JPH11295531A

JPH11295531A - スポットライトファイバー、および照明装置

Info

Publication number: JPH11295531A
Application number: JP10081394A
Authority: JP
Inventors: Michiru Hata; みちる畑
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1998-03-27
Filing date: 1998-03-27
Publication date: 1999-10-29
Also published as: WO1999050697A1; EP1066541A1; AU3108499A; AU758386B2; KR20010034682A

Abstract

(57)【要約】【課題】スポットライトファイバーの出射端および出
射端近傍から放射される光によりスポット面積を大きく
することが可能な、スポットライトファイバーを提供す
ること。【解決手段】入射端から入射された光を出射端に向か
って伝送し、出射端から光を出射可能なコアと、上記コ
アの出射端近傍の外周面上に周方向に沿って配置された
漏光手段とを有するスポットライトファイバーにおい
て；該漏光手段が光拡散透過性漏光フィルムを用いて形
成されているスポットライトファイバー。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入射端から入射さ
れた光を出射端およびその近傍から漏光させることがで
き、スポットライトファイバー型の照明装置の発光体と
して利用可能なスポットライトファイバー、およびその
様なスポットライトファイバーを用いたスポットライト
ファイバー型の照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から知られている様に、光ファイバ
ーは、入射端から入射された光を、コアの外周面からの
漏光を可及的に減らしつつ出射端まで伝送し、出射端に
おいて比較的高輝度で発光させることができる。この様
な特徴を生かして、光ファイバーは、たとえば、光ファ
イバー型の照明装置の発光体として利用されている。

【０００３】この様なスポットライトファイバー型の照
明装置は、たとえば、実開昭５６−１６１７０４号公報
等、特開平１−１６９８０２号公報に開示されている。
しかしながら、通常の光ファイバーでは、出射端から出
射する光は大略平行光線であるので、照射光に有効な広
がりを持たせ、照明スポット面積を大きくすることはで
きない。

【０００４】一方、出射端以外の部分、すなわち、コア
の外周面からも漏光させ、その光も照明光として利用で
きる光ファイバーも知られている。たとえば、特公平４
−７０６０４号公報、特公平１−５８４８２号公報、特
開平６−２１９４０号公報等には、コアの外周面上に、
コアの軸方向に沿って密着させた光拡散反射膜を有する
光ファイバーが開示されている。

【０００５】この様な光拡散反射膜は、通常、光透過性
樹脂と光拡散反射性粒子とを含有し、光を反射させるが
実質的に光を透過させない。すなわち、上記のような従
来の光ファイバーではコア内部を進む光のうち、光拡散
反射膜とコアとの密着面に到達した光の一部は、光拡散
反射膜により反射され、光拡散反射膜が配置された外周
面の部分と反対側の外周面からコア外部へ漏出される。
つまり、上述のように、光ファイバーのコアの出射端の
他、外周面も漏光面として機能することとなる。一方、
入射端から入射された光は、光拡散反射膜を透過して
は、コア外部へほとんど漏光されない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の様に、光拡散反
射膜を用いれば、コアの軸方向に沿って漏光させること
ができ、光ファイバーを蛍光管等の線状光源の代用とし
て利用できる。しかしながら、この様な光拡散反射膜付
き光ファイバーは、スポット照明には不向きである。

【０００７】なぜならば、光拡散反射膜は、通常、光不
透過性であるので、光拡散反射膜をそのままコアの出射
端近傍に配置した場合、漏光部となるコアの出射端近傍
が光拡散反射膜自体で被覆されることとなり、漏光部の
大きさが制限される。その結果、被照明面積（すなわ
ち、スポット面積）を大きくすることが困難となるから
である。

【０００８】すなわち、本発明の第１の目的は、スポッ
トライトファイバーの出射端および出射端近傍から放射
される光によりスポット面積を大きくすることが可能
な、スポットライトファイバーを提供することにある。
また、本発明の第２の目的は、この様なスポットライト
ファイバーを効果的に用いてスポット面積を大きくでき
る、スポットライトファイバー型の照明装置を提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、入射端から入
射された光を出射端に向かって伝送し、出射端から光を
出射可能なコアと、上記コアの出射端近傍の外周面上に
周方向に沿って配置された漏光手段とを有するスポット
ライトファイバーにおいて；該漏光手段が光拡散透過性
漏光フィルムを用いて形成されているスポットライトフ
ァイバーを提供するものであり、そのことにより上記目
的が達成される。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明のスポットライト
ファイバーの一実施形態を示す斜視図である。本発明の
スポットライトファイバー１００は、コア１０１の出射
端１０２近傍の外周面に、周方向に沿って配置された漏
光手段１０３を有してなることを特徴とする。本明細書
において周方向とはコアの軸と垂直な方向をいう。

【００１１】漏光手段光ファイバーの漏光手段として光を拡散させ透過させる
光拡散透過性漏光フィルムを用いることにより、出射端
近傍の外周面からの漏光輝度が効果的に高められる。し
たがって、光拡散透過性漏光フィルムからの漏光と、出
射端から出射光とが効果的に被照明領域に向かって放射
でき、有効な照射角度（たとえば、１，５００ルクスを
超える照度が得られる角度）を広げ、スポット面積を効
果的に大きくできる。

【００１２】図２は、本発明のスポットライトファイバ
ーの漏光手段を形成するために用いる光拡散透過性漏光
フィルムの一実施形態を示す斜視図である。図中符号Ａ
はコアの周方向を示す。

【００１３】本発明で用いる光拡散透過性漏光フィルム
２００としては、（ｉ）略平行な２つの主要面を有する
光透過性の基部２０１と、（ii）その基部の１方の主要
面上に、基部と一体的に成形立設され、上面２０３が接
着性を有し、そして屈折率が１．１以上であり、略同一
の高さを有する複数の光透過性の凸部２０２とを有して
なるもの、が好適である。

【００１４】そして、本発明の漏光手段はこの光拡散透
過性漏光フィルムを用いて形成できる。すなわち、光拡
散透過性漏光フィルム２００の凸部２０２の上面２０３
を上記コアの外周面に密着させて、コアの外周面と光拡
散透過性漏光フィルムの基部との間及び光拡散透過性漏
光フィルムの凸部と凸部との間に空隙２０４が維持され
る構造とする。

【００１５】光拡散透過性漏光フィルム２００をコアの
外周面に密着させる際には、図２中符号Ａに示す方向が
コアの軸方向と垂直となるよう光拡散透過性漏光フィル
ムの方向を調節する。すなわち、光拡散透過性漏光フィ
ルム２００の凸部２０２はファイバーの方向と垂直方向
に延びることとなる。

【００１６】この様な漏光手段は、光拡散透過性漏光フ
ィルムの持つ凹凸形状による光散乱作用を利用して漏光
させるので、光拡散透過性漏光フィルムに拡散反射粒子
を含有させる必要がない。従って、フィルム自体の光透
過率を可及的に高めることができる。したがって、光拡
散透過性漏光フィルムを通して照射される光の輝度を効
果的に高めることができる。

【００１７】上記凸部の屈折率は、通常１．１以上とす
る。したがって、光拡散透過性漏光フィルムを設けない
場合は出射端まで達し、外周面からは放出されない光の
一部が、光拡散透過性漏光フィルムを透過してコア外部
に漏光することになる。すなわち、上記凸部との密着面
に到達した光は、凸部内部へ進入し、上記空隙と上記凸
部との界面で反射または散乱され、光拡散透過性漏光フ
ィルムを透過してコア外部に漏出される。

【００１８】凸部の屈折率は、好適には１．２〜２．
５、特に好適には、１．３〜２．０の範囲である。凸部
の屈折率が１．２未満であると照明スポットの照度が高
められないおそれがあり、反対に２．５を超えると、出
射端からの出射光の輝度が低下し、照明スポットの照度
が高められないおそれがある。

【００１９】また、凸部の屈折率は、好適にはコアの屈
折率とほぼ同じか、それよりも大きい。コアの屈折率
（Ｃ）と光拡散透過性漏光フィルムの屈折率（Ｆ）との
差（Δ＝Ｆ−Ｃ）は、通常−０．１〜１．０の範囲であ
る。

【００２０】凸部の光透過率は、本発明の効果を損なわ
ない限り、特に限定されない。通常は、４００〜８００
ｎｍの波長帯域の全帯域において、分光光度計によって
測定された値で７０％以上である。

【００２１】上記光拡散透過性漏光フィルムがコアの外
周面に密着された時に形成される空隙の寸法は、本発明
の効果を損なわない限り特に限定されない。たとえば、
隣接する２つの凸部の頂部間の距離が、通常０．００１
〜５００ｍｍ、好適には０．０１〜５０ｍｍの範囲、特
に好適には０．０２〜１０ｍｍである。空隙の高さ（コ
ア面から凹部の底面までの距離は、通常０．００１〜１
０ｍｍ、好適には０．０１〜５ｍｍの範囲である。

【００２２】これらの空隙寸法が上記通常範囲より小さ
いと、漏光が困難になり、スポット照度が低下するおそ
れがあり、反対に上記通常範囲より大きいと、光拡散透
過性漏光フィルムが密着した部分が嵩高くなり、スポッ
トライトファイバーの外観が悪くなるおそれがある。ま
た、凸部の弾性率にもよるが、空隙寸法が大きすぎる場
合、空隙の維持が困難になるおそれもある。

【００２３】一方、上記光拡散透過性漏光フィルムの１
つの凸部上面の面積は、通常１０^-4〜２５ｍｍ²、好適
には１０^-3〜１０ｍｍ²の範囲である。凸部上面の面積
が１０^-4ｍｍ²より小さいと、散乱効果が低下し輝度が
低下するおそれがあり、２５ｍｍ²より大きいと、スポ
ット面積が広がりすぎ、スポット中心付近の照度が低下
するおそれがある。

【００２４】本発明の効果を損なわない限り、漏光手段
として、上記の様な凹凸形状を持たない光拡散透過性漏
光フィルムも使用できる。たとえば、光透過性の樹脂
と、その樹脂内に分散された気泡とを含む、平坦な密着
面を有するフィルムも使用できる。あるいは、上記気泡
の代わりに、上記樹脂と異なる屈折率を有するポリマー
粒子を分散して含むフィルムも使用できる。後者の場
合、上記樹脂の屈折率と上記ポリマー粒子の屈折率との
差は、通常０．０５以上である。

【００２５】照明装置本発明の照明装置は、上記特徴を有するスポットライト
ファイバーと、スポットライトファイバーに光を供給す
る光源とを有してなる。出射端から出射された光と、光
拡散透過性漏光フィルムを通して漏光された光とを照明
光として用いることができる。したがって、出射端から
出射光とが効果的に被照明領域に向かって放射でき、有
効な照射角度を広げ、スポット面積を効果的に大きくで
きる。光源は、たとえば、キセノンランプ、ハロゲンラ
ンプ、発光ダイオード、蛍光燈等の通常のものが使用で
きる。光源の消費電力は、通常１０〜３００Ｗである。

【００２６】コアコアは、コアの一端から内部に入射された光を他端に向
けて伝送可能なレベルの透明性を有する材料、たとえ
ば、屈折率１．４〜２．０の範囲の材料から形成され
る。この様な材料としては、たとえば、石英ガラス、光
学ガラス、ポリマー等である。

【００２７】コアは、上記透明材料から形成された中実
コアからなる場合；可撓性プラスチックチューブの中に
シリコーンジェル等の比較的高屈折率の液体を封入した
液体封入型コア等が使用できる。中実コアの場合、コア
の汚損を防止するために、光拡散透過性漏光フィルムを
配置した後、クラッドで被覆することができる。クラッ
ドの材料は、コアの屈折率未満の屈折率を有する透明材
料から形成される。

【００２８】コアの材料となるポリマーは、アクリル系
ポリマー、ポリメチルペンテン、エチレン−酢酸ビニル
共重合体、ポリ塩化ビニル、酢酸ビニル−塩化ビニル共
重合体等の、光透過性のポリマーから形成でき、ポリマ
ーの屈折率は通常１．４〜１．７、全光線透過率は通常
８０％以上である。また、コア自体の撓みに対する十分
な機械的強度を付与するために、ポリマーを架橋するこ
とができる。

【００２９】中実コアの製法を、アクリル系コアを例に
して次に説明する。

【００３０】まず、コアの原料であるアクリルモノマー
（混合物）を、長手方向に延び、少なくとも一端に開口
部を有するチューブに充填した後、チューブに充填され
た混合物の反応が、該チューブの他端側から開口端に向
けて順送りに生じる様に、反応温度以上の温度にて混合
物を順送りに加熱する。すなわち、加熱位置を他端側か
ら開口端に向けて移動させる。反応中は、混合物と接触
する加圧ガスにより混合物を加圧しながら行う。また、
開口端までの加熱が済んだ後、完全に反応を終了させる
ために、チューブ全体を数時間、さらに加熱することが
好ましい。

【００３１】コアの原料となるアクリルモノマーは、た
とえば、（ｉ）ホモポリマーのＴｇが０℃より高い（メ
タ）アクリレート（たとえば、ｎ−ブチルメタクリレー
ト、メチルメタクリレート、メチルアクリレート、２−
ヒドロキシエチルメタクリレート、ｎ−プロピルメタク
リレート、フェニルメタクリレートなど）や、（ｉｉ）
ホモポリマーのＴｇが０℃未満である（メタ）アクリレ
ート（たとえば、２−エチルヘキシルメタクリレート、
エチルアクリレート、トリデシルメタクリレート、ドデ
シルメタクリレートなど）、あるいは（ｉ）と（ｉｉ）
の混合物を使用することができる。混合物の場合、上記
（ｉ）の（メタ）アクリレート（Ｈ）と、上記（ii）の
（メタ）アクリレート（Ｌ）の混合重量比率（Ｈ：Ｌ）
は、通常１５：８５〜６０：４０の範囲である。また、
架橋剤として、ジアリルフタレート、トリエチレングリ
コールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコール
ビスアリルカーボネート等の多官能性モノマーを上記混
合物に添加することもできる。

【００３２】上記の様にして形成されたアクリル系コア
は、コアの一端から他端まで均一な重合体とすることが
でき、良好な光伝送性能と、コア自体の撓み対する十分
な機械的強度とを有し、スポットライトファイバーの加
工が容易になるので好適である。

【００３３】上記製法において用いられるチューブは、
テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共
重合体（ＦＥＰ）等のフルオロポリマーが好ましい。な
お、この様な可撓性スポットライトファイバー（コア）
の製法に関しては、特開昭６３−１９６０４号に開示さ
れている。

【００３４】コアの幅方向の断面は、本発明の効果を損
なわない限り、円形、楕円形、半円形、半円より大きな
面積の弓形等、コアの可撓性を維持可能な形状であれ
ば、どの様なものでも良い。コアの直径は、幅方向の断
面が円形である場合で、通常３〜４０ｍｍ、好適には５
〜３０ｍｍの範囲である。

【００３５】光拡散透過性漏光フィルム光拡散透過性漏光フィルムの好適な一形態は、前述の様
に、（ｉ）略平行な２つの主要面を有する光透過性の基
部と、（ii）その基部の１方の主要面上に、基部と一体
的に成形立設され、上面が接着性を有し、そして屈折率
が１．１以上であり、略同一の高さを有する複数の光透
過性の凸部とを有してなるものである。

【００３６】光拡散透過性漏光フィルムのコア外周面へ
の密着は、たとえば、凸部の自己接着作用を利用する
か、または光透過性の接着剤を介して行うことができ
る。光透過性の接着剤としては、たとえば、アクリル系
粘着剤が使用できる。

【００３７】上記凸部の弾性率は、上記空隙が維持可能
である様に適宜決定される。通常は、凸部の２５℃にお
ける弾性率Ｇは、好適には５×１０⁵〜１×１０¹⁰ｄｙ
ｎｅ／ｃｍ²の範囲である。５×１０⁵ｄｙｎｅ／ｃｍ²
未満では、凸部が経時で塑性流動し、空隙の形状維持が
困難になるおそれがあり、反対に１×１０¹⁰ｄｙｎｅ／
ｃｍ²を超えると、光拡散透過性漏光フィルムの密着作
業の際に、コア表面が損傷するおそれがある。

【００３８】また、上記弾性率Ｇの限定に加えて、２５
℃〜１２５℃の範囲でのｌｏｇ₁₀Ｇの低下が１．０未満
である場合、光拡散透過性漏光フィルムとコアとの間に
形成された空隙の維持性能が効果的に高められる。ｌｏ
ｇ₁₀Ｇの低下が１．０より大きいと、すなわち、ｌｏｇ
₁₀Ｇのこの温度範囲での変動が−１．０を下回ると、凸
部が経時で塑性流動するおそれがある。

【００３９】一方、基部の弾性率Ｇは、特に限定されな
いが、凸部と一体的に形成される場合、凸部と同様な範
囲であるのが好適である。なお、本明細書における「弾
性率Ｇ」は、１ｒａｄ／秒の周波数、シェアモードにて
動的粘弾性法により測定された値であると定義する。

【００４０】上記の様な所定の弾性率特性を有する様
に、凸部または／および基部を形成するには、たとえ
ば、アクリル系ポリマーを用いる。この様なポリマー
は、たとえば、アルキル（メタ）アクリレートと、エチ
レン性不飽和酸とを含む原料成分の重合により調製す
る。また、ウレタンアクリレート等のアクリル変性重合
性プレポリマーまたはオリゴマーを含む原料成分の重合
により調製することもできる。アクリル系ポリマーの
他、シリコーンゴム、ブチルゴム、スチレン系ゴム等の
ゴム系ポリマー、ポリウレタンなどのポリマーも使用で
きる。

【００４１】凸部の形状は、本発明の効果を損なわない
限り、あらゆる形状を採用することができる。好適に
は、断面形状が略矩形である。たとえば、凸部の断面形
状が幅が０．０１〜５ｍｍの長方形、または、上底が
０．０１〜５ｍｍ、下底が０．０２〜１０ｍｍの台形で
ある。これらは、充分な面積の接触面を有しつつ、かつ
加工性が良好で、設計どおりの凹凸形状の付与が容易で
ある。

【００４２】基部は、たとえば、架橋されたアクリル系
ポリマーを含む凸部と同一材料からなる。基部と凹部と
を別々に調製し、接合することにより光拡散透過性漏光
フィルムを調製してもよいが、基部と凹部とは一体とし
て形成することが好ましい。設計どおりの凹凸形状の付
与が容易だからである。

【００４３】基部の厚みは、通常０．０１〜２ｍｍ、好
適には０．０５〜１ｍｍ、特に好適には０．１〜０．５
ｍｍである。薄すぎる場合、使用中に基部が破損するお
それがあり、反対に厚すぎると、光拡散透過性漏光フィ
ルムが嵩高になり、コア面に貼り付けられた時の外観が
損なわれる。

【００４４】互いに隣接する凸部間の空隙（凹部）は、
たとえば、基部の一方の主要面のほぼ全面にわたり、規
則的な幾何学パターンを形成する様に配置される。この
様な幾何学パターンは、たとえば、格子模様状、千鳥状
（市松模様状）、平行縞状（複数の縞が平行に配列され
たパターン）等のパターンが採用できる。単位面積当た
りの凹部の配置個数は、通常０．３〜５０個／ｃｍ²と
する。

【００４５】凹部は、種々の形状を採用することができ
る。たとえば、円柱、半円柱、角柱、角錐、円錐、半円
錐、角錐台、円錐台、亜球体、亜楕円体等の幾何学的立
体である。凹部は、これらの形状からなる群から選ばれ
た１種、または２種以上からなる複合形状を採用するこ
とができる。また、凹部とコア表面との間の空隙は、密
封空間であっても良いし、外部と連通する開放空間でも
良い。

【００４６】光拡散透過性漏光フィルムは、凸部の上面
をコアの外周面に密着させ、凹部の底面がコアに触れな
い様に配置する。また、凹部の形状や配置（すなわち、
パターン）が水平面内で異方性を有する場合、照明スポ
ットに向けて最も高い輝度で漏光する様に、光拡散透過
性漏光フィルムを配置するのが好適である。たとえば、
凹部が平行縞状のパターンを有する場合、それらの縞の
長さ方向が、コアの周方向に沿う様に（コアの軸と直交
する様に）配置するのが好適である。

【００４７】かかる光拡散透過性漏光フィルムを用いて
漏光手段を形成する場合、漏光手段の軸方向の長さは、
通常３〜５０ｍｍ、好適には５〜４０ｍｍ、特に好適に
は１０〜３０ｍｍの範囲とする。漏光手段の軸方向の長
さが通常範囲より小さいと漏光輝度が低下し、有効な照
射角度（たとえば、１，５００ルクスを超える照度が得
られる角度）が大きくできないおそれがあり、反対に通
常範囲より大きいと出射端からの出射光の輝度が低下
し、スポット中心付近の照度を高めることができないお
それがある。

【００４８】なお、上記の様な光拡散透過性漏光フィル
ムは、本願出願人による別の米国特許出願、出願番号０
８／７５５７６７号に記載されている。

【００４９】光拡散透過性漏光フィルムの調製光拡散透過性漏光フィルムは、例えば、アクリル系ポリ
マーを用いて調製できる。アクリル系ポリマーは、架橋
されているものが好適である。架橋アクリル系ポリマー
は、たとえば、アルキル（メタ）アクリレートと、エチ
レン性不飽和酸と、２以上の（メタ）アクリル基を分子
内に有する架橋剤モノマーとから実質的になる原料成分
の重合により調製することができる。

【００５０】アルキル（メタ）アクリレート（「アルキ
ルアクリレート」または「アルキルメタクリレート」を
表す用語。）は、アルキル基が、メチル、エチル、イソ
プロピル、ブチル、イソブチル、２−エチルヘキシル、
イソオクチル、ラウリル、ステアリル、シクロヘキシ
ル、イソボルニル、２−ヒドロキシエチル、２−ヒドロ
キシプロピル、メトキシエチル、エトキシエチル、ジメ
チルアミノエチル、ジエチルアミノエチル、グリシジ
ル、のうちのいずれか１つであるアルキルアクリレート
またはアルキルメタクリレートの１種またはこれらから
選ばれた２種以上の混合物が使用できる。

【００５１】エチレン性不飽和酸は、（メタ）アクリル
酸（「アクリル酸」または「メタクリル酸」を表す用
語。）が好適である。（メタ）アクリル酸は、アクリル
系ポリマーの凝集力を効果的に高めて、凸部の形状維持
性および機械的強度を向上させる。この他のエチレン性
不飽和酸として、β−ヒドロキシエチルカルボン酸、イ
タコン酸、マレイン酸、フマール酸、の１種またはこれ
らから選ばれた２種以上の混合物が使用できる。

【００５２】アルキル（メタ）アクリレート（Ａ）とエ
チレン性不飽和酸（Ｅ）との配合割合は、凸部（１１）
の弾性率が所定の範囲になる様に選択されるが、好適に
はＡ：Ｅ＝８０：２０〜９９：１の範囲である。

【００５３】また、２以上の（メタ）アクリル基を分子
内に有する架橋剤モノマーは、１，６−ヘキサンジオー
ルジアクリレートが好適である。１，６−ヘキサンジオ
ールジアクリレートは、アクリル系ポリマーの架橋密度
を効果的に高め、凸部の形状維持性と機械的強度とをバ
ランス良く向上させることができる。架橋剤モノマーの
含有量は、原料成分全体に対して、通常０．５〜５重量
％の範囲である。

【００５４】さらに、上記エチレン性不飽和酸および／
または架橋剤モノマーに代えて、ウレタンアクリレート
等のアクリル変性プレポリマーまたはオリゴマーを用
い、架橋されたアクリル系ポリマーを調製することもで
きる。この様な材料を用いた場合、凸部の弾性率を効果
的に高め、凸部の形状維持性を容易に高めることができ
る。

【００５５】アクリル系ポリマーは、上記各成分を含有
する原料成分を出発原料として、熱により、または紫外
線、電子線等の放射線により重合させて得ることができ
る。たとえば、後述する様にして、所定の幾何学構造を
有する型に原料成分を接触させながら、型上で重合（架
橋を含む）を完了させて光拡散透過性漏光フィルムを形
成する。この場合、架橋剤モノマーを含まない原料成分
を予め部分的に重合させ、粘度調節された部分重合シロ
ップを用意し、このシロップと架橋剤モノマーとの混合
物を型と接触させながら、その重合および架橋を完了さ
せることもできる。また、重合を効率的に行うために重
合開始剤を使用することができる。この様な重合開始剤
は、たとえば、ベンゾフェノン系光開始剤（たとえば、
チバガイギー社製の「（商標）イルガキュア６５１」）
等である。

【００５６】本発明の好適な一形態において、光拡散透
過性漏光フィルムは次の様な複製法によって製造する。

【００５７】上記材料を所定の割合で含有する原料成分
と、重合開始剤とを攪拌装置に内に入れ、攪拌を行いな
がら紫外線重合を行う。この段階では部分的な重合に止
め、その粘度が１００〜１００，０００ｃｐｓの範囲に
なる様にし、部分重合シロップを調製する。架橋剤を添
加する場合、このシロップに、所定量の架橋剤モノマー
と、追加の光開始剤とを添加し、それらが均一になる様
に混合し、光拡散透過性漏光フィルムの原料組成物を調
製する。重合の際、攪拌装置内は、通常窒素ガス等の不
活性ガスにてパージされる。

【００５８】一方、所定の幾何学構造（凹凸）を有する
光拡散透過性漏光フィルム成形用の型を次の様にして準
備する。まず、所定の幾何学構造を有する、比較的硬質
なプラスチックまたは金属からなるポジ型を用意する。
プラスチックとしては、アクリル、ポリカーボネート等
が使用できる。このポジ型に、剥離性樹脂を接触させ、
剥離性樹脂を紫外線硬化させたものをポジ型から剥離し
てネガ型とする。この様なポジ型の具体例には、アクリ
サンデー（株）社製の「（品名）アクリサンデー板」シ
リーズを挙げることができ、剥離性樹脂具体例には、東
レダウコーニング（株）社製の型どりシリコンＳＥ９５
５５を挙げることができる。

【００５９】次に、ネガ型に上記光拡散透過性漏光フィ
ルムの原料組成物を接触させ、組成物の上から透明な剥
離フィルムで覆う。この時、組成物を重合および架橋反
応（すなわち、硬化反応）させた時に、光拡散透過性漏
光フィルムの基部となる部分と凸部となる部分とが形成
される様に、ネガ型と剥離フィルムとを所定間隔で離し
て配置する。この状態で、剥離フィルムの上から紫外線
を照射して硬化反応を完了し、ネガ型と剥離フィルムと
を取り除いた後、組成物の硬化物からなる光拡散透過性
漏光フィルムが得られる。

【００６０】剥離フィルムは、酸素を遮断するために使
用されるが、光拡散透過性漏光フィルムの基部の他方の
主要面を平坦に成形する効果も有する。通常、剥離フィ
ルムには、ポリエステル（ＰＥＴ）等の可撓性プラスチ
ックフィルムを使用する。

【００６１】また、基部の厚みを決定するためには、次
の様な方法を採用することができる。すなわち、過剰量
の原料組成物をネガ型上に流し込み、剥離フィルムでそ
の上を覆い、組成物含有積層体を形成した後、所定距離
に固定されたギャップを有するナイフコーターの、その
ギャップ中を上記積層体を通過させ、上記積層体の縁部
から原料組成物の過剰分を排出させて、基部となる部分
の厚さと平坦度を調節する。

【００６２】上記の様に紫外線を用いる場合、通常、紫
外線の波長は３００〜４００ｎｍであり、照射強度は３
３０〜１，０００Ｊ／ｃｍ²の範囲である。

【００６３】上記光拡散透過性漏光フィルムは、本発明
の効果を損なわない限り、各種添加剤を含んでも良い。
添加剤とは、たとえば、粘着付与剤、可塑剤、紫外線吸
収材、酸化防止剤、着色材、フィラー等である。

【００６４】また、基部の凸部を有しない方の主要面
に、非粘着性のプラスチックフィルムを積層することも
できる。この様なプラスチックフィルムの光透過率は、
４００〜８００ｎｍの波長帯域の全帯域において、分光
光度計によって測定された値で８０％以上である。

【００６５】

【実施例】以下の実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明はこれらに限定されない。

【００６６】実施例１本例のスポットライトファイバーを、以下に説明するコ
アおよび光拡散透過性漏光フィルムとを組み合わせて作
製した。

【００６７】（１）コア：Ｌｕｍｅｎｙｔｅ（株）社製
ライトファイバー「（品番）ＥＬ７００」のコアの部分
を用いた。このコア中実コアであり、コア長は１ｍ、コ
ア断面（円形）の直径は１８ｍｍ、屈折率は１．４９で
あった。

【００６８】（２）光拡散透過性漏光フィルム：イソオ
クチルアクリルレート９０重量部とアクリル酸１０重量
部とからなる原料成分と、光開始剤としてのイルガキュ
ア６５１、０．１重量部とからなる予備成分から、紫外
線重合による部分重合シロップを調製した。このシロッ
プに、架橋剤モノマーとして１，６−ヘキサンジオール
ジアクリレート１重量部と、追加の光開始剤（イルガキ
ュア６５１）０．２重量部とを添加し、それらが均一に
なる様に混合し、光拡散透過性漏光フィルムの原料組成
物を調製した。

【００６９】この原料組成物と、前述の成形型とを用い
た方法により、原料組成物の紫外線硬化物からなる本例
の光拡散透過性漏光フィルムを作製した。なお、剥離フ
ィルムとして東レ（株）社製のＰＥＴフィルム「（商
標）ルミラー５０Ｔ（厚み５０μｍ）」を用いた。

【００７０】なお、本例の光拡散透過性漏光フィルム
は、基部と、その基部と一体的に成形された、略同一の
高さを有する複数の凸部とを有し、その凹凸構造は平行
縞状であった。平行縞と垂直な面で切った凹部の断面積
は、約０．４ｍｍ²であり、凸部の頂部の幅は約０．５
ｍｍであった。また、基部の厚みは０．２ｍｍであっ
た。さらに、凹部は５個／ｃｍの割合で配置されてい
た。

【００７１】上記の光拡散透過性漏光フィルムの凸部の
弾性率の測定値Ｇは、レオメトリックス社製ダイナミッ
ク・アナライザー「型番：ＲＤＡII」を用い、上記条件
にて測定した。なお、測定に用いられた試料維持具は、
直径７．９ｍｍの平行プレートであった。弾性率Ｇは、
６．７×１０⁵ｄｙｎｅ／ｃｍ²であり、適度な粘着性を
有していた。また、ｌｏｇ₁₀Ｇの変化（低下）は、２５
℃〜１２５℃の範囲で得られた粘弾性スペクトルから読
取られた２５℃におけるＧを基準とした変動値から計算
した。ｌｏｇ₁₀Ｇの変化はゼロであった。一方、分光光
度計で測定した凸部の光透過率は約８０％であり、凸部
および基部の屈折率は１．５０であった。

【００７２】上記の光拡散透過性漏光フィルムを、平行
縞と平行な方向に沿って、長さ（平行縞の長さ方向の寸
法）５６．５ｍｍ、幅（平行縞の長さ方向と垂直な方向
の寸法、すなわち、軸方向の寸法）５ｍｍのテープ状に
スリットした後、凸部側を上記コアに向け、コアの周方
向と光拡散透過性フィルムの縞の長さ方向とが一致する
ように出射端近傍の外周面に密着させ、本例のスポット
ライトファイバーを作製した。すなわち、上記平行縞
は、コアの軸と垂直に配置された。なお、光拡散透過性
漏光フィルムの凹部に対応する空隙は、コアに密着後、
５か月経過した後も形状および寸法を維持していた。

【００７３】比較例１上記光拡散透過性漏光フィルムを用いず、実施例１でコ
アとして用いた光ファイバーを本例のスポットライトフ
ァイバーとした。

【００７４】照度の評価：上記の様にして作製した、実
施例１および比較例１のスポットライトファイバーの被
証明領域の照度の評価を次の様にして行った。なお、照
度計にはミノルタ（株）社製のルミノメーター「（品
番）T-1H」を用いた。光源には、反射鏡付きの３０Ｗの
ハロゲンランプ（岩崎電気（株）社製「品番：ＪＣＲ−
３０Ｗ」）を用いた。

【００７５】図３は、本発明のスポットライトファイバ
ーの照度評価試験における試料、装置の配置図である。
図３中、３０１は光源を示し、３０２はスポットライト
ファイバーを示し、３０３は光拡散透過性漏光フィルム
を示し、符号Ｌは本発明のスポットライトファイバーに
おける光拡散透過性漏光フィルムの幅を示す。符号θは
１，５００ルクスを超える照度が得られる最大角度（照
射角）を示す。点Ａ及び点Ｂは照度の測定位置を示す。

【００７６】図３に示す様にして、スポットライトファ
イバーを床面に対して平行に配置し、入射端から光をコ
ア内に誘導し、コアと平行方向に出射端から１５ｃｍ離
れた壁面（床面に対して垂直）の点Ａに向けて光を照射
した。点Ａを含む照明スポットの面積は、比較例１より
も実施例１の方が大きく見えた。

【００７７】また、点Ａにおける照度は、実施例１では
１６，４００ルクス、比較例１では１６，３００ルクス
と、ほとんど変わらなかった。これに対し、コアの出射
端近傍の周側面から床面に向かって垂直方向に１５ｃｍ
離れた点Ｂにおける照度は、実施例１では１，２８０ル
クスであったが、比較例１では１，１００ルクスであっ
た。さらに、１，５００ルクスを超える照度が得られる
照射角（θ）は、実施例１では０〜８０°であるのに対
し、比較例１では０〜６０°であった。

【００７８】実施例２光拡散透過性漏光フィルムの幅（軸方向の寸法）を１５
ｍｍに変えた以外は、実施例１と同様にして本例のスポ
ットライトファイバーを作製した。

【００７９】実施例１と同様にして照度を測定したとこ
ろ、点Ａにおける照度は１６，２００ルクス、点Ｂにお
ける照度は１，６１０ルクスであり、０〜９０°の照射
角（θ）において、高照度が得られることが分かった。

【００８０】実施例３光拡散透過性漏光フィルムの幅（軸方向の寸法）を２５
ｍｍに変えた以外は、実施例１と同様にして本例のスポ
ットライトファイバーを作製した。

【００８１】実施例１と同様にして照度を測定したとこ
ろ、点Ａにおける照度は１６，４００ルクス、点Ｂにお
ける照度は１，８５０ルクスであり、０〜９０°の照射
角（θ）において、高照度が得られることが分かった。

【００８２】また、実施例１〜３の結果から、光拡散透
過性漏光フィルムの幅（コアの軸方向の光拡散透過性漏
光フィルムの寸法）を大きくすることにより、被照明領
域である円形スポットの照度を高めることができること
が分かった。

【００８３】

【発明の効果】スポットライトファイバーの出射端およ
び出射端近傍から放射される光によりスポット面積を大
きくすることが可能な、スポットライトファイバーが提
供された。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスポットライトファイバーの一実施
形態を示す斜視図である。

【図２】本発明のスポットライトファイバーの漏光手
段を形成するために用いる光拡散透過性漏光フィルムの
一実施形態を示す斜視図である。

【図３】本発明のスポットライトファイバーの照度評
価試験における試料、装置の配置図である。

【符号の説明】

１００…本発明のスポットライトファイバー、１０１…コア、１０２…出射端、１０３…漏光手段、２００…光拡散透過性漏光フィルム、２０１…基部、２０２…凸部、２０３…上面、２０４…空隙。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入射端から入射された光を出射端に向か
って伝送し、出射端から光を出射可能なコアと、上記コ
アの出射端近傍の外周面上に周方向に沿って配置された
漏光手段とを有するスポットライトファイバーにおい
て；該漏光手段が光拡散透過性漏光フィルムを用いて形
成されているスポットライトファイバー。
【請求項２】前記光拡散透過性漏光フィルムが、（ｉ）略平行な２つの主要面を有する光透過性の基部
と、（ii）その基部の１方の主要面上に、基部と一体的に成
形立設され、上面が接着性を有し、そして屈折率が１．
１以上であり、略同一の高さを有する複数の光透過性の
凸部とを有してなるものであり、前記漏光手段が、該光拡散透過性漏光フィルムの凸部の
上面を上記コアの外周面に密着させて形成され、コアの
外周面と光拡散透過性漏光フィルムの基部との間及び光
拡散透過性漏光フィルムの凸部と凸部との間に空隙を維
持した構造を有するものである請求項１記載のスポット
ライトファイバー。
【請求項３】請求項１のスポットライトファイバー
と、前記スポットライトファイバーに光を供給する光源
とを有してなり、前記出射端から出射された光と、前記
光拡散透過性漏光フィルムを通して漏光された光とを照
明光として用いる、照明装置。