(57)【要約】      （修正有）【課題】天面上の図面等の情報の読み取り作業が容易で、装置全体が薄くて軽量であり、持ち運びの際にはコンパクトサイズに収納が可能で、しかも安価な照明ボードを提供する。【解決手段】天面２に図面等の情報の載置平面を有するボード状の筐体３、４，５と、該筐体の底面に所定間隔で配列した複数の白色ＬＥＤ光源９と、前記天面２と前記白色ＬＥＤ光源９との間に配設され、前記白色ＬＥＤ光源から照射される白色光を前記天面２方向に広角に屈折させる拡散板２２と、前記複数の白色ＬＥＤ光源９のうち、特定光源に指令を与え、その発光時期と発光時間とを制御する制御手段とで構成される。 【選択図】図３
2008287174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の天面に図面等の情報を載置した状態で前記天面の裏面から白色ＬＥＤ光を照射しつつ、前記図面等の情報の記載内容を読み取り可能とする照明ボードであって、
天面に図面等の情報の載置平面を有するボード状の筐体と、
該筐体の底面に所定間隔で配列した複数の白色ＬＥＤ光源と、
前記天面と前記白色ＬＥＤ光源との間に配設され、前記白色ＬＥＤ光源から照射される白色光を前記天面方向に広角に屈折させる拡散シートと、
前記複数の白色ＬＥＤ光源のうち、特定光源に指令を与え、その発光時期と発光時間とを制御する制御手段とからなることを特徴とする照明ボード。
【請求項２】
前記照明ボードは、その天面の側面を互いに接合及び分離が可能な独立した二つの照明ボードからなり、該二つの照明ボードを開閉着脱する関節手段を配設したことを特徴とする請求項１に記載の照明ボード。
【請求項３】
前記白色ＬＥＤ光源を駆動するための複数個の二次電池を備え、白色ＬＥＤ光源の点灯時には前記二次電池を直列接続し、電池の充電時には該二次電池を並列接続して個々の二次電池を個別に充電する充電制御手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の照明ボード。
【請求項４】
複数個が直列に結線された白色ＬＥＤ光源の駆動電圧を昇圧手段によってその二次電池より生成して、前記白色ＬＥＤ光源に供給する制御回路を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちのいずれか１項に記載の照明ボード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば夜間等の資料類を読み取ることのできない環境下や、照明用電源を取ることの期待できない工事又は災害現場などにおいて、支障なく資料類、特に図面類を読み取り可能な照明ボードに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば夜間などのように書類を読み取るための採光がとれない環境化において、図面、書類等に記載された情報の読み取り作業を容易にするために、例えば平板状の筐体内部に、光源と、その発光を拡散する拡散板とを設け、使用に際してはその拡散板からの拡散光を合成樹脂又はガラス製の天面から面光源状に透過させ、天面上に載置した上記図面、書類等の情報を読み取る照明ボードが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２）。
【０００３】
この照明ボードは、用途が夜間作業の多い電気、建設工事業界は勿論、医療現場などと多岐に渡るうえ、その呼称も発光型フラットパネル、夜間用筆記板、携帯用画板等などと異なるのが現状である。
【０００４】
又、近年では、技術革新により、従来の蛍光灯やＥＬに代わる光源として、図面等資料類の読み取りに便利な自然光に近い白色ＬＥＤ球を複数用いたものが現われてきている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
さらに、最近では、一例として例えば阪神大震災を契機として夜間に発生した緊急災害時の救援、復旧活動用の図面等書類の読取装置としての需要が高まってきている。
【特許文献１】特開平１１−１０５４８８号公報（段落０００５、図４）
【特許文献２】特開平１１−３４５８０号公報（請求項１、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、いずれの照明ボードにおいても要求される課題としては、天面上の照度がムラのない状態で極力明るいこと、天面面積は広いほうが良いが持ち運びすることが多いので携帯時には極力コンパクトサイズのものが良いこと、製造コストが安価で使用時には省電力のものが良いこと、など設計者泣かせの相反する課題を有している点では共通している。
【０００７】
例えば、上記特許文献１に記載の照明ボードは、本明細書内での図示は省略するがその図４の断面図に示されている通り、筐体底面から順に、アクリル樹脂製導光板と、乳白色のプラスック製拡散板と、透明の合成樹脂板製天面とを設け、上記導光板の側縁に沿って一列状に設けた白色ＬＥＤ球から照射光を導光板の側縁に照射し、この照射光を導光板の面方向に全体に拡大して採光するものである。上記特許文献２に記載の照明ボードも光源に冷陰極線管を用いる点が異なるだけで、基本的には同様構造の採光方式を採用している。
【０００８】
しかし、この採光方式では、白色ＬＥＤ球の照射光を導光板の側縁に照射しているため、筐体全体の厚さが薄くなる利点はあるが、天面上の照度は光源に近い側は明るいが反対側では暗くなる欠点がある。この場合、仮に天面裏面から一様に採光を取るために白色ＬＥＤ球を所要ピッチで格子状に配列しても、個々の白色ＬＥＤ球からの発光は点光源に変わりはなく、これを面光源に転換させるのが困難であり、これは従来からの課題であった。
【０００９】
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされたもので、天面上の図面等の情報類の読み取り作業が容易で、装置全体が薄くて軽量であり、持ち運びの際にはコンパクトサイズに収納が可能で、しかも安価な照明ボード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】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するため、請求項１の発明は、筐体の天面に図面等の情報を載置した状態で前記天面の裏面から白色ＬＥＤ光を照射しつつ、前記図面等の情報の記載内容を読み取り可能とする照明ボードであって、天面に図面等の情報の載置平面を有するボード状の筐体と、該筐体の底面に所定間隔で配列した複数の白色ＬＥＤ光源と、前記天面と前記白色ＬＥＤ光源との間に配設され、前記白色ＬＥＤ光源から照射される白色光を前記天面方向に広角に屈折させる拡散シートと、前記複数の白色ＬＥＤ光源のうち、特定光源に指令を与え、その発光時期と発光時間とを制御する制御手段とからなることを特徴とする照明ボードである。
【００１１】
又、請求項２の発明は、請求項１に記載の照明ボードにおいて、その天面の側面を互いに接合及び分離が可能な独立した二つの照明ボードからなり、該二つの照明ボードを開閉着脱する関節手段を配設したことを特徴とする照明ボードである。
【００１２】
又、請求項３の発明は、請求項１乃至請求項３のうちのいずれか１項に記載の照明ボードにおいて、前記白色ＬＥＤ光源を駆動するための複数個の二次電池を備え、白色ＬＥＤ光源の点灯時には前記二次電池を直列接続し、電池の充電時には該二次電池を並列接続して個々の二次電池を個別に充電する充電制御手段を備えたことを特徴とする照明ボードである。
【００１３】
又、請求項４の発明は、請求項１乃至請求項４のうちのいずれか１項に記載の照明ボードにおいて、複数個が直列に結線された白色ＬＥＤ光源の駆動電圧を昇圧手段によってその二次電池より生成して、該白色ＬＥＤ光源に供給する制御回路を有することを特徴とする照明ボードである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の照明ボードによれば、天面上の図面等の情報の読み取り作業が容易で、装置全体が薄くて軽量であり、持ち運びの際にはコンパクトサイズにして収納が可能な照明ボードが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る照明ボードの最良の実施形態を一実施例の図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１６】
まず、図１乃至図３を参照して、本発明の照明ボード１の構成を説明する。
【００１７】
図１（ａ）は、本発明の照明ボード１の平面図、図１（ｂ）は、その正面図、図２は、図１の照明ボード１の分解斜視図である。
【００１８】
又、図３は、図１の照明ボード１の右側部分である右側ボード１Ａの三面図で、このうち図３（ａ）は、一部破断の平面図、図３（ｂ）は、その正面図、図３（ｃ）は、左側面図である。
【００１９】
図１（ａ）及び図１（ｂ）を参照して、本発明の照明ボード１の概略構成を説明すると、本発明の照明ボード１は、中心線Ｃを対称にして左右一対の平板状ボードからなるもので、それぞれのボードは右側ボード１Ａと、左側ボード１Ｂである。
【００２０】
それぞれの照明ボード１Ａ、１Ｂは、図面等の資料類を上面に載置するため、Ａ４サイズよりも若干大きなサイズである縦長長方形状のアクリル樹脂板からなる乳白色の表面パネル(以下、天面という。)２を有しており、その中心線Ｃ位置側を除く外周の三面は、アルミニウム製のサイドフレーム３〜５、６〜８にて縁取りされている。
【００２１】
又、天面２の裏面には、詳細は図３及び図４で後述するが、図面等の資料類を読み取り可能にする光源である白色ＬＥＤ球９が一定ピッチで複数個配設されている。それぞれの白色ＬＥＤ球は、右側ボード１Ａの右上部及び左側ボード１Ｂの左上部に設けられた充電端子１０と、押しボタン１１ａ〜１１ｄとからなる操作部１２により、それぞれの照明ボード１Ａ、１Ｂが必要に応じて個別に独立して、又は両ボードを全体的に統一制御できるようになっている。なお、押しボタン１１ａは、図９で後述するリチウム二次電池６９〜７１が過放電したときに外部電源に切り替える外部電源切替用押しボタン、押しボタン１１ｂ、１１ｃは、それぞれ天面２上の照度のアップ、ダウンボタン、押しボタン１１ｄは、ボード電源のオン−オフボタンである。
【００２２】
ここで、本発明で言う上記「図面等の資料類」とは、便宜上の呼称であって、図面、仕様書、連絡書等の資料の種類を問わず、その材質についても紙、フイルム等を問わないものとする。
【００２３】
又、詳細は図５乃至図７で後述するが、両ボード１Ａ、１Ｂは、中心線Ｃを境に左右に分離又は当接が可能であり、分離後はこれも後述するが適当な関節手段により、二枚重ねにしたり扉のように開閉したりして、コンパクトサイズに収納できるようになっている。
【００２４】
したがって、本発明の照明ボード１は、図１のように両ボード１Ａ、１Ｂを突き合わせると、最大でＡ３サイズ相当の図面等の資料類を読み取り可能であり、一方、単独ではＡ４サイズ相当の図面等の資料類を読み取り可能になっている。
【００２５】
なお、符号１３はゴム足、符号１４は両ボードの開面状態で作業者が自分の体に照明ボード１の全体を固定するための紐通しリング、符号１５はボード折り畳み時に図示しないゴムバンドをかけるためのバンドフックである。
【００２６】
次に、図２及び図３を参照して、図１の照明ボード１を構成部品毎に説明する。
【００２７】
前述したように、本発明の照明ボード１は左右対称であるので、ここでの説明も特に言及する他は右側ボード１Ａを例にとって説明する。
【００２８】
図２において、右側ボード１Ａの天面２は、左側ボード１Ｂとの境界側を除く３面が、合成樹脂製の中空状サイドフレーム３〜５により縁取りされるとともに、サイドフレームから内側に突出した鍔部１７（図４参照）上に載置された状態で固定されている。
【００２９】
天面２の右上部と右下部とは、Ｌ字状のコーナ部材１６で縁取りされるとともに、コーナ部材１６の両端部が隣接するサイドフレーム３〜５の中空内に差し込まれて互いに一体に連結されている。又、サイドフレーム４、５の左側ボード１Ｂ側の中空内には、左側ボード１Ｂとの分離、当接又は開閉を可能にするプラグ状のコーナ部材１８がそれぞれ挿し込まれるようになっている。
【００３０】
又、これら三本のサイドフレーム３〜５の下面には、サイドフレーム３〜５の外形寸法に一致する底板プレート１９が位置し、ビス２０（図４参照）でサイドフレーム３〜５の下面に固定されている。
【００３１】
図２に示すように、底板プレート１９の左縁部からはサイドフレーム３〜５の高さと同じ高さの折り曲げ部２１が天面方向にＬ字状に折り曲げられ、天面裏面に刻設された図示省略の溝内に嵌め込まれている。
【００３２】
したがって、天面２の裏面は、サイドフレーム３〜５の高さに相当する空隙部を介して底板プレート１９が固定され、その四隅がサイドフレーム３〜５、Ｌ字状コーナ部材１６及びプラグ状コーナ部材１８によって包囲されているので、これら部材で本発明の照明ボード１の筐体を構成している。
【００３３】
そして、筐体内部の底板プレート１９上には、白色ＬＥＤ球９のベース板２５が固定され、白色ＬＥＤ９と天面２との間の空隙部には、拡散板２２（図４参照）が図示省略のビス等の適当な締結手段により固定されている。又、ベース板２５の右側であって、かつ、操作部１２の直下には、上下寸法が抑制された制御部２３と、３個のリチウム二次電池２４とが固定され、これらが配線１２ａで操作部１２と相互に電気的に結合されている。
【００３４】
なお、各部材の接続部及び併せ面には、図示しないパッキン又はコーキング材が充填され、雨水等の外気との遮断の完全化を図っている。
【００３５】
上記各構成部材を結合して一体化したのが、図３の右側ボード１Ａであり、左側ボード１Ｂについても同様である。
【００３６】
図３においては、ベース板２５上に複数の白色ＬＥＤ９が横方向ピッチＰ１、上下方向ピッチＰ２で格子状に配設されていることを示している。
【００３７】
次に、図４を参照して、右側ボード１Ａの光源部について説明する。
【００３８】
図４は、図３（ｂ）に示した右側ボード１ＡのＰ部の拡大断面図である。
【００３９】
前述したように、ベース板２５の上面には、白色ＬＥＤ９が横方向ピッチＰ１、上下方向ピッチＰ２で格子状に複数個が配設されている。白色ＬＥＤは、最近では種々の形式のものがあるが、図面等資料類の読み取りに最適な白色光を発光する半導体であり、図２で説明した制御部２３に内蔵され、図８乃至１０で後述する電源、制御回路により駆動制御される。
【００４０】
又、図に示すように、白色ＬＥＤ９群と天面２との間には、個々の白色ＬＥＤから放射した白色光を適度の拡散角度に拡散して天面裏面に放射する拡散板２２が固定されている。
【００４１】
前述したように本発明の照明ボード１は、コストアップにならないことを前提条件に、図面等の資料類の視認状態において、可能な限り明るさムラのないことを目的とするものであるから、白色ＬＥＤ球の配設数と、そのピッチ及び天面及び拡散板の材質、厚み並びに天面、拡散板及び白色ＬＥＤ相互の間隔を如何に設計するかが非常に重要な設計事項である。
【００４２】
すなわち、夜間等において図面等の資料類を読み取り可能にするには、天面２上の照度は眩しさを感じないのであれば明るい方が良く、そのためには天面から白色ＬＥＤ間の距離を詰めて放射光の減衰を防ぐこと、すなわち筐体の厚さを薄くするか、又は白色ＬＥＤ９の配設ピッチＰ１、Ｐ２を詰めて配設個数を多くすれば良いことになる。しかし、これでは当然製造コストアップを招き、消費電力も増大する。又、筐体厚みＴを薄くすると、天面２と拡散板２２があっても白色ＬＥＤ９の位置部分のみが明るく見えるため、視認者には白色ＬＥＤの存在が配設ピッチＰ１、Ｐ２として分かり、これが原因で天面２上の明るさムラを招くことになる。
【００４３】
一方、コストアップ抑制のためにＬＥＤの配設個数を少なくすると、当然図面等の資料類を読み取りづらくなり、実用的でなくなる。
【００４４】
そこで、白色ＬＥＤの設置個数をなるべく少なくした状態で天面上の明るさムラを抑制するには、よく知られているように白色ＬＥＤ群９の上方に拡散板２２を設け、下方の白色ＬＥＤ群９から発光された光を広角度に拡散する技術が採用される。
【００４５】
このように照明技術分野において、拡散板２２を用いること自体は既に公知の技術であるが、所望の照明ボード１を得るには、実際には用途、使用条件等が個々に異なるので容易ではなく、格別の工夫が必要である。
【００４６】
この点、本発明においては以下の工夫がなされている。
【００４７】
図に示すように、ベース板２５の上に白色ＬＥＤ９が図の左右方向（右側ボード１Ａの幅方向に同じ。）にピッチＰ１で、又、図の紙面の垂直方向（右側ボード１Ａの奥行き方向に同じ。）には、図３で前述したように、ピッチＰ２で配列されている。
【００４８】
又、白色ＬＥＤのレンズ頂部から高さＨ１の位置には、全ＬＥＤ９を覆うように天面２と平行に拡散板２２が適当な手段で筐体に固定され、拡散板２２の上面から高さＨ２の位置には天面２の裏面が位置している。
【００４９】
そこで、このような基本構造において、前述した「図面等の資料類の視認が夜間時において容易であり、特に天面上において明るさムラ（換言すれば照度ムラ）がないこと」、照明ボード１の全体が「薄いこと」及び「軽量であること」の３条件を確保することを目的として、材質、寸法等諸条件の最適化を図ったのである。
【００５０】
このようにして得られた最適条件は後述するが、本発明において特筆すべきことは、天面２上に載置する（或いは天面を垂直に立てて壁紙のように貼り付ける）図面等の資料類の透過度との関連によって、さらに上記３条件を更に改善した照明ボード１を実現した点にある。
【００５１】
それは、天面２上にある透過度を有する紙を載置し、その紙を天面上面から少し上方に持ち上げると、ある高さにおいて今まで天面上に存在していた明るさムラの原因であった、天面裏面の白色ＬＥＤと同一ピッチＰ１、Ｐ１で見えていた散点状の明るい部分が突然消失し、天面２の全体が均一な明るさの発光面になるという点である。
【００５２】
すなわち、読み取り対象の紙自体も天面から伝わる照明光をマイルドに拡散乃至は均一化しているのであり、この効果は、図面等情報類の紙材質及びその透過率が大きく影響しているとともに、同時にその紙材質及びその透過率に最も好ましい白色ＬＥＤの配設ピッチＰ１、Ｐ２と、拡散板２２及び天面２の材質及び高さＨ１、Ｈ２とが関係していることが分かった。すなわち、読み取り対象の紙材質及びその透過率をも考慮した最適化をし、これによりＬＥＤの配設個数を最小限にしつつ（すなわちコスト削減を図りつつ）、筐体全体の厚みＴ（図４参照）を抑制すればよいのである。
【００５３】
本発明者らによれば、それらの最適条件は図面等情報類の紙質や用途にもよるが、本実施例においては概ね以下の通りである。
【００５４】
まず、主たる読み取り対象である図面としては、一般的に使用されているコピー用のＡ４サイズの再生用紙に図面等の白黒の図式や文字を任意に印刷した資料紙状のものを使用した。それを天面２上に配置し、暗所において天面２に配光された白色ＬＥＤ９の光ムラなどによって印刷面の文字や線画が視認上障害がでないように白色ＬＥＤ９の性能及び配置間隔、さらに拡散板２２の配置を確定した。すなわち、白色ＬＥＤ９は、軸上拡散角θが１２０度タイプの表面実装タイプのものを用い、これをベース板２５上に幅方向ピッチＰ１を２１ｍｍ、上下方向ピッチＰ２を２３ｍｍで、合計１２０個を配置した。
【００５５】
そして、その上方約５ｍｍの位置に材質がポリエステルで、その分光透過率が４０％程度の拡散板２２を天面２と平行に配置し、さらにその上方７ｍｍの位置に前述したように材質がアクリルでその厚みが３ｍｍの乳白色をしたアクリル板製の天面２を固定した。
【００５６】
このように、本発明の照明ボード１は、この図面等の資料紙の特性を照明設計に積極的に取り入れることにより、天面上の明るさムラの解消化、ボード厚みＴの極小化と、ＬＥＤ配列個数の極小化によるコストダウン化に成功したのである。
【００５７】
次に、図５乃至図７を参照して、図１で説明した左右両ボード１Ａ、１Ｂの折り畳み時の関節となる関節手段について説明する。
【００５８】
図５は、図１の照明ボード１の境界面相互間に差し込まれているピン状の関節手段３０であり、両端部が図２のコーナ部材１８内の内部に差し込み可能なピン状部材３１と、その上面において上下方向に出没可能で、かつ常時は上部方向に図示しないばねで付勢されている突起部材３２とからなる。
【００５９】
一方、ボード１Ａ、１Ｂのコーナ部材１８上面には、突起部材３２が突出可能な長孔１８ｂが設けられており、ピン状部材３１を差込み、突起部材３２を長孔１８ｂから上方に突出させることで両ボードを互いに連結するようになっている。
【００６０】
一方、両ボードを分離する場合は、突起部材３２のばねの付勢力に打ち勝って、図の矢印方向と反対方向に引き出す。そして、図５（ｂ）の如くボード１Ｂをボード１Ａの上に重ねた後、例えば両端金具付きゴム紐３３にてゴム紐３３の中央部を図１で説明したフック掛け１５に掛け、両端部のフック３３ａを他方の下側のボード１Ａのフック１５に掛け、固定することにより、コンパクトに収納できる。
【００６１】
この関節手段３０は、上記の他、変形例として、例えば図６又は図７の如くにすることもできる。
【００６２】
すなわち、図６の関節手段３４は、図５の関節手段３０の応用例なので詳細説明は省略するが、本図の関節手段３４は、図５の関節手段３０がピン状であったのに対し、２本のピン状部材３５がリンク３６で折り曲げ可能に連結しているものである。通常は図６（ａ）の如くリンク３４が２本のピン状部材３５内部に収納されているが、ボード連結時は図６（ｂ）の如く「コ」の字状に折り曲げ、前述のようにボード境界面のコーナ部材１８内に差し込むのである。
【００６３】
図７の関節手段３７は、図示しない両ボード１Ａ、１Ｂの境界面４３（図１参照）の略上部位置において、両ボード１Ａ、１Ｂが中心線Ｒを中心に回動できるようにしたものである。
【００６４】
すなわち、関節手段３７は図７（ａ）に示すように、右側ボード１Ａに装着されるコーナ部材１８のネジ穴１８ｃに捩じ込み固定されるＵ字状金具３８と、左側ボード１Ｂに装着されるコーナ部材１８のネジ穴１８ｃに捩じ込み固定されるＬ字状金具３９と、それぞれの金具に設けられたＵ字孔３８ａ、丸孔３９ａに挿入されてこれら金具をコーナ部材１８に固定するためのボルト４０と、ビス４１と、両金具３８、３９の中心孔３８ｂ、３９ｂのそれぞれを貫通する枢軸ピン４２とで構成されている。
【００６５】
そして、この関節手段３７は、両金具３８、３９がそれぞれのボードのコーナ部材１８、１８側面に一体に固定され、両金具が枢軸ピン４２を中心として回動可能であるので、両ボードを開いた状態では両ボードの端面が互いに当接した状態でＡ３サイズの天面平面が得られ、両ボード１Ａ、１Ｂの不使用時はＡ４サイズに折り畳むことが可能である。
【００６６】
すなわち、このタイプの関節手段によれば、瞬時に読み取り資料の面積をＡ４サイズからＡ３サイズに変更することが可能であり、逆も可能である。
【００６７】
次に、図８乃至図１０を参照して、本発明の照明ボード１の外部電源、図２のリチウム二次電池２４及び制御部（回路基盤部）２３について説明する。
【００６８】
図８は、作業者が本発明の作業ボード１とは別に常時携帯している外部電源ユニット５０の模式図である。
【００６９】
前述したように、本発明の照明ボード１は、種々の用途に用いられるため、その電源も種々の環境に対応できるものでなければならない。かかる外部電源は種々の態様のものが考えられるが、図８のものはその一例であり、作業者が照明ボードを用いる環境に応じた電源を取るため、複数の電源の中から最適のものを選択して取れるようになっている。
【００７０】
すなわち、図に示すように、本発明の外部電源ユニット５０は、交流電源用ＡＣアダプター５１と、車載用シュガレッター端子５２と、図示省略の乾電池やリチウム二次電池等ユニットとの三種類の外部電源を備えており、それぞれの接続端子５３をコントローラ５４に接続することにより、負荷に応じた選択が可能である。
【００７１】
又、コントローラ５４は、二次側接続端子５５を各ボードごとに備えており、図１に示した充電端子１０に接続可能なようになっている。
【００７２】
次に、図９は、図１に示されている充電端子１０、図２の制御部（回路基盤部）２３に組み込まれている白色ＬＥＤの電源昇圧及び駆動制御回路６０の詳細を示している。
【００７３】
図において、充電端子１０は、図１及び図２の符号１０の部材である。
【００７４】
図９に示すように、本発明の電源昇圧及び駆動制御回路６０は、複数個の直列配列された白色ＬＥＤ９に制限抵抗６２が接続され、昇圧回路６８と接続された一組の点灯回路１２０個を直列に接続した白色ＬＥＤ点灯回路が、ＣＰＵ６３に接続されたパワーＦＥＴスイッチ６４に接続されている。
【００７５】
ＣＰＵ６３のスイッチ６５〜６７によって、ＣＰＵ内部の輝度設定値を増減し、その数値に比例して、図１０に示す天面上の照度の増減操作フロー図により、パルス出力のＤＵＴＹ比(ＯＮ時間／(ＯＮ時間＋ＯＦＦ時間)を増減させている。なお、図１０の照度の増減操作フロー図は、公知の手段であり、当業者が図を見れば理解できるものであるので、ここでの詳しい説明は省略する。
【００７６】
又、この時のパルス信号の周期は、人間の目にちらつきを感じない６０Ｈｚ以上の周波数に設定されている。
【００７７】
ＦＥＴゲート入力に印加されたパルス信号によってパワーＦＥＴのドレイン―ソース間がパルス信号のＤＵＴＹのオン時間だけ通電することで白色ＬＥＤに流す電流をＤＵＴＹ比で制御している。すなわち、ＤＵＴＹ比がゼロでは照明ボード１は完全に消灯し、ＤＵＴＹ比が１（１００％）で最大輝度となる。なお、パワーＦＥＴ６４の代わりにトランジスタを用いても良い。
【００７８】
ＣＰＵ６３に接続されたスイッチ６５〜６７は、ＣＰＵ内部のパルス信号のＤＵＴＹ比を決めるカウンター値を増減させる。一方が数値を上昇させ、他方が減少させる。
【００７９】
又、ＣＰＵ６３がこのスイッチの状態を監視することで、スイッチの連続押しによって連続的に数値を上昇又は減少でき、輝度のスムーズな調光が可能なようになっている。つまり、本発明の調光方式は、ボリュームなどの可動式抵抗によるものではないので、つまみなどは不要である。したがって、照明ボード１の発光面(天面)をフラットにできる。また、これにより防水構造も容易に実現できるので、豪雨等が原因の災害現地への持込が可能となる。
【００８０】
ＣＰＵ６３は、バッテリの過放電を検知するとパワーＦＥＴ６４をオフし、制御関係のダウンを防止する。
【００８１】
次に、図９を用いて本発明の照明ボードの充電手段について説明する。
【００８２】
図９（ｂ）は、充電器の回路図である。
【００８３】
まず、リチウム二次電池６９〜７１を直列接続する理由について説明する。本来、白色ＬＥＤを全て並列に接続すればリチウム二次電池を直列に接続することなく、直列並列の面倒な切り替え回路は不要である。
【００８４】
しかし、白色ＬＥＤ９をすべて並列にする場合はその分の電気容量をまかなうだけの電池を並列接続する必要があり、もし複数個の電池をそのまま接続すると、電池間の電圧のバラツキで互いを充電しあってしまい、一方の電池から他方の電池へ大電流が流れて発火発煙などを生じて大変危険な場合になる恐れがある。
【００８５】
そのために互いの充電を防ぐために逆流防止ダイオードを介して接続することになる。この逆流を防ぐダイオードとしてはショットキーバリアダイオードなどが用いられるが約０．４Ｖの電圧降下を生じ、リチウム二次電池として最も安定して使用できる電圧がその電圧降下によって３．２Ｖ〜３．４Ｖ以下に落ちてしまう。
【００８６】
するとすべての回路系の駆動電圧は、放電開始とともに３Ｖ以下の電圧領域で使用することとなり、やがて白色ＬＥＤ９の駆動に必要な電圧以下となっていくため、昇圧回路６８は、その３Ｖ以下の低い電圧で白色ＬＥＤが点灯できる電圧と電流を供給し続けなければならなくなる。そのとき昇圧回路６８は、白色ＬＥＤ９の並列接続数に比例した電流を生成しなければならず、電池電圧が低下すればするほど昇圧回路６８に大きな電力変換の負担がかかり、変換時の電力損失を生じてしまう。
【００８７】
現行では３Ｖを切るような低い電圧での変換効率は７０〜８０％程度であり、さらなる高効率化が期待されているのが現状である。
【００８８】
そこで、本発明では昇圧回路６８に大きな電力変換の負担をかけないように電池を２個ないし３個以上の直列で接続することで、逆流防止ダイオードも不要にし、白色ＬＥＤ９も複数個を直列にすることでトータルの電流を低減することで昇圧回路６８の負担を軽減するように回路形成していることが特徴である。
【００８９】
さて、リチウム二次電池６９〜７１の直列接続のメリットは先に述べたように、二次電池の並列接続時に生じるような電力損失が小さくて済むことを説明したが、一方で直列接続の場合も解決しなければならない課題が生じる。それはリチウム二次電池を直列のまま充電にした場合、満充電になるタイミングは電池ごとに異なるために、充電をやめなければならない電池と、充電を継続しなければならない電池が生じてしまい、直列に接続されていることで個別の充電制御がしにくくなる点である。
【００９０】
そこで、本発明では、リチウム二次電池の充電時には直列接続されたリチウム二次電池を外部からの信号を受けて直列接続を分断し、電池ごとに個別に並列充電するように回路形成することで、各電池ごとに充電の停止、継続ができるので容易にリチウム二次電池を完全に充電制御が可能になるものである。
【００９１】
図９（ａ）において、リレー６５〜６７はコイル７２によってすべて同時に制御される一対のリレーであり、充電端子１０の端子ａに引加される電圧によってリレー６５〜６７はリチウム二次電池６９〜７１の直列接続が切り離されて、リチウム二次電池のプラス側出力は、充電端子ｂ〜ｄ端子に出力される。
【００９２】
このとき、回路のマイナスとリチウム二次電池のマイナスは、共通グランドとして接続されている。充電端子ａに電圧が印加されない場合は、リレー６５は図９（ａ）に示されるようにリチウム二次電池６９〜７１をすべて直列に接続した状態に保持されている。
【００９３】
これによってＣＰＵ６３および昇圧回路６８は、すでに説明したように白色ＬＥＤ９に供給する電力を高効率に生成し、ＣＰＵ６３がパワーＦＥＴ６４をパルス制御することで白色ＬＥＤ９の輝度を調整するように制御する。
【００９４】
一方、図９（ｂ）における充電装置７４は、図９（ａ）の充電端子１０にリレーの切り替え信号を送ると同時にリチウム二次電池の充電をおこなう充電制御手段６１と、自動車のシュガレッター端子５２とにより、充電も可能なように切替えスイッチ７３からなり、通常の充電は、ＡＣアダプターにより電力を供給するよう構成されている。
【００９５】
図の充電装置７４に図９（ｂ）のＡＣアダプター５１または自動車のシュガレッター５２からの電力供給を受けると、充電端子ａには即座に電圧が印加され、本体側のリレーを反転させる。その瞬間、充電端子ｂ、ｃ、ｄにはリレーによって分断されたそれぞれのリチウム二次電池が接続されており、充電制御手段６１は、そのリチウム二次電池６９〜７１の電圧を検知して、電池の状態が正常か、過放電か、または満充電を判定し、満受電でなければ充電を開始するよう制御している。
【００９６】
先にも述べたように、リチウム二次電池６９〜７１は個別充電されているので、満充電になれば、ただ充電を停止すればよい。このとき充電が終了したら満充電のインジケーターを点灯させることであれば、使用者は充電端子同士の接続を解除すれば、本体側のリレーに印加されていた電圧が無くなり、リレー６５〜６７は反転してリチウム二次電池同士を直列に接続して正常に使用できるようになる。
【００９７】
本発明は、白色ＬＥＤ９の点灯に要する電力を効率よく利用するためにリチウム二次電池６９〜７１を直列接続して使用できる方法として、その充電を安全かつ容易に実現できる方法として効果的である。
【００９８】
なお、リチウム二次電池の直列数は、本発明の発明に示したような２〜３個以上の直列接続であっても良い。その場合は当然ながらリレー接点数も複数個必要であり、同様に充電端子も複数個必要であるが、その制御方法はまったく同様に適用が可能である。
【００９９】
次に請求項４に関わる発明を再び図９を用いて説明する。
先にも述べたように、本発明ではリチウム二次電池６９〜７１を充電する際に直列から並列へ切り替えているが、リレー６５〜６７が反転すると、本体の昇圧回路６８や白色ＬＥＤ９への電力供給も遮断される。このときリレーを制御する充電端子aに自動車のシュガレッターからの電力を印加することで充電中でも本体の白色ＬＥＤを点灯制御が可能である。
【０１００】
本発明のメリットは、リチウム二次電池の充電を行いつつ、同時に外部電源８での点灯が可能な点にある。
【０１０１】
ところで、充電端子ｂ、ｃ、ｄに充電のための充電制御手段を接続せず、充電端子aにシュガレッターなどを接続すれば、外部電源での点灯も可能であり、リチウム二次電池が過放電になった場合でも、外部電源での使用継続も可能である。ちなみに外部電源はリレー６５〜６７の反転動作を補償できる電圧を有する必要がある。
【０１０２】
以上、請求項３、４に関わる本発明によれば、電池を直列充電接続することで、白色ＬＥＤを点灯させるのに最適な電圧と電流を効率よく昇圧回路６８によって生成が可能であり、一方で直列充電時の課題である充電のバラツキを、互いをリレーによって分断し並列状態で個別充電することで安全かつ完全な満充電に戻すことができる。また、シュガレッターからの外部電源による点灯を可能にしたことで、リチウム二次電池が過放電した場合でも、図１の押しボタン１１ａを押して外部電源に切り替えることで、点灯動作を維持することが可能になった。
【０１０３】
なお、本発明の照明ボードは、白色ＬＥＤ光源を配列する筐体底面の基板上に白色以外の色のＬＥＤ光源を混在させると共に、この白色以外の特定のＬＥＤ光源を点滅発光制御させることで、夜間時の信号標識等に用いることもできる。
【０１０４】
又、図８で説明した外部電源ユニット５０を図２の制御部２３内に筐体厚みＴが厚くならないように設計して内蔵させても良い。この方が利便性が向上し、筐体厚みＴの問題は今後の技術革新により改善される問題だからである。
【０１０５】
以上に述べた本発明の照明ボードによれば、天面上の図面等の情報類の読み取り作業が容易で、装置全体が薄くて軽量であり、持ち運びの際にはコンパクトサイズに収納が可能で、しかも安価な照明ボードとして提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
以上に説明した本発明の照明ボード１は、前述した夜間の電気、建築工事、設備点検、災害復旧活動等における図面等情報類の読み取り作業の他、昼間であっても地下室作業、病院等における暗室作業時等においても好適に使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明に係る照明ボードの実施例の全体図で、そのうち図１（ａ）は、全体平面図、図１（ｂ）は、その正面図である。
【図２】図１の照明ボードの分解斜視図である。
【図３】図１の右側照明ボードの要部を破断した図で、そのうち図３（ａ）は、全体平面図、図３（ｂ）は、その正面図、図３（ｃ）は、その左側面図である。
【図４】図３（ｂ）のＰ部の拡大図である。
【図５】図１の照明ボードに使用されている関節手段の一例の斜視図で、そのうち図５（ａ）は、全体斜視図、図５（ｂ）は、折り畳み状態を示す斜視図である。
【図６】図５の関節手段の他例の斜視図である。
【図７】図６の関節手段の他例の斜視図である。
【図８】外部電源の模式図である。
【図９】図９（ａ）は、リチウム二次電池の充電制御回路図、図９（ｂ）は、充電器の回路図である。
【図１０】天面上の照度の増減操作フロー図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１    照明ボード（本発明）
１Ａ  右側照明ボード
１Ｂ  左側照明ボード
２    天面
３〜８    サイドフレーム（筐体）
９    白色ＬＥＤ
１０    充電端子
１２    操作部
１９    底板プレート
２２    拡散板
２３    制御部
２４    電源部
３０、３４、３７    関節手段
５０    外部電源ユニット
５１    ＡＣアダプタ入力端子
５２    シュガレッタ端子
６９〜７１    リチウム二次電池
Ｔ    筐体厚み
【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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【図１０】
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