JP2002358035A - Ｌｅｄ照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】建物の壁面などに固定され、光源の光により看
板など所望の文字や図形形状に発光させる照明装置に係
り、特に、電気的及び機械的施工が容易で均一発光可能
なＬＥＤ照明装置を提供することにある。 【解決手段】帯状基体（１０２）と、帯状基体上に実質
的に等間隔で配置させた発光ダイオード（１０３）とを
有するＬＥＤ照明装置であって、帯状基体の両端部に
は、別の帯状基体と連結可動する連結部（１０１、１１
１）とを有するＬＥＤ照明装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、建物の壁面などに固定され、光
源の光により看板など所望の文字や図形形状に発光させ
る照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】建物の側壁などに固定され所望の文字や
図形が表示される光源が付随した看板（以下、サイン照
明とも呼ぶ。）は、宣伝効果も大きく広く利用されてい
る。サイン照明は通常、企業や商品の商標を表す形状に
構成され、その内部或いは表面に夜間等でも視認性を向
上させ得るためにネオン管や電球などの光源を配置させ
ている。より具体的には所望の形状の文字などを構成し
た看板上にネオン管などを看板に沿って配置させる。看
板などに沿って配置させたネオン管は、防水処理が施さ
れており、トランスなどの高電圧電源からの電力をネオ
ン管の両端に設けられた電極に供給することによって所
望形状の文字や図形などを映し出すことができる。この
ようなネオン管は内部に封入されるガスをネオンガスや
アルゴンガスなどに選択する。或いは管内部に蛍光体を
付すことで赤色、黄色、緑色や白色など所望の光を比較
的簡単に放出させることができることから一般に広く利
用されている。

【０００３】しかしながら、ネオン管は管の両側の電極
に高電圧の電力を供給させる必要があると共にガラス管
を利用して形成しており、一本辺りのネオン管の長さは
約１ｍ５０ｃｍ程度が通常である。そのため、大きさを
大きくすることも又小さくさせることも難しい。また、
照明させるサインなどの形状に応じて個々にネオン管を
曲げるなどして個別に形成せざるをえない。そのため、
サイン照明にネオン管を利用した場合には、その取り扱
いや設置における不便だけでなく設計自由度も少ないと
いう問題がある。

【０００４】他方、電球などの光源に代えて最近、半導
体発光素子であるＬＥＤ（以下、発光ダイオードとも呼
ぶ。）やＬＤ（レーザーダイオード）を利用することが
考えられている。発光ダイオードなどは低電力駆動可能
であり、鮮やかな色を出すと共に長寿命であるという特
徴を生かして種々の分野に利用されている。サイン照明
にこの半導体発光素子を利用したものとして図６の如き
ＬＥＤ照明装置が考えられる。ＬＥＤ照明装置はアルミ
ニウムなどの押し出し成形で形成させたさせた帯状基体
（６０２）で構成される。帯状基体は溝型に形成されて
おり内部に、発光ダイオード（６０３）を一定の間隔で
複数配置させたプリント基板が固定されている。帯状基
体の両端には発光ダイオード（６０３）に電力を供給す
るコネクターケーブル（６０５）が出してある。このよ
うな帯状基体を複数連結させ所望のサイン照明の形状に
配置させると共にコネクタをそれぞれ連結させ電力を供
給することでＬＥＤ照明装置として利用することができ
る。このようなＬＥＤ照明装置はネオン管を用いたサイ
ン照明にはない設計自由度や取り扱いが容易などの利点
がある。特に、ＬＥＤ照明装置は個別に複数個組み合わ
せて任意のサイン照明を構成できることから設計自由度
が高い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複数の
ＬＥＤ照明装置を組み合わせるために均一発光させるこ
とが難しいという問題がある。本発明はこのような問題
点を解決するために開発されたものである。本発明の重
要な目的の一つは、安価な発光ダイオードを利用して光
源の寿命を長く、且つ電気的及び機械的施工が容易で均
一発光可能なＬＥＤを用いたサイン照明となるＬＥＤ照
明装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は帯状基体（１０
２）と、帯状基体上に実質的に等間隔で配置させた発光
ダイオード（１０３）とを有するＬＥＤ照明装置であっ
て、帯状基体の両端部には、別の帯状基体と連結可動す
る連結部（１０１，１１１）とを有するＬＥＤ照明装置
である。これにより、設置性を飛躍的に向上させたＬＥ
Ｄ照明装置とすることができる。

【０００７】本発明の請求項２に記載のＬＥＤ照明装置
は、帯状基体上に配置された発光ダイオード間のピッチ
Ａ、連結されたＬＥＤ照明装置が一直線上に配置される
場合の連結された隣り合うＬＥＤ照明装置端部の発光ダ
イオードのピッチＢ、連結されたＬＥＤ照明装置が略垂
直に配置される場合の隣り合うＬＥＤ照明装置端部の発
光ダイオードのピッチＣがＡ＜Ｂ、Ａ＞Ｃの関係を満た
すＬＥＤ照明装置である。上述の構成とすることによ
り、以下の特徴を有する。即ち、ＬＥＤ照明装置はその
構成上任意の形状に形成させることが比較的容易である
ものの、各発光ダイオードの指向特性が強く、発光ダイ
オード間のピッチが均一発光に大きく作用する。そのた
め、単に一定の帯状ＬＥＤ照明装置を配置させただけで
は発光特性は一定とはならない場合がある。そのため、
連結したＬＥＤ照明装置間を平面的に非直線状に配置さ
せたときとは別に、ＬＥＤ照明装置間の発光ダイオード
を特定配置とさせることでより発光を均一させうること
ができるものある。

【０００８】本発明の請求項３に記載のＬＥＤ照明装置
はＬＥＤ照明装置内の発光ダイオードがそれぞれ直列接
続されていると共に定電流回路を内蔵してなるＬＥＤ照
明装置である。

【０００９】これによって、同一文字内における発光輝
度ばらつきを低減することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本
発明の一実施態様を例示するものであって本発明のＬＥ
Ｄ照明装置はこれのみに限定されるものでないことはい
うまでもない。

【００１１】図１乃至図５は本発明のＬＥＤ照明装置の
模式的一例を示す。図１は本発明のＬＥＤ照明装置の一
単位を示しており、砲弾型の発光ダイオード１０３がガ
ラスエポキシ基板１０４上に固定配置されている。ガラ
スエポキシ基板１０４の裏面には銅箔のパターンが形成
されており、銅箔を介して各発光ダイオードはフロー半
田等を利用して電気的に直列接続されている。銅箔には
各発光ダイオードに定電流が流れるように不示図のＬＥ
Ｄドライバーが接続されている。なお、この一単位のＬ
ＥＤ照明装置を複数接続させる場合はＬＥＤ照明から延
びた接続用のコネクターケーブル１０５で電気的に並列
に接続される。

【００１２】ＬＥＤ照明装置は凹状の筐体１０２となる
プラスチック成形品で構成されている。この凹部内に上
述の発光ダイオード１０３が配置されたガラスエポキシ
基板１０４をネジで固定させてある。筐体１０２自体は
帯状基体を構成しており、その端部に連結部１０１、１
１１を備えている。連結部の一方１１１に凸状の突起を
持たせておき、帯状基体の他端１０１にあたる連結部貫
通孔のあいた端部を備えている。ＬＥＤ照明装置の一方
の凸状突起と、別のＬＥＤ照明装置の貫通孔とを勘合さ
せることで連結可動可能な構造とさせてある。また、Ｌ
ＥＤ照明装置の端部は発光観測面側から見て端部が切り
かかれた形状であり、連結部１０１、１１１を中心にＬ
ＥＤ照明装置を回転させることができる。ＬＥＤ照明装
置の帯状基体上に配置された発光ダイオード１０３は約
２０ｍｍのピッチ間隔Ａで配置されている。

【００１３】次に、ＬＥＤ照明装置を直線状に連結させ
た図を図３（Ａ）に示し連結部を中心に垂直に稼動させ
た場合を図３（Ｂ）に示す。図３（Ａ）における一直線
上に配置される場合の連結された隣り合うＬＥＤ照明装
置端部の発光ダイオードのピッチＢは２４ｍｍであり、
連結されたＬＥＤ照明装置連結されたＬＥＤ照明装置が
略垂直に配置される場合の隣り合うＬＥＤ照明装置端部
の発光ダイオードのピッチＣは１７ｍｍとしてある。

【００１４】このような図４のごとき、ＬＥＤ照明装置
１００を全て複数連結、或いは部分的に連結させて一の
図形たとえば、アルファベットのＩの文字を形成する。
各ＬＥＤ照明装置は連結部１０１で機械的に連結可動可
能にされている。建物の側壁にアルファベットのＩの文
字にかたどった函状の筐体４０１を形成させる。このよ
うな筐体は建物の側壁に形成させるため軽量、且つ堅牢
であることが好ましい。また、内部に配置されるＬＥＤ
照明装置が固定可能なものであり、屋外で使用される場
合ＬＥＤ照明装置自体に防水性がなければ、筐体自体に
防水性を持たす必要がある。ＬＥＤ照明装置のＬＥＤか
らの発光のより均一性を持たせるためには、筐体の表面
に透光性且つ拡散性を持ったフィルターを被せることが
好ましい。このような筐体に用いられる具体的材料とし
てはステンレス板や表面をメッキさせた金属板、さらに
はプラッスチックを利用することができる。これらの材
料を加工して比較的簡単に筐体を構成させることができ
る。筐体内部はＬＥＤ表示装置からの光を有効に利用す
るために、内面を光反射性のよい状態とさせることが好
ましい。反射性を向上させるために筐体の内面に反射層
を形成させることができる。ステンレスは表面を金属メ
ッキを行なうことなく反射層として利用することができ
る。同様に金属メッキした反射層としては鉄板、銅板、
黄銅板等の表面にクロームメッキしたものが好適に用い
られる。

【００１５】このような筐体内に本発明のＬＥＤ照明装
置を固定させる。本発明のＬＥＤ照明装置には互いに連
結駆動可能な連結部を持っているため、予め筐体の内部
に配置可能な数のＬＥＤ照明装置を連結させておく。連
結されたＬＥＤ照明装置を筐体内にネジや接着剤などで
固定させる。固定された各ＬＥＤ照明装置のコネクタを
電気的に接続させる。最後に、所望に応じて色つきの透
光性カラーパネルを筐体の上部に配固定させることで所
望の文字形状のサイン照明を構成させることができる。

【００１６】なお、分かりやすくさせるために上述の例
では筐体内にＬＥＤ照明装置を配置させたもので示した
が、箱形状の筐体だけでなく、単に表示させたい文字や
図形の形状に抜いた板の上にＬＥＤ照明装置を連結固定
させたものとしてもよい。この場合、構成がより簡単に
なり設置やメンテナンスが容易になる。他方、屋外に設
置させる場合はＬＥＤ照明装置が直接野外に晒されるこ
とから発光ダイオードのリード電極部分や回路などをシ
リコーン樹脂などで被覆すると共に電気的接続を防水コ
ネクタを利用して接続させる必要がある。ＬＥＤ照明装
置には図５に示す如き、発光ダイオードが直列に接続さ
れると共に定電流回路が接続されている。以下、本発明
の具体体的構成についてより詳述する。 （帯状基体に設けられた連結部１０１、１１１）本発明
のＬＥＤ照明装置１００の帯状基体１０２に設けられた
連結部１０１、１１１は、ＬＥＤ照明装置を連結すると
共にＬＥＤ照明装置同士の配置角度を変えうることがで
きるものである。このような機械的に連結可動できる構
成としてあるので、ＬＥＤ照明装置自体を自由に配置さ
せることができる。例えば、一方の端部に両端部が凸状
の突起を持たせておき、他方を貫通孔のあいた板を設け
る。ＬＥＤ照明装置の一方の凸状突起と、別のＬＥＤ照
明装置の貫通孔とを勘合させることで連結させることが
できる。ＬＥＤ照明装置の端部が細くなる形状としてお
けば、連結部を中心にＬＥＤ照明装置を回転させること
ができる。

【００１７】ＬＥＤ照明装置の設置は壁面で行なう場合
もあり固定及び電気的接続を比較的簡単に行なうことが
できる。また、ＬＥＤ照明装置が連結部を持つことでＬ
ＥＤ照明装置自体を複数設置させる場合においても発光
ダイオードの配置を一定の間隔とさせることができる。
そのため、指向性のある発光ダイオードにおいても、ば
らつきなく配置でき設置の利便性が格段に向上できる。

【００１８】また、ＬＥＤ照明装置に配置された発光ダ
イオード間のピッチＡ、連結されたＬＥＤ照明装置が一
直線上に配置される場合の連結された隣り合うＬＥＤ照
明装置端部の発光ダイオードのピッチＢ、連結されたＬ
ＥＤ照明装置が略垂直に配置される場合の隣り合うＬＥ
Ｄ照明装置端部の発光ダイオードのピッチＣがＡ＜Ｂ、
Ａ＞Ｃの関係を満たすときは、連結されたＬＥＤ照明装
置同士を如何様の角度に変更したとしても内部に配置さ
れた発光ダイオードのピッチＡとのピッチＢ及びＣとの
差異を極力小さくすることができるため指向性の高い発
光ダイオードを用いたとしても発光むらを低減すること
ができる。 （帯状基体１０２）本発明の帯状基体１０２とは発光ダ
イオード１０３を配置可能なものであり、帯状基体同士
で連結可能な連結部を有するものである。帯状基体は連
結部を一体的に形成させてもよいし、別途形成後に組み
合わせてよい。帯状基体は必ず直線状である必要はなく
曲線を描いていてもよい。同様に、長さの異なる帯状基
体を利用してもよい。帯状基体の材質としては金属や合
金で構成することもできるし、樹脂成形品で構成するこ
ともできる。また、帯状基体は発光ダイオードからの光
を有効に利用するため断面を凹状に形成させてもよい
し、単なる平板とすることもできる。単なる平板の場合
は、発光ダイオードを実装させる銅が貼り付けられたガ
ラスエポキシなどのプリント基板を利用することもでき
る。また、発光ダイオードの光を有効に利用するために
は発光ダイオードからの光が照射される表面には、光反
射性の高い、金、銀、銅やアルミニウムなどの金属や合
金の蒸着、これらの金属板の貼り付け、さらには、酸化
ケイ素、チタン酸バリウムなどの反射性の高い物質が含
有された塗料の塗布などを施すことが好ましい。

【００１９】ＬＥＤ照明装置の連結を同じ種類の連結だ
けでなく、異なる長さのＬＥＤ照明装置や異なる発光色
が発光可能な発光ダイオードが配置されたＬＥＤ照明装
置、異なる形状を有するＬＥＤ照明装置それぞれ組み合
わせて連結させることもできる。これにより設置の自由
度を飛躍的に向上させることもできる。なお、帯状基体
と発光ダイオードが配置される基板とを一体として形成
させてもよい。 （発光ダイオード１０３）本発明において発光ダイオー
ド１０３は、砲弾型の発光ダイオード、ＳＭＤ（Surfac
e Mount Device）型の発光ダイオード、さらにはＬＥＤ
チップそのまま利用することもできる。このような発光
ダイオードとして紫外域から黄色を高輝度にそれぞれ発
光可能なものとして発光層に窒化物半導体（Ｉｎ_ｘＧａ
_ｙＡｌ_{1-x- y}Ｎ、但し、０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、０≦
Ｘ＋Ｙ≦１）を用いたものが好適に用いられる。同様
に、黄色から赤色を高輝度に発光可能なものとしてＡｌ
ＧａＩｎＰを用いたものが好適に挙げられるが、ＬＥＤ
チップからの発光スペクトルを吸収して他の発光色が発
光可能な蛍光物質を備えた発光ダイオードとすることも
できる。ＬＥＤチップを発光層がＩｎＧａＮで青色光が
発光可能とし、蛍光体をＹＡＧ：Ｃｅとすると白色が発
光可能な発光ダイオードとすることもできる。

【００２０】ＬＥＤ照明装置内の発光ダイオードは１種
類の発光色のみを配置させてもよいし、ＲＧＢ（赤色、
緑色、青色）が発光可能な発光ダイオードをそれぞれ配
置させてもよい。ＲＧＢや補色となる発光ダイオードを
組み合わせる場合は、砲弾型の発光ダイオードの１つの
中にＲＧＢや補色（例えば、青緑色と赤色）がそれぞれ
発光可能なＬＥＤチップを複数配置させて構成すること
ができる。同様に、異なる発光色を発光する発光ダイオ
ードをそれぞれ等間隔ごとに配置させてＬＥＤ照明装置
を構成させてもよい。ＬＥＤ照明装置内の各発光ダイオ
ードは直列及び／又は並列に電気的に接続させることが
できる。各発光ダイオードを外部からの点灯情報に基づ
いて駆動させる駆動回路を備えることもできる。駆動回
路からの情報にもとづき各発光ダイオードを独立に駆動
させれば多色発光可能なＬＥＤ照明装置として多彩にラ
イトアップさせることもできる。なお、ＬＥＤ照明装置
内には発光ダイオードの電流を安定させるために定電流
回路を内蔵させることもできる。

【００２１】

【発明の効果】本発明のＬＥＤ照明装置はＬＥＤ自体の
特性を利用し長寿命、低消費電力、メンテナンスの簡易
性な看板文字などとして利用できることに加えて、その
設置時に発光ばらつきをなくし、作業性の優れたＬＥＤ
照明装置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のＬＥＤ照明装置の模式的平面図を示
す。

【図２】 図１のＬＥＤ照明装置の模式的ＸＸ断面図を
示す。

【図３】 本発明のＬＥＤ照明装置を連結させて実装さ
せた例を示し、ＬＥＤ照明装置を直線状に連結させた図
は図３（Ａ）であり、連結部を中心に垂直に稼動させた
場合を図３（Ｂ）に示す。

【図４】 図４は複数のＬＥＤ照明装置を連結させた模
式的正面図である。

【図５】 本発明のＬＥＤ照明装置における回路図を示
す。

【図６】 本発明と比較のために示すＬＥＤ照明装置の
一例である。

【符号の説明】

１００…ＬＥＤ照明装置 １０１、１１１…連結部 １０２…帯状基体 １０３…発光ダイオード １０４…発光ダイオードや定電流駆動回路と電気的に接
続されるプリント基板 １０５…コネクターケーブル ４０１…筐体 ６０２…帯状基体 ６０３…発光ダイオード ６０５…コネクターケーブル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯状基体（１０２）と、該帯状基体上に
   実質的に等間隔で配置させた発光ダイオード（１０３）
   とを有するＬＥＤ照明装置であって、 前記帯状基体の両端部には、別の帯状基体と連結可動す
   る連結部（１０１、１１１）とを有するＬＥＤ照明装
   置。
2. 【請求項２】 前記帯状基体上に配置された発光ダイオ
   ード間のピッチＡ、連結されたＬＥＤ照明装置が一直線
   上に配置される場合の連結された隣り合うＬＥＤ照明装
   置端部の発光ダイオードのピッチＢ、連結されたＬＥＤ
   照明装置が略垂直に配置される場合の隣り合うＬＥＤ照
   明装置端部の発光ダイオードのピッチＣが以下の関係を
   満たす請求項１記載のＬＥＤ照明装置。 Ａ＜Ｂ、Ａ＞Ｃ
3. 【請求項３】 前記ＬＥＤ照明装置内の発光ダイオード
   はそれぞれ直列接続されていると共に定電流回路を内蔵
   してなる請求項１乃至請求項２記載のＬＥＤ照明装置。