(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面での反射で一端からの光を他端へと導くとともに一部の光を外面に漏洩させるライトガイドにおける屈曲部内に、その内隅側と外隅側とを結ぶ方向に間隔をおいて複数枚の反射鏡を平行に配置するとともに、屈曲部の屈曲角度αの１／２の角度をθ、上記一端側からの光を他端側へ反射させる上記反射鏡の間隔をｄとする時、反射鏡の幅Ｌを
ｄｔａｎθ≦Ｌ≦（３ｄ／２）ｔａｎθ
としてこれら反射鏡の端部を反射鏡に垂直な直線上に並べていることを特徴とするライトガイドの屈曲部構造。
【請求項２】
複数枚の反射鏡に隣接させてライトガイド出口側への反射光を増すための補助反射板を配設していることを特徴とする請求項１記載のライトガイドの屈曲部構造。
【請求項３】
補助反射板がプリズムシートであることを特徴とする請求項２記載のライトガイドの屈曲部構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光源の光を遠方に導くライトガイド、殊に経路途中で光を外部に徐々に放射するライトガイドにおける屈曲部構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１８にライトガイド１の一例を示す。透明パイプ１０の内面に導光部材１１を配することで、一端に配された光源２からの光を内面反射によって他端側へと導くものであるが、経路途中において光を徐々に外部に放射するようにしたものがある。このものでは、ライトガイド１そのものが発光しているかのように見せることができる。図中２５は吊部材、２６は接続部材である。ところでライトガイド１を屈曲させたならば、他端まで導くことができる光の量が大きく低下してしまうことから、このような屈曲部には図１９(a)に示すように、全反射を行う反射鏡３を内部に配置している。分岐させる部分においても同様に図１９(b)に示すように反射鏡３を配置している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような反射鏡３を設置することで、他端へと導くことができる光の量を増大させることができるが、半面、反射鏡３の背後に位置する部分に光が至らず、ライトガイド１の屈曲部（分岐部）を外から見た場合、反射鏡３の陰となっている部分が黒ずんで見えてしまうことになる。
【０００４】
本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、その目的とするところは屈曲部が暗くなってしまうことを防ぐことができるライトガイドの屈曲部構造を提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
しかして本発明は、内面での反射で一端からの光を他端へと導くとともに一部の光を外面に漏洩させるライトガイドにおける屈曲部内に、その内隅側と外隅側とを結ぶ方向に間隔をおいて複数枚の反射鏡を平行に配置するとともに、屈曲部の屈曲角度αの１／２の角度をθ、上記一端側からの光を他端側へ反射させる上記反射鏡の間隔をｄとする時、反射鏡の幅Ｌを
ｄｔａｎθ≦Ｌ≦（３ｄ／２）ｔａｎθ
としてこれら反射鏡の端部を反射鏡に垂直な直線上に並べていることに特徴を有している。なお、上記角度θはライトガイドと平行に進む光の反射鏡３への入射角度に相当する。
【０００６】
反射鏡を複数枚用いることによって各反射鏡の幅を小さくできるようにしたものである。
【０００７】
複数枚の反射鏡に隣接させてライトガイド出口側への反射光を増すための補助反射板を配設してもよく、この時、補助反射板をプリズムシートで形成することも好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明を実施の形態の一例に基づいて詳述する。図１において、ライトガイド１の屈曲部には複数枚の反射鏡３を配置するのであるが、各反射鏡３は屈曲部の内隅と外隅とを結ぶ方向に間隔をおいて平行に配置する。この時、各反射鏡３は、屈曲部が角度αで屈曲されている時、 ライトガイド１と平行に進む光の反射鏡３への入射角度θがθ＝α／２となる。なお、ここで言う屈曲部の角度αは、図から明らかなように屈曲部を挟む両側がなす１８０°未満の角度である。反射鏡３としては、銀やアルミニウムを蒸着した鋼鈑や増反射処理を施したアルマイト板を好適に用いることができる。
【０００９】
反射鏡３を複数枚に分割して配置することで、個々の反射鏡３の幅Ｌを小さくするわけであり、この結果、屈曲部において光が届かない部分を小さくすることができる。
【００１０】
ここで、上記反射鏡３間の間隔をｄとするならば、反射鏡の幅Ｌは、ｄｔａｎθ≦Ｌ≦（３ｄ／２）ｔａｎθとなるようにしておく。
【００１１】
反射鏡３の幅Ｌは、ライトガイド１の軸と平行な光に対してはＬ＝ｄｔａｎθとすると、効率的に反射させることができるが、ライトガイド１により導光される光はライトガイド１の軸と平行な光ばかりではなく、多少角度を持った光も存在するために、これらの光も効率よく屈曲させるためには反射鏡３の幅Ｌを上記値より長くしておくほうが好ましい。しかし、幅Ｌが（３ｄ／２）ｔａｎθの値を越えると、図１(b)にＭで示すようにライトガイド１の軸と平行な光も２つの反射鏡３，３で反射を繰り返して、元の方向の光となってしまう。また、幅Ｌが長くなると光の反射回数が増えて反射によるロスが増大する。このために、反射鏡３の幅Ｌは上記値の範囲内としてこれら反射鏡３の端部を反射鏡３に垂直な直線上に並べておくのである。
【００１２】
屈曲部の角度αが９０°の場合だけでなく、図２に示すように、他の角度の場合も上記条件の幅Ｌの反射鏡３を複数枚配置すればよい。反射鏡３の枚数は限定するものではないが、枚数を多くすれば、図３に示すように間隔ｄが小さくなり、これに伴って反射鏡３の幅Ｌも小さくすることができるために、屈曲部において光が届かない部分をさらに小さくすることができる。
【００１３】
なお、ライトガイド１は、光ファイバ、あるいはプラスチックファイバからなる中実のものであってもよく、この場合、屈曲部は中空筒状で内部に反射鏡３を配した接続管４を用いる。
【００１４】
ライトガイド１の屈曲部は、図４に示すように、円弧を描いているものであってもよく、この場合、曲線を描いている屈曲部の入り口と出口との部分に夫々反射鏡３の群を配置するとともに、両群の間に中心角β（９０°以下が好ましい）の間隔で反射鏡３の群を配置すればよい。つまり、図から明らかなように円弧を複数の屈曲部を有する多角形と考えて複数の反射鏡３の群を配置するわけである。
【００１５】
鋭角に屈曲させる場合は、図５に示すように、９０°以上の角度の屈曲部を組み合わせたものとし、各屈曲部に夫々反射鏡３の群を配置するとよい。
【００１６】
図６及び図７に示すように、ライトガイド１を分岐させる場合は、各分岐方向についての屈曲部が分岐数の分だけあると考えればよく、従って、分岐数の屈曲部についての上記条件に基づく反射鏡３の群を隣合わせに設ければよい。もっとも、各分岐方向への光の分配比率を異ならせたい時には、両群において反射鏡３の面積を異ならせればよい。もちろん図８及び図９に示すように光の進行方向が含まれる場合は、その方向については反射鏡３を通さなければよい。
【００１７】
反射鏡３としては、図１０に示す孔明き（開口率５〜３０％）のものや、ハーフミラー（透過率５〜３０％）の使用を妨げない。これらのものを用いれば、屈曲部において光が届かなくなる部分を完全になくすことができる。また、図１１に示すように、反射鏡３として、プリズムシート３’を使用してもよい。なお、プリズムシート３’はそのいずれの面をライトガイド１に沿った光の反射面として使用してもよい。
【００１８】
複数枚の反射鏡３を屈曲部に配置するにあたっては、図１２に示すように、内側に複数枚の反射鏡３を固定した保持枠３０を屈曲部内に配置するのが組立性の点で好ましい。保持枠３はアクリル樹脂やポリカーボネート等の透明材料からなるものでも、銀やアルミニウムを内面に蒸着した鋼鈑や増反射処理を施したアルマイト板のような反射性材料からなるものであってもよい。ライトガイド１が断面円形の場合、保持枠３は楕円形のものを用いるのが好ましい。
【００１９】
図１３〜図１７に他の実施の形態に基づく例を示す。これは屈曲部から漏れ出る光の量を少なくするために、複数枚の反射鏡３に加えて、これら反射鏡３よりも光の射出側となるところに補助反射板５を配置したものである。
【００２０】
補助反射板５は複数枚設けてもよい。また、補助反射板５の配置は屈曲部の外隅側に寄ったところに設けるのが導光効率の点で好ましい。補助反射板５は平面反射鏡で形成するのではなく、屈曲部における最も外隅側の位置に配された反射鏡３で反射した光を透過させることができるように透明材料で形成したものであってもよい。この場合、プリズムシートを好適に用いることができる。また、プリズムシートを用いる場合、透過する導光光が入射する側にプリズム面が位置するように配置するのが好ましく、プリズムの断面形状は頂角が略９０°の三角形状で頂点の稜線が反射鏡３に垂直面に直交するようにしておく。
【００２１】
補助反射板５を分岐部に配置する場合は、分岐方向に反射方向を向けた反射鏡３の背後側、もしくは最も外側の反射鏡３に並ぶように平面反射鏡で形成したものを配置すればよく、反射鏡３と補助反射板５とはほぼ平行に（両者のなす角度γは１６５°から１９５°の範囲内が好ましい）となるようにしておく。隣接する補助反射板５，５の間には、分岐前のライトガイド１の断面積の１０％以内の面積の隙間をあけておくことで、分岐部分において光が届かなくなるところを無くすことができる。また、補助反射板５として、孔明き（開口率５〜３０％）のものやハーフミラー（透過率５〜３０％）を使用してもよく、この場合、上記隙間はなくともよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明においては、内面での反射で一端からの光を他端へと導くとともに一部の光を外面に漏洩させるライトガイドにおける屈曲部内に、その内隅側と外隅側とを結ぶ方向に間隔をおいて複数枚の反射鏡を平行に配置しているために、１枚の反射鏡だけで反射させる場合に比して、反射鏡の幅を小さくできるために、反射鏡によって光が届かなくなる部分を少なくすることができるものであり、しかも複数枚の反射鏡は、屈曲部の屈曲角度αの１／２の角度をθ、反射鏡の間隔をｄとする時、反射鏡の幅Ｌを
ｄｔａｎθ≦Ｌ≦（３ｄ／２）ｔａｎθ
としてこれら反射鏡の端部を反射鏡に垂直な直線上に並べているために、ライトガイドの出口側に向けての光の反射を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示すもので、(a)は概略断面図、(b)は反射鏡の幅と光の反射とについての説明図である。
【図２】同上の他例の概略断面図である。
【図３】同上のさらに他例の概略断面図である。
【図４】同上の別の例の概略断面図である。
【図５】同上のさらに別の例の概略断面図である。
【図６】同上の他例の概略断面図である。
【図７】同上のさらに他例の概略断面図である。
【図８】同上の別の例の概略断面図である。
【図９】同上のさらに別の例の概略断面図である。
【図１０】反射鏡の他例の正面図である。
【図１１】反射鏡の別の例を示すもので、(a)は概略断面図、(b)は反射鏡の平面図、(c)は反射鏡の他例の斜視図である。
【図１２】複数枚の反射鏡の設置構造を示すもので、(a)は概略断面図、(b)は斜視図である。
【図１３】他の実施の形態の一例を示すもので、(a)は概略断面図、(b)は補助反射板の正面図である。
【図１４】同上の他例の概略断面図である。
【図１５】同上の別の例の概略断面図である。
【図１６】同上のさらに他例の概略断面図である。
【図１７】同上のさらに別の例の概略断面図である。
【図１８】ライトガイドを示すもので、(a)は概略断面図、(b)は横断面図である。
【図１９】従来の屈曲部構造を示すもので、(a)(b)はともに断面図である。
【符号の説明】
１  ライトガイド
３  反射鏡
５  補助反射板
【図１】
0003885374.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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