JP4426026B2 - Multi light source unit and an optical system using the same - Google Patents

Multi light source unit and an optical system using the same Download PDF

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Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
この発明は、マルチ光源ユニット、とくに複数の光源から出射された光束をある特定の場所から1つの光束として出射する汎用光源装置に関し、例えば、流体中を流れる粒子に光を照射して、その散乱光や透過光の検出および粒子像の撮像などを行う粒子分析装置に用いられる。 The present invention, multi-source unit relates universal light source device in particular emitted from a particular location in a light flux emitted from the plurality of light sources as a single light beam, for example, by irradiating light to the particles flowing in a fluid, the scattered used in the particle analyzer that performs an imaging detection and particle image light or transmitted light.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
従来のマルチ光源装置においては、複数のレーザー光源から出射される光束ハーフミラーを用いて共通の光軸を有する光束に変換するようにしたものが知られている(例えば、特開昭56−67756号公報参照)。 In conventional multi-light source device, which was to convert the light flux having a common optical axis with the light beam half mirror to be emitted from a plurality of laser light sources has been known (e.g., JP 56-67756 No. see Japanese).
【0003】 [0003]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
しかしながら、このような従来の光源装置においては、コンパクトさに欠け煩雑な調整も必要であった。 However, in such a conventional light source apparatus, complicated adjustment lacks compact was also required. また、ハーフミラーによる光の損失が避けられないという問題もあった。 In addition, there is also a problem that the loss of light can not be avoided by the half mirror. さらにレーザー光を用いて撮像を行う場合にはレーザー光の空間的,時間的コヒーレンスにより干渉縞,フレネル回折,フランホファー回折などが発生し、撮像画質を低下させるという問題もあった。 Furthermore the spatial laser light is employed for imaging using laser light, the interference fringes by temporal coherence, Fresnel diffraction, etc. occurs Furanhofa diffraction, there is a problem that reducing the imaging quality.
【0004】 [0004]
さらに、画像計測用汎用光源に求められる特性は、次の通りである。 Further, properties required for a general-purpose light source for image measurement are as follows.
(A)照射強度均一度が高い、 (A) a high irradiation intensity uniformity,
(B)電気−光エネルギー変換効率化高い、 (B) electro - optical energy conversion efficiency high,
(C)小型軽量であること、 (C) It is small and lightweight,
(D)出射光を取り扱いやすい、 (D) easily handled the emitted light,
(E)出力安定度が高く、かつ経時変化が少ない。 (E) output stability is high and a small change with time.
【0005】 [0005]
しかしながら、これらの特性は次のように相互矛盾するものである。 However, these characteristics are those mutually inconsistent as follows.
(A)照射強度均一度が高い視野における照射強度の均一性が高いことはコヒーレンスが十分低いことである。 (A) the high uniformity of the illumination intensity in the illumination intensity uniformity is high viewing is that coherence is sufficiently low. さらに、コヒーレンスが十分に低い光源の特定の角度の光束を使用しなければ均一な照射光強度は得られない。 Furthermore, coherence uniform illumination light intensity is necessary to use light beam of a specific angle of sufficiently low source can not be obtained.
(B)電気−光エネルギー変換効率が高いエネルギー変換効率の高い光源とはすなわちコヒーレンスが高い光源を意味する。 (B) an electrical - is ie coherence means high light and high light energy conversion efficiency with high energy conversion efficiency light source. これは(A)の特性と矛盾する。 This contradicts the characteristics of (A). その理由はコヒーレンスの低い光源、つまり電気−光変換効率の低い光源を使用しなければ均一な照射光強度は得られない。 The reason is low coherence light source, i.e. an electric - uniform illumination light intensity is necessary to use low source of light conversion efficiency can not be obtained. さらに、その光源の特定の光束しか使用することができないことはより変換効率を下げることになる。 Furthermore, it can only use the specific luminous flux of the light source will be lowered more conversion efficiency. 通常、顕微鏡光源に使用されるハロゲンランプ、キセノンランプ、またはフラッシュランプの電気−光変換効率は数%であり、実際に画像計測に利用される量は1%以下である。 Usually, the halogen lamp used in the microscope light source, a xenon lamp or a flash lamp electricity - light conversion efficiency is several%, the amount actually used in the image measurement is less than 1%. 一方、半導体レーザーに代表されるコヒーレント光源は10−40%の変換効率があることは周知の事実である。 On the other hand, coherent light source typified by a semiconductor laser is that there is a conversion efficiency of 10-40% is a well-known fact. しかしながら、コヒーレンスの高い光源は画像用光源として使用した場合には回折、干渉、及びスペックル等の影響により鮮明な画像が得られない。 However, diffraction when high-coherence light source is used as an image light source, the interference, and no clear image can be obtained by the influence of such speckles.
【0006】 [0006]
(C)小型軽量であること小型であることは(B)に示す電気−エネルギー変換効率の高いコヒーレンス光源を使用することである。 It is small it is (C) lightweight electrical shown in (B) - is to use a high-coherence light source energy conversion efficiency. しかしながら、この内容は(A)の特性とは矛盾する。 However, the contents conflict with the characteristics of (A). また、光源、コヒーレンス低下素子を含む光学素子をデッドスペースをつくり出すことなく効率的に配置することが必要である。 The light source, it is necessary to efficiently arranged without creating a dead space optical element comprising a coherence lowering device.
(D)出射光を取り扱いやすいこれは光軸中心を高い精度で取り扱うことを意味する。 (D) easily handled the outgoing light which means that handling with high precision center of the optical axis. さらに、特定角度内にすべての光束が集中していることが必要である。 Furthermore, it is necessary that all the light flux is concentrated in a specific angle.
(E)出力安定度が高く、かつ経時変化が少ない出力安定度が高く経時変化が少ないことは、電気−光変換効率が高く、かつ小型で熱的にも安定な構造を取り入れることを意味する。 (E) output stability is high and it is less aging high aging small output stability is an electric - light conversion efficiency is high, and means to incorporate thermally stable even structure small .
【0007】 [0007]
従って、レーザー、SLDを含む光源は(B),(C),(D)の項目を満足させるが、(A)の項目を満足させることは困難であり、白熱光源は、限られた条件では(A)の特性を満足させることは可能ではあるが、他の項目を満足させることが難しい。 Therefore, the laser, the light source including a SLD (B), (C), but to satisfy the items (D), it is difficult to satisfy the items (A), an incandescent light source, a limited condition to satisfy the characteristics of (a) is possible there is a but, it is difficult to satisfy the other items.
この発明はこのような事情を考慮してなされたもので、複数の光源からの光束を効率よく1つの光束として出射することが可能な小型のマルチ光源ユニットを提供するものである。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, it is to provide a compact multi-source unit capable of emitting light beams from a plurality of light sources as efficiently one light beam.
【0008】 [0008]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
この発明は、 集光レンズと、集光レンズの光軸に平行な方向に光束を出射する複数の光源と、複数の光源からの複数の光束を、集光レンズの光軸に交わる方向に反射する円錐状内面反射ミラーと、円錐状内面反射ミラーからの複数の光束を、集光レンズの光軸に対して平行かつ相異なる位置にそれぞれ入射させる円錐状外面反射ミラーと、集光レンズにより集光された複数の光束を受光部で受光し出射部から出射する導光素子と、を円筒形状の本体に収納してなる画像計測用汎用マルチ光源ユニットを提供するものである。 The present invention, reflective condenser lens, a plurality of light sources for emitting a light beam in a direction parallel to the optical axis of the condenser lens, a plurality of light beams from the plurality of light sources, in a direction crossing the optical axis of the condenser lens collecting a conical internal reflection mirror, a plurality of light beams from the conical internal reflection mirror, a conical outer surface reflection mirror to be incident respectively on the parallel and different positions relative to the optical axis of the condenser lens, the condenser lens to there is provided a light to a plurality of general-purpose multi-source unit for image measurement and the light guide element, the formed by accommodating a main body of cylindrical shape for emitting the light beam from the light receiving and emitting unit by the light receiving portion.
また、この発明は上記円錐状内面反射ミラー、円錐状内面反射ミラー、及び集光レンズを、同様の機能を有するミラー、例えば凹面ミラーに置換してなるものである。 Further, the present invention is the conical internal reflection mirror, conical internal reflection mirror, and, in which the condenser lens, formed by replacing the mirror, for example, a concave mirror having a similar function.
また、この発明は上記マルチ光源ユニットを用いて対象物に限外照明しそれを撮像する光学システムを提供するものである。 Further, the invention provides an optical system for imaging it ultrafiltered illuminated object using the multi-source unit.
【0009】 [0009]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
この発明の複数の光源は、単一の光源で置換することもできる。 A plurality of light sources of this invention can also be replaced by a single light source.
この発明における複数の光源には、パルスレーザーや連続光レーザのようなコヒーレンス光源と、LEDのような非コヒーレンス光源とを、用途を応じて組合せて用いることができる。 The plurality of light sources in the present invention, a coherence light source such as a pulsed laser or a continuous beam laser, and a non-coherence light source such as LED, can be used in combination in accordance with the application. なお、これらの光源は平行光からなる光束を出射するためのコリメートレンズを備えてもよい。 Incidentally, these light sources may comprise a collimating lens for emitting a light bundle of parallel light. 複数の光源は目的に応じて選択的に、あるいは同時に発光してもよい。 A plurality of light sources is selectively according to the purpose, or may emit light at the same time.
【0010】 [0010]
この発明において、コンパクト化の点で複数の光源は集光レンズの光軸を中心とする円周上に配置されることが好ましい。 In the present invention, a plurality of light sources in terms of compactness is preferably arranged on a circle centered on the optical axis of the condensing lens.
複数の光源は集光レンズの光軸を中心とする円周上に配置され、ミラーは各光源の光束を集光レンズの光軸に交わる方向に反射する第1ミラーと、第1ミラーからの光束を集光レンズの光軸に平行して集光レンズに入射させる第2ミラーから構成されてもよい。 A plurality of light sources are disposed on a circle centered on the optical axis of the condenser lens, the mirror and the first mirror for reflecting in a direction crossing the light beam of the light sources to the optical axis of the condenser lens, from the first mirror parallel light flux to the optical axis of the condensing lens may be composed of a second mirror to be incident on the condenser lens. このように光源を集光レンズの光軸に対して円周状、近接に配置して円周状に配列することにより効率的な空間配置を可能としている。 Thereby enabling an efficient spatial arrangement by arranging circumferentially arranged circumferentially in proximity thus the light source with respect to the optical axis of the condensing lens.
【0011】 [0011]
第1ミラーが複数の光源からの光束を反射する円錐状内面反射ミラーであり、第2ミラーが円錐状外面反射ミラーであってもよい。 The first mirror is a conical internal reflection mirror for reflecting the light beam from the plurality of light sources, the second mirror may be a conical outer surface reflection mirror.
円錐状外面反射ミラーがその底面から入射する光束をその頂点から出射するよう構成されてもよい。 It may be configured conical outer surface reflection mirror emits a light beam incident from the bottom from the vertex.
複数の光源は集光レンズまでの光路長が等しくなるよう配置されることが好ましい。 A plurality of light sources are preferably arranged so that the optical path length to the condenser lens are equal. 各光源からの集光レンズまでの距離を等しくすると、熱膨張による各光源から集光レンズまでの光路変化が等しく、各光源から光束の集光率が一様に変化する。 With equal distance to the condenser lens from the light source, the optical path change from the light source to the condenser lens due to thermal expansion are equal, light collection efficiency of the light beam from the light source changes uniformly. これは特定の光源の収束率が極端に変化しないことを意味しており、安定度を向上させる。 This is means that the convergence rate of the particular light source does not change extremely, improving stability.
【0012】 [0012]
この発明において、導光素子は、入射光束のコヒーレンスを低下させて出射するコヒーレント低下素子を含んでもよい。 In the present invention, the light guide element may comprise a coherent reduction device emitting reduce the coherence of the incident beam. コヒーレンス低下素子に1又は複数の光束が入射すると、コヒーレンス低下素子はこれら光束を混合しそれらのコヒーレンスを低下させると共に光強度分布を平滑化するができる。 When one or more optical beams to the coherence reduction element is incident, the coherence reduction element can but smooth the light intensity distribution with a mixture of these light beams reduce their coherence. これには波面変換素子,光位相変調素子などや、それらを組合せたものを用いることができる。 Wavefront converting element to this, and such an optical phase modulation element, it is possible to use those them combinations. 従って、コヒーレンス低下素子として波面変換素子の1つであるマルチモード光ファイバー(住友電工(株)製大口径光ファイバー)を用いることができる。 Therefore, it is possible to use a multimode optical fiber, which is one of the wavefront converting element as the coherence lowering device (large diameter optical fiber manufactured by Sumitomo Electric Industries, Ltd.).
【0013】 [0013]
なお、より好適に光束のコヒーレンスを低下させるために、上記マルチモード光ファイバーを局部的にW字形に屈曲させて用いることが好ましい。 In order to more suitably reduce the coherence of the light beam, it is preferable to use locally is bent W-shape of the multi-mode optical fiber. それは、その屈曲によりファイバーの定常伝播モード以外の非定常伝播モードが発生し、それによって光の強度分布がさらに平滑化するからである。 This is because the non-stationary propagation mode other than the fiber stationary propagation mode is generated by bending, whereby the intensity distribution of the light is further smoothed. 但し、W字形の屈曲部分は非定常伝播モード光を減衰させないためにファイバーの光出射端の近傍に設けることが好ましい。 However, the bent portion of the W-shape is preferably provided near the light emitting end of the fiber in order not to attenuate the unsteady propagation mode light.
【0014】 [0014]
また、コヒーレンス低下素子は、2本のマルチモード光ファイバーとその間に挿入した光拡散・散乱部材とによって構成してもよい。 Moreover, the coherence reduction element may be constituted by the two multi-mode optical fiber and the light diffusing and scattering member inserted therebetween of. 光拡散・散乱部としては、例えばホログラフィック拡散板(拡散フィルムでもよい)やホモジナイザーなどを用いることができる。 As the light diffusion and scattering portion can be used, for example a holographic diffuser (or a diffusion film) or a homogenizer. この場合、挿入した光拡散・散乱部材が、上記W字形屈曲部分と同様に光の強度分布状態をさらに平滑化する。 In this case, the inserted light diffusion and scattering member further smooth the intensity distribution of the W-shaped bent portions similarly to the light. 光拡散・散乱部材を使用することにより伝播モードをさらに増加させることが可能である。 It is possible to further increase the propagation mode by using a light diffusing and scattering member.
【0015】 [0015]
さらにコヒーレンス低下素子は、マルチモード光ファイバーと、光拡散・散乱部材と、内面を研磨した金属パイプとを直列に接続して構成することもできる。 Furthermore coherence lowering device may a multi-mode optical fiber, a light diffusion-scattering member, be constituted by connecting the metal pipe polishing the inner surface in series. この場合金属パイプは非定常伝播モードを導波させる導光路として作用する。 In this case the metal pipe acts as a light guide path for guiding the unsteady propagation mode. 光学研磨された内面金属パイプは内面の光学波長、又はそれ以下の微小な凹凸により伝播モードをさらに細分、分割して増やすことが可能である。 Optical polished inner surface metal pipe optical wavelength of the inner surface, or further subdivided propagation mode by less minute irregularities, it is possible to increase divided.
【0016】 [0016]
コヒーレンス低下素子として光位相変調素子を用いる場合には、その素子としてマイクロ波共振器の中に、例えば、LiNbO やLiTaO やTeO 等の電気光学結晶(非線形結晶とも呼ばれる)を配置したものを用いることができる。 Those in the case of using the optical phase modulation element as the coherence lowering device, into a microwave resonator as its elements, for example, placing the LiNbO 3 or LiTaO 3 or TeO 2 electro-optical crystal such as (also referred to as non-linear crystals) it can be used. 光位相変調素子としては、例えば、NEW FOCUS,Inc. The optical phase modulation element, for example, NEW FOCUS, Inc. の“Bulk Electro−Optic Modulator 4841”が使用できる。 Of "Bulk Electro-Optic Modulator 4841" it can be used.
【0017】 [0017]
この位相変調素子は、電気光学結晶内にレーザーを透過させておき、マイクロ波共振器に、外部から駆動手段によりマイクロ波を入力することによって、電気光学結晶内を透過するレーザーのスペクトル幅を広げ、時間的コヒーレンスを低下させる。 The phase modulating element is allowed to transmit laser to the electro-optical crystal, the microwave resonator, by inputting the microwave by the drive means from the outside, spread spectrum width of the laser passing through the electro-optic crystal It reduces the temporal coherence.
【0018】 [0018]
また、この発明において、光拡散・散乱素子が、ホログラフィック拡散板,ホログラフィック拡散フィルムおよびホモジナイザーの内の1つからなることが好ましい。 Further, in this invention, the light diffusing and scattering elements, holographic diffuser is preferably made from one of the holographic diffuser films and homogenizer. ホログラフィック拡散板、フィルムやホモジナイザーは基本的にその凹凸が光学波長と同等、又はそれ以下であるために回折などを生じずに光の伝播モードを細分・分割することが可能である。 Holographic diffuser, film or homogenizer can be essentially equivalent to their uneven optical wavelength, or subdivided, it split the light propagation mode without causing such diffraction it for less.
【0019】 [0019]
さらに、コヒーレンス低下素子は集光レンズからの光束を受入れるために集光レンズに対向する受光口を備え、集光レンズから受光口へ入射する光束の入射角が受光口の開口数により定義される最大入射角よりも小さくなるように設定されることが好ましい。 Moreover, the coherence reduction element comprises a light receiving opening facing the condenser lens for receiving the light beam from the condenser lens, the incident angle of the light beam incident to the light receiving port from the condenser lens is defined by the numerical aperture of the receiving opening preferably set to be smaller than the maximum incident angle. それによって光損失が防止される。 Whereby light loss is prevented.
【0020】 [0020]
また、この発明において、前記ミラー(第1ミラー、第2ミラー)および集光レンズの代わりに1つのミラーを用いることができる。 Further, in this invention, it is possible to use a single mirror in place of the mirror (first mirror, a second mirror) and the condenser lens. つまり、この発明は、光束を出射する複数の光源と、複数の光源からの光束を反射させるとともに集光するミラーと、ミラーで集光された複数の光束を受光部で受光し出射部から出射する導光素子とを備え、複数の光源からの各光束はミラーの光軸に平行にミラーの相異なる位置に入射しそれぞれ導光素子の受光部に入射するよう配置されてなるマルチ光源ユニットであってもよい。 That is, the present invention emits a plurality of light sources for emitting a light beam, a mirror for condensing with reflecting light beams from the plurality of light sources, a plurality of light beams condensed by the mirror from the light receiving and emitting unit by the light receiving portion in multi-source unit and a light guide element, comprising arranged as the respective light beams from the plurality of light sources incident on the light-receiving portion of each light guide element enters the different positions of the mirror parallel to the optical axis of the mirror it may be.
この場合、ミラーは凹面ミラーであることが好ましい。 In this case, it is preferred mirror is concave mirror.
【0021】 [0021]
この場合に、複数の光源がレーザ光源を含み、導光素子が、受入れた光束のコヒーレンスを低下させて出射するコヒーレンス低下素子を含んでもよい。 In this case, includes a plurality of light sources of the laser light source, the light guide element may comprise a coherence lowering device emitting reduce the coherence of the light beams received.
また、複数の光源は凹面ミラーの光軸を中心とする円周上に配置され、導光素子は光軸が凹面ミラーの光軸と一致し、かつ、受光口が凹面ミラーの焦点に位置するように配置されることが好ましい。 Further, the plurality of light sources arranged on a circle centered on the optical axis of the concave mirror, the light guide element is matched optical axis and the optical axis of the concave mirror, and the light receiving port is located at the focal point of the concave mirror it is preferably arranged so.
【0022】 [0022]
以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳細する。 Hereinafter, the present invention will be detailed with reference to the embodiments shown in the drawings. これによってこの発明が限定されるものではない。 This is not intended that the present invention is not limited.
第1実施例 The first embodiment
図1はこの発明のマルチ光源ユニットの第1実施例の構成を示す断面図,図2は図1のA−A矢視断面図である。 1 is a sectional view showing a configuration of a first embodiment of a multi-light source unit of the present invention. FIG. 2 is an A-A sectional view taken along line of FIG.
【0023】 [0023]
これらの図において、円筒状の本体1の中心軸に同軸に設けられた貫通孔2の中にコヒーレンス低下素子3aが挿入されている。 In these figures, the coherence reduction element 3a into the through-hole 2 is inserted, which is provided coaxially with the central axis of the cylindrical body 1. コヒーレンス低下素子3aの先端は貫通孔2の内壁で固定され、後端は本体1の中心軸に直交するように形成されたネジ穴4a,4bにそれぞれ挿入されたネジ5a,5bによって固定される。 The tip of the coherence reduction element 3a is fixed by the inner wall of the through hole 2, the rear end is fixed by screws 5a, 5b, which are respectively inserted screw holes 4a formed so as to be perpendicular to the central axis of the body 1, in 4b .
【0024】 [0024]
さらに、本体1には本体1の中心軸を中心とする円周上に貫通孔2に平行な4つの貫通孔6a,6b,6c,6d(6b,6dは図示しない)が設けられ、それらの端部にそれぞれ光源7a,7b,7c,7dとコリメートレンズ8a,8b,8c,8dが設けられている(図2参照)。 Furthermore, four through holes 6a on the circumference parallel to the through-hole 2 around the center axis of the main body 1 in the main body 1, 6b, 6c, 6d (6b, 6d are not shown) are provided, of which each end source 7a, 7b, 7c, 7d and the collimator lens 8a, 8b, 8c, 8d are provided (see FIG. 2).
また、貫通穴6a,6b,6c,6dの内部にはそれぞれ、光源駆動用回路基板40a,40b,40c,40d(40b,40dは図示しない)が設けられている。 The through hole 6a, 6b, 6c, respectively in the interior of 6d, the light source driving circuit board 40a, 40b, 40c, 40d (40b, 40d are not shown) are provided.
【0025】 [0025]
また、貫通孔2には光入射側に集光レンズ9が、光出射側にコリメートレンズ18がそれぞれ設けられている。 Further, the through-holes 2 condenser lens 9 on the light incident side, a collimator lens 18 on the light emitting side, respectively. そして、図3に示すような円錐状内面反射ミラー部10と円錐状外面反射ミラー部11を備えたミラー12が図1における本体1の左端面に設けられている。 Then, the mirror 12 having a conical internal reflection mirror portion 10 and the conical outer surface reflective mirror 11 as shown in FIG. 3 is provided on the left end surface of the main body 1 in FIG. 1. ミラー12は、アルミニウム円板を図1,図3に示す形状に切削加工し、ミラー面を鏡面研磨したのちAu膜を蒸着させたものである。 Mirror 12, FIG. 1 an aluminum disc, cutting into the shape shown in FIG. 3 is a mirror surface that is deposited Au film After mirror polishing.
【0026】 [0026]
コヒーレンス低下素子3aは、図1に示すように1本のマルチモード光ファイバー13と、その両端に装着された保護用金属カラー14,15とから構成され、マルチモード光ファイバー13には大口径光ファイバー(住友電工(株)製MKH−08型)を用いている。 Coherence lowering device 3a includes a single multi-mode optical fiber 13 as shown in FIG. 1, is composed of the loaded protective metal collar 14 and 15 at both ends, the multi-mode optical fiber 13 large diameter optical fiber (Sumitomo It is used Electric Works Co., Ltd. MKH-08 type).
【0027】 [0027]
光源7aには波長780nmのパルス半導体レーザー(浜松ホトニクス(株)製L4356−02型)を使用し、光源7b,7dには波長が880nmのパルス半導体レーザ(浜松ホトニクス(株)製L4356−02型)を使用し、光源7cには波長635mmの赤色半導体レーザー(シャープ(株)製LT51×D型)を使用している。 The light source 7a wavelength 780nm pulsed semiconductor laser using a (Hamamatsu Photonics KK L4356-02 type), a light source 7b, pulsed laser (Hamamatsu Photonics KK L4356-02 type wavelength of 880nm to 7d ) was used to the light source 7c using a red semiconductor laser (manufactured by sharp Corp. LT51 × D type) wavelength: 635 mm.
【0028】 [0028]
このような構成において、光源7a,7b,7c,7dから出射した複数の光束はコリメートレンズ8a,8b,8c,8dによってそれぞれ平行光に変換され、ミラー12の円錐状内面反射ミラー部10により集光レンズ9の光軸に直交するように反射され、さらに、円錐状外面反射ミラー部11によって集光レンズ9の方向へ反射される。 Condensing in such a configuration, the light source 7a, 7b, 7c, a plurality of light beams emitted from 7d collimating lens 8a, 8b, 8c, is converted into parallel light, respectively, by 8d, the conical internal reflection mirror portion 10 of the mirror 12 It is reflected so as to be perpendicular to the optical axis of the optical lens 9, and is further reflected to the condenser lens 9 by the conical outer surface reflective mirror 11.
【0029】 [0029]
そして、これらの光束は、集光レンズ9の光軸から所定の同じ距離だけ離れた状態で集光レンズ9に平行に入射し、さらに、集光レンズ9によって集光されてコヒーレンス低下素子3aの受光口にそれぞれ所定の同じ入射角で入射する。 Then, these light beams are incident parallel to the condenser lens 9 in a state separated from the optical axis by a predetermined same length of the condenser lens 9, further by the condenser lens 9 is condensed coherence reduction element 3a each receiving port is incident at a predetermined same angle of incidence. ここで、光源7a,7b,7c,7dから集光レンズ9までの各光路長は互いに同じであるので、光束は全て同じスポット径で受光口に入射される。 Here, the light source 7a, 7b, 7c, since the optical path length from 7d to the condenser lens 9 are the same as each other, the light beam is incident on the light receiving port all in the same spot diameter.
【0030】 [0030]
コヒーレンス低下素子3aは入射した複数の光束を混合し、コヒーレンスを低下させると共に光強度分布を平滑化して出射口からコリメートレンズ18へ出射する。 Coherence lowering device 3a is a mixture of a plurality of light beam incident, emitted from the emission opening by the light intensity distribution is smoothed with reducing the coherence to the collimating lens 18. コリメートレンズ18はコヒーレンス低下素子3aからの光束を一つの光軸を有する平行光に変換する。 Collimating lens 18 is converted into parallel light having a single optical axis a light beam from the coherence reduction element 3a.
【0031】 [0031]
なお、集光レンズ9は、コヒーレンス低下素子3aの受光口へ入射する光束の入射角が受光口の開口数により制限される最大入射角よりも小さくなるように設定され、光損失が防止される。 Incidentally, the condenser lens 9, the incident angle of the light beam incident on the light receiving port of the coherence reduction element 3a is set to be smaller than the maximum incidence angle is limited by the numerical aperture of the receiving opening, light loss is prevented .
また、集光レンズ9に対するコヒーレンス低下素子3aの受光口の位置関係は、ネジ5a,5bを調整してコヒーレンス低下素子3aのカラー14により保護された部分を本体1の中心軸に直交する方向に移動させることにより調整できる。 Also, positional relationship between the light receiving port of the coherence reduction elements 3a for the condenser lens 9, the screw 5a, 5b adjusted to the a portion protected by the collar 14 of the coherence reduction element 3a in a direction perpendicular to the central axis of the main body 1 It can be adjusted by causing moved.
【0032】 [0032]
このように、複数のレーザー光源を用いてコヒーレンスが低く強度分布が平滑化された平行光を効率よく得ることができる。 Thus, it is possible to coherence efficiently obtain parallel light intensity distribution is smoothed lower by using a plurality of laser light sources. つまり、 That is,
・照射強度均一度が高い、 · High illumination intensity uniformity,
・電気−光エネルギー変換効率化高い、 And electrical - optical energy conversion efficiency high,
・小型軽量であること、 It is, small size and light weight,
・出射光を取り扱いやすい、 * It is easy to handle the emitted light,
・出力安定度が高く、かつ経時変化が少ない。 · Output stability is high and a small change with time.
などの効果が得られる。 Effects such as can be obtained.
【0033】 [0033]
第2実施例 Second Embodiment
図4はこの発明のマルチ光源ユニットの第2実施例を示す断面図である。 Figure 4 is a sectional view showing a second embodiment of a multi-light source unit of the present invention. 同図に示すように本体1にその中心軸に直交するように上下から形成されたネジ孔16a,16b,16cにそれぞれネジ17a,17b,17cが挿入され、ネジ17a,17b,17cはマルチモード光ファイバー13の出射口の近傍を上下から押圧してW字形に変形させている。 Screw holes 16a formed from vertical so as to be perpendicular to the central axis to the main body 1 as shown in the figure, 16b, respectively screws 17a to 16c, 17b, 17c are inserted, the screw 17a, 17b, 17c multimode and deformed into W-shape to press the vicinity of the exit of the optical fiber 13 from above and below. その他の構成は第1実施例(図1)と同等であり、同じ構成要素には同じ記号を付している。 Other configurations are the same as the first embodiment (FIG. 1), we are given the same symbols are the same components.
【0034】 [0034]
一般的に光ファイバーの定常伝播モード数と伝播状態は、波長とコア・クラッド屈折率によって決定される。 Generally the propagation conditions and constant propagation mode number of the optical fiber is determined by the wavelength and core-clad refractive index. 光ファイバーの出射口における光強度分布は伝播モード数分のピーク強度を積分したものであり、離散した強度分布(ごましお状態)をとる。 The light intensity distribution at the exit port of the optical fiber is obtained by integrating the peak intensities of a few minutes propagation mode, take discrete intensity distribution (sesame state). そこでこの実施例のように局部的に光ファイバーを変形させると定常伝播モード以外の非定常伝播モードが発生し、これによって光強度の分布状態がさらに平滑化される。 Therefore unsteady propagation modes other than when the locally deforming the optical fiber constant propagation mode as in Example occur, whereby distribution of the light intensity is further smoothed.
【0035】 [0035]
第3実施例 Third Embodiment
図5はこの発明のマルチ光源ユニットの第3実施例を示す断面図である。 Figure 5 is a sectional view showing a third embodiment of a multi-light source unit of the present invention.
この実施例においては、第1実施例のコヒーレンス低下素子3aを異なるコヒーレンス低下素子3bと置換したものであり、その他の構成は第1実施例(図1)と同等であるので、説明を省略する。 This in Examples are those obtained by substituting a different coherence lowering device 3b a coherence reduction element 3a of the first embodiment, other structures are the same as the first embodiment (FIG. 1), the description thereof is omitted .
【0036】 [0036]
コヒーレンス低下素子3bは、長さの異なる2本のマルチモード光ファイバー21,22と、それらの間に挟んで設けられた光拡散・散乱素子23と、マルチモード光ファイバー21の両端に装着された金属カラー24,25と、マルチモード光ファイバー22の両端に装着された金属カラー26,27とから構成される。 Coherence lowering device 3b includes a two multi-mode optical fiber 21, 22 having different lengths, the light diffusing and scattering elements 23 provided to sandwich therebetween, the metal is attached to both ends of the multi-mode optical fiber 21 Color and 24 and 25, and a multi-mode optical fiber 22 at both ends in the mounting metal collar 26 and 27. of.
マルチモード光ファイバー22はマルチモード光ファイバー21よりも長さが短く設定されている。 Multi-mode optical fiber 22 length than multi-mode optical fiber 21 is set to be short.
【0037】 [0037]
また、光拡散・散乱素子23には、ホログラフィック拡散板((株)マテリアルテクノロジー製)、ホログラフィック拡散フィルム((株)NABA製)又はホモジナイザー((株)オプトロニクス製)のいずれかを用いる。 Further, the optical diffusion and scattering element 23, a holographic diffuser (KK Materials Technology) (manufactured by (Corporation) NABA) holographic diffuser film or a homogenizer or the use of (Co., Ltd. Optronics).
【0038】 [0038]
このような構成により、コヒーレンス低下素子3bは、光拡散・散乱素子によって非定常伝播モードを発生させる。 With this configuration, the coherence lowering device 3b generates unsteady propagation mode by light diffusion and scattering element. 従って、第2実施例と同様に光強度の分布状態がより平滑化される。 Therefore, distribution of the light intensity as in the second embodiment is more smooth.
なお、長さが短い方のマルチモード光ファイバー22は、内面研磨金属パイプで置換して非定常伝播モードを導波させる導光路としてもよい。 Note that multi-mode optical fiber 22 of the shorter length may be a light guide path for guiding the unsteady propagation mode by replacing the inner surface polishing metal pipe.
【0039】 [0039]
第4実施例 Fourth Embodiment
図6はこの発明のマルチ光源ユニットの第4実施例を示す断面図である。 6 is a sectional view showing a fourth embodiment of a multi-light source unit of the present invention.
【0040】 [0040]
この実施例においては、第1実施例のミラー12の円錐状外面反射ミラー部11を異なる円錐状外面反射ミラー11aと置換し、本体1の外部に設けた光源31からの光束が集光レンズ32と光ファイバー33とコリメートレンズ34と円錐状外面反射ミラー11aを介して集合レンズ9の光軸に入射するように構成されている。 In this embodiment, the conical outer surface reflective mirror 11 of the mirror 12 of the first embodiment is replaced with different conical outer surface reflection mirror 11a, the light beam condensing lens from the light source 31 provided outside the main body 1 32 and it is configured so as to enter the optical axis of the set lens 9 via the optical fiber 33 and the collimator lens 34 and the conical outer surface reflecting mirrors 11a and. その他の構成は第1実施例と同等である。 Other configurations are the same as the first embodiment.
【0041】 [0041]
ここで、円錐状外面反射ミラー11aは、ガラスのような光学的透明材料に誘電体膜を表面に形成したもので、光源31からの光束を透過させ、光源8a,8b,8c,8dからの光束は第1実施例の円錐状外面反射ミラー部11と同様に反射するようになっている。 Here, the conical outer surface reflecting mirrors 11a, obtained by forming a dielectric film on the surface of the optically transparent material such as glass, a light beam from the light source 31 is transmitted through the light source 8a, 8b, 8c, from 8d light beam and reflects the same manner as the conical outer surface reflective mirror 11 of the first embodiment.
【0042】 [0042]
このように構成すれば、外部光源31からの光束も光源8a,8b,8c,8dからの光束と共にコヒーレンス低下素子3aにより混合され光強度分布が平滑化されてコリメートレンズ18から出射される。 According to this structure, the light beam is also light 8a from an external source 31, 8b, 8c, mixed light intensity distribution by the coherence reduction element 3a with the light beam from 8d is smoothed emitted from the collimating lens 18.
【0043】 [0043]
第5実施例 Fifth Embodiment
図7はこの発明のマルチ光源ユニットの第5実施例を示す断面図である。 Figure 7 is a sectional view showing a fifth embodiment of a multi-light source unit of the present invention. この実施例は、第1実施例(図1)のミラー12と集光レンズ9を凹面ミラー12aに置換したものであり、その他の構成については第1実施例と同等である。 This embodiment is obtained by replacing the mirror 12 and the condenser lens 9 of the first embodiment (FIG. 1) to the concave mirror 12a, the other elements are the same as the first embodiment. ここで、コヒーレンス低下素子3aは、その光軸が凹面ミラー12aの光軸に一致し、かつ、その受光口が凹面ミラー12aの焦点に位置するように配置される。 Here, the coherence reduction element 3a has its optical axis coincides with the optical axis of the concave mirror 12a, and the light receiving opening is arranged so as to be located at the focal point of the concave mirror 12a.
なお、凹面ミラー12aは、アルミニウム円板を凹面形状に切削加工し、ミラー面を鏡面研磨した後、Au膜を蒸着させたものである。 Incidentally, the concave mirror 12a has an aluminum disc was cut into a concave shape, after mirror-polishing the mirror surface, is obtained by depositing a Au film.
【0044】 [0044]
このような構成において、光源7a,7b,7c,7dから出射した複数の光束はコリメートレンズ8a,8b,8c,8dによってそれぞれ凹面ミラー12aの光軸に平行な平行光に変換され、凹面ミラー12aによって集光されてコヒーレンス低下素子3aの受光口にそれぞれ所定の同じ入射角で入射する。 In such a configuration, the light source 7a, 7b, 7c, a plurality of light beams emitted from 7d is converted collimating lens 8a, 8b, 8c, into parallel light parallel to the optical axis of the concave mirror 12a, respectively, by 8d, the concave mirror 12a It is condensed incident at the same angle of incidence respective predetermined light-receiving port of the coherence reduction element 3a by. ここで、光源7a,7b,7c,7dからコヒーレンス低下素子3aまでの各光路長は互いに同じであるので、光束は全て同じスポット径で受光口に入射される。 Here, the light source 7a, 7b, 7c, since the optical path length from 7d to the coherence lowering device 3a are the same as each other, the light beam is incident on the light receiving port all in the same spot diameter.
【0045】 [0045]
コヒーレンス低下素子3aは入射した複数の光束を混合し、コヒーレンスを低下させると共に光強度分布を平滑化して出射口からコリメートレンズ18へ出射する。 Coherence lowering device 3a is a mixture of a plurality of light beam incident, emitted from the emission opening by the light intensity distribution is smoothed with reducing the coherence to the collimating lens 18. コリメートレンズ18はコヒーレンス低下素子3aからの光束を一つの光軸を有する平行光に変換する。 Collimating lens 18 is converted into parallel light having a single optical axis a light beam from the coherence reduction element 3a.
また、第2から第4実施例においても、図7に示すようにミラー12と集光レンズ9の代りにを凹面ミラー12aを用いる構成にすることができる。 Also in the fourth embodiment from the second, it is possible to adopt a configuration using a concave mirror 12a in place of the mirror 12 and the condenser lens 9 as shown in FIG.
【0046】 [0046]
第6実施例 Sixth Embodiment
図8は第1〜第5実施例のいずれかのマルチ光源ユニットを用いた光学システム(撮像装置)の基本構成を示す。 Figure 8 shows the basic configuration of the optical system (image pickup apparatus) using either the multi-source unit of the first to fifth embodiment. 図8において、マルチ光源ユニット120から出射された光束は輪帯光形成部122にて筒状の輪帯光80に変換され、環状平面ミラー63、内面反射ミラー63aを経て対象物52を限外照明する。 8, the light flux emitted from the multi-source unit 120 is converted into a cylindrical annular light 80 at annular light forming unit 122, annular plane mirror 63, the object 52 through the internal reflection mirror 63a ultrafiltration lighting to. 限外照明された対象物52からの光情報は輪帯光80の内側を通り対物レンズ53、結像レンズ54を介し撮像素子55に結像される。 Light information from ultrafiltration illuminated object 52 passes the objective lens 53 inside the annular light 80, is formed on the image sensor 55 through an imaging lens 54.
【0047】 [0047]
図9は図8の撮像装置をさらに具体化して示す構成説明図である。 Figure 9 is a block diagram showing in more detail the imaging device of FIG.
図9に示すように、撮像装置の撮像鏡筒51の下部には、撮像対象物52の近傍に対物レンズ53と対物レンズ53を囲む円錐状内面反射ミラー63aとが設けられ、上部には結像レンズ54と撮像素子(例えばCCD)55が設けられている。 As shown in FIG. 9, the lower portion of the image pickup lens-barrel 51 of the imaging device, and a conical internal reflection mirror 63a surrounding the objective lens 53 and the objective lens 53 is provided in the vicinity of the imaged object 52, the upper binding image lens 54 and the imaging device (e.g., CCD) 55 is provided.
【0048】 [0048]
さらに、照明鏡筒56の端部には輪帯光体形成部122が設けられる。 Moreover, zonal light forming portion 122 is provided at an end portion of the illumination lens barrel 56. 輪帯光形成部122は円盤状の透光板57を備え、透光板57の外面には、中央部に円錐状反射ミラー58が接着され、周縁部に円錐状内面反射ミラー59が接着される。 Annular light forming unit 122 includes a disk-shaped transparent plate 57, the outer surface of the light transmitting plate 57, a conical reflecting mirror 58 is bonded to the central portion, the conical internal reflection mirror 59 is bonded to the peripheral portion that. 照明鏡筒56の外部には、マルチ光源ユニット120が設けられ、撮像鏡筒51の中央部には環状平面ミラー63が設けられている。 Outside the illumination lens barrel 56, the multi-source unit 120 is provided, annular plane mirror 63 is provided at the center portion of the image pickup lens-barrel 51. ここでマルチ光源ユニット120には第1から第5実施例のいずれかの光源ユニットが使用される。 Here the multi-source unit 120 one of the light source unit of the fifth embodiment from the first is used.
【0049】 [0049]
このような構成において、マルチ光源ユニット120から出射された光束は、円錐状反射ミラー58と円錐状内面反射ミラー59によって水平方向に反射され輪帯光に変換される。 In such a configuration, a light flux emitted from the multi-source unit 120 is reflected in the horizontal direction by the conical reflection mirror 58 and the conical internal reflection mirror 59 is converted into annular light. 輪帯光に変換された光束は透光板57を通過して環状平面ミラー63によって対物レンズ53の方向に反射され、さらに円錐状反射ミラー63aによって反射されて対物レンズ53の外側から360度にわたって対象物52を限外照明する。 Light beam that has been converted into annular light is reflected toward the objective lens 53 by the annular plane mirror 63 passes through the light transmitting plate 57, through 360 degrees from the outer side of the objective lens 53 is further reflected by the conical reflection mirror 63a the object 52 to ultrafiltration illumination.
例えば、この実施例において均一な粒径の粒子を撮像したときに実際に得られた画像は図10のようになる。 For example, the actually obtained image particles uniform particle size in this embodiment when the imaging is as shown in FIG. 図11はマルチ光源ユニット120をコヒーレンス低下素子を使用しない通常のレーザ光源に置換した場合に得られた画像(同倍率)である。 Figure 11 is an image obtained when replacing the multi-source unit 120 to the normal laser light source that does not use the coherence lowering device (the same magnification).
【0050】 [0050]
第7実施例 Seventh Embodiment
図12は第6実施例の撮像装置に改良を加えた第7実施例の基本構成を示す。 Figure 12 shows the basic configuration of the seventh embodiment obtained by improving the image pickup apparatus of the sixth embodiment. 対物レンズ53と結像レンズ54との間に空間フィルタ126,128が配置されている。 Spatial filter 126, 128 is arranged between the objective lens 53 and the imaging lens 54. その他の構成は第6実施例と同等である。 Other configurations are the same as the sixth embodiment. 空間フィルタ126,128は光軸から離れた部分が光軸部分よりも高い光透過率を有する。 Partial spatial filter 126, 128 away from the optical axis has a higher light transmittance than the optical axis portion. この空間フィルタを用いることにより対象物2からの光のうち特定の角度の光のみを撮像素子55に結像させることができる。 It can be imaged only light of a specific angle to the image sensor 55 of the light from the object 2 by using this spatial filter. このことにより光散乱媒体中の物体であってもそれを明瞭に撮像することができる。 This makes it possible to clearly image the it even objects in the light scattering medium. 本実施例ではより好ましい光束制限効果を得るため空間フィルタ126,128として2枚の結像光束制限フィルタを用いている。 And using two imaging light beam limiting filter as a spatial filter 126 to obtain a more favorable light beam limiting effect in this embodiment.
【0051】 [0051]
図13は図12の撮像装置をさらに具体化して示す構成説明図である。 Figure 13 is a block diagram showing in more detail the imaging device of FIG. 空間フィルタ、つまり結像光束制限フィルタ126、128は円盤状透明ガラス板125、127上にそれぞれ接着されている。 Spatial filter, i.e. imaging light beam limiting filters 126 and 128 are bonded respectively on the disc-shaped transparent glass plate 125, 127.
図14は空間フィルタ126,128の正面図であり、光軸から5.5mm離れた部分に光を透過させるための幅1mmの円環状スリットが形成されている。 Figure 14 is a front view of the spatial filter 126, an annular slit width 1mm for transmitting light to 5.5mm apart portion from the optical axis is formed. つまり、これらは外径15mm,内径12mmの薄板銅板製リングと外径10mm薄板銅板製円板とを同芯に透明ガラス板に接着して形成される。 In other words, these are an outer diameter 15 mm, it is formed a thin copper-metallic ring having an inner diameter of 12mm and an outer diameter 10mm thin copper disk made by adhering the transparent glass plate coaxially. なお、空間フィルタ126,128の円環状スリットは必ずしも完全な円環ではなくてもよく、図15のように一部断絶した形態であっても同等の効果を上げることができる。 Incidentally, it is not necessary in the annular slit is not necessarily complete ring of the spatial filter 126 and 128, it is possible to raise the equivalent effect be in a form in the partially severed as illustrated in FIG. 15.
【0052】 [0052]
図16は撮像対象物52として10mm×10mmの角状光学セル124に直径5μmの微粒子を数%含有した水溶液を入れたものを用い、それに光源ユニット120からの波長638nmの赤色光によって限外照射し撮像した画像である。 Figure 16 is used as the put aqueous solution containing a few percent of fine particles having a diameter of 5μm to angular optical cell 124 of 10 mm × 10 mm as the imaging object 52, it ultrafiltration illuminated by the red light of a wavelength 638nm from the light source unit 120 is an image obtained by imaging. 図16から空間フィルタ126,128を用いることにより光散乱媒体中の物体(ここでは微粒子)を明瞭に撮像できることがわかる。 Objects in the light-scattering medium by using a spatial filter 126, 128 from FIG. 16 it can be seen that clearly image the (fine particles in this case). 図17は空間フィルタ126,128を用いない場合の画像であり、この場合には光散乱による擾乱のため微粒子を撮像することはできない。 Figure 17 is an image of a case of not using the spatial filter 126, in this case it is not possible to image the fine particles for the disturbance due to light scattering.
【0053】 [0053]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
この発明のマルチ光源ユニットによれば、複数の光源からの光束が効率よく導光素子に入射されるので、複数の光束が導光素子において強度分布が平滑化された1つの光束を得ることができる。 According to the multi-source unit of the present invention, since the light beams from the plurality of light sources is incident to efficiently guide element, that a plurality of light fluxes intensity distribution in the light guide element to obtain the one light flux smoothed it can. 従って、 Therefore,
・照射強度均一度が高い、 · High illumination intensity uniformity,
・電気−光エネルギー変換効率が高い、 And electrical - high light energy conversion efficiency,
・小型軽量化が可能である、 - reduction in size and weight is possible,
・出射光を取り扱いやすい、 * It is easy to handle the emitted light,
・出力安定度が高く、かつ経時変化が少ない、 · Output stability is high and a small change with time,
などの効果が得られる。 Effects such as can be obtained.
この発明の光学システムによれば、干渉縞,フレネル回折,フランホファー回折などのない鮮明な画像を得ることができる。 According to the optical system of the present invention, interference fringes, Fresnel diffraction, it is possible to obtain a clear image free from such Furanhofa diffraction.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】この発明のマルチ光源ユニットの第1実施例の構成を示す断面図である。 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a first embodiment of a multi-light source unit of the present invention.
【図2】図1のA−A矢視断面図である。 2 is an A-A sectional view taken along line of FIG.
【図3】図1の要部を示す正面図である。 3 is a front view showing a main part of FIG.
【図4】この発明のマルチ光源ユニットの第2実施例の構成を示す断面図である。 4 is a sectional view showing a configuration of a second embodiment of a multi-light source unit of the present invention.
【図5】この発明のマルチ光源ユニットの第3実施例の構成を示す断面図である。 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a third embodiment of a multi-light source unit of the present invention.
【図6】この発明のマルチ光源ユニットの第4実施例の構成を示す断面図である。 6 is a sectional view showing the configuration of a fourth embodiment of a multi-light source unit of the present invention.
【図7】この発明のマルチ光源ユニットの第5実施例の構成を示す断面図である。 7 is a sectional view showing a configuration of a fifth embodiment of a multi-light source unit of the present invention.
【図8】この発明の第6実施例の基本構成図である。 8 is a basic configuration diagram of a sixth embodiment of the present invention.
【図9】第6実施例の具体例の構成説明図である。 9 is a configuration diagram of a specific example of the sixth embodiment.
【図10】第6実施例により撮像された画像(顕微鏡写真)である。 Figure 10 is an image captured by the sixth embodiment (microscope photograph).
【図11】第6実施例に対する比較例(顕微鏡写真)である。 11 is a comparative example with respect to the sixth embodiment (microscope photograph).
【図12】この発明の第7実施例の基本構成図である。 12 is a basic configuration diagram of a seventh embodiment of the present invention.
【図13】第7実施例の具体例の構成説明図である。 13 is a configuration diagram of a specific example of the seventh embodiment.
【図14】第7実施例の空間フィルターの正面図である。 14 is a front view of the spatial filter of the seventh embodiment.
【図15】第7実施例の空間フィルターの正面図である。 15 is a front view of a spatial filter of the seventh embodiment.
【図16】第7実施例により撮像された画像(顕微鏡写真)である。 Figure 16 is an image captured by the seventh embodiment (microscope photograph).
【図17】第7実施例に対する比較例(顕微鏡写真)である。 17 is a comparative example to the seventh embodiment (microscope photograph).
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
1 本体2 貫通孔3a コヒーレンス低下素子4a ねじ穴4b ねじ穴5a ねじ5b ねじ6a 貫通穴6c 貫通穴7a 光源7b 光源7c 光源7d 光源8a コリメートレンズ8b コリメートレンズ8c コリメートレンズ8d コリメートレンズ9 集光レンズ10 円錐状内面反射ミラー部11 円錐状外面反射ミラー部12 ミラー40a 光源駆動用回路基板40c 光源駆動用回路基板51 撮像鏡筒52 撮像対象物53 対物レンズ53a 円錐状内面反射ミラー54 結像レンズ55 撮像素子56 照明鏡筒57 透光板58 円錐状反射ミラー59 円錐状内面反射ミラー63 環状平面ミラー80 輪帯光120 マルチ光源ユニット122 輪帯光形成部124 光学セル125 透明ガラス板126 結像光束制限フィルタ127 透明ガラス板128 1 body 2 through-holes 3a coherence lowering device 4a threaded hole 4b threaded hole 5a screw 5b screw 6a through hole 6c through hole 7a source 7b source 7c source 7d source 8a collimator lens 8b collimating lens 8c collimating lens 8d collimating lens 9 converging lens 10 conical internal reflection mirror portion 11 conical outer surface reflective mirror 12 mirror 40a light source driving circuit board 40c light source driving circuit board 51 imaging barrel 52 imaged object 53 objective lens 53a conical internal reflection mirror 54 imaging lens 55 imaging element 56 illuminating barrel 57 transparent plate 58 conical reflecting mirror 59 conical internal reflection mirror 63 annular plane mirror 80 annular light 120 multi source unit 122 annular light forming unit 124 optical cell 125 transparent glass plate 126 imaging light beam limiting filter 127 transparent glass plate 128 像光束制限フィルタ Image light beam limiting filter

Claims (9)

  1. 集光レンズと、 A condenser lens,
    集光レンズの光軸に平行な方向に光束を出射する複数の光源と、 A plurality of light sources for emitting a light beam in a direction parallel to the optical axis of the condenser lens,
    複数の光源からの複数の光束を、集光レンズの光軸に交わる方向に反射する円錐状内面反射ミラーと、 A plurality of light beams from the plurality of light sources, a conical internal reflection mirror which reflects in a direction crossing the optical axis of the condenser lens,
    円錐状内面反射ミラーからの複数の光束を、集光レンズの光軸に対して平行かつ相異なる位置にそれぞれ入射させる円錐状外面反射ミラーと、 A plurality of light beams from the conical internal reflection mirror, a conical outer surface reflection mirror to be incident respectively on the parallel and different positions relative to the optical axis of the condenser lens,
    集光レンズにより集光された複数の光束を受光部で受光し出射部から出射する導光素子と、を円筒形状の本体に収納してなるマルチ光源ユニット。 Multi light source unit formed by accommodating a guide element for emitting from the light receiving and emitting unit in the light receiving portion plurality of light beams condensed by the condensing lens, into the body of a cylindrical shape.
  2. 複数の光源が、集光レンズの光軸を中心とする円周上に配置される請求項1記載のマルチ光源ユニット。 A plurality of light sources, a multi-light source unit according to claim 1, wherein disposed on a circle centered on the optical axis of the condenser lens.
  3. 集光レンズに対する導光素子の受光部の位置関係を調整する調整部をさらに備えた請求項1 または2記載のマルチ光源ユニット。 Multi light source unit further claim 1 or 2, wherein with an adjustment unit for adjusting the positional relationship between the light receiving portion of the light guide element with respect to the condenser lens.
  4. 平行光からなる光束を出射する補助光源をさらに備え、 Further comprising an auxiliary light source for emitting a light beam consisting of parallel light,
    円錐状外面反射ミラーが、その底面から入射する光束をその頂点から出射するよう構成され、補助光源からの光束が円錐状外面反射ミラーの底面から頂点を経て集光レンズの光軸に入射する請求項1から3のいずれか1項に記載のマルチ光源ユニット。 Claims conical outer surface reflection mirror is configured to emit a light beam incident from the bottom from its apex, the light beam from the auxiliary light source is incident to the optical axis of the condenser lens through the apex from the bottom of the conical outer surface reflection mirror multi light source unit according to any one of items 1 3.
  5. 凹面ミラーと、 And the concave mirror,
    凹面ミラーの光軸に平行かつ相異なる位置に光束を出射する複数の光源と、 A plurality of light sources for emitting a light beam in parallel and different positions on the optical axis of the concave mirror,
    凹面ミラーで反射された複数の光束を受光部で受光し出射部から出射する導光素子と、を円筒形状の本体に収納してなるマルチ光源ユニット。 Multi light source unit formed by housing a light guide element which receives the plurality of light beams reflected by the concave mirror in the light receiving section emitted from the emission unit, to the body of a cylindrical shape.
  6. 複数の光源が、 凹面ミラーの光軸を中心とする円周上に配置される請求項記載のマルチ光源ユニット。 A plurality of light sources, a multi-light source unit according to claim 5, wherein disposed circumferentially around the optical axis of the concave mirror.
  7. 複数の光源がレーザ光源を含み、 A plurality of light sources comprises a laser light source,
    導光素子が、受入れた光束のコヒーレンスを低下させて出射するコヒーレンス低下素子を含む請求項5または6記載のマルチ光源ユニット。 The light guide element, multi-light source unit according to claim 5 or 6 comprising a coherence lowering device emitting reduce the coherence of the light beams received.
  8. 光素子は光軸が凹面ミラーの光軸と一致し、かつ、受光部が凹面ミラーの焦点に位置するように配置された請求項5から7のいずれか1項に記載のマルチ光源ユニット。 Light element matches the optical axis and the optical axis of the concave mirror, and a multi-light source unit according to any one of claims 5 to 7, the light receiving portion are arranged so as to be located at the focal point of the concave mirror.
  9. 請求項1から8のいずれかのマルチ光源ユニットから出射される光を輪帯光に変換する輪帯光形成部と、 And annular light forming unit for converting the light emitted from any of the multi-light source unit of claims 1 to 8 in annular light,
    帯光を対象物に集光して照射する内面反射ミラーと、 And internal reflection mirror to be irradiated by condensing an annular light to the object,
    照射された対象物からの光を輪帯光の内側で受光する対物レンズと、 An objective lens for receiving light from the illuminated object inside the annular light,
    対物レンズの光軸上に設けた結像レンズと、 An imaging lens provided on the optical axis of the objective lens,
    結像レンズの形成する像を撮像するための撮像素子を備えてなる光学システム。 Optical system comprising an image pickup device for capturing an image formed by the imaging lens.
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