JP2011096602A

JP2011096602A - バックライト付き観賞用水槽

Info

Publication number: JP2011096602A
Application number: JP2009252131A
Authority: JP
Inventors: Tsuyoshi Tomaru; 強都丸; Masaru Yoshida; 勝吉田; Koichi Noguchi; 浩一野口
Original assignee: SHINWA EXCEL CO Ltd
Current assignee: SHINWA EXCEL CO Ltd
Priority date: 2009-11-02
Filing date: 2009-11-02
Publication date: 2011-05-12

Abstract

【課題】省スペースで、製造コストが低く、鮮やかさにも優れた観賞用水槽を提供する。
【解決手段】透光性の水槽１１０と水槽１１０の背面に添設されたバックライト１２０とを有するバックライト付き観賞用水槽において、バックライト１２０が水槽１１０の背面の一部または全面を覆う大きさの導光板と該導光板の少なくとも一端面に配列した複数の色を含む複数の発光ダイオードとを備えていることにより上記の課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱帯魚などの観賞用水槽に関し、さらに詳しくは、水槽内を照射するバックライトを備えたバックライト付き観賞用水槽に関するものである。

観賞用水槽は、水槽内の限られたスペースに自然界の生態系メカニズムを実現し、美しい水族たちの神秘を再現するものである。近年、飲食店・レストラン・ホテルロビー・ラウンジなどのスペースを魅力的に「魅せる」ための導入はもちろん、パブリックスペース・病院・福祉施設・学校・オフィス・ゲストルームといったスペースでの「癒し」を目的とした導入も増加している。

このような観賞用水槽のインテリア性を高めるものとして、透光性の水槽の側面に視覚的に演出効果を与える絵柄などを表示したステレオ印刷フィルムを添設し、このステレオ印刷フィルムを背面から照明してその絵柄などの表示を立体的に見せるバックライト装置を設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、水槽の側面に水槽と対する面と反対側の面にＶ溝を備えた導光板と導光板の少なくとも一端面に配列した複数の発光ダイオードと光を導光板側へ向けるためのリフレクターとを備えた照明ユニットを設けたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

さらに、水槽の上部にライトを設置して水槽内を照らすことも一般的に行われている。

特開平８−５１８８６号公報特開２００１−６４２１号公報

ところが、特許文献１に開示された観賞用水槽は、光源がステレオ印刷フィルムを背面から照射するように設置されるため、バックライト装置が大型化するという課題があった。

また、特許文献２に開示された観賞用水槽は、Ｖ溝を備えた導光板を用いるため製造コストが高くなるという課題があった。

さらに、特許文献１及び特許文献２に開示された観賞用水槽は、いずれも光源が単色であるため、鮮やかさに欠けるという課題があった。

また、水は、一般に図１０に示すような吸収スペクトルを有するため、水槽の上部にライトを設置して水槽内を照らす方法では、水槽の上部と下部とで照射ムラが発生し、図１１に示すような光の種類、すなわち、波長に対応した生体反応を水槽内の全領域で十分に活用することができないという課題があった。すなわち、水槽の上部に殺菌作用を有する紫外光を含む光源を設置しても紫外光は水による吸収率が高く水槽の下部まで到達することができず、したがって、雑菌が繁殖しやすい水槽底部の砂を十分に殺菌することができないという課題があった。

そこで、本発明が解決しようとする技術的課題、すなわち、本発明の目的は、省スペースで、製造コストが低く、鮮やかさにも優れた観賞用水槽を提供することである。

まず、本請求項１に係る発明は、透光性の水槽と該水槽の背面に添設されたバックライトとを有するバックライト付き観賞用水槽において、前記バックライトが複数の色を含む複数の発光ダイオードとを備えていることによって、前記課題を解決したものである。

そして、本請求項２に係る発明は、請求項１に係るバックライト付き観賞用水槽において、前記バックライトが水槽の背面の一部または全面を覆う大きさの導光板と該導光板の少なくとも一端面に配列した複数の色を含む複数の発光ダイオードとを備えていることによって、前記課題をさらに解決したものである。

また、本請求項３に係る発明は、請求項２に係るバックライト付き観賞用水槽において、前記導光板の上端面及び／又は側端面に可視光の発光ダイオードが配列されているとともに下端面に紫外光、青色光、赤色光、近赤外光から選ばれる少なくとも一種類の発光ダイオードが配列されていることによって、前記課題をさらに解決したものである。

また、本請求項４に係る発明は、請求項１に係るバックライト付き観賞用水槽において、前記バックライトが水槽の背壁及び／又は側壁そのものを導光板として使用するものであって、前記背壁及び／又は側壁の上端面に配列した複数の色を含む複数の発光ダイオードとを備えていることによって、前記課題をさらに解決したものである。

また、本請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに係るバックライト付き観賞用水槽において、前記複数の発光ダイオードの発光強度が各色毎に独立して自動又は手動で変化することによって、前記課題をさらに解決したものである。

ここで、複数の発光強度が各色毎に独立して自動で変化するとは、後述するコントローラを用いて、例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の発光ダイオードがそれぞれ１２０°の位相差を持って正弦波カーブで変化させ、あたかも赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、赤色（Ｒ）・・・と連続的に色が変化しているように制御することを意味しており、一方、手動で変化するとは、例えば、操作者がコントローラのボタンを操作して、発光させたい色を任意に選んで、発光強度を任意に変化させることを意味している。

本発明のバックライト付き観賞用水槽は、前記の構成を備えたことにより、次のような本発明に特有の効果を奏するものである。

すなわち、本請求項１に係る発明によれば、透光性の水槽と該水槽の側面に添設されたバックライトとを有するバックライト付き観賞用水槽において、バックライトが複数の色を含む複数の発光ダイオードとを備えていることによって、鮮やかさが格段に向上するため、多彩な色調を表現できる。

そして、本請求項２に係る発明によれば、請求項１に係るバックライト付き観賞用水槽において、バックライトが水槽の側面の一部または全面を覆う大きさの導光板と該導光板の少なくとも一端面に配列した複数の色を含む複数の発光ダイオードとを備えていることによって、バックライトの厚みが導光板の厚み分で済むため、バックライトの薄型化が可能となり、バックライト付き観賞用水槽の省スペース化及び美観の向上が実現できる。

さらに、水槽の背面を覆う導光板から光が水槽の中に向けて照射されるため、水槽の底面から水面まで均一に光が照射され、従来のように水槽上部から光を照射していたときに生じていた、光の波長によっては水槽底部まで光が届かず、照明効果が十分発揮されなかったり、観賞に向かない色になったりするという課題が解消される。

また、本請求項３に係る発明によれば、請求項２に係るバックライト付き観賞用水槽において、導光板の上端面及び／又は側端面に可視光の発光ダイオードが配列されているとともに下端面に紫外光、青色光、赤色光、近赤外光から選ばれる少なくとも一種類の発光ダイオードが配列されていることによって、魚が遊泳する水槽上部が可視光の発光ダイオードにより明るく照らされるとともに、下端面に紫外光の発光ダイオードを配列した場合には、水槽底部に配備された腐敗しがちな砂に対して殺菌効果が奏され、青色光の発光ダイオードを配列した場合には、水槽底部に配備した珊瑚に対して育成効果が奏されるとともに、水槽底部に植栽した水草の光合成を促進する効果が奏されるとともに、赤色光の発光ダイオードを配列した場合には、水槽底部に植栽した水草の光合成を促進する効果が奏されるとともに、傷を負って活力を失って水槽底部に停滞している魚に対して創傷治療効果が奏されるとともに、近赤外光の発光ダイオードを配列した場合には、水槽底部に漂う魚に対して創傷治療、血流改善、消炎効果が奏されるとともに、水槽底部に発生しがちなコラーゲン繊維、すなわち、藻の増殖を抑制するという効果が奏されるなど、上端面及び／又は側端面に配列した可視光の発光ダイオードによる鮮やかさと下端面に配列した所望の光の種類の発光ダイードとによる生体反応との双方の向上が実現できる。このように、図１１に示した従来知られている効果は、本発明による装置により、更に確実に奏することができる。

また、本請求項４に係る発明によれば、請求項１に係るバックライト付き観賞用水槽において、バックライトが水槽の背壁及び／又は側壁そのものを導光板として使用するものであって、背壁及び／又は側壁の上端面に配列した複数の色を含む複数の発光ダイオードとを備えていることによって、バックライトが別途、導光板を具備する必要がないため、バックライトの製造コストを大幅に低減することができる。

また、本請求項５に係る発明によれば、請求項１乃至請求項４のいずれかに係るバックライト付き観賞用水槽において、複数の発光ダイオードの発光強度が各色毎に独立して自動又は手動で変化することによって、バックライトの発光に単調さがなくなるため、美しさ及びエンターテイメント性の向上が実現できる。

実施例１のバックライト付き観賞用水槽の全体斜視図。実施例１のバックライト付き観賞用水槽のバックライトの正面図。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線におけるバックライトの光源部の断面図。実施例１のバックライト付き観賞用水槽の概略断面図。実施例１のバックライト付き観賞用水槽のコントローラのブロック図。バックライトの導光板に対する発光ダイオードの配置関係を示す概念図。バックライトの導光板に対する発光ダイオードの配置関係を示す概念図。実施例２のバックライト付き観賞用水槽の概略断面図。実施例３のバックライト付き観賞用水槽の断面図。水の吸収スペクトルを示すグラフ。光の種類と生体反応の関係を表す表。

本発明は、透光性の水槽と該水槽の背面に添設されたバックライトとを有するバックライト付き観賞用水槽において、バックライトが複数の色を含む複数の発光ダイオードとを備えていることによって、薄型で、製造コストが低く、鮮やかさにも優れた観賞用水槽を提供するものであれば、その具体的な実施の態様は、如何なるものであっても何ら構わない。

例えば、本発明のバックライト付き観賞用水槽に用いる発光ダイオードの色は、特に限定されることはないが、青、緑、赤の三色を用いた場合には、フルカラーで鮮やかな色調を表現できるとともに、青色光が水草の光合成を促進するとともに珊瑚の育成を促成し、赤色光が水草の光合成を促進するとともに水槽内の魚に対して創傷治癒を促すため好ましい。

さらに、紫外光の発光ダイオードを備えることにより、殺菌効果を得ることができ、近赤外光の発光ダイオードを備えることにより水槽内の魚に対して血流改善や消炎効果を奏するとともにコラーゲン繊維、すなわち、藻の増殖を抑制するため好ましい。

また、本発明のバックライト付き観賞用水槽に用いる発光ダイオードのタイプは、特に限定されることはないが、指向特性がブロードなチップＬＥＤを用いた場合には、色むらを抑えることができるため好ましい。

本発明の一実施例を図１乃至図７に基づいて説明する。
ここで、図１は、（ａ）が本発明の実施例１であるバックライト付き観賞用水槽を正面から見たときの全体斜視図であり、（ｂ）が背面から見たときの全体斜視図である。また、図２は、実施例１のバックライト付き観賞用水槽のバックライトの正面図であり、図３は、図２のIII−III線におけるバックライトの光源部の断面図であり、図４は、実施例１のバックライト付き観賞用水槽の概略断面図であり、図５は、実施例１のバックライト付き観賞用水槽のコントローラのブロック図であり、図６は、バックライトの導光板に対する発光ダイオードの配置関係を示す概念図であり、図７は、バックライトの導光板に対する発光ダイオードの別の配置関係を示す概念図である。

まず、本発明の実施例１であるバックライト付き観賞用水槽１００は、基本的に、図１に示すように、透光性の水槽１１０と水槽１１０の背面に添設されたバックライト１２０とからなる。そして、一般に、水槽１１０の底には砂１３０が敷かれ、水槽１１０内には珊瑚１４０、水草１５０などが置かれ、水槽１１０内で飼育される魚１６０などとともに一種の生態系が構築される。

次に、バックライト１２０の構造について説明する。バックライト１２０は、図２及び図３に示すように、水槽１１０の背面の一部又は全面を覆う大きさの発光面１２１ａを有する導光板１２１と、導光板１２１の下端面及び上端面あるいは下端面か上端面のいずれか一方に複数の色を含む複数の発光ダイオード１２２を備えたＬＥＤ入光部１２９を有している。ＬＥＤ入光部１２９には、例えば、青色、緑色、赤色の発光ダイオード１２２が数センチ間隔で配設されている。

これらの発光ダイオード１２２は、長尺状の基板１２３上に取り付けられ、導光板１２１の端面にアルミニウム製の放熱板１２８により挟持されて取り付けられる。そして、発光ダイオード１２２は、基板１２３の裏で図示はされていないがプリント配線により、同じ色の発光ダイオード１２２同士並列に結線される。そのため、一つの発光ダイオード１２２が切れたとしても他の発光ダイオード１２２の点灯には影響を与えることがない。もちろん、電源電圧に応じて、いくつかの発光ダイオード１２２を直列に接続し、それらを並列に接続する直並列併用接続としても構わない。

さらに基板１２３の背面と導光板１２１の周縁部を囲繞するアルミ押し出し材からなる断面コ字状のフレーム１２４の内周面との間には、スプリング１２５が装填されている。このスプリング１２５により、導光板１２１が熱により収縮したとしても、発光ダイオード１２２が、常に導光板１２１の端面に接触し、光が漏れなく導光板１２１の中に放射される。この結果、バックライト１２０を大型化したときに特に問題となる導光板の熱収縮の問題を克服でき、水族館の水槽や大規模な観賞用水槽への適用が実現できる。

なお、本実施例においては、フレーム１２４を放熱性の良さなどの観点から直線部をアルミ押し出し材によって形成し、角部を樹脂成形品としたが、これに限定されることはなく、例えば、全てをフレーム１２４の全てを樹脂成形品とすることもできる。

導光板１２１の中に放射された光は、図４に示すように、導光板１２１の中を全反射する。そして、導光板１２１の中に拡散材として含まれる微粒子に当たることにより、導光板１２１の表面から放射される。導光板１２１の裏面には、白いシートからなる反射板１２６が宛われ、導光板１２１の背後への光の漏洩を防ぐとともに、導光板１２１の発光面１２１ａの輝度むらを抑制している。

発光ダイオード１２２を、図４に示すように、導光板１２１の上端面及び下端面の両方に設ける場合、上下とも同様に配列しても良いが、例えば、導光板１２１の上端面に可視光の発光ダイオード１２２を配設し、下端面に紫外光の発光ダイオード１２２を配設してもよい。このようにすることにより、図１において、魚１６０が遊泳する水槽上部が可視光の発光ダイオード１２２により明るく照らされるとともに、水槽底部に配備された腐敗しがちな砂１３０が殺菌効果のある紫外光の発光ダイオード１２２によって照らされるため、鮮やかさと衛生環境の双方を向上させるという格別な効果が発揮される。下端面に配設する発光ダイオードは、紫外光の発光ダイオードに限らず、青色光、赤色光、近赤外光の少なくとも一種類の発光ダイオード用いることができる。その場合、水槽下部において、図１１に示したような生体反応が効率的に起こる。

バックライトの発光ダイオード１２２の発光強度やタイミングをコントロールするコントローラの回路構成は特に限定されることはないが、例えば、図５に示すように、ＣＰＵ、メモリ（ＲＡＭ、ＲＯＭ）、Ｉ／Ｏなどが１チップに収められており、ＲＯＭに書き込まれたプログラムにより制御を行うＰＩＣ（ピック）とよばれるマイクロコントローラを用いて構成することができる。ＰＩＣから出力される自動（ＡＵＴＯ）又は手動（ＭＡＮＵ）で制御されたデジタル出力を、Ｄ／Ａコンバータでアナログ出力に変換し、その出力をＯＰアンプで増幅して、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各発光ダイオード群に供給している。

また、発光ダイオード１２２は、図６に示すように、導光板１２１の一側端面又は両側端面に設けることもできる。一側端面に設ける場合には、反対側の側端面には、反射板１３１を設置することにより、導光板１２１全体を均一に明るく発光させることができる。さらに、発光ダイオード１２２を、図７に示すように、導光板１２１の一側端面に設けて、側端面の上部には、可視光の発光ダイオード１２２を配設し、側端面の下部には、紫外光の発光ダイオード１２２を配設することにより、前述した態様と同様に、鮮やかさと衛生環境の双方を向上させるという格別な効果を得ることができる。

発光ダイオード１２２には、周知の調光回路からなるコントローラ１２７が接続され、発光ダイオード１２２の発光強度を各色毎に独立して自動又は手動で変化させることができる。また、調光回路と音響機器とを連動させて、音楽に合わせてバックライト１２０の色を変化させてエンターテイメント性を高めることも可能である。さらに、調光回路に照度センサや音センサを設置して室内の明るさや音に応じてバックライト１２０の発光強度を調整して、消費電力を抑えることも可能である。

より具体的には、導光板１２１面全体又は一部分の発光強度を連続的に変化させて波が流れるような変化のイメージを醸し出したり、導光板１２１面全体又は一部部分の発光強度を間欠的に変化させたり、時間により色に変化を持たせることもインテリア性を高める上で効果的である。さらに導光板１２１の表面にブラスト加工等で円形の窪みなどを設け、その窪みへの光の当たり方を変化させることにより、あたかも水泡が動いているように見せることもできる。

また、観賞する人に対する心理的効果、生体反応を考慮して、昼間は、興奮、活動、血圧上昇の作用を有する赤色の発光、夜間は、抑制、鎮痛、血圧降下の作用を有する青色の発光というように使い分けることも有効である。

さらに、導光板１２１の表面にエンボス加工などにより凹凸形状を設けることにより、発光面に波の味わいを醸し出すこともできる。

なお、本実施例においては、費用対効果を考慮して導光板１２１中に拡散材を分散させたバックライト１２０を採用しているが、拡散材を用いることなく、導光板１２１の表面にブラスト加工などで拡散面を形成したり、ドットパターン印刷を施したバックライト１２０を用いることもできる。

次に、本発明の別の実施態様である実施例２のバックライト付き観賞用水槽について、図８に基づき説明する。

なお、実施例２のバックライト付き観賞用水槽２００は、バックライトの方式が前述した実施例１のバックライト付き観賞用水槽１００と異なるだけで、その他の構成、効果については同じであるので、バックライトの方式についてのみ以下に説明する。

実施例２のバックライト付き観賞用水槽２００に設置されるバックライト２２０は、図５に示すように白色のアクリル板２２１の背面側にアクリル板２２１から若干距離を置いて発光ダイオード２２２を配設した構造をしている。このような構造としたことにより、高価な導光板が不要となるため、大型の水槽を照射する際などに好適に用いられる。

次に、本発明のさらに別の実施態様である実施例３のバックライト付き観賞用水槽について、図９に基づき説明する。

実施例３のバックライト付き観賞用水槽３００は、バックライト３２０が水槽３１０の背壁及び／又は側壁そのものを導光板３２１として使用する。そして、水槽３１０の背壁及び／又は側壁の上端面に複数の色を含む複数の発光ダイオード３２２を配列している。光源部の構造は、実施例１と同じであるので対応する部材に付した符号の１００番台を３００番台に書き換えることにより、その説明を省略する。光源部を覆う断面コ字状のフレーム１２４の片面は、水槽の壁面に沿って延設されている。そして、水槽の壁面に接触する面にドット印刷又はブラスト加工が施された反射板３２６が宛われている。

このような構造としたことにより、水槽の背壁及び／又は側壁の上端面から入射した光は、水槽の背壁及び／又は側壁の中を全反射する。すなわち、水槽の背壁及び／又は側壁が、導光板３２１として機能する。そして、反射板３２６にドット印刷又はブラスト加工によって施された微小な凹凸に当たることにより、水槽の背壁及び／又は側壁の表面から放射される。したがって、バックライト３２０に別途、導光板を必要としないので、バックライト３２０の製造コストを格段に低減することができる。

以上のように、本発明のバックライト付き観賞用水槽は、水槽の背面から光を照射するため水の吸収が大きい長波長の光（赤色光）を水槽底面まで届かせることができる。また、パネル光源を用いているため、水槽の省スペース化が実現できる。さらに、各波長（色）の強度、照射時間をコントローラにより制御することにより、生物の育成に必要で充分かつ視覚的に美観を損なわないような光の組み合わせが実現できる。しかも、各波長（色）の強度、照射時間を変化させることにより、単調さがなくなりエンターテイメント性の向上が実現できるなど、その効果は絶大である。

１００、２００、３００・・・バックライト付き観賞用水槽
１１０、２１０、３１０・・・水槽
１２０、２２０、３２０・・・バックライト
１２１、３２１・・・導光板
１２１ａ、３２１ａ・・・（導光板の）発光面
２２１・・・アクリル板
１２２、２２２・・・発光ダイオード
１２３、３２３・・・基板
１２４、３２４・・・フレーム
１２５、３２５・・・スプリング
１２６、３２６・・・反射板
１２７、２２７・・・コントローラ
１２８・・・放熱板
１２９・・・ＬＥＤ入光部
１３０、３３０・・・砂
１３１・・・反射板
１４０、３４０・・・珊瑚
１５０、３５０・・・水草

Claims

透光性の水槽と該水槽の背面に添設されたバックライトとを有するバックライト付き観賞用水槽において、
前記バックライトが複数の色を含む複数の発光ダイオードとを備えていることを特徴とするバックライト付き観賞用水槽。
前記バックライトが水槽の背面の一部または全面を覆う大きさの導光板と該導光板の少なくとも一端面に配列した複数の色を含む複数の発光ダイオードとを備えていることを特徴とする請求項１に記載のバックライト付き観賞用水槽。
前記導光板の上端面及び／又は側端面に可視光の発光ダイオードが配列されているとともに下端面に紫外光、青色光、赤色光、近赤外光から選ばれる少なくとも一種類の発光ダイオードが配列されていることを特徴とする請求項２に記載のバックライト付き観賞用水槽。
前記バックライトが水槽の背壁及び／又は側壁そのものを導光板として使用するものであって、前記背壁及び／又は側壁の上端面に配列した複数の色を含む複数の発光ダイオードとを備えていることを特徴とする請求項１に記載のバックライト付き観賞用水槽。
前記複数の発光ダイオードの発光強度が各色毎に独立して自動又は手動で変化することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のバックライト付き観賞用水槽。