JP5077590B2 - 光ファイババンドルおよび光照射装置 - Google Patents
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Description
また、本発明の光ファイババンドルは、複数本の光ファイバを束ねた光ファイババンドルであって、前記複数本の光ファイバの先端部を一体化して形成した一体化部を備え、前記一体化部は、先端側に進むにつれて外径が小さくなる部分円錐形状を有し、前記一体化部は、先端側に進むにつれて外径が小さくなる第1のテーパ面と、この第1のテーパ面の先端側に連接され、先端側に進むにつれて外径が小さくなる第2のテーパ面とを有し、前記第1のテーパ面が当該光ファイババンドルの中心軸となす角度が、前記第2のテーパ面が前記中心軸となす角度よりも小さいことを特徴とする。
また、本発明の光ファイババンドルは、複数本の光ファイバを束ねた光ファイババンドルであって、前記複数本の光ファイバの先端部を一体化して形成した一体化部を備え、前記一体化部は、先端側に進むにつれて外径が小さくなる部分円錐形状を有し、前記一体化部の側面が、当該光ファイババンドルの中心軸に沿う縦断面において、前記一体化部の先端面側の端点と後端側の端点とを結ぶ直線よりも径方向外側に凸となる第1の弧と、この第1の弧の先端側に連接され、前記直線よりも径方向内側に凸となる第2の弧とからなる略S字状となり、かつ当該光ファイババンドルの前記一体化部以外の部分の輪郭をなす線の前記一体化部側への延長線よりも径方向内側になるように形成されていることを特徴とする。
図1は本発明の第1の実施の形態に係る光ファイババンドルを示す側面図である。図1に示すように、第1の実施の形態に係る光ファイババンドル1は、複数本の光ファイバ2を規則的にもしくはランダムに束ねた密集束で構成され、この複数本束ねられた光ファイバ2の先端部を溶融一体化して形成した一体化部3を備える。光ファイババンドル1は略円柱形状を有し、一体化部3は、複数の光ファイバ2が溶融して一体化した部分であり、先端側に進むにつれて外径が小さくなる部分円錐形状を有し、その先端面3aは、研磨された平面になっている。
図6は本発明の第2の実施の形態に係る光ファイババンドルを示す側面図である。なお、図6では上記第1の実施の形態と重複する部分には、同一の符号を付して重複する部分の説明を省略する。他の実施の形態についても同様とする。
図8は本発明の第3の実施の形態に係る光ファイババンドルを示す側面図、図9は図8に示す光ファイババンドルの中心軸に沿う縦断面図である。
図11は本発明の第4の実施の形態に係る光ファイババンドルを示す側面図である。
図13は本発明の第5の実施の形態に係る光ファイババンドルを示す側面図、図14は図13に示す光ファイババンドルの中心軸に沿う縦断面図である。
320本の光ファイバ2を束ねて光ファイババンドル1とし、その先端部を溶融一体化して、先端側に進むにつれて外径が小さくなる部分円錐形状の一体化部3を形成し、この一体化部3の先端面3aを研磨平面とした。光ファイバ2の開口数は0.2のものを用いた。実施例1では、一体化部3の先端面3aの径A=2.5mm、一体化部3の最大径B=4.3mm、一体化部3の長さ(テーパ長)C=1.0mmとした(図16参照)。実施例2〜8では、一体化部3の長さCのみを変更した。
320本の光ファイバ2を束ねて光ファイババンドル6とし、その先端部を溶融一体化して、先端側に進むにつれて外径が小さくなる部分円錐形状の一体化部7を形成し、一体化部7の先端面7aを曲面とした。実施例9では、一体化部7の先端面7aの径A=2.0mm、一体化部7の最大径B=4.3mm、一体化部7のテーパ部の長さC=5.0mmとした(図16参照)。
320本の光ファイバを束ねて光ファイババンドルとし、その先端部を溶融一体化し、一体化部の先端面を研磨平面とした。この比較例では、一体化部はテーパ状ではなく、先端面の径A=4.3mm、一体化部の径B=4.3mmの円柱状とした。
実施例1に対して一体化部3の長さC、および一体化部3の先端面3aと光源4との間隔Dを変更して製造した実施例10〜27の光ファイババンドル1について、実施例1と同じ光源4との結合効率を測定した。
320本の光ファイバ2を束ねて光ファイババンドル21とし、その先端部を溶融一体化して、第1のテーパ面22bと第2のテーパ面22cとを有する一体化部22を形成し、この一体化部22の先端面22aを研磨平面とした。光ファイバ2の開口数は0.22のものを用いた。実施例28では、一体化部22の先端面22aの径A=2.5mm、一体化部22の最大径B=4.3mm、第2のテーパ面22cの最大径Bmid=3.4mm、一体化部22の長さ(テーパ長)C=3.0mm、第2のテーパ面22cが形成された部分の長さCmid=1.4mmとした(図20参照)。実施例29〜36では、一体化部3の長さC、および第2のテーパ面22cが形成された部分の長さCmidを変更した。
実施例1に対して、光ファイババンドル1を構成する光ファイバ2の開口数を0.22に変更し、一体化部3の長さCを変更して製造した実施例37〜45の光ファイババンドル1について、実施例1と同じ光源4との結合効率を測定した。
Claims (11)
- 複数本の光ファイバを束ねた光ファイババンドルであって、
前記複数本の光ファイバの先端部を一体化して形成した一体化部を備え、
前記一体化部は、先端側に進むにつれて外径が小さくなる部分円錐形状を有し、
前記一体化部の側面が、当該光ファイババンドルの中心軸に沿う縦断面において、前記一体化部の先端面側の端点と後端側の端点とを結ぶ直線よりも径方向外側に凸となる弧状となり、かつ当該光ファイババンドルの前記一体化部以外の部分の輪郭をなす線の前記一体化部側への延長線よりも径方向内側になるように形成されていることを特徴とする光ファイババンドル。 - 複数本の光ファイバを束ねた光ファイババンドルであって、
前記複数本の光ファイバの先端部を一体化して形成した一体化部を備え、
前記一体化部は、先端側に進むにつれて外径が小さくなる部分円錐形状を有し、
前記一体化部は、先端側に進むにつれて外径が小さくなる第1のテーパ面と、この第1のテーパ面の先端側に連接され、先端側に進むにつれて外径が小さくなる第2のテーパ面とを有し、前記第1のテーパ面が当該光ファイババンドルの中心軸となす角度が、前記第2のテーパ面が前記中心軸となす角度よりも小さいことを特徴とする光ファイババンドル。 - 複数本の光ファイバを束ねた光ファイババンドルであって、
前記複数本の光ファイバの先端部を一体化して形成した一体化部を備え、
前記一体化部は、先端側に進むにつれて外径が小さくなる部分円錐形状を有し、
前記一体化部の側面が、当該光ファイババンドルの中心軸に沿う縦断面において、前記一体化部の先端面側の端点と後端側の端点とを結ぶ直線よりも径方向外側に凸となる第1の弧と、この第1の弧の先端側に連接され、前記直線よりも径方向内側に凸となる第2の弧とからなる略S字状となり、かつ当該光ファイババンドルの前記一体化部以外の部分の輪郭をなす線の前記一体化部側への延長線よりも径方向内側になるように形成されていることを特徴とする光ファイババンドル。 - 前記一体化部の先端面が平面であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光ファイババンドル。
- 前記一体化部の先端面が曲面であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光ファイババンドル。
- 前記光ファイバは、入射光を伝送するコアと、このコアの周囲を覆うように設けられ、前記コアよりも小さな屈折率を有する被覆部とを備えることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光ファイババンドル。
- 前記光ファイバは、入射光を伝送するコアと、このコアの周囲を覆うように設けられ、前記コアよりも小さな屈折率を有するクラッドと、このクラッドを覆うように設けられた被覆部とを備えることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光ファイババンドル。
- 光を放射する1つ以上の発光素子と、
前記各発光素子に対応した入射端を有し、前記各発光素子から対応する前記各入射端に入射される光を伝搬する伝搬部と、
この伝搬部の出射側の端部に設けられ、前記伝搬部により伝搬された前記各発光素子からの光を集光して外部に出射する出射部と、
前記各発光素子に接合され、前記各発光素子で発生する熱を吸収して放熱する放熱部とを備え、
前記伝搬部は、前記各発光素子に対応した第1の光ファイババンドルを束ねた第2の光ファイババンドルからなり、
前記第1の光ファイババンドルは、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の光ファイババンドルからなることを特徴とする光照射装置。 - 前記放熱部に冷却風を送風する送風部をさらに備えることを特徴とする請求項8に記載の光照射装置。
- 前記第2の光ファイババンドルの出射側の端部の外形は、光を照射する対象領域の形状に応じて形成されたことを特徴とする請求項8または9に記載の光照射装置。
- 前記各発光素子は、紫外線を放射する紫外線発光ダイオードであることを特徴とする請求項8乃至10のいずれか1項に記載の光照射装置。
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