(57)【要約】      （修正有）【課題】取付対象物の曲面に沿わせて発光面が形成でき、あるいは自立形状を有する発光面を形成できる、音に反応して発光する電飾装置を提供する。【解決手段】電飾装置１０は、フレキシブル基板１１に複数列に亘って実装されている多数のＬＥＤ素子１２と、これらＬＥＤ素子１２に電力供給するバッテリー１５と、周囲の音を検出し音検出信号を出力する音センサ１６と、音検出信号を入力し予め定められたロジックに従って前記電力供給の制御を行う制御回路１７とを備えている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板に複数列に亘って実装されている多数のＬＥＤ素子と、
前記ＬＥＤ素子に電力供給するバッテリーと、
周囲の音を検出し音検出信号を出力する音センサと、
前記音検出信号を入力し、予め定められたロジックに従って前記電力供給の制御を実行する制御回路と、を備えることを特徴とする電飾装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電飾装置において、
前記フレキシブル基板に実装され、前記制御回路が実行する前記ロジックを変更する切替スイッチを更に備えることを特徴とする電飾装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電飾装置において、
前記フレキシブル基板に実装され、前記音センサにおける音の検出感度を調整する調整スイッチを更に備えることを特徴とする電飾装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電飾装置において、
前記ＬＥＤ素子の発光面とは反対側の前記フレキシブル基板の裏面において、磁石、塑性変形部材、スラップバンド及び面ファスナのうちいずれか一つを支持する支持部材を更に備えることを特徴とする電飾装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電飾装置において、
前記支持部材は、前記フレキシブル基板を収容する可撓性のホルダに設けられていることを特徴とする電飾装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電飾装置において、
前記バッテリー、前記音センサ、及び前記制御回路は、前記フレキシブル基板に実装されていることを特徴とする電飾装置。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電飾装置において、
前記バッテリー、前記音センサ、及び前記制御回路のうち少なくとも一つは、筐体に収められ、前記フレキシブル基板に設けられたコネクタを介して複数の前記ＬＥＤ素子に接続されていることを特徴とする電飾装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音に反応して発光する電飾装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ素子（発光ダイオード）は、小型軽量なため衝撃に強く、故障発生が低頻度で長寿命であり、発熱量が低くエネルギー効率に優れ、高輝度で発色の自由度も高いという特徴を有している。ＬＥＤ素子を光源に用いた電飾装置は、視認性を向上させたり気分を高揚させたりする用途に供され、人目を惹く華やかさの演出、集団の同調効果を醸し出すムード演出、暗闇における安心感の創出等に役立っている。
【０００３】
従来技術として、ＬＥＤ光源を用いた電飾装置をカラオケマイクに搭載し、音検出センサーで検出された音声や音楽や環境音に、ＬＥＤの発光タイミングをシンクロさせる等して、盛り上がりを支援する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６０２６６２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
音に反応して発光する電飾装置は、さまざまな用途への応用や商品展開が、期待され想定される。しかし、そのような電飾機能を標準装備させた商品は、市場が限定的であるために、採算性が低く商品化の実現性が低い。また、商品に対し、後付けで電飾機能を装着させるにも、電源の確保、商品の表面形状との融合性、着脱の容易性等に関し、ユーザの満足度が十分とは言えない課題が存在した。
【０００６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、湾曲面を備えた花びんやボトル等の対象物の曲面に沿わせて発光面が形成でき、あるいは自立形状を有する発光面を形成することができる、音に反応して発光する電飾装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る電飾装置において、フレキシブル基板と、前記フレキシブル基板に複数列に亘って実装されている多数のＬＥＤ素子と、前記ＬＥＤ素子に電力供給するバッテリーと、周囲の音を検出し音検出信号を出力する音センサと、前記音検出信号を入力し予め定められたロジックに従って前記電力供給の制御を実行する制御回路とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、対象物の曲面に沿わせて発光面が形成でき、あるいは自立形状を有する発光面を形成できる、音に反応し発光する電飾装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電飾装置の回路図。
【図２】第１実施形態の変形例に係る電飾装置の回路図。
【図３】本発明の第２実施形態に係る電飾装置の回路図。
【図４】本発明の第３実施形態に係る電飾装置の回路図。
【図５】（Ａ）各実施形態に係る電飾装置の外観図、（Ｂ）他の実施例の外観図。
【図６】各実施形態に用いられる可撓性のホルダの外観図。
【図７】（Ａ）各実施形態に用いられるスラップバンドの断面図、（Ｂ）カールさせた状態のスラップバンドの外観図。
【図８】（Ａ）各実施形態に用いられる面ファスナの外観図、（Ｂ）面ファスナの他の実施例の外観図。
【図９】（Ａ）（Ｂ）各実施形態に係る電飾装置の装着方法の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る電飾装置１０の回路図である。
本発明電飾装置１０は、フレキシブル基板１１（図５参照）と、このフレキシブル基板１１に、複数列に亘って実装されている多数のＬＥＤ素子（発光ダイオード）１２と、これらＬＥＤ素子１２に電力供給するバッテリー１５と、周囲の音を検出し音検出信号１４を出力する音センサ１６と、音検出信号１４を入力し予め定められたロジックに従って前記電力供給の制御を実行する制御回路１７とを備えている。
【００１１】
フレキシブル基板１１（図５参照）は、幅広の可撓性を有する、方形状等の樹脂フィルムの表面に、金属箔からなる配線パターン１３が形成され、更にその上に絶縁性保護膜が形成されている。
前記樹脂フィルムの材料は、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、非晶ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、液晶ポリマー等を挙げることができるが、これらに限定されない。
フレキシブル基板１１の厚さは、概ね１０μｍ以上５００μｍ以下、好ましくは、５０μｍ以上２５０μｍ以下であることが好ましい。
【００１２】
配線パターン１３に用いられる金属は、アルミニウム、金、銀、銅等の金属箔が例示できる。配線パターン１３の厚さは、フレキシブル基板１１に要求される耐電流の大きさ等に応じて適宜設定すればよく、厚さ１０μｍ以上５０μｍ以下に設定されるが、特に限定されない。導電配線の厚みが１０μｍ未満であると、基板の熱収縮の影響が大きく、はんだリフロー処理時に処理後の反りが大きくなりやすい。一方、導電配線の厚みが、５０μｍを超えると、フレキシブル基板１１の可撓性が損なわれてしまう。
【００１３】
ＬＥＤ素子１２は、Ｐ型半導体とＮ型半導体が接合されたＰＮ接合部での発光を利用した発光素子である。発色の種類についても、デザイン性を考慮したうえで、適宜採用することができる。ＬＥＤ素子１２は、フレキシブル基板１１（図５参照）上に、複数列に亘って所望のピッチで直線状に実装されている。ＬＥＤ素子１２から配線パターン１３への接合は、リフロー方式またはレーザー方式によるハンダ加工でなされている。
ＬＥＤ素子１２には、電流制限素子としての電気抵抗２３が、直列に接続されている。
なお、図５においては、多数のＬＥＤ素子１２が複数列に亘って所望のピッチで直線状に実装されているが、ジグザグ状、あるいはランダムに実装することも可能である。
【００１４】
音センサ１６は、音波エネルギーを電気信号に変換するもので、周囲の音を検出して、音検出信号１４を出力する。この音検出信号１４は、増幅器２１によって感度が増幅された後に、デジタル信号に変換され、制御回路１７に出力される。
【００１５】
制御回路１７は、音センサ１６からの音検出信号１４を入力し、ファームウェアに組み込まれたロジックに従って、ＬＥＤ素子１２に対する電力供給の制御を実行する。そのような制御回路１７として、汎用制御ＩＣやプログラマブルロジックデバイス等の集積回路を採用することができる。
前記ＬＥＤ素子１２の制御ロジックの一例としては、音検出信号１４の入力に同期して、ＬＥＤ素子１２を連続点灯させたり、所定の周期で点滅させたりすることである。また、音センサ１６が検出する音の音量やテンポに応じて、発光強度や点滅周期を変化さることも考えられる。
【００１６】
なお、音検出信号１４の入力が停止してから、ＬＥＤ素子１２の点灯が停止するまでの点灯期間は、制御回路１７のロジックの設計段階で任意に設定することができる。
前記のような音センサ１６と制御回路１７の組み合わせで、発声によりＬＥＤ素子１２の点灯を開始させ、所定期間経過後に自動的に消灯させることを可能とする、音声スイッチを実現することができる。そして、ＬＥＤ素子１２の消灯後に、再び、音センサ１６から音検出信号１４を入力すると、ＬＥＤ素子１２の点灯が再開される。
【００１７】
バッテリー１５は、放電のみが可能な一次電池及び充電／放電を繰り返すことができる二次電池のいずれも採用することができる。また、その形状も、ボタン型、円筒型、箱型のいずれも採用することができる。前記バッテリー１５は、ＬＥＤ素子１２に定格の電力を供給することができるものであれば適宜採用される。
バッテリー１５からＬＥＤ素子１２、制御回路１７、増幅器２１への電力供給は、スイッチ２２によりＯＮ／ＯＦＦすることができる。
【００１８】
バッテリー１５の設置方法は、フレキシブル基板１１に固定させる場合の他に、フレキシブル基板１１とは別個に設けられた筐体２９（図５（Ｂ）参照）に収容される場合がある。なお、二次電池が採用される場合は、バッテリー１５を単体で取り外して充電することができる他に、フレキシブル基板１１に、例えば、ＵＳＢポート等の充電用ポート２８（図５（Ａ）参照）を設け外部バッテリーを接続して充電することができる。
【００１９】
（第１実施形態の変形例）
図２は、第１実施形態に係る電飾装置の回路図の変形例である。なお、図２において図１と共通の構成または機能を有する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。
図１では、電流制限素子としての電気抵抗２３とともに全てのＬＥＤ素子１２が、バッテリー１５に対して、直列に接続されているものが示されていた。これに対し図２では、ＬＥＤ素子１２が、バッテリー１５に対して、並列に接続されている。
【００２０】
なお、制御回路１７において定電流制御を行うのであれば、電流制限素子としての電気抵抗２３を省略することができる。また、一つの制御チャンネルに複数のＬＥＤ素子１２が直列接続されているものを例示しているが、一つのＬＥＤ素子１２を単独の制御チャンネルに接続してもよい。
これにより、複数のＬＥＤ素子１２を、各々の制御チャンネル毎に、独立して制御することが可能になり、発光デザインの多様性が広がる。
【００２１】
（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態に係る電飾装置の回路図である。
第２実施形態の電飾装置１０は、制御回路１７が実行するロジックを変更する切替スイッチ２５を更に備えている。
なお、図３において図１と共通の構成または機能を有する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。また、第２実施形態を、図２の配線パターン１３に適用することも可能である。
【００２２】
第２実施形態における制御回路１７は、それぞれ独立に動作する複数の制御ロジックが組み込まれている。そのような複数の制御ロジックは、各々が単独で組み込まれた複数の集積回路で実現される場合の他に、複数の制御ロジックが纏めて組み込まれた集積回路で実現される場合もある。
【００２３】
切替スイッチ２５は、プッシュスイッチ、スライドスイッチおよびロータリースイッチのような機械的スイッチが適宜採用される。
図示は、４チャンネルの切替スイッチ２５が例示され、一つのＯＦＦ接点と三つの供給電力の出力接点とから構成されるものを例示しているが、接点のチャンネル数や接続先の属性に限定はない。
【００２４】
また、図示の切替スイッチ２５は、バッテリー１５の供給電力の出力先を、別々のチャンネル接点に切り替える態様を示している。一方で、複数の制御ロジックが纏めて組み込まれた制御回路１７の場合は、ＬＥＤ素子１２への供給電力は、バッテリー１５から制御回路１７に直接配線され、切替スイッチ２５からは制御ロジックの切替信号のみが制御回路１７に出力されるようにする。
【００２５】
第２実施形態で切り替えて実行される複数の制御ロジックの例としては、図１で検討した複数の制御ロジックを切り替えて実行することができる他に、図２の配線パターン１３において複数の制御チャンネルで実現される多彩な発光パフォーマンスを、切替スイッチ２５により切り替えて実現することができる。また、音センサ１６からの音検出信号１４に依存せずに発光パフォーマンスを繰り広げる切替モードを設定することも可能である。
【００２６】
（第３実施形態）
図４は、本発明の第３実施形態に係る電飾装置の回路図である。
第３実施形態の電飾装置１０は、音センサ１６における音の検出感度を調整する調整スイッチ２６を更に備えている。
なお、図４において図１と共通の構成または機能を有する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。また、第３実施形態において、図２や図３の構成に対し、調整スイッチ２６（図４）を適用することも可能である。
【００２７】
このように、音センサ１６の検出感度の調整スイッチ２６が設けられていることによって、ＬＥＤ素子１２の点灯開始の音量閾値を可変設定することができる。これにより、バックグラウンド音量が大きい騒音環境では、音センサ１６の検出感度を下げて、ＬＥＤ素子１２が常時点灯するような事態を避けることができる。
【００２８】
他方で、バックグラウンド音量が小さい静寂環境では、音センサ１６の検出感度を上げて、少しの物音でＬＥＤ素子１２が点灯するようにすることができる。
なお、調整スイッチ２６は、図面において、音検出信号１４が増幅された増幅器２１の後段に設けられた可変抵抗器により電圧調整して感度調整する原理を示している。しかし、調整スイッチ２６は、設置位置や原理も含めて、これに限定されることはなく、音センサ１６における音の検出感度を調整することができるものであれば適宜採用される。
【００２９】
図５（Ａ）は、各実施形態に係る電飾装置の外観図である。図５（Ｂ）は、他の実施例の外観図である。なお、図５において図１から図４のうちいずれかと共通の構成または機能を有する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。
【００３０】
図５（Ａ）の電飾装置１０は、バッテリー１５、音センサ１６、制御回路１７、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ２２（切替スイッチ２５）及び充電用ポート２８は、フレキシブル基板１１に実装されている。
このように構成されることで、電飾装置１０を設置するのに必要なスペースは、フレキシブル基板１１が占有する範囲だけで済ますことができる。
【００３１】
図５（Ｂ）の電飾装置１０は、バッテリー１５、音センサ１６、制御回路１７、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ２２（切替スイッチ２５）及び充電用ポート２８は、筐体２９に収められ、フレキシブル基板１１に設けられたコネクタ２７を介して多数のＬＥＤ素子１２に接続されている。なお、筐体２９には、バッテリー１５、音センサ１６、及び制御回路１７の全てを収容する形態に限定されることはなく、これらのうち少なくとも一部を収容する形態を想定することができる。
【００３２】
このように構成されることで、フレキシブル基板１１の全面にＬＥＤ素子１２をムラなく均一に配置させることができるとともに、フレキシブル基板１１の表面凹凸を減らして設置対象の曲面に隙間なく取り付けることができる。
【００３３】
図６は、各実施形態に用いられる可撓性のホルダ３１の外観図である。
このホルダ３１は、電飾装置１０（図５参照）を内部に収容し、びん等の取付対象物の表面に固定するものである。
ホルダ３１は、四隅のうちいずれか一辺の開口からフレキシブル基板１１を挿入し、その全体を収容できる形状を有している。そして、ホルダ３１は、少なくともＬＥＤ素子１２の発光面となる表面が、電飾装置１０の発光が透過するのに十分な程度の透明度を有し、更にフレキシブル基板１１の変形に追随することができる程度の可撓性を有する。
【００３４】
そして、このホルダ３１は、ＬＥＤ素子１２の発光面とは反対側の裏面において、磁石シート（図示略）、塑性変形部材（図示略）、スラップバンド３３及び面ファスナ３５（３５Ａ，３５Ｂ；図８参照）のうちいずれか一つを支持する支持部材３２を更に備えている。
【００３５】
図示される支持部材３２は、長尺体の両方の先端をそれぞれ収容する有底のポケット状のものが両端に配置され、このポケット状のものの間に長尺体を通過させる帯状のものが配置されている。
しかし、支持部材３２はこのような形態に限定されることはなく、ホルダ３１に対しこの長尺体を分離させることなく支持させるものであれば適宜採用される。
【００３６】
なお、実施形態において支持部材３２は、可撓性のホルダ３１に設けられていることを示したが、フレキシブル基板１１の発光面とは反対の裏面に直接設けても良い。
【００３７】
図７（Ａ）は、各実施形態に用いられるスラップバンド３３の断面図である。図７（Ｂ）は、カールさせた状態のスラップバンド３３の外観図である。
スラップバンド３３とは、幅方向の断面が図７（Ａ）に示すように湾曲しており、長手方向の形態を直線（図６参照）及びカール（図７（Ｂ）参照）のいずれかの状態に保持させることができるものである。
スラップバンド３３は、ホルダ３１（図６）の支持部材３２に支持されることで、図６の直線状態から図７のカール状態に変化し、電飾装置１０（図５参照）を取付対象物の表面に装着させることができる。
【００３８】
図８（Ａ）は、各実施形態に用いられる面ファスナ３５Ａの外観図である。図８（Ｂ）は、他の実施例の面ファスナ３５Ｂの外観図である。
これら面ファスナ３５（３５Ａ，３５Ｂ）は、ホルダ３１（図６）の支持部材３２に支持されることで、電飾装置１０（図５参照）を取付対象物の表面に装着させることができる。
【００３９】
面ファスナ３５Ａは、帯状体３８の先端部分の片面に第１ファスナ面３７が設けられ、帯状体３８の末端部分の裏面に第２ファスナ面（図示略）が設けられている。そして、この第１ファスナ面３７と第２ファスナ面（図示略）を係合させることで、帯状体３８の両端を連結して帯状体３８をリング状にする。
【００４０】
面ファスナ３５Ｂは、帯状体３８の先端部分の片面に第１ファスナ面３７が設けられ、帯状体３８の略中央部分の同じ片面に第２ファスナ面（図示略）が設けられ、帯状体３８の末端部分にリング３６が設けられている。そして、帯状体３８の先端部分をリング３６に潜らせて第１ファスナ面３７と第２ファスナ面（図示略）を係合させることで、帯状体３８をリング状にする。
【００４１】
説明を省略するが、磁石シート（図示略）、塑性変形部材（図示略）を同様に、ホルダ３１（図６）の支持部材３２に支持させることで、電飾装置１０（図５参照）を取付対象物の表面に装着させることができる。
電飾装置１０を取付対象物の表面に装着させる例としては、上述したホルダ３１を用いる以外に、フレキシブル基板１１に孔を開けてフックに架けたりネジ止めしたりすることが挙げられる。また、フレキシブル基板１１の裏面に両面粘着テープを貼って、取付対象物の表面に貼り合せる方法も挙げられる。更に、電飾装置１０は、取付対象物が存在し無くても、円筒等の任意の自立形状を採ることができる。
【００４２】
図９（Ａ）、図９（Ｂ）は、各実施形態に係る電飾装置１０の装着方法の説明図である。図９（Ａ）に示すように、スラップバンド３３を直線形状にした状態で、取付対象物であるボトル３４の胴体部分に押し当てると、図９（Ｂ）に示すように、カール形状となり、電飾装置１０はボトル３４の胴体部分に装着される。
なお、図５（Ｂ）に示すように、種々の回路素子が、フレキシブル基板１１と別体の筐体２９に収められているときは、この筐体２９を独立に収容するホルダ（図示略）を準備し、ボトル３４の一部に同様に装着させることができる。
このように、ボトル３４を電飾することにより、演奏音楽や会話等の音に呼応して、ボトル３４が点灯するので、宴席に華を添えることができる。
【００４３】
電飾装置１０の使用例としては、図９で示すようなボトル３４に装着させて宴席で使用する以外に、以下に述べるように、さまざまなシーンで使用することができる。
自動車内、一般家庭、カラオケルーム、ホテルの客室、喫茶店、バー、その他の店舗等に設置して、人の話声、オーディオ機器、テレビ、ラジオ等からの音声に反応させてＬＥＤを点滅等させ、視覚的に美しく、且つ楽しく、更に豪華な雰囲気を演出することができる。
【００４４】
更に、電話の着信音、来客を知らせるブザーの音、キッチンタイマーのタイムアップを知らせるブザー音等に反応して音を可視化することができる。さらに軽量であり電源を気にすることなくどこにでも持ち運びが可能なため、特に、難聴者の生活環境を向上させることに寄与することができる。
さらに、静寂な暗闇のなかで電飾装置１０を配置させておくことで、音声スイッチにより発光開始させることができるために、機械スイッチの場所の認識が困難な夜間においてもサポートが得られる。
【００４５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４６】
１０…電飾装置、１１…フレキシブル基板、１２…ＬＥＤ素子、１３…配線パターン、１４…音検出信号、１５…バッテリー、１６…音センサ、１７…制御回路、２１…増幅器、２２…ＯＮ／ＯＦＦスイッチ、２３…電気抵抗、２５…切替スイッチ、２６…調整スイッチ、２７…コネクタ、２８…充電用ポート、２９…筐体、３１…ホルダ、３２…支持部材、３３…スラップバンド、３４…ボトル（取付対象物）、３５（３５Ａ，３５Ｂ）…面ファスナ、３６…リング、３７…ファスナ面、３８…帯状体。
【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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