JP3143412U - レンズ及び電飾器 - Google Patents

Abstract

【課題】ろうそくの炎の形状に近い光像が得られるレンズ及び電飾器を提供する。
【解決手段】電飾器は、基台２の外周に付設された操作子を左右に動作させることによって、消灯モード、ろうそくモード及び全灯モードを選択的に切り替えることができる。そして、基台２の上に着脱自在に付設されたカバー部４には、ろうそくモード及び全灯モードのときにはそれぞれ所定の光像が映し出される。電飾器用のレンズは、光を一端から入射するための柱状部６ａと、前記柱状部６ａの他端に連設され光を出射するための尖頭状部６ｂとを備え、前記尖頭状部６ｂの表面には光拡散部が形成されていることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本考案は、レンズ及び電飾器に関するものである。

従来、電飾器として、複数の発光素子を等間隔に基板の上に取り付け、この基板を覆い、ろうそくの炎をイメージする形状をして、光を拡散および透過する第１カバーと、第１のカバーの外側に設けて少なくとも側面の一部または全部が光を拡散および透過する第２のカバーを設けたものが知られている（例えば、特許文献１）。このように構成された発光素子は、電源を印加すると、個々の周期でそれぞれ明暗を変化させながら点灯し、個々の明暗で点灯させられた明かりは重なり合って、さらに第１のカバーおよび第２のカバーで拡散および透過されて、第２のカバーの外から見るとろうそくの炎に近いあかりを実現することができる。
特開２００４−７１３７６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の電飾器では、発光素子をドーム状の第１カバーで覆っているだけなので、外部から視認できる光像は卵形に近く、ろうそくの炎の形状を表現するには十分でなかった。なぜなら、ろうそくの炎の形状は炎の基端が丸く、先端が尖っているのに対して、上記特許文献１に記載の電飾器では、上述のように、光像は上下とも丸まっているからである。

本考案は、かかる問題点を解決するためになされたもので、ろうそくの炎の形状に近い光像が得られるレンズ及び電飾器を提供することを目的とする。

請求項１の考案は、光を一端から入射するための柱状部と、前記柱状部の他端に連設され光を出射するための尖頭状部とを備え、前記尖頭状部の表面には光拡散部が形成されていることを特徴とするレンズである。

請求項２の考案は、請求項１に記載のレンズであって、前記光拡散部は粗面によって構成されていることを特徴とする。

請求項３の考案は、請求項１に記載のレンズであって、前記光拡散部は拡散シートを貼り付けることによって形成されていることを特徴とする。

請求項４の考案は、請求項１から３いずれか一項に記載のレンズであって、前記柱状部は円柱形であり、前記尖頭状部は円錐形であることを特徴とする。

請求項５の考案は、
請求項１から４いずれか一項に記載のレンズと、前記柱状部の前記一端から光を入射させるための発光部と、前記柱状部の前記一端側が挿入され前記レンズを所定状態に保持するレンズ受けと、を備えることを特徴とする電飾器である。

請求項６の考案は、請求項５に記載の電飾器であって、
少なくとも前記レンズの外周の回りを取り囲む半透明のカバー部を備えることを特徴とする。

請求項７の考案は、請求項５又は６に記載の電飾器であって、
前記発光部は３個以上の発光素子を含んで構成され、一のモードでは、前記３個以上の発光素子の中の少なくとも２個の発光素子は点灯制御信号生成部によって生成された別々の点灯制御信号によって互いに異なる周期で明暗を繰り返すように発光制御され、残りの発光素子の中の少なくとも１個の発光素子は、点灯制御信号生成部によって生成され前記別々の点灯制御信号を所定の時間間隔で交互に切り替えた形の点灯制御信号によって発光制御されることを特徴とする。

請求項１から７の考案によれば、表面に光拡散部が形成された尖頭状部を備えるので、この尖頭状部によって基端側で丸く先端側で尖った光像が得られることになる。その結果、従来に比較すると、さらに、ろうそくの炎に近い形の光像が得られることになる。

請求項７の考案によれば、一のモードでは、別々の点灯制御信号によって発光制御される発光素子によって形成される光像に、別々の点灯制御信号を所定の時間間隔で順次に切り替えて生成される点灯制御信号によって発光制御される発光素子によって形成される光像が加わるので、全体としての光像が大きく伸縮することとなり、ろうそくの炎の揺らぎ及び瞬きの様を表現することができる。

以下、本考案の実施形態に係るレンズ及び電飾器を図面に基づいて説明する。
図１は、本考案の実施形態に係る電飾器の斜視図、図２は、図１の電飾器のカバー部等の一部を切り欠いた状態の斜視図、図３は、図１の電飾器の分解斜視図である。

本考案の実施形態に係る電飾器１では、基台２の外周に付設された操作子３を左右に動作させることによって、消灯モード、ろうそくモード及び全灯モードを選択的に切り替えることができる。そして、基台２の上に着脱自在に付設されたカバー部４には、ろうそくモード及び全灯モードのときにはそれぞれ所定の光像が映し出される。具体的には、ろうそくモードのときには、カバー部４にはろうそくの炎のように瞬きをし揺らぎのある光像が映し出され、全灯モードのときにはろうそくの炎のような形状はしているが瞬き及び揺らぎの少ない光像が映し出される。
以下、この電飾器１の詳細を説明する。

基台２の内部には、電飾器１の電源となる電池（図示せず）と、発光素子点灯回路装置２０（図４参照）とが設置されている。このうち発光素子点灯回路装置２０については後に詳細に説明する。

基台２の上面には、特に限定はされないが、３個の発光素子（ＬＥＤ）Ａ，Ｂ，Ｃが配線基板１０の上に並んで設けられている。３個の発光素子（ＬＥＤ）Ａ，Ｂ，Ｃは、特に限定はされないが、チップタイプのものであり、その３個の発光素子Ａ，Ｂ，Ｃの発光色は、例えば、白色となっている。
また、基台２の上面にはレンズ立て５が設置されている。レンズ立て５はレンズ６を起立させるためのものである。このレンズ立て５は円筒状を呈し、下端には起立を容易にするための鍔部が形成されている。レンズ立て５の開口径は、３個の発光素子Ａ，Ｂ，Ｃを取り囲むことができる大きさとなっている。
ここで、レンズ立て５は全体が遮光性を有し、３個の発光素子Ａ，Ｂ，Ｃが外部から直接視認できないような構成となっている。なお、レンズ立て５の一部だけ遮光性を有する構成としても良い。必要なのは、３個の発光素子Ａ，Ｂ，Ｃからの光が直接に外部に漏れるのを防止することである。

レンズ６は、特に限定はされないが、アクリル樹脂又はガラスによって形成されている。このレンズ６はろうそくの炎の形状に似せた光像を形成するためのもので、柱状部６ａ及び尖頭状部６ｂを備えている。
レンズ６の柱状部６ａは円柱状に形成されている。この柱状部６ａは、特に限定はされないが、無色透明となっている。この柱状部６ａの下端が上記レンズ立て５の開口に差し込まれることによって、レンズ６はレンズ立て５に保持される。
一方、レンズ６の尖頭状部６ｂは、特に限定はされないが、円錐状に形成されている。そして、この尖頭状部６ｂの外周面は光拡散面となっている。尖頭状部６ｂの外周面を光拡散面とする手法としては、例えば、サンドブラスト法によって尖頭状部６ｂの外周面に凹凸を形成する方法や、ヤスリで削ることによって尖頭状部６ｂの外周面に筋状の凹凸を形成する方法や、光拡散フィルムを尖頭状部６ｂの外周面に貼る方法などが挙げられる。
また、尖頭状部６ｂは、特に限定はされないが、染料などによって色付けされている。
なお、尖頭状部６ｂの先端は尖っていても良いが、多少丸まっているか、平らな部分があっても良い。例えば、平らな部分があれば、そこから光が上方に向けて抜けるので光像の高さが大きくなる。

カバー部４は、基台２の上面と、レンズ立て５に保持されたレンズ６とを覆うものである。このカバー部４は、コップを逆さまにした形状を呈している。このカバー部４の表面はスリガラス状で半透明となっている。
なお、カバー部４はレンズ６の外周を取り囲むものであれば良い。また、カバー部４は和紙などから構成されていても良い。さらに、カバー部４を設けずに、投影レンズを通して光像を壁やスクリーンに投影するように構成しても良い。

次に、図４に基づいて発光素子点灯回路装置２０を説明する。
発光素子点灯回路装置２０は、基準信号発生部２１と、第１デューティ制御部２２と、第２デューティ制御部２３と、切り替え信号発生部２４と、駆動切り替え部２５と、点灯ドライバ２６とを含んで構成されている。この発光素子点灯回路装置２０の各部の構成を、ろうそくモードにある場合の働きと共に説明する。

基準信号発生部２１は、３個の発光素子Ａ，Ｂ，Ｃを駆動するための基準信号を生成するためのものである。この基準信号としては、特に限定はされないが、８．２５Ｈｚの方形波の信号が生成される。
第１デューティ制御部（点灯信号生成部）２２は、主に、上記基準信号に基づいて発光ダイオードＡの点灯制御信号を生成するためのものである。また、第２デューティ制御部（点灯信号生成部）２３は、主に、上記基準信号に基づいて発光ダイオードＢの点灯制御信号を生成するためのものである。
ここに、第１デューティ制御部２２及び第２デューティ制御部２３は、基準信号発生部２１からの基準信号のデューティを特に限定はされないが図５に示す９８．７％〜図６に示す６％の間で周期的に変化させて、正弦波又は三角波の如く明暗を繰り返すように発光素子Ａ，Ｂを発光させるためのものである。ただし、第１デューティ制御部２２から出力される点灯制御信号と第２デューティ制御部２３から出力される点灯制御信号とでは、デューティの変化の周期が異なっている。特に限定はされないが、第１デューティ制御部２２から出力される点灯制御信号ではデューティーの変化の周期が０．１４Ｈｚ、第２デューティ制御部２３から出力される点灯制御信号の変化の周期は０．２２Ｈｚとなっている。
切り替え信号発生部２４は、発光素子Ｃの駆動切り替えを行うためのタイミング信号を生成するためのものである。このタイミング信号としては、特に限定はされないが、図７に示す２．８５Ｈｚの方形波の信号が生成される。
駆動切り替え部（点灯信号生成部）２５は、第１デューティ制御部２２及び第２デューティ制御部２３の点灯制御信号に基づき発光素子Ｃの点灯制御信号を生成するためのものである。具体的には、駆動切り替え部２５は、切り替え信号発生部２４からの駆動切り替えタイミング信号のハイ、ローの切り替えタイミングで、第１デューティ制御部２２から出力される点灯制御信号と第２デューティ制御部２３から出力される点灯制御信号とを交互に切り替えてなる点灯制御信号を生成する。
点灯ドライバ２６は、点灯制御信号を反転させて発光素子Ａ，Ｂ，Ｃに供与する。
以上によって、発光ダイオードＡ，Ｂ，Ｃの発光は図８（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のように制御される。

以上、ろうそくモードにある場合の発光素子点灯回路装置２０の各部の働きを説明したが、全灯モードにある場合には、例えば、第１デューティ制御部２２及び第２デューティ制御部２３は、基準信号発生部２１からの基準信号のデューティを特に限定はされないが図５に示す９８．７％に固定させて点灯ドライバ２６に供与する。

次に、本考案の実施形態に係るレンズ６の作用及び効果を説明する。
先ず、発光素子を定電流で発光させた場合にカバー部４に投影される光像を見てみる。
図９には、円柱状で上面を丸めた乳白色のカバー４０で発光素子を覆った場合のカバー部４１（形状だけが上記実施形態のカバー部４と異なる。）に投影される光像が模式的に示されている。この場合には、カバー部４１に投影される光像は卵形状に近いものとなる。すなわち、光像は上下とも丸まった形状となる。
図１０には、円柱状で上面が平らなレンズ５０の上部外周面を拡散面とした場合のカバー部４（上記実施形態のカバー部と同じなので同一符号を使用する。）に投影される光像が模式的に示されている。この場合には、光像は円柱状の形状となる。
図１１には、上記実施形態に係るレンズ６を使用した場合の上記カバー部４に投影される光像が模式的に示されている。この場合には、光像は下側が丸く上側が尖った形状となる。実際のろうそくの炎は雫形状であり、この図１１のレンズ６を使用した場合の光像に近いものである。なお、ちなみに、尖頭状部６ｂを図１１の場合よりも短くした場合には、光像の高さが小さくなる。あまり小さくなると横方向の寸法に対して高さ方向の寸法が足りなくなってろうそくの炎の形状とかけ離れるので、柱状部３０の２倍以上とすることが好ましい。

次に、本考案の実施形態に係る電飾器１の作用及び効果を説明する。
電飾器１によれば、互いに異なる周期で明暗を繰り返す２個の発光素子Ａ，Ｂの組み合わせによって生成される光像の揺らぎの上に、２個の発光素子Ａ，Ｂの発光状態を交互に取る発光素子Ｃの光像の揺らぎが加わるので、全体としての構造は上下方向に大きく伸縮することになるとともに、明るさも大きく変化する。
この様子が図１２に模式的に示されている。その結果、ろうそくの炎が小さくなり一瞬消えかかった後、また、勢いよく燃え盛る様子が表現できることになる。

以上、本考案の実施形態について説明したが、本考案は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることはいうまでもない。
例えば、上記実施形態では、円柱状の柱状部に円錐状の尖頭状部を設けているが、角錐状の柱状部に角錐状の尖頭状部を設けても良いことは勿論である。
また、柱状部の長さ方向に直交する断面と尖頭状部の同一方向断面とは互いに同一又は相似の形となっているが、互いに異なっていても良い。
さらに、柱状部の外周面と尖頭状部の外周面とが連続している場合について説明したが、柱状部と尖頭状部との境界部分に段差が形成されていても良い。

本考案の実施形態に係る電飾器の斜視図である。 図１の電飾器のカバー部等の一部を切り欠いた状態の斜視図である。 図１の電飾器の分解斜視図である。 図１の電飾器の発光素子点灯回路装置の構成を示す図である。 図１の電飾器のＬＥＤ点灯制御波形を示す図である。 図１の電飾器のＬＥＤ点灯制御波形を示す図である。 駆動切り替え波形を示す図である。 発光ダイオードＡ，Ｂ，Ｃの発光の制御波形を示す図である。 比較例の構成及び光像の模式図である。 比較例の構成及び光像の模式図である。 実施形態に係るレンズ及び光像の模式図である。 実施形態に係るレンズ及び光像変化の模式図である。

符号の説明

１ 電飾器
２ 基台
３ 操作子
４ カバー部
５ レンズ立て
６ レンズ
２０ 発光素子点灯回路装置
２１ 基準信号発生部
２２ 第１デューティ制御部（点灯信号生成部）
２３ 第２デューティ制御部（点灯信号生成部）
２４ 切り替え信号発生部（点灯信号生成部）
２５ 駆動切り替え部（点灯信号生成部）
２６ 点灯ドライバ

Claims (7)

1. 光を一端から入射するための柱状部と、前記柱状部の他端に連設され光を出射するための尖頭状部とを備え、前記尖頭状部の表面には光拡散部が形成されていることを特徴とするレンズ。
2. 前記光拡散部は粗面によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ。
3. 前記光拡散部は拡散シートを貼り付けることによって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ。
4. 前記柱状部は円柱形であり、前記尖頭状部は円錐形であることを特徴とする請求項１から３いずれか一項に記載のレンズ。
5. 請求項１から４いずれか一項に記載のレンズと、前記柱状部の前記一端から光を入射させるための発光部と、前記柱状部の前記一端側が挿入され前記レンズを所定状態に保持するレンズ受けと、を備えることを特徴とする電飾器。
6. 少なくとも前記レンズの外周の回りを取り囲む半透明のカバー部を備えることを特徴とする請求項５に記載の電飾器。
7. 前記発光部は３個以上の発光素子を含んで構成され、一のモードでは、前記３個以上の発光素子の中の少なくとも２個の発光素子は点灯制御信号生成部によって生成された別々の点灯制御信号によって互いに異なる周期で明暗を繰り返すように発光制御され、残りの発光素子の中の少なくとも１個の発光素子は、点灯制御信号生成部によって生成され前記別々の点灯制御信号を所定の時間間隔で交互に切り替えた形の点灯制御信号によって発光制御されることを特徴とする請求項５又は６に記載の電飾器。

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