JPH10241430A - 光コンセントシステムおよび照明システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光を伝送し、効率良く利用する。 【解決手段】 建造物内に光伝送路12を設置する。この
光伝送路12に、人工光源と太陽光採光装置とから光を入
れる。各部屋に、出光部16およびコンセント手段Ｓを設
ける。このコンセント手段Ｓに出光用接続体66を装着す
ると、出光部16から出光した光を室内に出射して効果的
に照明できる。コンセント手段Ｓに回生用接続体65を装
着すると、出光部16から出光した光を光伝送路12に復帰
して効率良く利用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光を伝送する光伝
送手段を備えた光コンセントシステムおよび照明システ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、特開平６−７６６１２号
公報に記載されているように、光伝送手段を用いた照明
装置が知られている。この照明装置は、建造物内に配置
され、光伝送手段として、一端を光源に向け、他端を被
照明物に臨ませたアクリル製棒体である導光体を備えて
いる。また、アクリル製棒体の一端側には、集光手段が
備えられている。

【０００３】しかしながら、上記従来のように、棒状の
導光体の一端から入光させ、他端から出光させる構成で
は、導光体の先端部をそれぞれ被照明物に向けて配置し
なければならず、また、被照明物と同数の導光体が必要
になり、任意の場所を任意の光で照明しにくい問題を有
している。また、導光体として、アクリル製棒体を用い
ると、重量が増加し、設置が困難になるとともに、製造
コストが増加する問題を有している。

【０００４】この点、例えば、特開平３−１５６８０２
号公報に記載された構成が知られている。この構成で
は、中空状の光伝送手段を用いるとともに、この光伝送
手段に回動可能な鏡体を備えた分岐部分を設け、この分
岐部分に設けた鏡体を回動させることにより、必要な室
の照明を行うことを図っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平３−１５６８０２号公報記載の構成のように、鏡体
を回動させる構成では、鏡体の回転角度により各室に出
光される光の方向が変化し、照明効果を向上しにくいと
ともに、鏡体を光の伝送方向と平行にしても、伝送され
る光が平行光でない場合には、光の一部は鏡体で反射さ
れて分岐部分を通過せず、光の利用効率の向上が困難で
ある問題を有している。

【０００６】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、光を効率良く利用し得る光コンセントシステムお
よび照明システム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記載の光コンセ
ントシステムは、光を伝送する光伝送手段と；光伝送手
段により伝送される光を出光する複数の出光部と；各出
光部に設けられ、出光部からの光を出射させる出射手段
および出光部からの光を光伝送手段に復帰させる光回生
手段を選択的に作用させるコンセント手段と；を具備し
ているものである。

【０００８】そして、この構成では、光は光伝送手段に
より伝送され、各出光部で分岐して出光される。そし
て、出射手段を選択した出光部からは、光が出射される
一方、光回生手段を選択した出光部では、光は光伝送手
段に復帰される。出射手段により、必要な光が出射さ
れ、所用の照明効果を得られる。また、出射を要しない
出光部においては、光回生手段により、不要な光は光伝
送手段に復帰され、光の利用効率が高められる。各出光
部にはコンセント手段を備えたため、出射手段および光
回生手段は容易に選択し得る。

【０００９】ここで、光伝送手段は、光を伝送するもの
で、例えば、透明物質の全反射特性を用いた中空構造体
である。また、出光部は、光伝送手段により伝送される
光を出光するもので、開口部の他、光伝送手段自体がそ
の一部または全部で出射する場合を含む。また、コンセ
ント手段は、例えば、出射手段および光回生手段を選択
的に嵌合、螺合などして装着し得るものや、単独で出射
手段および光回生手段の機能を作用させるものも許容す
る。出射手段は、例えば、照射方向、照射角度を任意に
調節可能なもの。光回生手段は、例えば、鏡体を用いて
光を反射し光伝送手段に復帰させるものである。さら
に、光を一部出力するようなハーフミラーの場合、出射
手段も含むものである。

【００１０】請求項２記載の光コンセントシステムは、
光を伝送する光伝送手段と；光伝送手段により伝送され
る光を出光する複数の出光部と；各出光部からの光量を
調整する光量調整手段と；各出光部に設けられ、出光部
からの光を出射させる出射手段および出光部からの光を
光伝送手段に復帰させる光回生手段を選択的に作用させ
るコンセント手段と；を具備しているものである。

【００１１】そして、この構成では、請求項１の発明の
作用に加えて、さらに、光量調整手段が各出光部からの
光量を調整するので、容易に所用の照明効果を得られ
る。

【００１２】ここで、光伝送手段等、請求項１と同じ構
成要件の説明は、前述のとおりである。また、光量調整
手段は、各出光部からの光量を調整するもので、例え
ば、光伝送手段の内側に回転可能に設けられた鏡体であ
る。また、自然光と人工光とを組み合わせるような場合
には、自然光の強弱により、人工光の出力を制御するも
のであっても良い。この場合には、自然光の強弱を検知
するセンサを使用しても良い。

【００１３】請求項３記載の照明システムは、光を伝送
する光伝送手段と；光伝送手段に光を入光させる入光部
と；入光部に光を入光させる採光手段と；光伝送手段に
より伝送される光を出光する複数の出光部と；各出光部
に設けられ、出光部からの光を出射させる出射手段およ
び出光部からの光を光伝送手段に復帰させる光回生手段
を選択的に作用させるコンセント手段と；を具備してい
るものである。

【００１４】そして、この構成では、採光手段で採光さ
れ、入光部から入光された光は光伝送手段により伝送さ
れ、各出光部で分岐して出光される。そして、出射手段
を選択した出光部からは、光が出射される一方、光回生
手段を選択した出光部では、光は光伝送手段に復帰され
る。出射手段により、必要な光が出射され、所用の照明
効果を得られる。また、出射を要しない出光部において
は、光回生手段により、不要な光は光伝送手段に復帰さ
れ、光の利用効率が高められる。各出光部にはコンセン
ト手段を備えたため、出射手段および光回生手段は容易
に選択し得る。

【００１５】ここで、光伝送手段等、請求項１と同じ構
成要件の説明は、前述のとおりである。また、採光手段
は、光源の光を取り入れるもので、例えば、太陽を追尾
して太陽光を取り入れる太陽光採光装置である。

【００１６】請求項４記載の照明システムは、光を伝送
する光伝送手段と；光伝送手段に光を入光させる複数の
入光部と；いずれかの入光部に自然光を入光させる採光
手段と；いずれかの入光部に人工光を入光させる人工光
源と；光伝送手段により伝送される光を出光する複数の
出光部と；各出光部に設けられ、出光部からの光を出射
させる出射手段および出光部からの光を光伝送手段に復
帰させる光回生手段を選択的に作用させるコンセント手
段と；を具備しているものである。

【００１７】そして、この構成では、採光手段で採光さ
れた自然光と、人工光源による人工光とがそれぞれ入光
部から入光され、光伝送手段により伝送され、各出光部
で分岐して出光される。そして、出射手段を選択した出
光部からは、光が出射される一方、光回生手段を選択し
た出光部では、光は光伝送手段に復帰される。出射手段
により、必要な光が出射され、所用の照明効果を得られ
る。また、出射を要しない出光部においては、光回生手
段により、不要な光は光伝送手段に復帰され、光の利用
効率が高められる。各出光部にはコンセント手段を備え
たため、出射手段および光回生手段は容易に選択し得
る。

【００１８】ここで、光伝送手段等、請求項３と同じ構
成要件の説明は、前述のとおりである。そして、人工光
源は、例えば、メタルハライドランプ、無電極放電ラン
プなどである。

【００１９】請求項５記載の照明システムは、光を伝送
する光伝送手段と；光伝送手段に光を入光させる複数の
入光部と；入光部に光を入光させる採光手段と；いずれ
かの入光部に自然光を入光させる採光手段と；いずれか
の入光部に人工光を入光させる人工光源と；複数の入光
部から入光された光を混光する混光手段と；光伝送手段
により伝送される光を出光する複数の出光部と；各出光
部に設けられ、出光部からの光を出射させる出射手段お
よび出光部からの光を光伝送手段に復帰させる光回生手
段を選択的に作用させるコンセント手段と；を具備して
いるものである。

【００２０】そして、この構成では、採光手段で採光さ
れた自然光と、人工光源による人工光とがそれぞれ入光
部から入光され、混光手段により混光された状態で、光
伝送手段により伝送され、各出光部で分岐して出光され
る。そして、出射手段を選択した出光部からは、光が出
射される一方、光回生手段を選択した出光部では、光は
光伝送手段に復帰される。出射手段により、必要な光が
出射され、所用の照明効果を得られる。また、出射を要
しない出光部においては、光回生手段により、不要な光
は光伝送手段に復帰され、光の利用効率が高められる。
各出光部にはコンセント手段を備えたため、出射手段お
よび光回生手段は容易に選択し得る。さらに、混光手段
で自然光と人工光と混光することにより、自然光を効率
良く利用し、省エネルギーが図られる。

【００２１】ここで、光伝送手段等、請求項４と同じ構
成要件の説明は、前述のとおりである。さらに、混光手
段は、自然光と人工光とを混光するもので、例えば、鏡
体、ハーフミラーなどにて構成される。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の光コンセントシス
テムおよび照明システムの一実施の形態を図面を参照し
て説明する。

【００２３】図１は、本発明の第１の実施の形態を示す
照明システムの構成図、図２は、同じく照明システムの
一部の説明図（一部概略構造図）である。

【００２４】図１において、Ａは地上に設けられた建造
物、Ｂは地下に設けられた集中光源部である地下室で、
建造物Ａには、複数の部屋（室内）Ｃが設けられてい
る。そして、地下室Ｂには、人工光源である光源10と、
ＣＰＵなどを備えた制御装置である制御手段11が備えら
れている。そして、この地下室Ｂから、各部屋Ｃの天井
部に沿って、建造物Ａ内の天井裏や壁の内部に光伝送手
段としての光伝送路12が設置されている。そして、この
光伝送路12は、光源10に臨む一端部（基端部、光入射
端）に、入光部14が設けられているとともに、中間位置
には、各部屋Ｃに臨んで反射手段が設けられた出光部
（光取出口、光取出装置）16が設けられ、この出光部に
は、光を出射させる出射手段および光伝送路に光を復帰
させる光回生手段を選択的に作用させるコンセント手段
が設けられ光源10の光を光伝送路12を介して伝達し必要
な照明を行う光コンセントシステムおよび光コンセント
システムを備えた照明システム（導光システム）が構成
されている。

【００２５】そして、光伝送路12は、光ガイド（ライト
ガイド）などともよばれるもので、図２のように、断面
の外形が丸形で、中空の円筒状をなす中空構造体で、光
が通過する空間である光路21を構成するプリズム部23
と、この光路21の外周を囲む外囲部22とを備えている。
また、外囲部22は、透明物質からなり、この内部には、
外周面が鋸状断面の隆起条、すなわち多数の微細なレン
ズ形状を備えたプリズム部23が円筒状に成形されてい
る。そして、このプリズム部23は、光伝送路12の長手方
向に向かい、光を反射あるいは透過するようになってい
る。

【００２６】なお、透明物質とは、ポリカーボネート
（屈折率１．５）やプラスチックなどの透明樹脂および
ガラス（屈折率１．５２）、透明な液体、ゲル状物質な
どであり、また、プリズム部23は、透明物質にプリズム
状の溝を形成したシートであり、光の透過特性、屈折、
反射（透明樹脂と空気との境界面における光の全反射特
性）などを利用してなる。

【００２７】したがって、光伝送路12は全反射特性を用
いた中空構造体であるため、グラスファイバーなどを用
い、また中実の部材のみで形成した構成に比べて、光の
伝送特性を低下させることなく、製造コストの低減（安
価な実施）、軽量化による施工の容易化などを実現する
ことができる。さらに、必要に応じて、外囲部22の外周
面の全面あるいは出光部16の反対側の面である上面に
は、例えば、アルミニュウムメッキ層あるいは白色反射
材などからなる光反射層25を形成してもよい。

【００２８】また、光伝送路12の入光部14には、必要に
応じてレンズなどからなる集光手段を設けてもよい。こ
の集光手段は、光伝送路12の開口部より大径な凸レンズ
が用いられ、広い範囲の光を集光できるようになってい
る。なお、この集光手段としては、大型のフレネルレン
ズや、凹面鏡を用いることもでき、これらフレネルレン
ズや凹面鏡を用いた場合には、集光の効率を向上するこ
ともできる。さらに、集光手段としては、光源10に光学
的に対向する放物面や楕円面などの回転対称形状の反射
面を設けた反射鏡を用いることもでき、これら反射鏡を
用いた場合には、集光の効率を向上することもできる。

【００２９】さらに、各出光部16には、部屋Ｃの内部に
臨んで、出射手段および光回生手段になるとともに配光
を制御する制光部材Ｋが設けられ、各場所に応じた制光
を行い、例えば、部屋Ｃの広範囲を平均的に照明できる
ようになっている。また、この制光部材Ｋとしては、室
内の必要に応じて、拡散レンズとして、凹レンズ、凸面
鏡、スリガラスあるいはアクリルなどの合成樹脂製の板
など半透明の部材（白色カバー）などを用いることがで
き、また、ルーバーなどを用いることもできる。また、
この制光部材Ｋは、着脱可能とすることもでき、さら
に、各出光部16は開閉自在とすることもできる。すなわ
ち、開放した状態で、各出光部16から出光させるととも
に、照明を要しない状態では、内面に高反射率を有する
表面処理を施した蓋体により各出光部16を閉じることに
より、光を有効に利用することができる、コンセント手
段Ｓを構成することができる。なお、コンセント手段Ｓ
については後述する。

【００３０】さらにまた、各出光部16には、あるいは各
出光部16の近傍には、それぞれ、光伝送路12から各出光
部16に光を分配して出光させる光量調整手段（分配手
段）30が備えられている。図３は光量調整手段を示す説
明図である。そして、この図３に示すように、この光量
調整手段30は、それぞれ角度調整自在、すなわち回動自
在に軸支された複数の鏡体（反射ミラー）31を備えてい
る。そこで、光伝送路12を伝送（伝搬）されている光
（光束）に対して、鏡体31を水平にすることにより、光
はほぼこの出光部16から出光せずに通過するが、単数ま
たは複数の鏡体31を４５度回転させておくことにより、
この鏡体31に反射して各出光部（開口部）16から出光さ
れる。このように、回動する鏡体31の数あるいは角度に
より、出光量を容易に調整できるようになっている。

【００３１】なお、光量調整手段30は、手動により作動
させることも可能であるが、制御手段11によって、光源
10とともに制御することにより、利便性を高めるととも
に、省エネルギーを実現することができる。すなわち、
制御手段11は、出光部16の数、開閉状態、調光レベルな
どを管理（検知）し、出光部16を設けた場所で要求され
た光束の合計に対応する光束（総光束量）に応じて光源
10を調光するすなわち光源10から所定量の光束を照射す
るとともに、この光束を要求した出光部16で必要な光束
を出光するように各光量調整手段30を制御することによ
り、必要以上の光束すなわち光源用の電力の消費を防止
し、省エネルギーを実現できる。

【００３２】また、制御手段11は、光源10の調光があっ
た場合に、あるいは、一部の出光部16の光量調整手段30
が作動されて出光量が変化した場合に、自動的に各光量
調整手段30を駆動し、この光源10などの調光の前後にお
いて、各出光部16（他の出光部16）の出光量が同一にな
るように制御することにより、各出光部16の光束（出光
量）の変動を抑制し、利便性を高め、照明効果を向上で
きる。

【００３３】さらに、光伝送路12の少なくとも１箇所
に、この位置の後方（光源10から離間する側）へ伝送さ
れる光束を測定する光検出器などの測定手段を備え、こ
の測定手段からのデータを利用して、制御手段11を作動
させることもできる。例えば、この測定手段より前方
（光源10側）の各出光部16で調光が行われ、光伝送路12
の光束が変化した場合などには、測定手段が検出する光
束の検出量がほぼ一定になるように光源を調光すること
により、この測定手段より後方の出光部16へ伝送される
光束量を一定にし、各出光部16から出光される光量を細
かく調整できる。

【００３４】また、制御可能な光量調整手段30として
は、光を全反射するものおよび一部を透過させる鏡体31
のみを用いたものに限られず、プリズム、拡散フィルタ
などの光学部材を用い、これらの光学部材の位置、角度
を可動させ、あるいは反射率（透過特性）や拡散透過率
を変化させることなどにより、光伝送路を通過する光の
一部を出光部に導き、他は光伝送路に通過させるものを
含む。この構成により、出光部16を設けた場所およびそ
の出光部16で作業する内容、作業者の要望などに応じた
光束を提供できる光量調整手段30を構成することができ
る。また、例えば、鏡体は、回転可能にするほか、光の
通過方向に対して交差する方向に進退可能とし、出光部
に分配される光量を調整することもできる。

【００３５】したがって、集光手段により集められ入光
部14から入光された光は、光伝送路12のプリズム部23の
内部で反射を繰り返しつつ、光伝送路12の長手方向に沿
って伝送（導光）され、各出光部16の光量調整手段30で
適宜分配されて、光出射面から下方に出光され、部屋Ｃ
を照明するようになっている。また、出光されなかった
光は、そのまま光伝送路12により伝送される。

【００３６】そして、光伝送路12により光を導入して必
要箇所を照明するように構成したため、各必要箇所にエ
ネルギーを必要とせず、既存などの光源10を利用して離
れた箇所の照明を行うことができる。さらに、光伝送路
12には、中間位置に複数の出光部16を設けたため、先端
部に単一の出光部を設ける構成に比べて、光伝送路12の
設置を容易にして、複数の位置を簡略な設備で容易に照
明でき、コストを低減することができる。

【００３７】また、出光部16に備えた光量調整手段（分
配手段）30の調光機能により、各部屋Ｃの室内の作業者
の必要に応じた光束を提供することができる。すなわ
ち、光量調整手段は、光伝送路を通過する光の分配割合
を変化させ、出光部から出光する光の量を変更するた
め、光伝送路により一定の光量が供給されている状態で
は、出光部から出光する光の量を変更できる一方、光伝
送路の光量が変化する状態では、出光部から出光する光
の量を一定にでき、光伝送路に沿って複数の出光部を備
えた構成を容易に実現できる。

【００３８】このようにして、特に建造物Ａ内におい
て、エネルギーの有効利用と照明の適正化を図ることが
できる。

【００３９】図４ないし図６は、光量調整手段30の変形
例を示す説明図である。図４では、出光部16の下部に位
置して、角度調整可能な複数の鏡体31を設けるととも
に、この鏡体31の上方に位置して光拡散手段32が設けら
れている。そこで、この構成では、光拡散手段32で拡散
させた光などを鏡体31で反射して、出光部16から出光す
るようになっている。

【００４０】また、図５では、出光部16は、光伝送路12
の周辺の一部に接続され、外殻を構成する中空パイプ35
を備え、この中空パイプ35の内側に、スライド可能に透
明樹脂からなる仕切板36が収納されている。そして、こ
の仕切板36の光伝送路12側には、コロイド状物質37が充
填されいている。なお、ここで、コロイド状物質37と
は、ゲル状、ゼリー状などとも呼ばれるもので、形状が
可変でありながら装置から容易に流失しないものであ
り、光伝送路12のプリズム部23を構成する透明樹脂と、
同等もしくはより大きい屈折率を有することが望まし
い。また、中空パイプ35の出射側には、レンズ38が取り
付けられている。

【００４１】そして、この構成では、仕切板36が上側に
位置した状態で、外周部23内部に配設されたプリズム部
23と仕切板36との間にコロイド状物質37が充填され、プ
リズム部23の溝が埋められて、透明樹脂と空気との間の
境界面における反射作用すなわち光伝送性能を失う。こ
のため、コロイド状物質37が充填された部分である出光
部16で、プリズム部23を光が透過して光が取り出され、
さらに、レンズ38により配光を制御され、出射面（出射
端面）39より出射される。また、仕切板36あるいは中空
パイプ35全体を光伝送路12の光軸の径方向に沿って（す
なわち光軸と直交する方向に沿って）光伝送路12から離
間する方向に移動させることにより、コロイド状物質37
が充填された溝の面積を減少させ、出光部16から取り出
す光の量を減少させることができる。すなわち、プリズ
ム部23の溝がコロイド状物質37により完全に埋められた
状態を１００％とし、プリズム部23の溝とコロイド状物
質37とが完全に離間した状態を０％として、プリズム部
23の溝がコロイド状物質37により充填される面積の割合
だけ光が取り出される。

【００４２】なお、プリズム部23の溝とコロイド状物質
37とを完全に離間して光を取り出さない状態では、光伝
送路12の光伝送特性は、この出光部16を設けていない場
合と比較しても全く低下がないため、システム全体の光
利用効率を向上することができる。

【００４３】また、図６のように、中空パイプ35の内面
に、プリズムシート40を設け、光伝送特性を向上するこ
ともできる。

【００４４】また、出光部16においては、必ずしも光の
分配量を可変とする必要はなく、例えば単に光の拡散部
を設けて固定的に光を分配することもできる。なお、光
伝送路12の断面形状は、円筒状（丸形）のほか、多角形
筒状とすることもできる。

【００４５】図７は出光部16の変形例を示す斜視図であ
る。図７のように、出光部16を外観略立方体形状とする
ことにより、光伝送路12の断面形状にかかわらず、出光
部16をあらゆる場所に容易に設置でき、伝送された光を
任意の場所で容易に取り出すことができる。また、出光
部16を立方体形状にすることにより、製作を容易にし
て、コストを低減することができる。なお、この立方体
形状の出光部16には、側面が光伝送路12の断面形状に合
わせて開口され、光伝送路12が接続されるようになって
いる。

【００４６】さらに、出光部（光放出機構）16は、種々
の構成を取ることができる。図８は、出光部の変形例を
示す斜視図、図９は、この出光部の底面図、図１０は、
この出光部の動作説明図、図１１は、出光部の変形例を
示す斜視図である。すなわち、中空の円筒状をなす中空
構造体である光伝送路12では、透明物質からなるプリズ
ム部23からの出光は抑制されており、例えば、多数の微
細なレンズ形状を備えたプリズム部23が、光伝送路12の
長手方向に向かい、光を反射あるいは透過する構成で
は、プリズム部23からの出光があっても、この光は伝播
してきた方向に沿って分布する特徴があるため、光伝送
路12の径方向に照射しにくい、すなわち、被照射面にエ
ーミングしにくい問題がある。この点、図８ないし図１
０に示すように、一部のプリズム部23の整列方向を他の
部分と異ならせ、特に、光の伝送方向と直交させる（９
０度回転させる）ことにより、垂直に出光する出光部16
を容易に構成でき、下方に位置する被照射面Ｄに効率良
く照射（エーミング）することができる。なお、これら
図８および図９では、光源10は、光伝送路12の一端に接
続され、反射鏡50で覆われた状態で示されている。ま
た、図１１のように、プリズム部23を貼り付けるなどし
て備えた筒部52を光伝送路12の側部に回転可能に接続す
ることもできる。この構成では、筒部52を回転させるこ
とにより、光の伝送方向に対するプリズム部23の向きを
変化させ、光の出光量を容易に変更できるようになって
いる。

【００４７】さらに、光放出機構である出光部16は、例
えば、光伝送路12中に反射部材を設ける構成や、プリズ
ム部23の形状を変化させる構成や、光伝送路12に孔を開
ける構成などを採ることができる。

【００４８】なお、建築物Ａとは、一般住宅、商用ビ
ル、事務所のなどのほか、自動車、船舶などの乗り物も
含み、広く適用することができる。

【００４９】また、光伝送路12は、全長にわたり一体的
に形成することもできるが、屈曲される部分がある場合
には、例えば図１のように、直進部材44と屈曲部材（光
伝送継手部、光継手、エルボ、方向変換装置）45とを組
み合わせて、光伝送路12を形成することもできる。

【００５０】図１２は、屈曲部材の変形例を示す説明
図、図１３は、屈曲部材の変形例を示す説明図である。
そして、直進部材44は上記のように中空に形成されるの
に対して、屈曲部材45は、図１２のように、内部に導光
部材46を備えた中実に形成されている。そして、屈曲部
材45とは、屈曲が可能な光伝送継手であり、光の伝送方
向を変更する際に用いるもので、光伝送路12中で、例え
ば中空の直進部材44の終端と次の中空の直進部材44の基
端との間に接続され、やはり、透明物質と空気との屈折
率の差による全反射特性を利用したものである。そし
て、この導光部材46は、複数のいわゆるファイバー状誘
電体から構成され、このファイバー状誘電体とは、一般
に、光ファイバーと呼ばれる石英ガラスまたは高屈折率
を有する透明樹脂にて繊維状に形成されたものである。

【００５１】したがって、このような構成では、直進部
材44と屈曲部材45とを適宜組み合わさることにより、光
伝送路の配置の自由度を高めることができる。光伝送路
12の大部分を中空の直進部材44で構成することにより、
軽量化や製造コストの低減を実現できるとともに、屈曲
部分には中実の屈曲部材45を用いることにより、容易か
つ効率良く光の伝送方向を変換（変更設定）できる。ま
た、中空の直進部材44のみを用い、鏡体で伝送方向を変
更する構成に比べて、方向変換部の構造を簡略化できる
とともに、一度設定した構成の変更も容易になり、フレ
キシビリティを向上することができる。

【００５２】また、屈曲部材45は、図１３のように、屈
曲性を有する誘電体の中空部に、コロイド状物質（透明
コロイド物質）47を充填して構成することもできる。

【００５３】また、屈曲部材45の導光部材46は、誘電体
のほか、非誘電体で形成することもできる。さらに、こ
の屈曲部材45は、屈曲自在（フレキシブルエルボ）とす
るほか、９０度など所定の角度に屈曲した状態で固定さ
れた構造とすることもできる。

【００５４】また、図１４は、本発明の第２の実施の形
態を示す照明システムの構成図である。このように、光
源10および制御手段11などを配置する集中光源部Ｂも、
地下室Ｂに限られず、地上など適宜の場所に配置でき
る。

【００５５】また、本発明は、多層建築物にも適用する
ことができ、光源10としては、人工光源のほか、自然
光、例えば、太陽光、天空輻射光（自然光）、月光など
を室内に導入して照明を行う採光窓、採光装置などを用
いることもできる。また、自然光を利用する場合には、
人工光源を利用する人工光源導入系のほか、光伝送路12
を用いて太陽光を各階層に分配する太陽光導入系と、太
陽などの光が地上などに反射して得られる自然光を導入
する自然光導入系とを設け、これらを適宜切り替えて、
出光部16を備えた光伝送路12に接続することにより、昼
夜を問わず照明を行うことができる。

【００５６】また、光源10は、光伝送路12の端部の１か
所に設けるのみならず、中間部、あるいは複数箇所に設
けることができる。すなわち、入光部は、１か所のみで
なく、複数箇所とに設けることができる。

【００５７】また、光源10、特に人工光源に近い位置に
おける光伝送路12については、光伝送路12の、出光部16
ではない位置の外囲部22を透過する漏光（漏れ光）を利
用して、照明を行うことができる。すなわち、本実施の
形態の照明システムは、透明物質の光の屈折、反射、透
過特性を利用して光を伝送させるため、所定の出光部16
まで導光させる間に少なからず光源の光が外囲部22を透
過して漏れることがある。そして、光源10から出射した
光の内、角度の広がった光は透明物質を透過しやすく、
また、光源10に近いほど角度の広がった光が多く存在す
るため、漏光は光源10に近い箇所に多く存在し、被照射
物に照射されない無駄な光として利用されないことが多
い。また、漏光は反射板で制御されない光が多い。一
方、本実施の形態では、光源10は、窓がなく日中でも自
然光が差し込まず常時照明を必要とする地下室Ｂに設置
されているとともに、この地下室Ｂは、光源10の制御装
置が配置され、照明が必要不可欠な場所である。そこ
で、漏光が生じる部分を漏光部とし、この光源10近傍の
光伝送路12からの漏光を、地下室Ｂの照明として利用す
ることにより、光伝送路12における光源（人工光源）10
に近い箇所からの漏光も無駄なく有効に利用することが
できる。なお、漏光による照明に適した場所としては、
常時照明を要する場所である、植物栽培室、会合場所な
どを挙げることができる。また、漏光部とあわせて、他
の出光部を設けることにより、簡略な構成で多彩な照明
が可能になる。

【００５８】また、図１５ないし図１７は、本発明の第
３ないし第５の実施の形態を示す照明システムの構成図
である。すなわち、図１５のように、主光路を形成する
光伝送路12の先端部Ｆを、再び光伝送路12に鋭角状に接
続して環状（ループ状）とし、複数箇所に光コンセント
手段の作用を有する出光部16を設けることにより、先端
部を終端（行き止まり状）とする構成に比べて、特に多
数の出光部16を設けた構成について、途中で利用されな
かった光を光伝送路12に合流させて有効にかつ効率良く
光を利用できる。また、この構成は、光伝送路12の先端
部に反射鏡を設けて同一の光伝送路12を逆行させる構成
に比べても、光の分配が容易になり、光を有効に利用で
きる。なぜなら、反射鏡を設けて同一の光伝送路12を逆
行させる構成では、終端に設ける反射鏡の反射率が低く
効率が低下しやすく、また、出光部16に指向性がある場
合、逆行光は有効に取り出せないとともに、最終的に光
源まで戻った光は、ほんの一部分しか再度反射させて光
伝送路12に戻すことができず、大半は損失となってしま
うのに比べて、終端の反射鏡による効率低下がなく、再
利用する光線を光源からの光と同一の進行方向とでき、
さらに、光の進行方向を容易に揃えることができ、出光
部16から効率良く（損失少なく）取り出しできるととも
に、光源に向かって逆行する光線もないからである。

【００５９】また、光伝送路12を環状とするためには、
図１５のように、鏡体54を備えて光を９０度屈曲するエ
ルボ55を用い、また、図１６のように、１箇所で鏡体
（反射鏡）56により光を１８０度屈曲させる往復状の光
伝送路12を備え、また、図１７に示すように、２箇所で
鏡体（反射鏡）57により光を約１８０度屈曲させる往復
状の光伝送路12を備えた構成などを採ることができる。

【００６０】なお、これらの実施の形態では、中空状の
光伝送路12を用いたが、光ファイバ、内面が高反射率の
鏡面のパイプ、プリズムシートを利用した導光パイプな
どを適宜単独であるいは組み合わせて利用できる。ま
た、出光部16は、主光路を形成する光伝送路12の途中か
ら光が取り出せれば良く、上記のように、単純にパイプ
に孔を開けたもの、ハーフミラーを利用したものなど、
任意に選択して構成でき、さらに、光を取り出す必要の
ない場合には閉鎖して主光路のみに光を通じるようにし
た開閉自在の構成とすることもできる。また、光源10も
メタルハライドランプなどの人工光源のほか、自然光を
集光して導入しても良い。

【００６１】また、図１８は、本発明の第６の実施の形
態を示す照明システムの要部断面図、図１９は、同じく
照明システムの要部断面図であり、図２０は、比較のた
めの説明図である。すなわち、図１８のように、主光路
を構成する光伝送路12から、第２の光伝送路12a を分岐
して形成する場合に、この分岐部分の角度αを鋭角状に
取り付くようにすることにより、図２０のようにハーフ
ミラー61などを用いて垂直に分岐する構成に比べて、光
を効率良く利用し、システムの効率を向上させることが
できる。なぜなら、ハーフミラー61などを用いる構成で
は、主光路を構成する光伝送路12の光線が、ハーフミラ
ー61を通過する際に、透過損失が発生するからである。
また、分岐部分を鋭角状とすることにより、余分な反射
を抑制し、効率良く光を伝送できる。なお、鋭角状と
は、第２の光伝送路12a が光伝送路12に対してなす角度
αが９０度未満の鋭角に形成されているものであり、望
ましくは、光伝送路12の臨界角（光伝送路12の内壁で全
反射を生じる限界の角度）より分岐角を小さく設定する
ことにより、より効率良く分岐して伝送できるが、この
角度よりやや大きくとも良い。

【００６２】なお、主光路を構成する光伝送路12、第２
の光伝送路12a 、分岐部分のいずれについても、上記の
各実施の形態と同様、図１９のように、中空状に形成さ
れ、さらに、この構成では、プリズムシートからなるプ
リズム部23の外周に、外周部パイプ22a が備えられてい
る。そして、このように、透明物質の全反射特性を用い
た微細なレンズ形状が設けられた外囲部22a を備えた光
伝送路を用いた構成において、特に、第２の光伝送路に
効率良く光を分配できる。

【００６３】また、第２の光伝送路12a については、開
閉可能あるいは蓋体を着脱自在に構成し、光を伝送する
必要のない場合には閉鎖して、主光路を構成する光伝送
路12にのみ光を通し、光伝送路12における損失を最小限
にして、高いシステム効率を維持したまま、照明システ
ムのフレキシビリティを向上できる。

【００６４】さらに、上記の各実施の形態において、出
光部16から出光した余分な光線を再び光伝送路12に回収
することにより、光の利用効率を向上することができ
る。図２１は、本発明の第７の実施の形態を示す照明シ
ステムの構成図、図２２は、本発明の第８の実施の形態
を示す照明システムの構成図である。すなわち、図２１
のように、光伝送路12から、分光部となる出光部16を鋭
角状などに分岐して形成するとともに、この出光部16に
対向して、光伝送路12に合流する回生部（合流部）64を
形成している。また、この出光部16には、回生部64と接
続される光回生手段としての回生用接続体（回生用光パ
イプ、回生用光路）65と、補助出光部66aを備えた光フ
ァイバなどからなる出光手段としての出光用接続体（光
利用コード、光利用ケーブル）66とが着脱自在に選択的
に接続されるようになっている。そこで、この出光部16
を使用しない場合には、回生用接続体65を接続すること
により、出光部16から出光した光を回生用接続体65を介
して回生部64から主光路に回生（回収）し、主光路の損
失を抑え無駄なく後方に伝送できる。一方、光を使用す
る時は、回生用接続体65を外し、出光用接続体66を接続
することにより、自由に任意の方向に出光でき、照明効
果を向上できる。このようにして、出光部16の未使用の
際の光の利用効率の低下を抑制し、高いシステム効率を
維持したまま、導光システムのフレキシビリティを向上
できる。

【００６５】また、図２２のように、出光部16および回
生部64について、互いに隣接して配置するとともに、ハ
ーフミラー67a および鏡体（ミラー）67を用い、出光部
16から下方に出光させ、回生部64で下方から入光させる
ように構成し、コンセント状すなわちソケット状のコン
セント手段Ｓを構成し、このコンセント手段Ｓに、回生
用接続体65および出光用接続体66を選択的に、嵌合、螺
合などにより着脱自在とすることもできる。

【００６６】そして、この構成では、天井面などに設け
たコンセント手段Ｓに鏡体68を備えた蓋状の回生用接続
体65を装着することにより、出光部16から出光した光を
回生部64に回収し、光を効率良く利用できる。また、こ
の回生用接続体65を取り外すことにより、出光部16から
下方に向かって出光し、照明を行うことができる。さら
に、必要に応じて、この出光部16に出光用接続体66を装
着することにより、照射角度を任意に設定し、あるい
は、自由に任意の方向に出光できるなど、照明効果を容
易に向上できる。

【００６７】また、各部屋（室内）Ｃに、回生用接続体
65および出光用接続体66を自在に装着できるコンセント
手段Ｓを必要に応じて単数あるいは複数設けることによ
り、電気のコンセントと同様の利用が可能になり、利便
性を高めることができる。

【００６８】このようにして、光を必要な時に使用し、
そうではないときには、必要としている出光部に光を導
光することができ、光の利用効率を向上することができ
る。

【００６９】また、図２３は、本発明の第９の実施の形
態を示す照明システムの構成図、図２４は、同じく照明
システムの要部構成図、図２５は、同じく照明システム
の要部の動作説明図である。そして、この実施の形態
は、光源10は、人工光源10a および自然光（太陽光、天
空輻射光（自然光）、月光）10b を利用するもので、建
造物Ａの側部Ａ1 に、人工光源10a および制御手段11と
ともに、建造物Ａの屋根などに配設される採光手段とし
ての太陽光採光装置71が設置されている。そして、これ
ら人工光源10a と太陽光採光装置71とは、光量調整手段
である光方向変換装置73に接続され、この光方向変換装
置73を介して、出光部16を備えた光伝送路12に接続され
ている。この光方向変換装置73は、上下を軸方向とする
略円筒状をなす円筒部75を備え、この上端の開口に、太
陽光採光装置71に接続された光伝送路12が接続されてい
る。また、円筒部75の下端の開口に、人工光源10a に接
続された光伝送路12が接続されている。さらに、円筒部
75には、側面の２箇所あるいは４箇所などの複数箇所に
それぞれ出光部16を備えた光伝送路12が接続されてい
る。また、円筒部75の内側には、４５度の角度で傾斜し
て、両面が鏡面反射材料が電解研磨や銀蒸着などの加工
により鏡面加工された円板状の鏡体77が配置されてい
る。そして、制御装置11に制御された駆動手段であるモ
ータＭおよびギアＧにより、円筒部75ごとあるいは鏡体
77のみを、人工光源10a および太陽光採光装置71に接続
された光伝送路12の伝送方向すなわち上下方向を軸方向
として回動させることにより、自然光10b と人工光源10
a とを容易に適宜切り替えて出光部16を備えたいずれか
の光伝送路12に接続し、必要な箇所に昼夜を問わず照明
を行うことができるようになっている。そして、このよ
うに鏡体77を回転させる構成によれば、プリズム要素な
どを用いる構成に比べて、材料の光吸収による減衰を抑
制でき、効率を向上できるとともに、光の方向を容易に
切り替えでき、建物内の光の引き回しも容易に十分に行
うことが可能になる。また、図２４に示すように、鏡体
77を所定の位置に配置すると、太陽光を一方の光伝送路
12に供給すると同時に、人工光を他方の光伝送路12に供
給するといった制御も可能になる。

【００７０】さらに、光量調整手段は、光方向変換装置
73とするほか、人工光源10a から照射された人工光と太
陽光採光装置71などの採光装置から採光された太陽光な
どの自然光10b とを混光して光伝送路12に供給すること
もできる。そして、この構成では、自然光10b を最大限
有効に利用して、省エネルギーを図ることができる。

【００７１】また、図２６は、本発明の第１０の実施の
形態を示す照明システムの構成図、図２７は、同じく照
明システムの要部の構成図、図２８は、同じく照明シス
テムの要部の動作説明図である。そして、この実施の形
態では、建造物Ａの天井部に光伝送路12を配置し、この
光伝送路12に設けた出光部16から出光して各部屋Ｃの照
明を行うとともに、１箇所の部屋Ｃに人工光源である光
源10および制御手段11が配置されている。そして、この
光源10は、立設された光伝送路12および光量調整手段
（分配手段、光分岐装置、光分配装置）81を介して、天
井部の光伝送路12の略中央部に接続されている。そし
て、この光量調整手段81は、光源10からの光の方向を変
更し、かつ、２方向に分岐し、さらに、光量の分配割合
を調整できるものである。そして、この光量調整手段81
は、光伝送路12の中空状の部分に配置される鏡体83を備
え、この鏡体83には、鏡面反射材料を電解研磨や銀蒸着
などの加工により鏡面加工して２面の反射面84，84が形
成されている。そして、これら反射面84は、光源10に接
続された光伝送路12および出光部16を備えた光伝送路12
の軸方向に対してそれぞれ４５度をなして背中合わせに
配置され、すなわち、互いに直交する方向に向かって形
成されている。また、この鏡体83は、制御手段11に制御
されたモータにより、天井部の光伝送路12の軸方向（長
手方向）にそって左右に移動可能になっている。そこ
で、例えば、鏡体83を立設された光伝送路12の中央部に
位置させることにより、両側の光伝送路12に均等に光を
分配（分割）できるとともに、鏡体83を左右に移動し
て、それぞれの光伝送路12に対する光の分配割合を０％
〜１００％の範囲で任意に調整（調節）できる。そし
て、例えば、図２７および図２８に示すように、鏡体83
を一側に若干ずらした状態で、６０％，４０％の割合で
光を分配し、照明を必要とする箇所へ適切な量の光を供
給できるようになっている。なお、光源10を設けた部屋
Ｃの照明は、光伝送路12からの漏光によっても可能にな
っている。

【００７２】そして、本構成では、例えば、樹脂に設け
た白濁部により散乱反射させて光の分岐、分配を行う構
成に比べて、各光伝送路12へ分配する光量を容易に調整
できるとともに、乱反射を抑え、光伝送効率を向上する
ことができる。なお、光量調整手段81は、分配割合を固
定した単なるＴ字型エルボとすることもできる。

【００７３】また、例えば、通路や廊下などの照明にお
いて、複数のダウンライトと、各ダウンライトに接続さ
れた人感センサとを備えた構成が考えられている。そし
て、この構成では、通路上を歩く人を人感センサが感知
すると、この人感センサは信号をダウンライトに送って
点灯させ、人の足元などを照明する。このようにして、
ダウンライトは人の進む方向へ次々と点灯するととも
に、一定の時間が経過すると自動的に消灯するようにな
っている。しかしながら、このような構成では、人通り
の多い通路などでは、ダウンライトの点灯・消灯の回数
が多くなり、ダウンライトの寿命が短くなる問題を有し
ている。また、ダウンライトは、通路の全長にわたって
所定間隔で設置されるため、ランプのメンテナンスは各
ダウンライト毎に行う必要があり、ランプの交換作業な
どに時間と費用がかかる問題を有している。

【００７４】この点、人感センサを備えた照明装置にお
いて、光伝送路12を用いたいわゆる光ダクト形照明装置
を用いることにより、省メンテナンス、省エネルギー、
長寿命を実現することができる。

【００７５】図２９は、本発明の第１１の実施の形態を
示す照明システムの構成図である。本実施の形態では、
通路の天井88の長手方向に沿って、所定の間隔で出光部
16が配置されるとともに、各出光部16には、それぞれ点
灯制御装置90が備えられている。そして、この点灯制御
装置90は、それぞれ光伝送路12の光路21の内側に回転自
在に設けたハーフミラー90a と、このハーフミラー90a
を回転させるステッピングモータなどの小型のモータ90
b と、天井88から下方に向かう人感センサ90cと、これ
らを制御するＣＰＵなどの制御装置となどを備えてい
る。図２９では、各人感センサ90c が人を感知していな
い状態では、各ハーフミラー90a は光路21の光軸と平行
になる位置に回転され、各出光部16から出光されない
が、人感センサ90c が人を感知すると、モータ90b がハ
ーフミラー90a を４５度ほど回転させて光を反射し、各
出光部16から出光させ、通路を照明することができる。

【００７６】さらにこの構成によれば、光源10を発光部
から遠隔配置し、各出光部16にそれぞれ光源を備える必
要がなく、光源の清掃、交換などのメンテナンス作業を
省力化することができるとともに、光源を頻繁に点灯・
消灯させる必要もないため、長寿命を実現でき、省エネ
ルギーを図ることができる。なお、本構成では、上記の
各実施の形態と同様に、光伝送路12は、中空の円筒状を
なす中空構造体で、外囲部22は、例えば透明アクリルや
透明塩化ビニルパイプなどの光透過性材料からなる樹脂
製材料を用いた中空な円筒で、この円筒の内部には、頂
角９０度で屈折率１．５８のポリカーボネート製のプリ
ズムシートが外側が凸になるように円筒状に巻かれ、プ
リズム部23が形成されている。そして、光路21の内側を
伝播する光は、このプリズムシートのプリズムの全反射
により効率良く伝播される。さらに、プリズムシートと
円筒との間には、ポリエチレンフィルムの反射面に銀や
アルミニウムなどの金属蒸着を施した鏡面反射材料が用
いられ光反射層25が形成されている。そして、この鏡面
反射材料により、プリズムシートから漏れた光を再び光
路21の内側に戻し、光伝送効率を向上できる。また、光
伝送路12の一端の入光部14に接続される光源10には、こ
の光源10を囲み、点光源であるメタルハライドランプや
電球などの光源10からの光を円筒の内面に向かって反射
する例えば放物回転体形状の反射鏡50が備えられてい
る。さらに、光伝送路12の他端（終端）には、例えばガ
ラスの表面に銀やアルミニウムなどの金属の蒸着処理を
施した高反射率を有する円形反射鏡91が設けられてい
る。なお、光源10は、透光製気密容器内に放電ガスを封
入した電極を有しない無電極放電灯を用いることによ
り、光源の寿命を延ばすことができ、メンテナンスを必
要としない照明装置として好ましい。さらに、光源10を
制御する調光装置を備えて、各出光部16からの信号に対
応して、光源10の明るさを変化させることもできる。す
なわち、ハーフミラー90a が回転した場所は、照明を必
要とする場所であるから、ハーフミラー90a が４５度回
転した個数に応じて、電力を調整することにより、出光
部16の明るさを均一にすることができるとともに、無駄
な電力を削減し、省エネルギーおよびランプの長寿命化
を図ることができる。

【００７７】また、本構成において、光源10から離れる
につれて、ハーフミラー90a の反射率を大きくし、すな
わち透過率を小さくすることにより、各出光部16からの
光を容易に均一化することができる。なお、ハーフミラ
ー90a の反射率・透過率を調節する手段としては、ハー
フミラー90a の面積を、光源10から離れるにつれて大き
くする方法を採ることもできる。

【００７８】また、上記の各実施の形態において、光源
10から照射される光線を光伝送路12の光軸に沿った平行
光に変換して入光させることにより、円筒形照明装置の
光伝送効率を向上させ、高輝度かつ均一な照明を実現で
きる。

【００７９】この点、従来、例えば実公昭６４−５７７
０号に示されるように、光透過性材料からなる円筒の上
部に点光源を設けた構成において、点光源を囲んで回転
体形状の反射鏡を固定し、この反射鏡の形状は、反射し
た光が円筒の内面に到達するように設計した構成が知ら
れている。そして、この構成では、円筒の内面には、上
端から下端の範囲内で光束が均一に分布し、かつ、特定
の範囲に光が到達するように、反射鏡の立体形状が設計
されている。しかしながら、この構成では、点光源から
の直射光が円筒の内面に到達した際には、透光製材料の
臨界角以内の入射角となる場合があり、光が円筒の外へ
出る場合がある。このため、この円筒は、点光源の近傍
で円筒の外側に出射する光量が多く、円筒の長さ方向に
対して明るさが不均一になる問題を有している。

【００８０】図３０は、同じく照明システムの要部構成
図、図３１は、同じく照明システムの要部断面図、図３
２は、同じく照明システムの一部の端面図である。図３
０ないし図３２では、図２９に示す構成と同様の光伝送
路12、すなわち、光源10、光路21、外囲部22、プリズム
部（プリズムシート）23、光反射層25、反射鏡50、円形
反射鏡91などを備えている。さらに、この光反射層25
は、プリズム部（プリズムシート）23の周面を少なくと
も１８０度以上覆っている。さらに、この構成では、光
伝送路12の入光部14に、光源10からの直射光ならびに反
射鏡50の集束光を平行な光束に変換する光方向変換部材
93が備えられている。

【００８１】この光方向変換部材93は、レンズである本
体部93a を備えており、この本体部93a は、光源10側の
面が平滑面、光路21側の面が凸状の曲面をなしている。
また、この光方向変換部材93は、中央部がくりぬかれ
て、円孔部93b が形成されているとともに、この円孔部
93b の内周面には、反射膜93c が形成されている。な
お、この光方向変換部材93の本体部93a の材質は、光源
10の熱の影響を考慮すると、ガラスもしくは不燃性の透
明樹脂などが望ましく、さらに、外囲部22などへの影響
を考慮すると、赤外線を反射する膜を設けることが望ま
しい。

【００８２】すなわち、光伝送路12の内側を伝播する光
は、プリズム部23に入射する際に、空気の屈折率（ｎ＝
１）とポリカーボネートの屈折率（ｎ＝１．５８）との
違いから、プリズム部23の臨界角（３９°）以下で入射
した光は反対側の界面から漏れてしまう問題があるが、
本実施の形態では、まず、プリズム部23の外側に、ポリ
エチレンフィルムの反射面に銀やアルミニュウムなどの
金属蒸着を施した鏡面反射材料である光反射層25を少な
くとも１８０度以上巻き込むことにより、プリズム部23
から漏れた光を再び光伝送路12の光路21の内側に戻すこ
とができ、光伝送効率を向上できるとともに、光源10を
覆う反射鏡50の反射面形状を放物線の回転対称形状する
ことにより、光伝送路12への入射光を平行として（図３
０に示すＬ1 ）、光伝送効率を向上できる。

【００８３】さらに、本実施の形態では、光方向変換部
材93により、光源10から反射鏡50に当たらず直接に光伝
送路12に向かいプリズム部23に入射する光（Ｌ2 ）につ
いても、光伝送路12のプリズム部23の臨界角以下で入射
することを抑制し、漏光を抑制できる。すなわち、プリ
ズム部23の内径を１００mm、反射鏡50は光源10の位置を
焦点とする放物対称、反射鏡50の懐（ふところ）部を原
点Ｏ、光伝送路12の長手方向をＹ軸、この長手方向と直
交する方向をＸ軸とすると、反射鏡50の放物線の方程式
はＹ＝Ｘ＊Ｘ／４Ｐ （但し、Ｐは焦点のＹ座標（１
５．６，０））となる。ここで、光線Ｌ2 が光源10から
直接にプリズム部23に入射するとすればすなわち光方向
変換部材93がないとすれば、入射角は３０°（＝９０−
６０）となるとすると、この光線Ｌ2 は、プリズム部23
の材質（ポリカーボネート、ｎ＝１．５８）と空気（ｎ
＝１）との屈折率の違いから、屈折角θは、ｓｉｎ３０
°＝１．５８ｓｉｎθ から、θ＝１８°となる。そし
て、プリズム部23にθ＝１８°で入射した光線Ｌ2 は、
次に空気との界面に到達すると、ポリカーボネートの臨
界角以内の角度となるため、光伝送路12の外側の空気側
へ出射し、ロスとなる。ここで、光方向変換部材93があ
る場合には、直射光である光線Ｌ2 は、点Ｑで光方向変
換部材93に６０°で入射する。ここで、光方向変換部材
93の材質がガラス（ｎ＝１．５２）だとすると、光線Ｌ
2 は、空気とガラスとの界面により、ｓｉｎ６０°＝
１．５２ｓｉｎθ から、θ＝７°で屈折され、さら
に、光方向変換部材93の凸面側で再び屈折されて、４０
°でプリズム部23の内面の点Ｒに到達する。そして、こ
の入射角度はポリカーボネートの臨界角以上の角度とな
るため、入射角＝反射角となり、光線Ｌ2 はプリズム部
23を通過することなく全反射され、光伝送効率を向上で
きる。

【００８４】また、光源10からの直射光がプリズム部23
に直接入射しても、入射角度はポリカーボネートの臨界
角以上の角度となる光線については、光方向変換部材93
の本体部93a の中央の円孔部93b を通過させ、光方向変
換部材93を通過する際の屈折によるロスを防止して、光
伝送効率を向上できる。

【００８５】さらに、この円孔部93b の内周面に、反射
膜93c を形成したため、この円孔部93b の内周面に到達
した光線Ｌ3 を反射膜93c により反射し、光伝送路12内
を有効に伝播させることができる。

【００８６】また、図３３は、本発明の第１２の実施の
形態を示す照明システムの要部構成図、図３４は、同じ
く照明システムの構成図、図３５は、本発明の第１３の
実施の形態を示す照明システムの構成図、図３６は、同
じく光反射手段の変形例を示す説明図、図３７は、同じ
く光反射手段の変形例を示す説明図である。本実施の形
態は、建造物内あるいは屋外などに配置され、上記の各
実施の形態で説明した中空状でプリズム部23を有した、
すなわち透明物質の全反射特性を用いた光伝送路（プリ
ズムライトガイド）12を用いて、人工光源あるいは太陽
光集光装置などにより集光した自然光により、伝送路の
途中もしくは全体に、文字または図形などの画像データ
を表示させる表示手段Ｖを構成し、表示装置として機能
させるものである。

【００８７】すなわち、この表示手段Ｖは、光伝送路12
の光路21の内側に配置された表示体101 を備え、この表
示体101 は、文字や図形など表示したい形状に形取られ
た反射部材からなる光反射手段102 と、この光反射手段
102 を支持するために伝送方向に沿って配置された透明
などの平板（シート）104 となどを備えている。

【００８８】そして、本構成では、光源（人工光源）10
から光伝送路12に導入された光は、光伝送路12内を効率
的に伝搬されるとともに、光反射手段102 で外囲部22方
向に反射され、この外囲部22のプリズム部（プリズムシ
ート）23を介して外部へと出射し、文字などとして表示
されるようになっている。

【００８９】したがって、従来の外照式、バックライト
式（直下方式、エッジライト方式）などの表示装置に比
べて、表示がプリズム状あるいは微細なレンズ状のプリ
ズム部（プリズムシート）23を介して外部へ出射される
ため、文字または図形に奥行きをもたせて立体的に表示
し、すなわちこれら文字または図形が光伝送路12内の空
間で浮かんでいるような特殊な表示効果を得ることがで
き、表示効果を向上することができる。

【００９０】また、図３４のように、光源10に近い位置
などでは、光伝送路12の全長（全体）にわたって文字を
表示させる光利用効率の高い表示装置として機能させる
ことができるとともに、光伝送路12の全周において光を
ほぼ均一に出射させ、光伝送路12自体を光利用効率の高
い円柱状の照明器具として機能させることができる。

【００９１】また、図３５のように、光源10から表示位
置までの距離が大きい場合には、光伝送路12の一部のみ
を表示手段Ｖとして機能させて発光させることにより、
最小限の光を効率良く利用して表示を行うことができ
る。なお、光伝送路12は、この光伝送路12の光軸Ｏを通
る光は反射する性質を有しているため、この光軸Ｏの近
傍に光反射手段102 を設けても、光伝送路12の外側に光
は出射せず表示効果は得られない。そこで、図３３に示
すように、光軸Ｏに沿って設置された透明な平板104 上
の光軸Ｏ付近を避けた片側の位置に、文字や図形などに
象った光反射手段102 を配置することにより、約１２０
度の視野角で表示を行うことができる。また、光反射手
段102 の大きさ、位置を変化させること、もしくは光反
射手段102を曲面状（立体状）に形成することにより、
視野角や表示の大きさを自由に変えることができる。

【００９２】また、図３６のように、互いに色の異なる
光反射手段102a，102bを光軸を挟んで左右に離間した位
置に配置することにより、特殊な表示効果を得ることが
できる。例えば、光反射手段102aを赤色とし、光反射手
段102bを白色とすると、領域Ａ，Ｃではそれぞれ赤色、
白色の文字が表示され、領域Ｂでは、赤白の文字が重な
って表示される。ここで、赤白の文字は、プリズムシー
トの影響により奥行きをもって表示されるため、領域Ｂ
の領域Ａ側寄りの部分では、赤色の文字の後ろに白色の
文字が位置し、領域Ｂの領域Ｃ側寄りの部分では、白色
の文字の後ろに赤色の文字が位置して、あたかも影付き
文字のように表示され、ちょうど真ん中の部分では、２
つの色が混ざったように表示される。さらに、光反射手
段102 が左右対称な形状の場合、裏面側でも同様の効果
が得られ、光伝送路12の全周にわたって、すなわち３６
０度の視野角で、表示効果が得られる。

【００９３】さらに、図３７のように、平板104 を三角
筒状などの多角形状として、この平板104 の各外面に、
それぞれ単数あるいは複数の光反射手段102 を配置する
ことにより、種々の表示効果を得ることができ、特に、
使用する光反射手段102 の数が増えることにより、より
複雑な表示が可能になる。なお、この場合には、裏側の
他の光反射手段102 からの影響を避けるために、平板10
4 は透光性の低い材質を用いる。

【００９４】このように、上記各表示手段Ｖの構成によ
れば、光伝送路12により光を伝送し、必要箇所で文字や
図形を発光させて表示することにより、エネルギーを効
率的に利用できる。また、プリズムシートなどを用いた
光伝送路12に表示するため、今までにない新しい表示効
果を得ることができる。

【００９５】

【発明の効果】請求項１記載の光コンセントシステムに
よれば、光を光伝送手段により伝送し、各出光部で分岐
して出光する際に、出射手段を選択した出光部からは、
光を出射して照明する一方、光回生手段を選択した出光
部では、光を光伝送手段に復帰させることができる。そ
こで、出射手段により、必要な光を出射でき、所用の照
明効果を得ることができる。また、出射を要しない出光
部においては、光回生手段により、不要な光は光伝送手
段に復帰でき、光の利用効率を向上できる。各出光部に
はコンセント手段を備えたため、出射手段および光回生
手段を容易に選択でき、利便性を向上できる。

【００９６】請求項２記載の光コンセントシステムによ
れば、請求項１の発明の効果に加えて、さらに、光量調
整手段が各出光部からの光量を調整するため、容易に所
用の照明効果を得ることができる。

【００９７】請求項３記載の照明システムによれば、採
光手段で採光し、入光部から入光した光を光伝送手段に
より伝送し、各出光部で分岐して出光する際に、出射手
段を選択した出光部からは、光を出射して照明する一
方、光回生手段を選択した出光部では、光を光伝送手段
に復帰させることができる。そこで、出射手段により、
必要な光を出射でき、所用の照明効果を得ることができ
る。また、出射を要しない出光部においては、光回生手
段により、不要な光を光伝送手段に復帰でき、光の利用
効率を向上できる。各出光部にはコンセント手段を備え
たため、出射手段および光回生手段を容易に選択でき、
利便性を向上できる。

【００９８】請求項４記載の照明システムによれば、採
光手段で採光した自然光と、人工光源による人工光とを
それぞれ入光部から入光して光伝送手段により伝送し、
各出光部で分岐して出光する際に、出射手段を選択した
出光部からは、光を出射して照明する一方、光回生手段
を選択した出光部では、光を光伝送手段に復帰させるこ
とができる。そこで、出射手段により、必要な光を出射
でき、所用の照明効果を得ることができる。また、出射
を要しない出光部においては、光回生手段により、不要
な光は光伝送手段に復帰でき、光の利用効率を向上でき
る。各出光部にはコンセント手段を備えたため、出射手
段および光回生手段を容易に選択でき、利便性を向上で
きる。

【００９９】請求項５記載の照明システムによれば、採
光手段で採光した自然光と、人工光源による人工光とを
それぞれ入光部から入光し、混光手段により混光した状
態で、光伝送手段により伝送し、各出光部で分岐して出
光する際に、出射手段を選択した出光部からは、光を出
射して照明する一方、光回生手段を選択した出光部で
は、光を光伝送手段に復帰させることができる。そこ
で、出射手段により、必要な光を出射でき、所用の照明
効果を得ることができる。また、出射を要しない出光部
においては、光回生手段により、不要な光は光伝送手段
に復帰でき、光の利用効率を向上できる。各出光部には
コンセント手段を備えたため、出射手段および光回生手
段を容易に選択でき、利便性を向上できる。自然光と人
工光と混光することにより、自然光を効率良く利用し、
省エネルギーを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す照明システム
の構成図である。

【図２】同じく照明システムの一部の説明図である。

【図３】同じく光量調整手段を示す説明図である。

【図４】本発明の光量調整手段の変形例を示す説明図で
ある。

【図５】本発明の光量調整手段の変形例を示す断面図で
ある。

【図６】本発明の光量調整手段の変形例を示す断面図で
ある。

【図７】本発明の出光部の変形例を示す斜視図である。

【図８】本発明の出光部の変形例を示す斜視図である。

【図９】同じく出光部の底面図である。

【図１０】同じく出光部の動作説明図である。

【図１１】本発明の出光部の変形例を示す斜視図であ
る。

【図１２】本発明の屈曲部材の変形例を示す説明図であ
る。

【図１３】本発明の屈曲部材の変形例を示す説明図であ
る。

【図１４】本発明の第２の実施の形態を示す照明システ
ムの構成図である。

【図１５】本発明の第３の実施の形態を示す照明システ
ムの構成図である。

【図１６】本発明の第４の実施の形態を示す照明システ
ムの構成図である。

【図１７】本発明の第５の実施の形態を示す照明システ
ムの構成図である。

【図１８】本発明の第６の実施の形態を示す照明システ
ムの要部断面図である。

【図１９】同じく照明システムの要部断面図である。

【図２０】同じく照明システムの比較のための説明図で
ある。

【図２１】本発明の第７の実施の形態を示す照明システ
ムの構成図である。

【図２２】本発明の第８の実施の形態を示す照明システ
ムの構成図である。

【図２３】本発明の第９の実施の形態を示す照明システ
ムの構成図である。

【図２４】同じく照明システムの要部構成図である。

【図２５】同じく照明システムの要部の動作説明図であ
る。

【図２６】本発明の第１０の実施の形態を示す照明シス
テムの構成図である。

【図２７】同じく照明システムの要部の構成図である。

【図２８】同じく照明システムの要部の動作説明図であ
る。

【図２９】本発明の第１１の実施の形態を示す照明シス
テムの構成図である。

【図３０】同じく照明システムの要部構成図である。

【図３１】同じく照明システムの要部断面図である。

【図３２】同じく照明システムの一部の端面図である。

【図３３】本発明の第１２の実施の形態を示す照明シス
テムの要部構成図である。

【図３４】同じく照明システムの構成図である。

【図３５】本発明の第１３の実施の形態を示す照明シス
テムの構成図である。

【図３６】同じく光反射手段の変形例を示す説明図であ
る。

【図３７】同じく光反射手段の変形例を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

10 光源 10a 人工光源 12 光伝送手段としての光伝送路 14 入光部 16 出光部 19 採光手段としての太陽光採光装置 30，81 光量調整手段 65 光回生手段としての回生用接続体 66 出射手段としての出光用接続体 71 採光装置としての太陽光採光装置 Ｓ コンセント手段

フロントページの続き (72)発明者 清水 恵一 東京都品川区東品川四丁目３番１号 東芝 ライテック株式会社内 (72)発明者 笹井 敏彦 東京都品川区東品川四丁目３番１号 東芝 ライテック株式会社内 (72)発明者 高橋 章道 東京都品川区東品川四丁目３番１号 東芝 ライテック株式会社内 (72)発明者 大野 哲郎 東京都品川区東品川四丁目３番１号 東芝 ライテック株式会社内 (72)発明者 渕田 隆義 東京都品川区東品川四丁目３番１号 東芝 ライテック株式会社内 (72)発明者 石神 敏彦 東京都品川区東品川四丁目３番１号 東芝 ライテック株式会社内 (72)発明者 神戸 晋 東京都品川区東品川四丁目３番１号 東芝 ライテック株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光を伝送する光伝送手段と；光伝送手段
   により伝送される光を出光する複数の出光部と；各出光
   部に設けられ、出光部からの光を出射させる出射手段お
   よび出光部からの光を光伝送手段に復帰させる光回生手
   段を選択的に作用させるコンセント手段と；を具備して
   いることを特徴とする光コンセントシステム。
2. 【請求項２】 光を伝送する光伝送手段と；光伝送手段
   により伝送される光を出光する複数の出光部と；各出光
   部からの光量を調整する光量調整手段と；各出光部に設
   けられ、出光部からの光を出射させる出射手段および出
   光部からの光を光伝送手段に復帰させる光回生手段を選
   択的に作用させるコンセント手段と；を具備しているこ
   とを特徴とする光コンセントシステム。
3. 【請求項３】 光を伝送する光伝送手段と；光伝送手段
   に光を入光させる入光部と；入光部に光を入光させる採
   光手段と；光伝送手段により伝送される光を出光する複
   数の出光部と；各出光部に設けられ、出光部からの光を
   出射させる出射手段および出光部からの光を光伝送手段
   に復帰させる光回生手段を選択的に作用させるコンセン
   ト手段と；を具備していることを特徴とする照明システ
   ム。
4. 【請求項４】 光を伝送する光伝送手段と；光伝送手段
   に光を入光させる複数の入光部と；いずれかの入光部に
   自然光を入光させる採光手段と；いずれかの入光部に人
   工光を入光させる人工光源と；光伝送手段により伝送さ
   れる光を出光する複数の出光部と；各出光部に設けら
   れ、出光部からの光を出射させる出射手段および出光部
   からの光を光伝送手段に復帰させる光回生手段を選択的
   に作用させるコンセント手段と；を具備していることを
   特徴とする照明システム。
5. 【請求項５】 光を伝送する光伝送手段と；光伝送手段
   に光を入光させる複数の入光部と；入光部に光を入光さ
   せる採光手段と；いずれかの入光部に自然光を入光させ
   る採光手段と；いずれかの入光部に人工光を入光させる
   人工光源と；複数の入光部から入光された光を混光する
   混光手段と；光伝送手段により伝送される光を出光する
   複数の出光部と；各出光部に設けられ、出光部からの光
   を出射させる出射手段および出光部からの光を光伝送手
   段に復帰させる光回生手段を選択的に作用させるコンセ
   ント手段と；を具備していることを特徴とする照明シス
   テム。