JP5917910B2 - 導光板とソーラーパネルとを有する照明装置 - Google Patents

Description

この発明は導光板とソーラーパネルとを有する照明装置に関する。

導光板とソーラーパネルとが一体化された構成が、たとえば、特開２０１１−１８４５９号公報（以下、「特許文献１」という）や、特開２０１０−２８５７７０号公報（以下、「特許文献２」という）に開示されている。

特許文献１によれば、導光板の中にソーラーパネルが組み込まれている。

特許文献２によれば、ソーラーパネルが上側に設けられた光透過性板と下側に設けられた導光板との間に設けられている。

特開２０１１−１８４５９号公報 特開２０１０−２８５７７０号公報

従来の導光板付ソーラーパネルは上記のように構成されていた。導光板とソーラーパネルとは一体化されて、昼間に上部から光がソーラーパネルに入射するように構成されていたが、導光板とソーラーパネルとは一体化されていたため、例えば、ソーラーパネルのみが故障したときでも、一体として取り替える必要があった。

また、夜間においては、照明装置としての利用しか考慮されていなかった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、導光板とソーラーパネルとが個別に故障しても、個別に交換することができる導光板とソーラーパネルを有する照明装置を提供することを目的とする。

この発明に係る、導光板とソーラーパネルとを有する照明装置は、導光板とソーラーパネルとを間隔を有して支持するフレームを含み、導光板とソーラーパネルとは個別に着脱自在にフレームに取付けられる。

導光板はソーラーパネルの上部に位置するようにフレームに取付けられてもよいし、導光板はソーラーパネルの下部に位置するようにフレームに取付けられてもよい。

好ましくは、導光板は、対向する一対の面と前記対向する一対の面を接続する端面とを有する透明材料で形成され、導光板のいずれか一方の面のみ設けられ、特殊インクを用いて形成された光を拡散させるためのドット状のシルク印刷パターンと、導光板の端面に対向する位置に設けられた光源とを含み、シルク印刷パターンが設けられた導光板の一方面は、その上に他の部材を設けることなく、そのまま導光板の一方面側において発光面として作用する。

シルク印刷パターンは導光板の一部のみに設けられてもよい。

導光板は曲面を有してもよい。

この発明においては、導光板とソーラーパネルとは個別に着脱自在にフレームに取付けられるため、導光板とソーラーパネルとが個別に故障しても、個別に交換することができる導光板付ソーラーパネルを提供できる。

この発明の一実施の形態に係る照明装置を示す図である。 図１においてＩＩ−ＩＩで示す部分の断面図である。 照明装置に使用される導光板を示す図である。 他の実施の形態に係る照明装置に使用される導光板を示す図である。 さらに他の実施の形態に係る照明装置に使用される導光板を示す図である。 さらに他の実施の形態に係る照明装置に使用される導光板を示す図である。

以下、この発明の一実施の形態を、図面を参照して説明する。図１および図２はこの発明の一実施の形態に係る導光板とソーラーパネルを有する照明装置４０を示す図である。図１（Ａ）は導光板付ソーラーパネルを有する照明装置４０の平面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）において矢印ＩＢ−ＩＢで示す断面図である。また、図２は図１（Ａ）において矢印ＩＩ−ＩＩで示す断面図である。

図１および図２を参照して、照明装置４０は、外側から順に間隔をあけて配置された導光板１１とソーラーパネル２０とを含み、これらが照明装置１０全体を支持する横長の矩形状のフレーム３０に取付けられて、一体化されている。

フレーム３０は、上下、左右にそれぞれ一対設けられたものが相互に接続されている。図１（Ｂ）や図２に示すように、上下、左右に設けられたそれぞれのフレームは、フレーム上端部が逆Ｕ字状の断面を有する上端部３３ａ〜３３ｄと、Ｕ字状の上端部３３ａ〜３３ｄの内側の辺が下方向に延在してＬ字状の断面を有する下部３１ａ〜３１ｄとを有する。上端部３３ａ〜３３ｄの下部３１ａ〜３１ｄとの接続部にはフレーム３０の内側に延在する導光板支持部３４ａ〜３４ｄが設けられ、この導光板支持部３４ａ〜３４ｄの下部には、間隔を開けてフレーム３０の内側に延在する突起部３５ａ〜３５ｄが設けられる。突起部３５ａ〜３５ｄと、下部３１ａ〜３１ｄのＬ字状に横方向に延在するフレーム３６ａ〜３６ｄとの間に、ソーラーパネル２０を保持するための断面がＵ字状のソーラーパネル保持フレーム３２ａ〜３２ｄが設けられる。なお、ソーラーパネル保持フレーム３２ａ〜３２ｄは、フレーム３６ａ〜３６ｄにねじ３８で着脱自在に取り付けられている。

導光板１１は導光板支持部３４ａ〜３４ｄによって支持される。導光板１１は縦方向の一方端部にＬＥＤ光源１３を有し、他方端部にはライナー１４ａが設けられている。なお、横方向の両端部にもライナー１４ｂ，１４ｃが設けられている。導光板１１は押縁３７ａ〜３７ｄで上から押さえるように固定されおり、押縁３７ａ〜３７ｄはフレームの上端部３３ａにねじで固定されている。したがって、導光板１１も着脱自在に取り付けられている。

なお、導光板の電源としては通常の家庭用電源（１００Ｖ／２００Ｖ）が使用可能であれるが、蓄電池を用いてもよい。

この場合、蓄電池は、フレーム３６ａ〜３６ｄに設けるのが好ましい。また、蓄電池としては、鉛蓄電池やリチウム蓄電池が好ましい。

次に、照明装置１０に使用される導光板１１について説明する。図３（Ａ）は導光板１１の断面図（図３（Ｂ）において矢印ＩＩＩＡ−ＩＩＩＡで示す図）であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）において矢印ＩＩＩＢ−ＩＩＩＢで示す矢視図である。

図３を参照して、導光板１１は、一方面１２ａと対向する他方面１２ｂとを有する矩形のガラスまたはアクリル板のような透過性を有する材料で形成された導光板１１と、導光板１１の一方面１２ａ側に設けられた特殊インクで印刷されたドットパターン（ドット状のシルク印刷パターン）１５ａ・・・１５ｄと、導光板１１の一方面及び対向する他方面とを接続する端面に導光板１１に対向した位置に設けられたＬＥＤ光源１３とを含む。

ここで、ドットパターン１５はそこに入射した光を外部へ散乱させるために設けられている。すなわち、ＬＥＤ光源１３から導光板１１に照射された光は導光板１１の一方面および他方面で反射されて図中矢印に示す方向に光を伝播する。このとき、ドットパターン１５に入射した光はその点で外部へ散乱される（図中点線ａで示す）。したがって、このドットパターン１５の設けられた位置から光が外部に放射される。また、ドットパターン１５に入射した光の一部は図中点線ｂで示すように、他方面１２ｂから外部へ照射される。

なお、導光板１１がＬＥＤ光源１３から離れた位置まで延在するときは、このドットパターン１５を設ける間隔ｄ１、ｄ２，…はｄ１＜ｄ２＜ｄ３＜…となるように配置される。このようにドットパターン１３を設けることにより、ＬＥＤ光源１３から離れた位置まで、導光板１１の両面において均一な光量での照射が可能になる。

また、ここでは、ドットパターン１５を一方面１２ａ側にのみ設けたが、他方面１２ｂ側にも設けてもよい。そうすれば、両面での光の照射量が増加するため、より明るい照明装置１０が提供できる。

なお、ＬＥＤ光源１３は、光源１３の長手方向（図１（Ｂ）において上下方向）に複数のＬＥＤが設けられている。

また、ここでは、ＬＥＤ光源１３は導光板１１の１つの端面に対向した位置に設けたが、これに限らず、複数の端面に対向した位置に設けてもよい。

この実施の形態に係る照明装置１０は、ソーラーパネル２０の上に透明の導光板１１を設けたため、ソーラーパネル２０には外部からの光が十分供給され、十分な発電が可能になる。一方、導光板１１から漏れた光もソーラーパネル２０で受けることができるため、光の有効利用が可能である。

なお、導光板１１としてガラスを使用する場合は、不純物が少なく、透過性に優れ、且つ透明度の高い、白ガラスを使用するのが好ましい。

次に、この発明の他の実施の形態について説明する。図４はこの発明の他の実施の形態に係る照明装置１０ａを示す図である。図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、先の実施の形態における図３（Ａ）および図３（Ｂ）に対応する。

図４（Ａ），（Ｂ）を参照して、この実施の形態においては、図３の実施の形態とドットパターン１５が設けられる照明領域１６が異なる点が異なる。すなわち、先の実施の形態においては、導光板１１の全体が照明領域であったが、この実施の形態においては、導光板１１の中央部のみに照明領域１６が設けられ、照明領域１６を囲んで透明領域１７が設けられている。それ以外の点については先の実施の形態と同様であるので、図３に対応する部分に図３と同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。

照明装置１０ａをこのような構成とすることにより、導光板１１の全体を照明装置とすることなく、ドットパターンを設けた照明領域１４のみを照明可能な領域とし、それ以外の部分を透明な領域として残すことが可能になる。なお、照明領域１６は導光板１１の中央部に限らず、その任意の一部に設けてもよい。

また、照明領域１６の形状を特定の文字や特定の形状とすることによって、導光板１１自体を広告装置としても利用可能である。図５はこの場合の構成を示す図であり、図４（Ｂ）に対応する。図５を参照して、この実施の形態においては、照明領域１６に特定の広告文字（ＡＢＣ）１８を表示している。

なお、この広告文字１８を含む広告表示は、この広告自体を発光させてもよいし、この所望の部分のみを発光させてもよいし、ドットパターンを用いて広告を作成しても良いし、照明領域１６の上に所望の広告表示を設けてもよい。

次に、この発明のさらに他の実施の形態について説明する。図６はさらに他の実施の形態に係る導光板を示す図であり、先の実施の形態における図４（Ａ）に対応する。図６に示すように、この実施の形態においては、導光板１９においては、導光板１９は曲面を有している。導光板１９が曲面を有しているため、照明領域１４も曲面を有している。

照明装置１０ｃをこのような形状とすることによって、曲面を有する、広告装置として利用可能な照明装置を提供できる。

なお、上記実施の形態においては、光源としてＬＥＤを用いた場合について説明したが、これに限らず、蛍光灯や、冷陰極線管等を光源として用いてもよい。

また、上記した照明装置を複数連続して設け、大型の照明装着としたり、所望の広告を表示した照明装着としてもよい。

上記実施の形態においては、導光板を上に設け、その下にソーラーパネルを設ける場合について説明したが、これに限らず、この配置を逆にしてもよい。

すなわち、ソーラーパネルとして、複数のスリットを設けた、いわゆるシースルータイプのソーラーパネルを使用し、その下部に導光板を用いた照明装置とする。

具体的には、このような照明装置を駐輪場の屋根に設ける。そうすれば、日中はソーラーパネルを用いて太陽光で発電してそれを蓄電池に充電するか、または、外部に売電し、夜間はその電力を用いて導光板を駆動し、駐輪場の照明に用いる。このとき、導光板からの光はソーラーパネルによって発電にも利用される。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この発明によれば、照明装置が導光板とソーラーパネルとが一体化されて構成され、照明時の光も回収できるため、照明装置として有利に使用される。

１１ 導光板、１２ａ 一方面、１２ｂ 他方面、１３ ＬＥＤ光源、１５ ドットパターン、２０ ソーラーパネル、３０ フレーム。

Claims (4)

1. 導光板とソーラーパネルとを有する照明装置であって、
   前記導光板と前記ソーラーパネルとを間隔を有して支持するフレームを含み、
   前記導光板と前記ソーラーパネルとは個別に着脱自在に前記フレームに取付けられ、
   前記フレームは、上端部が逆Ｕ字状の断面を有する上端部と、前記上端部の内側の辺が下方向に延在してＬ字状の断面を有する下部とを有し、
   前記上端部の前記下部との接続部に、前記導光板を支持する支持部が設けられ、
   前記導光板の支持部の下部に、前記ソーラーパネルを保持するための保持部が設けられる、照明装置。
2. 前記導光板は、対向する一対の面と前記対向する一対の面を接続する端面とを有する透明材料で形成され、
   前記導光板のいずれか一方の面のみ設けられ、特殊インクを用いて形成された光を拡散させるためのドット状のシルク印刷パターンと、
   前記導光板の端面に対向する位置に設けられた光源とを含み、
   前記シルク印刷パターンが設けられた導光板の一方面は、その上に他の部材を設けることなく、そのまま導光板の一方面側において発光面として作用する、請求項１に記載の照明装置。
3. 前記シルク印刷パターンは前記導光板の一部のみに設けられる、請求項２に記載の照明装置。
4. 前記導光板は曲面を有する、請求項１〜３のいずれかに記載の照明装置。

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