JP2006053449A - 面発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 浮き出される図柄に立体感を生じさせるとともに、異種の図柄を互いに異なる色で発光させ、色彩のコントラストによって意匠性及び美観を大幅に高めることを可能にする面発光装置を提供する。
【解決手段】 面発光装置１は、複数枚の透明板５，６，７を積層してなる透明層４と、各透明板５，６，７の裏面の、互いに異なる位置に刻設された凹状の図柄部１２と、各透明板５，６，７の側面（上面）に対して配設され、互いに異なる色に発光する複数の発光手段９とを備える。また、夫々の発光手段９は、互いに発光色の異なる複数の発光ダイオード１０を有し、面発光装置１は、発光手段９の中から点灯または点滅させる発光ダイオード１０を選択する発光色選択手段をさらに備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、面発光装置に関するものであり、特に、文字、記号、または絵等の図柄から光を放射し、この図柄を浮き出させて見せる装飾用の面発光装置に関するものである。

従来、装飾用の面発光装置として、文字や絵等の図柄が切り抜かれたシート材を、アクリル板等の透明部材の表面に貼付るとともに、透明部材の背面側から蛍光灯等のバックライトを照射することにより、シート材を通して図柄に対応した光を放射させるようにしたものが知られている。

ところが、上記の面発光装置によれば、バックライトが透明部材の後方に突出して配設されることから、装置全体の厚みが大きくなり、例えば壁に掛けて使用することが困難となる等、使用方法が限られていた。また、上記の面発光装置は、単にシート材を介して光を放射させる構成に過ぎないため、図柄を浮き出させて見せることができず、意匠性が欠如していた。

一方、透明部材の側面に発光ダイオードを配設するとともに、透明部材の裏面に凹状の図柄部を刻設し、その図柄部を乱反射面とした面発光装置が商品化されている。これによれば、発光ダイオードから放射した光が透明部材の内部を通過する際、図柄部で乱反射されるため、透明部材の正面側から、発光する図柄を浮き出させて見せることができる。

以上の従来技術は、当業者において当然として行われているものであり、出願人は、この従来技術が記載された文献を知見していない。

しかし、従来の面発光装置は、全ての図柄が、一枚の透明部材の裏面、即ち同一面上に刻設されていることから、浮き出された図柄に立体感を生じさせることができなかった。例えば、図柄として、山、湖、及び雲等の対象物が含まれる風景を浮き出させて見せる場合でも、その風景の遠近感を同一面上で表現しなければならず、ひいては、風景の広がりを十分に表現することができなかった。

また、図柄部は、側面に設けられた発光ダイオードの発光色で光ることから、互いに異なる種類の図柄（例えば、「山」と「湖」）が含まれていても、面発光装置の表面から放射される光は発光ダイオードの発光色、すなわち単一色となっていた。このため、図柄同士を色で区別することができず、色彩のコントラストによって図柄を鮮やかに見せることができなかった。なお、図柄毎に異なるように、複数色の蛍光塗料を図柄部に塗布するようにすれば、例えば、「湖」は水色、「山」は茶色、「雲」は白色というように、夫々の図柄を互いに異なる色で発光させることが可能になる。しかし、これによれば、常に同じ色で発光することから、光のファンタジーやイリュージョンを演出することができず、面白みに欠け飽き易いものとなる。

そこで、本発明は、上記の実状に鑑み、浮き出される図柄に立体感を生じさせるとともに、異種の図柄を互いに異なる色で発光させ、色彩のコントラストによって意匠性及び美観を大幅に高めることを可能にする面発光装置の提供を課題とするものである。

本発明にかかる面発光装置は、「複数枚の透明部材を積層してなる透明層と、前記各透明部材の裏面の、互いに異なる位置に刻設された凹状の図柄部と、前記各透明部材の側面に対して配設され、互いに異なる色で発光する複数の発光手段とを具備する」ものである。

ここで、「透明部材」とは、光を透過させることが可能な透明な板材であり、例えば、ガラス板またはアクリル板から構成することができる。また、図柄部の表面には、乱反射面が形成されていることが好ましい。

本発明の面発光装置によれば、発光手段が透明部材の側面に対して配設されているため、発光手段から放射された光は、透明部材の内部を進みながら、透明部材の裏面側に刻設された凹状の図柄部に照射され、その後、透明部材の表面側から外部に放射される。つまり、透明部材内において凹状の図柄部が発光手段の発光色で光ることとなり、図柄を浮き出させて見せることが可能になる。特に、本発明の面発光装置では、複数の透明部材が積層されており、夫々の図柄部は、各透明部材において、互いに異なる位置、すなわち奥行き方向において重ならない位置に刻設されているため、発光する全ての図柄を透明層の表面側から視認させることが可能になる。また、各図柄部は前後方向にずれて配設されるため、図柄全体に立体感を生じさせることができる。さらに、各透明部材の側面に配設された発光手段は、互いに異なる色で発光するため、夫々の図柄部の発光色が互いに異なることとなる。

ところで、本発明の面発光装置において、「前記透明部材の縁部近傍に配設され、積層される該透明部材の間に隙間を形成するスペーサをさらに備える」構成を採用することができる。

これによれば、スペーサによって、各透明部材の間に隙間が形成されるため、図柄同士の間に更に奥行きが生じ、確実に立体感を生じさせることが可能になる。また、譬え、夫々の透明部材を通過する光が図柄部に到達する前に透明部材の外部に放出されても、隙間の存在により、放出された光が他の透明部材に入射すること、すなわち、色の異なる光が混ざり合うことを抑制できる。

特に、上記の構成を採用する場合、「前記スペーサは不透明部材からなり、互いに隣接する前記発光手段の間まで延出されている」構成とすることが好ましい。

これによれば、隣接する発光手段、すなわち、互いに異なる色の光を放射する発光手段が、スペーサによって仕切られ、区画された状態となる。このため、発光手段から放射された光は、それに対向する透明部材にのみ入射されることとなる。なお、スペーサを利用して区画することから、構成を複雑にすることなく実現できる。

また、本発明の面発光装置において、「前記各透明部材に対応する夫々の前記発光手段は、互いに発光色の異なる複数の発光ダイオードから構成され、前記発光手段の中から点灯または点滅させる前記発光ダイオードを選択する発光色選択手段をさらに備える」構成を採用することもできる。

これによれば、発光手段は、互いに発光色の異なる複数の発光ダイオードを有することから、発光色選択手段によって、点灯または点滅させる発光ダイオードを選択すると、選択された発光ダイオードから放射された光が図柄部に照射される。なお、例えば、発光ダイオードとして、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光を放つ三種類の発光ダイオードを設けるようにすれば、点灯する発光ダイオードを組合わせることにより、所望の色の光を放射させることができる。また、点灯させる発光ダイオードを切替えることにより、放射される光の色が経時的に変化する。したがって、各図柄の発光色を任意に変化させることが可能となり、光のファンタジーやイリュージョンを十分に演出することが可能になる。

このように、本発明の面発光装置では、図柄部が刻設された複数枚の透明部材を積層して構成されていることから、各図柄が立体的に配置され、奥行きや拡がりを生じさせることができる。また、各透明部材の側面に対して、互いに発光色の異なる発光手段が配設されているため、各図柄を互いに異なる色で発光させ、色彩のコントラストによって意匠性及び美観を大幅に高めることができる。

以下、本発明の一実施形態である面発光装置について、図１乃至図４に基づき説明する。図１は面発光装置の構成を示す正面図であり、図２は面発光装置における主要部の構成を示す分解斜視図であり、図３は面発光装置の構成を示す端面図であり、図４は面発光装置における制御装置の構成を示す電気回路図である。

図１乃至図３に示すように、本例の面発光装置１は、複数の図柄を光によって浮き出させて見せるものであり、例えば、壁面に取付可能な装飾品として用いられる。面発光装置１は、額縁状の枠体２と、枠体２の背面を塞ぐ背面板３と、枠体２内に収容された透明層４とを具備している。なお、透明層４は、前後方向に並設された三枚の透明部材、すなわち第一透明板５、第二透明板６、及び第三透明板７から構成されている。また、各透明板５，６，７の間と、第一透明板５の前方及び第三透明板７の後方とには、間隔設定用スペーサ８が設けられている。さらに、各透明板５，６，７の上面に対向して発光手段９が配設されている。

上記の構成について詳しく説明する。枠体２は内周面が開放された断面略コ字形の枠状部材であり、その内部に、透明層４の周縁部、間隔設定用スペーサ８、及び発光手段９等を収容する空間を有している。なお、この枠体２は、例えばスレンレス板またはアルミ板で形成され、その表面には黒色の塗装が施されている。また、背面板３は、長方形状を呈した黒色の板材であり、枠体２の裏面に対し、ビス等の締結手段を用いて固定されている。

各透明板５，６，７は、いずれも長方形のガラス板であり、その裏面には、表示図柄に対応する形状を呈した凹状の図柄部１２が刻設されている。具体的に、前側に配設された第一透明板５には、「湖」の形状の図柄が刻設され、中央に配設された第二透明板６には、「山」の形状の図柄が刻設され、後側に配設された第三透明板７には「雲」の形状の図柄が刻設されている。これらの図柄は、互いに異なる位置、すなわち重ならない位置に形成されており、第一透明板５の前方から、全ての図柄が含まれた風景画が視認させることを可能にしている。つまり、「湖」の図柄は、第一透明板５を介して視認され、「山」の図柄は、第一透明板５及び第二透明板６を介して視認され、「雲」の図柄は、全ての透明板５，６，７を介して視認されるように構成されている。なお、各図柄部１２は、サンドプラストによるエッチング処理によって加工され、その表面には乱反射面が形成されている。

間隔設定用スペーサ８は、枠状の部材であり、各透明板５，６，７の間に一定の隙間を形成するために設けられている。この間隔設定用スペーサ８は、金属等、不透明の材質からなり、各透明板５，６，７と同等の大きさに形成されている。但し、発光手段９が配設される側の辺（上側の辺）は、各透明板５，６，７の外周縁よりも外方向に延出されており、前後方向に隣接して配設された発光手段９同士の間を、延出部分によって仕切っている。つまり、夫々の発光手段９が配設された空間を区画し、他の透明板５，６，７に向かって光が漏れることを防止している。ここで、間隔設定用スペーサ８が本発明のスペーサに相当する。

発光手段９は、各透明板５，６，７の上面に対向するように、基板１１上に配列された複数の発光ダイオード１０から構成されている。発光ダイオード１０は、半導体のＰＮ接合に順方向のバイアス電圧を加えることにより、可視光を放射するものであり、本例では、互いに発光色の異なる三種類の発光ダイオード１０、すなわち赤色に発光する赤色発光ダイオード１５（図４参照）、緑色に発光する緑色発光ダイオード１６、及び青色に発光する青色発光ダイオード１７からなり、各透明板５，６，７の上面に沿って列設されている。特に、隣接する発光ダイオード１０同士が互いに異色となるように、赤色発光ダイオード１５、緑色発光ダイオード１６、及び青色発光ダイオード１７が順に繰り返し配置されている。なお、各透明板５，６，７に対応する夫々の発光手段９は、後述する制御装置１９によって個別に制御される。

一方、透明層４と枠体２との間、及び基板１１と枠体２との間には、位置決め用スペーサ１３が配設されている。このスペーサ１３は、透明層４及び発光手段９の位置を設定するものであり、特に、発光手段９が透明層４の上面にのみ配置されているにも拘わらず、枠体２における幅（外周と内周との差）が、全周に亘って一定となるように、位置決め用スペーサ１３の厚みは各部位に応じて設定されている。

続いて、図４を基に制御装置１９について説明する。制御装置１９は、発光手段９に含まれる三種類の発光ダイオード１０の点灯及び点滅を制御するためのＣＰＵ２３を備えている。ＣＰＵ２３は、主記憶手段、演算手段、及び制御手段等を有しており、受信したＤＭＸ信号を基に発光手段９への通電を制御する。具体的には、受信コード２２を介して調光卓（図示しない）に接続することにより、調光卓からＤＭＸ信号を受信することが可能となる。なお、「ＤＭＸ信号」は、「ＤＭＸ５１２信号」と呼ばれる世界的に規格化されている高速のデジタル信号であり、調光信号の規格に従っている。ＤＭＸ５１２信号には、５１２個のチャンネルがあり、最大５１２個分のデータをシリアルに送信することができ、多くの発光手段９を個別に、しかも同時に制御することが可能となっている。また、調光卓には、多くの操作レーバーや操作ボタンが設けられており、ＤＭＸ５１２信号によって送信されるデータが、これらの操作部によって設定されるように構成されている。つまり、調光卓において、演出照明のパターンをプログラムとして予め記憶させておくことにより、プログラムに従った、調光制御信号及び動作制御信号がシリアル方式で伝送される。そして、ＣＰＵ２３は、ＤＭＸ信号を基に、各列の発光手段９に含まれる３種類の発光ダイオード１０の中から点灯または点滅させる発光ダイオード１０を選択し通電する。

なお、ＣＰＵ２３の入力ポートには、モード切替スイッチ２４及び複数の発光色選択スイッチ２５が接続されており、モード切替スイッチ２４によって個別設定モードに切替えることにより、発光色選択スイッチ２５によって選択された発光色の発光ダイオード１０を点灯させることが可能になる。なお、発光色選択スイッチ２５には、赤色発光ダイオード１５、緑色発光ダイオード１６、及び青色発光ダイオード１７を強制的に点灯させる赤色選択スイッチ２６、緑色選択スイッチ２７、及び青色選択スイッチ２８が含まれている。

一方、ＣＰＵ２３の出力ポートには、発光ダイオード１０への通電を制御するためのトランジスタ２９を有し発光ダイオード１１を発光色毎に駆動するＬＥＤ駆動回路３０が接続されている。つまり、トランジスタ２９を制御することにより、電源コード２１及びＡＣ／ＤＣコンバータ２０を介して発光ダイオード１０に通電され、発光ダイオード１０が点灯する構成となっている。ここで、ＣＰＵ２３が本発明の発光色選択手段に相当する。なお、図４では、紙面の都合上、一つの発光手段９に関する回路しか示していないが、実際には、夫々の透明板５，６，７に対応する発光手段９を夫々制御する回路、すなわち９種類の発光ダイオード１０を個別に制御する回路が構築されている。

次に、面発光装置１における発光動作について説明する。第一透明板５の上面に対向する発光手段９から放射された光は、第一透明板５の内部を進む。第一透明板５の裏面には「湖」の形状を呈する図柄部１２が刻設されているため、光の一部が図柄部１２に照射される。すると、図柄部１２では光が反射して周囲に拡散され、その一部が第一透明板５の表面から放射される。また、同様に、第二透明板６の上面に対向する発光手段９から放射された光は、第二透明板６の内部を進み、「山」の形状を呈する図柄部１２に照射される。すると、その光の一部が第二透明板６及び第一透明板５を通過して第一透明板５の表面から放射される。さらに、第三透明板７の上面に対向する発光手段９から放射された光は、第三透明板７の内部を進み、「雲」の形状を呈する図柄部１２に照射される。すると、その光の一部は、第三透明板７、第二透明板６及び第一透明板５を通過して第一透明板５の表面から放射される。

これにより、各透明板５，６，７の中で光る全ての図柄を透明層の表面側から視認させることが可能になる。ここで、「山」を基準とした場合、「湖」はその手前側（近方）で点灯し、「雲」は奥側（遠方）で点灯する。すなわち、実際の風景に合致した立体的な感覚を生じさせることができる。また、各発光手段９から放射される光の色（すなわち３種類の発光ダイオード１０の組合わせによって放射される光の色）は、各透明板５，６，７に対して互いに異なるように設定されるため、例えば「湖」は水色、「山」は茶色、「雲」は灰色となるように、各図柄を互いに異なる色で発光させることができる。

さらに、調光卓において、演出照明のパターンをプログラムとして予め記憶させておくようにすれば、プログラムに従った、調光制御信号及び動作制御信号がシリアル方式で伝送される。これによれば、夫々の図柄部１２の発光色が経時的に変化することとなり、色彩の変化を楽しませることが可能になる。

このように、本例の面発光装置１によれば、図柄部１２が刻設された複数枚の透明板５，６，７を積層して透明層４を構成することから、各図柄部１２が立体的に配置され、奥行きや拡がりを生じさせることができる。このため、装飾品としての価値を高め、実際の風景に合致した感覚を与えることができる。また、各透明板５，６，７の側面に対して、互いに発光色の異なる発光手段９が配設されているため、各図柄を互いに異なる色で発光させることが可能になり、色彩のコントラストにより意匠性及び美観を大幅に高めた装飾品を提供することができる。特に、夫々の図柄部１２から放射される光の色が経時的に変化するため、光のファンタジーやイリュージョンを演出することができ、装飾品としての価値を一層高めることができる。

また、本例の面発光装置１によれば、間隔設定用スペーサ８によって、各透明板５，６，７の間に隙間が形成されるため、図柄同士の間が広くなり、確実に立体感を生じさせることができる。また、隙間の存在により、夫々の各透明板５，６，７を通過する光が混合され難くなり、しかも、隣接する発光手段９同士が間隔設定用スペーサ８によって仕切られるため、夫々の図柄の色を確実に異ならせることが可能になる。したがって、隣接する図柄同士における色彩のコントラストを一層明確にさせることができる。

本例の面発光装置１によれば、背面板３の色彩を黒色とするため、黒色とのコントラストにより、図柄部１２を一層鮮やかに見せることができる。また、発光手段９を消灯させた状態でも、乱反射面が形成された図柄部１２は、他の透明部分と比べ白く見えるため、白と黒とのコントラストにより、図柄部１２の模様を鑑賞させることができる。すなわち、発光手段９を発光させない状態でも、装飾品として用いることができる。

また、本例の面発光装置１では、発光手段９には、夫々三原色の光を放つ赤色発光ダイオード１５、緑色発光ダイオード１６、及び青色発光ダイオード１７が備えられており、発光色毎に点灯状態が制御されることから、赤色、緑色、及び青色の光は勿論、それらの色を組合わせることにより生成されるフルカラーの光を図柄部１２から放射することができる。特に、夫々の発光ダイオード１０は、順に繰り返し配置されていることから、どのような組合わせで発光させる場合であっても、明暗の差を抑え、且つ色むらを最小限に抑えることができる。

以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。

例えば、上記実施形態では、透明部材としてガラス板を用いるものを示したが、アクリル板を用いるようにしてもよい。ただし、本例のようにガラス板を用いることにより、傷による白濁を抑制し、長期に亘って透視性を維持できる。このため、透明層４の表面から放射される光量の低下を抑制し、明るさを保つことができる。また、凹状の図柄部１２をサンドプラストによりエッチング処理する際でも、ガラスの特性により細微な加工が可能となり、図柄部１２自体の意匠性を高めることができる。

また、上記実施形態では、枠体２の背面に背面板３を備えるものを示したが、背面板３を設けることなく、透明層４のみから構成してもよい。これによれば、全体的に透明な面発光装置１となり、例えば発光する図柄部１２と背景とを重ねて視認させることが可能になる。

上記実施形態では、透明層４及び発光手段９を、額縁状の枠体２の中に収容したものを示したが、枠体２に対して、各透明板５，６，７を着脱可能に装着させるように構成してもよい。これによれば、図柄部１２の形状が異なる透明板と適宜交換することにより、異なる形状の図柄を楽しませることが可能になる。例えば、「雲」の図柄を「太陽」の図柄に変えるようにすれば、異なる雰囲気の風景画を楽しませることができ、装飾品としての面白みを更に向上させることができる。

さらに、上記実施形態では、集中コントローラ等の外部機器から送信されたＤＭＸ信号を基に発光手段９への通電を制御するものを示したが、ＤＭＸ信号以外の通信方式を用いてもよく、あるいは外部機器を備えることなく、発光手段９への通電を制御装置１９単独で制御するように構成してもよい。

本発明の一実施形態である面発光装置の概略構成を示す正面図である。 面発光装置における主要部の構成を示す分解斜視図である。 面発光装置の構成を示す端面図である。 面発光装置における制御装置の構成を示す電気回路図である。

符号の説明

１ 面発光装置
４ 透明層
５ 第一透明板（透明部材）
６ 第二透明板（透明部材）
７ 第三透明板（透明部材）
８ 間隔設定用スペーサ（スペーサ）
９ 発光手段
１０ 発光ダイオード
１２ 図柄部
２３ ＣＰＵ（発光色選択手段）

Claims (4)

1. 複数枚の透明部材を積層してなる透明層と、
   前記各透明部材の裏面の、互いに異なる位置に刻設された凹状の図柄部と、
   前記各透明部材の側面に対して配設され、互いに異なる色で発光する複数の発光手段とを具備することを特徴とする面発光装置。
2. 前記透明部材の縁部近傍に配設され、積層される該透明部材の間に隙間を形成するスペーサをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の面発光装置。
3. 前記スペーサは不透明部材からなり、互いに隣接する前記発光手段の間まで延出されていることを特徴とする請求項２に記載の面発光装置。
4. 前記各透明部材に対応する夫々の前記発光手段は、互いに発光色の異なる複数の発光ダイオードから構成され、
   前記発光手段の中から点灯または点滅させる前記発光ダイオードを選択する発光色選択手段をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の面発光装置。

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