JPH065015U - 照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ファイバを用いた照明装置の多様化を図
る。 【構成】 照明装置１は、光ファイバの収束体１１，１
３，１５，１７を光源装置２１に接続して備え、収束体
１１を側壁３の前面の照明に、収束体１３を天井５の下
方の照明に、また、収束体１５，１７を図示しない照明
箇所の照明に用いる。収束体１１及び収束体１３は、側
壁３又は天井５の背面にまでそれぞれ回され、壁面等の
表面から僅かな隔たりを残して、側壁３又は天井５に埋
設されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、光ファイバを光源からの光の伝送路として用いた照明装置に関する 。

【０００２】

【従来の技術】

照明装置としては、白熱灯または蛍光灯等の室内照明をそのまま用いたものが 一般的であるが、近年になって、例えば実開昭５６−１２３３０２号に見られる ように、光ファイバを光源からの光の伝送路として用いたものが提案されている 。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

このように光ファイバを用いた照明装置では、白熱灯等を用いたものに比べて 保守点検が容易であったり、維持コストが安価となるといった利点があるため、 その普及が図られている。 しかしながら、鏡の前面を照明するのであれば、上記公報に提案されているよ うに光ファイバを設置すればよいが、照明装置の設置場所は多岐にわたるためそ の多様化が求められている。

【０００４】 例えば、劇場や映画館等における足元や寝室におけるベッド周辺等を薄ぼんや りと照らせば足りる照明や、比較的広い範囲に亘って光を照射できる照明に、光 ファイバを用いた照明装置を適用することが求められている。

【０００５】 本考案は、上記問題点を解決するためになされ、光ファイバを光源からの光の 伝送路として用いた照明装置の多様化を図ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

かかる目的を達成するために本考案の採用した手段は、以下の通りである。

【０００７】 請求項１記載の照明装置は、 光ファイバを光源からの光の伝送路として用いた照明装置において、 前記光ファイバからの光の出射端が埋設される埋設部を有し、表面を光の出射 面とする出射源部材を備え、 該出射源部材は、光の透過を阻害する性質の領域を有することに起因して、所 定の厚さ以上であると光を透過させない材料からなる部材であり、 前記埋設部の底面とこれに対向する前記出射面との間の隔たりは、前記所定の 厚さの値を下回り、かつ、前記出射面から出射される光量が照明の用をなすよう 確保できる値であること をその要旨とする。

【０００８】 また、請求項３記載の照明装置は、 光ファイバを光源からの光の伝送路として用いた照明装置であって、 前記光ファイバの光の出射端から出射された光を透過させる透光性の出射源部 材を備え、 該透光性の出射源部材は、透過する光が屈折するよう密度の異なる領域を有す る部材であること をその要旨とする。

【０００９】

【作用】

請求項１記載の照明装置は、光源からの光を光ファイバを介して出射源部材の 光ファイバ埋設部まで伝送する。この出射源部材は、光の透過を阻害する性質の 領域を有することに起因して、所定の厚さ以上であると光を透過させない材料か らなる部材であるものの、光ファイバの出射端の埋設部底面とこれに対向する出 射面との間の隔たりは、所定の厚さの値を下回り、かつ、出射面から出射される 光量が照明の用をなすよう確保できる値に調整されている。このため、出射源部 材の表面である出射面からは、光ファイバ埋設部まで伝送されてきた光の一部が 出射されて、この照明装置は照明の用をなす。

【００１０】 請求項３記載の照明装置は、光源からの光を光ファイバを介して透光性の出射 源部材まで伝送する。この出射源部材は、透光性であるが故、光ファイバの出射 端からの光を透過させて出射する。しかし、透光性の出射源部材は、特定の部材 であることから、光を透過させるに当たって、密度の異なる領域の境界で光を屈 折させつつ透過させる。よって、この照明装置は、光の出射に際しては、光の屈 折を介して拡散させて出射する。

【００１１】

【実施例】

以上説明した本考案の構成・作用を一層明らかにするために、以下本考案の好 適な実施例について説明する。

【００１２】 図１は、本考案の実施例の照明装置１の構成の概略を説明するための説明図で ある。 図に示すように、実施例の照明装置１は、建物の側壁３や天井５を設置箇所と し、側壁３からはその前面を天井５からはその下方を照らしたり、図示しない複 数の照明箇所を照らすためのものであり、次のような構成を備える。

【００１３】 照明装置１は、複数本の光ファイバからなる４つの収束体１１，１３，１５， １７を、光を発する光源装置２１に接続して備える。この各収束体１１ないし１ ７のうち、収束体１１は側壁３の前面の照明に、収束体１３は天井５の下方の照 明に、また、収束体１５，１７は図示しない照明箇所の照明に用いられる。 各収束体は、それぞれ結束した状態のままその端面（光の出射端）を揃えられ ている。収束体１１及び収束体１３は、側壁３又は天井５の背面にまでそれぞれ 回され、後述するようその出射端は、側壁３又は天井５に埋設されている。 図示するように、それぞれの収束体は、別個に１つの束にまとめられており、 そのまとめられた光ファイバの束が結束された状態で光源装置２１に接続されて いる。

【００１４】 図２に示すように、光源装置２１は、安定器２３からの電源の供給を受けて発 光するランプ２４と、そのランプ２４からの光の放射方向を規制するパラボラ反 射鏡２５と、ランプ２４から出た光を絞るレンズ２６と、そのレンズ２６を透過 する光の進行方向に光ファイバの束の端部（入射端側の端部）を固定する口金２ ７とを備えている。ランプ２４から放射された光は、レンズ２６を介して絞られ 、その後、口金２７に固定されている光ファイバの入射端に入力される。 上記各収束体１１，１３，１５，１７を構成する光ファイバは、メタクリル樹 脂を材料として形成されている。

【００１５】 次に、上記各収束体における光ファイバ部分の構成及びその出射端の埋設の様 子について、順次説明する。 図３は、光ファイバの収束体１１，１３の正面図、入射端側の端面図及び出射 端側の端面図である。 同図に示すように、光ファイバの収束体１１，１３は、複数本の光ファイバを 円筒状に、樹脂にて固定したものである。

【００１６】 こうして形成された光ファイバの収束体１１，１３は、側壁３及び天井５にお ける収束体の埋設部分を図１中に記したＩＶ−ＩＶ線に沿って断面視する図４の 断面図に示すように、側壁３及び天井５に形成された嵌合孔３０にそれぞれ嵌合 して、埋設・固定されている。その際、収束体１１，１３の出射端側の端面は、 嵌合孔３０の底面Ａに当接されている。従って、収束体１１の出射端側の端面は 側壁３の前面に向き、収束体１３の出射端側の端面は天井５の下方に向くことに なる。

【００１７】 側壁３及び天井５は、ホワイトオーク材の単板或いは合板から形成されている 。そして、収束体１１，１３の出射端側の端面から光が出射されることから、側 壁３にあってはその前面を、天井５にあっては下面を側壁及び天井からの光の出 射面Ｂとする。この出射面Ｂと嵌合孔３０の底面Ａとの間の隔たりｔは、側壁３ 及び天井５を形成する木材の種類により異なり、この場合には、約０．５ｍｍで ある。この隔たりｔは、次のように定められている。

【００１８】 ホワイトオーク材から形成された側壁３及び天井５は、その成長の度合いが反 映した年輪や細胞が粗密に存在する組織分布を有することから、光の透過を阻害 する性質を備える。このことに起因して、所定の厚さ以上（本実施例のホワイト オーク材の場合は、約１ｍｍ）であると光を透過させない。しかし、上記したよ うに出射面Ｂと嵌合孔３０の底面Ａとの間の隔たりｔは、上記厚さを下回る０． ５ｍｍとされている。このため、嵌合孔３０まで光ファイバの各収束体１１，１ ３を介して伝送されてきた光は、嵌合孔３０の底面Ａから出射面Ｂに到る間で減 衰されつつその一部が出射面Ｂから出射される。

【００１９】 この場合、嵌合孔３０の底面Ａ側の光量に対する出射面Ｂ側の光量の比は、約 １０：３である。よって、１００Ｗのハロゲンランプ（ランプ２４）を点灯した 場合（図２参照）に嵌合孔３０の底面Ａまで伝送されて得られる照度が４０ｌｘ であれば、出射面Ｂ側では約１２ｌｘの照度の光が得られた。この程度の照度の 光が得られれば、劇場や映画館等における足元や寝室におけるベッド周辺等を薄 ぼんやりと照らせば足りる照明の用を十分なすことができる。

【００２０】 なお、こうした光ファイバの収束体１１，１３の出射端側の端面からは、通常 、スポット状に出射される。よって、より広い範囲で側壁３の前面及び天井５の 下方を照らすことができるように、収束体１１，１３を構成する各光ファイバの 単線及びその結束について、以下のような処理が施されている。

【００２１】 即ち、収束体１１，１３を構成する各光ファイバの単線の出射端は、図５に示 すように、光ファイバの長さ方向（図中、ｘ方向）に対して時計周りに３０度の 角度で切断されている。この切断面は、光学研磨に至らない比較的粗い状態とな っている。光ファイバの端部までコアＣ１内を進行してきた光は、その切断面で 反射して、コアＣ１からクラッドＣ２への境界線への入射角が臨界角以下となり 、コアＣ１から漏れ出る。

【００２２】 光ファイバのコアＣ１内を進む光をマクロ的に見ると、この光は、図５中の２ 点鎖線に示すように、光ファイバの長さ方向に直進する一つの光と想定すること ができ、この光は、長さ方向に対して６０度の角度の方向にコアＣ１から漏れ出 る。このことは、３０度の角度で切断された光ファイバから出射される光は、長 さ方向に対して６０度の角度の方向に対して最も強いものとなることを示してい る。即ち、３０度の角度で切断された光ファイバは、長さ方向に対して６０度の 角度の方向を中心とし、その方向から広がった方向に渡って光は照射される。

【００２３】 こうした３０度の角度の切断面から出射される光の明るさを実験的に測定した 結果を、図６のグラフに示した。同図に示すグラフは、光ファイバの長さ方向を 角度０度として時計周りを正の角度方向とし（切断面が角度３０度となる）、最 も強い明るさを示す方向を１００［％］の明るさとして描いたものである。同図 からわかるように、出射光の明るさは、６０度の方向に最も強い１００［％］の 明るさとなり、ほぼ１５度から９０度に渡って５０［％］以上の明るさを示す。 即ち、こうした３０度の角度の切断面を備えた光ファイバの収束体１１，１３は 、光ファイバの長さ方向に対して１５度から９０度に広がった方向に光を照射す ることが、実験的にも証明される。

【００２４】 従って、こうした光ファイバの収束体１１，１３から出射される光は、スポッ ト状の一点から広がった範囲となり、出射面Ｂからは側壁３の前面及び天井５の 下方が広い範囲で照らされる。

【００２５】 なお、上記光ファイバの出射側の端面の切断面は、光ファイバの長さ方向に対 して６０度の角度となっているが、これに限るものではなく、その切断面で反射 された光が、コアＣ１からクラッドＣ２へ臨界角以下の入射角で入射するような 傾斜角であれば、どのような角度であってもよい。

【００２６】 更に、このような端面処理を行なった単線の光ファイバを光の出射端側で結束 するに当たっては、次のようにした。 即ち、図７に示すように、収束体１１，１３の出射端側における光ファイバの 結束状態は、３０度の角度で切断した単線の光ファイバの切っ先が外側を向くよ うになっている。よって、出射面Ｂからはいっそう広がった範囲で光が出射され て、側壁３の前面及び天井５の下方はより広い範囲で照らされる。

【００２７】 次に、前述してきた、光伝送路としての各収束体を構成する各光ファイバの特 性について述べる。 各光ファイバは、前述したように、メタクリル樹脂を材料として形成されてい るが、メタクリル樹脂は、赤外線領域及び紫外線領域の光をかなりの量、吸収す る。特に、紫外線に関しては、２５０［ｎｍ］及び３６０［ｎｍ］の波長領域の 光をよく吸収する。また、赤外線に関しては、光源装置２１を出射した光の雰囲 気の温度がほぼ６０度であるのに対して、光ファイバの出射端側の雰囲気の温度 はほぼ摂氏３７度となることから、かなりの赤外線波長領域の光を吸収している ことが実験的に証明される。

【００２８】 以上のように構成された本実施例の照明装置１は、光源装置２１からの光を光 ファイバの収束体１１，１３を介して側壁３及び天井５の嵌合孔３０まで伝送し 、こうして伝送されてきた光をホワイトオーク材から形成された側壁３及び天井 ５に進入させる。そして、０．５ｍｍの隔たりｔがある嵌合孔３０の底面Ａと出 射面Ｂに到る間においては、伝送されてきた光は減衰されつつその一部は出射面 Ｂから出射される。

【００２９】 この結果、本実施例の照明装置１によれば、劇場や映画館等における足元や寝 室におけるベッド周辺等を薄ぼんやりと照らせば足りる照明の用を十分なすこと ができ、その多様化を図ることができる。この際、収束体１５，１７により光が 伝送されて照らされる照明箇所にあっては、今までのように十分な光量で、例え ば直接照明のごとく照明することができる。

【００３０】 しかも、側壁３及び天井５の出射面Ｂから出射される光をホワイトオーク材に 特有の組織の状態を反映したものとすることを通して、光ファイバを用いた照明 装置のより一層の多様化を図ることができる。

【００３１】 また、本実施例の照明装置１では、単線の光ファイバの出射端側を斜めに切断 するとともに、結束するに当たっては各光ファイバの切っ先が外側を向くように した。このため、照明装置１によれば、側壁３の前面及び天井５の下方をより広 い範囲で薄ぼんやりと照らすことができる。

【００３２】 加えて、光の出射源となる各収束体１１，１３の出射端側の端面が側壁３及び 天井５に埋没して出射面Ｂ側からは見えにくいので、壁面等の内部から光が漏れ 出るような今までにない新鮮な印象を与えることができる。また、突出部を形成 しないので、意匠上好ましい。

【００３３】 更に、各収束体を構成する光ファイバをメタクリル樹脂を材料として形成した ので、光を伝送中に赤外線領域の光をかなりの量吸収して、出射側の温度を僅か 摂氏３７度程度にするにすぎない。この結果、側壁３及び天井５の温度を不用意 に高めることがなく、安全性を向上させることができる。 また、紫外線領域の光をもかなりの量吸収することにより、人の皮膚に優しい 光を出射することができる。

【００３４】 次に、本考案の他の実施例（第２実施例）について説明する。なお、この第２ 実施例では、光ファイバの各収束体，光源装置等の構成は上記した実施例と同一 なのでその説明を省略し、異なる構成について説明するに止める。

【００３５】 図８に示すように、この第２実施例の照明装置は、光ファイバの収束体１１の 出射端側の端面を当接させた出射部材４０を備える。この出射部材４０は、アク リル樹脂，ガラス等の透明な材料からなるものであり、材料の硬化以前に攪拌等 により生じた独立の気泡４１を、硬化後にも残存させて形成されている。

【００３６】 従って、光ファイバの収束体１１を介して出射部材４０まで伝送されてきた光 は、出射部材４０が透明であるが故に、出射部材４０を透過する。しかし、出射 部材４０中の気泡４１の境界面において屈折する。よって、この照明装置によれ ば、出射部材４０からは、光の屈折を介して光を拡散させて出射することができ る。

【００３７】 この結果、光ファイバの収束体１１の出射端側の端面においてはスポット状で ある光を、出射部材からは比較的広い範囲に亘って出射することができ、光ファ イバを用いた照明装置の多様化を図ることができる。 しかも、気泡を樹脂等の硬化後にも残存させるだけでよいことから、光を拡散 させるための出射部材４０を容易に作製することができる。

【００３８】 次に、本考案の照明装置の変形例について説明する。 光ファイバの収束体の出射端を木材からなる天井等に埋設するに当たって、光 ファイバの収束体をその出射端側で結束したままのものとしたが、次のようにす ることもできる。

【００３９】 即ち、図９に示すように、光の入射端側では円形に結束されている光ファイバ をその他端側では各光ファイバをほぐし、ほぐした各光ファイバを平行に且つ面 状に配列して樹脂にて固定して、光ファイバの収束体５１を形成する。

【００４０】 図示するように、光ファイバの収束体５１を形成する各光ファイバには、その 平面を形成する部分の片面に傷５２が形成されている。この傷５２は、図９及び そのＡ−Ａ線断面図である図１０に示すように、各光ファイバ毎にそれぞれ形成 されるもので、光ファイバの長さ方向に延び、その深さはコアＣ１に達する。さ らに、収束体５１の出射側の端面には、反射樹脂が塗られており、その出射側の 端面から光が出射されない構成となっている。

【００４１】 光ファイバの収束体５１の入射端面に光が入射されると、この光はコアＣ１内 を入射端方向に進行し、上記平面部分に達する。この平面部分では、コアＣ１内 を進行してきた光は、上記平面部分に形成された傷５２の面で乱反射し、傷のな い面側のコアＣ１とクラッドＣ２との境界部分に達する。このとき、その境界部 分への光の入射角が臨界角以下となると、その境界部分から光は、図１０中の一 点鎖線に示すように、外側（傷のない面側）に漏れ出る。 なお、前述したように出射側の端面には、反射樹脂が塗られていることから、 上記平面部分から漏れ出ることなしに、その端面に至った光は、反射樹脂で反射 されて、上記平面部分側に戻り、その平面部分から光は漏れ出る。こうした結果 、上記構成の光ファイバの収束体５１は、その平面状に形成した部分の傷を形成 していない側の面全体から光が照射されることになる。

【００４２】 そして、図１１に示すように、このような光ファイバの収束体５１の平面部分 を、木材５５にその表面から所定の隔たりを残して埋設・敷設する。この隔たり は、上記実施例の照明装置１における隔たりｔであり、照明の用をなすよう木材 種類に応じて決定される。また、光ファイバの収束体５１の平面部分を埋設する に当たっては、傷５２が形成されていない側の光ファイバ周面を埋設部の底面に 接触させる。

【００４３】 上記構成の照明装置は、光ファイバの収束体５１により平面範囲を照射可能な 状態に光を伝送し、伝送されてきた光を収束体５１と木材５５の表面との間の隔 たりにおいて減衰させつつその一部を木材５５の表面から出射する。この結果、 この変形例における照明装置によれば、薄ぼんやり照らすことのできる範囲を、 特別な光の拡散部材等を用いることなく容易に拡大できる。 このような照明装置は、天井や側壁は勿論、机，受付，鏡台等の天板などに適 用できる。

【００４４】 以上、本考案のいくつかの実施例を詳述してきたが、本考案は、こうした実施 例に何等限定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲において種々 なる態様にて実施することができるのは勿論のことである。

【００４５】 例えば、光ファイバの収束体が埋設されて薄ぼんやりとした照明を得るに当た って、非透光性の木材を使用したが、非透光性或いは半透明な性質を有する人工 大理石，ガラス，ゴム，プラスチック，セラミック，タイル，目地材のいずれか としてもよい。この場合、隔たりｔは、必要とされる光量や水密性，軽微な破損 の回避のための機械的強度等を考慮して適宜決定される。なお、これら各材料に おける出射面の表面に透明な樹脂等からなる被膜を形成してもよいことは勿論で ある。 更に、嵌合孔３０の底面Ａ側の光量に対する出射面Ｂ側の光量の比を、１０： ３としたが、１０：５〜１０：２の範囲の比とすることもできる。この光量の比 が１０：５〜１０：２の範囲であれば、嵌合孔３０の底面Ａにおける４０ｌｘの 照度に対して、出射面Ｂ側では約８〜２０ｌｘ程度の照度の光が得られ、照明の 用をなす。しかし、１０：５を越えると、出射面Ｂ側の光量が増えるぶん隔たり ｔが小さくなるので機械的強度な水密性に劣り、光量の比が１０：２を下回ると 、出射面Ｂ側の光量が少なくなり照明の用をなすことができない。

【００４６】 また、収束体の出射端側において、３０度の角度で切断した単線の光ファイバ の切っ先が外側を向くようにしたが、同一方向を向くようにしてもよい。このよ うにすれば、照明範囲の照度を意識的に不均一とすることができる。

【００４７】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案に係る照明装置によれば、次のような効果を奏す ることができる。 請求項１に記載した照明装置は、光源からの光を光ファイバを介して出射源部 材の光ファイバ埋設部まで伝送し、こうして伝送されてきた光をこの出射源部材 に進入させる。そして、光ファイバの出射端の埋設部底面とこれに対向する出射 面との間の隔たりを調整することで、出射源部材を光が透過する間に光を減衰さ せつつその一部を出射面から出射する。

【００４８】 この結果、本考案の照明装置によれば、劇場や映画館等における足元や寝室に おけるベッド周辺等を薄ぼんやりと照らせば足りる照明の用を十分なすことがで き、その多様化を図ることができる。

【００４９】 しかも、この出射源部材を非透光性或いは半透明な性質を有する木材，人工大 理石，ガラス，ゴム，プラスチック，セラミック，タイル，目地材のいずれかか ら作製することで、これら各材料に特有の組織の状態を出射光に反映することが できる。この結果、このことを通して、光ファイバを用いた照明装置のより一層 の多様化を図ることができる。

【００５０】 請求項３に記載した照明装置は、光ファイバを介して透光性の出射源部材まで 光を伝送し、この出射源部材中を光を透過させるに際して、出射源部材における 密度の異なる領域の境界で光を屈折させつつ透過させる。よって、この照明装置 によれば、簡単な構成で、出射源部材からは光の屈折を介して光を拡散させて出 射することができる。また、光の拡散により比較的広い範囲に亘って照らすこと ができ、光ファイバを用いた照明装置の多様化を図ることができる。 しかも、この透光性の出射源部材を作製するに当たって、透光性の部材中に気 泡を混在させればよいことから、光を拡散させるための出射源部材を容易に作製 することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例の照明装置１を示す概略
図。

【図２】光源装置２１の構成を安定器２３と共に示す概
略構成図。

【図３】光ファイバの収束体１１，１３の正面図、入射
端側の端面図及び出射端側の端面図。

【図４】図１におけるＩＶ−ＩＶ線断面図。

【図５】光ファイバの単線の出射端側を示す説明図。

【図６】長さ方向に対して３０度の角度の切断面を備え
た光ファイバから出射される光の明るさを示すグラフ。

【図７】光ファイバの収束体１１，１３の出射端側にお
ける光ファイバの結束の様子を説明するための説明図。

【図８】他の実施例における光ファイバの収束体１１と
出射部材４０との関係や光の出射の様子を説明するため
の説明図。

【図９】面状の照明を実現するための光ファイバの収束
体５１の正面図、入射端側の端面図及び出射端側の端面
図。

【図１０】図９におけるＡ−Ａ線断面図。

【図１１】光ファイバの収束体５１の埋設の様子を説明
するための説明図。

【符号の説明】

１…照明装置 ３…側壁 ５…天井 １１…収束体 １３…収束体 ２１…光源装置 ３０…嵌合孔 ４０…出射部材 ４１…気泡 Ａ…底面 Ｂ…出射面

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバを光源からの光の伝送路とし
   て用いた照明装置において、 前記光ファイバからの光の出射端が埋設される埋設部を
   有し、表面を光の出射面とする出射源部材を備え、 該出射源部材は、光の透過を阻害する性質の領域を有す
   ることに起因して、所定の厚さ以上であると光を透過さ
   せない材料からなる部材であり、 前記埋設部の底面とこれに対向する前記出射面との間の
   隔たりは、前記所定の厚さの値を下回り、かつ、前記出
   射面から出射される光量が照明の用をなすよう確保でき
   る値であることを特徴とする照明装置。
2. 【請求項２】 前記出射源部材は、非透光性或いは半透
   明な性質を有する木材，人工大理石，ガラス，ゴム，プ
   ラスチック，セラミック，タイル，目地材のいずれかか
   ら作製された出射源部材である請求項１記載の照明装
   置。
3. 【請求項３】 光ファイバを光源からの光の伝送路とし
   て用いた照明装置であって、 前記光ファイバの光の出射端から出射された光を透過さ
   せる透光性の出射源部材を備え、 該透光性の出射源部材は、透過する光が屈折するよう密
   度の異なる領域を有する部材であることを特徴とする照
   明装置。
4. 【請求項４】 前記透光性の出射源部材は、気泡を混在
   した透光性の部材から作製された請求項３記載の照明装
   置。