JP2018146788A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】文字などの表示対象を立体的に表示する表示装置を提供する。
【解決手段】表示装置は文字または図形を含む表示対象の輪郭に沿った外周縁を有する導光板と、それを照明する光源とを含む。導光板は、表側に、外周縁の内側で表示対象の輪郭に沿って延びた複数の斜面を含み、複数の斜面のそれぞれは、表示対象の輪郭に沿って延びた少なくとも１０筋の段差を含む。さらに、導光板は、複数の斜面の外周側に、表示対象の輪郭に沿った平坦な部分を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、文字または図形を示す表示装置に関するものである。

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、又はこれらの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。

特開２０１２−１９４５１８号公報

ＬＥＤなどの光源からの光により文字等を光らせて表示したり、照明を兼ねて表示したりする装置において、文字を平面的に表示する代わりに、立体的に表示することにより、より美しく、従来とは異なる表現が可能な表示装置が求められている。

本発明の一態様は、文字または図形を含む表示対象の輪郭に沿った外周縁を有する導光板であって、表側に、外周縁の内側で表示対象の輪郭に沿って延びた複数の斜面を含み、複数の斜面のそれぞれは、表示対象の輪郭に沿って延びた少なくとも１０筋の段差を含む導光板である。この導光板と、導光板の表側に対し反対側の裏側に配置された光源とを有する表示装置においては、表示対象、例えば文字の内側が、文字の輪郭に沿って、三次元的に異なる角度で突き出た、または沈んだ複数の斜面が光ることにより表現される。さらに、それらの斜面に多数の段差による筋が形成されているので、向きの異なる複数の段差により光が複雑に屈折し、複数の斜面が様々な強度と色とで表現され、さらに、その趣が見る人の位置および角度により異なる。したがって、従来とは異なる趣で、立体的に文字などを、光源からの光で表現できる。また、昼間、太陽光が斜面に当たると、それらの斜面の多数の段差により様々な方向に光が反射されたり、色がついたりするので、昼間でも、文字などが立体的に表現され、見る人の位置や角度で異なる趣で見ることができる。

導光板の典型的なものは、多数の段差が設けられた斜面が外部から認識されやすいように、それらの斜面が突き出たものであり、多数の段差がピラミッド状に組み合わされたものである。斜面は片斜面であってもよく、表示対象に沿って延びた頂部の両側に配置された斜面であってもよい。導光板は、表示対象の中心に沿って延びた頂部を有し、複数の斜面は、頂部の両側に配置されていてもよい。頂部は、ある程度の幅のある台地状であってもよく、線に近い稜線状であってもよい。

導光板は、複数の斜面の外周側に、表示対象の輪郭に沿った平坦な部分を有していてもよい。文字などの表示対象の輪郭を、平坦な部分を透過する照明（表示）用の光により安定して表現でき、見るものが、文字などの表示対象を、より見やすい状態で表示できる。

複数の斜面に形成された段差は、複数の斜面の境界で繋がり、表示対象の輪郭に沿った複数のエッジを含んでもよい。文字などの輪郭に沿って、複数の斜面に、等高線のように多重になった線により構成される多数のエッジにより表現できる。文字などの表示対象を、多数の横糸のように横に延びた多数のエッジで３次元的に表示できるので、この導光板を用いて、タペストリーのような柔らかい表現でありながら、くっきりと明るく鮮明に文字などの表示対象を光により表現できる。

導光板の裏側は複数の斜面に沿った傾きを備えていてもよいが、効率よく光を導光板に取り込めるように平面であってもよい。裏側に拡散板として機能するように適当な密度の凹凸を備えていてもよく、裏側に拡散板を介して光が入力されるようにしてもよい。すなわち、表示装置は、導光板と光源との間に配置された拡散板を有していてもよい。光源の一例は、ＬＥＤテープが周囲に取り付けられた平板状の導光板を含むＬＥＤパネルである。

立体的に文字などの表示対象を表示する導光板は、単体で、または他の文字などと連なって、ハウジングに取り付けられていてもよく、小型のものは、エレベータの階数や、屋内のオフィスの案内などに用いられてもよい。大型のものは、外壁に取り付けられたサイン、切り文字または照明であってもよい。表示装置は、導光板の輪郭に沿った遮光性のハウジングであって、立体的な導光板および光源の少なくとも外周側を覆うハウジングを有していてもよい。

表示装置の概要を示す正面図。 図１の断面ＩＩ−ＩＩで表示装置の概略構造を示す断面図。 導光板を抜き出して示す図。 図１の断面ＩＩＩ−ＩＩＩで、表示装置の一部を拡大して示す断面図。 導光板の斜面の一部を拡大して示す断面図。

図１に、文字を立体的に表示する表示装置（発光装置、看板、照明装置）１０を正面から見た様子を示している。図２に、この表示装置１０の概略構成を、下方から見た断面図により示している。図３に、導光板２０を抜き出して示している。さらに、図４に、表示装置１０の一部の断面を拡大して示している。この表示装置１０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。本例の表示装置１０は、表示対象の文字の一例として文字「Ｈ」を表示する装置である。

この表示装置１０は、文字などの表示対象の輪郭１１に沿った外周縁２１を有する導光板２０と、その裏側２９に拡散板１５を介して配置されたＬＥＤパネル（光源）３０と、ＬＥＤパネル３０の裏側に配置された、もう一枚の拡散板１６と、導光板２０、拡散板１５、ＬＥＤパネル３０、および拡散板１６の外周側を覆い、これらを挟み込むように支持する金属製で遮光性のハウジング（シャーシ、ボックス）１４とを含む。ハウジング１４は、スタッドボルト１３などにより建物の外壁５に固定される。

導光板２０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。拡散板１５および１６の一例は乳白色のアクリル板またはポリカーボネート板である。拡散板１５は、ＬＥＤパネル３０からの光をよりいっそう平均化して導光板２０に供給する機能を含む。したがって、デザインや仕様によっては拡散板１５を省いてもよい。光源３０の一例は、ＬＥＤパネルである。この表示装置１０には、平板状で内部にレーザ加工された複数の溝を含む導光板３１の周囲にＬＥＤテープ３２により発光素子である複数のＬＥＤを取り付けたタイプの、より薄く、より均一に、より省電力で広い範囲から光を照射（照明）できるＬＥＤパネルが採用されている。

この表示装置１０は、両面発光タイプであり、立体的に文字を表示する表側１８の導光板２０から光３８を放出するとともに、裏側１９の壁５に向けても、裏側の拡散板１６を介して光３９が放出され、壁５を照明する。ハウジング１４は、導光板２０の輪郭（外周縁）２１、すなわち、文字Ｈの輪郭１１に沿った形状となっており、表示装置１０の裏面から壁５に放出される光３９もＨとなり、壁５を光らせるとともに、文字Ｈを壁５から浮きたたせる機能を発揮する。表示装置１０は、正面発光タイプであってもよく、この場合は、裏側の拡散板１６はなく、遮光性のハウジング１４が裏側１９を覆う。

導光板２０は、文字または図形を含む表示対象、本例では文字Ｈの輪郭１１に沿った外周縁２１を有するアクリル板である。導光板２０は、表側２８に、外周縁２１の内側で表示対象の文字Ｈの輪郭１１、すなわち外周縁２１に沿って延びた複数の斜面２２を含み、複数の斜面２２のそれぞれは、表示対象の輪郭１１に沿って延びた多数の段差２５を含む。また、導光板２０は、表側２８に、文字Ｈを描くように、その飾り文字（フォント、切り文字、チャンネル文字）の中心、特に文字に含まれる線分に沿って延びた稜線２３を含み、複数の斜面２２は、稜線２３の両側に配置されている。

さらに具体的には、本例の導光板２０は、文字Ｈの輪郭１１を形成するように、上下に延びた一対の稜線２３ａの外側に沿って上下に延びた一対の斜面２２ａと、稜線２３ａの内側上部に沿って上下に延びた一対の斜面２２ｂと、稜線２３ａの内側下部に沿って上下に延びた一対の斜面２２ｃと、左右に延びた稜線２３ｂに沿って左右に延びた一対の斜面２２ｄとを含む。導光板２０は、さらに、稜線２３ａの上下の端部を形成するように左右に延びた複数の斜面２２ｅを含む。なお、以降において斜面を特定せずに説明するときは斜面２２とし、稜線を特定せずに説明するときは稜線２３と記載する。

本例の導光板２０においては、これらの斜面２２ａ〜２２ｅの角度は同一に設定しているが、それぞれの斜面２２ａ〜２２ｅの角度は異なっていてもよく、稜線２３ａおよび２３ｂの両側ではなく、一方の側にのみ斜面２２がある片斜面であってもよく、稜線２３ａの両端の斜面２２ｅは斜面ではなく垂直な壁であってもよい。稜線２３ａおよび２３ｂの両側および端のすべてに斜面２２がある本例の導光板２０は、導光板２０を左右および下から見たときに必ず、すべての稜線２３ａおよび２３ｂに関わる斜面２２が見えるので、表示対象である文字Ｈを立体的に視認しやすいデザインの一例である。

稜線２３は、文字Ｈの中心に沿っていなくてもよく、文字Ｈの外側または内側の端に偏心した位置に設けられていてもよい。本例の導光板２０において、斜面２２同士が交わる頂部を構成する稜線２３は、細かな段差２５と同じ幅または数個分の幅を備え、平面とはほとんど認識されない程度に狭い幅で、ほぼ線状であるが、稜線２３の代わりに、平面として頂部が認識される程度の幅、例えば５〜２０ｍｍの範囲の幅、７〜１５ｍｍの範囲の幅、または１０ｍｍ前後の幅を備えた台地状であってもよい。

導光板２０は、さらに、複数の斜面２２の外周縁２１の側に、表示対象の文字Ｈの輪郭１１に沿った平坦な部分（平面部）２４を含む。したがって、この導光板２０がＬＥＤパネル３０により裏側（裏面）２９から照明されると、表示対象の文字Ｈの最も外側が平面部２４を通過した光３８により表現される。平面部２４は導光板２０の中で最も薄く、また、平面（平坦）なので、入力側と出力側の面積が等しく、最も強度（輝度）の高い光３８が出力されやすい。このため、平面部２４を設けることにより、文字Ｈの最も外側を最も明るく表現することができ、文字Ｈを、より視認されやすい状態で表示できる。平面部２４の幅は、１０〜２０ｍｍの範囲であってもよく、１５〜２０ｍｍの範囲であってもよく、片側の平面部２４の幅Ｗ１は、斜面２２を含めた導光板２０の最も狭い部分の幅Ｗ０、例えば、文字の線を示す部分の幅Ｗ０の１０〜２０％の範囲であってもよく、１５〜２０％の範囲であってもよい。文字の線を示す部分の幅Ｗ０は、５０〜３００ｍｍの範囲であってもよく、１００〜２００ｍｍの範囲であってもよい。

導光板２０の各斜面２２には、文字Ｈの輪郭１１、すなわち、導光板２０の外周縁２１に沿って延びた多数の段差２５が形成されている。それぞれの斜面２２の高さＨは、少なくとも１０ｍｍであってもよく、２０〜１００ｍｍの範囲であってもよく、３０〜１００ｍｍの範囲であってもよい。それぞれの斜面２２は、高さが１〜数ｍｍ程度の段差２５を少なくとも１０個を含んでおり、１５〜５０個の範囲の段差２５を含んでいてもよく、２０〜５０個の範囲の段差２５を含んでいてもよい。

図５に斜面２２の一部を拡大して示すように、段差２５は垂直な面２５ａと水平な面２５ｂとの組み合わせであってもよく、それらの面２５ａおよび２５ｂにより直角、またはそれに近い角度の鋭いエッジ２６が形成されていてもよい。エッジ２６は鈍角であってもよい。段差２５の高さｈと幅ｗとは１〜８ｍｍの範囲であってもよく、１〜５ｍｍの範囲であってもよく、２〜５ｍｍの範囲であってもよい。高さｈと幅ｗとは同じであってもよく、異なっていてもよい。このような段差２５は、アクリルなどの導光板２０の母材を切削することにより形成でき、切削の際に段差２５により形成されるエッジ２６は、滑らかに仕上げ加工してもよく、切削された状態で仕上げ加工しなくてもよい。エッジ２６の状態により、エッジ２６を通過したり、エッジ２６で散乱あるいは屈折される光の状態が異なり、様々な美的効果を生ずることがある。

この導光板２０においては、頂部となる稜線２３が文字Ｈの全体にわたって同一の高さであり、稜線２３が同じ高さで文字Ｈを表現している。また、各斜面２２には同数の段差２５が形成されており、それぞれの段差２５は、各斜面２２のコーナーで連続し、各段差２５およびエッジ２６が文字Ｈの輪郭１１を示す等高線２７となっている。さらに、左右方向に延びた斜面２２ｄと、それに隣接して上下方向に延びた斜面２２ｂおよび２２ｃとの接続部分は曲面となっており、段差２５も曲線を描くように接続している。したがって、この斜面同士の接続部分は強調されにくく、稜線２３が示す文字Ｈが強調されるデザインとなっている。これらの斜面同士の接続や、稜線２３のデザインは一例であり、表示装置１０で表現する文字、図形、フォントなどにより変形可能なものである。

このような導光板２０と、導光板２０の裏側２９に配置された光源３０とを有する表示装置１０においては、表示対象の文字Ｈの内側が、文字Ｈの輪郭１１に沿って、三次元的に、複数の斜面２２を備えた横長の角錐または角錐台のように、あるいはピラミッド状に突き出ており、それらの斜面２２が光ることにより表現される。したがって、文字Ｈが平面ではなく、立体的に壁５などから浮き出た状態で表現される。

さらに、それらの斜面２２には、多数の段差２５および段差２５により形成されるエッジ２６による筋（等高線）２７が設けられている。したがって、この表示装置１０においては、文字Ｈが、向きの異なる複数の斜面２２と、それぞれの斜面２２に形成された多数の段差２５の垂直な面２５ａおよび２５ｂと、それらの面２５ａおよび２５ｂで形成されるエッジ２６といった、数多くの要素を通過したり、屈折したり、反射したりする光３８により表現される。このため、複数の斜面２２により３次元的に浮き出て表示される文字Ｈは、表示装置１０を見る向きや角度により、文字Ｈを表現する光３８の強度、色などが複雑に変わる。したがって、表示装置１０で表示される文字Ｈの趣は、それを見る人の位置および角度により異なり、従来の表示装置とは異なる趣で、導光板２０により、立体的に文字などを、光源３０からの光で表示できる。

さらに、この表示装置１０においては、昼間、太陽光が導光板２０の斜面２２に当たると、それらの斜面２２により立体的に文字が表示され、さらに、それらの斜面２２の多数の段差２５の面やエッジ２６により様々な方向に光が反射されたり、屈折して様々な色が表れる可能性がある。このため、夜間の光源３０からの光による表現のみではなく、昼間でも、文字などが立体的に表現され、見る人の位置や角度で異なる趣で見ることができる。

また、本例の導光板２０は、斜面２２の周囲に平面部２４を備えており、文字Ｈの輪郭をより明確に光源３０からの光により表示できる。さらに、導光板２０の裏面（裏側）２９は平面となっており、平板状の光源（ＬＥＤプレート）３０からの光を導光板２０に効率よく取り込むことができ、取り込んだ光を、導光板２０内を通じて、各斜面２２から外部に放出できる。したがって、この表示装置１０により、いっそう明るく、立体的に文字などを表示することができる。

また、複数の斜面２２に形成された段差２５は、複数の斜面２２の境界で繋がり、導光板２０は、表示対象の文字Ｈの輪郭１１に沿った複数のエッジ２６を含んでいる。これらのエッジ２６により、文字Ｈが、面（斜面）２２に、等高線２７のように多重になった線（横糸）で表現されるように表示される。このため、この表示装置１０においては、見る方向によっては、例えば、数多くの横糸で絵を表示するタペストリーのような柔らかい趣で文字Ｈの内部を表現し、文字Ｈの輪郭１１は平面部２４により、くっきりと鮮明に表現することが可能となる。

なお、上述したサイズ等は一例であり、これらに限定されない。また、上述したサイズは、外壁などに取り付けられる店舗サイン、照明装置として適した表示装置１０に関わるものであり、エレベータの停止階表示装置や、屋内に設置される小型の表示装置に関わるサイズ等は上記と異なってもよい。

また、上記では文字「Ｈ」を表示対象（表示対象物）として表示する装置１０を例に説明したが、表示対象は「Ｈ」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光源を用いた表示装置１０を例に説明したが、光源３０は半導体レーザ、有機ＥＬなどであってもよい。

１０ 表示装置、 ２０ 導光板、 ２２ 斜面、 ２５ 段差

Claims (11)

1. 文字または図形を含む表示対象の輪郭に沿った外周縁を有する導光板であって、
   表側に、前記外周縁の内側で前記表示対象の輪郭に沿って延びた複数の斜面を含み、
   前記複数の斜面のそれぞれは、前記表示対象の輪郭に沿って延びた少なくとも１０筋の段差を含む、導光板。
2. 請求項１において、
   前記複数の斜面は表面に突き出た斜面を含む、導光板。
3. 請求項２において、
   前記表側に、前記表示対象に沿って延びた頂部を有し、
   前記複数の斜面は、前記頂部の両側に配置されている、導光板。
4. 請求項３において、
   前記頂部は、前記表示対象の中心に沿って延びている、導光板。
5. 請求項２ないし４のいずれかにおいて、
   前記頂部は、前記表示対象に沿った台地または稜線を形成する、導光板。
6. 請求項１ないし５のいずれかにおいて、
   前記複数の斜面の外周側に、前記表示対象の輪郭に沿った平坦な部分を有する、導光板。
7. 請求項１ないし６のいずれかにおいて、
   前記複数の斜面に形成された前記段差は、前記複数の斜面の境界で繋がり、前記表示対象の輪郭に沿った複数のエッジを含む、導光板。
8. 請求項１ないし７のいずれかにおいて、
   裏側は平面である、導光板。
9. 請求項１ないし８のいずれかに記載の導光板と、
   前記導光板の前記表側の反対側に配置された光源とを有する表示装置。
10. 請求項９において、
    さらに、前記導光板と前記光源との間に配置された拡散板を有する、表示装置。
11. 請求項９または１０において、
    さらに、前記導光板の輪郭に沿った遮光性のハウジングであって、前記導光板および前記光源の少なくとも外周側を覆うハウジングを有する、表示装置。
    

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