JPH03171019A - 発光器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光源が発した光を凹面状反射面で反射・集束
して光ファイバに入射させる発光器に関するものでる． 〔従来の技術〕 従来より、発光器における光源と光ファイバの結合効率
の向上を図るため、種々の構造の発光器が案出されてい
る．第４図は従来の発光器の概略構造図である．第４図
の発光器は光源５１、光ファイバ５２及び凹面状反射面
５３から構戒される．凹面状反射面５３はＰ．及びＰ．
を焦点とする楕円面形状に形成され、光源５１及び光フ
ァイバ５２の受光面５２ａはそれぞれ焦点Ｐ．，Ｐ，に
配置されている．尚、第４図において矢印は光源５１が
発する光の光路を示す． 上記のように構威された発光器において、光源５１が発
する光のうち、凹面状反射面５３に放射される光は、凹
面状反射面５３により集束され、光ファイバ５２の受光
面５２ａに入射する．したがって、これらの光は光源５
ｌと光ファイバ５２との光の結合効率の向上に寄与する
． 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、かかる従来の発光器においては光源５ｌ
が発した光のうち、直接光ファイバ５２の受光ｉｉｔ５
２ａに放射されず、かつ凹面状反射面５３にも放射され
ない光は、結局は光ファイバ５２の受光面５２ａへは到
達しない損失光となる．しかも、隅失光となる方向の立
体角が大きいので多量の損失光が発生する． このように、従来の発光器では、光ファイバの受光面に
到達しない無駄な光が多いため、光源５ｌと光ファイバ
５２との光の結合効率が悪いという問題点があった． 本発明は、上記事情に基づいてなされたものであり、光
源が発する光を効率よく光ファイバの受光面に入射させ
ることによって、光源と光ファイバとの光の結合効率の
向上を図ることのできる発光器を提供することを目的と
するもである．〔課題を解決するための手段〕 上記の目的を達威するための本発明に係る発光器は、光
源と、該光源が発する光を反射して光ファイバの受光面
に集束する第１凹面状反射面とを有する発光器において
、前記第１凹面状反射面に対向して、前記光ファイバへ
の連結口を有する第２凹面状反射面を設けたことを特徴
とするものである． そして、前記第１凹面状反射面が光源の位置を焦点の一
つとする回転楕円面形状の反射面であることが望ましい
． また、前記第２凹面状反射面が光源の位置を中心とする
球面形状の反射面であることが望ましい。

更に、前記第２凹面状反射面を複数の反射面により形成
してもよい． 加えて、前記第２凹面状反射面は前記連結口に内面が鏡
面加工された連結路を設けたものでもよい。

また、前記連結路は内側面に複数のディンプルが形成さ
れたものでもよい． 〔作用〕 本発明は前記の構或によって、光源が発する光のうち、
直接第１凹面状反射面に到達する光は、第１凹面状反射
面によって反射されて光ファイバの受光面に入射する．
一方、光源が発する光のうち、直接第２凹面状反射面に
到達する光は、第２凹面状反射面により反射され、光源
により吸収される一部の光を除き、第１凹面状反射面に
より反射されて光ファイバの受光面に入射する．また、
第２凹面状反射面で反射された光のうち、光源で吸収さ
れた光は、光源の保温に寄与するため、光源の発光効率
の向上を図ることができる．そして、第ｌ凹面状反射面
が光源の位置を焦点の一つとする回転楕円面形状の反射
面となるように形成することにより、光源が発した光を
他方の焦点に確実に集束させることができる．したがっ
て、他方の焦点に光ファイバの受光面を設置することに
より、第１凹面状反射面によって反射された光を殆ど全
て光ファイバの受光面に入射させことができる。

また、第２凹面状反射面が光源の位置を中心とする球面
形状の反射面となるように形戒することより、第２凹面
状反射面で反射された光を再び光源に反射することがで
きるので、光源の保温に寄与し光源の発光効率をさらに
高めることができると共に、光源が発した光をより効率
よく光ファイバの受光面に入射させることができる。

更に、第２ｒｇＪ面状反射面を複数の反射面により形戊
することにより、発光器のコンパクト化を図ることがで
きる． 加えて、第２凹面状反射面は連結口に内面が鏡面加工さ
れた連結路を設けることにより、光源が点状でない場合
にも光源と光ファイバとの光の結合効率を向上させるこ
とができる。

また、連結路を、内側面に複数のディンプルが形成され
たものにすることにより、光ファイバの受光面への照射
光を平均化することができる。

〔実施例〕

以下に本発明の第１の実施例を第１図を参照して説明す
る．第１図は本発明の第１の実施例である発光器の概略
構造図である。第１図の発光器は光源Ｉ、光ファイバ２
、第１凹面状反射面３及び第２凹面状反射面４を有する
。

第１凹面状反射面３は、Ｐ０及びＰ１を焦点とする楕円
面形状に形成されており、光ａ１及び光ファイバ２の受
光面２ａは、それぞれ焦点Ｐ０，Ｐ，に配置されている
．また、第１凹面状反射面３は、反射する光の光ファイ
バ２の受光面２ａへの入射角が、光ファイバ２の最大人
射角以内の範囲になるように形成されている．一方、第
２凹面状反射面４は光ｆＩＸｌを中心とする球面形状に
形成され、光ファイバ２と連結する連結口５を有する。

第１凹面状反射面３と第２凹面状反射面４とは光ａｔを
挟んで対向して配置されている．尚、第１図において矢
印は光源１が発する光の光路を示す．上記の構戒によれ
ば、楕円面形状の第１凹面状反射面３の焦点Ｐ．に光源
１を配置しているので、光源１が発する光のうち、第ｌ
凹面状反射面３に放射される光は、第１凹面状反射面３
により反射・集束され、光ファイバ２の受光面２ａに入
射する．一方、第２凹面状反射面４は、光源１を中心と
する球面形状に形成されているので、光源１が発する光
のうち、第２凹面状反射面４に放射される光は、第２凹
面状反射面４により再び光ｓ１に反射され、その光の一
部は光源ｌで吸収され、残りの光は光ａｔで反射される
か或いは光源１を透過する．また、光源１を透過した光
のうち、第１凹面状反射面３に到達したものは、第ｌ凹
面状反射面３により反射・集束され、光ファイバ２の受
光面２ａに入射する．このように、光ａｔを中心とする
球面形状の第２凹面状反射面４を設けることにより、光
源Ｉが発する略全光束を光ファイバ２の受光面２ａに集
束できる．そして、光ファイバ２の受光面２ａに放射さ
れた光は光ファイバ２の最大入射角以内の角度で光ファ
イバ２の受光面２ａに入射するので、光′ａ１と光ファ
イバ２との光の結合効率の向上を図ることができる．ま
た、第２凹面状反射面４に放射され、第２凹面状反射面
４によって再び光源１に反射された光の一部は光源１で
吸収される．この光は光源１の保温に寄与するので、光
ｆＩＸｌの発光効率の向上を図ることができる． 第２図は本発明の第２の実施例である発光器の概略構造
図である．第２図に示す第２の実施例において上記第１
の実施例と同一の機能を有するものは同一の符号を付す
ことにより、その詳細な説明を省略する．本発明の第２
の実施例の特徴は、第２凹面状反射面４が光源１を原点
とする半径の異なる３つの小凹面状反射面４ａ，４ｂ，
４ｃを有することである．その他の構成は第１の実施例
と同様である。３つの小凹面状反射面４ａ，４ｂ，４ｃ
は、第１凹面状反射面３によって反射され、光゛ファイ
バ２の受光面２ａに集束される光の光路外の周囲に配置
され、かつ各小凹面状反射面４　ａ，４ｂ，４ｃの外径
が第１凹面状反射面３の外径以内の寸法としてある．更
に、各小凹面状反射面４ａ，４ｂ，４ｃを繋ぐ部分は、
光源１を頂点とする円錐面状の反射面にしてある． 上記第２の実施例によれば、第２凹面状反射面４の形状
が小さくなり、第１凹面状反射面３と同じ大きさになる
ので、発光器の外径を第１の実施例に比べて小さくする
ことができる。また、第１の実施例と同様に、光源１と
光ファイバ２との光の結合効率の向上を図ることができ
る。

尚、上記第２の実施例においては、第２凹面状反射面４
が３つの凹面状反射面を有するものである場合について
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
第２凹面状反射面４は２つ又は４つ以上の凹面状反射面
を有するものでもよい． 第３図は本発明の第３の実施例である発光器の概略構造
図である。第３図において、６は内側面が鏡面加工され
た連結路である。尚、第３図に示す第３の実施例におい
て上記第１の実施例と同一の機能を有するものは同一の
符号を付すことによりその詳細な説明は省略する．第３
の実施例は、第２凹面状反射面４の連結口５に連結路６
が形成されている点で第１の実施例及び第２の実施例と
相違する． 上記第３の実施例によれば、連結路６を設けたことによ
，て、光ｓ１が点光源でなく一定の大きさを有するもの
である場合でも、光源１の中心からずれた部分が発した
光を、連結路６の内側面に形成した鏡面により反射して
光ファイバ２の受光面２ａに導くことができるので、光
ａ１と光ファイバ２との光の結合効率をより向上させる
ことができる． 尚、上記第３の実施例において、連結路６の内側面に複
数のディンプルを設けることによって、光ファイバ２の
受光面２ａへの照射光を平均化することができる．した
がって、光ファイバ２が複数の光ファイバを束にしたも
のである場合には、各光ファイバに均等な光量を投光す
ることができる． ところで、上記第１乃至第３の実施例において、光源ｌ
には白熱電球やハロゲン電球のようなフィラメント発光
による光源、或いは放電発光による光源等を使用しても
よい．また、光源ｌは、光ファイバ２と連結する連結口
５を光透過性材料により封止し、焦点Ｐ０にフィラメン
ト或いは放電部を配置して、第１凹面状反射面３とこれ
に対向する第２凹面状反射面４とでできる空間にガスを
封入したものであってもよい． また、上記第１乃至第３の実施例において、第１凹面状
反射面３はガラスにグイクロイックミラーを蒸着形成し
、熱線を透過させるものを用いてもよい． 尚、上記第１乃至第３の実施例において、光ファイバ２
の径が太い場合には、光ファイバ２の受光面２ａが第１
凹面状反射面３によって反射される光を有効に受光する
ことができる位置であれば、光ファイバ２の受光面２ａ
を第１凹面状反酎面３の焦点Ｐ１からずらした位置に配
置してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、光源を挟んで２つ
の凹面状反射面を対向して設けることにより、光源が発
する光のうち光ファイバの受光部へ到達しない損失光を
少なくすることができ、光源が発する光を効率よく光フ
ァイバの受光面に入射させることができるので、光源と
光ファイバとの光の結合効率の向上を図ることができる
発光器を提供することができる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例である発光器の概略構造
図、第２図は本発明の第２の実施例である発光器の概略
構造図、第３図は本発明の第３の実施例である発光器の
概略構造図、第４図は従来の発光器の概略構造図である
。 １・・・光源、２・・・光ファイバ ２ａ・・・光ファイバの受光面、 ３・・・凹面状反射面、４・・・凹面状反射面、４ａ，
４ｂ．４ｃ・・・小凹面状反射面、５・・・連結口、 ６・・・連結路．

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源と、該光源が発する光を反射して光ファイバ
   の受光面に集束する第１凹面状反射面とを有する発光器
   において、前記第１凹面状反射面に対向して、前記光フ
   ァイバへの連結口を有する第２凹面状反射面を設けたこ
   とを特徴とする発光器。
2. （２）前記第１凹面状反射面が光源の位置を焦点の一つ
   とする回転楕円面形状の反射面である請求項１記載の発
   光器。
3. （３）前記第２凹面状反射面が光源の位置を中心とする
   球面形状の反射面である請求項１又は２記載の発光器。
4. （４）前記第２凹面状反射面が複数の反射面により形成
   されている請求項１乃至３のいずれかに記載の発光器。
5. （５）前記第２凹面状反射面は前記連結口に内面が鏡面
   加工された連結路を設けたものである請求項１乃至４の
   いずれかに記載の発光器。
6. （６）前記連結路は内側面に複数のディンプルが形成さ
   れたものである請求項５記載の発光器。