JP5493599B2 - 多チャンネルスペクトラム光源装置 - Google Patents
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Description
図4は、実施例1に係る多チャンネルスペクトラム光源装置の概略構成図である。本実施例は、上述の第1のレイアウトに則る。光源101はキセノンランプであり、アーク1011像を投影する凹面ミラー1012、開口絞り1013、及び光源正レンズ1014から構成される。キセノンランプが発する可視光域の波長分布は、太陽光の波長分布に近い。熱線反射フィルタ102は、光源101の発する熱量等に応じて設置される。特に出力光として熱線波長領域が不要の場合には、所定の分光特性を有する熱線反射フィルタ102を設置し、後続の光学系等の熱負荷を軽減する。光源101と熱線反射フィルタ102は、光源部1を構成する。
図7は、実施例2に係る多チャンネルスペクトラム光源装置の概略構成図である。本実施例は、上述の第2のレイアウトに則る。光源部1は、実施例1と同様に光源101と熱線反射フィルタ102から構成される。キセノンランプのアーク1011の像が、ロッドガラス801の入射端面に形成され、射出端面から照明光学系802へ出力される。ロッドガラス801は、例えば四角柱形状をなし、内部を通過する光の光強度分布を均一化する作用を有する。ロッドガラス801の材料は、耐熱性と透過率に優れた石英ガラスが適している。
図10は、実施例3に係る多チャンネルスペクトラム光源装置の概略構成図である。本実施例は、図7に示した第2実施例における反射型液晶素子アレイ4の代わりに、マイクロミラーアレイ9を用いる。変調素子受光面を照射する光源光を矢印902および矢印903に沿って2次元的に選択する点では、マイクロミラーアレイ9であっても同様に適用できる。光学系については、図7に示した第2実施例に対して偏光分岐光学系2がなくなったのが異なるのみで、その他は同じであるので動作詳細説明は省略する。
図11は、実施例4に係る多チャンネルスペクトラム光源装置の概略構成図である。本実施例は、図7に示した第2実施例における反射型液晶素子アレイ4の代わりに、透過型液晶素子アレイ41を用いる。変調素子受光面を照射する光源光を2次元的に選択する点では、透過型液晶素子アレイ41であっても同様に適用できる。透過型液晶素子アレイ41は、複数の透過型液晶素子が2次元的に配列されているもので、それぞれの液晶素子は、制御部によりドライバ5を介して、透過光に与えるリターデーション量が独立的に変化するように制御される。光学系については、図7に示した第2実施例に対して偏光分岐光学系2がなくなったのが異なるのみで、その他は同じであるので動作詳細説明は省略する。
Claims (20)
- 所定の波長領域に亘る光源光を発する光源と、
前記光源光の一部を通過させるスリットと、
前記光源光を波長分散させる波長分散素子と、
前記光源光が照射される平面領域において、波長分散方向に対応する方向とこれに直交する方向に沿って2次元的に分割された複数の分割領域から選択された一つ以上の特定領域が、他の領域と異なるように、前記光源光を反射または透過させる変調素子と、
前記変調素子の前記特定領域を制御することにより、前記直交する方向に対応した複数の出力領域にそれぞれ前記光源光を導く制御部と
を備え、
前記スリットの長手方向が、前記波長分散素子で波長分散する光の波長分散方向と直交するように配置されている多チャンネルスペクトラム光源装置。 - 前記変調素子は、前記特定領域の偏光状態が、他の領域の偏光状態と異なるように前記光源光に変調作用を与えて反射する反射型液晶素子アレイであって、
前記反射型液晶素子アレイで反射された前記光源光のうち、所定方向の偏光成分を反射し、他の方向の偏光成分を透過する偏光ビームスプリッタ
を更に備える請求項1に記載の多チャンネルスペクトラム光源装置。 - 前記制御部は、出力光の強度を調整する場合には、前記特定領域において単位時間当たりの前記変調作用を与える割合と与えない場合の割合を調整することにより制御する請求項2に記載の多チャンネルスペクトラム光源装置。
- 前記波長分散素子によって波長分散される分散方向に直交する方向に対応して配置されるように、前記偏光ビームスプリッタの反射側よりも後段に複数設けられる出力光伝送デバイスを備える請求項2または3に記載の多チャンネルスペクトラム光源装置。
- 前記光源で発せられた前記光源光が、前記スリット及び前記偏光ビームスプリッタを通過し、前記波長分散素子で波長分散され、前記反射型液晶素子アレイで反射した後に、再び波長分散素子を経由して前記偏光ビームスプリッタに到達し、さらに前記偏光ビームスプリッタで反射した前記光源光が前記出力光伝送デバイスのいずれかに入射するように、前記光源光、前記スリット、前記波長分散素子、前記反射型液晶素子アレイ、前記偏光ビームスプリッタ及び前記出力光伝送デバイスが配置される請求項4に記載の多チャンネルスペクトラム光源装置。
- 前記スリットと前記偏光ビームスプリッタの間に、前記光源光のうち所定方向の直線偏光成分のみを透過する第1偏光フィルタを備える請求項5に記載の多チャンネルスペクトラム光源装置。
- 前記偏光ビームスプリッタと前記出力光伝送デバイスの間に、前記光源光のうち所定方向の直線偏光成分のみを透過する第2偏光フィルタを備える請求項5または6に記載の多チャンネルスペクトラム光源装置。
- 前記光源で発せられた前記光源光が、前記偏光ビームスプリッタを通過し、前記反射型液晶素子アレイで反射した後に、再び前記偏光ビームスプリッタに到達し、さらに前記偏光ビームスプリッタで反射した前記光源光が前記波長分散素子で波長分散され、波長分散された前記光源光の一部が前記スリットを通過して前記出力光伝送デバイスのいずれかに入射するように、前記光源光、前記スリット、前記波長分散素子、前記反射型液晶素子アレイ、前記偏光ビームスプリッタ及び前記出力光伝送デバイスが配置される請求項4に記載の多チャンネルスペクトラム光源装置。
- 前記光源と前記偏光ビームスプリッタの間に、前記光源光のうち所定方向の直線偏光成分のみを透過する第1偏光フィルタを備える請求項8に記載の多チャンネルスペクトラム光源装置。
- 前記偏光ビームスプリッタと前記波長分散素子の間に、前記光源光のうち所定方向の直線偏光成分のみを透過する第2偏光フィルタを備える請求項8または9に記載の多チャンネルスペクトラム光源装置。
- 前記反射型液晶素子アレイの受光面近傍に、前記複数の分割領域を互いに区切るマスクを備える請求項2から10のいずれか1項に記載の多チャンネルスペクトラム光源装置。
- 前記反射型液晶素子アレイは、前記複数の分割領域の境界に、前記特定領域の偏光状態と同一の偏光状態にならない不感帯領域を備える請求項2から11のいずれか1項に記載の多チャンネルスペクトラム光源装置。
- 前記変調素子は前記特定領域のマイクロミラー角度が、他の領域のマイクロミラー角度と異なるように設定されるマイクロミラーアレイである請求項1に記載の多チャンネルスペクトラム光源装置。
- 前記制御部は、出力光の強度を調整する場合には、前記特定領域において、前記他の領域のマイクロミラー角度と同じ角度に設定する単位時間当たりの割合を調整することにより制御する請求項13に記載の多チャンネルスペクトラム光源装置。
- 前記マイクロミラーアレイの受光面近傍に、前記複数の分割領域を互いに区切るマスクを備える請求項13または14に記載の多チャンネルスペクトラム光源装置。
- 前記マイクロミラーアレイは、前記複数の分割領域の境界に、前記特定領域のマイクロミラー角度にならない不感帯領域を備える請求項13から15のいずれか1項に記載の多チャンネルスペクトラム光源装置。
- 前記変調素子は、前記特定領域の偏光状態が、他の領域の偏光状態と異なるように前記光源光に変調作用を与えて透過する透過型液晶素子アレイである請求項1に記載の多チャンネルスペクトラム光源装置。
- 前記制御部は、出力光の強度を調整する場合には、前記特定領域において単位時間当たりの前記変調作用を与える割合と与えない場合の割合を調整することにより制御する請求項17に記載の多チャンネルスペクトラム光源装置。
- 前記透過型液晶素子アレイの受光面近傍に、前記複数の分割領域を互いに区切るマスクを備える請求項17または18に記載の多チャンネルスペクトラム光源装置。
- 前記透過型液晶素子アレイは、前記複数の分割領域の境界に、前記特定領域の偏光状態と同一の偏光状態にならない不感帯領域を備える請求項17から19のいずれか1項に記載の多チャンネルスペクトラム光源装置。
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