JP2010003567A - 電飾装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤの光を用いて面状に発光させる電飾装置において、重量を抑制すること。
【解決手段】ＬＥＤ４が放射する光は円錐状に広がり、直接又は反射面２ａで反射されて格子部材５に入射する。格子部材５に入射した光の多くはプリズム柱７に入射する。プリズム柱７に入射した光は屈折又は反射により方向を変えられて表面から放射されるので、プリズム柱７が光って見える。プリズム柱７による連子格子であるから、プリズム柱７同士の間は空間となる。従って、中実にする従来例と比べれば、空間の分だけは重量（樹脂の使用量）を低減できるし、発光面積を大きくする場合の重量増加も抑制できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電飾装置の技術分野に属する。

ＬＥＤの光を、反射によってその光軸に垂直な方向に導いて放射することで放射面を光らせる技術がある。例えば特開２００４−１０９３９１号公報（特許文献１）には、透明なアクリル樹脂製の角柱体（１０）の外周面の一部（１１）に複数個のギザギザ（３）を形成し、その両端部（１１、１７）からＬＥＤランプの光を入射すると、ギザギザ（３）の反対側の面から光が放射される反射体が開示されている。
特開２００４−１０９３９１号公報

特許文献１の反射体は角柱体（１０）の内部を光路（１５）にするため、中実にする必要がある。従って、重量（樹脂の使用量）を低減するのは難しかったし、発光面積を大きくすれば重量も大きくなるという問題があった。

請求項１記載の電飾装置は、
一面が反射面とされる反射板と、
前記反射面に垂直な姿勢で前記反射板の一端に配される基板と、
光軸が前記基板に垂直になる姿勢で前記基板に保持され前記反射面の上側に向けて光を放射するＬＥＤと、
透明なプラスチック製のプリズム柱を複数本、互いに間隔をあけて平行に配して構成される格子部材であり、前記プリズム柱の長手方向を前記光軸と直交する方向に沿わせ、前記反射面との間に前記ＬＥＤを位置させ、前記ＬＥＤ側において前記反射面と前記プリズム柱との距離を最大にして前記反射面沿いに前記ＬＥＤから遠ざかるに従って前記反射面と前記プリズム柱との距離を小さくして、前記反射面に対面状に配置される格子部材と
を備えることを特徴とする。

請求項１記載の電飾装置では、ＬＥＤは反射板の反射面に垂直な姿勢で反射板の一端に配される基板に保持されており、そのＬＥＤの光軸が基板に垂直になるように設計されている。ＬＥＤは反射面の上側に向けて光を放射するが、上記の関係で、ＬＥＤから放射される光の光軸は反射面に平行になる。

一方、格子部材は、透明なプラスチック製のプリズム柱を複数本、互いに間隔をあけて平行に配して構成される。
プリズム柱は断面が３角形の柱状体、要するに三角柱であるが、透明なプラスチック製であるからプリズムとして機能する。格子部材は、そのプリズム柱を複数本、互いに間隔をあけて平行に配して構成される。格子部材の構造は、正確にいえば連子格子である。

格子部材は、反射板（反射面）及びＬＥＤとの関係を次の通りにして、反射面に対面状に配置される。（１）プリズム柱の長手方向をＬＥＤの光軸と直交する方向に沿わせている。（２）反射面との間にＬＥＤを位置させる。（３）ＬＥＤ側において反射面とプリズム柱との距離を最大にして反射面に沿ってＬＥＤから遠ざかるに従って反射面とプリズム柱との距離を小さくする。なお、（４）反射面から各プリズム柱までの距離は反射面側が凹で反射面に沿ってＬＥＤから遠ざかるに従って曲率が大きくなる曲線に沿って変化する（請求項２）のが望ましい。

ＬＥＤが放射する光は円錐状に広がるので、その光を放射方向で分ければ反射面に平行な方向（仮に水平方向）、反射面に向かう方向（仮に下向き）、反射面から離れる方向（仮に上向き）に分類できる。そして、下向きの光の多くは反射面で反射されて上向きになる。

一方、格子部材が上記のように配されているので、水平方向の光、下向きの光の中で下向き角度が小さいもの、上向きの光（反射されて上向きになったものを含む）は、格子部材に入射する。格子部材に入射した光は、その一部がプリズム柱同士の間隔を通り抜けるとしても、プリズム柱に入射する。なお、プリズム柱同士の間隔をできるだけ狭くすれば、それらの間を通り抜ける光を減らすことができる。

プリズム柱に入射した光は、屈折により、また入射角度によっては反射により方向を変えられてプリズム柱の表面から放射されるので、プリズム柱が光って見える。
プリズム柱による連子格子であるから、プリズム柱同士の間は空間となる。従って、中実にする従来例と比べれば、空間の分だけは重量（樹脂の使用量）を低減できるし、発光面積を大きくする場合の重量増加も抑制できる。

格子部材が、（３）ＬＥＤ側において反射面とプリズム柱との距離を最大にして反射面に沿ってＬＥＤから遠ざかるに従って反射面とプリズム柱との距離を小さくする姿勢で配されているので、水平方向の光、下向きの光の中で下向き角度が小さいもの及び上向きの光の中で上向き角度が小さいものがＬＥＤに近いプリズム柱に集中せずに、全体のプリズム柱に分配されるから、格子部材全体としてほぼ均等な発光になる。

特に、（４）反射面から各プリズム柱までの距離は反射面側が凹で反射面に沿ってＬＥＤから遠ざかるに従って曲率が大きくなる曲線に沿って変化する構成であると、上記（３）による効果が良好になる。

次に、本発明の実施例等により発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は下記の実施例等に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でさまざまに実施できることは言うまでもない。
［実施例］
図１に示すように、電飾装置１は反射板２を備えている。反射板２はプラスチック製の板であるが、その内面は金属被膜（例えばアルミニウムの蒸着）による反射面２ａとされている。なお、反射面２ａは平滑面ではなく、図１（ａ）における上下方向（図１（ｂ）では紙面と垂直な方向）に沿った多数の溝（深さ、幅とも０．１ｍｍ程度）が形成されている。

反射板２の一端部（図示左側の端部）の上には、基板３が取り付けられている。基板３は反射面２ａに垂直（上述のように反射面２ａには溝があるので、数学的に垂直と言うわけではない。）な姿勢とされている。基板３の片面には光軸が基板３に垂直になる姿勢でＬＥＤ４が取り付けられている。そのため、ＬＥＤ４を点灯すれば、ＬＥＤ４からの光が反射面２ａの上側に向けて（上方を通過するように）放射される。但し、ＬＥＤ４から放出される光は円錐状に広がるので、図１（ｂ）に模式的に示すように、光軸Ｌｃは反射面２ａに平行となるものの、反射面２ａに向かう光Ｌ１、Ｌ２もあれば反射面２ａから離れる方向に進む光Ｌ３、Ｌ４もある。本例のＬＥＤ４はチップタイプであるが、他の形式であってもよい。

反射板２の上方には、反射面２ａに対面するようにして格子部材５が配置されている。
格子部材５は、フレーム６と多数のプリズム柱７とで構成されている。
フレーム６は、基部横部材８、先端部横部材９及び一対の側方部材１０にて構成されており、略長方形の枠体である。基部横部材８は基板３と連結され、先端部横部材９は反射板２と連結されている。そして、各側方部材１０は、一方の端部を基部横部材８に、他方の端部を先端部横部材９に、それぞれ連結されている。

プリズム柱７は透明なプラスチック製（この例ではアクリル樹脂製）の三角柱で、その両端を側方部材１０に連接されている。つまり、側方部材１０とプリズム柱７とは一体化されている。なお、側方部材１０とプリズム柱７とを一体化する必要はなく、例えば側方部材１０に設けた穴等にプリズム柱７をはめ込んで連結する構成等であってもかまわない。

フレーム６の側方部材１０が、図１（ｂ）に示すように、基部横部材８との連接部において反射面２ａとの距離を最大にし、先端部横部材９との連接部において反射面２ａとの距離を最小にして、しかも反射面２ａ側が凹で基部横部材８側から先端部横部材９に移るに従って曲率が大きくなる曲線（本例では楕円弧）に沿って曲がっているので、反射面２ａから各プリズム柱７までの距離はＬＥＤ４側において最大で、反射面２ａ沿いにＬＥＤ４から遠ざかるに従って小さくなるだけでなく、反射面２ａ側が凹で反射面２ａ沿いにＬＥＤ４から遠ざかるに従って曲率が大きくなる曲線（本例では楕円弧）に沿って変化する。

なお、本例では側方部材１０と反射板２との間を壁板１１にて閉じる構成としているが、この部分をオープンにしてもかまわない。
電飾装置１が上記のように構成されているので、ＬＥＤ４を点灯したときにＬＥＤ４が放射する光は円錐状に広がる。その光を放射方向で分ければ反射面２ａに平行な方向（これを水平方向という）、反射面に向かう方向（下向きという）、反射面から離れる方向（上向きという）に分類できる。そして、下向きの光の多くは反射面２ａで反射されて上向きになる。

一方、格子部材５が上記のように配されているので、水平方向の光Ｌｃ、下向きの光Ｌ２の中で下向き角度が小さいもの、上向きの光Ｌ３、Ｌ４（反射されて上向きになった光Ｌ５も含む）は、格子部材５に入射する。格子部材５に入射した光は、その一部がプリズム柱７同士の間隔を通り抜けるとしても、多くはプリズム柱７に入射する。なお、プリズム柱７同士の間隔をできるだけ狭くすれば、それらの間を通り抜ける光を減らすことができる。

プリズム柱７に入射した光は、屈折により、また入射角度によっては反射により方向を変えられてプリズム柱７の表面から放射されるので、プリズム柱７が光って見える。
プリズム柱７による連子格子であるから、プリズム柱７同士の間は空間となる。従って、中実にする従来例と比べれば、空間の分だけは重量（樹脂の使用量）を低減できるし、発光面積を大きくする場合の重量増加も抑制できる。

格子部材５が、ＬＥＤ４側において反射面２ａとプリズム柱７との距離を最大にして反射面２ａに沿ってＬＥＤ４から遠ざかるに従って反射面２ａとプリズム柱７との距離を小さくする姿勢で配されているので、水平方向の光Ｌｃ、下向きの光の中で下向き角度が小さいものＬ２及び上向きの光の中で上向き角度が小さいものＬ４がＬＥＤ４に近いプリズム柱７に集中しない。それによりＬＥＤ４からの光が全体のプリズム柱７に分配されるから、格子部材５全体としてほぼ均等な発光になる。

特に、反射面２ａから各プリズム柱７までの距離は反射面２ａ側が凹で反射面２ａに沿ってＬＥＤ４から遠ざかるに従って曲率が大きくなる曲線（本例では楕円弧）に沿って変化する構成であるから、ＬＥＤ４から遠い（先端部横部材９に近い）プリズム柱７に入射する光量は十分にあり、それらのプリズム柱７も比較的ＬＥＤ４に近いプリズム柱７とほぼ同等に発光する。すなわち、すべてのプリズム柱７の発光がほぼ同等になり、格子部材５として全体がほぼ均等に、しかも面状に発光する。

実施例の平面図（ａ）、Ａ−Ａ断面図（ｂ）。

符号の説明

１・・・電飾装置、
２・・・反射板、
２ａ・・・反射面、
３・・・基板、
４・・・ＬＥＤ
５・・・格子部材、
６・・・フレーム、
７・・・プリズム柱、
８・・・基部横部材、
９・・・先端部横部材、
１０・・・側方部材、
１１・・・壁板、
Ｌｃ・・・光軸。

Claims (2)

1. 一面が反射面とされる反射板と、
   前記反射面に垂直な姿勢で前記反射板の一端に配される基板と、
   光軸が前記基板に垂直になる姿勢で前記基板に保持され前記反射面の上側に向けて光を放射するＬＥＤと、
   透明なプラスチック製のプリズム柱を複数本、互いに間隔をあけて平行に配して構成される格子部材であり、前記プリズム柱の長手方向を前記光軸と直交する方向に沿わせ、前記反射面との間に前記ＬＥＤを位置させ、前記ＬＥＤ側において前記反射面と前記プリズム柱との距離を最大にして前記反射面沿いに前記ＬＥＤから遠ざかるに従って前記反射面と前記プリズム柱との距離を小さくして、前記反射面に対面状に配置される格子部材と
   を備えることを特徴とする電飾装置。
2. 前記反射面から各前記プリズム柱までの距離は前記反射面側が凹で前記反射面沿いに前記ＬＥＤから遠ざかるに従って曲率が大きくなる曲線に沿って変化する
   ことを特徴とする請求項１記載の電飾装置。

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