(57)【要約】  本発明は、複数の光源を並べて形成される面状光源と、前記面状光源に対向して配置される光拡散板と、を備え、前記光拡散板から発する光の輝度が１０００ｃｄ／ｍ２以上であり、前記光拡散板のクラリティが６０％以下であり、前記クラリティｘ（単位：％）と、前記面状光源と前記光拡散板との間の距離ｙ（単位：ｍｍ）とが、ｙ≧７．６ｘ−１５．０・・・（１）の関係を有する、表示装置に関する。
2019225484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源を並べて形成される面状光源と、
前記面状光源に対向して配置される光拡散板と、を備え、
前記光拡散板から発する光の輝度が１０００ｃｄ／ｍ２以上であり、
前記光拡散板のクラリティが６０％以下であり、
前記クラリティｘ（単位：％）と、前記面状光源と前記光拡散板との間の距離ｙ（単位：ｍｍ）とが、以下の式（１）の関係を有する、表示装置。
ｙ≧７．６ｘ−１５．０・・・（１）
【請求項２】
前記光源がＬＥＤである請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記光拡散板の少なくとも一方の主面のＳｍｒ１が３％以上である請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
さらに、開口部を有する筐体を備え、前記光拡散板は前記開口部の近傍に配置され、前記開口部の面積より、前記面状光源の面積が大きい請求項１から３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記光拡散板は、すりガラスである請求項１から４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記光拡散板は、型板ガラスである請求項１から４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記光拡散板は、合わせガラスである請求項１から４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記合わせガラスは、すりガラスと型板ガラスにより形成される請求項７に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風景があたかも見える模擬窓などの表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、都市の過密化に伴い地下空間などの利用が進められているが、窓がないことの不快感を抑えるために疑似窓が提案されている（特許文献１）。【０００３】
特許文献１には、窓枠部の開孔部に保持され、画像を表示することができる薄型で構成された平面型の表示装置を備える電子的な疑似窓により、軽量化を実現するとともに、壁などに取付けた場合も部屋の中で違和感を抱くことがなくなることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本国特開平９−２０５６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された疑似窓は、鮮明な映像を映し出すことを前提としており、単なるディスプレイの域を出るものではない。【０００６】
そこで本発明では、実際の窓から見る風景と同様な好ましい視認性を実現する表示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】
【０００７】
本発明の表示装置は、複数の光源を並べて形成される面状光源と、前記面状光源に対向して配置される光拡散板と、を備え、前記光拡散板から発する光の輝度が１０００ｃｄ／ｍ２以上であり、
前記光拡散板のクラリティが６０％以下であり、前記クラリティｘ（単位：％）と、前記面状光源と前記光拡散板との間の距離ｙ（単位：ｍｍ）とが、以下の式（１）の関係を有する。
ｙ≧７．６ｘ−１５．０・・・（１）
【発明の効果】
【０００８】
本発明の表示装置によれば、光源の強い輝度で明るく自然光に近い感じを出し、光拡散板の低いクラリティで個々の光源をぼかして自然光の柔らかさを出すとともに、所定の距離を確保して映像の奥行き感を出すことができ、実際の窓と同様な好ましい視認性を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明に係る表示装置の一例を示し、図１（ａ）は前記表示装置の断面図、図１（ｂ）は前記表示装置における光源の配列図をそれぞれ示す。
【図２】図２は、試験体のクラリティｘ（％）と面状光源および光拡散板との間の距離ｙ（ｍｍ）との関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、発明を実施するための形態に基づいて、本発明の詳細およびその他の特徴について説明する。なお、以下の図面において、同一又は対応する部材又は部品には、同一又は対応する符号を付すことにより、重複する説明を省略する。また、図面は、特に指定しない限り、部材又は部品間の相対比を示すことを目的としない。よって、具体的な寸法は、以下の限定的でない実施形態に照らし、適宜選択可能である。
【００１１】
本実施形態の表示装置１は、筐体２と、筐体２内に収納され複数の光源３を並べて形成される面状光源４と、筐体２の開口部５の近傍に面状光源４に対向して配置される光拡散板６とを備える。
【００１２】
表示装置１は、外界から隔離された空間や入口から離れた大きな空間、例えば研究室、病院、倉庫、地下街、ホールの壁に取り付けて外界の風景等をリアリティに表示して快適な空間を提供するものである。表示装置１は、ディスプレイ、デジタルサイネージ、模擬窓（疑似窓）、等である。
【００１３】
筐体２は、木、金属、樹脂またはそれらの複合などからなり、正面視、略長方形をなすのが一般的であるが、角形、多角形、円形、楕円形等、種々の形状が可能であり、全体として平面状に限らず曲面状であってもよい。光源３は、薄型形状であることが望ましく、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、半導体レーザー、放電プラズマが挙げられるが、小面積で発光輝度が高く調光できるＬＥＤが好ましい。光源３がＬＥＤである場合、各光源３がそれぞれ単体の素子でもよく複数の素子の集合であってもよい。
【００１４】
光源３は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、所定の基板７上に基本的に規則正しく配列され、各光源３間は所定の幅（ピッチ）Ｐを保持している。配列は、表示装置１の使用目的によって変化させてもよい。光源３がＬＥＤであり、これを複数配列して面状光源４を形成する、いわゆる街角の大型ディスプレイ等で利用されているＬＥＤビジョンでもよい。
【００１５】
ピッチＰは、２．５〜６０ｍｍが好ましい。ピッチが２．５ｍｍ以上であればＬＥＤを小さくし過ぎる必要がなく、ＬＥＤの明るさを維持できる。ピッチは５ｍｍ以上がより好ましく、８ｍｍ以上がさらに好ましい。また、ピッチが６０ｍｍ以下であれば、面状光源４と光拡散板６との間の距離を短くでき、表示装置１の大きさを小さくできる。ピッチは４０ｍｍ以下がより好ましく、２０ｍｍ以下がさらに好ましく、１０ｍｍ以下が特に好ましい。
【００１６】
光拡散板６は、光源３の光を拡散させるもので、ガラス、樹脂などからなり、筐体２の開口部５近傍に面状光源４との距離ｙで離間した状態で対向して配置されている。光拡散板６と面状光源４とは平行又は略平行に配置されていることから、距離ｙは一定とみなすことができる。奥行き感を得るためには距離ｙが１０ｍｍ以上であることが好ましい。
また、光拡散板６は筐体２の開口部５の近傍に位置することから、前記開口部５の面積より面状光源４の面積が大きいことが、前記開口部５端部でも映像が途切れることなく表示可能となるため好ましい。
【００１７】
光拡散板６への拡散性の付与は、ガラスであれば表面（研磨面）を粒子の細かい砂で擦って凹凸面を形成して、すりガラス状にすることが一般的に行われている。樹脂であれば、表面に光拡散剤等を塗布することが行われている。ガラス又は透明な樹脂に拡散フィルムを貼り付けることもできる。拡散フィルムは、光拡散剤と呼ばれる微粒子を添加する、微細凹凸の形状を有する樹脂層を基板フィルムに積層する、表面にエンボス加工又は成形する、等の方法により、凹凸面のあるフィルムが得られる。
また、光拡散板６は前記すりガラスの他、型板ガラスであってもよい。型板ガラスを用いると、光の屈折により焦点が変化するため奥行感が増すため好ましい。
また、光拡散板６は複数の光拡散板６の積層であってもよく、合わせガラスであってもよい。合わせガラスは、例えば、すりガラスと型板ガラスとをＰＶＢ（ポリビニルブチラール）等の中間膜を介して形成される。その他に、２枚のすりガラスを中間膜を介して形成された合わせガラスであってもよい。合わせガラスは、すりガラス又は型板ガラスの凹凸面が外側（視認者側）となるように形成されることが好ましい。また、光拡散板６は、すりガラスと型板ガラスとを中間膜を介さずに重ね合わせたものであってもよい。
【００１８】
表示装置に風景等を表示する場合、一般的に、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等が用いられるが、これらは画像が鮮明である反面、表示される風景等と実際に窓から見える風景や景色との間に違和感がある。即ち、自然光の中での窓から見える風景や景色は、柔らかな光の中でアナログである視覚を通じて認識されるため、鮮明であるというよりも穏やかな感じである。そこで、本発明者らは、太陽光の明るさに近づけるため光源３から発する光の輝度を高くし、一方で光拡散板６の拡散度合いを低くして光源３から発する光をぼかせばよいことを見出した。
【００１９】
本実施形態の表示装置１の光拡散板６から発する光の輝度は、１０００ｃｄ／ｍ２以上である。１０００ｃｄ／ｍ２以上であると自然光の明るさに近いため違和感がなくなる。光拡散板６から発する光の輝度は、光拡散板６の面状光源４に対向する面６ａと対向する面６ｂから発する光において測定する。輝度は、輝度計により測定される。光拡散板６から発する光の輝度は、２０００ｃｄ／ｍ２以上が好ましく、２５００ｃｄ／ｍ２以上がより好ましく、３０００ｃｄ／ｍ２以上がさらに好ましく、３５００ｃｄ／ｍ２以上が特に好ましく、４０００ｃｄ／ｍ２以上が最も好ましい。光拡散板６から発する光の輝度の上限は特に限定されないが、６０００ｃｄ／ｍ２以下であってもよく、５０００ｃｄ／ｍ２以下であってもよい。
【００２０】
光拡散板６から発する光の輝度を１０００ｃｄ／ｍ２以上とするために、光源３から発する光の輝度は、１２００ｃｄ／ｍ２以上が好ましく、２０００ｃｄ／ｍ２以上がより好ましく、２５００ｃｄ／ｍ２以上がさらに好ましく、３０００ｃｄ／ｍ２以上がよりさらに好ましく、３５００ｃｄ／ｍ２以上が特に好ましく、４０００ｃｄ／ｍ２以上が最も好ましい。光源３から発する光の輝度の上限は特に限定されないが、６０００ｃｄ／ｍ２以下であってもよく、５０００ｃｄ／ｍ２以下であってもよい。
【００２１】
光拡散板６の拡散状態の指標として、クラリティを用いた。クラリティは、狭角度散乱のことであり、光拡散板６への光の入射角から平均２．５度以下までずれる透過光のパーセンテージであり、像のコントラストの指標であるヘイズと異なり、像の境界明瞭性の指標でもある。クラリティは、
クラリティ＝１−（Ｔ−２．５〜２．５−Ｔ０）／Ｔ−２．５〜２．５
なる式で表すことができ、式中、Ｔ−２．５〜２．５は入射光に対して−２．５〜２．５度の角度範囲の透過率、Ｔ０は入射光に対して０度における透過率をそれぞれ意味する。即ち、クラリティは光拡散板６への光の入射角に対して−２．５〜２．５度の角度範囲の透過率である。なお、ここでの透過率とは、ＩＳＯ  １３４６８−１：１９９６に基づきＤ６５光源により測定される全光線透過率である。また、クラリティは、単位を％として表すと、
クラリティ（％）＝１００−（Ｔ−２．５〜２．５−Ｔ０）／Ｔ−２．５〜２．５
であり、式中、Ｔ−２．５〜２．５は入射光に対して−２．５〜２．５度の角度範囲の透過率（単位：％）、Ｔ０は入射光に対して０度における透過率（単位：％）をそれぞれ意味する。
【００２２】
光拡散板６のクラリティは６０％以下である。また、光拡散板６の拡散部分が光の波長よりも十分大きい凹凸面であれば指向性のある散乱が可能であり、クラリティの低減に寄与できる。拡散が少なければ光源３の境界がはっきりしなくなり、ぼかすことが可能となり、自然の像に近い感じが得られる。クラリティは５０％以下がより好ましく、４０％以下がさらに好ましく、３０％以下がよりさらに好ましく、２０％以下が特に好ましく、１０％以下が最も好ましい。クラリティの下限は特に限定されないが、１％以上であってもよく、２％以上であってもよく、５％以上であってもよく、７％以上であってもよい。
【００２３】
さらに、クラリティｘ（単位：％）と、面状光源４と光拡散板６との間の距離ｙ（単位：ｍｍ）とが、以下の式（１）の関係を有している。
ｙ≧７．６ｘ−１５．０・・・（１）
【００２４】
光拡散板６から発する光の輝度が１０００ｃｄ／ｍ２以上であり、光拡散板６のクラリティが６０％以下であり、式（１）を満たす本実施形態に係る表示装置１であることにより、強い輝度で明るい感じを出し、低いクラリティで個々の光源３からの光をぼかすととともに、所定の距離ｙを確保して映像の奥行き感を出せることから、自然の像のような適切な表示が得られる。この結果、表示装置１を通じて外の風景がそのまま見えるような映像が得られる。
【００２５】
また、光拡散板６の凹凸面の粗さを表す指標としてＳｍｒ１を用いた。Ｓｍｒ１は、ＩＳＯ２５１７８に規定された表面性状パラメーターの一種で、初期研磨が終わった後に他の物体と接触する領域の高さを表すコア部の上部の高さと負荷曲線の交点における負荷面積率（コア部と突出山部を分ける負荷面積率）を表す。本実施形態の表示装置１の光拡散板６では、少なくとも一方の主面のＳｍｒ１は３％以上が好ましい。Ｓｍｒ１が３％以上であれば、光源３の境界がはっきりしなくなり、ぼかすことが可能となり、自然の像に近い感じが得られる。Ｓｍｒ１は５％以上がより好ましく、７％以上がさらに好ましく、１０％以上が特に好ましく、１３％以上が最も好ましい。Ｓｍｒ１の上限は特に限定されないが、３０％以下でもよく、２５％以下でもよく、２０％以下でもよく、１５％以下でもよい。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明を実施例によって説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。
表示装置１の種々の試験体を作製し、視認性を評価した。
各試験体で用いた部材と略号は、以下のとおりである。【００２７】
＜光拡散板＞
（Ｋ１）一方の主面に凹凸が形成されたすりガラス（山田硝子社製タペストリーガラス）。クラリティは７．１％、凹凸が形成された主面のＳｍｒ１は１１．３％であった。寸法は、縦３００ｍｍ×横３００ｍｍ×厚さ５ｍｍである。光源と反対の面にサンドブラスト面にした。
（Ｋ２）一方の主面にスプレーによりシリカコーティングしたすりガラス（旭硝子社製開発品）。クラリティは１８．７％、シリカコーティングした主面のＳｍｒ１は１４．３％であった。寸法は、縦３００ｍｍ×横３００ｍｍ×厚さ５ｍｍである。
（Ｋ３）Ｋ２を２枚用意し、シリカコーティングした主面が外側となるように、中間膜としてＰＶＢ（ポリビニルブチラール）を介して合わせガラスを作製した。クラリティは１０．９％であった。
（Ｋ４）一方の主面に凹凸が形成されたすりガラス（フィグラ社製通常エッチングガラス）。クラリティは１９．５％、凹凸が形成された主面のＳｍｒ１は１０．４％であった。寸法は、縦３００ｍｍ×横３００ｍｍ×厚さ５ｍｍである。
（Ｋ５）一方の主面に凹凸が形成されたすりガラス（旭硝子社製ＬＳＴ４０）。クラリティは３７．５％、凹凸が形成された主面のＳｍｒ１は８．０％であった。寸法は、縦３００ｍｍ×横３００ｍｍ×厚さ５ｍｍである。
（Ｋ６）一方の主面に凹凸が形成されたすりガラス（山田硝子社製タペストリーガラスソフト）。クラリティは７０．１％、凹凸が形成された主面のＳｍｒ１は２．５％であった。寸法は、縦３００ｍｍ×横３００ｍｍ×厚さ５ｍｍである。
（Ｋ７）一方の主面に凹凸が形成されたすりガラス（ＡＧＣ  ＧＬＡＳＳ  ＥＵＲＯＰＥ社製マテラックス（登録商標））。クラリティは６．９％、凹凸が形成された主面のＳｍｒ１は２．５％であった。寸法は、縦３００ｍｍ×横３００ｍｍ×厚さ５ｍｍである。
（Ｋ８）Ｋ７を２枚用意し、すり面が外側となるように、中間膜としてＰＶＢ（ポリビニルブチラール）を介して合わせガラスを作製した。クラリティは４．５％であった。
（Ｋ９）型板ガラス（旭硝子社製クラ）を１枚とＫ７を１枚用意し、型板ガラスの型模様を有する主面とＫ７の凹凸が形成された主面とが外側となるように、中間膜としてＰＶＢを介して合わせガラスを作製した。クラリティは６．５％であった。
（Ｋ１０）フロートガラス板（ＡＧＣ社製「ＦＬ」）。寸法は、縦３００ｍｍ×横３００ｍｍ×厚さ５ｍｍである。クラリティは９３．３％であった。
（Ｋ１１）Ｋ７を１枚、Ｋ１０を１枚用意し、Ｋ７のすり面が外側となるように、中間膜として厚さ０．７６ｍｍのＰＶＢを介して合わせガラスを作製した。クラリティは２．３％であった。
（Ｋ１２）Ｋ１０を２枚用意し、中間膜として厚さ０．７６ｍｍのＰＶＢを介して合わせガラスを作製した。クラリティは２．９％であった。【００２８】
＜面状光源＞
（Ｌ１）ＬＥＤビジョン  Ａ（ＬＩＧＨＴＬＩＮＫ社製、ＣＦＣ８、映像として白色の背景で樹木を表示させた）。輝度は４９５０ｃｄ／ｍ２、ピッチは８．９ｍｍである。
（Ｌ２）ＬＥＤビジョン  Ｂ（ＬＩＧＨＴＬＩＮＫ社製、ＣＦＣ８、映像として緑色の背景で樹木を表示させた）。輝度は２５０５ｃｄ／ｍ２、ピッチは８．９ｍｍである。
（Ｌ３）ＬＥＤビジョン  Ｃ（ＶＩＳＳ社製、ＥＳ６、映像として白色の背景で樹木を表示させた）。輝度は７４３０ｃｄ／ｍ２、ピッチは６．５ｍｍである。
（Ｌ４）パーソナルコンピュータ（東芝社製、ｄｙｎａｂｏｏｋ  Ｒ７３４）。輝度は７０１ｃｄ／ｍ２、ピッチは０．１５３ｍｍである。【００２９】
クラリティはヘーズメータ（ＢＹＫガードナー社製  ヘイズ−ガードプラス）、Ｓｍｒ１はレーザーマイクロスコープ（キーエンス社製  ＶＫＸ１１０）により測定した。
上記の部材を用いて例１〜例６６の表示装置１の試験体を作製した。各試験体に用いた部材を表１〜表５に示す。光拡散板６と面状光源４との距離は表１〜表５に示した値に調整して固定した。例３１〜３５は、Ｌ４の画面からＫ２を所定の距離に調整して固定した。
面状光源４から光を出力し、光拡散板６の光源と対向する面６ａとは反対側の面６ｂから発する光の輝度を輝度計（コニカミノルタ社製、ＣＳ−１００Ａ）により測定した。また、表示装置１の視認性を評価した。視認性は次のとおり、光源の見え方及び奥行感について評価した。
光源の見え方：試験体を目視し、光拡散板を介して光源３が見えない試験体を「○」とし、光源３が見えた試験体を「×」とした。
奥行感：試験体を目視し、奥行き感がある試験体を「○」とし、「○」よりも奥行き感が感じられた試験体を「◎」とし、奥行き感が無い試験体を「×」とした。
光拡散板の輝度と視認性の評価結果を表１〜表５に示す。【００３０】
【表１】
2019225484.tif 000003
【００３１】
【表２】
2019225484.tif 000004
【００３２】
【表３】
2019225484.tif 000005
【００３３】
【表４】
2019225484.tif 000006
【００３４】
【表５】
2019225484.tif 000007
【００３５】
例２〜４、８、１２、１６、１９〜２１、２５、３０、４３〜４５、４７〜５０、５３〜５６、５８〜６１及び６３〜６６の試験体は、光源の見え方及び奥行感がいずれも「○」または「◎」であり、実際の窓と同様な好ましい視認性を実現できた。
例１、５〜７、９〜１１、１３〜１５、１７、１８、２２〜２４、２６〜２９、３６〜４２、４６、５１、５２、５７及び６２の試験体は、光源の見え方及び奥行感がいずれも「×」であり、視認性が悪かった。光拡散板を介して面状光源であるＬＥＤビジョンを構成するＬＥＤが見えてしまい、実際の窓と同様な好ましい視認性は得られなかった。
例３１〜３５の試験体は、輝度が１０００ｃｄ／ｍ２未満であり、奥行感が悪く、視認性が悪かった。【００３６】
図２は、輝度が１０００ｃｄ／ｍ２以上の試験体の、クラリティｘと、面状光源４と光拡散板６との間の距離ｙとの関係を示したグラフである。グラフ中の「●」は、光源の見え方及び奥行き感の評価結果がいずれも「○」又は「◎」であり、実際の窓と同様な好ましい視認性を実現できた試験体を示す。グラフ中の「△」は、光源の見え方及び奥行き感の評価結果のうち少なくとも一方が「×」であり、視認性が悪かった試験体を示す。また、点線は、「ｙ＝７．６ｘ−１５．０」を示している。
この結果から、「ｙ≧７．６ｘ−１５．０」であった試験体が、視認性が良いことがわかった。【００３７】
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。【００３８】
本発明を詳細に、また特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。本出願は平成３０年５月２１日出願の日本特許出願（特願２０１８−０９７３９９）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の表示装置は、自然の風景に近い表示を希望する室内などに好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１  表示装置
２  筐体
３  光源
４  面状光源
５  開口部
６  光拡散板
【図１】
2019225484.tif 000008
【図２】
2019225484.tif 000009
【国際調査報告】
2019225484.tif 000010
2019225484.tif 000011
2019225484.tif 000012
2019225484.tif 000013