JPH06258550A - 光コネクタおよび発光装置 - Google Patents

光コネクタおよび発光装置

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JPH06258550A
JPH06258550A JP4368993A JP4368993A JPH06258550A JP H06258550 A JPH06258550 A JP H06258550A JP 4368993 A JP4368993 A JP 4368993A JP 4368993 A JP4368993 A JP 4368993A JP H06258550 A JPH06258550 A JP H06258550A
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JP
Japan
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light
light emitting
optical
conductor
emitting body
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Withdrawn
Application number
JP4368993A
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English (en)
Inventor
Hideyuki Hosono
英之 細野
Jun Miyazawa
遵 宮澤
Tokuji Kitsunai
徳司 橘内
Teruyuki Nagamune
輝行 長棟
Isao Endo
勲 遠藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Gas Co Ltd
RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Original Assignee
Tokyo Gas Co Ltd
RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来に較べて光の損失を低減することがで
き、効率よく光を供給して、光源からの光を有効に利用
することのできる光コネクタおよび発光装置を提供す
る。 【構成】 光コネクタ3は、円管状に構成されており、
一方が発光体1の端部が挿入係止される発光体接続部3
a、他端が光導体2が挿入係止される光導体接続部3b
とされている。発光体接続部3aの内側面3cは、鏡面
とされており、また、発光体接続部3aの開口側(図中
左側)は、発光体1の外形に合わせて円筒状に形成され
た円筒部3d、この円筒部3dの内側(図中右側)の部
分は、徐々に径小となるようテーパ状に形成されたテー
パ部3eとされている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数本の光ファイバー
を束ねた光導体を介して供給された光を、内部で光合成
を行わせるバイオリアクター内等に供給する光コネクタ
および発光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、内部に収容した藻類等に光を
供給して光合成を行わせるいわゆるバイオリアクターが
知られているが、近年、このようなバイオリアクターと
して、外側からだけでなく、内部からも光を供給するこ
とにより、高密度培養を可能としたバイオリアクターが
開発されている。
【0003】このようなバイオリアクターにおいて、内
部から光を供給する方法としては、光源からの光を伝送
する光導体として、径の細い複数本の光ファイバー(直
径1mm程度)を束ねた光導体を用い、その先端部分の
光ファイバーをばらばらにしてクラッド層に傷を付け、
この部分を直接バイオリアクターの液の中に浸漬する方
法がある。
【0004】しかしながら、このような方法では、光フ
ァイバーに細胞が付着して、培養終了後の光ファイバー
を洗浄するのに非常に手間がかかるという欠点や、光フ
ァイバーは非常に細いので、バイオリアクターに挿入す
る時や、細胞が付着した光ファイバーを洗浄する時に破
損する可能性が高いという欠点がある。
【0005】また、このような問題を回避するため、光
ファイバーを直接バイオリアクター内に投入せず、径の
大きい発光体(直径が10mm程度の光透過性のロッ
ド)をバイオリアクター内部に設置し、この発光体の端
面に光ファイバー束からなる光導体の端面を当接させて
伝送されてくる光を導入し、発光体を光らせるようにし
て光を供給する方法も知られている。このように発光体
を用いれば、光ファイバーを直接バイオリアクター内に
投入した場合に較べて洗浄が容易であり、また、光ファ
イバーや発光体を損傷する可能性もほとんどない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者等が精査したところ、上述したように発光体を用いて
光源からの光をバイオリアクター内に供給した場合、光
ファイバー束からなる光導体と発光体との接続部におい
て光伝送ロスが発生し、50〜60%もの光が失われ、
実際に発光体内に投入される光は、光導体端面まで伝送
されてくる光の40〜50%にまで低下してしまうこと
が判明した。
【0007】本発明は、かかる従来の事情に対処してな
されたもので、従来に較べて光の損失を低減することが
でき、効率よく光を供給して、光源からの光を有効に利
用することのできる光コネクタおよび発光装置を提供し
ようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の光コ
ネクタは、複数本の光ファイバーを束ねた光導体と、棒
状の発光体とを接続する光コネクタであって、一端が前
記光導体が挿入係止される光導体接続部、他端が前記発
光体が挿入係止される発光体接続部とされた管状体から
構成され、前記発光体接続部は、内側面が鏡面とされ、
かつ、この内側面の一部が前記光導体接続部側に向かっ
て徐々に径小となる如くテーパ状に形成されていること
を特徴とする。
【0009】また、本発明の発光装置は、複数本の光フ
ァイバーを束ねた光導体を介して供給された光を外部に
射出する発光装置であって、棒状に形成され、前記光導
体との接続端が、徐々に径小となる如くテーパ状に形成
されたテーパ部を有する発光体と、一端が前記光導体が
挿入係止される光導体接続部、他端が前記発光体が挿入
係止される発光体接続部とされた管状体から構成され、
前記光導体と前記発光体とを接続する光コネクタであっ
て、前記発光体接続部は、内側面が鏡面とされ、かつ、
この内側面の一部が前記光導体接続部側に向かって徐々
に径小となる如くテーパ状に形成された光コネクタとを
具備したことを特徴とする。
【0010】さらに、本発明の発光装置は、複数本の光
ファイバーを束ねた光導体を介して供給された光を外部
に射出する発光装置であって、棒状に形成され、前記光
導体との接続端が徐々に径小となる如くテーパ状に形成
されたテーパ部を有し、少なくともこのテーパ部が内側
に向かって光を反射する反射面とされた発光体と、一端
が前記光導体が挿入係止される光導体接続部、他端が前
記発光体が挿入係止される発光体接続部とされた管状体
から構成され、前記光導体と前記発光体とを接続する光
コネクタとを具備したことを特徴とする。
【0011】
【作用】前述したように、発光体の端面に光ファイバー
束からなる光導体の端面を当接させて伝送されてくる光
を投入しようとすると、接続部における光散乱によって
多くの光損失が発生する。
【0012】本発明では、光コネクタの発光体が接続さ
れる発光体接続部の内側面あるいは発光体の外側面を、
鏡面とし、かつ、テーパ状に形成することによって、こ
の接続部で散乱された光を発光体内に導入し、従来に較
べて光の損失を低減することができる。これによって、
効率よく光を供給して、光源からの光を有効に利用する
ことが可能となる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。
【0014】図1は、本発明の一実施例の構成を示すも
ので、同図において、1は直径10mmの石英製、アク
リル製等の丸棒からなる発光体、2は複数本の光ファイ
バーを束ねた光ファイバー束2aおよびその外側を覆う
被覆層2bを具備した光導体、3はこれらの発光体1お
よび光導体2を接続する光コネクタを示している。
【0015】この光コネクタ3は、ステンレスあるいは
アルミニウム等の金属から円管状に構成されており、一
方が発光体1の端部が挿入係止される発光体接続部3
a、他端が光導体2が挿入係止される光導体接続部3b
とされている。
【0016】発光体接続部3aの内側面3cは、鏡面と
されており、本実施例の場合、機械加工によって表面粗
さが1μm程度とされている。また、発光体接続部3a
の開口側(図中左側)は、発光体1の外形に合わせて円
筒状に形成された円筒部3dとされており、この円筒部
3dの内側(図中右側)の部分は、徐々に径小となるよ
うテーパ状に形成されたテーパ部3eとされている。
【0017】本実施例の場合、上記円筒部3dの長さは
約4mm、テーパ部3eの長さは約6mmとされてお
り、図中符号θで示すテーパ部3eのテーパ角は約2
2.5度に設定されている。また、円筒部3dには、そ
の側壁部を貫通して固定用ビス3fが螺合されている。
【0018】そして、テーパ部3eの形状に合わせて先
端部にテーパ部1aが形成された発光体1を、発光体接
続部3aに挿入し、発光体1の外側面と発光体接続部3
aの内側面3cとを当接させ、この状態で固定用ビス3
fを締め付けることによって、発光体1を固定するよう
構成されている。
【0019】なお、光導体2の端面から射出される光の
角度の範囲を考慮すると、テーパ部3eのテーパ角θ
は、15〜30度の範囲に設定することが好ましい。ま
た、固定用ビス3fはできるだけ径の細いものを使用し
ねじ穴をできるだけ小さくして光の反射が阻害されない
ようにすることが好ましい。
【0020】一方、光コネクタ3の光導体接続部3bの
内側面には、螺刻部3gが設けられており、この光導体
接続部3bに光導体2の端部を挿入し、固定用ネジ2c
をこの螺刻部3gに螺合させることによって、光ファイ
バー束2aの端面を発光体1の端面に密着させた状態
で、光導体2を固定することができるよう構成されてい
る。
【0021】上記構成のこの実施例の発光装置によれ
ば、図1に矢印で示すように、光導体2の端部からある
程度角度を持って射出された光を、鏡面とされた光コネ
クタ3のテーパ部3e等の内側面3cで反射して発光体
1内に導入することができ、散乱による光の損失を抑制
することができる。実際に発光体1と光導体2との接続
部での光の損失を測定したところ、25〜30%程度
(光伝送効率が70〜75%)であり、従来(光伝送効
率が40〜50%)に較べて光の損失を大幅に低減する
ことができた。
【0022】図2は、上記発光装置を用いたバイオリア
クターの構成を示すものである。同図において20は円
筒容器状に形成されたチャンバーであり、内部に藻類等
の光合成を行う生物が収容される。このチャンバー20
内には、チャンバー20を貫通するように発光体1が複
数本配設されており、これらの発光体1には、光コネク
タ3を介して光導体2が接続されている。なお、チャン
バー20の側壁部はパイレックス硝子等から構成されて
おり、各発光体1の周囲も図示しないパイレックス硝子
製のさや管により囲まれている。
【0023】そして、図示しない光源(ランプ)からの
光を光導体2によって導き、発光体1内に導入して発光
体1を発光させ、チャンバー20内の藻類等に供給し
て、光合成を行わせるよう構成されている。
【0024】このように、構成された、バイオリアクタ
ーでは、バイオリアクター内に効率よく光を供給するこ
とができ、光源からの光を有効に利用することができ
る。
【0025】図3は、他の実施例の発光装置の要部構成
を示すもので、図1と対応する部分には、同一符号が付
してある。
【0026】この実施例では、光コネクタ3の発光体接
続部3aには、テーパ部分が形成されておらず、またこ
の発光体接続部3aの内側面3cは、鏡面とされていな
い。一方、発光体1の光コネクタ3への接続側端部に
は、テーパ部1aが形成されており、このテーパ部1a
の外側部分および発光体接続部3aとの接触部の外側面
1b(図中斜線を付して示す)は、発光体1の内側に向
かって光を反射するような鏡面とされている。
【0027】なお、このような鏡面は、発光体1の外側
面に、アルミニウム、銀等の金属を蒸着したり、クラッ
ド層を設けることによって形成することができる。
【0028】このように構成された本実施例の発光装置
では、前述した実施例と同様な効果を得ることができる
とともに、発光体1を固定するための固定用ビス3fが
螺入されるねじ穴部分から光が漏れることがなく、ま
た、発光体1と反射面との間に間隙が生じないので発光
体1内に効率良く光をとどめることができる。また、光
コネクタ3側にテーパ部分を形成する必要がないので、
光コネクタ3の製造を容易に行うことができる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光コネク
タおよび発光装置によれば、従来に較べて光の損失を低
減することができ、効率よく光を供給して、光源からの
光を有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示す図。
【図2】図1の光コネクタおよび発光装置を用いたバイ
オリアクターの構成を示す図。
【図3】本発明の他の実施例の構成を示す図。
【符号の説明】
1 発光体 1a テーパ部 2 光導体 2a 光ファイバー束 2b 被覆層 2c 固定用ネジ 3 光コネクタ 3a 発光体接続部 3b 光導体接続部 3c 内側面 3d 円筒部 3e テーパ部 3f 固定用ビス 3g 螺刻部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長棟 輝行 埼玉県川越市吉田新町1−2−2−10− 306 (72)発明者 遠藤 勲 東京都国分寺市本多5−7−6

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数本の光ファイバーを束ねた光導体
    と、棒状の発光体とを接続する光コネクタであって、 一端が前記光導体が挿入係止される光導体接続部、他端
    が前記発光体が挿入係止される発光体接続部とされた管
    状体から構成され、 前記発光体接続部は、内側面が鏡面とされ、かつ、この
    内側面の一部が前記光導体接続部側に向かって徐々に径
    小となる如くテーパ状に形成されていることを特徴とす
    る光コネクタ。
  2. 【請求項2】 複数本の光ファイバーを束ねた光導体を
    介して供給された光を外部に射出する発光装置であっ
    て、 棒状に形成され、前記光導体との接続端が、徐々に径小
    となる如くテーパ状に形成されたテーパ部を有する発光
    体と、 一端が前記光導体が挿入係止される光導体接続部、他端
    が前記発光体が挿入係止される発光体接続部とされた管
    状体から構成され、前記光導体と前記発光体とを接続す
    る光コネクタであって、前記発光体接続部は、内側面が
    鏡面とされ、かつ、この内側面の一部が前記光導体接続
    部側に向かって徐々に径小となる如くテーパ状に形成さ
    れた光コネクタとを具備したことを特徴とする発光装
    置。
  3. 【請求項3】 複数本の光ファイバーを束ねた光導体を
    介して供給された光を外部に射出する発光装置であっ
    て、 棒状に形成され、前記光導体との接続端が徐々に径小と
    なる如くテーパ状に形成されたテーパ部を有し、少なく
    ともこのテーパ部が内側に向かって光を反射する反射面
    とされた発光体と、 一端が前記光導体が挿入係止される光導体接続部、他端
    が前記発光体が挿入係止される発光体接続部とされた管
    状体から構成され、前記光導体と前記発光体とを接続す
    る光コネクタとを具備したことを特徴とする発光装置。
  4. 【請求項4】 前記発光体のテーパ部の外側部分および
    発光体接続部との接触部の外側面に金属膜を形成して反
    射面を形成したことを特徴とする請求項3記載の発光装
    置。
  5. 【請求項5】 前記発光体のテーパ部の外側部分および
    発光体接続部との接触部の外側面にクラッド層を形成し
    て反射面を形成したことを特徴とする請求項3記載の発
    光装置。
JP4368993A 1993-03-04 1993-03-04 光コネクタおよび発光装置 Withdrawn JPH06258550A (ja)

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JP4368993A JPH06258550A (ja) 1993-03-04 1993-03-04 光コネクタおよび発光装置

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JP4368993A JPH06258550A (ja) 1993-03-04 1993-03-04 光コネクタおよび発光装置

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JPH06258550A true JPH06258550A (ja) 1994-09-16

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006303352A (ja) * 2005-03-10 2006-11-02 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006303352A (ja) * 2005-03-10 2006-11-02 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置

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