(57)【要約】【課題】バックライト型チャンネル文字の視覚表現効果である文字周りの光の縁取りをより薄型軽量のパネル型サインで実現し、設置自由度の改善と製造期間およびコストの削減を図る。【解決手段】平板の導光手段と光源を有する装置において、導光手段の第一表面にフィルム貼り付けまたは印刷等により光乱反射素材を設置して文字または図形を成し、導光手段の第二表面側に光乱反射面を設置することにより、導光手段の内部を伝搬してきた光の一部が光乱反射素材で乱反射してさらに光乱反射面で再び反射して導光手段の第一表面側に出てくることで、導光手段の第一表面側から見たときに光乱反射素材の構成する文字または図形の周囲に光の縁取りを現出させる。【選択図】図１
2012002850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が平らで板状の透明素材よりなり光の全反射を利用する導光手段と、前記導光手段に光を入射する光源とを有する装置において、
前記導光手段の第一表面に扁平な光乱反射素材を密着配置しなおかつ前記光乱反射素材の形状が前記導光手段の第一表面側から見たときに意味ある文字または符号または図形であって、さらに前記導光手段の第二表面側に前記導光手段と平行して面状の光乱反射手段を設置することにより、前記光源から発した光線であって前記導光手段の内部を伝搬してきたものの一部が前記光乱反射素材の表面付近で乱反射しその一部がさらに前記面状の光乱反射手段の表面で再び乱反射して前記導光手段の第一表面側に出てくることで、前記導光手段の第一表面側から見たときに前記光乱反射素材の構成する文字または符号または図形の周囲に光の縁取りを現出させる表示装置。
【請求項２】
前記導光手段の端面であって前記光源が光を入射することを妨げない部位に光反射素材を配置し、さらに前記光乱反射素材の前記導光手段に密着する部分における光の屈折率を前記導光手段の光の屈折率に比べて同程度かまたはより大きいものとすることにより、前記光乱反射素材の表面で乱反射する光量を増大させ前記光乱反射素材の構成する文字または符号または図形の周囲に現出する光の縁取りの光量を増大させた「請求項１」記載の表示装置。
【請求項３】
前記光源が白色ＬＥＤ光源であり、前記光乱反射素材が白色素材である「請求項１」または「請求項２」記載の表示装置。
【請求項４】
前記光乱反射素材の前記導光手段とは反対側の面に着色層を配置することにより、前記光乱反射素材の構成する文字または符号または図形が前記着色層の有する色として見える「請求項１」または「請求項２」または「請求項３」記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は照明広告看板に関連し、導光板を利用したパネル型サイン装置の一種であって、従来バックライト型チャンネル文字と呼ばれているサイン装置の視覚表現効果をパネル型で実現するものである。
【背景技術】
【０００２】
光源の光を導光板の端面から入射させ、導光板に文字等の形状に切り出したマーキングフィルム等を貼り付けることで、導光板から光を取り出すとともにマーキングフィルム表面で乱反射させ、導光板の貼り付け面とは反対側から見ることで貼り付けた文字等が明るく輝いて見える表示手法が特許文献１に詳しく開示されている。また同文献の第１図および第２図にはその構成が図示されている。また特許文献２および３にも類似の手法の記載がある。
【０００３】
これらの手法の特徴は、導光板にマーキングフィルム等を貼り付けた部分で導光板内を全反射により伝搬してきた光線の全反射が破れ、光線がマーキングフルム表面に侵入し、そこで乱反射が起きることで、貼付け面とは逆側から見たときに明るく発光して見えることである。その様子は特許文献１の第７図に示されている。このとき貼付け面の側から見たのでは明るい発光には見えない。
【０００４】
また特許文献１では、導光板の光の屈折率とマーキングフィルム等の貼付け面における屈折率の関係についても論じており、両者が同程度かマーキングフィルム側の屈折率がより大きければ、導光板を全反射してきた光を効率よく取り出せることが開示されている。また特許文献１では、導光板の端面のうち光源からの光を入射させる箇所以外の部分に光反射手段を設置することで、導光板内に光を閉じ込め、マーキングフィルム等の貼付け箇所からより多くの光を取り出せることが開示されている。
【０００５】
本発明では、導光板から光を取り出すことについては上記と同様の考え方を用いるが、取り出した光の使い方が異なっている。
一方、本発明で実現しようとしている視覚表現効果は、従来からバックライト型チャンネル文字という手法で実現されていたものであり、正面から見たときに大型の文字の周囲がうっすら輝いて見える、あるいは文字の周囲に光の縁取りが見えるものである。サイン業界ではよく知られている。非特許文献１に事例の紹介されているホームページアドレスの一例を示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実公平８−７３６２
【特許文献２】特開２０００−２１４７８１
【特許文献３】特開２００６−２２０６９２
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ｈｔｔｐ：／／ｔ―ｍ―ｗｅｂ．ｃｏ．ｊｐ／ｋａｎｂａｎ／ｂａｃｋｌｉｇｈｔ．ｈｔｍｌ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
バックライト型チャンネル文字と呼ばれる広告サインは、大型文字の前面と側面を金属板等で囲いその内部に光源を設置し、大型文字の背面に設置した反射板または壁面に光源の光が反射して、正面から見たときには大型文字の周囲に光の縁取りが見える表示手段である。広告サイン業界ではよく知られた手法であり、大型および中型の文字や会社ロゴなどの表示手段としてしばしば用いられる。事例は特許文献１に示したほか、バックライト型チャンネル文字でインターネット検索すれば数多くヒットする。
【０００９】
従来のバックライト型チャンネル文字は、文字の内部に光源を仕込む必要があり電源配線も必要なために、文字の奥行きは大きくなり設置場所に制約があった。また小さい文字には使えないという欠点もあった。本発明はこれらの課題を解決し、バックライト型チャンネル文字の視覚表現効果である文字の周囲に光の縁取りを現出させることを薄型のパネル型サインで実現可能にするものである。これにより設置場所の制約を軽減し、また小さい文字においても同様の視覚表現効果を実現可能にする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
表面が平らで板状の透明素材よりなり光の全反射を利用する導光手段と、前記導光手段に光を入射する光源とを有する装置を前提とする。前記導光手段の第一表面に扁平な光乱反射素材を密着配置する。このとき光乱反射素材の形状が前記導光手段の第一表面側から見たときに意味ある文字または符号または図形であるものとする。さらに前記導光手段の第二表面側に前記導光手段と平行して面状の光乱反射手段を設置する。以上により、前記光源から発した光線であって前記導光手段の内部を伝搬してきたものの一部が、前記光乱反射素材に入射してさらにその表面付近で乱反射し、そのうちの一部がさらに前記面状の光乱反射手段の表面で再び乱反射して前記導光手段の第一表面側に出てくる。これを前記導光手段の第一表面側から見ると、前記光乱反射素材の構成する文字または符号または図形の周囲に光の縁取りが現出して見える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、従来バックライト型チャンネル文字の視覚表現効果として知られていた文字周囲に光の縁取りを現出させることを薄型のパネル型サインで実現可能にし、従来手法に比べて薄型でさらに軽量であることから設置の自由度を大幅に向上させる。さらに従来のバックライト型チャンネル文字では実現できなかった小型の文字にも同様の視覚表現効果を付与することを可能とし応用の幅が広がる。さらに従来手法に比べて構造が単純であるため、製造期間の短縮とコスト削減にも効果が期待される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】表示装置の実施の形態を示す説明図である。
【図２】表示装置の実施例を示す説明図である。(実施例１)
【図３】表示装置の実施例を示す説明図である。(実施例２)
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は本発明を実施するための形態の説明図であり、図１の下側は平面図であり上側はＡ−Ｂ線での断面図である。
表面が平らで板状の透明素材よりなり光の全反射を利用する導光手段１と、導光手段１に光を入射する光源２とを有する装置において、導光手段１の第一表面１１に扁平な光乱反射素材３を密着配置しなおかつ光乱反射素材３の形状が導光手段１の第一表面１１側から見たときに意味ある文字または符号または図形であって、さらに導光手段１の第二表面１２側に導光手段１と平行して面状の光乱反射手段６を設置することにより、光源２から発した光線であって導光手段１の内部を伝搬してきたものの一部が光乱反射素材３に入射しその表面付近で乱反射しその一部がさらに面状の光乱反射手段６の表面で再び乱反射して動向手段１の第一表面１１側に出てくることで、導光手段１の第一表面１１側から見たときに光乱反射素材３の構成する文字または符号または図形の周囲に光の縁取り１４を現出させる。
【００１４】
ここで導光手段１は、例えばアクリル樹脂やガラスであるがそれらに限定しない。また光源２の発光素子２０は、例えばＬＥＤや冷陰極放電管であるがそれらに限定しない。また光乱反射素材３を導光手段１に密着配置するとは分子レベルで密着配置するかあるいは可視光の波長程度より短い距離で近接配置することであり、このような場合には導光手段１の内部を全反射にて伝搬してきた光線のうち光乱反射素材３の密着配置部分に到達したものの一部は光乱反射素材３の内部に屈折侵入する。ここで導光手段１の光の屈折率よりも光乱反射素材３の屈折率が大きければ、到達した光線はほぼすべて光乱反射素材３に屈折侵入することが特許文献１に示されている。
【００１５】
また光乱反射素材３は、上記のとおりに導光手段１に密着配置可能であって光を乱反射する性質のものであり、好ましくは高い光反射率を有するものである。例えば白色または高明度色の合成樹脂シートの片面に透明の粘着剤を塗布してあるマーキングフィルムをカット貼付けにより導光手段１の表面に密着配置する、または例えばアクリル塗料等の合成樹脂系の塗料をシルク印刷等により厚めに盛り上げて密着配置する、または例えば紫外線硬化型等のインクをインクジェット手法により厚めに盛り上げて密着配置する、などを想定するがこれらに限定するものではない。
【００１６】
またここで光乱反射手段６は、導光手段１側の面に光を乱反射する素材を有していさえすれば、壁面でもよく板でもよい。また光乱反射手段６の表面において光を乱反射する素材は、紙でも木でも樹脂でも塗料でもインクでも金属でもよく、また模様や模様に代わる凹凸を有していてもよい。これらは特別に高い光の反射率を有する必要は無いが、例えば反射率の高い白の素材を用いれば、前記文字または符号または図形の周囲に現出する光の縁取り１４はより明るくなる。
【００１７】
また光乱反射手段６と導光手段１との距離はゼロから数センチメートル程度までの範囲で目的に応じて変更することを想定しており、距離が短かければ、前記文字または符号または図形の周囲に現出する光の縁取り１４は明るいが縁取りの幅は小さく、一方距離が長ければ、光の縁取り１４は暗くなる代わりに縁取りの幅は大きくなる。いずれの場合も光の縁取り１４は、前記光乱反射素材３の構成する文字または符号または図形のきわでもっとも明るく、文字または符号または図形から遠ざかるにしたがって暗くなる。
【実施例１】
【００１８】
本発明の実施例を図２を用いて詳しく説明する。図２の下半分は装置の平面図であり、図２の上半分はＡ−Ｂ線での断面図である。
【００１９】
本発明の装置は前提として、光の全反射を利用して光を伝播する導光手段１と、導光手段１に光を入射する光源２を有し、導光手段１は表面が平らで板状の透明素材よりなるものであり例えば透明のアクリル樹脂板であるが、それに限定するものではない。本実施例では光源２の内部に発光体２０を持ち、発光体２０の発した光は導光手段１の内部を全反射により少ないロスで伝搬する。発光体２０は可視光線を主に発するＬＥＤであるがそれに限定するものではない。
【００２０】
本発明の装置はさらに、導光手段１の第一表面１１に扁平な光乱反射素材３を密着配置しなおかつ光乱反射素材３の形状が導光手段１の第一表面１１側から見たときに意味ある文字または符号または図形であって、さらに導光手段１の第二表面１２側に導光手段１と平行して面状の光乱反射手段６を設置することを特徴とする。以上より光源２から発した光線であって導光手段１の内部を伝搬してきたものの一部が光乱反射素材３に入射しその表面付近で乱反射しその一部がさらに面状の光乱反射手段６の表面で再び乱反射して動向手段１の第一表面１１側に出てくることで、導光手段１の第一表面１１側から見たときに光乱反射素材３の構成する文字または符号または図形の周囲に光の縁取り１４を現出させる。図２では細線に矢印を付して光線の経路の例を示しており、光乱反射素材３の表面付近で乱反射した光線が面状の光反射手段６の表面で再び乱反射し、導光手段１の第一表面１１側に出てくる様子を示している。
【００２１】
図２では光乱反射素材３は着色層４をともなっており、光乱反射素材３の構成する文字または符号または図形を視線１３で見るならば、それらは着色層４の色として見えなおかつそれらの周囲に光の縁取り１４が見える。着色層４の色を選ぶことにより表示の印象を変えられる。ここで光乱反射素材３および着色層４は例えば、着色された合成樹脂シートの表面に白色の粘着剤を塗布したマーキングフィルムであって、合成樹脂シートが着色層４として機能し白色の粘着剤が光乱反射素材３として機能するが、それらに限定するものではない。
光乱反射素材３として機能する前記白色の粘着剤は、例えばアクリル系粘着剤に顔料等の白色の着色剤で着色したものであって、このような場合には導光手段１の内部を全反射にて伝搬してきた光線のうち光乱反射素材３の密着配置部分に到達したものの一部は光乱反射素材３の内部に屈折侵入し、侵入した光線は周辺に存在する前記白色の着色剤により直ちに乱反射される。
【００２２】
図２の面状の光乱反射手段６は、例えば硬質発泡スチロールパネルやアルミパネル等の表面に、光を乱反射する素材として例えば上質紙を貼り付けたものであるが、これらの構成に限定するものではない。また図２では面状の光乱反射手段６は固定手段６１と間隔調整手段６２により光源２に固定されている様子を示しており、間隔調整手段６２の厚みを変えることで面状の光乱反射手段６と導光手段１との間隔を調整することができる。
【００２３】
さらに本発明では、導光手段１の端面であって光源２が光を入射することを妨げない部位に光反射素材７を配置することが好ましく、これにより光源２の発する光線のうち導光手段１の端面から外部にもれていた光線を導光手段１の内部に戻すことができ、光乱反射素材３の表面付近で乱反射する光量を増大させその結果前記文字または符合または図形の周囲に現出する光の縁取り１４の明るさを増大することができる。
さらに本発明では、光乱反射素材３の導光手段１に密着する部分における光の屈折率を導光手段１の光の屈折率に比べて同程度かまたはより大きいものとすることが好ましく、それにより光乱反射素材３に屈折侵入する光量および光乱反射素材３の表面付近で乱反射する光量を増大させその結果前記文字または符合または図形の周囲に現出する光の縁取り１４の明るさを増大することができる。
【００２４】
さらに本発明では、光源２が白色ＬＥＤ光源であり同時に光乱反射素材３が白色であることが好ましく、これらにより光源の発する光スペクトルのほぼ全域を光乱反射素材３で反射させることができ、前記文字または符合または図形の周囲に現出する光の縁取り１４の明るさを高めることができる。
【実施例２】
【００２５】
図３は本発明の他の実施例である。図３は本発明を実施した試作品の写真であり、７つの文字の周囲に光の縁取りが現出している。以下では図３の実施例について説明する。
【００２６】
導光手段１の寸法は横６００ミリメートル、縦３００ミリメートルで５ミリメートル厚の透明アクリル板である。光源２は白色ＬＥＤ光源であり、導光手段１の上辺から光を入射させている。光乱反射素材３および着色層４は、濃いピンクに着色された合成樹脂シートの表面に白色の粘着剤を塗布したマーキングフィルムであり、合成樹脂シートが着色層４として機能し白色の粘着剤が光乱反射素材３として機能している。光乱反射素材３および着色層４は光を幾分透過しており、着色層４は低い輝度ではあるが濃いピンクに発光しているように観察される。光乱反射素材３および着色層４の光の透過率を高めに取れば、着色している文字部分の輝度は上昇し、代わりに文字の周囲に現出している光の縁取りは暗くなる。これらを調整することでバックライト型チャンネル文字とは幾分違った視覚表現効果を実現することもできる。
【００２７】
また面状の光乱反射手段６は、硬質発泡スチロールパネルの表面に光を乱反射する素材として白色の上質紙を貼り付けたものであり、光乱反射手段６と導光手段１の間隔はほぼゼロとしている。この状態で、文字の周囲には約５ミリメートル幅の明るい光の縁取りが現出しておりその外側はしだいに暗くなっている。
【００２８】
さらに導光手段１の端面であって光源２を設置していない部位に光反射素材７として金属光沢素材を配置しており、図３の写真ではこの部分の反射光が明るく写りこんでいる。また光乱反射素材３の光の屈折率は、導光手段１のアクリル樹脂の屈折率に近いものを使用している。
以上の条件のもとに、光源２より約５５０ルーメンの光を入射させたとき、図３の試作装置は机上照度約１０００ルクスの室内に設置して、文字周りの光の縁取り１４が十分に明るく、照明を落とさないでも広告サインとして十分使用できる明るさの程度を実現した。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明による表示装置は、従来バックライト型チャンネル文字により実現していた広告サインを置き換えることができ、さらに従来の手段より薄型軽量で実現できることから設置の自由度が高まり、応用の幅が広がることが期待される。また従来の手段では実現できなかった小型の文字や符号にも適用できることから、さらに応用の幅が広がることが期待できる。
【符号の説明】
【００３０】
１  導光手段
２  光源
３  光乱反射素材
４  着色層
６  光乱反射手段
７  光反射素材
１１  第一表面
１２  第二表面
１３  視線
１４  光の縁取り
２０  発光体
６１  固定手段
６２  間隔調整手段
【図１】
2012002850.tif 000003
【図２】
2012002850.tif 000004
【図３】
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