JP2019096618A - Light source device and distance measuring sensor comprising the same - Google Patents

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Masayuki Arakawa
正行 荒川
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Masayuki Hayakawa
雅之 早川
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崇 池谷
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Abstract

To provide a light source device capable of realizing a light source with a higher luminance than the prior art, and a distance measuring sensor comprising the light source device.SOLUTION: A light source device 10 comprises: a light source unit 11 that emits a laser beam; a condenser lens 12; and a translucent fluorescent body 13. The condenser lens 12 condenses the laser beam emitted from the light source unit 11. The translucent fluorescent body 13 emits fluorescent light when being irradiated with the laser beam condensed by the condenser lens 12.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、光源装置およびこれを備えた測距センサに関する。   The present invention relates to a light source device and a distance measuring sensor provided with the same.

近年、青色レーザ光を出射する光源部と、青色レーザ光が照射されて励起され蛍光を発する蛍光体とを組み合わせた光源装置が用いられている。
例えば、特許文献1には、光源装置の小型化および高輝度化を図るために、複数の半導体レーザから出射され集光レンズによって集光されたレーザ光によって励起されそれぞれ異なる波長の蛍光光を発する複数の蛍光体を用いて、各半導体レーザの発光点と各蛍光体とが集光レンズを介して互いに共役関係になるように構成された光源装置が開示されている。
BACKGROUND In recent years, a light source device has been used in which a light source unit that emits blue laser light and a phosphor that emits fluorescence by being emitted by being irradiated with blue laser light.
For example, in Patent Document 1, in order to miniaturize the light source device and to increase the brightness, it is excited by laser beams emitted from a plurality of semiconductor lasers and collected by a condensing lens to emit fluorescent light of different wavelengths. A light source device is disclosed in which a plurality of phosphors are used so that the light emitting point of each semiconductor laser and each phosphor are in a conjugate relationship with each other via a condenser lens.

特開2013−120735号公報JP, 2013-120735, A 特許第5649202号公報Patent No. 5649202 gazette 特開2007−148418号公報JP 2007-148418 A

しかしながら、上記従来の光源装置では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示された光源装置では、蛍光体が樹脂等のバインダに混ぜ込んで形成されているため、半導体レーザから出射されたレーザ光が蛍光体に照射された際に、蛍光体の内部においてレーザ光が散乱してしまう。よって、特定の方向に蛍光を取り出す場合に蛍光体において発せられた蛍光を効率よく取り出すことができず、充分に高輝度な光源を得ることは難しい。
However, the above-described conventional light source device has the following problems.
That is, in the light source device disclosed in the above-mentioned publication, since the phosphor is formed by being mixed with a binder such as resin, when the phosphor is irradiated with the laser light emitted from the semiconductor laser, Laser light is scattered inside. Therefore, when the fluorescence is extracted in a specific direction, the fluorescence emitted from the phosphor can not be efficiently extracted, and it is difficult to obtain a light source with sufficiently high brightness.

また、上記特許文献2には、樹脂等のバインダを用いない単結晶の蛍光体を用いた光源装置について記載されている。しかし、単結晶の蛍光体にレーザ光を照射しただけでは、充分に高輝度化された光源を得ることは難しい。
本発明の課題は、従来よりも高輝度な光源を得ることが可能な光源装置およびこれを備えた測距センサを提供することにある。
Moreover, the said patent document 2 is described about the light source device using the fluorescent substance of the single crystal which does not use binders, such as resin. However, it is difficult to obtain a sufficiently bright light source only by irradiating a single crystal phosphor with laser light.
An object of the present invention is to provide a light source device capable of obtaining a light source having higher luminance than that of the prior art and a distance measuring sensor including the same.

第1の発明に係る光源装置は、レーザ光を照射する光源部と、集光レンズと、透光性蛍光体と、を備えている。集光レンズは、光源部から照射されたレーザ光を集光する。透光性蛍光体は、集光レンズによって集光されたレーザ光が照射されて蛍光を発する。
ここでは、光源部から照射され集光レンズによって集光されたレーザ光を、透光性蛍光体に対して照射して、透光性蛍光体においてレーザ光において励起された蛍光を用いて光源としている。
A light source device according to a first aspect of the present invention includes a light source unit that emits a laser beam, a condenser lens, and a translucent phosphor. The condenser lens condenses the laser light emitted from the light source unit. The translucent fluorescent substance emits fluorescence by being irradiated with the laser light condensed by the condensing lens.
Here, the translucent fluorescent substance is irradiated with the laser light emitted from the light source unit and collected by the condensing lens, and the fluorescent substance excited by the laser light in the translucent fluorescent substance is used as a light source There is.

ここで、上記光源部としては、例えば、青色レーザ光を照射する半導体レーザ(LD(Laser Diode))等を用いることができる。
上記集光レンズとしては、透光性蛍光体に対してレーザ光を集光できる機能を有するものであればよく、その形状は問わない。また、集光レンズは、透光性蛍光体における表面または内部に集光点が設けられるように配置されていることが好ましい。
Here, as the light source unit, for example, a semiconductor laser (LD (Laser Diode)) or the like that emits blue laser light can be used.
The condensing lens may have any function as long as it can condense the laser light on the translucent fluorescent substance, and the shape is not limited. Moreover, it is preferable that the condensing lens is disposed so that a condensing point is provided on the surface or inside of the translucent phosphor.

上記透光性蛍光体は、例えば、多面体や球状等のブロック状の蛍光体であって、単結晶蛍光体、透光性セラミック蛍光体等を含む。そして、透光性とは、レーザ光が照射された蛍光体内部において光の散乱がほとんどない特性(散乱がない特性も含む)であって、蛍光体の内部において集光スポットが形成される程度の散乱特性を意味している。
これにより、透光性蛍光体における集光レンズによって集光されたレーザ光が照射された部分には、レーザ光によって励起された蛍光を発光させる蛍光光源部がレーザ光の伝播方向に沿って形成されるとともに、透光性蛍光体の特性によって、レーザ光をほとんど散乱させることなく発光した蛍光を取り出すことができる。
この結果、透光性蛍光体に形成される蛍光光源部において発光した蛍光を効率よく取り出すことができるため、従来よりも高輝度な光源を得ることができる。
The translucent fluorescent substance is, for example, a polyhedral or spherical block-like fluorescent substance, and includes a single crystal fluorescent substance, a translucent ceramic fluorescent substance, and the like. And, the light transmitting property is a characteristic (including a characteristic without scattering) in which light is hardly scattered in the inside of the phosphor irradiated with the laser light, and a degree to which a focused spot is formed in the inside of the phosphor Means the scattering properties of
Thus, a fluorescent light source unit for emitting the fluorescence excited by the laser light is formed along the propagation direction of the laser light in the portion of the translucent fluorescent substance irradiated with the laser light collected by the collecting lens. At the same time, the emitted fluorescent light can be extracted with little scattering of the laser light due to the characteristics of the translucent phosphor.
As a result, since it is possible to efficiently take out the fluorescence emitted from the fluorescent light source part formed in the translucent fluorescent substance, it is possible to obtain a light source having higher luminance than conventional.

第2の発明に係る光源装置は、第1の発明に係る光源装置であって、透光性蛍光体は、集光レンズによってレーザ光が集光された部分に形成される蛍光光源部を有している。
ここでは、例えば、直方体形状を有するブロック状の透光性蛍光体において、レーザ光が集光された部分に、レーザ光によって励起されて蛍光を発光する蛍光光源部が形成される。
A light source device according to a second aspect of the present invention is the light source device according to the first aspect, wherein the translucent phosphor has a fluorescent light source portion formed in a portion where the laser light is collected by the condensing lens. doing.
Here, for example, in a block-shaped translucent fluorescent material having a rectangular parallelepiped shape, a fluorescent light source unit which is excited by laser light and emits fluorescence is formed in a portion where the laser light is collected.

ここで、上記蛍光光源部は、透光性蛍光体におけるレーザ光が伝播していく方向に沿って形成され、レーザ光が照射された部分において発光する。
これにより、レーザ光がほとんど散乱することなく透光性蛍光体に照射されるため、蛍光光源部の単位体積当たりに発生する蛍光のパワーを増加させることができる。よって、従来よりも高輝度な光源を得ることができる。
Here, the fluorescent light source unit is formed along the direction in which the laser light in the translucent fluorescent material propagates, and emits light at the portion irradiated with the laser light.
As a result, since the laser light is irradiated to the translucent fluorescent substance with little scattering, the power of the fluorescence generated per unit volume of the fluorescent light source can be increased. Therefore, it is possible to obtain a light source having higher luminance than in the prior art.

第3の発明に係る光源装置は、第2の発明に係る光源装置であって、蛍光光源部は、光源部から照射されてレーザ光の伝播方向に長い略筒状の形状を有している。
ここでは、透光性蛍光体の内部におけるレーザ光の照射部分に形成される蛍光光源部が、レーザ光の伝播方向に沿って形成された略筒状に形成される。
これにより、透光性蛍光体の内部に形成された略筒状の蛍光光源部から、蛍光を発光させることができる。
A light source device according to a third aspect of the present invention is the light source device according to the second aspect, wherein the fluorescent light source portion has a substantially cylindrical shape which is irradiated from the light source portion and is long in the propagation direction of the laser light. .
Here, the fluorescent light source part formed in the irradiation part of the laser beam in the inside of translucent fluorescent substance is formed in the substantially cylindrical shape formed along the propagation direction of a laser beam.
Thereby, fluorescence can be emitted from the substantially cylindrical fluorescence light source part formed inside the translucent fluorescent substance.

第4の発明に係る光源装置は、第1から第3の発明のいずれか1つに係る光源装置であって、レーザ光は、集光レンズによって透光性蛍光体の表面または内部に集光される。
ここでは、透光性蛍光体の表面あるいは内部にレーザ光を集光させる。
これにより、透光性蛍光体には、レーザ光が集光された部分に、励起されて蛍光を発光する蛍光光源部が形成される。そして、透光性蛍光体の表面から内部にかけてレーザ光がほとんど散乱することなく照射されるため、効率よく発光した蛍光を所望の方向から取り出すことができる。
A light source device according to a fourth aspect of the present invention is the light source device according to any one of the first to third aspects, wherein the laser beam is focused on the surface or inside of the translucent phosphor by a focusing lens. Be done.
Here, the laser light is condensed on the surface or inside of the translucent phosphor.
As a result, in the translucent fluorescent substance, a fluorescent light source unit which is excited to emit fluorescence is formed at the portion where the laser light is collected. Then, since the laser light is emitted from the surface of the light transmitting phosphor to the inside with little scattering, the emitted fluorescence can be efficiently extracted from a desired direction.

第5の発明に係る光源装置は、第1から第4の発明のいずれか1つに係る光源装置であって、透光性蛍光体において発せられた蛍光を集光する取込み用レンズを、さらに備えている。
ここでは、透光性蛍光体の内部におけるレーザ光が照射された部分(蛍光光源部)において発光した蛍光を取り出す取込み用レンズを設けている。
これにより、透光性蛍光体において発光した蛍光は、透光性蛍光体における取込み用レンズの方向から外部へ取り出される。
よって、従来よりも高輝度な光源を得ることができる。
A light source device according to a fifth aspect of the present invention is the light source device according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, further comprising an intake lens for condensing fluorescence emitted in the translucent phosphor. Have.
Here, there is provided a lens for taking out the fluorescence emitted in the portion (fluorescent light source part) in the inside of the translucent fluorescent substance irradiated with the laser light.
Thereby, the fluorescence emitted in the translucent phosphor is extracted to the outside from the direction of the lens for incorporation in the translucent phosphor.
Therefore, it is possible to obtain a light source having higher luminance than in the prior art.

第6の発明に係る光源装置は、第5の発明に係る光源装置であって、取込み用レンズは、透光性蛍光体を通過するレーザ光のレーザ伝播の中心軸に対してレンズ中心軸を合わせて配置されている。   A light source device according to a sixth aspect of the present invention is the light source device according to the fifth aspect, wherein the capturing lens has a lens central axis with respect to a central axis of laser propagation of laser light passing through the translucent phosphor. It is arranged together.

ここでは、透光性蛍光体の内部におけるレーザ光が伝播した方向に沿って形成される発光部分(蛍光光源部)のレーザ伝播の中心軸に対して、レンズの中心軸を合わせるように、取込み用レンズが配置されている。
これにより、透光性蛍光体の内部に形成される蛍光発光部分(蛍光光源部)の中心軸に取込み用レンズの中心軸が合わせ込まれて配置されるため、透光性蛍光体において発光した蛍光を効率よく取り出すことができる。よって、従来よりも高輝度な光源を得ることができる。
また、透光性蛍光体の内部に形成される蛍光発光部分(蛍光光源部)の中心軸に取込み用レンズの中心軸が合わせ込まれて配置されるため、光源部の下流側に配置される光学系(集光レンズ、取込み用レンズ)を直線上に配置することができる。よって、光軸調整を容易に行うことができるとともに、光学系を小型化することができる。
Here, the central axis of the lens is aligned with the central axis of the laser propagation of the light emitting portion (fluorescent light source portion) formed along the direction of propagation of the laser light in the inside of the translucent phosphor. Lenses are arranged.
As a result, since the central axis of the taking-in lens is aligned with the central axis of the fluorescent light emitting portion (fluorescent light source portion) formed inside the translucent fluorescent substance, light is emitted in the translucent fluorescent substance The fluorescence can be extracted efficiently. Therefore, it is possible to obtain a light source having higher luminance than in the prior art.
In addition, since the central axis of the taking-in lens is aligned with the central axis of the fluorescent light emitting part (fluorescent light source part) formed inside the translucent fluorescent substance, it is arranged downstream of the light source part An optical system (condenser lens, capture lens) can be arranged on a straight line. Therefore, while being able to perform optical axis adjustment easily, an optical system can be miniaturized.

第7の発明に係る光源装置は、第5または第6の発明に係る光源装置であって、取込み用レンズにおいて集光された蛍光が第1端面に照射されるとともに、第1端面とは反対側の第2端面から蛍光を出射する光ファイバを、さらに備えている。   A light source device according to a seventh aspect of the present invention is the light source device according to the fifth or sixth aspect of the present invention, wherein the first end face is irradiated with the fluorescence collected by the lens for capture and opposite to the first end face The optical fiber which emits fluorescence from the side 2nd end face is further provided.

ここでは、透光性蛍光体の内部において発光した蛍光を取り出す取込み用レンズの下流側に、取込み用レンズから入射した蛍光を入射側(第1端面)とは反対側(第2端面)から出射する光ファイバを配置している。
これにより、光ファイバ内に、蛍光光源部の被写界深度内の光を取り込むことができるため、光ファイバの第1端面から蛍光を取り込んで、第2端面から高輝度な光を出射することができる。
Here, on the downstream side of the taking-in lens for taking out the fluorescence emitted inside the translucent phosphor, the fluorescence incident from the taking-on lens is emitted from the side (second end face) opposite to the incident side (first end face) Optical fibers are arranged.
Thus, light within the depth of field of the fluorescent light source unit can be taken into the optical fiber, so that fluorescence is taken in from the first end face of the optical fiber and high-intensity light is emitted from the second end face. Can.

なお、被写界深度とは、一般的には、レンズの像面で許容できるボケ量に対して、物面側において、ピントを合わせた位置の前後で実用上ピントが合っているとみなせる範囲を意味する。本発明においては、光ファイバの端面におけるコア径をレンズの像面における許容錯乱円の直径としたときに取込み用レンズによって物面に形成される被写界深度を意味する。
ここで、光ファイバの端面とは、取込み用レンズによって集光された光が入射する光ファイバの端部における断面を意味する。また、コア径とは、光ファイバ内の光を伝搬する円筒形のコア部分の内径を意味する。
Note that the depth of field generally refers to a range that can be regarded as practically in focus before and after the focused position on the object surface side with respect to the amount of blur that can be tolerated on the image surface of the lens. Means In the present invention, when the core diameter at the end face of the optical fiber is made the diameter of the permissible circle of confusion in the image plane of the lens, it means the depth of field formed on the object plane by the capturing lens.
Here, the end face of the optical fiber means the cross section at the end of the optical fiber on which the light collected by the capturing lens is incident. Also, the core diameter means the inner diameter of the cylindrical core portion that propagates the light in the optical fiber.

第8の発明に係る光源装置は、第1から第7の発明のいずれか1つに係る光源装置であって、透光性蛍光体は、レーザ光が入射する入射面、および蛍光が出射される出射面のうち、少なくとも一方に凸状の曲面を有している。   A light source device according to an eighth invention is the light source device according to any one of the first to seventh inventions, wherein the translucent phosphor has an incident surface on which laser light is incident, and fluorescence is emitted. Among the light exit surfaces, at least one has a convex curved surface.

ここでは、透光性蛍光体におけるレーザ光が入射する側および出射する側の少なくとも一方の面を、凸状の曲面としている。
これにより、凸状の曲面を入射側に設けた場合には、例えば、集光レンズと透光性蛍光体との間に設けられた凹面鏡等の径方向におけるサイズを小型化することができる。
一方、凸状の曲面を出射側に設けた場合には、透光性蛍光体と空気との界面における屈折による光の広がりを抑制して、例えば、下流側に配置された取込み用レンズの径を小型化することができる。
そして、凸状の曲面を入射側および出射側の両方に設けた場合には、上述した入射側の効果と出射側の効果の両方を得ることができる。
Here, at least one of the incident side and the outgoing side of the laser light in the translucent phosphor is a convex curved surface.
Thus, when the convex curved surface is provided on the incident side, for example, the size in the radial direction of a concave mirror or the like provided between the condensing lens and the translucent fluorescent material can be reduced.
On the other hand, when the convex curved surface is provided on the exit side, the spread of light due to refraction at the interface between the light-transmissive phosphor and air is suppressed, and for example, the diameter of the intake lens disposed on the downstream side Can be miniaturized.
When the convex curved surface is provided on both the incident side and the exit side, both the above-described effect on the incident side and the effect on the exit side can be obtained.

第9の発明に係る光源装置は、第1から第8の発明のいずれか1つに係る光源装置であって、透光性蛍光体は、単結晶蛍光体である。
ここでは、透光性蛍光体として、単結晶蛍光体を用いている。
これにより、従来の樹脂等のバインダを含む蛍光体と比較して、集光レンズによって集光されたレーザ光が内部でほとんど散乱することなく伝播していくため、効率よく蛍光を発光させることができる。よって、従来よりも高輝度な光源を得ることができる。
A light source device according to a ninth aspect of the present invention is the light source device according to any one of the first to eighth aspects, wherein the translucent fluorescent substance is a single crystal fluorescent substance.
Here, a single crystal phosphor is used as the translucent phosphor.
As a result, compared with the conventional phosphor containing a binder such as resin, the laser light collected by the light collecting lens propagates without being mostly scattered inside, so that fluorescent light can be emitted efficiently. it can. Therefore, it is possible to obtain a light source having higher luminance than in the prior art.

第10の発明に係る光源装置は、第1から第9の発明のいずれか1つに係る光源装置であって、透光性蛍光体の入射面側に配置されており、光源部から照射されたレーザ光を透過させるとともに、透光性蛍光体において発せられた蛍光のうち入射面側に発せられた蛍光を透光性蛍光体の方へ反射する凹面鏡を、さらに備えている。   A light source device according to a tenth aspect of the present invention is the light source device according to any one of the first to the ninth aspects, wherein the light source device is disposed on the incident surface side of the translucent phosphor It further comprises a concave mirror that transmits the laser light and reflects the fluorescence emitted on the incident surface side of the fluorescence emitted from the light-transmitting phosphor toward the light-transmitting phosphor.

ここでは、透光性蛍光体の入射面側、つまり集光レンズと透光性蛍光体との間に、レーザ光を透過させて蛍光を反射する凹面鏡が配置されている。
ここで、上記凹面鏡には、ダイクロイックミラー、あるいはレーザ光を通過させる開口を有する穴あきミラー等を用いることができる。
これにより、集光レンズによって集光されるレーザ光を透過させて透光性蛍光体へ照射させるとともに、透光性蛍光体において発光した蛍光のうち透光性蛍光体の入射面側へ放射された蛍光を凹面鏡によって、蛍光の発光位置の方向へ反射することができる。
この結果、凹面鏡によって、透光性蛍光体において発光した蛍光を効率よく取り出すことができるため、さらに高輝度化した光源を得ることができる。
Here, a concave mirror that transmits laser light and reflects fluorescence is disposed between the light-incident surface side of the translucent phosphor, that is, between the condensing lens and the translucent phosphor.
Here, as the concave mirror, it is possible to use a dichroic mirror or a perforated mirror having an opening through which laser light passes.
As a result, the laser light collected by the condenser lens is transmitted and irradiated to the translucent fluorescent substance, and the fluorescence emitted from the translucent fluorescent substance is emitted to the incident surface side of the translucent fluorescent substance The fluorescent light can be reflected by the concave mirror in the direction of the light emission position of the fluorescent light.
As a result, since the fluorescence emitted from the translucent fluorescent material can be efficiently extracted by the concave mirror, a light source with higher brightness can be obtained.

第11の発明に係る光源装置は、第1から第9の発明のいずれか1つに係る光源装置であって、透光性蛍光体の出射面側に配置されており、光源部から照射されて透光性蛍光体を通過したレーザ光を反射するとともに、透光性蛍光体において発せられた蛍光のうち出射面側に発せられた蛍光を透過させる凹面鏡を、さらに備えている。   A light source device according to an eleventh aspect of the present invention is the light source device according to any one of the first through ninth aspects, which is disposed on the light emitting surface side of the translucent phosphor and is irradiated from the light source portion. It further comprises a concave mirror that reflects the laser light that has passed through the translucent fluorescent material and transmits the fluorescence emitted to the emission surface side of the fluorescent material emitted from the translucent fluorescent material.

ここでは、透光性蛍光体の出射面側に、レーザ光を反射して蛍光を透過させる凹面鏡が配置されている。
ここで、上記凹面鏡には、ダイクロイックミラー、あるいは蛍光を通過させる開口を有する穴あきミラー等を用いることができる。
これにより、透光性蛍光体において発光した蛍光を透過させるとともに、集光レンズによって集光され透光性蛍光体を透過してきたレーザ光を凹面鏡によって、蛍光の発光位置の方向へ反射することができる。
この結果、凹面鏡によって、透光性蛍光体を透過してきたレーザ光を再び透光性蛍光体の方へ反射することで、効率よく蛍光を取り出すことができるため、さらに高輝度化した光源を得ることができる。
Here, a concave mirror that reflects the laser light and transmits the fluorescence is disposed on the emission surface side of the translucent fluorescent material.
Here, as the concave mirror, it is possible to use a dichroic mirror or a perforated mirror having an opening for passing fluorescence.
Thus, the fluorescent light emitted from the translucent fluorescent material is transmitted, and the laser light collected by the condensing lens and transmitted through the translucent fluorescent material is reflected by the concave mirror in the direction of the light emission position of the fluorescent light. it can.
As a result, by reflecting the laser light transmitted through the translucent fluorescent material back to the translucent fluorescent material by the concave mirror, it is possible to efficiently take out fluorescence, so that a light source with higher brightness can be obtained. be able to.

第12の発明に係る光源装置は、第10または第11の発明に係る光源装置であって、凹面鏡は、集光レンズによって集光されたレーザ光の集光点を中心とする球面あるいは非球面の曲面を有している。   A light source device according to a twelfth aspect of the present invention is the light source device according to the tenth or eleventh aspect, wherein the concave mirror is a spherical surface or an aspheric surface centered on the focusing point of the laser beam focused by the focusing lens. It has a curved surface.

ここでは、凹面鏡の凹状の曲面が、集光レンズによって集光されたレーザ光の集光点を中心とする球面あるいは非球面になるように形成されている。
これにより、透光性蛍光体に集光されたレーザ光によって励起する蛍光の発光部分(蛍光光源部)を中心として凹状の曲面を配置することができるため、蛍光あるいはレーザ光を効率よく、蛍光の発光位置の方へ反射することができる。
Here, the concave curved surface of the concave mirror is formed to be a spherical surface or an aspheric surface centered on the condensing point of the laser beam condensed by the condensing lens.
Thereby, a concave curved surface can be disposed centering on the light emission part (fluorescent light source part) of the fluorescence excited by the laser light condensed to the translucent fluorescent substance, so that the fluorescence or the laser light can be efficiently performed, the fluorescence It can be reflected toward the light emission position of.

第13の発明に係る光源装置は、第10から第12の発明のいずれか1つに係る光源装置であって、凹面鏡は、ダイクロイックミラーである。
これにより、透光性蛍光体におけるレーザ光の入射面側に設けられた凹面鏡では、レーザ光を透過させるとともに、透光性蛍光体において発光し入射面側へ放射された蛍光を透光性蛍光体における発光位置の方向へ反射することができる。
あるいは、透光性蛍光体における出射面側に設けられた凹面鏡では、透光性蛍光体において発光した蛍光を透過させるとともに、透光性蛍光体を透過してきたレーザ光を透光性蛍光体における発光位置の方向へ反射することができる。
この結果、さらに高輝度化した光源を得ることができる。
A light source device according to a thirteenth aspect of the present invention is the light source device according to any one of the tenth to twelfth aspects of the present invention, wherein the concave mirror is a dichroic mirror.
Thus, the concave mirror provided on the incident surface side of the laser light in the translucent fluorescent material transmits the laser light and transmits the fluorescence emitted from the translucent fluorescent material to the incident surface side as the translucent fluorescent light. It can reflect in the direction of the light emission position in the body.
Alternatively, the concave mirror provided on the light emitting surface side of the translucent fluorescent material transmits the fluorescence emitted from the translucent fluorescent material and transmits the laser light transmitted through the translucent fluorescent material to the translucent fluorescent material. It can reflect in the direction of the light emission position.
As a result, it is possible to obtain a light source with higher brightness.

第14の発明に係る測距センサは、第1から第13の発明のいずれか1つに係る光源装置と、受光部と、測定部と、を備えている。受光部は、光源装置から照射された光の反射光を受光する。測定部は、受光部において受光した光の量に基づいて対象物までの距離を測定する。
ここでは、上述した光源装置を用いて、測距センサを構成している。
これにより、従来よりも高輝度化された光源を用いることができるため、測定精度を向上させることができる、応答速度を向上させることができる等の効果を得ることができる。
A distance measuring sensor according to a fourteenth invention includes the light source device according to any one of the first to thirteenth inventions, a light receiving unit, and a measuring unit. The light receiving unit receives the reflected light of the light emitted from the light source device. The measuring unit measures the distance to the object based on the amount of light received by the light receiving unit.
Here, the distance measuring sensor is configured using the light source device described above.
As a result, since it is possible to use a light source whose luminance is higher than that of the conventional light source, it is possible to improve the measurement accuracy and to improve the response speed.

第15の発明に係る測距センサは、第14の発明に係る測距センサであって、光源装置は、複数の波長を含む蛍光を発し、さらに蛍光が通過するように構成された色収差焦点レンズを、さらに有している。受光部は、色収差焦点レンズを介して対象物に照射された蛍光の反射光を受光する。測定部は、受光部における受光量が最大となる蛍光の波長に基づいて、対象物までの距離を測定する。   The distance measuring sensor according to the fifteenth invention is the distance measuring sensor according to the fourteenth invention, wherein the light source device emits fluorescence including a plurality of wavelengths, and the chromatic aberration focusing lens configured to transmit the fluorescence further Furthermore, it has. The light receiving unit receives the reflected light of the fluorescent light irradiated to the object via the chromatic aberration focusing lens. The measuring unit measures the distance to the object based on the wavelength of the fluorescence at which the amount of light received by the light receiving unit is maximum.

ここでは、色収差焦点レンズを用いて蛍光を波長ごと(色ごと)に分離して、各波長の光のピークを検出することで、対象物までの距離を測定する共焦点式の測距センサを構成している。
これにより、上述したように、従来よりも高輝度化された蛍光を照射する光源装置を用いて測距センサを構成しているため、高性能な共焦点式の測距センサを得ることができる。
Here, a confocal distance measuring sensor that measures the distance to an object by separating fluorescence for each wavelength (each color) using a chromatic aberration focusing lens and detecting the peak of light of each wavelength Configured.
As a result, as described above, since the distance measuring sensor is configured using the light source device that emits fluorescence whose luminance is higher than that of the conventional light source, it is possible to obtain a high-performance confocal distance measuring sensor. .

本発明に係る光源装置によれば、従来よりも高輝度な光源を得ることができる。   According to the light source device of the present invention, it is possible to obtain a light source having higher luminance than in the prior art.

本発明の一実施形態に係る光源装置を搭載した共焦点計測装置の構成を示す模式図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The schematic diagram which shows the structure of the confocal measurement apparatus carrying the light source device which concerns on one Embodiment of this invention. 図1の共焦点計測装置に搭載された光源装置の構成を示す模式図。FIG. 2 is a schematic view showing a configuration of a light source device mounted on the confocal measurement device of FIG. 1. 図2の光源装置の要部を拡大した模式図。The schematic diagram which expanded the principal part of the light source device of FIG. 図3の透光性蛍光体の内部に形成される蛍光光源部の形状を示す模式図。FIG. 5 is a schematic view showing the shape of a fluorescent light source part formed inside the translucent fluorescent substance of FIG. 3; 本発明の実施形態2に係る光源装置の構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the light source device which concerns on Embodiment 2 of this invention. 図5の光源装置の要部を拡大した模式図。The schematic diagram which expanded the principal part of the light source device of FIG. 図5の光源装置に含まれる凹面鏡(ダイクロイックミラー)の波長特性を示すグラフ。FIG. 6 is a graph showing the wavelength characteristics of a concave mirror (dichroic mirror) included in the light source device of FIG. 5. 本発明の実施形態3に係る光源装置の構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the light source device which concerns on Embodiment 3 of this invention. 図8の光源装置の要部を拡大した模式図。The schematic diagram which expanded the principal part of the light source device of FIG. 本発明の実施形態4に係る光源装置の構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the light source device which concerns on Embodiment 4 of this invention. 図10の光源装置の要部を拡大した模式図。The schematic diagram which expanded the principal part of the light source device of FIG. 本発明の実施形態5に係る光源装置の構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the light source device which concerns on Embodiment 5 of this invention. 図12の光源装置の要部を拡大した模式図。The schematic diagram which expanded the principal part of the light source device of FIG. 本発明の実施形態6に係る光源装置の構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the light source device which concerns on Embodiment 6 of this invention. 図14の光源装置の要部を拡大した模式図。The schematic diagram which expanded the principal part of the light source device of FIG. 図14の光源装置に含まれる凹面鏡(ダイクロイックミラー)の波長特性を示すグラフ。15 is a graph showing the wavelength characteristics of a concave mirror (dichroic mirror) included in the light source device of FIG. (a)および(b)は、本発明の他の実施形態に係る光源装置に含まれる透光性蛍光体の形状を示す側面図および背面図。(A) And (b) is a side view and a rear view showing the shape of the translucent fluorescent substance contained in the light source device concerning other embodiments of the present invention.

(実施形態1)
本発明の一実施形態に係る光源装置10およびこれを備えた共焦点計測装置(測距センサ)50について、図1〜図4を用いて説明すれば以下の通りである。
(共焦点計測装置50)
本実施形態に係る光源装置10を搭載した共焦点計測装置50は、図1に示すように、共焦点光学系を利用して計測対象物Tの変位を計測する計測装置である。共焦点計測装置50で計測する計測対象物Tには、例えば、液晶表示パネルのセルギャップなどがある。
(Embodiment 1)
It will be as follows if the light source device 10 which concerns on one Embodiment of this invention, and the confocal measurement apparatus (distance measuring sensor) 50 provided with this are demonstrated using FIGS. 1-4.
(Confocal measuring device 50)
As shown in FIG. 1, the confocal measurement device 50 equipped with the light source device 10 according to the present embodiment is a measurement device that measures the displacement of the measurement object T using a confocal optical system. The measurement target T measured by the confocal measurement device 50 includes, for example, a cell gap of a liquid crystal display panel.

共焦点計測装置50は、図1に示すように、共焦点の光学系を有するヘッド部51、光ファイバ52を介して光学的に接続されたコントローラ部53、コントローラ部53から出力される信号を表示するモニタ54を備えている。
ヘッド部51は、筒状の筐体部内に、回折レンズ(色収差焦点レンズ)51aと、回折レンズ51aより計測対象物T側に配置された対物レンズ51bと、光ファイバ52と回折レンズ51aとの間に設けられた集光レンズ51cと、を有している。
As shown in FIG. 1, the confocal measurement device 50 outputs signals from the head unit 51 having a confocal optical system, the controller unit 53 optically connected via the optical fiber 52, and the controller unit 53. A monitor 54 for displaying is provided.
The head unit 51 includes a diffractive lens (chromatic aberration focusing lens) 51a, an objective lens 51b disposed on the measurement target T side with respect to the diffractive lens 51a, and an optical fiber 52 and a diffractive lens 51a in a cylindrical casing. And a condenser lens 51c provided therebetween.

回折レンズ51aは、後述する複数の波長の光を出射する光源(例えば、白色光源)から出射する光に、光軸方向に沿って色収差を生じさせる。回折レンズ51aは、レンズの表面に、例えば、キノフォーム形状あるいはバイナリ形状(ステップ形状、階段形状)などの微細な起伏形状が周期的に形成されている。なお、回折レンズ51aの形状は、上記構成に限定されるものではない。   The diffractive lens 51a causes chromatic aberration along the optical axis direction to light emitted from a light source (for example, a white light source) that emits light of a plurality of wavelengths described later. In the diffractive lens 51a, fine undulating shapes such as, for example, a kinoform shape or a binary shape (step shape, step shape) are periodically formed on the surface of the lens. The shape of the diffractive lens 51a is not limited to the above configuration.

対物レンズ51bは、回折レンズ51aにおいて色収差を生じさせた光を計測対象物Tに集光する。
集光レンズ51cは、光ファイバ52の開口数と回折レンズ51aの開口数とを一致させるために、光ファイバ52と回折レンズ51aとの間に設けられている。
これは、白色光源から出射される光は、光ファイバ52を介してヘッド部51に導かれており、光ファイバ52から出射する光を回折レンズ51aで有効に利用するには、光ファイバ52の開口数(NA:numerical aperture)と回折レンズ51aの開口数とを一致させる必要があるためである。
The objective lens 51 b focuses the light which has caused the chromatic aberration in the diffractive lens 51 a on the measurement object T.
The condenser lens 51 c is provided between the optical fiber 52 and the diffractive lens 51 a in order to make the numerical aperture of the optical fiber 52 coincide with the numerical aperture of the diffractive lens 51 a.
This is because the light emitted from the white light source is guided to the head unit 51 via the optical fiber 52, and the light emitted from the optical fiber 52 can be effectively used by the diffractive lens 51a. This is because it is necessary to make the numerical aperture (NA: numerical aperture) and the numerical aperture of the diffractive lens 51 a coincide with each other.

光ファイバ52は、ヘッド部51からコントローラ部53までの光路であるとともに、ピンホールとしても機能している。つまり、対物レンズ51bで集光した光のうち、計測対象物Tで合焦する光は、光ファイバ52の開口部で合焦する。このため、光ファイバ52は、計測対象物Tで合焦しない波長の光を遮光し、計測対象物Tで合焦する光を通過させるピンホールとして機能する。   The optical fiber 52 is an optical path from the head unit 51 to the controller unit 53 and also functions as a pinhole. That is, of the light condensed by the objective lens 51 b, the light focused on the measurement object T is focused on the opening of the optical fiber 52. Therefore, the optical fiber 52 functions as a pinhole that blocks light of a wavelength that is not focused by the measurement object T and allows light that is focused by the measurement object T to pass.

共焦点計測装置50は、ヘッド部51からコントローラ部53までの光路に光ファイバ52を用いない構成であってもよいが、当該光路に光ファイバ52を用いることで、ヘッド部51をコントローラ部53に対してフレキシブルに移動することが可能になる。また、共焦点計測装置50は、ヘッド部51からコントローラ部53までの光路に光ファイバ52を用いない構成の場合、ピンホールを備える必要があるが、光ファイバ52を用いる構成の場合、共焦点計測装置50は、ピンホールを備える必要がない。   The confocal measurement device 50 may have a configuration in which the optical fiber 52 is not used in the optical path from the head unit 51 to the controller unit 53. However, by using the optical fiber 52 in the optical path, the head unit 51 can be used as the controller unit 53. It is possible to move flexibly with respect to Furthermore, the confocal measurement device 50 needs to have a pinhole in the case where the optical fiber 52 is not used in the optical path from the head unit 51 to the controller unit 53, but in the case where the optical fiber 52 is used, the confocal measurement device 50 is used. The measuring device 50 does not have to be provided with a pinhole.

コントローラ部53は、白色光源としての光源装置10、分岐光ファイバ56、分光器57、撮像素子(受光部)58、制御回路部(測定部)59を内部に搭載している。なお、光源装置10の詳細な構成については、後段にて詳述する。
分岐光ファイバ56は、ヘッド部51からコントローラ部53までの光路を形成する光ファイバ52との接続側に一本の光ファイバ55aを、その反対側に2本の光ファイバ15,55を有している。なお、光ファイバ15は、後述する光源装置10の一部を構成している。光ファイバ55bは、分光器57に接続されており、分光器57によって集光された光が端面から取り込まれる。
The controller unit 53 incorporates a light source device 10 as a white light source, a branch optical fiber 56, a spectroscope 57, an imaging device (light receiving unit) 58, and a control circuit unit (measurement unit) 59 inside. The detailed configuration of the light source device 10 will be described in detail later.
The branch optical fiber 56 has one optical fiber 55a on the connection side with the optical fiber 52 forming the optical path from the head unit 51 to the controller unit 53, and two optical fibers 15 and 55 on the opposite side. ing. The optical fiber 15 constitutes a part of a light source device 10 described later. The optical fiber 55b is connected to the spectroscope 57, and the light collected by the spectroscope 57 is taken in from the end face.

このため、分岐光ファイバ56は、光源装置10から出射された光を光ファイバ52に導いてヘッド部51から計測対象物Tに対して照射する。さらに、分岐光ファイバ56は、光ファイバ52およびヘッド部51を介して、計測対象物Tの表面において反射した光を分光器57に導く。
分光器57は、ヘッド部51を介して戻ってきた反射光を反射する凹面ミラー57aと、凹面ミラー57aで反射した光が入射する回折格子57bと、回折格子57bから出射された光を集光する集光レンズ57cとを有している。なお、分光器57は、ヘッド部51を介して戻ってくる反射光を波長ごとに分けることができれば、ツェルニターナ型、リトロー型などのいずれの構成であってもよい。
For this reason, the branch optical fiber 56 guides the light emitted from the light source device 10 to the optical fiber 52 and irradiates the measurement target T from the head unit 51. Furthermore, the branch optical fiber 56 guides the light reflected on the surface of the measurement object T to the spectroscope 57 via the optical fiber 52 and the head unit 51.
The spectroscope 57 condenses the light emitted from the diffraction grating 57b, the concave mirror 57a for reflecting the reflected light returned through the head unit 51, the diffraction grating 57b for the light reflected by the concave mirror 57a to be incident, and And a condenser lens 57c. The spectroscope 57 may have any configuration such as a Zernita type or a Littrow type, as long as the reflected light returned via the head unit 51 can be divided according to the wavelength.

撮像素子58は、分光器57から出射された光の強度を測定するラインCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)やCCD(Charge Coupled Device)である。ここで、共焦点計測装置50では、分光器57および撮像素子58によって、ヘッド部51を介して戻ってきた反射光の強度を波長ごとに測定する測定部を構成する。
なお、測定部は、ヘッド部51から戻る光の強度を波長ごとに測定することができれば、CCDなどの撮像素子58の単体で構成されていてもよい。また、撮像素子58は、2次元のCMOSや2次元のCCDであってもよい。
The imaging device 58 is a line complementary metal oxide semiconductor (CMOS) or a charge coupled device (CCD) that measures the intensity of light emitted from the spectroscope 57. Here, in the confocal measurement device 50, the spectroscope 57 and the imaging device 58 constitute a measurement unit that measures the intensity of the reflected light returned via the head unit 51 for each wavelength.
The measuring unit may be configured of a single imaging device 58 such as a CCD as long as the intensity of light returning from the head unit 51 can be measured for each wavelength. The imaging device 58 may be a two-dimensional CMOS or a two-dimensional CCD.

制御回路部59は、光源装置10や撮像素子58などの動作を制御する。また、図示していないが、制御回路部59は、光源装置10や撮像素子58などの動作を調整するための信号を入力する入力インターフェース、撮像素子58の信号を出力する出力インターフェースなどを有している。
モニタ54は、撮像素子58が出力した信号を表示する。例えば、モニタ54は、ヘッド部51から戻る光のスペクトル波形を描画し、計測対象物の変位を表示する。
The control circuit unit 59 controls the operation of the light source device 10, the imaging device 58, and the like. Further, although not shown, the control circuit unit 59 has an input interface for inputting a signal for adjusting the operation of the light source device 10, the imaging device 58, etc., an output interface for outputting a signal of the imaging device 58, etc. ing.
The monitor 54 displays the signal output from the imaging device 58. For example, the monitor 54 draws a spectral waveform of light returning from the head unit 51, and displays the displacement of the measurement object.

本実施形態の共焦点計測装置50では、以下の光源装置10を搭載していることにより、高輝度な光源を得ることができる。
これにより、計測装置として、測定距離を延長することができる、応答性を向上させることができる等の効果を得ることができる。
なお、光源装置10の構成については、以下で詳しく説明する。
In the confocal measurement device 50 of the present embodiment, by mounting the following light source device 10, a high-intensity light source can be obtained.
Thereby, as a measuring device, effects such as being able to extend the measuring distance and being able to improve the response can be obtained.
The configuration of the light source device 10 will be described in detail below.

(光源装置10)
本実施形態の光源装置10は、上述した共焦点計測装置50の光源として搭載されており、図2に示すように、光源部11と、集光レンズ12と、透光性蛍光体13と、取込み用レンズ14と、光ファイバ15と、を備えている。
光源部11は、例えば、ピーク波長が450nm程度のレーザ光を出射する半導体レーザであって、透光性蛍光体13において蛍光を発光させるための励起光として、集光レンズ12の方向にレーザ光を照射する。
(Light source device 10)
The light source device 10 of the present embodiment is mounted as a light source of the above-described confocal measurement device 50, and as shown in FIG. 2, a light source unit 11, a condenser lens 12, and a translucent phosphor 13; It has a lens for taking in 14 and an optical fiber 15.
The light source unit 11 is, for example, a semiconductor laser that emits a laser beam having a peak wavelength of about 450 nm, and is a laser beam in the direction of the focusing lens 12 as excitation light for emitting fluorescence in the translucent phosphor 13 Irradiate.

集光レンズ12は、入射面および出射面がともに凸状のレンズであって、光源部から照射されたレーザ光を、透光性蛍光体13の内部に集光する。
透光性蛍光体13は、例えば、CeイオンをドープしたYAGの単結晶蛍光体であって、レーザ伝播方向に垂直な面に沿ってそれぞれ配置された入射面13aと出射面13bとを有している。そして、透光性蛍光体13は、光源部11から照射され集光レンズ12によって集光されたレーザ光が照射された部分において、480〜750nmの範囲の波長を持つ蛍光を発光する。
The condensing lens 12 is a lens in which both the incident surface and the emission surface are convex, and condenses the laser light emitted from the light source unit inside the translucent phosphor 13.
The translucent phosphor 13 is, for example, a single-crystal phosphor of YAG doped with Ce ions, and has an incident surface 13a and an emission surface 13b respectively disposed along a plane perpendicular to the laser propagation direction. ing. The translucent phosphor 13 emits fluorescence having a wavelength in the range of 480 to 750 nm at the portion irradiated with the laser light which is emitted from the light source unit 11 and collected by the condensing lens 12.

そして、透光性蛍光体13には、図3に示すように、レーザ光が照射された部分に、レーザ光の伝播方向に沿って長い略筒状の蛍光光源部20が形成される。
蛍光光源部20は、レーザ光が透光性蛍光体13の内部を通過した部分に形成され、図3および図4に示すように、レーザ伝播方向に長い略筒状の形状を有している。
そして、蛍光光源部20は、各部において全方位に向かって蛍光を発光することから、透光性蛍光体13の内部に形成された光源とみなすことができる。具体的には、蛍光光源部20は、図4に示すように、レーザ光の伝播方向に沿った長手方向における中央部分に断面の円の半径が小さくなる径小部を有しており、両端に向かって断面の円の半径が大きくなる略円筒状の形状を有している。
Then, as shown in FIG. 3, in the translucent phosphor 13, a substantially cylindrical fluorescent light source unit 20 which is long along the propagation direction of the laser light is formed at the portion irradiated with the laser light.
The fluorescent light source unit 20 is formed at a portion where the laser light has passed through the inside of the translucent fluorescent substance 13, and as shown in FIGS. 3 and 4, has a substantially cylindrical shape elongated in the laser propagation direction .
Then, the fluorescent light source unit 20 emits fluorescence in all directions in each part, and thus can be regarded as a light source formed inside the translucent fluorescent body 13. Specifically, as shown in FIG. 4, the fluorescent light source unit 20 has a small-diameter portion in which the radius of the circle of the cross section decreases in the central portion in the longitudinal direction along the propagation direction of the laser light The cross section has a substantially cylindrical shape in which the radius of the circle of the cross section increases.

すなわち、蛍光光源部20は、レーザ光の集光点が径小部断面20bに位置するように形成される。そして、蛍光光源部20は、レーザ光の集束および拡散に合わせて、入射側断面20aおよび出射側断面20cの断面積が、径小部断面20bよりも大きくなるように形成される。
例えば、蛍光光源部20は、レーザ光の入射側の端面(入射側断面20a)、略筒状の中央部分の径小部(径小部断面20b)、レーザ光の出射側の端面(出射側断面20c)において、それぞれ全方位に向かって蛍光を発する。
That is, the fluorescent light source unit 20 is formed such that the condensing point of the laser light is located on the small diameter portion cross section 20b. The fluorescent light source unit 20 is formed so that the cross-sectional areas of the incident side cross section 20a and the output side cross section 20c are larger than the small diameter cross section 20b in accordance with the focusing and diffusion of the laser light.
For example, the fluorescence light source unit 20 includes an end face on the incident side of the laser beam (incident side cross section 20a), a small diameter portion of the substantially cylindrical central portion (small diameter cross section 20b), an end face on the emission side of the laser light (emission side In the cross section 20c), fluorescence is emitted in all directions.

よって、蛍光光源部20において発光する蛍光のうち、被写界深度内で発光する蛍光が取込み用レンズ14によって取り込まれ、光ファイバ15の端面(第1面)に集光される。
なお、被写界深度とは、一般的には、レンズの像面で許容できるボケ量に対して、物面側において、ピントを合わせた位置の前後で実用上ピントが合っているとみなせる範囲を意味する。本実施形態では、光ファイバ15の端面におけるコア径をレンズの像面における許容錯乱円の直径としたときに取込み用レンズ14によって物面に形成される被写界深度を意味する。
Therefore, among the fluorescence emitted in the fluorescence light source unit 20, the fluorescence emitted in the depth of field is captured by the capturing lens 14 and collected on the end face (first surface) of the optical fiber 15.
Note that the depth of field generally refers to a range that can be regarded as practically in focus before and after the focused position on the object surface side with respect to the amount of blur that can be tolerated on the image surface of the lens. Means In this embodiment, when the core diameter at the end face of the optical fiber 15 is the diameter of the permissible circle of confusion on the image plane of the lens, this means the depth of field formed on the object plane by the capturing lens 14.

ここで、光ファイバ15の端面とは、取込み用レンズ14によって集光された光が入射する光ファイバ15の端部における断面を意味する。また、コア径とは、光ファイバ15内の光を伝搬する円筒形のコア部分の内径を意味する。
取込み用レンズ14は、集光レンズ12と同様に、入射面および出射面がともに凸状のレンズであって、透光性蛍光体13においてレーザ光が伝播する方向における下流側に配置されている。そして、取込み用レンズ14は、透光性蛍光体13の内部(蛍光光源部20)において発光した蛍光を、光ファイバ15の端面に集光する。
Here, the end face of the optical fiber 15 means a cross section at the end of the optical fiber 15 to which the light collected by the capturing lens 14 is incident. Also, the core diameter means the inner diameter of the cylindrical core portion that propagates the light in the optical fiber 15.
Like the condenser lens 12, the taking-in lens 14 is a lens in which both the incident surface and the exit surface are convex, and is disposed on the downstream side of the translucent phosphor 13 in the direction in which the laser light propagates. . Then, the taking-in lens 14 condenses the fluorescence emitted in the interior (fluorescent light source unit 20) of the translucent fluorescent substance 13 on the end face of the optical fiber 15.

また、取込み用レンズ14は、図3に示すように、レンズ中心軸A2が透光性蛍光体13の内部におけるレーザ光が伝播する中心軸A1と同軸(一直線上)になるように、配置されている。このように、レーザ伝播の中心軸A1と取込み用レンズ14のレンズ中心軸A2とが同軸になるように配置することで、蛍光光源部20において発光した蛍光を、効率よく第1面15aから光ファイバ15内へ入射させることができる。   Further, as shown in FIG. 3, the taking-in lens 14 is disposed so that the lens central axis A2 is coaxial (in line with the central axis A1 with which the laser light in the inside of the translucent fluorescent material 13 propagates). ing. As described above, by arranging the central axis A1 of the laser propagation and the central axis A2 of the capturing lens 14 to be coaxial with each other, the fluorescence emitted from the fluorescence light source unit 20 can be efficiently transmitted from the first surface 15a. It can be introduced into the fiber 15.

光ファイバ15は、上述した共焦点計測装置50の分岐光ファイバ56を構成する1本の光ファイバであって、共焦点計測装置50のヘッド部51から照射される光の光路を内部に形成する。
また、光ファイバ15は、図3に示すように、取込み用レンズ14によって集光された蛍光が入射される端面(第1面15a)と、その反対側の出射側の端面(第2面15b)とを有している。
The optical fiber 15 is a single optical fiber that constitutes the branch optical fiber 56 of the above-described confocal measurement device 50, and internally forms an optical path of light emitted from the head unit 51 of the confocal measurement device 50. .
Further, as shown in FIG. 3, the optical fiber 15 has an end face (first surface 15a) on which the fluorescence collected by the capturing lens 14 is incident and an end face (second surface 15b) on the output side on the opposite side thereof. And.

これにより、光ファイバ15は、第1面15aから入射してきた光を、第2面15bから出射することができる。
本実施形態の光源装置10では、以上のような構成により、図2に示すように、光源部11から照射された励起用のレーザ光を、集光レンズ12によって透光性蛍光体13の内部に集光する。そして、図3に示すように、透光性蛍光体13の内部におけるレーザ光の集光部分において発生した蛍光を、取込み用レンズ14によって光ファイバ15の第1面15aに集光する。
Thus, the optical fiber 15 can emit the light incident from the first surface 15a from the second surface 15b.
In the light source device 10 according to the present embodiment, as shown in FIG. 2, with the above configuration, the excitation laser light emitted from the light source unit 11 is transmitted to the inside of the translucent phosphor 13 by the condenser lens 12. Focus on Then, as shown in FIG. 3, the fluorescence generated at the condensing portion of the laser light in the inside of the translucent fluorescent substance 13 is condensed on the first surface 15 a of the optical fiber 15 by the taking-in lens 14.

ここで、本実施形態の光源装置10では、上述したように、集光レンズ12によって集光されたレーザ光を、単結晶の蛍光体(透光性蛍光体13)の内部に照射している。
このとき、レーザ光は、単結晶の蛍光体(透光性蛍光体13)に入射すると、蛍光体内でほとんど光が拡散されることなく、蛍光を励起しながら蛍光体内部を透過する。
すなわち、本実施形態の光源装置10では、内部に入射してきたレーザ光をほとんど散乱させることがない単結晶蛍光体(透光性蛍光体)を用いている。このため、従来の樹脂等のバインダを用いて固められた蛍光体と比較して、内部に入射してきたレーザ光によって発光した蛍光を効率よく取り出すことができるため、従来よりも高輝度な光源を得ることができる。
Here, in the light source device 10 according to the present embodiment, as described above, the laser light collected by the light collecting lens 12 is applied to the inside of the single crystal phosphor (light transmitting phosphor 13). .
At this time, when the laser light is incident on the single-crystal phosphor (light-transmitting phosphor 13), the light is not diffused in the phosphor and is transmitted through the inside of the phosphor while exciting the fluorescence.
That is, in the light source device 10 of the present embodiment, a single-crystal phosphor (translucent phosphor) that hardly scatters the laser light incident on the inside is used. For this reason, compared with the conventional fluorescent substance hardened using binders, such as a resin, since the fluorescence light-emitted by the laser beam which injected into the inside can be taken out efficiently, a light source with high brightness compared with the past is made. You can get it.

(実施形態2)
本発明の実施形態2に係る光源装置について、図5から図7を用いて説明すれば以下の通りである。
本実施形態に係る光源装置110は、図5に示すように、集光レンズ12と透光性蛍光体13との間に凹面鏡116を設けた点において、上記実施形態1とは異なっている。
Second Embodiment
It will be as follows if the light source device which concerns on Embodiment 2 of this invention is demonstrated using FIGS. 5-7.
The light source device 110 according to this embodiment is different from that of the first embodiment in that a concave mirror 116 is provided between the condenser lens 12 and the translucent phosphor 13 as shown in FIG.

なお、光源装置110のその他の構成については、上記実施形態1の光源装置10と同様であることから、ここでは同じ符号を付し、その構成について詳細な説明は省略する。
本実施形態の光源装置110は、図5に示すように、光源部11と、集光レンズ12と、凹面鏡116と、透光性蛍光体13と、取込み用レンズ14と、光ファイバ15とを備えている。
The other components of the light source device 110 are the same as those of the light source device 10 according to the first embodiment, and thus the same reference numerals are given here and detailed description of the components is omitted.
As shown in FIG. 5, the light source device 110 according to the present embodiment includes the light source unit 11, the condenser lens 12, the concave mirror 116, the translucent fluorescent body 13, the taking lens 14, and the optical fiber 15. Have.

凹面鏡116は、集光レンズ12と透光性蛍光体13との間に配置されており、透光性蛍光体13側の面に凹状の反射面を有している。そして、凹面鏡116は、集光レンズ12によって集光されたレーザ光を透過させるとともに、透光性蛍光体13の内部において発光した蛍光を反射する特性を有している。
これにより、光源部11から照射され集光レンズ12によって集光されたレーザ光を、凹面鏡116によって遮ることなく、透光性蛍光体13へと照射することができる。さらに、図6に示すように、透光性蛍光体13の内部に形成される蛍光光源部120から全方位に向けて放射された蛍光のうち、集光レンズ12側に放射された蛍光を凹面鏡116によって反射して透光性蛍光体13側へ戻すことができる。
The concave mirror 116 is disposed between the condenser lens 12 and the translucent phosphor 13 and has a concave reflecting surface on the surface on the translucent phosphor 13 side. The concave mirror 116 has a characteristic of transmitting the laser light condensed by the condenser lens 12 and reflecting the fluorescence emitted in the inside of the translucent fluorescent substance 13.
As a result, the laser light emitted from the light source unit 11 and collected by the condenser lens 12 can be irradiated to the translucent phosphor 13 without being blocked by the concave mirror 116. Furthermore, as shown in FIG. 6, of the fluorescence emitted toward the omnidirectional direction from the fluorescence light source unit 120 formed inside the translucent phosphor 13, the fluorescence emitted to the condensing lens 12 side is a concave mirror It can be reflected back to the translucent fluorescent substance 13 side by 116.

この結果、取込み用レンズ14では、上記実施形態1において取り込まれた蛍光よりも多くの蛍光を取り込んで光ファイバ15の第1面15aへ集光することができるため、従来よりもさらに高輝度化した光源を得ることができる。
さらに、凹面鏡116は、蛍光光源部120の中心軸A1に対して、凹状の曲面の中心が来るように配置されている。
As a result, the capturing lens 14 can capture more fluorescence than the fluorescence captured in the first embodiment, and condense it on the first surface 15 a of the optical fiber 15. Therefore, the luminance can be further enhanced compared to the conventional case. Light source can be obtained.
Furthermore, the concave mirror 116 is disposed such that the center of the concave curved surface is located with respect to the central axis A1 of the fluorescent light source unit 120.

これにより、反射した蛍光を蛍光が発光した部分(蛍光光源部120)の位置へ集光させることができる。
この結果、取込み用レンズ14では、上記実施形態1において取り込まれた蛍光よりも多くの蛍光を取り込んで光ファイバ15の第1面15aへ集光することができるため、さらに効果的に高輝度化した光源を得ることができる。
Thereby, the reflected fluorescence can be condensed to the position of the part (fluorescence light source part 120) which fluorescence emitted.
As a result, since the capturing lens 14 can capture more fluorescence than the fluorescence captured in the first embodiment and condense on the first surface 15 a of the optical fiber 15, the luminance can be further enhanced effectively. Light source can be obtained.

また、凹面鏡116は、集光レンズ12によって透光性蛍光体13内に集光されたレーザ光の集光点を中心とする球面あるいは非球面の形状を有していることがより好ましい。
これにより、反射した蛍光を蛍光が発光した部分(蛍光光源部120)へ集光させることができる。
この結果、取込み用レンズ14では、上記実施形態1において取り込まれた蛍光よりも多くの蛍光を取り込んで光ファイバ15の第1面15aへ集光することができるため、さらに効果的に高輝度化した光源を得ることができる。
More preferably, the concave mirror 116 has a spherical or aspherical shape centered on the focusing point of the laser light focused in the translucent fluorescent substance 13 by the focusing lens 12.
Thereby, the reflected fluorescence can be condensed to the part (fluorescence light source part 120) which fluorescence emitted.
As a result, since the capturing lens 14 can capture more fluorescence than the fluorescence captured in the first embodiment and condense on the first surface 15 a of the optical fiber 15, the luminance can be further enhanced effectively. Light source can be obtained.

なお、凹面鏡116としては、ダイクロイックミラー、あるいは、メニスカスレンズの凹面に蛍光を反射する反射膜を蒸着させたレンズ、レーザ光を通過させる部分に開口を有し凹状の面において蛍光を反射させる穴あきミラー等を用いることができる。
例えば、凹面鏡116としてダイクロイックミラーを用いた場合には、図7に示すように、約480nm以下の波長の光を透過させるとともに、約480nmより大きい波長の光を反射させることで、レーザ光を透過させつつ蛍光を反射させることができる。
The concave mirror 116 may be a dichroic mirror, or a lens obtained by depositing a reflection film that reflects fluorescence on the concave surface of a meniscus lens, or a hole on the concave surface that has an opening in the portion through which laser light passes. A mirror or the like can be used.
For example, when a dichroic mirror is used as the concave mirror 116, as shown in FIG. 7, laser light is transmitted by transmitting light of a wavelength of about 480 nm or less and reflecting light of a wavelength of greater than about 480 nm. The fluorescence can be reflected while causing

(実施形態3)
本発明の実施形態3に係る光源装置について、図8および図9を用いて説明すれば以下の通りである。
本実施形態に係る光源装置210は、図8に示すように、出射面213b側が凸状の透光性蛍光体213を用いている点において、板状の透光性蛍光体13を用いている上記実施形態1とは異なっている。
(Embodiment 3)
It will be as follows if the light source device which concerns on Embodiment 3 of this invention is demonstrated using FIG. 8 and FIG.
As shown in FIG. 8, the light source device 210 according to the present embodiment uses the plate-like light-transmitting phosphor 13 in that the light-emitting surface 213b uses the light-transmitting phosphor 213 having a convex shape. It differs from the first embodiment.

なお、光源装置210のその他の構成については、上記実施形態1の光源装置10と同様であることから、ここでは同じ符号を付し、その構成について詳細な説明は省略する。
本実施形態の光源装置210は、図8に示すように、光源部11と、集光レンズ12と、透光性蛍光体213と、取込み用レンズ14と、光ファイバ15とを備えている。
透光性蛍光体213は、図9に示すように、入射面213aと、出射面213bとを有している。また、透光性蛍光体213には、集光レンズ12によって集光されたレーザ光が通過した部分に、蛍光を発する蛍光光源部220が形成される。
The other components of the light source device 210 are the same as those of the light source device 10 according to the first embodiment, and thus the same reference numerals are given here and detailed description of the components will be omitted.
As shown in FIG. 8, the light source device 210 of the present embodiment includes a light source unit 11, a condensing lens 12, a translucent fluorescent substance 213, a capturing lens 14, and an optical fiber 15.
The translucent fluorescent substance 213 has the entrance plane 213a and the output plane 213b, as shown in FIG. In addition, in the translucent fluorescent substance 213, a fluorescence light source unit 220 that emits fluorescence is formed at a portion through which the laser light condensed by the condensing lens 12 passes.

なお、蛍光光源部220については、上述した実施形態1の蛍光光源部20とほぼ同じ形状および機能を有している。
入射面213aは、集光レンズ12側の面であって、レーザ光の伝播方向に垂直な平面に沿って配置されている。
出射面213bは、取込み用レンズ14側の面であって、取込み用レンズ14に向かって凸状の曲面を有している。
The fluorescent light source unit 220 has substantially the same shape and function as the fluorescent light source unit 20 of the first embodiment described above.
The incident surface 213a is a surface on the condensing lens 12 side, and is disposed along a plane perpendicular to the propagation direction of the laser beam.
The exit surface 213 b is a surface on the intake lens 14 side, and has a curved surface convex toward the intake lens 14.

これにより、透光性蛍光体213に照射されたレーザ光によって励起した蛍光は、出射面213bにおいて、透光性蛍光体213(YAG屈折率≒1.8)と空気との界面において屈折率の差による広がりを抑制されて、取込み用レンズ14へ取り込まれる。
この結果、取込み用レンズ14のサイズを小さくして、光源装置210の小型化を図ることができる。
Thereby, the fluorescence excited by the laser beam irradiated to the translucent fluorescent substance 213 has a refractive index at the interface between the translucent fluorescent substance 213 (YAG refractive index ≒ 1.8) and air on the emission surface 213b. The spread due to the difference is suppressed and taken into the taking lens 14.
As a result, the size of the capture lens 14 can be reduced, and the light source device 210 can be miniaturized.

あるいは、取込み用レンズ14のサイズを固定した場合でも、出射される蛍光の拡散の程度が抑制されるため、蛍光を取り込む量を向上させることができる。
よって、より効果的に、高輝度化した光源を得ることができる。
(実施形態4)
本発明の実施形態4に係る光源装置について、図10および図11を用いて説明すれば以下の通りである。
Alternatively, even when the size of the capturing lens 14 is fixed, the degree of diffusion of the emitted fluorescence is suppressed, so that the amount of capturing fluorescence can be improved.
Therefore, a light source with high brightness can be obtained more effectively.
(Embodiment 4)
It will be as follows if the light source device which concerns on Embodiment 4 of this invention is demonstrated using FIG. 10 and FIG.

本実施形態に係る光源装置310は、図10に示すように、集光レンズ12と透光性蛍光体313との間に凹面鏡316を設けるとともに、入射面および出射面の双方が凸状の曲面を有する透光性蛍光体313を設けた点において、上記実施形態1とは異なっている。
なお、光源装置310のその他の構成については、上記実施形態1の光源装置10と同様であることから、ここでは同じ符号を付し、その構成について詳細な説明は省略する。
In the light source device 310 according to the present embodiment, as shown in FIG. 10, a concave mirror 316 is provided between the condenser lens 12 and the translucent fluorescent substance 313, and both the incident surface and the emission surface are convexly curved. The second embodiment differs from the first embodiment in that a translucent phosphor 313 is provided.
The other components of the light source device 310 are the same as those of the light source device 10 according to the first embodiment, and thus the same reference numerals are given here and detailed description of the components will be omitted.

本実施形態の光源装置310は、図10に示すように、光源部11と、集光レンズ12と、凹面鏡316と、透光性蛍光体313と、取込み用レンズ14と、光ファイバ15とを備えている。
凹面鏡316は、集光レンズ12と透光性蛍光体313との間に配置されており、透光性蛍光体313側の面に凹状の反射面を有している。そして、凹面鏡316は、集光レンズ12によって集光されたレーザ光を透過させるとともに、図11に示すように、透光性蛍光体313の内部において発光した蛍光を反射する特性を有している。
As shown in FIG. 10, the light source device 310 according to the present embodiment includes the light source unit 11, the condenser lens 12, the concave mirror 316, the translucent phosphor 313, the capturing lens 14, and the optical fiber 15. Have.
The concave mirror 316 is disposed between the condenser lens 12 and the translucent phosphor 313, and has a concave reflecting surface on the surface on the translucent phosphor 313 side. The concave mirror 316 transmits the laser light condensed by the condenser lens 12 and has the property of reflecting the fluorescence emitted in the inside of the translucent fluorescent substance 313 as shown in FIG. .

これにより、光源部11から照射され集光レンズ12によって集光されたレーザ光を、凹面鏡316によって遮ることなく、透光性蛍光体313へと照射することができる。さらに、図11に示すように、透光性蛍光体313の内部に形成される蛍光光源部320から全方位に向けて放射された蛍光のうち、集光レンズ12側に放射された蛍光を凹面鏡316によって反射して透光性蛍光体313側へ戻すことができる。   In this way, the laser beam emitted from the light source unit 11 and collected by the condenser lens 12 can be irradiated to the translucent phosphor 313 without being blocked by the concave mirror 316. Furthermore, as shown in FIG. 11, of the fluorescence emitted toward the omnidirectional direction from the fluorescence light source part 320 formed inside the translucent fluorescent substance 313, the fluorescence emitted to the condenser lens 12 side is a concave mirror It can be reflected back to the translucent fluorescent substance 313 side by 316.

この結果、取込み用レンズ14では、上記実施形態1において取り込まれた蛍光よりも多くの蛍光を取り込んで光ファイバ15の第1面15aへ集光することができるため、従来よりもさらに高輝度化した光源を得ることができる。
さらに、凹面鏡316は、図11に示すように、蛍光光源部320の中心軸A1に対して、凹状の曲面の中心が来るように配置されている。
As a result, the capturing lens 14 can capture more fluorescence than the fluorescence captured in the first embodiment, and condense it on the first surface 15 a of the optical fiber 15. Therefore, the luminance can be further enhanced compared to the conventional case. Light source can be obtained.
Furthermore, as shown in FIG. 11, the concave mirror 316 is disposed such that the center of the concave curved surface is located with respect to the central axis A1 of the fluorescent light source unit 320.

これにより、反射した蛍光を蛍光が発光した部分(蛍光光源部320)の位置へ集光させることができる。
この結果、取込み用レンズ14では、上記実施形態1において取り込まれた蛍光よりも多くの蛍光を取り込んで光ファイバ15の第1面15aへ集光することができるため、さらに効果的に高輝度化した光源を得ることができる。
Thereby, the reflected fluorescence can be condensed to the position of the part (fluorescence light source part 320) which fluorescence emitted.
As a result, since the capturing lens 14 can capture more fluorescence than the fluorescence captured in the first embodiment and condense on the first surface 15 a of the optical fiber 15, the luminance can be further enhanced effectively. Light source can be obtained.

また、凹面鏡316は、集光レンズ12によって透光性蛍光体313内に集光されたレーザ光の集光点を中心とする球面あるいは非球面の形状を有していることがより好ましい。
これにより、反射した蛍光を蛍光が発光した部分(蛍光光源部320)へ集光させることができる。
More preferably, the concave mirror 316 has a spherical or aspherical shape centered on the focusing point of the laser light focused in the translucent fluorescent substance 313 by the focusing lens 12.
Thereby, the reflected fluorescence can be condensed to the part (fluorescence light source part 320) which fluorescence emitted.

この結果、取込み用レンズ14では、上記実施形態1において取り込まれた蛍光よりも多くの蛍光を取り込んで光ファイバ15の第1面15aへ集光することができるため、さらに効果的に高輝度化した光源を得ることができる。
なお、凹面鏡316としては、上記実施形態2の凹面鏡116と同様に、ダイクロイックミラー、あるいは、メニスカスレンズの凹面に蛍光を反射する反射膜を蒸着させたレンズ、レーザ光を通過させる部分に開口を有し凹状の面において蛍光を反射させる穴あきミラー等を用いることができる。
As a result, since the capturing lens 14 can capture more fluorescence than the fluorescence captured in the first embodiment and condense on the first surface 15 a of the optical fiber 15, the luminance can be further enhanced effectively. Light source can be obtained.
As the concave mirror 316, as in the case of the concave mirror 116 in the second embodiment, a dichroic mirror or a lens on which a reflection film for reflecting fluorescence is deposited on the concave surface of a meniscus lens, and an opening is provided in a portion through which laser light passes. A perforated mirror or the like that reflects fluorescence on a concave surface can be used.

透光性蛍光体313は、図11に示すように、入射面313aと、出射面313bとを有している。
入射面313aは、集光レンズ12側の面であって、集光レンズ12に向かって凸状の曲面を有している。
これにより、透光性蛍光体313に照射されたレーザ光によって励起した蛍光は、入射面313aにおいて、透光性蛍光体313(YAG屈折率≒1.8)と空気との界面において屈折率の差による広がりを抑制されて、凹面鏡316へ取り込まれる。
The translucent fluorescent substance 313 has the entrance plane 313a and the output plane 313b, as shown in FIG.
The incident surface 313 a is a surface on the condensing lens 12 side, and has a curved surface convex toward the condensing lens 12.
Thereby, the fluorescence excited by the laser beam irradiated to the translucent fluorescent substance 313 has a refractive index at the interface between the translucent fluorescent substance 313 (YAG refractive index ≒ 1.8) and air on the incident surface 313a. The spread due to the difference is suppressed and taken into concave mirror 316.

この結果、凹面鏡316のサイズを小さくして、光源装置310の小型化を図ることができる。
あるいは、凹面鏡316のサイズを固定した場合でも、出射される蛍光の拡散の程度が抑制されるため、凹面鏡316において蛍光を反射する量を向上させることができる。
よって、より効果的に凹面鏡316によって蛍光を反射して、高輝度化した光源を得ることができる。
As a result, the size of the concave mirror 316 can be reduced, and the light source device 310 can be miniaturized.
Alternatively, even when the size of the concave mirror 316 is fixed, the degree of diffusion of the emitted fluorescence is suppressed, so that the amount of fluorescence reflected by the concave mirror 316 can be improved.
Therefore, fluorescence can be more effectively reflected by the concave mirror 316 to obtain a light source with high brightness.

一方、出射面313bは、取込み用レンズ14側の面であって、取込み用レンズ14に向かって凸状の曲面を有している。
これにより、透光性蛍光体313に照射されたレーザ光によって励起した蛍光は、出射面313bにおいて、透光性蛍光体313(YAG屈折率≒1.8)と空気との界面において屈折率の差による広がりを抑制されて、取込み用レンズ14へ取り込まれる。
On the other hand, the exit surface 313 b is a surface on the intake lens 14 side, and has a curved surface convex toward the intake lens 14.
Thereby, the fluorescence excited by the laser beam irradiated to the translucent fluorescent substance 313 has a refractive index at the interface between the translucent fluorescent substance 313 (YAG refractive index .apprxeq.1.8) and air at the emission surface 313b. The spread due to the difference is suppressed and taken into the taking lens 14.

この結果、取込み用レンズ14のサイズを小さくして、光源装置310の小型化を図ることができる。
あるいは、取込み用レンズ14のサイズを固定した場合でも、出射される蛍光の拡散の程度が抑制されるため、蛍光を取り込む量を向上させることができる。
よって、より効果的に、高輝度化した光源を得ることができる。
As a result, the size of the capturing lens 14 can be reduced, and the light source device 310 can be miniaturized.
Alternatively, even when the size of the capturing lens 14 is fixed, the degree of diffusion of the emitted fluorescence is suppressed, so that the amount of capturing fluorescence can be improved.
Therefore, a light source with high brightness can be obtained more effectively.

(実施形態5)
本発明の実施形態5に係る光源装置について、図12および図13を用いて説明すれば以下の通りである。
本実施形態に係る光源装置410は、図12に示すように、集光レンズ12と透光性蛍光体413との間に凹面鏡416を設けるとともに、入射面が凸状の曲面を有する透光性蛍光体413を設けた点において、上記実施形態1とは異なっている。
Embodiment 5
It will be as follows if the light source device which concerns on Embodiment 5 of this invention is demonstrated using FIG. 12 and FIG.
In the light source device 410 according to the present embodiment, as shown in FIG. 12, a concave mirror 416 is provided between the condensing lens 12 and the translucent fluorescent substance 413, and the light transmitting device has a convex curved incident surface. The point which provided the fluorescent substance 413 differs from the said Embodiment 1. FIG.

なお、光源装置410のその他の構成については、上記実施形態1の光源装置10と同様であることから、ここでは同じ符号を付し、その構成について詳細な説明は省略する。
本実施形態の光源装置410は、図12に示すように、光源部11と、集光レンズ12と、凹面鏡416と、透光性蛍光体413と、取込み用レンズ14と、光ファイバ15とを備えている。
The other components of the light source device 410 are the same as those of the light source device 10 according to the first embodiment, and thus the same reference numerals are given here and detailed description of the components will be omitted.
As shown in FIG. 12, the light source device 410 of the present embodiment includes the light source unit 11, the condenser lens 12, the concave mirror 416, the translucent phosphor 413, the capturing lens 14, and the optical fiber 15. Have.

凹面鏡416は、集光レンズ12と透光性蛍光体413との間に配置されており、透光性蛍光体413側の面に凹状の反射面を有している。そして、凹面鏡416は、集光レンズ12によって集光されたレーザ光を透過させるとともに、図13に示すように、透光性蛍光体413の内部において発光した蛍光を反射する特性を有している。
これにより、光源部11から照射され集光レンズ12によって集光されたレーザ光を、凹面鏡416によって遮ることなく、透光性蛍光体413へと照射することができる。さらに、図13に示すように、透光性蛍光体413の内部に形成される蛍光光源部420から全方位に向けて放射された蛍光のうち、集光レンズ12側に放射された蛍光を凹面鏡416によって反射して透光性蛍光体413側へ戻すことができる。
The concave mirror 416 is disposed between the condenser lens 12 and the translucent phosphor 413, and has a concave reflecting surface on the surface on the translucent phosphor 413 side. The concave mirror 416 transmits the laser light condensed by the condenser lens 12 and has the characteristic of reflecting the fluorescence emitted in the inside of the translucent phosphor 413 as shown in FIG. .
Thus, the laser light emitted from the light source unit 11 and collected by the condenser lens 12 can be irradiated to the translucent phosphor 413 without being blocked by the concave mirror 416. Furthermore, as shown in FIG. 13, of the fluorescence emitted toward all directions from the fluorescence light source 420 formed inside the translucent phosphor 413, the fluorescence emitted to the condenser lens 12 side is a concave mirror It can be reflected back to the side of the translucent fluorescent substance 413 by the light emitting element 416.

この結果、取込み用レンズ14では、上記実施形態1において取り込まれた蛍光よりも多くの蛍光を取り込んで光ファイバ15の第1面15aへ集光することができるため、従来よりもさらに高輝度化した光源を得ることができる。
さらに、凹面鏡416は、図13に示すように、蛍光光源部420の中心軸A1に対して、凹状の曲面の中心が来るように配置されている。
As a result, the capturing lens 14 can capture more fluorescence than the fluorescence captured in the first embodiment, and condense it on the first surface 15 a of the optical fiber 15. Therefore, the luminance can be further enhanced compared to the conventional case. Light source can be obtained.
Furthermore, as shown in FIG. 13, the concave mirror 416 is disposed such that the center of the concave curved surface is located with respect to the central axis A1 of the fluorescence light source unit 420.

これにより、反射した蛍光を蛍光が発光した部分(蛍光光源部420)の位置へ集光させることができる。
この結果、取込み用レンズ14では、上記実施形態1において取り込まれた蛍光よりも多くの蛍光を取り込んで光ファイバ15の第1面15aへ集光することができるため、さらに効果的に高輝度化した光源を得ることができる。
Thereby, the reflected fluorescence can be condensed to the position of the part (fluorescence light source part 420) which fluorescence emitted.
As a result, since the capturing lens 14 can capture more fluorescence than the fluorescence captured in the first embodiment and condense on the first surface 15 a of the optical fiber 15, the luminance can be further enhanced effectively. Light source can be obtained.

また、凹面鏡416は、集光レンズ12によって透光性蛍光体413内に集光されたレーザ光の集光点を中心とする球面あるいは非球面の形状を有していることがより好ましい。
これにより、反射した蛍光を蛍光が発光した部分(蛍光光源部420)へ集光させることができる。
More preferably, the concave mirror 416 has a spherical or aspheric shape centered on the focusing point of the laser light focused in the translucent fluorescent substance 413 by the focusing lens 12.
Thereby, the reflected fluorescence can be condensed to the part (fluorescent light source part 420) which fluorescence emitted.

この結果、取込み用レンズ14では、上記実施形態1において取り込まれた蛍光よりも多くの蛍光を取り込んで光ファイバ15の第1面15aへ集光することができるため、さらに効果的に高輝度化した光源を得ることができる。
なお、凹面鏡416としては、上記実施形態2の凹面鏡116と同様に、ダイクロイックミラー、あるいは、メニスカスレンズの凹面に蛍光を反射する反射膜を蒸着させたレンズ、レーザ光を通過させる部分に開口を有し凹状の面において蛍光を反射させる穴あきミラー等を用いることができる。
As a result, since the capturing lens 14 can capture more fluorescence than the fluorescence captured in the first embodiment and condense on the first surface 15 a of the optical fiber 15, the luminance can be further enhanced effectively. Light source can be obtained.
As the concave mirror 416, as in the case of the concave mirror 116 in the second embodiment, a dichroic mirror, or a lens obtained by depositing a reflection film for reflecting fluorescence on the concave surface of a meniscus lens, and an opening at a portion through which laser light passes A perforated mirror or the like that reflects fluorescence on a concave surface can be used.

透光性蛍光体413は、図13に示すように、入射面413aと、出射面413bとを有している。
入射面413aは、集光レンズ12側の面であって、集光レンズ12に向かって凸状の曲面を有している。
出射面413bは、取込み用レンズ14側の面であって、レーザ光の伝播方向に垂直な平面に沿って配置されている。
The translucent fluorescent substance 413 has the entrance plane 413a and the output plane 413b, as shown in FIG.
The incident surface 413 a is a surface on the condensing lens 12 side, and has a curved surface convex toward the condensing lens 12.
The emitting surface 413b is a surface on the side of the capturing lens 14, and is disposed along a plane perpendicular to the propagation direction of the laser beam.

これにより、透光性蛍光体413に照射されたレーザ光によって励起して全方位に向かって放射される蛍光は、入射面413aにおいて、透光性蛍光体313(YAG屈折率≒1.8)と空気との界面において屈折率の差による広がりを抑制されて、凹面鏡416へ取り込まれる。
この結果、凹面鏡416のサイズを小さくして、光源装置410の小型化を図ることができる。
Thereby, the fluorescence excited by the laser light irradiated to the translucent fluorescent substance 413 and emitted toward all directions is the translucent fluorescent substance 313 (YAG refractive index ≒ 1.8) on the incident surface 413a. At the interface between the light source and the air, the spread due to the difference in refractive index is suppressed and taken into the concave mirror 416.
As a result, the size of the concave mirror 416 can be reduced, and the light source device 410 can be miniaturized.

あるいは、凹面鏡416のサイズを固定した場合でも、出射される蛍光の拡散の程度が抑制されるため、凹面鏡416において蛍光を反射する量を向上させることができる。
よって、より効果的に凹面鏡416によって蛍光を反射して、高輝度化した光源を得ることができる。
(実施形態6)
本発明の実施形態6に係る光源装置について、図14から図16を用いて説明すれば以下の通りである。
Alternatively, even when the size of the concave mirror 416 is fixed, the degree of diffusion of the emitted fluorescence is suppressed, so that the amount of fluorescence reflected by the concave mirror 416 can be improved.
Therefore, fluorescence can be more effectively reflected by the concave mirror 416 to obtain a light source with enhanced brightness.
Embodiment 6
It will be as follows if the light source device which concerns on Embodiment 6 of this invention is demonstrated using FIGS. 14-16.

本実施形態に係る光源装置510は、図14に示すように、透光性蛍光体13と取込み用レンズ14の間に凹面鏡516を設けた点において、上記実施形態1とは異なっている。
なお、光源装置510のその他の構成については、上記実施形態1の光源装置10と同様であることから、ここでは同じ符号を付し、その構成について詳細な説明は省略する。
The light source device 510 according to the present embodiment is different from that of the first embodiment in that a concave mirror 516 is provided between the light-transmitting phosphor 13 and the taking-in lens 14 as shown in FIG.
The other components of the light source device 510 are the same as those of the light source device 10 according to the first embodiment, and thus the same reference numerals are given here and detailed description of the components will be omitted.

本実施形態の光源装置510は、図14に示すように、光源部11と、集光レンズ12と、透光性蛍光体13と、凹面鏡516と、取込み用レンズ14と、光ファイバ15とを備えている。
凹面鏡516は、透光性蛍光体13と取込み用レンズ14との間に配置されており、透光性蛍光体13側の入射面に凹状の反射面を有している。そして、凹面鏡516は、透光性蛍光体13において励起された蛍光を透過させるとともに、透光性蛍光体13を透過してきたレーザ光を反射する特性を有している。
As shown in FIG. 14, the light source device 510 of the present embodiment includes the light source unit 11, the condensing lens 12, the translucent fluorescent body 13, the concave mirror 516, the taking lens 14, and the optical fiber 15. Have.
The concave mirror 516 is disposed between the translucent fluorescent substance 13 and the taking-in lens 14, and has a concave reflective surface on the incident face on the translucent fluorescent substance 13 side. The concave mirror 516 has a characteristic of transmitting the fluorescence excited in the translucent fluorescent substance 13 and reflecting the laser light transmitted through the translucent fluorescent substance 13.

これにより、透光性蛍光体13の内部に形成される蛍光光源部120から全方位に向けて放射された蛍光のうち、取込み用レンズ14側へ放射された蛍光を、凹面鏡516によって遮ることなく、取込み用レンズ14において取り込むことができる。
さらに、図15に示すように、透光性蛍光体13において吸収されることなく透過してきたレーザ光を、凹面鏡516によって反射して透光性蛍光体13側へ戻すことができる。
As a result, among the fluorescence emitted in all directions from the fluorescence light source unit 120 formed inside the translucent phosphor 13, the fluorescence emitted to the side of the capturing lens 14 is not blocked by the concave mirror 516. , Can be taken in the taking lens 14.
Furthermore, as shown in FIG. 15, the laser beam transmitted without being absorbed by the translucent fluorescent substance 13 can be reflected by the concave mirror 516 and returned to the translucent fluorescent substance 13 side.

この結果、透光性蛍光体13では、上記実施形態1において照射されたレーザ光よりも多くの励起光を取り込んで蛍光を励起されることができるため、従来よりもさらに高輝度化した光源を得ることができる。
さらに、凹面鏡516は、図15に示すように、蛍光光源部520の中心軸A1に対して、凹状の曲面の中心が来るように配置されている。
As a result, in the translucent phosphor 13, since it is possible to excite fluorescence by taking in more excitation light than the laser light irradiated in the first embodiment, a light source having a higher luminance than in the conventional case can be obtained. You can get it.
Furthermore, as shown in FIG. 15, the concave mirror 516 is disposed such that the center of the concave curved surface is on the center axis A1 of the fluorescent light source 520.

これにより、反射したレーザ光を蛍光が発光した部分(蛍光光源部520)の位置へ再び集光させることができる。
この結果、透光性蛍光体13では、上記実施形態1において照射されたレーザ光よりも多くの励起光を取り込んで蛍光を励起されることができるため、従来よりもさらに高輝度化した光源を得ることができる。
Thereby, the reflected laser beam can be condensed again on the position of the portion (fluorescent light source unit 520) where the fluorescence is emitted.
As a result, in the translucent phosphor 13, since it is possible to excite fluorescence by taking in more excitation light than the laser light irradiated in the first embodiment, a light source having a higher luminance than in the conventional case can be obtained. You can get it.

また、凹面鏡516は、集光レンズ12によって透光性蛍光体13内に集光されたレーザ光の集光点を中心とする球面あるいは非球面の形状を有していることがより好ましい。
これにより、反射したレーザ光を蛍光が発光した部分(蛍光光源部520)へ再び集光させることができる。
この結果、取込み用レンズ14では、上記実施形態1において取り込まれた蛍光よりも多くの蛍光を取り込んで光ファイバ15の第1面15aへ集光することができるため、さらに効果的に高輝度化した光源を得ることができる。
Further, the concave mirror 516 more preferably has a spherical or aspheric shape centered on the focusing point of the laser light focused in the translucent fluorescent substance 13 by the focusing lens 12.
Thereby, the reflected laser beam can be condensed again on the portion (fluorescent light source unit 520) where the fluorescence is emitted.
As a result, since the capturing lens 14 can capture more fluorescence than the fluorescence captured in the first embodiment and condense on the first surface 15 a of the optical fiber 15, the luminance can be further enhanced effectively. Light source can be obtained.

なお、凹面鏡516としては、ダイクロイックミラー、あるいは、メニスカスレンズの凹面にレーザ光を反射する反射膜を蒸着させたレンズ等を用いることができる。
例えば、凹面鏡516としてダイクロイックミラーを用いた場合には、図16に示すように、約480nm以下の波長の光を反射させるとともに、約480nmより大きい波長の光を透過させることで、蛍光を透過させつつレーザ光を反射させることができる。
Note that as the concave mirror 516, a dichroic mirror, or a lens obtained by depositing a reflective film that reflects laser light on the concave surface of a meniscus lens can be used.
For example, when a dichroic mirror is used as the concave mirror 516, as shown in FIG. 16, fluorescence is transmitted by reflecting light having a wavelength of about 480 nm or less and transmitting light having a wavelength greater than about 480 nm. At the same time, laser light can be reflected.

[他の実施形態]
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(A)
上記実施形態4等では、入射面および出射面側の少なくとも一方に凸状の曲面を有する透光性蛍光体を用いた光源装置を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、図17(a)および図17(b)に示すように、レーザ光が通過する部分にのみ凸状の曲面部613aaを持つ入射面613aと、蛍光が通過する部分にのみ凸状の曲面部613baを持つ出射面613bとを備えた透光性蛍光体613を用いてもよい。
[Other embodiments]
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of invention.
(A)
In the fourth embodiment and the like, the light source device using a translucent fluorescent material having a convex curved surface on at least one of the light incident surface and the light emission surface has been described as an example. However, the present invention is not limited to this.
For example, as shown in FIGS. 17A and 17B, an incident surface 613a having a convex curved surface portion 613aa only at a portion through which laser light passes and a convex curved surface only at a portion through which fluorescence passes A translucent fluorescent body 613 provided with an emission surface 613b having a portion 613ba may be used.

(B)
上記実施形態では、集光レンズが、透光性蛍光体における内部にレーザ光を集光させるように配置されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
(B)
The above embodiment has been described by way of an example in which the condensing lens is disposed so as to condense the laser light inside the translucent phosphor. However, the present invention is not limited to this.

例えば、集光レンズが、透光性蛍光体における表面にレーザ光を集光させるように配置されていてもよい。
この場合でも、透光性蛍光体の表面の集光点から内部にかけて略筒状の蛍光光源部を形成することで、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、レーザ光の伝播方向において、集光点を中心にして前後に蛍光光源部が形成されることを考慮すれば、集光レンズによってレーザ光を集光する透光性蛍光体における位置は、透光性蛍光体の表面よりも内部であることが好ましい。
For example, the condenser lens may be disposed to condense the laser light on the surface of the translucent phosphor.
Even in this case, by forming a substantially cylindrical fluorescent light source unit from the light condensing point on the surface of the translucent fluorescent substance to the inside, the same effect as the above embodiment can be obtained.
In the light propagation direction of the laser light, taking into consideration that the fluorescent light source unit is formed on the front and back with respect to the light collection point, the position in the translucent phosphor for collecting the laser light by the light collection lens is It is preferably inside the surface of the translucent phosphor.

(C)
上記実施形態では、光源装置10に搭載される透光性蛍光体として、単結晶の蛍光体を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、単結晶の蛍光体の代わりに、透光性セラミックスの蛍光体を用いてもよい。
(C)
In the said embodiment, the example which used the fluorescent substance of the single crystal as a translucent fluorescent substance mounted in the light source device 10 was mentioned and demonstrated. However, the present invention is not limited to this.
For example, a translucent ceramic phosphor may be used instead of the single crystal phosphor.

(D)
上記実施形態では、取込み用レンズおよび光ファイバを構成として備えた光源装置10等を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、取込み用レンズや光ファイバを持たない構成を、本発明の光源装置としてもよい。
(D)
In the above embodiment, the light source device 10 and the like provided with the lens for capture and the optical fiber as a configuration have been described as an example. However, the present invention is not limited to this.
For example, a configuration without an intake lens or an optical fiber may be used as the light source device of the present invention.

(E)
上記実施形態では、共焦点計測装置(測距センサ)50の光源装置10に対して本発明を適用した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、本発明の光源装置が搭載される測距センサとしては、共焦点計測装置等の測距センサに限らず、他の測距センサを用いてもよい。
また、光源装置としては、ヘッドライト、内視鏡の光源装置としても、本発明の適用が可能である。
(E)
In the above embodiment, an example in which the present invention is applied to the light source device 10 of the confocal measurement device (distance measurement sensor) 50 has been described. However, the present invention is not limited to this.
For example, as a distance measurement sensor on which the light source device of the present invention is mounted, not only a distance measurement sensor such as a confocal measurement device but also another distance measurement sensor may be used.
In addition, as the light source device, the present invention can also be applied as a light source device for a headlight or an endoscope.

本発明の光源装置は、従来よりも高輝度な光源を得ることができるという効果を奏することから、各種光源装置として広く適用可能である。   The light source device of the present invention is widely applicable as various light source devices because it has the effect of being able to obtain a light source having higher luminance than in the prior art.

10 光源装置
11 光源部
12 集光レンズ
13 透光性蛍光体
13a 入射面
13b 出射面
14 取込み用レンズ
15 光ファイバ
15a 第1面
15b 第2面
20 蛍光光源部
20a 入射側断面
20b 径小部断面
20c 出射側断面
50 共焦点計測装置(測距センサ)
51 ヘッド部
51a 回折レンズ(色収差焦点レンズ)
51b 対物レンズ
51c 集光レンズ
52 光ファイバ
53 コントローラ部
54 モニタ
55a,55b 光ファイバ
56 分岐光ファイバ
57 分光器
57a 凹面ミラー
57b 回折格子
57c 集光レンズ
58 撮像素子(受光部)
59 制御回路部(測定部)
110 光源装置
116 凹面鏡
120 蛍光光源部
210 光源装置
213 透光性蛍光体
213a 入射面
213b 出射面
220 蛍光光源部
310 光源装置
313 透光性蛍光体
313a 入射面
313b 出射面
316 凹面鏡
320 蛍光光源部
410 光源装置
413 透光性蛍光体
413a 入射面
413b 出射面
416 凹面鏡
420 蛍光光源部
510 光源装置
516 凹面鏡
520 蛍光光源部
613 透光性蛍光体
613a 入射面
613aa 曲面部
613b 出射面
613ba 曲面部
A1 中心軸
A2 レンズ中心軸
T 計測対象物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 light source device 11 light source part 12 condensing lens 13 translucent fluorescent substance 13a incident surface 13b output surface 14 taking-in lens 15 optical fiber 15a 1st surface 15b 2nd surface 20 fluorescence light source part 20a incident side cross section 20b small diameter part cross section 20c Output side cross section 50 Confocal measurement device (ranging sensor)
51 Head 51a Diffractive lens (chromatic aberration lens)
51b Objective lens 51c Condensing lens 52 Optical fiber 53 Controller 54 Monitor 55a, 55b Optical fiber 56 Branching optical fiber 57 Spectrometer 57a Concave mirror 57b Diffraction grating 57c Condensing lens 58 Imaging device (light receiving part)
59 Control circuit unit (measurement unit)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 light source device 116 concave mirror 120 fluorescence light source part 210 light source device 213 translucent fluorescent substance 213a incident surface 213b outgoing surface 220 fluorescent light source part 310 light source apparatus 313 translucent fluorescent substance 313a incident surface 313b outgoing surface 316 concave mirror 320 fluorescent light source part 410 Light source device 413 translucent phosphor 413a entrance surface 413b exit surface 416 concave mirror 420 fluorescence light source unit 510 light source device 516 concave mirror 520 fluorescence light source unit 613 translucent phosphor 613a entrance surface 613aa curved surface portion 613b exit surface 613ba curved surface portion A1 central axis A2 Lens central axis T Measurement object

Claims (15)

レーザ光を照射する光源部と、
前記光源部から照射された前記レーザ光を集光する集光レンズと、
前記集光レンズによって集光された前記レーザ光が照射されて蛍光を発する透光性蛍光体と、
を備えている光源装置。
A light source unit that emits a laser beam;
A condensing lens that condenses the laser light emitted from the light source unit;
A translucent phosphor that emits fluorescence by being irradiated with the laser light condensed by the condenser lens;
A light source device equipped with
前記透光性蛍光体は、前記集光レンズによって前記レーザ光が集光された部分に形成される蛍光光源部を有している、
請求項1に記載の光源装置。
The translucent fluorescent substance has a fluorescence light source part formed in a portion where the laser light is condensed by the condensing lens.
The light source device according to claim 1.
前記蛍光光源部は、前記光源部から照射されて前記レーザ光の伝播方向に長い略筒状の形状を有している、
請求項2に記載の光源装置。
The fluorescent light source unit has a substantially cylindrical shape that is irradiated from the light source unit and is long in the propagation direction of the laser light.
The light source device according to claim 2.
前記レーザ光は、前記集光レンズによって前記透光性蛍光体の表面または内部に集光される、
請求項1から3のいずれか1項に記載の光源装置。
The laser beam is focused on the surface or inside of the translucent phosphor by the focusing lens.
The light source device according to any one of claims 1 to 3.
前記透光性蛍光体において発せられた前記蛍光を集光する取込み用レンズを、さらに備えている、
請求項1から4のいずれか1項に記載の光源装置。
It further comprises an acquisition lens for condensing the fluorescence emitted from the translucent phosphor.
The light source device according to any one of claims 1 to 4.
前記取込み用レンズは、前記透光性蛍光体を通過する前記レーザ光のレーザ伝播の中心軸に対してレンズ中心軸を合わせて配置されている、
請求項5に記載の光源装置。
The capturing lens is disposed with the central axis of the lens aligned with the central axis of the laser propagation of the laser light passing through the translucent phosphor.
The light source device according to claim 5.
前記取込み用レンズにおいて集光された前記蛍光が第1端面に照射されるとともに、前記第1端面とは反対側の第2端面から前記蛍光を出射する光ファイバを、さらに備えている、
請求項5または6に記載の光源装置。
The first end face is irradiated with the fluorescence collected by the capturing lens, and the optical fiber is further provided to emit the fluorescence from the second end face opposite to the first end face.
The light source device according to claim 5.
前記透光性蛍光体は、前記レーザ光が入射する入射面、および前記蛍光が出射される出射面のうち、少なくとも一方に凸状の曲面を有している、
請求項1から7のいずれか1項に記載の光源装置。
The translucent fluorescent material has a convex curved surface on at least one of an incident surface on which the laser light is incident and an emission surface on which the fluorescent light is emitted.
The light source device according to any one of claims 1 to 7.
前記透光性蛍光体は、単結晶蛍光体である、
請求項1から8のいずれか1項に記載の光源装置。
The translucent phosphor is a single crystal phosphor,
The light source device according to any one of claims 1 to 8.
前記透光性蛍光体の入射面側に配置されており、前記光源部から照射された前記レーザ光を透過させるとともに、前記透光性蛍光体において発せられた前記蛍光のうち前記入射面側に発せられた前記蛍光を前記透光性蛍光体の方へ反射する凹面鏡をさらに備えている、
請求項1から9のいずれか1項に記載の光源装置。
It is disposed on the incident surface side of the translucent fluorescent material, and transmits the laser light emitted from the light source unit, and on the incident surface side of the fluorescence emitted from the translucent fluorescent material. It further comprises a concave mirror for reflecting the emitted fluorescence towards the translucent phosphor.
The light source device according to any one of claims 1 to 9.
前記透光性蛍光体の出射面側に配置されており、前記光源部から照射されて前記透光性蛍光体を通過した前記レーザ光を反射するとともに、前記透光性蛍光体において発せられた前記蛍光のうち前記出射面側に発せられた前記蛍光を透過させる凹面鏡をさらに備えている、
請求項1から9のいずれか1項に記載の光源装置。
It is disposed on the emission surface side of the translucent phosphor, and reflects the laser light that has been emitted from the light source unit and has passed through the translucent phosphor, and is emitted from the translucent phosphor It further comprises a concave mirror which transmits the fluorescence emitted to the emission surface side among the fluorescence.
The light source device according to any one of claims 1 to 9.
前記凹面鏡は、前記集光レンズによって集光された前記レーザ光の集光点を中心とする球面あるいは非球面の曲面を有している、
請求項10または11に記載の光源装置。
The concave mirror has a spherical or aspheric curved surface centered on a condensing point of the laser beam condensed by the condensing lens.
The light source device according to claim 10.
前記凹面鏡は、ダイクロイックミラー、あるいは開口部を有する穴あきミラーである、
請求項10から12のいずれか1項に記載の光源装置。
The concave mirror is a dichroic mirror or a perforated mirror having an opening.
The light source device according to any one of claims 10 to 12.
請求項1から13のいずれか1項に記載の光源装置と、
前記光源装置から照射された光の反射光を受光する受光部と、
前記受光部において受光した光の量に基づいて対象物までの距離を測定する測定部と、
を備えている測距センサ。
The light source device according to any one of claims 1 to 13,
A light receiving unit that receives reflected light of light emitted from the light source device;
A measuring unit that measures the distance to the object based on the amount of light received by the light receiving unit;
Ranging sensor equipped with.
前記光源装置は、複数の波長を含む蛍光を発し、さらに前記蛍光が通過するように構成された色収差焦点レンズを、さらに有しており、
前記受光部は、前記色収差焦点レンズを介して前記対象物に照射された前記蛍光の反射光を受光するとともに、
前記測定部は、前記受光部における受光量が最大となる前記蛍光の波長に基づいて、前記対象物までの距離を測定する、
請求項14に記載の測距センサ。
The light source device further includes a chromatic aberration focusing lens configured to emit fluorescence including a plurality of wavelengths and to pass the fluorescence.
The light receiving unit receives the reflected light of the fluorescence emitted to the object via the chromatic aberration focusing lens.
The measurement unit measures the distance to the object based on the wavelength of the fluorescence at which the light reception amount in the light reception unit is maximum.
The distance measuring sensor according to claim 14.
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Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010101891A (en) * 2008-10-21 2010-05-06 Mitsutoyo Corp High intensity pulsed light source configuration
JP2013084470A (en) * 2011-10-11 2013-05-09 Olympus Corp Light source device
JP2013088470A (en) * 2011-10-13 2013-05-13 Oki Data Corp Image forming unit and image forming apparatus
JP2013120735A (en) * 2011-12-08 2013-06-17 Sharp Corp Light source device
JP2013535797A (en) * 2010-08-11 2013-09-12 ショット アクチエンゲゼルシャフト Laser-based white light source
JP2014055920A (en) * 2012-09-14 2014-03-27 Omron Corp Confocal measurement device
JP2016138020A (en) * 2015-01-28 2016-08-04 日本電気硝子株式会社 Crystallized glass phosphor and wavelength conversion member prepared therewith
WO2016156399A1 (en) * 2015-04-01 2016-10-06 Philips Lighting Holding B.V. High brightness light emitting apparatus
WO2017038176A1 (en) * 2015-09-03 2017-03-09 シャープ株式会社 Light emission body and illumination device
JP2017050256A (en) * 2015-09-04 2017-03-09 シャープ株式会社 Lighting device
WO2017043180A1 (en) * 2015-09-11 2017-03-16 日立マクセル株式会社 Light source device
WO2017090675A1 (en) * 2015-11-27 2017-06-01 三菱電機株式会社 Light source device, illumination device, and vehicle lamp

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010101891A (en) * 2008-10-21 2010-05-06 Mitsutoyo Corp High intensity pulsed light source configuration
JP2013535797A (en) * 2010-08-11 2013-09-12 ショット アクチエンゲゼルシャフト Laser-based white light source
JP2013084470A (en) * 2011-10-11 2013-05-09 Olympus Corp Light source device
JP2013088470A (en) * 2011-10-13 2013-05-13 Oki Data Corp Image forming unit and image forming apparatus
JP2013120735A (en) * 2011-12-08 2013-06-17 Sharp Corp Light source device
JP2014055920A (en) * 2012-09-14 2014-03-27 Omron Corp Confocal measurement device
JP2016138020A (en) * 2015-01-28 2016-08-04 日本電気硝子株式会社 Crystallized glass phosphor and wavelength conversion member prepared therewith
WO2016156399A1 (en) * 2015-04-01 2016-10-06 Philips Lighting Holding B.V. High brightness light emitting apparatus
WO2017038176A1 (en) * 2015-09-03 2017-03-09 シャープ株式会社 Light emission body and illumination device
JP2017050256A (en) * 2015-09-04 2017-03-09 シャープ株式会社 Lighting device
WO2017043180A1 (en) * 2015-09-11 2017-03-16 日立マクセル株式会社 Light source device
WO2017090675A1 (en) * 2015-11-27 2017-06-01 三菱電機株式会社 Light source device, illumination device, and vehicle lamp

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