JPH11249599A - 発光表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少数の発光ダイオードでも、各種色彩を混合
した棒状の発光表示ができるようにする。 【解決手段】 光ファイバー材１の両端部に光源用のキ
ャップ材２を外嵌組付けして構成するにあたり、該キャ
ップ材２にファイバー端面１ａに僅かに傾斜する状態で
対向するようにプリント基板３を取付け、該プリント基
板３の基板表面３ａを光反射面となるようにパターン鍍
金処理するとともに、光の三原色である赤色、青色、緑
色の発光ダイオード４を、ファイバー材１の軸心に近い
ものは軸心と略平行状に、ファイバー材１の周囲にある
ものは傾斜状に取付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバー材を
用いた発光表示装置の技術分野に属するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この様な表示器としては、ネオン
管があるが、該ネオン管は、ガラス管で形成されるた
め、管破損がある許かりでなく、球切れという問題があ
り、また、予め定められた形状に形成したものを取付け
るため、現場搬送等が面倒かつ煩雑で、現場にて事後的
に形状変更することができないという問題もある。これ
に対し、球切れの心配がなく、半永久的に使用できると
される発光ダイオード等の発光素子を用いたものがあ
る。そしてこの様なものの中には、複数の発光ダイオー
ドを可撓性樹脂筒材の中に封入した長尺ものにし、これ
を用いて装飾的な配設ができるようにしたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが前記発光ダイ
オードを用いたものは、発光ダイオードが点在する状態
で発光するため、長尺ものでありながら間隔が開いた点
線状の発光にしかならず、ネオン管のように連続した棒
状の発光表示をするためには、間隔をあけないで発光ダ
イオードを連続的に配する必要があるが、そうすると多
数の発光ダイオードが必要になって実現性に乏しいとい
う問題がある。さらに、発光される色彩としては、発光
ダイオードが発光する色彩であって、各種色彩を混合し
た発光ができないという問題があり、ここに本発明が解
決せんとする課題がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作
されたものであって、透光性のある円柱状の光ファイバ
ーと、該光ファイバーの両端に配設され、光ファイバー
の周面から光が外部に漏洩する照射角度の照射をする一
対の光源とからなり、該各光源は、制御部からの指令で
同時制御、各別制御の切換がなされるものである。この
ものにおいて、各光源は、発光ダイオードと、該複数の
発光ダイオードが組込まれる基板と、光ファイバーの端
部に外嵌状に取付けられ、発光ダイオードの発光方向が
光ファイバー端面に対向するよう基板を組込むキャップ
材で構成されているものである。この場合に、基板の発
光ダイオード取付け面は、光の反射面になっているもの
である。また、キャップ材の内面は光の反射面になって
いるものである。さらに、光反射面は、光を乱反射する
ようになっているものである。またさらに、各光源に取
付けられる発光ダイオードは色調の異なる複数の発光ダ
イオードである。そして本発明は、この様にすることに
より、少ない光源を用いて光ファイバー材の周面から連
続棒状の発光ができるうえ、光の合成も簡単にできるこ
とになって、従来にない発光表示装置を提供できるよう
になった。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明を実施するに当たり、光フ
ァイバー材としては、光の一部を外部に漏らしながらフ
ァイバー内を通過させていく必要上、光通信に用いるも
ののように光が外部に漏れないよう配慮された高屈折率
のものではなく、むしろ低屈折率のものの方が好ましい
が、光源の照射方向が光ファイバー材の臨界屈折角度を
越えるように配置できるものであれば、高屈折率のもの
でも採用できる。そして光ファイバー材としては、透光
性および湾曲自在な可撓性のある樹脂材とすることが好
ましく、この様にすることにより、施行現場に応じて自
由に湾曲して取付ける等の施工性の自由度が確保できる
という利点がある。また、光源としては、発光ダイオー
ドと、該複数の発光ダイオードが組込まれる基板と、光
ファイバーの端部に外嵌状に取付けられ、発光ダイオー
ドの発光方向が光ファイバー端面に対向するよう基板を
組込むキャップ材とで構成されることになる。

【０００６】この場合に、基板としては、例えば通常知
られたプリント基板等のものを用いることができるが、
この基板面を光ファイバー材の端面に対向させるように
し、そして該対向する基板面をパターン鍍金処理をする
等して光の反射面にしておけば、光ハァイバー材の周面
から漏れず、光ファイバー材の反対側の端面からでた光
を再び光ファイバー材内に戻すことができる。この様に
基板表面を光反射面とする場合に、反射した光が光ファ
イバー内を再び通過してファイバー他端面から出てしま
うものでは光が単に光ファイバー材内を通過するだけに
なってあまり意味がなく、そこで光反射面を凹凸面や球
面にする等して乱反射面にしたり、基板表面をファイバ
ー端面に対して平行でなく、傾斜するよう取付けたりす
ることで、反射光を屈折臨界角を越える状態で光ファイ
バー材に戻すことができるという利点がある。また、こ
の様な対応としては、基板側でなく、光ファイバー材端
面側でも対応できる。つまり光ファイバー材の端面を平
端面ではなく凸球面、凹球面、傾斜面等にしても対応で
きる。さらに、キャップ材の内面も反射面としておくこ
とが好ましく、この様にしておけば、キャップ材の内面
に当たった光を反射して光ファイバー材に送ることがで
きるという利点がある。この場合において、キャップ面
の内面は基板表面のように光ファイバー材の端面と直接
的に対向することがないうえ、内筒面であるため、基板
表面のように乱反射面等にする必要は必ずしもないが、
乱反射面等にしても勿論よい。そしてこの様に光ファイ
バー材の端面から漏洩した光を反射させて再び光ファイ
バー材に戻すようにすることで、各光源に取付けられる
発光ダイオードについて、光軸方向が屈折臨界角を越え
る関係になる必要のない取付けができる。つまり、発光
ダイオードを、光軸方向が光ファイバー材の軸心方向と
平行になるよう取付けてもよく、この様にすることで、
狭い取付け面積により数多くの発光ダイオードを取付け
て輝度の高いものにできるという利点がある。また、発
光ダイオードとしては、赤色、緑色、黄色、青色、白色
等の各種のものを用いることができるが、光の三原色で
ある赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）の三色のものを用
い、これらの輝度制御をすることで殆ど無限色の発光制
御ができ、従来のネオン管のように発光色が規定されて
しまうことがない。

【０００７】次ぎに、本発明が実際に実施された形態の
ものについて具体的に説明する。図１、２において、１
は円柱形状をした光ファイバー材であって、該光ファイ
バー材１は、直径１８．４ｍｍの可撓性を有した透明の
樹脂素材から構成されている。２は光ファイバー材１の
両端部に取付けられる光源用のキャップ材であって、該
キャップ材２は筒形状をし、一半部がファイバー材１の
端部に外嵌組付けされることになるが、キャップ材２に
は、光ファイバー材１の端面と対向するようプリント基
板３が取付けられている。この基板３のファイバー端面
１ａに対向する表面３ａには、光の三原色である赤色、
青色、そして緑色の発光をする発光ダイオード４が植立
状に取付けられているが、本実施の形態では、赤色の発
光ダイオード４が６個、青色、緑色のものがそれぞれ３
個づつの都合１２個が取付けられている。そして光ファ
イバー材１の光軸心に近い６個のもの（図３において円
弧のみで描かれているもの）は、光軸が光ファイバー材
１の軸心と略平行状に取付けられ、周囲にある６個のも
の（図３において傾斜した円柱状に描かれているもの）
は傾斜状に取付けられている。そして、発光ダイオード
４の全発光面が、光ファイバー材１の径内に位置するよ
うに配されている。また、本実施の形態では、基板表面
３ａは、パターン鍍金処理により光反射面となるよう設
定されていると共に、ファイバー端面１ａと基板表面３
ａとは平行でなく僅かに傾斜する（例えば１°程度）状
態で対向する設定になっている。さらに、キャップ材２
の内周面２ａも真空蒸着等の下降手段により鏡面処理さ
れた反射面になっている。因みに、発光ダイオード４
は、各端部において各色ごとに連続点灯、点滅点灯、輝
度調整等の各種制御ができるよう制御されるが、その詳
細についてはここでは省略する。

【０００８】この様に、本発明が実施された形態のもの
では、光ファイバー材１の両端部に取付けられた発光ダ
イオード４から発せられ光ファイバー材１内を通過する
光線は、光ファイバー材１の周面で反射するたびに一部
が光ファイバー材１の周面から外部に漏洩し、これによ
り光ファイバー材１の表面が着色された棒状体となって
外から目視される。この結果、発光ダイオード４を光源
として使用しながら、光ファイバー材１の表面全体が発
光するものとなって、点線状ではなく、棒状に長い状態
での発光をする。しかも、該光ファイバー材１の周面か
ら発せられる光は、前記三色の光の合成色として調光さ
れるため、必要に応じて様々な発光色にすることができ
る。

【０００９】しかもこのものでは、基板表面３ａおよび
キャップ材内周面２ａが反射面になっているため、光フ
ァイバー材１の端面１ａから漏れ出た光を再び光ファイ
バー材１に戻すことができ、このため、光が端面１ａか
ら無駄に放出されることを防止して、効率のよい発光表
示器にすることができる。そのうえ、基板表面３ａとフ
ァイバー材端面１ａとは僅かではあるが傾斜して対向し
ているため、光ファイバー材１の軸心と平行する光が端
面１ａから漏洩して基板表面３ａで反射したとして、こ
れがファイバー材端面１ａに入光するときには平行光線
ではなくなるため、何れは光ファイバー材１の周面から
漏洩することになり、ここにおいても光効率が向上す
る。

【００１０】因みに、ファイバー材端面１ａから漏洩し
た光は、基板表面３ａ、キャップ内周面２ａにだけ反射
するものではない。蓋し、本実施の形態では、ファイバ
ー材１ａの端面径内に配されるよう発光ダイオード４が
集約的に配されていて、基板表面１がファイバー端面１
ａと直接対向する面積が小さいものでは、ファイバー材
端面１ａと直接対向する面積が大きいものは発光ダイオ
ード４であり、従って、ファイバー材端面１ａから漏れ
出た光の多くは発光ダイオード４に当たって反射（一
旦、発光ダイオード内に入光したものが再度出てくるも
のも含める）されることになる。そしてこの様に発光ダ
イオード４により反射されたものは、発光ダイオード４
は円柱状をし、その先端が球面加工されていることもあ
って殆どが乱反射状態で反射されることになり、従って
本実施の形態のように基板３を傾斜状にしたり基板表面
３ａを乱反射面にしたりする必要は必ずしもないが、発
光ダイオード４の数が少ない場合や、基板表面３ａがフ
ァイバー材端面１ａと直接対向する面積が大きい場合に
は有効といえる。しかも、発光ダイオード４で反射した
光のなかには、キャップ内周面２ａに当たるものもあ
り、この様なものは、キャップ内周面２ａで反射されて
光源として有効に利用されることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発光表示装置の正面図である。

【図２】光源部の断面図である。

【図３】光源の配置状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 光ファイバー材 ２ キャップ材 ３ プリント基板 ４ 発光ダイオード

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透光性のある円柱状の光ファイバーと、
   該光ファイバーの両端に配設され、光ファイバーの周面
   から光が外部に漏洩する照射角度の照射をする一対の光
   源とからなり、該各光源は、制御部からの指令で同時制
   御、各別制御の切換がなされるものである発光表示装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１において、各光源は、発光ダイ
   オードと、該複数の発光ダイオードが組込まれる基板
   と、光ファイバーの端部に外嵌状に取付けられ、発光ダ
   イオードの発光方向が光ファイバー端面に対向するよう
   基板を組込むキャップ材で構成されている発光表示装
   置。
3. 【請求項３】 請求項２において、基板の発光ダイオー
   ド取付け面は、光の反射面になっている発光表示装置。
4. 【請求項４】 請求項２または３において、キャップ材
   の内面は光の反射面になっている発光表示装置。
5. 【請求項５】 請求項３または４において、光反射面
   は、光を乱反射するようになっている発光表示装置。
6. 【請求項６】 請求項２、３、４または５において、各
   光源に取付けられる発光ダイオードは色調の異なる複数
   の発光ダイオードである発光表示装置。