(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１楕円の第１焦点と第２焦点を通る長軸を第１回転軸として前記第１楕円を回転させた回転楕円面の前記第１楕円の第１焦点側の部分凹面を反射面とし、且つ前記第１楕円の第２焦点側が開放状に形成された第１凹面鏡と、
前記第１楕円よりも長径が小さく且つ離心率が大きい第２楕円の第１焦点と第２焦点を通る長軸を第２回転軸として前記第２楕円を回転させた回転楕円面の部分凹面を反射面とし、且つ前記第２回転軸方向の両端側が開放状に形成された第２凹面鏡と、
前記第１楕円の第１焦点から前記第１凹面鏡に向けて発光する第１発光素子と、
前記第２楕円の第１焦点から前記第２楕円の第２焦点に向けて発光する第２発光素子を有し、
前記第１楕円の第２焦点と前記第２楕円の第２焦点を一致させて共焦点とし、前記第２楕円の第１焦点が前記共焦点と前記第１楕円の第１焦点の間の前記第１回転軸上に位置するように前記第１凹面鏡と前記第２凹面鏡が配設され、前記第１発光素子と第２発光素子の光が前記第２凹面鏡の前記共焦点側から出射されるように構成したことを特徴とする光照射ユニット。
【請求項２】
前記共焦点側から出射される光を集光する集光レンズを有し、
前記共焦点から前記集光レンズの主点までの距離が前記集光レンズの焦点距離に等しくなるように前記集光レンズが配設されたことを特徴とする請求項１に記載の光照射ユニット。
【請求項３】
前記第１発光素子と前記第２発光素子が、互いに異なる波長域の光を発することを特徴とする請求項１又は２に記載の光照射ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分光分析において検体に光を照射するための光照射ユニットに関し、特に２つの光源の光を重ねて照射可能な光照射ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、検体に光を照射して、その透過光、散乱光のスペクトルを測定する分光分析が行われている。分光分析では、異なる波長域の光を照射するための光源と、これらの波長域に感度を有する受光素子を備えた分光分析装置が利用されている。【０００３】
分光分析装置では、気体又は液体の状態の検体に光が照射され、検体特有の吸収スペクトルを測定して検体の同定、特性の測定等を行う。この測定の精度向上のためには、広い波長域の光を照射可能な光源が必要とされる。このような光源として白熱光又は放電を利用するものが知られているが、小型化することが容易ではなく、発熱、寿命に関する課題がある。【０００４】
一方、発する光の波長域は広くないが、小型化が可能で低発熱、長寿命の発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源とする光照射ユニットが知られている。例えば特許文献１には、回転放物面の凹面を反射面とする凹面鏡と、この凹面鏡の回転軸と同軸の支柱の側面に配設された同一の波長域の光を発する複数のＬＥＤと、これらのＬＥＤと凹面鏡の間に光学レンズを備えた光照射ユニットが記載されている。この光照射ユニットは、光学レンズによって、凹面鏡の焦点に配設されたＬＥＤから光を出射したものとみなすことができ、複数のＬＥＤの光を凹面鏡で反射させて平行光として出射する。【０００５】
また、例えば特許文献２には、回転楕円面の部分凹面を反射面とする複数の反射鏡であって、回転楕円面の２つの焦点のうちの一方を互いに共有するように配設された複数の反射鏡と、他方の焦点に夫々配設された複数のＬＥＤと、共有する焦点の近傍に形成された凹面鏡を備えた光照射ユニットが記載されている。この光照射ユニットは、複数のＬＥＤから出射した光を対応する反射鏡が共有する焦点に向けて夫々反射し、これらの光を凹面鏡が反射することによって平行光を出射する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１８−１３７１２８号公報
【特許文献２】特表２０１０−５０３９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１、２の光照射ユニットは、複数のＬＥＤの光が夫々平行光として出射されるので、複数のＬＥＤが発した光の大部分を検体に照射可能である。しかし、平行光なので、複数のＬＥＤの光を同一領域に重なるように照射することが困難である。【０００８】
また、特許文献１では、アレイ状に並べられた発光波長域が異なる複数の発光素子によって各ＬＥＤが構成されているので、１つのＬＥＤから照射される光の波長域が広くなっているが、ＬＥＤの製造コストが上昇すると共に複数のＬＥＤに対応する光学レンズを備えているので、光照射ユニットの構造が複雑になり、製造コストが増加する。【０００９】
一方、特許文献２には、複数のＬＥＤを互いに発光波長域が異なるものにすることが記載されているが、各ＬＥＤの光を平行光として出射するので、複数のＬＥＤが発する異なる波長域の光を同一領域に重ねて照射することができない。【００１０】
本発明の目的は、簡単な構造で２つの発光素子の光を同一領域に重なるように照射することができる光照射ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明の光照射ユニットは、第１楕円の第１焦点と第２焦点を通る長軸を第１回転軸として前記第１楕円を回転させた回転楕円面の前記第１楕円の第１焦点側の部分凹面を反射面とし、且つ前記第１楕円の第２焦点側が開放状に形成された第１凹面鏡と、前記第１楕円よりも長径が小さく且つ離心率が大きい第２楕円の第１焦点と第２焦点を通る長軸を第２回転軸として前記第２楕円を回転させた回転楕円面の部分凹面を反射面とし、且つ前記第２回転軸方向の両端側が開放状に形成された第２凹面鏡と、前記第１楕円の第１焦点から前記第１凹面鏡に向けて発光する第１発光素子と、前記第２楕円の第１焦点から前記第２楕円の第２焦点に向けて発光する第２発光素子を有し、前記第１楕円の第２焦点と前記第２楕円の第２焦点を一致させて共焦点とし、前記第２楕円の第１焦点が前記共焦点と前記第１楕円の第１焦点の間の前記第１回転軸上に位置するように前記第１凹面鏡と前記第２凹面鏡が配設され、前記第１発光素子と第２発光素子の光が前記第２凹面鏡の前記共焦点側から出射されるように構成したことを特徴としている。【００１２】
上記構成によれば、第２発光素子は第２凹面鏡の第１焦点から光照射ユニットの光の出射方向と同じ方向に光を発し、第１発光素子は第１凹面鏡の第１焦点から第２発光素子と反対方向に光を発する。第１、第２凹面鏡は、反射面としている回転楕円面の性質により、第１、第２発光素子の光を第１、第２凹面鏡の第２焦点を一致させた共焦点に向けて夫々反射する。また、第２発光素子の光の一部は、第２凹面鏡で反射されずに共焦点側に直接向かう。そして、これらの光が第２凹面鏡の共焦点側の開放端から広がりながら出射される。このとき第１、第２発光素子の光は、同心状に重なって出射される。従って、光照射ユニットは、簡単な構造で２つの発光素子の光を同一領域に重ねて照射することができる。【００１３】
請求項２の発明の光照射ユニットは、請求項１の発明において、前記共焦点側から出射される光を集光する集光レンズを有し、前記共焦点から前記集光レンズの主点までの距離が前記集光レンズの焦点距離と等しくなるように前記集光レンズが配設されたことを特徴としている。
上記構成によれば、第１、第２凹面鏡によって反射されて共焦点を通る光は、集光レンズによって平行光に変換されて出射される。従って、光照射ユニットは、第１、第２発光素子の光を平行光として重ねて照射することができるので、光量の低下を抑えて２つの発光素子の光を同一領域に重ねて照射する範囲を回転軸方向に大きくすることができる。【００１４】
請求項３の発明の光照射ユニットは、請求項１又は２の発明において、前記第１発光素子と前記第２発光素子が、互いに異なる波長域の光を発することを特徴としている。
上記構成によれば、光照射ユニットは、２つの発光素子から出射される異なる波長の光を同一領域に重ねて照射することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の光照射ユニットによれば、簡単な構造で２つの発光素子の光を同一領域に重ねて照射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例に係る光照射ユニットの第１側面図である。
【図２】図１と異なる方向から見た光照射ユニットの第２側面図である。
【図３】図１のIII−III線断面図である。
【図４】第１、第２凹面鏡と集光レンズの位置関係の説明図である。
【図５】第１、第２焦点から発せられた光線の例を示す図である。
【図６】集光レンズ後端からの距離と、集光レンズの光軸上の集光レンズ口径と同サイズの領域における第１、第２焦点からの光の結合効率の関係を示す図である。
【図７】第１、第２凹面鏡内が透明樹脂である光照射ユニットの図３相当図である。
【図８】集光レンズを省略した場合の第１、第２焦点から発せられた光線の例を示す図である。
【図９】第１凹面鏡の第１焦点近傍と第２凹面鏡の第１焦点近傍から夫々発せられた光線の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。
【実施例】
【００１８】
図１は光照射ユニット１の第１側面図であり、図２は図１と異なる方向から見た光照射ユニット１の第２側面図であり、図３は図２と同じ方向から見た図１のIII-III線断面図である。図１〜図３に示すように、光照射ユニット１は、第１凹面鏡１０と第２凹面鏡２０と、第１発光素子１５と第２発光素子２５と、集光レンズ３０と、第１〜第３リードフレーム４１〜４３を有する。【００１９】
第１凹面鏡１０は、例えば樹脂成形によって形成された角柱状又は円柱状の第１本体１１の内部に反射面１２を有する。この反射面１２は、第１楕円Ｅ１の第１、第２焦点Ｆ１ａ，Ｆ２ａを通る長軸を第１回転軸ＡＲ１としてこの第１楕円Ｅ１を回転させて形成される回転楕円面の部分凹面に、金属膜（例えば金、銀、アルミニウム、チタン等を含む金属蒸着膜）を成膜して形成されている。この回転楕円面の部分凹面は、第１楕円Ｅ１の回転楕円面の第１回転軸ＡＲ１と直交する平面によって分けられる第１焦点側の部分である。【００２０】
第１楕円Ｅ１の第１、第２焦点Ｆ１ａ，Ｆ２ａが、第１凹面鏡１０の第１、第２焦点Ｆ１ａ，Ｆ２ａである。第１凹面鏡１０は、反射面１２が臨む第１回転軸ＡＲ１方向の第２焦点Ｆ２ａ側が開放状に形成されている。第１凹面鏡１０の第１焦点Ｆ１ａから発せられて反射面１２で反射された光は、回転楕円面の性質に基づいて第１凹面鏡１０の第２焦点Ｆ２ａに到達する。【００２１】
第２凹面鏡２０は、例えば樹脂成形によって形成された角柱状又は円柱状の第２本体２１の内部に反射面２２を有する。この反射面２２は、第２楕円Ｅ２の第１、第２焦点Ｆ１ｂ，Ｆ２ｂを通る長軸を第２回転軸ＡＲ２として、この第２楕円Ｅ２を回転させて形成される回転楕円面の部分凹面に、第１凹面鏡１０と同じ金属膜を成膜して形成されている。この回転楕円面の部分凹面は、第２楕円Ｅ２の回転楕円面の第２回転軸ＡＲ２と直交する２つの平面によって挟まれる部分である。この第２楕円Ｅ２は、第１凹面鏡１０の第１楕円Ｅ１よりも長径が小さく且つ離心率が大きく設定されている。【００２２】
第２楕円Ｅ２の第１、第２焦点Ｆ１ｂ，Ｆ２ｂが第２凹面鏡２０の第１、第２焦点Ｆ１ｂ，Ｆ２ｂである。第２凹面鏡２０は、反射面２２の内側に対する光の出入りを許容するために、第２回転軸ＡＲ２方向の両端側が、反射面２２の無い開放状に形成されている。第２凹面鏡２０の第１焦点Ｆ１ｂから発せられて第２凹面鏡２０の反射面２２によって反射された光は、回転楕円面の性質に基づいて第２凹面鏡２０の第２焦点Ｆ２ｂに到達する。【００２３】
第１凹面鏡１０と第２凹面鏡２０は、第１回転軸ＡＲ１と第２回転軸ＡＲ２が平行に重なるように、第２凹面鏡２０の開放状に形成された第１焦点Ｆ１ｂ側端部が、第１凹面鏡１０の開放状に形成された端部に固定されている。このとき、第１凹面鏡１０の第２焦点Ｆ２ａと第２凹面鏡２０の第２焦点Ｆ２ｂとを一致させて共焦点Ｆ２としている。また、第１凹面鏡１０の第１焦点Ｆ１ａと共焦点Ｆ２の間の第１回転軸ＡＲ１上に第２凹面鏡２０の第１焦点Ｆ１ｂが位置する。【００２４】
第１〜第３リードフレーム４１〜４３は、第１本体１１の側面から反射面１２の内側に連通する複数の溝部１４に夫々挿通された状態で第１本体１１に固定されている。第１、第２発光素子１５，２５は、これらの発光面１５ａ，２５ａが第１リードフレーム４１の先端部４１ａを挟んで反対方向に向くように、第１リードフレーム４１の先端部４１ａに固定されている。このとき、発光面１５ａ，１５ｂの中心が、対応する第１凹面鏡１０の第１焦点Ｆ１ａ、第２凹面鏡２０の第１焦点Ｆ１ｂと一致するように固定される。【００２５】
第２リードフレーム４２の先端部４２ａと第３リードフレーム４３の先端部は、互いに接触せず且つ第１リードフレーム４１に接触しないように、第１リードフレーム４１の先端部４１ａの近傍に夫々配設されている。例えば第１リードフレーム４１を−極、第２、第３リードフレーム４２，４３を＋極として、第１〜第３リードフレーム４１〜４３を介して第１、第２発光素子１５，２５に給電して発光させるために、第１、第２発光素子１５，２５と第１〜第３リードフレーム４１〜４３とが不図示のボンディングワイヤによって電気的に接続されている。第１〜第３リードフレーム４１〜４３の基端４１ｂ〜４３ｂは、第１凹面鏡１０の第１本体１１の側面に固定され、外部から給電するための接続端子になっている。【００２６】
第２発光素子１５，２５は、小型で低発熱且つ長寿命の発光ダイオード（ＬＥＤ）のベアチップであり、例えば１４０°の発散角（全角）で均等に拡散する配光特性を備えている。また、第１、第２発光素子１５，２５は、互いに異なる波長域（例えば赤外光領域と可視光領域）の光を発する。【００２７】
第１発光素子１５は、第１凹面鏡１０の第１焦点Ｆ１ａから第１凹面鏡１０の反射面１２に向けて光を発する。一方、第２発光素子２５は、第２凹面鏡２０の第１焦点Ｆ１ｂから、第１回転軸ＡＲ１上の第１発光素子１５と反対方向の共焦点Ｆ２（第２凹面鏡２０の第２焦点Ｆ２ｂ）に向けて光を発する。【００２８】
集光レンズ３０は、第１、第２発光素子１５，２５が発光して共焦点Ｆ２側から外部に出射される光を集光するための例えば光学ガラス製又は光学プラスチック製の球レンズ又は凸レンズである。この集光レンズ３０は支持部材３１に固定され、この支持部材３１が第２凹面鏡２０の第２焦点Ｆ２ｂ側の開放状に形成された端部に装着されている。【００２９】
集光レンズ３０は、集光レンズ３０の主点から共焦点Ｆ２までの距離が集光レンズ３０の焦点距離に一致するように配設されている。理想的な集光レンズ３０の場合には、共焦点Ｆ２を通って集光レンズ３０に入射した光は、共焦点Ｆ２を通って第１、第２回転軸ＡＲ１，ＡＲ２と平行に重なる集光レンズ３０の光軸に平行であって、互いに平行な平行光として出射される。【００３０】
図４は、第１、第２凹面鏡１０，２０と集光レンズ３０の位置関係の説明図である。第１楕円Ｅ１の長径がａ１、第１楕円Ｅ１の短径がｂ１、第１楕円Ｅ１の第１焦点Ｆ１ａ−第２焦点Ｆ２ａ間距離がｃ１である。また、第２楕円Ｅ２の長径がａ２、第２楕円Ｅ２の短径がｂ２、第２楕円Ｅ２の第１焦点Ｆ１ｂ−第２焦点Ｆ２ｂ間距離がｃ２である。【００３１】
第１楕円Ｅ１の第２焦点Ｆ２ａと第２楕円Ｅ２の第２焦点Ｆ２ｂが一致して共焦点Ｆ２になり、第１楕円Ｅ１の第１焦点Ｆ１ａと第２楕円Ｅ２の第１焦点Ｆ１ｂの間の距離がｄ（ｄ＝ｃ１−ｃ２）である。そして、集光レンズ３０の主点Ｐと共焦点Ｆ２の間の距離は、集光レンズ３０の焦点距離ｆに一致している。集光レンズ３０の光軸ＡＬは、第１、第２回転軸ＡＲ１，ＡＲ２の延長線と一致する。尚、集光レンズ３０が球レンズの場合には、球レンズの中心が主点Ｐである。【００３２】
例えば、第１楕円Ｅ１は、ａ１が６ｍｍ、ｂ１が２．６２ｍｍ、ｃ１が５．４ｍｍ、離心率が０．９であり、第２楕円Ｅ２は、ａ２が５．２７ｍｍ、ｂ２が１．８ｍｍ、ｃ２が４．９５ｍｍ、離心率が０．９４である。このとき、距離ｄが０．４５ｍｍとなり、この距離ｄが第１、第２発光素子１５，２５の厚さと第１リードフレーム４１の先端部４１ａの厚さの合計に相当する。また、集光レンズ３０が、屈折率１．６、半径０．６ｍｍの球レンズの場合には、焦点距離ｆが０．８ｍｍである。尚、第１楕円Ｅ１の形状（第１凹面鏡１０の形状）は、第１楕円Ｅ１の長径ａ１と離心率によって決めることができ、対応する第２楕円Ｅ２の形状（第２凹面鏡２０の形状）は、距離ｄと第２楕円Ｅ２の離心率によって決めることができる。【００３３】
このように構成された光照射ユニット１の第１、第２発光素子１５，２５を発光させたときに、第１凹面鏡１０の第１焦点Ｆ１ａと第２凹面鏡２０の第１焦点Ｆ１ｂから夫々発せられた光線の一部を図５に示す。第１、第２発光素子１５，２５、第１〜第３リードフレーム４１〜４３によって光が遮られない理想的な場合には、第１凹面鏡１０の第１焦点Ｆ１ａから発せられた第１発光素子１５の光Ｌ１は、第１凹面鏡１０の反射面１２で反射され、開放状に形成された第２凹面鏡２０の第１焦点Ｆ１ｂ側の端部から第２凹面鏡２０の反射面２２の内側に進行する。そして、共焦点Ｆ２（第１凹面鏡１０の第２焦点Ｆ２ａ）を通って集光レンズ３０に入射し、集光レンズ３０によって平行光に変換されて出射される。【００３４】
第２凹面鏡２０の第１焦点Ｆ１ｂから発せられた第２発光素子２５の光Ｌ２の一部は、第２凹面鏡２０の反射面２２で反射され、共焦点Ｆ２（第２凹面鏡２０の第２焦点Ｆ２ｂ）を通って集光レンズ３０に入射し、集光レンズ３０によって平行光に変換されて出射される。また、第２発光素子２５の光Ｌ２のうちの集光レンズ３０に直接入射する光は、集光レンズ３０の後端（出射面）の近傍に集光された後、広がって進行する。これら第１、第２発光素子１５，２５から発せられた光が、光照射ユニット１から重なって出射されることになる。【００３５】
集光レンズ３０の光軸ＡＬを中心とする集光レンズ３０の口径（直径）ＤＬに等しい直径の照射領域に、第１凹面鏡１０の第１焦点Ｆ１ａと第２凹面鏡２０の第１焦点Ｆ１ｂから発せられた光が到達する割合を結合効率（Coupling Efficiency）とする。集光レンズ３０の後端からの距離ＤＢをパラメータとして、結合効率を計算した結果が図６に示されている。【００３６】
図６によれば、距離ＤＢが大きくなるにつれて結合効率が徐々に低下する傾向にある。しかし、距離ＤＢが例えば８ｍｍの位置においても結合効率は９０％以上であり、第１、第２凹面鏡１０，２０の第１焦点Ｆ１ａ，Ｆ１ｂから夫々発せられた光の大部分は上記照射領域内を照射する。従って、第１、第２発光素子１５，２５と第１〜第３リードフレーム４１〜４３のサイズにもよるが、光照射ユニット１は、第１、第２凹面鏡１０，２０の第１焦点Ｆ１ａ，Ｆ１ｂに夫々配設された第１、第２発光素子１５，２５から夫々発せられた光の大部分を、重ねて照射することができる。【００３７】
第１、第２発光素子１５，２５の発光波長域が異なる場合（例えば赤外光領域と可視光領域の場合）には、光照射ユニット１は、第１、第２発光素子１５，２５から発せられる異なる波長域の光を、同一領域に同心状に重ねて照射することができる。また、集光レンズ３０によって距離ＤＢに対する結合効率の低下を緩やかにしているので、第１、第２発光素子１５，２５の光を同一領域に重ねて照射する範囲を、集光レンズ３０の光軸ＡＬ方向に大きくすることができる。【００３８】
光照射ユニット１は、第１凹面鏡１０と第２凹面鏡２０の内側の光の通路が、照射する光に対して透明な透明樹脂により充填されていてもよい。また、図７のように、照射する光に対して透明な透明樹脂によって樹脂成形された第１、第２楕円Ｅ１，Ｅ２の回転楕円体部分を有する導光体２６の表面に、反射面１２，２２となる金属膜を形成して、第１、第２凹面鏡１０Ａ，２０Ａを有する光照射ユニット１Ａを形成することもできる。【００３９】
透明樹脂によって導光体２６を形成する場合には、第１、第２発光素子１５，２５と、第１〜第３リードフレーム４１〜４３と、集光レンズ３０を対応する位置に配設して樹脂成形する。また、反射面１２，２２の金属膜を保護するために、第１、第２凹面鏡１０Ａ，２０Ａは、例えば保護樹脂２７によって覆われていてもよく、不図示のケースに収容されていてもよい。尚、平行光を出射するために、共焦点Ｆ２と集光レンズ３０の主点Ｐの間の距離が、導光体２６の屈折率に応じた集光レンズ３０の焦点距離ｆとなるように、集光レンズ３０の位置を調整する。【００４０】
図８に示すように、集光レンズ３０を省略した場合にも、第１、第２発光素子１５，２５の光Ｌ１，Ｌ２を同心状に重ねて出射することができる。集光レンズ３０を備えている場合よりも出射される光の広がりは大きくなるが、共焦点Ｆ２に近い位置には十分な光量（光強度）で照射可能である。第１、第２発光素子１５，２５からの光Ｌ１，Ｌ２は、発光波長域が互いに異なる場合でも、同一領域に重ねて照射される。【００４１】
また、例えば図９に示すように、第１、第２発光素子１５，２５の発光面１５ａ，２５ａは有限の大きさを有するので、第１、第２凹面鏡１０，２０の第１焦点Ｆ１ａ，Ｆ１ｂの近傍からも光が発せられる。これらの光の一部も第１、第２凹面鏡１０，２０によって反射され、集光レンズ３０に入射して集光レンズ３０の後端近傍に集光された後、広がりながら進行する。光照射ユニット１は、このような光も重ねて照射することができる。図示を省略するが、集光レンズ３０を省略した場合も、同様に第１、第２凹面鏡１０，２０の第１焦点Ｆ１ａ，Ｆ１ｂの近傍からの光も重ねて照射することが可能である。【００４２】
上記光照射ユニット１の作用、効果について説明する。
光照射ユニット１は、第１、第２凹面鏡１０，２０と、第１、第２発光素子１５，２０を有する。第１凹面鏡１０は、第１楕円Ｅ１の第１、第２焦点Ｆ１ａ，Ｆ２ａを通る長軸を第１回転軸ＡＲ１として第１楕円Ｅ１を回転させた回転楕円面の部分凹面を反射面１２としている。また、第１凹面鏡１０の第１回転軸ＡＲ１方向の第１楕円Ｅ１の第２焦点Ｆ２ａ側が、開放状に形成されている。【００４３】
第２凹面鏡２０は、第１楕円Ｅ１よりも長径が小さく且つ離心率が大きい第２楕円Ｅ２の第１、第２焦点Ｆ１ｂ，Ｆ２ｂを通る長軸を第２回転軸ＡＲ２として第２楕円Ｅ２を回転させた回転楕円面の部分凹面を反射面２２としている。また、第２凹面鏡２０の第２回転軸ＡＲ２方向の両端側が、開放状に形成されている。【００４４】
第１発光素子１５は、第１凹面鏡１０の第１焦点Ｆ１ａ（第１楕円Ｅ１の第１焦点）から第１凹面鏡１０の反射面１２に向けて発光する。第２発光素子２５は、第２凹面鏡２０の第１焦点Ｆ１ｂ（第２楕円Ｅ２の第１焦点Ｆ１ｂ）から第２凹面鏡２０の第２焦点Ｆ２ｂ（第２楕円Ｅ２の第２焦点Ｆ２ｂ）に向けて発光する。【００４５】
光照射ユニット１は、第１凹面鏡１０の第２焦点Ｆ２ａと第２凹面鏡２０の第２焦点Ｆ２ｂを一致させて共焦点Ｆ２としている。そして、第２凹面鏡２０の第１焦点Ｆ１ｂが、共焦点Ｆ２と第１凹面鏡１０の第１焦点Ｆ１ａの間の第１回転軸ＡＲ１上に位置するように、第１凹面鏡１０と第２凹面鏡２０が配設されている。これにより、光照射ユニット１は、第１、第２発光素子１５，２５の光Ｌ１，Ｌ２が、第２凹面鏡２０の共焦点Ｆ２側から出射されるように構成されている。【００４６】
第２発光素子２５は第２凹面鏡２０の第１焦点Ｆ１ｂから光照射ユニット１の光の出射方向と同じ方向に光を発し、第１発光素子２５は第１凹面鏡１０の第１焦点Ｆ１ａから第２発光素子２５と反対方向に光を発する。第１、第２凹面鏡１０，２０は、反射面１２，２２としている回転楕円面の性質により、第１、第２発光素子１５，２５の光Ｌ１，Ｌ２を夫々第１、第２凹面鏡１０，２０の共焦点Ｆ２に向けて反射する。また、第２発光素子２５の光Ｌ２の一部は、第２凹面鏡２０で反射されることなく共焦点Ｆ２側に直接向かう。そして、これらの光が共焦点Ｆ２側の第２凹面鏡２０の開放端から広がりながら出射されて、外部の検体に照射される。このとき第１、第２発光素子１５，２５の光Ｌ１，Ｌ２は、同心状に重なって出射される。従って、光照射ユニット１は、簡単な構造で２つの発光素子（第１、第２発光素子１５，２５）の光を同一領域に重ねて照射することができる。【００４７】
光照射ユニット１は、共焦点Ｆ２側から出射される光を集光する集光レンズ３０を有する。この集光レンズ３０は、共焦点Ｆ２から集光レンズ３０の主点Ｐまでの距離が集光レンズ３０の焦点距離ｆに等しくなるように配設されている。これにより、第１、第２凹面鏡１０，２０によって反射されて共焦点Ｆ２を通る光は、集光レンズ３０によって平行光に変換されて出射される。従って、光照射ユニット１は、第１、第２発光素子１５，２５の光Ｌ１，Ｌ２を平行光として重ねて照射することができるので、光量の低下を抑えて第１、第２発光素子１５，２５の光を同一領域に重ねて照射する範囲を、第１、第２回転軸ＡＲ１，ＡＲ２方向に平行な集光レンズ３０の光軸ＡＬ方向に大きくすることができる。【００４８】
第１発光素子１５と第２発光素子２５が互いに異なる波長域の光を発する場合には、光照射ユニット１は、２つの発光素子（第１、第２発光素子１５，２５）から出射される異なる波長域の光を同一領域に重ねて照射することができる。【００４９】
その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、上記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はその種の変更形態も包含するものである。
【符号の説明】
【００５０】
１    ：光照射ユニット
１０  ：第１凹面鏡
１１  ：第１本体
１２  ：反射面
１４  ：溝部
１５  ：第１発光素子
２０  ：第２凹面鏡
２１  ：第２本体
２２  ：反射面
２５  ：第２発光素子
２６  ：導光体
２７  ：保護樹脂
３０  ：集光レンズ
３１  ：支持部材
４１〜４３  ：第１〜第３リードフレーム
Ｅ１  ：第１楕円
Ｆ１ａ，Ｆ２ａ  ：第１楕円の第１、第２焦点
ＡＲ１  ：第１回転軸
Ｅ２  ：第２楕円
Ｆ１ｂ，Ｆ２ｂ  ：第２楕円の第１、第２焦点
ＡＲ２  ：第２回転軸
Ｆ２  ：共焦点
ＡＬ  ：集光レンズの光軸
【要約】
【課題】簡単な構造で２つの発光素子の光を同一領域に重なるように照射することができる光照射ユニットを提供すること。
【解決手段】光照射ユニット(1)は、第１楕円及びこの第１楕円よりも長径が小さく且つ離心率が大きい第２楕円を、夫々の第１、第２焦点を通る長軸を回転軸として回転させた回転楕円面の部分凹面に夫々形成された反射面(12,22)を有する第１、第２凹面鏡(10,20)であって、第２焦点側が開放状の第１凹面鏡(10)と、長軸方向両端側が開放状の第２凹面鏡(20)と、第１楕円の第１焦点(F1a)から第１凹面鏡(10)に向けて発光する第１発光素子(15)と、第２楕円の第１焦点(F1b)から第２楕円の第２焦点に向けて発光する第２発光素子(25)を有し、第１、第２楕円の第２焦点を一致させた共焦点(F2)と第１楕円の第１焦点(F1a)の間の回転軸上に第２楕円の第１焦点(F1b)が位置するように第１、第２凹面鏡(10,20)が配設され、第１、第２発光素子(15,25)の光が共焦点(F2)側から出射されるように構成した。
【選択図】図３【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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