JPH0718962B2 - Light guide and manufacturing method thereof - Google Patents
Light guide and manufacturing method thereofInfo
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- JPH0718962B2 JPH0718962B2 JP59024596A JP2459684A JPH0718962B2 JP H0718962 B2 JPH0718962 B2 JP H0718962B2 JP 59024596 A JP59024596 A JP 59024596A JP 2459684 A JP2459684 A JP 2459684A JP H0718962 B2 JPH0718962 B2 JP H0718962B2
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/04—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は光学繊維束による光束の伝播、像伝送に用いる
ライトガイド及びその製造方法に関する。さらに詳しく
は入射端面と出射端面の面積を変え、集光,散光,像の
拡大,縮少が可能なライトガイド、及びその製造方法の
改良に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a light guide used for light beam propagation and image transmission by an optical fiber bundle, and a manufacturing method thereof. More specifically, the present invention relates to a light guide capable of condensing, diffusing, enlarging and reducing an image by changing the area of the incident end face and the emitting end face, and an improvement of a manufacturing method thereof.
光学繊維束は、光束伝播方向の変更が簡単であることか
ら、イメージガイド(ファイバースコープ)やライトガ
イド(複写機用照明、装飾用ディスプレイ、小型屈曲懐
中電灯)に多様されている。Optical fiber bundles are diversified into image guides (fiberscopes) and light guides (illuminators for copiers, decorative displays, small bending flashlights) because the direction of light flux propagation is easy to change.
従来からも集光,散光、あるいは像の拡大、縮少用に、
第1図に示すような太さを変化させた光学繊維1を結束
したライトガイドや第2図に示すような、光学繊維束を
切断する角度を変え断面の面積を変えたライトガイド。
また第3図に示すような光拡散板2にアレイ状に端面を
接続した像伝送用ライトガイドである。Conventionally, for condensing, diffusing, or enlarging or reducing the image,
A light guide in which optical fibers 1 having different thicknesses are bundled as shown in FIG. 1 and a light guide in which the cross section area is changed by changing the cutting angle of the optical fiber bundle as shown in FIG.
Further, the light guide for image transmission is formed by connecting the end faces in an array to the light diffusion plate 2 as shown in FIG.
しかし、従来のライトガイドは、光学繊維束を特定の長
さに切断後、結束するものであり、 光学繊維のムダが多い 製造が容易でない 特殊な光学繊維を必要とする などの欠点を有していた。However, conventional light guides have the disadvantages of cutting the optical fiber bundle to a specific length and then bundling it, which often involves waste of optical fibers and requires special optical fibers that are not easy to manufacture. Was there.
本発明は、量産性に富み、光学繊維のムダが少ない製造
方法により、安価で高品質なライトガイドを提供するこ
とを目的としている。An object of the present invention is to provide an inexpensive and high-quality light guide by a manufacturing method that is highly producible in mass production and has little waste of optical fibers.
本発明のライトガイドは、円、あるいは楕円形状、おお
むね円(オーバル、鋭辺を落とした矩形)形状の断面を
持つボビンに光学繊維を巻き、固着した後、全光学繊維
にわたるように入射面、出射面を切断する方法によって
得られる。光学繊維はボビン上に整列巻きされ、その後
切断する簡単な工程であることから、安価でスループッ
トの良いライトガイドが得られる。The light guide of the present invention has a circular or elliptical shape, an optical fiber wound around a bobbin having a cross section of a substantially circular shape (oval, a rectangle with sharp edges dropped), and after fixing the optical fiber, the incident surface covers all the optical fibers, It is obtained by cutting the emitting surface. Since the optical fiber is wound in a straight line on the bobbin and then is simply cut, a light guide with low cost and good throughput can be obtained.
実施例1. 第4図はプラスチックファイバーを断面が円のボビンに
巻き、最大の散光率を得た場合の見取り図である。プラ
スチックファイバー3はPMMA樹脂を芯とした全反射型の
市販のファイバーであり、ボビン4に整列巻されてい
る。尚、図中の符号10はプラスチックファイバー3がボ
ビン4に整列巻される際の回転軸である。整列巻され結
束されたプラスチックファイバー3は回転軸10と直交
し、且つ、巻き始めの最初の周内で形成される第1の断
面11と、この第1の断面の外周から巻き終わりの最後の
周までの間で形成される第2の断面12とを有する。ボビ
ンの半径5は透光率が低下しないようにファイバー径と
の間で決定されている。ファイバー間の接着は、二液硬
化型エポキシ系の接着剤を整列巻しながら塗付して行な
った。固着後、ボビンから取り出され超音波カッターに
よって第5図実線のように切断される。つまり、第1の
断面11を囲む周13と第2の断面12を囲む周14と交差する
面が断面15であり、周13に接し周14と交差する面が断面
16ある。切断後、入射光端面6は鏡面研磨され、出射光
端面7は光散乱するように粗面加工される。第5図の切
断法では第4図に示すように同時に形状の異なる3,8の
2つのライトガイドが得られる。また第4図,第5図に
示すようにファイバーの無駄はまったくない。Example 1. FIG. 4 is a sketch of a case where a plastic fiber is wound on a bobbin having a circular cross section to obtain the maximum light diffusion rate. The plastic fiber 3 is a commercially available total reflection type fiber having a PMMA resin core, and is wound around the bobbin 4 in an aligned manner. Incidentally, reference numeral 10 in the drawing denotes a rotary shaft when the plastic fiber 3 is wound around the bobbin 4 in an aligned manner. The aligned and wound plastic fibers 3 are orthogonal to the rotation axis 10 and are formed in a first cross section 11 formed in the first circumference of the winding start, and from the outer circumference of this first cross section to the end of the winding. A second cross section 12 formed up to the circumference. The radius 5 of the bobbin is determined with respect to the fiber diameter so that the light transmittance does not decrease. The bonding between the fibers was performed by applying a two-component curing type epoxy adhesive while aligning and winding it. After fixing, it is taken out from the bobbin and cut by an ultrasonic cutter as shown by the solid line in FIG. That is, the surface that intersects the circumference 13 that surrounds the first cross section 11 and the circumference 14 that surrounds the second cross section 12 is the cross section 15, and the surface that is in contact with the circumference 13 and that intersects the circumference 14 is the cross section.
There are 16. After cutting, the incident light end face 6 is mirror-polished, and the outgoing light end face 7 is roughened so as to scatter light. In the cutting method of FIG. 5, two light guides of 3,8 having different shapes are simultaneously obtained as shown in FIG. Also, as shown in FIGS. 4 and 5, there is no waste of fiber.
切断法は第5図に示す場合だけではない。第6図に示す
ように、円の中心を通る断面と、内側の円に接する断面
で切断すれば最大の集光,散光率を得ることができる。
さらに第4図のライトガイドの場合は、一辺だけの拡
大,縮少である。これは2つのライトガイドを第7図の
ように組み合わせることによって、面の拡大,縮少が可
能となる。これは、像の拡大,縮少,光束の集光,散光
が面で行なえることから、各種表示装置の像伝送手段、
ライティング手段としては最適なものである。The cutting method is not limited to the case shown in FIG. As shown in FIG. 6, the maximum light collection and diffusion rate can be obtained by cutting the cross section passing through the center of the circle and the cross section in contact with the inner circle.
Further, in the case of the light guide shown in FIG. 4, the expansion and contraction of only one side is required. By combining two light guides as shown in FIG. 7, the surface can be enlarged or reduced. This is because image enlargement / reduction, light beam condensing, and light scattering can be performed on the surface.
It is the best lighting method.
実施例2. 第8図は製造用ボビンの形状が楕円の場合の断面図を示
すものである。使用したファイバーは、実施例1と同じ
くPMMA樹脂のプラスチックファイバーを用いている。第
8図からも理解されるように、楕円断面ボビンを採用す
る利点は非線形であるけれども拡大縮少率が円に比べ大
きく取れることである。Example 2. FIG. 8 shows a cross-sectional view when the manufacturing bobbin has an elliptical shape. The fibers used are the plastic fibers of PMMA resin as in Example 1. As can be understood from FIG. 8, the advantage of adopting the elliptical cross-section bobbin is that it is non-linear, but the enlargement / reduction ratio can be made larger than that of a circle.
実施例3. 第9図は製造用ボビンの形状が鋭辺を落とした正方形の
場合の断面図を示すものである。切断を実線のように行
なうと直線状のファイバーを結束し、カットした場合と
同様なライトガイドを得ることができる。Example 3 FIG. 9 is a sectional view showing a case where the manufacturing bobbin has a square shape with sharp edges dropped. If the cutting is performed as shown by the solid line, it is possible to bundle the linear fibers and obtain a light guide similar to that obtained by cutting.
実施例4. 第10図に示すのは、入射端面、出射端面がボビンの回転
軸と平行でない場合である。第10図では一方を平行とし
たが、両方を平行からずらすこともできる。この場合、
像の伝達は非線型となるが、この効果を応用した画像処
理が可能となる。単純な光束伝達手段としては勿論有効
である。Example 4. FIG. 10 shows a case where the incident end face and the outgoing end face are not parallel to the rotation axis of the bobbin. Although one side is parallel in FIG. 10, both sides can be deviated from parallel. in this case,
Although image transmission is non-linear, image processing that makes use of this effect is possible. Of course, it is effective as a simple light flux transmitting means.
実施例5. 第11図には巻線用のボビンの回転軸(1点鎖線)を含み
平行な断面形状が矩形でない場合を示している。巻線
後、ボビンは第11図中破線で分割され、ファイバー束が
取り出される。出射端面,入射端面の切断は実施例1〜
4に準じて行なわれる。Embodiment 5 FIG. 11 shows a case where the parallel cross-sectional shape including the rotating shaft (one-dot chain line) of the winding bobbin is not rectangular. After winding, the bobbin is divided by the broken line in FIG. 11, and the fiber bundle is taken out. The exit end face and the incident end face are cut in Example 1
It is carried out according to 4.
以上、実施例を挙げて本発明を詳説したが、光学繊維の
種類,切断法,接着法等は、通常のファイバーに用いら
れる手法であれば、本発明に応用されるものである。Although the present invention has been described in detail with reference to the examples, the types of optical fibers, the cutting method, the bonding method, and the like can be applied to the present invention as long as they are the methods used for ordinary fibers.
本発明によるライトガイド及びその製造方法は、低コス
トで簡単な製造、種々の像の拡大、縮少、さらには非線
型な像変換を可能とし、各種表示装置の表示像伝達手段
や、ライティング手段として特に有効である。INDUSTRIAL APPLICABILITY The light guide and the manufacturing method thereof according to the present invention enable low-cost and simple manufacturing, enlargement and reduction of various images, and nonlinear image conversion, and display image transmission means and lighting means of various display devices. Is especially effective as
第1図はファイバー径を変化させた従来のライトガイド
である。 第2図は切断角を変えた従来のライトガイドである。 第3図は光拡散板による従来のイメージガイドである。 第4図(a),(b)は本発明によるライトガイドの見
取図である。 第5図は円形断面の場合の切断位置を示すものである。 第6図は円形断面の場合の他の切断位置を示すものであ
る。 第7図は2つのライトガイドを組合わせたイメージガイ
ドである。 第8図は楕円断面の場合の切断例である。 第9図は矩形断面の場合の切断例である。 第10図は回転軸に平行でない切断例である。 第11図はボビンの断面図である。 1…プラスチックファイバー(光学繊維) 3…ライトガイド 4…ボビン 6…入射光端面 7…出射光端面 8…ライトガイド 10…回転軸 11…第1の断面 12…第2の断面 13…第1の断面を囲む周 14…第2の断面を囲む周FIG. 1 shows a conventional light guide in which the fiber diameter is changed. FIG. 2 shows a conventional light guide with a different cutting angle. FIG. 3 shows a conventional image guide using a light diffusion plate. 4 (a) and 4 (b) are sketches of the light guide according to the present invention. FIG. 5 shows a cutting position in the case of a circular cross section. FIG. 6 shows another cutting position in the case of a circular cross section. FIG. 7 is an image guide in which two light guides are combined. FIG. 8 shows a cutting example in the case of an elliptical cross section. FIG. 9 shows a cutting example in the case of a rectangular cross section. FIG. 10 shows a cutting example that is not parallel to the rotation axis. FIG. 11 is a sectional view of the bobbin. 1 ... Plastic fiber (optical fiber) 3 ... Light guide 4 ... Bobbin 6 ... Incident light end face 7 ... Emitting light end face 8 ... Light guide 10 ... Rotation axis 11 ... First cross section 12 ... Second cross section 13 ... First Circumference surrounding cross section 14 ... Circumference surrounding second cross section
Claims (4)
ライトガイドにおいて、 結束時の回転軸に直交する第1の断面と前記第1の断面
より大きな第2の断面内に前記光学繊維は整列巻きさ
れ、 入射端面、または、出射端面は、前記第1の断面を囲む
周および前記第2の断面を囲む周に交差し、もしくは、
前記第1の断面を囲む周に接していることを特徴とする
ライトガイド。1. A light guide for bundling a large number of optical fibers and propagating a light beam, wherein the optical fibers are provided in a first cross section orthogonal to a rotation axis at the time of bundling and a second cross section larger than the first cross section. It is aligned and wound, and the incident end face or the output end face intersects with a circumference surrounding the first cross section and a circumference surrounding the second cross section, or
A light guide, wherein the light guide is in contact with a circumference surrounding the first cross section.
ライトガイドの製造方法において、 前記光学繊維の巻き始めに相当する第1の断面を持つボ
ビン上に、前記光学繊維を前記第1の断面より大きな第
2の断面を囲む周まで整列巻きして光学繊維束を形成
し、 前記光学繊維束を前記第1の断面を囲む周および前記第
2の断面を囲む周に交差し、もしくは、前記第1の断面
を囲む周に接するように切断し、入射端面、または、出
射端面を形成することを特徴とするライトガイドの製造
方法。2. A method of manufacturing a light guide in which a large number of optical fibers are bound and a light beam is propagated, wherein the optical fibers are provided on a bobbin having a first cross section corresponding to a winding start of the optical fibers. An optical fiber bundle is formed by aligning and winding up to a circumference surrounding a second cross section larger than the cross section, and the optical fiber bundle intersects the circumference surrounding the first cross section and the circumference surrounding the second cross section, or A method for manufacturing a light guide, characterized in that the light guide is cut so as to be in contact with a circumference surrounding the first cross section to form an incident end face or an emitting end face.
に直交する前記第1の断面が円であることを特徴とする
特許請求の範囲第2項記載のライトガイドの製造方法。3. The method for manufacturing a light guide according to claim 2, wherein the first cross section orthogonal to the rotation axis of the bobbin for manufacturing the light guide is a circle.
に直交する前記第1の断面がおおむね円であることを特
徴とする特許請求の範囲第2項記載のライトガイドの製
造方法。4. The method for manufacturing a light guide according to claim 2, wherein the first cross section orthogonal to the rotation axis of the bobbin for manufacturing the light guide is a substantially circular shape.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59024596A JPH0718962B2 (en) | 1984-02-13 | 1984-02-13 | Light guide and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59024596A JPH0718962B2 (en) | 1984-02-13 | 1984-02-13 | Light guide and manufacturing method thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60168105A JPS60168105A (en) | 1985-08-31 |
| JPH0718962B2 true JPH0718962B2 (en) | 1995-03-06 |
Family
ID=12142532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59024596A Expired - Lifetime JPH0718962B2 (en) | 1984-02-13 | 1984-02-13 | Light guide and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0718962B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS587961B2 (en) * | 1974-03-09 | 1983-02-14 | 株式会社フジクラ | Tape fiber |
-
1984
- 1984-02-13 JP JP59024596A patent/JPH0718962B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60168105A (en) | 1985-08-31 |
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