JP5205399B2 - 照明装置および発光モジュール - Google Patents
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Description
また、互いに連結可能に構成された立方体形状の筐体を有する発光ダイオードを内蔵した照明装置が知られている(特許文献2)。
また、給電用の端子(プラグ)は単純な抜き差しによって結合したものであるから互いを離間させる方向の力が作用した場合には簡単に抜けてしまうものであり、複数個の照明器本体を連結した場合には下方にある照明器同士の結合箇所に上方の照明器本体の重みが累積的に作用し、結合が不安定になる可能性が高い。さらに、プラグは通電により加熱する部分であるし上記のように構造的な結合も不安定であるから、電気的な結合の面においても不安定である。
また、特許文献1記載の照明器は、内部中央に配置した点光源である1個の白熱球から、側面に空けた穴を介して光を放出するものであるため、側面全体を均一な照度で発光させることはできないものである。
また、発光モジュールの向きを考慮せずに連結しても、電気的な極性が正負反転するこ
となく結合することができ、発光ダイオードのような極性のある光源であっても使用することができる照明装置の構造を提供することを目的とするものである。
また、発光モジュールの側面全体をほぼ均一の照度で発光するように構成すると共に、他の発光モジュールとの接続によって塞がれる側面の無い連結式の照明装置の構造を提供することを目的とするものである。
および斜め下方に配置した他の発光モジュールとの連結を行う下面の外周縁に設けた連結部と、前記連結部に設けた正負正若しくは負正負の順序で等間隔に配置した接点で構成される給電部を有し、前記連結部において他の発光モジュールと着脱可能に連結するとともに、前記給電部を介して電気的に結合するように構成したことを特徴とする。当該モジュールが備える特徴は、上記照明装置の説明において行った説明の通りである。
また、発光面に影ができないようにモジュール内を中空に保つとともに、単一の光源を中央に設けるのではなくモジュール内の各支柱に光源を設けたため、モジュールの各面を均一照射することができる。これにより、全ての面が均一に発光しているかのように見え、支柱の影も目立ちにくいという効果を有している。
また、モジュール同士の構造的な接続は強度を有する接続手段によって行い、電気的な結合は当該接続手段に内蔵された部材によって行っている。これにより、構造的な結合の安定性を図るとともに電気的にも安定した接続を行うことができる照明装置を提供することができるものとなっている。
また、電力を供給する給電手段を任意の位置に取り付けることができるので、美観を損なうことなく照明装置に対する給電を行うことができるという効果を有している。
図1は、本発明に係る照明装置の一実施の形態に用いる発光モジュール(以下「モジュール」という)1の外観図を表している。当該モジュール1は、立方体形状に形成されており、同様に形成された他のモジュールと連結することで、後述する図7に示す如く任意の形状に組み立てることができ、この組み立てによって照明機能を備えた立体的な造形物を形成することができるものである。
正方形に形成された各側面パネル2の外形形状は全て同一であり、その外形は立方体を成す本来の側面の大きさよりもやや小さく形成されている。外形をやや小さく形成した結果、互いに隣接する直交した他の側面パネル同士の境界には所定幅の隙間3が形成されるようになっている。そして、当該隙間3を形成する各側面パネル2の端縁と隙間3内部に形成された空間を利用して詳細には後述する連結手段等を装着するようになっている。すなわち、モジュール1の各辺部に設けた隙間3が他のモジュールとの連結部を構成するようになっている。
凸条6は、フレーム4の各側面に設けた枠状の凸縁8と嵌合するように形成された係合手段であり、フレーム4の各側面に対するパネル2の固定位置を正確に定めるための手段となっている。
また、凸片7と対向するフレーム4上には、当該凸片7を嵌め込んで結合させる結合部9が設けられている。凸片7と結合部9は、前記凸条6と凸縁8の係合に伴って同時に結合し、側面パネル2をフレーム4に対して固定するようになっている。
フレーム4は、各辺を構成する12本の支柱(フレーム要素)10によって格子状の中空部材として形成されている。そして、4本の支柱10によって形成される各側面には、開口が形成されている。当該開口は、フレーム要素である支柱がモジュール同士の結合に必要な機械強度を発揮できる範囲でできる限り面積が広くなるように形成されている。逆をいえば、支柱10はなるべく側面の開口を縮めない形状と大きさに形成されている。また、フレーム4は、電気絶縁性のある樹脂素材によって形成されている。
また、各支柱10の中央部には内外に連通する3つの開口13、14、15が設けられ
ており、当該開口を介して基板12に接続された給電端子(給電部)16、17、18が表出するようになっている。
図3(a)は基板12の平面図、図3(b)は基板12の正面図、図3(c)は基板12の側面図を表している。
基板12の表面には、発光体11として発光ダイオードが3個設けられている。そして、当該基板12の裏面には、前記給電端子16、17、18が設けられている。当該給電端子は、中央の給電端子17が正極、両端の給電端子16、18が負極となっており、発光体11に対する給電および他のモジュールへの給電を目的として設けられているものである。基板12が各支柱10の内面に装着されると、当該給電端子16、17、18は各支柱10の内側から前記開口13、14、15に嵌合し表出するようになっている。
なお、図では平らな電極面を成すように記載しているが、実際には通常の取り扱い時に電極面が人に接触したり、不用意な短絡などを起こさないように、支柱10表面若しくは表面よりもやや低い位置において表出させるようになっており、給電端子16、17、18と接触する接点(後述する接続手段の端子)には、バネ性のある金属端子を用いている。
また、全ての基板12の長手方向の両端部は、フレーム4内側の角部において、近接する他の2個の基板と電気的に結合している。すなわち、フレーム4の角部内側では、3個の基板12が、半田付け若しくは電気的なコネクタ手段を介して互いに結合している。
格子状に配置された基板12の発光体から内側に向かって放射された光は、6面体の内面全体をほぼ均等の光量で照らし、これにより乳白色の側面パネル2表面から外側に向かって均一な光を放射するようになっている。
図5(a)は当該連結に使用する接続手段20、図5(b)は保持手段21の外観を表している。接続手段20は、合成樹脂によって形成された強度のある板状の部材として形成されたものであり、長手方向に沿った両側縁部にモジュール1の隙間3によって形成される連結部に装着される装着部を設けたものとなっている。一例として、当該装着部は隙間3の内部形状と近似した断面形状に形成した膨出部22によって形成されている。当該膨出部22は、表裏の縁部に長手方向に沿って溝を形成することにより形成したものであ
る。当該溝には、隙間3を形成する側面パネルの端縁が当接するようになっており、当該溝によって膨出部22の離脱を防止し接続手段20を固定することができるようになっている。
また、隙間3と溝の形状および隙間3と支柱10の間に形成される空間の形状は、膨出部22の形状とほぼ同形状に形成されているので、装着された接続手段20はモジュール1に対してぐらつくことなく一定の姿勢を維持したまま固定されるようになっている。
また、円弧状の面取りをしているのは、遠目に見てパネルが四角形に見えるからである。すなわち、円弧状のR面取りではなく直線状のC面取りによって角を形成すると、見た目のパネルの印象が四角形ではなく8角形に見えてしまう。そのようなことから、本発明ではパネルの角を円弧状に形成している。
そして、上記モジュール1に取り付けた接続手段20に他のモジュールを取り付けると、当該接続手段20を介して2つのモジュールが構造的に連結される。そして、2つのモジュールは接続手段20に設けた各端子によって電気的にも接続されるようになっている。この際、構造的な連結は接続手段20を構成する樹脂素材の強度によって維持され、電気的な結合は構造的な係合には寄与しない金属素材によって行われている。また、端子23、24、25は、素材自体の弾性若しくは機構(図示せず)によって、弾性を伴って給電端子16、17、18と圧接するようになっているので、モジュール間の位置関係に多少の変動があっても安定した接続状態を維持することができるようになっている。
ジュール1の辺部分に装着することができるようになっている。
本体部30には給電用の電源ケーブル31が固定若しくは着脱可能に接続されており、電源ケーブル31を介して約12V程度の直流電流が供給されるようになっている。また、装着部29の表面には弾性を伴って突出した3つの給電用の端子32、33、34が並んで設けられている。この端子の配列は、支柱10の表面部に設けた給電端子16、17、18の配列と一致し、装着部29の取り付けによって両者は接触するようになっている。
装着部29の給電端子は、前記電源ケーブル31によって給電された電力をモジュール1に伝達するための手段であり、両端の端子32、34は(−)極、中央の端子33には(+)極の電力が供給されるようになっている。
当該給電手段28によって電力が供給されると、当該電力はモジュール1の内部において格子状に連結された各基板12に伝達され、それぞれの基板12に設けられている発光体11が発光するようになっている。
床面と接する最下部に2つのモジュール1aと1bを1個分の空間を空けて配置し、これら2個のモジュール1aと1bの対向する上側の2辺部分にモジュール1cの下辺部を連結している。この連結には前述した接続手段20を用いる。
また、モジュール1aと1bの上辺部に連結したモジュール1cの上辺部にモジュール1dを連結し、さらにモジュール1dの上辺にモジュール1eを連結している。各モジュールの辺部分の結合には接続手段20が用いられる。以下、同様に辺部分同士の連結には全て接続手段20が用いられる。
また、モジュール1eは、モジュール1dの上辺部に連結され空間に浮いている。そして、接続手段20を取り付けた側のモジュール1eの上辺部に保持手段21の一端を取り付け、保持手段21の他端を下方にあるモジュール1dの連結に使用していない上端縁に取り付けている。これにより、モジュール1eが下向きに回動しようとする力に対抗するモーメントを保持手段21に作用する張力によって打ち消し、モジュール1eの回動を防止するようになっている。
また、モジュール1fは下支えなく空間に張り出した状態になっているため、モジュール1fの上辺部に保持手段21の一端を取り付けるとともに、保持手段21の他端を連結に使用していないモジュール1aの上端縁に取り付けてモジュール1fの倒れを防止している。
なお、上記モジュール1fの縦方向の一辺は接続手段20を介してモジュール1cに固
定されているので、保持手段21を設けたのと同様の効果を発揮している。したがって、モジュール1cと連結した側には保持手段21を設けず、間隔を隔てた端部付近にのみ保持手段21を設けている。
図は、当該モジュール50を簡潔に表したものであり、実際には前述したモジュール1と同様に、内部に6角柱を形成するための支柱と、当該支柱に取り付けられる6角形のパネル2枚および4角形のパネル6枚を有するとともに、各支柱の内面に発光体を取り付けた基板を設けている。各基板は、前述した基板12と同様に電気的に接続されている。
また、6角柱状に形成したモジュールの場合、他のモジュールとの接続を行う部分は上面または下面の縁部であり、当該部分に前述した隙間3と同様の隙間が形成されている。そして、当該隙間の内部には前記給電端子16、17、18と同様の3つの給電端子が設けられており接続手段20を用いて、機械的および電気的にモジュール50同士を連結するようになっている。
図は、当該モジュール60を簡潔に表したものであり、実際には前述したモジュール1と同様に、内部に3角柱を形成するための支柱と、当該支柱に取り付けられる3角形のパネル2枚および4角形のパネル3枚を有するとともに、各支柱の内面に発光体を取り付けた基板を設けている。各基板は、前述した基板12と同様に電気的に接続されている。
また、3角柱状に形成したモジュールの場合、他のモジュールとの接続を行う部分は上面または下面の縁部であり、当該部分に前述した隙間3と同様の隙間が形成されている。そして、当該隙間の内部には前記給電端子16、17、18と同様の3つの給電端子が設けられており接続手段20を用いて、機械的および電気的にモジュール60同士を連結するようになっている。
また、設置部を兼ねる最下部のモジュールを除き、各モジュールは全ての面を隠すことなく表出させることができる。これにより各モジュールを発光させた場合に全ての面から光が放射されることになり、造形物としての美観のみならず照明装置としても優れた美観を有するようになっている。
また、電力を供給する給電手段は、モジュール上の給電端子を設けた辺部分であれば何れの位置であっても取り付けることができる。したがって、美観的な観点から邪魔にならない位置に取り付けることができるようになっている。
発光のための電力は
2 側面パネル
3 隙間
4 フレーム
5 板状部
6 凸条
7 凸片
8 凸縁
9 結合部
10 支柱
11 発光体
12 回路基板
13、14、15 開口
16、17、18 給電端子
20 接続手段
22 膨出部
21 保持手段
23、24、25 端子
26 連結棒
27 結合部
28 給電手段
29 装着部
30 本体部
31 電源ケーブル
32、33、34 端子
50 モジュール
51 保持手段
60 モジュール
61 保持手段
Claims (5)
- 正多角形状に形成した上面および当該上面と同形状の底面を有する角柱状の発光モジュールを複数個連結した照明装置であって、
前記発光モジュールは、
各側面を形成する透過性の素材によって形成したパネルと、
上記パネルを取り付ける格子状のフレームと、
前記フレームを構成する各フレーム要素の内面側に設けた複数の発光体と、
斜め上方に配置した他の発光モジュールとの連結を行う上面の外周縁に設けた連結部および斜め下方に配置した他の発光モジュールとの連結を行う下面の外周縁に設けた連結部と、
前記連結部に設けた正負正若しくは負正負の順序で等間隔に配置した接点で構成される給電部を有し、
前記連結部において他の発光モジュールと着脱可能に連結するとともに、前記給電部を介して電気的に結合するように構成したことを特徴とする照明装置。 - 前記連結部における発光モジュール同士の連結は、当該連結部に取り付けられる接続手段を介して行うとともに、当該接続手段に内蔵した導電体によって互いの給電部を接続し、
上方に位置する発光モジュール上面の前記接続手段を設けた側の外周縁部と、下方に位置する発光モジュール上面の前記接続手段から最も離れた部位とを連結する保持手段を設け、当該保持手段によって上方に位置する発光モジュールの姿勢を保持するように構成したことを特徴とする請求項1記載の照明装置。 - 前記発光モジュールが正立方体形状であることを特徴とする請求項1または2記載の照明装置。
- 前記接続手段に内蔵した導電体は、当該接続手段の表面から弾性を伴って突出していることを特徴とする請求項1ないし請求項3の何れか一項記載の照明装置。
- 正多角形状に形成した上面および当該上面と同形状の底面を有する角柱状の発光モジュールであって、
各側面を形成する透過性の素材によって形成したパネルと、
上記パネルを取り付ける格子状のフレームと、
前記フレームを構成する各フレーム要素の内面側に設けた複数の発光体と、
斜め上方に配置した他の発光モジュールとの連結を行う上面の外周縁に設けた連結部および斜め下方に配置した他の発光モジュールとの連結を行う下面の外周縁に設けた連結部と、
前記連結部に設けた正負正若しくは負正負の順序で等間隔に配置した接点で構成される給電部を有し、
前記連結部において他の発光モジュールと着脱可能に連結するとともに、前記給電部を介して電気的に結合するように構成したことを特徴とする発光モジュール。
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