JP2002133926A - 照明装置 - Google Patents
照明装置Info
- Publication number
- JP2002133926A JP2002133926A JP2000322240A JP2000322240A JP2002133926A JP 2002133926 A JP2002133926 A JP 2002133926A JP 2000322240 A JP2000322240 A JP 2000322240A JP 2000322240 A JP2000322240 A JP 2000322240A JP 2002133926 A JP2002133926 A JP 2002133926A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light guide
- light
- optical fiber
- optical
- illumination device
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 出射効率が低下することなく、均一な照度分
布が得られる照明装置を提供する。 【解決手段】 光源（１）から射出された光を楕円ミラ
ー（２）で集光して光ファイバライトガイド（３）の入
射端（３ａ）から導入し、光ファイバライトガイドの出
射端（３ｂ）から光を射出することにより、所望の部位
に光を照射するようにした照明装置において、光ファイ
バライトガイド（３）の外周に圧力を加えるための加圧
機構（４）を設ける。
布が得られる照明装置を提供する。 【解決手段】 光源（１）から射出された光を楕円ミラ
ー（２）で集光して光ファイバライトガイド（３）の入
射端（３ａ）から導入し、光ファイバライトガイドの出
射端（３ｂ）から光を射出することにより、所望の部位
に光を照射するようにした照明装置において、光ファイ
バライトガイド（３）の外周に圧力を加えるための加圧
機構（４）を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光源から射出され
た光を光ファイバライトガイドを通して所望の部位に照
射する照明装置に関し、さらに詳しくは高感度で均一な
照明が要求される画像処理の照明等に利用される照明装
置の改良に関するものである。
た光を光ファイバライトガイドを通して所望の部位に照
射する照明装置に関し、さらに詳しくは高感度で均一な
照明が要求される画像処理の照明等に利用される照明装
置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、楕円ミラーで集光されたハロゲン
ランプの光をそのまま光ファイバライトガイド(以下、
“ライトガイド”と称する)に導入すると、ライトガイ
ドの出力光は、図５の右端のグラフで示すように、中心
近傍の照度が周囲と比較して小さくなり、不均一な照度
分布になるという問題があった。この問題を解消するた
め、楕円ミラー(実際には、楕円ミラー付ランプ)の光軸
を光ファイバライトガイドの光軸に対して所定角度傾け
ることにより、ライトガイドに垂直に入射する成分を増
やすことも知られている（実公平４−２４７０９公報参
照） しかし、この方法ではランプを傾けたことにより入射角
の大きい成分が増加して出力光全体の照度がランプの光
軸と光ファイバライトガイドの光軸が同軸の時と比較し
て２５％程度下がってしまうという問題がある。
ランプの光をそのまま光ファイバライトガイド(以下、
“ライトガイド”と称する)に導入すると、ライトガイ
ドの出力光は、図５の右端のグラフで示すように、中心
近傍の照度が周囲と比較して小さくなり、不均一な照度
分布になるという問題があった。この問題を解消するた
め、楕円ミラー(実際には、楕円ミラー付ランプ)の光軸
を光ファイバライトガイドの光軸に対して所定角度傾け
ることにより、ライトガイドに垂直に入射する成分を増
やすことも知られている（実公平４−２４７０９公報参
照） しかし、この方法ではランプを傾けたことにより入射角
の大きい成分が増加して出力光全体の照度がランプの光
軸と光ファイバライトガイドの光軸が同軸の時と比較し
て２５％程度下がってしまうという問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、出射効率の低下をもたらすことなく、均一な照
度分布が得られる照明装置を提供することにある。
課題は、出射効率の低下をもたらすことなく、均一な照
度分布が得られる照明装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、光ファイ
バの加圧によるマイクロベンディング効果を利用するこ
とにより、出射効率の低下なく出射光を均一化すること
に想到した。
バの加圧によるマイクロベンディング効果を利用するこ
とにより、出射効率の低下なく出射光を均一化すること
に想到した。
【０００５】かくして、本発明によれば、光源から射出
された光を楕円ミラーで集光して光ファイバライトガイ
ドの入射端面から導入し、該光ファイバライトガイドの
出射端面から前記光を射出することにより、所望の部位
に光を照射するようにした照明装置において、該光ファ
イバライトガイドの外周に圧力を加るための加圧機構を
設けたことを特徴とする照明装置が提供される。
された光を楕円ミラーで集光して光ファイバライトガイ
ドの入射端面から導入し、該光ファイバライトガイドの
出射端面から前記光を射出することにより、所望の部位
に光を照射するようにした照明装置において、該光ファ
イバライトガイドの外周に圧力を加るための加圧機構を
設けたことを特徴とする照明装置が提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照しなが
ら説明する。図１は、本発明の照明装置の側面図であ
る。図２は、図１のＡ−Ａ断面図で、本発明の照明装置
に特徴的な加圧機構を示す。図１〜図２において、
（１）は光源（ランプ）、（２）は光源（１）から放射
された光をライトガイド（３）の入射端（３ａ）へ導く
ための楕円ミラー、（３ｂ）はライトガイドの出射端で
あり、（４）はライトガイド（３）を周方向から加圧す
るための加圧機構である。
ら説明する。図１は、本発明の照明装置の側面図であ
る。図２は、図１のＡ−Ａ断面図で、本発明の照明装置
に特徴的な加圧機構を示す。図１〜図２において、
（１）は光源（ランプ）、（２）は光源（１）から放射
された光をライトガイド（３）の入射端（３ａ）へ導く
ための楕円ミラー、（３ｂ）はライトガイドの出射端で
あり、（４）はライトガイド（３）を周方向から加圧す
るための加圧機構である。
【０００７】ここで、特徴的なことは図１および図２に
示すように、加圧機構（４）によりライトガイド（３）
を加圧し、モードスクランブラ効果によりライトガイド
（３）の出射端（３ｂ）からの出射光を均一化している
ことである。最初に、このモードスクランブラ効果につ
いて説明する。ライトガイド、すなわち積層された光フ
ァイバ相互間に側圧を加えることにより光ファイバ表面
に小さな凹凸を発生させ、光ファイバの長手方向に沿っ
て光ファイバの微妙な曲げを故意に生じさせる。これ
は、多モード光ファイバのモードスクランブラ効果を応
用するものであり、このとき光ファイバ内の伝播モード
を再配分して、出射光を均一化するものである。併せ
て、入射条件は同じなので入射効率は同じで光ファイバ
に側圧を加えたことによるロスがないので、出射効率も
元の水準に維持される。次に、加圧機構（４）について
説明する。ライトガイド（３）はシリンダ（４ａ）内に
収容された状態で、ピストン（４ｂ）および締め付け部
材（４ｃ）により加圧されている。加圧力の調整は締め
付け部材（４ｃ）の締め付け力を調整することにより調
整可能である。このガイド（３）に加える加圧力の上限
値はあまり大きな力を印加すると該ライトガイド（３）
を変形・破壊してしまうので、一般には６×１０６Ｎ／
ｍ２ 以下が好ましい。一方、ライトガイド（３）に加
える加圧力の下限値は、マイクロベンド効果を得るため
に、１×１０６Ｎ／ｍ２以上が好ましい。ここで、シリ
ンダ（４ａ）およびピストン（４ｂ）の寸法は、ライト
ガイド（３）の長手方向の単位長さ当りに印加する加圧
力に応じて所望の寸法に設定される。また、ライトガイ
ド（３）の損傷を防ぐため、図２に示すように、シリン
ダ（４ａ）の下部およびライトガイド（３）とピストン
（４ｂ）の間に緩衝部材（４ｄ）を挿入するのが好まし
い。上記のシリンダ（４ａ）およびピストン（４ｂ）の
材質としては、アルミニウム、鉄、黄銅等の金属、プラ
スチック等が挙げられる。さらに、締め付け部材（４
ｃ）の材質としては、リン青銅等の金属板バネ部材、ゴ
ム、樹脂製の結束バンド等が挙げられる。また、緩衝部
材（４ｄ）の材質としては、フエルト、ゴム部材が挙げ
られる。
示すように、加圧機構（４）によりライトガイド（３）
を加圧し、モードスクランブラ効果によりライトガイド
（３）の出射端（３ｂ）からの出射光を均一化している
ことである。最初に、このモードスクランブラ効果につ
いて説明する。ライトガイド、すなわち積層された光フ
ァイバ相互間に側圧を加えることにより光ファイバ表面
に小さな凹凸を発生させ、光ファイバの長手方向に沿っ
て光ファイバの微妙な曲げを故意に生じさせる。これ
は、多モード光ファイバのモードスクランブラ効果を応
用するものであり、このとき光ファイバ内の伝播モード
を再配分して、出射光を均一化するものである。併せ
て、入射条件は同じなので入射効率は同じで光ファイバ
に側圧を加えたことによるロスがないので、出射効率も
元の水準に維持される。次に、加圧機構（４）について
説明する。ライトガイド（３）はシリンダ（４ａ）内に
収容された状態で、ピストン（４ｂ）および締め付け部
材（４ｃ）により加圧されている。加圧力の調整は締め
付け部材（４ｃ）の締め付け力を調整することにより調
整可能である。このガイド（３）に加える加圧力の上限
値はあまり大きな力を印加すると該ライトガイド（３）
を変形・破壊してしまうので、一般には６×１０６Ｎ／
ｍ２ 以下が好ましい。一方、ライトガイド（３）に加
える加圧力の下限値は、マイクロベンド効果を得るため
に、１×１０６Ｎ／ｍ２以上が好ましい。ここで、シリ
ンダ（４ａ）およびピストン（４ｂ）の寸法は、ライト
ガイド（３）の長手方向の単位長さ当りに印加する加圧
力に応じて所望の寸法に設定される。また、ライトガイ
ド（３）の損傷を防ぐため、図２に示すように、シリン
ダ（４ａ）の下部およびライトガイド（３）とピストン
（４ｂ）の間に緩衝部材（４ｄ）を挿入するのが好まし
い。上記のシリンダ（４ａ）およびピストン（４ｂ）の
材質としては、アルミニウム、鉄、黄銅等の金属、プラ
スチック等が挙げられる。さらに、締め付け部材（４
ｃ）の材質としては、リン青銅等の金属板バネ部材、ゴ
ム、樹脂製の結束バンド等が挙げられる。また、緩衝部
材（４ｄ）の材質としては、フエルト、ゴム部材が挙げ
られる。
【０００８】以上の説明では、ライトガイド（３）を加
圧する手段として、シリンダとピストンを使用した加圧
機構を説明したが、本発明はこれに限定されることな
く、例えば図３（ａ）に示すように、円筒ロール(５)と
板材(６)を併用した加圧方式、図３（ｂ）に示すよう
に、上下２板の板材（６）によるサンドイッチ加圧方式
（必要に応じて、図に示すように緩衝材（７）を併用し
てもよい）、図３（ｃ）に示すように、収縮チューブ
（８）による締付け加圧方式、図３（ｄ）に示すよう
に、円錐テーパ部材（９）をライトガイドに挿入して側
圧を加える方法等、各種の方式が採用される。また、加
圧する光ファイバの断面形状についても、制約はなく円
形、４角形等各種形状が選択可能である。以上各種の加
圧方法をあげたが、最も効率良く、加圧力の微調整がで
きるという精度の点では図２のシリンダとピストンを使
用した加圧機構が望ましい。いずれにせよ、本発明によ
れば、モードスクランブラ効果により、従来の方式では
低下していたライトガイド（３）の中心部の照度（図４
の実線部あるいは図５の右端のグラフにおける凹部状曲
線）は、図４の点線で示すように均一化される。また、
同図の点線で示される出射光の照度特性（均一性）につ
いても、加圧力を調整することにより、照度の低下なく
設定可能である。
圧する手段として、シリンダとピストンを使用した加圧
機構を説明したが、本発明はこれに限定されることな
く、例えば図３（ａ）に示すように、円筒ロール(５)と
板材(６)を併用した加圧方式、図３（ｂ）に示すよう
に、上下２板の板材（６）によるサンドイッチ加圧方式
（必要に応じて、図に示すように緩衝材（７）を併用し
てもよい）、図３（ｃ）に示すように、収縮チューブ
（８）による締付け加圧方式、図３（ｄ）に示すよう
に、円錐テーパ部材（９）をライトガイドに挿入して側
圧を加える方法等、各種の方式が採用される。また、加
圧する光ファイバの断面形状についても、制約はなく円
形、４角形等各種形状が選択可能である。以上各種の加
圧方法をあげたが、最も効率良く、加圧力の微調整がで
きるという精度の点では図２のシリンダとピストンを使
用した加圧機構が望ましい。いずれにせよ、本発明によ
れば、モードスクランブラ効果により、従来の方式では
低下していたライトガイド（３）の中心部の照度（図４
の実線部あるいは図５の右端のグラフにおける凹部状曲
線）は、図４の点線で示すように均一化される。また、
同図の点線で示される出射光の照度特性（均一性）につ
いても、加圧力を調整することにより、照度の低下なく
設定可能である。
【発明の効果】本発明によれば、従来の方式では二律背
反的関係にあった、照度の維持と照射光の均一化の問題
が解消され、照度を低下させることなく、照射光の均一
化が図られる。
反的関係にあった、照度の維持と照射光の均一化の問題
が解消され、照度を低下させることなく、照射光の均一
化が図られる。
【図１】本発明の照明装置を示す、側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図で、ライトガイドの加圧機
構を示す。
構を示す。
【図３】本発明の加圧機構の他の態様を示す側面図であ
る。
る。
【図４】本発明および従来の方式において、ライトガイ
ドの出射端での照度をそれぞれ示すグラフである。
ドの出射端での照度をそれぞれ示すグラフである。
【図５】従来の方式を示す側面図である。
１ 光源（ランプ） ２ 楕円ミラー ３ 光ファイバライトガイド ３ａ 光ファイバライトガイドの入射端 ３ｂ 光ファイバライトガイドの出射端 ４ 加圧機構 ４ａ シリンダ ４ｂ ピストン ４ｃ 締め付け部材 ４ｄ 緩衝部材 ５ ロール ６ 板材 ７ 緩衝材 ８ 収縮チューブ ９ 円錐状止め金
Claims (1)
- 【請求項１】 光源から射出された光を楕円ミラーで集
光して光ファイバライトガイドの入射端面から導入し、
該光ファイバライトガイドの出射端面から前記光を射出
することにより、所望の部位に光を照射するようにした
照明装置において、該光ファイバライトガイドの外周に
圧力を加えるための加圧機構を設けたことを特徴とする
照明装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000322240A JP2002133926A (ja) | 2000-10-23 | 2000-10-23 | 照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000322240A JP2002133926A (ja) | 2000-10-23 | 2000-10-23 | 照明装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002133926A true JP2002133926A (ja) | 2002-05-10 |
Family
ID=18800148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000322240A Pending JP2002133926A (ja) | 2000-10-23 | 2000-10-23 | 照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002133926A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009092878A (ja) * | 2007-10-05 | 2009-04-30 | Olympus Corp | ファイバ照明型顕微鏡システム及びその制御方法 |
| US7561769B2 (en) | 2004-03-16 | 2009-07-14 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber for irradiation-light transfer and light irradiation device equipped with the same |
| EP2851934A1 (en) * | 2013-09-20 | 2015-03-25 | Qioptiq Photonics GmbH & Co. KG | Laser-driven light source |
-
2000
- 2000-10-23 JP JP2000322240A patent/JP2002133926A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7561769B2 (en) | 2004-03-16 | 2009-07-14 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber for irradiation-light transfer and light irradiation device equipped with the same |
| EP2315061A2 (en) | 2004-03-16 | 2011-04-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber for irradiation-light transfer and light irradiation device equipped with the same |
| JP2009092878A (ja) * | 2007-10-05 | 2009-04-30 | Olympus Corp | ファイバ照明型顕微鏡システム及びその制御方法 |
| EP2851934A1 (en) * | 2013-09-20 | 2015-03-25 | Qioptiq Photonics GmbH & Co. KG | Laser-driven light source |
| US10078167B2 (en) | 2013-09-20 | 2018-09-18 | Asml Netherlands B.V. | Laser-operated light source |
| US10845523B2 (en) | 2013-09-20 | 2020-11-24 | Asml Netherlands B.V. | Laser-operated light source |
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