JP2003098358A

JP2003098358A - ライトガイドおよびそれを用いた手摺構造

Info

Publication number: JP2003098358A
Application number: JP2001291429A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Yokoya; 良二横谷; Shinichi Aoki; 慎一青木; Katsumi Watanabe; 加津己渡辺
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2003-04-03

Abstract

(57)【要約】【課題】照射面での直下照度の均斉度が高く、かつ大
面積のものにも適用できる。【解決手段】導光部材１の側面の一部に軸方向に沿っ
て拡散反射材２を配置して、導光部材１の端部から入射
した光源からの光Ａにより面発光させるライトガイドに
おいて、少なくとも導光部材１と拡散反射材２の間に導
光部材１より低屈折率の透明部材３を、導光部材１と拡
散反射材２に密着させて設置した。特に光源側端部付近
での拡散反射材２への入射成分を低減し、かつライトガ
イドの導光効率を向上させることで、単位長さ当たりの
拡散反射材２への入射光束を平均化させ、照射面の照度
分布の均斉度を向上させた。また、導光効率を向上させ
ることで均斉度の高い長尺のライトガイドを可能にし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、側面発光ライト
ガイドおよびそれを用いた照明装置として機能する手摺
構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１９は一般の樹脂ファイバを用いた側
面発光ライトガイドの例（従来例１）を示す。図１９に
示すように、このライトガイドは、φ１０〜２０程度の
円柱形状のアクリル樹脂の導光部材（コア）５０の側面
の一部に軸方向に沿って拡散反射材５１が密着設置さ
れ、その外側をフッ素系樹脂（クラッド）５２で覆った
構造である。光源からの光Ａがライトガイドの一端から
入射し、拡散反射材５１による反射光５３が生じる。反
射光５３は光軸に対し角度の大きい光は側面発光として
ライトガイド外に出射する。

【０００３】従来例１では、光源側端部付近での出射光
束が大きく、終端側に向かっての減衰率が大きい。図２
０（ａ）はφ１０×１ｍのライトガイドの３０ｃｍ直下
における照度分布、（ｂ）はライトガイドの設置状態を
示す。５５はライトガイド、５６は照射面である。図２
０に示すように、照射面５６での直下照度の均斉度が低
い。このように、減衰率が大きいため、比較的短ロッド
でしか使えない。

【０００４】図２１は誘導灯の例（従来例２）を示す。
図２１に示すように、この誘導灯は、導光板５６におけ
る発光面に絵柄パネル５７、対向面に拡散反射シート５
８をそれぞれ配置し、拡散反射シート５８の反射材のド
ットパターン５８ａあるいは微細加工を密度差をつけて
設置することにより輝度均一化を図る構造である。ドッ
トパターン５８ａは光源５９側が粗、反対側が密になる
ように配置される。

【０００５】従来例２では、反射材のドットパターン５
８ａの印刷あるいは微細加工を行う必要があるため、製
造上大面積のものには適用できない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来例１
では、照射面での直下照度の均斉度が低く、減衰率が大
きいため、比較的短ロッドでしか使えないという問題が
ある。また、従来例２の反射材のドットパターンを印刷
あるいは微細加工による方法では、大面積のものには適
用できない問題がある。

【０００７】したがって、この発明の目的は、照射面で
の直下照度の均斉度が高く、かつ大面積のものにも適用
できるライトガイドおよびそれを用いた手摺構造を提供
することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明の請求項１記載のライトガイドは、導光部材
の側面の一部に軸方向に沿って拡散反射材を配置して、
前記導光部材の端部から入射した光源からの光により面
発光させるライトガイドにおいて、少なくとも前記導光
部材と拡散反射材の間に導光部材より低屈折率の透明部
材を、前記導光部材と拡散反射材に密着させて設置し
た。

【０００９】従来においてロッドタイプの側面発光ライ
トガイドにおける直下照射面での軸方向の照度均斉度が
低いのは光源側端部付近での発光光束が大きい為である
ことから、上記のように、少なくとも導光部材と拡散反
射材の間に導光部材より低屈折率の透明部材を、導光部
材と拡散反射材に密着させて設置したので、特に光源側
端部付近での拡散反射材への入射成分を低減し、かつラ
イトガイドの導光効率を向上させることで、単位長さ当
たりの拡散反射材への入射光束を平均化させ、照射面の
照度分布の均斉度を向上させた。また、導光効率を向上
させることで均斉度の高い長尺のライトガイドを可能に
した。

【００１０】基本的な作用は以下の通りである。導光部
材中を導光する光で拡散反射材に向かって入射する光成
分で、ライトガイド光軸に対して小さい角度成分は導光
部材と透明部材の界面で全反射し、それ以上の角度成分
は透明部材を透過して拡散反射材に入射／拡散反射され
てライトガイド側面から放出される。これにより、ライ
トガイドの光源側の発光光束が抑えられ、終端側の発光
光束が増加するため、照射面の照度分布の均斉度が向上
し、かつある程度の均斉度を確保できる、より長尺のラ
イトガイドが可能となる。

【００１１】請求項２記載のライトガイドは、請求項１
記載のライトガイドにおいて、導光部材に入射した光が
透明部材で反射することにより単位長さ当たりの反射回
数が多い小径ロッド状ライトガイドである。このよう
に、導光部材に入射した光が透明部材で反射することに
より単位長さ当たりの反射回数が多い小径ロッド状ライ
トガイドであるので、ライトガイドの導光効率が向上す
る。

【００１２】請求項３記載のライトガイドは、請求項１
記載のライトガイドにおいて、アクリル樹脂製の導光部
材に対して、屈折率が約１．４の透明部材を用いた。こ
のように、アクリル樹脂製の導光部材に対して、屈折率
が約１．４の透明部材を用いたので、アクリル樹脂製の
導光部材の屈折率は約１．４９で、透明部材が導光部材
より低屈折率となる。

【００１３】請求項４記載のライトガイドは、請求項３
記載のライトガイドにおいて、透明部材としてシリコン
系ゲルを用いた。このように、透明部材としてシリコン
系ゲルを用いたので、導光部材および拡散反射材と容易
に密着し、かつ気泡も容易に排除できる。このため、光
学的に光品質なライトガイドの製造が容易にできる。ま
た、ライトガイドを曲げても密着性を保持できる。

【００１４】請求項５記載のライトガイドは、請求項１
記載のライトガイドにおいて、透明部材の屈折率が軸方
向に沿って光源側の方が終端側よりも小さい。このよう
に、透明部材の屈折率が軸方向に沿って光源側の方が終
端側よりも小さいので、終端部に向かうにつれて透明部
材の屈折率が大きくなるとともに、導光部材と透明部材
の界面で全反射する角度域が小さくなり、透明部材を透
過できる角度域が増加する。このため、終端部側でも入
射端側と同等の光束が拡散反射材に到達するようにな
り、照射面の照度の均斉度がより向上する。

【００１５】請求項６記載のライトガイドは、請求項５
記載のライトガイドにおいて、軸方向に沿って屈折率が
連続的に変化する。このように、軸方向に沿って屈折率
が連続的に変化するので、照射面の照度の均斉度がより
向上する。

【００１６】請求項７記載のライトガイドは、請求項５
記載のライトガイドにおいて、軸方向に沿って屈折率が
段階的に変化する。このように、軸方向に沿って屈折率
が段階的に変化するので、請求項６と同様に照射面の照
度の均斉度がより向上する。また、製造コストを低減で
きる。

【００１７】請求項８記載のライトガイドは、請求項４
記載のライトガイドにおいて、導光部材の側面の一部に
各面が平滑な溝を軸方向に形成し、かつその溝に透明な
シリコン系ゲルを敷設した上から拡散反射材を被せ、前
記シリコン系ゲルおよび拡散反射材を導光部材とともに
熱収縮チューブにて締め付け固定した。

【００１８】このように、導光部材の側面の一部に各面
が平滑な溝を軸方向に形成し、かつその溝に透明なシリ
コン系ゲルを敷設した上から拡散反射材を被せ、シリコ
ン系ゲルおよび拡散反射材を導光部材とともに熱収縮チ
ューブにて締め付け固定したので、拡散反射材を介して
シリコン系ゲルが押さえつけられ溝一杯に広がり、かつ
導光部材および拡散反射材と光学的に密着される。ま
た、拡散反射材が比較的硬い樹脂であり、シリコン系ゲ
ルは均一な圧力で押さえつけられるので一様な光学的密
着性が得られる。このため、各部材の密着性の不具合に
よる発光むらがなく一様な発光が得られる。

【００１９】請求項９記載のライトガイドは、請求項４
記載のライトガイドにおいて、導光部材の側面の一部に
各面が平滑な溝を軸方向に形成し、かつその溝に透明な
シリコン系ゲルを敷設した上から、拡散反射材を前記溝
に嵌め込むことで前記シリコン系ゲルを圧接固定した。

【００２０】このように、導光部材の側面の一部に各面
が平滑な溝を軸方向に形成し、かつその溝に透明なシリ
コン系ゲルを敷設した上から、拡散反射材を溝に嵌め込
むことでシリコン系ゲルを圧接固定したので、拡散反射
材と溝側面での摩擦力にてシリコン系ゲルを固定させる
ことができる。熱収縮チューブを必要としないため、製
造コストを低減できる。

【００２１】請求項１０記載の手摺構造は、請求項１，
２，３，４，５，６，７，８または９記載のライトガイ
ドを手摺部とし、かつ前記ライトガイドを固定するため
にライトガイド端部に設置された固定用治具内部に光源
を内蔵した。このように、請求項１，２，３，４，５，
６，７，８または９記載のライトガイドを手摺部とし、
かつライトガイドを固定するためにライトガイド端部に
設置された固定用治具内部に光源を内蔵したので、均斉
度の高い照明ができる。また、手摺全体が低輝度で発光
するため、手摺の視認性が向上する。また、ライトガイ
ド自体が手摺部を兼ねるのでコストダウンおよび省エネ
ルギーが図れる。

【００２２】

【発明の実施の形態】この発明の第１の実施の形態を図
１ないし図３に基づいて説明する。図１（ａ）はこの発
明の第１の実施の形態のライトガイドの構成と作用を示
す断面図、（ｂ）は縦断面図、図２は図１の要部拡大図
である。

【００２３】図１に示すように、導光部材１の側面の一
部に軸方向に沿って拡散反射材２を配置して外周をクラ
ッド材４で被覆し、導光部材１の端部から入射した光源
からの光Ａにより面発光させるライトガイドにおいて、
少なくとも導光部材１と拡散反射材２の間に導光部材１
より低屈折率の透明部材３を、導光部材１と拡散反射材
２に密着させて設置した。また、このライトガイドは、
導光部材１に入射した光Ａが透明部材３で反射すること
により単位長さ当たりの反射回数が多い小径ロッド状ラ
イトガイドである。

【００２４】この場合、導光部材１はアクリル樹脂製の
細長い円柱形状ロッド（屈折率約１．４９）である。拡
散反射材２は拡散反射率の高い樹脂或いはシート或いは
塗料（ｅｘ．東レ製ルミラー：反射率約９５％）からな
る。透明部材３は導光部材１よりも屈折率が小さい透過
率の高いアクリル系或いはシリコン系のコーティング
材、接着剤またはゲル状衝撃吸収材（ｅｘ．ジェルテッ
ク製αゲル、東亜合成製ラクストラックＬＣＲ２７７：
屈折率１．４０）、或いは酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）皮膜
（屈折率１．４６）からなる。クラッド材４はフッ素系
樹脂（屈折率１．３４）からなる。

【００２５】ライトガイドはアクリル導光部材１の側面
の一部に軸方向に沿って帯状に透明部材３を敷設し、そ
の上に略同形状の拡散反射材２を被せ、かつそれらを覆
うようにフッ素系の樹脂（クラッド材４）で覆った構造
である。また、光源から発した光Ａが楕円反射鏡で集光
され直接或いは光ファイバを介してライトガイドの一端
から入射させる。

【００２６】次にこの実施の形態の作用について説明す
る。図１および図２に示すように、導光部材１に入射し
た光Ａで拡散反射材２下方の低屈折率の透明部材３に到
達した光のうち、導光部材１と透明部材３の屈折率差で
導出される臨界角より大きい角度の光Ｂ（ライトガイド
光軸に対して大きい角度の成分）は透明部材３を透過し
て拡散反射材２に到達し、拡散反射されてさらに大きな
角度成分となった光が対向するライトガイド側面から放
出される。一方、前記臨界角より小さい角度の光Ｃは導
光部材１と透明部材３の界面で全反射され、終端側に導
光される。

【００２７】全反射した光も導光していく過程で、導光
部材１の媒質内での散乱及び反射面での角度変化によっ
て徐々に側面から放出される。拡散反射材２への入射光
束が抑えられ、導光効率が高くなるため、終端部に到達
する光束も多くなる。このため、長尺のライトガイドに
対しても高い均斉度を確保できる。また、終端部に反射
鏡を配置した場合の側面発光光束増加率も大きく、しか
もライトガイド全体で略平均的に増加させることができ
る。

【００２８】以上のことから、光源側端部付近での拡散
反射材２への入射成分が低減し、かつライトガイドの導
光効率が向上するため、単位長さ当たりの拡散反射材２
への入射光束が平均化し、照射面の照度分布の均斉度が
向上する。また、導光効率が向上するので高い均斉度を
確保した状態で長尺のライトガイドが可能となる。

【００２９】図３はφ１０×１ｍの従来品（市販品）及
び本発明構造のライトガイド（透明部材：ジェルテック
製αゲル）における３０ｃｍ直下照度をライトガイドの
光源側から軸方向への距離に対してプロットしたもので
ある。図中には終端部に鏡面反射鏡を設置した場合も各
々プロットした。本発明構造は、光源側付近での発光が
抑えられて中央付近をピークに対称となり均斉度が向上
しているのがわかる。また導光効率が高く終端に到達す
る光束が多い（表１）ため、終端部に反射鏡を配置した
場合の照度の増加率も高くなり、かつライトガイド全体
で平均的に増加する。表１はφ２０×５０ｃｍのライト
ガイドにおける可視光収支を示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】なお、透明部材３は上記の限りではなく、
その他の透過率の大きい透明材料でも同様の効果を示
す。むしろ、屈折率の異なる透明部材３を用いることに
より、側面発光光束を制御できる。屈折率が導光部材１
に近くなる程側面発光光束、特に光源側での発光光束が
多くなり導光部材１に対して小さくなる程、側面発光光
束が少なくなる。従って、屈折率が導光部材１に近い材
料は短尺のライトガイドに用い、屈折率がより小さい材
料では長尺のライトガイドに用いる。外形がφ１０〜φ
３０程度で長さが１〜２ｍ程度のライトガイドでは透明
部材３の屈折率は略１．４０が効果的である（図３参
照）。

【００３２】導光部材１はアクリル樹脂に限らず、透明
性の高い樹脂及びガラスでも同様の効果を示す。また、
拡散反射材２に拠らず側面から放出されるような光を制
御しても意味がないので、透明部材３の屈折率はクラッ
ド材４より大きいものを用いる。また、透明部材３は拡
散反射材２の内側以外の部分に塗布されても特に効果に
影響はない。

【００３３】クラッド材４は、導光部材１が軟質材料の
場合はクラッドとの密着性が高くなるのでフッ素樹脂が
望ましいが、棒状の硬質の場合は光学的な接触面積が小
さくなり、導光部材１の側面の大部分は空気で覆われる
ことになる為、フッ素樹脂以外の透明材料でも同様の効
果を示す。硬質の樹脂でも同様である。また、導光部材
１が棒状の硬質の場合、上記の通りクラッド材４は保護
カバーの役割が高いため、透明部材３及び拡散反射材２
が別の方法で固定でき、かつ導光部材１側面に塵、挨が
付着しない環境及び手等のその他の部材が容易に触れな
い環境では特に必要ない。

【００３４】以上のようにこの実施の形態によれば、照
射面の照度分布の均斉度を高めることができる。光源を
ライトガイドの一端に設置する仕様で、照射面の照度分
布に高い均斉度が得られる。また、終端部に反射鏡を配
置することでより効果的となる。透明部材３の屈折率に
よって側面発光光束を制御でき、また広範囲の（ライト
ガイドの）長さに対して高い均斉度を確保できる。特に
長尺のライトガイドが可能となる。導光部材１の材質を
多少不純物のある低質なものにしても従来品と同等レベ
ルの性能を得ることができるので導光部材１の材料コス
トを低くすることが出来る。

【００３５】この発明の第２の実施の形態を図４に基づ
いて説明する。図４はこの発明の第２の実施の形態のラ
イトガイド形成過程の説明図である。

【００３６】図４に示すように、第１の実施の形態にお
いて、低屈折率の透明部材３ａをシリコン系ゲル（ｅｘ
・ジェルテック製αゲル）とした構造である。また、ク
ラッド材としてフッ素系熱収縮チューブ４ａを用いる。

【００３７】この実施の形態の作用について説明する。
一般に透明部材がコーティング材の場合、導光部材との
密着性は良好であるが拡散反射材との密着性は塗装以外
は不十分となる場合が多く、効果を減じる要因となる。
また塗装もシリコン系のコーティング材では一般的に密
着性は悪くなる。また接着剤を用いた場合、導光部材及
び拡散反射材との界面に気泡が残り易く、光学的品質低
下の要因となる。

【００３８】それに対し、図４（ａ）〜（ｃ）に示すよ
うに、透明部材３ａとしてシリコン系のゲルを用いた場
合、拡散反射材２越しにフッ素系熱収縮チューブ４ａを
収縮させて圧接するだけで導光部材１及び拡散反射材２
と容易に密着し、かつ気泡５も容易に排除できるため、
光学的に高品質なライトガイドの製造が容易となる。ま
た、ライトガイドを曲げても密着性を保持できる。

【００３９】以上のようにこの実施の形態によれば、第
１の実施の形態においてさらに、製造コストが低減でき
る。光学的に高品質なライトガイドを容易にかつ安定し
て製造できる。ライトガイドを曲げても光学的性能を維
持できる。

【００４０】この発明の第３の実施の形態を図５に基づ
いて説明する。図５はこの発明の第３の実施の形態のラ
イトガイドの構成と作用を示す断面図である。

【００４１】図５に示すように、第１の実施の形態にお
いて、透明部材３ｂの屈折率を長手方向（軸方向）に連
続的に変化させた構造である。屈折率は軸方向に沿って
光源側の方が終端側よりも小さく、終端に向かって大き
くなる。この場合、光源端部分付近６で透明部材３ｂの
屈折率は導光部材１の屈折率より低く、終端部付近７で
透明部材３ｂの屈折率は導光部材１の屈折率と略同値と
する。

【００４２】この実施の形態の作用について説明する。
終端部に向かうにつれて、拡散反射材２の内側の透明部
材３ｂに到達する光束は減少する。しかしながら透明部
材３ｂの屈折率が大きくなる為、導光部材１と透明部材
３ｂの界面で全反射する角度域が小さくなり、透明部材
３ｂを透過できる角度域が増加する。このため、終端部
側でも入射端側と同等の光束が拡散反射材２に到達する
ようになり、照射面の照度の均斉度がより向上する。

【００４３】屈折率が連続的に変化する透明部材の製法
について説明する。ＳｉＯ₂の蒸着膜は、その膜質が緻
密であれば導光部材であるアクリル樹脂（屈折率１・４
９）に近い１．４６を示すが、膜質を粗にする程屈折率
は小さくなる。従って、導光部材をマスキングし、屈折
率を制御しながらマスキング場所を変化させて作成する
ことができる。

【００４４】以上のようにこの実施の形態によれば、第
１の実施の形態においてさらに、照射面の照度の均斉度
がより向上する。

【００４５】この発明の第４の実施の形態を図６に基づ
いて説明する。図６はこの発明の第４の実施の形態のラ
イトガイドの構成と作用を示す断面図である。

【００４６】図６に示すように、第１の実施の形態にお
いて、透明部材３ｃの屈折率を長手方向（軸方向）に段
階的に変化させた構造である。屈折率は軸方向に沿って
光源側の方が終端側よりも小さく、終端に向かって大き
くなる。この場合、屈折率を３段階に変化させ、光源端
部分付近６で透明部材３ｃの屈折率は導光部材１の屈折
率より低く、終端部付近７で透明部材３ｃの屈折率は導
光部材１の屈折率と略同値とする。

【００４７】この実施の形態においても第３の実施の形
態と同様の作用効果があり、さらに製造コストを低減で
きる。

【００４８】この発明の第５の実施の形態を図７および
図８に基づいて説明する。図７（ａ）はこの発明の第５
の実施の形態のライトガイドの縦断面図、（ｂ）は導光
部材の断面図、（ｃ）は拡散反射材の断面図である。

【００４９】図７（ａ）に示すように、第１の実施の形
態において、導光部材１の側面の一部に各面が平滑な溝
１０を軸方向に形成し、かつその溝１０に透明なシリコ
ン系ゲル３ａを敷設した上から拡散反射材２を被せ、シ
リコン系ゲル３ａおよび拡散反射材２を導光部材１とと
もに熱収縮チューブ４ａにて締め付け固定した。

【００５０】この場合、図７（ｂ）に示すように、導光
部材１は透明アクリル樹脂であり、側面の一部に拡散反
射材２と略同幅の溝１０が軸方向に沿って形成されてい
る。前記溝１０の各面は略平滑（平滑面１０ａ）であ
る。前記溝１０に透明部材３ａとしてシリコン系ゲル
（ｅｘ・ジェルテック製αゲル）が敷設されている。図
７（ｃ）に示すように、拡散反射材２は下面が平滑（平
滑面２ａ）で、かつ拡散反射率の高い白色のＡＢＳ樹脂
であり、これが前記導光部材１の溝１０にシリコン系ゲ
ル３ａを覆うように設置されている。導光部材１、シリ
コン系ゲル３ａ、拡散反射材２を包み込むようにフッ素
系熱収縮チューブ４ａで締め付け固定されている。

【００５１】次にこの実施の形態の作用について説明す
る。熱収縮チューブ４ａで締め付けることによって、拡
散反射材２を介してシリコン系ゲル３ａが押さえつけら
れ溝１０一杯に広がり、かつ導光部材１及び拡散反射材
２と光学的に密着される。シリコン系ゲル３ａ敷設時に
混入した気泡はこのとき容易に除かれる。

【００５２】また、溝１０を切ってあるため、シリコン
系ゲル３ａは溝１０の外側にはみ出ることはなく、きれ
いな層を形成できる。また、拡散反射材２が比較的硬い
樹脂であり、シリコン系ゲル３ａは均一な圧力で押さえ
つけられるので一様な光学的密着性が得られる。このた
め、各部材の密着性の不具合による発光むらがなく一様
な発光が得られる。

【００５３】尚、図８に示すように、シリコン系ゲル３
ａと拡散反射材２の間に拡散反射率が非常に高いシート
（東レ製ルミラー）１１を設置すれば、より高い効果が
得られる。この際、押さえである拡散反射材２を構成す
るＡＢＳ樹脂の下面は平滑でありさえすればよい。

【００５４】以上のようにこの実施の形態によれば、第
１の実施の形態においてさらに、ライトガイドの形成が
容易となる。シリコン系ゲル３ａを一様な圧力で抑える
ことができ、均一な密着性が得られる。溝１０を切るこ
とで、シリコン系ゲル３ａがきれいなエッジを形成でき
る。

【００５５】この発明の第６の実施の形態を図９および
図１０に基づいて説明する。図９はこの発明の第６の実
施の形態のライトガイドの縦断面図、図１０は第６の実
施の形態の形成工程説明図である。

【００５６】図９に示すように、第１の実施の形態にお
いて、導光部材１の側面の一部に各面が平滑な溝１０を
軸方向に形成し、かつその溝１０に透明なシリコン系ゲ
ル３ａを敷設した上から、拡散反射材２を溝１０に嵌め
込むことでシリコン系ゲル３ａを圧接固定した。

【００５７】この場合、図１０に示すように、第５の実
施の形態において、拡散反射材２であるＡＢＳ樹脂の幅
は導光部材１の溝１０の幅より若干大きく、挿入側がテ
ーパ状となっており、これをテーパ部２ａより溝１０に
嵌め込むことにより、熱収縮チューブを使用せずＡＢＳ
樹脂と溝側面での摩擦力にて固定させる構造である。

【００５８】以上のようにこの実施の形態によれば、第
５の実施の形態においてさらに、熱収縮チューブを必要
としない為、製造コストを低減できる。

【００５９】この発明の第７の実施の形態を図１１ない
し図１５に基づいて説明する。図１１はこの発明の第７
の実施の形態の階段手摺の構成を示す概念図、図１２は
第７の実施の形態において光源側の手摺固定用治具の構
成を示す断面図、図１３は第７の実施の形態おいて終端
部側の手摺固定用治具の構成を示す断面図である。

【００６０】図１１に示すように、前記第１〜６の何れ
かの実施の形態のライトガイド１２を手摺部とし、かつ
ライトガイド１２を固定するためにライトガイド１２端
部に設置された固定用治具１３内部に光源を内蔵した。

【００６１】この場合、導光部材１は外径がφ３５程度
の透明アクリル樹脂であり、階段用手摺の棒として使用
されている。ライトガイド１２は１単位２ｍで（φ３５
×２）、その透明部材はシリコン系ゲルを用いたもので
ある。図１２（ａ）に示すように、ライトガイド１２の
光源側端部の固定用治具１３ａ内にＬＥＤ光源１４がラ
イトガイド端面付近に正対して設置されている。ＬＥＤ
光源１４はライトガイド断面と略同サイズの基板１５上
に複数個実装されている。基板１５からの配線１６は固
定用治具１３ａの中空シャフト１７内を通して壁側に引
き出され、壁面に埋め込み設置されている電源装置１８
に接続されている。また、ライトガイド１２の中間部、
終端部にも固定用治具１３ｂ，１３ｃが取り付けられ
る。図１３に示すように、ライトガイド１２の終端部に
鏡面反射鏡１９が配置された状態で、固定用治具１３ｃ
により固定される。また、手摺の両端上方の天井に人体
検知センサ２０が設置されており、人が近づくとＬＥＤ
光源１４が点灯するようになっている。２１は階段であ
る。

【００６２】次にこの実施の形態の作用について説明す
る。手摺の棒を兼ねるライトガイド１２の導光部材の断
面径はφ３５程度の大口径となるため、多数個（約４０
〜５０個）のＬＥＤ光源１４から発した光を受光するこ
とが出来る。さらに、このライトガイド１２は導光効率
が高いため、ライトガイド１２の一端部への光源設置で
少なくとも２ｍの長さで均斉度の高い照明ができ、かつ
階段面で１ｌｘ以上の照度を得ることができる。

【００６３】従って、図１４に示すように、両端に光源
を設置した場合少なくとも４ｍ程度の長さで適用するこ
とができる。この場合、光源側端部の固定用治具１３ａ
がライトガイド１２の両端に取り付けられる。また、手
摺全体が低輝度で発光するため、手摺の視認性が向上
し、安心して昇降することができる。

【００６４】尚、光源はＬＥＤである必要はなく、図１
２（ｂ）に示すように、ライトガイド断面と略同径の口
径の狭角配光となる反射鏡２５を有するランプ２６を設
置しても同様の効果を有する。

【００６５】また、図１５に示すように、手摺部である
ライトガイド１２の補強として拡散反射材２の対向面に
開口部２７ａを有する樋状の金属パイプ２７でライトガ
イド１２を覆ってもよい。

【００６６】さらに、本実施の形態は階段での手摺の例
を示したが、病院の廊下等その他の場所での手摺として
も同様に使用できる。

【００６７】以上のようにこの実施の形態によれば、階
段全体を均斉度良く照明できる。手摺全体が低輝度で発
光するため、手摺の視認性が向上し、高齢者でも安心し
て昇降できる。ライトガイド１２自体が手摺部を兼ねる
のでコストダウンおよび省エネルギーが図れる。また、
両端にＬＥＤ光源を設置して約４ｍの長尺で均斉度のよ
い照明ができる。

【００６８】この発明の第８の実施の形態を図１６に基
づいて説明する。図１６（ａ）はこの発明の第８の実施
の形態のライトガイドの正面図、（ｂ）は断面図であ
る。

【００６９】図１６に示すように、ライトガイドを大面
積の面発光パネル（長さ１〜２ｍ）として使用した例で
ある。導光部材１は各面が平滑な透明アクリルパネルで
ある。導光部材１の発光面と対向する面に第１の実施の
形態で示した低屈折率の透明部材３を密着設置し、さら
にその外面に拡散反射材２を密着設置している。光源２
８は導光部材１の対向する両側面に沿って設置し、前記
両側面から光を入射させている。

【００７０】この実施の形態においても第１の実施の形
態と同様の作用効果がある。また、大面積の面発光パネ
ルを均一に発光できる。

【００７１】この発明の第９の実施の形態を図１７に基
づいて説明する。図１７はこの発明の第９の実施の形態
のライトガイドを用いた展示ショーケースの斜視図であ
る。

【００７２】図１７に示すように、第１の実施の形態に
おいて、ライトガイド１２を展示ショーケース２９の照
明に使用した例である。

【００７３】この実施の形態の作用について説明する。
第１の実施の形態と同様で均斉度よく展示物を照明でき
る。２ｍ以内であれば終端部に到達する光束が多いの
で、反射鏡を設置して光を返してやることで照度レベル
及び均斉度をさらに向上させることができる。

【００７４】この実施の形態によれば、第１の実施の形
態において、均斉度良く展示物を照明できる。なお、ラ
イトガイド１２は第１〜６の実施の形態のライトガイド
を適用できる。

【００７５】この発明の第１０の実施の形態を図１８に
基づいて説明する。図１８はこの発明の第１０の実施の
形態のライトガイドを用いた長机の斜視図である。

【００７６】図１８に示すように、第１の実施の形態に
おいて、ライトガイド１２を会議室等の長机３０の手元
照明として使用した例である。ライトガイド１２は一端
に光源３１、他端に反射鏡３２を有する。３３は点灯装
置である。

【００７７】この実施の形態の作用について説明する。
第１の実施の形態と同様で均斉度よく手元を照明でき
る。また、必要照度にもよるが、片側端部に光源３１を
設置し、他端に反射鏡３２を設置することで均斉度のよ
い照明ができる（均斉度を確保するのに光源を両端に設
置する必要がない）。

【００７８】この実施の形態によれば、第１の実施の形
態において、省施工、製品コスト低減を図ることができ
る。なお、ライトガイド１２は第１〜６の実施の形態の
ライトガイドを適用できる。

【００７９】

【発明の効果】この発明の請求項１記載のライトガイド
によれば、少なくとも導光部材と拡散反射材の間に導光
部材より低屈折率の透明部材を、導光部材と拡散反射材
に密着させて設置したので、特に光源側端部付近での拡
散反射材への入射成分を低減し、かつライトガイドの導
光効率を向上させることで、単位長さ当たりの拡散反射
材への入射光束を平均化させ、照射面の照度分布の均斉
度を向上させた。また、導光効率を向上させることで均
斉度の高い長尺のライトガイドを可能にした。

【００８０】請求項２では、導光部材に入射した光が透
明部材で反射することにより単位長さ当たりの反射回数
が多い小径ロッド状ライトガイドであるので、ライトガ
イドの導光効率が向上する。

【００８１】請求項３では、アクリル樹脂製の導光部材
に対して、屈折率が約１．４の透明部材を用いたので、
アクリル樹脂製の導光部材の屈折率は約１．４９で、透
明部材が導光部材より低屈折率となる。

【００８２】請求項４では、透明部材としてシリコン系
ゲルを用いたので、導光部材および拡散反射材と容易に
密着し、かつ気泡も容易に排除できる。このため、光学
的に光品質なライトガイドの製造が容易にできる。ま
た、ライトガイドを曲げても密着性を保持できる。

【００８３】請求項５では、透明部材の屈折率が軸方向
に沿って光源側の方が終端側よりも小さいので、終端部
に向かうにつれて透明部材の屈折率が大きくなるととも
に、導光部材と透明部材の界面で全反射する角度域が小
さくなり、透明部材を透過できる角度域が増加する。こ
のため、終端部側でも入射端側と同等の光束が拡散反射
材に到達するようになり、照射面の照度の均斉度がより
向上する。

【００８４】請求項６では、軸方向に沿って屈折率が連
続的に変化するので、照射面の照度の均斉度がより向上
する。

【００８５】請求項７では、軸方向に沿って屈折率が段
階的に変化するので、請求項６と同様に照射面の照度の
均斉度がより向上する。また、製造コストを低減でき
る。

【００８６】請求項８では、導光部材の側面の一部に各
面が平滑な溝を軸方向に形成し、かつその溝に透明なシ
リコン系ゲルを敷設した上から拡散反射材を被せ、シリ
コン系ゲルおよび拡散反射材を導光部材とともに熱収縮
チューブにて締め付け固定したので、拡散反射材を介し
てシリコン系ゲルが押さえつけられ溝一杯に広がり、か
つ導光部材および拡散反射材と光学的に密着される。ま
た、拡散反射材が比較的硬い樹脂であり、シリコン系ゲ
ルは均一な圧力で押さえつけられるので一様な光学的密
着性が得られる。このため、各部材の密着性の不具合に
よる発光むらがなく一様な発光が得られる。

【００８７】請求項９では、導光部材の側面の一部に各
面が平滑な溝を軸方向に形成し、かつその溝に透明なシ
リコン系ゲルを敷設した上から、拡散反射材を溝に嵌め
込むことでシリコン系ゲルを圧接固定したので、拡散反
射材と溝側面での摩擦力にてシリコン系ゲルを固定させ
ることができる。熱収縮チューブを必要としないため、
製造コストを低減できる。

【００８８】この発明の請求項１０記載の手摺構造によ
れば、請求項１，２，３，４，５，６，７，８または９
記載のライトガイドを手摺部とし、かつライトガイドを
固定するためにライトガイド端部に設置された固定用治
具内部に光源を内蔵したので、均斉度の高い照明ができ
る。また、手摺全体が低輝度で発光するため、手摺の視
認性が向上する。また、ライトガイド自体が手摺部を兼
ねるのでコストダウンおよび省エネルギーが図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）はこの発明の第１の実施の形態のライト
ガイドの構成と作用を示す断面図、（ｂ）は縦断面図で
ある。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】この発明の実施の形態のライトガイドと従来品
の直下照度の比較図である。

【図４】この発明の第２の実施の形態のライトガイド形
成過程の説明図である。

【図５】この発明の第３の実施の形態のライトガイドの
構成と作用を示す断面図である。

【図６】この発明の第４の実施の形態のライトガイドの
構成と作用を示す断面図である。

【図７】（ａ）はこの発明の第５の実施の形態のライト
ガイドの縦断面図、（ｂ）は導光部材の断面図、（ｃ）
は拡散反射材の断面図である。

【図８】この発明の第５の実施の形態の別の例を示す要
部断面図である。

【図９】この発明の第６の実施の形態のライトガイドの
縦断面図である。

【図１０】第６の実施の形態の形成工程説明図である。

【図１１】この発明の第７の実施の形態の階段手摺の構
成を示す概念図である。

【図１２】第７の実施の形態において光源側の手摺固定
用治具の構成を示す断面図である。

【図１３】第７の実施の形態おいて終端部側の手摺固定
用治具の構成を示す断面図である。

【図１４】第７の実施の形態の階段手摺の別の構成を示
す概念図である。

【図１５】（ａ）は第７の実施の形態において手摺部の
補強例を示す斜視図、（ｂ）は縦断面図である。

【図１６】（ａ）はこの発明の第８の実施の形態のライ
トガイドの正面図、（ｂ）は断面図である。

【図１７】この発明の第９の実施の形態のライトガイド
を用いた展示ショーケースの斜視図である。

【図１８】この発明の第１０の実施の形態のライトガイ
ドを用いた長机の斜視図である。

【図１９】（ａ）は側面発光ライトガイドの従来例の断
面図、（ｂ）は縦断面図である。

【図２０】（ａ）はφ１０×１ｍのライトガイドの３０
ｃｍ直下における照度分布図、（ｂ）はライトガイドの
設置状態を示す説明図である。

【図２１】（ａ）は誘導灯の従来例の断面図、（ｂ）は
正面図である。

【符号の説明】

１導光部材２拡散反射材３透明部材３ａシリコン系ゲル４クラッド材４ａフッ素系熱収縮チューブ１０溝１２ライトガイド１３ａ固定用治具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｆ２１Ｙ 101:02 Ｆ２１Ｓ 1/00 Ｄ (72)発明者渡辺加津己大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内Ｆターム(参考） 2E101 GG01 KK02 2H038 AA54 BA42 3K014 AA01 PB01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導光部材の側面の一部に軸方向に沿って
拡散反射材を配置して、前記導光部材の端部から入射し
た光源からの光により面発光させるライトガイドにおい
て、少なくとも前記導光部材と拡散反射材の間に導光部
材より低屈折率の透明部材を、前記導光部材と拡散反射
材に密着させて設置したことを特徴とするライトガイ
ド。
【請求項２】導光部材に入射した光が透明部材で反射
することにより単位長さ当たりの反射回数が多い小径ロ
ッド状ライトガイドである請求項１記載のライトガイ
ド。
【請求項３】アクリル樹脂製の導光部材に対して、屈
折率が約１．４の透明部材を用いた請求項１記載のライ
トガイド。
【請求項４】透明部材としてシリコン系ゲルを用いた
請求項３記載のライトガイド。
【請求項５】透明部材の屈折率が軸方向に沿って光源
側の方が終端側よりも小さい請求項１記載のライトガイ
ド。
【請求項６】軸方向に沿って屈折率が連続的に変化す
る請求項５記載のライトガイド。
【請求項７】軸方向に沿って屈折率が段階的に変化す
る請求項５記載のライトガイド。
【請求項８】導光部材の側面の一部に各面が平滑な溝
を軸方向に形成し、かつその溝に透明なシリコン系ゲル
を敷設した上から拡散反射材を被せ、前記シリコン系ゲ
ルおよび拡散反射材を導光部材とともに熱収縮チューブ
にて締め付け固定した請求項４記載のライトガイド。
【請求項９】導光部材の側面の一部に各面が平滑な溝
を軸方向に形成し、かつその溝に透明なシリコン系ゲル
を敷設した上から、拡散反射材を前記溝に嵌め込むこと
で前記シリコン系ゲルを圧接固定した請求項４記載のラ
イトガイド。
【請求項１０】請求項１，２，３，４，５，６，７，
８または９記載のライトガイドを手摺部とし、かつ前記
ライトガイドを固定するためにライトガイド端部に設置
された固定用治具内部に光源を内蔵したことを特徴とす
る手摺構造。