(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発光式形態構成玩具を提供する。【解決手段】  本発明の発光式形態構成玩具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照度センサ３ａが取り付けられ、また、筐体２内部には光源５が配置されるとともに、照度センサ３ａの検出出力に基づいて光源５の明るさ、あるいは色を変化させる制御手段６を備えている。【選択図】  図１
2007029316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間における形態構成要素となる光透過性の筐体を有し、この筐体には外部の明るさを検出する照度センサが取り付けられ、また、筐体内部には光源が配置されるとともに、前記照度センサの検出出力に基づいて前記光源の明るさを変化させる制御手段を備えることを特徴とする発光式形態構成玩具。
【請求項２】
前記光源は複数の波長帯の光を出射するものであり、また、前記制御手段は、前記照度センサの検出出力に基づいて前記光源の明るさを変化させる代わりに、前記照度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ものであることを特徴とする請求項１記載の発光式形態構成玩具。
【請求項３】
空間における形態構成要素となる光透過性の筐体を有し、この筐体には外部の物体の色を検出する色識別センサが取り付けられ、また、筐体内部には複数の波長帯の光を出射する光源が配置されるとともに、前記色識別センサの検出出力に基づいて前記光源の波長帯を選択して色を変化させる制御手段を備えることを特徴とする発光式形態構成玩具。
【請求項４】
前記筐体には、他の発光式形態構成玩具のセンサ取付位置に対応した接触箇所に、当該センサへの光入射を遮光する遮光部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発光式形態構成玩具。
【請求項５】
前記遮光部は、自己のセンサ取付位置に設けられていることを特徴とする請求項４記載の発光式形態構成玩具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、幼児や子供などに対して、知育、感性発達、教育効果などを発揮しうる発光式形態構成玩具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
子供の健全な心身の発育を図る上では、五感を刺激することで感性や知性を発達させることが重要であることが知られており、このような幼児や子供の知性や感性の発達を図るための玩具として、従来より、積み木やブロックに代表されるように、複数個を組み合わせて空間的な形態を構成する、いわゆる形態構成玩具が広く提供されている。
【０００３】
従来、この種の形態構成玩具を改良するものとして、例えば積み木を配置するためのフレームを遊戯装置に備えることにより、従来の積み木では不可能な形態の構成を可能としたものや（例えば、特許文献１参照）、積み木に細かな凹凸を形成することで斜めに傾けた状態でも上部の積み木を下部の積み木で保持できるようにして、従来の積み木では不可能な形態の構成を可能としたものや（例えば、特許文献２参照）、あるいは、積み木における棒の抜き差しを可能とすることで棒の数を数えることを学習できるように配慮したもの（例えば、特許文献３）などが提案されている。
【特許文献１】特開２００３−３０５２８３号公報
【特許文献２】特開平１１−３１９３３３号公報
【特許文献３】特許２００１−１１３０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の特許文献１〜３に開示されているような従来の積み木やブロックといった形態構成玩具は、形状や色を考えながら立体的な集合体を構成する際の自由度を高めたり、あるいは、その構成作業に付随して数やアルファベットといった学習要素を付加したものであって、基本的にはあくまで空間的にどのように形態構成要素を配置するかを工夫するものに限られている。
【０００５】
つまり、従来技術では、複数の形態構成玩具同士、あるいは形態構成玩具とその他の物体とを組み合わせて空間的に配置する場合において、その空間的な形態を構成するための工夫を施したものに過ぎず、その発光色や明るさが変化することで使用者の視覚を積極的に刺激し、空間的な位置関係を把握するだけでなく、相互の色の配置関係を考慮しながら色の調和が図れるように導くことにより、感性や知性の向上を図るようにした玩具は未だ提供されていないのが現状である。
【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、空間的な配置形態に応じて色や明るさ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上で有効な発光式形態構成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式形態構成玩具は、空間における形態構成要素となる光透過性の筐体を有し、この筐体には外部の明るさを検出する照度センサが取り付けられ、また、筐体内部には光源が配置されるとともに、前記照度センサの検出出力に基づいて前記光源の明るさを変化させる制御手段を備え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式形態構成玩具は、請求項１記載の発明の構成において、前記光源は複数の波長帯の光を出射するものであり、また、前記制御手段は、前記照度センサの検出出力に基づいて前記光源の明るさを変化させる代わりに、前記照度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ものであることを特徴としている。
【０００９】
請求項３記載の発明に係る発光式形態構成玩具は、空間における形態構成要素となる光透過性の筐体を有し、この筐体には外部の物体の色を検出する色識別センサが取り付けられ、また、筐体内部には複数の波長帯の光を出射する光源が配置されるとともに、前記色識別センサの検出出力に基づいて前記光源の波長帯を選択して色を変化させる制御手段を備えることを特徴としている。
【００１０】
請求項４記載の発明に係る発光式形態構成玩具は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発明の構成において、前記筐体には、他の発光式形態構成玩具のセンサ取付位置に対応した接触箇所に、当該センサへの光入射を遮光する遮光部が設けられていることを特徴としている。
【００１１】
請求項５記載の発明に係る発光式形態構成玩具は、請求項４記載の発明の構成において、前記遮光部は、自己のセンサ取付位置に設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明に係る発光式形態構成玩具によれば、外部の明るさに応じて筐体内部の光源の明るさが変化するので、使用者に対して視覚を積極的に刺激することができる。また、使用者は、発光式形態構成玩具同士、あるいは発光式形態構成玩具とその他の物体とを組み合わせて空間的に配置する際、相互間距離、あるいは外光照明の明るさ等を変化させて各筐体内部の明るさの調整を図る必要が生じるので、遊びの思考要素が増えて難易度が高まるとともに、従来よりも感覚能力が高まり、感性と知性の発達向上を図る上で有効となる。
【００１３】
請求項２記載の発明に係る発光式形態構成玩具によれば、外部の明るさに応じて筐体内部の光源の色が変化するので、単に明るさが変化する場合よりも視覚をさらに積極的に刺激することができる。しかも、他の発光式形態構成玩具やその他の玩具、もしくは他の物体を組み合わせて空間的に配置する際の思考要素が増えて難易度がさらに高まるので、一層、感性および知性の発達向上を図る上で有効となる。
【００１４】
請求項３記載の発明に係る発光式形態構成玩具によれば、外部の発光体の色に応じて筐体内部の光源の色も変化するので、使用者の視覚をさらに積極的に刺激することができる。また、使用者は、発光式形態構成玩具同士、あるいは発光式形態構成玩具とその他の物体とを組み合わせて空間的に配置する際の相互の位置関係だけでなく、相互の色の配置関係を考慮しながら色の調整を図る必要が生じるので、空間的配置や順序の思考要素の難易度が高くなるとともに、遊びの楽しみも増すので、さらに一層、感性および知性の発達向上を図る上で有効となる。
【００１５】
請求項４記載の発明に係る発光式形態構成玩具によれば、筐体には、他の発光式形態構成玩具のセンサ取付位置に対応した接触箇所に、当該センサへの光入射を遮光する遮光部が設けられているので、発光式形態構成玩具同士を正規の位置に正しく突き合わせて接触させると、各照度センサは外部の明るさを検知できなくなってその検出出力が零となるため、これによって制御手段は、筐体相互間の接触判定を精度良く行うことが可能となる。      
【００１６】
請求項５記載の発明に係る発光式形態構成玩具によれば、遮光部は自己のセンサ取付位置に設けられているので、表面の構成要素が減ることにより、より自由度の高い玩具デザインを実施することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１における発光式形態構成玩具の概略構成を示す斜視図である。
【００１８】
この実施の形態１における発光式形態構成玩具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照度センサ３ａが取り付けられている。また、筐体２内部には複数の波長帯の光を出射する光源５が配置されるとともに、照度センサ３ａの検出出力に基づいて光源５の波長帯を選択して色を変化させる制御手段６、および光源５や制御手段６を動作させる電源ユニット７が設けられている。
【００１９】
上記の筐体２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。
【００２０】
この場合、光源５、制御手段６、電源ユニット７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することができ、さらに表面に偏光用多層膜を形成することができる。あるいは、筐体２の内部に、制御手段６や電源ユニット７を覆うカバーを設けることも可能である。
【００２１】
また、この実施の形態１において、筐体２の形状は立方体であるが、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。
【００２２】
光源５は、点光源もしくは点光源に近いもので、筐体２を構成する各面全体が光源５からの光で略均一に照射される位置に配置することが好ましい。また、光源５は一箇所に設けるだけでなく、複数箇所に配置することもできる。また、光源５の種類としては、例えばＲ，Ｇ，Ｂの各色を発光するＬＥＤを適宜組み合わせて使用したり、あるいはＲ，Ｇ，Ｂの各色のＬＥＤを単一のチップ状に形成したものなどを使用することができる。
【００２３】
制御手段６は、回路基板上に制御回路が形成されて構成されており、電源ユニット７からの電力供給を受けて照度センサ３ａの検出出力に基づいて光源５の波長帯を選択して色を変化させる制御を行うようになっている。また、電源ユニット７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。
【００２４】
この発光式形態構成玩具１では、他の発光式形態構成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照度センサ３ａで検知し、これに応じて制御手段６が光源５の色を変化させる。
【００２５】
例えば、図２（ａ）に示すように、他の発光式形態構成玩具や照明ランプといった他の発光体８が近付いてきて周囲が明るくなると、照度センサ３ａの検出出力が増加し、また、図２（ｂ）に示すように、遮光体９が近付いたときには、照度センサ３ａの検出出力が低下する。そして、制御手段６は、この照度センサ３ａの検出出力の変化に応じて光源５の色を変化させる。
【００２６】
したがって、使用者は、発光式形態構成玩具１同士を組み合わせたり、発光式形態構成玩具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５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になる。このため、視覚が積極的に刺激されるとともに、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。
【００２７】
さらに、この発光式形態構成玩具１を使用しないときには、例えば、図３に示すようにこの発光式形態構成玩具１を発光パネル１０の上に載置すると、各発光式形態構成玩具１の照度センサ３ａ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ので、室内のインテリアとしての利用価値も生じる。
【００２８】
なお、この実施の形態１では、外部の明るさに応じて筐体２内部の光源５の色を変化させるようにしているが、これに限らず、例えば、筐体２内部に単色の光源５を配置し、制御手段６が照度センサ３ａの検出出力に基づいて光源５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。
【００２９】
また、上記の実施の形態１では、筐体２には単一の照度センサ３ａを設けているが、照度センサ３ａの個数は特に制約はなく、例えば、図４に示すように、筐体２の周方向に沿う各壁面に照度センサ３ａを設けた構成とすることも可能である。
【００３０】
このように、筐体２に複数個の照度センサ３ａを配置した場合には、予め各照度センサ３ａを例えば光源５のＲ，Ｇ，Ｂの各色に対応させておくと、各照度センサ３ａの検出出力に基づいて光源５のＲ，Ｇ，Ｂの各色を発現させることができる。したがって、発光式形態構成玩具１同士を組み合わせて使用する場合、発光式形態構成玩具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。
［実施の形態２］
図５は本発明の実施の形態２における発光式形態構成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す。
【００３１】
この実施の形態２の発光式形態構成玩具１の特徴は、筐体２に外部の物体の色を検出する色識別センサ３ｂが取り付けられ、また、制御手段６は、色識別センサ３ｂの検出出力に基づいて光源５の波長帯を選択して色を変化させるように構成されている。その他の構成は実施の形態１の場合と同様である。
【００３２】
実施の形態１のように、照度センサ３ａによって外部の明るさを検知するだけでは、発光式形態構成玩具１同士を組み合わせたり、発光式形態構成玩具１とその他の物体とを組み合わせて空間的に配置構成する際、これらの周りの物体の色までは把握できないので、周囲の物体の色との関係を考慮しながら色の調整を図ることが難しい。
【００３３】
これに対して、この実施の形態２では、他の発光式形態構成玩具１や物体の色を色識別センサ３ｂで検知する。すなわち、色識別センサ３ｂは、特定の波長帯域ごとに明るさのレベルを検知するので、これに応じて制御手段６が光源５の色を変化させる。
【００３４】
例えば、図６（ａ）に示すように、ある一つの発光式形態構成玩具１ｘ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１ｙが接近してきた場合、発光式形態構成玩具１ｘの色識別センサ３ｂは、接近してきた他の発光式形態構成玩具１ｙ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１ｘの制御手段６は、自己の光源５を青色から赤色に変化させる。このように、発光式形態構成玩具１ｘ，１ｙの相互の位置関係によって筐体２内部の光源５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。
【００３５】
なお、図６（ａ）に示した例では、一つの発光式形態構成玩具１ｘは、接近してきた他の発光式形態構成玩具１ｙの色と同化するようにしているが、図６（ｂ）に示すように、発光式形態構成玩具１ｘ，１ｙ同士で互いに反対色になるように発光させることもできる。
【００３６】
このように、この実施の形態２の発光式形態構成玩具１は、他の外部の発光体の色に応じて筐体２内部の光源５の色が様々に変化するので、使用者は、発光式形態構成玩具１同士、あるいは発光式形態構成玩具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には、相互の位置関係だけでなく、相互の色についても考慮しながら調整を図る必要があるため、視覚が積極的に刺激されるとともに、空間的配置や順序の思考要素の難易度がさらに高くなって遊びの楽しみも増すので、感性および知性をさらに一層発達させる上で好ましいものとなる。
【００３７】
なお、この実施の形態２では、筐体２に単一の色識別センサ３ｂを取り付けているが、色識別センサ３ｂの個数は特に制約はなく、例えば、図７に示すように、筐体２の周方向に沿う各面に色識別センサ３ｂを設けた構成とすることも可能である。
【００３８】
図７のように、筐体２に複数個の色識別センサ３ｂを配置した場合には、例えば図６（ｃ）に示すように、左右の発光式形態構成玩具１ｙ，１ｚが同じ色の場合には、左右の発光式形態構成玩具１ｙ，１ｚで挟まれた中央の発光式形態構成玩具１ｘが、左右の発光式形態構成玩具１ｙ，１ｚの色と同じ色になるように同化させたり、また、左右の発光式形態構成玩具１ｙ，１ｚが異なる色をしているときには、中央の発光式形態構成玩具１ｘは左右の発光式形態構成玩具１ｙ，１ｚの発光色の中間色になるようにすることができ、他の物体との相対的な関係においてさらに多様な色の変化をもたらすことができる。
［実施の形態３］
図８は本発明の実施の形態３における発光式形態構成玩具の概略構成を示す斜視図である。
【００３９】
この実施の形態３の特徴は、複数の発光式形態構成玩具１ｘ，１ｙを組み合わせて使用する場合において、一方の発光式形態構成玩具１ｘには、他の発光式形態構成玩具１ｙのセンサ３ｙ（照度センサ３ａあるいは色識別センサ３ｂ）のセンサ取付位置に対応した接触箇所に、当該センサ３ｙの光入射を遮光する遮光部１１ｘが設けられており、また、他方の発光式形態構成玩具１ｙには、一方の発光式形態構成玩具１ｘのセンサ３ｘ（照度センサ３ａあるいは色識別センサ３ｂ）のセンサ取付位置に対応した接触箇所に、当該センサ３ｘの光入射を遮光する遮光部１１ｙが設けられている。
【００４０】
本発明の発光式形態構成玩具は、複数個を組み合わせて全体で空間的に一つの集合体を構成することが遊びの要素となるので、それに応じて色変化といったイベントを発生させる上で、発光式形態構成玩具１ｘ，１ｙ同士の接触を精度良く検知することが重要となる。
【００４１】
この実施の形態３では、発光式形態構成玩具１ｘ，１ｙ同士を正規の位置に正しく突き合わせて接触させると、各々の発光式形態構成玩具１ｘ，１ｙのセンサ取付位置に遮光部１１ｙ，１１ｘが相対することになる。その結果、各センサ３ｘ，３ｙは外部の明るさを検知できなくなってその検出出力が零となるため、これによって制御手段６は、発光式形態構成玩具１ｘ，１ｙ同士が正規の位置に正しく突き合わされたことを判定することができる。
【００４２】
その他の構成、および作用効果は実施の形態１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明を省略する。
【００４３】
なお、この実施の形態３では、センサ３ｘ，３ｙの取付位置と遮光部１１ｘ，１１ｙとは別々の箇所に設けているが、図９に示すように、センサ３ｘ，３ｙの取付位置を互いに一対一に対応させるようにしてセンサ３ｘ，３ｙ自体を遮光部とすることも可能である。このようにすれば、センサ３ｘ，３ｙとは別に遮光部を設ける必要がなくなり、表面の構成要素が減るため、より自由度の高い玩具デザインを実施することが可能となる。
【００４４】
また、この実施の形態３では、理解を容易にするために、２つの発光式形態構成玩具１ｘ，１ｙを使用した場合を例にとって説明したが、これに限るものではなく、多数の発光式形態構成玩具を立体的に組み合わせて使用する場合には、各壁面にセンサを配置するのに併せてそれぞれ遮光部を設けた構成とすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態１における発光式形態構成玩具の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１における発光式形態構成玩具の作用説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１における発光式形態構成玩具の使用形態の一例を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１における発光式形態構成玩具の変形例を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態２における発光式形態構成玩具の概略構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態２における発光式形態構成玩具の使用形態の一例を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態２における発光式形態構成玩具の変形例を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態３における発光式形態構成玩具の概略構成を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施の形態３における発光式形態構成玩具の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
１，１ｘ，１ｙ，１ｚ    発光式形態構成玩具
２    筐体
３    センサ
３ａ  照度センサ
３ｂ  色識別センサ
５    光源
６    制御手段
７    電源ユニット
１１ｘ，１１ｙ    遮光部
【図１】
2007029316.tif 000003
【図２】
2007029316.tif 000004
【図３】
2007029316.tif 000005
【図４】
2007029316.tif 000006
【図５】
2007029316.tif 000007
【図６】
2007029316.tif 000008
【図７】
2007029316.tif 000009
【図８】
2007029316.tif 000010
【図９】
2007029316.tif 000011