JPH0797168B2 - 光バンドルファイバ - Google Patents
光バンドルファイバInfo
- Publication number
- JPH0797168B2 JPH0797168B2 JP62126716A JP12671687A JPH0797168B2 JP H0797168 B2 JPH0797168 B2 JP H0797168B2 JP 62126716 A JP62126716 A JP 62126716A JP 12671687 A JP12671687 A JP 12671687A JP H0797168 B2 JPH0797168 B2 JP H0797168B2
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- JP
- Japan
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- optical
- bundle fiber
- reflecting
- optical bundle
- sleeve
- Prior art date
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複数本の光ファイバが束ねられて形成され、ラ
イトガイドなどとして使用される光バンドルファイバに
関する。
イトガイドなどとして使用される光バンドルファイバに
関する。
光バンドルファイバは光伝送手段の一つとして従来から
知られており、例えば容器の内面に紫外線を照射して殺
菌を行う殺菌装置のライトガイドとして使用されてい
る。この光バンドルファイバの光出射端面は円形、多角
形など各種形状に成形されており、これらは光ファイバ
を束ねるプラグの内面形状を円柱あるいは多角柱などの
所定形状にすることで得ることができる。また、光ファ
イバの配列によって直線状あるいはリング状の光出射端
面を有する光バンドルファイバも知られており、その使
用目的、使用方法によって種々のものが製造されてい
る。いずれにしても、光バンドルファイバの光照射方向
は光バンドルファイバの軸方向であり、その出射光は使
用している光ファイバ素線のN.A.（Numerical Apartur
e;開口数）に従った出射角で広がる。
知られており、例えば容器の内面に紫外線を照射して殺
菌を行う殺菌装置のライトガイドとして使用されてい
る。この光バンドルファイバの光出射端面は円形、多角
形など各種形状に成形されており、これらは光ファイバ
を束ねるプラグの内面形状を円柱あるいは多角柱などの
所定形状にすることで得ることができる。また、光ファ
イバの配列によって直線状あるいはリング状の光出射端
面を有する光バンドルファイバも知られており、その使
用目的、使用方法によって種々のものが製造されてい
る。いずれにしても、光バンドルファイバの光照射方向
は光バンドルファイバの軸方向であり、その出射光は使
用している光ファイバ素線のN.A.（Numerical Apartur
e;開口数）に従った出射角で広がる。
第９図は従来の光バンドルファイバにより、容器の内部
を紫外線殺菌する状態を示す図である。図示の通り、光
バンドルファイバ１は容器２の開口に向けて配置され
る。このようにすると、光バンドルファイバ１の出射端
面からの紫外線は図中に符号３で示す如く容器２内に進
入し、その内面に照射される。これにより、容器２の内
面の殺菌が行なえることになる。
を紫外線殺菌する状態を示す図である。図示の通り、光
バンドルファイバ１は容器２の開口に向けて配置され
る。このようにすると、光バンドルファイバ１の出射端
面からの紫外線は図中に符号３で示す如く容器２内に進
入し、その内面に照射される。これにより、容器２の内
面の殺菌が行なえることになる。
しかしながら上記の従来装置では、下記、および
の如き問題点があった。
の如き問題点があった。
光の出射方向や出射パターンが一定であるため、照
射対象的に適した出射方向や出射パターンを得るために
は、照射対象物の形態に適した光バンドルファイバを作
製する必要がある。
射対象的に適した出射方向や出射パターンを得るために
は、照射対象物の形態に適した光バンドルファイバを作
製する必要がある。
光ファイバの軸方向と直交する方向あるいはこれに
近い角度の方向に光を出射するには、光バンドルファイ
バの光出射端部を直角又は同程度に屈曲させる必要があ
る。しかしながら光バンドルファイバの許容曲げ半径に
は限定があり、このような急角度では光ファイバが折れ
てしまい、実用化に乏しい。
近い角度の方向に光を出射するには、光バンドルファイ
バの光出射端部を直角又は同程度に屈曲させる必要があ
る。しかしながら光バンドルファイバの許容曲げ半径に
は限定があり、このような急角度では光ファイバが折れ
てしまい、実用化に乏しい。
光バンドルファイバの軸方向と直交する方向の全周
には、一度に光を照射させることができない。
には、一度に光を照射させることができない。
これら〜の問題点があったため、従来装置では容器
のショルダ部や容器内面に凹凸がある場合には、これら
の部分の殺菌ができないものであった。
のショルダ部や容器内面に凹凸がある場合には、これら
の部分の殺菌ができないものであった。
そこで本発明は、上記問題点を解決して光の照射方向を
任意に変更、制御することのできる光バンドルファイバ
を提供することを目的とする。
任意に変更、制御することのできる光バンドルファイバ
を提供することを目的とする。
本出願の第１の発明に係る光バンドルファイバは、光フ
ァイバ束の中心部分に軸方向に挿入されたスリーブと、
このスリーブに着脱可能に取り付けられる反射部材とを
備え、この反射部材は光ファイバから出射された光を軸
方向と交叉する方向に反射させる反射面を有することを
特徴とする。
ァイバ束の中心部分に軸方向に挿入されたスリーブと、
このスリーブに着脱可能に取り付けられる反射部材とを
備え、この反射部材は光ファイバから出射された光を軸
方向と交叉する方向に反射させる反射面を有することを
特徴とする。
また、本出願の第２の発明に係る光バンドルファイバ
は、第１の発明の反射部材に代えて遮蔽部材を用い、光
ファイバ束の少なくとも中心部分からの光を遮蔽するよ
うにしたことを特徴とする。
は、第１の発明の反射部材に代えて遮蔽部材を用い、光
ファイバ束の少なくとも中心部分からの光を遮蔽するよ
うにしたことを特徴とする。
第１の発明に係る光バンドルファイバは、以上の通りに
構成されるので、スリーブに取り付けられた反射部材
は、光出射端面から出射される光を軸方向と異なる方向
に反射させるように作用する。
構成されるので、スリーブに取り付けられた反射部材
は、光出射端面から出射される光を軸方向と異なる方向
に反射させるように作用する。
また、第２の発明に係る光バンドルファイバは、以上の
通りに構成されるので、スリーブに取り付けられた遮蔽
部材は、光出射端面から出射される光のうち少なくとも
の中心部近傍のものを遮蔽するように作用する。
通りに構成されるので、スリーブに取り付けられた遮蔽
部材は、光出射端面から出射される光のうち少なくとも
の中心部近傍のものを遮蔽するように作用する。
以下、添付図面を参照して、本発明のいくつかの実施例
を説明する。なお、図面の説明において同一要素には同
一符号を付し、重複する説明を省略する。
を説明する。なお、図面の説明において同一要素には同
一符号を付し、重複する説明を省略する。
第１図および第２図は第１の発明の第１実施例に係る光
バンドルファイバの光出射端部の縦断面図および底面図
であり、第３図および第４図は反射部材の側面図および
装着状態の斜視図である。図示の通り、複数本の光ファ
イバ11が軸方向に束ねられ、保護管12内に挿入されてい
る。光ファイバ11の束の中心部分には中空状のスリーブ
13が挿入されており、スリーブ13、束状の光ファイバ11
および保護管12は同心円状となるように組み付けられて
いる。なお、スリーブ13の下部内面には螺条（図示せ
ず。）があらかじめ形成されており、このスリーブ13に
反射部材14が着脱自在に取り付けられる。
バンドルファイバの光出射端部の縦断面図および底面図
であり、第３図および第４図は反射部材の側面図および
装着状態の斜視図である。図示の通り、複数本の光ファ
イバ11が軸方向に束ねられ、保護管12内に挿入されてい
る。光ファイバ11の束の中心部分には中空状のスリーブ
13が挿入されており、スリーブ13、束状の光ファイバ11
および保護管12は同心円状となるように組み付けられて
いる。なお、スリーブ13の下部内面には螺条（図示せ
ず。）があらかじめ形成されており、このスリーブ13に
反射部材14が着脱自在に取り付けられる。
反射部材14は所定の反射面15が光ファイバ11の光出射端
面に対向して形成されている。本実施例では反射部材14
はコーン形状に成形されており、反射面15は光ファイバ
の軸方向に広がる円錐面となっている。この反射面15は
ミラーによって形成されており、従って、光ファイバ11
から出射して反射部材14の反射面15に照射された光は、
反射面15の角度に対応した反射角で反射される。このよ
うな反射部材14の中心部には軸穴が貫通されており、軸
穴にねじ16からなる支持軸を挿入し、そのねじ部をスリ
ーブ13の螺条に螺合させることで、反射部材14は光バン
ドルファイバ10に取り付けられる。
面に対向して形成されている。本実施例では反射部材14
はコーン形状に成形されており、反射面15は光ファイバ
の軸方向に広がる円錐面となっている。この反射面15は
ミラーによって形成されており、従って、光ファイバ11
から出射して反射部材14の反射面15に照射された光は、
反射面15の角度に対応した反射角で反射される。このよ
うな反射部材14の中心部には軸穴が貫通されており、軸
穴にねじ16からなる支持軸を挿入し、そのねじ部をスリ
ーブ13の螺条に螺合させることで、反射部材14は光バン
ドルファイバ10に取り付けられる。
第５図は本実施例に係る光バンドルファイバの使用例を
示す。
示す。
この例は容器17の内面を殺菌するため、反射部材14を光
出射端部に取り付けた状態で光バンドルファイバ10を開
口部から容器17内に挿入したものである。光バンドルフ
ァイバ10は紫外線ランプ（図示せず。）に接続され、そ
の光出射端面から波長200〜300nmの紫外線が出射する。
出射された紫外線は反射部材14の反射面15によって反射
され、斜線部分18で示す容器17の内面が均一に、しかも
幅広く照射されて殺菌が行われる。
出射端部に取り付けた状態で光バンドルファイバ10を開
口部から容器17内に挿入したものである。光バンドルフ
ァイバ10は紫外線ランプ（図示せず。）に接続され、そ
の光出射端面から波長200〜300nmの紫外線が出射する。
出射された紫外線は反射部材14の反射面15によって反射
され、斜線部分18で示す容器17の内面が均一に、しかも
幅広く照射されて殺菌が行われる。
ここで、光ファイバの軸線に対し45度の母線をなす円錐
面を反射面とした反射部材14を使用し、これを容器17内
に挿入した実験例を示す。容器は第５図のように内径40
mmの瓶を用い、照射部分18を容器17の円周方向Ａと縦方
向Ｂとにおける放射照度を測定したものである。かかる
場合には、出射光は反射面によって90度の角度で反射し
て円周方向に広がり、その円周方向の放射照度は 円周方向の角度が ０゜のとき 放射照度が7.1mW/cm2 円周方向の角度が 90゜のとき 放射照度が7.1mW/cm2 円周方向の角度が180゜のとき 放射照度が6.9mW/cm2 円周方向の角度が270゜のとき 放射照度が7.0mW/cm2 となる。また、縦方向の放射照度は 縦方向の位置が−4.0mmのとき 放射照度が2.5mW/cm2 縦方向の位置が−2.0mmのとき 放射照度が5.8mW/cm2 縦方向の位置が±0.0mmのとき 放射照度が7.1mW/cm2 縦方向の位置が＋2.0mmのとき 放射照度が6.1mW/cm2 縦方向の位置が＋4.0mmのとき 放射照度が3.1mW/cm2 となる。従って容器内面に均一に幅広に照射されること
が判る。
面を反射面とした反射部材14を使用し、これを容器17内
に挿入した実験例を示す。容器は第５図のように内径40
mmの瓶を用い、照射部分18を容器17の円周方向Ａと縦方
向Ｂとにおける放射照度を測定したものである。かかる
場合には、出射光は反射面によって90度の角度で反射し
て円周方向に広がり、その円周方向の放射照度は 円周方向の角度が ０゜のとき 放射照度が7.1mW/cm2 円周方向の角度が 90゜のとき 放射照度が7.1mW/cm2 円周方向の角度が180゜のとき 放射照度が6.9mW/cm2 円周方向の角度が270゜のとき 放射照度が7.0mW/cm2 となる。また、縦方向の放射照度は 縦方向の位置が−4.0mmのとき 放射照度が2.5mW/cm2 縦方向の位置が−2.0mmのとき 放射照度が5.8mW/cm2 縦方向の位置が±0.0mmのとき 放射照度が7.1mW/cm2 縦方向の位置が＋2.0mmのとき 放射照度が6.1mW/cm2 縦方向の位置が＋4.0mmのとき 放射照度が3.1mW/cm2 となる。従って容器内面に均一に幅広に照射されること
が判る。
次に、第６図を参照して、第１の発明の別の実施例を説
明する。
明する。
第６図（ａ）に示す例は反射部材14が石英あるいはガラ
スの球体からなり、その反射面15が球面となっている。
ここで、反射部材14の材質は透光性のものであるので、
光ファイバ11からの紫外線の一部は反射されることにな
るが、他のものは屈折されて収束される。第６図（ｂ）
に示す例は反射部材14が傾斜板からなり、その反射面15
は光ファイバの軸と一定の角度で傾斜する傾斜面となっ
ている。さらに、第６図（ｃ）に示す例は反射部材14が
多角錐体からなり、多角錐体の各面が反射面15となって
いる。これらの各例は照射対象物の構造、使用目的など
によって適宜、取り換えられて使用されるものであり、
光バンドルファイバ自体に何らの設計変更を要すること
なく、多目的に使用することができる。
スの球体からなり、その反射面15が球面となっている。
ここで、反射部材14の材質は透光性のものであるので、
光ファイバ11からの紫外線の一部は反射されることにな
るが、他のものは屈折されて収束される。第６図（ｂ）
に示す例は反射部材14が傾斜板からなり、その反射面15
は光ファイバの軸と一定の角度で傾斜する傾斜面となっ
ている。さらに、第６図（ｃ）に示す例は反射部材14が
多角錐体からなり、多角錐体の各面が反射面15となって
いる。これらの各例は照射対象物の構造、使用目的など
によって適宜、取り換えられて使用されるものであり、
光バンドルファイバ自体に何らの設計変更を要すること
なく、多目的に使用することができる。
第７図はこの使用例の一例を示すもので、反射体14が四
角錐体からなり、各錐面が反射面15となって光バンドル
ファイバ10の光出射端部に取り付けられている。この例
は四角柱状の容器（例えば牛乳パック）19を殺菌するの
に好適なものであり、容器19の各面に各反射面15が面す
るように容器19内に挿入されて使用される。かかる状態
で容器19の各面における放射照度を測定した結果は、次
に通りである。すなわち、容器の各面における最高放射
照度は、 前側の面で6.2mW/cm2 右側の面で6.3mW/cm2 後側の面で6.3mW/cm2 左側の面で6.1mW/cm2 である。また、容器の前側の面における横方向の放射照
度は、 横方向位置が−4cmで5.5mW/cm2 横方向位置が−2cmで5.8mW/cm2 横方向位置が±0cmで6.2mW/cm2 横方向位置が＋2cmで5.9mW/cm2 横方向位置が＋4cmで5.5mW/cm2 である。また、同じ面における縦方向の放射照度は、 縦方向位置が−4cmで2.5mW/cm2 縦方向位置が−2cmで4.4mW/cm2 縦方向位置が±0cmで6.2mW/cm2 縦方向位置が＋2cmで4.6mW/cm2 縦方向位置が＋4cmで2.6mW/cm2 である。
角錐体からなり、各錐面が反射面15となって光バンドル
ファイバ10の光出射端部に取り付けられている。この例
は四角柱状の容器（例えば牛乳パック）19を殺菌するの
に好適なものであり、容器19の各面に各反射面15が面す
るように容器19内に挿入されて使用される。かかる状態
で容器19の各面における放射照度を測定した結果は、次
に通りである。すなわち、容器の各面における最高放射
照度は、 前側の面で6.2mW/cm2 右側の面で6.3mW/cm2 後側の面で6.3mW/cm2 左側の面で6.1mW/cm2 である。また、容器の前側の面における横方向の放射照
度は、 横方向位置が−4cmで5.5mW/cm2 横方向位置が−2cmで5.8mW/cm2 横方向位置が±0cmで6.2mW/cm2 横方向位置が＋2cmで5.9mW/cm2 横方向位置が＋4cmで5.5mW/cm2 である。また、同じ面における縦方向の放射照度は、 縦方向位置が−4cmで2.5mW/cm2 縦方向位置が−2cmで4.4mW/cm2 縦方向位置が±0cmで6.2mW/cm2 縦方向位置が＋2cmで4.6mW/cm2 縦方向位置が＋4cmで2.6mW/cm2 である。
次に、本出願の第２の発明について、説明する。
第８図はその一実施例に用いられる遮蔽部材20の斜視図
である。図示の通り、この遮蔽部材20は円板状の遮蔽板
21を有し、ねじ16を介して第１図の光バンドルファイバ
10に取り付けられる。ここで、遮蔽板21の外径は光ファ
イバ束の外径より小さくなっており、従って光バンドル
ファイバ10からの出射光は円環状に出ることになる。な
お、遮蔽部材20の形状やスリーブ13への取り付け方法に
ついては、種々の変形が可能である。
である。図示の通り、この遮蔽部材20は円板状の遮蔽板
21を有し、ねじ16を介して第１図の光バンドルファイバ
10に取り付けられる。ここで、遮蔽板21の外径は光ファ
イバ束の外径より小さくなっており、従って光バンドル
ファイバ10からの出射光は円環状に出ることになる。な
お、遮蔽部材20の形状やスリーブ13への取り付け方法に
ついては、種々の変形が可能である。
本出願の第１および第２の発明は、上記の実施例に限定
されるものではなく、種々の変更が可能である。
されるものではなく、種々の変更が可能である。
例えば、反射面を可視光線、紫外線あるいは特定波長の
光だけを反射する材質から形成してもよく、これらの性
質を有する材質をコーティングしてもよい。コーティン
グ材料としては例えばフッ化マグネシウム（Mg F2）が
使用でき、これがアルミニウム（Al）や金（Au）などに
蒸着あるいは塗付されてコーティングが施される。ま
た、反射部材の取り付けは、反射部材の支持軸とスリー
ブ内面とに相互に嵌合する形状の凹凸部を形成し、この
凹凸部の嵌合によって行うようにしてもよい。
光だけを反射する材質から形成してもよく、これらの性
質を有する材質をコーティングしてもよい。コーティン
グ材料としては例えばフッ化マグネシウム（Mg F2）が
使用でき、これがアルミニウム（Al）や金（Au）などに
蒸着あるいは塗付されてコーティングが施される。ま
た、反射部材の取り付けは、反射部材の支持軸とスリー
ブ内面とに相互に嵌合する形状の凹凸部を形成し、この
凹凸部の嵌合によって行うようにしてもよい。
以上、詳細に説明した通り本出願の第１の発明によれ
ば、反射部材の反射面は光ファイバから出射した光を任
意の方向に反射するように働くので、反射部材の取り換
えによって照射対象物に適合した光の照射が可能となる
効果がある。
ば、反射部材の反射面は光ファイバから出射した光を任
意の方向に反射するように働くので、反射部材の取り換
えによって照射対象物に適合した光の照射が可能となる
効果がある。
また、第２の発明のように遮蔽部材を用いたときには、
一部の光のみを出射させるように働くので、遮蔽部材の
取り換えによって照射対象物に適合した光の照射が可能
となる効果がある。
一部の光のみを出射させるように働くので、遮蔽部材の
取り換えによって照射対象物に適合した光の照射が可能
となる効果がある。
第１図は本出願の第１の発明の一実施例に適用される光
バンドルファイバの縦断面図、第２図はその底面図、第
３図は反射部材の一例の斜視図、第４図はその装着状態
の斜視図、第５図は使用状態の斜視図、第６図は反射部
材の各例の斜視図、第７図は別の使用状態の斜視図、第
８図は本出願の第２の発明の一実施例に適用される遮蔽
部材の斜視図、第９図は従来装置の断面図である。 10……光バンドルファイバ、11……光ファイバ、13……
スリーブ、14……反射部材、15……反射面、20……遮蔽
部材。
バンドルファイバの縦断面図、第２図はその底面図、第
３図は反射部材の一例の斜視図、第４図はその装着状態
の斜視図、第５図は使用状態の斜視図、第６図は反射部
材の各例の斜視図、第７図は別の使用状態の斜視図、第
８図は本出願の第２の発明の一実施例に適用される遮蔽
部材の斜視図、第９図は従来装置の断面図である。 10……光バンドルファイバ、11……光ファイバ、13……
スリーブ、14……反射部材、15……反射面、20……遮蔽
部材。
Claims (12)
- 【請求項１】複数本の光ファイバが所定の軸に沿って束
ねられた光バンドルファイバにおいて、 前記光ファイバ束の中心部分に前記所定の軸方向に挿入
されたスリーブと、 前記光ファイバから出射された光を前記所定の軸方向と
交叉する方向に反射させる反射面を有し、前記スリーブ
に着脱可能に取り付けられる反射部材とを備えることを
特徴とする光バンドルファイバ。 - 【請求項２】前記反射部材は前記スリーブに螺合されて
取り付けられる特許請求の範囲第１項記載の光バンドル
ファイバ。 - 【請求項３】前記反射部材は凹凸嵌合によって前記スリ
ーブに取り付けられる特許請求の範囲第１項記載の光バ
ンドルファイバ。 - 【請求項４】前記反射部材の反射面は特定波長の光を反
射させるコーティングが施されたものである特許請求の
範囲第１項記載の光バンドルファイバ。 - 【請求項５】前記反射部材の反射面は前記所定の軸方向
に広がる円錘面である特許請求の範囲第１項記載の光バ
ンドルファイバ。 - 【請求項６】前記反射部材の反射面が球面である特許請
求の範囲第１項記載の光バンドルファイバ。 - 【請求項７】前記反射部材の反射面は前記所定の軸と一
定の角度を有して傾斜する傾斜面である特許請求の範囲
第１項記載の光バンドルファイバ。 - 【請求項８】前記反射部材の反射面は前記所定の軸方向
と交叉する複数の傾斜面である特許請求の範囲第１項記
載の光バンドルファイバ。 - 【請求項９】複数本の光ファイバが所定の軸に沿って束
ねられた光バンドルファイバにおいて、 前記光ファイバ束の中心部分に前記所定の軸方向に挿入
されたスリーブと、 前記光ファイバから出射された光をのうちの少なくとも
中心部近傍のものを遮蔽する遮蔽面を有し、前記スリー
ブに着脱可能に取り付けられる遮蔽部材とを備えること
を特徴とする光バンドルファイバ。 - 【請求項１０】前記遮蔽部材は前記スリーブに螺合され
て取り付けられる特許請求の範囲第９項記載の光バンド
ルファイバ。 - 【請求項１１】前記遮蔽部材は凹凸嵌合によって前記ス
リーブに取り付けられる特許請求の範囲第９項記載の光
バンドルファイバ。 - 【請求項１２】前記遮蔽部材は前記ファイバ束の外径よ
り小さい径の円形板である特許請求の範囲第９項記載の
光バンドルファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62126716A JPH0797168B2 (ja) | 1987-05-22 | 1987-05-22 | 光バンドルファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62126716A JPH0797168B2 (ja) | 1987-05-22 | 1987-05-22 | 光バンドルファイバ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63291005A JPS63291005A (ja) | 1988-11-28 |
| JPH0797168B2 true JPH0797168B2 (ja) | 1995-10-18 |
Family
ID=14942098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62126716A Expired - Lifetime JPH0797168B2 (ja) | 1987-05-22 | 1987-05-22 | 光バンドルファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0797168B2 (ja) |
-
1987
- 1987-05-22 JP JP62126716A patent/JPH0797168B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63291005A (ja) | 1988-11-28 |
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