(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被清掃面に対面する下面に塵埃を吸引する吸込口を有する吸込具を移動させながら清掃する掃除機の掃除機用照明装置において、
前記吸込具に設けられ、前記吸込具の移動方向と交差し、前記被清掃面に平行な方向に延伸され、光が内部で反射されながら導光され、前記移動方向側の出射面から前記導光された光を出射する導光板と、
前記導光板の延伸方向の両端にそれぞれ設けられる光源と、
前記導光板の前記出射面と向き合う面である裏面に形成される第１の反射面溝，第２の反射面溝，第３の反射面溝，および第４の反射面溝と、を有し、
前記第１の反射面溝および前記第２の反射面溝は一方の光源に近い側に設けられ、前記第３の反射面溝および前記第４の反射面溝は他方の光源に近い側に設けられ、
前記第１の反射面溝は、前記一方の光源に近い側に、前記一方の光源からの光を反射する第１の反射面を有し、前記第２の反射面溝は、前記一方の光源に近い側に、前記一方の光源からの光を反射する第２の反射面を有し、
前記第３の反射面溝は、前記他方の光源に近い側に、前記他方の光源からの光を反射する第３の反射面を有し、前記第４の反射面溝は、前記他方の光源に近い側に、前記他方の光源からの光を反射する第４の反射面を有し、
前記吸込具が移動する前記被清掃面の上方から見た時に、
前記第１の反射面および前記第３の反射面で反射した光を前記出射面から前記移動方向に照射し、
前記第２の反射面で反射した光を前記出射面から前記移動方向に向かって左斜め前方に照射し、
前記第４の反射面で反射した光を前記出射面から前記移動方向に向かって右斜め前方に照射し、
これらの照射された光が前記被清掃面において互いに重なるよう構成されている
ことを特徴とする掃除機用照明装置。
【請求項２】
前記導光板の延伸方向における中心の断面に対して、前記被清掃面の上方から見た時に、左側に前記第１の反射面溝と前記第２の反射面溝とを配置し、右側に前記第３の反射面溝、および前記第４の反射面溝とを配置し、
前記裏面と前記第１から第４の反射面とのなす角度のうち、前記反射面溝内部に存在する角度を傾斜角度と定義し、
前記第１の反射面の前記傾斜角度は前記第２の反射面の前記傾斜角度より大きく、前記第３の反射溝の前記傾斜角度は前記第４の反射面の前記傾斜角度より大きいことを特徴とする請求項１記載の掃除機用照明装置。
【請求項３】
前記第３の反射面溝，前記第４の反射面溝は、それぞれ、前記導光板の延伸方向における中心の断面に対して前記第１の反射面溝，前記第２の反射面溝と面対称な形状であることを特徴とする請求項２に記載の掃除機用照明装置。
【請求項４】
前記移動方向側の前記反射面溝の端部と前記裏面との距離を、前記導光板の端部から前記導光板の中央部に向かう程長くし、
前記反射面溝の端部と前記裏面との距離が同じ場合に比べて、前記導光板の中央部から出射する光の量を多くすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の掃除機用照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掃除機用吸込具の照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、掃除機の吸込具においては、被清掃面上の塵埃の視認性を向上させるべく、吸込具に照明装置を配置した掃除機の吸引ノズルが提案されている。
すなわち、図８に示すように、従来の掃除機の吸込具２０２は、底面に吸込口２０３があり、前方に一対の照明装置２０４が互いの光軸がほぼ平行で、床面に対してもほぼ平行に配置され、吸込具２０２の前方の照射領域２０５の床面を照明している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】登録実用新案第３１３８３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の掃除機の吸込具においては、被清掃面上の塵埃の視認性を向上させるという観点からは未だ改善の余地があった。
すなわち、上記従来の掃除機の吸込具においては、照明装置は、一対の照明装置の光軸が床面と平行になるとともに、一対の照明装置の光軸が互いに平行になるように吸込具の前面に配置されているため、吸込具の前方の中央部近傍に位置する被清掃面上に、一対の照明装置から照射された光によって照明されない部分が広範囲に亘って形成されてしまい、この一対の照明装置から照射された光によって照明されない部分に存在する塵埃を一対の照明装置によって照明することができない場合があった。そのため、一対の照明装置から照射された光によって照明されない部分に存在する塵埃を使用者が確実に視認することができないという問題点があった。また、一対の照明装置から照射された光によって、塵埃の影が短く、使用者が見えにくいため、塵埃を取り残してしまう場合があった。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、被清掃面上の塵埃の視認性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明の掃除機用照明装置は、被清掃面に対面する下面に塵埃を吸引する吸込口を有する吸込具を移動させながら清掃する掃除機の掃除機用照明装置において、前記吸込具に設けられ、前記吸込具の移動方向と交差し、前記被清掃面に平行な方向に延伸され、光が内部で反射されながら導光され、前記移動方向側の出射面から前記導光された光を出射する導光板と、前記導光板の延伸方向の両端にそれぞれ設けられる光源と、前記導光板の前記出射面と向き合う面である裏面に形成される第１の反射面溝，第２の反射面溝，第３の反射面溝，および第４の反射面溝と、を有し、前記第１の反射面溝および前記第２の反射面溝は一方の光源に近い側に設けられ、前記第３の反射面溝および前記第４の反射面溝は他方の光源に近い側に設けられ、前記第１の反射面溝は、前記一方の光源に近い側に、前記一方の光源からの光を反射する第１の反射面を有し、前記第２の反射面溝は、前記一方の光源に近い側に、前記一方の光源からの光を反射する第２の反射面を有し、前記第３の反射面溝は、前記他方の光源に近い側に、前記他方の光源からの光を反射する第３の反射面を有し、前記第４の反射面溝は、前記他方の光源に近い側に、前記他方の光源からの光を反射する第４の反射面を有し、前記吸込具が移動する前記被清掃面の上方から見た時に、前記第１の反射面および前記第３の反射面で反射した光を前記出射面から前記移動方向に照射し、前記第２の反射面で反射した光を前記出射面から前記移動方向に向かって左斜め前方に照射し、前記第４の反射面で反射した光を前記出射面から前記移動方向に向かって右斜め前方に照射し、これらの照射された光が前記被清掃面において互いに重なるよう構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
以上のように本発明の掃除機用吸込具によれば、吸込具の前方方向に直行する方向に両端の光源からの光を導光させる導光板と、前記導光板の延伸方向の両端にそれぞれ設けられる光源と、前記導光板の前記出射面と向き合う面である裏面に形成される第１の反射面溝，第２の反射面溝，第３の反射面溝，および第４の反射面溝と、を有し、前記第１の反射面溝および前記第２の反射面溝は一方の光源に近い側に設けられ、前記第３の反射面溝および前記第４の反射面溝は他方の光源に近い側に設けられ、前記第１の反射面溝は、前記一方の光源に近い側に、前記一方の光源からの光を反射する第１の反射面を有し、前記第２の反射面溝は、前記一方の光源に近い側に、前記一方の光源からの光を反射する第２の反射面を有し、前記第３の反射面溝は、前記他方の光源に近い側に、前記他方の光源からの光を反射する第３の反射面を有し、前記第４の反射面溝は、前記他方の光源に近い側に、前記他方の光源からの光を反射する第４の反射面を有し、前記吸込具が移動する前記被清掃面の上方から見た時に、前記第１の反射面および前記第３の反射面で反射した光を前記出射面から前記移動方向に照射し、前記第２の反射面で反射した光を前記出射面から前記移動方向に向かって左斜め前方に照射し、前記第４の反射面で反射した光を前記出射面から前記移動方向に向かって右斜め前方に照射し、これらの照射された光が前記被清掃面において互いに重なるよう構成されていることにより、３方向から床面を照射する光線を形成することができ、吸込具前方の被清掃面である床面を広範囲に照明し、塵埃の影を見やすくし、視認性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１における電気掃除機用吸込具の模式図
【図２】本発明の実施の形態１における導光板の構成を示す概略図
【図３】本発明の実施の形態１における導光板端部のプリズムの構成を示す断面図
【図４】本発明の実施の形態１における導光板中央部のプリズムの構成を示す断面図
【図５Ａ】本発明の実施の形態１における照明装置による照明状態を示す図
【図５Ｂ】本発明の実施の形態１における照明装置による照明状態を示す図
【図５Ｃ】本発明の実施の形態１における照明装置による照明状態を示す図
【図６Ａ】本発明の実施の形態１における塵埃の影を例示する図
【図６Ｂ】従来の掃除機の吸込具に一対の照明装置を斜めに取り付けた場合の塵埃の影を例示する図
【図６Ｃ】本発明の実施の形態１における吸込具の照明装置による塵埃の影を例示する図
【図７】本発明の実施の形態１における照明装置による照明状態を示す図
【図８】特許文献１に記載された従来の電気掃除機用吸込具を示す全体斜視図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電気掃除機用吸込具の模式図であり、吸込具の上面および側面の断面を合わせて示す。断面はＹＺ面である。座標軸は、Ｚ軸正方向を前方方向とし、前方方向に向けて照明装置で照明光を照射し、塵埃を浮き立たせる。Ｙ軸正方向を上方向とし、Ｙ軸負方向に床面が配置される。Ｘ軸方向を図１の上面図の紙面右方向とする。
【００１０】
図１において、１００は吸込具であり、１０１は吸込具１００に配置された接続管であり、１０２は塵埃をかき集める回転ブラシである。
吸込具１００は、図示していない掃除機本体と接続するホースが接続管１０１に接続される。図示していない掃除機本体のモータにより吸引が行われると、図１の吸込口１１０から回転ブラシ１０２で集められた塵埃が吸込具１００に取り込まれ、接続管１０１を通り、掃除機ホースを介して掃除機本体に塵埃が吸引される。吸込口１１０は、被清掃面である床面１１１と対面する吸込具１００の下面に形成される。吸込具１００は、吸込具１００の前方方向であるＺ軸正方向（移動方向と称す）に移動しながら、床面１１１上の移動方向にある塵埃を吸引する。
【００１１】
１０３は照明装置であり、吸込具１００の前方に配置され、床面１１１に平行に近い角度で光を照射し、床面１１１を明るく照明するとともに、床面１１１上の塵埃に影を付け視認しやすくする。吸込具１００の前方は、清掃の際に吸込具１００を移動させる方向であり、吸込具１００は、移動方向である前方の塵埃を吸引して清掃する。
【００１２】
１０４は、可視光を拡散反射させる白色等の反射板であり、導光板１０５の射出面を除いて、導光板１０５を包むように配置される。反射板１０４と導光板１０５とは、密着しておらず、その間に空気層を設け、導光板１０５の内部全反射を妨げないことが好ましい。反射板１０４の材質は、たとえば、内部に微小気泡が混入した樹脂板であり、１００％に近い高い反射率を有する。導光板１０５のプリズム１０７から漏れた光は、前方方向である移動方向、すなわちＺ軸正方向に照射される。また、ＬＥＤ１０８から導光板１０５の端面に入らなかった漏れ光も反射板１０４が反射し再度導光板１０５に入射させる。
【００１３】
導光板１０５は、断面が長方形の細長い透光性樹脂基板であり、材質は、例えばアクリルやポリカーボネートなどの透明な樹脂である。導光板１０５は吸込具１００の前面に平行で、移動方向に直交する方向であるＸ軸方向に延伸される形状である。導光板１０５は、移動方向側である前面（出射面と称す）から床面１１１に光を照射する。導光板１０５の出射面に対する裏面、すなわちＺ軸負方向の面にはプリズム１０７がほぼ導光板１０５の裏面全面に形成されている。導光板１０５のＸ軸方向における両端面には光源としてのＬＥＤ１０８が配置され、ＬＥＤ１０８は導光板１０５に光を入射する。導光板１０５は、導光板１０５の裏面の面法線方向をわずかに床面方向に傾けて配置することが好ましい。
【００１４】
１０６は、透光性を有し、衝撃に強い材質の樹脂基板からなる窓部材であり、保護カバーとレンズを兼ねる。窓部材１０６は、導光板１０５から出射した射出光を床面１１１に均一に照射するように光の分布を調整する。レンズ面は、非球面のシリンドリカルレンズであり、シリンドリカルレンズのレンズ軸は、Ｘ軸方向と平行である。レンズ面は、導光板１０５側を向いており、導光板１０５と反対の面は、平面である。窓部材１０６は、吸込具１００の外装の表面よりわずかに吸込具１００内部側に配置され、掃除のときに、吸込具が壁に接触したときに、窓部材１０６が直接壁に接触しないようにしている。ただし、衝撃の影響を考慮することが必要なく、光の分布の調整が必要でない場合は窓部材１０６を省略することができる。
【００１５】
１０７は、導光板１０５の裏面に形成されたプリズムである。
１０８は、白色の拡散光等の光を射出するＬＥＤであり、導光板１０５の端面に近接して配置され、ＬＥＤ１０８の射出光の大部分は、導光板１０５に入射する。
【００１６】
１０９は、ＬＥＤ１０８が配置されたＬＥＤ基板であり、ガラスエポキシなどの基板である。ＬＥＤ１０８が配置された面には、白色の塗装が施されることが好ましい。
照明装置１０３は、反射板１０４、導光板１０５、窓部材１０６、ＬＥＤ１０８，ＬＥＤ基板１０９により構成される。
【００１７】
１１０は、吸込具１００の底面に設けられた吸込口である。
１１１は、塵埃があり清掃対象となる床面を示す。
１２０は、導光板１０５の左端部、すなわちＸ軸負方向端部近傍を示す。
【００１８】
１２１は、導光板１０５の中央部付近を示す。
次に、プリズム１０７についての詳細な構造について説明する。
図２は本発明の実施の形態１における導光板の構成を示す概略図、図３は本発明の実施の形態１における導光板端部のプリズムの構成を示す断面図、図４は本発明の実施の形態１における導光板中央部のプリズムの構成を示す断面図であり、導光板１０５に形成されたプリズム１０７を示す。図２は、導光板１０５を前方方向から、すなわち、Ｚ軸負方向に見た図であり、図３は、図１における左端部１２０、すなわち導光板１０５のＸ軸負方向端部の近傍でのプリズム１０７の断面形状を示し、図４は、図１における導光板１０５の中央部付近１２１でのプリズム１０７の断面形状を示す。
【００１９】
図２、図３、図４において、図１と同じ番号の部材は同じものである。
図２に示すように、プリズム１０７の形成領域は、導光板１０５のＸ軸方向の両端面から距離ｓ１、導光板のＹ軸方向の両端面から距離ｓ２内側において形成され、プリズム１０７の溝方向は、Ｙ軸と平行である。
【００２０】
距離ｓ１およびｓ２を少なくとも０．５ｍｍ以上とすることで、導光板１０５端面付近での形状歪みによるプリズム１０７での異常反射光による輝線、迷光などを防止することができる。
【００２１】
図３に示すように、プリズム１０７は、第１プリズム１２２と第２プリズム１２３が任意に形成されても良いが、交互に配置されることが好ましい。第１プリズム１２２と第２
プリズム１２３は、等間隔ｐを隔てて配置される。
【００２２】
第１プリズム１２２の反射面１２７と、底面すなわち導光板１０５の裏面１３９とがなす角度をＬＥＤ１０８に近い側をθ１、遠い側をθ２とし、第２プリズム１２３の反射面１２７と、底面すなわち導光板１０５の裏面１３９とがなす角度をＬＥＤ１０８に近い側をθ３、遠い側をθ４とする。
【００２３】
第１プリズム１２２および第２プリズム１２３において、θ１＞θ３とする。さらに、第１プリズム１２２において、θ１≧θ２とし、第２プリズム１２３においては、θ３＜θ４とすることが好ましいことが実験的に分かっている。
たとえば、
θ１＝６２度、θ２＝４２度、θ３＝１５．５度、θ４＝６８．５度
とする。
【００２４】
導光板１０５は、左右対称形状をしており、図４に示すように、導光板１０５の中央部付近１２１では、プリズム１０７は、第１プリズム１２２、第２プリズム１２３、第３プリズム１２４、第４プリズム１２５で形成される。この実施の形態では、第１プリズム１２２と第２プリズム１２３とは、一方の光源である左側のＬＥＤ１０８（図３参照）に近い側に設けられ、第３プリズム１２４と第４プリズム１２５とは、他方の光源である右側のＬＥＤ１０８に近い側に設けられている。第１プリズム１２２と第３プリズム１２４、および、第２プリズム１２３と第４プリズム１２５は、導光板１０５のＸ軸方向の中心線１２６における断面を中心に左右面対称形状となっている。導光板１０５のプリズム１０７が形成された面である裏面１３９を基準面として、Ｚ軸正方向の長さであるプリズムの高さｈは、ＬＥＤ１０８の近傍に対して、導光板１０５の中央部付近１２１に向けて少しずつ高くなるように形成されても良い。これにより、ＬＥＤ１０８から離れたプリズム１０７でも、ＬＥＤ１０８からの光を反射して出射することが容易となる。
【００２５】
次に、以上のように構成された吸込具の照明装置において、その動作を説明する。上方向、すなわち、Ｙ軸方向から見たときの照明装置による照明を説明する。
図３，図４に示すように、ＬＥＤ１０８から照射された光は、導光板１０５のＸ軸方向の端面より入光し、導光板１０５の内部を全反射しながら伝播する。導光板１０５にはプリズム１０７が形成されているので、導光板１０５の内部を伝播する光は、プリズム１０７の側面である反射面１２７で全反射して光路が変わり、導光板１０５から射出する。導光板１０５の内部の伝播光は、導光板１０５内部での反射により、さまざまな方位を持つ光線となるので、プリズム１０７で反射し、導光板１０５から射出する光も、角度の広がりを持った光線となる。
【００２６】
プリズム１０７は、反射面１２７の角度が異なる第１プリズム１２２と第２プリズム１２３で構成されている。
第１プリズム１２２で反射する光線１３０は、角度θ１の反射面１２７で反射し、導光板１０５から射出する。プリズム１２２で反射し導光板１０５から射出する光線の光強度の最も強い方向が、前方方向、すなわち、Ｚ軸正方向となるように角度θ１は調整される。ここで、θ１を、射出する光線がＺ軸正方向に射出するようになる角度より大きくすることで、強度の最も強い方向はわずかに、ＬＥＤ１０８側、すなわち、Ｘ軸負方向に角度φ１だけ傾いた光線となる。角度φ１はほぼ１０度である。
【００２７】
第２プリズム１２３で反射する光線１３１は、角度θ３の反射面１２７で反射し、導光板１０５から射出する。プリズム１２３で反射し導光板１０５から射出する光線の光強度の最も強い方向は、前方方向から角度φ２だけＸ軸方向に大きく傾いた光線となる。角度φ２はほぼ４５度である。
【００２８】
そして、θ１＞θ３であるので、第１プリズム１２２から出射された光は移動方向であるＺ軸性方向に近い角度となり、第２プリズム１２３から出射された光は移動方向からＸ軸方向に斜めに傾く方向となる傾向になる。
【００２９】
導光板１０５は左右対称であるので、第３プリズム１２４および第４プリズム１２５においても、第１プリズム１２２および第２プリズム１２３と同様であり、第３プリズム１２４で反射する光線を光線１３２、第４プリズム１２５で反射する光線を光線１３３とする。
【００３０】
図５Ａ〜図５Ｃは本発明の実施の形態１における照明装置による照明状態を示す図であり、上方向から、すなわちＹ軸負方向に見たとき照明装置１０３による照射領域を示す図である。図５Ａ〜図５Ｃにおいて、図１および図３、図４と同じ番号のものは同じものである。
【００３１】
図５Ａは、第１プリズム１２２と第３プリズム１２４による移動方向、すなわちＺ軸正方向への照明光による照射領域を示す。
ＬＥＤ１０８（図３参照）で照射された光は、導光板１０５内部を進む。このとき、導光板１０５内部では、導光板１０５の内壁等で光が反射を繰り返しながら進むため、各プリズム１０７の反射面１２７（図３参照）に到達する光は様々な方向から入射される。ここで、第１プリズム１２２と第３プリズム１２４において、反射面１２７の角度はθ１≧θ２であり、反射面１２７はＬＥＤ１０８（図３参照）側の反射面１２７の方が導光板１０５の裏面に対する傾きが大きくなる。そのため、第１プリズム１２２，第３プリズム１２４に入射する光の角度の分布が一様だとすると、第１プリズム１２２，第３プリズム１２４からの反射光１３０，１３３は前方方向である移動方向に照射される傾向が強くなる。以上より、照明装置１０３からの光線１３０および１３３により、吸込具１００の前方部分の照射領域１３５が照明される。光線１３０の方向は、わずかにＸ軸負方向、同様に、光線１３３の方位は、わずかにＸ軸正方向に傾き、光の照射領域は、吸込具１００の幅より少し広い範囲で吸込具１００の前方領域を照明することができる。
【００３２】
ここで、図５Ａでは照明装置１０３からの光線１０３、１３３が一様な方向に進むように記載をしているが、導光板１０５（図３参照）の内部での反射により、さまざまな方位を持つ光線となるので、光線１０３、１３３は角度の広がりを持った光線となる。そして、様々な方向に導光する光線における、光量の一番強い光線の方向に応じて、その光線がＺ軸方向に反射するように第一プリズム１２２のθ１を調整する。例えば、光線の導光方向のうち、Ｘ軸方向への光量が一番強くなる傾向がある場合は、θ１を４５度にすると、反射光は前方方向であるＺ軸方向に照射される。
【００３３】
図５Ｂは、図４の第２プリズム１２３と第４プリズム１２５による斜め方向の照明光による照射領域を示す。
照明装置１０３からの光線１３１および１３２により、吸込具１００の左側より右斜め前方の、右側より左斜め前方の、照射領域１３６および１３７が照明される。
【００３４】
図５Ｃは、図５Ａおよび図５Ｂに示した照射領域を重ね合わせたもので、本照明装置による照射領域を示す。
吸込具１００の前方領域は、照射領域１３５、１３６および１３７ですべて覆われており、均一で見やすい照明を行うことができる。
【００３５】
特に、３つの照射領域が重なる部分においては、塵埃があった場合の影が３方向に出ることになる。
図６Ａは本発明の実施の形態１における塵埃の影を例示する図であり、塵埃への照明による影の出方を示す。
【００３６】
図６Ａにおいて、図４と同じ番号の部材は同じものである。
図６Ａにおいて、塵埃１４０に光線１３０，１３１，１３２，１３３が照射されると、３方向に影１４１ができる。光線１３０と光線１３３との角度は小さいので、光線１３０と光線１３３による影は１つとなる。塵埃１４０の形状が球に近いときは、どの方向からの光線でも同じような影ができるが、たとえば、Ｚ軸方向に細長いような塵埃１４０のときは、従来のようにＺ軸方向のみからの照明では、影がほとんどできず、塵埃を視認できなくなる。本発明のように光線の方向を２方向以上とすること、細長い塵埃１４０であっても、いずれかの光線により影が生じ、塵埃１０４の視認が可能となる。従来の掃除機の吸込具の一対の照明装置による２方向から照明では、前方方向すなわち、Ｚ軸方向の照明を行おうとすると、照明の２方向の角度を大きくとれなくなり、斜め方向の光の成分が無い為、塵埃１０４の視認性が低下する。３方向からの照明を行うことにより、吸込具１００の前方の全領域を照明しつつ、大きな角度の少なくとも２方向の照明ができる。さらに、３方向の照明が行える領域では、より影が多く出てコントラストの変化が多くなるので、視認性を向上できる。つまり、図５Ｂのような照射領域と比べて図５Ｃのような照射領域の方が視認性を向上できる。
【００３７】
一方、４方向以上の照明を行うと、各方向の照明同士の重なり合いで、影自体が薄くなり、さらに影が重なり一様な薄い影になる。
実験検討から、３方向からの照明がもっとも塵埃１０４の影が視認しやすいことを確認している。
【００３８】
図６Ｂは従来の掃除機の吸込具に一対の照明装置を斜めに取り付けた場合の塵埃の影を例示する図であり、吸込具の前方の中央部および両端の場所に存在する塵埃に照射される照明により生じる影の出方を示す。ここで、塵埃１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃは球状とし、吸込具のＺ軸方向に対して、左端部、中央部、右端部の３箇所にある場合の影の出方を示している。
【００３９】
図６Ｂにおいて、中央部の塵埃１４０ｂに関しては、光線１３１，１３２が照射されると、２方向に同じ長さ及び同じ濃さの影ができる。しかし、左端部の塵埃１４０ａに関しては、光線１３１が照射されると、短く、濃い影ができ、光線１３２が照射されると、長く、薄い影ができる。また、右端部の塵埃１４０ｃに関しては、光線１３１が照射されると、長く、薄い影ができ、光線１３２が照射されると、短く、濃い影ができる。これは、光線１３１，１３２からの照射が塵埃１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃまでの距離により、強度が異なるからであり、それにより、塵埃の場所によっては影の見え方が異なり、人が塵埃を視認しにくい場合が発生する。
【００４０】
図６Ｃは、本発明の実施の形態１における吸込具の照明装置による塵埃の影を例示する図であり、吸込具の前方の中央および両端の場所に存在する塵埃に照射される照明により生じる影の出方を示す。ここで塵埃は図６Ｂ同様の場所にあるとする。
【００４１】
図６Ｃのように、本発明の場合、照明装置１０３（図１参照）から照射される光線１３０，１３１，１３２，１３３は照明装置１０３（図１参照）のＸ軸方向において、均一に照射されるため、左端部の塵埃１４０ａ，中央部の塵埃１４０ｂ，右端部の塵埃１４０ｃの影はそれぞれ同じように発生する。それにより、塵埃の場所が吸込具の中央および両端と違っていても、同じ視認性を確保できる。
【００４２】
次に、ＹＺ断面での照明装置による照明を説明する。
図７は本発明の実施の形態１における照明装置による照明状態を示す図であり、照明装置のＹＺ断面を示す。
【００４３】
図７において、図１および図６と同じ番号の部材は同じものである。
１３８は、導光板１０５からの光線を示す。光線１３８の方向は、導光板１０５のプリズム１０７形成面である導光板１０５の裏面の法線方向に一致する。光線１３８と床面１１１とのなす角度はαである。すなわち、光線１３８と床面１１１とのなす角度がαとなるように導光板１０５は傾いている。導光板１０５からの光線１３８は、Ｘ軸方向に広がった対称な分布となるので、導光板１０５のプリズム１０７の形成面の法線方向を床面１１１方向に傾けることで、より多くの光を床面１１１に照射できる。
【００４４】
光線１３５と床面１１１との角度αは小さいほど塵埃１４０の影が長くなり視認性が向上する。塵埃の高さをｈｄとすると、影の長さｗは、ｗ＝ｈｄ／ｔａｎ（α）で、角度αが小さいほど長くなる。導光板１０５から光線１３８と床面１１１との交わる位置までの距離をｖ、導光板１０５の床面１１１までの高さをＨとすると、角度αはｔａｎ（α）＝Ｈ／ｖとなり、角度αを小さくするためには、導光板１０５を含む照明装置１０３が配置された位置を低くする必要がある。照明装置１０３の配置高さを低くすると、吸込具１００内の回転ブラシ１０２と照明装置１０３とが干渉するため、吸込具１００の前方先端から吸込口１１０までの距離Ｑが長くなる。距離Ｑが長くなると、壁近傍を掃除する際、距離Ｑの部分の塵埃１４０が残ってしまうことになる。このため、照明装置１０３のＺ軸方向の長さを短くする必要がある。
【００４５】
一般のレンズと砲弾型ＬＥＤを、吸込具１００の前面に直列に配置した照明装置では、ＬＥＤ自体の長さが長く、さらに、床面１１１を照明するために光をＸＺ面内で広げ、ＹＺ面は集光するレンズ構成が必要となり、Ｚ軸方向の照明装置の長さｄが長くなってしまう。
【００４６】
一方、導光板１０５を用いた照明装置では、Ｚ軸方向には、薄い板状の部材である窓部材１０６と導光板１０５および反射板１０４で構成され、Ｚ軸方向の長さｄを短くできる
利点がある。このため、回転ブラシ１０２との干渉を回避して吸込具１００の前方の低い位置に配置することができ、床面１１１に対して、小さい角度で照明することができ、塵埃の影を長くし視認しやすくできる。
【００４７】
以上のように、本発明の照明装置は、入射光が導光する導光板の裏面に複数のプリズムが形成される構成とすることにより、導光板の端面から入射された光が、導光板に形成された複数のプリズムにより前方方向に拡散して射出され、吸込具前方の被清掃面を広範囲に照明し、塵埃の影を見やすくし、視認性を向上できる。
【００４８】
また、導光板のプリズムは第１プリズム、第２プリズム、第３プリズム、第４プリズムで構成され、第１プリズムと第３プリズムにより吸込具の前方方向、つまり略Ｚ軸方向に向けて床面に照明光を照射し、第２プリズムと第３プリズムにより吸込具の前方斜め方向に向けて床面に照明光を照射することで、３方向の床面を照射する光線を形成することができ、吸込具前方の被清掃面を広範囲に照明し、塵埃の影を複数形成して見やすくし、視認性を向上できる。さらに、照明装置の光軸方向の厚みを薄くすることで、照明装置を吸込具の低い位置に配置でき、床面に対して小さな角度で照明することで、塵埃の影を長くし、視認性を向上できる。
【００４９】
なお、ＬＥＤ１０８は、図１では両端面に１個ずつとしたが、複数配置してもよい。また、ＬＥＤに限らず、様々な光源を用いることができる。
なお、プリズムの反射面の傾斜角は、プリズム１２２およびプリズム１２４のθ１は、６２度としたが、シミュレーション上、角度φ１が±１０度以内であれば前方方向、すなわち、Ｚ軸正方向への光効率を８０％以上確保できるため、４２度以上６２度以下の範囲であればよい。また、θ１は光効率が低下するが、３０度以上６５度以下の範囲であればよい。また、プリズム１２３およびプリズム１２５のθ３は、１５．５度としたが、角度φ２が３５度以上５５度以内であれば、前方方向に４５度傾いた方向への光効率を８０％以上確保できるため、５度以上２５度以下の範囲であればよい。また、θ３は光効率が低下するが、３０度未満であればよい。
【００５０】
なお、図４の第１プリズム１２２および第２プリズム１２３の間隔は等間隔としたが、プリズム高さを調整することで、プリズム間隔を不等間隔とすることもできる。
なお、導光板１０５は、透光性部材とし、Ｚ軸正方向の前方方向への射出面、および、Ｘ軸方向の両端面を除いて、外周部にアルミ蒸着膜などの反射膜を形成し、全反射により光伝播を行い、光伝播とプリズムからの光取り出しを行っても良い。一般的なアルミ反射膜では、反射率は８５％程度であるが、汚れには強くできる。
【００５１】
また、導光板１０５は、図１では断面が長方形としたが、外周辺が成型時の抜き勾配を設けるため、角度傾斜をもつ構造でもよい。
なお、窓部材１０６のレンズ面は導光板１０５側とし、導光板１０５と反対側は平面としたが、窓部材１０６の両面にレンズ面を設けても良い。あるいは、窓部材１０６の両面は平面とし、導光板１０５側の射出面にレンズ面を設けても良い。ただし、導光板１０５にレンズ面を設けると、焦点距離の短いレンズとなるので、レンズの曲率の小さなものが必要となり、導光板１０５の厚みが厚くなりやすい。
【００５２】
なお、吸込具１００の外観を良くする為、第１プリズム１２２と第２プリズム１２３を交互に配置したが、それ以外の配列にしても、塵埃の視認性については同じであるので、かまわない。
【００５３】
また、プリズム１０７は、反射面１２７に囲まれる領域に導光板１０５と反射率の異なる材質を充填しても良いが、少なくとも反射面１２７を備える溝である反射面溝であっても良い。反射面溝は、導光板１０５の裏面にＹ軸方向、または上述の傾斜角に平行な方向に伸びで形成され、Ｘ軸方向の側面が反射面１２７となる。なお、反射面溝の断面形状は三角形に限らず、側面に反射面１２７が形成される形状であれば良い。また、反射面１２７で反射した光は、吸込具１００が移動する前方方向であるＺ軸方向、あるいはＺ軸方向の前述の傾斜角に応じた下向き方向を含む３方向に照射されることが好ましく、各反射面１２７の裏面に対する角度を調整して、各反射面１２７から反射した光が３方向のいずれかに照射するように反射面１２７の角度を調整する。なお、前述のように、３方向に照射することが最適であるが、複数の方向に照射するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、塵埃の影を見やすくし、視認性を向上でき、掃除機用吸込具の照明装置等に有用である。
【符号の説明】
【００５５】
１００    吸込具
１０１    接続管
１０２    回転ブラシ
１０３    照明装置
１０４    反射板
１０５    導光板
１０６    窓部材
１０７    プリズム
１０８    ＬＥＤ
１０９    ＬＥＤ基板
１１０    吸込口
１１１    床面
１２０    左端部
１２１    中央部付近
１２２    第１プリズム
１２３    第２プリズム
１２４    第３プリズム
１２５    第４プリズム
１２６    中心線
１２７    反射面
１３０    光線
１３１    光線
１３２    光線
１３３    光線
１３５    照射領域
１３６    照射領域
１３７    照射領域
１３８    光線
１３９    裏面
１４０    塵埃
１４１    影
２０２    吸込具
２０３    吸込口
２０４    照明装置
２０５    照射領域
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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