光均匀化装置制造方法及图纸

通过一方面将光(2)垂直地入射到棒状积分器(5)的入射面(5a)，另一方面将光(4)倾斜地入射到棒状积分器(5)的入射面(5a)，由此，使入射到棒状积分器(5)之后的光(4)的最外扩散角与入射到棒状积分器(5)之后的光(2)的最外扩散角一致。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及实现光的亮度分布的均匀化和扩散角的均匀化的光均匀化装置。
技术介绍
作为使从照明用光源发出的光的亮度分布均匀化的光均匀化装置，在下面的专利文献1中公开有使用光学积分器的光均匀化装置。该光学积分器由棒状积分器构成，该棒状积分器由使用石英玻璃或萤石这样的光学材料的内表面反射型的玻璃棒构成。棒状积分器能够通过一边对从入射面入射的光进行全反射一边进行传播而从出射面射出亮度分布均匀的光。但是，在扩散角不同的多个光以相同的入射角从棒状积分器的入射面入射的情况下，即使各个光的亮度分布被均匀化，由于要在扩散角不同的状态下从棒状积分器的出射面射出多个光，因此也要使用转印光学系统来转印棒状积分器的出射面的像。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003-142387号公报(图1)
技术实现思路
专利技术要解决的课题由于以往的光均匀化装置如上所述地构成，因此要使用转印光学系统来转印棒状积分器的出射面的像。然而，由于由转印光学系统内的透镜引起的像差等影响而导致被棒状积分器均匀化后的亮度分布变得不均匀，其不均匀度根据光的波长而不同。因此，在使用发出波长不同的激光(例如红色激光、绿色激光、蓝色激光等)的多个光源的情况下，存在产生颜色不均这样的课题。本专利技术正是为了解决上述课题而完成的，其目的在于，得到能够将多个光的扩散角调整成相同角度的光均匀化装置。用于解决课题的手段本专利技术的光均匀化装置具有：传播光学系统，其传播光；以及棒状积分器，由传播光学系统传播后的光从其入射面入射，一边对从入射面入射的光进行全反射一边进行传播，由此，从出射面射出亮度分布均匀的光，在由传播光学系统传播扩散角不同的多个光的情况下，多个光以入射到棒状积分器之后的多个光的扩散角一致的入射角度入射到棒状积分器的入射面。专利技术效果根据本专利技术，具有如下效果：构成为在由传播光学系统传播扩散角不同的多个光的情况下，多个光以入射到棒状积分器之后的多个光的扩散角一致的入射角度入射到棒状积分器的入射面，因此，能够将多个光的扩散角调整成相同角度。附图说明图1是示出本专利技术的实施方式1的光均匀化装置的立体图。图2是图1的光均匀化装置的A-A’剖视图。图3是示出本专利技术的实施方式2的光均匀化装置的立体图。图4是图3的光均匀化装置的A-A’剖视图。图5是示出本专利技术的实施方式2的光均匀化装置的光纤12的出射端面12a的倾斜角度的说明图。图6是示出本专利技术的实施方式3的光均匀化装置的立体图。图7是图6的光均匀化装置的A-A’剖视图。具体实施方式实施方式1图1是示出本专利技术的实施方式1的光均匀化装置的立体图，图2是图1的光均匀化装置的A-A’剖视图。在本实施方式1中，对光均匀化装置由聚光光学系统1、3和棒状积分器5构成的例子进行说明，其中，该聚光光学系统1、3是传播光的传播光学系统。在图1和图2中，聚光光学系统1例如由透镜等构成，是使光2会聚在棒状积分器5的入射面5a上的光学部件。聚光光学系统3例如由透镜等构成，是使光4会聚在棒状积分器5的入射面5a上的光学部件。在本实施方式1中，由聚光光学系统1、3会聚的光2、4的扩散角不同，假设光2的扩散角比光4的扩散角大进行说明。在图1中示出各个聚光光学系统1、3对一个光进行会聚的例子，但也可以是一个聚光光学系统对多个光2、4进行会聚。棒状积分器5是从入射面5a入射由聚光光学系统1、3会聚后的光2、4，一边对入射的光2、4进行全反射一边进行传播，由此从出射面5b射出亮度分布均匀的光2、4的光学部件。棒状积分器5中的光2、4的入射面5a和出射面5b平行，且入射面5a和出射面5b的整个表面被光学抛光。棒状积分器5的侧面5c～5f成为光2、4的反射面，整个表面被光学抛光。在图1中示出棒状积分器5的形状为四棱柱的例子，但并不限于此，例如棒状积分器5的形状也可以是圆柱或多棱柱等。并且，棒状积分器5也可以是内部中空且侧面5c～5f由镜构成的光导管。如上所述，光2的扩散角与光4的扩散角不同(在图1的例子中，光2的扩散角比光4的扩散角大)，为了使入射到棒状积分器5之后的光2、4的光的扩散角一致，光2、4相对于棒状积分器5的入射面5a的入射角不同。在图1的例子中，一方面将光2垂直地入射到棒状积分器5的入射面5a，另一方面将光4倾斜地入射到棒状积分器5的入射面5a。由于已对棒状积分器5的入射面5a的整个表面进行光学抛光，因此，入射面5a的反射率取决于根据棒状积分器5的折射率和光2、4相对于入射面5a的入射角而求出的菲涅尔反射。棒状积分器5的出射面5b的反射率也与入射面5a相同。通过对棒状积分器5的入射面5a和出射面5b施加光的反射防止膜，能够将光2、4入射时的损失抑制得较小。另外，假设棒状积分器5使用对光2、4的吸收小的材料。例如，在光2、4的波长在可见区域的情况下，使用BK7等光学玻璃或合成石英等材料。接下来，对动作进行说明。聚光光学系统1使光2会聚在棒状积分器5的入射面5a上，聚光光学系统3使光4会聚在棒状积分器5的入射面5a上。由此，光2、4从棒状积分器5的入射面5a入射，光2、4在棒状积分器5的入射面5a处发生折射。光2、4在入射面5a处发生折射，从而光2、4的扩散角在入射到棒状积分器5之前和入射到棒状积分器5之后发生变化。入射到棒状积分器5内的光2在棒状积分器5内传播，但是，由于光2具有扩散，因此，如图2所示，存在朝向棒状积分器5的侧面5d前进的光和朝向棒状积分器5的侧面5f前进的光(在图2中，用2a表示朝向侧面5d的光，用2b表示朝向侧面5f的光)，朝向棒状积分器5的侧面5d前进的光2a被侧面5d反射，朝向棒状积分器5的侧面5f前进的光2b被侧面5f反射。并且，入射到棒状积分器5内的光4在棒状积分器5内传播，但是，由于光4具有扩散，因此，如图2所示，存在朝向棒状积分器5的侧面5d前进的光和朝向棒状积分器5的侧面5f前进的光(在图2中，用4a表示朝向侧面5d的光，用4b表示朝向侧面5f的光)，朝向棒状积分器5的侧面5d前进的光4a被侧面5d反射，朝向棒状积分器5的侧面5f前进的光4b被侧面5f反射。但是，由于棒状积分器5的侧面5d、5f成为空气与棒状积分器5的界面，因此，入射角度比由空气与棒状积分器5的折射率确定的临界角大的光被棒状积分器5的侧面5d、5f反射，入射角度比该临界角小的光在棒状积分器5的侧面5d、5f处发生折射，从而向棒状积分器5的外侧射出。被棒状积分器5的侧面5d反射后的光2朝向棒状积分器5的侧面5f前进，朝向棒状积分器5的侧面5f前进的光2被侧面5f反射。在棒状积分器5的侧面5d与侧面5f之间反复进行光2的反射之后到达棒状积分器5的出射面5b的光2从出射面5b向棒状积分器5的外侧射出。入射到棒状积分器5的光2在棒状积分器5内传播的期间光的中心部和周边部被混合，从而在棒状积分器5的出射面5b上成为均匀的亮度分布。并且，被棒状积分器5的侧面5d反射后的光4朝向棒状积分器5的侧面5f前进，朝向棒状积分器5的侧面5f前进的光4被侧面5f反射。在棒状积分器5的侧面5d与侧面5f之间反复进行光4的反射之后到达棒状积分器5的出射面5b的光4从出射面5b向棒状积分器5的外侧射出。入射到棒状积分器5的光4在棒状积分器5内传播的期间光的中心部和周边部被混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光均匀化装置，其特征在于，该光均匀化装置具有：传播光学系统，其传播光；以及棒状积分器，由所述传播光学系统传播后的光从其入射面入射，一边对从所述入射面入射的光进行全反射一边进行传播，由此，从出射面射出亮度分布均匀的光，在由所述传播光学系统传播扩散角不同的多个光的情况下，所述多个光以入射到所述棒状积分器之后的所述多个光的扩散角一致的入射角度入射到所述棒状积分器的入射面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光均匀化装置，其特征在于，该光均匀化装置具有：传播光学系统，其传播光；以及棒状积分器，由所述传播光学系统传播后的光从其入射面入射，一边对从所述入射面入射的光进行全反射一边进行传播，由此，从出射面射出亮度分布均匀的光，在由所述传播光学系统传播扩散角不同的多个光的情况下，所述多个光以入射到所述棒状积分器之后的所述多个光的扩散角一致的入射角度入射到所述棒状积分器的入射面。2.根据权利要求1所述的光均匀化装置，其特征在于，所述传播光学系统由聚光光学系统构成，该聚光光学系统将光会聚到所述棒状积分器的入射面上。3.根据权利要求1所述的光均匀化装置，其特征在于，所述传播光学系统由朝向...

【专利技术属性】
技术研发人员：秋野阳介，柳泽隆行，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP