WO2019188264A1 - 光照射装置 - Google Patents

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WO2019188264A1
WO2019188264A1 PCT/JP2019/010108 JP2019010108W WO2019188264A1 WO 2019188264 A1 WO2019188264 A1 WO 2019188264A1 JP 2019010108 W JP2019010108 W JP 2019010108W WO 2019188264 A1 WO2019188264 A1 WO 2019188264A1
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WO
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light
guide path
light guide
lens
incident
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PCT/JP2019/010108
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English (en)
French (fr)
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菜津子 北田
高弘 川田
野崎　孝明
貴明 武石
Original Assignee
シチズン時計株式会社
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/24—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor for the mouth, i.e. stomatoscopes, e.g. with tongue depressors; Instruments for opening or keeping open the mouth
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C19/00—Dental auxiliary appliances
    • A61C19/04—Measuring instruments specially adapted for dentistry
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21L—LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF, BEING PORTABLE OR SPECIALLY ADAPTED FOR TRANSPORTATION
    • F21L4/00—Electric lighting devices with self-contained electric batteries or cells
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B15/00—Other brushes; Brushes with additional arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a light irradiation apparatus that guides two light sources having different wavelengths and optical axes using a uniaxial optical axis system.
  • the light irradiation detection apparatus having such an optical system can be used for detection of carious teeth, for example.
  • JP 2003-126033 A JP-A-2015-195974 International Publication No. 2013/088466 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-133737
  • the above-described conventional technology cannot mix colors so as to reduce the light intensity pattern (color unevenness) of light sources having a plurality of wavelengths within a short light guide.
  • the light source is monochromatic light and does not have light sources of a plurality of wavelengths.
  • a change in emission color (color unevenness) in the optical axis direction is suppressed while guiding the optical fiber, and color unevenness cannot be suppressed when the optical fiber is shortened.
  • the present invention provides a light irradiation device that can guide light sources having a plurality of wavelengths with a uniaxial optical system and suppress color unevenness even if the length of the optical system is short.
  • the purpose is to do.
  • a light irradiation apparatus includes a plurality of light sources that emit light having different wavelengths and optical axes, and light from the plurality of light sources by a single-axis optical system.
  • a light-shielding portion provided between the plurality of light sources and the lens and having a predetermined size on an optical axis of the light guide path to prevent the light from entering the light guide path;
  • the lens is a spherical lens.
  • the core diameter of the light guide path is equal to or smaller than the diameter of the spherical lens.
  • the light shielding part is an absorber or a reflector formed on the incident surface side of the lens.
  • the present invention is characterized in that light having a plurality of wavelengths incident from one end of the light guide path is irradiated to the object through the light guide path.
  • irradiating a target object with light having a plurality of wavelengths incident from one end of the light guide path, and detecting a surface state of the target object based on reflected light from the target object It is characterized by.
  • one of the plurality of light sources has a wavelength at which plaque is fluorescent by irradiation of the tooth as the object, and the other light source has a wavelength at which plaque fluorescence does not occur by irradiation of the tooth.
  • a control circuit that detects the plaque based on the difference in intensity of the reflected light when the one and the other light sources are driven in a time-sharing manner.
  • the light source having a plurality of wavelengths is guided by the uniaxial optical system, and the color unevenness can be suppressed even if the length of the optical system is short.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a light irradiation apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating light dispersion by the lens of the light irradiation apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a color distribution of a simulation result of color unevenness of two-wavelength light by the light irradiation apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an analysis model of color unevenness of two-wavelength light by the light irradiation apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a table in which the analysis result of the color unevenness of the two-wavelength light by the light irradiation apparatus according to the first embodiment is quantified.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a light irradiation apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating light dispersion by the lens of the light irradiation apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a dispersion state of light of one wavelength among the two-wavelength light sources.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of the light irradiation apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a table in which the analysis result of the color unevenness of the light by the light shielding unit of the light irradiation apparatus according to the second embodiment is quantified.
  • FIG. 9 is a table showing the relationship between the size of the light shielding unit and the color unevenness of the light irradiation apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating another configuration example of the light irradiation apparatus according to each embodiment.
  • FIG. 11 is a chart for explaining changes in autofluorescence intensity depending on each position of the tooth.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of a dental plaque detection toothbrush.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating light dispersion by various lenses of the light irradiation apparatus according to the third
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a light irradiation apparatus according to the first embodiment.
  • 1A is a front view
  • FIG. 1B is a side view.
  • FIG. 1 shows only the light irradiation device according to the main configuration of the first embodiment, that is, the light emission structure portion of the light irradiation detection device 100. The structure of the light detection portion of the light irradiation detection apparatus 100 will be described later.
  • the light emission structure portion 110 of the light irradiation detection device 100 includes a plurality of light sources 1 and 2 (101) having different wavelengths, a light guide path 102, and a lens 103.
  • the light source 1 (101a) and the light source 2 (101b) emit light having different wavelengths, and these light sources 1 and 2 (101a and 101b) are arranged close to each other.
  • the center position is separated by a predetermined distance (pitch) L. That is, the centers (optical axes) a and b of the light sources 1 and 2 (101a and 101b) have an axial deviation of L / 2 with respect to the optical axis O of the light guide path 102, respectively.
  • the light beams emitted from the light sources 1 and 2 are parallel light, and the diameter (vertical length in the drawing) W of the light guide 102 and the two light sources 1 and 2 (101a and 101b). Are respectively equal in diameter W1 + W2.
  • the light guide 102 may be any member that guides light, and for example, an optical fiber or a cylindrical reflector can be used.
  • a lens 103 is provided between the light sources 1 and 2 (101a and 101b) and the light guide path.
  • the lens 103 is a spherical lens.
  • the lens 103 expands the incident angle range of the light A and B emitted from the light sources 1 and 2 (101a and 101b) and makes the incident light enter one end of the light guide path 102.
  • the lens 103 is provided, for example, on the incident end face of the optical fiber that is the light guide path 102, and the light emitted from the light sources 1 and 2 (101 a and 101 b) is dispersed at different angles depending on the incident position. Is propagated.
  • the light guide 102 is made of acrylic resin
  • the refractive index n 1.49
  • the core diameter ⁇ (W). 3.0 mm.
  • the light sources 1 and 2 (101a and 101b) LEDs or LDs (Laser Diodes) that emit light are used.
  • the light sources 1 and 2 (101a and 101b) each have a size of 1.5 mm ⁇ 3 mm, and the pitch L is 1.5 mm.
  • the wavelength of light emitted from the light source 1 (101a) is 405 nm
  • the wavelength of light emitted from the light source 2 (101b) is 465 nm.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating light dispersion by the lens of the light irradiation apparatus according to the first embodiment.
  • the lens 103 shown in FIG. 1 is a spherical lens, and light dispersion by the spherical lens 103 will be described.
  • FIG. 2 shows a dispersion state of light emitted from one light source 1 (101a) disposed in the upper half of the optical axis O.
  • the parallel light beam A incident on the spherical lens 103 changes its traveling direction in different angular directions depending on which position of the spherical lens 103 is incident and refracted.
  • the spherical lens 103 is not necessarily used for expanding the incident angle range. By using the lens 103, the incident angle range can be expanded without being limited to the spherical lens.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a color distribution of a simulation result of color unevenness of two-wavelength light by the light irradiation apparatus according to the first embodiment.
  • the light irradiation detection device 100 shown in FIG. 1 makes light having two different wavelengths incident on a light guide (optical fiber) 102, and analyzes light at each point on the surface of the light guide 102 with illumination analysis software.
  • the light intensity pattern (dispersed state) is shown.
  • the state without color unevenness means that the patterns (intensity distributions) of the two wavelengths of light coincide with each other in the surface of the light guide 102, and it does not matter that the light intensity distribution is in-plane.
  • the state of uneven color is a state in which light patterns of two wavelengths do not match, for example, each in-plane where there is only a first wavelength in a certain part and only a second wavelength in a certain part. This is a state where there is a difference in the light intensity distribution of the wavelengths.
  • 3 (a) and 3 (b) show positions from the incident surface of the light guide (optical fiber) 102, respectively, (a) is 2 mm from the entrance of the light guide (optical fiber) 102 (incident surface of the light beam A), (B) shows the light intensity pattern (dispersion state) which combined each wavelength in the position of 14 mm from the entrance plane.
  • 3A and 3B correspond to the structure of the light irradiation detection device 100 of the first embodiment, that is, the structure including the light guide path (optical fiber) 102 and the spherical lens 103, and the prior art.
  • the light intensity pattern (dispersion state) about the structure of only an optical fiber is shown.
  • the mixing of two colors starts at 2 mm in FIG. 3A, and the two colors are mixed at 14 mm in FIG. It has been shown.
  • each of the lights A and B is detected in FIGS. 3A and 3B, indicating that the color unevenness is not eliminated. Yes.
  • the distance 2 is shorter than the structure of the prior art with respect to the optical axis (length) direction of the light guide (optical fiber) 102. Color unevenness of light of wavelength can be eliminated.
  • Evaluation surfaces are set at predetermined intervals in the direction of the optical axis (length) in the light guide (optical fiber) 102, and each evaluation surface is divided by a predetermined size mesh (for example, 51 ⁇ 51) and incident on each mesh.
  • the intensity of light to be calculated was calculated for each wavelength.
  • the intensity difference of light of two wavelengths was calculated for each mesh, the sum of all meshes was taken, and the value divided by the total light amount was defined as the color unevenness degree.
  • Color unevenness ⁇ (I light A ⁇ I light B [W]) / (I light A + I light B [W])
  • a smaller color unevenness indicates a smaller (similar) difference in light intensity pattern between the light sources 1 and 2 (101a and 101b) of two wavelengths in the light guide path 102 surface, and a smaller color unevenness. .
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an analysis model of color unevenness of two-wavelength light by the light irradiation apparatus according to the first embodiment.
  • the analysis model 400 shown in FIG. 4 light is incident on the light guide 1 (402) from the two-wavelength light sources 1 and 2 (102a and 102b) via the spherical lens 1 (401).
  • the spherical lens 2 (103) of the light irradiation detection device 100 and the light guide path 2 (light guide path 102) are disposed at the exit (light exit surface) of the light guide path 1 (402).
  • FIG. 5 is a chart in which the analysis result of the color unevenness of the two-wavelength light by the light irradiation apparatus according to the first embodiment is quantified.
  • FIG. 5 shows the degree of color unevenness of light of two wavelengths based on the result of the analysis model shown in FIG.
  • the vertical axis represents the degree of color unevenness
  • the horizontal axis represents the propagation distance of the light guide path 2 (light guide path 102).
  • the value of the color unevenness is larger than that of the conventional structure over the entire propagation distance of the light guide path 102. It can be seen that the color unevenness is reduced as compared with the prior art. In particular, the value of the color unevenness suddenly decreases in a short propagation distance range, for example, in the range of 0 mm (light entrance) to 14 mm, and the color unevenness is eliminated at a short distance by the light entering the light guide path 102. It is shown.
  • the light guide 102 which is a single light guide.
  • the centers (optical axes) a and b of the light sources 1 and 2 (101a and 101b) are displaced with respect to the optical axis O of the light guide path 102.
  • a lens 103 such as a spherical lens is formed at the incident end of the light guide path 102. Place.
  • the light patterns of the light sources 1 and 2 (101a and 101b) having different wavelengths in the surface of the light guide (optical fiber) 102 can be made similar with a short propagation distance, and color unevenness can be eliminated.
  • optical fiber materials include plastic and quartz, but quartz is expensive and difficult to use for general consumer products and consumables.
  • quartz is expensive and difficult to use for general consumer products and consumables.
  • self-emission occurs depending on the wavelength of light used.
  • the intensity of fluorescence from an object is often weak against the irradiation light, so even if plastic is used, a small amount, ie, the length of the optical fiber (propagation distance) is kept short. There is a demand.
  • the light emission angle range is dispersed by refraction at the lens, so that the light sources 1 and 2 (101a and 101b) having different wavelengths in the surface of the light guide (optical fiber) 102 are provided.
  • the light intensity pattern can be made to be similar with a short propagation distance and color unevenness can be eliminated. Therefore, even when plastic is used for the light guide path 102, the length of the optical fiber (propagation distance) is kept short to eliminate color unevenness. it can.
  • the cost of the light irradiation device can be reduced by using plastic.
  • the light irradiation detection device 100 is configured to irradiate the object with light of different wavelengths and detect the reflected light.
  • the present invention is not limited to this, and irradiates the object with light of different wavelengths. Even if it is the structure of the light irradiation apparatus only to do, it has an effect which suppresses a color nonuniformity.
  • FIG. 6 is a diagram showing a dispersion state of light of one wavelength among the two-wavelength light sources. In the configuration of the light irradiation detection apparatus 100 according to the first embodiment, the dispersion state of the light A emitted from one light source 1 (101a) is shown.
  • the light that passes through the central portion of the spherical lens 103 and enters the light guide path (optical fiber) 102 travels almost parallel to the light guide path (optical fiber) 102 because the angle change due to refraction is small. Therefore, a relatively long propagation distance is required for the first reflection, and the light reaches the exit (exit end) of the light guide 102 with a relatively small number of reflections.
  • the light A that has passed through the central portion (near the optical axis O) of the spherical lens 103 is difficult to be reflected, the light is shifted (biased), and the light intensity in the lower half of the light guide path 102 is reduced. It has been shown to be strong. Non-reflecting light or light with a small number of reflections causes color unevenness.
  • the color unevenness is eliminated with a shorter transmission distance by removing the light passing through the central portion (near the optical axis O) of such an optical fiber.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of the light irradiation apparatus according to the second embodiment.
  • the incident structure portion 710 of the light irradiation detection device 100 of FIG. 7 is shielded on the incident side of the spherical lens 103 on the optical axis O of the light guide 102 in addition to the components of the incident structure portion 110 of the first embodiment.
  • the part 704 is arranged.
  • the light shielding portion 704 is formed in a circular shape having a size of ⁇ 1.2 mm, for example.
  • the light shielding portion 704 can be formed of an absorber that absorbs light directly on the incident side of the spherical lens 103.
  • the absorber can be formed by applying black ink to the spherical lens 103.
  • the light shielding portion 704 may be configured so as not to allow the formed size portion ( ⁇ 1.2 mm) light to pass to the light guide path 102 side, and a reflector is formed on the incident surface side on the optical axis O of the spherical lens 103. It is good. For example, in the case of a metal film as the reflector, it is desirable to dispose a black body or the like that absorbs the reflected light of the light shielding portion 704 on the reflection side (around the light sources 1 and 2). In addition, as a reflector, a light scattering surface may be formed on the incident surface side on the optical axis O of the spherical lens 103.
  • the light-shielding portion 704 is a reflector of these metal films or scattering surfaces
  • a black body or the like that absorbs the reflected light of the metal films or scattering surfaces may be disposed on the light reflection side (around the light sources 1 and 2). desirable.
  • the light shielding unit 704 is disposed independently at a position between the light sources 1 and 2 (101a and 101b) and the spherical lens 103. May be.
  • the light sources 1 and 2 (101a and 101b) are LEDs
  • a configuration in which a light emitting element corresponding to a part of the light emitting elements of the plurality of LEDs, that is, a portion where the light shielding portion 704 is disposed, is not provided.
  • 101 may have a function corresponding to the light shielding portion 704.
  • FIG. 8 is a chart in which the analysis result of the color unevenness of the light by the light shielding unit of the light irradiation apparatus according to the second embodiment is digitized. Similar to the first embodiment, the degree of color unevenness of light of two wavelengths is shown using an analysis model. The vertical axis represents the color unevenness, and the horizontal axis represents the propagation distance of the light guide path 102.
  • the color unevenness is eliminated at a shorter distance than when the light shielding portion 704 is not provided.
  • the value of the color unevenness is the smallest at the part where the propagation distance is 8 mm. Therefore, in the second embodiment, color unevenness can be eliminated even if the length of the light guide path 102 is 8 mm or less (for example, about 5 mm to 8 mm).
  • FIG. 9 is a chart showing the relationship between the size of the light shielding unit and the color unevenness of the light irradiation apparatus according to the second embodiment.
  • the color unevenness (color unevenness degree) for each different size of the light shielding portion 704 is shown.
  • the vertical axis represents the color unevenness
  • the horizontal axis represents the propagation distance of the light guide path 102.
  • Various characteristics of the light source 101, the light guide path 102, and the spherical lens 103 are the same as those in the first embodiment.
  • FIG. 9 shows the characteristics of the light shielding portion 704 having a size of ⁇ 0.4 mm, ⁇ 1.0 mm, ⁇ 1.2 mm (Embodiment 2) and no light shielding portion 704 (Embodiment 1).
  • the light shielding portion 704 has the shortest propagation distance and the smallest color unevenness value (there is little color unevenness) when ⁇ 1.2 mm.
  • the size of the light shielding portion 704 has the smallest color unevenness value at the shortest transmission distance of ⁇ 1.2 mm.
  • the value with the smallest color unevenness at ⁇ 1.2 mm is a propagation distance of about 8.5 mm.
  • the value of ⁇ 1.0 mm reduces the value of color unevenness.
  • the propagation distance is required as the size of the light shielding portion 704 is reduced with respect to the size of the light beams A and B emitted from the light sources 1 and 2 (101a and 101b), and the light guide path 102 is shortened. In this case, it is shown that color unevenness occurs.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating another configuration example of the light irradiation detection apparatus according to each embodiment.
  • FIGS. 10A and 10B show a configuration example using a light source that emits diffused light such as an LED as the light source 101.
  • the collimating lenses 1101 (1101a, 1101b) convert the diffused light emitted from the light sources 1 and 2 (101a and 101b) into parallel light and make it incident on the spherical lens 103.
  • one spherical lens whose center is located on the optical axis O between the light sources 1 and 2 (101 a and 101 b) emitting diffused light and the spherical lens 103. 1102 is arranged.
  • the spherical lens 1102 converts the diffused light emitted from the light sources 1 and 2 (101a and 101b) into substantially parallel light and makes it incident on the spherical lens 103.
  • the light beam of the light A of one light source 1 (101a) is emitted to the upper half of the spherical lens 103 (not emitted to the lower half of the light shielding unit 704), and the light of the other light source 2 (101b) is used.
  • the distance between the light sources 1 and 2 (101a, 101b) and the spherical lens 1102 is set so that the light beam of the light B is emitted to the lower half of the spherical lens 103 (not emitted to the upper half of the light shielding unit 704). adjust.
  • the light emitted from the light sources 1 and 2 is not limited to parallel light but may be diffused light, or diffused light such as an LED may be used in addition to the LD. Then, the light incident on the spherical lens 103 provided at the entrance (incident end) of the light guide path 102 may be converted into parallel light using the collimator lenses 1101 (1101a and 1101b).
  • the light intensity patterns in the surface of the light guide path 102 of light A and B having different wavelengths are approximated to suppress color unevenness. Focusing mainly on the coincidence of the light intensity patterns, the two light sources 101 (101a, 101b) emit light simultaneously.
  • the light distribution state in the light guide 102 when only the light emission is driven can be made substantially the same.
  • the light sources 101 even when any one of the light sources 101 is caused to emit light, light having a light distribution pattern approximated from the two light sources 101 can be emitted from the exit (exit end) of the light guide path 102. Therefore, according to each of the above-described embodiments, not only when the light sources 101 (101a and 101b) having different wavelengths are caused to emit light simultaneously, the light source 101a or the light source 101b having either wavelength is driven to emit light one by one. Even in this case, there is no difference in the light intensity pattern of each wavelength with respect to the irradiated portion of the target object, and surface irradiation can be performed without uneven irradiation state.
  • a plaque detection toothbrush will be described as an application example of the light irradiation detection device according to each embodiment described above.
  • the light irradiation detection device 100 shown in FIGS. 1 and 7 can be applied to a plaque detection toothbrush, for example.
  • said object is a tooth and irradiates light A and B of a different wavelength to a tooth.
  • the wavelength of the light A of the light source 1 (101a) is 405 nm
  • the wavelength of the light B of the light source 2 (101b) is 465 nm
  • the light source 1 (101a) and the light source 2 (101b) are time-division driven. Then, only one of them is driven to emit light at a certain time.
  • FIG. 11 is a chart for explaining changes in autofluorescence intensity depending on each position of the tooth.
  • the wavelength at which fluorescence is detected is 635 nm.
  • the vertical axis represents the light intensity
  • the horizontal axis represents the tooth position Z.
  • the dental plaque detection toothbrush it is necessary to irradiate light of two lights A (wavelength 405 nm) and light B (wavelength 465 nm) of different wavelengths at the same position.
  • the light A and B can be made to have similar light intensity patterns, so that the same position of the tooth is irradiated with light of the same intensity. be able to.
  • the light A and B having different wavelengths are irradiated on the teeth, and the fluorescence ratio (the light A and B of the light A and B) of the wavelength C (fluorescence) detected by the photodetector 1205 in accordance with the accumulation state of dental plaque. Based on the difference in light intensity, it is possible to detect the accumulation state of plaque.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of a dental plaque detection toothbrush.
  • a plaque detection toothbrush 1200 includes a main body (handle) 1210 and a toothbrush 1220.
  • the main body 1210 includes an outer case 1211 that is held by a user's hand.
  • the exterior case 1211 is provided with a switch 1211a for receiving an operation by the user of the plaque detection toothbrush 1200.
  • the exterior case 1211 is waterproofed to prevent water from entering the exterior case 1211.
  • a power source 1212 two light sources 101 (101a and 101b) having different wavelengths, a coaxial optical system 1214, a photodetector 1215, a control circuit 1216, a notification device 1217, and the like are provided.
  • the power source 1212 supplies electricity to each part included in the dental plaque detection toothbrush 1200.
  • the power source 1212 may be a primary battery or a secondary battery.
  • the coaxial optical system 1214 corresponds to the light incident structure portions 110 and 710 described above.
  • the coaxial optical system 1214 guides the lights A and B emitted from the light source 101 (101a, 101b) to the toothbrush portion 1220 side, and the fluorescence of the teeth and plaque incident from the toothbrush portion 1220 side to the photodetector 1215 side. Lead to.
  • the light detector 1215 detects the intensity of light near a specific wavelength included in the fluorescence guided from the coaxial optical system 1214 and outputs a signal corresponding to the detected fluorescence intensity to the control circuit 1216.
  • the control circuit 1216 can be realized by a microcomputer including a CPU, various memories, signal input / output terminals, and the like, and drives and controls each unit included in the dental plaque detection toothbrush 1200.
  • the control circuit 1216 drives and controls each unit included in the dental plaque detection toothbrush 1200.
  • the control circuit 1216 controls ON / OFF of the light source 101 (101a, 101b) according to a signal output from the operated switch 1211a, or plaque based on a signal output from the photodetector 1215.
  • the amount is calculated and a notification signal (a signal for notifying the user of the amount of plaque) corresponding to the amount of plaque is output to the notification device 1217.
  • the control circuit 1216 switches the light source 101a having the wavelength A and the light source 101b having the wavelength B in a time division manner to drive light emission.
  • the notification device 1217 can be realized by a light emitting element such as an LED, for example. In this case, the amount of plaque is notified by lighting or blinking the LED in a pattern based on the notification signal output from the control circuit 1216.
  • the notification device 1217 may be realized by an eccentric motor instead of the LED, for example. In this case, the plaque amount can be notified by vibration by rotating the eccentric motor in a pattern based on the notification signal output from the control circuit 1216.
  • the notification device 1217 may be realized by a buzzer or the like.
  • the toothbrush portion 1220 includes a neck 1221 connected to the main body portion 1210 and a toothbrush head 1222 provided at the tip of the neck 1221.
  • the neck 1221 and the toothbrush head 1222 are provided with a light guide path 1223 so that one end is connected to the coaxial optical system 1214 and the other end is located on one surface side of the toothbrush head 1222.
  • the coaxial optical system 1214 corresponds to the light incident structure portions 110 and 710 of the above-described embodiments, and includes the light guide path 102 and the spherical lens 103.
  • the toothbrush head 1222 supports one end of a plurality of fibers (hair bundles) 1224.
  • the light guide path 1223 is arranged such that the other end (hereinafter referred to as “sensor head”) 1223 a located on the toothbrush head 1222 side is located between the plurality of fibers 1224 supported by the toothbrush head 1222.
  • the sensor head 1223a is positioned at a position where the sensor head 1223a is retracted to the base side from the tips of the plurality of fibers 1224 supported by the toothbrush head 1222.
  • the light guide path 1223 emits the excitation light emitted from the coaxial optical system 1214 to the outside of the plaque detection toothbrush 1200 from the sensor head 1223a.
  • the excitation light emitted from the sensor head 1223a to the outside of the plaque detection toothbrush 1200 is irradiated to the tooth.
  • substances forming the teeth such as enamel and dentin collagen
  • fluorescence is generated from the teeth.
  • Fluorescence resulting from plaque originates from protoporphyrin IX (abbreviated PPIX), one of the bacterial metabolites contained in plaque. Fluorescence generated from dental plaque decreases in the vicinity of the wavelength band of 600 nm.
  • the light guide 1223 guides the fluorescence incident from the sensor head 1223a to the photodetector 1215 via the coaxial optical system 1214.
  • the control circuit 1216 is based on a spectrum in a predetermined wavelength range including a wavelength band around 635 nm detected by the photodetector 1215 when the light source 101a of wavelength A and the light source 101b of wavelength B are driven in a time-sharing manner, respectively. Calculate the degree of plaque adhesion.
  • the plaque detection toothbrush having the above-described configuration, it is possible to irradiate the teeth with light of different wavelengths with the same light intensity pattern within the light guide path surface.
  • the light intensity pattern is the same in the light guide path surface for all of these different wavelengths of light, there is no difference in the light intensity distribution of each wavelength with respect to the tooth, Surface irradiation can be performed without unevenness in the irradiation state.
  • Embodiment 3 In the third embodiment, a modified example of the lens used in the light irradiation apparatus described above will be described.
  • the example of the spherical lens 103 has been described as a lens, but the lens of the present invention is not limited to the spherical lens 103.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating light dispersion by various lenses of the light irradiation apparatus according to the third embodiment.
  • FIGS. 13A to 13C show the dispersion state of light emitted from one light source 1 (101a) disposed in the upper half of the optical axis O.
  • FIG. 13A shows a biconvex lens 103a having convex surfaces on the light incident side and the light emitting side, respectively.
  • FIG. 13B shows a plano-convex lens 103b having a convex surface on the light incident side and a flat surface on the light exit side.
  • FIG. 13C shows a convex meniscus lens 103c having a concave surface on the light incident side and a convex surface on the output side.
  • the incident parallel light flux A depends on which position of the lenses 103a to 103c is incident and refracted. Change the direction of travel to different angular directions.
  • the incident angle range can be expanded similarly to the above-described spherical lens 103.
  • Embodiment 1 in the case of a configuration in which light from light sources having different wavelengths is incident on an optical fiber that is a single light guide, the optical axis is misaligned with respect to the axis of the light guide. Even in such a case, a lens such as a spherical lens is disposed at the incident end of the light guide. As a result, light of different wavelengths in the light guide can be made into a light intensity pattern approximated with a short propagation distance, and color unevenness can be eliminated.
  • the length of the light guide path of the device can be shortened, and the overall size and cost of the device can be reduced.
  • the same region of the object can be irradiated with the same light intensity through the light guide path with the same light intensity, and the light guide path can be made shorter than the conventional distance. This has the advantage of suppressing color unevenness.
  • a light shielding portion having a predetermined size is provided on the optical axis of the light guide path at a position between the light sources having different wavelengths and the lens provided at the entrance (incident end) of the light guide path. May be. Since the light near the optical axis of the light guide is shielded by this light shielding part, light that remains on the optical axis and does not reflect inside the light guide or light with a small number of reflections can be cut, and light of different wavelengths with a shorter propagation distance. Color unevenness can be eliminated. As a result, according to the second embodiment, the length of the light guide path of the apparatus can be further reduced as compared with the first embodiment, and the size and cost can be reduced.
  • the lens provided at the entrance (incident end) of the light guide is not limited to a spherical lens, and various lenses such as a biconvex lens, a plano-convex lens, and a convex meniscus lens can be used.
  • a biconvex lens a plano-convex lens
  • a convex meniscus lens a convex meniscus lens
  • the light from the light sources having different wavelengths may be emitted simultaneously, or only one of the light sources may be alternately emitted. In the case of simultaneous light emission, light of different wavelengths can be mixed without color unevenness. On the other hand, even when only one of the light sources emits light, light having an approximate light intensity distribution can be emitted from the exit (exit end) of the light guide path, and the light intensity of each wavelength with respect to the irradiated part of the object There is no difference (no bias in the irradiation state), and surface irradiation can be performed.
  • this invention is not only applied to the apparatus which irradiates a target object with the light of a different wavelength via a light guide, and detects the surface state of a target object by reflected light, but light guides of a different wavelength are simultaneously used for a light guide. It is applicable also to the structure which irradiates a target object via. Even in this case, the color unevenness of the light irradiated to the object can be suppressed.
  • the present invention is useful for a light irradiating apparatus that irradiates a target object with light from light sources having different wavelengths shifted to a single-axis light guide. Further, it is also suitable for a light irradiation detection device that is required to be miniaturized, such as a toothbrush used for detection of dental plaque in a tooth.

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Abstract

光照射装置（１００）は、波長および光軸が異なる光を出射する複数の光源（１０１ａ，１０１ｂ）と、複数の光源（１０１ａ，１０１ｂ）の光を１軸の光学系で導光させる導光路（１０２）と、複数の光源（１０１ａ，１０１ｂ）と導光路（１０２）との間に設けられ、複数の光源（１０１ａ，１０１ｂ）から出射された光の入射角度範囲を拡大させて導光路（１０２）の一端に入射させるレンズ（１０３）とを備える。また、複数の光源（１０１ａ，１０１ｂ）とレンズ（１０３）との間に、導光路（１０２）の光軸上に所定の大きさを有し導光路（１０２）への光の入射を防ぐ遮光部を備えてもよい。

Description

光照射装置
　この発明は、波長および光軸が異なる２つの光源を１軸の光軸系で導光させる光照射装置に関する。
　異なる２つの光源を対象物に照射させ、反射光を波長別に分光することで、対象物の状態を波長別に検出することができる。このような光学系を有する光照射検出装置は、例えば、齲蝕歯の検出に用いることができる。
　関連する技術として、従来、例えば、内視鏡の導光部材（ライトガイド）と光源との間に球レンズを配置し、輝度ムラを均一化させる技術がある（例えば、下記特許文献１参照。）。また、内視鏡の導光部材（ライトガイド）に対し、調光機構により照明光の強度分布を中心と周辺部の差を抑制した技術がある（例えば、下記特許文献２参照。）。また、プロジェクタ等のレーザ光源を集光レンズにより導光手段の入射端面に対し垂直以外の角度で入射させることで、均一な強度分布を得る技術がある（例えば、下記特許文献３参照。）。また、波長の異なる複数の光源を光ファイバ内で混合する場合に、光ファイバ内における発色光の変化を抑制する技術がある（例えば、下記特許文献４参照。）。
特開２００３－１２６０３３号公報 特開２０１５－１９５９７４号公報 国際公開第２０１３／０８８４６６号 特開２０１６－１３３７３７号公報
　しかしながら、上述した従来の技術は、短い導光路内で複数の波長の光源の光の強度パターン（色ムラ）を小さくするよう混色させることができなかった。特許文献１～３の技術は、光源は単色光であり、複数の波長の光源を有していない。特許文献４の技術では、光ファイバを導波させながら光軸方向での発光色の変化（色ムラ）を抑制するものであり、光ファイバを短くした場合に色ムラを抑制することができない。
　この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、複数の波長の光源を一軸の光学系で導光させ、光学系の長さが短くても色ムラを抑制できる光照射装置を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる光照射装置は、波長および光軸が異なる光を出射する複数の光源と、複数の前記光源の光を１軸の光学系で導光させる導光路と、複数の前記光源と前記導光路との間に設けられ、複数の前記光源から出射された光の入射角度範囲を拡大させて前記導光路の一端に入射させるレンズと、を備えたことを特徴とする。
　また、複数の前記光源と前記レンズとの間に設けられ、前記導光路の光軸上に所定の大きさを有し前記導光路への前記光の入射を防ぐ遮光部を備えたことを特徴とする。
　また、前記レンズは球レンズであることを特徴とする。
　また、前記球レンズの直径に対し、前記導光路のコア径が同一または、それ以下であることを特徴とする。
　また、前記遮光部は、前記レンズの入射面側に形成された吸収体、または反射体であることを特徴とする。
　また、前記導光路の一端から入射された複数の波長の光を、前記導光路を介して対象物に照射することを特徴とする。
　また、前記導光路の一端から入射された複数の波長の光を、前記導光路を介して対象物に照射させ、前記対象物からの反射光に基づき、前記対象物の表面状態を検出することを特徴とする。
　また、複数のうち一方の前記光源は、前記対象物としての歯牙への照射により歯垢が蛍光する波長であり、他方の前記光源は、前記歯牙への照射による歯垢の蛍光が生じない波長であり、一方および他方の前記光源を時分割駆動したときにそれぞれ前記反射光の光強度差に基づき、前記歯垢を検出する制御回路を備えたことを特徴とする。
　この発明にかかる光照射装置によれば、複数の波長の光源を一軸の光学系で導光させ、光学系の長さが短くても色ムラを抑制できるという効果を奏する。
図１は、実施の形態１にかかる光照射装置の構成例を示す図である。 図２は、実施の形態１にかかる光照射装置のレンズによる光分散を示す図である。 図３は、実施の形態１にかかる光照射装置による２波長の光の色ムラのシミュレーション結果の色分布を示す図である。 図４は、実施の形態１にかかる光照射装置による２波長の光の色ムラの解析モデルを示す図である。 図５は、実施の形態１にかかる光照射装置による２波長の光の色ムラの解析結果を数値化した図表である。 図６は、２波長光源のうち一波長の光の分散状態を示す図である。 図７は、実施の形態２にかかる光照射装置の構成例を示す図である。 図８は、実施の形態２にかかる光照射装置の遮光部による光の色ムラの解析結果を数値化した図表である。 図９は、実施の形態２にかかる光照射装置の遮光部のサイズと色ムラの関係を示す図表である。 図１０は、各実施の形態にかかる光照射装置の他の構成例を示す図である。 図１１は、歯牙の各位置による自家蛍光強度の変化を説明する図表である。 図１２は、歯垢検出歯ブラシの構成例を示す図である。 図１３は、実施の形態３にかかる光照射装置の各種レンズによる光分散を示す図である。
　以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光照射装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
（実施の形態１）
　図１は、実施の形態１にかかる光照射装置の構成例を示す図である。図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は側面図である。図１には、光照射検出装置１００のうち、実施の形態１の主な構成にかかる光照射装置、すなわち光の出射構造部分のみを記載してある。光照射検出装置１００の光検出部分の構造については後述する。
　光照射検出装置１００の光の出射構造部分１１０は、複数の異なる波長の光源１，２（１０１）と、導光路１０２と、レンズ１０３と、を含み構成される。光源１（１０１ａ）と、光源２（１０１ｂ）は、異なる波長の光を出射し、これら光源１，２（１０１ａ，１０１ｂ）は、互いが近接して配置されているが、それぞれの光軸の中心位置は所定距離（ピッチ）Ｌだけ離れている。すなわち、光源１，２（１０１ａ，１０１ｂ）の各中心（光軸）ａ，ｂは、導光路１０２の光軸Ｏに対し、それぞれＬ／２の軸ズレを有している。
　図１では、光源１，２（１０１ａ，１０１ｂ）が出射する光束は平行光であり、導光路１０２の径（図の上下方向長さ）Ｗと、２つの光源１，２（１０１ａ，１０１ｂ）がそれぞれ出射する光束の径Ｗ１＋Ｗ２はほぼ等しい。
　導光路１０２は、光を導波する部材であればよく、例えば光ファイバや筒状のリフレクターを用いることができる。光源１，２（１０１ａ，１０１ｂ）と、導光路１０２の間には、レンズ１０３が設けられる。図１の例では、レンズ１０３は球レンズである。レンズ１０３は、光源１，２（１０１ａ，１０１ｂ）から出射された光Ａ，Ｂの入射角度範囲を拡大させて導光路１０２の一端に入射させる。このレンズ１０３は、例えば、導光路１０２である光ファイバの入射端面に設けられ、光源１，２（１０１ａ，１０１ｂ）からそれぞれ出射された光を入射位置別に角度を分散させて、導光路１０２内を伝搬させる。
　例えば、レンズ（球レンズ）１０３は、屈折率ｎ＝１．５１、直径φ＝３．０ｍｍ、導光路１０２は、アクリル樹脂製であり、屈折率ｎ＝１．４９、コア直径φ（Ｗ）＝３．０ｍｍである。光源１，２（１０１ａ，１０１ｂ）は、それぞれ面発光するＬＥＤやＬＤ（Ｌａｓｅｒ　Ｄｉｏｄｅ）が用いられる。光源１，２（１０１ａ，１０１ｂ）はそれぞれ１．５ｍｍ×３ｍｍの大きさを有し、ピッチＬは１．５ｍｍである。例えば、光源１（１０１ａ）が出射する光の波長は４０５ｎｍ、光源２（１０１ｂ）が出射する光の波長は４６５ｎｍである。
　図２は、実施の形態１にかかる光照射装置のレンズによる光分散を示す図である。図１に示したレンズ１０３が球レンズであり、この球レンズ１０３による光分散を説明する。図２では、光軸Ｏの上半部に配置された一方の光源１（１０１ａ）から出射される光の分散状態を示している。
　球レンズ１０３に入射する平行光の光束Ａは、球レンズ１０３のどの位置に入射し、屈折するかによって、異なる角度方向に進行方向を変える。この球レンズ１０３を設けて光束Ａの導光路１０２内への入射角度範囲を拡大させることで、異なる２波長の光を混色でき、色ムラを解消することができる。
　入射角度範囲の拡大のためには、球レンズ１０３を用いるに限らない。レンズ１０３を用いることで、球レンズに限らずに入射角度範囲を拡大させることができる。
（光学シミュレーションによる２波長の混合状態の検出）
　図３は、実施の形態１にかかる光照射装置による２波長の光の色ムラのシミュレーション結果の色分布を示す図である。図１に示す光照射検出装置１００により、２波長の異なる光を導光路（光ファイバ）１０２に入射させ、導光路１０２面内の各地点の光を照明解析ソフトウェアにより解析した、２つの波長の光の強度パターン（分散状態）を示している。
　色ムラのない状態とは、導光路１０２面内で２つの波長の光のパターン（強度分布）が一致していることであり、面内に光強度分布を持つこと自体は差し支えない。色ムラがある状態とは、２つの波長の光のパターンが一致しない状態で、たとえば、ある部分では第１の波長のみ、ある部分では第２の波長のみが存在するような、面内の各波長の光強度分布に差を持つ状態のことである。
　図３（ａ），（ｂ）は、それぞれ導光路（光ファイバ）１０２の入射面からの位置を示し、（ａ）は導光路（光ファイバ）１０２入口（光束Ａの入射面）から２ｍｍ、（ｂ）は入射面から１４ｍｍの位置における各波長を合わせた光強度パターン（分散状態）を示す。
　これら図３（ａ），（ｂ）には、実施の形態１の光照射検出装置１００の構造、すなわち、導光路（光ファイバ）１０２と球レンズ１０３を備えた構造と、従来技術に相当する光ファイバのみの構造、についての光強度パターン（分散状態）を示している。
　実施の形態１の光照射検出装置１００によれば、図３（ａ）の２ｍｍで２色の混色が始まり、図３（ｂ）の１４ｍｍでは２色が混色し、色ムラが解消されていることが示されている。
　これに対し、球レンズを有さない光ファイバのみの従来構造では、図３（ａ），（ｂ）においてそれぞれの光Ａ，Ｂが検出され、色ムラが解消されていないことが示されている。このように、球レンズ１０３を有する実施の形態１の光照射検出装置１００によれば、導光路（光ファイバ）１０２の光軸（長さ）方向に対し従来技術の構造よりも短い距離で２波長の光の色ムラが解消できる。
　次に、図３に示した色分布図は、画像を目視するユーザの評価になるため、以下に示す数値化を試みた。導光路（光ファイバ）１０２内の光軸（長さ）方向に所定の間隔で評価面を設置し、各評価面内を所定のサイズメッシュ（例えば、５１×５１）で区切り、各メッシュに入射する光の強度を波長ごとに算出した。この際、メッシュごとに２波長の光の強度差を算出し、全メッシュの総和を取り、全光量で割った値を色ムラ度とした。
　色ムラ度＝Σ（Ｉ光Ａ－Ｉ光Ｂ［Ｗ］）／（Ｉ光Ａ＋Ｉ光Ｂ［Ｗ］）
　この色ムラ度が小さい方が、導光路１０２面内における２波長の光源１，２（１０１ａ，１０１ｂ）の光の強度パターンの差が小さく（類似している）、色ムラが小さいことを示す。
　図４は、実施の形態１にかかる光照射装置による２波長の光の色ムラの解析モデルを示す図である。図４に示す解析モデル４００では、２波長の光源１，２（１０２ａ，１０２ｂ）から球レンズ１（４０１）を介して導光路１（４０２）に光を入射させる。導光路１（４０２）の出口（出射面）に、光照射検出装置１００の球レンズ２（１０３）、および導光路２（導光路１０２）を配置した。
　なお、従来技術に相当する構造については、図４の球レンズ１０３を取り外し、導光路１（４０２）に導光路２（導光路１０２）を近接させるモデルを用いている。
　図５は、実施の形態１にかかる光照射装置による２波長の光の色ムラの解析結果を数値化した図表である。図４に示す解析モデルの結果による２波長の光の色ムラ度を示す。縦軸は色ムラ度、横軸は導光路２（導光路１０２）の伝搬距離を示す。
　図５に示すように、球レンズ２（１０３）が無い従来技術の構造においても、導光路１０２の伝搬距離が長くなるにしたがい、２波長の光Ａ，Ｂの色ムラ度の値が小さくなっていく（すなわち、色ムラが低減されていく）。但し、伝搬距離が３０ｍｍ以降の範囲では、色ムラ度の値が大きくなっていく（再び色ムラが生じる）傾向がある。
　これに対し、実施の形態１の光照射検出装置１００のように、球レンズ２（１０３）を有する構造では、導光路１０２の伝搬距離全域に亘って従来技術の構造よりも色ムラ度の値が小さく、従来技術よりも色ムラが解消されていることがわかる。特に、伝搬距離が短い範囲、例えば、０ｍｍ（光入口）～１４ｍｍの範囲にかけて急激に色ムラ度の値が小さくなり、導光路１０２に入った光が短い距離で色ムラが解消されていることが示されている。
　以上説明した実施の形態１では、単一の導光路である導光路１０２に対し、異なる波長の光源１，２（１０１ａ，１０１ｂ）からの光を入射させる。この際、導光路１０２の光軸Ｏに対し、光源１，２（１０１ａ，１０１ｂ）の中心（光軸）ａ，ｂが軸ズレするが、導光路１０２の入射端に球レンズ等のレンズ１０３を配置する。これにより、導光路（光ファイバ）１０２面内における異なる波長の光源１，２（１０１ａ，１０１ｂ）の光パターンを短い伝搬距離で類似させることができ、色ムラを解消できるようになる。
　従来、光ファイバ内に光を導光させる構造が知られている。光が複数の箇所から発せられ、異なる波長の平行光だった場合、光ファイバ内では角度が保存されて伝播していくので、混色がおきなかったり、混色した箇所と混色していない箇所が交互に現れる。また、光が完全な平行光でない場合は、光が光ファイバを長距離伝搬していくうちに色ムラが低減されていく。
　ここで、光ファイバの材質は、プラスチックや石英等があるが、石英は高価であり、一般消費者向け商品や消耗品などには使用しづらい。ただし、低コストのプラスチックを用いる場合、使用する光の波長によっては自家発光が生じる。例えば、蛍光測定器では、対象物からの蛍光は照射光に対して光強度が微弱であることが多いため、プラスチックを用いるとしても少量、すなわち、光ファイバの長さ（伝搬距離）を短く抑えたい要望がある。
　この点、従来技術では、十分な伝搬距離（光ファイバの長さ）を確保しないと異なる光軸の複数光源からの光は分離したパターンを形成し、対象物の同じ領域に同じ光強度で照射させることができない問題を生じる。一方、光ファイバの長さを十分に確保しようとすると、小型化に支障が生じる律速条件となってしまう。
　これに対し、実施の形態１によれば、レンズでの屈折で光の出射角度範囲を分散させることで、導光路（光ファイバ）１０２面内における異なる波長の光源１，２（１０１ａ，１０１ｂ）の光強度パターンを短い伝搬距離で類似させることができ、色ムラを解消できるため、導光路１０２としてプラスチックを用いた場合でも、光ファイバの長さ（伝搬距離）を短く抑えて色ムラを解消できる。加えて、プラスチックを用いることで、光照射装置のコストを低コスト化できるようになる。
　また、実施の形態１では、光照射検出装置１００として、異なる波長の光を対象物に照射しその反射光を検出する構成としたが、これに限らず、異なる波長の光を対象物に照射するだけの光照射装置の構成であっても色ムラを抑える効果を有する。
（実施の形態２）
　実施の形態２では上述した実施の形態１で説明した光照射検出装置１００と基本的構造は同じであり、より短い伝搬距離で色ムラを低減させる構成について説明する。
　図６は、２波長光源のうち一波長の光の分散状態を示す図である。実施の形態１の光照射検出装置１００の構成において、一方の光源１（１０１ａ）から出射する光Ａの分散状態を示している。
　球レンズ１０３の中央部分を通過して導光路（光ファイバ）１０２に入射する光は、屈折による角度変化が小さいためほぼ導光路（光ファイバ）１０２と平行のまま進行する。よって１回目の反射が起きるのに比較的伝播距離が必要となり、反射回数が相対的に少ないまま導光路１０２の出口（出射端）まで到達する。図６に示す例では、球レンズ１０３の中央部分（光軸Ｏ付近）を通った光Ａが反射しにくく、光に片寄り（偏り）が生じ、導光路１０２の下半部の光強度が強いことが示されている。反射しない光や反射回数が少ない光は色ムラの原因となる。
　実施の形態２では、このような光ファイバの中央部分（光軸Ｏ付近）を通過する光を取り除くことにより、より短い伝送距離で色ムラを解消するものである。
　図７は、実施の形態２にかかる光照射装置の構成例を示す図である。図７に示す構成において、実施の形態１と同様の構成部には同一の符号を付してある。図７の光照射検出装置１００の入射構造部分７１０は、実施の形態１の入射構造部分１１０の各構成に加えて、導光路１０２の光軸Ｏ上には、球レンズ１０３の入射側に遮光部７０４を配置したものである。
　遮光部７０４は、例えば、φ１．２ｍｍの大きさを有する円形状に形成されている。この遮光部７０４は、球レンズ１０３の入射側に直接、光を吸収する吸収体で形成することができる。例えば、吸収体は、黒インクを球レンズ１０３に塗布することで形成することができる。
　遮光部７０４は、形成した大きさ部分（φ１．２ｍｍ）の光を導光路１０２側に通過させない構成であればよく、球レンズ１０３の光軸Ｏ上の入射面側に反射体を形成したものとしてもよい。反射体として、例えば金属膜の場合、遮光部７０４の反射光を吸収する黒体等を反射側（光源１，２の周囲等）に配置することが望ましい。このほか、反射体として、球レンズ１０３の光軸Ｏ上の入射面側に光の散乱面を形成したものとしてもよい。遮光部７０４をこれら金属膜や散乱面の反射体とした場合、金属膜や散乱面の反射光を吸収する黒体等を光の反射側（光源１，２の周囲等）に配置することが望ましい。
　また、光源１，２（１０１ａ，１０１ｂ）が平行光を出射する構成の場合、遮光部７０４は、光源１，２（１０１ａ，１０１ｂ）と、球レンズ１０３との間の位置に独立して配置してもよい。例えば、光源１，２（１０１ａ，１０１ｂ）の出射面に遮光部７０４を形成してもよい。さらには、光源１，２（１０１ａ，１０１ｂ）がＬＥＤの場合、複数のＬＥＤの発光素子の一部、すなわち、遮光部７０４の配置部分に該当する発光素子を設けない構成とすることで、光源１０１に遮光部７０４相当の機能を持たせてもよい。
　図８は、実施の形態２にかかる光照射装置の遮光部による光の色ムラの解析結果を数値化した図表である。実施の形態１同様に、解析モデルを用いて２波長の光の色ムラ度を示す。縦軸は色ムラ度、横軸は導光路１０２の伝搬距離を示す。
　図８に示すように、実施の形態２の遮光部７０４を設けた場合、遮光部７０４を設けない場合よりも短距離で色ムラが解消することが示されている。図８の例では、伝搬距離が８ｍｍの部分で最も色ムラ度の値が小さい。このため、実施の形態２では、導光路１０２の長さを８ｍｍ以下（例えば、５ｍｍ～８ｍｍ程度）としても色ムラを解消できるようになる。
　図９は、実施の形態２にかかる光照射装置の遮光部のサイズと色ムラの関係を示す図表である。上記の遮光部７０４の異なるサイズごとの色ムラ（色ムラ度）を示す。縦軸は色ムラ度、横軸は導光路１０２の伝搬距離を示す。光源１０１、導光路１０２、球レンズ１０３の諸特性は上記実施の形態１と同様である。
　図９には、遮光部７０４の大きさをφ０．４ｍｍ、φ１．０ｍｍ、φ１．２ｍｍ（実施の形態２）、遮光部７０４無し（実施の形態１）の各特性を示している。これらの大きさのうち、実施の形態２で説明したように、遮光部７０４は、φ１．２ｍｍの場合に伝搬距離が短く最も色ムラ度の値が小さい（色ムラが少ない）。例えば、色ムラ度の値０．２以下の条件では、遮光部７０４の大きさφ１．２ｍｍが最も短い伝送距離で最も色ムラ度の値が小さくなる。このφ１．２ｍｍで最も色ムラ度が小さい値は、伝搬距離は８．５ｍｍ程度である。
　次いで、短い伝搬距離で見て、φ１．０ｍｍの特性が色ムラ度の値が小さくなる。次にφ０．４、最後に遮光部７０４無しとなった。遮光部７０４無し、すなわち、遮光部７０４を設けない場合、色ムラ度の値０．２を条件とした場合、この０．２付近の値となるため、伝搬距離１０ｍｍまでの間の長さにすることはできず、より長い伝搬距離が必要となる。図９によれば、光源１，２（１０１ａ，１０１ｂ）が出射する光Ａ，Ｂの光束の大きさに対し、遮光部７０４のサイズを小さくするほど伝搬距離が必要となり、導光路１０２を短くした場合、色ムラが生じることが示されている。
　図１０は、各実施の形態にかかる光照射検出装置の他の構成例を示す図である。図１０（ａ），（ｂ）は、光源１０１として例えば、ＬＥＤのような拡散光を出射する光源を用いた構成例を示す。
　図１０（ａ）に示すように、拡散光を出射する光源１，２（１０１ａ，１０１ｂ）と、球レンズ１０３との間には、光軸ａ，ｂ上に中心が位置する２つのコリメートレンズ１１０１（１１０１ａ，１１０１ｂ）を配置する。コリメートレンズ１１０１（１１０１ａ，１１０１ｂ）は、光源１，２（１０１ａ，１０１ｂ）が出射する拡散光を平行光に変換して球レンズ１０３に入射させる。
　また、図１０（ｂ）に示す例は、拡散光を出射する光源１，２（１０１ａ，１０１ｂ）と、球レンズ１０３との間に、光軸Ｏ上に中心が位置する１個の球レンズ１１０２を配置する。球レンズ１１０２は、光源１，２（１０１ａ，１０１ｂ）が出射する拡散光を略平行光に変換して球レンズ１０３に入射させる。ここで、一方の光源１（１０１ａ）の光Ａの光束は、球レンズ１０３の上半部に出射させる（遮光部７０４より下半部に出射させない）ようにし、他方の光源２（１０１ｂ）の光Ｂの光束は、球レンズ１０３の下半部に出射させる（遮光部７０４より上半部に出射させない）ように、光源１，２（１０１ａ，１０１ｂ）と球レンズ１１０２の間の距離等を調整する。
　図１０に示したように、光源１，２（１０１ａ，１０１ｂ）が出射する光は、平行光に限らず拡散光であってもよく、ＬＤのほかにＬＥＤ等拡散光を用いてもよい。そして、導光路１０２の入口（入射端）に設ける球レンズ１０３に入射させる光をコリメートレンズ１１０１（１１０１ａ，１１０１ｂ）を用いて平行光とすればよい。
　以上の説明では、各実施の形態において、異なる波長の光Ａ，Ｂの導光路１０２面内の光強度パターンを近似させ色ムラを抑える点について説明してきた。光強度パターンの一致を主に着目すると、２つの光源１０１（１０１ａ，１０１ｂ）は、同時発光させることになる。
　ここで、各実施の形態の光の入射構造部分１１０，７１０の構造によれば、一方の光源１０１ａのみを発光駆動させた場合の導光路１０２内での光の分布状態と、他方の光源１０１ｂのみを発光駆動させた場合の導光路１０２内での光の分布状態とをほぼ同じにすることができる。
　すなわち、いずれか一方ずつの光源１０１を発光させた場合でも、導光路１０２の出口（出射端）からは、２つの光源１０１から近似した光分布パターンの光を出射させることができる。したがって、上記の各実施の形態によれば、異なる波長の光源１０１（１０１ａ，１０１ｂ）を同時発光させた場合だけに限らず、いずれか一方の波長の光源１０１ａあるいは光源１０１ｂを片方ずつ発光駆動した場合においても、対象物の照射部分に対し、各波長の光強度パターンに差がなく、照射状態が偏らずに面照射させることができる。
（光照射検出装置の適用例）
　次に、上述した各実施の形態にかかる光照射検出装置の適用例として、歯垢検出歯ブラシについて説明する。図１、図７に示した光照射検出装置１００は、例えば、歯垢検出歯ブラシに適用することができる。ここで、上記の対象物は歯牙であり、異なる波長の光Ａ，Ｂを歯牙に照射する。
　そして、異なる波長の光源として、光源１（１０１ａ）の光Ａの波長は４０５ｎｍ、光源２（１０１ｂ）の光Ｂの波長は４６５ｎｍとし、光源１（１０１ａ）および光源２（１０１ｂ）を時分割駆動して、ある時期にはいずれか一方のみ発光駆動させる。
　ここで波長４０５ｎｍの光Ａの光を歯牙に照射すると、歯牙を形成する物質（エナメル質や象牙質のコラーゲンなど）が励起され、歯牙から蛍光が生じる。歯牙に歯垢が付着している場合、光Ａ（波長４０５ｎｍ）の光を照射すると、歯垢から波長帯域６３５ｎｍ付近にピークを有する蛍光が生じる。一方、光Ｂ（波長４６５ｎｍ）の光では歯垢による蛍光発光は生じない。
　図１１は、歯牙の各位置による自家蛍光強度の変化を説明する図表である。蛍光を検出した波長は６３５ｎｍである。縦軸は光強度、横軸は歯の位置Ｚである。一方の励起光で照射したときの蛍光強度だけ見る場合、歯の位置が異なると、異なる強さで自家蛍光することがわかる。光Ａ（波長４０５ｎｍ）、および光Ｂ（波長４６５ｎｍ）で励起したときの各光強度を比較する場合、同じ位置（たとえば０［ｍｍ］）においては、各蛍光強度はほぼ等しくなる（たとえば図中Ｐ）。しかし、歯の位置を移動させると、蛍光強度が変化することがわかる。
　このため、歯垢検出歯ブラシにおいては、異なる波長の２つの光Ａ（波長４０５ｎｍ）、および光Ｂ（波長４６５ｎｍ）の光を同一位置に照射させる必要がある。この点、上述した説明の光の入射構造部分１１０，７１０によれば、光Ａ，Ｂをいずれも近似した光強度パターンにさせることができるので、歯の同一位置に同一強度の光を照射させることができる。
　そして、異なる波長の光Ａ，Ｂを歯に照射させ、歯の歯垢の蓄積状態に応じて光検出器１２０５で検出される波長Ｃ（蛍光）の６３５ｎｍでの蛍光比（光Ａ，Ｂの光強度差）に基づき、歯垢の蓄積状態を検出することができる。
　図１２は、歯垢検出歯ブラシの構成例を示す図である。図１２において、歯垢検出歯ブラシ１２００は、本体部（ハンドル）１２１０と、歯ブラシ部１２２０と、によって構成されている。本体部１２１０は、使用者の手によって把持される外装ケース１２１１を備えている。
　外装ケース１２１１には、歯垢検出歯ブラシ１２００の使用者による操作を受け付けるスイッチ１２１１ａが設けられている。外装ケース１２１１は、外装ケース１２１１の内側への浸水を防ぐ防水加工が施されている。外装ケース１２１１の内部には、電源１２１２、異なる波長の２つの光源１０１（１０１ａ，１０１ｂ）、同軸光学系１２１４、光検出器１２１５、制御回路１２１６、報知装置１２１７などが設けられている。電源１２１２は、歯垢検出歯ブラシ１２００が備える各部に電気を供給する。電源１２１２は、一次電池であっても二次電池であってもよい。
　光源１０１（１０１ａ，１０１ｂ）が出射する光Ａ，Ｂは、同軸光学系１２１４に入射される。同軸光学系１２１４は、上記の光の入射構造部分１１０，７１０に相当する。同軸光学系１２１４は、光源１０１（１０１ａ，１０１ｂ）から出射される光Ａ，Ｂを歯ブラシ部１２２０側に導くとともに、歯ブラシ部１２２０側から入射される歯牙や歯垢の蛍光を光検出器１２１５側に導く。
　光検出器１２１５は、同軸光学系１２１４から導かれた蛍光に含まれる特定波長付近の光の強度を検出し、検出した蛍光の強度に応じた信号を制御回路１２１６に出力する。制御回路１２１６は、ＣＰＵや各種のメモリおよび信号の入出力端子などを備えて構成されるマイクロコンピュータによって実現することができ、歯垢検出歯ブラシ１２００が備える各部を駆動制御する。
　制御回路１２１６は、歯垢検出歯ブラシ１２００が備える各部を駆動制御する。制御回路１２１６は、例えば、操作されたスイッチ１２１１ａから出力される信号に応じて光源１０１（１０１ａ，１０１ｂ）のＯＮ／ＯＦＦを制御したり、光検出器１２１５から出力された信号に基づいて歯垢量を計算して歯垢量に応じた報知信号（歯垢量を利用者に報知する信号）を報知装置１２１７に出力したりする。また、制御回路１２１６は、波長Ａの光源１０１ａと、波長Ｂの光源１０１ｂとを時分割に切り替えて発光駆動する。
　報知装置１２１７は、例えば、ＬＥＤなどの発光素子によって実現することができる。この場合、制御回路１２１６から出力される報知信号に基づくパターンでＬＥＤを点灯あるいは点滅することにより歯垢量を報知する。あるいは、報知装置１２１７は、例えば、ＬＥＤに代えて、偏心モータによって実現してもよい。この場合、制御回路１２１６から出力される報知信号に基づくパターンで偏心モータを回転させることによって歯垢量を振動で報知することができる。あるいは、報知装置１２１７は、ブザーなどによって実現してもよい。
　歯ブラシ部１２２０は、本体部１２１０に連結されたネック１２２１と、ネック１２２１の先端に設けられた歯ブラシヘッド１２２２と、を備えている。ネック１２２１および歯ブラシヘッド１２２２には、一端が同軸光学系１２１４に接続し、他端が歯ブラシヘッド１２２２の一面側に位置するように、導光路１２２３が設けられている。
　同軸光学系１２１４は、上述した各実施の形態の光の入射構造部分１１０，７１０に相当し、導光路１０２、球レンズ１０３を含む。
　歯ブラシヘッド１２２２は、複数の繊維（毛束）１２２４の一端を支持する。導光路１２２３は、歯ブラシヘッド１２２２側に位置する他端（以下「センサヘッド」という）１２２３ａが、歯ブラシヘッド１２２２が支持する複数の繊維１２２４の間に位置するように配置されている。センサヘッド１２２３ａは、歯ブラシヘッド１２２２が支持する複数の繊維１２２４の先端よりも根元側に引っ込んだ位置に位置付けられている。導光路１２２３は、同軸光学系１２１４から出射される励起光を、センサヘッド１２２３ａから歯垢検出歯ブラシ１２００の外部に出射する。
　例えば、歯ブラシヘッド１２２２が支持する複数の繊維１２２４を使用者の歯牙に突き当てた状態で使用した場合、センサヘッド１２２３ａから歯垢検出歯ブラシ１２００の外部に出射された励起光は歯牙に照射される。励起光を歯牙に照射すると、歯牙を形成する物質（エナメル質や象牙質のコラーゲンなど）が励起され、歯牙から蛍光が生じる。
　歯牙に歯垢が付着している場合、光源１０１（１０１ａ，１０１ｂ）の光Ａ（波長４０５ｎｍ）、光Ｂ（波長４６５ｎｍ）を照射すると、歯垢から波長帯域６３５ｎｍ付近にピークを有する蛍光が生じる。歯垢から生じる蛍光は、歯垢に含まれる細菌の代謝生成物の１つであるプロトポルフィリンＩＸ（略語はＰＰＩＸ）から生じる。歯垢から生じる蛍光は、波長帯域６００ｎｍ付近において小さくなる。
　歯牙や歯垢から生じた蛍光は、センサヘッド１２２３ａから導光路１２２３に入射される。導光路１２２３は、センサヘッド１２２３ａから入射される蛍光を同軸光学系１２１４を介して光検出器１２１５に導く。
　制御回路１２１６は、波長Ａの光源１０１ａと波長Ｂの光源１０１ｂをそれぞれ時分割して発光駆動したときにそれぞれ光検出器１２１５で検出した波長帯域６３５ｎｍ付近を含む所定の波長範囲のスペクトルに基づき、歯垢の付着度合いを算出する。
　上記構成の歯垢検出歯ブラシによれば、異なる波長の光をいずれも導光路面内で光強度パターンを同じにして歯牙に照射させることができる。加えて、導光路の長さを短くしても、これら異なる波長の光をいずれも導光路面内で光強度パターンを同じにして、歯牙に対し、各波長の光強度分布の差がなく、照射状態に偏りなく面照射させることができる。そして、プラスチックのファイバを導光路に用いても短い距離にできるため、蛍光発光源となる材料の使用料を削減して自家蛍光をできるだけ抑えることができ、歯垢検出歯ブラシの低コスト化および小型化を図ることができるようになる。また、歯垢検出用の異なる波長の光を、光強度分布の差がなく歯牙に照射できるため、誤差を抑制して高精度に歯垢を検出できるようになる。
（実施の形態３）
　実施の形態３では、上述した光照射装置で用いたレンズの変形例を説明する。実施の形態１および実施の形態２では、レンズとして球レンズ１０３の例を説明したが、本発明のレンズは球レンズ１０３に限らない。
　図１３は、実施の形態３にかかる光照射装置の各種レンズによる光分散を示す図である。図１３（ａ）～（ｃ）は、光軸Ｏの上半部に配置された一方の光源１（１０１ａ）から出射される光の分散状態を示している。図１３（ａ）は、光の入射側および出射側にそれぞれ凸面を有する両凸レンズ１０３ａである。図１３（ｂ）は、光の入射側が凸面、出射側が平面の平凸レンズ１０３ｂである。図１３（ｃ）は、光の入射側が凹面、出射側が凸面を有する凸メニスカスレンズ１０３ｃである。
　これら図１３（ａ）～（ｃ）に示す各種レンズ１０３ａ～１０３ｃを用いた場合であっても、入射する平行光の光束Ａは、レンズ１０３ａ～１０３ｃのどの位置に入射し、屈折するかによって、異なる角度方向に進行方向を変える。これら各種レンズ１０３ａ～１０３ｃを設けて光束Ａの導光路１０２内への入射角度範囲を拡大させることで、異なる２波長の光を混色でき、色ムラを解消することができる。このように、各種のレンズ１０３ａ～１０３ｃを用いた場合でも、上述した球レンズ１０３と同様に入射角度範囲を拡大させることができる。
　以上説明した実施の形態１によれば、単一の導光路である光ファイバに対し、異なる波長の光源からの光を入射させる構成の場合に、導光路の軸に対し光軸が軸ズレがあっても、導光路の入射端に球レンズ等のレンズを配置した。これにより、導光路内で異なる波長の光を短い伝搬距離で近似した光強度パターンにさせることができ、色ムラを解消できるようになる。そして、実施の形態１によれば装置の導光路の長さを短くでき、装置全体の小型化および低コスト化を図ることができるようになる。このように、実施の形態１によれば、導光路を介して対象物の同じ領域に異なる波長の光を同じ光強度で照射させることができ、かつ、導光路を従来よりも短い距離としても色ムラを抑制できる利点を有する。
　さらに、実施の形態２のように、異なる波長の光源と、導光路の入口（入射端）に設けるレンズとの間の位置には、導光路の光軸上に所定大きさの遮光部を設けてもよい。この遮光部により導光路の光軸付近の光を遮光するため、導光路内部において、光軸上に留まり反射しない光や、反射回数が少ない光をカットでき、より短い伝搬距離で異なる波長の光の色ムラを解消できるようになる。これにより、実施の形態２によれば、実施の形態１よりもさらに装置の導光路の長さを短くでき、小型化および低コスト化を図ることができるようになる。
　また、実施の形態３のように、導光路の入口（入射端）に設けるレンズは、球レンズに限らず、他に、両凸レンズ、平凸レンズ、凸メニスカスレンズ等の各種レンズを用いることができ、いずれのレンズであっても光束の導光路内への入射角度範囲を拡大させることで、異なる２波長の光を混色でき、色ムラを解消することができるようになる。
　異なる波長の光源の光は、同時発光してもよいし、交互にいずれかの光源のみを発光させてもよい。同時発光した場合には、異なる波長の光を色ムラなく混色させることができる。一方、いずれかの光源のみを発光させた場合でも、導光路の出口（出射端）から近似した光強度分布の光を出射させることができ、対象物の照射部分に対し、各波長の光強度差がなく（照射状態に偏りなく）、面照射させることができる。
　そして、この発明は、異なる波長の光を導光路を介して対象物に照射させ、反射光により対象物の表面状態を検出する装置に適用するに限らず、異なる波長の光を同時に導光路を介して対象物に照射させる構成にも適用できる。この場合でも、対象物に照射した光の色ムラを抑えることができる。
　以上のように、この発明は、単一軸の導光路に対し、軸ズレした異なる波長の光源の光を入射させて、対象物に照射する光照射装置に有用である。また、歯牙における歯垢の検出に用いる歯ブラシなどのように小型化が要求される光照射検出装置にも適している。
　１００　光照射検出装置
　１０１（１０１ａ，１０１ｂ）　光源
　１０２　導光路
　１０３　レンズ（球レンズ）
　１１０，７１０　入射構造部分
　７０４　遮光部
１２００　歯垢検出歯ブラシ
１２１０　本体部
１２１１　外装ケース
１２１４　同軸光学系
１２１６　制御回路
１２２０　歯ブラシ部

Claims (8)

  1. 　波長および光軸が異なる光を出射する複数の光源と、
    　複数の前記光源の光を１軸の光学系で導光させる導光路と、
    　複数の前記光源と前記導光路との間に設けられ、複数の前記光源から出射された光の入射角度範囲を拡大させて前記導光路の一端に入射させるレンズと、
    　を備えたことを特徴とする光照射装置。
  2. 　複数の前記光源と前記レンズとの間に設けられ、前記導光路の光軸上に所定の大きさを有し前記導光路への前記光の入射を防ぐ遮光部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
  3. 　前記レンズは球レンズであることを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
  4. 　前記球レンズの直径に対し、前記導光路のコア径が同一または、それ以下であることを特徴とする請求項３に記載の光照射装置。
  5. 　前記遮光部は、前記レンズの入射面側に形成された吸収体、または反射体であることを特徴とする請求項２に記載の光照射装置。
  6. 　前記導光路の一端から入射された複数の波長の光を、前記導光路を介して対象物に照射することを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
  7. 　前記導光路の一端から入射された複数の波長の光を、前記導光路を介して対象物に照射させ、前記対象物からの反射光に基づき、前記対象物の表面状態を検出することを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
  8. 　複数のうち一方の前記光源は、前記対象物としての歯牙への照射により歯垢が蛍光する波長であり、他方の前記光源は、前記歯牙への照射により歯垢の蛍光が生じない波長であり、
    　一方および他方の前記光源を時分割駆動したときにそれぞれ前記反射光の光強度差に基づき、前記歯垢を検出する制御回路を備えたことを特徴とする請求項７に記載の光照射装置。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007248581A (ja) * 2006-03-14 2007-09-27 Sumitomo Electric Ind Ltd レーザーモジュール
JP2012003161A (ja) * 2010-06-18 2012-01-05 Mori Seiki Co Ltd 光ファイバモジュール
JP2012231834A (ja) * 2011-04-28 2012-11-29 Fujifilm Corp 光源装置
WO2016140199A1 (ja) * 2015-03-02 2016-09-09 シチズンホールディングス株式会社 光測定装置及びこれを備えた歯ブラシ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007248581A (ja) * 2006-03-14 2007-09-27 Sumitomo Electric Ind Ltd レーザーモジュール
JP2012003161A (ja) * 2010-06-18 2012-01-05 Mori Seiki Co Ltd 光ファイバモジュール
JP2012231834A (ja) * 2011-04-28 2012-11-29 Fujifilm Corp 光源装置
WO2016140199A1 (ja) * 2015-03-02 2016-09-09 シチズンホールディングス株式会社 光測定装置及びこれを備えた歯ブラシ

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