JP4964064B2 - 導光棒使用発光装置 - Google Patents

Description

この発明は、光源からの光を導光棒の一端から導光棒内に導入し、導光棒の外周面から導光棒外に放射するようにした導光棒使用発光装置、特に、階段の足元灯等としての使用に適した導光棒使用発光装置に関する。

この種の導光棒使用発光装置として、透明材料からなる導光棒の一端部に発光素子などの光源を配置し、光源から導光棒内に導入された光を、導光棒の外周面に長手方向に沿って形成した反射加工部で反射させて、導光棒における前記反射加工部を除く外周面から導光棒外に放射させるようにしたものが提案されている（例えば特許文献１，２）。図６には、このような構成の発光装置の一例における導光棒の断面図を示している。この例では、導光棒１２の外周に、円周方向の一部を除いて、導光棒１２側が反射面となる反射シート１４を巻き付けている。導光棒１２の外周の前記反射シート１４が巻き付けられる周域の一部には反射加工部１２ａが形成され、この反射加工部１２ａで反射した光が、導光棒１２の外周の前記反射シート１４から露出する部分より導光棒１１外に放射するようにされている。
このような構成の発光装置では、導光棒１２内に導入された光が、光源からの距離と共に減衰することを防ぐために、前記反射加工部１２ａとして種々の工夫が施されている。例えば、特許文献２に開示のものでは、反射加工部１２ａの面積を光源からの距離に応じて増大させている。
特開平１１−２７３４３５号公報 特開２００４−２２６６２４号公報

しかし、上記した構成の導光棒使用発光装置では、図３（Ｂ）のように、導光棒１２の外周の反射加工部１２ａで反射した光が、導光棒１２の素材である透明材料中を通過して導光棒１２の外周の他の部分から外部に放射されるため、透明材料中を通過するとき光が広範囲に拡散してまう。
このような導光棒使用発光装置を、例えば階段の各段の踏み板の下面に設置して足元灯として使用した場合、踏み板の幅方向に照度むらが大きくなり、安心感のある常夜灯として機能し得るか疑問である。
また、ペンダントなどの主照明として使用した場合にも、階段の踏み板ではその奥行き方向で照度が一様となる恐れがあり、段差部が分かり難い。

この発明の目的は、放射される光の指向性が良好で照明性に優れた導光棒使用発光装置を提供することである。

この発明の導光棒使用発光装置は、透明材料からなる断面略円形の導光棒の端部に発光素子を配置し、前記導光棒の外周に、円周方向の一部を除いて、導光棒側が反射面となる反射膜を設け、前記導光棒の外周における前記反射膜から露出する部分に、前記発光素子から導光棒に照射された光を導光棒外へ反射させる反射加工部を設けたことを特徴とする。前記反射膜は、例えば反射シートを用いて導光棒に巻き付けたものである。
この構成によると、発光素子から導光棒内に照射されて反射加工部で反射された光が、導光棒の素材である透明材料中を長く通過することなく、導光棒外にほぼ直接に放射される。そのため放射光が広範囲に拡散せず、発光装置からの放射光の指向性が向上し、照明性に優れたものとなる。

前記反射加工部は、導光棒の長手方向に対して傾斜するスリットを前記長手方向に並べて複数設けたものとする。これら各スリットは、このスリットの導光棒内外の境界面が反射面となり、前記発光素子から導光棒内に放射された光を、前記反射膜から露出する部分に向けて反射させる方向に傾斜している。また、これら複数のスリットは、前記発光素子から遠いスリットほど、切り込み深さを深くする。
反射加工部をこのように複数のスリットで形成すると、スリットの導光棒内外の境界面が反射面となり、発光素子から導光棒内に放射された光を、前記反射膜のない露出部分から導光棒外へ反射させることができる。前記スリットは、導光棒の長手方向に並べて複数設けられているため、導光棒の長手方向の各部から反射させることができる。このとき、各スリットは、発光素子から遠いスリットほど、切り込み深さが深いため、発光素子に対する手前側のスリットで遮断されることなく、発光素子に対して対面する部分が生じ、導光棒の長さ方向の全体に渡って平均的な光量の光を反射させることができる。

前記導光棒を、階段の踏み板の裏面における蹴込み板の前面側に設置し、前記導光棒における前記反射膜から露出する部分を、下段の踏み板の表面の奥寄りの部位に向ける。この構成の場合、導光棒使用発光装置の放射光の指向性が良いことから、各段部における踏み板の表面の奥行き方向のやや奥寄りの部位に照明が集中するように設置できる。その結果、各段差部において、上段踏み板の表面の比較的に暗い段鼻部分と、下段踏み板の表面の比較的に明るい蹴込み部分との間にコントラストが生じ、段差部をはっきりと認知することができる。
前記反射膜は、例えば前記導光棒に巻き付けた反射シートとする。

この発明の導光棒使用発光装置は、透明材料からなる断面略円形の導光棒の端部に発光素子を配置し、前記導光棒の外周に、円周方向の一部を除いて、導光棒側が反射面となる反射膜を設け、前記導光棒の外周における前記反射膜から露出する部分に、前記発光素子から導光棒に照射された光を導光棒外へ反射させる反射加工部を設けたため、放射される光の指向性が良好となり、照明性が向上する。
前記反射加工部は、導光棒の長手方向に対して傾斜するスリットを前記長手方向に並べて複数設けたものであり、これら各スリットは、このスリットの導光棒内外の境界面が反射面となり、前記発光素子から導光棒内に放射された光を、前記反射膜から露出する部分に向けて反射させる方向に傾斜しており、かつこれら複数のスリットは、前記発光素子から遠いスリットほど、切り込み深さを深くしたため、導光棒の長さ方向の全体に渡って平均的な光量の光を反射させることができる。
前記導光棒を、階段の踏み板の裏面における蹴込み板の前面側に設置し、前記導光棒における前記反射膜から露出する部分を、下段の踏み板の表面の奥寄りの部位に向けたため、導光棒使用発光装置の放射光の指向性が良いことから、各段部における踏み板の表面の奥行き方向のやや奥寄りの部位に照明が集中するように設置でき、その結果、各段差部において、上段踏み板の表面の比較的に暗い段鼻部分と、下段踏み板の表面の比較的に明るい蹴込み部分との間にコントラストが生じ、段差部をはっきりと認知することができる。

この発明の一実施形態を図１ないし図５と共に説明する。図１（Ａ）は、この実施形態の導光棒使用発光装置の正面図を示す。この導光棒使用発光装置１は、アクリル樹脂などの透明材料からなる断面略円形の導光棒２と、この導光棒２の一端部または両端部に配置されるＬＥＤなどの発光素子３とを備える。発光素子３は、導光棒２にケース７（図２）を介して取付けられ、電源に配線接続される。
図１（Ａ）のＩＢ−ＩＢ矢視拡大断面図を図１（Ｂ）に示す。同図のように、導光棒２の外周には、円周方向の一部を除いて、導光棒２側が反射面となる反射シート４が巻き付けられ、この反射シート４で反射膜を形成している。反射シート４は、例えばアルミホイル等からなる。反射シート４に代えて、蒸着層等からなる反射膜を設けても良い。

導光棒２の外周部における前記反射シート４から露出する部分２ｂには、発光素子３から導光棒２内に照射された光を導光棒２外へ反射させる反射加工部２ａが設けられる。
反射加工部２ａは、発光素子３から導光棒２内で直接に反射加工部２ａに至った光や、発光素子３から導光棒２内に照射され反射シート４で反射した光を導光棒２外へ反射させる機能を持つものであれば良く、種々構成が採用できるが、例えば次の構成とされる。

図２は、反射シート４およびケース７を破断し、導光棒２を露出させて示す破断正面図である。この例では、反射加工部２ａは、導光棒２の長手方向に対して傾斜するスリット２ａａを、前記長手方向に略全長に渡り並べて複数設けたものとしている。スリット２ａａは、レーザ加工等で形成されるが、スリット２ａａの両側の対向する表面間の隙間は狭くすることが好ましい。これら各スリット２ａａは、このスリット２ａａの導光棒内外の境界面が反射面となり、発光素子３から導光棒２内に放射された光を、反射シート４からの露出部分２ｂに向けて反射させる方向に傾斜している。また、これら複数のスリット２ａａは、発光素子３から遠いスリット２ａａほど、切り込み深さが深いものとしてある。各スリット２ａａの形成範囲は、図１（Ｂ）に斜線を施して示すように、導光棒２の露出部分２ｂに沿う円弧状の部分であり、一定深さで円周方向に延びている。

この導光棒使用発光装置１の使用においては、導光棒２の外周における反射シート４から露出する部分を、光を当てたい方向に向けて設置する。

この構成の導光棒使用発光装置１によると、図３（Ａ）に示すように、発光素子３から照射されて導光棒２内に導入された光ａが、導光棒２の外周における反射シート４から露出する部分２ｂに設けられる反射加工部２ａで反射されて導光棒２外へ放射される。具体的には、反射加工部２ａを構成する各スリット２ａａで反射され、導光棒２外へ放射される。各スリット２ａａにおける反射は、導光棒２の内部からスリット２ａａの表面に抜ける部分と、スリット２ａａを抜けてスリット２ａａの反対側の表面に当たる箇所とで行われるが、いずれか片方での反射のみとしても良い。導光棒２内に導入され、反射シート４で反射した光や、反射加工部２ａで逆に導光棒２内に反射し、反射シート４で再度反射した光も、反射加工部２ａで反射されて導光棒２外へ放射される。
反射加工部２ａでの反射は、上記のように各スリット２ａａで行われるが、これらスリット２ａａは、発光素子３から遠いものほど、切り込み深さを深くしてあるため、導光棒２の全長に渡って均一な反射が行われ、均一な照明が行える。

このように、この発光装置１では、反射加工部２ａで反射された光が、主に、導光棒２の素材である透明材料中を通過することなく導光棒２外に直接放射されるので、その放射光が広範囲に拡散せず、発光装置１からの放射光の指向性が向上する。すなわち、図３（Ａ），（Ｂ）に対比して示すように、従来例（同図（Ｂ））では、反射加工部１２ａで反射した光が透明材料を通過するため、拡散を生じるが、この実施形態では、同図（Ａ）のように反射加工部２ａから直接に外部に反射するため、指向性が向上する。このように指向性が向上するため、目的の照明領域を効果的に照明することができる。
なお、発光素子３は、導光棒２の両端に設けても良いが、上記のように照明性に優れるため、一端だけに設けても、必要な照明が可能となる。発光素子３を一端だけの配置とすると、導光棒２の両端間に配線を設ける必要がなく、配線系が簡素とできる。

図４，図５は、上記導光棒使用発光装置１を、階段の足元灯として使用する例を示す。この場合、発光装置１は、各段部における踏み板５の裏面における蹴込み板６の前面側に設置され、導光棒２の外周における反射シート４から露出する部分（図１（Ｂ））は、下段の踏み板５の表面のやや奥寄りの部位（図５に斜線を施して示す部分）５ａに向けられる。
このように、導光棒使用発光装置１を設置すると、その放射光の指向性が良いことから、各段部における踏み板５の表面の奥行き方向のやや奥寄りの部位に照明が集中する。その結果、各段差部において、上段踏み板５の表面の比較的に暗い段鼻部分と、下段踏み板５の表面の比較的に明るい蹴込み部分との間にコントラストが生じ、段差部をはっきりと認知することができる。

（Ａ）はこの発明の一実施形態にかかる導光棒使用発光装置の正面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＩＢ−ＩＢ矢視拡大断面図である。 同導光棒の長手方向に沿う部分破断正面図である。 （Ａ）は同実施形態の導光棒での光反射の説明図、（Ｂ）は従来例の導光棒での光反射の説明図である。 同導光棒使用発光装置を階段の足元灯として用いた使用例の説明図である。 同階段を上側から見下ろした斜視図である。 従来例における導光棒の拡大断面図である。

符号の説明

１…導光棒使用発光装置
２…導光棒
２ａ…反射加工部
２ａａ…スリット
２ｂ…露出する部分
３…発光素子
４…反射シート
５…踏み板

Claims (2)

1. 透明材料からなる断面略円形の導光棒の端部に発光素子を配置し、前記導光棒の外周に、円周方向の一部を除いて、導光棒側が反射面となる反射膜を設け、前記導光棒の外周における前記反射膜から露出する部分に、前記発光素子から導光棒に照射された光を導光棒外へ反射させる反射加工部を設け、前記反射加工部は、導光棒の長手方向に対して傾斜するスリットを前記長手方向に並べて複数設けたものであり、これら各スリットは、このスリットの導光棒内外の境界面が反射面となり、前記発光素子から導光棒内に放射された光を、前記反射膜から露出する部分に向けて反射させる方向に傾斜しており、かつこれら複数のスリットは、前記発光素子から遠いスリットほど、切り込み深さを深くし、前記導光棒を、階段の踏み板の裏面における蹴込み板の前面側に設置し、前記導光棒における前記反射膜から露出する部分を、下段の踏み板の表面の奥寄りの部位に向けることで、前記踏み板の表面の奥寄りの部位に照明を集中させて踏み板の段鼻部分は暗くする導光棒使用発光装置。
2. 請求項１において、前記反射膜が前記導光棒に巻き付けた反射シートである導光棒使用発光装置。

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