KR101340605B1 - Optical transmission apparatus using optical fiberfor - Google Patents

Optical transmission apparatus using optical fiberfor Download PDF

Info

Publication number
KR101340605B1
KR101340605B1 KR1020120031811A KR20120031811A KR101340605B1 KR 101340605 B1 KR101340605 B1 KR 101340605B1 KR 1020120031811 A KR1020120031811 A KR 1020120031811A KR 20120031811 A KR20120031811 A KR 20120031811A KR 101340605 B1 KR101340605 B1 KR 101340605B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
optical fiber
light source
optical
transmission device
Prior art date
Application number
KR1020120031811A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20130030710A (en
Inventor
박찬식
Original Assignee
박찬식
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 박찬식 filed Critical 박찬식
Publication of KR20130030710A publication Critical patent/KR20130030710A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101340605B1 publication Critical patent/KR101340605B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0005Light 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
    • G02B6/0006Coupling light into the fibre
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V13/00Producing particular characteristics or distribution of the light emitted by means of a combination of elements specified in two or more of main groups F21V1/00 - F21V11/00
    • F21V13/02Combinations of only two kinds of elements
    • F21V13/04Combinations of only two kinds of elements the elements being reflectors and refractors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50Cooling arrangements
    • F21V29/502Cooling arrangements characterised by the adaptation for cooling of specific components
    • F21V29/504Cooling arrangements characterised by the adaptation for cooling of specific components of refractors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00Refractors for light sources
    • F21V5/04Refractors for light sources of lens shape
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light 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 planar or of plate-like form
    • G02B6/0013Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0031Reflecting element, sheet or layer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/32Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2101/00Point-like light sources

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

본 발명은 광전송 장치에 관한 것으로서, 특히, 광원에서 나오는 광이나 오목거울에 반사되는 광을 집광렌즈를 거쳐 집광한 후, 연결부를 통해 광섬유로 입사시켜 광섬유의 종단에서 방사되도록 하는, 광섬유를 이용한 광전송 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 광섬유를 이용한 광전송 장치는, LED 또는 LD 또는 OLED를 포함하는 광원; 상기 광원을 둘러싸고 있으며, 상기 광원으로부터 출력된 광을 반사시켜 평행광으로 변환시키는 오목거울; 상기 광원으로부터 방사된 평행광 또는 상기 오목거울에 의해 반사된 평행광들을 집광한 후, 광을 통과시킬 수 있는 매질로 채워져 있는 연결부를 통해 상기 집광된 광을 통과시켜 방출시키기 위한 집광부; 및 상기 집광부를 통해 방출된 광을 일측끝단에서 유입받아, 타측끝단으로 전송하기 위한 광섬유를 포함한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical transmission apparatus, and in particular, after condensing light from a light source or light reflected by a concave mirror through a condensing lens, the light is transmitted through the connecting portion to the optical fiber and radiated at the end of the optical fiber. It is a technical object to provide an apparatus. To this end, the optical transmission device using the optical fiber according to the present invention, a light source including an LED or LD or OLED; A concave mirror surrounding the light source and configured to reflect light output from the light source and convert the light into parallel light; A light collecting unit for collecting the parallel light emitted from the light source or the parallel light reflected by the concave mirror, and then passing the collected light through a connecting portion filled with a medium capable of passing the light to emit the light; And an optical fiber for receiving the light emitted through the condenser from one end and transmitting the light emitted to the other end.

Description

광섬유를 이용한 광전송 장치{OPTICAL TRANSMISSION APPARATUS USING OPTICAL FIBERFOR}Optical transmission device using optical fiber {OPTICAL TRANSMISSION APPARATUS USING OPTICAL FIBERFOR}

본 발명은 광섬유를 이용한 광전송 장치에 관한 것으로서, 특히, 다양한 종류의 조명 또는 광통신모듈로 이용되는, 광섬유를 이용한 광전송 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an optical transmission apparatus using an optical fiber, and more particularly, to an optical transmission apparatus using an optical fiber, which is used as various types of lighting or optical communication modules.

광전송 장치는 일반적인 조명, 내시경 조명 또는 광통신모듈 등 다양한 분야에서 이용되는 장치를 말한다. 이러한 광전송 장치는 일반적으로 광을 모으기 위한 집광 시스템을 구비하고 있다. 일반적으로, 광원의 표면에서 수직으로 방출되는 광의 세기가 강하지만, 종래의 광전송 장치에 적용되는 집광 시스템의 렌즈는 퍼져나오는 광을 바로 집광하는 곡률로 설계되어 있기 때문에, 평행으로 방출되는 광을 완전히 활용하지 못하고 있다. 또한, 출력되는 광의 세기는, 광원의 세기에 비례하기 때문에, 종래의 광전송 장치에서는 고출력의 광원이 사용될 수밖에 없었다. 따라서, 종래의 광전송 장치는, 냉각장치 또는 파워 서플라이 등의 보조적 장치들이 구비되어야 하기 때문에, 부피가 크고, 무거우며, 고 전력이 사용되었다. The optical transmission device refers to a device used in various fields such as general lighting, endoscope lighting, or optical communication module. Such an optical transmission device is generally equipped with a light collecting system for collecting light. In general, the intensity of light emitted vertically from the surface of the light source is strong, but since the lens of the light converging system applied to the conventional optical transmission device is designed to have a curvature of directly condensing outgoing light, the light emitted in parallel is completely It is not utilized. In addition, since the intensity of light output is proportional to the intensity of the light source, a high power light source has to be used in the conventional optical transmission device. Therefore, the conventional optical transmission device is bulky, heavy, and high power, because it has to be provided with auxiliary devices such as a cooling device or a power supply.

상기한 바와 같은 광전송 장치의 일예인, LED를 사용하여 제조되고 있는 일반적인 내시경은, 내시경 전두부에 카메라 모듈과 함께 적어도 하나 이상의 LED를 구비하고 있기 때문에, 전두부의 넓이가 넓어져서 미세한 곳에서의 활용능력과 방수능력이 떨어지고 있으며, 고파장대의 광에서 손실이 있기 때문에 사용장소가 제한되고 있다. 또한, 광섬유에 빛을 집광시켜 전달하는 형태 또는 광원을 광섬유에 근접 접착하여 바로 넣어 주는 방식을 이용하고 있는 내시경은, 광 손실의 주가 되는, 매질에서 공기 중으로 나올 때의 손실과 공기 중에서 다시 광섬유로 들어갈 때의 손실의 원리가 적용되어 손실이 크고, 난반사 되는 빛을 집광하여 주지 못하여서 효율이 떨어지고, 전달하는 광량이 적으며, 제조의 어려움과 진동과 이동에 있어서의 견고성이 떨어진다.The general endoscope manufactured using the LED, which is an example of the optical transmission device as described above, has at least one LED with the camera module in the endoscope frontal head, and thus the frontal head becomes wider, and thus can be used in minute places. In addition, its use is limited because of its loss of water resistance and loss of light at high wavelengths. In addition, the endoscope, which utilizes a form of condensing and transmitting light to an optical fiber or directly attaching a light source to the optical fiber and immediately inserting the endoscope, has lost the loss of the medium from the medium and the air back into the optical fiber, which is the main source of light loss. The principle of loss at the time of application is applied, the loss is large, it does not concentrate the diffused light, so the efficiency is low, the amount of light transmitted is low, and the difficulty of manufacturing and the robustness in vibration and movement are inferior.

즉, 종래의 LED광을 사용한 내시경은, 내시경의 전두부에 디지털 카메라 모듈과 함께 LED도 적어도 하나 이상은 구비되어야 하기 때문에 전두부가 넓게 되었으며, LED로 연결된 전력선의 부피로 인해, 그리고 전두부를 지탱하기 위하여, 케이블 또한 두껍게 될 수밖에 없었다. 또한, LED의 유기적 특성상 물, 습기, 열, 고 파장대 광에 약하여서 특수한 처리를 해줘야 했고 이렇게 해서도 완전히 해소되지 않아서 사용이 제한적으로 사용될 수밖에 없다. 또한, 종래의 LED광을 사용한 내시경은, 광량이 충분하지 않고, 방사각도가 넓어서 효율이 낮다. 광섬유에 렌즈로 입사시켜 광섬유 종단을 내시경 카메라에 구비하게 하여 조명으로 사용하였던 조명은 렌즈에서 광원의 광을 집광하여 입사시킬 때 빛의 손실의 주된 원인이 되는, 매질에서 공기로 나올 때의 손실과 공기에서 광섬유로 들어갈 때의 손실이 일어 남으로 효율이 낮았고, 광원에서 나오는 광 중 방사되어서 초점을 비켜나는 광을 잡아주지 못하였다. 양면이 공기에 노출되어 있음으로 습기나 먼지가 흡착되어, 효율을 더 떨어뜨리고 제작시에도 더 불편함이 있으며, 진동과 이동시에도 견고함이 낮다.In other words, the endoscope using the conventional LED light, because the front head of the endoscope must be provided with at least one LED together with the digital camera module, the front head is widened, due to the volume of the power line connected to the LED, and to support the front head In addition, the cables also had to be thick. In addition, due to the organic nature of LED, it was weak against water, moisture, heat, and high-wavelength light, so it had to be treated specially. In addition, an endoscope using a conventional LED light has a low light quantity and a wide radiation angle, and thus has low efficiency. The illumination that was used as the illumination by injecting the optical fiber end into the lens to the endoscope camera and used as the illumination is the loss of the air from the medium, which is the main cause of the loss of light when condensing and entering the light of the light source from the lens. The loss of air from the air into the fiber caused a low efficiency and could not catch the light out of focus as it was emitted from the light source. Moisture or dust is adsorbed because both sides are exposed to air, reducing efficiency and making it more inconvenient in manufacturing, and having low rigidity in vibration and movement.

상기한 바와 같은 광전송 장치의 또 다른 일예인 광통신모듈에 있어서도, 상기한 바와 같은 내시경(조명)에서의 광 손실의 원리가 적용되고 있기 때문에, 손실률이 높고, 광량이 적으며, 제조의 어려움과 진동과 이동에 있어서의 견고성이 떨어진다.In the optical communication module, which is another example of the optical transmission device as described above, since the principle of optical loss in the endoscope (lighting) as described above is applied, the loss rate is high, the amount of light is low, difficulty in manufacturing and vibration It is inferior to the firmness in movement.

상기한 바와 같이, 종래의 광전송 장치는, 광원으로부터 출력된 광을 광섬유에 평행하게 입사시키는 기술이 부족하여 활용성이 떨어지고 있다는 문제점을 가지고 있다. As described above, the conventional optical transmission device has a problem in that its utility is inferior due to the lack of a technique for injecting light output from a light source in parallel to an optical fiber.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 광원에서 나오는 평행 광이나 오목거울에 반사되어 평행으로 방사되는 광을 집광렌즈를 거쳐 집광한 후, 연결부를 통해 광섬유로 입사시켜 광섬유의 종단에서 방사되도록 하는, 광섬유를 이용한 광전송 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and after condensing the parallel light from the light source or the light reflected in the concave mirror and radiated in parallel through the condenser lens, the light is incident on the optical fiber through the connecting portion to be radiated from the end of the optical fiber. It is a technical problem to provide an optical transmission device using an optical fiber.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 광섬유를 이용한 광전송 장치는, LED 또는 LD 또는 OLED를 포함하는 광원; 상기 광원을 둘러싸고 있으며, 상기 광원으로부터 출력된 광을 소정의 방향으로 반사시키는 오목거울; 상기 광원으로부터 출력된 광 또는 상기 오목거울에 의해 반사된 광을 집광한 후, 광을 통과시킬 수 있는 매질로 채워져 있는 연결부를 통해 상기 집광된 광을 통과시켜 방출시키기 위한 집광부; 및 상기 집광부를 통해 방출된 광을 일측끝단에서 유입받아, 타측끝단으로 전송하기 위한 광섬유를 포함한다.Optical transmission device using an optical fiber according to the present invention for achieving the above technical problem, the light source including an LED or LD or OLED; A concave mirror surrounding the light source and reflecting light output from the light source in a predetermined direction; A light condenser for condensing the light output from the light source or the light reflected by the concave mirror, and then passing the condensed light through a connection portion filled with a medium through which light can pass; And an optical fiber for receiving the light emitted through the condenser from one end and transmitting the light emitted to the other end.

본 발명은 광원에서 나오는 평행 광이나 오목거울에 반사되어 평행으로 방사되는 광을 집광렌즈를 거쳐 집광한 후, 연결부를 통해 광섬유로 입사시켜 광섬유의 종단에서 방사되도록 함으로써 다음과 같은 효과를 제공한다.The present invention provides the following effects by condensing the parallel light emitted from the light source or the light reflected in the concave mirror and radiated in parallel through the condenser lens, and then incident to the optical fiber through the connection portion to radiate at the end of the optical fiber.

첫째, 본 발명은 광섬유에 최대한의 광을 입사시킴으로써, 광섬유 종단에 강한 빛을 방출할 수 있다. First, the present invention can emit a strong light at the end of the optical fiber by injecting the maximum light to the optical fiber.

둘째, 본 발명은 강한 빛을 내면서도 작은 면적과 두께의 전두부와 케이블을 구현할 수 있다. Second, the present invention can implement a head and a cable having a small area and thickness while emitting a strong light.

셋째, 본 발명은 희토류를 포함하고 있기 때문에, 광의 위상을 정렬시켜 집광 효율 및 상태를 높일 수 있고, 레이저의 특성을 갖게 하여, 발광 효율을 훨씬 높일 수 있으며, 광의 입사량을 증가시킬 수 있기 때문에, 레이저장치로도 사용이 가능하다.Third, since the present invention includes rare earths, the phases of light can be aligned to increase the light collection efficiency and state, and the characteristics of the laser can be improved, the light emission efficiency can be further increased, and the amount of incident light can be increased. It can also be used as a laser device.

도 1은 본 발명에 따른 광섬유를 이용한 광전송 장치가 적용된 제품의 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 광섬유를 이용한 광전송 장치의 일실시예 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 광섬유를 이용한 광전송 장치에 적용되는 연결부의 단면을 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 광섬유를 이용한 광전송 장치에 적용되는 연결부를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 광섬유를 이용한 광전송 장치에 적용되는 광섬유의 단면을 나타낸 예시도.
1 is an exemplary view of a product to which an optical transmission device using an optical fiber according to the present invention is applied.
2 is a cross-sectional view of an embodiment of an optical transmission apparatus using an optical fiber according to the present invention.
Figure 3 is an exemplary view showing a cross section of the connecting portion applied to the optical transmission device using the optical fiber according to the present invention.
Figure 4 is a perspective view showing a connection applied to the optical transmission device using an optical fiber according to the present invention.
5 is an exemplary view showing a cross section of an optical fiber applied to the optical transmission device using the optical fiber according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 광섬유를 이용한 광전송 장치가 적용된 제품의 예시도이다. 도 2는 본 발명에 따른 광섬유를 이용한 광전송 장치의 일실시예 단면도이다. 도 3은 본 발명에 따른 광섬유를 이용한 광전송 장치에 적용되는 연결부의 단면을 나타낸 예시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 광섬유를 이용한 광전송 장치에 적용되는 연결부를 나타낸 사시도이다. 도 5는 본 발명에 따른 광섬유를 이용한 광전송 장치에 적용되는 광섬유의 단면을 나타낸 예시도이다. 1 is an exemplary view of a product to which an optical transmission device using an optical fiber according to the present invention is applied. 2 is a cross-sectional view of an embodiment of an optical transmission apparatus using an optical fiber according to the present invention. 3 is an exemplary view showing a cross section of a connection part applied to an optical transmission device using an optical fiber according to the present invention, and FIG. 4 is a perspective view showing a connection part applied to an optical transmission device using an optical fiber according to the present invention. 5 is an exemplary view showing a cross section of an optical fiber applied to the optical transmission device using the optical fiber according to the present invention.

본 발명에 따른 광섬유를 이용한 광전송 장치(100)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 광원(105)에서 나오는 광 또는 광원(105)에서 출력된 후 오목거울(101)에 반사되어 소정의 일 방향으로 보통 평행하게 방사되는 광들을, 집광부(110)에서 집광시킨 후, 광섬유(104)로 입사시켜 광섬유를 통해 전송한 후, 광섬유(104)의 종단(120)에서 방사시키는 장치로서, 본 발명(100)은 고출력 미세 조명 장치(300), 내시경(300) 또는 광통신모듈(300)에 적용될 수 있다. 본 발명이 적용되는 상기한 바와 같은 미세 조명 장치(300), 내시경(300) 또는 광통신모듈(300)은 본 발명에 따른 광섬유를 이용한 광전송 장치(100)와 함께, 각 장치의 특정 기능을 수행하기 위한 제어장치(200)를 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, the optical transmission device 100 using the optical fiber according to the present invention is output from the light source 105 or the light emitted from the light source 105 and then reflected by the concave mirror 101. As a device for condensing light emitted in parallel in one direction of the condensing unit 110, and then incident to the optical fiber 104, transmitted through the optical fiber, and then emitted from the terminal 120 of the optical fiber 104 The present invention 100 may be applied to the high power micro illumination device 300, the endoscope 300, or the optical communication module 300. The micro-illumination device 300, the endoscope 300, or the optical communication module 300 as described above to which the present invention is applied, together with the optical transmission device 100 using the optical fiber according to the present invention, perform a specific function of each device. It may include a control device 200 for.

본 발명(100)이 미세 조명 장치(300) 또는 내시경(300)에 적용되는 경우, 본 발명(100)은 다양한 종류의 입출력 장치 또는 카메라 모듈로 구성된 제어장치(200) 연결될 수 있으며, 본 발명에 연결되어 있는 광섬유(104)의 종단(120)에는 광을 출력하기 위한 렌즈들이 구비될 수 있다.When the present invention 100 is applied to the micro-illumination device 300 or the endoscope 300, the present invention 100 may be connected to a control device 200 composed of various types of input / output devices or camera modules, the present invention End 120 of the optical fiber 104 is connected may be provided with lenses for outputting light.

또한, 본 발명(100)이 광통신모듈(300)에 적용되는 경우, 본 발명(100)은 광통신을 하기 위한 별도의 송신장치(또는 수신장치)로 구성된 제어장치(200)와 연결될 수 있으며, 본 발명에 연결되어 있는 광섬유(104)의 종단(120)에는 상기한 바와 같은 송신장치(또는 수신장치)(200)와 대응되는 수신장치(또는 송신장치)로 구성된 제어장치(200)와 본 발명(100)으로 구성된 또 다른 광통신모듈(300)이 연결될 수 있다. In addition, when the present invention 100 is applied to the optical communication module 300, the present invention 100 may be connected to the control device 200 composed of a separate transmitting device (or receiving device) for optical communication, The terminal 120 of the optical fiber 104 connected to the invention includes a control device 200 composed of a receiving device (or a transmitting device) corresponding to the transmitting device (or receiving device) 200 as described above, and the present invention ( Another optical communication module 300 composed of 100 may be connected.

즉, 본 발명에 따른 광섬유를 이용한 광전송 장치(100)는 미세 조명 장치(300), 내시경(300) 또는 광통신모듈(300) 등의 구성요소로 이용될 수 있다. 본 발명(100)과 함께 상기 미세 조명 장치, 내시경 또는 광통신모듈(300)를 구성하는 제어장치(200)의 구성은, 본 발명이 적용되는 미세 조명 장치, 내시경 또는 광통신모듈의 종류 및 기능에 따라 다양하게 변경될 수 있는 것이며, 이러한 제어장치(200)의 구성은 상기한 바와 같은 장치(미세 조명 장치, 내시경, 광통신모듈)에서 일반적으로 적용되는 제어장치가 적용될 수 있는바, 이에 대한 상세한 설명은 생략된다.That is, the optical transmission device 100 using the optical fiber according to the present invention may be used as a component such as the fine lighting device 300, the endoscope 300 or the optical communication module 300. The configuration of the control device 200 constituting the micro illumination device, the endoscope, or the optical communication module 300 together with the present invention 100 depends on the type and function of the micro illumination device, the endoscope, or the optical communication module to which the present invention is applied. It can be variously changed, the configuration of such a control device 200 can be applied to a control device that is generally applied in the above devices (fine lighting device, endoscope, optical communication module), the detailed description thereof It is omitted.

상기한 바와 같이, 미세 조명 장치, 내시경 또는 광통신모듈 등에 적용되는 본 발명(100)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 광원(105)에서 수직으로 방출되는 평행광을 최대한으로 활용하는 구조로서, LED(light emitting diode), OLED(Organic Light Emitting Diodes), LD(laser diode) 등으로 구성되는 광원(105)을 면광이 출력될 수 있는 형태(이하, 간단히 '면광원'이라 함)로 구성함으로써, 광섬유(104)로 입사되는 광량을 최대화하고, 광량 또한 용이하게 높일 수 있으며, 원하는 파장대를 갖는 광을 용이하게 광섬유로 입사시킬 수 있다는 특징을 가지고 있다. 또한, 본 발명은 소형화 및 경량화가 가능하고 저 전력이 구현될 수 있다는 특징을 가지고 있다. As described above, the present invention 100 applied to a micro illumination device, an endoscope, or an optical communication module, as shown in FIG. 2, has a structure that maximizes the parallel light emitted vertically from the light source 105, By constructing a light source 105 including light emitting diodes (LEDs), organic light emitting diodes (OLEDs), laser diodes (LDs), etc. in a form in which surface light can be output (hereinafter, simply referred to as a 'plane light source'). In addition, the amount of light incident on the optical fiber 104 can be maximized, the light amount can be easily increased, and light having a desired wavelength band can be easily incident on the optical fiber. In addition, the present invention has the feature that the size and weight can be reduced and low power can be implemented.

상기한 바와 같은 특징을 가지고 있는 본 발명에 따른 광섬유를 이용한 광전송 장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 광원(105), 오목거울(101), 집광부(110(102, 103)) 및 광섬유(104)를 포함하여 구성될 수 있다.
In the optical transmission apparatus using the optical fiber according to the present invention having the features as described above, as shown in Figs. 1 and 2, the light source 105, the concave mirror 101, the light collecting unit (110 (102, 103)) And an optical fiber 104.

우선, 광원(105)은, LED 또는 LD 또는 OLED 중 어느 적어도 하나를 이용하여 구성될 수 있다. 특히, 본 발명은 광원(105)이 면광을 출력할 수 있도록, 광원을 구성하는 LED, LD, OLED 등을 면 형태로 구성시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 광원(105)으로, 칩형태의 LED 또는 칩형태의 LD 또는 칩형태의 OLED를 복수개 이용하여 광원(105)을 구성할 수도 있다.
First, the light source 105 may be configured using at least one of LED, LD or OLED. In particular, in the present invention, the LED, LD, OLED, etc. constituting the light source may be configured in a plane form so that the light source 105 can output the surface light. In addition, according to the present invention, the light source 105 may be configured using a plurality of LEDs in the form of chips or LDs in the form of chips or OLEDs in the form of chips.

다음, 오목거울(101)은 상기 광원(105)을 둘러싸고 있는 형태로 구성되어, 상기 광원(105)으로부터 출력된 광을 반사시키는 기능을 수행한다. 오목거울(101)에 의해 상기 광원으로부터 출력되는 광들은 상기 수집부(110) 방향으로 평행광선을 이룬 상태로 진행될 수 있다. 이를 위해 오목거울(101)은 일정한 곡률을 갖도록 구성되어 있다. Next, the concave mirror 101 is configured to surround the light source 105 to perform a function of reflecting light output from the light source 105. The light output from the light source by the concave mirror 101 may proceed in a state of forming parallel rays in the direction of the collection unit 110. To this end, the concave mirror 101 is configured to have a constant curvature.

상기 반사형 오목거울(101)의 제작공식은 [수학식 1]과 같다.The manufacturing formula of the reflective concave mirror 101 is the same as [Equation 1].

[수학식 1][Equation 1]

1/a+1/b=-2/R=1/f1 / a + 1 / b = -2 / R = 1 / f

위 수학식1에서 a는 물체 또는 광원의 위치이고, b는 상의 위치이고, R은 곡률이며, f는 초점거리를 나타낸다. 즉, 오목거울(101)은 광원(105)으로부터 출력된 광들이 수평광을 이룬 상태로 집광부(110) 방향으로 유도될 수 있도록, 광원(105)으로부터 출력된 광들을 반사시키는 기능을 수행한다. In Equation 1, a is a position of an object or a light source, b is a position of an image, R is a curvature, and f represents a focal length. That is, the concave mirror 101 performs a function of reflecting the light output from the light source 105 so that the light output from the light source 105 can be guided in the direction of the light collecting unit 110 in a state of forming a horizontal light. .

오목거울(101)의 표면에는 광원(105)으로부터 출력된 광을 보다 더 효율적으로 반사시키기 위해, 반사율이 좋은 재질, 예를 들어, 반사율이 약 95% 정도인 은으로 형성된 반사판이 코팅 또는 부착되어 있을 수도 있다.In order to reflect the light output from the light source 105 more efficiently, the surface of the concave mirror 101 is coated or attached with a reflector formed of a material having a high reflectance, for example, silver having a reflectance of about 95%. There may be.

오목거울(101)의 외부면에는 방열을 위해 방열판(106) 또는 방열핀이 형성되어 있을 수도 있다.
The heat dissipation plate 106 or the heat dissipation fin may be formed on the outer surface of the concave mirror 101 for heat dissipation.

다음, 집광부(110)는 광원(105) 또는 오목거울(101)로부터 평행광을 이룬 상태로 전송되어온 광을 집광하여 광섬유(104)로 전송하는 기능을 수행한다.Next, the light collecting unit 110 collects the light transmitted in the parallel light form from the light source 105 or the concave mirror 101 and transmits the light to the optical fiber 104.

집광부(110)는 다양한 형태로 구성될 수 있다.The light collecting unit 110 may be configured in various forms.

첫 번째 예로서, 집광부(110)는 도 2에 도시된 바와 같이, 광원방향으로부터 전송되어온 광을 수집하여 광섬유(104) 방향으로 굴절시키기 위한 집광렌즈(102) 및 일측은 집광렌즈와 연결되어 있고 타측은 광섬유(104)와 연결되어 집광렌즈(102)로부터 입사된 광을 광섬유(104) 방향으로 유도하기 위한 연결부(103)를 포함하여 구성될 수 있다. As a first example, as shown in FIG. 2, the light collecting unit 110 collects light transmitted from the light source direction and refracts the light toward the optical fiber 104, and one side thereof is connected to the light collecting lens. The other side may be connected to the optical fiber 104 and may include a connecting portion 103 for guiding the light incident from the condenser lens 102 toward the optical fiber 104.

집광렌즈(102)는 상기한 바와 같이 광을 집광시키기 위한 것으로서, 볼록렌즈로 구성될 수 있으며, 집광렌즈(102)의 제작공식은 [수학식 2]와 같다.The condenser lens 102 is for condensing light as described above, and may be configured as a convex lens.

[수학식 2]&Quot; (2) "

1/f=(n-1)/r1 / f = (n-1) / r

위 수학식2에서, f는 초점거리이고, n은 굴절계수이며, r은 곡률반경을 나타낸다. 이하에서 설명되는 다양한 종류의 렌즈들도 [수학식 2]를 만족하도록 구성된다.In Equation 2, f is the focal length, n is the refractive index, r represents the radius of curvature. Various types of lenses described below are also configured to satisfy Equation 2.

연결부(103)의 내부 표면은 광을 잘 반사시킬 수 있는 물질들로 코팅될 수 있다. 연결부(103)의 외부면에는 방열을 위해 방열판(107) 또는 방열핀이 형성되어 있을 수도 있다.The inner surface of the connection 103 may be coated with materials that can reflect light well. The heat dissipation plate 107 or the heat dissipation fin may be formed on the outer surface of the connection unit 103 for heat dissipation.

즉, 본 발명은 광원(105)으로부터 입사되는 광을 집광렌즈(102)를 통해 모으는 한편, 연결부(103)라는 매질에서 광섬유(104) 매질로 바로 입사되도록 함으로써, 공기를 거쳐 큰 광 손실이 되는 종래의 광전송 장치와 비교해 볼 때, 광의 손실을 최소화할 수 있다는 특징을 가지고 있다. That is, the present invention collects the light incident from the light source 105 through the condensing lens 102, while allowing the light incident 105 to be incident directly from the medium of the connecting portion 103 to the optical fiber 104 medium, thereby causing a large light loss through the air. Compared with the conventional optical transmission device, the light loss can be minimized.

이를 위해, 연결부(103) 내부는 광을 투과시킬 수 있는 매질로 채워져 있다. 특히, 연결부(103)의 내부를 구성하는 매질은, 집광렌즈(102)를 구성하는 매질과 유사한 매질, 예를 들어, 투명 유리 또는 투명 합성수지 등으로 구성될 수 있다.To this end, the interior of the connecting portion 103 is filled with a medium capable of transmitting light. In particular, the medium constituting the interior of the connecting portion 103 may be composed of a medium similar to the medium constituting the condenser lens 102, for example, transparent glass or transparent synthetic resin.

두 번째 예로서, 집광부(110)는 도 3에 도시된 바와 같이, 집광렌즈(102), 연결부(103) 및 연결부(103) 내부에 장착되어 집광렌즈(102)로부터 수집된 광을 평행광으로 변환시켜 주기 위한 변환렌즈(108)를 포함하여 구성될 수 있다.As a second example, as shown in FIG. 3, the light collecting unit 110 is mounted inside the light collecting lens 102, the connecting unit 103, and the connecting unit 103 to collect light collected from the collecting lens 102 in parallel light. It may be configured to include a conversion lens 108 to convert to.

여기서, 집광렌즈(102)와 연결부(103)의 기능 및 구성은 첫 번째 예에서와 동일함으로, 그에 대한 상세한 설명은 생략된다.Here, the function and configuration of the condensing lens 102 and the connecting portion 103 is the same as in the first example, a detailed description thereof will be omitted.

즉, 두 번째 예는, 연결부(103) 내부에 구비되어, 연결부(103)의 입력단에 장착된 집광렌즈(102)에서 모아져오는 광을 평행광으로 변환시킬 수 있는 곡률을 갖는 변환렌즈(108)를 더 포함하고 있다. 이러한 변환렌즈(108)는 상기한 바와 같이 집광렌즈(102)를 통해 입사된 광을 평행광으로 변환시켜 광섬유(104)로 출력시킬 수 있다. 이를 통해 본 발명은 광의 손실률을 최소로 하여 광을 광섬유(104)에 입사시킴으로써, 광섬유의 전송거리를 높일 수 있다. That is, the second example, the conversion lens 108 is provided inside the connecting portion 103, the conversion lens 108 having a curvature capable of converting the light collected from the condensing lens 102 mounted on the input end of the connecting portion 103 into parallel light It contains more. As described above, the conversion lens 108 may convert the light incident through the condenser lens 102 into parallel light and output the parallel light to the optical fiber 104. Through this, the present invention can increase the transmission distance of the optical fiber by injecting the light into the optical fiber 104 with a minimum loss rate of the light.

상기한 바와 같은 변환렌즈(108)는 도 3에 도시된 바와 같이 광섬유(103)와 일정간격을 두고 연결부(102) 내부에 형성될 수도 있으나, 광섬유(104)와 연결되는 단부에 형성될 수도 있다. 즉, 변환렌즈(108)는 한 가닥의 광섬유(104) 또는 광섬유 다발로 형성되어 있는 광섬유(104)의 내경의 크기와 유사한 직경를 가지도록 형성되는 것이 바람직하다. 특히, 변환렌즈(108)에 의해 평행광으로 변환된 광이 광섬유 끝단의 단면을 통해 모두 광섬유(104) 내부로 유입되어야 하므로, 변환렌즈(108)의 직경은 광섬유(104)의 내경 보다 작거나 같게 형성되는 것이 바람직하다. As described above, the conversion lens 108 may be formed inside the connecting portion 102 at a predetermined distance from the optical fiber 103 as shown in FIG. 3, or may be formed at an end connected to the optical fiber 104. . That is, the conversion lens 108 is preferably formed to have a diameter similar to the size of the inner diameter of the optical fiber 104 formed of one strand of the optical fiber 104 or the optical fiber bundle. In particular, since the light converted into parallel light by the conversion lens 108 must be introduced into the optical fiber 104 through the cross section of the optical fiber end, the diameter of the conversion lens 108 is smaller than the inner diameter of the optical fiber 104 or It is preferable to form the same.

세 번째 예로서, 집광부(110)는 도 4에 도시된 바와 같이, 원뿔 형태로 구성된 하나의 렌즈 형태로 구성될 수 있다. 즉, 원뿔 형태의 렌즈로 구성된 집광부(110) 중 광원과 인접되어 있는 일측면은 집광렌즈의 기능을 수행하여 광을 집광시키는 기능을 수행하고, 집광부(110)의 내면은 광손실을 최소로 하기 위해 렌즈를 형성하는 매질로 채워져 있으며, 집광부(110)의 타측면은 광섬유(104)와 연결 또는 인접되어 있다.
As a third example, the light collecting unit 110 may be configured in the form of a single lens having a conical shape, as shown in FIG. 4. That is, one side adjacent to the light source of the condenser 110 configured as the conical lens performs a function of condensing lens to condense light, and the inner surface of the condenser 110 minimizes light loss. It is filled with a medium for forming a lens for the purpose, the other side of the light collecting portion 110 is connected or adjacent to the optical fiber 104.

마지막으로, 광섬유(104)는 집광부(110)를 통해 유입된 광을 전송하기 위한 것으로서, 현재 일반적으로 이용되고 있는 광섬유가 그대로 적용될 수 있다. 다만, 본 발명에 적용되는 광섬유(104)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 하나의 광섬유 가닥으로만 형성될 수 있을 뿐만 아니라, 복수개의 광섬유 다발을 이용하여 구성될 수도 있다. Lastly, the optical fiber 104 is to transmit the light introduced through the light collecting unit 110, and the optical fiber currently used generally may be applied as it is. However, as shown in FIGS. 1 to 4, the optical fiber 104 applied to the present invention may not only be formed by one optical fiber strand but also may be configured by using a plurality of optical fiber bundles.

또한, 집광부(110)와 연결되는, 광섬유(104)의 일측 끝단(109)은, 집광부(110)로부터 전송되어온 광이 보다 효율적으로 광섬유 내부로 유입될 수 있도록, 도 5에 도시된 바와 같이, 광섬유의 내측 방향으로 오목하게 형성될 수 있다.
In addition, one end 109 of the optical fiber 104, which is connected to the light collecting unit 110, as shown in FIG. 5 so that light transmitted from the light collecting unit 110 can be introduced into the optical fiber more efficiently. Likewise, it may be formed concave in the inner direction of the optical fiber.

또한,본 발명의 집광렌즈(102), 변환렌즈(108), 연결부(103) 또는 광섬유(104) 중 적어도 어느 하나 이상의 구성에는 희토류 재질을 포함하고 있다는 특징을 가지고 있다. 상기 희토류는 어븀 야그 또는 프라세오디뮴 또는 네오디뮴(분자기호 Er, Nd, Pr) 중 어느 하나가 될 수 있으며, 이러한 재질 성분들은 광의 위상을 정렬시켜 집광 효율 및 상태를 높이고 레이저의 특성을 갖게 하여 발광 효율을 훨씬 높일 수 있고, 광의 입사량을 증가시킬 수 있기 때문에, 레이저장치로도 사용이 가능하다.
In addition, at least one of the condensing lens 102, the conversion lens 108, the connecting portion 103, or the optical fiber 104 of the present invention has a feature that a rare earth material is included. The rare earth may be any one of erbium yag or praseodymium or neodymium (molecular symbols Er, Nd, and Pr), and these material components align light phase to increase light condensing efficiency and state and have characteristics of a laser to improve luminous efficiency. Since it can be made much higher and the incident amount of light can be increased, it can be used also as a laser apparatus.

상기한 바와 같은 본 발명의 특징을 정리하면 다음과 같다.The features of the present invention as described above can be summarized as follows.

첫째, 본 발명은 광의 입력방식에 있어서, 광원의 출력 정도에 정비례하여 광섬유 종단에서 출력이 나올 수밖에 없는 방식에서 탈피하여, 광원(105)을 면광원으로 구성함으로써, 광원(105)으로부터 출력되는 낮은 출력의 광을 다량으로 채광하는 원리를 이용하고 있다. 이로 인해 본 발명은, 동일한 숫자의 광원을 이용하면서도 종래의 광전송 장치에서 출력되는 광보다 더 많은 광을 출력할 수 있다. First, in the light input method of the present invention, the light output from the light source 105 is removed by configuring the light source 105 as a surface light source, in which the output is output from the optical fiber terminal in direct proportion to the output degree of the light source. The principle of mining a large amount of light from the output is used. Therefore, the present invention can output more light than the light output from the conventional optical transmission device while using the same number of light sources.

둘째, 본 발명은 광원(105)으로부터 출력된 광이, 연결부(103)의 일측에 형성되어 있는 집광렌즈(102)를 통하여 집광되도록 하는 한편, 집광렌즈(102)를 통해 집광된 광이 연결부(103) 내부를 통과하여 광섬유(104)로 입사되도록 함으로써, 렌즈를 통하여 공기 중을 투과한 후 광섬유에 입사되는 종래의 광전송 장치에서의 가장 큰 광 손실 중 하나인, 매질에서 공기 중으로 나올 때의 손실과 공기 중에서 광섬유로 입사될 때의 손실을 완전히 차단하여, 손실을 줄일 수 있다. 또한, 본 발명은 연결부(103)의 내부 벽면에서 광의 반사가 이루어지도록 함으로써, 모든 광을 광섬유(104)로 입사시켜서 효율을 높일 수 있다는 특징을 가지고 있다. Second, the present invention allows the light output from the light source 105 to be focused through the condenser lens 102 formed on one side of the connecting portion 103, while the light collected through the condenser lens 102 is connected to the connecting portion ( 103) Loss on exit from the medium to air, one of the largest loss of light in a conventional optical transmission device that penetrates the air through a lens and then enters the optical fiber by allowing it to enter the optical fiber 104 through the interior. The loss at the time of entering the optical fiber in the air and in the air can be completely blocked, thereby reducing the loss. In addition, the present invention is characterized in that the light is reflected on the inner wall surface of the connecting portion 103, all the light is incident on the optical fiber 104 can be improved efficiency.

셋째, 본 발명은 광원(105)에서 방출되는 평행광 이외의 광이, 오목거울(101)을 통해 반사되어 평행광을 이룬 상태에서 집광렌즈(102)로 입사하게 함으로써, 집광렌즈(102)보다 작은 광원(105)이라 하더라도, 집광렌즈(102)의 면적에 모두 채워지게 광을 입사시켜 광활용률을 높일 수 있다는 특징을 가지고 있다. Third, the present invention allows light other than the parallel light emitted from the light source 105 to enter the condensing lens 102 in a state where the light is reflected through the concave mirror 101 to form the parallel light, thereby making Even in the case of the small light source 105, light is incident on the area of the condenser lens 102 so that the light utilization rate can be increased.

넷째, 본 발명은 오목거울(101)과 연결부(103)에 방열판(106, 107) 또는 방열핀을 구비함으로써, 별도의 냉각 장치 없이도 냉각이 가능하게 하여, 렌즈(102, 108)와 광원(105)과 광섬유(104)와 연결부(103)를 보호할 수 있다는 특징을 가지고 있다.Fourth, the present invention is provided with a heat sink (106, 107) or a heat radiation fin in the concave mirror 101 and the connecting portion 103, thereby allowing cooling without a separate cooling device, the lens (102, 108) and the light source 105 And it has a feature that can protect the optical fiber 104 and the connecting portion 103.

다섯째, 본 발명은 집광부(110)가 도 2 및 도 3에서 설명된 바와 같은 형태로 형성된 경우, 연결부(103) 내부 표면에 반사 물질을 도포함으로써, 연결부(103)의 광 반사율을 높여서 광섬유(104)에 입사되는 광량을 높일 수 있다는 특징을 가지고 있다. Fifth, when the light collecting part 110 is formed in the shape as described in FIGS. 2 and 3, by applying a reflective material to the inner surface of the connecting part 103, the optical reflectance of the connecting part 103 is increased to increase the optical reflectivity. It is characterized in that the amount of light incident on 104) can be increased.

여섯째, 본 발명은 연결부(103)에 구비된 변환렌즈(108) 또는 광섬유(104)와 연결부(103)의 연결단에 구비된 변환렌즈(108)를 통하여, 집광렌즈(102)로부터 집광된 광을 평행광으로 변환시켜 광섬유(104)에 입사시킴으로써, 광의 전달 보존율을 높이고, 전달거리를 높일 수 있다는 특징을 가지고 있다. Sixth, the present invention is the light collected from the condenser lens 102 through the conversion lens 108 provided at the connecting portion 103 or the conversion lens 108 provided at the connection between the optical fiber 104 and the connecting portion 103 By converting the light into parallel light and entering the optical fiber 104, the transmission preservation rate of the light can be increased and the transmission distance can be increased.

일곱째, 본 발명은 집광렌즈(102), 변환렌즈(108), 연결부(103) 또는 광섬유(104) 중 적어도 어느 하나의 구성이, 희토류 재질을 포함하고 있다는 특징을 가지고 있다. 상기 희토류는 어븀 야그 또는 프라세오디뮴 또는 네오디뮴(분자기호 Er, Nd, Pr) 중 어느 하나가 될 수 있으며, 이러한 재질 성분들은 광의 위상을 정렬시켜 집광 효율 및 상태를 높이고 레이저의 특성을 갖게 하여 발광 효율을 훨씬 높일 수 있게 된다.
Seventh, the present invention is characterized in that at least one of the condenser lens 102, the conversion lens 108, the connecting portion 103, or the optical fiber 104 includes a rare earth material. The rare earth may be any one of erbium yag or praseodymium or neodymium (molecular symbols Er, Nd, and Pr), and these material components align light phase to increase light condensing efficiency and state and have characteristics of a laser to improve luminous efficiency. It will be much higher.

상기한 바와 같은 본 발명의 효과를 정리하면 다음과 같다. The effects of the present invention as described above are summarized as follows.

첫째, 본 발명(100)은 광섬유에 최대한의 광을 입사시킴으로써, 내시경(300)의 전두부에 연장되어 구비된 광섬유(104) 종단(120)에 강한 빛을 방출할 수 있다. First, the present invention 100 may inject a maximum amount of light into the optical fiber, thereby emitting strong light to the optical fiber 104 terminal 120 extending to the front head of the endoscope 300.

둘째, 본 발명(100)은 강한 빛을 내면서도 내시경(300)의 전두부에서 가장 작은 면적으로 형성됨으로써, 작은 면적과 두께의 전두부와 케이블을 구현할 수 있다. 그리고, 본 발명은 입사광에 비례하여 전송길이가 늘어나는 광통신모듈에서는 전송길이를 늘어난 광량에 비례하여 증가시킬 수 있다. Second, the present invention 100 is formed by the smallest area in the front head of the endoscope 300 while emitting a strong light, it is possible to implement a small area and thickness of the head and cable. The present invention can increase the transmission length in proportion to the increased amount of light in the optical communication module in which the transmission length increases in proportion to the incident light.

셋째, 본 발명은 광원에서 출력된 후 광원(105)의 촛점에서 비켜나 진행되는 광을 집광렌즈(102)에서 모으는 한편, 집광된 광을 연결부(103)라는 매질에서 광섬유 매질로 바로 입사시킴으로써, 공기를 거쳐 큰 광 손실이 되는 기존의 손실을 막고 손실을 최소화할 수 있다. 그리고, 본 발명은 연결부(103) 내부에, 집광렌즈(102)에서 집광된 광을 평행으로 변환시킬 수 있는 곡률을 갖는 변환렌즈(108)를 구비하거나 또는 광섬유의 단부(연결부(103)와 광섬유(104)의 연결부)에 구비함으로써, 광손실을 최소화시킨 상태에서 광을 광섬유(104)로 입사시켜, 광의 전송거리를 높일 수 있다. Third, the present invention collects the light from the condenser lens 102 after being output from the light source and then proceeds from the focus of the light source 105, while the collected light is incident directly from the medium called the connecting portion 103 into the optical fiber medium. Through this, it is possible to prevent the existing loss which is a large optical loss and to minimize the loss. In addition, the present invention includes a conversion lens 108 having a curvature capable of converting light condensed at the condenser lens 102 in parallel in the connection part 103, or at an end of the optical fiber (the connection part 103 and the optical fiber). By connecting to the connection portion 104, light can be incident on the optical fiber 104 in a state where light loss is minimized, thereby increasing the transmission distance of the light.

넷째, 본 발명은 집광렌즈(103)와 광섬유(104) 사이의 연결부(102)를 광이 전송될 수 있는 매질로 구성함으로써, 집광렌즈(102)와 광섬유(102) 사이에 낄 수 있는 먼지와 수증기를 최소화할 수 있다. 여기서, 연결부의 매질은 집광렌즈(102) 또는 변환렌즈(108)를 구성하는 투명 유리 또는 투명 합성수지 등으로 구성될 수 있다.Fourth, the present invention constitutes a connection portion 102 between the condenser lens 103 and the optical fiber 104 by a medium through which light can be transmitted, thereby preventing dust from being trapped between the condenser lens 102 and the optical fiber 102. Water vapor can be minimized. Here, the medium of the connection portion may be made of transparent glass or transparent synthetic resin constituting the condenser lens 102 or the conversion lens 108.

다섯째, 본 발명은 집광렌즈(103) 및 연결부(102)가 일체형으로 제조될 수 있기 때문에, 제조의 편의성을 높일 수 있다. Fifth, since the condenser lens 103 and the connecting portion 102 can be manufactured integrally, the present invention can increase the convenience of manufacturing.

여섯째, 본 발명은 집광렌즈(103) 및 연결부(102) 일체형으로 제조될 수 있고, 광원(105)과 오목거울(101) 역시 일체형으로 제조될 수 있기 때문에, 진동과 충격 그리고 이동시에도 더 높은 견고성을 가질 수 있다. Sixth, the present invention can be manufactured integrally with the condenser lens 103 and the connecting portion 102, and because the light source 105 and the concave mirror 101 can also be manufactured integrally, even higher vibration, shock and movement Can have

일곱째, 본 발명은 광원(105)에서 방출되는 평행광 이외의 광이 오목거울(101)을 통해 반사되어 평행광 형태로 집광렌즈(102)에 입사되도록 함으로써, 집광렌즈(102)보다 작은 광원이라 해도, 집광렌즈(102)의 면적에 모두 채워지게 광을 입사시켜 광 활용율을 높일 수 있다. Seventh, the present invention is a light source smaller than the condenser lens 102 by allowing light other than the parallel light emitted from the light source 105 to be reflected through the concave mirror 101 and incident on the condenser lens 102 in the form of parallel light. Even if the light is incident on the area of the condenser lens 102, the light utilization rate can be increased.

여덟째, 본 발명은 본 발명은 집광렌즈(102), 변환렌즈(108), 연결부(103) 또는 광섬유(104) 중 적어도 어느 하나 이상의 구성이, 희토류 재질을 포함하고 있다는 특징을 가지고 있다. 상기 희토류는 어븀 야그 또는 프라세오디뮴 또는 네오디뮴(분자기호 Er, Nd, Pr) 중 어느 하나가 될 수 있으며, 이러한 재질 성분들은 광의 위상을 정렬시켜 집광 효율 및 상태를 높이고 레이저의 특성을 갖게 하여 발광 효율을 훨씬 높일 수 있고, 광의 입사량을 증가시킬 수 있기 때문에, 레이저장치로도 사용이 가능하다.Eighth, the present invention is characterized in that at least one or more of the condensing lens 102, the conversion lens 108, the connecting portion 103, or the optical fiber 104 includes a rare earth material. The rare earth may be any one of erbium yag or praseodymium or neodymium (molecular symbols Er, Nd, and Pr), and these material components align light phase to increase light condensing efficiency and state and have characteristics of a laser to improve luminous efficiency. Since it can be made much higher and the incident amount of light can be increased, it can be used also as a laser apparatus.

아홉째, 본 발명은 소형화 및 경량화된 제품출시가 가능하여, 개인용 의료 제품으로도 개발이 가능하다.
Ninth, the present invention is possible to launch a miniaturized and lightweight product, it can be developed as a personal medical product.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.  그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

105 : 광원 101 : 오목거울
110 : 집광부 102 : 집광렌즈
103 : 연결부 104 : 광섬유
106, 107 : 방열판 108 : 변환렌즈
105: light source 101: concave mirror
110: condenser 102: condenser lens
103: connecting portion 104: optical fiber
106, 107: heat sink 108: conversion lens

Claims (13)

LED 또는 LD 또는 OLED를 포함하는 광원;
상기 광원을 둘러싸고 있으며, 상기 광원으로부터 출력된 광을 소정의 방향으로 반사시키는 오목거울;
상기 광원으로부터 출력된 광 또는 상기 오목거울에 의해 반사된 광을 집광한 후 광을 통과시킬 수 있는 매질로 채워져 있는 연결부를 통해 상기 집광된 광을 통과시켜 방출시키기 위한 집광부; 및
상기 집광부를 통해 방출된 광을 일측끝단에서 유입받아, 타측끝단으로 전송하고, 상기 일측끝단이 오목하게 형성되어 광전송효율이 향상된 광섬유를 포함하고,
상기 집광부는 상기 광원 방향으로부터 전송되어온 광을 굴절시켜 상기 광섬유 방향으로 집광시키기 위한 집광렌즈와, 일측은 상기 집광렌즈와 연결되어 있고 타측은 상기 광섬유와 연결되어 상기 집광렌즈에 의해 집광된 광을 상기 광섬유 방향으로 유도하며 내부에는 광을 통과시킬 수 있는 매질로 채워져 있는 연결부와, 상기 집광렌즈에 의해 집광되고 상기 연결부를 통과한 광을 평행광으로 변환시켜 상기 광섬유에 입사시키는 변환렌즈를 포함한 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 광전송 장치.
A light source comprising an LED or LD or OLED;
A concave mirror surrounding the light source and reflecting light output from the light source in a predetermined direction;
A condenser for condensing the light output from the light source or the light reflected by the concave mirror and passing the condensed light through a connection portion filled with a medium capable of passing the light; And
Receives the light emitted through the condensing part from one side end, and transmits to the other end, the one end is formed concave and includes an optical fiber with improved light transmission efficiency,
The condenser is a condenser lens for refracting the light transmitted from the light source direction to focus in the optical fiber direction, and one side is connected to the condenser lens and the other side is connected to the optical fiber to condense the light condensed by the condenser lens. A connecting part which is guided in the direction of the optical fiber and filled with a medium capable of passing light therein, and a conversion lens which converts the light collected by the condensing lens and passed through the connecting part into parallel light and enters the optical fiber. Optical transmission device using an optical fiber.
제 1 항에 있어서,
상기 광원은, 면광을 출력시킬 수 있는 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 광전송 장치.
The method of claim 1,
The light source is an optical transmission device using an optical fiber, characterized in that configured to output the surface light.
제 1 항에 있어서,
상기 광원과 마주하는 상기 오목거울의 표면에는 반사판이 코팅 또는 부착되어 있으며,
상기 오목거울의 외부면에는 방열판 또는 방열핀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 광전송 장치.
The method of claim 1,
Reflecting plate is coated or attached to the surface of the concave mirror facing the light source,
An optical transmission device using an optical fiber, characterized in that the heat sink or the heat radiation fin is formed on the outer surface of the concave mirror.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 연결부의 표면은 광을 반사시킬 수 있는 물질들로 코팅되어져 있는 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 광전송 장치.
The method of claim 1,
The optical transmission device using an optical fiber, characterized in that the surface of the connection portion is coated with a material that can reflect light.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 변환렌즈의 직경은 상기 광섬유의 내경 보다 작거나 같게 형성되는 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 광전송 장치.
The method of claim 1,
The diameter of the conversion lens is less than or equal to the inner diameter of the optical fiber optical transmission device using an optical fiber.
제 1 항에 있어서,
상기 집광부는,
상기 집광렌즈와 상기 연결부가, 원뿔 형태로 구성된 하나의 렌즈로 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 광전송 장치.
The method of claim 1,
The light-
And the condenser lens and the connecting portion are integrated into one lens having a conical shape.
제 1 항에 있어서,
상기 연결부의 외부면에는 방열판 또는 방열핀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 광전송 장치.
The method of claim 1,
An optical transmission device using an optical fiber, characterized in that the heat sink or the heat radiation fin is formed on the outer surface of the connection portion.
제 1 항에 있어서,
상기 광섬유는,
하나의 광섬유 가닥으로만 형성되어 있거나, 또는, 복수개의 광섬유 다발로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 광전송 장치.
The method of claim 1,
The optical fiber includes:
An optical transmission device using an optical fiber, which is formed of only one optical fiber strand or is formed of a plurality of optical fiber bundles.
제 1 항에 있어서,
상기 광섬유의 타측끝단에는 광을 출력하기 위한 렌즈가 구비되어 있으며, 상기 광원은 입출력장치 또는 카메라 모듈과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 광전송 장치.
The method of claim 1,
The other end of the optical fiber is provided with a lens for outputting light, the light source is an optical transmission device using an optical fiber, characterized in that connected to the input / output device or the camera module.
제 1 항에 있어서,
상기 광섬유의 타측끝단에는 상기 광섬유를 통해 전송된 광을 수신하여 통신을 수행하기 위한 수신장치를 포함하는 광통신모듈이 연결되어 있으며, 상기 광원은 상기 수신장치와 통신을 수행하기 위한 송신장치와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 광전송 장치.
The method of claim 1,
The other end of the optical fiber is connected to an optical communication module including a receiving device for receiving and transmitting the light transmitted through the optical fiber, the light source is connected to a transmitting device for communicating with the receiving device Optical transmission device using an optical fiber, characterized in that there is.
제 1 항에 있어서,
상기 집광렌즈, 변환렌즈, 연결부 및 광섬유 중 적어도 어느 하나 이상에는 희토류 재질을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 광전송 장치.
The method of claim 1,
At least one of the condenser lens, the conversion lens, the connecting portion, and the optical fiber includes a rare earth material.
KR1020120031811A 2011-09-17 2012-03-28 Optical transmission apparatus using optical fiberfor KR101340605B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20110093758 2011-09-17
KR1020110093758 2011-09-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130030710A KR20130030710A (en) 2013-03-27
KR101340605B1 true KR101340605B1 (en) 2013-12-10

Family

ID=48180206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120031811A KR101340605B1 (en) 2011-09-17 2012-03-28 Optical transmission apparatus using optical fiberfor

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101340605B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200089784A (en) * 2019-01-17 2020-07-28 한국광기술원 Optical focusing device for high power laser

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160008673A (en) * 2014-07-14 2016-01-25 서강대학교산학협력단 Optical fiber link and apparatus for collecting and trasnferring light using the link
KR102161895B1 (en) * 2018-11-07 2020-10-05 한국해양대학교 산학협력단 Light-line System Composed of Optical Fiber and LED
CN112962483A (en) * 2021-03-25 2021-06-15 苏州安企科技有限公司 Optical fiber conduction uniform light-emitting spike

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080043303A (en) * 2005-06-30 2008-05-16 웨이비엔, 인코포레이티드 Dual paraboloid reflector and dual ellipsoid reflector systems with optimized magnification

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080043303A (en) * 2005-06-30 2008-05-16 웨이비엔, 인코포레이티드 Dual paraboloid reflector and dual ellipsoid reflector systems with optimized magnification

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200089784A (en) * 2019-01-17 2020-07-28 한국광기술원 Optical focusing device for high power laser
KR102171494B1 (en) * 2019-01-17 2020-10-30 한국광기술원 Optical focusing device for high power laser

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130030710A (en) 2013-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6826336B2 (en) Fiber optic LED illuminator
CN1993075B (en) Light source apparatus and endoscope equipped with light source apparatus
CA2413760C (en) Light extraction from leds with light pipes
US7403680B2 (en) Reflective light coupler
US20110149592A1 (en) Light collector for a white light led illuminator
CN110094692B (en) Lighting device of integrated LiDAR system and car
KR101340605B1 (en) Optical transmission apparatus using optical fiberfor
JP2007110142A (en) Illumination system having optical condenser and wavelength conversion element
US7806577B2 (en) High brightness light emitting diode device
JP2008141152A (en) Light-emitting module and light-receiving module
JP6741753B2 (en) Lighting device for vehicle headlights
KR101877695B1 (en) Efficient light emitting device and method for manufacturing such a device
US7726861B2 (en) Brightness enhancement with directional wavelength conversion
CN1257626C (en) Beam combiner
US9803808B2 (en) Optic holder with integrated light premixer
US11280949B2 (en) Light-emitting device
JP6248573B2 (en) Light guiding optical element and light source device
KR100860405B1 (en) In-fiber wavelength division multiplexing device and method for radiating fiber signal of multi channel
RU142036U1 (en) UV RADIATING DIODE
US20200041077A1 (en) Lighting apparatus
JP6589466B2 (en) Optical communication apparatus and optical communication system
KR101853090B1 (en) Led light source device for concentrating light guide
JP2004087958A (en) Optical semiconductor light source apparatus and optical source package
US20140161389A1 (en) Apparatus for connecting optical fiber
TW200614704A (en) Bi-directional optical transceiver module

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170523

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171123

Year of fee payment: 5

R401 Registration of restoration