JP2000221327A - Optical pipe using plastic sheet - Google Patents

Optical pipe using plastic sheet

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JP2000221327A
JP2000221327A JP2000017164A JP2000017164A JP2000221327A JP 2000221327 A JP2000221327 A JP 2000221327A JP 2000017164 A JP2000017164 A JP 2000017164A JP 2000017164 A JP2000017164 A JP 2000017164A JP 2000221327 A JP2000221327 A JP 2000221327A
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Japan
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light
light pipe
pipe
conduit
tube
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Application number
JP2000017164A
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Japanese (ja)
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A Kirkpatrick Douglas
エイ. カークパトリック ダグラス
A Dubinovski Michael
エイ. ドゥビノフスキー ミカイル
H Kwon Vincent
エイチ. クウォン ビンセント
Sowers Frank
ソワーズ フランク
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Fusion Lighting Inc
Original Assignee
Fusion Lighting Inc
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    • G02B6/02Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/032Optical fibres with cladding with or without a coating with non solid core or cladding
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    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the optical pipe which has a simple structure and can efficiently distribute light to large area. SOLUTION: The optical pipe 4 has a waveguide 6 which receives Light at its one end and distributes the light along its length. The waveguide 6 has a combination of a mirror reflecting surface and a diffuse reflecting surface which are so arranged that part of the light is passed along the optical pipe mainly by mirror reflection and the rest is emitted out of the optical pipe 4 mainly by diffuse reflection. Those reflecting surfaces are substantially in parallel to the length axis of the optical pipe. More than one waveguide can be used to control light distribution characteristics of the optical pipe. Those waveguides can be formed of inexpensive plastic sheet substances.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は光源からの光を分布
させるために使用される光パイプに関するものである。
更に詳細には、本発明は、プラスチックシート物質から
構成した費用効果的で効率的な光パイプに関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light pipe used for distributing light from a light source.
More particularly, the present invention relates to a cost-effective and efficient light pipe constructed from plastic sheet material.

【0002】[0002]

【従来の技術】光パイプは、光源からの光を広い面積に
わたって分布させる全内反射(TIR)を与える空気と
表面との界面を具備する光学的物質から典型的に構成さ
れる導管である。このような光パイプの一例は、発明者
がLorne A. Whiteheadである「八面
上の表面を具備するプリズム光ガイド(Prism L
ight Guide having Surface
s which arein Octature)」と
いう名称の米国特許第4,260,220号に記載され
ている。ミネソタ・マイニング・アンド・マニファクチ
ャリング・カンパニィ(3M)は光パイプを構成するの
に有用なオプチカルライティングフィルム(OLF)と
呼ばれる市販されている光学的材料を生産している。O
LFの一例は米国特許第4,906,070号に記載さ
れている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Light pipes are conduits typically composed of an optical material having an air-surface interface that provides total internal reflection (TIR) that distributes light from a light source over a large area. One example of such a light pipe is described in Lone A. Whitehead, “Prism Light Guide with Surfaces on Eight Faces (Prism L
right Guide Having Surface
No. 4,260,220, entitled "Which arein Octature". Minnesota Mining and Manufacturing Company (3M) produces a commercially available optical material called an optical lighting film (OLF) useful for constructing light pipes. O
One example of LF is described in U.S. Pat. No. 4,906,070.

【0003】従来の光パイプにおける1つの問題は、光
学的材料が微小複製型プリズム、穿孔銀被覆プラスチッ
ク、又は透明な表面上の複合誘電体コーティングから構
成されていることである。これらのアプローチは比較的
複雑で且つコスト高である。従来の光パイプにおける別
の問題は、上述した材料のうちの幾つかは光源から照明
されるべき環境内へ光を分布させる点で比較的効率が悪
いということである。例えば、TIRを与える光学的材
料は光を該材料内に閉じ込めるように設計される。トラ
ップされた光は外に出る前に多数の内反射を経験する。
各内反射は多少の光の損失を発生し且つその累積的な効
果はかなりなものとなる場合がある。光分布一様性もプ
リズム状フィルムに対して問題となる場合がある。光を
分布させるためにこのような材料を使用するために、光
が逃げることを可能とするために材料内に不規則性を導
入させる。光のリークを制御することは困難であり且つ
広い面積にわたって分布させた光の光出力は著しく変化
する。
One problem with conventional light pipes is that the optical material is comprised of microreplicated prisms, perforated silver-coated plastic, or a composite dielectric coating on a transparent surface. These approaches are relatively complex and costly. Another problem with conventional light pipes is that some of the materials described above are relatively inefficient in distributing light from the light source into the environment to be illuminated. For example, optical materials that provide TIR are designed to confine light within the material. Trapped light undergoes multiple internal reflections before exiting.
Each internal reflection causes some loss of light and its cumulative effect can be significant. Light distribution uniformity can also be a problem for prismatic films. Using such a material to distribute light introduces irregularities into the material to allow light to escape. It is difficult to control light leakage and the light output of light distributed over a large area varies significantly.

【0004】欧州特許公開第0889285号は、光を
分布させるためにプリズム状のフィルム又はTIRを使
用することのない光分布管を記載している。その代わり
に、該光管はその内部において幾何学的に複雑な三次元
の光再指向構造を使用しており、該再指向構成体に入射
する光の殆どが光ビームと再指向構成体との間の交差点
において該管から外に出るような構成とされている。4
度未満のビーム広がり半角を有する光源が最も好適であ
る。
[0004] EP-A-0 889 285 describes a light distribution tube which does not use a prismatic film or TIR to distribute the light. Instead, the light tube uses a geometrically complex three-dimensional light redirecting structure inside it, and most of the light incident on the redirecting structure is a light beam and a redirecting structure. At the intersection between the two. 4
Light sources having a beam divergence half angle less than degrees are most preferred.

【0005】イタリーのフビネ(Fubine)にある
スペースキャノンイルミネーション、インコーポレイテ
ッドによって製造されているライトホース(LITE
HOSE)と呼ばれる製品も公知である。このライトホ
ースは、1998年の秋に欧州によって公用され且つ1
999年の春に米国において公用されたものである。こ
のライトホースは3度の光ビームを有する光源に関連し
て使用される押出成形された乳白色のアクリル管から構
成されている。その管は100乃至500mmの寸法範
囲であり壁厚さは3乃至8mmの範囲である。該管を介
して長い投光を与えるために幅狭の光ビームが使用され
る。このライトホースの主要な適用例は、例えば劇的な
効果のために建造物の輪郭描写等の劇場照明用である。
[0005] A light hose (LITE) manufactured by Space Cannon Illumination, Inc., Fuvine, Italy.
A product called HOSE) is also known. This light hose was officially used by Europe in the fall of 1998 and
It was officially used in the United States in the spring of 999. The light hose consists of an extruded milky acrylic tube used in connection with a light source having a three degree light beam. The tubes range in size from 100 to 500 mm and the wall thickness ranges from 3 to 8 mm. A narrow light beam is used to provide a long light projection through the tube. The primary application of this light hose is for theater lighting, for example for building contouring for dramatic effects.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の点に
鑑みなされたものであって、上述した如き従来技術の欠
点を解消し、大きな面積にわたって効率的に光を分布さ
せる簡単な構造を有する光パイプを提供することを目的
とする。本発明の別の目的とするところは、光の分布に
おける一様性が高い光パイプを提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and solves the above-mentioned drawbacks of the prior art and provides a simple structure for efficiently distributing light over a large area. It is an object to provide a light pipe having the same. It is another object of the present invention to provide a light pipe with high uniformity in light distribution.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の一側面によれ
ば、光パイプは一端において光を受光し且つその長さに
沿って光を分布させる構成を有する導管を有している。
該導管は、主に鏡面反射即ち正反射で光パイプに沿って
光の一部を通過させ且つ主に拡散反射即ち乱反射で光パ
イプから光の一部を射出させるために配設されている鏡
面反射表面及び拡散反射表面の組合せを使用している。
これらの反射表面は光パイプの長手軸に対して実質的に
平行である。例えば、該導管は、全反射を与える内部表
面を具備する透明なプラスチック管及び該管の長さに沿
って配設されており且つ該管の周辺部の一部を被覆して
いる不透明な物質を有することが可能であり、該不透明
な物質は拡散反射を与える。該不透明物質は該管の内部
表面上に配設することが可能であり且つ光の小さなビー
ム角度に対する鏡面反射と光の大きなビーム角度に対す
る拡散反射の組合せを提供することが可能である。一
方、該不透明物質は該管の外部表面上に配設することが
可能であり、且つ該管物質及び該不透明物質は、一緒に
なって、光の小さなビーム角度に対する鏡面反射と光の
大きなビーム角度に対する拡散反射の組合せを提供す
る。例えば、該導管は押出成形したプラスチックから構
成するか又は管を形成すべく成形したプラスチックシー
ト物質から構成することが可能である。
According to one aspect of the present invention, a light pipe has a conduit configured to receive light at one end and distribute the light along its length.
The conduit is arranged to pass a portion of the light along the light pipe primarily with specular or specular reflection and to emit a portion of the light from the light pipe primarily with diffuse or diffuse reflection. A combination of reflective and diffuse reflective surfaces is used.
These reflecting surfaces are substantially parallel to the longitudinal axis of the light pipe. For example, the conduit is a transparent plastic tube having an internal surface that provides total internal reflection and an opaque material disposed along the length of the tube and covering a portion of the periphery of the tube. And the opaque material provides diffuse reflection. The opaque material can be disposed on the interior surface of the tube and can provide a combination of specular reflection for small beam angles of light and diffuse reflection for large beam angles of light. On the other hand, the opaque material can be disposed on the outer surface of the tube, and the tube material and the opaque material together form a specular reflection for a small beam angle of light and a large beam of light. Provides a combination of diffuse reflection to angle. For example, the conduit can be composed of extruded plastic or plastic sheet material molded to form a tube.

【0008】本発明の別の側面によれば、光パイプは一
端において光を受光し且つ光パイプの長さに沿って光を
分布させる構成とされている複数個の導管を有してい
る。これらの導管は、夫々のギャップだけ互いにオフセ
ットされており且つ主に鏡面反射で光パイプに沿って光
の一部を通過させ且つ主に拡散反射で光パイプから外部
へ光の一部を射出させるべく配設されている鏡面反射表
面及び拡散反射表面の組合せを提供している。幾つかの
例においては、これらの導管の数は光パイプの長さに沿
って変化する。その他の例においては、これらの導管の
うちの少なくとも1つの長さはこれらの導管のうちの別
のものの長さと異なっている。上述したように、これら
の導管の各々は押出成形したプラスチックから構成する
か又は管を形成すべく成形したプラスチックシート物質
から構成することが可能である。殆どの例において、最
も外側の導管を除いてこれらの導管の各々は、その内部
表面及び外部表面の両方において光沢仕上げを有する透
明なプラスチックを有している。幾つかの例において
は、最も外側の導管は、その内部表面上に光沢仕上げを
有しており且つその外部表面上に拡散仕上げを有してい
る透明なプラスチックを有している。本光パイプは、更
に、最も外側の導管の長さに沿って配設されており且つ
該最も外側の導管の周辺部の一部を被覆している不透明
物質を有することが可能である。該不透明物質は最も外
側の導管の内部表面上に配設することが可能であり且つ
光の小さなビーム角度に対する鏡面反射と光の大きなビ
ーム角度に対する拡散反射の組合せを提供することが可
能である。一方、該不透明物質は最も外側の導管の外部
表面上に配設することが可能であり、且つ該導管物質及
び該不透明物質は、一緒になって、光の小さなビーム角
度に対する鏡面反射と光の大きなビーム角度に対する拡
散反射の組合せを提供する。
In accordance with another aspect of the present invention, a light pipe has a plurality of conduits configured to receive light at one end and distribute the light along the length of the light pipe. These conduits are offset from each other by their respective gaps and allow a portion of the light to pass along the light pipe primarily with specular reflection and emit a portion of the light out of the light pipe primarily with diffuse reflection. And a combination of specular and diffuse reflecting surfaces arranged to provide the same. In some instances, the number of these conduits varies along the length of the light pipe. In other examples, the length of at least one of the conduits is different from the length of another of the conduits. As mentioned above, each of these conduits can be composed of extruded plastic or plastic sheet material molded to form a tube. In most cases, except for the outermost conduit, each of these conduits has a clear plastic with a glossy finish on both its inner and outer surfaces. In some examples, the outermost conduit has a clear plastic that has a glossy finish on its interior surface and a diffuse finish on its exterior surface. The light pipe may further comprise an opaque material disposed along the length of the outermost conduit and covering a portion of the periphery of the outermost conduit. The opaque material can be disposed on the inner surface of the outermost conduit and can provide a combination of specular reflection for small beam angles of light and diffuse reflection for large beam angles of light. On the other hand, the opaque material can be disposed on the outer surface of the outermost conduit, and the conduit material and the opaque material together form a specular reflection and a light reflection for a small beam angle of light. Provides a combination of diffuse reflection for large beam angles.

【0009】本発明の更に別の側面によれば、光分布シ
ステムが30度未満の全ビーム角度を持った光ビームを
供給する光源、及び一端において該光源からの光ビーム
を受取り且つその長さに沿って光を分布させる光パイプ
を有しており、該光パイプは主に鏡面反射で光パイプに
沿って光の一部を通過させ且つ主に拡散反射で光パイプ
外部へ光の一部を射出させるべく配設されている鏡面反
射表面と拡散反射表面との組合せを有している。好適に
は、該光源は20度未満の全ビーム角度を持った光ビー
ムを供給する。例えば、該光源は太陽光とすることが可
能である。本光分布システムは、更に、該光源に対して
末端側の光パイプの端部を被覆する端部キャップを有す
ることが可能であり、該端部キャップは光パイプを介し
て戻すように光を再指向させるべく位置され且つ形状と
されている反射表面を具備している。幾つかの例におい
ては、本光パイプは第一及び第二の実質的に同心円状の
導管を有しており、且つ該分布システムは、更に、該第
一の導管を支持するための第一装着装置、及び該第二の
導管を支持し且つ該第一の装着装置及び第一導管を第二
導管内に受納し且つ支持するための第二装着装置を有し
ている。好適には、これら第一及び第二の装着装置は第
一及び第二導管を互いに非接触状態に保持する。
According to yet another aspect of the invention, a light distribution system provides a light beam having a total beam angle of less than 30 degrees, and receives at one end a light beam from the light source and its length. A light pipe that distributes light along the light pipe, the light pipe passing a part of the light along the light pipe mainly by specular reflection and a part of the light to the outside of the light pipe mainly by diffuse reflection. Has a combination of a specular reflection surface and a diffuse reflection surface arranged to emit light. Preferably, the light source provides a light beam having a total beam angle of less than 20 degrees. For example, the light source can be sunlight. The light distribution system may further include an end cap covering an end of the light pipe distal to the light source, the end cap directing light back through the light pipe. It has a reflective surface positioned and shaped for redirection. In some examples, the light pipe has first and second substantially concentric conduits, and the distribution system further includes a first conduit for supporting the first conduit. A mounting device and a second mounting device for supporting the second conduit and receiving and supporting the first mounting device and the first conduit in the second conduit. Preferably, the first and second mounting devices hold the first and second conduits out of contact with each other.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下の説明においては、本発明の
完全なる理解を可能とさせるために、例えば特定の構
成、界面、技術等について本発明を制限するためではな
く説明を行う目的のために特定の詳細について記述す
る。然しながら、本発明はこれらの特定の詳細とは別の
他の実施例において実施することが可能であることは当
業者にとって自明である。その他の場合においては、不
必要な詳細で本発明の説明がぼやけることがないように
公知の構造、装置及び方法についての詳細なる説明は割
愛する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In the following description, for the purpose of illustrating the present invention, not limiting it to specific structures, interfaces, techniques, etc., in order to provide a thorough understanding of the present invention. Describes specific details. However, it will be apparent to one skilled in the art that the present invention may be practiced in other embodiments that depart from these specific details. In other instances, detailed descriptions of well-known structures, devices, and methods are omitted so as not to obscure the description of the present invention with unnecessary detail.

【0011】TIRパイプは最大で54乃至56°の全
ビーム角度までのビームを効率的に閉じ込めることが可
能である。然しながら、TIRパイプから光が逃げるた
めには、この角度を超えて散乱されねばならない。TI
Rパイプと対比して、本発明の光パイプは光をパイプ物
質内に閉じ込めるものではない。本発明はより小さなビ
ーム角度を持った光源を使用している。図5及び12に
関連して以下に説明するように、鏡面反射成分(例え
ば、小さな角度の殆ど平行なビーム)を除いて、その他
の全てのビームは各跳ね返りにおいて本発明の光パイプ
から逃げる蓋然性を有している。上述したように、TI
Rパイプは入射光の一部を閉じ込め円錐角度より外に散
乱させることを意図したOLF物質内の抽出器即ち不規
則部を使用する。然しながら、本発明と対比して、光の
かなりの部分は円錐角度内に留まり、且つパイプから外
部へ出されるためには該抽出器と多数回の相互作用を経
ねばならない。従って、TIRパイプは、典型的に、単
位長さ当たりより多くのパイプからの跳ね返りがあるこ
とを特徴としており、跳ね返り当たりの効率損失は本発
明と同じか又はより大きいものである。従って、本発明
はより小さなビーム角度の光源にとって一層効率的であ
る。何故ならば、光が逃げる前の跳ね返り回数は比較的
少なく且つ跳ね返り当たりの損失はより低いからであ
る。
The TIR pipe is capable of efficiently confining beams up to a total beam angle of 54 to 56 °. However, in order for light to escape from the TIR pipe, it must be scattered beyond this angle. TI
In contrast to R pipes, the light pipes of the present invention do not confine light within the pipe material. The present invention uses a light source with a smaller beam angle. With the exception of the specular component (eg, a small angle, almost parallel beam), all other beams are likely to escape from the light pipe of the present invention at each bounce, as described below in connection with FIGS. have. As described above, TI
The R-pipe uses an extractor or irregularity in the OLF material that is intended to scatter some of the incident light out of the confinement cone angle. However, in contrast to the present invention, a significant portion of the light remains within the cone angle and must undergo multiple interactions with the extractor to exit the pipe. Thus, TIR pipes are typically characterized by more bounce off the pipe per unit length, and the efficiency loss per bounce is the same or greater than the present invention. Thus, the present invention is more efficient for light sources with smaller beam angles. This is because the number of bounces before the light escapes is relatively low and the loss per bounce is lower.

【0012】欧州特許公開第0889285号において
記載されている光管と比較して、本発明はより簡単な構
成を提供している。本発明は光管の長手軸に対して実質
的に平行な反射表面を使用している。換言すると、本発
明は複雑な内部的構造を使用するものではない。上記欧
州特許公開’285において記載されている光管はプリ
ズム状のフィルムを使用することを回避するものである
が、該管は幾何学的に複雑な三次元光再指向構成体を必
要とする。この構成体はテーパの付いた抽出器であり、
それは該管のかなりの部分に沿って延在し且つ光源から
更に離れた距離において管断面の段階的により大きな面
積に対するものである。明示的に記述されていないが、
その動作原理は該管から光を抽出するために光再指向構
成体からの単一の反射で長い投光を使用するものと思わ
れる。従って、’285公開の光パイプは本発明のもの
よりも著しく幅狭の光ビームを必要とする。いずれの場
合においても、’285公開は本発明の動作原理及び簡
単な構成を記載するものでも示唆するものでもない。
Compared to the light tube described in EP-A-0 889 285, the present invention provides a simpler configuration. The present invention uses a reflective surface that is substantially parallel to the longitudinal axis of the light tube. In other words, the present invention does not use a complicated internal structure. The light tube described in EP '285 avoids the use of prismatic films, but requires a geometrically complex three-dimensional light redirecting structure. . This construction is a tapered extractor,
It extends along a substantial portion of the tube and is for a progressively larger area of the tube cross section at a greater distance from the light source. Although not explicitly stated,
The principle of operation seems to use a long floodlight with a single reflection from the light redirecting structure to extract light from the tube. Thus, the light pipe of the '285 publication requires a light beam that is significantly narrower than that of the present invention. In any case, the '285 publication does not describe or suggest the principles of operation and simple construction of the present invention.

【0013】本発明は光を分布させるために以下の原理
の適用に基づいている。第一に、狭い入射角の場合に
は、光沢仕上げのプラスチックは良好な鏡面反射表面を
提供する。特に、光沢のあるプラスチックは、浅い角度
においてのフレネル反射の高い効率のために、きらきら
とした反射を示す。第二に、浅い入射角度の場合には、
多数の一般的な不透明物質が鏡面反射と拡散反射の組合
せを示す。本発明によれば、これらの原理を組合せて低
コストで、効率的で、適宜の明るい光源からの光を一様
に分布させる光装置が提供される。
The invention is based on the application of the following principle for distributing light. First, for narrow angles of incidence, glossy plastics provide a good specular surface. In particular, glossy plastics show brilliant reflections due to the high efficiency of Fresnel reflections at shallow angles. Second, for shallow angles of incidence,
Many common opaque materials exhibit a combination of specular and diffuse reflection. According to the present invention, there is provided an optical device that combines these principles, is low-cost, efficient, and uniformly distributes light from an appropriate bright light source.

【0014】図1は鏡面反射を示す透明物質の概略断面
図を示している。光ビームB1 が入射角θ1 で物質1へ
入射する。ビームの一部BS は鏡面反射され且つビーム
の一部BT は透過する(この図では屈折を無視してい
る)。BS とBT との相対的な大きさは物質1の特性及
び入射角θ1 に依存する。図1に示した効果は、これら
に制限するわけではないが、ポリカーボネート、アクリ
ル、PET、PETGを包含する最も一般的な廉価なプ
ラスチックシート物質においても存在している。図2は
鏡面反射と拡散反射の両方を示す不透明物質の概略断面
図である。光ビームB2 が入射角θ2 で物質2に入射す
る。ビームの一部BS は鏡面反射され且つビームの一部
D は拡散反射される。上述したように、BSとBDの相
対的な大きさは物質2の特性及び入射角θ2 に依存す
る。図2に示した効果は、これらに制限するわけではな
いが、白色ビニールテープ、フローリングテープ、PV
C、及びその他のアップリケを包含する広範な廉価で且
つ一般的に入手可能な物質において異なる程度で存在し
ている。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a transparent material exhibiting specular reflection. The light beam B 1 enters the substance 1 at an incident angle θ 1 . Part B S of the beam is specularly reflected and part B T of the beam is transmitted (refraction is ignored in this figure). The relative magnitude of B S and B T depends on the properties of the substance 1 and the incident angle θ 1 . The effects shown in FIG. 1 are also present in the most common inexpensive plastic sheet materials including, but not limited to, polycarbonate, acrylic, PET, PETG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an opaque material that exhibits both specular and diffuse reflection. The light beam B 2 is incident on the substance 2 at an incident angle θ 2 . Part B S of the beam is specularly reflected and part B D of the beam is diffusely reflected. As described above, the relative size of B S and B D depends on the characteristics of the substance 2 and the incident angle θ 2 . The effects shown in FIG. 2 are not limited to these, but include white vinyl tape, flooring tape, PV
It is present to a varying extent in a wide range of inexpensive and commonly available materials, including C, and other appliques.

【0015】図3は鏡面反射を示す例示的な透明物質に
対する反射率と入射角度との関係を示したグラフ図であ
る。図3から理解することが可能であるように、入射光
が物質表面と平行に近い浅い入射角の場合には、フレネ
ル反射が非常に効率的なものである場合がある。図3は
約1.58の屈折率を有する誘電体表面に対する反射率
と入射角との関係を示している。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the reflectance and the incident angle for an exemplary transparent material exhibiting specular reflection. As can be seen from FIG. 3, Fresnel reflections can be very efficient when the incident light is at a shallow angle of incidence near the material surface. FIG. 3 shows the relationship between the reflectance and the angle of incidence for a dielectric surface having a refractive index of about 1.58.

【0016】図4は本発明の第一実施例に基づく光パイ
プの概略断面図を示している。光パイプ4は比較的低い
屈折率を持った透明なプラスチック導管6を有してい
る。光パイプにわたって光を一様に且つ効果的に分布さ
せるために、光の幾等かはパイプに沿って通過されねば
ならず且つ幾等かの光は光パイプから外に出ることが許
容されねばならない。本発明によれば、鏡面反射成分と
拡散反射成分の両方を持った物質がパイプの長さに沿っ
て配設されている。図4に示されるように、反射物質8
が導管6の内側表面上に配設されている。該物質8は鏡
面反射成分と拡散反射成分の両方を与える。適用例にお
いては、光源10が光パイプ4内への光ビームを供給す
る。この光ビームは約30°未満の比較的小さな全ビー
ム角度を有している。例えば、約1.5の屈折率を有す
るプラスチックの場合には、約15−20°未満の比較
的狭い全ビーム角度を有する光ビームが好適である。光
のより小さなビーム角度は、光パイプの与えられた長さ
及びアスペクト比に対してより少ない数の跳ね返りを発
生し、それにより光分布効率を改善する。
FIG. 4 is a schematic sectional view of a light pipe according to the first embodiment of the present invention. The light pipe 4 has a transparent plastic conduit 6 with a relatively low refractive index. To distribute the light uniformly and effectively over the light pipe, some of the light must be passed along the pipe and some light must be allowed to exit the light pipe. No. According to the present invention, a material having both a specular reflection component and a diffuse reflection component is disposed along the length of the pipe. As shown in FIG.
Are disposed on the inner surface of the conduit 6. The material 8 provides both specular and diffuse reflection components. In an application example, the light source 10 supplies a light beam into the light pipe 4. This light beam has a relatively small total beam angle of less than about 30 °. For example, for a plastic having a refractive index of about 1.5, a light beam having a relatively narrow total beam angle of less than about 15-20 ° is preferred. A smaller beam angle of light produces a smaller number of bounces for a given length and aspect ratio of the light pipe, thereby improving light distribution efficiency.

【0017】光源10の反対側の光パイプ4の端部にお
いて反射性の端部キャップ又はミラーを配置することが
可能である。好適には、このミラーはある角度で傾斜さ
せ、それによって光分布及び/又は効率が改善される
(例えば、約±10度)。一方、該ミラーは、光を光パ
イプ内へ戻すように再指向させるために湾曲した表面を
有することが可能である。光パイプ4は、更に、光源1
0に最も近い端部において透明なプラスチックプレート
又はレンズで封止することも可能である。該プレート又
はレンズは反射防止コーティングを有することが可能で
ある。
It is possible to arrange a reflective end cap or mirror at the end of the light pipe 4 opposite the light source 10. Preferably, the mirror is tilted at an angle, thereby improving light distribution and / or efficiency (eg, about ± 10 degrees). Alternatively, the mirror may have a curved surface to redirect light back into the light pipe. The light pipe 4 further includes the light source 1
It is also possible to seal with a transparent plastic plate or lens at the end closest to zero. The plate or lens can have an anti-reflective coating.

【0018】図5は反射物質8に入射する光ビームを示
した概略図である。反射物質8に入射する光ビーム12
は鏡面反射成分14を発生し、それは比較的狭い入射角
度のままであり且つ光パイプに沿って通過する。その反
射は第一表面から発生するので、該光ビームは各反射毎
に該物質を通過することは必要でなく、その結果跳ね返
り当たりの損失はより低いものとなる。物質8に入射す
る光ビーム12は、更に、光パイプ4から外に出る比較
的大きな入射角度で拡散反射成分16を発生する。その
光は光パイプ4内部においてより少ない数の跳ね返りを
行うに過ぎず、且つシート内の損失が低い比較的薄いプ
ラスチックシートを使用することが可能であるので、該
パイプ物質内の損失は低く且つ極めて効率的に光が分布
される。適宜の光パイプ物質は廉価なものであり且つ容
易に入手可能であるので有益的である。例えば、多くの
タイプの一般的な粘着テープはその非粘着表面上におい
て鏡面反射成分と拡散反射成分の両方を有している。夫
々の成分の相対的な大きさは入射角の関数として変化す
る。換言すると、テープを真直ぐ上側から見た場合(即
ち、高い入射角)、そのテープはくすんだ仕上げを有す
るように見え、且つそのテープを側方から見た場合(即
ち、浅い入射角)、そのテープは光沢仕上げを有するよ
うに見える。例示的なテープとしては、ミネソタ・マニ
ファクチャリング・アンド・マイニング・カンパニィに
よって製造されている3M#471及びマクマスター・
カーによって製造されている#6029T118があ
り、それらは両方とも一般的な白色のビニールテープで
ある。これらの特定のテープは例示的なものであって且
つ制限的なものではないことを理解すべきである。一般
的に、同様の特性を有する任意の高度に白色又は反射性
の物質を使用することも可能である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a light beam incident on the reflecting material 8. Light beam 12 incident on reflective material 8
Produces a specular reflection component 14, which remains at a relatively narrow angle of incidence and passes along the light pipe. Since the reflections originate from the first surface, the light beam need not pass through the material with each reflection, resulting in lower losses per bounce. The light beam 12 incident on the material 8 also produces a diffuse reflection component 16 at a relatively large angle of incidence exiting the light pipe 4. The light has only a small number of bounces inside the light pipe 4 and the loss in the pipe material is low and the use of relatively thin plastic sheets with low loss in the sheet is possible. Light is very efficiently distributed. Suitable light pipe materials are advantageous because they are inexpensive and readily available. For example, many types of common adhesive tapes have both specular and diffuse reflection components on their non-stick surface. The relative magnitude of each component varies as a function of the angle of incidence. In other words, when the tape is viewed straight from above (i.e., a high angle of incidence), the tape appears to have a dull finish, and when the tape is viewed from the side (i.e., a shallow angle of incidence), the The tape appears to have a glossy finish. Exemplary tapes include 3M # 471 and McMaster® manufactured by Minnesota Manufacturing and Mining Company.
There are # 6029T118 manufactured by Cars, both of which are common white vinyl tapes. It should be understood that these particular tapes are exemplary and not limiting. In general, any highly white or reflective material with similar properties can be used.

【0019】更に有益的な点として、妥当な導管物質は
廉価であり且つ容易に入手可能である。例えば、導管6
は、0.5mm(0.020インチ)厚さの透明なポリ
カーボネートから構成することが可能である。光パイプ
に対する目標環境に依存して異なる等級のプラスチック
を使用することが可能である(例えば、戸外で使用する
場合には耐UV物質が望ましい場合がある)。その他の
適宜の物質としては、PET、PETG、及びアクリル
等がある。このようなプラスチックは、様々の長さ及び
幅で注文することが可能である。導管6は、例えば、パ
イプの所望の円周に対応する幅を持った所望の長さのプ
ラスチックをレイアウトすることによって形成される。
物質8はそのプラスチックの所望の表面上に適用され
る。次いで、そのプラスチックを丸めて円筒を形成し且
つ該プラスチックの端部を継ぎ目でテープにより固定す
ることが可能である。それらの端部は重ね合せるか又は
当接させることが可能である。継ぎ目を接着剤又は超音
波溶接等のその他の方法によって封止することが可能で
ある。一方、光パイプ構成体を維持するためのその他の
手段が与えられる場合には継ぎ目を封止することは全く
必要ではない。導管を形成するその他の方法は当業者に
とって自明である。
[0019] As a further advantage, reasonable conduit materials are inexpensive and readily available. For example, conduit 6
Can be composed of 0.5 mm (0.020 inch) thick transparent polycarbonate. Different grades of plastic can be used depending on the target environment for the light pipe (eg, UV resistant materials may be desirable for outdoor use). Other suitable materials include PET, PETG, and acrylic. Such plastics can be ordered in various lengths and widths. The conduit 6 is formed, for example, by laying out a desired length of plastic having a width corresponding to the desired circumference of the pipe.
Material 8 is applied on the desired surface of the plastic. The plastic can then be rolled to form a cylinder and the ends of the plastic can be taped in at the seams. The ends can overlap or abut. The seam can be sealed by adhesive or other methods such as ultrasonic welding. On the other hand, it is not necessary to seal the seam at all if other means for maintaining the light pipe arrangement are provided. Other methods of forming the conduit will be apparent to those skilled in the art.

【0020】適宜の光源としては、所望のビーム角度を
有する光ビームを発生することの可能な任意の高輝度光
源を包含している。例えば、典型的に、スポットライト
は比較的小さなビーム角度を発生することが可能であ
る。別の適宜の光源としては、所望のビーム角度を発生
するための適宜の光学系と共に、「高周波数誘導性ラン
プ及びパワーオシレータ(High Frequenc
y InductiveLamp and Power
Oscillator)」という名称のPCT公表番
号WO99/36940に記載されているランプであ
る。別の適宜の光源は、「硫黄を包含するランプ(La
mp Including Sulfur)」という名
称の米国特許第5,404,076号に概略的に記載さ
れているタイプのマイクロ波駆動型硫黄又はセレンラン
プを包含している。好適には、このようなランプは所望
のビーム角度を発生するための適宜の光学系と共に、米
国特許第5,903,091号の図14に示されている
ような反射性マイクロ波空洞と共に構成される。好適な
マイクロ波アパーチャランプは「高輝度マイクロ波ラン
プ(High Brightness Microwa
ve Lamp)」という名称の同時係属中の出願番号
60/133,885号に記載されている。
Suitable light sources include any high intensity light source capable of generating a light beam having a desired beam angle. For example, a spotlight typically can generate a relatively small beam angle. Other suitable light sources include "high frequency inductive lamps and power oscillators (High Frequency) with appropriate optics to produce the desired beam angles.
y InductiveLamp and Power
Oscillator) described in PCT Publication No. WO 99/36940. Another suitable light source is a "lamp containing sulfur (La
mp Included Sulfur), a microwave-driven sulfur or selenium lamp of the type generally described in US Pat. No. 5,404,076. Preferably, such a lamp is configured with a reflective microwave cavity as shown in FIG. 14 of U.S. Pat. No. 5,903,091, with appropriate optics for generating the desired beam angle. Is done. A preferred microwave aperture lamp is "High Brightness Microwave Lamp."
ve Lamp) "in co-pending application Ser. No. 60 / 133,885.

【0021】図6は本発明の2番目の実施例に基づく光
パイプの概略断面図である。本発明の2番目の実施例に
よれば、複数個のプラスチック物質からなる層を使用し
て光パイプを介して光を分布させる。光源20が比較的
狭いビーム角度を有する光ビームを光パイプ24の一方
の端部内に供給する。光パイプ24は内側のパイプ26
と外側のパイプ28とを包含している。反射物質30が
外側パイプ28の内側表面上に配設されている。反射物
質30は上述したように鏡面反射成分と拡散反射成分の
両方を有している。好適には、反射物質30は光パイプ
24の実質的に全長に沿って延在している。
FIG. 6 is a schematic sectional view of a light pipe according to a second embodiment of the present invention. According to a second embodiment of the present invention, light is distributed through a light pipe using a plurality of layers of plastic material. Light source 20 provides a light beam having a relatively narrow beam angle into one end of light pipe 24. The light pipe 24 is an inner pipe 26
And an outer pipe 28. A reflective material 30 is disposed on the inner surface of the outer pipe 28. The reflecting material 30 has both a specular reflection component and a diffuse reflection component as described above. Preferably, the reflective material 30 extends along substantially the entire length of the light pipe 24.

【0022】内側のパイプ26と外側のパイプ28との
間には空隙32が設けられている。この空隙の目的は、
光を光パイプ内に閉じ込める性能を改善し(パイプ間の
二重のグリント即ちきらきら光る反射に起因して)及び
内側のパイプ26が外側のパイプ28と接触していた場
合に発生する可能性のある光の損失を回避するために適
宜の空気とパイプとのインターフェースを与えるためで
ある。好適には、空隙は約1乃至2mmの幅であるが、
空隙の寸法は臨界的なものではない。光パイプの長さに
沿って空隙を維持するために適宜のスペーサ要素(不図
示)を使用する。例えば、光パイプ24の長さに沿って
離隔させ且つ内側及び外側のパイプの間に位置決めさせ
た複数個の透明なプラスチックリングによって空隙を与
えることが可能である。一方、内側のパイプ26にナイ
ロン線等を巻着させて空隙を与えることが可能である。
更に、別法として、プラスチックシートにリブ又は浮出
し部を形成して適宜の空隙を与えることが可能である。
A gap 32 is provided between the inner pipe 26 and the outer pipe 28. The purpose of this gap is
Improves the ability to confine light within the light pipes (due to the double glint between the pipes) and what may occur if the inner pipe 26 was in contact with the outer pipe 28 This is to provide a suitable air-to-pipe interface to avoid certain light losses. Preferably, the gap is about 1-2 mm wide,
The size of the gap is not critical. Appropriate spacer elements (not shown) are used to maintain the air gap along the length of the light pipe. For example, the air gap can be provided by a plurality of transparent plastic rings spaced along the length of the light pipe 24 and positioned between the inner and outer pipes. On the other hand, a void can be provided by winding a nylon wire or the like around the inner pipe 26.
Furthermore, as an alternative, it is possible to form ribs or raised portions in the plastic sheet to provide an appropriate gap.

【0023】図7は図6において7−7線に沿って取っ
た光パイプの概略断面を示している。図7に示したよう
に、内側パイプ26及び外側パイプ28は実質的に同心
円状である。反射物質30は外側パイプ28の内側表面
にならっており且つパイプ28の内側表面のある角度部
分を被覆している。反射物質の角度部分は所望の光出力
を与えるために変化させることが可能である。反射物質
30に入射する光の一部はフレネル反射効果によって良
好に閉じ込められることのないビームに散乱される。こ
れらのビームはテープの表面の面に対して主に直交する
方向に反射物質30から散乱される。例えば、図7に示
したように、反射物質が光パイプ24の断面の上側半円
に配置されている場合には、反射物質30からの散乱光
は主に光パイプ24の下側半円によって示される方向に
ある。
FIG. 7 shows a schematic cross section of the light pipe taken along line 7-7 in FIG. As shown in FIG. 7, the inner pipe 26 and the outer pipe 28 are substantially concentric. The reflective material 30 follows the inner surface of the outer pipe 28 and covers an angle of the inner surface of the pipe 28. The angular portion of the reflective material can be varied to provide a desired light output. Some of the light incident on the reflective material 30 is scattered by the Fresnel reflection effect into a beam that is not well confined. These beams are scattered from the reflective material 30 in a direction mainly orthogonal to the plane of the tape surface. For example, as shown in FIG. 7, when the reflective substance is arranged in the upper semicircle of the cross section of the light pipe 24, the scattered light from the reflective substance 30 is mainly due to the lower semicircle of the light pipe 24. In the direction shown.

【0024】一般的に、本発明に基づく光パイプの伝達
能力は光パイプの外径に比例する。より大きな直径のパ
イプでは光の内部的跳ね返りがより少なく、且つ光のリ
ーク割合は跳ね返り回数に依存する。多層の透明なプラ
スチック境界の場合には(例えば、2層又はそれ以上の
同心円状のプラスチックパイプの場合)、本発明に基づ
く光パイプは約50パイプ直径より大きな距離にわたっ
て光を分布させる。例えば、38cm(15インチ)直
径パイプの場合には、このことは高い一様性を維持しな
がら(パイプの殆どにわたり約25%よりも良好)、1
9メートル(60フィート)を超えるものに対応する。
典型的に、光源近く及び/又はミラー型端部キャップ
(図11参照)近くにおいてより多数の層を設ける。本
発明によれば、光パイプに沿っての光の一様性及び分布
は層の数、各層の長さ、各層の各側部の仕上げ(即ち、
拡散性か又は光沢性)を調節することによって制御され
る。図8乃至11は本発明の2番目の実施例に基づく光
パイプの別の構成を示した概略図である。図8乃至11
の各々において、層数はタイプの距離に沿って変化して
いる。パイプに沿っての距離の関数として同心円状のプ
ラスチックパイプの数を変化させることによって、本発
明に基づく光パイプは、光が光パイプから逃げることを
許容する割合を制御する。図11において、光パイプの
両端において明るいスポットが表れることを減少させる
ために、光源及びミラー型端部キャップの両方近くにお
いて拡散物質からなるセクション34が設けられてい
る。
Generally, the transmission capacity of a light pipe according to the present invention is proportional to the outer diameter of the light pipe. Larger diameter pipes have less internal bounce of light and the rate of light leakage depends on the number of bounces. In the case of a multi-layer transparent plastic boundary (e.g., two or more concentric plastic pipes), a light pipe according to the present invention distributes light over a distance greater than about 50 pipe diameters. For example, for a 38 cm (15 inch) diameter pipe, this can be achieved while maintaining high uniformity (better than about 25% over most of the pipe).
Supports over 9 meters (60 feet).
Typically, more layers are provided near the light source and / or near the mirrored end cap (see FIG. 11). According to the present invention, the uniformity and distribution of light along the light pipe depends on the number of layers, the length of each layer, and the finishing of each side of each layer (ie,
(Diffusive or glossy). 8 to 11 are schematic diagrams showing another configuration of the light pipe according to the second embodiment of the present invention. 8 to 11
, The number of layers varies along the type distance. By varying the number of concentric plastic pipes as a function of the distance along the pipe, the light pipe according to the invention controls the rate at which light is allowed to escape from the light pipe. In FIG. 11, a section 34 of diffusing material is provided near both the light source and the mirrored end cap to reduce the appearance of bright spots at both ends of the light pipe.

【0025】本発明の別の側面によれば、結果的に得ら
れる構成体が反対側の面からプラスチックシートを介し
て見た場合に鏡面反射成分と拡散反射成分の両方を有す
るようにプラスチックシートの表面に対して多様な物質
を適用することによって所望の反射特性を得ることが可
能である。図12は本発明に基づく光パイプの別の構成
を示した概略断面図である。光パイプ44は複数個の同
心円状の導管46,48を有している。図12におい
て、反射物質50が最も外側の導管48の外側表面上に
配設されている。例えば、反射物質50は白色のテープ
を有することが可能である。図13は導管48の内側表
面に入射する光ビーム52を示した概略図である。図1
3において理解することが可能であるように、最も外側
の導管48の内側表面は浅い入射角に対して鏡面反射成
分54を与え、且つ外側表面上の反射物質50はビーム
52の透過した部分から発生する拡散反射成分56を与
える。従って、本発明のこの側面の下では、反射物質5
0は鏡面反射成分を与えることは必要ではない。反射物
質50の別の例としては、例えば、最も外側の導管48
へテープ付けしたTyvek(商標)、又は最も外側の
導管48の外側表面へ適宜の方法で固定したその他の拡
散反射物質等がある。
According to another aspect of the invention, the plastic sheet is such that the resulting structure has both specular and diffuse reflection components when viewed through the plastic sheet from the opposite side. It is possible to obtain a desired reflection characteristic by applying various substances to the surface of the substrate. FIG. 12 is a schematic sectional view showing another configuration of the light pipe according to the present invention. The light pipe 44 has a plurality of concentric conduits 46,48. In FIG. 12, a reflective material 50 is disposed on the outer surface of the outermost conduit 48. For example, the reflective material 50 can have a white tape. FIG. 13 is a schematic diagram illustrating the light beam 52 incident on the inner surface of the conduit 48. FIG.
As can be seen in 3, the inner surface of the outermost conduit 48 provides a specular component 54 for shallow angles of incidence, and the reflective material 50 on the outer surface The generated diffuse reflection component 56 is given. Thus, under this aspect of the invention, the reflective material 5
0 does not need to provide a specular reflection component. Other examples of reflective material 50 include, for example, outermost conduit 48
Tyvek ™ or other diffusely reflective material secured in an appropriate manner to the outer surface of the outermost conduit 48.

【0026】図14は両側に光沢仕上げを施したプラス
チックシートを使用した本発明に基づく光パイプに対す
る光出力パターンの概略図である。光パイプ60は内側
表面63上に反射物質62を担持しているプラスチック
導管61を有している。反射物質62が導管61の内部
表面63の約180°を被覆しており、それにより反射
物質62に関してパイプ60の反対側に約180°の光
出力ウインドウを画定している。導管61の内部表面6
3及び外部表面64の両方とも光沢仕上げを有してい
る。従って、反射物質62によって散乱された光は点線
65で近似的に示したパターンでパイプ60から外に出
る。
FIG. 14 is a schematic diagram of the light output pattern for a light pipe according to the present invention using a plastic sheet with a gloss finish on both sides. The light pipe 60 has a plastic conduit 61 carrying a reflective material 62 on an inner surface 63. Reflective material 62 covers about 180 ° of interior surface 63 of conduit 61, thereby defining a light output window of about 180 ° on the opposite side of pipe 60 with respect to reflective material 62. Inner surface 6 of conduit 61
Both 3 and exterior surface 64 have a glossy finish. Thus, the light scattered by the reflective material 62 exits the pipe 60 in a pattern approximately indicated by the dotted line 65.

【0027】一般的に使用可能な梨地仕上げ又はビロー
ド仕上げ等の光沢性のない仕上げを最も外側のプラスチ
ック導管の最も外側の表面に対して使用することによっ
て、パイプから逃げる光はプラスチックシートの光沢性
のない仕上げ側面によって更に拡散される。図15は内
側に光沢仕上げを有しており外側に拡散仕上げを有して
いるプラスチックシートを使用した本発明に基づく光パ
イプに対する光出力パターンの概略図である。光パイプ
66は内側表面69上に反射物質68を担持しているプ
ラスチック導管67を有している。反射物質68は導管
67の内部表面69の約180°を被覆している。内側
表面68は光沢仕上げを有しており且つパイプ66に沿
って浅い角度の光を通過させるための鏡面反射を与え
る。導管66の外部表面70は光沢性のない仕上げを有
しており且つパイプ66から出る光を更に拡散させる。
従って、反射物質68によって散乱された光は点線71
によって近似的に示したパターンでパイプ66から出
る。
By using a generally available matte finish, such as a satin or velvet finish, on the outermost surface of the outermost plastic conduit, the light escaping from the pipe will reduce the gloss of the plastic sheet. It is further diffused by the unfinished sides. FIG. 15 is a schematic illustration of a light output pattern for a light pipe according to the present invention using a plastic sheet having a gloss finish on the inside and a diffusion finish on the outside. The light pipe 66 has a plastic conduit 67 carrying a reflective material 68 on an inner surface 69. Reflective material 68 covers about 180 ° of interior surface 69 of conduit 67. Inner surface 68 has a glossy finish and provides a specular reflection for passing shallow angles of light along pipe 66. The outer surface 70 of the conduit 66 has a matte finish and further diffuses light exiting the pipe 66.
Therefore, the light scattered by the reflecting material 68 is represented by a dotted line 71.
Exits from the pipe 66 in a pattern approximately indicated by

【0028】光パイプに沿って光を輸送するために複数
個の同心円状の導管が使用される場合には、通常、最も
外側の導管の外部表面のみが梨地仕上げ、ビロード仕上
げ、又はその他の拡散性の仕上げとすることが所望され
る。この一般的な規則に対する例外は、光源及びミラー
型端部キャップに最も近い光パイプの領域において適用
される場合があり、フレネル反射効果によって効率的に
輸送される角度内にないビームはより拡散的に散乱さ
れ、これらのビームに対する直視した場合のまぶしさを
減少させる(それは、そうでない場合には、集中した空
間的及び角度円錐で光パイプから逃げる)。先の一般的
な規則にも拘らず、本発明は、いずれかの特定の適用例
に対して有益的な場合があるので、複数個の層のいずれ
に対しても光沢性及び/又は拡散性の表面を使用するこ
とを意図している。
When a plurality of concentric conduits are used to transport light along a light pipe, typically only the outer surface of the outermost conduit has a matte finish, velvet finish, or other diffuser finish. It is desired to have a sexual finish. Exceptions to this general rule may apply in the area of the light pipe closest to the light source and the mirror-type end cap, and beams that are not within an angle that are efficiently transported by the Fresnel reflection effect are more diffuse. To reduce the glare when looking directly at these beams (which otherwise would escape from the light pipe with concentrated spatial and angular cones). Notwithstanding the general rules above, the present invention may be useful for any particular application, so that gloss and / or diffusive It is intended to use a surface.

【0029】図16は本発明に基づく光パイプの更に別
の実施例からの光出力の概略図を示している。光パイプ
72は図12に関連して説明した光パイプと同様であ
り、外側導管48を有しており、その外側表面上には反
射物質50が配設されている。光パイプ72は、更に、
最も外側の導管48の約270°にわたって付加的な銀
被覆又はアルミ被覆したリフレクタ即ち反射器73を有
しており、且つ拡散テープ74がリフレクタ73によっ
て画定される出力ウインドウにわたって設けられてい
る。図16に示したように、ほぼ点線75で示した比較
的指向性の出力が得られる。
FIG. 16 shows a schematic diagram of the light output from yet another embodiment of a light pipe according to the present invention. The light pipe 72 is similar to the light pipe described in connection with FIG. 12 and has an outer conduit 48 on which the reflective material 50 is disposed. The light pipe 72 further comprises
The outermost conduit 48 has an additional silver or aluminum coated reflector or reflector 73 over approximately 270 ° and a diffuser tape 74 is provided over the output window defined by the reflector 73. As shown in FIG. 16, a relatively directional output substantially indicated by a dotted line 75 is obtained.

【0030】図17は拡散物質から構成されている平坦
な底部76及び銀被覆/アルミ被覆したリフレクタ77
からなる上部を有する半球形状の光パイプの例示的実施
例を示している。図18乃至20は本発明に基づく別の
光パイプ形態に対する夫々の断面図を示している。
FIG. 17 shows a flat bottom 76 made of a diffusing material and a silver / aluminum coated reflector 77.
1 illustrates an exemplary embodiment of a hemispherically shaped light pipe having a top consisting of: 18 to 20 show respective sectional views for different light pipe configurations according to the invention.

【0031】図21は本発明に基づく光パイプを形成す
るための予備的準備段階における第一プラスチックシー
トの概略図である。図22は本発明に基づく光パイプを
形成するための予備的準備段階における第二プラスチッ
クシートの概略図である。図23は本発明に基づく光パ
イプに対する第一の好適な形態の断面図である。
FIG. 21 is a schematic view of a first plastic sheet in a preliminary preparation stage for forming a light pipe according to the present invention. FIG. 22 is a schematic view of a second plastic sheet in a preliminary preparation stage for forming a light pipe according to the present invention. FIG. 23 is a cross-sectional view of a first preferred embodiment for a light pipe according to the present invention.

【0032】図21乃至23を参照すると、本発明の例
示的な第一の形態は以下のようにして構成される。光パ
イプ80の2.4m(8フィート)のセクションは、約
15cm(6インチ)の外径を有する予め形成した透明
のプラスチックの剛性のジャケット82を包含してい
る。約47cm(18.4インチ)幅で2.4m(8フ
ィート)長さのプラスチックポリカーボネートシート8
4(0.5mm/0.02インチの厚さ)は片側に光沢
仕上げを有しており且つ反対側に梨地仕上げを有してお
り、それはシートの長さ方向に沿って延在する白色のビ
ニールテープの幾つかの僅かにオーバーラップ即ち重ね
合ったストリップが設けられ、該シートの光沢仕上げ側
の各側部上に反射物質からなる約18cm(7インチ)
幅のストリップ86を設ける。これによってシート84
の中間部に約11cm(4.8インチ)の透明なストリ
ップ88が残される。シート84を、テープ86を内側
にして丸め且つ15cm(6インチ)未満の直径に保持
し且つ剛性のジャケット82内に挿入する。次いで、シ
ート84を解放させ且つ外側ジャケット82に対して開
く。2つのストリップ86は互いに当接するか又は僅か
にオーバーラップ即ち重ね合って、約270°の反射表
面を与え、且つ透明のストリップ88によって90°の
光透過性のウインドウが画定される。
Referring to FIGS. 21 to 23, the first exemplary embodiment of the present invention is configured as follows. The 2.4 m (8 ft) section of light pipe 80 includes a preformed transparent plastic rigid jacket 82 having an outer diameter of about 15 cm (6 inches). Plastic polycarbonate sheet 8 about 47 cm (18.4 inches) wide and 2.4 m (8 feet) long
4 (0.5 mm / 0.02 inch thick) has a glossy finish on one side and a matte finish on the other side, which is a white color that extends along the length of the sheet. Several slightly overlapping strips of vinyl tape are provided, on each side of the glossy side of the sheet, about 18 cm (7 inches) of reflective material.
A wide strip 86 is provided. As a result, the sheet 84
A clear strip 88 of about 4.8 inches (11 cm) is left in the middle of the. The sheet 84 is rolled with the tape 86 inside and held within a diameter of less than 15 cm (6 inches) and inserted into a rigid jacket 82. The seat 84 is then released and opened to the outer jacket 82. The two strips 86 abut or slightly overlap each other to provide an approximately 270 ° reflective surface, and the transparent strip 88 defines a 90 ° light transmissive window.

【0033】約46cm(約18.1インチ)幅と2.
4m(8フィート)長さの両側に光沢仕上げを有するプ
ラスチックのポリカーボネートシート(0.5mm/
0.02インチの厚さ)の別のプラスチックシート94
を45cm(18インチ)程度離隔させてシート94の
幅を横断するネオプレンからなるストリップ96と共に
用意する。ネプレン96は約1.5mm(1/16イン
チ)厚さであり且つ透明のRTV108シリコーンでシ
ートに接着されている。乾燥させた後に、シート94を
ネオプレン96を外側にして丸め且つ15cm(6イン
チ)未満の直径に保持する。次いで、シート94をパイ
プセクション80内に挿入し且つ解放させて先に挿入し
たシート84に対して開かせる。ネオプレン96は2つ
のプラスチックシートの層84,94の間に空隙を与え
る。
About 46 cm (about 18.1 inches) wide and 2.
8 m (8 ft) long plastic polycarbonate sheet with glossy finish on both sides (0.5 mm /
0.02 inch thick) separate plastic sheet 94
Are provided with a strip 96 of neoprene across the width of sheet 94 spaced about 18 inches (45 cm). Neprene 96 is about 1.5 mm (1/16 inch) thick and is adhered to the sheet with clear RTV108 silicone. After drying, the sheet 94 is rolled with the neoprene 96 outside and held at a diameter of less than 15 cm (6 inches). The sheet 94 is then inserted into the pipe section 80 and released to open against the previously inserted sheet 84. Neoprene 96 provides an air gap between the two plastic sheet layers 84,94.

【0034】第一形態に対する性能データ このような3つのセクション80を組立て且つ接続させ
て24フィートの長さの光パイプを形成する。剛性のジ
ャケット82は当接し且つ継ぎ目においてテープ付けす
る。内側層84,94の小さい長さ部分は剛性のジャケ
ット82の端部を超えて延在することが可能であり且つ
次のセクションの内側層とインターリーブさせることが
可能である。本光パイプは天井から吊り下げられ且つテ
キサス州オースチンのハイエンドシステムズ社から市販
されているサイバーライト(CYBERLIGHT)
(商標)スポットライトで照明する。該スポットライト
はコリメートしたビームの形態で約7,000乃至8,
500ルーメンの光を供給し、それは約15°乃至28
°の全ビーム角の間で調節することが可能である。反射
性端部キャップがスポットライトと反対側の光パイプの
端部上に装着されている。該端部キャップの反射性部分
は垂直から約10°傾斜されている。
[0034]Performance data for the first form  Assembling and connecting these three sections 80
To form a light pipe 24 feet long. Rigid
Racket 82 abuts and tapes at seam
You. The small length of the inner layers 84 and 94 is a rigid jacket
Can extend beyond the end of the socket 82 and
Can be interleaved with the inner layer of the next section
It is possible. The light pipe is suspended from the ceiling and
Commercially available from High End Systems, Austin, Kissas
Cyber Light (CYBERLIGHT)
Illuminate with a (trademark) spotlight. The spotlight
Is about 7,000-8, in the form of a collimated beam
Provides 500 lumens of light, about 15 ° to 28
It is possible to adjust between a total beam angle of °. Reflection
Cap on the light pipe opposite the spotlight
Mounted on the end. Reflective portion of the end cap
Are inclined about 10 ° from the vertical.

【0035】パイプから約30インチ離れた位置で測定
した約15°の全ビーム角光源に対する例示的な正規化
した性能データは以下の通りである。
Exemplary normalized performance data for a full beam angle light source of about 15 ° measured about 30 inches away from the pipe is as follows:

【0036】[0036]

【表1】 [Table 1]

【0037】図25及び26は上述した形態の光パイプ
の光出力を従来のTIR光パイプのものと比較したグラ
フ図である。従来のTIR光パイプは光分布用にOLF
を使用した25cm(10インチ)直径のパイプであ
る。従来のTIR光パイプをメリーランド州ロックビル
のフュージョンライティング、インコーポレイテッドか
ら市販されているライトドライブ(Light Dri
ve)(商標)1000光源によって照明させた。光源
は光パイプ内へ光を指向させるためのリフレクタ即ち反
射鏡が設けられている。注意すべきことであるが、上述
した従来のTIRシステムは光の分布及び一様性の点に
おいては良好な性能を有するものと考えられる。然しな
がら、図25及び26に示したように、本発明の光パイ
プはより長いパイプにわたって更に高い一様性を持って
光を分布させる。又、ビーム角度は比較的狭いので、光
出力は光源近くに隣接した光パイプのセクションにおい
ての強度はより低い。従来のTIRシステムの場合に
は、図25から理解することが可能であるように、かな
りの量の光出力が光源近くに集中される傾向にあり、そ
のことは光パイプのその端部において不所望のグレア即
ちまぶしい光を発生させる場合がある。
FIGS. 25 and 26 are graphs comparing the light output of the above-described light pipe with that of the conventional TIR light pipe. Conventional TIR light pipes use OLF for light distribution.
Is a 25 cm (10 inch) diameter pipe. Conventional TIR light pipes are commercially available from Fusion Lighting, Inc. of Rockville, Maryland, a Light Drive (Light Dri).
ve) Illuminated by a ™ 1000 light source. The light source is provided with a reflector for directing light into the light pipe. Note that the conventional TIR system described above is considered to have good performance in terms of light distribution and uniformity. However, as shown in FIGS. 25 and 26, the light pipe of the present invention distributes light with greater uniformity over longer pipes. Also, because the beam angle is relatively narrow, the light output is less intense in a section of the light pipe adjacent to the light source. In the case of a conventional TIR system, a significant amount of light output tends to be concentrated near the light source, as can be seen from FIG. It may produce the desired glare or glare.

【0038】図24は本発明に基づく光パイプに対する
2番目の好適な形態を示した概略断面図である。図21
−22及び24を参照して、本発明の例示的な2番目の
形態は以下の如くに構成される。光パイプ100の6フ
ィートセクションは約15cm(6インチ)外径を持っ
た丸めた外側スリーブ102を有している。約47cm
(18.4インチ)幅で1.8m(6フィート)長さの
片側が光沢仕上げであり且つ反対側が梨地仕上げである
プラスチックポリカーボネートシート84(0.4mm
/0.02インチ厚さ)を、該シートの梨地仕上げ側の
各側部上に反射性物質からなる約18cm(7インチ)
幅のストリップ86を与えるために該シートの長さ方向
に沿って延在する高度に反射性のマイラー(Myla
r)からなるストリップを具備した状態で用意する。例
えば、マイラーをシート84へ固定するために透明な両
面テープからなる幾つかのオーバーラップ即ち重畳する
ストリップを使用することが可能である。これにより、
シート84の中間に沿って約11cm(4.8インチ)
の透明なストリップ88が残される。シート84の片側
を、ストリップ86を外側にして押出成形した装着装置
107のチャンネル105a内に挿入する。次いで、シ
ート84をテープ付け又はその他の適宜の方法によって
該装着装置の片側へ固定する。次いで、シート84をス
トリップ86を外側にして丸め、且つシート84の自由
端を解放チャンネル105b内に挿入する。次いで、シ
ート84をテープ付け又はその他の適宜の方法によって
装着装置107の反対側へ固定し、それによって外側ス
リーブ102を形成する。これら2つのストリップ86
は約270°の反射表面を与え且つ透明なストリップ8
8によって画定されている90°の光透過性ウインドウ
を与える。装着装置に使用する物質に依存して、反射性
物質104からなるストリップを装着装置107の内部
表面上に配設して所望の光反射特性(例えば、拡散反射
及び/又は鏡面反射の何等かの組合せ)を与えることが
可能である。
FIG. 24 is a schematic sectional view showing a second preferred embodiment of the light pipe according to the present invention. FIG.
Referring to -22 and 24, an exemplary second embodiment of the present invention is configured as follows. The six foot section of the light pipe 100 has a rounded outer sleeve 102 having a diameter of about 15 cm (6 inches). About 47cm
A plastic polycarbonate sheet 84 (0.4 mm) that is 18 inches (18.4 inches) wide and 6 feet long and has a glossy finish on one side and a matte finish on the other side.
/0.02 inch thick) on each side of the satin finish side of the sheet about 18 cm (7 inches) of reflective material
A highly reflective Mylar that extends along the length of the sheet to provide a strip 86 of width.
It is prepared with the strip comprising r). For example, it is possible to use several overlapping strips of transparent double-sided tape to secure mylar to sheet 84. This allows
Approximately 11 cm (4.8 inches) along the middle of sheet 84
Transparent strip 88 is left. One side of the sheet 84 is inserted into the channel 105a of the mounting device 107 extruded with the strip 86 outside. The sheet 84 is then secured to one side of the mounting device by tape or other suitable method. The sheet 84 is then rolled with the strip 86 outside and the free end of the sheet 84 is inserted into the release channel 105b. The sheet 84 is then secured to the opposite side of the mounting device 107 by tape or other suitable method, thereby forming the outer sleeve 102. These two strips 86
Provides a reflective surface of about 270 ° and a transparent strip 8
8 to provide a 90 ° light transmission window. Depending on the material used for the mounting device, a strip of reflective material 104 may be disposed on the interior surface of mounting device 107 to provide the desired light reflection properties (eg, any of diffuse and / or specular reflection). Combinations).

【0039】約46cm(18.1インチ)幅で1.8
m(6フィート)長さの片側が光沢仕上げであり且つ反
対側が梨地仕上げであるプラスチックポリカーボネート
シート(0.5mm/0.02インチ厚さ)からなる別
のプラスチックシート94を、マット仕上げ側において
該シートの幅を横断し3M社製の透明なフォームテープ
96からなる3個のストリップを具備した状態で用意す
る。1つのストリップはほぼ中心に位置決めし且つ他の
2つのストリップは各端部から約15cm(6インチ)
離隔して配置させる。テープ96は約1.5mm/1/
16インチ)の厚さである。シート94をテープ96を
外側にして丸め且つ15cm(6インチ)未満の直径に
保持する。例えば、丸めたシート94の片側又は両側を
マスキングテープで固定することが可能である。次い
で、シート94をパイプセクション100内に挿入し且
つ解放させて(例えば、マスキングテープを除去し)、
外側スリーブ102に対して広げさせる。テープ96は
プラスチックシート84,94の2つの層の間に空隙を
与える。
Approximately 46 cm (18.1 inches) wide and 1.8
Another plastic sheet 94 consisting of a plastic polycarbonate sheet (0.5 mm / 0.02 inch thick) having a glossy finish on one side and a matte finish on the other side, having a length of 6 m (6 feet), is provided on the matte finish side. It is provided with three strips of transparent foam tape 96 from 3M across the width of the sheet. One strip is approximately centered and the other two strips are about 15 cm (6 inches) from each end
Place them apart. The tape 96 is about 1.5mm / 1 /
16 inches) thick. Sheet 94 is rolled with tape 96 outward and held to a diameter of less than 15 cm (6 inches). For example, one or both sides of the rolled sheet 94 can be fixed with masking tape. The sheet 94 is then inserted into the pipe section 100 and released (eg, removing the masking tape),
The outer sleeve 102 is spread. Tape 96 provides a gap between the two layers of plastic sheets 84,94.

【0040】このような5つのセクション100を組立
て且つ互いに接続して30フィート長さの光パイプを形
成する。1つが約120cm(4フィート)長さで且つ
他方が約90cm(3フィート)長さの2つの拡散性物
質からなる付加的な層を光源近くの第一セクション内に
位置決めして高輝度スポットが表れることを回避する。
これらの外側スリーブ102は当接し且つ継ぎ目におい
てテープ又はその他の方法で一体的に結合させることが
可能である。内側の層84,94の小さな長さの部分が
外側スリーブ102の端部を超えて延在し且つ次のセク
ションの内側の層とインターリーブさせることが可能で
ある。この光パイプは天井から懸下させ且つ楕円形状の
リフレクタ(反射器)内に配設した高強度の金属ハライ
ドランプで照明される。適切なランプは、モデル番号V
IPR4000/32としてマサチューセッツ州ダンバ
ーズのオスラム/シルバニア(Osram/Sylva
nia)社から市販されている。このランプは約12°
の全ビーム角度を持ったフォーカストビームの形状の約
20,000ルーメンの光を与える。このスポットライ
トと反対側の光パイプの端部に反射性の端部キャップを
装着する。光源と反対側の光パイプの端部において高輝
度のスポットが表れることを回避するために端部キャッ
プに凹状のリフレクタ(反射器)を位置決めさせる。
These five sections 100 are assembled and connected together to form a 30 foot long light pipe. An additional layer of two diffusive materials, one about 120 cm (4 feet) long and the other about 90 cm (3 feet) long, was positioned in the first section near the light source to create a bright spot. Avoid appearing.
These outer sleeves 102 abut and can be taped or otherwise joined together at a seam. A small length of the inner layers 84, 94 can extend beyond the ends of the outer sleeve 102 and be interleaved with the inner layers of the next section. The light pipe is illuminated by a high intensity metal halide lamp suspended from the ceiling and placed in an elliptical reflector. A suitable lamp is model number V
Osram / Sylva of Danvers, Mass. As IPR 4000/32.
Nia) is commercially available. This lamp is about 12 °
About 20,000 lumens in the form of a focused beam with a total beam angle of A reflective end cap is attached to the end of the light pipe opposite the spotlight. A concave reflector is positioned on the end cap to avoid the appearance of a high brightness spot at the end of the light pipe opposite the light source.

【0041】装着及び結合機構 本発明の光パイプを天井の近傍又は照明すべき区域内の
その他の所望の位置に懸下するか又はその他の態様で取
付けるために多数の従来の装着及び結合機構のいずれか
を使用することが可能であることは当業者に自明であ
る。同様に、多数の従来の結合装置を使用して光パイプ
の複数個のセクションを一体的に結合させることが可能
である。
[0041]Mounting and coupling mechanism  Place the light pipe of the present invention near the ceiling or in the area to be illuminated.
Hang it to any other desired position or take it
Any of a number of conventional mounting and coupling mechanisms to attach
It is obvious to a person skilled in the art that
You. Similarly, light pipes using a number of conventional coupling devices
Multiple sections can be joined together
It is.

【0042】図27及び28は本発明の1つの側面に基
づく装着装置の斜視図であり、該装置はスペーサ要素を
必要とすることなしに導管の最大で3個の層を与える。
図27を参照すると、第一装着装置120は、典型的
に、光パイプセクションの所望の長さに対応する長さを
有しており押出成形したプラスチックから構成されてい
る。装着装置120は支柱部分122を有しており、そ
れは実質的に対向するフィン124a及び124bに対
して垂直である。フィン124a及び124bは導管の
所望の半径に対応する半径を有するように湾曲させるこ
とが可能である。図28を参照すると、第二装着装置1
30も押出成形したプラスチックから構成されており、
典型的に、光パイプセクションの所望の長さに対応する
長さを有している。装着装置130の本体部分132
は、第一装着装置120の支柱122を受納するように
適合されているチャンネル134を画定している。本体
130は、更に、複数個の装着孔135a,135b,
135c,135dを画定しており、それらは装着装置
130を直接的に天井に対して(例えば、孔135a,
135bを介してボルト止めすることにより)、又はU
形状のトラック(例えば、孔135c,135dを介し
てピン止めすることにより)固定するために使用するこ
とが可能である。孔135a,135bはボルトの頭に
対するクリアランスを与え且つ支柱122との干渉を回
避するために内部的に皿穴を形成することが可能であ
る。同様に、孔135c,135dは、ピンと支柱12
2との間の干渉を回避するように位置決めすべきであ
る。装着装置130は、更に、複数個のフィン136
a,136b及び138a,138bを有しており、そ
れらは導管の所望の半径に対応する夫々の半径を有する
ように湾曲されている。
FIGS. 27 and 28 are perspective views of a mounting device according to one aspect of the present invention, which provides up to three layers of conduit without the need for spacer elements.
Referring to FIG. 27, the first mounting device 120 is typically made of extruded plastic having a length corresponding to the desired length of the light pipe section. The mounting device 120 has a strut portion 122, which is substantially perpendicular to the opposing fins 124a and 124b. Fins 124a and 124b can be curved to have a radius corresponding to the desired radius of the conduit. Referring to FIG. 28, the second mounting device 1
30 is also made of extruded plastic,
Typically, it has a length corresponding to the desired length of the light pipe section. Body part 132 of mounting device 130
Defines a channel 134 that is adapted to receive the post 122 of the first mounting device 120. The main body 130 further includes a plurality of mounting holes 135a, 135b,
135c, 135d, which allow the mounting device 130 to be directly attached to the ceiling (eg, holes 135a, 135a, 135d).
By bolting through 135b) or U
It can be used to secure tracks in shape (eg, by pinning through holes 135c, 135d). Holes 135a, 135b can be internally countersunk to provide clearance for the bolt head and to avoid interference with struts 122. Similarly, holes 135c and 135d are provided between the pin and the support 12
2 should be positioned so as to avoid interference between them. The mounting device 130 further includes a plurality of fins 136.
a, 136b and 138a, 138b, which are curved to have respective radii corresponding to the desired radius of the conduit.

【0043】適用例においては、第一装着装置120は
導管の1つの層を与えるために使用される。導管は装着
装置120の長さに対応する長さを持っており且つ導管
の所望の全体的な円周(フィン124a,124bと共
に)を与えるべく選択された所望の幅を持っているプラ
スチックシートから形成される。該シートの長尺端部の
うちの1つは装着装置120の1つのフィン124a又
は124bへ固定される。例えば、該端部はテープ止
め、接着剤、超音波溶接又はその他の従来の手段によっ
て固定することが可能である。次いで、該シートを丸め
且つ他方の端部を他方のフィンへ固定する。
In the application, the first mounting device 120 is used to provide one layer of conduit. The conduit has a length corresponding to the length of the mounting device 120 and is formed from a plastic sheet having a desired width selected to provide the desired overall circumference (with fins 124a, 124b) of the conduit. It is formed. One of the long ends of the sheet is fixed to one fin 124a or 124b of the mounting device 120. For example, the ends can be secured by tape, adhesive, ultrasonic welding, or other conventional means. The sheet is then rolled and the other end is secured to the other fin.

【0044】同様に、装着装置130は導管の1つ又は
2つの層を与えるために使用することが可能である。第
一層はチャンネル134を被覆しないように注意しなが
ら、フィン136a,136bへ固定することが可能で
ある。例えば、該シートはフィン136a,136bの
内部表面136cへ接着させることが可能である。一
方、該シートは2組のフィンの間に形成されているチャ
ンネル136d内に固定することが可能である。第二層
をフィン138a,138bの外側表面へ固定すること
が可能である。
Similarly, mounting device 130 can be used to provide one or two layers of conduit. The first layer can be secured to the fins 136a, 136b, taking care not to cover the channel 134. For example, the sheet can be adhered to the inner surface 136c of the fins 136a, 136b. On the other hand, the sheet can be fixed in a channel 136d formed between two sets of fins. The second layer can be secured to the outer surfaces of the fins 138a, 138b.

【0045】有益的なことであるが、第一及び第二装着
装置120,130の各々におけるフィンは導管の最大
で3個の層を与え且つ層間において付加的なスペーサ要
素を設けることの必要性を取除くか又は減少させる。付
加的な層が所望される場合には、それらは本明細書の他
の部分で記載しているようにスペーサ要素と共に設ける
ことが可能であり且つ第一装着装置120によって支持
されている導管に対して展開させることが可能である。
Advantageously, the fins in each of the first and second mounting devices 120, 130 provide up to three layers of conduit and the need to provide additional spacer elements between the layers. Remove or reduce. If additional layers are desired, they can be provided with a spacer element as described elsewhere herein and can be added to the conduit supported by the first mounting device 120. It is possible to unfold it.

【0046】図29は本発明に基づく結合装置140の
概略図である。図30は図29における30−30の線
に沿って取った結合装置140の概略断面図である。結
合装置140は、概略的に、光パイプの長手軸に対して
平行であり且つ円周周りに配設された一対の対向するチ
ャンネル142a及び142bを具備するプラスチック
リングとして構成されている。適用例においては、光パ
イプセクションの最も外側の層をチャンネル142a又
は142b内に挿入し且つテープ止め、接着剤、超音波
溶接又はその他の従来の手段によって固定させる。有益
的なことであるが、結合装置140は光パイプがその形
状を保持することに貢献する。複数個の光パイプセクシ
ョンを一体的に結合させるために、次の光パイプセクシ
ョンの係合端部を解放チャンネル内に挿入し且つ固定す
る。本明細書において記載したような装着装置と共に使
用される場合には、最も外側の導管セクションは装着装
置の端部を僅かに超えて延在するように構成される。一
方、結合装置140は装着装置によって占有される角度
セクションに対応する角度部分を取り除いた半円形状の
リングとして構成することが可能である。
FIG. 29 is a schematic diagram of a coupling device 140 according to the present invention. FIG. 30 is a schematic cross-sectional view of the coupling device 140 taken along line 30-30 in FIG. Coupling device 140 is generally configured as a plastic ring having a pair of opposed channels 142a and 142b disposed parallel to the longitudinal axis of the light pipe and disposed about a circumference. In some applications, the outermost layer of the light pipe section is inserted into the channel 142a or 142b and secured by tape, glue, ultrasonic welding, or other conventional means. Advantageously, the coupling device 140 helps the light pipe to maintain its shape. The mating end of the next light pipe section is inserted and secured into the release channel to join the plurality of light pipe sections together. When used with a mounting device as described herein, the outermost conduit section is configured to extend slightly beyond the end of the mounting device. On the other hand, the coupling device 140 can be configured as a semi-circular ring with the angular section corresponding to the angular section occupied by the mounting device removed.

【0047】図31は本発明に基づく端部キャップ16
0の概略断面図である。端部キャップ160は光パイプ
の長手軸に平行であり且つその円周周りにチャンネル1
62を画定している。チャンネル162は光パイプの層
(例えば、最も外側の層)を受納するように形成されて
いる。端部キャップの内部表面164は、好適には、高
度に反射性であり且つ端部キャップに入射する光を光パ
イプに沿って反対方向に再指向させる構成とされてい
る。好適には、表面164は傾斜されるか又は光パイプ
の光分布及び/又は効率を改善するための形状とされて
いる。例えば、端部キャップはパイプに沿って逆方向に
光を反射させ且つ再指向された光を光パイプから散乱さ
せるために拡散物質に向かって約10°傾斜されている
ミラーを有することが可能である。該ミラーは端部キャ
ップ160と一体的な構成とするか又は別個の部品とす
ることが可能である。
FIG. 31 shows an end cap 16 according to the present invention.
0 is a schematic sectional view of FIG. The end cap 160 is parallel to the longitudinal axis of the light pipe and has a channel 1 around its circumference.
62 are defined. Channel 162 is configured to receive a layer (eg, an outermost layer) of the light pipe. The inner surface 164 of the end cap is preferably highly reflective and configured to redirect light incident on the end cap in the opposite direction along the light pipe. Preferably, surface 164 is beveled or shaped to improve light distribution and / or efficiency of the light pipe. For example, the end cap can have a mirror that is tilted about 10 ° toward the diffuser to reflect light in the opposite direction along the pipe and scatter redirected light from the light pipe. is there. The mirror may be integral with the end cap 160 or may be a separate part.

【0048】図32は本発明の別の側面に基づく第二端
部キャップ170の概略断面図を示している。端部キャ
ップ170は湾曲表面174を具備するミラー172を
有している。好適には、湾曲表面は光パイプの光分布及
び/又は効率を改善するための形態とされている。例え
ば、光パイプの特定の領域の照明が不充分である場合に
は、湾曲表面174は、付加的な光出力を必要とする区
域の近傍における拡散物質において端部プレートに入射
する光をフォーカスさせる即ち合焦させる形態とするこ
とが可能である。ミラー172は端部キャップ170と
一体的な構成とするか又は別の部品とすることが可能で
ある。
FIG. 32 shows a schematic cross-sectional view of a second end cap 170 according to another aspect of the present invention. The end cap 170 has a mirror 172 with a curved surface 174. Preferably, the curved surface is configured to improve light distribution and / or efficiency of the light pipe. For example, if certain areas of the light pipe are poorly illuminated, the curved surface 174 will focus light incident on the end plate at the diffuser near areas requiring additional light output. That is, it is possible to adopt a mode of focusing. Mirror 172 may be integral with end cap 170 or may be a separate part.

【0049】小型光パイプ 本発明光パイプの更なる利点は、本発明の原理を利用し
て非常に小型の直径のパイプを構成することが可能であ
るということである。プリズム状フィルムは非常に小さ
な直径に丸めることは不可能である。本発明の利点は、
使用される物質を非常に小さな直径で押出形成するか又
は非常に小さな直径に丸めることが可能であるというこ
とである。
[0049]Small light pipe  A further advantage of the light pipe of the present invention is that it utilizes the principles of the present invention.
It is possible to construct very small diameter pipes.
That is. Prism film is very small
It is impossible to round to a great diameter. The advantages of the present invention are:
The material used can be extruded to a very small diameter or
Can be rounded to a very small diameter
And

【0050】典型的な蛍光灯とほぼ同一の寸法である光
パイプは以下のようにして構成される。2つの円筒状の
管を押出成形したプラスチックから形成し且つ約1.2
m(4フィート)の長さに切断する。一方の管は他方の
管の内径よりも僅かに小さな外径を有している。例え
ば、外側の管は外径が38mm(1.5インチ)で厚さ
が約2乃至3mm(1/8インチ)である押出成形した
レクサン(Lexan)(商標)を有することが可能で
ある。内側の管は外径が31mm(1.25インチ)で
厚さが2乃至3mm(1/8インチ)である押出成形し
たレクサン(Lexan)(商標)を有することが可能
である。押出成形した管の代わりに適切な薄いプラスチ
ックシートを丸めて導管を形成することも可能である。
A light pipe having substantially the same dimensions as a typical fluorescent lamp is constructed as follows. Two cylindrical tubes are formed from extruded plastic and have a thickness of about 1.2
Cut to m (4 feet) length. One tube has an outer diameter that is slightly smaller than the inner diameter of the other tube. For example, the outer tube can have an extruded Lexan ™ having an outer diameter of 38 mm (1.5 inches) and a thickness of about 2-3 mm (1/8 inch). The inner tube can have extruded Lexan ™ having an outer diameter of 31 mm (1.25 inches) and a thickness of 2 to 3 mm (1/8 inch). Instead of an extruded tube, it is also possible to roll a suitable thin plastic sheet to form a conduit.

【0051】より直径の小さな管をより直径の大きな管
内に挿入し且つそれらの管を適宜のスペーサ手段を介し
て離隔させ空隙を与える。例えば、比較的厚い(例え
ば、0.5乃至1.0mm)フォームテープを内側の管
に沿って2箇所又はそれ以上の点において使用すること
が可能である。一方、各管を、受納し且つ複数個の管を
同軸状で且つスペーサなしで非接触状態に位置決めさせ
るために端部キャップにチャンネルを設けることが可能
である。
The smaller diameter tubes are inserted into the larger diameter tubes and the tubes are separated through suitable spacer means to provide a void. For example, relatively thick (eg, 0.5-1.0 mm) foam tape can be used at two or more points along the inner tube. Alternatively, a channel may be provided in the end cap to receive each tube and position the plurality of tubes coaxially and in a non-contacting manner without spacers.

【0052】外側の管は光沢性の内部表面と拡散仕上げ
(例えば、梨地又はビロード仕上げ)の外部表面とを有
している。内側の管は光沢性の内部表面及び外部表面を
有している。高度に反射性のマイラー(Mylar)
(商標)を外側の管の外部表面の半分(即ち180°)
の上に配置させ且つ透明な両面テープ又はその他の適宜
の手段によってそこに固定させる。
The outer tube has a glossy inner surface and a diffused (eg, satin or velvet) outer surface. The inner tube has a glossy inner surface and an outer surface. Highly reflective Mylar
(Trademark) half of the outer surface of the outer tube (ie 180 °)
And secured thereto by transparent double-sided tape or other suitable means.

【0053】小型の光パイプを、例えば、光の厳格なビ
ーム角度を与えるための適宜の光学系と共に、PCT公
表番号WO99/36940号の4.4.2に記載され
ているランプで照明させる。例えば、適宜の光学系を図
33及び34に示してある。図33は本発明の小型光パ
イプと共に使用するのに適したレンズシステムの概略図
である。図34は図33における34−34の線に沿っ
て取ったレンズシステムの概略断面図である。レンズシ
ステム200は保持用のリング206によって所定位置
に保持されている第一レンズ204、及び保持用リング
212によって固定されている第二及び第三レンズ20
8,210を収納しているレンズフォルダ202を有し
ている。例示的な第一レンズ204はパーツ番号J45
−303としてアメリカ合衆国ニュージャージー州バー
リントンのエドモンドインダストリアルオプティックス
(Edmond Industrial Optic
s)社から市販されている12mmのコーティングした
平凸レンズである。例示的な第二及び第三レンズ20
8,210は、両方とも、夫々、パーツ番号J45−1
50及びJ32−895としてアメリカ合衆国ニュージ
ャージー州バーリントンのエドモンドインダストリアル
オプティックス社から市販されている45mmのコーテ
ィングした平凸レンズである。このレンズシステムはラ
ンプのアパーチャからの光の約140°の全ビーム角を
小型光パイプ内への光の約22°の全ビーム角へフォー
カスさせる。第二及び第三レンズの対は単一の二重凸レ
ンズで置換することが可能である。当業者によって理解
されるように、光の所望の厳格なビーム角度を与えるた
めに広範囲の光学的装置を使用することが可能である。
The small light pipe is illuminated, for example, with a lamp as described in PCT Publication No. WO 99/36940, 4.4.2, with appropriate optics to provide a tight beam angle of light. For example, a suitable optical system is shown in FIGS. FIG. 33 is a schematic diagram of a lens system suitable for use with the miniature light pipe of the present invention. FIG. 34 is a schematic cross-sectional view of the lens system taken along line 34-34 in FIG. The lens system 200 includes a first lens 204 held in place by a holding ring 206, and second and third lenses 20 fixed by a holding ring 212.
8, 210 is provided with a lens folder 202. Exemplary first lens 204 is part number J45
-303 as Edmond Industrial Optics, Burlington, NJ, USA
s) A 12 mm coated plano-convex lens commercially available from the company. Exemplary second and third lenses 20
8, 210 are both part number J45-1
50 and J32-895 are 45 mm coated plano-convex lenses available from Edmund Industrial Optics of Burlington, NJ, USA. The lens system focuses a total beam angle of about 140 ° of light from the lamp aperture to a total beam angle of about 22 ° of light into the miniature light pipe. The second and third lens pairs can be replaced by a single double convex lens. As will be appreciated by those skilled in the art, a wide range of optical equipment can be used to provide the desired tight beam angle of light.

【0054】ハイブリッド照明 本発明の別の側面によれば、本発明の光パイプの光源を
太陽とすることが可能である。太陽は、地球から見た場
合には、7°の光源である。従って、本発明の光パイプ
は太陽光、人工光、又はハイブリッド照明システムにお
いてこれら2つの組合せと共に有益的に使用することが
可能である。
[0054]Hybrid lighting  According to another aspect of the invention, a light source for a light pipe of the invention is provided.
It can be the sun. Sun is a place seen from the earth
In this case, it is a 7 ° light source. Therefore, the light pipe of the present invention
Can be used in sunlight, artificial light, or hybrid lighting systems.
And can be used beneficially with these two combinations
It is possible.

【0055】容易に入手可能なテープ及びプラスチック
で簡単な技術を使用して構成することが可能な簡単で、
低コストで、効率的な光パイプについて説明した。本発
明に基づく光パイプは従来のTIR光パイプ又はその他
の光管適用例に対しては従来考えられていなかった広範
な市場及び寸法にわたって適用することが可能である。
A simple, readily available tape and plastic that can be constructed using simple techniques,
A low cost, efficient light pipe has been described. The light pipe according to the present invention can be applied over a wide range of markets and dimensions not previously considered for conventional TIR light pipes or other light pipe applications.

【0056】以上、本発明の具体的実施の態様について
詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ制限
されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなしに種々の変形が可能であることは勿論であ
る。例えば、前述した実施例では主に光パイプの湾曲し
た断面のものを使用しているが、これは単に実現可能な
断面の一例であってその他の断面形状のものをその他の
適用例において有益的に使用することが可能であること
は勿論である。例えば、標準の2×2又は2×4の蛍光
灯取付具を受付けるように構成されたもの等の金属グリ
ッド格子模様を有する従来の吊り天井へレトロフィット
させる適用例においては矩形状の形状が有益的な場合が
ある。底部表面の形状は、その仕上げと共に、ビームの
発散を制御するために適用させることも可能である。
Although the specific embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to these specific examples, and various modifications can be made without departing from the technical scope of the present invention. Of course is possible. For example, while the embodiments described above primarily use a curved cross-section of a light pipe, this is merely an example of a achievable cross-section and other cross-sectional shapes may be useful in other applications. Of course, it is possible to use. For example, a rectangular shape is beneficial in applications that retrofit to a conventional suspended ceiling with a metal grid grid pattern, such as one configured to accept a standard 2x2 or 2x4 fluorescent fixture. May be important. The shape of the bottom surface, along with its finish, can also be applied to control the divergence of the beam.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 鏡面反射を示す透明物質の概略断面図。FIG. 1 is a schematic sectional view of a transparent material showing specular reflection.

【図2】 鏡面反射と拡散反射の両方を示す不透明物質
の概略断面図。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an opaque material showing both specular reflection and diffuse reflection.

【図3】 鏡面反射を示す例示的な透明物質に対する反
射率と入射角との関係を示したグラフ図。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the reflectance and the incident angle for an exemplary transparent material exhibiting specular reflection.

【図4】 本発明の第一実施例に基づく光パイプを示し
た概略断面図。
FIG. 4 is a schematic sectional view showing a light pipe according to a first embodiment of the present invention.

【図5】 拡散反射性物質に入射する光ビームを示した
概略図。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a light beam incident on a diffuse reflection material.

【図6】 本発明の第二実施例に基づく光パイプの概略
断面図。
FIG. 6 is a schematic sectional view of a light pipe according to a second embodiment of the present invention.

【図7】 図6における7−7の線に沿って取った光パ
イプの概略断面図。
7 is a schematic cross-sectional view of the light pipe taken along line 7-7 in FIG.

【図8】 本発明の第二実施例に基づく光パイプの別の
構成を示した概略図。
FIG. 8 is a schematic diagram showing another configuration of the light pipe according to the second embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の第二実施例に基づく光パイプの別の
構成を示した概略図。
FIG. 9 is a schematic diagram showing another configuration of the light pipe according to the second embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の第二実施例に基づく光パイプの別
の構成を示した概略図。
FIG. 10 is a schematic diagram showing another configuration of the light pipe according to the second embodiment of the present invention.

【図11】 本発明の第二実施例に基づく光パイプの別
の構成を示した概略図。
FIG. 11 is a schematic diagram showing another configuration of the light pipe according to the second embodiment of the present invention.

【図12】 本発明に基づく光パイプの別の構成を示し
た概略断面図。
FIG. 12 is a schematic sectional view showing another configuration of the light pipe according to the present invention.

【図13】 光パイプの内側表面に入射する光ビームを
示した概略図。
FIG. 13 is a schematic diagram showing a light beam incident on an inner surface of a light pipe.

【図14】 両側に光沢仕上げを有するプラスチックシ
ートを使用した本発明に基づく光パイプに対する光出力
パターンを示した概略図。
FIG. 14 is a schematic diagram showing the light output pattern for a light pipe according to the present invention using a plastic sheet having a glossy finish on both sides.

【図15】 内側が光沢仕上げで外側が梨地仕上げのプ
ラスチックシートを使用する本発明に基づく光パイプに
対する光出力パターンを示した概略図。
FIG. 15 is a schematic diagram showing the light output pattern for a light pipe according to the invention using a plastic sheet with a glossy inside and a matte finish on the outside.

【図16】 本発明に基づく光パイプの更に別の実施例
からの光出力を示した概略断面図。
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view illustrating light output from yet another embodiment of a light pipe according to the present invention.

【図17】 本発明に基づく半球状の形状をした光パイ
プの概略断面図。
FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of a light pipe having a hemispherical shape according to the present invention.

【図18】 本発明に基づく光パイプに対する別の形状
を示した概略断面図。
FIG. 18 is a schematic sectional view showing another shape of the light pipe according to the present invention.

【図19】 本発明に基づく光パイプに対する別の形状
を示した概略断面図。
FIG. 19 is a schematic sectional view showing another shape of the light pipe according to the present invention.

【図20】 本発明に基づく光パイプに対する別の形状
を示した概略断面図。
FIG. 20 is a schematic sectional view showing another shape of the light pipe according to the present invention.

【図21】 本発明に基づく光パイプを形成する準備段
階における第一プラスチックシートを示した概略図。
FIG. 21 is a schematic diagram showing a first plastic sheet in a preparation stage for forming a light pipe according to the present invention.

【図22】 本発明に基づく光パイプを形成するための
準備段階における第二プラスチックシートを示した概略
図。
FIG. 22 is a schematic diagram showing a second plastic sheet in a preparatory stage for forming a light pipe according to the present invention.

【図23】 本発明に基づく光パイプに対する第一の好
適な形態を示した概略断面図。
FIG. 23 is a schematic sectional view showing a first preferred embodiment of the light pipe according to the present invention.

【図24】 本発明に基づく光パイプに対する第二の好
適な形態を示した概略断面図。
FIG. 24 is a schematic sectional view showing a second preferred embodiment of the light pipe according to the present invention.

【図25】 従来のTIR光パイプと本発明の光パイプ
の光出力を比較したグラフ図。
FIG. 25 is a graph comparing the light output of a conventional TIR light pipe with the light output of the light pipe of the present invention.

【図26】 従来のTIR光パイプと本発明の光パイプ
の光出力を比較したグラフ図。
FIG. 26 is a graph comparing the light output of a conventional TIR light pipe with the light output of the light pipe of the present invention.

【図27】 本発明の別の側面に基づく第一光パイプ装
着装置を示した破断概略斜視図。
FIG. 27 is a cutaway schematic perspective view showing a first light pipe mounting device according to another aspect of the present invention.

【図28】 本発明に基づく第二光パイプ装着装置を示
した破断概略斜視図。
FIG. 28 is a cutaway schematic perspective view showing a second light pipe mounting device according to the present invention.

【図29】 本発明の別の側面に基づく光パイプ結合装
置を示した概略図。
FIG. 29 is a schematic diagram illustrating a light pipe coupling device according to another aspect of the invention.

【図30】 図29における30−30の線に沿って取
った光パイプ結合装置の概略断面図。
FIG. 30 is a schematic sectional view of the light pipe coupling device taken along line 30-30 in FIG. 29;

【図31】 本発明に基づく第一光パイプ端部キャップ
を示した概略断面図。
FIG. 31 is a schematic sectional view showing a first light pipe end cap according to the present invention.

【図32】 本発明に基づく第二光パイプ端部キャップ
を示した概略断面図。
FIG. 32 is a schematic sectional view showing a second light pipe end cap according to the present invention.

【図33】 本発明の光パイプと共に使用するのに適し
たレンズシステムを示した概略図。
FIG. 33 is a schematic diagram illustrating a lens system suitable for use with the light pipe of the present invention.

【図34】 図33における34−34の線に沿って取
ったレンズシステムの概略断面図。
FIG. 34 is a schematic cross-sectional view of the lens system taken along line 34-34 in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 光パイプ 6 導管 8 反射物質 10 光源 Reference Signs List 4 light pipe 6 conduit 8 reflective material 10 light source

フロントページの続き (72)発明者 ミカイル エイ. ドゥビノフスキー アメリカ合衆国, メリーランド 20886, ゲチスバーグ, ステッドウィック ロ ード 10022, アパートメント 303 (72)発明者 ビンセント エイチ. クウォン アメリカ合衆国, メリーランド 20877, ゲチスバーグ, キラーニー レーン 9901, アパートメント 101 (72)発明者 フランク ソワーズ アメリカ合衆国, メリーランド 21702, フレデリック, フォックス ラン コ ート 1385Continued on the front page (72) Inventor Mikair A. Dubinowski United States, Maryland 20886, Gettysburg, Steadwick Road 10022, Apartment 303 (72) Inventor Vincent H. Kuwon United States, Maryland 20877, Gettysburg, Killarney Lane 9901, Apartment 101 (72) Inventor Frank Soise United States, Maryland 21702, Frederick, Fox Run Coat 1385

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光パイプにおいて、 一端において光を受光し且つその長さに沿って該光を分
布させる導管が設けられており、 前記導管は主に鏡面反射で該光の一部を該光パイプに沿
って通過させ且つ該光の一部を主に拡散反射で該光パイ
プ外部へ射出させるように配設されている鏡面反射表面
及び拡散反射表面を有しており、 前記反射表面が該光パイプの長手軸に対して実質的に平
行である、ことを特徴とする光パイプ。
1. A light pipe, comprising: a conduit for receiving light at one end and distributing the light along its length, wherein the conduit mainly reflects a portion of the light by specular reflection. A mirror-reflective surface and a diffuse-reflective surface arranged to pass along the pipe and to emit a part of the light mainly to the outside of the light pipe by diffuse reflection, wherein the reflective surface is A light pipe substantially parallel to a longitudinal axis of the light pipe.
【請求項2】 請求項1において、前記導管が鏡面反射
を与える内部表面を具備している透明なプラスチック管
及び前記管の長さ方向に沿って配設されており且つ前記
管の周辺部の一部を被覆している不透明物質を有してお
り、前記不透明物質が拡散反射を与えることを特徴とす
る光パイプ。
2. The tube of claim 1 wherein said conduit is disposed along a length of said tube and a transparent plastic tube having an interior surface providing specular reflection. A light pipe comprising an opaque material partially covering the opaque material, the opaque material providing diffuse reflection.
【請求項3】 請求項2において、前記不透明物質が前
記管の内部表面上に配設されており且つ光の小さなビー
ム角度に対して鏡面反射を与え且つ光の大きなビーム角
度に対して拡散反射を与えることを特徴とする光パイ
プ。
3. The method of claim 2, wherein the opaque material is disposed on an interior surface of the tube and provides specular reflection for small beam angles of light and diffuse reflection for large beam angles of light. Providing a light pipe.
【請求項4】 請求項2において、前記不透明物質が前
記管の内部表面上に配設されており、前記管物質及び前
記不透明物質が、一緒になって、光の小さなビーム角度
に対して鏡面反射を与え且つ光の大きなビーム角度に対
して拡散反射を与えることを特徴とする光パイプ。
4. The opaque material of claim 2, wherein said opaque material is disposed on an interior surface of said tube, said tubing material and said opaque material together being mirrored for a small beam angle of light. A light pipe that provides reflection and diffuse reflection for large beam angles of light.
【請求項5】 請求項1において、前記導管が押出成形
したプラスチック管を有していることを特徴とする光パ
イプ。
5. The light pipe of claim 1, wherein said conduit comprises an extruded plastic tube.
【請求項6】 請求項1において、前記導管が管を形成
するように成形したプラスチックシート物質を有してい
ることを特徴とする光パイプ。
6. A light pipe according to claim 1, wherein said conduit comprises a plastic sheet material molded to form a tube.
【請求項7】 光パイプにおいて、 一端において光を受光し且つ前記光を本光パイプの長さ
に沿って分布させる複数個の導管が設けられており、 前記複数個の導管は夫々のギャップによって互いにオフ
セットされており且つ、夫々、主に鏡面反射で本光パイ
プに沿って前記光の一部を通過させ且つ主に拡散反射で
本光パイプの外部へ前記光の一部を射出させるべく配設
されている鏡面反射表面及び拡散反射表面を有してい
る、ことを特徴とする光パイプ。
7. A light pipe, comprising: a plurality of conduits receiving light at one end and distributing the light along a length of the light pipe, wherein the plurality of conduits are defined by respective gaps. Arranged so as to be offset from each other and to allow a portion of the light to pass through the light pipe primarily by specular reflection and to emit a portion of the light out of the light pipe primarily by diffuse reflection. A light pipe having a specular reflection surface and a diffuse reflection surface provided.
【請求項8】 請求項7において、前記導管の数が本光
パイプの長さに沿って変化することを特徴とする光パイ
プ。
8. The light pipe of claim 7, wherein the number of said conduits varies along the length of the light pipe.
【請求項9】 請求項7において、前記複数個の導管の
うちの少なくとも1個の長さが前記複数個の導管のうち
の別のものの長さと異なっていることを特徴とする光パ
イプ。
9. The light pipe of claim 7, wherein the length of at least one of the plurality of conduits is different from the length of another of the plurality of conduits.
【請求項10】 請求項7において、前記複数個の導管
の各々が押出成形したプラスチック管か又は管を形成す
べく成形されたプラスチックシート物質のいずれかを有
していることを特徴とする光パイプ。
10. The light of claim 7, wherein each of the plurality of conduits comprises either an extruded plastic tube or a plastic sheet material molded to form a tube. pipe.
【請求項11】 請求項7において、最も外側の導管を
除いて前記複数個の導管の各々がその内部表面及び外部
表面の両方が光沢仕上げされている透明なプラスチック
を有していることを特徴とする光パイプ。
11. The method of claim 7, wherein each of the plurality of conduits, except for the outermost conduit, comprises a clear plastic having a glossy finish on both its inner and outer surfaces. And light pipe.
【請求項12】 請求項11において、前記最も外側の
導管がその内部表面が光沢仕上げされており且つその外
部表面が拡散仕上げされている透明なプラスチックを有
していることを特徴とする光パイプ。
12. The light pipe of claim 11, wherein said outermost conduit comprises a clear plastic having an interior surface polished and an exterior surface having a diffusion finish. .
【請求項13】 請求項12において、更に、前記最も
外側の導管の長さに沿い且つ前記最も外側の導管の周辺
の一部を被覆して不透明物質が配設されていることを特
徴とする光パイプ。
13. The opaque material of claim 12, further comprising an opaque material disposed along a length of the outermost conduit and covering a part of a periphery of the outermost conduit. Light pipe.
【請求項14】 請求項13において、前記不透明物質
が前記最も外側の導管の内部表面上に配設されており且
つ光の小さなビーム角度に対して鏡面反射を与え且つ光
の大きなビーム角度に対して拡散反射を与えることを特
徴とする光パイプ。
14. The method of claim 13, wherein the opaque material is disposed on an interior surface of the outermost conduit and provides specular reflection for small beam angles of light and for large beam angles of light. A light pipe characterized by giving diffuse reflection.
【請求項15】 請求項13において、前記不透明物質
が前記最も外側の導管の外部表面上に配設されており、
且つ前記管物質及び前記不透明物質が、一緒になって、
光の小さなビーム角度に対して鏡面反射を与え且つ光の
大きなビーム角度に対して拡散反射を与えることを特徴
とする光パイプ。
15. The method of claim 13, wherein the opaque material is disposed on an outer surface of the outermost conduit,
And the tube material and the opaque material together,
A light pipe characterized by providing specular reflection for a small beam angle of light and diffuse reflection for a large beam angle of light.
【請求項16】 光分布システムにおいて、 30度未満の全ビーム角度を有する光ビームを供給する
光源、 一端において前記光源からの光ビームを受光し且つその
長さに沿って光を分布させる光パイプ、を有しており、
前記光パイプが、主に鏡面反射で前記光パイプに沿って
前記光の一部を通過させ且つ主に拡散反射で前記光パイ
プ外部へ前記光の一部を射出させるべく配設されている
鏡面反射表面及び拡散反射表面を有している、ことを特
徴とする光分布システム。
16. A light distribution system for providing a light beam having a total beam angle of less than 30 degrees, a light pipe receiving at one end a light beam from the light source and distributing the light along its length. , And
A mirror surface disposed to allow a portion of the light to pass along the light pipe primarily by specular reflection and to emit a portion of the light out of the light pipe primarily by diffuse reflection; A light distribution system having a reflective surface and a diffusely reflective surface.
【請求項17】 請求項16において、前記光源が20
度未満の全ビーム角度を有する光ビームを供給すること
を特徴とする光分布システム。
17. The light source according to claim 16, wherein the light source is 20 light sources.
A light distribution system for providing a light beam having a total beam angle of less than degrees.
【請求項18】 請求項16において、前記光源が太陽
光を供給することを特徴とする光分布システム。
18. The light distribution system according to claim 16, wherein the light source supplies sunlight.
【請求項19】 請求項16において、更に、前記光源
と反対側の前記光パイプの端部を被覆する端部キャップ
が設けられており前記端部キャップは前記光パイプに沿
って光を反射させる反射表面を有していることを特徴と
する光分布システム。
19. The light pipe of claim 16, further comprising an end cap covering an end of the light pipe opposite the light source, wherein the end cap reflects light along the light pipe. A light distribution system having a reflective surface.
【請求項20】 請求項16において、前記光パイプが
第一及び第二の実質的に同心円状の導管を有しており、
更に、本光分布システムが、 前記第一の導管を支持するための第一装着装置、 前記第二の導管を支持し且つ前記第二の導管内に前記第
一装着装置及び第一導管を支持する第二装着装置、を有
していることを特徴とする光分布システム。
20. The light pipe of claim 16, wherein the light pipe comprises first and second substantially concentric conduits.
Further, the light distribution system comprises: a first mounting device for supporting the first conduit; supporting the second conduit; and supporting the first mounting device and the first conduit within the second conduit. A light distribution system, comprising:
【請求項21】 請求項20において、前記第一及び第
二装着装置が前記第一及び第二の導管を互いに非接触状
態で保持することを特徴とする光分布システム。
21. The light distribution system according to claim 20, wherein said first and second mounting devices hold said first and second conduits out of contact with each other.
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