JP2001312233A

JP2001312233A - 透明ディスプレイ

Info

Publication number: JP2001312233A
Application number: JP2000134191A
Authority: JP
Inventors: Akie Hiranuma; 陽恵平沼; Osamu Yokomizo; 修横溝; Kuniyoshi Tsubouchi; 邦良坪内; Hitoshi Goto; 仁後藤; Keiichi Nemoto; 圭一根本
Original assignee: Hitachi Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 2000-04-28
Filing date: 2000-04-28
Publication date: 2001-11-09

Abstract

(57)【要約】【課題】透明材に加工を施した製品を用いて新たなディ
スプレイ方法を提供する。また、光を使った表示・ディ
スプレイの用途において、大型化が容易で安価な手法を
提供する。【解決手段】可視光を透過し無色或いは色つきの透明材
料に、画像や文字や絵，模様，記号，その他の形に外部
からの光を反射・乱反射させる或いは当該材料の端面か
ら内部に進入した光を外部に透過漏洩させる加工を施し
た「透明ディスプレイ要素」を、重ね合わせて立体感を
もたせたり、該「透明ディスプレイ要素」の端面から光
源の光を該加工品内部に入射させ、該「透明ディスプレ
イ要素」上の画像や絵や文字その他の加工部分を発光さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透明な材質の材料
に画像，文字，絵，模様，記号等を表示するあるいは装
飾する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、木材やガラスなどの材料に何
らかの「加工」を施して画像や絵や文字，模様，記号な
どの情報を表現する方法には、木材や石膏などの不透明
な材質の材料に加工を施すものと、ガラスや透明なプラ
スティックなど透明或いは半透明な材質に加工をするも
のに分かれる。このうち透明な材料に加工する方法は、
ガラスを深く切削する切り子の技術や、ガラスに加工刃
で浅い線や面を彫刻するグラスリッツェンなどの技術、
ガラスに微小研磨材を吹き付ける方法、レリーフなど厚
さの薄い半立体形状を切削する方法、切削刃で細かい点
を彫る加工、およびレーザによる微細加工などの方法が
ある。また、上記点を彫る加工においては一定の深さの
点の有り無しで文字や画像等を表現する方法と、円錐断
面を持つ刃で所定のピッチで加工深さを変えることで大
きさの異なる点を彫り明暗を表現する点刻加工などがあ
る。

【０００３】また、画像や絵や文字その他の情報を光を
使って標示する従来技術には、看板向けに文字や簡単な
線画や記号の形にネオン管を加工して照明する方法や、
電光掲示板などＬＥＤ素子を多数配置し所定の素子を発
光させて、文字や簡単な絵や記号などを静止画，動画と
して表す方法，微細な蛍光素子や分子の配列で高精細静
止画，動画を標示するブラウン管や液晶などを使ったも
のがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来こ
れらの加工品は透明材単体に加工されそのまま飾られる
ことが多く、光を使ってディスプレイする製品もあまり
なかった。また、立体的な加工を施されたものは、製作
時間が非常にかかり価格が高額であった。加工部分の色
は材料の色に依存し、特に無色透明の製品が殆んどであ
った。

【０００５】また、従来の光を使ったディスプレイ方法
においては、ネオン管は表示内容の変更が難しく、また
ネオン管のほかＬＥＤやネオン管では解像度の高い画像
や絵などの表示は難しかった。そしてＬＥＤやブラウン
管，液晶では大型化が難しく高価格であった。

【０００６】本発明では、透明材を用いた加工品に新た
な装飾，ディスプレイ効果をもたせるとともに、光を使
った表示・ディスプレイ方法に大型化が可能で安価な透
明ディスプレイを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では可視光を透過する無色或いは色つきの透
明材に、画像や文字や絵，模様，記号、その他の形に外
部からの光を反射・乱反射させる、或いは当該材料の端
面から内部に進入した光を外部に透過漏洩させるため
に、透明材に何らかの加工を施した「透明ディスプレイ
要素」を、重ね合わせて立体感をもたせたり、或いは該
「透明ディスプレイ要素」の端面から光源の光を入射さ
せ、画像や絵や文字，模様，記号その他の加工部分を発
光させるものである。また、それぞれの「透明ディスプ
レイ要素」に異なる色の光を入射させることで、該加工
部分を複数の色で発光させたり、更にはカラー画像を再
現するディスプレイ方法を提供するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例について
図面を用いて説明する。

【０００９】先ず、以下に説明する本実施例で用いる
「透明ディスプレイ要素」の定義について図１を用いて
説明する。

【００１０】図１は、アクリルやガラスなど無色透明或
いは可視光を透過する色付きの透明材料１（以下透明材
と呼ぶ）の表面に、傷や切削加工などによる凹部や、透
明な物質を付着させて生じた凸部がある場合を示してい
る。このうち図１（Ａ），図１（Ｂ）は、透明材１の上
記凹凸を生じた面に外部から光が当たる場合、図１
（Ｃ）は、透明材１の端面２から光が入射する場合を示
している。

【００１１】図１（Ａ）のように、透明材１を凹凸のあ
る面から見る場合、表面に傷が無く滑らかな部分では、
手前から透明材１に向かって当たる光の多くは材料内部
を屈折透過し透明材の裏側へ出てゆく。一方、傷或いは
切削加工などによる凹部分では、それらの光の反射・散
乱がおこり再び手前に返ってくる光があるため傷等の凹
凸が無い部分に比べ明るく見える。

【００１２】また、図１（Ｂ）のように透明材1を凹凸
を生じた面の裏側から見る場合、手前から材料に向かう
外部からの光は、凹凸の無い滑らかな面を透過し、その
裏面にも凹凸が無ければ外部に透過してゆくが、裏面に
凹凸部分があるとこの凹凸部分の裏側で反射散乱し、材
料内を透過して再び手前に返ってくるものがある。この
ため裏面から見ても該凹凸がそれらの無い部分に比べ明
るく見える。

【００１３】特に、この凹部内の表面の角度が多様な場
合は、光は様々な方向に反射・散乱，透過漏洩するの
で、より見やすくなる。また、荒い鑢がけや研磨剤の吹
きつけによる加工部分でも、その表面を拡大してみれば
細かな凹凸があり外部からの光がいろいろな方向に反射
・散乱が起きているため、明るく見える。また、加工方
法や材料によっては凹部分の表面が滑らかでなく細かい
バリなどの凹凸が生じていることがあり、この場合も同
様の現象により明るく見える。

【００１４】また透明材表面に、透明な物質でその表面
に凹凸を生じる物質を付着させると、該付着物質を付着
させた側から透明材を見る場合、外部からの光はその凹
凸部分で反射・散乱するので周辺の透明材の滑らかな部
分と比較して明るく見える。また該付着物質を付着させ
た面に対して裏側の面から見る場合は、手前の凹凸の無
い面から透過した外部の光は、該凹凸部分の裏側の面で
反射散乱し、再び手前に透過漏洩し返ってくるものがあ
り、この場合も該付着物の無い部分と比較して明るく見
える。

【００１５】また本実施例では、図１（Ｃ）のように透
明材１の端面２から光を入射することを特徴としてい
る。この場合、端面から材料内に入ってゆく光は材料内
部の壁面に対し入射角度の浅いものが多いため、材料表
面に傷等が無く滑らかな場合は透明材の内側の面で全反
射しながら材料内部を進み、透明材の表面からは殆んど
光が漏れない。ところが材料表面に傷或いは切削など何
らかの加工による凹部分がある場合、該凹部表面では端
面から進んできた光の入射角度が大きい部分が生じ、そ
こから光が材料の外へ透過漏洩するので、材料加工面か
ら見て加工部分が発光して見えることになる。また、こ
の加工部から透過漏洩してゆくほかに、透過せずに凹部
の裏面で反射する光があり、これらは材料の裏面に達す
るとその入射角によっては外部に透過漏洩してゆく。こ
れにより、材料の裏面からも加工部分が発光して見え
る。

【００１６】また透明材の表面に透明な材質のものを付
着させるあるいは塗布した場合、透明材との接着部分は
光の透過率が良いため材料内部を進んできた光が付着透
明材質の中に進入するが、該付着透明物質の内部壁面に
達した光は、該壁面への入射角度により外部へ透過漏
洩、或いは内部に向かい反射・散乱する。この外部へ透
過漏洩する光により該付着透明物質部分は、該付着物質
を付着させた面から見て発光して見える。また該付着透
明物質内壁で反射した光は、再び透明材内を透過して付
着物質を付着させた面と反対側の面に達し、入射角度に
よって材料外部へ透過漏洩する。これにより付着物質を
付着させた面の裏側の面からみても発光して見える。

【００１７】特に、付着物の表面が鑢をかけたような多
様な角度を持っている場合は、光が様々な方向に透過漏
洩，反射・散乱してゆくので見やすい。

【００１８】本実施例では、上記の現象を利用し、透明
材の外部からの光を反射散乱させる、或いは透明材の端
面から内部に進入した光を外部に透過漏洩させるために
透明材に何らかの加工を施す方法を総称して「透明ディ
スプレイ要素加工」、およびその加工法を用い透明材に
画像や文字や絵，図形，模様，記号，暗号その他を表現
したものを「透明ディスプレイ要素」、また該要素を組
み合わせて何らかのディスプレイを行うものを「透明デ
ィスプレイ」と称する。

【００１９】本実施例は、この「透明ディスプレイ」の
ディスプレイ装置・方法および「透明ディスプレイ要
素」の加工方法に関するものである。

【００２０】なお上記透明ディスプレイ要素加工には、
切削刃での彫刻のほか、後述する円錐形の加工断面をも
つ刃で画像の明暗に合わせた深さの点を彫る点刻加工，
研磨材粒子の吹き付け，ポンチ，レーザー加工，焼印，
鑢がけ，その他を使用できる。

【００２１】また、透明材の材質としてはアクリルやガ
ラス，ポリカーボネイトその他が使用できる。

【００２２】また、透明材の形状は、板状のほか、立方
体やその他の多面体でも良く、また曲面形状でも一箇所
に切り込みを入れるなどで光を材料内部に入射できるよ
うにすれば使用できる。

【００２３】次に、図２を用いて、「透明ディスプレイ
要素」のうち板状のもの（以下「透明ディスプレイ板」
とよぶ）をディスプレイする場合について説明する。

【００２４】上記透明ディスプレイ要素加工を施した透
明ディスプレイ板３の端面４から光源５の光を当てる
と、板内部に進入した光は板表面に傷や凹凸のない部分
では前述のようにその殆どが外部に放出されず、透明デ
ィスプレイ要素加工部分で集中的に透過放出される。こ
れにより該加工部分が他の非加工部と比較して明るく見
える。

【００２５】これを利用し、透明材に画像や文字や絵，
図形，模様，記号，暗号その他を透明ディスプレイ要素
加工した装飾品やディスプレイ，表示装置などを製作で
きる。

【００２６】本ディスプレイは、従来の光を使ったディ
スプレイ方式であるＬＥＤやネオン管，ブラウン管，液
晶と比較して、光源に市販の蛍光灯や電灯を使用できる
こと、板材にアクリルなど安価な材質を使用できること
などからシステム構成が低コストでできるという利点が
ある。また、大型化も容易である。

【００２７】また透明ディスプレイ要素加工の方法によ
っては、ＬＥＤやネオン管よりもより高精彩な画像や
絵，文字その他を表現できる。また、画像や文字や絵な
どの異なる透明ディスプレイを差し替えるだけで表示を
切り替えることが出来るので、ネオン管よりも表示内容
の変更は容易である。

【００２８】また、本ディスプレイ方法は、材料に入射
した光は非加工領域では大部分が材料内部を全反射する
ので外に漏れず、透明ディスプレイ要素加工部分と光を
入射した端面以外の端面からのみ集中して漏れ出るので
少ない光源で発光させることが可能である。このためＬ
ＥＤやネオン管，液晶など従来表示方式と比較して同じ
表示面積に対し消費電力が少ないという利点がある。ま
た、以下にも再度述べるが、光を入れる端面以外の端面
に、光が材料内部に向けて反射するように反射材を貼り
付け或いは塗布すれば、入射した光に対する加工部分の
光の透過量を増すことが出来、更なる省電力効果が見込
める。

【００２９】また光源５には、蛍光灯や白熱灯のほか、
端面にＥＬライト等のシート状の光源を貼り付けたり、
光ファイバーによって光を導いたり、ＬＥＤを使用して
も良い。

【００３０】また、光源５には、その光ができるだけ端
面４からのみ入射するようにするためカバー６を設けた
ほうが良い。透明ディスプレイ板３に端面以外即ち左記
板の外側からも光が当たると、透明ディスプレイ要素加
工部分からの光が目立たなくなることがある。カバーの
一例として、カバー６には透明ディスプレイ板３を差し
込むための開口部７を設け、そこからカバー６に内蔵さ
れた光源５の光が外部へ届くようにする。開口部７は、
光源５の光ができるだけ端面以外の透明ディスプレイ板
３の部分に当たらない程度の大きさにするほうが望まし
い。

【００３１】また、光を入れる端面４は光が透過しやす
いよう研磨，鏡面仕上げを施したほうが良い。

【００３２】また、光を入れた端面４以外の端面からは
光が透過放出されるので、研磨・鏡面仕上げはしないほ
うが光が出て行きにくい。更に透明材内側に向けて光を
反射するよう反射材を塗付或いは貼り付ければ、材料内
部により多くの光が閉じ込められ、透明ディスプレイ要
素加工部分から外部に透過する光の量が多くなりより明
るく見える。或いは同じ光量を得るのに消費電力を抑え
ることが出来る。

【００３３】また逆に、光を入射する端面４以外の端面
から光が漏れるままにすることで、その部分は明るく見
えるので光る縁取りのような装飾効果として利用しても
良い。

【００３４】光を入射する領域を少なくすれば、材料の
部分的な照明も可能である。

【００３５】また光源５を、色付き光源８のように直接
着色する或いは着色した覆いを設ける、或いは光を入れ
る端面４を直接着色する、端面４または開口部７にセロ
ファンやプラスティックなどでできた所定の幅の透明色
付きの帯９を取り付ける或いは貼り付ける、などにより
光の色を変えてディスプレイすることも出来る。

【００３６】また、光の色を切り替えられるようにする
ことで、ディスプレイの色を変えて楽しむ、或いは目立
たせることが出来る。

【００３７】特に上記着色部分を、端面側でなく、光源
側に着色しておけば、ライトを当てないときは該透明デ
ィスプレイ板単独で透明な装飾品やディスプレイとして
使用でき、当該光源で板端面から光を当てると、色のつ
いた光で照明できる。また、光源側の着色に、上記開口
部７または光源５上にセロファンやプラスティックなど
でできた所定の幅の透明色付きの帯９を置く方法をとれ
ば、当該帯９を交換するだけで、ディスプレイの色を自
由に変更できる。

【００３８】ここで、透明材が無色透明でなく色付き透
明のものを使用し、かつ入射する光に色をつけること
で、透明ディスプレイ要素加工部を、透明材の色と入射
した光の色が混ざった複数の色で光るようにできる。

【００３９】また、例えば透明色付きの帯９の色を帯１
０のように部分的に変えるなど、上記の光の着色方法に
おいて着色や貼り付ける色を部分的に変えることで、同
時に複数の色、或いはそれらの混じった色でのディスプ
レイが可能となる。

【００４０】図３に、本実施例に使用する「透明ディス
プレイ要素加工」のうち本実施例のディスプレイ方法に
特に適していると考えられる「点刻加工」について説明
する。点刻加工は、画像の予め設定した格子上の点の明
度を読み取り、各点の明度に比例した深さで、円錐形の
加工断面を持つ刃を用いて材料に点を彫り画像を再現す
る加工法である。

【００４１】図３（Ａ）に示すように、円錐断面を持つ
刃１１を使って加工材１２に点を彫ると、加工深さと孔
の直径が比例関係となり、深さを大きく加工したものは
穴が大きくなり、逆に浅く掘ったものは小さな穴が作ら
れる。穴をあけた部分は光を反射，散乱して白っぽく見
えるため、これを用いれば、大きな穴は白い部分が大き
いので明るく見え、小さな穴は暗く見えることになる。
従って、画像の点の明るさに比例させて、明るい点は深
く、暗い点は浅く点を彫ることで材料上にも画像の明暗
が表現できる。

【００４２】点刻加工は、加工孔の形が材料表面からみ
て回転対称なため、線状に彫った場合に比べ外部からの
一方向の光に対してどの方向にも均等に光が散乱すると
いう特徴がある。

【００４３】またアクリルなど粘性の少ない材料を使用
すると、刃によって削った部分が粗い面となり、光が乱
反射して白っぽく見えるので、削っていない光を反射し
ない部分と対照的で、明暗が表現しやすい。

【００４４】次に、上記した点刻加工の各点の加工深さ
の決定方法、および最適な刃先角度，最大加工深さ，加
工ピッチ等の加工条件について説明する。

【００４５】点刻加工では、画像の予め設定した格子上
の各点の明度を読み取り、その最大値と最小値から画像
の明度の幅を算出、明度の幅に対する各格子上の点の明
度の比を元に、予め与えられた最大加工深さに比例した
各点の加工深さを、次式(１)のように決定する。

【００４６】加工深さ＝（各点の明度−明度の最小値）×最大加工深さ÷（明度の最大値 −明度の最小値） …（１）図３（Ｂ）のように、円錐断面を持つ刃を用いた場合、
加工刃の中心からの角度θと、加工深さｄ′，穴の半径
ｒ′との関係は次式（２）ｒ′＝２ｄ′・tanθ …（２）で表される比例関係にあり、ここで式（１）のように明
度に比例した深さで点を彫れば、明度に比例した大きさ
の穴が作られるので、図３（Ａ）の原理から、加工深さ
で加工部分の明暗を調整することができる。

【００４７】また、あるピッチｐで画像を点刻する場
合、明度最大の点の深さは最大加工深さｄと一致する
が、ここで隣り合う最大明度の点同士が重なり合わない
よう、その直径がほぼ加工ピッチｐよりも大きくならな
いよう加工するとする。加工刃の中心からの刃角度をθ
とすると、このときの刃先角度θと、最大加工深さｄ，
加工ピッチｐとの関係は、次式（３）のようになる。

【００４８】ｐ≧２ｄ・tanθ …（３）ここで、点刻加工による被写体の画像は、点の集合とし
て表現されるため、点のピッチｐがあまり荒くてはきれ
いな画像にならない。遠くから見る場合には荒くても良
いが、例えば１ｍ程度の距離で眺める場合、肉眼で見て
画像がきれいに見えるのはピッチ０.８mm以下、より好
適には０.５mm以下である。一方、ピッチがあまり細か
いと（３）式より深さｄの値が小さくなり、深さ方向の
加工に高い精度を要するほか、点の大きさの違いによる
画像の明暗が肉眼で判別しにくくなる。

【００４９】通常入手できる刃角度３０°の加工刃を用
いた加工試験では、画像の明暗を明瞭に表せる加工深さ
の幅即ち最大加工深さは最も深いもので、０.２mm 程度
が限度であり、これ以上狭い範囲に最大加工深さを設定
しても、明暗差が見た目にははっきり表現されなかっ
た。また、同一材料中でも場所により厚さのばらつきが
あり、例えばアクリル材では精度は良くて０.０３mm 程
度であるため、深さ方向の加工誤差も出やすかった。ま
た、最大加工深さを０.２mm とした場合、（３）式から
ピッチはｐ≧０.２３となるが、実際の加工試験では
０.３mm 未満では隣接する点どうしが重なり潰れたよう
に見える部分が生じ、画像の鮮明度の低下を招いてしま
う。

【００５０】これは実際の加工刃の形状が完全な円錐形
ではなく、先端がフラットまたはＲをつけたような状態
にカットされているため、ある最大深さで加工した場合
の穴の直径は（３）式で求められる値よりも、若干大き
くなるものと考えられる。また、刃が完全な円錐形であ
った場合でも、点と点が接するよりも間に若干の隙間が
あったほうがきれいに見えるので、その分も考慮した値
とするのが望ましい。

【００５１】これらの結果より、ピッチは０.３mm〜０.
８mmが好適と考えられる。

【００５２】ただし、これより遠くから見る場合には、
更に粗いピッチで加工しても良い。

【００５３】また、加工刃の刃角度ついては以下に示
す。前述したように、同一板内においても場所によって
微妙な厚さの違いがあることがあり、これにより加工仕
上りが部分的に異なってしまう場合がある。この場合、
図３（Ｃ）のように角度の鋭い加工刃を使って加工深さ
を深めにとることで仕上がり品質のばらつきを押さえる
ことが可能である。

【００５４】角度θ１の刃を使用して半径ｒの点を加工
する場合の加工深さをｄ１とすると、ｒ＝ｄ１tanθ１
となり、これと同じ半径ｒの点を異なる角度θ２の刃で
加工するには、加工深さｄ２をｄ２＝（ｄ１tanθ１）
／tanθ２とすれば良い。ここでθ１＞θ２とすればｄ
１＜ｄ２となり、即ち画像の明度範囲に対する加工深さ
の範囲が大きくなる。これにより、同一板材内の厚さの
微妙な違いによる加工品質のばらつきを抑えることがで
きる。

【００５５】従って刃の角度は鋭角なほど良いが、あま
り鋭すぎると靭性が弱く折損しやすくなる。これまでの
アクリル加工試験の結果から耐久性を考慮し、下限は１
５°程度までが望ましいと考える。また逆に、θ１＜θ
２とすると、明るさに対する加工深さの範囲が狭くな
り、深さの制御が厳しくなる。先にのべた肉眼で見てき
れいに見える０.８mm〜０.３mmのピッチで加工すること
や、材料の厚さ精度が良くて０.０３mm 程度であること
を考慮すれば、刃の角度の上限は３０°程度が望まし
い。

【００５６】またこれにより、最大加工深さの範囲の下
限は先に述べた０.２mm 、上限は１５°の刃を用いた場
合で（３）式より１.５mmまでが好適であるといえる。

【００５７】なお、この点刻加工による製品は、本発明
のように透明な材料に加工する場合、材料の裏側から、
画像や文字や絵他の加工対象物を左右反転した状態で加
工するほうが望ましい。点刻加工の穴は、加工面側から
見ると円錐形の穴の内側が見え、穴の縁や内側に付いた
バリその他の凹凸や削り屑も見えてしまう。これに対
し、穴をあけた面の裏面から見ると、円錐の外側を見る
ことになり削られた面のから浮いている屑などが見え
ず、加工した穴の縁の歪み等も見えないため、より鮮明
に見ることが可能となる。さらに加工面の裏側から見る
ということは、透明な材料の奥に画像や文字や絵その他
が見えるので、よりきれいに見える。このためには前述
のように、裏面から見て正しく見えるように、取り込ま
れた画像を左右反転して点刻加工する。

【００５８】この点刻加工を透明材に施した透明ディス
プレイ要素に、図２のように材料内部に端面から光を入
射させれば、図１で説明した原理により材料表面の透明
ディスプレイ要素加工部分から光が直接透過漏洩し、或
いは該加工面内側で反射・散乱した光が透明材裏面から
透過漏洩し、透明材の表裏両面からみて、該加工部分が
光って見える。

【００５９】特に、点刻加工で形成される円錐状の孔の
加工面は、透明材内部を進んできた光の入射角度が透明
材の未加工部分と比較して大きいため、この面から透明
材の外へ光を透過漏洩させやすく、また材料内部へ反射
・散乱する光量も多く加工面裏側からの光の透過漏洩量
も多くなる。また、加工部分の形状が円筒状であるレー
ザ加工と比較しても、円錐断面の加工孔を形成する点刻
加工は、より光を集めやすいという利点もある。

【００６０】また、点刻加工の加工領域は規則的な円錐
形の孔の集合した状態であるため、同じ深さ，同じピッ
チで点を彫った場合の単位面積当たりの散乱光強度は一
定である。これを利用し、最大加工深さや孔のピッチを
変えることで透明ディスプレイ要素加工領域の透過漏洩
光量を調整することが出来る。

【００６１】例えば、光源の光の強さが強い場合、点刻
加工の最大深さを浅めにとる、或いは、解像度上問題な
い範囲で加工ピッチを大きく取ることによって、点刻加
工部分から透過する光の量を減らすことができる。

【００６２】また、白っぽい部分が多い画像を点刻した
場合など、深さの深い円錐状の点が密集している部分で
は透過する光量が多く、端面から入力された光が材料内
部を進むうちに減衰して材料内部に充分行き渡らないこ
とがある。このような場合には、光を入射する端面に遠
い部分から近い部分へ向かって、点刻加工の加工ピッチ
を徐々に荒くする或いは、最大加工深さを徐々に浅くす
ることで、端面に近い部分の透明ディスプレイ要素加工
部からの光の透過量を抑え、材料内部に端面からの光が
十分に行き渡るように出来る。

【００６３】また図４のように、透明ディスプレイ要素
１４の複数の端面から光を入れても良い。これにより透
明材内部を進行する光を強めることができ、結果として
透明ディスプレイ要素加工部分から透過する光を強める
ことが出来る。該加工部分では材料の外へ光が漏れるた
め、光は材料内部を進むうちに減衰してゆく。このため
加工の状態によっては入射した位置からあまり遠くまで
光が届かなかったり、光の透過むらが出来ることがある
ので、この方法は有効である。また、透明ディスプレイ
要素１４の板厚が厚い場合などに光を強めるのにも有効
である。

【００６４】この場合も、光源１３の光が透明ディスプ
レイ要素１４の端面以外の場所に当たらないように光源
１３をカバー１５で覆うことが望ましい。

【００６５】また、入射する光の色を端面によって変
え、入射した複数色あるいはそれらの混ざり合った複数
色の光でのディスプレイも可能である。

【００６６】光の着色方法は、図１の一端面から光を当
てる場合と同様、端面か光源に直接着色する、或いはセ
ロファンやプラスチックなどで出来た所定の幅の色付き
透明帯１６を透明ディスプレイ要素１４の各端面あるい
は、光源１３やカバー１５内の光源と端面の間にあたる
位置に取り付けることで行う。

【００６７】色付き透明帯１６をはめ込む方法をとれ
ば、帯を交換するだけで容易に光の色を変更できる。

【００６８】また上記ディスプレイ方法の応用として、
例えば宝石箱等の装飾品や家具，ショーケースなどの
面、或いは窓ガラスや壁などに、画像や絵や文字などを
透明ディスプレイ要素加工し、周辺の枠材に光源を埋め
込み透明材の端面に光を入射させることで、照明を当て
ないときには透明でありながら、照明を当てると加工部
分が光るインテリア，ディスプレイ製品を製作できる。

【００６９】また図５に示すように、枠木の中に照明１
８を埋め込んだ額１７に透明ディスプレイ板１９を入
れ、板端面に光が入射するようにし、絵や文字，画像な
どが光る額縁製品を製作できる。またこの場合、加工部
分が見やすいように背後に黒い紙や布でできた背板２０
を配しても良い。

【００７０】また、透明ディスプレイ要素の端面および
背後から光を当てる方法の組合せとして、電気スタンド
など照明機器のシェードやカバー部分に透明ディスプレ
イ要素を用い、光源の光が透明材の端面からもはいるよ
うな構造にすることで、背後に光源があっても加工部分
が目立つよう発光させることができる。特に、端面部分
を着色をするなどして端面から入る光に色をつければ、
光源をつけないときには透明でありながら、光源をつけ
たときに光源の色と異なる色で加工部分が発光する照明
器具用カバーやシェード製品を製作することが出来る。

【００７１】また、図６に示すように、複数の無色透明
或いは色付き透明の透明材にそれぞれ異なる画像や文字
や絵，模様，記号などを施した透明ディスプレイ要素を
重ね奥行き感のある透明ディスプレイを制作することが
出来る。加工内容の異なる透明ディスプレイ板２１，２
２，２３を重ね合わせると、各材料が透明のため、画像
が重なり一つに見える。さらにこれは手前の板の画像と
奥の板の画像に材料の厚さにより奥行きに差がでるため
立体感が表現できる。またこれにより製品に高級感も出
る。

【００７２】これを利用し、人物など主体部分と背景，
主体部分と文字，主体部分と周辺装飾部分、或いは遠方
風景と近風景と主体部分など、目的に合わせて画像や文
字，絵，記号，模様その他をそれぞれ別々の透明材に透
明ディスプレイ要素を加工し、複数枚の透明ディスプレ
イ要素を重ね合わせて奥行き感のある製品を製作でき
る。

【００７３】その他、図６の透明ディスプレイ板２２の
ように、顔の画像など製品毎に異なる部分を、他の共通
部分とを別の透明材に分けて作成して重ねるようにして
も良い。共通部分のみ纏めて予め作成しておき、個別部
分のみその場で加工するようにすれば、共通部分のみ纏
めて作成しておくことによるコストダウンの効果も見込
めるほか、お客の顔部分のみをその場で加工して重ね合
わせるなど、非共通部分のみその場で加工して販売する
売り方も容易になる。

【００７４】また、このように複数重ね合わせる透明デ
ィスプレイ要素の加工に点刻加工を用いた場合、加工部
分は円錐形の孔であるので、材料内部を進む光の入射角
度が大きく光の透過量が多い、即ち明るいので、複数の
透明ディスプレイを重ね合わせたときに、加工部分が潰
れて見えなくなるのを防ぐことが出来る。

【００７５】また、材質の異なる透明ディスプレイ板を
重ね合わせたり、点刻やレーザ加工，ポンチや印刷とい
った加工方法の異なる透明ディスプレイ板を重ねあわせ
ることで、加工したい画像や文字や絵その他の表現に適
した加工方法を選択したり、加工時間やコストの都合で
加工方法を変えることが出来る。

【００７６】また、図７の透明ディスプレイ板２４，２
５，２６のように、ほぼ同じ画像や絵や文字，模様，記
号その他を複数枚の透明ディスプレイ板に加工して重ね
合わせることで、立体感のある製品を製作することがで
きる。上記の一つとして、カラー画像をＲＧＢ或いはＣ
ＭＹの各色に分解して得た画像をそれぞれ別々の板に加
工し重ね合わせても、立体感のある製品が製作できる。

【００７７】ＲＧＢは可視光スペクトルを波長により３
つに分類した色、所謂「光の三原色」のことであり、Ｒは
赤(Red)、Ｇは緑（Green）、Ｂは青（Blue）である。ま
た、ＣＭＹは、上記「光の三原色」任意の二色を混合し
た「色の３原色」と呼ばれる色であり、Ｃがシアン（Cy
an）、Ｍがマゼンタ（Magenta）、Ｙが黄（Yellow）で
ある。

【００７８】また、図８のように、立体物を奥行き方向
に所定の数輪切りにした各断面に対応するように、立体
を手前から見た画像を分割し、それぞれの画像を別の透
明材に透明ディスプレイ要素加工して奥行きの順に重ね
ると、立体感のある画像が表現できる。

【００７９】また、異なる画像や文字，絵，模様，記号
その他を加工した複数枚の透明ディスプレイ板を重ね合
わせ、各加工品に異なる色の光を当て、全体として多色
の表示ができる透明ディスプレイを製作できる。

【００８０】これを利用し、例えば図９（Ｂ）に示すよ
うな人物と背景、或いは画像部分と文字や飾り部分の色
を変えたいときなどに使用できる。

【００８１】透明ディスプレイ端面に入射する光の色を
変える手段として、例えば図９(Ａ)で透明ディスプレイ
板２７，２８に光を入射させる場合、各板の端面に異な
る色を着色したり、セロファンやプラスティックなどで
出来た所定の幅の透明色付き帯２９を貼り付け或いは置
く、或いは、光源５の光が透明ディスプレイ板の端面以
外の部分に当たらないようにする光源カバー６の開口部
７に当該帯２９を設置する、光源５の光源カバー３０を
板の厚さに合わせて塗り分けたり、各板に異なる光が入
射するようにしてこれらを重ねると、板によって画像や
文字の部分が異なる色で発色する製品を製作できる。こ
の際透明色付き帯２９は、各透明ディスプレイ板に別々
の色の光が入射されるように該透明ディスプレイ板の厚
さに合わせた幅のものを使用する。

【００８２】また光の色のつけ方を、端面側ではなく、
光源５や開口部７、光源カバー３０などで行うことによ
り、光を当てないときは透明ディスプレイ要素加工部分
にガラス細工のような無色透明な風合いを持たせながら
も、光を当てると当該加工部位に色をつけることが出来
る。

【００８３】また、これらは図９（Ｃ）に示すように透
明ディスプレイ板が１枚の時と同様に、額３１に光源３
２を埋め込み、画像や絵や文字，模様その他の加工部分
が光る額縁製品で、複数の色でライトアップしたものを
製作できる。この場合も、加工部分が見易いように黒い
布や髪を貼った背板３３を配することが望ましい。

【００８４】この際重ね合わせる透明ディスプレイ板の
各加工部分が、重ね合わせて正面から見たときに重複し
て見える領域があると、光を当てたときにその部分は各
板に入れた光の色が混ざった色に見える。この特性を利
用して複数の色の混ざり合った色の製品を製作できる。

【００８５】逆に各板の透明ディスプレイ要素加工部分
を、上記のように重複することのない位置に加工するこ
とにより、それぞれの加工部分を各端面に入射した異な
る色の光で照明することができる。

【００８６】特に、点刻加工のように加工深さが部分に
よって異なる加工や、点の密度を変えることで明暗を表
現するような加工法を用いた場合、部分的に発色の強さ
も変化するので、このような加工領域が重なる部分では
使用した複数の色の混ざり合ったグラデーションを表現
できる。

【００８７】これら複数の透明ディスプレイ板を重ね合
わせ固定する際には、板と板の間に空気の層が保たれる
ようにするほうが良い。即ち板同士を押し付けて余り密
着させることのないようにし、また接着剤などが入り込
まないような方法をとることが望ましい。板と板の間が
接着剤などで埋まっているとその部分は端面から入射し
た光が全反射せずに透過してしまい、そこで各板の光が
混ざってしまう他、その先の材料内部に進む光が減衰し
てしまう。よって数箇所でねじ止めする、或いは更にこ
れに板と板の間に薄いワッシャーなどを入れる方法をと
ることが望ましい。

【００８８】ただし、このことを利用して、図１０のよ
うに、重ね合わせた透明ディスプレイ板と板の間、また
は重ね合わせた最も奥の透明ディスプレイ板の裏面に押
し花や紙などのものを挟める或いは貼り付けると、その
部分から光が漏れて挟めたものや貼り付けたものが非常
に明るく見えるので、透明ディスプレイ要素の装飾用と
して利用できる。

【００８９】この場合は光が途中で漏れても、意図する
ところまで届くよう、複数の端面から光を入れるなど何
らかの方法で透明ディスプレイ板に入射する光の量を強
くしておく必要がある。

【００９０】また複数の透明ディスプレイを重ね合わせ
材料内部に光を入射させるディスプレイ方法の応用とし
て、図１１のようにカラー画像をＲＧＢ、あるいはＣＭ
Ｙの三原色に分解した画像を別々の無色の透明材に透明
ディスプレイ要素加工し重ね合わせ、各板に加工した材
画像に応じた色の光を端面から入射し、重ねた画像がカ
ラーに見えるようにすることができる。具体的には、例
えば画像をＲＧＢに分解する場合、透明材３４，３５，
３６に、それぞれ画像をＲ成分のみ、Ｇ成分のみ、Ｂ成
分のみに分離した画像を透明ディスプレイ要素加工す
る。そしてこれらを重ね合わせ、板３４には赤色、３５
には緑色、３６には青色の光を端面から入射する。各三
原色画像の明暗によってそれぞれの透明ディスプレイ板
から漏洩する各色の光量が部分的に異なるので、この混
ざり具合によりカラー画像が再現される。

【００９１】特に、ここで点刻加工を用いた場合、画像
の明暗と孔の大きさが比例の関係にある、即ち漏洩する
光の量も画像の明暗と比例関係にあるので、カラーを忠
実に再現しやすいという利点がある。更に点のピッチや
深さを調整することで光の量を調整しやすく、即ち重ね
たときの各色光の強弱を調整しやすいというメリットが
ある。

【００９２】また加工孔の形状が加工材表面から見て回
転対称であるのでどの方向から見ても同じように光って
見えるので見やすい。

【００９３】また、光の色のつけ方は、図９と同様、画
像に対応する色を直接各板の端面に貼り付け或いは塗付
したり、光を透過する色つき透明の帯３７を光源カバー
６へ取り付けるなどの方法があるが、特に板の端面では
なく光源やカバー側に色をつければ、光を当てないとき
の製品は奥行きがある無色透明なガラス細工のような風
合いを持ちながら、上記光源を取り付けるとカラー画像
が浮かびだす装飾品やディスプレイを製作できる。

【００９４】ここで、ＲＧＢ，ＣＭＹの各色の光はそれ
ぞれ別の端面から入射しても良い。これにより、製品の
見た目や構造上の都合、或いは板の加工状態その他によ
る光の透過しやすい方向、などを考慮しながら光を入射
させることが出来る。

【００９５】また前述した三原色のうち、例えば強調し
たい１色を分離した画像と、その他の２色を合成した画
像とを別々の板に加工し重ね合わせ、それぞれに対応し
た色を端面から板内部に入射することによってもカラー
画像を表現できる。使用する透明材の数その他製作する
製品の構造上の都合で、透明ディスプレイ材や光源の色
を２つしか使用できない場合などに有効である。

【００９６】また、画像を取得するカメラのカラーフィ
ルタの入力波長の感度特性は、人間の目の光の感度と比
較して、一般的に緑の波長の感度が他の２色に比べ約
１.２倍ほど強い。従って、画像をＲＧＢに分離したそ
のままの画像を加工し、各RGB色の光を同じ強さで入射
させたのでは、緑が強調された画像になる恐れがある。
そこで緑色成分の画像を彫った透明ディスプレイ要素か
らの散乱光量を何らかの方法により他の色の光強度の約
８割に弱めることで、肉眼で自然なカラーになるよう補
正を行う。

【００９７】補正の具体的方法としては、光の色のつけ
方が端面或いは光源を着色している方法の場合には、緑
色については他の色と比較して、塗料を厚めに塗る或い
は光の透過率が低い塗料を用いる、或いは透明色付きの
帯を複数枚重ねたり、光の透過率の低い当該帯を用い
る、または緑の部分だけ入射する光の量を減らすなどの
方法がある。

【００９８】また、透明ディスプレイ要素加工方法の加
工条件を調整することにより、透明ディスプレイ要素加
工部分から放出される光の量を緑について弱めることも
出来る。透明ディスプレイから放出される光の強さは、
加工領域の深さや単位面積当たりの加工面積によって調
整できるので、光を弱めるには各加工法に合わせた方法
で、加工深さを浅く、或いは単位面積当たりの加工面積
を少なくする方向で加工条件を調整する。

【００９９】特に点刻加工を用いると、最大加工深さや
加工ピッチに比例して透過光量を定量的に調整できるの
で、調整がしやすいという利点がある。

【０１００】また、刃の角度を変更すると同じ大きさの
孔を加工するための深さが変わり、加工孔表面の角度が
かわるので、これにより光の透過量を変えても良い。

【０１０１】このように、透明ディスプレイ要素からの
発光量や色濃度の調整を、光源の強さや端面の光の透過
量を調整したり、透明ディスプレイ要素加工の加工条件
を調整することによって行うことは、カラー画像をつく
るとき以外にも有効な手段である。

【０１０２】色付き板に透明ディスプレイ要素加工を複
数重ねる方法（図は無し）。

【０１０３】また、ごく薄く色がついた透明材に透明デ
ィスプレイ要素加工を施すと、加工部表面に細かな凹凸
がある場合、外部からの光を反射，散乱するので板の色
の光が集光され、また、材料内部に端面から入った光も
この部分から透過漏洩するので、加工部分は板の色より
やや濃い色に明るく光って見える。

【０１０４】これを利用し、カラー画像をＲＢＧ各色或
いはＣＭＹ各色に分解した画像を、それらに対応する色
或いはそれらに近似した色に薄く着色された透明材に、
それぞれ透明ディスプレイ要素加工して重ね合わせるこ
とで、カラー画像を再現することが出来る。

【０１０５】但しここでは、使用する色付き板が背後に
重ねた板からの光を充分しうる透過率を持つことが条件
である。

【０１０６】この場合、全く光が無い状態でない限り、
当該透明ディスプレイ要素加工部分は周囲の光を乱反射
して透明材の色を含む色で発色しているので、重ねた加
工部分がカラーに見える。

【０１０７】ここで透明ディスプレイ要素に、蛍光剤を
均一に混ぜ合わせた可視光の透過率の高い透明材を用い
ると、外部からの光の反射・散乱や材料内部から光の透
過漏洩のほかに、蛍光剤から発光する光も加わり、透明
ディスプレイ要素加工部分が更に明るく見える。蛍光剤
の光は、材料表面に傷等が無く滑らかな部分では材料内
側の面で反射して閉じ込められる光の量も多く、従って
透明ディスプレイ要素加工部分があるとそこから漏れ出
す光の量も多い。

【０１０８】また、上記の各透明ディスプレイ板の端面
に無色の光を入射することで、材料内部から透過漏洩す
る光により透明ディスプレイ要素加工部分が明るくな
り、結果重なって見えるカラー画像がより明るく見やす
くなる。

【０１０９】また上記の応用として、異なる任意の色付
き透明材に画像や文字や絵や模様，記号その他を透明デ
ィスプレイ要素加工し重ね合わせると、特に光を当てて
も当てなくても複数の色が混ざった色で当該透明ディス
プレイ要素加工をディスプレイできる。

【０１１０】ここで特に色つきの蛍光剤を混ぜた光の透
過率の良い透明材を使用すると、蛍光材から発光される
光も加わり、重ね合わせた部分が更に明るく見える。

【０１１１】また更に、これらに各透明材の端面から光
を入射すればより明るくカラー画像をディスプレイでき
る。

【０１１２】また、本発明はＬＥＤやネオン管，液晶な
どの光を使った表示手段の代替品として使用できること
を記述したが、以下のような用途にも使用できる。

【０１１３】図１２（Ａ）に示すように、透明ディスプ
レイ板を複数重ねる或いは上下左右に並べ、表示させた
い内容を加工した透明材にだけ光を入射すれば、表示さ
せたい内容が浮かび上って見える。ここでこの透明材へ
の光の入射を止め、別の透明ディスプレイ板に光を入射
すれば表示の切り替えになる。

【０１１４】このような決められた内容を切り替えて表
示する用途においては、本方式はＬＥＤやブラウン管，
液晶などと比較しても、大型化が容易で安価である。ま
た、表示面積当たり必要な光源の光量が少なくてすむの
で、消費電力を抑えることができる。

【０１１５】またこれの応用として、図１２（Ｂ）に示
すように互いに少しずつ異なる画像や絵等を加工した透
明ディスプレイ板を複数重ね合わせておき、光を入射す
る透明ディスプレイ板を順次すばやく切り替えてゆくと
簡単な動画も再現できる。簡易動画の表示は、ネオン管
等でも出来るが、本方式は他の表示方式に比べ安価で大
型化が容易であり、消費電力も少なくてすむ。

【０１１６】これら透明ディスプレイ板を複数重ねてこ
の方法を行う場合、透明ディスプレイ板に光をしていな
い状態のときに、重ねた透明ディスプレイ要素加工部分
が見えないように、重ねた加工品の一番手前に均一な加
工を施した透明ディスプレイ板を光を配置することもで
きる。また透明ディスプレイ板の加工方法によっては、
一番手前に薄いパラフィン紙など半透明のものを配して
も良い。これにより、光を入射していないときには表示
は見えず、光を入射すると表示が見えるようにすること
が出来る。

【０１１７】

【発明の効果】本発明によれば、透明材を使った加工製
品に新たなディスプレイ方法を提供し、および従来の光
を使った表示・ディスプレイ方法と比較して大型化が容
易で安価な手法を提供することが出来るという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用する透明ディスプレイ要素加工の
加工部分の発光の原理を示す。

【図２】本発明を用い透明ディスプレイ要素の端面から
光を入射する場合の部品構成を示す。

【図３】本発明に使用する透明ディスプレイ要素加工の
例である点刻加工の原理を示す。

【図４】透明ディスプレイ要素の複数の端面から光を入
射する透明ディスプレイを示す。

【図５】透明ディスプレイを額縁に入れ光を入射させる
透明ディスプレイを示す。

【図６】複数の透明ディスプレイ要素に異なる内容の透
明ディスプレイ要素加工を施し重ねる透明ディスプレイ
を示す。

【図７】複数の透明ディスプレイ板にほぼ同じ内容の透
明ディスプレイ要素加工を施し重ねる透明ディスプレイ
を示す。

【図８】立体物の輪切り画像を複数の透明材加工し、重
ね合わせて３Ｄ画像を再現する透明ディスプレイを示
す。

【図９】複数の透明ディスプレイ板に異なる色の光を入
射させる場合の構成を示す。

【図１０】端面から光を入射し重ね合わせた複数の透明
ディスプレイ板の間にものを挟めてディスプレイする場
合を示す。

【図１１】透明ディスプレイでカラー画像を再現する原
理を示す。

【図１２】透明ディスプレイを用いた表示切替方法と簡
易動画の表示方法を示す。

【符号の説明】

１…透明材、２…透明材の端面、３，１９，２１，２
２，２３，２４，２５，２６，２７，２８，３４，３
５，３６…透明ディスプレイ板、４…端面、５，８，３
２…光源、６，１５，３０…光源カバー、７…カバー開
口部、９，１０，１６，２９，３７…透明色付き帯、１
１…加工刃、１２…加工材、１３，１８，３２…光源、
１４…透明ディスプレイ要素、１７，３１…額、２０，
３１…背板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者横溝修茨城県日立市大みか町七丁目２番１号株式会社日立製作所電力・電機開発研究所内 (72)発明者坪内邦良茨城県日立市大みか町七丁目２番１号株式会社日立製作所電力・電機開発研究所内 (72)発明者後藤仁茨城県日立市幸町三丁目２番１号日立エンジニアリング株式会社内 (72)発明者根本圭一茨城県日立市幸町三丁目２番１号日立エンジニアリング株式会社内Ｆターム(参考） 5C096 AA07 AA11 AA27 BB07 CA06 CA15 CA22 CB02 CC06 CC07 CC10 CC12 CC24 CD02 CD04 CD05 CD32 CD33 CD34 CD53 DA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可視光を透過する板状の透明材料であっ
て、該材料の少なくとも一つの平面の表面には画像或い
は文字が加工され、前記材料の表面に加工された前記画
像或いは文字は、前記材料の端面から該材料内に入射さ
れる光によって発光するように形成されていることを特
徴とする透明ディスプレイ。
【請求項２】可視光を透過する板状の透明材料であっ
て、該材料の少なくとも一つの平面の表面には画像或い
は文字が点刻加工され、前記材料の表面に点刻加工され
た前記画像或いは文字は、前記材料の端面から該材料内
に入射される光によって前記点刻加工部が発光するよう
に形成されていることを特徴とする透明ディスプレイ。
【請求項３】可視光を透過する板状の透明材料と、前記
材料の端面から該材料内に光を入射する少なくとも１つ
の光源とを備えた透明ディスプレイであって、前記材料の少なくとも一つの平面の表面には画像或いは
文字が点刻加工され、この点刻加工された前記画像或い
は文字は、前記材料の端面から該材料内に入射される前
記光源の光によって前記点刻加工部が発光するように形
成されていることを特徴とする透明ディスプレイ。
【請求項４】可視光を透過する複数枚の板状の透明材料
と、前記材料の端面から該材料内に光を入射する少なく
とも１つの光源とを備えた透明ディスプレイであって、前記材料の少なくとも一つの平面の表面には画像或いは
文字が点刻加工され、この点刻加工された前記画像或い
は文字は、複数枚が重ねられた前記材料の端面から該材
料内に入射される前記光源の光によって前記点刻加工部
が発光するように形成されていることを特徴とする透明
ディスプレイ。
【請求項５】可視光を透過する複数枚の板状の透明材料
と、前記材料の端面から該材料内に複数色の光を入射可
能な少なくとも１つの光源とを備えた透明ディスプレイ
であって、前記材料の少なくとも一つの平面の表面には画像或いは
文字が点刻加工され、この点刻加工された前記画像或い
は文字は、複数枚が重ねられた前記材料の端面から該材
料内に、前記光源から各々の材料毎に異なる色の光が入
射されることによって、各々の前記材料表面に加工され
た点刻加工部が各材料毎に異なる色に発光するように形
成されていることを特徴とする透明ディスプレイ。
【請求項６】可視光を透過する複数枚の板状の透明材料
と、複数枚の前記材料の端面から該材料内に各材料毎に
赤（Ｒ），緑（Ｇ）或いは青（Ｂ）の光を入射する光源
とを備えた透明ディスプレイであって、前記材料の少なくとも一つの平面には画像或いは文字が
点刻加工され、この点刻加工された前記画像或いは文字
は、複数枚が重ねられた前記材料の端面から該材料内
に、前記光源から各々の材料毎に赤（Ｒ），緑（Ｇ）或
いは青（Ｂ）の光が入射されることによって、各々の前
記材料表面に加工された点刻加工部が各材料毎に異なる
色に発光するように形成されていることを特徴とする透
明ディスプレイ。
【請求項７】可視光を透過する少なくとも３枚以上の板
状の透明材料と、前記材料の端面から該材料内に各材料
毎に赤（Ｒ），緑（Ｇ）又は青（Ｂ）、或いはシアン
（Ｃ），マゼンタ（Ｍ）又は黄色（Ｙ）の光を入射する
光源とを備えた透明ディスプレイであって、前記材料毎の一つの平面には画像或いは文字が点刻加工
され、この点刻加工された前記画像或いは文字は、点刻
加工された平面を重ね合せて該材料の平面方向から見た
ときに、前記画像或いは文字の少なくとも一部が重なる
ように加工され、前記点刻加工された前記画像或いは文
字は、複数枚が重ねられた前記材料の端面から該材料内
に、前記光源から各々の材料毎に赤（Ｒ），緑（Ｇ）又
は青(Ｂ)、或いはシアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ）又は黄
色（Ｙ）の光が入射されることによって、各々の前記材
料表面に加工された点刻加工部が各材料毎に異なる色に
発光し、複数枚が重ねられた前記材料を平面方向から見
たときに一つの画像或いは文字がカラー表示されるよう
に形成されていることを特徴とする透明ディスプレイ。
【請求項８】可視光を透過する複数枚の板状の透明材料
と、前記材料の端面から該材料内に光を入射する少なく
とも１つの光源と、該光源から材料端面に入射させる光
を複数枚のうち何れか一つの材料に切り替える切替装置
とを備えた透明ディスプレイであって、前記材料の一つの平面には複数枚の各材料毎に異なる画
像或いは文字が点刻加工され、この点刻加工された前記
画像或いは文字は、複数枚が重ねられた前記材料の端面
から該材料内に入射される前記光源の光によって前記点
刻加工部が発光するように形成され、前記切替装置で光
を入射させる対象の材料を切り替えることで、異なる画
像或いは文字が切り替え表示されることを特徴とする透
明ディスプレイ。
【請求項９】前記点刻加工された画像或いは文字は、先
端に行く程鋭くなる刃を用いて、予め与えられた最大加
工深さに対する画像の明暗に合わせた深さで点を彫り画
像或いは文字の明暗が形成されていることを特徴とする
請求項２から８の何れかに記載の透明ディスプレイ。
【請求項１０】前記点刻加工された画像或いは文字は、
画像或いは文字情報上の予め定められた格子上の点の明
度と予め設定された最大加工深さを基に、加工する各点
の深さを設定されたものであって、加工深さ＝（各点の明度−明度の最小値）×最大加工深
さ÷（明度の最大値−明度の最小値）の関係の加工深さになるように点刻加工されたものであ
ることを特徴とする請求項９に記載の透明ディスプレ
イ。
【請求項１１】前記点刻加工される画像或いは文字は、
画像或いは文字情報の所定の各点の明度に基づいて加工
深さを設定するものであって、加工深さｄと、加工ピッ
チｐと、刃の先端部の角度θとの関係がｐ≧２ｄ・tanθ となるように点刻加工されたものであることを特徴とす
る請求項９または１０に記載の透明ディスプレイ。
【請求項１２】前記点刻加工される画像或いは文字は、
点刻加工の加工条件として、加工刃の先端部の角度が１
５〜３０°，加工ピッチが０.３〜０.８mm，最大加工深
さが０.２〜１.５mmの範囲で加工されたものであること
を特徴とする請求項９，１０または１１に記載の透明デ
ィスプレイ。
【請求項１３】前記点刻加工される画像或いは文字は、
前記材料の端部から入射される光が該材料内を透過する
量を、点刻加工を行う最大加工深さ，加工ピッチ、或い
は加工刃の中心からの角度を変更することにより、透明
ディスプレイの加工部分の一定面積当たりの発光量が調
整されたものであることを特徴とする請求項１２に記載
の透明ディスプレイ。
【請求項１４】可視光を透過する無色或いは有色の透明
材料に、画像，文字，絵，模様又は記号の形に光を反射
・散乱させる、或いは当該材料の端面から内部に進入し
た光を外部に透過漏洩させる加工が施された透明ディス
プレイ要素と、該透明ディスプレイ要素の端面から光を
入射する光源からなり、前記透明ディスプレイの端面か
ら白色または有色の光を前記透明ディスプレイ要素の内
部に入射させ、該加工品上の画像，絵，文字，模様また
は記号の加工部分を発光させることを特徴とするディス
プレイ方法。
【請求項１５】立体物を奥行き方向に複数輪切りにした
断片に対応するように、手前から見た立体物の画像を分
割して、それぞれの画像を別々の透明ディスプレイ要素
に加工して奥行きの順に重ねることで、立体物の立体形
状を擬似的に表現することを特徴とする請求項１４に記
載のディスプレイ方法。
【請求項１６】前記ディスプレイ方法は、複数の異なる
画像，文字，絵，模様或いは記号が加工された透明ディ
スプレイ要素を複数重ねあわせ、該透明ディスプレイ要
素の端面から光を入射させる光源を切り替えて、前記透
明ディスプレイ要素に表示される表示内容を変更するこ
とを特徴とする請求項１４に記載のディスプレイ方法。
【請求項１７】前記ディスプレイ方法は、互いに異なる
画像，文字，絵，模様或いは記号が加工された複数の透
明ディスプレイ要素を重ね合わせ、光源を切り替えて光
を入射させる透明ディスプレイ要素を切り替えることに
より動画を表現することを特徴とする請求項１４に記載
のディスプレイ方法。