CN103562623B - 光源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的光源装置(100)具备:1次光源(110),出射1次光;扩散构件(150),将1次光扩散而变换为扩散光;反射部(143),将扩散光单向反射或者扩散反射而变换为反射光;和出射部(142),将反射光向外部出射。1次光的一部分按照扩散光和反射光的顺序被变换,以反射光的状态从出射部(142)向外部出射。

Description

光源装置
技术领域
本发明涉及光源装置。
背景技术
当前,开发出有将小型固体光源和光纤组合而成的光纤光源。该光纤光源被用作从细的构造物的前端照射光的光源装置。
例如在专利文献1中公开了这样的光源装置。在专利文献1中提出了搭载有将激光光源和扩散板组合而成的光纤光源装置的内窥镜装置。
图7所示的光纤光源装置1具备具有3原色激光的He-Cd激光器20和具有红色激光的He-Ne激光器21。从激光器20、21出射的激光被光引导件10引导至内窥镜2的前端部,经由扩散板11和照度分布调整过滤器12而对作为照明对象物的例如生物体4进行照射。一般而言,以激光为代表的固体光源光的光强度在光轴上较强而在光轴周边部较弱。此外,固体光源光具有可干涉性,所以,有时会在照明对象物上产生被称作光斑的光的斑点图案。对于以照明为目的的光源装置而言,不希望有这些特性。因而,在专利文献1中,通过扩散板11将激光扩散而实现了所需的照明光。即,使得在内窥镜2等那样的能够在细的管腔内进行照明的光源装置中无光斑地得到所需的照度分布的光源装置成为可能。
先行技术文献
专利文献
专利文献1:特开平10-286234号公报
发明内容
发明要解决的课题
上述的专利文献1中所提出的光纤光源装置1中,从光引导件10出射的激光被照射至扩散板11。扩散板11具有将激光扩散地向前方出射的功能。此时,激光的一部分伴随着扩散而还向后方、即光引导件10侧放射。向该后方放射的激光不仅会成为损失,而且还在内窥镜2的内部被吸收而成为热。即,有可能会导致照明光变暗、光纤光源装置1的前端部的温度上升。这样,作为结果,有可能导致在扩散板11附近、光的利用效率变低。
本发明鉴于上述情况而做出,其目的在于提供一种具有光利用效率高的扩散功能的光源装置。
用于解决课题的手段
本发明的光源装置的一方式中,具备:1次光源,出射1次光;扩散构件,将所述1次光扩散而变换为扩散光;反射部,将所述扩散光单向反射或者扩散反射而变换为反射光;以及出射部,将所述反射光向外部出射;所述1次光的一部分按照所述扩散光和所述反射光的顺序被变换,以所述反射光的状态从所述出射部向所述外部出射。
本发明的光源装置的一方式中,具有:1次光源,出射1次光;和光扩散单元,将所述1次光扩散,其中,所述光扩散单元具有:入射部,入射所述1次光;扩散构件,将从所述入射部侧入射的所述1次光作为扩散光来扩散,将扩散的所述扩散光的一部分向所述入射部侧出射;反射部,将所述扩散光单向反射或者扩散反射;以及出射部,将所述扩散光向外部出射;所述出射部具有窗部,该窗部用于使得被所述反射部单向反射或者扩散反射后的所述扩散光的一部分不从所述出射部再次向所述扩散构件入射地向外部出射。
本发明的光源装置的一方式中,具备:1次光源,出射1次光;第一光学功能构件,入射所述1次光,将所述1次光的行进方向偏转;第二光学功能构件,将通过所述第一光学功能构件而被偏转了行进方向的所述1次光的行进方向偏转;第三光学功能构件,是指所述第一光学功能构件与所述第二光学功能构件之间的区域,配设在从所述第一光学功能构件朝向所述第二光学功能构件的所述1次光的光路上;以及窗部,在所述1次光的一部分依次通过所述第一光学功能构件、所述第三光学功能构件、所述第二光学功能构件时,将所述1次光的一部分不再次向所述第一光学功能构件入射地向外部出射;所述第一光学功能构件、所述第二光学功能构件和所述第三光学功能构件中的至少1个具有使所述1次光扩散的扩散功能。
发明效果
根据本发明,能够提供一种具有光利用效率高的扩散功能的光源装置。
附图说明
图1A是本发明的第一实施方式所涉及的光源装置的概略图。
图1B是光扩散单元及导光构件的放大立体图。
图1C是光扩散单元及导光构件的放大剖视图。
图2A是本实施方式的第一变形例中的光扩散单元及导光构件的放大剖视图。
图2B是本实施方式的第二变形例中的光扩散单元及导光构件的放大剖视图。
图3A是本发明的第二实施方式所涉及的光源装置的概略图。
图3B是光扩散单元及导光构件的放大立体图。
图3C是光扩散单元及导光构件的放大剖视图。
图3D是扩散构件的放大剖视图。
图3E是扩散构件的变形例,是扩散构件的放大剖视图。
图4是本实施方式的变形例中的光扩散单元及导光构件的放大剖视图。
图5A是本发明的第三实施方式所涉及的光源装置的概略图。
图5B是光扩散单元的放大剖视图。
图5C是光扩散单元的变形例,是光扩散单元的剖视图。
图6A是本发明的第四实施方式所涉及的光源装置的概略图。
图6B是光扩散单元的放大剖视图。
图7是以往的光源装置的概略图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。
[第一实施方式]
[结构]
参照图1A、图1B和图1C对第一实施方式进行说明。另外,在图1A及图1B中,省略了一部分构件的图示。此外,在图1B中,为了进行说明而使导光构件120与光扩散单元130的入射部141分离地进行了表示。
[光源装置100]
光源装置100主要具有1次光源110和光扩散单元130。光源装置100具有将从1次光源110出射的1次光L1向配设在光扩散单元130内的扩散构件150进行照射的结构。接下来说明各部分的详细构造。
[1次光源110]
1次光源110具有:出射1次光L1的半导体激光光源111;将从半导体激光光源111出射的1次光L1会聚的聚光透镜112;以及将由聚光透镜112会聚后的1次光L1向扩散构件150引导的作为导光路径的导光构件120。
聚光透镜112将1次光L1向导光构件120的1次光入射端121会聚。
导光构件120中例如使用具有芯径50μm、开口数NA=0.2的多模式光纤。导光构件120具有:入射由聚光透镜112会聚后的1次光L1的1次光入射端121;以及将1次光L1作为光源光向扩散构件150出射的1次光出射端122。
[光扩散单元130]
光扩散单元130具有:入射从1次光出射端122出射的1次光L1的入射部141;以及具有向外部的照射对象物160出射所需的照明光的功能的出射部142。此外,光扩散单元130具有扩散构件150和透光构件133,将由导光构件120引导来的1次光L1扩散地出射,作为所需的扩散光L2。
[扩散构件150]
扩散构件150具有将入射至扩散构件150的入射光变换为不改变其波长、增大发散角且降低了过干涉性的扩散光L2的功能。扩散构件150具有将从入射部141侧照射的1次光L1作为扩散光L2进行扩散、将扩散的扩散光L2的一部分向入射部141侧出射的功能。此外,扩散构件150具有使1次光L1的一部分透射而作为透射扩散光进行出射的功能。扩散构件150例如具有圆柱形状。这样的扩散构件150具有:第一区域151,与导光构件120的1次光出射端122相对;以及第三区域152,与第一区域151相对;以及第二区域153,为被第一区域151及第三区域152夹着的侧面。第一区域151与1次光出射端122分离。第一区域151配设在导光构件120的中心轴120a上。中心轴120a通过1次光出射端122和入射部141。
[透光构件133]
透光构件133以将扩散构件150的第一区域151和第二区域153包围的方式形成,与扩散构件150的第一区域151和第二区域153接触。透光构件133具有圆锥台形状,该圆锥台形状以入射部141为圆锥台的小径的作为第一面的上表面,以出射部142为大径的作为第二面的底面,以侧面为锥形面。透光构件133例如以使扩散构件150的第一区域151的中心配设在圆锥台形状的中心轴上、扩散构件150的第三区域152配设在出射部142的方式,使扩散构件150位于透光构件133的内部。此外,透光构件133具有使1次光L1和从扩散构件150出射的扩散光L2这双方透射的性质。在透光构件133的侧面、即圆锥台形状的倾斜面,直接形成有反射部143。
[反射部143]
反射部143具有将入射至反射部143的入射光进行单向反射或者扩散反射而变换为反射光的功能。在本实施方式中,向反射部143入射的入射光是由扩散构件150扩散后的扩散光L2,从反射部143出射的反射光是通过反射部143进行了单向反射或者扩散反射、从而其行进方向被变换了的扩散光L2。另外,在理想的反射面上,能够实现单纯的单向反射或扩散反射,但是大多情况下,在实际的反射面上,混合存在有单向反射的成分和扩散反射的成分。在本发明中,能够利用含括了单纯的单向反射至单纯的扩散反射的各种反射部143。接近单纯的单向反射的反射部143能够通过成膜金属等的薄膜来实现。由此,实现了活用锥形形状的侧面来将更多的反射光容易地向出射部142侧进行引导的反射部143。此外,接近单纯的扩散反射的反射部143能够通过涂敷氧化物或树脂的粉末来实现。由此,实现了不易受到反射部143形状的影响的反射部143。另外,反射部143也可以具有对入射光进行散射反射而将其变换为反射光的功能。
在本实施方式中,示例了实现了接近单向反射的反射部143的例子,但是,扩散反射的情况下也为大致同样的功能、动作。
本发明的反射部143被形成于透光构件133的侧面整面。另外,反射部143也可以仅形成于透光构件133的一部分。
[第三区域152·出射部142]
圆柱形状的扩散构件150的第三区域152与出射部142相比面积小,而且与出射部142大致同心地配置。通过这样配置,扩散构件150在其整周上与反射部143分离地配置。此外,第三区域152形成出射部142的开口面的一部分,位于出射部142上。即,出射部142具有第三区域152及其以外的区域(以下,称作窗部)。第三区域152是扩散构件150的表面。此外,从第三区域152出射的扩散光L2是从扩散构件150的表面(第三区域152)直接向外部出射的扩散光L2。此外,窗部是出射部142的一部分。窗部是面向透光构件133的出射部142的部分。窗部是为了使被反射部143单向反射或者扩散反射后的扩散光L2的一部分不再次从出射部142向扩散构件150入射地向外部出射而配设的。从扩散构件150出射至透光构件133的内部的扩散光L2被反射部143变换为反射光,从窗部以反射光的状态向外部出射。
[扩散构件150的厚度]
扩散构件150的厚度被设定成将1次光L1变换为所需的扩散光L2的厚度。即,扩散光L2是将从半导体激光光源111出射的1次光L1以所需的发散角进行扩散、并且通过降低可干涉性来使得不易产生光斑等的光。扩散构件150具有能够将1次光L1变换为这样的光的厚度。
[透光构件133·反射部143]
在本实施方式中,透光构件133由于被填充在扩散构件150与反射部143之间,所以遍及扩散构件150的侧方整周地从入射部141至出射部142连续地形成。在本实施方式中,示出了透光构件133通过从入射部141至出射部142连续的区域将扩散构件150包围的例子。作为本发明的主旨,透光构件133被配设在扩散构件150的侧方的至少一部分,透光构件133的一部分从入射部141至出射部142连续地形成即可。换言之,透光构件133只要从入射部141至出射部142的至少一部分连续地形成就能够获得本发明的效果。
此外,作为其他表达方式为,反射部143经由聚光透镜112、导光构件120和透光构件133,与半导体激光光源111光学地连接。此外,反射部143经由具有使1次光L1透射的功能的透光构件133而与1次光出射端122、出射部142、扩散构件150光学地连接。
[1次光出射端122]
1次光出射端122与入射部141光学地连接,以便向入射部141入射1次光L1。更具体地说,1次光出射端122与透光构件133的圆锥台的小径的作为第一面的入射部141的中央附近连接。
1次光出射端122与扩散构件150的相对位置为,以使从1次光出射端122出射的1次光L1大致全部照射到扩散构件150的第一区域151上的方式设定透光构件133的尺寸及扩散构件150的尺寸。此时,从导光构件120出射的1次光L1在包含扩散构件150的第一区域151的平面上,形成比扩散构件150的第一区域151小的束斑。所谓束斑定义为相对于1次光L1的最大强度具有比1/e2大的光强度的区域,e是作为自然对数的底的纳皮尔数。
[各构件的形状及材质]
在此,对各构件的形状及材质的优选例进行说明。
透光构件133的锥形角优选相对于导光构件120的中心轴120a为20deg。扩散构件150优选具有0.17mm的半径的圆柱形状。通过设为这样的构造,使得从入射部141起至扩散构件150的第一区域151为止的距离为约0.6mm。另外,导光构件120中使用之前说明的多模式光纤。
透光构件133优选由透明的光学用树脂、一般的玻璃或石英玻璃等透明的材料来形成。通过选择这样的材料,使得1次光L1及扩散光L2能够高效地透射透光构件133,能够提高光利用效率,从而从出射部142出射更多的照明光。
此外,为了在透光构件133的侧面形成反射部143,而优选的是,首先对透光构件133的上下表面进行遮掩,然后蒸镀或电镀反射材料。作为反射材料,例如优选的是,容易形成于透光构件的侧面且相对于可见光具有高的反射率的金属膜。更优选的是,反射材料例如选择铝或银。另外,铝或银等的反射材料若被放置在空气中,则会产生灰暗或变色。因而,有可能会导致反射率降低。在较严重的情况下,该灰暗或变色达到与透光构件133的界面,从而导致作为反射面的功能降低。因而,优选在通过蒸镀或电镀形成的反射材料的上表面配设保护膜。保护膜例如优选为SiO2、铜等。
关于扩散构件150,作为例子而列举出将粒子以10wt%的浓度分散到有机硅树脂中、使树脂硬化而凝固而成的情况。该粒子例如为氧化铝或二氧化硅等,粒子的平均粒径为8μm。另外,平均粒径能够使用1次光L1的波长同程度至1000倍程度的尺寸。
此外,关于扩散构件150,作为例子而列举出由具有与透光构件133不同的折射率的透明的构件来形成、在透明的构件的表面设置微小的凸凹的情况。微小的凸凹能够使用1次光L1的波长同程度至1000倍程度的尺寸。
[动作]
对从半导体激光光源111出射的1次光L1的动作进行说明。
从半导体激光光源111出射的1次光L1被聚光透镜112向1次光入射端121会聚,从1次光入射端121以高效率向导光构件120入射。
入射到导光构件120的1次光L1在导光构件120的内部被引导,从导光构件120的1次光出射端122朝向透光构件133出射。此时,1次光L1例如以与导光构件120所具有的开口数(NA)和透光构件133的折射率相对应的发散角来出射。
1次光L1透射透光构件133而对扩散构件150的第一区域151进行照射。此时,扩散构件150的第一区域151的大小被形成为比1次光L1在包含扩散构件150的第一区域151的平面上形成的束斑大。因而,1次光L1的大部分对扩散构件150进行照射。结果,不经由扩散构件150而直接向外部出射的1次光L1几乎不存在。
1次光L1对扩散构件150进行照射,一边透射扩散构件150一边扩散,通过扩散构件150而被变换为与1次光L1相比波长相等但放射角更大且过干涉性较低的扩散光L2。此时,扩散光L2不仅透射扩散构件150,而且朝向1次光L1的入射侧、即透光构件133出射。结果,透射扩散构件150后的扩散光L2的一部分以扩散光L2的状态从出射部142(第三区域152)朝向外部出射,对外部的照射对象物160进行照射。此外,扩散光L2的又一部分以朝向透光构件133的方式从扩散构件150的第二区域153或者第一区域151出射。
朝向透光构件133的扩散光L2的一部分在从透光构件133透射之后,被在透光构件133的侧面形成的反射部143反射。反射部143成为朝向照明光出射侧即照射对象物160侧敞开的锥形面。因此,就被反射部143反射的扩散光L2而言,与原来的行进方向相比,朝向照明光出射侧行进的成分增加。
详细地讲,被反射部143反射后的扩散光L2中,扩散光L2的一部分再次朝向反射部143,并且扩散光L2的又一部分朝向扩散构件150,扩散光L2的剩余一部分经由透光构件133以反射光的状态从出射部142的窗部朝向外部出射而对外部的照射对象物160进行照射。
被反射部143一次反射后再次朝向反射部143的扩散光L2中,扩散光L2的一部分再次反复上述的工序而进而朝向反射部143,扩散光L2的又一部分朝向扩散构件150,扩散光L2的剩余的一部分从出射部142的窗部向外部出射。
朝向反射部143或扩散构件150的扩散光L2以下反复上述的过程。
[作用·效果]
如上述那样,从扩散构件150的第二区域153及第一区域151出射的扩散光L2的一部分不是直接再次向扩散构件150入射、而是经过透光构件133从出射部142向外部出射。因此,在本实施方式中,与图7所示的作为透射型扩散构件的扩散板11相比,因扩散构件150的自我吸收而引起的光量降低变少。因而,在本实施方式中,1次光L1的利用效率高,能够实现扩散光L2的取出效率高的光源装置100。特别是,在想要提高扩散的程度的情况下,从被直接照射1次光L1的第一区域151以较高比例来出射扩散光L2。从第一区域151出射的扩散光L2的一部分被向配设在比扩散构件150靠1次光源110侧的透光构件133出射。然后,该扩散光L2的一部分经由反射部143、透光构件133行进到出射部142,不从出射部142(窗部)向扩散构件150入射,能够以光的利用效率高的状态对外部的照射对象物160进行照射。
另外,被反射部143反射后的扩散光L2中,扩散光L2的一部分再次朝向反射部143,并且扩散光L2的又一部分再次向扩散构件150入射。这些扩散光L2的一部分反复上述的过程。
此外,反射部143与扩散构件150遍及扩散构件150侧方整周地分离,因而,提高了扩散光L2不再次向扩散构件150入射而由出射部142出射的比例,光的利用效率更高。
此外,透光构件133是由相对于1次光L1及扩散光L2的透射率高的玻璃或者树脂来制作的,因而,1次光L1及扩散光L2因透光构件133而引起的损失较少,光的利用效率更高。
此外,透光构件133具有从入射部141朝向出射部142外扩的圆锥台形状。因而,扩散光L2每当被形成于侧面整面的反射部143反射时,由于出射方向都朝向出射部142,光的利用效率更高。
此外,扩散构件150是圆柱形状,第一区域151比1次光L1的束斑大。因而,1次光L1高效地对扩散构件150进行照射而被扩散构件150变换为扩散光L2,所以光的利用效率变得更高。
此外,反射部143形成于透光构件133的侧面整面。因而,防止了扩散光L2从出射部142以外向外部出射或者被其他构件吸收,能够从出射部142高效地出射扩散光L2。
此外,反射部143使用相对于可见光的反射率高的金属。因而,因反射部143而引起的反射时的吸收变少,从而光的损失变少而利用效率高。
此外,反射部143被直接形成于透光构件133的侧面。因而,扩散光L2不会漏到透光构件133的外部,在反射时不会受到反射膜的外侧的构造的影响。结果,与反射部143与透光构件133分体地制作、反射部143与透光构件133粘合这样的结构相比较,在本实施方式中,扩散光L2不用透射粘合剂等而能够被反射部143高效率地反射,所以,光的损失少而利用效率高。
此外,在本实施方式中,透光构件133与扩散构件150,第一区域151和第二区域153这2个接触。因而,防止了扩散构件150从扩散构件150脱落,能够提供可靠性高的光源装置100。
通过以上那样构成,能够提供1次光L1的利用效率高并且扩散光L2的取出效率高的光源装置100。
此外,通过以上那样构成,能够实现光利用效率高的光扩散单元,该光扩散单元实现了为了使激光成为适于照明光的照度分布而增大放射角、而且通过降低干涉性来使得不易产生光斑的扩散光L2。由此,与从1次光源110放射的1次光L1的光强度相同的情况相比,能够实现更明亮、并且前端部处的发热小的光源装置100。
另外,在本发明中,1次光源110示出了将半导体激光光源111、聚光透镜112、作为导光路径的导光构件120组合起来的例子,但是不限于此。1次光源110能够置换为发光二极管、超辐射发光二极管(SLD)等固体光源、固体激光、气体激光等。此外,导光构件120能够置换为将多个光纤捆束而成的光纤束、或者在树脂基板或半导体基板上带有折射率分布地形成了导光路径的一般的薄膜型或平板(slab)型的导波路径。进而,也能够不使用聚光透镜112,而在半导体激光光源111或发光二极管、SLD等的发光面上直接接合导光路径的入射端。此外,也能够适当地组合使用上述这些。
[变形例1]
如图2A所示,在本变形例中,扩散构件150与圆锥台形状的透光构件133的位于出射部142侧的面相接触地配设。该情况下,出射部142是指不与扩散构件150的第一区域151接触的透光构件133的底面、以及第一区域151以外的扩散构件150的外表面全部。从由该底面和外表面形成的弯曲面全部向外部出射扩散光L2。第一区域151与透光构件133接触,第二区域153和第三区域152位于出射部142上。因而,出射部142具有第二区域153、第三区域152和窗部。
通过这样的构造,透光构件的形状更简单而更容易制作。
此外,在本实施方式的变形例中,设为透光构件133同扩散构件150仅是与第一区域151接触的构造,所以能够提供制作简便的光源装置100。
[变形例2]
在上述的实施方式中,透光构件133全部具有圆锥台形状,反射部143配设于圆锥台的侧面,是锥形面,但不限于此。
如图2B所示,在本变形例中,例如,透光构件133也可以具有圆柱形状。此时,反射部143优选不仅配设于透光构件133的侧面,还配设在圆柱的底面的、除了被导光构件120引导来的1次光入射的入射部141之外的区域。
[第二实施方式]
[结构]
参照图3A、图3B、图3C、图3D和图3E对第二实施方式进行说明。另外,在图3A及图3B中,省略了一部分构件的图示。此外,在图3B中,为了进行说明而将导光构件120与光扩散单元130的入射部141分离地表示。
[光源装置100·1次光源110]
光源装置100及1次光源110与第一实施方式同样地构成。
[光扩散单元130]
光扩散单元130具有:入射从1次光出射端122出射的1次光L1的入射部141;以及具有向外部的照射对象物160出射所需的照明光的功能的出射部142。此外,光扩散单元130具有作为第一光学功能构件的反射型的扩散构件150和作为第三光学功能构件的透光构件133,将被导光构件120引导来的1次光L1作为所需的扩散光L2扩散地出射。关于第二光学功能构件,留待后述。
[扩散构件150]
扩散构件150具有将入射到扩散构件150的入射光变换为不改变其波长、增大发散角且降低了过干涉性的扩散光L2的功能。扩散构件150具有使从入射部141侧照射的1次光L1作为扩散光L2扩散、将扩散的扩散光L2的一部分向入射部141侧出射的功能。扩散构件150例如具有圆柱形状。这样的扩散构件150具有:与导光构件120的1次光出射端122相对的第一区域151;与第一区域151相对的第三区域152;以及被第一区域151及第三区域152夹着的作为侧面的第二区域153。第一区域151与1次光出射端122分离。第一区域151配设在导光构件120的中心轴120a上。中心轴120a通过1次光出射端122和入射部141。
[透光构件133]
透光构件133以将扩散构件150的第一区域151和第二区域153包围的方式形成,与扩散构件150的第一区域151和第二区域153接触。透光构件133为圆锥台形状的立体,以入射部141为圆锥台的小径的作为第一面的上表面,以出射部142为大径的作为第二面的底面,以侧面为锥形面。透光构件133例如以扩散构件150的第一区域151的中心配设在圆锥台形状的中心轴上、扩散构件150的第三区域152配设于出射部142的方式,使扩散构件150位于透光构件133的内部。另外透光构件133配设于立体的内部空间的至少一部分。此外,透光构件133具有使1次光L1和从扩散构件150出射的扩散光L2这双方透射的性质。在透光构件133的侧面、即圆锥台形状的倾斜面,直接形成有作为第二光学功能构件的单向反射部145。单向反射部145只要配置于立体的侧面的至少一部分即可。
[单向反射部145]
单向反射部145具有将入射至单向反射部145的入射光单向反射而变换为反射光的功能。在本实施方式中,向单向反射部145入射的入射光是通过被扩散构件150扩散而其行进方向偏转了的扩散光L2。此外,从单向反射部145出射的反射光是通过被单向反射部145单向反射而其行进方向偏转了的扩散光L2。另外,在单向反射部145和扩散构件150中,在理想的反射面中能够形成单纯的单向反射、扩散反射,但是多数情况下,在实际的反射面中,混合存在有单向反射的成分和扩散反射的成分。在本发明中,扩散构件150意思是指具有包含单纯的单向反射但主要扩散反射占支配性的反射功能的构件。此外,单向反射部145意思是指具有包含单纯的单向反射且主要单向反射占支配性的反射功能的构件。接近单纯的单向反射的单向反射部145能够通过成膜金属等的薄膜来实现。由此,实现了活用锥形形状的侧面来将更多的反射光容易地向出射部142侧引导的单向反射部145。此外,接近单纯的扩散反射的单向反射部145能够通过涂敷氧化物或树脂的粉末来实现。由此,实现了不易受到单向反射部145的形状的影响的单向反射部145。
本发明的单向反射部145被形成于透光构件133的侧面整面。另外,单向反射部145也可以仅形成于透光构件133的锥形面的一部分。
[第三区域152·出射部142]
圆柱形状的扩散构件150的第三区域152与出射部142相比面积更小,而且,与出射部142大致同心地配置。通过这样配置,扩散构件150遍及其整周地与单向反射部145分离地配置。此外,第三区域152形成出射部142的开口面的一部分。即,出射部142具有第三区域152及其以外的区域(以下称作窗部)。第三区域152为扩散构件150的表面。在本实施方式中,扩散构件150不使1次光L1透射,而是使从扩散构件150出射的1次光L1全部朝向透光构件133扩散反射。窗部是面向透光构件133的出射部142的部分。窗部是出射部142的一部分。窗部是为了1次光L1的一部分依次经过第一光学功能构件(扩散构件150)、第三光学功能构件(透光构件133)和第二光学功能构件(单向反射部145)时,被单向反射部145单向反射后的扩散光L2的一部分不再次向扩散构件150入射地向外部出射而配设的。从扩散构件150出射到透光构件133的内部的扩散光L2被单向反射部145变换为反射光后,从窗部以反射光的状态向外部出射。
[透光构件133·单向反射部145]
在本实施方式中,透光构件133由于被填充在扩散构件150与单向反射部145之间,所以,遍及扩散构件150的侧方整周地从入射部141至出射部142连续地形成。在本实施方式中,透光构件133示出了通过从入射部141至出射部142连续的区域来将扩散构件150包围的例子。作为本发明的主旨,透光构件133配设于扩散构件150的侧方的至少一部分,透光构件133的一部分从入射部141至出射部142连续地形成即可。换言之,只要透光构件133从入射部141至出射部142的至少一部分连续地形成就能够获得本发明的效果。
此外,作为其他表达方式为,单向反射部145经由聚光透镜112、导光构件120和透光构件133,与半导体激光光源111光学地连接。此外,单向反射部145经由具有使1次光L1透射的功能的透光构件133,与1次光出射端122、出射部142和扩散构件150光学地连接。
[1次光出射端122]
1次光出射端122与第一实施方式同样地构成。
[各构件的形状及材质]
在此,对各构件的形状及材质的优选例进行说明。
关于本实施方式中的透光构件133的锥形角、扩散构件150的形状、导光构件120及透光构件133的材料,能够应用第一实施方式的[各构件的形状及材质]中记载的内容。
此外,关于向透光构件133侧面的单向反射部145的形成方法,也能够应用第一实施方式的[各构件的形状及材质]中记载的反射部143的形成方法。
扩散构件150如图3D所示,例如通过相对于1次光具有透光性的透光构件98、和在透光构件98的内部以分散了的状态配设的扩散粒子99来形成。这样的扩散构件150被安装于反射面97上。透光构件98例如是使光透射的有机硅树脂等。扩散粒子99例如为氧化铝、二氧化硅等,对1次光L1进行扩散反射。扩散粒子99的平均粒径例如为8μm。另外,平均粒径能够利用1次光L1的波长同程度至1000倍程度的尺寸。此时,在第一区域151和第二区域153,透光构件98露出,第三区域152与反射面97抵接。
此外,如图3E所示,在扩散构件150中,也可以在反射面97配设有与透光构件133折射率不同的透光性构件95。透光性构件95具有在透光性构件95的表面配设的微小的凸凹96。微小的凸凹96能够利用与1次光L1的波长同程度至1000倍程度的尺寸。
[动作]
对从半导体激光光源111出射的1次光L1的动作进行说明。
从半导体激光光源111出射的1次光L1被聚光透镜112向1次光入射端121会聚,从1次光入射端121向导光构件120高效率地入射。
入射至导光构件120的1次光L1在导光构件120的内部被引导,从导光构件120的1次光出射端122朝向透光构件133出射。此时,1次光L1例如以与导光构件120所具有的开口数(NA)和透光构件133的折射率相对应的发散角来出射。
1次光L1透射透光构件133而对扩散构件150的第一区域151进行照射。此时,扩散构件150的第一区域151的大小形成为比1次光L1在包含扩散构件150的第一区域151的平面上形成的束斑大。因而,1次光L1的大部分对扩散构件150进行照射。结果,不经由扩散构件150而直接向外部出射的1次光L1,几乎不存在。
1次光L1对扩散构件150进行照射,一边在扩散构件150的内部行进一边扩散,被扩散构件150变换为与1次光L1波长相等但放射角变大、过干涉性变低的扩散光L2。此时,扩散光L2被反射面97反射,朝向1次光L1的入射侧、即透光构件133出射。结果,扩散光L2的一部分以朝向透光构件133的方式,从扩散构件150的第二区域153或者第一区域151出射。
朝向透光构件133的扩散光L2的一部分从透光构件133透射之后,被在透光构件133的侧面形成的作为第二光学功能构件的单向反射部145反射。单向反射部145成为向照明光出射侧即照射对象物160侧敞开的锥形面。因此,关于被单向反射部145反射后的扩散光L2,与原来的行进方向相比,朝向照明光出射侧行进的成分增加。
详细地讲,在被单向反射部145反射过的扩散光L2中,扩散光L2的一部分再次朝向单向反射部145,并且扩散光L2的又一部分朝向扩散构件150,扩散光L2的剩余的一部分经由透光构件133以反射光的状态从出射部142的窗部出射,对外部的照射对象物160进行照射。
被单向反射部145一次反射后再次朝向单向反射部145的扩散光L2中,扩散光L2的一部分再次反复上述的工序而进而朝向单向反射部145,扩散光L2的又一部分朝向扩散构件150,扩散光L2的剩余的一部分从出射部142的窗部向外部出射。
朝向单向反射部145或扩散构件150的扩散光L2之后反复上述的过程。
总结以上可知,1次光L1通过作为第一光学功能构件的扩散构件150而被偏转了行进方向而且扩散,被变换为1次光L2。1次光L2在配设在第一光学功能构件(扩散构件150)与第二光学功能构件(单向反射部145)之间的作为第三光学功能构件的透光构件133的内部行进。透光构件133是指第一光学功能构件(扩散构件150)与第二光学功能构件(单向反射部145)之间的区域,配设在从第一光学功能构件(扩散构件150)朝向第二光学功能构件(单向反射部145)的1次光L1的光路上。1次光L1的一部分对第二光学功能构件(单向反射部145)进行照射。照射了第二光学功能构件(单向反射部145)的1次光L1通过第二光学功能构件(单向反射部145)而被偏转了行进方向。通过第二光学功能构件(单向反射部145)而被偏转了行进方向的1次光L1再次在第三光学功能构件(透光构件133)的内部行进,该1次光L1的一部分从窗部向外部出射。
[作用·效果]
如上述那样,从扩散构件150的第一区域151出射的扩散光L2的一部分不直接再次向扩散构件150入射,而经过透光构件133从出射部142向外部出射。因此,在本实施方式中,与图7所示的作为透射型扩散构件的扩散板11相比,因扩散构件150的自我吸收而引起的光量降低变少。因而,在本实施方式中,能够实现1次光L1的利用效率高且扩散光L2的取出效率高的光源装置100。特别是,在想要提高扩散的程度的情况下,从直接被照射1次光L1的第一区域151以较高比例来出射扩散光L2。从第一区域151出射的扩散光L2的一部分向配设在比扩散构件150靠1次光源110侧的透光构件133出射。然后,该扩散光L2的一部分经由单向反射部145和透光构件133,不向扩散构件150入射而行进至出射部142,能够以光的利用效率高的状态对外部的照射对象物160进行照射。
此外,单向反射部145与扩散构件150遍及扩散构件150侧方整周地分离,所以,扩散光L2不再次向扩散构件150入射而从出射部142出射的比例变高,光的利用效率更高。
此外,透光构件133由相对于1次光L1及扩散光L2的透射率高的玻璃或者树脂来制作,所以,因1次光L1及扩散光L2的透光构件133而引起的损失少,光的利用效率更高。
此外,透光构件133具有从入射部141至出射部142地外扩的圆锥台形状。因而,扩散光L2每当被形成于侧面整面的单向反射部145反射时,出射方向都朝向出射部142,所以,光的利用效率更高。
此外,扩散构件150为圆柱形状,第一区域151比1次光L1的束斑大。因而,1次光L1高效地对扩散构件150进行照射而被扩散构件150变换为扩散光L2,所以,光的利用效率更高。
此外,单向反射部145被形成于透光构件133的侧面整面。因而,防止了扩散光L2从出射部142以外向外部出射或被其他构件吸收,能够从出射部142高效地出射扩散光L2。
此外,单向反射部145使用相对于可见光的反射率高的金属。因而,因单向反射部145而引起的反射时的吸收少,光的损失小而利用效率高。
此外,单向反射部145被直接形成于透光构件133的侧面。因而,扩散光L2不会漏到透光构件133的外部,在反射时不会受到反射膜的外侧的构造的影响。结果,与单向反射部145同透光构件133分体制作、单向反射部145与透光构件133粘合的构成相比较,在本实施方式中,能够使扩散光L2不透射粘合剂等地被单向反射部145高效率地反射,所以光的损失少而利用效率高。
此外,在本实施方式中,透光构件133和扩散构件150,与第一区域151和第二区域153这2个区域接触。因而,防止了扩散构件150从扩散构件150脱落,能够提供可靠性高的光源装置100。
此外,在本实施方式中,将扩散构件150配设于反射面97上,使扩散粒子99分散在透光构件98的内部,所以,对扩散构件150进行照射的1次光L1在扩散前不被反射,并且1次光L1在扩散前不被出射到外部。因而,不易产生由于1次光L1直接出射到外部而引起的不良状况,能够抑制照射面上的光斑的产生。
通过以上那样构成,能够提供1次光L1的利用效率高并且扩散光L2的取出效率高的光源装置100。
此外,通过以上那样构成,能够实现光利用效率高的光扩散单元,该光扩散单元实现了为了使激光成为适于照明光的照度分布而增大放射角、并且通过降低干涉性来使得不易产生光斑的扩散光L2。由此,与从1次光源110放射的1次光L1的光强度相同的情况相比,能够实现更明亮且前端部处的发热小的光源装置100。
另外,在本实施方式中,如图3D所示,示出了通过配设有反射面97来避免1次光L1不经由透光构件133地向外部出射的例子,但是不必限于该情况。例如也可以构成为,扩散构件150不具有反射面97,由此,1次光L1的一部分直接朝向照明对象物160出射,1次光L1的又一部朝向透光构件133出射。由此,能够简化扩散构件150的结构。
[变形例]
图4所示,在本变形例中,扩散构件150与圆锥台形状的透光构件133的位于出射部142侧的面接触地配设。该情况下,出射部142指的是不与扩散构件150的第一区域151接触的透光构件133的底面、以及除了第一区域151以外的扩散构件150的外表面全部。扩散光L2从由该底面和外表面形成的弯曲面全部向外部出射。第一区域151与透光构件133接触,第二区域153和第三区域152位于出射部142上。因而,出射部142由第二区域153、第三区域152和窗部形成。
通过这样的构造,透光构件的形状单纯,容易制作。
此外,在本实施方式的变形例中,设为透光构件133仅与扩散构件150的第一区域151接触的构造,所以能够提供制作简便的光源装置100。
[第三实施方式]
[结构]
图5A示出了本发明的第三实施方式的光扩散单元130。
在第二实施方式中,1次光L1被直接照射的第一光学功能构件是反射型的扩散构件150,第二光学功能构件是形成于透光构件133的锥形面的单向反射部145,第三光学构件是配设在扩散构件150与单向反射部145之间的透光构件133。
但是,在本实施方式中,第一光学功能构件是单向反射部250,第二光学功能构件是反射型的扩散构件243,关于该点与第二实施方式不同。
本实施方式的单向反射部250通过在基材的上表面涂覆金属制的反射面而形成。单向反射部250例如通过在圆柱状的玻璃基板的上表面成膜作为反射膜的铝膜而形成。另外,也能够代替铝膜而使用银或其他金属膜等。
即,如第二实施方式那样,在单向反射部250中,在圆柱状的玻璃板的各面形成了第一区域251、第二区域253、第三区域252时,在第三区域252上形成有作为反射膜的铝膜,在第一区域251和第二区域253,玻璃面露出。玻璃的折射率可以与透光构件133的折射率相同,也可以不同。在折射率相互不同的情况下,不仅第三区域252而且第一区域251也将1次光L1反射。此外,在玻璃基板与透光构件133的界面,1次光L1、反射光、扩散光L2折射,所以,光路更复杂地交错,容易减少光斑等。
此外,如图5B所示,在透光构件133的锥形面299上,形成有扩散构件243。扩散构件243与透光构件133的锥形面299的至少一部分光学地连接。扩散构件243作为通过将二氧化硅或氧化铝等扩散粒子99混合在透光构件98等中而形成的扩散面发挥功能。扩散构件243以面状被涂敷在透光构件133的锥形面299上。扩散构件243也可以涂敷于锥形面299的至少一部分。二氧化硅或氧化铝等扩散粒子99将被照射的光高效地扩散反射,所以,即便反射膜等不配设于锥形面299,光也良好地扩散反射。此外,扩散粒子99的光透光性高的情况、扩散粒子99的厚度薄的情况、相对于透光构件98的扩散粒子99的浓度低的情况中的哪种情况下,都是未图示的反射面也可以配设在扩散构件243的外侧。由此,扩散构件243的反射率提高,由于1次光L1向外部漏出而产生的光损失减少。
通过这样构成,比较容易地在透光构件133的锥形面299形成有扩散构件243。
另外,如图5C所示,扩散构件243也可以是,通过透光构件133的表面被进行粗糙加工而形成,进而作为形成为毛玻璃状的微小的凸凹96发挥功能。此时,扩散构件243在透光构件133的形成有微小的凸凹96的面上具有将1次光L1反射的反射面97。通过反射面97配设在扩散构件243的外侧,使得扩散构件243的反射率提高,由于1次光L1向外部漏出而产生的光损失减少。
另外,也可以是,对透光构件133进行保持的未图示的保持构件在与锥形面299相对的面上具有上述的扩散构件243。
[动作]
对从半导体激光光源111出射的1次光L1的动作进行说明。
从半导体激光光源111出射的1次光L1通过与第一实施方式同样的动作,朝向透光构件133的内部出射。
1次光L1透射透光构件133而经由单向反射部250的第一区域251对第三区域252进行照射。此时,第三区域252的大小形成为比1次光L1在包含第三区域252的平面上形成的束斑大。因而,1次光L1的大部分照射在作为反射面的单向反射部250的第三区域252上。结果,不经由单向反射部250而直接向外部出射的1次光L1,几乎不存在。
1次光L1被单向反射部250反射,朝向1次光L1的入射侧、即透光构件133出射。
朝向透光构件133出射的反射光的一部分从透光构件133透射之后,通过在透光构件133的侧面形成的扩散构件243而被扩散反射。扩散构件243成为向照明光出射侧、即照射对象物160侧敞开的锥形面。因而,关于被扩散构件243扩散反射后的扩散光L2,与原来的行进方向相比,朝向照明光出射侧行进的成分增加。
总结以上可知,1次光L1通过作为第一光学功能构件的单向反射部250而被偏转了行进方向。1次光L1在配置在第一光学功能构件(单向反射部250)与第二光学功能构件(扩散构件243)之间的作为第三光学功能构件的透光构件133的内部行进。1次光L1的一部分对第二光学功能构件(扩散构件243)进行照射。照射了第二光学功能构件(扩散构件243)后的1次光L1通过第二光学功能构件(扩散构件243)而被偏转了行进方向且扩散,被变换为扩散光L2。扩散光L2再次在第三光学功能构件(透光构件133)的内部行进,扩散光L2的一部分从窗部向外部出射。
[作用]
通过以上那样构成,1次光L1被单向反射部250高效地反射,经过透光构件133而大面积地照射在锥形面299上形成的扩散构件243。大面积地照射扩散构件243的作为反射光的1次光L1被作为大面积区域的扩散构件243反射扩散,作为扩散光L2从出射部242的窗部向外部出射。
[效果]
通过本实施方式那样构成,与第二实施方式相比较,能够增大反射扩散的区域的面积。一般而言,扩散反射与单向反射相比较,更吸收光,吸收的光被变换为热。通过如本实施方式那样增大进行扩散反射的区域的面积,能够减少局部的发热。此外,扩散构件243与未图示的保持构件接近,所以成为容易从保持构件散热的结构。
[第四实施方式]
[结构]
图6A示出了本发明的第四实施方式的光扩散单元130。
在第二实施方式中,1次光L1被直接照射的第一光学功能构件是反射型的扩散构件150,第二光学功能构件是形成于透光构件133的锥形面的单向反射部145,第三光学构件是配设在扩散构件150与单向反射部145之间的透光构件133。
此外,在第三实施方式中,1次光L1被直接照射的第一光学功能构件是单向反射部250,第二光学功能构件是反射型的扩散构件243,第三光学功能构件是配设在单向反射部250与扩散构件243之间的透光构件133。
但是,在本实施方式中,第一光学功能构件是单向反射部250,第二光学功能构件是单向反射部145,第三光学功能构件是配设在单向反射部250与单向反射部145之间的透射型的扩散构件233,关于该点,与第二、三实施方式不同。
本实施方式的单向反射部145与第二实施方式同样地构成,并且单向反射部250与第三实施方式同样地构成。
扩散构件233如图6B所示,由透光构件98和在透光构件98的内部以分散的状态配设的扩散粒子99来形成。透光构件98是使光透射的有机硅树脂等。扩散粒子99只要是例如二氧化硅、氧化铝等使光扩散的粒子即可,可以任意利用。扩散粒子99的粒径能够利用1次光L1的波长程度至其1000倍程度的尺寸。
扩散粒子99也可以是氧化铝等使1次光L1扩散反射的粒子。若使用了这样的粒子,则扩散性能提高。此外,也可以是,扩散粒子99相对于1次光L1具有透射性,具有与透光构件98不同的折射率。这样的扩散粒子99例如为二氧化硅等。若使用了这样的粒子,则扩散粒子99吸收的光量减少,透射性、即1次光L1的利用效率提高。另外,在扩散粒子99相对于1次光L1具有透射性的情况下,扩散粒子99也可以是粒径及/或折射率不同的2种以上粒子混合而成的粒子。该情况下,扩散粒子99的扩散性能被调整。
透射型的扩散构件233配设在将单向反射部250的有效反射区域上的一点和单向反射部145的有效反射区域上的一点连结而成的直线所经过的区域的全部区域。换句话说,只要透射型的扩散构件233仅配设在1次光L1从第一光学功能构件(单向反射部250)朝向第二光学功能构件(单向反射部145)的光路上,那么就能够实现本发明的主旨。在本实施方式中,圆锥台形状的整个区域为扩散构件233。即,扩散构件233具有圆锥台形状。
[动作]
对从半导体激光光源111出射的1次光L1的动作进行说明。
从半导体激光光源111出射的1次光L1通过与第一实施方式同样的动作,朝向扩散构件233的内部出射。
1次光L1对透射型的扩散构件233进行照射,一边被扩散粒子99弯转光路一边在扩散构件233的内部行进。即1次光L1通过扩散构件233而一边缓慢地扩散一边行进。以下,为了方便,而将经由了扩散构件233的1次光L1称作扩散光L2。
该扩散光L2的一部分从扩散构件233的内部朝向单向反射部250行进,被单向反射部250单向反射,再次在扩散构件233的内部行进。此外,扩散光L2的又一部分从扩散构件233的内部朝向单向反射部145行进,被单向反射部145单向反射,再次在扩散构件233的内部行进。此外,扩散光L2的又一部分从扩散构件233的内部经由出射部242的窗部朝向外部放射。被单向反射部250或者单向反射部145单向反射后在扩散构件233的内部行进的扩散光L2反复进行上述那样的动作,该扩散光L2的一部分从出射部242的窗部朝向外部出射。
总结以上可知,1次光L1在作为第三光学功能构件的透射型的扩散构件233的内部行进,通过第三光学功能构件(扩散构件233)而被偏转了行进方向并且扩散,成为扩散光L2。扩散光L2的一部分对作为第一光学功能构件的单向反射部250进行照射,扩散光L2的一部分对作为第二光学功能构件的单向反射部145进行照射。扩散光L2通过第一光学功能构件(单向反射部250)和第二光学功能构件(单向反射部145)而被偏转了行进方向。扩散光L2再次在第三光学功能构件(扩散构件233)的内部行进,扩散光L2的一部分从窗部向外部出射。
[作用·效果]
通过以上那样构成,1次光L1被扩散构件233更高效地扩散,并且,被2个单向反射部145、250反射,由此,被充分地扩散而向外部出射。因而,与第二、三实施方式的结构相比较,成为不易产生光斑等的扩散光L2。
另外,在上述的各实施方式中,示出了第一光学功能构件、第二光学功能构件和第三光学功能构件中仅1个是具有扩散功能的构件的例子,但是不限于此。也可以是,第一光学功能构件、第二光学功能构件和第三光学功能构件中的至少1个具有扩散功能。由此,能够使扩散功能最大化。或者,即使单个构件的扩散功能的水平降低,整体也能够具有足够的扩散功能。特别是,通过使第一光学功能构件和第二光学功能构件具有扩散功能、第三光学功能构件不具有扩散功能而作为透光构件发挥功能,能够提高扩散性能,并且,能够提高光的利用效率。
此外,在上述的各实施方式中,在第一光学功能构件、第二光学功能构件和第三光学功能构件中使用的、反射面、反射部、扩散粒子和树脂等构件的光学的特性优选的是,相对于450nm至650nm的可见光区域的光具有平缓的反射、扩散、透射特性。各特性的成为谷底的值优选大于成为波峰的值的二分之一。例如在相对于可见光区域的光的反射率中,最小的反射率的值大于最大的反射率的值的二分之一。
另外,在本发明中,1次光源110示出了将半导体激光光源111、聚光透镜112和作为导光路径的导光构件120组合而成的例子,但是不限于此。1次光源110能够置换为发光二极管或超辐射发光二极管(SLD)等固体光源、固体激光器、气体激光器等。此外,导光构件120能够置换为将多个光纤捆束而成的光纤束、或者在树脂基板或半导体基板上带有折射率分布地形成了导光路径的一般的薄膜型或平板(slab)型的导波路径。进而,也能够不使用聚光透镜112,而在半导体激光光源111或发光二极管、SLD等的发光面上直接接合导光路径的入射端。此外,也能够适当地组合使用上述这些。
本发明不限于上述实施方式本身,能够在实施阶段在不脱离其宗旨的范围内对构成要素进行变形来具体化。此外,适当地组合上述实施方式所公开的多个构成要素能够形成各种发明。

Claims (34)

1.一种光源装置,其中,具备:
1次光源,出射1次光;
扩散构件,将所述1次光扩散而变换为扩散光;
入射部,入射1次光;
反射部,将所述扩散光单向反射或者扩散反射而变换为反射光;以及,
出射部,将所述反射光向外部出射;
所述1次光的一部分按照所述扩散光和所述反射光的顺序被变换,以所述反射光的状态从所述出射部向所述外部出射,
所述扩散构件与所述反射部相互分离,在所述扩散构件与所述反射部之间配设有具有使所述1次光透射的功能的透光构件,
从所述扩散构件出射的所述扩散光的一部分不是再次向所述扩散构件入射、而是仅经过所述透光构件从所述出射部向所述外部出射,
所述扩散构件呈具有面向所述入射部的第一区域、以及与所述第一区域相对的第三区域的形状,
透射所述扩散构件的所述扩散光的其他一部分以所述扩散光的状态从所述出射部的所述第三区域朝向外部出射,
所述1次光为激光,所述第一区域的大小比所述1次光在所述第一区域上形成的束斑大。
2.如权利要求1所述的光源装置,其中,
所述反射部经由具有使所述1次光透射的功能的透光构件,与所述1次光源的1次光出射端、所述扩散构件和所述出射部光学地连接。
3.一种光源装置,具有:1次光源,出射1次光;以及光扩散单元,将所述1次光扩散,其中,
所述光扩散单元具有:
入射部,入射所述1次光;
扩散构件,将从所述入射部侧入射的所述1次光作为扩散光来扩散,将扩散的所述扩散光的一部分向所述入射部侧出射;
反射部,将所述扩散光单向反射或者扩散反射;以及,
出射部,将所述扩散光向外部出射;
所述出射部具有窗部,该窗部用于使得被所述反射部单向反射或者扩散反射后的所述扩散光的一部分不再次向所述扩散构件入射地向外部出射,
所述扩散构件与所述反射部相互分离,在所述扩散构件与所述反射部之间配设有具有使所述1次光透射的功能的透光构件,
从所述扩散构件出射的所述扩散光的另一部分不是再次向所述扩散构件入射、而是仅经过所述透光构件而以反射光的状态从所述出射部向所述外部出射,
所述扩散构件呈具有面向所述入射部的第一区域、以及与所述第一区域相对的第三区域的形状,
透射所述扩散构件的所述扩散光的其他一部分以所述扩散光的状态从所述出射部的所述第三区域朝向外部出射,
所述1次光为激光,所述第一区域的大小比所述1次光在所述第一区域上形成的束斑大。
4.如权利要求3所述的光源装置,其中,
所述反射部被直接形成于所述透光构件的表面。
5.如权利要求4所述的光源装置,其中,
所述反射部为金属制。
6.如权利要求5所述的光源装置,其中,
所述反射部在外表面具有保护膜。
7.如权利要求3所述的光源装置,其中,
所述1次光源具有:固体光源,出射所述1次光;以及导光路径,对所述1次光进行引导。
8.如权利要求3所述的光源装置,其中,
所述透光构件具有圆锥台形状,该圆锥台形状具有小径的第一面、大径的第二面、以及锥形面;
所述入射部是所述第一面的至少一部分,所述出射部是所述第二面的至少一部分,所述反射部以将所述锥形面包围的方式配设。
9.如权利要求8所述的光源装置,其中,
所述透光构件由玻璃或者树脂形成。
10.一种光源装置,具有:1次光源,出射1次光;以及光扩散单元,将所述1次光扩散,其中,
所述光扩散单元具有:
入射部,入射所述1次光;
扩散构件,将从所述入射部侧入射的所述1次光作为与所述1次光的波长相等的扩散光来扩散,将扩散的所述扩散光的一部分向所述入射部侧出射;
反射部,将所述扩散光单向反射或者扩散反射;以及
出射部,将所述扩散光向外部出射;
所述扩散构件与所述反射部相互分离,在所述扩散构件与所述反射部之间配设有具有使所述1次光透射的功能的透光构件,
所述出射部具有窗部,该窗部用于使得被所述反射部单向反射或者扩散反射后的所述扩散光的一部分不再次向所述扩散构件入射地向外部出射,
所述扩散构件具有将所述1次光的一部分透射而作为透射扩散光来出射的功能,
所述透射扩散光从所述扩散构件仅经由所述出射部向外部出射,
所述扩散构件呈具有面向所述入射部的第一区域、以及与所述第一区域相对的第三区域的形状,
透射所述扩散构件的所述扩散光的其他一部分以所述扩散光的状态从所述出射部的所述第三区域朝向外部出射,
所述1次光为激光,所述第一区域的大小比所述1次光在所述第一区域上形成的束斑大。
11.如权利要求10所述的光源装置,其中,
所述扩散构件具有由圆形的所述第一区域、圆形的所述第三区域、和被所述第一区域与所述第三区域夹着的作为侧面的第二区域形成的圆柱形状。
12.如权利要求11所述的光源装置,其中,
所述扩散构件的所述第一区域和所述第二区域与所述透光构件接触,
所述第三区域位于所述出射部上,
所述出射部具有所述第三区域和所述窗部。
13.如权利要求11所述的光源装置,其中,
所述第一区域与所述透光构件接触,
所述第二区域和第三区域位于所述出射部上,
所述出射部具有所述第二区域、所述第三区域和所述窗部。
14.一种光源装置,其中,具备:
入射部;
出射部;
1次光源,出射1次光;
第一光学功能构件,入射所述1次光,将所述1次光的行进方向偏转;
第二光学功能构件,将通过所述第一光学功能构件而被偏转了行进方向的所述1次光的行进方向偏转;
第三光学功能构件,是指所述第一光学功能构件与所述第二光学功能构件之间的区域,被配设在从所述第一光学功能构件朝向所述第二光学功能构件的所述1次光的光路上;以及
窗部,在所述1次光的一部分依次通过所述第一光学功能构件、所述第三光学功能构件、所述第二光学功能构件时,将所述1次光的一部分不再次向所述第一光学功能构件入射地向外部出射;
所述第一光学功能构件、所述第二光学功能构件和所述第三光学功能构件中的至少1个是具有使所述1次光扩散、并转换成与所述1次光的波长相等的扩散光的扩散功能的扩散构件,
所述第一光学功能构件与所述第二光学功能构件分离,
所述第三光学功能构件被配设在所述第一光学功能构件与所述第二光学功能构件之间,相对于所述1次光具有透光性,
所述第一光学功能构件呈具有面向所述入射部的第一区域、以及与所述第一区域相对的第三区域的形状,
被所述扩散构件扩散的所述扩散光的一部分以所述扩散光的状态从所述出射部朝向外部出射,
所述1次光为激光,所述第一区域的大小比所述1次光在所述第一区域上形成的束斑大。
15.如权利要求14所述的光源装置,其中,
所述第一光学功能构件是将所述1次光的一部分向所述1次光的入射方向反射的反射型的光学功能构件,
所述第二光学功能构件是将所述1次光的一部分向所述1次光的入射方向反射的反射型的光学功能构件,
所述第三光学功能构件是将所述1次光的一部分透射的透射型的光学功能构件。
16.如权利要求15所述的光源装置,其中,
在相对于可见光区域的光的所述第一光学功能构件的反射率和所述第三光学功能构件的反射率中,最小的反射率的值大于最大的反射率的值的二分之一。
17.如权利要求15或16所述的光源装置,其中,
所述第一光学功能构件、所述第二光学功能构件和所述第三光学功能构件形成将所述1次光扩散而出射的扩散单元,
所述扩散单元具有:所述入射部,入射所述1次光;以及所述出射部,出射所述1次光,
所述窗部是所述出射部的一部分,
所述第一光学功能构件被配设在所述出射部附近,
所述第二光学功能构件被配设于以所述入射部为上表面、以所述出射部为底面的立体的侧面的至少一部分,
所述第三光学功能构件配设于所述立体的内部空间的至少一部分。
18.如权利要求14所述的光源装置,其中,
具有所述扩散功能的光学功能构件是所述第一光学功能构件。
19.如权利要求18所述的光源装置,其中,
所述第一光学功能构件由相对于所述1次光具有透光性的构件、以及在所述透光性的构件的内部以分散了的状态配设的将所述1次光扩散反射的扩散粒子而形成。
20.如权利要求18所述的光源装置,其中,
所述第一光学功能构件由具有微小的凸凹、且相对于所述1次光具有透光性的透光性构件形成,
相对于所述1次光的所述透光性构件的折射率与所述第三光学功能构件的折射率不同。
21.如权利要求19或20所述的光源装置,其中,
所述第一光学功能构件具有:入射面,供所述1次光向所述第一光学功能构件入射;以及反射面,将所述1次光向所述入射面反射。
22.如权利要求14所述的光源装置,其中,
具有所述扩散功能的光学功能构件是所述第二光学功能构件。
23.如权利要求22所述的光源装置,其中,
所述第二光学功能构件与所述第三光学功能构件的表面的至少一部分光学地连接。
24.如权利要求23所述的光源装置,其中,
第二光学功能构件通过在所述第三光学功能构件的表面的至少一部分涂敷将所述1次光扩散反射的扩散粒子而形成。
25.如权利要求23所述的光源装置,其中,
所述第二光学功能构件具有微小的凸凹,该微小的凸凹形成于所述第三光学功能构件的表面。
26.如权利要求24或25所述的光源装置,其中,
所述第二光学功能构件在与光学地连接于所述第三光学构件的面相对的面上,具有将所述1次光反射的反射面。
27.如权利要求17所述的光源装置,其中,
具有所述扩散功能的光学功能构件是所述第三光学功能构件。
28.如权利要求27所述的光源装置,其中,
所述第三光学功能构件被配设在将所述第一光学功能构件的有效反射区域上的一点和所述第二光学功能构件的有效反射区域上的一点连结而成的直线所通过的区域的、除所述第一光学功能构件及所述第二光学功能构件之外的全部区域中。
29.如权利要求28所述的光源装置,其中,
所述第三光学功能构件由相对于所述1次光具有透光性的构件、以及在所述透光性的构件的内部以分散了的状态配设的将所述1次光扩散反射的扩散粒子而形成。
30.如权利要求28所述的光源装置,其中,
所述第三光学功能构件由相对于所述1次光具有透射性的透射性构件、以及在所述透射性构件的内部以分散了的状态配设的透射性粒子而形成,
所述透射性粒子相对于所述1次光具有透射性,具有与所述透射性构件不同的折射率。
31.如权利要求30所述的光源装置,其中,
所述透射性粒子是将粒径及/或折射率不同的2种以上的粒子混合而成的粒子。
32.如权利要求17所述的光源装置,其中,
所述第三光学功能构件是圆锥台形状,所述入射部是圆锥台的小径的上表面,所述出射部是圆锥台的大径的下表面,所述第二光学功能构件形成在所述圆锥台的锥形面上。
33.如权利要求14所述的光源装置,其中,
所述第一光学功能构件、所述第二光学功能构件和所述第三光学功能构件中的至少2个光学功能构件具有所述扩散功能。
34.如权利要求33所述的光源装置,其中,
仅所述第一光学功能构件和所述第二光学功能构件具有所述扩散功能。
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