JPH081473U - 発光表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 透明な表示板に光を導入して表示板上のパタ
ーンを発光顕出させるに当たり、発光表示の顕出機能を
向上し、而も取扱い、保守上の手数を省き、生産費の低
減を図る。 【解決手段】透明な表示板の端面を光導入部として、こ
の光導入部に光源からの光を導く光ファイバーの光射出
端を列装し、光導入部を除く端面に光反射部を設けて光
の漏失を防ぐとともに、表示板の板面に対し、表示板の
屈折率に近い異なる屈折率を有する透明な接着剤を塗布
した文字、模様等から成るパターンを貼着し、而も、パ
ターンを、その屈折率が前記接着剤の屈折率に近い異な
る屈折率をもった光透過性の材質によって形成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案の発光表示装置は、透明な表示板の広い面上に、所要の表示を発光状態 で顕出させるものであり、特に暗所、夜間等の表示機能を高めるものである。

【０００２】 この種発光表示装置は、建物の出入口、通路等の指示標として、また、消火栓 、消火器具置場等の物件の所在表示として用いられる他、看板、広告等各種の用 途に供せられる。

【０００３】

【従来の技術】

透明な表示板に対し、その端面から光を導入し、透明表示板の広い面上の文字 、模様等を発光顕出させるものとしては、透明の表示板の広い面上の一部に文字 、模様等のパターンを彫刻して凹凸面を設け、該表示板内を全反射して進む光を この部分で拡散させ、透明の表示板の外方に射出させるようにしたものがある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

然しながら、前述したような従前技術による発光表示装置では、透明な表示板 に対し彫刻またはエッチング処理をもって、文字、模様等のパターンを形成する 為に、その生産コストは高価なものとなる。更に、文字、模様等のパターンは、 光源光による単一色光しか発光顕出しないので、変化に乏しく、表示機能として 単調であった。加えて、彫刻、エッチング等によるパターンの形成は、経年的な 使用によって埃をかぶり、発光表示の顕出機能が阻害され、時に応じて洗浄する 必要があって、保守上も不便であった。本考案では、こうした欠点や不利益な点 を改善して、表示用の光の導入を容易となし、而も発光表示に多様な変化を与え ることができ、更に保守上も手間のかからない発光表示装置を安価に提供しよう とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】 光学的に疎なる媒質と、光学的に密なる媒質との境界面に光を入射させると、 境界面の入射点において光の屈折が生じることは周知の事実である。この場合、 入射点における光の入射角をｉとし、屈折角をｒとすると、

【０００６】

【化１】

【０００７】 なる関係式が成立ち、この値Ｎは、夫々の媒質による相対的な屈折率として知ら れ、一般に入射光側の媒質が空気である場合に屈折光の側の媒質の固有の屈折率 として認識されている。即ち、空気層の屈折率を１として各種媒質の屈折率が上 記関係式によって定められ、各種媒質の屈折率Ｎは固有の一定値をもつものとさ れている。

【０００８】 この関係式によれば、逆に光学的に密なる媒質から光学的に疎なる媒質に向け て光が進むとき、境界面に達した光は、入射角如何によって、光学的に疎なる媒 質に向けて屈折射出せず、入射点において全反射をすることになる。この場合、 全反射が始まり、屈折射出を生じなくなる際の入射角を臨界角と呼び、屈折と反 射の限界点として認識されている。この臨界角は、従って、２つの異なる媒質に よって境界面が形成されている際の関係屈折率に支配される。

【０００９】 透明なパネル板、例えばガラス板やアクリル樹脂板の端面から導入した光が、 同板内で全反射を繰り返しながら進み他の端面に達し、広い板面の外方に向けて は射出しないという現象も、また光ファイバーによって光を外部に放出させずに 伝送させ得るのも、この関係屈折率によって定まる現象として理解されている。

【００１０】 このような関係屈折率に着目すると、前記光の全反射機能をもつ透明な表示板 に対し、その一部に該表示板とは僅かに異なる屈折率をもつ接着剤をもってテー プ状または薄膜状のパターンを接着し、必要に応じて、接着剤とはまた異なる屈 折率をもつ前記パターンを使用することにより、表示板と接着剤層との境界面で 接着剤層へ向かう屈折光を期待することができ、またこの屈折光がパターン面に 達した際にこれを乱反射させて、パターンを貼着した表示板の板面とは反対側の 広い板面から外部に光を射出させることができ、或は、透明の表示板と接着剤層 との境界面で、表示板内を全反射する光を捉えてこれを接着剤層に向かう屈折光 とした後、接着剤層とパターンとの関係屈折率を考慮して、それらの境界面でパ ターンへの屈折光として取出し、更にパターンから外部へ光射出させることも考 え得る。

【００１１】 即ち、空気屈折率１に対し、透明な表示板に固有の屈折率が大きい為に、透明 の表示板内を進む光が表示板内で全反射する現象を考えれば、透明な表示板の屈 折率に近い屈折率をもった接着剤と透明な表示板の屈折率との関係屈折率は１に 近づき、その結果臨界角も大きくなって、全反射しながら透明な表示板中を進む 光をパターン部分の接着剤層に屈折導入させることができる。同様にして、接着 剤層と、パターンとの夫々の関係屈折率を１に近づけまたは１を超える値とする ことによって、パターンの層内に向けて屈折光を導き、これをパターン層から外 部に屈折射出させることもできる。

【００１２】 このような知見と推理とによって、透明な表示板、例えばアクリル樹脂板、メ タクリル樹脂板、ガラス板等に対し、粘着性のある透明な接着剤を塗布したメタ ルテープやビニールテープ等をパターンとして貼付けて実験した結果、現実にこ れらのパターン部分を光輝的に表示板から顕出させ、充分な視覚を得ることに成 功した。

【００１３】

【実施例】

以下本考案の発光表示装置における各実施例によって、その実態を詳細に述べ る。

【００１４】 図１、図２に示した第１の実施例は、その構成上最も簡潔な実施し易いもので あって、図中１１は、透明な表示板として用いられるアクリル樹脂等の透明な厚 みをもったパネル板であり、このパネル板１１には、パネル板１１の屈折率と僅 かに異なる屈折率をもった透明な接着剤１２によって文字、模様等の切抜きパタ ーン１３が接着されている。パネル板１１の上端縁には、多数本の光ファイバー １４，１４……の端末部を支持するファイバー取付板１５を設けてあり、これに よって、各光ファイバーの截端面は、パネル板１１の上端縁と相対する位置を占 める。図示実施例では、パネル板１１は横長の形状をなしているので、これに対 応してファイバー取付板１５には多数本の光ファイバー１４，１４……の端末部 が一列に設けられているが、縦長棒状の細長い表示板として用いる場合は、パネ ル板１１とは異なる棒状の表示板として、同種の透明な棒状体が使用され、この 場合、単一の光ファイバー１４または、これを集束させた光ファイバー群が用い られ、また、発光表示効率を高める為に、一列に列装された光ファイバー１４， １４……の数本乃至数十本を集束した光ファイバー群を列装してもよいことは勿 論である。１６は、光ファイバー１４，１４……によって導入される光を、パタ ーン１３を利用して発光表示させる上で、その効率を高める為に、パネル板１１ の反対側の端面に設けた反射板であり、これによってパネル板１１内で全反射し て反射板１６に達する光を再び逆行させ、パターン１３による発光表示作用を高 めるものである。

【００１５】 このような構成からなる第１の実施例では、図６に示すように、光源１７から 光ファイバー１４を経てパネル板１１の端面に達する光は、空気よりも大きな屈 折率を有するパネル板１１内で全反射しながらパネル板１１内を進み、パネル板 １１の反対側の端面で反射板１６によって反射されて、再びパネル板１１内を逆 行し、全反射を繰り返しながら、パネル板１１の上部端面に向けて進む。この過 程において、パネル板１１内で全反射しながら進む光のうち、透明な接着剤１２ によって接合貼着されたパターン１３の部分に達した光は、図７にその拡大図を もって示すように、パネル板１１と接着剤１２との境界面で反射してしまう光と 、同境界面で屈折して接着剤１２の層内に向かう光とに分たれ、前記反射光は、 再びパネル板１１内を全反射しながら進むが、接着剤１２の層内に向かう光は、 接着剤１２の層とパターン１３の層との境界面に達し、ここで再び反射して接着 剤１２の層を進んでパネル板１１内で屈折する光と、接着剤１２の層とパターン １３の層との境界面で乱反射して、接着剤１２の層を経てパネル板１１内で屈折 し、更にパネル板１１から広い板面の外の空気層に向けて屈折する光とに分けら れる。この場合、パターン１３が金属膜のように光を透過しない材質であれば、 接着剤１２の層内で屈折する光は、接着剤１２の層とパターン１３の層との境界 面で総て反射されるが、パターン１３が光の透過性をもつ薄膜であれば、接着剤 １２の屈折率とパターン１３の屈折率との相対屈折率によって、即ちパターン１ ３の屈折率が接着剤１２の屈折率より小さければ、パターン１３の層内を屈折し て進み、更にパターン１３の層から外部空気層に向けて、更に屈折して進む光も 生じる。

【００１６】 以上のように、本考案の発光表示装置では、パネル板１１内で全反射して進む 光のうち、接着剤１２によってパターン１３を接合貼着した部分に達した光の一 部が、パターン１３によって乱反射されて、パネル板１１の外部へ射出されるの で、パネル板１１とパターン１３とによって形成される表示板は、パターン１３ の示す文字、模様に応じた光反射による発光表示がなされ、殊に暗所、夜間等に おいては、パターン１３の形状に従った光文字、光模様となって、透明なパネル 板１１にそのパターンを光輝状態で浮き上がらせることになる。

【００１７】 現実の実施に当たって、この発光表示機能をより高める為に、パネル板１１の 下端面に反射板１６を設けたのと同様、ファイバー取付板１５についても、これ がパネル板１１と相対する面に、光ファイバー１４の截端面を除いて反射板を設 けたり、ファイバー取付板１５と同面上に、光ファイバー１４の截端面を除いて 金属蒸着面を形成すれば、パネル板１１の上端面から光ファイバー１４，１４… …によって導入される光は、パネル板１１内で全反射を繰り返し、パネル板１１ の外表面から射出する光は、パターン１３を設けた部分のみに局限される。その 結果所期の発光表示機能をより優れたものとすることになる。

【００１８】 本考案の第２の実施例として示した図３及び図４における実例では、水平な支 持棚１８を用いて、これに光源となる光源装置２７とパネル板１１を吊り付ける 為の支持枠体１９とを取付けたものを示してある。図中、第１の実施例と同じ符 号で示した部分は同じ部材を示すものである。光源装置２７は、支持棚１８の上 面に載置されて固定され、これから導かれる束ねられた光ファイバー１４の群は 、支持棚１８に穿たれた孔２０を通して、支持棚１８の下面に固着される箱状の 支持枠体１９内で夫々分かたれ、個々の光ファイバー１４，１４……は、パネル 板１１の上端縁に向き合って位置させたファイバー取付板１５に列装されている 。この場合、パネル板１１にはその上縁に透孔２１，２１が穿たれ、支持枠体１ ９の互に対向する支持縁部２２，２２に穿った透孔２３，２３と位置合わせをし た上で、これらの各透孔２１，２３を貫通するボルト２４と、その端部に螺合さ せたナット２５とによって、支持縁部２２，２２の間にパネル板１１を挟着保持 するようにしてある。この実施例に示すものは、第１の実施例と比較すると、光 源からの光を効果的にパネル板１１の光入射端面に導くために、支持枠体１９に 至る間を集束した光ファイバー群で構成し、且つ、現実の表示装置としての取付 態様を明らかにした点で異なる。

【００１９】 これら第１，第２の実施例では、単一の光、例えば白色光によってパターン１ ３をパネル板１１上に浮き立たせるものを示したが、パターン１３自体に着色す れば、浮き出す表示パターンは、その着色の色に支配された色光となる。

【００２０】 図５では、発光表示のパターン１３による色光を経時的に順次変化させるよう にした実例を示してある。図５の実施例においても、図１、図２及び図６に示し た第１実施例に関して用いた符号と同じ符号をもって示す部分は、夫々同じ部材 を現わすものである。この場合、光ファイバー１４，１４……を集束した光源側 の端面には、光源１７となるランプからの光が直接投入されず、同ランプと光フ ァイバー１４，１４……を集束したファイバー群の端面との間には、同端面の外 径より偏倚した位置に回転中心を有するカラーフィルターディスク２６を介在さ せてある。このカラーフィルターディスク２６は、その円形面を適宜区分した夫 々扇形をなす色フィルター部分、例えば、赤フィルター、黄色フィルター、緑色 フィルター、青色フィルター等を具えており、これらを適当な中心角をもって区 分し、同カラーフィルターディスクの微速回転によって、光ファイバー群に順次 異なる色光を入射させるようにしてある。２８は、このカラーフィルターディス ク２６を微速回転させるように、減速機構とともに組込まれた駆動用のモーター であり、その減速軸２９にカラーフィルターディスク２６の回転中心を取付けて ある。従って、光源１７としてのランプを点灯し、モーター２８に供電してこれ を回転させると、カラーフィルターディスク２６の微速回転とともに、光ファイ バー１４，１４……を集束した端面には、光源１７と同端面とを連らねる部分に 順次位置する色フィルターの色に従った色光が入射し、光ファイバー１４，１４ ……を経てパネル板１１には、この色光が経時点に順次導入され、パネル板１１ 内で全反射が行なわれる。パネル板１１内を進み、またその端面の反射板で反射 する全反射光が、パターン１３の部分でパネル板１１の外側へ射出されることは 、既に第１実施例における図７の説明に関して述べた通りである。

【００２１】

【考案の効果】

以上各実施例に関して述べた構造と、それによる作用から明らかなように、本 考案の発光表示装置では、パネル板１１の端面から入射させた光によって、同板 の広い面上に貼着したパターン１３の形状、模様に従う光輝表示を浮き出させる ことができるだけでなく、パネル板１１と接着剤１２、及びこれによって貼着さ れるパターン１３の夫々の屈折率の僅かな相違を活用して、それらの各境界面に おける屈折光及び乱反射をもってパターン１３による光輝表示をしているので、 現実の製作に当たっては、透明の粘着性接着剤を裏面に塗布したメタルテープま たは色テープを用いて、これを所要の文字、模様に切抜き、パネル板１１の広い 面上に貼り付けるという簡単な作業から、よく発光表示機能を発揮させることが できる。また、光源１７からの光導入を光ファイバー１４，１４……によってい るので、外部漏光などの光損失なしに効果的な発光表示を行なわせ得るので、実 用上裨益するところが多大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る発光表示装置の一実施例を示す側
面図である。

【図２】その一部を示した正面図である。

【図３】水平な支持棚を用いて発光表示部を吊り付けた
実施例の一部縦断側面図である。

【図４】上記支持棚に取付けられる支持枠体と発光表示
板との関係を示す分解斜面図である。

【図５】色光変換用回転フィルターを用いて表示文字に
対し時間的推移とともに異なる色光の発光表示を行なわ
せる実例を示した概略斜面図である。

【図６】図１及び図２に示した実施例における光進路を
示した概略説明図である。

【図７】パターンを重設した部分における光進路の実態
を拡大して示す部分側面図である。

【符号の説明】

１１ 透明なパネル板 １２ 接着剤 １３ パターン １４ 光ファイバー １７ 光源 ２６ カラーフィルターディスク ２８ 減速駆動用のモーター

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明な表示板の端面を光導入部となし、
   該光導入部に光源からの光を導く光ファイバーの光射出
   端を列装し、前記表示板の前記光導入部を除く端面に光
   反射部を設けて光の漏失を防ぎ、前記表示板の板面に対
   し、該表示板の屈折率に近い異なる屈折率を有する透明
   な接着剤を塗布した文字、模様等から成るパターンを貼
   着し、而も、該パターンを、その屈折率が前記接着剤の
   屈折率に近い異なる屈折率をもった光透過性の材質によ
   って形成したことを特徴とする発光表示装置。
2. 【請求項２】 透明な表示板の端面を光導入部となし、
   光源からの光を導く光ファイバーを光源側で集束し、そ
   の集束端面と光源との間に経時的に回転するカラーフィ
   ルターディスクを介在させ、その各フィルター移動面に
   対し該集束端面を対向させるとともに、その光射出端を
   前記光導入部において分散して列装し、前記表示板の前
   記光導入部を除く端面に光反射部を設けて光の漏失を防
   ぎ、前記表示板の板面に対し、該表示板の屈折率に近い
   異なる屈折率を有する透明な接着剤を塗布した文字、模
   様等から成るパターンを貼着し、而も、該パターンを、
   その屈折率が前記接着剤の屈折率に近い異なる屈折率を
   もった光透過性の材質によって形成したことを特徴とす
   る発光表示装置。
3. 【請求項３】 透明な表示板の端面を光導入部となし、
   光源からの光を導く光ファイバーを光源側で集束し、そ
   の集束端面と光源との間に経時的に回転するカラーフィ
   ルターディスクを介在させ、その各フィルター移動面に
   対し該集束端面を対向させるとともに、その光射出端を
   前記光導入部において分散して列装し、前記表示板の前
   記光導入部を除く端面に光反射部を設けて光の漏失を防
   ぎ、前記表示板の板面に対し、該表示板の屈折率に近い
   屈折率をもつ透明な接着剤を塗布した文字、模様等から
   成り、且つ前記接着剤の塗布される面において金属性の
   反射面を有するパターンを貼着したことを特徴とする発
   光表示装置。