(57)【要約】【課題】絵柄、文字等の彫刻を施した板の端面から光を当て、彫刻部分で光を散乱させることにより、彫刻部分の光装飾効果を生じさせる光学プレート表示装置において、彫刻部分における視覚的な立体感を高めることを目的とする。【解決手段】プレート１０の裏面から点線７０で示す１段目までの深さまでの範囲内で不要な部分が削り取られる。次に、点線７０から点線８０で示す２段目までの範囲内で不要な部分が削り取られる。以下、順に、点線８０から点線９０で示す３段目までの範囲内、点線９０から点線１００で示す４段目までの範囲内で不要な部分が削り取り、表現する内容に応じて、丸みを持たせた部分および鋭角さを与えた部分を階段状に形成し、プレート１０の端面から光を照射する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性かつ高屈折率のプレートと、
前記プレートの端面からプレート内部に向けて光を照射する光照射部と、
を備え、
前記プレートの前面または背面に、前記プレート内部を透過する光を散乱または反射させる彫り込みが階段状に施されていることを特徴とする光学プレート表示装置。
【請求項２】
前記光照射部の光源は、少なくとも１組の赤色、緑色および青色を発する発光体からなることを特徴とする請求項１に記載の光学プレート表示装置。
【請求項３】
前記光照射部による光の照射を制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記光照射部から照射される光の色相および明度を所定のパターンに従って変化させることを特徴とする請求項１または２に記載の光学プレート表示装置。
【請求項４】
外部環境状態を検出するセンサをさらに備え、
前記制御部は、前記センサによって検出された外部環境状態に応じて、前記光の色相および明度を変化させることを特徴とする請求項３に記載の光学プレート表示装置。
【請求項５】
前記プレートの裏面に光を吸収するシートが設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学プレート表示装置。
【請求項６】
前記彫り込みに、光を反射または吸収する物質が埋め込まれていることを特徴とする請求項１または５のいずれか１項に記載の光学プレート表示装置。
【請求項７】
透光性かつ高屈折率の複数のプレートと、
各プレートの端面から前記各プレート内部に向けて光を照射する光照射部と、
を備え、
前記各プレートの前面または背面に、前記各プレート内部を透過する光を散乱または反射させる彫り込みが階段状に施されていることを特徴とする光学プレート表示装置。
【請求項８】
前記光照射部の光源は、少なくとも１組の赤色、緑色および青色を発する発光体からなることを特徴とする請求項７に記載の光学プレート表示装置。
【請求項９】
前記光照射部による光の照射を制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記光照射部から照射される光の色相および明度を、前記プレート個別に制御することを特徴とする請求項７または８に記載の光学プレート表示装置。
【請求項１０】
外部環境状態を検出するセンサをさらに備え、
前記制御部は、前記センサによって検出された外部環境状態に応じて、前記各プレートに照射される光の色相および明度を変化させることを特徴とする請求項９に記載の光学プレート表示装置。
【請求項１１】
前記複数のプレートのうち、最背面のプレートの裏面に光を吸収するシートが設けられていることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の光学プレート表示装置。
【請求項１２】
前記各プレートの前記彫り込みに、光を反射または吸収する物質が埋め込まれていることを特徴とする請求項７または１１のいずれか１項に記載の光学プレート表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光を照射して絵柄、文字等を表示する光学プレート表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
絵柄、文字等の彫刻を施した板の端面から光を当て、彫刻部分で光を散乱させることにより、彫刻部分の光装飾効果を生じさせる表示装置が知られている。
【０００３】
例えば、特開平９−９９７００号公報は、彫刻された透明な平面板の側面から光を入れることにより美的効果を得ることを開示する。
【０００４】
特開平１０−６９２４４号公報は、すくなくとも１つの端面を光の入射端とし、他の端面を鏡面加工とした透明なオプティカルプレートに、彫刻などや塗料により文字や絵を書き、入射端より光を入射することを開示する。
【０００５】
特開平１０−２２２１１１号公報は、透明で比較的薄い導光体内部に光を入射させ、導光体に製作した微細な凹凸部で乱反射を発生させることにより、凹凸部が光って見えることを開示する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−９９７００号公報
【特許文献２】
特開平１０−６９２４４号公報
【特許文献３】
特開平１０−２２２１１１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のいずれの特許文献においても、光の散乱を起こす部分にどのような彫刻を施すのか具体的な記載は一切なく、彫刻は平面的なものにとどまっている。このため、彫刻部分の視覚的効果も平面的なものでしかなく、表示される絵柄等の厚さ、影部分の表現などの三次元立体的表現に乏しいものとなっていた。
【０００８】
また、彫刻の照明については、単に蛍光灯、発光ダイオードなどの光源から光を照射するのみであるため、光照射による視覚的効果は変化に乏しいものとなっていた。
【０００９】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる光学プレート表示装置を提供することを目的とする。具体的には、本発明は、絵柄、文字等の彫刻を施した板の端面から光を当て、彫刻部分で光を散乱させることにより、彫刻部分の光装飾効果を生じさせる光学プレート表示装置において、彫刻部分における視覚的な立体感を高めることを目的とする。また、本発明は、該光学プレート表示装置において、光照射による視覚的効果をより高めることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の光学プレート表示装置の望ましい態様は、透光性かつ高屈折率のプレートと、前記プレートの端面からプレート内部に向けて光を照射する光照射部と、を備え、前記プレートの前面または背面に、前記プレート内部を透過する光を散乱または反射させる彫り込みが階段状に施されていることを特徴とする。プレートの材料としては、透光性かつ高屈折率のガラスまたは樹脂が好適である。プレートは、曲面状でもよい。
【００１１】
これにより、彫り込みによってできた各彫刻面において、彫り込みの丸みや鋭角さに応じた反射光または散乱光が発生し、彫刻面の深さに応じて奥行き感または立体感などの視覚的な効果が生じる。
【００１２】
望ましくは、前記光照射部の光源は、少なくとも１組の赤色、緑色および青色を発する発光体からなる。光源としては、発光ダイオードが好適である。
【００１３】
このように、光の３原色を光源として備えることにより、所望の色の光で彫り込み部分を照射することができる。
【００１４】
また、望ましくは、前記光照射部による光の照射を制御する制御部をさらに備え、前記制御部は、前記光照射部から照射される光の色相および明度を所定のパターンに従って変化させる。
【００１５】
これによれば、彫り込み部に照射される光の色相および明度が時間経過とともにあるパターンで変化し、従来にない変化に富む視覚的効果を得ることができる。
【００１６】
また、望ましくは、外部環境状態を検出するセンサをさらに備え、前記制御部は、前記センサによって検出された外部環境状態に応じて、前記光の色相および明度を変化させる。外部環境状態は、たとえば、音、光、温度、湿度などである。
【００１７】
これによれば、たとえば、音の変化に合わせて光の色相および明度を変化させることができ、演色効果を高めることができる。
【００１８】
また、望ましくは、前記プレートの裏面に光を吸収するシートが設けられている。シートは、黒色または濃緑色の紙または布が好適である。
【００１９】
これによれば、プレート裏面からの散乱光を減少させ、彫り込み部分の演色効果をより高めることができる。
【００２０】
また、望ましくは、前記彫り込みに、光を反射または吸収する物質が埋め込まれている。光を反射する物質は、ガラスの破片が好適であり、破片の大きさにより、反射の効果を変えることができる。ガラス破片の大きさは、粗破片（２ｍｍ以上）、中破片（０．５ｍｍ以上２ｍｍ未満）、微小破片（０．５ｍｍ未満：粉末状）に分類することができる。たとえば、プレートの彫り込みによって得られる削りかすを光を反射する物質として利用することもできる。光の反射の効果を高めるために、光を反射する物質に蛍光剤を混入させてもよい。光を吸収する物質は、着色樹脂が好適である。
【００２１】
これによれば、彫り込み部分の所望の場所に置いて、光の反射を際立たせたり、陰影をはっきりさせたりすることができ、彫り込み部分の視覚的な立体感を高めることができる。
【００２２】
本発明の光学プレート表示装置の他の望ましい態様は、透光性かつ高屈折率の複数のプレートと、各プレートの端面から前記各プレート内部に向けて光を照射する光照射部と、を備え、前記各プレートの前面または背面に、前記各プレート内部を透過する光を散乱または反射させる彫り込みが階段状に施されていることを特徴とする。
【００２３】
これによれば、階段状の彫り込みがされたプレートが重なりあうことにより、より立体感を高めることができる。
【００２４】
望ましくは、前記光照射部の光源は、少なくとも１組の赤色、緑色および青色を発する発光体からなる。
【００２５】
これによれば、各プレートに施された彫り込みを所望の色の光で照射することができる。
【００２６】
また、望ましくは、前記光照射部による光の照射を制御する制御部をさらに備え、前記制御部は、前記光照射部から照射される光の色相および明度を、前記プレート個別に制御する。
【００２７】
これによれば、各プレートは個別の色の光で照射され、プレートが重なったときの視覚的効果を高めることができる。
【００２８】
また、望ましくは、外部環境状態を検出するセンサをさらに備え、前記制御部は、前記センサによって検出された外部環境状態に応じて、前記各プレートに照射される光の色相および明度を変化させる。
【００２９】
また、望ましくは、前記複数のプレートのうち、最背面のプレートの裏面に光を吸収するシートが設けられている。
【００３０】
また、望ましくは、前記各プレートの前記彫り込みに、光を反射または吸収する物質が埋め込まれている。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００３２】
図１は、実施形態に係る光学プレート表示装置８の構成を示す概略図である。プレート１０は裏面側に絵、文字などの絵柄１２が彫刻されている。彫刻の施し方については、後述する。プレート１０の材質は、ガラスが好適であるが、透過性かつ高屈折率であれば、他の材料を用いてもよい。
【００３３】
プレート１０の端面には、端面からプレート１０内部に向けて光を照射する赤色ＬＥＤ２０ａ、緑色ＬＥＤ２０ｂ、および青色ＬＥＤ２０ｃを一組とする、発光ダイオードのアレイが設けられている。赤色ＬＥＤ２０ａ、緑色ＬＥＤ２０ｂ、および青色ＬＥＤ２０ｃは、それぞれ、ＬＥＤドライバ３０，４０，５０に接続され、所定の電源供給が可能となっている。
【００３４】
制御部６０は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭを主体とするマイクロコンピュータにより構成され、ＲＯＭに記録されたプログラムに従って、ＬＥＤドライバ３０，４０，５０による各ＬＥＤへの電源供給を制御し、各ＬＥＤの色相および明度を所定のパターンで変化させる。たとえば、赤、橙、黄、緑、青、藍、紫の順で７色の光をそれぞれ決められた時間だけプレート１０に照射することが可能である。
【００３５】
〔段々彫り技法〕
図２は、段々掘りが施されたプレート１０の断面図である。本実施形態では、彫刻はプレート１０の裏面側に施されている。彫刻面には、表現する内容に応じて、丸みを持たせた部分および鋭角さを与えた部分が階段状に形成されている。
【００３６】
図２のような階段状の彫刻物を形成する場合には、プレート１０の裏面側から１段ずつ掘り進める「段々彫り」が好適な手法である。段々彫りでは、まず、プレート１０の裏面から点線７０で示す１段目までの深さまでの範囲内で不要な部分が削り取られる。次に、点線７０から点線８０で示す２段目までの範囲内で不要な部分が削り取られる。以下、順に、点線８０から点線９０で示す３段目までの範囲内、点線９０から点線１００で示す４段目までの範囲内で不要な部分が削り取られる。
【００３７】
図３は、段々掘りが施されたプレート１０に光が照射されたときの様子を示すプレート断面図である。プレート１０の端面から光が照射されると、光はプレート１０の表面で全反射を繰り返しながらプレート１０の内部を進む。各彫刻面に光が到達すると、丸みや鋭角さに応じた反射光または散乱光が発生する。鋭角な部分１１０では、反射光がくっきりとし、丸みを帯びた部分１２０では、ぼんやりとした反射光となる。そして、各彫刻面の深さに応じて奥行き感または立体感などの視覚的な効果が生じる。
【００３８】
また、横穴状に彫り込まれた部分１３０では、彫り残された部分に光が到達しにくくなるため暗くなり、陰影が生じる。この陰影の効果により、立体感をさらに高めることができる。
【００３９】
〔埋め戻し技法〕
図４は、埋め戻しが施された彫刻部分のプレート断面図である。影を強調したい部分１４０には、着色樹脂による埋め戻しが施される。これにより、影を強調したい部分１４０において、着色樹脂により光が吸収されるので、陰影が際立だつとともに、立体感を増すことができる。
【００４０】
鮮明さを強調したい部分１５０には、ガラスの微小破片と透明性の樹脂との混合物による埋め戻しが施される。これにより、鮮明さを強調したい部分１５０において、光の散乱または反射がより多く生じるので、鮮明さが際立つとともに、立体感を増すことができる。
【００４１】
前面に明るさを、後方に影を表現したい部分１６０には、前面においてガラスの中破片と透明性の樹脂との混合物による埋め戻しが施され、後方において着色樹脂による埋め戻しが施される。これにより、前面側では、ガラスの中破片による散乱または反射による鮮明度の強調効果が生じ、後方側では着色樹脂による影の強調効果が生じることで、立体感を増すことができる。
【００４２】
〔不要散乱光抑制方法〕
図５は、視覚効果を阻害する散乱光を抑制する方法を示す図である。プレート１０の裏面側には、黒色紙２００が貼り付けられ、裏面からの散乱光が低減されている。これにより、彫刻を前面側から見たときに、彫刻された絵柄が浮き上がって見えるので、立体感を補うことができる。
【００４３】
また、光が照射されない端面にも黒色紙２１０が貼り付けられ、光が照射されない端面からの散乱光、反射光が抑制されている。
【００４４】
〔基板重ね合わせ法〕
図６は、他の実施形態にかかる光学プレート表示装置９の構成を示す。プレート３００、３１０、３２０には、それぞれ、表示する絵柄の背景、中景、前景に対応する絵柄が段々彫り技法により彫り込まれている。各プレートの端面からプレート内部に向けてＬＥＤアレイ（図示せず）から光が照射される。各プレートに照射される光の色相および明度は、ＬＥＤアレイの光照射を制御する制御部（図示せず）により個別に制御される。プレート３００、３１０、３２０を重ね合わせることにより、背景、中景、前景が重なり、全体絵柄３３０が表現される。
【００４５】
このように、彫刻を施した複数のプレートを重ね合わせて全体絵柄を形成することにより、奥行き感、または立体感を得ることができる。
【００４６】
また、プレート３００、３１０、３２０に照射する光を前景、中景、背景に応じて変えることにより、さらなる奥行き感、または立体感を得ることができる。
【００４７】
なお、本実施形態においても、埋め戻し技法を用いて立体感を補うことができ、最背面のプレート３００の裏面に黒色紙を貼り付けることにより、散乱光の影響を抑制することができる。
【００４８】
〔外部環境に応じた演色方法〕
図７は、さらに他の実施形態にかかる光学プレート表示装置１１の構成を示す。図１と同様な構成については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。本実施形態にかかる光学プレート表示装置１１は、音を検知する音センサ６２を備え、音センサ６２で検知された音に基づく信号は、制御部６０に送信される。制御部６０は、音の強弱、音色の変化を所定の変換式に従い光の色相および明度の変化に変換する。
【００４９】
これにより、外部の音の変化に伴って、プレート１０に照射される光の色相および明度が変化するので、音に合わせて様々な色合いの光で照明された彫刻を楽しむことができ、ヒーリング効果、ムード効果を得ることができる。
【００５０】
また、以上説明した実施形態の他に、視覚効果を高めるためには、彫刻した絵柄等に部分的に着色剤を用いて彩色してもよい。これにより、所望の彫刻部分に、彩色と照射された光の色とが混色し合い、より効果的な色彩感を与えることができる。
【００５１】
たとえば、花びらの先と付け根とで、色彩に応じた異なる着色とすることにより、「華やかさ」「陰影」「深み」などを表現することができる。
【００５２】
本発明によれば、プレート上の絵、文字等を立体的に表現することができ、発光体を有する額などの室内装飾用置物、発光体を有するプラスチック製看板、表示板、表札、郵便受け、家具、室内用ブラインド、色調変化ガーデンライト、食品見本模型、葬祭用具および自動車室内装飾品などに好適に用いることができる。
【００５３】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、本発明によれば、絵柄、文字等の彫刻を施した板の端面から光を当て、彫刻部分で光を散乱させることにより、彫刻部分の光装飾効果を生じさせる光学プレート表示装置において、彫刻部分における視覚的な立体感を高めることができる。また、該光学プレート表示装置において、光照射による視覚的効果をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る光学プレート表示装置８の構成を示す概略図である。
【図２】段々掘りが施されたプレート１０の断面図である。
【図３】段々掘りが施されたプレート１０に光が照射されたときの様子を示すプレート断面図である。
【図４】埋め戻しが施された彫刻部分のプレート断面図である。
【図５】視覚効果を阻害する散乱光を抑制する方法を示す図である。
【図６】他の実施形態にかかる光学プレート表示装置９の構成を示す図である。
【図７】さらに他の実施形態にかかる光学プレート表示装置１１の構成を示す図である。
【符号の説明】
８，９，１１  光学プレート表示装置、１０  プレート、１２  絵柄、３０，４０，５０  ＬＥＤドライバ、６０  制御部、６２  音センサ、２００，２１０黒色紙、３００，３１０，３２０  プレート、３３０  全体絵柄。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004174739.tif 000007
【図６】
2004174739.tif 000008
【図７】
2004174739.tif 000009