JP2008027779A - 照射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズを採用することを有効に回避しつつ、対象物へと照射する光の照射範囲を簡単且つ有効に調節することができる照射装置を提供する。
【解決手段】基端から入射された光を先端から出射する光ファイバ部１２と、内面において光を反射し得る出射側反射面１１２並びに入射側反射面１３２を有し光ファイバ部に外嵌する出射側外筒１１並びに入射側外筒１３と、当該出射側外筒１１並びに入射側外筒１３の一部を光ファイバ部１２の基端又は先端から迫り出した位置へ相対移動させ得る相対移動部Ｓとを具備しているものである。
【選択図】図３

Description

本発明は、光ファイバを用いた照射装置に関するものである。

従来、光ファイバを用いた照射装置が種々提案されており、様々な箇所に好適に光を照射し得るものとして、広く利用されている（例えば、特許文献１参照）。

これらのものは、上記文献に挙げたもののように、光源からの光を光ケーブルにより照射先端部分まで誘導し、当該照射先端部分から好適に光りが発せられる構成となっている。その上で照射先端部分に複数のレンズを設け、当該レンズ間の相対距離を調節する格別の手段を用いることにより、照射光の焦点或いは照射範囲を調節し、対象物を好適に照射し得るものとなっている。
特２００１−１１７０２１号公報

しかしながら、上記特許文献記載のものは、光ファイバの光を対象物に適切に照射する際には、上述の通り、当該照射装置の先端に設けた複数のレンズの相対距離を調節して対象物に適した照射範囲を有する光を照射することが必要不可欠なものとなっている。すなわち、対象物を好適に照射するためレンズを必要としている以上、レンズの製造に係るコストやレンズの位置の微調整に係る作業を必然的に要求されることとなる。

本発明は、このような不具合に着目したものであり、レンズを採用することを有効に回避しつつ、対象物へと照射する光の照射範囲を簡単且つ有効に調節することができる照射装置を提供する。

本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。すなわち、本発明に係る照射装置は、基端から入射された光を先端から出射する光ファイバ部と、内面において光を反射し得る反射面を有し前記光ファイバ部に外嵌する外筒と、当該外筒の一部を前記光ファイバ部の基端又は先端から迫り出した位置へ相対移動させ得る相対移動部とを具備することを特徴とする。

このようなものであれば、レンズを使用しなくても光の照射範囲を調節する事が可能となる。すなわち、レンズを使用しない為、当該レンズにかかる費用並びにレンズを取り付ける工程を有効に削減する事によって、照射装置自体を安価に製造することができる。

そして、光を対象物に照射する場合、光ファイバ部の基端から迫り出した位置へ移動し得る入射側の外筒を有するものとすれば、照射範囲の縁部から徐々に光を弱めて照射範囲の中心部分を強調させ得る視覚効果を奏する光を得ることができる。一方、光ファイバ部の先端から迫り出した位置へ移動し得る出射側の外筒を有するものとすれば、照射範囲の中心部分に有効に光を集中させた光を得ることができるものとなる。

特に、照射光の周縁部をにいくに従って無段階に照度を減少させた、言い換えれば周縁をぼけさせた態様の光を照射するためには、反射面を、光を乱反射させ得る乱反射面とすることが望ましい。

そして好適に光ファイバ部を構成し得るの具体的な態様として、光を透過させ得る光ファイバ本体と、当該光ファイバ本体を被覆する内筒とを有するものとしたものを挙げることができる。さらに、光ファイバ本体を、収束した複数の光ファイバ要素により構成すれば、束ねる光ファイバ要素の数を調節して、種々の態様の光ファイバ部を構成することができる。

そして、上述の相対移動部を単純な構成によって実現するためには、内筒の外面に設けた雄ねじ面と外筒の内面に設けた雌ねじ面とによって当該相対移動部を構成することが望ましい。

本発明によれば、レンズを採用することを有効に回避して当該レンズにかかる費用並びにレンズを取り付ける工程を有効に削減しつつ、対象物へと照射する光の照射範囲を簡単且つ有効に調節し得るものとすることができる。

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。

本実施形態に係る展示ケースＡは、図１及び図２に示すように、例えば美術館、博物館等の室内において設置されるもので、複数の透明板Ａ１１に覆われた展示スペースＡ１０内に種々の展示物Ｔを展示得るものである。なお図２は後に説明する箱体Ａ２の内部を模式的に示しているものである。

展示ケースＡは、図２に示すように、上述の通り複数の透明板Ａ１１で覆われた展示スペースＡ１０を形成し得る展示部Ａ１と、展示スペースＡ１０を下方から支持する箱体Ａ２を主に具備するものである。そして展示スペースＡ１０の床Ａ１２下側の箱体Ａ２には、後に詳述する照射装置１を具備する照明設備Ａ２０を内蔵している。なお箱体Ａ２の内部には照明設備Ａ２０の他に展示スペースＡ１０内の温度、湿度を調節する空調設備等を内蔵しているが、本実施形態において具体的な説明は省略するものとする。

ここで、本実施形態に係る展示ケースＡが具備している照射装置１は、基端から入射された光を先端から出射する光ファイバ部１２と、内面において光を反射し得る反射面を有し光ファイバ部１２に外嵌する外筒たる入射側外筒１３並びに出射側外筒１１と、これら入射側外筒１３及び出射側外筒１１の一部を光ファイバ部１２の基端又は先端から迫り出した位置へ相対移動させ得る相対移動部Ｓとを具備する、後に詳述する照射装置１を有することを特徴とするものである。

以下、照明設備Ａ２０の構成とともに照射装置１の具体的な構造について詳述する。

照明設備Ａ２０は、図２に示すように、箱体Ａ２の内部に載置された光源Ａ２１と、光源Ａ２１からの光を伝達する光ケーブルＡ２２と、光ケーブルＡ２２からの光を照射する照射装置１とを主に具備しているとともに、本実施形態では照射装置１からの照射光を展示物Ｔに向けて正確に照射するための反射装置Ａ２３を具備している。

光源Ａ２１は、図示しない電源による電力をもとに所定強度の光を発し得るものである。ここで光源Ａ２１の具体的な構成は限定されるものではなく、例えばハロゲンランプやＬＥＤ等、種々のものを採用する事ができる。また、本実施形態では図２において、１つの光源Ａ２１に対して２つの光ケーブルＡ２２並びに照射装置１を接続している構成を図示しているが、光源Ａ２１に接続する光ケーブルＡ２２の数や照射装置１の位置といった詳細な仕様を限定するものではない。

光ケーブルＡ２２は、本実施形態では、可撓性を有する既存の光ケーブルを主体としているものである。具体的には、光源Ａ２１に接続部する光源接続部Ａ２２１と、光ケーブルＡ２２の主体をなす光ケーブル部Ａ２２２と、後述する入射側外筒１３に対して接続する外筒接続部Ａ２２３とを有している。光ケーブルＡ２２部は、詳細には複数の光ファイバ要素を収束することによって直径３ｍｍ径としたケーブル本体を樹脂製のカバーにより被覆しているものである。また外筒接続部Ａ２２３は当該入射側外筒１３の回転動作並びに上下動作を許容しつつ接続するように構成しているものである。なお本実施形態に係る光ケーブルＡ２２は上述の構成に限定される事はなく、例えばケーブル本体の直径等においても具体的に限定されることはなく、種々の仕様において採用し得るものである。

反射装置Ａ２３は、床Ａ１２付近において後述する照射装置１の出射側外筒１１を取り付ける為の外筒取付部Ａ２３１と、照射装置１から照射された照射光を反射する反射板Ａ２３２と、床Ａ１２面から突出して反射板Ａ２３２を角度変更可能に取り付け得る反射板カバーＡ２３３とを有している。

しかして本実施形態に係る照射装置１は、上述のように、基端から入射された光を先端から出射する光ファイバ部１２と、内面において光を反射し得る反射面としての入射側雌ねじ面１３２並びに出射側雌ねじ面１１２を有し光ファイバ部１２に外嵌する外筒たる入射側外筒１３並びに出射側外筒１１と、これら入射側外筒１３及び出射側外筒１１の一部を光ファイバ部１２の基端又は先端から迫り出した位置へ相対移動させ得る相対移動部Ｓとを具備することを特徴とするものである。

以下、照射装置１の構成について具体的に説明する。

照射装置１は、図２及び図３に示すように図示上側から、出射側外筒１１と、光ファイバ部１２と、入射側外筒１３とによって構成している。

出射側外筒１１は、図３に示すように、例えばアルミからなる円筒形状の出射側外筒本体１１０と、出射側外筒本体１１０の上部において反射装置Ａ２３の外筒取付部Ａ２３１に固定される固定部１１１と、出射側外筒本体１１０の内面に設けた、光を乱反射させる為の、凹凸を有する乱反射面を構成する出射側雌ねじ面１１２とを有している。

光ファイバ部１２は、図３に示すように、例えば真鍮からなる円筒形状の内筒１２０と、内筒１２０の表面に設けた雄ねじ面１２１と、内筒１２０の内部において例えば直径５０μｍの光ファイバ要素１２２ａを例えば３０００本束ねた状態として充填した光ファイバ本体１２２とを有している。そして本実施形態では、内筒１２０の内径を、３ｍｍに設定している。なお内筒１２０の直径は当該３ｍｍに限定されるものではなく、例えば、４ｍｍや６ｍｍとしても、好適に光を照射し得るものとなる。

入射側外筒１３は、図３に示すように、上述の出射側外筒１１と略同様に、例えばアルミからなる円筒形状の入射側外筒本体１３０と、入射側外筒本体１３０の下部において光ケーブルＡ２２の外筒接続部Ａ２２３に接続される光ケーブル接続部１３１と、入射側外筒本体１３０の内面に設けた後述する、光を乱反射させる為の、凹凸を有する乱反射面を構成する入射側雌ねじ面１３２とを有している。

そして相対移動部Ｓは、上述した光ファイバ部１２が有する雄ねじ面１２１と、出射側外筒１１が有する出射側雌ねじ面１１２並びに入射側外筒１３が有する入射側雌ねじ面１３２とによって構成している。斯かる構成により、出射側寸法ｄ１の調整は、上述の反射装置Ａ２３に固定された出射側外筒１１に対して内筒１２０を回転させる所謂ねじ送り動作により、正確な調整を可能なものとしている。また入射側寸法ｄ２は、内筒１２０に対して入射側外筒１３を回転させることによる、ねじ送り動作によって調整するものとしている。なお、光ケーブルＡ２２部の外筒接続部Ａ２２３と入射側外筒１３の光ケーブル接続部１３１とは相対的に回動を許容された状態で接続されているので、相対移動部Ｓの動作によって入射側外筒１３が回動しても光ケーブルＡ２２部を回動させてしまうという不具合を有効に排除している。ここで本明細書において、当該相対移動部Ｓを操作することによる、内筒１２０の先端から出射側雌ねじ面１１２が迫り出した寸法を出射側寸法ｄ１とする。また同相対移動部Ｓによる内筒１２０の基端から入射側雌ねじ面１３２が迫り出した寸法を入射側寸法ｄ２とする。

続いて、斯かる構成を有する照射装置１において、出射側寸法ｄ１並びに入射側寸法ｄ２を調節することによる照射光の照射範囲並びに照射光の形状について、照射装置１を模式的に示した作用説明図である図４乃至図７、並びに照射光を投影した写真である図１０乃至図１３を参照して説明する。

図４は、入射側外筒１３並びに出射側外筒１１を内筒１２０から移動させずに出射側寸法ｄ１並びに入射側寸法ｄ２を設けなかった場合の照射装置１と、当該照射装置１から照射される照射光の形状を模式的に示している。この場合、図１０に示すように、広い範囲に照射光を照射し得るものとなっている。なお、斯かる場合の照射光は、照射する対象となる展示物Ｔまでの距離を３００ｍｍに設定した場合、直径５００ｍｍの照射範囲を有するものとなっている（図８）。

次に図５は、図４に示した状態から入射側外筒１３を移動させずに出射側外透のみを移動することによって、出射側寸法ｄ１を設けた場合における照射装置１並びに照射光の形状を模式的に示している。この場合、図１０よりも照射範囲が狭くなるものの、図１１に示すような、照射範囲の中心部分に有効に光を集中させた照射光を得ることができるものとなる。

一方図６は、図４に示した状態から出射側外筒１１を移動させずに入射側外筒１３のみを移動する事によって、入射側寸法ｄ２を設けた場合における照射装置１並びに照射光の形状を模式的に示している。斯かる場合の照射光は、図１０よりも照射範囲が狭くなるものの、図１２に示すように、照射範囲の縁部から徐々に光を弱めて照射範囲の中心部分を強調させ得る視覚効果を奏する照射光を得るものとなる。

そして図７は、入射側外筒１３並びに出射側外筒１１をともに移動させて入射側寸法ｄ２並びに出射側寸法ｄ１を併せて設けた場合における照射装置１並びに照射光の形状を模式的に示している。斯かる場合の照射光は、図１３に示すように、照射範囲の中心部分に有効に光を照射しつつ、照射範囲の縁部から徐々に光を弱めて照射範囲の中心部分を強調させ得る視覚効果を奏する照射光を得る事ができるものとなる。

また勿論、入射側寸法ｄ２及び出射側寸法ｄ１をそれぞれ任意の寸法に調節することにより、照射範囲並びに照射範囲の縁部の態様を種々に異ならせた照射光を得る事ができ、展示物Ｔの大きさや形状に適した照射光を照射し得るものとなっている。

以上のような構成とすることにより、本実施形態に係る照射装置１は、レンズを使用しなくても光の照射範囲を調節する事が可能となる。すなわち、レンズを使用しない為、当該レンズにかかる費用並びにレンズを取り付ける工程を有効に削減する事によって、照射装置１自体を安価に製造することができる。

また、当該照射装置１は、光ファイバ部１２の基端から迫り出した位置へ移動して入射側寸法ｄ２を形成し得る入射側外筒１３を設けているので、斯かる入射側外筒１３により、入射側寸法ｄ２を適宜調節することにより、好適に照射光の照射範囲を調節することができる。加えて、図１１に示す写真のように、照射範囲の縁部から徐々に光を弱めて照射範囲の中心部分を強調させ得る視覚効果を奏する照射光を得ることができるものとなっている。

一方光ファイバ部１２の先端から迫り出した位置へ移動して出射側寸法ｄ１を形成し得る出射側外筒１１を設けているので、出射側外筒１１によっても好適に照射光の照射範囲を調節し得るものとなっている。加えて、図１２に示す写真のように、照射範囲の中心部分に有効に光を集中させた照射光を得ることができる。そして入射側外筒１３並びに出射側外筒１１により入射側寸法ｄ２並びに出射側寸法ｄ１を設けたものとすれば、上述した各照射光の特性を併せ持つ態様の照射光を得ることができる。また当該入射側寸法ｄ２並びに出射側寸法ｄ１を適宜調節することにより、種々の照射範囲並びに態様の照射光を、展示物Ｔ等に応じて好適に選択し、得ることができる。

さらに本実施形態では、入射側外筒１３並びに出射側外筒１１に設けた反射面として、光を乱反射させ得る入射側雌ねじ面１３２並びに出射側雌ねじ面１１２を設けている。斯かる構成によって、入射側外筒１３又は出射側外筒１１の内部において光を乱反射させることによって、照射光の中央から周縁へと無段階に照度を減少させた、言い換えれば周縁をぼけさせた態様の照射光を照射し得るものとなっている。

そして光ファイバ部１２を、光を透過させ得る光ファイバ本体１２２と、当該光ファイバ本体１２２を被覆する内筒１２０とを有するものとして、内筒１２０内に好適に光ファイバを収納保持し得るものとしている。さらに、光ファイバ本体１２２を、収束した複数の光ファイバ要素１２２ａ、詳細には直径５０μｍの光ファイバ要素１２２ａを内筒１２０内に３０００本束ねることによって、直径３ｍｍである内筒１２０の内径内に、好適収納保持させている。なお当該光ファイバ要素１２２ａを束ねる数を調整することにより、内筒１２０の内径が、例えば４ｍｍであっても、６ｍｍであっても、所要の光ファイバ要素１２２ａを束ねて用いることによって、好適に光ファイバ部１２を構成し得るものとなっている。

そして、光ファイバ部１２と入射側外筒１３並びに出射側外筒１１との相対距離を調節し得る相対移動部Ｓを、内筒１２０の外面に設けた雄ねじ面１２１、及び、入射側雌ねじ面１３２並びに出射側雌ねじ面１１２をそれぞれ設けるのみという、単純な構成によって実現している。また相対移動部Ｓの操作についても光ファイバ部１２或いは入射側外筒１３を回転させるのみといった、所謂ねじ送り動作という簡単な動作によって行うことが出来る。さらに、斯かる構成により、入射側雌ねじ面１３２並びに出射側雌ねじ面１１２は、そのまま上述した光を乱反射させ得る乱反射面としての作用を奏するものとなっている。

以上、本発明の実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

例えば、上記実施形態では反射面を雌ねじ面として当該雌ねじ面に相対移動部としての作用をも奏するものとしていたが、例えば相対移動部として別途ラチェット機構等を採用することや、乱反射面として、エンボス面とすることや、光を乱反射させ得る格別の素材を貼付或いは塗布するなどとしてもよい。

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

以下、本発明の実施例について記載するが、本願発明は当該実施例に限定されるものではない。

＜照射光測定試験＞
上記実施形態に係る照射装置による照射光の照射範囲を測定した。

＜試験方法＞
上記実施形態に係る照射装置を用い、入射側外筒並びに出射側外筒をそれぞれ光ファイバ部の内筒に対して移動させ、入射側寸法並びに出射側寸法をそれぞれ設定した際の照射光の照射範囲をそれぞれ測定した。
照射範囲の測定は、出射側外筒の端部から３００ｍｍ離間させて設けたスクリーンに投影された照射光の直径を測定した。なお、当該直径は、照射光の内、中央部分において一定以上の強度を有する部分について測定するものとした。

＜試験結果＞
入射側寸法並びに出射側寸法をそれぞれ設定した際の照射光の照射範囲を、図８並びに図９に表としてしめす。また、それぞれの照射光を図１０〜図１３に写真として示した。なお図８において試験区の右側に示したａ〜ｇまでの文字は、図１０〜図１３に示している写真に付した文字に対応している。

図８並びに図９に示された数値から、総じて、入射側寸法或いは出射側寸法が大きくなるにつれ、照射範囲は小さくなるものとなっている。そして具体的な傾向をしては、図１１に示すように、出射側寸法のみを形成した試験区の照射光は、同図に示す写真の通り、照射範囲の中心部分に有効に光を集中させた照射光を得ることができるものとなっている。一方図１２に示すように、入射側寸法のみを形成した試験区の照射光は、同図に示す写真の通り、照射範囲の中心部分に有効に光を照射しつつ、照射範囲の縁部から徐々に光を弱めて照射範囲の中心部分を強調させ得る視覚効果を奏する照射光を得る事ができるものとなっている。さらに図１３に示すように、入射側寸法並びに出射側寸法それぞれを設けた試験区に係る照射光は、照射範囲の中心部分に有効に光を照射しつつ、照射範囲の縁部から徐々に光を弱めた態様の照射光、すなわち図１１並びに図１２に示した照射光に係る特徴を併せ持つ態様を有する照射光となる。

特に図１１、図１２及び図１３において、照射光が中心部分から周縁部分にかけて無段階に強度を弱めた、周縁が所謂「ぼけた」ような照射光となる傾向にあるのは、入射側外筒の入射側雌ねじ面或いは出射側外筒の出射側雌ねじ面において、光が乱反射することによるものと考察することができる。具体的には当該傾向は総じて入射側寸法を設けている図１２及び図１３において特に顕著であることから、入射側寸法を形成することによって、照射光の周縁を所謂「ぼけた」ようにさせる作用をより強く奏することが分かった。

以上のように本実施例により、本実施形態に係る照射装置は、レンズを一切用いることなく好適に照射光の照射範囲を調節し得るものであることが分かる。さらに、出射側寸法並びに入射側寸法を適宜調節すれば、種々の態様を有する照射光を得ることができるので、レンズの調節のみでは得られないような視覚効果を得る照射光を照射することも可能であることが判明した。

本発明の一実施形態に係る照射装置を内蔵した展示ケースの外観図。 同実施形態に係る構成説明図。 同実施形態に係る照射装置を示す構成説明図。 同照射装置に係る動作説明図。 同上。 同上。 同上。 本発明の実施例に係る試験結果を表として示す図。 同上。 本発明の実施形態並びに実施例に係る照射光を示す図。 同上。 同上。 同上。

符号の説明

１…照射装置
１１…外筒、出射側の外筒（出射側外筒）
１１２…反射面、乱反射面、雌ねじ面（出射側雌ねじ面）
１２…光ファイバ部
１２２…光ファイバ本体
１２０…内筒
１２１…雄ねじ面
１２２…光ファイバ本体
１２２ａ…光ファイバ要素
１３…外筒、入射側の外筒（入射側外筒）
１３２…反射面、乱反射面、雌ねじ面（入射側雌ねじ面）
Ｓ…相対移動部

Claims (7)

1. 基端から入射された光を先端から出射する光ファイバ部と、
   内面において光を反射し得る反射面を有し前記光ファイバ部に外嵌する外筒と、
   当該外筒の一部を前記光ファイバ部の基端又は先端から迫り出した位置へ相対移動させ得る相対移動部とを具備することを特徴とする照射装置。
2. 前記光ファイバ部の基端から迫り出した位置へ移動し得る入射側の外筒を有するものとしている請求項１記載の照射装置。
3. 前記光ファイバ部の先端から迫り出した位置へ移動し得る出射側の外筒を有するものとしている請求項１又は２記載の照射装置。
4. 前記反射面を、光を乱反射させ得る乱反射面としている請求項１、２又は３記載の照射装置。
5. 当該光ファイバ部を、光を透過させ得る光ファイバ本体と、当該光ファイバ本体を被覆する内筒とを有するものとしている請求項１、２、３又は４記載の照射装置。
6. 前記光ファイバ本体を、収束した複数の光ファイバ要素により構成している請求項５記載の照射装置。
7. 前記相対移動部を、前記内筒の外面に設けた雄ねじ面と前記外筒の内面に設けた雌ねじ面とによって構成している請求項５又は６記載の照射装置。