JPS61103105A

JPS61103105A - 照明具

Info

Publication number: JPS61103105A
Application number: JP59226185A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yamashita; 博志山下; Saburo Tabata; 田畑　三郎; Hiroyuki Kojima; 洋之小嶋; Kaneshige Fujii; 藤井　兼栄; Toru Komiyama; 小見山　亨
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 1984-10-27
Filing date: 1984-10-27
Publication date: 1986-05-21
Also published as: JPH051921B2

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】産業上の利用分野本発明は面照明等の平面的な照明、及び曲面により構成
される立体的な照明をなすための照明具に関する。

本川ｌ１１ｍでいう「照明」とは、対象物に光を照射す
ること、及び発光体そのものが視覚の対象となるように
光を放つことの両者を含むものとし、照明具をこれらの
用途に対応して区別する場合は、と前者を照射体、後者を発光体４称することとする。

や広告照明具にあっては、文字や模様等を描いたパネル
を該パネル後方から螢光灯で照射して照明を行なってい
た。したがってこの種の照明具は、螢光灯設置のための
奥行を必要とし、照明ムラを防ぐには螢光灯をパネルか
ら遠ざけて設置する必要があるためさらに奥行が必要と
なる。その結果、壁に埋設する際に深い凹所を設けねば
ならず、大きな設置スペース及び施工の手間を要し、壁
強度の点でも不利であるという問題があった。また、看
板や店舗におけるディスプレイにあっては、発光体とし
てネオン管灯が使用されていたが、このネオン管灯を用
いて文字や模様を表出し製造するのは手間を要し、しか
も制作後に文字等の変更をするのが困難であ−るという
問題があった。

明が　決しようとするＩＪ題。

本発明はこれら従来技術の問題点を解決し、薄く、表示
用照明具等として壁に設置する際に有利であり、看板や
ディスプレイ用発光体として使用する場合にも製造容易
にして描出された文字や模様の変更を容易に行ないうる
照明具を提供することを目的とする。

照点を解決するための手段本発明の前記目的は、透光性板の端面の少なくとも一部
が光入射部とされ、該透光性板の表裏面の少なくとも一
部には対向する面から散乱光を放出しうるように光散乱
性物質が付着されていることを特徴とする照明具によっ
て達成される。

本発明の前記目的はまた、透光性板と、該透光性板の少
なくとも一端面に沿って延び一端への入射光を他端方へ
伝送しうる光伝送ロンドとを備え、該ロッドにおける前
記透光性板と反対側の外周面には高屈折率微粉体を該ロ
ッド軸線方向に線状に付着した光拡散部が形成され、前
記透光性板の表裏面の少なくとも一部には対向する面か
ら散乱光を放出しうるように光散乱性物質が付着されて
いることを特徴とする照明具によっても達成される。

前記各照明板において、前記光散乱性物質が付着された
面に対向する面には、特定波長の光を選択的に透過させ
る彩色用透光性膜を備えることができる。

前記彩色用透光性膜は、高屈折率層と低屈折率層とを交
互に配した誘電体多層膜を備えており、前記各高屈折率
層及び低屈折率層の厚さをは、実質上Ｎｔ＝λ／４＋ｎλ １つ：〔λは得ようとする彩色光の補色をなす光の波長
、ｎは０または正の整数、Ｎは各層の屈折率〕となるよ
うに定められて前記透光性膜が特定波長の光を選択的に
透過させるようにされることができる。

前記彩色用透光性膜は、特定波長の光を選択的に透過さ
せうる金ａｓｇ＞を備えたものとすること膜と前記金Ｂ
ｈｌ膜とを適宜組合せて備えたものとすることができる
。

発明における作用及び効果本発明によれば、端面の少なくとも一部から透光性板に
入射せしめられた光は、該透光性板肉を全反射を繰返し
ながら進行し、該透光性根表裏面に付着された光散乱性
物質に到達した光は散乱し、該物質付着面に対向する面
に対し臨界角より小さい角度となった光は該面から放出
せしめられる。

したがって前記光散乱性物質を面状に付着すれば　　　
　　１面照明が得られ、前記対向する面に文字や模様を
描いて駅名表示照明具や広告照明具とすることができる
。このように光源は透光性板端面に臨むように、すなわ
ち照明具側方に設置すればよく、後方からの照射を必要
としないので、照明具の奥行きは実質上、透光性板或い
は咳板とその保護カバーに相当する薄いものとなり、壁
への設置の際、埋め込み用凹所を浅くし、或いはなくす
ことができ、極めて有利である。或いは、前記光散乱性
物質を必要に応じて着色し文字や模様を描くように透光
性板裏面に付着すれば、これらの文字や模様に対応した
形状及び色彩の光の放出が表面から得られる。したがっ
て看板やディスプレイ用発光体として使用する場合にも
製造が容易であり、描き出された文字や模様を変更する
際は前記光散乱性物質を付着し直せばよいので極めて容
易である。

また本発明を前述の如く透光性板と光伝送ロッドとを備
えたものとした場合は、前述の効果に加え、点状光源を
使用して透光性板の広い面からほぼ均一に光を放出する
ことができるという効果も得られる。すなわち、第６図
及び第７図に示すように、前記光伝送ロッド（ａ＞外周
面にはロッド軸線方向に線状に高屈折率微分体が付着さ
れ光拡散部（ｂ）が形成されているので、点状光源によ
り該ロッドの一端から入射せしめられた光はロッド内を
全反射を繰り返しながら進行し、前記光拡散部に到達し
た光は拡散し、前記光拡散部とは反対側のロッド外周面
から曲面に基づくレンズ作用により指向性をもって放出
され前記光拡散部の長前記ロッドは透光性板の端面に沿
って伸び、前記光拡散部は該透光性板とは反対側のロッ
ド外周面に形成されているので、このように放出された
線状光は前記透光性板の端面から入射し、該透光性板肉
を進行しながら前記光散乱性物質により散乱され対向す
る面から放出せしめられる。このように点状光源から発
した光は一旦線状に拡げられた後、透光性板に入射せし
められるので、点状光源からの光を直接入射せしめた場
合に比し、均一化されて放出することとなる。

さらに、本発明照明具は、前述の如き彩色用透光性膜を
備えることにより、前記光散乱性物質に着色しなくても
、或いはその着色に加えて、彩色された光を放出させる
ことができ、装飾性、注意喚起性に優れた照明を行なう
ことができる。

とりわけ該彩色用透光性膜を、前述の如き誘電体長１Ｉ
ｌｉｌを備えたものとしたときは、次の作用によって、
より装飾性、注意喚起性に富む照明を行備えることによ
り、該層厚さに基づく特定波長の光を反射して透過率を
低下させ、その結果透過光に該波長の光と補色関係にあ
る色彩を帯びさせる性質を有する。したがって誘電体多
層膜を構成する各層の厚さや層数を前記透光性板上の場
所により異ならしめることにより異なる色彩や色調を得
ることができる。また層の厚さは同じであっても放出光
の散乱に伴う傾斜度合によって該層通過時の光路長が異
なるので、これに応じて異なる色彩を帯びる。したがっ
てこのように構成された照明具を発光体として使用した
場合は、見る角度により異なる色彩を認識することとな
る。このように色彩や色調を場所により、または視角に
伴って変化させることによって、照明はより装飾性、注
意喚起性に富むこととなる。前記誘電体多層膜により反
射せしめられた光はさらに前記透光性根内を進行するの
で、これらの光を層厚との調整等を介して適切に放出さ
せることにより損失少なく効率、のよい照明が可能とな
る。

前記彩色用透光性膜を金１［により形成することもでき
る。これは金属薄膜が短波長光を透過させることを利用
するもので、例えば金では緑色、銅では赤色の透過光が
得られる。またセレン、硫化カドミウム、−酸化シリコ
ン等短波長光を吸収する物質からなる膜を組合せて色調
を変え、加えて酸化防止等金ＩＥＩＩの保護をなすこと
ができる。

このようにして得られた彩色用透光性膜は、ｉｌ１体多
ＷＪ膜の如き多色性が得られず、吸収を伴うので照明効
率は低下するが、例えば１回乃至わずかな回数の蒸着や
スパッタなどで得られるというように容易に且つ安価に
得ることができる。

さらに、彩色用透光性膜を誘電体長１ｍ腹及び金属ＮＷ
ｉ４の組合せにより形成し、より多彩な彩色照明を行な
うことも可能である。

実　　施　　例以下、本発明の実ｍ例を添附図面と共に説明する。

第１図及び第２図に示す照明具は平板状のものであり、
駅名表示や広告等に広く使用しうるちのである。この照
明具は、長方形透光性板（１０）を有した本体部（１）
、透光性板（１０）の長辺である両端面に沿って延びる
光源部（２）、光源部（２）に接続された電源部（３）
、及び透光性板（１０）全面を覆う保護カバー（４）を
儀えている。透光性板（１０）としては、ガラス、プラ
スチック等、透明度の高い種々の材料を使用することが
でき、とりわけ耐光性の良いものが望ましい。透光性板
（１０）の裏面には光散乱性物質を含んだｌ１ｌ（１１
）がほぼ全面にわたって付着され、表面には表示すべき
文字等を描いた表示層（１２）が形成され、両側端面に
は反射Ｉ！（１３）が形成されている。

光散乱性物質としては、光を散乱させうるものであれば
何でもよく、塗料、金属、紙、布、透明又は半透明物質
の粉粒体等を使用できる。尤も照には、塗料として塗布
する他、シート状のものを接着する等種々可能である。

表示層（１２）は、着色塗料、インク、フィルム等、通
常の照明具における表示用として使用されるものにより
形成でき、さらに前述の如き誘電体多層膜又は金属ｉｌ
Ｎ！を有した彩色用透光性膜により形成することもでき
る。反射層（１３）は、側端面からの光の漏出を防ぐた
めに設けられるものであり、反射鏡面を有したものとす
る他、反射性のよい塗料の塗膜としても形成できる。光
源部（２）は光源（２０）及びホルダ（２１）を備えて
いる。光［（２０）としては、蛍光灯、水銀灯等の線状
光源、通常の点状光源を線状に多数配列したものの他、
後述する光伝送０ツドを用いたものを使用することがで
きる。ホルダ（２１）は、内面が反射鏡面とされており
、光源（２０）を保持及び保護すると共に、光を透光性
板（１０）端面に向けて集光する役目１％ｌ　　　　を
も果している。保護カバー（４）は少なくともダ透光性板（１０）の前方部分が透明になっている。

透光性板（１０）に埃や異物が付着すると光漏用の原因
となるおそれがあるので、保護カバー（４）は光１！（
２０）からの放熱を考瞠しつつ適度の防塵性を有するの
が望ましい。

このような構成により、光源部（２）から端面を経て透
光性板（１０）に入射した光は、光散乱性物質を含んだ
ＩＩ（１１）により一部散乱されながら、透光性板（１
０）内を全反射を繰り返して進行する。散乱せしめられ
た光のうち透光性板透光性板（１０）及び光源部（２）
を覆う保護カバー（４）の奥行きに相当し、従来のパネ
ル後方からの照射によるものに比し、非常に薄くなって
いる。尚、透光性板（１０）に表示層を設けず、照明具
を面照明による照射体としうるのは勿論であり、その薄
さを生かして液晶テレビの照明用にも有利に使用できる
。また、光散乱性Ｉｌ！（１１）を、透光性板（１０）
の全面に形成するのでなく、文字あるいは、図形状に形
成し、表示ＦＪ（１２）に代えることもでき、この場合
暗視野の中で、文字あるいは図形が発光して見えること
になる。更に膜（１１）に着色しておけば、文字あるい
は図形に着色させることができる。

第３図から第５図に示す照明具は、看板や店舗における
ディスプレイ用発光体として使用しうるちのである。こ
の照明具は、長方形透光性板（１０）を有した本体部（
１）、透光性板（１０）の長辺である１端面に沿って延
びる光源部（２）、電源部（３）及び保護カバー（４）
を備えている。

透光性板（１０）は前の例と同様のものであるが、透光
性板（１０）裏面に光散乱性物質を含んだ膜が表示ＩＩ
Ｉ（１４）として付着され、表面には表示膜（１４）の
一部に対応する位置に誘電体多層膜からなる彩色用透光
性膜（１５）が付着されている。光散乱性物質としては
前述の例のものを広く使用することができ、表示膜（１
４）は、輿えば感光乳剤を透光性板に塗布し焼付けた写
真とすることもできる。また透光性板（１０）における
光源部（２）に臨む端面以外の端間には反射層（１３）
が設けられている。光源部（２）は、透光性板（１０）
端間の略全長にわたって延びる光伝送ロッド（２２）、
ロッド（２２）の一端面に臨む点状光源（２３）、ロッ
ド（２２）の他端面に設けられた反射ａｌｌ（２４＞、
及びこれらを覆うホルダ（２５）を備えている。ロッド
（２２）としてはできるだけ透明度が高（て耐光性のよ
いものを使用することが好ましく、例えば石英ガラスロ
ッド（屈折率：１．４６）、光学がツカ０ツド（屈折率
：１．５〜１．７）、シリコーン樹脂ロンド（屈折率：
１．４１）などを有利に利用できる。ロッド（２２）は
中実で且つ円形断面を有している。その径は伝送される
元口やロッド長さに応じて決められるが、透光性板哨面
の厚さを大きく上回らないようにするのが照明効率上望
ましい。

光伝送ロッド（２２）の外周面には、伝送光をロッド（
２２）内に拡散反射するための光拡散部である拡散縞（
２２０）が付着形成されている。

この拡散縞（２２０）はロッド（２２）よりも高屈折率
にして耐光性の透明微粉体より構成され、このような微
粉体としては、例えば硫酸バリウム（屈折率：１．５１
）、マグネシア（屈折率：１．８）、チタニア（屈折率
：２．６）などを有利に使用できる。微粉体には、必要
に応じ反射拡散光に任意の色彩を与えるために、ＺｎＳ
　（青緑）を混合したり或いはＥｕＱＯｓ（赤）、Ｔｂ
２０ｓ（緑）を熱拡散によって混入（例えば）　　　　
マグネシア、チタニアの場合）することができる。

微粉体をロッド（２２）に対し付着するための手段とし
ては、例えば微粉体をシリコーン樹脂のような耐光性透
明バインダーを用いて付着するような手段、微粉体が分
散混入されたシリコーン樹脂成形材をシリコーン樹脂系
の透明接着剤を用いて接着する手段などを採用できる。

いずれにしてもシリコーン樹脂を用いることにより、耐
光性、耐熱性及び透明性が得られ、しかもその適度な弾
性により、ロッド（２２，）と熱膨張率の差が存するに
もかかわらず良好な接着が得られる。

拡散縞（２２０）の肉厚は、これがあまりに薄いと透過
ロスを生ずる虞れがあるので、少なくともＱ、ｉ１ｍ以
上の肉厚に形成することが有利である。拡散縞（２２０
＞の巾は入射光量やロッド（２２）の直径、長さく照明
ライン長さ）などによって適宜決定される。一般的にい
って拡散縞（２２０）の巾が大きくなると、単位長さ当
りの光放出量は増す反面、光量を維持した光放出ライン
の長さが短くなり、逆に小さくなると、光量を維持した
光放出ラインの長さは増大するが、単位長さ当りの光放
出量は減少する。したがって、その巾は照明具の用途、
目的などによって適宜決定すればよい。拡散縞（２２０
）の巾を一定とした場合、照明光の明るさは、入射端か
らの距離に対して゛指敗函数的に減少するので、このよ
うな減少を補正するために、拡散縞（２２０°）の巾を
入射端側から漸次増大させるような手段を採用してもよ
い。またロッド（２２）の出射端側の端面に反射１ｌ（
２４）を形成しているので、先端まで至った伝送光は入
射端側に向けて反射せしめられることとなり、このよう
な減少をある程度補正できる。

拡散縞（２２０）の巾は、先に述べたようにロッドの長
さ、直径、入射光ｍ、及び照明具の用途、目的などによ
って変るが、通常０．５〜３．０■、有利には１．５〜
２．５重■程度である。

光源（２３）としては種々のものが使用できるが、ロッ
ド径を小さくしうる点で、点光源に近いものを用いるの
が望ましく、例えばタングステンランプ、ハロゲンラン
プ、キセノンランプが挙げられる。誘電体長Ｉｉ膜によ
る彩色の自由度を大きくする上で巾広い波長成分を含む
光源が望ましく、ナトリウムランプ、水銀ランプは波長
成分の幅りが彩色に制限を加える。彩色用透光性膜（１
５）を構成する誘電体長Ｉｔ膜の各層の厚さは前述の式
により定められる。該式中、ｎは通常Ｏ又は１とされ、
層数は高屈折率層及び低屈折率層の一対を一層として、
５乃至６層とするのが望ましい。これより少ないと透過
させる波長帯域が狭く視角の変化に伴う色調の変化が緩
やかとなり、それより多くなると透過波長帯域が広くな
って白色に近くなり適切な色調が得られず、又８価とな
る。高屈折率層に用いる材料は、屈折率が２乃至２．６
程度のものが望ましく、例えばチタニア、セリア、酸化
亜鉛、ジルコニア、酸化スズ等が挙げられる。

低屈折率層に用いる材料は、屈折率が１．３乃至１．５
程度のものが望ましく、例えばフッ化アルミニラム、フ
ッ化マグネシウム、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム
、シリカが挙げられる。透光性。

板（１０）表面へのこれらの層の形成は、蒸着、スパッ
タ、光ＣＶＤ法等通常用いられる方法により行なうこと
ができる。

このような構成により、点状光１（２３）から発せられ
た光は光伝送ロッド（２２）により指向性をもった線状
光となって透光性板（１０）の端面から入射せしめられ
、透光性板（１０）内を全反射を繰り返しながら進行し
、光散乱性物質を含んだ表示Ｉｔｉ（１４）により散乱
せしめられて表面から出射し、照明光となる。さらに、
誘電体多層膜からなる彩色用透光性膜（１５）を経て出
射した光は層厚に応じた彩色を施され、その色彩、色調
は見る角度により変化する。この照明具も図か゛）□　
　　　ら明らかなように薄いものである。また表示膜（
１４）を塗料等を用いて描けば発光を伴う文字等の表示
部が得られ、看板やディスプレイ用発光体としての照明
具が容易に製造でき、表示部の変更も容易である。さら
に、彩色用透光性膜を経て彩色された光は、装飾性、注
意喚起性に冨み、視角に伴う色彩、色調の変化がこれら
をより増大させる。図示の例では透光性板（１０）にお
ける表示膜（１４）以外の部分は透明となっているので
、透明板から文字等が発光するように見えるが、透光性
板（１０）後方に不透明板を設置して地の部分とするこ
ともできる。不透明板の設置は不必要な光の放出を防止
すべく、透光性板（１０）に接触しないようにする必要
がある。彩色用透光性膜として、誘電体多層膜に代え、
或いはこれと併せて、金属３１ｍを使用することもでき
る。

以上は、透光性板が平面状のものの例であるが、これを
種々の曲面状のものとすることも可能であり、例えば第
８図、第９図に示すような円錐状、円筒状のものとする
ことができる。また光の入射は第８図に示すように円錐
状透光性板（１０）の端面に、或いは第９図に示すよう
に円筒状透光性板（１０）の側面を切欠いてできた端面
に、光伝送ロツ、ド（２２）等の光源部を配して行なう
ことができる。このようにして得られた照明具は非常に
装飾性の高いものであり、置物として利用できる他、水
密性を持たせ、或いは水密性容器と組み合せて花瓶、水
槽等として使用することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明に関するもので、第１図は１実施例の正面図
、第２図は第１図Ａ−Ａ線に沿う断面図、第３図は他の
実施例を一部切欠いて示す正面図、第４図は第３図Ｃ−
Ｃ線に沿う断面図、第５図は第３図Ｃ−Ｃ線に沿う断面
図、第６図は光伝送ロッド（２２）からの光放出状態を
示す斜面図、第７図は光放出状態の説明図、第８図及び
第９図は相異なるさらに他の実施例の斜面図である。（１）・・・本体部（２）・・・光源部（３）・・・電源部（４）−・・保護カバー（１０）・・・透光性板（１１）・・・光散乱性物質を含んだ膜（１２）・・・
表示層（１３）・・・反射層（１４）・・・表示膜（１５）・・・彩色用透光性膜（２ｏ）・・・光源（２１）　−・・ホルダ（２２）・・・光伝送ロッド（２３）・・・点状光源（２４）　−・・反射鏡（２５）・・・ホルダ（２２０）・・・拡散縞（以　上）第１図　　　　　第２図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）透光性板の端面の少なくとも一部が光入射部とさ
れ、該透光性板の表裏面の少なくとも一部には対向する
面から散乱光を放出しうるように光散乱性物質が付着さ
れていることを特徴とする照明具。
（２）透光性板の端面の少なくとも一部が光入射部とさ
れ、該透光性板の表裏面の少なくとも一部には対向する
面から散乱光を放出しうるように光散乱性物質が付着さ
れ、前記対向する面には特定波長の光を選択的に透過さ
せる彩色用透光性膜が備えられていることを特徴とする
照明具。
（３）前記彩色用透光性膜が、高屈折率層と低屈折率層
とを交互に配した誘電体多層膜を備えており、前記各高
屈折率層及び低屈折率層の厚さをは、実質上Ｎｔ＝λ／４＋ｎλ 〔λは得ようとする彩色光の補色をなす光の波長、ｎは
０または正の整数、Ｎは各層の屈折率〕となるように定められて前記透光性膜が特定波長の光を
選択的に透過させるようにされていることを特徴とする
特許請求の範囲第２項に記載の照明具。
（４）前記彩色用透光性膜が、特定波長の光を選択的に
透過させうる金属薄膜を備えていることを特徴とする特
許請求の範囲第２項又は第３項に記載の照明具。
（５）透光性板と、該透光性板の少なくとも一端面に沿
つて延び一端への入射光を他端方へ伝送しうる光伝送ロ
ッドとを備え、該ロッドにおける前記透光性板と反対側
の外周面には高屈折率微粉体を該ロッド軸線方向に線状
に付着した光拡散部が形成され、前記透光性板の表裏面
の少なくとも一部には対向する面から散乱光を放出しう
るように光散乱性物質が付着されていることを特徴とす
る照明具。
（６）透光性板と、該透光性板の少なくとも一端面に沿
つて延び一端への入射光を他端方へ伝送しうる光伝送ロ
ッドとを備え、該ロッドにおける前記透光性板と反対側
の外周面には高屈折率微粉体を該ロッド軸線方向に線状
に付着した光拡散部が形成され、前記透光性板の表裏面
の少なくとも一部には対向する面から散乱光を放出しう
るように光散乱性物質が付着され、前記対向する面には
特定波長の光を選択的に透過させる彩色用透光性膜が備
えられていることを特徴とする照明具。
（７）前記彩色用透光性膜が、高屈折率層と低屈折率層
とを交互に配した誘電体多層膜を備えており、前記各高
屈折率層及び低屈折率層の厚さをは、実質上Ｎｔ＝λ／４＋ｎλ 〔λは得ようとする彩色光の補色をなす光の波長、ｎは
０または正の整数、Ｎは各層の屈折率〕となるように定められて前記透光性膜が特定波長の光を
選択的に透過させるようにされていることを特徴とする
特許請求の範囲第６項に記載の照明具。
（８）前記彩色用透光性膜が、特定波長の光を選択的に
透過させうる金属薄膜を備えていることを特徴とする特
許請求の範囲第６項又は第７項に記載の照明具。