(57)【要約】【課題】  使用者が発光が必要な部分のみを容易に発光させることができ、不必要な部分の発光を防止できる発光ユニット及び発光装置を提供する。【解決手段】  多角形の基板２と、基板２に配置された発光素子３、高電位側給電端子Ａ１Ｈ、Ａ２Ｈ、Ｂ１Ｈ、Ｂ２Ｈと、低電位側給電端子Ａ１Ｌ、Ａ２Ｌ、Ｂ１Ｌ、Ｂ２Ｌと、発光素子３と上記給電端子とを接続する配線パターンと、基板２に配置された押圧スイッチ４とを備え、押圧スイッチ４は、外部から押し圧力が加わると上記給電端子から発光素子３に給電を開始する発光ユニット１とする。また、発光ユニット１を複数接続して発光装置を作製する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多角形の基板と、前記基板に配置された発光素子と、給電端子と、前記発光素子と前記給電端子とを接続する配線パターンと、前記基板に配置されたスイッチとを含む発光ユニットであって、
前記スイッチは、押し圧力が加わると前記給電端子から前記発光素子に給電を開始する押圧スイッチであることを特徴とする発光ユニット。
【請求項２】
前記発光ユニットは、さらにタイマーを含む請求項１に記載の発光ユニット。
【請求項３】
前記給電端子は、機械的接続部を兼ねる請求項１に記載の発光ユニット。
【請求項４】
前記給電端子は、前記基板の外周部と内周部とに設けられている請求項１に記載の発光ユニット。
【請求項５】
前記給電端子は、可撓性を有する請求項１に記載の発光ユニット。
【請求項６】
前記基板は、可撓性を有する請求項１に記載の発光ユニット。
【請求項７】
前記発光素子は、前記基板上に点在して配置されている請求項１に記載の発光ユニット。
【請求項８】
前記発光素子は、互いに異なる色の光を発する複数種の発光素子を含む請求項１に記載の発光ユニット。
【請求項９】
前記発光ユニットは、前記発光素子を覆う可撓性を有する透光性シートをさらに含む請求項１に記載の発光ユニット。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の発光ユニットを複数接続したことを特徴とする発光装置。
【請求項１１】
請求項４に記載の発光ユニットを複数接続した発光装置であって、
前記基板の外周部に設けられた給電端子と、前記基板の内周部に設けられた給電端子とを相互に接続したことを特徴とする発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードなどの発光素子を用いた発光ユニットと、その発光ユニットを複数組み合わせた発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ファッションや嗜好が多様化しつつあり、それに伴い動産や不動産など各種有形物のデザインの多様化が図られつつある。照明装置などの発光装置においても、デザインの多様化は例外ではなく、これまでの形状にとらわれない魅力的な、また、機能的なデザインを有したものが提案されている。
【０００３】
例えば、面状の発光体を組み合わせて多角筒状をした照明装置が提案されている（特許文献１参照。）。この照明装置によれば、発光面を内側に設けると、照明装置内部においた被照明物を周囲から均一に照明することができるし、発光面を外側に設けると、角筒型の光源として用いることができる。その上、この照明装置は、組み合わせる発光体の数を変更することで、何種類もの角数の筒状体を作り出すことができ、設置場所に合わせて適宜の多角筒形状と成し得るものである。
【０００４】
しかし、上記特許文献１に記載の技術は、筒状以外の形状に組み立てることができず、この点で形状の自由度に限界がある。
【０００５】
このため、平面形状でも、立体形状でも、より多彩な形状に組み立てることができる発光ユニット及びその組み合わせ体並びに照明装置が提案されている（特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２０００−２６９５４９号公報
【特許文献２】特開２００３−１６８３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
最近、床や壁などの平面部に直接発光装置を埋め込んで照明装置として利用する形態が増加している。例えば、夜間に照明がないところであっても、照明が必要な足元、手元だけを照らすことができる照明装置が開発されている。この様な照明装置に、前述の特許文献２に記載の照明装置を利用することもできる。
【０００７】
上記照明装置は、通常スイッチにより発光が制御されており、発光部が複数ある場合には、複数のスイッチが必要となる。しかし、発光部が複数ある照明装置の一部の発光部を発光させたい場合、スイッチが複数あると、どのスイッチがどの発光部に対応しているのかが直ぐには判別しにくい場合がある。
【０００８】
そこで、本発明は、発光部の位置とスイッチの位置とを一致させることにより、上記問題を解決したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の発光ユニットは、多角形の基板と、前記基板に配置された発光素子と、給電端子と、前記発光素子と前記給電端子とを接続する配線パターンと、前記基板に配置されたスイッチとを含む発光ユニットであって、前記スイッチは、押し圧力が加わると前記給電端子から前記発光素子に給電を開始する押圧スイッチであることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の発光装置は、上記発光ユニットを複数接続したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の発光ユニットは、発光部の位置とスイッチの位置とが一致しているため、使用者は発光が必要な部分のみを容易に発光させることができ、不必要な部分の発光を防止できる。また、本発明の発光装置は、上記発光ユニットを複数接続することにより、さまざまな使用条件に適合できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
＜発光ユニットの実施の形態＞
本発明の発光ユニットの一例は、多角形の基板と、上記基板に配置された発光素子と、上記基板に設けられた給電端子と、上記基板に設けられ、上記発光素子と上記給電端子とを接続する配線パターンと、上記基板に設けられたスイッチとを備えた発光ユニットである。また、上記スイッチは、外部から押し圧力が加わると上記給電端子から上記発光素子に給電を開始する押圧スイッチである。
【００１３】
上記構成により、発光部の位置とスイッチの位置とを一致させることができるので、使用者は発光が必要な部分のみを容易に発光させることができ、不必要な部分の発光を防止できる。
【００１４】
上記スイッチは、外部から押し圧力が加わると上記給電端子から上記発光素子に給電を開始する押圧スイッチであればよく、その構造は特に限定されない。例えば、テープスイッチ、マットスイッチ、タッチパネルスイッチ、フットスイッチ、各種の感圧センサなどが使用できる。
【００１５】
上記基板は、三角形、四角形、六角形などの多角形であることが必要であり、これにより複数の発光ユニットを多様な形状、大きさに組み合わせることができる。
【００１６】
上記発光ユニットは、さらにタイマーを備えていることが好ましい。これにより、押圧スイッチから押し圧力が除かれた後も一定時間発光を維持できる。このタイマーとしては、例えば、ＣＲ方式、ダイオート方式、バリスタ方式などのタイマーを使用できる。
【００１７】
上記給電端子は、機械的接続部を兼ねていることが好ましい。これにより、複数の発光ユニットの電気的接続と機械的接続とを一つの部品で行える。
【００１８】
また、上記給電端子は、上記基板の外周部と内周部とに設けることが好ましい。これにより、発光ユニットの相互間において、上記基板の外周部の給電端子を他の基板の内周部の給電端子に接続でき、複数の発光ユニットの間を隙間なく接続できる。
【００１９】
上記給電端子及び上記基板は、可撓性を有することが好ましい。これにより、発光ユニットを多様な形状に形成できる。例えば、平面状はもちろん、波形状、ジグザグ状、円筒状などに形成できる。
【００２０】
上記発光素子は、上記基板上に点在して配置されていることが好ましい。この点在している発光素子を一斉に発光させることにより、面上発光が実現できる。
【００２１】
上記発光素子は、互いに異なる色の光を発する複数種の発光素子を含むことができる。例えば、赤色光を放つ発光素子、緑色光を放つ発光素子、青色光を放つ発光素子を組み合わせることにより、任意の色の光を発光させることができる。
【００２２】
上記発光素子は、電気エネルギーを光に換える光電変換素子であれば特に限定されず、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）、面発光ＬＤ、無機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子、有機ＥＬ素子などを用いることができる。これらの発光素子は長寿命、小型軽量かつ多色の光源であるため、これらを用いることにより、発光ユニットの特性も向上できる。また、これらの発光素子は近年高出力化が著しく、照明用の光源としても十分機能できる。
【００２３】
上記発光ユニットは、上記発光素子を覆う可撓性を有する透光性シートを備えていることが好ましい。これにより、発光素子を保護できる。
【００２４】
次に、本実施形態の発光ユニットを図面に基づき説明する。図１は、本実施形態の発光ユニットを示す平面図であり、図２は、図１のＩ−Ｉ線の断面図である。本実施形態の発光ユニット１は、四角形の可撓性を有する基板２と、基板２に配置されたＬＥＤからなる発光素子３とを備えている。本実施形態では２４個の発光素子３を用いた例を示したが、これに限定されるものではない。また、基板２の大きさも特に限定されるものではなく、例えば、縦１〜５０ｃｍ、横１〜５０ｃｍの正方形又は長方形とすることができる。
【００２５】
基板２の外周部には、高電位側給電端子Ａ１Ｈ、Ｂ１Ｈと、低電位側給電端子Ａ２Ｌ、Ｂ２Ｌとが設けられている。また、基板２の内周部には、高電位側給電端子Ａ２Ｈ、Ｂ２Ｈと、低電位側給電端子Ａ１Ｌ、Ｂ１Ｌとが設けられている。これらの給電端子の表面には、電気的接続を容易にするために導電性部材からなる突起が形成されている。さらに、給電端子Ａ１Ｈ、Ａ１Ｌ、Ａ２Ｈ、Ａ２Ｌはそれぞれ半円形に形成され、給電端子Ｂ１Ｈ、Ｂ１Ｌ、Ｂ２Ｈ、Ｂ２Ｌはそれぞれ半六角形に形成されている。上記給電端子の形状を２種類とすることにより、複数の発光ユニット１を相互に接続する際に、接続方向を一定にすることができる。
【００２６】
基板２には、発光素子３と上記給電端子とを接続する配線パターン（図示せず。）と、押圧スイッチ４とが設けられている。また、基板２の一方の主面には、発光素子３を覆うようにシリコーンゴムなどからなる可撓性を有する透光性シート５が配置されている。さらに、基板２の他方の主面にも、シリコーンゴムなどからなる保護シート６が配置されている。
【００２７】
図３は、押圧スイッチの一例を示す要部断面図であり、図３Ａは外部から押し圧力が加わる前の状態を示し、図３Ｂは外部から押し圧力が加わった状態を示す。図３Ａに示すように、押圧スイッチ４は、上部電極４ａと下部電極２ａとから構成され、外部から押し圧力が加わる前は、上部電極４ａと下部電極２ａとの間には空間部が形成され、電気的に非接触の状態となっている。また、図３Ｂに示すように、外部から押し圧力が加わると、上部電極４ａと下部電極２ａとが電気的に接触し、上記給電端子から上記発光素子３に給電が開始され、上記発光素子３は発光する。さらに、外部からの押し圧力がなくなると、上部電極４ａと下部電極２ａとの接触は解除され、図３Ａの状態へと戻り、上記給電端子から上記発光素子３への給電は終了し、上記発光素子３の発光も終了する。但し、前述のタイマーを備えていれば、押圧スイッチ４を切った後においても一定時間発光を維持できる。
【００２８】
図４は、本実施形態の発光ユニットの要部断面図である。図４において、発光素子３は、基板２の上に設けられた配線パターン７に接続され、発光素子３の相互間は隔壁部８により分離されている。また、発光素子３及び押圧スイッチ４は、透光性シート５で覆われている。さらに、基板２の下部は、保護シート６で覆われている。
【００２９】
図５は、本実施形態の発光ユニットの回路の一例を示す回路図である。図５において、高電位側給電端子Ａ１Ｈ、Ａ２Ｈ、Ｂ１Ｈ、Ｂ２Ｈはそれぞれ電気的に接続され、低電位側給電端子Ａ１Ｌ、Ａ２Ｌ、Ｂ１Ｌ、Ｂ２Ｌはそれぞれ電気的に接続されている。また、主要回路部９は、高電位側給電端子Ｃ１を介して高電位側給電端子Ａ１Ｈ、Ａ２Ｈ、Ｂ１Ｈ、Ｂ２Ｈと電気的に接続し、低電位側給電端子Ｃ２を介して低電位側給電端子Ａ１Ｌ、Ａ２Ｌ、Ｂ１Ｌ、Ｂ２Ｌと電気的に接続している。
【００３０】
図６は、本実施形態の発光ユニットの主要回路部の一例を示す回路図である。図６において、押圧スイッチ４がオンになると、高電位側給電端子Ｃ１と低電位側給電端子Ｃ２との間に通電が開始され、発光素子３が発光する。
【００３１】
図７は、本実施形態の発光ユニットの主要回路部の他の一例を示す回路図である。図７では、押圧スイッチ４が同一基板に複数設けられている。これにより、複数の押圧スイッチ４を同一基板上に分散でき、いずれかの押圧スイッチ４がオンになれば、高電位側給電端子Ｃ１と低電位側給電端子Ｃ２との間に通電が開始され、発光ユニット全体の発光素子３をすべて発光させることができる。
【００３２】
図８は、本実施形態の発光ユニットの回路の他の一例を示す回路図である。図８において、高電位側給電端子Ａ１Ｈ、Ａ２Ｈ、Ｂ１Ｈ、Ｂ２Ｈはそれぞれ電気的に接続され、低電位側給電端子Ａ１Ｌ、Ａ２Ｌ、Ｂ１Ｌ、Ｂ２Ｌはそれぞれ電気的に接続されている。また、主要回路部９は、４つに分割されている。さらに、主要回路部９は、高電位側給電端子Ｃ１を介して高電位側給電端子Ａ１Ｈ、Ａ２Ｈ、Ｂ１Ｈ、Ｂ２Ｈと電気的に接続し、低電位側給電端子Ｃ２を介して低電位側給電端子Ａ１Ｌ、Ａ２Ｌ、Ｂ１Ｌ、Ｂ２Ｌと電気的に接続している。なお、主要回路部９としては、図６及び図７で示した回路のいずれか又はそれらの組み合わせを用いることができる。
【００３３】
＜発光装置の実施の形態＞
次に、本発明の発光装置の一例を図面に基づき説明する。図９は、本実施形態の発光装置の一例を示す平面図である。図９において、発光装置１０は、発光素子３と押圧スイッチ４とを備えた発光ユニット１を１６個平面状に接続したものである。発光装置１０の外周部には、高電位側給電端子Ａ１Ｈ、Ｂ１Ｈと、低電位側給電端子Ａ２Ｌ、Ｂ２Ｌとが露出している。発光装置１０の周辺にあるこれらの給電端子にＤＣ電源（図示せず。）を接続することにより、各発光ユニット１に給電することができる。即ち、いずれかの高電位側給電端子と、いずれかの低電位側給電端子とにＤＣ電源を接続すれば、発光装置１０の全ての発光ユニット１に給電される。発光ユニット１の数が多い場合には、複数の給電端子に電源を接続する方が、各発光ユニット１に均一に給電されるので望ましい。また、不要な給電端子は、切断して除去したり、絶縁物でシールドすることが望ましい。さらに、各発光ユニット１に整流回路を付加すれば、ＡＣ電源から給電することも可能である。
【００３４】
上記発光ユニット１としては、上述の本実施形態の発光ユニットを用いることができる。具体的には、本実施形態の発光装置１０は、前述の本実施形態の発光ユニット１を複数接続し、前述のそれぞれの基板２の給電端子Ａ１ＨとＡ２Ｈと、給電端子Ａ２ＬとＡ１Ｌと、給電端子Ｂ１ＨとＢ２Ｈと、給電端子Ｂ２ＬとＢ１Ｌとをそれぞれ電気的かつ機械的に接続したものである。
【００３５】
これにより、多様な形状、大きさの発光素子を形成できるとともに、発光部の位置とスイッチの位置とを一致させることができるので、使用者は発光が必要な部分のみを容易に発光させることができ、不必要な部分の発光を防止できる。
【００３６】
また、上記発光ユニット全体を可撓性を有する部材で形成することにより、平面状はもちろん、波形状、ジグザグ状、円筒状などに形成でき、多様な設置条件に対応できる。上記発光装置１０は、本実施形態の発光ユニット１を用いているため、前述の本実施形態の発光ユニット１の特徴をすべて具備することができる。
【００３７】
また、本実施形態の発光装置１０のつなぎ目をシリコーン樹脂などで封止したり、発光装置の全体をさらにシートで覆うことにより、水や埃の侵入を防止できる。
【００３８】
本実施形態の発光装置１０は、機械的応力に強いＬＥＤなどの発光素子を用いているので、発光素子の補強部が不要となり、全体を薄く形成できるので、発光装置を軽量化できる。
【００３９】
本実施形態の発光装置１０の用途は特に限定されないが、例えば、各種の照明装置や、人が歩くところや触れたところのみが発光する発光床、発光マット、発光壁などに利用できる。これにより、夜間において照明がないところでも、必要な足元、手元だけを照らすことが可能になる。また、前述のタイマーを備えることにより、人が歩いたり触れたりした跡がしばらく発光するので、娯楽施設などの演出用照明装置や、各種ゲーム機の発光装置などに利用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上のように本発明の発光ユニットは、発光部の位置とスイッチの位置とが一致しているため、使用者は発光が必要な部分のみを容易に発光させることができ、不必要な部分の発光を防止できる。また、本発明の発光装置は、上記発光ユニットを多様な形状、大きさに接続することにより、さまざまな使用条件に適合できる。これにより、発光床、発光マット、発光壁などの照明装置、及び娯楽施設などの演出用照明装置や、各種ゲーム機の発光装置などに利用でき、その産業上の利用範囲は広い。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の発光ユニットの一例を示す平面図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ線の断面図である。
【図３】押圧スイッチの一例を示す要部断面図であり、図３Ａは外部から押し圧力が加わる前の状態を示し、図３Ｂは外部から押し圧力が加わった状態を示す。
【図４】本発明の発光ユニットの一例を示す要部断面図である。
【図５】本発明の発光ユニットの回路の一例を示す回路図である。
【図６】本発明の発光ユニットの主要回路部の一例を示す回路図である。
【図７】本発明の発光ユニットの主要回路部の他の一例を示す回路図である。
【図８】本発明の発光ユニットの回路の他の一例を示す回路図である。
【図９】本発明の発光装置の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  発光ユニット
２  基板
３  発光素子
４  押圧スイッチ
５  透光性シート
６  保護シート
７  配線パターン
８  隔壁部
９  主要回路部
１０  発光装置
Ａ１Ｈ、Ａ２Ｈ、Ｂ１Ｈ、Ｂ２Ｈ、Ｃ１  高電位側給電端子
Ａ１Ｌ、Ａ２Ｌ、Ｂ１Ｌ、Ｂ２Ｌ、Ｃ２  低電位側給電端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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