JP4259584B2 - 発光装置用ケーブル及びそれを用いた発光装置 - Google Patents

Description

本発明は、発光装置用ケーブル及びそれを用いた発光装置に関し、特に、複数の光源を連接したイルミネーション用の発光装置に使用するためのケーブル及びそれを用いた発光装置に関する。

複数のＬＥＤを連接したイルミネーションは、従来の電球を用いたものに比べて、消費電力が小さく、球切れの問題もないことから、屋外のイルミネーション用途に広く利用されている。使用方法としては、例えば、複数のＬＥＤを、可撓性の電気ケーブルにより直線状又は網目状に接続して構成したイルミネーションを、街路樹や壁面などの構造物に固定して、点灯させる方法がある。

複数のＬＥＤを接続する方法として、正負２本の給電用導線をシース材料等により被覆した電源用導線に、先端の尖った２本の導電端子を穿刺して各導電端子を正負の導線の各々と通電し、その導電端子を介してＬＥＤに通電することが知られている（例えば特許文献１及び２参照）。この方法では、電源用導線の被覆を剥離する必要も、導線と導電端子とをはんだ付けする必要もなく、また電源用導線の任意の場所にＬＥＤを取り付けることができる。

また、ＬＥＤとコントローラを含む発光モジュールを、正負２本の給電用導線と１本の信号用導線とを含むコンジットに接続したライティングシステムが知られている（例えば特許文献３参照）。発光モジュールと給電用導線及び信号用導線との接続には、カッティングコンタクトを用いることができる。カッティングコンタクトによってコンジットを穿刺して給電用導線又は信号用導線と電気的に接続し、そのカッティングコンタクトを介して発光モジュールに給電と電気信号の送信を行うことができる。特許文献３では、コンジットには、信号用導電を切断するように貫通孔が設けられており、カッティングコンタクトは、切断された信号線の両端に１つずつ穿刺される。これにより、信号用導電に送信された電気信号は発光モジュールを通って進行するようになる。
特表２００５−５１５４８１号公報 特開２００４−１０３３８３号公報 米国特許第６７７７８９１号明細書

このようなイルミネーションでは、１本のケーブルに複数のＬＥＤを取着する際には、ＬＥＤの正極及び負極の向きを、給電用導線の正負の向きと間違えることなく取り付ける必要がある。また、ＬＥＤ間の間隔を設定された距離だけ離間しながら取り付ける必要もある。さらに、イルミネーションの生産性の向上させるために、多数のＬＥＤを効率よく取り付けることも要求される。

特許文献１及び２は、ＬＥＤの正負極の向きを間違う可能性があり、またＬＥＤ間の間隔を一定に保つための手段も開示されていない。よって、ＬＥＤの向きに注意し、ＬＥＤ間を所定の間隔だけあけて取り付けるには、十分な注意と手間がかかり、生産性の向上は難しい。
また、特許文献３は、ＬＥＤの正負極の向きを間違う可能性があるだけでなく、給電用カッティングコンタクトと、信号用のカッティングコンタクトとが混在するため、それらの間での接続ミスが発生する可能性も高い。信号用導線に形成された貫通孔に嵌め込む位置決めピンを設けることにより、発光モジュールの間隔を所定の距離にすることは容易であるが、その位置決めピンによって発光モジュールの向きを規定することはできない。そのため、ＬＥＤの向きに注意しながら取り付けるには十分な注意が必要となり、生産性の向上は難しい。

そこで、本発明では、ＬＥＤをケーブルに取り付ける際に、ＬＥＤの正負極の向きを間違うことなく、ＬＥＤの間隔を所定の距離だけ離間するのが容易で、その結果、生産性を向上できる発光装置用ケーブルと、それを用いた発光装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の発光装置用ケーブルは、複数の発光モジュールを一列に配置した発光装置に使用され、前記発光モジュールの発光色及び／又は光度を制御可能な発光装置用ケーブルであって、前記ケーブルは、並列に配置した少なくとも４本の導線と、前記４本の導線を被覆して一体にするシース部材と、を含むフラットケーブルであり、前記少なくとも４本の導線のうち、前記ケーブルの両側部に位置する２本が信号用導線として、前記信号用導線以外の２本が給電用導線として使用され、前記ケーブルは、その両側部に、前記２本の信号用導線を切断するように切欠き部が形成されていることを特徴とする。

第１の発光装置用ケーブルは、２本の信号用導電を離間して配置しているので、信号用導線に送信される信号間の干渉が起こりにくく、信号にノイズが乗りにくい。また、この発光装置用ケーブルは、発光モジュールと共に使用されるものであり、発光モジュールに切欠き部に嵌合する突起部を設けるだけで、発光モジュールの固定位置を決定することができ、さらに、ケーブルを両側から突起部で挟み込むような状態になるので、発光モジュールをケーブルに完全固定するまでの間、ケーブルと発光モジュールとをしっかりと仮固定できる。よって、発光モジュールとケーブルとの組立てが容易になり、製造効率を高めることができる。
第１の発光装置用ケーブルは、２本の信号用導線が必要な制御素子を備えた発光モジュールに好適である。

本発明の第２の発光装置用ケーブルは、複数の発光モジュールを一列に配置した発光装置に使用され、前記発光モジュールの発光色及び／又は光度を制御可能な発光装置用ケーブルであって、前記ケーブルは、並列に配置した少なくとも３本の導線と、前記３本の導線を被覆して一体にするシース部材と、を含むフラットケーブルであり、前記少なくとも３本の導線のうち、前記ケーブルの両側部に位置する２本のうちいずれか１本が信号用導線として、前記信号用導線以外の２本が給電用導線として使用され、前記ケーブルは、その側部に、前記１本の信号用導線を切断するように切欠き部が形成されていることを特徴とする。

第２の発光装置用ケーブルは、発光モジュールと共に使用されるものであり、発光モジュールに切欠き部に嵌合する突起部を設けるだけで、発光モジュールの固定位置を決定することができ、さらに、発光モジュールをケーブルに完全固定するまでの間、ケーブルと発光モジュールとを仮固定することができる。よって、発光モジュールとケーブルとの組立てが容易になり、製造効率を高めることができる。また、第１の発光装置用ケーブルに比べると、ケーブルの幅を導線１本分だけ狭くできるので、ケーブルが軽量になる。特に、照明装置が長くなる場合には、設置場所への負荷を小さくできることは有利である。
第２の発光装置用ケーブルは、１本の信号用導線が必要な制御素子を備えた発光モジュールに好適である。

本発明の第１の発光装置は、１又は２以上の発光素子を含む複数の発光モジュールと、前記発光モジュールの発光色及び／又は光度を制御可能なケーブルと、を備えた発光装置であって、前記発光モジュールは、前記発光素子を制御する制御素子と、
前記発光素子及び前記制御素子を収容するケースと、
前記制御素子と導通され、前記ケースを貫通してケース外部に突出した複数の導電端子と、を有し、前記ケーブルは、並列に配置した少なくとも４本の導線と、前記４本の導線を被覆して一体にするシース部材と、を含むフラットケーブルであり、前記少なくとも４本の導線のうち、前記ケーブルの両側部に位置する２本が信号用導線で、前記信号用導線以外の２本が給電用導線であり、前記ケーブルには、その両側部に、前記２本の信号用導線を切断するように切欠き部が形成されており、前記信号用導線の各々には、前記信号用導線の前記切欠き部を挟んで２本の導電端子が穿刺されて、該２本の導電端子と前記信号用導線とが電気的に接続されており、前記ケースが、前記ケーブルの前記切欠き部に嵌合される突起部を備えて、前記ケーブルを支持することを特徴とする。

第１の発光装置は、切欠き部を有するケーブルと、この切欠き部に嵌合する突起部を有する発光モジュール用ケースとを備えることにより、発光モジュールの固定位置が一義的に決定されるので、発光モジュールの位置決めが簡単である。また、ケーブルを両側から突起部で挟み込むような状態になるので、発光モジュールをケーブルに完全固定するまでの間、ケーブルと発光モジュールとをしっかりと仮固定できる。また、仮固定の間、ケーブルは、発光モジュール用のケースに対してずれたり回転したりせず、またケーブルの平面に対してケースが傾くこともない。よって、導電端子をケーブルに穿刺するときにも、正確な位置に穿刺することができる。このように、発光モジュールとケーブルとの組立てが容易になり、製造効率を高めることができる。

本発明の第２の発光装置は、１又は２以上の発光素子を含む複数の発光モジュールと、前記発光モジュールの発光色及び／又は光度を制御可能なケーブルと、を備えた発光装置であって、前記発光モジュールは、前記発光素子を制御する制御素子と、前記発光素子及び前記制御素子を収容するケースと、前記制御素子と導通され、前記ケースを貫通してケース外部に突出した複数の導電端子と、を有し、前記ケーブルは、並列に配置した少なくとも３本の導線と、前記３本の導線を被覆して一体にするシース部材と、を含むフラットケーブルであり、前記少なくとも３本の導線のうち、前記ケーブルの両側部に位置する２本のうちいずれか１本が信号用導線で、前記信号用導線以外の２本が給電用導線であり、前記ケーブルには、その側部に、前記１本の信号用導線を切断するように切欠き部が形成されており、前記信号用導線には、前記信号用導線の前記切欠き部を挟んで２本の導電端子が穿刺されて、該２本の導電端子と前記信号用導線とが電気的に接続されており、前記ケースが、前記ケーブルの前記切欠き部に嵌合される突起部を備えて、前記ケーブルを支持することを特徴とする。

第２の発光装置は、切欠き部を有するケーブルと、この切欠き部に嵌合する突起部を有する発光モジュール用ケースとを備えることにより、発光モジュールの固定位置が一義的に決定されるので、発光モジュールの位置決めが簡単である。また、発光モジュールをケーブルに完全固定するまでの間、ケーブルと発光モジュールとを仮固定することができる。このように、発光モジュールとケーブルとの組立てが容易になり、製造効率を高めることができる。また、使用されるケーブルの幅は、第１の発光装置のケーブルに比べると、導線１本分だけ狭くできるので、ケーブルが軽量にできる。特に、照明装置が長くなる場合には、設置場所への負荷を小さくできることは有利である。

本発明の発光装置用ケーブルは、発光モジュールをケーブルに取り付ける際に、発光モジュール内の発光素子の正負極の向きを間違うことなく、発光モジュールの間隔を所定の距離だけ離間するのを簡便に行うことができる。そして、本発明の発光装置は、この発光装置用ケーブルを用いることにより、組立てミスを防止でき、生産性を向上することができる。

図１Ａ及び図１Ｂに示す発光装置１０は、１本のケーブル２０に複数（この図では７個）の発光モジュール３０が、発光面（発光素子３２が観察される面）が正面を向くようにして取着されている。このような発光装置の配線は、ピクセル上のモジュールをシリーズ状に結合されている。発光モジュール３０の内部には、発光素子３２と、発光素子を制御するための制御素子（図示せず）を備えている。
ケーブル２０には、長手方向に直交する断面での形状が扁平になったフラットケーブルが使用される。ケーブル２０は、複数の導線２２〜２５を並列に配置して、シース部材２８によって一体にされている。導線２２〜２５は、絶縁被膜２９を施した被覆線を使用することができ、絶縁被膜の色によって配線状態を確認することができる。また、ケーブルの一端には外部電源との接続用のコネクタと、他端には端部保護のためのエンドキャップが取り付けられている。

図２Ａ及び図２Ｂに示すように、本実施の形態のケーブル２０は、内側に２本の給電用導線２２、２３と、その両側に１本ずつ配置された信号用導線２４、２５との合計４本の導線が配線されている。信号用導線２４、２５の本数は、主に制御素子によって決定される。使用する制御素子の種類によって必要な信号用導線の本数が異なるので、ここに図示されたケーブル２０であれば、信号用導線が１本必要なタイプの制御素子と、２本必要なタイプの制御素子に対応できる。
発光モジュール３０の発光素子３２に発光ダイオードを使用する場合には、供給用導線２２、２３には直流電流を通電する。例えば、一方の供給用導線２２を電圧入力線とし、他方の供給用導線２３をグラウンドとする。２本の信号用導線２４、２５には、それぞれ異なる電気信号を送信するのに使用でき、例えば、一方の信号用導線２４にクロック（ＣＫ）信号を、他方の信号用導線２５にデジタル入力（ＤＩ）信号を送信できる。

ケーブル２０の両側部には、信号用導線２４、２５を切断する位置まで切欠いた切欠き部２６が形成されている。これにより、１本のケーブル内において、信号用導線２４、２５は断線状態になっている。また、切欠き部２６は、ケーブル２０を挟んだ両側に形成されており、一対の切欠き部２６と見なすことができる。図２Ａでは、一対の切欠き部２６は、相対する位置に同じ形状で形成されているが、位置が多少ずれても、また異なる形状することもできる。いずれの場合でも、一対の切欠き部２６が、発光モジュールの内部に配置されるように形成する必要がある。

ケーブル２０の給電用導線２２、２３は、発光モジュール内の発光素子３２に電力を供給するため、設定された電気容量よりも大容量の導線を使用する必要がある。これに対して、信号用導線２４、２５は、発光モジュール３０の発光色や光度を制御する電気信号を流すだけであるので、電気容量の小さい導線（直径の細い電線）を使用することができる。すなわち、本発明では、信号用導線２４、２５の直径を、給電用導線２２、２３よりも小径にすることができる。信号用導線２４、２５が小径であると、機械的に切断する時の機械的応力が小さくできるので、ケーブル２０に切欠き部２６を形成しやすくなる点で好ましい。

本実施の形態に示したような接続形態（シリーズ接続）の発光装置１０では、発光モジュール３０の向きが一方向に揃っていることが必要である。また、ケーブル２０の４本の導線２２〜２５は、全て異なる機能を有するため、発光モジュール３０の配線ミスをすると、発光モジュール３０の破損につながる。そのため、ケーブル２０に対する発光モジュール３０の向きを確実に揃えることが重要である。そこで、ケーブル２０の断面形状を線対称でも、点対称でもない形状（このような断面形状を、本明細書では非対称形状と称する）にすることにより、誤った向きの発光モジュール３０を取着不可能にすることが好ましい。すなわち、ケーブル２０の長手方向に直交する面におけるケーブル２０の断面の平面形状は略長矩形又は長矩形から変形した略多角形となるため、対向して配置される２本の辺（場合によっては屈曲した線）の組みが通常は２組存在している。そのうちの少なくとも１組の辺（又は屈曲線）において、互いの寸法や形状が相違していれば、ケーブル２０の断面を非対称形状とすることができる。断面形状が非対称であれば、発光モジュール３０の固定方向を一義的に決定することが可能である。

ケーブル２０の断面形状を非対称にする一例としては、例えば図２Ｂに示すように、略矩形の頂部のうち、１箇所２７だけを直角にして、他の３箇所を曲線にすればよい。この場合には、略長矩形の対向する１組の短辺は、頂部２７と接続している一方の短辺は一端が曲線で他端が直線になっているのに対し、他方の短辺は、両端とも曲線である。また、略長矩形の対向する１組の長辺も、同様に形状が相違していると見なすことができる。このように、対向する辺の形状を一部異ならせることにより、断面形状を非対称形状とすることができる。
また、これ以外にも、断面の一部に凹部や凸部を設けたり、１辺を傾斜させた台形状にしたりすることにより、対向する辺の形状及び／又は寸法を異ならせることができる。

図３〜図５Ｂは、上述のケーブル２０に取着するのに適した発光モジュール３０の構成を示している。図３に図示した発光モジュール３０用のケース４０は、略矩形の有底容器のような形状をした本体４１と、本体４１の開口側（発光モジュール３０の発光面側になる）に固定されるマスク４４と、本体４１の裏面側に固定されるケーブルガイド４２とを含んでいる。さらに、ケース４０は、必要に応じて、ケーブルガイド４２の裏面側に固定するバーガイド部４６１を含むことができる。

図３に示すように、ケース４０の本体４１は、有底容器の底部を構成する区画壁４１１を有している。この区画壁４１１は、中央に貫通孔が１つ形成され、そしてその貫通孔の周囲に６本の導電端子５０が埋め込まれている。導電端子５０は、一方向が長めの板状体から成る部品である。図４に詳細に示すように、導電端子５０は、鋭利な先端部５２と、狭幅に成形された他端部５４とを有している。導電端子５０は、中間部分が区画壁４１１の内部に固定されており、先端部５２が本体４１の外側に、後端部５４が本体４１の内側に、それぞれ突出している。

ケース４０とケーブル２０とを組み立てたときに、導電端子５０の先端部５２は、ケーブル２０に穿刺される。このとき、給電用導線２２、２３の各々に、導電端子５０が１本ずつ穿刺される。例えば、給電用導線２２には穿刺位置２２１に、給電用導線２３には穿刺位置２３１に、導電端子５０が穿刺される。また、信号用導線２４、２５の各々には、信号用導線２４、２５の切断部分を挟んで、２本の導電端子５０が穿刺される。例えば、一方の信号用導線２４には、切欠き部２６の両側に位置する穿刺位置２４１、２４２にそれぞれ１本ずつ導電端子５０が穿刺され、同様に、他方の信号用導線２５には、切欠き部２６の両側に位置する穿刺位置２５１、２５２にそれぞれ１本ずつ導電端子５０が穿刺される。よって、本実施の形態では、ケース４０に備えられた導電端子５０の本数は、給電用導線２２、２３に穿刺される２本と、信号用導線２４、２５に穿刺される導電端子４本との合計６本となっている。
導電端子５０を給電用導線２２、２３や信号用導線２４、２５に穿刺することにより、導電端子５０と各導線２２〜２４とは電気的に接続される。

このような導電端子の穿刺による通電方法は、ケーブル２０の被覆を前もって剥離する前準備が不用であり、また、導線と発光モジュールの端子とをハンダ付けする必要もない。そのため、発光装置の組立を簡略化できる点で有利である。特に、ケーブル２０と発光モジュール３０とをハンダ付けしていないことは、発光モジュール３０を個別に交換する場合にも有利である。例えば、本発明の発光装置１０では、発光装置１０に取着された複数の発光モジュール３０のうち、１個〜数個の発光モジュール３０が故障した場合、故障した発光モジュール３０だけを新たな発光モジュール３０と交換することができる。そのとき、発光モジュール３０がハンダ付けされていれば、ハンダを除去する作業が必要になる。これに対して、本実施の形態のように導電端子５０の穿刺のみで導通されていれば、導電端子５０は簡単に抜き取ることができる。

図４の導電端子５０の他端部５４には、図５Ａ及び図５Ｂに示すような回路基板６０が固定される。回路基板６０は、両面に配線プリント（図示せず）が施されており、発光面６４側に発光素子３２が、裏面６６側に制御素子３４が固定されている。また、回路基板６６には、外部電源との通電に使用されるスルーホール６２が形成されている。本発明では、このスルーホール６２に導電端子５０の後端部５４を圧入することにより、ハンダや導電性接着剤を使用することなく、回路基板６０と導電端子５０とを導通状態で固定することができる。

回路基板６０を導電端子５０に圧入法によって固定できるように、回路基板６０のスルーホール６２は、導電端子５０の後端部５４の配置に合わせて形成されている。このとき、図５Ａに図示するように、スルーホール６２から回路基板６０の縁部までの距離Ｘと距離Ｙとを異ならせることにより、回路基板６０の設置ミスを防止することができる。例えば、図５Ａ及び図５Ｂのスルーホール６２だけに着眼すると、６個のスルーホール６２は点対称の配置となっている。そのため、もし距離Ｘと距離Ｙとが等しければ、回路基板６０は、所定の向きでも、１８０°回転した向きでも、導電端子５０に圧入することができる。ところが、回路基板６０に固定した発光素子３２や制御素子３４は正負極が存在するので、誤った向きで導電端子５０に圧入すれば不良品であり、もし通電すれば発光素子３２や制御素子３４が破壊する可能性が高い。そこで、回路基板６０を点対称操作や線対称操作を行ったときに、操作後のスルーホール６２が、元のスルーホール６２の位置と一致しないように、回路基板６０にスルーホール６２を配置することにより、回路基板６０の圧入方向を一義的に決定することができる。

再度、図３を参照すると、ケース４０は、本体４１と、本体４１の裏面側に固定するケーブルガイド部４２とによって、ケーブル２０を挟持できる。ケーブルガイド部４２は、ケーブル２０の外形に適合したケーブル受容くぼみ４２５を有しており、同様に、本体４１も、裏面側にケーブル受容くぼみ４１５を有している。ケース４０を組み立てるとき、図６のように、この２つのケーブル受容くぼみ４１５、４２５の間にケーブル２０を配置すれば、ケーブル受容くぼみ４１５、４２５はケーブル２０の断面形状に適合した貫通孔（これをケーブル受容部４０５と称する）を構成して、ケーブル２０を挟持できる。

図３及び図６に図示されるように、ケーブルガイド部４２は、ケーブル受容くぼみ４２５に、ケーブル２０の切欠き部２６に嵌合する２つの突起部４２１を備えている。ケーブル２０をケーブル受容部４０５で挟持する際には、まず、ケーブル２０を、ケーブルガイド部４２に接触させ、ケーブルガイド部４２の突起部４２１をケーブル２０の切欠き部２６に嵌め込み、その状態で、本体４１とケーブルガイド部４２とを組み合わせる。この方法によれば、ケーブル２０に所定間隔で切欠き部２６が形成されていれば、その切欠き部２６に合わせて発光モジュール３０を固定できるので、発光モジュール３０の離間を簡便に行うことができる。

また、ケーブル２０の両側部に一対の切欠き部２６が形成され、そして、一対の切欠き部２６を、一対の突起部４２１によって支持（仮固定）することにより、ケーブル２０は、ケーブルガイド部４２によって両側部から挟み込まれる形で仮固定される。このように、発光モジュール３０が完全に組み立てられるまでの間、ケーブル２０は所定の位置に保持されて、長手方向にも幅方向にもずれることはない。

このようなケーブル２０の仮固定方法と、特許文献３のような貫通孔に位置決めピンを挿入する位置決め方法とを比較すると、特許文献３の問題点として考えられる（１）貫通孔を中心としてコンジットが回転可能なこと、（２）薄肉方向に貫通した貫通孔に挿通する際に位置決めピンが傾斜する可能性があること、そして（３）貫通孔内での揺動が可能であると推測できること、の３点は、本発明のケーブル２０に突起部４２を組み合わせることにより、全て解決される。
さらに、ケーブル２０を突起部４２１により支持することは、仮固定だけでなく、ケーブル２０が本体４１とケーブルガイド部４２とに挟持された後には、ケーブル２０の抜け止め機構として機能する。よって、特許文献１及び２では、ケーブル２０を引き抜く力がかかったとき、導電端子に応力がかかり、導電端子の変形や破損による発光モジュール３０の接触不良が起こる可能性があるが、本発明では、導電端子５０に応力がかかりにくいので、そのような問題が起こらない。

ケース４０のケーブル受容部４０５の断面形状は、ケーブル２０の断面形状に一致させることにより、ケーブル２０の挟持を確実にするのが好ましい。よって、上述のように、ケーブル２０の断面形状を非対称にした場合には、ケーブル受容部４０５の断面形状も非対称にする。例えば、図２Ｂに示すように、ケーブル２０の断面形状を略矩形とし、その頂部のうち１箇所２７だけを直角にするのであれば、それに対応して、ケーブル受容部４０５にも直角部分を形成する。図３及び６では、本体４１のケーブル受容くぼみ４１５に直角部分４１７を形成している。これにより、ケーブル２０にケース４０を取り付けるときに、必ず正しい向きで取着できるので好ましい。

＜変形例＞
発光モジュールに使用される制御素子３４によっては、図８Ａ及び図８Ｂのように、信号用導線２５が１本のケーブル２００を使用できる。図８Ａ及び図８Ｂのケーブル２００は、図２Ａ及び図２Ｂのケーブル２０よりも断面積が小さいので、ケーブルの重量を軽くすることができる。よって、ケーブル２００を使用すれば、同じ重量で長い発光装置１０を準備でき、逆に、同じ長さで軽量の発光装置１０を製造することができる。

図８Ａ及び図８Ｂに示すように、変形例のケーブル２００は、２本の給電用導線２２、２３と、その外側に配置された１本の信号用導線２５との合計３本の導線が配線されている。
ケーブル２００の片側には、信号用導線２５を切断する位置まで切欠いた切欠き部２６が形成されている。これにより、１本のケーブル内において、信号用導線２５は断線状態になっている。切欠き部２６は、発光モジュールの内部に配置されるように形成する必要がある。

このケーブル２００は、図２Ａのケーブル２０と同様に発光モジュール３０と組み合わせて発光装置１０とすることができる。しかしながら、ケーブル２００には、切欠き部２６が片側にしかないので、図３及び図６に示されたケーブルガイド４２の突起部４２１を、切欠き部２６の個数に合わせて変更（すなわち、突起部４２１を２つから１つに変更）すのが好ましい。

変形例のケーブル２００も、切欠き部２６に突起部４２１を嵌め込むことにより、発光モジュール３０の位置決めを容易に行うことができる。
また、ケーブルガイド４２に、ケーブル２００の外形に適合したケーブル受けくぼみ４２５を形成すれば、切欠き部２６と突起部４２１との嵌合が１箇所だけであっても、比較的安定してケーブル２００を仮固定できる。よって、発光モジュール３０が完全に組み立てられるまでの間、ケーブル２００は所定の位置に保持されて、長手方向にも幅方向にもずれにくい。

ケーブル２００に穿刺する導電端子５０は、給電用導線２２、２３の各々に１本ずつと、信号用導線２５に２本の合計４本になる。穿刺位置は、図２と同様に、例えば導電端子５０が１本ずつ穿刺される。例えば、給電用導線２２には穿刺位置２２１に、給電用導線２３には穿刺位置２３１に、導電端子５０が穿刺される。また、信号用導線２５には、切欠き部２６の両側に位置する穿刺位置２５１、２５２にそれぞれ１本ずつ導電端子５０が穿刺される。
これに合わせて、ケーブル２００に取り付ける発光モジュール３０のケース４０では、本体４１（図３及び図６参照）の区画壁４１１に固定されている導電端子５０の本数を、６本から４本に変更されるであろう。

さらに、ケーブル２００を使用する場合には、図５Ａ、図５Ｂ及び図６に示すような回路基板６０でも、スルーホール６２の個数を４個に変更することもできる。ただし、６個のスルーホール６２のうち、４個を使用して、２つを使用しない方法で対応することもできる。

本実施の形態では、ケーブル２０又はケーブル２００を用いた発光装置１０を開示しているが、いずれの発光装置も、図９Ａ〜図９Ｅに示すような様々な用途が考えられる。
図９Ａは、ライン状の発光装置１０の上端及び下端を枠体等に固定した固定ブロックであり、例えば薄型のディスプレイとして使用できる。
図９Ｂは、奥行きのある立体ディスプレイを図示している。この立体ディスプレイでは、まず、水平方向に固定した棒に、複数の発光装置１０をぶら下げたすだれ状ディスプレイ９２１〜９２４を複数作製し、その複数のすだれ状ディスプレイ９２１〜９２４を平行に配列して構成されている。
図９Ａ及び図９Ｂの用途では、発光モジュール３０が、常に所定の方向を向いているのが好ましい。よって、ケーブル２０（ケーブル２００）が剛直であるか、又は可撓性を有するものの比較的ねじれにくいことが望ましい。

また、図９Ｃでは、発光装置１０は、柱状のオブジェに巻き回されており、図９Ｄでは樹木に取り付けられている。これらの用途では、発光装置１０を構造物の形状に沿わせる必要があるので、可撓性のケーブル２０（ケーブル２００）を使用する。

図９Ｅは、発光装置１０を半円状に成形し、それを複数接続して、球状のイルミネーションオブジェ９４を構成した例である。このオブジェ９４のように、発光装置１０自体が所定の形状を維持するのが困難である場合には、発光装置１０を支持する帯状支持体を使用するのが好ましい。例えば、図１０には、剛体のフラットバー８０を発光装置１０の背面側に取着した例を図示しているフラットバー８０は、図３に示すようなバーガイド４６を使用して、発光モジュール３０の背面側に固定することができる。この構成であると、発光装置１０は、複数箇所でフラットバー８０に固定できるので、フラットバー８０の形状に沿ったイルミネーションオブジェを容易に製造することができる。バーガイド４６は、発光モジュール３０の背面に隠れるので、イルミネーションオブジェ９４の外観をすっきり見せることができる。

また、本発明では、使用状態において一部の発光モジュール３０が破損した場合に、その破損した発光モジュール３０のみを新たな発光モジュール３０に交換できる。破損した発光モジュール３０のケース４０を破壊してケーブル２０から取り外した後に、同じ位置に新たな発光モジュール３０を簡単に取着できるので、例えば図９Ａのような発光ブロックのまま修理が可能である。また、発光モジュール３０の交換は、発光装置１０自体を交換するのに比べて安価にできるので、維持費を抑制できるので好ましい。なお、発光モジュール３０をケーブル２０に取着する際に、導電端子５０は、取り外した発光モジュールによって既に穿刺された部分に再度穿刺することになるが、シース部材２８に粘弾性を有するものを使用すれば、先の穿刺穴は塞がるので、ケーブル２０は、繰り返しの穿刺に耐えることができる。

以下に、発光装置１０の各部品の組立て手順について、図６を参照して説明する。なお、この組立方法で説明したケーブル２０は、ケーブル２００と交換可能である。
（工程１）
ケーブル２０の切欠き部２６近傍に、ケーブルガイド部４２を接触させる。このとき、ケーブル受容くぼみ４２５にケーブル２０の長手方向を合わせて、さらに突起部４２１をケーブル２０の切欠き部に嵌め込む。これにより、ケーブル２０の所定位置に発光モジュール３０を固定することが可能になる。

（工程２）
ケーブルガイド部４２のスライドプレート４２３を、ケース４０の本体４１のレール溝４１３にスライドさせながら挿入して、本体４１をケーブル２０に近づける。本体４１の裏面側には、６本の導電端子５０の先端部５２が突出しているので、本体４１をケーブル２０に押圧することにより、先端部５２をケーブル２０に穿刺する。このとき、ケーブル２０はケーブルガイド部４２に仮固定されて、先端部５２とケーブル２０内部の導線２２〜２５が所定の位置関係になっている。また、ケーブル２０が仮固定されているので、本体４１の押圧時にケーブル２０がずれることがない。よって、固定時に、導電端子５０とケーブル２０との位置や向きを配慮する必要がなく、複数の導電端子５０を位置最適位置に容易に穿刺することができる。
導電端子５０がケーブル２０の所定の深さまで穿刺されると、本体４１とケーブルガイド部４２とが接触して、ケーブル２０を挟持する。このとき、本体４１の係合突起（フック）４１２が、ケーブルガイド部４２の係合凹部４２２に係止される。こうして、ケーブル２０に、ケース４０の本体４１が固定される。

（工程３）
ケース４０の本体４１の発光面側から本体４１の内部に、回路基板６０を挿入する。このとき、回路基板６０は、裏面側６６を本体４１に対面させた状態で、且つ回路基板６０に形成されたスルーホール６２が、導電端子５０の後端部５４の位置を適合する向きで挿入しなくてはならない。回路基板６０を導電端子５０に押圧して、スルーホール６２に導電端子５０の後端部５４を圧入する。回路基板６０は、スルーホール６２を介して、導電端子５０と導通し、且つ固定される。

（工程４）
ケース４０の本体４１の発光面側に、マスク４４を固定する。マスク４４は、リフレクタとして機能させることや、又はレンズやプリズム等を組み込んで発光方向の制御素子として機能させることができる。

上記の工程１〜４を、ケーブルに取着する発光モジュール３０の回数だけ行うことにより、本発明の発光装置１０を得ることができる。

次に、各構成について詳述する。
（ケーブル２０）
ケーブル２０に使用される給電用導線２２、２３及び信号用導線２４、２５は、錫メッキ軟銅線を素線とした撚り線を使用することができる。各導線の絶縁被覆２９は、耐熱ビニルなどを用いることができる。また、絶縁被覆２９は導線ごとに異なる色に着色すると、機能の異なる導線を区別するのに好適である。
シース部材２８は、耐候性に優れ、強度の高いものを用いることが好ましく、特に、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ：Thermoplastic Elastomers）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ：Ethylene Propylene Diene Methylene Linkage）など使用することができる。
ケーブル２０をシース部材２８で一体にするには、共押出しなどの方法を利用できる。

（ケース４０）
ケース４０の本体４１、ケーブルガイド部４２、マスク４４及びバーガイド４６は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ＡＢＳ樹脂等の耐熱または耐候性を有する熱可塑性樹脂を、射出成形法によって製造することができる。なお、本体４１の製造時には、射出成形に使用する金型の区画壁４１１の位置に導電端子５０を配置し、その後に射出成形すれば、本体４１の成形と同時に区画壁４１１に導電端子５０を埋め込むことができ、且つ導電端子５０が区画壁４１１にしっかり固定されるので好ましい。
また、これらの部品は、ディスプレイ用途に使用する場合は黒色が好ましく、一般的なカーボンブラックを樹脂材料に混入して着色させることができる。また、イルミネーション等の装飾に使用する場合は、背景色に合わせ色々な色に着色することが好ましい。

（導電端子５０）
導電端子５０は、銅板をプレス型によって打ち抜き加工して製造する。先端部５２は、ケーブル２０のシース部材２８及び絶縁皮膜２９を貫通できるように尖らせてある。後端部５４は、回路基板６０のスルーホール６２を圧入固定できるように、後端部５４から先端部５２方向に向かって徐々に幅が広くされている。導電端子５０の中間部分は、ケース４０の本体４１の区画壁４１１に埋没されて、導電端子５０を本体４１に固定している。この固定力を高めるために、導電端子５０の中間部分の幅を先端部５２及び後端部５４よりも広くして、表面積を大きくしている。

（発光素子６２）
発光素子６２には、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用することができる。また、マルチカラーを発光可能な発光装置１０を得る場合には、例えば、３原色に対応した赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤの３つを、１つの発光モジュール３０に組み込むことができる。これらのＬＥＤは、制御素子３４によって個々に発光強度が調節できるので、その３色の混色の程度によって、様々な色を発光することができる。また、１つの発光装置１０の発光モジュール３０ごとに、異なる色に発光させることもできるので、ディスプレイとして使用することも可能である。

（制御素子３４）
制御素子としては、集積回路（ＩＣ）を使用することができる。各発光モジュール３０に内蔵される制御素子３４は、切断された信号用導線２４、２５によって直列的に接続され、信号用導線２４、２５を通じて全ての制御素子３４に異なるアドレスを付与することにより、１回の信号送信によって、制御素子３４ごとに異なる命令を下すことができる。これを利用して、発光モジュール３０ごとに異なる発光色にすることができる。

本発明の発光装置１０は、単独でイルミネーションとして使用でき、また複数を組み合わせて平面ディスプレイとして使用することができる。

実施の形態に係る発光装置の正面図である。 実施の形態に係る発光装置の側面図である。 実施の形態に係るケーブルの正面図である。 実施の形態に係るケーブルの断面図である。 実施の形態に係る発光モジュール用ケースの分解図である。 実施の形態に係る導電端子の概略正面図である。 実施の形態に係る発光モジュール用の回路基板の概略正面図である。 実施の形態に係る発光モジュール用の回路基板の概略背面図である。 実施の形態に係る発光装置の分解図である。 実施の形態に係る発光装置の部分拡大斜視図である。 実施の形態の変形例に係るケーブルの正面図である。 実施の形態の変形例に係るケーブルの断面図である。 本発明の発光装置を用いたディスプレイの概略図である。 本発明の発光装置を用いた立体ディスプレイの概略図である。 本発明の発光装置の使用形態を示す概略図である。 本発明の発光装置の使用形態を示す概略図である。 本発明の発光装置を用いたイルミネーションオブジェの概略図である。 実施の形態に係る発光装置の部分拡大斜視図である。

符号の説明

１０ 発光装置
２０、２００ ケーブル
２２、２３ 給電用導線
２４、２５ 信号用導線
２８ シース部材
３０ 発光モジュール
３２ 発光素子
３４ 制御楚々医
４０ ケース
４１ ケースの本体
４２ ケーブルガイド部
４２１ 突起部
４４ マスク
４６ バーガイド部
５０ 導電端子
５２ 導電端子の先端部
５４ 導電端子の後端部
６０ 回路基板
６２ スルーホール

Claims (9)

1. 複数の発光モジュールを一列に配置した発光装置に使用され、前記発光モジュールの発光色及び／又は光度を制御可能な発光装置用ケーブルであって、
   前記ケーブルは、並列に配置した少なくとも４本の導線と、前記４本の導線を被覆して一体にするシース部材と、を含むフラットケーブルであり、
   前記少なくとも４本の導線のうち、前記ケーブルの両側部に位置する２本が信号用導線として、前記信号用導線以外の２本が給電用導線として使用され、
   前記ケーブルは、その両側部に、前記２本の信号用導線を切断するように切欠き部が形成されていることを特徴とする発光装置用ケーブル。
2. 複数の発光モジュールを一列に配置した発光装置に使用され、前記発光モジュールの発光色及び／又は光度を制御可能な発光装置用ケーブルであって、
   前記ケーブルは、並列に配置した少なくとも３本の導線と、前記３本の導線を被覆して一体にするシース部材と、を含むフラットケーブルであり、
   前記少なくとも３本の導線のうち、前記ケーブルの両側部に位置する２本のうちいずれか１本が信号用導線として、前記信号用導線以外の２本が給電用導線として使用され、
   前記ケーブルは、その側部に、前記１本の信号用導線を切断するように切欠き部が形成されていることを特徴とする発光装置用ケーブル。
3. 前記ケーブルの長手方向に直交する面におけるケーブル断面の平面形状が、対向して配置され且つ互いに寸法及び／又は形状の相違する１組の辺を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置用ケーブル。
4. 前記ケーブルの前記信号用導線は、前記給電用導線よりも小径であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発光装置用ケーブル。
5. １又は２以上の発光素子を含む複数の発光モジュールと、前記発光モジュールの発光色及び／又は光度を制御可能なケーブルと、を備えた発光装置であって、
   前記発光モジュールは、
   前記発光素子を制御する制御素子と、
   前記発光素子及び前記制御素子を収容するケースと、
   前記制御素子と導通され、前記ケースを貫通してケース外部に突出した複数の導電端子と、を有し、
   前記ケーブルは、
   並列に配置した少なくとも４本の導線と、
   前記４本の導線を被覆して一体にするシース部材と、を含むフラットケーブルであり、
   前記少なくとも４本の導線のうち、前記ケーブルの両側部に位置する２本が信号用導線で、前記信号用導線以外の２本が給電用導線であり、
   前記ケーブルには、その両側部に、前記２本の信号用導線を切断するように切欠き部が形成されており、
   前記信号用導線の各々には、前記信号用導線の前記切欠き部を挟んで２本の導電端子が穿刺されて、該２本の導電端子と前記信号用導線とが電気的に接続されており、
   前記ケースが、前記ケーブルの前記切欠き部に嵌合される突起部を備えて、前記ケーブルを支持することを特徴とする発光装置。
6. １又は２以上の発光素子を含む複数の発光モジュールと、前記発光モジュールの発光色及び／又は光度を制御可能なケーブルと、を備えた発光装置であって、
   前記発光モジュールは、
   前記発光素子を制御する制御素子と、
   前記発光素子及び前記制御素子を収容するケースと、
   前記制御素子と導通され、前記ケースを貫通してケース外部に突出した複数の導電端子と、を有し、
   前記ケーブルは、
   並列に配置した少なくとも３本の導線と、
   前記３本の導線を被覆して一体にするシース部材と、を含むフラットケーブルであり、
   前記少なくとも３本の導線のうち、前記ケーブルの両側部に位置する２本のうちいずれか１本が信号用導線で、前記信号用導線以外の２本が給電用導線であり、
   前記ケーブルには、その側部に、前記１本の信号用導線を切断するように切欠き部が形成されており、
   前記信号用導線には、前記信号用導線の前記切欠き部を挟んで２本の導電端子が穿刺されて、該２本の導電端子と前記信号用導線とが電気的に接続されており、
   前記ケースが、前記ケーブルの前記切欠き部に嵌合される突起部を備えて、前記ケーブルを支持することを特徴とする発光装置。
7. 前記給電用導線の各々には少なくとも１本の導電端子が穿刺されて、該導電端子と前記給電用導線とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の発光装置。
8. 前記制御素子が回路基板に載置されており、
   前記回路基板が、前記導電端子に対応する位置にスルーホールを備え、
   前記スルーホールに前記導電端子の端部を圧入することにより、前記回路基板が前記導電端子に導通され且つ固定されることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の発光装置。
9. 前記ケーブルの長手方向に直交する面におけるケーブル断面の平面形状が、対向して配置され且つ互いに寸法及び／又は形状の相違する１組の辺を有することを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の発光装置。

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