JP3543605B2

JP3543605B2 - オーディオ機器におけるイルミネーションディスプレイ装置

Info

Publication number: JP3543605B2
Application number: JP5217498A
Authority: JP
Inventors: 敦海野
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1998-03-04
Filing date: 1998-03-04
Publication date: 2004-07-14
Anticipated expiration: 2018-03-04
Also published as: JPH11252671A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オーディオ機器におけるイルミネーションディスプレイ装置の技術分野に関し、特に、サブウーファーシステム等における音声信号出力に応じて様々に変化するイルミネーションの演出を行うディスプレイ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従前のレコードやカセットテープ等のアナログ音源に代わってコンパクトディスク（略してＣＤとも称する）、ミニディスク（略してＭＤとも称する）等のデジタル音源が出現したことにより、オーディオ機器の高性能化、多機能化は著しく進歩している。
【０００３】
然るに、現在ではホームオーディオ機器は勿論のこと、カーオーディオ機器においても種々の便利機能は各メーカーとも標準装備が一般的となっており、個々のオーディオ機器について比較した場合に、性能や機能についてはほぼ横一線の状態でオーディオ製品の差別化が図りにくい状況にある。
【０００４】
勢いオーディオ機器本体のデザインや操作パネル面のデザインやつまみ類の配置、ディスプレイ装置の表示形態やイルミネーション等の斬新さをセールスポイントとして差別化を図りユーザーにアピールすることになる。
【０００５】
一方、ユーザー側においてもオーディオ機器を買い求めるに当たり、機能、性能、価格は勿論のこと、機器のデザインやイルミネーションディスプレイの演出にポイントを置く人が多く、特にユニークで華麗な自己主張を良しとするカーオーディオ機器のユーザーの中にはイコライザ、アンプ、チューナー、スピーカーシステム、サブウーファーシステム等のイルミネーションディスプレイにこだわるマニアが多くなっている。
【０００６】
ところで、従来のオーディオ機器のうちスピーカーシステムやサブウーファーシステムのイルミネーションディスプレイ装置（主にスピーカー本体のエッジ部分や振動板等を淡く照明するものが多い。）については、光源として冷陰極管が多用されていた。これは、偏に十分な照度を確保するためであった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
オーディオ機器におけるイルミネーションディスプレイ装置（液晶等による操作状況等を示す文字表示以外の、主に照明の演出に重点を置くディスプレイ装置を意味する）の光源として採用の可能性を考えた場合、（イ）低コストであること、（ロ）照度が十分であること、（ハ）小スペースで設置できること、（ニ）駆動電圧が低く昇圧回路が不要であること、（ホ）耐久性に優れること、（ヘ）ノイズが発生しないこと、等がポイントとなり、例えば、ランプ、冷陰極管、発光ダイオード（以下、ＬＥＤとも称する）、ＥＬ（エレクトリックルミネッセンス）、ブラックライトが候補として考えられるが、下記表１の比較から判るように、従来よりスピーカーシステムやサブウーファーシステムのイルミネーションディスプレイで利用されている冷陰極管は、コスト面、スペース面、駆動電圧、耐久性、ノイズ面でＬＥＤに劣る。唯、ＬＥＤは光の直進性が強く且つ上記（ロ）の照度の点で不十分であり、イルミネーションのアピール度が冷陰極管より劣ってしまうので採用されなかったのである。
【０００８】
【表１】

【０００９】
しかしながら、冷陰極管を光源として用いると、パワーアンプのメイン基板とは別にオーディオ機器の表面パネルの内側に冷陰極管とその昇圧回路を実装したサブ基板を用意しなければならず、冷陰極管及びインバータユニットの取り付け位置等で作りにくく複雑な構造となってしまう。
【００１０】
畢竟、前記（イ）コスト面、（ハ）小スペース面、（ニ）駆動回路の点で問題であり、また冷陰極管は蛍光管であるために不可避的にノイズが出てしまい、寿命も十分とは言えず管が割れる虞れもあるので、上記（ホ）、（ヘ）の点でも問題である。
【００１１】
然るに、ＬＥＤは上記（イ）、（ハ）、（ニ）、（ホ）、（ヘ）の点では良好であって、唯（ロ）の点でイルミネーションディスプレイ装置として効果的な照度が確保されればイルミネーションディスプレイ装置として問題点は解決するであろう。
【００１２】
本発明は上記従来のイルミネーションディスプレイ装置の問題点を考察してなされたものであり、イルミネーションディスプレイの光源にＬＥＤを採用しつつも高度な光の演出を可能にしたイルミネーションディスプレイ装置を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
（１）少なくとも３個以上の発光色の異なる発光ダイオード（ＬＥＤ）をオーディオ機器内部の基板に配置するとともに、ＬＥＤ駆動回路によってオーディオ信号出力の変化に応じて前記発光ダイオードをＯＮ／ＯＦＦ制御し、当該オーディオ機器に配設されるとともに表面が略同心円状に連続する凹凸面で構成されている光拡散性透過パネルを通して前記発光ダイオードの光束が拡散して外部に放出されることを特徴とするオーディオ機器におけるイルミネーションディスプレイ装置を提供することにより、上記課題を解決する。
【００１４】
（２）また、オーディオ信号出力を高〜低音域に応じて複数グループに分けるとともに各音域のグループに複数の発光ダイオードを割り当てて各々の音域のオーディオ信号出力に応じて別個に点灯させることを特徴とする上記（１）に記載のオーディオ機器におけるイルミネーションディスプレイ装置を提供することにより、上記課題を解決する。
【００１５】
（３）また、オーディオ機器の表面に配設された光拡散性透過パネルとオーディオ機器内部の基板に配置された発光ダイオードとの間に透明の第２の光拡散性透過パネルが配設されていることを特徴とする上記（１）または（２）に記載のオーディオ機器におけるイルミネーションディスプレイ装置を提供することにより、上記課題を解決する。
【００１６】
なお、上記光拡散性透過パネルとは、透明ないし半透明（スモーク）のプラスチックパネルであり、少なくともその表面には凹凸が設けられていて、当該オーディオ機器内部からの発光ダイオードの光束がパネル表面にて幾方向にも屈折して拡散する性質を持たせたものをいう。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の例につき、最もオーディオ機器の中でイルミネーションディスプレイ装置の利用が高いカーオーディオのサブウーファーシステムを取り上げて図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は本発明に係わるイルミネーションディスプレイ装置を搭載した新規な構造のカーオーディオのサブウーファーシステムのおおよその内外形状を表す平面視を中心とした図である。
【００１９】
図２はパワーアンプや照明回路とともにイルミネーション用の光拡散性透過パネル直下にあたる位置にＬＥＤを配置した基板の平面図である。
【００２０】
図３は上記サブウーファーシステムにおける本発明に係わる光拡散性透過パネル部分の凹凸模様の外観とシステム斜め上手前から見たＬＥＤ照明の様子を説明するための平面図である。
【００２１】
図４は本発明に係わる光拡散性透過パネルの断面形状例２例とＬＥＤの光拡散を示す拡大断面図である。
【００２２】
図５は上記サブウーファーシステムの光拡散性透過パネルをシステム斜め上後方から見た時のＬＥＤ照明の様子を示す平面図である。
【００２３】
図６は上記サブウーファーシステムに適用した本発明に係わるイルミネーションディスプレイ装置の回路ブロック図である。
【００２４】
図７は上記本発明に係わるイルミネーションディスプレイ装置を搭載したカーオーディオのサブウーファーシステムのパネルの２重構造を示す縦断面図である。
【００２５】
先ず、カーオーディオにおけるサブウーファーシステムについて概説すると、これは通常のオーディオスピーカーシステムに加えて低音域の補強のために付設される低音域再生専用の独立したスピーカーシステムであり、図６に示されるように、通常はオーディオ信号Ｓをローパスフィルタ１を通して、概ね２００Ｈｚ以下の低音域のみをパワーアンプ２で増幅してダイナミックスピーカー３で再生するように作られている。そしてこのサブウーファーシステム２０は低音域の無指向性のために置き場所を選ばないので、カーオーディオにおいては車のトランクルームや座席の下等に設置されることが多い。また、近年は小型化が図られており、より人目につきやすい場所に設置されることも増え、イルミネーションディスプレイの演出が要求されるシステムでもある。
【００２６】
本発明のイルミネーションディスプレイ装置を採用したカーオーディオにおけるサブウーファーシステム２０は図１に示されるような平面、側面、正面、背面の外観であり、幅Ｗ＝３０ｍｍ、高さＨ＝７０ｍｍ、奥行きＤ＝２１０ｍｍと、従来のサブウーファーシステムに比較してコンパクトな設計であり、特に高さ寸法は極めて薄くなっている。
【００２７】
図１における符号１０の部分が本発明に係わるイルミネーションディスプレイ装置の光拡散性透過パネルのイルミネーションディスプレイ領域である。
【００２８】
上記サブウーファーシステム２０において、イルミネーションディスプレイ装置には、図６に示されるように、少なくとも３個以上の発光色の異なる発光ダイオード（ＬＥＤ）、好ましくは赤、青、緑、黄、アンバー等の多くの発光色を取り混ぜた本例のように９個のＬＥＤ１〜９、もしくは十数個程度のＬＥＤを、図２に示されるサブウーファーシステム内部の基板５に配置するとともに、ＬＥＤ駆動回路７によってオーディオ信号Ｓ出力の変化に応じて前記ＬＥＤ１〜９のＯＮ／ＯＦＦ（点灯・点滅）が制御され、当該サブウーファーシステム２０の表面に配設された光拡散性透過パネル１０を通して前記ＬＥＤ１〜９の光束が拡散して外部に放出される構造となっている（請求項１に対応）。
【００２９】
前記ＬＥＤ１〜９の基板への配置は、図２に示されるように、光拡散性透過パネル１０の直下の破線で囲まれた領域内の略中央にＬＥＤ１（青）、その左右にＬＥＤ９（黄）とＬＥＤ８（アンバー）、前後にＬＥＤ６（赤）とＬＥＤ７（緑）、左右両端にＬＥＤ４（赤）とＬＥＤ５（赤）、その中間にＬＥＤ２（黄）とＬＥＤ３（緑）が配設された構成とした。なお、色の配列はランダムにして隣接するもの同士は異なる色とするのが色彩の混じりあう変化の点で好ましい。
【００３０】
そして、光拡散性透過パネル１０の表面には平坦でない凹凸が設けられていて、下からのＬＥＤ１〜９の光束が幾方向にも回折して表面から拡散するようになっている。
【００３１】
上記光拡散性透過パネル１０の表面の凹凸の形状によって光拡散の様子は種々設定できるが、イルミネーションディスプレイとして考えた場合に、大きく拡散して異なる光色が交じり合い種々の光色を形成するようにした効果的なイルミネーションディスプレイを実現するには、図３で示されるような略同心円状に連続する凹凸面で構成されているものが望ましいことが、本発明者の試験によって判明した。なお、上記光拡散性透過パネル１０の表面の凹凸の断面形状は図４の（Ａ）に示されるような矩形状ないし台形状の凹凸、もしくは（Ｂ）に示されるような波形の凹凸が１〜５ｍｍピッチで連続するものであり、下から直進してきた光束は光拡散性透過パネル１０内部に屈折しつつ入射して反射、屈折、回折を重ねて凹凸の表面から図のように多方向に拡散するので、外の一点から見るとＬＥＤとを結ぶ一方向のみならず表面の各方向から光が入り、広がって見えるのである。また、表面の凹凸が波紋のように同心円状に構成されていることから横方向への光の広がりが見る位置によって多少異なってくる。
【００３２】
即ち、光拡散性透過パネル１０の表面が図３のように略同心円状に連続する円弧の凹凸面で構成されている場合は、パネルの斜め上手前正面から見ると、平坦面であれば単に直下のＬＥＤ１〜９が各々点光源としてしか照明されないのに対し、光の柱１１〜１９が各々円弧の中心から立体的な深みを持って一直線に四方八方に伸びているように見え、システム斜め上後方から見ると図５のように各ＬＥＤの照明領域１１′〜１５′がパネル面１０の一面に底から浮かび上がるように拡散して広がりをもって混じり合って見えるのである。これは従来のイルミネーションディスプレイ装置には見られない極めて特徴的な照明といえ、オーディオ信号Ｓの変化によってＬＥＤ１〜９の点灯・点滅を変化させることによって、あたかも音楽に合わせて無限に変化する三次元のアクティブマルチカラーイルミネーションとなるのである。
【００３３】
また、上記サブウーファーシステム２０においては内蔵されたパワーアンプ２のオーディオ信号Ｓ出力を高〜低音域に応じて複数グループに分けるとともに各音域のグループに複数のＬＥＤを割り当てて各々の音域のオーディオ信号出力に応じて別個に点灯させることがより効果的なイルミネーションの演出を実現できることが本発明者の試験によって判明した（請求項２に対応）。
【００３４】
即ち、図６において、ローパスフィルタ１を通過した低音域オーディオ信号ＬＳにて駆動するＬＥＤ１〜５をＡグループとし、ハイパスフィルタ６を通過した中高音域オーディオ信号ＨＳにて駆動するＬＥＤ６〜９をＢグループとして別個に各ＬＥＤを駆動する（電流を流す）のである。この構成によって低音域、中高音域の変化に応じて（換言すれば音楽に対応して）光が混じり合い多彩な変化を生み出すことになり、イルミネーションの演出効果が倍増するのである。
【００３５】
この際、光の３原色である赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）を適宜交じり合わせれば種々の色の発光がその各ＬＥＤの光の強度差によって時々刻々変化してあたかも七色に変化することが実現できるであろう。これを効果的に行うには赤色発光のＬＥＤ６、緑色発光のＬＥＤ７とＬＥＤ９、青色発光のＬＥＤ１を近接させて基板に配置することが望ましい。
【００３６】
また、前述のようにオーディオ信号出力を高中音域と低音域に分けて各出力に応じてＬＥＤを分けて発光させる場合にも、音の広がりを効果的に視覚化するには、基板５に配置されたＬＥＤ群の中心領域部分のＬＥＤを概ね高音域グループＢとし、周辺部分のＬＥＤを概ね低音域グループＡとすることが望ましい。
【００３７】
上記のような構成を全て組み合わせたイルミネーションディスプレイ装置とすることで、ボップス音楽を例にとれば、イルミネーションのパネル面の中央付近が高音域のボーカルやリードギターの出力で明るく照明されるとともに、キーボードやベースギターやドラムの中・低音域がリズムに合わせて断続的に強調されて周辺を照らすので、人の音楽の感性に適合的な、あたかも音楽に合わせて七色に変化する色彩が踊っているようなアクティブイルミネーションとなるのである。
【００３８】
さらに、図７に示されるように、サブウーファーシステム２０の表面に配設された光拡散性透過パネル１０とサブウーファーシステム２０内部の基板５に配置されたＬＥＤとの間に透明の第２の光拡散性透過パネル２１（斜線部分）を配設することによって、ＬＥＤが直進性のよい点光源であるにもかかわらず光束が一層広く拡散してシステム表面の光拡散性透過パネル１０の表面では広い範囲を照らすことが可能になる（請求項３に対応）。これは本サブウーファーシステム２０の形態がスピーカーの裏側を密閉するタイプであることから、２重パネル構造が採用されたことを利用したものである。尤も上方の光拡散性透過パネル１０が十分な光拡散性を有していれば上記第２の光拡散性透過パネル２１に代えて平坦な拡散性のない透過パネルを採用してもよい。
【００３９】
なお、ＬＥＤ群の点灯の順番は単に並びの順にするのではなく、中央、右端、左端といったようにランダムに発光させることが望ましいであろう。
【００４０】
以上のように本発明のオーディオ機器におけるイルミネーションディスプレイ装置は、特にカーオーディオにおけるアンプ内蔵のサブウーファーシステムを念頭にして創出されたものであり、メイン基板へのＬＥＤの直接配置及び昇圧回路不要の簡単なＬＥＤ駆動回路の構成によってサブウーファーシステムの低コスト化（ＬＥＤやその駆動回路は非常に低価格である）、薄型・コンパクト化、シンプルで作りやすい構造、ノイズレス、効果的イルミネーション、優れた耐久性を同時に実現しているのである。
【００４１】
このように本発明は、従来イルミネーションディスプレイ装置の光源としては考えられていなかったＬＥＤの種々の特長に着目し、オーディオ機器のイルミネーションディスプレイ装置に適用するにつき、そのイルミネーション光源としての照度不足の問題（点光源の問題を含む）を解決して、オーディオ信号出力の変化に応じて様々な色で以て光拡散性透過パネルの表面を広く多彩に照明するユニークなイルミネーションディスプレイを実現するものである。
【００４２】
念のために付言すれば、本発明は上述のようなサブウーファーシステムのみならず、広くオーディオ機器一般のイルミネーションディスプレイに利用することができることは勿論である。そして、従来のオーディオ機器で多用されているカラー液晶表示のように単に決まった色、形状のイルミネーションを行うのではなく、オーディオ出力の強弱高低変化によって千差万別に色が交じり合って変化する他に類を見ない色彩の競演が音楽に合わせて展開されるのであって、各種オーディオ機器における差別化のアピールに特段の効果を発揮することは疑いない。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明した構成によって本発明に係わるオーディオ機器におけるイルミネーションディスプレイ装置は下記のような優れた効果を有する。
【００４４】
（１）ＬＥＤを採用することで低コスト化、薄型化・コンパクト化、ノイズレス化、高耐久性化、製造の容易化が実現するとともに、イルミネーションディスプレイ装置として十分な照度が得られる。
【００４５】
（２）オーディオ信号の出力に応じて（換言すれば、音楽に合わせて）色彩が多様に変化するイルミネーションディスプレイを演出することができる。
【００４６】
（３）オーディオ信号の出力を高〜低音域に応じて複数グループに分けるとともに各音域のグループに複数のＬＥＤを割り当てて各々の音域のオーディオ信号出力に応じて別個に点灯させることにより、各音域の変化に応じて（換言すれば音楽の広がりに対応して）光が混じり合いイルミネーションの演出効果が倍増する。
【００４７】
（４）第２の光拡散性透過パネルによって、ＬＥＤが直進性のよい点光源であるにもかかわらず光束が一層広く拡散してシステム表面の光拡散性透過パネルの表面の広い範囲を照らすことが可能になり、より多彩なイルミネーションディスプレイを演出することができる。
【００４８】
（５）特にサブウーファーシステムに適合し、イルミネーションの演出で製品の差別化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるイルミネーションディスプレイ装置を搭載した新規な構造のカーオーディオのサブウーファーシステムのおおよその内外形状を表す平面視を中心とした図である。
【図２】本発明に係わる光拡散性透過パネル直下にあたる位置にＬＥＤを配置した基板の平面図である。
【図３】本発明に係わるサブウーファーシステムにおける本発明に係わる光拡散性透過パネル部分の凹凸模様の外観とシステム斜め上手前から見たＬＥＤ照明の様子を説明するための平面図である。
【図４】本発明に係わる光拡散性透過パネルの断面形状例２例とＬＥＤの光拡散を示す拡大断面図である。
【図５】本発明に係わるサブウーファーシステムの光拡散性透過パネルをシステム斜め上後方から見た時のＬＥＤ照明の様子を示す平面図である。
【図６】本発明に係わるサブウーファーシステムに適用した本発明に係わるイルミネーションディスプレイ装置の回路ブロック図である。
【図７】本発明に係わるイルミネーションディスプレイ装置を搭載したカーオーディオのサブウーファーシステムのパネルの２重構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ローパスフィルタ
２パワーアンプ
３ダイナミックスピーカー
４オートレベルコントロール回路
５基板
７ＬＥＤ駆動回路
１０光拡散性透過パネル
ＬＥＤ１〜ＬＥＤ９、ＬＥＤ発光ダイオード
１１〜１９光の柱
１１′〜１５′照明領域
２０サブウーファーシステム
２１第２の光拡散性透過パネル
Ｓオーディオ信号
ＬＳ低音域オーディオ信号
ＨＳ中高音域オーディオ信号

Claims

少なくとも３個以上の発光色の異なる発光ダイオード（ＬＥＤ）をオーディオ機器内部の基板に配置するとともに、ＬＥＤ駆動回路によってオーディオ信号出力の変化に応じて前記発光ダイオードをＯＮ／ＯＦＦ制御し、当該オーディオ機器に配設されるとともに表面が略同心円状に連続する凹凸面で構成されている光拡散性透過パネルを通して前記発光ダイオードの光束が拡散して外部に放出されることを特徴とするオーディオ機器におけるイルミネーションディスプレイ装置。
オーディオ信号出力を高〜低音域に応じて複数グループに分けるとともに各音域のグループに複数の発光ダイオードを割り当てて各々の音域のオーディオ信号出力に応じて別個に点灯させることを特徴とする請求項１に記載のオーディオ機器におけるイルミネーションディスプレイ装置。
オーディオ機器の表面に配設された光拡散性透過パネルとオーディオ機器内部の基板に配置された発光ダイオードとの間に透明の第２の光拡散性透過パネルが配設されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のオーディオ機器におけるイルミネーションディスプレイ装置。