(57)【要約】【課題】光量の増加がなされ、耐久性に優れた照明装置を提供すること。【解決手段】光源１１と、線状光伝送体１２を有し、上記光源１１と上記線状光伝送体１２とが光透過性充填材１４を介して接続されている照明装置。上記光透過性充填材１４と、上記線状光伝送体１２における上記光透過性充填材１４と接する部分の少なくとも一部が、同系の材料からなる照明装置。上記光透過性充填材１４の屈折率が、上記線状光伝送体１２の屈折率と同じか又は上記線状光伝送体１２の屈折率よりも低い照明装置。筐体１を有し、上記光源１１が上記筐体１内に配置され、上記線状光伝送体１２が上記筐体１に形成された嵌入口２に嵌入され保持されており、上記光透過性充填材１４が、上記筐体１内に充填されることで、上記光源１１が筐体１内に固定保持される照明装置。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、線状光伝送体を有する照明装置であって、
上記光源と上記線状光伝送体とが光透過性充填材を介して接続されていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
上記光透過性充填材と、上記線状光伝送体における上記光透過性充填材と接する部分の少なくとも一部が、同系の材料からなることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
上記線状光伝送体が、チューブ状クラッド材と、該クラッド材に収容され該クラッド材よりも屈折率の高いコア材とからなり、該コア材と、上記光透過性充填材が、同系の材料からなることを特徴とする請求項２記載の照明装置。
【請求項４】
上記光透過性充填材の屈折率が、上記線状光伝送体の屈折率と同じか又は上記線状光伝送体の屈折率よりも低いことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項５】
筐体を有し、上記光源が上記筐体内に配置され、上記線状光伝送体が上記筐体に形成された嵌入口に嵌入され保持されていることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の照明装置。
【請求項６】
上記光透過性充填材が、上記筐体内に充填されることで、上記光源が筐体内に固定保持されることを特徴とする請求項５記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、携帯電話、カーオーディオ、パチンコ台、スロット台、車両室内、犬の首輪、キッチンの足元、交通標識、洗面台、シャワー、浴槽の湯温表示機、ＯＡ機器のバックライト等の照明用として好適な照明装置に係り、特に光量の増加がなされ、耐久性に優れたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、コア及びクラッドからなり、長さ方向の少なくとも一端から入射された光を端面または周方向（側面）から出射させる光伝送体と、この光伝送体を固定保持するための部材と、光源とを組合せた照明装置が種々提案されている。関連する技術として、例えば、特許文献１〜７などが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９７４１１２号公報：クラベ
【特許文献２】特許第４２０３９８５号公報：クラベ
【特許文献３】特許第４０４０４７７号公報：クラベ
【特許文献４】特許第４２９９７７６号公報：クラベ
【特許文献５】特開２００２−３６７４０３公報：ブリヂストン
【特許文献６】特開平７−１９８９５１号公報：ブリヂストン
【特許文献７】特開２００９−２７５８０２公報：ニフコ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
昨今においては、光源としてＬＥＤが普及しており、特にチップ型ＬＥＤは回路基板と一体化したものが主流となっており、照明装置の小型化に寄与している。このような回路基板と一体化したＬＥＤ光源は、筐体内に配置され、その筐体に光伝送体が嵌入されて接続され照明装置とされる。このように小型化されたことによって、照明装置は様々な用途、態様で使用されるようこととなり、それに伴って、使用環境もますます厳しいものとなっている。例えば、水がかかる箇所での使用や、温度差が大きい環境での使用などが考えられる。このような用途、態様での使用にも耐えられるよう市場からの要求があるが、それとともに、発光光量の増加についても併せて要求があり、これらをともに改良していく必要があった。
【０００５】
本発明はこのような従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、特に光量の増加がなされ、耐久性に優れた照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するべく、本発明による照明装置は、光源と、線状光伝送体を有する照明装置であって、上記光源と上記線状光伝送体とが光透過性充填材を介して接続されていることを特徴とするものである。
また、上記光透過性充填材と、上記線状光伝送体における上記光透過性充填材と接する部分の少なくとも一部が、同系の材料からなることが考えられる。
また、上記線状光伝送体が、チューブ状クラッド材と、該クラッド材に収容され該クラッド材よりも屈折率の高いコア材とからなり、該コア材と、上記光透過性充填材が、同系の材料からなることが考えられる。
また、上記光透過性充填材の屈折率が、上記線状光伝送体の屈折率と同じか又は上記線状光伝送体の屈折率よりも低いことが考えられる。
また、筐体を有し、上記光源が上記筐体内に配置され、上記線状光伝送体が上記筐体に形成された嵌入口に嵌入され保持されていることが考えられる。
また、上記光透過性充填材が、上記筐体内に充填されることで、上記光源が筐体内に固定保持されることが考えられる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、光源と線状光伝送体とが光透過性充填材を介して接続されていることから、耐水性を高めることができる。また、温度差が生じたとしても光源表面や光伝送体端面が結露することがなく、結露による光量低下を防止することができる。また、光伝送体端面の微細な凹凸が光透過性充填材によって埋められ、光伝送体端面での光の乱反射がなくなり、発光の光量を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施の形態による照明装置を示す斜視図である。
【図２】本実施の形態による照明装置を示す他の面の斜視図である。
【図３】本実施の形態による照明装置の要部を示す断面図である。
【図４】本実施の形態による照明装置の使用形態を示す斜視図である。
【図５】本実施の形態による照明装置の使用形態を示す断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を使用して本発明の第一の実施の形態を説明する。なお、本実施の形態では、便宜上、「上」「下」「左」「右」等の説明をすることがあるが、これらの方向については任意に設定できる。図１は照明装置の斜視図、図２は照明装置の図１とは異なる面の斜視図、図３は光源と線状光伝送体の接続状態を示す照明装置の要部の断面図で図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ´断面図、図４は照明装置を他部材に取り付けた状態を示す斜視図、図５は照明装置を他部材に取り付けた状態を示す断面図で図４におけるＶ−Ｖ´断面図である。
【００１０】
図１〜３に示すように、内部に光源１１が配置される筐体１があり、筐体１の正面には、線状光伝送体を嵌入・保持して接続するための嵌入口２が円形状で形成されており、嵌入口２の内面には、線状光伝送体を保持するためのリブ状の突起が形成されている。また、筐体１の両側面には、他部材に係止するための係止部３が形成されている。
【００１１】
図３に示すように、このような筐体１の内部には光源１１が配置される。光源１１としては、ＬＥＤが好ましく使用され、本実施の形態においては、回路基板と一体化した白色のチップ型ＬＥＤを使用した。勿論、他の光源を使用しても構わない。筐体１は、正面部及び上下左右側面部を構成するパーツと、背面部を構成するパーツが別パーツとなっており、内部に光源１１を配置した後に、背面部を構成するパーツが嵌め込まれる構造となっている。なお、光源１１に接続されるリード線１３は、筐体１の底面に形成されたリード線引出穴５から引き出されることになる。
【００１２】
筐体１に接続される線状光伝送体１２としては、種々のものが使用できるが、本実施の形態では、フッ素樹脂からなるクラッド材と、該クラッド材よりも屈折率の高い透明エラストマーからなるコア材とからなるものを使用した。このコア材又はクラッド材には微粒子が分散されており、この微粒子によって入射した光が散乱し、光伝送体の側面より光が出射することとなる。この線状光伝送体１２の直径は、５ｍｍとした。勿論、他の形態の線状光伝送体を使用しても構わない。
【００１３】
光源１１と線状光伝送体１２は、光透過性充填材１４を介して接続される。この光透過性充填材１４は、例えば、予め筐体１内に充填しておく、線状光伝送体１２の端部に塗布した状態で線状光伝送体１２を嵌入口２に嵌入・保持する、といった方法で形成することができる。特に、筐体１内全体に光透過性充填材１４が充填され、光源１１が筐体１内に固定保持されていれば、光源１１が完全に防水されることになり、更に耐久性が向上することとなるため好ましい。
【００１４】
光透過性充填材１４としては、種々の透明樹脂が使用できる。但し、ただ単に光源１１と線状光伝送体１２の間に塊状の光透過性充填材１４を挟み込むだけでは充分な効果を得ることは困難である。特に、線状光伝送体１２と光透過性充填材１４の界面が重要であり、線状光伝送体１２と光透過性充填材１４が隙間なく密着していることが好ましい。特に、線状光伝送体１２に光透過性充填材１４が充分に濡れた状態、または、線状光伝送体１２が光透過性充填材１４に充分に濡れた状態で接続されて構成されることが好ましい。光源１１と線状光伝送体１２の接続という点で、接着性を有するものを使用することが好ましい。このようなものとして、例えば、透明ウレタン系接着剤、透明アクリル系接着剤、透明エポキシ系接着剤等が好ましく使用できる。また、溶融した各種透明樹脂を筐体１内に流し込むことも考えられる。特に、光透過性充填材１４と、線状光伝送体１２における光透過性充填材１４と接する部分の少なくとも一部が、同系の材料からなることが好ましい。線状光伝送体１２が、チューブ状クラッド材と、該クラッド材に収容され該クラッド材よりも屈折率の高いコア材とからなる場合は、コア材と、光透過性充填材１４が、同系の材料からなることが好ましい。これにより、線状光伝送体１２と光透過性充填材１４が良好に接着することとなり、更に耐久性を向上させることができる。また、光透過性充填材１４の屈折率が、線状光伝送体１２の屈折率と同じか又は線状光伝送体１２の屈折率よりも低いことが好ましい。ここで、線状光伝送体１２の屈折率とは、線状光伝送体１２の実際に光が伝送する部分における屈折率のことであり、線状光伝送体１２が、チューブ状クラッド材と、該クラッド材に収容されるコア材とからなる場合、コア材の屈折率のことを示す。これにより、光透過性充填材１４から線状光伝送体１２に入射する際、光の角度が、線状光伝送体の長さ方向と平行に近くなるように屈折することになるので、光源１１の近傍のみが強く発光することなく、光源１１から遠い箇所でも充分な光量が得られ、均一な発光がなされることになる。本実施の形態においては、光透過性充填材１４として２液系の透明ウレタン系接着剤を使用した。
【００１５】
このようにして、筐体１と、光源１１と、線状光伝送体１２とからなる照明装置が得られる。この照明装置は、図４，５に示すようにして、他部材２０に取り付けられる。本実施の形態における他部材２０は、厚さ２ｍｍ平面板に方形の孔を形成した形状のものであり、筐体１をこの孔に差し込むとともに、係止部３を構成する突起間に他部材２０を嵌め込むことで、筐体１と他部材２０が係合されることになる。
【００１６】
また、本実施の形態においては、嵌入口２の下部が他部材２０に接するようになっている。これにより、筐体１と他部材２０の支持が係止部３のみでなく、嵌入口２でもなされ、筐体１と他部材２０の固定がより安定するとともに、線状光伝送体１２の位置決めも容易となる。
【００１７】
上記のようにして得られた筐体１と、光源１１と、線状光伝送体１２とからなる照明装置について、線状光伝送体１２の長さを２００ｍｍとし、光量特性、引抜強度、及び、水密性の試験を行った。光量特性は、端面照度、側面輝度、及び、色度を測定した。端面照度は、端面からの発光について照度計によって測定した。側面輝度は、線状光伝送体における光源側の端面を基点として、基点より７０ｍｍ、１００ｍｍ、１５０ｍｍにおける位置の輝度を分光放射計によって測定した。色度は、側面輝度と同様に、基点より７０ｍｍ、１００ｍｍ、１５０ｍｍにおける位置の色度を分光放射計によって測定した。引抜強度は、材料引張試験機にて線状光伝送体１２における光源と反対側の端面から１０ｍｍの位置を掴持し、１００ｍｍ／ｍｉｎの速度で引抜いたときの強度を測定した。耐水性は、浸水試験と放水試験を行った。浸水試験は、ＪＩＳ−Ｃ０９２０に準拠し、光源１１を点灯した状態で照明装置を水深１ｍの静水中に沈め、３０分間放置後の点灯の有無を確認した。防水試験は、ＪＩＳ−Ｃ０９２０に準拠し、直径６．３ｍｍの放水孔から３ｍ離れた位置に配置した照明装置に対し、流量１２．５Ｌ／ｍｉｎで放出される水を３分間当てた後、点灯の有無を確認した。また、光透過性充填材１４を使用しないもの比較の形態とし、合わせてこれらの試験を行った。これら試験結果を表１に示す。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
表１に示すように、本実施の形態は、端面照度及び側面輝度の両方において、光透過性充填材１４を使用しない比較の形態に比べて優れるものとなった。また、色度については、比較の形態と変化はなく、光透過性充填材１４によって発光色の変色するような問題も生じなかった。また、本実施の形態は、比較の形態よりも引抜強度に優れるとともに、耐水性についても充分なものとなっていた。
【００２０】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、筐体１の外観形状は、上記実施の形態の形状に限られず、様々な形状が考えられ、照明装置としての配置箇所や用途によって、種々設計すればよい。筐体１の材質についても、例えば、セラミックス、鉄系合金、ニッケル合金、アルミニウム合金、真鍮、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリ塩化ビニリデンなど種々の材料が使用でき、注型加工、射出加工、切削加工、塑性加工等、種々の加工方法によって成形すればよい。
【００２１】
嵌入口２についても、円形状に限定されない。例えば、三角形、四角形等の多角形、半円形、楕円形のような各種異形形状なども考えられる。嵌入口２の形状は、線状光伝送体１２の形状に適合することが好ましい。また、嵌入口２の内面は、平滑なものであっても構わないが、上記実施の形態のように、突起を形成することが好ましく、奥行き方向に連続したリブ状の突起の他、スパイラル状の突起、周状に連続した突起、角錐形状の複数の突起、いわゆるカエシ形状の突起等、種々の形状の突起が考えられる。また、奥に行くに従って狭くなるようなテーパーとしても良い。
【００２２】
また、線状光伝送体１２の材料についても、使用用途や使用環境等により適宜設計すればよい。線状光伝送体１２としては、クラッド材と、このクラッド材よりも屈折率の高い材料からなるコア材から構成されたものが、光伝送特性に優れ好ましい。この場合、クラッド材の材料として、耐薬品性が高く、充分な強度を有するフッ素樹脂を使用することが好ましい。クラッド材の材料としてフッ素樹脂を使用すれば、線状光伝送体１２が傷付きにくくなる。また、線状光伝送体１２のクラッド材の外周に、保護被覆を形成することも考えられる。この保護被覆も充分な強度を有する材料であり、透明な材料であることが好ましい。また、この保護被覆について、円筒形状以外の、例えば、断面四角形状や断面三角形状、或いは、他部材に固定するための突起を有する形状等、種々の形状にすることも考えられる。上記のように、線状光伝送体１２の外形は、嵌入口２の形状に適合するものであることが好ましい。また、微粒子を分散させず、端面のみから発光するようにした線状光伝送体を使用することも考えられる。
【００２３】
また、光源１１についても、ＬＥＤの他、使用用途、使用環境、必要な光量、発光色等に応じて適宜選定すればよい。上記実施の形態では回路基板と一体化した光源１１を使用したが、筐体１の外部に回路基板を設置し、リード線１３を介して光源１１と接続することも考えられる。また、小型電池も併せて筐体１の内部に配置し、リード線引出孔を廃した形態も考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
以上説明したとおり、本発明による照明装置は、特に光量の増加がなされ、耐久性に優れたものである。この照明装置は、例えば、携帯電話・デジタルカメラ・腕時計・カーオーディオ・カーナビゲーション・パチンコ台・スロット台・自動販売機・車両室内外・犬の首輪・キッチン・交通標識・洗面台・シャワー・浴槽の湯温表示機・ＯＡ機器・家庭用電気製品・光学機器・各種建材・階段・手すり・電車のホーム・夜間用漁具・屋外看板等のイルミネーションや照明、液晶表示部のバックライト等の照明用として好適に使用することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１    筐体
２    嵌入口
３    係止部
４    放熱穴
１１  光源
１２  線状光伝送体
１４  光透過性充填材
２０  他部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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