JPH112726A - 導光装置、集光装置および照明システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 導光体の光路に入光した光を、効率良く複数
の出光部に分配して照明を行う。 【解決手段】 太陽光を集光装置を介して導光体６に入
光し、各部屋に設けた出光部９から出光する。中空な導
光体６の光路17に、各出光部９に対応して、半透鏡Ｈ1
，Ｈ2 ，Ｈ3 を配置する。この半透鏡Ｈ1 ，Ｈ2 ，Ｈ3
は、到達した光の一部を反射して出光部９から出光す
るとともに、光の一部を後側に透過する。この反射率と
透過率との比は、入光部７から離間するに従い反射率を
大きく設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光路に沿って光を
導く導光装置、太陽光などを集光する集光装置、および
これら導光装置および集光装置を備えた照明システムに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、太陽光などを集光する集光装置
や、この集光した光を建築物の各部屋に導き分配する導
光装置などを備えた照明システムが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成におい
て、より一層効率の良い光の伝送、分配、集光などの実
現や、コストの低減が求められている。

【０００４】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、光を効率良く利用でき、またコストを低減できる
導光装置、集光装置および照明システムを提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の導光装置
は、光が通過する光路を設けた導光体と；光路に光を導
入する入光部と；光路に沿って設けられた複数の出光部
と；各出光部に対して光路にそれぞれ配置され、光の一
部を出光部側に反射するとともに光の一部を光路に透過
させ、この反射率と透過率との比は、入光部から離間す
るに従い反射率が大きく設定された複数の半透鏡と；を
具備したものである。

【０００６】そして、この構成では、各出光部に対して
それぞれ半透鏡を備え、これら半透鏡は、入光部から離
間するに従い反射率を大きく設定したので、光が各出光
部に容易に均等に分配される。また、半透鏡を用いるこ
とにより、後側の出光部の障害となることなく、半透鏡
が所望の角度に設定される。

【０００７】請求項２記載の導光装置は、請求項１記載
の導光装置において、半透鏡は、出光部に対して所定の
角度を維持した状態で、光路内における面積が任意に変
更されるものである。

【０００８】そして、この構成では、半透鏡は、出光部
に対して好ましい角度を維持したまま、光の分配率の変
更が可能になる。

【０００９】請求項３記載の導光装置は、光の進行方向
を変換する変換部を備え、この変換部は、光の進行方向
に沿って設けられ透明材料からなるコア材と、このコア
材よりも屈折率が高くこのコア材の外周部を囲むクラッ
ド材とを設けた導光体と；この導光体に光を導入する入
光部と；を具備したものである。

【００１０】そして、この構成では、伝送される光は、
コア材とクラッド材との界面で反射されつつ所定の方向
へ導光される。

【００１１】請求項４記載の照明システムは、請求項１
ないし３いずれか一記載の導光装置と；入光部に光を入
射させる光源と；を具備したものである。

【００１２】そして、この構成では、請求項１ないし３
いずれか一記載の導光装置を備えたので、光源から入光
部に入光される光が効率良く利用される。

【００１３】請求項５記載の集光装置は、入光部を備え
た導光体と；入光部近傍を焦点とする放物線の一部をこ
の放物線の光軸を中心に任意の角度回転してなる曲面の
反射面を備えた反射鏡を具備したものである。

【００１４】そして、この構成では、反射鏡の光軸に沿
って、光源からの光を入射させることにより、集光され
た光が入光部から導光体の光路に効率良く入光される。
導光体の入光部自体を光源に向ける構成よりも、構造が
簡略化される。

【００１５】請求項６記載の集光装置は、光源に向う集
光レンズと；入光部を備えた導光体と；この集光レンズ
と入光部との間に配置され、かつ、この集光レンズの焦
点より入光部側に設置された平凸レンズと；を具備した
ものである。

【００１６】そして、この構成では、集光レンズの焦点
より入光部側に設置された平凸レンズにより、拡開する
光を適宜集光して、導光体の光路に対して適切な集光状
態での入光が可能になり、効率の良い導光が可能にな
る。

【００１７】請求項７記載の集光装置は、光源に向う集
光レンズと；入光部を備えた導光体と；この集光レンズ
と入光部との間に配置され、かつ、この集光レンズの焦
点より集光レンズ側に設置された平凹レンズと；を具備
したものである。

【００１８】そして、この構成では、集光レンズの焦点
より集光レンズ側に設置された平凹レンズにより、集光
する光を適宜拡開して、導光体の光路に対して適切な集
光状態での入光が可能になり、効率の良い導光が可能に
なる。

【００１９】請求項８記載の照明システムは、光が通過
する光路を備えた導光体と；光路に光を導入する入光部
と；この入光部に光を入射させる請求項５ないし７いず
れか一記載の集光装置と；光路に設けられた出光部と；
を具備したものである。

【００２０】そして、この構成では、請求項５ないし７
いずれか一記載の集光装置を備えたので、集光した光が
効率良く光路に入光される。

【００２１】請求項９記載の照明システムは、光が通過
する光路を備えた導光体と；光路に光を導入する入光部
と；この入光部に光を入射させる集光装置と；光路に設
けられた出光部と；この出光部に設けられ光路からの光
量を検出する光センサと；出光部に設けられた調光可能
な人工光源と；光センサからの入力に従い人工光源を調
光する制御手段と；を具備したものである。

【００２２】そして、この構成では、集光装置により集
光した光が太陽光のように変化する場合に、出光部に設
けた光センサにより、出光部に設けた人工光源を調光し
て、明るさが維持される。そして、光センサおよび人工
光源は、出光部に設けることにより、構造が簡略化さ
れ、コストが低減される。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の導光装置、集光装
置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。

【００２４】図１は、本発明の導光装置の一実施の形態
を示す説明図、図２は、本発明の照明システムの一実施
の形態を示す説明図、図３は、同上導光装置の動作の説
明図である。

【００２５】図２において、１は建造物で、この建造物
１には、複数の部屋２が設けられている。そして、建造
物１の外壁部には、ブラケット４を介して、受光部であ
る集光装置５が取り付けられ、光源Ｌとなる太陽からの
太陽光、天空輻射光（自然光）、あるいは月光などの自
然光を集光するようになっている。そして、集光された
光は、導光体６に入光部７から入光され、光路８を通
り、この光路８に沿って複数設けられた出光部９から各
部屋２に出光されて照明を行う、導光装置10を介し、照
明システム11が構成されている。なお、光源Ｌは、太陽
など自然の光源を利用する他、人工光源を用いても良
く、また、自然の光源と人工光源とを同時にあるいは適
宜切り替えて用いることもできる。

【００２６】そして、このような導光装置10を備えた照
明システム11を用いて、必要な箇所を照明することによ
り、照明が必要な場所にエネルギーを必要としない照明
を実現できる。

【００２７】次に、図１を参照して、光源Ｌからの光を
各出光部９に分配する構成を説明する。なお、この図１
に示す構成では、光源Ｌは人工光源であるメタルハライ
ドランプであり、このメタルハライドランプは、背面に
配置された回転対称形状の反射鏡12により、平行な光を
導光体６に入光部７から入光する。

【００２８】そして、導光体６は、光ダクト、光伝送路
などとも呼ばれるもので、例えば反射率が９５％のプリ
ズムシート15を内面に巻き付けた管体16の内側を、中空
な光路17としたもので、内径φ１００mm、長さ寸法２ｍ
以上の円管状に形成されている。すなわち、この導光体
６は、長手方向に反射および透過するプリズム内部を備
え、長手方向に沿って光を導くようになっている。

【００２９】また、各出光部９は、光路17からほぼ直角
に下方に分岐するもので、導光体６と同じく内径φ１０
０mmに形成されている。

【００３０】さらに、光路17には、各出光部９の上方に
位置し、それぞれ半透鏡Ｈ1 ，Ｈ2，Ｈ3 が配置されて
いる。そして、これら半透鏡Ｈ1 ，Ｈ2 ，Ｈ3 は、ハー
フミラーとも呼ばれるもので、光の一部を透過するとと
もに、光の一部を反射するもので、反射膜の厚さなどに
より、透過光と反射光との割合を任意に設定できるよう
になっている。そして、これら半透鏡Ｈ1 ，Ｈ2 ，Ｈ3
は、光路17から直角に分岐する出光部９に対して、４５
度に傾斜して配置されている。そこで、入光部７から入
光し光路17を進む光は、各半透鏡Ｈ1 ，Ｈ2 ，Ｈ3 で一
部が反射され、出光部９から出光するようになってい
る。さらに、この反射率Ｒと透過率Ｔとの比率は、入光
部７から離れるに従い反射率Ｒの比率が大きくなるよう
に設定されており、例えば、第１の半透鏡Ｈ1 ではＲ：
Ｔ＝３０：７０、第２の半透鏡Ｈ2ではＲ：Ｔ＝５０：
５０、第３の半透鏡Ｈ3 ではＲ：Ｔ＝９０：１０に設定
されている。

【００３１】そこで、この構成では、図３に示すよう
に、入光部７に入光する光を１００％とすると、この光
はまず第１の半透鏡Ｈ1 に到達し、３０％が反射され、
出光部９から全体の３０％を出光するとともに、７０％
を透過して次段へ導光する。次に、この７０％の光は、
第２の半透鏡Ｈ2 に到達し、５０％が反射され、出光部
９から全体の３５％を出光するとともに、３５％を透過
して次段へ導光する。さらに、この３５％の光は、第３
の半透鏡Ｈ3 に到達し、９０％が反射され、出光部９か
ら全体の３２％を出光するとともに、残りの３％を透過
して次段へ導光する。このようにして、各出光部９で
は、入射した１００％の光を、３０％、３５％、３２％
と、ほぼ均等に分配して取り出すことができる。

【００３２】このように、図１に示す実施の形態では、
導光体６の光路17の長手方向に沿って複数の出光部９を
有する導光装置10において、各出光部９に対して、傾斜
した半透鏡Ｈ1 ，Ｈ2 ，Ｈ3 を入光部７から離間する従
い反射率を大きくして配置するという簡易な構成で、各
出光部９に均等に光を分配できる。

【００３３】また、従来、複数の出光部に光を分配する
構成としては、例えば、実開昭５９−１０１２１７号公
報に示されるように、各出光部に対して、光路に反射鏡
を配置し、かつ、これら反射鏡は、入光部から離間する
従い光路に大きく突出するように角度を大きくした構成
が知られている。しかしながら、この構成では、入光部
に近い反射鏡により光が遮られるため、十分な光を後側
へ導くことが困難で、均等に光を配分することが難しい
問題を有している。また、各反射鏡はそれぞれ傾斜が異
なるため、出光部と平行に光線を反射し、効率良く光を
利用することが困難な問題を有している。

【００３４】これに対し、本実施の形態では、各半透鏡
Ｈ1 ，Ｈ2 ，Ｈ3 は、いずれも４５度傾斜した状態で配
置されているため、光路17を進む光を直角に分岐する出
光部９と平行に効率良く出光できる。なお、出光部９が
光路17に対して傾斜して配置されている場合には、各出
光部９に平行に光が侵入するように半透鏡の角度を適宜
設定することもできる。

【００３５】また、各半透鏡Ｈ1 ，Ｈ2 ，Ｈ3 は、固定
した状態で設けるほか、各出光部９に対して最適な角
度、例えば４５度を保持したまま移動させ、光路17内の
断面積に対する見かけの面積を変化させることにより、
効率良く各出光部９から取り出す光量を調節することが
できる。

【００３６】図４は、本発明の他の実施の形態を示す導
光装置の一部の説明図、図５は、本発明のさらに他の実
施の形態を示す導光装置の一部の説明図である。

【００３７】すなわち、図４に示すように、全てあるい
はいずれかの半透鏡Ｈ1 について、上下方向に移動させ
る可動部21を設けることにより、好ましい反射角度を保
持したまま、光路17を伝播してきた光を反射する面積を
変化させ、効率良く各出光部９から取り出す光量を調節
することができる。

【００３８】また、図５に示すように、全てあるいはい
ずれかの半透鏡Ｈ1 について、上下方向以外の所定の方
向、例えば、半透鏡Ｈ1 の面方向に沿った方向に移動さ
せる可動部23を設けることにより、好ましい反射角度を
保持したまま、光路17を伝播してきた光を反射する面積
を変化させ、効率良く各出光部９から取り出す光量を調
節することができる。

【００３９】また、導光体６は、直線状に設けるほか、
光の方向を変換する変換部を設けることもできる。この
変換部は、直線状の部分と同一の構造として一体的に設
けても良く、また、別個の構成とすることもできる。

【００４０】図６は、本発明の導光装置のさらに他の実
施の形態を示す説明図、図７は、比較例の導光装置を示
す説明図である。

【００４１】そして、この図６に示すように、変換部
（光方向変換装置）25は、透明材料からなる滑らかに湾
曲された棒状のコア材26と、このコア材26を囲むクラッ
ド材27とを備えている。また、クラッド材27は、コア材
26より屈折率が高く、例えば、コア材26は、アクリルな
ど、屈折率が１．４９前後の透明材料から形成され、ク
ラッド材27は、ガラスなど、屈折率が１．５２前後の透
明材料から形成されている。

【００４２】そこで、この構成では、直線状の光路17の
長手方向に対して浅い角度で導光された光線Ｌ5 は、変
換部25のコア材26に入射された後、コア材26とクラッド
材27との界面で反射され、方向を変換された出射光Ｌ6
とできる。一方、直線状の光路17の長手方向に対して深
い角度で導光された光Ｌ7 は、変換部25のコア材26に入
射された後、コア材26とクラッド材27との界面で複数回
反射され、方向を変換された出射光Ｌ8 とできる。この
とき、光Ｌ7 は、例えば３回反射されるが、コア材26と
クラッド材27との界面では全反射されるため、光の反射
ロスをきわめて小さくできる。この点、反射率８０％の
鏡面反射材料を用い、３回の反射で約５０％のロスが生
じる構成に比べて、効率良く光を導くことができる。こ
のようにして、屈曲した部分を有する導光装置10におい
ても、光の伝送効率を高く維持することができる。

【００４３】また、この構成では、変換部25で光が多重
反射を余儀なくされるため、変換部25の曲率半径は大き
いほど（すなわち曲率は小さいほど）効率を向上できる
が、構造上寸法の制約も考慮する必要がある。そこで、
最小の曲率で効率を高めるためには、変換部25の曲げＲ
は、直径以下で、かつ、内周の縁部25a と外周の縁部25
b とを同心円とすると良い。

【００４４】また、従来、光の方向を変換する構成とし
ては、特表平６−５０５８１３号に示す構成が知られて
いる。この構成では、図７に示すように、導光体28の角
部に、薄く透明なプリズム29を配置し、このプリズム29
を透過する際に、光の方向を変換するようになってい
る。しかしながら、この構成では、例えば、入光部側か
らある特定の角度でプリズム29に入射した光Ｌ1 は、方
向を変換されて光Ｌ2 となり、導光体28のＰ点に浅い角
度で到達し、入射角＝反射角で反射されて光Ｌ3とな
る。そして、この光Ｌ3 が再びプリズム29に到達する
と、プリズム29を透過して光Ｌ4 となり、入光部側へ再
帰してしまう問題を有しているが、本実施の形態では、
上記のように、光の再帰を抑制し、入射した光を効率良
く方向変換することができる。

【００４５】また、自然光、特に太陽光を集光する集光
装置５すなわち太陽光採光装置についても、種々の構成
を採ることができる。

【００４６】図８は、本発明の集光装置の一実施の形態
を示す説明図、図９は、同上集光装置の説明図、図１０
は、本発明の集光装置の他の実施の形態を示す説明図、
図１１は、本発明の集光装置のさらに他の実施の形態を
示す説明図である。

【００４７】例えば、図８および図９において、31は反
射鏡で、この反射鏡31は、導光体６の入光部７の略中央
部である入射点7aに集光して入射させる反射面33を備え
ている。そして、この反射面33は、入射点7a付近を焦点
とした放物線34の一部を、その放物線34の光軸35を中心
として任意の角度だけ回転させた軌跡である曲面形状を
なしている。そして、この構成では、光軸35に平行な光
線を焦点に集光できるため、反射面33に高い鏡面反射率
を持たせることにより、効率良く光を導光体６へ入射さ
せることができる。なお、放物線34の一部とは、図８に
示すように、導光体６の光路17の光軸Ｍと、放物線34の
交点付近の、光軸Ｍから任意の角度θ1，θ2 を見込む
部分である。そしてこれらの角度θ1 ，θ2 は、導光体
６への好ましい入射角度や必要な太陽光採光量（受光面
積）を考慮して、決定する。

【００４８】この点、例えば、太陽光を採光する装置と
しては、特開昭５４−１４６０３３号公報に示されるよ
うに、集光レンズを用いたものや、実公平４−５５３６
５号公報に示されるように、凹凸２枚の放物面鏡を用い
た構成が知られている。しかしながら、これらの構成で
は、入射する光線の光軸を、導光体６の光路17の光軸Ｍ
に一致させるためには、平面状の鏡体などを用いて光の
方向を調整する必要があり、装置が複雑になり、コスト
が増加するとともに、光が反射する部分が増加し、この
反射ロスにより、集光効率が低下する問題を有してい
る。

【００４９】これに対して、図８などに示す構成では、
１枚の反射鏡31を用いて、任意の方向に向う導光体６の
光路17の光軸Ｍに対して適切な方向から光を入射でき、
特に、中空の光路17を備えた導光体６について、効率良
く入光させることができる。

【００５０】また、図１０に示すように、導光体６の入
光部７の前側に、コリメータレンズを設けることによ
り、導光体６への入射光を略平行光とでき、長い距離を
効率良く伝搬させることができる。

【００５１】また、光源Ｌである太陽を追尾して、反射
鏡31を移動させ、光軸35を太陽に向ける機能を備え、あ
るいは、図１１に示すように、太陽を追尾して移動、回
転する太陽追尾型平面ミラー装置38を備えることによ
り、太陽の位置にかかわらず、常に太陽光を効率良く集
光することができる。

【００５２】また、太陽光を採光し、光路へ導く装置と
しては、特開昭５４−１４６０３３号公報に示される集
光レンズを用いた構成のほか、実公平６−３７３８１号
公報あるいは特開平４−１９０３０３号公報に示される
ように、集光レンズとコリメータレンズを用いた構成が
知られている。そして、内面が鏡面となった導光体を用
いる場合には、鏡面での反射ロスを軽減するため、入射
光は導光体の光路の光軸と平行な光であることが望まし
いが、プリズムを用いた導光体を使用し、特に、導光体
自体を発光させる照明器具とする場合には、望ましい入
射光は必ずしも平行光ではなく、発光させる導光体の長
さおよび導光体内の反射手段の仕様により、最適な入射
角度すなわち光の集光状態が決められる。そして、従来
の集光装置は、主として内面が鏡面となった導光体に連
結するためのもので、プリズムを用いた導光体などに対
しては、必ずしも最適な状態を設定できない問題を有し
ている。

【００５３】そこで、集光装置５は、光の集光状態を設
定する手段を備えることにより、種々の導光路および出
光部の仕様に応じ、特に、プリズムを用いた導光体に対
して最適な入射光を設定でき、効率の良い太陽光採光シ
ステムを実現できる。

【００５４】図１２は、本発明の集光装置のさらに他の
実施の形態を示す説明図、図１３は、本発明の集光装置
のさらに他の実施の形態を示す説明図、図１４は、本発
明の集光装置のさらに他の実施の形態を示す説明図であ
る。

【００５５】そして、光の集光状態を設定する手段とし
ては、図１２に示すように、太陽光を集光する集光レン
ズ41と、導光体６の入光部７との間に、集光レンズ41の
焦点ｆより入光部７側すなわち後側に位置して、平凸レ
ンズ43を設けることにより、拡開する光を適宜集光し、
また、図１３に示すように、太陽光を集光する集光レン
ズ41と、導光体６の入光部７との間に、集光レンズ41の
焦点ｆより集光レンズ41側すなわち前側に位置して、平
凹レンズ45を設けることにより、集光する光を適宜拡開
させ、導光体６に対して最適な入射光を設定できる。な
お、集光レンズ41は、フレネルレンズや凸レンズなどに
て構成されている。

【００５６】例えば、太陽光を平行にする場合は、集光
レンズ41の直径φ１、焦点距離FL１に対して、平凸レン
ズ43は、直径φ２、焦点距離FL２が、φ１：FL１＝φ
２：FL２となるように、焦点ｆより後側に設置される。
また、ここで、直径φ２、焦点距離FL２の値を適宜選択
することにより、集光した光に、任意の広がり角を持た
せることができる。

【００５７】また、図１２および図１３に示す構成にお
いて、集光レンズ41の後側などに位置して、赤外線カッ
トフィルタ47を設けることにより、照明による温度の上
昇などを抑制できる。

【００５８】さらに、図１４に示すように、太陽直射光
を常に一定方向に反射もしくは屈折させる手段48、すな
わち、太陽を自動的に追尾する反射鏡やプリズム板など
で構成される採光装置を備えることにより、太陽の位置
にかかわらず、常に太陽光を効率良く集光することがで
きる。

【００５９】また、集光装置５により太陽光を導入し利
用しつつ、人工光源を組み合わせて、天候による光強度
の変動や不足に対応し、主照明としての利用を実現でき
る。この時、補助光源となる人工光源は、１か所に集中
して配置し、各出光部９の反射板の動作を集中して制御
することも可能であるが、各出光部９に人工光源および
この人工光源の制御装置を分散して配置することによ
り、装置を簡略化し、コストを低減することができる。

【００６０】図１５は、本発明の照明システムのさらに
他の実施の形態を示す説明図である。

【００６１】すなわち、図１５に示すように、導光体６
の光路17に設けた鏡体51は固定的なものとするととも
に、開口部である各出光部９には、光路17から出光され
る太陽光の強さを測定する光センサ（太陽光センサ）53
と、蛍光ランプなどの調光可能な人工光源55と、光セン
サ53の測定結果に基づき人工光源55を制御する図示しな
い制御装置となどが備えられている。

【００６２】そして、この図１５に示す構成では、各出
光部で、光路17から出光される太陽光の強さを測定し、
この測定結果に応じて人工光源55を調光することによ
り、太陽光を利用しながら、複雑な制御なしに、天候・
時間によらない一定な照度を得ることができる。

【００６３】また、出光部９については、単に開口部を
形成していわば点光源とするほか、導光体６などを発光
させて線状光源とし、あるいは、面状に発光する面発光
部を備えて面状光源とすることもできる。

【００６４】図１６は、本発明の照明システムのさらに
他の実施の形態を示す説明図、図１７は、同上照明シス
テムのＡ−Ａ断面図、図１８は、比較例を示す説明図で
ある。

【００６５】そして、図１６および図１７に示すよう
に、点状の光源Ｌは、表面に蒸着処理が施された高反射
率の放物回転体形状などの反射鏡12に囲まれ、この光源
Ｌから出射された光は、導光体６の光路17に導入され
る。なお、この光源Ｌは、メタルハライドランプや電球
であり、あるいは、透光性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と光源Ｌの寿
命を延ばすことかでき、メンテナンス作業を抑制でき
る。また、この導光体６は、例えば透明アクリルパイプ
や透明塩化ビニル樹脂など光透過性材料からなる中空な
円筒状の管体16の内面に、頂角９０度すなわち少なくと
も一面が鋸状で屈折率１．５８のポリカーボネート製の
プリズムシート15が外側が凸になるように円筒状に巻き
付けられ、さらに、このプリズムシート15の外側には、
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が、反射面を内側に
向けて巻き付けられている。また、この鏡面反射材料に
は、所定の発光方向に向けて、例えば、９０度、２７０
度、好ましくは１８０度など所定の角度で、開口部59が
形成され、光が管体16を透過できるようになっている。

【００６６】また、この導光体６の先端側の終端には、
終端反射鏡60が設けられ、光路17を進んできた光を反射
するようになっている。また、この終端反射鏡60は、ガ
ラスに銀やアルミニウムなどの金属を蒸着して高反射率
の平面状の反射面が形成さている。そして、この終端反
射鏡60は、導光体６の光路17の軸方向に対して、反射面
が傾斜するように取り付けられ、終端反射鏡60での反射
光を管体16の内面、特に開口部59に均一に照射できるよ
うになっている。そして、この状態で、この開口部59
が、面状に発光するようになっている。

【００６７】さらに、この導光体６の先端側には、面発
光部61が取り付けられている。そして、この面発光部61
は、例えは、透光性を有する材料からなる直方体形状を
なし、中央部には、導光体６の先端側が挿入される孔部
62が形成されている。また、面発光部61の内部には、公
告などの図柄などが片面または両面に表示された表示面
63が光路17の軸方向に沿って、すなわち開口部からの照
射方向とほぼ垂直方向に設けられ、開口部59から照射さ
れる光によりこの表示面63が内照され、面状の光源が構
成されている。

【００６８】この点、従来、実公昭６４−５７７０号に
は、図１８に示すように、点光源66を回転対称形状の反
射鏡67で固定的に囲み、点光源66の照射した光を光透過
性材料からなる円筒68の内面に到達するように導入し、
線状光源とした構成が提案されている。そして、この構
成では、反射鏡の立体形状は、円筒の内面の上端から下
端の範囲内で光束が均一に分布し、かつ、特定の範囲内
に光が到達するように設計されている。

【００６９】これに対し、図１６に示す構成では、点光
源の光を伝送し、線状の光源に変換した上、さらに所定
の面発光部61に集中して面状の光源に変換し、面光源を
実現しているため、容易に発光面の全面にわたり高輝度
かつ均一な照明を実現でき、照明効果を向上することが
できる。また、光源Ｌは発光面から離間した場所に配置
でき、発光面の近傍での作業が困難な場合などにおい
て、メンテナンス作業を省力化することができる。

【００７０】なお、上記の各実施の形態において、導光
体６の入光部７は、一端部のみに設けるほか、複数箇所
に設けることもできる。

【００７１】また、導光体６は、プリズムを用いた構成
のほか、光ファイバ、内面が鏡面処理されたダクト、透
光性を有する線状樹脂などを用いて構成することもでき
る。

【００７２】

【発明の効果】請求項１記載の導光装置によれば、各出
光部に対してそれぞれ半透鏡を備え、これら半透鏡は、
入光部から離間するに従い反射率を大きく設定したた
め、光を各出光部に容易に均等に分配できる。また、半
透鏡を用いることにより、後側の出光部の障害となるこ
となく、半透鏡を出光部に対して所望の角度に設定で
き、光を効率良く利用できる。

【００７３】請求項２記載の導光装置によれば、請求項
１記載の効果に加え、半透鏡は、出光部に対して所定の
角度を維持した状態で、光路内における面積が任意に変
更されるため、半透鏡は出光部に対して好ましい角度を
維持したまま光の分配率を変更でき、光を効率良く利用
できる。

【００７４】請求項３記載の導光装置によれば、透明材
料からなるコア材と、このコア材よりも屈折率が高くこ
のコア材の外周部を囲むクラッド材とを備えた変換部を
用いることにより、伝送される光を、コア材とクラッド
材との界面で反射し、入光してきた方向に戻ることを抑
制しつつ、所定の方向へ導光できる。

【００７５】請求項４記載の照明システムによれば、請
求項１ないし３いずれか一記載の導光装置を備えたた
め、光源から入光部に入光される光を効率良く利用でき
る。

【００７６】請求項５記載の集光装置によれば、所定の
入光部近傍を焦点とする放物線の一部をこの放物線の光
軸を中心に任意の角度回転してなる曲面の反射面を備え
た反射鏡を具備したため、反射鏡の光軸に沿って、光源
からの光を入射させることにより、集光された光を所定
の入光部に効率良く入光できる。導光体の入光部自体を
光源に向ける構成よりも、構造を簡略化でき、コストを
低減できる。

【００７７】請求項６記載の集光装置によれば、光源に
向う集光レンズと導光体の入光部との間に位置し、集光
レンズの焦点より入光部側に平凸レンズを設置したた
め、この平凸レンズにより、拡開する光を適宜集光し
て、導光体の光路に対して適切な集光状態で入光でき、
効率良く導光できる。

【００７８】請求項７記載の集光装置によれば、光源に
向う集光レンズと導光体の入光部との間に位置し、集光
レンズの焦点より集光レンズ側に平凹レンズを設置した
ため、この平凹レンズにより、集光する光を適宜拡開し
て、導光体の光路に対して適切な集光状態で入光でき、
効率良く導光できる。

【００７９】請求項８記載の照明システムによれば、請
求項５ないし７いずれか一記載の集光装置を備えたた
め、集光した光を効率良く光路に入光できる。

【００８０】請求項９記載の照明システムによれば、集
光装置により集光した光が太陽光のように変化する場合
に、出光部に設けた光センサにより、出光部に設けた人
工光源を調光して、明るさを維持できる。そして、光セ
ンサおよび人工光源は、出光部に設けることにより、構
造を簡略化し、コストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の導光装置の一実施の形態を示す説明図
である。

【図２】本発明の照明システムの一実施の形態を示す説
明図である。

【図３】同上導光装置の動作の説明図である。

【図４】本発明の他の実施の形態を示す導光装置の一部
の説明図である。

【図５】本発明のさらに他の実施の形態を示す導光装置
の一部の説明図である。

【図６】本発明の導光装置のさらに他の実施の形態を示
す説明図である。

【図７】比較例の導光装置を示す説明図である。

【図８】本発明の集光装置の一実施の形態を示す説明図
である。

【図９】同上集光装置の説明図である。

【図１０】本発明の集光装置の他の実施の形態を示す説
明図である。

【図１１】本発明の集光装置のさらに他の実施の形態を
示す説明図である。

【図１２】本発明の集光装置のさらに他の実施の形態を
示す説明図である。

【図１３】本発明の集光装置のさらに他の実施の形態を
示す説明図である。

【図１４】本発明の集光装置のさらに他の実施の形態を
示す説明図である。

【図１５】本発明の照明システムのさらに他の実施の形
態を示す説明図である。

【図１６】本発明の照明システムのさらに他の実施の形
態を示す説明図である。

【図１７】同上照明システムのＡ−Ａ断面図である。

【図１８】比較例を示す説明図である。

【符号の説明】

５ 集光装置 ６ 導光体 ７ 入光部 ９ 出光部 10 導光装置 11 照明システム 17 光路 25 変換部 26 コア材 27 クラッド材 31 反射鏡 33 反射面 35 光軸 41 集光レンズ 43 平凸レンズ 45 平凹レンズ 53 光センサ 55 人工光源 Ｈ1 半透鏡 Ｌ 光源

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光が通過する光路を設けた導光体と；光
   路に光を導入する入光部と；光路に沿って設けられた複
   数の出光部と；各出光部に対して光路にそれぞれ配置さ
   れ、光の一部を出光部側に反射するとともに光の一部を
   光路に透過させ、この反射率と透過率との比は、入光部
   から離間するに従い反射率が大きく設定された複数の半
   透鏡と；を具備したことを特徴とする導光装置。
2. 【請求項２】 半透鏡は、出光部に対して所定の角度を
   維持した状態で、光路内における面積が任意に変更され
   ることを特徴とする請求項１記載の導光装置。
3. 【請求項３】 光の進行方向を変換する変換部を備え、
   この変換部は、光の進行方向に沿って設けられ透明材料
   からなるコア材と、このコア材よりも屈折率が高くこの
   コア材の外周部を囲むクラッド材とを設けた導光体と；
   この導光体に光を導入する入光部と；を具備したことを
   特徴とする導光装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３いずれか一記載の導光
   装置と；入光部に光を入射させる光源と；を具備したこ
   とを特徴とする照明システム。
5. 【請求項５】 入光部を備えた導光体と；入光部近傍を
   焦点とする放物線の一部をこの放物線の光軸を中心に任
   意の角度回転してなる曲面の反射面を備えた反射鏡を具
   備したことを特徴とする集光装置。
6. 【請求項６】 光源に向う集光レンズと；入光部を備え
   た導光体と；この集光レンズと入光部との間に配置さ
   れ、かつ、この集光レンズの焦点より入光部側に設置さ
   れた平凸レンズと；を具備したことを特徴とする集光装
   置。
7. 【請求項７】 光源に向う集光レンズと；入光部を備え
   た導光体と；この集光レンズと入光部との間に配置さ
   れ、かつ、この集光レンズの焦点より集光レンズ側に設
   置された平凹レンズと；を具備したことを特徴とする集
   光装置。
8. 【請求項８】 光が通過する光路を備えた導光体と；光
   路に光を導入する入光部と；この入光部に光を入射させ
   る請求項５ないし７いずれか一記載の集光装置と；光路
   に設けられた出光部と；を具備したことを特徴とする照
   明システム。
9. 【請求項９】 光が通過する光路を備えた導光体と；光
   路に光を導入する入光部と；この入光部に光を入射させ
   る集光装置と；光路に設けられた出光部と；この出光部
   に設けられ光路からの光量を検出する光センサと；出光
   部に設けられた調光可能な人工光源と；光センサからの
   入力に従い人工光源を調光する制御手段と；を具備した
   ことを特徴とする照明システム。