特開 2023-167504 照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023167504

(43)【公開日】2023-11-24

(54)【発明の名称】照明装置

(51)【国際特許分類】

   G09F 13/18 20060101AFI20231116BHJP

【ＦＩ】

G09F13/18 N

G09F13/18 Q

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022078748

(22)【出願日】2022-05-12

(71)【出願人】

【識別番号】513221732

【氏名又は名称】ＡＩＺ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100102934

【弁理士】

【氏名又は名称】今井 彰

(72)【発明者】

【氏名】久永 満勝

【テーマコード（参考）】

5C096

【Ｆターム（参考）】

5C096AA01

5C096BA04

5C096BB02

5C096BB08

5C096CA06

5C096CA15

5C096CA22

5C096CB02

5C096CC06

5C096CD05

5C096CD10

5C096CD12

5C096CD22

5C096CD28

5C096CD32

5C096FA02

5C096FA05

5C096FA08

5C096FA09

(57)【要約】

【課題】ランダムに出力される光により文字または図形などの輪郭に沿った照明を行う照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置１は、文字または図形を含む表示対象の輪郭２９に沿った第１の外周縁２１を有する導光板１０と、導光板を裏面から照明する照明ユニット３０とを有する。導光板１０は、表面中央に設けられた、第１の外周縁に対し一回り小さいサイズの表示対象の輪郭に沿った第２の外周縁２２を含む平坦な第１の領域１１と、第２の外周縁の外側に設けられた第２の領域１２であって、第２の外周縁において第１の領域に対して鋭角に傾き、ランダムに配置された複数種類の目視可能なサイズの複数の凹凸５１により、光がランダムな方向に出射される第２の領域１２とを含む。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

表示対象の輪郭に沿った第１の外周縁を有する導光板と、
前記導光板を裏面から照明する照明ユニットとを有し、
前記導光板は、前記第１の外周縁に対し平行するように前記表示対象の輪郭に沿った第２の外周縁を含む平坦な第１の領域と、
前記第２の外周縁の外側に設けられた第２の領域であって、前記第２の外周縁において前記第１の領域に対して鋭角に傾き、ランダムに配置された複数種類の目視可能なサイズの複数の凹凸により、光がランダムな方向に出射される第２の領域とを含む、照明装置。

【請求項2】

請求項１において、
前記表示対象は文字または図形を含み、
前記導光板は、表面中央に設けられた前記第１の領域であって、前記第１の外周縁に対し一回り小さいサイズの前記表示対象の輪郭に沿った前記第２の外周縁を含む前記第１の領域と、
前記第１の領域の両側に設けられた前記第２の領域とを含む、照明装置。

【請求項3】

請求項１において、
前記第１の領域と前記第２の領域とは透過率が異なる、照明装置。

【請求項4】

請求項３において、
前記第１の領域の透過率が前記第２の領域の透過率より低い、照明装置。

【請求項5】

請求項４において、
前記第１の領域は遮光性の領域である、照明装置。

【請求項6】

請求項５において、
前記第１の領域は反射性の領域である、照明装置。

【請求項7】

請求項１において、
前記第１の領域に対する前記第２の領域の角度は１０～８０度である、照明装置。

【請求項8】

請求項１において、
前記導光板は、前記輪郭に沿って水平な方向に光を出射する第３の領域を含む、照明装置。

【請求項9】

請求項８において、
前記導光板は、前記輪郭に沿って裏側に光を出射する第４の領域を含む、照明装置。

【請求項10】

請求項９において、
前記第３の領域および／または前記第４の領域は、ランダムに配置された複数種類の目視可能なサイズの複数の凹凸により、光がランダムな方向に出射される領域である、照明装置。

【請求項11】

請求項１ないし１０のいずれかにおいて、
前記導光板は、前記照明ユニットに面した側に、ランダムに配置された複数種類の目視可能なサイズの複数の凹凸により、光がランダムな方向に出射される領域を含む、照明装置。

【請求項12】

請求項１ないし１０のいずれかにおいて、
前記導光板と前記照明ユニットとの間に配置された拡散板を有する、照明装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、文字または図形、その他の形状の輪郭に沿った照明を行う装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、光源の光を有効に用いて高輝度で均等に所定の情報を報知することができる表示装置及びチャンネル文字装置を提供することが記載されている。この表示装置は、所定の面内に配設される光源を設けた光源部と、光源からの光が一端面から入射され該一端面に対向する他端面から出射される板状の導光板を光源部の所定の面内から起立させて設けた発光部と、光源部及び発光部を保持する筐体を設けた筐体部とを有し、導光板の他端面は、文字、図形、記号、又はこれらを組み合わせた所定の情報の少なくとも外郭を縁取りした形状から形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２－１９４５１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ＬＥＤなどの光源からの光により文字等を輪郭に沿って光らせて表示したり、その他の形状を輪郭に沿って表示して照明する装置において、文字などの輪郭を単に平面的に表示する代わりに、異なる趣きで表示することが求められている。例えば、ランダムに出力される光により柔らかく光る表示装置が提案されている。その一方、表示対象の文字あるいは図形の輪郭が明瞭に把握できる照明が要望されている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一態様は、文字または図形、その他の形状を含む表示対象の輪郭に沿った第１の外周縁を有する導光板と、導光板を裏面から照明する照明ユニットとを有する照明装置である。導光板は、第１の外周縁に対し平行するように表示対象の輪郭に沿った第２の外周縁を含む平坦な第１の領域と、第２の外周縁の外側に設けられた第２の領域であって、第２の外周縁において第１の領域に対して鋭角に傾き、ランダムに配置された複数種類の目視可能なサイズの複数の凹凸により、光がランダムな方向に出射される第２の領域とを含む。典型的な表示対象は、文字または図形であるが、部屋の壁の縁に沿った輪郭や、窓枠の輪郭など、様々な形状を輪郭に沿って表示し、直接または間接的な照明効果が得られる照明装置を提供できる。

【0006】

導光板は、表面中央に設けられた、第１の外周縁に対し一回り小さいサイズの表示対象の輪郭に沿った第２の外周縁を含む平坦な第１の領域と、第２の外周縁の外側に設けられた第２の領域であって、第２の外周縁において第１の領域に対して鋭角に傾き、ランダムに配置された複数種類の目視可能なサイズの複数の凹凸により、光がランダムな方向に出射される第２の領域とを含んでもよい。

【0007】

この照明装置においては、第２の領域からは、ランダムに配置された複数種類の目視可能なサイズの複数の凹凸によりランダムな柔らかい光が出力される。一方、平坦な第１の領域に対し、第２の領域は第２の外周縁において鋭角、例えば、１０から８０度に傾いている。このため、第１の領域の輪郭となる第２の外周縁はエッジが強調される。したがって、この照明装置においては、エッジが強調された輪郭を有する第１の領域と、斜めの面であるが第１の領域と同じ方向（前方、正面）から認識される第２の領域であって柔らかな光を出力する第２の領域とが前方（正面）から認識される。このため、柔らかい光を周囲に纏い、それにより強調された輪郭を有する文字あるいは図形を表示する、独自のイメージを備えた照明装置を提供できる。

【0008】

第１の領域のコントラストを高めるために、第１の領域と第２の領域とは透過率が異なっていてもよい。典型的には、第１の領域の透過率が第２の領域の透過率より低くてもよい。さらに典型的には、第１の領域は遮光性の領域であってもよい。第１の領域を光らせるのではなく、遮光することにより、第２の領域から出力される柔らかな光であるが、第１の領域との間に、角度が異なる明確な第２の外周縁により、コントラストが高くエッジが強調された文字または図形を表示できる。さらに、第１の領域は、反射性の領域であってもよい。

【0009】

導光板は、輪郭に沿って水平な方向に光を出射する第３の領域を含んでもよい。導光板は、輪郭に沿って裏側に光を出射する第４の領域を含んでもよい。前方または斜め前方に向けて光が放出される第２の領域と異なる方向に、輪郭に沿って、外側または裏側に向けて光を放出することにより、さらに異なる趣きで文字または図形を表示できる。第３の領域および／または第４の領域は、ランダムに配置された複数種類の目視可能なサイズの複数の凹凸により、光がランダムな方向に出射される領域であってもよい。

【0010】

導光板は、照明ユニットに面した側に、ランダムに配置された複数種類の目視可能なサイズの複数の凹凸により、光がランダムな方向に出射される領域を含んでもよい。また、導光板と照明ユニットとの間に配置された拡散板を有していてもよい。また、導光板は透明または半透明であってもよく、白色または乳白色であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】照明装置の概要を示す斜視図。

【図2】照明装置の概要を示す平面図。

【図3】図２に示した断面ＩＩＩ－ＩＩＩで照明装置の概略構造を示す断面図。

【図4】照明装置の他の例を示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１に、文字を立体的に表示する照明装置（表示装置、発光装置、看板）１の全体を斜視図により示している。図２に、この照明装置１の概略構成を、正面から見た平面図により示している。また、図３に、照明装置１の一部の断面を拡大して示している。この照明装置１は、文字（記号を含む）、図形などを表示対象とした切り文字看板、チャンネル文字看板、チャンネル文字装置、文字照明装置とも称される装置であり、店舗サインなどとして用いられる。本例の照明装置１は、表示対象の文字の一例として文字「ｅ」を表示する装置である。以降において、表示対象が文字の場合の照明装置の例を説明するが、表示対象は文字に限らず、図形であってもよく、さらに、家具、部屋、建物などの構造物、またはそれらの一部であってもよく、それらを輪郭に沿って照明することにより表示対象の形状を柔らかな照明により浮き出すとともに周囲を直接または間接的に照明することができる。

【0013】

この照明装置１は、文字などの表示対象、本例においては文字「ｅ」の輪郭２９に沿った外周縁（第１の外周縁、第１の周縁）２１を有する導光板（発光板、照明板）１０と、その導光板１０を裏側１６から照明する照明ユニット３０とを含む。照明ユニット３０は、基板とフレームとを兼ねた板状の金属フレーム３１と、金属フレーム３１に配置された複数のＬＥＤ（光源、ＬＥＤテープ）３２とを含む。照明装置１は、金属フレーム３１を介してスタッドボルトなどにより建物の外壁９などに固定される。

【0014】

照明装置１は、さらに、導光板１０の裏側１６に配置された拡散板１９を含む。拡散板１９は、透光性および拡散性を備えた部材であり、ＬＥＤ３２の光を分散する適当な模様、凹凸を含むものであってもよく、白色または乳白色で適当な透光性を備えた板であってもよい。導光板１０の一例は透明なアクリル板またはポリカーボネート板であり、ある程度の透明性を確保した状態で特定の色に着色されていてもよい。導光板１０は、拡散機能を備えた乳白色のアクリル板またはポリカーボネート板であってもよく、拡散板としての機能を備えていてもよい。導光板１０は、デザインや仕様によっては透明性の高い素材であってもよく、乳白色以外に着色された素材であってもよい。また、照明ユニット３０は、複数の発光素子（ＬＥＤ）がテープ状の部材に断続的に配置されたＬＥＤテープ３２の代わりに、ＬＥＤパネルなどの他の光源を備えていてもよい。ＬＥＤパネルの一例は、平板状で内部にレーザ加工された複数の溝を含む導光性の板の周囲にＬＥＤテープにより発光素子である複数のＬＥＤを取り付けたタイプのものである。

【0015】

導光板１０は、文字または図形を含む表示対象、本例では文字「ｅ」の輪郭２９に沿った第１の外周縁２１を有するアクリル板であり、断面は平たい台形状で、ほぼ平坦な裏側（下側）１６が照明ユニット３０と組み合わされている。

【0016】

導光板１０は、第１の外周縁２１に対し平行するように表示対象の輪郭２９に沿った第２の外周縁２２を含む平坦な第１の領域１１と、第２の外周縁２２の外側に設けられた第２の領域１２であって、第２の外周縁２２において第１の領域１１に対して鋭角θに傾き、ランダムに配置された複数種類の目視可能なサイズの複数の凹凸により、光がランダムな方向に出射される第２の領域１２とを含む。

【0017】

さらに具体的には、この導光板１０は、表面１５の中央に設けられた、第１の外周縁２１に対し一回り小さいサイズで、表示対象の輪郭２９に沿った第２の外周縁（第２の周縁）２２を含む平坦な第１の領域１１と、第２の外周縁２２の外側（両側）に設けられた第２の領域１２とを含む。第２の領域１２は、第１の領域１１を挟むように、第２の外周縁２２と第１の外周縁２１との間に設けられており、第２の外周縁２２において第１の領域１１に対して鋭角な角度θで傾いている。角度θは、第１の領域１１に対して第２の領域１２が傾いており、第２の領域１２に対して第１の領域１１が突出しているような印象を与え得る程度であればよく、例えば、角度θは１０度から８０度の範囲であってもよい。立体感を強調したり、傾いた第２の領域（第２の面）１２から放出される光の角度により第１の領域（第１の面）１１との境界の第２の外周縁２２のエッジ効果およびコントラストを強調する場合は、角度θは２０～７０度であってもよく、３０～６０度であってもよい。また、第１の領域１１に対する、その両側に位置する第２の領域１２の角度θは同じであってもよく、異なっていてもよい。

【0018】

本例の導光板１０に設けられた第１の領域１１は遮光層を兼ねた反射領域であり、導光板１０の表面１５の第１の領域１１に文字「ｅ」の形をスチール塗装、例えば、ステンレスコート１７が施されている。ステンレスコートの一例は、極薄で小サイズのステンレスピグメントがポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、アクリル樹脂などのバインダーに分散されたものであり、樹脂製の導光板１０の表面に塗布することにより金属光沢を備えた遮光性の層（膜）を形成できる。塗布する厚みにより、半透過（半透光）性の層（膜）を形成することも可能である。スチール塗装は、金属粉体入りの塗料を塗布するものであってもよい。反射性の第１の領域１１は、金属薄膜を塗布または接着などにより設けてもよい。

【0019】

第２の領域１２は、第１の領域１１に対して透過率が異なり、この例においては、第１の領域１１は透過率が低い、または遮光性であるのに対し、第２の領域１２は透過率が高く、照明ユニット３０から入力された光が透過して出力しやすい面となっている。第２の領域１２は、ランダムに配置された複数種類の目視可能なサイズの複数の凹凸５１により、光５８がランダムな方向に出射される構造（特殊加工）５０を含む。この特殊加工５０は、タペストリ加工またはエンボス加工と称されるものであってもよい。目視可能な構造で、光５８をランダムな方向に出力する特殊加工（構造）５０の一例は、５～６種類またはそれ以上の種類の、径、深さ、形状などが異なる目視可能な凹凸、例えば、代表するサイズが１～５０ｍｍ程度、または１～３０ｍｍ程度の凹凸が１００ｍｍ四方の領域に１００～１００００個程度がランダムに配置されたものである。

【0020】

表面をサンドブラストした加工、例えば、スリガラスや、薬品処理したフロスト加工などは、表面に形成される凹凸が目視しにくく、光を細かく、ほぼ均等に乱反射する。このため、表面が真っ白に見えたり、中の形状が一様にぼやけて見えるような作用をもたらす。これに対し、目視可能な程度のサイズの無数の凹凸がランダムに設けられた特殊加工５０により、光を不均一な方向に不均一な強度でランダムに放出（出射）または反射される。このため、この特殊加工５０が施された第２の領域１２においては、場所によっては出力される光の集合率が数倍、例えば３～５倍になったり、低下したり、方向が様々になり、見る方向によって様々に放出される光５８の状態（模様）が変化する。

【0021】

したがって、この照明装置（表示装置）１においては、特殊加工５０が施された第２の領域１２からは柔らかい光５８が出力され、中央の第１の領域１１は暗く、それらの領域１１および１２の境界である第２の外周縁２２は角度が異なるためにエッジとして強調される。したがって、それらのコントラストから独自のイメージが作りだされる。すなわち、照明装置１においては、特殊加工５０が施された第２の領域１２の細かな凹凸を通過した光５８は様々な方向に反射しながら広がりを見せて独特の輝きを生みだして第１の領域１１の文字を浮き立つように表示する。また、特殊加工５０が施された第２の領域１２は、第１の領域１１に対して傾斜しているが、前方１５を向いており、正面から見て、第１の領域１１の文字が浮き立つように、第２の領域１２から柔らかい光が出力される。

【0022】

さらに、本例の導光板１０においては、第１の領域１１が反射性であり、裏面１６から入力された光が第１の領域１１で反射されて導光板１０の内部に蓄積され、それが様々な状態で、揺らぎながら特殊加工５０が施された第２の領域１２から出力される。したがって、高強度（高輝度）の光であるが、優しい光５８により、目的とする図形または文字が浮き出るように表示される。

【0023】

第１の領域１１は金属光沢を備えた白色、シルバーなどの乳白色に近い色であってもよく、乳白色とは対照的な色、例えば、赤、青などの有彩色であってもよい。また、第１の領域１１は反射層であってもよく、金属光沢が現れる層であってもよい。第１の領域１１は、ステンレスコートした後に、所望の反射率が得られるように鏡面仕上げをしてもよく、あるいは逆に鏡面とならないように面粗度が大きくなるように加工してもよい。また、第１の領域１１は全体として平面であるが、適当な凹凸または模様が施された面であってもよく、透光性が場所により変化するような面であってもよい。

【0024】

本例の導光板１０は、さらに、輪郭２９、すなわち第１の外周縁２１に沿って水平な方向に光を出射する第３の領域１３を含む。導光板１０の断面は平板の上方の約２／３を平坦な略台形とした形状であり、側面も透光性で裏面１６から入射した光を側面に放出する第３の領域１３となっている。本例においては、垂直方向に延びた第３の領域１３にも特殊加工５０が施されており、柔らかい光５８が側方に出力され、さらに広い範囲が柔らかい光５８で照らされ、その中に、第１の領域１１で示される文字または図形がくっきりと浮き立つようになっている。

【0025】

本例の導光板１０は、さらに、輪郭２９、すなわち第１の外周縁２１に沿って裏側（後方）に光を出射する第４の領域１４を含む。本例では、第４の領域１４は平面であり、後方に出力された光５９が後方の壁面９などにより反射され、側方に出力された柔らかい光５８とともに、第１の領域１１で示される文字または図形の周辺を、柔らかい光で明るく示すようになっている。

【0026】

導光板１０の全体の厚みは、例えば１０～３０ｍｍであり、斜面で前方を向いた第２の領域１２の厚み（高さ）の一例は１０～２０ｍｍであり、側方を向いた第３の領域１３の厚み（高さ）の一例は２～１０ｍｍである。照明ユニット３０の厚みの一例は８～１００ｍｍであり、全体として３０～１３０ｍｍ程度の厚みを備えた照明装置１を提供できる。照明装置１の表面１５を構成する第１の領域１１、および傾斜した第２の領域（面）１２は、それぞれの面の特性が認識されるようにするために、ある程度の面積を備えていてもよい。例えば、第１の領域１１は、表面１５の面積の少なくとも１０％を占め、傾斜した第２の領域１２は表面１５の面積の少なくとも１０％を占めていてもよい。第１の領域１１の幅Ｗ１と、傾斜した第２の領域１２の幅Ｗ２（両側の第２の領域１２の合計の幅）とが以下の条件（１）を満足してもよい。
０．１ ＜ Ｗ１／（Ｗ１＋Ｗ２） ＜ ０．９ ・・・（１）

【0027】

条件（１）の下限は０．２であってもよく、０．３であってもよく、０．４であってもよい。また、条件（１）の上限は、０．８であってもよく、０．７であってもよく、０．６であってもよい。また、傾斜した面１２の幅は両側で同じであってもよく、異なっていてもよい。また、第１の領域１１の幅Ｗ１と、第２の領域１２の幅Ｗ２とは、導光板１０の様々な場所において同じであってもよく、異なっていてもよく、幅の比を変えることにより、文字または図形を様々なデザインで表示できる。

【0028】

図４に、照明装置１の異なる例を断面図により示している。この照明装置１は、図３に示した装置とほぼ構成は共通し、中心の第１の領域１１が遮光性および吸光性の高い材質または色、例えば、黒色または彩度の低い色の層１８により構成されている。このため、第２の領域１２に対して、第１の領域１１が、さらに高いコントラストで表示され、第１の領域１１の文字または図形が浮き立つようになっている。さらに、裏面（後方）に光を出力する第４の領域１４にも特殊加工５０が施されており、柔らかい光５８が後方の壁９に反射されて、照明装置１の全体を後方から浮き立たせるようになっている。

【0029】

また、導光板１０の照明ユニット３０に面した側（内面）１６にも特殊加工５０が施されており、導光板１０の内側にランダムに配置された複数種類の目視可能なサイズの複数の凹凸により、光がランダムな方向に出射される領域を含む。したがって、照明ユニット（照明装置）３０から出力された光は、導光板１０の内側（入力側）で、視認できるようなランダムな揺らぎを備えた状態で、ランダムな方向にランダムな強度で入力され、さらに、出力する際に、第２の領域１２、第３の領域１３および第４の領域１４で、同様に、視覚で認識できるようなランダムな揺らぎを備えた状態で、ランダムな方向にランダムな強度で出力される。このため、照明ユニット３０の内部の光源であるＬＥＤ３２を直視するような光が出力されることはなく、拡散板が無くても、導光板１０から柔らかな光５８が出力される。図３に示した装置と同様に、拡散板を設けてもよい。

【0030】

以上に説明したように、照明装置１においては、第１の領域１１の周辺の第２の領域１２からは、目に見えるような特殊加工されたランダムな模様による柔らかい光５８が出力され、第１の領域１１に対して傾斜した第２の領域１２との境界（第２の外周縁）２２によるエッジ強調効果も相まって、第１の領域１１により表現された文字または図形が、同じような形状で周囲に広がる柔らかい光５８により、明確に表示される。したがって、照明装置１においては、柔らかな光５８と、コントラストの高いエッジがはっきりとした第１の領域１１の形状とが相まって表示され、独自のイメージで所望の文字または図形を表示できる。特に、特殊加工された第２の領域１２は、斜めの面であるが第１の領域１１と同じ方向（前方、正面）から認識されるため、柔らかい光を周囲に纏い、それにより強調された輪郭を有する文字あるいは図形が表示され、独自のイメージで文字または図形を表示できる照明装置１を提供できる。

【0031】

なお、照明装置１は、外壁などに取り付けられる店舗サイン、照明装置に限らず、エレベータの停止階照明装置や、屋内に設置される小型の照明装置であってもよい。また、上記では文字「ｅ」を表示対象（表示対象物）として表示する装置１を例に説明したが、表示対象は「ｅ」以外の文字であってもよく、記号、絵などを含む図形であってもよい。また、上記では、ＬＥＤ光源を用いた照明装置１を例に説明したが、照明ユニット３０は半導体レーザ、有機ＥＬなどを光源としたものであってもよい。

【符号の説明】

【0032】

１ 照明装置、 １０ 導光板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】