(57)【要約】【課題】空間的な配置形態に応じて明るさや色が変化するようにして、従来よりも知性および感性の一層の発達向上を図ることが可能な明るさのむらを小さくした発光玩具を提供する。【解決手段】本発明の発光玩具１は、空間における形態構成要素となる光透過性の筐体２を有し、この筐体２には外部の明るさを検出するセンサ７が取り付けられ、また、筐体２内部には光源３及び光学部材５が配置される。前記光学部材５は光源３と該光源３からの光の光軸が交差する外郭面との間に前記光軸に交差する面を有する。また、センサ７の検出出力に基づいて光源３の色を変化させる制御手段を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面又は曲面で構成される外郭面で囲まれてなる筐体と、該筐体内に配置された発光ダイオードとを有する発光玩具であって、前記発光ダイオードと該発光ダイオードからの光の光軸が交差する外郭面との間に前記光軸に交差する面を有する光学部材が設けられてなることを特徴とする発光玩具。
【請求項２】
前記光学部材は前記発光ダイオードからの光を屈折又は反射させて前記発光ダイオードからの光の光軸が交差する前記外郭面以外の面に向けるようにされていることを特徴とする請求項１記載の発光玩具。
【請求項３】
前記光学部材は前記発光ダイオードと離隔して設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の発光玩具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筐体内に発光ダイオードが設けられてなる発光玩具に関し、より詳細には、光を外郭面に均一に分散するようにした発光玩具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
平面又は曲面で構成される外郭面で囲まれてなる筐体と、該筐体内に配置された発光ダイオードとを有する発光玩具においては、発光ダイオードが発する光はその光軸に沿った高い指向性を有する。そのため、光軸が交差する外郭面の輝度は光軸が交差しない他の外郭面より大きくなり、発光むらが生じる。
【０００３】
従来、発光ダイオードを内蔵した透光性材で構成される立方体、直方体、円柱体等の立体形状を有するブロック玩具が知られている（例えば、特許文献１）
この特許文献１によれば、従来のブロック玩具はブロック体の形状が著名な建築物等に似せた所定の形状を有し、かつ、発光することができるものがあった。また、ブロック玩具は一個の形状の決まったブロック体からなるのであった。そのため、一層の変化性、意外性に富んだブロック玩具の出現が待たれていた。
【０００４】
そのため、特許文献１の玩具は、発光ダイオードを内蔵した透光性材で構成される立方体、直方体、円柱体等の立体形状を有し、面を介して相互に接合可能なブロック体からなっている。そして、発光ダイオードを設けた発光部の表面をダイヤモンドカット面に構成していることが開示されている。
【特許文献１】特開２００５−２５３４９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の特許文献１に開示されているような従来のブロック玩具は、形状や色を考えながら立体的な集合体を構成する際の形態や色全体の変化性や意外性を得るようにしたものであって、外表面の明るさの均一性については記載されていない。つまり、発光体の光軸が交差する立体の表面の明るさにむらが生じるものである。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、発光ダイオードの発光むらを緩和して筐体の外表面の色や明るさのむらを小さくして見映えがよい発光玩具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】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明に係る発光玩具は、平面又は曲面で構成される外郭面で囲まれてなる筐体と、該筐体内に配置された発光ダイオードとを有する発光玩具であって、前記発光ダイオードと該発光ダイオードからの光の光軸が交差する外郭面との間に前記光軸に交差する面を有する光学部材が設けられてなることを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の発明に係る発光玩具は、請求項１記載の発明の構成において、前記光学部材は前記発光ダイオードからの光を屈折又は反射させて前記発光ダイオードからの光の光軸が交差する前記外郭面以外の面に向けるようにされていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明に係る発光玩具は、請求項１又は２記載の発明の構成において、前記光学部材は前記発光ダイオードと離隔して設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明に係る発光玩具によれば、発光ダイオードからの光の光軸が交差する外郭面と発光ダイオード間に光学部材を配置したので、発光ダイオードからの光は光学部材により屈折、反射されて光軸が交差する面以外の面に対しても届くことができ、明るさむらを抑制することができる。玩具として、感性および知性の発達向上を図る上で有効となる。
【００１１】
請求項２記載の発明に係る発光玩具によれば、請求項１記載の効果に加えて、発光ダイオードからの光の光軸が交差する外郭面以外の面を、一層均一性を高めて明るくすることができる。
【００１２】
請求項３記載の発明に係る発光玩具によれば、請求項１記載の効果に加えて、発光ダイオードからの光の光軸が交差する外郭面以外の面をより一層均一に明るくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１における発光玩具の概略構成を示す斜視図、図２はその光学部材の斜視図である。
【００１４】
この実施の形態１における発光玩具１は、空間における形態構成要素となる光透過性の筐体２を有し、この筐体２内部には複数の波長帯の光を出射する発光ダイオード（光源）３が回路基板４面に配置されると共に、光学部材５が配置されている。さらに、筐体１には、光源３を点灯する電源ユニット６が設けられると共にセンサ７が設けられている。
【００１５】
上記の筐体２は、光透過性の材料から外観形状が立方体に形成されている。光透過性の材料としては、例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂等の光透過性の各種の樹脂や、ウレタン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、シリコンゴム等の光透過性の各種のゴム状物質、あるいはガラス等の材料を適用することができる。
【００１６】
この場合、光源３、光学部材５、電源ユニット６などが外部から直接見えないように、筐体２の一部または全部を半透明にしたり、着色したり、表面に微細な凹凸を形成して散乱処理してもよい。さらには、光源３、光学部材５、電源ユニット６の部分を覆う図示しないカバーを筐体２内部に設けることもできる。なお、図１中、符号８はリード線などを通す穴である。
【００１７】
光源３は、発光ダイオードからなるもので、点光源もしくは点光源に近いもので、例えば、白色光を発生するＬＥＤや、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色のＬＥＤをチップ状に形成したものなどである。光源３の位置は、この実施の形態においては、基板４面に設けられている。また、電源ユニット６は、ソーラ発電型や自己発電型のものが好適に使用されるが、その他、充電式のものなどを適用することが可能である。
【００１８】
光学部材５は、光源３と光源３の光軸が交差する筐体２の外郭面２aとの間に配置される。そして、光学部材５は、この実施の形態では、図２に示すように、外観形状が四角錐体に形成され、光を屈折、反射、透過させるため光源３の光軸に対して交差する面で、かつ、筐体２の外郭面２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅに対してそれぞれ交差するように対向している面５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを有している。このように光軸に対して交差する面５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄにより、筐体２の外郭面２ａ以外の他の外郭面２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅに対して均等に光を分散する。これにより、筐体２の外郭面２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅに対する明るさのむらが緩和する。
【００１９】
光学部材５の形状は、四角錐体、後述するような円錐体、これら錐体の頂部を欠いた台形体、半球体、楕円球体、その他多角錐体など各種形状のものを適用することができ、その形状についての特別な制約はない。光学部材５表面は、筐体の所定の外郭面に光源３からの光を屈折、反射、透過で均一に照射できるような面を有することが好ましい。さらに、光学部材５の表面にプリズムやマット処理等の処理がなされていてもよい。
【００２０】
また、光学部材５は、例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂等の光透過性の各種の樹脂や、ウレタン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、シリコンゴム等の光透過性の各種のゴム状物質、あるいはガラス等の材料を適用することができ、これらは着色されたものであってもよい。また、光源３と光学部材５との間には、樹脂や液状物質等を介在させるようにしてもよい。
【００２１】
回路基板４上に図示していない制御回路が形成されて制御手段が構成されている。電源ユニット６からの電力供給を受けてセンサ７の検出出力に基づいて光源３の波長帯を選択して色を変化させる制御を行うようにしている。
【００２２】
本実施の形態のように、筐体２に複数個のセンサ７を配置し、予め各センサ７を例えば光源３のＲ，Ｇ，Ｂの各色に対応させておき、各センサ７の検出出力に基づいて光源３のＲ，Ｇ，Ｂの各色を発現させる。
【００２３】
したがって、発光玩具１同士を組み合わせて使用する場合、発光玩具１の相互の位置の変化に伴って様々な色変化が生じるので、使用者はその規則性を考慮して色調整を行う必要があるため、遊びの思考要素が増えて難易度が高まることにより、一層効果的に感性および知性の発達向上を図る上で有効になる。
【００２４】
また、使用者は、発光玩具１同士を組み合わせたり、発光玩具１とその他の物体とを組み合わせて空間的に配置する際、これらの相互の位置関係によって筐体２内部の光源３の色が変化するので、どのように色が変化するのかを思考しながら全体の集合形態を構成することができるようになる。このため、視覚が積極的に刺激されると共に、思考要素が増えて難易度が高まるので、感性および知性の発達向上を図る上で有効となる。また、色相の変化によりバラエティに富んだ遊びを提供することができる。
【００２５】
さらに、この発光玩具を使用しないときには、例えば、発光玩具１を発光パネルの上に載置すると、各発光玩具１のセンサ７が検知する外部の明るさが区々異なることによって筐体２内部が様々な色となるように構成すると、室内のインテリアとしての利用価値も生じる。
【００２６】
なお、本実施の形態において、筐体２の形状は立方体で示しているが、直方体でもよく、さらに球体、半球体、多面体、錐体、筒体など各種形状のものを適用することができ、筐体２の形状についての特別な制約はない。
【００２７】
また、筐体２には複数個のセンサ７を設けて、外部の明るさに応じて筐体２内部の光源３の色を変化させる例で説明したが、これに限らず、センサ７の個数は特に制約はない。例えば、筐体２内部に単色の光源３を配置し、単一のセンサ７を設けた構成とすることも可能である。そして、制御手段がセンサ７の検出出力に基づいて光源３の明るさを単に変化させる構成とすることも可能である。
【００２８】
また、筐体内に１つの光源３を設けているが、これに限らず、さらに多数個の発光体を配置することも可能である。このように光源の種類が増加するほど、多様な発光色のバリエーションを実現することができる。さらに、発光玩具１で、他の発光玩具との距離の変化に伴う明るさの変化や、外部の照明ランプ等の発光体の明るさの変化をセンサ７で検知し、これに応じて制御手段が光源３の色を変化させてもよい。
【００２９】
［実施の形態２］
図３は本発明の実施の形態２における発光玩具の概略構成を示す斜視図であり、図１に示す実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付している。この実施の形態２の発光玩具１の特徴は、光学部材５の設ける位置が光源３から隔離して配置されているところである。その他の構成は実施の形態１の場合と同様である。
【００３０】
発光玩具１は、空間における形態構成要素となる光透過性の筐体２を有し、この筐体２内部には複数の波長帯の光を出射する光源３が回路基板４面配置されると共に、光学部材５が配置されている。さらに、筐体１には、光源３を点灯する電源ユニット６が設けられると共にセンサ７が設けられている。
【００３１】
光学部材５は、実施の形態１のように外観形状が四角錐形をなしている。基板４面上に設けられた光源３から空間が置かれるように支持部材９に支持されて、図３上で光源３の上方に配置されている。
【００３２】
このように光学部材５を光源と離して配置することで光源３と光学部材５間から放射されて玩具の電源ユニット側に向かう光が増加し、筐体２の外郭面の下方の明るさをまし、明るさのむらを少なくすることができる。
【００３３】
［実施の形態３］
図４は本発明の実施の形態３における発光玩具の概略構成を示す斜視図であり、図１に示す実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付している。この実施の形態３の発光玩具１の特徴は、光学部材５の位置と光源３の位置が基板４から隔離すると共に、光学部材５と光源３とが隔離して配置されているところである。その他の構成は実施の形態１の場合と同様である。
【００３４】
発光玩具１は、空間における形態構成要素となる光透過性の筐体２を有し、この筐体２内部には複数の波長帯の光を出射する光源３が回路基板４面配置されると共に、光学部材５が配置されている。さらに、筐体１には、光源２を点灯する電源ユニット６が設けられると共にセンサ７が設けられている。
【００３５】
光学部材５は、実施の形態１のように外観形状が四角錐形をなしている。図４上で基板４面の上方に隔離されて設けられた光源３から空間が置かれるように支持部材９に支持されて、光源３の上方に、光学部材５が配置されている。
【００３６】
このように光学部材５と光源３とを基板４とそれぞれ離して配置することで光源３と基板及び光学部材５のそれぞれの間から放射されて玩具の電源ユニット側に向かう光が増加し、筐体２の外郭面の下方の明るさを増し、より一層、明るさのむらを少なくすることができる。
【００３７】
なお、本発明は上記実施の形態に限られるものでないことは勿論である。例えば、光学部材を四角錐体の例で説明したが、図５に示すように、円錐体としてよいし、図６に示すような楕円球体としてもよい。さらに、図７に示すように、４角錐体の頂部を切り欠いた四角錐台体としてもよい。ただし、この四角錐台体においては、光源の光軸と交差する筐体の外郭面と平行な面を有するので光の分散性の面でやや劣ることがある。その他光学部材の外観形状として球体や円錐体等の頂部を切り欠いたものであってもよい。
【００３８】
図５は、光学部材の他の例を示す図である。図５の光学部材１０は、光源３の光軸に交差する筐体の外郭面以外に光を屈折、反射、透過により分散する面１０aを有している。面１０aが図示していない筐体の外郭面の全面に交差して対向している。このような光学部材１０は、筐体２の外郭面の下方の明るさを増し、より一層、明るさのむらを少なくすることができる。
【００３９】
図６は、光学部材の他の例を示す図である。図６の光学部材１１は、光源３の光軸に交差する筐体の外郭面以外に光を屈折、反射、透過により分散する面１１aを有している。面１１ａが図示していない筐体の外郭面の全面に交差して対向している。このような光学部材１１は、筐体２の外郭面の下方の明るさを増し、より一層、明るさのむらを少なくすることができる。
【００４０】
図７は、光学部材の他の例を示す図である。図７の光学部材１２は、光源３の光軸に交差する筐体の外郭面以外にも光を屈折、反射、透過により分散する面１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２eを有している。面１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２eがそれぞれ図示していない筐体の外郭面の面２ｂ，２ｃ，２ｄ，２eにそれぞれ交差して対向している。このような光学部材１２は、筐体２の外郭面の下方の明るさを増し、より一層、明るさのむらを少なくすることができる。
【００４１】
なお、上記において、センサが光を検知したら光源を点灯するように説明したが、これに限られず、暗がりを検出して光源を点灯するように構成してもよい。暗がりを検知して点灯する照明器具として使用することができる。また、暗さと明るさを検出するのを組み合わせるように構成してもよい。
【００４２】
また、筐体の色を検出する色識別センサを用い、色識別センサの検出出力に基づいて光源の波長帯を選択して色を変化させるように構成してもよい。例えば、ある一つの発光式形態構成玩具が青色に発光している状態で、赤色に発光している他の発光式形態構成玩具が接近してきた場合、発光式形態構成玩具の色識別センサは、接近してきた他の発光式形態構成玩具の色が赤色であると判断するので、これに応じて発光式形態構成玩具の制御手段は、自己の光源を青色から赤色に変化させる。
【００４３】
このように、発光式形態構成玩具の相互の位置関係によって筐体内部の光源の色が変化するので、周囲の色との関係を考慮しながら色の調整を図ることができる。また、上述したような各種の変化をそれぞれ又は併せ持たせたものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態１における発光玩具の概略構成を示す斜視図である。
【図２】その光学部材の斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態２における発光玩具の概略構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態３における発光玩具の概略構成を示す斜視図である。
【図５】本発明における発光玩具の光学部材の他の変形例の概略構成を示す斜視図である。
【図６】光学部材の他の変形例の概略構成を示す斜視図である。
【図７】光学部材のさらに他の変形例の概略構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４５】
１    発光玩具
２    筐体
２ａ，２ｂ，２c，２ｄ，２e    外郭面
３    発光ダイオード（光源）
５    光学部材
６    電源ユニット
７    センサ
【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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