(57)【要約】【課題】  レ−ザダイオ−ドを用いて、発熱量が高く、高輝度な点光源が期待されず、小型化も期待できず、自由な光の取り回しも効率的ではなかったため、高輝度な点光源を必要とし、小型化を可能とする光学ユニットを開発し、無線でも発光部の蛍光体に導通出来るようにしたものである。【解決手段】  レ−ザダイオ−ドを装着したレセプタクルモジュ−ルに非球面レンズを内蔵させ、レ−ザ光をレ−ザ発振部に集光させ、光ファイバコ−ドによる取り回しの自由度を向上させ、レ−ザダイオ−ドのレ−ザ光を光ファイバコ−ドを介し、または無線で蛍光体の発光部の蛍光体に送光している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫色レ−ザダイオ−ド（λ４０５ｎｍ）、又は青色レ−ザダイオ−ド（λ４４５ｎｍ）などのレ−ザダイオ−ドを装着したレセプタクルモジュ−ルに少なくとも一つの面がレンズの光軸に対し回転表面を形成し、円錐断面を含み、球面を除いた非球面レンズを内蔵させ、レ−ザダイオ−ドのレ−ザ光をレ−ザ発振部に集光させ、光ファイバコ−ドによる取り回しの自由度を向上させ、レ−ザダイオ−ドのレ−ザ光を光ファイバコ−ドを介して、発光部の蛍光体のに送光し、レ−ザダイオ−ド（ＬＤ）白色光源を発生させ、先端外径（点光源）を小型化（φ１．２５ｍｍ、発光点をφ０．７ｍｍ）し、発熱量を少なくし、効率を高め、高輝度な点光源を得、ハロゲン／キセノンランプの代替、特殊照明用光源などにも応用されるレ−ザダイオ−ド（ＬＤ）白色光源を活用したことを特徴とした光学ユニット。
【請求項２】
蛍光体の発光部の先端径φ１．２５ｍｍ、発光点φ０．７ｍｍを活かしてテレセントリック照明ユニットとし、高輝度な点光源により作り出され平行照明としたレ−ザダイオ−ド（ＬＤ）白色光源としたことを特徴とした光学ユニット。
【請求項３】
紫色レ−ザダイオ−ド（λ４０５ｎｍ）、又は青色レ−ザダイオ−ド（λ４４５ｎｍ）などのレ−ザダイオ−ドを装着したレセプタクルモジュ−ルに少なくとも一つの面がレンズの光軸に対し回転表面を形成し、円錐断面を含み、球面を除いた非球面レンズを内蔵させ、レ−ザダイオ−ドのレ−ザ光をレ−ザ発振部４に集光させ、一方、先端外径φ１．２５ｍｍの蛍光体の発光部の発光部本体に受光板と自由な光の取り回しを可能とする回動部を配設し、レ−ザ発振部と蛍光体の発光部本体との間とを無線で連結したことを特徴とした光学ユニット。
【請求項４】
発光部の蛍光体６の照明ユニットを、無機系材料で構成し、レ−ザダイオ−ド（ＬＤ）白色光源としたことを特徴とした光学ユニットである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、紫色レ−ザダイオ−ド（λ４０５ｎｍ）、又は青色レ−ザダイオ−ド（λ４４５ｎｍ）などのレ−ザダイオ−ドを装着したレセプタクルモジュ−ルに少なくとも一つの面がレンズの光軸に対し回転表面を形成し、円錐断面を含み、球面を除いた非球面レンズを内蔵させ、レ−ザダイオ−ドのレ−ザ光をレ−ザ発振部に集光させ、光ファイバコ−ドによる取り回しの自由度を向上させ、レ−ザダイオ−ドのレ−ザ光を光ファイバコ−ドを介して、発光部の蛍光体に送光し、又はレ−ザダイオ−ドのレ−ザ光を無線で発光部の蛍光体に送光し、レ−ザダイオ−ド（ＬＤ）白色光源を発生させ、先端外径（点光源）を小型化（φ１．２５ｍｍ、発光点をφ０．７ｍｍ）し、発熱量を少なくし、効率を高め、高輝度な点光源を得、ハロゲン／キセノンランプの代替、特殊照明用光源などにも応用されるレ−ザダイオ−ド（ＬＤ）白色光源としたことを特徴とした光学ユニットである。
【背景技術】
【０００２】  発光源のレ−ザダイオ−ドと発光部の蛍光体を光ファイバ−で連結した光学ユニットでは、光軸を合わせるために工夫したものが多く、光学ユニットの信頼性に不安が見られ、発熱量を少なくし、効率を高め、高輝度な点光源を得るものがなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  従来行われていた方法では、ＬＥＤを用いたものでは高輝度な照明に不満があり、レ−ザダイオ−ドを用いているとしても、発熱量が高く、高輝度な点光源が期待されず、小型化も期待できず、自由な光の取り回しも効率的ではなかったため、経済的で、高輝度な点光源を必要とし、小型化を可能とする光学ユニットを開発し、無線でも発光部の蛍光体に導通出来るようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、第１の発明は、紫色レ−ザダイオ−ド（λ４０５ｎｍ）、又は青色レ−ザダイオ−ド（λ４４５ｎｍ）などのレ−ザダイオ−ド１を装着したレセプタクルモジュ−ル２に少なくとも一つの面がレンズの光軸に対し回転表面を形成し、円錐断面を含み、球面を除いた非球面レンズ３を内蔵させ、レ−ザダイオ−ドのレ−ザ光をレ−ザ発振部４に集光させ、光ファイバコ−ド５による取り回しの自由度を向上させ、レ−ザダイオ−ド１のレ−ザ光を光ファイバコ−ド５を介して、蛍光体の発光部に送光し、発光部の蛍光体６に送光し、レ−ザダイオ−ド（ＬＤ）白色光源を発生させ、先端外径（点光源）をφ１．２５ｍｍ、発光点をφ０．７ｍｍとし、発熱量を少なくし、効率を高め、高輝度な点光源を得てハロゲン／キセノンランプの代替、特殊照明用光源などにも応用されるレ−ザダイオ−ド（ＬＤ）白色光源としたことを特徴とした光学ユニットである。【０００５】  第２の発明は、発光部の蛍光体６の先端外径φ１．２５ｍｍ、発光点φ０．７ｍｍを活かしてテレセントリック照明ユニットで、高輝度な点光源により平行照明としたレ−ザダイオ−ド（ＬＤ）白色光源とし、摺動具１１の駆動で、胴部１２が摺動する可変型をオプションとすることを特徴とした光学ユニットである。【０００６】  第３の発明は、紫色レ−ザダイオ−ド（λ４０５ｎｍ）、又は青色レ−ザダイオ−ド（λ４４５ｎｍ）などのレ−ザダイオ−ド１を装着したレセプタクルモジュ−ル２に少なくとも一つの面がレンズの光軸に対し回転表面を形成し、円錐断面を含み、球面を除いた非球面レンズ３を内蔵させ、レ−ザダイオ−ド１のレ−ザ光をレ−ザ発振部４に集光させ、一方、先端外径φ１．２５ｍｍの発光部の蛍光体６を内蔵する発光部本体８に、受光板１０と自由な光の取り回しを可能とする回動部９を配設し、レ−ザ発振部４と発光部の蛍光体６を内蔵する発光部本体８との間を無線で連結したことを特徴とした光学ユニットである。【０００７】  第４の発明は、発光部の蛍光体６の照明ユニットを、無機系材料で構成したレ−ザダイオ−ド（ＬＤ）白色光源としたことを特徴とした光学ユニットである。【０００８】  本発明について図１の基本的光学ユニットに従って詳細に説明すると、第１の発明は、紫色レ−ザダイオ−ド（λ４０５ｎｍ）、又は青色レ−ザダイオ−ド（λ４４５ｎｍ）などのレ−ザダイオ−ド１を装着したレセプタクルモジュ−ル２に非球面レンズ３を内蔵させ、レ−ザダイオ−ド１のレ−ザ光をレ−ザ発振部４に集光させるが、レ−ザダイオ−ド１は、レ−ザ発振に用いる半導体であって、光ファイバの芯線補強のためにコ−ド状にした光ファイバコ−ド５による取り回しの自由度を向上させて、光ファイバコ−ド５を介して、発光部の蛍光体６に送光し、先端外径（点光源）をφ１．２５ｍｍ、発光点をφ０．７ｍｍとし、発熱量を少なくし、効率を高め、高輝度な点光源を得たレ−ザダイオ−ド（ＬＤ）白色光源を発生させたことを特徴とした光学ユニットである。【０００９】  第２の発明は、発光部の蛍光体６の先端外径φ１．２５ｍｍ、発光点φ０．７ｍｍを活かしてテレセントリック照明ユニットとし、高輝度な点光源により平行照明としたレ−ザダイオ−ド（ＬＤ）白色光源としたことを特徴としているが、入射瞳、もしくは射出瞳のとちらかが無限遠に位置する光学系のテレセントリックは、開口絞りを像空間の後側焦点もしくは物体空間の前側焦点に置くと、それぞれに対応して、すべての主光線は物体空間もしくは像空間で光軸に平行になるもので、物体面などの位置の誤差に与える影響を少なくし、光学系やＣＣＤ撮像素子用の撮像光学系の画質改善にもつながっている。【００１０】  第３の発明は、紫色レ−ザダイオ−ド（λ４０５ｎｍ）、又は青色レ−ザダイオ−ド（λ４４５ｎｍ）などのレ−ザダイオ−ド１を装着したレセプタクルモジュ−ル２に少なくとも一つの面がレンズの光軸に対し回転表面を形成し、円錐断面を含み、球面を除いた非球面レンズ３を内蔵させ、レ−ザダイオ−ドのレ−ザ光をレ−ザ発振部４に集光させ、一方、先端外径φ１．２５ｍｍの発光部の蛍光体７の発光部本体８に受光板１０と自由な光の取り回しを可能とする回動部９を配設し、レ−ザ発振部４と発光部の蛍光体７を内蔵する発光部本体８との間を無線で連結したことを特徴としているが、無線伝送はマルチソ−スアグリ−メント光モジュ−ル（光送受信機）を用いることなどがあり、光ファイバコ−ドを敷設しにくい場所や、有線による敷設で環境損失のある場合などには、レ−ザ発振部４と蛍光体の発光部本体８との間を無線方式で連結することによって、低コストで、高輝度な光学ユニットが期待できるものである。その場合には図５の無線型実施倒に示すように、発光部本体８の受光部分に回動部９を設け、取り回しの自由度を向上させ、さらに受光効率を高めるために受光板１０を配設することにしている。【００１１】  第４の発明は、発光部の蛍光体６の照明ユニットを、無機系材料で構成することによってレ−ザ光の波長を変換するもので、非線形光学効果により製品の向上にもつながり、有効なレ−ザダイオ−ド（ＬＤ）白色光源としたことを特徴とした光学ユニットである。
【発明の効果】
【００１２】  本発明による効果としては、レセプタクルモジュ−ルに非球面レンズを内蔵することにより、構成レンズの枚数を減少させ、全体の軽量化にもつながった。【００１３】  また、自由な光の取り回しを可能とする光学ユニットであって、ハロゲン／キセノンランプの代替、特殊照明用光源などにも応用することが出来るようになった。【００１４】  本発明では、従来のＬＥＤを採用した照明よりも高輝度なものが期待されるようになっている。【００１５】  また、小型化された点光源から作り出されているため、いままでにない高輝度な平行照明が可能となっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】  第２の発明であるテレセントリック照明ユニットについては、蛍光体の発光部６の先端外径φ１．２５ｍｍ、発光点φ０．７ｍｍを活かして、高輝度な点光源により平行照明としたレ−ザダイオ−ド（ＬＤ）白色光源とし、入射瞳、もしくは射出瞳のとちらかが無限遠に位置する光学系のテレセントリックは、開口絞りを像空間の後側焦点もしくは物体空間の前側焦点に置くと、それぞれに対応して、すべての主光線は物体空間もしくは像空間で光軸に平行になるもので、物体面などの位置の誤差に与える影響を少なくし、光学系やＣＣＤ撮像素子用の撮像光学系の画質改善にもつながっている。【００１７】  具体的には、図２はセントリック照明ユニットの第１固定型断面図であって、図３はテレセントリック照明ユニットの第２固定型断面図であって、製品の向上につながり、図４はテレセントリック照明ユニットの可変型断面図で、摺動具１１を回動させることによって、製品の機能の拡大にもつながっている。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の基本的光学ユニットの構成図。
【図２】本発明のテレセントリック照明ユニットの第１固定型断面図。
【図３】本発明のテレセントリック照明ユニットの第２固定型断面図。
【図４】本発明のテレセントリック照明ユニットの可変型断面図。
【図５】本発明の無線型の実施例の断面図。
【符号の説明】
【００１９】    １  レ−ザダイオ−ド
２  レセプタクルモジュ−ル
３  非球面レンズ
４  レ−ザ発振部
５  光ファイバコ−ド
６  発光部の蛍光体
７  発光部の蛍光体
８  発光部本体
９  回動部
１０  受光板
１１  摺動具
１２  胴部
【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図３】
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【図４】
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