JP6007280B1 - 線状ライトガイド、線状ライトガイド構造体、照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 より長い発光長を得るかあるいは照度を向上させることが可能な線状ライトガイド等を提供する。【解決手段】 線状ライトガイド１は、主に、側面発光型光ファイバ３、可撓性樹脂シート５等から構成される。側面発光型光ファイバ３は、可撓性を有し、コアに入射した光がクラッドを介して側面から拡散するものである。可撓性樹脂シート５は、側面発光型光ファイバ３の外面形状に対応する形状にあらかじめ成形される。可撓性樹脂シート５は、例えば、マイクロ発泡樹脂シートから形成される。側面発光型光ファイバ３の外周面において、可撓性樹脂シート５で覆われた部位を被覆部７とする。また、可撓性樹脂シート５で覆われずに、側面発光型光ファイバ３の外周面が露出する部位を開口部９とする。この際、被覆部７は、側面発光型光ファイバ３の円周方向の半周以上に形成されることが望ましい。【選択図】図３

Description

本発明は、例えば自動車の内装照明等に用いられる線状ライトガイド、線状ライトガイド構造体、面状ライトガイド構造体、および線状ライトガイド構造体を用いた照明装置に関するものである。

従来より、例えば車両用の照明装置などにおいて、線状の発光部材が用いられている。このような発光部材は、線状の導光体の一端から、光源によって光が入射されて、導光体を発光させるものである（例えば特許文献１〜２）。

また、このような線状体（光ファイバ）に対して、効果的に光を入射させるために、発光ダイオードの平面レンズと光ファイバの端面近傍の外周面を反射部材で覆ったものがある（特許文献３）。

特開２０１４−１７２４４９号公報 特開２０１４−１７２４５０号公報 特開２０１４−１０５５６３号公報

線状導光体は、光源から遠くになるにつれて照度が低下する。したがって、使用可能な長さにも限界がある。したがって、所望の照度を確保しつつ長い線状導光体を使用することが困難であった。また、全体として照度を上げることが困難であった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、より長い発光長を得るかあるいは照度を向上させることが可能な線状ライトガイド等を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するため、第１の発明は、側面発光型光ファイバの外周表面の円周方向の一部が、光反射特性を有し、マイクロ発泡樹脂シートから形成される可撓性樹脂シートで被覆された被覆部と、前記可撓性樹脂シートで被覆されずに前記側面発光型光ファイバの外周表面が露出する開口部と、を具備し、前記被覆部は、前記側面発光型光ファイバの外周における円周方向の半周を超えるように形成され、前記開口部の円周方向の開口幅は、前記側面発光型光ファイバの外周における円周方向の半周未満に形成され、前記被覆部および前記開口部は、それぞれ前記側面発光型光ファイバの長手方向に平行に連続して形成され、前記可撓性樹脂シートは、微細気泡を有するＰＥＴ樹脂、ＰＣ樹脂、難燃ＰＣ樹脂、またはアクリル樹脂のいずれかからなる熱可塑性のマイクロ発泡樹脂シートであり、波長４５０〜６５０ｎｍの可視光に対する光学特性として、酸化アルミニウム標準板の反射率を１００％とした場合の全反射率が９０％以上、拡散反射率が９０％以上、可視光領域域における反射率の波長依存性が１％以下の範囲内にあることを特徴とする線状ライトガイドである。

前記側面発光型光ファイバは、側面発光型多心光ファイバであってもよい。側面発光型多心光ファイバとしては、側面発光型マルチコア多心プラスチックフ光ファイバ、あるいはバンドル型多心プラスチック光ファイバであっても良い。

前記可撓性樹脂シートと前記側面発光型光ファイバとの接触部の少なくとも一部が光透過性を有する接着剤で接着されてもよい。

前記側面発光型光ファイバのコア材料は、ＰＭＭＡ系樹脂、ポリカーボネート樹脂、変性ＰＣ樹脂、ノボルネン系樹脂、またはＰＭＭＡ樹脂とイソプロピルアルコール樹脂の共重合樹脂である共重合ＰＭＭＡ樹脂のいずれかであり、前記側面発光型光ファイバのクラッド材料は、フッ素樹脂であってもよい。

前記側面発光型光ファイバのコア材料は、シリカ系ガラスであり、前記側面発光型光ファイバのクラッド材料は、フッ素樹脂あるいはシリカ系ガラスとすることもできる。

前記側面発光型光ファイバは、青色蛍光体、緑色蛍光体、黄色蛍光体、または赤色蛍光体のいずれかの蛍光体微粒子を前記側面発光型光ファイバのコアまたはクラッドに分散させたものであってもよい。

第１の発明によれば、側面発光型光ファイバの外周面に、一部が開口するように光反射特性を有する可撓性樹脂シートで被覆するため、光を開口部以外から漏光することを防止し、被覆部に巻き付けた可撓性樹脂シートによる反射により、光を開口部に集めると同時に、線状ライトガイド中を透過する光の減衰量を減少させることができる。このため、線状照明としての照度が向上し、光がより長い距離まで到達するため、長い発光長を得ることができる。
また、被覆部が、側面発光型光ファイバの円周方向の半周を超えるように形成されるため、被覆部の前記ファイバ断面の外周部における漏光を減少させ、光反射を高めることができることから、前記ファイバの円周方向の半周に形成された場合に較べて光を開口部から有効に取り出すことができる。また、可撓性樹脂シートを側面発光型光ファイバの外形に応じて成形した場合において、側面発光型光ファイバを可撓性樹脂シートで容易に保持することができる。
また、開口部が側面発光型光ファイバの長手方向に平行に直線状に形成されるため、発光部を直線状に形成することができる。すなわち、線状の照明とすることができる。
また、可撓性樹脂シートは、微細気泡を有するＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）樹脂、ＰＣ樹脂、難燃ＰＣ樹脂、またはアクリル樹脂の発泡体であるマイクロ発泡樹脂シートのいずれかであるため、高い反射率を得ることができる。また、可撓性樹脂シートは、可撓性を有することから、側面発光型光ファイバの形状に合わせて容易に変形させることができる。さらに、可撓性樹脂シートを側面発光型光ファイバの外形に応じて成形した場合において、側面発光型光ファイバを可撓性樹脂シートに容易に嵌合することができる。このため、適度な保持力を維持しながら安定して側面発光型光ファイバを保持することができる。また、側面発光型光ファイバがプラスチック光ファイバの場合において、側面発光型光ファイバ表面の傷を防止することができる。

また、多心光ファイバを用いることで、ファイバのコア部の有効断面積を高め、より径の太い線状ライトガイドを得ることができる。また、多心光ファイバが複数の光ファイバがバンドルされたものであれば、全体の外径を太くしても、曲げやすくなるため、所望の形状に曲げて使用することができる。多心光ファイバは、多心プラスチック光ファイバであることが望ましいが、多心シリカガラス光ファイバを用いることもできる。

また、可撓性樹脂シートと側面発光型光ファイバとの接触部を光透過性のある接着剤で接着することで、光を可撓性樹脂シートで効率よく光を反射させることができる。

また、側面発光型光ファイバのコア材料を、耐熱性の低いＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）系樹脂に変えて、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、変性ＰＣ樹脂、ノボルネン系樹脂、またはＰＭＭＡ樹脂とイソプロピルアルコール樹脂の共重合樹脂である共重合ＰＭＭＡ樹脂のいずれかとすることで、耐熱温度１２０℃以上の耐熱性の高い線状ライトガイドを得ることができる。

ここで、耐熱温度が高いプラスチック光ファイバは、透過損失が大きくなる傾向があるため、耐熱温度と透過損失のバランスを考慮して選定する必要がある。側面発光型光ファイバのコア材料としては、通常は上記のプラスチック材料を用いるが、シリカ系ガラスを用いることもできる。また、クラッド材料には、フッ素樹脂の他、シリカ系ガラス等を用いることができる。

また、側面発光型光ファイバに、青色蛍光体、緑色蛍光体、黄色蛍光体、または赤色蛍光体のいずれかの蛍光体微粒子を分散させることで、所望の色に発光させることができ、側面発光特性と発色を変更する演色効果の両者の効果を得ることができる。

第２の発明は、第１の発明にかかる線状ライトガイドが、ケースに収納されることを特徴とする線状ライトガイド構造体である。

第２の発明によれば、線状ライトガイドがケースに収容されるため、所望の場所に容易に線状ライトガイド構造体を配置することができる。また、ケースと側面発光型光ファイバとの間に、可撓性樹脂シートを配置することで、側面発光型光ファイバから放出される光を可撓性樹脂シートで反射し、ケースによる光吸収を防止し、開口部の面積を制御しながら、取り出す光の強さを調整することができる。また、ここに、配置された可撓性樹脂シートが微細気孔を有するマイクロ発泡樹脂シートの発泡体である場合には、可撓性樹脂シートがクッション層としての役割を果たすことができる。これにより、線状ライトガイトとケースとの接触による表面傷の発生を防止することができる。

第３の発明は、第２の発明にかかる線状ライトガイド構造体と、光源と、を具備し、前記線状ライトガイド構造体の前記側面発光型光ファイバの長手方向の一方の端面から、前記側面発光型光ファイバの光軸にあわせて、前記光源によって所定波長の光を入射し、前記開口部から光を取り出すことを特徴とする照明装置である。

また、第２の発明にかかる線状ライトガイド構造体と、光源と、を具備し、前記線状ライトガイド構造体の前記側面発光型光ファイバの長手方向の両方の端面から、前記側面発光型光ファイバの光軸にあわせて、前記光源によって所定波長の光を入射し、前記開口部から光を取り出すことを特徴とする照明装置である。

前記側面発光型光ファイバの端面と前記光源とが接触されている状態で直接光接続してもよい。

前記側面発光型光ファイバの端面と前記光源との間にレンズが配置され、レンズを介して光接続してもよい。このようにレンズを配置することで、光をライトガイドに効率良く入射させることができると同時に光源からの熱をレンズにより効率良く吸収することができる。

前記照明装置が装飾用照明装置であってもよい。

前記照明装置が視認用誘導用照明装置であってもよい。

前記照明装置が自動車内装用照明装置であってもよい。

第３の発明によれば、従来よりも明るく、長さの長い照明装置を得ることができる。

また、両端から光を入射することで、より明るく、より長さの長い照明装置を得ることができる。

また、光は、光源と側面発光型光ファイバの端面とを接触させて直接入射してもよく、レンズを介してもよい。

このような照明装置は、例えば、装飾用照明装置、視認用誘導用照明装置、自動車内装用照明装置などに適用可能である。

本発明によれば、より長い発光長を得ることが可能な線状ライトガイド、線状ライトガイド構造体、および線状ライトガイド構造体を用いた照明装置を提供することができる。

線状ライトガイド１を示す分解斜視図。 線状ライトガイド１を示す組立斜視図。 線状ライトガイド１の長手方向に垂直な断面図。 （ａ）は線状ライトガイド１ａの長手方向に垂直な断面図、（ｂ）は線状ライトガイド１ｂの長手方向に垂直な断面図。 線状ライトガイド１ｃを示す斜視図。 （ａ）は線状ライトガイド１ｄを示す斜視図、（ｂ）は線状ライトガイド１ｅを示す斜視図。 線状ライトガイド１ｈを示す斜視図。 （ａ）は線状ライトガイド１ｆを示す斜視図、（ｂ）は線状ライトガイド１ｇを示す斜視図。 （ａ）は線状ライトガイド構造体１０を示す斜視図、（ｂ）は線状ライトガイド構造体１０の長手方向に垂直な断面図。 面状ライトガイド構造体２０を示す斜視図。 面状ライトガイド構造体２０ａを示す斜視図。 （ａ）は照明装置３０を示す図、（ｂ）は照明装置３０ａを示す図。 （ａ）は照明装置３０ｂを示す図、（ｂ）は照明装置３０ｃを示す図。 光源からの距離と照度との関係を示す図。

＜線状ライトガイド＞
（第１実施形態）
以下、本発明の実施の形態にかかる線状ライトガイド１について説明する。図１は線状ライトガイド１の分解斜視図であり、図２は線状ライトガイド１の組立斜視図であり、図３は、線状ライトガイド１の長手方向に垂直な断面図である。

線状ライトガイド１は、主に、側面発光型光ファイバ３、可撓性樹脂シート５等から構成される。側面発光型光ファイバ３は、可撓性を有し、コア２ａに入射した光がクラッド２ｂを介して側面から照射されるものである。

側面発光型光ファイバ３としては、短距離の可視光を伝送する光ファイバであって、安価でコア径が太く、光ファイバと接続する機器との接続が容易で、直径の割に比較的軽い、側面発光型プラスチック光ファイバを使用することができる。この場合には、コア材料には、高屈折率、透明性、強度など考慮して、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ樹脂）やポリカーボネート樹脂（ＰＣ樹脂）が用いられる。耐熱性が要求される場合は、ＰＭＭＡ樹脂に変えて、ＰＣ樹脂を用いることが望ましい。

また、通常クラッド材料としては、低屈折率を有するフッ素樹脂（フッ化物ポリマー）が用いられる。尚、クラッド層の厚さを薄くすると、コア材料からの洩光が激しくなる傾向を示すことから、本発明のように側面から光を取り出すためには、クラッド層は薄い方が望ましい。なお、コア材料であるＰＭＭＡのみで側面発光型プラスチック光ファイバを構成して、空気クラッドとすることも可能である。このように、光ファイバがコア材料のみから構成される場合には、表面から光取り出し効率を向上させるため、前記光ファイバの表面を粗面化すること望ましい。

このような側面発光型プラスチック光ファイバとしては、ＳＩ型（ステップインデックス型）であって、コア材料に光透過性に優れるＰＭＭＡを用いるマルチモードファイバがコストなどの点で望ましい。ここで、側面発光型光ファイバとして、コア材料とクラッド材料がシリカ系ガラスからなる光ファイバも用いることができる。コア材料としてシリカ系ガラスを用い、クラッド材料にはフッ素樹脂を用いたファイバを用いることもできる。

また、側面発光型プラスチック光ファイバとしては、例えば、コア２ａの表面を粗面化して光を散乱させて光を外部に取り出すプラスチック光ファイバを用いることができる。

ここで、コア２ａとクラッド２ｂの界面を粗面化する場合、その界面の凹凸により側面発光型プラスッチック光ファイバ内を透過する光の一部がクラッド２ｂの表面から種々の方向に無指向的に放出される。また、粗面化部分に達した光の一部が、コア２ａとクラッド２ｂの界面で反射を繰り返すうちに、界面の粗面化部分での反射角が変化し、反射角が内部伝搬角度を超える角度に変化すると、クラッド層から放出される。

このような側面発光型プラスッチック光ファイバを使用することで、側面発光型プラスッチック光ファイバの側面（円周面）から効率的に光を取り出すことができる。尚、クラッド２ｂの一部から光を取り出す場合には、クラッド２ｂの円周上の所定位置の外周部の厚さを変えて、クラッド層の一部を除去し、クラッド２ｂにコア２ａの一部に達する凹凸形状を形成した側面発光型プラスッチック光ファイバを用いることができる。

（コアとクラッドの界面に凹凸を形成した側面発光型プラスチック光ファイバ）
コア２ａとクラッド２ｂの界面を粗面化して凹凸を形成する方法としては、加熱した硬質材料で側面発光型プラスッチック光ファイバのクラッド２ｂの表面を加圧するホットスタンピング法や、超音波ウエルダを用いる超音波スタンピング法、あるいは水とブラスト剤を吹き付けて漏光部を作るブラスト形成法がある。さらに、化学的にクラッド２ｂを溶解除去するエッチング法などがある。この方法は、コア２ａ表面の全周を均一に除去できるが、処理時間が長く生産性が悪いので、実用的には、ホットスタンピング法やブラスト法が用いられる。ここで、側面発光特性を得る方法としては、前述の方法に限られず、コア２ａとクラッド２ｂの界面を他の方法で粗面化しても良い。以上のようにして、コア２ａとクラッド２ｂの界面を粗面化して凹凸を形成した側面発光型プラスチック光ファイバが得られる。

（コアとクラッドの間に光拡散層を設ける側面発光型プラスチック光ファイバ）
または、コア２ａとクラッド２ｂの界面を粗面化して凹凸を形成する方法以外の方法としては、コア２ａの外周のクラッド２ｂとの間に光拡散層を設けたプラスチック光ファイバであってもよく、あるいはクラッド２ｂに微細な拡散材を分散させたプラスチック光ファイバであってもよい。

ここで、コア２ａとクラッドの界面（コア２ａの外周）に構造不整を形成するか、コア２ａの外周部のクラッド２ｂに光拡散性の層を設けることにより、側面発光ナノ構造を形成することができる。すなわち、コア２ａとクラッド２ｂとの界面における相溶性を低下させて、コア２ａとクラッド２ｂとを密着状態にすることによって、コア２ａとクラッド２ｂの界面に構造不整を形成することができ、これにより生じる光散乱によってクラッド２ｂ表面から光を取り出すことが可能となる。

また、特に、特定の延伸加工により、クラッド２ｂ中に配向結晶構造を生成することにより、光散乱を引き起こし、それにより側面発光性能の向上を達成することが可能となる。光拡散層を形成する光拡散性の樹脂としては、結晶性で半透明であるものを用いることが望ましい。

このような樹脂としては、例えば、ポリエチレン、エチレンと酢酸ビニル共重合体、エチレンとエチルアクリレート共重合体、ポリ塩化ビニル、熱可塑性ポリウレタン、スチレン／ブタジエンブロック共重合体らなるエラストマー、ビニリデンフロライドとヘキサフロロプロペン共重合体、ビニリデンフロライドとヘキサフロロプロペンとテトラフロロエチレン共重合体、ビニリデンフロライドとクロロトリフロロエチレン共重合体、シリコンゴムなどを用いることができる。この場合には、延伸加工に加え、ねじり加工を行うことで、界面でマイクロベンド散乱を生じさせ、コア２ａとクラッド２ｂの界面の不整合部の光散乱を増加させることができる。

（クラッドに光拡散材を分散した拡散層を形成した側面発光型プラスチック光ファイバ）
クラッド２ｂに無機光拡散材を分散した拡散層を形成する方法としては、クラッド２ｂに１〜５μｍ程度の粒径の無機光拡散材、例えば硫酸バリウム、酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ、タルクなどを添加することができる。また、無機光拡散材の代わりに、クラッド２ｂに相溶せず、クラッド２ｂと屈折率が異なる球状のシリコン樹脂などの有機微粒子を添加することもできる。有機微粒子としては、シリコン微粒子が特に良く用いられる。

ここで、拡散層は、クラッド２ｂ全体に形成しても良いし、クラッド２ｂを、拡散材を含む層と拡散材を含まない層に分けて形成しても良い。この拡散層は、クラッド２ｂに形成するだけでなく、コア２ａに形成しても良く、クラッド２ｂあるいはコア２ａのいずれかに適宜する形成することができる。ここで、一般的には、光ファイバの側面から光を取り出すためにクラッド２ｂに拡散層を形成することが望ましいが、コア２ａにも拡散層を形成して、拡散材により光の散乱により、コア２ａからクラッド２ｂを抜ける光を増加させても良い。

ここで、クラッド２ｂを形成するクラッド材用ポリマーとしてはビニリデンフロライドを主体とするものが好ましい。例えば、ビニリデンフロライドの割合が６０％から９９％までのものビニリデンフロライドとテトラフロロエチレン共重合体、ポリビニリデンフロライド、ビニリデンフロライドとヘキサフロロプロペン共重合体、ビニリデンフロライドとテトラフロロエチレンとヘキサフロロプロペン共重合体、ビニリデンフロライドとトリフロロエチレンとヘキサフロロアセトン共重合体などを用いることができる。

なお、側面発光型光ファイバ３としては、公知の側面発光型プラスッチック光ファイバを用いることができ、例えば、住友３Ｍ社製 「レイミルキーフレックス３５」（商品名）等を使用することができる。ここで、側面発光型光ファイバ３としては、コア２ａとクラッド２ｂの界面や表面の一部を粗面化した光ファイバは、粗面化することに手間がかかったり、一部を粗面化した場合には、ファイバの円周方向位置により光の取り出し効率に差が生じたりすることから、ライトガイドとしてしようする場合には、これらの方法により製造したファイバよりは、コア２ａとクラッド２ｂとの間に光拡散層を設けたり、クラッド２ｂに光拡散材を分散した拡散層を形成した側面発光型光ファイバを用いることが好ましい。

（コアとクラッドの間にガス充満層を儲けた側面発光型ガラス光ファイバ）
また、側面発光型光ファイバ３として、側面発光型ガラス光ファイバを用いることもできる。この場合には、積極的に光ファイバ表面から発光させるため、光ファイバ内でコア２ａからクラッド２ｂに光を散乱させるナノ構造を光ファイバ内に導入したり、コア２ａとクラッド２ｂの界面に幾何学的凹凸構造を設けることが考えられる。

側面発光型ガラス光ファイバの場合には、ガラス表面の加工が困難で、コア２ａの表面に凹凸形状を形成して粗面化する方法を適用することは難しく、さらに酸化物や有機物をガラス中に均一分散させることも困難である。このため、側面発光型ガラス光ファイバの場合には、側面発光性を得るためのナノ構造を得るために、側面発光型プラスチック光ファイバの場合とは異なる、コア２ａの内部やコア２ａとクラッド２ｂの界面に光拡散性のガス充満領域を設け、これにより光を散乱させる方法が取られる。

ここで、側面発光型ガラス光ファイバのガス充満領域は、ＳＯ_２、Ｋｒ、Ａｒ、ＣＯ_２、Ｎ_２、Ｏ_２、あるいはこれらの混合物を用いることができ、特にＳＯ_２を使用することが望ましい。これらのガス充満領域は、ガスを含浸させた原料を線引きすることで設けることができる。これらのガス充満領域における断面の大きさとしては、例えば１０μｍから１μｍの範囲等に設定することができる。また、ガス充満領域の長さは、線引きすることで、１ｍｍから５０ｍの長さに形成することが可能である。

なお、側面発光型ガラス光ファイバの場合は、側面発光型ガラス光ファイバの内部に取り込む光量を多くするため、通信用のシリカガラスファイバなどと比べると、コア径を太くすることが望ましい。

側面発光型ガラス光ファイバとしては、公知の側面発光型ガラス光ファイバを用いることができ、コーニング社の光拡散性光ファイバである「Ｆｉｂｒａｎｃｅ Ｌｉｇｈｔ‐Ｄｉｆｆｕｓｉｎｇ Ｆｉｂｅｒ」（商品名）等を用いることができる。なお、上述した市販光ファイバの他、側面発光型光ファイバであれば、いかなる光ファイバでも用いることができる。

（側面発光型プラスッチック光ファイバの端面処理）
また、側面発光型光ファイバ３として、側面発光型プラスッチック光ファイバを用いる場合には、側面発光型プラスッチック光ファイバの端面に、予め端面処理が施されることが望ましい。また、光を側面発光型プラスッチック光ファイバに効率的に入射させるためには、側面発光型プラスッチック光ファイバの光源側の端面に、基材と屈折率の異なる層を設けることにより、設けた層の表面での反射光と基材との界面での反射光の位相を逆転させて打ち消し合わせることにより反射光を軽減する公知の反射防止膜を形成してもよい。また、僅かに光源と側面発光型プラスッチック光ファイバ端面における光軸をずらして光接続しても良い。

側面発光型プラスッチック光ファイバの光源とは反対側の端面における端面処理としては、端面からの漏光を抑制するために、端面の光反射特性を向上させるために端面処理を行なう必要がある。例えば、ホットプレート法がある。ホットプレート法は、熱した金属平板にホットプレート法の端面を押し付けて、金属板の鏡面をホットプレート法に転写する方法である。これは百数十度という比較的低い温度で軟化するプラスチック材料の特性をうまく利用した方法で、簡便な工具加工できる加工法である。ここで、金属板表面は高い平滑性を得るために通常めっきが施されている。熱源には、セラミックスヒータが利用され、金属板を通常１５０℃前後の温度に加熱する。この加温された金属板に側面発光型プラスッチック光ファイバの端面を押しつけて、５秒程度で平滑な端面を得ることができる。

また、この他の端面処理方法としては、研磨法がある。研磨法は研磨紙や研磨剤などを用いて側面発光型プラスッチック光ファイバの端面を研磨し、平滑な面を得る方法である。研磨紙は、＃１０００〜＃３０００程度のものを用いることができる。さらに平滑な端面が必要な場合には、研磨剤を用いて仕上げ研磨を行う必要がある。

さらに、この他の端面処理方法としては、上記のホットプレート法や研磨法により得た平滑なファイバの断面に真空蒸着やめっきにより、金属反射膜を形成することができ、これにより、側面発光型プラスッチック光ファイバの端面の反射率を高めることができる。
ホットプレート法や研磨法以外の方法としては、フリーカット法やホットカット法があるが、いずれも切断した面をそのまま使用することから、反射率を高めるための仕上げとしてはそれほど好ましくないがコストや手間をかけずに端面を仕上げる場合には、これらの端面仕上げを用いることができる。

なお、側面発光型プラスチック光ファイバの両端面に光源を設けてライトガイドとして使用する場合には、側面発光型プラスチック光ファイバの端部は、側面発光型プラスチック光ファイバにより導かれた光の出射端になるため、側面発光型プラスチック光ファイバ内を導光された光の端面の反射率を高める必要がある。さらに、側面発光型プラスチック光ファイバの端部は光源側から見た場合には入射端でもあることから、端面処理した側面発光型プラスチック光ファイバの端部に反射防止膜を形成することが望ましい。このように、側面発光型プラスチック光ファイバの端部に反射特性を高める処理と、外部から入射する光の反射を防止する処理の両者を行なうことで、ライトガイドの照度を向上させることができる。

（可撓性樹脂シート）
次に、可撓性樹脂シート５について説明する。可撓性樹脂シート５は、側面発光型光ファイバ３の外面形状に対応する形状にあらかじめ成形される。可撓性樹脂シート５は、例えば、マイクロ発泡樹脂シート（多数の微細気泡を有する多孔質部材）から形成される。

（マイクロ発泡樹脂シート）
マイクロ発泡樹脂シートは、平均気泡径が０．２μｍから４０μｍの範囲であることが好ましい。ここで、平均気泡径が０．２μｍより小さいと、光の透過度が高くなり反射率が低下する。平均気泡径が大きすぎると拡散反射率が低下するため、平均気泡径は０．２μｍから４０μｍ以下とする必要がある。さらに平均気泡径は０．５μｍから２０μｍであることが好ましい。

マイクロ発泡樹脂シートは熱可塑樹脂からなり、波長４５０〜６５０ｎｍの可視光に対する光学特性として、全反射率が９０％以上、拡散反射率が９０％以上、反射率の波長依存性が１％以下の範囲内にある。全反射率は、好ましくは９５％以上であり、拡散反射率も９５％を以上である。このように、全反射率、拡散反射率ともに高いことから、ライトガイドの照度を向上させ、光を開口部から有効に取り出すことができる。

なお、マイクロ発泡樹脂シートは、ＰＥＴ樹脂、ＰＣ樹脂、難燃ＰＣ樹脂、またはアクリル樹脂のいずれかからなる熱可塑性のマイクロ発泡樹脂シートから構成されることが好ましい。

このように、可撓性樹脂シート５として、マイクロ発泡樹脂シートを用いることで、側面発光型光ファイバ３を、成形された可撓性樹脂シート５に嵌合する際に、可撓性樹脂シート５の反発力（形状保持力）によって、適度な保持力を維持しながら安定して側面発光型光ファイバ３を保持することができる。また、側面発光型光ファイバ３として側面発光型プラスチック光ファイバを用いた場合でも、側面発光型光ファイバ３との表面の傷を防止することができる。

なお、側面発光型光ファイバ３を保持できれば、可撓性樹脂シート５と側面発光型光ファイバ３とは、必ずしも接着されなくてもよいが、接着を行う場合には、可撓性樹脂シート５と側面発光型光ファイバ３との接触部の少なくとも一部を、透過性を有する透明な接着剤で接着すればよい。透明な接着剤としては、例えば、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系などが適用可能である。

（延伸加工した樹脂シート等）
なお、本発明で適用される樹脂シートとしては、上述したマイクロ発泡樹脂シートに限られず、例えば、無機粒子を含むポリエステルシート、または、ポリエステルに非相溶な樹脂を含むポリエステルシートを延伸することで、内部に微細気泡を形成した樹脂フィルム状の樹脂シートであってもよい。このように、無機物を分散させた樹脂シートを延伸加工することによって、微細な空孔を形成することができる。この場合には、樹脂フィルムが十分な剛性を有しないため、前述した接着を行うことが望ましい。ここで、無機粒子を含むポリエステルシートとしては、例えば、東レ社製のＥ６０Ｌを用いることができる。このポリエステルシートとしては、酸化アルミニウム標準板の反射率を１００％とした時の全反射率、拡散反射率がともに９０％以上、好ましくは９５％以上のものを用いることが望ましい。

ここで、図３に示すように、側面発光型光ファイバ３の外周面の一部において、可撓性樹脂シート５で覆われた部位を被覆部７とする。また、可撓性樹脂シート５で覆われずに、側面発光型光ファイバ３の外周面の一部が露出する部位を開口部９とする。この際、被覆部７は、側面発光型光ファイバ３の円周方向の半周以上に形成されることが望ましい。すなわち、開口部９は、側面発光型光ファイバ３の円周方向の半周以下とすることが望ましい。

被覆部７が、側面発光型光ファイバ３の円周方向の半周以上に形成されれば、可撓性樹脂シート５の形状保持力を利用して、側面発光型光ファイバ３への可撓性樹脂シート５の取り付けが容易である。また、開口部９が狭くなることで、側面発光型光ファイバ３の外周面から光が漏れる部位が制限され、より遠くまで導光することが可能となる。

線状ライトガイド１は、被覆部７が側面発光型光ファイバ３の長手方向に平行に連続して略直線状に形成される。すなわち、開口部９が、側面発光型光ファイバ３の長手方向に平行に連続して略直線状に形成される。したがって、線状ライトガイド１は、線状に発光させることができる。

以上、本実施の形態によれば、側面発光型光ファイバ３を可撓性樹脂シート５で部分的に被覆することにより、線状ライトガイド中を透過する光の減衰量が減少するので、線状照明としての照度を向上させることができる。また、より長い距離まで、発光させることができる。

また、可撓性樹脂シート５にマイクロ発泡樹脂シートを用いることで、可撓性樹脂シート５がある程度の形状保持性を有するため、側面発光型光ファイバ３を適度な保持力で保持することができる。特に、側面発光型光ファイバ３の円周方向の半周以上に可撓性樹脂シート５を被覆することで、容易に、可撓性樹脂シート５に側面発光型光ファイバ３を嵌めこむことができる。

（第２実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。図４（ａ）は、第２の実施形態にかかる線状ライトガイド１ａの断面概念図である。なお、以下の説明にいて、線状ライトガイド１と同一の機能を奏する構成については、図１〜図３と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

（側面発光型多心光ファイバ）
線状ライトガイド１ａは、線状ライトガイド１と略同様の構成であるが、側面発光型光ファイバが、側面発光型多心光ファイバである点が異なる。側面発光型多心光ファイバとしては、側面発光型多心シリカガラス光ファイバも用いることができるが、側面発光型多心プラスチック光ファイバが好ましい。

多心プラスチック光ファイバとしては、図４（ａ）に示すような側面発光型マルチコアプラスチック光ファイバが使用できる。マルチコアプラスチック光ファイバは、図４（ａ）に示すように、ＰＭＭＡ系樹脂からなるコア層と、その外周に形成される鞘層といわれる第１クラッド層とから構成される側面発光型光ファイバ素線４が、第２クラッド層からなる海部中に分散されて形成され、クラッド層は、第１クラッド層、海部を形成する第２クラッド層ともにテトラフロロエチレンを主成分とヘキサフルオロプロピレンやフッ化ビニリデンなどとの共重合体を用いることができる。

ここで、第１クラッド層、第２クラッド層ともに同一組成の材料を用いることができる。このように構成することで、コア層と第１クラッド層からなる側面発光型光ファイバ素線４の表面から光を取り出すことができる。さらに、側面発光型光ファイバ素線４から取り出した光は、第２クラッド層の側面から取り出すことができる。ここで、第１クラッド層を設けずに、コア層を直接第２クラッド層の海構造中に設けることもできる。

このようにすることで多心光ファイバの外周部に個々の側面発光型光ファイバ素線４から光を効率的に取り出すことができる。また、コア層に第１クラッド層を形成した鞘構造のＳＩ型の屈折率分布を有する側面発光型光ファイバの個々のマルチコアプラスチック光ファイバは、その構造上、ファイバ直径の割には、小さな曲率で曲げて用いることができ、曲げ部での局所的な漏光増大が少ない。このため、漏光均一性に優れた照明装置とすることができる。

ここで、マルチコアプラスチック光ファイバの側面からの光取り出し効率を高めるためには、クラッド層とコア層の界面に凹凸を形成する技術や微粒子添加による光拡散性の付与などの技術を併用することができるが、通常は、側面発光型光ファイバ素線４としては、クラッド層に光拡散性の微粒子を添加したものが用いられる。側面発光型多心シリカガラス光ファイバを用いる場合には、側面発光型光ファイバ素線４としてはコア２ａとクラッド２ｂの間にガス充満層を儲けた側面発光型ガラス光ファイバを用いることが望ましい。

なお、多心プラスチック光ファイバとしては、上記のマルチコアプラスチック光ファイバである例には限られない。例えば、図４（ｂ）に示す線状ライトガイド１ｂのように、複数のシングルコアの側面発光型光ファイバ素線４を束ねて形成された側面発光型光ファイバ素線４をバンドルしたバンドル型多心プラスチック光ファイバであってもよい。

多心光ファイバは、複数のシングルコアの側面発光型光ファイバ素線４を束ねて形成された多心バンドルプラスチック光ファイバである。バンドル型多心プラスチック光ファイバは、例えば、複数の側面発光型プラスチック光ファイバ素線を撚り合わせて集合したユニットからなる。このユニットの外周に透明樹脂テープを使用した押巻層（図示省略）を設け、さらに押巻層の外周に透明の可撓性プラスチックをシースしてシースチューブを形成することで得ることができる。ここで、側面発光型多心シリカガラス光ファイバを用いる場合にも、図４（ａ）に示すマルチコアタイプの光ファイバと図４（ｂ）に示すバンドルタイプの光ファイバを用いることができるのはいうまでもない。

このシースチューブ用樹脂には、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂を用いることができる。この場合に、押巻き層の被覆は、ルース被覆することが好ましく、押し巻き層をルースに被覆することにより加工性に優れたバンドル型光ファイバケーブルとすることができる。

例えば、このように、側面発光型多心プラスチック光ファイバは、大口径のプラスチック光ファイバと比べると、各ファイバ素線間の隙間やクラッド部分の面積の合計値が大きくなることから、大口径のプラスチック光ファイバよりも有効断面積が小さくなり、光の受光効率は低下する。しかし、線状ライトガイド１ｂの大径化が可能で、光ファイバの柔軟可撓性も向上する利点がある。また、端面処理もホットナイフなどで容易に行うことができ、加工性及び取り扱い性に優れ、３次元の柔軟性を必要とする用途には適している。

第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、側面発光型光ファイバ３ａ、３ｂを用いることで、線状ライトガイド１ａ、１ｂの外径を容易に大きくすることができる。

（第３実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。図５は、第３の実施形態にかかる線状ライトガイド１ｃの斜視図である。線状ライトガイド１ｃは、線状ライトガイド１と略同様の構成であるが、側面発光型光ファイバ３の外周に、可撓性樹脂シート５が螺旋状に巻き付けられる点で異なる。

可撓性樹脂シート５は、側面発光型光ファイバ３の外周表面に、所定間隔のギャップを有するように螺旋状に巻き付けられる。したがって、被覆部７および開口部９が、側面発光型光ファイバ３の外周表面に螺旋状に形成される。なお、被覆部７および開口部９は、側面発光型光ファイバ３の長手方向に対して、螺旋状に連続して形成される。

線状ライトガイド１ｃは、光を視認することが可能な開口部９が螺旋状に形成されるため、線状ライトガイド１ｃの長手方向に、発光部と非発光部とが交互に形成される。

第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、発光部が、直線状ではなく螺旋状となるため、より意匠性の高い線状ライトガイドを得ることができる。

（第４実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。図６（ａ）は、第４の実施形態にかかる線状ライトガイド１ｄの斜視図である。線状ライトガイド１ｄは、線状ライトガイド１と略同様の構成であるが、側面発光型光ファイバ３の外周面に可撓性樹脂シート５が設けられるのではなく、側面発光型光ファイバ３が、棒状体１１に巻き付けられる点で異なる。

棒状体１１は、透明であり、例えば可撓性を有する樹脂製である。棒状体１１の外表面には、棒状体１１に密着するように側面発光型光ファイバ３が螺旋状に巻き付けられる。棒状体１１の外周に側面発光型光ファイバ３が巻き付けられた構造体に対して、構造体の円周方向の一部を被覆するように、可撓性樹脂シート５が設けられる。なお、当該構造体に対して、可撓性樹脂シート５で被覆された部位が被覆部７となり、当該構造体に対して、可撓性樹脂シート５で被覆されずに露出する部位が開口部９となる。

開口部９では、側面発光型光ファイバ３が螺旋状に露出する。このため、開口部９においては、露出する側面発光型光ファイバ３からの発光を視認することができる。また、被覆部７においては、側面発光型光ファイバ３からの光は、可撓性樹脂シート５で反射され、透明な棒状体１１を介して、開口部９から照射される。このため、被覆部７側で発光した光を開口部９から視認することができる。

なお、側面発光型光ファイバ３は、側面発光型プラスチック光ファイバであってもよく、側面発光型ガラス光ファイバであってもよい。例えば、側面発光型ガラス光ファイバであるシリカガラスの光ファイバは、プラスチック光ファイバと比べると、線径が細い。このため、棒状体１１に巻き付ける側面発光型光ファイバ３としては、プラスチック光ファイバも用いることができるが、プラスチック光ファイバを用いる代わりに、線径の細いシリカガラスの光ファイバを用いれば、樹脂製の棒状体１１に巻き付けることが容易である。

このように、側面発光型光ファイバ３として、側面発光型ガラス光ファイバを用いると、小さな曲げ半径に適用することができるので、棒状体に巻き付ける場合や図形描画することが容易である。

なお、９０°曲げにおける曲げ半径を５ｍｍと小さくと設定した場合であっても、コアからの光の漏れ量を１ｄＢ／ｋｍ未満とすることができ、ロスが極端大きくなることはない。このように棒状体１１の外周に側面発光型光ファイバ３を巻き付けることで、径の大きな線状ライトガイド１ｄを得ることができる。

なお、可撓性樹脂シート５の配置は、図示した例には限られず、図５に示したように、螺旋巻でであってもよい。

また、１本の側面発光型光ファイバ３を棒状体１１に巻き付けるのではなく、複数本の側面発光型光ファイバ３を並列して棒状体１１に巻き付けてもよい。このようにすることで、側面発光型光ファイバ３同士の間隔（ピッチ）を狭くすることができる。また、側面発光型光ファイバ３を、互いに間隔をあけて螺旋巻するのではなく、図６（ｂ）に示す線状ライトガイド１ｅのように、側面発光型光ファイバ３同士を密着させて巻き付けることもできる。

この場合には、図７に示す線状ライトガイド１ｄのように、側面発光型光ファイバ３同士を密着させて巻き付けた構造体の外周面に、可撓性樹脂シート５を、所定間隔のギャップを有するように螺旋状に巻き付けてもよい。したがって、被覆部７および開口部９が、側面発光型光ファイバ３の外周表面に螺旋状に形成される。なお、被覆部７および開口部９は、側面発光型光ファイバ３の長手方向に対して、螺旋状に連続して形成される。

第４の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、側面発光型光ファイバ３を棒状体１１に密着させて巻き付けて使用することで、径の太い線状ライトガイドを得ることができる。

（第５実施形態）
次に、第５の実施形態について説明する。図８（ａ）は、第５の実施形態にかかる線状ライトガイド１ｆの斜視図である。線状ライトガイド１ｆは、線状ライトガイド１ｄと略同様の構成であるが、可撓性樹脂シート５が棒状体１１ａに巻き付けられる点で異なる。

棒状体１１ａは、例えば可撓性を有する樹脂製の部材である。棒状体１１ａの外周には、可撓性樹脂シート５ａが縦添え巻きで巻き付けられる。すなわち、棒状体１１ａの外周面（側面）は、可撓性樹脂シート５ａによって全体が被覆される。なお、可撓性樹脂シート５ａは、前述した可撓性樹脂シート５と同様のものを用いることができる。

棒状体１１ａの外周に可撓性樹脂シート５ａが巻き付けられた構造体に対して、可撓性樹脂シート５ａに密着するように側面発光型光ファイバ３が螺旋状に巻き付けられる。すなわち、側面発光型光ファイバ３は、可撓性樹脂シート５ａの外周面に螺旋状に露出する。

側面発光型光ファイバ３が螺旋状に露出するため、露出する側面発光型光ファイバ３から螺旋状に発光を視認することができる。また、可撓性樹脂シート５ａ側に照射される光は、可撓性樹脂シート５ａで反射されて外周面方向に照射される。

なお、本実施形態では、図６（ｂ）に示す、線状ライトガイド１ｇのように、線状ライトガイド１ｆの外周に、さらに可撓性樹脂シート５を設けてもよい。すなわち、線状ライトガイド１ｆの円周方向の一部を被覆するように、可撓性樹脂シート５が設けられる。この場合、線状ライトガイド１ｆに対して、可撓性樹脂シート５で被覆された部位が被覆部７となり、線状ライトガイド１ｆに対して、可撓性樹脂シート５で被覆されずに露出する部位が開口部９となる。

第５の実施形態によれば、第４の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、側面発光型光ファイバ３を棒状体１１ａに密着させて巻き付けて使用することで、径の太い線状ライトガイドを得ることができる。

＜線状ライトガイド構造体＞
次に、線状ライトガイド構造体について説明する。図９（ａ）は、線状ライトガイド構造体１０の斜視図であり、図９（ｂ）は、線状ライトガイド構造体１０の長手方向に垂直な断面図である。

線状ライトガイド構造体１０は、前述した各種の線状ライトガイドが、ケース１３に収容されたものである。なお、図示した例では、線状ライトガイド１がケース１３に収容される例を示すが、前述した線状ライトガイド１ａ〜１ｇのいずれのものをケース１３に収容してもよい。また、ケース１３の形状は、図示した例には限られない。

ケース１３は、可撓性を有する軟質樹脂製である。ケース１３には、線状ライトガイド（側面発光型光ファイバ３）の外形に応じた溝が形成される。ケース１３の溝に、線状ライトガイド１が収容される。

ここで、ケース１３と線状ライトガイド１（側面発光型光ファイバ３）との間には、必ず、可撓性樹脂シート５が配置される。すなわち、ケース１３の溝の内面は、全面が可撓性樹脂シート５で被覆される。したがって、側面発光型光ファイバ３からの光が、ケース１３の内面に照射されることはない。

なお、ケース１３と線状ライトガイド（可撓性樹脂シート５）とは、例えば、接着剤で接着される。

本実施形態によれば、線状ライトガイドが、ケース１３に保持されるため、所望の部位への線状ライトガイドの設置が容易となる。また、線状ライトガイドをケース１３に収納する際に、可撓性樹脂シート５が嵌合時（圧入時）における、クッション層として作用する。このため、適度な保持力を維持しながら安定して線状ライトガイドを保持でき、線状ライトガイドの表面の傷を防止することもできる。

＜面状ライトガイド構造体＞
次に、面状ライトガイド構造体について説明する。図１０は、面状ライトガイド構造体２０を示す斜視図である。これまでの説明では、線状のライトガイド等について説明した。すなわち、線状ライトガイド等を発光させた際に、線状に光を発光させるものである。一方、面状ライトガイド構造体２０は、発光部が面状であり、より広い範囲で発光させることが可能である。

面状ライトガイド構造体２０は、複数の線状ライトガイド１からなる。なお、以下の説明では、線状ライトガイド１を用いる例について説明するが、他の線状ライトガイド１ａ〜１ｇのいずれも適用が可能である。また、図示した例では、５本の線状ライトガイド１が併設される例を示すが、併設数はこれに限られない。

複数の線状ライトガイド１が併設されて、互いに接着される。この際、それぞれの開口部９が、同一の方向に向くように配置される。したがって、複数の線状ライトガイド１の開口部９によって、面状体が形成される。すなわち、複数の線状ライトガイド１のそれぞれの開口部９が、面状体の法線方向に向けて揃えて配置される。

面状ライトガイド構造体２０を発光させると、発光部が面状であるため、線状ライトガイド１を単体で用いる場合と比較して、より広い範囲を発光させることができる。なお、それぞれの線状ライトガイド１をケース１３に収容して、ケース１３同士を接着してもよい。また、面状ライトガイド構造体２０の全体を、一つのケースに収容してもよい。

また、可撓性樹脂シート５は、図示したように、それぞれの側面発光型光ファイバ３毎に別体で設けて互いに接着してもよいが、一体で形成してもよい。

図１１は、面状ライトガイド構造体２０ａを示す斜視図である。面状ライトガイド構造体２０ａでは、複数の線状ライトガイド１が併設されて接着されるのではなく、可撓性樹脂シート５自体に、側面発光型光ファイバ３に対応する凹部２１が形成される。側面発光型光ファイバ３は、可撓性樹脂シート５のそれぞれの凹部２１に配置される。

可撓性樹脂シート５の凹部２１に側面発光型光ファイバ３が配置して、複数の側面発光型光ファイバ３を併設することで、面状ライトガイド構造体２０ａが形成される。なお、側面発光型光ファイバ３と、可撓性樹脂シート５とは、例えば、透明な接着剤で接着される。また、凹部２１の開口幅が、側面発光型光ファイバ３の外径よりも小さければ、側面発光型光ファイバ３を凹部２１に押し込むことで、側面発光型光ファイバ３が凹部２１に保持される。

本実施の形態によれば、発光部が面状であるため、広い範囲で発光させることができる。

＜照明装置＞
次に、照明装置について説明する。図１２（ａ）は、照明装置３０を示す概念図である。照明装置３０は、線状ライトガイド構造体１０と、光源３１等から構成される。なお、以下の説明では、線状ライトガイド構造体１０を用いる例について説明するが、線状ライトガイド１等も適用が可能である。また、線状ライトガイド１等に代えて、面状ライトガイド構造体２０等を適用してもよい。

側面発光型光ファイバ３の長手方向の一方の端面には、光源３１が設けられる。光源３１は、側面発光型光ファイバ３の光軸にあわせて、所定波長の光を側面発光型光ファイバ３へ入射する。なお、光源３１は、側面発光型光ファイバ３の端面と接触して、側面発光型光ファイバ３と直接光接続される。

なお、例えば、ＰＭＭＡ系のプラスチック光ファイバは、５７０ｎｍから６５０ｎｍの波長で低損失になるため、光源３１にはＬＥＤ発光素子が用いられることが望ましい。

また、光源３１としては、ＬＥＤ発光素子の他に、例えば、６５０ｎｍ可視光領域で発光するＡｌＧａＩｎＰ系四元混晶を材料とした赤色半導体レーザやＡｌＧａＩｎＮ系混結晶を用いたＡｌＧａＩｎＮ系の青色レーザなどの半導体レーザを用いることができる。

ＬＥＤ発光素子としては、ＬＥＤ発光の指向性が高い砲弾型のＬＥＤ発光素子を用いることが望ましい。例えば、平面型ＬＥＤの発光強度の角度分布である配向角は、一般には１２０°であるが、砲弾型のＬＥＤは樹脂モールドがレンズ形状になっており、例えば配向角を２０から３０°に設計できることから、砲弾型のＬＥＤを用いることが好ましい。

ここで、光源３１と線状ライトガイド構造体１０の光接続を行った後、光の接合効率が落ちないように、両者の位置関係を保ったまま相互に固定することが望ましい。また、ケース１３に光源３１を収容してもよい。

また、図１２（ｂ）に示す、照明装置３０ａのように、光源３１と側面発光型光ファイバ３の端面との間に、レンズ３５を配置し、レンズ３５を介して、側面発光型光ファイバ３と光源３１とを光接続してもよい。このように、光源３１から放出される光を、レンズ３５を用いて側面発光型光ファイバ３に入射させる場合には、ＬＥＤ発光素子は、砲弾型である必要はなく、通常のＬＥＤ発光素子を用いることができる。

なお、光源３１と線状ライトガイド構造体１０の光接続には、レンズ３５を用いて、コア径の大きなマルチモードファイバを用いることが望ましい。この理由は、マルチモードファイバの方がシングルモードファイバを用いるよりも軸ずれの影響が小さくなるためである。

また、線状ライトガイド用には、伝送ロスの点では、反射ロスが少なくて大口径のファイバであることが好ましい。大口径ファイバは、例えば、３ｍｍΦから１２ｍｍΦのものが用いられる。しかし、曲げによるロスは、曲げ半径が小さく（曲げの程度が大きく）、コア２ａの直径が大きいほど大きくなる。このため、曲げ性や伝送ロスの両者を考慮して、プラスチック光ファイバの大口径化するためには、前述した、線状ライトガイド１ａ、１ｂのように、多心プラスチック光ファイバを用いることができる。

なお、側面発光型光ファイバ３の長手方向の他方の端面（光源３１が設けられない側）には、反射膜３３が形成されるか端面処理が施される。反射膜３３は、例えば、金属膜である。反射膜３３を設けることで、端面からの漏光を防止することができる。

また、図１３（ａ）に示す、照明装置３０ｂのように、側面発光型光ファイバ３の両端に光源３１を配置してもよい。この場合には、反射膜３３は形成されない。照明装置３０ｂでは、それぞれの光源３１は、側面発光型光ファイバ３のそれぞれの端面と接触して、側面発光型光ファイバ３と直接光接続される。

また、図１３（ｂ）に示す、照明装置３０ｃのように、側面発光型光ファイバ３の両端に光源３１およびレンズ３５を配置してもよい。この場合にも、反射膜３３は形成されない。照明装置３０ｃでは、光源３１と側面発光型光ファイバ３の端面との間にレンズ３５が配置され、レンズを介して、側面発光型光ファイバ３と光源３１とが光接続される。

光源３１から、側面発光型光ファイバ３の端面に光を入射することで、開口部９から光を取り出すことができる。すなわち、開口部９の形状に合わせて、発光させることができる。

なお、ＬＥＤ発光素子は、使用目的に応じて白色や黄色、赤色、青色、緑色などを適宜選択できる。発色の選択は、ＬＥＤ発光素子の発光波長を直接変更する場合と、蛍光体微粒子を利用して種々の発色を得る場合がある。

ここで、前述した様に、ＬＥＤ発光素子の発光波長を変更することで、発色を変更してもよいが、蛍光体微粒子を利用してもよい。

波長変換機能を有する蛍光体微粒子として、例えば、短波長側から順に、青色光を黄色光に変換することのできる緑色蛍光体、青色光を黄色光に変換することのできる黄色蛍光体、青色光を赤色光に変換することのできる赤色蛍光体などが挙げられる。このように、青色蛍光体、緑色蛍光体、黄色蛍光体、または赤色蛍光体のいずれかの蛍光体微粒子を側面発光型光ファイバ３のコア２ａまたはクラッド２ｂに分散させてもよい。

なお、緑色蛍光体としては、Ｃａ_３Ｓｃ_２Ｓｉ_３Ｏ_１２があり、励起光４４５ｎｍ〜４６０ｎｍに発光するＧＡＮ系青色ＬＥＤ光に対し、蛍光体の発光波長は、４８０〜６２０ｎｍ（ピーク波長５１５ｎｍ）となる。また、黄色蛍光体としては、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２があり、励起光４６０ｎｍに発光するＧＡＮ系青色ＬＥＤ光に対し、蛍光体の発光波長は、５２０〜６８０ｎｍ（ピーク波長５４０〜５７０ｎｍ）となる。また、赤色蛍光体としては、ＣａＡｌＳｉＮ_３があり、励起光４４５ｎｍ〜４６０ｎｍに発光するＧＡＮ系青色ＬＥＤ光に対し、蛍光体の発光波長は、５８０〜７２０ｎｍ（発光ピーク波長６３０から６６０ｎｍ）となる。また、この他に、例えば、ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ、ＣａＳｉＮ_２：Ｅｕなどの窒化物蛍光体が挙げられる。

また、上記以外に、３６０ｎｍ〜４８０ｎｍに発光ピークを有するＬＥＤ発光素子を用いて、光透過性を有する光変換塗料や光変換シートなどの光変換部材を用いて、色調を赤色からオレンジに変換する方法がある。たとえば、ここでは、光変換塗料は、赤色〜オレンジ色の顔料、アクリル樹脂、添加剤、有機溶剤を含んだ塗料である。ここで、一般的な塗膜成分としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、ポリカーボネート樹脂などの種々の樹脂を用いることができる。

以上のように、本発明の照明装置によれば、可撓性樹脂シート５によって、側面発光型光ファイバ３からの漏光を防ぎ、光の減衰を抑制するため、照度が高く、長い距離を発光させることが可能となる。

また、ＬＥＤ発光素子の選択と、蛍光粒体微粒子の組合せにより、種々の発光色を得ることができる。

また、全体として可撓性を有するため、任意の３次元形状に変形させることができ、図形や文字などを形成することが出できる。なお、本発明の、照明装置は、例えば、装飾用照明装置、視認用誘導用照明装置、自動車内装用照明装置でなどに特に好適である。

本発明の線状ライトガイドを用いた照明装置と、可撓性樹脂シートを有さない線状ライトガイドを用いた照明装置について、照度を評価した。

（実施例１）
側面発光型光ファイバとしては、ＰＭＭＡ製の側面発光型プラスチック光ファイバを用いた。具体的には、住友３Ｍ社製 レイミルキーフレックス（商品名）（Φ３．５ｍｍ±０．２ｍｍ）を用いた。なお、コアは、特殊アクリル樹脂製であり、クラッドはフッ素系樹脂製である。

また、可撓性樹脂シートとしては、厚さ０．３ｍｍの、古河電気工業社製のＭＣ−ＰＥＴ（商品名）で、酸化アルミニウム標準板の全反射率を１００％とした時の可視光領域における光反射率として、全反射率が９８％、拡散反射率が９８％のものを用いた。当該可撓性樹脂シートを、図２に示すように、側面発光型光ファイバの外周に、一部が開口し、開口部がほぼ直線状に形成されるように縦添え巻きした。

線状ライトガイドの一方の端部に、レンズを使用せずに直接ＬＥＤ発光素子を接触させて光接続した。ＬＥＤ発光素子としては、ＬＥＤ＆Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製の型式ＬＰ−Ｂ５６Ａ５１１１Ａ（青色４７０ｎｍの５φの砲弾型ＬＥＤ発光素子であり、駆動電流は２０ｍＷ）を用いた。なお、側面発光型光ファイバの他端には反射膜は形成していない。

（比較例）
実施例１に対して、可撓性樹脂シートを用いない点以外は、実施例１と同一の構成とした。

図１４は、実施例１と比較例の両者について、光源からの距離と照度との関係を比較した図である。図中の線Ａは、実施例１の結果であり、図中の線Ｂは、比較例の結果である。

いずれの場合でも、光源からの距離が離れるにつれて、照度が低下するが、実施例１（線Ａ）は、比較例（線Ｂ）と比較して、いずれの位置でも照度が高い。すなわち、光源から遠い位置まで、十分な照度を確保することができた。たとえば、照度１．０Ｌｕｘ以上を確保できる距離で比較すると、比較例では約３０ｃｍの距離であるのに対し、実施例１では、その約３倍にあたる９０ｃｍ程度まで照度１．０Ｌｕｘ以上を確保することができた。また、実施例１と比較例１の光源から同一距離での両者照度を比較すると、例えば、光源から約９０ｃｍの距離においては、比較例１の照度が０．１Ｌｕｘであるのに対して、実施例１の照度は１Ｌｕｘで、比較例１の１０倍の照度を示した。

（実施例２）
実施例１の側面発光型光ファイバに代えて、多心プラスチック光ファイバを用いた。海部（各コアのまわりを囲む樹脂）をフッ化ビニリデン樹脂とし、クラッドはフッ化メタクリレート重合体のフッ化物ポリマーを使用した。なお、コアの光ファイバ断面における占有率は８０％であった。コアとクラッドの間には光取り出し効率を高めるため、光拡散材を用いたものを使用した。

実施例２においても、実施例１と同様に、可撓性樹脂シートの有無による照度を比較したところ、可撓性樹脂シートを用いた本発明例の方が、いずれの位置でも照度が高く、光源から遠い位置まで、十分な照度を確保することができた。

（実施例３）
実施例１の側面発光型光ファイバを、ＰＭＭＡ製の棒状体に密着するように巻き付けた。可撓性樹脂シートは、側面発光型光ファイバが棒状体に巻き付けられた構造体の外周の一部を覆うように、縦添え巻した。また、ＬＥＤ光源としては、波長６３５ｎｍのピーク電流約５ｍＷの赤色ＬＥＤを用いた。実施例３においては、側面発光型光ファイバとして、コーニング社の「Ｆｉｂｒａｎｃｅ Ｌｉｇｈｔ‐Ｄｉｆｆｕｓｉｎｇ Ｆｉｂｅｒ」（商品名）の光拡散ファイバ外径約１ｍｍを用いた。

実施例３においても、実施例１と同様に、可撓性樹脂シートの有無による照度を比較したところ、可撓性樹脂シートを用いた本発明例の方が、いずれの位置でも照度が高く、光源から遠い位置まで、十分な照度を確保することができた。

（実施例４）
実施例１の可撓性樹脂シートに代えて、ポリエステルに無機粒子を添加した東レ社製の延伸したポリエステルフィルムを用いた。酸化アルミニウム板での反射率が全反射率で９６％、拡散反射率９５％のものを用いた。

実施例４においても、実施例１と同様に、可撓性樹脂シートの有無による照度を比較したところ、可撓性樹脂シートを用いた本発明例の方が、いずれの位置でも照度が高く、光源から遠い位置まで、十分な照度を確保することができた。

（実施例５）
実施例１の側面発光型光ファイバに蛍光体微粒子を分散させた。なお、蛍光体微粒子は、４６０ｎｍ青色ＬＥＤを緑色に演色するために、Ｃａ_３Ｓｃ_２Ｓ_ｉ３Ｏ_１２を使用した。同様に、４６０ｎｍ青色ＬＥＤを黄色に演色するために、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２を使用した。それぞれの蛍光体微粒子が分散された線状ライトガイドをそれぞれ用いて評価した。

実施例４においても、実施例１と同様に、可撓性樹脂シートの有無による照度を比較したところ、可撓性樹脂シートを用いた本発明例の方が、いずれの位置でも照度が高く、光源から遠い位置まで、十分な照度を確保することができた。

（実施例６）
実施例１の線状ライトガイドを互いに併設して接着し、面状体を形成した。なお、ＬＥＤ光源としては、白色ＬＥＤを用いた。

実施例５においても、実施例１と同様に、可撓性樹脂シートの有無による照度を比較したところ、可撓性樹脂シートを用いた本発明例の方が、いずれの位置でも照度が高く、光源から遠い位置まで、十分な照度を確保することができた。

（実施例７）
実施例１の側面発光型光ファイバを互いに併設して接着し、面状体を形成した。さらに、背面側に、凹部を有する可撓性樹脂シートを配置し、凹部に沿って側面発光型光ファイバを配置した。なお、ＬＥＤ光源としては、白色ＬＥＤを用いた。

実施例７においても、実施例１と同様に、可撓性樹脂シートの有無による照度を比較したところ、可撓性樹脂シートを用いた本発明例の方が、光源から遠い位置まで、十分な照度を確保することができ、いずれの位置でも照度が高い面状発光体を得ることができた。

（実施例８）
実施例３および実施例７の線状ライトガイドまたは面状ライトガイド構造体を用いて、図形を描写した。

実施例８においても、実施例１と同様に、可撓性樹脂シートの有無による照度を比較したところ、可撓性樹脂シートを用いた本発明例の方が、光源から遠い位置まで、十分な照度を確保することができ、いずれの位置でも照度が高い図形描画を行った照明装置が得られた。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、前述した各変形例における各構成は、互いに組み合わせることができることは言うまでもない。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈ………線状ライトガイド
３、３ａ、３ｂ………側面発光型光ファイバ
２ａ………コア
２ｂ………クラッド
４………側面発光型光ファイバ素線
５、５ａ………可撓性樹脂シート
７………被覆部
９………開口部
１０………線状ライトガイド構造体
１１、１１ａ………棒状体
１３………ケース
２０、２０ａ………面状ライトガイド構造体
２１………凹部
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ………照明装置
３１………光源
３３………反射膜
３５………レンズ

Claims (14)

1. 側面発光型光ファイバの外周表面の円周方向の一部が、光反射特性を有し、マイクロ発泡樹脂シートから形成される可撓性樹脂シートで被覆された被覆部と、前記可撓性樹脂シートで被覆されずに前記側面発光型光ファイバの外周表面が露出する開口部と、を具備し、
   前記被覆部は、前記側面発光型光ファイバの外周における円周方向の半周を超えるように形成され、前記開口部の円周方向の開口幅は、前記側面発光型光ファイバの外周における円周方向の半周未満に形成され、
   前記被覆部および前記開口部は、それぞれ前記側面発光型光ファイバの長手方向に平行に連続して形成され、
   前記可撓性樹脂シートは、微細気泡を有するＰＥＴ樹脂、ＰＣ樹脂、難燃ＰＣ樹脂、またはアクリル樹脂のいずれかからなる熱可塑性のマイクロ発泡樹脂シートであり、波長４５０〜６５０ｎｍの可視光に対する光学特性として、酸化アルミニウム標準板の反射率を１００％とした場合の全反射率が９０％以上、拡散反射率が９０％以上、可視光領域域における反射率の波長依存性が１％以下の範囲内にあることを特徴とする線状ライトガイド。
2. 前記側面発光型光ファイバは、側面発光型多心光ファイバであることを特徴とする請求項１記載の線状ライトガイド。
3. 前記可撓性樹脂シートと前記側面発光型光ファイバとの接触部の少なくとも一部が光透過性を有する接着剤で接着されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の線状ライトガイド。
4. 前記側面発光型光ファイバのコア材料は、ＰＭＭＡ系樹脂、ポリカーボネート樹脂、変性ＰＣ樹脂、ノボルネン系樹脂、またはＰＭＭＡ樹脂とイソプロピルアルコール樹脂の共重合樹脂である共重合ＰＭＭＡ樹脂のいずれかであり、前記側面発光型光ファイバのクラッド材料は、フッ素樹脂であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の線状ライトガイド。
5. 前記側面発光型光ファイバのコア材料は、シリカ系ガラスであり、前記側面発光型光ファイバのクラッド材料は、フッ素樹脂あるいはシリカ系ガラスであること特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の線状ライトガイド。
6. 前記側面発光型光ファイバは、青色蛍光体、緑色蛍光体、黄色蛍光体、または赤色蛍光体のいずれかの蛍光体微粒子を前記側面発光型光ファイバのコアまたはクラッドに分散させたものであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の線状ライトガイド。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載の線状ライトガイドが、ケースに収納されることを特徴とする線状ライトガイド構造体。
8. 請求項７に記載の線状ライトガイド構造体と、光源と、を具備し、
   前記線状ライトガイド構造体の前記側面発光型光ファイバの長手方向の一方の端面から、前記側面発光型光ファイバの光軸にあわせて、前記光源によって所定波長の光を入射し、前記開口部から光を取り出すことを特徴とする照明装置。
9. 請求項７に記載の線状ライトガイド構造体と、光源と、を具備し、
   前記線状ライトガイド構造体の前記側面発光型光ファイバの長手方向の両方の端面から、前記側面発光型光ファイバの光軸にあわせて、前記光源によって所定波長の光を入射し、前記開口部から光を取り出すことを特徴とする照明装置。
10. 前記側面発光型光ファイバの端面と前記光源とが接触されている状態で直接光接続することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の照明装置。
11. 前記側面発光型光ファイバの端面と前記光源との間にレンズが配置され、レンズを介して光接続することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の照明装置。
12. 前記照明装置が装飾用照明装置であることを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれかに記載の照明装置。
13. 前記照明装置が視認用誘導用照明装置であることを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれかに記載の照明装置。
14. 前記照明装置が自動車内装用照明装置であることを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれかに記載の照明装置。

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