(57)【要約】【課題】従来のプログラマブル光源装置においては、プログラマブルフィルタとしてミラーアレイ（MEMS）あるいは空間分割型液晶光スイッチのために、エネルギー効率が低く、製造コストが高く、かつ大型であった。【解決手段】光スペクトルが異なる発光ダイオード素子１−１、１−２、１−３、１−４、１−５、１−６は各ファイババンドルB11、B12、B13、B14、B15、B16の入光端Tinに結合されている。各ファイババンドルB11、B12、B13、B14、B15、B16は束ねられてファイババンドルB2を形成する。ファイババンドルB11、B12、B13、B14、B15、B16の光ファイバはクラッド層なしでコア層のみであり、ファイババンドルB2内で混在されている。ファイババンドルB2において、ファイババンドルB11、B12、B13、B14、B15、B16の光ファイバの近接場光によりこれらの光ファイバ間で電場移行（トンネル）を繰返して光ファイバ間の光スペクトルを混色する。【選択図】        図１
2010287323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光スペクトルが異なる複数の発光源と、
クラッド層なしの部分を有する複数の光ファイバと、
前記複数の発光源を選択かつ光強度を調整する制御ユニットと
を具備し、
前記複数の光ファイバの入光端側を束ねて複数の第１のファイババンドルを形成すると共に、前記各複数の発光源を前記各複数の第１のファイババンドルの入光端に結合し、
前記複数の光ファイバの出光端側を束ねると共に前記各第１のファイババンドルに属する前記複数の光ファイバのクラッド層なしの部分を混在させて第２のファイババンドルを形成したプログラマブル光源装置。
【請求項２】
前記第２のファイババンドルの光ファイバ間に散在させた複数の透明な誘電体微小球を具備する請求項１に記載のプログラマブル光源装置。
【請求項３】
前記各発光源が発光ダイオード素子である請求項１に記載のプログラマブル光源装置。
【請求項４】
前記各第１のファイババンドルの代りにクラッド層なしでコア層のみの１つの光ファイバを設け、該光ファイバは複数のクラッド層なしの部分を有する分枝型ファイバであり、該各分枝型光ファイバの枝分かれした部分を混在させて前記第２のファイババンドルを形成した請求項１あるいは２に記載のプログラマブル光源装置。
【請求項５】
前記第２のファイババンドルを構成する光ファイバはねじられている請求項１から４のいずれか１つに記載のプログラマブル光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所望のスペクトル分布を有する光を出力するプログラマブル光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、カメラ、ディスプレイ等における色の評価、太陽電池の開発評価用シミュレータ、顕微鏡、内視鏡等においては、色情報の忠実な再現のために、照明光はユーザ所望のスペクトル分布を有することが要求される。このような所望のスペクトル分布を有する光を出力するものとしてプログラマブル光源装置がある。
【０００３】
図１３は第１の従来のプログラマブル光源装置を示す図である（参考：非特許文献１）。
【０００４】
図１３において、たとえばXeランプ（図示せず）からの500Wの白色入力光Linをグレーティングプリズム１０１によって光学的に色分けしてn個の色光信号L1、L2、…、Lnを得る。次いで、色光信号L1、L2、…、Lnをミラー行１０２１、１０２２、…、１０２ｎよりなるプログラマブルフィルタとしてのミラーアレイ（MEMS）１０２に照射する。ミラーアレイ１０２は、たとえば約30000個のミラーよりなり、n個のミラー行１０２１、１０２２、…、１０２ｎによりスペクトル調整し、各ミラー行の列に並ぶミラー数を選択することにより光強度調整する。このミラーアレイ１０２の各ミラーは制御ユニット（たとえばマイクロコンピュータ、パーソナルコンピュータ）１０３によって選択制御され、この結果、選択ミラーによって反射された光のみが集光レンズ（図示せず）によって集光されてライトガイド１０４に照射されて混色され、所望のスペクトル分布の光出力Loutが出力される。この場合、ミラーの行数及び列数を増加させることにより高精度のスペクトル分布を有する光出力Loutを得ることができる。
【０００５】
図１４は第２の従来のプログラマブル光源装置を示す図である（参考：特許文献１）。
【０００６】
図１４において、白色光源２０１からの光をコリメータレンズ２０２によって平行光に変換する。次いで、この平行光を回折格子２０３で回折させ各波長領域毎に空間的に分散させる。次いで、分散させた光を結像レンズ２０４を介してプログラマブルフィルタとしての空間分割型液晶光スイッチ２０５上に結像させる。空間分割型液晶光スイッチ２０５の波長領域毎の透過率は制御ユニット（たとえばマイクロコンピュータ、パーソナルコンピュータ）２０６によって選択制御され、所望のスペクトル分布を有する光に変換される。その後、空間分割型液晶光スイッチ２０５を透過した光は集光レンズ２０７によって集光されて混色用ライトガイド２０８において均一に混合されて出力光Loutが得られる。この場合も、空間分割型液晶光スイッチの行数及び列数を増加させることにより高精度のスペクトル分布を有する光出力Loutが得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１０１９４４号公報
【特許文献２】特開２００８−１５８１４８号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】http://www.onelightcorp.com/products/index.htmel,. OneLight-Spectra
【非特許文献２】左貝潤一、“導波工学”、共立出版株式会社、p.158、2004年2月15日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、図１３の第１の従来のプログラマブル光源装置においては、Xeランプの入力光Linの集光損失、グレーティングプリズム１０１の分光損失、ミラーアレイ１０２での反射損失、集光レンズの集光損失、集光レンズからライトガイド１０４への結合損失から、たとえばXeランプの出力500Wの入力光Linに対して、ミラーアレイ１０２のミラーのミラーをすべてオンした場合に得られる白色光である出力光Loutは0.25Wとなり、エネルギー効率は1/1000以下と非常に小さいという課題がある。また、ミラーアレイ１０２の製造コストが高く、この結果、プログラマブル光源装置の製造コストが高いという課題もある。さらに、プログラマブル光源装置が大型であるという課題もある。
【００１０】
また、図１４の第２の従来のプログラマブル光源装置においても、白色光源２０１の入力光の集光損失、コリメータレンズ２０２の損失、回折格子２０３の分光損失、結像レンズ２０４の結合損失、空間分割型液晶光スイッチ２０５の透過損失、集光レンズの集光損失、集光レンズ２０７からライトガイド２０８の結合損失からやはりエネルギー効率は非常に小さいという課題がある。また、空間分割型液晶光スイッチ２０５の製造コストが高く、この結果、プログラマブル光源装置の製造コストが高いという課題もある。さらに、プログラマブル光源装置が大型であるという課題もある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の課題を解決するために、本発明に係るプログラマブル光源装置は、光スペクトルが異なる複数の発光源たとえば発光ダイオード（LED）と、クラッド層なしの部分を有する複数の光ファイバと、複数の発光源を選択かつ光強度を調整する制御ユニットとを具備し、複数の光ファイバの入光端側を束ねて複数の第１のファイババンドルを形成すると共に、各複数の発光源を各複数の第１のファイババンドルの入光端に結合し、複数の光ファイバの出光端側を束ねると共に各第１のファイババンドルに属する複数の光ファイバのクラッド層なしの部分を混在させて第２のファイババンドルを形成したものである。これにより、発光源と第１のファイババンドルとの結合損失以外にエネルギー損失はなくなる。また、発光源及び光ファイバを主構成部品とするので、製造コストが低下しかつ小型化する。
【００１２】
また、第２のファイババンドルの光ファイバ間に散在させた複数の透明な誘電体微小球を具備する。これにより、WGモードを利用する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、エネルギー損失を小さくしてエネルギー効率を高くできると共に、製造コストを低減でき、また、小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るプログラマブル光源装置の第１の実施の形態を示す図である。
【図２】図１の発光ダイオード素子の波長特性を示すグラフである。
【図３】太陽光スペクトルを得るために光強度調整された図１の発光ダイオード素子の波長特性を示すグラフである。
【図４】図１のファイババンドルB2内の光ファイバの光スペクトルの第１の例を示し、（Ａ）は入り口における各ファイバが有する単一光スペクトル状態、（Ｂ）は出口における混色後に各ファイバが有する多重光スペクトル状態を示す。
【図５】図１のファイババンドルB2内の光ファイバの光スペクトルの第２の例を示し、（Ａ）は入り口における各ファイバが有する単一光スペクトル状態、（Ｂ）は出口における混色後に各ファイバが有する多重光スペクトル状態を示す。
【図６】図１のファイババンドルB2内の光ファイバの光スペクトルの第３の例を示し、（Ａ）は入り口における各ファイバが有する単一光スペクトル状態、（Ｂ）は出口における混色後に各ファイバが有する多重光スペクトル状態を示す。
【図７】図１のファイババンドルB2内の光ファイバを示す図である。
【図８】図１のファイババンドルB2内の近接場光結合モードを説明する図である。
【図９】図８における光ファイバ内の電場移動を説明する図である。
【図１０】図８における光ファイバ内の光強度を説明する図である。
【図１１】本発明に係るプログラマブル光源装置の第２の実施の形態を示す図である。
【図１２】図１１のファイババンドルB2’内のWGモードを説明する図である。
【図１３】第１の従来のプログラマブル光源装置を示す図である。
【図１４】第２の従来のプログラマブル光源装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は本発明に係るプログラマブル光源装置の第１の実施の形態を示す図である。
【００１６】
図１のプログラマブル光源装置は、たとえば６個のビーム指向特性10°〜20°の砲弾型発光ダイオード（LED）素子１−１、１−２、１−３、１−４、１−５、１−６を有する。LED素子１−１、１−２、１−３、１−４、１−５、１−６の出力波長特性は、図２に示すごとく、たとえば、太陽光線の波長λ=400nm〜1500nmの全範囲に分布している。プログラマブル光源装置に用いられるLED素子１−１、１−２、１−３、１−４、１−５、１−６としては狭帯域であればある程良いので、実際には、狭帯域のLED素子を用い、LED素子数はたとえば100個程度であるが、説明を簡単化するために、図１においては、LED素子数を６とする。また、LED素子の出力波長特性は、図２の太陽光線の波長λ=400nm〜1500nmの全範囲をカバーできない場合には、蛍光体を塗布して波長特性を変化させたLED素子を用いることもできる。さらに、LED素子の波長特性をより狭帯域にするために、量子ドット蛍光体を塗布することもできる。尚、図２のIは光強度を示す。
【００１７】
LED素子１−１、１−２、１−３、１−４、１−５、１−６の選択及び光強度制御は制御ユニット（たとえばマイクロコンピュータ、パーソナルコンピュータ）２によって行われる。たとえばLED素子１−１、１−２、１−３、１−４、１−５、１−６の光強度Iを図３のごとく調整すると、合成スペクトルは太陽光スペクトルに近づく。
【００１８】
図１に戻ると、LED素子１−１、１−２、１−３、１−４、１−５、１−６の入力光Lin1、Lin2、Lin3、Lin4、Lin5、Lin6は、それぞれ、ファイババンドルB11、B12、B13、B14、B15、B16の入光端Tinに結合される。
【００１９】
各ファイババンドルB11、B12、B13、B14、B15、B16は、たとえば100本のプラスチック光ファイバよりなり、たとえば、この場合、これらのプラスチック光ファイバはクラッド層なしでコア層のみのマルチモードファイバである。クラッド層があると、光ファイバ同士の接近による近接場光結合が発生しなくなるからである。
【００２０】
ファイババンドルB11、B12、B13、B14、B15、B16は、互いの電場を完全に移行するように、つまり、ファイババンドルB11、B12、B13、B14、B15、B16の色光信号が完全に混色するように、１つのファイババンドルB2に移行する。この場合、ファイババンドルB2の光ファイバはファイババンドルB11、B12、B13、B14、B15、B16の光ファイバと共通であり、従って、ファイババンドルB2は600（6×100）本のプラスチック光ファイバよりなる。つまり、600本の光ファイバの入光端Tin側を100本ずつ束ねてファイババンドルB11、B12、B13、B14、B15、B16を形成し、この600本の光ファイバの出光端Tout側を束ねてファイババンドルB2を形成する。この場合、各ファイババンドルB11、B12、B13、B14、B15、B16の各光ファイバはファイババンドルB2内において規則的もしくは不規則的に混在するように束ねられている。尚、上述のごとく、LED素子の個数が100であれば、ファイババンドルB2は10000（=100×100）本のプラスチック光ファイバよりなる。また、１本の光ファイバの直径が0.1mm以下であれば、ファイババンドルB2の直径はおよそ10mm程度である。
【００２１】
ファイババンドルB2の長さ、つまり、接触相互作用距離は1〜100mmたとえば1mmであれば、ファイババンドルB2において、ファイババンドルB11、B12、B13、B14、B15、B16の接触した各光ファイバ（ファイバ間距離1-10μm）同士が次々と電場移行（トンネル）を繰返す。この結果、ファイババンドルB2において、ファイババンドルB11、B12、B13、B14、B15、B16のスペクトル分布が統計的に平均化される。従って、図４の（Ａ）に示すように、ファイババンドルB2の入口において、各光ファイバが異なる光スペクトルを有しているが、図４の（Ｂ）に示すように、ファイババンドルB2の出口つまり出光端Toutにおいては、各光ファイバが同一多重光スペクトルを有する出力光Loutが得られる。このようにして、混色がファイババンドルB2間における近接場相互作用によってもたらされる。
【００２２】
尚、ファイババンドルB2において、各光ファイバが同一径とすると、図４に示すごとく、正三角形格子状配置であれば、１つの光ファイバが隣接する光ファイバ数は最大６本であるが、８つ以上の光スペクトルを混色させることは不可能でない。つまり、上述のごとく、接触した各光ファイバ間において次々と電場移行が起こるからである。
【００２３】
同様に、ファイババンドルB2において、図５に示すごとく、正方形格子状配置であれば、１つの光ファイバが隣接する光ファイバ数を最大４本とすることもできる。この場合においても、５つ以上の光スペクトルを混色できる。また、図６に示すごとく、線状格子状配置であれば、１つの光ファイバが隣接する光ファイバ数を最大２本とすることもできる。この場合においても、３つ以上の光スペクトルを混色できる。尚、線状格子状配置は光ファイバを円筒状に配置した円光源などに適用できる。
【００２４】
また、ファイババンドルB2はその外側をファイバよりも屈折率の小さい接着剤で固定させることもできる。これによりファイババンドルB2を固定し破損を防ぐのみならず、屈折率が小さいためファイババンドルとの境界面で全反射が起こり光損失を防ぐことが可能になる。ファイバと接着剤との屈折率の違いはできるだけ大きいほうがより好ましい。
【００２５】
また、図７の（Ａ）に示すごとく、ファイババンドルB2は光ファイバ同士が並行に接触させるだけではなく、図７の（Ｂ）に示すごとく、各光ファイバを捻っても良い。これにより各光ファイバは多くのその他の光ファイバと点接触することとなり、より混色させることが可能となる。
【００２６】
上述のファイババンドルB2においては、２つの光ファイバが近接して光ファイバ間の近接場結合によって光つまり電場がしみ出し、この結果、光がある光ファイバからの他の光ファイバにトンネル結合するという光ファイバ間の光結合器の原理を利用している。この原理を図８、図９、図１０を用いて説明する。尚、図９、図１０については、非特許文献２を参照されたし。
【００２７】
図８において、２つのクラッド層なしでコア層のみのマルチモード光ファイバａ、ｂが結合距離dで接近している。尚、上述のごとく、クラッド層を有する光ファイバ間においてはクラッド層での反射により近接場光のしみ出しはなく、従って、電場の結合は起こらない。ここでは、説明を簡略化するために、光ファイバａ、ｂは単一モードとする。
【００２８】
光ファイバａ、ｂの屈折率をn1、光ファイバ間の屈折率をn0（<n1）とすれば、光ファイバ間結合の厳密な取扱は光ファイバａ、ｂ中において与えられた境界条件でマックスウェル方程式を解かなければならないが、この場合、光ファイバａ、ｂは孤立していなく、光ファイバａ、ｂ間で近接場光のしみ出し状況を解析するので、結合距離dに依存する有限差分時間領域（Finite Difference Time Domain）法を利用することになる。しかし、定量的議論のためには、以下の単純化された結合モード理論で十分である。
【００２９】
単純化された結合モード理論では、モードの横方向空間分布、伝播定数（波数）及びモード結合定数が光ファイバａ、ｂ間の結合によって影響を受けることなく、電場振幅のみが変調すると仮定する。つまり、光の伝播距離をz、電場の重なり方向（距離）をyとすると、光ファイバａ、ｂを伝播する光同士の電場移行の様子は図９に示される。図９において、
Ｒ(z)：光ファイバａでの電場振幅、
βa：光ファイバａでの伝播定数（波数）、
κab：光ファイバｂから光ファイバａへのモード結合定数、
Ｓ(z)：光ファイバｂでの電場振幅、
βb：光ファイバｂでの伝播定数（波数）、
κba：光ファイバａから光ファイバｂへのモード結合定数
である。図９の電場移行を電場振幅変化を記述する微分方程式に変換すると、
dR(z)/dz = iβaR(z)-iκabS(z)                  （１）
dS(z)/dz = iβbS(z)-iκbaR(z)                  （２）
となる。（１）、（２）はモード結合方程式と呼ばれ、光ファイバａでの電場は光ファイバｂで散乱されて、光ファイバｂの中に光ファイバａでの電場成分が生じるようになり、他方、光ファイバｂでの電場は光ファイバａで散乱されて、光ファイバａの中に光ファイバｂでの電場成分が生じるようになることを示している。単純化された結合モード理論においては、２つの光ファイバａ、ｂ構造を同一と仮定するので、
βa = βa = β                                （３）
κab = κba = κ                               （４）
（１）、（２）、（３）、（４）式を解くと、最終的には、伝播距離zにおける光ファイバａ、ｂでの光強度Ia(z)、Ib(z)は、
Ia(z) = |R(z)|2
= |A(0)cos(κz)|2                        （５）
Ib(z) = |S(z)|2
= |A(0)sin(κz)|2                        （６）
但し、A(0)はz=0における振幅値、
と表わすことができる。
【００３０】
図１０は（５）、（６）式の光強度Ia、Ibを表わす。尚、図１０の光強度Iは相対的光強度を表わす。
【００３１】
図１０に示すように、距離Lc=π/(2κ)毎に、光ファイバａ、ｂの一方の光強度は完全に光ファイバａ、ｂの他方へ移行することが分かる。つまり、光ファイバａ、ｂでは、光強度Iが周期的に交換されることになる。従って、接触相互作用長δzを実験的に最適化して種々の電場（光強度）が交じり合うようにできる。
【００３２】
上述の単純化された結合モード理論は、単一光スペクトルに対して適用されたものであるが、図１の多重光スペクトルの交じり合いつまり混色については、各光スペクトルに対して光ファイバ間のモード結合定数κ及び各光ファイバにおける伝播定数βが異なるものと考えればよい。従って、図１のファイババンドルB2においては、マルチモード光ファイバ間を近接場結合させると、光ファイバ間で光のトンネルが発生し、この結果、各光スペクトルは十分に混色されて各光ファイバは同一多重光スペクトルを有することが分かる。
【００３３】
図１においては、各LED素子１−１、１−２、１−３、１−４、１−５、１−６の入力光Lin1、Lin2、Lin3、Lin4、Lin5、Lin6の  集光損失以外にエネルギー損失はほとんどないので、出力光Loutのエネルギー効率は50％以上と非常に大きくなる。また、LED素子及び光ファイバを主部品として構成できるので、製造コストを低減できると共に、プログラマブル光源装置の構成が簡単で小型化できる。
【００３４】
図１１は本発明に係るプログラマブル光源装置の第２の実施の形態を示す図である。図１１においては、図１のファイババンドルB2の代りに、ファイババンドルB2’を設ける。ファイババンドルB2’ においては、図１のファイババンドルB2の光ファイバ間に透明な誘電体の微小球３（図１２参照）を混在させている。微小球３はたとえばSiO2、TiO2よりなる。このような微小球３を用いた形態ではLED素子の波長成分からより狭帯域のスペクトルを抜き出すことが可能となり、さらに、微小球３のサイズを調節することによりスペクトルを任意に選ぶことができる。また、微小球３のサイズは1〜100μmが最も好ましい。微小球３のサイズを小さくしすぎてしまうと取り出すことができる波長成分が少なくなりすぎ混色が行われないためであり、また、微小球３のサイズを大きくしすぎると微小球３ならびに光ファイバ間をトンネルするための共鳴モードの重なりが少なくなるためである。微小球３については特許文献２を参照されたし。
【００３５】
図１１のファイババンドルB2’においては、WG（Whispering-Generally）モードを利用する。これを図１２を参照して説明する。
【００３６】
図１２において、２つのマルチモード光ファイバａ、ｂ間に微小球３が近接して微小球３の光モードと光ファイバａ、ｂの光モードとの間で光のトンネル現象としてエバネッセント場の結合が生じ、たとえば光ファイバｂ中を伝播する光が光ファイバｂに近接した微小球３に伝播し、微小球３内に閉じ込められた光モード、いわゆるWG（Whispering-Generally）モードが形成される。
【００３７】
LED素子１−１、１−２、１−３、１−４、１−５、１−６が比較的広帯域の波長領域を有していても、光ファイバｂを微小球３に接触させるだけで、光ファイバｂの広帯域スペクトルの一部の周波数が微小球３に乗り移り、さらに、微小球３に乗り移った光は隣の光ファイバａに乗り移る。このような周波数ドロップにより、混色は可能となる。
【００３８】
たとえば、光ファイバｂから微小球３へ入射する光の絶対量はトンネル効果として表わされるので、光ファイバｂと微小球３との距離が近づけば近づく程大きくなる。このとき、同時に、微小球３から光ファイバｂへのエバネッセント結合の程度も大きくなるので、微小球３から光ファイバｂへ逆戻り過程も存在する。この場合、光ファイバｂの光をほぼ100％微小球３のWGモードへ損失なく変換する条件は、微小球３内の光の吸収、散乱損失係数、微小球３との距離を最適化することによって得られる。しかしながら、光ファイバｂと微小球３との距離を最適化しなくても、LED素子のような広帯域なスペクトルを有する光の場合にはWGモードへ変換できる光周波数が必ず存在するので、上述の周波数（波長）ドロップの原理を応用した波長多重光源を構成することができる。
【００３９】
また、微小球３と光ファイバａ、ｂとの接合は、特殊な接着剤を用いずとも、ファンデルワール力によって可能である。しかしながら、微小球３と光ファイバａ、ｂとの接合距離を制御することは困難であり、かつ現実的でないので、多数の微小球３を多数の光ファイバに接触及び固定させることにより、統計平均的処理により互いに光ファイバ間において均一に混色した同一スペクトルを得るようにする。このような微小球を用いた形態では帯域の狭いスペクトルに対し特に有効である。
【００４０】
図１１の本発明の第２の実施の形態においても、図１の本発明の第１の実施の形態と同様の効果を達成できる。
【００４１】
尚、上述の実施の形態においては、光ファイバの直径が大きい場合には、ファイババンドルB11、B12、B13、B14、B15、B16を１つの光ファイバとしてもLED素子と光ファイバとの結合損失を小さくできる。この場合には、たとえば、100個のLED素子を100本の光ファイバの入光端に結合させ、この100本の光ファイバの出光端側を束ねてファイババンドルB2、B2’を形成する。
【００４２】
また、上述の実施の形態において、光を光ファイバの入光端Tin側から出光端Tout側に進行させるが、その際、光ファイバの出光端Tout側から入光端Tin側に逆行する光も存在する。このような逆行する光を阻止する一方向性を保証する構造、例えばフォトニック結晶光ファイバ、光ファイバアイソレータ、光ファイバファラデー回転ミラーなどを用いることができる。
【００４３】
さらに、上述の実施の形態においては、混色を行うためのファイババンドルB2を、ファイバ出口に設けたが、これに限るものではなくファイババンドルB2をファイバ中間位置に持ってきて出口側のファイバを再度個別に分散させることも可能である。このような形態にすることで任意に多数の位置に同一の多重光スペクトルを持つ光源を設けることが可能である。
【００４４】
さらにまた、上述の実施の形態においては、光ファイバ全体がクラッド層の無いコアのみを有するものとした、近接場相互作用を行うために設けたファイババンドルB2のみにクラッド層のない部分を必要とするので、そのほかの部分はクラッド層を有していても良い。これにより、クラッド層を有している部分は破損に強い、曲げ部分生じる光散乱、損失（漏れ光）を防止することができる、などの効果を有する。
【符号の説明】
【００４５】
１−１、１−２、１−３、１−４、１−５、１−６：発光ダイオード（LED）素子
２：制御ユニット
３：微小球
B11、B12、B13、B14、B15、B16…：第１のファイババンドル
B2、B2’： 第２のファイババンドル
Tin：入光端
Tout：出光端
１０１：グレーティングプリズム
１０２：ミラーアレイ
１０３：制御ユニット
１０４：ライトガイド
２０１：白色光源
２０２：コリメータレンズ
２０３：回折格子
２０４：結像レンズ
２０５：空間分割型液晶光スイッチ
２０６：制御ユニット
２０７：集光レンズ
２０８：ライトガイド  
【図１】
2010287323.tif 000003
【図２】
2010287323.tif 000004
【図３】
2010287323.tif 000005
【図４】
2010287323.tif 000006
【図５】
2010287323.tif 000007
【図６】
2010287323.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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