JPS60202411A - ライトガイド用光源光学系 - Google Patents
ライトガイド用光源光学系Info
- Publication number
- JPS60202411A JPS60202411A JP5911084A JP5911084A JPS60202411A JP S60202411 A JPS60202411 A JP S60202411A JP 5911084 A JP5911084 A JP 5911084A JP 5911084 A JP5911084 A JP 5911084A JP S60202411 A JPS60202411 A JP S60202411A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light guide
- optical system
- light source
- integrating sphere
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4298—Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with non-coherent light sources and/or radiation detectors, e.g. lamps, incandescent bulbs, scintillation chambers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0005—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
- G02B6/0006—Coupling light into the fibre
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、ライトガイド用光源光学系に関し、より詳し
くは、光ファイバーを用いたライトガイド用光源光学系
の平均化光学系に関する。
くは、光ファイバーを用いたライトガイド用光源光学系
の平均化光学系に関する。
従来、光７アイパーを用いたライトガイド用光源光学系
は、平均化光学系として５拡散板を、点光源とライトガ
イド入射部の間に設置し、ライトガイドの光ファイバー
の開口角内で光を拡散させてライトガイドへ伝達するも
のが知られており、略全構成を第１図に示す。ライトガ
イド１０４出日側で均一な光エネルギーを得るためには
、ライトガイド１０４の入射部の光ファイバーの開口角
内において、等輝度面が必要である。しかし拡散板１０
３の点光源側の面は、点光源１０１によって等照度に照
明することは難かしく、かつライトガイド１０４の入射
部の光ファイバーの開口角内において、拡散板が理想的
に拡散しても照度むらのために等輝度面を得ることはで
きず、従ってライトガイド出口側で光量むらを生ずると
いう問題点があった。
は、平均化光学系として５拡散板を、点光源とライトガ
イド入射部の間に設置し、ライトガイドの光ファイバー
の開口角内で光を拡散させてライトガイドへ伝達するも
のが知られており、略全構成を第１図に示す。ライトガ
イド１０４出日側で均一な光エネルギーを得るためには
、ライトガイド１０４の入射部の光ファイバーの開口角
内において、等輝度面が必要である。しかし拡散板１０
３の点光源側の面は、点光源１０１によって等照度に照
明することは難かしく、かつライトガイド１０４の入射
部の光ファイバーの開口角内において、拡散板が理想的
に拡散しても照度むらのために等輝度面を得ることはで
きず、従ってライトガイド出口側で光量むらを生ずると
いう問題点があった。
本発明は、以上の問題を解決するもので、その目的とす
るところは、ライトガイド出口側で光量むらのないライ
トガイド用光源光学系を提供することにある。
るところは、ライトガイド出口側で光量むらのないライ
トガイド用光源光学系を提供することにある。
本発明のライトガイド用光源光学系は、点光源と、平均
化光学系を有し、前記平均化光学系は、内壁が一様な反
射率をもった拡散面である積分球を有することを特徴と
する。
化光学系を有し、前記平均化光学系は、内壁が一様な反
射率をもった拡散面である積分球を有することを特徴と
する。
以下、本発明Ｇこついて実施例に基づき詳細に説明する
。
。
実施例１
本実施例に使用したライトガイドは、開口角３０度、直
径０．７５ ｍｍのプラスチック光フアイバー６００本
を線状に２段Ｏこ並べて固定し、一端を内径２０＋ｉｎ
の円筒で収束したものを用い、概略図を第２図に示す。
径０．７５ ｍｍのプラスチック光フアイバー６００本
を線状に２段Ｏこ並べて固定し、一端を内径２０＋ｉｎ
の円筒で収束したものを用い、概略図を第２図に示す。
第３図に本実施例の略全構成を示す。点光源として１０
０ワツトハロゲンラング３０１、平均化光学系として内
向に酸化マグネシウム３０２を一様に塗布した直径７５
．の積分球３０３を用い、前記ライトガイド３０４と直
径１０ｒＩｒＩｎのハロゲンランプ３０１の光の入射口
３゜５が中心角３０度になるように設置しである。また
、ハロゲンランプ３０１の光の利用効率をあげるために
集光光学系として直径５０ ｍ ｍ焦点距離３２胴のダ
イクロイック凹面鏡３０６を使用している。前記積分球
３０３の内面を酸化マグネシウム３０２で塗付したのは
、拡散性がよく、反射率も高いため完全拡散面に近い拡
散面を形成することができるためである。
０ワツトハロゲンラング３０１、平均化光学系として内
向に酸化マグネシウム３０２を一様に塗布した直径７５
．の積分球３０３を用い、前記ライトガイド３０４と直
径１０ｒＩｒＩｎのハロゲンランプ３０１の光の入射口
３゜５が中心角３０度になるように設置しである。また
、ハロゲンランプ３０１の光の利用効率をあげるために
集光光学系として直径５０ ｍ ｍ焦点距離３２胴のダ
イクロイック凹面鏡３０６を使用している。前記積分球
３０３の内面を酸化マグネシウム３０２で塗付したのは
、拡散性がよく、反射率も高いため完全拡散面に近い拡
散面を形成することができるためである。
前記積分球３０３の内面の一点における全照度（以下Ｅ
ｐと略す）は点光源からの直射光による照度（以下Ｂ
ｐ Ｏと略す）と、拡散面の各部分が相互反射によって
及ぼす照度（以下Ｂ ｐ ｌ と略す）との和であるか
ら、Ｆｉｐ＝Ｆｌ！ｐ’＋Ｆｆｐ” という関係が成り
立つ。Ｅｐｏはハロゲンランプ３゜１による照度むらの
ため、積分球内面の任意の位置により異なり、ライトガ
イド３０４の光ファイバーの開口角内に、光の入射口を
設けるとハロゲンランプ３０１の直射光が直接ライトガ
イド３０４へ伝達されライトガイド出口側において、光
量むらの原因になる。従って前記積分球３０３は、ライ
トガイド３０４の光ファイバーの開口角外の壁面に、ハ
ロゲンランプ３０１の光の入射口３０５を設ける必要が
あり、本実施例では以上の関係をみたしている。
ｐと略す）は点光源からの直射光による照度（以下Ｂ
ｐ Ｏと略す）と、拡散面の各部分が相互反射によって
及ぼす照度（以下Ｂ ｐ ｌ と略す）との和であるか
ら、Ｆｉｐ＝Ｆｌ！ｐ’＋Ｆｆｐ” という関係が成り
立つ。Ｅｐｏはハロゲンランプ３゜１による照度むらの
ため、積分球内面の任意の位置により異なり、ライトガ
イド３０４の光ファイバーの開口角内に、光の入射口を
設けるとハロゲンランプ３０１の直射光が直接ライトガ
イド３０４へ伝達されライトガイド出口側において、光
量むらの原因になる。従って前記積分球３０３は、ライ
トガイド３０４の光ファイバーの開口角外の壁面に、ハ
ロゲンランプ３０１の光の入射口３０５を設ける必要が
あり、本実施例では以上の関係をみたしている。
以上のライトガイド用光源光学系において、ハロゲンラ
ンプ３０１より入射した光は、少なくとも１回以上積分
球内面の拡散面で反射され、ライトガイド３０４へ伝達
されている。ライトガイド入射部２０１の任意の点にお
ける照度は、積分球の拡散面の面積をＢ （ｍ” ）
を積分球の拡散面の反射率をρ、ハロゲンランプから積
分球内に入射する全光束をＩＦ （１ｔｎ ）とすると
、［＠ｈ ”、 Ｘ−ｐ’ ＝７ρ／５（１−ρ）で表
わされ、その値はｒに比例する。本来、アは定数であり
Ｎｉｐは一定である。従ってライトガイド入射部２０１
の端面は等照度面であり、ライトガイドの光ファイバー
の開口角内において等輝度向を得ることができ、ライト
ガイドの出口側で光量むらを少なくすることができた。
ンプ３０１より入射した光は、少なくとも１回以上積分
球内面の拡散面で反射され、ライトガイド３０４へ伝達
されている。ライトガイド入射部２０１の任意の点にお
ける照度は、積分球の拡散面の面積をＢ （ｍ” ）
を積分球の拡散面の反射率をρ、ハロゲンランプから積
分球内に入射する全光束をＩＦ （１ｔｎ ）とすると
、［＠ｈ ”、 Ｘ−ｐ’ ＝７ρ／５（１−ρ）で表
わされ、その値はｒに比例する。本来、アは定数であり
Ｎｉｐは一定である。従ってライトガイド入射部２０１
の端面は等照度面であり、ライトガイドの光ファイバー
の開口角内において等輝度向を得ることができ、ライト
ガイドの出口側で光量むらを少なくすることができた。
、実施例２
本発明の実施例２の略全構成を第４図に示す。
点光源として１００ワツトハロゲンランプ３０１平均化
光学系として内面に酸化マグネシウム３゜２を一様に塗
付した直径７５＋ｍｎの積分球３０５を用い、ハロゲン
ランプ３ｏ１は積分球３０５の中心に設置し、前記ライ
）３０４と連結しである。
光学系として内面に酸化マグネシウム３゜２を一様に塗
付した直径７５＋ｍｎの積分球３０５を用い、ハロゲン
ランプ３ｏ１は積分球３０５の中心に設置し、前記ライ
）３０４と連結しである。
また、ライトガイド入射部２八１の光７ア゛イバーの開
口角内において、実施例１と同様にハロゲンランプ３０
１の直射光を見込まないように、ハロゲンランプ３０１
とライトガイド３０４の間に、酸化マグネシウムを塗付
した直径１５ｍｍの遮光板を設けである。
口角内において、実施例１と同様にハロゲンランプ３０
１の直射光を見込まないように、ハロゲンランプ３０１
とライトガイド３０４の間に、酸化マグネシウムを塗付
した直径１５ｍｍの遮光板を設けである。
以上のライトガイド用光源光学系によれば、ライトガイ
ド３０４の光ファイバーに入射する先は少なくとも１回
収上積分球内面の拡散面で反射しライトガイド３０４へ
伝達され、実施例１と同様に、ライトガイド３０４出口
側で光量むらを少なくさせることができた。
ド３０４の光ファイバーに入射する先は少なくとも１回
収上積分球内面の拡散面で反射しライトガイド３０４へ
伝達され、実施例１と同様に、ライトガイド３０４出口
側で光量むらを少なくさせることができた。
以上述べたように、本発明によれば、ライトガイド出口
側で光量むらの少ないライトガイド用光源光学系が実現
できた。
側で光量むらの少ないライトガイド用光源光学系が実現
できた。
第１図は従来のライトガイド用光源光学系の略全構成を
示す図、第２図は本発明に使用したライトガイドの概略
図、第６図は本発明の実施例１の略全構成を示す図、第
４図は本発明の実施例２の略全構成を示す図である。 １０１・・・・・・点光源 １０２・・・・・・集光光学系 １０３・・・・・・拡散板 １０４・・・・・・ライトガイド ２０１・・・・・・ライトガイド入射部（γ） ２０２・・・・・・線状に並べた光ファイバー２０３・
・・・・・光ファアパー ６０１・・・・・・ハロゲン２ンプ ３０２・・・・・・酸化マグネシウム ３０３・・・・・・積分球 ３０４・・・・・・本発明に使用したライトガイド３０
５・・・・・・光の入射口 ３０６・・・・・・ダイクロイック凹面鏡４０１・・・
・・・遮光板 以 上 出願人 株式会社諏訪精工舎 代理人 弁理士 最上 務 （８）
示す図、第２図は本発明に使用したライトガイドの概略
図、第６図は本発明の実施例１の略全構成を示す図、第
４図は本発明の実施例２の略全構成を示す図である。 １０１・・・・・・点光源 １０２・・・・・・集光光学系 １０３・・・・・・拡散板 １０４・・・・・・ライトガイド ２０１・・・・・・ライトガイド入射部（γ） ２０２・・・・・・線状に並べた光ファイバー２０３・
・・・・・光ファアパー ６０１・・・・・・ハロゲン２ンプ ３０２・・・・・・酸化マグネシウム ３０３・・・・・・積分球 ３０４・・・・・・本発明に使用したライトガイド３０
５・・・・・・光の入射口 ３０６・・・・・・ダイクロイック凹面鏡４０１・・・
・・・遮光板 以 上 出願人 株式会社諏訪精工舎 代理人 弁理士 最上 務 （８）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）点光源と、平均化光学系を有するライトガイド用
光源光学系において、前記平均化光学系は、内壁が一様
な反射率をもった拡散面である積分球を有することを特
徴とするライトガイド用光源光学系。 （２） 前記積分球は、ライトガイドの光ファイバーの
開口角外の壁面に、光の入射口を設けたことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のライトガイド用光源光学
系。 （８） 前記点光源は、前記積分球内部に設置し、前記
ライトガイドと前記点光源の間に遮光板を設けたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のライトガイド用
光源光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5911084A JPS60202411A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | ライトガイド用光源光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5911084A JPS60202411A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | ライトガイド用光源光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60202411A true JPS60202411A (ja) | 1985-10-12 |
Family
ID=13103844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5911084A Pending JPS60202411A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | ライトガイド用光源光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60202411A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8456638B2 (en) | 2010-03-25 | 2013-06-04 | Otsuka Electronics Co., Ltd. | Optical measurement apparatus, optical measurement system, and fiber coupler |
| US8896824B2 (en) | 2012-07-19 | 2014-11-25 | Otsuka Electronics Co., Ltd. | Optical characteristic measuring apparatus |
| WO2015073505A1 (en) * | 2013-11-15 | 2015-05-21 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Uniformly lit light guides |
| EP2663812A4 (en) * | 2011-01-14 | 2017-12-27 | Cewa Technologies, Inc. | Fiber-based transmission system for solar energy system and method of providing and using the same |
| US9927568B2 (en) | 2013-11-15 | 2018-03-27 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Uniformly lit light guides |
| JP2019520676A (ja) * | 2016-06-10 | 2019-07-18 | マジック リープ， インコーポレイテッドＭａｇｉｃ Ｌｅａｐ，Ｉｎｃ． | テクスチャ投影電球のための積分点源 |
| CN111895286A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-11-06 | 杭州电子科技大学 | 一种高亮度定向出射的长余辉发光警示与照明装置 |
-
1984
- 1984-03-27 JP JP5911084A patent/JPS60202411A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8456638B2 (en) | 2010-03-25 | 2013-06-04 | Otsuka Electronics Co., Ltd. | Optical measurement apparatus, optical measurement system, and fiber coupler |
| EP2663812A4 (en) * | 2011-01-14 | 2017-12-27 | Cewa Technologies, Inc. | Fiber-based transmission system for solar energy system and method of providing and using the same |
| US8896824B2 (en) | 2012-07-19 | 2014-11-25 | Otsuka Electronics Co., Ltd. | Optical characteristic measuring apparatus |
| WO2015073505A1 (en) * | 2013-11-15 | 2015-05-21 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Uniformly lit light guides |
| CN105723147A (zh) * | 2013-11-15 | 2016-06-29 | 杜比实验室特许公司 | 均匀照亮的光引导器 |
| US9927568B2 (en) | 2013-11-15 | 2018-03-27 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Uniformly lit light guides |
| CN105723147B (zh) * | 2013-11-15 | 2020-03-24 | 杜比实验室特许公司 | 均匀照亮的光引导器 |
| JP2019520676A (ja) * | 2016-06-10 | 2019-07-18 | マジック リープ， インコーポレイテッドＭａｇｉｃ Ｌｅａｐ，Ｉｎｃ． | テクスチャ投影電球のための積分点源 |
| JP2022022236A (ja) * | 2016-06-10 | 2022-02-03 | マジック リープ， インコーポレイテッド | テクスチャ投影電球のための積分点源 |
| US11274807B2 (en) | 2016-06-10 | 2022-03-15 | Magic Leap, Inc. | Integrating point source for texture projecting bulb |
| CN111895286A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-11-06 | 杭州电子科技大学 | 一种高亮度定向出射的长余辉发光警示与照明装置 |
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