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技術 内部に光輝描画部を有する透明体

出願人 株式会社アートレーザー技研
発明者 吉田正雄平井宗矢
出願日 2001年1月15日 (19年2ヶ月経過) 出願番号 2001-006560
公開日 2002年7月31日 (17年7ヶ月経過) 公開番号 2002-211197
状態 未査定
技術分野 特殊な装飾 装飾技術 照明サイン;照明広告
主要キーワード 半円柱体 配置列 部材表 方形体 鏡面ステンレス板 任意形態 中空箱体 太陽光発電素子
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2002年7月31日)のものです。
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図面 (4)

課題

精細な画像を遠くから視認できるような透明体を、安価且つランニングメンテナンスコストを低減した形で提供すること。

解決手段

透明体を、本体内部を貫通する直線の集合体よりなる任意形態の描画部が形成された透明又は略透明の本体と、前記貫通する直線と平行する本体の面から光を入射する光源と、から構成して内部に光輝描画部を有するものとした。

概要

背景

従来、表示手段に利用されると共に工芸品装飾品等にも使用される描画部を有する透明体が知られている。しかしこの透明体は、ガラスプラスチック、鏡等の透明又は略透明の部材の外面に各種の文字絵柄模様等を表示する描画部を、印刷あるいはその形状のフィルム貼付して形成するものであり、透明体内部に描画部を形成するものではない。したがって描かれた文字、図柄、絵画、模様等画像は、長期間使用している間に印刷部の摩耗やフィルムの劣化によって不鮮明になるとともに、その画像近辺を綺麗に清掃することが困難であった。

そこで透明体内部に画像を形成したものとして、透明積層板の間に画像を印刷した透明フィルムを介在したものが開発された。しかしこの透明積層体は、製作工程が複雑で製造コストが高くなるばかりでなく、画像自体光輝させることはできなかった。

次いで、ガラス、アクリル或いは鏡等の透明体の体内レーザ光照射して文字、図柄、絵画、模様等の描画を施したものが開発された。この透明体に形成される画像は、透明体の表面を除く体内にのみ直径50ミクロン程度の極細レーザビーム断続波または連続波により描かれているので、微細画像表現ができて高精細且つ立体的意匠の描画が可能であり、また、描画が透明体の体内のみに施されその表面が平滑であることから、透明体本体は長期間使用してもその表面が汚れることがなく、絵柄等が消失することもない、表示体或いは装飾体として優れたものであった。

しかしながら、その透明体は、その描画部が透明体の体内に描かれているのみで描画部自体光るものではないので、描画部の絵柄等を遠くから視認することができず、表示機能限界があるという欠点を有していた。

他方、表示板に多数のLED等の発光素子マトリックス状に配設し、これら発光素子を所定のプログラムにしたがって発光させる表示システムが知られている。この表示システムは、遠くからその表示内容を視認できる長所を有している反面、繊細な画像を描くことができないばかりでなく、何らかの濃い色を帯びていて透明ではなく、意匠性に劣るものであった。またこの表示システムは、多数の発光素子を用いることから、制作費用が多額となり、消費する電力が大きくランニングコストが嵩むという欠点を有していた。

概要

高精細な画像を遠くから視認できるような透明体を、安価且つランニングメンテナンスコストを低減した形で提供すること。

透明体を、本体内部を貫通する直線の集合体よりなる任意形態の描画部が形成された透明又は略透明の本体と、前記貫通する直線と平行する本体の面から光を入射する光源と、から構成して内部に光輝描画部を有するものとした。

目的

そこで本発明は、高精細な画像を遠くから視認できるような透明体を、安価且つランニング・メンテナンスコストを低減した形で提供することを課題とするものである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

本体を貫通する直線の集合体よりなる任意形態の描画部が形成された透明又は略透明の本体及び前記貫通する直線と平行する本体の面から光を入射する光源からなる内部に光輝描画部を有する透明体

請求項2

前記任意形態のそそ描画部はレーザ光により描かれ、前記本体を貫通する直線は前記本体表面部を除く本体内部全体に亘って伸びていることを特徴とする請求項1の内部に光輝描画部を有する透明体。

請求項3

前記光輝描画部の色、明るさがそれぞれ可変であることを特徴とする請求項1乃至請求項2いずれかの内部に光輝描画部を有する透明体。

請求項4

前記光源が高輝度LEDであることを特徴とする請求項1乃至請求項3いずれかの内部に光輝描画部を有する透明体。

請求項5

前記透明又は略透明の本体は、枠体と該枠体に取り付けられた光源とからなる光源体に支持されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4いずれかの内部に光輝描画部を有する透明体。

技術分野

0001

本発明は、目視可能な文字、図柄、絵画模様等の描画部を必要とする表示手段に利用されると共に工芸品装飾品等にも使用され、高寿命省エネに寄与し比較的安価で、且つコンパクトにまとめられる内部に光輝描画部を有する透明体に関する。

背景技術

0002

従来、表示手段に利用されると共に工芸品、装飾品等にも使用される描画部を有する透明体が知られている。しかしこの透明体は、ガラスプラスチック、鏡等の透明又は略透明の部材の外面に各種の文字、絵柄、模様等を表示する描画部を、印刷あるいはその形状のフィルム貼付して形成するものであり、透明体内部に描画部を形成するものではない。したがって描かれた文字、図柄、絵画、模様等画像は、長期間使用している間に印刷部の摩耗やフィルムの劣化によって不鮮明になるとともに、その画像近辺を綺麗に清掃することが困難であった。

0003

そこで透明体内部に画像を形成したものとして、透明積層板の間に画像を印刷した透明フィルムを介在したものが開発された。しかしこの透明積層体は、製作工程が複雑で製造コストが高くなるばかりでなく、画像自体を光輝させることはできなかった。

0004

次いで、ガラス、アクリル或いは鏡等の透明体の体内レーザ光照射して文字、図柄、絵画、模様等の描画を施したものが開発された。この透明体に形成される画像は、透明体の表面を除く体内にのみ直径50ミクロン程度の極細レーザビーム断続波または連続波により描かれているので、微細画像表現ができて高精細且つ立体的意匠の描画が可能であり、また、描画が透明体の体内のみに施されその表面が平滑であることから、透明体本体は長期間使用してもその表面が汚れることがなく、絵柄等が消失することもない、表示体或いは装飾体として優れたものであった。

0005

しかしながら、その透明体は、その描画部が透明体の体内に描かれているのみで描画部自体光るものではないので、描画部の絵柄等を遠くから視認することができず、表示機能限界があるという欠点を有していた。

0006

他方、表示板に多数のLED等の発光素子マトリックス状に配設し、これら発光素子を所定のプログラムにしたがって発光させる表示システムが知られている。この表示システムは、遠くからその表示内容を視認できる長所を有している反面、繊細な画像を描くことができないばかりでなく、何らかの濃い色を帯びていて透明ではなく、意匠性に劣るものであった。またこの表示システムは、多数の発光素子を用いることから、制作費用が多額となり、消費する電力が大きくランニングコストが嵩むという欠点を有していた。

発明が解決しようとする課題

0007

そこで本発明は、高精細な画像を遠くから視認できるような透明体を、安価且つランニングメンテナンスコストを低減した形で提供することを課題とするものである。

課題を解決するための手段

0008

本発明は、透明体を、本体内部を貫通する直線の集合体よりなる任意形態の描画部が形成された透明又は略透明の本体と、前記貫通する直線と平行する本体の面から光を入射する光源と、から構成して内部に光輝描画部を有するものとした。

0009

以下、本発明の内部に光輝描画部を有する透明体の実施例について図面を参照して詳述する。図1は、本発明に係る内部に光輝描画部を有する透明体の外観図、また図2は、本発明に係る内部に光輝描画部を有する透明体の一部透視側面図である。図1図2に示されるように、本発明に係る内部に光輝描画部を有する透明体1(以下「描画部光輝透明体」という。)の透明又は略透明の本体2に描かれた描画部5は、平板状部材4の表面から裏面に向かって貫通する微細な直線の集合体により形成されている。この微細な直線を透明又は略透明の本体に描く方法については後述する。そして、前記貫通する直線と平行する本体の面である前記本体2の下端縁から光を入射する高輝度LED6を有する光源体3が配置されている。本発明の光源体3は、制御部8により発光制御され、制御部8は電源部9に連結されている。

0010

本体2は、本実施例では透明の平板状部材4から構成されている。なお、平板状部材4は透明又は略透明であればよく、例えば、ガラス、プラスチック、鏡等が用いられるが、本実施例ではプラスチックのうちのアクリル樹脂が使用されている。アクリル樹脂は透明度が高く表面硬度も高く、剛性も高く熱加工も容易であり、耐候性についてもプラスチックの中で最も高く、コストも比較的安い。本実施例では、本体2を図示のように平板状のものから構成しているが、勿論これに限定するものではない。例えば、方形体柱状体錐体半円柱体半球体等任意の形状のものでもよいが、少なくとも一面は、後に説明する反射板に密接し得る平面を有することが必要である。

0011

本体2の内部に形成される光輝描画部5は後に説明する光源体3のLED6により照光されて光輝状となるものであるが、LED6により照射される前の描画部は図3に示す方法により形成される。なお、この技術は同一出願人による特開2000−62247号公報にほぼ開示されているものである。即ち、図3に示されるように、被加工物である透明平板状部材4は上面の平坦な反射板10上に密接搭載される。この反射板10は、図示しないXYテーブルに固定されており、このXYテーブルは、所望の描画に対応する画像情報を記憶する記憶部から送信される送信データにより動作する制御部により自動制御される駆動部13によってXY方向に駆動される。一方、レーザ光12を発するレーザ発振装置11は、所望の描画に対応する画像情報を記憶する前記記憶部から送信される送信データに基づいてレーザ光を発振する。

0012

この反射板は、入射方向と反対方向に反射できるものであれば鏡でも何でもよく、例えば、鏡面ステンレス板を好適に用いることができる。

0013

通常、アクリル樹脂板のような透明板にレーザ光を照射しても、該レーザ光は、透明板を通過してしまい、透明板に対して何ら作用をしないものであるが、この方法によれば、レーザ発振装置11からのレーザ光12は反射板10により反射されることにより、レーザ発振装置11からの直接光反射光がともに作用して、透明なアクリル樹脂板の表面を除く内部全体に直線状の負傷部を形成し得る。これらの直線負傷部が集合することにより、所望の文字、図柄、絵画、模様等の画像を描くことができるものである。以上により、描画部光輝透明体の描画部は、所望の形状を透明平板状部材4の内部、すなわち、透明平板状部材を貫通する直線が該部材表面部を除く部材内部全体に亘って伸びた状態に形成することができる。

0014

一方、光源体3は本実施例では、図1図2に示すように平板状部材4の端部を支持する枠材7と、この内部に多数個並設されるLED6と、LED6からの光線の色や明るさ等を制御すると共にLED6を作動する制御部8と、この制御部8に連結される電源部9等とからなる。

0015

枠材7は、平板状部材4の端部とほぼ同長の細長中空箱体からなり、上端側には平板状部材4が挿入されるスリット孔14が相対向するフランジ15、15により形成されている。平板状部材4は、このスリット孔14内に挿入される。図2に示した例では、平板状部材4の端部はリベット16等により枠材7に固定しているが、単に挿入して枠材に支持させるだけとすることもできる。また、枠材7の内部には支持板17に支持されるLED6が枠材7の長手方向に沿って適宜間隔で並べられる。

0016

本実施例では、LED6は支持板7に1列に配置した例を示したが、2列以上の複数列配置することももちろん可能である。また本実施例では、LED6を枠材に固定した支持板7に取り付けた例を示したが、支持板7自体を移動可能とすることもできる。さらに、同列上に配置された複数のLEDを単位個数毎に発光色を異ならせることもできる。あるいは複数列設けたLEDを列毎に発光色を異ならせることも可能である。

0017

以上の説明から明らかなように、LED6の配置列数、列内における発光色の異同、LED支持板の移動可能性等の設定変更により、様々な色表現を実現できるものである。

0018

LED6は公知のものであるが、本実施例では高輝度LEDが明度向上のために採用されている。勿論これに限定するものではない。LED6は色と明るさを2要素とするものであり、明るさは出力と配光半値角によりほぼ決められる。また、色は波長の長い赤から波長の短い紫まで色々のものを出力することができる。なお、赤色から紫色に向かって明るさが変わる。更に、LED6は一般に、樹脂レンズ形状、素子レンズの距離、樹脂材料等により指向性をもった発光となり、この広がり具合目安となるのが配光半値角で、光束軸上の光束量に対し光束量が1/2となる角度を示すものであり、この値の小さい方が明るい

0019

光源の明るさを変更するため、本実施例では制御部に可変抵抗を組み込んでいるが、他の明るさ調節手段を用いることができることは勿論である。

0020

以上により、本体2内の光輝描画部5が形成されるのであるが、本体2の表面を除く内部に描画部を形成する場合(以下「立体画」という。)と表面上に描画部を形成する場合(以下「平面画」という。)とのLED照光における相違を説明する。立体画及び平面画ともレーザ加工された描画部にLED6からの光が当ると乱反射し、これにより描画部を光輝した状態で目視することができるものである。平面画にあっては、図1に示されるように平板状部材4の端縁にLED6を配置した場合は、LED6の光束軸と描画部の受光面が平行となる関係から、LED6から発光された逆円錐状の光の僅かしか受光されないため、光輝状態は低レベルのものとなる。これを回避するために、描画された面の反対側からLEDにて照光しようとすると、透明体の裏面に照光手段が顕れて内部に光輝描画部を有する透明体としての趣向欠ける。これに対し立体画は、描画部を構成する直線がLED6の光束軸に対し直角とし得ることから、LED6からの光が全部前記直線に受光され乱反射されて、観察者の目に到達する。このため、立体画による描画部と平面画による描画部とでは、その明るさに差が生じ、輝き方が全く異なるものとなる。

0021

すでに段落0013において説明したように、本発明の描画部光輝透明体1は、本体2の内部を貫通する直線の集合体よりなる任意形態の描画部が形成され、これがLED6の光により各種の色や明るさを帯びて光輝し光輝描画部5を形成する。これにより従来にない美観・意匠を表現するとともに、光輝描画部5が本体2の内部に形成されるため汚れや劣化が全く生じない。また、光輝描画部5は目的に応じて任意の文字、絵柄、模様等を表示することができる。本発明に係る内部に光輝描画部を有する透明体は、車両・航空機船舶家屋等の窓、扉、看板等の広告板トイレエレベーター非常口鉄道路線案内、道路標識等の案内表示板、盾、集魚灯海難事故時のSOS発信板等、透明な物体に描かれた描画部を光輝させて有用なもので物品であれば何でも応用可能である。

0022

以上の説明において、光源体3やその制御部6については前記の説明のものの構造に限定されるものではない。また、LEDは長寿命現時点では30年程度と推定されている。)でメンテナンスフリーであり省資源、省力に寄与し得る。さらにまた、LEDは消費電力が小さいことから省エネであるばかりでなく、室外においては太陽光発電素子や、室内においては電池等の利用が可能であることから、電力供給の無い山間僻地においても設置可能である。

発明の効果

0023

請求項1に係る発明によれば、透明体に描かれた高精細で立体的な意匠性に富んだ画像が光輝していることにより、遠くから視認することができて、その表示性能を格段に向上し得る。また、多数の光源をマトリックス状に配置しそれらを発光させるものに比べ、光源の配置数を著しく少なくすることができることから、製作コストを低減し、消費する電力を小さくして省資源、省エネルギーに寄与し得る。さらにまた、透明体にはその素材以外の材料を使用しないことから、リサイクルを容易とすることができる。

0024

請求項2に係る発明によれば、描画部がレーザ光により描かれ本体を貫通する直線は本体表面部を除く本体内部全体に亘って伸びた構成とされて、描画が透明体の体内のみに施されその表面が平滑であることから、透明体本体は長期間使用してもその表面が汚れることがなく、絵柄等が消失することもない、表示体或いは装飾体として優れたものとし得るものである。

0025

請求項3に係る発明によれば、光輝描画部の色、明るさをそれぞれ可変としたから、描画部の表示内容に応じた豊かな表現を行うことができ、意匠性、表示機能の向上に寄与し得る。

0026

請求項4に係る発明によれば、光源を高輝度LEDにより構成したから、明るい場所でも描画部を視認し易くするとともに、消費電力を低減することができる。

0027

請求項5に係る発明によれば、本体は枠体と該枠体に取り付けられた光源とからなる光源体に支持されていることから、透明体を起立させることができるとともに、その光源の体裁を整えることができる。

図面の簡単な説明

0028

図1本発明の内部に光輝描画部を有する透明体の全体構成を示す外観図。
図2本発明の内部に光輝描画部を有する透明体の一部透視側面図。
図3部材の内部に描画部を形成する方法を説明するための模式図。

--

0029

1 内部に光輝描画部を有する透明体
2 本体
3光源体
4平板状部材
5 光輝描画部
6高輝度LED
7枠材
8 制御部
9電源部
10反射板
11レーザ発振装置
12レーザ光
13 駆動部
14スリット孔
15フランジ
16リベット
17 支持板

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