JPS6366532A - 電磁放射線集束装置 - Google Patents
電磁放射線集束装置Info
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
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- G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
- G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電磁放射線の集束装置（て関する。このよう
な装置は、通常、光源と、集束光学系とを含んでいる。
な装置は、通常、光源と、集束光学系とを含んでいる。
電磁放射線集束装置の従来の構成は、等方性をもって光
を放射する単一の点光源から最大量の光を集束し、改め
て方向づけすることに重点をおいておシ、従って、それ
らの構成の放射線束を小さなスポットサイズに集中する
能力は、ある程度、犠牲にされてきた。小さなスポット
サイズを形成するために従来の構成を採用すると、光が
従来の非干渉性光源から発生する場合、従来の構成の重
点（すなわち、最大量の光を集束し、改めて方向づけす
ること）が、光束をできる限り小さなスポットサイズに
集中するという目標と矛盾するので、放射線束の減少が
起こる。すなわち、光束密度が低減するという犠牲を払
わなければ、小さなスポットサイズの像は得られない。
を放射する単一の点光源から最大量の光を集束し、改め
て方向づけすることに重点をおいておシ、従って、それ
らの構成の放射線束を小さなスポットサイズに集中する
能力は、ある程度、犠牲にされてきた。小さなスポット
サイズを形成するために従来の構成を採用すると、光が
従来の非干渉性光源から発生する場合、従来の構成の重
点（すなわち、最大量の光を集束し、改めて方向づけす
ること）が、光束をできる限り小さなスポットサイズに
集中するという目標と矛盾するので、放射線束の減少が
起こる。すなわち、光束密度が低減するという犠牲を払
わなければ、小さなスポットサイズの像は得られない。
現在、２種類の集束装置が使用されている。その１つは
集光レンズ系である（第１図を参照）。
集光レンズ系である（第１図を参照）。
集光レンズには、色収差及び球面収差の発生、高価な修
正光学系を必要とすること、レンズのアライメントが本
来困難であること、レンズ系の必要スペースが広いこと
等のいくつかの間ｍ点がある。
正光学系を必要とすること、レンズのアライメントが本
来困難であること、レンズ系の必要スペースが広いこと
等のいくつかの間ｍ点がある。
楕円ミラー（第２図）も使用されているが、こｎにも、
高価であることや、像の拡大が避けられないために、像
の位置における光束密度が低減すること等の問題点はあ
る。これらの装置（第１図及び第２図）は、いずれも、
単一の点光源から最大量の光を集束し、改めて方向づけ
することに重さを置こうとするものである。すなわち、
これらの装置はスポットサイズと、光束密度の双方を最
適化することはできない。
高価であることや、像の拡大が避けられないために、像
の位置における光束密度が低減すること等の問題点はあ
る。これらの装置（第１図及び第２図）は、いずれも、
単一の点光源から最大量の光を集束し、改めて方向づけ
することに重さを置こうとするものである。すなわち、
これらの装置はスポットサイズと、光束密度の双方を最
適化することはできない。
本発明は、これら２つの基本的な光学特性、すなわちス
ポットサイズと、エネルギーとを最適化する。本発明は
、できる限シ高い密度で小さなターゲット（たとえば、
光ファイバ）を照明しなければならない場合に特に有用
である。たとえば、アークランプから細い単心光ファイ
バに大量の光を結合するために本発明を使用しても良い
。従来の光学集光装置構成）てよっても同様の結果は得
られるであろうが、そのような従来の方法に関連する複
雑高価などのいくつかの欠点が生じる。
ポットサイズと、エネルギーとを最適化する。本発明は
、できる限シ高い密度で小さなターゲット（たとえば、
光ファイバ）を照明しなければならない場合に特に有用
である。たとえば、アークランプから細い単心光ファイ
バに大量の光を結合するために本発明を使用しても良い
。従来の光学集光装置構成）てよっても同様の結果は得
られるであろうが、そのような従来の方法に関連する複
雑高価などのいくつかの欠点が生じる。
本発明は、小さなターゲットに高い光束密度で像を形成
するために球の一部とほぼ同様の形状を有する凹面反射
鏡を新規に適用している。干渉性又は非干渉性の電磁放
射線の放射源は、凹面反射鏡の前方で軸からずれた位置
に配置される。すなわち、放射線源は凹面反射鏡の対称
軸から外れた位置にある。凹面反射鏡の対称軸は、多く
の場合、光軸と呼ばれる。本発明は従来の技術と比較し
て簡単、小型であり、低コストであると共に、アライメ
ントを行なうのが容易である。
するために球の一部とほぼ同様の形状を有する凹面反射
鏡を新規に適用している。干渉性又は非干渉性の電磁放
射線の放射源は、凹面反射鏡の前方で軸からずれた位置
に配置される。すなわち、放射線源は凹面反射鏡の対称
軸から外れた位置にある。凹面反射鏡の対称軸は、多く
の場合、光軸と呼ばれる。本発明は従来の技術と比較し
て簡単、小型であり、低コストであると共に、アライメ
ントを行なうのが容易である。
本発明の装置は３つの主要構成要素から構成される。
１）放射線源。電磁放射線の点光源である。本発明に関
していえば、点光源とは、拡散角度の小さい何らかの電
磁放射線源である。通常、このような放射線源の直線角
度の大きさは０．１ラジア以下である。たとえば、通常
の放射線源は・球面反射鏡の前方に０．５ ｃｍの間隔
をおいて配置される。
していえば、点光源とは、拡散角度の小さい何らかの電
磁放射線源である。通常、このような放射線源の直線角
度の大きさは０．１ラジア以下である。たとえば、通常
の放射線源は・球面反射鏡の前方に０．５ ｃｍの間隔
をおいて配置される。
アークギャップが２篩の電気アークラングであっても良
い。好ましい実施例においては、これは、アーク長さが
１ｍである小型水銀アークランプである。しかしながら
、反射鏡の曲率半径に対して小さい何らかの電磁放射ｍ
源を使用しても良い。
い。好ましい実施例においては、これは、アーク長さが
１ｍである小型水銀アークランプである。しかしながら
、反射鏡の曲率半径に対して小さい何らかの電磁放射ｍ
源を使用しても良い。
２）反射鏡。反射鏡は電磁放射線を放射線源からターゲ
ットへ集束する。好ましい実施例においては、これは、
放射線源に対して凹形である球面鏡の一部である。球面
鏡に、第Ｉ又は第２（内側）の面を研磨し、反射材料で
被覆する（たとえば、アルミめっき）等の光学処理を施
しても良い。
ットへ集束する。好ましい実施例においては、これは、
放射線源に対して凹形である球面鏡の一部である。球面
鏡に、第Ｉ又は第２（内側）の面を研磨し、反射材料で
被覆する（たとえば、アルミめっき）等の光学処理を施
しても良い。
３）ターゲット。ターゲットは、できる限り高い密度の
電磁放射線で照明されるべき小さな物体である。好まし
い実施例においては、これは、は＃Ｙ ０．１ ｔｍの
直径を有する単心光ファイバである。
電磁放射線で照明されるべき小さな物体である。好まし
い実施例においては、これは、は＃Ｙ ０．１ ｔｍの
直径を有する単心光ファイバである。
本発明の一部として使用しても良いさらに別の２つの構
成要素は磁界と、修正光学系である。磁界は、短アーク
ランプと関連して、アーク放電領域内のプラズマを圧縮
することに工９、放射線源の有効サイズを縮小するため
に使用される。このような磁界は一連の永久磁石により
又はヘルムホルツコイル等の電磁コイルにより発生され
れば良い。
成要素は磁界と、修正光学系である。磁界は、短アーク
ランプと関連して、アーク放電領域内のプラズマを圧縮
することに工９、放射線源の有効サイズを縮小するため
に使用される。このような磁界は一連の永久磁石により
又はヘルムホルツコイル等の電磁コイルにより発生され
れば良い。
第３図（＝）及び第３図（ｂ）にＣとして点線により示
される修正光学系は、当該技術分野において良く知られ
ているように本発明の軸ずれ光学配置と関連する収差、
非点収差及びコマ収差のような光学的ひずみを修正する
ために使用される。
される修正光学系は、当該技術分野において良く知られ
ているように本発明の軸ずれ光学配置と関連する収差、
非点収差及びコマ収差のような光学的ひずみを修正する
ために使用される。
第３図（ａ＞及び第３図（ｂ）は、本発明による放射線
源Ｓ及び反射鏡Ｍの配置を示す。第３図（、）及び第３
図（ｂ）は、さらに、以下に説明され且つ収差、非点収
差及びコマ収差等の軸ずれ配置に起因する光学的ひずみ
を修正する手段として当該技術分野において良く知られ
ている修正光学系（Ｃとして点線により示される）の配
置を示す。ターゲットと、放射線源Ｓの有効サイズを圧
縮するために使用できる磁界発生装置とは図示されてい
ない。
源Ｓ及び反射鏡Ｍの配置を示す。第３図（、）及び第３
図（ｂ）は、さらに、以下に説明され且つ収差、非点収
差及びコマ収差等の軸ずれ配置に起因する光学的ひずみ
を修正する手段として当該技術分野において良く知られ
ている修正光学系（Ｃとして点線により示される）の配
置を示す。ターゲットと、放射線源Ｓの有効サイズを圧
縮するために使用できる磁界発生装置とは図示されてい
ない。
第３図（−）及び第３図（ｂ）に関して説明すると、反
射鏡Ｍは曲率半径ｒを有１−１球の一部であり、右側の
直交座標系（Ｘ ＋ Ｙ ＋ Ｊ ）においてＪ軸上の
原点から離間して配置される。Ｌ軸は反射鏡の光軸であ
ると共に、対称軸である。反射鏡へ１の凹面は原点に面
し、反射鏡の曲率中心は（０，０，０）にある。反射鏡
の横断面形状と、大きさはいずれも重要ではない。しか
しながら、説明を簡単にするため、反射鏡は、Ｊ軸に関
して対称に配置される直径ＡＣＡはｒとほぼ等しい）の
円形口径を有するものと仮定する。
射鏡Ｍは曲率半径ｒを有１−１球の一部であり、右側の
直交座標系（Ｘ ＋ Ｙ ＋ Ｊ ）においてＪ軸上の
原点から離間して配置される。Ｌ軸は反射鏡の光軸であ
ると共に、対称軸である。反射鏡へ１の凹面は原点に面
し、反射鏡の曲率中心は（０，０，０）にある。反射鏡
の横断面形状と、大きさはいずれも重要ではない。しか
しながら、説明を簡単にするため、反射鏡は、Ｊ軸に関
して対称に配置される直径ＡＣＡはｒとほぼ等しい）の
円形口径を有するものと仮定する。
放射線源Ｓは光軸から距離ｙ。だけ外れた位置（０、）
’Ｏｌ Ｏ）にある。放射線源Ｓは反射ＱＭを照明する
ために配置される。放射線から出射された放射線は、凹
面鏡によ）反射された後Ｋ、（０゜）’ｏ ｌ Ｏ）の
付近で収束し、放射線源Ｓの実像■を形成する。
’Ｏｌ Ｏ）にある。放射線源Ｓは反射ＱＭを照明する
ために配置される。放射線から出射された放射線は、凹
面鏡によ）反射された後Ｋ、（０゜）’ｏ ｌ Ｏ）の
付近で収束し、放射線源Ｓの実像■を形成する。
放射線源Ｓが対称軸（ン軸）から離れるにつれて、画質
は劣化する。従って、放射線源Ｓと原点との距離ｙｏが
長くなるにつれて、劣化は大きくなる。
は劣化する。従って、放射線源Ｓと原点との距離ｙｏが
長くなるにつれて、劣化は大きくなる。
第４図は、図を明瞭にするためにｙｏを比較的大きくと
った場合の第３図（ａ）及び第３図（ｂ）の配電に関す
る放射線の軌跡を示す。第４刃に示されるように、放射
線の大部分はＩ、の付近の（０，−ｙｏ＋ハ）でまず収
束する。この幾何学的形状は、第４図に示すように、ｙ
軸に関して円筒形状に対称である。従って、ｙ軸を含む
いずれか１つの平面（たとえば、第５図の平面θ）に関
する放射線軌跡図は、第４図の放射線軌跡図と同じにな
るであろう。平面θに含まれる全ての放射線は、ｙｌか
らｙ、に至るね上でｙ軸と交差しなければならない。従
って、放射線源Ｓにより発射きれ、続いて反射ｉＭによ
り反射された放射線も、同様に、第６図に示されるよう
ＫＳ ｙ軸上のｙ、とｙ、との間に鮮鋭な線像■１を形
成し、また、第５図に示されるように、半径ハを有する
円筒の周囲の一部に沿って別の像■、を形成する。この
想像上の円筒はｙ軸を取囲んでいる。この円形の像は、
球面収差のために、それはど鮮鋭ではない。
った場合の第３図（ａ）及び第３図（ｂ）の配電に関す
る放射線の軌跡を示す。第４刃に示されるように、放射
線の大部分はＩ、の付近の（０，−ｙｏ＋ハ）でまず収
束する。この幾何学的形状は、第４図に示すように、ｙ
軸に関して円筒形状に対称である。従って、ｙ軸を含む
いずれか１つの平面（たとえば、第５図の平面θ）に関
する放射線軌跡図は、第４図の放射線軌跡図と同じにな
るであろう。平面θに含まれる全ての放射線は、ｙｌか
らｙ、に至るね上でｙ軸と交差しなければならない。従
って、放射線源Ｓにより発射きれ、続いて反射ｉＭによ
り反射された放射線も、同様に、第６図に示されるよう
ＫＳ ｙ軸上のｙ、とｙ、との間に鮮鋭な線像■１を形
成し、また、第５図に示されるように、半径ハを有する
円筒の周囲の一部に沿って別の像■、を形成する。この
想像上の円筒はｙ軸を取囲んでいる。この円形の像は、
球面収差のために、それはど鮮鋭ではない。
線像１１及び■！の間の複数の点において、一群の放射
線は楕円形の横断面を有する。楕円の長軸は、楕円がそ
れら２つの線像の間のいずれかの箇所で円に近づくにつ
れて、’２と平行な方向から１１と平行な方向に変化す
る。この円は、第６図に示される通り、最小錯乱円と呼
ばれている。像■は、本発明において最適の位置、すな
わちターゲットを配置すべき位置にある像であると考え
られ、後述する定量分析の対象となる。
線は楕円形の横断面を有する。楕円の長軸は、楕円がそ
れら２つの線像の間のいずれかの箇所で円に近づくにつ
れて、’２と平行な方向から１１と平行な方向に変化す
る。この円は、第６図に示される通り、最小錯乱円と呼
ばれている。像■は、本発明において最適の位置、すな
わちターゲットを配置すべき位置にある像であると考え
られ、後述する定量分析の対象となる。
第４図に示されるように、放射線源Ｓから元本した放射
線の大部分はＩ！で収束する。この点を、反射後に光軸
と平行な放射線ＳＰが原点を中心とする半径ｙｏの円と
接線方向に交差する点として定義することができる。第
７図は、第４図の幾何学的関係を示す。第７図において
、線セグメントＯＰは反射鏡に対して垂直であシ、従っ
て、反射の法則に従って角度ＳＰ１．を二等分する。角
度＆及びｂは第７図に示されている。第７図から、Ｂ＝
２ ｍであることがわかる。
線の大部分はＩ！で収束する。この点を、反射後に光軸
と平行な放射線ＳＰが原点を中心とする半径ｙｏの円と
接線方向に交差する点として定義することができる。第
７図は、第４図の幾何学的関係を示す。第７図において
、線セグメントＯＰは反射鏡に対して垂直であシ、従っ
て、反射の法則に従って角度ＳＰ１．を二等分する。角
度＆及びｂは第７図に示されている。第７図から、Ｂ＝
２ ｍであることがわかる。
ただし、Ｊｏば、工！のアーク長さとほぼ等しい（ｙ＋
−ｙｔ）の絶対値とほぼ等しい。第６図を参照。また、
１よシはるかに小さい値であるｇｊｎ＆は７６ ／ ｒ
と等しく、ｇＪＬはほぼ１に等しい。すなわ℃工λ Ｉはｉはぼ中間の位置、すなわち、はぼ（０゜−ｙｏ、
ハ／２）の位置にある。この円の直径はほぼハ／２に等
しい。
−ｙｔ）の絶対値とほぼ等しい。第６図を参照。また、
１よシはるかに小さい値であるｇｊｎ＆は７６ ／ ｒ
と等しく、ｇＪＬはほぼ１に等しい。すなわ℃工λ Ｉはｉはぼ中間の位置、すなわち、はぼ（０゜−ｙｏ、
ハ／２）の位置にある。この円の直径はほぼハ／２に等
しい。
所定の球面反射鏡Ｍに関して、放射線源Ｓの軸外れ変位
ｉｙ。が小さくなるほど、スポットサイズは小さくなシ
、像は鮮鋭になる。反射鏡Ｍの曲率半径ｒを大きくした
ときにも、有効性は少なくなるが、同じ効果を得ること
ができる。
ｉｙ。が小さくなるほど、スポットサイズは小さくなシ
、像は鮮鋭になる。反射鏡Ｍの曲率半径ｒを大きくした
ときにも、有効性は少なくなるが、同じ効果を得ること
ができる。
理想的な点光源を使用し且つ直径ｄの横断面ターゲット
を最大光束密度で照明すべきであるとすれば、ターゲッ
トが反射鏡からの光線の大部分を捕捉するように、最小
錯乱円はターゲットと同じ大きさであるか又はそれよシ
小さくなければならない。すなわち、 ｄタハ／２〜ｙｊ／ｒ （式２） 式２を満足するようにｙ。又はｒを調整することにより
、最良の効率が得られる。この場合、像スポットサイズ
は光学系の結像能力により表わされる。
を最大光束密度で照明すべきであるとすれば、ターゲッ
トが反射鏡からの光線の大部分を捕捉するように、最小
錯乱円はターゲットと同じ大きさであるか又はそれよシ
小さくなければならない。すなわち、 ｄタハ／２〜ｙｊ／ｒ （式２） 式２を満足するようにｙ。又はｒを調整することにより
、最良の効率が得られる。この場合、像スポットサイズ
は光学系の結像能力により表わされる。
有限サイズ藝。の放射線源を使用する場合、光学系の幾
何学的配置は、この放射線源の像が１に等しい倍率で形
成されるようになっている。しかしながら、像のあらゆ
る点は）’ｏ” ／ ｒだけ広がる。
何学的配置は、この放射線源の像が１に等しい倍率で形
成されるようになっている。しかしながら、像のあらゆ
る点は）’ｏ” ／ ｒだけ広がる。
これにより像が不鮮明になる。ｙ♂／ｒを減少するため
に幾何学的配置を改善すると、 ｙ♂／ ｒ ＜日。 （式３） である点を越えて像サイズに限定された影響が及ぶ。こ
れは、小さなスポットサイズに光を集中する装置の能力
が像の光学ひずみによってではなく、点光源の大きさに
よって限定されている現実の状況に相応する。
に幾何学的配置を改善すると、 ｙ♂／ ｒ ＜日。 （式３） である点を越えて像サイズに限定された影響が及ぶ。こ
れは、小さなスポットサイズに光を集中する装置の能力
が像の光学ひずみによってではなく、点光源の大きさに
よって限定されている現実の状況に相応する。
本発明の一実施例を提示する。ここで、゛アークランプ
から細い光ファイバにできる限υ多くの光束を結合する
ことが望１れているものと仮定する。
から細い光ファイバにできる限υ多くの光束を結合する
ことが望１れているものと仮定する。
ランプは、通常は光ファイバの横１析面直径の長さの１
０倍である１−のアーク長さくｇｏ）を有する。
０倍である１−のアーク長さくｇｏ）を有する。
球面反射鏡Ｍの曲率半径ｒが５０ｍである場合、式３を
満足するためにｙｏ＝３１１ＩＩＩと設定して良い（す
なわち、ランプは光軸から３ｍだけずれた位置にある）
。そこで、 Ｔｏ”／ｒ＝３”１５０＝９１５０＝０．１８■く１都
この場合、式３を満足している限シ、放射線束を利用す
る能力はターゲットサイズによシ決定される。ターゲッ
トサイズが大きくなると、結合能力は、ｄりｓ６となる
まで、直径ｄの二乗に比例して改善される。あるいは、
放射線源のサイズ８Ｇを小さくしても良いが、ターゲッ
トにおける光束密度は、放射線源の放射線束出力が同時
に減少されない限シ、向上しないと考えられる。
満足するためにｙｏ＝３１１ＩＩＩと設定して良い（す
なわち、ランプは光軸から３ｍだけずれた位置にある）
。そこで、 Ｔｏ”／ｒ＝３”１５０＝９１５０＝０．１８■く１都
この場合、式３を満足している限シ、放射線束を利用す
る能力はターゲットサイズによシ決定される。ターゲッ
トサイズが大きくなると、結合能力は、ｄりｓ６となる
まで、直径ｄの二乗に比例して改善される。あるいは、
放射線源のサイズ８Ｇを小さくしても良いが、ターゲッ
トにおける光束密度は、放射線源の放射線束出力が同時
に減少されない限シ、向上しないと考えられる。
放射線束密度を低下させずにスポットサイズを小さくす
るために、次の４つの方法を採用することができる。
るために、次の４つの方法を採用することができる。
（１）ターゲットサイズ及び放射線源サイズと比較して
光学ひずみが無視できるほど小さくなるように、式２又
は式３を満足する方式で装置を使用する。
光学ひずみが無視できるほど小さくなるように、式２又
は式３を満足する方式で装置を使用する。
（２）軸外れひずみを相殺すること番てより理想的な像
を形成するために、第３図（ａ）及び第３図（ｂ）に示
されるようなターゲットの前方で、当該技術において良
く知られている修正光学系を使用する。
を形成するために、第３図（ａ）及び第３図（ｂ）に示
されるようなターゲットの前方で、当該技術において良
く知られている修正光学系を使用する。
（３）球面反射鏡を偏心の小さい楕円となるように変形
する。球面反射鏡が薄い金属又はガラス等の半可撓性材
料から製造されている場合は、反射鏡を一方向に圧縮又
は伸張する固定具（たとえば万力）に反射鏡を取付ける
ことができる。一方の焦点が放射線源Ｓの配置場所と一
致し且つ像は補熱点に形成されるように、適切な偏心量
をもたせた反射鏡を使用することができる。
する。球面反射鏡が薄い金属又はガラス等の半可撓性材
料から製造されている場合は、反射鏡を一方向に圧縮又
は伸張する固定具（たとえば万力）に反射鏡を取付ける
ことができる。一方の焦点が放射線源Ｓの配置場所と一
致し且つ像は補熱点に形成されるように、適切な偏心量
をもたせた反射鏡を使用することができる。
（４）放射線源のスポットサイズ８ｏを縮小する。
アークランプの場合、電極ギャップを狭くしても、アー
ク容量が減少するとは限らない。イオン間の斥力はプラ
ズマを拡張させる。電極と平行に磁界を印加することに
より、この問題を解決することができる。電極の間の狭
い領域にプラズマを圧縮することができるので、光束密
度は維持される。
ク容量が減少するとは限らない。イオン間の斥力はプラ
ズマを拡張させる。電極と平行に磁界を印加することに
より、この問題を解決することができる。電極の間の狭
い領域にプラズマを圧縮することができるので、光束密
度は維持される。
永久磁石又は電磁コイル、たとえば、当該技術において
良く知られているヘルムホルツコイルを使用できる。
良く知られているヘルムホルツコイルを使用できる。
第８図及び第９図は、本発明の適用例を示す。
これらの図は単に図解を目的とし、限定的な意味をもつ
ものではない。第８図及び第９図において、単一のアー
クランプ１は、点線３によシ示される光軸を有する２つ
の反射鏡７を介して、２本の光ファイバ２を照明する。
ものではない。第８図及び第９図において、単一のアー
クランプ１は、点線３によシ示される光軸を有する２つ
の反射鏡７を介して、２本の光ファイバ２を照明する。
光ファイバは、う／プノ・ウジングアセンブリ６の外側
の固定具５に取付けられたマウント４にセットされてい
る。固定具５は、光ファイバ２の位置を調整することが
できるように、止めねじ８を含む。第９図において、反
射鏡Ｔの位置は、つまみねじ９を回すことＫよシ調整可
能である。
の固定具５に取付けられたマウント４にセットされてい
る。固定具５は、光ファイバ２の位置を調整することが
できるように、止めねじ８を含む。第９図において、反
射鏡Ｔの位置は、つまみねじ９を回すことＫよシ調整可
能である。
この実施例は、光ファイバ２と反射鏡７との間に配置さ
れる１対のダイクロイックフィルタ要素アセンブリ１０
をさらに特徴としている。カラーフィルタ処理のだめの
ダイクロイックフィルタ要素アセンブリ１０は、電磁ア
クチュエータ１２により制御される回動アーム１１に取
付けられる。
れる１対のダイクロイックフィルタ要素アセンブリ１０
をさらに特徴としている。カラーフィルタ処理のだめの
ダイクロイックフィルタ要素アセンブリ１０は、電磁ア
クチュエータ１２により制御される回動アーム１１に取
付けられる。
この構成により、ダイクロイックフィルタ要２（を離れ
た場所から迅速に選択することができ、その結果、光フ
ァイバに入射する光の色が変化する。
た場所から迅速に選択することができ、その結果、光フ
ァイバに入射する光の色が変化する。
当該技術において良く知られているように、ダイクロイ
ックフィルタ要素アセンブリ１０と球面反射鏡７との間
の空間に修正光学系（図示せず）を設けることができる
。
ックフィルタ要素アセンブリ１０と球面反射鏡７との間
の空間に修正光学系（図示せず）を設けることができる
。
アークランプ１により発生する熱は、ランプハウジング
アセンブリ６の底面に形成され、ファン１４に通じる通
気穴１３によシ補償される。感度の高い光ファイバ２と
そのマウント４は、アークランプ１とマウント４との間
のそらせ板１５によシ熱から保護される。光ファイバ２
は、このそらせ板１５を貫通している。
アセンブリ６の底面に形成され、ファン１４に通じる通
気穴１３によシ補償される。感度の高い光ファイバ２と
そのマウント４は、アークランプ１とマウント４との間
のそらせ板１５によシ熱から保護される。光ファイバ２
は、このそらせ板１５を貫通している。
第１図は、従来の技術による集光レンズ系の略図、
第２図は、従来の技術による楕円形反射鏡系の略図、
第３図（ａ）は、Ｚ軸が反射鏡Ｍの光軸（及び対称軸）
であるような、７−Ｊ平面における本発明の概略横断面
図、 第３図（ｂ）は、Ｘ−１平面における本発明の概略横断
面図、 第４図は、像領域をさらに詳細に示す、放射線軌跡図の
形態をとる第３図（１１）の拡大図、第５図は、回転対
称性を表わすために平面θの位置を示す第３図（ｂ）の
拡大図、 第６図は、第３図（Ｂ）、第３図（ｂ）及び第４図にも
示されている像１１及び■、の、放射線軌跡図の形態を
とる拡大図、 第７図は、幾何学的配置図の形態をとる第３図（ａ）の
拡大図、 第８図は、１つの光源が２つのターゲットを照ＥｇＪす
る本発明の好ましい一実施例の平面図、第９図は、第８
図の実施例の線Ａ−ＡＫ沿った側面横断面図である。 Ｓ・・・・・・放射線源、 Ｍ・・・・・・反射鏡、
Ｃ・・・・・修正光学系、 １・・・・・・アーク
ランプ、 ２・・・・・・光ファイバ、 ７・・・
・・・反射鏡、 １０・・・・・・ダイクロインクフ
ィルタ要素アセンブリ。 １讃の浄；り（内７；（こ変になしン 律γＬ舶ｊ見１慢イたに、乞Ｌ７．７ ＦＩＧ、Ｉ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、３ ａ ５／−２４’４ ｖ−ｒ、ｒｐ！Ｊ１
１１Ｙ、ｆｊ−；ｆ−みｒｃ’ｌ？＋〕ａノブｉ；、−
イレ７１・Ｉ７−ＦＩＧ、 ３ｂ Ｘ−ｚ ｐａｒ、
＝７ｙ−、４ｚ、、−＞ｈ衿゛、ｙＦＩＧ、４ ｙ
−ｚゲイセメ・Ｉ・１７う、ｅＸ−勧ｆ’ｐイク、４シ
／１７ｆＲＪ と１２ノｌハ ＺρＥ教ｌ】ζＦＩＧ、
８ ＦＩＧ、 ９ 手続補正書働式） ％式％ １、事件の表示 昭和６２年 特 許 願第１６２５２６号２、発明の名
称 電磁放射線集束装置 ３、補正をする者 事件との関係 特 許 出願人名称（氏名）
レーザ・メディア・インコーホレーテッド５・Ｍｎ ’
ｉＥ ＜“７６の日イ１１ 昭和６２年 ９ 月
２２日拒伸田世を台知 五゛ ぜ−ｍ ・ ６、補正の＾・ｊ策 ｆｉｌ 願書の特許出願人の欄 （２）別紙の通り ＩＱＩ ’Ｍｎ５ｒＴｒＴｏｓｄ（＋ｔ＋ｚ９１．
ｆ〃ヒ’ｔ＊４＋ ’。
であるような、７−Ｊ平面における本発明の概略横断面
図、 第３図（ｂ）は、Ｘ−１平面における本発明の概略横断
面図、 第４図は、像領域をさらに詳細に示す、放射線軌跡図の
形態をとる第３図（１１）の拡大図、第５図は、回転対
称性を表わすために平面θの位置を示す第３図（ｂ）の
拡大図、 第６図は、第３図（Ｂ）、第３図（ｂ）及び第４図にも
示されている像１１及び■、の、放射線軌跡図の形態を
とる拡大図、 第７図は、幾何学的配置図の形態をとる第３図（ａ）の
拡大図、 第８図は、１つの光源が２つのターゲットを照ＥｇＪす
る本発明の好ましい一実施例の平面図、第９図は、第８
図の実施例の線Ａ−ＡＫ沿った側面横断面図である。 Ｓ・・・・・・放射線源、 Ｍ・・・・・・反射鏡、
Ｃ・・・・・修正光学系、 １・・・・・・アーク
ランプ、 ２・・・・・・光ファイバ、 ７・・・
・・・反射鏡、 １０・・・・・・ダイクロインクフ
ィルタ要素アセンブリ。 １讃の浄；り（内７；（こ変になしン 律γＬ舶ｊ見１慢イたに、乞Ｌ７．７ ＦＩＧ、Ｉ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、３ ａ ５／−２４’４ ｖ−ｒ、ｒｐ！Ｊ１
１１Ｙ、ｆｊ−；ｆ−みｒｃ’ｌ？＋〕ａノブｉ；、−
イレ７１・Ｉ７−ＦＩＧ、 ３ｂ Ｘ−ｚ ｐａｒ、
＝７ｙ−、４ｚ、、−＞ｈ衿゛、ｙＦＩＧ、４ ｙ
−ｚゲイセメ・Ｉ・１７う、ｅＸ−勧ｆ’ｐイク、４シ
／１７ｆＲＪ と１２ノｌハ ＺρＥ教ｌ】ζＦＩＧ、
８ ＦＩＧ、 ９ 手続補正書働式） ％式％ １、事件の表示 昭和６２年 特 許 願第１６２５２６号２、発明の名
称 電磁放射線集束装置 ３、補正をする者 事件との関係 特 許 出願人名称（氏名）
レーザ・メディア・インコーホレーテッド５・Ｍｎ ’
ｉＥ ＜“７６の日イ１１ 昭和６２年 ９ 月
２２日拒伸田世を台知 五゛ ぜ−ｍ ・ ６、補正の＾・ｊ策 ｆｉｌ 願書の特許出願人の欄 （２）別紙の通り ＩＱＩ ’Ｍｎ５ｒＴｒＴｏｓｄ（＋ｔ＋ｚ９１．
ｆ〃ヒ’ｔ＊４＋ ’。
Claims (14)
- （１）凹面の電磁放射線反射鏡と： 前記反射鏡の曲率中心の付近ではあるが前記反射鏡の対
称軸から外れた電磁放射線の出射位置に配置され、前記
反射鏡からの反射によつて、前記対称軸に対して前記出
射位置とほぼ等しい距離だけ外れた位置に像が形成され
る電磁放射線源と；前記電磁放射線を集束するために前
記像の付近に配置されるターゲットと を具備する電磁放射線集束装置。 - （２）前記ターゲット上の前記像の焦点を改善するため
に、前記ターゲットと前記反射鏡との間に修正光学系が
配置される特許請求の範囲第１項記載の電磁放射線集束
装置。 - （３）前記電磁放射線源はアークランプであり、その光
束密度は前記アークランプの電極を包囲する磁界を印加
することにより増加される特許請求の範囲第１項記載の
電磁放射線集束装置。 - （４）前記反射鏡は、前記ターゲット上の前記像の焦点
を改善するために機械的に変形される特許請求の範囲第
２項記載の電磁放射線集束装置。 - （５）球の一部とほぼ同様の形状を有する電磁放射線反
射鏡と； 反射によつて、前記反射鏡の表面領域の中心付近の１点
において前記反射鏡に対し垂直である対称軸に対して電
磁放射線の出射位置とほぼ等しい距離だけ外れた位置に
像が形成されるように、前記対称軸に対して垂直に外れ
た位置に配置される電磁放射線源と； 前記電磁放射線を集束するために前記像の付近に配置さ
れるターゲットと を具備する電磁放射線集束装置。 - （６）前記ターゲット上の前記像の焦点を改善するため
に、前記ターゲットと前記反放鏡との間に修正光学系が
配置される特許請求の範囲第５項記載の電磁放射線集束
装置。 - （７）前記電磁放射線源はアークランプであり、その光
束密度は、前記アークランプの電極とほぼ平行に磁界を
印加することにより増加される特許請求の範囲第５項記
載の電磁放射線集束装置。 - （８）前記反射鏡は、前記ターゲット上の前記像の焦点
を改善するために機械的に変形される特許請求の範囲第
５項記載の電磁放射線集束装置。 - （９）球の一部とほぼ同様の形状を有するミラーと；前
記ミラーの曲率中心の付近ではあるが、前記ミラーの対
称軸から外れた光の出射位置に配置され、前記対称軸に
対して前記出射位置とほぼ等しい距離だけ外れた位置に
像が形成されるアークランプと； 前記光を集束するために前記像の付近に配置される光フ
ァイバと を具備する集光装置。 - （１０）前記ミラーと前記光ファイバとの間にダイクロ
イックフィルタが配置される特許請求の範囲第９項記載
の集光装置。 - （１１）前記ダイクロイックフィルタは要素アセンブリ
を構成し且つフィルタ要素を遠隔選定するための手段に
取付けられる特許請求の範囲第１０項記載の集光装置。 - （１２）前記光ファイバにおける前記像の焦点を改善す
るために、前記ミラーと前記光ファイバとの間に修正光
学系が配置される特許請求の範囲第９項記載の集光装置
。 - （１３）前記アークランプの電極の間のプラズマ密度を
増加させるために、磁界を発生する手段が使用される特
許請求の範囲第９項記載の集光装置。 - （１４）前記光ファイバにおける前記像の焦点を改善す
るために、前記ミラーの形状を変形する手段が前記ミラ
ーに結合される特許請求の範囲第９項記載の集光装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/880,794 US4757431A (en) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | Off-axis application of concave spherical reflectors as condensing and collecting optics |
| US880,794 | 1986-07-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6366532A true JPS6366532A (ja) | 1988-03-25 |
Family
ID=25377109
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62162526A Pending JPS6366532A (ja) | 1986-07-01 | 1987-07-01 | 電磁放射線集束装置 |
| JP1991091407U Expired - Lifetime JP2591475Y2 (ja) | 1986-07-01 | 1991-10-14 | 光線発生集束照射装置 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991091407U Expired - Lifetime JP2591475Y2 (ja) | 1986-07-01 | 1991-10-14 | 光線発生集束照射装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4757431A (ja) |
| EP (1) | EP0251623B1 (ja) |
| JP (2) | JPS6366532A (ja) |
| DE (1) | DE3751488T2 (ja) |
| ES (1) | ES2078891T3 (ja) |
Families Citing this family (65)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4912614A (en) * | 1987-12-23 | 1990-03-27 | North American Philips Corporation | Light valve projection system with non imaging optics for illumination |
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| US5430634A (en) * | 1992-08-03 | 1995-07-04 | Cogent Light Technologies, Inc. | Concentrating and collecting optical system using concave toroidal reflectors |
| US6186648B1 (en) | 1992-08-03 | 2001-02-13 | Cogent Light Technologies, Inc. | Concentrating and collecting optical system using concave toroidal reflectors |
| US6280438B1 (en) | 1992-10-20 | 2001-08-28 | Esc Medical Systems Ltd. | Method and apparatus for electromagnetic treatment of the skin, including hair depilation |
| US5620478A (en) * | 1992-10-20 | 1997-04-15 | Esc Medical Systems Ltd. | Method and apparatus for therapeutic electromagnetic treatment |
| US5626631A (en) * | 1992-10-20 | 1997-05-06 | Esc Medical Systems Ltd. | Method and apparatus for therapeutic electromagnetic treatment |
| US5720772A (en) | 1992-10-20 | 1998-02-24 | Esc Medical Systems Ltd. | Method and apparatus for therapeutic electromagnetic treatment |
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| US5430620A (en) * | 1993-10-08 | 1995-07-04 | Cogent Light Technologies, Inc. | Compact surgical illumination system capable of dynamically adjusting the resulting field of illumination |
| US5509095A (en) * | 1994-02-01 | 1996-04-16 | Cogent Light Technologies, Inc. | Condensing and collecting optical system with axially displaced concave reflector and optical fiber |
| US5954652A (en) * | 1995-06-13 | 1999-09-21 | Cogent Light Technologies, Inc. | Slipover illuminating ureteral catheter and method of installation |
| US5598497A (en) * | 1995-07-14 | 1997-01-28 | Cogent Light Technologies, Inc. | Apparatus for mounting a light source within a system for coupling light into an optic fiber or fiber bundle |
| US5680257A (en) * | 1995-07-31 | 1997-10-21 | Texas Instruments Incorporated | Light collection optics for spatial light modulator |
| US5680492A (en) * | 1995-08-01 | 1997-10-21 | Cogent Light Technologies, Inc. | Singular fiber to bundle illumination with optical coupler |
| US5964749A (en) | 1995-09-15 | 1999-10-12 | Esc Medical Systems Ltd. | Method and apparatus for skin rejuvenation and wrinkle smoothing |
| US5836999A (en) * | 1995-09-28 | 1998-11-17 | Esc Medical Systems Ltd. | Method and apparatus for treating psoriasis using pulsed electromagnetic radiation |
| US5776175A (en) * | 1995-09-29 | 1998-07-07 | Esc Medical Systems Ltd. | Method and apparatus for treatment of cancer using pulsed electromagnetic radiation |
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