(57)【要約】【課題】簡単な構成により斑模様のない光の合成色を照射面において目視させる。【解決手段】１色以上の可視光波長からなる複数のレーザー光が伝搬されるマルチモード光ファイバ９３と、マルチモード光ファイバ９３に対してレーザー光の伝搬モードを繰り返して変更する応力を付与することによって、各レーザー光を目視では識別不能にするモード変更装置９２とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１色以上の可視光波長からなる複数のレーザー光が伝搬されるマルチモード光ファイバと、
前記マルチモード光ファイバに対して前記レーザー光の伝搬モードを繰り返して変更する応力を付与することによって、前記各レーザー光を目視では識別不能にするモード変更手段と
を有することを特徴とする照光装置。
【請求項２】
前記モード変更手段は、前記マルチモード光ファイバを半径方向に繰り返して振動させる振動機構であることを特徴とする請求項１に記載の照光装置。
【請求項３】
前記振動機構は、３０Ｈｚ以上の振動周波数で前記マルチモード光ファイバを半径方向に繰り返して振動させることを特徴とする請求項２に記載の照光装置。
【請求項４】
前記マルチモード光ファイバを伝搬する複数の前記レーザー光は、赤色の可視光波長と、緑色の可視光波長と、青色の可視光波長との３種類であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の照光装置。
【請求項５】
前記マルチモード光ファイバの側周面には、
前記モード変更手段により伝搬モードが変更された前記レーザー光を外部に露出する露光部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の照光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１色以上の可視光波長からなる複数のレーザー光を用いて照光する照光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から複数の可視光波長の光を用いて対象物を照明する照光装置として、種々の構成が提案されている。例えば特許文献１においては、発光ダイオードから放射された波長の複数種類の光（青色光、緑色光、赤色光）を反射鏡で反射させ、出射窓を通して同一方向に反射するように反射鏡の反射角度を変化させる。そして、これらの３種類の光が混色した白色光として人間の目に知覚させることによって、光路上で混色する場合よりも色むら（斑模様）を抑える構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２００８−８３２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の構成では、複数種類の光（青色光、緑色光、赤色光）を同一方向に反射させるように、反射鏡の反射角度や反射タイミングを高精度に制御する機構を搭載する必要があるため、装置の複雑化を招来するという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の問題を鑑みてされたものであり、簡単な構成により斑模様のない光の合成色を照射面において目視させることができる照光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、照光装置であって、１色以上の可視光波長からなる複数のレーザー光が伝搬されるマルチモード光ファイバと、前記マルチモード光ファイバに対して前記レーザー光の伝搬モードを繰り返して変更する応力を付与することによって、前記各レーザー光を目視では識別不能にするモード変更手段とを有する。
【０００７】
上記の構成によれば、マルチモード光ファイバの伝搬モードが維持されると、各可視光波長のレーザー光が異なる伝搬モードでそれぞれ独立して伝搬する場合があるため、マルチモード光ファイバから出射後のレーザー光の照射面において、複数の色が斑模様として目視されることになる。しかしながら、マルチモード光ファイバに対してモード変更手段が応力を付与して伝搬モードを繰り返して変更させると、各レーザー光を目視では識別不能な程度にまで重畳させることによって、出射後のレーザー光の照射面において、複数の色が合成された一色の合成色として目視させることができる。即ち、上記の構成によれば、マルチモード光ファイバに対して応力を付与するだけのモード変更手段という簡単な構成により斑模様のない合成色を照射面において目視させることができる。
【０００８】
本発明における前記モード変更手段は、前記マルチモード光ファイバを半径方向に繰り返して振動させる振動機構であってもよい。
【０００９】
上記の構成によれば、比較的に簡単な機構でマルチモード光ファイバを半径方向に振動させることにより、各レーザー光の伝搬モードを繰り返して変更させることができる。
【００１０】
本発明における前記振動機構は、３０Ｈｚ以上の振動周波数で前記マルチモード光ファイバを半径方向に繰り返して振動させるものでもよい。
【００１１】
上記の構成によれば、出射後のレーザー光の照射面における斑模様を十分に解消した一色の合成色を目視させることができる。
【００１２】
本発明における前記マルチモード光ファイバを伝搬する複数の前記レーザー光は、赤色の可視光波長と、緑色の可視光波長と、青色の可視光波長との３種類であってもよい。
【００１３】
上記の構成によれば、マルチモード光ファイバを伝搬するレーザー光が光の三原色の可視光波長からなる３種類であるため、重畳されたレーザー光による白色の合成色を照射面において目視させることができる。
【００１４】
本発明における前記マルチモード光ファイバの側周面には、前記モード変更手段により伝搬モードが変更された前記レーザー光を外部に露出する露光部が形成されていてもよい。
【００１５】
上記の構成によれば、マルチモード光ファイバの側周面に形成された露光部から合成後のレーザー光を外部に露光させることができるため、露光部のサイズに応じた面光源として照光装置を用いることが可能になる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、簡単な構成により斑模様のない光の合成色を照射面において目視させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】照光装置のブロック図である。
【図２】合波器において保持ケースの蓋が開いた状態の平面図である。
【図３Ａ】合波器の側面図である。
【図３Ｂ】合波器の断面図である。
【図４Ａ】入射側光ファイバの出射端面を示す説明図である。
【図４Ｂ】入射側光ファイバの断面を示す説明図である。
【図５Ａ】出射側光ファイバの入射端面を示す説明図である。
【図５Ｂ】出射側光ファイバの断面を示す説明図である。
【図６】光学機器のブロック図である。
【図７】照光装置のブロック図である。
【図８】光学機器のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
（照光装置１）
図１に示すように、本実施形態に係る照光装置１は、マルチモード光ファイバ９３を伝搬する１色以上の可視光波長からなる複数のレーザー光の伝搬モードを変更させることによって、目視では識別不能にレーザー光を重畳させるように構成されている。
【００１９】
具体的に説明すると、照光装置１は、１色以上の可視光波長からなる複数のレーザー光が伝搬されるマルチモード光ファイバ９３と、マルチモード光ファイバ９３に対してレーザー光の伝搬モードを繰り返して変更する応力を付与することによって、各レーザー光の斑模様を目視では識別不能にするモード変更装置９２（モード変更手段）とを有している。
【００２０】
ここで、『１色以上の可視光波長』は、例えば光の三原色である赤色の可視光波長と緑色の可視光波長と青色の可視光波長との３種類であってもよい。この場合には、マルチモード光ファイバ９３を伝搬するレーザー光が光の三原色の可視光波長からなる３種類であるため、重畳されたレーザー光による白色の合成色を照射面において目視させることができる。
【００２１】
これにより、照光装置１は、各可視光波長のレーザー光が異なる伝搬モードでそれぞれ独立してマルチモード光ファイバ９３を伝搬したときに、マルチモード光ファイバ９３に対してモード変更装置９２が応力を付与して伝搬モードを繰り返して変更させるため、各レーザー光を同一の伝搬モードで重畳しながら伝搬させることができる。この結果、各レーザー光が目視では識別不能な程度にまで重畳されることによって、出射後のレーザー光の照射面は、複数の色が合成された一色の合成色として目視される。
【００２２】
（照光装置１：マルチモード光ファイバ９３）
マルチモード光ファイバ９３は、中心部に光の経路であるコアと、コアの周面を覆うクラッドとを有している。マルチモード光ファイバ９３としては、ステップインデックス（Ｓｔｅｐ  Ｉｎｄｅｘ  ：  ＳＩ）型及びグレーデッドインデックス（Ｇｒａｄｅｄ  Ｉｎｄｅｘ  ：  ＧＩ）型が代表的である。ステップインデックス型光ファイバは、コアの屈折率が一定の光ファイバであり、レーザー光がコア内を多くの伝搬モードに分かれて伝搬する。一方、グレーデッドインデックス型光ファイバは、コアの屈折率を滑らかに分布させた（屈折率分布型）光ファイバであり、コア内の屈折率を滑らかに変化させることにより、ステップインデックス型よりも伝搬モードの分散が低減されたものになっている。
【００２３】
（照光装置１：モード変更装置９２）
モード変更装置９２は、（１）マルチモード光ファイバ９３を半径方向に繰り返して振動させる機構（振動機構）、（２）マルチモード光ファイバ９３を半径方向に繰り返して加圧及び減圧する圧力機構、（３）マルチモード光ファイバ９３を軸方向に繰り返して引張及び圧縮する引張圧縮機構、（４）マルチモード光ファイバ９３の捻り角を繰り返して変化させるように捻る捻り機構等を例示することができる。例えば、モード変更装置９２が曲げ機構振動機構）である場合、マルチモード光ファイバ９３に超音波振動を付与する超音波振動器、マルチモード光ファイバ９３に歯部が当接可能にされたギヤ回転駆動機構等を例示することができる。
【００２４】
特に、振動機構は、３０Ｈｚ以上の周波数条件でマルチモード光ファイバ９３を半径方向に繰り返して振動させることが好ましい。この理由は、３０Ｈｚ未満であると目視したときに一色に混ざって見えないからである。この場合には、出射後のレーザー光の照射面における斑模様を十分に解消した一色の合成色を目視させることができる。
【００２５】
（照光装置１：合波器９１）
さらに、照光装置１は、合波器９１を有している。合波器９１は、複数のレーザー光を合波して合成光を生成する機能を有していれば、任意の合波方式を適用することができる。合波器９１としては、光コンバイナや光カプラを例示することができる。
【００２６】
詳細に説明すると、図２及び図３Ａ・３Ｂに示すように、合波器９１は、入射された光を出射端面から出射する入射側光ファイバ１０と、出射端面から出射された光を出射端面と対向する入射端面から入射する出射側光ファイバ２１と、出射端面と入射端面との間に介在し、出射端面から出射された光を入射端面へ透過させるゲル状の樹脂からなる保護媒体５０とを備える。
【００２７】
また、本実施形態に係る合波器９１は、入射側光ファイバ１０を収納する入射側光学部材１３と、出射側光ファイバ２１を収納する出射側光学部材２３と、入射側光ファイバ１０の出射端面と出射側光ファイバ２１の入射端面とを対向させるように、入射側光学部材１３と出射側光学部材２３とを保持する保持部材３２と、入射側光学部材１３と出射側光学部材２３と保持部材３２とを一体的に収納する保持ケース３３と、を備え、保持部材３２は、保持ケース３３に接触されることなく保持ケース３３内に収納されている。
【００２８】
入射側光ファイバ１０は、マルチモード光ファイバである。また、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、入射側光ファイバ１０は、４本の入射側光ファイバ１０が束ねられている。また、合波器９１は、光源との接続が容易で、発光面積の大きいハイパワー光源にも接続することができる。夫々の入射側光ファイバ１０は、中心部に光の経路であるコア１０ａを有し、その周面に厚さの薄いクラッド１０ｂが覆うようにして構成されている。束ねられた４本の入射側光ファイバ１０は、接着剤５５によって接着固定されており、入射側光学部材１３の中心部に形成された貫通穴に収納されている。接着剤５５は、波長４００ｎｍでの透過率が５０％以上で、かつガラス転移温度が１３０℃以上、ショア硬さが８０以上の特性を有する物質で形成されており、４本の入射側光ファイバ１０同士を接着固定すると共に、入射側光ファイバ１０と入射側光学部材１３の内面とを接着固定している。
【００２９】
ここで、上記のような特性を有する接着剤５５を使用する理由は、透過率が５０％より小さいと接着剤５５が漏れ光を吸収して発熱し、劣化を早めてしまうためである。また、接着剤５５のガラス転移温度が１３０℃より小さいと温度上昇によりガラス転移温度を超える可能性があり、接着剤５５の物性変化によって、結果的に合波器９１の透過率が低下する可能性がある。さらに、接着剤５５のショア硬さが８０より小さいと製造過程における研磨作業の際に削れすぎてへこんでしまい、その部分にゴミが付着したり、へこんだ箇所で光が散乱したり、などの不具合が生じてしまうためである。
【００３０】
なお、入射側光ファイバ１０は、４本に限らず、例えば２本、３本や５本のように、他の複数本の入射側光ファイバ１０が束ねられていてもよい。入射側光ファイバ１０に使用される光ファイバは、マルチモード光ファイバに限らずシングルモード光ファイバも使用することができる。しかしながら、光源との接続が容易で、発光面積の大きいハイパワー光源にも接続することができる点から、入射側光ファイバ１０には、マルチモード光ファイバが使用される方が好ましい。
【００３１】
出射側光ファイバ２１は、図５Ｂに示すように、１本のマルチモード光ファイバから構成され、入射側光ファイバ１０と同様に、中心部に光の経路であるコア２１ａを有し、その周面に厚さの薄いクラッド２１ｂが覆っている。出射側光ファイバ２１は、出射側光学部材２３の中心部に形成された貫通穴に収納されており、出射側光ファイバ２１と出射側光学部材２３の内面との隙間に充填された接着剤５５によって接着固定されている。
【００３２】
出射側光ファイバ２１のコア径は、入射側光ファイバ１０のコア径よりも大きく設定されている。より詳細には、４本の入射側光ファイバ１０のコア１０ａの領域全てが、出射側光ファイバ２１のコア２１ａの領域に含まれるように夫々のコア径が設定されている。この理由は、入射側光ファイバ１０の出射端面と出射側光ファイバ２１の入射端面との間４０における光結合の際、入射側光ファイバ１０のコアから出射された光を出射側光ファイバ２１のコア２１ａへ低損失で伝送させるためである。さらに、出射側光ファイバ２１の開口数（ＮＡ）は、入射側光ファイバ１０の開口数（ＮＡ）以上に設定されている。これにより、入射側光ファイバ１０から出射された光は、出射側光ファイバ２１内へ低損失で伝送される。
【００３３】
上記の入射側光ファイバ１０および出射側光ファイバ２１は、図２の拡大部３５に示すように、入射側光ファイバ１０の出射端面と出射側光ファイバ２１の入射端面とが対向するようにして配置されている。そして、入射側光ファイバ１０と出射側光ファイバ２１との間４０には、保護媒体５０が介在している。
【００３４】
保護媒体５０は、入射側光ファイバ１０の出射端面から出射された光を出射側光ファイバ２１の入射端面へ透過させるゲル状の樹脂からなる。保護媒体５０は、図４Ａおよび図５Ａに示すように、入射側光ファイバ１０の出射端面および出射側光ファイバ２１の入射端面を完全に覆うようにして設けられているため、入射側光ファイバ１０と出射側光ファイバ２１との間４０には空気層が存在していない。そのため、入射側光ファイバ１０から入力された光が、空気中のシリコン化合物と化学反応を起こしてＳｉＯ２を形成し、入射側光ファイバ１０の出射端面および出射側光ファイバ２１の入射端面にそのＳｉＯ２が付着することがなく、光の透過特性を劣化させてしまうことがない。
【００３５】
また、保護媒体５０は、ゲル状の樹脂であるため、高い粘性を有している。具体的に、保護媒体５０には、混和ちょう度（ＪＩＳＫ２２２０）が３００の樹脂が用いられている。ここで、合波器９１の使用状況によっては、振動などが起こる場合がある。保護媒体５０が、入射側光ファイバ１０の出射端面および出射側光ファイバ２１の入射端面の少なくとも一方に蒸着法やイオンアシスト法によって成膜された膜体、所謂固体物である場合、両者に形成された保護媒体同士が振動によって衝突したり、互いにこすりあったりして、保護媒体自体が損傷する恐れがある。その点、本実施形態に係る合波器９１は、入射側光ファイバ１０の出射端面と出射側光ファイバ２１の入射端面との間４０にゲル状の樹脂からなる保護媒体５０が介在している。そのため、振動などによって入射側光ファイバ１０および出射側光ファイバ２１の端面同士がこすれたり、入射側光ファイバ１０の出射端面と出射側光ファイバ２１の入射端面との間４０に掛かる圧着荷重が大きくなったりした場合でも、保護媒体５０自体が損傷することがない。これにより、保護媒体５０の損傷が原因による合波器９１の透過特性の劣化を防止することができる。
【００３６】
また、保護媒体５０は、入射側光ファイバ１０および出射側光ファイバ２１との屈折率差が小さいシリコーンからなるゲル状の樹脂である。具体的に、保護媒体５０には、屈折率ｎＤ２５が１．４４８〜１．４７５、波長４００ｎｍにおける透過率が９５％以上であるシリコーンからなるゲル状の樹脂が用いられている。そのため、透過特性の良好な合波器９１を提供することができる。また、シリコーンは耐熱性に優れているため、温度上昇した場合でも保護媒体５０が変質しにくく、耐光性にも優れているため、保護媒体５０の屈折率や透過率が変化しにくい。そのため、良好な透過特性を有する合波器９１を提供することができる。
【００３７】
入射側光ファイバ１０の出射端面と出射側光ファイバ２１の入射端面とを対向させるように、入射側光学部材１３と出射側光学部材２３とを保持する保持部材３２は、中空円筒状の割りスリーブである。具体的に、保持部材３２は、保持部材３２内に圧入された入射側光学部材１３および出射側光学部材２３の外周面に内面が密着して接することによって、入射側光学部材１３および出射側光学部材２３を保持している。また、保持部材３２の材質は、ジルコニアである。ジルコニアは光を外部に放出しやすいため、入射側光学部材１３や出射側光学部材２３を介して漏れた光をそのまま外部に放出する。一方、ニッケルなどの金属スリーブの場合は、漏れた光を外部に放出しにくいため、全ての光が入射側光ファイバの接着剤５５や入射側光学部材１３、および出射側光学部材２３の内部に吸収されてしまい、その結果、内部温度が上昇して接着剤５５が劣化してしまう。その点、本実施形態に係る保持部材３２はジルコニア製であるため、漏れ光が外部に放出され、内部温度の上昇を防ぐことができる。
【００３８】
入射側光学部材１３は、ステンレス製のフランジ１４にジルコニア製のキャピラリ１５が圧入されて一体的に構成されたものである。フランジ１４およびキャピラリ１５の内部には、貫通穴が形成されており、この貫通穴には、保護チューブ１２に通された入射側光ファイバ１０が、フランジ１４側から挿入されている。そして、上記のように入射側光学部材１３に挿入された入射側光ファイバ１０は、入射側光学部材１３の内部に充填された接着剤５５によって、接着固定されている。また、フランジ１４は、図３Ｂに示すように、後述する保持ケース３３の収納部３３ａに下端部３６が接するようにして収納されており、保持部材３２を保持ケース３３に接触することなく保持すると共に、入射側光学部材１３の内部で発生した熱を収納部３３ａへ放熱させる役割を有する。
【００３９】
また、入射側光学部材１３の端面（キャピラリ１５の端面）は、入射側光ファイバ１０の出射端面と共に平面状に研磨されている。ここで、入射側光ファイバ１０の出射端面が平面状に研磨されていない場合、出射端面は曲面状になっているため、出射側光ファイバ２１の入射端面との間４０でフィジカルコンタクトできない箇所に、入射側光ファイバ１０の出射端面が配置される場合がある。そして、このような箇所に配置された入射側光ファイバ１０からの光は、出射側光ファイバ２１の入射端面に向けて斜めに出射されてしまい、出射側光ファイバ２１の入射端面との間４０で光損失が生じてしまう恐れがある。しかしながら、本実施形態の場合、上記のように入射側光ファイバ１０の出射端面が平面状に研磨されているため、入射側光ファイバ１０の出射端面から出射された光は、真っ直ぐに出射側光ファイバ２１の入射端面へ伝送される。これにより、入射側光ファイバ１０からの光を出射側光ファイバ２１内へ低損失で伝送することができる。
【００４０】
出射側光学部材２３は、図２に示すように、ステンレス製のフランジ２４にジルコニア製のキャピラリ２５が圧入されて一体的に構成されたものである。フランジ２４およびキャピラリ２５の内部には、貫通穴が形成されており、この貫通穴には、保護チューブ２２に通された出射側光ファイバ２１が、フランジ２４側から挿入されている。そして、上記のように出射側光学部材２３に挿入された出射側光ファイバ２１は、出射側光学部材２３の内部に充填された接着剤５５によって、接着固定されている。また、フランジ２４は、図３Ｂに示すように、後述する保持ケース３３の収納部３３ａに下端部３７が接するようにして収納されており、保持部材３２を保持ケース３３に接触することなく保持すると共に、出射側光学部材２３の内部で発生した熱を収納部３３ａへ放熱させる役割を有する。また、フランジ２４は、バネ３４によって、収納部３３ａと接続されている。バネ３４は、フランジ２４と収納部３３ａとの間を接続することによって、その付勢力で、入射側光学部材１３の端面と出射側光学部材２３の端面との間隔を一定に保っている。
【００４１】
ここで、入射側光学部材１３の端面と出射側光学部材２３の端面との間隔は、その間に介在する保護媒体５０の粘度によっても調整される。本実施形態に係る保護媒体５０には、混和ちょう度（ＪＩＳＫ２２２０）が３００の樹脂が用いられており、バネ３４の付勢力と共に、入射側光学部材１３の端面と出射側光学部材２３の端面との間隔が調整される。また、出射側光学部材２３の端面（キャピラリ２５の端面）は、入射側光ファイバ１０の出射端面と同様に、出射側光ファイバ２１の入射端面と共に平面状に研磨されている。
【００４２】
保持ケース３３は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、収納部３３ａと蓋３３ｂとから構成され、入射側光学部材１３、出射側光学部材２３、および保持部材３２を一体的に収納している。具体的には、収納部３３ａの底辺部には、フランジ１４およびフランジ２４の下端部３６・３７が接するように収納されており、フランジ１４およびフランジ２４に保持されながら、キャピラリ１５、キャピラリ２５、および保持部材３２は保持ケース３３に一切接触されることなく、保持ケース３３内に収納されている。
【００４３】
これにより、漏れ光が空気中に放出されるため、漏れ光が保持部材３２に再吸収されにくく、保持部材３２の温度上昇を防ぐことができる。さらに、保持ケース３３内の温度上昇によって保持ケース３３が変形した場合でも、保持部材３２に対する影響を少なくすることができる。また、保持ケース３３の材質は、アルミである。アルミは熱伝導性が良いため、熱伝導性が悪いジルコニアから形成されるキャピラリ１５、キャピラリ２５、および保持部材３２の内部にこもった熱も、保持ケース３３に接触しているフランジ１４、フランジ２４を介して、保持ケース３３へ放熱することができるようになっている。
【００４４】
上記のような構成を有する合波器９１は、図２に示すように、入射側光ファイバ１０の夫々の先端に設けられた先端フェルール１６に、夫々光源３０ａ・３０ｂ・３０ｃ・３０ｄが接続されるようになっている。光源３０ａ・３０ｂ・３０ｃ・３０ｄからは、例えば同波長や異なる波長、また異なる出力パワーの光などが出力されるようになっている。そして、入射側光ファイバ１０内を伝送した光は、入射側光ファイバ１０と出射側光ファイバ２１との間４０で、出射側光ファイバ２１へ結合されるようになっている。
【００４５】
また、結合された光は、出射側光ファイバ２１を伝送し、出射側光ファイバ２１の先端に設けられた先端フェルール２６に接続された機器へ出力されるようになっている。このように、合波器９１を用いて光源３０ａ・３０ｂ・３０ｃ・３０ｄから入力された光を結合することによって、パワー結合や波長結合された光を出力することができるようになっている。なお、入射側光ファイバ１０が、例えば標準的な光ファイバに比べて径が小さい場合であって、かつ標準的な光ファイバに適用される部品や機器を使用したい場合は、入射側光ファイバ１０の先端に標準的な光ファイバを融着しても良い。つまり、融着によって入射側光ファイバ１０から標準的な光ファイバに変換することで、標準的な光ファイバに適用される部品や機器に対応させても良い。
【００４６】
（照光装置１：光の三原色光の合成）
次に、光の三原色の可視光波長のレーザー光を合成するユニット化された照光装置１について詳細に説明する。
【００４７】
照光装置１は、支持台９４と、支持台９４の一端部に配置された第１〜第３入力端子９４ａ・９４ｂ・９４ｃと、支持台９４の他端部に配置された出力端子９４ｄと、３入力１出力の合波器９１と、上述のモード変更装置９２とを有している。第１〜第３入力端子９４ａ・９４ｂ・９４ｃは、マルチモード光ファイバ９６・９６・９６を介して合波器９１に接続されている。
【００４８】
合波器９１は、マルチモード光ファイバ９３を介して出力端子９４ｄに接続されている。合波器９１と出力端子９４ｄとの間には、モード変更装置９２が配置されている。モード変更装置９２は、所定周期で往復移動を繰り返す加振部９２ａを有している。加振部９２ａは、マルチモード光ファイバ９３に接続されている。これにより、モード変更装置９２は、合波器９１から出力された３波長のレーザー光の伝搬モードを振動により繰り返して変更することにより、目視したときに出力光が斑模様のない合成色となる。
【００４９】
（光学機器）
上記のように構成された照光装置１は、単体で光学機器として用いることができるが、光学機器の部品として用いることもできる。即ち、照光装置１は、レーザー光源を備えた電灯や自動車のヘッドライト等の光学機器の組み込み部品として適用することもできる。
【００５０】
具体的には、図６に示すように、照光装置１は、光学機器６に搭載されている。光学機器６は、照光装置１にレーザー光を出力する光源部６１と、照光装置１や光源部６１等の作動を制御する制御部６３と、照光装置１の各部に電力を供給するバッテリ等の電源部６２と、照光装置１の照光動作の開始及び停止を切替え可能にする操作部６４と、これらの各部を固定する筐体６５とを有している。
【００５１】
光源部６１は、光の三原色である赤色の可視光波長のレーザー光を出力する光源６１１と、緑色の可視光波長のレーザー光を出力する光源６１２と、青色の可視光波長のレーザー光を出力する光源６１３とを有している。各光源６１１・６１２・６１３は、マルチモード光ファイバ６７・６７・６７を介して照光装置１の第１〜第３入力端子９４ａ・９４ｂ・９４ｃにそれぞれ接続されている。
【００５２】
また、光学機器６は、レンズ機構６６をレーザー光の出射側に有している。レンズ機構６６は、出光部６６ａとレンズ６６ｂとを有している。出光部６６ａは、マルチモード光ファイバ６７を介して照光装置１の出力端子９４ｄに接続されている。レンズ６６ｂは、出光部６６ａからのレーザー光（合成光）を所定方向に出射するようになっている。
【００５３】
（動作）
上記のように構成された光学機器６及び照光装置１の動作を説明する。
先ず、筐体６５内や筐体６５外の所定位置に、ユニット化された照光装置１や光源部６１、制御部６３、電源部６２、操作部６４、レンズ機構６６が配置及び固定される。この後、マルチモード光ファイバ６７や電気信号線の配線が行われることによって、光学機器６が組み立てられる。このように、光学機器６は、ユニット化された照光装置１等の部品の取り付けと配線の作業だけで容易に組み立てることができる。
【００５４】
組み立てられた光学機器６の操作部６４が操作されると、電源部６２から光源部６１及び照光装置１のモード変更装置９２にそれぞれ駆動電力が供給される。これにより、光源部６１は、各光源６１１・６１２・６１３から赤色、緑色及び青色のレーザー光を出力する。また、モード変更装置９２は、加振部９２ａを所定周期で繰り返して往復移動させることによって、マルチモード光ファイバ９３を振動させる。
【００５５】
各光源６１１・６１２・６１３から出力されたレーザー光は、照光装置１に入力される。照光装置１は、合波器９１において３色のレーザー光を合成して出力する。この際、出力される合成光は、赤色と緑色と青色とが偏在した斑状態になる。
【００５６】
合波器９１から出力された合成光は、マルチモード光ファイバ９３を伝搬する。この際、マルチモード光ファイバ９３は、モード変更装置９２により振動されている。これにより、合成光中の各色のレーザー光の伝搬モードが繰り返して変更される。この結果、各色のレーザー光は、同一の伝搬モードで重畳しながら伝搬され、目視では識別不能な程度にまで重畳される。そして、出射後の合成光の照射面は、光の三原色が合成された一色の白色の合成色として目視される。
【００５７】
（変形例）
以上、本実施形態においては、マルチモード光ファイバ９３の端面から複数のレーザー光の合成光を出射する構成について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図７に示すように、マルチモード光ファイバ９３の側周面に露光部９３ａが形成され、露光部９３ａを介して合成光を外部に露出する構成を備えていてもよい。この場合には、露光部９３ａから合成後のレーザー光を外部に露光させることができるため、露光部９３ａのサイズに応じた面光源の光学機器６として照光装置１を用いることが可能になる。
【００５８】
また、本実施形態においては、合波器９１として図２の光コンバイナを適用したが、これに限定されるものではなく、光カプラが合波器９１に用いられていてもよい。具体的には、例えば図８に示すように、合波器９１は、２入力１出力の第１及び第２光カプラ９５・９６を有している。第２光カプラ９６は、入力端子９６ａ・９６ｂに入力された各レーザー光を結合して出力端子９６ｃから出力するようになっている。
【００５９】
第２光カプラ９６の出力端子９６ｃは、マルチモード光ファイバを介して第１光カプラ９５の一方の入力端子９５ｂに接続されている。また、第１光カプラ９５の他方の入力端子９５ａは、第１入力端子９４ａに接続されている。これにより、第１光カプラ９５は、第１入力端子９４ａから入力されたレーザー光と、第２光カプラ９６から入力された各レーザー光とを結合して出力端子９５ｃから出力するようになっている。
【００６０】
第１及び第２光カプラ９５・９６によるレーザー光の結合状態は、第１光カプラ９５の出力端子９５ｃから出力される合成光が各第１〜第３入力端子９４ａ・９４ｂ・９４ｃからのレーザー光を同率で有するように設定されている。即ち、第２光カプラ９６は、第２及び第３入力端子９４ｂ・９４ｃからそれぞれ入力されたレーザー光を１対１の割合で結合するように設定されている。第１光カプラ９５は、第２光カプラ９６からのレーザー光と第１入力端子９４ａからのレーザー光とを２対１の割合で結合するように設定されている。これにより、例えば、光の三原色のレーザー光が各第１〜第３入力端子９４ａ・９４ｂ・９４ｃを介して入力された場合には、各レーザー光が同率で重畳された白色を得ることが可能になる。尚、第１及び第２光カプラ９５・９６は、白以外の合成色を目的とする場合は結合率が適宜変更される。
【００６１】
第１光カプラ９５の出力端子９５ｃは、マルチモード光ファイバ９３を介して出力端子９４ｄに接続されている。その他の構成は、図６の構成と同一であるため、その説明を省略する。
【００６２】
以上の詳細な説明では、本発明をより容易に理解できるように、特徴的部分を中心に説明したが、本発明は、以上の詳細な説明に記載する実施形態に限定されず、その他の実施形態にも適用することができ、その適用範囲は可能な限り広く解釈されるべきである。また、本明細書において用いた用語及び語法は、本発明を的確に説明するために用いたものであり、本発明の解釈を制限するために用いたものではない。また、当業者であれば、本明細書に記載された発明の概念から、本発明の概念に含まれる他の構成、システム、方法等を推考することは容易であると思われる。従って、請求の範囲の記載は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で均等な構成を含むものであるとみなされるべきである。また、本発明の目的及び本発明の効果を充分に理解するために、すでに開示されている文献等を充分に参酌することが望まれる。
【符号の説明】
【００６３】
１  照光装置
６  光学機器
９１  合波器
９２  モード変更装置
９３  マルチモード光ファイバ
９３ａ  露光部
９５  第１光カプラ
９６  第２光カプラ
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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