JP2013058130A - 照明表示装置およびこれを備えた自動販売機 - Google Patents

Abstract

【課題】光源が発する光の利用効率を高めて消費電力を低減することができるようにする。
【解決手段】導光体２３の前面に凹設された光散乱体収容部３１に光散乱体２４を収容する。そして、導光体における前面２３ａに略平行となるＸ方向の端面２３ｂ，２３ｃに、光源からの光を入射させる入射面２２を設け、導光体におけるＸ方向に略平行な面である側面２３ｄ，２３ｅおよび背面２３ｆにそれぞれ、導光体内を通過する光を反射して光散乱体に集光する側面プリズム４２および背面プリズム４３を設ける。
【選択図】図３

Description

本発明は、光源が発する光を導光体で光散乱体に導いて光散乱体に散乱光を発生させて、商品販売会社のハウスマークなどを表す文字や絵柄などを照らし出す照明表示装置およびこれを備えた自動販売機に関するものである。

自動販売機では、夜間でも商品の判別ができるように、商品販売会社のハウスマーク、商品のファミリーネームやペットネームなどを表す、文字あるいは絵柄などの標章からなる表示要素が印刷された部位を、商品の見本品とともに照明することが一般的に行われている。

このような自動販売機においては、ハウスマークなどの表示要素を漫然と照明するだけでは、宣伝広告効果が低い上に、光の利用効率が低くなるため、消費電力を十分に低減することができない。これに対して、光源が発する光を透明な導光体を用いて表示要素に導く技術が知られている（特許文献１，２参照）。これによると、導光体により表示要素のみに効率よく光を当てることができるため、消費電力を低減することができる。

また、透明なマトリクス樹脂に透明な光散乱物質からなる微粒子を分散させて、光散乱物質とマトリクス樹脂との屈折率差を利用して光散乱効果を得る光散乱体の技術が知られている（特許文献３参照）。この種の光散乱体を照明表示装置に用いると、高い装飾的効果が得られ、宣伝広告効果を高めることができる。

特開２００８−１１１９１８号公報 実用新案登録第３０９６７０８号公報 特開２０１１−５７８２７号公報

さて、特許文献１に開示された従来技術では、塗料を塗布して形成された表示要素を単に照明するだけのものであるため、十分な美感が得られるものではなく、宣伝広告効果に乏しいという問題があった。また、塗料による表示要素が導光体の背面に形成されただけであるため、表示要素を照明することなく導光体内を素通りする光の割合が大きくなり、光源が発する光の利用効率が低くなるため、消費電力を十分に低減することができないという問題があった。

一方、特許文献２に開示された従来技術では、光分散性物質を用いて表示要素を形成するため、美感を高めることができるが、光分散性物質による層が導光体の前面側に薄く形成されただけであるため、前記の従来技術と同様に、表示要素に入射することなく導光体内を素通りする光の割合が大きくなり、光源が発する光の利用効率が低なるため、消費電力を十分に低減することができないという問題があった。

また、特許文献３に開示された従来技術では、透明な光散乱体を用いることから、十分な光がないと光散乱体が明瞭に見えないため、光源を消灯すると表示機能が失われるという問題があり、消費電力を節減するために、昼間には光源を消灯しても表示機能が失われることがないように構成することが望まれる。

本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、光源が発する光の利用効率を高めて消費電力を低減することができるように構成された照明表示装置およびこれを備えた自動販売機を提供することにある。また、本発明は、透明な光散乱体を用いた場合に、消費電力を節減するために、昼間に光源を消灯しても表示機能が失われることがないように構成された照明表示装置およびこれを備えた自動販売機を提供することにある。

本発明の照明表示装置は、光源と、この光源から出射された光が入射する入射面を有する導光体と、所定の形状に予め成形されて前記導光体内に埋め込まれ、前記導光体内を通過する光が入射して散乱光を発する光散乱体と、を備え、前記導光体の前面に、前記光散乱体の前記所定の形状に合致する形状であって、前記光散乱体を収容する光散乱体収容部が凹設され、前記入射面から前記導光体内に入射した光が、前記光散乱体収容部に収容された前記光散乱体の側面に直接入射する構成とする。

また、本発明の自動販売機は、前記の照明表示装置と、商品の見本品を展示する見本品展示部と、商品を選択する操作ボタンが配列された商品選択部と、硬貨投入口および紙幣挿入口が設けられた金銭支払い部と、商品を取り出す商品取り出し部と、を備えた構成とする。

本発明によれば、導光体および光散乱体が同様に無色透明である場合でも、前面から入射した外光が、屈折率が異なる導光体と光散乱体との境界面で反射することにより、導光体と光散乱体との境界面を目視することができる。また、光源からの光が直接入射する位置に光散乱体を埋め込んでいるので、光源を点灯させた場合には、光源からの光が、間接的な入射だけでなく直接光散乱体に入射して光散乱体を発光させ、光散乱体の外面を明瞭に目視することができ、これにより光散乱体の形状を容易に認識することができる。このため、光源が発する光の利用効率を高めて消費電力を低減することができる。

第１実施形態に係る照明表示装置が適用される自動販売機の正面図 照明表示装置２の正面図 照明表示装置の分解斜視図 図２に示すIV−IV線で切断した断面図 導光体２３の入射面プリズム４１を示す正面図 導光体２３の側面プリズム４２を示す正面図 導光体２３の背面プリズム４３を示す斜視図 入射面プリズム４１、側面プリズム４２、および背面プリズム４３の具体例を示す図 第２実施形態に係る照明表示装置を示す断面図 第３実施形態に係る照明表示装置の要部を示す図 第４実施形態に係る照明表示装置の要部を示す断面図 導光体２３、光散乱体２４、および充填剤７１中を進む光の状況を示す模式図 第５実施形態に係る照明表示装置の要部を示す断面図

前記課題を解決するためになされた第１の発明は、光源と、この光源から出射された光が入射する入射面を有する導光体と、所定の形状に予め成形されて前記導光体内に埋め込まれ、前記導光体内を通過する光が入射して散乱光を発する光散乱体と、を備え、前記導光体の前面に、前記光散乱体の前記所定の形状に合致する形状であって、前記光散乱体を収容する光散乱体収容部が凹設され、前記入射面から前記導光体内に入射した光が、前記光散乱体収容部に収容された前記光散乱体の側面に直接入射する構成とする。

これによると、導光体および光散乱体が同様に無色透明である場合でも、前面から入射した外光が、屈折率が異なる導光体と光散乱体との境界面で反射することにより、導光体と光散乱体との境界面を目視することができる。また、光源からの光が直接入射する位置に光散乱体を埋め込んでいるので、光源を点灯させた場合には、光源からの光が、間接的な入射だけでなく直接光散乱体に入射して光散乱体を発光させ、光散乱体の外面を明瞭に目視することができ、これにより光散乱体の形状を容易に認識することができる。このため、光源が発する光の利用効率を高めて消費電力を低減することができる。

また、第２の発明は、光源と、この光源から出射された光が入射する入射面を有する導光体と、この導光体内に埋め込まれて、その導光体内を通過する光が入射して散乱光を発する光散乱体と、を備え、前記導光体は、矩形の薄板状をなし、その前面に前記光散乱体を収容する光散乱体収容部が凹設され、前記光散乱体は、前記光散乱体収容部の底面に当接して前記導光体に支持されるとともに、前記光散乱体を支持可能な最小の厚みを背面側に残して前記導光体に深く埋め込まれた構成とする。

これによると、導光体および光散乱体が同様に無色透明である場合でも、前面から入射した外光が、屈折率が異なる導光体と光散乱体との境界面で反射することにより、導光体と光散乱体との境界面を目視することができる。特に、光散乱体に厚みがあるため、導光体と光散乱体との境界面で外光が反射した場合に、導光体と光散乱体との境界面を明瞭に目視することができ、これにより光散乱体の形状を容易に認識することができる。このため、外光が十分にある昼間では、光源を消灯しても表示機能が失われることがないので、消費電力を節減することができる。

また、第３の発明は、光源と、この光源から出射された光が入射する入射面を有する導光体と、この導光体内に埋め込まれて、その導光体内を通過する光が入射して散乱光を発する光散乱体と、を備え、前記光散乱体は、その一部が前記導光体の前面から突出した状態で、その導光体の前面に凹設された光散乱体収容部に収容された構成とする。

これによると、導光体および光散乱体が同様に無色透明である場合でも、前面から入射した外光が、屈折率が異なる導光体と光散乱体との境界面で反射することにより、導光体と光散乱体との境界面を目視することができる。特に、光散乱体において導光体の前面から突出した部分の側面で外光が直接反射し、また、光散乱体の前面に加えて、導光体の前面から突出した部分の側面からも外光が入射することから、導光体と光散乱体との境界面での反射光が増えるため、光散乱体の外面を明瞭に目視することができ、これにより光散乱体の形状を容易に認識することができる。このため、外光が十分にある昼間では、光源を消灯しても表示機能が失われることがないので、消費電力を節減することができる。また、夜間に光源を点灯させた場合には、光散乱体が発する散乱光が、光散乱体の前面に加えて、導光体の前面から突出した部分の側面からも放射されることから、散乱光の放射面積が拡大して散乱光が広範囲に放射されるため、光散乱体が目立つようになる。

また、第４の発明は、光源と、この光源から出射された光が入射する入射面を有する導光体と、この導光体内に埋め込まれて、その導光体内を通過する光が入射して散乱光を発する光散乱体と、を備え、前記光散乱体は、所定の形状に予め成形されて、前記導光体の前面に凹設された光散乱体収容部に収容され、前記光散乱体収容部の側面と前記光散乱体の側面との間隙に、光透過性を有する充填剤が充填された構成とする。

これによると、光散乱体収容部の側面および光散乱体の側面に充填剤が密着するため、高い製作精度を確保することなく、光の干渉縞を防ぐことができ、これにより光の干渉縞により光散乱体が見えづらくなることを避けることができる。

また、第５の発明は、前記導光体は、矩形の薄板状をなし、前記導光体の前面と相反する背面に、前記導光体内を通過する光を反射して前記光散乱体に集光する背面プリズムが設けられた構成とする。

また、第６の発明は、前記導光体は、矩形の薄板状をなし、前記導光体の前面に略直交する側面に、前記導光体内を通過する光を反射して前記光散乱体に集光する側面プリズムが設けられた構成とする。

第５および第６の発明によると、導光体内部を素通りする光の割合が小さくなるため、光源が発する光の利用効率を高めて消費電力を低減することができる。また、入射面側の光散乱体に隠れて入射面側からの光が直接入射しない光散乱体の部分にも光が入射するようになるため、光散乱体の全体でムラなく均一に散乱光を発生させることができる。

特に第５の発明によると、導光体の背面に到達した光が、背面プリズムにより前向きに方向変換されて、光散乱体の背面に入射するようになり、導光体内を通過する光を光散乱体に集光させることができる。また、第６の発明によると、導光体の側面に到達した光が、側面プリズムにより内向きに方向変換されて、光散乱体の側面に入射するようになり、導光体内を通過する光を光散乱体に集光させることができる。

また、第７の発明は、前記光源は、前記入射面に沿って複数配列された点光源であり、前記導光体の前記入射面に、前記光源から出射された光を拡散させる入射面プリズムが設けられた構成とする。

これによると、点光源である光源の配設数が少なくても、入射面プリズムにより入射面に沿った方向の光量分布を均一化することができる。これにより、光散乱体に入射する光量が均一化して、光散乱体の全体でムラなく均一に散乱光を発生させることができ、また、光源の数を削減して低コスト化を図ることができる。

また、第８の発明は、前記光散乱体は、所定の形状に予め成形されて前記光散乱体収容部に収容され、その背面側に凸部を有し、前記導光体は、前記光散乱体収容部の底面に前記凸部が嵌合する凹部を有する構成とする。

これによると、導光体に対する光散乱体の位置決めが行われるとともに、光散乱体が背面側で導光体に安定に支持される。また、光散乱体の凸部に光が入射するため、光散乱体に入射する光量を増やすことができ、これにより光源が発する光の利用効率を高めて消費電力を低減することができる。

また、第９の発明は、前記導光体は、前記入射面側から前記光散乱体の配設位置に向けて厚さが次第に大きくなるテーパー状に形成された構成とする。

これによると、導光体内を進む光が、光散乱体に到達する前に、導光体の外面で反射されずに外部に放射されることを抑制することができ、これにより光源が発する光の利用効率を高めて消費電力を低減することができる。

また、第１０の発明は、前記背面プリズムは、前記光散乱体の外形を前記導光体の背面に平行投影した領域に形成された構成とする。

これによると、光散乱体の外形が複雑でも、光散乱体の全体でムラなく均一に散乱光を発生させることができる。

また、第１１の発明は、前記背面プリズムは、頂角が６０度となるように形成された構成とする。

また、第１２の発明は、前記側面プリズムは、頂角が１２０度となるように形成された構成とする。

また、第１３の発明は、第１から第１２の発明に係る照明表示装置と、商品の見本品を展示する見本品展示部と、商品を選択する操作ボタンが配列された商品選択部と、硬貨投入口および紙幣挿入口が設けられた金銭支払い部と、商品を取り出す商品取り出し部と、を備えた構成とする。

これによると、消費電力を低減したうえで、商品販売会社のハウスマーク、商品のファミリーネームやペットネームなどを表す、文字あるいは絵柄などの標章を、装飾性高く照明して目立たせることができるので、宣伝広告効果を高めた自動販売機を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る照明表示装置が適用される自動販売機の正面図である。この自動販売機１は、照明表示装置２と、缶入り飲料などの商品の見本品３を展示する見本品展示部４と、各商品の価格等の情報を表示する表示パネル５が配列された商品情報表示部６と、商品を選択する操作ボタン７が配列された商品選択部８と、硬貨投入口９および紙幣挿入口１０などが設けられた金銭支払い部１１と、商品を取り出す商品取り出し部１２と、釣銭を返却する釣銭返却部１３と、を備えている。

図２は、照明表示装置２の正面図である。図３は、照明表示装置２の分解斜視図である。図４は、図２に示すIV−IV線で切断した断面図である。

図２に示すように、照明表示装置２は、光源２１と、この光源２１から出射された光が入射する入射面２２を有する導光体２３と、この導光体２３内に埋め込まれて、その導光体２３内を通過する光が入射して散乱光を発する光散乱体２４と、を備えている。

図３に示すように、導光体２３は、矩形の平坦な薄板状をなし、無色透明な樹脂（例えばアクリル樹脂）で形成されており、その前面（前側の主面）２３ａには、光散乱体２４が収容される光散乱体収容部３１が凹設されている。この光散乱体収容部３１は、図４に示すように、有底に形成されている。また、ここでは、光散乱体２４の前面２４ａが導光体２３の前面２３ａと略面一となるように光散乱体２４が導光体２３に埋め込まれている。

図３に示したように、光散乱体２４は、正面視での外形が、表示要素、すなわち飲料メーカ等のハウスマークや商品のファミリーネームおよびペットネームなどを表す、文字あるいは絵柄などの標章を象る形状に形成され、厚さ方向（Ｚ方向）に略一定の断面をなしている。この光散乱体２４は、光散乱体材料の押出成型および切削加工等により得ることができる。

この光散乱体２４は、透明なマトリクス樹脂中に透明な光散乱物質からなる微粒子を均一に分散させたものであり、光散乱物質にはマトリクス樹脂と屈折率の異なる材料が用いられ、この光散乱物質とマトリクス樹脂との屈折率差を利用してその界面で光を屈折させることで光散乱効果を得るようにしている。この光散乱体２４は、面発光体として利用され、高輝度の散乱光が得られ、特に、本実施形態のように表示要素に用いることで、高い装飾的効果を得ることができる。

図２に示したように、光源２１は、発光ダイオードからなる点光源であり、導光体２３の入射面２２に対向配置されている。この入射面２２は、導光体２３における横方向（Ｘ方向）の両側の端面２３ｂ，２３ｃにそれぞれ設けられており、各入射面２２に沿って複数の光源２１が一定間隔で配列されている。

このように構成された照明表示装置２では、光源２１からの光が導光体２３を介して光散乱体２４に入射することで、光散乱体２４が散乱光を発し、この散乱光が、光散乱体２４の前面２４ａから直接外部に放射され、また光散乱体２４の側面２４ｂから導光体２３を通って外部に放射されるため、照明表示装置２を前方から目視すると、光散乱体２４が明るく光って見え、特に透明な導光体２３自体からは光がほとんど放射されないため、光散乱体２４が立体的に浮き出すように見える。

次に、光源２１が発する光の利用効率を高めて消費電力を低減するなどの目的で導光体２３に設けられたプリズムについて説明する。

図５は、導光体２３の入射面プリズム４１を示す正面図である。図６は、導光体２３の側面プリズム４２を示す正面図である。図７は、導光体２３の背面プリズム４３を示す斜視図である。

本実施形態では、図３に示したように、導光体２３において横方向（Ｘ方向）の両端の端面２３ｂ，２３ｃに設けられた入射面２２に、光源２１から出射された光を拡散させる入射面プリズム４１が設けられている。この入射面プリズム４１は、図５に示すように、プリズム面が導光体２３の前面２３ａ、すなわちＸＹ平面に対して略直交するように形成されている。

これにより、点光源である光源２１の配設数が少なくても、入射面プリズム４１により入射面２２に沿った方向（Ｙ方向）の光量分布を均一化することができる。このため、光散乱体２４に入射する光量が均一化して、光散乱体２４の全体でムラなく均一に散乱光を発生させることができ、また、光源２１の数を削減して低コスト化を図ることができる。

また、図３に示したように、導光体２３における横方向（Ｘ方向）の４つの面（前面、背面、上面、下面）のうち、前面２３ａに略直交する上面と下面の２つの側面２３ｄ，２３ｅには、導光体２３内を通過する光を反射して光散乱体２４に集光する側面プリズム４２が設けられている。この側面プリズム４２は、プリズム面が導光体２３の前面２３ａ、すなわちＸＹ平面に対して略直交するように形成されている。

これにより、図６に示すように、導光体２３内を概ね横方向（Ｘ方向）に進む光が、矢印Ａで示すように、光散乱体２４の側面２４ｂに直接入射する他に、矢印Ｂで示すように、導光体２３の側面２３ｄ，２３ｅに到達した光が、側面プリズム４２により縦方向（Ｙ方向）の内向きに方向変換されて、光散乱体２４の側面２４ｂに入射するようになり、導光体２３内を通過する光を光散乱体２４に集光させることができる。

このため、入射面２２側の光散乱体２４に隠れて入射面２２側からの光が直接入射しない光散乱体２４の中央部分にも光が入射するようになり、光散乱体２４の全体に均一に光を導くことができるため、光散乱体２４の全体でムラなく均一に散乱光を発生させることができる。また、導光体２３内部を横方向（Ｘ方向）に素通りする光の割合が小さくなるため、光源２１が発する光の利用効率を高めて消費電力を低減することができる。

特に、側面プリズム４２は、導光体２３の側面２３ｄ，２３ｅにおける光散乱体２４に対応した位置、すなわち、横方向（Ｘ方向）に関して両側に所要の余裕をもって光散乱体２４が配設された領域を含むように形成されており、光散乱体２４から離れた側面２３ｄ，２３ｅの部分には形成されていない。これにより、導光体２３内を概ね横方向（Ｘ方向）に進む光が、無駄に拡散することを避けることができる。

また、図３に示したように、導光体２３における横方向（Ｘ方向）の４つの面（前面、背面、上面、下面）のうち、前面２３ａと相反する背面２３ｆには、導光体２３内を通過する光を反射して光散乱体２４に光を集光する背面プリズム４３が設けられている。この背面プリズム４３は、プリズム面が導光体２３の側面２３ｄ，２３ｅ、すなわちＸＺ平面に対して略直交するように形成されている。

これにより、図４に示したように、導光体２３内を概ね横方向（Ｘ方向）に進む光が、光散乱体２４の側面２４ｂに直接入射する他に、導光体２３の背面２３ｆに到達した光が、背面プリズム４３により前向きに方向変換されて、光散乱体２４の背面２４ｃに入射するようになり、導光体２３内を通過する光を光散乱体２４に集光させることができる。

このため、入射面２２側の光散乱体２４に隠れて入射面２２側からの光が直接入射しない光散乱体２４の中央部分にも光が入射するようになり、光散乱体２４の全体に均一に光を導くことができるため、光散乱体２４の全体でムラなく均一に散乱光を発生させることができる。また、導光体２３内部を横方向（Ｘ方向）に素通りする光の割合が小さくなるため、光源２１が発する光の利用効率を高めて消費電力を低減することができる。

特に、背面プリズム４３は、図７に示すように、導光体２３の背面２３ｆにおける光散乱体２４に対応した位置に形成されており、特にここでは、光散乱体２４の外形に対応した領域、すなわち光散乱体２４の外形を導光体２３の背面２３ｆに対して厚さ方向（Ｚ方向）に平行投影した領域に形成されており、背面プリズム４３の形成領域が、光散乱体２４の正面視での外形と略同一の形状となっている。

これにより、光散乱体２４の外形が複雑でも、光散乱体２４に均一に光を入射させて、光散乱体２４の全体でムラなく均一に散乱光を発生させることができる。

また、背面プリズム４３による反射光の一部は、光散乱体２４に入射することなく導光体２３の前面から外部に出射されるため、前方から見ると、背面プリズム４３による反射光が光散乱体２４の周囲に現れる。一方、背面プリズム４３には様々な方向から光が入射するため、背面プリズム４３による反射光も様々な角度となるが、入射面２２から導光体２３内を進む光の光量分布は一様でないため、背面プリズム４３による反射光は角度に応じて強弱が生じる。このため、光散乱体２４の周囲に現れる背面プリズム４３による反射光は、人の見る角度に応じて出現したり消失したりし、また角度に応じて強弱が現れる。これは見る人に強い印象を与え、格別な装飾的効果を発揮するため、宣伝広告効果を高めることができる。

図８は、入射面プリズム４１、側面プリズム４２、および背面プリズム４３の具体例を示す図であり、（Ａ）に側面プリズム４２を、（Ｂ）に入射面プリズム４１および背面プリズム４３を、（Ｃ）に仕様の一覧表を、それぞれ示す。

入射面プリズム４１は、光源２１から出射された光を拡散させる機能を得るため、光源２１の大きさ（例えば断面が２mm×４mmの楕円形）に対してできるだけ小さくすることが望ましく、ここでは、側面プリズム４２と比較して、ピッチ、先端幅、および高さの各寸法が小さく形成され、背面プリズム４３とは同一の寸法となっている。

側面プリズム４２は、光散乱体２４の配設領域の全体を対象にして光を集光させるため、集光範囲が比較的広く、一方、背面プリズム４３は、光散乱体２４の各々を対象にして光を集光させるため、集光範囲が比較的狭い。このため、背面プリズム４３は、側面プリズム４２と比較して、ピッチ、先端幅、および高さの各寸法が小さく形成されている。

また、側面プリズム４２は、頂角が１２０度となるように形成され、背面プリズム４３は、頂角が６０となるように形成されている。側面プリズム４２は、集光範囲が比較的広いため、プリズム面の傾斜を緩い角度としてよいが、背面プリズム４３は、集光範囲が比較的狭いため、プリズム面の傾斜を急な角度に設定している。

なお、図８に示した仕様は一例であり、導光体２３および光散乱体２４の大きさや位置関係などに応じて異なる。

ところで、本実施形態では、図４に示したように、光散乱体収容部３１の側面３１ａと光散乱体２４の側面２４ｂとが接触していることから、導光体２３の屈折率λ１を光散乱体２４の屈折率λ２より小さくすると（λ１＜λ２）、光が導光体２３から光散乱体２４に入射するときの導光体２３と光散乱体２４との境界面で生じる反射が確率的に起こりにくくなり、光の利用効率を向上させることができる。

また、導光体２３および光散乱体２４はともに無色透明であるが、両者の屈折率が異なるようにすると、導光体２３および光散乱体２４の前面から入射した外光が、導光体２３と光散乱体２４との境界面で反射することにより、導光体２３と光散乱体２４との境界面を目視することができ、この機能を利用することで、昼間に光源２１を消灯しても表示機能が失われることがないように構成することができる。

そこで、本実施形態では、図４に示したように、光散乱体収容部３１の底面に光散乱体２４を当接させてその光散乱体２４を支持するとともに、光散乱体２４の背面側に、その光散乱体２４を支持可能な最小の厚みを残して導光体２３に深く埋め込まれた構成としている。

このように構成すると、光散乱体２４に厚みがあるため、屈折率が異なる導光体２３と光散乱体２４との境界面で外光が反射した場合に、導光体２３と光散乱体２４との境界面を明瞭に目視することができ、これにより光散乱体２４の形状を容易に認識することができる。このため、外光が十分にある昼間では、光源２１を消灯しても表示機能が失われることがないため、消費電力を節減することができる。

（第２実施形態）
図９は、第２実施形態に係る照明表示装置を示す断面図である。なお、ここで特に言及しない点は前記の実施形態と同様である。

この第２実施形態では、前記の第１実施形態と同様に、導光体５１の前面５１ａに凹設された光散乱体収容部３１に光散乱体５２が嵌め込まれているが、特にここでは、光散乱体５２が、導光体５１の前面５１ａから一部突出した状態で設けられている。

このように構成すると、光散乱体５２において導光体５１の前面５１ａから突出した部分の側面５２ｂで外光が直接反射し、また、光散乱体５２の前面５２ａに加えて側面５２ｂからも外光が入射することから、屈折率が異なる導光体５１と光散乱体５２との境界面での反射光が増えるため、光散乱体５２の外面を明瞭に目視することができ、これにより光散乱体５２の形状を容易に認識することができる。このため、外光が十分にある昼間では、光源２１を消灯しても表示機能が失われることがないので、消費電力を節減することができる。

一方、夜間に光源２１を点灯させた場合には、光散乱体５２が発する散乱光が前面５２ａに加えて側面５２ｂからも放射されることから、散乱光の放射面積が拡大して散乱光が広範囲に放射されるため、光散乱体５２が目立つようになる。

また、この第２実施形態では、導光体５１の厚さが光散乱体５２の厚さに制約されないため、十分な散乱光が得られるように光散乱体５２を厚く形成する一方で、導光体５１において光散乱体５２を安定に支持するのに要する強度を確保可能な最低限の厚みを光散乱体５２の背面５２ｄ側に確保した上で、導光体５１を薄く形成するとよい。

このように構成すると、光散乱体５２において導光体５１内に埋め込まれた部分の側面５２ｃが小さくなり、光散乱体５２と導光体５１との接触面積が小さくなるため、光散乱体５２が発する散乱光が光散乱体５２から導光体５１に戻るのを抑制して、光散乱体５２が発する散乱光を効率よく利用することができるので、消費電力を節減することができる。

また、この第２実施形態では、導光体５１が、光源２１が配置された入射面２２側から光散乱体５２の配設位置に向けて厚さが次第に大きくなるテーパー状に形成されている。特にここでは、前面５１ａを１つの平面で形成する一方で背面５１ｂを傾斜させることでテーパー状としている。

これにより、導光体５１内を概ね横方向（Ｘ方向）に進行する光が、光散乱体５２や側面プリズム４２および背面プリズム４３（図示せず）に到達する前に、導光体５１の外面で反射されずに外部に放射されることを抑制して、光の利用効率を高めることができる。この形態とは逆に、導光体を、入射面２２側から光散乱体２４の配設位置に向けて厚さが次第に小さくなる形状とすると、導光体の外面から外部に放射される光量が増えて、光の利用効率が低下する。

（第３実施形態）
図１０は、第３実施形態に係る照明表示装置の要部を示す図であり、（Ａ）に正面図を、（Ｂ）に（Ａ）に示したＡ−Ａ線で切断した断面図を、それぞれ示す。なお、ここで特に言及しない点は前記の実施形態と同様である。

この第３実施形態では、前記の第１実施形態と同様に、光散乱体２４が、所定の形状に予め成形されて、導光体２３の前面２３ａに凹設された光散乱体収容部３１に収容されているが、特にここでは、光散乱体収容部３１の側面３１ａと光散乱体２４の側面２４ｂとの間隙に、光透過性を有する充填剤６１が充填されている。

この充填剤６１は、接着剤として用いられる合成樹脂材料からなり、未硬化状態で液状をなし、充填剤６１が硬化することで、光散乱体収容部３１の側面３１ａおよび光散乱体２４の側面２４ｂに密着した充填剤層が形成される。充填剤６１は未硬化状態で粘性が高いため、光散乱体収容部３１と光散乱体２４との間隙に充填剤６１が円滑に進入して充満するように、未硬化状態での充填剤６１の粘性に応じて、間隙が所要の幅（例えば１ｍｍ程度）で設けられる。

光散乱体収容部３１を光散乱体２４と相互補完的な形状に形成して、光散乱体収容部３１に光散乱体を嵌め込む場合、光散乱体収容部３１の側面３１ａと光散乱体２４の側面２４ｂとを精密に密着させるには、高い製作精度を確保する必要があるが、製造コストの都合で十分な製作精度を確保することができないと、光散乱体収容部３１と光散乱体２４とが部分的に接触した状態となり、また光散乱体収容部３１と光散乱体２４との間隙が位置に応じて異なる状態となる。このため、光散乱体収容部３１と光散乱体２４との間隙が微妙に変化することで、光の干渉縞（ニュートンリング）が発生する。

これに対して、第３実施形態では、光散乱体収容部３１の側面３１ａおよび光散乱体２４の側面２４ｂに充填剤６１が密着するため、高い製作精度を確保することなく、光の干渉縞を防ぐことができ、これにより光の干渉縞により光散乱体２４が見えづらくなることを避けることができる。また、光散乱体２４と導光体２３とが充填剤６１を介して強固に接着されるため、導光体２３による光散乱体２４の支持強度を高めることができる。

また、この第３実施形態では、光散乱体収容部３１の底面３１ｂに凸部６２が形成されるとともに、光散乱体２４の背面２４ｃに凸部６２が嵌合する凹部６３が形成されている。これにより、光散乱体２４が導光体２３に対して位置決めされ、光散乱体収容部３１の側面３１ａと光散乱体２４の側面２４ｂとの間に概ね一定幅の間隙が画成される。なお、これとは逆に、光散乱体収容部３１の底面３１ｂに凹部を、光散乱体２４の背面２４ｃに凸部をそれぞれ設けるようにしてもよい。

（第４実施形態）
図１１は、第４実施形態に係る照明表示装置の要部を示す断面図である。ここでは、図４と同様に、光散乱体２４が配設された部分を横方向（Ｘ方向）の中心線で切断した状態を示している。図１２は、導光体２３、光散乱体２４、および充填剤７１中を進む光の状況を示す模式図である。なお、ここで特に言及しない点は前記の実施形態と同様である。

図１１に示すように、この第４実施形態では、光散乱体収容部３１の側面３１ａと光散乱体２４の側面２４ｂとの間隙に、硬化しない液状の充填剤７１が充填されており、充填剤７１が蒸発などで消失することを防ぐため、光散乱体収容部３１と光散乱体２４との間隙の開放部を閉鎖するシール部材７２が設けられている。このシール部材７２は導光体２３と同一の材料で形成すればよい。充填剤７１は水が好適であるが、これに限定されるものではない。

この第４実施形態は、充填剤７１が硬化しない点で前記の第３実施形態とは異なる。また、充填剤７１の濡れ性および粘性などに応じて異なるが、毛管現象を利用して充填剤７１を充填することができる場合には、光散乱体収容部３１と光散乱体２４との間隙は狭くてよい。

充填剤７１には、導光体２３および光散乱体２４のいずれかに略等しいか、これらの中間の屈折率を有する液体を用いるとよい。特に、光の進む方向に並んだ導光体２３、充填剤７１、および光散乱体２４の順に屈折率が大きくなるようにする、すなわち導光体２３の屈折率λ１、充填剤７１の屈折率λ２、および光散乱体２４の屈折率λ３が、λ１＜λ２＜λ３の関係となるようにするとよい。これにより、図１２に矢印Ａ，Ｂで示すように、光が光散乱体２４の中心部に向かって進むようになり、光源２１が発する光の利用効率を高めることができる。

ここで、入射先の屈折率が入射元の屈折率より小さいと、屈折角が大きくなるため、光が境界面に沿うように進み、光散乱体２４の中心部に向かう光の割合が小さくなるため、光の利用効率が低下する。例えば、充填剤７１の屈折率λ２が導光体２３の屈折率λ１より小さくなると（λ１＞λ２）、矢印Ｃで示すように、充填剤７１を通ってそのまま外部に出射されて光散乱体２４まで届かない。また、光散乱体２４の屈折率λ３が充填剤７１の屈折率λ２より小さくなると（λ２＞λ３）、矢印Ｄで示すように、光散乱体２４の中心部に向かって進まずに外部に放射される。

また、この第４実施形態では、光散乱体２４が、その背面２４ｃ側に凸部７３を有し、導光体２３が、光散乱体収容部３１の底面３１ｂに凸部７３が嵌合する凹部７４を有しており、光散乱体２４の中心部での深さＬ１が充填剤の深さＬ２より大きくなっている（Ｌ１＞Ｌ２）。これにより、導光体２３に対する光散乱体２４の位置決めが行われるとともに、光散乱体２４が背面２４ｃ側で導光体２３に安定に支持される。

また、光散乱体２４の凸部７３の側面７３ａに光が入射するため、光散乱体２４に入射する光量を増やすことができる。例えば、矢印Ｅで示すように、導光体２３内を概ね横方向（Ｘ方向）に進む光が光散乱体２４の凸部７３の側面７３ａに入射するようになる。また、矢印Ｆで示すように、充填剤７１の背面側から導光体２３に戻った光が、光散乱体２４の凸部７３の側面７３ａに入射するようになる。このため、光源２１が発する光の利用効率を高めて消費電力を低減することができる。

（第５実施形態）
図１３は、第５実施形態に係る照明表示装置の要部を示す断面図である。なお、ここで特に言及しない点は前記の実施形態と同様である。

前記の各実施形態では、光散乱体２４が、所定の形状に予め成形されて、導光体２３の光散乱体収容部３１に嵌め込まれる構成としたが、この第５実施形態では、図１３（Ａ）に示すように、熱可塑性のマトリクス樹脂と光散乱物質からなる微粒子とを含む光散乱体材料を、高温で溶融した上で、導光体２３の前面２３ａに凹設された光散乱体収容部３１に流し込み、これを冷却して固化させることで、図１３（Ｂ）に示すように、光散乱体８１が形成される。

これによると、光散乱体８１が熱溶着によって導光体２３と接着された状態で形成されることから、光の干渉縞を防ぐために、光散乱体収容部３１と光散乱体８１との間隙に充填剤を充填する必要がなく、低コスト化を図ることができる。また、光散乱体８１を別に成形する必要がなく、さらに、導光体２３の光散乱体収容部３１内に位置決め用の凹凸が不要となるため、加工工程数を削減することができる。

以上のように、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態中の種々の特徴ある構成は、特に支障がない限り、適宜に他の実施形態に係る構成と組み合わせることも可能である。例えば、図９の第２実施形態で示した、テーパー状の導光体５１に関する構成を、図４の第１実施形態などで示した、光散乱体２４が導光体２３の前面から突出しない構成に適用することもできる。

また、本実施形態では、図２に示したように、導光体２３を横長な平板状に形成したが、本発明における導光体はこのような形態に限定されるものではない。また、導光体２３における前面２３ａに略平行となる第１の方向（Ｘ方向）の両端面２３ｂ，２３ｃに入射面２２を設けて、導光体２３の両側から光源２１の光を入射させる構成としたが、導光体２３の片側からのみ光源２１の光を入射させる構成も可能である。

また、本実施形態では、図７に示したように、背面プリズム４３を、光散乱体２４の外形を導光体２３の背面２３ｆに平行投影した領域に形成したが、本発明はこれに限定されるものではない。前記のように、導光体２３に背面プリズム４３を形成すると、前方から見る場合に、背面プリズム４３による反射光が光散乱体２４の周囲に現れ、これが光散乱体２４から発する散乱光とあいまって格別な装飾的効果を発揮するが、この背面プリズム４３による装飾的効果は背面プリズム４３の形成領域を変えることで異なるものになり、望まれる装飾的効果に応じて適宜に背面プリズム４３の形成領域を設定すればよい。

また、本実施形態では、図１１に示したように、光散乱体収容部３１と光散乱体２４との間隙に充填剤７１を充填する構成で、その間隙の開放部を閉鎖するシール部材７２を設けたが、導光体２３の前面側を全体的に覆うようにシール部材を設ける、例えば導光体２３の前面にフィルムを貼り付けるなどの構成も可能である。また、この実施形態では、シール部材７２と光散乱体２４と導光体２３とが略面一となっているが、図９の第２実施形態と同様に、シール部材で間隙の開放部を閉鎖しつつ光散乱体を導光体の前面から突出させる構成としてもよい。

また、本実施形態では、図１３に示したように、高温で溶融した光散乱体材料を光散乱体収容部３１に流し込んで光散乱体８１を形成する構成で、光散乱体８１の前面が導光体２３の前面と略面一となっているが、光散乱体を導光体２３の前面から突出させるようにしてもよい。この場合、金型を用いて光散乱体の突出部を成形するようにすればよい。

また、本実施形態では、図１に示したように、自動販売機１に用いられる照明表示装置２について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、店舗の看板や各種の案内板など、種々の用途に用いることができる。

本発明にかかる照明表示装置およびこれを備えた自動販売機は、光源が発する光の利用効率を高めて消費電力を低減することができるなどの効果を有し、光源が発する光を導光体で光散乱体に導いて光散乱体に散乱光を発生させて、商品販売会社のハウスマークなどを表す文字や絵柄などを照らし出す照明表示装置およびこれを備えた自動販売機などとして有用である。

１ 自動販売機
２ 照明表示装置
２１ 光源
２２ 入射面
２３，５１ 導光体、２３ａ，５１ａ 前面、２３ｂ，２３ｃ 端面、２３ｄ，２３ｅ 側面、２３ｆ，５１ｂ 背面
２４，５２，８１ 光散乱体、２４ａ，５２ａ 前面、２４ｂ，５２ｂ，５２ｃ 側面、２４ｃ，５２ｄ 背面
３１ 光散乱体収容部、３１ａ 側面、３１ｂ 底面
４１ 入射面プリズム
４２ 側面プリズム
４３ 背面プリズム
６１，７１ 充填剤
７２ シール部材
７３ 凸部、７３ａ 側面
７４ 凹部

Claims (13)

1. 光源と、
   この光源から出射された光が入射する入射面を有する導光体と、
   所定の形状に予め成形されて前記導光体内に埋め込まれ、前記導光体内を通過する光が入射して散乱光を発する光散乱体と、を備え、
   前記導光体の前面に、前記光散乱体の前記所定の形状に合致する形状であって、前記光散乱体を収容する光散乱体収容部が凹設され、
   前記入射面から前記導光体内に入射した光が、前記光散乱体収容部に収容された前記光散乱体の側面に直接入射することを特徴とする照明表示装置。
2. 光源と、
   この光源から出射された光が入射する入射面を有する導光体と、
   この導光体内に埋め込まれて、その導光体内を通過する光が入射して散乱光を発する光散乱体と、を備え、
   前記導光体は、矩形の薄板状をなし、その前面に前記光散乱体を収容する光散乱体収容部が凹設され、
   前記光散乱体は、前記光散乱体収容部の底面に当接して前記導光体に支持されるとともに、前記光散乱体を支持可能な最小の厚みを背面側に残して前記導光体に深く埋め込まれたことを特徴とする照明表示装置。
3. 光源と、
   この光源から出射された光が入射する入射面を有する導光体と、
   この導光体内に埋め込まれて、その導光体内を通過する光が入射して散乱光を発する光散乱体と、を備え、
   前記光散乱体は、その一部が前記導光体の前面から突出した状態で、その導光体の前面に凹設された光散乱体収容部に収容されたことを特徴とする照明表示装置。
4. 光源と、
   この光源から出射された光が入射する入射面を有する導光体と、
   この導光体内に埋め込まれて、その導光体内を通過する光が入射して散乱光を発する光散乱体と、を備え、
   前記光散乱体は、所定の形状に予め成形されて、前記導光体の前面に凹設された光散乱体収容部に収容され、
   前記光散乱体収容部の側面と前記光散乱体の側面との間隙に、光透過性を有する充填剤が充填されたことを特徴とする照明表示装置。
5. 前記導光体は、矩形の薄板状をなし、前記導光体の前面と相反する背面に、前記導光体内を通過する光を反射して前記光散乱体に集光する背面プリズムが設けられたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の照明表示装置。
6. 前記導光体は、矩形の薄板状をなし、前記導光体の前面に略直交する側面に、前記導光体内を通過する光を反射して前記光散乱体に集光する側面プリズムが設けられたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の照明表示装置。
7. 前記光源は、前記入射面に沿って複数配列された点光源であり、
   前記導光体の前記入射面に、前記光源から出射された光を拡散させる入射面プリズムが設けられたことを特徴とする前記請求項１から請求項６のいずれかに記載の照明表示装置。
8. 前記光散乱体は、所定の形状に予め成形されて前記光散乱体収容部に収容され、その背面側に凸部を有し、
   前記導光体は、前記光散乱体収容部の底面に前記凸部が嵌合する凹部を有することを特徴とする前記請求項１から請求項７のいずれかに記載の照明表示装置。
9. 前記導光体は、前記入射面側から前記光散乱体の配設位置に向けて厚さが次第に大きくなるテーパー状に形成されたことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の照明表示装置。
10. 前記背面プリズムは、前記光散乱体の外形を前記導光体の背面に平行投影した領域に形成されたことを特徴とする請求項５に記載の照明表示装置。
11. 前記背面プリズムは、頂角が６０度となるように形成されたことを特徴とする請求項５または請求項１０に記載の照明表示装置。
12. 前記側面プリズムは、頂角が１２０度となるように形成されたことを特徴とする請求項６に記載の照明表示装置。
13. 請求項１から請求項１２のいずれかに記載の照明表示装置と、
    商品の見本品を展示する見本品展示部と、
    商品を選択する操作ボタンが配列された商品選択部と、
    硬貨投入口および紙幣挿入口が設けられた金銭支払い部と、
    商品を取り出す商品取り出し部と、を備えた自動販売機。

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