JP4966146B2 - 面発光装置 - Google Patents

Description

本発明は、面発光装置に関し、詳しくは一端面から入射した光源からの光を一主面から出射して面発光させる導光板の出射側に、光透過性を有する化粧シートを重ね合わせて配し、導光板の面発光により化粧シートを光らせて化粧シートの柄模様を浮き上がらせるようにした面発光装置に関するものである。

従来から、屋内・屋外において、表示、演出、明かりの目的に用いられる発光装置において、発光部の領域を面とする導光技術が一般的に知られている。

例えば、一端面から入射した光源からの光を一主面から出射して面発光させる導光板の出射側に、木目等の柄模様を有する化粧シートを重ね合わせて配した面発光装置においては、導光板の一端面を光の入射面とし、出射する一表面を一主面としているが、光源に近い側では発光量が多くなって過剰な輝部や明部を生じさせ、一方、光源から遠ざかるにしたがって発光量が弱まって暗部を生じさせるという欠点があり、このため柄模様が全体的に均一な明るさにならないという問題があった。

そこで従来から、導光板の一主面に、導光板内に入射した光を屈折または散乱させるための導光パターンを付与して、導光板の面発光を全体的に均一にできるようにしたエッジライトパネルが知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上記特許文献１に開示されている従来のエッジライトパネルをバックライトにして前方の柄模様を浮かび上がらせる装置においては、例えば図３（ａ）に示すように、光透過性を有する化粧シート５の柄模様４が木目調の非線形パターンで、一方、その背後に配置されるライトエッジパネル１’に付与された導光パターン６が例えば図３（ｂ）に示すような線形パターンの場合にあっては、図３(ｃ)（ｄ）に示すように、柄模様４の表示領域と導光パターン６とがずれて一致しなくなり、このため柄模様４の表示領域内で導光パターン６による暗部Ａ_１〜Ａ_３と明部Ｂ_１〜Ｂ_３とが発生してしまい、観察者に不自然な印象を与えてしまうことになり、結果、意図した柄模様４の表現ができなくなり、デザイン性が低下するという課題を有している。

そこで、他の従来例として、導光パターンと化粧シートとの間に光拡散用シートを介在させて、導光パターンの印象を緩和する工夫（例えば特許文献２参照）も試みられているが、光拡散用シートを別途設けることで、部品点数が増えてコストアップを招くだけでなく、例えば光拡散用シートが白色の場合は、この色の影響で、意図した柄模様（特に暗色系）の表現がしづらくなり、そのうえ、光拡散用シートを介在させることによる光の減衰、反射、吸収等が発生して、明るさ（発光面輝度）が低減するという新たな課題が生じる。
特開２０００−９８３７１号公報 特開２００６−３２２９６８号公報

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、従来の光拡散用シートを用いずに柄模様の表示領域内での導光パターンの印象を抑えることができるようになり、低コストで、意図した柄模様の表現が可能となり、デザイン性の向上を図ることができる面発光装置を提供することを課題とするものである。

前記課題を解決するために本発明は、一端面２ａから入射した光源３からの光を一主面２ｂから出射して面発光させる導光板２と、導光板２の出射側Ｃに重ね合わせて配置される光透過性の化粧シート５とを備え、導光板２の面発光により化粧シート５に光を透過させて化粧シート５の柄模様を浮き上がらせる面発光装置であって、前記光源からの光が導光板２全体に分散して導光板２が均一に面発光するように、前記導光板２の一主面２ｂに、入射面となる一端面２ａに近い側で疎、前記一端面から離れるに従って疎から密へと次第に変化する面積比率となって、前記一端面近傍を起点にして該一端面２ａから離れるに従って光源３からの光を屈折または散乱させる度合いを大きくする導光パターン６を付与すると共に、前記導光パターン６のパターン形状を正面視で前記化粧シート５の柄模様４の表示領域とほぼ重なり合うと共に一部が前記表示領域からはみ出すように設定したことを特徴としている。

このような構成とすることで、導光板２の面発光を均一にするための導光パターン６を導光板２の出射側Ｃに重ね合わせて配置される化粧シート５の柄模様４の表示領域とほぼ一致するパターン形状とすることにより、導光パターン６が柄模様４と調和して、柄模様４の表示領域内での導光パターン６の印象を抑えることができるようになる。従って、柄模様４の輝度分布が均一となって意図した柄模様４の表現が可能となり、デザイン性を向上させることができる。

本発明は、導光板の均一な面発光を達成するための導光パターンを化粧シートの柄模様の表示領域と正面視でほぼ重なり合うパターン形状とするだけで、従来のような光拡散用シート等を用いなくても、柄模様の表示領域内での導光パターンの印象を抑えることができるようになり、デザイン性に優れた装飾効果、演出効果を低コストで創出できるものである。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。

図１（ａ）は面発光装置１の一例を平面図に模式的に示したものであり、光源３と、光源３からの光を一端面２ａより取り入れて、取り入れた光を一主面２ｂ全面から出射させる導光板２と、導光板２の出射側Ｃに重ね合わせて配置される光透過性を有する化粧シート５とを備えている。図中の７は導光板２の裏面２ｃ側に配置される例えば白色の光反射部、Ｅは観察者の視点を示す。

上記光源３は、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）のような点光源、或いは蛍光灯やネオン管等のような線光源のいずれであってもよい。本例では後述する複数列の導光パターン６に個別に対応した位置に複数のＬＥＤを設置している。このＬＥＤの点灯パターンは制御部（図示せず）にて制御される。

上記光透過性を有する化粧シート５は、例えば液晶フィルター等で構成される。化粧シート５は例えば、図１（ｂ）に示すような木目調の柄模様４が形成されている。もちろん、柄模様４は木目に限られるものではなく、任意な形状を適宜選択自在である。

上記導光板２は例えばアクリル樹脂やガラス等の光透過材料で構成される。導光板２の裏面２ｃには、導光板２内部に入射した光を屈折または散乱させることで均一な面発光を達成するための導光パターン６が付与されている。なお導光パターン６のパターン形状は、例えば図１（ｃ）のような波形状とされるが、これに限定されるものではなく、例えば図２（ａ）〜（ｃ）に例示したような線形パターン６ａ、ドットパターン６ｂ、曲線パターン６ｃ等であってもよく、少なくとも柄模様４と一致させることが可能なパターン形状であれば、特に問わない。

ここで、本発明においては、上記導光パターン６は、光源３が配置される一端面２ａ近傍を起点とし、対向する他端面を終点として、一端面２ａから他端面に向かって、つまり一端面２から離れるに従って、光を屈折または散乱させる度合いが大きくなるように変化している。図１（ｃ）に示す例では、一端面２ａに近い側で疎、一端面２ａから離れるに従って疎から密へと次第に変化するような面積比率となっており、これにより、一端面２ａから取り入れられた光源３からの光が導光パターン６によって導光板２全体に分散されて、均一な面発光が得られるようになっている。さらに、導光パターン６のパターン形状が、図１（ｄ）に示すように、化粧シート５の柄模様４の表示領域と正面視でほぼ重なり合うように設定されている。つまり、木目調の柄模様４の外観特徴を抽出して、その外観特徴に合わせて導光パターン６を木目調とほぼ一致する波形状の非線形パターンとしている。

なお、導光パターン６の生成方法としては、導光板２の一主面２ｂに、プリズム状凹凸をレーザ加工或いは成型する方法、或いは導光印刷をする方法、或いは反射フィルムを貼着する方法等、従来周知の方法を採用する。

しかして、光源３の非点灯時には、化粧シート５の柄模様４によって面発光装置１は普通の木目調パネルの外観を呈する。一方、光源３の点灯時には、導光板２からの均一な面発光によって化粧シート５の柄模様４が光るので、木目調照明パネルとして機能するようになる。この点灯時においては、図１（ｄ)のように導光板２に付与されている導光パターン６のパターン形状が、柄模様４の表示領域と正面視でほぼ重なり合うことによって、観察者から見て導光パターン６が柄模様４と調和するようになる。つまり、導光パターン６が柄模様４と融和することで、柄模様４の表示領域内での導光パターン６の印象を抑えることができるようになり、従って、柄模様４の輝度分布が均一となって意図した柄模様４の表現がしやすくなり、特に暗色系の表現がしやすくなり、デザイン性が向上する結果、高い装飾効果、演出効果を十分に満足させることができる。

また、柄模様４の外観特徴と一致するように導光パターン６のパターン形状を設定するだけで導光パターン６の印象を緩和できるものであり、そのうえ、光拡散用シートを介在させる必要がないため、光の減衰、反射、吸収等が発生することもないため、低コストで、導光板２の発光面輝度（照明性能）を向上させることができる利点もある。

本発明の面発光装置１は、照明を必要とする表示体の分野に広い範囲で採用可能である。

（ａ）は本発明の一実施形態に用いる面発光装置の構造を模式的に示した平面図であり、（ｂ）は同上の光透過性を有する化粧シートの木目調の柄模様を正面からみた模式図であり、（ｃ）は同上の導光板に付与された導光パターンを正面からみた模式図であり、（ｄ）は同上の導光パターンと柄模様とが重なり合った状態を正面からみた模式図である。 （ａ）〜（ｃ）は同上の導光パターンの他例を説明する模式図である。 従来例を示し、（ａ）は木目調の柄模様を正面からみた模式図であり、（ｂ）は線形の導光パターンを正面からみた模式図であり、（ｃ）は線形の導光パターンと木目調の柄模様とが不一致となる状態を正面からみた模式図、(ｄ)は柄模様の表示領域の暗部と明部を説明する模式図である。

符号の説明

１ 面発光装置
２ 導光板
２ａ 一端面
２ｂ 一主面
３ 光源
４ 柄模様
５ 化粧シート
６ 導光パターン
Ｃ 出射側

Claims (1)

1. 一端面から入射した光源からの光を一主面から出射して面発光させる導光板と、導光板の出射側に重ね合わせて配置される光透過性の化粧シートとを備え、導光板の面発光により化粧シートに光を透過させて化粧シートの柄模様を浮き上がらせる面発光装置であって、前記光源からの光が導光板全体に分散して導光板が均一に面発光するように、前記導光板の一主面に、入射面となる一端面に近い側で疎、前記一端面から離れるに従って疎から密へと次第に変化する面積比率となって、前記一端面近傍を起点にして該一端面から離れるに従って光源からの光を屈折または散乱させる度合いを大きくする導光パターンを付与すると共に、前記導光パターンのパターン形状を正面視で前記化粧シートの柄模様の表示領域とほぼ重なり合うと共に一部が前記表示領域からはみ出すように設定したことを特徴とする面発光装置。

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