WO2019031296A1 - 電磁波源装置 - Google Patents

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WO2019031296A1
WO2019031296A1 PCT/JP2018/028533 JP2018028533W WO2019031296A1 WO 2019031296 A1 WO2019031296 A1 WO 2019031296A1 JP 2018028533 W JP2018028533 W JP 2018028533W WO 2019031296 A1 WO2019031296 A1 WO 2019031296A1
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electromagnetic wave
light guide
incident
wave source
source device
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山口　淳
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パイオニア株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/024—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
    • H04N1/028—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa

Definitions

  • the present invention relates to an electromagnetic wave source device that generates and emits an electromagnetic wave.
  • the electromagnetic wave source device includes, for example, an electromagnetic wave source that generates an electromagnetic wave, and a light guide device (optical device) that guides the electromagnetic wave from the electromagnetic wave source while shaping the electromagnetic wave.
  • a light guide device optical device
  • Patent Document 1 discloses a rod-like or plate-like light guide in which a cylindrical concave surface is formed along the longitudinal direction.
  • the electromagnetic wave source device can be mounted on an image scanner that images an object.
  • the electromagnetic wave source device generates an electromagnetic wave shaped into a line.
  • the image scanner the surface of the object is scanned by the electromagnetic wave shaped into the line shape by being combined with the electromagnetic wave source device or the movable portion for moving the object.
  • the intensity of the electromagnetic wave shaped by the electromagnetic wave source device be uniform.
  • the electromagnetic wave source device can generate an electromagnetic wave shaped into a desired shape with uniform intensity not only when it is used for an image scanner but also when it is used for other applications such as lighting applications. .
  • the intensity unevenness of the electromagnetic wave is likely to occur in the irradiation area.
  • the provision of a plurality of electromagnetic wave sources may complicate the apparatus, or it may be necessary to reduce (sacrifice) the overall irradiation intensity in order to reduce unevenness.
  • the present invention has been made in view of the above-described point, and it is an object of the present invention to provide an electromagnetic wave source device having a simple configuration, capable of suppressing intensity unevenness and generating high intensity electromagnetic waves. It is connected.
  • the invention according to claim 1 comprises an electromagnetic wave source for emitting an electromagnetic wave along a predetermined optical axis, and one or more faces on the optical axis of the electromagnetic wave and inclined with respect to the optical axis. And one surface of the light guide forms an incident surface of the electromagnetic wave, and the other surface reflects the electromagnetic wave incident through the surface of 1 toward the surface of 1 And a light guide that forms a reflection surface.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an electromagnetic wave source device according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a top view of the electromagnetic wave source device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a perspective view of a light guide in the electromagnetic wave source device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional view of the light guide in the electromagnetic wave source device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a light guide in an electromagnetic wave source device according to a comparative example of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a view showing an intensity distribution of an electromagnetic wave output from the electromagnetic wave source device according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of an electromagnetic wave source device according to a second embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of an electromagnetic wave source device according to a third embodiment.
  • FIG. 16 is a perspective view of a light guide and a lens in the electromagnetic wave source device according to the third embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an electromagnetic wave source device 10 according to a first embodiment.
  • the electromagnetic wave source device 10 has an electromagnetic wave source 11 that emits an electromagnetic wave L1 along a predetermined optical axis AX.
  • the electromagnetic wave source 11 is, for example, a terahertz light source that generates, as the electromagnetic wave L1, an electromagnetic wave (terahertz wave) of 0.1 to 10 THz, which is a frequency band between a radio wave and infrared light.
  • the electromagnetic wave source 11 includes, for example, an impt diode and a gun diode.
  • the electromagnetic wave source 11 is not limited to the terahertz light source, and may be an electromagnetic wave source that generates electromagnetic waves of various frequencies (wavelengths).
  • the electromagnetic wave source 11 may be an electromagnetic wave source (that is, a visible light source) that generates visible light.
  • the electromagnetic wave source device 10 has a light guide 12 for guiding the electromagnetic wave L1 from the electromagnetic wave source 11 to the object OB.
  • the light guide 12 has translucency (permeability) to the electromagnetic wave L1.
  • the light guide 12 is made of a resin material having transparency to terahertz waves.
  • the light guide 12 is made of, for example, a linear polymer material such as a fluorine resin or a polyethylene resin.
  • the light guide 12 has an upper surface (a surface) 12A facing the electromagnetic wave source 11 and forming an incident surface of the electromagnetic wave L1 and a lower surface (another surface) forming a reflection surface for reflecting the electromagnetic wave L1 in the light guide 12 And 12B.
  • the lower surface 12B is a surface facing the upper surface 12A.
  • the light guide 12 receives (incidents) the electromagnetic wave L1 via the upper surface 12A, and emits the electromagnetic wave L1 in the light guide 12 as the emission wave L2 via the upper surface 12A. That is, the upper surface 12A of the light guide 12 functions as an incidence surface of the electromagnetic wave (incident wave) L1 from the electromagnetic wave source 11 and as an emission surface from which the electromagnetic wave (emission wave L2) is emitted from the light guide 12.
  • the upper surface 12A of the light guide 12 is on the optical axis AX of the electromagnetic wave L1 from the electromagnetic wave source 11, and faces the electromagnetic wave source 11 at an angle AG with respect to the optical axis AX.
  • the electromagnetic wave source 11 is disposed on the side of the light guide 12 when viewed from the direction (z direction) perpendicular to the upper surface 12A of the light guide 12.
  • the upper surface 12A of the light guide 12 is disposed to face the object OB.
  • the electromagnetic wave L ⁇ b> 1 emitted from the electromagnetic wave source 11 enters the light guide 12 from the upper surface 12 ⁇ / b> A.
  • the electromagnetic wave L1 incident into the light guide 12 is reflected by the lower surface 12B.
  • the electromagnetic wave L1 reflected by the lower surface 12B is emitted from the upper surface 12A toward the object OB as an emission wave L2.
  • the light guide 12 is a light guide plate having a rectangular planar shape, and its longitudinal direction (long direction) is referred to as an x direction.
  • the light guide 12 has a surface on the electromagnetic wave source 11 side (one of the main surfaces) as an upper surface 12A, and a surface (the other main surface) opposite to the surface on the electromagnetic wave source 11 side as a lower surface 12B.
  • the light guide 12 has an elongated flat plate shape in which the direction along the optical axis AX of the electromagnetic wave source 11 in each of the upper surface 12A and the lower surface 12B is the longitudinal direction.
  • the upper surface 12A of the light guide 12 has a flat surface whose longitudinal direction is the longitudinal direction (x direction) of the light guide 12.
  • the lower surface 12B of the light guide 12 has an uneven surface on which unevenness is repeatedly formed along the x direction.
  • a direction parallel to the upper surface 12A of the light guide 12 and perpendicular to the x direction may be referred to as the y direction.
  • the direction perpendicular to the upper surface 12A of the light guide 12, that is, the direction perpendicular to both the x direction and the y direction may be referred to as the z direction.
  • the optical axis AX of the electromagnetic wave L1 is inclined at an angle AG in the longitudinal direction (x direction) of the light guide 12 based on the upper surface 12A of the light guide 12. Therefore, in the present embodiment, the electromagnetic wave L1 emitted from the electromagnetic wave source 11 is incident on the upper surface 12A of the light guide 12 with components in the x direction and the z direction.
  • the electromagnetic wave source 11 is a point light source that generates an electromagnetic wave L1 that spreads radially.
  • the electromagnetic wave source device 10 has a light shielding portion 13 provided at the end on the distal side of the light guide 12 as viewed from the electromagnetic wave source 11.
  • the light shielding portion 13 is made of a material that absorbs an electromagnetic wave.
  • the light shielding portion 13 is provided at the end opposite to the electromagnetic wave source 11 side in the longitudinal direction of the light guide 12, and has a light shielding plate having a light shielding surface perpendicular to the upper surface 12A of the light guide 12. It is.
  • the electromagnetic wave source device 10 has a housing 14 that accommodates the light guide 12 and the light shielding unit 13.
  • the housing 14 is a generally cylindrical member having an elongated internal space along the longitudinal direction of the light guide 12.
  • the housing 14 has a first opening (incident side opening) AP1 between the electromagnetic wave source 11 and the light guide 12, and a second opening between the light guide 12 and the object OB. (Emission side opening) AP2 is provided.
  • the electromagnetic wave L1 emitted from the electromagnetic wave source 11 enters the housing 14 through the first opening AP1 and enters the light guide 12.
  • the electromagnetic wave L2 emitted from the light guide 12 is emitted from the housing 14 through the second opening AP2 and is irradiated to the object OB.
  • the emission part of the electromagnetic wave L1 in the electromagnetic wave source 11 or the electromagnetic wave source 11 may be fixed to the housing 14.
  • FIG. 2 is a schematic top view of the light guide 12, the light shielding unit 13, and the housing 14.
  • FIG. 2 is a plan view when the second opening AP2 of the housing 14 is viewed from the direction along the z direction.
  • the light guide 12 and the light shielding portion 13 are shown by broken lines.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG.
  • the second opening AP2 of the housing 14 has a rectangular shape in which the x direction is the long side direction.
  • FIG. 3 is a perspective view of the light guide 12.
  • FIG. 4A is an enlarged cross-sectional view showing a portion surrounded by a broken line in FIG. 1 and is an enlarged cross-sectional view of the light guide 12.
  • casing 14 is abbreviate
  • the light guide 12 will be described with reference to FIGS. 3 and 4A.
  • the lower surface 12B of the light guide 12 is repeated along the longitudinal direction (x direction) of the lower surface 12B, that is, the direction parallel to the upper surface 12A and along the optical axis AX of the electromagnetic wave L1. It has a plurality of concave RCs formed. That is, the lower surface 12B of the light guide 12 has a concavo-convex structure. Further, in the present embodiment, the lower surface 12B of the light guide 12 has a structure in which asperities are provided only along the longitudinal direction.
  • each of the concave surfaces RC forms a side surface of a cylinder having a central axis direction that is in the y direction, that is, a direction parallel to the upper surface 12A and orthogonal to the direction along the optical axis AX of the electromagnetic wave L1. It has a concave shape.
  • each concave RC has a longitudinal direction (x direction) of the light guide 12 as a radial direction, and a direction orthogonal to the longitudinal direction of the light guide 12 (a lateral direction of the light guide 12, y direction And a curved surface that is recessed toward the upper surface 12A so as to form a side surface (cylindrical surface) of a cylinder whose central axis direction is a center axis direction.
  • each of the concave surfaces RC is arranged in line with no gap in the longitudinal direction of the light guide 12. Accordingly, in the present embodiment, the light guide 12 is repeatedly uneven only along the longitudinal direction of the light guide 12, that is, the direction away from the electromagnetic wave source 11, and has a flat surface shape in the short direction.
  • the electromagnetic wave L1 entering the light guide 12 from the electromagnetic wave source 11 may be referred to as an incident wave (input wave).
  • an electromagnetic wave L2 reflected by the lower surface 12B in the light guide 12 and emitted from the light guide 12 may be referred to as an output wave (output wave).
  • the incident wave L1 is incident at an angle (inclined) with respect to the upper surface 12A of the light guide 12. Then, when entering the light guide 12, the incident wave L1 is refracted on the upper surface 12A. Also, the refraction angle is smaller than the incident angle on the upper surface 12. Therefore, as shown in FIG. 4A, the incident wave L1 travels in the direction (z direction) perpendicular to the top surface 12A as compared to before the light is incident on the light guide 12.
  • the incident wave L1 refracts and transmits the upper surface 12A, and then travels in the light guide 12 toward the lower surface 12B.
  • the reflected wave reflected by the lower surface 12B travels toward the upper surface 12A.
  • transmits the upper surface 12A from the inside of the light guide 12 as the emitted wave L2, and advances toward the target object OB.
  • the incident wave L1 is converted to the output wave L2 by the light guide 12, and the output wave L2 is irradiated to the object OB.
  • the electromagnetic wave source 11 and the light guide 12 are disposed such that the optical axis AX of the incident wave L1 is inclined with respect to the upper surface 12A.
  • the upper surface 12A of the light guide 12 is used as an incident surface of the incident wave L1, and is used as an emission surface of the outgoing wave L2.
  • the lower surface 12B is disposed along the upper surface 12A. In the present embodiment, the upper surface 12A and the lower surface 12B are disposed at positions facing each other as a whole.
  • the waveguide length (optical path length) of the incident wave L1 in the light guide 12 is approximately twice the distance between the upper surface 12A and the lower surface 12B regardless of the position in the plane of the upper surface 12A. It becomes. Therefore, the electromagnetic waves are hardly attenuated in the light guide 12. Therefore, the emission wave L2 can be emitted in a state in which the intensity at the time of incidence of the incident wave L1 is maintained.
  • the intensity in the upper surface 12A of the outgoing wave L2 is made uniform. For example, even if it is the radiation wave L2 radiate
  • the waveguide length of the incident wave L1 is It depends on the position. Therefore, the degree of attenuation of the incident wave L1 in the light guide 12 is likely to be different. Therefore, for example, the intensity of the outgoing wave L2 in the x direction is likely to be nonuniform. In the present embodiment, such intensity non-uniformity of the x-directional outgoing wave L2 can be largely suppressed.
  • the lower surface is formed so that the curved surface is repeatedly formed in the longitudinal direction of the light guide 12, ie, the direction along the optical axis AX of the electromagnetic wave source 11 in the plane of the upper surface 12A of the light guide 12.
  • a plurality of concave RCs are provided in the plane of 12B.
  • the concave surface RC functions as a reflection surface that reflects the incident wave L1, and also functions as a scattering surface that scatters the emission wave L2. Therefore, the intensity non-uniformity of the outgoing wave L2 is further suppressed.
  • each of the concave RCs receives the incident wave by the concave RC itself or another adjacent concave RC.
  • the incident wave L1 is refracted and incident on the upper surface 12A, the incident wave L1 is also irradiated to the region R1 which is hidden before the incidence. Therefore, almost the entire surface of the lower surface 12B functions as a reflection area, and the incident wave L1 is reflected in the entire area of the lower surface 12B.
  • FIG. 4B is a partial cross-sectional view of the light guide 101 in the electromagnetic wave source device 100 according to the comparative example.
  • the incident wave L1 is configured not to be incident on the upper surface of the light guide 101 but to be incident from the side surface (for example, the end surface in the x direction). In this case, as shown in FIG.
  • FIG. 4B shows the non-incident region R1 in one concave surface RC.
  • the non-incidence area R1 of the incident wave L1 in the concave surface RC does not function as a reflection area. Therefore, the effective reflection area in the concave surface RC is an area excluding the non-incidence area R1 (area indicated by a solid line). In order to obtain the output wave L2 of uniform intensity, it is preferable that the effective reflection area is wide, that is, the non-incidence area R1 of the incident wave L1 is small.
  • the incident wave L1 is refracted by the upper surface 12A of the light guide 12 so that the non-incident region R1 is formed in the non-incident region R1 before entering the light guide 12. Can also make the incident wave L1 incident. Therefore, the effective reflection area on the concave surface RC is greatly expanded, and the incident wave L1 is reflected from almost the entire area. Therefore, the outgoing wave L2 is emitted from various regions of the upper surface 12A at various angles. That is, it is possible to obtain the line-shaped output wave L2 uniformly and at high intensity.
  • a part of the incident wave L1 that has not been incident on the upper surface 12A is attenuated by the light shielding portion 13 provided at the distal end of the light guide 12. Therefore, unintended reflection or unnecessary reflection of the electromagnetic wave in the housing 14 (and in the apparatus) can be suppressed.
  • FIG. 5 is a diagram showing calculation results of the intensity of the outgoing wave L2 along the longitudinal direction (x direction) of the light guide 12.
  • the horizontal axis of FIG. 5 indicates the position of the upper surface 12A along the x direction, and the vertical axis indicates the intensity of the outgoing wave L2.
  • the calculation result in FIG. 5 shows that the incident wave L1 (terahertz wave) is incident on the upper surface 12A of the light guide 12 having a length of 460 mm in the x direction (longitudinal direction) at an inclination angle AG of about 5 degrees.
  • 7 shows the intensity of the outgoing wave L2 at the time.
  • the intensity of the outgoing wave L2 hardly changes over the entire area of the top surface 12A along the x direction. This is because the upper surface 12A of the light guide 12 is disposed inclined with respect to the optical axis AX of the incident wave L1, and the upper surface 12A is used in combination as the incident surface of the incident surface L1 and the emission surface of the output wave L2. .
  • the incident wave L1 is to be incident on the concave surface RC at an inclination angle of 5 degrees or less in order to irradiate the electromagnetic wave over a wide range
  • most of the components in the concave surface RC are The region is the non-incident region R1 of the incident wave L1. Therefore, the incident angle of the incident wave L1 to the light guide 101 is limited in order to cause the concave surface RC to function as a reflection surface, and as a result, the emission angle of the outgoing wave L2 is biased. By this, it becomes impossible to irradiate electromagnetic waves with uniform intensity to object OB.
  • the incident wave L1 is refracted by the upper surface 12A, and the traveling direction of the incident wave L1 is directed to the lower surface 12. Therefore, the in-plane area of the concave surface RC where the incident wave L1 is incident is greatly expanded. Therefore, the nonuniformity of the reflection angle of the incident wave L1 in the concave surface RC is largely suppressed, and the nonuniformity of the emission angle of the outgoing wave L2 is significantly suppressed.
  • the electromagnetic wave source 11 is disposed laterally on the longitudinal direction of the light guide 12, and the incident wave L1 is formed at a relatively small inclination angle AG with respect to the upper surface 12A (incident surface) in order to obtain a wide irradiation range.
  • the incident wave L1 is formed at a relatively small inclination angle AG with respect to the upper surface 12A (incident surface) in order to obtain a wide irradiation range.
  • unevenness in the emission angle of the obtained emission wave L2 is suppressed.
  • the emitted wave L2 can be uniformly irradiated to the object OB.
  • the entire device can be simplified and miniaturized. That is, it is possible to obtain the output wave L2 of uniform and high intensity with a simple configuration.
  • the present invention is not limited to the case where the lower surface 12B has a concave surface RC.
  • the lower surface 12B may have a flat structure.
  • the electromagnetic wave source device 10 may have a reflection part for reflecting the incident wave L1 and the outgoing wave L2 instead of the light shielding part 13.
  • a light shielding plate not a reflecting plate may be provided.
  • the light shielding portion 13 or the reflection portion may be provided, for example, on the side of the light guide 12.
  • the light shielding plate or the reflecting plate of the side portion may be disposed to face each other in the short direction (y direction) of the light guide 12. For example, if it is a light-shielding plate, generation
  • the configuration of the light guide 12 is not limited to this.
  • the light guide 12 may have a polygonal plate shape or a disk shape.
  • the upper surface 12A and the lower surface 12B may have a square planar shape.
  • the light guide 12 may have an upper surface 12A that faces the electromagnetic wave source 11 by being inclined with respect to the optical axis AX of the electromagnetic wave L1 and a lower surface 12B that faces the upper surface 12A.
  • the light guide 12 has a rectangular flat surface whose lower surface 12B is parallel to the upper surface 12A and whose longitudinal direction is along the optical axis AX of the incident wave L1. It is preferable to have a shape.
  • the light guide 12 may have a configuration in which a plurality of light transmitting members are combined.
  • the light guide 12 may have a structure in which a first light guide plate having the upper surface 12A and a second light guide plate having the lower surface 12B are joined.
  • the other member which comprises the light guide 12 may be joined on the upper surface 12A and the lower surface 12B. That is, the upper surface 12A and the lower surface 12B of the light guide 12 may be an optical interface provided inside the light guide 12 instead of the surface of the light guide 12. That is, the light guide 12 should just be comprised so that the incident wave L1 which injected from the electromagnetic wave source 11 may be refracted by 1 surface, and it may be reflected by the other surface on the waveguide path.
  • the electromagnetic wave source device 10 is not limited to the case having the housing 14.
  • the electromagnetic wave source 11 and the light guide 12 are configured and arranged such that the incident wave L1 is guided by the light guide 12 and the outgoing wave L2 is emitted toward the object OB. Just do it.
  • the electromagnetic wave source device 10 includes the electromagnetic wave source 11 that emits the electromagnetic wave L1 along the predetermined optical axis AX, and the optical axis AX of the electromagnetic wave L1 on the optical axis AX and with respect to the optical axis AX. And a light guide 12 having a lower surface (other surface) 12B opposite to the inclined upper surface (surface of 1) 12A and the upper surface 12A.
  • the upper surface 12A of the light guide 12 is an incident surface of the electromagnetic wave L1
  • the lower surface 12B is a reflection surface that reflects the electromagnetic wave L1 incident through the upper surface 12A toward the upper surface 12A. Therefore, it is possible to provide an electromagnetic wave source device 10 having a simple configuration, capable of suppressing intensity unevenness and generating high intensity electromagnetic waves L2.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the electromagnetic wave source device 20 according to the second embodiment.
  • the electromagnetic wave source device 20 has the same configuration as the electromagnetic wave source device 10 except that the collimating lens (first optical member) 21 is included.
  • the electromagnetic wave source device 20 is provided between the electromagnetic wave source 11 and the light guide 12 and has a collimating lens 21 that collimates the incident wave L1.
  • the collimating lens 21 consists of an aspheric lens.
  • the incident wave L1 enters the light guide 12 after being collimated by the collimator lens 21. Therefore, the spread component in the y direction in the incident wave L1, which is a loss when the collimator lens 21 is not provided, is suppressed. Therefore, the utilization efficiency of the incident wave L1 is improved.
  • the electromagnetic wave source device 20 may have an optical member (first optical member) that collimates the incident wave L1.
  • a reflective film having reflectivity to the incident wave L1 may be provided on the lower surface 12B regardless of whether the surface is uneven or flat.
  • the electromagnetic wave source device 20 includes the collimator lens 21 as the first optical member provided between the electromagnetic wave source 11 and the light guide 12 to collimate the incident wave L1. . Accordingly, it is possible to provide the electromagnetic wave source device 20 capable of suppressing the intensity unevenness and generating the electromagnetic wave L2 of high intensity.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the electromagnetic wave source device 30 according to the third embodiment.
  • the electromagnetic wave source device 30 has the same configuration as the electromagnetic wave source device 10 except that it has a cylindrical lens (second optical member) 31.
  • FIG. 8 is a perspective view of the light guide 12 and the cylindrical lens 31. The electromagnetic wave source device 30 will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
  • the electromagnetic wave source device 30 includes a cylindrical lens 31 disposed on the upper surface 12A of the light guide 12 and configured to condense the electromagnetic wave (emitted wave L2) emitted from the upper surface 12A.
  • the electromagnetic wave source device 30 is a cylindrical lens having a direction parallel to the upper surface 12A of the light guide 12 and having a direction along the optical axis AX of the electromagnetic wave source 11 (that is, x direction) as a central axis direction. It has 31.
  • the cylindrical lens 31 has a flat surface 31A facing the upper surface 12A of the light guide 12, and a curved surface (lens surface) 31B provided at a position facing the flat surface 31A.
  • the outgoing wave L2 is collected in a line shape by the cylindrical lens 31 and irradiated to the object OB.
  • the outgoing wave L2 is shaped from the line-like shape shaped by the light guide 12 into a shape in which the line width is further reduced. Therefore, it is possible to generate the line-shaped emission wave L2 with high intensity and uniformity, with a line width smaller than the width in the short direction (y direction) of the light guide 12.
  • the cylindrical lens 31 is used to condense the outgoing wave L2 in this embodiment, another lens may be used.
  • the electromagnetic wave source device 30 may have an optical member (second optical member) that condenses the emission wave L2.
  • the cylindrical lens 31 is disposed on the upper surface 12A of the light guide 12 and serves as a second optical member that condenses the outgoing wave L2. Therefore, it is possible to provide the electromagnetic wave source device 30 capable of suppressing the intensity unevenness and generating the electromagnetic wave L2 of high intensity.
  • the electromagnetic wave source device 30 may have the same collimating lens 21 as the electromagnetic wave source device 20.
  • Electromagnetic wave source device 11 Electromagnetic wave source 12 Surface of light guide 12A 1 (upper surface) 12B Other side (bottom side) L1, L2 Electromagnetic wave AX Optical axis

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Abstract

所定の光軸に沿って電磁波を出射する電磁波源と、電磁波の光軸上にありかつ光軸に対して傾斜した１の面及び１の面に対向する他の面を有する導光体と、を有し、導光体の１の面は電磁波の入射面をなし、他の面は１の面を介して入射された電磁波を１の面に向けて反射させる反射面をなす。

Description

電磁波源装置
　本発明は、電磁波を生成及び出射する電磁波源装置に関する。
　電磁波源装置は、例えば、電磁波を生成する電磁波源と、当該電磁波源からの電磁波を整形しつつ外部に導く導光装置（光学装置）とを含む。例えば、特許文献１には、長手方向に沿って筒状凹面が形成された棒状又は板状の導光体が開示されている。
特開2005-341141号公報
　例えば、電磁波源装置は、対象物を画像化するイメージスキャナに搭載されることができる。この場合、例えば、電磁波源装置は、ライン状に整形された電磁波を生成する。また、当該イメージスキャナにおいては、当該電磁波源装置又は対象物を移動させる可動部と組み合わせることで、当該ライン状に整形された電磁波によって当該対象物の表面が走査される。
　この場合、高い精度で対象物の画像（画素情報）を得ることを考慮すると、電磁波源装置が整形する電磁波の強度にムラがないことが好ましい。また、イメージスキャナに用いられる場合のみならず、照明用途などの他の用途に用いられる場合であっても、電磁波源装置は、均一な強度で所望の形状に整形された電磁波を生成できることが好ましい。
　特に、ライン状に細長い照射形状を得ようとする場合、その照射領域内で電磁波の強度ムラが生じやすい。この場合、例えば、複数の電磁波源を設けることで装置が複雑化したり、ムラを低減するために全体の照射強度を落とす（犠牲にする）ことを要する場合がある。
　本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、単純な構成を有し、強度ムラが抑制されかつ高い強度の電磁波を生成することが可能な電磁波源装置を提供することを課題の１つとしている。
　請求項１に記載の発明は、所定の光軸に沿って電磁波を出射する電磁波源と、電磁波の光軸上にありかつ光軸に対して傾斜した１の面及び１の面に対向する他の面を有する導光体と、を有し、導光体の１の面は電磁波の入射面をなし、他の面は１の面を介して入射された電磁波を１の面に向けて反射させる反射面をなす導光体と、を有することを特徴としている。
実施例１に係る電磁波源装置の断面図である。 実施例１に係る電磁波源装置の上面図である。 実施例１に係る電磁波源装置における導光体の斜視図である。 実施例１に係る電磁波源装置における導光体の部分断面図である。 実施例１の比較例に係る電磁波源装置における導光体の部分断面図である。 実施例１に係る電磁波源装置から出力される電磁波の強度分布を示す図である。 実施例２に係る電磁波源装置の断面図である。 実施例３に係る電磁波源装置の断面図である。 実施例３に係る電磁波源装置における導光体及びレンズの斜視図である。
　以下に本発明の実施例について詳細に説明する。
　図１は、実施例１に係る電磁波源装置１０の模式的な断面図である。電磁波源装置１０は、所定の光軸ＡＸに沿って電磁波Ｌ１を出射する電磁波源１１を有する。電磁波源１１は、例えば、電磁波Ｌ１として、電波と赤外光との間の周波数帯である０．１～１０ＴＨｚの電磁波（テラヘルツ波）を生成するテラヘルツ光源である。電磁波源１１は、例えば、インパットダイオード及びガンダイオードなどからなる。
　なお、電磁波源１１は、テラヘルツ光源からなる場合に限定されず、種々の周波数（波長）の電磁波を生成する電磁波源であればよい。例えば、電磁波源１１は、可視光を生成する電磁波源（すなわち可視光源）であってもよい。
　電磁波源装置１０は、電磁波源１１からの電磁波Ｌ１を対象物ＯＢに導く導光体１２を有する。導光体１２は、電磁波Ｌ１に対して透光性（透過性）を有する。例えば、導光体１２は、テラヘルツ波に対して透過性を有する樹脂材料からなる。導光体１２は、例えばフッ素樹脂やポリエチレン樹脂などの直鎖状の高分子材料からなる。
　導光体１２は、電磁波源１１に面して電磁波Ｌ１の入射面をなす上面（１の面）１２Ａと、導光体１２内の電磁波Ｌ１を反射させる反射面をなす下面（他の面）１２Ｂと、を有する。本実施例においては、下面１２Ｂは、上面１２Ａに対向する面である。
　導光体１２は、上面１２Ａを介して電磁波Ｌ１を受光（入射）し、また、上面１２Ａを介して導光体１２内の電磁波Ｌ１を出射波Ｌ２として出射する。すなわち、導光体１２の上面１２Ａは、電磁波源１１からの電磁波（入射波）Ｌ１の入射面として、かつ導光体１２から電磁波（出射波Ｌ２）が出射する出射面として機能する。
　具体的には、導光体１２の上面１２Ａは、電磁波源１１からの電磁波Ｌ１の光軸ＡＸ上にあり、かつ光軸ＡＸに対して角度ＡＧだけ傾斜して電磁波源１１に面している。また、電磁波源１１は、導光体１２の上面１２Ａに垂直な方向（ｚ方向）から見たときに導光体１２の側方に配置されている。また、導光体１２の上面１２Ａは、対象物ＯＢに対向して配置されている。
　図１に示すように、電磁波源１１から出射された電磁波Ｌ１は、上面１２Ａから導光体１２内に入射する。導光体１２内に入射した電磁波Ｌ１は、下面１２Ｂによって反射される。そして、下面１２Ｂによって反射された電磁波Ｌ１は、上面１２Ａから出射波Ｌ２として対象物ＯＢに向かって出射される。
　本実施例においては、導光体１２は、矩形の平面形状を有する導光板であり、その長手方向（長尺方向）をｘ方向と称する。また、導光体１２は、電磁波源１１側の面（主面の一方）を上面１２Ａとして有し、当該電磁波源１１側の面に対向する面（他方の主面）を下面１２Ｂとして有する。
　また、本実施例においては、導光体１２は、上面１２Ａ及び下面１２Ｂの各々の面内における電磁波源１１の光軸ＡＸに沿った方向を長手方向とする全体として細長い平板形状を有する。また、本実施例においては、導光体１２の上面１２Ａは、導光体１２の長手方向（ｘ方向）を長手方向とする平坦面を有する。また、本実施例においては、導光体１２の下面１２Ｂは、ｘ方向に沿って繰り返し凹凸が形成された凹凸面を有する。
　なお、本実施例においては、導光体１２の上面１２Ａに平行でありかつｘ方向に垂直な方向（導光体１２の短手方向）をｙ方向と称する場合がある。また、導光体１２の上面１２Ａに垂直な方向、すなわちｘ方向及びｙ方向の両方に垂直な方向をｚ方向と称する場合がある。
　また、本実施例においては、導光体１２の上面１２Ａを基準としたとき、電磁波Ｌ１の光軸ＡＸは、導光体１２の長手方向（ｘ方向）において角度ＡＧだけ傾斜している。従って、本実施例においては、電磁波源１１から出射された電磁波Ｌ１は、導光体１２の上面１２Ａに対し、ｘ方向及びｚ方向の成分を持って入射する。なお、本実施例においては、電磁波源１１は、放射状に広がる電磁波Ｌ１を生成する点光源である。
　電磁波源装置１０は、導光体１２における電磁波源１１から見て遠位側の端部に設けられた遮光部１３を有する。本実施例においては、遮光部１３は、電磁波を吸収する材料からなる。本実施例においては、遮光部１３は、導光体１２の長手方向における電磁波源１１側とは反対側の端部に設けられ、導光体１２の上面１２Ａに垂直な遮光面を有する遮光板である。
　電磁波源装置１０は、導光体１２及び遮光部１３を収容する筐体１４を有する。本実施例においては、筐体１４は、導光体１２の長手方向に沿った細長い内部空間を有する全体として筒状の部材である。筐体１４は、電磁波源１１と導光体１２との間に第１の開口部（入射側開口部）ＡＰ１を有し、導光体１２と対象物ＯＢとの間に第２の開口部（出射側開口部）ＡＰ２を有する。
　電磁波源１１から出射された電磁波Ｌ１は、第１の開口部ＡＰ１を通って筐体１４内に進入し、導光体１２に入射する。また導光体１２から出射された電磁波Ｌ２は、第２の開口部ＡＰ２を通って筐体１４から出射し、対象物ＯＢに照射される。なお、電磁波源１１又は電磁波源１１における電磁波Ｌ１の出射部は、筐体１４に固定されていてもよい。
　図２は、導光体１２、遮光部１３及び筐体１４の模式的な上面図である。図２は、筐体１４の第２の開口部ＡＰ２をｚ方向に沿った方向から見たときの平面図である。図２においては、導光体１２及び遮光部１３を破線で示した。なお、図１は、図２のＶ－Ｖ線に沿った断面図である。図２に示すように、本実施例においては、筐体１４の第２の開口部ＡＰ２は、ｘ方向を長辺方向とする矩形の形状を有する。
　図３は、導光体１２の斜視図である。図４Ａは、図１の破線で囲まれた部分を拡大して示す断面図であり、導光体１２の拡大断面図である。なお、図４Ａにおいては、筐体１４の図示を省略している。図３及び図４Ａを用いて、導光体１２について説明する。
　図３に示すように、導光体１２の下面１２Ｂは、下面１２Ｂの長手方向（ｘ方向）、すなわち上面１２Ａに平行な方向でありかつ電磁波Ｌ１の光軸ＡＸに沿った方向に沿って繰り返し形成された複数の凹面ＲＣを有する。すなわち、導光体１２の下面１２Ｂは凹凸構造を有する。また、本実施例においては、導光体１２の下面１２Ｂは、長手方向に沿ってのみ凹凸が設けられた構造を有する。
　本実施例においては、凹面ＲＣの各々は、ｙ方向、すなわち上面１２Ａに平行な方向でありかつ電磁波Ｌ１の光軸ＡＸに沿った方向に直交する方向を中心軸方向とする円柱の側面をなすように窪んだ形状を有する。具体的には、凹面ＲＣの各々は、導光体１２の長手方向（ｘ方向）を半径方向とし、導光体１２の長手方向に直交する方向（導光体１２の短手方向、ｙ方向）を中心軸方向とする円柱の側面（円柱面）をなすように、上面１２Ａに向かって窪んだ曲面を有する。
　また、凹面ＲＣの各々は、導光体１２の長手方向に沿って隙間なく整列して配置されている。従って、本実施例においては、導光体１２は、導光体１２の長手方向、すなわち電磁波源１１から離れる方向に沿ってのみ凹凸が繰り返され、短手方向には平坦な表面形状を有する。
　次に、図４Ａを用いて、導光体１２内の電磁波Ｌ１の進路について説明する。なお、以下においては、電磁波源１１から導光体１２内に入射する電磁波Ｌ１を入射波（入力波）と称する場合がある。また、導光体１２内において下面１２Ｂで反射され、導光体１２から出射する電磁波Ｌ２を出射波（出力波）と称する場合がある。
　本実施例においては、入射波Ｌ１は、導光体１２の上面１２Ａに対して角度を持って（傾斜して）入射する。そして、入射波Ｌ１は、導光体１２に進入する際に、上面１２Ａにおいて、屈折する。また、その屈折角は、上面１２に入射する入射角よりも小さい。従って、図４Ａに示すように、入射波Ｌ１は、導光体１２への入射前に比べて、上面１２Ａに垂直な方向（ｚ方向）に向かう方向に進む。
　入射波Ｌ１は、上面１２Ａを屈折しつつ透過した後、導光体１２内において下面１２Ｂに向かって進む。下面１２Ｂによって反射された反射波は、上面１２Ａに向かって進む。そして、当該反射波は、出射波Ｌ２として、導光体１２の内部から上面１２Ａを透過し、対象物ＯＢに向かって進む。このようにして、入射波Ｌ１は導光体１２によって出射波Ｌ２となり、出射波Ｌ２が対象物ＯＢに照射される。
　このように、本実施例においては、上面１２Ａに対して入射波Ｌ１の光軸ＡＸが傾斜するように電磁波源１１及び導光体１２が配置されている。また、導光体１２の上面１２Ａを入射波Ｌ１の入射面として使用し、また、出射波Ｌ２の出射面として使用する。また、上面１２Ａに沿って下面１２Ｂが配置されている。本実施例においては、全体として、上面１２Ａ及び下面１２Ｂが互いに対向する位置に配置されている。
　これによって、導光体１２内における入射波Ｌ１の導波路長（光路長）は、上面１２Ａの面内の位置によらず、ほぼ、上面１２Ａと下面１２Ｂとの間の距離の２倍分だけとなる。従って、導光体１２内において電磁波がほとんど減衰しない。従って、出射波Ｌ２を、入射波Ｌ１の入射時の強度を保った状態で出射させることができる。
　また、出射波Ｌ２の上面１２Ａ内の強度が均一化される。例えば、電磁波源１１から比較的離れた上面１２Ａの領域から出射した出射波Ｌ２であっても、その高い強度は維持される。従って、上面１２Ａから、高強度でかつ均一な出射波Ｌ２を出射させることができる。
　仮に、上面１２Ａ以外の導光体１２の表面、例えば導光体１２における電磁波源１１側（近位側）の端面から入射波Ｌ１を入射させる場合、その入射波Ｌ１の導波路長は、出射位置に応じて異なる。従って、導光体１２内での入射波Ｌ１の減衰の程度が異なる可能性が高い。従って、例えばｘ方向における出射波Ｌ２の強度が不均一となる可能性が高い。本実施例においてはこのようなｘ方向の出射波Ｌ２の強度不均一が大幅に抑制されることができる。
　また、本実施例においては、導光体１２の長手方向、すなわち導光体１２の上面１２Ａの面内における電磁波源１１の光軸ＡＸに沿った方向に繰り返し曲面が形成されるように、下面１２Ｂの面内に複数の凹面ＲＣが設けられている。この凹面ＲＣは、入射波Ｌ１を反射させる反射面として機能するほか、出射波Ｌ２を散乱させる散乱面として機能する。従って、出射波Ｌ２の強度不均一がさらに抑制される。
　また、入射波Ｌ１を屈折させて導光体１２に入射させることで、反射面としての凹面ＲＣの実効的な反射領域（散乱領域）が拡大する。具体的には、図４Ａに示すように、凹面ＲＣの各々には、上面１２Ａに入射する前の入射波Ｌ１の進行方向から見たとき、凹面ＲＣ自身又は隣接する他の凹面ＲＣによって入射波Ｌ１から隠れる領域Ｒ１が存在する。しかし、入射波Ｌ１が上面１２Ａで屈折して入射することで、入射前には隠れていた領域Ｒ１にも、入射波Ｌ１が照射されることとなる。従って、下面１２Ｂのほぼ全面が反射領域として機能し、下面１２Ｂの全域で入射波Ｌ１が反射される。
　ここで、図４Ａ及び図４Ｂを用いて、本実施例に係る導光体１２の凹面ＲＣにおける実効的な反射領域（有効領域）について説明する。図４Ｂは、比較例に係る電磁波源装置１００における導光体１０１の部分断面図である。比較例においては、入射波Ｌ１が導光体１０１の上面ではなく側面（例えばｘ方向における端面）から入射するように構成されている。この場合、図４Ｂに示すように、凹面ＲＣの各々内には、他の凹面ＲＣ（凹部）によって隠れ、入射波Ｌ１が入射しない非入射領域Ｒ１（破線の領域）が形成される。なお、図４Ｂには、１つの凹面ＲＣにおける非入射領域Ｒ１を示している。
　この凹面ＲＣ内における入射波Ｌ１の非入射領域Ｒ１は、反射領域として機能しない。従って、凹面ＲＣ内における実効的な反射領域は、非入射領域Ｒ１を除いた領域（実線で示した領域）となる。均一な強度の出射波Ｌ２を得ようとすると、実効的な反射領域は広いこと、すなわち入射波Ｌ１の非入射領域Ｒ１は小さいことが好ましい。
　これに対し、本実施例においては、導光体１２の上面１２Ａによって入射波Ｌ１を屈折させることで、導光体１２への入射前には非入射領域Ｒ１となっていた凹面ＲＣの領域にも入射波Ｌ１を入射させることができる。従って、凹面ＲＣにおける実効的な反射領域が大幅に拡大し、そのほぼ全域から入射波Ｌ１が反射されることとなる。従って、出射波Ｌ２は、上面１２Ａのほぼ全域から様々な角度で出射される。すなわち、均一かつ高い強度で、ライン状の出射波Ｌ２を得ることができる。
　また、本実施例においては、上面１２Ａに入射されなかった一部の入射波Ｌ１は、導光体１２の遠位端部に設けられた遮光部１３によって減衰される。従って、筐体１４内（及び装置内）での電磁波の意図しない反射又は不要な反射を抑制することができる。
　図５は、導光体１２の長手方向（ｘ方向）に沿った出射波Ｌ２の強度の計算結果を示す図である。図５の横軸はｘ方向に沿った上面１２Ａの位置を示し、縦軸はその出射波Ｌ２の強度を示す。なお、図５の計算結果は、ｘ方向（長手方向）に４６０ｍｍの長さ有する導光体１２の上面１２Ａに対し、約５度の傾斜角度ＡＧで入射波Ｌ１（テラヘルツ波）を入射させた際の出射波Ｌ２の強度を示す。
　図５に示すように、出射波Ｌ２は、上面１２Ａのｘ方向に沿った位置の全域で、その強度がほとんど変化しない。これは、導光体１２の上面１２Ａを入射波Ｌ１の光軸ＡＸに対して傾斜させて配置すること、また上面１２Ａを入射面Ｌ１の入射面及び出射波Ｌ２の出射面として併用することによる。
　なお、図４Ｂに示す比較例においては、広範囲に亘って電磁波を照射するために、仮に、５度以下の傾斜角度で入射波Ｌ１を凹面ＲＣに入射させようとすると、凹面ＲＣ内のほとんどの領域が入射波Ｌ１の非入射領域Ｒ１となる。従って、凹面ＲＣを反射面として機能させるために入射波Ｌ１の導光体１０１への入射角度が限定され、結果として出射波Ｌ２の出射角度に偏りが生ずる。これによって、対象物ＯＢに対して均一な強度で電磁波を照射することができなくなる。
　これに対し、本実施例においては、上面１２Ａで入射波Ｌ１を屈折させ、入射波Ｌ１の進行方向を下面１２に向けさせる。従って、入射波Ｌ１が入射される凹面ＲＣの面内領域が大幅に拡大する。従って、凹面ＲＣにおける入射波Ｌ１の反射角度のムラが大幅に抑制され、出射波Ｌ２の出射角度のムラが大幅に抑制される。
　換言すれば、電磁波源１１を導光体１２における長手方向上の側方に配置し、広い照射範囲を得るために上面１２Ａ（入射面）に対して比較的小さな傾斜角度ＡＧで入射波Ｌ１を入射させる場合、得られる出射波Ｌ２の出射角度のムラが抑制される。これによって、対象物ＯＢに対して出射波Ｌ２を均一に照射することができる。
　また、本実施例においては、例えば、出射波Ｌ２の強度を均一化するために電磁波源１１を複数個設けたり、また電磁波源１１を複雑に動作させる必要が無い。さらに、導光体１２を複雑な形状で形成する必要が無い。また、他の光学的な要素を必要としない。従って、装置全体を単純化及び小型化することができる。すなわち、単純な構成で均一かつ高い強度の出射波Ｌ２を得ることが可能となる。
　なお、本実施例においては、下面１２Ｂが複数の凹面ＲＣを有する場合について説明したが、下面１２Ｂは凹面ＲＣを有する場合に限定されない。例えば、下面１２Ｂは、平坦な構造を有していてもよい。
　また、本実施例においては導光体１２の遠位端部に遮光部１３が設けられる場合について説明したが、遮光部１３は設けられていなくてもよい。また、出射波Ｌ２の強度を優先することを考慮すると、電磁波源装置１０は、遮光部１３に代えて、入射波Ｌ１及び出射波Ｌ２を反射させる反射部を有していてもよい。例えば、遮光板ではなく、反射板が設けられていてもよい。
　また、遮光部１３又は反射部は、例えば、導光体１２の側部に設けられていてもよい。この場合、例えば、当該側部の遮光板又は反射板は、導光体１２の短手方向（ｙ方向）において互いに対向するように配置されていればよい。例えば、遮光板であれば筐体１４内の不要な反射波の生成を抑制することができ、反射板であれば出射波Ｌ２の出射強度を向上させることができる。
　また、本実施例においては、導光体１２が細長い平板形状を有し、上面１２Ａ及び下面１２Ｂが矩形の形状を有する場合について説明した。しかし、導光体１２の構成はこれに限定されない。例えば、導光体１２は、多角板形状又は円板形状を有していてもよい。また、例えば、上面１２Ａ及び下面１２Ｂは、正方形の平面形状を有していてもよい。導光体１２は、電磁波Ｌ１の光軸ＡＸに対して傾斜して電磁波源１１に面する上面１２Ａと、上面１２Ａに対向する下面１２Ｂとを有していればよい。
　なお、ライン状の出射波Ｌ２を得ることを考慮すると、導光体１２は、下面１２Ｂが上面１２Ａに平行でありかつ入射波Ｌ１の光軸ＡＸに沿った方向を長手方向とする矩形の平面形状を有していることが好ましい。
　また、本実施例においては、導光体１２は、一体的に形成された透光部材からなる場合について説明した。しかし、導光体１２は、複数の透光部材が組み合わされた構成を有していてもよい。例えば、導光体１２は、上面１２Ａを有する第１の導光板と、下面１２Ｂを有する第２の導光板とが接合された構造を有していてもよい。
　また、上面１２Ａ及び下面１２Ｂ上には、導光体１２を構成する他の部材が接合されていてもよい。すなわち、導光体１２の上面１２Ａ及び下面１２Ｂは、導光体１２の表面ではなく、導光体１２の内部に設けられた光学的な界面であってもよい。すなわち、導光体１２は、電磁波源１１から入射した入射波Ｌ１が１の面で屈折し、その導波路上の他の面で反射するように構成されていればよい。
　また、本実施例においては、電磁波源装置１０が導光体１２及び遮光部１３を収容する筐体１４を有する場合について説明したが、電磁波源装置１０は筐体１４を有する場合に限定されない。電磁波源装置１０においては、入射波Ｌ１が導光体１２によって導光され、出射波Ｌ２が対象物ＯＢに向けて出射されるように、電磁波源１１及び導光体１２が構成及び配置されていればよい。
　上記したように、本実施例においては、電磁波源装置１０は、所定の光軸ＡＸに沿って電磁波Ｌ１を出射する電磁波源１１と、電磁波Ｌ１の光軸ＡＸ上にありかつ光軸ＡＸに対して傾斜した上面（１の面）１２Ａ及び上面１２Ａに対向する下面（他の面）１２Ｂを有する導光体１２とを有する。また、導光体１２の上面１２Ａは電磁波Ｌ１の入射面をなし、下面１２Ｂは上面１２Ａを介して入射された電磁波Ｌ１を上面１２Ａに向けて反射させる反射面をなす。従って、単純な構成を有し、強度ムラが抑制されかつ高い強度の電磁波Ｌ２を生成することが可能な電磁波源装置１０を提供することができる。
　図６は、実施例２に係る電磁波源装置２０の模式的な断面図である。電磁波源装置２０は、コリメートレンズ（第１の光学部材）２１を有する点を除いては、電磁波源装置１０と同様の構成を有する。
　電磁波源装置２０は、電磁波源１１と導光体１２との間に設けられ、入射波Ｌ１を平行化するコリメートレンズ２１を有する。例えば、コリメートレンズ２１は、非球面レンズからなる。
　本実施例においては、入射波Ｌ１は、コリメートレンズ２１によって平行状態となった後、導光体１２に入射する。従って、コリメートレンズ２１を設けない場合に損失となっていた、特に入射波Ｌ１におけるｙ方向の広がり成分が抑制される。従って、入射波Ｌ１の利用効率が向上する。
　なお、本実施例においては、入射波Ｌ１を平行状態とする部材としてコリメートレンズ２１を使用したが、他のレンズなどを使用してもよい。電磁波源装置２０は、入射波Ｌ１を平行化する光学部材（第１の光学部材）を有していればよい。また、図示していないが、凹凸面か平坦面かに関わらず、下面１２Ｂ上には、入射波Ｌ１に対して反射性を有する反射膜が設けられていてもよい。
　このように、本実施例においては、電磁波源装置２０は、電磁波源１１と導光体１２との間に設けられ、入射波Ｌ１を平行化する第１の光学部材としてのコリメートレンズ２１を有する。従って、強度ムラが抑制されかつ高い強度の電磁波Ｌ２を生成することが可能な電磁波源装置２０を提供することができる。
　図７は、実施例３に係る電磁波源装置３０の模式的な断面図である。電磁波源装置３０は、シリンドリカルレンズ（第２の光学部材）３１を有する点を除いては、電磁波源装置１０と同様の構成を有する。図８は、導光体１２及びシリンドリカルレンズ３１の斜視図である。図７及び図８を用いて、電磁波源装置３０について説明する。
　電磁波源装置３０は、導光体１２の上面１２Ａ上に配置され、上面１２Ａから出射した電磁波（出射波Ｌ２）を集光するシリンドリカルレンズ３１を有する。本実施例においては、電磁波源装置３０は、導光体１２の上面１２Ａに平行な方向でありかつ電磁波源１１の光軸ＡＸに沿った方向（すなわちｘ方向）を中心軸方向とするシリンドリカルレンズ３１を有する。本実施例においては、シリンドリカルレンズ３１は、導光体１２の上面１２Ａに対向する平坦面３１Ａと、平坦面３１Ａに対向する位置に設けられた曲面（レンズ面）３１Ｂとを有する。
　本実施例においては、出射波Ｌ２は、シリンドリカルレンズ３１によってライン状に集光されて対象物ＯＢに照射される。換言すれば、出射波Ｌ２は、導光体１２によって整形されたライン状の形状から、さらにそのライン幅を小さくした形状に整形される。従って、導光体１２の短手方向（ｙ方向）の幅よりも小さいライン幅で、かつ高い強度及び均一性を持ったライン状の出射波Ｌ２を生成することができる。
　なお、本実施例においては、出射波Ｌ２を集光するためにシリンドリカルレンズ３１を使用したが、他のレンズを使用してもよい。電磁波源装置３０は、出射波Ｌ２を集光する光学部材（第２の光学部材）を有していればよい。
　このように、本実施例においては、導光体１２の上面１２Ａ上に配置され、出射波Ｌ２を集光する第２の光学部材としてのシリンドリカルレンズ３１を有する。従って、強度ムラが抑制されかつ高い強度の電磁波Ｌ２を生成することが可能な電磁波源装置３０を提供することができる。
　なお、本実施例は、実施例２と組み合わせることができる。例えば、電磁波源装置３０は、シリンドリカルレンズ３１に加え、電磁波源装置２０と同様のコリメートレンズ２１を有していてもよい。
１０、２０、３０　電磁波源装置
１１　電磁波源
１２　導光体
１２Ａ　１の面（上面）
１２Ｂ　他の面（下面）
Ｌ１、Ｌ２　電磁波
ＡＸ　光軸

Claims (6)

  1. 　所定の光軸に沿って電磁波を出射する電磁波源と、
    　前記電磁波の前記光軸上にありかつ前記光軸に対して傾斜した１の面及び前記１の面に対向する他の面を有する導光体と、を有し、
    　前記導光体の前記１の面は前記電磁波の入射面をなし、前記他の面は前記１の面を介して入射された電磁波を前記１の面に向けて反射させる反射面をなすことを特徴とする電磁波源装置。
  2. 　前記導光体の前記他の面は、前記１の面に平行な方向でありかつ前記電磁波の前記光軸に沿った方向に沿って繰り返し形成された複数の凹面を有することを特徴とする請求項１に記載の電磁波源装置。
  3. 　前記複数の凹面の各々は、前記１の面に平行な方向でありかつ前記電磁波の前記光軸に沿った方向に直交する方向を中心軸方向とする円柱の側面をなすように窪んだ形状を有することを特徴とする請求項２に記載の電磁波源装置。
  4. 　前記電磁波源と前記導光体との間に設けられ、前記電磁波源からの電磁波を平行化する第１の光学部材を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の電磁波源装置。
  5. 　前記導光体の前記１の面上に設けられ、前記１の面から出射した電磁波を集光する第２の光学部材を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の電磁波源装置。
  6. 　前記導光体における前記電磁波源から見て遠位側の端部に設けられた遮光部又は反射部を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の電磁波源装置。
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