特許 6827409 発光ジャケット部材を備えた側面発光光ファイバシステムおよびアセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6827409

(24)【登録日】2021年1月21日

(45)【発行日】2021年2月10日

(54)【発明の名称】発光ジャケット部材を備えた側面発光光ファイバシステムおよびアセンブリ

(51)【国際特許分類】

   F21V 8/00 20060101AFI20210128BHJP

   F21V 3/00 20150101ALI20210128BHJP

   F21V 3/02 20060101ALI20210128BHJP

   G02B 6/00 20060101ALI20210128BHJP

   G02B 6/42 20060101ALI20210128BHJP

【ＦＩ】

   F21V8/00 200

   F21V3/00 510

   F21V3/02 400

   G02B6/00 326

   G02B6/42

【請求項の数】10

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-504429(P2017-504429)

(86)(22)【出願日】2015年7月24日

(65)【公表番号】特表2017-523577(P2017-523577A)

(43)【公表日】2017年8月17日

(86)【国際出願番号】US2015041953

(87)【国際公開番号】WO2016018744

(87)【国際公開日】20160204

【審査請求日】2018年7月23日

【審判番号】不服2020-232(P2020-232/J1)

【審判請求日】2020年1月8日

(31)【優先権主張番号】62/029,669

(32)【優先日】2014年7月28日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】397068274

【氏名又は名称】コーニング インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100073184

【弁理士】

【氏名又は名称】柳田 征史

(72)【発明者】

【氏名】チャギ，ヴィニート

【合議体】

【審判長】 島田 信一

【審判官】 須賀 仁美

【審判官】 氏原 康宏

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／００９２６２０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０６−５９１２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００２−５４２５８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

F21V1/00-15/04

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

側面発光光ファイバシステムにおいて、
外表面を有する側面発光光ファイバと、
前記側面発光光ファイバに光結合された第１の光源であって、第１の入力波長λ₀を有する側面発光光を生成するよう前記第１の入力波長λ₀の第１の導波光を前記側面発光光ファイバ内へと入力するように構成された、第１の光源と、
前記側面発光光ファイバの前記外表面に近接して動作可能に配置された、少なくとも１つの発光ジャケット部材であって、前記側面発光光を受光し、かつこれに応えて前記第１の入力波長λ₀とは異なる放射波長λ’を有する光を放射するように構成された、少なくとも１つの発光ジャケット部材と、
を備え、前記少なくとも１つの発光ジャケット部材は、前記側面発光光ファイバの前記外表面の一部を覆って摺動するように構成された管を備えていることを特徴とする側面発光光ファイバシステム。

【請求項2】

前記発光ジャケット部材が、
（ｉ）発光団の光変換素子を備えている、および／または、
（ｉｉ）複数の発光ジャケット部材からなり、かつ前記複数の発光ジャケット部材のうちの２以上が、異なる放射波長λ’を有している、および／または、
（ｉｉｉ）リン光体の光変換素子と共にポリマーを含み、前記リン光体の光変換素子が、前記ポリマー内に取り込まれたものである、
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。

【請求項3】

前記管は、前記側面発光光ファイバの前記外表面の一部から摺動して取外し可能であることを特徴とする請求項１記載のシステム。

【請求項4】

前記第１の光源と前記側面発光光ファイバの基端との間に動作可能に配置され、かつ前記第１の導波光を形成するように第１の導波光を前記側面発光光ファイバ内へと結合させるように構成された、結合光学系をさらに備えていることを特徴とする請求項１記載のシステム。

【請求項5】

前記発光ジャケット部材が複数の発光ジャケット部材からなり、前記システムが、
前記側面発光光ファイバに光結合された第２の光源であって、前記第１の光源の前記第１の入力波長λ₀とは異なる第２の入力波長λ’₀を有する第２の入力光を放射する、第２の光源、
をさらに備え、前記複数の発光ジャケット部材の少なくとも１つが前記第１の入力波長λ₀に反応し、かつ前記複数の発光ジャケット部材の少なくとも別の１つが前記第２の光源からの前記第２の入力波長λ’₀に反応することを特徴とする請求項１記載のシステム。

【請求項6】

第１の入力波長λ₀を有する第１の入力光を放射する第１の光源と共に使用される、側面発光ファイバアセンブリにおいて、
基端、先端、および外表面、を有する、側面発光光ファイバと、
前記外表面に対して動作可能に配置された少なくとも１つの発光ジャケット部材であって、前記第１の入力光により照射されると前記第１の入力波長λ₀とは異なる放射波長λ’の光を放射する光変換素子を含んでいる、少なくとも１つの発光ジャケット部材と、
を備え、前記少なくとも１つの発光ジャケット部材は、前記側面発光光ファイバの前記外表面の一部を覆って摺動するように構成された管を備えていることを特徴とする側面発光ファイバアセンブリ。

【請求項7】

前記発光ジャケット部材が、
（ｉ）複数の発光ジャケット部材からなり、かつ前記複数の発光ジャケット部材のうちの２以上が、異なる放射波長λ’を有している、および／または、
（ｉｉ）ポリマーを含んでいる、
ことを特徴とする請求項６記載のアセンブリ。

【請求項8】

前記管は、前記側面発光光ファイバの前記外表面の一部から摺動して取外し可能であることを特徴とする請求項６記載のアセンブリ。

【請求項9】

前記側面発光光ファイバの前記外表面に対して動作可能に配置された、少なくとも１つの非発光ジャケット部材をさらに備えていることを特徴とする請求項６から８いずれか１項記載のアセンブリ。

【請求項10】

外表面を有する側面発光光ファイバから、異なる色の光を放射する方法において、
前記側面発光光ファイバ内で、入力波長を有しかつ前記側面発光光ファイバの前記外表面から出ていく、側面発光光を生成するステップと、
前記外表面に対して動作可能に配置された少なくとも第１および第２の発光ジャケット部材で、前記側面発光光を受光するステップと、
前記側面発光光の受光に応えて、前記少なくとも第１および第２の発光ジャケット部材が夫々、互いに異なりかつ前記入力波長とも異なる、少なくとも第１および第２の波長の光を放射するステップと、
を含み、前記少なくとも第１および第２の発光ジャケット部材は、それぞれ前記側面発光光ファイバの前記外表面の一部を覆って摺動するように構成された第１および第２の管を備えていることを特徴とする方法。

【発明の詳細な説明】

【関連出願の説明】

【0001】

本出願は、その内容が引用され、その全体が参照することにより本書に組み込まれる、２０１４年７月２８日に出願された米国仮特許出願第６２／０２９６６９号の優先権の利益を米国特許法第１１９条の下で主張するものである。

【技術分野】

【0002】

本開示は、側面発光光ファイバに関し、特に、このようなファイバおよび取外し可能な発光ジャケット部材を使用する、システムおよびアセンブリに関する。

【0003】

本書で述べられるいずれの刊行物または特許文献も、その全開示が参照することにより組み込まれる。

【背景技術】

【0004】

ほとんどのタイプの光ファイバは、最小限の損失で光を導くように設計されている。しかしながら導かれた光がファイバを伝搬するときに、光ファイバの外表面から、または光ファイバの「側面」を通じて、光を放射するように意図的に設計された、特定のタイプの光ファイバが存在する。本書で「側面発光ファイバ」と称するこのようなファイバは、照明の光源として使用され、また幅広い用途で様々な視覚効果を得るために使用される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

望ましい視覚効果の１つは、放射される光の色が、側面発光ファイバに沿った位置に応じて変化するものである。単一波長で光を放射する光源を１つのみ用いて、この視覚効果を達成することができるとさらに好ましい。側面発光ファイバが、側面発光ファイバに入力された光とは異なる波長で光を放射することができるとさらに好ましい。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一実施の形態は、側面発光光ファイバシステムである。このシステムは、外表面を有する側面発光光ファイバと、側面発光光ファイバに光結合された第１の光源であって、第１の入力波長λ₀を有する側面発光光を生成するよう第１の入力波長λ₀の第１の導波光を側面発光光ファイバ内へと入力するように構成された、第１の光源と、側面発光光ファイバの外表面に近接して動作可能に配置された、少なくとも１つの発光ジャケット部材であって、側面発光光を受光し、かつこれに応えて第１の入力波長λ₀とは異なる放射波長λ’を有する光を放射するように構成された、少なくとも１つの発光ジャケット部材とを備えている。

【0007】

本開示の別の実施形態は、すぐ上で述べたシステムにおいて、少なくとも１つの発光ジャケット部材が複数の発光ジャケット部材を含むものである。このシステムはさらに、側面発光光ファイバに光結合された第２の光源であって、第１の光源の第１の入力波長λ₀とは異なる第２の入力波長λ’₀を有する第２の入力光を放射する、第２の光源を備えている。複数の発光ジャケット部材の少なくとも１つが第１の入力波長λ₀に反応し、複数の発光ジャケット部材の少なくとも別の１つが第２の光源からの第２の入力波長λ’₀に反応する。

【0008】

本開示の別の実施形態は、第１の入力波長λ₀を有する第１の入力光を放射する第１の光源と共に使用される、側面発光ファイバアセンブリである。このアセンブリは、基端、先端、および外表面、を有する側面発光光ファイバと、外表面に対して動作可能に配置された少なくとも１つの発光ジャケット部材であって、第１の入力光により照射されると第１の入力波長λ₀とは異なる放射波長λ’の光を放射する光変換素子を含んでいる、少なくとも１つの発光ジャケット部材とを備えている。

【0009】

本開示の他の実施形態は、外表面を有する側面発光光ファイバから、異なる色の光を放射する方法である。この方法は、側面発光光ファイバ内で、入力波長を有しかつ側面発光光ファイバの外表面から出ていく、側面発光光を生成するステップと、外表面に対して動作可能に配置された少なくとも第１および第２の発光ジャケット部材で、側面発光光を受光するステップと、側面発光光の受光に応えて、少なくとも第１および第２の発光ジャケット部材が夫々、互いに異なりかつ入力波長とも異なる、少なくとも第１および第２の波長の光を放射するステップとを含む。

【0010】

さらなる特徴および利点は以下の詳細な説明の中に明記され、ある程度は、その説明から当業者には容易に明らかになるであろうし、あるいは書かれる説明およびその請求項、並びに添付の図面で説明するように実施形態を実施することにより認識されるであろう。前述の一般的な説明および以下の詳細な説明は、単なる例示であり、請求項の本質および特徴を理解するための概要または構成を提供することを意図したものであることを理解されたい。

【0011】

添付の図面はさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれかつその一部を構成する。図面は１以上の実施形態を示し、詳細な説明とともに、種々の実施形態の原理および動作を説明するのに役立つ。従って本開示は、付随する図面と併せて以下の詳細な説明から、より十分に理解される。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本書で開示される側面発光光ファイバシステムの例の部分分解図

【図2】２つの発光ジャケット部材と側面発光光ファイバ部分とを示している、図１のシステムの一部の拡大部分分解図

【図3】一例の発光ジャケット部材の正面図

【図4】図１に類似し、側面発光光ファイバアセンブリを含む分解されていない（組立済み）のシステムを示した図

【図5A】図４のアセンブリのａ２−ａ２の方向に取った一部の拡大断面図であって、２つの異なる発光ジャケット部材によって側面発光光がどのように２つの異なる波長の光に変換されるかを示した図

【図5B】図４のアセンブリのａ５−ａ５の方向に取った一部の拡大断面図であって、２つの異なる発光ジャケット部材によって側面発光光がどのように２つの異なる波長の光に変換されるかを示した図

【図6】図４に類似し、異なる波長（色）の光を夫々放射する３つの異なる発光ジャケット部材を用いたシステムの実施形態例を示した図

【図7】図６に類似し、異なる波長（色）の光を夫々放射する５つの異なる発光ジャケット部材を示した実施形態例の図であって、非発光ジャケット部材の使用をさらに示している図

【図8】図４に類似し、異なる入力波長を有している第１および第２の光源を使用したシステムの実施形態を示した図

【図9】側面発光光ファイバ上に動作可能に配置された発光ジャケット部材の例の拡大断面図であって、発光ジャケット部材が、異なる方向に異なる色の光の放射をもたらす、異なる光変換素子を含んだ２つの部分を有していることを示した図

【図10】図９に類似し、実質的に透明な本体と光変換素子を含んだ外側発光コーティングとを有する、発光ジャケット部材の例を示した図

【発明を実施するための形態】

【0013】

ここで本開示の種々の実施形態を詳細に参照し、その例を添付の図面に示す。可能な限り、図面を通じて、同じまたは同様の部分の参照に、同じまたは同様の参照番号および符号を使用する。図面は必ずしも原寸に比例したものではなく、開示される実施形態の特定の特徴を示すために図面が簡略化されている場合、当業者はそれを認識するであろう。

【0014】

以下に明記される請求項は、詳細な説明に組み込まれ、かつその一部を構成する。

【0015】

デカルト座標が参照のためにいくつかの図に示されているが、方向または向きに関して限定することを意図したものではない。

【0016】

以下の議論において「側面発光光ファイバ」は、光がファイバ内に導波光として導入されると光をその外表面を通じて放射するように設計された、任意の光ファイバである。側面発光光ファイバは、光拡散光ファイバ、光を散乱する光ファイバ、設計された（最適）波長とは異なる波長で使用されると損失が多くなる光ファイバなどを含む。

【0017】

以下の議論においては、異なる波長を有する光を、「波長」という用語と「色」という用語が同義になるように、異なる色のものであると理解する。

【0018】

図１は、本書で開示される側面発光光ファイバシステム（「システム」）１０の一例の部分分解図である。システム１０は、光源２０、側面発光光ファイバ（「ＳＥファイバ」）３０、および少なくとも１つの発光ジャケット部材５０を含む。ＳＥファイバ３０と、ＳＥファイバに対して動作可能に配置された少なくとも１つの発光ジャケット部材５０との組合せが、以下で説明するように側面発光ファイバアセンブリ１２を画成する。

【0019】

図２は、２つの発光ジャケット部材５０とＳＥファイバ３０とを示した、図１のシステム１０の一部の拡大部分分解図である。図３は一例の発光ジャケット部材５０の正面図であり、一方図４は図１に類似し、側面発光ファイバアセンブリ１２を含む分解されていない（組立済みの）システム１０の図を示したものである。発光ジャケット部材５０は、以下で論じるように、異なるタイプのジャケット部材を区別するために５０−１、５０−２、５０−３、…、５０−Ｎのように表示する。一例においてシステム１０は、わずかに１つの発光ジャケット部材５０を含むものでもよいし、あるいは同じタイプの、すなわち以下で説明するように放射光が同じ色すなわち波長の、複数の発光ジャケット部材を含むものでもよい。システム１０の他の例は、少なくとも２つの異なるタイプのジャケット部材を用いて複数の発光ジャケット部材５０を含んだものでもよく、すなわちこのとき異なるジャケット部材は異なる波長すなわち色の光を放射する。

【0020】

光源２０は波長λ₀を有する光２２を放射し、以下で紹介および議論する他の波長と区別するために、この波長を以下「入力波長」と称する。光源２０は、例えば、レーザ、レーザダイオード、発光ダイオードなどを備え得る。

【0021】

ＳＥファイバ３０は、基端すなわち入力端３２、先端３４、外表面３８、中心軸ＡＣ、および直径ｄ０を備えた、本体３１を有する。本体３１は、図５Ａおよび５Ｂに最もよく示されているようにコア３３およびクラッド３５を有し、これを以下で紹介および議論する。コア３３およびクラッド３５は、光２２を導くだけでなく、導波光がＳＥファイバ３０を伝搬するとこの導波光を側面発光光として外表面３８を通じて放射するよう、導波光の一部の方向を変えるように構成されている。様々な構成のコア３３およびクラッド３５を、ＳＥファイバ３０の側面発光特性を画成するために使用することができる。ＳＥファイバ３０の例は、付与前の米国特許出願公開第２０１４／００９２６２３号明細書および米国特許第８，６２０，１２５号明細書に記載されている。

【0022】

一例において、発光ジャケット部材５０は管の形を成しており、この管は、前端５２、後端５４、その中を通る軸方向チャネル５５、および外表面５８を備えた、本体５１を有している。一例において、異なる発光ジャケット部材５０（すなわちジャケット部材５０−１、５０−２、…、５０−Ｎ）は、異なる軸長Ｌ１、Ｌ２、…、ＬＮを有し得る。他の例において、いくつかまたは全ての発光ジャケット部材５０は、同じ長さを有していてもよい。

【0023】

一例において、発光ジャケット部材５０の本体５１は円筒状である。一般論として、本体５１は、実例として図３に示したような最も簡単な例の環状の断面形状など、本質的にいかなる断面形状を有するものでもよい。軸方向チャネル５５は直径ｄ１を有し、一方で本体５１は外径ｄ２を有する。本体５１の環の厚さＴＨは、ＴＨ＝ｄ２−ｄ１として定義される。本体５１が円状の外形を有していない場合、直径ｄ２は最大の断面寸法を表し得る。一例において軸方向チャネル５５は、本体５１の中心軸（図示なし）に中心が置かれる。

【0024】

一例において、発光ジャケット部材５０の軸方向チャネル５５の直径ｄ１は、発光ジャケット部材がＳＥファイバを覆って摺動することができ、かつＳＥファイバの外表面３８の一部を覆うことができるよう、ＳＥファイバ３０の直径ｄ０よりもわずかに大きいサイズである。一例において、発光ジャケット部材５０を、接着剤などの少量の固定材料でＳＥファイバ３０上の所定位置に保持することができる。別の例では、発光ジャケット部材が、ＳＥファイバに沿った所望の位置に配置されると所定位置に実質的に留まるように、発光ジャケット部材５０とＳＥファイバ３０との間の嵌合は十分にぴったり合ったものである。別の例において発光ジャケット部材５０は、ＳＥファイバ３０の外表面３８に近接して緩く配置され、あるいはそれ以外でもＳＥファイバに対して恒久的に固定されたものではなく、従って取外し可能であり、すなわちジャケット部材はＳＥファイバ３０の外表面３８の一部を取外し可能な状態で覆う。一例では、１以上の発光ジャケット部材５０をＳＥファイバ３０から取り外して、ＳＥファイバ３０の異なる位置に置き換えることができ、それにより側面発光ファイバアセンブリ１２は再構成可能になる。

【0025】

図４に示すように、光源２０からの光２２は、ＳＥファイバ３０の基端（入力端）３２へと光結合される。一例においてこれは、光源２０とＳＥファイバ３０との間に動作可能に配置された、結合光学系４０を用いて達成される。光２２はその後、図を簡単にするために矢印で光線として表した導波光として、ＳＥファイバ３０を伝搬する。

【0026】

図５Ａおよび５Ｂは、図４において矢印ａ２（図５Ａ）およびａ５（図５Ｂ）で示した方向に沿って見た、ＳＥファイバ３０と、発光ジャケット部材５０−２および５０−５の夫々断面図である。図４と図５Ａおよび５Ｂは、ＳＥファイバ３０を伝搬している導波光２２の一部がどのように本体３１内で方向を変えて側面発光光２２Ｓを形成するかを示している。側面発光光２２ＳはＳＥファイバ３０の外表面３８を通って、例として図５Ａおよび５Ｂに夫々示されている具体的には発光ジャケット部材５０−２および５０−５などの、近接する発光ジャケット部材５０の本体５１内へと伝搬する。

【0027】

各発光ジャケット部材５０は光変換素子６０を含んでおり、この光変換素子６０は波長λ₀の側面発光光２２Ｓに対して、側面発光光を波長λ₀とは異なる波長λ’を有する変換光６２へと変換するという反応を示す。発光ジャケット部材５０（またはより正確には、発光ジャケット部材５０に関連する各光変換素子６０）は、この変換光６２を放射する。例えば発光ジャケット部材５０−２は、波長λ’₂の変換光６２−２を放射する光変換素子６０−２を含み、一方で発光ジャケット部材５０−５は、波長λ’₅の変換光６２−５を放射する光変換素子６０−５を含む。従って、異なる発光ジャケット部材５０は、光変換素子６０の材料により画成される異なる光変換特性のために、異なる色を有する。一例において発光ジャケット部材５０の色（放射波長λ’）は、可視スペクトル内である。

【0028】

一例において光変換素子６０は、異なる発光ジャケット部材５０が異なるリン光体（phosphor）組成物を含む状態で、選定された放射波長λ’を生成するように選択されたリン光体を含んでいる。一例において光変換素子６０は、発光ジャケット部材を形成するために用いられる工程の際に、発光ジャケット部材５０の本体５１へと組み込まれる。例えば発光ジャケット部材５０は、押出ポリマー材料と、押出工程中にポリマー材料内に取り込まれたリン光体の光変換素子６０とから形成され得る。

【0029】

上述したように、システム１０は概して、１以上の発光ジャケット部材５０を含み得る。システム１０の種々の例では、これらの発光ジャケット部材５０を用いて、ＳＥファイバ３０に沿ったいくつかの様々な配置の任意の１つにおいて、１以上の色を生成することができる。図６は図４に類似し、３つの異なる発光ジャケット部材５０−１、５０−２、および５０−３を採用しているシステム１０の１つの特定の例を示したものであり、発光ジャケット部材５０−１、５０−２、および５０−３は、全てが入力光２２の色（波長λ₀）とは違う３つの異なる色を表す波長λ’₁、λ’₂、およびλ’₃の、変換光６２−１、６２−２、および６２−３を夫々放射する。ここで、入力波長λ₀は可視スペクトル内である必要はないことに留意されたい。図７は図６に類似し、５つの異なった色の変換光６２を表す波長λ’₁からλ’₅の光を夫々放射する、５つの異なる発光ジャケット部材５０−１から５０−５を用いたシステム１０の例を示している。

【0030】

システム１０は、図７に２つ示されているものなど１以上の非発光ジャケット部材７０を含むことができる。非発光ジャケット部材７０は、不透明なものとすることができ、ＳＥファイバ３０の長さの一部に沿って暗領域を形成するために使用することができる。非発光ジャケット部材７０は、図７に示すように、入力波長λ₀の光２２ＳがＳＥファイバ３０のその長さの一部に沿って可視となり得るように、少なくとも部分的に透明にすることもできる。

【0031】

図８は図６に類似し、第１の光源２０からの第１の入力波長λ₀とは異なる第２の入力波長λ’₀を有する第２の入力光２２’を放射する、第２の光源２０’を備えたシステム１０の例を示したものである。第１の光源２０および第２の光源２０’は、異なる発光ジャケット部材５０から異なる色（波長）の変換光６２の放射を誘発するために使用され得る。さらに、異なる発光ジャケット部材５０を異なる時間に作動させて、ＳＥファイバ３０の長さの少なくとも一部に沿って空間的な色の変化だけではなく時間的な色の変化ももたらすことができるように、第１の光源２０および第２の光源２０’を異なる時間に作動させてもよい。

【0032】

一般論として、発光ジャケット部材５０の光変換素子６０は、リン光体とさらにフルオロフォア（fluorophore）とを含む、発光団（luminophore）を含み得る。一例においてシステム１０は、リン光体を含む１以上の発光ジャケット部材５０と、フルオロフォアを含む１以上の発光ジャケット部材とを採用し得る。別の例において、所定の発光ジャケット部材５０は、複数のタイプの光変換素子６０を含み得る。これらの光変換素子６０は、組み合わせても、または混合してもよく、あるいは発光ジャケット部材５０の異なる領域または部分内などに、分離させてもよい。

【0033】

図９は、ＳＥファイバ３０の外表面３８の一部の周りに動作可能に配置された、一例の発光ジャケット部材５０の断面図である。この例の発光ジャケット部材５０の本体５１は、２つの別個の領域（半分部分）５１Ａおよび５１Ｂを有するように図示されている。２つの別個の本体の領域５１Ａおよび５１Ｂは、異なる光変換素子６０、すなわち６０Ａおよび６０Ｂを有しており、これらの光変換素子６０Ａおよび６０Ｂは、発光ジャケット部材５０がシステム１０に組み込まれて光源２０からの入力波長λ₀によって、または第１の光源２０および第２の光源２０’（図８参照）からの夫々の入力波長λ₀およびλ’₀によって照射されると、夫々の波長λ’_Aおよびλ’_Bに関連する異なる色の変換光６２Ａおよび６２Ｂを放射する。発光ジャケット部材５０が本体５１の３以上の領域から３以上の色（波長）を放射することができるように、本体５１を２つの領域５１Ａおよび５１Ｂよりも多い領域に分割してもよい。

【0034】

図１０は図９に類似し、実質的に透明な本体５１と、光変換素子６０を含む外側発光コーティング５９とを備えた、発光ジャケット部材５０の例を示している。ＳＥファイバ３０からの側面発光光２２Ｓは、本体５１を通って外側発光コーティング５９へと伝搬し、これに応えて外側発光コーティング５９は、側面発光光２２Ｓとは異なる色の変換光６２を放射する。一例において外側発光コーティング５９は、本体５１の外表面５８の全周囲の周りに部分的にのみ延在する。さらに２以上のタイプの外側発光コーティング５９を、異なる発光コーティングが異なる波長すなわち色の変換光６２を放射することができる状態で採用してもよい。

【0035】

システム１０の用途としては、光源、ディスプレイ、サイネージ、照明器具、布地、室内装飾、表示器などが挙げられる。

【0036】

添付の請求項において画成される本開示の精神または範囲から逸脱することなく、本書で説明した本開示の好適な実施形態の種々の改変が作製可能であることは当業者には明らかであろう。従って、その改変および変形が添付の請求項およびその同等物の範囲内であるならば、本開示はこの改変および変形を含む。

【0037】

以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。

【0038】

実施形態１
側面発光光ファイバシステムにおいて、
外表面を有する側面発光光ファイバと、
前記側面発光光ファイバに光結合された第１の光源であって、第１の入力波長λ₀を有する側面発光光を生成するよう前記第１の入力波長λ₀の第１の導波光を前記側面発光光ファイバ内へと入力するように構成された、第１の光源と、
前記側面発光光ファイバの前記外表面に近接して動作可能に配置された、少なくとも１つの発光ジャケット部材であって、前記側面発光光を受光し、かつこれに応えて前記第１の入力波長λ₀とは異なる放射波長λ’を有する光を放射するように構成された、少なくとも１つの発光ジャケット部材と、
を備えていることを特徴とする側面発光光ファイバシステム。

【0039】

実施形態２
前記少なくとも１つの発光ジャケット部材が、発光団の光変換素子を含んでいることを特徴とする実施形態１記載のシステム。

【0040】

実施形態３
前記発光団の光変換素子が、リン光体を含むことを特徴とする実施形態２記載のシステム。

【0041】

実施形態４
前記少なくとも１つの発光ジャケット部材が複数の発光ジャケット部材を備え、かつ前記複数の発光ジャケット部材のうちの２以上が、異なる放射波長λ’を有していることを特徴とする実施形態１から３いずれか１項記載のシステム。

【0042】

実施形態５
前記少なくとも１つの発光ジャケット部材が、前記側面発光光ファイバの前記外表面の一部を覆って摺動するように、さらに該外表面の一部を取外し可能に覆うように、構成された、管を備えていることを特徴とする実施形態１から４いずれか１項記載のシステム。

【0043】

実施形態６
前記管が円筒状であることを特徴とする実施形態５記載のシステム。

【0044】

実施形態７
円筒状の前記管が、環状の断面形状を有していることを特徴とする実施形態６記載のシステム。

【0045】

実施形態８
前記第１の光源と前記側面発光光ファイバの基端との間に動作可能に配置され、かつ前記第１の入力導波光を形成するように第１の入力光を前記側面発光光ファイバ内へと結合させるように構成された、結合光学系をさらに備えていることを特徴とする実施形態１記載のシステム。

【0046】

実施形態９
前記少なくとも１つの発光ジャケット部材が複数の発光ジャケット部材を備え、前記システムが、
前記側面発光光ファイバに光結合された第２の光源であって、前記第１の光源の前記第１の入力波長λ₀とは異なる第２の入力波長λ’₀を有する第２の入力光を放射する、第２の光源、
をさらに備え、前記複数の発光ジャケット部材の少なくとも１つが前記第１の入力波長λ₀に反応し、かつ前記複数の発光ジャケット部材の少なくとも別の１つが前記第２の光源からの前記第２の入力波長λ’₀に反応することを特徴とする実施形態１記載のシステム。

【0047】

実施形態１０
前記少なくとも１つの発光ジャケット部材が、リン光体の光変換素子と共にポリマーを含み、前記リン光体の光変換素子が、前記ポリマー内に取り込まれたものであることを特徴とする実施形態１記載のシステム。

【0048】

実施形態１１
第１の入力波長λ₀を有する第１の入力光を放射する第１の光源と共に使用される、側面発光ファイバアセンブリにおいて、
基端、先端、および外表面、を有する、側面発光光ファイバと、
前記外表面に対して動作可能に配置された少なくとも１つの発光ジャケット部材であって、前記第１の入力光により照射されると前記第１の入力波長λ₀とは異なる放射波長λ’の光を放射する光変換素子を含んでいる、少なくとも１つの発光ジャケット部材と、
を備えていることを特徴とする側面発光ファイバアセンブリ。

【0049】

実施形態１２
前記少なくとも１つの発光ジャケット部材が複数の発光ジャケット部材を備え、かつ前記複数の発光ジャケット部材のうちの２以上が、異なる放射波長λ’を有していることを特徴とする実施形態１１記載のアセンブリ。

【0050】

実施形態１３
前記少なくとも１つの発光ジャケット部材が、前記側面発光光ファイバの前記外表面の一部を覆って摺動するように、さらに該外表面の一部を取外し可能に覆うように、構成された、管を備えていることを特徴とする実施形態１１または１２記載のアセンブリ。

【0051】

実施形態１４
前記光変換素子がリン光体を含むことを特徴とする実施形態１１から１３いずれか１項記載のアセンブリ。

【0052】

実施形態１５
前記少なくとも１つの発光ジャケット部材がポリマーを含んでいることを特徴とする実施形態１１から１４いずれか１項記載のアセンブリ。

【0053】

実施形態１６
前記側面発光光ファイバの前記外表面に対して動作可能に配置された、少なくとも１つの非発光ジャケット部材をさらに備えていることを特徴とする実施形態１１から１４いずれか１項記載のアセンブリ。

【0054】

実施形態１７
外表面を有する側面発光光ファイバから、異なる色の光を放射する方法において、
前記側面発光光ファイバ内で、入力波長を有しかつ前記側面発光光ファイバの前記外表面から出ていく、側面発光光を生成するステップと、
前記外表面に対して動作可能に配置された少なくとも第１および第２の発光ジャケット部材で、前記側面発光光を受光するステップと、
前記側面発光光の受光に応えて、前記少なくとも第１および第２の発光ジャケット部材が夫々、互いに異なりかつ前記入力波長とも異なる、少なくとも第１および第２の波長の光を放射するステップと、
を含むことを特徴とする方法。

【0055】

実施形態１８
前記側面発光光を生成するステップが、前記入力波長の入力光を光源から前記側面発光光ファイバ内へと光結合させるステップを含むことを特徴とする実施形態１７記載の方法。

【0056】

実施形態１９
前記少なくとも第１および第２の発光ジャケット部材が、夫々、互いに異なる少なくとも第１および第２の光変換素子を含んでいることを特徴とする実施形態１７または１８記載の方法。

【0057】

実施形態２０
前記少なくとも第１および第２の光変換素子が、異なるリン光体を含むことを特徴とする実施形態１９記載の方法。

【0058】

実施形態２１
外表面を有する側面発光光ファイバから、異なる色の光を放射する方法において、
前記側面発光光ファイバ内で、入力波長を有しかつ前記側面発光光ファイバの前記外表面から出ていく、側面発光光を生成するステップと、
前記外表面に対して動作可能に配置された少なくとも１つの発光ジャケット部材で、前記側面発光光を受光するステップと、
前記側面発光光の受光に応えて、前記少なくとも１つの発光ジャケット部材が、前記第１の入力波長λ₀とは異なる放射波長λ’を有する少なくとも１つの波長の光を放射するステップと、
を含むことを特徴とする方法。

【0059】

実施形態２２
前記少なくとも１つの発光ジャケット部材が少なくとも第１および第２の領域を備え、前記少なくとも１つの発光ジャケット部材の前記少なくとも第１および第２の領域が夫々、互いに異なりかつ前記入力波長とも異なる、少なくとも第１および第２の波長の光を放射することを特徴とする実施形態２１記載の方法。

【0060】

実施形態２３
前記少なくとも１つの発光ジャケット部材が、少なくとも第１および第２の光放射領域を含むように構成されたものであり、前記少なくとも１つの発光ジャケット部材の前記少なくとも第１および第２の光放射領域が夫々、互いに異なりかつ前記第１の入力波長λ₀とも異なる、少なくとも第１および第２の波長の光を放射するものであることを特徴とする実施形態１記載のシステム。

【符号の説明】

【0061】

１０ システム
１２ 側面発光ファイバアセンブリ
２０、２０’ 光源
２２ 光
３０ 側面発光光ファイバ
３２ 基端
３４ 先端
３８ 外表面
４０ 結合光学系
５０ 発光ジャケット部材
６０ 光変換素子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】