JP4410688B2

JP4410688B2 - 照明具

Info

Publication number: JP4410688B2
Application number: JP2005002948A
Authority: JP
Inventors: 哲男新谷
Original assignee: 株式会社トモエシステム
Priority date: 2005-01-07
Filing date: 2005-01-07
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2025-01-07
Also published as: JP2006190622A

Description

本発明は照明具に関する。

従来の照明広告として、図柄や文字等を配した表示フィルムやシートと、その背面側に設置される面光源と、これらを重ね合わせて固定するフレーム等から構成された電光表示板がある。表示シートとしては透光性（透明、半透明を含む）を有するシートの表面に印刷等によって着色表示したものが一般的である。面光源としては蛍光灯などの放電管を平行に板状に整列させたものが知られている。他の面光源としては、アクリル等の透明樹脂板の背面に反射パターンを形成した導光板を用い、この導光板の側辺部に蛍光灯などの光源を配置したものが知られている。

また、光源そのものを線状にして文字や模様を形成したものとしていわゆるネオン管が知られている。

しかしながら、上記したような導光板であると表示シート全面に均一に且つ高輝度の照明を実現するのが難しい。これは、導光板の背面に反射パターンを形成したとしてもである。すなわち、導光板内を導光板の面にほぼ平行に進行する光を、該面に対して直角の方向に出射させることが難しいからである。また、光源として蛍光灯を使用すれば消費電力が大きく、しかも、メンテナンスの頻度が上昇する。この点はネオン管も同じである。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、コンパクトで製造が容易であり、しかも、発光面（照明光を出射させるべき面）全体に均一且つ高輝度に照明光を出射することのできる照明具を提供することを目的とする。

本発明の照明具は、透光性樹脂から形成された円形断面の長尺体と、この長尺体の両端に配設された光源とを備えており、この長尺体の背面にその軸方向に沿ってプリズム部が形成されており、このプリズム部が断面三角形である平行な多数の突条であってその突条が上記軸に垂直な方向に延びており、上記突条間の谷の深さが軸方向中央に近いほど深く形成されている。

この構成によれば、光源から出て上記長尺体の内部をその軸方向に進行する光を上記プリズムによってほぼ直角方向に反射することができるので、光を有効に発光面から集光して出射することができる。また、軸方向中央に近いほどプリズム効果が高くなるので光源から離間することによる輝度低下が防止され、高輝度且つ均一な照明効果が得られる。

なお、上記長尺体としては、中実体のものはもとより、その内部に軸方向に沿った空洞が形成されたもの、すなわち、厚肉の管状のものをも含む。

本発明の照明具は、その軸方向を相互に平行にして板状に集合された、透光性樹脂からなる円形断面の複数の長尺体と、集合された長尺体の両端に配設された光源とを備えており、上記板の一方の面に相当する各長尺体の背面にその軸方向に沿ってプリズム部が形成されており、このプリズム部が断面三角形である平行な多数の突条であってその突条が上記軸に垂直な方向に延びており、上記突条間の谷の深さが軸方向中央に近いほど深く形成されている。

本照明具によれば、面全体に高輝度且つ均一な照明光が出射される。

上記照明具はさらに、一側辺側の長尺体の外方側面に照明具同士を接続するための係合凸部が形成されており、他側辺側の長尺体の外方側面には、上記接続用の係合凸部に対応する位置に被係合凹部が形成されており、集合された長尺体の両端に上記光源用の端子枠が配設されており、この端子枠がその両端部に端子枠同士を接続するための接続部を有している。したがって、面光源としてその光源面積を自在に増減することができる。

上記の照明具において、その光源が、長尺体の各端部に取り付けられる赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオードおよび青色発光ダイオードの組から構成されているのが好ましい。種々の色彩の照明光が得られるからである。

本発明によれば、導光体である長尺体の内部をその軸方向に進行する照明光を、上記プリズムによってほぼ直角方向に反射するので、光を有効に発光面から出射することができる。その結果、コンパクトで製造が容易であり、しかも、発光面（照明光を出射させるべき面）全体に均一且つ高輝度に照明光を出射することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の照明具の実施形態を説明する。

図１（ａ）は本発明の照明具の一実施形態を示す一部断面正面図であり、図１（ｂ）はその背面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ線断面図である。この照明具１は円柱状を呈した長尺体２からなり、透光性を有したアクリル樹脂から形成されている。とくにアクリルに限定されることはなく、好適な透明の樹脂であればよい。または、光ファイバーとして用いられる石英系ガラスや他成分系ガラスから長尺体２を形成してもよい。この長尺体２の断面はほぼ真円形を呈しているが楕円形でもよい。

この長尺体２の背面にはその軸方向に沿ってプリズム３が形成されている。背面とは、長尺体の表面の一部であり、任意の円形断面でいえば円周上のある一範囲である。このプリズム３は長尺体２の全長にわたって形成してもよく、両端近傍を除いてもよい。

プリズム３はその断面が三角形である平行な多数の突条４であってその突条４が長尺体２の長手方向（軸方向）に垂直な方向に延びている。上記突条４間の谷４ａの深さは軸方向中央に近いほど深く形成されている。しかし、全突条４の頂部（嶺部）４ｂは全て同じ位置にあるので、全ての嶺部をつなぐと平坦な面となる。本実施形態では上記突条４の角度αは約９０゜としているが、とくに９０゜に限定されることはない。

谷４ａの深さの分布は、長尺体２の両端から軸方向中央部に向けて直線的に増加するようにしてもよく、二次曲線的に増加するようにしてもよい。本実施形態では一番深い谷の深さは長尺体２の直径の約１５％ととしている。たとえば、直径約８ｍｍの長尺体では最深溝が約１．２ｍｍとなる。しかし、この割合や寸法寸法に限定されることはない。

長尺体２の両端部それぞれに照明光源としての発光ダイオード（ＬＥＤ）５が装着されている。符号５ａは接続端子としてのピンである。このＬＥＤ５はフルカラーＬＥＤでもよく、単色のＬＥＤでもよい。長尺体２の両端部にはＬＥＤ５の直径とほぼ同一の直径の取り付け穴６を穿設し、この取り付け穴６にＬＥＤ５を嵌着し、ＬＥＤ５の鍔部５ｂに接着剤を施して長尺体に固定している。取り付け穴６の内面は透明を保持するように超仕上げが施されている。上記フルカラーＬＥＤに代えて、断面直径の大きな長尺体２を用いてその端部に三個の取り付け穴６を形成し、青色、緑色、赤色の各ＬＥＤをまとめて装着してもよい。図示しない制御装置により、フルカラーＬＥＤまたは青緑赤の三個のＬＥＤにおける各色に対する電圧を制御することにより、所望の色彩を表示することができ、また時間経過とともにこれを変化させることができる。

この照明具１は、ＬＥＤ５からの照明光を長尺体２の表面から外部に出射することにより、長尺体２の全長にわたって均一且つ高輝度な照明を得るものである。そのために、上記プリズム３が有効に作用する。

ＬＥＤ５からの光は指向性が無いので、その内の一部分は長尺体２の大気との界面を透過して外部に出射され、その他の部分は長尺体２の内部をその軸方向に沿って直進したり、大気との界面で反射しつつ長尺体２の内部をその軸方向に進んだり、軸方向に進行する途中で大気との界面を透過して外部に出射される。この結果、プリズム３を形成していなければ、長尺体２における照明光源５に近い両端近傍の輝度が比較的高く、軸方向中央に近づくに従って輝度が低下していくことになる。

しかし、本実施形態ではプリズム３を形成しているのでこの傾向が解消される。すなわち、照明光は長尺体２のプリズム３が形成された背面と反対側の面（上面と呼ぶ）から主に出射する。これは、図１（ａ）に矢印Ａで示すように、照明光が長尺体２の内部におけるプリズム面（突条の内斜面）で反射されて上面に向くからである。このプリズム面の面積が大きいほど、反射して上面を透過して出射する光の量は多くなる。したがって、前述のごとくプリズム３の谷４ａの深さを、長尺体２の軸方向中央部に向けて増加させている（プリズム面の面積を増加させている）ので、プリズム３の効果は長尺体２の軸方向中央部に近づくほど高くなる。その結果、長尺体２の全長にわたって均一且つ高輝度な照明を得ることができる。また、長尺体２の軸方向に垂直な断面を見れば、いわゆる凸レンズの効果で上方への集光効果が奏される。

なお、図示した長尺体２は中実体（内部に空洞のないもの）であるが、これには限定されない。長尺体の内部にその軸方向に沿った空洞が形成されたもの、すなわち、厚肉の管状のものでもよい。この空洞は長尺体２の中心軸に沿って延び、両端のＬＥＤ取り付け穴６に連通してもよい。この空洞により、両端のＬＥＤからの光の減衰が抑制され、照明具の輝度が向上する。

かかる照明具１の使い道は特に限定されない。たとえば自転車や自走車椅子の背部に設置し、夜間の注意灯として使用することができる。また、壁や天井に嵌め込んでもよい。この長尺体２は型を用いて成形するため、その形状を直線状に限定することはなく、曲線状や曲線と直線とを組み合わせた形状に成形することが可能である。この場合でも、湾曲した長尺体２のなす面が平面であるときには、長尺体２の同一面側にプリズムを形成するのは容易である。故に、長尺体２を簡易な文字や模様等に形成することも可能となる。

図２には他の照明具１１が示されている。この照明具１１は平板状の長尺体板１２を用いたものである。長尺体板１２は複数本の直線状長尺体２が整列状態で一体に成形されている。複数本の直線状長尺体２は全て同一長さであり、平行に且つ平板状に整列されている。長尺体２同士はその側面の一部が連続して一体になっている。全ての長尺体２はそのプリズム部３（図示せず）が同一面側に形成されているので、長尺体板１２の背面にのみプリズム３が形成されていることになる。なお、長尺体２の本数や長尺体板１２の長さは任意に設定することができる。

そして、各長尺体２の両端には前述（図１）と同様にＬＥＤ５が装着されている。両端ともにこのＬＥＤ５は複数個が一列に整列した状態にあるので、電力供給のための一つのコンセントフレーム２３（図４（ｂ）参照）が各端部の全てのＬＥＤ５のピン５ａに嵌着されうる。ＬＥＤ５を発光させれば長尺体板１２の上面（背面の反対側の面）全体から均一且つ高輝度の光が出射される。この照明具１１は面光源として有用であり、電光表示板等のバックライトとして好適である。

図３には上記照明具１１（図２）を用いた電光表示板１３が示されている。この電光表示板１３は、照明具１１のプリズム形成側（背面側）に反射板１４を配置し、照明具１１の上面側には所望の表示が施された表示シート１５が配置されている。この三者１１、１４、１５を重ね合わせ、その四側辺（対向二側辺のみ図示）において三者を固定するフレーム１６を嵌着すれば電光表示板１３が出来上がる。

上記表示シート１５は透光性のある材質、とくに半透明のものが好ましい。また、反射板１４は鏡面仕上げした金属板や金属メッキした樹脂板であってもよい。こうすることにより、プリズム部３を透過して背面外方へ出た光が反射板１４によって長尺体板１２内に戻り、上面から有効に出射する。

図４には他の照明具２１が示されている。この照明具２１は、図２に示す平板状の照明具１１を平板状に複数個接続したものである。単一の平板状の照明具１１は前述のように平板状を呈しているが、この照明具１１の側辺同士が両照明具１１の接続部２２によっていわゆるワンタッチで接続される。接続部２２は、一の照明具１１の左右一方側の側辺に突設された係合凸部２２ａと、他方側の側辺における、上記係合凸部２２ａに対応する位置に形成された係合凹部２２ｂとから構成されている。一の照明具１１の係合凹部２２ｂに他の照明具１１の係合凸部２２ａが密に嵌着することにより両照明具１１が着脱可能に接続される。

各照明具１１の両端の全ＬＥＤ５のピン５ａには前述のとおり電力供給用のコンセントフレーム２３が嵌着される。このコンセントフレーム２３にはＬＥＤ５の正極側のピンと負極側のピンとが挿入される穴２６ａ、２６ｂが形成されている。そして、複数の正極側の穴２６ａ同士が導電線２４ａによって接続されており、また、複数の負極側の穴２６ｂ同士が導電線２４ｂによって接続されている。

図示のごとく、このコンセントフレーム２３にもコンセントフレーム２３同士を接続するための接続部が形成されている。この接続部は、コンセントフレーム２３の一端に突設された接続端子用のピン２５と、他端に形成された、上記ピン２５が挿入嵌着される接続穴２７とから構成されている。ピン２５および接続穴２７はともに、上記正極側の導電線２４ａに接続された正極側のピン２５ａおよび接続穴２７ａと、負極側の導電線２４ｂに接続された負極側のピン２５ｂおよび接続穴２７ｂとからなる。

かかる構成によれば、各照明具１１の前後両端にコンセントフレーム２３をそれぞれ取り付け、これらの接続部を用いて照明具１１同士およびコンセントフレーム２３同士を接続することにより、大面積の照明具２１が得られる。小さな照明具１１を製造するので製造が容易であり、これらを接続することによって任意の大面積照明具２１が得られる。

本発明の照明具は、照明広告等の電光表示板用の面光源として、または、単なる発光標識等として好適である。

図１（ａ）は本発明の一実施形態にかかる照明具を示す一部断面正面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の背面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ線断面図である。本発明の他の実施形態にかかる照明具を示す斜視図である。図２の照明具に装着されるパネルの組み立て前の状態を示す一部切り欠き斜視図である。図４（ａ）は図３の照明具の組み立て手順を示す平面図であり、図４（ｂ）は図１（ａ）のＩＶ−ＩＶ線矢視図である。

符号の説明

１、１１、２１・・・照明具
２・・・長尺体
３・・・プリズム
４・・・突条
５・・・ＬＥＤ
６・・・取り付け穴
１２・・・長尺体板
１３・・・電光表示板
１４・・・反射板
１５・・・表示シート
１６・・・フレーム
２１・・・接続部
２２・・・接続部
２３・・・コンセントフレーム
２４ａ、２４ｂ・・・導電線
２５・・・接続端子用ピン
２６・・・接続穴
２７・・・接続穴

Claims

その軸方向を相互に平行にして板状に集合された、透光性樹脂からなる円形断面の複数の長尺体と、
集合された長尺体の両端に配設された光源とを備えており、
上記板の一方の面に相当する各長尺体の背面にその軸方向に沿ってプリズム部が形成されており、該プリズム部が断面三角形である平行な多数の突条であってその突条が上記軸に垂直な方向に延びており、上記突条間の谷の深さが軸方向中央に近いほど深く形成されており、
上記板の一側辺側の長尺体の外方側面に照明具同士を接続するための係合凸部が形成されており、他側辺側の長尺体の外方側面には、上記接続用の係合凸部に対応する位置に被係合凹部が形成されており、
集合された長尺体の両端に上記光源用の端子枠が配設されており、該端子枠がその両端部に端子枠同士を接続するための接続部を有してなる照明具。
上記光源が、長尺体の各端部に取り付けられる赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオードおよび青色発光ダイオードの組からなる請求項１記載の照明具。