JPS5922201B2 - 照明装置 - Google Patents

照明装置

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JPS5922201B2
JPS5922201B2 JP50016798A JP1679875A JPS5922201B2 JP S5922201 B2 JPS5922201 B2 JP S5922201B2 JP 50016798 A JP50016798 A JP 50016798A JP 1679875 A JP1679875 A JP 1679875A JP S5922201 B2 JPS5922201 B2 JP S5922201B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、合成樹脂材料で作られている所定の屈折率を
有する両端の閉じられた可撓性中空管を含んでいる可撓
性のライトガイドと、この中空管内に充填されていて上
記合成樹脂材料よりも大きい屈折率を有する導光液とを
備えた照明装置に関するものである。
「光」なる語は、紫外、可視および赤外スペクトル範囲
の電磁光線を意味するとして理解されるべきである。
本発明の一つの目的は、それらの範囲にのみ限定される
べきではないが、比較的強い光特に紫外線に近いスペク
トル範囲や可視スペクトル範囲の光で物体を照明し得る
ようにした上記形式の照明装置を提供することにある。
特に本発明の目的は、下記の利点を有する照明装置を提
供することにある。即ち、（ａ）本照明装置は連続的に
数ワットまで達する発光出力エネルギーを提供し得る：
（ｂ）本照明装置は性能の劣化なしに長期間の使用に耐
え得る、即ちその効率は強い光特に紫外線の照射や長期
間の操作または保存によつても落ちない；（ｃ）本照明
装置は構造がコンパクト且つ経済的で、而も廉価にして
操作し易い光源すなわち金属（例えば水銀）蒸気やキセ
ノンの高圧ランプ又はタングステン−ハロゲン白熱ラン
プを使用し得る：（ｄ）本照明装置は扱いが容易である
ため近寄りがたい被照明体に対しても使用可能である；
（ｅ）本照明装置におけるライトガイドの光線入射角と
光伝導度は可及的に大きくすることが出来る。かゝる諸
特性を備えた照明装置は、例えば歯科医術の分野におい
て、紫外線による合成樹脂充填材の重合、診断および治
療、内視鏡による解明や治療等の目的に必要とされる。
この種従来の照明装置は或る種の特定の目的には尚不十
分である。
ファイバーを束にしたライトガイドを有する形式の照明
装置は、ファイバー束の両端を固める必要があるため、
高い光エネルギーを伝導することは出来ず、特に紫外ス
ペクトル範囲においては効率が低い。単一の細い石英フ
アイバ一を含む可撓性ライトガイドを有する形式の照明
装置は、この種のライトガイドは高圧水銀ランプによる
場合の如き発散表面を有する発光体すなわち光源からの
光を伝導することは出来ないため、光源として高価なレ
ーザーを使用しなければならない。
合成樹脂製の可撓管より成つていてＣＣＩ，の如き有機
液を充填した可撓性ライトガイドを有する形式の照明装
置は、有機液は合成樹脂製可撓管を通して拡散するか或
いは又紫外線により分解されて可撓管中にライトガイド
の導光度を低下させ且つ照明装置の効率を許容し得ない
範囲にまで低下させるに至る気泡や分解生成物を発生せ
しめるため、時間と共に性能が劣化する。
その上この種ライトガイドの導光度は、合成樹脂と液体
との熱膨張係数が可成り異なるために、温度に対する依
存度が非常に高い。本発明の特別な目的は、上述の如き
各種利点を有し且つ公知の照明装置の上述の如き諸欠点
を除去した照明装置を提供することにある。
この目的は、合成樹脂材料で作られていて所定の屈析率
を有する両端の閉じられた可撓性中空管を含んでいる可
撓性のライトガイドと、この中空管内に充填されていて
上記合成樹脂材料よりも大きい屈析率を有する導光液と
を備えた照明装置を使用することにより、達成される。
本発明の第一の目的に従い、液体と可撓管用の合成樹脂
材料とは、液体が可撓管用合成樹脂材料を濡らさないよ
うに選定される。
本発明の第二の目的に従い、液体は吸湿性のもの即ち照
明装置が普通に使用されるべき雰囲気中より水蒸気を吸
収し易いものである。
本発明のその他の特徴，目的並びに利点は、以下の説明
と添附図面から明らかになるであろう。
図面には本発明の好適実施例が、若干単純化された形で
而も一部電気回路図として示されている。図示された本
発明実施例は、合成樹脂の歯の充填材を重合するのに使
用される照明装置である。この目的に使用される照明装
置は、発明がこの分野に限定される訳ではないが、本発
明の一つの好適適用分野を構成する。添附図面に示され
た照明装置は、光源１０と可撓性のライトガイド１２を
含んでいる。
光源１０は、約１乃至２気圧程度の圧力で動作せしめら
れ且つ例えば１５乃至約２０ｊ！７７！の間隔を置いて
設けられた主電極と約１アンペアの定格電流とを有する
水銀高圧ランプ１４を含んでいる。この主電極はバラス
ト回路１６と直列に交流電源１８に接続されている。交
流電源１８の一端子は普通の方法で発火すなわち点火回
路２０を介して点火用電極２２に接続されている。バラ
スト回路１６は第一バラストチヨーク２４を含んでいる
。このバラストチヨーク２４は、例えば歯科医術におけ
る重合用として使用される場合には相対的使用時間が約
５％になるに過ぎないため、常時オン状態に置かれてい
て水銀高圧ランプ１４を流れる電流が比較的小さくなる
ような大きさであり、且つ放電は安定に確保されるがラ
ンプの寿命を最大限に長くするために定格電流が出来る
限り低く抑えられるように而も発生する熱量が出来る限
り小さくなるように選定されている。このバラストチヨ
ーク２４はスイツチ２６により第二バラストチヨーク２
８と並列に接続され得る。この第二バラスイチヨーク２
８は、二つのバラストチヨーク２４と２８が並列に接続
された場合上記定格電流と等しいか好ましくはそれより
も大きい電流を流し得るような大きさに選定されている
。この全電流は例えば定格電流の二倍の大きさとなり得
且つスイツチ２６が閉じている間は水銀高圧ランプ１４
が高い放射能すなわち高い光エネルギーを発することを
意味する。スイツチ２６は（好ましくはライトガイドの
光出口端にある）押し釦３０により閉じることができ且
つ実際上はランプの寿命が過負荷を掛けられることによ
り著しく短縮することのないよう短時間だけ操作される
。この高い放射能は、バラストチヨーク２４を流れる低
電流によりランプが点灯準備状態に保持されているため
、スイツチ２６が閉合されると直ちに使用可能となる。
ランプ１４は、略示されているに過ぎない光密のハウジ
ング３２内に収容されており、又このハウジング３２内
にはライトガイド１２の光入口端が延びている。ライト
ガイド１２は実質上、導光液３６の充填された可撓性の
合成樹脂管３４から成つていて、この合成樹脂製可撓管
の両端は、石英、，石英ガラス或いは光線に対して透明
なその他の物質で作られた円筒状の細長い窓３８および
４０により液密伏態に閉鎖すなわち封止されている０可
撓管３４の端と窓３８および４０との間の密封結合はそ
れぞれ円筒状の固着部材４２および４４により実行され
る。
固着部材４２より突出した比較的長い光入口窓３８の部
分は機械的損傷を防ぐため管４６により保護されている
。この管４６は好ましくはステンレス鋼より成つていて
僅かな間隙を置いて窓３８を包囲している。光出口窓に
は回転可能の光案内部４８が接続されている。この案内
部４８は離脱可能で、滑らかな素地と研磨された両端面
とを有し且つ一端部が金属と合成樹脂より成るスリーブ
５２内に保持された光線に対して透明な湾曲棒５０より
成つている。このスリーブ５２は固着部材４４上に嵌装
可能で且つ固着部材４４に対し相対回転し得る。湾曲棒
５０の直径は窓４０の直径よりも若干大きい方が好まし
く、且つ例えば約６０度の角度をなすように曲げられ得
る。湾曲棒５０は、例えばテフロン（登録商標）ＦＥＰ
の如き遮光材としてのみ役立つ可撓性の合成樹脂材料よ
り成る管５４により完全に或いはその先端部分のみが被
覆されている。合成樹脂製可撓管５４は打撃その他によ
る機械的損傷から湾曲棒５０を保護するところのシリコ
ンゴムより成り可撓管５５により包囲されている。湾曲
棒５０の光出口面５０ａはテフロンＰＦＡ，ＦＥＰ又は
ＰＴＦＥより成る透明層５４ａにより被覆されていて、
光出口面を被照明体の組織に王接し且つねばつくことな
しにそこから再び離すことが出来るようになつている。
窓３８は好ましくは石英より成つていて、導光液３６が
光源１０の熱により加熱されることのないように比較的
長く作られている。
出口窓４０と湾曲棒５０は石英，石英ガラスまたは例え
ばタイプＢＫ７のような比較的高い屈析率を有するガラ
スから作られ得る。合成樹脂製可撓管３４はカーボンと
ハロゲンを含んだポリマー、特に例えばポリテトラフル
オロエチレンヘクサフルオロプロピレン（テフロンＦＥ
Ｐ），ポリテトラフルオロエチレン（テフロンＰＴＦＥ
），テフロンＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシの側鎖を
有するポリテトラフルオロエチレンであつて、ペルフル
オロアコキシレジンともいう）の如き弗化物或いは各種
光線の使用に対して十分に安定である他の任意の合成樹
脂より作られるのが好ましい。
可視光線の場合には、例えば４−メチルベンゼン−１，
ポリメチルベンゼン，塩化ポリビニール，ポリエチレン
およびシリコンを使用することも可能である。この可撓
性３４用の好適材料はテフロンＦＥＰである。本発明に
よれば、導光液３６は可撓管３４の内壁を濡らさないか
或いは又吸湿性である。
これらの処置は何れも可撓管３４を通しての導光液の拡
散を十分に抑えて、可撓管３４が完全に満たされた状態
に保持され且つ該可撓管中に導光度を低下させ而も多量
の光線を通すことにより可撓管を損傷せしめるに至る気
泡を形成せしめ得ないようにするのに役立つ。この場合
重要なことは、導光液３６の屈析率が可撓管３４を形成
する材料の屈析率よりも若干例えば１／１０程度大きい
と云うことである。特に適当な導光液は、水成無機溶液
、特に例えば水溶性アルカリや例えばＣａＣｌ２，Ｃａ
Ｃｌ，ＣｓＦおよびＭｇＣｌ２等の吸湿塩を使用する場
合に好適であるアルカリ性士ハロゲン化物の如き塩類溶
液である。
例えば硝酸塩や燐酸塩等の如き他の塩類を使用すること
も可能である。合成樹脂製特にテフロンＦＥＰ製の可撓
管と、導光液として無機塩の水成溶液とを組合わせた場
合には、下記の如き理由で特別の利点がある。
即ち、水特に含塩水は比熱が高く且つ気化温度も高いの
で、液体は光線の吸収により徐々にしか温度が上らず而
も徐々にしか気化しない。その上テフロンＦＥＰと水は
実際上熱膨張係数が同じであるので、ライトガイドの加
熱または冷却の際圧力が過大になつたり気泡が形成され
るような恐れはない。この導光液は合成樹脂製可撓管を
濡らさないので、実質上、可撓管中に存在する細孔内へ
導光液が侵入することも、可撓管から導光液が洩出する
ようなこともない。更に可撓管が濡らされないから、導
光液と合成樹脂材料との境界層における全反射の程度も
改善される。何故ならば、この境界層は濡れていないた
め比較的はつきりしていて而も円滑であるからである。
境界層が円滑である理由は、合成樹脂製可撓管の内面の
小さい凹凸をまたいで導光液が広ろがり而も導光液自体
がその凹凸に適合しないためである。紫外光線の伝導用
ライトガイドを使用する場合、多く使用される有機液の
代わりに例えば濃縮された水成Ｃａｃｌ２溶液の如き無
機質の導光液を使用すると、導光液中には紫外光線によ
り導光液中に、一般には導光度を低下させるに至るよう
な如何なる分解生成物も化学的変化の生じないと言う利
点が生まれる。濡れない導光液とは、通常、問題の合成
樹脂より成る管を垂直に立てた場合、上に凸のメニスカ
スが形成される即ち管の中間部分の液面の方が周壁面に
おける液面より高くなるような液体を意味するものと理
解されるべきである。更に、液体塩溶液として、使用さ
れる合成樹脂材料を濡らさない例えば無水または含水の
アルコールや例えばグリセリン（屈析率ｎ＝約１．４７
）またはエチレングリコール（ｎ＝約１．４３）の如き
適当な屈析率を有する特殊な多機能アルコールのような
或る種の有機液の形態をなす充填液を使用することも可
能である。
この導光液は更に光線用フイルタ一として役立つ着色塩
を含み得るが、このためにはＣＯＣｌ２やＣＯ（ＮＯ３
）２の如き塩が使用され得る。
この場合には導光液にフイルタ一作用があるため外部フ
イルタ一を使用する必要はなく而も図示した如き光源は
ライトガイドの光入口端に直接隣接配置し得る。好適実
施例においては、可撓管３４はテフロンＦＥＰ（ｎ＝約
１．３５）より成り、又導光液は二重蒸留されたＨ２Ｏ
，ｌＯＯミリリツトル当り１５０グラムの超鈍ＣａＣｌ
２・４Ｈ２０を含んでいて約１．４３の屈析率を有する
。
更にこの溶液は、紫外線に近い光を選択して伝導するた
め染料として１０乃至２００ミリグラムのＣＯＣｌ２・
６Ｈ２０を含んでいる。この溶液には望ましくない短波
紫外光線を除くため少量のＣＯ（ＮＯ３），が添加され
ている。照明装置が極端に低い水蒸気圧の環境の中で使
用される場合には、可撓管３４を第二の可撓管５８で補
助的に包囲するようにした方がよい。
この可撓管５８は導光液３６の浸透率が最小であるよう
な材料で作られているが、屈析率その他の特性（内壁の
円滑性，使用光線に対する透明度，使用光線に対する抵
抗力）に関しては可撓管３４に対する要求程厳しくはな
い。可撓管５８の内径は可撓管３４の外径より若干大き
い方が好ましいので、この二本の可撓管の間には導光液
３６またはその他の任意の液体が充填される空間６０が
形成される。導光液３６が或る種の溶液である場合には
、空間６０内の液体は余り濃縮されていなくてもよいし
又溶剤のみで作られていてもよい。可撓管５８は又固着
部材４２および４４に固着されていて、水蒸気の浸透率
が極めて小さいポリエチレン又はシリコンより成つてい
るのが好ましい。上記形式の照明装置の使用に当つては
、ライトガイドの光出口端にある光案内部４８の代わり
に他の各種形式の案内部を装着し得る。か＼る案内部は
例えば真直ぐ或いは光出口端に向つてテーパーの付けら
れた棒状のものであり得る。水銀高圧ランプ１４の代り
に例えば金属蒸気またはキセノンの高圧ランプ或いは超
高圧ランプ，タングステンフイラメント白熱ランプ等の
他の光源を使用することもできる。
上記放射ランプは又紫外線出力を増大させるためパルス
を用いて動作させることもできる。「水」および「水成
溶液］なる言葉は又重水（Ｄ２Ｏ）を含むこともある。
他の充填液の場合にはＨは全部または一部をＤで置換す
ることもできる。次に実施の態様を列挙すれば下記の通
りである。
（１）可撓性中空管が、ポリテトラフルオロエチレンヘ
クサフルオロプロピレン，ペルフルオロアコキシレジン
及びポリテトラフルオロエチレンの何れか一つを含む炭
素及びフツ素から成るポリマ一から構成されていること
を特徴とする特許請求の範囲に記載のライトガイド。（
２）導光液が水溶性のハロゲン化アルカリ金属またはＣ
ａｃｌ２の等のハロゲン化アルカリ土類金属を含んでい
ることを特徴とする特許請求の範囲に記載のライトガイ
ド。
（３）導光液が、ＣＯＣｌ２またはＣＯ（ＮＯ，）２等
の光フイルタ一作用を生ぜしめる重金属塩を含んでいる
ことを特徴とする特許請求の範囲に記載のライトガイド
。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明に係る照明装置の一実施例の断面図である
。 １２・・・・・・ライトガイド、３６・・・・・・導光
液。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 所定の屈析率を有する合成樹脂から作られている可
    撓性中空管と、上記中空管に充填されていて上記合成樹
    脂よりも大きい屈析率を有する導光液体と、上記中空管
    の端部を密封している透明な封栓とを備えた可撓性ライ
    トガイドにおいて、上記合成樹脂がフッ素を含有する樹
    脂であり、且つ上記導光液体が、中空管を濡らすことの
    ないアルコールを含むグループ及び有機塩水溶液から選
    択されていることを特徴とする可撓性ライトガイド。
JP50016798A 1974-02-11 1975-02-08 照明装置 Expired JPS5922201B2 (ja)

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2406424 1974-02-11
DE19742406424 DE2406424C2 (de) 1974-02-11 1974-02-11 Beleuchtungseinrichtung mit einem flüssigkeitsgefüllten Kunststoffschlauch-Lichtleiter
DE2424620 1974-05-21
DE2424620A DE2424620A1 (de) 1974-05-21 1974-05-21 Biegsamer lichtleiter
DE19742429859 DE2429859C2 (de) 1974-02-11 1974-06-21 Beleuchtungseinrichtung mit einem biegsamen Lichtleiter aus einem flüssigkeitsgefüllten Kunststoffschlauch
DE2429859 1974-06-21
DE2433218 1974-07-11
DE2433218A DE2433218A1 (de) 1974-05-21 1974-07-11 Biegsamer lichtleiter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS50114074A JPS50114074A (ja) 1975-09-06
JPS5922201B2 true JPS5922201B2 (ja) 1984-05-25

Family

ID=27431804

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