JP4286083B2

JP4286083B2 - 発光装置

Info

Publication number: JP4286083B2
Application number: JP2003272383A
Authority: JP
Inventors: 光須山; 松本忠仁; 山崎信一; 智市川; 飯島誠展; 西村栄一
Original assignee: MK Seiko Co Ltd
Current assignee: MK Seiko Co Ltd
Priority date: 2003-07-09
Filing date: 2003-07-09
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2023-07-09
Also published as: JP2005032649A

Description

本発明は、建物の壁面等にＬＥＤ等から成る発光体を複数取り付け、個々の発光体を所定の発光タイミングで点滅することでイルミネーション発光を行う発光装置に関する。

建物の壁面や観覧車等に発光体をライン状に配列し、発光体ごとに点滅を制御することで、ライン全体を一斉に点滅させたり、あるいは部分的に点滅させたり、流れ星のように光を流動表示する発光装置が知られている。

このような装置に用いられる発光体の光源としては、ＬＥＤ、白熱電球、蛍光管など多種に及んでいる。例えば、光源にＬＥＤを用いた一例として、下記に示す先行技術１、先行技術２があり、蛍光管を用いた例としては先行技術３などがある。これら先行技術は、いずれも発光体をライン状に配列して表示部を構成し、配列した発光体を個々に点滅制御することで多彩なイルミネーション表現を行うものである。
特開平１１−２４９６０７号特表２００３−５１７７０５号特開平８−７６１１号

上記先行技術によれば、確かにライン状のイルミネーション発光を行うことができたが、表示部を構成する際の自由度に欠けるものであった。表示部を形成する個々の発光体形状が、帯状基体であったり円筒形状であるため、あくまでも直線が基本形状となり、複数の発光体を組み合わせた全体形状も直線の組み合わせた形状となっていた。隣り合う発光体の角度を変えながら配置することで曲線を形成できないこともないが、滑らかな曲線を得ることができず、曲線を含むライン状表示部を構成することは事実上不可能であった。

また、個々の表示体に注目してみても、光源の配置位置が固定されているという短所があった。先行技術１においては、ＬＥＤランプ群が一定の間隔を置いて疎に配列されており、先行技術２では、ＬＥＤランプが密に一列に配列されており、いずれの例も表示部を設置する場所に対する視認距離に応じてランプ群（ランプ）の配置間隔を調整することができなかった。

本発明は上記のような問題点を解決することを課題としており、建物の壁面等にＬＥＤ等から成る発光体を複数取り付けて表示部を構成し、個々の発光体を所定の発光タイミングで点滅することでイルミネーション発光を行う発光装置において、直線はもとより、滑らかな曲線やドットマトリクスタイプの２次元表示面をも構成可能で、しかも、点滅制御する上で最小の発光単位となる発光体の配置位置・配置間隔を調整可能な発光装置を提供することを目的としている。

本発明は、上記課題を解決するために、（１）壁面等に複数配置した発光源を所定の発光タイミングで点滅することで装飾発光を行う発光装置において、発光素子をランプケース内に収容してなる発光体と、板状部材の一方の面に複数の前記発光体を取付可能にすると共に、他方の面を壁面等へ固定可能にした取付ベースと、前記発光体に関する点滅情報を記憶装置に記憶し、前記点滅情報に基づき点滅制御信号を発光体に送出するコントローラとを備え、前記発光体には、複数の発光体同士を電気的に接続する可撓性ケーブルと、該可撓性ケーブルを収容可能なトンネル状のケーブル収容部と、前記取付ベースに着脱自在に係合可能な弾性を有する係合爪とを設け、前記取付ベースには、前記発光体の前記係合爪と嵌着することで発光体を固定保持する係合部を一定間隔で複数設け、前記発光体を前記係合部に適宜間隔で弾性力をもって着脱自在に取り付け可能にしたことを特徴とする発光装置を提案する。

（２）また、複数の発光体を可撓性ケーブルで直列接続して発光ユニットを形成し、直列接続した先端および後端の発光体から延出する可撓性ケーブルに接続端子を設け、複数の発光ユニット同士を接続可能にすることが望ましい。

（３）また、発光体に、取付ベースの係合部に着脱自在に係合する係合爪と、取付ベースを介さず壁面等へ直接固定する固定部とをそれぞれ設けることが望ましい。

（４）壁面等に複数配置した発光源を所定の発光タイミングで点滅することで装飾発光を行う発光装置において、
発光素子をランプケース内に収容してなる発光体と、
該発光体に関する点滅情報を記憶装置に記憶し、前記点滅情報に基づき点滅制御信号を発光体に送出するコントローラとを備え、
前記発光体には、複数の発光体同士を電気的に接続する可撓性ケーブルと、該可撓性ケーブルを収容可能なトンネル状のケーブル収容部と、壁面等への固定取り付けを可能にする固定部とを設け、電気的に接続した複数の発光体を前記コントローラに接続し、発光体を壁面等の任意の位置に取り付けて装飾発光を行うことを特徴とする発光装置を提案する。

本発明の発光装置は、イルミネーション発光を行う際の最小発光単位である発光体を、取付ベースに着脱自在に取り付け可能であって、取り付けベースに一定間隔で複数設けられた係合部に発光体を適宜間隔で取り付けることができるようにしている。したがって、視認距離などに応じて、発光体の配置位置や配置間隔を最適な状態に調整することができるという効果が得られる。また、発光体を不等間隔に配置することも可能で、取付ベースを壁面等に固定した後にも発光体のみ取り外して配置位置を調整することができる。したがって、点滅方法によるイルミネーション効果に加え、発光体の配置態様そのものによる装飾効果を加味することも可能になる。

また、複数個の発光体を可撓性ケーブルで直列接続して発光ユニットを形成し、複数の発光ユニット同士を連続的に接続できるようにしたため、ビルの壁面など発光装置を設置する場所に応じたサイズの発光表示面を形成することが可能になる。

また、発光体に、取付ベースの係合部に着脱自在に係合する係合部と、取付ベースを介さず壁面等へ直接固定する固定部とをそれぞれ設けるので、取付ベースの係合部に着脱可能なだけでなく、壁面等へ直接固定することができる。したがって、取付ベースの形状に沿って配列して描く直線と、全く自由な任意の位置に配置して描く曲線とを形成することが可能になる。

以下、図面を基にして本発明の一実施例について説明する。図１は本発明の全体構成を示す説明図である。本実施例は、表示部１とコントローラ２の二つの主要部によって構成されている。まず、表示部１から説明する。１１は表示体で、ランプケース内にＲＧＢ各色のＬＥＤを配置すると共に、ＬＥＤ駆動回路を内蔵している（詳細は後述する）。この表示体１１は、コントローラ２からの点滅制御信号を受けて点滅動作を行う最小の発光単位であり、いわゆるドットマトリクス表示装置でいう１ドットに相当するものである。表示部１は、表示体１１の集まりによって構成されており、複数個の表示体を直線や曲線を描くように並べることでライン状の表示部が形づくられる。１２は信号ラインで、ライン状に配列される複数個の表示体を直列接続し、その結果、全体として形成される直列回路の一端を受信回路１３に接続し、残る一端を終端処理している。１４は電源ラインで、分配器１５から供給される電力を各表示体１１に供給する。分配器１５は、表示部１とコントローラ２との間に位置しており、コントローラ２から送出される点滅制御信号をいったん受けて受信回路１３に同信号を受け渡す機能と、商用電源から得た電力を直流に変換して電源ライン１４に供給する機能とを備えている。

次にコントローラ２について説明する。１６は記憶部で、発光装置全体の動きに関する動作プログラムと、表示部１に配列する１ライン分の表示体の点滅をビットデータで記憶する点滅情報と、この点滅情報をどのようなタイミングで表示部１に表示するかを指定するスケジュール情報と、発光装置全体に関する各種設定データとを記憶している。１７はＣＰＵで、記憶部１６で記憶するプログラムやデータに従いダイナミック表示方式による表示処理手順をこなす。１８はＶＲＡＭで、表示部１に並べられた表示体の配列構成に対応したメモリ構成を持ち、記憶部１６から読み出した点滅情報をビットデータとして展開可能な記憶領域を備えている。１９はプログラマブルロジックデバイスで、ダイナミック駆動タイミングに基づいてＶＲＡＭ１８に展開したビットデータを読み出し、ＶＲＡＭ１８に展開したビットデータを受け、点滅制御信号として送信回路２０を介して前記分配器１５に送出する。２１はリアルタイムクロックＩＣで、ＣＰＵ１７からの要求を受けて現在時刻と年・日付・曜日を出力する。２２はメモリカードで、メモリカードインターフェース２２ａを介してコントローラ２に着脱され、外部で作成した各種データを記憶部１６に転送するための記憶媒体として用いられる。

次に、表示部の構成について詳細に説明する。まず、図２に表示体１１の外観を示す。３は樹脂材料からなるランプケースで、上面にＲＧＢ各色のＬＥＤ４を備え、図示しないケース内側にはＬＥＤ駆動回路が収められている。ＬＥＤ４はプリント基板に半田付けされた後、シフトレジスタ回路やラッチ回路等を搭載したＩＣと共にランプケース内に収められ、ケース内の隙間に上から流動性シリコンが充填されている。いわゆるポッティング処理が施されており、ランプケース３の表面にはＬＥＤの発光レンズ部分のみが現れ、ＬＥＤのリード端子を含む電装部品は完全にシールされている。ＬＥＤ４の周囲にはリブ３ａが立設されており、外から衝撃が加わった場合にＬＥＤレンズを保護するようにしている。３ｂは弾性を有する係合爪（請求項４に記載の、発光体の係合部に相当）で、後述する取付ベースの係合部に弾性力を利用して着脱自在に取り付けられるようにしている。３ｃはネジ留め用の穴を備えたフランジ（請求項４に記載の、発光体の固定部に相当）で、ネジやボルトを利用して建物の壁面等へ直接固定することができる。５は柔軟性を備えた可撓性ケーブルで、図１に示した信号ライン１２と電源ライン１４がこのケーブル内に挿通されている。この可撓性ケーブル５は、ランプケース内において上記電装部品と共に流動性シリコンでポッティングされており、ランプケースからのケーブル引き出し部分にも防水性が与えられている。また、可撓性ケーブル５は、ランプケース３の２カ所から引き出されており、その引き出し位置は図示の通り、斜視図の手前側から引き出される可撓性ケーブル５と、奥側から引き出される可撓性ケーブル５とで、ＬＥＤ４を正面から見たときにほぼ対角の位置関係をなしている。このような位置関係にすることにより、２つの表示体１１を隣り合わせに並べた場合に、それぞれの表示体から引き出される可撓性ケーブル同士が干渉して当接するのを避けることができ、表示体同士をより密に配置することが可能になる。３ｄはケーブル収容部で、発光体１１の下面にトンネル状の空間が形成されており、必要に応じてこの空間に可撓性ケーブル５を曲げながら収容し、また収容したまま保持できるようにしている。なお図示していないが、表示体１１には、ＬＥＤ４が発光した際にその光を拡散するための光拡散カバーを被せるようにすることもできる。ダイヤモンドカット、あるいはシリンドリカルレンズ等の光拡散処理を施した透光性カバーでランプケース３全体を覆っても良いし、ＬＥＤ４の周囲を部分的に覆うようにしても良い。

図３は発光ユニットと取付ベースとの関係を示す説明図である。発光体１１は、可撓性ケーブル５によって複数個がひとまとめに直列接続され、発光ユニット７を構成する。本実施例では４つの発光体１１を所定長さのケーブルで接続しており、両端に位置する発光体から延出するケーブルには、接続端子たるオスコネクタ６ａとメスコネクタ６ｂとがそれぞれ備えられている。８は金属材料からなる板状の取付ベースで、長方形板材の長辺方向両縁部を曲げ起こした断面略コ字状をなし、短辺方向の長さが発光体１１の幅とほぼ一致している。８ａは発光体取付穴（請求項１に記載の、取付ベースの係合部に相当）で、この細長形状の穴に発光体１１の係合爪３ｂを嵌め込み、係合爪３ｂの弾性力をもって発光体１１を着脱自在に固定できるようにしている。この発光体取付穴８ａは取付ベース８の長辺方向に連続的に設けられており、発光体取付穴どうしの間隔（４０ｍｍ）は、２つの発光体１１をほぼ隙間なく密接させて並べた時に、可撓性ケーブル５をケーブル収容部３ｄに収めながら２つの発光体の係合爪３ｂと係合可能な距離に設定されている。また、反対に、隣り合う発光体を離して取り付ける場合の最大距離は可撓性ケーブルの長さに依存する。可撓性ケーブルを長くするほど発光体どうしを離して設置することが可能になるが、実際は、発光体を隙間なく並べる際のケーブル収容部３ｄへの収容などを考慮する必要があり、本実施例では２００ｍｍ前後の長さとしている。取付ベース側に複数設けられている発光体取付穴８ａも、可撓性ケーブル５を最も伸ばした状態で発光体１１を取り付ける時に、発光体の係合爪３ｂとの係合が可能となる位置関係になっている。したがって、発光体どうしを密着させた状態から、可撓性ケーブルを最大限伸ばした状態まで、発光体取付穴８ａを適宜選択することにより、幾通りかの取付ピッチ（例えば８０ｍｍ、１２０ｍｍ、１６０ｍｍ、２００ｍｍ）で発光体１１を取付ベース８に取り付けることができる。８ｂは取付ベース取付穴で、取付ベース８の長辺方向に前記発光体取付穴８ａより広い間隔で設けられており、ネジやボルトを利用して建物の壁面等へ取付ベース８を固定することができる。８ｃは取付ベース８を取り付ける際の調整用の切り込みで、取付ベース８の短辺を切るように、一部を残してスリット状の切り込みを設けたものである。一部残した板材の部分をニッパー等の工具で切断することにより、取付ベース８を短辺方向に完全に切断したり、曲げ起こされた両縁部の内の片側の縁部を残して切ることが容易にでき、取付ベースを壁面等へ固定する際に、正面方向（発光体１１を取り付けた状態でＬＥＤ４を正面に見る方向）から見て曲げ角度を与える等の調整を行うことができる。

ところで、発光ユニット７は、オスコネクタ６ａおよびメスコネクタ６ｂによって別の発光ユニットと接続することが可能で、表示部１の設置場所に合わせて連続的に複数の発光ユニットを直列接続し、途中に電源を追加することで最大８００台（発光体で３２００個）まで接続することができる。

次に、図４を基に表示部１を実際に設置した例について説明する。図４は設置例の一部を部分的に示したものであり、直線と曲線とを組み合わせた例である。まず、建物の壁面に複数個の取付ベース８を直線状に取り付けて２本の直線を形成する。次に、それら取付ベースに対して発光体を所望の配置間隔で固定する。すなわち、発光ユニット７を連続的に接続していく。このとき、個々の発光体１１を配置する間隔は等間隔でも良いし、不等間隔でも良い。要は装飾効果や演出効果を考慮して取付位置を決定すれば良い。そして、２本の直線を自由な曲線でつなぐことができる。曲線を描く場合は、取付ベース８を用いずに、発光体１１のフランジ３ｃを利用してネジやボルトで壁面に直接固定する。取り付ける位置はもちろん自由に決定することができ、発光体を並べながら固定していく間隔等を考慮することで、滑らか（発光体を狭い間隔で多数配置した）な曲線や、小さな曲率半径から大きな曲率半径まで各種曲線を描くことができる。

本発明によれば、全く直線を含まない用途の表示装置、例えば文字の輪郭に沿って発光体を配列することでオリジナルロゴ形状の文字看板にも適用することができる。また、発光体を配列して描く直線を複数行平行に並べることで、２次元表示面、いわゆるドットマトリクスタイプの表示面を形成することもできる。

本発明の全体構成を示す説明図である。表示体の外観を示す説明図である。発光ユニットと取付ベースとの関係を示す説明図である。表示部を実際に設置した例を示す説明図である。

符号の説明

１表示部
２コントローラ
３表示体
３ｂ発光体の係合部たる係合爪
３ｃ発光体の固定部たるフランジ
４発光源たるＬＥＤ
５可撓性ケーブル
６ａ、６ｂ接続端子たるコネクタ
７発光ユニット
８取付ベース
８ａ取付ベースの係合部たる発光体取付穴
８ｂ取付ベース取付穴

Claims

壁面等に複数配置した発光源を所定の発光タイミングで点滅することで装飾発光を行う発光装置において、
発光素子をランプケース内に収容してなる発光体と、
板状部材の一方の面に複数の前記発光体を取付可能にすると共に、他方の面を壁面等へ固定可能にした取付ベースと、
前記発光体に関する点滅情報を記憶装置に記憶し、前記点滅情報に基づき点滅制御信号を発光体に送出するコントローラとを備え、
前記発光体には、複数の発光体同士を電気的に接続する可撓性ケーブルと、該可撓性ケーブルを収容可能なトンネル状のケーブル収容部と、前記取付ベースに着脱自在に係合可能な弾性を有する係合爪とを設け、前記取付ベースには、前記発光体の前記係合爪と嵌着することで発光体を固定保持する係合部を一定間隔で複数設け、
前記発光体を前記係合部に適宜間隔で弾性力をもって着脱自在に取り付け可能にしたことを特徴とする発光装置。
請求項１記載の発光装置において、複数の発光体を可撓性ケーブルで直列接続して発光ユニットを形成し、直列接続した先端および後端の発光体から延出する可撓性ケーブルに接続端子を設け、複数の発光ユニット同士を接続可能にしたことを特徴とする発光装置。
請求項１または２いずれか記載の発光装置において、発光体に、取付ベースの係合部に着脱自在に係合する係合爪と、取付ベースを介さず壁面等へ直接固定する固定部とをそれぞれ設けたことを特徴とする発光装置。
壁面等に複数配置した発光源を所定の発光タイミングで点滅することで装飾発光を行う発光装置において、
発光素子をランプケース内に収容してなる発光体と、
該発光体に関する点滅情報を記憶装置に記憶し、前記点滅情報に基づき点滅制御信号を発光体に送出するコントローラとを備え、
前記発光体には、複数の発光体同士を電気的に接続する可撓性ケーブルと、該可撓性ケーブルを収容可能なトンネル状のケーブル収容部と、壁面等への固定取り付けを可能にする固定部とを設け、電気的に接続した複数の発光体を前記コントローラに接続し、発光体を壁面等の任意の位置に取り付けて装飾発光を行うことを特徴とする発光装置。