JP2023086596A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】周囲の明るさに応じて表示が変化する照明装置を薄くする。【解決手段】光透過性のある表示領域２０に対して点状の孔２２が形成された不透過着色層２１が被膜された第１領域Ａと、該第１領域Ａ以外の表示領域の全域に不透過着色層２３が被膜された第２領域Ｂとを含む表示板２と、表示板２の第１領域ａの背面側に発光面が対向配置するように設けられた導光板４と、導光板４の側縁部に光が入射するように配置される発光手段３ａ～３ｈと、を備える照明装置１は、発光手段３ａ～３ｈをオンすることで、導光板４の側縁部から入射した光が発光面全体を光らせて、第１領域Ａの孔を通った光により表示板２は第１の表示を行い、発光手段３ａ～３ｈをオフすることで、表示板２は第２領域Ｂと第１領域Ａの不透過着色層による第２の表示を行う。【選択図】図６

Description

本発明は、周囲の明るさによって表示が変化する、照明装置に関する。

従来から、スクリーン装置において、正面位置と、傾斜位置とで異なる映像を視認させるために、スクリーンの手前に、貫通細孔が形成された薄い金属板を設ける構成が知られている。（例えば、特許文献１）

しかし、特許文献１では、金属板に貫通細孔を形成するので、孔形成加工に手間がかかってしまうとともに、孔の大きさは金属板を加工できる範囲に限定されてしまっていた。

一方、特許文献２、特許文献３では、穿孔された画像形成フィルムを用いて、昼光などの明るい照明条件においては第１の表示を提供し、夜間などの暗い照明条件では、第２の表示を提供する、ディスプレイシステムが提案されている。

実公昭３７－２００５１公報 実開平３－８０４８８公報 特開２０１２－１５０４９１公報

しかし、特許文献２、特許文献３のディスプレイシステムでは、画像形成フィルムの後方に投影装置を配置するため、装置として大型になってしまった。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、周囲の明るさに応じて表示が変化する、薄型の照明装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様では、
光透過性のある表示領域に対して点状の孔が形成された不透過着色層が被膜された第１領域と、該第１領域以外の表示領域の全域に不透過着色層が被膜された第２領域とを含む表示板と、
前記表示板の前記第１領域の背面側に発光面が対向配置するように設けられた導光板と、
前記導光板の側縁部に光が入射するように配置される発光手段と、を備え、
前記発光手段をオンすることで、前記導光板の前記側縁部から入射した光が前記発光面全体を光らせて、前記第１領域の孔を通った光により前記表示板は第１の表示を行い、
前記発光手段をオフすることで、前記表示板は前記第２領域と前記第１領域の不透過着色層による第２の表示を行う
照明装置、を提供する。

一態様によれば、周囲の明るさに応じて表示が変化する照明装置を、薄くすることができる。

本発明の照明装置において周囲が明るい場合の表示例を示す図。 本発明の照明装置において周囲が暗い場合の表示例を示す図。 図２の表示面の拡大図。 本発明の照明装置の表示板上のデザインの他の例。 本発明の照明装置の部分断面図。 本発明の照明装置の背面図。 本発明の照明装置の背面の導光板周辺を取り出した図。 本発明の照明装置のブロック図。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。下記、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

本発明は、周囲の明るさによって表示が変化する、照明装置に関する。本発明の照明装置は、光を発光する場合としない場合とで、予め形成された不透過のデザインと、光の点で形成されたデザインの２つを表示させることができる。

＜全体構成＞
まず、図１～図４を用いて、本発明の照明装置における表示板の構成について説明する。

図１は、本発明の照明装置１において周囲が明るい場合の表示例を示す図である。図２は、本発明の照明装置１において周囲が暗い場合の表示例を示す図である。図３は、図２の表示板２の表示面側の拡大図である。なお、図１～図３はいずれも、照明装置１を表側から見た図である。

本発明の照明装置１は、表側の表示板２は、透過性のある透明基板２０（図５参照）に対して、不透過着色層２１，２３が被膜することで形成されている。透明基板２０は、表示板２に透過性のある表示領域を形成する構成の一例である。表示板２は、点状の孔２２が形成された網状不透過着色層２１が表示領域に被膜された円形の第１領域Ａと、第１領域Ａ以外の表示領域の全域にベタ状の全域不透過着色層２３が被膜された第２領域Ｂとを含んでいる。第２領域Ｂには、不透過で有色のデザイン２４が施されている。

透明基板２０は、光が透過可能な基板であれば、無色透明基板であっても有色透明基板であってもよい。例えば、透明基板２０はアクリル板で構成される。あるいは、複数の円形の第１領域Ａに対して、透明基板の上に有色透明な被膜をしてもよい。この際、複数の円形の第１領域Ａにおいて、一部にのみ有色の被膜をしてもよいし、あるいは、複数の第１領域Ａに対して、それぞれ異なる色の有色の被膜をしてもよい。また、本例では、表示板２を構成する基板は、全域が透明な透明基板２０である例を示したが、表示板２を構成する基板は、少なくとも第１領域Ａの背面が透明な表示領域であれば、全域が透明でなくてもよい。

図１～図３では、表示板２に６つの第１領域Ａが設けられた例を示している。表示板２のサイズは、長辺が例えば３００ｍｍ～３０００ｍｍｍであり、より好ましくは５００ｍｍ～１５００ｍｍである。短辺は２００ｍｍ～１５００ｍｍであり、より好ましくは、３００ｍｍ～１０００ｍｍである。なお、図１～図３では、表示板２は、横長の長方形である例を示したが、表示板２は縦長の長方形や、角丸四角形、菱形、円形、多角形等、他の形状であってもよい。

表示板２の第１領域Ａの大きさは、第１領域Ａが円の場合、直径８０ｍｍ～３５０ｍｍであり、より好ましくは１００ｍｍ～２５０ｍｍである。一例として、表示板２のサイズが７２８ｍｍ×５１４ｍｍで、６つの第１領域Ａが存在する場合の第１領域の直径は１８３ｍｍである。第１領域Ａの大きさは、表示板２のサイズと、表示板２内の第１領域Ａの数に応じて設計すると好適である。なお、本例では、第１領域Ａは円形形状である例を示したが、第１領域の形状は円状に限られず、楕円形、正方形、長方形状、菱形形状、多角形状等であってもよい。

図３に示すように、表示板２上の円形の第１領域Ａには、複数の点状の孔２２が形成された網状不透過着色層２１が透明基板２０上に被膜している。点状の孔２２は、後述する発光手段３ａ～３ｈ（図６、図７参照）と導光板４によって、表示板２の背面から光を照射された際に、光を通過させる投光孔となる。点状の孔２２のサイズは、直径１０ｍｍ以下が好適であり、より好ましくは、０．１ｍｍ～０．６ｍｍである。

孔２２のサイズが大きいほど、発光時の光は明るくなり、孔のサイズが小さいと、光は遮蔽され、発光時にその近傍は黒っぽく見える。図３の例では、表示板２の第１領域Ａにおいて、点状の孔２２の中心距離は等間隔に配列されており、周囲が暗い場合に明るく表示する部分は孔２２の径を大きくする。中心距離が等間隔で孔２２のサイズを調整することで、孔２２を取り囲む網状不透過着色層２１の網目の太さが変化して光の透過割合が変化する。これにより、孔が大きいほど、網目を構成する線が細くなり明るく見え、孔が小さいほど、網目を構成する線が太くなり暗く見える。このように、第１領域Ａにおいて点状の孔２２の中心距離を等間隔にすることで、暗い場合に表示される、光の点で形成されたデザインを変更する際にも柔軟に対応できる。

なお、光の点で形成されたデザインの色のコントラストを強調するため、第１領域Ａにおける網状不透過着色層２１の色は暗い色（例えば、黒や紺）であるとより好ましい。

上記では、第１領域Ａにおいて点状の孔２２の中心距離は等間隔である例を説明したが、本例は一例であり、周囲が暗い場合に、光の点で形成されるデザインをより多彩なものに対応できるように、第１領域Ａにおい点状の孔２２の中心間隔を変えて表現してもよい。

また、本発明では、表示板２を製造する際、透明基板２０上で、紫外線を照射しながら印刷してインクジェットを瞬間的に硬化させるＵＶ印刷により、不透過着色層２１，２３を被膜することで、第１領域において孔を表現している。これにより、レーザー等によって透明基板本体に穴を形成して表現する場合と比較して、より自由に孔のサイズを設定でき、簡単に孔の大きさや配置、孔のデザイン等を変更できる。

図４は、本発明の照明装置１αの表示板２α上のデザインの他の例である。

表示板２の第２領域Ｂを覆う全域不透過着色層２３αにおいて、図４に示すように不透過で有色デザイン２４，２５が施されていてもよい。第２領域Ｂに有色デザイン２４，２５が施される場合、周囲が明るい場合にそのデザイン２４，２５が視認可能となる。なお、有色デザインは、２４のように、第１領域Ａから伸びるようなデザインであってもよいし、あるいは、２５のように第１領域Ａの形状とは関連性のないデザインであってもよい。

上記のように不透過着色層２１、２３は、ＵＶ印刷によって、透明基板２０上に被膜されている。ここで、ＵＶ印刷によって全域不透過着色層２３を被膜する際に、デザイン２４を一緒に施してもよいし、あるいは、ＵＶ印刷によって被膜した後に、不透明な膜である全域不透過着色層２３の上に有色のデザインを施してもよい。

このように、第２領域Ｂに、不透明で有色のデザインを予め印刷（画像形成）しておくことで、周囲が明るい場合、照明装置１は照明をオフにした状態で、第２領域Ｂをポスターのように表示させることができる。さらに、第１領域Ａの網目部分に何等かの視覚的効果を凝らしてもよい。

よって、本発明の照明装置は、光を発光する場合としない場合とで、第２領域Ｂの予め形成された不透過のデザインと、第１領域Ａの光の点で形成されたデザインの２つを表現（表示）することができる。

なお、上記例では、照明装置１に対して６つの第１領域Ａを設ける例を説明したが、照明装置のおける第１領域Ａ（導光板４）の数は、いくつであってもよい。また、２つの表現を明確に示すため、表示板２に占める１又は複数の第１領域Ａの面積の合計は、表示板２の面積全体に対して、１０～９０％程度であると好適である。

次に、図５～図７を用いて、照明装置の背面側の構造について説明する。図５は、本発明の照明装置１の部分断面図である。図６は、本発明の照明装置１の背面図である。図７は、本発明の照明装置１の導光板４周辺を取り出した図である。なお、図５は、図６のβ面の縦断面図である。

図５、図６に示すように、表示板の第１領域の背面には、円状の導光板４が設けられている。そして、円形の導光板４の周囲には、導光板４の側縁部を取り囲んで配置される、複数の発光手段３ａ～３ｈが設けられている。発光手段３ａ～３ｈは、例えば、小型のＬＥＤ（Light Emitting Diode）電球で構成される。

円状の導光板４は、複数の発光手段３ａ～３ｈから側縁部に入射された光を拡散して、表側の主面である発光面全体を光らせる。そして、導光板４は、表示板２の第１領域Ａの背面側に発光面が対向配置するように設けられているため、導光板４により、表示板２の第１領域Ａの全域を背面側から照射する。

このような構成により、本発明の照明装置では、複数の発光手段３ａ～３ｈからの発光された光は導光板４を介して、表示板２の第１領域Ａを背面側から照射する。

そのため、本発明の照明装置１において、周囲が暗い場合、複数の発光手段３ａ～３ｈをオンすることで、導光板４において側縁部から入った光が主面（発光面）全体を均一に光らせて、第１領域Ａの孔を通った光により、表示板２は第１の表示を行う。第１の表示は、第１領域Ａの孔２２を透過した光の点で形成されたデザインである。

周囲が明るい場合は、複数の発光手段３ａ～３ｈをオフすることで、表示板２は第２領域Ｂと第１領域Ａの不透過着色層２１，２３とデザイン２４による第２の表示を行う。第２の表示は、第２領域Ｂの予め印刷された不透過のデザイン（ポスター表示）である。

本発明は、表示板２の背面に導光板４を設け、導光板４が側面から入射した光を拡散して主面側で面発光することで、効率よく光を表面側へ届けるため、発光手段３ａ～３ｈは、領域Ａの孔の背面に設ける必要がなくなる。よって、発光手段の全体の明るさ（全光束：ルーメン（ｌｍ））を低くすることでき、発光手段の数を削減できる。そのため、より少ない発光手段で、かつより小型の発光手段で、広い面積を照射することができる。したがって、表示板の背面から発光する場合と比べて、本発明の照明装置では、発光手段による発熱を抑止するとともに、消費電力を抑制し、例えばバッテリーの持ちをよくすることができる。

また、例えば、発光手段３ａ～３ｈに５ＶのＬＥＤを採用した場合、消費電力が少ないため、携帯電話用のケーブルを使用できる。この場合、商用電源から離れた位置に、本発明の照明装置を配置することができる。

なお、図７では、１つの導光板４に対して、側方から光を入射させる発光手段３ａ～３ｈは８つである例を示しているが、導光板に対して側方から光を入射させる発光手段の数は、いくつであってもよい。発光手段がいくつであっても、導光板４の側縁部に光が入射するように配置される。

また、図５、図６、図７に示すように、複数の発光手段３ａ～３ｈは、導光板４の側縁部の外側から、帯状の接着テープ５で貼り付けられている。なお、複数の発光手段３ａ～３ｈを、導光板４の側縁部に光が入射するように配置するための接合手段として、接着テープに限られず、例えば、発光手段３ａ～３ｈを外側から巻き付ける紐状や帯状の部材（例えば、金属ワイヤー、ロープ、帯状の布）や、発光手段３ａ～３ｈを導光板４の側縁部に固定する接着剤等であってもよい。

また、照明装置１は、さらに背面支持板６と、枠体７とを備えている。背面支持板６は、表示板２の透明基板２０と同じ大きさである。図５で示すように、導光板４と、発光手段３ａ～３ｈが貼り付けられた接着テープ５は、透明基板２０と背面支持板６との間に挟まれて固定される。

枠体７は、照明装置１の補強部材であって、隣接する導光板４の間を仕切るように設けられている。

また、図５、図６に示すように、前後方向を締結する複数の締結ネジ８が設けられている。締結ネジ８ｘは、背面支持板６と、透明基板２０と、導光板４を固定する。一方、締結ネジ８ｙ，８ｚは、背面支持板６と、透明基板２０と、枠体７とを固定する。詳しくは、締結ネジ８ｙは、背面支持板６と透明基板２０と、背面支持板６と透明基板２０の辺部近傍の枠体７とを固定する。締結ネジ８ｚは、背面支持板６と透明基板２０と、照明装置１の梁となるような、隣接する導光板４の間を仕切るように設けられている枠体７とを固定する。

このように、背面支持板６と表示板２との間に、導光板４に加えて、枠体７も固定することで、照明装置１全体を補強し、導光板４の歪みを防ぐことができる。なお、本例では、締結ネジ８によって、背面支持板６と表示板２との間に、導光板４と枠体７とを固定する例を説明したが、これらを固定する締結部材として他の部材、例えば、釘、六角ボルト等であってもよい。

また、図５～図７に示すような構造にすることで、本発明の、周囲の明るさに応じて表示が変化する、照明装置を、表示板２のサイズに対して厚みを薄くすることができる。例えば、照明装置１の厚みＴは４ｍｍ～３０ｍｍであり、より好ましくは、６ｍｍ～１５ｍｍである。一例として、表示板２のサイズが７２８ｍｍ×５１４ｍｍの場合、照明装置１の厚みは、１０ｍｍである。

また、図８を用いて、本発明の照明装置１の制御について説明する。図８は、本発明の照明装置１のブロック図である。

図８に示すように、本発明の照明装置１は、上記構成に加えて、オンオフ切り替え部９１と、電源回路９２とを備えている。オンオフ切り替え部９１と電源回路９２は、図６に示す制御基板９０上に設けられている。電源回路９２は、例えばケーブルＣを介して商用電源３００に接続されている。あるいは、電源回路９２は、内部に充電式のバッテリーや電池を内蔵していてもよい。

本発明の照明装置１は、例えば、操作部９３を備えていてもよい。その場合、オンオフ切り替え部９１は、操作部９３の操作に従って、複数の発光手段３ａ～３ｈをオンオフする。なお、操作部９３は、照明装置１本体に設けられていてもよいし、あるいは、照明装置１の通信部９４と通信可能なリモコン１００であってもよい。

さらに、本発明の照明装置１は、周囲の照度を検知する照度センサ９５を備えていてもよい。その場合、オンオフ切り替え部９１は、照度センサ９５によって検知した照度が明るい場合に、複数の発光手段３ａ～３ｈをオフにし、照度センサ９５によって検知した照度が暗い場合に、複数の発光手段３ａ～３ｈをオンにする。

あるいは、発明の照明装置は、時刻タイマー９６を備えていてもよい。その場合、オンオフ切り替え部９１は、本体の操作部９３又はリモコン１００の操作に従って、所定の時刻に到達したら、複数の発光手段をオンオフする。

このように、本発明では、照明装置における発光手段による発熱を抑止するとともに、消費電力を抑制することができ、表示板の表示面積を大きくしても、厚さの薄い、照明装置を実現でできる。

なお、上記例では、本発明の照明装置で表示する第１の表示および第２の表示は装飾性の高いデザインは絵である例を示したが、本発明で表示するものは、文字であってもよく、広告用看板としても使用可能である。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の実施形態の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

１，１α 照明装置
２，２α 表示板
２０ 透明基板（透過性のある表示領域）
２１ 網状不透過着色層（不透過着色層）
２２ 孔
２３ 全域不透過着色層（不透過着色層）
２４，２５ 有色デザイン（有色のデザイン）
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ 発光手段
４ 導光板
５ 接着テープ（接合部材）
６ 背面支持板
７ 枠体
８ｘ，８ｙ，８ｚ 締結ネジ（締結部材）
Ａ 第１領域
Ｂ 第２領域

Claims (9)

1. 光透過性のある表示領域に対して点状の孔が形成された不透過着色層が被膜された第１領域と、該第１領域以外の表示領域の全域に不透過着色層が被膜された第２領域とを含む表示板と、
   前記表示板の前記第１領域の背面側に発光面が対向配置するように設けられた導光板と、
   前記導光板の側縁部に光が入射するように配置される発光手段と、を備え、
   前記発光手段をオンすることで、前記導光板の前記側縁部から入射した光が前記発光面全体を光らせて、前記第１領域の孔を通った光により前記表示板は第１の表示を行い、
   前記発光手段をオフすることで、前記表示板は前記第２領域と前記第１領域の不透過着色層による第２の表示を行う
   照明装置。
2. 前記表示板の前記第２領域には、不透明のデザインが施されている
   請求項１に記載の照明装置。
3. 前記発光手段は複数設けられ、
   前記複数の発光手段は、前記導光板の側縁部の外側から、前記導光板を取り囲むように接合部材で貼り付けられている
   請求項１又は２に記載の照明装置。
4. 前記表示板と同じ大きさの背面支持板を備え、
   前記導光板と、前記発光手段と、前記接合部材は、前記表示板と背面支持板との間に挟まれて固定される
   請求項３に記載の照明装置。
5. 前記導光板は複数設けられ、
   前記表示板と、前記背面支持板との間に挟まれる枠体を備え、
   前記枠体は隣接する導光板の間を仕切るように設けられる
   請求項４に記載の照明装置。
6. 前記不透過着色層は、ＵＶ印刷によって被膜される
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載の照明装置。
7. 前記表示板の前記第１領域において、点状の孔の中心距離は等間隔に配列され、
   前記発光手段をオンする場合に、明るく表示する部分は孔の径を大きくする
   請求項１乃至６のいずれか一項に記載の照明装置。
8. 前記表示板の前記第１領域は円形状であり、
   前記第１領域の大きさは、直径８０ｍｍ～３５０ｍｍである
   請求項１乃至７のいずれか一項に記載の照明装置。
9. 前記照明装置の厚みは、４ｍｍ～３０ｍｍである
   請求項１乃至８のいずれか一項に記載の照明装置。

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