光源单元和光学头的制作方法

本发明涉及一种光源单元和光学头。

背景技术：

1、在专利文献1中记载了近红外交互性(interactance)分光测定装置。该测定装置具备装置主体和探头(probe)。而且，柔性电缆设置为连接装置主体和探头，在柔性电缆中收纳有光纤。在装置主体内设置分光器、检测器等。探头具备壳体。在壳体内，发光的多个光源面向设置于壳体的一个壁部的测量用开口而配置。另外，在该壳体的另一壁部配置光纤的入射端。在光纤的入射端，来自接受来自光源的光照射的试样的电感光经由直角棱镜和聚光透镜入射。

2、现有技术文献

3、专利文献

4、专利文献1：日本特开2018-4498号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的问题

2、在上述测定装置的探头中，光源接近壳体的测量用开口而设置，另一方面，光纤的入射端配置于与壳体中的形成有测定用开口的壁部不同的壁部。因此，即使以测定用开口和光源接近试样的方式配置探头，也不能使光纤的入射端接近试样，因此难以使来自试样的微弱的光经由光纤有效地传播到检测器。与此相对，在上述测定装置的探头中，也考虑将光纤的入射端配置于测定用开口的附近，但是在该情况下，杂散光容易入射到光纤。

3、因此，本发明的目的在于提供一种光源单元和光学头，其能够实现通过光纤的来自对象物的光的有效传播，并且能够实现抑制向光纤的杂散光的入射。

4、解决问题的技术手段

5、本发明的光源单元具备：多个光源，出射照射于对象物的光；以及保持部，保持多个光源，并且形成有用于传播来自对象物的光的光纤被插通的插通孔，保持部以多个光源各自的光的照射区域形成于该保持部的一侧的方式，分别保持多个光源，插通孔包括：作为面向照射区域的开口的第1开口以及作为与第1开口不同的开口的第2开口，以当光纤被插通时，光纤的一个端面从第1开口露出并且面向照射区域的方式形成于保持部，当光纤插通于插通孔时，包括光纤的一个端面的一个端部经由遮光构件而位于多个光源之间。

6、在该光源单元中，相对于保持多个光源的保持部，形成光纤被插通的插通孔。特别地，在光纤相对于插通孔插通时，包括光纤的一个端面的一个端部经由遮光构件位于多个光源之间。因此，通过以光源接近对象物的方式配置该光源单元，能够使光纤的一个端面也接近对象物，因此能够通过光纤有效地传播来自对象物的微弱的光。再有，由于遮光构件介于光源和光纤的一个端部之间，因此能够抑制向光纤的杂散光的入射。

7、在本发明的光源单元中，也可是插通孔以在光纤被插通时光纤的一个端面从第1开口突出的方式形成于保持部。在该情况下，通过光纤的一个端面突出，能够使光纤的一个端面更接近对象物。因此，能够通过光纤有效地传播来自对象物的微弱的光。

8、在本发明的光源单元中，也可是插通孔的内表面包括以插通孔随着从第1开口朝向第2开口而扩大的方式形成为锥状并且连接于第2开口的锥部。在该情况下，在从插通孔的第2开口将光纤插通于插通孔时，能够通过插通孔的内表面的锥部将光纤的一个端部朝向第1开口引导。

9、在本发明的光源单元中，也可是保持部包括与从第1开口朝向第2开口的方向交叉的平面部，平面部形成于形成有第2开口的保持部的端面和插通孔的内表面中的至少一方。在该情况下，在使光纤插通于插通孔时，例如通过将保持光纤的其他构件抵接于保持部的平面部，能够在从第1开口朝向第2开口的方向(即，插通于插通孔的状态的光纤的光轴方向)上进行光纤的定位。

10、在本发明的光源单元中，也可是保持部包括以光纤插通于插通孔而从第1开口突出时覆盖光纤的一个端部的方式沿第1开口的边缘部突出设置的遮光构件。这样，通过将遮光构件设置于保持部，在抑制向光纤的杂散光的入射时，例如用遮光构件覆盖光纤的一个端部等操作变得不是必须的。但是，也可以用遮光构件覆盖光纤。

11、在本发明的光源单元中，也可是保持部以多个光源各自的照射区域彼此重复的方式保持多个光源，插通孔以在光纤被插通时光纤的光轴通过多个光源的照射区域重复的重复区域的方式形成。在该情况下，形成多个光源的照射区域与插通于插通孔的光纤的光轴交叉的交叉点。因此，通过以对象物与该交叉点对准的方式配置光源单元，能够有效地使来自对象物的光入射到光纤。

12、在本发明的光源单元中，也可是在保持部形成有配置有多个光源的孔部，保持部在多个光源的外表面接触于孔部的内表面的状态下，保持多个光源，孔部的内表面的至少与多个光源的外表面接触的部分形成为沿该光源的外表面的形状的形状。在该情况下，能够实现孔部的内表面与光源的接触面积的增加，并且能够从光源向保持部有效地散热。

13、在本发明的光源单元中，也可是保持部包括填充于孔部的内表面和光源的外表面之间的树脂部。在该情况下，能够更有效地从光源向保持部散热。另外，如上所述，如果在光源与孔部的内表面接触并且孔部的内表面的形状沿光源的外表面的形状的状态下，在孔部的内表面和光源的外表面之间填充树脂，则树脂的使用量被削减，其结果，难以施加树脂对光源的变形(应力)。

14、本发明的光学头，是用于将光照射于对象物，并且将来自对象物的光提供到光检测器的光学头，具备：上述的光源单元；固定部，用于保持光纤并且固定光纤的位置；光纤，固定于固定部并且插通于插通孔；壳体，容纳光源单元的至少一部分、固定部和光纤；以及光透过性的窗构件，配置为与光纤的一个端面相对。

15、该光学头具备上述光源单元。因此，能够起到与上述光源单元相同的效果。再有，该光学头具备以与光纤的一个端面相对的方式配置的窗构件。因此，能够保持光纤的一个端面清洁干净。如上所述，根据该光源单元，能够使光纤的一个端面更接近对象物，因此能够通过窗构件更有效地实现光纤的一个端面的防污。

16、在本发明的光学头中，也可是具备以使一个端面露出且覆盖光纤的至少一个端部的方式设置于光纤的遮光构件。这样，通过将遮光构件设置于光纤，在抑制向光纤的杂散光的入射时，将遮光构件设置于光源单元的保持部变得不是必须的。但是，也可以将遮光构件设置于保持部。

17、在本发明的光学头中，也可是光源单元和固定部彼此分体地形成，固定部在光纤的一个端部从该固定部突出的状态下，保持光纤，光源单元在从固定部突出的光纤的一个端部插通于插通孔的状态下，可装卸地安装于固定部。在该情况下，例如在光源发生故障等的情况下，能够容易地连同光源单元进行更换。

18、在本发明的光学头中，也可是窗构件设置于以从多个光源出射的光通过的方式与多个光源相对，并且关于光纤的光轴方向，从多个光源出射并且由窗构件反射的光不入射到光纤的位置。在该情况下，能够抑制不经对象物而被窗构件反射的光作为杂散光入射到光纤。

19、在本发明的光学头中，也可是窗构件以从多个光源出射的光通过的方式与多个光源相对地设置，从多个光源出射的光的波长区域包括：第1波长区域，包含于光检测器的灵敏度区域；以及第2波长区域，与光检测器的灵敏度区域不同，窗构件降低第1波长区域的反射率并且降低第2波长区域的透过率。在该情况下，能够将来自光源的光中的包含于光检测器的灵敏度区域的第1波长区域的成分有效地照射到对象物，并且能够抑制来自光源的光中的不包含于光检测器的灵敏度区域的第2波长区域的成分到达对象物，并且抑制对象物的损伤。

20、在本发明的光学头中，也可是具备：电路基板，具有主面，并且电连接于光源；以及支撑构件，支撑光源单元和固定部；光源单元和固定部沿从第1开口朝向第2开口的方向排列，电路基板配置为从沿主面的方向观察时与光源单元和固定部相对，支撑构件形成为从沿主面的方向观察时，经由支撑构件从光源单元朝向电路基板的路径比在与主面交叉的方向上的电路基板与光源单元的距离更长。在该情况下，通过支撑构件将电路基板与光源单元和固定部相对配置，由此削减空间。此时，通过从光源单元到达电路基板的经由支撑构件的路径比光源单元和电路基板的直接距离更长，能够抑制由光源产生的热传递到电路基板。由此，能够抑制由热引起的误动作和特性的劣化。

21、本发明的光学头也可具备设置于光纤的另一个端部，用于将光纤连接于其他光纤的连接器。在这种情况下，能够使用连接器容易地将光纤连接于其他光纤。

22、也可是本发明的光学头具备：连接器保持构件，保持连接器；以及固定构件，用于将连接器保持构件固定于壳体，在连接器保持构件形成有长孔，连接器保持构件以长孔沿光纤的光轴方向的方式配置于壳体的壁部上，由插通于长孔的固定构件固定于壁部。在该情况下，能够容易地在长孔的延伸方向(即，光纤的光轴方向)上调整光纤、连接器和连接器保持部的位置。

23、在本发明的光学头中，也可是具备保持窗构件的盖，盖配置于壳体的外侧并且安装于壳体。在该情况下，能够在壳体的外部装卸窗构件。

24、在本发明的光学头中，也可是固定部包括覆盖光纤的一个端部，并且与光纤一同插通于插通孔且从第1开口突出的遮光构件。这样，通过将遮光构件设置于固定部，在抑制向光纤的杂散光的入射时，例如用遮光构件覆盖光纤的一个端部，或者将遮光构件设置于保持部变得不是必须的。但是，也可以用遮光构件覆盖光纤，也可以将遮光构件设置于保持部。

25、在本发明的光学头中，也可是具备可装卸地安装于保持部的垫片，在垫片以使第1开口露出并且使多个光源各自的光通过的方式形成有第3开口，窗构件介于光源和垫片之间并且安装于保持部。在该情况下，能够通过窗构件保持光纤的一个端面清洁干净，并且能够在安装垫片的状态和拆下垫片的状态这两种状态下使用。

26、本发明的光学头也可具备：电源连接器，设置为从壳体的外部到达内部，用于将电力供给到光源；以及配线，连接电源连接器和光源各自的引线。在该情况下，与经由电路基板等连接电源连接器和光源的情况相比，能够实现小型化。另外，通过使光源的数量例如增多到4个以上，以低电力使用各个光源，能够抑制光源发热。在该情况下，不在壳体内设置散热器(heat sink)或冷却用的风扇等，能够进一步地实现小型化。另外，在该情况下，也实现了光源的长寿命化。

27、发明的效果

28、本发明能够提供一种光源单元和光学头，其能够实现通过光纤的来自对象物的光的有效传播，并且能够实现抑制向光纤的杂散光的入射。