(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性材料を用いて形成され底面に凹所が形成されたタイル本体（１１Ａ）、該タイル本体（１１Ａ）の底面凹所（１１Ｂ）に形成され蓄光材料を含む材料からなる自発光層（１１Ｃ）、該自発光層（１１Ｃ）の背後に配置され上記自発光層（１１Ｃ）に向けて光を照射するバックライト光源（１１Ｆ）、該バックライト光源（１１Ｆ）の光を反射する反射鏡（１１Ｇ）、該反射鏡（１１Ｇ）の背後に配置され上記タイル本体（１１Ａ）に嵌め合わされた取付けボックス（１１Ｄ）、該取付けボックス（１１Ｄ）と反射鏡（１１Ｇ）の間に充填されてバックライト光源（１１Ｆ）を水密的にシールする防水シリコン（１１Ｊ）から構成される自発光タイル（１１）と、
光を受けて起電力を発生するソーラパネル（１２Ａ）及び該ソーラパネル（１２Ａ）の起電力を蓄電し上記バックライト光源（１１Ｆ）に与える電源回路、取付けボックス（１２Ｈ）、該取付けボックス（１２Ｈ）内に内蔵され上記電源回路を内蔵するケース（１２Ｃ）、及び電源回路とケース（１２Ｃ）との間に充填される絶縁材料（１２Ｌ）から構成され、上記自発光タイル（１１）と別体にかつ交換可能に設置される電源ユニット（１２）と、
を備えたことを特徴とする自発光タイル装置。
【請求項２】
上記光透過性材料が、ガラス材料又は合成樹脂材料である請求項１記載の自発光タイル装置。
【請求項３】
上記バックライト光源が紫外光を発するＬＥＤ（１１Ｆ）で構成されている請求項１記載の自発光タイル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自発光タイル装置に関し、特に長時間にわたって十分な明るさでもって発光させることができ、しかも日没時や照明灯の明るさに関係なく確実に視認できるようにした装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建造物の玄関フロアや壁面、遊歩道などの路面には装飾や歩行者の誘導などを目的として、太陽光などの光エネルギーを蓄光し、暗くなったときに発光させるようにした自発光タイルが用いられることがある。
【０００３】
従来の自発光タイルにはタイル外表面に発光層を形成し、ガラス材料や樹脂材料によって保護する構造のものがあったが、かかる構造では発光層の磨耗によって発光性能が劣化することがあった（特許文献１）。
【０００４】
また、一対のガラス板の間に蓄光材料とガラスフリットなどの混合物を挟持して加熱することによってガラス板を相互に固着し、発光層の磨耗による発光性能の劣化を防止するようにした構造の自発光タイルも提案されている（特許文献２）。
【０００５】
しかし、特許文献１、２記載の自発光タイルは発光が蓄光材料に蓄積した光エネルギーに依存するので、発光を開始してから２時間も経過すると、明るさが半減するばかりでなく、日没時や近くに照明灯があるときには発光を視認し難い。
【０００６】
これに対し、ポリプロピレンやポリカーボネート等の合成樹脂材料と蓄光顔料とを混練してペレット化し、ペレットを原料として実質的に均一な厚みの球面状の自発光体を形成し、自発光体内にＬＥＤを配置し、自発光体の背後からＬＥＤの光を照射することによって自発光体を明るく発光させ、日没時や照明灯の近くでも確実に視認できるようにしたバックライト式の自発光タイルが提案されている（特許文献３）。
【０００７】
なお、ＬＥＤ内蔵の透明ケースの周囲に蓄光材料製のリングを外嵌し、ＬＥＤの発光とリングからの発光とによって発光を目立たせるようにした発光技術が知られている（特許文献４）。
【０００８】
また、表示板の表面に蓄光層を形成し、広角ＬＥＤの光を斜め方向から蓄光層に照射して明るく発光させ、日没間際に表示板を確実に認識できるようにした表示技術も知られている（特許文献５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−３０７７１７号公報
【特許文献２】特開２０１０−８００８９号公報
【特許文献３】特開２００７−３１０２６８号公報
【特許文献４】特開平１０−３２１９１６号公報
【特許文献５】特開２００６−２８３５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献３記載の自発光タイルはタイル外表面に発光層があるので、発光層の磨耗によって発光性能が劣化するおそれがあった。
【００１１】
本発明はかかる問題点に鑑み、長時間にわたって十分な明るさでもって発光させることができ、しかも日没時や照明灯の明るさに関係なく確実に視認できるようにした自発光タイル装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そこで、本発明に係る自発光タイル装置は、光透過性材料を用いて形成され底面に凹所が形成されたタイル本体、該タイル本体の底面凹所に形成され蓄光材料を含む材料からなる自発光層、及び該自発光層の背後に配置され上記自発光層に向けて光を照射するバックライト光源から構成される自発光タイルと、光を受けて起電力を発生するソーラパネル、及び該ソーラパネルの起電力を蓄電して上記バックライト光源に与える電源回路から構成され、上記自発光タイルとは別体にかつ交換可能に設置される電源ユニットと、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の特徴の１つはタイル本体の底面凹所に、蓄光材料を含む材料からなる自発光層を形成するようにした点にある。これにより、自発光層が直接擦られて磨耗することがなくなり、磨耗に起因する発光性能の劣化を確実に防止できる。
【００１４】
また、凹所の形状を任意に選択できるので、例えば下記の実施形態に示されるような犬の足あとのようなデザインを採用することによって自発光タイルの商品性を大幅に向上できる。
【００１５】
本発明の第２の特徴は自発光層の背後にバックライト光源を設け、バックライト光源を発光させて自発光層を照射するようにした点にある。これにより、自発光層が蓄光エネルギーのみによる自発光の場合に比較して明るく発光し、日没時であっても、又近くに照明灯があってもタイルの自発光を確実に視認できる。
【００１６】
本発明の第３の特徴は自発光層の背後にバックライト光源を設け、ソーラパネルの起電力を電源ユニットに蓄電してバックライト光源に与え、自発光層をバックライト照明するようにした点にある。これにより、電源ユニットの蓄電能力によって決まる時間の間自発光層をバックライト照明することができるので、自発光層の蓄光エネルギーの減少を抑制することができ、タイルの自発光を長時間にわたって維持できる。
【００１７】
ところで、タイル本体、バックライト光源、ソーラパネル及び電源回路を一体に設けた場合、装置内の結露などによって電気系に短絡などの故障が発生すると、装置全体を交換する必要が生じ、コスト高となる。
【００１８】
本発明の第４の特徴はソーラパネルを含む電源ユニットを自発光タイルとは別体に構成し、しかも交換可能に設置するようにした点にある。これにより、電源ユニットに故障が発生したときには、電源ユニットのみを交換すればよく、故障の発生しにくい自発光タイルを交換する必要がないので、電源ユニットを簡単に交換することができ、しかもコスト高を招来することもない。
【００１９】
蓄光材料は例えば硫化カルシウム・ビスマス系、硫化亜鉛・銅系、硫化カルシウム・ストロンチウム・ビスマス系などの公知の蛍光体を採用できるが、発光時間が長く、高輝度で発光するアルミン酸塩蛍光体を用いるのがよい。
【００２０】
タイル本体は光透過性材料で製造されていればよいが、使用環境や製造コストを考慮すると、ガラス材料や合成樹脂材料を採用するのがよい。ガラス材料には路面での使用を考慮すると、耐磨耗性に優れた強化ガラスを用いるのが好ましい。合成樹脂材料は光透過性を有するものであれば特に限定されず、例えばポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネートなどを用いることができる。
【００２１】
バックライト光源は通常の発光バルブを用いることができるが、低消費電力を考慮するとＬＥＤ、特に紫外光を発するＬＥＤを用いるのがよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る自発光タイル装置の好ましい実施形態の使用例を示す概略斜視図である。
【図２】上記実施形態における自発光タイルの構造を示す断面図である。
【図３】上記実施形態におけるタイル本体を示す平面図である。
【図４】上記実施形態における電源ユニットの構造を示す断面図である。
【図５】上記電源ユニットの回路構成の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。図１ないし図５は本発明に係る自発光タイル装置の好ましい実施形態を示す。図において、玄関フロア２０には本例の自発光タイル装置１０が取付けられ、自発光タイル装置１０は自発光タイル１１と電源ユニット１２とから構成されている。
【００２４】
玄関フロア２０には２つの円形凹所２１、２２が形成され、一方の凹所２１には自発光タイル１１が嵌め込まれ、化粧カバー１１Ｋが被せられて抜け止めされ、化粧カバー１１Ｋはねじ１１Ｈによって玄関フロア２０に固定されている。
【００２５】
他方の凹所２２には電源ユニット１２が嵌め込まれて化粧カバー１２Ｅが被せられ、化粧カバー１２Ｅはねじ１２Ｇによって玄関フロア２０に脱着可能に固定され、化粧カバー１２Ｅの中央には円形の穴があけられて強化ガラス１２Ｆが嵌め込まれている。
【００２６】
自発光タイル１１のタイル本体１１Ａは光透過性を有する透明な強化ガラスを用いて例えば平面円形状に製造され、タイル本体１１Ａの表面には滑止め用の複数の突起が形成されている。
【００２７】
タイル本体１１Ａの底面には円形の凹所１１Ｂが形成され、凹所１１Ｂの上内面には蓄光材料を含む材料を用いて自発光層１１Ｃが形成されている。この凹所１１Ｂの上内面には図３に示す犬の足うらの形状に凹設されて自発光層１１Ｃが設けられることによってデザイン性に優れ注意を惹起し得る自発光タイル１０となっている。
【００２８】
タイル本体１１Ａの自発光層１１Ｃの背後には紫外光を発するＬＥＤ（バックライト光源）１１Ｆと反射鏡１１Ｇとが設けられ、反射鏡１１Ｇの背後には取付けボックス１１Ｄが配置されてタイル本体１１Ａに嵌め合わされ、取付けボックス１１Ｄと反射鏡１１Ｇの間には防水シリコン１１Ｊが充填されてＬＥＤ１１Ｆが水密的にシールされ、ＬＥＤ１１Ｆの給電線は取付けボックス１１Ｄから外部に引き出されている。
【００２９】
他方、電源ユニット１２では取付けボックス１２Ｈが凹所２２に嵌め込まれ、取付けボックス１２Ｈ内にはケース１２Ｃが内蔵され、ケース１２Ｃ内には基板１２Ｂが内蔵され、基板１２Ｂにはキャパシタ１２Ｄ、制御ＩＣ１２Ｃ、抵抗１２Ｊ、スイッチング素子１２Ｍ及び印刷配線１２Ｎから構成される電源回路が搭載され、基板１２Ｂとケース１２Ｃとの間には絶縁材料１２Ｌが充填され、又基板１２Ｂ上にはソーラパネル１２Ａが搭載されている。
【００３０】
ここで、電源回路は例えば図４に示される構成が採用されている。ソーラパネル１２Ａの２つの出力端の間にはキャパシタ１２Ｄが直列に接続され、キャパシタ１２ＤにはＬＥＤ１１Ｆが抵抗１２Ｊを介して相互に並列に接続され、キャパシタ１２とＬＥＤ１１Ｆとの間から信号線が取り出されて制御ＩＣ１２Ｃの入出力端に接続されている。
【００３１】
制御ＩＣ１２はソーラパネル１２Ａが太陽光を受光しているときにはソーラパネル１２Ａの起電力の大きさから発電中であることを検知してスイッチング素子１２ＭをＯＦＦとすることによってキャパシタ１２ＤとＬＥＤ１１Ｆとの間を切断し、夜間になってソーラパネル１２Ａの起電力が設定値未満になったときに、夜間であることを検知してスイッチング素子１２ＭをＯＮとすることによってキャパシタ１２ＤとＬＥＤ１１Ｆの間を接続し、ＬＥＤ１１Ｆを発光させるようになっている。
【００３２】
以上のように本例の自発光タイル装置ではタイル本体１１Ａの底面凹所１１Ｂに、蓄光材料を含む材料を用いて自発光層１１Ｃを形成するようにしたので、自発光層１１Ｃが例えば靴によって擦られて磨耗するということがなく、磨耗に起因する発光性能の劣化を確実に防止できる。
【００３３】
また、自発光層１１Ｃの背後にＬＥＤ１１Ｆを設け、自発光層１１Ｃの背後からバックライト照明するようにしたので、自発光層１１Ｃが蓄光エネルギーだけによる自発光の場合に比較して明るく発光し、日没時であっても、又近くに照明灯があっても自発光タイル１０の発光を確実に視認できる。
【００３４】
さらに、自発光層１１Ｃの背後にＬＥＤ１１Ｆを設け、ソーラパネル１２Ａの起電力をキャパシタ１２Ｄに蓄電し、夜間になるとキャパシタ１２ＤからＬＥＤ１１Ｆに通電して自発光層１１Ｃをバックライト照明するようにしたので、キャパシタ１２Ｄの蓄電容量によって決まる時間の間、自発光層１１Ｃをバックライト照明することができ、自発光層１１Ｃの蓄光エネルギーの減少を抑制することができ、自発光タイル１１の発光を長時間にわたって維持させることができる。
【００３５】
さらに、ソーラパネル１２Ｂを含む電源ユニット１２を自発光タイル１１と別体に構成し、しかも交換可能に設置するようにしたので、電源ユニット１２に雨水の侵入に起因する短絡などの故障が発生したときには、電源ユニット１２のみを交換すればよく、故障の発生しにくい自発光タイル１１を交換する必要がないので、交換作業が煩雑になることはなく、しかもコスト高を招来することもない。
【００３６】
なお、上記の例では凹所を犬の足うらの形状としたが、単純な円形状や多角形状に形成してもよい。また、自発光タイルは平面円形ではなく、他の平面形状、例えば四角形状や六角形状としてもよい。
【００３７】
さらに、バックライト光源にＬＥＤを用いたが、通常の発光バルブであってもよい。また、ＬＥＤは１つではなく、２つ以上であってもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１０        自発光タイル装置
１１        自発光タイル
１１Ａ      タイル本体
１１Ｂ      凹所
１１Ｃ      自発光層
１１Ｆ      ＬＥＤ（バックライト光源）
１２        電源ユニット
１２Ａ      ソーラパネル
１２Ｂ      基板
１２Ｃ      制御ＩＣ
１２Ｄ      キャパシタ
１２Ｍ      スイッチング素子
１２Ｎ      印刷配線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0005897836.tif 000005
【図５】
0005897836.tif 000006