(57)【要約】【課題】明るい照明光を射出する色切り替え可能な小型の光源装置を提供する。【解決手段】光源装置は励起光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃと光ファイバー２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃと蛍光体３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃとを有している。蛍光体３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃはそれぞれ、励起光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃから射出され光ファイバー２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃによって導光された励起光によって励起されて第一と第二と第三の蛍光を発する。蛍光体３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃは、蛍光体３０Ｂが蛍光体３０Ａよりも光射出端側に位置し、蛍光体３０Ｃが蛍光体３０Ｂよりも光射出端側に位置するように、光射出端方向に並べて配置されている。蛍光体３０Ｂは三つの貫通穴３２を有し、蛍光体３０Ｃは三つの貫通穴３４と三つの貫通穴３６を有している。貫通穴３２と貫通穴３４は整列している。【選択図】      図１
2010035922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の励起光を射出する第一の光源と、
第二の励起光を射出する第二の光源と、
前記第一の光源から射出された前記第一の励起光を導光する第一の光ファイバーと、
前記第二の光源から射出された前記第二の励起光を導光する第二の光ファイバーと、
前記第一の光ファイバーから射出された前記第一の励起光によって励起されて第一の蛍光を発する第一の蛍光体と、
前記第二の光ファイバーから射出された前記第二の励起光によって励起されて前記第一の蛍光とは異なる第二の蛍光を発する第二の蛍光体とを有し、
前記第一の蛍光体と前記第二の蛍光体は光射出端方向に並べて配置され、前記第二の蛍光体は前記第一の蛍光体よりも光射出端側に位置しており、前記第一と第二の光ファイバーの光射出端面は前記第一の蛍光体に対峙しており、前記第一の蛍光体は前記第二の励起光を透過し、前記第二の蛍光体は前記第一の蛍光を透過する第一の光学的開口を有している、光源装置。
【請求項２】
第三の励起光を射出する第三の光源と、
前記第三の光源から射出された前記第三の励起光を導光する第三の光ファイバーと、
前記第三の光ファイバーから射出された前記第三の励起光に励起されて前記第一と第二の蛍光のいずれとも異なる第三の蛍光を発する第三の蛍光体とをさらに有し、
前記第一の蛍光体と前記第二の蛍光体と前記第三の蛍光体は光射出端方向に並べて配置され、前記第三の蛍光体は前記第二の蛍光体よりも光射出端側に位置しており、前記第一と第二と第三の光ファイバーの光射出端面は前記第一の蛍光体に対峙しており、前記第一の蛍光体は前記第二と第三の励起光を透過し、前記第二の蛍光体は前記第三の励起光を透過し、前記第三の蛍光体は前記第一と第二の蛍光を透過する第二の光学的開口を有している、請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記光射出端方向に垂直な平面への投影において、前記第一の光学的開口は前記第二の光学的開口と部分的に重なっている、請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記第一の光学的開口は、前記第二の蛍光体に形成された複数の第一の貫通穴で構成され、前記第二の光学的開口は、前記第三の蛍光体に形成された複数の第二の貫通穴と前記第三の蛍光体に形成された複数の第三の貫通穴とで構成され、前記第一の貫通穴と前記第二の貫通穴は整列している、請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
前記第一の光学的開口は、前記第二の蛍光体に形成された貫通穴で構成されている、請求項１に記載の光源装置。
【請求項６】
前記光射出端方向に垂直な平面への投影において、前記第一と第二と第三の蛍光体はそれぞれ回転対称な輪郭を有し、前記第一と第二と第三の貫通穴はそれぞれ回転対称の軸に対して回転対称に配置されている、請求項４に記載の光源装置。
【請求項７】
前記光射出端方向に垂直な平面への投影において、前記第一と第二の蛍光体はそれぞれ回転対称な輪郭を有し、前記第一の貫通穴は回転対称の軸に対して回転対称に配置されている、請求項５に記載の光源装置。
【請求項８】
前記第一の貫通穴と前記第二の貫通穴を通って延びている前記第一の蛍光を導光する第一の導光路と、前記第三の貫通穴を通って延びている前記第二の蛍光を導光する第二の導光路とをさらに有している、請求項６に記載の光源装置。
【請求項９】
前記第一の貫通穴を通って延びている前記第一の蛍光を導光する導光路をさらに有している、請求項７に記載の光源装置。
【請求項１０】
第一の励起光を射出する第一の光源と、
第二の励起光を射出する第二の光源と、
前記第一の光源から射出された前記第一の励起光を導光する第一の光ファイバーと、
前記第二の光源から射出された前記第二の励起光を導光する第二の光ファイバーと、
前記第一の光ファイバーから射出された前記第一の励起光によって励起されて第一の蛍光を発する第一の蛍光体と、
前記第二の光ファイバーから射出された前記第二の励起光によって励起されて前記第一の蛍光とは異なる第二の蛍光を発する第二の蛍光体とを有し、
前記第一の蛍光体と前記第二の蛍光体は光射出端方向に並べて配置され、前記第二の蛍光体は前記第一の蛍光体よりも光射出端側に位置しており、前記第一と第二の光ファイバーの光射出端面は前記第一の蛍光体に対峙しており、前記第一の蛍光体は前記第二の励起光を透過し、前記光射出端方向に垂直な平面への投影において前記第二の蛍光体の輪郭が前記第一の蛍光体の輪郭よりも小さい、光源装置。
【請求項１１】
第三の励起光を射出する第三の光源と、
前記第三の光源から射出された前記第三の励起光を導光する第三の光ファイバーと、
前記第三の光ファイバーから射出された前記第三の励起光に励起されて前記第一と第二の蛍光のいずれとも異なる第三の蛍光を発する第三の蛍光体とをさらに有し、
前記第一の蛍光体と前記第二の蛍光体と前記第三の蛍光体は光射出端方向に並べて配置され、前記第三の蛍光体は前記第二の蛍光体よりも光射出端側に位置しており、前記第一と第二と第三の光ファイバーの光射出端面は前記第一の蛍光体に対峙しており、前記第一の蛍光体は前記第二と第三の励起光を透過し、前記第二の蛍光体は前記第三の励起光を透過し、前記光射出端方向に垂直な平面への投影において前記第三の蛍光体の輪郭が前記第二の蛍光体の輪郭よりも小さい、請求項１０に記載の光源装置。
【請求項１２】
前記光射出端方向に垂直な平面への投影において、前記第二の蛍光体の輪郭が前記第一の蛍光体の輪郭の内側に位置し、前記第三の蛍光体の輪郭が前記第二の蛍光体の輪郭の内側に位置している、請求項１１に記載の光源装置。
【請求項１３】
前記光射出端方向に垂直な平面への投影において、前記第二の蛍光体の輪郭が前記第一の蛍光体の輪郭の内側に位置している、請求項１０に記載の光源装置。
【請求項１４】
前記第一の蛍光体と前記第二の蛍光体の間に配置された第一のフィルターと、
前記第二の蛍光体と前記第三の蛍光体の間に配置された第二のフィルターとをさらに有し、
前記第一のフィルターは前記第一の蛍光と前記第二と第三の励起光とを透過し前記第二の蛍光を遮光する特性を有し、
前記第二のフィルターは前記第一と第二の蛍光と前記第二と第三の励起光とを透過し前記第三の蛍光を遮光する特性を有している、請求項２または請求項１１に記載の光源装置。
【請求項１５】
前記第一のフィルターは前記第二の蛍光を反射する特性を有し、前記第二のフィルターは前記第三の蛍光を反射する特性を有している、請求項１４に記載の光源装置。
【請求項１６】
前記第一の蛍光体と前記第二の蛍光体の間に配置されたフィルターをさらに有し、
前記フィルターは前記第一の蛍光と前記第二の励起光を透過し前記第二の蛍光を遮光する特性を有している、請求項１または請求項１０に記載の光源装置。
【請求項１７】
前記フィルターは前記第二の蛍光を反射する特性を有している、請求項１６に記載の光源装置。
【請求項１８】
前記第三の蛍光体の光射出端側に配置された励起フィルターをさらに有し、
前記励起フィルターは前記第一と第二と第三の蛍光を透過し前記第一と第二と第三の励起光を遮光する特性を有している、請求項２または請求項１１に記載の光源装置。
【請求項１９】
前記第二の蛍光体の光射出端側に配置された励起フィルターをさらに有し、
前記励起フィルターは前記第一と第二の蛍光を透過し前記第一と第二の励起光を遮光する特性を有している、請求項１または請求項１０に記載の光源装置。
【請求項２０】
前記第一と第二と第三の蛍光を含む光を導光する光導光部をさらに有している、請求項２に記載の光源装置。
【請求項２１】
前記第一と第二の蛍光を含む光を導光する光導光部をさらに有している、請求項１に記載の光源装置。
【請求項２２】
請求項１〜２０のいずれかひとつに記載の前記光源装置を備えている内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、赤色光と緑色光と青色光を順次切り替えて射出する光源装置を備えた内視鏡装置が知られている。特開２００３−１９１１２号公報は、このような内視鏡のひとつを開示している。この内視鏡において、光源装置は、赤色光と緑色光と青色光をそれぞれ発する三本の蛍光ファイバーを有し、三本の蛍光ファイバーの光入射端は三つの励起光源にそれぞれ接続されており、三本の蛍光ファイバーの光射出端は、内視鏡挿入部の内部を通って延びている一本の光ファイバーの光入射端に接続されている。三つの励起光源が順次オンオフされ、対応する蛍光ファイバーが励起されて蛍光を発する。発せられた蛍光は、光ファイバーを伝搬し、内視鏡挿入部の先端部に位置する光ファイバーの光射出端から射出される。
【特許文献１】特開２００３−１９１１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この光源装置では、蛍光ファイバーで発生した蛍光の多くは光ファイバーの外へと散逸してしまう。また、三本の蛍光ファイバーが一本の光ファイバーに接続されているが、三本の蛍光ファイバーを一本の光ファイバーに高い結合効率で接続することは難しい。このため、十分な明るさの照明光を得ることが難しい。また、結合効率の向上を図る光学部材などの使用は、装置の大型化を招く。
【０００４】
本発明の目的は、明るい照明光を射出する色切り替え可能な小型の光源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の光源装置は、第一の励起光を射出する第一の光源と、第二の励起光を射出する第二の光源と、前記第一の光源から射出された前記第一の励起光を導光する第一の光ファイバーと、前記第二の光源から射出された前記第二の励起光を導光する第二の光ファイバーと、前記第一の光ファイバーから射出された前記第一の励起光によって励起されて第一の蛍光を発する第一の蛍光体と、前記第二の光ファイバーから射出された前記第二の励起光によって励起されて前記第一の蛍光とは異なる第二の蛍光を発する第二の蛍光体とを有している。前記第一の蛍光体と前記第二の蛍光体は光射出端方向に並べて配置され、前記第二の蛍光体は前記第一の蛍光体よりも光射出端側に位置している。前記第一と第二の光ファイバーの光射出端面は前記第一の蛍光体に対峙している。前記第一の蛍光体は前記第二の励起光を透過する。前記第二の蛍光体は前記第一の蛍光を透過する第一の光学的開口を有している。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、明るい照明光を射出する色切り替え可能な小型の光源装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【０００８】
［第一実施形態］
＜構成＞
本発明の第一実施形態による光源装置を図１に示す。図１に示すように、光源装置は、照明光を射出する装置であり、三つの励起光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃと、三本の光ファイバー２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃと、一つの波長変換ユニット４０とを有している。波長変換ユニット４０は、三つの蛍光体３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃを有している。
【０００９】
励起光源１０Ａは、蛍光体３０Ａを励起する励起光を射出する。励起光源１０Ｂは、蛍光体３０Ｂを励起する励起光を射出する。励起光源１０Ｃは、蛍光体３０Ｃを励起する励起光を射出する。励起光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃから射出される励起光は、それぞれ蛍光体３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃを励起可能な波長の光であればよく、互いに異なる波長の光であっても、互いに同じ波長の光であってもよい。なお、各蛍光体３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃを独立にオンオフする場合には、励起光源１０Ａ,１０Ｂ，１０Ｃから射出される励起光は、それぞれ対応する蛍光体３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃのみを励起可能であり、それ以外の蛍光体を透過するものが望ましい。本実施形態では、このように、独立にオンオフ可能なように蛍光体と励起光源が選択されている。
【００１０】
励起光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、それぞれ、励起光を発する半導体レーザー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃと、半導体レーザー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃから発せられた励起光をそれぞれ光ファイバー２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃに入射させるレンズ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃとを有している。
【００１１】
光ファイバー２０Ａは、励起光源１０Ａから射出された励起光を導光する。光ファイバー２０Ｂは、励起光源１０Ｂから射出された励起光を導光する。光ファイバー２０Ｃは、励起光源１０Ｃから射出された励起光を導光する。
【００１２】
励起光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、発光素子が半導体レーザー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃで構成されているため、光ファイバー２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃとの結合効率が高い。例えば、光ファイバー２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃがマルチモードファイバーで構成された場合、７０％以上の結合効率が得られる。
【００１３】
波長変換ユニット４０内の蛍光体３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃを図２に示す。図２中、右側が光射出端方向となっている。図２に示すように、蛍光体３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃは光射出端方向に並べて間隔を置いて配置されている。蛍光体３０Ｂは蛍光体３０Ａよりも光射出端側に位置し、蛍光体３０Ｃは蛍光体３０Ｂよりも光射出端側に位置している。
【００１４】
蛍光体３０Ａは、光ファイバー２０Ａから射出された励起光によって励起されて第一の蛍光を発する。また蛍光体３０Ａは、光ファイバー２０Ｂから射出される励起光と光ファイバー２０Ｃから射出される励起光を透過する。蛍光体３０Ｂは、光ファイバー２０Ｂから射出された励起光によって励起されて第二の蛍光を発する。また蛍光体３０Ｂは、光ファイバー２０Ｃから射出される励起光を透過する。蛍光体３０Ｃは、光ファイバー２０Ｃから射出された励起光によって励起されて第三の蛍光を発する。第一の蛍光の波長は第二の蛍光の波長よりも長く、第二の蛍光の波長は第三の蛍光の波長よりも長い。例えば、蛍光体３０Ａは、赤色の蛍光を発する赤色蛍光体で構成され、蛍光体３０Ｂは、緑色の蛍光を発する緑色蛍光体で構成され、蛍光体３０Ｃは、青色の蛍光を発する青色蛍光体で構成される。さらに、蛍光体３０Ｂは、貫通穴３２を有しており、蛍光体３０Ｃは、貫通穴３４と貫通穴３６とを有している。
【００１５】
以下では、基本的に、蛍光体３０Ａが赤色蛍光体で構成され、蛍光体３０Ｂが緑色蛍光体で、蛍光体３０Ｃが青色蛍光体で構成されているものとして説明する。
【００１６】
ここで蛍光体は、単結晶の蛍光体や、多結晶蛍光体を透明化したもので構成されてよく、また、通常の粉末蛍光体や、いわゆるナノ蛍光体等を樹脂等の部材に封入して固化したもので構成されてもよい。さらに、発光中心となる元素をガラスなどに添加した蛍光ガラスなど、一般に使用されている蛍光体であれば、どのようなものが使用されてもよい。
【００１７】
蛍光体３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃを波長変換ユニット４０の光射出端方向から見た図をそれぞれ図３，図４，図５に示す。図３〜図５に示すように、蛍光体３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃはそれぞれ、光射出端方向に垂直な平面への投影において回転対称な輪郭を有している。例えば、蛍光体３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃはそれぞれ円板状であり、光射出端方向に垂直な平面への投影において円形の輪郭を有している。これは、光ファイバー２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃから射出される励起光のビームパターンがほぼ円形となるためである。
【００１８】
図４に示すように、蛍光体３０Ｂは三つの貫通穴３２を有している。貫通穴３２は、円形の輪郭の蛍光体３０Ｂの中心に対して等距離の位置に等間隔で配置されている。つまり、貫通穴３２は、円形の輪郭の蛍光体３０Ｂの回転対称の軸に対して回転対称に配置されている。具体的には、貫通穴３２は、それらの中心が円形の輪郭の蛍光体３０Ｂの中心に重心を有する正三角形３７のほぼ頂点に配置されている。貫通穴３２は、蛍光体３０Ａから発せられる赤色の蛍光を透過するためのものである。つまり、貫通穴３２は、蛍光体３０Ａから発せられる赤色の蛍光を透過する光学的開口を構成している。
【００１９】
図５に示すように、蛍光体３０Ｃは三つの貫通穴３４と三つの貫通穴３６を有している。貫通穴３４，３６は、円形の輪郭の蛍光体３０Ｃの中心に対して等距離の位置に等間隔で配置されている。つまり、貫通穴３４，３６は、円形の輪郭の蛍光体３０Ｂの回転対称の軸に対して回転対称に配置されている。具体的には、貫通穴３４，３６は、それらの中心が円形の輪郭の蛍光体３０Ｃの中心に重心を有する正六角形３８の頂点に交互に配置されている。貫通穴３４は、蛍光体３０Ａから発せられる赤色の蛍光を透過するためのものであり、貫通穴３６は、蛍光体３０Ｂから発せられる緑色の蛍光を透過するためのものである。つまり、貫通穴３４，３６は、蛍光体３０Ａから発せられる赤色の蛍光と蛍光体３０Ｂから発せられる緑色の蛍光を透過する光学的開口を構成している。
【００２０】
蛍光体３０Ｂと蛍光体３０Ｃは、光射出端方向に垂直な平面への投影において貫通穴３２と貫通穴３４とが互いに重なるように配置されている。つまり貫通穴３２と貫通穴３４は整列している。言い換えれば、光射出端方向に垂直な平面への投影において、貫通穴３２から構成された光学的開口は、貫通穴３４，３６から構成された光学的開口と部分的に重なっている。
【００２１】
蛍光体３０Ｂに形成された貫通穴３２と、蛍光体３０Ｃに形成された貫通孔３４，３６の大きさは、光射出端から射出される各蛍光の混合色が、所望の色となるように調整される。すなわち、貫通穴３２と貫通穴３４を通過した赤色蛍光と、緑色蛍光体３０Ｂと青色蛍光体３０Ｂを透過した赤色蛍光の和としての赤色蛍光と、貫通孔３６を通過した緑色蛍光と、蛍光体３０Ｃを透過した緑色蛍光の和としての緑色蛍光と、蛍光体３０Ｃから射出された青色蛍光の和が、所望の色となるように、貫通孔３２，３４，３６の大きさを調整される。
【００２２】
ここでは貫通穴３２，３４，３６の個数が三つずつの例を示したが、貫通穴３２，３４，３６の個数は三つに何ら限定されない。
【００２３】
波長変換ユニット４０は、図６に示すように、蛍光体３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃを上述した配置関係で保持する筐体４２を有している。また筐体４２は、光ファイバー２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの光射出端面が蛍光体３０Ａに対峙するように光ファイバー２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを保持している。筐体４２は好ましくは遮光性を有しており、光ファイバー２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの光射出端から射出された励起光や蛍光体３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃから発せられた蛍光が外部に漏れるのを防ぐとよい。より好ましくは、筐体４２は内面が反射面で構成されており、光ファイバー２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの光射出端から射出された励起光や蛍光体３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃから発せられた蛍光を反射するとよい。これにより光損失が低減される。
【００２４】
＜動作＞
本実施形態の光源装置の動作について説明する。
【００２５】
図１に戻って説明を続ける。励起光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、図示しない駆動回路に接続されており、それぞれ独立にオンオフされる。
【００２６】
蛍光体３０Ａを励起するための励起光源１０Ａがオンにされると、励起光源１０Ａから励起光が射出される。励起光源１０Ａから射出された励起光は光ファイバー２０Ａによって波長変換ユニット４０まで導光され、光ファイバー２０Ａの光射出端から蛍光体３０Ａに向けて射出される。光ファイバー２０Ａの光射出端は蛍光体３０Ａから間隔を置いて配置されているため、光ファイバー２０Ａから射出された励起光は光ファイバー２０ＡのＮＡに応じた射出角で拡がって蛍光体３０Ａに照射される。蛍光体３０Ａに照射された励起光は全部または一部が蛍光体３０Ａを励起し、蛍光体３０Ａは赤色の蛍光をあらゆる方向にほとんど均等に発する。蛍光体３０Ｂ，３０Ｃは、蛍光体３０Ａから発せられる赤色の蛍光の一部を透過するが、残りの一部を吸収または散乱する。これは、波長変換ユニット４０の光射出端から射出される赤色の蛍光を減少させてしまう。しかし、蛍光体３０Ｂ，３０Ｃは、蛍光体３０Ａから発せられる赤色の蛍光を透過するための貫通穴３２，３４をそれぞれ有しているため、蛍光体３０Ａから波長変換ユニット４０の光射出端方向に発せられた赤色の蛍光の一部は蛍光体３０Ｂ，３０Ｃの貫通穴３２，３４を通って、吸収されたり散乱されたりすることなく、そのまま波長変換ユニット４０の光射出端から射出される。
【００２７】
蛍光体３０Ｂを励起するための励起光源１０Ｂがオンにされると、励起光源１０Ｂから励起光が射出される。励起光源１０Ｂから射出された励起光は光ファイバー２０Ｂによって波長変換ユニット４０まで導光され、光ファイバー２０Ｂの光射出端から蛍光体３０Ａに向けて射出される。光ファイバー２０Ｂから射出された励起光は蛍光体３０Ａを透過して蛍光体３０Ｂに照射される。蛍光体３０Ｂに照射された励起光は全部または一部が蛍光体３０Ｂを励起し、蛍光体３０Ｂは緑色の蛍光をあらゆる方向にほとんど均等に発する。蛍光体３０Ｃは、蛍光体３０Ｂから発せられる緑色の蛍光の一部を透過するが、残りの一部を吸収または散乱する。これは、波長変換ユニット４０の光射出端から射出される緑色の蛍光を減少させてしまう。しかし、蛍光体３０Ｃは、蛍光体３０Ｂから発せられる緑色の蛍光を透過するための貫通穴３６を有しているため、蛍光体３０Ｂから波長変換ユニット４０の光射出端方向に発せられた緑色の蛍光の一部は蛍光体３０Ｃの貫通穴３６を通って、吸収されたり散乱されたりすることなく、そのまま波長変換ユニット４０の光射出端から射出される。
【００２８】
蛍光体３０Ｃを励起するための励起光源１０Ｃがオンにされると、励起光源１０Ｃから励起光が射出される。励起光源１０Ｃから射出された励起光は光ファイバー２０Ｃによって波長変換ユニット４０まで導光され、光ファイバー２０Ｃの光射出端から蛍光体３０Ａに向けて射出される。光ファイバー２０Ｃから射出された励起光は蛍光体３０Ａ，３０Ｂを透過して蛍光体３０Ｃに照射される。蛍光体３０Ｃに照射された励起光は全部または一部が蛍光体３０Ｃを励起し、蛍光体３０Ｃは青色の蛍光をあらゆる方向にほとんど均等に発する。蛍光体３０Ｃから波長変換ユニット４０の光射出端方向に発せられた青色の蛍光は波長変換ユニット４０の光射出端から射出される。
【００２９】
図６に示した波長変換ユニット４０では、蛍光体３０Ｂを励起するための励起光が、赤色の蛍光を透過するための貫通穴３２，３４を通って、また蛍光体３０Ｃを励起するための励起光が、緑色の蛍光を透過するための貫通穴３６を通って射出されることが懸念される。これを避ける好ましい波長変換ユニット４０の構成を図７に示す。この波長変換ユニット４０は、蛍光体３０Ｃよりも波長変換ユニット４０の光射出端側に配置された励起光遮光フィルター５０を有している。
【００３０】
励起光遮光フィルター５０は、蛍光体３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃから発せられる蛍光を透過し、少なくとも蛍光体３０Ｂ，３０Ｃを励起する励起光を遮光する特性を有している。蛍光体３０Ａは貫通穴を有していないため、蛍光体３０Ａを励起する励起光の漏れは少ない。このため、励起光遮光フィルター５０は必ずしも、蛍光体３０Ａを励起する励起光を遮光する特性を有している必要はない。しかし、好ましくは、励起光遮光フィルター５０はさらに、蛍光体３０Ａを励起する励起光を遮光する特性を有しているとよい。
【００３１】
＜作用＞
本実施形態の光源装置は、励起光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが所定のタイミングで順次オンオフされると、赤色の蛍光と緑色の蛍光と青色の蛍光を所望のタイミングで照明光として射出する。また、励起光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのうちの二つが同時にオンにされると、対応する赤色の蛍光と緑色の蛍光と青色の蛍光のうちの二つが混合された所望の色調の光を照明光として射出する。さらに、励起光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのすべてが同時にオンにされると、赤色の蛍光と緑色の蛍光と青色の蛍光が混合された白色光を照明光として射出する。加えて、各励起光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの発光強度を駆動電流により調整したり、各励起光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃをオンにしておく時間の長さを調整したりすることによって、赤色の蛍光と緑色の蛍光と青色の蛍光が混合された白色光の色温度などを調整することが可能である。
【００３２】
本実施形態では、蛍光体３０Ａから波長変換ユニット４０の光射出端側に発せられた赤色の蛍光は蛍光体３０Ｂ，３０Ｃの貫通穴３２，３４を通って射出されるため、赤色の蛍光が蛍光体３０Ｂ，３０Ｃによって吸収されたり散乱されたりする光量が軽減される。また、蛍光体３０Ｂから波長変換ユニット４０の光射出端側に発せられた緑色の蛍光は蛍光体３０Ｃの貫通穴３４を通って射出されるため、緑色の蛍光が蛍光体３０Ｃによって吸収されたり散乱されたりする光量が軽減される。その結果、より明るい照明光が得られる。
【００３３】
さらに、図４と図５に示したように、貫通穴３２は、蛍光体３０Ｂの回転対称の軸に対して回転対称に配置され、貫通穴３４，３６は、蛍光体３０Ｃの回転対称の軸に対して回転対称に配置されているため、貫通穴３２，３４，３６が配光に与える影響が軽減される。例えば、蛍光体３０Ｂに励起光が照射されたとき、励起光の強度に応じた分布の蛍光が貫通穴３２を除いた蛍光体３０Ｂの部分から発せられ、貫通穴３２からは蛍光は発せられない。このため、貫通穴３２は暗点となってしまう。しかし、貫通穴３２は蛍光体３０Ｂの回転対称の軸に対して回転対称に配置されており、緑色の蛍光の全体の重心が蛍光体３０Ｂの回転対称の軸と重なるため、暗点の影響が良好に抑えられる。蛍光体３０Ｃから発せられる青色の蛍光についても同様のことがいえる。
【００３４】
これまでの説明からわかるように、本実施形態の光源装置は、シンプルな構成なので容易に小型に構成可能であり、色切り替え可能であり、明るい照明光を射出する。
【００３５】
［第二実施形態］
＜構成＞
次に、本発明の第二実施形態について図８,図９，図１０を用いて説明する。以下では、第一実施形態と共通の部分については省略し、異なる部分についてのみ説明を行う。
【００３６】
本実施形態の光源装置の外観は、図１に示した第一実施形態の光源装置と同様に構成されており、波長変換ユニット４０の内部構造が第一実施形態とは異なっている。本実施形態による波長変換ユニット４０内の蛍光体を図８と図１０に示す。
【００３７】
本実施形態では、図８と図１０に示すように、波長変換ユニット４０は、三つの蛍光体３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆを有している。蛍光体３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆは、それぞれ、第一実施形態の蛍光体３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃと同様の光学的特性を有している。蛍光体３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆは光射出端方向に並べて間隔を置いて配置されている。蛍光体３０Ｅは蛍光体３０Ｄよりも光射出端側に位置し、蛍光体３０Ｆは蛍光体３０Ｅよりも光射出端側に位置している。
【００３８】
図９に示すように、蛍光体３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆはそれぞれ、光射出端方向に垂直な平面への投影において回転対称な輪郭を有している。例えば、蛍光体３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆはそれぞれ円板状であり、光射出端方向に垂直な平面への投影において円形の輪郭を有している。光射出端方向に垂直な平面への投影において、蛍光体３０Ｅの輪郭は蛍光体３０Ｄの輪郭よりも小さく、蛍光体３０Ｆの輪郭が蛍光体３０Ｅの輪郭よりも小さい。さらに、蛍光体３０Ｅの輪郭は蛍光体３０Ｄの輪郭の内側に位置し、蛍光体３０Ｆの輪郭は蛍光体３０Ｅの輪郭の内側に位置している。蛍光体３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆは、それらの円形の輪郭の中心が互いに一致するように配置されている。
【００３９】
図１０に示すように、蛍光体３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆは上述した配置関係で筐体４２に保持されている。蛍光体３０Ｅ，３０Ｆはそれぞれ透明部材６０Ｅ，６０Ｆを介して筐体４２に取り付けられている。また筐体４２は、光ファイバー２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの光射出端面が蛍光体３０Ｄに対峙するように光ファイバー２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを保持している。筐体４２は、第一実施形態で述べたように、好ましくは遮光性を有しており、より好ましくは、内面が反射面で構成されている。
【００４０】
＜動作＞
本実施形態の光源装置の動作について説明する。基本的な動作は第一実施形態の光源装置と同様であるため、ここでは、異なる部分についてのみ説明する。
【００４１】
蛍光体３０Ｄを励起するための励起光源１０Ａがオンにされると、光ファイバー２０Ａから励起光が射出されて蛍光体３０Ｄに照射され、蛍光体３０Ｄから赤色の蛍光が発せられる。蛍光体３０Ｄから光射出端方向に発せられた赤色の蛍光は透明部材６０Ｅを透過し、一部は蛍光体３０Ｅに入射し、残りの一部は蛍光体３０Ｅの外側を通過する。蛍光体３０Ｅに入射した赤色の蛍光は、蛍光体３０Ｅによって吸収されたり散乱されたりし、その一部はさらに蛍光体３０Ｆに入射し、蛍光体３０Ｆによって吸収されたり散乱されたりする。蛍光体３０Ｅの外側を通過した赤色の蛍光は透明部材６０Ｅを透過し、吸収されたり散乱されたりすることなく、そのまま波長変換ユニット４０の光射出端から射出される。
【００４２】
蛍光体３０Ｅを励起するための励起光源１０Ｂがオンにされると、光ファイバー２０Ｂから励起光が射出され蛍光体３０Ｄを透過して蛍光体３０Ｅに照射され、蛍光体３０Ｅから緑色の蛍光が発せられる。蛍光体３０Ｅから光射出端方向に発せられた緑色の蛍光は透明部材６０Ｆを透過し、一部は蛍光体３０Ｆに入射し、残りの一部は蛍光体３０Ｆの外側を通過する。蛍光体３０Ｆに入射した緑色の蛍光は、蛍光体３０Ｆによって吸収されたり散乱されたりする。蛍光体３０Ｆの外側を通過した緑色の蛍光は、吸収されたり散乱されたりすることなく、そのまま波長変換ユニット４０の光射出端から射出される。
【００４３】
蛍光体３０Ｆを励起するための励起光源１０Ｃがオンにされると、光ファイバー２０Ｃから励起光が射出され蛍光体３０Ｄ，３０Ｅを透過して蛍光体３０Ｆに照射され、蛍光体３０Ｆから青色光の蛍光が発せられる。蛍光体３０Ｆから光射出端方向に発せられた青色の蛍光は波長変換ユニット４０の光射出端から射出される。
【００４４】
＜作用＞
本実施形態では、光射出端方向に垂直な平面への投影において蛍光体３０Ｅ，３０Ｆの輪郭は蛍光体３０Ｄの輪郭の内側に位置しているため、蛍光体３０Ｄから光射出端方向に発せられた赤色の蛍光は、一部は蛍光体３０Ｅ，３０Ｆによって吸収されたり散乱されたりするが、蛍光体３０Ｅの外側を通過する部分はそのまま波長変換ユニット４０の光射出端から射出される。これにより、赤色の蛍光が蛍光体３０Ｅ，３０Ｆによって吸収されたり散乱されたりする光量が軽減される。また、光射出端方向に垂直な平面への投影において蛍光体３０Ｆの輪郭は蛍光体３０Ｅの輪郭の内側に位置しているため、蛍光体３０Ｅから光射出端方向に発せられた緑色の蛍光は、一部は蛍光体３０Ｆによって吸収されたり散乱されたりするが、蛍光体３０Ｆの外側を通過する部分はそのまま波長変換ユニット４０の光射出端から射出される。これにより、緑色の蛍光が蛍光体３０Ｆによって吸収されたり散乱されたりする光量が軽減される。その結果、より明るい照明光が得られる。
【００４５】
また、蛍光体３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆは貫通穴を有していないので、第一実施形態の蛍光体３０Ｂ，３０Ｃとは異なり、蛍光体３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆから発せられる蛍光は暗点を生じない。このため、より安定な配光が達成される。また、蛍光体３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆは、第一実施形態の蛍光体３０Ｂ，３０Ｃと比較して、貫通穴を設ける必要がないため、作製が容易でコスト的にも有利である。
【００４６】
［第三実施形態］
＜構成＞
次に、本発明の第三実施形態について図１１を用いて説明する。以下では、第一実施形態と共通の部分については省略し、異なる部分についてのみ説明を行う。
【００４７】
本実施形態の光源装置の外観は、図１に示した第一実施形態の光源装置と同様に構成されており、波長変換ユニット４０の内部構造が第一実施形態とは異なっている。本実施形態による波長変換ユニット４０の内部構造を図１１に示す。
【００４８】
本実施形態では、図１１に示すように、波長変換ユニット４０は、蛍光体３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃに加えて、二枚のフィルター７０Ａ，７０Ｂを有している。フィルター７０Ａは、蛍光体３０Ａと蛍光体３０Ｂの間に配置されている。フィルター７０Ｂは、蛍光体３０Ｂと蛍光体３０Ｃの間に配置されている。
【００４９】
フィルター７０Ａは、蛍光体３０Ａから発せられる赤色の蛍光と蛍光体３０Ｂを励起する励起光と蛍光体３０Ｃを励起する励起光とを透過するとともに、蛍光体３０Ｂから発せられる緑色の蛍光を遮光する特性を有している。より好ましくは、フィルター７０Ａは緑色の蛍光を反射する特性を有している。例えば、フィルター７０Ａは、波長５８０ｎｍ以上の赤色・オレンジ色領域の光を透過し、それ以下の波長の光を反射するような光学フィルターで構成される。また、フィルター７０Ｂは、蛍光体３０Ａから発せられる赤色の蛍光と蛍光体３０Ｂから発せられる緑色の蛍光と蛍光体３０Ｃを励起する励起光とを透過するとともに、蛍光体３０Ｃから発せられる青色の蛍光を遮光する特性を有している。より好ましくは、フィルター７０Ｂは青色の蛍光を反射する特性を有している。例えば、フィルター７０Ｂは、波長５００ｎｍ以上の緑色・赤色領域の光を透過し、それ以下の波長の光を反射する光学フィルターで構成される。
【００５０】
＜動作＞
本実施形態の光源装置の動作について説明する。基本的な動作は第一実施形態の光源装置と同様であるため、ここでは、異なる部分についてのみ説明する。
【００５１】
蛍光体３０Ａを励起するための励起光源１０Ａがオンにされると、蛍光体３０Ａから赤色の蛍光が発せられる。フィルター７０Ａ，７０Ｂはいずれも赤色の蛍光を透過するため、蛍光体３０Ａから光射出端方向に発せられた赤色の蛍光の一部はフィルター７０Ａを透過し、蛍光体３０Ｂの貫通穴３２を通り、フィルター７０Ｂを透過し、蛍光体３０Ｂ，３０Ｃの貫通穴３２，３４を通って、吸収されたり散乱されたりすることなく、波長変換ユニット４０の光射出端から射出される。
【００５２】
蛍光体３０Ｂを励起するための励起光源１０Ｂがオンにされると、蛍光体３０Ｂから緑色の蛍光が発せられる。フィルター７０Ｂは緑色の蛍光を透過するため、蛍光体３０Ｂから光射出端方向に発せられた緑色の蛍光の一部はフィルター７０Ｂを通り、蛍光体３０Ｃの貫通穴３６を通って、吸収されたり散乱されたりすることなく、波長変換ユニット４０の光射出端から射出される。さらに、フィルター７０Ａが緑色の蛍光を反射する特性を有している場合には、蛍光体３０Ｂから光源側に向けて発せられた緑色の蛍光はフィルター７０Ａによって光射出端側に反射される。フィルター７０Ａによって反射された緑色の蛍光の一部は蛍光体３０Ｂとフィルター７０Ｂを透過し、蛍光体３０Ｃの貫通穴３６を通って、吸収されたり散乱されたりすることなく、波長変換ユニット４０の光射出端から射出される。
【００５３】
蛍光体３０Ｃを励起するための励起光源１０Ｃがオンにされると、蛍光体３０Ｃから青色光の蛍光が発せられる。蛍光体３０Ｃから光射出端方向に発せられた青色の蛍光は波長変換ユニット４０の光射出端から射出される。さらに、フィルター７０Ｂが青色の蛍光を反射する特性を有している場合には、蛍光体３０Ｃから光源側に向けて発せられた緑色の蛍光はフィルター７０Ｂによって光射出端側に反射される。フィルター７０Ｂによって反射された緑色の蛍光の一部は蛍光体３０Ｃを透過して、波長変換ユニット４０の光射出端から射出される。
【００５４】
＜作用＞
一般に蛍光体は、自己の発光波長より短い光によって励起される。従って、蛍光体３０Ａは、その蛍光材料によっては、蛍光体３０Ｂから発せられる緑色の蛍光や蛍光体３０Ｃから発せられる青色の蛍光によって励起されて、望まれていないにもかかわらず赤色の蛍光を発してしまうことがある。例えば、励起光源１０Ｂがオンにされたとき、蛍光体３０Ｂから蛍光体３０Ａの方向に発せられた緑色の蛍光が蛍光体３０Ａを励起し、蛍光体３０Ａから赤色の蛍光が発せられてしてしまう可能性がある。この結果、緑色の照明光を射出させるつもりが、実際には緑色と赤色が混じった不所望な色の照明光が射出されてしまう。しかし、本実施形態の光源装置では、蛍光体３０Ａと蛍光体３０Ｂの間に緑色の蛍光を遮光するフィルター７０Ａが配置されているため、蛍光体３０Ｂから蛍光体３０Ａの方向に発せられた緑色の蛍光はフィルター７０Ａによって遮光されて蛍光体３０Ａに到達し得ない。このため、蛍光体３０Ａが不所望に励起されることは起こらず、励起光源１０Ｂがオンにされたときは、光源装置は緑色の蛍光だけを照明光として射出する。
【００５５】
同様に、蛍光体３０Ａの励起光源１０Ｃがオンにされたとき、蛍光体３０Ｃから蛍光体３０Ｂの方向に発せられた青色の蛍光はフィルター７０Ｂによって遮光されて蛍光体３０Ｂに到達し得ないので、蛍光体３０Ｂが不所望に励起されることは起こらず、光源装置は青色の蛍光だけを照明光として射出する。
【００５６】
従って、本実施形態の光源装置は第一実施形態の光源装置と同様の利点を有するとともに、第一実施形態の光源装置と比較して赤色と緑色と青色の純度が向上した照明光を射出する。
【００５７】
特に、フィルター７０Ａが緑色の蛍光を反射する特性を有している場合には、蛍光体３０Ｂから発せられた緑色の蛍光が波長変換ユニット４０から効率良く射出される。また、フィルター７０Ｂが青色の蛍光を反射する特性を有している場合には、蛍光体３０Ｃから発せられた青色の蛍光が波長変換ユニット４０から効率良く射出される。
【００５８】
このため、本実施形態の光源装置は、第一実施形態の光源装置と比較して、蛍光の利用効率が高く、明るい照明光を射出する。
【００５９】
＜第三実施形態の変形例＞
図１１に示した波長変換ユニット４０は、第一実施形態の波長変換ユニット４０に対してフィルター７０Ａ，７０Ｂを付加した構成であるが、本実施形態の波長変換ユニット４０は、第二実施形態の波長変換ユニット４０に対してフィルター７０Ａ，７０Ｂを付加した構成であってもよい。本実施形態の変形例として、第二実施形態の波長変換ユニット４０に対してフィルター７０Ａ，７０Ｂを付加した構成を図１２に示す。図１２に示すように、本変形例の波長変換ユニット４０では、フィルター７０Ａは、蛍光体３０Ｄと蛍光体３０Ｅの間に配置されている。フィルター７０Ｂは、蛍光体３０Ｅと蛍光体３０Ｆの間に配置されている。フィルター７０Ａは、蛍光体３０Ｅが固定される透明部材６０Ｅを兼ねてもよい。同様に、フィルター７０Ｂは、蛍光体３０Ｆが固定される透明部材６０Ｆを兼ねてもよい。
【００６０】
蛍光体３０Ａを励起するための励起光源１０Ａがオンにされると、蛍光体３０Ｄから赤色の蛍光が発せられる。蛍光体３０Ｄから光射出端方向に発せられた赤色の蛍光の一部はフィルター７０Ａを透過し、蛍光体３０Ｅの外側を通り、フィルター７０Ｂを透過して、吸収されたり散乱されたりすることなく、波長変換ユニット４０の光射出端から射出される。
【００６１】
蛍光体３０Ｅを励起するための励起光源１０Ｂがオンにされると、蛍光体３０Ｅから緑色の蛍光が発せられる。蛍光体３０Ｅから光射出端方向に発せられた緑色の蛍光の一部はフィルター７０Ｂを通り、蛍光体３０Ｆの外側を通って、吸収されたり散乱されたりすることなく、波長変換ユニット４０の光射出端から射出される。さらに、フィルター７０Ａが緑色の蛍光を反射する特性を有している場合には、蛍光体３０Ｅから光源側に向けて発せられた緑色の蛍光はフィルター７０Ａによって光射出端側に反射される。フィルター７０Ａによって反射された緑色の蛍光の一部は蛍光体３０Ｅとフィルター７０Ｂを透過し、蛍光体３０Ｆの外側を通って、吸収されたり散乱されたりすることなく、波長変換ユニット４０の光射出端から射出される。
【００６２】
そのほかの動作・作用は、図１１に示した波長変換ユニット４０と同様である。
【００６３】
［第四実施形態］
＜構成＞
次に、本発明の第四実施形態について図１３を用いて説明する。以下では、第一実施形態と共通の部分については省略し、異なる部分についてのみ説明を行う。
【００６４】
本実施形態の光源装置の外観は、図１に示した第一実施形態の光源装置と同様に構成されており、波長変換ユニット４０の内部構造が第一実施形態とは異なっている。本実施形態による波長変換ユニット４０の内部構造を図１３に示す。
【００６５】
本実施形態では、図１３に示すように、波長変換ユニット４０は、蛍光体３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃに加えて、蛍光体３０Ｂの貫通穴３２と蛍光体３０Ｃの貫通穴３４を通って延びている導光路８０Ａと、蛍光体３０Ｃの貫通穴３６を通って延びている導光路８０Ｂとを有している。導光路８０Ａの光源側の端面は蛍光体３０Ｂに接している。導光路８０Ｂの光源側の端面は蛍光体３０Ｂに接している。導光路８０Ａは、蛍光体３０Ａから発せられる赤色の蛍光を導光する。導光路８０Ｂは、蛍光体３０Ｂから発せられる緑色の蛍光を導光する。導光路８０Ａ，８０Ｂは、これに限らないが、例えばコア＝クラッド構造を有する光ファイバーで構成される。
【００６６】
＜作用＞
本実施形態では、蛍光体３０Ａから発せられ導光路８０Ａに入射した赤色の蛍光は導光路８０Ａによって効率良く導波され、波長変換ユニット４０の光射出端から射出される。同様に、蛍光体３０Ｂから発せられ導光路８０Ｂに入射した緑色の蛍光は導光路８０Ｂによって効率良く導波され、波長変換ユニット４０の光射出端から射出される。これにより、より明るい照明光が得られる。さらに、導光路８０Ａ，８０Ｂがコア＝クラッド構造を有する光ファイバーで構成された場合、蛍光体３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃが遠く離れている構成や、波長変換ユニット４０の筐体４２が変形する構成などに、赤色の蛍光と緑色の蛍光の損失が低く抑えられる。
【００６７】
＜第一実施形態〜第四実施形態の変形例＞
第一実施形態と第三実施形態と第四実施形態では、蛍光体３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃは光射出端方向に間隔を置いて配置されているが、図１４に示すように、蛍光体３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃは互いに接して配置されてもよい。また、第二実施形態と第三実施形態では、蛍光体３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆは光射出端方向に間隔を置いて配置されているが、図１５に示すように、蛍光体３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆは互いに接して配置されてもよい。このような構成にすることにより、波長変換ユニット４０の小型化が図れる。また、蛍光体３０Ａから発せられる赤色の蛍光や、蛍光体３０Ｂから発せられる緑色の蛍光を、波長変換ユニット４０の光射出端まで導きやすい構成となる。
【００６８】
［第五実施形態］
＜構成＞
本発明の第五実施形態について図１６を用いて説明する。以下では、第一実施形態と共通の部分については省略し、異なる部分についてのみ説明を行う。
【００６９】
本発明の第五実施形態による光源装置を図１６に示す。本実施形態では、図１６に示すように、光源装置は、図１に示した第一実施形態の光源装置の構成に加えて、波長変換ユニット４０からの射出される赤色の蛍光と緑色の蛍光と青色の蛍光を含む照明光を導光する光導光部をさらに有している。光導光部はバンドルファイバー９０で構成されている。バンドルファイバー９０は波長変換ユニット４０の光射出端側に接続されており、波長変換ユニット４０から射出される照明光を導光してバンドルファイバー９０の光射出端から射出する。バンドルファイバー９０は、波長変換ユニット４０から射出される蛍光を受光して導光するため、ＮＡの大きなものが望ましい。
【００７０】
＜動作＞
本実施形態の光源装置の動作は、蛍光体３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃから発せられた蛍光が波長変換ユニット４０から射出されるまでは、第一実施形態の光源装置の動作と同じである。本実施形態では、バンドルファイバー９０のＮＡの範囲内で波長変換ユニット４０から射出された蛍光がバンドルファイバー９０に入射し、バンドルファイバー９０によって導光され、バンドルファイバー９０の光射出端から射出される。
【００７１】
＜作用＞
本実施形態では、光源装置の光射出端に波長変換ユニット４０が配置されている第一実施形態や第二実施形態の光源装置に比べて、光源装置の光射出端が小型化されている。さらに、蛍光体３０Ａから３０Ｃは蛍光を発するときに発熱するが、本実施形態の光源装置では、蛍光体３０Ａから３０Ｃが光源装置の光射出端から比較的離れているので、光源装置の光射出端の付近の発熱が抑えられる。これは、内視鏡に組み込む用途にとって有用である。
【００７２】
ここでは、波長変換ユニット４０から射出される照明光を導光する光導光部をバンドルファイバー９０で構成した例を示したが、これに限定されるものではなく、ＮＡの大きなマルチモードの単ファイバーで構成したり、コア＝クラッド構造を有する導光路で構成したりしてもよい。単ファイバーは、光導光部を特に小さくしたい場合に好適である。
【００７３】
また、バンドルファイバー９０と波長変換ユニット４０が直接接続された例を示したが、これに限定されることなく、例えば、バンドルファイバー９０と波長変換ユニット４０はレンズやリフレクターなどの光学素子を介して接続されてもよい。
【００７４】
さらに、波長変換ユニット４０は、第一実施形態の構成のものに限らず、第二実施形態〜第四実施形態の構成のものであってもよい。
【００７５】
＜第五実施形態の変形例＞
本発明の第五実施形態の変形例を図１７に示す。図１７に示すように、本変形例の光源装置では、波長変換ユニット４０から射出される照明光を導光する光導光部が、図１６に示したバンドルファイバー９０に代えて、バンドルファイバー９２で構成されている。バンドルファイバー９２は途中で二本に分岐されており、二つの光射出端９４を有している。
【００７６】
本変形例の光源装置は、二つの光射出端９４を有しているので、照明の対象物に陰を生じさせにくいという利点を有している。
【００７７】
＜第一実施形態〜第五実施形態の変形例＞
これまで説明した実施形態の光源装置はいずれも、三つの励起光源１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃと三本の光ファイバー２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃと三つの蛍光体３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃまたは３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆとを有しているが、二つの励起光源１０Ａ，１０Ｂと二本の光ファイバー２０Ａ，２０Ｂと二つの蛍光体３０Ａ，３０Ｂまたは３０Ｄ，３０Ｅとを有している構成であってもよい。例えば、図１や図１６や図１７に示した光源装置から励起光源１０Ｃと光ファイバー２０Ｃと蛍光体３０Ｃを省いた構成であってもよい。また、図７に示した波長変換ユニット４０から光ファイバー２０Ｃと蛍光体３０Ｃを省いた構成や、図１０に示した波長変換ユニット４０から蛍光体３０Ｃと透明部材６０Ｆを省いた構成、図１１に示した波長変換ユニット４０から蛍光体３０Ｃとフィルター７０Ｂを省いた構成、図１２に示した波長変換ユニット４０から蛍光体３０Ｆとフィルター７０Ｂを省いた構成、図１３に示した波長変換ユニット４０から蛍光体３０Ｃと導光路８０Ｂを省いた構成であってもよい。
【００７８】
このような構成において、例えば、蛍光体３０Ａ，３０Ｂまたは３０Ｄ，３０Ｆの組み合わせは、蛍光体３０Ａまたは３０Ｄから発せられる蛍光と蛍光体３０Ｂまたは３０Ｆから発せられる蛍光とが互いに補色の関係となるように、例えば青色と黄色の関係や青緑色と赤色の関係となるように選択されている。この場合、蛍光体３０Ａ，３０Ｂまたは３０Ｄ，３０Ｆが共に励起されたとき、光源装置は白色の照明光を射出する。
【００７９】
本変形例の光源装置は、ただ二つの蛍光体３０Ａ，３０Ｂまたは３０Ｄ，３０Ｆを有しているだけなので、要求される特性を満たす蛍光体３０Ａ，３０Ｂまたは３０Ｄ，３０Ｆの組み合わせの選択肢が広い。
【００８０】
＜光源装置の内視鏡装置への搭載＞
また、上述した実施形態の光源装置は特に内視鏡装置への搭載に適している。
【００８１】
一般的な内視鏡装置を図１８に概略的に示す。図１８に示すように、内視鏡装置１００は、操作部１１０と、操作部１１０から延びている挿入部１２０と、挿入部１２０の先端に位置する内視鏡先端部１３０とを有している。
【００８２】
また、一般的な内視鏡先端部１３０の構成を図１９に示す。図１９に示すように、内視鏡先端部１３０は、三つの先端金属部材１３２Ａ，１３２Ｂ，１３２Ｃと、それらを覆うカバー１４４とを有している。二つの先端金属部材１３２Ａ，１３２Ｃは断熱材１３４Ａを介して結合され、二つの先端金属部材１３２Ｂ，１３２Ｃは断熱材１３４Ｂを介して結合されている。先端金属部材１３２Ｃには個体撮像装置１３６と送気送水ノズル１３８と吸引チャンネル１４０とが設けられている。また先端金属部材１３２Ａ，１３２Ｂには照明用のライトガイドユニット１４２が一つずつ設けられている。
【００８３】
このように内視鏡装置は一般に二つのライトガイドユニット１４２を有している。このため、上述した実施形態の光源装置を内視鏡装置に搭載する際は、図１や図９に示したように一つの光射出部を有する光源装置を二つ内視鏡装置に組み込んでもよく、また図１２に示したように二つの光射出部を有する光源装置を一つだけ内視鏡装置に組み込んでもよい。
【００８４】
図１に示した光源装置を組み込む構成は、高い輝度の照明光を得るのに都合が良い。また図９や図１２に示した光源装置を組み込む構成は、発熱する波長変換ユニット４０が内視鏡先端部から離して配置されるため、内視鏡先端部の近傍の発熱を抑制するのに都合が良い。
【００８５】
これまで、図面を参照しながら本発明の実施形態を述べたが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において様々な変形や変更が施されてもよい。
【００８６】
上述したすべての実施形態では、光源が半導体レーザーで構成されているが、光源は、これに限定されるものではなく、発光ダイオードなどの他の半導体光源で構成されてもよい。発光ダイオードを使用すると、半導体レーザーを使用したときと比較して、より安価な光源装置が得られる。
【００８７】
また、第一実施形態では、蛍光体３０Ａ，３０Ｂからそれぞれ発せられる蛍光を透過する蛍光体３０Ｂ，３０Ｃの光学的開口がそれぞれ複数の貫通穴で構成された例を示したが、例えば、蛍光体３０Ｂ，３０Ｃは、図２０に示すように、単一の貫通穴３３，３５をそれぞれ有する蛍光体３０Ｇ，３０Ｈで置き換えられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の第一実施形態による光源装置を示している。
【図２】図１に示した蛍光体を示している。
【図３】図１に示した光源側の蛍光体を光射出端方向から見た図である。
【図４】図１に示した中央の蛍光体を光射出端方向から見た図である。
【図５】図１に示した光射出端側の蛍光体を光射出端方向から見た図である。
【図６】図１に示した波長変換ユニットを示している。
【図７】図６に示した波長変換ユニットに代わる別の波長変換ユニットを示している。
【図８】本発明の第二実施形態による波長変換ユニットを示している。
【図９】図８に示した蛍光体を光射出端方向から見た図である。
【図１０】図１に示した波長変換ユニットを示している。
【図１１】本発明の第三実施形態による波長変換ユニットを示している。
【図１２】本発明の第三実施形態の変形例を示している。
【図１３】本発明の第四実施形態による波長変換ユニットを示している。
【図１４】第一実施形態と第三実施形態と第四実施形態の変形例を示している。
【図１５】第二実施形態と第三実施形態の変形例を示している。
【図１６】第五実施形態による光源装置を示している。
【図１７】第五実施形態の変形例を示している。
【図１８】一般的な内視鏡装置を概略的に示している。
【図１９】図１８に示した内視鏡先端部の構成を示している。
【図２０】第一実施形態の変形例を示している。
【符号の説明】
【００８９】
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…励起光源、１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ…半導体レーザー、１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ…レンズ、２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…光ファイバー、２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ…光射出端、３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆ，３０Ｇ，３０Ｈ…蛍光体、３２，３４，３６…貫通穴、４０…波長変換ユニット、４０…波長変換ユニット、４２…筐体、５０…励起光遮光フィルター、６０Ｅ，６０Ｆ…透明部材、７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ…フィルター、８０Ａ，８０Ｂ…導光路、９０，９２…バンドルファイバー、９４…光射出端、１００…内視鏡装置、１１０…操作部、１２０…挿入部、１３０…内視鏡先端部、１３２Ａ，１３２Ｂ，１３２Ｃ…先端金属部材、１３４Ａ，１３４Ｂ…断熱材、１３６…個体撮像装置、１３８…送気送水ノズル、１４０…吸引チャンネル、１４２…ライトガイドユニット、１４４…カバー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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