JPH028804A - 光ガイド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はファイバを使用した光ガイドに関し、殊に照明
装置に使用する光ガイドに関する。

〔従来の技術〕

従来から照明用の光ガイドとして、多数本の光ファイバ
を集束し、その一端を光源に対面した入射端部とし、ま
た他端を照明領域に配置した出射端部として、光源から
の光を照明領域に伝達することは公知である。

光ファイバは可撓性に１憂れかつ長尺のものが得られる
ので、複雑な配置の照明器具に遠距離の光源から光を送
ることができる。また最近ではセンサー、検査装置、光
学事務機器等の光学機器系の照明装置に光量斑の少ない
高品位の照明が要求されるようになって来た。

〔発明が解決しようとする課題〕

光ガイドを用いた照明装置の光源には、通常ハロゲンラ
ンプ等の人工光源が用いられるがハロゲンランプでは照
度斑の発生が避けられない。このように光源に照度斑が
あると光ガイドの入射端部に光量斑を生じ、従って出射
端部から出る光にも光量斑があるので、均質度の高い高
品位の照明を得ることはできない。

このため光源の反射鏡形状に工夫をこらし、拡散板及び
レンズ系を組合わせる等の方法が試みられているが、こ
れによって成る程度の照度斑が解消され、従って光ガイ
ドの光量斑が解消できるが、高いセッチング精度に対す
る要求のために装置が高価になりまた大型化する欠点が
あり、さらに光ガイドに入射せしめる光量が減少する不
都合があった。

本発明の目的は、若干照度斑があってもそれ自体によっ
て光１斑を解消する光ガイドを提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は本発明によれば、多数本の光ファイバから
なるバンドルの前端部をほぼ均等に分割して複数の第１
バンドルを形成し、夫々の第１バンドルを所定数組合わ
せ集束して一端部を構成し、また上記第１バンドルの後
端部をさらにほぼ均等に所定数に分割して複数の第２バ
ンドルを形成し、該第２バンドルを所定数組合わせ集束
して他端部を構成するか、更に第２バンドルを集束１本
化して他端部を構成したことを特徴とする光ガイドによ
って達成される。

〔作　用〕 本発明は上記のように構成して、光ファイバの再度にわ
たる配列換えにより光量斑の解消を図るものである。従
って光源に照度斑があっても本発明の光ガイドを通ると
ミキシングされて出射端部から光量斑のない光が得られ
、光源に対する特別な配慮を必要とせず実用性が高い。

〔実施例〕

以下添付図面を参照した実施例について本発明の詳細な
説明する。

第１図は本発明の光ガイドと光源とを組合わせた照明装
置を示す斜視図、第２図は縦断面で示した第１図の装置
の模式図、第３図及び第４図は第１図の装置の変形態様
を示す斜視図である。

光源１にはハロゲンランプ、タングステンランプ、メタ
ルハイライドランプ、水銀灯等の点光源が使用され、点
光源１から出た光は凹面反射鏡２等を用いて光ガイド１
０の入射端部１１に入射させる。

光ガイド１０は石英系、プラスチック系等の多数の光フ
ァイバ１２からなるバンドルで、バンドルの前端部をほ
ぼ均等に分割して複数の第１バンドルＡを形成しく第１
図の実施例では第１バンドルは７個）、夫々の第１バン
ドルＡを組合わせ集束して一端部となす入射端部１１を
構成し該入射端部１１の入射端面を光源１に対面するよ
うに配設する。入射端部１１の入射効率を高めるために
、該端部において光ファイバ１２の光軸を平行に揃えて
口金１３内に稠密充填する。口金１３の断面形状は円形
が望ましいが、凹面反射鏡２の構造によって角形等の他
の形にすることができる。

上記のように形成した夫々の第１バンドルＡの後端部を
さらにほぼ均等に分割して複数の第２バンドルＢを形成
しく第１図の実施例では第２バンドルは７個）、夫々の
第２バンドルＢを組合わせ集束して他端部となす出射端
部１４を形成し、該出射端部１４を図示せぬ照明領域に
配設する。

このように形成すると、例えば第１バンドルへの一東に
入射した光はミキシングバンドル部Ｃで第２バンドル已
に再配列され、第２バンドルの組合わせによって出射端
部１４に光ファイバ１２が均等に分配される。従って出
射端部１４から光量斑の少ない光が出射することになる
。

尚、光ファイバ１２にプラスチック系のものを使用する
場合は、光源１からの熱によって損傷しないように光源
１と入射端部１１間に熱吸収フィルタ３を設けることが
好ましい。

第３図は、第１図の実施例と同様に第１バンドルＡを１
個に集束し、第２バンドルＢを複数組に分岐したもので
、この照明装置によれば単一の光源によって複数の照明
領域を照明することができる。

第４図は、第１バンドルＡを複数組に分岐し、複数の光
源によって一つの照明領域を照明するもので、所謂カク
テル照明が得られる。

〔試験例１〕 直径１ｍｍ、長さ１ｍのプラスチック系光ファイバ４９
本を使用した第１図の実施例の光ガイドと通常の光ガイ
ドとを第５図の試験装置を用いて比較測定した。

試験装置の設定条件は下記の通りである。

・光源としてハロゲンランプ１６内蔵のスライドプロジ
ェクタ１７を光ガイドの入射端部から５００ｍｍ離して
設置し、 ・照度斑を人工的に作るために遮光板１８で入射端部の
半分を遮光し、 ・出射端部からｆ！−１０ｍｍ１れた出射端面に平行な
面上で、測定用光ファイバ１９の一端をＸ、Ｙ軸に沿っ
て走査させ、該光ファイバ１９の他端に設けた照度計２
０で光量を測定した。

第６図は本発明の光ガイド、第７図は通常の光ガイドの
出射光量分布の測定結果を示す。両図から明らかなよう
に本発明の光ガイドによれば出射光量適が著しく減少す
る。

照射面上の（光ガイドの端面の大きさの領域内）の光強
度の最大値をＥｍａｘ　、最小値をＥｍｉｎ　、平均値
をＥ　ａｖｅとすると、光ガイドの出射光量適に測定距
ＩＡに比例する。但し照射面上の照度は距離βの自乗に
反比例するから、所望の光量と光量斑とを適宜決め、光
ガイドからの照射距離を選定しなければならない。

〔試験例２〕 直径０．５　ｍｍ、長さ１ｍのプラスチック系ファイバ
３６０本を使用し、本発明の光ガイド（第１バンドルを
、２０本の光ファイバを１８組集束して形成したもの）
と通常の光ガイドとを第５図の試験装置を用いて比較測
定した。第９図は本発明の光ガイド、第１０図は通常の
光ガイドの出射光量分布の測定結果で、本発明の光ガイ
ドによれば出射光量適が著しく減少することが判る。

〔発明の効果〕

本発明は上記のように構成して、光ガイドのバンドルの
断面方向に亘る構成光ファイバの配列を再度の配列換え
によって１準化し、これによって光ガイドの出射光量適
を解消することができる。

又出射光量の平準化が、従来の照明装置のように複雑・
高価な機構で光源の照度斑を解消する必要がないので経
済的でかつ実用的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光ガイドと光源とを組合わせた照明装
置を示す斜視図、第２図は縦断面で示した第１図の装置
の模式図、第３図及び第４図は第１図の装置の変形態様
を示す斜視図、第５図は光ガイドの試験装置の概略図、
第６〜１０図は本発明の光ガイドと通常の光ガイドとの
性能比較図である。 Ａ・・・第１バンドノベ　　　　　Ｂ・・・第２バンド
ル、１１・・・一端部（入射端部）、１２・・・光ファ
イバ１４・・・他端部（出射端部）。 Ｘ ）測定位置 寿 図 Ｙ測定位置 第 図 （ｍｍ） （ｍｍｌ 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、多数本の光ファイバからなるバンドルの前端部をほ
   ぼ均等に分割して複数の第１バンドルを形成し、夫々の
   第１バンドルを所定数組合わせ集束して一端部を構成し
   、また上記第１バンドルの後端部をさらにほぼ均等に所
   定数に分割して複数の第２バンドルを形成し、該第２バ
   ンドルを所定数組合わせ集束して他端部を構成するか、
   更に第２バンドルを集束１本化して他端部を構成したこ
   とを特徴とする光ガイド。