JP2016135274A - 導光部に湾曲部を有する照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】斜め横等様々な角度から対象物を照射できると共に、対象物を目視しやすいように周囲の障害物を押さえる等補助器具としても用いることができる照明器具を提供する。【解決手段】光を導いて対象物を照射するための導光部１１０と、導光部の光源である光源部１２０と、光源部の電源である電源部１３０と、を含む照明器具であって、導光部は、空気より屈折率が高い透光性の素材により形成されると共に、導光部の先端部は、導光部の幹部から４０度以上湾曲する湾曲部を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、照明器具に関する。

機器の点検、保守作業や歯科検診等、天井に照明がある屋内であっても、対象物に光が届かず、対象物を直接照らすための照明器具を必要とすることが少なくない。

このような場合、例えば機器の点検や保守作業では、従来は、協力者に懐中電灯を用いて照らしてもらうか、作業者自ら一方の手で懐中電灯を所持して対象物を照らし、他方の手で作業を行うのが一般的であった。しかし、協力者に懐中電灯を用いて照らしてもらう場合、作業者の影ができたりして対象物をピンポイントで照らせない場合が少なくない上に、二人作業となるため作業コストも高くなっていた。このような問題を解決するものとして、例えば、ドライバー工具に装着可能な照明装置であって、ケースに、ドライバー工具に装着された際にドライバー工具のシャフト先端方向を照明するための発光体と、その発光体を発光させるための電源と、その電源をオン／オフするためのスイッチと、ドライバー工具のシャフトに装着するための適宜の装着手段が設けられてなるドライバー工具用の照明装置が提案されている（特許文献１を参照）。

また、例えば歯科検診では、奥歯や前歯の裏面等は、光が届かず、歯鏡のみでは奥歯の状態を確認することが困難であった。歯科光診断装置としては、例えば、歯部に照射する目視用ガイドあるいは、表面画像用可視光とカメラ並びに、診断用低コヒーレント光の発生手段と該信号光にて表面画像の指定領域を走査し、領域内の所定深部からの反射光を歯科光診断装置用のプローブにより検出処理し、光断層画像又は、表面画像及び光断層画像を取得するＯＣＴ手段とを備える歯科光診断装置が提案されている（特許文献２を参照）。

また、高屈折率のコアと前記コアを覆う低屈折率のクラッドとを備えたファイバーを用いて、入射した光を導光するファイバーロッドが提案されている（特許文献３を参照）。

特開２００５−６６７３４号公報 特開２００４−３４４２６０号公報 特開２００４−２７５２７６号公報

しかし、作業者が懐中電灯を一方の手で所持して対象物を照らし、他方の手で作業を行う場合、機器の点検や保守作業は、対象物が小さく細かい作業が多いため、懐中電灯を用いて作業対象を照らそうとしても、作業対象の周囲の機器やケーブルが障害になって作業対象を明るく照らせないという問題がある。

また、上記特許文献１に記載のドライバー工具用の照明装置は、ドライバー専用の照明装置であるため、他の作業器具には適用できないという問題がある。機器の保守や点検作業には、片手で作業ができるものも多く、一方の手で対象物をピンポイントで照らしながら、他方の手で作業を行うほうが効果的な場合も少なくない。

また、上記特許文献２に記載の歯科光診断装置は、高価で、大掛かりな装置であるため、コストが高く、手軽に用いることができない上に、運搬が困難であるため、例えば出張診療等には不向きである。

さらに、文献３においては、ファイバーロットとしてコアにクラッド部を形成するには成形が難しいと共に、集光レンズの組み合わせが必要となり、高価な器具となる。

上記課題を解決するために、本発明に係る照明器具は、光を導いて対象物を照射するための導光部と、前記導光部の光源である光源部と、前記光源部の電源である電源部と、を含む照明器具であって、前記導光部は、空気より屈折率が高い透光性の素材により形成されると共に、前記導光部の先端部は、前記導光部の幹部から４０度以上湾曲する湾曲部を有する。

また、前記導光部の先端部は、さらに、前記湾曲部から直線状に延伸する直線部を有してもよい。

また、前記導光部は、徐々に先細りになり、かつ直径が１０ｍｍ以下の部分が６０ｍｍ〜５００ｍｍあってもよい。

また、前記導光部は、周面に、光を拡散させるための拡散部を有してもよい。

また、前記導光部の先端面には、光を散乱させるための微細な凹凸加工がされていてもよい。

また、前記導光部の直線部には、光を散乱させるための微細な凹凸加工がされていてもよい。

また、前記導光部の少なくとも周面付近は、樹脂を結晶化して形成されてもよい。

また、前記導光部は、前記光源部に着脱可能に取り付けられていてもよい。

また、前記照明器具は、さらに、前記導光部に着脱可能に装着されるキャップを含み、前記照明器具は、前記キャップが装着されている状態で対象物を照射してもよい。

また、前記導光部は、飽和ポリエステル樹脂からなってもよい。

本発明によれば、斜め横等様々な角度から対象物を照射できると共に、対象物を目視しやすいように周囲の障害物を押さえる等補助器具としても用いることができる照明器具を提供することができる。

実施形態１に係る照明器具を示す図である。 実施形態１に係る照明器具の導光部を示す図である。 実施形態１に係る照明器具の使用例を示す図である。 実施形態１の変形例１に係る照明器具を示す図である。 実施形態１の変形例２に係る照明器具を示す図である。

以下、図面に基づいて本発明に係る照明器具の実施形態の例を説明する。

＜実施形態１＞
実施形態１は、本発明に係る照明器具の実施形態の一例である。図１は実施形態１に係る照明器具１００を示す図で、図２は照明器具１００の導光部を示す図で、図３は照明器具１００の使用例を示す図である。

まず、照明器具１００の構成を説明する。図１に示すように、照明器具１００は、導光部１１０と、光源部１２０と、電源部１３０と、を含む。

導光部１１０は、光を導いて対象物を照射するための部分である。図１及び図２に示すように、導光部１１０は、長尺の略丸棒状体であり、徐々に先細りになっている。

導光部１１０は、空気より屈折率が高い透光性の素材により形成される。好ましくは、熱伝導率も低い素材、例えば、アクリル、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン等を用いて形成される。また、アルコール消毒が必要な場合等は、飽和ポリエステル樹脂等を用いて形成することが望ましい。導光部１１０は、高屈折率のコアと低屈折率のクラッド部からなる光ファイバーのような空気（外気）との屈折率の差を利用しないコア内の界面（クラッド部との接触面）で全反射を起こす部材とは異なり、芯付近と外周付近において均質な素材、即ち屈折率が一様である素材により構成することができる。屈折率が一様な素材で良いので製造が容易で、コストも低い。

また、導光部１１０は、少なくとも周面付近を、樹脂を結晶化して形成することができる。すなわち、樹脂の少なくとも表面（導光部１１０の周面）付近を結晶化させることで、表面の硬度を高めて表面を傷つきにくくし、耐久性も高めて丈夫にすると共に、屈折率を高めることで、導光性を高めることもできる。例えば、ＰＥＴ樹脂（ポリエチレンテレフタレート）などの結晶性樹脂により結晶化しても良いし、ＰＴＴ（ポリトリメチレンテレフタレート）などの結晶化促進剤をブレンドしたり、ＰＣ樹脂（ポリカーボネート）などの非結晶性樹脂に結晶化を誘発させて結晶化を図ったりした材料などを使用しても良い。この場合、導光部１１０は、周面付近が高屈折率を有する構成となる。このように、導光部１１０の周面付近と空気（外気）との屈折率の差を高めることにより、より光の導光性を高め、導光効率を高めることができる。なお、このいずれの構成も、空気（外気）との屈折率の差を利用しないコア内の界面（クラッド部との接触面）で全反射を起こすコアとクラッド部を設けた光ファイバーの構成とは異なる。

導光部１１０は、基端部１１１と、幹部１１２と、先端部１１３と、を含む。

基端部１１１は、光源部１２０と接続して光を導入する部分であり、光源部１２０との接続部１１４を除き、全体として徐々に先細りになっている。導光部１１０は、基端部１１１によって光源部１２０に着脱可能に取り付けられる。具体的には、基端部１１１の接続部１１４は、基端部１１１本体より小径の円柱体に形成され、光源部１２０の後述の開口部１２５に着脱可能に挿入される。基端部１１１の接続部１１４の直径は、後述の発光ダイオード１２２の直径以上であることが望ましい。なお、基端部１１１による光源部１２０への接続は、光源部１２０に着脱可能に取り付けられればよく、これに限定されるものではない。

幹部１１２は、基端部１１１から直線状に延伸する略円柱体状の部分であり、さらに緩やかに徐々に先細りになっている。幹部１１２は、直径が１０ｍｍ以下で、軸方向の長さが６０ｍｍ〜５００ｍｍである。例えば、照明器具１００を歯科検診に用いる場合は、幹部１１２は、直径を３ｍｍ〜８ｍｍの範囲とし、軸方向の長さを６０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲とすることができる。一例として、図２に示す導光部１１０は、幹部１１２の軸方向の長さＬが７２ｍｍ程度で、直径が５．９ｍｍ程度から４．７ｍｍ程度になるまで、徐々に先細りになっている。また、例えば、照明器具１００を機器の保守点検に用いる場合は、幹部１１２の軸方向の長さを、対象物が小さいときは６０ｍｍ〜２００ｍｍの範囲とし、対象物が大きいときは２００ｍｍ〜５００ｍｍの範囲とすることができる。さらに、図示しないが、導光部１１０を継ぎ足して長さを長くする構造（例えば、一方を凸、他方を凹形状とし、互いに嵌合して継ぎ足す）にして、対象物に応じて幹部１１２の軸方向の長さを変更できるようにしてもよい。

先端部１１３は、徐々に先細りになっており、湾曲部１１５と、直線部１１６とを有する。湾曲部１１５は、幹部１１２から４０度以上湾曲している。より好ましくは、湾曲部１１５は、幹部１１２から６０度〜７０度程度湾曲している。一例として、図２に示す導光部１１０は、湾曲部１１５の湾曲の度合いαは６５度である。また、湾曲部１１５の曲率半径は、導光部１１０の各部直径の平均の３倍以上とすることができる。一例として、図２に示す導光部１１０は、直径の平均が約５ｍｍで、曲率半径Ｒが約１５ｍｍである。直線部１１６は、湾曲部１１５から直線状に延伸している。また、先端部１１３の先端面１１７は、角が丸められた形状とすることができる。

光源部１２０は、導光部１１０の光源である。光源部１２０は、少なくとも光源ケース１２１と、発光ダイオード１２２と、基板１２３と、スイッチ１２４とを含み、電源部１３０により電源が供給されると、スイッチ１２４がＯＮの状態で、発行ダイオード１２２が光を発射するように構成される。光源部１２０は、導光部１１０と接続する部分に開口部１２５を有し、導光部１１０の接続部１１４が挿入される。

電源部１３０は、光源部１２０の電源である。電源部１３０は、少なくとも電源ケース１３１と、電池１３２と、接触コイル１３３と、接触端子１３４とを含み、電池１３２が、正極が接触端子１３４と当接し、負極が接触コイル１３３と弾接するように収容されれば、光源部１２０に電源を供給できるように構成される。

発光ダイオード１２２により発射される光は、導光部１１０の接続部１１４から導光部１１０に導入され、導光部１１０が高屈折率を有するため、導光部１１０の内周面で全反射されながら進んで、図２に示すように、先端部１１３の先端面１１７から出射して対象物を照射する。なお、発光ダイオードは、発光において指向性が強いため、ここでは、接続部１１４において特に反射鏡を用いなくてもよい。

発光ダイオード１２２の明るさは、５ルーメン以上であることが好ましい。また、発光ダイオード１２２の明るさは、導光部１１０、より具体的には幹部１１２の軸方向の長さに応じて、適宜なものとすることができる。例えば、幹部１１２の軸方向の長さが６０ｍｍ〜１００ｍｍである場合は、発光ダイオード１２２の明るさを１０ルーメンから１００ルーメンの範囲とし、幹部１１２の軸方向の長さが長い（例えば５００ｍｍ）場合は、５０ルーメン〜３００ルーメンとすることができる。

ここで、先端部１１３は、断面が円形状であるため、効率よく光を導光することができる。また、湾曲部１１５から直線状に延伸している直線部１１６を有するため、先端面１１７からの光の照射をより均一（ムラが無い）のものにすることができる。

また、図示しないが、先端面１１７には、光を散乱させるための微細な凹凸加工をすることができる。また、先端部１１３の直線部１１６にも、光を散乱させるための微細な凹凸加工をして、対象物の周囲を含めて比較的広範囲に対象物を照射することもできる。

また、図示しないが、先端面１１７付近を球状に膨らませてもよく、さらに、先端付近をブラスト加工を施すなどで先端の安全性や光を和らげることを行っても良い。また、導光部１１０に集光性蛍光染料などを混入させ、先端面１１７に導く光を増強しても良い。

照明器具１００は、携帯照明器具として様々な場面で用いることができ、とりわけ機器の保守点検や歯科検診等で光が届きにくい対象物を照射するのに好適である。図３は、照明器具１００の使用状態の一例を示す図である。歯科検診では、奥歯や前歯の裏面等視認することが困難な部分も含めて、歯の状態を正確に診断する必要がある。以下のように、照明器具１００は、このような歯科検診作業に効果的である。

図３（ａ）に示すように、奥歯は前歯から概略５０ｍｍ奥に位置するため、光が届かず、歯鏡で奥歯の状態を確認するには、巧みに正面からの光を反射させなければならず、確認が困難である。さらに、このような場合、患者は口を大きく開けるように求められ、患者の負担が大きい。この点、照明器具１００は、導光部１１０に直径が１０ｍｍ以下の部分（幹部１１２）が６０ｍｍ以上あるため、照明器具１００を用いれば、奥歯を容易に照射でき、歯鏡で奥歯の状態を確認できるだけではなく、患者の負担も軽減できる。すなわち、導光部１１０に１０ｍｍ以下の部分が６０ｍｍ以上あるため、光が奥歯に容易に届くだけではなく、照明器具１００を把持する手が視線を遮ったりすることも回避することができる。また、奥歯を容易に照射でき、患者の口腔に挿入する部分の直径が小さく１０ｍｍ以下であるため、患者は無理に口を大きく開けなくてもよい。

また、前歯の裏面の状態を確認する場合等は、狭い口腔の中で歯の細部を歯鏡と照明器具を用いて作業しようとすると、両者が上手く協働できない場合も少なくない。この点、照明器具１００は、図３（ｂ）に示すように、先端部１１３が湾曲しているため、斜め横等様々な角度から前歯の裏面を照射することができるため、歯鏡の操作が容易になり、歯鏡と照明器具との協働作業を容易に行うことができる。

また、図３（ｃ）に示すように、先端部１１３の湾曲部１１５を用いて、下歯を確認するときは唇を押し下げて下歯やその周囲を目視することができ、逆に、図示しないが、上歯を確認するときは唇を押し上げて上歯やその周囲を目視することができ、照明器具１００を同時に補助器具として用いることで、歯を露出させた状態で視認することができる。

また、導光部１１０は、衛生面でも優れている。前述のように、導光部１１０は、着脱可能に光源部１２０に取り付けられるため、使用後は、導光部１１０を取り外して洗浄することができる。また、導光部１１０に飽和ポリエステル樹脂等を用いれば、アルコール消毒をすることもできる。従って、連続して複数の患者を検診する場合でも、ポリ袋等で光源部１２０及び電源部１３０を被えれば、導光部１１０を取り替えるか、アルコールで消毒するだけで、迅速に対応することができる。

照明器具１００は、機器の保守点検作業にも効果的である。例えば、徐々に先細りになっている導光部１１０を用いて障害物の間を潜ったり、湾曲部を利用して障害物を押さえたり、適切な角度で照射したりして対象物により近付けてピンポイントで照射することができる。

また、図１に示すように、照明器具１００は、さらに、拡散部１４０を含むことができる。拡散部１４０は、光を拡散させるためのものであり、導光部１１０の周面に１以上設けられる。拡散部１４０の数や位置、大きさ、形状等は、照明器具１００が用いられる対象物や必要な光量に応じて設定することができる。例えば、対象物の近傍に配線等がある場合には、例えば幹部１１２の軸方向（長手方向）の中心から幹部１１２と先端部１１３との境部までの間に拡散部１４０を設けることができる。また、拡散部１４０の大きさは、例えば導光部１１０における軸方向の幅が５ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内で、周方向の幅が２ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内とすることができる。拡散部１４０は、例えばブラスト加工を施す等で形成することができる。拡散部１４０を設けることにより、対象物の周囲も照らして位置関係を確認して、配線等障害物を避ける、角度を変える等、作業性を向上させることができる。

＜実施形態１の変形例１＞
図４は、実施形態１の変形例１に係る照明器具１００Ａを示す図である。照明器具１００Ａは、キャップ１９０Ａを含む点が実施形態１に係る照明器具１００と異なるため、以下では実施形態１と共通する部分については同じ符号を用いてその説明を省略し、異なる点を説明する。

キャップ１９０Ａは、導光部１１０の先端部１１３に着脱可能に装着される。キャップ１９０Ａは、透光性を有する素材により形成される。導光部１１０に導かれて先端部１１３に到達した光は、キャップ１９０Ａを通して外部に出射して作業対象を照射する。すなわち、照明器具１００Ａは、キャップ１９０Ａが装着されている状態で対象物を照射する。

このように、照明器具１００Ａは、キャップ１９０Ａを着脱可能に装着することにより、損傷しやすい導光部１１０の先端部１１３を保護することができる。

また、ここで、キャップ１９０Ａの一部又は全体を、光を散乱させる素材（例えば、シリコン樹脂）や加工（例えば集光性蛍光染料やフィラーとして白色の粒子を反射材として混入するなどや、表面にブラスト加工や梨地加工を施す。）により形成することができる。これにより、光が散乱されてキャップ１９０Ａにより出射され、柔らかい光で対象物を照らすことができ、対象物が光を反射しやすい素材からなる場合でも、目が眩しくならず、快適に作業を行うことができる。

＜実施形態１の変形例２＞
図５は、実施形態１の変形例２に係る照明器具１００Ｂを示す図である。以下では実施形態１と共通する部分については同じ符号を用いてその説明を省略し、異なる点を説明する。

図５に示すように、照明器具１００Ｂは、導光部１１０Ｂと、光源部１２０と、電源部１３０と、拡散部１４０と、補助先端部１８０Ｂと、を含む。光源部１２０及び電源部１３０、拡散部１４０については、ここでは、説明を省略する。

導光部１１０Ｂは、光を導いて対象物を照射するための部分である。図５に示すように、導光部１１０Ｂは、長尺の略丸棒状体であり、徐々に先細りになっている。導光部１１０Ｂは、基端部１１１と、幹部１１２と、を含む。基端部１１１及び幹部１１２については、ここでは、説明を省略する。導光部１１０Ｂに用いられる素材は、実施形態１の導光部１１０と同様であり、ここでは、説明を省略する。

補助先端部１８０Ｂは、導光部１１０Ｂによって導かれた光をさらに導いて対象物を照射するための部分である。補助先端部１８０Ｂは、導光部１１０Ｂの幹部１１２に着脱可能に接続される。例えば、補助先端部１８０Ｂは、筒状に形成された接続端部１８１Ｂが、導光部１１０Ｂの幹部１１２に挿通されることによって、導光部１１０Ｂに着脱可能に接続される。なお、補助先端部１８０Ｂの、導光部１１０Ｂの幹部１１２への接続は、着脱可能に接続されればよく、これに限定されるものではない。

また、補助先端部１８０Ｂは、導光部１１０Ｂ、より具体的には導光部１１０Ｂの幹部１１２に対して４０度以上湾曲している。より好ましくは、補助先端部１８０Ｂは、幹部１１２に対して６０度〜７０度程度湾曲している。一例として、図５に示す補助先端部１８０Ｂは、湾曲の度合いαは６５度である。また、補助先端部１８０Ｂの曲率半径は、導光部１１０の各部直径の平均の３倍以上とすることができる。一例として、図５に示す照明器具１００Ｂは、直径の平均が約５ｍｍで、補助先端部１８０Ｂの曲率半径Ｒが約１５ｍｍである。また、補助先端部１８０Ｂは、湾曲部から直線状に延伸する直線部を有してもよい。

補助先端部１８０Ｂは、空気より屈折率が高い透光性の素材（アクリル、ＰＥＴ樹脂等）により形成し、前述のように接続端部１８１Ｂを除き、中実に形成することができる。導光部１１０Ｂに導かれて幹部１１２に到達した光は、さらに補助先端部１８０Ｂの内周面で全反射されながら進んで、補助先端部１８０Ｂの先端面１８２Ｂから出射して対象物を照射する。

照明器具１００Ｂは、湾曲して形成され、着脱可能に接続される補助先端部１８０Ｂを含むことにより、損傷しやすい導光部１１０Ｂを保護できるだけでなく、照明器具１００の先端部と同様に湾曲形状によって、機器の保守点検や歯科検診等で作業性を向上させることができる。詳細は、実施形態１に記載した通りであり、ここでは説明を省略する。

また、補助先端部１８０Ｂは、変形可能な素材により形成することができる。これにより、対象物やその周囲の機器等を考慮して適切な形状に補助先端部１８０Ｂを変形して用いることができるため、より適切な角度で、対象物にさらに近付けて照射することができ、作業性がさらに向上する。

以上、本発明に係る照明器具の実施形態について説明したが、これらは本発明の実施形態の一例に過ぎず、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明には、以上の各実施形態を組み合わせた形態や、様々な変形例が含まれる。

例えば、本体の電池は充電式としたり、充電用のコネクタや、例えばＵＳＢのソケットとしたりしても良い。また、本体に取り付け穴を設け掛けられる様にしたり、ストラップなどを取り付ける穴などを設け吊り下げられる様にしたりしても良い。さらには、本体を立てかける構造としても良い。また、導光部を柔軟性のある素材としても良い。また、補助先端部を中空に形成しても良い。

１００、１００Ａ、１００Ｂ 照明器具
１１０、１１０Ｂ 導光部
１１１ 基端部
１１２ 幹部
１１３ 先端部
１２０ 光源部
１２２ 発光ダイオード
１３０ 電源部
１４０ 拡散部
１８０Ｂ 補助先端部
１９０Ａ キャップ

Claims (10)

1. 光を導いて対象物を照射するための導光部と、
   前記導光部の光源である光源部と、
   前記光源部の電源である電源部と、
   を含む照明器具であって、
   前記導光部は、空気より屈折率が高い透光性の素材により形成されると共に、
   前記導光部の先端部は、前記導光部の幹部から４０度以上湾曲する湾曲部を有する
   照明器具。
2. 請求項１に記載の照明器具であって、
   前記導光部の先端部は、さらに、前記湾曲部から直線状に延伸する直線部を有する
   照明器具。
3. 請求項１又は２に記載の照明器具であって、
   前記導光部は、徐々に先細りになり、かつ直径が１０ｍｍ以下の部分が６０ｍｍ〜５００ｍｍある
   照明器具。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の照明器具であって、
   前記導光部は、周面に、光を拡散させるための拡散部を有する
   照明器具。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の照明器具であって、
   前記導光部の先端面には、光を散乱させるための微細な凹凸加工がされている
   照明器具。
6. 請求項２に記載の照明器具であって、
   前記導光部の直線部には、光を散乱させるための微細な凹凸加工がされている
   照明器具。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の照明器具であって、
   前記導光部の少なくとも周面付近は、樹脂を結晶化して形成される
   照明器具。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の照明器具であって、
   前記導光部は、前記光源部に着脱可能に取り付けられている
   照明器具。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の照明器具であって、
   前記照明器具は、さらに、前記導光部に着脱可能に装着されるキャップを含み、
   前記照明器具は、前記キャップが装着されている状態で対象物を照射する
   照明器具。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の照明器具であって、
    前記導光部は、飽和ポリエステル樹脂からなる
    照明器具。

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