JP2009081024A - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】環境的なリスクが少なく、危険なインバータ回路を使用せずに、複数の方向の所望の領域に、少ないムラで光を照射することが可能な照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置は、基板10と、複数のLED11と、第1拡散板13と、反射板12と、第2拡散板13とを具備する。複数のLED11は、基板10上に配置されている。第1拡散板13は、複数のLED11の照射方向に設けられている。反射板12は、照射方向と異なる方向に、複数のLED11の光を反射する。第2拡散板14は、異なる方向に設けられている。
【選択図】図4

Description

本発明は、照明装置に関し、特にLEDを用いた照明装置に関する。
照明装置として、冷陰極管を用いた照明装置が知られている。冷陰極管は指向性が低いため、光を照射することができる範囲が比較的広い。したがって、一つの冷陰極管で複数の方向を同時に明るく照らすことができる。一方、LED(Light−Emitting Diode)は指向性が高いため、光を照射することができる範囲が比較的狭い。したがって、一つのLEDで複数の方向を同時に明るく照らすことは困難である。
冷陰極管を用いた照明装置の適用例として、スロットマシン用の照明装置がある。その照明装置は、指向性が低いため、スロットマシンのリールの表面部分(図柄部分)及びスロットマシン前面パネルの装飾部分の二方向を同時に照射することが可能である。
図1は、一般的なスロットマシンを示す概略正面図である。スロットマシン101には、内部のリール103の図柄が縦に三種類見えるように窓104が開いている。遊技者は、コイン投入口105にコインを投入し、レバー106を押す。それにより、三つのリール103が回転する。その後、遊技者は、ストップボタン107を押すことにより、三つのリール103をそれぞれ停止させる。このとき、窓104に表示された図柄が揃った場合、スロットマシン101はコインを払い戻す。また、窓104の上部にはビッグボーナス図柄とレギュラーボーナス図柄が記載された装飾板102が配置されている。
図2及び図3は、図1のスロットマシンにおけるリール用照明装置の一般的な配置場所を示す概略図である。図2はスロットマシン101の前面カバー101bが開いた状態を示している。前面カバー101bの裏面とスロットマシン本体101aの正面とが示されている。リール用照明装置108は、一般的に装飾板102の裏面に配置される。図3は前面カバー101bを閉じた状態での装飾板102とリール103と窓104とリール用照明装置108との位置関係を断面的に示している。冷陰極管を用いたリール用照明装置108の場合、リール用の照明装置108の光109aは、リール103の表面及び装飾板102の裏面を同時に照らすことができる。その一方で、それと同時に、リール用照明装置8の光109bは遊技者からは見えないスロットマシン本体101aの内部を照らすことになる。この光109bは不必要な部分を照らす余剰な光と言える。
冷陰極管を照明装置として使用する場合、冷陰極管が水銀を使用しているため環境的なリスクが高いと考えられる。加えて、高電圧を発生する危険なインバータ回路が必要である。更に、上述のように、所望の方向に光を照射しながら他の方向の光を抑制することができず、不必要な部分を照らす余剰な光があるためエネルギー消費に無駄があると言える。これらの課題を解決する技術が望まれる。
これらの課題を解決する方法として、LEDを用いた照明装置を使用することが考えられる。特開2002−197901号公報に、LEDを使用した線状照明の技術が開示されている。このLED照明器具は、透光性チューブと、前記透光性チューブの内部に配置されて、面実装LEDを実装した基板とを備える。このLED照明器具は、LEDを基板上に直線上に配置する。しかし、この場合、LEDから照射される光の指向性が強いため光のムラが起き易く、基板方向に一様な光とすることが困難であると考えられる。
また、特開2006−080386号公報に、管状の本体の両端にLEDを配置して線光源を実現する技術が開示されている。この光源は、管状の光源本体と、前記光源本体の開口端部に設けられた発光素子と、前記光源本体の内周面又は外周面に形成された光変換層とを少なくとも有する。前記光変換層は前記発光素子からの光を受光して前記光の波長よりも長い波長の変換光を出射する。この場合、光のムラの問題は解決できると考えられる。しかし、LEDは照射される面に対向して配置されていない。そのため、管状の光源本体の内部でより大きな光の屈折が必要となり、超光輝度LED光源および効率的に光を大きく屈折させる光学部材に大きなコストが必要となる。
環境的なリスクが少なく、危険なインバータ回路を使用せずに、所望の方向の所望の領域に少ないムラで光を照射することが可能な照明装置が望まれる。光の指向性が単一方向で点光源であるLEDを照明として使用し、所望の方向の所望の領域に少ないムラで光を照射することが可能な照明装置が求められる。
特開2002−197901号公報 特開2006−080386号公報
本発明の目的は、環境的なリスクが少なく、危険なインバータ回路を使用せずに、複数の方向の所望の領域に、少ないムラで光を照射することが可能な照明装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、光の指向性が単一方向で点光源であるLEDを照明として使用し、複数の方向の所望の領域に少ないムラで光を照射することが可能な照明装置を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、スロットマシン用リール及びスロットマシン前面パネルのリール上の装飾部分の二方向を少ないムラで照射できる照明装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、点光源であるLEDのリール表面への点状の写りこみを抑制することが可能な照明装置を提供することにある。
この発明のこれらの目的とそれ以外の目的と利益とは以下の説明と添付図面とによって容易に確認することができる。
以下に、発明を実施するための最良の形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための最良の形態との対応関係を明らかにするために括弧付きで付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、特許請-求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
本発明の照明装置は、基板(10)と、複数のLED(11)と、第1拡散板(13)と、反射板(12)と、第2拡散板(14)とを具備する。複数のLED(11)は、基板(10)上に配置されている。第1拡散板(13)は、複数のLED(11)の照射方向に設けられている。第2拡散板(14)は、照射方向と異なる第1方向に設けられている。反射板(12)は、複数のLEDを挟んで第2拡散板(14)と相対する位置に設けられ、複数のLED(11)の光を反射する。
上記の照明装置において、複数のLED(11)の各々は、照射方向を向いている複数のLED(11)の各々の光の一部が反射板(12)に直接入射するような指向角を有する。
上記の照明装置において、第1拡散板(13)は、第1拡散板(13)を透過する複数のLED(11)の各々の光を、基板(10)の長手方向に伸びた形状に拡散する。第2拡散板(14)は、第2拡散板(14)を透過する複数のLED(11)の各々の反射光を、基板(10)の長手方向に伸びた形状に拡散する。
上記の照明装置において、照射方向と、第1方向とは直交する。
上記の照明装置において、反射板(12)は、複数のLED(11)の光の反射光が第1方向に向かうような曲面を有する。
本発明により、環境的なリスクが少なく、危険なインバータ回路を使用せずに、複数の方向の所望の領域に、少ないムラで光を照射することが可能となる。
以下、本発明の照明装置の実施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。図4は、本発明の照明装置の実施の形態における構成を示す概略組み立て図である。照明装置8は、基板10と、複数のLED11と、反射板12と、第1拡散板13と、第2拡散板14と、補強部材15とを具備する。ここでは、LED11が8個の例を示しているが、本発明はこの例に限定されず、照射対象の大きさに応じて更に多く又は少なくLEDを有していても良い。
基板10は、略矩形形状を有する。その長手方向(X方向)の幅は、光を照射する領域の幅に応じて決定される。各LEDを制御する制御部18(後述)を配置する張り出し部10aを有していても良い。
複数のLED11は、トップビュー(上面発光型)LEDに例示され、基板10上に、基板10の長手方向(X方向)に沿って、所定の間隔で直線的に配置されている。所定の間隔で配置されることは、光のムラの抑制という点で好ましい。LED11の光の照射方向は、基本的には基板10の表面に垂直な方向(+Z方向)である。ここで、照射方向とは、光の強度の最も高い方向とする。
ただし、このLED11としては、指向性が相対的に低めのLEDを用いる。すなわち、LED11は、LED11の光が、第1拡散板13の位置で、第1拡散板13における反射方向(概ね−Y方向;後述)の幅(第1拡散板13の短辺の幅)のよりも広がりを有するような指向角を有する。これにより、LED11の光の一部を、反射板12に直接入射させ、第2拡散板14(後述)方向に反射することができる。例えば、指向角が100°以上、好ましくは120°以上、より好ましくは150°以上のLEDを用いる。それにより、LED11の広角側の光は反射板12に入射し易くなる。
反射板12は、略矩形形状を有する。その長手方向(X方向)の一辺を基板10の長手方向の一辺に結合される。反射板12は、基板10に対して所定の角度(例示:90°)を成すように結合される。反射板2は、複数のLED11の光を、基板10の長手方向の他の一辺に結合された第2拡散板14方向へ反射する。その反射方向が所望の方向となるように、上記の所定の角度が調整される。ここでは、反射方向として、基板10の表面に概ね平行な方向(概ね−Y方向)である。
なお、ここでは反射鏡12は、平面の場合を例に示しているが、曲面(例示:凹)曲面や、複数の平面をある角度で結合させた多面であっても良い。その場合も、反射方向が所望の方向となるように、曲面の曲率や、複数の平面の結合角度や、上記の所定の角度が調整される。ここでは、反射方向として、基板10の表面に概ね平行な方向(概ね−Y方向)である。
第1拡散板13は、複数のLED11の照射方向に設けられている。第1拡散板13の面は、基板10の面と略平行である。複数のLED11から照射された光が第1拡散板13を透過するとき、その光を線状に近い楕円形状に拡散する(散乱し分散させる)。楕円の長径方向は、この場合、第1拡散板13の長手方向と同じである。ただし、正確な楕円である必要はなく、ある方向に細長い形状であれば良い。ここでは、そのような形状も含めて、略楕円や略楕円形状と呼ぶことにする。
第2拡散板14は、反射板12の反射光の照射方向に設けられている。第2拡散板14の面は、基板10の面と略垂直である。ただし、反射反12の向きにより、第2拡散板14の面が反射光に略垂直になるように、基板10の面との関係を変更しても良い。複数の第2LED12から照射された光が第2拡散板14を透過するとき、その光を線状に近い略楕円形状に拡散する(散乱し分散させる)。略楕円の長径方向は、この場合、拡散板13の長手方向と同じである。
補強部材15は、第1拡散板13と第2拡散板14とを基板10に対して安定的に保持させるための補強部材である。基板10の面に略垂直な補強部材15bと、補強部材15bの一辺に結合され基板10の面と略平行な補強部材15aとを備える。補強部材15aは、補強部材15bに結合された辺と対向する辺を反射板12に結合している。補強部材15a、15b、反射板12は、X方向から見て略コの字型に、互いに結合する。更に、補強部材15bは基板10に結合する。第1拡散板13は補強部材15aに、第2拡散板14は補強部材15bに取り付けられる。補強部材15bは、カーボネートやアクリル等の透光性の板を用いることができる。
なお、第1拡散板13と第2拡散板14の強度が十分あり、基板10に安定的に結合している場合には、補強部材15を省略しても良い。その場合、第2拡散板14は基板10に安定的に結合され、第1拡散板13は第2拡散板14に安定的に結合される。
LED11の光の照射方向と、反射板12で反射される反射光の照射方向とは異なる方向を向いている。本実施の形態では両方向は互いに略垂直な関係にある。それにより、照明装置8は、一つの照明装置でありながら複数の方向を同時に照射することができる。
本実施の形態における照明装置8は、複数のLED11と第1拡散板13、及び、複数のLED11の光を反射する反射板12と第2拡散板14は、それぞれ基板10の表面に垂直な方向(+Z方向)、及び、基板10の表面に平行な方向(−Y方向)に光を照射するように配置されている。しかし、照射方向はそれらに限定されるものではなく、任意に変更可能である。
図5Aは、本発明の照明装置の実施の形態における照射状態を示す概略正面図である。ただし、第2拡散板14は図示省略している。ここでは、LED11が3個の例を示しているが、本発明はこの例に限定されず、照射対象の大きさに応じて更に多くのLEDを有していても良い。LED11は、自身が照射し第1拡散板13で拡散された略楕円状の光16の各々が途切れないような間隔で基板10に配置される。すなわち、第1拡散板13を透過した複数のLED11の各々の光は、第1拡散板13から予め設定された距離D1で、基板10の長手方向(X方向)に伸びた、線状に近い略楕円形状に拡散して互いに重なっている。これにより、第1拡散板13方向の複数のLED11の光を、ムラの少なく直線的で連続的な線状に変換することが可能となる。基板10の長手方向(X方向)は、照射方向(+Z方向)に略直角な方向である。
図5Bは、本発明の照明装置の実施の形態における照射状態を示す概略上面図である。ただし、第1拡散板13は図示省略している。ここでは、LED11が3個の例を示しているが、本発明はこの例に限定されず、照射対象の大きさに応じて更に多くのLEDを有していても良い。LED11は、図5Aで説明した条件だけでなく、自身が照射し及び反射板12で反射し第2拡散板14で拡散された略楕円状の光17の各々が途切れないような間隔で基板10に配置される。すなわち、第2拡散板14を透過した複数のLED11の各々の直接の光及び反射板12からの反射光は、第2拡散板14から予め設定された距離D2で、基板10の長手方向(X方向)に伸びた、線状に近い略楕円形状に拡散して互いに重なっている。これにより、第2拡散板14方向の複数のLED11の光及びその反射光を、ムラの少なく直線的で連続的な線状に変換することが可能となる。基板10の長手方向(X方向)は、照射方向(略−Y方向)に略直角な方向である。
図5Aにおいて、略楕円の大きさ(長径d01、短径d02)及び重なり(d2)については以下のように設定する。すなわち、目標とする距離(照射対象までの距離D1、D2)だけ離れた位置において、略楕円の重なった部分(S1)における(略楕円の)短径方向の長さ(d1)が、照射対象における照射予定領域(照射対象領域)の当該短径方向の長さ(d1)以上となるように設定する。加えて、連続的に並んだ略楕円形状の光における線状形状を成す部分であって、実際に照射に寄与する部分(矩形部分S0)の光の強度のムラが所定の範囲(例示:±20%以内)に収まるように設定する。図5Bにおいても同様である。
また、距離D1の調整は、例えば、LED11と第1拡散板13との距離や、LED11の特性(例示:光強度やその分布、指向角)や配置間隔や数により行うことができる。また、距離D2の調整は、例えば、LED11と反射板12及び/又は第2拡散板14との距離や、反射板12と第2拡散板14との距離、LED11の特性や配置間隔や数により行うことができる。
ここで、LED11及び反射板12の本発明における配置方法は、図5A及び図5Bの配置に限定されるものではない。すなわち、拡散板を透過した複数のLEDからの複数の略楕円形状の光(反射光の倍を含む)の各々が途切れずムラが少なく連続的な線形状の照射となるように配置されていれば良い。
更に、複数のLED11は、すべて同じ強度の光を照射する必要はない。すなわち、拡散板を透過した複数のLEDからの複数の略楕円形状の光の各々が途切れずムラが少なく連続的な線形状の照射となるように、LEDごとに光の強度を変更しても良い。このように光の強度を適切に変更することで、照射装置8は、よりムラが少なく連続的な線形状の照射を行うことができる。
図6A及び図6Bは、本発明の照明装置の実施の形態における構成を示す概略側面図である。図6Aを参照して、LED11の照射方向は下方(+Z方向)である。その照射された光は、第1拡散板13を透過して略楕円形状の光16となり、基板10の長手方向(X方向)(照射方向(+Z方向)に略直角な方向)に伸びて互いに線状に重なっている。一方、LED11の光の反射板12による反射光の照射方向は左やや下方(略−Y方向)である。その照射(反射)された光は、第2拡散板14を透過して略楕円形状の光17となり、基板10の長手方向(X方向)(照射方向(略−Y方向)に略直角な方向)に伸びて互いに線状に重なっている。
制御部18は、複数のLED11に電気的に接続され、それらの動作(点灯、消灯)を電気的に制御する。制御部18は、基板10の裏面(LEDを搭載した面とは反対の面)における基板10及びその張り出し部10a上に設けられる。ただし、本発明はこの例に限定されるものではない。例えば、張り出し部10aの下側に設置しても良く(図6A、制御部18a)、張り出し部10aのない基板10のみの裏面上に設けても良い(図6B、制御部18b)。制御部18aの配置の場合、基板10におけるLED搭載部分の裏面に冷却部をより広く確保することができ好ましい。
次に、本発明の照明装置を適用したスロットマシンについて説明する。スロットマシン1は、照明装置として冷陰極管を用いた照明装置108ではなく、本発明のLEDを用いた照明装置8を備えている以外は、図1及び図2で説明されたスロットマシン101と同じである。すなわち、スロットマシン1は、前面カバー1b、スロットマシン本体1a、装飾板2、リール3、窓4、コイン投入口5、レバー6、ストップボタン7、及び、照明装置8を具備する。ただし、前面カバー1b、スロットマシン本体1a、装飾板2、リール3、窓4、コイン投入口5、レバー6、及び、ストップボタン7は、前面カバー101b、スロットマシン本体101a、装飾板102、リール103、窓104、コイン投入口105、レバー106、及び、ストップボタン107と同じである。
図7は、本発明の照明装置を適用したスロットマシンを示す概略部分断面図である。図7は本体前面カバー1bを閉じた状態での装飾板2とリール3と窓4と照明装置8との位置関係を断面的に示している。LEDを用いたリール用の照明装置8の場合、照明装置8を、図4における第1拡散板13をリール3の方向に、第2拡散板14を装飾板2の方向にそれぞれ向くように、前面カバー1bに取り付け配置する。そのとき、照明装置8の光9のうち、LED11から直接照射される光16はリール3の表面(図柄のある面)を照らす。一方、LED11から出射され反射板12に反射された光17は装飾板2の裏面を照らす。すなわち、一台の照明装置8により、リール3の表面と装飾板2の裏面とを同時に照射することができる。このとき、光16及び光17は、基板10の長手方向(X方向)に連続的な線状でムラの少ない光なので、それぞれリール3の表面と装飾板2の裏面とをムラなく均一性の高い光で照らすことができる。また、LED11の光及びその反射光はある程度の指向性を有し、かつ、照射方向とは異なる方向の光も反射板12で反射して用いているので、不必要な部分を照らす余剰な光をきわめて少なくすることができる。
なお、第2拡散板14については、装飾板2に十分な拡散能力がある場合は単なる透明板を用いてもよい。又は、第2拡散板14を用いるにしても、装飾板2の拡散能力を考慮して、第2拡散板14で光17を直線的で連続的な線状にする必要はない。
本発明の照明装置は、LED(例示:トップビューLED)が直線状に搭載された基板と、そのLEDからの光の一部を別の照射方向に反射する反射板と、そのLEDの光及びその反射光の各々の照射方向に対向する位置に配置され光を線状に近い略楕円形状に拡散する拡散板とを備えている。それにより、本照明装置は、二方向に同時に照射することが可能となる。その結果、本照明装置をスロットマシンに適用した場合、リールの表面(図柄のある面)及び前面リール上の装飾面の裏面への照射を同時に行うことが可能となる。
本発明の照明装置は、LEDからの拡散された略楕円形状の各々の光が途切れないような間隔で、LEDを配置している。それにより、極めてムラの少ない線状のリール用の照明が実現可能となるとともに、リール面への点状の写りこみが排除可能となる。また、LEDがリール面の対面に配置されるため、そのリール面を効率良く照らすことが可能となる。
本発明の照明装置は、更に、LEDの光の一部を反射する反射板からの拡散された略楕円形状の各々の光が途切れないような間隔で、LEDを配置している。それにより、リール面と同様に、極めてムラが少ない線状の装飾面の裏面用の照明が実現可能となる。また、LEDが装飾面の裏面の対面に配置されているため、その装飾面の裏面を効率良く照らすことが可能となる。
以上のように、本発明の照明装置により、冷陰極管に必要な高電圧を発生する危険なインバータ回路が不要となる。また、環境的なリスクの高い冷陰極管が不要となる。すなわち、環境的なリスクが少なく、危険なインバータ回路を使用せずに、複数の方向の所望の領域に、少ないムラで光を照射することが可能である。また、の指向性が単一方向で点光源であるLEDを照明として使用し、複数の方向の所望の領域に少ないムラで光を照射することが可能となる。すなわち、スロットマシン用リール及びスロットマシン前面パネルのリール上の装飾部分の二方向を少ないムラで照射できる。そのとき、点光源であるLEDのリール表面への点状の写りこみを抑制することが可能となる。
本発明は上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変形又は変更され得ることは明らかである。
図1は、一般的なスロットマシンを示す概略正面図である。 図2は、図1のスロットマシンにおけるリール用照明装置の一般的な配置場所を示す概略図である。 図3は、図1のスロットマシンにおけるリール用照明装置の一般的な配置場所を示す概略断面図である。 図4は、本発明の照明装置の実施の形態における構成を示す概略組み立て図である。 図5Aは、本発明の照明装置の実施の形態における照射状態を示す概略正面図である。 図5Bは、本発明の照明装置の実施の形態における照射状態を示す概略上面図である。 図6Aは、本発明の照明装置の実施の形態における構成を示す概略側面図である。 図6Bは、本発明の照明装置の実施の形態における他の構成を示す概略側面図である。 図7は、本発明の照明装置を適用したスロットマシンを示す概略部分断面図である。
符号の説明
1、101 スロットマシン
1a,101a スロットマシン本体
1b、101b 前面カバー
2、102 装飾板
3、103 リール
4、104 窓
5、105 コイン投入口
6、106 レバー
7、107 ストップボタン
8、108 照明装置
9、9a、9b、109、109a、109b 光
10 基板
10a 張り出し部
11 LED
12 反射板
13 第1拡散板
14 第2拡散板
15 補強部材
15a、15b、15 補強部材

Claims (5)

  1. 基板と、
    前記基板上に配置された複数のLEDと、
    前記複数のLEDの照射方向に設けられた第1拡散板と、
    前記照射方向と異なる第1方向に設けられた第2拡散板と、
    前記複数のLEDを挟んで前記第2拡散板と相対する位置に設けられ、前記複数のLEDの光を反射する反射板と
    を具備する
    照明装置。
  2. 請求項1に記載の照明装置において、
    前記複数のLEDの各々は、前記照射方向を向いている前記複数のLEDの各々の光の一部が前記反射板に直接入射するような指向角を有する
    照明装置。
  3. 請求項1又は2に記載の照明装置において、
    前記第1拡散板は、前記第1拡散板を透過する前記複数のLEDの各々の光を、前記基板の長手方向に伸びた形状に拡散し、
    前記第2拡散板は、前記第2拡散板を透過する前記複数のLEDの各々の反射光を、前記基板の長手方向に伸びた形状に拡散する
    照明装置。
  4. 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の照明装置において、
    前記照射方向と、前記第1方向とは直交する
    照明装置。
  5. 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の照明装置において、
    前記反射板は、前記複数のLEDの光の反射光が前記第1方向に向かうような曲面を有する
    照明装置。
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