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Description
本発明は、光源装置に関する。 The present invention relates to a light source device.
例えば、レーザダイオードなどを用いた光源装置がある。光源装置において、光の強度分布の均一性の向上が望まれる。 For example, there is a light source device that uses a laser diode. In light source devices, it is desirable to improve the uniformity of the light intensity distribution.
本発明は、光の強度分布の均一性を向上できる光源装置を提供する。 The present invention provides a light source device that can improve the uniformity of the light intensity distribution.
本発明の一実施形態によれば、光源装置は、第1光を出射する第1光源と、第1面及び第2面を含む第1レンズと、を含む。前記第1面に前記第1光が入射し、前記第2面から第2光が出射する。前記第1光の強度は、前記第1光の第1光軸上において第1値である。前記第1光の前記強度は、前記第1光軸からの第1角度の方向において前記第1値の0.7倍である。前記第1光の前記強度は、前記第1光軸からの第2角度の方向において前記第1値の0.5倍である。前記第1光の前記強度は、前記第1光軸からの第3角度の方向において前記第1値の0.3倍である。前記第2光の強度は、前記第2光の第2光軸上において第2値である。前記第2光の前記強度は、前記第2光軸からの第4角度の方向において前記第2値の0.7倍である。前記第2光の前記強度は、前記第2光軸からの第5角度の方向において前記第2値の0.5倍である。前記第2光の前記強度は、前記第2光軸からの第6角度の方向において前記第2値の0.3倍である。前記第1角度の前記方向、前記第2角度の前記方向、前記第4角度の前記方向、前記第5角度の前記方向、及び、前記第6角度の前記方向は、前記第3角度の前記方向と、前記第1光軸と、を含む第1平面に沿う。前記第1光の前記強度が前記第1値の0.135倍となる、前記第1光軸からの前記第1平面に沿う前記角度は、3度以上である。前記第1レンズは、第2比を第1比よりも低くする。前記第1比は、前記第1角度と前記第3角度との差の絶対値の、前記第2角度に対する比である。前記第2比は、前記第4角度と前記第6角度との差の絶対値の、前記第5角度に対する比である。 According to one embodiment of the present invention, a light source device includes a first light source that emits a first light, and a first lens that includes a first surface and a second surface. The first light is incident on the first surface, and a second light is emitted from the second surface. The intensity of the first light is a first value on a first optical axis of the first light. The intensity of the first light is 0.7 times the first value in a direction of a first angle from the first optical axis. The intensity of the first light is 0.5 times the first value in a direction of a second angle from the first optical axis. The intensity of the first light is 0.3 times the first value in a direction of a third angle from the first optical axis. The intensity of the second light is a second value on a second optical axis of the second light. The intensity of the second light is 0.7 times the second value in a direction of a fourth angle from the second optical axis. The intensity of the second light is 0.5 times the second value in a direction of a fifth angle from the second optical axis. The intensity of the second light is 0.3 times the second value in a direction of a sixth angle from the second optical axis. The direction of the first angle, the direction of the second angle, the direction of the fourth angle, the direction of the fifth angle, and the direction of the sixth angle are along a first plane that includes the direction of the third angle and the first optical axis. The angle along the first plane from the first optical axis at which the intensity of the first light is 0.135 times the first value is 3 degrees or greater. The first lens has a second ratio lower than the first ratio. The first ratio is the ratio of the absolute value of the difference between the first angle and the third angle to the second angle. The second ratio is the ratio of the absolute value of the difference between the fourth angle and the sixth angle to the fifth angle.
本発明の一実施形態によれば、光の強度分布の均一性を向上できる光源装置が提供される。 According to one embodiment of the present invention, a light source device is provided that can improve the uniformity of the light intensity distribution.
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In addition, the drawings are schematic or conceptual, and the relationship between the thickness and width of each part, the size ratio between parts, etc. are not necessarily the same as those in reality. Even when the same part is shown, the dimensions and ratios of each part may be different depending on the drawing.
In this specification, elements similar to those described above with reference to the previous figures are given the same reference numerals and detailed descriptions thereof will be omitted as appropriate.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る光源装置を例示する模式的斜視図である。
図2は、第1実施形態に係る光源装置を例示する模式図である。
図1に示すように、実施形態に係る光源装置110は、第1光源11及び第1レンズ21を含む。第1光源11は、第1光L1を出射する。第1光L1は、第1レンズ21に入射する。第1光源11は、例えば、レーザを含む。レーザは例えば、半導体レーザである。第1光L1は、例えば、レーザ光である。1つの例において、第1光L1のピーク波長は、300nm以上800nm以下である。
First Embodiment
FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating a light source device according to the first embodiment.
FIG. 2 is a schematic view illustrating the light source device according to the first embodiment.
As shown in Fig. 1, a
第1レンズ21は、第1面21a及び第2面21bを含む。第1面21aに第1光L1が入射する。第2面21bから、第2光L2が出射する。第1面21aは、第1レンズ21の入射面である。第2面21bは、第1レンズ21の出射面である。第1面21aに入射した第1光L1が、第2光L2となって第2面21bから出射する。
The
第1レンズ21は、例えば、樹脂、ガラス、または、石英などを含んでも良い。
The
第1レンズ21の第1面21aから第1レンズ21の第2面21bに向かう方向をZ軸方向とする。例えば、Z軸方向は、第1面21aに入射するときの第1光L1の進行に対応する。
The direction from the
Z軸方向に対して垂直な1つの方向をX軸方向とする。Z軸方向及びX軸方向に対して垂直な方向をY軸方向とする。 The direction perpendicular to the Z-axis direction is the X-axis direction. The direction perpendicular to the Z-axis direction and the X-axis direction is the Y-axis direction.
例えば、第1光L1がレーザ光である場合において、速軸Af及び遅軸Asは、Z軸方向に対して垂直である。例えば、速軸AfはY軸方向に沿っても良い。例えば、遅軸AsはX軸方向に沿っても良い。 For example, when the first light L1 is a laser light, the fast axis Af and the slow axis As are perpendicular to the Z-axis direction. For example, the fast axis Af may be aligned along the Y-axis direction. For example, the slow axis As may be aligned along the X-axis direction.
実施形態において、第1光源11から出射した第1光L1は、第1面21aに直接入射しても良い。第1光源11から出射した第1光L1は、光学素子(例えば反射面)などを介して第1面21aに入射しても良い。以下では、第1光源11から出射した第1光L1が第1面21aに直接入射する例について説明する。
In the embodiment, the first light L1 emitted from the
第1面21aに入射する第1光L1は、第1光軸La1に沿っている。第2面21bから出射する第2光L2は、第2光軸La2に沿って進行する。
The first light L1 incident on the
図1に示すように、1つの例において、第2光L2は、光学素子31に入射する。光学素子31は、第2光L2を集光する。この例では、光学素子31は、レンズである。光学素子31から出射した第3光L3は、集光位置31Pで集光される。集光位置31Pにおいて、例えば、第3光L3の入射領域31Sが形成される。入射領域31Sは、例えば、矩形である。例えば、入射領域31Sに波長変換部材などが設けられ、第3光L3の波長が変換されても良い。1つの例において、入射領域31Sに照射された光(第3光L3)が、光源装置110から得られる光として用いられても良い。光源装置110は、光学素子31を含んでも良い。光源装置110は、上記の波長変換部材を含んでも良い。
As shown in FIG. 1, in one example, the second light L2 is incident on the
光源装置110が第1光源11及び第1レンズ21を含む場合、第2光L2が、光源装置110から得られる光として用いられても良い。
When the
図2に示すように、例えば、第1面21aが実質的に平面で、第2面21bが凸面である。第1面21aが凸面で、第2面21bが実質的に平面でも良い。第1面21aは、凹面または凸面でも良い。第2面21bは、凹面または凸面でも良い。
As shown in FIG. 2, for example, the
図1に示すように、第1平面PL1及び第2平面PL2を定義することが可能である。第1平面PL1は、第1光L1の第1光軸La1と、第1光軸La1と交差する1つの方向と、を含む。図1の例では、第1平面PL1は、第1光軸La1(例えば、Z軸方向)と、Y軸方向と、を含む。例えば、第1平面PL1は、速軸Afに沿っている。 As shown in FIG. 1, it is possible to define a first plane PL1 and a second plane PL2. The first plane PL1 includes a first optical axis La1 of the first light L1 and one direction intersecting the first optical axis La1. In the example of FIG. 1, the first plane PL1 includes the first optical axis La1 (e.g., the Z-axis direction) and the Y-axis direction. For example, the first plane PL1 is along the fast axis Af.
第2平面PL2は、第1平面PL1に対して垂直である。第2平面PL2は、第1光L1の第1光軸La1を含む。図1の例では、第2平面PL2は、第1光軸La1(例えば、Z軸方向)と、X軸方向と、を含む。例えば、第2平面PL2は、遅軸Asに沿っている。 The second plane PL2 is perpendicular to the first plane PL1. The second plane PL2 includes the first optical axis La1 of the first light L1. In the example of FIG. 1, the second plane PL2 includes the first optical axis La1 (e.g., the Z-axis direction) and the X-axis direction. For example, the second plane PL2 is along the slow axis As.
以下、第1レンズ21の特性の例について説明する。例えば、第1レンズ21は、第1面21aに入射する第1光L1の分布を、第2面21bから出射する第2光L2の分布に変換する。
The following describes an example of the characteristics of the
図3及び図4は、第1実施形態に係る光源装置を例示する模式図である。
図3及び図4は、第1平面PL1に沿う模式図である。第1平面PL1は、例えば、Y-Z平面に沿う。
3 and 4 are schematic views illustrating the light source device according to the first embodiment.
3 and 4 are schematic diagrams along a first plane PL1. The first plane PL1 is, for example, along the YZ plane.
図3及び図4には、第1光L1の強度Ls1の分布が模式的に例示されている。図3及び図4に例示されている左右方向の1つの軸Lv1は、第1光L1の強度Ls1に対応する。図3及び図4に示すように、第1光L1の強度Ls1は、第1光L1の第1光軸La1上において第1値v1である。第1値v1は、第1光L1の強度Ls1のピーク値に実質的に対応しても良い。第1光L1の強度Ls1の分布において、振幅が小さい増減を示す場合がある。このような場合において、例えば、第1値v1は、振幅が小さい増減を平均した値に対応しても良い。 3 and 4 show a schematic example of the distribution of the intensity Ls1 of the first light L1. One axis Lv1 in the left-right direction shown in FIG. 3 and FIG. 4 corresponds to the intensity Ls1 of the first light L1. As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the intensity Ls1 of the first light L1 is a first value v1 on the first optical axis La1 of the first light L1. The first value v1 may substantially correspond to the peak value of the intensity Ls1 of the first light L1. The distribution of the intensity Ls1 of the first light L1 may show a small amplitude increase or decrease. In such a case, for example, the first value v1 may correspond to an average value of the small amplitude increase or decrease.
図3及び図4には、第2光L2の強度Ls2の分布が模式的に例示されている。図3及び図4に例示されている左右方向の1つの軸Lv2は、第2光L2の強度Ls2に対応する。図3及び図4に示すように、第2光L2の強度Ls2は、第2光L2の第2光軸La2上において第2値v2である。第2値v2は、第2光L2の強度Ls2のピーク値に実質的に対応しても良い。第2光L2の強度Ls2の分布において、振幅が小さい増減を示す場合がある。このような場合において、例えば、第2値v2は、振幅が小さい増減を平均した値に対応しても良い。 3 and 4 show a schematic example of the distribution of the intensity Ls2 of the second light L2. One axis Lv2 in the left-right direction shown in FIG. 3 and FIG. 4 corresponds to the intensity Ls2 of the second light L2. As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the intensity Ls2 of the second light L2 is a second value v2 on the second optical axis La2 of the second light L2. The second value v2 may substantially correspond to the peak value of the intensity Ls2 of the second light L2. The distribution of the intensity Ls2 of the second light L2 may show a small amplitude increase or decrease. In such a case, for example, the second value v2 may correspond to an average value of the small amplitude increase or decrease.
第1光L1の強度Ls1の角度分布に関して、図3に示す角度θ01が定義できる。角度θ01は、第1平面PL1に沿い、第1光軸La1を基準にした角度である。角度θ01は、例えば、後述する第1~第3角度θ1~θ3などを含む。 The angle θ01 shown in FIG. 3 can be defined for the angular distribution of the intensity Ls1 of the first light L1. The angle θ01 is an angle along the first plane PL1 with respect to the first optical axis La1. The angle θ01 includes, for example, the first to third angles θ1 to θ3 described below.
第2光L2の強度Ls2の角度分布に関して、図3に示す角度θ02が定義できる。角度θ02は、第1平面PL1に沿い、第2光軸La2を基準にした角度である。角度θ02は、例えば、後述する第4~第6角度θ4~θ6などを含む。 The angle θ02 shown in FIG. 3 can be defined for the angular distribution of the intensity Ls2 of the second light L2. The angle θ02 is an angle along the first plane PL1 with respect to the second optical axis La2. The angle θ02 includes, for example, the fourth to sixth angles θ4 to θ6 described below.
第1光L1の強度Ls1の距離分布に関して、図4に示す距離d01が定義できる。距離d01は、第1光軸La1を基準にした、第1軸Ax1に沿う距離である。第1軸Ax1は、第1平面PL1に沿う。第1軸Ax1は、第1光軸La1と交差する。例えば、第1軸Ax1は、第1光軸La1に対して垂直である。第1軸Ax1の第1光軸La1上の位置は、例えば、第1面21aの第1光軸La1上の位置でも良い。第1軸Ax1上に第1~第3位置py1~py3がある。第1距離d1は、第1光軸La1と第1位置py1との間の第1軸Ax1に沿う距離に対応する。第2距離d2は、第1光軸La1と第2位置py2との間の第1軸Ax1に沿う距離に対応する。第3距離d3は、第1光軸La1と第3位置py3との間の第1軸Ax1に沿う距離に対応する。
Regarding the distance distribution of the intensity Ls1 of the first light L1, the distance d01 shown in FIG. 4 can be defined. The distance d01 is the distance along the first axis Ax1 based on the first optical axis La1. The first axis Ax1 is along the first plane PL1. The first axis Ax1 intersects with the first optical axis La1. For example, the first axis Ax1 is perpendicular to the first optical axis La1. The position of the first axis Ax1 on the first optical axis La1 may be, for example, the position on the first optical axis La1 of the
第2光L2の強度Ls2の距離分布に関して、図4に示す距離d02が定義できる。距離d02は、第2光軸La2を基準にした、第2軸Ax2に沿う距離である。第2軸Ax2は、第1平面PL1に沿う。第2軸Ax2は、第2光軸La2と交差する。例えば、第2軸Ax2は、第2光軸La2に対して垂直である。第2軸Ax2の第2光軸La2上の位置は、例えば、第2面21bの頂部の第2光軸La2上の位置でも良い。第2軸Ax2上に第4~第6位置py4~py6がある。第4距離d4は、第2光軸La2と第4位置py4との間の第2軸Ax2に沿う距離に対応する。第5距離d5は、第2光軸La2と第5位置py5との間の第2軸Ax2に沿う距離に対応する。第6距離d6は、第2光軸La2と第6位置py6との間の第2軸Ax2に沿う距離に対応する。
Regarding the distance distribution of the intensity Ls2 of the second light L2, the distance d02 shown in FIG. 4 can be defined. The distance d02 is the distance along the second axis Ax2 based on the second optical axis La2. The second axis Ax2 is along the first plane PL1. The second axis Ax2 intersects with the second optical axis La2. For example, the second axis Ax2 is perpendicular to the second optical axis La2. The position of the second axis Ax2 on the second optical axis La2 may be, for example, the position on the second optical axis La2 at the apex of the
図5A及び図5Bは、第1実施形態に係る光源装置の特性を例示するグラフ図である。 図5Aの横軸は、角度θ01(度)である。図5Bの横軸は、角度θ02(度)である。図5Aの縦軸は、第1光L1の強度Ls1である。図5Bの縦軸は、第2光L2の強度Ls2である。強度Ls1及び強度Ls2は、規格化された値である。 FIGS. 5A and 5B are graphs illustrating the characteristics of the light source device according to the first embodiment. The horizontal axis of FIG. 5A is the angle θ01 (degrees). The horizontal axis of FIG. 5B is the angle θ02 (degrees). The vertical axis of FIG. 5A is the intensity Ls1 of the first light L1. The vertical axis of FIG. 5B is the intensity Ls2 of the second light L2. Intensities Ls1 and Ls2 are normalized values.
図5Aに示すように、角度θ01が0のときの第1光L1の強度Ls1は、実質的に「1」である。角度θ01が0のときの第1光L1の強度Ls1は、第1光L1の第1光軸La1上における値(第1値v1)に対応する。図5Bに示すように、角度θ02が0のときの第2光L2の強度Ls2は、実質的に「1」である。角度θ02が0のときの第2光L2の強度Ls2は、第2光L2の第2光軸La2上における値(第2値v2)に対応する。 As shown in FIG. 5A, the intensity Ls1 of the first light L1 when the angle θ01 is 0 is substantially "1". The intensity Ls1 of the first light L1 when the angle θ01 is 0 corresponds to the value (first value v1) of the first light L1 on the first optical axis La1. As shown in FIG. 5B, the intensity Ls2 of the second light L2 when the angle θ02 is 0 is substantially "1". The intensity Ls2 of the second light L2 when the angle θ02 is 0 corresponds to the value (second value v2) of the second light L2 on the second optical axis La2.
図5Aに示すように、第1面21aに入射する第1光L1の強度Ls1の角度分布は、「ガウス分布状」である。図5Bに示すように、第2面21bから出射する第2光L2の強度Ls2の角度分布において、「ガウス分布状」と比べて、強度が均一である角度が広い。強度Ls2の角度分布は、例えば、「トップハット状」である。
As shown in FIG. 5A, the angular distribution of the intensity Ls1 of the first light L1 incident on the
第1レンズ21は、図5Aに例示する第1光L1の強度Ls1の角度分布を、図5Bに例示する第2光L2の強度Ls2の角度分布に変換する。以下、強度Ls1及び強度Ls2の角度分布に関するパラメータの例について説明する。
The
図5Aに示すように、第1光L1の強度Ls1は、第1光軸La1からの第1角度θ1の方向において、第1値v1の0.7倍である。第1光L1の強度Ls1は、第1光軸La1からの第2角度θ2の方向において、第1値v1の0.5倍である。第1光L1の強度Ls1は、第1光軸La1からの第3角度θ3の方向において、第1値v1の0.3倍である。 As shown in FIG. 5A, the intensity Ls1 of the first light L1 is 0.7 times the first value v1 in the direction of the first angle θ1 from the first optical axis La1. The intensity Ls1 of the first light L1 is 0.5 times the first value v1 in the direction of the second angle θ2 from the first optical axis La1. The intensity Ls1 of the first light L1 is 0.3 times the first value v1 in the direction of the third angle θ3 from the first optical axis La1.
図5Bに示すように、第2光L2の強度Ls2は、第2光軸La2からの第4角度θ4の方向において、第2値v2の0.7倍である。第2光L2の強度Ls2は、第2光軸La2からの第5角度θ5の方向において、第2値v2の0.5倍である。第2光L2の強度Ls2は、第2光軸La2からの第6角度θ6の方向において、第2値v2の0.3倍である。 As shown in FIG. 5B, the intensity Ls2 of the second light L2 is 0.7 times the second value v2 in the direction of the fourth angle θ4 from the second optical axis La2. The intensity Ls2 of the second light L2 is 0.5 times the second value v2 in the direction of the fifth angle θ5 from the second optical axis La2. The intensity Ls2 of the second light L2 is 0.3 times the second value v2 in the direction of the sixth angle θ6 from the second optical axis La2.
第1角度θ1の方向、第2角度θ2の方向、第4角度θ4の方向、第5角度θ5の方向、及び、第6角度θ6の方向は、第3角度θ3の方向と、第1光軸La1と、を含む第1平面PL1に沿う。例えば、第1~第6角度θ1~θ6及び第1光軸La1は、第1平面PL1に沿う。 The direction of the first angle θ1, the direction of the second angle θ2, the direction of the fourth angle θ4, the direction of the fifth angle θ5, and the direction of the sixth angle θ6 are aligned along the first plane PL1, which includes the direction of the third angle θ3 and the first optical axis La1. For example, the first to sixth angles θ1 to θ6 and the first optical axis La1 are aligned along the first plane PL1.
パラメータとして、第1比α1及び第2比α2が導入される。第1比α1は、第1角度θ1と第3角度θ3との差の絶対値の、第2角度θ2に対する比である。第2比α2は、第4角度θ4と第6角度θ6との差の絶対値の、第5角度θ5に対する比である。 The first ratio α1 and the second ratio α2 are introduced as parameters. The first ratio α1 is the ratio of the absolute value of the difference between the first angle θ1 and the third angle θ3 to the second angle θ2. The second ratio α2 is the ratio of the absolute value of the difference between the fourth angle θ4 and the sixth angle θ6 to the fifth angle θ5.
第1比α1及び第2比α2は、
α1=|θ1-θ3|/θ2
α2=|θ4-θ6|/θ5
で表される。
The first ratio α1 and the second ratio α2 are
α1=|θ1-θ3|/θ2
α2=|θ4-θ6|/θ5
It is expressed as:
例えば、これらの比が高いと、光の強度の角度分布は、「ガウス分布状」に近い。これらの比が低いと、光の強度の角度分布は、「トップハット状」に近い。 For example, when these ratios are high, the angular distribution of light intensity is closer to a "Gaussian distribution." When these ratios are low, the angular distribution of light intensity is closer to a "top hat distribution."
実施形態においては、第1レンズ21は、第2比α2を第1比α1よりも低くする。例えば、第1レンズ21から出射する第2光L2の強度Ls2の角度分布は、第1レンズ21に入射する第1光L1の強度Ls1の角度分布よりも、「トップハット状」に近い。例えば、第1レンズ21は、第1光L1の強度Ls1の、ガウス分布状の角度分布を、第2光L2の強度Ls2の、トップハット状の角度分布に変換する。
In the embodiment, the
例えば、図5Aの例では、第1比α1は、0.617である。図5Bの例では、第2比α2は、0.297である。 For example, in the example of FIG. 5A, the first ratio α1 is 0.617. In the example of FIG. 5B, the second ratio α2 is 0.297.
このような第2光L2においては、第1光L1と比べて、強度の角度分布が狭い。例えば、このような第2光L2を光学素子31などで集光すると、入射領域31Sにおいて、より均一な光の強度分布(輝度分布)が得られる。例えば、矩形状の入射領域31Sにおいて、光の強度分布の均一性が高い。実施形態によれば、光の強度分布の均一性を向上できる光源装置を提供できる。
Such second light L2 has a narrower angular distribution of intensity than the first light L1. For example, when such second light L2 is focused by an
実施形態において、第1光L1は、完全な平行光ではない。例えば、第1光L1の強度Ls1の角度分布は、ガウス分布状である。例えば、第1光L1の強度Ls1は、第1光軸La1からの角度θ01が大きくなると、低くなる。第1光L1の強度Ls1が第1値v1の0.135倍となる、第1光軸La1からの第1平面PL1に沿う角度θ01は、3度以上である。「0.135倍」は、「e」をネイピア数としたときに、「1/e2倍」に対応する。「e」は、約2.7182812814である。 In the embodiment, the first light L1 is not a completely parallel light. For example, the angular distribution of the intensity Ls1 of the first light L1 is a Gaussian distribution. For example, the intensity Ls1 of the first light L1 decreases as the angle θ01 from the first optical axis La1 increases. The angle θ01 from the first optical axis La1 along the first plane PL1 at which the intensity Ls1 of the first light L1 is 0.135 times the first value v1 is 3 degrees or more. "0.135 times" corresponds to "1/ e2 times" when "e" is the Napier's number. "e" is approximately 2.7182812814.
以下、第1レンズ21に関して、第1光L1の強度Ls1及び第2光L2の強度Ls2の距離分布の例について説明する。
Below, an example of the distance distribution of the intensity Ls1 of the first light L1 and the intensity Ls2 of the second light L2 with respect to the
図6A及び図6Bは、第1実施形態に係る光源装置の特性を例示するグラフ図である。 図6Aの横軸は、距離d01(任意単位)である。既に説明したように、距離d01は、第1光軸La1を基準にした、第1平面PL1に沿う距離である。図6Bの横軸は、距離d02(任意単位)である。既に説明したように、距離d02は、第2光軸La2を基準にした、第1平面PL1に沿う距離である。図6Aの縦軸は、第1光L1の強度Ls1である。図6Bの縦軸は、第2光L2の強度Ls2である。強度Ls1及び強度Ls2は、規格化された値である。 Figures 6A and 6B are graphs illustrating the characteristics of the light source device according to the first embodiment. The horizontal axis of Figure 6A is the distance d01 (arbitrary units). As already explained, the distance d01 is the distance along the first plane PL1 based on the first optical axis La1. The horizontal axis of Figure 6B is the distance d02 (arbitrary units). As already explained, the distance d02 is the distance along the first plane PL1 based on the second optical axis La2. The vertical axis of Figure 6A is the intensity Ls1 of the first light L1. The vertical axis of Figure 6B is the intensity Ls2 of the second light L2. The intensities Ls1 and Ls2 are normalized values.
図6Aに示すように、距離d01が0のときの第1光L1の強度Ls1は、実質的に「1」である。距離d01が0のときの第1光L1の強度Ls1は、第1光L1の第1光軸La1上における値(第1値v1)に対応する。図6Bに示すように、距離d02が0のときの第2光L2の強度Ls2は、実質的に「1」である。距離d02が0のときの第2光L2の強度Ls2は、第2光L2の第2光軸La2上における値(第2値v2)に対応する。 As shown in FIG. 6A, the intensity Ls1 of the first light L1 is substantially "1" when the distance d01 is 0. The intensity Ls1 of the first light L1 when the distance d01 is 0 corresponds to the value (first value v1) of the first light L1 on the first optical axis La1. As shown in FIG. 6B, the intensity Ls2 of the second light L2 when the distance d02 is 0 is substantially "1". The intensity Ls2 of the second light L2 when the distance d02 is 0 corresponds to the value (second value v2) of the second light L2 on the second optical axis La2.
図6Aに示すように、第1面21aに入射する第1光L1の強度Ls1の距離分布は、「ガウス分布状」である。図6Bに示すように、第2面21bから出射する第2光L2の強度Ls2の距離分布も、「ガウス分布状」である。以下、強度Ls1及び強度Ls2の距離分布(位置分布)に関するパラメータの例について説明する。
As shown in FIG. 6A, the distance distribution of the intensity Ls1 of the first light L1 incident on the
図6Aに示すように、第1光L1の強度Ls1は、第1距離d1の位置において、第1値v1の0.7倍である。既に説明したように、第1距離d1は、第1光軸La1と第1位置py1との間の第1軸Ax1に沿う距離である。第1光L1の強度Ls1は、第1軸Ax1上の第1位置py1において第1値v1の0.7倍である。 As shown in FIG. 6A, the intensity Ls1 of the first light L1 is 0.7 times the first value v1 at the position of the first distance d1. As already explained, the first distance d1 is the distance along the first axis Ax1 between the first optical axis La1 and the first position py1. The intensity Ls1 of the first light L1 is 0.7 times the first value v1 at the first position py1 on the first axis Ax1.
図6Aに示すように、第1光L1の強度Ls1は、第2距離d2の位置において、第1値v1の0.5倍である。既に説明したように、第2距離d2は、第1光軸La1と第2位置py2との間の第1軸Ax1に沿う距離である。第1光L1の強度Ls1は、第1軸Ax1上の第2位置py2において第1値v1の0.5倍である。 As shown in FIG. 6A, the intensity Ls1 of the first light L1 is 0.5 times the first value v1 at the position of the second distance d2. As already explained, the second distance d2 is the distance along the first axis Ax1 between the first optical axis La1 and the second position py2. The intensity Ls1 of the first light L1 is 0.5 times the first value v1 at the second position py2 on the first axis Ax1.
図6Aに示すように、第1光L1の強度Ls1は、第3距離d3の位置において、第1値v1の0.3倍である。既に説明したように、第3距離d3は、第1光軸La1と第3位置py3との間の第1軸Ax1に沿う距離である。第1光L1の強度Ls1は、第1軸Ax1上の第3位置py3において第1値v1の0.3倍である。 As shown in FIG. 6A, the intensity Ls1 of the first light L1 is 0.3 times the first value v1 at the third distance d3. As already explained, the third distance d3 is the distance along the first axis Ax1 between the first optical axis La1 and the third position py3. The intensity Ls1 of the first light L1 is 0.3 times the first value v1 at the third position py3 on the first axis Ax1.
図6Bに示すように、第2光L2の強度Ls2は、第4距離d4の位置において、第2値v2の0.7倍である。既に説明したように、第4距離d4は、第2光軸La2と第4位置py4との間の第2軸Ax2に沿う距離である。第2光L2の強度Ls2は、第2軸Ax2上の第4位置py4において第2値v2の0.7倍である。 As shown in FIG. 6B, the intensity Ls2 of the second light L2 is 0.7 times the second value v2 at the fourth distance d4. As already explained, the fourth distance d4 is the distance along the second axis Ax2 between the second optical axis La2 and the fourth position py4. The intensity Ls2 of the second light L2 is 0.7 times the second value v2 at the fourth position py4 on the second axis Ax2.
図6Bに示すように、第2光L2の強度Ls2は、第5距離d5の位置において、第2値v2の0.5倍である。既に説明したように、第5距離d5は、第2光軸La2と第5位置py5との間の第2軸Ax2に沿う距離である。第2光L2の強度Ls2は、第2軸Ax2上の第5位置py5において、第2値v2の0.5倍である。 As shown in FIG. 6B, the intensity Ls2 of the second light L2 is 0.5 times the second value v2 at the fifth distance d5. As already explained, the fifth distance d5 is the distance along the second axis Ax2 between the second optical axis La2 and the fifth position py5. The intensity Ls2 of the second light L2 is 0.5 times the second value v2 at the fifth position py5 on the second axis Ax2.
図6Bに示すように、第2光L2の強度Ls2は、第6距離d6の位置において、第2値v2の0.3倍である。既に説明したように、第6距離d6は、第2光軸La2と第6位置py6との間の第2軸Ax2に沿う距離である。第2光L2の強度Ls2は、第2軸Ax2上の第6位置py6において、第2値v2の0.3倍である。 As shown in FIG. 6B, the intensity Ls2 of the second light L2 is 0.3 times the second value v2 at the sixth distance d6. As already explained, the sixth distance d6 is the distance along the second axis Ax2 between the second optical axis La2 and the sixth position py6. The intensity Ls2 of the second light L2 is 0.3 times the second value v2 at the sixth position py6 on the second axis Ax2.
例えば、パラメータとして、第3比α3及び第4比α4が導入される。第3比α3は、第1距離d1と第3距離d3との差の絶対値の、第2距離d2に対する比である。第4比α4は、第4距離d4と第6距離d6との差の絶対値の、第5距離d5に対する比である。 For example, a third ratio α3 and a fourth ratio α4 are introduced as parameters. The third ratio α3 is the ratio of the absolute value of the difference between the first distance d1 and the third distance d3 to the second distance d2. The fourth ratio α4 is the ratio of the absolute value of the difference between the fourth distance d4 and the sixth distance d6 to the fifth distance d5.
第3比α3及び第4比α4は、
α3=|d1-d3|/d2
α4=|d4-d6|/d5
で表される。
The third ratio α3 and the fourth ratio α4 are
α3=|d1-d3|/d2
α4=|d4-d6|/d5
It is expressed as:
例えば、これらの比が高いと、光の強度の距離分布(または位置分布)は、「ガウス分布状」に近い。これらの比が低いと、光の強度の距離分布(または位置分布)は、「トップハット状」に近い。 For example, when these ratios are high, the distance (or position) distribution of light intensity is closer to a "Gaussian distribution." When these ratios are low, the distance (or position) distribution of light intensity is closer to a "top hat" distribution.
実施形態においては、距離分布に関する第3比α3と第4比α4との差の程度は、角度分布に関する第1比α1と第2比α2との差の程度よりも小さい。例えば、図6Aの例では、第3比α3は、0.576である。図6Bの例では、第4比α4は、0.573である。 In the embodiment, the degree of difference between the third ratio α3 and the fourth ratio α4 in the distance distribution is smaller than the degree of difference between the first ratio α1 and the second ratio α2 in the angle distribution. For example, in the example of FIG. 6A, the third ratio α3 is 0.576. In the example of FIG. 6B, the fourth ratio α4 is 0.573.
例えば、第1レンズ21は、第1比α1と第2比α2との差の絶対値を、第3比α3と第4比α4との差の絶対値よりも大きくする。例えば、図5A及び図5Bの例では、第1比α1と第2比α2との差は、0.32である。例えば、図6A及び図6Bの例では、第3比α3と第4比α4との差は、0.003である。
For example, the
このように、実施形態においては、角度分布に関する第1比α1と第2比α2との差は、距離分布に関する第3比α3と第4比α4との差よりも大きい。第2光L2の強度Ls2において、角度分布の均一性が高い。実施形態によれば、光の強度分布の均一性を向上できる光源装置を提供できる。 Thus, in the embodiment, the difference between the first ratio α1 and the second ratio α2 regarding the angular distribution is greater than the difference between the third ratio α3 and the fourth ratio α4 regarding the distance distribution. At the intensity Ls2 of the second light L2, the angular distribution is highly uniform. According to the embodiment, it is possible to provide a light source device that can improve the uniformity of the light intensity distribution.
例えば、コリメートレンズなどを用いた参考例の光学系が考えられる。このような参考例においては、一般に、光の強度の距離分布を「トップハット状」にする思想が用いられる。この場合には、光の強度の角度分布については考慮されないのが普通である。 For example, consider the reference optical system that uses a collimating lens. In such reference examples, the idea of making the distance distribution of light intensity "top hat shaped" is generally used. In this case, the angular distribution of light intensity is usually not taken into consideration.
これに対して、実施形態においては、光の強度の角度分布の均一性を向上させる。例えば、出射する第2光L2の強度Ls2の角度分布に関する第2比α2を、入射する第1光L1の強度Ls1の角度分布に関する第1比α1よりも低くする。 In contrast, in the embodiment, the uniformity of the angular distribution of the light intensity is improved. For example, the second ratio α2 regarding the angular distribution of the intensity Ls2 of the outgoing second light L2 is made lower than the first ratio α1 regarding the angular distribution of the intensity Ls1 of the incident first light L1.
実施形態においては、第2比α2を低くすることで、例えば、第2光L2を光学素子31などで集光したときに、入射領域31Sにおいて、より均一な光の強度分布が得られる。例えば、矩形状の入射領域31Sにおいて、光の強度分布の均一性が高い。実施形態によれば、光の強度分布の均一性を向上できる光源装置を提供できる。
In the embodiment, by lowering the second ratio α2, for example, when the second light L2 is focused by the
例えば、第1比α1と第2比α2との差の絶対値は、0.3よりも大きい。例えば、第2比α2は、0.297以下である。 For example, the absolute value of the difference between the first ratio α1 and the second ratio α2 is greater than 0.3. For example, the second ratio α2 is equal to or less than 0.297.
上記の第1~第6角度θ1~θ6は、第1平面PL1に沿う角度である。上記の第1~第6距離d1~d6は、第1平面PL1に沿う距離である。第1光L1が第1レーザ光である場合、第1平面PL1は、例えば、第1レーザ光の速軸Afに沿っても良い。第1平面PL1は、例えば、第1レーザ光の遅軸Asに沿っても良い。 The above-mentioned first to sixth angles θ1 to θ6 are angles along the first plane PL1. The above-mentioned first to sixth distances d1 to d6 are distances along the first plane PL1. When the first light L1 is a first laser light, the first plane PL1 may be aligned along, for example, the fast axis Af of the first laser light. The first plane PL1 may be aligned along, for example, the slow axis As of the first laser light.
例えば、第1光L1の強度Ls1が第1値v1の0.135倍となる、第1光軸La1からの第1平面PL1に沿う角度θ01は、例えば、15度以上である。速軸Afにおいては、例えば、角度θ01が15度以上となる。実施形態において、第1光L1の強度Ls1が第1値v1の0.135倍となる、第1光軸La1からの第1平面PL1に沿う角度θ01は、例えば、3度以上40度以下でも良い。 For example, the angle θ01 from the first optical axis La1 along the first plane PL1 at which the intensity Ls1 of the first light L1 is 0.135 times the first value v1 is, for example, 15 degrees or more. At the fast axis Af, for example, the angle θ01 is 15 degrees or more. In the embodiment, the angle θ01 from the first optical axis La1 along the first plane PL1 at which the intensity Ls1 of the first light L1 is 0.135 times the first value v1 may be, for example, 3 degrees or more and 40 degrees or less.
図7A及び図7Bは、光源装置の特性を例示する模式図である。
図7Aは、実施形態に係る光源装置110に対応する。図7Bは、参考例の光源装置119に対応する。光源装置119においては、コリメート光学系が用いられる。図7A及び図7Bは、第1光L1の強度Ls1の角度分布と、第2光L2の強度Ls2の角度分布と、を例示している。
7A and 7B are schematic diagrams illustrating the characteristics of a light source device.
Fig. 7A corresponds to the
図7Bに示すように、参考例の光源装置119においては、第1光源11から出射した第1光L1は、第1光学部品91に入射し、さらに第2光学部品92に入射する。第1光学部品91及び第2光学部品92は、コリメートレンズとして機能する。光源装置119において、第1光L1の強度Ls1の角度分布が「ガウス分布状」である場合に、第2光学部品92から出射する第2光L2の強度Ls2の角度分布も「ガウス分布状」である。このような第2光L2が光学素子31により、集光位置31Pに集光される。集光位置31Pの入射領域31Sにおける強度Ls3はガウス分布状になる。光源装置119においては、光の強度分布の均一性が低い。
As shown in FIG. 7B, in the
図7Aに示すように、実施形態に係る光源装置110においては、第1光L1の強度Ls1の角度分布が「ガウス分布状」である場合において、第1レンズ21から出射する第2光L2の強度Ls2の角度分布は、「トップハット状」である。このような第2光L2が光学素子31により、集光位置31Pに集光されると、集光位置31Pの入射領域31Sにおける強度Ls3が、「トップハット状」になる。実施形態においては、光の強度分布の均一性が高い。
As shown in FIG. 7A, in the
上記の1つの例において、第1平面PL1は、第1光L1の速軸Afに沿う。この場合における遅軸Asに沿う光学特性の例について、以下に説明する。 In the above example, the first plane PL1 is aligned along the fast axis Af of the first light L1. An example of the optical characteristics along the slow axis As in this case is described below.
図8及び図9は、第1実施形態に係る光源装置を例示する模式図である。
図8及び図9は、第2平面PL2に沿う模式図である。第2平面PL2は、例えば、X-Z平面に沿う。
8 and 9 are schematic views illustrating the light source device according to the first embodiment.
8 and 9 are schematic diagrams along the second plane PL2. The second plane PL2 is, for example, along the XZ plane.
図8及び図9には、X軸方向における、第1光L1の強度Ls1の分布が模式的に例示されている。図8及び図9に例示されている左右方向の1つの軸Lv1は、第1光L1の強度Ls1に対応する。図8及び図9に示すように、第1光L1の強度Ls1は、第1光L1の第1光軸La1上において第1値v1である。 Figures 8 and 9 show a schematic example of the distribution of the intensity Ls1 of the first light L1 in the X-axis direction. One axis Lv1 in the left-right direction shown in Figures 8 and 9 corresponds to the intensity Ls1 of the first light L1. As shown in Figures 8 and 9, the intensity Ls1 of the first light L1 is a first value v1 on the first optical axis La1 of the first light L1.
図8及び図9には、X軸方向における、第2光L2の強度Ls2の分布が模式的に例示されている。図8及び図9に例示されている左右方向の1つの軸Lv2は、第2光L2の強度Ls2に対応する。図8及び図9に示すように、第2光L2の強度Ls2は、第2光L2の第2光軸La2上において第2値v2である。 Figures 8 and 9 show a schematic example of the distribution of the intensity Ls2 of the second light L2 in the X-axis direction. One axis Lv2 in the left-right direction shown in Figures 8 and 9 corresponds to the intensity Ls2 of the second light L2. As shown in Figures 8 and 9, the intensity Ls2 of the second light L2 is a second value v2 on the second optical axis La2 of the second light L2.
第1光L1の強度Ls1の角度分布に関して、図8に示す角度θ03が定義できる。角度θ03は、第2平面PL2に沿い、第1光軸La1を基準にした角度である。角度θ03は、例えば、後述する第7~第9角度θ7~θ9などを含む。 The angle θ03 shown in FIG. 8 can be defined for the angular distribution of the intensity Ls1 of the first light L1. The angle θ03 is an angle along the second plane PL2 with respect to the first optical axis La1. The angle θ03 includes, for example, the seventh to ninth angles θ7 to θ9, which will be described later.
第2光L2の強度Ls2の角度分布に関して、図8に示す角度θ04が定義できる。角度θ04は、第2平面PL2に沿い、第2光軸La2を基準にした角度である。角度θ04は、例えば、後述する第10~第12角度θ10~θ12などを含む。 The angle θ04 shown in FIG. 8 can be defined for the angular distribution of the intensity Ls2 of the second light L2. The angle θ04 is an angle along the second plane PL2 and based on the second optical axis La2. The angle θ04 includes, for example, the tenth to twelfth angles θ10 to θ12, which will be described later.
第1光L1の強度Ls1の距離分布に関して、図9に示す距離d03が定義できる。距離d03は、第1光軸La1を基準にした、第3軸Ax3に沿う距離である。第3軸Ax3は、第2平面PL2に沿う。第3軸Ax3は、第1光軸La1と交差する。例えば、第3軸Ax3は、第1光軸La1に対して垂直であり、第1軸Ax1と交差する。例えば、第3軸Ax3は、第1軸Ax1に対して垂直である。第3軸Ax3の第1光軸La1上の位置は、例えば、第1面21aの第1光軸La1上の位置でも良い。第3軸Ax3上に第7~第9位置py7~py9がある。第7距離d7は、第1光軸La1と第7位置py7との間の第3軸Ax3に沿う距離に対応する。第8距離d8は、第1光軸La1と第8位置py8との間の第3軸Ax3に沿う距離に対応する。第9距離d9は、第1光軸La1と第9位置py9との間の第3軸Ax3に沿う距離に対応する。
Regarding the distance distribution of the intensity Ls1 of the first light L1, the distance d03 shown in FIG. 9 can be defined. The distance d03 is the distance along the third axis Ax3 based on the first optical axis La1. The third axis Ax3 is along the second plane PL2. The third axis Ax3 intersects with the first optical axis La1. For example, the third axis Ax3 is perpendicular to the first optical axis La1 and intersects with the first axis Ax1. For example, the third axis Ax3 is perpendicular to the first axis Ax1. The position of the third axis Ax3 on the first optical axis La1 may be, for example, the position on the first optical axis La1 of the
第2光L2の強度Ls2の距離分布に関して、図9に示す距離d04が定義できる。距離d04は、第2光軸La2を基準にした、第4軸Ax4に沿う距離である。第4軸Ax4は、第2平面PL2に沿う。第4軸Ax4は、第2光軸La2と交差する。例えば、第4軸Ax4は、第1光軸La1に対して垂直であり、第2軸Ax2と交差する。例えば、第4軸Ax4は、第2軸Ax2に対して垂直である。第4軸Ax4の第2光軸La2上の位置は、例えば、第2面21bの頂部の第2光軸La2上の位置でも良い。第4軸Ax4上に第10~第12位置py10~py12がある。第10距離d10は、第2光軸La2と第10位置py10との間の第4軸Ax4に沿う距離に対応する。第11距離d11は、第2光軸La2と第11位置py11との間の第4軸Ax4に沿う距離に対応する。第12距離d12は、第2光軸La2と第12位置py12との間の第4軸Ax4に沿う距離に対応する。
Regarding the distance distribution of the intensity Ls2 of the second light L2, the distance d04 shown in FIG. 9 can be defined. The distance d04 is the distance along the fourth axis Ax4 based on the second optical axis La2. The fourth axis Ax4 is along the second plane PL2. The fourth axis Ax4 intersects with the second optical axis La2. For example, the fourth axis Ax4 is perpendicular to the first optical axis La1 and intersects with the second axis Ax2. For example, the fourth axis Ax4 is perpendicular to the second axis Ax2. The position of the fourth axis Ax4 on the second optical axis La2 may be, for example, the position on the second optical axis La2 at the apex of the
図10A及び図10Bは、第1実施形態に係る光源装置の特性を例示するグラフ図である。
図10Aの横軸は、角度θ03(度)である。図10Bの横軸は、角度θ04(度)である。図10Aの縦軸は、第1光L1の強度Ls1である。図10Bの縦軸は、第2光L2の強度Ls2である。強度Ls1及び強度Ls2は、規格化された値である。
10A and 10B are graphs illustrating the characteristics of the light source device according to the first embodiment.
The horizontal axis of Fig. 10A is the angle θ03 (degrees). The horizontal axis of Fig. 10B is the angle θ04 (degrees). The vertical axis of Fig. 10A is the intensity Ls1 of the first light L1. The vertical axis of Fig. 10B is the intensity Ls2 of the second light L2. The intensities Ls1 and Ls2 are normalized values.
図10Aに示すように、角度θ01が0のときの第1光L1の強度Ls1は、実質的に「1」であり、第1光L1の第1光軸La1上における値(第1値v1)に対応する。図10Bに示すように、角度θ02が0のときの第2光L2の強度Ls2は、実質的に「1」であり、第2光L2の第2光軸La2上における値(第2値v2)に対応する。 As shown in Figure 10A, when the angle θ01 is 0, the intensity Ls1 of the first light L1 is substantially "1" and corresponds to the value (first value v1) of the first light L1 on the first optical axis La1. As shown in Figure 10B, when the angle θ02 is 0, the intensity Ls2 of the second light L2 is substantially "1" and corresponds to the value (second value v2) of the second light L2 on the second optical axis La2.
以下、第2平面PL2に沿う方向における、強度Ls1及び強度Ls2の角度分布に関するパラメータの例について説明する。 Below, we explain examples of parameters related to the angular distribution of intensity Ls1 and intensity Ls2 in the direction along the second plane PL2.
図10Aに示すように、第1光L1の強度Ls1は、第1光軸La1からの第7角度θ7の方向において、第1値v1の0.7倍である。第1光L1の強度Ls1は、第1光軸La1からの第8角度θ8の方向において、第1値v1の0.5倍である。第1光L1の強度Ls1は、第1光軸La1からの第9角度θ9の方向において、第1値v1の0.3倍である。 As shown in FIG. 10A, the intensity Ls1 of the first light L1 is 0.7 times the first value v1 in the direction of the seventh angle θ7 from the first optical axis La1. The intensity Ls1 of the first light L1 is 0.5 times the first value v1 in the direction of the eighth angle θ8 from the first optical axis La1. The intensity Ls1 of the first light L1 is 0.3 times the first value v1 in the direction of the ninth angle θ9 from the first optical axis La1.
図10Bに示すように、第2光L2の強度Ls2は、第2光軸La2からの第10角度θ10の方向において、第2値v2の0.7倍である。第2光L2の強度Ls2は、第2光軸La2からの第11角度θ11の方向において、第2値v2の0.5倍である。第2光L2の強度Ls2は、第2光軸La2からの第12角度θ12の方向において、第2値v2の0.3倍である。 As shown in FIG. 10B, the intensity Ls2 of the second light L2 is 0.7 times the second value v2 in the direction of the tenth angle θ10 from the second optical axis La2. The intensity Ls2 of the second light L2 is 0.5 times the second value v2 in the direction of the eleventh angle θ11 from the second optical axis La2. The intensity Ls2 of the second light L2 is 0.3 times the second value v2 in the direction of the twelfth angle θ12 from the second optical axis La2.
第7角度θ7の方向、第8角度θ8の方向は、第10角度θ10の方向、第11角度θ11の方向、及び、第12角度θ12の方向は、第2平面PL2に沿う。第2平面PL2は、第9角度θ9の方向と、第1光軸La1と、を含み、第1平面PL1と交差する。例えば、第2平面PL2は、第1平面PL1に対して垂直である。 The direction of the seventh angle θ7, the direction of the eighth angle θ8, the direction of the tenth angle θ10, the direction of the eleventh angle θ11, and the direction of the twelfth angle θ12 are along the second plane PL2. The second plane PL2 includes the direction of the ninth angle θ9 and the first optical axis La1, and intersects with the first plane PL1. For example, the second plane PL2 is perpendicular to the first plane PL1.
パラメータとして、第5比α5及び第6比α6が導入される。第5比α5は、第7角度θ7と第9角度θ9との差の絶対値の、第8角度θ8に対する比である。第6比α6は、第10角度θ10と第12角度θ12との差の絶対値の、第11角度θ11に対する比である。 The fifth ratio α5 and sixth ratio α6 are introduced as parameters. The fifth ratio α5 is the ratio of the absolute value of the difference between the seventh angle θ7 and the ninth angle θ9 to the eighth angle θ8. The sixth ratio α6 is the ratio of the absolute value of the difference between the tenth angle θ10 and the twelfth angle θ12 to the eleventh angle θ11.
第5比α5及び第6比α6は、
α5=|θ7-θ9|/θ8
α6=|θ10-θ12|/θ11
で表される。
The fifth ratio α5 and the sixth ratio α6 are
α5=|θ7−θ9|/θ8
α6=|θ10-θ12|/θ11
It is expressed as:
例えば、これらの比が高いと、光の強度の角度分布は、「ガウス分布状」に近い。これらの比が低いと、光の強度の角度分布は、「トップハット状」に近い。 For example, when these ratios are high, the angular distribution of light intensity is closer to a "Gaussian distribution." When these ratios are low, the angular distribution of light intensity is closer to a "top hat distribution."
実施形態においては、第1レンズ21は、第6比α6を第5比α5よりも低くする。図10A及び図10Bの例においては、第5比α5は0.595であり、第6比α6は、0.297である。
In the embodiment, the
実施形態においては、第2平面PL2に沿う方向において、第6比α6は第5比α5よりも低い。第2平面PL2に沿う方向において、第1光L1の強度Ls1の角度分布が「ガウス分布状」である場合において、第2光学部品92から出射する第2光L2の強度Ls2の角度分布は、「トップハット状」である。例えば、このような第2光L2が光学素子31により、集光位置31Pに集光されると、集光位置31Pの入射領域31Sにおける強度Ls3が、「トップハット状」になる。実施形態においては、光の強度分布の均一性が高い。
In the embodiment, the sixth ratio α6 is lower than the fifth ratio α5 in the direction along the second plane PL2. When the angular distribution of the intensity Ls1 of the first light L1 is "Gaussian" in the direction along the second plane PL2, the angular distribution of the intensity Ls2 of the second light L2 emitted from the second
例えば、上記の第7~第9角度θ7~θ9に関して、第1光L1の強度Ls1が第1値v1の0.135倍となる、第1光軸La1からの第2平面PL2に沿う角度θ03は、例えば、3度以上である。この角度θ03は、例えば、40度以下である。 For example, with respect to the seventh to ninth angles θ7 to θ9, the angle θ03 from the first optical axis La1 along the second plane PL2 at which the intensity Ls1 of the first light L1 is 0.135 times the first value v1 is, for example, 3 degrees or more. This angle θ03 is, for example, 40 degrees or less.
図11A及び図11Bは、第1実施形態に係る光源装置の特性を例示するグラフ図である。
図11Aの横軸は、距離d03(任意単位)である。距離d03は、第1光軸La1を基準にした、第2平面PL2に沿う距離である。図11Bの横軸は、距離d04(任意単位)である。距離d04は、第2光軸La2を基準にした、第2平面PL2に沿う距離である。図11Aの縦軸は、第1光L1の強度Ls1である。図11Bの縦軸は、第2光L2の強度Ls2である。強度Ls1及び強度Ls2は、規格化された値である。
11A and 11B are graphs illustrating the characteristics of the light source device according to the first embodiment.
The horizontal axis of FIG. 11A is distance d03 (arbitrary units). Distance d03 is the distance along the second plane PL2, based on the first optical axis La1. The horizontal axis of FIG. 11B is distance d04 (arbitrary units). Distance d04 is the distance along the second plane PL2, based on the second optical axis La2. The vertical axis of FIG. 11A is intensity Ls1 of the first light L1. The vertical axis of FIG. 11B is intensity Ls2 of the second light L2. Intensities Ls1 and Ls2 are normalized values.
図11Aに示すように、距離d03が0のときの第1光L1の強度Ls1は、実質的に「1」であり、第1光L1の第1光軸La1上における値(第1値v1)に対応する。図11Bに示すように、距離d04が0のときの第2光L2の強度Ls2は、実質的に「1」であり、第2光L2の第2光軸La2上における値(第2値v2)に対応する。 As shown in Figure 11A, when the distance d03 is 0, the intensity Ls1 of the first light L1 is substantially "1" and corresponds to the value (first value v1) of the first light L1 on the first optical axis La1. As shown in Figure 11B, when the distance d04 is 0, the intensity Ls2 of the second light L2 is substantially "1" and corresponds to the value (second value v2) of the second light L2 on the second optical axis La2.
以下、第2平面PL2に沿う方向における、強度Ls1及び強度Ls2の距離分布(位置分布)に関するパラメータの例について説明する。 Below, we will explain examples of parameters related to the distance distribution (position distribution) of intensity Ls1 and intensity Ls2 in the direction along the second plane PL2.
図11Aに示すように、第1光L1の強度Ls1は、第7距離d7の位置において、第1値v1の0.7倍である。既に説明したように、第7距離d7は、第1光軸La1と第7位置py7との間の第3軸Ax3に沿う距離である。第1光L1の強度Ls1は、第3軸Ax3上の第7位置py7において第1値v1の0.7倍である。 As shown in FIG. 11A, the intensity Ls1 of the first light L1 is 0.7 times the first value v1 at the seventh distance d7. As already explained, the seventh distance d7 is the distance along the third axis Ax3 between the first optical axis La1 and the seventh position py7. The intensity Ls1 of the first light L1 is 0.7 times the first value v1 at the seventh position py7 on the third axis Ax3.
図11Aに示すように、第1光L1の強度Ls1は、第8距離d8の位置において、第1値v1の0.5倍である。既に説明したように、第8距離d8は、第1光軸La1と第8位置py8との間の第3軸Ax3に沿う距離である。第1光L1の強度Ls1は、第3軸Ax3上の第8位置py8において第1値v1の0.5倍である。 As shown in FIG. 11A, the intensity Ls1 of the first light L1 is 0.5 times the first value v1 at the eighth distance d8. As already explained, the eighth distance d8 is the distance along the third axis Ax3 between the first optical axis La1 and the eighth position py8. The intensity Ls1 of the first light L1 is 0.5 times the first value v1 at the eighth position py8 on the third axis Ax3.
図11Aに示すように、第1光L1の強度Ls1は、第9距離d9の位置において、第1値v1の0.3倍である。既に説明したように、第9距離d9は、第1光軸La1と第9位置py9との間の第3軸Ax3に沿う距離である。第1光L1の強度Ls1は、第3軸Ax3上の第9位置py9において第1値v1の0.3倍である。 As shown in FIG. 11A, the intensity Ls1 of the first light L1 is 0.3 times the first value v1 at the ninth distance d9. As already explained, the ninth distance d9 is the distance along the third axis Ax3 between the first optical axis La1 and the ninth position py9. The intensity Ls1 of the first light L1 is 0.3 times the first value v1 at the ninth position py9 on the third axis Ax3.
図11Bに示すように、第2光L2の強度Ls2は、第10距離d10の位置において、第2値v2の0.7倍である。既に説明したように、第10距離d10は、第2光軸La2と第10位置py10との間の第4軸Ax4に沿う距離である。第2光L2の強度Ls2は、第4軸Ax4上の第10位置py10において第2値v2の0.7倍である。 As shown in FIG. 11B, the intensity Ls2 of the second light L2 is 0.7 times the second value v2 at the tenth distance d10. As already explained, the tenth distance d10 is the distance along the fourth axis Ax4 between the second optical axis La2 and the tenth position py10. The intensity Ls2 of the second light L2 is 0.7 times the second value v2 at the tenth position py10 on the fourth axis Ax4.
図11Bに示すように、第2光L2の強度Ls2は、第11距離d11の位置において、第2値v2の0.5倍である。既に説明したように、第11距離d11は、第2光軸La2と第11位置py11との間の第4軸Ax4に沿う距離である。第2光L2の強度Ls2は、第4軸Ax4上の第11位置py11において、第2値v2の0.5倍である。 As shown in FIG. 11B, the intensity Ls2 of the second light L2 is 0.5 times the second value v2 at the eleventh distance d11. As already explained, the eleventh distance d11 is the distance along the fourth axis Ax4 between the second optical axis La2 and the eleventh position py11. The intensity Ls2 of the second light L2 is 0.5 times the second value v2 at the eleventh position py11 on the fourth axis Ax4.
図11Bに示すように、第2光L2の強度Ls2は、第12距離d12の位置において、第2値v2の0.3倍である。既に説明したように、第12距離d12は、第2光軸La2と第12位置py12との間の第4軸Ax4に沿う距離である。第2光L2の強度Ls2は、第4軸Ax4上の第12位置py12において、第2値v2の0.3倍である。 As shown in FIG. 11B, the intensity Ls2 of the second light L2 is 0.3 times the second value v2 at the twelfth distance d12. As already explained, the twelfth distance d12 is the distance along the fourth axis Ax4 between the second optical axis La2 and the twelfth position py12. The intensity Ls2 of the second light L2 is 0.3 times the second value v2 at the twelfth position py12 on the fourth axis Ax4.
例えば、パラメータとして、第7比α7及び第8比α8が導入される。第7比α7は、第7距離d7と第9距離d9との差の絶対値の、第8距離d8に対する比である。第8比α8は、第10距離d10と第12距離d12との差の、第11距離d11に対する比である。 For example, a seventh ratio α7 and an eighth ratio α8 are introduced as parameters. The seventh ratio α7 is the ratio of the absolute value of the difference between the seventh distance d7 and the ninth distance d9 to the eighth distance d8. The eighth ratio α8 is the ratio of the difference between the tenth distance d10 and the twelfth distance d12 to the eleventh distance d11.
第7比α7及び第8比α8は、
α7=|d7-d9|/d8
α8=|d10-d12|/d11
で表される。
The seventh ratio α7 and the eighth ratio α8 are
α7=|d7-d9|/d8
α8=|d10-d12|/d11
It is expressed as:
例えば、これらの比が高いと、光の強度の距離分布(または位置分布)は、「ガウス分布状」に近い。これらの比が低いと、光の強度の距離分布(または位置分布)は、「トップハット状」に近い。 For example, when these ratios are high, the distance (or position) distribution of light intensity is closer to a "Gaussian distribution." When these ratios are low, the distance (or position) distribution of light intensity is closer to a "top hat" distribution.
実施形態においては、第1レンズ21は、第5比α5と第6比α6との差の絶対値を第7比α7と第8比α8との差の絶対値よりも大きくする。図11A及び図11Bの例では、第7比α7は、0.61であり、第8比α8は、0.552である。従って、図10A、図10B、図11A及び図11Bの例では、第5比と第6比との差(絶対値)は、0.298であり、第7比と第8比との差(絶対値)は、0.058である。
In the embodiment, the
第2平面PL2に沿う方向においても、角度分布に関する第5比α5と第6比α6との差の程度は、距離分布に関する第7比α7と第8比α8との差の程度よりも大きい。第2平面PL2に沿う方向においても、光の強度の角度分布は、トップハット状であるこのような第2光L2が光学素子31により、集光位置31Pに集光されると、集光位置31Pの入射領域31Sにおける強度Ls3が、第2平面PL2に対応する方向において、「トップハット状」になる。実施形態によれば、光の強度分布の均一性を向上できる光源装置が提供できる。
Even in the direction along the second plane PL2, the degree of difference between the fifth ratio α5 and the sixth ratio α6 in terms of the angular distribution is greater than the degree of difference between the seventh ratio α7 and the eighth ratio α8 in terms of the distance distribution. Even in the direction along the second plane PL2, when the second light L2, which has a top hat shape, is focused at the focusing
1つの例において、例えば、第5比α5と第6比α6との差の絶対値は、0.3以上である。例えば、第6比α6は、0.297以下である。 In one example, for example, the absolute value of the difference between the fifth ratio α5 and the sixth ratio α6 is 0.3 or more. For example, the sixth ratio α6 is 0.297 or less.
例えば、第1光L1の強度Ls1が第1値v1の0.135倍となる、第1光軸La1からの第2平面PL2に沿う角度θ03は、例えば、3度以上40度以下である。 For example, the angle θ03 from the first optical axis La1 along the second plane PL2 at which the intensity Ls1 of the first light L1 is 0.135 times the first value v1 is, for example, 3 degrees or more and 40 degrees or less.
例えば、第1光L1が第1レーザ光である場合、第1平面PL1は、第1レーザ光の速軸Afに沿い、第2平面PL2は、第1レーザ光の遅軸Asに沿う。 For example, when the first light L1 is a first laser light, the first plane PL1 is aligned along the fast axis Af of the first laser light, and the second plane PL2 is aligned along the slow axis As of the first laser light.
図12は、第1実施形態に係る光源装置を例示する模式図である。
実施形態に係る光源装置110において、第1レンズ21の焦点距離を焦点距離fLとする。第1光源11の第2平面PL2に沿う長さの1/2を長さyとする。このとき、第1レンズ21から出射する第2光L2の第2平面PL2に沿う角度分布幅Wsは、例えば、arctan(y/fL)の1.5倍よりも大きい。角度分布幅Wsは、例えば、第2光L2の強度Ls2が、第2光軸La2における第2光L2の強度Ls2の第2値v2の0.135倍となる角度θ04に対応する。
FIG. 12 is a schematic view illustrating the light source device according to the first embodiment.
In the
例えば、コリメート光学系を用いる参考例が考えられる。この参考例において、例えば、デフォーカスすることで、第1光L1の遅軸Asに沿った「ガウス分布状」の成分を、「トップハット状」に変形する場合がある。デフォーカスにより「トップハット状」を得る場合には、角度分布幅Wsはarctan(y/fL)の1.3倍以下になる。このような参考例においては、角度分布幅Wsはarctan(y/fL)の1.5倍以上にすることは実用困難である。 For example, a reference example using a collimated optical system can be considered. In this reference example, for example, by defocusing, the "Gaussian distribution" component along the slow axis As of the first light L1 may be transformed into a "top hat" shape. When a "top hat" shape is obtained by defocusing, the angular distribution width Ws is 1.3 times or less of arctan (y/fL). In such a reference example, it is practically difficult to make the angular distribution width Ws 1.5 times or more of arctan (y/fL).
実施形態においては、コリメート光学系を用いる技術思想ではなく、角度分布を制御する技術思想が用いられる。実施形態によれば、角度分布幅Wsをarctan(y/fL)の1.5倍以上に大きくすることができる。 In the embodiment, the technical idea of controlling the angular distribution is used, rather than the technical idea of using a collimating optical system. According to the embodiment, the angular distribution width Ws can be increased to 1.5 times or more the arctan (y/fL).
実施形態においては、例えば、光の角度を広げながら、「トップハット状」の分布を得ることができる。 In an embodiment, for example, a "top hat" distribution can be obtained while widening the light angle.
図13A、図13B、図14A、図14B、図15A、図15B、図16A及び図16Bは、第1実施形態に係る光源装置の特性を例示するグラフ図である。
これらの図は、実施形態に係る光源装置111(図1参照)の特性を例示している。光源装置111は、実施形態に係る光源装置の1つの例である。図13A、図13B、図14A及び図14Bは、第1平面PL1に沿う特性に対応し、例えば、第1光L1の速軸Afに沿う特性に対応する。図15A、図15B、図16A及び図16Bは、第2平面PL2に沿う特性に対応し、例えば、第1光L1の遅軸Asに沿う特性に対応する。図13Aの横軸は、角度θ01(度)である。図13Bの横軸は、角度θ02(度)である。図14Aの横軸は、距離d01(任意単位)である。図14Bの横軸は、距離d02(任意単位)である。図15Aの横軸は、角度θ03(度)である。図15Bの横軸は、角度θ04(度)である。図16Aの横軸は、距離d03(任意単位)である。図16Bの横軸は、距離d04(任意単位)である。これらの図の縦軸は、第1光L1の強度Ls1または第1光L2の強度Ls2である。
13A, 13B, 14A, 14B, 15A, 15B, 16A, and 16B are graphs illustrating the characteristics of the light source device according to the first embodiment.
These figures illustrate the characteristics of the light source device 111 (see FIG. 1) according to the embodiment. The
光源装置111において、第1比α1は、0.617であり、第2比α2は、0.042である。第3比α3は、0.576であり、第4比α4は、0.573である。第5比α5は、0.595であり、第6比α6は、0.057である。第7比α7は、0.610であり、第8比α8は、0.552である。
In the
図17A、図17B、図18A、図18B、図19A、図19B、図20A及び図20Bは、第1実施形態に係る光源装置の特性を例示するグラフ図である。
これらの図は、実施形態に係る光源装置112(図1参照)の特性を例示している。光源装置112は、実施形態に係る光源装置の1つの例である。図17A、図17B、図18A及び図18Bは、第1平面PL1に沿う特性に対応し、例えば、第1光L1の速軸Afに沿う特性に対応する。図19A、図19B、図20A及び図20Bは、第2平面PL2に沿う特性に対応し、例えば、第1光L1の遅軸Asに沿う特性に対応する。図17Aの横軸は、角度θ01(度)である。図17Bの横軸は、角度θ02(度)である。図18Aの横軸は、距離d01(任意単位)である。図18Bの横軸は、距離d02(任意単位)である。図19Aの横軸は、角度θ03(度)である。図19Bの横軸は、角度θ04(度)である。図20Aの横軸は、距離d03(任意単位)である。図20Bの横軸は、距離d04(任意単位)である。これらの図の縦軸は、第1光L1の強度Ls1または第1光L2の強度Ls2である。
17A, 17B, 18A, 18B, 19A, 19B, 20A, and 20B are graphs illustrating the characteristics of the light source device according to the first embodiment.
These figures illustrate the characteristics of the light source device 112 (see FIG. 1) according to the embodiment. The
光源装置112において、第1比α1は、0.617であり、第2比α2は、0.16である。第3比α3は、0.576であり、第4比α4は、0.573である。第5比α5は、0.595であり、第6比α6は、0.192である。第7比α7は、0.610であり、第8比α8は、0.552である。
In the
光源装置111及び112においても、第2光L2の強度Ls2の角度分布は「トップハット状」である。例えば、角度分布の均一性を向上した第2光L2が、光学素子31などで集光したときに、入射領域31Sにおいて、より均一な、光の強度分布が得られる。例えば、矩形状の入射領域31Sにおいて、光の強度分布の均一性が高い。実施形態によれば、光の強度分布の均一性を向上できる光源装置を提供できる。
In the
実施形態に係る光源装置は、例えば、第1光L1を出射する第1光源11と、第1面21a及び第2面21bを含む第1レンズ21と、を含む。既に説明したように、第1面21aに第1光L1が入射し、第2面21bから第2光L2が出射する。第1光L1の強度Ls1は、第1光L1の第1光軸La1上において第1値v1を有する。第1光L1の強度Ls1は、第1光軸La1からの第1角度θ1の方向において第1値v1の0.7倍である。第1光L1の強度Ls1は、第1光軸La1からの第2角度θ2の方向において第1値v1の0.5倍である。第1光L1の強度Ls1は、第1光軸La1からの第3角度θ3の方向において第1値v1の0.3倍である。第2光L2の強度Ls2は、第2光L2の第2光軸La2上において第2値v2である。第2光L2の強度Ls2は、第2光軸La2からの第4角度θ4の方向において第2値v2の0.7倍である。第2光L2の強度Ls2は、第2光軸La2からの第5角度θ5の方向において第2値v2の0.5倍である。第2光L2の強度Ls2は、第2光軸La2からの第6角度θ6の方向において第2値v2の0.3倍である。第1角度θ1の方向、及び、第2角度θ2の方向、第4角度θ4の方向、第5角度θ5の方向、及び、第6角度θ6の方向は、第3角度θ3の方向と、第1光軸La1と、を含む第1平面PL1に沿う。第1レンズ21は、第2比α2を第1比α1よりも低くする。第1比α1は、第1角度θ1と第3角度θ3との差の絶対値の、第2角度θ2に対する比である。第2比α2は、第4角度θ4と第6角度θ6との差の絶対値の、第5角度θ5に対する比である。第2光L2の第1平面PL1に沿う角度分布幅Ws(図12参照)は、arctan(y/fL)の1.5倍よりも大きい。「fL」は、第1レンズ21の焦点距離である。「y」は、第1光源11の第1平面PL1に沿う長さの1/2である。角度分布幅Wsは、例えば、第2光L2の強度Ls2が、第2光軸La2における第2光L2の強度Ls2の第2値v2の0.135倍となる角度θ02に対応する。
The light source device according to the embodiment includes, for example, a
例えば、実施形態に係る光源装置において、第1レンズ21の第2面21bの形状は、以下の第1式で近似的に表されることが可能である。
For example, in the light source device according to the embodiment, the shape of the
第1式において、「z」は、ザグ量である。「k」は、コーニック係数である。「r」は、曲率半径である。「h」は中心距離である。第1式において、「A」、「B」、「C」及び「D」は、係数である。 In the first equation, "z" is the amount of sag. "k" is the conic coefficient. "r" is the radius of curvature. "h" is the center distance. In the first equation, "A", "B", "C", and "D" are coefficients.
例えば、上記の光源装置111において、第1面21aは、実質的に平面とする。このとき、第2面21bの第1平面PL1に沿う形状(例えば、速軸Afに沿う形状)において、係数は、以下である。「r」は、-2.237であり、「k」は、-0.035であり、「A」は、8.4702×10-3であり、「B」は、3.0393×10-3であり、「C」は、-8.9688×10-4であり、「D」は、3.499910-4である。
For example, in the above
上記の光源装置111において、第1面21aが実質的に平面である場合、第2面21bの第2平面PL2に沿う形状(例えば、遅軸Asに沿う形状)において、係数は、以下である。「r」は、-7.284であり、「k」は、26.305であり、「A」は、-6.5943×10-1であり、「B」は、1.6014であり、「C」は、-1.2907であり、「D」は、0である。
In the above
このような形状を有する第1レンズ21において、焦点距離fLは、例えば、4.76mmである。一方、第1光源11から出射し第1レンズ21の第1面21aに入射する第1光L1において、速軸Af方向の発散角は51度であり、遅軸As方向の発散角は9.5度である。発散角は、第1光L1の強度Ls1が、第1光軸La1における強度Ls1の第1値v1の0.135倍になる角度の方向と、第1光軸La1と、の間の角度に対応する。発散角は、例えば、角度分布幅Wsに対応する。
In the
実施形態において、第1光L1の強度Ls1の角度分布は、例えば、「ガウス分布状」である。ガウス分布は、例えば、以下の第2式で表される。 In the embodiment, the angular distribution of the intensity Ls1 of the first light L1 is, for example, a "Gaussian distribution." The Gaussian distribution is expressed, for example, by the following second formula:
第2式において、スーパーガウシアン係数Nが1のときに、分布は、一般的なガウス分布となる。スーパーガウシアン係数Nが大きくなると、分布は、「トップハット形状」に移行する。実施形態において、第2光L2の強度Ls2の角度分布のスーパーガウシアン係数Nは、例えば、2以上である。実施形態において、第2光L2の強度Ls2の角度分布のスーパーガウシアン係数Nは、例えば、4以上でも良い。 In the second formula, when the super-Gaussian coefficient N is 1, the distribution becomes a general Gaussian distribution. As the super-Gaussian coefficient N increases, the distribution transitions to a "top hat shape." In an embodiment, the super-Gaussian coefficient N of the angular distribution of the intensity Ls2 of the second light L2 is, for example, 2 or more. In an embodiment, the super-Gaussian coefficient N of the angular distribution of the intensity Ls2 of the second light L2 may be, for example, 4 or more.
例えば、第1レンズ21において、第1面21aの少なくとも一部の曲率は、第2面21bの少なくとも一部の曲率よりも低い。例えば、第1面21aは、実質的に平面であり、第2面21bが凸面でも良い。
For example, in the
(第2実施形態)
図21は、第2実施形態に係る光源装置を例示する模式図である。
図21に示すように、実施形態に係る光源装置120は、複数の第1光源11、及び、複数の第1レンズ21を含む。
Second Embodiment
FIG. 21 is a schematic view illustrating the light source device according to the second embodiment.
As shown in FIG. 21 , a
複数の第1光源11の1つから出射した第1光L1は、複数の第1レンズ21の1つに入射する。複数の第1光源11の別の1つから出射した第1光L1は、複数の第1レンズ21の別の1つに入射する。複数の第1光源11の上記の1つから複数の第1光源11の上記の別の1つへの方向は、例えば、第1平面PL1に沿う。
The first light L1 emitted from one of the multiple
このように、複数の第1光源11と、複数の第1レンズ21と、が組み合わされても良い。複数の第1レンズ21のそれぞれから、第2光L2が出射する。複数の第2光L2の1つは、複数の第1レンズ21の1つの第2面21bから出射する。複数の第2光L2が、光学素子31に入射する。複数の第2光L2に基づく複数の第3光L3が、光学素子31から出射する。複数の第3光L3は、集光位置31Pで集光される。集光位置31Pにおいて、例えば、第3光L3の入射領域31Sが形成される。入射領域31Sは、例えば、矩形である。
In this manner, a plurality of
例えば、複数の第1光源11、及び、複数の第1レンズ21は、入射領域31Sに対応して並べられても良い。
For example, the multiple
実施形態において、複数の第1光源11の上記の1つから出射した第1光L1は、第1平面PL1に沿う第1発散角を有する。複数の第1光源11の1つの中心と、複数の第1光源11の別の1つの中心と、との間の第1平面PL1に沿う距離は、複数の第1レンズ21の1つの焦点距離fLと、第1発散角の正接と、の積の2倍よりも大きい。これにより、第1平面PL1において、複数の第1光源11から出射する光が、複数の第1光源11の別の1つに対応する第1レンズ21に入射することが抑制できる。複数の第1光L1が、対応する第1レンズ21に入射する。
In the embodiment, the first light L1 emitted from one of the multiple
複数の第1光源11の1つから複数の第1光源11の別の1つへの方向は、第1平面PL1と交差する平面に沿っても良い。第1平面PL1と交差する平面は、例えば、第2平面PL2でも良い。複数の第1光源11の上記の1つから出射した第1光L1は、第1平面PL1と交差する上記の平面(例えば第2平面)に沿う第1発散角を有する。複数の第1光源11の上記の1つの中心と、複数の第1光源11の上記の別の1つの中心と、との間の第1平面PL1と交差する前記平面に沿う距離は、複数の第1レンズ21の上記の1つの焦点距離fLと、第1発散角の正接と、の積の2倍よりも大きい。これにより、第1平面PL1と交差する平面において、複数の第1光源11から出射する光が、複数の第1光源11の別の1つに対応する第1レンズ21に入射することが抑制できる。複数の第1光L1が、対応する第1レンズ21に入射する。
The direction from one of the
図22は、第2実施形態に係る光源装置を例示する模式図である。
図22に示すように、実施形態に係る光源装置130は、複数の第1レンズ21を含む。複数の第1レンズ21は、例えば、X軸方向及びY軸方向に沿って並ぶ。これらの複数の第1レンズ21に対応するように、複数の第1光源11(図21参照)が設けられる。この例では、複数の第1光源11も、例えば、X軸方向及びY軸方向に沿って並ぶ。
FIG. 22 is a schematic view illustrating the light source device according to the second embodiment.
As shown in Fig. 22, the
光源装置130は、光学素子31及び波長変換部材32をさらに含んでも良い。第2光L2が光学素子31に入射する。光学素子31から出射した第3光L3が、波長変換部材32に入射する。このように、光学素子31で集光された第2光L2が、第3光L3として、波長変換部材32に入射する。波長変換部材32から出射する光のドミナント波長は、第2光L2(または第3光L3)のドミナント波長とは異なる。第2光L2は、例えば、青色であり、波長変換部材32から出射する光のドミナント波長は、青色と黄色とを含む白色である。
The
この例では、波長変換部材32は、第1部材33に設けられる。第1部材33は、軸34を軸として、駆動部35により回転される。波長変換部材32は、軸34の周りの第1部材33に設けられている。第1部材33が回転することで、波長変換部材32において、第第3光L3が入射する位置が変化する。これにより、過度に高い強度の光が連続して1つの位置に入射し続けることが抑制できる。例えば、波長変換部材32などの劣化が抑制できる。
In this example, the
以下、実施形態に係る光源装置の例について説明する。
図23A及び図23Bは、実施形態に係る光源装置を例示する模式的側面図である。
図23A及び図23Bは、複数の第1光源11の1つ、及び、複数の第1レンズ21の1つを例示している。図23Aは、X軸方向に沿ってみたときの側面図である。図23Bは、Y軸方向に沿ってみたときの側面図である。図23A及び図23Bに示すように実施形態に係る光源装置140は、光学部品15を含んでも良い。光学部品15は、少なくとも、複数の第1光源11の1つと、複数の第1レンズ21の1つと、の間に設けられる。光学部品15は、複数の第1光源11と複数の第1レンズ21との間に設けられて良い。光学部品15は、例えば、サファイアガラスである。光学部品15のZ軸方向に沿う長さLz15(厚さ)は、例えば、約0.5mmである。
Hereinafter, examples of light source devices according to the embodiments will be described.
23A and 23B are schematic side views illustrating the light source device according to the embodiment.
23A and 23B illustrate one of the plurality of
複数の第1レンズ21の1つのZ軸方向に沿う長さLz21(厚さ)は、例えば、約2.0mmである。複数の第1光源11の1つと、光学部品15と、の間のZ軸方向に沿う距離Dz1は、例えば、約1.3mmである。光学部品15と、複数の第1レンズ21の1つと、の間のZ軸方向に沿う距離Dz2は、約0.3mmである。
The length Lz21 (thickness) of one of the multiple
1つの例において、複数の第1光源11(レーザ)のそれぞれにおいて、ピーク波長は、約455nmである。Y軸方向(速軸Af)において、出射光の幅は約60nmであり、発散角は22.75度であり、スーパーガウシアン係数は2である。X軸方向(遅軸As)において、出射光の幅は約45μmであり、発散角は4.75度であり、スーパーガウシアン係数は2である。発散角は、出射光の強度がピーク値の1/e2倍(eはネイピア数)になる角度(全幅)である。 In one example, the peak wavelength of each of the multiple first light sources 11 (lasers) is about 455 nm. In the Y-axis direction (fast axis Af), the width of the emitted light is about 60 nm, the divergence angle is 22.75 degrees, and the super-Gaussian coefficient is 2. In the X-axis direction (slow axis As), the width of the emitted light is about 45 μm, the divergence angle is 4.75 degrees, and the super-Gaussian coefficient is 2. The divergence angle is the angle (full width) at which the intensity of the emitted light is 1/e 2 times the peak value (e is Napier's constant).
図24A及び図24Bは、実施形態に係る光源装置を例示する模式的側面図である。
図24Aは、X軸方向に沿ってみたときの側面図である。図24B、Y軸方向に沿ってみたときの側面図である。図24Aに示すように、光源装置140において、Y軸方向において、2つの第1光源11が並ぶ。図24Bに示すように、X軸方向において、7つの第1光源11が並ぶ。Y軸方向(速軸Af)における複数の光源11のピッチpYは、約6.0mmである。X軸方向(遅軸As)における複数の光源11のピッチpXは、約2.4mmである。
複数の光源11のそれぞれに対応して、第1レンズ21が設けられる。光源装置140において、第1レンズ21と光学素子31との間のZ軸方向に沿う距離Dz3は、約2.5mmである。距離Dz3は、例えば、光学素子31の有効径に応じて定められて良い。1つの例において、光学素子31のNA(開口数)は、約0.65である。光学素子31として、例えば、エドモンドオプティクス社の商品コード#49-101が用いられて良い。
24A and 24B are schematic side views illustrating the light source device according to the embodiment.
Fig. 24A is a side view when viewed along the X-axis direction. Fig. 24B is a side view when viewed along the Y-axis direction. As shown in Fig. 24A, in the
A
図25は、実施形態に係る光源装置の一部を例示する模式的斜視図である。
図25は、複数の第1レンズ21の1つの形状を例示している。図25に示すように、複数の第1レンズ21の1つのY軸方向に沿う長さは、複数の第1レンズ21の1つのX軸方向に沿う長さよりも長い。
FIG. 25 is a schematic perspective view illustrating a part of the light source device according to the embodiment.
Fig. 25 illustrates the shape of one of the multiple
複数の第1レンズ21の1つの第2面21bの形状は、以下の第3式で実質的に表される。
The shape of one of the
第3式において、「αi」、及び、「βi」は、x方向(X軸方向)、及び、y方向(Y軸方向)における高次非球面係数である。 In the third formula, "αi" and "βi" are the high-order aspheric coefficients in the x direction (X-axis direction) and y direction (Y-axis direction).
1つの例において、Y軸方向(速軸Af)において、「r」は、-2.237であり、「k」は、-0.035であり、4次の非球面係数は、-8.4702×10-3であり、6次の非球面係数は、3.0393×10-3であり、8次の非球面係数は、-8.9688×10-4であり、10次の非球面係数は、3.499910×10-4である。X軸方向X軸方向(遅軸As)において、「r」は、-7.284であり、「k」は、26.305であり、4次の非球面係数は、-6.594×10-1であり、6次の非球面係数は、1.601であり、8次の非球面係数は、-1.2907であり、10次の非球面係数は、0である。
In one example, in the Y-axis direction (fast axis Af), "r" is -2.237, "k" is -0.035, the fourth-order aspheric coefficient is -8.4702
複数の第1レンズ21の1つは、例えば、非球面のトロイダルレンズである。複数の第1レンズ21の1つは、例えば、バイコーニックゼルニケレンズである。複数の第1レンズ21の材料として、例えば、K-PBK40(例えばオハラ社)が用いられても良い。
One of the multiple
図26は、実施形態に係る光源装置の一部を例示する模式的斜視図である。
図26に示すように、複数の第1レンズ21は、ベース部25に設けられて良い。複数の第1レンズ21、及び、ベース部25は、レンズ素子26に含まれる。ベース部25が設けられる場合、第1面21a(入射面)は、ベース部25の裏面に対応する。第2面21b(出射面)は、第1レンズ21の表面に対応する。複数の第1レンズ21、及び、ベース部25は、一体に形成されてよい。ベース部25の材料は、複数の第1レンズ21の材料と同じでよい。複数の第1レンズ21は、X軸方向及びY軸方向に沿って、マトリクス状に設けられている。
FIG. 26 is a schematic perspective view illustrating a part of the light source device according to the embodiment.
As shown in FIG. 26 , the multiple
ベース部25のX軸方向に沿う長さLxは、例えば、約21.4mmである。ベース部25のY軸方向に沿う長さLyは、例えば、約21.4mmである。
The length Lx of the
図27は、実施形態に係る光源装置の一部を例示する模式的側面図である。
ベース部25の厚さ(Z軸方向に沿う長さLz25)は、例えば、1.5mmである。第1レンズ21のZ軸方向に沿う長さと、ベース部25のZ軸方向に沿う長さLz25と、の和の長さLzは、例えば、2.85mmである。
FIG. 27 is a schematic side view illustrating a part of the light source device according to the embodiment.
The thickness of the base portion 25 (length Lz25 along the Z-axis direction) is, for example, 1.5 mm. The sum Lz of the length of the
上記の長さ(厚さ)及び距離などに関する値は、例であり、実施形態において変形可能である。 The above values for length (thickness), distance, etc. are examples and can be changed in the embodiment.
実施形態によれば、光の強度分布の均一性を向上できる光源装置を提供できる。 According to the embodiment, a light source device can be provided that can improve the uniformity of the light intensity distribution.
なお、本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。 In this specification, "vertical" and "parallel" do not only mean strictly vertical and strictly parallel, but also include, for example, variations in the manufacturing process, and may mean substantially vertical and substantially parallel.
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、光源装置に含まれる光源、レンズ、光学素子、及び、波長変換部材などのそれぞれの具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。 The above describes the embodiments of the present invention with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples. For example, the specific configurations of the light source, lens, optical element, wavelength conversion member, etc. included in the light source device are included within the scope of the present invention as long as a person skilled in the art can implement the present invention in a similar manner and obtain similar effects by appropriately selecting from the known range.
また、各具体例のいずれか2つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。 In addition, any combination of two or more elements of each specific example, within the scope of technical feasibility, is also included in the scope of the present invention as long as it includes the gist of the present invention.
その他、本発明の実施の形態として上述した光源装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての光源装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。 In addition, all light source devices that can be implemented by a person skilled in the art through appropriate design modifications based on the light source device described above as an embodiment of the present invention also fall within the scope of the present invention as long as they include the gist of the present invention.
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと解される。 In addition, within the scope of the concept of this invention, a person skilled in the art may conceive of various modifications and alterations, and these modifications and alterations are also considered to fall within the scope of this invention.
11…第1光源、 15…光学部品、 21…第1レンズ、 21a、21b…第1、第2面、 25…ベース部、 26…レンズ素子、 31…光学素子、 31P…集光位置、 31S…入射領域、 32…波長変換部材、 33…第1部材、 34…軸、 35…駆動部、 91…第1光学部品、 92…第2光学部品、 θ01~θ04…角度、 θ1~θ12…第1~第12角度、 110、111、112、119、120、130、140…光源装置、 Af…速軸、 As…遅軸、 Ax1~Ax4…第1~第4軸、 Dz1~Dz3…距離、 L1~L3…第1~第3光、 La1、La2…第1、第2光軸、 Ls1~Ls3…強度、 Lv1、Lv2…軸、 Lx~Lz…長さ、 Lz15、Lz21、Lz25…長さ、 PL1、PL2…第1、第2平面、 d01~d04…距離、 d1~d12…第1~第12距離、 fL…焦点距離、 pX、pY…ピッチ、 py1~py12…第1~第12位置、 v1、v2…第1、第2値、 y…長さ 11...first light source, 15...optical component, 21...first lens, 21a, 21b...first and second surfaces, 25...base portion, 26...lens element, 31...optical element, 31P...focusing position, 31S...entrance area, 32...wavelength conversion member, 33...first member, 34...axis, 35...driver, 91...first optical component, 92...second optical component, θ01-θ04...angles, θ1-θ12...first to twelfth angles, 110, 111, 112, 119, 120, 130, 140...light source device, Af...fast axis, As...slow axis, Ax1-Ax4...first to fourth axes, Dz1-Dz3...distance, L1-L3...first to third lights, La1, La2...first and second optical axes, Ls1-Ls3...intensity, Lv1, Lv2...axis, Lx-Lz...length, Lz15, Lz21, Lz25...length, PL1, PL2...first and second planes, d01-d04...distance, d1-d12...first to twelfth distances, fL...focal length, pX, pY...pitch, py1-py12...first to twelfth positions, v1, v2...first and second values, y...length
Claims (16)
第1面及び第2面を含む第1レンズと、
を備え、
前記第1面に前記第1光が入射し、前記第2面から第2光が出射し、
前記第1光の強度は、前記第1光の第1光軸上において第1値であり、
前記第1光の前記強度は、前記第1光軸からの第1角度の方向において前記第1値の0.7倍であり、
前記第1光の前記強度は、前記第1光軸からの第2角度の方向において前記第1値の0.5倍であり、
前記第1光の前記強度は、前記第1光軸からの第3角度の方向において前記第1値の0.3倍であり、
前記第2光の強度は、前記第2光の第2光軸上において第2値であり、
前記第2光の前記強度は、前記第2光軸からの第4角度の方向において前記第2値の0.7倍であり、
前記第2光の前記強度は、前記第2光軸からの第5角度の方向において前記第2値の0.5倍であり、
前記第2光の前記強度は、前記第2光軸からの第6角度の方向において前記第2値の0.3倍であり、
前記第1角度の前記方向、前記第2角度の前記方向、前記第4角度の前記方向、前記第5角度の前記方向、及び、前記第6角度の前記方向は、前記第3角度の前記方向と、前記第1光軸と、を含む第1平面に沿い、
前記第1光の前記強度が前記第1値の0.135倍となる、前記第1光軸からの前記第1平面に沿う角度は、3度以上であり、
前記第1レンズは、第2比を第1比よりも低くし、
前記第1比は、前記第1角度と前記第3角度との差の絶対値の、前記第2角度に対する比であり、
前記第2比は、前記第4角度と前記第6角度との差の絶対値の、前記第5角度に対する比であり、
前記第1光の前記強度は、前記第1光軸からの第7角度の方向において前記第1値の0.7倍であり、
前記第1光の前記強度は、前記第1光軸からの第8角度の方向において前記第1値の0.5倍であり、
前記第1光の前記強度は、前記第1光軸からの第9角度の方向において前記第1値の0.3倍であり、
前記第2光の前記強度は、前記第2光軸からの第10角度の方向において前記第2値の0.7倍であり、
前記第2光の前記強度は、前記第2光軸からの第11角度の方向において前記第2値の0.5倍であり、
前記第2光の前記強度は、前記第2光軸からの第12角度の方向において前記第2値の0.3倍であり、
前記第7角度の前記方向、前記第8角度の前記方向は、前記第10角度の前記方向、前記第11角度の前記方向、及び、前記第12角度の前記方向は、第2平面に沿い、前記第2平面は、前記第9角度の前記方向と、前記第1光軸と、を含み、前記第1平面と交差し、
前記第1光の前記強度が前記第1値の0.135倍となる、前記第1光軸からの前記第2平面に沿う前記角度は、3度以上であり、
前記第1レンズは、第6比を第5比よりも低くし、
前記第5比は、前記第7角度と前記第9角度との差の絶対値の、前記第8角度に対する比であり、
前記第6比は、前記第10角度と前記第12角度との差の絶対値の、前記第11角度に対する比であり、
前記第1光は、第1レーザ光であり、
前記第1平面は、前記第1レーザ光の速軸に沿い、
前記第2平面は、前記第1レーザ光の遅軸に沿う、光源装置。 A first light source that emits a first light;
a first lens including a first surface and a second surface;
Equipped with
The first light is incident on the first surface, and the second light is emitted from the second surface,
the intensity of the first light is a first value on a first optical axis of the first light,
the intensity of the first light is 0.7 times the first value in a direction at a first angle from the first optical axis;
the intensity of the first light is 0.5 times the first value in a direction at a second angle from the first optical axis;
the intensity of the first light is 0.3 times the first value in a direction at a third angle from the first optical axis;
the intensity of the second light is a second value on a second optical axis of the second light;
the intensity of the second light is 0.7 times the second value in a direction at a fourth angle from the second optical axis;
the intensity of the second light is 0.5 times the second value in a direction at a fifth angle from the second optical axis;
the intensity of the second light is 0.3 times the second value in a direction at a sixth angle from the second optical axis;
the direction of the first angle, the direction of the second angle, the direction of the fourth angle, the direction of the fifth angle, and the direction of the sixth angle are aligned along a first plane that includes the direction of the third angle and the first optical axis,
the intensity of the first light is 0.135 times the first value at an angle from the first optical axis along the first plane that is greater than or equal to 3 degrees;
The first lens has a second ratio lower than the first ratio;
the first ratio is a ratio of an absolute value of a difference between the first angle and the third angle to the second angle;
the second ratio is a ratio of an absolute value of a difference between the fourth angle and the sixth angle to the fifth angle;
the intensity of the first light is 0.7 times the first value in a direction at a seventh angle from the first optical axis;
the intensity of the first light is 0.5 times the first value in a direction at an eighth angle from the first optical axis;
the intensity of the first light is 0.3 times the first value in a direction at a ninth angle from the first optical axis;
the intensity of the second light is 0.7 times the second value in a direction at a tenth angle from the second optical axis;
the intensity of the second light is 0.5 times the second value in a direction at an eleventh angle from the second optical axis;
the intensity of the second light is 0.3 times the second value in a direction at a twelfth angle from the second optical axis;
the direction of the seventh angle, the direction of the eighth angle, the direction of the tenth angle, the direction of the eleventh angle, and the direction of the twelfth angle are along a second plane, the second plane includes the direction of the ninth angle and the first optical axis, and intersects with the first plane;
the angle along the second plane from the first optical axis at which the intensity of the first light is 0.135 times the first value is greater than or equal to 3 degrees;
The first lens has a sixth ratio lower than a fifth ratio;
the fifth ratio is a ratio of an absolute value of a difference between the seventh angle and the ninth angle to the eighth angle;
the sixth ratio is a ratio of an absolute value of a difference between the tenth angle and the twelfth angle to the eleventh angle;
the first light is a first laser light,
the first plane is aligned along the fast axis of the first laser light,
The second plane is aligned with a slow axis of the first laser light .
前記第1光の前記強度は、前記第1軸上の第2位置において前記第1値の0.5倍であり、
前記第1光の前記強度は、前記第1軸上の第3位置において前記第1値の0.3倍であり、
前記第2光の前記強度は、前記第1平面に沿う第2軸上の第4位置において前記第2値の0.7倍であり、
前記第2光の前記強度は、前記第2軸上の第5位置において前記第2値の0.5倍であり、
前記第2光の前記強度は、前記第2軸上の第6位置において前記第2値の0.3倍であり、
前記第1レンズは、前記第1比と前記第2比との差の絶対値を、第3比と第4比との差の絶対値よりも大きくし、
前記第3比は、前記第1光軸と前記第1位置との間の前記第1軸に沿う第1距離と、前記第1光軸と前記第3位置との間の前記第1軸に沿う第3距離と、の差の絶対値の、前記第1光軸と前記第2位置との間の前記第1軸に沿う第2距離に対する比であり、
前記第4比は、前記第2光軸と前記第4位置との間の前記第2軸に沿う第4距離と、前記第2光軸と前記第6位置との間の前記第2軸に沿う第6距離と、の差の絶対値の、前記第2光軸と前記第5位置との間の前記第2軸に沿う第5距離に対する比である、請求項1記載の光源装置。 the intensity of the first light is 0.7 times the first value at a first position on a first axis along the first plane;
the intensity of the first light is 0.5 times the first value at a second position on the first axis;
the intensity of the first light is 0.3 times the first value at a third position on the first axis;
the intensity of the second light is 0.7 times the second value at a fourth location on a second axis along the first plane;
the intensity of the second light is 0.5 times the second value at a fifth position on the second axis;
the intensity of the second light is 0.3 times the second value at a sixth position on the second axis;
the first lens sets an absolute value of a difference between the first ratio and the second ratio to be greater than an absolute value of a difference between the third ratio and the fourth ratio;
the third ratio is a ratio of an absolute value of a difference between a first distance along the first axis between the first optical axis and the first position and a third distance along the first axis between the first optical axis and the third position to a second distance along the first axis between the first optical axis and the second position;
2. The light source device of claim 1, wherein the fourth ratio is a ratio of an absolute value of a difference between a fourth distance along the second axis between the second optical axis and the fourth position and a sixth distance along the second axis between the second optical axis and the sixth position to a fifth distance along the second axis between the second optical axis and the fifth position.
前記第1光の前記強度は、前記第3軸上の第8位置において前記第1値の0.5倍であり、
前記第1光の前記強度は、前記第3軸上の第9位置において前記第1値の0.3倍であり、
前記第2光の前記強度は、前記第2平面に沿う第4軸上の第10位置において前記第2値の0.7倍であり、
前記第2光の前記強度は、前記第4軸上の第11位置において前記第2値の0.5倍であり、
前記第2光の前記強度は、前記第4軸上の第12位置において前記第2値の0.3倍であり、
前記第1レンズは、前記第5比と前記第6比との差の絶対値を第7比と第8比との差の絶対値よりも大きくし、
前記第7比は、前記第1光軸と前記第7位置との間の前記第3軸に沿う第7距離と、前記第1光軸と前記第9位置との間の前記第3軸に沿う第9距離と、の差の絶対値の、前記第1光軸と前記第8位置との間の前記第3軸に沿う第8距離に対する比であり、
前記第8比は、前記第2光軸と前記第10位置との間の前記第4軸に沿う第10距離と、前記第2光軸と前記第12位置との間の前記第4軸に沿う第12距離と、の差の絶対値の、前記第2光軸と前記第11位置との間の前記第4軸に沿う第11距離に対する比である、請求項1~5のいずれか1つに記載の光源装置。 the intensity of the first light is 0.7 times the first value at a seventh position on a third axis along the second plane;
the intensity of the first light is 0.5 times the first value at an eighth position on the third axis;
the intensity of the first light is 0.3 times the first value at a ninth position on the third axis;
the intensity of the second light is 0.7 times the second value at a tenth position on a fourth axis along the second plane;
the intensity of the second light is 0.5 times the second value at an eleventh position on the fourth axis;
the intensity of the second light is 0.3 times the second value at a twelfth position on the fourth axis;
the first lens sets an absolute value of a difference between the fifth ratio and the sixth ratio to be greater than an absolute value of a difference between the seventh ratio and the eighth ratio;
the seventh ratio is a ratio of an absolute value of a difference between a seventh distance along the third axis between the first optical axis and the seventh position and a ninth distance along the third axis between the first optical axis and the ninth position to an eighth distance along the third axis between the first optical axis and the eighth position,
The light source device of any one of claims 1 to 5, wherein the eighth ratio is a ratio of an absolute value of a difference between a tenth distance along the fourth axis between the second optical axis and the tenth position and a twelfth distance along the fourth axis between the second optical axis and the twelfth position to an eleventh distance along the fourth axis between the second optical axis and the eleventh position.
前記fLは前記第1レンズの焦点距離であり、
前記yは、前記第1光源の前記第2平面に沿う長さの1/2である、請求項1~9のいずれか1つに記載の光源装置。 The angular distribution width of the second light along the second plane is greater than 1.5 times arctan(y/fL);
fL is the focal length of the first lens,
10. The light source device according to claim 1 , wherein the y is half a length of the first light source along the second plane.
複数の前記第1レンズと、
を備え、
前記複数の第1光源の1つから出射した前記第1光は、前記複数の第1レンズの1つに入射し、
前記複数の第1光源の別の1つから出射した前記第1光は、前記複数の第1レンズの別の1つに入射し、
前記複数の第1光源の前記1つから前記複数の第1光源の前記別の1つへの方向は、前記第1平面に沿い、
前記複数の第1光源の前記1つから出射した前記第1光は、前記第1平面に沿う第1発散角を有し、
前記複数の第1光源の前記1つの中心と、前記複数の第1光源の前記別の1つの中心と、との間の前記第1平面に沿う距離は、前記複数の第1レンズの前記1つの焦点距離と、前記第1発散角の正接と、の積の2倍よりも大きい、請求項1~11のいずれか1つに記載の光源装置。 A plurality of the first light sources;
A plurality of the first lenses;
Equipped with
the first light emitted from one of the plurality of first light sources is incident on one of the plurality of first lenses,
the first light emitted from another one of the plurality of first light sources is incident on another one of the plurality of first lenses,
a direction from the one of the plurality of first light sources to the other one of the plurality of first light sources is along the first plane;
the first light emitted from the one of the plurality of first light sources has a first divergence angle along the first plane;
A light source device as described in any one of claims 1 to 11, wherein a distance along the first plane between a center of the one of the plurality of first light sources and a center of another of the plurality of first light sources is greater than twice the product of a focal length of the one of the plurality of first lenses and a tangent of the first divergence angle.
複数の前記第1レンズと、
を備え、
前記複数の第1光源の1つから出射した前記第1光は、前記複数の第1レンズの1つに入射し、
前記複数の第1光源の別の1つから出射した前記第1光は、前記複数の第1レンズの別の1つに入射し、
前記複数の第1光源の前記1つから前記複数の第1光源の前記別の1つへの方向は、前記第1平面と交差する平面に沿い、
前記複数の第1光源の前記1つから出射した前記第1光は、前記第1平面と交差する前記平面に沿う第1発散角を有し、
前記複数の第1光源の前記1つの中心と、前記複数の第1光源の前記別の1つの中心と、との間の前記第1平面と交差する前記平面に沿う距離は、前記複数の第1レンズの前記1つの焦点距離と、前記第1発散角の正接と、の積の2倍よりも大きい、請求項1~11のいずれか1つに記載の光源装置。 A plurality of the first light sources;
A plurality of the first lenses;
Equipped with
the first light emitted from one of the plurality of first light sources is incident on one of the plurality of first lenses,
the first light emitted from another one of the plurality of first light sources is incident on another one of the plurality of first lenses,
a direction from the one of the plurality of first light sources to the other one of the plurality of first light sources is along a plane that intersects the first plane;
the first light emitted from the one of the plurality of first light sources has a first divergence angle along the plane that intersects with the first plane;
A light source device as described in any one of claims 1 to 11, wherein a distance along the plane intersecting the first plane between the center of one of the plurality of first light sources and the center of another of the plurality of first light sources is greater than twice the product of the focal length of one of the plurality of first lenses and the tangent of the first divergence angle.
前記第2光が前記光学素子に入射し、
前記光学素子は、前記第2光を集光する、請求項1~13のいずれか1つに記載の光源装置。 Further comprising an optical element,
The second light is incident on the optical element,
The light source device according to claim 1 , wherein the optical element condenses the second light.
前記光学素子で集光された前記第2光が前記波長変換部材に入射し、
前記波長変換部材から出射する光のドミナント波長は、前記第2光のドミナント波長とは異なる、請求項14記載の光源装置。 Further comprising a wavelength conversion member,
the second light condensed by the optical element is incident on the wavelength conversion member,
The light source device according to claim 14 , wherein a dominant wavelength of the light emitted from the wavelength conversion member is different from a dominant wavelength of the second light.
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