JPS61212809A - 光カツプリング装置 - 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、光を光ファイバーにより任意位置に伝送する
光カップリング装置に関するものである。

従来の技術 従来、光を光ファイバーを用いて任意の場所に伝送する
場合に、光ファイバーの端面に焦点を結ばせてその光フ
アイバー内に入射しているものである。この光ファイバ
ーの入射端面ば、入射効率を良くするために研磨により
平坦に仕」二げている。

発明が解決しようとする問題点 光源からの光の焦点は光源の発光部の形状や・反射鏡の
形状等により点状に集光させることは不可能である。す
なわち、焦点の形状としては種々のものが存するが、た
とえば、光軸に沿わせて一定の長さを有する範囲に焦点
が結ばれるものがある。

このような形状の焦点に対して、前述のように光ファイ
バーの入射端面が平坦である場合には、その入射端面に
対する入射光の入射角が全反射角を越えてしまい、この
部分で反射して伝送されない光の量がかなりのものにな
り、有効な伝送を行なうことができないものである。

問題点を解決するための手段 光ファイバーの端面に二次焦点からの入射角が全反射角
以下になるように球面または楕円面による曲面状の凹部
を形成する。

作用 −２＝ これにより、□光源側の光の二次焦点が線状であ二；：
茸″、：〒：：：′謂フニ７！ｌ’　ｔ、　ｊ　ｔｔ”
゛“　・実施例 本発明の第一の実施例を第１図に基づいて説明する。ま
ず、光源としてのランプ１が設けられ。

このランプ１には一次焦点となる発光部２が設けられて
いる。この発光部２はフィラメントよりなるものであり
、必然的に一定の大きさを有する。

すなわち、ある程度の幅をもっているとともに光軸方向
に一定の長さを有する。　　　　　　　　　　・また、
前記ランプ１の周囲には、反射鏡３が設けられている。

この反射鏡３は前記発光部２から発光する光を二次焦点
４に集光させる曲面の反射面５を有している。

ついで、繊維状の多数本の光伝送体６を端部側が開口し
た収束体７で収束した光ファイバー８が設けられ、この
光ファイバー８の収束端面９には球面または楕円面の曲
面による凹部１０が形成され、この収束端面９の外部に
はアクリル櫂脂等による透明樹脂１１が一体的に設けら
れ、この透明樹脂１１の入射端面１２は前記二次焦点４
に近接して配設されている。この光ファイバー８の入射
端面１２には、球状または楕円状の凹部１３が形成され
ている。この凹部１３は、前記二次焦点４からの光の入
射角が各部分で全反射角以上にならないように設定され
ている。たとえば、凹部１３の表面の全てにわたって二
次焦点４からの光が３０°以下になるようにその形状が
定められている。

また、収束体７の端部側は拡開開口しているので、入射
光を逃す量が少なくなり、光の有効な利用ができるもの
である。

なお、前記凹部１３は球面状または楕円面状に形成され
るが、光軸を中心とする対称形であるため、その表面研
磨は機械加工により簡単にできるものである。

しかして、実施に当っては、光伝送体６の収束端面９に
は凹部］−〇は透明樹脂１１と光伝送体６との境界部で
全反射が発生しなければ省略しても良いものである。

このような構成において、ランプ１に点灯すると、発光
部２からの光は反射鏡３の反゛射面５で反射されて二次
焦点４に焦点を結ぶ。この二次焦点４はある程度の光軸
方向の長さを有する力（、何れ゛の部分を経た光も光フ
ァイバー８の入射端面１２の凹部１３に対しては全反射
角以下の入射角をもって入射する。そのため、光ファイ
バー８の入射端面１２での光反射がない状態でその光は
光ブアイバ′−８の内部に伝送され、光量減少が生じる
ことがない。

つぎに、第２図に基づいて本発明の第二の実施例を説明
する。前記実施例と同一部分は同一符号を用い説明も省
略する（以下同じ）。先ず、本実施例は光ファイバー８
の端部に透明樹脂１１を設けない場合のもので屍り、凹
部１０が入射端面１２の凹部１３に一致しているもので
ある。

つ゛いで、第３図に基づいて本発明の第三の実施例を説
明す゛る。本実施例は反射鏡３と二次焦点４との間にカ
ラースクリーン１４を配設したものである。このカラー
スクリーン１４は回転軸１５に支持された回転板１６に
取り付けられているものであり、色の異なる複数のもの
を取り付けても良いものである。これにより、好みの一
定波長の光を分光して伝送することがきわめて簡単にな
る。

また、カラースクリーン１４の位置を二次焦点４に近接
させることにより、または、反射鏡５の形状を楕円にす
ることによりそのカラースクリーン１４の光透過面積を
小さくすることができるものである。

なお、前記実施例においては、光源として水銀ランプ等
のランプ１を用いた状態で説明したが、実施にあたって
は、太陽光をフレネルレンズで集光し、この集光した光
を光ファイバー８の端面に入射させて任意位置に導く装
置などに用いても良いものである。

発明の効果 本発明は上述のよう−に、光源側の光を光ファイバーの
入射端面から入射して必要な位置に伝送するようにした
ものにおいて、その光ファイバーの入射端面に光の二次
焦点からの入射角が全反射角−鍔　− 以下になるように球面または楕円面による曲面状の凹部
を形成したので、光ファイバーの入射端面における光の
反射による損失を減少させることができ、きわめて効率
の良い光伝送を行なうことができ、曲面状の凹部の製作
も容易である等の効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例を示す縦断側面図、第２
図は本発明の第二の実施例を示す縦断側面図、第３図は
本発明の第三の実施例を示す縦断側面図である。 １・・ランプ（光源）、４・・・二次焦点、６・・光伝
送体、８・光ファイバー、１２・・・入射端面、１３・
・凹部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光源側の光を光伝送体により形成された光ファイバーの
   入射端面に入射するようにしたものにおいて、前記光源
   側の光が集光する二次焦点に前記光ファイバーの入射端
   面を近接させるとともにこの入射端面に前記二次焦点か
   らの入射角が全反射角以下になるように球面または楕円
   面による曲面状の凹部を形成したことを特徴とする光カ
   ップリング装置。