JP2000182420A - Optical fiber lighting system - Google Patents
Optical fiber lighting systemInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバを用い
て光源部と照射部を分離するようにしたエンドライト照
明装置に関し、詳しくは読書灯、ヘッドライト、手元灯
などのタスクライトや、美術館、博物館で用いられる照
明装置、水中照明や高所照明で用いられる照明装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an end light illuminating device in which a light source section and an irradiating section are separated by using an optical fiber. The present invention relates to a lighting device used in a museum and a lighting device used in underwater lighting and high-altitude lighting.
【0002】[0002]
【従来の技術】照明装置に用いられる光ファイバとして
は、石英系ガラスや多成分系ガラス等のガラス類、メチ
ルメタクリレート等のアクリル系やスチロール系のプラ
スチック類から形成したものが用いられている。光ファ
イバの光入射端における受光角はコアとクラッドの屈折
率によって決まるが、これらの光ファイバの受光角は一
般に30〜80°程度である。ここで、光ファイバの光
出射端における出射角は入射角と同じであるため、30
〜80°程度であり、光ファイバの光出射端から出射さ
れる光による照明はスポット光で行なうことができる。2. Description of the Related Art As an optical fiber used in a lighting device, a glass fiber such as quartz glass or multi-component glass, or an acrylic fiber or styrene plastic such as methyl methacrylate is used. The light receiving angle at the light incident end of the optical fiber is determined by the refractive index of the core and the clad, and the light receiving angle of these optical fibers is generally about 30 to 80 °. Here, since the exit angle at the light exit end of the optical fiber is the same as the incident angle, 30
It is about 80 °, and the illumination by the light emitted from the light emitting end of the optical fiber can be performed by spot light.
【0003】しかし、このような従来の光ファイバを用
いた照明装置では、光ファイバの受光角が小さいため
に、光ファイバの光入射端におけるランプからの光の集
光効率が低く、ランプからの光を光ファイバで大量に伝
送することができず、光出射端からの出射光量を多くし
て高い照度で照明を行なうことができないという問題が
あった。However, in such a conventional illuminating device using an optical fiber, since the light receiving angle of the optical fiber is small, the light condensing efficiency of the light from the lamp at the light incident end of the optical fiber is low, and the light from the lamp is low. There is a problem that a large amount of light cannot be transmitted through an optical fiber, and the amount of light emitted from the light emitting end cannot be increased to perform illumination with high illuminance.
【0004】一方、本出願人は、シリカエアロゲルをク
ラッドとする光ファイバを特開平9−156958号公
報で、空気をクラッドとする光ファイバを特開平9−2
58053号公報でそれぞれ提供している。これらのク
ラッドは屈折率が1.00から1.18程度と非常に小
さいため、光ファイバの光入射端での受光角は180°
になり、ランプからの光の集光効率が高くなる。従って
ランプからの光を光ファイバで光を大量に伝送して光出
射端からの射出光量を多くすることができ、高い照度で
照明することができるものである。On the other hand, the present applicant has disclosed an optical fiber having a silica airgel cladding in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-156958 and an optical fiber having an air cladding in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-2960.
No. 58053, respectively. Since these claddings have a very small refractive index of about 1.00 to 1.18, the light receiving angle at the light incident end of the optical fiber is 180 °.
And the light collection efficiency of the light from the lamp increases. Accordingly, a large amount of light from the lamp can be transmitted from the light emitting end by transmitting a large amount of light from the lamp through the optical fiber, and illumination can be performed with high illuminance.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】このように、シリカエ
アロゲルや空気をクラッドとする光ファイバは受光角が
180°になり、光出射端からの射出光量を多くして高
い照度で照明することができ高い照度で照明することが
可能になるが、光出射端からの出射角も180°になる
ため、光ファイバの光出射端から照射される光も180
°に広がった光であり、照射範囲の制御を行なうことが
できないという問題があった。As described above, an optical fiber having silica airgel or air as a clad has a light receiving angle of 180 °, and it is possible to illuminate with high illuminance by increasing the amount of light emitted from the light emitting end. Although it is possible to illuminate with high illuminance, the emission angle from the light emitting end is also 180 °, so that the light emitted from the light emitting end of the optical fiber is also 180 °.
There is a problem in that the light spreads over degrees and the irradiation range cannot be controlled.
【0006】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、出射光量が多いと共に、光の照射範囲を自在に制
御することができる光ファイバ照明装置を提供すること
を目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide an optical fiber illuminating apparatus which can output a large amount of light and can freely control a light irradiation range. is there.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明に係る光ファイバ
照明装置は、クラッド材1がシリカの多孔質骨格からな
るシリカエアロゲル2又は空気3で形成される光ファイ
バ4の光入射端5を、ランプ6を内蔵する光源ボックス
7に接続し、光ファイバ4の光出射端8に凸レンズ9を
備えて成ることを特徴とするものである。An optical fiber illuminating device according to the present invention comprises: a light incident end 5 of an optical fiber 4 in which a cladding material 1 is formed of silica airgel 2 or air 3 having a porous skeleton of silica; It is characterized in that it is connected to a light source box 7 having a built-in lamp 6 and is provided with a convex lens 9 at a light emitting end 8 of the optical fiber 4.
【0008】また請求項2の発明は、光ファイバ4の光
出射端8と凸レンズ9との距離を調整自在に形成して成
ることを特徴とするものである。The invention according to claim 2 is characterized in that the distance between the light emitting end 8 of the optical fiber 4 and the convex lens 9 is formed so as to be adjustable.
【0009】また請求項3の発明は、光ファイバ4の光
入射端5とランプ6の間に凸レンズ10を配置して成る
ことを特徴とするものである。The invention according to claim 3 is characterized in that a convex lens 10 is arranged between the light incident end 5 of the optical fiber 4 and the lamp 6.
【0010】また請求項4の発明は、光ファイバ4を透
明軟質樹脂製のコア材11と、その外周のシリカエアロ
ゲル2又は空気3からなるクラッド材1と、クラッド材
1の外周を被覆する軟質の被覆チューブ12から形成
し、被覆チューブ12の両端をかしめてコア材11に固
定して成ることを特徴とするものである。According to a fourth aspect of the present invention, the optical fiber 4 is made of a core material 11 made of a transparent soft resin, a cladding material 1 made of silica airgel 2 or air 3 on the outer periphery thereof, and a soft material covering the outer periphery of the cladding material 1. , And fixed to the core material 11 by caulking both ends of the coating tube 12.
【0011】また請求項5の発明は、光ファイバ4を光
源ボックス7にその軸回りに回転自在に取り付けて成る
ことを特徴とするものである。The invention according to claim 5 is characterized in that the optical fiber 4 is attached to the light source box 7 so as to be rotatable around its axis.
【0012】また請求項6の発明は、光ファイバ4の光
入射端5とランプ6の間にランプ6の熱線を吸収又は反
射する熱遮断手段13を設けて成ることを特徴とするも
のである。The invention according to claim 6 is characterized in that a heat shut-off means 13 for absorbing or reflecting the heat rays of the lamp 6 is provided between the light incident end 5 of the optical fiber 4 and the lamp 6. .
【0013】また請求項7の発明は、光源ボックス7
に、光源ボックス7の外表面の温度を下げる温度低下手
段14を設けて成ることを特徴とするものである。The invention according to claim 7 is a light source box 7
In addition, a temperature lowering means 14 for lowering the temperature of the outer surface of the light source box 7 is provided.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。Embodiments of the present invention will be described below.
【0015】図2は本発明で用いる光ファイバ4の一例
を示すものであり、コア材11と、シリカエアロゲル2
からなるクラッド材1と、被覆チューブ12とにより形
成してある。FIG. 2 shows an example of the optical fiber 4 used in the present invention.
And a coating tube 12 made of
【0016】ここで、コア材11としては、透明軟質樹
脂製のものを用いるものであり、一般に光ファイバに軟
質コアとして使用されているものであれば、特に制限さ
れることなく用いることができ、例えばポリメチルメタ
クリレート(PMMA)等のアクリル系もしくはスチロ
ール系の透明軟質樹脂などを挙げることができる。Here, as the core material 11, a material made of a transparent soft resin is used. Any material which is generally used as a soft core in an optical fiber can be used without any particular limitation. For example, an acrylic or styrene-based transparent soft resin such as polymethyl methacrylate (PMMA) can be used.
【0017】またクラッド材1は、シリカの多孔質骨格
からなるシリカエアロゲル2から形成されるものであ
る。シリカエアロゲル2は、アルコキシシランやケイ酸
ナトリウムなどケイ酸エステル含有溶液のゲル状化合物
を疎水化処理及び超臨界乾燥して得ることができる。す
なわち、米国特許第4402827号公報、同第443
2956号公報、同第4610863号公報等で提供さ
れているように、アルコキシシラン(シリコンアルコキ
シド、アルキルシリケートとも称される)の加水分解、
重合反応によって得られたシリカ骨格からなる湿潤状態
のゲル状化合物を、アルコールあるいは二酸化炭素等の
溶媒(分散媒)の存在下で、この溶媒の臨界点以上の超
臨界状態で乾燥することによって製造することができ
る。また、米国特許第5137297号公報、同第51
24364号公報で提供されているように、ケイ酸ナト
リウムを原料として同様に製造することができる。ここ
で、特開平5−279011号公報、特開平7−138
375号公報に開示されているように、アルコキシシラ
ンの加水分解、重合反応によって得られた上記のゲル状
化合物を疎水化処理することによって、シリカエアロゲ
ル2に疎水性を付与することが好ましい。この疎水化処
理工程は、ゲル状化合物を超臨界乾燥する前、あるいは
超臨界乾燥中に行なうことができる。このように疎水性
を付与した疎水性シリカエアロゲル2は、湿気や水等が
浸入し難くなり、屈折率や光透過性等の性能が劣化し難
くなるものである。シリカエアロゲル2の屈折率は原料
配合比によって自由に変化させることが可能であるが、
コア材11との屈折率差を大きく設定し、またシリカエ
アロゲル2の透明性等の性能を確保するためには、1.
008〜1.18の範囲に屈折率を調整したものを用い
るのが好ましい。本発明において用いるシリカエアロゲ
ル2の形状は特に限定されないが、数μm〜数百μm程
度の粒径の粉末形状で用いるのが好ましい。The cladding material 1 is formed of a silica airgel 2 having a porous skeleton of silica. The silica airgel 2 can be obtained by subjecting a gel compound of a silicate ester-containing solution such as alkoxysilane or sodium silicate to a hydrophobic treatment and supercritical drying. That is, U.S. Pat. Nos. 4,402,827 and 443,
Hydrolysis of alkoxysilane (also referred to as silicon alkoxide or alkyl silicate) as provided in JP 2956, JP 4610863A and the like,
Manufactured by drying a wet gel compound comprising a silica skeleton obtained by a polymerization reaction in a supercritical state above the critical point of this solvent in the presence of a solvent (dispersion medium) such as alcohol or carbon dioxide. can do. In addition, US Pat.
As provided in US Pat. No. 24,364, sodium silicate can be similarly used as a raw material. Here, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-279011, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-138
As disclosed in Japanese Patent No. 375, it is preferable to impart hydrophobicity to the silica airgel 2 by subjecting the above gel-like compound obtained by hydrolysis and polymerization of alkoxysilane to a hydrophobic treatment. This hydrophobizing step can be performed before or during supercritical drying of the gelled compound. The hydrophobic silica airgel 2 imparted with hydrophobicity in this way makes it difficult for moisture, water, and the like to infiltrate, and hardly deteriorates in performance such as refractive index and light transmittance. Although the refractive index of the silica airgel 2 can be freely changed depending on the mixing ratio of the raw materials,
In order to set a large difference in the refractive index from the core material 11 and to ensure the performance such as the transparency of the silica airgel 2, 1.
It is preferable to use a material whose refractive index is adjusted in the range of 008 to 1.18. The shape of the silica airgel 2 used in the present invention is not particularly limited, but is preferably used in the form of a powder having a particle size of about several μm to several hundred μm.
【0018】さらに被覆チューブ12としては、可撓性
を有する軟質樹脂製のチューブで形成したものを用いる
が、揮発性や移行性を示す可塑剤や加硫剤などはコア材
11やシリカエアロゲル2を劣化させるために、これら
を含まないものを用いるのが好ましい。例えば、ポリエ
チレン、無可塑塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、フ
ッ素樹脂等のチューブを用いることができる。被覆チュ
ーブ12の肉厚は可撓性を損なわない範囲であれば特に
制限されないが、2mm以下であることが好ましい。Further, as the coating tube 12, a tube formed of a flexible soft resin tube is used, and a plasticizer or a vulcanizing agent exhibiting volatility or migration is used as the core material 11 or the silica airgel 2. It is preferable to use a material that does not include these in order to deteriorate. For example, a tube made of polyethylene, non-plasticized vinyl chloride resin, polyurethane resin, fluororesin, or the like can be used. The thickness of the coating tube 12 is not particularly limited as long as the flexibility is not impaired, but is preferably 2 mm or less.
【0019】そして、コア材11の外周にシリカエアロ
ゲル2の粉末を静電気等で付着させ、このシリカエアロ
ゲル2の粉末を付着させたコア材11を被覆チューブ1
2に挿入することによって、コア材11の外周にシリカ
エアロゲル2の粉末を被覆チューブ12で保持し、シリ
カエアロゲル2の層をクラッド材1とする光ファイバ4
を作製することができるものである。Then, a powder of silica airgel 2 is adhered to the outer periphery of the core material 11 by static electricity or the like, and the core material 11 to which the powder of silica airgel 2 is adhered is covered with the coating tube 1.
2, the silica airgel 2 powder is held on the outer circumference of the core material 11 by the coating tube 12, and the layer of the silica airgel 2 is used as the cladding material 1 for the optical fiber 4.
Can be produced.
【0020】ここで、コア材11への被覆チューブ12
の固定は、被覆チューブ12の両端部をコア材11の両
端部にかしてめて行なうようにするのが好ましい。両端
部のかしめについては、かしめスリーブ20を被覆チュ
ーブ12の両端部の外周に被せ、クリンパー等のかしめ
工具を用いてかしめスリーブ20の一部を全周に亘って
内方へかしめ変形させ、このかしめ変形によって内方へ
突出する突部21によって被覆チューブ12の一部を全
周に亘って内方へ突出するように変形させ、この内方へ
突出する被覆チューブ12の突部22をコア材11の外
周の全周に圧接させることによって、行なうことができ
る。このかしめ用のかしめスリーブ20の材質や形状
は、かしめによって変形して被覆チューブ12をコア材
11に押さえ付けて一体化できるものであれば特に限定
されないが、アルミニウム、銅、ステンレスなどの金属
製のものや樹脂製のものを用いることができる。また、
かしめ部ではコア材11に変形が起こってその部分で光
のロスが発生するため、かしめ用の工具としてはかしめ
スリーブ20を変形させる面積がなるべく小さくなるよ
うにすることができるものを用いるのが好ましく、かし
めスリーブ20の突部21の幅が2mm以下になるよう
にするのが好ましい。Here, the coating tube 12 on the core material 11
It is preferable that both ends of the covering tube 12 be fixed by crimping both ends of the core material 11. Regarding the caulking of both ends, the caulking sleeve 20 is put on the outer periphery of both ends of the coating tube 12, and a part of the caulking sleeve 20 is caulked inward over the entire circumference using a caulking tool such as a crimper. A part of the coating tube 12 is deformed so as to protrude inward over the entire circumference by the protrusion 21 protruding inward by caulking deformation, and the protrusion 22 of the coating tube 12 protruding inward is formed into a core material. This can be performed by pressing the entire circumference of the outer circumference of the eleventh part 11. The material and the shape of the caulking sleeve 20 for caulking are not particularly limited as long as the material can be deformed by caulking and press the coated tube 12 against the core material 11 to be integrated. And those made of resin can be used. Also,
At the caulking portion, deformation occurs in the core material 11 and light loss occurs at that portion. Therefore, as a caulking tool, a tool that can reduce the area for deforming the caulking sleeve 20 as much as possible is used. It is preferable that the width of the protrusion 21 of the caulking sleeve 20 be 2 mm or less.
【0021】さらに、かしめによってコア材11の光出
射端8が変形していると、後述のように光出射端8から
出射される光を凸レンズ9で集光するにあたって、コア
材11の変形が結像して照射光に縞が生じる可能性があ
る。この場合には、図3に示すようにかしめ位置を光出
射端8から距離Lだけずらすことによって、コア材11
の光出射端8の変形を防止し、照射光に縞が発生するこ
とを防止することができる。この距離Lについては、コ
ア材11の径や凸レンズ9の種類によって適宜選択され
るものであるが、一般的には5mm〜50mm程度であ
る。Further, when the light emitting end 8 of the core material 11 is deformed by caulking, when the light emitted from the light emitting end 8 is condensed by the convex lens 9 as described later, the core material 11 is deformed. An image may be formed and fringes may be generated in the irradiation light. In this case, the caulking position is shifted by a distance L from the light emitting end 8 as shown in FIG.
Of the light emitting end 8 can be prevented, and the occurrence of stripes in the irradiation light can be prevented. The distance L is appropriately selected depending on the diameter of the core material 11 and the type of the convex lens 9, but is generally about 5 mm to 50 mm.
【0022】図4は本発明で用いる光ファイバ4の他の
一例を示すものであり、コア材11と、空気3からなる
クラッド材1と、被覆チューブ12とにより形成してあ
る。FIG. 4 shows another example of the optical fiber 4 used in the present invention. The optical fiber 4 is formed of a core material 11, a clad material 1 made of air 3, and a coating tube 12.
【0023】コア材1や被覆チューブ12は上記したも
のと同じものを用いることができる。 そして両端が開
口する被覆チューブ12内にその一方の開口からコア材
11を差し込んで被覆チューブ12内にコア材11を配
設し、あとは既述したと同様に被覆チューブ12の両端
部の外周にはめ込んだかしめスリーブ20をかしめて、
コア材11の両端部に被覆チューブ12の両端部をかし
め固定することによって、コア材11の外周と被覆チュ
ーブ12の内周の間の空気3をクラッドとする光ファイ
バを作製することができるものである。The same core material 1 and coating tube 12 as described above can be used. Then, the core material 11 is inserted into one end of the coating tube 12 into the coating tube 12 having both ends opened, and the core material 11 is disposed in the coating tube 12. The caulking sleeve 20 that has been fitted is caulked,
By crimping and fixing both ends of the coating tube 12 to both ends of the core material 11, an optical fiber having air 3 as a cladding between the outer periphery of the core material 11 and the inner periphery of the coating tube 12 can be manufactured. It is.
【0024】上記のようにして作製されるシリカエアロ
ゲル2あるいは空気3をクラッド材1とする光ファイバ
4にあって、シリカエアロゲル2の屈折率は1.008
〜1.18、空気3の屈折率は1.00と非常に小さい
ので、光ファイバ4の光入射端5での受光角は180°
になる。またコア材11は軟質樹脂で形成してあり、軟
質材の被覆チューブ12はその両端部をコア材11の両
端部にかしめ固定してあるので、コア材11と被覆チュ
ーブ12を自由に屈曲することができ、光ファイバ4を
自由に屈曲した状態で使用することができるものであ
る。In the silica airgel 2 or the optical fiber 4 having the air 3 as the cladding material 1, the refractive index of the silica airgel 2 is 1.008.
Since the air 3 has a very small refractive index of 1.00, the light receiving angle at the light incident end 5 of the optical fiber 4 is 180 °.
become. Further, the core material 11 is formed of a soft resin, and the both ends of the soft material covering tube 12 are fixed by caulking to both ends of the core material 11, so that the core material 11 and the covering tube 12 can be freely bent. The optical fiber 4 can be used in a freely bent state.
【0025】図1は、上記のように形成される光ファイ
バ4を用いた照明装置の一例を示すものであり、光が漏
れないように密閉された光源ボックス7内に楕円反射鏡
25を備えたランプ6が配設してある。ランプ6は楕円
反射鏡25内に配置してある。光源ボックス7の上面に
は開口が設けてあり、この開口の周囲において光源ボッ
クス7の上面にリング状の取付け金具26が固定して取
り付けてある。光ファイバ4の光入射端5側の端部の外
周にはスリーブ状の入射端金具27が取り付けてあり、
この入射端金具27を取付け金具26の内周にねじ込み
や接着等して固定することによって、基端の光入射端5
が開口を通して光源ボックス7内に面するように光ファ
イバ4を光源ボックス7に取り付けるようにしてある。
光ファイバ4はその光入射端5が楕円反射鏡25の集光
焦点に位置するように、光源ボックス7に取り付けられ
るものである。FIG. 1 shows an example of an illuminating device using the optical fiber 4 formed as described above. An elliptical reflecting mirror 25 is provided in a light source box 7 which is sealed so as not to leak light. Lamp 6 is provided. The lamp 6 is disposed in the elliptical reflecting mirror 25. An opening is provided on the upper surface of the light source box 7, and a ring-shaped mounting bracket 26 is fixedly mounted on the upper surface of the light source box 7 around the opening. A sleeve-shaped incident end fitting 27 is attached to the outer periphery of the optical fiber 4 on the light incident end 5 side.
By fixing the incident end fitting 27 to the inner periphery of the mounting fitting 26 by screwing, bonding, or the like, the light incident end 5 at the base end is fixed.
The optical fiber 4 is attached to the light source box 7 so that the optical fiber 4 faces the inside of the light source box 7 through the opening.
The optical fiber 4 is attached to the light source box 7 so that the light incident end 5 is located at the focal point of the elliptical reflecting mirror 25.
【0026】また光ファイバ4は逆J字状に屈曲してあ
り、光ファイバ4の先端の光出射端8には凸レンズ9が
設けてある。凸レンズ9は光出射端8の先方に位置する
ようにレンズ取付け具28で光ファイバ4に取り付けら
れるものである。この凸レンズ9は、球面あるいは非球
面のコンデンサレンズであれば特に限定されることはな
く、その形状は得たい照射スポット径に合わせて適宜選
択することができる。凸レンズ9による集光効率を高め
るためには、光ファイバ4の光出射端8と凸レンズ9と
の間の距離をできるだけ短くすることができるバックフ
ォーカスの短いものを用いるのが好ましい。凸レンズ9
の材質としては特に限定されないが、ガラス、アクリル
樹脂、ポリカーボネート等を用いることができる。The optical fiber 4 is bent in a reverse J-shape, and a convex lens 9 is provided at the light emitting end 8 at the tip of the optical fiber 4. The convex lens 9 is attached to the optical fiber 4 by a lens fixture 28 so as to be located in front of the light emitting end 8. The convex lens 9 is not particularly limited as long as it is a spherical or aspherical condenser lens, and its shape can be appropriately selected according to a desired irradiation spot diameter. In order to increase the light-collecting efficiency by the convex lens 9, it is preferable to use a lens having a short back focus that can minimize the distance between the light emitting end 8 of the optical fiber 4 and the convex lens 9. Convex lens 9
Although there is no particular limitation on the material, glass, acrylic resin, polycarbonate, or the like can be used.
【0027】本発明に係る光ファイバ照明装置にあっ
て、ランプ6の光は楕円反射鏡25で集光して光ファイ
バ4の光入射端5に照射される。シリカエアロゲル2又
は空気3でクラッド材1が形成される光ファイバ4は上
記のように光入射端5での受光角が180°であるの
で、ランプ6から多量の光を光ファイバ4に光入射端5
から入射させることができると共に、多量の光を伝送し
て光出射端8から出射させることができ、高い照度で照
明を行うことができるものである。そして光ファイバ4
は受光角が180°であれば光出射端8からの出射角も
180°であり、光出射端8からは広がった角度で光が
照射されるが、光出射端8には凸レンズ9が設けてある
ので、光出射端8から出射した光は凸レンズ9で集光さ
れ、任意のスポット径に照射範囲を絞った照射光で照明
を行なうことができるものである。In the optical fiber illuminating apparatus according to the present invention, the light of the lamp 6 is condensed by the elliptical reflecting mirror 25 and applied to the light incident end 5 of the optical fiber 4. Since the optical fiber 4 in which the clad material 1 is formed of the silica airgel 2 or the air 3 has a light receiving angle of 180 ° at the light incident end 5 as described above, a large amount of light is incident on the optical fiber 4 from the lamp 6. End 5
, And a large amount of light can be transmitted and emitted from the light emitting end 8, and illumination can be performed with high illuminance. And optical fiber 4
If the light receiving angle is 180 °, the emission angle from the light emitting end 8 is also 180 °, and light is irradiated from the light emitting end 8 at a wide angle, but the light emitting end 8 is provided with a convex lens 9. Therefore, the light emitted from the light emitting end 8 is condensed by the convex lens 9 and can be illuminated with irradiation light whose irradiation range is narrowed to an arbitrary spot diameter.
【0028】図5は光ファイバ4の光出射端8と凸レン
ズ9との間の距離を調整できるようにした実施の形態を
示すものであり、レンズ取付け具28は固定体29と可
動体30とで形成してある。固定体29は筒体の先部に
先端面で開口する調整用凹部31を凹設して形成してあ
り、調整用凹部31の内周に雌ねじ32が設けてある。
また可動体30は後部に調整用突部33を設けると共に
連通し合う先部の大径孔35と後部の小径孔34を有す
る筒状に形成してあり、調整用突部33の外周には雄ね
じ36が設けてある。凸レンズ9は大径孔35内に取り
付けて固定してある。そして固定体29は光出射端8が
調整用凹部31に突出するように光ファイバ4の先端部
の外周に固定して取り付けるようにしてあり、小径孔3
4に光ファイバ4の光出射端8を差し込んだ状態で、調
整用凹部31の雌ねじ32に調整用突部33の雄ねじ3
6をねじ込むことによって、固定体29に可動体30を
装着するようにしてある。FIG. 5 shows an embodiment in which the distance between the light emitting end 8 of the optical fiber 4 and the convex lens 9 can be adjusted. The lens fixture 28 comprises a fixed body 29, a movable body 30 and It is formed with. The fixing body 29 is formed by recessing an adjusting recess 31 which is opened at the front end surface of the cylindrical body at the distal end surface, and a female screw 32 is provided on the inner periphery of the adjusting recess 31.
Further, the movable body 30 is formed in a cylindrical shape having a large-diameter hole 35 at the front end and a small-diameter hole 34 at the rear part provided with the adjusting projection 33 at the rear and communicating therewith. An external thread 36 is provided. The convex lens 9 is attached and fixed in the large-diameter hole 35. The fixed body 29 is fixedly attached to the outer periphery of the distal end of the optical fiber 4 so that the light emitting end 8 projects into the adjusting recess 31.
In a state where the light emitting end 8 of the optical fiber 4 is inserted into the female screw 4, the male screw 3 of the adjusting projection 33 is inserted into the female screw 32 of the adjusting recess 31.
The movable body 30 is mounted on the fixed body 29 by screwing the 6.
【0029】このものにあって、可動体30を回して調
整用凹部31の雌ねじ32に対する調整用突部33の雄
ねじ36のねじ込み深さを深くすると、図5(a)のよ
うに光ファイバ4の光出射端8と凸レンズ9との間の距
離が短くなり、また可動体30を回して調整用凹部31
の雌ねじ32に対する調整用突部33の雄ねじ36のね
じ込み深さを浅くすると、図5(b)のように光ファイ
バ4の光出射端8と凸レンズ9との間の距離が長くな
る。このように光ファイバ4の光出射端8と凸レンズ9
との間の距離を調整することによって、光出射端8から
出射される光の凸レンズ9による集光度を変化させて照
明のスポット径を自在に調節することができるものであ
る。凸レンズ9と光ファイバ4の光出射端8との間の距
離の調整に関しては、用いる凸レンズ9の形状や焦点距
離によって変わるが、適宜選択すればよい。一般的に
は、凸レンズ9を光ファイバ4の光出射端8に接すると
凸レンズ9を通過して出射する光の出射角は180°で
あるが、凸レンズ9を光ファイバ4の光出射端8から序
々に離していくと、出射光の照射角度を絞って照射のス
ポット径を小さくすることができる。In this case, when the movable body 30 is turned to increase the screwing depth of the male screw 36 of the adjusting projection 33 with respect to the female screw 32 of the adjusting recess 31, the optical fiber 4 is turned on as shown in FIG. The distance between the light emitting end 8 and the convex lens 9 becomes shorter, and the movable body 30 is turned to adjust the concave portion 31 for adjustment.
When the screwing depth of the male screw 36 of the adjusting projection 33 with respect to the female screw 32 is reduced, the distance between the light emitting end 8 of the optical fiber 4 and the convex lens 9 increases as shown in FIG. Thus, the light emitting end 8 of the optical fiber 4 and the convex lens 9
By adjusting the distance between them, the spot diameter of illumination can be freely adjusted by changing the degree of condensing the light emitted from the light emitting end 8 by the convex lens 9. The adjustment of the distance between the convex lens 9 and the light emitting end 8 of the optical fiber 4 varies depending on the shape and the focal length of the convex lens 9 used, but may be appropriately selected. Generally, when the convex lens 9 is in contact with the light emitting end 8 of the optical fiber 4, the light emitted through the convex lens 9 has an emission angle of 180 °. When the distance is gradually increased, the irradiation angle of the emitted light can be reduced to reduce the irradiation spot diameter.
【0030】ここで、上記のようにランプ4は楕円反射
鏡25を備えており、楕円反射鏡25の集光焦点に光フ
ァイバ4の光入射端5が配置してあり、図6(a)に破
線で示すように、ランプ4からの光は光ファイバ4の受
光角以内の角度で光ファイバ4に入射できるように設計
してあるが、光ファイバ4の光入射端5から外れる光は
光ファイバ4に入射させることができず、ランプ4から
の光を最大限に利用することは不可能である。Here, as described above, the lamp 4 has the elliptical reflecting mirror 25, and the light incident end 5 of the optical fiber 4 is disposed at the focal point of the elliptical reflecting mirror 25, as shown in FIG. As shown by the broken line, the light from the lamp 4 is designed to be able to enter the optical fiber 4 at an angle within the light receiving angle of the optical fiber 4, but the light coming off the light incident end 5 of the optical fiber 4 is Since the light cannot be incident on the fiber 4, it is impossible to make maximum use of the light from the lamp 4.
【0031】そこで、図6(b)に示すように、光ファ
イバ4の光入射端5とランプ6との間に凸レンズ10を
配置するようにしてある。この凸レンズ10としては、
魚眼レンズやその他球面あるいは非球面のコンデンサレ
ンズを用いることができる。このように光ファイバ4の
光入射端5とランプ6との間に凸レンズ10を配置する
ことによって、図6(b)に破線で示すように、ランプ
6からの光のうち、光ファイバ4の光入射端5を外れて
いた光を凸レンズ10で屈折させ、大きな角度でコア材
11の光入射端5に集光して照射させることができるも
のである。光ファイバ4の受光角は180°であるた
め、光入射端5に集光して照射させた光は総て光ファイ
バ4内に入射されて伝送されるものであり、より多くの
光を光ファイバ4で伝送して光出射端8から出射させ、
多くの光を照明に利用することができるものである。Therefore, as shown in FIG. 6B, a convex lens 10 is arranged between the light incident end 5 of the optical fiber 4 and the lamp 6. As the convex lens 10,
A fisheye lens or other spherical or aspherical condenser lens can be used. By arranging the convex lens 10 between the light incident end 5 of the optical fiber 4 and the lamp 6 in this manner, as shown by a broken line in FIG. The light that has deviated from the light incident end 5 can be refracted by the convex lens 10 and condensed and radiated to the light incident end 5 of the core material 11 at a large angle. Since the light receiving angle of the optical fiber 4 is 180 °, all the light condensed and irradiated on the light incident end 5 is incident on the optical fiber 4 and transmitted, and more light is The light is transmitted through the fiber 4 and emitted from the light emitting end 8,
A lot of light can be used for lighting.
【0032】また、光ファイバ4が光源ボックス7に固
定されていると、光ファイバ4を動かしたときのねじれ
の応力が発生してコア材11が変形し、光伝送性能が低
下するおそれがある。そこで図7の実施の形態は、光フ
ァイバ4の光入射端5の位置が移動することなく、光フ
ァイバ4をその軸回りに回転自在に光源ボックス7に取
り付けるようにしてある。すなわち、既述のように光源
ボックス7の上面の開口の周囲において取付け金具26
が固定して取り付けてあり、光ファイバ4の光入射端5
側の端部の外周に取り付けた入射端金具27を取付け金
具26の内周に固定することによって、光ファイバ4を
光源ボックス7に取り付けるようにしてあるが、光ファ
イバ4の光入射端5側の端部は入射端金具27に固定さ
れておらず、軸回りに回転自在になっている。また入射
端金具27の下側にはかしめスリーブ20が位置して入
射端金具27の下端に係止され、光ファイバ4の被覆チ
ューブ12の外周に取り付けた被覆部材38が入射端金
具27の上側に位置して入射端金具27の上端に係止さ
れ、光ファイバ4は上下に移動しないようにしてある。
従って光入射端5が移動しないまま光ファイバ4を自在
に回転して光出射端8の向きを変えることができるもの
であり、光ファイバ4にねじれ応力が作用して光伝送性
能が低下するようなことなく、照明の方向を自由に変え
ることができるものである。Further, when the optical fiber 4 is fixed to the light source box 7, a torsional stress is generated when the optical fiber 4 is moved, and the core material 11 is deformed, so that the light transmission performance may be reduced. . Therefore, in the embodiment of FIG. 7, the optical fiber 4 is attached to the light source box 7 so as to be rotatable around its axis without moving the position of the light incident end 5 of the optical fiber 4. That is, as described above, the mounting bracket 26 is provided around the opening on the upper surface of the light source box 7.
Are fixedly mounted, and the light incident end 5 of the optical fiber 4
The optical fiber 4 is attached to the light source box 7 by fixing the incident end fitting 27 attached to the outer periphery of the end on the side to the inner periphery of the attachment fitting 26. The optical fiber 4 is attached to the light incident end 5 side. Is not fixed to the incident end fitting 27 and is rotatable around an axis. The swaging sleeve 20 is located below the incident end fitting 27 and is locked to the lower end of the incident end fitting 27, and a covering member 38 attached to the outer periphery of the coating tube 12 of the optical fiber 4 is located above the incident end fitting 27. The optical fiber 4 is locked at the upper end of the incident end fitting 27 so that the optical fiber 4 does not move up and down.
Accordingly, the direction of the light emitting end 8 can be changed by freely rotating the optical fiber 4 without moving the light incident end 5, so that the optical fiber 4 is subjected to a torsional stress and the light transmission performance is reduced. It is possible to freely change the direction of illumination without any problem.
【0033】また、ランプ6は発熱するためにその熱が
光ファイバ4に作用するが、光ファイバ4のコア材11
が透明軟質樹脂で形成されている場合、その耐熱温度の
点から、光ファイバ4の光入射端5の温度上昇を抑える
必要がある。そこでこの場合には、図8のように、ラン
プ6と光ファイバ4の光入射端5との間(凸レンズ10
を設けている場合にはランプ6と凸レンズ10との間)
にランプ6からの熱線を吸収あるいは反射する熱遮断手
段13を設けるようにしてある。この熱遮断手段として
は、熱線を吸収または反射する機能を有するガラスや一
般的な耐熱ガラスを用いることができる。用いるガラス
の種類や枚数、厚み等に関しては、光ファイバ4のコア
材11の光入射端5の温度が耐熱温度以下になればよ
く、特に限定されない。The lamp 6 generates heat, and the heat acts on the optical fiber 4.
Is formed of a transparent soft resin, it is necessary to suppress a rise in the temperature of the light incident end 5 of the optical fiber 4 from the viewpoint of its heat resistance temperature. Therefore, in this case, as shown in FIG. 8, between the lamp 6 and the light incident end 5 of the optical fiber 4 (the convex lens 10).
Between the lamp 6 and the convex lens 10).
Is provided with a heat shut-off means 13 for absorbing or reflecting the heat rays from the lamp 6. Glass having a function of absorbing or reflecting heat rays or general heat-resistant glass can be used as the heat blocking means. The type, the number, the thickness, and the like of the glass to be used are not particularly limited as long as the temperature of the light incident end 5 of the core material 11 of the optical fiber 4 is lower than the heat-resistant temperature.
【0034】さらに上記の光ファイバ照明装置におい
て、光源ボックス7を設置する場所が、例えばカーペッ
トの上や手で直接触れることのできる場所である場合に
は、光源ボックス7の表面がランプ6の熱で高温になっ
ていると、火災や火傷などの問題が起こるおそれがあ
る。そこでこの場合には、光源ボックス7の表面の温度
を下げる手段を設けるようにしてある。図9はその実施
の形態の一例を示すものであり、光源ボックス7の上面
及び側面を二重構造にし、光源ボックス7に下端で開口
する空気層39が形成されるようにして、この空気層3
9で光源ボックス7の表面の温度を下げる温度低下手段
14を形成するようにしてある。温度低下手段14とし
ては光源ボックス7の側面に冷却ファンを設けたり、光
源ボックス7の側面に放熱フィンを設けたりして形成す
ることもできる。Further, in the above-mentioned optical fiber illuminating apparatus, when the place where the light source box 7 is installed is, for example, on a carpet or a place where the light source box 7 can be directly touched by a hand, the surface of the light source box 7 is If the temperature is high, problems such as fire and burns may occur. Therefore, in this case, means for lowering the temperature of the surface of the light source box 7 is provided. FIG. 9 shows an example of the embodiment, in which the upper surface and the side surface of the light source box 7 have a double structure, and an air layer 39 opening at the lower end of the light source box 7 is formed. 3
9, a temperature lowering means 14 for lowering the temperature of the surface of the light source box 7 is formed. The temperature lowering means 14 may be formed by providing a cooling fan on the side surface of the light source box 7 or by providing a radiation fin on the side surface of the light source box 7.
【0035】[0035]
【実施例】以下本発明を実施例によって具体的に説明す
る。The present invention will be described below in detail with reference to examples.
【0036】(実施例1)直径6mm、長さ2mの透明
軟質アクリル樹脂(屈折率1.49)で形成されるコア
材11を、シリカエアロゲル2の粉末(屈折率1.0
3、平均粒径250μm)の入った槽に通し、コア材1
1の外周表面にシリカエアロゲル2の粉末を静電気で付
着させた。次に内径7mm、外径8mm、長さ2mの透
明FEP(フッ化エチレンプロピレン樹脂)で形成され
る被覆チューブ12に、上記のシリカエアロゲル2の粉
末が付着したコア材11を挿入した。この後、入射側端
部において被覆チューブ12の外周に内径8mm、外径
28mm、長さ15mmの入射端金具27を外挿し、次
に内径9mm、外径10mm、長さ10mmのアルミニ
ウム製かしめスリーブ20を被覆チューブ12の入射側
端部の外周に装着し、かしめ部の形状が幅1mmの円形
であるクリンパーを用いてかしめ、被覆チューブ12の
入射端をコア材11の入射側端部に固定した。次いで、
内径9mm、外径10mm、長さ40mmのアルミニウ
ム製かしめスリーブ20を被覆チューブ12の出射側端
部の外周に装着し、光出射端8から35mmの位置でク
リンパーを用いてかしめ、被覆チューブ12の出射端を
コア材11の出射側端部に固定した。このようにして図
2に示すようなシリカエアロゲル2をクラッド材1とす
る光ファイバ4を作製した。Example 1 A core material 11 made of a transparent soft acrylic resin having a diameter of 6 mm and a length of 2 m (refractive index: 1.49) was mixed with silica airgel 2 powder (refractive index: 1.0
3, through a tank containing an average particle size of 250 μm)
A powder of silica airgel 2 was electrostatically attached to the outer peripheral surface of No. 1. Next, the core material 11 to which the powder of the silica airgel 2 was adhered was inserted into a coated tube 12 formed of transparent FEP (fluorinated ethylene propylene resin) having an inner diameter of 7 mm, an outer diameter of 8 mm, and a length of 2 m. Thereafter, an incident end fitting 27 having an inner diameter of 8 mm, an outer diameter of 28 mm, and a length of 15 mm is extrapolated to the outer periphery of the coating tube 12 at the incident side end, and then an aluminum caulking sleeve having an inner diameter of 9 mm, an outer diameter of 10 mm, and a length of 10 mm. 20 is attached to the outer periphery of the incident side end of the coated tube 12, and the caulked portion is caulked using a circular crimper having a width of 1 mm, and the incident end of the coated tube 12 is fixed to the incident side end of the core material 11. did. Then
An aluminum caulking sleeve 20 having an inner diameter of 9 mm, an outer diameter of 10 mm, and a length of 40 mm was attached to the outer periphery of the emission side end of the coating tube 12, and was caulked with a crimper at a position 35 mm from the light emission end 8. The emission end was fixed to the emission-side end of the core material 11. Thus, an optical fiber 4 having the silica airgel 2 as shown in FIG.
【0037】一方、図5の固定体29と可動体30から
なるレンズ取付け具28に直径10mmの非球面半球凸
レンズ9を装着し、このレンズ取付け具28で光ファイ
バ4の出射側端部に凸レンズ9を取り付けた。このレン
ズ取付け具28は、可動体30を回すことによって、凸
レンズ9が光出射端8に接する位置から5mmの範囲で
位置調整できるものである。On the other hand, an aspherical hemispherical convex lens 9 having a diameter of 10 mm is mounted on a lens mount 28 composed of a fixed body 29 and a movable body 30 shown in FIG. 9 was attached. The position of the lens mount 28 can be adjusted within a range of 5 mm from the position where the convex lens 9 contacts the light emitting end 8 by rotating the movable body 30.
【0038】光源ボックス7内には楕円反射鏡25付き
の20Wハロゲンランプ6(JCR12V20W)と、
厚み1mmの熱線吸収ガラスで形成される熱遮蔽手段1
4と、直径15mmの半球レンズで形成される凸レンズ
10が設けてあり、この光源ボックス7に図1のように
上記の光ファイバ4を取り付けて、光ファイバ照明装置
を作製した。Inside the light source box 7, a 20W halogen lamp 6 (JCR12V20W) with an elliptical reflecting mirror 25,
Heat shielding means 1 made of 1 mm thick heat ray absorbing glass
4 and a convex lens 10 formed of a hemispherical lens having a diameter of 15 mm. The optical fiber 4 was attached to the light source box 7 as shown in FIG.
【0039】上記のようにして作製した光ファイバ照明
装置において、凸レンズ9を光ファイバ4の光出射端8
に接した状態から1mmずつ、最大5mmまで離してい
き、そのときの出射光の30cm直下照度及び照射径を
測定した。結果を表1に示す。In the optical fiber lighting device manufactured as described above, the convex lens 9 is connected to the light emitting end 8 of the optical fiber 4.
From the state in contact with, the light was separated by 1 mm up to a maximum of 5 mm, and the illuminance and irradiation diameter of the emitted light immediately below 30 cm were measured. Table 1 shows the results.
【0040】[0040]
【表1】 (実施例2)直径6mm、長さ2mの透明軟質アクリル
樹脂(屈折率1.49)で形成されるコア材11を、内
径7mm、外径8mm、長さ2mの透明FEPで形成さ
れる被覆チューブ12に挿入した。この後、入射側端部
において被覆チューブ12の外周に内径8mm、外径2
8mm、長さ15mmの入射端金具27を外挿し、次に
内径9mm、外径10mm、長さ10mmのアルミニウ
ム製かしめスリーブ20を被覆チューブ12の入射側端
部の外周に装着し、かしめ部の形状が幅1mmの円形で
あるクリンパーを用いてかしめ、被覆チューブ12の入
射側端部をコア材11の入射側端部に固定した。次い
で、内径9mm、外径10mm、長さ40mmのアルミ
ニウム製かしめスリーブ20を被覆チューブ12の出射
側端部の外周に装着し、光出射端8から35mmの位置
でクリンパーを用いてかしめ、被覆チューブ12の出射
端をコア材11の出射側端部に固定した。このようにし
て図4に示すような空気3をクラッド材1とする光ファ
イバ4を作製した。[Table 1] Example 2 A core material 11 made of a transparent soft acrylic resin (refractive index: 1.49) having a diameter of 6 mm and a length of 2 m is coated with a transparent FEP having an inner diameter of 7 mm, an outer diameter of 8 mm and a length of 2 m. It was inserted into the tube 12. Thereafter, the inner diameter is 8 mm and the outer diameter is
The incident end fitting 27 having a length of 8 mm and a length of 15 mm is extrapolated, and then an aluminum caulking sleeve 20 having an inner diameter of 9 mm, an outer diameter of 10 mm, and a length of 10 mm is attached to the outer periphery of the incident side end of the coating tube 12. The incident end of the coating tube 12 was fixed to the incident end of the core material 11 using a circular crimper having a width of 1 mm. Next, an aluminum caulking sleeve 20 having an inner diameter of 9 mm, an outer diameter of 10 mm, and a length of 40 mm was attached to the outer periphery of the emission side end of the coating tube 12, and caulked with a crimper at a position 35 mm from the light emission end 8, The emission end of the core 12 was fixed to the emission-side end of the core material 11. Thus, an optical fiber 4 using the air 3 as the cladding material 1 as shown in FIG. 4 was produced.
【0041】後は、実施例1と同様にして、光ファイバ
4に凸レンズ9を取り付けると共に、光源ボックス7に
光ファイバ4を取り付けることによって、光ファイバ照
明装置を作製した。Thereafter, in the same manner as in Example 1, the convex lens 9 was attached to the optical fiber 4 and the optical fiber 4 was attached to the light source box 7, thereby producing an optical fiber lighting device.
【0042】上記のようにして作製した光ファイバ照明
装置において、凸レンズ9を光ファイバ4の光出射端8
に接した状態から1mmずつ、最大5mmまで離してい
き、そのときの出射光の30cm直下照度及び照射径を
測定した。結果を表2に示す。In the optical fiber lighting device manufactured as described above, the convex lens 9 is connected to the light emitting end 8 of the optical fiber 4.
From the state in contact with, the light was separated by 1 mm up to a maximum of 5 mm, and the illuminance and irradiation diameter of the emitted light immediately below 30 cm were measured. Table 2 shows the results.
【0043】[0043]
【表2】 (比較例)クラッド材1としてシリカエアロゲルの代わ
りに屈折率が1.40のフッ素樹脂を20μmの厚みで
コア材11の外周に被覆するようにした他は、実施例1
と同様にして光ファイバ4を作製し、さらに実施例1と
同様にして、光ファイバ4に凸レンズ9を取り付けると
共に、光源ボックス7に光ファイバ4を取り付けること
によって、光ファイバ照明装置を作製した。[Table 2] (Comparative example) Example 1 except that the outer periphery of the core material 11 was coated with a 20 μm-thick fluororesin having a refractive index of 1.40 instead of silica airgel as the clad material 1.
In the same manner as in Example 1, an optical fiber 4 was produced, and in the same manner as in Example 1, a convex lens 9 was attached to the optical fiber 4 and the optical fiber 4 was attached to the light source box 7 to produce an optical fiber lighting device.
【0044】この比較例のものにあって、凸レンズ9を
取り付ける前の状態では、30cm直下照度が750ル
クス、照射径がφ350mmであった。次に凸レンズ9
を取り付けて実施例1と同様に動かしたが、照射径は3
50cm以上には拡げることができなかった。In this comparative example, before the convex lens 9 was attached, the illuminance immediately below 30 cm was 750 lux, and the irradiation diameter was 350 mm. Next, the convex lens 9
Was mounted and moved in the same manner as in Example 1, but the irradiation diameter was 3
It could not be spread over 50 cm.
【0045】上記の実施例1,2及び比較例の結果にみ
られるように、実施例1,2のものでは出射光量が多い
ため、直下照度が高く、また凸レンズ9の位置を動かす
ことによって照射範囲を自在に制御できることが確認さ
れる。As can be seen from the results of the first and second embodiments and the comparative example, the first and second embodiments have a large amount of emitted light, so that the illuminance immediately below is high, and the irradiation by moving the position of the convex lens 9 is performed. It is confirmed that the range can be freely controlled.
【0046】[0046]
【発明の効果】上記のように本発明は、クラッド材がシ
リカの多孔質骨格からなるシリカエアロゲル又は空気で
形成される光ファイバの光入射端を、ランプを内蔵する
光源ボックスに接続し、光ファイバの光出射端に凸レン
ズを備えるので、屈折率が小さいシリカエアロゲルや空
気をクラッド材とする光ファイバは光入射端での受光角
が180°になり、ランプから多量の光を光入射端から
光ファイバに入射させることができると共に多量の光を
伝送して光出射端から出射させることができるものであ
り、しかも光ファイバの光出射端からの出射角も180
°になるが、出射光を凸レンズで集光して照射すること
ができ、光の照射範囲を自在に制御することができるも
のである。As described above, according to the present invention, the light incident end of an optical fiber formed of silica airgel or air in which the clad material is made of a porous skeleton of silica is connected to a light source box containing a lamp. Since a convex lens is provided at the light exit end of the fiber, the light receiving angle at the light entrance end of the optical fiber made of silica aerogel or air with a low refractive index is 180 °, and a large amount of light from the lamp is transmitted from the light entrance end. The optical fiber can be made to enter the optical fiber and transmit a large amount of light to be emitted from the light emitting end.
°, the emitted light can be condensed by a convex lens and irradiated, and the light irradiation range can be freely controlled.
【0047】また請求項2の発明は、光ファイバの光出
射端と凸レンズとの距離を調整自在に形成したので、光
ファイバの光出射端と凸レンズ間の距離の調整で光出射
端から出射される光の集光度を変化させることができ、
照明のスポット径を自在に調節することができるもので
あるまた請求項3の発明は、光ファイバの光入射端とラ
ンプの間に凸レンズを配置したので、ランプからの光を
凸レンズで屈折させてコア材の光入射端に集光して入射
させることができ、より多くの光を光ファイバで伝送し
て光出射端から出射させて、多くの光を照明に利用する
ことができるものである。According to the second aspect of the present invention, since the distance between the light emitting end of the optical fiber and the convex lens is adjustable, the light is emitted from the light emitting end by adjusting the distance between the light emitting end of the optical fiber and the convex lens. Change the degree of light collection
In the invention according to claim 3, the convex lens is arranged between the light incident end of the optical fiber and the lamp, so that the light from the lamp is refracted by the convex lens. The light can be condensed and made incident on the light incident end of the core material, and more light can be transmitted through an optical fiber and emitted from the light emitting end, so that more light can be used for illumination. .
【0048】また請求項4の発明は、光ファイバを透明
軟質樹脂製コア材と、その外周のシリカエアロゲル又は
空気からなるクラッド材と、クラッド材の外周を被覆す
る軟質の被覆チューブから形成し、被覆チューブの両端
をかしめてコア材に固定したので、コア材と被覆チュー
ブを自由に屈曲することができ、光ファイバを自由に屈
曲した状態で使用することができるものである。According to a fourth aspect of the present invention, the optical fiber is formed of a core material made of a transparent soft resin, a clad material made of silica airgel or air around the core material, and a soft coated tube covering the outer periphery of the clad material. Since both ends of the covering tube are caulked and fixed to the core material, the core material and the covering tube can be freely bent, and the optical fiber can be used in a state of being freely bent.
【0049】また請求項5の発明は、光ファイバを光源
ボックスにその軸回りに回転自在に取り付けたので、光
ファイバを自在に回転することができ、光ファイバにね
じれ応力が作用して光伝送性能が低下するようなことな
く、照明の方向を自由に変えることができるものであ
る。According to the fifth aspect of the present invention, since the optical fiber is rotatably mounted on the light source box around its axis, the optical fiber can be freely rotated, and the optical fiber is subjected to a torsional stress to transmit light. The direction of illumination can be freely changed without deteriorating performance.
【0050】また請求項6の発明は、光ファイバの光入
射端とランプの間にランプの熱線を吸収又は反射する熱
遮断手段を設けたので、透明軟質樹脂で形成されている
コア材にランプの熱が作用することを低減することがで
き、コア材の熱劣化を抑えることができるものである。According to a sixth aspect of the present invention, since the heat blocking means for absorbing or reflecting the heat rays of the lamp is provided between the light incident end of the optical fiber and the lamp, the lamp is provided on the core material made of a transparent soft resin. Of the core material can be reduced, and thermal deterioration of the core material can be suppressed.
【0051】また請求項7の発明は、光源ボックスに、
光源ボックスの外表面の温度を下げる温度低下手段を設
けたので、光源ボックスの表面がランプの熱で高温にな
ることを防ぐことができ、火災や火傷などの問題が起こ
ることを未然に防止することができるものである。According to a seventh aspect of the present invention, in the light source box,
The provision of a temperature lowering means for lowering the temperature of the outer surface of the light source box prevents the surface of the light source box from becoming hot due to the heat of the lamp, thereby preventing fires and burns from occurring. Is what you can do.
【図1】本発明の実施の形態の一例の概略断面図であ
る。FIG. 1 is a schematic sectional view of an example of an embodiment of the present invention.
【図2】同上に用いる光ファイバの一例を示すものであ
り、(a)は側面断面図、(b)は正面断面図である。FIGS. 2A and 2B show an example of the optical fiber used in the above, wherein FIG. 2A is a side sectional view and FIG. 2B is a front sectional view.
【図3】同上の光ファイバの一部の拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a part of the optical fiber.
【図4】同上に用いる光ファイバの他の一例を示すもの
であり、(a)は側面断面図、(b)は正面断面図であ
る。FIGS. 4A and 4B show another example of the optical fiber used in the above, in which FIG. 4A is a side sectional view and FIG. 4B is a front sectional view.
【図5】同上の光ファイバの光出射端側の端部を示すも
のであり、(a),(b)はそれぞれ正面断面図であ
る。FIGS. 5A and 5B show end portions on the light emitting end side of the optical fiber, and FIGS. 5A and 5B are front sectional views, respectively.
【図6】同上の実施形態の各例を示すものであり、
(a),(b)はそれぞれ概略断面図である。FIG. 6 shows each example of the above embodiment,
(A), (b) is a schematic sectional view, respectively.
【図7】同上の実施形態の一例を示す一部の断面図であ
る。FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing an example of the embodiment.
【図8】同上の実施形態の一例を示す概略断面図であ
る。FIG. 8 is a schematic sectional view showing an example of the embodiment.
【図9】同上の実施形態の一例を示す概略断面図であ
る。FIG. 9 is a schematic sectional view showing an example of the embodiment.
【符号の説明】 1 クラッド材 2 シリカエアロゲル 3 空気 4 光ファイバ 5 光入射端 6 ランプ 7 光源ボックス 8 光出射端 9 凸レンズ 10 凸レンズ 11 コア材 12 被覆チューブ 13 熱遮断手段 14 温度低下手段DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cladding material 2 Silica airgel 3 Air 4 Optical fiber 5 Light incidence end 6 Lamp 7 Light source box 8 Light emission end 9 Convex lens 10 Convex lens 11 Core material 12 Coated tube 13 Heat insulation means 14 Temperature reduction means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清 三喜男 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 横川 弘 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 薮ノ内 伸晃 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 園田 健二 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Fターム(参考) 2H038 AA52 AA54 BA45 2H050 AB04Y AB43X AB45X AC03 AC86 AC90 BB08Q BB09Q BB10Q BB14Q ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Mikio Kiyo 1048 Kadoma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Works, Ltd. 72) Inventor Nobuaki Yabunouchi 1048 Kadoma, Kadoma, Osaka Pref. Matsushita Electric Works, Ltd. (72) Inventor Kenji Sonoda 1048 Kadoma, Kadoma, Kadoma, Osaka Pref. AA54 BA45 2H050 AB04Y AB43X AB45X AC03 AC86 AC90 BB08Q BB09Q BB10Q BB14Q
Claims (7)
るシリカエアロゲル又は空気で形成される光ファイバの
光入射端を、ランプを内蔵する光源ボックスに接続し、
光ファイバの光出射端に凸レンズを備えて成ることを特
徴とする光ファイバ照明装置。1. A light incident end of an optical fiber formed of silica airgel or air whose cladding material is made of a porous skeleton of silica is connected to a light source box containing a lamp,
An optical fiber illuminating device comprising a convex lens at a light emitting end of an optical fiber.
離を調整自在に形成して成ることを特徴とする請求項1
に記載の光ファイバ照明装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein the distance between the light emitting end of the optical fiber and the convex lens is adjustable.
The optical fiber lighting device according to claim 1.
レンズを配置して成ることを特徴とする請求項1又は2
に記載の光ファイバ照明装置。3. A lens according to claim 1, wherein a convex lens is arranged between the light incident end of the optical fiber and the lamp.
The optical fiber lighting device according to claim 1.
その外周のシリカエアロゲル又は空気からなるクラッド
材と、クラッド材の外周を被覆する軟質の被覆チューブ
から形成し、被覆チューブの両端をかしめてコア材に固
定して成ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか
に記載の光ファイバ照明装置。4. An optical fiber comprising: a transparent soft resin core material;
2. A cladding material comprising silica airgel or air on the outer periphery thereof, and a soft covering tube for covering the outer periphery of the cladding material, wherein both ends of the covering tube are caulked and fixed to the core material. The optical fiber lighting device according to any one of claims 1 to 3.
に回転自在に取り付けて成ることを特徴とする請求項1
乃至4のいずれかに記載の光ファイバ照明装置。5. The light source box according to claim 1, wherein the optical fiber is rotatably attached to the light source box around its axis.
The optical fiber lighting device according to any one of claims 1 to 4.
ンプの熱線を吸収又は反射する熱遮断手段を設けて成る
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の光
ファイバ照明装置。6. The optical fiber illumination according to claim 1, further comprising a heat blocking means for absorbing or reflecting a heat ray of the lamp between the light incident end of the optical fiber and the lamp. apparatus.
の温度を下げる温度低下手段を設けて成ることを特徴と
する請求項1乃至6のいずれかに記載の光ファイバ照明
装置。7. The optical fiber illuminating apparatus according to claim 1, wherein the light source box is provided with a temperature lowering means for lowering the temperature of the outer surface of the light source box.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10356148A JP2000182420A (en) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | Optical fiber lighting system |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP10356148A JP2000182420A (en) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | Optical fiber lighting system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000182420A true JP2000182420A (en) | 2000-06-30 |
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ID=18447582
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
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- 1998-12-15 JP JP10356148A patent/JP2000182420A/en not_active Withdrawn
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