ＬＥＤ表示装置および歩行者用信号機
【課題】西日や朝日で照らされても、簡単な構成で視認性を向上できる低コストなＬＥＤ表示装置および歩行者用信号機を提供する。
【解決手段】複数のＬＥＤランプ１０は、光透過性を有するモールド部１１と、モールド部内に配置され、出射光の光軸に対して略垂直な搭載面を有するチップ搭載部と、チップ搭載部１２に搭載されたＬＥＤチップ１６とを備える。複数のＬＥＤランプ１０のモールド部１１は、ＬＥＤチップ１６の光軸方向から見て長円形状をし、複数のＬＥＤランプ１０が配列される面に沿って長円形状のモールド部１１の長手方向をランダムに向けて、複数のＬＥＤランプ１０を配列する。
【解決手段】複数のＬＥＤランプ１０は、光透過性を有するモールド部１１と、モールド部内に配置され、出射光の光軸に対して略垂直な搭載面を有するチップ搭載部と、チップ搭載部１２に搭載されたＬＥＤチップ１６とを備える。複数のＬＥＤランプ１０のモールド部１１は、ＬＥＤチップ１６の光軸方向から見て長円形状をし、複数のＬＥＤランプ１０が配列される面に沿って長円形状のモールド部１１の長手方向をランダムに向けて、複数のＬＥＤランプ１０を配列する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＬＥＤ表示装置および歩行者用信号機に関し、詳しくは、ＬＥＤを用いた看板、道路標識、文字表示板、信号機等に好適なＬＥＤ表示装置およびそれを用いた歩行者用信号機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高輝度に発光可能なＬＥＤ(Light Emitting Diode：発光ダイオード)が開発され、使用されるようになってきている。最近では、高輝度ＬＥＤが、道路や店舗での電光表示板、カラーディスプレイ(看板)、交通信号灯等に利用され始めている。このようなＬＥＤは、信頼性が高く寿命も長いので、光源の交換周期も大幅に減少できる。また、個々のＬＥＤ自体が固有の色で発光するため、カラーフィルターを持つ必要がない。これにより、ＬＥＤを用いたＬＥＤ表示装置では、コスト削減や、交換時の手間の削減、メンテナンスによる表示停止時間の縮小が実現できる。
【０００３】
しかしながら、近年のＬＥＤ表示装置では、使用されるＬＥＤが必要以上に高輝度であるために、表示された文字や画像がかえって潰れて見えて読み取りにくい場合がある。道路での文字表示板等では、個々のＬＥＤが高輝度過ぎると、複数のＬＥＤ同時点灯で表示される文字・図形がかえって不明瞭に見える。
【０００４】
かといってＬＥＤの実装密度を低くしたり実装面積を小さくしたりすると、表示できる内容に制約ができたり判別が難しくなったりする。特に歩行者用信号機においては、人形の周りが赤く(青く)光る従来型とは異なり、ＬＥＤを用いた歩行者用信号機は、小さい人形部分のみが赤く(青く)光る。このために、高輝度ＬＥＤでは、人形だけが異様に光る感じがあり、人形の形も潰れて見える。さらに、非実装部が大きいため、基板非実装部や外側の透明カバーに西日が反射すると、反射した西日と光る人形部分とが同じような大きさとなり、実際は光っていないのに光っているように見えるいわゆる擬似点灯状態となり判別が困難になるという問題がある。また、弱視者の場合、高輝度であっても光る面積が小さくなると判別しづらく危険であるという問題もある。
【０００５】
よって、ある程度の輝度つまりある程度以下の出力のＬＥＤを高い実装密度や広い実装面積で配列することが好ましい。これはＬＥＤの単価低減にもつながる。
【０００６】
ところが、高い実装密度の場合、ＬＥＤ表示装置において基板表面の占める面積が減る一方で、ＬＥＤの中にあるチップ搭載部を兼ねた金属反射板が占める割合が増大し、特に西日が直射するような場合、リフレクターがあるかのように反射光が生じて、ＬＥＤが点灯している部分と消灯部分とのコントラストが悪くなって、非表示部分が擬似点灯に近い状態となり表示が見づらくなる。このような反射光に打ち勝つようにＬＥＤの出力を上げると、前述の理由により読み取りにくくなる上に、初期コストや消費電力が増えることによりランニングコストが増大する。
【０００７】
これに対する先行技術として、ＬＥＤランプのモールド部表面に着色層を形成するＬＥＤ表示装置がある(例えば、特開２００１−６８７３９号公報(特許文献１)参照)。このＬＥＤ表示装置では、西日が２回着色層を通過するのに対して、ＬＥＤチップからの光は１回着色層を通過するだけにすることにより、西日反射を抑えることができる。しかしながら、このＬＥＤ表示装置は、程度の差はあれ、ＬＥＤチップからの光も確実にロスするため、その分余分なＬＥＤランプ出力が必要となり、着色層形成による初期コストが増大すると共に、消費電力が増えてランニングコストが増大する。
【特許文献１】特開２００１−６８７３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、この発明の課題は、西日や朝日で照らされても、簡単な構成で視認性を向上できる低コストなＬＥＤ表示装置および歩行者用信号機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、この発明のＬＥＤ表示装置は、
複数のＬＥＤランプが表示部に配列されたＬＥＤ表示装置であって、
上記複数のＬＥＤランプは、ＬＥＤチップと、上記ＬＥＤチップが搭載され、上記ＬＥＤチップの出射光の光軸に対して略垂直な搭載面を有するチップ搭載部と、上記ＬＥＤチップと上記チップ搭載部を内部に配置した光透過性を有するモールド部とを備え、
上記複数のＬＥＤランプが、上記表示部の前方より日光が照らされたときに、上記チップ搭載部の搭載面への入射光を低減可能な構造であることを特徴とする。
【００１０】
上記構成のＬＥＤ表示装置によれば、表示部に配列された複数のＬＥＤランプが、表示部の前方より日光が照らされたときに、上記チップ搭載部への入射光を減らすことが可能な構造とすることによって、西日や朝日で照らされても、簡単な構成で視認性を向上できる低コストなＬＥＤ表示装置を実現できる。
【００１１】
また、一実施形態のＬＥＤ表示装置では、
上記複数のＬＥＤランプの上記モールド部は、上記ＬＥＤチップの光軸方向から見て楕円形状または長円形状をしていると共に、上記ＬＥＤチップの出射側に形成された凸レンズ部を有し、
上記モールド部の上記凸レンズ部は、上記凸モールド部の長手方向かつ上記ＬＥＤチップの出射光の光軸に沿った断面の曲率半径が、上記モールド部の長手方向に対して直交しかつ上記ＬＥＤチップの出射光の光軸に沿った断面の曲率半径よりも大きくなっており、
上記複数のＬＥＤランプが配列された上記表示部の面に沿って上記モールド部の長手方向をランダムに向けて、上記複数のＬＥＤランプを配列している。
【００１２】
上記実施形態によれば、上記複数のＬＥＤランプが配列された表示部の面に沿って楕円形状(または長円形状)のモールド部の長手方向をランダムに向けて、複数のＬＥＤランプを配列することによって、西日が横向きのＬＥＤランプに入射したとき、チップ搭載部の搭載面から外れるので、チップ搭載部の搭載面での反射が低減される。また、モールド部の長手方向かつＬＥＤチップの出射光の光軸に沿った断面の曲率半径が、モールド部の長手方向に対して直交しかつＬＥＤチップの出射光の光軸に沿った断面の曲率半径よりも大きくなっているので、向きの異なるＬＥＤランプの指向特性(発光強度の角度分布)が異なり、ＬＥＤ表示装置全体として満遍なく指向特性が広がり、表示むらが感じられにくくなる。
【００１３】
また、一実施形態のＬＥＤ表示装置では、
上記複数のＬＥＤランプの上記モールド部は、上記ＬＥＤチップの出射側に形成された凸レンズ部を有し、
上記ＬＥＤチップの出射光の光軸と上記モールド部の上記凸レンズ部の光軸とが平行でない。
【００１４】
上記実施形態によれば、ＬＥＤチップの出射光の光軸とモールド部の凸レンズ部の光軸とが平行でないことによって、例えば、ＬＥＤチップの出射光の光軸よりもモールド部の凸レンズ部の光軸方向を水平面に対して斜め前方に傾けることで、西日や朝日がチップ搭載部の搭載面に届きにくくなり、チップ搭載部の搭載面での反射を確実に低減できる。
【００１５】
また、一実施形態のＬＥＤ表示装置では、
上記複数のＬＥＤランプの上記モールド部は、上記ＬＥＤチップの出射側に形成された凸レンズ部を有し、
上記ＬＥＤチップの出射光の光軸と上記モールド部の上記凸レンズ部の光軸とが予め設定された間隔をあけて平行で、かつ、上記ＬＥＤチップの出射光の光軸が上記モールド部の上記凸レンズ部の光軸よりも上側にある。
【００１６】
上記実施形態によれば、ＬＥＤチップの出射光の光軸とモールド部の凸レンズ部の光軸とが予め設定された間隔をあけて平行であることによって、例えば、モールド部の凸レンズ部の光軸よりもＬＥＤチップの出射光の光軸を上側にすると共に、モールド部の凸レンズ部の光軸およびＬＥＤチップの出射光の光軸を、水平面に対して斜め前方に傾けることで西日や朝日がチップ搭載部に届きにくくなり、チップ搭載部での反射を確実に低減できる。
【００１７】
また、一実施形態のＬＥＤ表示装置では、上記複数のＬＥＤランプの上記モールド部の底面と上記チップ搭載部が平行でない。
【００１８】
上記実施形態によれば、モールド部の底面とチップ搭載部が平行でないことによって、例えば、チップ搭載部の搭載面をモールド部の底面に対して斜め前方に傾けることで西日や朝日がチップ搭載部の搭載面に届きにくくなり、チップ搭載部の搭載面での反射を確実に低減できる。
【００１９】
また、一実施形態のＬＥＤ表示装置では、上記複数のＬＥＤランプの上記モールド部の底面と上記チップ搭載部の少なくともいずれか一方の垂直方向に対して、上記モールド部の底面側から外部に突き出たリードフレームが傾斜している。
【００２０】
上記実施形態によれば、モールド部の底面とチップ搭載部の少なくともいずれか一方の垂直方向に対して、モールド部の底面側から外部に突き出たリードフレームが傾斜していることによって、例えば、モールド部の凸レンズ部の光軸方向に対してチップ搭載部の搭載面の垂直方向を斜め前方に傾けたり、チップ搭載部の搭載面の垂直方向に対してモールド部の凸レンズ部の光軸方向を斜め前方に傾けたりすることで、西日や朝日がチップ搭載部の搭載面に届きにくくなり、チップ搭載部の搭載面での反射を確実に低減できる。
【００２１】
また、一実施形態のＬＥＤ表示装置では、上記複数のＬＥＤランプの上記モールド部は、上記ＬＥＤチップの出射側に設けられた互いに交差する上側平面部と下側平面部とを有し、上記上側平面部が上記ＬＥＤチップの出射光の光軸よりも斜め上方に向かって面する一方、上記下側平面部が上記ＬＥＤチップの出射光の光軸よりも斜め下方に向かって面する。
【００２２】
上記実施形態によれば、上記複数のＬＥＤランプのモールド部のＬＥＤチップの出射側に、ＬＥＤチップの出射光の光軸よりも斜め上方に向かって面する上側平面部と、ＬＥＤチップの出射光の光軸よりも斜め下方に向かって面する下側平面部とを互いに交差するように設けることによって、西日や朝日がＬＥＤランプに斜め上方から入射したとき、入射光のごく一部はチップ搭載部の搭載面に到達して反射されるが、ほとんどはチップ搭載部の搭載面から外れるので、チップ搭載部の搭載面での反射が低減される。
【００２３】
また、一実施形態のＬＥＤ表示装置では、道路情報の電光掲示板、ＬＥＤ看板、ＲＧＢドットマトリクスフルカラーディスプレイ、車両用信号機のうちのいずれか１つに用いられる。
【００２４】
また、この発明の歩行者用信号機では、
上記のいずれか１つのＬＥＤ表示装置を用いた歩行者用信号機であって、
上記ＬＥＤ表示装置は、白色に点灯する人形部と、その人形部の周りを囲むように設けられ、赤色または青色に点灯する枠部とを有することを特徴とする。
【００２５】
上記構成によれば、白色に点灯する人形部と、その人形部の周りを囲むようが赤色または青色に点灯する枠部とを有する上記ＬＥＤ表示装置を用いることによって、西日や朝日で照らされても、簡単な構成で見づらさを軽減できる低コストな歩行者用信号機を実現できる。
【００２６】
また、この発明の歩行者用信号機では、
上記のいずれか１つのＬＥＤ表示装置を用いた歩行者用信号機であって、
上記ＬＥＤ表示装置は、人形部と、その人形部の周りを囲むように設けられた枠部とを有し、上記人形部と上記枠部が赤色または青色に点灯することを特徴とする。
【００２７】
上記構成によれば、赤色または青色に点灯する人形部と枠部とを有する上記ＬＥＤ表示装置を用いることによって、西日や朝日で照らされても、簡単な構成で見づらさを軽減できる低コストな歩行者用信号機を実現できる。
【００２８】
また、一実施形態の歩行者用信号機では、上記ＬＥＤ表示装置の上記枠部は、分割された複数の領域からなり、時間が経つにつれて点灯している上記領域が徐々に減っていく。
【００２９】
上記実施形態によれば、上記ＬＥＤ表示装置の枠部は、時間が経つにつれて点灯している上記領域が徐々に減っていくことにより、人形部の点灯した状態が保たれる残り時間を人が容易に認識することが可能となる。
【００３０】
また、一実施形態の歩行者用信号機では、
上記ＬＥＤ表示装置の上記人形部は、分割された複数の部分からなり、
上記人形部の複数の部分のうちの一部を交互に点灯させて、上記人形部が動いているように見える。
【００３１】
上記実施形態によれば、ＬＥＤ表示装置の人形部の複数の部分のうちの一部を交互に点灯させて、人形部が動いているように見えることによって、視認性が向上する。
【００３２】
また、この発明の歩行者用信号機では、
複数のＬＥＤランプが表示部に配列された歩行者用信号機であって、
人形部と、その人形部の周りを囲むようにかつ上記人形部に接しないように設けられた枠部と、上記点灯した人形部と上記枠部との間に設けられた非点灯部とを有することを特徴とする。
【００３３】
上記構成によれば、点灯した人形部と枠部の間に点灯しない部分を有することによって、西日に対しても判別しやすく、コントラストを高めることができ、弱視者の認識度も向上する。
【発明の効果】
【００３４】
以上より明らかなように、この発明のＬＥＤ表示装置および歩行者用信号機によれば、チップ搭載部への日光の入射を低減可能な構成とすることによって、チップ搭載部の搭載面に西日や朝日が反射し、表示領域において、ＬＥＤランプが点灯している部分と消灯部分とのコントラストが悪くなって表示が見づらくなることを防ぐことができる。これにより、適正な出力のＬＥＤランプを高い実装密度や広い実装面積で使用するという理想的な使用方法が良好な視野性で実現でき、ＬＥＤランプの出力すなわちコストを過剰に上げることを避けることができる。
【００３５】
特に、歩行者用信号機に適用すると、西日や朝日による深刻な見間違いを防止でき、また色弱者への視野性も向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、この発明のＬＥＤ表示装置および歩行者用信号機を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３７】
〔第１実施形態〕
図１Ａはこの発明の第１実施形態のＬＥＤ表示装置の一例としての電光表示板１の模式図を示し、図１Ｂは上記電光表示板１の表示部２の要部Ｓ１の拡大図を示している。
【００３８】
図１Ａに示す電光表示板１は、複数のＬＥＤランプ１０により構成されている。図１Ｂに示すように、ＬＥＤランプ１０は、正面から見て長円形状(または楕円形状)をしている。このＬＥＤランプ１０を電光表示板１の表示部２にアレイ状に並べている。ここで、ＬＥＤランプ１０から指向特性の最も強い強度が得られる方向(通常は図１Ｃに示すチップ搭載部１２の搭載面に対して垂直方向(指向特性図の０°方向))を、電光表示板１を見る人に向けて配置する。例えば、道路での電光表示板１であれば、設置場所の約１００ｍ程度手前である。さらに、図１Ｂに示すように、ＬＥＤランプ１０は、楕円形の長手方向が縦、横、縦、横、…となるように交互に格子状に配置している。
【００３９】
図１Ｃは図１ＢのＩC−ＩC線から見た要部の断面図を示している。図１Ｃに示すランプ１０のモールド部１１は、透明エポキシ樹脂で構成されている。また、ＬＥＤチップ１６が搭載されたチップ搭載部１２は、Ａu−Ｎiおよび／またはＡgメッキで構成されており、反射壁を兼ねてＬＥＤチップ搭載部１２の搭載面の周辺は斜めにせりあがっている。さらに、モールド部底面１５は、ＬＥＤチップ搭載部１２の搭載面と平行であり、ＬＥＤチップの照射方向中心線１３に対して垂直である。また、照射方向中心線１３は、設置場所の約１００ｍ程度手前に向かって水平面に対して図中左下に若干傾いている。また、モールド部底面１５は、サンドブラスト法等で表面に微細で均一な凹凸形状が施されている。
【００４０】
また、上記モールド部１１の前面側に、凸レンズ部の一例としての凸面状のレンズ１１aを設けている。そして、長手方向が縦向きのＬＥＤランプ１０は、モールド部１１のレンズ１１aの垂直断面の曲率半径が大きく、長手方向が横向きのＬＥＤランプ１０は、モールド部１１のレンズ１１aの垂直断面の曲率半径が小さくなっている。すなわち、長手方向が縦向きのＬＥＤランプ１０の場合は、長手方向かつＬＥＤチップ１６の光軸に沿った断面における出射光の指向特性が狭いのに対して、長手方向が横向きのＬＥＤランプ１０の場合は、長手方向に直交しかつＬＥＤチップ１６の光軸に沿った断面における出射光の指向特性が広くなる。
【００４１】
一方で西日の入射方向１４は、逆に水平面に対して図中やや左上から右下に向かっており、縦向きのＬＥＤランプ１０に西日が入射したときは、入射光の一部は、チップ搭載部１２の搭載面およびその周辺の反射壁に到達し反射され、残りはチップ搭載部１２の搭載面およびその周辺の反射壁から外れてモールド部底部１５に到達し、表面の微細な凹凸により乱反射される。一方、横向きのＬＥＤランプ１０に西日が入射したときは、すべてチップ搭載部１２の搭載面およびその周辺の反射壁から外れてモールド部底部１５に到達し、表面の微細な凹凸により乱反射される。つまり、横向きのＬＥＤランプ１０において、チップ搭載部１２の搭載面での反射が低減される。
【００４２】
また一方で、縦向きのＬＥＤランプ１０と横向きのＬＥＤランプ１０とで指向特性(発光強度の角度分布)が異なる。それが交互に配列されていることで、電光表示板１全体として満遍なく指向特性が広がり、表示むらが感じられにくくなる。
【００４３】
なお、図１Ａ〜図１ＣのＬＥＤ表示装置としての電光表示板１とは異なり、長手方向の横向き、縦向きもしくは斜め方向が、偏らずにほぼ均一に周期的もしくはランダムにＬＥＤランプが配列されていてもよい。
【００４４】
また、ＬＥＤチップを搭載するチップ搭載部の搭載面が小さい方がそこでの反射を減じることができる。
【００４５】
また、ある程度以下の出力のＬＥＤランプ１０を図１Ａに示すような密度で配列させることにより、西日で照らされた場合であっても、見づらさを軽減した電光表示板を提供することができる。
【００４６】
(第１変形例)
上記第１実施形態に使用することができる別の第１変形例のＬＥＤランプ２０を図１Ｄに示す。ここではＬＥＤランプ２０は、正面から見て長円形状でなく円形であっても良い。ＬＥＤチップ２６が搭載されたチップ搭載部２２の搭載面は、正面を向き水平面に対して略垂直である。一方でモールド部２１およびモールド部底面２５は、チップ搭載部２２の搭載面と平行ではなく、図１Ｄにおいて水平面に対して左下に若干傾いている。つまり、モールド部２１の前側に設けられたレンズ２１aの光軸２７が、チップ搭載部２２の搭載面に搭載されたＬＥＤチップ２６からの出射光の光軸２３と一致せずに斜め下方に向かって傾いている。また、リードフレーム２４は、モールド部２１からモールド部底面２５に対して斜めに突き出ている。その結果、レンズ２１aの光軸２７は、設置場所の１００ｍより近い手前に向かって水平面に対して若干下向きに傾いている。また、出射光の光軸２３は、設置場所の約１００ｍ程度手前に向かって水平面に対して若干下向きに傾いている。また、モールド部底面２５が左下に傾いていて、さらにモールド部２１はより左下に傾いているので、図１Ｄにおいて左上からの西日は、チップ搭載部２２の搭載面に届きにくく、チップ搭載部２２の搭載面での反射が低減される。
【００４７】
(第２変形例)
上記第１実施形態に使用することができるさらに別の第２変形例のＬＥＤランプ３０を図１Ｅに示す。ここでは、ＬＥＤランプ３０は、正面から見て長円形状でなく円形であっても良い。ここでは、ＬＥＤチップ３６が搭載されたチップ搭載部３２の搭載面とモールド部底面３５とは平行であるが、照射方向中心線３３と、モールド部３１の前側に設けられたレンズ３１aの光軸３７とが一致せず、所定の間隔をあけて略平行になっている。また、リードフレーム３４は、モールド部３１からモールド部底面３５に対して垂直に突き出ている。ＬＥＤチップ３６の出射光の光軸３３が、レンズ３１aの光軸３７よりも上側にずれていることで、図１Ｅにおいて左上からの西日は、チップ搭載部３２の搭載面に届きにくく、チップ搭載部３２の搭載面での反射が低減される。
【００４８】
(第３変形例)
上記第１実施形態に使用することができるさらに別の第３変形例のＬＥＤランプ４０を図１Ｆに示す。ここでは、ＬＥＤランプ４０は、正面から見て長円形状でなく円形であっても良い。また、図１Ｄとは逆で、ＬＥＤチップ４６が搭載されたチップ搭載部４２の搭載面は、モールド部底面４５と平行ではなく図中左下に若干傾いている。一方でモールド部底面４５は正面を向き水平面に対して略垂直である。また、リードフレーム４４は、モールド部４１からモールド部底面４５に対して斜めに突き出ている。また、図１Ｄと同様で、ＬＥＤチップ４６からの出射光の光軸４３が、モールド部４１の前側に設けられたレンズ４１aとの光軸４７と一致せず、斜め下方に向かって傾いているため、図中左上からの西日はチップ搭載部４２の搭載面に届きにくく、チップ搭載部４２の搭載面での反射が低減される。
【００４９】
図１Ｄ〜図１Ｆに示す第１〜第３変形例ともに、モールド部底面２５,３５,４５は微細な凹凸形状となっていることが好ましい。
【００５０】
〔第２実施形態〕
図２Ａはこの発明の第２実施形態のＬＥＤ表示装置の一例としての電光表示板１０１の模式図を示しており、図２Ｂは上記電光表示板１０１の表示部１０２の要部Ｓ２の拡大図を示している。
【００５１】
ＬＥＤランプ１１０は、正面から見て四角い形状をしている。また、ＬＥＤランプ１１０表面は２平面が鈍角で交わったような形状となっている。これをアレイ状に並べる際に、ＬＥＤランプ１１０から指向特性の最も強い強度が得られる方向(通常はチップ搭載部１１２の搭載面に対して垂直方向(指向特性図の０°方向))を、電光表示板１０１を見る人に向けて配置する。図２Ａは柱に掲げたメッセージボードである。この場合、電光表示板１０１を見る人は数十ｍ先である。また、これが歩行者用信号機であれば、表示を見る人は横断歩道の手前付近である。
【００５２】
図２Ｃは図２ＢのIIC−IIC線から見た要部の断面図を示している。図２Ｃに示すＬＥＤチップ１１６のモールド部１１１は、透明エポキシ樹脂で構成されている。また、ＬＥＤチップ１１６が搭載されたチップ搭載部１１２は、Ａu−Ｎiおよび／またはＡgメッキで構成されており、反射壁を兼ねてチップ搭載部１１２の搭載面の周辺は斜めにせりあがっている。モールド部底面１１５は、ＬＥＤチップ搭載部１１２の搭載面と平行であり、ＬＥＤチップ１１６の出射光の光軸１１３とは垂直の関係にある。また、照射方向中心線１１３は、水平方向から図中左下に若干傾いている。また、モールド部底面１１５はサンドブラスト法等で表面に微細で均一な凹凸形状が施されている。
【００５３】
一方で西日の入射方向１１４は、逆にやや図中左上から向かっており、西日１１４がＬＥＤランプ１１０に入射したとき、入射光のごく一部はチップ搭載部１１２の搭載面およびその周辺の反射壁に到達して反射されるが、ほとんどはチップ搭載部１１２の搭載面およびその周辺の反射壁から外れてモールド部底部１１５に到達し表面の微細な凹凸により乱反射される。つまり、チップ搭載部１１２の搭載面での反射が低減する。
【００５４】
ある程度以下の出力のＬＥＤランプ１１０を図２Ａに示すような密度で配列させることにより、通常の場合でも西日で照らされた場合であっても、見づらさを軽減した表示装置を提供することができる。
【００５５】
〔第３実施形態〕
図３Ａはこの発明の第３実施形態のＬＥＤ表示装置を用いた歩行者用信号機の模式図を示している。
【００５６】
ＬＥＤ式歩行者用信号機は、現行では電球式の人形の周りが赤く(青く)光る従来型とは異なり、小さい人形部分のみが赤く(青く)光る。このために人形だけが異様に光る感じがあり、人形の形も潰れて見える。さらに、非実装部が大きいため、基板非実装部や外側の透明カバーに西日が反射すると反射した西日と光る人形部分とが同じような大きさとなり、判別が困難となりうる。また、弱視者の場合、高輝度であっても光る面積が小さくなると判別しづらくなり、危険であるという問題もある。
【００５７】
このような問題を解決するため、図３Ａに示す歩行者用信号機は、縦長の直方体形状の本体２００の前面側に赤色の上側人形部２０１と青色の下側人形部２０２を配置し、上側人形部２０１の周りを囲むように、上側人形部２０１と同色のＬＥＤランプをフレーム状に配置して枠部２０３を形成すると共に、下側人形部２０２の周りを囲むように、下側人形部２０２と同色のＬＥＤランプをフレーム状に配置して枠部２０４を形成している。この枠部２０３,２０４を用いて、上側人形部２０１と下側人形部２０２に加えて周りのフレームが光るようにしている。この歩行者用信号機では、第１,第２実施形態のＬＥＤランプを用いている。
【００５８】
これにより、光る面積や外周長さを増大させ、外側から、光る枠部２０３,２０４(赤(青))と非発光部２０５,２０６(黒) と発光部である上側人形部２０１と下側人形部２０２(赤(青))の構成によりコントラストを高めることができる。結果として弱視者の認識度も上がり、西日に対しても判別しやすくなる。また、適正な出力のＬＥＤランプとすることで人形が異様に光る感じも低減できる。
【００５９】
図３Ｂは上記ＬＥＤ表示装置を用いた歩行者用信号機の変形例の外観図を示している。図３Ｂでは、図３Ａと同様に、上側人形部と下側人形部を配置しているが、ここでは省略している。
【００６０】
図３Ｂに示す歩行者用信号機は、縦長の直方体形状の本体３００の前面側に人形部３０１を配置し、人形部３０１の周りを囲むようにＬＥＤランプをフレーム状に配置して枠部３０３を形成している。この枠部３０３は、複数のＬＥＤランプからなる。
【００６１】
図３Ｂのように、枠部３０３は、ただ人形と同期して光るだけでなく、残り時間をカウントダウン式に表示しても良い。例えば、図３Ｂのように枠部３０３の一部を、矢印Ｒの方向に序々に少しずつ消してようにしても良い。また、枠部３０３の色は、赤、青どちらの残り時間かが分かるよう、外側から、光る枠部３０３(赤(青))＋非発光部３０５(黒)＋発光部である人形部３０１(赤(青))の構成が望ましい。また、カウントダウン式に消していくのは、赤(青)のとき、反対の青(赤)の外周部をさらに利用しても良い。
【００６２】
また、法令などの制度が変わり、人形部が白色、周りが赤(青)色というように、高い実装密度での配列がＬＥＤ方式で可能となれば、第１,第２実施形態のような方法で西日対策を実現しても良い。
【００６３】
また、上記ＬＥＤ表示装置の人形部は、分割された複数の部分からなり、その人形部の複数の部分のうちの一部を交互に点灯させて、人形部が動いているようにしてもよく、この場合、人形部が動いているように見えることによって、視認性が向上する。
【００６４】
上記実施の形態では、西日に限らず、朝日に照らされても、コスト増加を抑えつつ簡単な構成で見づらさを軽減できる。
【００６５】
この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記第１〜第３実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１Ａ】図１Ａはこの発明の第１実施形態のＬＥＤ表示装置の模式図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは上記電光表示板の表示部の要部の拡大図を示している。
【図１Ｃ】図１Ｃは図１ＢのＩC−ＩC線から見た要部の断面図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは上記第１実施形態に使用することができる第１変形例のＬＥＤランプの断面図である。
【図１Ｅ】図１Ｅは上記第１実施形態に使用することができる第２変形例のＬＥＤランプの断面図である。
【図１Ｆ】図１Ｆは上記第１実施形態に使用することができる第３変形例のＬＥＤランプの断面図である。
【図２Ａ】図２Ａはこの発明の第２実施形態のＬＥＤ表示装置の一例としての電光表示板１０１の模式図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは上記電光表示板の表示部の要部の拡大図を示している。
【図２Ｃ】図２Ｃは図２ＢのIIC−IIC線から見た要部の断面図である。
【図３Ａ】図３Ａはこの発明の第３実施形態のＬＥＤ表示装置を用いた歩行者用信号機の模式図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは上記ＬＥＤ表示装置を用いた歩行者用信号機の変形例の模式図を示している。
【符号の説明】
【００６７】
１,１００…電光表示板
２,１０２…表示部
１０,２０,３０,４０,１１０…ＬＥＤランプ
１１,２１,３１,４１,１１１…モールド部
１２,２２,３２,４２,１１２…チップ搭載部
１３,２３,３３,４３,１１３…出射光の光軸
１４,１１４…西日の入射方向
１５,１１５…モールド部底面
１６,２６,３６,４６,１１６…ＬＥＤチップ
２４,３４,４４…リードフレーム
２００,３００…本体
２０１…上側人形部
２０２…下側人形部
２０３,２０４,３０３…枠部
２０５,２０６,３０５…非発光部
３０１…人形部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＬＥＤ表示装置および歩行者用信号機に関し、詳しくは、ＬＥＤを用いた看板、道路標識、文字表示板、信号機等に好適なＬＥＤ表示装置およびそれを用いた歩行者用信号機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高輝度に発光可能なＬＥＤ(Light Emitting Diode：発光ダイオード)が開発され、使用されるようになってきている。最近では、高輝度ＬＥＤが、道路や店舗での電光表示板、カラーディスプレイ(看板)、交通信号灯等に利用され始めている。このようなＬＥＤは、信頼性が高く寿命も長いので、光源の交換周期も大幅に減少できる。また、個々のＬＥＤ自体が固有の色で発光するため、カラーフィルターを持つ必要がない。これにより、ＬＥＤを用いたＬＥＤ表示装置では、コスト削減や、交換時の手間の削減、メンテナンスによる表示停止時間の縮小が実現できる。
【０００３】
しかしながら、近年のＬＥＤ表示装置では、使用されるＬＥＤが必要以上に高輝度であるために、表示された文字や画像がかえって潰れて見えて読み取りにくい場合がある。道路での文字表示板等では、個々のＬＥＤが高輝度過ぎると、複数のＬＥＤ同時点灯で表示される文字・図形がかえって不明瞭に見える。
【０００４】
かといってＬＥＤの実装密度を低くしたり実装面積を小さくしたりすると、表示できる内容に制約ができたり判別が難しくなったりする。特に歩行者用信号機においては、人形の周りが赤く(青く)光る従来型とは異なり、ＬＥＤを用いた歩行者用信号機は、小さい人形部分のみが赤く(青く)光る。このために、高輝度ＬＥＤでは、人形だけが異様に光る感じがあり、人形の形も潰れて見える。さらに、非実装部が大きいため、基板非実装部や外側の透明カバーに西日が反射すると、反射した西日と光る人形部分とが同じような大きさとなり、実際は光っていないのに光っているように見えるいわゆる擬似点灯状態となり判別が困難になるという問題がある。また、弱視者の場合、高輝度であっても光る面積が小さくなると判別しづらく危険であるという問題もある。
【０００５】
よって、ある程度の輝度つまりある程度以下の出力のＬＥＤを高い実装密度や広い実装面積で配列することが好ましい。これはＬＥＤの単価低減にもつながる。
【０００６】
ところが、高い実装密度の場合、ＬＥＤ表示装置において基板表面の占める面積が減る一方で、ＬＥＤの中にあるチップ搭載部を兼ねた金属反射板が占める割合が増大し、特に西日が直射するような場合、リフレクターがあるかのように反射光が生じて、ＬＥＤが点灯している部分と消灯部分とのコントラストが悪くなって、非表示部分が擬似点灯に近い状態となり表示が見づらくなる。このような反射光に打ち勝つようにＬＥＤの出力を上げると、前述の理由により読み取りにくくなる上に、初期コストや消費電力が増えることによりランニングコストが増大する。
【０００７】
これに対する先行技術として、ＬＥＤランプのモールド部表面に着色層を形成するＬＥＤ表示装置がある(例えば、特開２００１−６８７３９号公報(特許文献１)参照)。このＬＥＤ表示装置では、西日が２回着色層を通過するのに対して、ＬＥＤチップからの光は１回着色層を通過するだけにすることにより、西日反射を抑えることができる。しかしながら、このＬＥＤ表示装置は、程度の差はあれ、ＬＥＤチップからの光も確実にロスするため、その分余分なＬＥＤランプ出力が必要となり、着色層形成による初期コストが増大すると共に、消費電力が増えてランニングコストが増大する。
【特許文献１】特開２００１−６８７３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、この発明の課題は、西日や朝日で照らされても、簡単な構成で視認性を向上できる低コストなＬＥＤ表示装置および歩行者用信号機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、この発明のＬＥＤ表示装置は、
複数のＬＥＤランプが表示部に配列されたＬＥＤ表示装置であって、
上記複数のＬＥＤランプは、ＬＥＤチップと、上記ＬＥＤチップが搭載され、上記ＬＥＤチップの出射光の光軸に対して略垂直な搭載面を有するチップ搭載部と、上記ＬＥＤチップと上記チップ搭載部を内部に配置した光透過性を有するモールド部とを備え、
上記複数のＬＥＤランプが、上記表示部の前方より日光が照らされたときに、上記チップ搭載部の搭載面への入射光を低減可能な構造であることを特徴とする。
【００１０】
上記構成のＬＥＤ表示装置によれば、表示部に配列された複数のＬＥＤランプが、表示部の前方より日光が照らされたときに、上記チップ搭載部への入射光を減らすことが可能な構造とすることによって、西日や朝日で照らされても、簡単な構成で視認性を向上できる低コストなＬＥＤ表示装置を実現できる。
【００１１】
また、一実施形態のＬＥＤ表示装置では、
上記複数のＬＥＤランプの上記モールド部は、上記ＬＥＤチップの光軸方向から見て楕円形状または長円形状をしていると共に、上記ＬＥＤチップの出射側に形成された凸レンズ部を有し、
上記モールド部の上記凸レンズ部は、上記凸モールド部の長手方向かつ上記ＬＥＤチップの出射光の光軸に沿った断面の曲率半径が、上記モールド部の長手方向に対して直交しかつ上記ＬＥＤチップの出射光の光軸に沿った断面の曲率半径よりも大きくなっており、
上記複数のＬＥＤランプが配列された上記表示部の面に沿って上記モールド部の長手方向をランダムに向けて、上記複数のＬＥＤランプを配列している。
【００１２】
上記実施形態によれば、上記複数のＬＥＤランプが配列された表示部の面に沿って楕円形状(または長円形状)のモールド部の長手方向をランダムに向けて、複数のＬＥＤランプを配列することによって、西日が横向きのＬＥＤランプに入射したとき、チップ搭載部の搭載面から外れるので、チップ搭載部の搭載面での反射が低減される。また、モールド部の長手方向かつＬＥＤチップの出射光の光軸に沿った断面の曲率半径が、モールド部の長手方向に対して直交しかつＬＥＤチップの出射光の光軸に沿った断面の曲率半径よりも大きくなっているので、向きの異なるＬＥＤランプの指向特性(発光強度の角度分布)が異なり、ＬＥＤ表示装置全体として満遍なく指向特性が広がり、表示むらが感じられにくくなる。
【００１３】
また、一実施形態のＬＥＤ表示装置では、
上記複数のＬＥＤランプの上記モールド部は、上記ＬＥＤチップの出射側に形成された凸レンズ部を有し、
上記ＬＥＤチップの出射光の光軸と上記モールド部の上記凸レンズ部の光軸とが平行でない。
【００１４】
上記実施形態によれば、ＬＥＤチップの出射光の光軸とモールド部の凸レンズ部の光軸とが平行でないことによって、例えば、ＬＥＤチップの出射光の光軸よりもモールド部の凸レンズ部の光軸方向を水平面に対して斜め前方に傾けることで、西日や朝日がチップ搭載部の搭載面に届きにくくなり、チップ搭載部の搭載面での反射を確実に低減できる。
【００１５】
また、一実施形態のＬＥＤ表示装置では、
上記複数のＬＥＤランプの上記モールド部は、上記ＬＥＤチップの出射側に形成された凸レンズ部を有し、
上記ＬＥＤチップの出射光の光軸と上記モールド部の上記凸レンズ部の光軸とが予め設定された間隔をあけて平行で、かつ、上記ＬＥＤチップの出射光の光軸が上記モールド部の上記凸レンズ部の光軸よりも上側にある。
【００１６】
上記実施形態によれば、ＬＥＤチップの出射光の光軸とモールド部の凸レンズ部の光軸とが予め設定された間隔をあけて平行であることによって、例えば、モールド部の凸レンズ部の光軸よりもＬＥＤチップの出射光の光軸を上側にすると共に、モールド部の凸レンズ部の光軸およびＬＥＤチップの出射光の光軸を、水平面に対して斜め前方に傾けることで西日や朝日がチップ搭載部に届きにくくなり、チップ搭載部での反射を確実に低減できる。
【００１７】
また、一実施形態のＬＥＤ表示装置では、上記複数のＬＥＤランプの上記モールド部の底面と上記チップ搭載部が平行でない。
【００１８】
上記実施形態によれば、モールド部の底面とチップ搭載部が平行でないことによって、例えば、チップ搭載部の搭載面をモールド部の底面に対して斜め前方に傾けることで西日や朝日がチップ搭載部の搭載面に届きにくくなり、チップ搭載部の搭載面での反射を確実に低減できる。
【００１９】
また、一実施形態のＬＥＤ表示装置では、上記複数のＬＥＤランプの上記モールド部の底面と上記チップ搭載部の少なくともいずれか一方の垂直方向に対して、上記モールド部の底面側から外部に突き出たリードフレームが傾斜している。
【００２０】
上記実施形態によれば、モールド部の底面とチップ搭載部の少なくともいずれか一方の垂直方向に対して、モールド部の底面側から外部に突き出たリードフレームが傾斜していることによって、例えば、モールド部の凸レンズ部の光軸方向に対してチップ搭載部の搭載面の垂直方向を斜め前方に傾けたり、チップ搭載部の搭載面の垂直方向に対してモールド部の凸レンズ部の光軸方向を斜め前方に傾けたりすることで、西日や朝日がチップ搭載部の搭載面に届きにくくなり、チップ搭載部の搭載面での反射を確実に低減できる。
【００２１】
また、一実施形態のＬＥＤ表示装置では、上記複数のＬＥＤランプの上記モールド部は、上記ＬＥＤチップの出射側に設けられた互いに交差する上側平面部と下側平面部とを有し、上記上側平面部が上記ＬＥＤチップの出射光の光軸よりも斜め上方に向かって面する一方、上記下側平面部が上記ＬＥＤチップの出射光の光軸よりも斜め下方に向かって面する。
【００２２】
上記実施形態によれば、上記複数のＬＥＤランプのモールド部のＬＥＤチップの出射側に、ＬＥＤチップの出射光の光軸よりも斜め上方に向かって面する上側平面部と、ＬＥＤチップの出射光の光軸よりも斜め下方に向かって面する下側平面部とを互いに交差するように設けることによって、西日や朝日がＬＥＤランプに斜め上方から入射したとき、入射光のごく一部はチップ搭載部の搭載面に到達して反射されるが、ほとんどはチップ搭載部の搭載面から外れるので、チップ搭載部の搭載面での反射が低減される。
【００２３】
また、一実施形態のＬＥＤ表示装置では、道路情報の電光掲示板、ＬＥＤ看板、ＲＧＢドットマトリクスフルカラーディスプレイ、車両用信号機のうちのいずれか１つに用いられる。
【００２４】
また、この発明の歩行者用信号機では、
上記のいずれか１つのＬＥＤ表示装置を用いた歩行者用信号機であって、
上記ＬＥＤ表示装置は、白色に点灯する人形部と、その人形部の周りを囲むように設けられ、赤色または青色に点灯する枠部とを有することを特徴とする。
【００２５】
上記構成によれば、白色に点灯する人形部と、その人形部の周りを囲むようが赤色または青色に点灯する枠部とを有する上記ＬＥＤ表示装置を用いることによって、西日や朝日で照らされても、簡単な構成で見づらさを軽減できる低コストな歩行者用信号機を実現できる。
【００２６】
また、この発明の歩行者用信号機では、
上記のいずれか１つのＬＥＤ表示装置を用いた歩行者用信号機であって、
上記ＬＥＤ表示装置は、人形部と、その人形部の周りを囲むように設けられた枠部とを有し、上記人形部と上記枠部が赤色または青色に点灯することを特徴とする。
【００２７】
上記構成によれば、赤色または青色に点灯する人形部と枠部とを有する上記ＬＥＤ表示装置を用いることによって、西日や朝日で照らされても、簡単な構成で見づらさを軽減できる低コストな歩行者用信号機を実現できる。
【００２８】
また、一実施形態の歩行者用信号機では、上記ＬＥＤ表示装置の上記枠部は、分割された複数の領域からなり、時間が経つにつれて点灯している上記領域が徐々に減っていく。
【００２９】
上記実施形態によれば、上記ＬＥＤ表示装置の枠部は、時間が経つにつれて点灯している上記領域が徐々に減っていくことにより、人形部の点灯した状態が保たれる残り時間を人が容易に認識することが可能となる。
【００３０】
また、一実施形態の歩行者用信号機では、
上記ＬＥＤ表示装置の上記人形部は、分割された複数の部分からなり、
上記人形部の複数の部分のうちの一部を交互に点灯させて、上記人形部が動いているように見える。
【００３１】
上記実施形態によれば、ＬＥＤ表示装置の人形部の複数の部分のうちの一部を交互に点灯させて、人形部が動いているように見えることによって、視認性が向上する。
【００３２】
また、この発明の歩行者用信号機では、
複数のＬＥＤランプが表示部に配列された歩行者用信号機であって、
人形部と、その人形部の周りを囲むようにかつ上記人形部に接しないように設けられた枠部と、上記点灯した人形部と上記枠部との間に設けられた非点灯部とを有することを特徴とする。
【００３３】
上記構成によれば、点灯した人形部と枠部の間に点灯しない部分を有することによって、西日に対しても判別しやすく、コントラストを高めることができ、弱視者の認識度も向上する。
【発明の効果】
【００３４】
以上より明らかなように、この発明のＬＥＤ表示装置および歩行者用信号機によれば、チップ搭載部への日光の入射を低減可能な構成とすることによって、チップ搭載部の搭載面に西日や朝日が反射し、表示領域において、ＬＥＤランプが点灯している部分と消灯部分とのコントラストが悪くなって表示が見づらくなることを防ぐことができる。これにより、適正な出力のＬＥＤランプを高い実装密度や広い実装面積で使用するという理想的な使用方法が良好な視野性で実現でき、ＬＥＤランプの出力すなわちコストを過剰に上げることを避けることができる。
【００３５】
特に、歩行者用信号機に適用すると、西日や朝日による深刻な見間違いを防止でき、また色弱者への視野性も向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、この発明のＬＥＤ表示装置および歩行者用信号機を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３７】
〔第１実施形態〕
図１Ａはこの発明の第１実施形態のＬＥＤ表示装置の一例としての電光表示板１の模式図を示し、図１Ｂは上記電光表示板１の表示部２の要部Ｓ１の拡大図を示している。
【００３８】
図１Ａに示す電光表示板１は、複数のＬＥＤランプ１０により構成されている。図１Ｂに示すように、ＬＥＤランプ１０は、正面から見て長円形状(または楕円形状)をしている。このＬＥＤランプ１０を電光表示板１の表示部２にアレイ状に並べている。ここで、ＬＥＤランプ１０から指向特性の最も強い強度が得られる方向(通常は図１Ｃに示すチップ搭載部１２の搭載面に対して垂直方向(指向特性図の０°方向))を、電光表示板１を見る人に向けて配置する。例えば、道路での電光表示板１であれば、設置場所の約１００ｍ程度手前である。さらに、図１Ｂに示すように、ＬＥＤランプ１０は、楕円形の長手方向が縦、横、縦、横、…となるように交互に格子状に配置している。
【００３９】
図１Ｃは図１ＢのＩC−ＩC線から見た要部の断面図を示している。図１Ｃに示すランプ１０のモールド部１１は、透明エポキシ樹脂で構成されている。また、ＬＥＤチップ１６が搭載されたチップ搭載部１２は、Ａu−Ｎiおよび／またはＡgメッキで構成されており、反射壁を兼ねてＬＥＤチップ搭載部１２の搭載面の周辺は斜めにせりあがっている。さらに、モールド部底面１５は、ＬＥＤチップ搭載部１２の搭載面と平行であり、ＬＥＤチップの照射方向中心線１３に対して垂直である。また、照射方向中心線１３は、設置場所の約１００ｍ程度手前に向かって水平面に対して図中左下に若干傾いている。また、モールド部底面１５は、サンドブラスト法等で表面に微細で均一な凹凸形状が施されている。
【００４０】
また、上記モールド部１１の前面側に、凸レンズ部の一例としての凸面状のレンズ１１aを設けている。そして、長手方向が縦向きのＬＥＤランプ１０は、モールド部１１のレンズ１１aの垂直断面の曲率半径が大きく、長手方向が横向きのＬＥＤランプ１０は、モールド部１１のレンズ１１aの垂直断面の曲率半径が小さくなっている。すなわち、長手方向が縦向きのＬＥＤランプ１０の場合は、長手方向かつＬＥＤチップ１６の光軸に沿った断面における出射光の指向特性が狭いのに対して、長手方向が横向きのＬＥＤランプ１０の場合は、長手方向に直交しかつＬＥＤチップ１６の光軸に沿った断面における出射光の指向特性が広くなる。
【００４１】
一方で西日の入射方向１４は、逆に水平面に対して図中やや左上から右下に向かっており、縦向きのＬＥＤランプ１０に西日が入射したときは、入射光の一部は、チップ搭載部１２の搭載面およびその周辺の反射壁に到達し反射され、残りはチップ搭載部１２の搭載面およびその周辺の反射壁から外れてモールド部底部１５に到達し、表面の微細な凹凸により乱反射される。一方、横向きのＬＥＤランプ１０に西日が入射したときは、すべてチップ搭載部１２の搭載面およびその周辺の反射壁から外れてモールド部底部１５に到達し、表面の微細な凹凸により乱反射される。つまり、横向きのＬＥＤランプ１０において、チップ搭載部１２の搭載面での反射が低減される。
【００４２】
また一方で、縦向きのＬＥＤランプ１０と横向きのＬＥＤランプ１０とで指向特性(発光強度の角度分布)が異なる。それが交互に配列されていることで、電光表示板１全体として満遍なく指向特性が広がり、表示むらが感じられにくくなる。
【００４３】
なお、図１Ａ〜図１ＣのＬＥＤ表示装置としての電光表示板１とは異なり、長手方向の横向き、縦向きもしくは斜め方向が、偏らずにほぼ均一に周期的もしくはランダムにＬＥＤランプが配列されていてもよい。
【００４４】
また、ＬＥＤチップを搭載するチップ搭載部の搭載面が小さい方がそこでの反射を減じることができる。
【００４５】
また、ある程度以下の出力のＬＥＤランプ１０を図１Ａに示すような密度で配列させることにより、西日で照らされた場合であっても、見づらさを軽減した電光表示板を提供することができる。
【００４６】
(第１変形例)
上記第１実施形態に使用することができる別の第１変形例のＬＥＤランプ２０を図１Ｄに示す。ここではＬＥＤランプ２０は、正面から見て長円形状でなく円形であっても良い。ＬＥＤチップ２６が搭載されたチップ搭載部２２の搭載面は、正面を向き水平面に対して略垂直である。一方でモールド部２１およびモールド部底面２５は、チップ搭載部２２の搭載面と平行ではなく、図１Ｄにおいて水平面に対して左下に若干傾いている。つまり、モールド部２１の前側に設けられたレンズ２１aの光軸２７が、チップ搭載部２２の搭載面に搭載されたＬＥＤチップ２６からの出射光の光軸２３と一致せずに斜め下方に向かって傾いている。また、リードフレーム２４は、モールド部２１からモールド部底面２５に対して斜めに突き出ている。その結果、レンズ２１aの光軸２７は、設置場所の１００ｍより近い手前に向かって水平面に対して若干下向きに傾いている。また、出射光の光軸２３は、設置場所の約１００ｍ程度手前に向かって水平面に対して若干下向きに傾いている。また、モールド部底面２５が左下に傾いていて、さらにモールド部２１はより左下に傾いているので、図１Ｄにおいて左上からの西日は、チップ搭載部２２の搭載面に届きにくく、チップ搭載部２２の搭載面での反射が低減される。
【００４７】
(第２変形例)
上記第１実施形態に使用することができるさらに別の第２変形例のＬＥＤランプ３０を図１Ｅに示す。ここでは、ＬＥＤランプ３０は、正面から見て長円形状でなく円形であっても良い。ここでは、ＬＥＤチップ３６が搭載されたチップ搭載部３２の搭載面とモールド部底面３５とは平行であるが、照射方向中心線３３と、モールド部３１の前側に設けられたレンズ３１aの光軸３７とが一致せず、所定の間隔をあけて略平行になっている。また、リードフレーム３４は、モールド部３１からモールド部底面３５に対して垂直に突き出ている。ＬＥＤチップ３６の出射光の光軸３３が、レンズ３１aの光軸３７よりも上側にずれていることで、図１Ｅにおいて左上からの西日は、チップ搭載部３２の搭載面に届きにくく、チップ搭載部３２の搭載面での反射が低減される。
【００４８】
(第３変形例)
上記第１実施形態に使用することができるさらに別の第３変形例のＬＥＤランプ４０を図１Ｆに示す。ここでは、ＬＥＤランプ４０は、正面から見て長円形状でなく円形であっても良い。また、図１Ｄとは逆で、ＬＥＤチップ４６が搭載されたチップ搭載部４２の搭載面は、モールド部底面４５と平行ではなく図中左下に若干傾いている。一方でモールド部底面４５は正面を向き水平面に対して略垂直である。また、リードフレーム４４は、モールド部４１からモールド部底面４５に対して斜めに突き出ている。また、図１Ｄと同様で、ＬＥＤチップ４６からの出射光の光軸４３が、モールド部４１の前側に設けられたレンズ４１aとの光軸４７と一致せず、斜め下方に向かって傾いているため、図中左上からの西日はチップ搭載部４２の搭載面に届きにくく、チップ搭載部４２の搭載面での反射が低減される。
【００４９】
図１Ｄ〜図１Ｆに示す第１〜第３変形例ともに、モールド部底面２５,３５,４５は微細な凹凸形状となっていることが好ましい。
【００５０】
〔第２実施形態〕
図２Ａはこの発明の第２実施形態のＬＥＤ表示装置の一例としての電光表示板１０１の模式図を示しており、図２Ｂは上記電光表示板１０１の表示部１０２の要部Ｓ２の拡大図を示している。
【００５１】
ＬＥＤランプ１１０は、正面から見て四角い形状をしている。また、ＬＥＤランプ１１０表面は２平面が鈍角で交わったような形状となっている。これをアレイ状に並べる際に、ＬＥＤランプ１１０から指向特性の最も強い強度が得られる方向(通常はチップ搭載部１１２の搭載面に対して垂直方向(指向特性図の０°方向))を、電光表示板１０１を見る人に向けて配置する。図２Ａは柱に掲げたメッセージボードである。この場合、電光表示板１０１を見る人は数十ｍ先である。また、これが歩行者用信号機であれば、表示を見る人は横断歩道の手前付近である。
【００５２】
図２Ｃは図２ＢのIIC−IIC線から見た要部の断面図を示している。図２Ｃに示すＬＥＤチップ１１６のモールド部１１１は、透明エポキシ樹脂で構成されている。また、ＬＥＤチップ１１６が搭載されたチップ搭載部１１２は、Ａu−Ｎiおよび／またはＡgメッキで構成されており、反射壁を兼ねてチップ搭載部１１２の搭載面の周辺は斜めにせりあがっている。モールド部底面１１５は、ＬＥＤチップ搭載部１１２の搭載面と平行であり、ＬＥＤチップ１１６の出射光の光軸１１３とは垂直の関係にある。また、照射方向中心線１１３は、水平方向から図中左下に若干傾いている。また、モールド部底面１１５はサンドブラスト法等で表面に微細で均一な凹凸形状が施されている。
【００５３】
一方で西日の入射方向１１４は、逆にやや図中左上から向かっており、西日１１４がＬＥＤランプ１１０に入射したとき、入射光のごく一部はチップ搭載部１１２の搭載面およびその周辺の反射壁に到達して反射されるが、ほとんどはチップ搭載部１１２の搭載面およびその周辺の反射壁から外れてモールド部底部１１５に到達し表面の微細な凹凸により乱反射される。つまり、チップ搭載部１１２の搭載面での反射が低減する。
【００５４】
ある程度以下の出力のＬＥＤランプ１１０を図２Ａに示すような密度で配列させることにより、通常の場合でも西日で照らされた場合であっても、見づらさを軽減した表示装置を提供することができる。
【００５５】
〔第３実施形態〕
図３Ａはこの発明の第３実施形態のＬＥＤ表示装置を用いた歩行者用信号機の模式図を示している。
【００５６】
ＬＥＤ式歩行者用信号機は、現行では電球式の人形の周りが赤く(青く)光る従来型とは異なり、小さい人形部分のみが赤く(青く)光る。このために人形だけが異様に光る感じがあり、人形の形も潰れて見える。さらに、非実装部が大きいため、基板非実装部や外側の透明カバーに西日が反射すると反射した西日と光る人形部分とが同じような大きさとなり、判別が困難となりうる。また、弱視者の場合、高輝度であっても光る面積が小さくなると判別しづらくなり、危険であるという問題もある。
【００５７】
このような問題を解決するため、図３Ａに示す歩行者用信号機は、縦長の直方体形状の本体２００の前面側に赤色の上側人形部２０１と青色の下側人形部２０２を配置し、上側人形部２０１の周りを囲むように、上側人形部２０１と同色のＬＥＤランプをフレーム状に配置して枠部２０３を形成すると共に、下側人形部２０２の周りを囲むように、下側人形部２０２と同色のＬＥＤランプをフレーム状に配置して枠部２０４を形成している。この枠部２０３,２０４を用いて、上側人形部２０１と下側人形部２０２に加えて周りのフレームが光るようにしている。この歩行者用信号機では、第１,第２実施形態のＬＥＤランプを用いている。
【００５８】
これにより、光る面積や外周長さを増大させ、外側から、光る枠部２０３,２０４(赤(青))と非発光部２０５,２０６(黒) と発光部である上側人形部２０１と下側人形部２０２(赤(青))の構成によりコントラストを高めることができる。結果として弱視者の認識度も上がり、西日に対しても判別しやすくなる。また、適正な出力のＬＥＤランプとすることで人形が異様に光る感じも低減できる。
【００５９】
図３Ｂは上記ＬＥＤ表示装置を用いた歩行者用信号機の変形例の外観図を示している。図３Ｂでは、図３Ａと同様に、上側人形部と下側人形部を配置しているが、ここでは省略している。
【００６０】
図３Ｂに示す歩行者用信号機は、縦長の直方体形状の本体３００の前面側に人形部３０１を配置し、人形部３０１の周りを囲むようにＬＥＤランプをフレーム状に配置して枠部３０３を形成している。この枠部３０３は、複数のＬＥＤランプからなる。
【００６１】
図３Ｂのように、枠部３０３は、ただ人形と同期して光るだけでなく、残り時間をカウントダウン式に表示しても良い。例えば、図３Ｂのように枠部３０３の一部を、矢印Ｒの方向に序々に少しずつ消してようにしても良い。また、枠部３０３の色は、赤、青どちらの残り時間かが分かるよう、外側から、光る枠部３０３(赤(青))＋非発光部３０５(黒)＋発光部である人形部３０１(赤(青))の構成が望ましい。また、カウントダウン式に消していくのは、赤(青)のとき、反対の青(赤)の外周部をさらに利用しても良い。
【００６２】
また、法令などの制度が変わり、人形部が白色、周りが赤(青)色というように、高い実装密度での配列がＬＥＤ方式で可能となれば、第１,第２実施形態のような方法で西日対策を実現しても良い。
【００６３】
また、上記ＬＥＤ表示装置の人形部は、分割された複数の部分からなり、その人形部の複数の部分のうちの一部を交互に点灯させて、人形部が動いているようにしてもよく、この場合、人形部が動いているように見えることによって、視認性が向上する。
【００６４】
上記実施の形態では、西日に限らず、朝日に照らされても、コスト増加を抑えつつ簡単な構成で見づらさを軽減できる。
【００６５】
この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記第１〜第３実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１Ａ】図１Ａはこの発明の第１実施形態のＬＥＤ表示装置の模式図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは上記電光表示板の表示部の要部の拡大図を示している。
【図１Ｃ】図１Ｃは図１ＢのＩC−ＩC線から見た要部の断面図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは上記第１実施形態に使用することができる第１変形例のＬＥＤランプの断面図である。
【図１Ｅ】図１Ｅは上記第１実施形態に使用することができる第２変形例のＬＥＤランプの断面図である。
【図１Ｆ】図１Ｆは上記第１実施形態に使用することができる第３変形例のＬＥＤランプの断面図である。
【図２Ａ】図２Ａはこの発明の第２実施形態のＬＥＤ表示装置の一例としての電光表示板１０１の模式図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは上記電光表示板の表示部の要部の拡大図を示している。
【図２Ｃ】図２Ｃは図２ＢのIIC−IIC線から見た要部の断面図である。
【図３Ａ】図３Ａはこの発明の第３実施形態のＬＥＤ表示装置を用いた歩行者用信号機の模式図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは上記ＬＥＤ表示装置を用いた歩行者用信号機の変形例の模式図を示している。
【符号の説明】
【００６７】
１,１００…電光表示板
２,１０２…表示部
１０,２０,３０,４０,１１０…ＬＥＤランプ
１１,２１,３１,４１,１１１…モールド部
１２,２２,３２,４２,１１２…チップ搭載部
１３,２３,３３,４３,１１３…出射光の光軸
１４,１１４…西日の入射方向
１５,１１５…モールド部底面
１６,２６,３６,４６,１１６…ＬＥＤチップ
２４,３４,４４…リードフレーム
２００,３００…本体
２０１…上側人形部
２０２…下側人形部
２０３,２０４,３０３…枠部
２０５,２０６,３０５…非発光部
３０１…人形部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＥＤランプが表示部に配列されたＬＥＤ表示装置であって、
上記複数のＬＥＤランプは、ＬＥＤチップと、上記ＬＥＤチップが搭載され、上記ＬＥＤチップの出射光の光軸に対して略垂直な搭載面を有するチップ搭載部と、上記ＬＥＤチップと上記チップ搭載部を内部に配置した光透過性を有するモールド部とを備え、
上記複数のＬＥＤランプが、上記表示部の前方より日光が照らされたときに、上記チップ搭載部の搭載面への入射光を低減可能な構造であることを特徴とするＬＥＤ表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＬＥＤ表示装置において、
上記複数のＬＥＤランプの上記モールド部は、上記ＬＥＤチップの光軸方向から見て楕円形状または長円形状をしていると共に、上記ＬＥＤチップの出射側に形成された凸レンズ部を有し、
上記モールド部の上記凸レンズ部は、上記凸モールド部の長手方向かつ上記ＬＥＤチップの出射光の光軸に沿った断面の曲率半径が、上記モールド部の長手方向に対して直交しかつ上記ＬＥＤチップの出射光の光軸に沿った断面の曲率半径よりも大きくなっており、
上記複数のＬＥＤランプが配列された上記表示部の面に沿って上記モールド部の長手方向をランダムに向けて、上記複数のＬＥＤランプを配列していることを特徴とするＬＥＤ表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載のＬＥＤ表示装置において、
上記複数のＬＥＤランプの上記モールド部は、上記ＬＥＤチップの出射側に形成された凸レンズ部を有し、
上記ＬＥＤチップの出射光の光軸と上記モールド部の上記凸レンズ部の光軸とが平行でないことを特徴とするＬＥＤ表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載のＬＥＤ表示装置において、
上記複数のＬＥＤランプの上記モールド部は、上記ＬＥＤチップの出射側に形成された凸レンズ部を有し、
上記ＬＥＤチップの出射光の光軸と上記モールド部の上記凸レンズ部の光軸とが予め設定された間隔をあけて平行で、かつ、上記ＬＥＤチップの出射光の光軸が上記モールド部の上記凸レンズ部の光軸よりも上側にあることを特徴とするＬＥＤ表示装置。
【請求項５】
請求項１に記載のＬＥＤ表示装置において、
上記複数のＬＥＤランプの上記モールド部の底面と上記チップ搭載部の搭載面が平行でないことを特徴とするＬＥＤ表示装置。
【請求項６】
請求項１に記載のＬＥＤ表示装置において、
上記複数のＬＥＤランプの上記モールド部の底面と上記チップ搭載部の搭載面の少なくともいずれか一方の垂直方向に対して、上記モールド部の底面側から外部に突き出たリードフレームが傾斜していることを特徴とするＬＥＤ表示装置。
【請求項７】
請求項１に記載のＬＥＤ表示装置において、
上記複数のＬＥＤランプの上記モールド部は、上記ＬＥＤチップの出射側に設けられた互いに交差する上側平面部と下側平面部とを有し、上記上側平面部が上記ＬＥＤチップの出射光の光軸よりも斜め上方に向かって面する一方、上記下側平面部が上記ＬＥＤチップの出射光の光軸よりも斜め下方に向かって面することを特徴とするＬＥＤ表示装置。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１つに記載のＬＥＤ表示装置において、
上記ＬＥＤ表示装置は、道路情報の電光掲示板、ＬＥＤ看板、ＲＧＢドットマトリクスフルカラーディスプレイ、車両用信号機のうちのいずれか１つであることを特徴とするＬＥＤ表示装置。
【請求項９】
請求項１から７までのいずれか１つに記載のＬＥＤ表示装置を用いた歩行者用信号機であって、
上記ＬＥＤ表示装置は、白色に点灯する人形部と、その人形部の周りを囲むように設けられ、赤色または青色に点灯する枠部とを有することを特徴とする歩行者用信号機。
【請求項１０】
請求項１から７までのいずれか１つに記載のＬＥＤ表示装置を用いた歩行者用信号機であって、
上記ＬＥＤ表示装置は、人形部と、その人形部の周りを囲むように設けられた枠部とを有し、上記人形部と上記枠部が赤色または青色に点灯することを特徴とする歩行者用信号機。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の歩行者用信号機において、
上記ＬＥＤ表示装置の上記枠部は、分割された複数の領域からなり、時間が経つにつれて点灯している上記領域が徐々に減っていくことを特徴とする歩行者用信号機。
【請求項１２】
請求項９から１１までのいずれか１つに記載の歩行者用信号機において、
上記ＬＥＤ表示装置の上記人形部は、分割された複数の部分からなり、
上記人形部の複数の部分のうちの一部を交互に点灯させて、上記人形部が動いているように見えることを特徴とする歩行者用信号機。
【請求項１３】
複数のＬＥＤランプが表示部に配列された歩行者用信号機であって、
人形部と、その人形部の周りを囲むようにかつ上記人形部に接しないように設けられた枠部と、上記点灯した人形部と上記枠部との間に設けられた非点灯部とを有することを特徴とする歩行者用信号機。
【請求項１】
複数のＬＥＤランプが表示部に配列されたＬＥＤ表示装置であって、
上記複数のＬＥＤランプは、ＬＥＤチップと、上記ＬＥＤチップが搭載され、上記ＬＥＤチップの出射光の光軸に対して略垂直な搭載面を有するチップ搭載部と、上記ＬＥＤチップと上記チップ搭載部を内部に配置した光透過性を有するモールド部とを備え、
上記複数のＬＥＤランプが、上記表示部の前方より日光が照らされたときに、上記チップ搭載部の搭載面への入射光を低減可能な構造であることを特徴とするＬＥＤ表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＬＥＤ表示装置において、
上記複数のＬＥＤランプの上記モールド部は、上記ＬＥＤチップの光軸方向から見て楕円形状または長円形状をしていると共に、上記ＬＥＤチップの出射側に形成された凸レンズ部を有し、
上記モールド部の上記凸レンズ部は、上記凸モールド部の長手方向かつ上記ＬＥＤチップの出射光の光軸に沿った断面の曲率半径が、上記モールド部の長手方向に対して直交しかつ上記ＬＥＤチップの出射光の光軸に沿った断面の曲率半径よりも大きくなっており、
上記複数のＬＥＤランプが配列された上記表示部の面に沿って上記モールド部の長手方向をランダムに向けて、上記複数のＬＥＤランプを配列していることを特徴とするＬＥＤ表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載のＬＥＤ表示装置において、
上記複数のＬＥＤランプの上記モールド部は、上記ＬＥＤチップの出射側に形成された凸レンズ部を有し、
上記ＬＥＤチップの出射光の光軸と上記モールド部の上記凸レンズ部の光軸とが平行でないことを特徴とするＬＥＤ表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載のＬＥＤ表示装置において、
上記複数のＬＥＤランプの上記モールド部は、上記ＬＥＤチップの出射側に形成された凸レンズ部を有し、
上記ＬＥＤチップの出射光の光軸と上記モールド部の上記凸レンズ部の光軸とが予め設定された間隔をあけて平行で、かつ、上記ＬＥＤチップの出射光の光軸が上記モールド部の上記凸レンズ部の光軸よりも上側にあることを特徴とするＬＥＤ表示装置。
【請求項５】
請求項１に記載のＬＥＤ表示装置において、
上記複数のＬＥＤランプの上記モールド部の底面と上記チップ搭載部の搭載面が平行でないことを特徴とするＬＥＤ表示装置。
【請求項６】
請求項１に記載のＬＥＤ表示装置において、
上記複数のＬＥＤランプの上記モールド部の底面と上記チップ搭載部の搭載面の少なくともいずれか一方の垂直方向に対して、上記モールド部の底面側から外部に突き出たリードフレームが傾斜していることを特徴とするＬＥＤ表示装置。
【請求項７】
請求項１に記載のＬＥＤ表示装置において、
上記複数のＬＥＤランプの上記モールド部は、上記ＬＥＤチップの出射側に設けられた互いに交差する上側平面部と下側平面部とを有し、上記上側平面部が上記ＬＥＤチップの出射光の光軸よりも斜め上方に向かって面する一方、上記下側平面部が上記ＬＥＤチップの出射光の光軸よりも斜め下方に向かって面することを特徴とするＬＥＤ表示装置。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１つに記載のＬＥＤ表示装置において、
上記ＬＥＤ表示装置は、道路情報の電光掲示板、ＬＥＤ看板、ＲＧＢドットマトリクスフルカラーディスプレイ、車両用信号機のうちのいずれか１つであることを特徴とするＬＥＤ表示装置。
【請求項９】
請求項１から７までのいずれか１つに記載のＬＥＤ表示装置を用いた歩行者用信号機であって、
上記ＬＥＤ表示装置は、白色に点灯する人形部と、その人形部の周りを囲むように設けられ、赤色または青色に点灯する枠部とを有することを特徴とする歩行者用信号機。
【請求項１０】
請求項１から７までのいずれか１つに記載のＬＥＤ表示装置を用いた歩行者用信号機であって、
上記ＬＥＤ表示装置は、人形部と、その人形部の周りを囲むように設けられた枠部とを有し、上記人形部と上記枠部が赤色または青色に点灯することを特徴とする歩行者用信号機。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の歩行者用信号機において、
上記ＬＥＤ表示装置の上記枠部は、分割された複数の領域からなり、時間が経つにつれて点灯している上記領域が徐々に減っていくことを特徴とする歩行者用信号機。
【請求項１２】
請求項９から１１までのいずれか１つに記載の歩行者用信号機において、
上記ＬＥＤ表示装置の上記人形部は、分割された複数の部分からなり、
上記人形部の複数の部分のうちの一部を交互に点灯させて、上記人形部が動いているように見えることを特徴とする歩行者用信号機。
【請求項１３】
複数のＬＥＤランプが表示部に配列された歩行者用信号機であって、
人形部と、その人形部の周りを囲むようにかつ上記人形部に接しないように設けられた枠部と、上記点灯した人形部と上記枠部との間に設けられた非点灯部とを有することを特徴とする歩行者用信号機。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図１Ｄ】
【図１Ｅ】
【図１Ｆ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図１Ｄ】
【図１Ｅ】
【図１Ｆ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【公開番号】特開２０１０−２６８６３（Ｐ２０１０−２６８６３Ａ）
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８８７８９（Ｐ２００８−１８８７８９）
【出願日】平成２０年７月２２日（２００８．７．２２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２２日（２００８．７．２２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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