JPH0718962B2 - ライトガイド及びその製造方法 - Google Patents

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。

〔従来技術〕

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。

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。

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。

〔発明の目的〕

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。

〔発明の要約〕

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。

〔実施例〕

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

〔発明の効果〕

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。

【図面の簡単な説明】

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

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光学繊維を多数結束し、光束を伝搬させる
   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。
2. 【請求項２】光学繊維を多数結束し、光束を伝搬させる
   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。
3. 【請求項３】ライトガイド製造用の前記ボビンの回転軸
   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。
4. 【請求項４】ライトガイド製造用の前記ボビンの回転軸
   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。