JPS5937501A

JPS5937501A - 光ラジエ−タ

Info

Publication number: JPS5937501A
Application number: JP57148314A
Authority: JP
Inventors: Takashi Mori; 敬森
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-08-26
Filing date: 1982-08-26
Publication date: 1984-03-01
Also published as: ZA836258B; US4732442A; JPH059761B2; KR840005863A; KR870000461B1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、石英ガラス、アクリル樹脂等の透明体の棒状
の光導体を光搬送体として使用し、該光等体の表「ｌに
光放出部を設け、該光放出部より前記光導体内を伝搬さ
れてくる光を放射するようにした光ラジェータに係り、
特に、前記光放出部から放射される光の光導が前記光導
体の長さ方向に沿って所定の光量配分となるようにし、
もって、該光導体の光伝搬方向に沿って所望の光量配分
の照明をし得るようにしたものである。

第１図は、本発明による光ラジェータの一実施例を説明
するための概略構成図で、図中、１は石英ガラス、アク
リル樹脂等の棒状の透明体からなる光導体、２．　　、
２２　　・・・・・２ｎ　（ただし、図にはｎ　＝　４
として示しである）は該光導体の表面（で付設された光
放出部材で、該光放出部材は光導体１の屈折率よシ大き
な屈折率を有している。３は光導体ケーブル、４は反射
ミラーで、光導体ケーブルの図示しない端部には例えば
太陽光を集束するだめのレンズが設けられ、該レンズに
よって集束された太陽光が導入されるようになっている
。従って、前記レンズによって集束された太陽光は光導
体ケーブル３をｊ…して光導体１内に導入され、該光導
体ｌ内を該光導体の外周壁面で反射されながら矢印１方
向に伝搬されていき、その間に、光放出部材が設けられ
ている部分に到達した光は該光放出部材を通して外部へ
放出される。斯様に、光導体Ｉｔ；’ＷＥ’入された光
は光放出部材２１．２２白２ｎ部で光を放出しながら矢
印１方向に伝搬していき、終端部に達した光は反射ミラ
ー４によって反射されて今度は矢印Ｒ方向に伝搬されて
いくが、その時も前記と同様、光放出部材２１％　　２
２・・・・・・２ｎが付設されている部分に当った光は
該光放出部材を通して外部へ放出される。

本発明は、上述のごとき光ラジェータにおいて、各光放
出部材２１　．２２　　　・・２ｎがら放出される光量
が所定の光に配分となるようにし、もって、光導体１の
軸方向に沿って任意所望の配光曲線を有する照明をし得
るようにしたものである。

第２図及び第３図は、本発明の動作原理を説明するため
の図で、図中、Ｉｏ　　は光導体ケーブル３より光導体
１に尋人される光量、Ｒｏ　は反射ミラー３に到達する
光７１”、　、８１　、Ｓ　２　・・・・・ｓ４は光導
体ケーブル３より光導体１内に導入された光成分が各光
放出部材２１．２２　・・叩・２４　　よシ放出される
光ηト、”４　、Ｓ／１％　ｓ／２、ｓ／、は反射ミラ
ー４によッテ反射された光成分が各光放出部材２４．２
３．２□、２、より放出される光量Ｉ０、Ｉ２　・旧・
・Ｉ４　　は光導体ケーブル３より光導体１内に導入さ
れた光成分が各光放出部材２□　、２゜・・・・・・２
４　　に到達する光量、”４　、”３　、”２　、”１
　は反射ミラー４によって反射された光成分が各光放出
部材２４．２３．２２．２゜に到達する光量　Ｉ／。は
反射ミラー４によって反射された光痺分が光導体ケーブ
ル３が設けられている光入射端側に到達する光量、Ｌは
光導体１の長さ、１１　、／２・・・　１５　　は各光
放出部材間の間隔、αｌ　１α２　・・・・・・α４　
は各光放出部材２＋　　、２２　　・・・・・２４　　
における光放出係数で、各定数を前述のように定めると
、光導体ケーブル３が設けられている光入射端側より数
えて第１番目よりｉｎｋ　ｔｌｉ’！　ｎ　”４’ｒ′
ｒ目（図示例でｌ′ｒｉｎ　＝＝　４　）の各光放出部
材に到達する光計■ｎは、各光放出部２ｔ　、２２・・
・２４　　における光放出部７・、ｙα１　、α２　、
α３　、α４　が等しいもの（以下αで代表する）とす
れば、−−σ１Ｂ−ＩｏＣ】−・＝（＋）一σｊＩ２””　（■１’ｔ）’　　２＝（１ａ＞Ｉｏｅ　’
（１１＋１２）、・（３）ｓ２−αＩ２−α（１−α）
■ｏｅ−ａ（１１＋１２）・・川・（４）（ただし、σ
：光導体１の光吸収率）で表わされ、以下同様にして、第ｎ番目の光放出シ１１
Ａ部においては１ｎ−１−δ（、Σ１ｊ）＝（１−α）　　ＩｇＪ＝＝ｔ　　　・・・・・（５）
で表わされ、該ｎ番目の光放出部から放出される光量ｓ
ｎ　は、で表わされる。

また、その時、反射ミラー４に到達する光量Ｒ８は、Ｒｏ　　”　（Ｉｎ−ｓｎ）ｅ　　ｎ＋ｔで表わされる
。

斯様にして反射ミラー４に達した光は該反射ミラー４に
よって反射されて、今度は、光入射端側に戻るが、その
時も、前述のように、光導体１によって吸収され、或い
は、光放出部２４．２３　　・・２１　によって放出さ
れ、ｎ番目（図示例ではｎ−４）の光放出部材２４　　
に到達する光Ｎ−■’　　は、Ｉ、’＝（１−δ）Ｒｏ
Ｊ”ｎ＋ｔ（ただし、δ：反射ミラー４の反射係数）で表わされ、
該ｎ番目の光放出部材から放出される光量Ｓ′　は、で表わされ、以下同様にして第１番目の光放出部材２１
　　に到達する光量Ｂ　を求めると、Ｉ、’−（Ｉ、、
仁ｓ２′）ｅＪ２となり、該第１番目の光放出部材２１　　から放出され
る光量゛ｓ；　は、８１′＝αｘ；−（１−δ）α（１司２ｎ１　　　（１
（２Ｌ　ｌｘ）　　、、、、ｕ■。

となり、光入射端に達する光量■。は、で表わされる。

なお、上式において、光導体１内における減衰に関する
式の一般式を求めると、となる。

ここで、上記各式において、σ、Ｉｏ　１α、Ｌ％ｎ等
は既知であるから、ｓ１＋ｓ；、ｓ２＋ｓ’２、ｓ３十
ｓ！、・・・・・・ｓ十ｓ’　　の関係を求めれば、未
知数ｎ　　　　　　　ｎの数と式の数は同じであるから、上記各式の値、Ｉｏ　
　を求めることは可能であり、これより、各光放出部材
間の間隔’１　　、’２　　・・・・・・ｌｎを定める
ととが可能であり、例えば、各光放出部において、光導
体ケーブル３から入射される光成分が各光放出部から放
出される光量をＳ・　、反射ミラー４によって反射され
た光成分が各光放出部で放出される光量をｓ／　１１各
光放出部から実際に放出される光量の平均値をＳとし、
該Ｓを、（ただし、ｎは光放出部の数）とし、希望する光放出部から放出される希望（設定）放
出光量をＳｉとし、該Ｓｉを、Ｓｔ　＝（１＋ｊ３ｉ　）　Ｓｎ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
ｉとし、Ｓｉとすれば、各光放出部からは任意所望の配分光量の光を放出するこ
とができる。

従って、上記実施例によると、各光放出部間の間隔を前
記各式を満足するように設定することにより、各光放出
部より所望の光量を放出させるようにすることかで７き
、光導体１の軸方向に沿う配光曲線を任意所望のものに
することができ、その際、Ｂｉを０にすれば各光放出部
からは同量の光か放出され、均一照明を行うことができ
る。なお、以上には、光放出部に光導体１の屈折率より
大きい屈折率を有する透光部材を付設する例について説
明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものでは
なく、例えば、上記光放出部材に代って光導体１の表面
に溝を刻設するようにしでもよい（なお、光導体の表面
に溝を刻設した光ラジェータに関しては、もし必要があ
れば、特願昭５７−７８８１０号、５７−９７４５９号
、５７−９９７７５号等を参照されたい）。

また、以上には、各光放出部における光放出係数が全そ
等しいものとして各光放出部間の間隔を所望の配光曲線
を得るように変えるようにした例について説明したが、
逆に、各光放出部間の間隔を一定とし、各光放出部にお
ける光放出係数を変えるようにしてもよく、その場合の
各式は次のようになる。

１１＝　Ｉｏｇ　”　　　　　・（１）−σ１ｓ１＝α１’ｓ”α１１ｏ　’　　　　　−（２）’−
σｌ　　　　　−２σｌ　　　　′ ■２−（■１−８．）Ｃ−（１−１）Ｉｏｇ・・・（３
）２０１ｓ２　−α２Ｉ２−α２（１−αｔ）Ｉｏｇ　　　　　
　　　　・・・（４）Ｉｎ＝（］−δ）Ｒ，、−ａｌ −（１−δ）、／／（１−ａ・）・丁　・−“（”′＋
′）　　　　　　　・・・（８）Ｊ−＋　　　Ｊ　　　
Ｏ８ｎ　　−α。Ｉ。

＝（１−δ）α　／ｌ　（１−α、Ｈ）・ｌｏｇ　、ａ
（’′十′）　　　　、、、、９゜・し４１１′−（Ｉ　２　Ｂ２’）　ｅ−“′−（１−Ｊ）　
、〃（１−ａｊ）　（］、−ａ１）Ｉｏｇ　””Ｌ’）
、、イ−２８１　　＝αｌｌｌ −σ（２Ｌ−１） −（１−δ）ａｌ、ＩＩ　（１−ａｊ）　（１−（Ｉｔ
）Ｉｏｇ　　　　　−０］Ｄ’ｊ＝２Ｉｏ　　＝　（Ｉｔ　　ｓ、）ｇ −（”−′ｆ′）ｊ’！、（”−”ｊ）　＊Ｊｏｇ　、
　　　　　−０３なお、上式における光導体１内におけ
る減衰に関する式の一般式を求めると、 ■ｉ　−（■ｉ＋１−８１＋１）。

ｊとなる。

以上の説明から明らかなように、本発明は、棒状の光導
体１のまわ９に円環状の光放出部を該光導体１の軸方向
に沿って不連続に設け、これら光放出部間の間隔或いは
各光放出部の光放出係数を光導体１の軸方向の配光曲線
が希望する配光曲線となるように選定し得るようにした
ものであるが、前記光放出係数は、前記光放出部が光導
体１の屈折率より大きな屈折率を有する透光物質を付着
したものである場合には、例えば、その幅すなわち該透
光物質の光導体１の軸方向に沿う長さを変えることによ
って、また、前記光放出部が光導体１の表面に刻設され
た溝である場合には、例えば、その深゛さを変えること
によって任意所望の値に設定することが可能である。ま
た、以上に、光放出部を光導体１の軸方向に不連続的に
設ける例について説明したが、本発明は、上記実施例に
限定されるものではなく、例えば、第４図に示すように
、光導体１の寸わりに螺旋状に上述のごとき透光物′Ｐ
ｆ或いはＩｒｊを連続的に設け、これら透光物質の幅或
いは（（’ｔｐの深さ或いはピンチを光導体１の軸方向
に沿って変えるようにして前記光放出係数を変えるよう
にしてもよい。−には、上記円環状の光放出部或いは螺
旋状の光放出部を不連続にして光導体１の半径方向の配
光曲線をも変えるようにすることも可能である。また、
第５図は、光導体１の表面に該光導体１の軸方向に沿っ
て数本の光放出部２１．２□・・・２４を設けたもので
あるが、このような場合であっても、各光放出部の幅ｗ
ｌ光導体１の軸方向に沿って前記式を満足するように定
めると、光導体１の軸方向に沿って所望の配光曲線庖・
得ることができる。更に、上記各実施例においては、反
射ミラー４が光導体１の軸方向に直角方向に設けられて
いる例を示したが、光導体ケーブル３を通して伝搬され
てくる光の中には略平行光に近い光も含まれており、こ
のような光は光導体１の周壁面で反射されることなく直
接反射ミラーに到達し、或いは、光導体１の周壁面で反
射されるとしてもその反射回数が非常に少ないため、光
放出部を通して放出されることなく、前記（１３式或い
はＯａ　式に示したよう々光すなわち光導体１から放出
されない光となってロスとなってし甘うおそれがある。

第６図乃至第８図は、上述のごとき平行光に近い光をも
効果的に光導体１の外部へ放出し得るようにした例を示
す図で（ただし、光放出部は省略して示しである）、第
６図及び第７図は、反射ミラー４を光導体１の内側に凸
にした例、第８図は、反射ミラー４を斜めにした例を示
し、このようにすると、反射ミラー４に当った略平行光
は、光導体】に対して平行でなくなり、該反射ミラー４
によって反射されて光入射端側へ向う時、該光導体の周
壁面で反射する回数゛が多くなり、従って、光放出部よ
り放出される可能性が高くなり、光ラジェータの光放出
効率を向上させることができる。また、以上には、光導
体１の端部に反射ミラー４を設けた例について説明した
が、使用目的によっては必ずしも反射ミラーを設ける必
要はなく、該端部から光を放出するようにしてもよいが
、その場合においても、本発明は有効であり、その場合
には、前記式における。／を０とし、Ｓｉのみで計シす
ればよい。

以上の説明から明らかなようＩＣ，本発明によると、光
の体の１方向に沿って任貢所望の光量配分を有する光ラ
ジェータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１　＋ｇ＋は、本発明による光ラジェータの一実施例
を説明するための図、第２図及び第１３図は、本発明の
動作原理を説明するための図、第４図乃至第８図は、そ
れぞれ本発明による光ラジェータの他の例を示す図÷あ
る。１　光導体、２１．２２−−２ｎ−・・光放出部、３°
。光導体ケーブル、４　反射ミラー。第１図第３図第４図第６図！第７図！第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、棒状の光導体と、該光導体の一方の端部に設け
られた光導入端部と、前記光導体の側面に該光導体の軸
方向に沿って設けられた複数涸の光放出部とを有し、前
記光導体内？該光導体の軸方向に向って伝搬する光を前
記光放出部を通して該光導体の半径方向に向って放出す
るようにした光ラジエータにおいて、前記各光放出部が
、前記光導体の光導入端部から該光導体内に導Δされた
光を所定の光厭配分にて放出するように選定されている
ことを特徴とする光ラジエータ。
（２）、棒状の光導体と、該光導体の一方の端部に設け
られた光導入端部と、前記光導体の側面に該光４７体の
軸方向に沿って不連続的に設けられた複数藺の光放出部
と、前記光導体の他端部に設けられた反射ミラーとを有
し、前記光導体内を該光導体の軸′方向に向って伝搬す
る光を前記光放出部を通して該光導体の半径方向に向っ
て放出するようにした光ラジエータにおいて、前記各光
放出部は、前記光導体の光導入端部から該光導体内に４
を人された光ｂＷ分の放出ｔｉｅ’，　Ｓ　ｊと前記反
射ミラーによって反射された光成分の放出量Ｓ′ｉの合
泪柑（ｓｉ＋ｓ’ｉ　）が所定の光計配分に選定されて
いることを特徴とする光ラジエー′夕０
（３）、前記光放出部の前記光導体の軸方向における間
隔が等しいことを特徴とする特許請求の範囲第（２）項
に記載の光２ジエータ。
（４）、前記各光放出部の光放出係数が等しいことを特
徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の光ラジエー
タ。
（５）、前記光放出部から放出されるよう選定される光
放出１Ｓｉが、Ｓｉ＝（　１＋Ｂｉ　）　Ｓを満足するように定められていることを特徴とする特Ｗ
−ｆｓ！累の範囲第（２）項乃至第（４）項のいずれか
１＋ｓ’ｉ　）、ｎ　光放出部の数、Ｂｉ：設定値１．
Σ（１に１十Ｂｉ）＝１）。
（６）、ゼ１状の光導体と、該光導体の一方の端部に設
けられた反射ミラーと、前記光導体の側面に該九２．１
９体の１ｑ１；方向に沿って連続的に設けられた光放出
部とを治し、前記光導体内を該光導体の１１方向に向っ
て伝搬する光を前記光放出部を通して該先導体の半径方
向に向って放出するようにした光ラジェータにおいて、
削記光放出部は、前記光導体の他力の端部から該光導体
内に導入された光成分の放出量ｓｉと前記反射ミラーに
よって反射された光成分の放出ｔｉ：　ｓ’ｉの合計量
（ｓｉ＋ｓ’ｉ）が前記光導体の前記他端からの長さの
関数に応じていることを特徴とする光ラジェータ。
（７）、前記光放出部が前記光導体の表面に刻設され／
ζ螺旋状の満であることを特徴とする特許側木の範囲第
（６）項に記載の光ラジェータ。
（８）、前記光放出部が前記光導体の表面に利殖された
前６己光導体の屈折率より高い屈折率の透光物質で構成
されていることを特徴とする特許ｍｓ求の範囲第１６）
項に記載の光ラジェータ。