(57)【要約】光ファイバ用支持チャネルが、光ファイバを部分的に取り囲むように設計されるファイバ支持部材と、第１の脚及び第２の脚と、第１の脚及び第２の脚の両端に第１の最下部及び第２の最下部と、を含む。ファイバ支持部材は、第１の側部及び第２の側部と、第１の側部及び第２の側部の間に湾曲領域と、を含む。第１の側部及び第２の側部は、湾曲領域の第１の側部及び第２の側部との交差部分で、ファイバ支持部材をそれぞれ結合する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ用支持チャネルであって、
第１の側部及び第２の側部と、前記第１の側部と第２の側部との間に湾曲領域と、を含み、光ファイバを部分的に取り囲むように設計されるファイバ支持部材と、
前記第１の側部及び第２の側部の前記湾曲領域とのそれぞれの交差部分で前記ファイバ支持部材をそれぞれ結合する第１の脚及び第２の脚と、
前記第１の脚及び第２の脚の両端にそれぞれ第１の最下部及び第２の最下部と、
を備える光ファイバ用支持チャネル。
【請求項２】
前記ファイバ支持部材側部が半径方向内向きに広げられた端部を有する、請求項１に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項３】
前記ファイバ支持部材が製造公差を有し、ファイバ支持部材側部の前記端部が、前記製造公差にほぼ等しい量だけ半径方向内向きに広げられる、請求項２に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項４】
前記ファイバ支持部材が製造公差を有し、ファイバ支持部材側部の前記端部が、前記製造公差よりも大きい量だけ半径方向内向きに広げられる、請求項２に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項５】
前記ファイバ支持部材の前記広げられた端部が、約０．４ｍｍだけ半径方向内向きに広げられる、請求項２に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項６】
前記第１の最下部が丸みを有し、前記第２の最下部が斜角を有する、請求項２に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項７】
前記第１の脚及び第２の脚からそれぞれ延在する、第１のフラッシング素子及び第２のフラッシング素子をさらに含む、請求項６に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項８】
前記チャネルが、押出成形した高分子材料から成る、請求項７に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項９】
前記チャネルが、ビニル樹脂、セルロース樹脂、アクリル樹脂、およびポリカーボネートから成る群から選択される材料から成る、請求項８に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項１０】
前記チャネルがまた保護用添加剤を含む、請求項９に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項１１】
前記保護用添加剤が紫外線安定剤である、請求項１０に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項１２】
前記チャネルが白く、かつ光反射性が大きい、請求項７に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項１３】
前記チャネルが透明である、請求項７に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項１４】
前記ファイバ支持部材の前記第１の側部及び第２の側部が、第１の外側部分及び第２の外側部分、ならびに第１の残余部分及び第２の残余部分をそれぞれ有し、前記第１の外側部分及び第２の外側部分は透明であり、前記湾曲領域は白く、かつ反射性が大きい、請求項７に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項１５】
前記第１の側部及び第２の側部の前記第１の残余部分及び第２の残余部分が白く、かつ反射性が大きい、請求項１４に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項１６】
前記第１の最下部及び第２の最下部を受けるために、第１の窪み部分及び第２の窪み部分をその側部に有する取付け部材をさらに備える、請求項７に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項１７】
前記第１の最下部が丸みを有し、前記第２の最下部が斜角を有する、請求項１に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項１８】
前記第１の脚及び第２の脚からそれぞれ延在する、第１のフラッシング素子及び第２のフラッシング素子をさらに含む、請求項１に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項１９】
前記チャネルが、押出成形した高分子材料から成る、請求項１に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項２０】
前記チャネルが、ビニル樹脂、セルロース樹脂、アクリル樹脂、およびポリカーボネートから成る群から選択される材料から成る、請求項１９に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項２１】
前記チャネルがまた保護用添加剤を含む、請求項２０に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項２２】
前記保護用添加剤が紫外線安定剤である、請求項２１に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項２３】
前記チャネルが白く、かつ光反射性が大きい、請求項１に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項２４】
前記チャネルが透明である、請求項１に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項２５】
前記ファイバ支持部材の前記第１の側部及び第２の側部が、第１の外側部分及び第２の外側部分、ならびに第１の残余部分及び第２の残余部分をそれぞれ有し、前記第１の外側部分及び第２の外側部分は透明であり、前記湾曲領域は白く、かつ反射性が大きい、請求項１に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項２６】
前記第１の側部及び第２の側部の前記第１の残余部分及び第２の残余部分が白く、かつ反射性が大きい、請求項２５に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項２７】
前記第１の最下部及び第２の最下部を受けるために、第１の窪み部分及び第２の窪み部分をその側部に有する取付け部材をさらに備える、請求項１に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項２８】
前記取付け部材が凹み部分をその前部に含む、請求項２７に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項２９】
前記取付け部材に対して所定の位置に、前記チャネルに平行な方向に、前記支持チャネルを保持するための手段をさらに含む、請求項２７に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項３０】
前記支持チャネルを所定の位置に保持するための前記手段が、先端を上に有するバネを含み、そこでは前記支持チャネルが前記取付け部材に固締される場合、
前記先端は前記支持チャネルに充分に食い込んで、それを所定の位置に保持する、請求項２９に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項３１】
前記脚から延在するフラッシング素子をさらに備える、請求項１に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項３２】
前記支持チャネルが使用されている場合、前記フラッシング素子が前記脚および最下部を隠す、請求項３１に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項３３】
前記湾曲領域に溝と、前記溝に反射性が高い材料と、をさらに備える、請求項１に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項３４】
前記反射性が大きい材料が拡散反射器である、請求項３３に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項３５】
前記反射性が大きい材料が鏡面反射鏡である、請求項３３に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項３６】
照明装置であって、
第１の側部及び第２の側部と、前記第１の側部及び第２の側部の間に湾曲領域と、を含み、光ファイバを部分的に取り囲むように設計されるファイバ支持部材と、
前記第１の側部及び第２の側部の前記湾曲領域との交差部分で前記ファイバ支持部材をそれぞれ結合する第１の脚及び第２の脚と、
前記第１の脚及び第２の脚の両端にそれぞれ第１の最下部及び第２の最下部と、
を含む支持チャネルと、
前記支持チャネルに挿入される光ファイバと、
光を前記光ファイバの第１の端部に挿入するように定置される第１の光源と、
を備える照明装置。
【請求項３７】
前記ファイバ支持部材側部が半径方向内向きに広げられた端部を有する、請求項３６に記載の照明装置。
【請求項３８】
前記ファイバ支持部材の前記広げられた端部が、約０．４ｍｍだけ半径方向内向きに広げられる、請求項３７に記載の照明装置。
【請求項３９】
カラーフィルタを前記第１の光源と前記光ファイバとの間に備える、請求項３６に記載の照明装置。
【請求項４０】
第１の窪み部分及び第２の窪み部分をその側部に有する取付け部材をさらに備え、前記第１の最下部及び第２の最下部が前記第１の窪み部分及び第２の窪み部分にそれぞれ挿入される、請求項３６に記載の照明装置。
【請求項４１】
光を前記光ファイバの第２の端部に挿入するように定置される第２の光源をさらに備える、請求項３６に記載の照明装置。
【請求項４２】
第１および第２のカラーフィルタを前記第１の光源及び第２の光源と前記光ファイバとの間にそれぞれさらに備える、請求項４１に記載の照明装置。
【請求項４３】
第１の窪み部分及び第２の窪み部分をその側部に有する取付け部材をさらに備え、前記第１の最下部及び第２の最下部が前記第１の窪み部分及び第２の窪み部分にそれぞれ挿入される、請求項４１に記載の照明装置。
【請求項４４】
光ファイバ用支持チャネルであって、
光ファイバを部分的に取り囲むように設計されているファイバ支持部材と、
前記ファイバ支持部材と摺動可能に係合することができる取付け部材と、
を含む光ファイバ用支持チャネル。
【請求項４５】
前記ファイバ支持部材の前記取付け部材に対する動きを制限する、チャネル保持素子をさらに備える、請求項４４に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項４６】
前記ファイバ支持部材側部が半径方向内向きに広げられた端部を有する、請求項４４に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項４７】
前記ファイバ支持部材が製造公差を有し、ファイバ支持部材側部の前記端部が、前記製造公差にほぼ等しい量だけ半径方向内向きに広げられる、請求項４６に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項４８】
前記ファイバ支持部材が製造公差を有し、ファイバ支持部材側部の前記端部が、前記製造公差よりも大きい量だけ広げられる、請求項４６に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項４９】
前記ファイバ支持部材の前記広げられた端部が、約０．４ｍｍだけ広げられる、請求項４６に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項５０】
前記チャネルが、押出成形した高分子材料から成る、請求項４４に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項５１】
前記チャネルが、ビニル樹脂、セルロース樹脂、アクリル樹脂、およびポリカーボネートから成る群から選択される材料から成る、請求項５０に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項５２】
前記チャネルがまた保護用添加剤を含む、請求項５０に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項５３】
前記保護用添加剤が紫外線安定剤である、請求項５２に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項５４】
前記チャネルが白く、かつ光反射性が大きい、請求項４４に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項５５】
前記チャネルが透明である、請求項４４に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項５６】
ファイバ支持部材を有する光ファイバ用支持チャネルであって、前記ファイバ支持部材は、光ファイバを部分的に取り囲むように設計され、円周を有し、そこでは前記円周の一部が透明であり、かつ前記円周の一部が光反射性が大きい、光ファイバ用支持チャネル。
【請求項５７】
前記ファイバ支持部材側部が半径方向内向きに広げられた端部を有する、請求項５６に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項５８】
前記ファイバ支持部材が製造公差を有し、ファイバ支持部材側部の前記端部が、前記製造公差にほぼ等しい量だけ半径方向内向きに広げられる、請求項５７に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項５９】
前記ファイバ支持部材が製造公差を有し、ファイバ支持部材側部の前記端部が、前記製造公差よりも大きい量だけ広げられる、請求項５７に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項６０】
前記ファイバ支持部材の前記広げられた端部が、約０．４ｍｍだけ広げられる、請求項５７に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項６１】
前記チャネルが、押出成形した高分子材料から成る、請求項５６に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項６２】
前記チャネルが、ビニル樹脂、セルロース樹脂、アクリル樹脂、およびポリカーボネートから成る群から選択される材料から成る、請求項６１に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項６３】
前記チャネルがまた保護用添加剤を含む、請求項６２に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【請求項６４】
前記保護用添加剤が紫外線安定剤である、請求項６３に記載の光ファイバ用支持チャネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太径プラスチック光ファイバ、より詳しくは、そのようなファイバを取り付け、支持するためのチャネリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの場合光ファイバとして知られる、太径プラスチック光ファイバは、照明用途で使用される製品である。光ファイバは、通信用に使用する従来の光ファイバと比べて非常に大きい直径を有するので、それは太径として知られる。光ファイバの直径は通常約５ｍｍ〜約１８ｍｍである。時々、より小さいファイバの束が単一の大きいファイバの代わりに使用される。そのような束はより小さいパッキング密度を与え、単一の大きいファイバよりも大きい挿入損失を生じる。さらに、束にしたファイバからの抽出は単一の大きいファイバよりも効率が悪い。従って、通常、単一の大きいファイバは照明用途として好ましい。
【０００３】
光ファイバは装飾照明および機能照明の両方で多くの利用法を有する。通常、光ファイバは端光および側光として知られる、２つの区分に分類される。ファイバの一方の端部に挿入される光のほとんど全てが、ファイバの他の端部で、またはその近くで出射するように、端光ファイバは、吸収および損失が小さく効率のよい光伝送のために最適化される。他方、側光ファイバは、ファイバの全長に沿って横方向へ光を放出するように最適化される。側光ファイバは、実質的に一様な放出をファイバの長さにわたって与えるであろうことが好ましい。このため、通常、一様にする手段が人の目にとって外見上一様にする。比較的長い広がり幅、例えば２０ｍ以上にわたって、一端部から他の端部にわたる３対１の強度比が、強度に急激な変化が無い限り、たいていの人々にとって一様に見えるであろう。さらに、端光ファイバが光をその端部から側光ファイバへ放出し、次いで側光ファイバは一様な放出をある距離にわたって与えるように、端光および側光ファイバを組み合わせることができる。そのような配列は、照明をあてる領域から実際の光源を離すことを可能にする。
【０００４】
光ファイバが従来の照明システムよりも有利であることには多くの理由がある。例えば、それは遠隔源照明で使用されるかもしれない。遠隔源照明では、照明をあてる実際の領域が光源から物理的に離される。熱を放出する光源を冷蔵領域内に配置する必要がないので、これは冷蔵領域のために有用である。電気部品および熱を放出する部品が危険領域外に配置されるので、遠隔源照明は爆発の危険が有る領域でも有用である。電気部品は水から分離されるので、遠隔源照明は同様に水中照明にも都合がよい。遠隔源照明はまた届きにくい照明領域にも有用である。光源は保守整備を簡単にするために都合のよい位置に配置され、その上、ファイバが光を届きにくい位置に供給する。
【０００５】
側光ファイバはまた他の型の従来の照明を有利に置き換える。例えば、側光ファイバは、線形光源が望ましい場所で、従来の蛍光灯に対する、水銀を使用しない代替品として使用される。側光ファイバはまたネオン灯に対する、より耐久性のある代替品としても使用される。ネオン灯のように破損しやすくはないだけでなく、光ファイバは、ネオン灯取付け具に関連する、特別注文のガラスの曲げおよび吹き込みの費用が掛からない。さらに、光ファイバはネオンでは得られない照明効果を与えるために使用される。例えば、カラーホイールが、色を変化させながらネオンのような外観を有する灯取付け具を与えるために使用される。光ファイバの各端部に異なる色を加える、２つのカラーホイールを用いることによって、種々の効果が２つの光源による色の混合によって達成される。
【０００６】
種々の技術が、光ファイバから分配される光を処理するために使用される。通常、これらは抽出技術として知られている。特許文献１、特許文献２、および特許文献３の教示が参照により本明細書に組み入れられ、これらの特許文献は、光が切り込みからの全反射によってファイバから抽出されるように、ファイバに切り込みを入れることを教示する。公告された（特許文献４）が、光放出の抽出および一様性の両方を増進するために、二酸化チタンのような、種々の反射性材料のファイバクラッドへの組み入れを教示する。この出願による光ファイバは、「ＨＬファイバ」（ＨＬ  Ｆｉｂｅｒ）という商品名で、ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチャリング・カンパニー（Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ  Ｍｉｎｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｃｏｍｐａｎｙ）によって販売されている。
【０００７】
その撓みやすい性状の故に、見えるように光ファイバを支持することが必要である。そのように行う一般的な方法は光ファイバをチャネル内に固締することである。図１および２は、全体を１０として表わした、光ファイバを中に取り付けた、先行技術によるチャネルを示す。その断面が文字Ｕの形に似ているので、チャネル１０はしばしば「Ｕチャネル」として知られる。
【０００８】
通常、Ｕチャネル１０は透明な、または白い押出成形ポリマーのいずれかであろうが、必要に応じて、他の色も使用される。Ｕチャネル１０が透明である場合、光は光ファイバ１８の露出領域２０ばかりでなく、側面１２および１４を通しても放出されるであろう。Ｕチャネル１０が白い場合、露出領域２０以外の光ファイバ１８の円周部分から放出される光は、全ての実効的な放出が露出領域２０から出てくるように、Ｕチャネル１０によって反射されるであろう。
【特許文献１】
米国特許第５，４３２，８７６号公報
【特許文献２】
米国特許第５，６５９，６４３号公報
【特許文献３】
米国特許第５，８４５，０３８号公報
【特許文献４】
国際公開第００／２５１５９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
Ｕチャネル１０のようなＵチャネルは多くの不利点を有する。例えば、Ｕチャネル１０が、改善された反射のために白い場合、露出領域２０以外の光ファイバ１８の円周部分から放出される光の大部分が、露出領域２０を通して放出される前に、Ｕチャネル１０からの多数の反射を必要とするであろう。さらに、塵埃または他の破片が空洞領域２２および２４内にたまるかもしれない。これは、チャネル１０が透過性であるか、または反射性であるかどうかに関係なく、欠点である。空洞２２および２４内の物質による吸収が、透過性チャネル内の側面１２および１４を通しての透過か、あるいは反射性チャネル内のＵチャネル１０による反射を低下させるであろう。
【００１０】
光ファイバ１８は、接触領域２６および２８で接触することによって、Ｕチャネル１０内に保持される。接触領域２６および２８の比較的短い距離が問題となる。温度サイクルが、ファイバを緩めさせ、実際に飛び出させ（ｐｏｐ  ｏｕｔ）得る。これを回避するために、針金がしばしば、約２５〜６０ｃｍの間隔で、Ｕチャネル１０および光ファイバ１８の周りに巻かれる。そのような針金は美学的に望ましくない。あるいは、またはそのような針金に加えて、Ｕチャネル１０およびファイバ１８は、ファイバ１８がＵチャネル１０内にきつく締め付けられるような寸法に作製される。これはファイバ１８の円周を変形させて、望ましくない抽出効果および非一様性を起こすことがある。
【００１１】
Ｕチャネル１０を壁のような面に取り付けることも問題となる。ファイバ１８が、Ｕチャネル１０の底部１６にしっかり納まることが好ましいので、Ｕチャネル１０を取り付けるために、ネジまたはボルトのような頭部を有する機械的留め具を使用することが困難である。Ｕチャネル１０の底面２８に塗布される接着剤が、機械的留め具の代わりに使用される。しかしながら、光ファイバの固有剛性が、Ｕチャネル１０を取付け面から分離させる、せん断力および剥離力を生じる。ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチャリング・カンパニーによって販売されている、ＶＨＢテープで使用される接着剤のような、非常に強力な接着剤が使用される場合でさえも、数時間の期間が接着力が充分に高まるために必要である。チャネル取付けとファイバ取付けとの間のそのような遅延は望ましくない。
【００１２】
図３および４は、全体を５０として表わした、先行技術による別のチャネル素子を示す。チャネル５０は「Ｗチャネル」として一般に知られている。Ｗチャネル５０は、ファイバ支持部材５２と、中央隆起５４と、基部５６と、を含む。通常Ｗチャネル５０は高分子材料の押出成形によって作製される。図１および２のＵチャネル１０と同様に、通常、Ｗチャネル５０は透明か、あるいは白であるが、任意の所望の色であってもよい。
【００１３】
使用時、光ファイバはファイバ支持部材５２に挿入される。ファイバ支持部材５２の大体丸い形状が、Ｕチャネル１０の側面１２および１４よりもよく光ファイバを保持する。しかしながら、押出成形公差のために、しばしばファイバ支持部材５２は丸くなく、いくつかの隙間を残すであろう。Ｕチャネル１０と同様に、望ましくない塵埃および破片がこれらの隙間にたまることがある。さらに、ファイバ支持部材５２は丸くないという事実により、チャネル５０によって光ファイバに及ぼされる圧力、および光ファイバとファイバ支持部材５２との間の接触領域が、光ファイバの長さに沿って変化し得る。そのような変化は、光ファイバからの光抽出において望ましくない変化を起こし得る。
【００１４】
Ｗチャネル５０は、基部５６の底面５８に塗布される接着剤によって壁に取り付けられる。しかしながら、Ｕチャネル１０を取り付けるための接着剤の使用に関連する同じ問題が、Ｗチャネル５０に対する接着剤の使用に当てはまる。あるいは、ネジ、ボルト、またはリベットのような機械的留め具が、Ｗチャネル５０を壁に固定するために使用される。示すように、Ｗチャネル５０はネジ６０および６２によって取り付けられる。ネジ６０および６２のような機械的留め具の使用による問題は、チャネルが取り付けられる場合、それらが見え、不愉快な審美的影響を生じるということである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一実施形態によって、光ファイバ用支持チャネルが、光ファイバを部分的に取り囲むように設計されるファイバ支持部材と、第１の脚及び第２の脚と、第１の脚及び第２の脚の両端に第１の最下部及び第２の最下部と、を含む。ファイバ支持部材は、第１の側部及び第２の側部と、第１の側部及び第２の側部の間に湾曲領域と、を含む。第１の側部及び第２の側部は、湾曲領域の第１の側部及び第２の側部との交差部分で、ファイバ支持部材をそれぞれ結合する。
【００１６】
本発明の別の実施形態によって、光ファイバ用支持チャネルが、光ファイバを部分的に取り囲むように設計されるファイバ支持部材と、ファイバ支持部材と摺動可能に係合することができる取付け部材と、を含む。
【００１７】
本発明のさらに別の実施形態によって、光ファイバ用支持チャネルがファイバ支持部材を含み、そこではファイバ支持部材の円周の一部が透明であり、ファイバ支持部材の円周の一部は反射性が大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図５は、全体を１００で表わす、本発明によるチャネルの斜視図であり、図６は同じチャネルの端面図である。チャネル１００は、ファイバ支持部材１０２と、最下部１０４および１０６と、フラッシング素子１０８および１１０と、脚１１１および１１３と、取付け部材１１２と、を含む。使用時、取付け部材１１２は壁または他の面に固定される。より長い部品が使用されるかもしれないが、通常、取付け部材１１２は長さ約２〜４ｃｍに分けて設けられる。ファイバ支持部材１０２は、側部１１４および１１６と、側部１１４および１１６の湾曲領域１１８との交差部分でファイバ支持部材１０２と結合する脚１１１および１１３付きの湾曲領域１１８と、を含む。壁１１４および１１６が互いに向かって押し付けられる場合、チャネル１００はその位置で曲がるので、湾曲領域１１８はそのように名付けられる。通常、ファイバ支持部材１０２の壁は、その可撓性を改善するために湾曲領域１１８よりも薄く作製されるが、湾曲領域１１８は普通の湾曲領域であろう。壁１１４と１１６および湾曲領域１１８の実際の厚さが、チャネル１００が作製される材料に依存するであろう。
【００１９】
壁１１４および１１６が互いに向かって押し付けられ、装置が湾曲領域１１８で曲がる場合、最下部１０４および１０６はさらに離れるように動かされるであろう。最下部１０４および１０６がさらに離れるように動かされる場合、それらは、取付け部材１１２全体に、および取付け部材１１２の側部の窪み１２０および１２２に、パチンと嵌め込まれる。次いで、圧力がファイバ支持部材１０２の側部１１４および１１６から解除され、チャネル１００は弾力的にはじけて、その最初の形状に戻るであろう。次いで、チャネル１００は、取付け部材１１２にチャネル１００と直角な方向にしっかりと取り付けられるであろう。また一方、チャネル１００は、取付け部材１１２に沿ってその長さに平行な方向に摺動可能であることが好ましい。チャネル１００および取付け部材１１２は、互いに摺動可能に係合できると言える。これは、システムの種々の部品の等しくない熱膨張および収縮によって生じる応力を排除するのに役立つ。チャネル１００が、大きい温度変化をこうむるであろう環境で屋外に取り付けられる場合、これは特に重要である。
【００２０】
好ましい実施形態において、図６でより明確に分るように、最下部１０４は平らな斜角のある端部１２６を有するのに対して、最下部１０６は丸みのある端部１２４を有する。このようにして、最下部１０６は窪み１２２に挿入され、枢軸として使用される。これが行われる場合、斜角のある端部１０４は、所定の位置にパチンと嵌め込むために、取付け部材１１２の丸みのある縁１２８の上をより楽に摺動するであろう。枢動作用が、丸みのある角を窪み１２２内に設けることによって改善される。チャネル１００が取付け部材１１２に取り付けられた後、光ファイバ１３０はチャネルに挿入され、所定の位置にパチンと嵌め込まれる。いったん光ファイバ１３０がファイバ支持部材１０２に挿入されると、側部１１４および１１６は所定の位置にロックされて、ファイバ支持部材１０２が湾曲領域１１８で曲がるのを防止する。従って、光ファイバ１３０はチャネル１００を所定の位置に堅くロックする。ファイバ１３０が所定の位置にある場合、ファイバ支持部材１０２は光ファイバ１３０を部分的に取り囲む。好ましい実施形態において、ファイバ支持部材１０２は、光ファイバ１３０の２００度〜２６０度を取り囲むであろうし、さらに好ましい実施形態において、ファイバ支持部材１０２は、光ファイバ１３０の２４０度を取り囲むであろう。
【００２１】
ファイバ支持部材１０２は、光ファイバ１３０の形状および直径によって決定される、形状およびサイズを有する。通常、光ファイバ１３０は丸い断面を有し、ファイバ支持部材１０２の内側が丸く、光ファイバ１３０の外径よりもわずかに大きい内径を有する。しかしながら、光ファイバ１３０は、楕円形または多角形のような任意の形状であり得るし、ファイバ支持部材１０２の内側は類似の形状およびサイズを有して、光ファイバ１３０を受ける。
【００２２】
取付け部材１１２は、種々の方法で壁または他の面に取り付けられる。それは、接着剤、あるいはネジ、ボルト、リベット、または釘のような、適当な機械的留め具を用いて、あるいは機械的留め具および接着剤の組合せによって固定される。チャネル１００が取付け部材１１２に固定された場合、脚１１１および１１３ならびに湾曲領域１１８は、空洞領域１３２をチャネル１００と取付け部材１１２との間に画定する。頭部１３４のような頭部を有する機械的留め具が、取付け部材１１２を面に取り付けるために使用される場合、頭部１３４は空洞領域１３２に設置されるであろうし、観察者には見えないであろう。これは、Ｗチャネルの見える取付けよりも感じの良い審美的影響を与える。
【００２３】
空洞領域１３２は別の利点を与える。通信コネクタ１３５は、見る人から隠れるように空洞領域１３２を通る。通信コネクタはデータ通信用のワイヤまたは従来の光ファイバであることがあるが、さらにしばしば、光を光ファイバ１３０に挿入するために使用される光源に電力を供給するための、またはセンサのためのワイヤであるだろう。通信コネクタ１３５で送られる典型的なデータが、それらがデータ通信用である場合、制御信号を含んで、光ファイバ１３０用の光源を指定時間に、または指定周囲光条件でオン・オフする。
【００２４】
フラッシング素子１０８および１１０は、脚１１１および１１３から延在し、塵埃および他の破片が窪み１２０および１２２内の最下部１０４および１０６を損なったり、かつ空洞領域１３２に入るのを防止するために設けられる。フラッシング素子１０８および１１０はまた最下部１０４および１０６を隠して、より好ましい外観を与える。フラッシング素子１０８および１１０は、連続する密封を施すために、チャネル１００が取り付けられる面のむらに追従するのに充分な可撓性があることが好ましい。
【００２５】
ファイバ支持部材１０２は、広げられた、または球形領域１３６および１３８を側部１１４および１１６の端部に含むことが好ましい。広げられた領域１３６および１３８は、チャネル１００の製造プロセスにおける真円度公差にほぼ等しいか、またはそれよりわずかに大きい量だけ、側部１１４および１１６よりも厚い寸法に作製される。典型的な製造プロセスの公差のせいで、広げられた領域１３６および１３８は、側部１１４および１１６よりも半径方向内向きに約０．４ｍｍ厚い。広げられた領域１３６および１３８は、側部１１４および１１６の端部でファイバ１３０との良好な接触を確実にするために設けられる。これは、チャネル１００が、広げられた領域１３６および１３８ならびに湾曲領域１１８において、強い３点グリップで光ファイバ１３０を保持するであろうことを確実にする。これらの領域の各々は光ファイバ１３０としっかりと接触するであろう。この３点グリップ、およびそのうちの２点が側部１１４および１１６の端部にあることが確実であるという事実の故に、チャネル１００は、先行技術によるチャネルよりもしっかりと光ファイバ１３０を保持するであろう。さらに、広げられた領域１３６および１３８は、側部１１４および１１６の端部におけるファイバ支持部材１０２と光ファイバ１３０との間のしっかりとした接触を確実にする。これは、塵埃および破片が、光ファイバ１３０とファイバ支持部材１０２との間の領域に入るのを防止する。
【００２６】
チャネル１００は種々の既知のプロセスによって製造されるが、高分子材料の異形押出成形によって作製されることが好ましい。チャネル１００は、ビニル、アクリル、セルロース樹脂、またはポリエステルのような、多くの既知のポリマーから作製される。使用されることがある具体的なポリマーは、塩化ポリビニル、ポリメチルメタクリレート、およびポリカーボネート、またはセルロースアセテートブチレートである。チャネル１００は透明であるか、あるいは適当な材料を透明な高分子材料に混ぜることによって、くすんだように、または不透明に作製される。特に、反射性材料の混入によってチャネル１００の反射性を高めることが、時々望ましい。通常、チャネル１００が反射性である場合、それは、可視スペクトル全体にわたって最大の反射率を与えるために白であることが好ましいけれども、他の色も選択される。いくつかの実施形態において、チャネル１００を非常に光吸収性にすることがまさに望ましい。チャネル１００は、二酸化チタンのような反射性が大きい材料を透明な高分子材料に混ぜることによって白く作製される。チャネル１００が反射性に作られる場合、上述のファイバ１３０と湾曲領域とのしっかりとした接触が、利点を追加する。そのようなしっかりとした接触は、湾曲領域１１８の側部で光ファイバ１３０によって放出される光のより良い反射を与え、従ってこのシステムによってより高い性能を与えるでしょう。
【００２７】
他の実施形態において、チャネル１００は透明であるか、または任意の所望の色であり、反射率が、湾曲領域１１８に設けられる溝に反射性材料１３７を含むことによって与えられる。通常、反射性材料１３７は大きい反射率を有する拡散反射器であろう。これらの目的のために、大きい反射率とは８８％を超える反射を意味し、少なくとも９２％で好ましく、少なくとも９６％の反射でより好ましく、少なくとも９８％の反射で最も好ましい。そのような材料の例が、「ティベック」（Ｔｙｖｅｋ）という商品名で、イー・アイ・デュ・ポン・ド・ネモアス・アンド・カンパニー（Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ）によって販売されているような、融解ポリオレフィンである。そのような反射器として特によく機能する材料は、米国特許第５，９７６，６８６号明細書により完全に記載されている多孔質ポリマー反射器であり、この明細書の教示が参照により本明細書に組み入れられる。この実施形態で機能するであろう別の拡散反射器は、二酸化チタンで着色した塩化ポリビニル膜である。そのような膜は、「ＬＥＦ」という商品名で、ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチャリング・カンパニーによって販売されている。あるいは、反射性材料１３７は鏡面反射鏡であるということもあり得る。使用され得る鏡面反射鏡の例が、「シルバーラックス膜」（Ｓｉｌｖｅｒｌｕｘ  ｆｉｌｍ）および「３Ｍ  ＥＳＲ」という商品名で、ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチャリング・カンパニーによって販売されている。３Ｍ  ＥＳＲは、米国特許第６，１１７，５３０号明細書および第６，２１０，７８５号明細書、ならびに特許協力条約公開（Ｐａｔｅｎｔ  Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎ  Ｔｒｅａｔｙ  ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ）の国際公開第９７／０１７２６号パンフレットに記載されており、これらの教示が参照により本明細書に組み入れられる。
【００２８】
別の実施形態において、チャネル１００は同時押出材料から作製される。このような方法で、ファイバ支持部材１０２の円周の異なる部分が、異なる光特性を有する。例えば、ファイバ支持部材１０２の一部は透明であり、別の部分は反射性が大きい。示すように、ファイバ支持部材１０２の側部１１４および１１６の外側部分１３８および１４０が、透明な高分子材料から成り、さらにチャネル１００の残り、すなわち側部１１４および１１６、湾曲領域１１８、脚１１１および１１３、最下部１０４および１０６、ならびにフラッシング素子１０８および１１０の残りは反射性が大きい。これらの領域は、それらが強固な単一のユニットを形成するように、同時押出しされる。そのような同時押出は、光ファイバ１３０が光をその円周の所望の範囲にわたって放出するのを可能にし、さらにチャネル１００が、システムの効率を向上させるために、他の方向に放出される光を反射するのを可能にする。
【００２９】
さらに別の実施形態において、チャネル１００はより複雑な同時押出プロセスによって作製される。そのようなプロセスにおいて、ファイバ支持部材１０２の側部１１４および１１６の外側部分１３８および１４０は、透明な材料から成り、湾曲領域１１８は反射性が大きく、さらにチャネル１００の残り、すなわち側部１１４および１１６、ならびにフラッシング素子１０８および１１０の残りは着色した材料から成る。色は所望の審美的影響を求めて選択される。
【００３０】
着色剤の他に、他の材料は、チャネル１００が作製される高分子材料に加えられる。通常、これらは、チャネル１００が取り付けられる環境向きに選択される保護用添加剤である。例が紫外線安定剤および防かび剤を含む。
【００３１】
図７は取付け部材１１２の好ましい実施形態の斜視図である。取付け部材１１２は、より大きい強度が所望される場合、アルミニウムのような金属から機械加工されることもあるが、通常、高分子材料から射出成形されるか、または異形押出成形されるだろう。取付け部材１１２は、機械的留め具を受けるために、その基部１４４を貫通する穴１４２を含むことが好ましい。さらに、取付け部材１１２は、凹み部分１４６を取付け部材１１２の前部に含むことが好ましい。このために、凹み部分１４６は、図７に示すように取付け部材１１２の前部にあるように述べられるが、用語「前部」は、取付け部材１１２が壁または他の面に取り付けられる場合、何か特定の幾何学的配置を示そうとするものではない。凹み部分１４６は２つの利点を与える。それは取付け部材１１２を作製するために必要とする材料の量を減らし、それは空洞領域１３２のサイズを小さくし、さらに機械的留め具の頭部を収容することを可能にする。凹み部分１４６は取付け部材１１２の端部１４８および１５０まで延在するが、取付け部材が射出成形される場合、凹み部分１４６は、端部１４８および１５０のちょっと手前の位置まで延在することが好ましい。これは取付け部材１１２により大きい強度を与える。
【００３２】
使用時、光ファイバ１３０が直線状に取り付けられる場合、チャネル１００は通常約２ｍの長さで設けられる。光ファイバ１３０が曲がった形で取り付けられる場合、より短い長さのチャネル１００が、チャネル１００の部分間で曲がるファイバと共に使用される。
【００３３】
取付け部材１１２はチャネル１００の部分の長さ全体に及ぶことがある。また一方、取付け部材１１２は２〜４ｃｍの長さで設けられる。これらは、光ファイバ１３０が０．３〜０．６ｍの分離間隔で取り付けられる面に取り付けられる。より短い長さの取付け部材１１２の使用によって、経費を減らすばかりでなく、チャネル１００を取付け部材１１２に取り付けるのが容易になり、さらにチャネル１００および光ファイバ１３０のための適当な支持を与える。
【００３４】
前述のように、チャネル１００は、熱膨張および収縮によって起る応力を小さくするために、取付け部材１１２上を自由に摺動ことが好ましい。しかしながら、チャネル１００が垂直に延在して取り付けられる場合、そのような自由な動きが問題を生じる。そのような状況下で、チャネル１００は、それが何らかの方法で保持されなければ、取付け部材１１２から滑り落ちるであろう。垂直に取り付けられる場合、チャネル１００は任意の従来の方法で、例えば、接着剤または縛り付けることによって保持される。あるいは、ネジまたは他の機械的留め具が、フラッシング素子１０８または１１０を貫通して挿入されるということもあり得る。好ましい実施形態において、また一方、チャネル保持または維持素子が空洞領域１３２に設けられる。このようにして保持素子は、チャネル１００の取付け部材１１２に沿った、望ましくない動きを防止し、さらに取付けの外観を損なわない。
【００３５】
チャネル１００を取付け部材１１２上の所定の位置に保持するための好ましい装置が図８に示される。図８の実施形態によって、チャネル保持素子１４０が空洞領域１３２に設けられる。チャネル保持素子１４０は、取付け部材１１２から延在するアーム１４２を含む。アーム１４２もまた先端１４４を含む。アーム１４２は、先端１４４をチャネル１００に押し付けて接触させるバネとして作動する。先端１４４は、チャネル１００が取付け部材１１２にパチンと嵌められる場合、それがチャネル１００に充分に食い込んで、取付け部材１１２に対してチャネル１００に平行な方向に所定の位置に、チャネル１００を保持するであろうほど充分に鋭くなければならない。あるいは、先端１４４はチャネル１００との接触を通して充分な摩擦力を単に与えて、チャネル１００を所定の位置に保持するということもあり得る。
【００３６】
チャネル保持素子１４０は取付け部材１１２と一体であることもあるが、別個の部品であることが好ましい。チャネル保持素子１４０が別個の部品である場合、取付け部材１１２を支持面に取り付けるために使用される、同じ機械的留め具で所定の位置に保持される。チャネル保持素子１４０が作製される材料が、鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、ポリマー被覆金属、およびプラスチックを含む。チャネル１００を用いる光ファイバ１３０の典型的な垂直の取付けが、取付け部材１１２上を摺動して熱サイクルに因る応力を減らす、チャネル１００の性能を必要以上に制限せずに、チャネル１００および光ファイバ１３０を所定の位置に保持するために充分なチャネル保持素子を含む必要がある。好ましい実施形態において、チャネル１００の各部品の中央近くの１つのチャネル保持素子が、チャネル１００および光ファイバ１３０を所定の位置に保持するために使用され、さらに両端が取付け部材１１２と摺動可能に係合され、温度変化につれて自由に動くことが可能になる。
【００３７】
図９は、全体を２００で表わす、本発明による照明装置の側面図である。照明装置２００は、チャネル１００と、光ファイバ１３０と、光源２０２と、を含む。光源２０２は定置されて、光を光ファイバ１３０の第１の端部に挿入する。光源２０２は、光を光ファイバに挿入するために適切な、任意の光源であってもよい。使用される光源の例がメタルハライドおよびハロゲンランプを含む。いくつかの取付けで、１つ以上の高出力発光ダイオードのアレイが使用される。発光ダイオードは非常な高効率の利点を提供する。
【００３８】
また照明装置２００に任意のカラーフィルタ２０４も含まれる。カラーフィルタ２０４は任意の従来の材料であって、光源２０２によって放出される光に所望の色を与えることができる。カラーフィルタ２０４はまた、所望の効果を与えるために、カラーホイールまたは他の可変カラーフィルタであってもよい。カラーフィルタ２０４に加えて、またはそれの代わりに、任意の遮光板２０６が設けられる。光源２０２が完全な明るさに達するためにかなりの期間を必要とする型である場合、遮光板２０６は装飾照明で特に有用である。照明装置２００はまた、光を光ファイバ１３０の第２の端部に挿入するために定置される、任意の第２の光源２０８と、任意の第２のカラーフィルタ２１０と、第２の任意の遮光板２１２と、を含む。光源２０２およびカラーフィルタ２０４と同様に、光源２０８およびカラーフィルタ２１０は、光ファイバと共に使用される、任意の光源およびカラーフィルタであるということもあり得る。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】先行技術による光ファイバ支持チャネルの斜視図である。
【図２】図１の光ファイバ支持チャネルの端面図である。
【図３】先行技術による別の光ファイバ支持チャネルの斜視図である。
【図４】図３の光ファイバ支持チャネルの端面図である。
【図５】本発明による光ファイバ支持チャネルの斜視図である。
【図６】本発明による光ファイバ支持チャネルの端面図である。
【図７】本発明による取付け部材の斜視図である。
【図８】本発明による光ファイバ支持チャネルの別の実施形態の端面図である。
【図９】本発明による照明装置の側面図である。
【国際公開パンフレット】
2005504354.tif 000003
2005504354.tif 000004
2005504354.tif 000005
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2005504354.tif 000028
【国際調査報告】
2005504354.tif 000029
2005504354.tif 000030
2005504354.tif 000031