JP2017091678A - 面発光装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】変化する光のパターンによって奥行きのある立体的な空間を演出できる面発光装置を提供する。【解決手段】本発明の面発光装置1は、透光性を有する導光板2と、導光板2の端面2cに光を照射する光源3と、導光板2の裏面2bに設けられ、光源3から入射した光を拡散させて導光板2の表面2aから出射する光拡散層4と、を具備し、導光板2が複数枚重ね合わされており、各導光板2,2,…の光拡散層4,4,…がそれぞれ異なるパターンで形成されている。このため、光源3の位置を導光板2の厚み方向に沿って往復移動させ、点灯するLEDチップ3aからの光を導光板2A〜2Eの各端面に個別に照射することによって、異なるパターン形状の光が順番に浮かび上がって見えるようになる。【選択図】図4
Description
本発明は、光源から照射される光によって導光板が面発光する面発光装置に関する。
従来、この種の装置として、例えば下記の特許文献1に記載されたコ字状線光源型面発光装置が知られている。この装置は、導光板の三側面にわたってコ字状の線光源が配置されており、コ字状の線光源が配置されていない導光板の一側面に側面反射板が配置されている。また、導光板の光拡散透過部の裏面に背面反射板が配置され、導光板の表面に光拡散板が配置されている。
この面発光装置によると、コ字状の線光源からの光が導光板の三側面から入射し、裏面の光拡散透過部に到達して拡散する。そして、拡散した光は側面反射板や背面反射板で反射し、表面の光拡散板を介して出射されることにより、導光板の表面が面発光するように構成されている。
前述した従来の面発光装置は、導光板の三側面に光が照射されるため、導光板に入射する光の量が増加して高輝度の面発光が得られるようになっている。しかしながら、この装置によると、導光板に入射した光が光拡散透過部に到達してあらゆる方向に拡散されてしまい、導光板全体が均一に面発光するため、光の変化や立体感を表現することは不可能である。
そこで、本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、変化する光のパターンによって奥行きのある立体的な空間を演出できる面発光装置を提供することにある。
前記の目的を達成するために、本発明の面発光装置は、透光性を有する導光板と、前記導光板の端面に光を照射する光源と、前記導光板の裏面に設けられ、前記光源から入射した光を拡散させて前記導光板の表面から出射する光拡散層と、を具備し、前記導光板が複数枚重ね合わされており、各導光板の光拡散層がそれぞれ異なるパターンで形成されていることを特徴とするものである。
本発明において、前記導光板は、透明ガラス、透明樹脂、あるいは空気層のいずれかにより構成することができる。
また、本発明において、前記光拡散層は、前記導光板に光拡散性塗料をパターン印刷したもの、前記導光板にブラスト加工を施したもの、前記導光板に光拡散性インクでドットパターンを印刷したもの、あるいは前記導光板に溝をカット加工したもののいずれかにより構成することができる。
また、本発明において、前記光源が、前記複数枚の導光板の厚み方向に沿って移動可能に設けられており、点灯する光源が移動することにより前記複数枚の導光板の各端面に個別に光を照射するようにしても良い。
また、本発明において、前記光源が、前記複数枚の導光板の端面それぞれに独立して配置されており、点灯する光源が選択的に切り替えられることにより前記複数枚の導光板の各端面に個別に光を照射するようにしても良い。
本発明の面発光装置によれば、光源からの光を複数枚の導光板の各端面に照射することにより、異なるパターン形状の光が順番に浮かび上がって見えるため、奥行きのある立体的な空間を効果的に演出することができるという効果がある。
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
図1、図2に示すように、本実施形態の面発光装置1は、変化する光によって奥行きのある立体的な空間を演出する照明器具に適用したものであり、重ね合わされた複数枚の導光板2,2,…と、導光板2の端面に設置された光源3を具備して構成されている。この面発光装置1は、光源3から導光板2の端面(エッジ)2cに光を照射することで導光板2の表面2aが面発光する、いわゆるエッジライト型の面発光装置である。
導光板2は、透光性を有する透明基材で構成されている。透明基材の種類としては、ソーダガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス等の透明ガラスが一般的であるが、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の透明樹脂のほか、向かい合わせた透明フィルム、透明ガラス、透明樹脂等によって中間に空気層を設けたものでも良い。導光板2の板厚は特に限定されないが、薄すぎると光源3からの光が入射しにくく、厚すぎると重ね合わせたときに光が透過しにくくなるため、1.0〜30mm程度が好適である。なお、導光板2に透明ガラスを使用する場合、端面に微細な傷を付けたすりガラス加工を施すと、照射した光が拡散して透過するので好ましい。
導光板2の少なくとも一つの端面(本実施形態では左端面)2cには、光源3が設置されている。光源3は、省電力や低発熱の観点からLEDにより構成されている。本実施形態では、導光板2の端面2cに均等に光を照射するために、複数個のLEDチップ3a,3a,…が横一列に等間隔で配置された照明用LEDモジュールを使用している。この照明用LEDモジュールは、導光板2の幅に対応する長さに設計されており、図2に示すように複数枚の導光板2,2,…の厚み方向(図の例では上下方向)に沿って往復移動可能に設けられている。LEDチップの発光色は特に制限はなく、白色、青色、緑色等のLEDを使用することができる。また、光源3の種類としては、LEDの代わりに電球、蛍光灯、冷陰極管等を使用しても良い。
複数枚の導光板2,2,…の裏面2b,2b,…には、それぞれ光拡散層4,4,…が設けられている。光拡散層4は、光源3から入射した光を反射し拡散させ、導光板2の表面2aから光を出射する機能を有するものである。本実施形態では導光板2,2,…の上に光拡散性塗料をそれぞれ異なるパターンで印刷することにより、導光板2A〜2Eへと下段にいくにしたがって次第に枠が小さくなるようなパターンが形成されている。光拡散性塗料としては、酸化チタン等の拡散反射率の大きな白色顔料を含有した塗料を使用することができる。
光拡散層4の形成方法としては、光拡散性塗料によるパターン印刷に限られない。例えば、図3(a)のように導光板2の裏面2bにサンドブラスト等のブラスト加工を施して粗面部4aを形成したものや、図3(b)のように導光板2の裏面2bに光拡散性インクをインクジェット印刷して微細なドットパターン4bを形成したものであっても良い。あるいは、図3(c)(d)のように導光板2の裏面2bにレーザーカット加工を施してV溝4cや凹溝4dを形成したものであっても良い。
そして、複数枚の導光板2,2,…は互いに重ね合わされて、接着剤を硬化させた接着剤層5により貼り合わされている。使用する接着剤の種類としては、導光板2の屈折率に影響がないように透明なものが好ましく、例えばアクリル樹脂系の紫外線硬化型接着剤等の光学用接着剤を使用することができる。なお、接着剤を使用せずに導光板2,2,…を重ね合わせただけでも良い。
本実施形態の面発光装置1は以上のように構成されており、光源3のLEDチップ3aが点灯することによって、それぞれの導光板2に形成された光拡散層4を介してパターン化された光が個別に放射されるようになっている。すなわち、図4に示すように、LEDチップ3aから照射された光は導光板2の端面2cから入射し、光拡散層4に反射して拡散される。このため、導光板2の表面2aから出射する光によって、光拡散層4のパターン形状の光が浮かび上がったように見える。
ここで、最上段の導光板2Aの位置にある光源3をその下段の導光板2Bの位置に移動させると、それまで光っていた光拡散層4Aのパターン形状の光が消え、次の光拡散層4Bのパターン形状の光が浮かび上がる。同様にして、光源3の位置を下段の導光板2C→2D→2Eへと移動させていくと、パターン形状の光が光拡散層4C→4D→4Eの順に浮かび上がる。このように、本実施形態の面発光装置1によれば、光源3の位置を導光板2の厚み方向に沿って往復移動させ、点灯するLEDランプ3aの光を導光板2A〜2Eの各端面に個別に照射することによって、異なるパターン形状の光が順番に浮かび上がって見えるため、奥行きのある立体的な空間を効果的に演出することができる。
なお、以上説明した実施形態では、光源3が導光板2の端面2cに配置され、その厚み方向に沿って往復移動可能に設けられているが、光源3の個数や設置位置はこれに限られない。例えば、図5に示すように、光源3が複数枚の導光板2A〜2Eの端面それぞれに独立して配置され、点灯する光源3をスイッチ(図示略)で選択的に切り替えることにより、複数枚の導光板2A〜2Eの各端面に個別に光を照射するようにしても良い。このような構造であっても、前記実施形態と同様の作用効果が得られる。
また、導光板2のサイズが例えば100インチを超えるような大きなサイズの場合、光源3が導光板2の一つの端面のみに設置されていると、LEDチップ3aから照射される光が導光板2の途中で減光し、全面に行き渡らない。そこで、図6に示すように、光源3を導光板2の左右両端面に設置し、左右両側のLEDチップ3aから光を照射すれば、導光板2に入射した光が全面に均一に行き渡るため、導光板2のサイズを拡大したい場合にも十分に対応することができる。
さらに、この面発光装置1の作用効果を利用することにより、照明器具以外にも様々な用途が考えられる。例えば、タッチスイッチと面発光装置1を組み合わせた複合スイッチを構成することも可能である。タッチスイッチの例として、調光器や音量調節器と組み合わせることにより、光の強さや音のボリュームを調節する際に、その強弱に応じて面発光装置1から発光する光が徐々に広がったり狭まったりするパターン形状にすれば、ユーザにその操作内容を視覚的に伝えることができる。また、この面発光装置1をサイン広告や看板照明に適用すれば、変化する光の動きによって看者の注目度が増すため、より効果的な広告・宣伝効果を発揮することも可能である。
1:面発光装置
2:導光板
2a:導光板の表面
2b:導光板の裏面
2c:導光板の端面
3:光源
3a:LEDチップ
4:光拡散層
4a:粗面部
4b:ドットパターン
4c:V溝
4d:凹溝
5:接着剤層
2:導光板
2a:導光板の表面
2b:導光板の裏面
2c:導光板の端面
3:光源
3a:LEDチップ
4:光拡散層
4a:粗面部
4b:ドットパターン
4c:V溝
4d:凹溝
5:接着剤層
Claims (5)
- 透光性を有する導光板と、
前記導光板の端面に光を照射する光源と、
前記導光板の裏面に設けられ、前記光源から入射した光を拡散させて前記導光板の表面から出射する光拡散層と、を具備し、
前記導光板が複数枚重ね合わされており、各導光板の光拡散層がそれぞれ異なるパターンで形成されていることを特徴とする面発光装置。 - 前記導光板が、透明ガラス、透明樹脂、あるいは空気層のいずれかにより構成されている、請求項1に記載の面発光装置。
- 前記光拡散層が、前記導光板に光拡散性塗料をパターン印刷したもの、前記導光板にブラスト加工を施したもの、前記導光板に光拡散性インクでドットパターンを印刷したもの、あるいは前記導光板に溝をカット加工したもののいずれかにより構成されている、請求項1または2に記載の面発光装置。
- 前記光源が、前記複数枚の導光板の厚み方向に沿って移動可能に設けられており、点灯する光源が移動することにより前記複数枚の導光板の各端面に個別に光を照射する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の面発光装置。
- 前記光源が、前記複数枚の導光板の端面それぞれに独立して配置されており、点灯する光源が選択的に切り替えられることにより前記複数枚の導光板の各端面に個別に光を照射する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の面発光装置。
Priority Applications (1)
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JP2015217521A JP2017091678A (ja) | 2015-11-05 | 2015-11-05 | 面発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2015217521A Pending JP2017091678A (ja) | 2015-11-05 | 2015-11-05 | 面発光装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2021117337A (ja) * | 2020-01-24 | 2021-08-10 | オムロン株式会社 | 電飾装置および遊技機 |
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CN114321767A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-04-12 | 马瑞利汽车零部件(芜湖)有限公司 | 可实现3d点亮效果的光学*** |
WO2023013243A1 (ja) * | 2021-08-05 | 2023-02-09 | セーレン株式会社 | 導光板および発光モジュール |
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2015
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