JP2001005417A - 表示パターンが発光する透明な表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】表示パターンの形に発光体を配置する従来の看
板や展示物は、発光体の配置に手間が掛かり、変更や修
理交換も困難であった。又、エッジ照明による方法で
は、光源の大きさが導光板の厚さと同等以下でなければ
ならず、光源の取付けや修理交換も困難であった。 【解決手段】これらの課題を解決するため、本発明の装
置は、透明基材からなる導光体の一部に受光用光散乱部
と表示パターンの形の放光用光散乱部を設けてあり、受
光用光散乱部に光を照射して、導光体の内部へ全反射を
繰り返すように光を導入する。導入した光は放光用光散
乱部で全反射しない方向へ散乱して導光体の外部へ放光
するので、表示パターンの形の発光が観察出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示パターンが発
光する表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】看板や展示物は、周囲の人の注意を喚起
し、伝達したい情報を表示する必要がある。このために
は光の反射や発光を利用すると効果があり、特に夜間は
この効果が必要である。従来の看板や展示物には、この
ために表示パターンの形に発光体を配置するものがあっ
た。又、特許公開公報の特開昭６１−１８２０８６の表
示装置や特開平５−７２９８１の表示灯器具のように、
表示パターンの形の光散乱部を持つ透明な板に側面から
光を導入することで光散乱部が発光するエッジ照明によ
る方法があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】発光体を配置する方法
では、発光体の配置に手間が掛かり、表示内容の変更や
劣化した発光体の修理交換も困難であった。又、エッジ
照明による方法では、光源の大きさを透明な板の厚さと
同等かそれより小さくしなければならず、光源の取付け
や修理交換も困難であった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の装置は、導光体
の一部に受光用光散乱部と表示パターンの形の放光用光
散乱部を設けてあり、受光用光散乱部に光を照射して放
光用光散乱部から放光することによって、これらの課題
を解決する。

【０００５】導光体は、周囲に対する相対屈折率が１よ
り大きい透明基材である。これに該当する物質では、内
部の光は、導光体表面に達した時の入射角が臨界角以上
である場合、表面で全反射して導光体の外部へ出て行か
ない。例えば、空気中ではアクリルやガラスなどであ
り、液体中の固体、容器に入れられた液体、表面を別の
物質が被覆している固体、固体中の別の物質で構成した
固体、などの形態であっても良い。特に、空気中ではア
クリル板やガラス板が適している。

【０００６】散乱は、本発明においては、ある場所に光
が達すると元と異なる方向に光が出て行く効果を意味す
るものと定義する。例えば、光の照射を受けて発する蛍
光は、通常は散乱とは見なさないが、本発明においては
散乱に該当する。光散乱部は、導光体の表面又は内部に
作成した、そこに光が達すると光が散乱する構造であ
る。例えば、導光体の表面をざらつかせた部分、導光体
内部の空隙、表面がざらついている金属を透明接着剤で
導光体表面に貼付した部分、導光体の表面に塗布したり
導光体内部に導入した塗料、導光体の表面に貼付した光
散乱物質を含んだ透明フィルムや塗料を塗布した透明フ
ィルム、である。導光体の表面をざらつかせた部分や導
光体内部の空隙部分では、屈折や全反射によって光の方
向が変わる。光散乱物質は、そこに光が達すると光の散
乱が発生する物質であり、例えば、光を散乱する顔料粒
子や金属粒子、光が来た方向とは別の方向へ光を放出す
る蛍光物質、屈折率が周囲と異なり屈折や全反射によっ
て光の方向を変える透明物質粒子、などである。塗料
は、光散乱物質を透明樹脂などの中に分散したものであ
り、従って顔料インクも塗料に該当する。透明接着剤や
透明フィルムや透明樹脂などは導光体の延長と見なすこ
とが出来るので、透明接着剤や透明フィルムや塗料など
と導光体との間を、光は全反射することなく通過する。

【０００７】受光用光散乱部に光を照射する光源は、導
光体に取り付けても、導光体と離れていても良い。導光
体から離れている光源は、例えば、離れた場所に設置し
たレーザ光等の投光器や太陽光などである。尚、光源を
可視光でない紫外線などを発するものにして、受光用と
放光用のいずれかの光散乱部を光源の光によって可視光
を発する蛍光物質によって作成することも可能である。

【０００８】本発明の動作原理を説明すると、次のよう
になる。受光用光散乱部に光を照射すると、散乱して元
と異なる方向に光が出て行く。周囲に対する導光体の相
対屈折率が１より大きいため、その光の一部は導光体の
内部で全反射を繰り返し、導光体の内部を進行するよう
になる。光が導光体の内部を進行して放光用光散乱部へ
到達すると、散乱して到達方向とは異なる方向に光が出
て行く。放光用光散乱部で散乱した光の内、導光体内で
全反射しない方向に向かった光は、導光体の外部へ放光
する。これにより、放光用光散乱部の形の発光を観察す
ることが出来る。尚、発光色は、光源からの光の色、受
光用光散乱部が散乱する光の色、放光用光散乱部が散乱
する光の色、の組合せによって決まる。

【０００９】請求項１の装置は、以上に記述した受光用
と放光用の光散乱部を持った導光体であり、光源は含ま
れない。使用するには、例えば、請求項１の装置に光源
を取り付ける、請求項１の装置と光源とを離れた位置に
設置する、などの方法を取る。

【００１０】請求項２の装置は、請求項１の装置の導光
体に光源を、その受光用光散乱部に光を照射する位置に
取り付けたものである。例えば、導光体に台座部を持っ
た蛍光灯を、受光用光散乱部の部位と蛍光灯の台座部を
接合する形態で、取り付けても良い。又、例えば、導光
体に投光用の開口部を持った投光器を、受光用光散乱部
の部位が投光器の投光用の開口部を覆う形で接合する形
態で、取り付けても良い。

【００１１】請求項３の装置は、請求項１又は請求項２
に記載の表示装置における受光用と放光用の光散乱部
の、一部又は全部を省略したものである。省略した光散
乱部の作成は、例えば、この装置を使用する時点や発光
させる表示パターンの色や形が決まった時点で利用者が
行う。

【００１２】請求項４の光源装置は、請求項１〜３のい
ずれかに記載の装置に適用するための光源装置であっ
て、その導光体を取り付ける接続部を持ち、その受光用
光散乱部に光を照射するものである。例えば、台座部を
持った蛍光灯であって、その台座部と導光体の受光用光
散乱部の部位を接合する接続部を持ったものが該当す
る。又、例えば、投光用の開口部を持った投光器であっ
て、その投光用の開口部を導光体の受光用光散乱部の部
位が覆う形で、投光器と導光体を接合する接続部を持っ
たものも該当する。

【００１３】

【発明の実施の形態】請求項２の実施の一形態を、図１
を用いて示す。

【００１４】１．板状の導光体１の各面を平滑にする。
導光体は周囲に対する相対屈折率が１より大きければ良
く、例えば、空気中ではアクリル板やガラス板が該当す
る。

【００１５】２．導光体１の面の端の一部に、受光用の
光散乱部３として、白い塗料を塗布する。光散乱部３の
作成には、塗料を塗布する以外に、導光体１の表面をざ
らつかせても、又は白い塗料を塗布した透明フィルムを
貼付しても、又は白い光散乱物質を含んだ透明フィルム
を貼付しても良い。導光体１の表面をざらつかせるに
は、例えば、紙やすりやグラス・リッツェンやサンド・
ブラスト等によって表面に傷を付ける、微粒子状の透明
樹脂等を表面に付着するなどの方法がある。光散乱物質
を含んだ透明フィルムとしては、例えば、市販の色付き
ビニール・テープが該当する。又、光散乱構造３は導光
体１の内部に作成しても良く、例えば、空隙や顔料を導
光体１の内部に導入して作成する。尚、使用する塗料、
光散乱物質の色は、白でなくても、光を散乱する色であ
れば良い。

【００１６】３．光散乱部３に光を照射する位置に、光
源２を取り付ける。例えば、台座部を持つ蛍光灯の台座
部の光が当たる部位に光散乱部３の部分を図２のように
接合する、投光用の開口部を持つ投光器の投光用の開口
部に光散乱部３が開口部を覆う形で図３のように接合す
る、などの形態で取り付ける。又、光散乱部３から離れ
た位置に光源を設置し、その光を光ファイバーや反射鏡
などによって誘導して、光散乱部３を照射しても良い。
更に、レーザ光のような光の直進性の高い光源であれ
ば、離れた位置に設置して、光散乱部３に光を直接照射
しても良い。導光体１の表面に光散乱部３を作成する場
合の光源２の取付けは、導光体１の光散乱部３の付いて
いない側の面と光散乱部３の付いている側の面との、ど
ちらにも可能である。ただし、塗料や透明フィルムによ
って作成した光散乱部３では、導光体１に導入する光が
光散乱部３の内部を通過しないように、光散乱部３の付
いていない側の面に取り付ける方が望ましい。尚、光源
と受光用光散乱部は１対１で対応する必要はなく、複数
の光源が１つの受光用光散乱部に光を照射したり、１つ
の光源が複数の受光用光散乱部に光を照射したりしても
良い。例えば、導光体の光を照射する部位の両面に、受
光用光散乱部を作成してあっても良い。又、例えば、受
光用光散乱部に、導光体の両面から光を照射しても良
い。

【００１７】４．導光体１の、光源２で光を照射してい
ない部分の表面又は内部に、発光させたい表示パターン
の形に放光用の光散乱部７を作成する。導光体１の表面
に光散乱部７を作成する場合、導光体１のどちらの面に
作成しても良い。発光の観察は導光体１のどちらの面か
らでも出来るが、観察する光が光散乱部７の内部を通過
しないように、発光を観察したい側の反対の面に作成す
る方が望ましい。光散乱部７の作成には、光散乱部３と
同様の方法を用いる。塗料による方法の例としては、市
販の顔料インクのサインペンで、表示パターンを描いて
も良い。塗料を塗布した透明フィルムを貼付する方法と
して、先に透明フィルムを貼付して、その上に塗料で光
散乱部７を作成しても良い。透明フィルムとしては、例
えば、家庭用のラップ・フィルムが該当する。フィルム
を用いる方法では、フィルムを導光体から剥がせば、新
たに別の表示パターンを作成することが出来る。

【００１８】５．光を効率良く利用するため、光源２の
背後を反射板４で、光散乱部３の光源２に対する背後を
反射板５で覆う。又、導光体１の側面は、内部の光を反
射するための反射板６で覆う。導光体に接する反射板
は、アルミ・テープを導光体に貼付することでも作成出
来る。これらの反射板は、光が損失する影響が無視出来
る部位では、遮蔽板に置き換えることが出来る。更に光
が外部に漏れる影響も無視出来る部位では、反射板も遮
蔽板も省略することが出来る。尚、発光を導光体１の一
方の側からしか観測しない場合は、導光体１の発光を観
測しない側の面に遮蔽板や反射板を取り付けても良い。

【００１９】６．この実施形態において、表面がざらつ
いた金属板を透明な接着剤で導光体１の表面に貼付する
ことによって、光散乱部を作成しても良い。この方法で
は、光散乱部は金属板の接着面の部分になるが、光は透
過しない。従って、光散乱部３をこの方法で作成した場
合は、光源は金属板を貼り付けていない側の面に取り付
ける必要がある。又、光散乱部７をこの方法で作成した
場合は、金属板を貼り付けていない側の面から光散乱部
７の発光を観察することになる。尚、この金属板は光散
乱部背後の反射板としての役割も果たす。

【００２０】前述の請求項２の実施の形態において、光
源を省略したものが、請求項１の実施の一形態となる。
例えば、既存の光源に取り付ける接続部や離れた場所の
光源の光を受ける開口部を持つ形で提供する。あるい
は、本発明の表示装置の製造用の部品として提供するこ
とも出来る。

【００２１】前述の請求項２の実施の形態において、光
散乱部の一部又は全部を省略したものが、請求項３の実
施の一形態となる。光散乱部は一般家庭などでも容易に
作成出来る。従って、放光用光散乱部の一部又は全部を
省略した装置を提供すれば、利用者が表示パターンを決
定出来る。又、受光用光散乱部を省略した装置を提供す
れば、受光用光散乱部の色を選択することによって、利
用者が発光色を決定出来る。あるいは、本発明の表示装
置の製造用の部品として提供することも出来る。当然、
光源を含まない請求項１の実施形態における光散乱部の
一部又は全部を省略した形態も、請求項３の実施の形態
として可能である。

【００２２】請求項４の実施の一形態を示す。蛍光管と
台座部を持つ蛍光灯に、その台座部の光が照射する部位
と請求項１の装置の導光体の受光用光散乱部の部位と
を、光を遮らないで接合する固定具を取り付ける。更
に、この蛍光灯に、台座部の導光体を接合する部分を覆
う反射板と蛍光管の背後を覆う反射板を、導光体を取り
付ける空間を空けて取り付ける。

【００２３】請求項４の実施の別の形態を示す。投光用
の開口部のある反射板を持った投光器に、その開口部と
請求項１の装置の導光体の受光用光散乱部の部位とを、
光を遮らないで接合する固定具を取り付ける。更に、こ
の投光器に、開口部を覆って接合する導光体の更に外側
を覆う反射板を、導光体を取り付ける空間を空けて取り
付ける。

【００２４】これらの請求項４に対する実施の形態にお
いて、導光体の受光用光散乱部の部位を覆う反射板と光
源を覆う反射板とは、一体物であっても良い。又、受光
用光散乱部の部位を覆う反射板は、導光体側に該当する
反射板が付いている場合は、光源装置側には不要であ
る。固定具の例としては、導光体を挟み込んで固定する
もの、導光体をネジやプラグで固定するもの、導光体を
重力に抗して支えるもの、などがある。又、反射板が導
光体の固定具を兼ねても良い。更に、導光体を接着剤な
どで固定する方法を取れば、固定具を取り付けない形態
も可能である。以上の請求項４に対する実施の形態は、
請求項１〜３に対する実施形態に使用する光源として、
提供することが出来る。

【００２５】

【発明の効果】本発明の表示装置は、従来存在しない形
態の看板や展示物として、より注意を引くことが可能で
ある。又、大部分を透明にした形で実施した場合は、本
発明の表示装置の背後に別の看板や展示物を設置する場
合や本発明の表示装置の背後の光景を見たい場合も、そ
の視界を妨げない。例えば、小売店店頭で商品にＰＯＰ
表示を付ける場合、ＰＯＰ表示と商品の両方を客に明瞭
に視認させるのは困難であるが、本発明の表示装置によ
ってＰＯＰを作成して商品の前に設置するならば、発光
するＰＯＰも商品も両方とも明瞭に視認させることが出
来る。

【００２６】更に、従来から透明な材料で作成してきた
物体は、看板や展示物として使用していない場合も、こ
の発明で交換出来る場合がある。例えば、ショウケース
のガラスをこの発明による表示装置と交換すれば、従来
のショウケースの機能を持ったまま、非常に注目を集め
る看板となる。

【００２７】本発明の表示装置は、構成においても従来
の技術によるよりも有利である。光源は導光体の厚さよ
り大きくても良いため、薄い導光体や入手し易い光源を
使用することが出来る。この光源は、受光用光散乱部に
光を照射する位置に在れば良く、取付けも容易である。
板状の導光体に取り付ける際も、板の側面ではなく広い
面に対して取り付けるので、取付けが安定する。又、光
散乱部も、特別な原材料を必要とせず、容易に作成出来
る。従って全体としても、安価な材料で容易に作成出来
る。

【００２８】更に、利用中の補修や改修にも有利であ
る。光源が導光体と一体化していない場合は、光源の修
理交換も容易である。導光体自体が取り外し易い形態や
放光用光散乱部として取り除き易いフィルムを使用する
形態では、放光用光散乱部を変更して、異なる表示パタ
ーンを発光させることも可能である。

【００２９】図１〜３のように地面に対して垂直にした
導光体の下端部に光源を取り付ける形態では、光源を台
座部に組み入れることで重心が下がり、装置の据え置き
を安定化出来る。

【００３０】発光色は、光源からの光の色、受光用光散
乱部が散乱する光の色、放光用光散乱部が散乱する光の
色の組合せによって決まる。従って、光源の光や受光用
光散乱部の色の工夫によって、発光していない状態と発
光した状態とで表示パターンの色を変化させることが出
来る。あるいは、色の異なる複数の光源を切替えること
で、発光色を変化させることが出来る。あるいは、散乱
する色の異なる複数の受光用光散乱部を用意して、光を
照射する受光用光散乱部を変えることでも、発光色を変
化させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す断面図である。

【図２】台座部を持つ蛍光灯への、導光体の取付け例を
示す斜視図である。

【図３】投光用の開口部を持つ投光器への、導光体の取
付け例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 導光体 ２ 光源 ２ａ 蛍光灯の蛍光管 ２ｂ 投光器の電球 ３ 受光用光散乱部 ４ 光源２の背後の反射板 ５ 光散乱部３の背後の反射板 ６ 導光体１の側面の反射板 ７ 放光用光散乱部 ８ 蛍光灯の台座部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導光体の一部に受光用光散乱部と表示パタ
   ーンの形の放光用光散乱部を設けてあり、受光用光散乱
   部に光を照射することで導光体の内部へ全反射を繰り返
   すように光を導入し、導入した光を放光用光散乱部で全
   反射しない方向へ散乱することで導光体の外部へ放光し
   て、表示パターンの形の発光が観察出来る表示装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の表示装置において、その
   受光用光散乱部を光で照射する位置に光源を取り付けた
   表示装置。
3. 【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の表示装置に
   おいて、その光散乱部の一部又は全部を省略した装置。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の装置にお
   ける導光体を取り付ける接続部を持った光源装置であっ
   て、導光体の受光用光散乱部に光を照射するもの。