JPH0953214A

JPH0953214A - 発光ブリック

Info

Publication number: JPH0953214A
Application number: JP7227582A
Authority: JP
Inventors: Tokuichi Okada; 徳一岡田; Shozo Matsumura; 正三松村; Shigeru Tomota; 茂友田; Tetsuro Koine; 哲朗小稲
Original assignee: FUKUI PREF GOV
Current assignee: FUKUI PREF GOV
Priority date: 1995-08-14
Filing date: 1995-08-14
Publication date: 1997-02-25

Abstract

(57)【要約】【課題】均質量産性、耐風化性・強度に優れて内蔵部
品が簡素にして小型で、しかも遠方視認性が良好であっ
て、省エネ性および制御面でも有利な発光ブリックを提
供すること。【解決手段】舗装用ブリックの内部にＬＥＤユニット
を水密状態に埋込内蔵させ、点灯制御装置が給電したと
きＬＥＤユニットの発光ダイオードが乱反射層内で偏向
乱反射して高輝度散光するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、舗装面に埋設され
て夜間に発光し、歩行者の注意を喚起したり、夜の景観
を形成するための発光ブリックに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、舗装面に埋設されて夜間に発光す
るものとしては、光ファイバーを内蔵したコンクリート
製品や、発光ダイオードを内蔵した道路鋲などがよく知
られている。

【０００３】例えば、類似品として、コンクリート・ブ
ロック本体内に光ファイバセンサを埋設し、その先端を
該ブロック表面に導出して構成されたもの（特開平３-7
8709号公報）や、太陽電池、蓄電池、発光体、回路など
をアルミニウム鋳物の容器に内蔵して樹脂やガラスなど
の透明板で密封して構成されたもの（実開平2-109822号
公報、実開平３-25610号公報、特開平４-34105号公報、
実開平５-89514号公報etc ）などがあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来品においては、次のような問題点があった。例えば、
その第１点は、形成時にコンクリート・ブロックの中に
光ファイバーを配置しなければならず、このガラスファ
イバーが耐屈曲性、耐アルカリ性に乏しくて取り扱いが
面倒なこと、次に、第２点は、コンクリートの硬化時間
が長くて生産性が著しく低いことである。

【０００５】そして、第３点は、発光器一個一個に太陽
電池、蓄電池、発光体、点灯制御回路など多くの部品が
内蔵されて製品が大型化するため、製造コストが高くな
ることである。

【０００６】また、第４点は、道路鋲に内蔵した太陽電
池に太陽光を受光するための樹脂製ないしガラス製の透
明蓋が、表面積が大きいがために損傷し易いことであ
る。

【０００７】更に第５点は、道路鋲自体を路面より若干
突出させるか、視認可能な方向に発光体光軸の向きを変
えるかしなければ十分な視認効果が得られないというこ
とである。

【０００８】更にまた、第６点としては、点灯制御回路
を当該道路鋲内に内蔵させるために点灯制御の他、省電
力量の可変、点滅速度の可変、太陽電池の発電状態や蓄
電池の充電状態の常時確認などのように他種の機能を有
する回路を同時に搭載し難いことである。

【０００９】本発明は、上記第１〜第６に指摘した従来
技術の問題点を一挙に解決しようとして考案されたもの
で、その技術的課題は、取り扱い易い簡単な構造で、光
透過性が優れて傷付き難くて、破損し難い透明板の蓋を
有し、発光体からの光を乱反射させて輝度を高めた鋪装
用陶製ブリック一体型の発光ブリックを提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者が上記技術的課
題を解決するために採用した技術手段を説明すれば、次
のとおりである。

【００１１】即ち、本発明は、基本的には、舗装用のブ
リックの表層部から内部に点灯制御装置に接続連繋され
たＬＥＤユニットが水密状態に埋込内蔵し、このＬＥＤ
ユニットに前記点灯制御装置が給電したときＬＥＤユニ
ットの発光ダイオードが乱反射層を透して陶製ブリック
表層部の当該埋込位置から高輝度散光するように構成す
るといった技術的課題の解決手段を採用した点に特徴が
ある。

【００１２】ちなみに、本発明において採用した技術的
課題の解決のために採用した手段の特徴を注釈するなら
ば、まず、上記第１および第２の問題点に対しては、鋪
装用のブリックにＬＥＤユニットを埋設して点灯制御回
路に結線するという、極めて簡単な構造を採用した点に
存する。この場合において、ブリックを構成する材質と
しては、均質ブリックの量産性、および耐風化性、表面
硬さの硬化強度、彩色・デザインの自由度の点から見て
陶磁製があることが望ましいけれども、天然石を切削加
工して成形してもよく、またセメントを成形硬化させ養
生して作製したものであってもよい。

【００１３】つぎに、上記第３の問題点に対しては、点
灯制御部および電源部を分離させることによって、舗装
用のブリックに設け得る小さなスペースには発光機構だ
けを内蔵させ、一体型の発光ブリックとして構成して解
決した点に特徴がある。電源部を分離させたことにより
ソーラー・システム(solar system)の導入が簡素化され
ると共に、点灯制御部を分離化させたことにより多数の
発光ブリックを統一的に合目的的に制御することも可能
になった。

【００１４】つぎに亦、第４の問題点に対しては、硬質
透光板を発光ダイオードの発光面に配設することによっ
て解決した点に特徴がある。硬質透光板の素材としては
表面硬度が堅牢で靴や固い物で踏まれ擦られても傷付き
難いサファイアの類を採択するのが好ましい。

【００１５】さらに、第５の視認効果の問題解決に対し
ては、ＬＥＤユニット内の発光ダイオードとブリック表
層部の発光部となる当該埋込部分に乱反射層を形成して
高輝度散光するように構成（例えば、直径 0.5〜2.0mm
の気泡を封じ込めた透明なシリコン樹脂、または直径
0.5〜2.0mm のガラス球を混ぜた透明なシリコン樹脂）
すると当該サイズの気泡やガラス球の偏向乱反射によっ
て乱反射層内に視認性の高い高輝点が多数形成されるこ
とによって明確な遠方視認性が確保されることになる。
そして更に要すれば、ＬＥＤユニットの発光面カバーと
して乱反射材を封じ込めた透明な硬質樹脂ないしはガラ
ス製の凸レンズを装着するようにしたり、また、気泡入
りの凸レンズを発光面に形成した凸レンズ付ＬＥＤユニ
ットをブリックに埋込んだ構成を採択すると、四方八方
に高輝度の乱反射が営まれることになり、その遠方視認
性は更に向上する。凸レンズ付ＬＥＤユニットをブリッ
クに埋込む場合には、この凸レンズ付ＬＥＤユニットの
胴部と同形の型枠をブリックに形成し、その型枠内に予
じめ、結線された発光ダイオードを配設した後、乱反射
材を混ぜた硬質樹脂を注入してＬＥＤユニットを注型一
体化させるというインサート注型成形が為される。

【００１６】本発明は、上記のような手段を採用して技
術的課題を解決し、鋪装用のブリックにＬＥＤユニット
を埋設して点灯制御回路に結線するという極めて簡単な
構造により構成されることを特徴とする発光ブリックと
その点灯制御装置を提供することを可能にしたものであ
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添附
図面に基いて更に具体的に説明する。なお、図１は本発
明の第１実施形態品を構成するために塑形して焼成した
陶製ブリックの斜視図、図２は前記陶製ブリックの埋設
孔に埋込内蔵せしめるＬＥＤユニットの平面図、図３は
第１実施形態品におけるＬＥＤユニットの構造を表わし
た要部断面図、図４は本発明の第２実施形態品における
ＬＥＤユニットの構造を表わした要部断面図、図５は本
発明の第２実施形態品におけるＬＥＤユニットの構造を
表わした要部断面図、図６は本発明の上記第１〜第３実
施形態例に採用する点灯制御装置を略示的に示したブロ
ック図、図７は本発明の上記第１〜第３実施形態例に採
用する点灯制御装置の回路構成例を示した結線図、図８
は発光ブリック３個を電気的に並列的に結線して地表下
に埋設し点灯制御装置により制御するように構成した道
路設置例である。

【００１８】〔本発明の第１実施形態〕図１の陶製ブリ
ック１は、本発明者らが開発した陶板を所望の形状に打
ち抜い得たもので、当該陶製ブリック１の中央部には表
裏面を貫通して開設した円筒状の埋設孔２も同時に一体
成形により穿設してある。なお、本実施例における陶製
ブリック１においては、ＬＥＤユニットが埋設孔２の上
下面方向に抜け落ちないようにＬＥＤユニットの形状に
合せて段部３が形成してある。

【００１９】図２および図３において、路面に露出して
発光面となるＬＥＤユニット４の蓋Ｃは厚さ 5mm, 直径
42mm のポリカーボネート樹脂製ボード５と、厚さ 1m
m, 直径42mmの単結晶サファイア薄板６とを張り合わせ
た透明板からなり、また、その蓋の樹脂側の面には厚さ
4mm, 内径22mm, 長さ40mmのポリカーボネート樹脂製の
パイプ７が接着され、このパイプ７の下面突出端の雄ネ
ジ71には後述の防水キャップ11の雌ネジ８を螺着してＬ
ＥＤユニット４を水密状態に収納する容器を形成してい
る。

【００２０】こうして、上記陶製ブリック１の埋設孔２
の中にＬＥＤユニット４の蓋Ｃと、パイプ７と、防水キ
ャップ11とが形成するところの水密容器には、予め結線
された赤色に発光する高輝度発光ダイオード（東芝製TL
RA 190Ｐ）９を３個配設した発光ダイオード列が内蔵さ
れ、その隙間に乱反射材として約 0.5〜2.0mm の気泡を
封じ込めた透明なシリコン樹脂10を充填して注型一体化
することによりＬＥＤユニット４を当該陶製ブリック１
に埋込内蔵させてある。

【００２１】即ち、このＬＥＤユニット４が上記の陶製
ブリック中央部に設けられた円筒状の埋設孔２内にに配
置され、乱反射層として 0.5〜2.0mm の気泡を封じ込め
た透明シリコン樹脂で固定され、更に、該ブリック裏面
のＬＥＤユニットに塩化ビニール樹脂製の防水キャップ
１１を取り付け、このキャップ11の中央部に設けられた
小孔12より＋と−の２本の端子13を引き出して後述の点
灯制御回路に結線する一方、ＬＥＤユニット容器内の空
隙にはシリコン樹脂を注入してシーリングを施し、発光
ブリックの防水に配慮しているのである。

【００２２】しかして、前述の発光ブリック１の裏面か
ら引き出された＋および−の端子は各並列に結線されて
後述のごとく図６のコントローラー２０に連結される。

【００２３】〔本発明の第２実施形態〕視認効果をより
一層高めるための試みとして、第１実施形態品における
ＬＥＤユニットの単結晶サファイア製発光面カバーに代
え、直径 0.5〜1.0mm の気泡を封入した硬質樹脂で成形
した凸レンズＬを接着せしめた図４のＬＥＤユニットを
用いて、陶製の発光ブリックを第２実施形態品として作
製して実験に供した。

【００２４】この第２実施形態品の発光ブリックを路面
に設置して夜間に点灯実験を行って視認距離を測定した
結果、第１実施形態品を用いた場合の約４倍の 150ｍ離
れた位置から明瞭に点灯状況が確認された。

【００２５】〔本発明の第３実施形態〕さらに、視認効
果を高める第３の試みとして、気泡入りの凸レンズを接
着したＬＥＤユニット４と同形の輪郭を有する陶製ブリ
ック型枠内に、予じめ結線された発光ダイオードを配設
して、直径 0.5〜1.0mm の気泡を封入した注型樹脂にて
一体成形した図５のＬＥＤユニットを用いて、実施例１
と同様にして発光ブリックを試作し、夜間に点灯実験を
行って視認距離を測定した結果、第１実施形態品を用い
た場合の約４倍の 150ｍも離れた位置から明瞭に点滅状
況が確認された。

【００２６】しかして、上記第１〜第３実施形態品であ
る発光ブリックの点灯制御装置は、図６のブロック図お
よび図７の結線図に示すごとく、太陽電池14、過充電防
止回路15、日没センサー兼過放電防止回路16、点滅周期
選択回路17、省電力回路18、発光ダイオード列19を接続
した回路とから構成されている。

【００２７】以下、こうして構成された点灯制御装置の
動作により制御される発光ブリックの動作を、図６〜図
８を参照して説明する。

【００２８】図６において、太陽光を受けて太陽電池14
が発電すると、図示しない蓄電池に充電される。この場
合、過充電防止回路15はフルチャージの確認とオーバー
チャージの防止、逆流防止などの制御をする。なお、本
実施例における蓄電池の出力電圧は12Ｖである。

【００２９】かくして、夕方になって照度が低下する
と、日没センサー兼過放電防止回路16の電圧検出器が作
動して夜を判別し、発光ダイオード列19（発光ダイオー
ド９の集合体）の点灯を制御する電圧レギュレータを動
作させる。また、前記電圧検出器が蓄電池の過放電を検
出したときは、この電圧レギュレータによって通電が遮
断される。

【００３０】また、日没センサー兼過放電防止回路16に
組み込まれた電圧レギュレータにより、蓄電池に蓄えら
れた12Ｖの電圧が後述の点滅周期選択回路17と省電力回
路18に適合させるために５Ｖに変換され、該点滅周期選
択回路と該省電力回路に供給される仕組みになってい
る。

【００３１】他方、点滅周期選択回路17では、ＤＩＰス
イッチの選択動作によってプログラマブル水晶発振器の
周波数が制御され、発光ダイオード列19の点滅速度が段
階的に調節される。

【００３２】このとき、省電力回路18では、プリント基
板用薄型ロータリースイッチにより輝度を 1／1 から 1
／9 までの９段階に調節して発光ダイオード列19を点灯
せしめる。

【００３３】なお、図６および図７に示されるところの
過充電防止回路15、日没センサー兼過放電防止回路16、
点滅周期選択回路17、及び省電力回路18はコントローラ
ー20を構成し、所定のボックスＢに収納されて路上に設
置されている（図８参照）。

【００３４】本願明細書に開示する実施形態例は概ね前
述のとおりであるけれども、本発明はこれらの説明や図
示例に限定されるものでは決してなく、「特許請求の範
囲」に示す本発明の技術的思想が逸脱しない範囲におい
てその実施態様を変更することが可能である。例えば、
使用する場所によっては、種々の形状の陶製ブリックを
使用したり、陶製ブリックの代わりにコンクリートや天
然石を使用してもよい。そのいずれの構成によっても同
様の作用・効果を奏する。また、発光ダイオードは本実
施例に限定されることなく、赤色のほか、青色、黄色な
ど各種のものが利用でき、これら３色を使用して交互に
点滅させて路面信号装置として利用することもできる。
なお、着色透明板をＬＥＤユニットの蓋として使用すれ
ば、そのほか他種の色彩効果を奏することも可能とな
る。

【００３５】

【発明の効果】本発明は上記のように、鋪装材の陶製ブ
リック一体型の極めて簡単な構造のものであるため、取
り扱い易く、生産性を向上させるばかりでなく、施行性
も容易となる。

【００３６】本発明では、点灯制御装置を分離させて配
置しているため、ＬＥＤユニットの小型化が可能であ
る。

【００３７】本発明のＬＥＤユニットの蓋は、表面に単
結晶サファイア薄板を張り合わせて使用しているため、
光透過性を損なわずに表面硬度を著しく高めている。

【００３８】更に、また、そのＬＥＤユニットに内蔵さ
れる発光ダイオードの間隙に、細かい気泡やガラス球を
封じ込めた透明シリコン樹脂を充填しているため、乱反
射により輝度が高まり、視認性が向上する。

【００３９】このように、本発明によれば、多くの効果
を奏し、景観材料や路面信号装置として優れた製品を世
に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態品を構成するために塑形
して焼成した陶製ブリックの斜視図である。

【図２】図１の陶製ブリック（第１実施形態品用）の埋
設孔に埋込内蔵せしめるＬＥＤユニットの平面図であ
る。

【図３】第１実施形態品におけるＬＥＤユニットの構造
を表わした要部断面図である。

【図４】本発明の第２実施形態品におけるＬＥＤユニッ
トの構造を表わした要部断面図である。

【図５】本発明の第２実施形態品におけるＬＥＤユニッ
トの構造を表わした要部断面図である。

【図６】本発明の上記第１〜第３実施形態例に採用する
点灯制御装置を略示的に示したブロック図である。

【図７】本発明の上記第１〜第３実施形態例に採用する
点灯制御装置の回路構成例を示した結線図である。

【図８】発光ブリック３個を電気的に並列的に結線して
地表下に埋設し点灯制御装置により制御するように構成
した道路設置例である。

【符号の説明】

１陶製ブリック２埋設孔３段部４ＬＥＤユニット５樹脂製透明板６単結晶サファイア薄板７パイプ８メネジ９発光ダイオード 10 気泡を封じ込めた透明シリコン樹脂 11 防水キャップ 12 端子取り出し用の小穴 13 発光ダイオードの端子 14 太陽電池 15 過充電防止回路 16 日没センサー兼過放電防止回路 17 点滅周期選択回路 18 省電力回路 19 発光ダイオード列 20 コントローラーＢ（コントローラーの）ボックスＣ (LEDユニットの）蓋

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】舗装用のブリックの表層部から内部に、
点灯制御装置に接続連繋されたＬＥＤユニットが水密状
態に埋込内蔵され、このＬＥＤユニットに前記点灯制御
装置が給電したときＬＥＤユニットの発光ダイオードが
乱反射層を透して陶製ブリック表層部の当該埋込位置か
ら高輝度散光することを特徴とした発光ブリック。
【請求項２】舗装用の陶製ブリックにＬＥＤユニット
を埋込内蔵し、このＬＥＤユニットに太陽電池を電源と
する点灯制御装置に結線して発光制御させる発光ブリッ
クであって、所要厚さの透明な樹脂製ボード、または単
結晶サファイアの薄板と透明な樹脂製ボードとを張り合
わせた透明円盤における樹脂側の面に、所要寸法の筒体
を連設して筒状収容部を形成し、この収容部の中に発光
ダイオードを内装すると共に、この収容部と発光ダイオ
ードとの間には乱反射材を充填してＬＥＤユニットとな
す一方、前記陶製ブリックにはＬＥＤユニットと略同形
の埋設孔を形成して当該ＬＥＤユニットを配置して、前
記発光ダイオードの結線端子と点灯制御装置とを電気的
に連結し、かつ、防水処理を施したことを特徴とする発
光ブリック。
【請求項３】乱反射材として、直径 0.5〜2.0mm の気
泡を封じ込めた透明シリコン樹脂を充填しＬＥＤユニッ
トを構成したことを特徴とする請求項２記載の発光ブリ
ック。
【請求項４】乱反射材として直径 0.5〜2.0mm の透明
なガラス球を混ぜた透明シリコン樹脂を充填しＬＥＤユ
ニットを構成したことを特徴とする請求項２記載の発光
ブリック。
【請求項５】ＬＥＤユニットの発光面となる透明円盤
の表面に、直径 0.5〜2.0mm の気泡またはガラス球など
の乱反射材を封じ込めた凸レンズを接合してＬＥＤユニ
ットを構成したことを特徴とする請求項２〜４の何れか
一つに記載の発光ブリック。
【請求項６】陶製ブリックの中に埋込内蔵せるＬＥＤ
ユニットの発光ダイオードが結合端子を備えており、こ
のＬＥＤユニットを直径 0.5〜1.0mm の気泡またはガラ
ス球などの乱反射材を含む透明な注型樹脂にて当該陶製
ブリックに注型一体化せしめたことを特徴とする請求項
１または２記載の発光ブリック。