JPH0843637A - Light distribution structure of parallel incident light - Google Patents

Light distribution structure of parallel incident light

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JPH0843637A
JPH0843637A JP18239194A JP18239194A JPH0843637A JP H0843637 A JPH0843637 A JP H0843637A JP 18239194 A JP18239194 A JP 18239194A JP 18239194 A JP18239194 A JP 18239194A JP H0843637 A JPH0843637 A JP H0843637A
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JP
Japan
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light
optical rod
reflected
reflector
focal point
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Application number
JP18239194A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuhisa Toyoizumi
光央 豊泉
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Ichikoh Industries Ltd
Original Assignee
Ichikoh Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To lessen the reflection loss at end faces to the min. limit and to prevent overheating of the light receiving end of a light guide by connecting this light guide concentrically to an optical rod. CONSTITUTION:The luminous flux emitted from a light source 5 existing on one side P1 of two pieces of focuses P1, P2' is reflected by a reflector 31a, made incident on the optical rod 32a from its side face, condensed at the other focus P2', passed through the other focus P2' by intersecting therewith, reflected by a reflection film 32a2 formed at the paraboloid 32a1 of revolution of at the front end, and so reflected as to be made into the luminous flux parallel with the central axis of the optical rod 32a. As a result, the parallel luminous fluxes are made incident at incident angle 0 on the light receiving surface of the light guide 22c and the reflection loss at the end face is lessened to the min. limit. Further, the structure is hermetically closed by the reflector 31a and the light guide 22c is not projected into the space arranged with the light source 5. The structure is so formed that the optical rod 32a receives the light and that this light is guided to the light guide 22c and, therefore, there is no possibility of overheating.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、単一の光源から出射し
た光を複数のライトガイドに分配し、該複数のライトガ
イドのそれぞれによって光を灯具に導くための構造に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure for distributing light emitted from a single light source to a plurality of light guides and guiding the light to a lamp by each of the plurality of light guides.

【0002】[0002]

【従来の技術】単一の光源から出射した光束を多数のラ
イトガイドに分配して灯具に導く技術として、特開平2
−172102号公報記載の高輝度光源を用いた集中照
明システムが公知である。図4は上記の公知例を示す。
同図(A)に示す特殊管球1は硬質ガラス製で、その中
に放電発光機構が封入され、リード線1a,1bによっ
て給電される。この特殊管球1には多数(本例では5
個)の光ガイド1c〜1gが形成されていて、放電によ
って発生した光はこれらの光ガイドにより分配されて導
出される。同図(B)に示すごとく、多数の光ガイド1
c〜1gで導出された光は、それぞれ光ファイバー2c
〜2gによりそれぞれ灯具3c〜3gに導かれる(本図
において灯具3d,3eは図示を省略)。上記公知例に
おいては特殊管球1を必要とし、この部材は汎用性が無
いため実用上の不便が有る。こうした不便を解消して、
一般に市販されている光源バルブを使用し得るようにし
た図5の構成も提案されている。同図に示した回転放物
面鏡4の焦点Fに光源5が設置されている。この光源5
は、例えば市販の水銀放電灯を使用することができ、着
脱交換が可能である。光源5から回転放物面鏡4に入射
した光は矢印a,b,cのように光軸Zと平行に反射さ
れる。この平行光束に正対せしめて多数の光ファイバー
6が配置されていて、それぞれ光束を入射され、所望の
個所(図外の灯具)に導く。7は、熱線吸収用のガラス
ロッドである。
2. Description of the Related Art As a technique for distributing a light beam emitted from a single light source to a large number of light guides and guiding it to a lamp, Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI-2 is proposed.
A centralized illumination system using a high-brightness light source described in Japanese Patent Publication No. 172102 is known. FIG. 4 shows the above known example.
The special bulb 1 shown in FIG. 1A is made of hard glass, and the discharge light emitting mechanism is enclosed in the special bulb 1 and is fed by the lead wires 1a and 1b. There are many (5 in this example) in this special bulb 1.
Light guides 1c to 1g are formed, and the light generated by the discharge is distributed and led out by these light guides. As shown in FIG. 1B, a large number of light guides 1
The light derived from c to 1 g is the optical fiber 2c.
.About.2g lead to the lamps 3c to 3g, respectively (the lamps 3d and 3e are not shown in the figure). In the above-mentioned known example, the special tube 1 is required, and this member is not versatile, which is inconvenient for practical use. To eliminate these inconveniences,
A configuration of FIG. 5 is also proposed in which a commercially available light source bulb can be used. The light source 5 is installed at the focus F of the rotary parabolic mirror 4 shown in FIG. This light source 5
For example, a commercially available mercury discharge lamp can be used, and it can be attached / detached and replaced. Light incident on the paraboloidal mirror 4 from the light source 5 is reflected parallel to the optical axis Z as indicated by arrows a, b, and c. A large number of optical fibers 6 are arranged so as to face the parallel light fluxes, and the respective light fluxes are incident and guided to desired locations (lamps not shown). 7 is a glass rod for absorbing heat rays.

【0003】図5に示した従来技術においては、回転放
物面鏡4で反射された平行光束は、その光束分布密度が
一様である。従って、多数の光ファイバー6はそれぞれ
均等に光量を分配される。この光分配機構の用途によっ
ては、上述の均等分配機能が好都合な場合も有るが、例
えば車両用灯具の光源を単一化するには不適当である。
一般に車両は多数の灯具が搭載されており、前照灯やス
トップランプは比較的大きい光量を必要とし、テールラ
ンプやスモールランプは少ない光量で足りる。このた
め、図5の従来例を車両用灯具に適用して光源5の発光
を均等に分配すると、前照灯やストップランプは供給さ
れる光量が不足し、テールランプやスモールランプでは
供給される光量が過大となるため光フィルタで減光しな
ければならないという不具合を生じる。上記の不具合を
解消して、多数の光ガイドに対して意図的に光量を配分
し得る光分配構造として、図6に示す光分配構造が考え
られる。この構造は本発明者らが創作したものであっ
て、以下試案と呼ぶ。図6(A)は側面図であり、同図
(B)はそのB−B矢視図である。8は回転楕円面鏡で
あって、f1はその第1焦点、f2は同じく第2焦点、Z
は同じく光軸である。上記第1焦点付近に光源5を配置
する。この試案においては水銀放電管によって光源を構
成した。
In the prior art shown in FIG. 5, the parallel luminous flux reflected by the rotating parabolic mirror 4 has a uniform luminous flux distribution density. Therefore, a large number of optical fibers 6 are evenly distributed in the amount of light. Depending on the application of this light distribution mechanism, the above-mentioned uniform distribution function may be convenient, but it is not suitable for unifying the light source of a vehicle lamp, for example.
Generally, a vehicle is equipped with a large number of lamps, a headlight and a stop lamp require a relatively large amount of light, and a tail lamp and a small lamp require a small amount of light. Therefore, if the conventional example of FIG. 5 is applied to a vehicular lamp and the light emission of the light source 5 is evenly distributed, the headlamps and the stop lamps lack the light amount supplied, and the tail lamps and the small lamps supply the light amount. Is too large, there is a problem that the light must be dimmed by the optical filter. A light distribution structure shown in FIG. 6 is conceivable as a light distribution structure capable of intentionally distributing the light amount to a large number of light guides by solving the above-mentioned problems. This structure was created by the present inventors and will be referred to as a tentative plan hereinafter. FIG. 6 (A) is a side view, and FIG. 6 (B) is a BB arrow view thereof. 8 is a spheroidal mirror, f 1 is its first focal point, f 2 is also its second focal point, Z
Is also the optical axis. The light source 5 is arranged near the first focal point. In this proposal, the light source was composed of a mercury discharge tube.

【0004】上記の光源5から出射して回転楕円面鏡8
で反射された光束は矢印d,eのごとく第2焦点f2
集光して交差し、その後拡散する。この拡散光を受ける
位置に凸レンズ9を設けて集光し、矢印d′,e′のよ
うに平行光束とする。このような機能を有する凸レンズ
は、例えばプロジェクタ型前照灯用の非球面凸レンズと
して広く用いられている。なお本図6(A)は光軸Zに
関して上下対称であるから、矢印の符号は片側だけに付
してある。上記の平行光束d′,e′に正対せしめて多
数のライトガイド6を配置する。そのB−B矢視図は図
6(B)のごとくである。上記の平行光束の分布密度は
中央部が密で周辺部が疎である。これを利用して、例え
ば前照灯やストップランプのような大光量の灯具に光を
導くライトガイドは(B)図の6aのごとく中央部に配
置し、スモールランプやテールランプのように小光量の
灯具に光を導くライトガイドは(B)図の6bのように
周辺部に配置する。これにより、各灯具のそれぞれに対
して過不足無く光を配分することができる。また、図5
に示した従来技術においては、光ファイバー6の配設本
数を増加しようとすると、回転放物面鏡4を大径のもの
と交換して平行光束(矢印a,b,c)の径を大きくし
なければならなかったが、図6(A)に示した試案にお
いては回転楕円面鏡8を交換することなく凸レンズ9を
大径のものと交換するとともに該大径のレンズを灯具前
方へ移動させると、平行光束(矢印d′,e′)の径が
増加するので、ライトガイド6の配設本数を増加するこ
とができる。
The spheroidal mirror 8 is emitted from the light source 5 described above.
The light flux reflected at is focused on the second focal point f 2 as shown by arrows d and e, intersects, and then diffuses. A convex lens 9 is provided at a position for receiving the diffused light, and the light is condensed to form a parallel light flux as indicated by arrows d'and e '. A convex lens having such a function is widely used as an aspherical convex lens for a projector-type headlight, for example. Since FIG. 6A is vertically symmetrical with respect to the optical axis Z, the arrow mark is attached to only one side. A large number of light guides 6 are arranged so as to face the parallel light beams d'and e '. The BB arrow view is as shown in FIG. The distribution density of the parallel light flux is dense in the central portion and sparse in the peripheral portion. By using this, a light guide that guides light to a large amount of light such as a headlight or a stop lamp is arranged in the center as shown in 6a of FIG. 6B, and a small amount of light such as a small lamp or a tail lamp is arranged. The light guide for guiding the light to the lamp is arranged at the peripheral portion as shown in 6b of FIG. Accordingly, it is possible to distribute light to each of the lamps without excess or deficiency. Also, FIG.
In the prior art shown in (1), when the number of optical fibers 6 to be arranged is increased, the rotary parabolic mirror 4 is replaced with one having a large diameter to increase the diameter of the parallel light flux (arrows a, b, c). Although it had to be done, in the trial shown in FIG. 6A, the convex lens 9 is replaced with a large diameter lens without moving the spheroidal mirror 8 and the large diameter lens is moved forward of the lamp. Since the diameter of the parallel light flux (arrows d ', e') increases, the number of light guides 6 arranged can be increased.

【0005】図6に示した試案に係る光分配装置は、ラ
イトガイド6の配設本数を容易に変更できるという優れ
た効果を奏したが、凸レンズ9が比較的大重量の構成部
材であり、また該凸レンズ9による光の吸収や光の表面
反射による損失も生じる。前記図4の従来例と、図5の
公知例と、図6の試案との問題点を比較すると、図4の
従来例は特殊管球を用いてあるので光源バルブの交換が
容易でなく、図5の公知例はライトガイドの設置本数の
変更が容易でなく、図6の試案は凸レンズを設けるため
大重量になる。上記の不具合を解消するため、図7に示
したような光分配構造が提案されて公知になっている。
この図7に示した構造は本発明者が創作して別途出願中
の考案(実願平4−55689号・以下、先願の考案と
いう)であって、本図7は上記先願の考案に係る光分配
構造の1実施例に対応する斜視図である。1対の回転楕
円面鏡8A,8Bが対向せしめられて相互に固定されて
いる。本例においては短円筒状のアダプタ12を介して
取付ネジ8Cで固着されている。上記1対の回転楕円面
鏡8A,8Bで囲まれた空間内に光源5を設置する。本
例においては放電灯バーナーを光源として用いた。実線
で描いた10は上記光源5のソケットである。光源のソ
ケットは仮想線で示した10′の位置に設けてもよい。
11は給電用のハーネスである。前記短円筒状のアダプ
タ12に貫通固着して複数本(本例では5本)のライト
ガイド9a〜9dの受光部を、周方向に等間隔に、放射
状に配置する。これらのライトガイドはそれぞれ灯具
(図外)に接続されている。Zは、回転楕円面鏡8A,
8Bの光軸を表わしている。光源5から出射した光は、
1対の回転楕円面鏡8A,8Bにより繰り返して反射さ
れ、該1対の回転楕円面鏡8A,8Bで囲まれた空間内
は、あらゆる方向の光が均一な光束密度で分布した状態
となる(比喩的に言うならば、この空間内に光が充満す
る)。このため、各ライトガイド9a〜9bから、互い
に等しい光量が導出される。この実施例(図7)は、光
軸Zに関してほぼ対称であるため、各ライトガイドの分
配光量は高精度で均一となる。さらに、この作用から容
易に理解されるように、ライトガイドの設置本数は任意
に設定することができ、設計的自由度が大きい。また、
光源(例えば放電灯)が損耗したとき取付ネジ8Cを取
り外して容易に交換することができる。さらに、この実
施例から明らかなように凸レンズを使用しないので軽量
に構成することができる。以上に述べたように、図7に
示した先願の考案は光分配構造に係る最近の、かつ、最
も進歩した公知技術であって、(イ)凸レンズを用いな
いので軽量であり、(ロ)単一の光源から出射した光を
複数本のライトガイドに分配することができ、(ハ)上
記ライトガイドの設置本数を任意に設定することがで
き、その上(ニ)各ライトガイドに対する光量の配分が
均一である。
The light distributing device according to the tentative plan shown in FIG. 6 has an excellent effect that the number of the light guides 6 arranged can be easily changed, but the convex lens 9 is a relatively heavy component member. In addition, the convex lens 9 absorbs light and causes a loss due to surface reflection of light. Comparing the problems of the conventional example shown in FIG. 4, the known example shown in FIG. 5 and the trial example shown in FIG. 6, the conventional example shown in FIG. 4 uses a special bulb, so that it is not easy to replace the light source bulb. In the known example of FIG. 5, it is not easy to change the number of light guides to be installed, and the tentative plan of FIG. 6 is heavy because a convex lens is provided. In order to solve the above problems, a light distribution structure as shown in FIG. 7 has been proposed and is well known.
The structure shown in FIG. 7 is a device created by the present inventor and applied for separately (actual application No. 4-55689, hereinafter referred to as a device of the prior application). FIG. 6 is a perspective view corresponding to one example of a light distribution structure according to the present invention. A pair of spheroidal mirrors 8A and 8B are opposed to each other and fixed to each other. In this example, it is fixed with a mounting screw 8C via a short cylindrical adapter 12. The light source 5 is installed in the space surrounded by the pair of spheroidal mirrors 8A and 8B. In this example, a discharge lamp burner was used as the light source. Reference numeral 10 drawn by a solid line is a socket of the light source 5. The light source socket may be provided at the position 10 'shown by the phantom line.
Reference numeral 11 is a power supply harness. The light receiving portions of a plurality of (five in this example) light guides 9a to 9d fixed to the short cylindrical adapter 12 are arranged radially at equal intervals in the circumferential direction. Each of these light guides is connected to a lamp (not shown). Z is a spheroidal mirror 8A,
It represents the optical axis of 8B. The light emitted from the light source 5 is
In the space surrounded by the pair of spheroidal mirrors 8A and 8B repeatedly and surrounded by the pair of spheroidal mirrors 8A and 8B, light in all directions is distributed with a uniform luminous flux density. (Speaking figuratively, this space is filled with light). Therefore, equal light amounts are derived from the light guides 9a to 9b. Since this embodiment (FIG. 7) is substantially symmetrical with respect to the optical axis Z, the light distribution amount of each light guide becomes uniform with high accuracy. Further, as can be easily understood from this operation, the number of light guides to be installed can be set arbitrarily, and the degree of freedom in design is large. Also,
When the light source (for example, a discharge lamp) is worn, the mounting screw 8C can be removed and replaced easily. Further, as is apparent from this embodiment, since no convex lens is used, the weight can be reduced. As described above, the invention of the prior application shown in FIG. 7 is a recent and most advanced publicly known technology relating to the light distribution structure, and (a) is lightweight because it does not use a convex lens. ) Light emitted from a single light source can be distributed to multiple light guides, and (c) the number of light guides can be set arbitrarily, and (d) the amount of light for each light guide. Is evenly distributed.

【0006】本発明者らは、図7に示した先願の考案に
係る光分配構造を出願した後、その実用化試験,研究を
続行し、実用面において所期の効果が得られることを確
認したが、なお、次に述べる点について改善の余地があ
ることを発見し、これを確認した。すなわち、ライトガ
イドを構成している光ファイバーには種々の型式のもの
が有るが、それぞれの型式の光ファイバーの光学的な特
性値の一つに、受光面における入射角の臨界角が有る。
この臨界角を越える入射光は受光面で全反射したり、ま
た、光ファイバー内に入射しても正しい状態で導光され
なかったりする。先願の考案(図7)においては、ライ
トガイド9a〜9eの受光面に入射する光の入射角を制
御できなかったので、臨界角を越える入射角の光は有効
に導き出すことが出来ず、光束の有効利用率の向上に限
界が有った。また、図6に示した先行技術においては、
光源5から出射して回転楕円面鏡8に入射しない光束
(同図6に示した立体角ωの範囲に出射した光束)は有
効に利用されないので、光分配構造全体としての光束有
効利用率は高くない。上記の不具合を解消して、光束の
有効利用率を向上させるには、図8に示した構成が有効
である。この構成は本発明者らが創作して別途出願中
の、未公知の「補助リフレクタを備えた光分配構造」
(特願平6−140428号)であって、以下、先願の
発明と呼ぶ。
The inventors of the present invention applied for the optical distribution structure according to the invention of the prior application shown in FIG. 7, and then continued the practical application test and research to find that the desired effect was obtained in practical use. I confirmed, but I found that there is room for improvement in the following points and confirmed this. That is, although there are various types of optical fibers forming the light guide, one of the optical characteristic values of each type of optical fiber is the critical angle of the incident angle on the light receiving surface.
Incident light that exceeds this critical angle may be totally reflected by the light-receiving surface, or may not be guided in a correct state even if it enters the optical fiber. In the invention of the prior application (FIG. 7), since the incident angle of the light incident on the light receiving surfaces of the light guides 9a to 9e could not be controlled, the light having the incident angle exceeding the critical angle could not be effectively derived. There was a limit to the improvement of the effective utilization rate of the luminous flux. Further, in the prior art shown in FIG.
A light flux emitted from the light source 5 and not incident on the spheroidal mirror 8 (a light flux emitted in the range of the solid angle ω shown in FIG. 6) is not effectively used, so that the luminous flux effective utilization rate of the entire light distribution structure is not high. The configuration shown in FIG. 8 is effective for eliminating the above-mentioned problems and improving the effective utilization rate of the light flux. This configuration is an unknown "light distribution structure with an auxiliary reflector" created by the present inventors and applied for separately.
(Japanese Patent Application No. 6-140428), which is hereinafter referred to as the invention of the prior application.

【0007】次に、図8ないし図10を参照して、上記
未公知の先願発明の実施例を説明する。図8は先願発明
に係る補助リフレクタを備えた光分配構造を示し、要部
を模式的に描いた断面図に光路矢印を付記した図であ
る。説明の便宜上、図示のごとく直交座標軸Y,Zを想
定する。21a,21bは、それぞれ第1焦点P1と第
2焦点P2とを有する回転楕円面リフレクタであって、
第1焦点P1を相互に一致せしめて連設され、第2焦点
2をそれぞれ軸Z上に位置せしめている。すなわち、
前記の軸Zは楕円の長軸方向と一致している。図示のA
は長軸寸法、Bは短軸寸法である。上記回転楕円リフレ
クタの長軸の延長線に沿って、すなわちZ軸上に、ライ
トガイド22a,22bが設置されている。前記第1焦
点P1と第2焦点P2との間に、凹面鏡タイプの補助リフ
レクタ23a,23bが、それぞれ凸面側を第1焦点に
向けて、すなわち反射面をそれぞれ第2焦点P2に向け
るとともにライトガイド22a,22bの受光面に向け
て配置されている。上記の補助リフレクタ23a,23
bはそれぞれ、第2焦点を通過した光束をライトガイド
22a,22bの受光面に向けて、臨界角の半分以下の
入射角θ1となるように再反射させる。本発明を実施す
る際、上記の再反射光の入射角が臨界角の1/2以下と
なることが必要条件であり、前記の入射角θ1は 0<2θ1<臨界角……………(1) 上記の式(1)の範囲内で変化することが許容される。
入射角は0以下であり得ないし、臨界角の半分以下であ
ることは本発明の目的を達成するために欠くことのでき
ない事であるから、上掲の式(1)の数値限定は理論的
根拠に基づいたものである。この許容角度範囲は、精密
光学的な立場から見るとかなり広い。すなわち、例えば
光ファイバーが石英ガラス製であって臨界角が約15度
の場合においては、 0°<θ1<7.5° …………(2) という広い許容範囲を有している。従って、図1に示し
た再反射光の入射角θ1が上掲の式(2)の範囲内に入
るような補助リフレクタ23a,23bの形状は、これ
を解析幾何学的な公式によって特定することは実際上、
きわめて困難であって、現代の光学技術によれば「補助
リフレクタで再反射された光束が、ライトガイドの受光
面に入射する入射角が臨界角の半分以下となるような、
補助リフレクタ」の反射面形状は如何様にも構成するこ
とができ、設計的配慮に属する事項である。本実施例の
補助リフレクタは、再反射光のライトガイドに入射する
入射角が、臨界角よりも小さい角θ1′となるよう、次
のようにして設計的に定めた。図9は前掲の図8におけ
る補助リフレクタの立体的形状を求めるための設計手順
を示す図表であって、(A)はZ軸に対象な基準曲線
を、(B)は上記のZ軸を回転させる形に座標変換して
線分M′を求める手法を、(C)は上記の線分M′を軸
Zのまわりに回転せしめて、反射面を構成する回転面を
求める手法を、それぞれ表している。図9(A)に示す
ように、軸Zを軸とし、第2焦点P2を焦点位置とする
放物線よりなる線分Mを定める。図9(B)に示すよう
に、第2焦点P2を中心として、前記の線分Mを角θ1
だけ回転させる。図示の軸Z′は前記の軸Zが角θ1
だけ回転したときの形状を表しており、破線M′は角θ
1′だけ回転せしめられた放物線よりなる線分Mを表し
ている。この回転により、放物線Mの頂点P3は点P3
に移動する。図示の点P3″は、回転後の線分M′(破
線で示す・放物線より成っている)が軸Zと交差する点
である。図9(B)において、回転せしめられた放物線
よりなる線分M′が、Z軸よりも上方に位置している部
分(すなわち、前記の点P3″よりも上方の部分を考
え、図9(C)のごとく、軸Zを中心にして円弧矢印φ
のように回転させると、前記の線分M″は回転面を描
く。上記の回転の際、前記の軸Z′も一緒に回転させた
場合を想定すると、該軸Z′は、Z′,Z″で表わされ
ているような円錐を描く。ただし、本図9(C)は立体
的形状の推察が容易なように模式化してあり、正確な平
面図表ではない。(正確に描けば、回転体の底面は直線
となり、本図のように縦長の楕円にはならない)。図9
について以上に述べた作図経過が、同図(A)の放物線
から出発していることから容易に理解できるように、図
9(C)において第2焦点を通過した光束が、図示の仮
想の点L′に到達して前記回転体で再反射されると、線
Z′−Z′に平行な再反射光束となる。同様に、仮想の
点L″で再反射されると、線Z″−Z″に平行な再反射
光束となる。すなわち、軸Zに対する交差角が角θ1
となり、この角θ1′は臨界角よりも小さく設定されて
いる。これにより、再反射光束はライトガイド22a,
22b(図8参照)の受光面に対し、臨界角よりも小さ
い入射角で入射し、有効に利用される。図8の実施例に
おいては、第1焦点P1を共有せしめて2個の回転楕円
面リフレクタ21a,2abを設けたが、この設置個数
は3もしくはそれ以上の整数Nとすることができる。こ
れに伴ってライトガイドおよび補助リフレクタの設置個
数もそれぞれNとなる。
Next, referring to FIGS. 8 to 10, an embodiment of the previously-noted prior invention will be described. FIG. 8 shows a light distribution structure provided with an auxiliary reflector according to the invention of the prior application, and is a view in which an optical path arrow is added to a cross-sectional view schematically illustrating a main part. For convenience of explanation, orthogonal coordinate axes Y and Z are assumed as shown. 21a and 21b are spheroidal reflectors each having a first focal point P 1 and a second focal point P 2 ,
The first focal points P 1 are arranged in series so as to coincide with each other, and the second focal points P 2 are positioned on the axis Z, respectively. That is,
The axis Z coincides with the major axis direction of the ellipse. Illustrated A
Is the major axis dimension, and B is the minor axis dimension. The light guides 22a and 22b are installed along the extended line of the major axis of the spheroidal reflector, that is, on the Z axis. Between the first focal point P 1 and the second focal point P 2 , concave mirror type auxiliary reflectors 23a and 23b direct their convex surfaces toward the first focal point, that is, their reflective surfaces direct toward the second focal point P 2 . At the same time, they are arranged toward the light receiving surfaces of the light guides 22a and 22b. The above-mentioned auxiliary reflectors 23a, 23
b re-reflects the light flux passing through the second focal point toward the light receiving surfaces of the light guides 22a and 22b so that the incident angle θ 1 is less than half the critical angle. In carrying out the present invention, the incident angle of the re-reflected light is required to be 1/2 or less of the critical angle, and the incident angle θ 1 is 0 <2θ 1 <critical angle .... (1) It is allowed to change within the range of the above formula (1).
The incident angle cannot be 0 or less, and the fact that the incident angle is half or less of the critical angle is indispensable for achieving the object of the present invention. Therefore, the numerical limitation of the above formula (1) is theoretical. It is based on grounds. This permissible angle range is quite wide from the viewpoint of precision optics. That is, for example, when the optical fiber is made of quartz glass and the critical angle is about 15 degrees, it has a wide allowable range of 0 ° <θ 1 <7.5 ° (2). Therefore, the shapes of the auxiliary reflectors 23a and 23b such that the incident angle θ 1 of the re-reflected light shown in FIG. 1 falls within the range of the above-mentioned formula (2) specify this by an analytical geometric formula. The fact is that
It is extremely difficult, and according to modern optical technology, "a light beam re-reflected by an auxiliary reflector is incident on the light-receiving surface of the light guide at an incident angle of less than half the critical angle,
The shape of the reflection surface of the "auxiliary reflector" can be configured in any way, and is a matter of design consideration. The auxiliary reflector of this embodiment was designed by the following design so that the incident angle of the re-reflected light incident on the light guide would be an angle θ 1 ′ smaller than the critical angle. 9A and 9B are charts showing a design procedure for obtaining the three-dimensional shape of the auxiliary reflector in FIG. 8 described above, in which FIG. 9A shows a reference curve of interest on the Z axis, and FIG. 9B shows rotation of the Z axis. (C) represents a method of converting the coordinates into a shape to obtain the line segment M ', and (C) represents a method of rotating the above-mentioned line segment M'about the axis Z to obtain a rotation surface constituting the reflection surface. ing. As shown in FIG. 9A, a line segment M consisting of a parabola with the axis Z as the axis and the second focus P 2 as the focus position is determined. As shown in FIG. 9 (B), with respect to the second focal point P 2 , the line segment M is angled by θ 1 ′.
Just rotate. The axis Z ′ shown in the drawing is the angle θ 1 ′ with respect to the axis Z.
The figure shows the shape when it is rotated only by the angle.
It represents a line segment M consisting of a parabola rotated by 1 '. Due to this rotation, the vertex P 3 of the parabola M becomes the point P 3 ′.
Go to A point P 3 ″ shown is a point where a line segment M ′ after rotation (shown by a broken line and formed of a parabola) intersects the axis Z. In FIG. 9 (B), it is formed by a rotated parabola. The line segment M ′ is located above the Z axis (that is, the part above the point P 3 ″ is considered, and as shown in FIG. φ
As described above, the line segment M ″ describes a plane of rotation. Assuming that the axis Z ′ is also rotated together with the above-described rotation, the axis Z ′ is Z ′, Draw a cone as represented by Z ". However, this FIG. 9C is a schematic view so that it is easy to infer a three-dimensional shape, and is not an accurate plan view. (If you draw correctly, the bottom of the rotating body will be a straight line, not a vertically elongated ellipse like this figure). Figure 9
As can be easily understood from the fact that the drawing process described above with respect to FIG. 9A starts from the parabola in FIG. 9A, the light flux that has passed through the second focal point in FIG. When it reaches L'and is re-reflected by the rotating body, it becomes a re-reflected light flux parallel to the line Z'-Z '. Similarly, "when it is re-reflected by the line Z" point L of the virtual becomes re-reflected light beam parallel to the -Z ". That is, the crossing angle with respect to the axis Z corners theta 1 '
And this angle θ 1 ′ is set smaller than the critical angle. As a result, the re-reflected light flux is transmitted to the light guide 22a,
The light is incident on the light-receiving surface 22b (see FIG. 8) at an incident angle smaller than the critical angle and is effectively used. In the embodiment of FIG. 8, the two spheroidal reflectors 21a and 2ab are provided so that the first focus P 1 is shared, but the number of these spheroidal reflectors 21a and 2ab can be set to an integer N of 3 or more. Accordingly, the number of installed light guides and auxiliary reflectors is also N.

【0008】図10は前掲の図8に示した実施例に記載
されたライトガイドの受光部付近を抽出して模式的に描
いた拡大図に、光ファイバの臨界角と補助リフレクタか
らの入射角とを対比して記入した図である。ライトガイ
ド22aを構成している光ファイバ24は、特性値とし
ての臨界角θ2を有しており、この角度範囲よりも斜め
に入射する光束は光ファイバ24によって有効に導かれ
ない。一方、補助リフレクタからの再反射光は入射角θ
1でライトガイド22aの受光面に到達する。ここで、
前掲の式(1)によって上記の入射角θ1は臨海角の半
分よりも小さい。従って、上記の再反射光はライトガイ
ド22aの中に入射して、有効に導光される。
FIG. 10 is an enlarged view schematically showing the vicinity of the light receiving portion of the light guide described in the embodiment shown in FIG. 8 above and schematically drawn, showing the critical angle of the optical fiber and the incident angle from the auxiliary reflector. It is the figure which compared and was filled in. The optical fiber 24 forming the light guide 22a has a critical angle θ 2 as a characteristic value, and a light beam incident obliquely beyond this angle range is not effectively guided by the optical fiber 24. On the other hand, the re-reflected light from the auxiliary reflector has an incident angle θ.
At 1 , the light receiving surface of the light guide 22a is reached. here,
According to the equation (1), the incident angle θ 1 is smaller than half the sea angle. Therefore, the re-reflected light enters the light guide 22a and is effectively guided.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】前記先願の発明に係る
補助リフレクタを備えた分光構造(図8〜図10)によ
れば、図10について説明したように、ライトガイド2
2aを形成している光ファイバ24の端面(受光面)に
対し、補助リフレクタからの反射光が入射角θ1が光フ
ァイバの臨界角θ2の1/2以内となるので、光束の有
効利用率が高いという効果が得られた。しかし、入射角
θ1を有しているので、入射角0で入射する場合に比較
すると、端面における反射損失が大きい。さらに、図8
に見られるごとく、ライトガイド22a,22bの受光
端が、回転楕円面リフレクタ21a,21bで囲まれた
密閉空間内に露出しており、かつ、該密閉空間内に配置
されている光源5が発熱するので、上記ライトガイドの
受光端が過熱するという不具合も有る。本発明は上述の
事情に鑑みて為されたものであって、前記先願の発明に
係る光分配構造を改良して(イ)ライトガイドの受光端
に対する反射光の入射角が0であって、端面における反
射損失が最少限度まで低減され、(ロ)ライトガイドの
受光端が過熱する虞れの無い、光分配構造を提供するこ
とを目的とする。
According to the spectral structure (FIGS. 8 to 10) provided with the auxiliary reflector according to the invention of the prior application, as described with reference to FIG. 10, the light guide 2 is used.
Since the incident angle θ 1 of the reflected light from the auxiliary reflector with respect to the end face (light receiving face) of the optical fiber 24 forming 2a is within 1/2 of the critical angle θ 2 of the optical fiber, the effective use of the luminous flux The effect of high rate was obtained. However, since it has the incident angle θ 1 , the reflection loss at the end face is large as compared with the case where the incident angle is 0. Furthermore, FIG.
As can be seen from FIG. 3, the light receiving ends of the light guides 22a and 22b are exposed in the closed space surrounded by the spheroidal reflectors 21a and 21b, and the light source 5 arranged in the closed space generates heat. Therefore, there is also a problem that the light receiving end of the light guide is overheated. The present invention has been made in view of the above circumstances, and improves the light distribution structure according to the invention of the above-mentioned prior application. (A) The incident angle of reflected light with respect to the light receiving end of the light guide is zero. It is an object of the present invention to provide a light distribution structure in which the reflection loss at the end face is reduced to the minimum limit, and (b) there is no risk of the light receiving end of the light guide overheating.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的(反射損失減
少・過熱防止)を達成するため本発明に係る平行入射式
の光分配構造は、2個の焦点を有し、回転楕円面に類似
する回転面より成る凹形反射面を有するリフレクタと、
上記2個の焦点の内の片方の焦点に位置せしめた光源
と、上記2個の焦点を結ぶ直線の上に配置され、該2個
の焦点の内の他方の焦点位置を含む空間を占めている、
透明体より成る光ロッドとを具備しており、前記片方の
焦点に位置する光源から出射した光束が前記凹形反射面
で反射して他方の焦点に向かい、前記光ロッドの側面か
ら該光ロッド内に入射するとともに、該光ロッド内の上
記他方の焦点に集光するようになっており、かつ、上記
光ロッドが前記リフレクタ内に挿入された形状をなして
いて、該光ロッドが挿入された先端部は、前記他方の焦
点位置を焦点として共有する回転放物面状に成形される
とともに、該回転放物面状の部分に光反射膜が成膜され
ていることを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object (reduction loss reduction / overheat prevention), a parallel incidence type light distribution structure according to the present invention has two focal points and is similar to a spheroid. A reflector having a concave reflection surface formed of a rotating surface,
A light source located at one of the two focal points and a light source located on a straight line connecting the two focal points, occupying a space including the other focal point position of the two focal points Is
An optical rod made of a transparent body, wherein a light beam emitted from a light source located at one of the focal points is reflected by the concave reflection surface toward the other focal point, and the optical rod is provided from a side surface of the optical rod. Light is incident on the inside of the optical rod and is focused on the other focal point in the optical rod, and the optical rod has a shape inserted into the reflector, and the optical rod is inserted. The tip portion is formed into a paraboloid of revolution that shares the other focal position as a focal point, and a light reflecting film is formed on the part of the paraboloid of revolution.

【0011】[0011]

【作用】上記の構成によると、2個の焦点の片方に位置
している光源から出射した光束が、リフレクタで反射さ
れて光ロッドの側面から入射して、他方の焦点に集光
し、該他方の焦点で交差して通過し、先端部の回転放物
面によって反射され(詳しくは回転放物面に成膜された
反射膜で反射され)、該光ロッドの中心軸と平行な光束
となるように反射される。これにより、該光ロッドに対
して同心状にライトガイドを接続しておくと、上記の平
行光束がライトガイドの受光面に対して入射角0で(す
なわち、受光側の端面に対して垂直に)入射し、端面に
おける反射損失が、理論的に考えられる最少限度まで減
少する。さらに、リフレクタによって密閉されるととも
に、熱源である光源を配置された空間内にライトガイド
が突出しておらず、光ロッドが受光してライトガイドに
導光するようになっているから、ライトガイドは熱的に
隔離されていて過熱する虞れが無い。
According to the above construction, the light beam emitted from the light source located at one of the two focal points is reflected by the reflector, enters from the side surface of the optical rod, and is condensed at the other focal point. A light flux that intersects with the other focal point, is reflected by the paraboloid of revolution of the tip (specifically, is reflected by a reflective film formed on the paraboloid of revolution), and is parallel to the central axis of the optical rod. Will be reflected. As a result, when the light guide is concentrically connected to the optical rod, the parallel light flux is incident on the light receiving surface of the light guide at an incident angle of 0 (that is, perpendicular to the end surface on the light receiving side). ) Incident and the reflection loss at the end face is reduced to the theoretically possible minimum. Furthermore, since the light guide is sealed by the reflector and does not project into the space where the light source that is the heat source is arranged, the light rod receives light and guides it to the light guide. It is thermally isolated and there is no risk of overheating.

【0012】[0012]

【実施例】次に、図1ないし図3を順次に参照しつつ、
本発明の実施例を説明する。図1は本発明に係る平行入
射式の光分配構造の1実施例を模式化して描いた断面図
であって、先願の発明に係る補助リフレクタを備えた光
分配構造を描いた図8に対応する図である。本実施例
(図1)を先願発明(図8)と比較して、異なっている
点すなわち本発明を適用して改良した点を概要的に述べ
ると、まず、先願の発明(図8)におけるライトガイド
22aの先端が回転楕円面リフレクタ21a内に露出し
ていたのに比して、本実施例(図1)のライトガイド2
2cの先端は光ロッド(例えばガラスロッド)32aに
接続され、該光ロッドの先端がリフレクタ31a内に突
出している。次いで、先願の発明(図8)においては補
助リフレクタ23aが光束を再反射させてライトガイド
22aに導く構造であったのに比して、本実施例(図
1)においては光ロッド32aの先端に形成された回転
放物面32a1に成膜した反射膜32a1が光束を再反射
させ、光ロッド32aを経てライトガイド22cに導く
ようになっている。基本的な構造上の相異(改良点)は
以上の二つであるが、派生的な改良事項がもう一つ有
る。すなわち、第1の焦点P1に位置する光源から出射
した光がリフレクタ(21aもしくは31a)で反射さ
れて第2焦点(P2もしくはP2′)に集光するという点
では、先願の発明(図8)と本実施例(図1)とは同様
である。しかし、先願の発明(図8)において第1焦点
1から第2焦点P2に至る光路が空気中を通っており、
リフレクタで反射される他は屈折しない直線光路である
のに比して、本実施例(図1)においては光ロッド32
a内へ入射する際に光路が屈折する。その結果、先願の
発明(図8)のリフレクタ21aは回転楕円面によって
構成されていたが、本実施例(図1)におけるリフレク
タ31aは、上記の屈折を補正して、図示の点P2′に
反射光を集光させるように構成されている。設計的に上
記の補正を行なうには、図1と同様にZ−Z軸を含む平
面による断面を考える。一方、ライトガイド22cは所
要の耐熱性を有し可視光に透明な材料で構成する(本実
施例では光学ガラスを用いた)。上記ライトガイドの材
質が定まれば屈折率が分かるから、先願発明における回
転楕円面を若干修正して、反射光が第2焦点P2で集光
するようにする。図1におけるがごとく平面図形につい
て設計的に回転楕円面を楕円として取り扱えば、該楕円
を修正して反射光を第2焦点に集めることは光学設計技
術的にさしたる困難は無い。この場合、コンピュータを
利用することもでき、さらに、第2焦点P2への集光
は、理論光学的に厳密に1点(大きさの無い点)に集光
しなくてもよく、近似的に1点に集光すれば実用的に足
りるから、前記の修正は設計技術的に可能である。平面
的に楕円の修正が出来たならば、これをZ−Z軸に関し
て対称な曲面となるように回転させると疑似回転楕円面
状リフレクタ31aが設計的に求められる。ここに疑似
回転楕円面とは、回転楕円面に修正を施した類似の形状
を言う。図2は前掲の図1に示した光ロッドの近傍を描
大して描いた、詳細な模式的断面図である。光ロッド3
2aはライトガイド22cに対して光学的に接続された
ガラスロッドであって、該ライトガイドに接続した端部
の反対側は疑似回転楕円面状リフレクタ31aの対称軸
Z−Zと同心状に、該疑似回転楕円面状リフレクタ内に
突出していて、その先端は回転放物面32a1に成形さ
れている。上記の回転放物面32a1は前記の軸Z−Z
を対称軸とし、かつ、前記回転楕円面状リフレクタ31
aの第2焦点P2′と焦点位置を共有している。従っ
て、該第2焦点P2′は光ロッド32a内に位置してい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, referring to FIGS.
An embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a sectional view schematically showing one embodiment of a parallel incidence type light distribution structure according to the present invention, and FIG. 8 showing a light distribution structure provided with an auxiliary reflector according to the invention of the prior application. It is a corresponding figure. The present embodiment (FIG. 1) is compared with the invention of the prior application (FIG. 8), and the different points, that is, the points improved by applying the present invention will be briefly described. 2) in which the tip of the light guide 22a is exposed inside the spheroidal reflector 21a, the light guide 2 of the present embodiment (FIG. 1) is
The tip of 2c is connected to an optical rod (for example, a glass rod) 32a, and the tip of the optical rod projects into the reflector 31a. Next, in contrast to the structure of the invention (FIG. 8) of the prior application in which the auxiliary reflector 23a re-reflects the light beam to guide it to the light guide 22a, in the present embodiment (FIG. 1), the optical rod 32a The reflection film 32a 1 formed on the paraboloid of revolution 32a 1 formed at the tip re-reflects the light beam and guides it to the light guide 22c via the optical rod 32a. The basic structural differences (improvements) are the above two, but there is another derivative improvement. That is, in the point that the light emitted from the light source located at the first focal point P 1 is reflected by the reflector (21a or 31a) and condensed at the second focal point (P 2 or P 2 ′), the invention of the prior application (FIG. 8) and this embodiment (FIG. 1) are the same. However, in the invention of the prior application (FIG. 8), the optical path from the first focus P 1 to the second focus P 2 passes through the air,
In contrast to the straight optical path which is not refracted except for being reflected by the reflector, the optical rod 32 is used in the present embodiment (FIG. 1).
The optical path is refracted when it enters into a. As a result, the reflector 21a of the invention of the prior application (FIG. 8) was formed by the spheroidal surface, but the reflector 31a in the present embodiment (FIG. 1) corrects the above refraction to make the point P 2 shown. ′ Is configured to collect the reflected light. In order to perform the above correction by design, consider a cross section along a plane including the Z-Z axis as in FIG. On the other hand, the light guide 22c is made of a material that has a required heat resistance and is transparent to visible light (optical glass is used in this embodiment). Since the refractive index can be known if the material of the light guide is determined, the spheroidal surface in the prior invention is slightly modified so that the reflected light is focused at the second focus P 2 . If the spheroidal surface is treated as an ellipse by design for the plane figure as shown in FIG. 1, it is not difficult in terms of optical design technology to correct the ellipse and collect the reflected light at the second focal point. In this case, it is possible to use a computer, and further, the light focusing on the second focus P 2 does not need to be focused strictly on one point (a point having no size) theoretically, and it is approximate. It is practically sufficient to focus the light on one point, so the above modification can be made by design technology. If the ellipse can be corrected in a plane, the pseudo spheroidal reflector 31a can be obtained by design by rotating the ellipse so that the curved surface becomes symmetrical with respect to the Z-Z axis. Here, the pseudo spheroid is a similar shape obtained by modifying the spheroid. FIG. 2 is a detailed schematic sectional view in which the vicinity of the optical rod shown in FIG. Light rod 3
2a is a glass rod optically connected to the light guide 22c, and the opposite side of the end connected to the light guide is concentric with the symmetry axis ZZ of the pseudo spheroidal reflector 31a. It projects into the pseudo-spheroidal reflector, and its tip is shaped into a paraboloid of revolution 32a 1 . The above-mentioned paraboloid of rotation 32a 1 is the above-mentioned axis ZZ
As the axis of symmetry, and the spheroidal reflector 31
The focus position is shared with the second focus P 2 ′ of a. Therefore, the second focal point P 2 ′ is located inside the optical rod 32a.

【0013】第1焦点P1に位置する光源5から、点線
矢印mのように大きい拡散角θ5で出射して疑似回転楕
円面状リフレクタ31aで反射された光は、点線矢印
m′のように第2焦点P2′へ向かう途中で反射膜32
2に遮られる。従って、矢印qで示したように拡散角
θ6以内であることが、光ロッド32aに入射して第2
焦点に到達するための条件の一つになる。また、破線矢
印nのように小さい拡散角で出射した光は、光ロッド3
2aに対して斜めに入射し、臨界角を越えるので矢印
n′のように表面反射されてしまう。従って、矢印uで
示したように拡散角θ7以下であることが、もう一つの
条件になる。図3は上記実施例において光ロッドに入射
する反射光と臨界角との関係を説明するために示したも
ので、要部の模式的断面図に光路矢印を記入するととも
に角度記号を付した図である。y′は、光ロッド32a
の側面に立てた垂線であって、前記の軸Z−Zと直交す
る。本図3に示した角θ9は光ロッド32aの臨界角で
ある。臨界角については前掲の図10を参照して先に説
明したが、該図10に示した臨界角θ2は光ファイバ2
4の臨界角である。臨界角は材質によって異なる光学的
特性値であって、図3に示した臨界角θ5は光ロッド3
2aの臨界角である。本図3に示した光路矢印q,u,
n,n′は、それぞれ図2に示した光路矢印q,u,
n,n′に対応している。
Light emitted from the light source 5 located at the first focal point P 1 at a large diffusion angle θ 5 as shown by a dotted arrow m and reflected by the pseudo spheroidal reflector 31a is shown by a dotted arrow m '. On the way to the second focal point P 2
It is blocked by a 2 . Therefore, as indicated by the arrow q, the fact that the diffusion angle is within θ 6 is the second angle when the light enters the optical rod 32a.
It is one of the conditions to reach the focus. Further, the light emitted with a small diffusion angle as indicated by the broken line arrow n is emitted by the optical rod 3
The light is incident on 2a obliquely and exceeds the critical angle, so that the surface is reflected as shown by an arrow n '. Therefore, another condition is that the diffusion angle is not more than θ 7 as shown by the arrow u. FIG. 3 is shown to explain the relationship between the reflected light incident on the optical rod and the critical angle in the above-mentioned embodiment, and a diagram in which an optical path arrow is entered and an angle symbol is added to the schematic cross-sectional view of the main part. Is. y'is the optical rod 32a
Perpendicular to the axis Z-Z described above. The angle θ 9 shown in FIG. 3 is a critical angle of the optical rod 32a. Although the critical angle has been described above with reference to FIG. 10 described above, the critical angle θ 2 shown in FIG.
It is a critical angle of 4. The critical angle is an optical characteristic value that differs depending on the material. The critical angle θ 5 shown in FIG.
It is the critical angle of 2a. Optical path arrows q, u, shown in FIG.
n and n ′ are optical path arrows q, u, and
It corresponds to n and n '.

【0014】[0014]

【発明の効果】本発明を適用すると、2個の焦点の片方
に位置している光源から出射した光束が、リフレクタで
反射されて光ロッドの側面から入射して、他方の焦点に
集光し、該他方の焦点で交差して通過し、先端部の回転
放物面によって反射され(詳しくは回転放物面に成膜さ
れた反射膜で反射され)、該光ロッドの中心軸と平行な
光束となるように反射される。これにより、該光ロッド
に対して同心状にライトガイドを接続しておくと、上記
の平行光束がライトガイドの受光面に対して入射角0で
(すなわち、受光側の端面に対して垂直に)入射し、端
面における反射損失が、理論的に考えられる最少限度ま
で減少する。さらに、リフレクタによって密閉されると
ともに、熱源である光源を配置された空間内にライトガ
イドが突出しておらず、光ロッドが受光してライトガイ
ドに導光するようになっているから、ライトガイドは熱
的に隔離されていて過熱する虞れが無いという優れた実
用的効果を奏する。
When the present invention is applied, the luminous flux emitted from the light source located at one of the two focal points is reflected by the reflector, enters from the side surface of the optical rod, and is condensed at the other focal point. , Crosses at the other focal point, is reflected by the paraboloid of revolution of the tip (specifically, is reflected by a reflective film formed on the paraboloid of revolution), and is parallel to the central axis of the optical rod. It is reflected so that it becomes a light flux. As a result, when the light guide is concentrically connected to the optical rod, the parallel light flux is incident on the light receiving surface of the light guide at an incident angle of 0 (that is, perpendicular to the end surface on the light receiving side). ) Incident and the reflection loss at the end face is reduced to the theoretically possible minimum. Furthermore, since the light guide is sealed by the reflector and does not project into the space where the light source that is the heat source is arranged, the light rod receives light and guides it to the light guide. It has an excellent practical effect that it is thermally isolated and there is no risk of overheating.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る平行入射式の光分配構造の1実施
例を模式化して描いた断面図であって、先願の発明に係
る補助リフレクタを備えた光分配構造を描いた図8に対
応する図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of a parallel incidence type light distribution structure according to the present invention, and FIG. 8 illustrates a light distribution structure including an auxiliary reflector according to the invention of the prior application. It is a figure corresponding to.

【図2】前掲の図1に示した光ロッドの近傍を拡大して
描いた、詳細な模式的断面図である。
FIG. 2 is a detailed schematic cross-sectional view in which the vicinity of the optical rod shown in FIG. 1 above is drawn in an enlarged manner.

【図3】上記実施例において光ロッドに入射する反射光
と臨界角との関係を説明するために示したもので、要部
の模式的断面図に光路矢印を記入するとともに角度記号
を付した図である。
FIG. 3 is shown for explaining the relationship between the reflected light incident on the optical rod and the critical angle in the above-mentioned embodiment, and an optical path arrow is entered and an angle symbol is added to the schematic cross-sectional view of the main part. It is a figure.

【図4】光分配構造の公知例を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a known example of a light distribution structure.

【図5】上記と異なる公知例を示す模式的な側面図であ
る。
FIG. 5 is a schematic side view showing a known example different from the above.

【図6】光分配装置に係る試案を示し、(A)は模式的
な側面図、(B)はそのB−B断面図である。
6A and 6B show a tentative plan relating to a light distribution device, FIG. 6A is a schematic side view, and FIG. 6B is a BB cross-sectional view thereof.

【図7】先願の考案に係る光分配構造の1実施例を示
し、模式的に描いた外観斜視図である。
FIG. 7 is an external perspective view schematically showing an embodiment of a light distribution structure according to the invention of the prior application.

【図8】先願発明に係る補助リフレクタを備えた光分配
構造を示し、要部を模式的に描いた断面図に光路矢印を
付記した図である。
FIG. 8 is a view showing a light distribution structure provided with an auxiliary reflector according to the invention of the prior application, in which an optical path arrow is added to a sectional view schematically illustrating a main part.

【図9】前掲の図8における補助リフレクタの立体的形
状を求めるための設計手順を示す図表であって、(A)
はZ軸に対象な基準曲線を、(B)は上記のZ軸を回転
させる形に座標変換して線分M′を求める手法を、
(C)は上記の線分M′を軸Zのまわりに回転せしめ
て、反射面を構成する回転面を求める手法を、それぞれ
表している。
9 is a diagram showing a design procedure for obtaining the three-dimensional shape of the auxiliary reflector in FIG. 8 described above, which is (A).
Is a target curve for the Z axis, and (B) is a method for obtaining the line segment M ′ by coordinate conversion into a form in which the Z axis is rotated.
(C) represents a method of rotating the line segment M ′ around the axis Z to obtain a rotation surface forming a reflection surface.

【図10】前掲の図8に示した実施例に記載されたライ
トガイドの受光部付近を抽出して模式的に描いた拡大図
に、光ファイバの臨界角と補助リフレクタからの入射角
とを対比して記入した図である。
FIG. 10 is an enlarged view schematically showing the vicinity of the light receiving portion of the light guide described in the embodiment shown in FIG. 8 described above in an enlarged view and showing the critical angle of the optical fiber and the incident angle from the auxiliary reflector. It is the figure filled in contrastingly.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…特殊管球、2…光ファイバー、3…灯具、4…回転
放物面鏡、5…光源、6…光ファイバー、7…ガラスロ
ッド、8,8A,8B…回転楕円面鏡、9…凸レンズ、
9a〜9e…ライトガイド、10…ソケット、11…ハ
ーネス、21a,21b…回転楕円面リフレクタ、22
a,22b,22c…ライトガイド、23a,23b…
補助リフレクタ、31a,31b…疑似回転楕円面状リ
フレクタ、32a…光ロッド、32a1…回転放物面、
32a2…反射膜。
1 ... Special tube, 2 ... Optical fiber, 3 ... Lamp, 4 ... Rotating parabolic mirror, 5 ... Light source, 6 ... Optical fiber, 7 ... Glass rod, 8, 8A, 8B ... Spheroidal mirror, 9 ... Convex lens,
9a to 9e ... Light guide, 10 ... Socket, 11 ... Harness, 21a, 21b ... Spherical surface reflector, 22
a, 22b, 22c ... Light guide, 23a, 23b ...
Secondary reflector, 31a, 31b ... pseudo spheroidal reflector, 32a ... light rod, 32a 1 ... paraboloid,
32a 2 ... Reflective film.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2個の焦点を有し、回転楕円面に類似す
る回転面より成る凹形反射面を有するリフレクタと、 上記2個の焦点の内の片方の焦点に位置せしめた光源
と、 上記2個の焦点を結ぶ直線の上に配置され、該2個の焦
点の内の他方の焦点位置を含む空間を占めている、透明
体より成る光ロッドとを具備しており、 前記片方の焦点に位置する光源から出射した光束が前記
凹形反射面で反射して他方の焦点に向かい、前記光ロッ
ドの側面から該光ロッド内に入射するとともに、該光ロ
ッド内の上記他方の焦点に集光するようになっており、
かつ、 上記光ロッドが前記リフレクタ内に挿入された形状をな
していて、該光ロッドが挿入された先端部は、前記他方
の焦点位置を焦点として共有する回転放物面状に成形さ
れるとともに、該回転放物面状の部分に光反射膜が成膜
されていることを特徴とする、平行入射式の光分配構
造。
1. A reflector having two focal points and having a concave reflecting surface consisting of a surface of revolution similar to a spheroid, and a light source positioned at one of the two focal points, An optical rod made of a transparent body, the optical rod being arranged on a straight line connecting the two focal points and occupying a space including the other focal point position of the two focal points; The light beam emitted from the light source located at the focal point is reflected by the concave reflecting surface toward the other focal point, enters the optical rod from the side surface of the optical rod, and is incident on the other focal point in the optical rod. It is designed to collect light,
Further, the optical rod has a shape inserted into the reflector, and the tip end portion into which the optical rod is inserted is formed into a paraboloid of revolution sharing the other focal point as a focal point. A parallel incidence type light distribution structure, wherein a light reflection film is formed on the rotation paraboloid portion.
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