(57)【要約】【課題】  光束の中心の領域の照度を、光束の中心の領域以外の領域の照度に近づけることができ、被照射物体における中抜けを防止することができる照明装置を提供する。【解決手段】  オプティカルインテグレータの入射面が、オプティカルインテグレータの光軸と垂直な面に対して傾いて形成されたオプティカルインテグレータを用いて、被照射物体を照明する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から発せられた光束を被照射物体に照射する照明装置であって、
前記光源から発せられた光束を集光する集光光学系と、
前記集光光学系によって集光された光束が入射する入射面と、前記入射面に入射された光束によって前記被照射物体上に形成される照野を均一に照明するための光束を射出する射出面と、を有する少なくとも１つ以上のオプティカルインテグレータを有する導光光学系と、を含み、
前記オプティカルインテグレータの前記入射面が、前記オプティカルインテグレータの光軸と垂直な面に対して傾いて形成されたことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記オプティカルインテグレータの前記入射面の法線が、前記光源の位置と前記光源から発せられた光束が集光する位置とを結ぶ線に対して傾いている請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記集光光学系は、回転楕円面状の反射面を有する楕円鏡を含み、
前記楕円鏡の第１焦点位置の近傍に前記光源が位置し、かつ、
前記楕円鏡の第２焦点位置の近傍に、又は前記第２焦点位置と共役な位置の近傍に、前記オプティカルインテグレータの前記入射面が位置する請求項１記載の照明装置。
【請求項４】
前記導光光学系は、円錐状に形成された凹面部を有する凹面コーンレンズを含み、
前記凹面コーンレンズの光軸と、前記オプティカルインテグレータの光軸と、が一直線上に並ぶように、前記凹面コーンレンズが配置され、
前記凹面コーンレンズが、前記第２焦点位置の近傍に、又は前記第２焦点位置と共役な位置の近傍に、位置づけられている請求項３記載の照明装置。
【請求項５】
前記オプティカルインテグレータの前記入射面から入射した光束のうちの一部の光束が、前記オプティカルインテグレータの前記入射面において、前記オプティカルインテグレータの光軸に近づくように屈折する請求項１記載の照明装置。
【請求項６】
光源から発せられた光束を被照射物体に照射する照明装置であって、
前記光源から発せられた光束を集光する集光光学系と、
前記集光光学系からの光束が入射する入射面と、前記入射面に入射された光束によって前記被照射物体上に形成される照野を均一に照明するための光束を射出する射出面と、を有する少なくとも１つ以上のオプティカルインテグレータを有する導光光学系と、を含み、
前記導光光学系は、前記集光光学系によって集光された光束が入射する入射面と、前記入射面に入射された光束を前記オプティカルインテグレータの前記入射面に向かって射出する射出面と、を有する光学素子を含み、かつ、
前記光学素子の前記入射面が、前記光学素子の光軸と垂直な面に対して傾いて形成されたことを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源から発せられた光束の照度を均一化して被照射物体に照射する照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、照明装置に用いる光源には、キセノンランプやメタルハライドランプ等の放電灯が多く用いられてきた。このような放電灯は、電力が供給される電極が光路上に位置するように配置される場合が多い。このため、光源から発せられた光束が、電極によって遮られて、照度に分布が生じ、被照射物体を均一な照度で照明することが困難になっていた。
【０００３】
このような不均一な照度の照明を防止するために、フライアイインテグレータを用いて、照度を均一化しようとしたものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、光源の電極間の中心の位置を、反射鏡の焦点位置からずれた位置にすることによって、照度の分布を少なくしようとするものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、光源の位置を、反射鏡の中心から半径方向にずらした位置にすることで、照度の分布を少なくしようとするものもあった（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
さらにまた、反射鏡と集光点との間に凹面コーンレンズを配置し、反射鏡によって反射された光束を被照射物体に向かって分散させることにより、照度の分布を少なくしようとするものもあった（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】特開２００３−３３１６２２号公報
【特許文献２】特開２００２−１０９９０９号公報
【特許文献３】特開平１１−２３２９１６号公報
【特許文献４】特開平８−２４８３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来の照明装置は、いずれも、照度の分布を少なくしようとするものであったが、近年は、被照射物体の照明装置として、さらに照度の分布を少なくするものが望まれている。例えば、プリント配線板等の基体の傷や汚れなどを画像処理によって検査する装置や、カラーフィルターの色調を検査する装置に用いる照明装置などでは、従前よりもさらに照度が均一化された光束を照射する必要が生じてきている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、照度の分布を少なくして、被照射物体を均一の照度の光束で照明できる照明装置を提供することにある。
以上のような目的を達成するために、本発明においては、オプティカルインテグレータの入射面が、オプティカルインテグレータの光軸と垂直な面に対して傾いて形成されたオプティカルインテグレータを用いて、被照射物体を照明する。
【０００９】
具体的には、本発明に係る照明装置は、
光源から発せられた光束を被照射物体に照射する照明装置であって、
前記光源から発せられた光束を集光する集光光学系と、
前記集光光学系によって集光された光束が入射する入射面と、前記入射面に入射された光束によって前記被照射物体上に形成される照野を均一に照明するための光束を射出する射出面と、を有する少なくとも１つ以上のオプティカルインテグレータを有する導光光学系と、を含み、
前記オプティカルインテグレータの前記入射面が、前記オプティカルインテグレータの光軸と垂直な面に対して傾いて形成されたことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る照明装置は、光源から発せられた光束を被照射物体に照射するものであり、集光光学系と導光光学系とを含む。なお、本明細書においては、「光束」とは、光源から発せられて被照射物体に至る光線の集まりや、光線の束をいう。
【００１１】
集光光学系は、光源から発せられた光束を集光する。集光光学系は、光源から発せられた光束を、後述するオプティカルインテグレータの入射面に導くものが好ましい。特に、集光光学系は、反射面が回転楕円面を有する楕円鏡がより好ましい。
【００１２】
導光光学系は、少なくとも１つ以上のオプティカルインテグレータを有する。
オプティカルインテグレータは、入射面と射出面とを有する。入射面には、集光光学系によって集光された光束が入射される。オプティカルインテグレータは、入射面に入射された光束によって被照射物体上に形成される照野を、均一に近づけた照度で照明するためのものである。オプティカルインテグレータの射出面からは、被照射物体上に形成される照野を、均一に近づけた照度で照明するための光束が射出される。
【００１３】
オプティカルインテグレータは、入射面に入射された光束の照度を均一に近づけようとするものであればよい。例えば、オプティカルインテグレータとして、ロッドを用いることが好ましい。ロッドは、ロッドの入射面に入射された光束を内部で複数回反射させることによって混合して、照度を均一に近づけようとする。このオプティカルインテグレータを用いることで、照度のむらが少ない光束を射出面から射出し、均一に近い照度の光束を被照射物体に照射することができる。
【００１４】
さらに、オプティカルインテグレータの入射面が、オプティカルインテグレータの光軸と垂直な面に対して傾いて形成されている。ここで、オプティカルインテグレータの光軸とは、オプティカルインテグレータの入射面の中心とオプティカルインテグレータの射出面の中心とを結ぶ線をいう。
【００１５】
オプティカルインテグレータの形状をこのような形状にしたことにより、オプティカルインテグレータの入射面に入射した光束のうちの一部の光束を、オプティカルインテグレータの入射面でオプティカルインテグレータの光軸に向かって進むように屈折させることができる。なお、ここで、オプティカルインテグレータの入射面で屈折された光束は、光軸のみに向かって進ませる必要はなく、光軸を中心とした光軸の周囲の領域に向かって進ませればよい。この光軸の周囲の領域とは、光軸を中心として光軸に沿った領域であって、光軸に対して垂直な面に沿った光軸からの距離が、光軸からオプティカルインテグレータの最外周までの、光軸に対して垂直な面に沿った距離の４０％以内に含まれる領域をいう。
【００１６】
このように、オプティカルインテグレータの入射面に入射した光束のうちの一部の光束を、オプティカルインテグレータの入射面でオプティカルインテグレータの光軸の周囲の領域に向かって進むように屈折させることで、オプティカルインテグレータの光軸の周囲の領域を通過する光束を増やすことができ、オプティカルインテグレータの光軸の周囲の領域に対応した被照射物体の領域の照度を、光軸の周囲の領域以外の領域に対応した被照射物体の領域の照度に近づけることができ、被照射物体における中抜けを防止することができる。
【００１７】
特に、オプティカルインテグレータの入射面の法線が、光源の位置と光源から発せられた光束が集光する位置とを結ぶ線に対して傾いているものが好ましい。
【００１８】
さらに、光源の位置と光源から発せられた光束が集光する位置とを結ぶ線が、オプティカルインテグレータの光軸と、一直線上になるものがより好ましい。このようにすることで、光源や集光光学系や、オプティカルインテグレータの光軸の調整を容易にして、オプティカルインテグレータの光軸の周囲の領域の照度を、光軸の周囲の領域以外の領域の照度に近づけることができ、被照射物体における中抜けを防止することができる。
さらにまた、オプティカルインテグレータは、入射面の部分を除いた部分が柱形のロッドであるもの好ましい。柱形とは、オプティカルインテグレータの光軸に対して垂直な面に沿った断面であって、入射面の部分を除いた部分の射出面に至るまでの断面の形状が一定の形状を有するものをいう。具体的には、入射面の部分を除いた部分の形状が円柱のロッドや四角柱のロッドが好ましく、六角柱のロッドが最も好ましい。六角柱のロッドとすることにより、ロッドの製造を容易にすることができるとともに、円形に近い形状であるので、光束の断面形状に近づけることができるとともに、他の光学素子、例えば光ファイバ等に効率よく光束を射出することができる。
【００１９】
さらに、前記集光光学系は、回転楕円面状の反射面を有する楕円鏡を含み、かつ、
前記楕円鏡の第１焦点位置の近傍に前記光源が位置し、かつ、
前記楕円鏡の第２焦点位置の近傍に、又は前記第２焦点位置と共役な位置の近傍に、前記オプティカルインテグレータの前記入射面が位置するものが好ましい。
【００２０】
集光光学系は、回転楕円面状の反射面を有する楕円鏡を含み、第１焦点と第２焦点との２つの焦点を有する。楕円鏡の第１焦点の位置の近傍には、光源が位置づけられる。楕円鏡の第１焦点の位置の近傍とは、光源から発せられた光束が、楕円鏡の第２焦点に集光できる程度の範囲をいう。具体的には、第１焦点の位置からの距離が±０．３×ｆ１以内の範囲をいう。なお、ここで、ｆ１とは、楕円鏡の回転楕円面の第１焦点距離である。すなわち、ｆ１は、楕円鏡の回転楕円面の長軸が回転楕円面と交わる点であって第１焦点に近い側の点と、第１焦点と、の間の距離である。なお、楕円鏡の回転楕円面の長軸が回転楕円面と交わる点は、２つあり、一方は、第１焦点に近い点（すなわち、第２焦点から遠い点）であり、他方は、第１焦点から遠い点（すなわち、第２焦点に近い点）である。
【００２１】
一方、楕円鏡の第２焦点位置の近傍には、オプティカルインテグレータの入射面が位置づけられる。または、楕円鏡の第２焦点位置と共役な位置の近傍に、オプティカルインテグレータの入射面を位置づけてもよい。楕円鏡の第２焦点位置の近傍とは、楕円鏡によって楕円鏡の第２焦点位置に集光する光束や集光した光束を、オプティカルインテグレータの入射面に入射させることができる範囲をいう。また、楕円鏡の第２焦点位置と共役な位置の近傍とは、楕円鏡によって楕円鏡の第２焦点位置と共役な位置に集光する光束や集光した光束を、オプティカルインテグレータの入射面に入射させることができる範囲をいう。ここで「集光する光束」とは、第２焦点位置や、第２焦点位置と共役な位置に達せずに集光しきっていない光束をいう。また、「集光した光束」とは、第２焦点位置や、第２焦点位置と共役な位置に達して、集光した光束や、一旦集光した後に広がりつつある光束をいう。
【００２２】
このように、光源と、集光光学系と、オプティカルインテグレータの入射面と、を位置づけることによって、光源から発せられた光束を効率よくかつ的確にオプティカルインテグレータに供給することができ、光束の強度を低下させることなく、光束の照度を均一に近づけて、被照射物体を照明することができる。
【００２３】
前記導光光学系は、円錐状に形成された凹面部を有する凹面コーンレンズを含み、
前記凹面コーンレンズの光軸と、前記オプティカルインテグレータの光軸と、が一直線上に並ぶように、前記凹面コーンレンズが配置され、
前記凹面コーンレンズが、前記第２焦点位置の近傍に、又は前記第２焦点位置と共役な位置の近傍に、位置づけられているものが好ましい。
【００２４】
上述した導光光学系は、凹面コーンレンズを含む。この凹面コーンレンズは、円錐状に形成された凹面部を有する。凹面コーンレンズの光軸と、オプティカルインテグレータの光軸と、が一直線上に並ぶように、凹面コーンレンズが配置されている。凹面コーンレンズの入射面には、光源から発せられて集光光学系によって集光された光束が入射される。凹面コーンレンズに入射した光束は、凹面コーンレンズの射出面からオプティカルインテグレータの入射面に向かって射出される。この凹面コーンレンズは、第２焦点位置の近傍に位置づけられている。または、凹面コーンレンズを第２焦点位置と共役な位置の近傍に位置づけてもよい。
【００２５】
ここで、楕円鏡の第２焦点位置の近傍とは、楕円鏡によって集光された光束を、凹面コーンレンズの射出面から射出させて、オプティカルインテグレータの入射面に入射させることができる範囲をいう。また、楕円鏡の第２焦点位置と共役な位置の近傍とは、楕円鏡によって集光された光束を、凹面コーンレンズの射出面から射出されて、オプティカルインテグレータの入射面に入射させることができる範囲をいう。
【００２６】
凹面コーンレンズを楕円鏡の第２焦点位置の近傍に、又は楕円鏡の第２焦点位置と共役な位置な位置の近傍に配置したことにより、楕円鏡によって集光された光束の照度を、凹面コーンレンズの凹面部によって均一に近づけることができる。このようにすることによって、オプティカルインテグレータの入射面に、予め照度が均一に近づけられた光束を入射させることができ、オプティカルインテグレータから射出する光束の照度をさらに均一に近づけることができ、被照射物体における中抜けを的確に防止することができる。
【００２７】
また、本発明に係る照明装置は、
光源から発せられた光束を被照射物体に照射する照明装置であって、
前記光源から発せられた光束を集光する集光光学系と、
前記集光光学系からの光束が入射する入射面と、前記入射面に入射された光束によって前記被照射物体上に形成される照野を均一に照明するための光束を射出する射出面と、を有する少なくとも１つ以上のオプティカルインテグレータを有する導光光学系と、を含み、
前記導光光学系は、前記集光光学系によって集光された光束が入射する入射面と、前記入射面に入射された光束を前記オプティカルインテグレータの前記入射面に向かって射出する射出面と、を有する光学素子を含み、かつ、
前記光学素子の前記入射面が、前記光学素子の光軸と垂直な面に対して傾いて形成されたことを特徴とする。
【００２８】
本発明に係る照明装置は、光源から発せられた光束を被照射物体に照射するものであり、集光光学系と導光光学系とを含む。本明細書においては、「光束」とは、光源から発せられて被照射物体に至る光線の集まりや、光線の束をいう。
【００２９】
集光光学系は、光源から発せられた光束を集光する。集光光学系は、光源から発せられた光束を、後述する導光光学系の光学素子の入射面に導くものが好ましい。特に、集光光学系は、反射面が回転楕円面を有する楕円鏡がより好ましい。
【００３０】
導光光学系は、少なくとも１つ以上のオプティカルインテグレータと、光学素子と、を有する。
【００３１】
オプティカルインテグレータは、入射面と射出面とを有する。集光光学系からの光束とは、集光光学系からオプティカルインテグレータへ直接光束が導かれる場合のほか、集光光学系から後述する光学素子を介してオプティカルインテグレータへ光束が導かれる場合も含まれる。オプティカルインテグレータは、入射面に入射された光束によって被照射物体上に形成される照野を、均一に近づけた照度で照明するためのものである。オプティカルインテグレータの射出面からは、被照射物体上に形成される照野を、均一に近づけた照度で照明するための光束が射出される。
【００３２】
オプティカルインテグレータは、入射面に入射された光束の照度を均一に近づけようとするものであればよい。例えば、オプティカルインテグレータとして、ロッドを用いることが好ましい。ロッドは、入射面に入射された光束を内部で複数回反射させることによって混合して、照度を均一に近づけようとする。このオプティカルインテグレータを用いることで、照度のむらが少ない光束を射出面から射出し、均一に近い照度の光束を被照射物体に照射することができる。
【００３３】
導光光学系は、入射面と射出面とを有する光学素子を含む。この光学素子の入射面には、集光光学系によって集光された光束が入射される。光学素子の入射面は、光学素子の光軸と垂直な面に対して傾いて形成されている。ここで、光学素子の光軸とは、光学素子の入射面の中心と光学素子の射出面の中心とを結ぶ線をいう。集光光学系によって集光された光束は、光学素子の入射面で屈折する。入射面で屈折した光束は、光学素子の射出面に向かって進み、オプティカルインテグレータの入射面に向かって光学素子の射出面から射出される。光学素子の射出面から射出された光束は、オプティカルインテグレータの入射面に入射する。
【００３４】
光学素子の形状をこのような形状にするとともに、光学素子とオプティカルインテグレータとを、上述したように配置させることにより、光学素子の入射面に入射した光束のうちの一部の光束を、光学素子の光軸やオプティカルインテグレータの光軸に近づくように、光学素子の入射面で屈折させることができる。光学素子の光軸が、オプティカルインテグレータの光軸と一致するように、光学素子が配置されているものが好ましい。
【００３５】
光学素子の光軸やオプティカルインテグレータの光軸のみに向かって進ませる必要はなく、光学素子の光軸やオプティカルインテグレータの光軸を中心とした光軸の周囲の領域に向かって進ませればよい。光学素子の光軸の周囲の領域とは、光軸を中心とした領域であって、光軸に対して垂直な面に沿った光軸からの距離が、光軸から光学素子の最外周までの、光軸に対して垂直な面に沿った距離の４０％以内に含まれる領域をいう。また、オプティカルインテグレータの光軸の周囲の領域とは、光軸を中心とした領域であって、光軸に対して垂直な面に沿った光軸からの距離が、光軸からオプティカルインテグレータの最外周までの、光軸に対して垂直な面に沿った距離の４０％以内に含まれる領域をいう。
【００３６】
このような光束をオプティカルインテグレータに入射させることで、オプティカルインテグレータの光軸の周囲の領域を通過する光束を増やすことができ、オプティカルインテグレータの光軸の周囲の領域の照度を、光軸の周囲の領域以外の領域の照度に近づけることができ、被照射物体における中抜けを防止することができる。
【００３７】
さらに、オプティカルインテグレータの射出面が、オプティカルインテグレータの光軸と垂直な面に対して平行に形成されているものが好ましい。このようにすることで、オプティカルインテグレータの射出面から被照射物体へ的確に光束を照射することができる。
【発明の効果】
【００３８】
オプティカルインテグレータの光軸の周囲の領域を通過する光束を増やすことによって、オプティカルインテグレータの光軸の周囲の領域に対応した被照射物体の領域の照度を、光軸の周囲の領域以外の領域に対応した被照射物体の領域の照度に近づけることができ、被照射物体に照射する光束の照度を均一化することができ、被照射物体における中抜けを防止することができる。また、極めて長いオプティカルインテグレータを用いることなく照度を均一化できるので、装置全体を小型化することができる。さらに、ロッドを活用することができるので、さらなる光学素子を用いることなく照度を均一化することができ、装置の構成を簡素にでき、光路の調整も容易にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下に、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
＜＜＜第１の実施の形態＞＞＞
図１は、本発明に係る第１の実施の形態の照明装置１０の概略を示す図である。
【００４０】
＜＜構成＞＞
照明装置１０は、光源２０と、集光光学系２２と、オプティカルインテグレータ２４と、を含む。
【００４１】
＜光源２０＞
光源２０は、発光体２１０からなる。この発光体２１０は、所望する波長の光束を発するものを用いる。例えば、水銀ランプ等の短い波長の紫外線を発するものを用いることができる。発光体２１０のバルブ内には、発光物質である水銀と、陽極（図示せず）と陰極（図示せず）との２つの電極が封入されている。この陰極と陽極とは、対向して配置されている。各電極は金属導体（図示せず）に電気的に接続されており、陰極と陽極との間でアーク放電が形成される。
【００４２】
発光体２１０の一方の口金２１２ａは、後述する楕円鏡２２０の外側に設けられた支持部材（図示せず）に固定されている。また、他方の口金２１２ｂは、図示しない電源ケ−ブルに接続されている。発光体２１０は、これらの口金を介して両電極に所定の電圧が引加されることにより放電する。
【００４３】
陽極と陰極との間でアーク放電を起こすと、アーク柱と呼ばれる放電部分から強い発光を生じる。このアーク柱から放射される光束は、四方に広がる発散光である。
【００４４】
＜集光光学系２２＞
集光光学系２２は、光源２０から発せられた光束を集光する。
【００４５】
＜楕円鏡２２０＞
集光光学系２２は、楕円鏡２２０からなる。楕円鏡２２０は、反射面２２２を有し、楕円鏡２２０は、反射面２２２の形状を回転楕円面とした反射鏡である。上述したように、発光体２１０から発せられる光束は、四方に広がる発散光であるため、発光体２１０からの発散光を被照射物体（図示せず）に直接照射した場合には、被照射物体上の照野に照射する光束の照度が不足する。このため、発光体２１０から発せられた光束を一旦集光させることによって、被照射物体の照野に照射する光束の照度を上げることができる。このようにすることで、発光体２１０から発せられた光束の利用効率を高めることができる。
【００４６】
上述したように、本発明に係る照明装置では、集光光学系に楕円鏡２２０を使用する。楕円鏡２２０は、第１焦点Ｆ１と第２焦点Ｆ２との２つの焦点を有する。発光体２１０は、発光体２１０のアーク部分が、楕円鏡２２０の第１焦点Ｆ１に位置するように、又は楕円鏡２２０の第１焦点Ｆ１の近傍に位置するように、支持部材（図示せず）によって支持されている。このようにすることで、発光体２１０から発せられた光束は、楕円鏡２２０の反射面２２２で反射して第２焦点Ｆ２に集光される。楕円鏡２２０の第１焦点Ｆ１の近傍とは、発光体２１０から発せられて、楕円鏡２２０の反射面２２２で反射された光束が、第２焦点Ｆ２に集光できる程度の範囲をいう。具体的には、楕円鏡２２０の第１焦点Ｆ１の近傍とは、第１焦点Ｆ１の位置からの距離が±０．３×ｆ１以内の範囲に、アーク部分が位置することをいう。なお、ここで、ｆ１とは、楕円鏡２２０の回転楕円面の第１焦点距離である。すなわち、ｆ１は、楕円鏡２２０の回転楕円面の長軸が回転楕円面と交わる点であって第１焦点Ｆ１に近い側の点と、第１焦点Ｆ１と、の間の距離である。
【００４７】
＜オプティカルインテグレータ２４＞
オプティカルインテグレータ２４は、入射面と射出面とを有する。入射面には、集光光学系２２によって集光された光束が入射する。オプティカルインテグレータ２４は、入射面に入射された光束によって被照射物体上に形成される照野を、均一に近づけた照度で照明するためのものである。オプティカルインテグレータ２４の射出面からは、被照射物体上に形成される照野を、均一に近づけた照度で照明するための光束が射出される。オプティカルインテグレータ２４は、入射面に入射された光束の照度を均一に近づけようとするものであればよい。
【００４８】
オプティカルインテグレータ２４は、オプティカルインテグレータ２４の入射面が、光学的に楕円鏡２２０の第２焦点に、又は第２焦点と共役な点に、位置するように配置される。
【００４９】
さらに、光源共役の関係に着目した場合には、後述するロッドを用いたときには、光源共役面が、ロッドの入射面になるように、リレー光学系を構成して配置すればよい。また、フライアイのときには、光源共役面が、フライアイの射出面になるように、リレー光学系を構成して配置すればよい。このようなリレー光学系を設けることにより、楕円鏡２２０によって集光された光束を適切な光束に変換してオプティカルインテグレータ２４に入射させることができる。
【００５０】
このようにオプティカルインテグレータ２４を配置したことにより、発光体２１０から発せられた光束を、楕円鏡２２０の反射面２２２によって、オプティカルインテグレータ２４の光源像共役面に集光させることができる。
【００５１】
オプティカルインテグレータ２４は、被照射物体の照野に均一な照度の光を照射するために用いられる。さらに、発光体２１０に色むらがある場合や、発光体２１０のアークにちらつきがある場合でも、被照射物体の照野における色むらやちらつきを低下させることができる。
【００５２】
＜ロッド２４０＞
この第１の実施の形態では、オプティカルインテグレータ２４としてロッド２４０を用いる。ロッド２４０は、発光体２１０から発せられた光束が入射する入射面２４２と、ロッド２４０の内部で照度が均一に近づけられた光束が射出される射出面２４４とを有する。本実施の形態では、ロッド２４０は、ガラス等の光学的に透明な材料からなる。
【００５３】
ロッド２４０の入射面２４２は、ロッド２４０の光軸Ｏ２と垂直な面に対して傾いて形成されている。なお、図１に示すように、ロッド２４０の光軸Ｏ２とロッド２４０の入射面２４２とがなす角度をαとする。このαの大きさは、４５度から１３５度の範囲であるのが好ましい。さらに、αの大きさが、７０〜８５度又は９５〜１１０度であるのが最も望ましい。ここで、ロッド２４０の光軸Ｏ２とは、ロッド２４０の入射面２４２の中心とロッド２４０の射出面２４４の中心とを結ぶ線をいう。
【００５４】
ロッド２４０は、ロッド２４０の光軸Ｏ２に沿って長尺な形状を有するともに、入射面２４２を含む箇所を除いて、ロッド２４０の光軸Ｏ２に対して垂直な断面は、６つの側面から構成される六角形である。上述したように、ロッド２４０の入射面２４２は、ロッド２４０の光軸Ｏ２と垂直な面に対して傾いて形成されている。したがって、入射面２４２を含む箇所を除いたロッド２４０の形状は、六角柱の形状を有する。なお、本実施の形態では、断面が六角形のロッドを用いたが、円形や矩形のものを用いてもよい。
【００５５】
ロッド２４０の入射面２４２には、発光体２１０から発せられて楕円鏡２２０によって反射された光束が入射される。ロッド２４０の入射面２４２において、入射された光束の形状は、ほぼ円形である。このため、ロッド２４０の断面形状を円形に近いものにし、かつ、ロッド２４０の製造を容易にするために、上述したように、断面形状を六角形にしたロッドを用いるのが望ましい。
【００５６】
ロッド２４０は、入射した光束の角度成分を内部で混ぜ合わせ、ロッド２４０の射出面２４４に至るまでに、入射された光束の照度が均一に近づけられる。ロッド２４０の射出面からは、照度が均一に近づけられた光束が射出される。ロッド２４０は、色むら、ちらつきなどを低減することもできる。
【００５７】
また、ロッド２４０は、光束の断面を変換する。例えば、発光体２１０から発せられる光束の場合には、光束の進行方向に対して垂直な断面における形状は、ほぼ円形状であり、この断面形状を有する光束が、ロッド２４０の入射面２４２に入射される。ロッド２４０の射出面２４４が矩形である場合には、ロッド２４０の射出面２４４から射出される光束は、その断面の形状は矩形となる。
【００５８】
すなわち、被照射物体の照野の形状に適合した射出面２４４を有するロッド２４０を用いる。例えば、被照射物体の照野の形状が矩形の場合には、その矩形に応じた形状の射出面２４４を有するロッド２４０が用いられる。例えば、被照射物体の照野の形状と相似形になる射出面２４４を有するロッド２４０を用いる。
【００５９】
ロッド２４０を配置は、図１に示すように、ロッド２４０の光軸Ｏ２が、発光体２１０のアーク部分と楕円鏡２２０の第２焦点Ｆ２とを結ぶ線Ｏ１と一直線上になるように、ロッド２４０を配置するのが最も好ましい。
【００６０】
以下では、ロッド２４０の入射面２４２に入射した光束を図２を用いて説明する。なお、図２に示した光路は、ロッド２４０の入射面２４２に入射した光束のうちの代表的なものについて示したものである。ロッド２４０の入射面２４２は、楕円鏡２２０の第２焦点Ｆ２の近傍に配置されている。なお、この「楕円鏡２２０の第２焦点Ｆ２の近傍」については、後で詳述する。
【００６１】
上述したように、発光体２１０から発せられて楕円鏡２２０によって反射された光束は、第２焦点Ｆ２で集光される。第２焦点Ｆ２で一旦集光された光束は、ロッド２４０の入射面２４２に向かって再び広がり、ロッド２４０の入射面２４２に入射する。本実施の形態では、ロッド２４０はガラスでできており、ガラスの屈折率と、光束が入射面２４２に入射した入射角とで、入射面２４２で屈折する角度が定まる。
【００６２】
ロッド２４０の入射面２４２の上側で入射した光束のうちの１つの光線Ｌ１は、入射面２４２で屈折してロッド２４０の内部を進む。この光線Ｌ１は、図２に示すように、入射面２４２で屈折した後、光線Ｌ１’に示すように、ロッド２４０の光軸Ｏ２から遠ざかるようにして進む。この後、ロッド２４０の側面に到達した後、ロッド２４０の側面で反射され、ロッド２４０による反射を繰り返しながら射出面２４４に向かって進む。
【００６３】
ロッド２４０の入射面２４２の上側で光線Ｌ１よりも下側で入射した光線Ｌ２も、入射面２４２で屈折してロッド２４０の内部を進む。この光線Ｌ２は、図２に示すように、入射面２４２で屈折した後、光線Ｌ２’に示すように、ロッド２４０の光軸Ｏ２に近づくようにして進む。このように、ロッド２４０の入射面２４２を、ロッド２４０の光軸Ｏ２と垂直な面に対して傾けて形成したことにより、ロッド２４０の入射面２４２に入射した光束のうちの一部の光束を、積極的にロッド２４０の光軸Ｏ２に近づくように屈折させることができる。
【００６４】
上述した説明では、ロッド２４０の入射面２４２で屈折した光束が光軸Ｏ２に近づく場合を示したが、屈折した光束は、光軸Ｏ２のみに近づくだけでなく、光軸Ｏ２を中心とした光軸Ｏ２の周囲の領域にさえ近づけばよい。この光軸Ｏ２の周囲の領域は、図２に示すＡ２の領域である。光軸Ｏ２の周囲の領域Ａ２とは、光軸Ｏ２を中心として光軸Ｏ２に沿った領域であって、光軸Ｏ２に対して垂直な面に沿った光軸Ｏ２からの距離が、所定の距離以下の範囲に含まれる領域である。また、図２に示した領域Ａ１とは、ロッド２４０の全体の領域であり、光軸Ｏ２を中心として光軸Ｏ２に沿った領域であって、光軸Ｏ２に対して垂直な面に沿った光軸Ｏ２からの距離が、ロッド２４０の側面までの距離の範囲に含まれる領域である。上述した領域Ａ２の所定の距離とは、領域Ａ１の光軸Ｏ２からロッド２４０の側面までの距離の４０％の距離をいう。なお、本実施の形態では、ロッド２４０は、断面が六角形であるので、光軸Ｏ２に対して垂直な面に沿った光軸Ｏ２からの距離が、この六角形に内接する円の半径の４０％以内に含まれる領域が、光軸Ｏ２の周囲の領域Ａ２である。
【００６５】
このように、光束をロッド２４０の入射面２４２で屈折させ、屈折させた後、光軸Ｏ２の周囲の領域Ａ２に近づけることにより、ロッド２４０の光軸Ｏ２の周囲の領域Ａ２を通過する光束を増やすことができる。ロッド２４０の光軸Ｏ２の周囲の領域Ａ２を通過する光束を増やすことによって、図２に示すように、射出面２４４における領域Ａ２に到達する光束も増やすことができ、射出面２４４における領域Ａ２から射出される光束を増やすことができる。このようにしたことで、ロッド２４０の光軸Ｏ２の周囲の領域Ａ２に対応した被照射物体の領域の照度を、光軸Ｏ２の周囲の領域Ａ２以外の領域に対応した被照射物体の領域の照度に近づけることができ、ロッド２４０の射出面２４４から射出される光束の照度を均一に近づけることができるので、被照射物体における中抜けを防止することができる。
【００６６】
なお、図２に示すように、ロッド２４０の入射面２４２の下側で入射した光束のうちの１つの光線Ｌ３やＬ４も、入射面２４２で屈折してロッド２４０の内部を進む。この光線Ｌ３やＬ４は、図２に示すように、入射面２４２で屈折した後、光線Ｌ３’やＬ４’に示すように、ロッド２４０の光軸Ｏ２から遠ざかるようにして進む。この後、ロッド２４０の側面に到達した後、ロッド２４０の側面によって反射され、ロッド２４０の側面による反射を繰り返しながら射出面２４４に向かって進む。
【００６７】
図３は、ロッド２４０の入射面２４２を、楕円鏡２２０の第２焦点Ｆ２の位置の近傍に位置づけたときの概略を示す図である。
【００６８】
図３に示すように、発光体２１０から発せられて楕円鏡２２０によって反射された光束は、第２焦点Ｆ２の位置で集光する。この集光する光束のうち最も外側を進む光線を図３に示すように、ＬＡ１及びＬＡ２とする。
【００６９】
第２焦点Ｆ２の位置において、集光した光束の形状は、ロッド２４０の光軸Ｏ２に垂直な面上で略円形である。この第２焦点Ｆ２の位置における光束の直径をＷ１とする。また、ロッド２４０の有効直径をＷ２とする。なお、本実施の形態では、上述したように、ロッド２４０は、断面が六角形であるので、六角形に内接する円の直径を有効直径Ｗ２とする。さらに、第２焦点Ｆ２の位置を原点として、第２焦点Ｆ２の位置からロッド２４０の入射面２４２の中心までの距離をｘとする。なお、ｘの正の方向は、図３に示した＋方向（図面の右方向）であり、ｘの負の方向は、図３に示した−方向（図面の右方向）である。ｘが負になるときとは、ロッド２４０の入射面２４２の中心の位置が、第２焦点Ｆ２の位置よりも楕円鏡２２０側（図面の左側）に位置したときである。
【００７０】
発光体２１０から発せられて楕円鏡２２０によって反射された光束は、第２焦点Ｆ２の位置で集光した後、再び広がってロッド２４０の入射面２４２に向かって進む。このときの光束のうち外側を進む光線をＬＢ１及びＬＢ２とする。この光線ＬＢ１又はＬＢ２と、光軸Ｏ２と平行な線となす角をβとする。
【００７１】
図３に示すように、ロッド２４０の入射面２４２が、楕円鏡２２０の第２焦点Ｆ２の位置に配置されていない場合であっても、第２焦点Ｆ２から再び広がる光束を、ロッド２４０の入射面２４２に入射させることができれば、発光体２１０から発せられて楕円鏡２２０によって反射された光束を被照射物体に照射することができる。本実施の形態では、発光体２１０から発せられて楕円鏡２２０によって反射された光束を、ロッド２４０の入射面２４２に入射できる範囲を、楕円鏡２２０の第２焦点Ｆ２の位置の近傍という。
【００７２】
すなわち、楕円鏡２２０の第２焦点Ｆ２の位置の近傍とは、楕円鏡２２０によって楕円鏡２２０の第２焦点Ｆ２の位置に集光する光束や集光した光束を、ロッド２４０の入射面２４２に入射させることができる範囲をいう。また、楕円鏡２２０の第２焦点Ｆ２の位置と共役な位置の近傍とは、楕円鏡２２０によって楕円鏡２２０の第２焦点Ｆ２の位置と共役な位置に集光する光束や集光した光束を、ロッド２４０の入射面２４２に入射させることができる範囲をいう。ここで「集光する光束」とは、第２焦点Ｆ２の位置や、第２焦点Ｆ２の位置と共役な位置に達せずに集光しきっていない光束をいう。また、「集光した光束」とは、第２焦点Ｆ２の位置や、第２焦点Ｆ２の位置と共役な位置に達して、集光した光束や、一旦集光した後に広がりつつある光束をいう。
【００７３】
例えば、図３に示した例の場合には、｜ｘ｜≦（Ｗ２−Ｗ１）／（２×ｔａｎβ）なる関係が成立する範囲を近傍という。ここで、｜ｘ｜は、ｘの絶対値である。なお、上述したように、ｘは、第２焦点Ｆ２の位置を原点として、第２焦点Ｆ２の位置からロッド２４０の入射面２４２の中心までの距離であり、負の値になる場合がある。また、ｔａｎは、三角関数の正接である。
【００７４】
また、｜ｘ｜≦（ｆ１＋ｆ２）／２が成立する範囲を、楕円鏡２２０の第２焦点Ｆ２の位置の近傍としてもよい。ここで、ｆ１とは、楕円鏡２２０の回転楕円面の第１焦点距離である。すなわち、ｆ１は、楕円鏡２２０の回転楕円面の長軸が回転楕円面と交わる点であって第１焦点Ｆ１に近い側の点と、第１焦点Ｆ１と、の間の距離である。また、ｆ２とは、楕円鏡２２０の回転楕円面の第２焦点距離である。すなわち、ｆ２は、楕円鏡２２０の回転楕円面の長軸が回転楕円面と交わる点であって第１焦点Ｆ１から遠い側の点と、第１焦点Ｆ１と、の間の距離である。
【００７５】
なお、図３に示した図は、ロッド２４０の入射面２４２を、楕円鏡２２０の第２焦点Ｆ２の位置の近傍に位置づけたときのものであるが、楕円鏡２２０の第２焦点Ｆ２を楕円鏡２２０の第２焦点Ｆ２と共役な位置とすれば、ロッド２４０の入射面２４２を、楕円鏡２２０の第２焦点Ｆ２と共役な位置の近傍に位置づけたものと同じになり、上述した関係が同様に成立する。
【００７６】
＜＜作用＞＞
ロッド２４０の入射面２４２を、ロッド２４０の光軸Ｏ２と垂直な面に対して傾けて形成したことにより、ロッド２４０の入射面２４２に入射した光束のうちの一部の光束を、ロッド２４０の光軸Ｏ２の周囲の領域Ａ２に近づくように屈折させることができる。このような光束をロッド２４０内部を進ませることにより、ロッド２４０の光軸Ｏ２の周囲の領域Ａ２を通過する光束を増やすことができる。これにより、射出面２４４における領域Ａ２に到達する光束も増やすことができ、ロッド２４０の光軸Ｏ２の周囲の領域Ａ２に対応した被照射物体の領域の照度を、光軸Ｏ２の周囲の領域Ａ２以外の領域に対応した被照射物体の領域の照度に近づけることができ、ロッド２４０の射出面２４４から射出される光束の照度を均一に近づけることができるので、被照射物体における中抜けを防止することができる。
【００７７】
また、極めて長い形状のロッドを用いることなく、被照射物体へ照射する光束の照度を均一に近づけることができるので、照明装置全体を小さくすることができる。また、ロッドのみで、光束の照度を均一に近づけることができるので、さらなる光学素子を用いることなく照度を均一化することができ、装置の構成を簡素にでき、光路の調整も容易にすることができる。
【００７８】
＜＜＜第２の実施の形態＞＞＞
図４は、本発明に係る第２の実施の形態の照明装置１２の概略を示す図である。この第２の実施の形態による照明装置１２は、第１の実施の形態による照明装置１０と異なり、凹面コーンレンズ２３０を含む。図４では、第１の実施の形態による照明装置１０と共通する構成要素には、同一の符号を付した。
【００７９】
＜＜構成＞＞
照明装置１２は、光源２０と、集光光学系２２と、凹面コーンレンズ２３０と、オプティカルインテグレータ２４と、を含む。
【００８０】
＜光源２０＞
光源２０は、発光体２１０からなる。なお、この光源２０は、第１の実施の形態による照明装置１０と同一の構成であり、同一の機能を有する。
【００８１】
＜集光光学系２２＞
集光光学系２２は、光源２０から発せられた光束を集光する。
【００８２】
＜楕円鏡２２０＞
集光光学系２２は、楕円鏡２２０からなる。なお、この集光光学系２２も、第１の実施の形態による照明装置１０と同一の構成であり、同一の機能を有する。
【００８３】
＜凹面コーンレンズ２３０＞
凹面コーンレンズ２３０は、平面部２３２と凹面部２３４とからなる。凹面部２３４は、凹形の円錐状、いわゆる漏斗状又はすり鉢状に形成されている。凹面部２３４の中央には、円錐の最底部が形成されている。
【００８４】
平面部２３２が楕円鏡２２０に向き、凹面部２３４がロッド２４０の入射面に向くように配置される。また、凹面部２３４の最底部が、ロッド２４０の光軸Ｏ２上に位置づけられる。特に、図４に示すように、凹面コーンレンズ２３０の光軸Ｏ５と、ロッド２４０の光軸Ｏ２とが、一直線上になるように配置するのが望ましい。ここで、凹面コーンレンズ２３０の光軸Ｏ５とは、平面部２３２の中心と凹面部２３４の中心とを結ぶ線をいう。また、ロッド２４０の光軸Ｏ２とは、ロッド２４０の入射面２４２の中心とロッド２４０の射出面２４４の中心とを結ぶ線をいう。
【００８５】
このようにすることで、光源２０から発せられて、楕円鏡２２０によって反射された光束を平面部２３２に入射させることができ、平面部２３２に入射させた光束を凹面部２３４から射出することができる。
【００８６】
この凹面コーンレンズ２３０は、楕円鏡２２０の第２焦点Ｆ２の近傍に配置されている。ここで、楕円鏡２２０の第２焦点Ｆ２の位置の近傍とは、光源２０から発せられて、楕円鏡２２０によって反射された光束を、凹面コーンレンズ２３０の凹面部２３４から射出させ、さらに、後述するロッド２４０の入射面２４２に入射させることができる範囲をいう。
【００８７】
また、凹面コーンレンズ２３０を、楕円鏡２２０の第２焦点Ｆ２と共役な位置の近傍に配置してもよい。この場合にも、楕円鏡２２０の第２焦点Ｆ２と共役な位置の近傍とは、光源２０から発せられて、楕円鏡２２０によって反射された光束を、凹面コーンレンズ２３０の凹面部２３４から射出させ、さらに、後述するロッド２４０の入射面２４２に入射させることができる範囲をいう。
【００８８】
凹面コーンレンズ２３０を、このように配置したことにより、楕円鏡２２０によって集光された光束を、凹面コーンレンズ２３０によってさらに集光することができる。すなわち、楕円鏡２２０によってある範囲の領域に含まれるように集光された光束を、凹面コーンレンズ２３０によって、さらに狭い領域内に含まれるように集光することができる。このようにすることによって、ロッド２４０の入射面２４２に入射させる前に、凹面コーンレンズ２３０によって、光束の照度を均一に予め近づけることができる。凹面コーンレンズ２３０から射出された光束をロッド２４０の入射面２４２に光束を入射させることによって、ロッド２４０から射出する光束の照度をさらに均一に近づけることができ、被照射物体における中抜けを的確に防止することができる。
【００８９】
また、図４に示した例では、平面部２３２が楕円鏡２２０に向き、凹面部２３４がロッド２４０の入射面に向くように、凹面コーンレンズ２３０を配置する場合を示したが、平面部２３２がロッド２４０の入射面に向き、凹面部２３４が楕円鏡２２０に向くように、凹面コーンレンズ２３０を配置してもよい。この場合には、凹面コーンレンズ２３０の中心部付近を通過する光束は、中心から広がるように平面部２３２から射出される。中心部付近を通過する光束が、中心から広がるように射出されるので、中心部付近の照度が均一に近づいた光束を平面部２３２から射出することができ、ロッド２４０の入射面２４２に、予め均一に近づいた光束を入射させることができ、ロッド２４０から射出する光束の照度をさらに均一に近づけることができる。
【００９０】
＜オプティカルインテグレータ２４＞
この第２の実施の形態でも、オプティカルインテグレータ２４としてロッド２４０を用いる。ロッド２４０は、照明装置１０と同一の構成であり、同一の機能を有する。なお、この第２の実施の形態では、ロッド２４０は、凹面コーンレンズ２３０によって集光されて、凹面コーンレンズ２３０の凹面部２３４から射出された光束が、ロッド２４０の入射面２４２に入射されるように配置されていればよい。
【００９１】
上述したように、凹面コーンレンズ２３０によって集光された光束を、ロッド２４０の入射面２４２に入射させることによって、ロッド２４０の射出面２４４から射出される光束の照度をさらに均一に近づけることができ、被照射物体における中抜けを的確に防止することができる。
【００９２】
この第２の実施の形態でも、図４に示すように、発光体２１０のアーク部分と楕円鏡２２０の第２焦点Ｆ２とを結ぶ線Ｏ１と、凹面コーンレンズ２３０の光軸Ｏ５と、ロッド２４０の光軸Ｏ２とが、一直線上になるように、ロッド２４０を配置するのが最も好ましい。なお、上述したように、凹面コーンレンズ２３０の光軸Ｏ５とは、平面部２３２の中心と凹面部２３４の中心とを結ぶ線をいう。また、ロッド２４０の光軸Ｏ２とは、ロッド２４０の入射面２４２の中心とロッド２４０の射出面２４４の中心とを結ぶ線をいう。
【００９３】
＜＜＜第３の実施の形態＞＞＞
図５は、本発明に係る第３の実施の形態の照明装置１４の概略を示す図である。この第３の実施の形態による照明装置１４は、第１の実施の形態による照明装置１０と異なり、光学素子２５０を含むとともに、ロッド２６０を含む。なお、図５では、第１の実施の形態による照明装置１０と共通する構成要素には、同一の符号を付した。
【００９４】
＜＜構成＞＞
照明装置１４は、光源２０と、集光光学系２２と、光学素子２５０と、オプティカルインテグレータ２６と、を含む。
【００９５】
＜光源２０＞
光源２０は、発光体２１０からなる。なお、この光源２０は、第１の実施の形態による照明装置１０と同一の構成であり、同一の機能を有する。
【００９６】
＜集光光学系２２＞
集光光学系２２は、光源２０から発せられた光束を集光する。
【００９７】
＜楕円鏡２２０＞
集光光学系２２は、楕円鏡２２０からなる。なお、この集光光学系２２も、第１の実施の形態による照明装置１０と同一の構成であり、同一の機能を有する。
【００９８】
＜光学素子２５０＞
光学素子２５０は、上述した第１の実施の形態又は第２の実施の形態で用いたロッド２４０を光軸Ｏ２方向に短くした形状を有する。光学素子２５０は、入射面２５２と射出面２５４とを有する。光学素子２５０の入射面２５２は、光学素子２５０の光軸Ｏ３や、後述するロッド２６０の光軸Ｏ４に垂直な面に対して傾いて形成されている。光学素子２５０の光軸Ｏ３とは、入射面２５２の中心と射出面２５４の中心と結ぶ線である。この光学素子２５０はガラス等の光学的に透明な材料からなる。
【００９９】
なお、図５に示すように、発光体２１０のアーク部分と楕円鏡２２０の第２焦点Ｆ２とを結ぶ線Ｏ１と、光学素子２５０の光軸Ｏ３と、ロッド２６０の光軸Ｏ４とが、一直線上になるように、光学素子２５０とロッド２６０とが配置されているのが望ましい。
【０１００】
光学素子２５０は、光学素子２５０の入射面２５２が、楕円鏡２２０からの光束が入射されるように配置されている。すなわち、光学素子２５０は、光源２０から発せられて、楕円鏡２２０によって反射された光束が、光学素子２５０の入射面２５２に入射されるように配置されていればよい。
【０１０１】
図２に示したロッド２４０と同様に、光学素子２５０の入射面２５２を、光学素子２５０の光軸Ｏ３と垂直な面に対して傾けて形成したことにより、光学素子２５０の入射面２５２に入射した光束のうちの一部の光束を、積極的に光学素子２５０の光軸Ｏ３に近づくように屈折させることができる。このような光束を光学素子２５０内部を進ませることにより、光学素子２５０の光軸Ｏ３の周囲の領域Ａ２を通過する光束を増やすことができる。ここで、光軸Ｏ３の周囲の領域Ａ２とは、第１の実施の形態と同様に、光軸Ｏ３に対して垂直な断面において、光軸Ｏ３からの距離が、光学素子２５０の断面全体における光軸Ｏ３からの距離に対して４０％以内に含まれる領域をいう。なお、本実施の形態では、光学素子２５０は、断面が六角形であるので、この六角形に内接する円の半径の４０％以内に含まれる領域が、光軸Ｏ３の周囲の領域Ａ２である。
【０１０２】
＜オプティカルインテグレータ２６＞
オプティカルインテグレータ２６は、ロッド２６０からなる。この第３の実施の形態で用いるロッド２６０は、第１の実施の形態又は第２の実施の形態とは異なり、六角柱形状を有する。すなわち、入射面２６２は、ロッド２６０の光軸Ｏ４と垂直な面と平行に形成されており、射出面２６４と平行に形成されている。
【０１０３】
ロッド２６０の入射面２６２は、光学素子２５０の射出面２５４に向かい合うように配置されている。光学素子２５０の射出面２５４から射出された光束は、ロッド２６０の入射面２６２に入射する。光学素子２５０の入射面２５２で光学素子２５０の光軸Ｏ３に近づくように屈折させられた光束は、ロッド２６０の入射面２６２に入射した後もロッド２４０の光軸Ｏ４に近づくようにロッド２６０の内部を進む。このように、ロッド２６０の光軸Ｏ４の周囲の領域Ａ２を通過する光束を増やすことによって、第１の実施の形態の図２と同様に、射出面２６４における領域Ａ２に到達する光束も増やすことができ、ロッド２６０の光軸Ｏ４の周囲の領域Ａ２に対応した被照射物体の領域の照度を、光軸Ｏ４の周囲の領域Ａ２以外の領域に対応した被照射物体の領域の照度に近づけることができ、被照射物体における中抜けを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】第１の実施の形態による照明装置１０の概要を示す図である。
【図２】ロッド２４０の入射面２４２に入射する光束と、ロッド２４０の射出面２４４に到達する光束と、を示す概略図である。
【図３】ロッド２４０の入射面２４２を、楕円鏡２２０の第２焦点Ｆ２の位置の近傍に位置づけたときの概略を示す図である。
【図４】第２の実施の形態による照明装置１２の概要を示す図である。
【図５】第３の実施の形態による照明装置１４の概要を示す図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１０、１２、１４  照明装置
２０  光源
２２  集光光学系
２４  オプティカルインテグレータ
２６  オプティカルインテグレータ
２２０  楕円鏡
２３０  凹面コーンレンズ
２４０  ロッド
２５０  光学素子
２６０  ロッド
【図１】
2007005221.tif 000003
【図２】
2007005221.tif 000004
【図３】
2007005221.tif 000005
【図４】
2007005221.tif 000006
【図５】
2007005221.tif 000007