(57)【要約】【課題】複数のＬＥＤ発光源から離れた距離にまで光ファイバーケーブルで光を導いて高い照度に照明ランプを点灯可能とする複線光ファイバーケーブルを用いたＬＥＤ照明システムを提供する。【解決手段】複数のＬＥＤ発光源１３を備えたＬＥＤ光源部４と、該各ＬＥＤ発光源４に対して先端部を望ませて設けた複数の光ファイバー１２を有する複線光ファイバーケーブル５と、該複線光ファイバーケーブル５の末端部に装着した照明ランプ６と、前記ＬＥＤ発光源１３に接続した照明制御部３と、該照明制御部３に接続した電線７を介して設けられた照明スイッチ８とから成る。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＥＤ発光源を備えたＬＥＤ光源部と、該各ＬＥＤ発光源に対して先端部を望ませて設けた複数の光ファイバーを有する複線光ファイバーケーブルと、該複線光ファイバーケーブルの末端部又は該複線光ファイバーケーブルに複線本の光ファイバーを１本の光ファイバーに光を集めて接続する合光コネクタを介して接続された単線光ファイバーケーブルの末端部に装着した照明ランプと、前記ＬＥＤ発光源に接続した照明制御部と、から成ることを特徴とする複線光ファイバーケーブルを用いたＬＥＤ照明システム。
【請求項２】
照明制御部に送信手段を介してスイッチを設けたことを特徴とする請求項１に記載の複線光ファイバーケーブルを用いたＬＥＤ照明システム。
【請求項３】
ＬＥＤ光源部が、複数の光誘導孔を貫設したフェルールを備えた光誘導接続端子と、前記各光誘導孔の先端部に対面させてＬＥＤ発光源を夫々配着した発光側端子と、前記各光誘導孔の先端部に装着した凸レンズと、前記光誘導接続端子と前記発光側端子とを前記各光誘導孔の先端部と各ＬＥＤ光源との対面位置を合致させて連結する接続手段と、前記フェルール内の光誘導孔に先端部を前記凸レンズに近接させて挿着した複線光ファイバーケーブル内から突出させた複数の光ファイバーと、から成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の複線光ファイバーケーブルを用いたＬＥＤ照明システム。
【請求項４】
複線光ファイバーケーブルの途中部位に複線用光ケーブルコネクタを設けたことを特徴とする請求項１から３のうちいずれかに記載の複線光ファイバーケーブルを用いたＬＥＤ照明装置。
【請求項５】
照明ランプが、該照明ランプが、複数の光ファイバー孔を貫設したフェルールと、該フェルールの先端部に設けたレンズ支持手段を介して該光ファイバー孔の各先端口の個別又は全体に装着した凹レンズと、複線光ファイバーケーブルの末端部から突させ、前記各光ファイバー孔の後端部から該光ファイバー孔の先端部へ挿通させた複数の光ファイバーと、から成ることを特徴とする請求項１から４のうちいずれかに記載の複線光ファイバーケーブルを用いたＬＥＤ照明システム。
【請求項６】
照明ランプが、該照明ランプが、１本の光ファイバー孔を貫設したフェルールと、該フェルールの先端部に設けたレンズ支持手段を介して該光ファイバー孔の先端口に装着した凹レンズと、前記単線用光ファイバーケーブルの末端部から突させ、前記光ファイバー孔の後端部から該光ファイバー孔の先端部へ挿通させた１本の光ファイバーと、から成ることを特徴とする請求項１から３のうちいずれかに記載の複線光ファイバーケーブルを用いたＬＥＤ照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅や事務所ビル等の建築物、自動車・飛行機等の乗り物等の照明に使用するための光ファイバーケーブルを用いたＬＥＤ光源の照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＬＥＤ電球、ＬＥＤ懐中電灯、ＬＥＤ看板等は、いずれもＬＥＤの光源を一体的とした照明器具である。これらには１個のＬＥＤでは光量が小さく照明用として適するものではなく、このため、照明用とするためにはＬＥＤ発光源を多数並べて光量を高めることが必要となる。
又、１本の光ファイバーを有する光ファイバーケーブルを複数用いた照明具があるが、１個のＬＥＤ発光源で得られる光は細く小さいので、単に複数集めても均一で高い照度の光が得られないため、これまで本格的に照明として用いられていなかった。
一方、本発明者は、先に複線光ファイバーケーブルを容易に接続可能とする特許文献１の「光ケーブルコネクタ」を提案した。この「光ケーブルコネクタ」によって、接続が困難であった複線光ファイバーケーブルの接続を正確に接続できるようになった。
上記複線光ケーブルの接続技術が通信分野で確立できたことで、本発明者は照明分野においても複線光ファイバーケーブルによる強い照度が得られ照明が可能なはずであるとの信念で工夫をしてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１８０８２２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記実情に鑑み、複数のＬＥＤ発光源の光を１本の複線光ファイバーケーブル内の複数の光ファイバーに受け入れ、その光を照明ランプまで光ファイバーケーブルで導いて前記複数のＬＥＤ発光源の光を合算させた強い光で照明ランプを点灯可能とする複線光ファイバーケーブルを用いたＬＥＤ照明システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明の複線光ファイバーケーブルを用いたＬＥＤ照明システムは以下の構成とする。
即ち、請求項１の発明にあっては、複数のＬＥＤ発光源を備えたＬＥＤ光源部と、該各ＬＥＤ発光源に対して先端部を望ませて設けた複数の光ファイバーを有する複線光ファイバーケーブルと、該複線光ファイバーケーブルの末端部又は該複線光ファイバーケーブルに複線本の光ファイバーを１本の光ファイバーに光を集めて接続する合光コネクタを介して接続された単線光ファイバーケーブルの末端部に装着した照明ランプと、前記ＬＥＤ発光源に接続した照明制御部と、から成ることを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明にあっては、上記発明において、前記照明制御部に送信手段を介してスイッチを設けたことを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明にあっては、上記発明において、前記ＬＥＤ光源部が、複数の光誘導孔を貫設したフェルールを備えた光誘導接続端子と、前記各光誘導孔の先端部に対面させてＬＥＤ発光源を夫々配着した発光側端子と、前記各光誘導孔の先端部に装着した凸レンズと、前記光誘導接続端子と前記発光側端子とを前記各光誘導孔の先端部と各ＬＥＤ光源との対面位置を合致させて連結する接続手段と、前記フェルール内の光誘導孔に先端部を前記凸レンズに近接させて挿着した複線光ファイバーケーブル内から突出させた複数の光ファイバーと、から成ることを特徴とする。
【０００８】
請求項４の発明にあっては、上記発明において、前記複線光ファイバーケーブルの途中部位に複線用光ケーブルコネクタを設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項５の発明にあっては、上記発明において、前記照明ランプが複線光ファイバーケーブル用の照明ランプであって、該照明ランプが、複数の光ファイバー孔を貫設したフェルールと、該フェルールの先端部に設けたレンズ支持手段を介して該光ファイバー孔の各先端口の個別又は全体に装着した凹レンズと、複線光ファイバーケーブルの末端部から突させ、前記各光ファイバー孔の後端部から該光ファイバー孔の先端部へ挿通させた複数の光ファイバーと、から成ることを特徴とする。
【００１０】
請求項６の発明にあっては、上記発明において、前記照明ランプが単線光ファイバーケーブル用の照明ランプであって、該照明ランプが、１本の光ファイバー孔を貫設したフェルールと、該フェルールの先端部に設けたレンズ支持手段を介して該光ファイバー孔の先端口に装着した凹レンズと、前記単線用光ファイバーケーブルの末端部から突させ、前記光ファイバー孔の後端部から該光ファイバー孔の先端部へ挿通させた１本の光ファイバーと、から成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の複線光ファイバーケーブルを用いたＬＥＤ照明システムによって、複数のＬＥＤ発光源から複数の光ファイバーに光接続し、その複線光ファイバーケーブルによって光源から離れた場所に殆ど減衰させずに導いて照明ランプを強く光らせて点灯させることが可能となった。
又、１本の複線光ファイバーケーブルに使用する光ファイバー本数は、少なくとも３本とすれば、ＬＥＤによる光の３原色である赤、青、黄の３色を発光させることができ、それらの３原色と合わせて白色の光を照明ランプに得られるようにすることを基本とし、この光の色の制御は、照明制御部で照明ランプの点滅や強弱を電気的に制御することが可能となり、その光の制御によって、白色を含めて多様な色の光を自由うに選択し、照度を調節して照明ランプから好みの光で照明することが可能となる。
又、光ファイバーケーブルは電線ではないので、光源から使用場所までの間の配線に漏電が発生せず、漏電火災などの事故が発生せず安全である。又、配線途中の電力ロスも起こらない。
【００１２】
又、メンテナンスは主としてＬＥＤ光源部及び照明制御部に１箇所で行われ、各照明ランプのある場所まで行かずに行える。更に、照明ランプ部分は部品点数が少なく簡潔な構造となっているので故障による照明停止が起こり難く、修理、点検及び交換は殆ど不要となる。このため、照明ランプ自体の修理が容易に行えない水中、狭小場所、高所等の場所でも照明ランプの設置が可能となる。
更に、電線と較べて該光ファイバーケーブルは大変軽量なので、移動に多量のエネルギーを費やす自動車や飛行機等の乗り物には最適である。
【００１３】
請求項２に記載の発明においては、前記照明制御部に無線等の遠隔送信手段を介してスイッチを設ければ、照明ランプの点滅の遠隔操作ができ、又電線が不要となって安全性が高まり、より軽量化が可能となる。
【００１４】
請求項３に記載の発明においては、前記ＬＥＤ光源部において、複数のＬＥＤ発光源で発光させた光を複数のＬＥＤ発光源から確実に複数の光ファイバーに送り出すことが可能となる。
又、光誘導接続端子と発光側端子とは接続手段によって着脱可能とすることができ、故障の修理や改修などが容易に行えるようになる。
【００１５】
請求項４に記載の発明おいては、前記複線光ファイバーケーブルの途中を複線用光ケーブルコネクタで接続することで、前記複線光ファイバーケーブルを損傷や切断の発生による修理は、前記複線光ファイバーケーブルを途中で切断して行うことができ、その接続部分で光を減衰させずに強い光を照明ランプへ送り届けることが可能となる。
又、前記複線光ファイバーケーブルがどこでも切断し、又接続することができるので、前記照明ランプの位置を移動させたり、又取り替えたりすることが容易となる。
【００１６】
請求項５に記載の発明においては、複数のＬＥＤ発光源からの光を受けて全体として強い光を広範囲に拡散させて照明ランプからその光を照射することが可能となる。
【００１７】
請求項６に記載の発明においては、前記複線用光ケーブルコネクタを用いるのと同様な前記複線光ファイバーケーブルの接続による効果か得られるとともに、合光コネクタから先は照明ランプまで、複数のＬＥＤ光源からの強い光の本数を１本の光ファイバーに絞り込んで集中させ照明ランプまで途中に殆ど減衰のない強い光を送り出し、その末端部の装着した照明ランプからその光を照射することが可能となる。
又、複線光ファイバーケーブル内の光ファイバーの本数が少なくなる分の軽量化及びコストダウンが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の複線光ファイバーケーブルを用いたＬＥＤ照明システムを示すブロック図である。
【図２】別形態の複線光ファイバーケーブルを用いたＬＥＤ照明システムを示すブロック図である。
【図３】本発明を建物に使用した場合を示す模式的縦断側面図である。
【図４】本発明を自動車に使用した場合を示す模式的縦断側面図である。
【図５】本発明のＬＥＤ光源から照明用ランプまでの複線光ファイバーケーブルの光接続部分を示し（イ）がＬＥＤ光源部、（ロ）複線光ケーブル接続用コネクタ、（ハ）照明用ランプの各部を示す各縦断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の複線光ファイバーケーブルを用いたＬＥＤ照明システムの実施の形態を以下に詳述する。
本発明は、図１に示すように、ＬＥＤ光源部４が該ＬＥＤ光源部４へ制御された電流を送る制御用の電線９を介して照明制御部３に接続され、該照明制御部３は、電気を供給する電源１に電源用の電線２で接続される。
そして、前記ＬＥＤ光源部４に接続した複線光ファイバーケーブル５の末端部を照明ランプ６に接続する。
【００２０】
更に、前記照明制御部３へは、各照明用ランプ６の点滅を電気的に制御するスイッチ８を電線７を介して接続する。
なお、前記照明制御部３に接続する電線７に替えて無線等を用い、遠隔操作用のスイッチ８を使用して遠隔場所でスイッチ８のオン・オフを無線操作で行うこともでき、この場合には、スイッチ８のオン・オフの信号を送る電線７が不要となる。
【００２１】
前記ＬＥＤ光源部４には、図５の（イ）に示すように、ＬＥＤ発光源１３が備わり、その内部構造は、複数の光誘導孔１５を貫設したフェルール１４を備えた光誘導接続端子１６と、前記各光誘導孔１５の先端部に対面させてＬＥＤ発光源１３を夫々配着した発光側端子１７とが備わる。又、前記各光誘導孔１５の先端部には凸レンズ１８を装着する。
そして、前記光誘導接続端子１６と前記発光側端子１７とを前記各光誘導孔１５の先端部と各ＬＥＤ発光源１３との対面位置を合致させて連結する接続手段１９を備える。
又、前記フェルール１４内の光誘導孔１５に先端部を前記凸レンズ１８に近接させて複線光ファイバーケーブル５内から突出させた複数の光ファイバー１２を挿着する。
【００２２】
前記照明ランプ６は、図５の（ハ）に示すように、前記複数の光ファイバー孔２１を貫設したフェルール２０を設ける。
そして、前記フェルール２０の先端部に設けたレンズ支持手段２２を介して該光ファイバー孔２１の各先端部２１ａの全体に対して凹レンズ２３を装着する。
又、該凹レンズ２３の外側全体を覆う透明又は半透明のレンズカバー２４を設ける。
又、前記各光ファイバー孔２１の後端部から光ファイバー孔２１の先端部２１ａまで光ファイバー１２を挿通させる。
そして、前記各光ファイバー１２の後端部から入射された各ＬＥＤ発光源１３からの光を前記各凹レンズ２３で拡大してレンズカバー２４から出射できるようにする。
【００２３】
又、図５の（ロ）に示すように、前記複線光ファイバーケーブル５の途中には複線用光ケーブルコネクタ２５を設けて中間部位で前記複線光ファイバーケーブル５同士を接続することが可能である。
この複線用光ケーブルコネクタ２５は、複線光ファイバーケーブル５内の光ファイバー１２同士が接続され全ての光が通過できれば良く、図５の（ロ）の態様に限定するものではない。
【００２４】
又、図２に示すように  前記複線光ケーブルコネクタ２５を用いるのと同様に光ファイバーケーブル２８に複数の光それより少数の光に集合させる合光コネクタ２５を設けて、より少ない線又は単線の光ファイバーケーブル２８を接続することができる。
この形態では、前記複線光ファイバーケーブル５の末端部に複数の光ファイバーの光を１本の光ファイバーに光を集合させる合光ネクタ２７を設け、前記複線光ファイバーケーブル５と、それより光ファイバーの数が少ない１本の光ファイバーを備えた単線光ファイバーケーブル２８とを接続することが可能となる。
この形態では、前記複線光ケーブルコネクタ２５を用いるのと同様に光ファイバーケーブル５に損傷や切断が発生しても合光コネクタ２７で繋いで容易に復旧することが可能となり、更に、合光コネクタ２７から先は単線用の照明ランプ６ａまで、１本の光ファイバーによって光を導くことで、その光の強さは光ファイバーの本数を減らしても殆ど変わらない上、本数が少なくなる分の軽量化が可能となる。
【００２５】
本発明を使用するときには例えば、図３に示すように、住宅１０等の建築物に使用した場合では、１階に各照明ランプ６の点滅を電気的に制御する照明制御部３とＬＥＤ光源部４とを設置する。
そして、各部屋にはその部屋の照明ランプ６の点滅をするためのスイッチ８を設け、このスイッチ８は電線７を介して照明制御部３に接続する。
前記ＬＥＤ光源部４には、図４に示すように、複数のＬＥＤ発光源１３を備え、該ＬＥＤ発光源１３は電源用の電線２で照明制御部３を介して電源１に接続される。
該ＬＥＤ光源部４の複数の各ＬＥＤには、図３に示すように、通電したＬＥＤから発せられた光を導く複数の光ファイバー１２を有した複線光ファイバーケーブル５を各部屋まで配設して、各複線光ファイバーケーブル５の先端には各部屋の照明ランプ６に接続する。
【００２６】
照明ランプ６を点灯する際には、各部屋に備えたスイッチ８を押すと、電線７を介して前記照明制御部３に電気が接続され、前記照明制御部３のＬＥＤ光源部４に続く回路が電源１に接続されて、その部屋の照明ランプ６が点灯する。
【００２７】
このように、前記照明ランプ６と前記ＬＥＤ光源部４との間は複線光ファイバーケーブル５で接続されるため屋根裏などの漏電による火災の心配が解消される。
又、スイッチ８と前記照明制御部３との間の電線７は、スイッチ８のオンオフの情報を伝えるためのものなので、乾電池などの小電流が使用でき、この配線途中での漏電火災のおそれも解消され、極めて安全な照明システムが提供できるものとなる。
更に、スイッチ８と前記照明制御部３とを無線により操作可能とすれば、スイッチ８と前記照明制御部３とを繋ぐ電線７も不要となる。
室内の照明の色は、複数のＬＥＤを用いるものなので、例えばＬＥＤに光の３原色が発色されるものを使用すれば、前記照明制御部３でその色の中から自由に選択して白色光やカラフルな好みの色の照明を得ることが可能となる。
【００２８】
これとは別に、例えば、図３に示すように、自動車１１等の乗り物に使用した場合では、車内の照明ランプやヘッドランプやテールランプ等の照明ランプ６の点滅を電気的に制御する照明制御部３とＬＥＤ光源部４とをフロントボード内に設置する。
そして、各照明ランプ６の点滅用のスイッチ８を設け、このスイッチ８は電線７を介して照明制御部３に接続する。
前記ＬＥＤ光源部４には、図４に示すように、複数のＬＥＤ発光源１３を備え、該ＬＥＤ発光源１３は電源用の電線２で照明制御部３を介して電源１に接続される。
該ＬＥＤ光源部４の複数の各ＬＥＤには、通電したＬＥＤから発せられた光を導く複数の光ファイバー１２を有した複線光ファイバーケーブル５を各照明ランプ６に接続する。
【００２９】
この自動車の例では、照明する場所まで銅などの重たい電線を配線する必要がないので車体重量の大幅な軽量化が可能となりガソリン等のエネルギーの消費が抑えられる。
また、飛行機や宇宙船に使用した場合では、光ファイバーからは電線特有の電磁波が発生せず、機器類の誤作動を防ぐことができ、又、光ファイバーは銅線よりも大変に軽く、移動用燃料の節約になり、このように宇宙や大気圏の空間を飛行するに乗り物には最適である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、照明の必要な一般住宅や事務所ビル等の建築物、水中構造物、自動車・飛行機等の乗り物等に広く適用が可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１  電源
２  電線
４  ＬＥＤ光源部
５  複線光ファイバーケーブル
６  複線用の照明ランプ
６ａ  単線用の照明ランプ
３  照明制御部
７  電線
８  スイッチ
９  電線
１０  建築物
１１  自動車
１２  光ファイバー
１３  ＬＥＤ発光源
１５  光誘導孔
１４  フェルール
１６  光誘導接続端子
１７  発光側端子
１８  凸レンズ
１９  接続手段
２０  フェルール
２１  光ファイバー孔
２２  レンズ支持体
２３  凹レンズ
２４  レンズカバー
２５  複線用光ファイバーケーブルコネクタ
２６  ＬＥＤ発光源固定板
２７  合光コネクタ
２８  単線光ファイバーケーブル
【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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