(57)【要約】【課題】複数の光ファイバを一本に結合する構成において蛍光の利用効率を高くできる光源装置を提供すること。【解決手段】励起光を出射する複数の励起光源と、前記励起光を導光する複数の導光部材と、前記複数の導光部材によって導光された励起光を受光し、前記励起光とは異なる波長であって互いに異なる波長の波長変換光を射出する複数の波長変換部材と、を有する光源装置であって、前記複数の波長変換部材はそれぞれ、側面と、前記励起光が照射される底面と、を有し、前記複数の波長変換部材はその側面で、ひとつの保持部材に固定されて波長変換ユニットを形成しており、前記波長変換ユニットは、凹面鏡の焦点若しくはその近傍に配置されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光を出射する複数の励起光源と、前記励起光を導光する複数の導光部材と、前記複数の導光部材によって導光された励起光を受光し、前記励起光とは異なる波長であって互いに異なる波長の波長変換光を射出する複数の波長変換部材と、を有する光源装置であって、
前記複数の波長変換部材はそれぞれ、側面と、前記励起光が照射される底面と、を有し、前記複数の波長変換部材はその側面で、ひとつの保持部材に固定されて波長変換ユニットを形成しており、前記波長変換ユニットは、凹面鏡の焦点若しくはその近傍に配置されていることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記保持部材の、前記複数の波長変換部材を固定する面は、前記励起光および／または前記波長変換光を反射する反射面であることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記保持部材は、複数の波長変換部材取り付け部を有する柱状体であることを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記複数の波長変換部材の、前記保持部材に固定される側面は平面であり、前記保持部材は、前記複数の波長変換部材の側面に対応する平面を有する多角柱であることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
前記導光部材の出射端は、前記複数の波長変換部材の底面と、前記保持部材の接する領域若しくはその近傍に励起光を照射するように配置されていることを特徴とする請求項４に記載の光源装置。
【請求項６】
前記複数の波長変換部材は、円柱を、その中心軸を通る平面で切断した半円柱形状であり、前記切断面により前記保持部材に固定されていることを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
【請求項７】
前記導光部材は、前記半円柱の底面の、円柱の中心軸若しくはその近傍に励起光を照射するように配置されていることを特徴とする請求項６に記載の光源装置。
【請求項８】
前記保持部材は、前記複数の波長変換部材に対応する数の凹面を有する柱状体であり、前記複数の波長変換部材は側面を有する柱状体であり、前記複数の波長変換部材の側面が、前記保持部材の凹面に固定されていることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項９】
前記柱状体の凹面と、前記複数の波長変換部材の側面とは、互いに面で接するような相補的な形状であることを特徴とする請求項８に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記複数の波長変換部材は、円柱形状であることを特徴とする請求項９に記載の光源装置。
【請求項１１】
前記導光部材は、前記円柱の中心軸若しくはその近傍に励起光を照射するように配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の光源装置。
【請求項１２】
前記保持部材は、前記複数の波長変換部材の底面の一部も保持する形状であることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出射光の色を切替え可能な光源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より内視鏡装置の一部では、赤色光、緑色光、青色光を順次切り替えて出射する光源が用いられている。その例を、図１８を参照しつつ説明する。図１８は、従来の光源装置を用いた内視鏡装置の構成を示す概略構成図である。
【０００３】
図１８の内視鏡装置５０１は、３つの励起光源１７１から１７３を備え、それぞれ蛍光ファイバ１７４から１７６に接続して構成されている。蛍光ファイバ１７４から１７６は、蛍光体と、蛍光体で発生する蛍光を導光する光ファイバとを備えている。また、蛍光ファイバ１７４から１７６は、結合部１９１でひとつの光ファイバ５０２に接続されて照明光が出射端１０３に導かれるようになっている。従って、３つの励起光源１７１、１７２、１７３を順次オンオフすることで、対応する蛍光ファイバ１７４、１７５、１７６が発光し、結合部１９１と、ひとつの光ファイバ５０２を経由して出射端１０３から出射可能に構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１９１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の構成では、蛍光ファイバ１７４から１７６で発生した蛍光を、結合部１９１でひとつの光ファイバ５０２に結合させるようになっているが、これらの蛍光を光ファイバの結合部１９１で効率よくひとつの光ファイバ５０２に結合させることは難しい。この結果、従来技術による構成では、複数の光ファイバを導光してきた蛍光を一本の光ファイバ５０２に結合するためのロスが大きく、十分な明るさの照明光を得ることが出来ない。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、複数の光ファイバを導光してきた蛍光を一本の光ファイバに導光させる構成において蛍光の利用効率を高くできる明るい光源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、励起光を出射する複数の励起光源と、前記励起光を導光する複数の導光部材と、前記複数の導光部材によって導光された励起光を受光し、前記励起光とは異なる波長であって互いに異なる波長の波長変換光を射出する複数の波長変換部材と、を有する光源装置であって、前記複数の波長変換部材はそれぞれ、側面と、前記励起光が照射される底面と、を有し、前記複数の波長変換部材はその側面で、ひとつの保持部材に固定されて波長変換ユニットを形成しており、前記波長変換ユニットは、凹面鏡の焦点若しくはその近傍に配置されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記保持部材の、前記複数の波長変換部材を固定する面は、前記励起光および／または前記波長変換光を反射する反射面であることが望ましい。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記保持部材は、複数の波長変換部材取り付け部を有する柱状体であることが望ましい。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記複数の波長変換部材の、前記保持部材に固定される側面は平面であり、前記保持部材は、前記複数の波長変換部材の側面に対応する平面を有する多角柱であることが望ましい。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記導光部材の出射端は、前記複数の波長変換部材の底面と、前記保持部材の接する領域若しくはその近傍に励起光を照射するように配置されていることが望ましい。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記複数の波長変換部材は、円柱を、その中心軸を通る平面で切断した半円柱形状であり、前記切断面により前記保持部材に固定されていることが望ましい。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記導光部材は、前記半円柱の底面の、円柱の中心軸若しくはその近傍に励起光を照射するように配置されていることが望ましい。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記保持部材は、前記複数の波長変換部材に対応する数の凹面を有する柱状体であり、前記複数の波長変換部材は側面を有する柱状体であり、前記複数の波長変換部材の側面が、前記保持部材の凹面に固定されていることが望ましい。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記柱状体の凹面と、前記複数の波長変換部材の側面とは、互いに面で接するような相補的な形状であることが望ましい。
【００１６】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記複数の波長変換部材は、円柱形状であることが望ましい。
【００１７】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記導光部材は、前記円柱の中心軸若しくはその近傍に励起光を照射するように配置されていることが望ましい。
【００１８】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記保持部材は、前記複数の波長変換部材の底面の一部も保持する形状であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明にかかる光源装置は、複数の蛍光体からの蛍光を一本の光ファイバに結合する構成であっても蛍光を効率良く利用できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光源装置の外観構成を示す部分断面図である。
【図２】図１の波長変換ユニットの拡大斜視構成を示す図である。
【図３】保持部材の斜視構成を示す図である。
【図４】図２に示す波長変換ユニットの側面構成を示す図である。
【図５】図２に示す波長変換ユニットを蛍光体の底面側から見た図である。
【図６】図２の蛍光体の底面構成であって、蛍光の光路を模式的に示す図である。
【図７】第１実施形態の変形例に係る波長変換ユニットを蛍光体の底面側から見た図である。
【図８】第２実施形態に係る光源装置の波長変換ユニットの斜視構成を示す図である。
【図９】図８の保持部材の斜視構成を示す図である。
【図１０】図８の蛍光体の底面構成であって、蛍光の光路を模式的に示す図である。
【図１１】第３実施形態の第１の例に係る保持部材の斜視構成を示す図である。
【図１２】第３実施形態の第２の例に係る保持部材の斜視構成を示す図である。
【図１３】第３実施形態の第１の例の変形例に係る保持部材の斜視構成を示す図である。
【図１４】第３実施形態の第２の例の変形例に係る保持部材の斜視構成を示す図である。
【図１５】第４実施形態に係る光源装置の外観構成を示す部分断面図である。
【図１６】第４実施形態の第１の変形例に係る光源装置の外観構成を示す部分断面図である。
【図１７】第４実施形態の第２の変形例に係る光源装置の外観構成を示す部分断面図である。
【図１８】従来の光源装置を用いた内視鏡装置の構成を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明にかかる光源装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２２】
（第１実施形態）
はじめに、本発明の第１の実施形態について、図１乃至図６を用いて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る光源装置１の外観構成を示す部分断面図であり、図２は、図１の波長変換ユニット３００の拡大斜視構成を示す図であり、図３は、保持部材３４の斜視構成を示す図であり、図４は、図２に示す波長変換ユニット３００の側面構成を示す図であり、図５は、図４に示す波長変換ユニット３００を蛍光体３０の底面側から見た図であり、図６は、図２の蛍光体３０の底面構成であって、蛍光の光路を模式的に示す図である。
【００２３】
図１に示すように、本発明の第１実施形態による光源装置１は、励起光源として３つの半導体レーザ光源１０１、１０２、１０３からなる光源１０を有している。また、３つの半導体レーザ光源１０１、１０２、１０３から出射した励起光を導光する導光部材としての３つの光ファイバ２０１、２０２、２０３からなる光ファイバ２０を有している。この光ファイバ２０１、２０２、２０３の、励起光の射出端２０ａ側は、波長変換ユニット３００に接続されており、波長変換ユニット３００に搭載されている波長変換部材である３つの蛍光体３０（赤色蛍光体である３０１、緑色蛍光体である３０２、青色蛍光体である３０３（図２参照。））に励起光がそれぞれ照射されるように構成されている。
【００２４】
波長変換ユニット３００の有する蛍光体３０１、３０２、３０３から出射された蛍光は、凹面鏡であるパラボラ鏡４０に向かって照射される。波長変換ユニット３００は、パラボラ鏡４０の焦点もしくはその近傍の領域１０６に配置されているため、波長変換ユニット３００から出射した蛍光は、パラボラ鏡４０の反射面４０ａを介して略平行光とされ、パラボラ鏡４０の開口４１から外部に向かって照射されるように構成されている。
【００２５】
図２に示すように、本実施の形態では、蛍光体３０１、３０２、３０３は、いずれも半円柱形状、すなわち、円柱の中心軸Ｏ（図５、６参照。）を含む平面７０（図６参照。）で円柱を切断した形状を有している。蛍光体３０１、３０２、３０３は、ひとつの保持部材３４に搭載されている。図３に示すように、保持部材３４は、正三角柱形状であり、蛍光体３０１、３０２、３０３は図２に示すように、正三角柱の各側面（後述する反射面３４ａ）に、円柱切断面３０ａが固定されている。保持部材３４の側面の表面は、励起光および蛍光体３０１乃至３０３から出射される蛍光を反射する反射面３４ａとなっている。本実施の形態では、３つの側面すべてが反射面３４ａとされている。
【００２６】
図４及び図５に示すように、光ファイバ２０１、２０２、２０３は、蛍光体３０１、３０２、３０３の、底面３０ｂである半円形の、円の中心位置（すなわち半円柱の中心軸Ｏが底面３０ｂを交差する位置）若しくはその近傍に励起光を照射するように取り付けられている。すなわち、半円柱の蛍光体３０の円柱切断面３０ａと接する保持部材３４の側面（反射面３４ａ）と、蛍光体３０の底面３０ｂと、により形成される角部３３であって、中心位置若しくはその近傍に励起光を照射するように構成されている。
【００２７】
次に、本発明の動作について説明する。図１、２に示すように、励起光源である半導体レーザ光源１０１、１０２、１０３を点灯すると、蛍光体３０１、３０２、３０３にそれぞれ対応した励起光が出射され、光ファイバ２０１、２０２、２０３を経由して、波長変換ユニット３００に設けられた蛍光体３０１、３０２、３０３にそれぞれ照射される。
【００２８】
光ファイバ２０１、２０２、２０３は、図４、５に示すように取り付けられているため、この光ファイバ２０１、２０２、２０３の出射端２０ａから出射した励起光は、蛍光体３０１、３０２、３０３の底面３０ｂである半円の中心位置近傍から蛍光体３０１、３０２、３０３の内部に向かって照射される。
【００２９】
このとき、光ファイバ２０１、２０２、２０３の出射面から出射される励起光は、光ファイバ２０１、２０２、２０３の開口数ＮＡに応じて広がって放射され、蛍光体３０１、３０２、３０３それぞれの屈折率に応じて屈折されて、蛍光体３０１、３０２、３０３の内部を広がりながら進行する。本実施の形態では、励起光を出射する光ファイバ２０１、２０２、２０３の出射端２０ａが、半円柱の元となった円柱の中心軸Ｏと略一致するように構成されているため、蛍光体３０の内部を進行する励起光も、この半円柱の中心軸Ｏを中心として、広がるように蛍光体３０１、３０２、３０３の内部を進行する。
【００３０】
ここで、蛍光体３０１、３０２、３０３は、半円柱形状であるため、励起光のおおよそ半分は、蛍光体３０１、３０２、３０３の円柱切断面３０ａから、保持部材３４の反射面３４ａに向かって照射され、反射面３４ａで反射されて再び蛍光体３０１、３０２、３０３の内部に向かって進行する。このときの様子は、図６に示すように、保持部材３４の反射面３４ａで反射された励起光の光路２５１が、その励起光の進行方向の、反射面３４ａに対するミラー対称の方向に進行した励起光の光路２５２と略等しい距離だけ蛍光体３０の内部を進行することとなる。
【００３１】
つまり、励起光は、光ファイバ２０１、２０２、２０３の出射端２０ａから円柱形状の蛍光体の中心軸Ｏ方向に励起光を照射したときと略同じ距離だけ蛍光体３０の内部を通過するため、半円柱形状の蛍光体３０により波長変換される割合は、出射端２０ａから切断のない円柱の中心軸Ｏに沿って励起光を照射した場合と略等しいと言える。
【００３２】
また、蛍光体３０１、３０２、３０３の内部で発生した蛍光のうち、保持部材３４の反射面３４ａの方向に発光した蛍光も、同様に保持部材３４の反射面３４ａで反射され蛍光体３０１、３０２、３０３の内部を経由して、蛍光体外部に照射される。このときに、蛍光が蛍光体３０１、３０２、３０３を通過する距離も、出射端２０ａから切断のない円柱の中心軸Ｏ方向に励起光を照射した場合と略等しい。
【００３３】
従って、半円柱形状の蛍光体３０における発生した蛍光の取り出し効率も、切断のない（円柱形状の蛍光体の）場合と略等しいと言える。以上より、励起光の利用効率は、出射端２０ａから切断のない円柱の中心軸Ｏ若しくはその近傍に励起光を照射した場合とほぼ等しくなる。従って、反射面３４ａの反射率が十分に高い場合、蛍光体３０が、切断のない円柱であった場合に発光する蛍光量を、切断された円柱（半円柱）の円弧状の側面３０ｃ側のみから出射させることが可能となる。
【００３４】
以上より、本実施の形態による波長変換ユニット３００に搭載した、半円柱形状の蛍光体３０から、切断のない円柱形状の蛍光体の場合と略等しい光量を、円柱の中心軸Ｏを通る平面７０により分割された、一方の空間Ｓ（図６参照。）方向のみに射出することができる構成となっている。
【００３５】
波長変換ユニット３００では、このような半円柱形状の蛍光体３０１、３０２、３０３が、正三角柱の保持部材３４の各側面（反射面３４ａ）にそれぞれ固定されているため、３つの蛍光体３０１乃至３０３から３つの方向に向かって３色の蛍光が照射される。この３色の蛍光は、いずれもパラボラ鏡４０の反射面４０ａ（図１参照。）に向かって照射され、パラボラ鏡４０の反射面４０ａで略平行光とされてパラボラ鏡４０の開口４１から外部に向かって出射される。このように、３色の蛍光が互いに平行に出射されるので、本実施形態の光源装置の後段に配置される光伝送路（例えば１本の光ファイバ）への結合は、色補正されたレンズ系を用いれば容易であり、即ち高効率の光結合が容易となる。
【００３６】
上記のように光源装置１を構成することで、半円柱の蛍光体３０から、円柱形状の蛍光体と略等しい光量を出射可能となる。さらに、出射される蛍光は、半円柱の中心軸Ｏを通る平面７０に対し、一方の空間Ｓ（図６参照。）に向けて出射されるため、所望の方向の光強度を高めることが可能となる。さらに、多角柱形状の保持部材を用いることにより、複数の蛍光体３０を小さな領域（すなわち、パラボラ鏡４０の焦点もしくはその近傍の領域１０６）に配置することが可能となるため、パラボラ鏡４０により同一方向に出射することが可能となる。
また、蛍光体３０１、３０２、３０３で発生した蛍光は、他の蛍光体等に照射されることなく、その大部分がパラボラ鏡４０の反射面４０ａや、保持部材３４の反射面３４ａに照射されて反射されるため、効率的にパラボラ鏡４０から外部に取り出すことができる。この結果、蛍光体３０１、３０２、３０３で発生した蛍光を効率よく利用することが可能となり、効率的で明るい光源装置を実現することが可能となる。
以上のように、励起光及び蛍光の利用効率が高く、明るい多色の蛍光を出射可能な光源装置１を実現することが可能となる。
【００３７】
なお、本実施の形態では、互いに色の異なる３つの蛍光体を用い、３色の蛍光を出射する例を示したが、これ以外に、２つの蛍光体を、板状部材の二つの面に取り付けたものも可能である。また、ｎ（但し、ｎは４以上の整数）個の蛍光体を、ｎ角柱の各側面に取り付ける構成も可能であり、同様の効果を得ることができる（後述する他の実施形態も同様である。）。
また、本実施の形態では、凹面鏡としてパラボラ鏡４０を用いる例を示したが、これ以外に、後述する第４実施形態の第１変形例に示す、楕円鏡４２を用いることも可能である。楕円鏡４２を用いることで、レンズ等を用いることなく、蛍光体３０から出射される蛍光を所望の領域に集光照射することが可能となる。また、後段に配置される光伝送路への結合も容易であり、レンズ等を用いることなく光効率の光結合を実現することが出来る。
【００３８】
本実施の形態では、光ファイバ２０１、２０２、２０３の出射端２０ａを、半円柱形状の蛍光体３０１、３０２、３０３の中心位置近傍に配置したが、本発明はこれに限定されるものではない。蛍光体３０１、３０２、３０３の底面３０ｂのいずれの場所に光ファイバ２０１乃至２０３の出射端２０ａを配置しても、励起光を効率的に波長変換することが可能となる。すなわち、本実施形態における、蛍光体３０から出射する蛍光が、切断前の円柱形状の蛍光体から出射する蛍光と同様の分布を得られるという効果以外のすべての効果を得ることが可能となる。
【００３９】
（第１実施形態の変形例）
第１実施形態の変形例に係る波長変換ユニット３０１について説明する。図７は、第１実施形態の変形例に係る波長変換ユニット３０１を３つの蛍光体３１１、３１２、３１３からなる蛍光体３１の底面３１ｂ側から見た図である。
【００４０】
第１実施形態の半円柱形状の蛍光体３０と異なり、第１実施形態の変形例は、図７に示すように、正方形の底面を有する角柱を、底面３１ｂの辺の長さが２：１となるような長方形となるように切断した角柱型の蛍光体３１１から３１３である。このような角柱形状の蛍光体３１を用いても、半円形状の蛍光体３０と同様の効果を得ることが出来る。
【００４１】
さらに、光ファイバ２０（２０１、２０２、２０３）の先端部２０ａ（図１参照。）を接続する一面に平面を有する立体形状の蛍光体であれば、入射した励起光が出射する射出面までの光路長は異なるものの、効率的に励起光を蛍光に変換することが可能となる。従って、どのような形状の立体であっても、第１実施形態と同様に励起光を蛍光に効率的に変換できる、という効果を得ることが可能である。
【００４２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図８乃至図１０を参照しつつ説明する。図８は、第２実施形態に係る光源装置の波長変換ユニット３１０の斜視構成を示す図であり、図９は、図８の保持部材１３４の斜視構成を示す図であり、図１０は、図８の蛍光体１３０の底面構成であって、蛍光の光路を模式的に示す図である。
【００４３】
本実施形態に係る光源装置の波長変換ユニット３１０は、図８乃至図１０に示すように、円柱形状の３つの蛍光体１３０（蛍光体１３０１から１３０３）と、円柱側面１３０ａと適合した（相補的な）凹面１３４ｂを有している保持部材１３４と、を備える点で図１に示した第１実施形態の光源装置１の波長変換ユニット３００とは異なっている。
【００４４】
図８乃至図１０に示すように、蛍光体１３０１から１３０３は円柱形状であり、円柱側面１３０ａの一部が保持部材１３４に取り付けられている。また、蛍光体１３０１から１３０３の底面１３０ｂの円の中心位置（中心軸Ｏと底面１３０ｂが交差する点）若しくはその近傍に励起光を照射するように光ファイバ２０１、２０２、２０３の出射端２０ａ（図１０参照。）が接続されている。
【００４５】
保持部材１３４は、図９に示すように、三角柱の３つの側面（後述する反射面１３４ａ）に、蛍光体１３０１から１３０３の円柱側面１３０ａと合致した（相補的な形状の）凹部１３４ｂが形成されており、この凹部１３４ｂを含む保持部材１３４の表面は、蛍光体１３０１乃至１３０３から出射される蛍光を反射する反射面１３４ａとなっている。
【００４６】
次に、本実施形態の動作について説明する。第２実施形態に係る光源装置の基本動作は、第１実施形態に係る光源装置１と同様であり、蛍光体１３０への励起光の照射と、蛍光体１３０の発光中心から出射された蛍光の挙動とが異なっている。この挙動について、図１０を参照しつつ説明する。
【００４７】
本実施形態では、蛍光体１３０は円柱形状であり、励起光を照射する光ファイバ２０は、円柱の中心軸Ｏに、光ファイバ２０１、２０２、２０３の励起光出射端２０ａが整合するように配置されている。従って、励起光は、蛍光体１３０の底面１３０ｂの中心位置（底面１３０ｂと中心軸Ｏが交差する位置）に向けて光ファイバ２０１、２０２、２０３の開口数ＮＡに従う広がり角で広がりながら出射され、この出射された励起光は、蛍光体１３０の屈折率に応じた角度で蛍光体１３０の内部に向かって進行する。
【００４８】
蛍光体１３０の内部を進行する励起光は、蛍光体１３０の有する発光中心に吸収されて、波長変換光である蛍光を出射する。従って、蛍光は、蛍光体１３０内部の、励起光が照射されうる場所のあらゆるところで発光する。また、蛍光の出射方向は一般に、励起光の入射方向とは関連せず、あらゆる方向に発光しうる。
【００４９】
本実施の形態では、蛍光体１３０から出射する蛍光には、蛍光体１３０から出射し、直接パラボラ鏡４０（図１参照。）に照射される蛍光と、蛍光体１３０の外部に出射することなく、保持部材１３４の、蛍光体１３０を取り付ける凹部１３４ｂに出射した蛍光１３５１と、蛍光体１３０から一旦外部に出射し、その後保持部材１３４の表面すなわち反射面１３４ａで反射される蛍光１３５２と、の３つの場合が考えられる。
【００５０】
このうち、外部に出ずに保持部材１３４の凹部１３４ｂに照射された蛍光１３５１は、図１０に示すような光路で蛍光体１３０の外部に出射する。また、一度外部に出射した後、保持部材１３４に照射された蛍光１３５２は、反射面１３４ａで反射される。これらの光はいずれもパラボラ鏡４０（図１参照。）に向かって照射される。
【００５１】
本実施の形態の円柱形状の蛍光体１３０は、第１実施形態の半円柱状の蛍光体３０と比較して、蛍光体の材料が単結晶蛍光体のように加工の難しいものから形成する場合であっても、比較的容易に成形可能であるため、第１実施形態と比較して、蛍光体そのものを小型化することが可能である。また、円柱形状といった加工に都合のよい形状を採用することで、蛍光体の選択肢が広がるというメリットがある。
【００５２】
なお、本実施の形態においても、蛍光体は３種類の場合の例を示したが、第１実施形態と同様に、２個若しくはｎ個の蛍光体を利用することが可能である。
【００５３】
また、本実施形態では、円柱の例を示したが、これに限定されるものではなく、角柱等種々の多角柱でもその効果を得ることが可能である。
【００５４】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図１１、１２を用いて説明する。図１１は、第３実施形態の第１の例に係る保持部材３４の斜視構成を示す図であり、図１２は、第３実施形態の第２の例に係る保持部材１３４の斜視構成を示す図である。本発明の第３実施形態の光源装置の基本的な構成は、図１に示した第１実施形態と同様の構成であり、また、動作については、第１実施形態、第２実施形態と同様である。
【００５５】
本発明の第３実施形態の第１及び第２の例は、図１１、１２に示すように、半円柱状の蛍光体３０と円柱状の蛍光体１３０をそれぞれ保持する保持部材３４、１３４が、蛍光体３０、１３０の底面３０ｂ、１３０ｂも保持するような、底面保持部３５、１３５を有している点で第１、第２実施形態とは異なっている。
【００５６】
第１の例の底面保持部３５は、直方体状で同一寸法の２つの保持構成部材３５ａ、３５ｂから構成される。保持構成部材３５ａ、３５ｂは、保持部材３４の短手方向に所定の間隔で離間し、かつ長手方向に関し平行になるように固定されている。蛍光体３０の底面３０ｂは、両保持構成部材３５ａ、３５ｂの上面３７により少なくとも一部が支持され、蛍光体３０が保持部材３４の（図１１中における）下方へ移動することを規制される。また、両保持構成部材３５ａ、３５ｂを光ファイバ２０１、２０２、２０３の外径と同寸法だけ離間させることで、底面保持部３５は光ファイバ２０１、２０２、２０３の位置決め手段としても機能する。
なお、第１の例では、保持部材３４と底面保持部３５とを別体としたが、両者を一体成形しても良いことは言うまでもない。
【００５７】
第２の例の底面保持部１３５は、凹部１３４ｂと側面１３４ａとにほぼ直角に連結される円弧状の面である。この底面保持部１３５が、蛍光体１３０の底面１３０ｂの少なくとも一部を支持し、蛍光体１３０が保持部材１３４の（図１２中における）下方へ移動することを規制する。
このような保持部材３４、１３４を用いる事で、第１、第２実施形態の特徴はそのままに、より強固に、安定して、蛍光体３０、１３０を保持することが可能となる。また、蛍光体３０、１３０の取り付け位置のずれ等のない取り付けを実現することが可能となる。
【００５８】
（第３実施形態の変形例）
次に、本発明の第３実施形態の変形例について、図１３、１４を用いて説明する。図１３は、第３実施形態の第１の例の変形例に係る保持部材３４の斜視構成を示す図であり、図１４は、第３実施形態の第２の例の変形例に係る保持部材１３４の斜視構成を示す図である。
【００５９】
本発明の第３実施形態の第１及び第２の例の変形例の光源装置の基本的な構成は、図１に示した第１実施形態と同様の構成であり、また、動作については、第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態と同様である。
【００６０】
本発明の第３実施形態の第１及び第２の例の変形例では、それぞれ図１３、１４に示すように、蛍光体３０、１３０を保持する保持部材３４、１３４が、蛍光体３０、１３０の底面３０ｂ、１３０ｂと光ファイバ２０１、２０２、２０３とを保持する底面保持部３５、１３５と、光ファイバ保持部３６、１３６とを有している点で第１、第２、第３実施形態の保持部材とは異なっている。
【００６１】
第３実施形態の第１の例の変形例に係る保持部材３４は、略直方体形状の部材の一の側面に凹部である光ファイバ保持部３６が形成された底面保持部３５を備えている。底面保持部３５は、光ファイバ保持部３６が設けられた一の側面に対向する他の側面において保持部材３４の側面に固定されている。
【００６２】
光ファイバ保持部３６の曲率半径は、光ファイバ２０の径とほぼ等しく寸法付けられている。従って、光ファイバ２０は光ファイバ保持部３６に確実に保持される。また、蛍光体３０の底面３０ｂは、底面保持部３５の上面３７に支持されることにより、蛍光体３０が、保持部材３４の長手方向下方へ移動することを規制される。
【００６３】
第３実施形態の第２の例の変形例に係る保持部材１３４は、その凹部１３４ｂに相補的な円柱形状の底面保持部１３５を備える。底面保持部１３５は、その中心軸Ｐに沿って延在する貫通口すなわちファイバ保持部１３６を有し、そのファイバ保持部１３６に光ファイバ２０を収容する構成である。また、底面保持部１３５は、保持部材１３４の凹部１３４ｂに固定されている。
【００６４】
底面保持部１３５の上面１３７が、蛍光体３０の底面３０ｂを支持することにより、保持部材３４の長手方向下方への蛍光体１３０の移動が規制される。
なお、第１及び第２の例の変形例では、保持部材３４（１３４）と底面保持部３５（１３５）とを別体としたが、両者を一体成形しても良いことは言うまでもない。
【００６５】
このような保持部材３４、１３４を用いる事で、第１、第２、第３実施形態の特徴はそのままに、より強固に、安定して、蛍光体３０、１３０と光ファイバ２０とを保持することが可能となる。また、蛍光体３０、１３０に対する光ファイバ２０の取り付け位置を正確にすることが可能となるため、発光する蛍光の光量等をより安定化することが可能となる。
【００６６】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について、図１５を用いて説明する。図１５は、第４実施形態に係る光源装置１０１の外観構成を示す部分断面図である。
本実施の形態は、凹面鏡であるパラボラ鏡４０から出射した蛍光が、第２の光ファイバであるバンドルファイバ６０に入射するように構成している点で第１から第３の実施形態とは異なっている。なお、前述した実施形態及びその変形例のいずれの波長変換ユニットや蛍光体を適用できるが、図２及び図６の波長変換ユニット３００を用いた構成について以下に説明する。
なお、図面の明瞭化のため、図１５は、図１に示した光源装置から励起光源である半導体レーザ１０を省略し、本実施形態の光源装置１０１に用いるコンデンサーレンズ５０と、バンドルファイバ６０を記載した図である。
【００６７】
半導体レーザ１０１、１０２、１０３（図１参照。）を点灯すると、出射した励起光は、光ファイバ２０を経由して波長変換ユニット３００の蛍光体３０（１３０）に照射される。波長変換ユニット３００から出射した蛍光は、パラボラ鏡４０の反射面４０ａに照射され、略平行光となり、パラボラ鏡４０の開口４１から外部に向かって出射する。パラボラ鏡４０から出射された蛍光は、コンデンサーレンズ５０で集光され、バンドルファイバ６０の入射端６０ａに入射する。すなわち、コンデンサーレンズ６０の焦点にバンドルファイバ６０の入射端６０ａが配置されており、パラボラ鏡４０から出射した蛍光を効率的にバンドルファイバ６０に入射することが可能となる。
【００６８】
このように構成することで、蛍光体ユニット３００から出射した蛍光を、効率的にバンドルファイバ６０に入射させることが可能となり、バンドルファイバ６０の出射端から明るい照明光を出射させることが可能となる。結果、狭い場所、液中、体内等、さまざまな場所へ明るい照明光を照射することが可能となる。
【００６９】
（第４実施形態の第１の変形例）
次に、第４実施形態の第１の変形例を、図１６を用いて説明する。図１６は、第４実施形態の第１の変形例に係る光源装置１０１の外観構成を示す部分断面図である。
本変形例の基本的な構成、動作は第４実施形態とほぼ同様である。図１６に示すように、第４実施形態の、パラボラ鏡４０とコンデンサーレンズ５０の組み合わせの代わりに、本変形例では楕円鏡４２を用いている点が異なっている。
【００７０】
すなわち、凹面鏡である楕円鏡４２の第１の焦点１１０に波長変換ユニット３００を配置し、楕円鏡の第２の焦点１２０にバンドルファイバ６０の入射端６０ａが配置されている。このように構成することで、第４実施形態で必要であったコンデンサーレンズ５０が不要となり、よりシンプルでコンパクトな光源装置１０１を実現することが可能となる。
【００７１】
（第４実施形態の第２の変形例）
次に、第４実施形態の第２の変形例を、図１７を用いて説明する。図１７は、第４実施形態の第２の変形例に係る光源装置１０１の外観構成を示す部分断面図である。
本変形例では、基本的な構成、動作は第４実施形態の第１変形例と同様である。第４実施形態の第２変形例は、図１７に示すように、球面鏡４４が追加されている点で第４実施形態の第１変形例と異なっている。
【００７２】
球面鏡４４は、その焦点が、蛍光体ユニット３００が配置されている楕円鏡４２の第１の焦点１１０に一致するように配置されている。楕円鏡４２の反射面４２ａは、蛍光体ユニット３００から出射し、楕円鏡４２に照射されず、直接外部に出射した蛍光を、再び球面鏡４４の焦点、すなわち、楕円鏡４２の第１の焦点１１０方向に反射する。このような蛍光は、波長変換ユニット３００若しくはその近傍を経由して、楕円鏡４２に照射され、反射面４２ａで反射されてバンドルファイバ６０に入射する。
【００７３】
このように構成することで、第４実施形態の第１変形例と比較して、さらに蛍光の利用効率の高い、明るい光源装置１０１を実現することが可能となる。
【００７４】
なお、これまで述べてきた、すべての実施形態において、３組の励起光源、光ファイバ、蛍光体を用いる例を示したが、本発明がこれに限定されるものではない。例えば、２組の励起光源、光ファイバ、蛍光体を用いた２色光源や、４組以上の組み合わせによる多色光源も可能である。
【００７５】
また、励起光源にレーザ光源を用いる例を示したが、蛍光体等波長変換部材を励起可能なものであれば、どのような光源も利用可能である。例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）や、ランプ光源等からの励起光を光ファイバに導光して用いることが可能である。
【００７６】
さらに、波長変換部材として、蛍光体を用いた例を示したが、励起光の光を波長変換するものであれば、どのようなものも利用可能である。例えば、ＳＨＧ（Ｓｅｃｏｎｄ  ｈａｒｍｏｎｉｃ  ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）等を用いることが可能である。
【００７７】
なお、本発明の、これまで述べてきた実施形態は、一例に過ぎず、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、さまざまな変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明にかかる光源装置は、種々の光学機器に有用であり、特に内視鏡に適している。
【符号の説明】
【００７９】
１、１０１  光源装置
１０、１０１、１０２、１０３  半導体レーザ
２０、２０１、２０２、２０３  光ファイバ
２０ａ  出射端
３０、３０１、３０２、３０３
１３０、１３０１、１３０２、１３０３  蛍光体
３０ａ  円柱切断面
３０ｂ、１３０ｂ  底面
３０ｃ  側面
３４、１３４  保持部材
３４ａ、１３４ａ  反射面
３５、１３５  底面保持部
３６、１３６  光ファイバ保持部
４０  パラボラ鏡
４０ａ  反射面
４１  開口
４２  楕円鏡
４２ａ  （楕円鏡の）反射面
５０  コンデンサーレンズ
６０  バンドルファイバ
６０ａ  入射端
７０  平面
１１０、１２０  焦点
１３０ａ  円柱側面
１３４ｂ  凹部
３００、３０１  波長変換ユニット
【図１】
2010199027.tif 000003
【図２】
2010199027.tif 000004
【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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