JP2011059174A - Lighting device - Google Patents

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JP2011059174A
JP2011059174A JP2009205806A JP2009205806A JP2011059174A JP 2011059174 A JP2011059174 A JP 2011059174A JP 2009205806 A JP2009205806 A JP 2009205806A JP 2009205806 A JP2009205806 A JP 2009205806A JP 2011059174 A JP2011059174 A JP 2011059174A
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JP2009205806A
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Japanese (ja)
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Tokuyoshi Shimamoto
篤義 嶋本
Yasunobu Iga
靖展 伊賀
Takeharu Innan
岳晴 印南
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Olympus Corp
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Olympus Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To fix a length of a scanning range and a scanning speed in a lighting device. <P>SOLUTION: The lighting device, which illuminates an object area by causing light to scan the object area, includes: a light source (1) generating light; an optical system (17) which changeably adjusts an optical path of light from the light source; an electro-optical elements (9a and 9b) which have a refractive index distribution induced by application of a voltage and deflect the light from the optical system in accordance with the voltage in order to scan the object area; and a control part (15) which adjusts the voltage applied to the electro-optical elements in accordance with at least an incidence angle of light on the electro-optical elements. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、照明装置に関する。照明装置は、例えば、内視鏡、プロジェクタ、顕微鏡等において用いられるものである。   The present invention relates to a lighting device. The illumination device is used in, for example, an endoscope, a projector, a microscope, and the like.

先端に電気光学結晶(電気光学素子)を備えることにより、機械的な駆動なしで照明光を偏向して対象物の走査を行う内視鏡の光学系が知られている(特許文献1)。   An endoscope optical system that scans an object by deflecting illumination light without mechanical drive by providing an electro-optic crystal (electro-optic element) at the tip is known (Patent Document 1).

また、光源より後方に電気光学結晶を備え、照明光を対象物に対し機械的な駆動なしで偏向できる走査顕微鏡の光学系が知られている(特許文献2)。この走査顕微鏡の光学系において、照明光の波長ごとに電気光学結晶に加える電圧を変化させ、偏向方向を一定にできる。
特表2002-523162号公報 特開2008-158325号公報
An optical system of a scanning microscope that includes an electro-optic crystal behind a light source and can deflect illumination light with respect to an object without mechanical driving is known (Patent Document 2). In the optical system of this scanning microscope, the voltage applied to the electro-optic crystal is changed for each wavelength of illumination light, and the deflection direction can be made constant.
Special Table 2002-523162 JP 2008-158325 A

しかしながら、走査手段に電気光学結晶を用いた場合、電気光学結晶への光の入射角度等に依存して電気光学結晶からの光の射出角度が異なる。このため、印加電圧の時間変化率が同じ場合には、電気光学結晶への光の入射角度等が異なると、走査範囲の長さと走査速度が一定にならないという不都合が生じる。   However, when an electro-optic crystal is used for the scanning means, the light emission angle from the electro-optic crystal differs depending on the incident angle of light on the electro-optic crystal. For this reason, when the time rate of change of the applied voltage is the same, if the incident angle of the light to the electro-optic crystal is different, the length of the scanning range and the scanning speed are not constant.

本発明は、照明装置において走査範囲の長さと走査速度を一定にすることを目的とする。   An object of the present invention is to make the length of a scanning range and the scanning speed constant in an illumination device.

対象領域を光で走査することにより前記対象領域を照明する照明装置は、光を発生する光源と、前記光源からの光の光路を変更可能に調整する光学系と、電圧の印加により屈折率の分布が誘起される電気光学素子であって、前記対象領域を走査するため前記電圧に応じて前記光学系からの光を偏向させる電気光学素子と、少なくとも前記電気光学素子への光の入射角度に応じて、前記電気光学素子に印加する前記電圧を調整する制御部と、を備えることを特徴とする。   An illumination device that illuminates the target region by scanning the target region with light includes a light source that generates light, an optical system that adjusts an optical path of light from the light source, and a refractive index that is adjusted by applying a voltage. An electro-optic element whose distribution is induced, wherein the electro-optic element deflects light from the optical system in accordance with the voltage to scan the target area, and at least an incident angle of the light to the electro-optic element And a control unit that adjusts the voltage applied to the electro-optic element.

本発明によれば、少なくとも電気光学素子への光の入射角度によらず、走査範囲の長さと走査速度を一定にすることができる。   According to the present invention, the length of the scanning range and the scanning speed can be made constant regardless of at least the incident angle of the light to the electro-optic element.

第一実施形態に係る照明装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the illuminating device which concerns on 1st embodiment. 電気光学素子における光線の曲がり方について説明する図である。電圧極に印加する電圧が正の場合を示す。It is a figure explaining how the light ray bends in an electro-optic element. The case where the voltage applied to the voltage electrode is positive is shown. 電気光学素子における光線の曲がり方を示す説明する図である。電圧極に印加する電圧が負の場合を示す。It is a figure explaining how a light ray bends in an electro-optic element. The case where the voltage applied to the voltage electrode is negative is shown. 電気光学素子に入射する光線の入射角度と屈折角度を示す図である。It is a figure which shows the incident angle and refraction angle of the light ray which injects into an electro-optical element. (a)入射角度がゼロの場合の走査範囲を示す図である。(b)入射角度がゼロでない場合の走査範囲を示す図である。(c)入射角度がゼロの場合と入射角度がゼロでない場合の印加電圧波形を例示するグラフである。(A) It is a figure which shows the scanning range in case an incident angle is zero. (B) It is a figure which shows the scanning range in case an incident angle is not zero. (C) It is a graph which illustrates the applied voltage waveform when an incident angle is zero and when an incident angle is not zero. (a)入射位置が基準位置の場合の走査範囲を示す図である。(b)入射位置が基準位置でない場合の走査範囲を示す図である。(c)入射位置が基準位置の場合と入射位置が基準位置でない場合の印加電圧波形を例示するグラフである。(A) It is a figure which shows the scanning range in case an incident position is a reference position. (B) It is a figure which shows the scanning range when an incident position is not a reference position. (C) It is a graph which illustrates the applied voltage waveform when an incident position is a reference position and when an incident position is not a reference position. (a)光が赤色の場合の走査範囲を示す図である。(b)は、光が青色の場合の走査範囲を示す図である。(c)光が赤色の場合と光が青色の場合の印加電圧波形を例示するグラフである。(A) It is a figure which shows the scanning range in case light is red. (B) is a figure which shows the scanning range in case light is blue. (C) It is a graph which illustrates the applied voltage waveform when light is red and when light is blue. 第二実施形態に係る照明装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the illuminating device which concerns on 2nd embodiment.

<第一実施形態>
図1を参照して、照明装置の第一実施形態について説明する。なお、第一実施形態では、照明装置は、内視鏡やプロジェクタに設けられている。しかし、本発明はこれに限定されることなく適用可能である。例えば、照明装置は、顕微鏡に設けられてもよい。なお、ファイババンドル7は、斜視図を用いて記載されている。
<First embodiment>
A first embodiment of a lighting device will be described with reference to FIG. In the first embodiment, the illumination device is provided in an endoscope or a projector. However, the present invention is applicable without being limited to this. For example, the illumination device may be provided in a microscope. The fiber bundle 7 is described using a perspective view.

照明装置は、光源1、入射部3(入射手段)、ファイババンドル7、走査部9(走査手段)を有する。このように照明装置は、光走査装置から構成されている。   The illumination device includes a light source 1, an incident portion 3 (incident means), a fiber bundle 7, and a scanning portion 9 (scanning means). Thus, the illuminating device is composed of an optical scanning device.

光源1は、三原色の光として赤色(R)の光(波長λr)、緑色(G)の光(波長λg)、及び青色(B)の光(波長λb)を射出する。なお、光源1は、白色光源とRGBフィルタを備えることにより三原色の光を射出するものでもよい。或いは、光源1は、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の発光ダイオードやレーザダイオードを備えることにより、三原色の光を射出するものでもよい。また、後述の電気光学素子の偏向動作を容易にするため、光源1からの光を偏光板により適宜偏光させてよい。また、光源1は、三原色に限らず、所望の数の所望の色の光を射出するものでもよい。   The light source 1 emits red (R) light (wavelength λr), green (G) light (wavelength λg), and blue (B) light (wavelength λb) as light of the three primary colors. The light source 1 may be one that emits light of the three primary colors by including a white light source and an RGB filter. Alternatively, the light source 1 may be one that emits light of the three primary colors by including red (R), green (G), and blue (B) light emitting diodes or laser diodes. Further, in order to facilitate the deflection operation of the electro-optical element described later, the light from the light source 1 may be appropriately polarized by a polarizing plate. The light source 1 is not limited to the three primary colors, and may emit a desired number of light of a desired color.

入射部3は、ファイババンドル7の一方の端面(近位端)において、光源1からの光を複数のファイバのいずれか一つに選択的に入射させる。本実施形態において、入射部3は、互いに垂直な方向に偏向動作を行う第一と第二のガルバノミラー3a、3bから構成される。ガルバノミラー3a、3bは、図示しないアクチュエータを介して、後述のコントローラ15により制御される。   The incident unit 3 selectively causes light from the light source 1 to enter one of a plurality of fibers on one end face (proximal end) of the fiber bundle 7. In the present embodiment, the incident portion 3 includes first and second galvanometer mirrors 3a and 3b that perform deflection operations in directions perpendicular to each other. The galvanometer mirrors 3a and 3b are controlled by a controller 15 described later via an actuator (not shown).

ファイババンドル7は、束ねられた複数n本の光ファイバから構成される。各光ファイバは、ファイババンドル7の一方の端面(近位端)において入射した光を伝送して、ファイババンドルの他方の端面(遠位端)から射出させる。なお、nは、例えば、数本から数千本である。   The fiber bundle 7 is composed of a plurality of n optical fibers that are bundled. Each optical fiber transmits light incident on one end face (proximal end) of the fiber bundle 7 and emits it from the other end face (distal end) of the fiber bundle. Note that n is, for example, several to thousands.

入射部3とファイババンドル7の間には、適宜、一以上のレンズ等を含むレンズ群5が設けられる。レンズ群5は、入射部3から射出された光をファイババンドル7のうちの一本の光ファイバに入射するよう焦点が調整されている。ファイババンドル7と走査部9の間にも、適宜、一以上のレンズ等を含むレンズ群11が設けられる。レンズ群11は、光ファイバからの光をほぼ平行光にして、走査部9に入射させる。走査部9からの光は、一以上のレンズ等を含むレンズ群13によって、走査の対象である走査対象領域(走査対象面)100に合焦する。レンズ群13により、所定倍率で走査範囲が拡大される。   A lens group 5 including one or more lenses is appropriately provided between the incident portion 3 and the fiber bundle 7. The focal point of the lens group 5 is adjusted so that the light emitted from the incident portion 3 enters one optical fiber of the fiber bundle 7. A lens group 11 including one or more lenses or the like is also provided between the fiber bundle 7 and the scanning unit 9 as appropriate. The lens group 11 makes the light from the optical fiber substantially parallel and enters the scanning unit 9. The light from the scanning unit 9 is focused on a scanning target region (scanning target surface) 100 that is a scanning target by a lens group 13 including one or more lenses. The scanning range is expanded by the lens group 13 at a predetermined magnification.

入射部3、レンズ群5、レンズ群11、及び、ファイババンドル7は、光源1からの光の光路を変更可能に調整する光学系17を構成する。光学系17は、光源からの光の光路を変更可能に調整し、レンズ群5、11の光軸から外れた軸外光を発生することができる。   The incident portion 3, the lens group 5, the lens group 11, and the fiber bundle 7 constitute an optical system 17 that adjusts the optical path of light from the light source 1 so as to be changeable. The optical system 17 can adjust the optical path of the light from the light source so that it can be changed, and can generate off-axis light deviating from the optical axes of the lens groups 5 and 11.

走査部9は、ファイババンドル7の遠位端から射出した射出光で走査対象領域100を周期的に走査する。ファイババンドル7の一本のファイバへ光が入射している間、一周期又はその整数倍の周期の走査が行われる。走査対象領域100における走査位置(走査点)が順次移動する。図1では、例として、第一の走査位置(P1)と第二の走査位置(P2)が示されている。   The scanning unit 9 periodically scans the scanning target region 100 with the emitted light emitted from the distal end of the fiber bundle 7. While light is incident on one fiber of the fiber bundle 7, scanning with one period or an integral multiple of the period is performed. The scanning position (scanning point) in the scanning target area 100 moves sequentially. In FIG. 1, a first scanning position (P1) and a second scanning position (P2) are shown as an example.

走査部9は、互いに垂直な方向に偏向動作を行う2つの電気光学素子9a、9bを備える。電気光学素子9a、9bは、電気光学結晶から構成される。なお、電気光学素子9bの電圧による偏向動作を容易にするため、2つの電気光学素子9a、9bの間にλ/2板を設けて光の偏光方向を変えてもよい。   The scanning unit 9 includes two electro-optic elements 9a and 9b that perform deflection operations in directions perpendicular to each other. The electro-optic elements 9a and 9b are composed of an electro-optic crystal. In order to facilitate the deflection operation by the voltage of the electro-optic element 9b, a λ / 2 plate may be provided between the two electro-optic elements 9a and 9b to change the polarization direction of the light.

コントローラ(制御部)15は、電気光学素子9aの電極にY軸方向の電圧Vyを印加することによりX-Y面内でY軸方向の偏向動作を制御する。コントローラ15は、電気光学素子9bの電極にZ軸方向の電圧Vzを印加することによりX-Z面内でZ軸方向の偏向動作を制御する。なお、X軸は光軸方向の座標を示す。コントローラ15が電圧Vy、Vzを変更することにより、走査位置をY-Z面内で二次元的に移動できる。コントローラ15は、電圧Vy、Vz用の二つの電圧発生部を有する。   The controller (control unit) 15 controls the deflection operation in the Y-axis direction in the XY plane by applying a voltage Vy in the Y-axis direction to the electrode of the electro-optic element 9a. The controller 15 controls the deflection operation in the Z-axis direction in the X-Z plane by applying a voltage Vz in the Z-axis direction to the electrode of the electro-optic element 9b. The X axis indicates the coordinate in the optical axis direction. When the controller 15 changes the voltages Vy and Vz, the scanning position can be moved two-dimensionally in the YZ plane. The controller 15 has two voltage generators for the voltages Vy and Vz.

また、コントローラ(制御部)15は、中央演算処理装置(CPU)やメモリ等を有する。コントローラ15は、光源1や入射部3等も制御する。   The controller (control unit) 15 includes a central processing unit (CPU) and a memory. The controller 15 also controls the light source 1, the incident part 3, and the like.

なお、図1の光走査装置が、内視鏡に搭載される場合には、走査位置からの反射光が図示しない検出器により検出され、モニタ等に走査対象面の画像が表示できる。図1の光走査装置は、プロジェクタに搭載される場合には、スクリーン等の走査対象面に所定の画像を表示できる。   When the optical scanning device of FIG. 1 is mounted on an endoscope, reflected light from a scanning position is detected by a detector (not shown), and an image of a scanning target surface can be displayed on a monitor or the like. When mounted on a projector, the optical scanning device of FIG. 1 can display a predetermined image on a scanning target surface such as a screen.

図2、図3は、電気光学素子(電気光学結晶)における光線の曲がり方について説明する図である。簡単のため、図2、図3では、Y軸走査用の電気光学素子9aだけについて説明するが、Z軸走査用の電気光学素子9bについても同様である。Y軸は接地電極から非接地電極(電圧極)方向の座標を示す。電気光学素子9aの光の入射面はYZ面とする。なお、電気光学素子9aの接地電極20b側の端でY=0とし、接地電極20bから電圧極20aに向かって座標Yは増加するものとする。   2 and 3 are diagrams for explaining how a light beam bends in an electro-optic element (electro-optic crystal). For simplicity, FIGS. 2 and 3 describe only the electro-optic element 9a for Y-axis scanning, but the same applies to the electro-optic element 9b for Z-axis scanning. The Y axis indicates coordinates in the direction from the ground electrode to the non-ground electrode (voltage electrode). The light incident surface of the electro-optic element 9a is a YZ plane. It is assumed that Y = 0 at the end of the electro-optic element 9a on the ground electrode 20b side, and the coordinate Y increases from the ground electrode 20b toward the voltage electrode 20a.

電源からの印加電圧Vが、電極(電圧極20aと接地極20b)を介して、電気光学素子9aに加えられる。図2(a)は、電気光学素子9aに加えられる印加電圧Vがプラスの場合を示す。図3(a)は、印加電圧Vがマイナスの場合を示す。なお、印加電圧Vがプラスの場合に電圧極20aが正極、接地電極20bが負極になる。印加電圧Vがマイナスの場合に電圧極20aが負極、接地電極20bが正極になる。   An applied voltage V from the power source is applied to the electro-optical element 9a via the electrodes (voltage electrode 20a and ground electrode 20b). FIG. 2A shows a case where the applied voltage V applied to the electro-optic element 9a is positive. FIG. 3A shows a case where the applied voltage V is negative. When the applied voltage V is positive, the voltage electrode 20a is a positive electrode and the ground electrode 20b is a negative electrode. When the applied voltage V is negative, the voltage electrode 20a is a negative electrode and the ground electrode 20b is a positive electrode.

電気光学素子9aへ電圧を印加することで屈折率の分布(屈折率分布)が生じ、電気光学素子9aに入射した光は、曲げられて電気光学素子9aより射出する。また、屈折率分布は印加電圧により変化する。このため、電気光学素子9aへの印加電圧を変化させることで、電気光学素子9aから射出する光線の角度が変わる。また、印加電圧を変化させることにより対象物に照射する光のスポットを移動させることができる。   By applying a voltage to the electro-optical element 9a, a refractive index distribution (refractive index distribution) is generated, and light incident on the electro-optical element 9a is bent and emitted from the electro-optical element 9a. Further, the refractive index distribution changes depending on the applied voltage. For this reason, by changing the voltage applied to the electro-optical element 9a, the angle of the light beam emitted from the electro-optical element 9a changes. Moreover, the spot of the light irradiated to a target object can be moved by changing an applied voltage.

なお、印加電圧が一定の場合、射出角度θは、入射角度α、入射位置y、波長λにより異なる。従って、電気光学素子9aへの光の入射角度、光の入射位置、又は光の波長によらず走査範囲の長さと走査速度を一定にすることが必要になる。   When the applied voltage is constant, the emission angle θ varies depending on the incident angle α, the incident position y, and the wavelength λ. Therefore, it is necessary to make the length of the scanning range and the scanning speed constant irrespective of the incident angle of light to the electro-optic element 9a, the incident position of light, or the wavelength of light.

以下では、簡単のため、電気光学素子9a内での屈折率の分布n(Y)が以下の数式(1)のように座標Yの一次式で表わされる場合を説明する。なお、係数Aは、電圧Vに依存するので、電圧Vに依存して屈折率分布が変化する。   Hereinafter, for the sake of simplicity, a description will be given of a case where the refractive index distribution n (Y) in the electro-optic element 9a is expressed by a linear expression of the coordinate Y as in the following Expression (1). Since the coefficient A depends on the voltage V, the refractive index distribution changes depending on the voltage V.

Figure 2011059174
Figure 2011059174

例えば、電流の注入により電気光学素子9a(例えば、KTa1-xNbxO3)内に電荷を生じさせることにより印加電圧の方向に電界を傾斜させて、屈折率の大きな傾斜を得ることができる(特開2008-158325号公報、特開2007−310104公報等参照)。この場合、係数Aは以下の数式(2)により表わされる。 For example, an electric field is generated in the electro-optical element 9a (for example, KTa 1-x Nb x O 3 ) by injecting a current to incline the electric field in the direction of the applied voltage, thereby obtaining a large gradient in refractive index. (See JP 2008-158325 A, JP 2007-310104 A, etc.). In this case, the coefficient A is expressed by the following formula (2).

Figure 2011059174
Figure 2011059174

ここで、n0は印加電圧がゼロの場合の屈折率、Sijは2次の電気光学定数、dは結晶の電場方向の厚み(電極間の距離)である。係数Aは、印加電圧の二乗に比例する。図2(b)は、電気光学素子9aに加えられる印加電圧Vがプラスの場合の屈折率変化(屈折率の傾斜)を示す。図3(b)は、印加電圧Vがマイナスの場合の屈折率変化を示す。 Here, n 0 is the refractive index when the applied voltage is zero, S ij is the secondary electro-optic constant, and d is the thickness of the crystal in the electric field direction (distance between the electrodes). The coefficient A is proportional to the square of the applied voltage. FIG. 2B shows a refractive index change (refractive index gradient) when the applied voltage V applied to the electro-optic element 9a is positive. FIG. 3B shows the refractive index change when the applied voltage V is negative.

なお、波長依存性を考慮する場合には、屈折率nは、以下の数式(3)のようになる。   When wavelength dependency is taken into consideration, the refractive index n is expressed by the following formula (3).

Figure 2011059174
Figure 2011059174

このように、電気光学素子9aへの印加電圧により屈折率はY座標に依存するため、印加電圧により電気光学素子9a内での光路は曲がる。また、印加電圧Vの大きさが大きいほど電気光学素子9a内での光路は大きく曲がる。従って、印加電圧Vに応じて走査位置tanθが決まり、印加電圧Vの変化範囲に応じて走査範囲の長さが決まる。なお、前述の通り、θは、射出角度である。また、走査対象領域100での実際の走査位置はtanθで一義的に定められるため、本実施形態では、走査位置はtanθで表わされる。   Thus, since the refractive index depends on the Y coordinate due to the voltage applied to the electro-optical element 9a, the optical path in the electro-optical element 9a is bent by the applied voltage. Further, as the magnitude of the applied voltage V is larger, the optical path in the electro-optic element 9a is bent more greatly. Therefore, the scanning position tan θ is determined according to the applied voltage V, and the length of the scanning range is determined according to the change range of the applied voltage V. As described above, θ is an emission angle. In addition, since the actual scanning position in the scanning target region 100 is uniquely determined by tan θ, the scanning position is represented by tan θ in the present embodiment.

なお、電気光学素子9aと走査対象領域との間に、別の光学系が配置されている場合には、θは、最も走査対象領域側に配置された光学系からの射出角度である。この点は、以下の図においても同様である。   When another optical system is disposed between the electro-optical element 9a and the scanning target region, θ is an emission angle from the optical system disposed closest to the scanning target region. This also applies to the following drawings.

例えば、印加電圧Vの波形(時間依存性)はのこぎり波である(図5(c)参照)。ここでは、印加電圧波形の最小値Vminと最大値Vmaxの絶対値は等しいが、これに限られるものではない。走査範囲の長さRaは、印加電圧の最小値Vminに対応する走査位置tanθ(V=Vmax)と印加電圧の最大値Vmaxに対応する走査位置tanθ(V=Vmin)の差分に比例する。従って、本実施形態では、簡単のため、走査範囲の長さをRa=tanθ(V=Vmax)-tanθ(V=Vmin)と定義する。   For example, the waveform (time dependency) of the applied voltage V is a sawtooth wave (see FIG. 5C). Here, the absolute values of the minimum value Vmin and the maximum value Vmax of the applied voltage waveform are equal, but the present invention is not limited to this. The length Ra of the scanning range is proportional to the difference between the scanning position tan θ (V = Vmax) corresponding to the minimum value Vmin of the applied voltage and the scanning position tan θ (V = Vmin) corresponding to the maximum value Vmax of the applied voltage. Therefore, in this embodiment, for the sake of simplicity, the length of the scanning range is defined as Ra = tan θ (V = Vmax) −tan θ (V = Vmin).

射出角度θは、屈折角度βに一対一に対応する入射角度α、及び、入射位置yに依存して以下の数式(4)により表わされる。   The exit angle θ is expressed by the following formula (4) depending on the incident angle α corresponding to the refraction angle β on a one-to-one basis and the incident position y.

Figure 2011059174
Figure 2011059174

ここで、Lは、光軸方向の電気光学素子(結晶)の長さである。図4のように、βは屈折角度であり、入射角度αと屈折角度βとの間に数式(5)の関係が成立する。なお、入射角度αと屈折角度βは、電圧極20a側から接地極20b側に進む方向に光が入射する場合を正にとる。   Here, L is the length of the electro-optic element (crystal) in the optical axis direction. As shown in FIG. 4, β is a refraction angle, and the relationship of Expression (5) is established between the incident angle α and the refraction angle β. The incident angle α and the refraction angle β are positive when light is incident in the direction from the voltage electrode 20a side to the ground electrode 20b side.

Figure 2011059174
Figure 2011059174

コントローラ15は、走査範囲の長さRa{=tanθ(V=Vmax)-tanθ(V=Vmin) }が一定値になるように、入射角度、入射位置、波長の少なくとも一つに応じて、最大電圧Vmax(電圧の最大値)と最小電圧Vmin(電圧の最小値)を調整する。これにより、入射角度α、入射位置y、波長λによらず、走査範囲の長さRaが一定値になる。なお、印加電圧波形の周期及び周波数は、入射角度、波長、入射位置によらず一定である。また、コントローラ15は、レンズ群13の収差等の影響を考慮して、走査範囲の長さRaが一定になるよう印加電圧波形のVmaxとVminを調整する構成としてもよい。   The controller 15 sets a maximum in accordance with at least one of the incident angle, the incident position, and the wavelength so that the length Ra {= tan θ (V = Vmax) −tan θ (V = Vmin)} of the scanning range becomes a constant value. Adjust voltage Vmax (maximum voltage value) and minimum voltage Vmin (minimum voltage value). Thereby, the length Ra of the scanning range becomes a constant value regardless of the incident angle α, the incident position y, and the wavelength λ. The period and frequency of the applied voltage waveform are constant regardless of the incident angle, wavelength, and incident position. Further, the controller 15 may be configured to adjust the Vmax and Vmin of the applied voltage waveform so that the length Ra of the scanning range becomes constant in consideration of the influence of the aberration of the lens group 13 and the like.

また、VmaxとVminの調整と同時に、電圧の時間変化率が入射角度、入射位置、波長に応じて調整されている。これにより、入射角度、入射位置、波長に関らず、走査速度を一定にすることができる。なお、電圧の時間変化率は、電圧がVmin からVmaxへ変化するのに要する時間をDTとすると、Vmin からVmax に応じて(Vmax-Vmin)/ DTで与えられる。のこぎり波の場合、DTは周期に略等しい。   Simultaneously with the adjustment of Vmax and Vmin, the voltage change rate with time is adjusted according to the incident angle, the incident position, and the wavelength. Thereby, the scanning speed can be made constant regardless of the incident angle, the incident position, and the wavelength. The time change rate of the voltage is given by (Vmax−Vmin) / DT according to Vmin to Vmax, where DT is the time required for the voltage to change from Vmin to Vmax. In the case of a sawtooth wave, DT is approximately equal to the period.

入射角度α、入射位置y、波長λに対して、走査範囲の長さRaが一定になるような最大電圧Vmaxと最小電圧Vminの値を数式(4)に基づいて解析的に求めるのは困難である。このため、予め実験やシミュレーション等により、走査範囲の長さを一定にするような最大電圧Vmaxと最小電圧Vminが、入射角度α、入射位置y、波長λごとに予め求められてもよい。例えば、コントローラ15は、表1のように、そのメモリ内に入射角度α、入射位置y、波長λごとに最大電圧Vmaxと最小電圧Vminを定めるルックアップテーブル(参照テーブル)を記憶しておいてよい。コントローラ15は、ルックアップテーブルを参照して、入射角度α、入射位置y、波長λに応じて、最大電圧Vmaxと最小電圧Vminを設定する。   It is difficult to analytically obtain the maximum voltage Vmax and the minimum voltage Vmin such that the length Ra of the scanning range is constant with respect to the incident angle α, the incident position y, and the wavelength λ based on the formula (4). It is. For this reason, the maximum voltage Vmax and the minimum voltage Vmin that make the length of the scanning range constant may be obtained in advance for each of the incident angle α, the incident position y, and the wavelength λ through experiments and simulations. For example, as shown in Table 1, the controller 15 stores a lookup table (reference table) for determining the maximum voltage Vmax and the minimum voltage Vmin for each of the incident angle α, the incident position y, and the wavelength λ in the memory. Good. The controller 15 refers to the lookup table and sets the maximum voltage Vmax and the minimum voltage Vmin according to the incident angle α, the incident position y, and the wavelength λ.

Figure 2011059174
Figure 2011059174

本実施形態では、入射角度α、入射位置yは、コントローラ15による入射部3の操作量から求められる。本実施形態では、入射角度α、入射位置yは、ガルバノミラー3a、3bで選択される入射光ファイバによって決まっているため、入射角度αと入射位置yは、ガルバノミラー3a、3bの角度γa、γb(即ち、操作量)と対応付けられる。表2のように、コントローラ15は、そのメモリ内にガルバノミラー3a、3bの角度γa、γbから入射角度αと入射位置yを求めるルックアップテーブルを記憶しておいてよい。コントローラ15は、ルックアップテーブルを参照して、角度γa、γbに応じて、入射角度αと入射位置yを取得できる。   In the present embodiment, the incident angle α and the incident position y are obtained from the operation amount of the incident unit 3 by the controller 15. In this embodiment, since the incident angle α and the incident position y are determined by the incident optical fiber selected by the galvanometer mirrors 3a and 3b, the incident angle α and the incident position y are the angles γa and gal of the galvanometer mirrors 3a and 3b. It is associated with γb (that is, the operation amount). As shown in Table 2, the controller 15 may store a lookup table for obtaining the incident angle α and the incident position y from the angles γa and γb of the galvanometer mirrors 3a and 3b in the memory. The controller 15 can acquire the incident angle α and the incident position y according to the angles γa and γb with reference to the lookup table.

なお、必要に応じてガルバノミラー3a、3bの角度(即ち、操作量)を検出する検出器を設けることもできる。   If necessary, a detector that detects the angle (that is, the operation amount) of the galvanometer mirrors 3a and 3b can be provided.

Figure 2011059174
Figure 2011059174

なお、コントローラ15は、そのメモリ内にガルバノミラー3a、3bの角度γa、γbから直接VmaxとVminを求めるルックアップテーブルを記憶しておいてもよい。この場合、コントローラ15は、このルックアップテーブルを参照して、ガルバノミラー3a、3bの角度γa、γbから直接VmaxとVminを求めることができる。   The controller 15 may store a lookup table for directly obtaining Vmax and Vmin from the angles γa and γb of the galvanometer mirrors 3a and 3b in the memory. In this case, the controller 15 can directly obtain Vmax and Vmin from the angles γa and γb of the galvanometer mirrors 3a and 3b with reference to the lookup table.

−入射角度に対する印加電圧の依存性−
次に、入射角度に対する印加電圧の依存性とその調整について説明する。ここでは、波長λと入射位置yが同じで入射角度αだけが異なる場合について説明する。
-Dependence of applied voltage on incident angle-
Next, the dependency of the applied voltage on the incident angle and its adjustment will be described. Here, a case where the wavelength λ and the incident position y are the same and only the incident angle α is different will be described.

図5(a)(b)は、従来技術のように印加電圧の波形(ここでは、のこぎり波)を同じにした場合に、入射角度αに応じて走査範囲の長さがどのように変化するかを示す。図5(a)は、入射角度αがゼロの場合(α=β=0の場合)の走査範囲を示す。図5(b)は、入射角度αがゼロでない場合(α,β≠0の場合)の走査範囲を示す。射出角度θは、入射角度αから一義的に決まる屈折角度βに対して、以下の数式(6)のように表わされる。   5A and 5B show how the length of the scanning range changes according to the incident angle α when the applied voltage waveform (sawtooth wave here) is the same as in the prior art. Indicate. FIG. 5A shows the scanning range when the incident angle α is zero (when α = β = 0). FIG. 5B shows a scanning range when the incident angle α is not zero (α, β ≠ 0). The exit angle θ is expressed as the following formula (6) with respect to the refraction angle β that is uniquely determined from the incident angle α.

Figure 2011059174
Figure 2011059174

ここで、n1は、入射位置での屈折率である。 Here, n1 is the refractive index at the incident position.

印加電圧の波形が同じ場合に、射出角度θが印加電圧の変化により変動する幅は、入射角度αの増加に伴って増加することになる。   When the waveform of the applied voltage is the same, the width at which the emission angle θ varies due to the change in the applied voltage increases as the incident angle α increases.

そこで、入射角度によらず走査範囲の長さRaを一定値Kにするよう、入射角度αに応じて最大電圧Vmaxと最小電圧Vminが調整される。即ち、任意の入射角度α1に対して以下の数式(7)が成立するようにVmaxとVminが設定される。   Therefore, the maximum voltage Vmax and the minimum voltage Vmin are adjusted according to the incident angle α so that the length Ra of the scanning range is a constant value K regardless of the incident angle. That is, Vmax and Vmin are set so that the following formula (7) is established for an arbitrary incident angle α1.

Figure 2011059174
Figure 2011059174

なお、印加電圧波形の周期及び周波数は、入射角度αによらず一定である。Vmax0はα=0の場合の最大印加電圧であり、Vmin0はα=0の場合の最小印加電圧である。 The period and frequency of the applied voltage waveform are constant regardless of the incident angle α. Vmax0 is the maximum applied voltage when α = 0, and Vmin0 is the minimum applied voltage when α = 0.

図5(c)において、入射角度αがゼロの場合(α=0の場合)と入射角度αがゼロでない場合(α=α1≠0の場合)の印加電圧波形を例示する。ここで、印加電圧波形は、VmaxとVminの絶対値(大きさ)が等しいのこぎり波であるが、これに限定されるものではない。印加電圧波形の振幅(Vmax-Vmin)は、入射角度αの増加とともに減少するように調整される。これにより、入射角度αに関らず、走査範囲の長さRaは同じになる。図5(c)のように、入射角度αがゼロでない場合、印加電圧波形の振幅(Vmax-Vmin)は入射角度αがゼロの場合より小さくなるように調整される。また、同時に電圧の時間変化率が入射角度αに応じて調整されている。これにより、入射角度αに関らず、走査速度を一定にすることができる。なお、電圧の時間変化率は、電圧がVmin からVmaxへ変化するのに要する時間をDTとすると、Vmin からVmax に応じて(Vmax-Vmin)/ DTで与えられる。のこぎり波の場合、DTは周期に略等しい。   FIG. 5C illustrates an applied voltage waveform when the incident angle α is zero (α = 0) and when the incident angle α is not zero (α = α1 ≠ 0). Here, the applied voltage waveform is a sawtooth wave having the same absolute value (magnitude) of Vmax and Vmin, but is not limited thereto. The amplitude (Vmax−Vmin) of the applied voltage waveform is adjusted so as to decrease as the incident angle α increases. Thereby, the length Ra of the scanning range is the same regardless of the incident angle α. As shown in FIG. 5C, when the incident angle α is not zero, the amplitude (Vmax−Vmin) of the applied voltage waveform is adjusted to be smaller than when the incident angle α is zero. At the same time, the time change rate of the voltage is adjusted according to the incident angle α. Thereby, the scanning speed can be made constant regardless of the incident angle α. The time change rate of the voltage is given by (Vmax−Vmin) / DT according to Vmin to Vmax, where DT is the time required for the voltage to change from Vmin to Vmax. In the case of a sawtooth wave, DT is approximately equal to the period.

このように、走査範囲の長さと走査速度を一定にするように、印加電圧は入射角度αに応じて設定することができる。   Thus, the applied voltage can be set according to the incident angle α so that the length of the scanning range and the scanning speed are constant.

−入射位置に対する印加電圧の依存性−
次に、入射位置に対する印加電圧の依存性とその調整について説明する。ここでは、波長λと入射角度αが同じで入射位置yだけが異なる場合を説明する。なお、簡単のため、ここでは入射角度αはゼロである場合を取り扱う。
-Dependence of applied voltage on incident position-
Next, the dependency of the applied voltage on the incident position and its adjustment will be described. Here, a case where the wavelength λ and the incident angle α are the same and only the incident position y is different will be described. For simplicity, the case where the incident angle α is zero is treated here.

図6(a)(b)は、従来技術のように印加電圧の波形(ここでは、のこぎり波)を同じにした場合に、入射位置yに応じて走査範囲の長さがどのように変化するかを示す。図6(a)は、入射位置yが基準位置y0として光学結晶の厚さ方向の中心位置にある場合(y=y0=-d/2)の走査範囲を示す。図6(b)は、入射位置yが基準位置でない場合(y≠y0)の走査範囲を示す。   6A and 6B show how the length of the scanning range changes according to the incident position y when the waveform of the applied voltage (sawtooth wave here) is the same as in the prior art. Indicate. FIG. 6A shows the scanning range when the incident position y is at the center position in the thickness direction of the optical crystal as the reference position y0 (y = y0 = −d / 2). FIG. 6B shows the scanning range when the incident position y is not the reference position (y ≠ y0).

射出角度θは、入射位置yに対して以下の数式(8)のように表わされる。   The exit angle θ is expressed by the following formula (8) with respect to the incident position y.

Figure 2011059174
Figure 2011059174

印加電圧波形がVmaxとVminの絶対値が等しいようなのこぎり波の場合、射出角度θが印加電圧の変化により変動する幅は、基準位置で最大になり、入射位置yが電圧極20a側にずれる程減少する。入射位置yが基準位置にない場合(y≠y0)、射出角度θの変動幅は、入射位置yが基準位置である場合より小さい。   When the applied voltage waveform is a sawtooth wave in which the absolute values of Vmax and Vmin are equal, the width at which the emission angle θ fluctuates due to a change in the applied voltage is maximized at the reference position, and the incident position y is shifted to the voltage electrode 20a side. It decreases as much. When the incident position y is not at the reference position (y ≠ y0), the fluctuation range of the exit angle θ is smaller than that when the incident position y is the reference position.

そこで、入射位置によらず走査範囲の長さRaを一定値Kにするよう、入射位置yに応じて最大電圧Vmaxと最小電圧Vminを調整する。即ち、任意の入射位置y1に対して以下の数式(9)が成立するようにする。   Therefore, the maximum voltage Vmax and the minimum voltage Vmin are adjusted according to the incident position y so that the length Ra of the scanning range is a constant value K regardless of the incident position. That is, the following formula (9) is established for an arbitrary incident position y1.

Figure 2011059174
Figure 2011059174

ここで、Vmax0はy=y0の場合の最大印加電圧であり、Vmin0はy=y0の場合の最小印加電圧である。なお、印加電圧波形の周期及び周波数は、入射位置yによらず一定である。   Here, Vmax0 is the maximum applied voltage when y = y0, and Vmin0 is the minimum applied voltage when y = y0. The period and frequency of the applied voltage waveform are constant regardless of the incident position y.

図6(c)は、入射位置yが基準位置の場合(y= y0の場合)と入射位置yが基準位置でない場合(y≠y0の場合)の印加電圧波形を例示する。ここで、印加電圧波形は、VmaxとVminの絶対値(大きさ)が等しいのこぎり波であるが、これに限定されるものではない。印加電圧波形の振幅(Vmax-Vmin)は、入射位置が電極側に近づくとともに大きくなるように調整される。また、同時に電圧の時間変化率が入射位置yに応じて調整されている。これにより、入射位置yに関らず、走査速度を一定にすることができる。   FIG. 6C illustrates an applied voltage waveform when the incident position y is the reference position (when y = y0) and when the incident position y is not the reference position (when y ≠ y0). Here, the applied voltage waveform is a sawtooth wave having the same absolute value (magnitude) of Vmax and Vmin, but is not limited thereto. The amplitude (Vmax−Vmin) of the applied voltage waveform is adjusted so as to increase as the incident position approaches the electrode side. At the same time, the time change rate of the voltage is adjusted according to the incident position y. Thereby, the scanning speed can be made constant regardless of the incident position y.

このように、走査範囲の長さと走査速度を一定にするように、印加電圧は入射位置yに応じて設定することができる。   Thus, the applied voltage can be set according to the incident position y so that the length of the scanning range and the scanning speed are constant.

−波長に対する印加電圧の依存性−
次に、波長に対する印加電圧の依存性とその調整について説明する。ここでは、入射角度αと入射位置yが同じで、波長λだけが異なる場合について説明する。なお、簡単のため、入射角度αはゼロで、入射位置yが基準位置である場合について説明する。
-Dependence of applied voltage on wavelength-
Next, the dependency of the applied voltage on the wavelength and the adjustment thereof will be described. Here, a case where the incident angle α and the incident position y are the same and only the wavelength λ is different will be described. For simplicity, the case where the incident angle α is zero and the incident position y is the reference position will be described.

図7(a)(b)は、従来技術のように印加電圧の波形(ここでは、のこぎり波)を同じにした場合に、波長λに応じて走査範囲の長さがどのように変化するかを示す。図7(a)は、波長λが基準波長(赤色の波長)λrの場合(λ=λr)の走査範囲を示す。図7(b)は、波長λが青色の波長λbの場合(λ=λb)の走査範囲を示す。   FIGS. 7A and 7B show how the length of the scanning range changes according to the wavelength λ when the waveform of the applied voltage (sawtooth wave here) is the same as in the prior art. Indicates. FIG. 7A shows the scanning range when the wavelength λ is the reference wavelength (red wavelength) λr (λ = λr). FIG. 7B shows the scanning range when the wavelength λ is the blue wavelength λb (λ = λb).

射出角度θは、波長λに対して、以下の数式(10)ように表わされる。   The emission angle θ is expressed by the following formula (10) with respect to the wavelength λ.

Figure 2011059174
Figure 2011059174

射出角度θが印加電圧の変化により変動する幅は、波長λが減少するとともに増加する。例えば、波長λが青色の波長(λb)である場合、射出角度θの印加電圧による変動幅は、波長λが赤色の波長(λr)である場合より大きい。これは、電気光学素子において、波長が短いほど屈折率が大きいためである。   The range in which the emission angle θ varies with the change in applied voltage increases as the wavelength λ decreases. For example, when the wavelength λ is a blue wavelength (λb), the fluctuation range of the emission angle θ due to the applied voltage is larger than that when the wavelength λ is a red wavelength (λr). This is because in the electro-optic element, the shorter the wavelength, the greater the refractive index.

そこで、波長λによらず走査範囲の長さRaを一定値Kにするよう、波長λに応じて最大電圧Vmaxと最小電圧Vminを調整する。即ち、任意の波長λ1に対して以下の数式(11)が成立するようにする。   Therefore, the maximum voltage Vmax and the minimum voltage Vmin are adjusted according to the wavelength λ so that the length Ra of the scanning range is a constant value K regardless of the wavelength λ. That is, the following formula (11) is established for an arbitrary wavelength λ1.

Figure 2011059174
Figure 2011059174

なお、印加電圧波形の周期及び周波数は、波長λによらず一定である。Vmax0はλ=λrの場合の最大印加電圧であり、Vmin0はλ=λrの場合の最小印加電圧である。   The period and frequency of the applied voltage waveform are constant regardless of the wavelength λ. Vmax0 is the maximum applied voltage when λ = λr, and Vmin0 is the minimum applied voltage when λ = λr.

図7(c)は、波長λが赤色の波長λrの場合(λ=λr)と波長λが青色の波長λbの場合(λ=λb)の場合の印加電圧波形を例示する。ここで、印加電圧波形は、VmaxとVminの絶対値(大きさ)が等しいのこぎり波であるが、これに限定されるものではない。印加電圧波形の振幅(Vmax-Vmin)は、波長λが増加するとともに増加するように調整される。また、同時に電圧の時間変化率が波長λに応じて調整されている。これにより、波長λに関らず、走査速度を一定にすることができる。   FIG. 7C illustrates an applied voltage waveform when the wavelength λ is the red wavelength λr (λ = λr) and when the wavelength λ is the blue wavelength λb (λ = λb). Here, the applied voltage waveform is a sawtooth wave having the same absolute value (magnitude) of Vmax and Vmin, but is not limited thereto. The amplitude (Vmax−Vmin) of the applied voltage waveform is adjusted so as to increase as the wavelength λ increases. At the same time, the time change rate of the voltage is adjusted according to the wavelength λ. Thereby, the scanning speed can be made constant regardless of the wavelength λ.

このように、走査範囲の長さと走査速度を一定にするように、印加電圧は波長λに応じて設定することができる。   Thus, the applied voltage can be set according to the wavelength λ so that the length of the scanning range and the scanning speed are constant.

なお、上記の実施形態において、入射位置に応じて印加電圧を調整することを行わない構成としてもよい。また、波長に応じて印加電圧を調整することを行わない構成としてもよい。これは、数式(4)において、特に屈折角度βの寄与が大きいためである。しかし、少なくとも入射角度αに応じて最大電圧Vmaxと最小電圧Vminが調整される。   In the above embodiment, the applied voltage may not be adjusted according to the incident position. Moreover, it is good also as a structure which does not adjust an applied voltage according to a wavelength. This is because the contribution of the refraction angle β is particularly large in Equation (4). However, the maximum voltage Vmax and the minimum voltage Vmin are adjusted according to at least the incident angle α.

作用効果
光の入射角度に応じて電気光学素子に加える電圧が調整されるため、入射角度に関らず走査範囲の長さと走査速度を一定にできる。光の入射位置に応じて電気光学素子に加える電圧が調整されるため、入射位置に関らず走査範囲の長さと走査速度を一定にできる。光の波長に応じて電気光学素子に加える電圧が調整されるため、波長に関らず走査範囲の長さと走査速度を一定にできる。電圧の最大値と最小値を調整することにより走査範囲の長さを一定にできる。電圧の時間変化率を調整することにより、走査速度を一定にできる。電圧の印加により電流が注入されその内部に電荷を生じることにより、電気光学素子の内部に屈折率の傾斜が誘起される。
Since the voltage applied to the electro-optic element is adjusted according to the incident angle of the action effect light, the length of the scanning range and the scanning speed can be made constant regardless of the incident angle. Since the voltage applied to the electro-optic element is adjusted according to the incident position of light, the length of the scanning range and the scanning speed can be made constant regardless of the incident position. Since the voltage applied to the electro-optic element is adjusted according to the wavelength of light, the length of the scanning range and the scanning speed can be made constant regardless of the wavelength. The length of the scanning range can be made constant by adjusting the maximum value and the minimum value of the voltage. The scanning speed can be made constant by adjusting the time change rate of the voltage. A current is injected by applying a voltage to generate electric charge therein, thereby inducing a gradient of refractive index in the electro-optic element.

<第二実施形態>
図8のように第二実施形態では、入射部3が、デジタルミラーデバイス(DMD)30で構成される。DMD30を構成する複数の微小ミラーは、それぞれ、コントローラ15からの指示に応じて、光源1からの光の一部を反射して、電気光学素子に入射する光線を生じさせる。コントローラ15は、順次微小ミラーを選択する。
<Second embodiment>
As shown in FIG. 8, in the second embodiment, the incident unit 3 is configured by a digital mirror device (DMD) 30. Each of the plurality of micromirrors constituting the DMD 30 reflects a part of the light from the light source 1 in response to an instruction from the controller 15 to generate a light beam incident on the electro-optic element. The controller 15 sequentially selects micromirrors.

この場合、入射角度α、入射位置yは、コントローラ15が選択した微小ミラーの番号から求められる。入射角度α、入射位置yは、選択される微小ミラーの位置で決まっているため、入射角度αと入射位置yは、微小ミラーの番号と対応付けられる。表3のように、コントローラ15は、そのメモリ内に微小ミラーの番号から入射角度αと入射位置yを求めるルックアップテーブル(参照テーブル)を記憶しておいてよい。コントローラ15は、ルックアップテーブルを参照して、入射角度α、入射位置y、波長λに応じて、最大電圧Vmaxと最小電圧Vminを設定する。また、VmaxとVminの調整と同時に、電圧の時間変化率が入射角度、入射位置、波長に応じて調整されている。   In this case, the incident angle α and the incident position y are obtained from the number of the micromirror selected by the controller 15. Since the incident angle α and the incident position y are determined by the position of the selected micromirror, the incident angle α and the incident position y are associated with the number of the micromirror. As shown in Table 3, the controller 15 may store a lookup table (reference table) for obtaining the incident angle α and the incident position y from the micromirror number in the memory. The controller 15 refers to the lookup table and sets the maximum voltage Vmax and the minimum voltage Vmin according to the incident angle α, the incident position y, and the wavelength λ. Simultaneously with the adjustment of Vmax and Vmin, the voltage change rate with time is adjusted according to the incident angle, the incident position, and the wavelength.

Figure 2011059174
Figure 2011059174

なお、コントローラ15は、そのメモリ内に微小ミラーの番号から直接VmaxとVminを求めるルックアップテーブルを記憶しておいてもよい。この場合、コントローラ15は、このルックアップテーブルを参照して、選択した微小ミラーの番号から直接VmaxとVminを求めることができる。   The controller 15 may store a lookup table for obtaining Vmax and Vmin directly from the micromirror number in the memory. In this case, the controller 15 can directly obtain Vmax and Vmin from the number of the selected micromirror with reference to this lookup table.

第二実施形態でも、第一実施形態と同様の作用効果が得られる。   In the second embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained.

本発明は上記の第一と第二実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。例えば、上記の第一と第二の実施形態では、入射角度αと入射位置yが変えられて電気光学素子に光が入射する例を示した。しかし、レンズ群11の構成を変えるなどして、入射角度αのみ変える構成としてもよい。   The present invention is not limited to the first and second embodiments described above, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea. For example, in the first and second embodiments described above, an example in which the incident angle α and the incident position y are changed and light is incident on the electro-optical element has been described. However, only the incident angle α may be changed by changing the configuration of the lens group 11 or the like.

1 光源
3 入射部
3a、3b ガルバノミラー
5、11、13 レンズ群
7 ファイババンドル
9 走査部
9a、9b 電気光学素子
15 コントローラ
17 光学系
20a 電圧極
20b 接地極
100 走査対象領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 3 Incident part 3a, 3b Galvano mirror 5, 11, 13 Lens group 7 Fiber bundle 9 Scan part 9a, 9b Electro-optic element 15 Controller 17 Optical system 20a Voltage pole 20b Ground pole 100 Scan object area | region

Claims (6)

対象領域を光で走査することにより前記対象領域を照明する照明装置において、
光を発生する光源と、
前記光源からの光の光路を変更可能に調整する光学系と、
電圧の印加により屈折率の分布が誘起される電気光学素子であって、前記対象領域を走査するため前記電圧に応じて前記光学系からの光を偏向させる電気光学素子と、
少なくとも前記電気光学素子への光の入射角度に応じて、前記電気光学素子に印加する前記電圧を調整する制御部と、を備えることを特徴とする照明装置。
In an illumination device that illuminates the target area by scanning the target area with light,
A light source that generates light;
An optical system that adjusts an optical path of light from the light source in a changeable manner;
An electro-optic element in which a refractive index distribution is induced by application of a voltage, and deflects light from the optical system in accordance with the voltage in order to scan the target region;
And a controller that adjusts the voltage to be applied to the electro-optic element in accordance with at least an incident angle of light to the electro-optic element.
前記制御部が、前記電気光学素子への光の入射位置に応じて、前記電気光学素子に印加する前記電圧を調整することを特徴とする、請求項1に記載の照明装置。   2. The illumination device according to claim 1, wherein the control unit adjusts the voltage applied to the electro-optical element in accordance with a light incident position on the electro-optical element. 前記制御部が、光の波長に応じて、前記電気光学素子に印加する前記電圧を調整することを特徴とする、請求項1に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 1, wherein the control unit adjusts the voltage applied to the electro-optic element according to a wavelength of light. 前記制御部が、前記電圧の時間変化率を調整することを特徴とする、請求項1から3のいずれか一つに記載の照明装置。   The lighting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit adjusts a time change rate of the voltage. 前記制御部が、前記電圧の最大値と最小値を調整することを特徴とする、請求項1から3のいずれか一つに記載の照明装置。   The lighting device according to claim 1, wherein the control unit adjusts the maximum value and the minimum value of the voltage. 前記電気光学素子において、前記電圧の印加により電流が注入されその内部に電荷を生じることにより、屈折率の傾斜が誘起されることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一つに記載の照明装置。   6. The refractive index gradient is induced in the electro-optical element by injecting a current by applying the voltage and generating an electric charge therein. 6. Lighting equipment.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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