JP2003317518A - 照明装置 - Google Patents
照明装置Info
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- JP2003317518A JP2003317518A JP2002121790A JP2002121790A JP2003317518A JP 2003317518 A JP2003317518 A JP 2003317518A JP 2002121790 A JP2002121790 A JP 2002121790A JP 2002121790 A JP2002121790 A JP 2002121790A JP 2003317518 A JP2003317518 A JP 2003317518A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 特殊な光源に制限されることなく、光ファイ
バへの導光効率を向上させる。 【解決手段】 LED24の配列に対面する位置にテー
パ状ライトガイド10が配置されている。テーパ状ライ
トガイド10の大径入射面10aと小径の出射面10b
とを有し、大径の入射面10aがLED24の配列に対
面している。小径の出射面10bには、円柱状ライトガ
イド28の一端面が密着しており、この円柱状ライトガ
イド28の平らな他端面に臨んで光ファイバの束30が
連結される。
バへの導光効率を向上させる。 【解決手段】 LED24の配列に対面する位置にテー
パ状ライトガイド10が配置されている。テーパ状ライ
トガイド10の大径入射面10aと小径の出射面10b
とを有し、大径の入射面10aがLED24の配列に対
面している。小径の出射面10bには、円柱状ライトガ
イド28の一端面が密着しており、この円柱状ライトガ
イド28の平らな他端面に臨んで光ファイバの束30が
連結される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、照明装置に関
し、典型的には内蔵する光源としてLEDを用いた照明
装置に好適に適用される。
し、典型的には内蔵する光源としてLEDを用いた照明
装置に好適に適用される。
【0002】
【従来の技術】従来から多数のLEDが発する光を光フ
ァイバで導光する照明装置が知られており、この種の照
明装置は、工場での製品検査などに活用されている。
ァイバで導光する照明装置が知られており、この種の照
明装置は、工場での製品検査などに活用されている。
【0003】図1、図2は、従来の典型的な照明装置の
概要を示す図である。従来の照明装置は、光源として単
数(図1)又は複数(図2)のLED1を含み、このL
ED1が発する光は集光レンズ2を通じて光ファイバの
束3の端に集光されていた。
概要を示す図である。従来の照明装置は、光源として単
数(図1)又は複数(図2)のLED1を含み、このL
ED1が発する光は集光レンズ2を通じて光ファイバの
束3の端に集光されていた。
【0004】他の従来例としては、図示を省略したが、
光源としてのLEDの背面に反射板を配置し、この反射
板で光源からの光を光ファイバの束の端に集光させる照
明装置が知られている。
光源としてのLEDの背面に反射板を配置し、この反射
板で光源からの光を光ファイバの束の端に集光させる照
明装置が知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、LED
1の発光面は、小さいとはいえ一定の面積を有し、この
発光面から光が多方向に放出されるため、図1、図2か
ら理解できるように、その光の全てを集光レンズ2や反
射板で光ファイバに導光することができず、また、光フ
ァイバに入光する角度が大きくなり過ぎると、光ファイ
バを通過することができないという問題があり、それ故
に、効率が必ずしも良くないという欠点を有していた。
1の発光面は、小さいとはいえ一定の面積を有し、この
発光面から光が多方向に放出されるため、図1、図2か
ら理解できるように、その光の全てを集光レンズ2や反
射板で光ファイバに導光することができず、また、光フ
ァイバに入光する角度が大きくなり過ぎると、光ファイ
バを通過することができないという問題があり、それ故
に、効率が必ずしも良くないという欠点を有していた。
【0006】このことから、大きな光量を必要とする場
合、LED1の数を増やすことで対応することができる
が、発光する面積が増大するため、導光効率が一層低下
してしまうという新たな問題が発生してしまう。特に、
集光レンズ2を用いる場合には、レンズの光軸と周縁部
とでは光屈折特性に差があるため、LED1の配置位置
によっては集光レンズ2によって効率良く集光すること
ができない場合が発生し易い。
合、LED1の数を増やすことで対応することができる
が、発光する面積が増大するため、導光効率が一層低下
してしまうという新たな問題が発生してしまう。特に、
集光レンズ2を用いる場合には、レンズの光軸と周縁部
とでは光屈折特性に差があるため、LED1の配置位置
によっては集光レンズ2によって効率良く集光すること
ができない場合が発生し易い。
【0007】このような様々な問題を解消するために、
特許第3149401号は、特殊なLEDを用いること
を提案している。すなわち、この特許は、発光面の一点
だけが発光する狭窄型LEDを用いることで照明装置の
光源を点光源にすることで細径の光ファイバへの導光の
効率を向上させることを提案している。
特許第3149401号は、特殊なLEDを用いること
を提案している。すなわち、この特許は、発光面の一点
だけが発光する狭窄型LEDを用いることで照明装置の
光源を点光源にすることで細径の光ファイバへの導光の
効率を向上させることを提案している。
【0008】本発明の目的は、特殊な光源に制限される
ことなく、光ファイバへの導光効率を向上することので
きる照明装置を提供することにある。
ことなく、光ファイバへの導光効率を向上することので
きる照明装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】かかる技術的課題は、本
発明によれば、光源と、大径端面と小径端面とを有する
テーパ状ライトガイドとを有し、該テーパ状ライトガイ
ドは、その大径端面が前記光源に対面するように配置さ
れ、該テーパ状ライトガイドの小径端面を通じて光ファ
イバに導光可能であることを特徴とする照明装置を提供
することにより達成される。
発明によれば、光源と、大径端面と小径端面とを有する
テーパ状ライトガイドとを有し、該テーパ状ライトガイ
ドは、その大径端面が前記光源に対面するように配置さ
れ、該テーパ状ライトガイドの小径端面を通じて光ファ
イバに導光可能であることを特徴とする照明装置を提供
することにより達成される。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明によれば、光源からの光を
テーパ状ライトガイドの大径端面を通じて、このライト
ガイドの中に導入することから、前述した特許第314
9401号が教示するような光源が点光源である必要は
必ずしも無く、光源から放射される光が可成りの広がり
を有していても、これをテーパ状ライトガイドに中に導
入することができる。この種のテーパ状ライトガイド
は、既に市販され広く知られているが、市販のテーパ状
ライトガイドは、一例として、近紫外線領域の波長〜近
赤外線領域の波長の光まで光透過率の多成分光ファイバ
から作られている。本発明で採用可能なテーパ状ライト
ガイド10は、数多くの光ファイバ11の束の回りをク
ラッド12で囲んだファイバアレイ形式(図3)のもの
と、コア13の回りをクラッド12で囲んだクラッドロ
ッド形式(図4)を入手することができるが、本発明の
照明装置は、そのいずれであっても採用することができ
る。光源は、典型的には、LEDであり、単数又は複数
のLEDを備えていてもよい。
テーパ状ライトガイドの大径端面を通じて、このライト
ガイドの中に導入することから、前述した特許第314
9401号が教示するような光源が点光源である必要は
必ずしも無く、光源から放射される光が可成りの広がり
を有していても、これをテーパ状ライトガイドに中に導
入することができる。この種のテーパ状ライトガイド
は、既に市販され広く知られているが、市販のテーパ状
ライトガイドは、一例として、近紫外線領域の波長〜近
赤外線領域の波長の光まで光透過率の多成分光ファイバ
から作られている。本発明で採用可能なテーパ状ライト
ガイド10は、数多くの光ファイバ11の束の回りをク
ラッド12で囲んだファイバアレイ形式(図3)のもの
と、コア13の回りをクラッド12で囲んだクラッドロ
ッド形式(図4)を入手することができるが、本発明の
照明装置は、そのいずれであっても採用することができ
る。光源は、典型的には、LEDであり、単数又は複数
のLEDを備えていてもよい。
【0011】
【実施例】添付の図面を参照して、以下に本発明の好ま
しい実施例を説明する。
しい実施例を説明する。
【0012】図5を参照して、実施例の照明装置20
は、ケース22を有し、このケース22の中には、一つ
の基板上に配置された複数のLED24が収容され、ケ
ース22から外方に延びるケーブル26を通じてLED
24に電源が供給される。
は、ケース22を有し、このケース22の中には、一つ
の基板上に配置された複数のLED24が収容され、ケ
ース22から外方に延びるケーブル26を通じてLED
24に電源が供給される。
【0013】LED24の配列に対面する位置にテーパ
状ライトガイド10が配置されている。テーパ状ライト
ガイド10は、大径の平らな入射面10aと、これは反
対側の小径の平らな出射面10bとを有し、大径の入射
面10aをLED24の配列に対面して配置されてい
る。
状ライトガイド10が配置されている。テーパ状ライト
ガイド10は、大径の平らな入射面10aと、これは反
対側の小径の平らな出射面10bとを有し、大径の入射
面10aをLED24の配列に対面して配置されてい
る。
【0014】テーパ状ライトガイド10は、その小径出
射面10b側の端部をケース22の開口22aに嵌合又
は接着することにより固定され、ライトガイド10の出
射面10bは開口22aを通じて外部に露出している。
射面10b側の端部をケース22の開口22aに嵌合又
は接着することにより固定され、ライトガイド10の出
射面10bは開口22aを通じて外部に露出している。
【0015】ケース22には、開口22aに臨ませて円
筒体26が連結されており、この円筒体26の中にアク
リル製の円柱状ライトガイド28が収容されている。こ
の円柱状ライトガイド28の一端面はテーパ状ライトガ
イド10の小径出射面10bに密着しているのが好まし
い。
筒体26が連結されており、この円筒体26の中にアク
リル製の円柱状ライトガイド28が収容されている。こ
の円柱状ライトガイド28の一端面はテーパ状ライトガ
イド10の小径出射面10bに密着しているのが好まし
い。
【0016】上述した構成の照明装置20は、円筒体2
6を利用して光ファイバの束30を連結することができ
る。光ファイバの束30は、その端が円柱状ライトガイ
ド29の平らな他端面つまり外側端面に密着しているの
が好ましくが、多少離間していてもよい。
6を利用して光ファイバの束30を連結することができ
る。光ファイバの束30は、その端が円柱状ライトガイ
ド29の平らな他端面つまり外側端面に密着しているの
が好ましくが、多少離間していてもよい。
【0017】実施例の照明装置20によれば、光源24
から出射された光をテーパ状ライトガイド10の比較的
広い入射面10aで受け入れるため、光源24が発する
光を効率良く光ファイバ30に導光することができる。
テーパ状ライトガイド10は、内部で反射を繰り返しな
がら小径の出射面10bから透過する。
から出射された光をテーパ状ライトガイド10の比較的
広い入射面10aで受け入れるため、光源24が発する
光を効率良く光ファイバ30に導光することができる。
テーパ状ライトガイド10は、内部で反射を繰り返しな
がら小径の出射面10bから透過する。
【0018】大きな角度で入射面10aに入る光は、テ
ーパ状ライトガイド10でその透過量が減少するが、従
来の集光レンズ2(図1、図2)に比べれば、その減衰
量が少ない。
ーパ状ライトガイド10でその透過量が減少するが、従
来の集光レンズ2(図1、図2)に比べれば、その減衰
量が少ない。
【0019】テーパ状ライトガイド10の場合、大径の
入射面10aと小径の出射面10bとの比率が大きくな
れば、減衰量が大きくなる傾向がある。また、大径の入
射面10aと小径の出射面10bとの比率が同じであっ
ても、ライトガイド10の長さが短くなれば減衰量が増
加する傾向にある。これらの傾向があるにしても、テー
パ状ライトガイド10を採用することで、その大径の集
光面10aによって光源24からの集光効率が向上する
効果の方が有利である。
入射面10aと小径の出射面10bとの比率が大きくな
れば、減衰量が大きくなる傾向がある。また、大径の入
射面10aと小径の出射面10bとの比率が同じであっ
ても、ライトガイド10の長さが短くなれば減衰量が増
加する傾向にある。これらの傾向があるにしても、テー
パ状ライトガイド10を採用することで、その大径の集
光面10aによって光源24からの集光効率が向上する
効果の方が有利である。
【0020】例えば、テーパ状ライトガイド10の全長
が約30mmであるとして、大径の入射面10aと小径の
出射面10bとの比率が2:1であれば、減衰率が60
%程度に収まると予測でき、大径の入射面10aの面積
が小径の出射面10bの4倍になることを考慮に入れる
と、60%×4という計算式により光量が2.4倍にな
る。
が約30mmであるとして、大径の入射面10aと小径の
出射面10bとの比率が2:1であれば、減衰率が60
%程度に収まると予測でき、大径の入射面10aの面積
が小径の出射面10bの4倍になることを考慮に入れる
と、60%×4という計算式により光量が2.4倍にな
る。
【0021】また、ライトガイド10の入射面10aは
その全域において角度特性が一定であるため、複数のL
ED24を配置した場合でも、LED24の数の増加に
比例した光量の増加を期待できる。
その全域において角度特性が一定であるため、複数のL
ED24を配置した場合でも、LED24の数の増加に
比例した光量の増加を期待できる。
【0022】以上、本発明の好ましい実施例を説明した
が、図6に図示するように、光源24が1つであっても
よい。また、光ファイバの束30をテーパ状ライトガイ
ド10の小径出射面10bを臨むようにして連結するよ
うにしてもよく(図7)、この場合でも光源(LED)
24は単数であってよく(図7)、或いは複数であって
もよい(図8)。小径出射面10bが平らであるため、
この出射面10bに光ファイバの束30を密着させるこ
とができるという利点がある。
が、図6に図示するように、光源24が1つであっても
よい。また、光ファイバの束30をテーパ状ライトガイ
ド10の小径出射面10bを臨むようにして連結するよ
うにしてもよく(図7)、この場合でも光源(LED)
24は単数であってよく(図7)、或いは複数であって
もよい(図8)。小径出射面10bが平らであるため、
この出射面10bに光ファイバの束30を密着させるこ
とができるという利点がある。
【図1】従来の集光レンズを用いた照明装置の概要図で
ある。
ある。
【図2】従来の集光レンズを用いた照明装置の問題点を
説明するための図である。
説明するための図である。
【図3】本発明に採用可能なテーパ状ライトガイドの一
例を説明するための断面図である。
例を説明するための断面図である。
【図4】図3に対応した、本発明に採用可能なテーパ状
ライトガイドの他の例を説明するための断面図である。
ライトガイドの他の例を説明するための断面図である。
【図5】実施例の照明装置の構成を説明するための断面
図である。
図である。
【図6】実施例の照明装置の変形例を説明するための図
である。
である。
【図7】実施例の照明装置の他の変形例を説明するため
の図である。
の図である。
【図8】実施例の照明装置の別の変形例を説明するため
の図である。
の図である。
10 テーパ状ライトガイド
10a テーパ状ライトガイドの大径入射面
10b テーパ状ライトガイドの小径出射面
20 実施例の照明装置
24 LED(光源)
28 円柱状ライトガイド
30 光ファイバの束
Claims (5)
- 【請求項1】 光源と、 大径端面と小径端面とを有するテーパ状ライトガイドと
を有し、 該テーパ状ライトガイドは、その大径端面が前記光源に
対面するように配置され、 該テーパ状ライトガイドの小径端面を通じて光ファイバ
に導光可能であることを特徴とする照明装置。 - 【請求項2】 前記テーパ状ライトガイドの小径端面に
隣接又は接した状態で光ファイバが接続可能である、請
求項1に記載の照明装置。 - 【請求項3】 前記テーパ状ライトガイドの小径端面に
隣接して円柱状ライトガイドが配置され、 該円柱状のライトガイドの他端面に隣接又は接した状態
で前記光ファイバが接続可能である、請求項1に記載の
照明装置。 - 【請求項4】 前記テーパ状ライトガイドが数多くの光
ファイバを束ねたファイバアレイ形式のライトガイドか
らなる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の照明装
置。 - 【請求項5】 前記テーパ状ライトガイドが、コアと、
その全周を覆うクラッドとからなるクラッドロッド形式
のライトガイドからなる、請求項1〜3のいずれか一項
に記載の照明装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002121790A JP2003317518A (ja) | 2002-04-24 | 2002-04-24 | 照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002121790A JP2003317518A (ja) | 2002-04-24 | 2002-04-24 | 照明装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003317518A true JP2003317518A (ja) | 2003-11-07 |
Family
ID=29537593
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002121790A Pending JP2003317518A (ja) | 2002-04-24 | 2002-04-24 | 照明装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003317518A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006003342A (ja) * | 2004-05-18 | 2006-01-05 | Ccs Inc | 光照射装置及び光伝達素子 |
JP2008117711A (ja) * | 2006-11-07 | 2008-05-22 | Ichikoh Ind Ltd | ライン状照明装置 |
JP2008117712A (ja) * | 2006-11-07 | 2008-05-22 | Ichikoh Ind Ltd | ライン状照明装置 |
JP2008258059A (ja) * | 2007-04-06 | 2008-10-23 | Fujikura Ltd | 端面発光型光通信用有機エレクトロルミネッセンス素子及び光配線モジュール |
JP2010243506A (ja) * | 2004-05-18 | 2010-10-28 | Ccs Inc | 光照射装置及び光伝達素子 |
JP2011522369A (ja) * | 2008-05-30 | 2011-07-28 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 光ガイドを有する照明装置 |
JP2012069522A (ja) * | 2010-09-26 | 2012-04-05 | Beijing Boe Optoelectronics Technology Co Ltd | エリア制御可能なバックライト |
CN102681109A (zh) * | 2012-05-09 | 2012-09-19 | 天津大学 | 一种大口径光束耦合器 |
JP2014017451A (ja) * | 2012-07-11 | 2014-01-30 | Fuji Xerox Co Ltd | 光伝送システム及び面発光型半導体レーザ |
JP2014187026A (ja) * | 2014-04-30 | 2014-10-02 | Seiko Epson Corp | 照明装置、プロジェクター及び電子機器 |
CN110244414A (zh) * | 2019-06-11 | 2019-09-17 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 一种光模块 |
-
2002
- 2002-04-24 JP JP2002121790A patent/JP2003317518A/ja active Pending
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4633862B2 (ja) * | 2004-05-18 | 2011-02-16 | シーシーエス株式会社 | 光照射装置及び光伝達素子 |
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JP2014187026A (ja) * | 2014-04-30 | 2014-10-02 | Seiko Epson Corp | 照明装置、プロジェクター及び電子機器 |
CN110244414A (zh) * | 2019-06-11 | 2019-09-17 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 一种光模块 |
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