[发明专利]光源装置

说明书

技术领域

本发明关于一种适用于通过从激光装置所放射的激光束进行点灯的曝光装置等的光源装置。

背景技术

公知有将来自激光装置的激光束照射在封入有发光气体的发光管，激励气体使其发光的光源装置(参照专利文献1)。

专利文献1中公开的是将来自振荡连续或脉冲状的激光的激光振荡器的光束，以透镜等聚光用光学系统部件进行聚光并照射于封入有发光气体(发光元素)的发光管，激励发光管内的发光气体并使其发光。

专利文献1：日本特开昭61-193358号公报

如专利文献1所示，在封入有发光元素的发光管照射激光束，在发光管内部产生高温等离子体状态，从而可使发光管发光。

产生于发光管内部的高温等离子体状态是由于光束的能量密度为电离发光元素的阈值以上，且被电离的发光元素处于高密度而产生的。

因此，需要通过聚光用光学系统部件对光束进行聚光，来提高光束的能量密度，达到电离发光元素的阈值以上。

因此，可以认为，如图13所示地使用聚光用光学系统部件(聚光单元)3，在发光管1内使激光束聚光等，能够增大光束的能量密度。

此时，若光束的立体角小，则能量密度为阈值以上的区域会扩展至光束的光路方向，使得被电离的区域变细长而会降低亮度。亮度低意味着能量密度低，使得发光元素达不到高密度，而不容易产生高温等离子体状态。

如果要增大光束的立体角，则如图13所示地，可以考虑将聚光用光学系统部件制作成比发光管的外径大，并配置于发光管附近，但若增大聚光用光学系统部件，并以增大立体角的方式进行聚光，则能量密度高的光束碰到存在于聚光的光路上的发光管的壁，使得壁被加热，而存在产生白浊或破裂等破损的问题。

并且，在发光管附近配置有聚光镜等光学部件等的情形较多，而难以在发光管附近配置直径大的聚光用光学部件的情形较多。

发明内容

本发明是鉴于上述情形而创作，本发明的目的是提供一种向封入有发光元素的发光管照射激光束而使其发光的光源装置，不必将直径大的聚光单元配置于发光管周边，能够以大立体角来聚光光束，有效地将发光管点灯，并且能够防止能量密度高的光束碰到发光管的壁而导致发光管产生白浊或破损。

想要增大聚光的激光束的立体角，优选尽可能将聚光单元配置于聚光点附近。并且，只要使得聚光的能量密度高的光束不碰到发光管的管壁，则可防止发光管白浊或破损等。

因此，在本发明中，将发光管的管壁的一部分作为聚光单元起作用，或在发光管的内侧从发光管的内表面分离地设置聚光单元。

由此，与在发光管的外部设置聚光单元的情形相比较，能够在聚光点附近配置聚光单元，可增大聚光点的立体角。并且，所聚光的能量密度大的光束不会碰到发光管的管壁，可防止发光管的白浊、破损等。

基于上述内容，在本发明中，如下述地来解决上述课题。

(1)一种光源装置，具备：封入有发光元素的发光管；以及朝着该发光管放射激光束的激光振荡部，通过激光束使发光管内部产生高温等离子体状态，从而使发光管发光，该发光管的管壁的一部分作为聚光单元起作用，或在发光管的内侧从内表面分离地设置聚光单元。

(2)在上述(1)中，为了使上述发光管的管壁的一部分作为聚光单元起作用，采用上述发光管的外表面的曲率半径减小、且其内表面的曲率半径增大的弯月形构造。

(3)在上述(1)中，为了使上述发光管的管壁的一部分作为聚光单元起作用，采用将上述发光管的外表面形成为曲面，且将其内表面形成为平面的平凸构造。

(4)在上述(1)中，设于上述发光管的内表面的聚光单元离开发光管的内表面而设置。

(5)在上述(1)、(2)、(3)、(4)中，设置有多个聚光单元。

发明效果

在本发明中，可得到以下的效果。

(1)将该发光管的管壁的一部分作为聚光单元起作用，或在发光管的内侧从内表面离开地设置聚光单元，因而在发光管的周边不必设置直径大的聚光单元，能够以大立体角将光束聚光，可减小能量密度为阈值以上的区域，而有效地形成高温等离子体状态。因此能够有效地使发光管点灯。

特别是，在发光管的内侧从内表面分离地设置聚光单元，从而可以使聚光点与聚光单元的距离比发光管的半径短，可进一步增大聚光点的立体角。

并且，利用聚光单元所聚光的能量密度高的光束不会碰到发光管的壁，因而可防止发光管变白浊或发光管被加热而破损的情形。