JP6114449B1

JP6114449B1 - 光装飾体

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Publication number: JP6114449B1
Application number: JP2016167654A
Authority: JP
Inventors: 務大谷
Original assignee: 務大谷
Priority date: 2016-08-30
Filing date: 2016-08-30
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2036-08-30
Also published as: JP2018034345A; WO2018042966A1

Abstract

【課題】ダイヤモンドの輝きのような煌びやかな光の装飾効果を創出する光装飾体を提供する。【解決手段】光源１２から発せられた光は最初に第２光学体１６を透過し、次に第１光学体１４を透過する。鑑賞者は光の進行方向に対して第１光学体１４の反対側から光装飾体１０を鑑賞する。第１光学体１４および第２光学体１６はそれぞれ異なる光学的機能を持つ。第２光学体１６は光源から発せられた光を凸レンズ機能を用いて集光し、一つの凸レンズに対して一つの点状光を形成する。第１光学体１４は一つの凸レンズによって第２光学体１６を透過した光を集光し、一つの凸レンズに対して複数の点状光を形成する。【選択図】図１

Description

本発明は、透光性を有する立体部材を用いて煌びやかな光の装飾効果を創出する光装飾体に関する。

従来、光を利用して見る者に美的印象を与える装飾体としては、光源の近傍に透光性を有する光学体等の部材を配置し、部材の内部で光を屈折させて様々な輝きや煌めきを感じさせるものが知られている。特許文献１には、透光性を有する中空の球体の一方に光源を設置し、さらに球体の内部に凸レンズを組み込み、球体の一方側から透過した光を凸レンズで拡散させて他方側の全体を均等に発光表示させることで、中実の水晶球が光り輝いているような感じを抱かせる効果を奏する装置が開示されている。また特許文献２には、透光性を有し立体的に隆起させた図柄が施された表示光学体の裏側に光源を配置し、図柄の凹凸によって光を様々な方向に屈折させて表示光学体に明暗のコントラストを発生させる装置が開示されている。

特開２０１０−２６９００１号公報特開２０１１−９００２０号公報

特許文献１に開示されている装置は、球体の全体が均等に発光するように構成されているため、華やかではあるが煌びやかさに乏しく比較的単調な印象を与えがちである。また特許文献２に開示されている装置は、表示光学体に設けた凹凸によってあえて光の乱屈折や乱反射を誘導し、意識的に明暗のコントラストを形成するように構成されている。従って、特定の図柄や模様を陰影感のある幻想的な映像として表現することには適しているが、ダイヤモンドの輝きのような煌びやかさを表現することには適していない。

本発明は、規則的で幾何学的な屈折を誘導し、光の進行方向を制御することによって、ダイヤモンドの輝きのような煌びやかな光の装飾効果を創出することを目的として、以下のように構成される光装飾体を提供する。

光装飾体は、光源と、前記光源の照射方向に任意の距離をおいて配置される第１光学体および第２光学体を備え、前記第１光学体および前記第２光学体が、それぞれ凸レンズ機能を有する複数の立体部材が連続的に配置されることによって構成される。

光源から発せられた光は最初に第２光学体を透過し、次に第１光学体を透過する。鑑賞者は光の進行方向に対して第１光学体の反対側から光装飾体を鑑賞する。第１光学体および第２光学体はそれぞれ異なる光学的機能を持つ。第２光学体は光源から発せられた光を凸レンズ機能を用いて集光し、一つの凸レンズに対して一つの点状光を形成する。第１光学体は一つの凸レンズによって第２光学体の複数の凸レンズを透過した光を集光し、一つの凸レンズに対して複数の点状光を形成する。

凸レンズ機能を有する複数の立体部材としては、透光性を有し、少なくとも光が入射や反射を行う境界の一部に曲面を有するものであれば特段の形状および材質に限定されない。例えば円柱部材や球状部材であれば入手が容易であり、乱屈折や乱反射も起こりにくく滲みの少ない均一な点状光を形成することができる。各立体部材は平面もしくは曲面、またはこれらが結合した面を形成するように連続的に配置される。各立体部材の形状を整えて光学的性能を均一化するとともに各立体部材を整然と配列し、規則的で幾何学的な光の屈折を誘導することによって整然とした点状光を形成することができる。

立体部材には中空のものは適さないが、例えば空洞部を透光性を有する液体等で充満させるなどして実質的な中実を形成している場合は適用が可能である。また立体部材の有する曲面は任意の曲率で構成することができる。立体部材が円柱部材や球状部材である場合、半径を任意に設定することによって曲率を調節することができる。

光装飾体は、前記第１光学体および前記第２光学体が、前記複数の立体部材が平面的、曲面的または立体的に配置されることによって構成されていてもよい。

光源から発せられる光に指向性を持たせない場合には、立体部材が平面的に配置されるだけではなく、曲面的または立体的に配置されることによって多方面から光を鑑賞することが可能になる。

光装飾体は、前記複数の立体部材が互いに結合されていることによって構成されていてもよい。

これにより、複数の立体部材の一体成形が可能になるため、光学体の生産工程における工数の削減によるコスト削減が実現できる。

本発明によれば、２つの光学体を用いて規則的で幾何学的な屈折を誘導し、光の進行方向を制御することによって、整然と配列される点状光を形成することが可能になり、ダイヤモンドの輝きのような煌びやかな光の装飾効果を創出することができる。

光装飾体の構成の概要を示す図光装飾体に形成される点状光の例を示す図立体部材の例を示す図立体部材の例を示す図立体部材として円柱部材を適用したときの光学体の形態を示す図立体部材として円柱部材を適用したときの光学体の形態を示す図立体部材として円柱部材を適用したときの光学体の形態を示す図立体部材として球状部材を適用したときの光学体の形態を示す図立体部材として球状部材を適用したときの光学体の形態を示す図立体部材として球状部材を適用したときの光学体の形態を示す図非独立型の立体部材を適用したときの光学体の形態を示す図非独立型の立体部材を適用したときの光学体の形態を示す図円柱部材を曲面状に配置したときの光学体の形態を示す図球状部材を円筒状に配置したときの光学体の形態を示す図第１光学体と第２光学体の組み合わせの例を示す図第１光学体と第２光学体の組み合わせの例を示す図第１光学体と第２光学体の組み合わせの例を示す図第１光学体と第２光学体の組み合わせの例を示す図第１光学体と第２光学体の組み合わせの例を示す図光装飾体に遮光板を適用した状態を示す図遮光板を用いたときに形成される点状光の例を示す図

〔光装飾体の概要について〕
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。最初に、図１を参照して、光装飾体の基本的な構造について説明する。光装飾体１０は、光源１２、第１光学体１４および第２光学体１６によって構成される。光源１２は太陽光もしくは照明器具による人工光を用いる。照明器具はその種類を問わないが、ＬＥＤは高輝度、高指向性で配光制御も容易であるため、装飾効果が最も期待できる照明器具である。第１光学体１４および第２光学体１６の大きさや配置に応じて一個乃至複数個のＬＥＤを適宜配置する。またＬＥＤを用いることで消費電力や光源の交換に要するランニングコストを低く抑えることができる。第１光学体１４および第２光学体１６は後述するようにそれぞれ曲面を有する複数の透光性を有する立体部材（以下、単に立体部材という。）を面的に配置した部材である。第１光学体１４および第２光学体１６は光源１２から発せられる光の進行方向に任意の距離Ｓの間隔をおいて互いに平行の関係になるように配置される。両光学体は光源１２に近い方から第２光学体１６、第１光学体１４の順に配置される。図示はしていないが、筐体等に形成した溝に第１光学体１４および第２光学体１６を装着したときに所定の位置に配置されるようにしてもよい。

第１光学体１４および第２光学体１６は光学的な役割が異なっている。図２に示すように、光源から発せられた光は、第２光学体１６を構成する各曲面１６ａによって収束されて、一つの曲面（凸レンズ）に対して一つの点状光１６ｂを形成する。第２光学体１６を透過した光は屈折によって拡散され、第１光学体１４を構成する各曲面１４ａに入射する。第１光学体１４の一つの曲面１４ａに対して、第２光学体１６の複数の曲面１６ａを透過した光が入射し、一つの曲面１４ａに対して複数の点状光１４ｂを形成することになる。このように、それぞれ凸レンズ機能を備える第１光学体１４および第２光学体１６に対して順に光を透過させることにより、点状光１４ｂは、最初に形成される点状光１６ｂの間隔より狭い間隔でより密集度を高めた状態で形成されるようになる。第２光学体１６と第１光学体１４によって密集度が高められた点状光１４ｂは干渉を引き起こし、鑑賞者の目の動きに応じて明暗反転が起こり、ダイヤモンド様の輝きを創出する。第１光学体１４と第２光学体１６との距離Ｓは、凸レンズとして機能する立体部材の焦点距離に応じて調節する。また距離Ｓを調節することで点状光の大きさや数を変更することもできる。

〔光学体の構成について〕
続いて、光学体を構成する立体部材の形状について説明し、次に光学体の構成について説明する。図３および図４に示す８つの立体部材は、第１光学体１４および第２光学体１６を構成する立体部材の基本形態を模式的に表したものである。図３（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は柱状の立体部材であり、円柱もしくは楕円柱、またはこれらを２分割した部材である。何れの柱状部材も光を屈折させるための曲面を有している。図４（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は球体もしくは偏球体の球状部材、またはこれらを２分割した部材であり、何れの立体部材も光を屈折させるための曲面を有している。なお図示した立体部材は定型的な形状を示した例であり、他の形状の立体部材であっても凸レンズとして機能する曲面部分を有しているものであれば適用が可能である。

以下、立体部材によって構成される光学体について、図５乃至図１４を参照して説明する。図５乃至図７に示す光学体は、立体部材として円柱部材を適用した場合の光学体の基本形態を模式的に示したものである。図５に示す光学体３０は、立体部材として円柱部材を適用した光学体の最も基本的な形態である。光学体３０は、複数の円柱部材を半径方向に配列した２つの層体３０ａ、３０ｂを前後に重ねて配置した構成となっている。円柱部材は全て同型であり同一の断面積を有している。第２層体３０ｂを構成する円柱部材は、水平面に対する長さ方向の傾斜角が０度である。一方、第１層体３０ａはこの傾斜角が９０度となっている。図５では、光学体３０を構成する円柱部材が全て同一の断面積を有する形態を示しているが、光学体を構成する円柱部材の断面積は任意の大きさに自由に設定することができる。また傾斜角も任意の角度に自由に設定することができる。また２つの層体を重ねせたものには限らず、単層でも適用が可能である。

図６、図７に示す光学体３２、３４は、光学体３０の変形例であり、円柱部材の断面積や傾斜角が光学体３０とは異なっている。光学体３２は、比較的断面積の小さい同型の円柱部材が９０度以外の傾斜角となるように構成された第１層体３２ａと、比較的断面積の大きい同型の円柱部材が０度以外の傾斜角となるように構成された第２層体３２ｂによって構成されている。一方、光学体３４は、第１層体３４ａおよび第２層体３４ｂともに断面積が不均一な円柱部材で構成されている。第１層体３４ａは傾斜角が９０度であり、第２層体３４ｂは傾斜角が０度である。

図８乃至図１０に示す光学体は、立体部材として球状部材を適用した場合の光学体の基本形態を模式的に示したものである。図８に示す光学体４０は、複数の同型の球状部材４０ａを互いに接触するように隙間なく配列することによって構成されている。球状部材４０ａは、横方向に直線状に並べた列が縦方向に複数列となるように配置されている。隣り合う列は球状部材の半径分だけ交互に横方向にずらすことによって隙間が最小となるように配列されている。図８では、光学体４０を構成する複数の球状部材の断面積が全て同一であり、規則的に配列されている形態を示しているが、光学体４０を構成する球状部材の断面積の大きさは自由に設定することができる。また配列も規則的なものには限らず、不規則的な配列であっても適用が可能である。

図９に示す光学体４２は、球状部材が支持体によって固定されている光学体の形態を示したものである。光学体４２は、断面積が比較的大きい球状部材４２ａと比較的小さい球状部材４２ｂと支持体４２ｃによって構成されている。球状部材４２ａ、４２ｂは、縦方向および横方向のそれぞれに直線状になるように規則的に配列されている。横方向においては大小の球状部材４２ａ、４２ｂが交互に配列されている。支持体４２ｃには大小の球状部材４２ａ、４２ｂの断面積に応じた貫通孔が設けられ、この貫通孔にそれぞれ球状部材４２ａ、４２ｂが嵌合するように固定されている。

図１０に示す光学体４４は、球状部材が不規則的に配列されている光学体の形態を示したものである。光学体４４は、断面積が不均一な複数の球状部材４４ａと支持体４４ｂによって構成されている。球状部材４４ａの配置には特段の規則性は持たせてはいないが、できるだけ隙間が少なくなるように配置されている。支持体４４ｂには球状部材４４ａの断面積に応じた貫通孔が設けられ、この貫通孔にそれぞれ球状部材４４ａが嵌合するように固定されている。

以上、図５乃至図１０に示した光学体は、独立した立体部材の集合体によって構成されている光学体の形態の一例であるが、図１１および図１２に示す光学体５０、５２のように、全体が一つの立体部材を形成する非独立型の立体部材によって光学体を構成することもできる。図１１に示す光学体５０は、２つの同型の層体５０ａ、５０ｂによって構成されている。層体５０ａ、５０ｂは、複数の円柱状の立体部材を半径方向に結合させた一体型の立体部材である。光学体５０は、層体５０ａ、５０ｂをそれぞれ９０度と０度の傾斜角で前後に配置することによって構成されている。なお、前述した独立型の立体部材の場合と同様に、非独立型の立体部材の断面積や傾斜角も自由に設定することができる。一方、図１２に示す光学体５２は、球状部分５２ａと支持体部分５２ｂとを一体的に形成する非独立型の立体部材によって構成されている。球状部分５２ａの大きさや配置は自由に設定することができる。

以上、図５乃至図１２に示した光学体は、何れも立体部材を平面的に配置することによって構成された光学体の形態の一例であるが、立体部材を曲面的もしくは立体的に配置することによって光学体を構成することもできる。図１３に示す光学体６０は、円柱部材が曲面的に配列されている光学体の形態を示したものである。第１光学体６２および第２光学体６４は何れも２つの層体６２ａ、６２ｂ、６４ａ、６４ｂによって構成されている。第１層体６２ａおよび第２層体６２ｂを構成する円柱部材の傾斜角はそれぞれ９０度と０度である。第２層体６２ｂは、任意の曲率で曲げられた複数の円柱部材を縦方向に並列させることによって構成されており、全体として湾曲した板状体を形成している。第１層体６２ａは、第２層体６２ｂの曲率に合わせて曲面を描くように円柱部材を横方向に並列させることによって構成されている。図１３では、同型の第１光学体６２および第２光学体６４を任意の距離をおいて平行になるように配置している。光源は第１光学体６２の側に配置してもよく、第２光学体６４の側に配置してもよい（図１３は光源を第２光学体側に配置したときの点状光の例を示している）。

図１４に示す光学体６６は、球状部材が立体的に配列されている光学体の形態を示したものである。第１光学体６８および第２光学体７０は、何れも複数の球状部材６８ａ、７０ａを円筒状に配列することによって構成されている。球状部材６８ａ、７０ａはそれぞれ円筒形の支持体６８ｂ、７０ｂに固定されている。第２光学体７０は第１光学体６８の内側に同心円状に配置されており、同心円の中心には全周方向を照射する光源７２が配置されている。

〔第１光学体と第２光学体の組み合わせについて〕
続いて、第１光学体と第２光学体の組み合わせの例、およびこの組み合わせによって形成される点状光について説明する。第１光学体および第２光学体は、凸レンズとして機能する曲面を有する立体部材を連続的に配列したものを基本として構成される。第１光学体および第２光学体を構成する立体部材は、光が透過する箇所に曲面を備えて様々な態様のものを適用することができる。なお、以下の説明において具体的に設定している形状や数値は実施例によるものであり、本発明を構成する各要素の形態はこれらの数値に限定されるものではない。

図１５乃至図１９は、第１光学体および第２光学体と、これらの組み合わせによって形成される点状光を模式的に示したものである。図１５に示す第１光学体８０および第２光学体８２は、何れも２つの層体によって構成されている。第１光学体８０を構成する立体部材は直径２ｍｍの円柱部材であり、第１層体８０ａおよび第２層体８０ｂの傾斜角はそれぞれ９０度と０度である。一方、第２光学体８２を構成する立体部材は直径３ｍｍの円柱部材であり、第１層体８２ａおよび第２層体８２ｂの傾斜角はそれぞれ６５度と１５５度である。第１光学体８０と第２光学体８２とは４ｍｍの距離をおいて平行に配置される。第２光学体８２には第１層体８２ａと第２層体８２ｂが前後に交差する箇所が複数あり、光源から発せられた光はそれぞれの箇所に集光し、一箇所につき１個の点状光８２ｃが形成される。第１光学体８０にも第１層体８０ａと第２層体８０ｂが前後に交差する箇所が複数あり、それぞれの箇所に第２光学体８２を透過した光が集光し、一箇所につき複数個の点状光８０ｃが形成される。

図１６に示す第１光学体８４は１つの層体によって構成され、第２光学体８６は２つの層体によって構成されている。第１光学体８４を構成する立体部材は直径８ｍｍの円柱部材であり、各円柱部材の傾斜角は９０度である。第２光学体８６を構成する立体部材は直径６ｍｍの円柱部材であり、第１層体８６ａおよび第２層体８６ｂの傾斜角はそれぞれ７０度と１６０度である。第１光学体８４と第２光学体８６とは１９ｍｍの距離をおいて平行に配置される。第２光学体８６には第１層体８６ａと第２層体８６ｂが前後に交差する箇所が複数あり、光源から発せられた光はそれぞれの箇所に集光し、一箇所につき１個の点状光８６ｃが形成される。第２光学体８６を透過した光は第１光学体８４を透過するときに収束しながら密集度を高め、複数の点状光８４ａを形成する。

図１７に示す第１光学体８８および第２光学体９０は、何れも１つの層体によって構成されている。第１光学体８８は、直径８ｍｍの球状部材８８ａを横方向に直線状に配置した列を半径の長さ分だけ交互にずらしながら縦方向に配置することによって構成されている。第２光学体９０は、直径３．５ｍｍの球状部材９０ａを傾斜角２０度の直線状に配置した列を縦方向に等間隔で配置することによって構成されている。各球状部材は遮光体９０ｂによって所定の位置に固定されている。遮光体には、各球状部材９０ａの隙間を透過する光を遮断することにより、点状光を形成していない光が混在してダイヤモンド様の輝きを阻害することを防ぐ役割がある。第１光学体８８と第２光学体９０とは９ｍｍの距離をおいて平行に配置される。光源から発せられた光は、第２光学体９０を構成する球状部材９０ａの凸レンズ機能によって収束し、１個の球状部材９０ａにつき１個の点状光９０ｃを形成する。第２光学体９０を透過した光は、さらに第１光学体８８を構成する球状部材８８ａの凸レンズ機能によって収束し、１個の球状部材８８ａにつき複数個の点状光８８ｂを形成する。

図１８に示す第１光学体９２は２つの層体によって構成されており、第２光学体９４は１つの層体によって構成されている。第１光学体９２を構成する立体部材は直径８ｍｍの円柱部材であり、第１層体９２ａおよび第２層体９２ｂの傾斜角はそれぞれ９０度と０度である。第２光学体９４は、直径３．５ｍｍの球状部材９４ａを傾斜角４０度の直線状に配置した列を縦方向に等間隔で配置することによって構成されている。球状部材９４ａは支持体９４ｂによって所定の位置に固定されている。第１光学体９２と第２光学体９４とは６ｍｍの距離をおいて平行に配置される。光源から発せられた光は、第２光学体９４を構成する球状部材９４ａの凸レンズ機能によって収束し、１個の球状部材９４ａにつき１個の点状光９４ｃを形成する。第１光学体９２には第１層体９２ａと第２層体９２ｂが前後に交差する箇所が複数あり、それぞれの箇所に第２光学体９４を透過した光が集光し、一箇所につき複数個の点状光９２ｃが形成される。

図１９に示す第１光学体９６および第２光学体９８は、何れも１つの層体によって構成されている。第１光学体９６を構成する立体部材は直径８ｍｍの円柱部材であり、各円柱部材の傾斜角は９０度である。第２光学体９８は、直径３．５ｍｍの球状部材９８ａを横方向に直線状に配置した列を半径の長さ分だけ交互にずらしながら縦方向に配置することによって構成されている。球状部材９８ａは遮光体９８ｂによって所定の位置に固定されている。遮光体には、各球状部材９８ａの隙間を透過する光を遮断することにより、点状光を形成していない光が混在してダイヤモンド様の輝きを阻害することを防ぐ役割がある。第１光学体９６と第２光学体９８とは４ｍｍの距離をおいて平行に配置される。光源から発せられた光は、第２光学体９８を構成する球状部材９８ａの凸レンズ機能によって収束し、１個の球状部材９８ａにつき１個の点状光９８ｃを形成する。第２光学体９８を透過した光は、さらに第１光学体９６を構成する円柱部材の凸レンズ機能によって収束し、密集度を高めた点状光９６ａを形成する。

図１５乃至図１９に示した第１光学体と第２光学体の組み合わせは、光学体の形態の実施例であり、これ以外の形態であっても凸レンズ機能を備えるものであれば適用が可能である。また第１光学体および第２光学体を相互に入れ替えることも可能であり、前後の向きを変えたり傾斜角を変えたりすることも可能である。

光装飾体１０は、図２０に示すように、光源１２と第２光学体１６との間に遮光板９９を配置することにより、点状光の範囲を任意の形状となるように制御することもできる。例えば、図２１に示すようにハート型にくり抜いた遮光板９９を用いる場合、第２光学体１６において形成される点状光１６ａはハート型に倣った範囲内に限定される。また第１光学体１４において形成される点状光１４ａも同様にハート型に倣った範囲内に限定される。第１光学体１４ではより多くの点状光が密集するため、輪郭が明確に表されたハートの形状を認識することができる。

１０光装飾体
１２光源
１４第１光学体
１６第２光学体
９９遮光板

Claims

光を発する光源と、
前記光源の照射方向に任意の距離をおいて配置される第１光学体および第２光学体を備え、
前記第１光学体および前記第２光学体が、それぞれ凸レンズ機能を有する複数の立体部材が連続的に配置されることによって構成されていることを特徴とする、
光装飾体。
前記第１光学体および前記第２光学体が、前記複数の立体部材が平面的、曲面的または立体的に配置されることによって構成されていることを特徴とする、
請求項１に記載の光装飾体。
前記立体部材が、柱状部材もしくは球状部材であることを特徴とする、
請求項１または２に記載の光装飾体。
前記第１光学体と前記第２光学体のうち少なくとも一方が、前記柱状部材が平面的、曲面的または立体的に配置されることによって形成される層体が前記光源の照射方向において２つ重ね合わされることによって構成されていることを特徴とする、
請求項３に記載の光装飾体。
一方の前記層体を構成する前記柱状部材の長さ方向における傾斜角と他方の前記層体を構成する前記柱状部材の長さ方向における傾斜角が異なることを特徴とする、
請求項４に記載の光装飾体。
前記第１光学体と前記第２光学体のうち少なくとも一方が、前記複数の球状部材が規則的もしくは不規則的に配列されることによって構成されていることを特徴とする、
請求項３に記載の光装飾体。
前記柱状部材もしくは前記球状部材が有する曲面が任意の曲率であることを特徴とする、
請求項３乃至６の何れかに記載の光装飾体。
前記柱状部材もしくは前記球状部材の円形断面部が任意の径であることを特徴とする、
請求項３乃至７の何れかに記載の光装飾体。
前記複数の立体部材が互いに結合されていることを特徴とする、
請求項３乃至８の何れかに記載の光装飾体。
前記連続的に配置される複数の球状部材間に光の通過を遮断する遮光部分が設けられていることを特徴とする、
請求項３乃至９の何れかに記載の光装飾体。
前記光源の照射方向の何れかの位置に光の通過を一部遮断する遮光部材が設けられていることを特徴とする、
請求項１乃至１０の何れかに記載の光装飾体。
前記遮光部材の光の通過部分が文字または図柄を形成していることを特徴とする、
請求項１１に記載の光装飾体。