JPH05257036A - 光導波路体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 省スペース化を図ると共に光取出し口の増設
が容易に行える光導波路体１を提供する。 【構成】 光導波路体１は透明シリコンゴムにより成形
された導波路母体２を備えている。導波路母体２の側面
に導波路母体２内に光を導入するための発光ダイオード
３が接触状に設けられている。導波路母体２の上面に光
取出し面７が備えられている。光ファイバ９の入力端面
９ａを光取出し面７に圧接させることによって光が光フ
ァイバ９側に取出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、照明、表示灯、信号伝
送等の分野における光伝送経路途中に介在される光導波
路体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光の伝送に使用される光導波路の材質と
しては、光の波長に対して透明性があれば良く、可視域
近辺の波長の光に対してはガラス等の無機物質やアクリ
ル等の有機物質が一般に使用されている。

【０００３】例えば、図４は従来方式の表示灯の光導波
路構造を示しており、光源部１０１と複数の表示部１０
２とが光ファイバからなる光導波路１０３で互いに接続
されている。

【０００４】この際、光導波路１０３は光源部１０１か
ら直接、光が導入される主導波路１０３ａと、主導波路
１０３ａから分岐して各表示部１０２にそれぞれ接続さ
れる分岐導波路１０３ｂとから構成されている。

【０００５】また各分岐導波路１０３ｂ途中には各表示
部１０２に対する光の伝送を断接するためのスイッチ部
１０４がそれぞれ備えられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光ファ
イバよりなる線状の光導波路１０３を使用して光源部１
０１から各表示部１０２に光を伝送する方式によれば、
主導波路１０３ａの長手方向に沿って光が伝送されるた
め、主導波路１０３ａ内を伝送される光に方向性があ
り、主導波路１０３ａ内を伝送される光の進行方向に対
して、直角方向や反対方向から主導波路１０３ａに分岐
導波路１０３ｂを接合しても光を取出すことができなか
った。そのため、光の進行方向に対して反対方向に光を
取り出す場合には、主導波路１０３ａに接合された分岐
導波路１０３ｂを光の伝送可能な最小曲げ半径以上の曲
げ半径で折り返す必要があり、設置スペースの増大を招
いていた。

【０００７】また、分岐個所が増えれば光ミキシング部
分が必要となるため、各分岐導波路１０３ｂの分岐位置
相互間にある程度の距離が必要とされ、この点からも設
置スペースの増大を招いていた。

【０００８】さらに、この種の分岐方法によれば、製作
当初より増設を考慮していないと、分岐導波路１０３ｂ
の増設が行えないという問題もあった。

【０００９】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、省ス
ペース化を図ると共に光取出し口の増設が容易に行える
光導波路体を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の技術的手段は、光導波路体が、透明エラストマーから
なる導波路母体と、該導波路母体内に光を導入すべく、
導波路母体の表面に接触状に設けられた光源体とを備
え、導波路母体の表面に、透明導波路の入力端面が圧接
される光取出し面が備えられてなる点にある。

【００１１】

【作用】本発明によれば、光源体によって導波路母体内
に導入された光は、周囲媒体（例えば空気）との屈折率
差等によって導波路母体内に閉じ込められる。そして透
明導波路の入力端面を導波路母体の光取出し面に圧接す
れば、導波路母体の弾性作用によって透明導波路の入力
端面と導波路母体とが密着状となり、ここに、光取出し
面の弾性変形部分に対する光の入射角度が変化して、反
射から出射へと界面の作用が変わり、また透明導波路の
接触による屈折率差の減少と相まって、導波路母体内に
閉じ込められていた光の透明導波路側への取出しが行わ
れる。

【００１２】また、透明導波路の圧接を解除すれば、導
波路母体の光取出し面は元の状態に弾性復帰し、光の漏
洩が防止される。

【００１３】さらに、透明導波路の入力端面を圧接する
位置は光取り出し面の任意の位置に設定することがで
き、また複数の透明導波路の入力端面を光取出し面に圧
接することによってそれぞれに光を取出すことができる
ため、各透明導波路の配置に対する制約が緩和できる。

【００１４】また、光取出し口を増設する場合には、新
たな透明導波路の入力端面を光取出し面に圧接するだけ
で光の取出しが行なえる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
すると、図１乃至図３において、１は光導波路体で、透
明エラストマーとしての透明シリコンゴム（硬度ショア
ーＡ１８）からなる導波路母体２と、該導波路母体２内
に光を導入するための光源体としての発光ダイオード３
とを備えている。なお、本実施例では波長６６０ｎｍの
赤色光を発する発光ダイオード３が使用されている。

【００１６】導波路母体２は直方体状に成形されてお
り、上面、下面および周囲の四側面の各平面はそれぞれ
鏡面状に仕上げられている。そして導波路母体２の各側
面にはそれぞれ複数の発光ダイオード３が接触状に配設
され、樹脂等よりなる不透明枠体４に固着状に保持され
ている。またこれら導波路母体２および不透明枠体４は
不透明基板５上に載置状に取付けられている。

【００１７】ここに、導波路母体２は上面以外の他の側
面および底面が覆い隠された構造となり、上面は光取出
し面７とされている。

【００１８】９は透明導波路としての光ファイバ（例え
ば直径１ｍｍのプラスチックファイバ）で、その一端の
入力端面９ａは突球状（例えば半径０．７５ｍｍ）に形
成されており、光の取出し数に応じた適宜数配設され
る。

【００１９】そして、各発光ダイオード３に電流が流さ
れると、各発光ダイオード３が発光して導波路母体２内
に光が導入される。この際、導波路母体２と周囲媒体と
しての空気との屈折率差が非常に大きく、また空気との
界面となる光取出し面７が鏡面に仕上げられているた
め、導入された光の多くが導波路母体２内に閉じ込めら
れる。

【００２０】この状態で光ファイバ９の入力端面９ａを
光取出し面７に押し付けて圧接すれば、導波路母体２の
弾性作用によって光取出し面７が図２で示される如く弾
性変形し、光ファイバ９の入力端面９ａと光取出し面７
とが密着状となり、光取出し面７の弾性変形部分に対す
る光の入射角度が変化して、反射から出射へと界面の作
用が変わり、また導波路母体２と空気との屈折率差に比
較して、互いに接触される導波路母体２と光ファイバ９
との屈折率差が小さい点と相まって、導波路母体２内に
閉じ込められていた光が光ファイバ９側に取出され、こ
こに光ファイバ９を通じて他端側の表示部（図示省略）
に光が伝送される。

【００２１】また、光ファイバ９の圧接を解除して、図
１に示される如く、光取出し面７から光ファイバ９の入
力端面９ａを離隔させれば、光取出し面７は元の平面に
弾性復帰し、光を閉じ込める初期状態に戻り、光の漏洩
が防止される。

【００２２】そして複数の表示部に光を取出す場合に
は、同様にして、複数の光ファイバ９の入力端面９ａを
光取出し面７に圧接することによってそれぞれの光ファ
イバ９に光を取出すことができる。この際、入力端面９
ａを圧接する位置は光取出し面７の任意の位置に設定す
ることができ、光ファイバ９の配置に対する制約が緩和
され、各光ファイバ９が近接配置でき、省スペース化が
図れる。また光取出し口を増設する場合には、新たな光
ファイバ９の入力端面９ａを光取出し面７の空スペース
に圧接することによって容易に増設することができる。

【００２３】さらに光ファイバ９の入力端面９ａを光取
出し面７に圧接して互いに接触させる方式であるため、
光取出し面７の弾性変形作用により入力端面９ａと光取
出し面７との良好な接触状態が得られ、ここに互いに接
触される対向面の面精度が光学系に与える影響を軽減す
ることができる。

【００２４】また光ファイバ９の入力端面９ａが突球状
に形成されているため、光取出し面７に対して垂直方向
への光の取出しが効率よく行われる。

【００２５】さらに導波路母体２に対して四方から光を
導入する方式であり、導波路母体２内における光の方向
性を考慮する必要が無く、この点からも光ファイバ９の
配置に対する制約が緩和される。

【００２６】一方、図４に示される従来方式によれば、
各表示部１０２に光を伝送する、しないにかかわらず、
主導波路１０３ａから分岐する各分岐導波路１０３ｂに
それぞれ光が分配されているが、本実施例の如く、光フ
ァイバ９の入力端面９ａを光取出し面７に圧接・解除す
ることによって光の取出しと遮断を行う方式によれば、
光の取出しが必要とされる表示部に対してのみ光が伝送
される方式となり、光の伝送に無駄がなく、光の有効利
用が図れ、系全体の光損失を小さくすることができる。

【００２７】なお、上記実施例において、光取出し面７
が平面状に形成された構造を示しているが、球面等の曲
面状に突出する光取出し面７として形成する構造であっ
てもよい。この場合には光ファイバ９と３次元的な接続
も可能となる。また角柱状の導波路母体２を示している
が、円柱状に形成してもよく、さらには導波路母体２を
球体状に形成し、発光ダイオード３による光導入面以外
の表面を光取出し面７として残す構造であってもよい。

【００２８】さらに光ファイバ９の入力端面９ａを光取
出し面７に接離自在に圧接する方式を開示しているが、
圧接状に保持し、従来同様スイッチ部で光の伝送を断接
する方式としてもよい。

【００２９】また透明エラストマーと透明導波路の材質
は同材質を使用する等、できるだけ光の屈折率差の小さ
い材質を採用することが好ましい。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本発明の光導波路体によ
れば、透明エラストマーからなる導波路母体と、導波路
母体の表面に接触状に設けられた光源体とを備え、導波
路母体の光取出し面の任意位置に透明導波路の入力端面
を圧接することによって光を取出すことができ、透明導
波路の配置に対する制約が緩和され、複数の透明導波路
を近接配置でき、省スペース化が図れる。また光取出し
口を増設する場合には、新たな透明導波路の入力端面を
光取出し面の空スペースに圧接することによって容易に
増設することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す側断面図である。

【図２】同光の取出し状態を示す側断面図である。

【図３】同平面図である。

【図４】従来例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 光導波路体 ２ 導波路母体 ３ 発光ダイオード ７ 光取出し面 ９ 光ファイバ ９ａ 入力端面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明エラストマーからなる導波路母体
   と、該導波路母体内に光を導入すべく、導波路母体の表
   面に接触状に設けられた光源体とを備え、導波路母体の
   表面に、透明導波路の入力端面が圧接される光取出し面
   が備えられてなることを特徴とする光導波路体。