光出射装置
【課題】 簡素な構成により製造コストの高騰を来たすことなく所望のスペクトルの光を発光体から出射させる。
【解決手段】 所定の光を出射する光源と、一端面が出射面として形成され光源から出射された光を伝送して出射面から出射する射出側バンドルファイバーと、一端面が入射面として形成され射出側バンドルファイバーによって伝送され入射面から入射された光を伝送する受光側バンドルファイバーと、受光側バンドルファイバーによって伝送された光を出射する発光体と、射出側バンドルファイバーの出射面と受光側バンドルファイバーの入射面との間において出射面と入射面が並ぶ方向に対して直交する方向へ移動可能とされると共に入射位置に応じて波長を選択し選択した波長の光を透過して出射する分光フィルターとを設けた。
【解決手段】 所定の光を出射する光源と、一端面が出射面として形成され光源から出射された光を伝送して出射面から出射する射出側バンドルファイバーと、一端面が入射面として形成され射出側バンドルファイバーによって伝送され入射面から入射された光を伝送する受光側バンドルファイバーと、受光側バンドルファイバーによって伝送された光を出射する発光体と、射出側バンドルファイバーの出射面と受光側バンドルファイバーの入射面との間において出射面と入射面が並ぶ方向に対して直交する方向へ移動可能とされると共に入射位置に応じて波長を選択し選択した波長の光を透過して出射する分光フィルターとを設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は光出射装置についての技術分野に関する。詳しくは、光源から出射された光を伝送する射出側バンドルファイバーと受光側バンドルファイバーの間において分光フィルターを移動可能に配置して簡素な構成により製造コストの高騰を来たすことなく所望のスペクトルの光を発光体から出射させる技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源から出射された光を光ファイバーによって発光体に伝送して発光体から発光させる光出射装置がある（例えば、特許文献１参照）。このような光出射装置は、例えば、各種の光学機器に対して光の校正を行う校正器として用いられる。
【０００３】
特許文献１に記載された光出射装置にあっては、光源として複数の発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が用いられ、任意の色や照度（輝度）の光を生成するように構成され、三原色の光を出射する光源（発光ダイオード）の駆動電気量と出射光量の関係を示す情報を格納した記憶部を有している。
【０００４】
上記のような光出射装置においては、所望のスペクトル（発光輝度分布）の光を発光体から発光させる必要がある。
【０００５】
スペクトルは各発光ダイオードに対して供給される駆動電流の値によって変化するため、特許文献１に記載された光出射装置においては、各駆動電流の値と発光ダイオードの発光輝度分布とを予め測定し、これらの測定値を記憶部に記憶させている。従って、光源の駆動時には、記憶部に記憶された測定値が読み出され、読み出された測定値に応じた駆動電流が各発光ダイオードに供給されて所望のスペクトルの光が発光体から出射される。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１４７１７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献１に記載された光出射装置にあっては、例えば、３８０ｎｍから７８０ｎｍの可視光領域において予め選定した複数の波長に対してスペクトルに関する値を算出している。また、スペクトルに関する値として、例えば、重心波長やスペクトル半値幅を記憶部に記憶し、各駆動電流値間のスペクトルに関する値を補間計算によって算出するようにしている。
【０００８】
従って、各駆動電流の値と発光ダイオードの発光輝度分布とに関する測定値の計算が複雑であるとともに時間がかかり、製造コストの高騰を来たしてしまう。
【０００９】
そこで、本技術光出射装置は、上記した問題点を克服し、簡素な構成により製造コストの高騰を来たすことなく所望のスペクトルの光を発光体から出射させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
光出射装置は、上記した課題を解決するために、所定の光を出射する光源と、一端面が出射面として形成され前記光源から出射された光を伝送して前記出射面から出射する射出側バンドルファイバーと、一端面が入射面として形成され前記射出側バンドルファイバーによって伝送され前記入射面から入射された光を伝送する受光側バンドルファイバーと、前記受光側バンドルファイバーによって伝送された光を出射する発光体と、前記射出側バンドルファイバーの出射面と前記受光側バンドルファイバーの入射面との間において前記出射面と前記入射面が並ぶ方向に対して直交する方向へ移動可能とされると共に入射位置に応じて波長を選択し選択した波長の光を透過して出射する分光フィルターとを備えたものである。
【００１１】
従って、光出射装置にあっては、分光フィルターによって選択された波長の光が受光側バンドルファイバーによって発光体に伝送される。
【００１２】
上記した光出射装置においては、前記射出側バンドルファイバーと前記受光側バンドルファイバーはそれぞれ複数の光ファイバーが所定の配列状態で束ねられて構成され、前記射出側バンドルファイバーの出射面と前記受光側バンドルファイバーの入射面との前記分光フィルターに対する傾斜角度が変更可能とされることが望ましい。
【００１３】
射出側バンドルファイバーの出射面と受光側バンドルファイバーの入射面との分光フィルターに対する傾斜角度が変更可能とされることにより、分光スペクトルの半値幅の調整が可能となる。
【００１４】
上記した光出射装置においては、前記射出側バンドルファイバーと前記受光側バンドルファイバーはそれぞれ複数の光ファイバーが所定の配列状態で束ねられて構成され、前記受光側バンドルファイバーの光ファイバーの本数が前記射出側バンドルファイバーの光ファイバーの本数より多くされることが望ましい。
【００１５】
受光側バンドルファイバーの光ファイバーの本数が射出側バンドルファイバーの光ファイバーの本数より多くされることにより、光の伝送時におけるロスが低減される。
【００１６】
上記した光出射装置においては、前記分光フィルターと前記受光側バンドルファイバーの間に前記射出側バンドルファイバーから出射された光を透過するガラス体を配置し、前記受光側バンドルファイバーを前記ガラス体に接続し、前記射出側バンドルファイバーによって伝送された光が前記ガラス体を透過されて前記受光側バンドルファイバーに入射されるようにすることが望ましい。
【００１７】
受光側バンドルファイバーをガラス体に接続し、射出側バンドルファイバーによって伝送された光がガラス体を透過されて受光側バンドルファイバーに入射されるようにすることにより、ガラス体によって輝度ムラ及び色度ムラが抑制される。
【００１８】
上記した光出射装置においては、前記発光体に円柱状の導光体が設けられ、前記導光体の軸方向における一方の面に光が出射される発光面が形成され、前記受光側バンドルファイバーによって伝送された光が前記導光体の外周面における周方向に離隔した複数の部分から入射され、前記導光体の外周面から入射された光が前記導光体で導かれて前記発光面から出射されるようにすることが望ましい。
【００１９】
受光側バンドルファイバーによって伝送された光が導光体の外周面における周方向に離隔した複数の部分から入射され、導光体の外周面から入射された光が導光体で導かれて発光面から出射されるようにすることにより、導光体に入射される光量が増加する。
【００２０】
上記した光出射装置においては、前記導光体に対する光の入射方向を前記導光体の半径方向に対して前記導光体の中心軸に直交する方向に平行にシフトさせることが望ましい。
【００２１】
導光体に対する光の入射方向を導光体の半径方向に対して導光体の中心軸に直交する方向に平行にシフトさせることにより、導光体の中心軸に向かう方向以外の方向から光が入射される。
【００２２】
上記した光出射装置においては、前記導光体の発光面を円形状に形成し、前記発光面の直径をＢとし、前記入射方向のシフト量をＣとしたときに、Ｃ／Ｂの値が３．８／３０乃至４．２／３０となるようにすることが望ましい。
【００２３】
導光体の発光面を円形状に形成し、発光面の直径をＢとし、入射方向のシフト量をＣとしたときに、Ｃ／Ｂの値が３．８／３０乃至４．２／３０となるようにすることにより、導光体の中心軸に向かう方向以外の方向から光が入射される。
【発明の効果】
【００２４】
本技術光出射装置は、所定の光を出射する光源と、一端面が出射面として形成され前記光源から出射された光を伝送して前記出射面から出射する射出側バンドルファイバーと、一端面が入射面として形成され前記射出側バンドルファイバーによって伝送され前記入射面から入射された光を伝送する受光側バンドルファイバーと、前記受光側バンドルファイバーによって伝送された光を出射する発光体と、前記射出側バンドルファイバーの出射面と前記受光側バンドルファイバーの入射面との間において前記出射面と前記入射面が並ぶ方向に対して直交する方向へ移動可能とされると共に入射位置に応じて波長を選択し選択した波長の光を透過して出射する分光フィルターとを備えている。
【００２５】
従って、駆動電流の値と光源の発光輝度分布とに関する複雑な測定値の計算を行うことなく所望のスペクトルの光を発光体から出射させることが可能であり、簡素な構成により製造コストの高騰を来たすことなく所望のスペクトルの光を発光体から出射させることができる。
【００２６】
請求項２に記載した技術にあっては、前記射出側バンドルファイバーと前記受光側バンドルファイバーはそれぞれ複数の光ファイバーが所定の配列状態で束ねられて構成され、前記射出側バンドルファイバーの出射面と前記受光側バンドルファイバーの入射面との前記分光フィルターに対する傾斜角度が変更可能とされている。
【００２７】
従って、分光スペクトルの半値幅の調整が可能となり、所望の波長分解能の状態のスペクトルを得ることができ、所望の分光透過特性を有し安定性の悪い輝線の影響を抑制した安定な分光出力を発光体において行うことができる。
【００２８】
請求項３に記載した技術にあっては、前記射出側バンドルファイバーと前記受光側バンドルファイバーはそれぞれ複数の光ファイバーが所定の配列状態で束ねられて構成され、前記受光側バンドルファイバーの光ファイバーの本数が前記射出側バンドルファイバーの光ファイバーの本数より多くされている。
【００２９】
従って、光の伝送時におけるロスが低減され、光の伝送効率の向上を図ることができる。
【００３０】
請求項４に記載した技術にあっては、前記分光フィルターと前記受光側バンドルファイバーの間に前記射出側バンドルファイバーから出射された光を透過するガラス体を配置し、前記受光側バンドルファイバーを前記ガラス体に接続し、前記射出側バンドルファイバーによって伝送された光が前記ガラス体を透過されて前記受光側バンドルファイバーに入射されるようにしている。
【００３１】
従って、送り側の光ファイバーの出射面と受け側の光ファイバーの入射面とを突き合わせて光を伝送するときに発生し易い輝度ムラ及び色度ムラを抑制することができる。
【００３２】
請求項５に記載した技術にあっては、前記発光体に円柱状の導光体が設けられ、前記導光体の軸方向における一方の面に光が出射される発光面が形成され、前記受光側バンドルファイバーによって伝送された光が前記導光体の外周面における周方向に離隔した複数の部分から入射され、前記導光体の外周面から入射された光が前記導光体で導かれて前記発光面から出射されるようにしている。
【００３３】
従って、導光体に入射される光量を増やすことが可能であり、出射効率の向上を図ることができる。
【００３４】
請求項６に記載した技術にあっては、前記導光体に対する光の入射方向を前記導光体の半径方向に対して前記導光体の中心軸に直交する方向に平行にシフトさせている。
【００３５】
従って、発光面から出射される光の輝度の均一性を図ることができる。
【００３６】
請求項７に記載した技術にあっては、前記導光体の発光面を円形状に形成し、前記発光面の直径をＢとし、前記入射方向のシフト量をＣとしたときに、Ｃ／Ｂの値が３．８／３０乃至４．２／３０となるようにしている。
【００３７】
従って、発光面から出射される光の輝度の均一性及び高い輝度値を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下に、本技術光出射装置を実施するための最良の形態を添付図面に従って説明する。
【００３９】
光出射装置は光源と発光体を備えており、以下の説明においては、光源が配置された側を後方とし、発光体が配置された側を前方として方向を示すこととする。
【００４０】
尚、以下に示す前後上下左右の方向は説明の便宜上のものであり、本技術の実施に関しては、これらの方向に限定されることはない。
【００４１】
［光出射装置の概略構成］
光出射装置１は、図１に示すように、所定の光を出射する光源ブロック２と、光源ブロック２から出射された光の分光等を行う分光ブロック３と、分光ブロック３に対して動作されて光の制御を行う光制御ブロック４と、分光ブロック３において分光等が行われた光を出射する発光体５とを備えている。
【００４２】
光源ブロック２の内部には駆動電流が供給されて光を出射する光源２ａが配置されている。
【００４３】
光源２ａとしては、例えば、熱の照射方向への集中を抑制するダイクロックハロゲンランプを用いられる。光源２ａとしてダイクロックハロゲンランプを用いることにより、発光スペクトル特性が平坦になり望ましいスペクトルの光を発光させることが可能になる。
【００４４】
また、光出射装置１を、例えば、分光放射輝度計の校正器として用いることを考えた場合には、分光放射輝度計の視野径が円形であるため、効率的な発光状態を確保する観点においては光源２ａが円形状（球形状）に形成されていることが望ましい。
【００４５】
さらに、光源２ａから出射される光の一部をフィードバックして光源２ａに対する駆動電流を調整することが望ましい。光源２ａに対する駆動電流の調整を行うことにより、光源２ａから出射される光の強度を一定にすることが可能となり、光出射装置１を校正器として使用する場合に好適である。
【００４６】
光源２ａから出射された光は射出側バンドルファイバー６、６、６によって分光ブロック３に伝送される。
【００４７】
射出側バンドルファイバー６は複数の光ファイバー７、７、・・・が束ねられて形成されており、射出側バンドルファイバー６の光ファイバー７、７、・・・としては、例えば、プラスチック光ファイバー（ＰＯＦ：Plastic Optical Fiber）が用いられている。プラスチック光ファイバーは光を伝送するコア材がアクリル等によって形成され、コア材を覆うクラッド材がフッ素樹脂等によって形成されている。
【００４８】
射出側バンドルファイバー６の光ファイバー７、７、・・・としてプラスチック光ファイバーを用いることにより、プラスチック光ファイバーが石英系の光ファイバーに比べて安価であり曲げに強く折れ難いため、光出射装置１の製造コストの削減や光の伝送に関する信頼性の向上を図ることができる。
【００４９】
また、プラスチック光ファイバーは大口径であるため、端面の汚れや傷、光軸のずれがあった場合においても光の伝送が可能であり、射出側バンドルファイバー６の光ファイバー、７、・・・としてプラスチック光ファイバーを用いることにより、光の効率的な伝送を行うことができる。
【００５０】
光ファイバー７としては、例えば、コアの直径が９８０μｍ、クラッドの直径が１ｍｍ、開口数が０．６３程度の大容量のタイプが用いられる。
【００５１】
尚、射出側バンドルファイバー６の光ファイバー７、７、・・・としてプラスチック光ファイバーを用いた場合に、光源２ａとして赤外線カット機能を有するタイプを用いることにより、塵埃等の付着物を起因とする射出側バンドルファイバー６の端面の損傷等の所謂端面焼けを抑制することが可能である。
【００５２】
分光ブロック３は射出側固定ベース８と射出側可動ベース９と受光側固定ベース１０と受光側可動ベース１１を有している（図１乃至図３参照）。
【００５３】
射出側固定ベース８は横長のブロック状に形成され、上方に開口された下側支持溝部８ａ、８ａ、８ａを有している。下側支持溝部８ａ、８ａ、８ａは左右方向に延び前後に離隔して形成されている。
【００５４】
射出側可動ベース９は横長のブロック状に形成され、射出側固定ベース８の上方に位置されている。射出側可動ベース９には下方に開口された上側支持溝部９ａ、９ａ、９ａが形成され、上側支持溝部９ａ、９ａ、９ａは左右方向に延び前後に離隔して形成されている。上側支持溝部９ａ、９ａ、９ａはそれぞれ射出側固定ベース８に形成された下側支持溝部８ａ、８ａ、８ａに対向して位置されている。
【００５５】
射出側固定ベース８と射出側可動ベース９にはそれぞれ保持ボックス１２、１２、１２が回動自在に支持されている。
【００５６】
保持ボックス１２、１２、１２は左右に離隔して位置されている。保持ボックス１２は保持部１２ａと保持部１２ａから下方へ突出された被支持突部１２ｂと保持部１２ａから上方へ突出された被支持突部１２ｃとを有している。保持ボックス１２は保持部１２ａが射出側固定ベース８と射出側可動ベース９の間に位置され、被支持突部１２ｂ、１２ｃがそれぞれ射出側固定ベース８の下側支持溝部８ａと上側支持溝部９ａに挿入されている。
【００５７】
射出側固定ベース８と受光側固定ベース１０には前後に延びるヒンジ軸１３、１３、１３がそれぞれ貫通され、ヒンジ軸１３、１３、１３は左右に離隔して位置されている。また、射出側可動ベース９と受光側可動ベース１１には前後に延びるヒンジ軸１４、１４、１４がそれぞれ貫通され、ヒンジ軸１４、１４、１４は左右に離隔して位置されている。
【００５８】
保持ボックス１２、１２、１２は、被支持突部１２ｂ、１２ｂ、１２ｂにそれぞれヒンジ軸１３、１３、１３が挿通され、被支持突部１２ｃ、１２ｃ、１２ｃにそれぞれヒンジ軸１４、１４、１４が挿通されることにより射出側固定ベース８と射出側可動ベース９に対して回動可能とされる（図３及び図４参照）。
【００５９】
保持ボックス１２、１２、１２は同期してヒンジ軸１３、１３、１３及びヒンジ軸１４、１４、１４を支点として回動され、保持ボックス１２、１２、１２が回動されると射出側可動ベース９が射出側固定ベース８に対して平行な状態で移動される。
【００６０】
保持ボックス１２、１２、１２の保持部１２ａ、１２ａ、１２ａにはそれぞれ射出側バンドルファイバー６、６、６の前端部が保持される（図２参照）。保持部１２ａ、１２ａ、１２ａにはそれぞれ射出側バンドルファイバー６、６、６の前端部が後方から挿通され、射出側バンドルファイバー６、６、６の前端面、即ち、出射面６ａ、６ａ、６ａが保持部１２ａ、１２ａ、１２ａの前面と同一面上に位置される。
【００６１】
保持部１２ａ、１２ａ、１２ａにそれぞれ射出側バンドルファイバー６、６、６が保持された状態においては、光ファイバー７、７、・・・が所定の状態で配列され、例えば、横２列、縦１０列の状態で合計２０本が配列されている（図５参照）。
【００６２】
受光側固定ベース１０は横長のブロック状に形成され、上方に開口された下側支持溝部１０ａ、１０ａ、１０ａを有している（図１乃至図３参照）。下側支持溝部１０ａ、１０ａ、１０ａは左右方向に延び前後に離隔して形成されている。
【００６３】
受光側可動ベース１１は横長のブロック状に形成され、受光側固定ベース１０の上方に位置されている。受光側可動ベース１１には下方に開口された上側支持溝部１１ａ、１１ａ、１１ａが形成され、上側支持溝部１１ａ、１１ａ、１１ａは左右方向に延び前後に離隔して形成されている。上側支持溝部１１ａ、１１ａ、１１ａはそれぞれ受光側固定ベース１０に形成された下側支持溝部１０ａ、１０ａ、１０ａに対向して位置されている。
【００６４】
受光側固定ベース１０と受光側可動ベース１１にはそれぞれ接続ボックス１５、１５、１５が回動自在に支持されている。
【００６５】
接続ボックス１５、１５、１５は左右に離隔して位置されている。接続ボックス１５は接続部１５ａと接続部１５ａから下方へ突出された被支持突部１５ｂと接続部１５ａから上方へ突出された被支持突部１５ｃとを有している。接続ボックス１５は接続部１５ａが受光側固定ベース１０と受光側可動ベース１１の間に位置され、被支持突部１５ｂ、１５ｃがそれぞれ受光側固定ベース１０の下側支持溝部１０ａと上側支持溝部１１ａに挿入されている。
【００６６】
接続ボックス１５、１５、１５は、被支持突部１５ｂ、１５ｂ、１５ｂにそれぞれヒンジ軸１３、１３、１３が挿通され、被支持突部１５ｃ、１５ｃ、１５ｃにそれぞれヒンジ軸１４、１４、１４が挿通されることにより受光側固定ベース１０と受光側可動ベース１１に対して回動可能とされる（図３及び図４参照）。
【００６７】
接続ボックス１５、１５、１５はヒンジ軸１３、１３、１３及びヒンジ軸１４、１４、１４を支点として同期して回動され、接続ボックス１５、１５、１５が回動されると受光側可動ベース１１が受光側固定ベース１０に対して平行な状態で移動される。このとき接続ボックス１５、１５、１５は保持ボックス１２、１２、１２を支持するヒンジ軸１３、１３、１３及びヒンジ軸１４、１４、１４を支点として回動されるため、保持ボックス１２、１２、１２と一体になって回動される。
【００６８】
接続ボックス１５、１５、１５の接続部１５ａ、１５ａ、１５ａの内部にはそれぞれガラス体１６、１６、１６が配置されている（図２乃至図４参照）。ガラス体１６は開口数が射出側バンドルファイバー６の開口数に適合されている。ガラス体１６は、例えば、光学ガラスや石英ガラスによって縦長の直方体形状に形成され、後面１６ａが接続部１５ａの後面と同一平面上に位置され、前面１６ｂが接続部１５ａの前面より後側に位置されている。
【００６９】
光制御ブロック４は駆動部１７と駆動部１７に連結されたホルダー１８とホルダー１８に保持された分光フィルター１９とを有している（図１参照）。
【００７０】
駆動部１７は支持ベース２０と移動台２１とパルスモーター２２を有している。
【００７１】
支持ベース２０は左右方向に延び、射出側固定ベース８及び受光側固定ベース１０の側方に配置されている。
【００７２】
移動台２１は支持ベース２０に左右方向に移動自在に支持されている。
【００７３】
パルスモーター２２は図示しないコントローラや電源回路等によって制御される。パルスモーター２２は支持ベース２０の長手方向における一端部に取り付けられ、モーター軸に送りネジ２２ａが連結されている。送りネジ２２ａは移動台２１に螺合されている。従って、パルスモーター２２の駆動により送りネジ２２ａが回転されると、移動台２１が送りネジ２２ａの回転方向に応じて左右方向へ支持ベース２０に対して移動される。
【００７４】
ホルダー１８は左右に長い略Ｌ字状に形成され、長手方向における一端部が移動台２１に連結されている。
【００７５】
分光フィルター１９はホルダー１８に保持されている。分光フィルター１９としては、光の入射位置に応じて波長を選択し選択した波長の光を透過して出射する機能を有するリニアバリアブルフィルター（ＬＶＦ）が用いられている。リニアバリアブルフィルターは、干渉薄膜の厚みを連続的に変化させることにより透過波長が連続的に変化されるように構成されている。
【００７６】
分光フィルター１９は、例えば、横長の矩形の板状に形成され、駆動部１７の移動台２１の左右方向における移動に伴って保持ボックス１２、１２、１２と接続ボックス１５、１５、１５との間で左右方向へ移動される。
【００７７】
分光フィルター１９の後面１９ａには保持ボックス１２、１２、１２にそれぞれ保持された射出側バンドルファイバー６、６、６の出射面６ａ、６ａ、６ａが対向して位置され、分光フィルター１９の前面１９ｂにはガラス体１６、１６、１６の後面１６ａ、１６ａ、１６ａが対向して位置される（図６参照）。分光フィルター１９の後面１９ａと射出側バンドルファイバー６、６、６の出射面６ａ、６ａ、６ａとの間隔は０．１ｍｍ程度にされ、分光フィルター１９の前面１９ｂとガラス体１６、１６、１６の後面１６ａ、１６ａ、１６ａとの間隔も０．１ｍｍ程度にされている。
【００７８】
図７は、分光フィルター１９を透過される光の波長を示す図である。分光フィルター１９の左右方向（長手方向）にＸ座標をとると、分光フィルター１９を透過する光の波長がＸ座標に比例して直線的な特性を有する。即ち、分光フィルター１９に入射される位置によって透過される光の波長の大きさが直線的に変化する。従って、分光フィルター１９を長手方向へ移動させることにより、射出側バンドルファイバー６、６、６の出射面６ａ、６ａ、６ａから出射されて分光フィルター１９を透過されガラス体１６、１６、１６に入射される光の波長をそれぞれ任意に選択することが可能とされ、分光フィルター１９によって選択（分光）された透過光の波長の変動が低減される。
【００７９】
分光フィルター１９を透過さる光の波長は、例えば、可視光領域である３８０ｎｍ乃至７８０ｎｍの範囲にされている。
【００８０】
接続ボックス１５、１５、１５の接続部１５ａ、１５ａ、１５ａにおける前端部にはそれぞれ受光側バンドルファイバー２３、２３、２３の後端部が保持されている（図２及び図６参照）。
【００８１】
受光側バンドルファイバー２３は複数の光ファイバー２４、２４、・・・が束ねられて形成されており、受光側バンドルファイバー２３の光ファイバー２４、２４、・・・としては、例えば、射出側バンドルファイバー６の光ファイバー７、７、・・・と同様の種類が用いられる。
【００８２】
接続部１５ａ、１５ａ、１５ａにはそれぞれ受光側バンドルファイバー２３、２３、２３の後端部が前方から挿通され、受光側バンドルファイバー２３、２３、２３の後端面、即ち、入射面２３ａ、２３ａ、２３ａがそれぞれガラス体１６、１６、１６の前面１６ｂ、１６ｂ、１６ｂに接続される。ガラス体１６、１６、１６の前面１６ｂ、１６ｂ、１６ｂに対する入射面２３ａ、２３ａ、２３ａの接続は、例えば、ガラス体１６、１６、１６と受光側バンドルファイバー２３、２３、２３の屈折率に適合された接着剤を用いて行われる。
【００８３】
受光側バンドルファイバー２３の光ファイバー２４、２４、・・・は、例えば、横５列、縦１２列の合計６０本が配列されている（図８参照）。
【００８４】
上記したように、射出側バンドルファイバー６、６、６の出射面６ａ、６ａ、６ａからそれぞれ出射された光は分光フィルター１９を透過されてガラス体１６、１６、１６に入射され、ガラス体１６、１６、１６を介して入射面２３ａ、２３ａ、２３ａから受光側バンドルファイバー２３、２３、２３に入射される。
【００８５】
このとき、分光フィルター１９によって分光フィルター１９に対する入射位置に応じた波長の光がガラス体１６、１６、１６から受光側バンドルファイバー２３、２３、２３に入射され、受光側バンドルファイバー２３、２３、２３には、例えば、それぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光が入射される。
【００８６】
光出射装置１にあっては、射出側バンドルファイバー６、６、６からそれぞれ出射された光がガラス体１６、１６、１６を介して受光側バンドルファイバー２３、２３、２３に入射されるように構成されているため、送り側の光ファイバーの出射面と受け側の光ファイバーの入射面とを突き合わせて光を伝送するときに発生し易い輝度ムラ及び色度ムラを抑制することができる。
【００８７】
尚、送り側の光ファイバーからの受け側の光ファイバーへの光の伝送をボールレンズを用いて行うことも可能であるが、ボールレンズを用いた場合には、受光側バンドルファイバー２３の光ファイバー２４、２４、・・・の直径が、例えば、それぞれ１ｍｍであると、縦１２列の光ファイバー２４、２４、・・・に応じたボールレンズの直径が１２ｍｍ程度になってしまう。従って、ボールレンズと入射面２３ａとの間隔を光ファイバー２４、２４、・・・の位置に応じて一定にすることが困難になる等の不具合が生じ、射出側バンドルファイバー６、６、６と受光側バンドルファイバー２３、２３、２３の間において光の伝送をボールレンズによって行うことは不向きである。
【００８８】
また、射出側バンドルファイバー６、６、６の出射面６ａ、６ａ、６ａからそれぞれ光が出射されたときには、光が拡散される（図６に示す矢印Ｍ、Ｍ参照）。従って、送り側の射出側バンドルファイバー６、６、６の本数（例えば、２０本）より受け側の受光側バンドルファイバー２３、２３、２３の本数（例えば、６０本）を多くすることにより、光の伝送時におけるロスが低減され、光の伝送効率の向上を図ることができる。
【００８９】
発光体５はケース２５とケース２５の内部に保持された導光体２６とから成る（図１及び図９参照）。
【００９０】
ケース２５は円板状の底面部２７と底面部２７の外周部に取り付けられたカバー部２８とから成り、カバー部２８は底面部２７の外周部から上方へ突出された周面部２９と周面部２９の上端部から内方へ張り出された押さえ部３０とから成る。周面部２９には周方向に等間隔に離隔して複数のファイバー取付孔２９ａ、２９ａ、・・・が形成されている。押さえ部３０の内周縁は円形状に形成されている。
【００９１】
導光体２６は扁平な円柱状に形成され、下面３１が底面部２７の上面に接触され、外周面３２がカバー部２８の周面部２９の内面に接触され、上面３３の外周部３３ａがカバー部２８の押さえ部３０の下面に接触された状態でケース２５に保持されている。
【００９２】
導光体２６は、下面３１と上面３３の外周部３３ａとが拡散かつ全反射される反射面として形成され、外周面３２が光が入射される入光面として形成され、上面３３の外周部３３ａ以外の部分が光が出射される発光面３３ｂとして形成されている。導光体２６の外径（直径）は、例えば、５０ｍｍにされ、発光面３３ｂの直径は、例えば、３０ｍｍにされている。
【００９３】
尚、上記には、導光体２６の下面３１と上面３３の外周部３３ａとが拡散かつ全反射される反射面として形成された例を示したが、これに加え、導光体２６の外周面３２における光ファイバー２４、２４、・・・が接続された部分以外の部分も拡散かつ全反射される反射面として形成してもよい。
【００９４】
また、カバー部２８を、例えば、透明な材料によって形成し、カバー部２８の外周面に光ファイバー２４、２４、・・・を接続し、カバー部２８において光が拡散されて導光体２６に入射されるように構成することも可能である。
【００９５】
ケース２５の周面部２９に形成されたファイバー取付孔２９ａ、２９ａ、・・・にはそれぞれ受光側バンドルファイバー２３、２３、２３の光ファイバー２４、２４、・・・が挿通されて取り付けられている。光ファイバー２４、２４、・・・は、赤色（Ｒ）の光を伝送する光ファイバー２４Ｒと緑色（Ｇ）の光を伝送する光ファイバー２４Ｇと青色（Ｂ）の光を伝送する光ファイバー２４Ｂとが一組になって周方向における同じ位置に上下に並んだ状態で周面部２９に取り付けられている。従って、光ファイバー２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂが一組になって上下に並び、これらの一組ずつが周方向に等間隔に離隔して周面部２９に取り付けられている。
【００９６】
尚、赤色（Ｒ）の光を伝送する光ファイバー２４Ｒと緑色（Ｇ）の光を伝送する光ファイバー２４Ｇと青色（Ｂ）の光を伝送する光ファイバー２４Ｂとが、それぞれ導光体２６の中心を基準として、例えば、６°ずつ周方向にずらした状態でファイバー取付孔２９ａ、２９ａ、・・・に取り付けられるようにしてもよい。
【００９７】
受光側バンドルファイバー２３、２３、・・・によって伝送されて発光体５の導光体２６に外周面３２から入射された光は、導光体２６の内部で拡散しながら内面反射されて導光され、発光面３３ｂから出射される。このとき、上記したように、受光側バンドルファイバー２３、２３、・・・によって伝送された光は、外周面３２における周方向に離隔した複数の部分から導光体２６に入射される。
【００９８】
このように光出射装置１にあっては、円柱状の導光体２６の外周面３２における周方向に離隔した複数の部分から光が入射されるため、導光体２６に入射される光量を増やすことが可能であり、出射効率の向上を図ることができる。
【００９９】
また、導光体２６を円柱状に形成し、導光体２６の外周面３２における周方向に離隔した複数の部分から光を入射させるように構成しているため、光の入射効率が高く、その分、発光体５の小型化を図ることができる。
【０１００】
尚、上記には、導光体２６を円柱状に形成した例を示したが、導光体２６の形状は円柱状に限られることはなく、例えば、正多角形状に形成されていてもよい。
【０１０１】
さらに、発光体５に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の三原色の光が入射されるように構成されているため、広い色域を確保することができる。
【０１０２】
光出射装置１にあっては、受光側バンドルファイバー２３、２３、・・・によって伝送された光の導光体２６に対する入射方向Ｓが、図１０に示すように、導光体２６の半径方向Ｒに対して導光体２６の中心軸Ｐに直交する方向に平行にシフトされている。
【０１０３】
入射方向Ｓのシフト量は、例えば、発光面３３ｂの直径が３０ｍｍのときに４ｍｍ±０．２ｍｍとされている。光出射装置１においては、発光面３３ｂの直径をＢとし、入射方向Ｓのシフト量をＣとしたときに（図１０参照）、Ｃ／Ｂの値が３．８／３０乃至４．２／３０となるように設定されることが望ましい。
【０１０４】
図１１は、外径（直径）Ａが５０ｍｍ、発光面３３ｂの直径Ｂが３０ｍｍの導光体２６について、外周面３２から光を入射させたときの導光体２６からの光の出射状態を示す模式図である。
【０１０５】
図１１において、上段の図はシフト量Ｃが０ｍｍのときの状態を示し、中段の図はシフト量Ｃが４ｍｍのときの状態を示し、下段の図はシフト量Ｃが１０ｍｍのときの状態を示す。図１１に示すように、シフト量Ｃが４ｍｍの場合には、シフト量Ｃが０ｍｍの場合と１０ｍの場合に比し、発光面３３ｂから出射される光の輝度の均一性が確保されると共に高い輝度値が確保されている。
【０１０６】
従って、発光面３３ｂの直径をＢとし、導光体２６の外周面３２に対する光の入射方向Ｓのシフト量をＣとしたときに、Ｃ／Ｂの値が３．８／３０乃至４．２／３０となるように設定されることにより、発光面３３ｂから出射される光の輝度の均一性及び高い輝度値を確保することができる。
【０１０７】
図１２は、導光体２６において外径（直径）Ａと発光面の直径Ｂとを一定にしてシフト量Ｃを変化させた場合の照度を示すグラフ図である。外径Ａは５０ｍｍ、直径Ｂは３０ｍｍである。図１２に示すように、シフト量が０ｍｍの場合に比し、入射方向Ｓが半径方向Ｒに対して導光体２６の中心軸Ｐに直交する方向に平行にシフトされた場合には、何れも輝度の均一性が高くなっている。
【０１０８】
従って、導光体２６に対する光の入射方向Ｓを半径方向Ｒに対して導光体２６の中心軸Ｐに直交する方向に平行にシフトさせることにより、発光面３３ｂから出射される光の輝度の均一性を図ることができる。
【０１０９】
図１３は、導光体２６において外径（直径）Ａを一定にして発光面の直径Ｂとシフト量Ｃを変化させた場合の照度を示すグラフ図である。外径Ａは５０ｍｍである。構成Ｘは直径Ｂが２４ｍｍ、シフト量Ｃが５．３３ｍｍであり、構成Ｙは直径Ｂが３０ｍｍ、シフト量Ｃが７．５ｍｍであり、構成Ｚは直径Ｂが４０ｍｍ、シフト量Ｃが１１．５ｍｍであり、直径Ｂが大きくなるに従ってシフト量Ｃを大きくしている。
【０１１０】
図１３に示すように、構成Ｘ、構成Ｙ及び構成Ｚの何れの場合においても、発光面３３ｂにおける輝度の均一性が確保されている。
【０１１１】
尚、上記には、導光体２６の外径（直径）をＡとしたが、カバー部２８を透明な材料によって形成しカバー部２８の外周面に光ファイバー２４、２４、・・・を接続する構成とした場合には、カバー部２８の外径（直径）がＡになる。
【０１１２】
［光出射装置の動作］
以下に、光源ブロック２の光源２ａから光が出射されたときの光出射装置１の動作について説明する（図１４乃至図１６参照）。
【０１１３】
光源ブロック２の光源２ａから光が出射されると、出射された光は射出側バンドルファイバー６、６、６を介して出射面６ａ、６ａ、６ａから分光フィルター１９へ向けて出射される。分光フィルター１９は、上記したように、左右方向へ移動可能とされており、左右方向へ移動されることにより射出側バンドルファイバー６、６、６から入射された光が任意の波長に選択される。従って、上記したように、分光フィルター１９による波長の選択機能によりガラス体１６、１６、１６に、例えば、それぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光が入射される。
【０１１４】
このとき、上記したように、保持ボックス１２、１２、１２と接続ボックス１５、１５、１５はヒンジ軸１３、１３、１３及びヒンジ軸１４、１４、１４を支点として射出側固定ベース８、射出側可動ベース９、受光側固定ベース１０及び受光側可動ベース１１に対して一体になって回動可能とされている。従って、保持ボックス１２、１２、１２と接続ボックス１５、１５、１５が回動されると、光ファイバー７、７、・・・と光ファイバー２４、２４、・・・がそれぞれ縦長の状態で配列されている射出側バンドルファイバー６、６、６と受光側バンドルファイバー２３、２３、２３が傾斜される（図４参照）。
【０１１５】
図１４及び図１５は、射出側バンドルファイバー６、６、６と受光側バンドルファイバー２３、２３、２３の傾斜角度の相違による光の分光透過特性、即ち、波長に対する分光放射輝度の変化を示す図である。
【０１１６】
図１４は、保持ボックス１２、１２、１２と接続ボックス１５、１５、１５が回動される前の状態（図３参照）における分光透過特性を示している。保持ボックス１２、１２、１２と接続ボックス１５、１５、１５が回動される前においては、射出側バンドルファイバー６、６、６と受光側バンドルファイバー２３、２３、２３が傾斜されておらず縦長の状態とされ、分光透過特性は波長分解能の高い状態にされる。
【０１１７】
図１５は、保持ボックス１２、１２、１２と接続ボックス１５、１５、１５が回動された状態（図４参照）における分光透過特性を示している。保持ボックス１２、１２、１２と接続ボックス１５、１５、１５が回動された状態においては、射出側バンドルファイバー６、６、６と受光側バンドルファイバー２３、２３、２３が傾斜されており、分光透過特性は波長分解能の低い平坦な状態にされる。
【０１１８】
従って、保持ボックス１２、１２、１２と接続ボックス１５、１５、１５の回動状態を変化させることにより、分光スペクトルの半値幅の調整が可能となり、所望の波長分解能の状態のスペクトルを得ることができ、所望の分光透過特性を有し安定性の悪い輝線の影響を抑制した安定な分光出力を発光体５において行うことができる。
【０１１９】
分光フィルター１９によって波長が選択された光はガラス体１６、１６、１６に入射され、ガラス体１６、１６、１６から受光側バンドルファイバー２３、２３、２３に入射され、受光側バンドルファイバー２３、２３、２３によって伝送されて発光体５に入射される。このとき、上記したように、光は導光体２６の半径方向Ｒに対して導光体２６の中心軸Ｐに直交する方向に平行にシフトされた状態で入射され（図１０参照）、導光体２６の内部で内面反射されて導光され、発光面３３ｂから出射される。
【０１２０】
図１６は、光源２ａとしてハロゲンランプを用い、ガラス体１６と導光体２６の有無により条件を変更し、発光状態を撮影したときの輝度値を示す図である。図１６の上段の図は、ガラス体１６と導光体２６の双方が設けられていない状態の輝度値を示し、図１６の中段の図は、ガラス体１６が設けられ導光体２６が設けられていない状態の輝度値を示し、図１６の下段の図は、ガラス体１６と導光体２６の双方が設けられた状態の輝度値を示す。
【０１２１】
図１６においては、例として、緑色（Ｇ）の光と青色（Ｂ）の光とについての輝度値を示し、中央の値は発光面の中心点の輝度値を示し、上下左右の値は中心からそれぞれ上下左右に１０ｍｍ離隔された点の輝度値を示している。
【０１２２】
図１６に示すように、ガラス体１６と導光体２６が設けられていない場合には、中心点と周辺（１０ｍｍ離隔された点）との間で大きな輝度ムラが生じているが、ガラス体１６が設けられた場合には輝度ムラが改善され、ガラス体１６と導光体２６が設けられた場合にはさらに輝度ムラが改善されている。色ムラについても、ガラス体１６と導光体２６が設けられていない場合に比し、ガラス体１６が設けられた場合及びガラス体１６と導光体２６が設けられた場合に改善される。
【０１２３】
従って、ガラス体１６によって輝度ムラ及び色ムラが抑制され、導光体２６によっても輝度ムラ及び色ムラが抑制される。
【０１２４】
［まとめ］
以上に記載した通り、光出射装置１にあっては、射出側バンドルファイバー６、６、６の出射面６ａ、６ａ、６ａと受光側バンドルファイバー２３、２３、２３の入射面２３ａ、２３ａ、２３ａとの間において移動可能とされ入射位置に応じて波長を選択し選択した波長の光を透過して出射する分光フィルター１９が設けられている。
【０１２５】
従って、駆動電流の値と光源２ａの発光輝度分布とに関する複雑な測定値の計算を行うことなく所望のスペクトルの光を発光体５から出射させることが可能であり、簡素な構成により製造コストの高騰を来たすことなく所望のスペクトルの光を発光体５から出射させることができる。
【０１２６】
［本技術］
本技術は、以下のような構成とすることができる。
【０１２７】
（１）所定の光を出射する光源と、一端面が出射面として形成され前記光源から出射された光を伝送して前記出射面から出射する射出側バンドルファイバーと、一端面が入射面として形成され前記射出側バンドルファイバーによって伝送され前記入射面から入射された光を伝送する受光側バンドルファイバーと、前記受光側バンドルファイバーによって伝送された光を出射する発光体と、前記射出側バンドルファイバーの出射面と前記受光側バンドルファイバーの入射面との間において前記出射面と前記入射面が並ぶ方向に対して直交する方向へ移動可能とされると共に入射位置に応じて波長を選択し選択した波長の光を透過して出射する分光フィルターとを備えた光出射装置。
【０１２８】
（２）前記射出側バンドルファイバーと前記受光側バンドルファイバーはそれぞれ複数の光ファイバーが所定の配列状態で束ねられて構成され、前記射出側バンドルファイバーの出射面と前記受光側バンドルファイバーの入射面との前記分光フィルターに対する傾斜角度が変更可能とされた前記（１）に記載の光出射装置。
【０１２９】
（３）前記射出側バンドルファイバーと前記受光側バンドルファイバーはそれぞれ複数の光ファイバーが所定の配列状態で束ねられて構成され、前記受光側バンドルファイバーの光ファイバーの本数が前記射出側バンドルファイバーの光ファイバーの本数より多くされた前記（１）に記載の光出射装置。
【０１３０】
（４）前記分光フィルターと前記受光側バンドルファイバーの間に前記射出側バンドルファイバーから出射された光を透過するガラス体を配置し、前記受光側バンドルファイバーを前記ガラス体に接続し、前記射出側バンドルファイバーによって伝送された光が前記ガラス体を透過されて前記受光側バンドルファイバーに入射されるようにした前記（１）から前記（３）の何れかに記載の光出射装置。
【０１３１】
（５）前記発光体に円柱状の導光体が設けられ、前記導光体の軸方向における一方の面に光が出射される発光面が形成され、前記受光側バンドルファイバーによって伝送された光が前記導光体の外周面における周方向に離隔した複数の部分から入射され、前記導光体の外周面から入射された光が前記導光体で導かれて前記発光面から出射されるようにした前記（１）から前記（４）の何れかに記載の光出射装置。
【０１３２】
（６）前記導光体に対する光の入射方向を前記導光体の半径方向に対して前記導光体の中心軸に直交する方向に平行にシフトさせた前記（５）に記載の光出射装置。
【０１３３】
（７）前記導光体の発光面を円形状に形成し、前記発光面の直径をＢとし、前記入射方向のシフト量をＣとしたときに、Ｃ／Ｂの値が３．８／３０乃至４．２／３０となるようにした前記（６）に記載の光出射装置。
【０１３４】
上記した技術の最良の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本技術を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本技術の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】図２乃至図１６と共に本技術光出射装置を示すものであり、本図は、光出射装置の概略斜視図である。
【図２】分光ブロックの概略断面図である。
【図３】接続ボックスが保持ボックスとともに回動される前の状態を一部を断面にして示す正面図である。
【図４】接続ボックスが保持ボックスとともに回動された状態を一部を断面にして示す正面図である。
【図５】保持ボックスの拡大正面図である。
【図６】保持ボックス、接続ボックス及び分光フィルター等を示す拡大断面図である。
【図７】分光フィルターの機能を説明するための図である。
【図８】接続ボックスの拡大断面図である。
【図９】発光体の拡大断面図である。
【図１０】導光体に対する光の入射方向を説明するための図である。
【図１１】シフト量を変化させたときの発光状態を示す図である。
【図１２】導光体において外径Ａと発光面の直径Ｂとを一定にしてシフト量Ｃを変化させた場合の照度を示すグラフ図である。
【図１３】導光体において外径Ａを一定にして発光面の直径Ｂとシフト量Ｃを変化させた場合の照度を示すグラフ図である。
【図１４】保持ボックスと接続ボックスが回動されていない状態における分光透過特性を示すグラフ図である。
【図１５】保持ボックスと接続ボックスが回動された状態における分光透過特性を示すグラフ図である。
【図１６】ガラス体と導光体の有無により条件を変更し、発光状態を撮影したときの輝度値を示す図である。
【符号の説明】
【０１３６】
１…光出射装置、２ａ…光源、５…発光体、６…射出側バンドルファイバー、６ａ…出射面、７…光ファイバー、１６…ガラス体、１９…分光フィルター、２３…受光側バンドルファイバー、２３ａ…入射面、２４…光ファイバー、２６…導光体、３２…外周面、３３ｂ…発光面
【技術分野】
【０００１】
本技術は光出射装置についての技術分野に関する。詳しくは、光源から出射された光を伝送する射出側バンドルファイバーと受光側バンドルファイバーの間において分光フィルターを移動可能に配置して簡素な構成により製造コストの高騰を来たすことなく所望のスペクトルの光を発光体から出射させる技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源から出射された光を光ファイバーによって発光体に伝送して発光体から発光させる光出射装置がある（例えば、特許文献１参照）。このような光出射装置は、例えば、各種の光学機器に対して光の校正を行う校正器として用いられる。
【０００３】
特許文献１に記載された光出射装置にあっては、光源として複数の発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が用いられ、任意の色や照度（輝度）の光を生成するように構成され、三原色の光を出射する光源（発光ダイオード）の駆動電気量と出射光量の関係を示す情報を格納した記憶部を有している。
【０００４】
上記のような光出射装置においては、所望のスペクトル（発光輝度分布）の光を発光体から発光させる必要がある。
【０００５】
スペクトルは各発光ダイオードに対して供給される駆動電流の値によって変化するため、特許文献１に記載された光出射装置においては、各駆動電流の値と発光ダイオードの発光輝度分布とを予め測定し、これらの測定値を記憶部に記憶させている。従って、光源の駆動時には、記憶部に記憶された測定値が読み出され、読み出された測定値に応じた駆動電流が各発光ダイオードに供給されて所望のスペクトルの光が発光体から出射される。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１４７１７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献１に記載された光出射装置にあっては、例えば、３８０ｎｍから７８０ｎｍの可視光領域において予め選定した複数の波長に対してスペクトルに関する値を算出している。また、スペクトルに関する値として、例えば、重心波長やスペクトル半値幅を記憶部に記憶し、各駆動電流値間のスペクトルに関する値を補間計算によって算出するようにしている。
【０００８】
従って、各駆動電流の値と発光ダイオードの発光輝度分布とに関する測定値の計算が複雑であるとともに時間がかかり、製造コストの高騰を来たしてしまう。
【０００９】
そこで、本技術光出射装置は、上記した問題点を克服し、簡素な構成により製造コストの高騰を来たすことなく所望のスペクトルの光を発光体から出射させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
光出射装置は、上記した課題を解決するために、所定の光を出射する光源と、一端面が出射面として形成され前記光源から出射された光を伝送して前記出射面から出射する射出側バンドルファイバーと、一端面が入射面として形成され前記射出側バンドルファイバーによって伝送され前記入射面から入射された光を伝送する受光側バンドルファイバーと、前記受光側バンドルファイバーによって伝送された光を出射する発光体と、前記射出側バンドルファイバーの出射面と前記受光側バンドルファイバーの入射面との間において前記出射面と前記入射面が並ぶ方向に対して直交する方向へ移動可能とされると共に入射位置に応じて波長を選択し選択した波長の光を透過して出射する分光フィルターとを備えたものである。
【００１１】
従って、光出射装置にあっては、分光フィルターによって選択された波長の光が受光側バンドルファイバーによって発光体に伝送される。
【００１２】
上記した光出射装置においては、前記射出側バンドルファイバーと前記受光側バンドルファイバーはそれぞれ複数の光ファイバーが所定の配列状態で束ねられて構成され、前記射出側バンドルファイバーの出射面と前記受光側バンドルファイバーの入射面との前記分光フィルターに対する傾斜角度が変更可能とされることが望ましい。
【００１３】
射出側バンドルファイバーの出射面と受光側バンドルファイバーの入射面との分光フィルターに対する傾斜角度が変更可能とされることにより、分光スペクトルの半値幅の調整が可能となる。
【００１４】
上記した光出射装置においては、前記射出側バンドルファイバーと前記受光側バンドルファイバーはそれぞれ複数の光ファイバーが所定の配列状態で束ねられて構成され、前記受光側バンドルファイバーの光ファイバーの本数が前記射出側バンドルファイバーの光ファイバーの本数より多くされることが望ましい。
【００１５】
受光側バンドルファイバーの光ファイバーの本数が射出側バンドルファイバーの光ファイバーの本数より多くされることにより、光の伝送時におけるロスが低減される。
【００１６】
上記した光出射装置においては、前記分光フィルターと前記受光側バンドルファイバーの間に前記射出側バンドルファイバーから出射された光を透過するガラス体を配置し、前記受光側バンドルファイバーを前記ガラス体に接続し、前記射出側バンドルファイバーによって伝送された光が前記ガラス体を透過されて前記受光側バンドルファイバーに入射されるようにすることが望ましい。
【００１７】
受光側バンドルファイバーをガラス体に接続し、射出側バンドルファイバーによって伝送された光がガラス体を透過されて受光側バンドルファイバーに入射されるようにすることにより、ガラス体によって輝度ムラ及び色度ムラが抑制される。
【００１８】
上記した光出射装置においては、前記発光体に円柱状の導光体が設けられ、前記導光体の軸方向における一方の面に光が出射される発光面が形成され、前記受光側バンドルファイバーによって伝送された光が前記導光体の外周面における周方向に離隔した複数の部分から入射され、前記導光体の外周面から入射された光が前記導光体で導かれて前記発光面から出射されるようにすることが望ましい。
【００１９】
受光側バンドルファイバーによって伝送された光が導光体の外周面における周方向に離隔した複数の部分から入射され、導光体の外周面から入射された光が導光体で導かれて発光面から出射されるようにすることにより、導光体に入射される光量が増加する。
【００２０】
上記した光出射装置においては、前記導光体に対する光の入射方向を前記導光体の半径方向に対して前記導光体の中心軸に直交する方向に平行にシフトさせることが望ましい。
【００２１】
導光体に対する光の入射方向を導光体の半径方向に対して導光体の中心軸に直交する方向に平行にシフトさせることにより、導光体の中心軸に向かう方向以外の方向から光が入射される。
【００２２】
上記した光出射装置においては、前記導光体の発光面を円形状に形成し、前記発光面の直径をＢとし、前記入射方向のシフト量をＣとしたときに、Ｃ／Ｂの値が３．８／３０乃至４．２／３０となるようにすることが望ましい。
【００２３】
導光体の発光面を円形状に形成し、発光面の直径をＢとし、入射方向のシフト量をＣとしたときに、Ｃ／Ｂの値が３．８／３０乃至４．２／３０となるようにすることにより、導光体の中心軸に向かう方向以外の方向から光が入射される。
【発明の効果】
【００２４】
本技術光出射装置は、所定の光を出射する光源と、一端面が出射面として形成され前記光源から出射された光を伝送して前記出射面から出射する射出側バンドルファイバーと、一端面が入射面として形成され前記射出側バンドルファイバーによって伝送され前記入射面から入射された光を伝送する受光側バンドルファイバーと、前記受光側バンドルファイバーによって伝送された光を出射する発光体と、前記射出側バンドルファイバーの出射面と前記受光側バンドルファイバーの入射面との間において前記出射面と前記入射面が並ぶ方向に対して直交する方向へ移動可能とされると共に入射位置に応じて波長を選択し選択した波長の光を透過して出射する分光フィルターとを備えている。
【００２５】
従って、駆動電流の値と光源の発光輝度分布とに関する複雑な測定値の計算を行うことなく所望のスペクトルの光を発光体から出射させることが可能であり、簡素な構成により製造コストの高騰を来たすことなく所望のスペクトルの光を発光体から出射させることができる。
【００２６】
請求項２に記載した技術にあっては、前記射出側バンドルファイバーと前記受光側バンドルファイバーはそれぞれ複数の光ファイバーが所定の配列状態で束ねられて構成され、前記射出側バンドルファイバーの出射面と前記受光側バンドルファイバーの入射面との前記分光フィルターに対する傾斜角度が変更可能とされている。
【００２７】
従って、分光スペクトルの半値幅の調整が可能となり、所望の波長分解能の状態のスペクトルを得ることができ、所望の分光透過特性を有し安定性の悪い輝線の影響を抑制した安定な分光出力を発光体において行うことができる。
【００２８】
請求項３に記載した技術にあっては、前記射出側バンドルファイバーと前記受光側バンドルファイバーはそれぞれ複数の光ファイバーが所定の配列状態で束ねられて構成され、前記受光側バンドルファイバーの光ファイバーの本数が前記射出側バンドルファイバーの光ファイバーの本数より多くされている。
【００２９】
従って、光の伝送時におけるロスが低減され、光の伝送効率の向上を図ることができる。
【００３０】
請求項４に記載した技術にあっては、前記分光フィルターと前記受光側バンドルファイバーの間に前記射出側バンドルファイバーから出射された光を透過するガラス体を配置し、前記受光側バンドルファイバーを前記ガラス体に接続し、前記射出側バンドルファイバーによって伝送された光が前記ガラス体を透過されて前記受光側バンドルファイバーに入射されるようにしている。
【００３１】
従って、送り側の光ファイバーの出射面と受け側の光ファイバーの入射面とを突き合わせて光を伝送するときに発生し易い輝度ムラ及び色度ムラを抑制することができる。
【００３２】
請求項５に記載した技術にあっては、前記発光体に円柱状の導光体が設けられ、前記導光体の軸方向における一方の面に光が出射される発光面が形成され、前記受光側バンドルファイバーによって伝送された光が前記導光体の外周面における周方向に離隔した複数の部分から入射され、前記導光体の外周面から入射された光が前記導光体で導かれて前記発光面から出射されるようにしている。
【００３３】
従って、導光体に入射される光量を増やすことが可能であり、出射効率の向上を図ることができる。
【００３４】
請求項６に記載した技術にあっては、前記導光体に対する光の入射方向を前記導光体の半径方向に対して前記導光体の中心軸に直交する方向に平行にシフトさせている。
【００３５】
従って、発光面から出射される光の輝度の均一性を図ることができる。
【００３６】
請求項７に記載した技術にあっては、前記導光体の発光面を円形状に形成し、前記発光面の直径をＢとし、前記入射方向のシフト量をＣとしたときに、Ｃ／Ｂの値が３．８／３０乃至４．２／３０となるようにしている。
【００３７】
従って、発光面から出射される光の輝度の均一性及び高い輝度値を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下に、本技術光出射装置を実施するための最良の形態を添付図面に従って説明する。
【００３９】
光出射装置は光源と発光体を備えており、以下の説明においては、光源が配置された側を後方とし、発光体が配置された側を前方として方向を示すこととする。
【００４０】
尚、以下に示す前後上下左右の方向は説明の便宜上のものであり、本技術の実施に関しては、これらの方向に限定されることはない。
【００４１】
［光出射装置の概略構成］
光出射装置１は、図１に示すように、所定の光を出射する光源ブロック２と、光源ブロック２から出射された光の分光等を行う分光ブロック３と、分光ブロック３に対して動作されて光の制御を行う光制御ブロック４と、分光ブロック３において分光等が行われた光を出射する発光体５とを備えている。
【００４２】
光源ブロック２の内部には駆動電流が供給されて光を出射する光源２ａが配置されている。
【００４３】
光源２ａとしては、例えば、熱の照射方向への集中を抑制するダイクロックハロゲンランプを用いられる。光源２ａとしてダイクロックハロゲンランプを用いることにより、発光スペクトル特性が平坦になり望ましいスペクトルの光を発光させることが可能になる。
【００４４】
また、光出射装置１を、例えば、分光放射輝度計の校正器として用いることを考えた場合には、分光放射輝度計の視野径が円形であるため、効率的な発光状態を確保する観点においては光源２ａが円形状（球形状）に形成されていることが望ましい。
【００４５】
さらに、光源２ａから出射される光の一部をフィードバックして光源２ａに対する駆動電流を調整することが望ましい。光源２ａに対する駆動電流の調整を行うことにより、光源２ａから出射される光の強度を一定にすることが可能となり、光出射装置１を校正器として使用する場合に好適である。
【００４６】
光源２ａから出射された光は射出側バンドルファイバー６、６、６によって分光ブロック３に伝送される。
【００４７】
射出側バンドルファイバー６は複数の光ファイバー７、７、・・・が束ねられて形成されており、射出側バンドルファイバー６の光ファイバー７、７、・・・としては、例えば、プラスチック光ファイバー（ＰＯＦ：Plastic Optical Fiber）が用いられている。プラスチック光ファイバーは光を伝送するコア材がアクリル等によって形成され、コア材を覆うクラッド材がフッ素樹脂等によって形成されている。
【００４８】
射出側バンドルファイバー６の光ファイバー７、７、・・・としてプラスチック光ファイバーを用いることにより、プラスチック光ファイバーが石英系の光ファイバーに比べて安価であり曲げに強く折れ難いため、光出射装置１の製造コストの削減や光の伝送に関する信頼性の向上を図ることができる。
【００４９】
また、プラスチック光ファイバーは大口径であるため、端面の汚れや傷、光軸のずれがあった場合においても光の伝送が可能であり、射出側バンドルファイバー６の光ファイバー、７、・・・としてプラスチック光ファイバーを用いることにより、光の効率的な伝送を行うことができる。
【００５０】
光ファイバー７としては、例えば、コアの直径が９８０μｍ、クラッドの直径が１ｍｍ、開口数が０．６３程度の大容量のタイプが用いられる。
【００５１】
尚、射出側バンドルファイバー６の光ファイバー７、７、・・・としてプラスチック光ファイバーを用いた場合に、光源２ａとして赤外線カット機能を有するタイプを用いることにより、塵埃等の付着物を起因とする射出側バンドルファイバー６の端面の損傷等の所謂端面焼けを抑制することが可能である。
【００５２】
分光ブロック３は射出側固定ベース８と射出側可動ベース９と受光側固定ベース１０と受光側可動ベース１１を有している（図１乃至図３参照）。
【００５３】
射出側固定ベース８は横長のブロック状に形成され、上方に開口された下側支持溝部８ａ、８ａ、８ａを有している。下側支持溝部８ａ、８ａ、８ａは左右方向に延び前後に離隔して形成されている。
【００５４】
射出側可動ベース９は横長のブロック状に形成され、射出側固定ベース８の上方に位置されている。射出側可動ベース９には下方に開口された上側支持溝部９ａ、９ａ、９ａが形成され、上側支持溝部９ａ、９ａ、９ａは左右方向に延び前後に離隔して形成されている。上側支持溝部９ａ、９ａ、９ａはそれぞれ射出側固定ベース８に形成された下側支持溝部８ａ、８ａ、８ａに対向して位置されている。
【００５５】
射出側固定ベース８と射出側可動ベース９にはそれぞれ保持ボックス１２、１２、１２が回動自在に支持されている。
【００５６】
保持ボックス１２、１２、１２は左右に離隔して位置されている。保持ボックス１２は保持部１２ａと保持部１２ａから下方へ突出された被支持突部１２ｂと保持部１２ａから上方へ突出された被支持突部１２ｃとを有している。保持ボックス１２は保持部１２ａが射出側固定ベース８と射出側可動ベース９の間に位置され、被支持突部１２ｂ、１２ｃがそれぞれ射出側固定ベース８の下側支持溝部８ａと上側支持溝部９ａに挿入されている。
【００５７】
射出側固定ベース８と受光側固定ベース１０には前後に延びるヒンジ軸１３、１３、１３がそれぞれ貫通され、ヒンジ軸１３、１３、１３は左右に離隔して位置されている。また、射出側可動ベース９と受光側可動ベース１１には前後に延びるヒンジ軸１４、１４、１４がそれぞれ貫通され、ヒンジ軸１４、１４、１４は左右に離隔して位置されている。
【００５８】
保持ボックス１２、１２、１２は、被支持突部１２ｂ、１２ｂ、１２ｂにそれぞれヒンジ軸１３、１３、１３が挿通され、被支持突部１２ｃ、１２ｃ、１２ｃにそれぞれヒンジ軸１４、１４、１４が挿通されることにより射出側固定ベース８と射出側可動ベース９に対して回動可能とされる（図３及び図４参照）。
【００５９】
保持ボックス１２、１２、１２は同期してヒンジ軸１３、１３、１３及びヒンジ軸１４、１４、１４を支点として回動され、保持ボックス１２、１２、１２が回動されると射出側可動ベース９が射出側固定ベース８に対して平行な状態で移動される。
【００６０】
保持ボックス１２、１２、１２の保持部１２ａ、１２ａ、１２ａにはそれぞれ射出側バンドルファイバー６、６、６の前端部が保持される（図２参照）。保持部１２ａ、１２ａ、１２ａにはそれぞれ射出側バンドルファイバー６、６、６の前端部が後方から挿通され、射出側バンドルファイバー６、６、６の前端面、即ち、出射面６ａ、６ａ、６ａが保持部１２ａ、１２ａ、１２ａの前面と同一面上に位置される。
【００６１】
保持部１２ａ、１２ａ、１２ａにそれぞれ射出側バンドルファイバー６、６、６が保持された状態においては、光ファイバー７、７、・・・が所定の状態で配列され、例えば、横２列、縦１０列の状態で合計２０本が配列されている（図５参照）。
【００６２】
受光側固定ベース１０は横長のブロック状に形成され、上方に開口された下側支持溝部１０ａ、１０ａ、１０ａを有している（図１乃至図３参照）。下側支持溝部１０ａ、１０ａ、１０ａは左右方向に延び前後に離隔して形成されている。
【００６３】
受光側可動ベース１１は横長のブロック状に形成され、受光側固定ベース１０の上方に位置されている。受光側可動ベース１１には下方に開口された上側支持溝部１１ａ、１１ａ、１１ａが形成され、上側支持溝部１１ａ、１１ａ、１１ａは左右方向に延び前後に離隔して形成されている。上側支持溝部１１ａ、１１ａ、１１ａはそれぞれ受光側固定ベース１０に形成された下側支持溝部１０ａ、１０ａ、１０ａに対向して位置されている。
【００６４】
受光側固定ベース１０と受光側可動ベース１１にはそれぞれ接続ボックス１５、１５、１５が回動自在に支持されている。
【００６５】
接続ボックス１５、１５、１５は左右に離隔して位置されている。接続ボックス１５は接続部１５ａと接続部１５ａから下方へ突出された被支持突部１５ｂと接続部１５ａから上方へ突出された被支持突部１５ｃとを有している。接続ボックス１５は接続部１５ａが受光側固定ベース１０と受光側可動ベース１１の間に位置され、被支持突部１５ｂ、１５ｃがそれぞれ受光側固定ベース１０の下側支持溝部１０ａと上側支持溝部１１ａに挿入されている。
【００６６】
接続ボックス１５、１５、１５は、被支持突部１５ｂ、１５ｂ、１５ｂにそれぞれヒンジ軸１３、１３、１３が挿通され、被支持突部１５ｃ、１５ｃ、１５ｃにそれぞれヒンジ軸１４、１４、１４が挿通されることにより受光側固定ベース１０と受光側可動ベース１１に対して回動可能とされる（図３及び図４参照）。
【００６７】
接続ボックス１５、１５、１５はヒンジ軸１３、１３、１３及びヒンジ軸１４、１４、１４を支点として同期して回動され、接続ボックス１５、１５、１５が回動されると受光側可動ベース１１が受光側固定ベース１０に対して平行な状態で移動される。このとき接続ボックス１５、１５、１５は保持ボックス１２、１２、１２を支持するヒンジ軸１３、１３、１３及びヒンジ軸１４、１４、１４を支点として回動されるため、保持ボックス１２、１２、１２と一体になって回動される。
【００６８】
接続ボックス１５、１５、１５の接続部１５ａ、１５ａ、１５ａの内部にはそれぞれガラス体１６、１６、１６が配置されている（図２乃至図４参照）。ガラス体１６は開口数が射出側バンドルファイバー６の開口数に適合されている。ガラス体１６は、例えば、光学ガラスや石英ガラスによって縦長の直方体形状に形成され、後面１６ａが接続部１５ａの後面と同一平面上に位置され、前面１６ｂが接続部１５ａの前面より後側に位置されている。
【００６９】
光制御ブロック４は駆動部１７と駆動部１７に連結されたホルダー１８とホルダー１８に保持された分光フィルター１９とを有している（図１参照）。
【００７０】
駆動部１７は支持ベース２０と移動台２１とパルスモーター２２を有している。
【００７１】
支持ベース２０は左右方向に延び、射出側固定ベース８及び受光側固定ベース１０の側方に配置されている。
【００７２】
移動台２１は支持ベース２０に左右方向に移動自在に支持されている。
【００７３】
パルスモーター２２は図示しないコントローラや電源回路等によって制御される。パルスモーター２２は支持ベース２０の長手方向における一端部に取り付けられ、モーター軸に送りネジ２２ａが連結されている。送りネジ２２ａは移動台２１に螺合されている。従って、パルスモーター２２の駆動により送りネジ２２ａが回転されると、移動台２１が送りネジ２２ａの回転方向に応じて左右方向へ支持ベース２０に対して移動される。
【００７４】
ホルダー１８は左右に長い略Ｌ字状に形成され、長手方向における一端部が移動台２１に連結されている。
【００７５】
分光フィルター１９はホルダー１８に保持されている。分光フィルター１９としては、光の入射位置に応じて波長を選択し選択した波長の光を透過して出射する機能を有するリニアバリアブルフィルター（ＬＶＦ）が用いられている。リニアバリアブルフィルターは、干渉薄膜の厚みを連続的に変化させることにより透過波長が連続的に変化されるように構成されている。
【００７６】
分光フィルター１９は、例えば、横長の矩形の板状に形成され、駆動部１７の移動台２１の左右方向における移動に伴って保持ボックス１２、１２、１２と接続ボックス１５、１５、１５との間で左右方向へ移動される。
【００７７】
分光フィルター１９の後面１９ａには保持ボックス１２、１２、１２にそれぞれ保持された射出側バンドルファイバー６、６、６の出射面６ａ、６ａ、６ａが対向して位置され、分光フィルター１９の前面１９ｂにはガラス体１６、１６、１６の後面１６ａ、１６ａ、１６ａが対向して位置される（図６参照）。分光フィルター１９の後面１９ａと射出側バンドルファイバー６、６、６の出射面６ａ、６ａ、６ａとの間隔は０．１ｍｍ程度にされ、分光フィルター１９の前面１９ｂとガラス体１６、１６、１６の後面１６ａ、１６ａ、１６ａとの間隔も０．１ｍｍ程度にされている。
【００７８】
図７は、分光フィルター１９を透過される光の波長を示す図である。分光フィルター１９の左右方向（長手方向）にＸ座標をとると、分光フィルター１９を透過する光の波長がＸ座標に比例して直線的な特性を有する。即ち、分光フィルター１９に入射される位置によって透過される光の波長の大きさが直線的に変化する。従って、分光フィルター１９を長手方向へ移動させることにより、射出側バンドルファイバー６、６、６の出射面６ａ、６ａ、６ａから出射されて分光フィルター１９を透過されガラス体１６、１６、１６に入射される光の波長をそれぞれ任意に選択することが可能とされ、分光フィルター１９によって選択（分光）された透過光の波長の変動が低減される。
【００７９】
分光フィルター１９を透過さる光の波長は、例えば、可視光領域である３８０ｎｍ乃至７８０ｎｍの範囲にされている。
【００８０】
接続ボックス１５、１５、１５の接続部１５ａ、１５ａ、１５ａにおける前端部にはそれぞれ受光側バンドルファイバー２３、２３、２３の後端部が保持されている（図２及び図６参照）。
【００８１】
受光側バンドルファイバー２３は複数の光ファイバー２４、２４、・・・が束ねられて形成されており、受光側バンドルファイバー２３の光ファイバー２４、２４、・・・としては、例えば、射出側バンドルファイバー６の光ファイバー７、７、・・・と同様の種類が用いられる。
【００８２】
接続部１５ａ、１５ａ、１５ａにはそれぞれ受光側バンドルファイバー２３、２３、２３の後端部が前方から挿通され、受光側バンドルファイバー２３、２３、２３の後端面、即ち、入射面２３ａ、２３ａ、２３ａがそれぞれガラス体１６、１６、１６の前面１６ｂ、１６ｂ、１６ｂに接続される。ガラス体１６、１６、１６の前面１６ｂ、１６ｂ、１６ｂに対する入射面２３ａ、２３ａ、２３ａの接続は、例えば、ガラス体１６、１６、１６と受光側バンドルファイバー２３、２３、２３の屈折率に適合された接着剤を用いて行われる。
【００８３】
受光側バンドルファイバー２３の光ファイバー２４、２４、・・・は、例えば、横５列、縦１２列の合計６０本が配列されている（図８参照）。
【００８４】
上記したように、射出側バンドルファイバー６、６、６の出射面６ａ、６ａ、６ａからそれぞれ出射された光は分光フィルター１９を透過されてガラス体１６、１６、１６に入射され、ガラス体１６、１６、１６を介して入射面２３ａ、２３ａ、２３ａから受光側バンドルファイバー２３、２３、２３に入射される。
【００８５】
このとき、分光フィルター１９によって分光フィルター１９に対する入射位置に応じた波長の光がガラス体１６、１６、１６から受光側バンドルファイバー２３、２３、２３に入射され、受光側バンドルファイバー２３、２３、２３には、例えば、それぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光が入射される。
【００８６】
光出射装置１にあっては、射出側バンドルファイバー６、６、６からそれぞれ出射された光がガラス体１６、１６、１６を介して受光側バンドルファイバー２３、２３、２３に入射されるように構成されているため、送り側の光ファイバーの出射面と受け側の光ファイバーの入射面とを突き合わせて光を伝送するときに発生し易い輝度ムラ及び色度ムラを抑制することができる。
【００８７】
尚、送り側の光ファイバーからの受け側の光ファイバーへの光の伝送をボールレンズを用いて行うことも可能であるが、ボールレンズを用いた場合には、受光側バンドルファイバー２３の光ファイバー２４、２４、・・・の直径が、例えば、それぞれ１ｍｍであると、縦１２列の光ファイバー２４、２４、・・・に応じたボールレンズの直径が１２ｍｍ程度になってしまう。従って、ボールレンズと入射面２３ａとの間隔を光ファイバー２４、２４、・・・の位置に応じて一定にすることが困難になる等の不具合が生じ、射出側バンドルファイバー６、６、６と受光側バンドルファイバー２３、２３、２３の間において光の伝送をボールレンズによって行うことは不向きである。
【００８８】
また、射出側バンドルファイバー６、６、６の出射面６ａ、６ａ、６ａからそれぞれ光が出射されたときには、光が拡散される（図６に示す矢印Ｍ、Ｍ参照）。従って、送り側の射出側バンドルファイバー６、６、６の本数（例えば、２０本）より受け側の受光側バンドルファイバー２３、２３、２３の本数（例えば、６０本）を多くすることにより、光の伝送時におけるロスが低減され、光の伝送効率の向上を図ることができる。
【００８９】
発光体５はケース２５とケース２５の内部に保持された導光体２６とから成る（図１及び図９参照）。
【００９０】
ケース２５は円板状の底面部２７と底面部２７の外周部に取り付けられたカバー部２８とから成り、カバー部２８は底面部２７の外周部から上方へ突出された周面部２９と周面部２９の上端部から内方へ張り出された押さえ部３０とから成る。周面部２９には周方向に等間隔に離隔して複数のファイバー取付孔２９ａ、２９ａ、・・・が形成されている。押さえ部３０の内周縁は円形状に形成されている。
【００９１】
導光体２６は扁平な円柱状に形成され、下面３１が底面部２７の上面に接触され、外周面３２がカバー部２８の周面部２９の内面に接触され、上面３３の外周部３３ａがカバー部２８の押さえ部３０の下面に接触された状態でケース２５に保持されている。
【００９２】
導光体２６は、下面３１と上面３３の外周部３３ａとが拡散かつ全反射される反射面として形成され、外周面３２が光が入射される入光面として形成され、上面３３の外周部３３ａ以外の部分が光が出射される発光面３３ｂとして形成されている。導光体２６の外径（直径）は、例えば、５０ｍｍにされ、発光面３３ｂの直径は、例えば、３０ｍｍにされている。
【００９３】
尚、上記には、導光体２６の下面３１と上面３３の外周部３３ａとが拡散かつ全反射される反射面として形成された例を示したが、これに加え、導光体２６の外周面３２における光ファイバー２４、２４、・・・が接続された部分以外の部分も拡散かつ全反射される反射面として形成してもよい。
【００９４】
また、カバー部２８を、例えば、透明な材料によって形成し、カバー部２８の外周面に光ファイバー２４、２４、・・・を接続し、カバー部２８において光が拡散されて導光体２６に入射されるように構成することも可能である。
【００９５】
ケース２５の周面部２９に形成されたファイバー取付孔２９ａ、２９ａ、・・・にはそれぞれ受光側バンドルファイバー２３、２３、２３の光ファイバー２４、２４、・・・が挿通されて取り付けられている。光ファイバー２４、２４、・・・は、赤色（Ｒ）の光を伝送する光ファイバー２４Ｒと緑色（Ｇ）の光を伝送する光ファイバー２４Ｇと青色（Ｂ）の光を伝送する光ファイバー２４Ｂとが一組になって周方向における同じ位置に上下に並んだ状態で周面部２９に取り付けられている。従って、光ファイバー２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂが一組になって上下に並び、これらの一組ずつが周方向に等間隔に離隔して周面部２９に取り付けられている。
【００９６】
尚、赤色（Ｒ）の光を伝送する光ファイバー２４Ｒと緑色（Ｇ）の光を伝送する光ファイバー２４Ｇと青色（Ｂ）の光を伝送する光ファイバー２４Ｂとが、それぞれ導光体２６の中心を基準として、例えば、６°ずつ周方向にずらした状態でファイバー取付孔２９ａ、２９ａ、・・・に取り付けられるようにしてもよい。
【００９７】
受光側バンドルファイバー２３、２３、・・・によって伝送されて発光体５の導光体２６に外周面３２から入射された光は、導光体２６の内部で拡散しながら内面反射されて導光され、発光面３３ｂから出射される。このとき、上記したように、受光側バンドルファイバー２３、２３、・・・によって伝送された光は、外周面３２における周方向に離隔した複数の部分から導光体２６に入射される。
【００９８】
このように光出射装置１にあっては、円柱状の導光体２６の外周面３２における周方向に離隔した複数の部分から光が入射されるため、導光体２６に入射される光量を増やすことが可能であり、出射効率の向上を図ることができる。
【００９９】
また、導光体２６を円柱状に形成し、導光体２６の外周面３２における周方向に離隔した複数の部分から光を入射させるように構成しているため、光の入射効率が高く、その分、発光体５の小型化を図ることができる。
【０１００】
尚、上記には、導光体２６を円柱状に形成した例を示したが、導光体２６の形状は円柱状に限られることはなく、例えば、正多角形状に形成されていてもよい。
【０１０１】
さらに、発光体５に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の三原色の光が入射されるように構成されているため、広い色域を確保することができる。
【０１０２】
光出射装置１にあっては、受光側バンドルファイバー２３、２３、・・・によって伝送された光の導光体２６に対する入射方向Ｓが、図１０に示すように、導光体２６の半径方向Ｒに対して導光体２６の中心軸Ｐに直交する方向に平行にシフトされている。
【０１０３】
入射方向Ｓのシフト量は、例えば、発光面３３ｂの直径が３０ｍｍのときに４ｍｍ±０．２ｍｍとされている。光出射装置１においては、発光面３３ｂの直径をＢとし、入射方向Ｓのシフト量をＣとしたときに（図１０参照）、Ｃ／Ｂの値が３．８／３０乃至４．２／３０となるように設定されることが望ましい。
【０１０４】
図１１は、外径（直径）Ａが５０ｍｍ、発光面３３ｂの直径Ｂが３０ｍｍの導光体２６について、外周面３２から光を入射させたときの導光体２６からの光の出射状態を示す模式図である。
【０１０５】
図１１において、上段の図はシフト量Ｃが０ｍｍのときの状態を示し、中段の図はシフト量Ｃが４ｍｍのときの状態を示し、下段の図はシフト量Ｃが１０ｍｍのときの状態を示す。図１１に示すように、シフト量Ｃが４ｍｍの場合には、シフト量Ｃが０ｍｍの場合と１０ｍの場合に比し、発光面３３ｂから出射される光の輝度の均一性が確保されると共に高い輝度値が確保されている。
【０１０６】
従って、発光面３３ｂの直径をＢとし、導光体２６の外周面３２に対する光の入射方向Ｓのシフト量をＣとしたときに、Ｃ／Ｂの値が３．８／３０乃至４．２／３０となるように設定されることにより、発光面３３ｂから出射される光の輝度の均一性及び高い輝度値を確保することができる。
【０１０７】
図１２は、導光体２６において外径（直径）Ａと発光面の直径Ｂとを一定にしてシフト量Ｃを変化させた場合の照度を示すグラフ図である。外径Ａは５０ｍｍ、直径Ｂは３０ｍｍである。図１２に示すように、シフト量が０ｍｍの場合に比し、入射方向Ｓが半径方向Ｒに対して導光体２６の中心軸Ｐに直交する方向に平行にシフトされた場合には、何れも輝度の均一性が高くなっている。
【０１０８】
従って、導光体２６に対する光の入射方向Ｓを半径方向Ｒに対して導光体２６の中心軸Ｐに直交する方向に平行にシフトさせることにより、発光面３３ｂから出射される光の輝度の均一性を図ることができる。
【０１０９】
図１３は、導光体２６において外径（直径）Ａを一定にして発光面の直径Ｂとシフト量Ｃを変化させた場合の照度を示すグラフ図である。外径Ａは５０ｍｍである。構成Ｘは直径Ｂが２４ｍｍ、シフト量Ｃが５．３３ｍｍであり、構成Ｙは直径Ｂが３０ｍｍ、シフト量Ｃが７．５ｍｍであり、構成Ｚは直径Ｂが４０ｍｍ、シフト量Ｃが１１．５ｍｍであり、直径Ｂが大きくなるに従ってシフト量Ｃを大きくしている。
【０１１０】
図１３に示すように、構成Ｘ、構成Ｙ及び構成Ｚの何れの場合においても、発光面３３ｂにおける輝度の均一性が確保されている。
【０１１１】
尚、上記には、導光体２６の外径（直径）をＡとしたが、カバー部２８を透明な材料によって形成しカバー部２８の外周面に光ファイバー２４、２４、・・・を接続する構成とした場合には、カバー部２８の外径（直径）がＡになる。
【０１１２】
［光出射装置の動作］
以下に、光源ブロック２の光源２ａから光が出射されたときの光出射装置１の動作について説明する（図１４乃至図１６参照）。
【０１１３】
光源ブロック２の光源２ａから光が出射されると、出射された光は射出側バンドルファイバー６、６、６を介して出射面６ａ、６ａ、６ａから分光フィルター１９へ向けて出射される。分光フィルター１９は、上記したように、左右方向へ移動可能とされており、左右方向へ移動されることにより射出側バンドルファイバー６、６、６から入射された光が任意の波長に選択される。従って、上記したように、分光フィルター１９による波長の選択機能によりガラス体１６、１６、１６に、例えば、それぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光が入射される。
【０１１４】
このとき、上記したように、保持ボックス１２、１２、１２と接続ボックス１５、１５、１５はヒンジ軸１３、１３、１３及びヒンジ軸１４、１４、１４を支点として射出側固定ベース８、射出側可動ベース９、受光側固定ベース１０及び受光側可動ベース１１に対して一体になって回動可能とされている。従って、保持ボックス１２、１２、１２と接続ボックス１５、１５、１５が回動されると、光ファイバー７、７、・・・と光ファイバー２４、２４、・・・がそれぞれ縦長の状態で配列されている射出側バンドルファイバー６、６、６と受光側バンドルファイバー２３、２３、２３が傾斜される（図４参照）。
【０１１５】
図１４及び図１５は、射出側バンドルファイバー６、６、６と受光側バンドルファイバー２３、２３、２３の傾斜角度の相違による光の分光透過特性、即ち、波長に対する分光放射輝度の変化を示す図である。
【０１１６】
図１４は、保持ボックス１２、１２、１２と接続ボックス１５、１５、１５が回動される前の状態（図３参照）における分光透過特性を示している。保持ボックス１２、１２、１２と接続ボックス１５、１５、１５が回動される前においては、射出側バンドルファイバー６、６、６と受光側バンドルファイバー２３、２３、２３が傾斜されておらず縦長の状態とされ、分光透過特性は波長分解能の高い状態にされる。
【０１１７】
図１５は、保持ボックス１２、１２、１２と接続ボックス１５、１５、１５が回動された状態（図４参照）における分光透過特性を示している。保持ボックス１２、１２、１２と接続ボックス１５、１５、１５が回動された状態においては、射出側バンドルファイバー６、６、６と受光側バンドルファイバー２３、２３、２３が傾斜されており、分光透過特性は波長分解能の低い平坦な状態にされる。
【０１１８】
従って、保持ボックス１２、１２、１２と接続ボックス１５、１５、１５の回動状態を変化させることにより、分光スペクトルの半値幅の調整が可能となり、所望の波長分解能の状態のスペクトルを得ることができ、所望の分光透過特性を有し安定性の悪い輝線の影響を抑制した安定な分光出力を発光体５において行うことができる。
【０１１９】
分光フィルター１９によって波長が選択された光はガラス体１６、１６、１６に入射され、ガラス体１６、１６、１６から受光側バンドルファイバー２３、２３、２３に入射され、受光側バンドルファイバー２３、２３、２３によって伝送されて発光体５に入射される。このとき、上記したように、光は導光体２６の半径方向Ｒに対して導光体２６の中心軸Ｐに直交する方向に平行にシフトされた状態で入射され（図１０参照）、導光体２６の内部で内面反射されて導光され、発光面３３ｂから出射される。
【０１２０】
図１６は、光源２ａとしてハロゲンランプを用い、ガラス体１６と導光体２６の有無により条件を変更し、発光状態を撮影したときの輝度値を示す図である。図１６の上段の図は、ガラス体１６と導光体２６の双方が設けられていない状態の輝度値を示し、図１６の中段の図は、ガラス体１６が設けられ導光体２６が設けられていない状態の輝度値を示し、図１６の下段の図は、ガラス体１６と導光体２６の双方が設けられた状態の輝度値を示す。
【０１２１】
図１６においては、例として、緑色（Ｇ）の光と青色（Ｂ）の光とについての輝度値を示し、中央の値は発光面の中心点の輝度値を示し、上下左右の値は中心からそれぞれ上下左右に１０ｍｍ離隔された点の輝度値を示している。
【０１２２】
図１６に示すように、ガラス体１６と導光体２６が設けられていない場合には、中心点と周辺（１０ｍｍ離隔された点）との間で大きな輝度ムラが生じているが、ガラス体１６が設けられた場合には輝度ムラが改善され、ガラス体１６と導光体２６が設けられた場合にはさらに輝度ムラが改善されている。色ムラについても、ガラス体１６と導光体２６が設けられていない場合に比し、ガラス体１６が設けられた場合及びガラス体１６と導光体２６が設けられた場合に改善される。
【０１２３】
従って、ガラス体１６によって輝度ムラ及び色ムラが抑制され、導光体２６によっても輝度ムラ及び色ムラが抑制される。
【０１２４】
［まとめ］
以上に記載した通り、光出射装置１にあっては、射出側バンドルファイバー６、６、６の出射面６ａ、６ａ、６ａと受光側バンドルファイバー２３、２３、２３の入射面２３ａ、２３ａ、２３ａとの間において移動可能とされ入射位置に応じて波長を選択し選択した波長の光を透過して出射する分光フィルター１９が設けられている。
【０１２５】
従って、駆動電流の値と光源２ａの発光輝度分布とに関する複雑な測定値の計算を行うことなく所望のスペクトルの光を発光体５から出射させることが可能であり、簡素な構成により製造コストの高騰を来たすことなく所望のスペクトルの光を発光体５から出射させることができる。
【０１２６】
［本技術］
本技術は、以下のような構成とすることができる。
【０１２７】
（１）所定の光を出射する光源と、一端面が出射面として形成され前記光源から出射された光を伝送して前記出射面から出射する射出側バンドルファイバーと、一端面が入射面として形成され前記射出側バンドルファイバーによって伝送され前記入射面から入射された光を伝送する受光側バンドルファイバーと、前記受光側バンドルファイバーによって伝送された光を出射する発光体と、前記射出側バンドルファイバーの出射面と前記受光側バンドルファイバーの入射面との間において前記出射面と前記入射面が並ぶ方向に対して直交する方向へ移動可能とされると共に入射位置に応じて波長を選択し選択した波長の光を透過して出射する分光フィルターとを備えた光出射装置。
【０１２８】
（２）前記射出側バンドルファイバーと前記受光側バンドルファイバーはそれぞれ複数の光ファイバーが所定の配列状態で束ねられて構成され、前記射出側バンドルファイバーの出射面と前記受光側バンドルファイバーの入射面との前記分光フィルターに対する傾斜角度が変更可能とされた前記（１）に記載の光出射装置。
【０１２９】
（３）前記射出側バンドルファイバーと前記受光側バンドルファイバーはそれぞれ複数の光ファイバーが所定の配列状態で束ねられて構成され、前記受光側バンドルファイバーの光ファイバーの本数が前記射出側バンドルファイバーの光ファイバーの本数より多くされた前記（１）に記載の光出射装置。
【０１３０】
（４）前記分光フィルターと前記受光側バンドルファイバーの間に前記射出側バンドルファイバーから出射された光を透過するガラス体を配置し、前記受光側バンドルファイバーを前記ガラス体に接続し、前記射出側バンドルファイバーによって伝送された光が前記ガラス体を透過されて前記受光側バンドルファイバーに入射されるようにした前記（１）から前記（３）の何れかに記載の光出射装置。
【０１３１】
（５）前記発光体に円柱状の導光体が設けられ、前記導光体の軸方向における一方の面に光が出射される発光面が形成され、前記受光側バンドルファイバーによって伝送された光が前記導光体の外周面における周方向に離隔した複数の部分から入射され、前記導光体の外周面から入射された光が前記導光体で導かれて前記発光面から出射されるようにした前記（１）から前記（４）の何れかに記載の光出射装置。
【０１３２】
（６）前記導光体に対する光の入射方向を前記導光体の半径方向に対して前記導光体の中心軸に直交する方向に平行にシフトさせた前記（５）に記載の光出射装置。
【０１３３】
（７）前記導光体の発光面を円形状に形成し、前記発光面の直径をＢとし、前記入射方向のシフト量をＣとしたときに、Ｃ／Ｂの値が３．８／３０乃至４．２／３０となるようにした前記（６）に記載の光出射装置。
【０１３４】
上記した技術の最良の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本技術を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本技術の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】図２乃至図１６と共に本技術光出射装置を示すものであり、本図は、光出射装置の概略斜視図である。
【図２】分光ブロックの概略断面図である。
【図３】接続ボックスが保持ボックスとともに回動される前の状態を一部を断面にして示す正面図である。
【図４】接続ボックスが保持ボックスとともに回動された状態を一部を断面にして示す正面図である。
【図５】保持ボックスの拡大正面図である。
【図６】保持ボックス、接続ボックス及び分光フィルター等を示す拡大断面図である。
【図７】分光フィルターの機能を説明するための図である。
【図８】接続ボックスの拡大断面図である。
【図９】発光体の拡大断面図である。
【図１０】導光体に対する光の入射方向を説明するための図である。
【図１１】シフト量を変化させたときの発光状態を示す図である。
【図１２】導光体において外径Ａと発光面の直径Ｂとを一定にしてシフト量Ｃを変化させた場合の照度を示すグラフ図である。
【図１３】導光体において外径Ａを一定にして発光面の直径Ｂとシフト量Ｃを変化させた場合の照度を示すグラフ図である。
【図１４】保持ボックスと接続ボックスが回動されていない状態における分光透過特性を示すグラフ図である。
【図１５】保持ボックスと接続ボックスが回動された状態における分光透過特性を示すグラフ図である。
【図１６】ガラス体と導光体の有無により条件を変更し、発光状態を撮影したときの輝度値を示す図である。
【符号の説明】
【０１３６】
１…光出射装置、２ａ…光源、５…発光体、６…射出側バンドルファイバー、６ａ…出射面、７…光ファイバー、１６…ガラス体、１９…分光フィルター、２３…受光側バンドルファイバー、２３ａ…入射面、２４…光ファイバー、２６…導光体、３２…外周面、３３ｂ…発光面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の光を出射する光源と、
一端面が出射面として形成され前記光源から出射された光を伝送して前記出射面から出射する射出側バンドルファイバーと、
一端面が入射面として形成され前記射出側バンドルファイバーによって伝送され前記入射面から入射された光を伝送する受光側バンドルファイバーと、
前記受光側バンドルファイバーによって伝送された光を出射する発光体と、
前記射出側バンドルファイバーの出射面と前記受光側バンドルファイバーの入射面との間において前記出射面と前記入射面が並ぶ方向に対して直交する方向へ移動可能とされると共に入射位置に応じて波長を選択し選択した波長の光を透過して出射する分光フィルターとを備えた
光出射装置。
【請求項２】
前記射出側バンドルファイバーと前記受光側バンドルファイバーはそれぞれ複数の光ファイバーが所定の配列状態で束ねられて構成され、
前記射出側バンドルファイバーの出射面と前記受光側バンドルファイバーの入射面との前記分光フィルターに対する傾斜角度が変更可能とされた
請求項１に記載の光出射装置。
【請求項３】
前記射出側バンドルファイバーと前記受光側バンドルファイバーはそれぞれ複数の光ファイバーが所定の配列状態で束ねられて構成され、
前記受光側バンドルファイバーの光ファイバーの本数が前記射出側バンドルファイバーの光ファイバーの本数より多くされた
請求項１に記載の光出射装置。
【請求項４】
前記分光フィルターと前記受光側バンドルファイバーの間に前記射出側バンドルファイバーから出射された光を透過するガラス体を配置し、
前記受光側バンドルファイバーを前記ガラス体に接続し、
前記射出側バンドルファイバーによって伝送された光が前記ガラス体を透過されて前記受光側バンドルファイバーに入射されるようにした
請求項１に記載の光出射装置。
【請求項５】
前記発光体に円柱状の導光体が設けられ、
前記導光体の軸方向における一方の面に光が出射される発光面が形成され、
前記受光側バンドルファイバーによって伝送された光が前記導光体の外周面における周方向に離隔した複数の部分から入射され、
前記導光体の外周面から入射された光が前記導光体で導かれて前記発光面から出射されるようにした
請求項１に記載の光出射装置。
【請求項６】
前記導光体に対する光の入射方向を前記導光体の半径方向に対して前記導光体の中心軸に直交する方向に平行にシフトさせた
請求項５に記載の光出射装置。
【請求項７】
前記導光体の発光面を円形状に形成し、
前記発光面の直径をＢとし、
前記入射方向のシフト量をＣとしたときに、
Ｃ／Ｂの値が３．８／３０乃至４．２／３０となるようにした
請求項６に記載の光出射装置。
【請求項１】
所定の光を出射する光源と、
一端面が出射面として形成され前記光源から出射された光を伝送して前記出射面から出射する射出側バンドルファイバーと、
一端面が入射面として形成され前記射出側バンドルファイバーによって伝送され前記入射面から入射された光を伝送する受光側バンドルファイバーと、
前記受光側バンドルファイバーによって伝送された光を出射する発光体と、
前記射出側バンドルファイバーの出射面と前記受光側バンドルファイバーの入射面との間において前記出射面と前記入射面が並ぶ方向に対して直交する方向へ移動可能とされると共に入射位置に応じて波長を選択し選択した波長の光を透過して出射する分光フィルターとを備えた
光出射装置。
【請求項２】
前記射出側バンドルファイバーと前記受光側バンドルファイバーはそれぞれ複数の光ファイバーが所定の配列状態で束ねられて構成され、
前記射出側バンドルファイバーの出射面と前記受光側バンドルファイバーの入射面との前記分光フィルターに対する傾斜角度が変更可能とされた
請求項１に記載の光出射装置。
【請求項３】
前記射出側バンドルファイバーと前記受光側バンドルファイバーはそれぞれ複数の光ファイバーが所定の配列状態で束ねられて構成され、
前記受光側バンドルファイバーの光ファイバーの本数が前記射出側バンドルファイバーの光ファイバーの本数より多くされた
請求項１に記載の光出射装置。
【請求項４】
前記分光フィルターと前記受光側バンドルファイバーの間に前記射出側バンドルファイバーから出射された光を透過するガラス体を配置し、
前記受光側バンドルファイバーを前記ガラス体に接続し、
前記射出側バンドルファイバーによって伝送された光が前記ガラス体を透過されて前記受光側バンドルファイバーに入射されるようにした
請求項１に記載の光出射装置。
【請求項５】
前記発光体に円柱状の導光体が設けられ、
前記導光体の軸方向における一方の面に光が出射される発光面が形成され、
前記受光側バンドルファイバーによって伝送された光が前記導光体の外周面における周方向に離隔した複数の部分から入射され、
前記導光体の外周面から入射された光が前記導光体で導かれて前記発光面から出射されるようにした
請求項１に記載の光出射装置。
【請求項６】
前記導光体に対する光の入射方向を前記導光体の半径方向に対して前記導光体の中心軸に直交する方向に平行にシフトさせた
請求項５に記載の光出射装置。
【請求項７】
前記導光体の発光面を円形状に形成し、
前記発光面の直径をＢとし、
前記入射方向のシフト量をＣとしたときに、
Ｃ／Ｂの値が３．８／３０乃至４．２／３０となるようにした
請求項６に記載の光出射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−２１６３４０（Ｐ２０１２−２１６３４０Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７９６３０（Ｐ２０１１−７９６３０）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
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