JP2571996Y2 - 光伝達装置 - Google Patents
光伝達装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、光伝送リンクや光電セ
ンサ等の発光素子から出射された光を該発光素子と対向
する光ファイバに伝達する光伝達装置に関する。
ンサ等の発光素子から出射された光を該発光素子と対向
する光ファイバに伝達する光伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の光伝送リンクや光電センサ
に備えられる発光装置の一例を示す断面図、図４は図３
の発光装置の発光素子を説明する図である。
に備えられる発光装置の一例を示す断面図、図４は図３
の発光装置の発光素子を説明する図である。
【０００３】図３に示す発光装置は、開口１を有する筺
体２に底部に設けられた発光素子３と、前記開口１に充
填された透明樹脂層、例えば１．６２程度の屈折率を有
するエポキシ樹脂層４とを有している。そして、前記発
光素子３は、エポキシ樹脂層４の境界面４ａに当接する
光ファイバ５の端部と対向している。このように構成さ
れた発光装置にあっては、発光素子３から光を出射する
と、図４に示すように、この出射光が光軸６を中心にし
て周辺部に広がりながらエポキシ樹脂層４を透過する。
そして、前記出射光のうちの光軸６近傍に出射された
光、すなわち光軸６に対する広がり角度θの比較的小さ
い光がファイバ部５ａの端部に到達して、該ファイバ部
５ａに入射される。
体２に底部に設けられた発光素子３と、前記開口１に充
填された透明樹脂層、例えば１．６２程度の屈折率を有
するエポキシ樹脂層４とを有している。そして、前記発
光素子３は、エポキシ樹脂層４の境界面４ａに当接する
光ファイバ５の端部と対向している。このように構成さ
れた発光装置にあっては、発光素子３から光を出射する
と、図４に示すように、この出射光が光軸６を中心にし
て周辺部に広がりながらエポキシ樹脂層４を透過する。
そして、前記出射光のうちの光軸６近傍に出射された
光、すなわち光軸６に対する広がり角度θの比較的小さ
い光がファイバ部５ａの端部に到達して、該ファイバ部
５ａに入射される。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】ところで上述した従来
技術では、発光素子３から出射された光のうち、光軸６
に対する広がり角度θの比較的大きい出射光が、図３に
示すように、光ファイバ５の被覆部５ｂ端部に突き当た
ってファイバ部５ａに入射されず、その結果、光損失が
生じて、発光素子３および光ファイバ５間の光結合効率
が低いという問題があった。特に、細径ファイバ（例え
ばファイバ部の直径が０．５ｍｍ程度）の場合には光結
合効率がかなり低く、該細径ファイバを介して伝送され
た光により実施可能な検出距離が短くなるため、使用用
途がかなり限定されていた。
技術では、発光素子３から出射された光のうち、光軸６
に対する広がり角度θの比較的大きい出射光が、図３に
示すように、光ファイバ５の被覆部５ｂ端部に突き当た
ってファイバ部５ａに入射されず、その結果、光損失が
生じて、発光素子３および光ファイバ５間の光結合効率
が低いという問題があった。特に、細径ファイバ（例え
ばファイバ部の直径が０．５ｍｍ程度）の場合には光結
合効率がかなり低く、該細径ファイバを介して伝送され
た光により実施可能な検出距離が短くなるため、使用用
途がかなり限定されていた。
【０００５】本考案はこのような従来技術における実情
に鑑みてなされたもので、その目的は、発光素子から出
射された光を効率良く光ファイバに伝達することのでき
る光伝達装置を提供することにある。
に鑑みてなされたもので、その目的は、発光素子から出
射された光を効率良く光ファイバに伝達することのでき
る光伝達装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本考案は、発光素子から出射された光を該発光素子と
対向する光ファイバの端部に伝達する光伝達装置におい
て、前記発光素子と前記光ファイバの端部との間に、前
記発光素子および前記光ファイバの端部の中心がそれぞ
れ光軸上に位置するように配置されたレンズ体と、少な
くとも該レンズ体の外周部を覆うように設けられた光透
過性の導光部材と、該導光部材の外周面に形成され、前
記発光素子から前記光軸に対して前記レンズ体外周より
大きな広がり角度で出射された光を前記光軸側に向けて
反射する反射層と、前記光ファイバの端部または前記導
光部材が前記レンズ体に対向する前記光軸の近傍の空気
層との境界に形成され、前記レンズ体に向かって凹状を
成すわん曲面とを有し、前記発光素子から出射され、前
記レンズ体を透過して前記わん曲面に到達した光はその
儘該わん曲面を透過して前記光ファイバの端部に至り、
前記反射層により前記光軸側に向けて反射された光は前
記わん曲面に全反射されて前記光ファイバの端部に至る
ようにしたものである。
に本考案は、発光素子から出射された光を該発光素子と
対向する光ファイバの端部に伝達する光伝達装置におい
て、前記発光素子と前記光ファイバの端部との間に、前
記発光素子および前記光ファイバの端部の中心がそれぞ
れ光軸上に位置するように配置されたレンズ体と、少な
くとも該レンズ体の外周部を覆うように設けられた光透
過性の導光部材と、該導光部材の外周面に形成され、前
記発光素子から前記光軸に対して前記レンズ体外周より
大きな広がり角度で出射された光を前記光軸側に向けて
反射する反射層と、前記光ファイバの端部または前記導
光部材が前記レンズ体に対向する前記光軸の近傍の空気
層との境界に形成され、前記レンズ体に向かって凹状を
成すわん曲面とを有し、前記発光素子から出射され、前
記レンズ体を透過して前記わん曲面に到達した光はその
儘該わん曲面を透過して前記光ファイバの端部に至り、
前記反射層により前記光軸側に向けて反射された光は前
記わん曲面に全反射されて前記光ファイバの端部に至る
ようにしたものである。
【０００７】
【作用】発光素子から光軸に対して小さな広がり角度で
出射され、レンズ体に到達した光はレンズ体で集光され
て、光軸の近傍の空気層と光ファイバの端部または光透
過性の導光部材との境界に形成されたわん曲面に到達
し、その儘該わん曲面を透過して光ファイバの端部に至
る。一方、光軸に対してレンズ体外周より大きな広がり
角度で出射された光は導光部材の外周面に形成された反
射層により光軸側に向けて反射され、わん曲面に到達し
て全反射されて光ファイバの端部に至る。
出射され、レンズ体に到達した光はレンズ体で集光され
て、光軸の近傍の空気層と光ファイバの端部または光透
過性の導光部材との境界に形成されたわん曲面に到達
し、その儘該わん曲面を透過して光ファイバの端部に至
る。一方、光軸に対してレンズ体外周より大きな広がり
角度で出射された光は導光部材の外周面に形成された反
射層により光軸側に向けて反射され、わん曲面に到達し
て全反射されて光ファイバの端部に至る。
【０００８】
【実施例】以下、本考案の光伝達装置の実施例を図に基
づいて説明する。図１は本考案の光伝達装置の第１の実
施例を示す断面図である。なお、図１において前述した
図３、図４に示すものと同等のものには同一符号を付し
てある。すなわち１は開口、２は筺体、３は発光素子、
４はエポキシ樹脂層、４ａは境界面、５は光ファイバ、
５ａはファイバ部、５ｂは被覆部、６は光軸である。
づいて説明する。図１は本考案の光伝達装置の第１の実
施例を示す断面図である。なお、図１において前述した
図３、図４に示すものと同等のものには同一符号を付し
てある。すなわち１は開口、２は筺体、３は発光素子、
４はエポキシ樹脂層、４ａは境界面、５は光ファイバ、
５ａはファイバ部、５ｂは被覆部、６は光軸である。
【０００９】図１に示す本実施例の光伝達装置は、発光
素子３から光軸６近傍に出射された光を集光するレンズ
体７と、このレンズ体７および光ファイバ５の端部の間
に介設された半球状の空気層８と、一部が前記レンズ体
７の外周部に設けられた略円椀状の導光部材９と、この
導光部材９の外周面に形成された反射層１０とからなっ
ている。
素子３から光軸６近傍に出射された光を集光するレンズ
体７と、このレンズ体７および光ファイバ５の端部の間
に介設された半球状の空気層８と、一部が前記レンズ体
７の外周部に設けられた略円椀状の導光部材９と、この
導光部材９の外周面に形成された反射層１０とからなっ
ている。
【００１０】前記レンズ体７は、例えば１．４９程度の
屈折率を有する透明アクリル樹脂からなり、中心軸が光
軸６上に配置される平凸レンズ状、すなわち、エポキシ
樹脂層４の境界面４ａに当接する球面または略球面から
なる凸面７ａと、光ファイバ５の端部と対向する平面７
ｂとを有している。前記導光部材９も同様に、例えば
１．４９程度の屈折率を有する透明アクリル樹脂からな
り、中心軸が光軸６上に配置されている。この導光部材
９の外周面は、球面状または略球面状に形成され、この
外周面にアルミ蒸着等により前記反射層１０が設られて
いる。該導光部材９の大径部９ａの底面がエポキシ樹脂
層４の境界面４ａに当接し、小径部９ｂの天面がファイ
バ部５ａの端部と当接している。前記大径部９ａの内周
面は、光軸６を中心軸として配置される凹面１１と、こ
の凹面１１の周囲に配置され、レンズ体７の平面７ｂの
周辺部と対接するリング状段部１２と、この段部１２の
さらに周囲に配置され、エポキシ樹脂層４の境界面４ａ
と対向するリング状わん曲面１３とからなっている。な
お、前記凹面１１およびレンズ体７の平面７ｂによって
前記空気層８が形成されるとともに、この空気層８は、
前記凹面１１から形成され光ファイバ５の端部方向に向
かってわん曲するわん曲面を有している。
屈折率を有する透明アクリル樹脂からなり、中心軸が光
軸６上に配置される平凸レンズ状、すなわち、エポキシ
樹脂層４の境界面４ａに当接する球面または略球面から
なる凸面７ａと、光ファイバ５の端部と対向する平面７
ｂとを有している。前記導光部材９も同様に、例えば
１．４９程度の屈折率を有する透明アクリル樹脂からな
り、中心軸が光軸６上に配置されている。この導光部材
９の外周面は、球面状または略球面状に形成され、この
外周面にアルミ蒸着等により前記反射層１０が設られて
いる。該導光部材９の大径部９ａの底面がエポキシ樹脂
層４の境界面４ａに当接し、小径部９ｂの天面がファイ
バ部５ａの端部と当接している。前記大径部９ａの内周
面は、光軸６を中心軸として配置される凹面１１と、こ
の凹面１１の周囲に配置され、レンズ体７の平面７ｂの
周辺部と対接するリング状段部１２と、この段部１２の
さらに周囲に配置され、エポキシ樹脂層４の境界面４ａ
と対向するリング状わん曲面１３とからなっている。な
お、前記凹面１１およびレンズ体７の平面７ｂによって
前記空気層８が形成されるとともに、この空気層８は、
前記凹面１１から形成され光ファイバ５の端部方向に向
かってわん曲するわん曲面を有している。
【００１１】この第１の実施例にあっては、発光素子３
から光軸６近傍に出射された光は、エポキシ樹脂層４を
透過した後、レンズ体７で集光され、導光部材９を介し
て光ファイバ５の端部に到達し、該光ファイバ５のファ
イバ部５ａに入射される。また、発光素子３から光軸６
の周辺部に出射された光は、エポキシ樹脂層４を透過し
た後、導光部材９を透過するとともに、この導光部材９
の外周部に形成される反射層１０により凹面１１すなわ
ち、空気層８のわん曲面に向けて反射される。次いで、
該反射された光は、空気層８のわん曲面に対して側方か
ら比較的大きな入射角で入射されるので、該わん曲面の
突出方向、すなわち前記ファイバ部５ａの端部方向に全
反射されて導光部材９からファイバ部５ａに入射され
る。
から光軸６近傍に出射された光は、エポキシ樹脂層４を
透過した後、レンズ体７で集光され、導光部材９を介し
て光ファイバ５の端部に到達し、該光ファイバ５のファ
イバ部５ａに入射される。また、発光素子３から光軸６
の周辺部に出射された光は、エポキシ樹脂層４を透過し
た後、導光部材９を透過するとともに、この導光部材９
の外周部に形成される反射層１０により凹面１１すなわ
ち、空気層８のわん曲面に向けて反射される。次いで、
該反射された光は、空気層８のわん曲面に対して側方か
ら比較的大きな入射角で入射されるので、該わん曲面の
突出方向、すなわち前記ファイバ部５ａの端部方向に全
反射されて導光部材９からファイバ部５ａに入射され
る。
【００１２】このように構成した第１の実施例では、発
光素子３から出射された光を光ファイバ５に伝達する
際、光損失を少なくすることができ、発光素子３および
光ファイバ５間の光結合効率の改善を図ることできる。
光素子３から出射された光を光ファイバ５に伝達する
際、光損失を少なくすることができ、発光素子３および
光ファイバ５間の光結合効率の改善を図ることできる。
【００１３】図２は本考案の光伝達装置の第２の実施例
を示す断面図である。なお、図２において前述した図
１、図３および図４の示すものと同等のものには同一符
号を付してある。すなわち、１は開口、２は筺体、３は
発光素子、４はエポキシ樹脂層、４ａは境界面、５は光
ファイバ、５ａはファイバ部、５ｂは被覆部、６は光軸
である。
を示す断面図である。なお、図２において前述した図
１、図３および図４の示すものと同等のものには同一符
号を付してある。すなわち、１は開口、２は筺体、３は
発光素子、４はエポキシ樹脂層、４ａは境界面、５は光
ファイバ、５ａはファイバ部、５ｂは被覆部、６は光軸
である。
【００１４】図２に示す本実施例の光伝達装置は、前述
した第１の実施例と同様に、発光素子３から光軸６近傍
に出射された光を集光するレンズ体２１と、このレンズ
体２１および光ファイバ５の端部の間に介設された空気
層２２と、前記レンズ体２１の外周部に設けられた導光
部材２３と、この導光部材２３の外周面に形成された反
射層２４とからなっている。
した第１の実施例と同様に、発光素子３から光軸６近傍
に出射された光を集光するレンズ体２１と、このレンズ
体２１および光ファイバ５の端部の間に介設された空気
層２２と、前記レンズ体２１の外周部に設けられた導光
部材２３と、この導光部材２３の外周面に形成された反
射層２４とからなっている。
【００１５】レンズ体２１は、例えば１．４９程度の屈
折率を有する透明アクリル樹脂からなり、中心軸が光軸
６上に配置される平凸レンズ状、すなわち、エポキシ樹
脂層４の境界面４ａに対接する平面２１ａと、ファイバ
部５ａの端部と対向する球面または略球面からなる凸面
２１ｂとを有している。前記導光部材２３も同様に、例
えば１．４９程度の屈折率を有する透明アクリル樹脂か
らなり、中心軸が光軸６上に配置されている。この導光
部材２３の外周面は、球面状または略球面状に形成さ
れ、この外周面にアルミ蒸着等により前記反射層２４が
設られている。またファイバ５ａの端部には、凹面２５
が形成され、この凹面２５とレンズ体２１とにより前記
空気層２２が形成されている。なお、この空気層２２
は、前記凹面２５から形成され光ファイバ５の端部方向
に向かってわん曲するわん曲面を有している。
折率を有する透明アクリル樹脂からなり、中心軸が光軸
６上に配置される平凸レンズ状、すなわち、エポキシ樹
脂層４の境界面４ａに対接する平面２１ａと、ファイバ
部５ａの端部と対向する球面または略球面からなる凸面
２１ｂとを有している。前記導光部材２３も同様に、例
えば１．４９程度の屈折率を有する透明アクリル樹脂か
らなり、中心軸が光軸６上に配置されている。この導光
部材２３の外周面は、球面状または略球面状に形成さ
れ、この外周面にアルミ蒸着等により前記反射層２４が
設られている。またファイバ５ａの端部には、凹面２５
が形成され、この凹面２５とレンズ体２１とにより前記
空気層２２が形成されている。なお、この空気層２２
は、前記凹面２５から形成され光ファイバ５の端部方向
に向かってわん曲するわん曲面を有している。
【００１６】この第２の実施例にあっても、発光素子３
から光軸６近傍に出射された光は、エポキシ樹脂層４を
透過した後、レンズ体２１で集光されて、光ファイバ５
の端部に到達し、該光ファイバ５のファイバ部５ａに入
射される。また、発光素子３から光軸６の周辺部に出射
された光は、エポキシ樹脂層４を透過した後、導光部材
２３を透過するとともに、この導光部材２３の外周部に
形成される反射層２４により前記空気層２２のわん曲面
に向けて反射され、次いで、該反射された光は、前記わ
ん曲面に対して側方から比較的大きな入射角で入射され
るので、該わん曲面の突出方向、すなわち前記光ファイ
バ５の端部方向に全反射されてファイバ部５ａに入射さ
れる。
から光軸６近傍に出射された光は、エポキシ樹脂層４を
透過した後、レンズ体２１で集光されて、光ファイバ５
の端部に到達し、該光ファイバ５のファイバ部５ａに入
射される。また、発光素子３から光軸６の周辺部に出射
された光は、エポキシ樹脂層４を透過した後、導光部材
２３を透過するとともに、この導光部材２３の外周部に
形成される反射層２４により前記空気層２２のわん曲面
に向けて反射され、次いで、該反射された光は、前記わ
ん曲面に対して側方から比較的大きな入射角で入射され
るので、該わん曲面の突出方向、すなわち前記光ファイ
バ５の端部方向に全反射されてファイバ部５ａに入射さ
れる。
【００１７】このように構成した第２の実施例でも、第
１の実施例と同様の効果を得ることができる。
１の実施例と同様の効果を得ることができる。
【００１８】
【考案の効果】本考案は以上のように構成したので、発
光素子から出射された光の損失を少なくでき、発光素子
および光ファイバ間の光結合効率を高めることができ
る。したがって、光電センサ等の検出距離を長くするこ
とができ、例えば、細径ファイバなどを介して光を照射
する場合でも広範囲の使用用途を得ることができる。
光素子から出射された光の損失を少なくでき、発光素子
および光ファイバ間の光結合効率を高めることができ
る。したがって、光電センサ等の検出距離を長くするこ
とができ、例えば、細径ファイバなどを介して光を照射
する場合でも広範囲の使用用途を得ることができる。
【図１】本考案の光伝達装置の第１の実施例を示す断面
図である。
図である。
【図２】本考案の光伝達装置の第２の実施例を示す断面
図である。
図である。
【図３】従来の発光装置の一例を示す断面図である。
【図４】図３の発光装置の発光素子を説明する図であ
る。
る。
３ 発光素子 ５ 光ファイバ ６ 光軸 ７ レンズ体 ８ 空気層 ９ 導光部材 １０ 反射層 ２１ レンズ体 ２２ 空気層 ２３ 導光部材 ２４ 反射層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 6/42 H01L 33/00
Claims (1)
- 【請求項１】 発光素子から出射された光を該発光素子
と対向する光ファイバの端部に伝達する光伝達装置にお
いて、前記発光素子と前記光ファイバの端部との間に、
前記発光素子および前記光ファイバの端部の中心がそれ
ぞれ光軸上に位置するように配置されたレンズ体と、少
なくとも該レンズ体の外周部を覆うように設けられた光
透過性の導光部材と、該導光部材の外周面に形成され、
前記発光素子から前記光軸に対して前記レンズ体外周よ
り大きな広がり角度で出射された光を前記光軸側に向け
て反射する反射層と、前記光ファイバの端部または前記
導光部材が前記レンズ体に対向する前記光軸の近傍の空
気層との境界に形成され、前記レンズ体に向かって凹状
を成すわん曲面とを有し、前記発光素子から出射され、
前記レンズ体を透過して前記わん曲面に到達した光はそ
の儘該わん曲面を透過して前記光ファイバの端部に至
り、前記反射層により前記光軸側に向けて反射された光
は前記わん曲面に全反射されて前記光ファイバの端部に
至るようにしたことを特徴とする光伝達装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991078209U JP2571996Y2 (ja) | 1991-09-03 | 1991-09-03 | 光伝達装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991078209U JP2571996Y2 (ja) | 1991-09-03 | 1991-09-03 | 光伝達装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0521216U JPH0521216U (ja) | 1993-03-19 |
| JP2571996Y2 true JP2571996Y2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=13655656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991078209U Expired - Fee Related JP2571996Y2 (ja) | 1991-09-03 | 1991-09-03 | 光伝達装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2571996Y2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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