JP2004287067A

JP2004287067A - 照明装置及びその製造方法、並びに照明用光ケーブル

Info

Publication number: JP2004287067A
Application number: JP2003078792A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Harada; 篤原田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-03-20
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2004-10-14

Abstract

【課題】本発明は、光の伝送特性に優れており、かつ、均一な発光が得られる照明装置及びその製造方法、並びに照明用光ケーブルを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、光を伝送するコア部と、該コア部を包囲するクラッド部と、を有する光導波路を備えた照明装置であって、前記クラッド部は、内部に分散された分散体を含み、前記分散体を、前記コア部からの漏れ光により光励起させて発光させて、その発光を照明源とする照明装置を提供する。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、照明装置及びその製造方法、並びに照明用光ケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光導波路を用いた照明装置は、光導波路内を通る光の一部を散乱させて、その側面から漏れる光を利用するものである。この中でも、樹脂製の光ファイバは安価であり、比較的高い輝度が得られることが知られており、これを用いた照明装置が開発されている。
【０００３】
光ファイバの輝度を一層高めるために、例えば、特開２０００−１４７２６３号公報には、発光面の反対側のクラッドの外側に反射部材を取り付け、クラッド部分からの漏れ光を利用した照明用光ケーブルが開示されている。
また、板状のものとして、例えば、特開平７−２８４２０号公報では、導光板内部の散乱光を照明用の面光源として利用したバックライト装置が提案されている。
【特許文献１】特開２０００−１４７２６３号公報
【特許文献２】特開平７−２８４２０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一層効率良く光を遠くまで伝送でき、かつ、均一な発光が得られる照明装置は実現されていない。
【０００５】
従って、本発明は、光の伝送特性に優れており、かつ、均一な発光が得られる照明装置及びその製造方法、並びに照明用光ケーブルを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、光を伝送するコア部と、該コア部の少なくとも一部又は全部を包囲するクラッド部と、を有する光導波路を備えた照明装置であって、前記クラッド部は、内部に分散された分散体を含み、前記分散体を、前記コア部からの漏れ光により光励起させて発光させて、その発光を照明源とする、照明装置を提供するものである。
【０００７】
また、本発明は、コア部の表面に蛍光性物質を塗布又は蒸着により付着させた後、その少なくとも一部又は全部をクラッド部により包囲し、前記蛍光性物質をクラッド部へ拡散させることを特徴とする、上記照明装置の製造方法を提供するものである。
【０００８】
また、本発明は、光を伝送するコア部と、該コア部の少なくとも一部又は全部を包囲するクラッド部と、を有する光導波路を備え、前記クラッド部は、内部に分散された分散体を含み、前記分散体を、前記コア部からの漏れ光により光励起させて発光させて、その発光を照明源とする、照明用光ケーブルを提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその好ましい実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
（照明装置）
本発明の照明装置は、光を伝送するコア部と、該コア部の少なくとも一部又は全部を包囲するクラッド部と、を有する光導波路を備え、前記クラッド部は、内部に分散された分散体を含み、前記分散体を、前記コア部からの漏れ光により光励起させて発光させて、その発光を照明源とするものである。
上記構成とすることにより、照明源からの光（励起光）がコア部を伝送する際にクラッド部へ漏れた光（しみ出し光）によって、クラッド部の内部に分散された発光体が励起され発光する。これを照明源として利用するので、効率良く遠くまで光を伝送でき、また、均一な発光が得られる。
【００１１】
本発明において、「光導波路」とは、光を伝送するコア部（導波部）と該コア部の少なくとも一部又は全部を包囲するクラッド部との屈折率の差による反射を利用して、光を伝送させるものである。光導波路としては、光ファイバが好ましいが、屈折率の低いクラッド部の中に、屈折率の高いコア部を線状に配置した光スイッチ等のデバイスであってもよい。
「該コア部の少なくとも一部又は全部を包囲する」とは、クラッド部がコア部上の一部のみを覆った場合と、クラッド部がコア部の外周面全部を覆った場合の、双方を含む意味である。
【００１２】
分散体は、コア部からの漏れ光により光励起されて発光する励起発光体である。
本発明の光導波路の材料は、樹脂が好ましいがこれに限定されずシリカ系であってもよい。例えば、コア部には、石英系ガラスや多成分系ガラス等のガラス、ポリメチルメタクリレート系樹脂やポリカーボネート系樹脂等の樹脂を好適に用いることができ、クラッド部には、ソーダライム系やホウケイ酸系ガラス等のガラス、カーボネート系樹脂、フッ素系樹脂、パーフルオロアルキルメタクリレート系樹脂、メタクリル酸エステル系樹脂等の樹脂を好適に用いることができる。
【００１３】
上記照明装置においては、前記分散体は、前記クラッド部におけるコア部との界面近傍にのみ分散されてなることが好ましい。このように構成することにより、クラッド部に分散体を少量分散させるだけで、効率良く遠くまで光を伝送でき、また、均一な発光を得ることができる。
上記照明装置においては、前記分散体は、光導波路の長さ方向に対して間欠状に分散されていてもよい。
上記照明装置においては、前記分散体は、光導波路の長さ方向に対して濃度勾配を持たせて分散させてもよい。例えば、光の進行方向に向けて徐々に濃度が大きくなるように濃度勾配を持たせて分散させることにより、より均一な発光が得られる。
【００１４】
上記照明装置においては、前記クラッド部の外周面の一部に、鏡面が形成されていてもよい。このように構成することにより、鏡面部分によって光を反射させて一層効率良く遠くまで光を伝送でき、また、均一な発光を得ることができる。
【００１５】
前記分散体は、蛍光性発光体、りん光性発光体、又は蓄光性発光体であることが好ましい。
蛍光性発光体としては、例えば、ローダミン６Ｇ、クマリン系色素、スチルベン誘導体等の蛍光色素が挙げられる。
蓄光性発光体とは、レーザ光源、ＬＥＤ光源、電灯、太陽光等の光源から光エネルギーを蓄積して、これを徐々に放出する事により自己発光する発光体を意味する。
【００１６】
上記において、「照明装置」は、コア部へ光を伝送する照明源（光源）をさらに備えた装置であってもよい。あるいは、「照明装置」とは、一つ又は複数の光導波路からなる装置であって、光源は別体としていてもよい。また、複数の光導波路が、バンドルして束ねられていてもよい。
【００１７】
上記照明装置は、照明用光ケーブルであってもよい。光ケーブルとしては、屈折率がステップ状に変化するステップインデックス型光ファイバ、異なるモードを伝搬するグレーデッドインデックス型マルチモード光ファイバ等のいずれであってもよい。
また、上記照明装置は、光学機器、医療機器、電器機器、自動車部品、装飾品等のための照明装置として使用することもできる。
【００１８】
また、上記照明装置は、光データ伝送用ケーブルとしても使用することができる。この場合、照明源として使用するとともに、光データ伝送用にも使用することができる。
光データが伝送されている際には光ケーブルが発光し、断線されている際には光ケーブルが発光しないことを利用して、発光を目視で確認するための断線チェック用ケーブルとして使用することもできる。光通信端末側に本発明に係る照明装置の光導波路を用い、これに従来の光導波路を接続すれば、容易に断線チェックを行うことができる。
【００１９】
（照明装置の製造方法）
上記照明装置の製造方法は、コア部の表面に蛍光性物質を塗布又は蒸着により付着させた後、その少なくとも一部又は全部をクラッド部により包囲し、前記蛍光性物質をクラッド部へ拡散させることを特徴とするものである。
このような製造方法によれば、高効率で均一な発光が得られる照明装置を得ることができる。また、このような製造方法によれば、クラッド部におけるコア部との界面近傍にのみ分散体が分散されてなる照明装置を得ることができる。
上記照明装置の製造方法においては、コア部をインクジェット法により形成してもよく、また、クラッド部をインクジェット法によりコア部の周囲に形成してもよい。鏡面もインクジェット法により形成してもよい。インクジェット法によるコア部、クラッド部、ないしは鏡面の形成方法としては、所定形状の基体の表面に対して液滴を吐出して前駆体を形成し、該前駆体をエネルギーの付加により硬化させる方法が挙げられる。インクジェット法によれば、液滴の吐出量や吐出する位置を微妙に調整できるため、所定の位置に所定の形状を有するコア部、クラッド部、ないしは鏡面を形成することができる。また、クラッド部や鏡面を形成する場合において、液滴を吐出する前に、基体とは異なる濡れ性を有する膜パターンを該基体上に形成して、液滴に対する基体表面の濡れ性を制御することによって、クラッド部や鏡面を設ける位置を調整することができる。
【００２０】
次に、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
（実施形態１）
図１は、実施形態１の照明装置１０に係り、（ａ）は照明装置１０を側面から見た一部透視図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。
図１（ａ）（ｂ）に示すように、照明装置１０は、照明用光ケーブル５と照明源１５（ランプ）とからなる。照明用光ケーブル５は、光を伝送するコア部１３と、該コア部１３を包囲するクラッド部１１とを有する光導波路を備える。クラッド部１１におけるコア部１３との界面近傍には、蛍光性発光体からなる分散体の分散領域１２がある。クラッド部１１の外周面の一部には、鏡面１４が形成されている。
このように構成することにより、照明源１５からの励起光がコア部１３を伝送する際にクラッド部１１へ漏れたしみ出し光によって、クラッド部１１におけるコア部１３との界面近傍の分散領域１２に分散された蛍光性発光体が励起されて発光するので、効率良く遠くまで光を伝送でき、また、均一な発光を得ることができる。
また、クラッド部１１の外周面の一部に鏡面１４が設けられていることにより、鏡面部分によって光を反射させて一層効率良く遠くまで光を伝送でき、また、均一な発光を得ることができる。
【００２１】
（実施形態２）
図２は、実施形態２の照明装置２０を側面から見た一部透視図である。
図２に示すように、照明装置２０においては、蛍光性発光体が光導波路の長さ方向に対して間欠状に分散された照明用光ケーブル６を用いた点が、上記実施形態１とは異なっている。すなわち、クラッド部１１におけるコア部１３との界面近傍において、光導波路の長さ方向に対して不連続的に分散領域２２が形成されている。
このように、分散体を分散させる領域を適宜変えることにより、当該分散領域のみが発光するので、光伝送用ケーブル同士の判別に用いることができ、また、デザイン性を与えることもでき、さらに、光損失を抑えることができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、光の伝送特性に優れており、かつ、均一な発光が得られる証明装置及びその製造方法、並びに照明用光ケーブルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１に係る照明装置１０を側面から見た一部透視図（ａ）、及びそのＩ−Ｉ断面図（ｂ）である。
【図２】実施形態２に係る照明装置２０を側面から見た一部透視図である。
【符号の説明】
１０、２０・・・照明装置
１５・・・照明源
５、６・・・照明用光ケーブル
１３・・・コア部
１１・・・クラッド部
１４・・・鏡面
１２、２２・・・分散領域

Claims

光を伝送するコア部と、該コア部の少なくとも一部又は全部を包囲するクラッド部と、を有する光導波路を備えた照明装置であって、
前記クラッド部は、内部に分散された分散体を含み、
前記分散体を、前記コア部からの漏れ光により光励起させて発光させて、その発光を照明源とする、照明装置。
前記分散体は、前記クラッド部におけるコア部との界面近傍にのみ分散されてなる、請求項１記載の照明装置。
前記分散体は、光導波路の長さ方向に対して間欠状に分散されてなる、請求項１又は２記載の照明装置。
前記クラッド部の外周面の一部に、鏡面が形成されてなる、請求項１〜３のいずれかに記載の照明装置。
前記分散体は、蛍光性発光体、りん光性発光体、又は蓄光性発光体である、請求項１〜４のいずれかに記載の照明装置。
さらに、コア部へ光を伝送する照明源を備えた、請求項１〜５のいずれかに記載の照明装置。
コア部の表面に蛍光性物質を塗布又は蒸着により付着させた後、
その少なくとも一部又は全部をクラッド部により包囲し、前記蛍光性物質をクラッド部へ拡散させることを特徴とする、請求項１記載の照明装置の製造方法。
光を伝送するコア部と、該コア部の少なくとも一部又は全部を包囲するクラッド部と、を有する光導波路を備え、
前記クラッド部は、内部に分散された分散体を含み、
前記分散体を、前記コア部からの漏れ光により光励起させて発光させて、その発光を照明源とする、照明用光ケーブル。