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【発明の名称】 超広角再帰反射パネルを用いた発光装置
【発明者】 【氏名】奥 講三
【住所又は居所】京都市南区久世中久世町１丁目１０３番地 シグマ電子工業株式会社内

【氏名】佐藤 義弘
【住所又は居所】京都市南区久世中久世町１丁目１０３番地 シグマ電子工業株式会社内

【氏名】坂上 実
【住所又は居所】大阪市淀川区三津屋南３丁目８番−３７号 株式会社朝日堂内
【要約】 【課題】内蔵した光源の光を外部に向けて超広角度の範囲にわたって再帰反射し、発光面から出る光をどの角度から見ても極めて良好に視認することができる超広角再帰反射パネルを用いた発光装置の提供。

【解決手段】透明パネルと、この透明パネルに沿って設けられた光源と、前記透明パネルの裏面に設けられ、略半面に金属膜が蒸着された多数の微小透明球及びこれら微小透明球を単層に支持する支持体からなる微小球型再帰反射層とからなり、前記透明パネルは、前記光源からの光をその内部で反射若しくは屈折させて該パネルの内部に無数の方向に進む超広角光を生じさせ、前記再帰反射層は、前記透明パネルの裏面に到達した超広角光を発光装置外部に向けて再帰反射することを特徴とする。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 透明パネルと、この透明パネルに沿って設けられた光源と、前記透明パネルの裏面に設けられ、略半面に金属膜が蒸着された多数の微小透明球及びこれら微小透明球を単層に支持する支持体からなる微小球型再帰反射層とからなり、前記透明パネルは、前記光源からの光をその内部で反射若しくは屈折させて該パネルの内部に無数の方向に進む超広角光を生じさせ、前記再帰反射層は、前記透明パネルの裏面に到達した超広角光を発光装置外部に向けて再帰反射することを特徴とする超広角再帰反射パネルを用いた発光装置。
【請求項２】 前記発光装置が、照明装置、発光標識、表示灯のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の超広角再帰反射パネルを用いた発光装置。
【請求項３】 前記光源が、ＬＥＤであることを特徴とする請求項１に記載の超広角再帰反射パネルを用いた発光装置。
【請求項４】 前記光源は、マイクロコンピュータによってそれぞれの発光サイクルが制御される複数色の光源からなることを特徴とする請求項１に記載の超広角再帰反射パネルを用いた発光装置。
【請求項５】 略半面に金属膜が蒸着された前記微小透明球は、真空容器内において被覆対象である微小透明球の上方の耐熱性の蒸発容器に収容された溶融蒸発源を加熱し、蒸発容器の底面からなる蒸発面に形成された多数の微小な蒸発孔を通して、溶融蒸発源の滴下を防止しつつ溶融蒸発源を蒸気化し、蒸発容器と被覆対象との間に生成されたプラズマを用いて、溶融蒸発源からの蒸発粒子をイオン化し、これを下方の被覆対象の表面に上方から被着させて成膜するイオンプレーティングにより製造されたものであることを特徴とする請求項１に記載の超広角再帰反射パネルを用いた発光装置。
【請求項６】 前記金属膜が、Ａｌ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｌｉ，Ｉｎのうちのいずれかからなることを特徴とする請求項１に記載の超広角再帰反射パネルを用いた発光装置。
【請求項７】 前記微小球型再帰反射層は、前記微小透明球及び蓄光顔料を含む溶融合成樹脂を前記透明パネルの裏面にシルクスクリーン印刷或いは塗装して該合成樹脂を固化させたもの、又は、蓄光顔料を含む微小球型再帰反射シートを透明パネルの裏面に接着したものであることを特徴とする請求項１に記載の超広角再帰反射パネルを用いた発光装置。
【請求項８】 裏面に前記微小球型再帰反射層を設けた前記透明パネルの端部を略９０°に湾曲し、この湾曲部から先の先端片の端面から前記光源の光を入射させることを特徴とする請求項１に記載の超広角再帰反射パネルを用いた発光装置。
【請求項９】 前記微小球型再帰反射層は所定パターンに形成されており、この微小球型再帰反射層が設けられた透明パネルの裏面には、有彩色の背面パネルが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の超広角再帰反射パネルを用いた発光装置。
【請求項１０】 前記透明パネルの表側に近接して有彩色透明の表面パネルを設けることを特徴とする請求項１に記載の超広角再帰反射パネルを用いた発光装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超広角再帰反射パネルを用いた発光装置に関し、より詳しくは、内照型の各種表示装置及び各種照明装置において、内蔵した光源の光を外部に向けて超広角度の範囲にわたって再帰反射し、発光面から出る光をどの角度から見ても極めて良好に視認することができる超広角再帰反射パネルを用いた発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、光を光源に向けて再帰反射させる再帰反射シートはよく知られており、この再帰反射シートを道路標識、工事標識、看板等の表示面に設けて、これら表示面の視認性を向上させることが行われている。しかしながら、再帰反射シートは、光源から光を受けたとき、その光源に向けて光を再帰反射するものであるため、夜間等において光源が全く無い場合にはその視認性を発揮することができない。また、光源がある場合でも、視認する場所が光源と異なる方向にあれば視認性が著しく低下するという問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、内照型の各種表示装置及び各種照明装置において、内蔵した光源の光を外部に向けて超広角度の範囲にわたって再帰反射し、発光面から出る光をどの角度から見ても極めて良好に視認することができる超広角再帰反射パネルを用いた発光装置の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、透明パネルと、この透明パネルに沿って設けられた光源と、前記透明パネルの裏面に設けられ、略半面に金属膜が蒸着された多数の微小透明球及びこれら微小透明球を単層に支持する支持体からなる微小球型再帰反射層とからなり、前記透明パネルは、前記光源からの光をその内部で反射若しくは屈折させて該パネルの内部に無数の方向に進む超広角光を生じさせ、前記再帰反射層は、前記透明パネルの裏面に到達した超広角光を発光装置外部に向けて再帰反射することを特徴とする超広角再帰反射パネルを用いた発光装置である。
【０００５】請求項２記載の発明は、前記発光装置が、照明装置、発光標識、表示灯のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の超広角再帰反射パネルを用いた発光装置である。
【０００６】請求項３記載の発明は、前記光源が、ＬＥＤであることを特徴とする請求項１に記載の超広角再帰反射パネルを用いた発光装置である。
【０００７】請求項４記載の発明は、前記光源は、マイクロコンピュータによってそれぞれの発光サイクルが制御される複数色の光源からなることを特徴とする請求項１に記載の超広角再帰反射パネルを用いた発光装置である。
【０００８】請求項５記載の発明は、略半面に金属膜が蒸着された前記微小透明球は、真空容器内において被覆対象である微小透明球の上方の耐熱性の蒸発容器に収容された溶融蒸発源を加熱し、蒸発容器の底面からなる蒸発面に形成された多数の微小な蒸発孔を通して、溶融蒸発源の滴下を防止しつつ溶融蒸発源を蒸気化し、蒸発容器と被覆対象との間に生成されたプラズマを用いて、溶融蒸発源からの蒸発粒子をイオン化し、これを下方の被覆対象の表面に上方から被着させて成膜するイオンプレーティングにより製造されたものであることを特徴とする請求項１に記載の超広角再帰反射パネルを用いた発光装置である。
【０００９】請求項６記載の発明は、前記金属膜が、Ａｌ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｌｉ，Ｉｎのうちのいずれかからなることを特徴とする請求項１に記載の超広角再帰反射パネルを用いた発光装置である。
【００１０】請求項７記載の発明は、前記微小球型再帰反射層は、前記微小透明球及び蓄光顔料を含む溶融合成樹脂を前記透明パネルの裏面にシルクスクリーン印刷或いは塗装して該合成樹脂を固化させたもの、又は、蓄光顔料を含む微小球型再帰反射シートを透明パネルの裏面に接着したものであることを特徴とする請求項１に記載の超広角再帰反射パネルを用いた発光装置である。
【００１１】請求項８記載の発明は、裏面に前記微小球型再帰反射層を設けた前記透明パネルの端部を略９０°に湾曲し、この湾曲部から先の先端片の端面から前記光源の光を入射させることを特徴とする請求項１に記載の超広角再帰反射パネルを用いた発光装置である。
【００１２】請求項９記載の発明は、前記微小球型再帰反射層は所定パターンに形成されており、この微小球型再帰反射層が設けられた透明パネルの裏面には、有彩色の背面パネルが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の超広角再帰反射パネルを用いた発光装置である。
【００１３】請求項１０記載の発明は、前記透明パネルの表側に近接して有彩色透明の表面パネルを設けることを特徴とする請求項１に記載の超広角再帰反射パネルを用いた発光装置である。これらの発明を提供することにより、上記課題を悉く解決する。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明に係る超広角再帰反射パネルを用いた発光装置を示す斜視図である。図２は、図１に示す発光装置の分解斜視図である。図３は、図１に示す発光装置の一部の概略断面図である。図４は、図１における微小球型再帰反射層付近の構造を拡大して示す断面図である。
【００１５】本発明に係る超広角再帰反射パネルを用いた発光装置（以下、発光装置と称する）（１）は、例えば、照明装置、発光標識、表示灯として利用することができる。この発光装置（１）は、透明パネル（２）と、光源（３）と、微小球型再帰反射層（４）と、これらの部材を収容保持するケース（５）とからなる。以下、これら構成要素について、詳説する。
【００１６】透明パネル（２）は、光源（３）の光を内部に導き、その光をパネル（２）内部で反射若しくは屈折させて該パネル（２）の内部に無数の方向に進む超広角光を生じさせものである。この透明パネル（２）の形状は特に限定されるものではないが、目的に応じて、例えば、長方形、正方形、三角形等に形成することができる。その素材は透明であるならば特に限定されず、例えば、アクリル樹脂等の各種合成樹脂、ガラス等を採用することができる。尚、透明パネル（２）は、できれば有彩色に着色されていることが好ましい。有彩色にすることで、発光装置は、多彩な色の光を放つことができる。
【００１７】光源（３）は、透明パネル（２）に沿って設けられる。図示例では、透明パネル（２）の側端面に対向するように設けられている（図３参照）。光源（３）の種類、数等も特に限定されないが、種類としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）を採用することができ、その発光色は青、赤、緑のうち少なくともいずれか一種を用いることができる。数は、一個であってもよいが、できれば複数個設けられていることが好ましく、複数色を用いる場合には、これらの色が交互に配置されることが望ましい。また、この光源（３）は、周期的に点滅を繰り返すようにしてもよいが、複数色の光源（３）がマイクロコンピュータ（図示せず）によってそれぞれの発光サイクルが制御されるようにしてもよい。尚、光源（３）を点灯したままにしてもよいことは勿論である。
【００１８】微小球型再帰反射層（４）は、透明パネル（２）の裏面に到達した超広角光を発光装置（１）外部に向けて再帰反射するものである。この微小球型再帰反射層（４）は、透明パネル（２）の裏面に設けられる。微小球型再帰反射層（４）は、図４に例示する如く、略半面に金属膜（６）が蒸着された多数の微小透明球（７）、及びこれら微小透明球（７）を少なくともその裏側が埋め込まれるように、好ましくは全体が埋め込まれるように支持し且つ該微小透明球（７）を単層に支持する透明の支持体（８）からなる。
【００１９】微小透明球（７）の材質は特に限定されるものではないが、例えば、ガラスを採用することができる。金属膜（６）の材質も特に限定されないが、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、リチウム（Ｌｉ）、インコネル（Ｉｎ）を挙げることができる。金属膜（６）の蒸着方法としては、例えば、イオンプレーティング法を好適に採用することができる。イオンプレーティング法を用いた蒸着方法としては、例えば、特開２０００−３３６４７３号に開示された方法を採用することができる。
【００２０】この開示方法では、略半面に金属膜（６）が蒸着された前記微小透明球（７）は、真空容器内において被覆対象である微小透明球の上方の耐熱性の蒸発容器に収容された溶融蒸発源を加熱し、蒸発容器の底面からなる蒸発面に形成された多数の微小な蒸発孔を通して、溶融蒸発源の滴下を防止しつつ溶融蒸発源を蒸気化し、蒸発容器と被覆対象との間に生成されたプラズマを用いて、溶融蒸発源からの蒸発粒子をイオン化し、これを下方の被覆対象の表面に上方から被着させて成膜するイオンプレーティングにより製造される。尚、多数個設けられる微小透明球（７）は、その全てにおいて裏側略半面に金属膜（６）が形成されていることが望ましいが、表側が幾分金属膜（６）に覆われているものがあってもよい（図４参照）。
【００２１】微小球型再帰反射層（４）は、金属膜（６）を蒸着した微小透明球（７）を含む溶融合成樹脂を透明パネル（２）の裏面に印刷或いは塗装して該合成樹脂を固化させたものであってもよいし、又は、従来公知の微小球型再帰反射シートを透明パネル（２）の裏面に接着したものであってもよい。その印刷方法としては、例えば、シルクスクリーン印刷等のスクリーン印刷を挙げることができる。尚、前記溶融合成樹脂及び微小球型再帰反射シートには、蓄光顔料が含まれていることが望ましい。蓄光顔料を含めることにより、夜間光が無い場所でも自己発光させることができる。
【００２２】また、微小球型再帰反射層（４）は、透明パネル（２）の裏面全体に設けられていてもよいが、文字や図形を表す所定パターンに形成されていてもよい。微小球型再帰反射シートを用いる場合には、該シートをカッティングシートとすることにより、種々のパターンの微小球型再帰反射層（４）を得ることができる。微小球型再帰反射層（４）をこのような所定パターンに形成する場合、微小球型再帰反射層（４）が設けられた透明パネル（２）の裏面には、有彩色の背面パネル（１２）が設けられていることが好ましい。この背面パネル（２）を設けることにより、文字や図形をくっきりと浮かび上がらせ易くなるとともに、この発光装置は、より多彩な色の光を放つことができる。尚、図３に示す例では、透明パネル（２）と背面パネル（１２）が相互に離れているが、これは微小球型再帰反射層（４）を実際よりも厚く図示したためであって、本来はこれらが相互に接するか若しくは近接していることが好ましい。これらを近接させることにより、文字や図形をよりくっきりと浮かび上がらせることができる。
【００２３】図１及び２において、符号（９）は光源（３）の点滅周期の速度調整つまみであり、符号（１０）は、光源（３）の点滅パターン切換えスイッチであり、符号（１１）は電源スイッチである。また、符号（１３）は、透明パネル（２）の表側に近接して設けられる透明の表面パネルである。この表面パネル（１３）は、無色透明であってもよいが、できれば有彩色透明パネルであることが好ましい。有彩色透明パネルとすることにより、発光装置（１）は、より多彩な色の光を放つことができる。
【００２４】次に、本発明に係る発光装置（１）の動作について説明する。まず、電源スイッチ（１１）をオンにする。すると、発光ダイオード等の多数の光源（３）から出た光が、透明パネル（２）内に広角に入射する。図示例では、光源（３）の光は透明パネル（２）の側端面から入射する。透明パネル（２）内に入射した広角光は、透明パネル（２）内部で幾度となく反射若しくは屈折される。これにより、透明パネル（２）の内部に無数の方向に進む超広角光が生じる。この超広角光は、透明パネル（２）の裏面に到達すると、微小球型再帰反射層（４）により、発光装置（１）外部に向けて再帰反射される。発光装置（１）外部に向けて放たれた光は超広角光となるので、発光装置（１）の前方略１８０度の範囲に放たれることになる。
【００２５】従って、発光装置（１）が外部に放つ光を、該発光装置（１）の前方略１８０度の全域に渡ってはっきりと視認することができる。また、微小球型再帰反射層（４）が所定パターンに形成されている場合には、このパターンが表す文字や図形を、発光装置（１）の前方略１８０度の全域に渡ってはっきりと視認することができる。
【００２６】尚、本発明においては、図５に例示する如く、裏面に微小球型再帰反射層（４）を設けた前記透明パネル（２）の端部を略９０°に湾曲し、その湾曲部から先の先端片（２０）の端面から光源（３）の光を入射させてもよい。通常、湾曲部の外側面は円弧状に湾曲している。この場合、光源（３）から放たれた光で、微小球型再帰反射層（４）を設けた前記透明パネル（２）をむらなく発光させることができる。
【００２７】
【発明の効果】請求項１記載の発明は、透明パネルと、この透明パネルに沿って設けられた光源と、前記透明パネルの裏面に設けられ、略半面に金属膜が蒸着された多数の微小透明球及びこれら微小透明球を単層に支持する支持体からなる微小球型再帰反射層とからなり、前記透明パネルは、前記光源からの光をその内部で反射若しくは屈折させて該パネルの内部に無数の方向に進む超広角光を生じさせ、前記再帰反射層は、前記透明パネルの裏面に到達した超広角光を発光装置外部に向けて再帰反射することを特徴とする超広角再帰反射パネルを用いた発光装置であるから、以下の効果を奏する。すなわち、内照型の各種表示装置及び各種照明装置において、内蔵した光源の光を外部に向けて超広角度の範囲にわたって再帰反射し、発光面から出る光をどの角度から見ても極めて良好に視認することができる。
【００２８】請求項２記載の発明は、前記発光装置が、照明装置、発光標識、表示灯のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の超広角再帰反射パネルを用いた発光装置であるから、実用性の高い発光装置とすることができる。
【００２９】請求項３記載の発明は、前記光源が、ＬＥＤであることを特徴とする請求項１に記載の超広角再帰反射パネルを用いた発光装置であるから、省エネルギー化を図ることができるとともに、光源を交換する必要がなくなる。
【００３０】請求項４記載の発明は、前記光源は、マイクロコンピュータによってそれぞれの発光サイクルが制御される複数色の光源からなることを特徴とする請求項１に記載の超広角再帰反射パネルを用いた発光装置であるから、以下の効果を奏する。すなわち、複数色の光源の発光がマイクロコンピュータによって制御されるので、光の色、強弱、点滅を周期的に変化させることができ、また、発光色を任意の色に固定することも可能となる。
【００３１】請求項５記載の発明は、略半面に金属膜が蒸着された前記微小透明球は、真空容器内において被覆対象である微小透明球の上方の耐熱性の蒸発容器に収容された溶融蒸発源を加熱し、蒸発容器の底面からなる蒸発面に形成された多数の微小な蒸発孔を通して、溶融蒸発源の滴下を防止しつつ溶融蒸発源を蒸気化し、蒸発容器と被覆対象との間に生成されたプラズマを用いて、溶融蒸発源からの蒸発粒子をイオン化し、これを下方の被覆対象の表面に上方から被着させて成膜するイオンプレーティングにより製造されたものであることを特徴とする請求項１に記載の超広角再帰反射パネルを用いた発光装置であるから、均質な光を放ち且つ輝度の高い発光装置を得ることができる。
【００３２】請求項６記載の発明は、前記金属膜が、Ａｌ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｌｉ，Ｉｎのうちのいずれかからなることを特徴とする請求項1に記載の超広角再帰反射パネルを用いた発光装置であるから、再帰性の高い微小球型再帰反射層を得て輝度の高い発光装置を得ることができる。
【００３３】請求項７記載の発明は、前記微小球型再帰反射層は、前記微小透明球及び蓄光顔料を含む溶融合成樹脂を前記透明パネルの裏面にシルクスクリーン印刷或いは塗装して該合成樹脂を固化させたもの、又は、蓄光顔料を含む微小球型再帰反射シートを透明パネルの裏面に接着したものであることを特徴とする請求項１に記載の超広角再帰反射パネルを用いた発光装置であるから、以下の効果を奏する。すなわち、微小透明球を含む溶融合成樹脂の印刷或いは塗装、又は微小球型再帰反射シートの接着によって微小球型再帰反射層を設けるので、該反射層の配設を容易かつ確実に行うことができる。また、蓄光顔料を含むことにより、夜間光の無い場所でも前記微小球型再帰反射層が自己発光することができる。
【００３４】請求項８記載の発明は、裏面に前記微小球型再帰反射層を設けた前記透明パネルの端部を略９０°に湾曲し、この湾曲部から先の先端片の端面から前記光源の光を入射させることを特徴とする請求項１に記載の超広角再帰反射パネルを用いた発光装置であるから、光源から放たれた光で、微小球型再帰反射層を設けた透明パネルをむらなく発光させることができる。
【００３５】請求項９記載の発明は、前記微小球型再帰反射層は所定パターンに形成されており、この微小球型再帰反射層が設けられた透明パネルの裏面には、有彩色の背面パネルが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の超広角再帰反射パネルを用いた発光装置であるから、以下の効果を奏する。すなわち、微小球型再帰反射層を所定パターンに形成し、該微小球型再帰反射層が設けられた透明パネルの裏面に有彩色の背面パネルを設けることにより、微小球型再帰反射層のパターンが表す文字や図形を、発光装置の前方略１８０度の全域に渡ってはっきりと視認することができるとともに、この発光装置は、より多彩な色の光を放つことができる。
【００３６】請求項１０記載の発明は、前記透明パネルの表側に近接して有彩色透明の表面パネルを設けることを特徴とする請求項１に記載の超広角再帰反射パネルを用いた発光装置であるから、以下の効果を奏する。すなわち、有彩色透明の表面パネルを設けることにより、発光装置は、より多彩な色の光を放つことができる。
【出願人】 【識別番号】０００１０６８９６
【氏名又は名称】シグマ電子工業株式会社
【住所又は居所】京都市南区久世中久世町１丁目１０３番地
【識別番号】５００２３７３６８
【氏名又は名称】株式会社朝日堂
【住所又は居所】大阪市淀川区三津屋南３丁目８番３７号
【出願日】 平成１４年２月２１日（２００２．２．２１）
【代理人】 【識別番号】１０００８２０７２
【弁理士】
【氏名又は名称】清原 義博
【公開番号】 特開２００３−２４２８１５（Ｐ２００３−２４２８１５Ａ）
【公開日】 平成１５年８月２９日（２００３．８．２９）
【出願番号】 特願２００２−４５１９４（Ｐ２００２−４５１９４）