JPH02126203A - 線状発光体 - 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〕 本発明は線状発光体、特にライトガイドとして用いた光
フアイバーケーブルの一部を線状に発光させる線状発光
体に関する。

〔従来の技術〕

光ファイバーは、その光を伝達する機能を利用して光伝
送用の通信材料をはじめ、種々の医学用の内視鏡の実用
化に至るまで、近缶大きい発展をとげてきた分野の材料
である。

光ファイバーの機能は、基本的には光を局所化、分割化
して必要な個所だけを照明したり、直進する光を自由に
曲げて望むところに導いてゆくといった。いわゆる光制
御である。したがってその用途もきわめて広く、工業用
、自動車用の照明、農業用の人工太陽、センサから装飾
、ばてはネオンサインや電光掲示に代わる新しい表示シ
ステム−デイスプレィなど幅広く利用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、光ファイバーによる光伝送はファイバー
ケーブルの一端に受光し、他端から投光するという方式
によるものであるため、点光源としての利用に止まって
いる。特に菌の培養、植物の育成などを人工太陽の下で
行うバイオルームでは固定棚上に培地を多段に配置され
ることが多いが、従来の照明器具の使用に代えてファイ
バーオブチイックシステムを用いるときには、各部への
光源の均等照射のため、大径のファイバー束を用い、各
ファイバーの端末を各部に分散配置しなければならない
。

本発明の目的はライトガイドとして用いた光ファイバー
の周上から自由な長さに発光させる線状発光体及びその
製造方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため１本発明の線状発光体は、クラ
ッド型光ファイバーにおいて、クラッドに覆われたコア
の長さ方向表面に光の出光面を有するものである。

本発明の線状発光体は、クラッド型光ファイバーを加熱
し、クラッドと該クラッドに覆われたコアとの境界面を
熱変形させることによって得られる。さらにクラッド型
光ファイバーを加圧変形させ、クラッドと、該クラッド
に覆われたコアとの境界面に長さ方向に沿う稜線を形成
することによって得られる。

〔作用〕

クラッド型光ファイバーは、高屈折率透明体のコア（芯
）を、低屈折率透明体のクラッド（さや）で覆った二重
構造体からなり、光線は二つの透明体の境界面で完全反
射を繰返しながらコア内を伝送される。光ファイバーは
石英系とプラスチック系とに大別され、プラスチック系
光ファイバーではコアの成分として透光性に優れたポリ
メタクリル酸メチルなどを用い、また、クラッドには特
殊なフッ素系樹脂を用いることが多い１通信用の光ファ
イバーではコア内の光が外のクラッドに洩れないように
両者間に屈折率の段差を付けたり、またコア自体に屈折
率の勾配をもたせたりすることによって対処している例
がある。

本発明においては、クラッドに覆われたコアの表面に出
光面を形成し、積極的にコア内からクラッドを通してフ
ァイバーの周面上で発光させるものである。コア表面上
での出光面の形成はコアの熱変形温度付近の成る温度で
ファイバーの局面を加熱する方法や加圧変形さ辺ること
によって待られる。第１図（−にファイバーの加熱によ
ってコア１の表面に形成した凹凸面２の例を示す、凹凸
面２は図に示すような軸方向に延びる不規則な細かいし
わであり、この加熱によってクラッド３の内外面には何
等影響を受けていない、光フアイバー素線４の長さ方向
の必要な範囲を任意の方法で加熱することによって形成
された細かいしわ状の凹凸が出光面となり、ファイバー
の一端から入射した光はその凹凸面２が成形された範囲
内で発光し、ライトガイドの一部に線状発光体を形成で
きる。

光フアイバー素線の加熱、あるいは加圧変形によって素
線の周面からの発光が可能となる理由はいずれも、コア
とクラッド間に設定された全反射条件がくずされること
によるものと思われる。加熱によれば第１図（硫）に示
したとおり明らかにしわ状の凹凸面２がコア１の表面に
形成され、あるいは長手方向に細かいうねり（マイクロ
ベンディング）２１が形成され、また、第１図（ｃ）の
ように加圧変形によってコア１の周面長手方向を含んで
全体に稜線を形成しても、いずれもファイバー素線４内
を螺旋状に進むスキュー光線および／又はメリジオナル
光線の反射条件がくずされて光フアイバー素線の周面よ
り発光する。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を示す。

（実施例１） 第２図において、垂直に置かれた円筒状ヒータ５に通電
し、該ヒータ５の電源に接続した温度制御装置ｉ６を１
５０＠Ｃに温度設定し、熱電対７で測定しつつヒータ５
の温度を１５０°Ｃに保たせて光フアイバー素線４をヒ
ータ５内に通し、光フアイバー素線４に張力を付与した
状態で秒速５ｃｍ程度の速度で該素１１４を引きなから
ヒータ５内を通過させ。

約１ｍ引いたところでヒータ５の電源を切り、素線４を
ヒータ５内から引き抜いた。得られた光フアイバー素線
４は、ヒータ５で加熱されなかった範囲を除いて、第１
図に示す凹凸面がコアの表面に形成され、光フアイバー
素線４に一端から光を入光したところ、光フアイバー素
線４の長さ方向表面からほぼ一様に光が出射した。

次にオスラム社製メタルハライドランプＨＴＩ４００ｖ
／２４を用いた投光装置の光束を径４０■に集光し。

その集光径内に本実施例で得られた光フアイバー素線の
５０本のライトガイド部分を結束してその端部を置いた
。５０本の素線の線状発光体部分が互いに接するように
黒い紙上に並べ、これに照度計をあてて計測したところ
、平均的４，０００ルツクスの値を得た。

（実施例２） 実施例１に用いた光ファイバー素線３フ本を稠密六方晶
系に配列し、且つ局面を加圧し、実施例１と同一の方法
で加熱処理して各素線の断面形状を断面六角形に変形さ
せた。結束のライトガイド部分の端部から投光装置の光
束を入光したところ、線状発光体部分の全長にわたり均
一に発光した。

（実施例３） 実施例１に用いた光フアイバー素線４の１本をその一端
より約３０１の範囲にわたり、第３図に示す一対の平板
状治具１１ａ、　ｌｌｂの一方に設けた溝（幅１■、深
さ０．８■）１２内に挿入し、素線４を両治具１１ａ、
　ｔｔｂ間で挟み、万力により加圧して断面を四角形に
加圧変形させた。得られた素線４のライトガイド部分の
端面に投光装置の光束を入光したところ加圧変形した部
分が線状発光体となって均一に発光した。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によるときには、光フアイバー素線
を単に加熱又は加圧するのみの処理によって、線状発光
体が得られ、得られた発光体を直線状に用い、あるいは
弯曲状、円形状など自由な形状に屈曲させて発光させる
ことができる。

また、本発明によるときには、クラッド表面の平滑性が
損われることがないため、バイオルームの光源に用いた
ときに光合成反応物が付着しても容易にこれを除くこと
ができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図（−〜（ｃ）は本発明の実施例を示す光フアイバ
ー素線の要部を示す拡大斜視図、第２ｙＡは実施例１に
用いた製造装置の構成図、第３図は実施例３に用いた治
具の斜視図である。 １・・・コア　　　　　　　　２・・・凹凸面３・・・
クラッド　　　　　　４・・・光フアイバー素線５・・
・円筒状ヒータ　　　　ｌｌａ、ｌｌｂ・・・治具ｚ１
・・・うねり　　　　　　　３１・・・稜線＜ｂ） （Ｃ） 第１図 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）クラッド型光ファイバーにおいて、クラッドに覆
   われたコアの長さ方向表面に光の出光面を有することを
   特徴とする線状発光体。
2. （２）クラッド型光ファイバーを加熱し、クラッドと該
   クラッドに覆われたコアとの境界面を熱変形させること
   を特徴とする線状発光体の製造方法。
3. （３）クラッド型光ファイバーを加圧変形させ、クラッ
   ドと、該クラッドに覆われたコアとの境界面に長さ方向
   に沿う稜線を形成することを特徴とする線状発光体の製
   造方法。