JP6408335B2 - 背面発光型の照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、絵や文字などの各種サインの背面側に備える発光体から放射された光により絵や文字などの各種サインが投影されて表示することができる背面発光型の照明装置に関する。

従来、絵や文字などの各種サインを発光体の光により表示させる照明装置が知られている。

例えば、特許文献１に示されるように、発泡スチロールなどの素材に形成された文字の裏面側に発光素子を取り付けて、発光素子を光らせることで、文字を視認しやすくさせたものがある。

特開２００７−３０５５７８号公報（段落００２２、図８）

しかしながら、上記特許文献１にあっては、発泡スチロールなどの素材に、発光素子やその配線を配置させる必要があるため、素材の厚みが厚くなるとともに、見栄えも悪くなってしまうという問題がある。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、より薄型の背面発光型の照明装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の背面発光型の照明装置は、
複数の発光体から放射された光を壁面に対して投射する背面発光型の照明装置であって、
所定の形状を備える支持基材と、電源端子が接続された回路パターンを備えるプリント層とを有し、
前記支持基材の片面に前記プリント層が配置されるとともに、当該プリント層の前記回路パターンの所定位置に前記複数の発光体がそれぞれ配置され、
前記プリント層が配置される前記支持基材の片面側に前記壁面に固定させる脚部を備えることを特徴としている。
この特徴によれば、回路パターンがプリントされたプリント層が利用されるため、照明装置の本体を薄く形成できることになり、軽い背面発光型の照明装置を提供できる。また、支持基材をフレキシブル基板としておくことで、曲げ機能に富む背面発光型の照明装置を提供できる。またプリント層の回路パターンの所定位置に発光体が直接取り付けられるため、支持基材から発光体が壁側に大きく突出することがなく、支持基材を壁面に対して移動できる可動範囲を大きく確保でき、壁面での反射効果を自由に変化させることができる。
また、この特徴によれば、プリント層が配置される前記支持基材の片面側に前記壁面に固定させる脚部により壁面に背面発光型の照明装置を固定させることができ、壁面に対して発光体からの光を投射させることができる。
本発明の背面発光型の照明装置は、
前記脚部は、高さ調節可能に構成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、脚部が、高さ調節可能に構成されているので、発光体からの光を壁面で反射させる際に、壁面と背面発光型の照明装置との間の距離を調整でき、壁面での反射効果を自由に変化させることができる。

本発明の背面発光型の照明装置は、
前記プリント層は、前記支持基材に前記回路パターンがプリントされることにより形成されることを特徴としている。
この特徴によれば、支持基材に回路パターンがプリントされる構造であるため、回路パターンの配線強度が支持基材により確保され、背面発光型の照明装置の耐久性を向上できる。

本発明の背面発光型の照明装置は、
前記プリント層は、前記回路パターンの所定位置に前記複数の発光体のそれぞれが予め固定されたシート材であり、このシート材が支持基材に貼り付けられることにより形成されることを特徴としている。
この特徴によれば、複数の発光体のそれぞれが回路パターンの所定位置に予め固定されたシート材を、支持基材に貼り付けるだけで、より簡単に薄型の背面発光型の照明装置を製造できる。

本発明の背面発光型の照明装置は、
前記発光体が配置された前記プリント層の表面は、透過性の樹脂で被覆されていることを特徴としている。
この特徴によれば、発光体が配置されたプリント層の表面が、透過性の樹脂で被覆されるため、背面発光型の照明装置の防水性を高めることができる。

本発明の背面発光型の照明装置は、
前記プリント層は、前記発光体部分を残して、前記回路パターンが見えないように表面処理が施されていることを特徴としている。
この特徴によれば、プリント層の回路パターン側の表面の見栄えを良くできるだけでなく、表面処理を施すことで回路の防水性を更に高めることができる。

実施例における背面発光型の照明装置の外観図である。 実施例における背面発光型の照明装置の概略構成を示す説明図である。 実施例における回路図である。 実施例における背面発光型の照明装置の点灯の様子を示す説明図である。

本発明に係る発光体を有する背面発光型の照明装置を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

実施例に係る背面発光型の照明装置につき、図１から図４を参照して説明する。

図１に、本発明が適用された背面発光型の照明装置１の発光体が配置された側の外観図を示し、図４に、実施例における背面発光型の照明装置の点灯の様子を示す。

本実施例における背面発光型の照明装置１は、図４に示すように、壁面に設置され、絵や文字などの所定形状の各種サインの背面側に備える発光体から放射された光が、設置された壁面に反射され、その光により絵や文字などの各種サインが投影されて表示することができ、また、照明装置そのものの支持基材の形を所定形状とすることで発光体が点灯していない場合にも太陽光などの外部の光で、各種サインを視認することができ、昼夜を問わず常時看板として利用することができ、さらに発光体としてフルカラーＬＥＤを用いることで、様々な色で発光する背面発光型の照明装置として機能する。

背面発光型の照明装置１の形状は、図１に示すように雪の結晶のような形としてもよいし、文字などの形状、また、丸形状、四角形状や多角形状など、様々な形状に形成でき、その形状により看板や、装飾用のインテリアやデザイングッズ、置物として用いることができるような形状を備える。背面発光型の照明装置１は、図１に示すように、背面の発光体が発光していないときに、外部が明るい場合には、外部からの光により背面発光型の照明装置１の形状をそのまま視認することができる。また、図４に背面発光型の照明装置の背面の発光体が発光しているときの様子を示すように、背面の発光体が発光しているときには、発光体の光が背面側にある壁面に対して主に投射され、壁面からの反射光により、背面発光型の照明装置１の全体が投影されて照らし出され、光って見えることとなり、幻想的な背面発光型の照明装置とすることができる。例えば、発光体の光の色を変更させることで、様々な光を放射させることができる。なお、発光体がその形状の外周辺部に配置されている場合には、背面側であっても、発光体の光が壁面に対してだけでなく、周辺に対して投射されるようにしてもよい。

つぎに、図２を参照して背面発光型の照明装置１の構成を説明する。図２においては、図１に示す背面発光型の照明装置１の縦断面図を模式的に示している。

図２に示すように、背面発光型の照明装置１は、所定の形状を備える支持基材２と、電源端子９が接続された回路パターン４を備えるプリント層３とを少なくとも有し、支持基材２の片面にプリント層３が配置されるとともに、プリント層３の回路パターン４の所定位置に発光ダイオードなどの赤色・緑色・青色のＲＧＢ三原色の発光体を有する複数のフルカラーＬＥＤモジュール１１Ａ・Ｂがそれぞれ配置される。回路パターン４には、所定の電子回路パターンが形成されており、フルカラーＬＥＤモジュール１１の発光色と輝度を制御する制御部３０Ａ（図４に示す）を備えることができる。なお、図２においては、フルカラーＬＥＤモジュール１１Ａ・Ｂのように二つの場合を例示しているが、図１に示すように、二以上の数のフルカラーＬＥＤモジュール１１を適宜配置させることができる。

支持基材２は、アルミなどの金属素材、エポキシ樹脂などのプラスチック素材等により厚みが薄い板状の基材により構成され、文字などの形状、また、丸形状、四角形状や多角形状など、様々な形状に形成される。金属素材としては、アルミ、銀、金などの金属を板状にして構成することができる。プラスチック素材としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリカーボネイト、アクリル系樹脂などを利用することができ、支持基材２をプラスチック素材とすることで、扱いやすく、耐久性に優れた背面発光型の照明装置にすることができる。また、支持基材２に、プリント層３の回路パターン４をそのままプリントするようにしてもよい。この場合、支持基材２に回路パターン４がプリントされる構造であるため、回路パターン４の配線強度が支持基材２により確保され、背面発光型の照明装置１の耐久性を向上できる。または、支持基材２とは別のフレキシブルなシート材に、プリント層３の回路パターン４をプリントしておき、支持基材２の片面に回路パターン４がプリントされたシート材を貼り付けるようにできる。この場合、複数のフルカラーＬＥＤモジュール１１のそれぞれが回路パターン４の所定位置に予め固定されたシート材を、支持基材２に貼り付けるだけで、より簡単に薄型の背面発光型の照明装置１を製造できる。支持基材をフレキシブル基板としておくことで、曲げ機能に富む基板とすることができる。支持基材２が、アルミなどの金属の場合には、絶縁材を介して導体がプリントされる。支持基材２の片面にプリント層３が配置され、プリント層３が配置されない支持基材の他の片面は、図４に示すように、背面発光型の照明装置１が壁面１０に設置された際に、視認される表面となるため、彩色したり、カッティングシートを張ることなどにより装飾を施したりして意匠性を高めるようにしてもよい。また、樹脂などの透明な保護層により被覆してもよい。

プリント層３は、所定の回路パターン４が形成され、回路パターン４の所定位置に発光ダイオードなどの赤色・緑色・青色のＲＧＢ三原色の発光体を有する複数のフルカラーＬＥＤモジュール１１がそれぞれ配置され、接着剤等で固定されている。前述したように、回路パターン４が、支持基材２にプリントされることで、プリント層３が設けられる。または、支持基材２とは別のシート材に回路パターン４を予めプリントしておくことで、プリント層３を形成し、支持基材２にプリント層３が形成された別のシート材を貼り付けてもよい。プリント層３における回路パターン４は、通常利用されている作成法により形成でき、プリント層３は、多層構造にしてもよい。所定の形状を備える支持基材２にプリント層３が配置されることで、プリント層３の形状も、支持基材２の所定形状とほぼ同一な形状としておいてもよいし、支持基材２の所定形状より小さな異なる形状としてもよい。回路パターン４には、電源を供給するための電源端子９が接続される。また、回路パターン４の回路については、後述する。

さらに、プリント層３の表面には、図２に示すように、フルカラーＬＥＤモジュール１１の発光体部分を残して、回路パターン４が見えないように表面処理を施すことで表面層８を形成させている。表面処理としては、回路パターン４を隠すための機密保持用コーティング剤や、装飾を兼ねた色（例えば、緑色、青色等）に着色された絶縁膜によりコーティングすることができる。コーティングする際、フルカラーＬＥＤモジュール１１の発光体部分をマスキングしておき、フルカラーＬＥＤモジュール１１の発光体部分以外をコーティングすることで、回路パターン４を隠すことができる。表面層８を設けることで、プリント層３の回路パターン４を隠し、表面の見栄えを良くできるだけでなく、表面処理を施すことで回路の防水性を更に高めることができる。回路パターン４を隠す必要がなければ、表面層８は設けなくともよい。

さらに、表面層８が施されたプリント層３の上面を、透過性の樹脂で被覆することで保護層６を設けている。保護層６としては、湿気による錆を防ぎ電気絶縁性に優れたコーティング剤を利用することができる。保護層６を設けることで、背面発光型の照明装置１の防水性を高めることができる。また、保護層６は、表面層８が施されたプリント層３の上面だけでなく、プリント層３が配置されない支持基材２の他の片面に設けてもよい。この場合、支持基材２にプリント層３を配置し、表面層８を形成した後に、電気絶縁性に優れたコーティング剤を全面に塗布することで保護層６を設けることができる。保護層６を透過性の樹脂で形成することで、フルカラーＬＥＤモジュール１１の光を透過させることができ、また、背面発光型の照明装置１が看板として用いられる場合など屋外に配置されるときには特に防水性が高められることで好適となる。この際、電源端子９の部分も保護層６でコーティングしてもよい。また、回路パターン４を隠す必要がなければ、表面層８を設けず保護層６をプリント層３の上面に設けるようにしてもよい。

また、図１及び図２に示すように、背面発光型の照明装置１には、図４に示す壁面１０に設置させるための脚部としてのスペーサ７を取り付けることができる。この場合、スペーサ７は、表面層８が施されたプリント層３の上面の保護層６側に取り付けられる。また、スペーサ７は、回路パターンが配置されていない支持基材部分に貫通させて取り付けるようにしてもよい。スペーサ７により、フルカラーＬＥＤモジュール１１と壁面１０との間に空間が設けられ、フルカラーＬＥＤモジュール１１からの光が壁面１０に対して投射され、壁面からの反射光により、背面発光型の照明装置１の全体が投影されて照らし出され、光って見えることとなり、幻想的な背面発光型の照明装置１とすることができる。またプリント層３の回路パターン４の所定位置にフルカラーＬＥＤモジュール１１が直接取り付けられるため、支持基材２からフルカラーＬＥＤモジュール１１が壁側に大きく突出することがなく、支持基材２を壁面１０に対して移動できる可動範囲を大きく確保でき、スペーサ７の高さにより、壁面１０と背面発光型の照明装置１との間の距離を調整でき、壁面１０での反射効果を自由に変化させることができる。また、スペーサ７を、壁面１０に背面発光型の照明装置１を固定する固定部とすることができる。さらに、強度のある支持基材２にスペーサ７を設けることで、壁面１０にしっかりと固定させることができる。

回路パターン４による回路には、図３に示すように、フルカラーＬＥＤモジュール１１が複数個装着され、これらのフルカラーＬＥＤモジュール１１の発光色と輝度を制御する制御部３０Ａを搭載している。制御部３０ＡによりフルカラーＬＥＤモジュール１１の発光色をさまざまな色に変更できるとともに、輝度を調節させることができる。フルカラーＬＥＤモジュール１１としては、例えば、Shenzhen world semi(深セン市華彩威科技有限公司)社の製品のＷＳ２８１２などを利用することができる。制御部３０Ａは、フルカラーＬＥＤモジュール１１の各色の輝度を調整することで、発光色が様々な色に時間と共に変化するようにプログラミングしておいてもよいし、スマートフォン等からの遠隔操作により、外部から発光色を調整できるようにしてもよい。フルカラーＬＥＤモジュール１１の代わりに、ＬＥＤを一つまたは二つにして一色または二色で発光するようにしてもよい。

回路パターン４による回路としては、図３に示すように、複数のフルカラーＬＥＤモジュール１１が並列に接続された複数の発光体群６０Ａ〜６０Ｈを備えるようにできる。二つ以上のフルカラーＬＥＤモジュール１１を並列に接続させておくことで、並列に接続されているいずれかのフルカラーＬＥＤモジュール１１が切れて発光しなくなっても、他のフルカラーＬＥＤモジュール１１は発光することができ、また、この他の発光体を介して隣接する発光体群に電流が流れ、他の発光体群の発光体を発光させることができる。

発光体群６０Ａは、発光体群６０Ｂに直列に接続され、同様に、発光体群６０どうしが直列に接続される。直列に接続された端に位置する発光体群６０Ａが二本の電源用電線の一方（図３においては電源用電線２０Ａ）に接続され、直列に接続された他端に位置する発光体群６０Ｈが二本の電源用電線の他方（図３においては電源用電線２０Ｂ）に接続される。また、各ユニットに流れる電流値を調整するために、制御部３０Ａをユニットの発光体群に直列に接続することができる。図３においては、制御部３０Ａを、直列に接続された端に位置する発光体群６０Ａと電源用電線２０Ａとの間に接続している。制御部３０Ａにより、電流量が制御され、直列に接続されている発光体群６０Ａ〜６０Ｈに調整された電流量の電流が供給される。

図３に示す例では発光体群６０Ａ〜発光体群６０Ｈまでを一つのユニットとしている場合を示しているが、このユニットと同様な構成のユニットを連続させて接続させるようにしてもよい。

図３に示すような回路パターン４の回路の配線パターンは、図１に示すような支持基材２の形状に沿って配置される。

また、回路パターン４の回路の二本の電源用電線２０Ａ・２０Ｂには、外部から電源を供給させるように電源端子９が接続される。また、電源端子９には、コンセント等に差し込むための差込プラグ１７が接続され、交流電力を直流電力に変換（整流）する整流器（図示せず）を介して交流電源に接続される。また、電源端子９と差込プラグ１７の間の接続線上にスイッチを設けてもよい。背面発光型の照明装置１は、このスイッチにより、電源端子９を介して回路パターン４に供給される電源をオン／オフするようにできる。または、スイッチを設けずに、リモートコントロールにより、外部から背面発光型の照明装置１の電源をオン／オフするようにしてもよい。また、外部から電源を供給させる代わりに、電池等を回路パターン４に配置させてもよい。この場合電源端子９を設けなくてもよい。スイッチまたはリモートコントロール等により電源がオンされると、回路パターン４に電源が供給され、フルカラーＬＥＤモジュール１１及び制御部３０Ａが起動するとともに、フルカラーＬＥＤモジュール１１の発光体が発光する。

支持基材２、プリント層３、表面層８及び保護層６の全体の厚みについては、例えば、支持基材２をアルミ基板とし、絶縁層を介してプリント層３を形成し、着色されたコーティング剤で表面層８を形成し、その表面全体をさらにコーティング剤で保護層６を形成した場合には、１〜２ミリ程度の厚みに形成することが確認できた。このように、本実施例による背面発光型の照明装置１は、より厚みを薄く形成させることができる。

背面発光型の照明装置１の製造方法としては、支持基材２を所定形状に形抜きし、通常のプリント基板生成方法により、支持基材２上に回路パターン４のプリント層３を形成し、制御部３０ＡとフルカラーＬＥＤモジュール１１と電源端子９とを回路パターン４のプリント層３上の所定位置に配置させて接続するとともに、接着剤とで固定させる。その後、フルカラーＬＥＤモジュール１１の発光体部分をマスキングしておき、プリント層３の表面に回路パターン４が見えないように表面処理を施すことで表面層８を形成する。その後、フルカラーＬＥＤモジュール１１の発光体部分のマスキングを取り外し、電気絶縁性に優れたコーティング剤を塗布することで保護層６を設ける。最後に、所定の高さに設定されたスペーサ７を取り付ける。回路パターン４は、プリント基板とすることにより折り曲げ可能であり、支持基材をフレキシブル基板としておくことで、背面発光型の照明装置１全体を折り曲げ可能に構成できる。

また、プリント層３を別のシート材により形成する場合の製造方法としては、通常のプリント基板生成方法により、別のシート材上に所定形状の回路パターン４のプリント層３を形成し、制御部３０ＡとフルカラーＬＥＤモジュール１１と電源端子９とを回路パターン４のプリント層３上の所定位置に配置させて接続するとともに、接着剤とで固定させる。一方、支持基材２を所定形状に形抜きしておき、この支持基材２にプリント層３が形成された別シート材を貼り付ける。その後、フルカラーＬＥＤモジュール１１の発光体部分をマスキングしておき、プリント層３の表面に回路パターン４が見えないように表面処理を施すことで表面層８を形成する。その後、フルカラーＬＥＤモジュール１１の発光体部分のマスキングを取り外し、電気絶縁性に優れたコーティング剤を塗布することで保護層６を設ける。最後に、所定の高さに設定されたスペーサ７を取り付ける。

このように、支持基材２の片面に回路パターン４がプリントされたプリント層３配置させ、表面層８と保護層６とをコーティングするだけで簡単に背面発光型の照明装置１を製造することができる。上述した製造方法以外の方法でも、図１〜図３に示すような背面発光型の照明装置１の構成を備えていればどのような製造方法であってもよい。

以上、説明したように、上記実施例によれば、回路パターン４がプリントされたプリント層３が利用されるため、背面発光型の照明装置１の本体を薄く形成できることになり、軽い背面発光型の照明装置を提供できる。またプリント層３の回路パターン４の所定位置にフルカラーＬＥＤモジュール１１が直接取り付けられるため、支持基材２からフルカラーＬＥＤモジュール１１が壁側に大きく突出することがなく、支持基材２を壁面１０に対して移動できる可動範囲を大きく確保でき、壁面１０での反射効果を自由に変化させることができる。

また、上記実施例によれば、支持基材２に回路パターン４がプリントされる構造であるため、回路パターン４の配線強度が支持基材２により確保され、背面発光型の照明装置の耐久性を向上できる。

上記実施例によれば、回路パターン４の所定位置にフルカラーＬＥＤモジュール１１が予め固定されたシート材を、支持基材２に貼り付けるだけで、より簡単に薄型の背面発光型の照明装置を製造できる。

上記実施例によれば、フルカラーＬＥＤモジュール１１が配置されたプリント層３の表面が、透過性の樹脂で被覆され保護層６を形成するため、背面発光型の照明装置１の防水性を高めることができる。

上記実施例によれば、プリント層３の回路パターン４側の表面の見栄えを良くできるだけでなく、表面処理を施すことで回路の防水性を更に高めることができる。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

例えば、上記実施例では、背面発光型の照明装置１のフルカラーＬＥＤモジュール１１の配置位置は、支持基材２上の内面に配置しているが、フルカラーＬＥＤモジュール１１がその支持基材２の形状の外周辺部に配置してもよい。この場合、背面側であっても、フルカラーＬＥＤモジュール１１の光が壁面に対してだけでなく、周辺に対して投射できる。

上記実施例では、背面発光型の照明装置１を一つ備える場合を例にしているが、図４に示すように、複数の背面発光型の照明装置１を接続させるようにしてもよい。複数の背面発光型の照明装置１を接続させて、各電源線を接続させることで、それぞれの背面発光型の照明装置１のフルカラーＬＥＤモジュール５の発光を制御するようにできる。例えば、背面発光型の照明装置１のそれぞれを同じ色または異なる色で発光させたり、時間によりそれぞれをオン／オフさせたりするように各制御部において制御するようにできる。

上記実施例では、スペーサ７を四つ備える場合を例にしているが、背面発光型の照明装置１を壁面に設置できれば、スペーサ７は、少なくとも一つ備えていればよい。また、スペーサ７の高さを調整可能となるように構成してもよい。例えば、スペーサ７をアジャスタを備えたねじ式としておき、高さを調整できるようにしてもよい。これにより、壁面と背面発光型の照明装置１との間の距離を調整でき、壁面での反射効果を自由に変化させることができる。

１ ：背面発光型の照明装置
２ ：支持基材
３ ：プリント層
４ ：回路パターン
６ ：保護層
７ ：スペーサ
８ ：表面層
９ ：電源端子
１０ ：壁面
１１・１１Ａ・１１Ｂ ：フルカラーＬＥＤモジュール
１７ ：差込プラグ
２０Ａ ：電源用電線
２０Ｂ ：電源用電線
３０Ａ ：制御部
６０・６０Ａ〜６０Ｈ ：発光体群

Claims (6)

1. 複数の発光体から放射された光を壁面に対して投射する背面発光型の照明装置であって、
   所定の形状を備える支持基材と、電源端子が接続された回路パターンを備えるプリント層とを有し、
   前記支持基材の片面に前記プリント層が配置されるとともに、当該プリント層の前記回路パターンの所定位置に前記複数の発光体がそれぞれ配置され、
   前記プリント層が配置される前記支持基材の片面側に前記壁面に固定させる脚部を備えることを特徴とする背面発光型の照明装置。
2. 前記脚部は、高さ調節可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の背面発光型の照明装置。
3. 前記プリント層は、前記支持基材に前記回路パターンがプリントされることにより形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の背面発光型の照明装置。
4. 前記プリント層は、前記回路パターンの所定位置に前記複数の発光体のそれぞれが予め固定されたシート材であり、このシート材が支持基材に貼り付けられることにより形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の背面発光型の照明装置。
5. 前記発光体が配置された前記プリント層の表面は、透過性の樹脂で被覆されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の背面発光型の照明装置。
6. 前記プリント層は、前記発光体部分を残して、前記回路パターンが見えないように表面処理が施されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の背面発光型の照明装置。

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