JP3628208B2 - 発光タイル - Google Patents
発光タイル Download PDFInfo
- Publication number
- JP3628208B2 JP3628208B2 JP10405899A JP10405899A JP3628208B2 JP 3628208 B2 JP3628208 B2 JP 3628208B2 JP 10405899 A JP10405899 A JP 10405899A JP 10405899 A JP10405899 A JP 10405899A JP 3628208 B2 JP3628208 B2 JP 3628208B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light emitting
- tile
- transparent plate
- planar
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V33/00—Structural combinations of lighting devices with other articles, not otherwise provided for
- F21V33/006—General building constructions or finishing work for buildings, e.g. roofs, gutters, stairs or floors; Garden equipment; Sunshades or parasols
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
- E01C17/00—Pavement lights, i.e. translucent constructions forming part of the surface
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
- E01F9/00—Arrangement of road signs or traffic signals; Arrangements for enforcing caution
- E01F9/50—Road surface markings; Kerbs or road edgings, specially adapted for alerting road users
- E01F9/535—Kerbs or road edgings specially adapted for alerting road users
- E01F9/547—Kerbs or road edgings specially adapted for alerting road users illuminated
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
- E01F9/00—Arrangement of road signs or traffic signals; Arrangements for enforcing caution
- E01F9/50—Road surface markings; Kerbs or road edgings, specially adapted for alerting road users
- E01F9/553—Low discrete bodies, e.g. marking blocks, studs or flexible vehicle-striking members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S9/00—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply
- F21S9/02—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator
- F21S9/03—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator rechargeable by exposure to light
- F21S9/037—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator rechargeable by exposure to light the solar unit and the lighting unit being located within or on the same housing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
- F21V23/04—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches
- F21V23/0442—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches activated by means of a sensor, e.g. motion or photodetectors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
- Y02B20/72—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps in street lighting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Road Signs Or Road Markings (AREA)
- Finishing Walls (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、庭や道路などの地面あるいはビルや家屋などの壁面に設けられる発光タイルに係り、発光タイルの施工・保守面の向上に加え意匠面の向上および非常時の対応面の向上を一挙に図るための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、庭や道路などの地面あるいはビルや家屋などの壁面に設けられるタイルのひとつとして、発光機能をもつ発光タイルがある。従来の発光タイルは、透明なプレート状タイル面部の裏側に小型の蛍光灯が設置された構成となっており、施工の際には蛍光灯と外部電源との間の配線が同時に行われる。そして、夜間は外部電源から配線経由で供給される電力で蛍光灯が点灯し、闇の中にタイルが光って浮かび上がるように見えることから、発光タイルは、夜間の景観を高めたりする、夜間の行動の目印となったりするということで役立っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の発光タイルの場合、施工・保守性や意匠性あるいは非常時の対応性が十分ではないという問題がある。
【0004】
施工の際には蛍光灯と外部電源の間の配線工事を必ず行わなければならない。また工事後も配線チェックなどの保守作業が必要となる。発光タイルは単独ではなく複数個配設することが多いので、施工や保守(メンテナンス)は大変な作業となる。
【0005】
また、線発光体である蛍光灯は輝度が高く、眩しい上に蛍光灯の形が透けて見えたりすることから、見た目に美しいとは言えない。
【0006】
しかも、落雷や地震などで停電が起きた場合、発光タイルの発光機能は全く失われ、非常時の際の夜間行動の目印にはならなくなることもあるので、従来の発光タイルは、非常時の対応性も十分とは言えない。
【0007】
本発明は、上記の事情に鑑み、施工・保守性および意匠性のみならず非常時対応性にも優れる発光タイルを提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような課題を解決するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に記載の装置は、少なくとも一部が透光性領域となっている板状のタイル面部を備えているとともに、タイル面部の透光性領域を透過した太陽光をおのおの受光して起電力を発生するよう並べて配置された複数個の太陽電池と、太陽電池に発生した電力を蓄積する電気二重層コンデンサと、発光面をタイル面部の裏面に臨ませるようにして配置された面状発光手段と、周囲照度が予め定めた設定照度以下の場合には電気二重層コンデンサの蓄積電力を面状発光手段へ自動的に供給して面状発光手段の発光面を光らせる発光制御手段とを、タイル面部の裏面側に備えるとともに、前記太陽電池が前記面状発光手段の発光面の周囲に沿って設置されていることを特徴とするものである。
【0009】
また、請求項2の発明は、請求項1に記載の発光タイルにおいて、前記複数個の太陽電池は並列構造を含むものである。
【0010】
また、請求項3の発明は、請求項1または2に記載の発光タイルにおいて、面状発光手段は、タイル面部に対して面平行の状態で配置された透明プレートと、透明プレートの端面側から透明プレート内へ面方向に向けて光を入射する投光手段と、透明プレートにおけるタイル面部に近い方の表面側を光散乱面とする光散乱手段と、透明プレートにおけるタイル面部に遠い方の面を光反射面とする光反射手段とを有するものである。
【0011】
また、請求項4の発明は、請求項1または2に記載の発光タイルにおいて、面状発光手段は、タイル面部に対して面平行の状態で配置された透明プレートと、透明プレートの端面側から透明プレート内へ面方向に向けて光を入射する投光手段と、透明プレートにおけるタイル面部に遠い方の面を光乱反射面とする光乱反射手段とを有するものである。
【0012】
また、請求項5の発明は、請求項2ないし4のいずれかに記載の発光タイルにおいて、投光手段が対向する端面に分かれて設けられた複数個の光源を有しているとともに、各光源は、透明プレートへの光の入射方向が互い違いとなる位置に配置されているものである。
【0013】
また、請求項6の発明は、請求項1から5のいずれかに記載の発光タイルにおいて、面状発光手段の発光面に表示部材が設けられているものである。
【0014】
また、請求項7の発明は、請求項6に記載の発光タイルにおいて、表示部材が光透過領域と遮光領域の組み合わせにより構成されているとともに、遮光領域の裏側に光反射面が設けられているものである。
【0015】
【作用】
本発明に係る発光タイルにおける発光等の作用について説明する。
請求項1の発光タイルの場合、板状タイル面部の表面が露出するようにして(地面や壁面などの)取り付け面に施工される。施工後、発光タイルのタイル面部の透光性領域を太陽光が通り抜け、複数個の太陽電池へそれぞれ入射すると、太陽光を受光した各太陽電池は電力を発生すると同時に、電気二重層コンデンサへ電力を蓄積する。
【0016】
そして、夕暮れになり、周囲照度が予め定めた設定照度以下になった場合、発光制御手段によって、電気二重層コンデンサの蓄積電力が面状発光手段へ自動的に供給されるのに伴って面状発光手段の発光面が光り出す。発光面から出る光はタイル面部の透光性領域を通り抜け、タイルの周囲に放出される結果、タイルの発光機能が果たされる。
【0017】
つまり、請求項1の発光タイルには、太陽電池および電気二重層コンデンサによる自家発電機能が備わっているので、タイルを据えつけれるだけで済むようになり、従来のような配線工事や工事後の点検の必要はない上、災害等による停電時も発光停止という事態に陥る心配がなくなり、発光機能はしっかり維持される。また、本発明の発光タイルの発光手段は、点状や線状ではなくて面状であるので、眩しすぎたり、目障りになったりするようなことはなく、従来に比べて意匠性が高くなる。
【0018】
また、複数の太陽電池が1ケ所に固まって配置されるのではなくて、面状発光手段の発光面の周囲に沿って分かれて設置されており、タイル面部の上に何か異物体(例えば落葉や紙屑)が載った場合でも、異物体の下にならずに太陽光が受光できる太陽電池が残存するので、電気二重層コンデンサへの電力蓄積動作は継続される。
【0019】
請求項2の発光タイルでは、複数個の太陽電池が並列構造を含むので、一部の太陽電池がゴミなどで覆われても十分に蓄電可能である。
【0020】
請求項3の発光タイルでは、発光時、投光手段により透明プレート内へ面方向に向けて入射された光は、裏面側の光反射面で反射してタイル面部の方へ向きを変え、表面側の光散乱面で散乱を受けながらタイル面部の透光性領域から周囲へ放出される。そのため、光反射面による光反射で入射光の大部分が放出されて発光面が明るくなるとともに、光散乱面による光散乱(光拡散)で発光面が非常に柔らかい(ソフトな)感じになる。
【0021】
請求項4の発光タイルでは、発光時、投光手段により透明プレート内へ面方向に向けて入射された光は、裏面側の光乱反射面で反射してタイル面部の方へ向きを変えると同時に散乱を受けてタイル面部の透光性領域から周囲へ放出される。そのため、光乱反射面による光反射で入射光の大部分が放出されて発光面が明るくなるとともに、光乱反射面による光散乱(光拡散)で発光面が非常に柔らかい感じになる。
【0022】
請求項5の発光タイルでは、投光手段の複数個の光源の入射方向が互い違いとなっていて、透明プレート内に万遍なく光源の光が入射されるので、面状発光手段の発光面が光むらのない均一なものとなる。
【0023】
請求項6の発光タイルでは、面状発光手段の発光面には表示部材が設けられており、発光機能に加え表示部材による表示機能が加わる。
【0024】
請求項7の発光タイルでは、面状発光手段の発光面に光透過領域と遮光領域の組み合わせによる表示部材が設けられているとともに、投光手段の光が遮光領域の裏側の光反射面で反射されて放出される結果、投光手段の光が遮光領域で吸収されることなく光透過領域から漏れなく放出されて光透過領域と遮光領域との光量差が顕著となるので、表示部材が明瞭に見える。
【0025】
【発明の実施の形態】
続いて、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する。図1は実施例に係る発光タイルを真上から見た状態を示す平面図、図2は実施例の発光タイルの内部構成を示す垂直断面図、図3は実施例の発光タイルを斜め上方より見た状態を示す斜視図、図4は実施例の発光タイルの施工後の状況を示す斜視図、図5は実施例の発光タイルの電気回路である。
【0026】
実施例の発光タイルは、図1〜3に示すように、全体形状が平箱をひっくり返して伏せたような形の透明ガラス製タイル本体1を備えていて、タイル本体1の上面壁部分が板状のタイル面部1Aであり、タイル本体1の側壁部分がタイル面部1Aを支える脚部1Bである。したがって、実施例の場合、タイル面部1Aは全体が透光性領域となっている。実施例の発光タイルは、図4に示すように、タイル面部1Aの表面が地面に露出するように埋め込まれて施工されるものであり、タイル面部1Aの表面が所謂タイル面となり、図示通りに多数の発光タイルが前後左右に並べられて施工されることもあれば、発光タイルが1個だけ孤立状態で単独施工されることもある。
【0027】
そして、実施例の発光タイルの場合、プレート状のタイル面部1Aと脚部1Bがタイル面部1Aの裏側へ作る空間Sに発光機能を果たすのに必要な部品類が収納されている。すなわち、図1ないし図2に示すように、発光用の電力をつくる太陽電池2と、太陽電池2が発生する電力を蓄積するための電気二重層コンデンサ3と、タイル部1Aの表面より周囲へ放出する光を発する面状発光部4と、面状発光部4の点灯制御を司る発光制御回路などを搭載したプリント基板5がタイル面部1Aの空間Sに収められており、太陽光が降り注ぐ昼間、太陽電池2で発生した電力が電気二重層コンデンサ3に蓄積される一方、太陽が没する夕刻になって周囲が暗くなると電気二重層コンデンサ3の蓄積電力が面状発光部4へ供給されて面状発光部4の発光面4Aが自動的に発光してタイルが光る構成となっている。
【0028】
実施例の発光タイルの場合、周囲から太陽光を受けなければならない太陽電池2と光を周囲へ放出しけなければならない面状発光部4とは、タイル面部1Aの直下に配置され、周囲とは直接的に関係しない電気二重層コンデンサ3やプリント基板5は、太陽電池2および面状発光部4の下側へ配置されている。以下、実施例の発光タイルの各部構成を詳しく説明する。
【0029】
実施例の場合、タイル本体1のタイル面部1Aの裏側の空間Sは、発光機能に必要な部品類が収められた後、底部開口から耐水性樹脂PSが充填されることにより完全に樹脂封止されているので、完全防水性構造となっている。したがって、図4に示すように、実施例の発光タイルが地面に埋設された場合でも、タイル面部1Aの空間S内の部品類は水分・湿気から守られることになる。
【0030】
実施例の発光タイルでは、8個の太陽電池2が、図1又は図3に示すように、面状発光部4の発光面4Aの周囲を巡るようにして分かれて設置されており、タイル面部1Aを透過した太陽光をおのおの受光して起電力を同時に発生する並列配置構成となっている。また、実施例の場合、個々の太陽電池2は6個の単位セル2aが直列に接続された構成である。勿論、太陽電池2における単位セルの個数は、特定の数に限られるものではなくて、太陽電池2に必要とされる電圧に応じて1個以上の適当な数が選ばれることは言うまでもない。
【0031】
そして、実施例の発光タイルの場合、図5に示すように、電気二重層コンデンサ3には各太陽電池2が並列に接続されていて、各太陽電池2に発生した電力が電気二重層コンデンサ3に蓄積される構成となっている。このように各太陽電池2を並列接続したことにより、一部の太陽電池2がゴミなどで覆われたとしても十分に蓄電可能であるので、タイルが汚染されても十分に使用することができる。
【0032】
なお、各太陽電池2を全て並列に接続するのではなく、所要の電圧に応じて直列接続を併用した直並列接続にしてもよい。また、電気二重層コンデンサ3は、図5に示すように1個である必要はなく、必要とされる静電容量に応じて複数個の並列接続構成がとられることもある。
【0033】
また、各太陽電池2による総発電量は、曇天や雨天が続き日中の日射量が少ない場合を想定し、その場合でも負荷が当日中に消費する電力を電気二重層コンデンサ3へ充電できるように設定してある。また、電気二重層コンデンサ3の容量は、負荷が1日に消費する電力を蓄電できる容量に設定する。このため電気二重層コンデンサ3は、容量の余裕が従来の蓄電池を使用した場合に比べ1/5〜1/30となり、その寸法が従来の蓄電池と比べると大幅に小型軽量なものとなる。
【0034】
なお、実施例の場合、図5に示すように、太陽電池2と電気二重層コンデンサ3の間には、過電圧保護回路6、逆流防止ダイオード7、および、電圧安定化回路8が設けられている。
【0035】
太陽電池2の充電電圧が電気二重層コンデンサ3の許容電圧を越す過充電電圧になるのを防止するために、過電圧保護回路6が設けられている。また、夜間など太陽電池2に起電力が発生しない時は、電気二重層コンデンサ3の側が高電圧となり、電力が太陽電池2の方へ逆流する不都合が起こるので、逆流防止ダイオード7によって電気二重層コンデンサ3の蓄積電力の逆流を防止する。さらに、電圧安定化回路8によって充電電圧を常に一定に保ち充電電圧の変動を防止する。
【0036】
一方、面状発光部4は、図6に示すように、タイル面部1Aに対して面平行(向かい合う面が平行)の状態で配置された透明プレート4Bと、透明プレート4の対抗する一対の端面4C,4Dの側からそれぞれ透明プレート4B内へ面方向に光を入射する4個の発光ダイオード(LED)4E〜4Hを具備するとともに、透明プレート4Bのタイル面部1Aに近い方の表面4Iの側が光散乱面となっており、透明プレート4Bのタイル面部1Aに遠い方の表面(裏面)4Jの側が光反射面となっている。
【0037】
また、端面4Cの側と端面4Dの側に分かれて設けられた発光ダイオード4E,4Fおよび発光ダイオード4G,4Hは、図6に一点鎖線で示すように、透明プレート4Bへの光の入射方向が互い違いとなる位置にそれぞれ配置されている。これら発光ダイオード4E〜4Hの取り付けは、透明プレート4Bの端面4C,端面4Dに密着配置された長細い白色の不透明樹脂ピース4a,4bの孔に挿入固定することにより行われている。
【0038】
実施例の場合、透明プレート4Bは無色透明アクリル板が用いられており、また、光散乱面(光散乱手段)は表面4Iをサンドブラスト処理することで形成され、光反射面は、図7に示すように、裏面4Jへ白色塗膜4K(光反射手段)および白色シート4L(光反射手段)を積層することにより形成されている。
【0039】
なお、光散乱面は、光散乱性シート(光散乱手段)を表面4Iに積層することで形成してもよい。また光反射面も、裏面4Jに金属膜を形成したり、鏡面シートを積層することにより形成し、入射光を鏡面反射としてもよい。
【0040】
さらに、透明プレート4Bの端面4C,端面4Dの側は不透明樹脂ピース4a,4bの白色表面により反射面となっており、透明プレート4Bの残りの二端面の側も白色塗膜(図示省略)を形成するなどして反射面とされている。勿論、透明プレート4Bの各端面の側に鏡面金属層などを設けて反射面を形成するようにしてもよい。
【0041】
発光ダイオード4E〜4Hが点灯すると、図8に示すように、発光ダイオード4E〜4Hから透明プレート4Bへ入射した光が裏面4Jの側の光反射面で反射してタイル面部1Aの方へ向きを変え、表面4Iの側の光散乱面で散乱を受けながらタイル面部1Aから周囲へ放出される。面状発光部4は面状発光体であるから発光面Aは柔らかくて見た目に好ましい。そして、光反射面による光反射によって入射光の大部分が放出されるので、発光面4Aが明るい上に、光散乱面による光散乱(光拡散)で発光面4Aは非常に柔らかい感じになる。加えて、発光ダイオード4E〜4Hの光の入射方向が互い違いとなっていて、透明プレート4B内に万遍なく光が入射されるので、発光面4Aは光むらが少ない均一なものとなる。
【0042】
面状発光部4の発光ダイオード4E〜4Hは発光制御回路5により次のように点灯制御される構成となっている。
【0043】
すなわち、発光制御回路9は、周囲照度Lが予め定めた設定照度Lon以下であると判定すると電気二重層コンデンサ3の蓄積電力を面状発光部4の発光ダイオード4E〜4Hへ供給する一方、逆に周囲照度Lが予め定めた設定照度Loff 以上であると判定すると発光ダイオード4E〜4Hへの蓄積電力供給を停止する構成となっている。実施例の場合、周囲照度Lの検出信号として、太陽電池2の起電力が利用されている。太陽電池2は光センサーでもあり、太陽電池2の起電力は周囲照度と比例関係にあって、太陽電池2の起電力が、周囲照度Lが発光タイルを光らせるべき照度(暗さ)であるかどうかを判定するのに利用できるのである。
【0044】
なお、実施例の発光制御回路9では、電力供給開始時の設定照度Lonは、電力供給停止時の設定照度Loff よりも少し低くなっている。電力の供給開始時と供給停止時の設定照度が同一では僅かな照度変動に反応して電力の開始・停止が頻繁に繰り返されるチャタリング現象が起こるので、このチャタリング現象を防ぐために、設定照度Lonで電力を供給開始した後、周囲照度Lが設定照度Lonより少し高目の設定照度Loff 以上にならなければ電力の供給停止に移行しないよう所謂ヒステリシス特性がもたせられているのである。
【0045】
図5に示すように、電気二重層コンデンサ3から昇圧回路10を経由して蓄積電力が発光ダイオード4E〜4Hの陽極に供給されるとともに、発光ダイオード4E〜4Hの陰極がスイッチ素子SW1,SW2を介して共通ライン(アースライン)に接続されている。蓄積電力の供給時は発光制御回路9によってスイッチ素子SW1,SW2がオンして、発光ダイオード4E〜4Hに電流が流れて点灯状態となる。
【0046】
なお、実施例の場合、スイッチ素子SW1,SW2は短時間で交互にオンして、電力が節約される構成となっている。つまり、発光ダイオード4E〜4Hが高速で点滅しているのであるが、人間の目の残光現象で連続的に発光しているようにみえるので何ら問題はない。
【0047】
スイッチ素子SW1,SW2としては、例えばトランジスタが例示される。なお、発光ダイオードの定格電圧が低ければ、昇圧回路10を省略して、電気二重層コンデンサ3から直に蓄積電力を発光ダイオードに供給する構成とする場合もある。なお、実施例の発光タイルでは、過電圧保護回路6、逆流防止ダイオード7、電圧安定化回路8、発光制御回路9、スイッチ素子SW1,SW2および昇圧回路10、さらには電気二重層コンデンサ3もプリント基板5に纏めて搭載されている。
【0048】
続いて、以上に説明した構成を有する実施例の発光タイルの稼働状況を、図9のフローチャートを参照しながら説明する。
【0049】
〔ステップS1〕太陽の出ている昼間は、太陽光を受けた各太陽電池2が電力を発生して電気二重層コンデンサ3へ送り込むので、電気二重層コンデンサ3には電力が蓄積されてゆく。昼間は周囲照度が高いので、発光制御回路9はスイッチ素子SW1,SW2をオフを維持するので、発光ダイオード4E〜4Hには電流が全く流れず消灯状態のままであり、発光面4Aは全く光らない。
【0050】
〔ステップS2〕夕刻が近くなるに従って周囲照度Lが徐々に下がり、周囲照度Lが設定照度Lon以下になると、発光制御回路9がスイッチ素子SW1,SW2を交互にオンにするので、発光ダイオード4E〜4Hに電流が流れて点灯状態となり、発光面4Aが光り出して、発光タイルは発光状態に反転する。
【0051】
〔ステップS3〕太陽が沈んだままの低い夜間は、周囲照度Lが照度Lon以下となったままとなるので、引き続き発光タイルは発光状態を維持する。
【0052】
〔ステップS4〕夜明け近づくに従って周囲照度Lが徐々に上がり、周囲照度Lが設定照度Lonより少し高目の設定照度Loff まで戻ると、発光制御回路9がスイッチ素子SW1,SW2を再びオフにするので、発光ダイオード4E〜4Hの電流がストップして消灯状態となる結果、発光面4Aの光りが止まり、発光タイルは非発光状態へ反転する。以後、再びステップS1へ戻る。
【0053】
上に述べたように、実施例の発光タイルは、太陽電池2および電気二重層コンデンサ3による適切な自家発電機能を備えているので、配線工事や工事後のチェックの必要がなくなり、施工・保守性が向上する上、停電時も発光状態を維持し続けるので、非常時の対応性が向上するとともに、面状発光部4が面状であって、眩しすぎたり、目障りになったりしないので、意匠性も向上する。
【0054】
本発明は、上記実施の形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【0055】
(1)上記の実施例の発光タイルの場合、面状発光部4は透明プレート4Bの表面4Iの側を光散乱面とし、裏面4Jの側を光反射面とする構成であったが、透明プレートの裏面4Jの側を光乱反射面(光拡散反射面)とする面状発光部を備えた構成のものが、変形例として挙げられる。変形例の発光タイルでは、発光面4Aが非常に柔らかい(ソフトな)感じのものとなり、また、透明プレート4Bの表面4Iの側の光散乱面は省略できる。
【0056】
この変形例における光乱反射面は、透明プレートの裏面4Jの側をサンドブラスト処理するとともに裏面4Jに鏡面金属プレートを積層したり、或いは、裏面4Jに鏡面金属プレートの表面をサンドブラスト処理したものを積層したりすることで形成することができる。
【0057】
(2)実施例の発光タイルにおいて、図10に示すようなディスプレイプレート11(表示部材)を発光面4Aに積層したものが変形例として挙げられる。ディスプレイプレート11は矢形の透明領域11A(光透過領域)に黒色領域11B(遮光領域)が組み合わせられて矢印マークが形成されており、夜間でも発光タイルの発光機能により矢印マークも認識できる構成となっている。また、ディスプレイプレート11は遮光領域11Bの裏側が鏡面となっていて、光が黒色領域11Bで光が吸収されることなく透明領域11Aから漏れなく放出される結果、透明領域11Aと黒色領域11Bの間の光量差が顕著となるので、矢印マークがはっきり視認できる。この変形例の発光タイルの場合、発光機能に加えてディスプレイである矢印マークによる表示機能が加わることになる。
【0058】
もちろん、ディスプレイの種類は矢印マークに限定されない。また、ディスプレイプレート11を積層する代わりに、発光面4Aに塗料でディスプレイを描くようにしてもよい。
【0059】
(3)実施例の発光タイルでは、発光ダイオード式の面状発光部4を用いる構成であったが、面状発光部をEL(エレクトロルミネッセンス)素子で構成したものが、変形例として挙げられる。
【0060】
(4)実施例の発光タイルにおいて、電気二重層コンデンサ3の充電電圧が不足する場合は太陽電池2を直列接続して充電電圧を高める構成としたり、あるいは、電気二重層コンデンサ3の耐電圧が不足する場合は電気二重層コンデンサ3を直列接続して耐電圧を高める構成としたものが、変形例として挙げられる。
【0061】
(5)実施例の発光タイルでは、タイル面部1Aの全体が透光性領域となっていたが、タイル面部1Aは全体が透光性領域である必要はなく、必要部分だけが透光性領域である構成であってもよい。
【0062】
(6)実施例の発光タイルでは、タイル面部1Aの縁に脚部1Bが設けられている構成であったが、タイル面部1Aは完全な板状であって、発光機能に必要な部品類が別容器に収められてタイル面部1Aの裏面側に取り付けられるような構成であってもよい。
【0063】
(7)本発明の発光タイルは路面や壁面に埋め込まれる施工形態に限られず、例えば、消火栓の蓋として設置されるような施工形態もある。この場合、夜間でも消火栓の位置が直ぐに分かる。
【0064】
【発明の効果】
以上に詳述したように、請求項1の発光タイルによれば、太陽電池および電気二重層コンデンサによる適切な自家発電機能を備えているので、配線工事や工事後のチェックの必要がなくなり、施工・保守性が向上する上、災害等による不意の停電時に発光停止という事態に陥る心配がなくなり、非常時対応性が向上するのに加え、発光手段が面状であるので、眩しすぎたり目障りになったりすることはなく意匠性も向上する。
【0065】
また、複数の太陽電池が発光面の周囲に沿って分かれて設置されており、タイル面部の上に何か異物体が載った場合でも、異物体の下にならずに太陽光を受光できる太陽電池が残存するので、電気二重層コンデンサへの電力蓄積動作は継続される。
【0066】
また、請求項2の発光タイルによれば、太陽電池の並列構造により一部の太陽電池がゴミなどで覆われても十分に蓄電可能であるので、タイルが汚染されても十分に使用することができる。
【0067】
また、請求項3の発光タイルによれば、光反射面による光反射によって入射した光の大部分が放出されるので、発光面が明るい上に、光散乱面による光散乱で発光面が非常に柔らかい感じとなるので、意匠性がより向上する。
【0068】
また、請求項4の発光タイルによれば、光乱反射面による光反射によって入射した光の大部分が放出されるので、発光面が明るい上に、光乱反射面による光散乱で発光面が非常に柔らかい感じとなるので、意匠性がより向上する。
【0069】
また、請求項5の発光タイルによれば、投光手段の複数個の光源の光が透明プレート内に万遍なく入射されるので、面状発光手段の発光面が光むらのない均一なものとなる。
【0070】
請求項6の発光タイルでは、面状発光手段の発光面に設けられた表示部材による表示機能が発光機能に加わり、より多機能なタイルとなる。
【0071】
請求項7の発光タイルでは、光透過領域と遮光領域の組み合わせによる表示部材の遮光領域の裏側の光反射面で光が吸収されずに反射されて放出される結果、光透過領域と遮光領域の間の光量差が顕著となり、ディスプレイがハッキリ視認できる(明瞭に見える)。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の発光タイルを真上から見た状態を示す平面図である。
【図2】実施例の発光タイルの内部構成を示す縦断面図である。
【図3】実施例の発光タイルを斜め上方より見た状態を示す斜視図である。
【図4】実施例の発光タイルの施工後の一例を示す斜視図である。
【図5】実施例の発光タイルの電気回路である。
【図6】実施例の発光タイルの面状発光部の構成を示す平面図である。
【図7】実施例の発光タイルの面状発光部の構成を示す側面図である。
【図8】実施例の発光タイルの面状発光部における光の反射を示す模式図である。
【図9】実施例の発光タイルの稼働経過を示すフローチャートである。
【図10】変形例の発光タイルに用いるディスプレイシートを示す平面図である。
【符号の説明】
1 …タイル本体
1A …板状タイル面部
2 …太陽電池
3 …電気二重層コンデンサ
4 …面状発光部
4A …発光面
4B …透明プレート
4C,4D …端面
4E〜4H …発光ダイオード
4I …透明プレートの表面
4J …透明プレートの裏面
4K …白色塗膜
4L …白色シート
9 …発光制御回路
11 …ディスプレイプレート(表示部材)
11A …透明領域(光透過領域)
11B …黒色領域(遮光領域)
Claims (7)
- 少なくとも一部が透光性領域となっている板状のタイル面部を備えているとともに、
タイル面部の透光性領域を透過した太陽光をおのおの受光して起電力を発生するよう並べて配置された複数個の太陽電池と、
太陽電池に発生した電力を蓄積する電気二重層コンデンサと、
発光面をタイル面部の裏面に臨ませるようにして配置された面状発光手段と、
周囲照度が予め定めた設定照度以下の場合には電気二重層コンデンサの蓄積電力を面状発光手段へ自動的に供給して面状発光手段の発光面を光らせる発光制御手段とを、
タイル面部の裏面側に備えるとともに、
前記太陽電池が前記面状発光手段の発光面の周囲に沿って設置されていることを特徴とする発光タイル。 - 請求項1に記載の発光タイルにおいて、前記複数個の太陽電池は並列構造を含む発光タイル。
- 請求項1または2に記載の発光タイルにおいて、面状発光手段は、タイル面部に対して面平行の状態で配置された透明プレートと、透明プレートの端面側から透明プレート内へ面方向に向けて光を入射する投光手段と、透明プレートにおけるタイル面部に近い方の表面側を光散乱面とする光散乱手段と、透明プレートにおけるタイル面部に遠い方の面を光反射面とする光反射手段とを有する発光タイル。
- 請求項1または2に記載の発光タイルにおいて、面状発光手段は、タイル面部に対して面平行の状態で配置された透明プレートと、透明プレートの端面側から透明プレート内へ面方向に向けて光を入射する投光手段と、透明プレートにおけるタイル面部に遠い方の面を光乱反射面とする光乱反射手段とを有する発光タイル。
- 請求項2ないし4のいずれかに記載の発光タイルにおいて、投光手段が対向する端面に分かれて設けられた複数個の光源を有しているとともに、各光源は、透明プレートへの光の入射方向が互い違いとなる位置に配置されている発光タイル。
- 請求項1から5のいずれかに記載の発光タイルにおいて、面状発光手段の発光面に表示部材が設けられている発光タイル。
- 請求項6に記載の発光タイルにおいて、表示部材が光透過領域と遮光領域の組み合わせにより構成されているとともに、遮光領域の裏側に光反射面が設けられている発光タイル。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10405899A JP3628208B2 (ja) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | 発光タイル |
KR1019990027223A KR100677726B1 (ko) | 1999-04-12 | 1999-07-07 | 발광타일 |
AU56461/00A AU5646100A (en) | 1999-04-12 | 2000-04-06 | Luminescent tile |
CA002397577A CA2397577A1 (en) | 1999-04-12 | 2000-04-06 | Light emitting tile |
PCT/JP2000/002251 WO2000061873A1 (fr) | 1999-04-12 | 2000-04-06 | Carreau luminescent |
TW091220879U TW566447U (en) | 1999-04-12 | 2000-04-07 | Illuminate tile |
MYPI20001519A MY127757A (en) | 1999-04-12 | 2000-04-11 | Light emitting tile |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10405899A JP3628208B2 (ja) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | 発光タイル |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000290945A JP2000290945A (ja) | 2000-10-17 |
JP3628208B2 true JP3628208B2 (ja) | 2005-03-09 |
Family
ID=14370599
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10405899A Expired - Fee Related JP3628208B2 (ja) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | 発光タイル |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3628208B2 (ja) |
KR (1) | KR100677726B1 (ja) |
AU (1) | AU5646100A (ja) |
CA (1) | CA2397577A1 (ja) |
MY (1) | MY127757A (ja) |
TW (1) | TW566447U (ja) |
WO (1) | WO2000061873A1 (ja) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100965239B1 (ko) | 2003-08-20 | 2010-06-22 | 삼성에스디아이 주식회사 | 태양전지를 이용한 발광 블록 |
ES2262404B2 (es) * | 2004-09-16 | 2007-11-16 | PROGRESO Y DESARROLLO MEDIOAMBIENTAL & ESIM, S.A. | Baldosa para paso elevado. |
CN100449060C (zh) * | 2005-12-16 | 2009-01-07 | 交通部公路科学研究院 | 一种集中供电式太阳能动态视线诱导设施 |
WO2007115736A1 (de) * | 2006-04-04 | 2007-10-18 | Thomas Emde | Beleuchtbare plattenanordnung |
JP5297216B2 (ja) * | 2009-02-03 | 2013-09-25 | パナソニック株式会社 | 照明機能を有する建築材 |
WO2010137758A1 (ko) * | 2009-05-28 | 2010-12-02 | 아크로솔 주식회사 | 발광타일 |
NL1038081C2 (nl) | 2010-07-04 | 2012-01-09 | Hubertus Johannes Bernardus Schoeren | Samenstel van een vloer, een aantal spuitmonden en een regelsysteem voor het regelen van een hoeveelheid vloeistof die door de spuitmonden spuit. |
ITFI20110026U1 (it) * | 2011-04-28 | 2012-10-29 | Seves Spa | Mattone con cella fotovoltaica |
JP2013112940A (ja) * | 2011-11-25 | 2013-06-10 | Mitsubishi Chemicals Corp | 屋外用発光建材パネル及びその製造方法 |
PL400957A1 (pl) * | 2012-09-27 | 2014-03-31 | Marek Furmanek | Element budowlany |
EP2781268A1 (en) | 2013-03-22 | 2014-09-24 | Hoeks Beheer B.V. | Assembly, in particular a play fountain |
FR3004584B1 (fr) * | 2013-04-11 | 2016-07-01 | Wysips | Dispositif pour eclairer ou retro-eclairer une image placee devant ou derriere un panneau solaire |
CN105002806A (zh) * | 2015-07-30 | 2015-10-28 | 常州南夏墅建设有限公司 | 发光型地面砖结构 |
CN105386582A (zh) * | 2015-12-17 | 2016-03-09 | 苏州奥莱鑫建材有限公司 | 一种太阳能吸收变色瓷砖 |
CN108302425B (zh) * | 2018-02-11 | 2019-11-29 | 深圳慧通光电有限公司 | 基于太阳能和led阵列的路面用漫反射式景观亮化及指示模块与*** |
US11353182B1 (en) * | 2021-07-22 | 2022-06-07 | E. Mishan & Sons, Inc. | Solar disk light with selectable color |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2698183B2 (ja) * | 1989-08-10 | 1998-01-19 | 三洋電機株式会社 | 発光パネル、並びにそれを用いたディスプレイ |
JP3256092B2 (ja) * | 1994-09-08 | 2002-02-12 | 積水樹脂株式会社 | 自発光式道路鋲 |
KR0130642Y1 (ko) * | 1995-08-04 | 1998-12-15 | 전종현 | 발광 다이오드가 내장된 합성수지 타일 |
JPH10140747A (ja) * | 1996-11-06 | 1998-05-26 | Sekisui Chem Co Ltd | 太陽電池瓦の製造方法 |
JPH10219638A (ja) * | 1997-02-04 | 1998-08-18 | Koichi Ogawa | 発光ブロック |
JPH11175014A (ja) * | 1997-12-12 | 1999-07-02 | Misawa Homes Co Ltd | 太陽電池タイル |
-
1999
- 1999-04-12 JP JP10405899A patent/JP3628208B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1999-07-07 KR KR1019990027223A patent/KR100677726B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-04-06 AU AU56461/00A patent/AU5646100A/en not_active Abandoned
- 2000-04-06 CA CA002397577A patent/CA2397577A1/en not_active Abandoned
- 2000-04-06 WO PCT/JP2000/002251 patent/WO2000061873A1/ja active Application Filing
- 2000-04-07 TW TW091220879U patent/TW566447U/zh not_active IP Right Cessation
- 2000-04-11 MY MYPI20001519A patent/MY127757A/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU5646100A (en) | 2000-11-14 |
TW566447U (en) | 2003-12-11 |
KR20000067750A (ko) | 2000-11-25 |
CA2397577A1 (en) | 2000-10-19 |
MY127757A (en) | 2006-12-29 |
JP2000290945A (ja) | 2000-10-17 |
KR100677726B1 (ko) | 2007-02-02 |
WO2000061873A1 (fr) | 2000-10-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3992407B2 (ja) | 発光ブロック | |
JP3628208B2 (ja) | 発光タイル | |
US7273308B2 (en) | Internal illumination based sign device | |
KR200434068Y1 (ko) | 태양광 조명 블록 | |
JP2518570Y2 (ja) | 面発光表示器 | |
JP2006107861A (ja) | 照明手段付太陽電池モジュール | |
JP2004093707A (ja) | 太陽電池装置 | |
JP5057574B2 (ja) | 自発光式照明装置 | |
JPH04194979A (ja) | 面発光表示器 | |
JP2005033035A (ja) | 太陽電池モジュール及びこれを用いた面状発光装置 | |
JP3150233U (ja) | 太陽光発電パネルを使った表示システム | |
JP5897836B2 (ja) | 自発光タイル装置 | |
JP2698183B2 (ja) | 発光パネル、並びにそれを用いたディスプレイ | |
JP2502476Y2 (ja) | ライン発光装置 | |
KR20130001334U (ko) | 태양광 점자 유도 블록 | |
TW201435829A (zh) | 節電導光式看板 | |
KR200217002Y1 (ko) | 발광지를 이용한 비상구 표시장치 | |
RU96689U1 (ru) | Информационное устройство | |
JP2001242807A (ja) | ソーラ式表示灯 | |
JP2005092167A (ja) | 太陽電池表札看板 | |
JP2007078959A (ja) | 照明式サイン | |
TWM468752U (zh) | 節電導光件結構 | |
JP2008304876A (ja) | 案内・表示装置 | |
JP2000349916A (ja) | 夜間表示装置 | |
JPH0719783U (ja) | 自己発光表示看板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040806 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040914 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041207 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041207 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071217 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081217 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091217 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101217 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111217 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121217 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121217 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131217 Year of fee payment: 9 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |