(57)【要約】  ハウジング（２４）内に配設されたダイオード（２０）を含み、当該ハウジング内の発光点（２２）で光を放出する光源パッケージ（１２）を含む点灯装置（１０）を提供する。当該点灯装置はまた、ハウジングの開口部（２６）を通って延在しかつ光軸上で当該ダイオードに光学的に揃えられた末端部（３３、４３）を発光点から１．０ミリメートル未満の距離（Ｄ）内に有する光ファイバー（３０、４２）であって光拡散ファイバー（３０）を介して光を放出する光ファイバー（３０、４２）も含む。
2017527068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に配設されたダイオードを含み、該ダイオードが該ハウジング内の発光点で光を放出する、光源パッケージと；
該ハウジングの開口部を通って延在し、かつ光軸上で該ダイオードに光学的に揃えられた末端部を該発光点から１．０ミリメートル未満の距離内に有する光ファイバーであって、光拡散ファイバーを介して光を放出する光ファイバーと；
を含む点灯装置。
【請求項２】
前記ファイバーが光拡散ファイバーである、請求項１に記載の点灯装置。
【請求項３】
前記ファイバーが、前記光拡散ファイバーに光学的に連結されたデリバリーファイバーである、請求項１に記載の点灯装置。
【請求項４】
前記ハウジングに接続された第一フェルールをさらに含み、かつ該第一フェルール内に配設された前記デリバリーファイバーを有する、請求項３に記載の点灯装置。
【請求項５】
第二ファイバーに接続された第二フェルールをさらに含み、前記第一フェルールおよび該第二フェルールが、整列させられた位置でコネクタによって一緒に接続されている、請求項４に記載の点灯装置。
【請求項６】
前記第一フェルールが、前記ハウジングにハーメチックシールされる、請求項４または５に記載の点灯装置。
【請求項７】
前記ファイバーが多重モードファイバーである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の点灯装置。
【請求項８】
前記ファイバーが、２０マイクロメートルを超える直径を有するコアを含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の点灯装置。
【請求項９】
前記光源パッケージが、レーザーダイオードを含むＴＯ缶パッケージである、請求項１〜８のいずれか一項に記載の点灯装置。
【請求項１０】
前記光源が、レーザーダイオードを含むレーザー光源を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１４年６月３日に「ＬＩＧＨＴ  ＤＩＦＦＵＳＩＮＧ  ＦＩＢＥＲ  ＬＩＧＨＴＩＮＧ  ＤＥＶＩＣＥ」の名称において出願された米国特許仮出願第６２／００６，９５９号明細書の恩典を主張するものである。前述の関連出願は、参照により本明細書に組み入れられる。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、光拡散ファイバーを用いる点灯装置、より詳細には、光拡散ファイバーによって光を放出するファイバーに光学的に連結されたダイオードを有する光源パッケージに関する。
【背景技術】
【０００３】
光拡散ファイバー（ＬＤＦ）は、アクセント照明、指示照明、または他の用途のための照明器として、様々な用途に使用することができる。消費者用電子機器などの小型用途の場合、レーザー光源パッケージの形態の光源が使用され得る。典型的には、レーザー光源パッケージと光拡散ファイバーとの間に複数の光学レンズが配設され、これが装置のサイズを増加させる。さらに、レーザーダイオードからのレーザー光を複数の光学レンズによって当該ファイバーに効率的に結合させることは、高価であり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、小型で生産が経済的な光源パッケージによって光拡散ファイバーに照射する点灯装置を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態により、点灯装置が提供される。当該点灯装置は、ハウジング内に配設されたダイオードを含みかつ当該ハウジング内の発光点で光を放出する光源パッケージを含む。当該点灯装置はまた、ハウジングの開口部を通って延在しかつ光軸上で当該ダイオードに光学的に揃えられた末端部を発光点から１．０ミリメートル未満の距離内に有する光ファイバーを含み、当該光ファイバーは、光拡散ファイバーを介して光を放出する。
【０００６】
別の実施形態により、点灯装置を製造する方法が提供される。当該方法は、ハウジング内に配設されたダイオードを含む光源パッケージを提供するステップであって、当該ダイオードが当該ハウジング内の発光点で光を放出する、ステップを含む。当該方法はまた、ハウジングに開口部を形成するステップと、当該ハウジングの開口部中へと延在しかつ光軸上でダイオードに光学的に揃えられた末端部を発光点から１．０ミリメートル未満の距離内に有する光ファイバーを配設するステップであって、当該ファイバーが光拡散ファイバーに光を放出するステップとを含む。当該方法はさらに、光が発光点からファイバーへと伝達されるように光学的に揃えられた位置でハウジングに対してファイバーを固定的に接続するステップを含む。
【０００７】
さらなる特徴および利点は以下の詳細な説明において述べられ、ある程度は、当業者にはその説明から容易に明らかとなるであろうし、あるいは、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲を含み、添付図面も含む、本明細書において説明されるような実施形態を実施することによって認められるであろう。
【０００８】
上述の全般的説明および以下の詳細な説明の両方は、単なる例示であり、特許請求の範囲の本質および特質を理解するための概要または枠組みを提供することを意図していることは理解されたい。添付の図面は、さらなる理解を提供するために含められており、本明細書に組み込まれて本明細書の一部を成すものである。当該図面は、１つまたは複数の実施形態を例示するものであり、説明と共に、様々な実施形態の原理および作用を説明するのに役に立つ。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態による、点灯装置の分解斜視図。
【図１Ａ】図１に示された光拡散ファイバーの線ＩＡ−ＩＡを通る概略断面図。
【図２】光拡散ファイバーと組み立てられたレーザー光源パッケージを有する図１の点灯装置の側面図。
【図３】第二実施形態による、光拡散ファイバーとレーザー光源パッケージとの間に連結されたフェルールを有する点灯装置の側面図。
【図４】第三実施形態による、ファイバーをレーザー光源パッケージに連結するフェルールコネクタをさらに有する点灯装置の側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
その実施例が添付の図面に例示されている好ましい本実施形態について詳細に説明する。可能な限り、図面全体を通じて、同じもしくは類似の部分を指すために、同じ参照番号が使用される。
【００１１】
以下の詳細な説明は、特許請求の範囲の本質および特徴を理解するための概要または枠組みを提供することが意図される実施形態を提示している。添付の図面は、特許請求の範囲のさらなる理解を提供し、本明細書の一部を構成するために含まれる。当該図面は、様々な実施形態を例示し、説明と共に、権利請求されるこれらの実施形態の原理および作用を説明するのに役立つ。
【００１２】
図１〜４を参照すると、様々な実施形態による、概してレーザー光源パッケージとして示されている光源によって生成され、光拡散ファイバー（ＬＤＦ）によって出力される光照明を提供する点灯装置１０が示されている。点灯装置１０は、ハウジング２４内に配設されたダイオード２０を有する光源パッケージ１２を含む。開示される実施形態において、当該光源パッケージ１２は、円筒形ハウジング２４内に取り付けられたレーザーダイオード２０を有するレーザー光源パッケージである。当該レーザーダイオード２０は、ハウジング２４内の発光点で可視光を放出する。一実施形態により、点灯装置１０はまた、ハウジング２４の開口部２６を通って延在しかつレーザーダイオード２０に光学的に揃えられた末端部３３を発光点２２から１．０ミリメートル未満の距離内に有する、光ファイバー３０も含む。より好ましい実施形態によれば、ファイバー３０の末端部３３は、発光点２２から０．８ミリメートル未満の距離内において、レーザーダイオード２０に光学的に揃えられ得る。
【００１３】
当該光ファイバーは、光拡散ファイバー３０を介して光を伝達し放出する。図２に示される一実施形態において、当該光ファイバーは、光拡散ファイバー３０である。図３および４に示された他の実施形態によれば、当該ファイバーは、デリバリーファイバー４２であり得、当該デリバリーファイバー４２は、光拡散ファイバー３０に光学的に連結されている。ダイオード２０によって生成された光が光拡散ファイバー３０に伝達されるように、１つまたは複数のデリバリーファイバーが、ダイオード２０と光拡散ファイバー３０との間に光学的に連結され得ることは理解されたい。当該デリバリーファイバー４２は、第一フェルール４０内に配設され得、当該第一フェルール４０は、ハウジング２４に接続されている。図４の実施形態に見られるように、第一フェルール４０は、第二フェルール５２かまたはファイバー３０に連結される他のコネクタに接続され得、この場合、フェルール４０および５２は、位置合わせされた光結合位置でスリーブ５０によって一緒に接続される。当該フェルール４０は、ハウジング２４にハーメチックシールされ得る。
【００１４】
ここで、図１〜２を参照すると、第一実施形態による、光源パッケージ１２に物理的かつ光学的に接続された光拡散ファイバー３０を有する点灯装置１０が示されている。光源パッケージ１２は、ＴＯ缶パッケージの形態のレーザー光源パッケージを含み得る。市販のＴＯ缶パッケージを修正して光拡散ファイバー３０に連結させることにより、本明細書において説明されるような点灯装置１０を実現することができる。光源パッケージ１２は、概して、ベース１４および複数の入力ピン２８を有するＴＯ缶パッケージとして例示され、本明細書において説明される。光源パッケージ１２はまた、ベース１４に接続されたハウジング２４も含む。当該ハウジング２４は、一実施形態により、円筒形金属缶を含み得、これは、ベース１４とハウジング２４との間にハーメチックシールを提供するために、レーザー溶接または他の方法によってベース１４に接続され得る。ベース１４に接続された支持基材１６上に組み立てられ得る一実施形態によるレーザーダイオードとして本明細書において示されかつ説明されるダイオード２０が、密封されたハウジング２４内に配設される。当該レーザーダイオード２０は、入力ピン２８を介して電力を受け取り、ハウジング２４内の発光点２２でレーザー発光を発生させる。当該レーザーダイオード２０は、青色光または緑色光などの有色光を発生させ得る。ベース１４は、ダイオード２０から熱エネルギーを外部の周囲環境へと放散するために、アルミニウムなどの熱伝導性材料で作製され得る。一実施形態により、レーザーダイオード２０を有するレーザー光源パッケージ１２が本明細書において示されかつ説明されているが、当該光源パッケージは、発光ダイオードを用いるＬＥＤパッケージなどの他の光源によって構成することもできることは理解されるべきである。
【００１５】
レーザー光源パッケージ１２は、好ましくは小型サイズで、消費者用電子機器（例えば、携帯電話）などの小型の装置または用途での使用を可能にするのに十分に小さい高さおよび長さ寸法を有する。光源パッケージ１２は市販のＴＯ缶パッケージを含み得、これは、典型的には、放光口に揃えられたガラス窓をさらに追加することによって利用可能である。銅ハウジングおよび多重光学レンズを伴う市販のＴＯ缶パッケージを使用することができるが、このようなＴＯ缶は概して、パッケージ全体の長さおよび高さを増加させる。ＴＯ缶パッケージの例としては、市販の３．３ｍｍおよび３．８ｍｍＴＯ缶パッケージが挙げられる。市販のＴＯ缶パッケージを使用する場合、外側銅ハウジング（図示せず）およびガラス窓（図示せず）は取り外し、使用しなくてもよく、ファイバー３０が、ハウジング２４に取り付けられレーザーダイオード２０に光学的に揃えられることにより、追加の光学レンズを必要とすることなく、小型で安価な点灯装置において効率的な光結合を提供することができる。光源パッケージ２４は、４．０ミリメートル未満の幅Ｗを有し得、より好ましくは、幅Ｗは、３．８ミリメートル以下である。光拡散ファイバー３０は、所定の用途に対して十分な照明を提供するための任意の好適な長さであり得る。
【００１６】
光源パッケージ１２は、ファイバー３０を開口部２６を通ってハウジング２４内へ、さらにレーザーダイオード２０の発光点２２に光学的に揃えられた位置へと挿入することを可能にするのに十分な開口部２６をハウジング２４の先端に含むように構成され得る。開口部２６は、ファイバー３０の一部を開口部２６を通して挿入できるように、ファイバー３０における露出され金属化された部分の直径と同じかまたはわずかに大きい直径を有するサイズである。開口部２６は、ハウジング２４の末端壁に穿孔することによって形成され得るか、または打ち抜き加工、成形などによって構成され得る。ＴＯ缶パッケージにおいて、当該開口部２６は、いったんガラス窓が取り外されると、放光口における開口部であり得る。
【００１７】
ファイバー３０は、コーティングチャンバー内において末端部３３の短い長さにわたってファイバー３０の外側コーティングを剥ぎ取り、ファイバーコア３２の外側ガラス表面またはクラッディングに対してスパッタコーティングプロセスによる金属化を使用して金属コーティングを塗布することにより、ハウジング２４に接続され得る。ファイバー３０の金属化された当該部分は、低い光散乱および光吸収を備える効率的な金属導波路として機能し得る。当該散乱は、当該金属がどれほど良好にガラス表面を濡らすかおよびガラス表面の品質によって決定され得る。当該ファイバー表面は、好ましくは、非常に滑らかである。当該金属化は、ガラス／金属界面での可視スペクトルの低吸収を提供する銀を含み得る。次いで、ファイバー３２における金属化された外側表面６６は、ファイバー３０とハウジング２４との間にハーメチックシールを提供するために、ファイバー３０の末端部２２がレーザーダイオード２０に揃えられるように金属ハウジング２４に溶接または接着される。一実施形態により、ファイバー３０の末端部３３は、発光点２２から１．０ミリメートル未満の距離Ｄ内において、光軸上でダイオード２０に光学的に揃えられる。別の実施形態により、発光点２２とファイバー３０の末端部３３との間の距離Ｄは、０．８ミリメートル未満である。さらなる実施形態により、発光点２２とファイバー３０の末端部３３との間の距離Ｄは、およそ０．１２ミリメートルの距離まで減じることができ、それにより、光結合効率をさらに向上させることができる。１０５マイクロメートルの直径および０．１７のＮＡを有するファイバーの場合、６０から７０パーセント（６０〜７０％）の光結合効率を実現させることができる。ファイバー３０が二重クラッドファイバーであり、内側ガラスクラッドが外側ポリマークラッドに対して０．５３のＮＡを有する場合、光結合効率は、およそ９０から９５パーセント（９０〜９５％）であり得る。レーザーダイオード２０は、一実施形態により、１０５から２００マイクロメートルの範囲の直径および０．１７から０．５３の範囲のＮＡを有する多重モード光拡散ファイバー３０を照明するために使用することができる、１０マイクロメートル未満のビーム径および０．５未満のＮＡを有する空間的単一モードのレーザーダイオードであり得る。当該多重モードファイバーは、８５０ナノメートルおよび１５５０ナノメートルの一方または両方の波長で多重モード化され得る。ファイバー端面とレーザーダイオードの発光点２２との間の距離をおよそ８５０マイクロメートルと仮定した場合、小型点灯装置を達成するために、光結合効率は制限され得る。発光点２２とファイバー３０の末端部３３との間にいかなる光学レンズも配設されていないことは理解されるべきである。
【００１８】
光ファイバー３０が、ハウジング２４の開口部２６内に配設され、レーザーダイオード２０に揃えられると、ファイバー３０の金属化された外側表面６６が、金属ハウジング２４に溶接され得る。さらに、ファイバー３０の外側表面を覆ってハウジング２４に接着するために、ならびに金属化された溶接部を覆うために、低屈折率接着剤６０が、ファイバー３０およびハウジング２４に塗布され得る。次いで、点灯装置１０は、消費者用電子機器などの装置へと組み立てられ得るか、または小型で安価な点灯装置を提供するために他の用途に用いられ得る。光拡散ファイバー３０は、装置および照明用途の寸法に適応するために、様々な形状およびサイズを有し得ることは理解されるべきである。
【００１９】
開示される様々な実施形態において、点灯装置１０は、ダイオード２０によって発光点２２で生成された光を受け取るためのダイオード２０に作動的に連結された光拡散ファイバー３０を含み、また当該光を照明用途のために分散させる。光拡散ファイバー３０は、ダイオード２０によって生成された光を受け取って当該光を散乱し出力する高散乱光伝送ファイバーである。一実施形態により、当該光拡散ファイバー３０によって達成される高散乱光伝送は、０．５ｄＢ／メートル以上の光減衰を有する。
【００２０】
当該光拡散ファイバー３０は、単一の光拡散ファイバーとして構成され得る。当該光拡散ファイバー３０は、例えば１０５マイクロメートルから２００マイクロメートルの範囲の直径を有する多重モードファイバーであり得、ならびに柔軟であり得、したがって、ハウジング２４に容易に設置することができる。一実施形態において、当該光拡散ファイバー３０は、１，０００マイクロメートル以下、より詳細には約２５０マイクロメートル以下の直径を有する。他の実施形態において、当該光拡散ファイバー３０は、より硬質であってもよく、ならびに１，０００マイクロメートルを超える直径を有していてもよい。
【００２１】
図１Ａに示されるような典型的な断面構造を有する光拡散ファイバー３０の一実施形態を例示する。当該光拡散ファイバー３０は、シリカファイバーのコアまたはクラッディングの一方に、ランダムな空気線または空隙を有し得る。そのような光拡散ファイバーを設計および形成するための技術の例は、例えば、米国特許第７，４５０，８０６号明細書；同第７，９３０，９０４号明細書；および同第７，５０５，６６０号明細書ならびに米国特許出願公開第２０１１／０３０５０３５号明細書などに見出され得、なお、当該文献は、参照によりその全体が本明細書に組み入れられる。光拡散ファイバー３０は、ＧｅまたはＦがドープされたコアを含み得るＳｉＯ２ガラスコア３２を有する。光を散乱させるために空気線を有するＳｉＯ２クラッド層３４がコア３２を囲んでいるのが示されている。当該クラッド層３４は、光を散乱させるために空気線または空隙を含むように、ならびに側壁を通って光を誘導するように形成され得る。様々な実施形態により、ランダムな空気線をコア３２またはクラッド層３４あるいはその両方に配設してもよいことは理解されるべきである。高散乱光損失が概して光拡散ファイバー３０において好ましいことは理解されるべきである。概して、低屈折率ポリマー一次保護層３６がクラッド層３４を囲んでいる。さらに、外側二次層３８が、当該一次保護層３６上に配設され得る。一次保護層３６は、軟質かつ流動性であってもよく、その一方で、二次層３８はより硬質であり得る。
【００２２】
光拡散ファイバー３０の散乱損失は、ファイバー製造および加工のステップ全体を通じて制御され得る。空気線形成プロセスの際、より多くの気泡の形成は、概して、より多量の光散乱を作り出すであろうし、ドロープロセスの際、散乱は、高張力または低張力を使用することによって制御することができ、それにより、それぞれ、より高いまたはより低い光損失を生じる。さらに、光の損失を最大化するために、望ましくは、ポリマー性クラッディングが、全部ではなくとも光拡散ファイバー３０の少なくとも一部の長さにわたって除去され得る。ＴｉＯ２などの散乱性顔料もしくは分子を含有するインクで光拡散ファイバー３０をコーティングすることによって、光伝搬の方向ならびに逆方向の両方に均一の角度損失を生じさせることができる。高散乱光拡散ファイバー３０は、散乱および均一性を促進するために、変更されたクラッディングを有し得る。所望であれば、光出力を増加させるために、光拡散ファイバー３０またはコアまたはクラッディング上に故意に導入された表面欠陥を加えてもよい。
【００２３】
当該光拡散ファイバー３０は、多数の（５０を超える）ガス充填空隙または他のナノサイズの構造体、例えば、ファイバーの断面において５０を超える、１００を超える、または２００を超える空隙など、を有する領域もしくはエリアを有し得る。当該ガス充填空隙は、例えば、ＳＯ２、Ｋｒ、Ａｒ、ＣＯ２、Ｎ２、Ｏ２、またはそれらの混合物を含有し得る。ナノサイズの構造体（例えば、空隙）の断面サイズ（例えば、直径）は、１０ナノメートルから１マイクロメートル（例えば、１５ナノメートルから５００ナノメートル）において変わり得、ならびに長さは、照明されるべきエリアに応じて変わり得る。
【００２４】
空気線を有する光拡散ファイバー３０が本明細書において例示され説明されるが、他の光散乱性の構造的特徴を用いてもよいことは理解されるべきである。例えば、高屈折率材料、例えば、ＧｅＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、および他のものなど、を用いることにより、高散乱光伝送を提供することができる。
【００２５】
点灯装置１０はさらに、図３および４の実施形態に示されるダイオード２０と光拡散ファイバー３０との間を連結する低散乱光伝送ファイバー（光デリバリーファイバー４２と呼ばれる）を含み得る。一実施形態により、当該デリバリーファイバー４２は、低信号損失で光を伝送するように設計された光ファイバーを含み得る。デリバリーファイバー４２によって達成される低散乱光伝送は、０．５ｄＢ／メートル未満の光減衰を有する。デリバリーファイバー４２は、整列された光結合によって光拡散ファイバー３０に連結され得る。低散乱光伝送またはデリバリーファイバー４２は、スプライス、バットカップリング、光カップリング、および他の光伝送カップリングを始めとする様々な光接続を使用して光拡散ファイバー３０に作動的に連結することができることは理解されるべきである。
【００２６】
図３を参照すると、光拡散ファイバー３０と光源パッケージ１２との間に介挿されたデリバリーファイバー４２を有するフェルール４０を用いた点灯装置１０が示されている。この実施形態において、当該光源パッケージ１２は、フェルール４０を受け入れるサイズおよび形状の、第一実施形態における開口部と比較してより大きい寸法を有するように形成された開口部２６を有する。光源パッケージ１２の残りの部分は、他の実施形態において示され説明されるのと実質的に同じままであり得、上記で説明されるようなＴＯ缶パッケージを含み得る。当該フェルール４０は、ハウジング２４の開口部２６内に一致する円筒形金属ハウジングを含み得、ならびにその上に溶接することにより、フェルール４０とハウジング２４との間にハーメチックシールを形成し得る。他の実施形態により、フェルール４０は、他の材料、例えば、セラミックまたはガラスなど、で作製してもよく、ならびに他の方法においてハウジング２４に接続され密封してもよいことは理解されるべきである。一実施形態により、デリバリーファイバーとして本明細書において例示され説明されるファイバー４２がフェルール４０内に配設される。別の実施形態により、ファイバー４２は、光拡散ファイバーであってもよい。さらなる実施形態において、屈折率分布型レンズ（ｇｒａｄｅｄ  ｉｎｄｅｘ  （ＧＲＩＮ）  ｌｅｎｓ）を、ファイバー４２の代わりに、またはファイバー４２に加えて、フェルール４０内に配設してもよい。デリバリーファイバー４２は、一実施形態により、光軸上でダイオード２０に光学的に揃えられた末端部４３を発光点２２から１．０ミリメートル未満の距離Ｄ内に有するコアおよびクラッディングを含み得る。別の実施形態により、発光点２２とファイバー４２の末端部４３との間の距離Ｄは、０．８ミリメートル未満である。この実施形態において、発光点２２とファイバー４２の末端部４３との間にいかなる光学レンズも配設されていないことは理解されるべきである。ＧＲＩＮレンズが用いられる場合、当該ＧＲＩＮレンズは、１．０ミリメートル未満、より好ましくは０．８ミリメートル未満の距離Ｄ内において、光軸上でダイオードに光学的に揃えられ得る。
【００２７】
フェルール４０の反対端では、示されている光拡散ファイバー３０が、デリバリーファイバー４２に光学的に連結されている。光拡散ファイバー３０と光デリバリーファイバー４２との間の連結は、光軸に沿ってファイバー３０および４２を揃えてファイバー３０および４０をお互いに光学的に連結することによって達成され得る。当該光結合は、バットカップリングを含み得る。低屈折率接着剤６２はさらに、ファイバー３０および４２を一緒に保持するために、光拡散ファイバー３０をデリバリーファイバー４２の端部およびフェルール４０に接着し得る。
【００２８】
一実施形態により、当該ファイバー４２をフェルール４０内に形成し、光拡散ファイバー３０を、それに取り付けられたフェルール４０と組み立ててもよい。フェルール４０は、ファイバー４２をダイオード２０に光学的に揃えるように、ハウジング２４の開口部２６内へと挿入され得る。次いで、フェルール４０が、開口部２６内においてハウジング２４に溶接され得るか、または他の方法で接着され得る。セラミックまたは他の非金属フェルールの場合、フェルール４２は、ハウジング２４に密封的に取り付けるために、溶接前に金属化され得る。あるいは、フェルール４０およびファイバー４２を、ハウジング２４に密封的に接続して、ダイオード２０とファイバー４２の末端部４３との間に最適の光結合を提供するように揃えてもよい。その後、光拡散ファイバー３０が、フェルール４０の反対端においてファイバー４２に連結されて、それらに低屈折率接着剤６２によって接着され得る。
【００２９】
図４を参照すると、第一フェルール４０に接続された光源パッケージ１２を有し、当該第一フェルール４０が第二フェルール５２に揃えられ接続されている、点灯装置１０が示されている。当該第一フェルール４０は、ハウジング２４に接続され得、ならびに図３の第二実施形態に関して上記において説明されるようにダイオード２０に光学的に揃えられたデリバリーファイバー４２を有し得る。さらに、第一フェルール４０は、第二フェルール５２に取り外し可能に接続されており、当該第二フェルール５２は、光結合および低屈折率接着剤６４を介して光拡散ファイバー３０に連結されている。第一および第二フェルール４０および５２は、第一および第二フェルール４０および５２のそれぞれの内の光ファイバーがそれらの間で効率的に光を連結できるように揃うように構成される。さらに、第一および第二フェルール４０および５２を固定され揃った位置に維持するために、外側コネクタスリーブ５０が第一および第二フェルール４０および５２を囲んでいる。スリーブ５０は、フェルール４０および５２を摩擦係合するために管が屈曲しフェルール４０および５２を覆うように圧迫することを可能にする細長い開口部を有する当該管を含み得ることは理解されるべきである。当該スリーブ５０は、第一および第二フェルール４０および５２のお互いに対する位置を維持するためにねじ山または他の係合機構を有し得る。光拡散ファイバー３０を第一フェルール４０に接続するために、第二フェルール５２の代わりに別の接続装置を用いてもよい。例えば、ＳＴ、ＦＣ、またはＳＭＡコネクタなどの遠隔通信コネクタを用いてもよい。いずれかの実施形態において、光拡散ファイバーを含む第二フェルールは、機械的嵌合機構、例えば、嵌合スリーブまたは、第一フェルールを含みレーザーダイオードパッケージ１２と一体化されている他のレセプタクルなど、の中へと摺動され得る。この実施形態では第一および第二フェルールが示されているが、追加のコネクタまたはフェルールが光源パッケージ１２と光拡散ファイバー３０との間に連結されていてもよく、２つ以上のデリバリーファイバーを使用してもよいことは理解されるべきである。
【００３０】
したがって、点灯装置１０は、光照明を提供するために、ＴＯ缶パッケージなどの光源パッケージからの光を光拡散ファイバーに有利に結合する。点灯装置１０は、複数の光学レンズを必要とすることなく既存のＴＯ缶パッケージを用いることができ、これは、結果として著しいサイズ減少を生じ、小型で経済的な装置製造を可能にする。当該点灯装置は、十分に小さな幅および長さを有するので、携帯電話などの多くの用途のいずれにおいても有利に用いることができる。
【００３１】
特許請求項の範囲内で実施例に対して様々な変更および代替を為すことができ、ならびに様々な実施例の態様は、さらなる実施例を達成するために、様々な方法で組み合わせることができる。したがって、特許請求項の真の範囲は、これらに限定されるわけではないが本明細書において説明した実施形態に鑑みて、本開示全体から理解されるべきである。
【００３２】
特許請求項の趣旨または範囲から逸脱することなく、様々な変更および変形を為すことができることは、当業者には明白であろう。
【００３３】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００３４】
実施形態１
ハウジング内に配設されたダイオードを含み、該ダイオードが該ハウジング内の発光点で光を放出する、光源パッケージと；
該ハウジングの開口部を通って延在し、かつ光軸上で該ダイオードに光学的に揃えられた末端部を該発光点から１．０ミリメートル未満の距離内に有する光ファイバーであって、光拡散ファイバーを介して光を放出する光ファイバーと；
を含む点灯装置。
【００３５】
実施形態２
前記ファイバーが光拡散ファイバーである、実施形態１に記載の点灯装置。
【００３６】
実施形態３
前記ファイバーが、前記光拡散ファイバーに光学的に連結されたデリバリーファイバーである、実施形態１に記載の点灯装置。
【００３７】
実施形態４
前記ハウジングに接続された第一フェルールをさらに含み、かつ該第一フェルール内に配設された前記デリバリーファイバーを有する、実施形態３に記載の点灯装置。
【００３８】
実施形態５
第二ファイバーに接続された第二フェルールをさらに含み、前記第一フェルールおよび該第二フェルールが、整列させられた位置でコネクタによって一緒に接続されている、実施形態４に記載の点灯装置。
【００３９】
実施形態６
前記第一フェルールが、前記ハウジングにハーメチックシールされる、実施形態５に記載の点灯装置。
【００４０】
実施形態７
前記ファイバーが多重モードファイバーである、実施形態１に記載の点灯装置。
【００４１】
実施形態８
前記ファイバーが、２０マイクロメートルを超える直径を有するコアを含む、実施形態１に記載の点灯装置。
【００４２】
実施形態９
前記光源パッケージが、レーザーダイオードを含むＴＯ缶パッケージである、実施形態１に記載の点灯装置。
【００４３】
実施形態１０
前記光源パッケージが、レーザーダイオードを含むレーザー光源を含む、実施形態１に記載の点灯装置。
【００４４】
実施形態１１
前記ファイバーが、前記ハウジングにハーメチックシールされる、実施形態１に記載の点灯装置。
【００４５】
実施形態１２
前記ファイバーの前記末端部と前記ダイオードの前記発光点との間にいかなる光学レンズも配設されていない、実施形態１に記載の点灯装置。
【００４６】
実施形態１３
前記ファイバーと前記ハウジングとの間に配設された低屈折率接着剤をさらに含む、実施形態１に記載の点灯装置。
【００４７】
実施形態１４
ハウジング内に配設されたダイオードを含み、該ダイオードが該ハウジング内の発光点で光を放出する、光源パッケージを提供するステップと；
該ハウジングに開口部を形成するステップと；
該ハウジングの該開口部を通って延在しかつ光軸上で該ダイオードに光学的に揃えられた末端部を該発光点から１．０ミリメートル未満の距離内に有する光ファイバーであって光拡散ファイバーを介して光を放出する光ファイバーを配設するステップと；
光が該発光点から該ファイバーへと伝達されるように光学的に揃えられた位置で該ハウジングに対して該ファイバーを固定的に接続するステップと
を含む点灯装置を製造する方法。
【００４８】
実施形態１５
前記ファイバーが光拡散ファイバーである、実施形態１４に記載の方法。
【００４９】
実施形態１６
前記ファイバーが、前記光拡散ファイバーに光学的に連結されたデリバリーファイバーである、実施形態１４に記載の方法。
【００５０】
実施形態１７
前記ファイバーが前記開口部を通って延在するように前記ハウジングに第一フェルールを連結するステップであって、前記デリバリーファイバーが該フェルールを通って延在する、ステップをさらに含む、実施形態１６に記載の方法。
【００５１】
実施形態１８
第二ファイバーに接続された第二フェルールをさらに含み、前記第一フェルールおよび該第二フェルールが、整列させられた位置でコネクタによって一緒に接続されている、実施形態１７に記載の方法。
【００５２】
実施形態１９
前記レーザー光源パッケージがＴＯ缶パッケージである、実施形態１４に記載の方法。
【００５３】
実施形態２０
前記光源パッケージが、レーザーダイオードを含むレーザー光源を含む、実施形態１４に記載の方法。
【符号の説明】
【００５４】
１０  点灯装置
１２  光源パッケージ
１４  ベース
１６  支持基材
２０  ダイオード
２２  発光点
２４  ハウジング
２６  開口部
２８  入力ピン
３０  光ファイバー
３２  コア
３３、４３  末端部
３４  クラッド層
３６  一次保護層
３８  二次層
４０  第一フェルール
４２  デリバリーファイバー
５０  スリーブ
５２  第二フェルール
６０、６２、６４  低屈折率接着剤
６６  外側表面
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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