【手続補正書】
【提出日】平成21年8月24日(2009.8.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁放射源と、
前記源によって放出された電磁放射の少なくとも一部で照明されるべきターゲットと、
光学軸および前記光学軸上の焦点を有するコリメーティングリフレクタとを含み、前記源は、前記コリメーティングリフレクタの前記焦点に近接して位置して、前記光学軸に実質的に平行な方向に前記コリメーティングリフレクタから反射される放射のコリメートされた光線を発生し、さらに、
回転放物面の少なくとも一部を含む合焦リフレクタを含み、前記合焦リフレクタは、光学軸および前記光学軸上の焦点を有し、前記ターゲットは、前記合焦リフレクタの前記焦点に近接して位置し、前記合焦リフレクタは、前記コリメーティングリフレクタから反射された放射のコリメートされた光線が前記合焦リフレクタによって反射され実質的に前記ターゲットの方へ合焦されるように、前記コリメーティングリフレクタに対して位置決めされ配向され、
前記コリメーティングリフレクタおよび前記合焦リフレクタは、以下からなるグループから選択されたコリメーティング／合焦リフレクタ対を含む：
（ａ）１対のリフレクタであって、前記１対のリフレクタの各リフレクタは、実質的回転放物面の少なくとも一部を含みほぼ同じサイズおよび形状を有し、コリメーティングリフレクタおよび合焦リフレクタは、前記コリメーティングリフレクタの表面部によって反射された放射の各光線が前記合焦リフレクタの対応の表面部によって前記ターゲットの方へ反射されて、源と前記ターゲット上に合焦された像とを同じサイズとする単位拡大を達成するように、互いに対して対応のサイズおよび光学的配向を有し、
（ｂ）コリメーティングリフレクタおよび合焦リフレクタの楕円面／双曲面対を含む１対のリフレクタであって、楕円面／双曲面対のコリメーティングリフレクタおよび合焦リフレクタの一方は実質的に楕円の形状を有し、コリメーティングリフレクタおよび合焦リフレクタの他方は対応の実質的に双曲面の形状を有し、楕円面／双曲面対の各リフレクタは、前記コリメーティングリフレクタの表面部によって反射された放射の各光線が、前記合焦リフレクタの対応の表面部によって前記ターゲットの方へ反射されて、源に対して前記ターゲット上に合焦された像を約０．５から約５の倍率のサイズとするほぼ単位拡大を達成するように、互いに対して対応のサイズおよび光学的配向を有し、
前記コリメーティングリフレクタおよび前記合焦リフレクタの前記光学軸は、実質的に互いに一致し、前記コリメーティングリフレクタおよび合焦リフレクタは、互いに対して対向して面する関係で配置され、
前記源によって放出された電磁放射の一部は、前記コリメーティングリフレクタに直接当たり、電磁放射の一部は、前記コリメーティングリフレクタに直接当たらず、前記装置は、前記コリメーティングリフレクタに直接当たらない電磁放射の一部の少なくとも部分を前記コリメーティングリフレクタの方へ前記コリメーティングリフレクタの焦点を通って反射してコリメートされた光線の束強度を増大させるように構成および配置された１つ以上のさらなるリフレクタをさらに含み、
前記さらなるリフレクタは、前記源から前記コリメーティングリフレクタから離れる方向に放出される電磁放射が、２次コリメーティングリフレクタから前記２次コリメーティングリフレクタの光学軸に平行な方向に反射される電磁放射のコリメートされた光線を発生するように、前記コリメーティングリフレクタの光学軸と実質的に一致する光学軸と、前記コリメーティングリフレクタの焦点と実質的に一致する焦点とを有する回転放物面の一部を含む２次コリメーティングリフレクタと、
前記２次コリメーティングリフレクタの光学軸と実質的に垂直であり、前記２次コリメーティングリフレクタから反射された電磁放射のコリメートされた光線を反射して、フラットリフレクタから前記２次コリメーティングリフレクタの光学軸に平行な方向に反射される電磁放射のコリメートされた光線を発生するように構成および配置されたほぼフラットなリフレクタとを含み、前記フラットリフレクタから反射されたコリメートされた光線はその後、前記２次コリメーティングリフレクタによって、前記コリメーティングリフレクタの方へ前記コリメーティングリフレクタの焦点を通って反射され、
前記コリメーティングリフレクタおよび前記２次コリメーティングリフレクタが各々回転放物面の２つの四分円を含んで、併せてそれらが完全な回転放物面を規定しており、
前記合焦リフレクタは、前記コリメーティングリフレクタが含むのと同数の回転放物面の四分円を含む、光学装置。
【請求項２】
前記源は、発光アークランプを含む、請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記アークランプは、キセノンランプ、ハロゲン化金属ランプ、ＨＩＤランプ、または水銀ランプを含むグループから選択されるランプを含む、請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】
前記源はフィラメントランプを含む、請求項１に記載の光学装置。
【請求項５】
前記ターゲットは、シングルコア光ファイバ、ファイババンドル、溶着されたファイババンドル、またはホモジナイザを含むグループから選択される導波管を含む、請求項１に記載の光学装置。
【請求項６】
前記導波管は、円形断面の導波管、多角形断面の導波管、テーパされた導波管、およびそれらの組合せからなるグループから選択される、請求項５に記載の光学装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明の前提となる典型的な基本形態を示す図１を参照し、この基本形態はこれと関連付けられた以下の４つの主なコンポーネントを有する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
図１および図２に示すように、基本形態の集光システムは、例示の実施例では球面リトロリフレクタであるリトロリフレクタ５０の使用を組込み得る。リトロリフレクタ５０は、電磁源２０によって放出され他の態様ではコリメーティングリフレクタ３０に当らないであろう電磁放射を捕獲するように位置決めされる。より特定的には、球面リトロリフレクタ５０は、コリメーティングリフレクタ３０から離れる方向に電磁源２０によって放出される放射が、コリメーティングリフレクタ３０の焦点３６を通って戻りその後にコリメーティングリフレクタ３０に向かって反射されるように、構成および配置される。コリメーティングリフレクタ３０によって反射されたこのさらなる放射は、コリメートされ、電磁源２０から直接コリメーティングリフレクタ３０に当る放射に加えられ、それにより、合焦リフレクタ４０の方へ反射されるコリメートされた放射の強度を増大させる。したがって、合焦リフレクタ４０の焦点４６の放射の強度も増大される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
図３は、基本形態の集光システムの代替の配置を示す。図３の配置では、ターゲット６２はもはや、シングル光ファイバではなく、光ファイバのバンドル６２である（ただし、図示の配置は上述のターゲットのいずれとも使用可能である）。さらに、図３の配置では、光学軸４８′および焦点４６′を有する合焦リフレクタ４０′は、コリメーティングリフレクタ３０に対してオフセットされる。すなわち、合焦リフレクタ４０′の光学軸４８′は、図１および図２の実施例においてのように、コリメーティングリフレクタ３０の光学軸３８と同一線上にない。コリメーティングリフレクタ３０と合焦リフレクタ４０′との光学対称（すなわち単位拡大）は、コリメーティングリフレクタ３０と実質的に同じサイズおよび形状の合焦リフレクタ４０′を採用することにより、かつ、コリメーティングリフレクタ３０から反射されたコリメートされた電磁放射の経路にリダイレクティングリフレクタ６４を正確に位置決めすることにより、達成される。リダイレクティングリフレクタ６４は、反射された放射もコリメートされるように平坦なリフレクタ（フラットリフレクタ）である。リダイレクティングリフレクタ６４および合焦リフレクタ４０′は、向き直されコリメートされた放射が、コリメーティングリフレクタ３０および合焦リフレクタ４０′の両方の対応する表面部から反射されるように、正確に位置決めされる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
基本形態の集光システムの別の代替の配置である本発明の集光システムの配置が図４に示される。図４の配置では、球面リトロリフレクタ５０は、好ましくはコリメーティングリフレクタ３０の、それぞれ光学軸３８および焦点３６と一致する光学軸７８および焦点７６を有する回転放物面を含む２次コリメーティングリフレクタ７０と置換される。２次コリメーティングリフレクタ７０は、好ましくは、コリメーティングリフレクタ３０と同じサイズおよび形状である。すなわち、コリメーティングリフレクタ３０が回転放物面の単一四分円を含むならば、２次コリメーティングリフレクタ７０も、同様の回転放物面の単一四分円を含むであろう。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
基本形態の集光システムの別の代替の配置が図５ａおよび図５ｂに示される。図５ａの配置では、システムは、陽極８４と、陰極支持部材８６によって支持される陰極８２と、陽極と陰極との間で、図５ａの集光システムの源を構成するアーク８７とを有するサーマックスランプ（cermax lamp）８０を含む。サーマックスランプ８０は、窓８８によってその開いた端が覆われたパラボラミラー８１を含む。回転放物面の第１の四分円９２および第２の四分円９４を含むパラボラミラー８１の上半分は、システムのコリメーティングリフレクタ９０を構成する。回転放物面の第３の四分円１０２および第４の四分円１０４を含むパラボラリフレクタ８１の下半分は、２次コリメーティングリフレクタ１００の、それぞれ第１および第２の四分円を構成する。コリメーティングリフレクタ９０は、焦点９６および光学軸９８を有し、２次コリメーティングリフレクタ１００は、コリメーティングリフレクタ９０のそれぞれ焦点９６および光学軸９８と一致する焦点１０６および光学軸１０８を有する。フラットリフレクタ１１０が、２次コリメーティングリフレクタ１００の開いた端の正面に配設され、その光学軸１０８と垂直になるように配置される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
図６および図７は、回転放物面全体の反射出力が、光学軸１２８および焦点１２６を有
する回転放物面の単一四分円を含む合焦リフレクタ１２０に集光される、基本形態の集光システムの別の代替の配置を示す。特に、パラボラリフレクタ１１０は、光学軸１１８および焦点１１６を有し、回転放物面の単一四分円を含むコリメーティングリフレクタ１１２を規定する。パラボラリフレクタ１１０はさらに、光学軸１３８および焦点１３６を有する第１の２次コリメーティングリフレクタ１３０と、光学軸１４８および焦点１４６を有する第２の２次コリメーティングリフレクタ１４０と、光学軸１５８および焦点１５６を有する第３の２次コリメーティングリフレクタとを規定する。焦点１１６、１３６、１４６および１５６は、好ましくは、光学軸１１８、１３８、１４８および１５８と同様に、互いと一致する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
【図１】基本形態に従う集光システムの実施例を断面で示す概略図である。
【図２】基本形態に従う集光システムの斜視図である。
【図３】基本形態の集光システムの代替の実施例を断面で示す概略図である。
【図４】本発明の集光システムの実施例を断面で示す概略図である。
【図５ａ】基本形態の集光システムのさらに別の代替の実施例を断面で示す概略図である。
【図５ｂ】線Ａ−Ａによって示される方向から見た図５ａの実施例の端面図である。
【図６】基本形態の集光システムのさらに別の代替の実施例の斜視図である。
【図７ａ】断面線Ａ−Ａによって示される方向から見た図６の実施例を断面で示す概略図である。
【図７ｂ】断面線Ｂ−Ｂの方向から見た図６の実施例を断面で示す概略図である。
【図８ａ】本発明の実施例で採用され得る、多角形導波管ターゲットの概略図である。
【図８ｂ】本発明の実施例で採用され得る、多角形導波管ターゲットの概略図である。
【図８ｃ】本発明の実施例で採用され得る、多角形導波管ターゲットの概略図である。
【図８ｄ】本発明の実施例で採用され得る、多角形導波管ターゲットの概略図である。
【図８ｅ】本発明の実施例で採用され得る、多角形導波管ターゲットの概略図である。
【図８ｆ】本発明の実施例で採用され得る、多角形導波管ターゲットの概略図である。
【図９】この発明に利用され得る円形断面の導波管ターゲットの概略図である。
【図１０ａ】この発明のある実施例に従う先太の導波管ターゲットを示す概略的側面図である。
【図１０ｂ】別の実施例に従う先細の導波管ターゲットを示す概略的側面図である。