユニットの光軸方向視の光量分布図及び長軸方向の光量分布図である。配光レンズ８の長軸方向Ｙ１を看板１の長軸Ｘ１方向に設定することにより、ＬＥＤ７からの光は、光軸Ｓ方向では、光量が弱められるとともに、看板１の長軸Ｘ１方向では、光量が強められる他、看板１の短軸Ｘ２方向（短軸Ｘ２方向に平行な方向）では、両側に均等に光が分配される。言換えると、光軸Ｓ方向の光が、看板１の長軸Ｘ１方向両側に配光されるとともに、ＬＥＤ７の光軸Ｓに対して看板１の短軸Ｘ２方向の両側に等分に光が配光されるように配光レンズ８が構成されている。

具体的には、光軸Ｓに対して所定角度（具体的には６５度程度）分上記長軸Ｘ１方向両側に広がる範囲内（具体的には、−６５度〜６５度の間の範囲内）において、光軸Ｓに対して広角になる程、光量が多くなる。これによって、看板１の表示面１ａの各箇所において光量が均一化されるように、ＬＥＤ７からの光が調整される。ちなみに、光軸Ｓに対して上記所定角度分、長軸Ｘ１方向に広がる上述の範囲内に、看板１の全長が収まるように、上記所定間隔Ｄ（支持フレーム３の長さ）が設定される。

図２（Ａ）に示す通り、このように構成される発光ユニット６を、看板１の長軸Ｘ１方向に複数（図示する例では４つ）所定間隔（等間隔）で並列させ、発光ユニット列Ｌを構成し、該発光ユニット列Ｌを、看板１の短軸Ｙ２方向に複数列（図示する例では４列）所定間隔（図示する例では等間隔）で並べている。この際、隣接する発光ユニット列Ｌの対応するＬＥＤ７同士は、長軸Ｘ１方向において、同一位置に配されている。言換えると、複数の発光ユニット列Ｌは、互いに、長軸Ｘ１方向の位置が一致しており、これによって、発光ユニット６が筐体４の対向面４ａに、行列状に配置されている。

以上のように構成される照明装置２によれば、筐体４が位置する一箇所に、行列状に集中配置された複数の発行ユニット６によって、看板１の表示面１ａを、より均一且つより明るく照らすことが可能になるため、低コストで、質の良い照明装置２を提供できる。

なお、上述の構成によれば、傾斜角度αを大きく設定すると、看板１の照明装置２設置側と反対側の箇所である上側がより明るく照らされるが、看板１の短軸Ｙ２方向の長さに応じた最適な傾斜角度αとなるように、筐体４を、支持フレーム３に姿勢調整可能に支持してもよい。

具体例を説明すると、間隔Ｄが１ｍで、看板１の長軸Ｙ１方向の長さが４ｍで、看板１の短軸Ｙ２方向の長さが１ｍであり、照明装置２が正面視長軸Ｙ１方向中央部に配置されている場合、図５に示す通り、看板１の表示面１ａ側での輝度が、４００〜６００ルックスになるように、各方向の光量（例えば、光軸Ｓ方向の光量は６００カンデラ）が設定され、このような光量設定になるように、傾斜角αや、配光レンズ８の配光パターンが設定される。

次に、図６に基づき、本発明の別実施形態について、上述の例と異なる点を説明する。
図６（Ａ）は本発明の別実施形態を示す看板の正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の発光装置の発光面の構成を示す図面である。同図に示す例では、縦長の看板１に本発明を適用した照明装置２を設置している。具体的には、看板１の長軸Ｘ１が縦方向に形成され、これに伴って、配光レンズ８の長軸Ｙ１及び発光ユニット列Ｌが縦方向に形成される他、看板１下端部の短軸方向Ｘ２の中央側に支持フレーム４が配置され、該箇所に発光装置である単一の筐体４が設けられている。

また、光軸Ｓ方向への光を強めるレンズを、上述した配光レンズ８と組合せて、照明装置２に用いて、同図（Ａ）に示す看板１の表示面１ａを照らしてもよい。

次に、図７乃至９に基づき、本発明の別実施形態について、上述した例と異なる構成を説明する。
図７（Ａ）は本発明の別実施形態を示す看板の正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の発光装置の発光面の構成を示す図面であり、図８（Ａ）は第２配光レンズの光軸方向視の外形図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。これらの図に示す通り、看板１の短軸Ｘ２の長さが、図１のものに比べて長く（具体的には２倍程度長く）なっている。

この場合、図３に示す配光レンズ８を第１配光レンズ８Ａとし、該第１配光レンズ８Ａと、ＬＥＤ７とからなる発光ユニット６を、第２発光ユニット６Ａとする一方で、第１配光レンズ８Ａとは別種類の第２配光レンズ８Ｂを、配光レンズ８として有する発光ユニット６を第２配光ユニット６Ｂとして備えている。

第２配光レンズ８Ｂは、光軸Ｓ方向視長円形をなして長さの異なる長軸Ｙ１と短軸Ｙ２とを縦横に有し、発光装置となる筐体４の対向面４ａ側端面から光軸Ｓ方向表示面１ａ側に盛上ったドーム形状における表示面１ａから遠い側の半部を、切取って角を丸くしたような形状に成形されている。また、断面視二等辺三角形状（さらに具体的には正三角形状）の収容部８ａは、表示面１ａにおける照明装置２を設置した側である下側に向かって、対向面４ａから離間する側に盛上った後に該対向面４ａ側に急傾斜するように成形されている。

図９は、第２発光ユニットの光軸方向視の光量分布図である。該構成の第２配光レンズ８Ｂによれば、光軸Ｓ方向の光を、光軸Ｓを境に、看板１の長軸Ｘ１方向両側に等分に配光する構成は図４（Ｂ）に示すものと変わらない他、光軸Ｓ方向の光を、光軸Ｓの境に、短軸Ｘ２方向の一方側である弱め側に対して、他方側である強め側の光量が多くなるように配光している。

そして、上述の第２配光レンズ８Ｂの形状によって、表示面１ａにおける照明装置２を設置した側である下側が弱め側となり、その反対側である上側が強め側となる。このため、表示面１ａにおける短軸Ｘ２方向において、照明装置２から遠い側を、第２発光ユニット６Ｂによって、明るく照らすことが可能になる。

筐体４の対向面４ａには、上記第１発光ユニット６Ａと、上記第２発光ユニット６Ｂとが、行列状に配置され、表示面１ａの短軸Ｘ２方向に沿って（具体的には平行に）所定間隔（図示する例では等間隔）毎に第１発光ユニット６Ａが複数並列されて第１発光ユニット列Ｌ１を構成するとともに、表示面１ａの短軸Ｘ２方向に沿って所定間隔（図示する例では等間隔）毎に第２発光ユニット６Ｂが同数並列されて第２発光ユニット列Ｌ２を構成している。

表示面１ａの長軸Ｘ１方向における中央側に、複数列（図示する例では２列）の第２発光ユニット列Ｌ２が形成されるとともに、その長軸Ｘ２方向における外側両脇に、該第２発光ユニット列Ｌ２の集合を挟むようにして、第１発光ユニット列Ｌ１がそれぞれ形成されている。言換えると、対向面１ａにおける長軸Ｘ２方向の中央部側と、その外側とに、第２発光ユニット列Ｌ２と、第１発光ユニット列Ｌ１とが隣接配置されている。

上記構成の照明装置２によれば、表示面１ａの短軸Ｘ２方向における照明装置２から近い側半部である近接側エリアＡが、第１発光ユニット６Ａ及び第２発光ユニット６Ｂからの光によって、明るく照らされるとともに、表示面１ａの短軸Ｘ２方向における照明装置２から遠い側半部である離間側エリアＢが、第２発光ユニット６Ｂからの光によって、明るく照らされる。このため、長軸Ｘ１方向の長さに対して、短軸Ｘ２方向の長さが比較的長い表示面１ａを有する表示体でも、容易に対応可能になる。

なお、上述の例では、図２及び図４に示す通り、４行４列に発光ユニット６を並列する構成を説明したが、発光ユニット６を、対向面４ａにおいて、６行４列や、６行８列に整列させてもよい。

１ 看板（表示体）
１ａ 表示面
３ 支持フレーム（支持部材）
４ 筐体（発光装置，投光器）
６ 発光ユニット
６Ａ 第１発光ユニット
６Ｂ 第２発光ユニット
７ ＬＥＤ（発光ダイオード）
８ 配光レンズ
８Ａ 第１配光レンズ
８Ｂ 第２配光レンズ
Ｌ 発光ユニット列
Ｌ１ 第１発光ユニット列
Ｌ２ 第２発光ユニット列
Ｓ 光軸
Ｘ１ 長軸
Ｘ２ 短軸

Claims (7)

1. 縦横に長さの異なる長軸（Ｘ１）と短軸（Ｘ２）を有する方形状又は長円形状の表示面（１ａ）を有する表示体（１）における該表示面（１ａ）側に所定間隔を介して発光装置（４）を配置し、発光装置（４）から表示面（１ａ）に光を照射することにより、該表示面（１ａ）を照らす表示体用照明装置であって、前記発光装置（４）を１つ備え、該発光装置（４）を支持部材（３）によって表示体（１）に対して支持し、表示面（１ａ）に向って発光される発光ダイオード（７）を前記単一の発光装置（４）に複数設け、光軸（Ｓ）方向への光を弱めるとともに上記長軸（Ｘ１）方向への光を強めるように発光ダイオード（７）からの光を配光する配光レンズ（８）を発光ダイオード（７）毎に設けて、それぞれを発光ユニット（６）とし、表示面（１ａ）の端部に支持部材（３）を設け、短軸（Ｘ２）方向の両側に等しく光を分配する配光レンズ（８）である第１配光レンズ（８Ａ）を有する第１発光ユニット（６Ａ）と、短軸（Ｘ２）方向の一方側である強め側に対して他方側である弱め側の光が弱くなるように光を配光する配光レンズ（８）である第２配光レンズ（８Ｂ）を有する第２発光ユニット（６Ｂ）とを備え、表示面（１ａ）の支持部材（３）を配置する側が弱め側になるように各第２配光レンズ（８Ｂ）を構成した表示体用照明装置。
2. １つの発光ダイオード（７）及び１つの配光レンズ（８）からなる前記発光ユニット（６）を、上記長軸（Ｘ１）方向に沿って複数並列させた請求項１に記載の表示体用照明装置。
3. 上記長軸（Ｘ１）方向に複数並列された発光ユニット（６）の列である発光ユニット列（Ｌ）を、上記短軸（Ｘ２）方向に複数列設けた請求項２に記載の表示体用照明装置。
4. 横長の表示面（１ａ）の下端部における長軸（Ｘ１）方向中央側に支持部材（３）を配置した請求項１乃至３の何れかに記載の表示体用照明装置。
5. 縦長の表示面（１ａ）の下端部における短軸（Ｘ２）方向中央側に支持部材（３）を配置した請求項１乃至３の何れかに記載の表示体用照明装置。
6. 第１発光ユニット（６Ａ）を上記短軸（Ｘ２）方向に複数並列させて第１発光ユニット列（Ｌ１）とするとともに、第２発光ユニット（６Ｂ）を上記短軸（Ｘ２）方向に複数並列させて第２発光ユニット列（Ｌ２）とし、第１発光ユニット列（Ｌ１）と、第２発光ユニット列（Ｌ２）とが隣接するように上記長軸（Ｘ１）方向に並列させてなる請求項１乃至５の何れかに記載の表示体用照明装置。
7. 表示体（１）が看板である請求項１乃至６の何れかに記載の表示体用照明装置。

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