JP5053605B2 - Optical component and light emitting device using the same - Google Patents
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Description
本発明は、光ファイバの端部に取り付け可能な光部品、および、この光部品が用いられる発光装置に関する。 The present invention relates to an optical component that can be attached to an end portion of an optical fiber, and a light-emitting device using the optical component.
従来、光源からの光を、光ファイバなどのセパレータを介してディスパーサに伝え、光を所望のパターンに分散させたり、光の色を変化させたりするランプが提案されている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, there has been proposed a lamp that transmits light from a light source to a disperser through a separator such as an optical fiber to disperse the light in a desired pattern or change the color of the light (for example, Patent Document 1). reference).
また、球レンズと、中心軸部に光ファイバを保持するフェルールとを有し、光ファイバの先端とフェルールの先端部とを均一面となし、球レンズの焦点位置に光ファイバの先端部が位置するように球レンズ及びフェルールを同一軸上で保持するコリメータにおいて、球レンズを保持する第１のスリープと、フェルールを保持し且つ第１のスリープと互いに一体的に組合される第２のスリープとを設けるコリメータが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、上記従来のランプは、ディスパーサを光ファイバなどのセパレータの先端に単に取り付けているだけであり、光ファイバなどの導光部材の端部に取り付け可能な光部品については、より改善の必要性がある。 However, the above conventional lamp simply has a disperser attached to the tip of a separator such as an optical fiber, and the optical component that can be attached to the end of a light guide member such as an optical fiber needs to be improved. There is.
また、球レンズが抜脱したり、フェルールから出射された光が球レンズに入射せず反射され光取り出し効率が低下したりする問題点がある。 In addition, there is a problem that the spherical lens is pulled out or light emitted from the ferrule is reflected without being incident on the spherical lens and the light extraction efficiency is lowered.
そこで、本発明は、光ファイバ保持部材の端部に取り付け可能な新たな光部品および、この光部品を用いる発光装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a new optical component that can be attached to the end of an optical fiber holding member, and a light-emitting device that uses this optical component.
本発明によれば、上記課題は、次のようにして解決される。 According to the present invention, the above problem is solved as follows.
本発明の光部品は、光ファイバを保持するための光ファイバ保持部材と、光変換部材と、光変換部材及び光ファイバ保持部材を挿入可能な内孔を有し、内孔の一端に挿入物を係止可能な、開口部を有する係止部が設けられてなるキャップとからなり、キャップ内孔に挿入された光変換部材を、光ファイバ保持部材が係止部に押圧した状態で内孔に固定されてなる光部品であって、前記係止部の開口部が、その基部において光変換部材の最大径より小さく、先端に向かって拡開し、開口方向が広口となるテーパー形状もしくは曲面であることを特徴とする。これによりキャップから光変換部材が抜脱するのを容易に防止でき、しかも、キャップ内から光を取り出すことができる。また、光ファイバから出射された光を異なる光に変換することができ、所定の光を放出することができる。さらに、光変換部材のみを取り替えることにより任意の光を放出することができる。 The optical component of the present invention has an optical fiber holding member for holding an optical fiber, a light conversion member, an inner hole into which the light conversion member and the optical fiber holding member can be inserted, and an insert at one end of the inner hole. The optical conversion member inserted into the cap inner hole is pressed into the inner hole with the optical fiber holding member pressed against the locking part. to be a fixed optical component comprising, opening of the locking portion is rather smaller than the maximum diameter of the light converting member at its base, diverging toward the tip or tapered opening direction becomes wide-mouthed It is a curved surface . Thereby, it is possible to easily prevent the light conversion member from being detached from the cap, and it is possible to extract light from the cap. In addition, light emitted from the optical fiber can be converted into different light, and predetermined light can be emitted. Furthermore, arbitrary light can be emitted by replacing only the light conversion member.
前記光変換部材は、ガラス中に蛍光体が混合されていることが好ましい。これにより光変換部材の劣化を防止することができる。 The light conversion member preferably has a phosphor mixed in glass. Thereby, deterioration of a light conversion member can be prevented.
ガラス中に混合される蛍光体は均一に分散されていることが好ましい。蛍光体は光ファイバから出射された光を吸収し、波長変換を行い、所定の光を放出するが、吸収した光の一部は熱に変換される。そのため、蛍光体に蓄積した熱を拡散することが重要となる。また、蛍光体を均一に分散することにより、出射光の配向色ムラを低減することができる。 It is preferable that the phosphors mixed in the glass are uniformly dispersed. The phosphor absorbs light emitted from the optical fiber, performs wavelength conversion, and emits predetermined light, but part of the absorbed light is converted into heat. Therefore, it is important to diffuse the heat accumulated in the phosphor. Further, by uniformly dispersing the phosphors, it is possible to reduce the alignment color unevenness of the emitted light.
前記光変換部材は、前記キャップの内孔に嵌合されていることが好ましい。これにより光部品内での光変換部材の移動を低減できる。また、光変換部材で発生する熱をキャップや光ファイバ保持部材に伝達し放熱性を高めることができる。 It is preferable that the light conversion member is fitted in an inner hole of the cap. Thereby, the movement of the light conversion member within the optical component can be reduced. In addition, heat generated in the light conversion member can be transmitted to the cap or the optical fiber holding member to improve heat dissipation.
前記光変換部材は、円柱形状、略円錐台形状及びドーム形状のいずれかであることが好ましい。その理由は、多角形状に比べ加工が容易であり、また、キャップ内孔に光変換部材を挿入する際に、欠けやクラックが発生し難く、また、キャップからの光変換部材の抜脱を容易に防止できるためである。また、ドーム形状であれば、さらに、レンズ効果を持たせることができる。 It is preferable that the light conversion member has any one of a cylindrical shape, a substantially truncated cone shape, and a dome shape. The reason is that it is easier to process than the polygonal shape, and when the light conversion member is inserted into the cap inner hole, chipping and cracking are less likely to occur, and the light conversion member can be easily removed from the cap. This is because it can be prevented. Moreover, if it is a dome shape, a lens effect can be given further.
前記キャップは、前記係止部の開口部が先端に向かって拡開していることが好ましい。具体的には、前記係止部の開口部が光変換部材の最大径より小さく、且つ、前記係止部の先端開口部が前記光変換部材の最大径と同じ若しくはそれよりも大きいことが好ましい。前記係止部の開口部を光変換部材の最大径よりも小さくすることにより、光変換部材の抜脱を防止することができる。また、前記係止部の開口部を先端に向かって拡開させ、係止部の先端開口部を光変換部材の最大径と同じ若しくはそれよりも大きくすることで、発光観測面側から見たとき、光変換部材の表面積を大きくすることができ、集光性が高くなり、光取り出し効率の向上を図ることができる。 In the cap, it is preferable that an opening of the locking portion is expanded toward the tip. Specifically, it is preferable that the opening of the locking portion is smaller than the maximum diameter of the light conversion member, and the tip opening of the locking portion is equal to or larger than the maximum diameter of the light conversion member. . By making the opening of the locking portion smaller than the maximum diameter of the light conversion member, the light conversion member can be prevented from being detached. Further, the opening of the locking portion is expanded toward the tip, and the tip opening of the locking portion is the same as or larger than the maximum diameter of the light conversion member, as viewed from the light emission observation surface side. In some cases, the surface area of the light conversion member can be increased, the light condensing performance is increased, and the light extraction efficiency can be improved.
前記光変換部材と前記光ファイバ保持部材との間に光反射膜が設けられていることが好ましい。これにより光取り出し効率の向上を図ることができる。尚、光反射膜は、光ファイバの端面を除く部分に設けられていることがより好ましい。 It is preferable that a light reflection film is provided between the light conversion member and the optical fiber holding member. As a result, the light extraction efficiency can be improved. In addition, it is more preferable that the light reflecting film is provided on a portion excluding the end face of the optical fiber.
前記キャップの内壁の少なくとも一部には、光反射膜が設けられていることが好ましい。これにより光取り出し効率を向上させることができるからである。 It is preferable that a light reflecting film is provided on at least a part of the inner wall of the cap. This is because the light extraction efficiency can be improved.
前記光変換部材は、前記係止部に低融点ガラスを用いて固定することもできる。光ファイバ保持部材とキャップ内での光変換部材の移動を抑えるためである。 The light conversion member may be fixed to the locking portion using low melting point glass. This is to suppress the movement of the optical conversion member within the optical fiber holding member and the cap.
また、本発明の発光装置は、励起光を出射する励起光源と、該励起光源から出射される励起光を伝達する光ファイバと、該光ファイバの先端に設けられる前記光部品と、を有する発光装置に関する。 The light-emitting device of the present invention includes a pumping light source that emits pumping light, an optical fiber that transmits pumping light emitted from the pumping light source, and the optical component provided at the tip of the optical fiber. Relates to the device.
これにより、簡易に励起光源と異なる光を放出する発光装置を提供することができる。 Thereby, it is possible to provide a light emitting device that easily emits light different from the excitation light source.
前記励起光源は、半導体レーザーを用いることが好ましい。これにより光密度の高い変換光を得ることができる。 The excitation light source is preferably a semiconductor laser. Thereby, converted light having a high light density can be obtained.
また、本発明の光変換材料は、前記本発明の光部品に用いられる光変換部材であって、前記光変換部材が、円柱状、略円錐台形状及びドーム形状のいずれかの形状に加工されてなることを特徴とする。光変換部材を円柱状、略円錐台形状及びドーム形状のいずれかの形状に加工することにより、キャップ内孔に挿入する際に、欠けやクラックの発生を防止できる。また、キャップからの光変換部材の抜脱を容易に防止できる。 The light conversion material of the present invention is a light conversion member used for the optical component of the present invention, and the light conversion member is processed into any one of a columnar shape, a substantially truncated cone shape, and a dome shape. It is characterized by. By processing the light conversion member into any one of a cylindrical shape, a substantially truncated cone shape, and a dome shape, it is possible to prevent the occurrence of chipping and cracking when inserted into the cap inner hole. Moreover, the removal of the light conversion member from the cap can be easily prevented.
また、本発明のキャップは、前記本発明の光部品に用いられるキャップであって、前記キャップが、金属であることを特徴とする。その理由は、金属は、ガラスやセラミックスに比べて熱伝導率が高く、光ファイバから出射された光を別の波長の光に変換する際、光変換材料に蓄積した熱を拡散することできるためである。また、加工が容易で、しかも、機械的強度が高いためである。尚、キャップの材質としては、金属であれば、特に制限はないが、中でも、比較的安価なステンレス、鉄ニッケル合金、コバール合金、アルミニウム合金を用いることが好ましい。 The cap of the present invention is a cap used for the optical component of the present invention, wherein the cap is a metal. The reason is that metal has a higher thermal conductivity than glass and ceramics, and can diffuse the heat accumulated in the light conversion material when converting the light emitted from the optical fiber into light of another wavelength. It is. Further, it is easy to process and has high mechanical strength. The cap material is not particularly limited as long as it is a metal, but among these, it is preferable to use relatively inexpensive stainless steel, iron-nickel alloy, Kovar alloy, and aluminum alloy.
本発明のキャップは、前記係止部の開口部が先端に向かって拡開していることが好ましい。具体的には、前記係止部の開口部が光変換部材の最大径より小さく、且つ、前記係止部の先端開口部が前記光変換部材の最大径と同じ若しくはそれよりも大きいことが好ましい。前記係止部の開口部を光変換部材の最大径よりも小さくすることにより、光変換部材の抜脱を防止することができる。また、前記係止部の開口部を先端に向かって拡開させ、係止部の先端開口部を光変換部材の最大径と同じ若しくはそれよりも大きくすることで、発光観測面側から見たとき、光変換部材の表面積を大きくすることができ、光取り出し効率の向上を図ることができる。 In the cap of the present invention, it is preferable that the opening of the locking portion is expanded toward the tip. Specifically, it is preferable that the opening of the locking portion is smaller than the maximum diameter of the light conversion member, and the tip opening of the locking portion is equal to or larger than the maximum diameter of the light conversion member. . By making the opening of the locking portion smaller than the maximum diameter of the light conversion member, the light conversion member can be prevented from being detached. Further, the opening of the locking portion is expanded toward the tip, and the tip opening of the locking portion is the same as or larger than the maximum diameter of the light conversion member, as viewed from the light emission observation surface side. When the surface area of the light conversion member can be increased, the light extraction efficiency can be improved.
本発明のキャップは、内壁の少なくとも一部に光反射膜が形成されてなることが好ましい。これにより光取り出し効率を向上させることができる。 The cap of the present invention preferably has a light reflecting film formed on at least a part of the inner wall. Thereby, the light extraction efficiency can be improved.
本発明によれば、光ファイバの端部に取り付け可能な新たな光部品および、この光部品が用いられる発光装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the new optical component which can be attached to the edge part of an optical fiber, and the light-emitting device using this optical component can be provided.
以下に、添付した図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
＜第１の実施の形態＞
第１の実施の形態に係る光部品について図面を用いて説明する。図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略断面図である。図１（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略平面図である。
<First Embodiment>
The optical component according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the optical component according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1B is a schematic plan view showing the configuration of the optical component according to the first embodiment of the present invention.
第１の実施の形態に係る光部品は、光ファイバ１０と、光ファイバ１０を持つ光ファイバ保持部材２０と、キャップ３０と、光変換部材４０と、を有する。キャップ３０は、光ファイバ保持部材２０及び光変換部材４０を挿入可能な内孔と、内孔の一端に光ファイバ保持部材２０及び光変換部材４０を係止可能な開口部３２を有する係止部３１を具備する。尚、開口部３２は、光変換部材４０の最大径よりも小さくしている。これにより光変換部材４０の抜脱を防止することができる。光変換部材４０は、キャップ３０内に配置され、光ファイバ保持部材２０が係止部３１に押圧した状態で内孔に固定されている。光ファイバ１０の一端は励起光源（図示しない）に接続されており、他端は光変換部材４０を備える光部品が取り付けられている。光ファイバ保持部材２０には光ファイバ１０が挿通されている。キャップ３０の内孔は、光ファイバ保持部材２０の外径と略同一で嵌合されている。キャップ３０を取り外し可能とするため隙間や凹凸、ネジ形状を設けていてもよい。ただし固定強度を高めるため光ファイバ保持部材２０とキャップ３０とはＹＡＧ溶接等により固定することが好ましい。光変換部材４０は、光ファイバ保持部材２０の外径と略同一の外径を有していることが好ましく、キャップ３０の内孔とも略同一の外径を有していることが好ましい。光変換部材４０はガラス４１中に蛍光体４２が混合されている。この蛍光体４２はガラス４１中に均一に分散されていることが好ましい。光変換部材４０と光ファイバ保持部材２０とが接する部分には、光反射膜５０を設けることが好ましい。このとき光ファイバ１０の端面部は覆わないようにする。また、キャップ３０の内壁、特に光変換部材４０が配置される部分にも光反射膜５０を設けることが好ましい。蛍光体４２により一部分散された光を効率よく外部に放出するためである。光変換部材４０は円柱形状である。光部品を発光観測面側から観測すると、図１（ｂ）に示すように、キャップ３０の係止部３１の開口部３２に光変換部材４０が露出した状態で観測される。 The optical component according to the first embodiment includes an optical fiber 10, an optical fiber holding member 20 having the optical fiber 10, a cap 30, and a light conversion member 40. The cap 30 has an inner hole into which the optical fiber holding member 20 and the light conversion member 40 can be inserted, and an engagement portion having an opening 32 at which one end of the inner hole can engage with the optical fiber holding member 20 and the light conversion member 40. 31 is provided. The opening 32 is smaller than the maximum diameter of the light conversion member 40. Thereby, removal of the light conversion member 40 can be prevented. The light conversion member 40 is disposed in the cap 30 and is fixed to the inner hole in a state where the optical fiber holding member 20 is pressed against the locking portion 31. One end of the optical fiber 10 is connected to an excitation light source (not shown), and an optical component including a light conversion member 40 is attached to the other end. The optical fiber 10 is inserted through the optical fiber holding member 20. The inner hole of the cap 30 is fitted to be substantially the same as the outer diameter of the optical fiber holding member 20. In order to make the cap 30 removable, a gap, irregularities, or a screw shape may be provided. However, in order to increase the fixing strength, the optical fiber holding member 20 and the cap 30 are preferably fixed by YAG welding or the like. The light conversion member 40 preferably has substantially the same outer diameter as the outer diameter of the optical fiber holding member 20, and preferably has the same outer diameter as the inner hole of the cap 30. In the light conversion member 40, a phosphor 42 is mixed in a glass 41. The phosphor 42 is preferably uniformly dispersed in the glass 41. It is preferable to provide a light reflecting film 50 at a portion where the light conversion member 40 and the optical fiber holding member 20 are in contact with each other. At this time, the end face of the optical fiber 10 is not covered. In addition, it is preferable to provide the light reflecting film 50 on the inner wall of the cap 30, particularly on the portion where the light conversion member 40 is disposed. This is because the light partially dispersed by the phosphor 42 is efficiently emitted to the outside. The light conversion member 40 has a cylindrical shape. When the optical component is observed from the light emission observation surface side, it is observed in a state where the light conversion member 40 is exposed in the opening 32 of the locking portion 31 of the cap 30 as shown in FIG.
この第１の実施の形態によれば、光変換部材４０は、光ファイバ１０の先端に蛍光体を含有した樹脂を直接塗布し、光ファイバ１０と光変換部材４０を一体物とするのではなく、光変換部材４０が光ファイバ１０や光ファイバ保持部材２０とは独立した部材であるため、光変換部材４０が不良である場合、キャップ３０を取り外して光変換部材４０を交換すればよい。よって、光変換部材４０の取り替えを光ファイバ１０及び光ファイバ保持部材２０単位ではなく、キャップ３０単位で行うことができる。したがって、第１の実施の形態によれば、光ファイバ１０を用いた製品の歩留まりを改善することができる。 According to the first embodiment, the light conversion member 40 does not directly apply the resin containing the phosphor to the tip of the optical fiber 10 so that the optical fiber 10 and the light conversion member 40 are integrated. Since the light conversion member 40 is a member independent of the optical fiber 10 and the optical fiber holding member 20, when the light conversion member 40 is defective, the light conversion member 40 may be replaced by removing the cap 30. Therefore, the replacement of the light conversion member 40 can be performed not in units of the optical fiber 10 and the optical fiber holding member 20 but in units of the cap 30. Therefore, according to the first embodiment, the yield of products using the optical fiber 10 can be improved.
また、ガラス４１中に混合された蛍光体４２は、励起光源からの光を変換する際に熱を発生する。光変換部材４０を有機系の樹脂の接着剤を用いて固定した場合、蛍光体４２の発熱により有機系の樹脂は黄変等して劣化する。これにより光取り出し効率が低下する。第１の実施の形態によれば有機系の樹脂を用いずに光変換部材４０を固定できるため、光取り出し効率を高いまま維持することができる。一方、光変換部材４０中の蛍光体４２は、光ファイバ１０から離れた側に多く配置することもできる。光ファイバ１０から出射される光は高密度であるため、わずかでも蛍光体４２を離しておく方が好ましいからである。 Further, the phosphor 42 mixed in the glass 41 generates heat when converting the light from the excitation light source. When the light conversion member 40 is fixed using an organic resin adhesive, the organic resin deteriorates due to yellowing or the like due to heat generated by the phosphor 42. This reduces the light extraction efficiency. According to the first embodiment, since the light conversion member 40 can be fixed without using an organic resin, the light extraction efficiency can be maintained high. On the other hand, many phosphors 42 in the light conversion member 40 can be arranged on the side away from the optical fiber 10. This is because the light emitted from the optical fiber 10 has a high density, and therefore it is preferable to keep the phosphor 42 as far as possible.
なお、光変換部材４０と光ファイバ保持部材２０を低融点ガラスを用いて固定してもよい。この場合、光ファイバ保持部材２０または光変換部材４０のどちらかの部材の接触部分（光ファイバ１０の端面部を除く）に、例えば、ペースト状の低融点ガラスを塗布し、光ファイバ保持部材２０と光変換部材４０を接着し加熱することで固定できる。また、光変換部材４０と光ファイバ保持部材２０との間に反射膜５０を設け、低融点ガラスによって固定する場合、例えば、光ファイバ保持部材２０または光変換部材４０のどちらかの部材の接触部分に、上述のように、ペースト状の低融点ガラスを塗布し、もう一方の部材の接触部分に、反射膜５０を形成し、光ファイバ保持部材２０と光変換部材４０を接着し加熱すればよい。また、例えば光ファイバ保持部材２０の先端に凹みを設け、この凹み部分にペースト状の低融点ガラスを塗布及び加熱して光変換部材４０を固定することもできる。両者の部材の接触部分全面に低融点ガラスを用いて固定することも可能であるが、一部のみに低融点ガラスを用いて固定することも可能である。これは光変換部材４０をキャップ３０で覆うため、光変換部材４０が容易に落脱することがないためである。また、光変換部材４０とキャップ３０についても、これら部材の接触部分に上記と同様にして低融点ガラスを用いて固定してもよい。この場合、キャップ３０と光ファイバ保持部材２０とを接合する前に、キャップ３０に低融点ガラスを用いて光変換部材４０を固定することもできるが、キャップ３０と光ファイバ保持部材２０とを接合した後に、光変換部材４０とキャップ３０とを低融点ガラスを用いて固定することもできる。 The light conversion member 40 and the optical fiber holding member 20 may be fixed using low melting point glass. In this case, for example, paste-like low-melting glass is applied to the contact portion (excluding the end face portion of the optical fiber 10) of either the optical fiber holding member 20 or the optical conversion member 40, and the optical fiber holding member 20 is applied. And the light conversion member 40 can be fixed by bonding and heating. Further, when the reflective film 50 is provided between the light conversion member 40 and the optical fiber holding member 20 and is fixed by low melting point glass, for example, the contact portion of either the optical fiber holding member 20 or the light conversion member 40 Further, as described above, paste-like low-melting glass is applied, a reflective film 50 is formed on the contact portion of the other member, and the optical fiber holding member 20 and the light conversion member 40 are bonded and heated. . Further, for example, a recess may be provided at the tip of the optical fiber holding member 20, and the light conversion member 40 may be fixed by applying and heating a paste-like low melting point glass in the recess. Although it is possible to fix the entire contact portion of both members using low-melting glass, it is also possible to fix only a part using low-melting glass. This is because the light conversion member 40 is covered with the cap 30 and thus the light conversion member 40 does not fall off easily. Further, the light conversion member 40 and the cap 30 may be fixed to the contact portions of these members using low melting point glass in the same manner as described above. In this case, before joining the cap 30 and the optical fiber holding member 20, the light conversion member 40 can be fixed to the cap 30 using low melting point glass, but the cap 30 and the optical fiber holding member 20 are joined. After that, the light conversion member 40 and the cap 30 can be fixed using low-melting glass.
光変換部材４０は、光ファイバ保持部材２０とキャップ３０とで挟み込むことにより固定することができる。上述のように光変換部材４０を光ファイバ保持部材２０若しくはキャップ３０に予め取り付けておいてもよい。 The light conversion member 40 can be fixed by being sandwiched between the optical fiber holding member 20 and the cap 30. As described above, the light conversion member 40 may be attached to the optical fiber holding member 20 or the cap 30 in advance.
円柱状の光変換部材４０は、ダイヤモンド-グラインダを用いて円柱加工を行い、余分な部位を切断除去することで得ることができる。 The columnar light conversion member 40 can be obtained by performing column processing using a diamond-grinder and cutting and removing excess portions.
＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態に係る光部品について図面を用いて説明する。図２は、本発明の第２の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略断面図である。同様な部材を使用するため、形状が異なっていても図番は同一のものを使用する。
<Second Embodiment>
An optical component according to the second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the optical component according to the second embodiment of the present invention. Since the same member is used, the same figure number is used even if the shape is different.
第２の実施の形態に係る光部品は、光変換部材４０の形状が略円錐台形状となっている以外は、第１の実施の形態とほぼ同様であるため、同様な部分については説明を省略する。 Since the optical component according to the second embodiment is substantially the same as the first embodiment except that the shape of the light conversion member 40 is substantially a truncated cone shape, the description of the same parts will be given. Omitted.
光変換部材４０はガラス４１中に蛍光体４２が含有されている。光変換部材４０は略円錐台形状となっており、キャップ３０から一部が突出した形状を成している。これにより光取り出し効率が向上する。光ファイバ１０から出射した光を遮断する部分が少なくなるため、光ファイバ１０から出射した光を有効に利用することができるからである。 The light conversion member 40 includes a phosphor 42 in a glass 41. The light conversion member 40 has a substantially truncated cone shape, and a part of the light conversion member 40 protrudes from the cap 30. This improves the light extraction efficiency. This is because the portion that blocks the light emitted from the optical fiber 10 is reduced, so that the light emitted from the optical fiber 10 can be used effectively.
キャップ３０の係止部３１の開口部３２は、光変換部材４０の略円錐台形状の裾の形状に嵌合する形状を持つことが好ましい。略円錐台形状の光変換部材４０をキャップ３０内に嵌入し、光ファイバ保持部材２０で所定の圧力を加えて光変換部材４０を押し込む。これにより光変換部材４０のぐらつきがなくなり高い機械的強度を持った光部品を形成することができる。 The opening 32 of the locking portion 31 of the cap 30 preferably has a shape that fits into the shape of the substantially frustoconical skirt of the light conversion member 40. The substantially frustoconical light conversion member 40 is fitted into the cap 30, and a predetermined pressure is applied by the optical fiber holding member 20 to push the light conversion member 40. Thereby, the wobbling of the light conversion member 40 is eliminated, and an optical component having high mechanical strength can be formed.
略円錐台形状の光変換部材４０は、ダイヤモンド-グラインダを用いて円柱加工を行い、続いて、所望の形状が残るように加工されたダイヤ電着ホイールに円柱加工した光変換部材の先端を押し付け、光変換部材及びダイヤ電着ホイール回転させながら、研削加工により形状を転写し、余分な部位を切断除去することで得ることができる。 The substantially frustoconical light converting member 40 is subjected to cylindrical processing using a diamond-grinder, and then the cylindrically processed tip of the light converting member is pressed against a diamond electrodeposition wheel processed so that a desired shape remains. It can be obtained by transferring the shape by grinding while rotating the light conversion member and the diamond electrodeposition wheel, and cutting and removing the excess part.
＜第３の実施の形態＞
第３の実施の形態に係る光部品について図面を用いて説明する。図３は、本発明の第３の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略断面図である。同様な部材を使用するため、形状が異なっていても図番は同一のものを使用する。
<Third Embodiment>
An optical component according to the third embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of an optical component according to the third embodiment of the present invention. Since the same member is used, the same figure number is used even if the shape is different.
第３の実施の形態に係る光部品は、光変換部材４０の形状が略円錐台と円柱状の組合せ形状となっている以外は、第１の実施の形態とほぼ同様であるため、同様な部分については説明を省略する。 Since the optical component according to the third embodiment is substantially the same as the first embodiment except that the shape of the light conversion member 40 is a combined shape of a substantially truncated cone and a columnar shape, the same is true. Description of the portion is omitted.
光変換部材４０は略円錐台と円柱状の組合せ形状となっており、キャップ３０から一部が突出した形状を成している。略円錐台形状にさらに円柱状部分を設け、光変換部材４０とキャップ３０との接触面積を大きくすることにより、係止部３１と光ファイバ保持部材２０との挟み込みの際の機械的強度を高くすることができる。 The light conversion member 40 has a substantially truncated cone and columnar combined shape, and a part of the light conversion member 40 protrudes from the cap 30. A cylindrical portion is further provided in a substantially truncated cone shape, and the contact area between the light conversion member 40 and the cap 30 is increased, thereby increasing the mechanical strength when the locking portion 31 and the optical fiber holding member 20 are sandwiched. can do.
キャップ３０の係止部３１の開口部３２は、光変換部材４０の裾の形状に嵌合する形状を持つことが好ましい。略円錐台と円柱状の組合せ形状の光変換部材４０をキャップ３０内に嵌入し、光ファイバ保持部材２０で所定の圧力を加えて光変換部材４０を押し込む。これにより光変換部材４０のぐらつきがなくなり高い機械的強度を持った光部品を形成することができる。また、光変換部材４０とキャップ３０との接触面積を増やすことができるため、放熱性が向上する。 The opening 32 of the locking portion 31 of the cap 30 preferably has a shape that fits into the shape of the bottom of the light conversion member 40. The light conversion member 40 having a substantially truncated cone and columnar shape is fitted into the cap 30, and a predetermined pressure is applied by the optical fiber holding member 20 to push the light conversion member 40. Thereby, the wobbling of the light conversion member 40 is eliminated, and an optical component having high mechanical strength can be formed. Moreover, since the contact area of the light conversion member 40 and the cap 30 can be increased, heat dissipation is improved.
略円錐台と円柱状の組合せ形状の光変換部材４０は、ダイヤモンド-グラインダを用いて円柱加工を行い、続いて、所望の形状が残るように加工されたダイヤ電着ホイールに円柱加工した光変換部材の先端を押し付け、光変換部材及びダイヤ電着ホイール回転させながら、研削加工により形状を転写し、余分な部位を切断除去することで得ることができる。 The light conversion member 40 having a substantially truncated cone and columnar shape is subjected to cylindrical processing using a diamond-grinder, and then light-converted to a diamond electrodeposition wheel processed so as to leave a desired shape. It can be obtained by pressing the tip of the member, transferring the shape by grinding while rotating the light conversion member and the diamond electrodeposition wheel, and cutting and removing excess portions.
＜第４の実施の形態＞
第４の実施の形態に係る光部品について図面を用いて説明する。図４は、本発明の第４の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略断面図である。同様な部材を使用するため、形状が異なっていても図番は同一のものを使用する。
<Fourth embodiment>
An optical component according to the fourth embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an optical component according to the fourth embodiment of the present invention. Since the same member is used, the same figure number is used even if the shape is different.
第４の実施の形態に係る光部品は、光変換部材４０の形状がドーム形状となっている以外は、第１の実施の形態とほぼ同様であるため、同様な部分については説明を省略する。 Since the optical component according to the fourth embodiment is substantially the same as the first embodiment except that the shape of the light conversion member 40 is a dome shape, the description of the same parts is omitted. .
光変換部材４０はドーム形状となっており、キャップ３０から一部が突出した形状を成している。ドーム形状とすることにより、光変換部材４０にレンズ効果を持たせることができ、集光性を高めることができる。また、ドーム形状とすることにより外的障害物に引っかけることが少なくなる。明細書中で「ドーム形状」と称するが、略半球形状やレンズ形状などを包括したものである。 The light conversion member 40 has a dome shape, and a part of the light conversion member 40 protrudes from the cap 30. By adopting a dome shape, the light conversion member 40 can have a lens effect, and the light collecting property can be enhanced. Moreover, it becomes less likely to get caught by an external obstacle by setting it as a dome shape. Although referred to as a “dome shape” in the specification, it includes a substantially hemispherical shape and a lens shape.
キャップ３０の係止部３１の開口部３２は、光変換部材４０の裾の形状に嵌合する形状を持つことが好ましい。ドーム形状の光変換部材４０をキャップ３０内に嵌入し、光ファイバ保持部材２０で所定の圧力を加えて光変換部材４０を押し込む。これにより光変換部材４０のぐらつきがなくなり高い機械的強度を持った光部品を形成することができる。 The opening 32 of the locking portion 31 of the cap 30 preferably has a shape that fits into the shape of the bottom of the light conversion member 40. The dome-shaped light conversion member 40 is fitted into the cap 30, and a predetermined pressure is applied by the optical fiber holding member 20 to push the light conversion member 40. Thereby, the wobbling of the light conversion member 40 is eliminated, and an optical component having high mechanical strength can be formed.
ドーム形状の光変換部材４０は、ダイヤモンド-グラインダを用いて円柱加工を行い、続いて、回転するカップ型砥石に光変換部材の先端を押し付け、所望の形状のアウトラインに沿ってカップ砥石を動かし、ドーム形状を形成し、余分な部位を切断除去する方法により製造できる。 The dome-shaped light conversion member 40 performs a cylindrical process using a diamond-grinder, and then presses the tip of the light conversion member against the rotating cup-type grindstone, moves the cup grindstone along the outline of the desired shape, It can be manufactured by a method of forming a dome shape and cutting and removing excess portions.
＜第５の実施の形態＞
第５の実施の形態に係る光部品について図面を用いて説明する。図５は、本発明の第５の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略断面図である。同様な部材を使用するため、形状が異なっていても図番は同一のものを使用する。
<Fifth embodiment>
An optical component according to the fifth embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of an optical component according to the fifth embodiment of the present invention. Since the same member is used, the same figure number is used even if the shape is different.
第５の実施の形態に係る光部品は、光変換部材４０の形状がドーム形状と円柱状の組合せ形状となっている以外は、第１の実施の形態とほぼ同様であるため、同様な部分については説明を省略する。 The optical component according to the fifth embodiment is substantially the same as the first embodiment except that the shape of the light conversion member 40 is a combined shape of a dome shape and a columnar shape. Description of is omitted.
光変換部材４０はドーム形状と円柱状の組合せ形状となっており、キャップ３０から一部が突出した形状を成している。ドーム形状にさらに円柱状部分を設け、光変換部材４０とキャップとの接触面積を大きくすることにより、係止部３１と光ファイバ保持部材２０との挟み込みの際の機械的強度を高くすることができる。 The light conversion member 40 has a combination shape of a dome shape and a cylindrical shape, and has a shape in which a part protrudes from the cap 30. By further providing a cylindrical portion in the dome shape and increasing the contact area between the light conversion member 40 and the cap, the mechanical strength when the locking portion 31 and the optical fiber holding member 20 are sandwiched can be increased. it can.
キャップ３０の係止部３１の開口部３２は、光変換部材４０の裾の形状に嵌合する形状を持つことが好ましい。ドーム形状と円柱状の組合せ形状の光変換部材４０をキャップ３０内に嵌入し、光ファイバ保持部材２０で所定の圧力を加えて光変換部材４０を押し込む。これにより光変換部材４０のぐらつきがなくなり高い機械的強度を持った光部品を形成することができる。また、光変換部材４０とキャップ３０との接触面積を増やすことができるため、放熱性が向上する。 The opening 32 of the locking portion 31 of the cap 30 preferably has a shape that fits into the shape of the bottom of the light conversion member 40. The light conversion member 40 having a combination of a dome shape and a cylindrical shape is fitted into the cap 30, and a predetermined pressure is applied by the optical fiber holding member 20 to push the light conversion member 40. Thereby, the wobbling of the light conversion member 40 is eliminated, and an optical component having high mechanical strength can be formed. Moreover, since the contact area of the light conversion member 40 and the cap 30 can be increased, heat dissipation is improved.
ドーム形状と円柱状の組合せ形状の光変換部材４０は、ダイヤモンド-グラインダを用いて円柱加工を行い、続いて、回転するカップ型砥石に光変換部材の先端を押し付け、所望の形状のアウトラインに沿ってカップ砥石を動かし、ドーム形状を形成し、余分な部位を切断除去する方法により製造できる。 The light conversion member 40 having a combination of a dome shape and a cylindrical shape is subjected to cylindrical processing using a diamond-grinder, and then the tip of the light conversion member is pressed against a rotating cup-type grindstone, along the outline of the desired shape. Then, the cup grindstone is moved to form a dome shape, and the excess portion is cut and removed.
＜第６乃至第１０の実施の形態＞
第６乃至第１０の実施の形態に係る光部品について図面を用いて説明する。図６は、本発明の第６の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略断面図である。図７は、本発明の第７の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略断面図である。図８は、本発明の第８の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略断面図である。図９は、本発明の第９の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略断面図である。図１０は、本発明の第１０の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略断面図である。同様な部材を使用するため、形状が異なっていても図番は同一のものを使用する。
<Sixth to Tenth Embodiments>
Optical components according to sixth to tenth embodiments will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an optical component according to the sixth embodiment of the present invention. FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an optical component according to the seventh embodiment of the present invention. FIG. 8 is a schematic sectional view showing the configuration of the optical component according to the eighth embodiment of the present invention. FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an optical component according to the ninth embodiment of the present invention. FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the optical component according to the tenth embodiment of the present invention. Since the same member is used, the same figure number is used even if the shape is different.
第６乃至第１０の実施の形態に係る光部品は、キャップ１３０の係止部１３１の開口部１３２を先端に向かって拡開させた（リフレクタ形状に加工する）こと以外は、第１乃至第５の実施の形態とほぼ同様であるため、同様な部分については説明を省略する。 The optical components according to the sixth to tenth embodiments are the first to first, except that the opening 132 of the locking portion 131 of the cap 130 is expanded toward the tip (processed into a reflector shape). Since this is almost the same as that of the fifth embodiment, the description of the same part is omitted.
キャップ１３０は、光ファイバ保持部材２０及び光変換部材４０が挿入可能であり、光ファイバ保持部材２０の外径と略同一の内孔と、内孔の一端にこれらを係止可能な開口部１３２を有する係止部１３１を具備し、開口部１３２は先端に向かって拡開し、係止部１３１の開口部１３２の基部は光変換部材の最大径より小さく、しかも、係止部１３１の開口部１３２の先端部が前記光変換部材４０の最大径と同じ若しくはそれよりも大きくなるように形成されている。開口部１３１は開口方向が広口となるテーパー形状、もしくは曲面であることが好ましい。光取り出し効率の向上を図ることができるからである。 The cap 130 can be inserted with the optical fiber holding member 20 and the light conversion member 40, and has an inner hole substantially the same as the outer diameter of the optical fiber holding member 20, and an opening 132 that can be engaged with one end of the inner hole. The opening 132 expands toward the tip, the base of the opening 132 of the locking part 131 is smaller than the maximum diameter of the light conversion member, and the opening of the locking part 131 The tip of the portion 132 is formed to be the same as or larger than the maximum diameter of the light conversion member 40. The opening 131 is preferably a tapered shape or a curved surface in which the opening direction is a wide mouth. This is because the light extraction efficiency can be improved.
第６乃至第１０の実施の形態のいずれも、断面形状において光変換部材４０が先端開口部（キャップ１３０の先端部）よりも突出していない。これにより光変換部材４０の落脱を防止することができる。なお、開口部先端の開口径を大きくすることで配光角を広くすることができる。逆に開口部先端の開口径を小さくすることで配光角を狭くすることができる。また、光変換部材４０を開口部先端よりも突出させることもできる。突出させることで配向角を広くすることができる。逆に、光変換部材４０を開口部先端よりも内側にすることもできる。内側にすることで配光角を狭くすることができる。 In any of the sixth to tenth embodiments, the light conversion member 40 does not protrude from the tip opening (the tip of the cap 130) in the cross-sectional shape. Thereby, falling-off of the light conversion member 40 can be prevented. The light distribution angle can be increased by increasing the opening diameter at the tip of the opening. Conversely, the light distribution angle can be narrowed by reducing the opening diameter at the tip of the opening. Moreover, the light conversion member 40 can be protruded from the tip of the opening. By projecting, the orientation angle can be widened. On the contrary, the light conversion member 40 can also be located inside the opening end. The light distribution angle can be narrowed by setting it inside.
＜第１１の実施の形態＞
第１１の実施の形態に係る光部品について図面を用いて説明する。図１１（ａ）は、本発明の第１１の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略側面図である。図１１（ｂ）は、本発明の第１１の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略平面図である。図１１（ｃ）は、本発明の第１１の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略Ａ−Ａ’断面図である。図１１（ｄ）は、本発明の第１１の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略Ｂ−Ｂ’断面図である。同様な部材を使用するため、形状が異なっていても図番は同一のものを使用する。
<Eleventh embodiment>
An optical component according to the eleventh embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 11A is a schematic side view showing the configuration of the optical component according to the eleventh embodiment of the present invention. FIG. 11B is a schematic plan view showing the configuration of the optical component according to the eleventh embodiment of the present invention. FIG. 11C is a schematic AA ′ cross-sectional view showing the configuration of the optical component according to the eleventh embodiment of the present invention. FIG. 11D is a schematic BB ′ sectional view showing the configuration of the optical component according to the eleventh embodiment of the present invention. Since the same member is used, the same figure number is used even if the shape is different.
第１１の実施の形態に係る光部品は、キャップ２３０の形状が異なっている以外は、第２の実施の形態とほぼ同様であるため、同様な部分については説明を省略する。 Since the optical component according to the eleventh embodiment is substantially the same as the second embodiment except that the shape of the cap 230 is different, the description of the same parts is omitted.
キャップ２３０は、光ファイバ保持部材２０及び光変換部材４０が挿入可能であり、光ファイバ保持部材２０の外径と略同一の内孔と、内孔の一端にこれらを係止可能な開口部２３２を有する係止部２３１を具備し、Ａ−Ａ’断面においてキャップ２３０の内孔と同じ大きさの内径を持ち、Ｂ−Ｂ’断面においてキャップ２３０の内孔よりも小さい内径を持つ係止部２３１を有する。光変換部材４０を係止する係止部２３１の部分は光変換部材４０から外部への光の取り出しを遮るため、光変換部材４０の外径と同一若しくはそれ以上であることが好ましい反面、光変換部材４０の落脱を抑制するためには発光観測面側の光変換部材４０の全周を係止部２３１で覆う方が光変換部材４０の落脱をより効果的に抑制することができる。 The cap 230 can be inserted into the optical fiber holding member 20 and the light conversion member 40, and has an inner hole that is substantially the same as the outer diameter of the optical fiber holding member 20 and an opening 232 that can be engaged with one end of the inner hole. , And has an inner diameter of the same size as the inner hole of the cap 230 in the AA ′ section, and an inner diameter smaller than the inner hole of the cap 230 in the BB ′ section. 231. The portion of the locking portion 231 that locks the light conversion member 40 is preferably equal to or larger than the outer diameter of the light conversion member 40 in order to block light extraction from the light conversion member 40 to the outside. In order to suppress the falling of the conversion member 40, the falling of the light conversion member 40 can be more effectively suppressed by covering the entire circumference of the light conversion member 40 on the light emission observation surface side with the locking portion 231. .
＜第１２の実施の形態＞
第１２の実施の形態に係る光部品について図面を用いて説明する。図１２（ａ）は、本発明の第１２の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略側面図である。図１２（ｂ）は、本発明の第１２の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略平面図である。図１２（ｃ）は、本発明の第１２の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略Ａ−Ａ’断面図である。図１２（ｄ）は、本発明の第１２の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略Ｂ−Ｂ’断面図である。同様な部材を使用するため、形状が異なっていても図番は同一のものを使用する。
<Twelfth embodiment>
An optical component according to the twelfth embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 12A is a schematic side view showing the configuration of the optical component according to the twelfth embodiment of the present invention. FIG. 12B is a schematic plan view showing the configuration of the optical component according to the twelfth embodiment of the present invention. FIG. 12C is a schematic AA ′ sectional view showing the configuration of the optical component according to the twelfth embodiment of the present invention. FIG. 12D is a schematic BB ′ sectional view showing the configuration of the optical component according to the twelfth embodiment of the present invention. Since the same member is used, the same figure number is used even if the shape is different.
第１２の実施の形態に係る光部品は、キャップ２３０の形状が異なっている以外は、第２の実施の形態とほぼ同様であるため、同様な部分については説明を省略する。 Since the optical component according to the twelfth embodiment is substantially the same as the second embodiment except that the shape of the cap 230 is different, the description of the same parts is omitted.
キャップ２３０は、Ａ−Ａ’断面においてキャップ２３０の内孔と同じ大きさの内径を持ち、光変換部材４０から先の部分は切り欠かれ開放されている。また、Ｂ−Ｂ’断面においてはキャップ２３０の内孔よりも小さい内径を持つ係止部２３１を有する。Ａ−Ａ’断面においてザグリを設けておくこともできる。これにより光変換部材４０の露出部分を拡げ、光取り出し効率を高めることができる。 The cap 230 has an inner diameter of the same size as the inner hole of the cap 230 in the A-A ′ cross section, and a portion preceding the light conversion member 40 is notched and opened. Further, in the B-B ′ cross section, a locking portion 231 having an inner diameter smaller than the inner hole of the cap 230 is provided. Counterbore can be provided in the A-A 'cross section. Thereby, the exposed part of the light conversion member 40 can be expanded and light extraction efficiency can be improved.
＜第１３の実施の形態＞
第１３の実施の形態に係る光部品について図面を用いて説明する。図１３（ａ）は、本発明の第１３の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略側面図である。図１３（ｂ）は、本発明の第１３の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略平面図である。図１３（ｃ）は、本発明の第１３の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略Ａ−Ａ’断面図である。図１３（ｄ）は、本発明の第１３の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略Ｂ−Ｂ’断面図である。同様な部材を使用するため、形状が異なっていても図番は同一のものを使用する。
<Thirteenth embodiment>
An optical component according to the thirteenth embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 13A is a schematic side view showing the configuration of the optical component according to the thirteenth embodiment of the present invention. FIG. 13B is a schematic plan view showing the configuration of the optical component according to the thirteenth embodiment of the present invention. FIG. 13C is a schematic AA ′ sectional view showing the configuration of the optical component according to the thirteenth embodiment of the present invention. FIG. 13D is a schematic BB ′ sectional view showing the configuration of the optical component according to the thirteenth embodiment of the present invention. Since the same member is used, the same figure number is used even if the shape is different.
第１３の実施の形態に係る光部品は、光変換部材４０の形状が異なっている以外は、第１１の実施の形態とほぼ同様であるため、同様な部分については説明を省略する。 Since the optical component according to the thirteenth embodiment is substantially the same as the eleventh embodiment except that the shape of the light conversion member 40 is different, the description of the same parts is omitted.
光変換部材４０は、ドーム形状を成している。これにより集光性を高めることができる。ドーム形状の高さや曲率は任意に選定することができる。 The light conversion member 40 has a dome shape. Thereby, condensing property can be improved. The height and curvature of the dome shape can be arbitrarily selected.
＜第１４の実施の形態＞
第１４の実施の形態に係る光部品について図面を用いて説明する。図１４（ａ）は、本発明の第１４の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略側面図である。図１４（ｂ）は、本発明の第１４の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略平面図である。図１４（ｃ）は、本発明の第１４の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略Ａ−Ａ’断面図である。図１４（ｄ）は、本発明の第１４の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略Ｂ−Ｂ’断面図である。同様な部材を使用するため、形状が異なっていても図番は同一のものを使用する。
<Fourteenth embodiment>
An optical component according to the fourteenth embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 14A is a schematic side view showing the configuration of the optical component according to the fourteenth embodiment of the present invention. FIG. 14B is a schematic plan view showing the configuration of the optical component according to the fourteenth embodiment of the present invention. FIG. 14C is a schematic cross-sectional view taken along the line AA ′ showing the configuration of the optical component according to the fourteenth embodiment of the present invention. FIG. 14D is a schematic BB ′ sectional view showing the configuration of the optical component according to the fourteenth embodiment of the present invention. Since the same member is used, the same figure number is used even if the shape is different.
第１４の実施の形態に係る光部品は、キャップ２３０の係止部２３１の開口部２３２を先端に向かって拡開させた（リフレクタ形状に加工する）こと以外は、第１１の実施の形態とほぼ同様であるため、同様な部分については説明を省略する。 The optical component according to the fourteenth embodiment is the same as the eleventh embodiment except that the opening 232 of the locking portion 231 of the cap 230 is expanded toward the tip (processing into a reflector shape). Since it is almost the same, description of the same part is omitted.
キャップ２３０は、開口方向に拡がるテーパー形状の開口部１３２（リフレクタ）が設けられている。これにより光取り出し効率を高めることができる。光変換部材４０は、開口部１３２（リフレクタ）よりも内側に配置されている。これにより光変換部材４０の落脱を抑制することができる。 The cap 230 is provided with a tapered opening 132 (reflector) that expands in the opening direction. Thereby, the light extraction efficiency can be increased. The light conversion member 40 is disposed inside the opening 132 (reflector). Thereby, falling-off of the light conversion member 40 can be suppressed.
＜第１５の実施の形態＞
第１５の実施の形態に係る光部品について図面を用いて説明する。図１５（ａ）は、本発明の第１５の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略側面図である。図１５（ｂ）は、本発明の第１５の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略平面図である。図１５（ｃ）は、本発明の第１５の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略Ａ−Ａ’断面図である。図１５（ｄ）は、本発明の第１５の実施の形態に係る光部品の構成を示す概略Ｂ−Ｂ’断面図である。同様な部材を使用するため、形状が異なっていても図番は同一のものを使用する。
<Fifteenth embodiment>
An optical component according to the fifteenth embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 15A is a schematic side view showing the configuration of the optical component according to the fifteenth embodiment of the present invention. FIG. 15B is a schematic plan view showing the configuration of the optical component according to the fifteenth embodiment of the present invention. FIG. 15C is a schematic AA ′ sectional view showing the configuration of the optical component according to the fifteenth embodiment of the present invention. FIG. 15D is a schematic BB ′ sectional view showing the configuration of the optical component according to the fifteenth embodiment of the present invention. Since the same member is used, the same figure number is used even if the shape is different.
第１５の実施の形態に係る光部品は、キャップ２３０の係止部２３１の開口部２３２を先端に向かって拡開させた（リフレクタ形状に加工する）こと以外は、第１３の実施の形態とほぼ同様であるため、同様な部分については説明を省略する。 The optical component according to the fifteenth embodiment is the same as the thirteenth embodiment except that the opening 232 of the locking portion 231 of the cap 230 is expanded toward the tip (processing into a reflector shape). Since it is almost the same, description of the same part is omitted.
キャップ２３０は、開口方向に拡がるテーパー形状の開口部１３２（リフレクタ）が設けられている。これにより光取り出し効率を高めることができる。光変換部材４０は、開口部１３２（リフレクタ）よりも内側に配置されている。これにより光変換部材４０の落脱を抑制することができる。 The cap 230 is provided with a tapered opening 132 (reflector) that expands in the opening direction. Thereby, the light extraction efficiency can be increased. The light conversion member 40 is disposed inside the opening 132 (reflector). Thereby, falling-off of the light conversion member 40 can be suppressed.
＜第１乃至第１５の実施の形態について＞
第１乃至第１５の実施の形態で使用されている部材について説明する。
<About the first to fifteenth embodiments>
The members used in the first to fifteenth embodiments will be described.
光ファイバ保持部材２０の材質としては、高熱伝導率、耐食性、優れた溶接性を有する部材が好ましく、例えばニッケルや、ステンレス材、コバールなどが好ましい。光ファイバ保持部材２０の大きさは特に限定されず、光ファイバ１０の径や光変換部材４０などの応じて適宜変更することができる。 The material of the optical fiber holding member 20 is preferably a member having high thermal conductivity, corrosion resistance, and excellent weldability. For example, nickel, stainless steel, Kovar, etc. are preferable. The magnitude | size of the optical fiber holding member 20 is not specifically limited, According to the diameter of the optical fiber 10, the optical conversion member 40, etc., it can change suitably.
キャップ３０としては、高い熱伝導率を有し、且つ、光ファイバ保持部材２０と熱膨張係数が等しい部材を用いることが好ましく、具体的には、金属を用いることが好ましい。より具体的には、ステンレス、鉄ニッケル合金、コバール合金、アルミニウム合金を用いること好ましい。このようにすれば、光ファイバから出射された光を別の波長の光に変換する際、光変換材料に蓄積した熱を拡散することでき、しかも、光ファイバ保持部材２０とキャップ３０との熱膨張係数の差に基づいて、光ファイバ保持部材２０やキャップ３０などに不良が発生することを防止することができ、歩留まりを向上させることができる。 As the cap 30, a member having a high thermal conductivity and the same thermal expansion coefficient as that of the optical fiber holding member 20 is preferably used. Specifically, a metal is preferably used. More specifically, it is preferable to use stainless steel, iron-nickel alloy, Kovar alloy, or aluminum alloy. In this way, when the light emitted from the optical fiber is converted into light of another wavelength, the heat accumulated in the light conversion material can be diffused, and the heat of the optical fiber holding member 20 and the cap 30 can be diffused. Based on the difference in the expansion coefficient, it is possible to prevent the optical fiber holding member 20, the cap 30 and the like from being defective, and the yield can be improved.
キャップ３０の内面に設ける光反射膜５０は、銀やアルミニウムなどが好ましい。尚、光反射膜５０の形成方法としては、真空蒸着法、メッキ法等、様々な方法を用いることができる。 The light reflecting film 50 provided on the inner surface of the cap 30 is preferably silver or aluminum. In addition, as a formation method of the light reflection film 50, various methods, such as a vacuum evaporation method and a plating method, can be used.
光ファイバ保持部材２０とキャップ３０とは交換可能に接続部分を略同一の嵌合する形状とすることができるほか、光ファイバ保持部材２０とキャップ３０に雄ネジと雌ネジを設けるネジ式、光ファイバ保持部材２０とキャップ３０に凹凸を設ける嵌め込み式などを採ることができる。また、固定強度を上げ、高信頼性を得るため、光ファイバ保持部材２０とキャップ３０とを溶接固定若しくは接着材固定する接合方法もある。溶接固定の場合、例えばＹＡＧレーザ溶接で、光ファイバ保持部材２０とキャップ３０との一部を溶かし、溶接固定するものである。 The optical fiber holding member 20 and the cap 30 can be exchanged so that the connection portions can be fitted in substantially the same shape. In addition, the optical fiber holding member 20 and the cap 30 are provided with a male screw and a female screw. It is possible to adopt a fitting type or the like in which irregularities are provided in the fiber holding member 20 and the cap 30. There is also a joining method in which the optical fiber holding member 20 and the cap 30 are fixed by welding or adhesive to increase the fixing strength and obtain high reliability. In the case of welding fixation, for example, a part of the optical fiber holding member 20 and the cap 30 is melted and fixed by welding by YAG laser welding.
接着剤固定の場合、予め、キャップ３０の側面に穴を空けておき、光ファイバ保持部材２０をキャップ３０の内孔に挿入した後、キャップ３０の側面に設けた穴部に有機または無機の接着材を充填し、光ファイバ保持部材２０とキャップ３０を固定するものである。 In the case of fixing the adhesive, after making a hole in the side surface of the cap 30 in advance and inserting the optical fiber holding member 20 into the inner hole of the cap 30, an organic or inorganic adhesive is attached to the hole provided in the side surface of the cap 30. The material is filled, and the optical fiber holding member 20 and the cap 30 are fixed.
光変換部材としては、蛍光体をガラス中に含有させ分散させたものであることが好ましい。このような光変換部材を得るには、ガラス粉末と蛍光体を混合し、この混合粉末を、例えばプレス成形し、焼成後、所望の形状に加工すればよい。 The light conversion member is preferably one in which a phosphor is contained and dispersed in glass. In order to obtain such a light conversion member, glass powder and phosphor may be mixed, the mixed powder may be press-molded, for example, and processed into a desired shape after firing.
光変換部材４０に使用するガラス４１は、ケイ酸塩ガラスであることが好ましい。特に、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、ホウ酸、リン酸、亜鉛酸化物のいずれか１種以上を含有するケイ酸塩ガラスであることが好ましい。これにより光変換部材の耐候性や信頼性が向上し、光変換部材の劣化を防止することができる。 The glass 41 used for the light conversion member 40 is preferably silicate glass. In particular, a silicate glass containing at least one of alkali metal oxide, alkaline earth metal oxide, boric acid, phosphoric acid, and zinc oxide is preferable. Thereby, the weather resistance and reliability of the light conversion member are improved, and deterioration of the light conversion member can be prevented.
蛍光体４２は、例えば、窒化物系半導体を発光層とする半導体発光ダイオード、レーザダイオードからの光を吸収し異なる波長の光に波長変換するものであればよい。例えば、Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体、Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、又は、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に付活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩又はＥｕ等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか１以上であることが好ましい。光変換部材４０は、ガラス粉末と蛍光体粉末とを混合し、この混合粉末を、例えば加熱プレス成形することにより得ることができる。蛍光体４２の他に酸化チタンなどの光拡散剤や、酸化防止剤なども混合しておくこともできる。 The phosphor 42 may be any semiconductor as long as it absorbs light from a semiconductor light emitting diode or laser diode having a nitride semiconductor as a light emitting layer and converts it into light of a different wavelength. For example, it is mainly activated by nitride-based phosphors / oxynitride-based phosphors mainly activated by lanthanoid elements such as Eu and Ce, lanthanoid-based phosphors such as Eu, and transition metal elements such as Mn. Alkaline earth halogen apatite phosphor, alkaline earth metal borate phosphor, alkaline earth metal aluminate phosphor, alkaline earth silicate, alkaline earth sulfide, alkaline earth thiogallate, alkaline earth nitriding Selected from silicon, germanate, or rare earth aluminate mainly activated by lanthanoid elements such as Ce, organic and organic complexes mainly activated by lanthanoid elements such as rare earth silicate or Eu It is preferable that it is at least any one or more. The light conversion member 40 can be obtained by mixing glass powder and phosphor powder and subjecting this mixed powder to hot press molding, for example. In addition to the phosphor 42, a light diffusing agent such as titanium oxide, an antioxidant, or the like may be mixed.
＜発光装置＞
本発明に係る発光装置について説明する。図１６は、本発明に係る発光装置を示す概略構成図である。大きさや形状は実際の寸法と異なる。
<Light emitting device>
The light emitting device according to the present invention will be described. FIG. 16 is a schematic configuration diagram showing a light emitting device according to the present invention. The size and shape are different from the actual dimensions.
発光装置は、励起光源２００と光ファイバ１０と光部品６０とを備える。光部品６０は光ファイバ１０を持つ光ファイバ保持部材２０と、キャップ３０と、光変換部材４０と、を備える。 The light emitting device includes an excitation light source 200, an optical fiber 10, and an optical component 60. The optical component 60 includes an optical fiber holding member 20 having the optical fiber 10, a cap 30, and a light conversion member 40.
励起光源２００は、３６０ｎｍ〜５００ｎｍに発光ピーク波長を有する半導体発光素子を用いることができる。例えば、４０５ｎｍ近傍や４４５ｎｍ近傍に発光ピーク波長を有するレーザダイオード素子を用いる。レーザダイオード素子は、ＧａＮ系の半導体素子である。またＧａＮ系の発光ダイオード素子を用いることもできる。 As the excitation light source 200, a semiconductor light emitting element having a light emission peak wavelength at 360 nm to 500 nm can be used. For example, a laser diode element having an emission peak wavelength near 405 nm or 445 nm is used. The laser diode element is a GaN-based semiconductor element. A GaN-based light emitting diode element can also be used.
光ファイバ１０は、例えば、石英の光ファイバを使用するが、プラスチックファイバを用いることもできる。 For example, a quartz optical fiber is used as the optical fiber 10, but a plastic fiber can also be used.
レーザダイオード素子から射出された励起光は、レンズを透過して射出部に集光される。射出部は光ファイバ１０と接続されており、励起光源２００から射出された励起光は光ファイバ１０を伝って光部品６０に伝達される。光変換における光変換部材４０で波長変換され、励起光源から出射された光と異なる光を外部に放出する。 The excitation light emitted from the laser diode element passes through the lens and is condensed on the emission part. The emission part is connected to the optical fiber 10, and the excitation light emitted from the excitation light source 200 is transmitted to the optical component 60 through the optical fiber 10. Wavelength conversion is performed by the light conversion member 40 in light conversion, and light different from the light emitted from the excitation light source is emitted to the outside.
実施例１に係る光部品について説明する。図７は、本発明の実施例１に係る光部品を示す概略断面図である。図１６は、実施例１に係る発光装置を示す概略構成図である。図１７は、実施例１に係る発光装置の測定結果を示す図である。図１８は、比較例１に係る光部品を示す概略断面図である。図１７の横軸は光ファイバから出射される光出力を示し、縦軸は白色の光束を示す。実施例１は第７の実施の形態とほぼ同一の構成を採るため説明を省略する部分もある。 The optical component according to Example 1 will be described. FIG. 7 is a schematic cross-sectional view illustrating the optical component according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 16 is a schematic configuration diagram illustrating the light emitting device according to the first embodiment. FIG. 17 is a diagram illustrating measurement results of the light emitting device according to Example 1. FIG. 18 is a schematic cross-sectional view showing an optical component according to Comparative Example 1. The horizontal axis in FIG. 17 indicates the light output emitted from the optical fiber, and the vertical axis indicates the white light beam. Since Example 1 adopts substantially the same configuration as that of the seventh embodiment, there are some portions omitted from description.
発光装置は、励起光源２００と光ファイバ１０と光部品とを備える。実施例１の光部品は光ファイバ１０を持つ光ファイバ保持部材２０と、キャップ１３０と、光変換部材４０と、を備える。キャップ１３０は、光ファイバ保持部材２０及び光変換部材４０が挿入可能であり、光ファイバ保持部材２０の外径と略同一の内孔と、内孔の一端にこれらを係止可能な開口部１３２を有する係止部１３１を具備し、開口部１３２は先端に向かって拡開し、係止部１３１の開口部１３２は光変換部材の最大径より小さく、しかも、係止部１３１の先端開口部が前記光変換部材４０の最大径と同じ若しくはそれよりも大きくなるように形成されている。開口部１３１はは開口方向が広口となるテーパー形状となっている。光変換部材４０は、略円錐台形状を成している。光変換部材４０は、キャップ１３０内に配置され、光ファイバ保持部材２０と係止部１３１との間に挟み込まれている。 The light emitting device includes an excitation light source 200, an optical fiber 10, and an optical component. The optical component of the first embodiment includes an optical fiber holding member 20 having an optical fiber 10, a cap 130, and a light conversion member 40. The cap 130 can be inserted with the optical fiber holding member 20 and the light conversion member 40, and has an inner hole substantially the same as the outer diameter of the optical fiber holding member 20, and an opening 132 that can be engaged with one end of the inner hole. The opening 132 expands toward the tip, the opening 132 of the lock 131 is smaller than the maximum diameter of the light conversion member, and the tip opening of the lock 131 Is the same as or larger than the maximum diameter of the light converting member 40. The opening 131 has a tapered shape with a wide opening in the opening direction. The light conversion member 40 has a substantially truncated cone shape. The light conversion member 40 is disposed in the cap 130 and is sandwiched between the optical fiber holding member 20 and the locking portion 131.
キャップ１３０の内径は１ｍｍであり、その形状に嵌合する光ファイバ保持部材２０の外径も１ｍｍである。光変換部材４０は、略円錐台形状で上面の直径が約０．４２ｍｍ、底面の直径は約１ｍｍ、厚さ約０．５ｍｍのものを使用する。 The inner diameter of the cap 130 is 1 mm, and the outer diameter of the optical fiber holding member 20 fitted into the shape is also 1 mm. The light conversion member 40 has a substantially frustoconical shape with a top surface diameter of about 0.42 mm, a bottom surface diameter of about 1 mm, and a thickness of about 0.5 mm.
キャップ１３０及び光ファイバ保持部材２０は銀メッキ処理されたステンレス材を使用する。 The cap 130 and the optical fiber holding member 20 are made of silver plated stainless steel.
ガラス４１は、６０ＳｉＯ２−１５ＣａＯ−１５ＢａＯ−５Ａｌ２Ｏ３−５Ｂ２Ｏ３（ｍｏｌ％）を使用する。 Glass 41 uses 60SiO 2 -15CaO-15BaO-5Al 2 O 3 -5B 2 O 3 (mol%).
蛍光体４２は、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅと（Ｙ０．９８Ｇｄ０．０２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅの混合物を使用する。 As the phosphor 42, a mixture of Lu 3 Al 5 O 12 : Ce and (Y 0.98 Gd 0.02 ) 3 Al 5 O 12 : Ce is used.
励起光源は、ＧａＮ系レーザダイオード素子を用い、約４４５ｎｍに発光ピークを有する。 The excitation light source uses a GaN-based laser diode element and has an emission peak at about 445 nm.
この発光装置を測定したところ、比較例１に係る発光装置よりも、３００ｍＷ時において約２７％も光束が向上している。このように、従来の発光装置よりも本発明に係る発光装置の方が、光出力の向上を図ることができる。 When this light emitting device was measured, the luminous flux was improved by about 27% at 300 mW compared to the light emitting device according to Comparative Example 1. Thus, the light output of the light emitting device according to the present invention can be improved in light output than the conventional light emitting device.
なお、比較例１に係る発光装置は、光ファイバ３１０と、光ファイバ３１０を持つ光ファイバ保持部材３２０と、光ファイバ保持部材３２０に設けられる固定部材３３０と、光変換部材３４０と、を有する。光ファイバ保持部材３２０は、接合部３２１で固定部材３３０と固定され、固定部材５３０の抜脱を防止している。光変換部材３４０は、低融点ガラス３６０を用いて固定部材３３０に固着させている。低融点ガラス５６０としては、軟化点が６５０℃以下のスズ燐酸系ガラスを用いた。低融点ガラス５６０は、固定部材５３０に２ヶ所留めしている。 Note that the light emitting device according to Comparative Example 1 includes an optical fiber 310, an optical fiber holding member 320 having the optical fiber 310, a fixing member 330 provided on the optical fiber holding member 320, and a light conversion member 340. The optical fiber holding member 320 is fixed to the fixing member 330 at the joint portion 321 to prevent the fixing member 530 from being detached. The light conversion member 340 is fixed to the fixing member 330 using a low melting point glass 360. As the low melting point glass 560, a tin phosphate glass having a softening point of 650 ° C. or lower was used. The low melting point glass 560 is fastened to the fixing member 530 at two places.
本発明の発光装置は、発光ダイオード素子やレーザダイオード素子などの発光装置に利用することができる。例えば、本発明に係る発光装置は、医療用内視鏡や工業用内視鏡、照明器具、バックライトなどに利用することができる。 The light emitting device of the present invention can be used for a light emitting device such as a light emitting diode element or a laser diode element. For example, the light-emitting device according to the present invention can be used for medical endoscopes, industrial endoscopes, lighting fixtures, backlights, and the like.
１０、３１０ 光ファイバ
２０、３２０ 光ファイバ保持部材
３０、１３０、２３０ キャップ
３１、１３１、２３１ 係止部
３２、１３２、２３２ 開口部
４０、３４０ 光変換部材
４１ ガラス
４２ 蛍光体
５０ 光反射膜
６０ 光部品
２００ 励起光源
３２１ 接合部
３３０ 固定部材
３６０ 低融点ガラス
10, 310 Optical fiber 20, 320 Optical fiber holding member 30, 130, 230 Cap 31, 131, 231 Locking portion 32, 132, 232 Opening portion 40, 340 Light conversion member 41 Glass 42 Phosphor 50 Light reflection film 60 Light Component 200 Excitation light source 321 Joint 330 Fixing member 360 Low melting point glass
Claims (15)
光変換部材と、
光変換部材及び光ファイバ保持部材を挿入可能な内孔を有し、内孔の一端に挿入物を係止可能な、開口部を有する係止部が設けられてなるキャップとからなり、
キャップ内孔に挿入された光変換部材を、光ファイバ保持部材が係止部に押圧した状態で内孔に固定されてなる光部品であって、
前記係止部の開口部が、その基部において光変換部材の最大径より小さく、先端に向かって拡開し、開口方向が広口となるテーパー形状もしくは曲面であることを特徴とする光部品。 An optical fiber holding member for holding the optical fiber;
A light conversion member;
It has an inner hole into which the light conversion member and the optical fiber holding member can be inserted, and is composed of a cap provided with a locking portion having an opening, which can lock the insert at one end of the inner hole,
An optical component formed by fixing the light conversion member inserted into the cap inner hole to the inner hole in a state where the optical fiber holding member is pressed against the engaging portion,
An optical component characterized in that the opening of the engaging portion is a tapered shape or a curved surface having a base that is smaller than the maximum diameter of the light conversion member, expands toward the tip, and has a wide opening.
該励起光源から出射される励起光を伝達する光ファイバと、
該光ファイバの先端に設けられる請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光部品と、
を有することを特徴とする発光装置。 An excitation light source that emits excitation light;
An optical fiber for transmitting excitation light emitted from the excitation light source;
The optical component according to any one of claims 1 to 10, provided at a tip of the optical fiber,
A light emitting device comprising:
前記キャップが、金属であることを特徴とするキャップ。 It is a cap used for the optical component of any one of Claims 1-10,
The cap is made of metal.
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