JPH05342904A - 照明方法および照明装置 - Google Patents

照明方法および照明装置

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JPH05342904A
JPH05342904A JP17367392A JP17367392A JPH05342904A JP H05342904 A JPH05342904 A JP H05342904A JP 17367392 A JP17367392 A JP 17367392A JP 17367392 A JP17367392 A JP 17367392A JP H05342904 A JPH05342904 A JP H05342904A
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JP
Japan
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light
glass substrate
optical fiber
substrate
lighting
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Withdrawn
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JP17367392A
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English (en)
Inventor
Norihiko Karasawa
憲彦 柄澤
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PHOTONICS KK
TORUTETSUKU TOSHI KENCHIKU SEK
TORUTETSUKU TOSHI KENCHIKU SEKKEI JIMUSHO KK
Original Assignee
PHOTONICS KK
TORUTETSUKU TOSHI KENCHIKU SEK
TORUTETSUKU TOSHI KENCHIKU SEKKEI JIMUSHO KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 天井に取り付けても圧迫感を生じさせること
がなく、部屋内の美観性を損ねることのない照明方法お
よび照明装置を提供する。 【構成】 背面側に光を散乱させるための光散乱部を有
する透光基板に、光ファイバによって光を導入し、この
導入した光を前記光散乱部にて散乱させることにより、
当該透光基板から発光させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、照明技術に関するもの
で、さらに詳しくは、面発光を実現可能な照明方法およ
び照明装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】照明装置の発光のメカニズムには、大別
して、「温度放射」と「ルミネセンス」があり、「温度
放射」の代表的なものとして白熱電球が、また、「ルミ
ネセンス」の代表的なものとして蛍光ランプがある。こ
のうちまず白熱電球について説明すれば、この白熱電球
は、タングステンのフィラメントに電流を流すことによ
り、フィラメント自体の電気抵抗によって当該フィラメ
ントを熱し、白熱発光によって、やや赤みを帯びた白色
光を発するような構造となっている。一方、蛍光ランプ
の方は、アルゴンガスと微量の水銀蒸気を封入したガラ
ス管内で放電を行わせ、電子を水銀蒸気の原子と衝突さ
せて紫外線を発生させ、これをガラス管内の蛍光体で可
視光に変換して外に出す構造となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、白熱電
球および蛍光ランプに代表される従来の照明装置には下
記のような問題があった。
【0004】すなわち、白熱電球および蛍光ランプは光
源がそのまま最終的発光部となっているためある程度の
膨らみを持っている。したがって、天井にそれらを取り
付けた場合、天井下面からの突出量が大きく(特に天井
にそれらを吊り下げる場合にはその突出量が大きくな
る)、その下で生活あるいは作業等を行う住人あるいは
作業者等(以下住人等)に圧迫感を生じさせるばかり
か、シャンデリア等装飾性を重視する照明装置はともか
く部屋内の美観を損なわせる原因となる。
【0005】また、白熱電球や蛍光ランプは照らす範囲
が狭いために、部屋内に明るい部分と暗い部分とが生じ
(例えば天井や部屋の隅に陰ができ)、住人等に陰うつ
で物寂しい感じを生じさせることになる。これを回避す
べく、白熱電球や蛍光ランプを一部屋に複数配置すると
すれば、前述したように益々、住人等の圧迫感が大きく
なるとともに、部屋の美観を著しく損ねることになる。
【0006】本発明は、かかる問題点に鑑みなされたも
のであり、天井に取り付けても圧迫感を生じさせること
がなく、部屋内の美観性を損ねることのない照明方法お
よび照明装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の照明方法
は、背面側に光を散乱させる光散乱部を有する透光基板
に、光ファイバによって光を導入させ、この導入した光
を散乱させることにより、当該透光基板から発光させる
ようにしたものである。
【0008】請求項2記載の照明装置は、光源と、光源
伝送を行う光ファイバと、この光ファイバからの光を散
乱させて発光する透光基板とを備えたものである。
【0009】請求項3記載の照明装置は、請求項2記載
の照明装置において、波長の異なる2種以上の光源を用
いるとともに、この光を合成する光合成部を設けたもの
である。
【0010】請求項4記載の照明装置は、太陽光を伝送
する光ファイバと、この光ファイバからの光を散乱させ
て発光する透光基板とを備えたものである。
【0011】
【作用】上記した照明方法および照明装置によれば、光
ファイバから光を透光基板に導き散乱発光させているた
め、つまり、光源と発光部とを分離しているため、発光
部である透光基板を光源に影響されることなく薄く構成
できるという作用によって、例えば、透光基板を天井に
設置した場合でも、住人等に圧迫感を生じさせることは
なくなるとともに、美観性が損なわれることもない。
【0012】また、透光基板の表面積を大きくすれば、
部屋内をくまなく照明することができ、部屋内に暗部が
生じることがなくなる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【0014】第1の実施例の照明装置は、波長の異なる
2種の光を図1の光合成装置1によりミキシングした
後、光ファイバによって図5のガラス基板(透光基板)
2に導き、ここで散乱発光させるようにしたものであ
る。
【0015】光合成装置1は光源(一次光源)としてキ
セノンランプ3およびハロゲンランプ4とを備えてい
る。そして、この光合成装置1は、キセノンランプ3お
よびハロゲンランプ4からの各光をハーフミラー5によ
ってインテグレータ6内に導き、このインテグレータ
(光合成部)6によって、その光軸に直交する面内で分
光分布が均一となるように合成し、この合成した光を集
光レンズ7によって、多数の光ファイバを束ねたライト
ガイド8内に導くようになっている。なお、この実施例
で、光源として特に、キセノンランプ3およびハロゲン
ランプ4を用いたのは、太陽光に近い分光分布を持つ光
を得るためである。
【0016】また、この実施例では、キセノンランプ3
およびハロゲンランプ4にリフレクタ9をそれぞれ付設
している。このリフレクタ9としては、キセノンランプ
3およびハロゲンランプ4からの光を効率的にハーフミ
ラー5に導くことができるように例えばパラボラリフレ
クタあるいは楕円リフレクタが使用される。
【0017】このリフレクタ9を付設したキセノンラン
プ3およびハロゲンランプ4からの光は図1に示すよう
に互いに直交する方向からハーフミラー5に入射され
る。その結果、ハーフミラー5を透過したキセノンラン
プ3の光の透過成分と、ハーフミラー5で反射されたハ
ロゲンランプ4の光の反射成分とが次段のインテグレー
タ6に導かれることになる。この場合、キセノンランプ
3とハロゲンランプ4との設置場所を入れ替えて、ハー
フミラー5を透過したハロゲンランプ4の光の透過成分
と、ハーフミラー5で反射されたキセノンランプ3の光
の反射成分とが次段のインテグレータ6に導かれるよう
な構成としても良い。また、図1に示す構成で、ハーフ
ミラー5で反射されたキセノンランプ3の光の反射成分
と、ハーフミラー5を透過したハロゲンランプ4の光の
透過成分とを利用するため、図1と同様の光学系を併せ
設けるようにしても良い。
【0018】インテグレータ6は図2に示すように2枚
の格子板60a,60bを含んで構成されている。この
うち1枚目の格子板60a(図3)はその縞格子と直交
する方向に前記2つの光を回折させ、当該方向での分光
分布を均一にさせるためのものであり、2枚目の格子板
60b(図4)は前記方向とは直交する方向での分光分
布を均一化させる。その結果、インテグレータ6の光軸
に直交する面内での分光分布が均一となる。また、これ
ら格子板60a,60bを保持する筒状ホルダ61内面
には図2に示すようにスパイラル状の溝61aが形成さ
れ、この溝61aによって複雑に光が回折されて分光分
布がさらに均一化されるようになっている。
【0019】ライトガイド8には、ガラス基板2の大き
さや必要とする揮度にもよるが、数万乃至は数十万本の
光ファイバが束ねられ保持されている。この実施例の光
ファイバとしては多成分系ガラスの光ファイバが用いら
れている。多成分系ガラスの光ファイバを用いたのは光
の伝送減衰量を極力小さくするためである。ライトガイ
ド8の出力端部は末広がりの状態でガラス基板2の一側
面に接続されている。つまり、ガラス基板2の一側面に
光ファイバが同密度で接続されるようにされている。
【0020】ガラス基板2は例えば壁に掛けて用いるよ
うになっており、第2次光源として機能するようになっ
ている。このガラス基板2は、図5(平面図)および図
6(正面図)に示すように平板状に構成されている。例
えば、縦横500mmで厚さ15乃至18mm程度にガ
ラス基板2は構成されている。このガラス基板2におい
て、ライトガイド接続面を除く3側面は、当該側面と表
面とのなす角度が鈍角となるように傾斜している。そし
て、この傾斜面と、前記ライトガイド接続面近傍の表面
とは、例えばアルミ蒸着による反射面2aとして構成さ
れている。これら反射面2aは光ファイバから入光され
る光をガラス基板2の背面側に導く働きをする。ガラス
基板2の背面には光散乱部2bが全面に亘って形成され
ている。この光散乱部2bは、特に制限はされないがエ
ッチングによって形成した縞格子溝によって構成されて
いる。この場合、縞格子溝は光の入射方向に少なくとも
一致しない方向に延びるように形成されている。勿論、
縞格子溝を設ける以外の方法で光散乱部を構成するよう
にしても良い。
【0021】次に、この照明装置の作用を説明する。
【0022】キセノンランプ3およびハロゲンランプ4
から出た光はリフレクタ9およびハーフミラー5の働き
によって集光され、インテグレータ6に入る。ここで、
キセノンランプ3からの光とハロゲンランプ4からの光
とが分光分布が均一となるようにミキシングされ、ミキ
シングされた光は、集光レンズ7によって、ライトガイ
ド8内の光ファイバに入射される。この光ファイバに入
射された光は当該光ファイバの他端からガラス基板2に
入る。そして、このガラス基板2に入った光は全て下方
の光散乱部2bに導かれ、そこで散乱させられ、散乱光
はガラス基板2の表面から放射される。
【0023】このように構成された照明装置および照明
方法によれば下記のような効果を得ることができる。
【0024】すなわち、第1次光源であるキセノンラン
プ3およびハロゲンランプ4と、第2次光源であるガラ
ス基板2とを分離しているため、第2次光源を第1次光
源とは無関係に薄く構成できることになり、壁等に鏡や
窓を設けるような感覚で照明装置を設けることが可能と
なる。また、天井に照明装置を設ける場合にあっても、
天井下面からの突出量が極めて少なくなるので、住人等
に圧迫感を生じさせることもないばかりか、天井がすっ
きりしたものとなり、部屋内の美観性の向上を図ること
が可能となる。
【0025】また、ガラス基板2の表面積を大きくすれ
ば、部屋内をくまなく照明することができ、部屋内に暗
部が生じることもなくなる。したがって、暗部の存在を
忌避したい北側病室や、地下室等に特に好適なものとな
る。
【0026】次に、図7を用いて第2の実施例について
説明する。
【0027】この第2の実施例が第1の実施例のそれと
異なる点は、光合成装置1において、キセノンランプ3
およびハロゲンランプ4の光をハーフミラー5を用いず
にインテグレータ6に導いていることである。第1の実
施例のようにハーフミラー5を用いた場合には、光のロ
スが大きくなるのに対して、この実施例のそれでは光の
ロスが極めて少なくなるというメリットがある。なお、
その他の構成については第1のそれと同様なので説明は
省略する。
【0028】次に、図8を用いて第3の実施例について
説明する。
【0029】この第3の実施例が第1の実施例のそれと
異なる点は、光ファイバによりガラス基板2内に光を入
射させるに際して、ガラス基板2の背面側から光を入射
させていることである。このようにすれば、ライトガイ
ド8が部屋内に露出しないので、より美観性の向上が図
れることになる。なお、その他の構成については第1の
それと同様なので説明は省略する。
【0030】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明は、かかる実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であ
る。
【0031】例えば、前記実施例では、ガラス基板2の
側面の1つから、あるいはその背面からガラス基板2内
に光を入射させるようにしたが、その両方から光をガラ
ス基板2内に入射させるようにしても良い。また、ガラ
ス基板2の2つ以上の側面からガラス基板2内に光を入
射させるようにしても良いし、同時にその背面からも光
を入射させるようにしても良い。また、ガラス基板2の
代わりにプラスチック基板を用いるようにしても良い。
【0032】また、前記実施例の照明装置では、キセノ
ンランプ3とハロゲンランプ4を用いて、太陽光に近い
分光分布を持つ光を作るようにしているが、用途に応じ
て、1種の光源を用いたり、あるいは任意の2種以上の
光源からの光を合成して用いるようにしても良い。さら
には、太陽光そのものを光源として利用するようにして
も良し、人工の光源と太陽光との入射切替えができるよ
うな構成としても良い。また、人工の光源同士で入射切
替えができるような構成としても良い。このような手段
によって、必要な波長域の光を選択的に部屋等に導入す
ることが可能になる。
【0033】さらに、前記実施例の照明装置の光合成装
置1内に、キセノンランプ3およびハロゲンランプ4か
らの熱的影響を防止するための防熱フィルタを組み込ん
だり、分光分布の範囲を決する(例えば人体に有害な紫
外線をカットする)干渉フィルタや、光量調整のための
フィルタや、光を遮断可能でスイッチの役目をするシャ
ッタなどを必要に応じて組み込むようにしても良い。ま
た、ハーフミラー等の光学素子として熱的影響防止のた
めにコールドミラーやホットミラー等を用いるようにし
ても良い。
【0034】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、光を散乱
させる光散乱部を有する透光基板に、光ファイバによっ
て光を導入させ、この導入した光を散乱させることによ
り、当該透光基板から発光させるようにしたので、発光
部である透光基板自体を薄く構成でき、例えば、透光基
板を天井に設置した場合でも、住人等に圧迫感を生じさ
せることはない。
【0035】また、透光基板の表面積を大きくすれば、
部屋内をくまなく照明することができ、部屋内に暗部が
生じることがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の照明装置における光合成装置の構
成図である。
【図2】第1実施例の照明装置におけるインテグレータ
の縦断面図である。
【図3】第1実施例の照明装置におけるインテグレータ
の1枚目の格子板の正面図である。
【図4】第1実施例の照明装置におけるインテグレータ
の2枚目の格子板の正面図である。
【図5】第1実施例の照明装置におけるガラス基板まわ
りの平面図である。
【図6】第1実施例の照明装置におけるガラス基板まわ
りの正面図である。
【図7】第2実施例の照明装置における光合成装置の構
成図である。
【図8】第3実施例の照明装置におけるガラス基板まわ
りの正面図である。
【符号の説明】
1 光合成装置 2 ガラス基板(透光基板) 3 キセノンランプ 4 ハロゲンランプ 6 インテグレータ(光合成部) 8 ライトガイド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G02B 5/02 A 9224−2K 6/00 301 6920−2K 331 6920−2K

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 背面側に光を散乱させるための光散乱部
    を有する透光基板に、光ファイバによって光を導入し、
    この導入した光を前記光散乱部にて散乱させることによ
    り、当該透光基板から発光させるようにしたことを特徴
    とする照明方法。
  2. 【請求項2】 光源と、光源伝送を行う光ファイバと、
    この光ファイバからの光を散乱させて発光する透光基板
    とを備えたことを特徴とする照明装置。
  3. 【請求項3】 波長の異なる2種以上の光源と、この光
    を合成する光合成部とを持つことを特徴とする請求項2
    記載の照明装置。
  4. 【請求項4】 太陽光を伝送する光ファイバと、この光
    ファイバからの光を散乱させて発光する透光基板とを備
    えたことを特徴とする照明装置。
JP17367392A 1992-06-09 1992-06-09 照明方法および照明装置 Withdrawn JPH05342904A (ja)

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