(57)【要約】【課題】面発光を行う発光パネル装置において、水面模様や星空模様等の演出照明を容易、かつ、安価に実現する。【解決手段】発光パネル装置１は、透光板２と、透光板２に対向して配設された光を反射する反射板３と、透光板２と反射板３間に形成された導光空間４と、導光空間４に光を照射する光源部５とを備える。透光板２の導光空間４外の裏面２２には、周期性のない光透過率分布を持つ不均一光透過層２２ａが形成されている。光源部５から導光空間４に照射された光Ｌ１が、反射板３にて反射されて透光板２に入射され、透光板２から導光空間４外に出射されると、出射光が周期性のない粗密を持ち、不規則に配光される。これにより、不規則な粗密を成す面発光を形成することができるので、水面模様や星空模様等の演出照明を、複雑な調光制御なしに、容易、かつ、安価に実現することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の透光部材と、
前記透光部材に対向して配設された光を反射する板状の反射部材と、
前記透光部材と反射部材との間に形成される導光空間と、
前記導光空間に光を照射するように配設された光源部と、
を備えた発光パネル装置であって、
前記光源部から前記導光空間に照射された光が、直接的に、又は前記反射部材にて反射されて間接的に前記透光部材に入射され、前記透光部材から前記導光空間外に出射されると共に、
前記透光部材の表面又はその内部における光透過率の分布、又は前記反射部材の表面における反射率の分布が、周期性のない分布と成されていることを特徴とする発光パネル装置。
【請求項２】
前記光源部は、前記導光空間の内部、又はその周辺に複数配設されていることを特徴とする請求項１記載の発光パネル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面発光を行う発光パネル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、面発光を行う発光パネル装置は、例えば、液晶表示装置のバックライト用として、広く利用されている。また、液晶表示装置の大画面化に伴い、発光パネル装置も大型化してきている。このような発光パネル装置は、バックライト用以外に、発光パネル装置そのものを平面型の照明装置として利用することが可能であり、例えば、壁や床面に取り付けて、壁面照明等として使用される。また、このような発光パネル装置の壁面照明においては、店舗、ホテル等において、ホールや室内の照明環境を変化させるために、例えば、周期性のない、不規則な粗密の光を配光して、光を反射する水面模様や、星空模様などの光を創出し、自然環境の風景などを再現する特別な演出照明を行うことにより、ユーザの気分を落ち着けるようにサービスすること等が考えられる。
【０００３】
また、拡散板と反射板とで挟まれた筐体内の中空領域に沿って、この中空領域へ出射される複数の点光源からなるサイドライト部を備え、点光源の配置密度がサイドライト部の中央部がその端部よりも高くなるように構成された面状光源装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、上述した従来の発光パネル装置においては、自然模様などを演出できる照明を行おうとすると、光源部の点灯制御が極めて複雑になり、専用の制御ソフトや制御回路等を必要とするなど、装置が複雑化し、コスト高となっていた。また、特許文献１に示される装置は、面状光源の中央部における輝度を端部より明るくするものであり、不規則な粗密の光を配光することができなかった。
【特許文献１】特開２００５−２２８５３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、面発光を行う発光パネル装置において、光を反射する水面模様や、星空模様などの自然環境の風景等を再現する特別な演出照明を容易、かつ、安価に実現することができる発光パネル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、板状の透光部材と、前記透光部材に対向して配設された光を反射する板状の反射部材と、前記透光部材と反射部材との間に形成される導光空間と、前記導光空間に光を照射するように配設された光源部と、を備えた発光パネル装置であって、前記光源部から前記導光空間に照射された光が、直接的に、又は前記反射部材にて反射されて間接的に前記透光部材に入射され、前記透光部材から前記導光空間外に出射されると共に、前記透光部材の表面又はその内部における光透過率の分布、又は前記反射部材の表面における反射率の分布が、周期性のない分布と成されているものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の発光パネル装置において、前記光源部は、前記導光空間の内部、又はその周辺に複数配設されているものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明によれば、光源部からの光を、透光部材を透過、又は反射部材の表面で反射させるだけで、導光空間外に出射される出射光が、周期性のない粗密になるように配光されるので、出射光の輝度分布を、周期性のない不規則な粗密分布とすることができる。これにより、例えば、輝度分布が周期性のない、不規則な粗密分布を成すような、光を乱反射した水面模様や星空模様等の演出照明を、複雑な照明制御を必要とすることなく、光源部からの光を導光空間内に照射するだけの簡単な構成で容易、かつ、安価に実現することができる。
【０００９】
請求項２の発明によれば、導光空間内に複数の光を照射することができるので、それぞれの光源部を独立して不規則に点灯又は消灯させることにより、より複雑な照明制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の第１の実施形態に係る発光パネル装置について、図１、図２及び図３（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態の発光パネル装置１は、透光板（透光部材）２と、透光板２に対向して配設された光を反射する反射板（反射部材）３と、透光板２と反射板３との間に形成される導光空間４と、導光空間４に光を照射するように配設された光源部５と、透光板２、反射板３及び光源部５を固定する筐体１０と、光源部５を調光制御する光源制御部６とを備える。これら透光板２と、反射板３及び光源部５は、矩形の筐体１０に支持されて固定されている。筐体１０は、反射板３を固定する矩形の底面部１１と、底面部１１の一対の両側端に略直角に設けられた側面部１２、１３を有する。側面部１２、１３は、各側面部１２、１３に沿って設けられた透光板２の両端を支持する支持台１４、１５と、これら支持台１４、１５の下方に設けられた、光源部５を収納するための収納部１６、１７とを備えている。収納部１６、１７は、収納された光源部５が光を照射する筐体１０の内部側を開放とした断面がコの字型を成す空洞である。支持台１４、１５で支持された透光板２と、底面部１１に固定された反射板３は、互いに略平行に配設され、それらの間の空間は、光源部５からの光が照射される導光空間４を形成する。本実施形態の発光パネル装置１は、光源部５から導光空間４に照射された光が、直接的に、又は反射板３にて反射されて間接的に透光板２に入射され、透光板２から導光空間４外に出射されて面発光する面光源を成すものである。
【００１１】
透光板２は、板状の光を透過する透光部材よりなり、透光部材としては、アクリルなどによる透過樹脂やガラス等、光を透過するものであれば任意に使用可能である。この透光板２は、後述の光源部５から照射される光の照射経路となる導光空間４に配設され、導光空間４から透光板２に入射する光を拡散、屈折、及び透過させる。ここで、この透光板２の本体部分２３の導光空間４内側の面を表面２１とし、その反対側の面を裏面２２とし、裏面２２上に、周期性のない光透過率を成す不均一光透過層２２ａが形成されている。
【００１２】
この不均一光透過層２２ａは、透光板２の裏面２２上に、光透過率の異なる複数の材料を周期性がないように塗布又は印刷することにより形成される。ここで、不均一光透過層２２ａを塗布により形成する場合は、材料としては、例えば、シリコーン樹脂、変成シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイソシアナート樹脂に、適量の無機フィラー、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩を練り込んだものを、光透過率の異なる塗布材として種々用意する。そして、透光板２への塗布は、裏面２２のアクリル基板上に、塗布厚み、無機フィラー配合量及びその塗布面積、塗布形状を適宜変化させながら、スプレーコーティングして調整することにより行う。これにより、周期性のない光透過率分布を持つ不均一光透過層２２ａを形成することができる。なお、これは、印刷によっても同様に行うことができる。
【００１３】
上記不均一光透過層２２ａの形成により、透光板２は、図２及び図３（ａ）に示すように、透光板２の裏面２２上に周期性のない光透過率分布が形成されるので、透光板２から出射光が不規則に粗密に配光される。即ち、この出射光の配光では、不均一光透過層２２ａにおける透過率の高いところは相対的に明るく、透過率の低いところは相対的に暗く光る。従って、例えば、不均一光透過層２２ａ内で、相対的に高い光透過率を成す点Ｐ１、中程度の光透過率を成す点Ｐ２、低い光透過率を成す点Ｐ３にそれぞれ入射された光は、その輝度分布がＬ３、Ｌ４、Ｌ５（点線の矢印の長い程、輝度が高いとする）のように異なった輝度レベルで出射され、これにより様々な輝度の粗密の光を配光することが可能となる。例えば、出射光として光が乱反射された水面のような模様を発生したい場合は、光透過率の分布を波紋のように成るように、前記塗布材の厚み、無機フィラー配合量及びその塗布面積、塗布形状を適宜変化させて、透光板２のアクリル基板上にスプレーコーティングして調整する。これにより、不均一光透過層２２ａを透過した光が水面模様になるようにすることができる。
【００１４】
反射板３は、透光板２に対向して平行に配設された光を反射する板状の反射部材であり、光源部５からの光の照射経路となる導光空間４に配設される。この反射部材としては、光を反射する部材なら何でも使用可能である。また、反射板３は、導光空間４を臨む表面３１を有し、この表面３１により、光源部５からの光を導光空間４内に反射させる。
【００１５】
反射板３の表面３１は、図３（ｂ）に示すように、その表面に細かい凹凸形状（例えば、梨地模様など）を成す粗面３１ａが形成された粗い鏡面を成す。これにより、後述の光源部５の光源５１乃至５６からの入射光Ｌ１は、表面３１の粗面３１ａで細かく乱反射され、さらに、導光空間４内の透光板２と反射板３間で多重反射され、その大部分が透光板２に入射する入射光Ｌ２となる。この入射光Ｌ２は、粗面３１ａにおける乱反射により、その輝度分布がマクロ的に視て略均一光と見なすことができ、無指向性の一様な輝度分布の光として透光板２に入射される。
【００１６】
導光空間４は、透光板２と反射板３との間に形成される略矩形の空間であり、光源部５の各光源５１乃至５６から入射される光の照射経路となる。この導光空間４に入射された光は、導光空間４内の反射板３と透光板２間における多重反射を繰り返し、透光板２を透過して導光空間４外に出射される。
【００１７】
光源部５は、導光空間４内に光を照射するように、導光空間４の周辺に配設された光源である。この光源部５に使用される光源デバイスとしては、例えば、発光ダイオード、白熱灯、放電灯など発光するものであればよい。光源部５は、導光空間４の両側端に沿って、複数の光源５１乃至５３及び光源５４乃至５６を備え、それらは一定間隔を成して配設されている。これらの光源５１乃至５６の光は、導光空間４の各側端から導光空間４内を照射する（これをエッジライト方式という）。また、光源制御部６は、光源部５の光源５１乃至５６をＯＮ／ＯＦＦ制御等により、光源部５を調光制御する。
【００１８】
上記のように構成された本実施形態の発光パネル装置１において、光源部５から導光空間４に入射された光Ｌ１は、反射板３の粗面３１ａで乱反射されると共に、導光空間４内で透光板２と反射板３間で、さらに多重反射され、その大部分が透光板２への入射光Ｌ２となる。この入射光Ｌ２は、マクロ的に見て輝度レベルが略均一な光となって、透光板２の不均一光透過層２２ａを透過すると、その出射光（Ｌ３乃至Ｌ５など）は、周期性のない粗密を持った光として配光される。これにより、本発光パネル装置１は、光源部５の光を、透光板２を透過して周期性のない粗密を持った光として配光する面光源となる。
【００１９】
また、透光板２への入射光Ｌ２は、輝度レベルが略均一なので、透光板２からの出射光の照射パターン模様は、透光板２の不均一光透過層２２ａにおける周期性のない光透過率分布による透過特性によりほぼ決定される。従って、透光板２からの出射光により、マクロ的に視て、不規則に粗密に配光される自然環境風景等の照射パターン模様を形成することができる。これにより、例えば、不均一光透過層２２ａにおける不均一な光透過率となる不均一透過形状を、透光板２の透過光が波紋の模様のようになるように形成しておくと、この不均一透過形状に従って、透光板２から出射光を、マクロ的に視て水面模様のように配光することができる。また、不均一光透過層２２ａにおける不均一透過形状を替えることにより、この照射パターン模様を替えることができる。
【００２０】
このように、本実施形態によれば、光源部５からの光を、透光板２の周期性のない光透過率を成す不均一光透過層２２ａを透過させるだけで、導光空間４外に出射される出射光が、周期性のない粗密になるように配光されるので、出射光の輝度分布を、周期性のない不規則な粗密分布とすることができる。これにより、例えば、輝度分布が周期性のない不規則な粗密分布を成すような、光を乱反射した水面模様や星空模様等の演出照明を、複雑な照明制御を必要とすることなく、光源部５からの光を導光空間４内に照射するだけの簡単な構成で容易、かつ、安価に実現することができる。
【００２１】
また、光源部５を複数配置したことにより、導光空間４内に複数の光を照射することができるので、それぞれの光源部５を独立して不規則に点灯又は消灯させることにより、より複雑な照明制御を行うことができる。
【００２２】
次に、本発明の第２の実施形態に係る発光パネル装置について、図４を参照して説明する。同図において、本実施形態の発光パネル装置１は、透光板２内部全体を不均一な光透過板とした点で異なり、他は、前記第１の実施形態と同じである。
【００２３】
透光板２は、前記第１の実施形態と同様の周期性のない光透過率分布が、その内部全体で形成され、その出射光が不規則な粗密分布を持って配光される。この透光板２の形成は、例えば、前記塗布材等を用いて、透過率の異なる複数の部材を混ぜて、金型等による板状の型に流し込んで透光板２を形成することにより得られる。
【００２４】
このように、本実施形態によれば、透光板２からの出射光が、不規則な粗密分布を持って配光されると共に、透光板２の本体部分２３自体に不均一の光透過率分布を持たせたことにより、構成を簡単にすることができる。
【００２５】
次に、本発明の第３の実施形態に係る発光パネル装置について、図５を参照して説明する。同図において、本実施形態の発光パネル装置１は、透光板２における不均一光透過層２２ａ（図３参照）の代りに、反射板３の表面３１に不均一反射層３１ｂを設けた点で異なり、他は、前記第１の実施形態と同じである。
【００２６】
透光板２は、ここでは一様な光透過率を成し、反射板３は、その導光空間４を臨む表面３１上に周期性のない反射率分布を持つ不均一反射層３１ｂが形成されている。この不均一反射層３１ｂは、光源部５からの入射光Ｌ１を、反射板３から導光空間４を臨む方向に周期性がなく、不均一に反射する反射層である。また、不均一反射層３１ｂは、反射率の異なる複数の材料を反射板３の表面３１に、前記第１の実施形態と同様に、周期性のないように塗布又は印刷することにより形成される。この反射率の異なる複数の材料は、前記塗布材と同様の材料を用いることができる。また、反射板３においては、特に拡散反射を行うので、その反射材料は、白色に見えるものであればよく、例えば、白色塗料（有機系材料である染料、無機系材料である顔料）を種々の濃度、形状、厚みでもって塗布、又は印刷することによっても可能である。
【００２７】
上記のように構成された発光パネル装置１において、光源部５から導光空間４内に入射された入射光Ｌ１、反射板３の不均一反射層３１ｂで反射される。この不均一反射層３１ｂで反射された反射光は、反射位置によって粗密になるように配光される周期性のない輝度分布を成して、透光板２への入射光Ｌ２となる。透光板２に入射された入射光Ｌ２は、透光板２が屈折率一定の平坦な平板であるので、この一定の屈折率に基いて屈折されて透光板２を透過し、不規則な粗密を成す輝度分布を持った出射光（例えば、Ｌ３乃至Ｌ５）として、透光板２から配光される。
【００２８】
このように、本実施形態によれば、反射板３に設けた不均一反射層３１ｂにより、光源部５からの入射光Ｌ１が周期性のない反射率分布を持って反射されるので、透光板２からの出射光を不規則な粗密分布を成して配光することができると共に、不均一反射層３１ｂを反射板３の表面３１に形成したことにより、反射板３の表面３１における乱反射用の粗面３１ａ（図３（ｂ）参照）を形成する必要がないので、構成をより簡単にできる。
【００２９】
次に、本発明の第４の実施形態に係る発光パネル装置について、図６（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。同図において、本実施形態の発光パネル装置１は、光源部５の光源を導光空間４の周辺でなく、導光空間４内に設けた点で異なり、他は、前記第１の実施形態と同じである。
【００３０】
光源部５の光源は、導光空間４内において、反射板３の表面３１上に複数配設されている。この構成により、光源部５の光源からの光Ｌ１は、直接的に、透光板２の表面２１に入射されて透光板２内を透過し、裏面２２における不均一光透過層２２ａにより、周期性のない粗密の光となり、透光板２からの出射光となって不規則に配光される。
【００３１】
このように、本実施形態によれば、光源部５の光源が導光空間４内の多くの場所に配置されるので、これらの光源部５の光源を個々に制御することにより、さらに、複雑な照明制御を行うことができる。また、透光板２に入射する光が、反射板３により反射される間接的な光でなく、光源部５の光源から直接的に入射される光なので、全体の輝度を大きくすることができる。
【００３２】
次に、本発明の第５の実施形態に係る発光パネル装置について、図７を参照して説明する。同図において、本実施形態の発光パネル装置１は、導光空間４の周辺に配置された光源部５が、１つの光源と、この光源の光を導光する導光部材７とを備え、この導光部材７を介して光源の光を導光空間４へ照射する点で異なり、他は、前記第１の実施形態と同じである。
【００３３】
導光空間４の両端に設けた光源部５は、それぞれ１つの光源５１、光源５４と、これら光源５１、５４の光を導光して、導光空間４内へ照射する略円柱（又は円筒）の導光部材７をそれぞれ備える。この導光部材７は、その円柱側面に円柱軸方向に沿って、導光空間４の端部に光を出射する出射口（不図示）が形成されている。これにより、導光部材７内に導光された光源５１及び光源５４からの光が、導光部材７の出射口から導光空間４内全体に照射される。なお、導光部材７は、多角柱で形成してもよい。
【００３４】
このように、本実施形態によれば、導光部材７を用いて導光空間４を照射することにより、導光空間４内全体を照射するための光源を１つの光源で形成できるので、光源部５の構成が簡単でき、装置１をコンパクト化及び低廉化することができる。
【００３５】
次に、本発明の第６の実施形態に係る発光パネル装置について、図８（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。同図（ａ）乃至（ｃ）は、それぞれ本実施形態の発光パネル装置による作用を示す。本実施形態の発光パネル装置１の構成は、基本的には、第１の実施形態と同様であるので、構成の図示は省略している。本実施形態の光源部５は、光源Ａ乃至Ｆ（ここでは、図１の光源５１乃至５６に対応）を備え、それぞれの光源Ａ乃至光源Ｆを、光源制御部６により、各光源Ａ乃至Ｆからの出射光の光量がゆらぎを持つように調光制御する点で異なる。
【００３６】
図８（ａ）は、各光源Ａ乃至光源Ｆのゆらぎ制御された出力光量の時間的変化である光量波形（これを、ゆらぎ波形という）を示す。このゆらぎ波形は、ここでは、点線で囲まれたゆらぎ制御の単位ゆらぎ波形Ｒを繰り返す波形となっており、また、各光源Ａ乃至Ｆの各ゆらぎ波形は、互いにそれらの波形の位相がシフトされている。即ち、各光源Ａ乃至Ｆにおいては、光源制御部６によって、それらのゆらぎ波形の位相が互いにシフトされて調光制御される。これにより、位相シフトによるゆらぎ制御された光が、導光空間４に照射されるので、時間的に変化する調光制御を行うことができる。
【００３７】
図８（ｂ）は、ゆらぎ制御される各光源Ａ乃至Ｆにおいて、点灯のタイミングを変えて調光制御したときの、各光源Ａ乃至Ｆのゆらぎ波形を示す。ここでは、光源Ａ、Ｃ、Ｅが同じタイミングで先にオン、オフされ、その後、光源Ｂ、Ｆがオン、オフされる。これにより、複数光源の点灯、消灯のタイミングをずらすことにより、調光制御の時間的演出効果を高めることができる。
【００３８】
図８（ｃ）は、ゆらぎ制御される各光源Ａ乃至Ｆにおいて、各光源のゆらぎ制御による単位ゆらぎ波形を全て異なった波形とした場合の各それぞれのゆらぎ波形を示す。これにより、各光源Ａ乃至Ｆを全て異なるゆらぎ波形により制御することができるので、さらに、複雑な調光制御が可能となる。
【００３９】
このように、本実施形態によれば、複数の光源をゆらぎ制御すると共に、ゆらぎ波形の位相、点灯・消灯タイミング、異なるゆらぎ波形等により、さらに複雑な調光制御を行うことができ、面発光を用いた演出照明における演出効果をより高めることができる。
【００４０】
なお、本発明は上記各種の実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を変更しない範囲で適宜に種々の変形が可能である。例えば、透光板の光透過率及び反射板の反射率を共に、周期性のない分布にすることにより、より複雑な出射光の配光を行うことができる。また、複数の光源を色の異なる色光源とすることにより、より多彩な出射光の模様を形成することができるので、さらに複雑な演出照明が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る発光パネル装置の斜視図。
【図２】上記発光パネル装置の分解斜視図。
【図３】（ａ）は上記発光パネル装置の側面図、（ｂ）は同装置の反射板における反射状態を説明する側面図。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る発光パネル装置の側面図。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る発光パネル装置の側面図。
【図６】（ａ）は本発明の第４の実施形態に係る発光パネル装置の斜視図、（ｂ）は同装置の側面図。
【図７】本発明の第５の実施形態に係る発光パネル装置の斜視図。
【図８】（ａ）は本発明の第６の実施形態に係る発光パネル装置の光源部の調光制御における異なる位相のゆらぎ波形を示す図、（ｂ）は同調光制御における異なるタイミングのゆらぎ波形を示す図、（ｃ）は同調光制御における異なる形状のゆらぎ波形を示す図。
【符号の説明】
【００４２】
１  発光パネル装置
２  透光板（透光部材）
３  反射板（反射部材）
４  導光空間
５  光源部
２１  透光板の表面
２２  透光板の裏面
３１  反射板の表面
５１、５２、５３、５４、５５、５６  光源（光源部）
【図１】
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【図８】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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