JP6753477B2 - 光源装置およびこれを備えた測距センサ - Google Patents
光源装置およびこれを備えた測距センサ Download PDFInfo
- Publication number
- JP6753477B2 JP6753477B2 JP2019008203A JP2019008203A JP6753477B2 JP 6753477 B2 JP6753477 B2 JP 6753477B2 JP 2019008203 A JP2019008203 A JP 2019008203A JP 2019008203 A JP2019008203 A JP 2019008203A JP 6753477 B2 JP6753477 B2 JP 6753477B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light source
- fluorescence
- light
- source device
- laser beam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
Claims (17)
- 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内部に照射されて蛍光を発する透光性蛍光体と、
を備え、
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、
前記蛍光光源部は、前記レーザ光の伝播方向において前記レーザ光が集光された部分の前後に長い略筒状の形状を有するように、前記集光レンズと前記透光性蛍光体との位置関係が決められており、
前記レーザ光の入射方向とは反対側に出射される前記蛍光が取り出される、
光源装置。 - 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内部に照射されて蛍光を発する透光性蛍光体と、
を備え、
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、
前記蛍光光源部は、前記レーザ光の伝播方向において前記レーザ光が集光された部分の前後に長い略筒状の形状を有するように、前記集光レンズと前記透光性蛍光体との位置関係が決められており、
前記長い略筒状の形状の長手方向に沿って出射される前記蛍光が取り出される、
光源装置。 - 前記蛍光光源部から出射された前記蛍光が導かれる光ファイバを、さらに備えている、
請求項1または2に記載の光源装置。 - 前記透光性蛍光体は、前記レーザ光が照射された際に、そ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有する、
請求項1または2に記載の光源装置。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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内部に照射されて蛍光を発する透光性蛍光体と、
を備え、
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、
前記蛍光光源部は、前記レーザ光の伝播方向において前記レーザ光が集光された部分の前後に長い略筒状の形状を有するように、前記集光レンズと前記透光性蛍光体との位置関係が決められており、
前記レーザ光の入射方向とは反対側に出射される前記蛍光が取り出される、
光源装置。 - 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内部に照射されて蛍光を発する透光性蛍光体と、
を備え、
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、
前記蛍光光源部は、前記レーザ光の伝播方向において前記レーザ光が集光された部分の前後に長い略筒状の形状を有するように、前記集光レンズと前記透光性蛍光体との位置関係が決められており、
前記長い略筒状の形状の長手方向に沿って出射される前記蛍光が取り出される、
光源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019008203A JP6753477B2 (ja) | 2019-01-22 | 2019-01-22 | 光源装置およびこれを備えた測距センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019008203A JP6753477B2 (ja) | 2019-01-22 | 2019-01-22 | 光源装置およびこれを備えた測距センサ |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017114291A Division JP6471772B2 (ja) | 2017-06-09 | 2017-06-09 | 光源装置およびこれを備えた測距センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019110128A JP2019110128A (ja) | 2019-07-04 |
JP6753477B2 true JP6753477B2 (ja) | 2020-09-09 |
Family
ID=67180021
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019008203A Active JP6753477B2 (ja) | 2019-01-22 | 2019-01-22 | 光源装置およびこれを備えた測距センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6753477B2 (ja) |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4047266B2 (ja) * | 2003-11-19 | 2008-02-13 | 株式会社小糸製作所 | 灯具 |
JP5496597B2 (ja) * | 2008-10-21 | 2014-05-21 | 株式会社ミツトヨ | 高強度パルス広帯域光源構造 |
DE102010034054A1 (de) * | 2010-08-11 | 2012-02-16 | Schott Ag | Laserbasierte Weißlichtquelle |
JP2013120735A (ja) * | 2011-12-08 | 2013-06-17 | Sharp Corp | 光源装置 |
JP5994504B2 (ja) * | 2012-09-14 | 2016-09-21 | オムロン株式会社 | 共焦点計測装置 |
JP6497544B2 (ja) * | 2015-01-28 | 2019-04-10 | 日本電気硝子株式会社 | 結晶化ガラス蛍光体及びそれを用いた波長変換部材 |
JP6482993B2 (ja) * | 2015-09-04 | 2019-03-13 | シャープ株式会社 | 照明装置 |
JP6444837B2 (ja) * | 2015-09-11 | 2018-12-26 | マクセル株式会社 | 光源装置 |
-
2019
- 2019-01-22 JP JP2019008203A patent/JP6753477B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019110128A (ja) | 2019-07-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7270807B2 (ja) | 共焦点変位計 | |
JP6375254B2 (ja) | 蛍光観察用ユニットおよび蛍光観察装置 | |
WO2010038645A1 (ja) | 光波距離測定装置 | |
WO2020196784A1 (ja) | 共焦点顕微鏡ユニット及び共焦点顕微鏡 | |
JP4504438B2 (ja) | 照明光照射構造及びそれを備えた内視鏡 | |
CN110892191B (zh) | 光源装置和具有该光源装置的测距传感器 | |
JP5628903B2 (ja) | 小型共焦点分光計 | |
JP6696597B2 (ja) | 光源装置およびこれを備えた測距センサ | |
JP2009008404A (ja) | 距離測定装置 | |
JP6753477B2 (ja) | 光源装置およびこれを備えた測距センサ | |
JP6888638B2 (ja) | 光源装置およびこれを備えた測距センサ | |
JP2012526972A5 (ja) | ||
JP6471772B2 (ja) | 光源装置およびこれを備えた測距センサ | |
JP2019203867A (ja) | 共焦点変位計 | |
JP2006195390A (ja) | レーザ走査型蛍光顕微鏡および検出光学系ユニット | |
US10849487B2 (en) | Illumination unit and endoscope system | |
JP2019096619A (ja) | 光源装置およびこれを備えた測距センサ | |
JP2006043248A (ja) | 光源装置 | |
JP6024576B2 (ja) | 共焦点顕微鏡の光源ユニット | |
JP5650551B2 (ja) | ファイバスコープ装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190122 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20191025 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191112 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191227 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20200414 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200520 |
|
C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20200520 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20200601 |
|
C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21 Effective date: 20200602 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200721 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200803 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6753477 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |