JP2594362Y2

JP2594362Y2 - 光ファイバ照明装置

Info

Publication number: JP2594362Y2
Application number: JP1992025075U
Authority: JP
Inventors: 哲昭分藤
Original assignee: 東陶機器株式会社
Priority date: 1992-03-25
Filing date: 1992-03-25
Publication date: 1999-04-26
Anticipated expiration: 2007-03-25
Also published as: JPH0577810U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、光ファイバを用いた照
明装置に関し、詳しくは、その照明範囲を変更する機構
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、照明装置として、光ファイバ
を用いたものが知られている。すなわち、この照明装置
では、光源で発せられる光を集光レンズにより集光し
て、この光を光ファイバの入射端から入れて伝送し、光
ファイバの出射端から出して照明するものである。こう
した照明装置において、照明範囲を変更する手段とし
て、光ファイバの出射端の方向を変えたり、出射端の一
部をマスクしたりして照明範囲を変更することが考えら
れている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術では、出射端の一部をマスクするには、遮蔽板が必要
であり、このような遮蔽板は、交換するのに構成が複雑
になるだけでなく、連続的な照明範囲の変更ができない
という問題があった。

【０００４】本考案は、上記従来の技術の問題点を解決
するものであり、光ファイバを用いた照明装置におい
て、連続的な照明範囲の変更が可能であり、かつ構成が
簡単な光ファイバ照明装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた本考案は、光ファイバを用いた光ファイバ照
明装置において、光源と、光ファイバを複数本束ねかつ
その入射端側がほぼ断面円形となるように束ねた第１収
束群と、該第１収束群の外周を取り巻くように光ファイ
バを複数本配置した第２収束群とを含む光ファイバ収束
体を備え、上記集光レンズにより集光された光を、上記
光ファイバ収束体の入射端に入射して、該光ファイバ収
束体の出射端から出射すると共に、上記第１及び第２収
束群の出射方向を異なる方向に設置した光伝送手段と、
上記集光レンズを介した光が、上記第１収束群の入射端
だけに入射され、または上記第１及び第２収束群の両方
に入射されるように、上記光源、集光レンズまたは光フ
ァイバ収束体の入射端のいずれかを、ほぼ光ファイバ収
束体の光軸上に沿って相対的に移動する照明範囲変更手
段と、を備えたことを特徴とする。また、請求項２は、
請求項１の光ファイバを用いた光ファイバ照明装置にお
いて、照明範囲変更手段として、集光レンズを支持する
支持部材と、この支持部材を案内する案内レールと、こ
の案内レールに沿って上記集光レンズ及び支持部材を駆
動する駆動手段と、を備えることにより構成したもので
ある。

【０００６】

【作用】本考案の光ファイバ照明装置では、光源から発
した光は、第１収束群または第２収束群を含む光ファイ
バ収束体の入射端に入って、それぞれの出射端から出て
照明に用いられる。また、本考案には、照明範囲変更手
段が設けられている。この照明範囲変更手段は、集光レ
ンズで集められた光を、第１収束群に入射されるか、ま
たは第１及び第２収束群の両方に入射されるように、光
源、集光レンズまたは光ファイバ収束体の入射端とのい
ずれかを駆動する。ここで、第１収束群と第２収束群の
光の出射方向は異なるように設置されている。いま、集
光レンズを介した光の照射範囲が第１及び第２収束群の
入射端において全部であるときには、第１及び第２収束
群の出力射端から出射され、また、照射範囲が第１収束
群だけであるときには、第１収束群だけから光が出射さ
れ、第２収束群からは光が出射しない。よって、照明範
囲変更手段による入射端における照射範囲の変更によっ
て、照明範囲を変えることができる。なお、照明範囲変
更手段としては、集光レンズを支持部材によって支持し
てこれを案内レールに沿って駆動手段により光軸方向へ
ガイドすることにより好適に実現できる。

【０００７】

【実施例】以上説明した本考案の構成・作用を一層明ら
かにするために、以下本考案の好適な実施例について説
明する。

【０００８】図１は本考案の一実施例に係る光ファイバ
照明装置１を示す概略構成図である。同図において、光
ファイバ照明装置１は、光源装置２０と、集光レンズ３
０と、光ファイバ収束体４０と、移動機構５０とを中心
に構成され、さらに光ファイバ収束体４０から出射する
光を照明する照明部７０を備えている。

【０００９】上記光源装置２０は、メタハライドランプ
等の高輝度放電ランプからなる光源２１と、この光源２
１への電力を供給する安定化電源器２３と、上記光源２
１からの光の放射方向を規制するパラボラ反射鏡２７
と、を備えている。

【００１０】上記集光レンズ３０は、光源２１から出た
光を絞って光ファイバ収束体４０の入射端４０Ａに入射
する位置に配置されている。光ファイバ収束体４０は、
メタクリル樹脂からなる光ファイバの単線を複数本束ね
たものであり、その一端部が口金４５で固定され、他端
部が鏡等の周辺の照明部７０に配置及び固定されてい
る。光ファイバ収束体４０は、図２に示すように、光フ
ァイバの単線を複数本束ねた第１収束群４１及び第２収
束群４２とを備えている。第１収束群４１は、内周部に
配列され、第２収束群４２は、外周部に配列されてい
る。第１収束群４１及び第２収束群４２は、その入射端
４０Ａと出射端４０Ｂとでは同じ配置となっている。第
１収束群４１は、出射端４０Ｂにて、光軸方向をスポッ
ト状に照明するように配置されており、一方、第２収束
群４２は、出射端４０Ｂにて、光軸から放射方向へ広が
って照明するように、その出射端面に以下のような処理
が施されている。

【００１１】すなわち、第２収束群４２を構成する各光
ファイバの単線の出射端は、図５に示すように、光ファ
イバの長さ方向（図中、ｘ方向）に対して時計周りに３
０度の角度で切断されている。この切断面は、光学研磨
に至らない比較的粗い状態となっている。光ファイバの
端部までコアＣ１内を進行してきた光は、その切断面で
反射して、コアＣ１からクラッドＣ２への境界線への入
射角が臨界角以下となり、コアＣ１から漏れ出る。な
お、光ファイバのコアＣ１内を進む光をマクロ的に見る
と、この光は、図中の２点鎖線に示すように、光ファイ
バの長さ方向に直進する一つの光と想定することがで
き、この光は、長さ方向に対して６０度の角度の方向に
コアＣ１から漏れ出る。このことは、３０度の角度で切
断された光ファイバから出射される光は、長さ方向に対
して６０度の角度の方向に対して最も強いものとなるこ
とを示している。即ち、３０度の角度で切断された光フ
ァイバは、長さ方向に対して６０度の角度の方向を中心
とし、その方向から広がった方向に渡って光を出す。

【００１２】こうした３０度の角度の切断面から出射さ
れる光の明るさを実験的に測定した結果を、図６のグラ
フに示した。同図に示すグラフは、光ファイバの長さ方
向を角度０度として時計周りを正の角度方向とし（切断
面が角度３０度となる）、最も強い明るさを示す方向を
１００［％］の明るさとして描いたものである。同図か
らわかるように、出射光の明るさは、６０度の方向に最
も強い１００［％］の明るさとなり、ほぼ１５度から９
０度に渡って５０［％］以上の明るさを示す。即ち、こ
うした３０度の角度の切断面を備えた第２収束群４２
は、光ファイバの長さ方向に対して１５度から９０度に
広がった方向に光を照射することが、実験的にも証明さ
れる。したがって、こうした第２収束群４２から出射さ
れる光は、通常、スポット状の一点から広がった範囲と
なり、照明部７０を広い範囲で照射する。

【００１３】上記集光レンズ３０は、移動機構５０によ
り光軸上を移動可能に取り付けられている。移動機構５
０は、集光レンズ３０を支持する支持部材５１と、この
支持部材５１を光軸方向へ案内する案内レール５３と、
この案内レール５３に沿って集光レンズ３０及び支持部
材５１とを一体に駆動するステッピングモータ等からな
る駆動機構５７と、を備えている。この駆動機構５７
は、制御回路６０により移動制御されるが、その移動量
及び移動方向は、調節ダイヤル５５の操作量及び操作方
向にしたがって行なわれる。なお、案内レール５３に
は、その両端に集光レンズ３０の移動を規制するストッ
パ５８Ａ，５８Ｂが設けられ、さらに、ほぼ中央部に
は、後述する全照明位置Ｐを検出するリミットスイッチ
５９が設けられている。

【００１４】次に、上記光ファイバ照明装置１の動作に
ついて図３及び図４を併用して説明する。光ファイバ照
明装置１では、光源装置２０の安定化電源器２３から光
源２１に電力が供給されて光源２１が発光する。光源２
１から発した光は、光ファイバ収束体４０の入射端４０
Ａに入って、照明部７０の出射端４０Ｂから出射して、
その光が照明に用いられる。

【００１５】そして、光ファイバ照明装置１の照明範囲
の変更は、移動機構５０を駆動して、集光レンズ３０を
光軸上で移動することによって、集光レンズ３０から光
ファイバ収束体４０の入射端４０Ａへの照射範囲を変化
させることにより行なわれる。

【００１６】ここで、説明上、集光レンズ３０により、
光ファイバ収束体４０の入射端４０Ａの位置において照
らされる範囲を照射範囲Ｓ（図４参照）とする。いま、
移動機構５０の駆動により、破線で示す照射範囲Ｓが光
ファイバ収束体４０の入射端４０Ａの全面積と一致する
全照明位置Ｐになるように集光レンズ３０を移動する
と、光源２１からの光は、集光レンズ３０を介して第１
収束体４１及び第２収束体４２によって伝送される。し
たがって、全照明位置Ｐでは、第１収束体４１により狭
いスポット状の照明のほかに、第２収束体４２による広
範囲の照明が行なわれ、照明部７０にて最大の照明範囲
が得られることになる（図３（Ａ）、図４（Ａ））。

【００１７】一方、移動機構５０の調節ダイヤル５５を
操作すると、制御回路６０を介して駆動機構５７が駆動
される。このような移動機構５０の駆動により、集光レ
ンズ３０を光ファイバ収束体４０の入射端４０Ａから遠
ざける部分照明範囲Ｒ２へ移動し、狭範囲照明位置ｒ２
にて固定すると、上記照射範囲Ｓは、光ファイバ収束体
４０の入射端４０Ａの面積より小さい、第１収束群４１
と一致する。このとき、光源２１からの光は、光ファイ
バ収束体４０の入射端４０Ａの中心部にしか、つまり第
１収束群４１にしか入射されない。よって、第１収束群
４１による狭い範囲での照明が行われる（図３（Ｂ）、
図４（Ｂ））。

【００１８】したがって、集光レンズ３０が全照明位置
Ｐにあるときには、最大の照明範囲が得られ、この全照
明位置Ｐから移動機構５０により、集光レンズ３０を減
光範囲ｒ２へ移動すると、照明範囲が狭くなる。このよ
うに、光ファイバ照明装置１によれば、照明範囲を変更
することができ、しかも、集光レンズ３０を連続的に移
動することにより、連続した照明範囲にて照明すること
ができる。

【００１９】なお、移動機構５０を駆動して、集光レン
ズ３０を光ファイバ収束体４０の入射端４０Ａ側に近付
ける減光範囲Ｒ１へ移動すると、照射範囲Ｓは、光ファ
イバ収束体４０の入射端４０Ａの面積より大きくなる。
このとき、光源２１からの光は、その一部の量しか光フ
ァイバ収束体４０の入射端４０Ａに入射されないから減
光される。そして、その減光の量は、集光レンズ３０を
入射端４０Ａ側に近付けるにしたがって増大する（図３
（Ｃ）、図４（Ｃ））。

【００２０】上記実施例によれば、移動機構５０によ
り、集光レンズ３０を光軸上に沿って移動して、光ファ
イバ収束体４０の入射端４０Ａに対する照射範囲Ｓを変
更することにより、光ファイバ収束体４０から出る光に
よる照明範囲を変えることができ、多様な照明を行なう
ことができる。

【００２１】また、上記実施例では、従来の技術で説明
した出射端の一部をマスクする遮蔽板を用いた場合のよ
うに、遮蔽板を交換する等の複雑な構成が不要であり、
また、移動機構５０の集光レンズ３０をリニアに移動す
れば連続的な照明範囲の変更もできる。

【００２２】次に、光ファイバ収束体の出射端の配列を
変えた他の実施例について説明する。図７に示す実施例
は、光ファイバ収束体８０の出射端８０Ｂにおいて、光
ファイバの単線をライン状に配列した例である。すなわ
ち、軸方向に直角の端面を有する第１収束群８１（斜線
で示す）を１列に配列すると共に、この第１収束群８１
の外周に、軸方向に対して傾斜した端面（図５参照）を
有する第２収束群８２で覆うように配列する。なお、図
中では、第１収束群８１及び第２収束群８２は、領域で
示してあり、実際には光ファイバの単線の集合からなる
領域である。この実施例によれば、第１収束群８１だけ
から出射させれば、ライン状の狭い範囲での照明が行な
われ、一方、第１収束群８１及び第２収束群８２の両方
から出射させれば、横長に広い範囲の照明が行なわれ
る。

【００２３】なお、この考案は上記実施例に限られるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の
態様において実施することが可能であり、例えば次のよ
うな変形も可能である。

【００２４】（１）移動機構５０は、モータ駆動によ
り構成したが、これに限らず、ウォームギヤ等を用いた
手動操作可能な機械式の機構であってもよいことは勿論
である。

【００２５】（２）上記実施例では、集光レンズ３０
を移動するように構成したが、光ファイバ収束体４０の
入射端４０Ａへの入射光量を調節可能な移動手段であれ
ば、光源２１または光ファイバ収束体４０の入射端４０
Ａ等を移動してもよい。

【００２６】（３）光ファイバ照明装置１は、その照
明の特性を活かして、種々の用途に適用可能である。す
なわち、光ファイバから出る光は、白熱灯等と比べて低
い温度になり、人に汗をかかせないという特性を活かし
て、鏡台等の鏡ユニットに適用でき、また、光源部等の
電源回路を照明部から離して設置すれば漏電対策が簡単
に済むという特性を活かして流し台や浴室に適用でき
る。

【００２７】（４）上記実施例では、第２収束群４２
の出射端４０Ｂを光軸に対する傾斜させる面に形成した
が、これに限らず、照明範囲を変更する手段であれば、
例えば、第２収束群４２の出射端４０Ｂを光軸から外方
へ放射されるように口金等で固定配置してもよい。

【００２８】（５）上記実施例では、光ファイバ収束
体４０を第１収束群４１と第２収束群４２とに分けた
が、これに限らず、該光ファイバ照明装置の用途や照明
配置等に応じて、多数の収束群に分けて照明範囲を変更
できるようにしてもよい。

【００２９】

【考案の効果】以上説明したように、本考案の光ファイ
バ照明装置によれば、光量変更手段により、光源、集光
レンズまたは光ファイバの入射端とのいずれかを光軸上
に沿って相対的に移動して、集光レンズを介した光を、
光ファイバ収束体の入射端の全部または一部に入射する
ことにより、簡単な構成で、光ファイバ収束体から出る
光による照明範囲を変更することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る光ファイバ照明装置を
示す概略構成図。

【図２】光ファイバ収束体の配列等を説明するための説
明図。

【図３】同実施例に係る光ファイバ照明装置の作用を説
明する説明図。

【図４】同実施例に係る光ファイバ照明装置の作用を説
明する説明図。

【図５】長さ方向に対して３０度の角度の切断面を備え
た光ファイバから出射される光の明るさを示すグラフで
ある。

【図６】図５の光ファイバの出射方向を説明するための
説明図。

【図７】他の実施例に係る光ファイバ収束体８０を説明
する端面図，正面図，及び端面図。

【符号の説明】

１…光ファイバ照明装置２０…光源装置２１…光源２３…安定化電源器２７…パラボラ反射鏡３０…集光レンズ４０…光ファイバ収束体４０Ａ…入射端４０Ｂ…出射端４１…第１収束群４２…第２収束群４５…口金５０…移動機構５１…支持部材５３…案内レール５５…調節レバー５７…駆動機構５８Ａ…ストッパ５８Ｂ…ストッパ５９…リミットスイッチ６０…制御回路７０…照明部８０…光ファイバ収束体８１…第１収束群８２…第２収束群Ｃ１…コアＣ２…クラッドＳ…照射範囲Ｐ…全照明位置Ｒ１…減光範囲Ｒ１…部分照明範囲ｒ２…狭範囲照明位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F21V 8/00 G02B 6/00 331

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】光ファイバを用いた光ファイバ照明装
置において、光源と、光源からの光を集光する集光レンズと、光ファイバを複数本束ねかつその入射端側がほぼ断面円
形となるように束ねた第１収束群と、該第１収束群の外
周を取り巻くように光ファイバを複数本配置した第２収
束群とを含む光ファイバ収束体を備え、上記集光レンズ
により集光された光を、上記光ファイバ収束体の入射端
に入射して、該光ファイバ収束体の出射端から出射する
と共に、上記第１及び第２収束群の出射方向を異なる方
向に設置した光伝送手段と、上記集光レンズを介した光が、上記第１収束群の入射端
だけに入射され、または上記第１及び第２収束群の両方
に入射されるように、上記光源、集光レンズまたは光フ
ァイバ収束体の入射端のいずれかを、ほぼ光ファイバ収
束体の光軸上に沿って相対的に移動する照明範囲変更手
段と、を備えたことを特徴とする光ファイバ照明装置。
【請求項２】請求項１の光ファイバを用いた光ファイ
バ照明装置において、照明範囲変更手段は、集光レンズを支持する支持部材
と、この支持部材を案内する案内レールと、この案内レ
ールに沿って上記集光レンズ及び支持部材を駆動する駆
動手段と、を備えた光ファイバ照明装置。