JP2002270007A - 折り畳み式面状発光装置及び面状表示装置 - Google Patents
折り畳み式面状発光装置及び面状表示装置Info
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Abstract
利な畳み式面状照明装置を提供する。 【解決手段】 先端部にバルク型レンズを装着した、複
数の半導体発光素子35を配列した発光面34の一端
(上端)から、垂直方向に半透明板38からなる出光面
が延伸し、一方、発光面34の他端(下端)からは、垂
直方向に短く延伸した支持材39から半透明板38に亘
って、発光面34に斜めに反射板37が設けられた第1
照明部31と、この第1照明部31と左右対称形の第2
照明部32とが、折り畳み部材33を介して、出光面
(半透明板)38を内にして折り畳める構造から成る。
Description
利であり、かつ面状で種々の波長の発光が得られる折り
畳み式照明装置及び表示装置に関する。
白熱電球、蛍光灯が用いられており、発光色がほとんど
白であるので、他の色を得るためには前面にフィルタ等
を用いるのが通常である。
光灯等の従来の照明装置及び表示装置は、光変換効率が
悪く、また、発熱があるために小型化あるいは薄くする
ことが困難であり、持ち運びも不便であった。さらに、
発光色が単一であるので、他の色の発光を得るのは簡単
ではなく、すばやく色交換をすることは困難であり、連
続的に色を変えることは不可能である。
で発熱がほとんどなく、また光変換効率がよく小型であ
り、運搬等にも便利であり、光量、照射時間、色彩等が
容易に制御でき、色の変換が容易で連続して色変化がで
き、種々の用途の照明及び表示に用いることができる、
折り畳み式面状発光装置及び表示装置を提供することを
目的とする。
め、本発明の第1発明の折り畳み式面状発光装置及び表
示装置は、屈曲、伸縮自在な又は可撓性のある絶縁基板
の表面に複数個の半導体発光体を配列した照明部と、半
導体発光体を発光させる制御部と、この制御部に電力を
供給する電源部とを有し、上記照明部の発光面が自在に
折り畳めることを特徴とする。
及び表示装置は、絶縁基板の表面に複数の半導体発光体
を配列した第1照明部と、第1照明部と第2照明部を折
り畳み可能に接続する折り畳み部材と、第1照明部と第
2照明部の半導体発光体を発光させる制御部と、この制
御部に電力を供給する電源部とを有し、第1及び第2照
明部が発光面を相対して折り畳めることを特徴とする。
さらに、本発明の第3発明の折り畳み式面状発光装置及
び表示装置は、複数の半導体発光体を配列した発光面
と、発光面の一辺からこの面の垂直方向に延伸する半透
明板からなる出光面と、発光面の上記辺に相対する辺か
らこの面に垂直方向に短く延伸する支持材と、支持材か
ら半透明板と一定角度を成して延伸してこの半透明板に
接続する反射板とからなる第1照明部と、第1照明部と
左右対称形の第2照明部と、第1照明部と第2照明部と
を左右対称形に接続すると共に、第1照明部と第2照明
部の出光面を内にして折り畳み可能に接続する折り畳み
部材と、第1照明部と第2照明部の半導体発光体を発光
させる制御部と、制御部に電力を供給する電源部とを有
し、第1及び第2照明部が発光面を相対して折り畳める
ことを特徴とする。
光体は、半導体発光素子の先端部にバルク型レンズを装
着して成ることを特徴とする。また、複数の半導体発光
素子は、フルカラーLEDであることを特徴とする。ま
た、複数の半導体発光素子は、赤色LED、緑色LE
D、及び青色LEDからなることを特徴とする。また、
制御部は、赤色LED、緑色LED、及び青色LEDの
各々に印加する電流又は電圧からなる時系列パルスのパ
ルス波高値、パルス幅、又はパルス個数のいずれか、又
はいずれか二つ、又は全てを制御して、色、輝度及び発
光時間を制御することを特徴とする。
明の折り畳み式面状発光装置は、半導体発光素子から出
射された光が、バルク型レンズにより収束されて照明さ
れるから、光変換効率よくかつ熱を発生させずに、一方
向に集中して照明することができる。したがって、この
面状発光装置は、小型軽量にでき、かつ、折り畳み可能
なので運搬に便利である。
式面状発光装置は、発光面から出射された光線が、反射
板により垂直方向に反射されると共に広がって半透明板
から出射されるので、広い照明面積を有する均一な照射
光を得ることができ、少ない消費電力により明るい均一
な照明が得られる。
の折り畳み式面状発光装置は、フルカラーLED、又
は、赤、緑及び青のLEDを有しており、制御部がこれ
らのLEDを、赤色LED、緑色LED及び青色LED
の各々に印加する電流又は電圧からなる時系列パルスの
パルス波高値、パルス幅又はパルス個数のいずれか、又
はいずれか二つ、又は全てを制御して、色、輝度及び発
光時間を制御できるから、光量、照射時間、色彩等が容
易に制御でき、色の変換が容易で連続して色変化がで
き、種々の用途の照明に用いることができる。
表示装置は、屈曲、伸縮自在な又は可撓性のある絶縁基
板の表面に複数個の半導体発光体を配列した表示部と、
半導体発光体を発光させる制御部と、制御部に電力を供
給する電源部とを有し、表示部が自在に折り畳めること
を特徴とする。本発明の第5発明の折り畳み式面状表示
装置は、絶縁基板の表面に複数の半導体発光体を配列し
た第1表示部と、第1表示部と第2表示部を折り畳み可
能に接続する折り畳み部材と、第1表示部と第2表示部
の半導体発光体を発光させる制御部と、制御部に電力を
供給する電源部とを有し、第1及び第2表示部が発光面
を相対して折り畳めることを特徴とする。さらに、本発
明の第6発明の折り畳み式面状表示装置は、複数の半導
体発光体を配列した表示面と、表示面の一辺からこの面
の垂直方向に延伸する半透明板からなる出光面と、表示
面の上記辺に相対する辺から面に垂直方向に短く延伸す
る支持材と、支持材から上記半透明板と一定角度を成し
て延伸して半透明板に接続する反射板とからなる第1表
示部と、第1表示部と左右対称形の第2表示部と、第1
表示部と第2表示部とを左右対称形に接続すると共に、
第1表示部と第2表示部の表示面を内にして折り畳み可
能に接続する折り畳み部材と、第1表示部と第2表示部
の半導体発光体を発光させる制御部と、制御部に電力を
供給する電源部とを有し、第1及び第2表示部が発光面
を相対して折り畳めることを特徴とする。
折り畳み式面状表示装置の半導体発光体は、半導体発光
素子の先端部にバルク型レンズを装着して成ることを特
徴とする。また、本発明の第4,第5及び第6の発明に
おいて、半導体発光素子は、フルカラーLEDであるこ
とが好ましく、又は、赤色LED、緑色LED及び青色
LEDからなることが好ましい。また、第4,第5及び
第6発明の折り畳み式面状表示装置の制御部は、赤色L
ED、緑色LED及び青色LEDの各々に印加する電流
又は電圧からなる時系列パルスのパルス波高値、パルス
幅、又はパルス個数のいずれか、又はいずれか二つ、又
は全てを制御して、色、輝度、発光時間及び表示パター
ンを制御することを特徴とする。
置は、半導体発光素子から出射された光がバルク型レン
ズにより収束されて照明されるから、光変換効率よくか
つ熱を発生させずに、一方向に集中して表示することが
できる。したがって、この面状表示装置は小型軽量にで
き、かつ、折り畳み可能なので運搬に便利である。
式面状表示装置は、発光面から出射された光線が、反射
板により垂直方向に反射されると共に広がって半透明板
から出射されるので、広い照明面積を有する均一な照射
光を得ることができ、少ない消費電力により明るい均一
な表示が得られる。
ルカラーLED、又は、赤、緑及び青のLEDを有して
おり、制御部が、これらのLEDを赤色LED、緑色L
ED及び青色LEDの各々に印加する電流又は電圧から
なる時系列パルスのパルス波高値、パルス幅、又はパル
ス個数のいずれか、又はいずれか二つ、又は全てを制御
して、色、輝度、発光時間及び表示パターンを制御でき
るから、光量、照射時間、色彩、表示パターン等が容易
に制御でき、色の変換が容易で連続して色変化ができ、
種々の用途の表示に用いることができる。
態様を図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の
第1の実施形態を示したものである。図1に示すよう
に、本発明の面状照明装置10は、第1照明部11と第
2照明部12が折り畳み部材13を介して折り畳める構
造となっており、絶縁基板14の表面上に半導体発光素
子15が適宜の間隔で配線16を介して配列される。な
お、ここでは、半導体発光素子15を折り畳み内側(表
面側)のみに配置した図面のみを例示したが、折り畳み
外面(裏面側)にも上記発光体素子を配列した場合であ
っても、本発明を同様に用いることができる。
可撓性に富むプリント基板等から成り、また、半導体発
光素子15は単色光LEDであってもよいが、好ましく
は、発光波長の異なる赤色(R)、緑色(G)、青色
(B)の3色のフルカラーLED、チップLED等の発
光素子を組み合わせて用いることにより、種々の色彩照
明が得られるので好ましい。
て時系列パルスの電流、電圧を印加することにより行う
ことができ、例えば、図2(A)に示すように、所望の
照度、色彩に応じて、時系列パルスのパルス周期T、パ
ルス幅t0 及び各色(R)、(G)、(B)発光素子に
印加するパルス波高値Pr、Pg、Pbを選択して印加
することにより、所望の照度、色彩の照明が得られる。
例えば、橙色の照明光を得るためには、(B)発光素子
は発光させず、(R)(G)発光素子を所定の強度比で
発光させれば、人間の視感度により橙色に見える。
(R)、(G)、(B)発光素子に印加するパルス波高
値は一定にして、パルス幅t0 をtr、tg、tbのよ
うに変化させても任意の色彩の発光を得ることもでき
る。さらに、図2(C)に示すように、パルス周期T毎
に各色発光素子に印加する微小パルス幅のパルス個数n
r、ng、nbを選択することにより、所望の発光強
度、色彩を得ることもできる。
折り畳み部材13は、両照明部を折り畳める構造のもの
であれば特に限定はなく、例えば、蝶番、線材、フィル
ム等屈曲、伸縮自在な部材等一般に用いられるものでよ
く、可撓性のあるフィルム又はシート等を用いた場合に
は、パターン配線ができるので配線を簡略にできる利点
もある。図3は、折り畳み部材13に線材を用いた場合
の側面図であり、図4は、このような折り畳み部材13
を用いて第1照明部11と第2照明部12を折り畳んだ
状態を示したものである。また、図4では、折り畳み部
材が一つ、かつ、折り畳む照明部が二つの場合を図示し
ているが、これに限らず、折り畳み部材を複数、かつ、
折り畳む照明部を複数有し、多段に、かつ、任意の形状
に折り畳める構成としてもよい。
バルク型レンズを用いることによりLEDの発光を有効
に利用することができる。バルク型レンズとは、発光体
を内包する形状のレンズであり、LED等の半導体発光
素子の発光をほとんど全て収束することができる(特願
2001−20825号参照)。図9はバルク型レンズ
の断面を示す図である。図において、バルク型レンズ9
0は、第1のレンズ面91と、第2のレンズ面92と、
内側面93と、外側面94と、底面95の面から構成さ
れる透明光学媒質96からなるバルク体である。第1の
レンズ面91と第2のレンズ面92は、光のコリメー
ト、収束又は発散と言った使用目的に応じたレンズ作用
を有する曲面であり、図の例では、光学媒質から見て、
第1のレンズ面91は外に凸球面、第2のレンズ面92
は凹球面である。内側面93と外側面94は、この例で
は、円筒面である。図は、LEDチップ97が支持台9
8上に支持されて、バルク型レンズ90に搭載され、発
光し、その光束99が収束して出射している様子を示し
ている。
に光源を内包している構造なので、光源に球面凸レンズ
を近づけて収束する従来技術の場合に生ずる損失、すな
わち、凸レンズの曲率半径と焦点距離の関係から定まる
開口角以上の光束を収束できないことによる損失が生じ
ない。また、光源に球面凸レンズを近づけて収束した場
合には、レンズ面のフレネル反射光が空間に散逸してし
まい、収束光として利用することができないが、バルク
型レンズの場合には、バルク型レンズが凸レンズ内に光
源を内包している構造であるので、第1のレンズ面91
と第2のレンズ面92で生ずるフレネル反射光がバルク
型レンズから散逸することが無く、その一部は、内側面
93と外側面94及び底面95で反射して、再び第1の
レンズ面91にもどり、収束光となり、フレネル反射光
の他の一部はLEDチップ97に戻り、LEDチップ9
7のpn接合で吸収されて再発光する。本発明の折り畳
み式面状発光装置は、上記バルク型レンズ90を使用し
ているので、LEDを光源とした場合に、極めて高効率
な折り畳み式面状発光装置である。
実施形態の照明装置30では、第1の照明部31が、複
数の半導体発光素子35を配列した発光面(絶縁基板)
34の一端(図5では上端)から垂直方向に、半透明板
からなる出光面38が延伸し、一方、発光面34の他端
(図5では下端)からは、垂直方向に短く延伸した支持
材39から半透明板(出光面)38に亘って、反射板3
7が発光面34に一定の角度で斜めに対向して設けられ
る。半導体発光素子35の光軸と反射板37のなす角度
は、本発明の照明装置の用途によって、すなわち、照射
面の面積、形状に基づき選択する。その際、半導体発光
素子35からの光束の広がり角、絶縁体34上の半導体
発光素子35の配列形状によっても上記角度を変更でき
る。図5は上記角度が30〜60度、好ましくは45度
の例を図示している。なお、これに限らず、用途に応じ
て上記角度を自由に選択でき、また、反射板37の一部
を変形してもよい。出光面38に半透明板を設けるの
は、発光素子35からの出射光には強度分布があり、こ
の半透明板によりこの強度分布を均一化して、半透明板
全体を均一に光らせるためである。
板)34、発光素子35、発光素子35の先端部に設置
するバルク型レンズ、配線36については、前記した第
1実施形態で用いるものと同様のものであり、発光素子
の発光制御方法についてもまったく同様であるので、重
複のためにその記載を省略する。
すように第1照明部31と左右対称形の構造であり、第
1照明部31と同様の構成からなるので、重複のためそ
の記載は省略するが、発光素子35から出射した光は反
射板37で反射されて、第1照明部31と同様に図5,
図6の上方に出光する。第1照明部31と第2照明部3
2は、折り畳み部材33を介して結合しており、図7に
示すように、各出光面38を内にして折り畳める構造を
有する。
ものである。この面状照明装置40は、前記第2実施形
態が図8上方のみに出光しているのに対して、図8上方
の他に下方にも出光できる構造としたものである。すな
わち、第1照明部41では、中心部の発光体45aから
の発光は、中間部の反射板47aにより反射して図8上
方の半透明板48aから出光するのに対して、右端に設
置した発光体45bからの発光は、中間部の反射板47
bにより反射されて図8下方の半透明板48bから出光
する。
中心部の発光体45cからの発光は、中間部の反射板4
7cにより反射されて、図8下方の半透明板48cから
出光する。左端に設置された発光体45dからの発光
は、中間部の反射板47dにより反射されて、図8上方
の半透明板48dから出光する。その他の構成は、前記
第2実施形態に関して説明したものとまったく同様であ
るので、重複のためその記載を省略する。
る。本発明の第4の実施の形態は、一体の屈曲、伸縮自
在な或いは可撓性のある絶縁基板上に複数の半導体発光
体を配列して照明部を形成し、この照明部が自在に折り
畳める構成としている。他の構成は、本発明の第1の実
施形態及び第2の実施形態と全く同様なので、重複を避
けるため説明を省略する。
として半導体素子を用いているために、装置は軽量で発
熱がほとんどなく、また光変換効率がよいので小型照明
装置に好適であり、屈曲して又は巻回して容易に折り畳
みができる構造であるので運搬等にも便利である。ま
た、LED等の半導体素子を用いているので、時系列パ
ルスにより光量、照射時間、色彩等が容易に制御でき、
種々の用途の照明に用いることができる。
第6発明の表示装置の実施の態様を説明する。本発明の
第4発明、第5発明、及び第6発明の面状表示装置は、
本発明の第1発明、第2発明又は第3発明の照明装置の
制御部の機能に、表示パターンに対応して各々の発光体
の発光を独立に制御できる機能を付加したものである。
他の構成は、第1発明、第2発明及び第3発明と全く同
様であるため、重複を避けるためその記載を省略する。
の折り畳み式面状照明装置及び面状表示装置は、発光源
として半導体素子を用いているために、装置が軽量で発
熱がほとんどなく、また光変換効率がよいので小型照明
装置及び小型表示装置に好適であり、さらに容易に折り
畳みができる構造であるので運搬等にも便利である。ま
た、LED等の半導体素子を用いているので、時系列パ
ルスにより光量、照射時間、色彩等が容易に制御でき、
色の変換が容易で連続して色変化ができ、種々の用途の
照明、及び表示に用いることができる。
装置の実施の形態を示す構成説明図である。
時間、色彩等を制御する時系列パルスの説明図である。
置の側面図である。
置の折り畳み図である。
置の実施の形態を示す構造説明図である。
置の側面図である。
置の折り畳み図である。
装置の側面説明図である。
る。
Claims (14)
- 【請求項1】 屈曲,伸縮自在な又は可撓性のある絶縁
基板の表面に複数個の半導体発光体を配列した照明部
と、上記半導体発光体を発光させる制御部と、この制御
部に電力を供給する電源部とを有し、上記照明部の発光
面が自在に折り畳めることを特徴とする、面状発光装
置。 - 【請求項2】 絶縁基板の表面に複数の半導体発光体を
配列した第1照明部と、第1照明部と第2照明部を折り
畳み可能に接続する折り畳み部材と、上記第1照明部と
第2照明部の半導体発光体を発光させる制御部と、この
制御部に電力を供給する電源部とを有し、 上記第1及び第2照明部が発光面を相対して折り畳める
ことを特徴とする、折り畳み式面状発光装置。 - 【請求項3】 複数の半導体発光体を配列した発光面
と、この発光面の一辺からこの面の垂直方向に延伸する
半透明板からなる出光面と、上記発光面の上記辺に相対
する辺からこの面に垂直方向に短く延伸する支持材と、
この支持材から上記半透明板と一定角度を成して延伸し
てこの半透明板に接続する反射板とからなる第1照明部
と、 この第1照明部と左右対称形の第2照明部と、 この第1照明部と第2照明部とを左右対称形に接続する
と共に、第1照明部と第2照明部の上記出光面を内にし
て折り畳み可能に接続する折り畳み部材と、 上記第1照明部と第2照明部の半導体発光体を発光させ
る制御部と、この制御部に電力を供給する電源部とを有
し、 上記第1及び第2照明部が発光面を相対して折り畳める
ことを特徴とする、折り畳み式面状発光装置。 - 【請求項4】 前記半導体発光体は、半導体発光素子の
先端部にバルク型レンズを装着して成ることを特徴とす
る、請求項1〜3のいずれかに記載の折り畳み式面状発
光装置。 - 【請求項5】 前記複数の半導体発光素子は、フルカラ
ーLEDであることを特徴とする、請求項1〜3のいず
れかに記載の折り畳み式面状発光装置。 - 【請求項6】 前記複数の半導体発光素子は、赤色LE
D、緑色LED及び青色LEDからなることを特徴とす
る、請求項1〜3のいずれかに記載の折り畳み式面状発
光装置。 - 【請求項7】 前記制御部は、前記赤色LED、緑色L
ED及び青色LEDの各々に印加する電流又は電圧から
なる時系列パルスのパルス波高値、パルス幅及びパルス
個数のいずれか、又はいずれか二つ、又は全てを制御し
て、色、輝度及び発光時間を制御することを特徴とす
る、請求項1〜6のいずれかに記載の折り畳み式面状発
光装置。 - 【請求項8】 屈曲、伸縮自在な又は可撓性のある絶縁
基板の表面に複数個の半導体発光体を配列した表示部
と、上記半導体発光体を発光させる制御部と、この制御
部に電力を供給する電源部とを有し、上記表示部が自在
に折り畳めることを特徴とする、面状表示装置。 - 【請求項9】 絶縁基板の表面に複数の半導体発光体を
配列した第1表示部と、第1表示部と第2表示部を折り
畳み可能に接続する折り畳み部材と、上記第1表示部と
第2表示部の半導体発光体を発光させる制御部と、この
制御部に電力を供給する電源部とを有し、 上記第1及び第2表示部が発光面を相対して折り畳める
ことを特徴とする、折り畳み式面状表示装置。 - 【請求項10】 複数の半導体発光体を配列した表示面
と、この表示面の一辺からこの面の垂直方向に延伸する
半透明板からなる出光面と、上記表示面の上記辺に相対
する辺からこの面に垂直方向に短く延伸する支持材と、
この支持材から上記半透明板と一定角度を成して延伸し
てこの半透明板に接続する反射板とからなる第1表示部
と、 この第1表示部と左右対称形の第2表示部と、 この第1表示部と第2表示部とを左右対称形に接続する
と共に、第1表示部と第2表示部の上記表示面を内にし
て折り畳み可能に接続する折り畳み部材と、 上記第1表示部と第2表示部の半導体発光体を発光させ
る制御部と、この制御部に電力を供給する電源部とを有
し、 上記第1及び第2表示部が発光面を相対して折り畳める
ことを特徴とする、折り畳み式面状表示装置。 - 【請求項11】 前記半導体発光体は、半導体発光素子
の先端部にバルク型レンズを装着して成ることを特徴と
する、請求項8〜10のいずれかに記載の折り畳み式面
状表示装置。 - 【請求項12】 前記複数の半導体発光素子は、フルカ
ラーLEDであることを特徴とする、請求項8〜10の
いずれかに記載の折り畳み式面状表示装置。 - 【請求項13】 前記複数の半導体発光素子は、赤色L
ED、緑色LED及び青色LEDからなることを特徴と
する、請求項8〜10のいずれかに記載の折り畳み式面
状表示装置。 - 【請求項14】 前記制御部は、前記赤色LED、緑色
LED及び青色LEDの各々に印加する電流又は電圧か
らなる時系列パルスのパルス波高値、パルス幅又はパル
ス個数のいずれか、又はいずれか二つ、又は全てを制御
して、色、輝度、発光時間及び発光パターンを制御する
ことを特徴とする、請求項8〜10のいずれかに記載の
折り畳み式面状表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001065612A JP2002270007A (ja) | 2001-03-08 | 2001-03-08 | 折り畳み式面状発光装置及び面状表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001065612A JP2002270007A (ja) | 2001-03-08 | 2001-03-08 | 折り畳み式面状発光装置及び面状表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002270007A true JP2002270007A (ja) | 2002-09-20 |
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JP2001065612A Pending JP2002270007A (ja) | 2001-03-08 | 2001-03-08 | 折り畳み式面状発光装置及び面状表示装置 |
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