JP2017191733A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光ファイバ編製体を構成する光ファイバの湾曲部からの漏光の輝度を抑制しつつ、漏光により光ファイバ編製体上に表現される模様を視認することが可能な照明装置を提供する。【解決手段】複数の光ファイバを編製することにより形成された複数の湾曲部を備える光ファイバ編製体と、前記光ファイバ内に可視光を入射する光源部と、光ファイバ編製体が封入される外包体と、を備える照明装置において、湾曲部は、光ファイバ内に可視光を入射した際に光ファイバ外に漏光が生じる曲率半径で湾曲し、外包体は、光ファイバ編製体に近接又は接触して光ファイバ編製体を包み込み、漏光の一部を反射し、一部を透過しかつ拡散させる。【選択図】図１

Description

本発明は、照明装置に関し、特に、光ファイバの湾曲部分からの漏光を利用し、これを和紙で包んで構成した照明装置に関する。

家庭などで用いられる照明装置では、装飾性を持たせたり照射態様を制御したりするために、光源に傘を掛けたり覆いなどの外包体が設けられたりすることが多い。

照明装置に用いる光源としては、電球や蛍光灯が一般的であるが、光源から光ファイバに入射した光を利用することも可能である。光ファイバに入射した光を利用する場合、ひとつの方法として、一端から光を入射し、発光させたい場所に出射端である他端を配置するという方法がある。しかし、この方法の場合、出射端でしか発光しないため、広範囲で発光させたい用途には適さない。また、光ファイバの側面に傷をつけてそこからの漏光を利用する方法がある。しかし、傷を適切につけることが難しく、かつ、強度が損なわれるという問題がある。

そこで別の方法として、光ファイバ内に光を閉じ込めきれない曲率半径で光ファイバを湾曲させ、当該湾曲した部分からの漏光を利用する方法がある。例えば、特許文献１には複数の光ファイバを結びの手法により編製することにより形成された複数の湾曲部を単位発光部とし、この単位発光部を複数連結することで広範囲の発光を可能とする光ファイバ編製体である発光装飾体が開示されている。

具体的には、図５（特許文献１の図１）に例示される発光装飾体１０は、二つの単位発光部１１ａ、１２ａが例えば硬質の棒材１３を芯として当該棒材１３の先端部１３ａから下端部１３ｂに向かって順次連結されて構成される。単位発光部１１ａは２本の光ファイバ１１０を一組とした光ファイバ組１１が例えばマクラメ結びの手法であるねじり結びされることにより形成されている。単位発光部１２ａについても同様に光ファイバ組１２がねじり結びされることにより形成されている。単位発光部１１ａからのリード部１１ｂの端部１１ｃ及び単位発光部１２ａからのリード部１２ｂの端部１２ｃから光Ｃが導入されると、単位発光部１１ａ、１２ａにおいてねじり結びにより形成された湾曲部１８で漏光し、単位発光部１１ａ、１２ａが発光する。なお、芯は棒材の代わりに紐の束を利用してもよいし、芯無しで構成することも可能である。

図６（特許文献１の図８）はマクラメ結びの手法である七宝結びを用いて発光装飾体８０を構成した例を示したものである。発光装飾体８０は、光ファイバ組１１、１２のみならず、光ファイバ組１４、１５を用い、光ファイバ組１１、１２、１４、１５を図中縦方向に所定組数ずつ順に七宝結びにより結びあわせることによって形成される。図中ａの段、Ａ〜Ｃの列から結び始められる光ファイバ組１１を実線で示すと、ａ−ｂ間、ｄ−ｆ間が湾曲部を有した単位発光部４１ａとなり、ｂ−ｄ間、ｆ−ｇ間はリード部４１ｂとなる。また、同じくａの段、Ａ〜Ｃの列から結び始められる光ファイバ組１２を破線で示すと、ａ−ｃ間、ｆ−ｇ間が単位発光部４２ａとなり、ｃ−ｆ間はリード部４２ｂとなる。また、ｂの段、Ｄ〜Ｇの列から結び始められる光ファイバ組１４を一点鎖線で示すと、ｂ−ｄ間、ｅ−ｇ間が単位発光部４３ａとなり、ｄ−ｅ間はリード部４３ｂとなる。さらに、ｃの段、Ａ〜Ｃの列から結び始められる光ファイバ組１５を点線で示すと、図中ｃ−ｅ間が単位発光部４４ａとなり、ｅ−ｇ間はリード部４４ｂとなる。このように、光ファイバ組１１、１２、１４、１５がそれぞれ単位発光部４１ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａを有し、また、それぞれのリード部４１ｂ、４２ｂ、４３ｂ、４４ｂが互いの単位発光部４１ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａ間に絡められた状態で発光装飾体８０が構成されている。リード部４１ｂ、４２ｂ、４３ｂ、４４ｂの各端部から光が導入されると、単位発光部４１ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａにそれぞれ形成された湾曲部で漏光し、単位発光部４１ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａが発光する。これにより、単位発光部４１ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａがあたかも同一の光ファイバ組で連続して形成された面体であるかの如く発光させることができる。

このように、光ファイバ編製体に光を入射するとマクラメ結びにより形成された光ファイバの湾曲部からの漏光が明るく光るが、それとともに光ファイバ側面からの漏光が生じていない非発光部分を当該漏光が照射し、反射されることで、非発光部分についてもあたかも発光しているかのように光る。これにより、マクラメ結びの模様全体を明るく視認可能な装飾性の高い光ファイバ編製体を実現することができる。

特開平１０−６３２０６号公報

光ファイバの湾曲部からの漏光は輝度が高く、直視すると眩しすぎるため、住居用の照明装置に使用するためには輝度をある程度抑える必要があるが、漏光により光ファイバ編製体上に表現される模様には装飾性があるため、輝度を抑えつつこのパターンを視認できるようにするのが望ましい。

本発明の目的は、光ファイバ編製体を構成する光ファイバの湾曲部からの漏光の輝度を抑制しつつ、漏光により光ファイバ編製体上に表現される模様を視認することが可能な照明装置を提供することにある。

本発明の照明装置は、複数の光ファイバを編製することにより形成された複数の湾曲部を備える光ファイバ編製体と、それぞれの光ファイバ内に可視光を入射する光源部と、光ファイバ編製体が封入される外包体と、を備え、湾曲部は、光ファイバ内に可視光を入射した際に光ファイバ外に漏光を生じる曲率半径で湾曲し、外包体は、光ファイバ編製体に近接又は接触して光ファイバ編製体を包み込み、光ファイバからの漏光の一部を反射し、一部を透過しかつ拡散させることを特徴とする。

光ファイバ編製体を外包体で包む際に、光ファイバ編製体と外包体の内面とを近接又は接触させることで、光ファイバの湾曲部からの漏光が外包体の内面で反射し拡散したとしても、その明るさより、光ファイバの湾曲部からの漏光による直接光及び当該漏光に照射された光ファイバの非発光部分からの反射光の明るさのほうが、外包体の外側において、より明るく観測される。そのため、漏光により光ファイバ編製体に表現される模様を外包体の外側から視認することが可能となる。

なお、光ファイバの非発光部分は、光ファイバの湾曲部からの漏光を反射して光っているにすぎず、漏光そのものよりは暗いため、光ファイバ編製体を外包体で包むと、たとえ光ファイバ編製体と外包体の内面とを近接又は接触させても、外包体の外側での視認性向上の効果が十分に得られないように思える。しかし外包体で包むことで、非発光部分には、湾曲部からの漏光が直接照射されるだけでなく、外包体の内面で反射された当該漏光も照射されるため、外包体が無い場合よりも外包体の内部において明るく光る。そのため、光ファイバ編製体と外包体の内面とを近接又は接触させることによる外包体の外側での視認性向上の効果は、非発光部分についても十分に得ることができる。

また、透過した光を拡散させる外包体を使用することで、透過光を柔らげることができる。

以上により、漏光により光ファイバ編製体に表現される模様を外包体の外側で柔らかく視認することが可能な照明装置を提供することができる。

光ファイバ編製体は、例えば、結びの手法を用いて編製するとよい。これにより、光ファイバの湾曲部の湾曲形状が保持されるため、安定した発光状態を得ることができる。また、伸縮の自由度が向上するため、曲げる、捻るなど、使用形状を変化させることが容易になる。

結びの手法としては、例えば、マクラメ結びの手法を用いるとよい。これにより、より装飾性の高い模様を光ファイバ編製体に表現することができる。

光ファイバ編製体は、例えば平面的に編製するとよい。これにより、曲げる、捻るなど、使用形状を変化させることが、より容易になる。

外包体の一部又は全部の材質を和紙としてもよい。これにより、光ファイバの湾曲部からの漏光が繊維の隙間から透過し、その際に繊維が浮かび上がって特有の模様が形成されるとともに、光が拡散されて輝度が緩和されるため、柔らかく落ち着いた雰囲気を醸し出す効果を奏する。

本発明の照明装置を床などに設置して使用する場合、例えば、光ファイバ編製体の長手方向の各端部を外包体とともにそれぞれ把持する一対の把持手段を備えるとよい。これにより、照明装置を安定的に設置して使用することができる。更に、当該把持手段を１以上の所定の角度で支持する支持手段を備えてもよい。各把持手段を支持手段を用いて所定の角度で支持できるようにすることで、立体感のある照明装置を構成することができる。特に、一方又は双方の把持手段を略球形とすれば、ドーナツ型などの凹部を有する支持手段により当該把持手段を任意の角度で支持することができ、柔軟に使用形状を変化させることができる。

また、光ファイバ編製体の長手方向の一端を外包体とともに把持し長手方向の他端に対して高所に固定される把持手段を備え、把持手段を支点に光ファイバ編製体の長手方向の他端を外包体とともに垂下させてもよい。これにより、本発明の照明装置を天井などの高所から垂下させて間仕切りなどに使用することができ、使用環境を広げることができる。

照明装置１００の外観の一例を示す図である。 照明装置１００の使用状態の例を示す図である。 照明装置１００の使用状態の例を示す別の図である。 照明装置１００の実施例を示す図である。 発光装飾体の一例を示す図である。 発光装飾体の一例を示す別の図である。

図１は本発明の照明装置１００の外観の一例を示す図であり、(a)は平面図、(b)は正面図である。照明装置１００は、光ファイバ編製体１１０と光源部１２０と外包体１３０とを備える。

光ファイバ編製体１１０は、図１１に示す発光装飾体１０や図１２に示す発光装飾体８０などのように、複数の光ファイバを編製しこれにより形成された複数の湾曲部を備える光ファイバの編製体である。照明装置１００を図１に示すように構成したとき、複数の光ファイバの一端が紙面の右側に、他端が紙面の左側にくるように、紙面の左右方向を長手方向として光ファイバ編製体１１０が形成される。各光ファイバの一端はリード部１１１を構成し、光源部１２０に接続される。一方他端は、本発明における光ファイバの用途が通信ではなく湾曲部からの漏光の利用であるため、一端から光が入射されれば何も接続しなくてよいが、本発明の効果を妨げない範囲で任意に取り扱ってよい。

編製、すなわち編むという製法は、繊維に曲げを加えて複数の繊維を絡ませることで複数の繊維を一体化する技術である。広義の繊維の一種である光ファイバを編製する場合、光ファイバの物理的強度の範囲で比較的緩やかに編製されるため、光ファイバ編製体１１０は縦横の伸縮、曲げや捻りに対する自由度が比較的大きい。そのため、例えば光ファイバ編製体１１０を図１に示すように平面的に編製することで、照明装置１００の使用形状を、図１(b)に示す平面的な正面形状のほか、図２(a)に示すアーチ型の正面形状や図２(b)に示す捻れた波型の正面形状や図２(c)に示す半楕円型の正面形状など、柔軟に変化させることができる。

編製に用いる光ファイバは、本発明では曲げを積極的に利用するため、可撓性が高いプラスラック光ファイバが好ましい。ガラス系の光ファイバを用いても構わないが、一般に可撓性が高くないため湾曲部を形成する際に破損しやすく、接続や取り扱いも容易ではない。光ファイバの外径は、形成する光ファイバ編製体１１０の大きさや湾曲部の形成態様に応じ任意に決定してよい。光ファイバの損失特性については、光源部１２０からの発光強度、光源部１２０から漏光させる所定の湾曲部までの距離、所望の漏光強度などに応じ任意に決定してよい。

本発明でいう光ファイバの湾曲部は、光ファイバ内に可視光を入射した際に光ファイバ外に漏光が生じる曲率半径で湾曲された部分であり、より緩やかに湾曲した部分は含まれない。

光源部１２０から光ファイバ内に入射された可視光は、光ファイバの中心部にあるコアとコアの周囲にあり屈折率がコアより低いクラッドとの境界面で全反射を繰り返しつつ伝搬していくが、光ファイバを湾曲させることで光の境界面への入射角が小さくなり、ある曲率半径以上に湾曲させると全反射する入射角の条件を満たさなくなって光ファイバ外に漏れ出す。湾曲部からの漏光の量は、光源部１２０から光ファイバを経て湾曲部に到達した光の強度が大きいほど、また、湾曲部の曲率半径が小さいほど大きくなる。そのため、同じ仕様の光ファイバに同じ強度の光を入射しても、湾曲部の曲率半径を相違させることで、漏光の明るさを相違させることができる。

湾曲部は、例えば光ファイバを結びの手法により編製して形成するとよい。これにより、結びの形状に応じて漏光の明るさを調整できるとともに、湾曲部の形状が保持され安定した発光状態を維持することができる。結びの手法は、装飾性の高さからマクラメ結びが好適であり、例えば線状の発光を形成したい場合はねじり結びや平結びなどを、また、光ファイバ編製体１１０を平面的に構成した場合など面状の発光を形成したい場合は七宝結びなどを採用するとよい。また、マクラメ結びの他の結びやマクラメ結び以外の結びの手法を用いても構わない。

光ファイバ編製体１１０の形成に際し、必要に応じた組数の光ファイバ組を用いることにより、所望の箇所に所望の発光強度を有する発光を呈することができる。１組を構成する光ファイバの本数は２本に限らず、３本以上でも構わない。

また、複数の湾曲部が設けられた或る光ファイバに注目したとき、当該光ファイバに光を入射すると湾曲部を経るごとに漏光により入射光が減衰していくため、設けることができる湾曲部の数には自ずと限界がある。そのため、広範囲に発光を形成したい場合には、背景技術として図５、図６を参照して説明したように、異なる光ファイバ組によりそれぞれ編製された単位発光部を順次連結することにより光ファイバ編製体１１０を形成するとよい。

光源部１２０は可視光源を備え、当該可視光源に光ファイバ編製体１１０を構成する各光ファイバのリード部１１１が接続されて、各光ファイバに可視光を入射する。可視光源の種類及び各光ファイバのリード部１１１への光の入射方法は任意である。また、光源部１２０には商用電源などから電源コード１２１を介して給電される。なお、光源部１２０は蓄電池により駆動してもよく、このときは電源コード１２１は不要であり、代わりに蓄電池を備えればよい。

外包体１３０は、光ファイバ編製体１１０に近接又は接触して光ファイバ編製体１１０を包み込み、光ファイバからの漏光の一部を反射し、一部を透過しかつ拡散させる。

漏光の一部を透過することで、照明装置１００の基本機能たる照明機能が実現されるとともに、透過した光を拡散することで輝度が緩和され、柔らかく落ち着いた雰囲気を醸し出す効果を奏する。

また、光ファイバ編製体１１０を外包体１３０で包む際に、光ファイバ編製体１１０と外包体１３０の内面とを近接又は接触させることで、光ファイバの湾曲部からの漏光が外包体１３０の内面で反射し拡散したとしても、その明るさよりも、光ファイバの湾曲部からの漏光による直接光及び当該漏光に照射された光ファイバの非発光部分からの反射光の明るさのほうが、外包体１３０の外側においてより明るく観測される。そのため、光ファイバ編製体１１０に表現されている模様を外包体１３０の外部から視認することが可能となる。

なお、光ファイバの非発光部分は、光ファイバの湾曲部からの漏光を反射して光っているにすぎず、漏光そのものよりは暗いため、光ファイバ編製体１１０を外包体１３０で包むと、たとえ光ファイバ編製体１１０と外包体１３０の内面とを近接又は接触させても、外包体１３０の外側からの視認性向上の効果が十分に得られないように思える。しかし、漏光の一部を反射する外包体１３０で光ファイバ編製体１１０を包むことで、非発光部分には、湾曲部からの漏光が直接照射されるだけでなく、外包体１３０の内面で反射された当該漏光も照射されるため、外包体１３０が無い場合よりも外包体１３０の内部において明るく光る。そのため、光ファイバ編製体１１０と外包体１３０の内面とを近接又は接触させることによる外包体１３０の外側における視認性向上の効果は、非発光部分についても十分に得ることができる。

外包体１３０の一部又は全部の材質を和紙としてもよい。これにより、光ファイバの湾曲部からの漏光が繊維の隙間から透過し、その際に繊維が浮かび上がって特有の模様が形成されるとともに、光が拡散されて輝度が緩和されるため、柔らかく落ち着いた雰囲気を醸し出す効果を奏する。また、和紙は燃えやすいが、漏光を発生する光ファイバの湾曲部は全く発熱しないため、光ファイバ編製体１１０を接触させて使用しても火災発生の心配はない。

以上により、漏光により光ファイバ編製体に表現される装飾性ある模様を、外包体の外側から柔らかく視認することが可能な照明装置を提供することができる。

本発明の照明装置１００を床などに設置して使用する場合、例えば、光ファイバ編製体１１０の長手方向の各端部を外包体１３０とともにそれぞれ把持する一対の把持手段１４０ａ、１４０ｂを備えるとよい。このとき図１に示すように、光源部１２０を一方の把持手段１４０ａ内に収容すると、照明装置１００の一体性が確保される。把持手段１４０ａ、１４０ｂを設けることで、照明装置１００を安定的に設置して使用することができる。把持手段１４０ａ、１４０ｂの形状は任意であるが、安定性を高めるために、例えば平面部分を設けて設置するとよい。

また、把持手段１４０ａ、１４０ｂを１以上の所定の角度で支持し、設置面上に安定的に設置する支持手段１５０を備えてもよい。例えば、把持手段１４０ａ、１４０ｂを正多面体とし、当該正多面体の凸部分を受ける凹部分を備える支持手段１５０と組み合わせて使用することで、正多面体の複数の凸部分のうちいずれかの凸部分を凹部分に乗せることで、把持手段１４０ａ、１４０ｂを複数の所定の角度で安定的に支持することができる。これにより、１つの照明装置１００を立体感のある様々な形状で使用することができる。また、図１、図２に示すように把持手段１４０ａ、１４０ｂの形状を略球形とし、かつ、支持手段１５０を凹部を有する、例えばドーナツ型のものとし、当該凹部に把持手段１４０ａ、１４０ｂを乗せて使用するとよい。これにより、把持手段１４０ａ、１４０ｂを任意の角度で支持することができ、より柔軟に使用形状を変化させることができる。

本発明の照明装置１００は、天井などの高所から吊り下げて使用してもよい。例えば、図３に示すように、光ファイバ編製体１１０の長手方向の一端を外包体１３０とともに把持し長手方向の他端に対して高所である天井Ｃに固定される把持手段１４０ａを備え、把持手段１４０ａを支点に光ファイバ編製体１１０の長手方向の他端を外包体１３０とともに垂下させてもよい。これにより、間仕切りに使用するなど、照明装置１００の使用環境を広げることができる。

本発明は、上記の実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。

＜実施例＞
光ファイバの湾曲部からの漏光により発光する光ファイバ編製体を和紙で包んだ本発明の照明装置の実施例を図４(a)、(b)に示す。図４(a)、(b)から光ファイバ編製体に表現されている模様を外包体の外側から柔らかく視認できることがわかる。

本発明の照明装置は、住宅など居心地のよさが求められる空間での利用に好適である。

１０、８０…発光装飾体
１１、１２、１４、１５…光ファイバ組
１１ａ、１２ａ、４１ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａ…単位発光部
１００…照明装置
１１０…光ファイバ編製体
１１１…リード部
１２０…光源部
１２１…電源コード
１３０…外包体
１４０ａ、１４０ｂ…把持手段
１５０…支持手段
Ｃ…天井

Claims (9)

1. 複数の光ファイバを編製することにより形成された複数の湾曲部を備える光ファイバ編製体と、
   それぞれの前記光ファイバ内に可視光を入射する光源部と、
   前記光ファイバ編製体が封入される外包体と、
   を備える照明装置において、
   前記湾曲部は、前記光ファイバ内に可視光を入射した際に前記光ファイバ外に漏光を生じる曲率半径で湾曲し、
   前記外包体は、前記光ファイバ編製体に近接又は接触して前記光ファイバ編製体を包み込み、前記漏光の一部を反射し、一部を透過しかつ拡散させる
   ことを特徴とする照明装置。
2. 前記光ファイバ編製体を結びの手法を用いて編製することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記結びの手法はマクラメ結びの手法であることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
4. 前記光ファイバ編製体は、平面的に編製されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の照明装置。
5. 前記外包体の一部又は全部の材質は和紙であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の照明装置。
6. 前記光ファイバ編製体の長手方向の各端部を前記外包体とともにそれぞれ把持する一対の把持手段を備える請求項１から５のいずれか１項に記載の照明装置。
7. 前記把持手段を１以上の所定の角度で支持する支持手段を備える請求項６に記載の照明装置。
8. 前記把持手段の一方又は双方は略球形であり、
   前記所定の角度は任意の角度である
   ことを特徴とする請求項７に記載の照明装置。
9. 前記光ファイバ編製体の長手方向の一端を前記外包体とともに把持し、前記長手方向の他端に対して高所に固定される把持手段を備え、
   前記光ファイバ編製体の長手方向の他端が前記外包体とともに、前記把持手段を支点に垂下される
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の照明装置。