(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続レーザ光を出射するレーザ部と、
内部空間に発光ガスが封入された発光封体、及び、前記内部空間に配置され、前記連続レーザ光の照射によって電子を放射する易電子放射物質を含有する電子放射構造体を有する光源と、
前記連続レーザ光を前記内部空間に集光させる光学系と、
前記電子放射構造体の表面における前記連続レーザ光のエネルギー密度を制御する制御部と、を備え、
前記光源は、前記内部空間において、前記レーザ部からの前記連続レーザ光の照射によって点灯する前記発光ガスのプラズマ発光であるレーザ支持光を、前記レーザ部からの前記連続レーザ光の照射によって維持し、
前記制御部は、前記レーザ支持光維持時の前記電子放射構造体の表面における前記連続レーザ光のエネルギー密度を、前記レーザ支持光点灯時の前記電子放射構造体の表面における前記連続レーザ光のエネルギー密度に対して低くすることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記レーザ支持光維持時の前記連続レーザ光の集光位置を前記レーザ支持光点灯時の前記連続レーザ光の集光位置に対して前記電子放射構造体から離間する方向に移動させる集光位置移動部を有してい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】
前記集光位置移動部は、前記連続レーザ光の集光位置を前記連続レーザ光の光軸方向に移動させ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】
前記集光位置移動部は、前記レーザ支持光維持時の前記連続レーザ光の前記内部空間における光路長を前記レーザ支持光点灯時の前記連続レーザ光の前記内部空間における光路長に対して短くする光路長調整部を有し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５】
前記集光位置移動部は、前記レーザ支持光維持時の前記光学系の位置を前記レーザ支持光点灯時の前記光学系の位置に対して移動させる光学系移動部を有していることを特徴とする請求項３又は４に記載の光源装置。
【請求項６】
前記集光位置移動部は、前記レーザ支持光維持時の前記発光封体の位置を前記レーザ支持光点灯時の前記発光封体の位置に対して移動させる発光封体移動部を有していることを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項７】
前記集光位置移動部は、前記レーザ支持光維持時の前記電子放射構造体の位置を前記レーザ支持光点灯時の前記電子放射構造体の位置に対して移動させる電子放射構造体移動部を有していることを特徴とする請求項３〜６のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項８】
前記光学系は、前記レーザ支持光点灯時及び維持時のいずれにおいても、前記連続レーザ光を前記電子放射構造体の表面から離間した位置に集光させることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記レーザ支持光維持時の前記レーザ部からの前記連続レーザ光の出射エネルギーを前記レーザ支持光点灯時の前記光源からの前記連続レーザ光の出射エネルギーに対して低くす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】
前記集光位置移動部は、前記連続レーザ光の集光位置を前記連続レーザ光の光軸方向と交わる方向に移動させることを特徴とする、請求項２に記載の光源装置。
【請求項１１】
前記集光位置移動部は、前記レーザ支持光維持時の前記光学系の位置を前記レーザ支持光点灯時の前記光学系の位置に対して移動させる光学系移動部を有し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】
前記集光位置移動部は、前記レーザ支持光維持時の前記発光封体の位置を前記レーザ支持光点灯時の前記発光封体の位置に対して移動させる発光封体移動部を有していることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の光源装置。
【請求項１３】
前記集光位置移動部は、前記レーザ支持光維持時の前記電子放射構造体の位置を前記レーザ支持光点灯時の前記電子放射構造体の位置に対して移動させる電子放射構造体移動部を有していることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１４】
前記電子放射構造体には、前記レーザ支持光点灯時に前記連続レーザ光の集光位置が位置する面が、前記連続レーザ光の光軸に対して傾斜して形成されていることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光ガスを封入した発光封体の筐体内にレーザ光を照射し、発生したプラズマを利用する光源装置がある（例えば特許文献１，２を参照）。例えば特許文献１に記載の光源装置では、キセノンランプ内に配置された電子放出金属にパルスレーザ光を照射することでパルス状のプラズマ発光を点灯させている。また、例えば特許文献２に記載の光源装置では、ガラス製の筐体内に配置した対向電極間に給電することで電極間の放電によるプラズマを発生させ、当該プラズマにレーザ光を継続して照射することでプラズマ発光であるレーザ支持光を点灯・維持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１４４０５３号公報
【特許文献２】特表２００９−５３２８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば特許文献１に記載の光源装置に対して、パルス状のプラズマ発光を連続光とするためには、パルスレーザ光に代えて連続レーザ光を用いることが考えられる。しかしながら、連続レーザ光を電子放出金属に照射し続けた場合、電子放出金属が連続レーザ光によってスパッタリングされ、電子放出金属の消耗によって発光封体の寿命が短くなるおそれがあった。また、スパッタリングされた物質が筐体の内壁に付着することでレーザ光の入射やレーザ支持光の取出しが阻害されるため、レーザ支持光の発光強度が徐々に低下していき、発光封体の寿命が短くなるおそれがあった。
【０００５】
本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、筐体内でのスパッタリングを抑制し、十分な長寿命化が図られる光源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】
上記課題の解決のため、本発明に係る光源装置は、連続レーザ光を出射するレーザ部と、内部空間に発光ガスが封入された発光封体、及び、内部空間に配置され、連続レーザ光の照射によって電子を放射する易電子放射物質を含有する電子放射構造体を有する光源と、連続レーザ光を内部空間に集光させる光学系と、電子放射構造体の表面における連続レーザ光のエネルギー密度を制御する制御部と、を備え、光源は、内部空間において、レーザ部からの連続レーザ光の照射によって点灯する発光ガスのプラズマ発光であるレーザ支持光を、レーザ部からの連続レーザ光の照射によって維持し、制御部は、レーザ支持光維持時の電子放射構造体の表面における連続レーザ光のエネルギー密度を、レーザ支持光点灯時の電子放射構造体の表面における連続レーザ光のエネルギー密度に対して低くすることを特徴としている。
【０００７】
この光源装置では、制御部は、レーザ支持光維持時の電子放射構造体の表面における連続レーザ光のエネルギー密度をレーザ支持光点灯時の電子放射構造体の表面における連続レーザ光のエネルギー密度に対して低くしている。そのため、レーザ支持光維持時には、電子放射構造体のスパッタリングが生じない程度のエネルギー密度で電子放射構造体に連続レーザ光が照射される。したがって、この光源装置では、発光封体内でのスパッタリングを抑制できるため、十分な長寿命化が図られる。
【０００８】
制御部は、レーザ支持光維持時の連続レーザ光の集光位置をレーザ支持光点灯時の連続レーザ光の集光位置に対して電子放射構造体から離間する方向に移動させる集光位置移動部を有していることが好ましい。この場合、レーザ支持光維持時には、連続レーザ光の集光位置が電子放射構造体から離間しているため、電子放射構造体がスパッタリングされることを確実に抑制できる。
【０００９】
集光位置移動部は、連続レーザ光の集光位置を連続レーザ光の光軸方向に移動させることが好ましい。この場合、レーザ支持光維持時に連続レーザ光の集光位置を容易に電子放射構造体から離間させることができる。
【００１０】
集光位置移動部は、レーザ支持光維持時の連続レーザ光の内部空間における光路長をレーザ支持光点灯時の連続レーザ光の内部空間における光路長に対して短くする光路長調整部を有していることが好ましい。この場合、光路長調整部によって、レーザ支持光点灯時には連続レーザ光の集光位置を適切な位置に保ちつつ、レーザ支持光維持時には連続レーザ光の集光位置を容易に電子放射構造体から離間させることができる。
【００１１】
集光位置移動部は、レーザ支持光維持時の光学系の位置をレーザ支持光点灯時の光学系の位置に対して移動させる光学系移動部を有していることが好ましい。この場合、光学系を移動させることで、連続レーザ光の集光位置を容易に電子放射構造体から離間させることができる。
【００１２】
集光位置移動部は、レーザ支持光維持時の発光封体の位置をレーザ支持光点灯時の発光封体の位置に対して移動させる発光封体移動部を有していることが好ましい。この場合、発光封体を移動させることで、連続レーザ光の集光位置を容易に電子放射構造体から離間させることができる。
【００１３】
集光位置移動部は、レーザ支持光維持時の電子放射構造体の位置をレーザ支持光点灯時の電子放射構造体の位置に対して移動させる電子放射構造体移動部を有していることが好ましい。この場合、電子放射構造体を移動させることで、連続レーザ光の集光位置を容易に電子放射構造体から離間させることができる。
【００１４】
光学系は、レーザ支持光点灯時及び維持時のいずれにおいても、連続レーザ光を電子放射構造体の表面から離間した位置に集光させることが好ましい。この場合、電子放射構造体の表面には常にデフォーカス状態の連続レーザ光が照射されるため、電子放射構造体の表面が局所的にスパッタリングされることを抑制できる。したがって、電子放射構造体の長寿命化が図られる。
【００１５】
制御部は、レーザ支持光維持時の光源からの連続レーザ光の出射エネルギーをレーザ支持光点灯時のレーザ部からの連続レーザ光の出射エネルギーに対して低くすることが好ましい。この場合、連続レーザ光の集光位置を機械的に移動させる必要がないため、連続レーザ光の集光位置を適切な位置に保つことができる。
【００１６】
集光位置移動部は、連続レーザ光の集光位置を連続レーザ光の光軸方向と交わる方向に移動させることが好ましい。この場合、レーザ支持光維持時に連続レーザ光の集光位置を容易に電子放射構造体から離間させることができる。
【００１７】
集光位置移動部は、レーザ支持光維持時の光学系の位置をレーザ支持光点灯時の光学系の位置に対して移動させる光学系移動部を有していることが好ましい。この場合、光学系を移動させることで、連続レーザ光の集光位置を容易に電子放射構造体から離間させることができる。
【００１８】
集光位置移動部は、レーザ支持光維持時の発光封体の位置をレーザ支持光点灯時の発光封体の位置に対して移動させる発光封体移動部を有していることが好ましい。この場合、発光封体を移動させることで、連続レーザ光の集光位置を容易に電子放射構造体から離間させることができる。
【００１９】
集光位置移動部は、レーザ支持光維持時の電子放射構造体の位置をレーザ支持光点灯時の電子放射構造体の位置に対して移動させる電子放射構造体移動部を有していることが好ましい。この場合、電子放射構造体を移動させることで、連続レーザ光の集光位置を容易に電子放射構造体から離間させることができる。
【００２０】
電子放射構造体には、レーザ支持光点灯時に連続レーザ光の集光位置が位置する面が、連続レーザ光の光軸に対して傾斜して形成されていることが好ましい。この構成により、光学系を厳密に調整しなくとも、連続レーザ光の集光位置を電子放射構造体の表面に位置させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、筐体内でのスパッタリングを抑制し、十分な長寿命化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光源装置を示す図である。
【図２】図１に示した光源装置が備える光学部材（光路長調整部）の一例を示す図である。
【図３】図２に示した光学部材（光路長調整部）のレーザ支持光点灯前における状態を示す図である。
【図４】図２に示した光学部材（光路長調整部）のレーザ支持光点灯時における状態を示す図である。
【図５】図２に示した光学部材（光路長調整部）のレーザ支持光点灯後（維持時）における状態を示す図である。
【図６】第１実施形態の変形例に係る光学部材（光路長調整部）のレーザ支持光点灯時における状態を示す図である。
【図７】図６に示した光学部材（光路長調整部）のレーザ支持光点灯後（維持時）における状態を示す図である。
【図８】第１実施形態の他の変形例の係る光学部材（光路長調整部）を構成する透明媒体を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る光源装置のレーザ支持光点灯時における状態を示す図である。
【図１０】図９に示した光源装置のレーザ支持光点灯後（維持時）における状態を示す図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る光源装置のレーザ支持光点灯時における状態を示す図である。
【図１２】図１１に示した光源装置のレーザ支持光点灯後（維持時）における状態を示す図である。
【図１３】本発明の第４実施形態に係る光源装置を構成する発光封体のレーザ支持光点灯時における状態を示す図である。
【図１４】図１３に示した発光封体のレーザ支持光点灯後（維持時）における状態を示す図である。
【図１５】第４実施形態の変形例に係る光源装置を構成する発光封体を示す図であり、（ａ）はレーザ支持光点灯時、（ｂ）はレーザ支持光点灯後（維持時）を示す。
【図１６】本発明の第５実施形態に係る光源装置を示す図である。
【図１７】図１６に示した光源装置の作用を示す図であり、（ａ）はレーザ支持光点灯時、（ｂ）はレーザ支持光点灯後（維持時）を示す。
【図１８】本発明の第６実施形態に係る光源装置のレーザ支持光点灯前における状態を示す図である。
【図１９】図１８に示した光源装置のレーザ支持光点灯時における状態を示す図である。
【図２０】図１８に示した光源装置のレーザ支持光点灯後（維持時）における状態を示す図である。
【図２１】第６実施形態の変形例に係る光源装置を構成する金属構造体（電子放射構造体）を示す要部拡大図である。
【図２２】図２１に示した金属構造体（電子放射構造体）の作用を示す要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る光源装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００２４】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る光源装置を示す概略図である。同図に示すように、光源装置１は、連続レーザ光を出射するレーザ部２と、レーザ部２からの連続レーザ光Ｌを導光する光学系３と、連続レーザ光Ｌの照射によって電子を放射する易電子放射物質を含有する金属構造体（電子放射構造体）１３及び発光ガスＧを収容する発光封体１１（光源７）とを含んで構成されている。この光源装置１では、金属構造体１３に連続レーザ光Ｌを照射すると、金属構造体１３の近傍における連続レーザ光Ｌの照射領域に、発光ガスＧによるプラズマが発生する。なお、プラズマは、連続レーザ光Ｌの照射によって金属構造体１３から放射された電子が発光ガスＧをイオン化し、イオン化された発光ガスＧに連続レーザ光Ｌが照射されることで発生していると推測される。そして、発生したプラズマに連続レーザ光Ｌを継続的に照射する（プラズマに対して継続的にレーザエネルギーを供給する）ことで、光源７である発光封体１１内において、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆを含む所定の発光領域を有するプラズマ発光である高輝度のレーザ支持光を点灯・維持させることができる。レーザ支持光は、例えば半導体検査用の光源や分光計測用の光として使用される。
【００２５】
レーザ部２は、例えばレーザダイオードである。レーザ部２からは、発光ガスＧの吸収スペクトルに合わせた波長、例えば波長９８０ｎｍの連続レーザ光Ｌが出射する。連続レーザ光Ｌの出力は、例えば６０Ｗ程度となっている。レーザ部２から出射した連続レーザ光Ｌは、光ファイバ４によって光学系３に導光される。光学系３は、レーザ部２からの連続レーザ光Ｌを発光封体１１に向けて集光する光学系である。光学系３は、例えば２つのレンズ５，６によって構成されている。光ファイバ４のヘッド４ａから出射した連続レーザ光Ｌは、レンズ５によって平行光化した後、レンズ６によって光軸ＬＡをもって発光封体１１に向けて集光する。集光された連続レーザ光Ｌの直径は、例えば直径１２０μｍ程度である。
【００２６】
発光封体１１は、より具体的には、内部空間Ｓに発光ガスＧが高圧に封入されたバルブ（筐体）１２と、連続レーザ光Ｌの照射によって電子を放射する易電子放射物質を含有する金属構造体１３とによって構成されている。
【００２７】
バルブ１２は、例えばガラスによって中空に形成されており、金属構造体１３が位置すると共に球状の外径及び球状の内部空間Ｓを有する球状部分（本体部）１２ａと、球状部分１２ａの一部から円柱状に突出する突出部分（突出部）１２ｂとを有している。バルブ１２の内部空間Ｓには、発光ガスＧとして例えばキセノンガスが高圧で封入されている。本実施形態では、球状部分１２ａのうち、突出部分１２ｂと反対側に位置する頂部１２ｃが連続レーザ光Ｌの入射部分（レーザ入射窓部ＬＷ）となっている。なお、レーザ入射窓部ＬＷは、後述する金属構造体１３における連続レーザ光Ｌの入射部に臨んでいればよく、球状部分１２ａの頂部１２ｃ以外の部分に位置していてもよい。
【００２８】
金属構造体１３は、例えばタングステンといった高融点金属によって形成され、易電子放射物質として例えばバリウムを含有する電子放射部１３ａと、電子放射部１３ａを支持する支持部１３ｂとを有している。連続レーザ光Ｌが照射される電子放射部１３ａは、図１に示すように、例えば細径の円柱状に形成され、連続レーザ光Ｌの入射部となる先端１３ｃがバルブ１２の頂部１２ｃ（レーザ入射窓部ＬＷ）を向くようにして球状部分１２ａの内部に配置されている。なお、連続レーザ光Ｌの入射部は、先端１３ｃに限られず、電子放射部１３ａの側面部であってもよい。
【００２９】
一方、支持部１３ｂは、例えばモリブデンといった高融点金属によって円柱状に形成された棒状部材１５を有している。支持部１３ｂの先端側には、電子放射部１３ａ（先端１３ｃ）が球状部分１２ａ内の内部空間Ｓの所望の位置に配置されるように支持されており、支持部１３ｂの基端側は、突出部分１２ｂ内の内部空間Ｓに配置されている。なお、電子放射部１３ａと支持部１３ｂとは、必ずしも構成材料を変える必要はなく、電子放射部１３ａに用いる材料で支持部１３ｂを一体に形成してもよい。また、同一の金属で基体を一体に形成し、電子放射部１３ａに相当する部分にのみ易電子放射物質を含有させてもよい。また、電子放射部１３ａや金属構造体１３の全体が易電子放射物質自体で構成されていてもよい。さらに、電子放射構造体は、タングステンやモリブデンといった金属（導電物）の基体から構成された金属構造体に限られず、セラミック等の絶縁物の基体から構成されていてもよい。
【００３０】
以上のように、発光封体１１では、発光ガスＧが封入されたバルブ１２内に易電子放射物質を含有する金属構造体１３が収容されている。金属構造体１３を用いることにより、この発光封体１１では、金属構造体１３への連続レーザ光Ｌの照射によってプラズマを発生させると共に、プラズマに連続レーザ光Ｌを継続して照射させることで高輝度のレーザ支持光を点灯・維持することができる。なお、発光封体１１からプラズマ発光を取り出す際には、連続レーザ光Ｌの光軸ＬＡと交差する方向から取り出すことが好ましく、直交する方向から取り出すことがより好ましい。
【００３１】
また、光源装置１は、集光位置移動部として、連続レーザ光Ｌの光路長を調整するための光路長調整部５１を備えている。より詳細には、光路長調整部５１は、バルブ１２の内部空間Ｓにおける、レーザ入射窓部ＬＷから集光位置Ｆまでの連続レーザ光Ｌの光軸ＬＡの長さである光路長ＬＬを調整する。光路長調整部５１としては、例えば図２に示すような光学部材８を用いる。光学部材８は、板状の透明媒体９と、透明媒体９を支持する棒状の回転アクチュエータ１０とによって構成されている。透明媒体９は、回転アクチュエータ１０によって、回転アクチュエータ１０の軸方向に対して回転可能となっている。光源装置１では、光学部材８は、透明媒体９が光学系３と発光封体１１との間に介在可能なように配置されている。
【００３２】
透明媒体９は、例えば合成石英ガラスといった空気（発光封体１１外部のレーザ光照射雰囲気）よりも高い屈折率を有する材料によって形成されている。また、透明媒体９は、図２に示すように３／４円形の平面形状をなしており、１／４円ごとに連続レーザ光Ｌの光軸ＬＡ方向の厚さ（連続レーザ光Ｌが透過する長さ）が異なる。具体的には、透明媒体９は、例えば２ｍｍ程度の厚さを有する１／４円形の平面形状をなす第１の領域Ｒ１と、第１の領域Ｒ１に隣接し、例えば４ｍｍ程度の厚さを有する１／４円形の平面形状をなす第２の領域Ｒ２と、第２の領域Ｒ２に隣接し、例えば２ｍｍ程度の厚さを有する１／４円形の平面形状をなす第３の領域Ｒ３とによって構成されている。なお、便宜的に、第１の領域Ｒ１と第３の領域Ｒ３とに挟まれた透明媒体９が存在しない領域を第４の領域Ｒ４とよぶ。
【００３３】
図３〜５は、それぞれ光学部材８（光路長調整部５１）の作用を示す切断端面図である。まず、図３に示すように、レーザ支持光点灯前には、光学系３と発光封体１１との間に透明媒体９の第１の領域Ｒ１を介在させる。これにより、連続レーザ光Ｌは透明媒体９によって屈折し、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆは電子放射部１３ａ（金属構造体１３）とレーザ入射窓部ＬＷ側の間の空間領域に位置する。このときの電子放射部１３ａ（金属構造体１３）の表面における連続レーザ光Ｌのエネルギー密度は、例えば２６０ｋＷ／ｃｍ２程度となっている。
【００３４】
続いて、図４に示すように、レーザ支持光ＬＳ点灯時には、図３の状態から透明媒体９を回転アクチュエータ１０によって回転させることで、光学系３と発光封体１１との間に透明媒体９の第２の領域Ｒ２を介在させる。この場合、透明媒体９の第２の領域Ｒ２は第１の領域Ｒ１よりも厚いため、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆはレーザ支持光ＬＳ点灯前の連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆに対して金属構造体１３側に移動することとなる。これにより、レーザ支持光ＬＳ点灯時には、例えば連続レーザ光Ｌは電子放射部１３ａ（金属構造体１３）の略表面で集光しており、電子放射部１３ａ（金属構造体１３）の表面における連続レーザ光Ｌのエネルギー密度は、例えば５３０ｋＷ／ｃｍ２程度となっている。
【００３５】
続いて、レーザ支持光ＬＳ点灯後（レーザ支持光ＬＳ維持時）には、図４の状態から透明媒体９を回転アクチュエータ１０によって回転させることで、図５に示すように、光学系３と発光封体１１との間に第４の領域Ｒ４を介在させる。この場合、第４の領域Ｒ４には透明媒体が存在しないため、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆはレーザ支持光ＬＳ点灯前（図３）及びレーザ支持光ＬＳ点灯時（図４）の連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆに対して、連続レーザ光Ｌの光軸ＬＡ方向において金属構造体１３からより離間する位置（レーザ入射窓部ＬＷにより近い位置）の空間領域に移動している。このときの電子放射部１３ａ（金属構造体１３）の表面における連続レーザ光Ｌのエネルギー密度は、例えば２６０ｋＷ／ｃｍ２以下となっている。
【００３６】
このように、光学系３と発光封体１１との間に介在する透明媒体９の厚さを調整することによって内部空間Ｓにおける連続レーザ光Ｌの光路長ＬＬを調整し、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆを移動させる。これにより、電子放射部１３ａ（金属構造体１３）の表面における連続レーザ光Ｌのエネルギー密度を、レーザ支持光ＬＳ点灯前、点灯時、及び点灯後（維持時）の各状態に適したエネルギー密度とすることが可能となる。より具体的には、レーザ支持光ＬＳ点灯前には、スパッタリングが生じない程度のエネルギー密度で連続レーザ光Ｌを電子放射部１３ａ（金属構造体１３）に照射することで、電子放射部１３ａ（金属構造体１３）を加熱することが可能となる。そのため、後続のレーザ支持光ＬＳ点灯時において電子放射部１３ａ（金属構造体１３）から電子を放出させやすくすることができ、レーザ支持光ＬＳを点灯させることが容易となる。また、レーザ支持光ＬＳ点灯時には、レーザ支持光ＬＳの点灯に十分なエネルギー密度で連続レーザ光Ｌを電子放射部１３ａ（金属構造体１３）の適切な位置に対して照射できるため、レーザ支持光ＬＳを確実に点灯させることができる。そして、レーザ支持光ＬＳ点灯後（レーザ支持光ＬＳ維持時）には、レーザ支持光ＬＳを維持すると共に、金属構造体１３においてスパッタリングが生じない程度のエネルギー密度とすることができる。また、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆが電子放射部１３ａ（金属構造体１３）から離間するのに伴って、プラズマ発光であるレーザ支持光ＬＳも電子放射部１３ａ（金属構造体１３）から離間するため、レーザ支持光ＬＳによる金属構造体１３のスパッタリングも抑制できる。よって、スパッタリングによる金属構造体１３の劣化及びバルブ１２の内壁の汚れを抑制して発光封体１１（光源７）の長寿命化を実現できるため、光源装置として十分な長寿命化が図られる。
【００３７】
なお、レーザ支持光ＬＳ点灯後に、光学系３と発光封体１１との間に介在させる領域を第２の領域Ｒ２から第４の領域Ｒ４に変える途中に、第２の領域Ｒ２と第４の領域Ｒ４との中間の厚さを有する第３の領域Ｒ３を介在させる。これにより、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆを段階的に金属構造体１３から離間するように移動させることができるため、レーザ支持光ＬＳの発光領域も段階的に金属構造体１３から離間するように移動させることができる。したがって、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆの移動前後における発光領域の一部同士が重なりやすくなることによりプラズマの維持が容易となるため、レーザ支持光ＬＳを維持することが容易となる。一方、光学系３と発光封体１１との間に介在させる領域を第２の領域Ｒ２から第４の領域Ｒ４に一挙に変える場合、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆも一挙に移動することとなり、プラズマが集光位置Ｆの移動に追従できない場合がある。そのため、プラズマの維持が困難となり、レーザ支持光ＬＳが消灯してしまう可能性がある。
【００３８】
光学部材８（光路長調整部５１）の構成は、他の態様をとり得る。光学部材８は、例えば空間光変調素子といった光変調素子によって構成されていてもよい。また、光学部材８は、例えば図６，７に示すように、連続レーザ光Ｌの光軸ＬＡ方向の厚さ（連続レーザ光Ｌが透過する長さ）が略均一な板状の透明媒体２９と、透明媒体２９を保持するアクチュエータ３０とによって構成される光学部材２８であってもよい。アクチュエータ３０に保持された透明媒体２９は、レーザ支持光ＬＳ点灯時及び点灯後（維持時）の状態に応じて連続レーザ光Ｌの光軸ＬＡと略直交する方向に移動する。
【００３９】
すなわち、レーザ支持光ＬＳ点灯時には、図６に示すように、光学系３と発光封体１１との間に透明媒体２９を介在させる。このとき、上記第１実施形態のレーザ支持光ＬＳ点灯時と同様に、連続レーザ光Ｌは、例えば電子放射部１３ａ（金属構造体１３）の略表面で集光している。一方、レーザ支持光ＬＳ点灯後（維持時）には、図７に示すように、透明媒体２９はアクチュエータ３０によって光学系３と発光封体１１との間に介在しないように移動される。この場合、上記第１実施形態のレーザ支持光ＬＳ点灯後と同様に、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆは、レーザ支持光ＬＳ点灯時の連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆに対して連続レーザ光Ｌの光軸ＬＡ方向の金属構造体１３から離間する位置に移動することとなる。したがって、この場合でも、上記第１実施形態と同様に、金属構造体１３のスパッタリングを抑制できる。
【００４０】
また、透明媒体２９に代えて、例えば図８（ａ）に示すような透明媒体３９を用いることもできる。透明媒体３９は、一面が他面に対して傾斜していることで、連続レーザ光Ｌの光軸ＬＡ方向の厚さ（連続レーザ光Ｌが透過する長さ）が連続的に変化する板状をなしており、透明媒体２９と同様にアクチュエータ３０に保持された状態で用いられる。
【００４１】
透明媒体３９を用いる場合、レーザ支持光ＬＳ点灯時には、例えば連続レーザ光Ｌが電子放射部１３ａ（金属構造体１３）の略表面で集光するように光学系３と発光封体１１との間に透明媒体３９を介在させる。続いて、レーザ支持光ＬＳ点灯後（維持時）には、透明媒体３９は、アクチュエータ３０によって光学系３と発光封体１１との間に介在しないように移動される。このとき、透明媒体３９の一面が他面に対して傾斜しているため、透明媒体３９の移動に伴って徐々に連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆも金属構造体１３から離間するように連続的に移動していく。これにより、レーザ支持光ＬＳの発光領域も徐々に金属構造体１３から離間するように移動させることができる。したがって、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆの移動前後における発光領域の一部同士が重なることによりプラズマの維持が容易となるため、レーザ支持光ＬＳを維持することが容易となる。
【００４２】
また、透明媒体２９に代えて、例えば図８（ｂ）に示すような透明媒体４９を用いることもできる。透明媒体４９は、連続レーザ光Ｌの光軸ＬＡ方向の厚さ（連続レーザ光Ｌが透過する長さ）が異なる２つの部材が接合されており、例えば４ｍｍ程度の厚さを有する第１の透明媒体４９ａと、例えば２ｍｍ程度の厚さを有する第２の透明媒体４９ｂとが互いの端面同士で接合した構成となっている。
【００４３】
透明媒体４９を用いる場合、レーザ支持光ＬＳ点灯時には、例えば連続レーザ光Ｌが電子放射部１３ａ（金属構造体１３）の略表面で集光するように光学系３と発光封体１１との間に第１の透明媒体４９ａを介在させる。続いて、レーザ支持光ＬＳ点灯後（維持時）には、透明媒体４９は、アクチュエータ３０によって光学系３と発光封体１１との間に介在しないように移動される。このとき、透明媒体４９が厚さの異なる透明媒体４９ａ，４９ｂから構成されているため、透明媒体４９の移動に伴って段階的に連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆも金属構造体１３から離間するように移動していく。これにより、レーザ支持光ＬＳの発光領域も段階的に金属構造体１３から離間するように移動させることができる。したがって、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆの移動前後における発光領域の一部同士が重なりやすくなることによりプラズマの維持が容易となるため、レーザ支持光ＬＳを維持することが容易となる。
【００４４】
［第２実施形態］
図９，１０は、それぞれ本発明の第２実施形態に係る光源装置を示す図である。以下では、第２実施形態に係る光源装置について説明するが、第１実施形態と重複する説明は省略する。図９，１０に示すように、光源装置２１では、例えば光学系３と光ファイバ４のヘッド４ａとが筐体１７に収容されている。筐体１７は、集光位置移動部としてのアクチュエータ１８（光学系移動部５２）に保持されており、レーザ支持光ＬＳ点灯時及び点灯後（維持時）の状態に応じて、アクチュエータ１８（光学系移動部５２）によって連続レーザ光Ｌの光軸ＬＡ方向に移動される。
【００４５】
すなわち、図９に示すように、レーザ支持光ＬＳ点灯時には、筐体１７は、例えば連続レーザ光Ｌが電子放射部１３ａ（金属構造体１３）の略表面で集光するような位置で保持されている。一方、図１０に示すように、レーザ支持光ＬＳ点灯後（維持時）には、筐体１７は、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆがレーザ支持光ＬＳ点灯時の集光位置Ｆに対して金属構造体１３から離間するように、アクチュエータ１８によって例えば連続レーザ光Ｌの光軸ＬＡに沿って移動される。
【００４６】
このように、光学系３を含む筐体１７をアクチュエータ１８（光学系移動部５２）によって移動させるという簡易な構成で、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆを容易に金属構造体１３から離間させることができる。
【００４７】
上記第２実施形態では、筐体１７はアクチュエータ１８によって連続レーザ光Ｌの光軸ＬＡ方向に移動していたが、レーザ支持光ＬＳ点灯後（維持時）の連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆがレーザ支持光ＬＳ点灯時の連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆに対して金属構造体１３から離間する位置となるのであれば、筐体１７の移動方向は連続レーザ光Ｌの光軸ＬＡ方向とは異なる方向（例えば連続レーザ光Ｌの光軸ＬＡと交わる方向）であってもよい。
【００４８】
［第３実施形態］
図１１，１２は、それぞれ本発明の第３実施形態に係る光源装置を示す図である。以下では、第３実施形態に係る光源装置について説明するが、第１，２実施形態と重複する説明は省略する。図１１，１２に示すように、光源装置３１では、発光封体１１は、アクチュエータ１８（発光封体移動部５３）に保持されており、レーザ支持光ＬＳ点灯時及び点灯後（維持時）の状態に応じて、集光位置移動部としてのアクチュエータ１８（発光封体移動部５３）によって連続レーザ光Ｌの光軸ＬＡ方向に移動される。
【００４９】
すなわち、図１１に示すように、レーザ支持光ＬＳ点灯時には、発光封体１１は、例えば連続レーザ光Ｌが電子放射部１３ａ（金属構造体１３）の略表面で集光するような位置で保持されている。一方、図１２に示すように、レーザ支持光ＬＳ点灯後（維持時）には、発光封体１１は、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆがレーザ支持光ＬＳ点灯時の集光位置Ｆに対して金属構造体１３から離間するように、アクチュエータ１８によって例えば連続レーザ光Ｌの光軸ＬＡに沿って移動される。
【００５０】
このように、発光封体１１をアクチュエータ１８（発光封体移動部５３）によって移動させるという簡易な構成で、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆを容易に金属構造体１３から離間させることができる。
【００５１】
上記第３実施形態では、発光封体１１はアクチュエータ１８によって連続レーザ光Ｌの光軸ＬＡ方向に移動していたが、レーザ支持光ＬＳ点灯後（維持時）の連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆがレーザ支持光ＬＳ点灯時の連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆに対して金属構造体１３から離間する位置となるのであれば、発光封体１１の移動方向は連続レーザ光Ｌの光軸ＬＡ方向とは異なる方向（例えば連続レーザ光Ｌの光軸ＬＡと交わる方向）であってもよい。
【００５２】
［第４実施形態］
図１３，１４は、それぞれ本発明の第４実施形態に係る光源装置を構成する発光封体を示す図である。以下では、第４実施形態に係る光源装置を構成する発光封体について説明するが、第１〜３実施形態と重複する説明は省略する。
【００５３】
図１３，１４に示すように、発光封体６１（光源７）は、支持部１３ｂである棒状部材１５を把持する小径部１６を有している。小径部１６は、突出部分１２ｂの内壁の一部を用いて設けられ、棒状部材１５に当接するように突出部分１２ｂの内径が他の部分よりも縮径された状態となっている。なお、小径部１６は、棒状部材１５の周面に接触しているだけであり、棒状部材１５への融着はなされていない。また、小径部１６は、図１３，１４に例示した位置よりも基端寄り（図面下側）に設けてもよく、先端側（図面上側）寄りに設けてもよい。さらに、小径部１６を複数設けてもよい。
【００５４】
また、金属構造体１３（電子放射構造体）には、小径部１６に通された棒状部材１５の端部において小径部１６に当接可能となるように設けられた大径部１３ｄが設けられている。さらに、大径部１３ｄの位置に対応するように突出部分１２ｂの外壁側に、集光位置移動部として、コイル１４（電子放射構造体移動部５４）が設けられている。コイル１４（電子放射構造体移動部５４）は、棒状部材１５側の大径部１３ｄが突出部分１２ｂ側の小径部１６に当接するように棒状部材１５に磁力を付与することによって、レーザ支持光ＬＳ点灯時及び点灯後（維持時）の状態に応じて金属構造体１３を連続レーザ光Ｌの光軸ＬＡ方向に移動させる。
【００５５】
すなわち、図１３に示すように、レーザ支持光ＬＳ点灯時には、金属構造体１３は、コイル１４（電子放射構造体移動部５４）から付与される磁力によって例えば連続レーザ光Ｌが電子放射部１３ａ（金属構造体１３）の略表面で集光するような位置で保持されている。一方、図１４に示すように、レーザ支持光ＬＳ点灯後（維持時）には、コイル１４からの磁力付与を休止することで、金属構造体１３は、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆがレーザ支持光ＬＳ点灯時の集光位置Ｆに対して金属構造体１３から離間するように、連続レーザ光Ｌの光軸ＬＡに沿って移動することとなる。
【００５６】
このように、発光封体６１を用いると、金属構造体１３をコイル１４（電子放射構造体移動部５４）によって移動させることで、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆを容易に金属構造体１３から離間させることができる。さらにこの場合、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆの移動は、光学系３及びバルブ１２の移動や調整を要さないため、連続レーザ光Ｌの照射経路における光学的条件を一定に保つことができ、連続レーザ光Ｌの集光位置を適切な位置に保つことができる。
【００５７】
発光封体６１は、他の態様をとり得る。例えば図１５に示す発光封体７１（光源７）では、棒状部材１５が挿通するように突出部分１２ｂの内壁に嵌合するスペーサ部材１９と、スペーサ部材１９に通された棒状部材１５の端部において小径部１６に当接可能となるように設けられた大径部１３ｄとが設けられている。この場合においても、コイル１４（電子放射構造体移動部５４）は、大径部１３ｄの位置に対応するように突出部分１２ｂの外壁側に設けられ、棒状部材１５側の大径部１３ｄがスペーサ部材１９に当接するように棒状部材１５に磁力を付与する。
【００５８】
この場合も上記第４実施形態と同様に、コイル１４（電子放射構造体移動部５４）が、棒状部材１５に磁力を付与することによって、レーザ支持光ＬＳ点灯時（図１５（ａ））及び点灯後（維持時）（図１５（ｂ））の状態に応じて金属構造体１３を連続レーザ光Ｌの光軸ＬＡ方向に移動する。
【００５９】
［第５実施形態］
図１６は、本発明の第５実施形態に係る光源装置を示す図である。以下では、第５実施形態に係る光源装置について説明するが、第１〜４実施形態と重複する説明は省略する。図１６に示すように、光源装置４１は、集光位置移動部として、レーザ部２からの出射する連続レーザ光Ｌの出射エネルギーを調整する制御部５５を備えている。また、光源装置４１では、光学系３は、連続レーザ光Ｌを電子放射部１３ａ（金属構造体１３）の表面から離間した位置で集光させている。つまり、電子放射部１３ａ（金属構造体１３）の表面には、常にデフォーカス状態の連続レーザ光Ｌが照射される。
【００６０】
図１７は、制御部５５の作用を示す図である。図１７（ａ）に示すように、レーザ支持光ＬＳ点灯時には、制御部５５は、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆを電子放射部１３ａ（金属構造体１３）の表面から離間した位置に設定しつつ、電子放射部１３ａ（金属構造体１３）の表面における連続レーザ光Ｌのエネルギー密度がレーザ支持光ＬＳ点灯可能な程度（例えば５３０ｋＷ／ｃｍ２程度）となるように、レーザ部２から出射する連続レーザ光Ｌの出射エネルギーを設定する。これにより、電子放射部１３ａ（金属構造体１３）の表面に照射される連続レーザ光Ｌは、デフォーカス状態でありながら、レーザ支持光ＬＳを点灯することができる。
【００６１】
一方、図１７（ｂ）に示すように、レーザ支持光ＬＳ点灯後（維持時）には、制御部５５は、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆをレーザ支持光ＬＳ点灯時の位置（図１７（ａ）の位置）に保ったまま、レーザ部２から出射する連続レーザ光Ｌの出射エネルギーをレーザ支持光ＬＳ点灯時の連続レーザ光Ｌの出射エネルギーに対して低く設定する。具体的には、制御部５５は、電子放射部１３ａ（金属構造体１３）の表面における連続レーザ光Ｌのエネルギー密度を、例えばレーザ支持光ＬＳ点灯時の５３０ｋＷ／ｃｍ２程度から２６０ｋＷ／ｃｍ２程度とする。これにより、レーザ支持光ＬＳを維持可能なエネルギーを持つ領域を連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆ近傍のみとすることができるため、レーザ支持光ＬＳを金属構造体１３から離間した位置で維持することが可能となる。
【００６２】
このように、光源装置４１では、レーザ部２から出射する連続レーザ光Ｌを金属構造体１３の表面から離間した位置に集光させつつ、連続レーザ光Ｌの出射エネルギーを制御部５５によって調整する。つまり、光源装置４１では、金属構造体１３の表面には常にデフォーカス状態の連続レーザ光Ｌを照射し、さらにはレーザ支持光ＬＳ維持時の電子放射部１３ａ（金属構造体１３）の表面における連続レーザ光Ｌのエネルギー密度をレーザ支持光ＬＳ点灯時の連続レーザ光Ｌのエネルギー密度に対して低くするため、金属構造体１３の表面が局所的にスパッタリングされることを抑制できる。したがって、金属構造体１３の長寿命化が図られる。また、光源装置４１では、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆを機械的に移動させる必要がないため、連続レーザ光Ｌの集光位置を適切な位置に保つことができると共に、光学系３や発光封体１１を移動させるための装置が不要となるため、光源装置の小型化が図られる。なお、連続レーザ光Ｌは、上述したように連続レーザ光Ｌの光軸ＬＡと金属構造体１３の延在方向の軸とが互いに同軸となるような方向から照射されてもよく、連続レーザ光Ｌの光軸ＬＡと金属構造体１３の延在方向の軸とが互いに交わるような方向から照射されてもよい。
【００６３】
［第６実施形態］
図１８〜２０は、それぞれ本発明の第６実施形態に係る光源装置を示す図である。以下では、第６実施形態に係る光源装置について説明するが、第１〜５実施形態と重複する説明は省略する。
【００６４】
図１８〜２０に示すように、光源装置８１では、連続レーザ光Ｌは、発光封体９１（光源７）に対して、連続レーザ光Ｌの光軸ＬＡと金属構造体１３の延在方向の軸とが互いに交わるような方向から照射されている。より具体的には、連続レーザ光Ｌは、連続レーザ光Ｌの光軸ＬＡと金属構造体１３の延在方向の軸とが互いに略直交するような方向から照射されており、バルブ１２（特に球状部分１２ａ）のうち、金属構造体１３の延在方向の軸に対して側方に位置する側方部１２ｄが連続レーザ光Ｌの入射部分（レーザ入射窓部ＬＷ）となっている。また、光源装置８１では、光学系３は、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆの光軸ＬＡ方向における位置が電子放射部１３ａの略表面となるように、連続レーザ光Ｌを集光させている。また、金属構造体１３の棒状部材１５（支持部１３ｂ）の先端側には、電子放射部１３ａを保持する保持部１３ｆと、保持部１３ｆよりも基端側に、保持部１３ｆ、及び棒状部材１５（支持部１３ｂ）の基端側（基端部１３ｇ）に比してくびれるように縮径した縮径部１３ｅとが形成されている。縮径部１３ｅは、バルブ１２の突出部分１２ｂにおける球状部分１２ａ側の端部に対応する位置に設けられている。
【００６５】
本実施形態では、例えば光学系３と光ファイバ４のヘッド４ａとが収容された筐体１７は、集光位置移動部としてのアクチュエータ１８（光学系移動部５２）に保持されており、レーザ支持光ＬＳ点灯前、点灯時及び点灯後（維持時）の状態に応じて、アクチュエータ１８（光学系移動部５２）によって連続レーザ光Ｌの光軸ＬＡ方向と略直交する方向（金属構造体１３の延在方向の軸に沿った方向）に移動される。
【００６６】
すなわち、レーザ支持光ＬＳ点灯前には、図１８に示すように、筐体１７は、例えば連続レーザ光Ｌが棒状部材１５（支持部１３ｂ）の保持部１３ｆに照射されるような位置で保持されている。このとき、保持部１３ｆは電子放射部１３ａよりも大径であるので、保持部１３ｆの表面が電子放射部１３ａの表面よりもレーザ入射窓部ＬＷ側に位置することから、保持部１３ｆに照射される連続レーザ光Ｌは、見かけ上、保持部１３ｆの内部の仮想の集光位置Ｆ’で集光され、保持部１３ｆの略表面においてはスパッタリングが生じない程度のエネルギー密度にデフォーカスした状態で照射される。レーザ支持光ＬＳ点灯時には、図１９に示すように、筐体１７は、連続レーザ光Ｌが電子放射部１３ａに照射されるような位置に移動される。このとき、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆは、電子放射部１３ａの略表面に位置している。レーザ支持光ＬＳ点灯後（維持時）には、図２０に示すように、筐体１７は、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆがレーザ支持光ＬＳ点灯時の集光位置Ｆに対して電子放射部１３ａ（金属構造体１３）から離間し、内部空間Ｓの空間領域に位置するように移動され、保持される。その結果、レーザ支持光ＬＳ点灯後（維持時）には、電子放射部１３ａ（金属構造体１３）とレーザ支持光ＬＳとが互いに離間するとともに、連続レーザ光Ｌの電子放射部１３ａ（金属構造体１３）への照射を避けることができる。つまり、レーザ支持光ＬＳ維持時の電子放射部１３ａ（金属構造体１３）の表面における連続レーザ光Ｌのエネルギー密度を、レーザ支持光ＬＳ点灯時の電子放射部１３ａ（金属構造体１３）の表面における連続レーザ光Ｌのエネルギー密度に対して低くすることができる。
【００６７】
このように、光源装置８１では、光学系３を含む筐体１７をアクチュエータ１８（光学系移動部５２）によって移動させるという簡易な構成で、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆを容易に金属構造体１３から連続レーザ光Ｌの光軸ＬＡ方向と交わる方向（金属構造体１３の延在方向の軸に沿った方向）に離間させることができる。これにより、電子放射部１３ａ（金属構造体１３）の表面における連続レーザ光Ｌのエネルギー密度を、レーザ支持光ＬＳ点灯前、点灯時、及び点灯後（維持時）の各状態に適したエネルギー密度とすることが可能となる。
【００６８】
本実施形態では、レーザ支持光ＬＳ点灯前に、連続レーザ光Ｌをスパッタリングが生じない程度のエネルギー密度でデフォーカスした状態で棒状部材１５（支持部１３ｂ）の保持部１３ｆに照射していることで、保持部１３ｆがスパッタリングされることなく加熱され、それに伴って電子放射部１３ａ（金属構造体１３）の温度も上昇する。さらに、縮径部１３ｅが形成されていることによって、保持部１３ｆから基端部１３ｇ側への熱伝導経路が制限されているので、連続レーザ光Ｌの照射による電子放射部１３ａ（金属構造体１３）の加熱をより効率良く行うことができる。また、棒状部材１５（支持部１３ｂ）の一部を縮径することで、縮径部１３ｅの表面がバルブ１２の内壁面から離間するため、縮径部１３ｅからバルブ１２への熱の逃げも抑制できる。そのため、後続のレーザ支持光ＬＳ点灯時において電子放射部１３ａ（金属構造体１３）から電子を放出させやすくすることができ、レーザ支持光ＬＳを点灯させることが容易となる。なお、本実施形態では、連続レーザ光Ｌの照射による加熱を行うために、棒状部材１５（支持部１３ｂ）は、加熱に耐え得るモリブデンやタングステンといった高融点金属からなるのが特に好ましい。
【００６９】
また、レーザ支持光ＬＳ点灯時には、レーザ支持光ＬＳの点灯に十分なエネルギー密度で連続レーザ光Ｌを電子放射部１３ａの表面に対して照射できるため、レーザ支持光ＬＳを確実に点灯させることができる。そして、レーザ支持光ＬＳ点灯後（維持時）には、金属構造体１３から離間した内部空間Ｓの空間領域に移動させたレーザ支持光ＬＳに対して連続レーザ光Ｌを照射することでレーザ支持光ＬＳを維持する。そのため、レーザ支持光ＬＳによる金属構造体１３のスパッタリングを抑制できる一方で、金属構造体１３に対しては連続レーザ光Ｌも照射されないため、連続レーザ光Ｌによる金属構造体１３のスパッタリングをも抑制できる。よって、スパッタリングによる金属構造体１３の劣化及びバルブ１２の内壁の汚れを抑制して発光封体１１（光源７）の長寿命化を実現できるため、光源装置として十分な長寿命化が図られる。
【００７０】
上記第６実施形態では、縮径部１３ｅはバルブ１２の突出部分１２ｂにおける球状部分１２ａ側の端部に対応する位置に設けられていたが、縮径部１３ｅは、球状部分１２ａに入り込むように形成されていてもよく、また、縮径部１３ｅは、棒状部材１５（支持部１３ｂ）の基端側まで連続して延在していてもよい。また、上記第６実施形態では、電子放射部１３ａは例えば細径の円柱状に形成されていたが、図２１に示すように、電子放射部２３ａは、例えば棒状部材１５（支持部１３ｂ）の延在する軸方向に延びる細径の円柱部２４と、円柱部２４の先端側に設けられた傾斜部２５とを有していてもよい。傾斜部２５には、円柱部２４の延在方向の軸に対して傾斜した傾斜面２５ａが形成されており、この傾斜面２５ａは、連続レーザ光Ｌの光軸ＬＡに対しても傾斜している。
【００７１】
図２２は、電子放射部２３ａ（金属構造体２３）の作用を示す要部拡大図である。通常、レーザ支持光ＬＳを点灯させる際には、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆを、電子放射部２３ａの略表面に位置するように集光させるのが好ましいが、そのためには光学系３の厳密な調整を要する場合がある。なお、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆが電子放射部２３ａの略表面でなくとも、電子放射部２３ａの略表面における連続レーザ光Ｌのエネルギー密度が十分に高ければレーザ支持光ＬＳの点灯は可能だが、そのためにはより大出力のレーザが必要になる。これに対して、本実施形態においては、レーザの出力を変更することなく、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆの光軸ＬＡ方向における位置精度に余裕を持たせることが可能となる。まず、図２２（ａ）に示すように、電子放射部２３ａにおける連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆを、光軸ＬＡ方向における円柱部２４の内部に確実に収まる程度の位置精度で仮想の集光位置Ｆ’として位置決めする。次いで、円柱部２４の延在方向の軸に沿った方向に、連続レーザ光Ｌの仮想の集光位置Ｆ’が棒状部材１５（支持部１３ｂ）側から傾斜部２５側へ移動するように、アクチュエータ１８によって筐体１７を移動させる。その結果、図２２（ｂ）に示すように、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆを、電子放射部２３ａの傾斜部２５における傾斜面２５ａの略表面上のいずれかの位置に確実に位置させることができるので、レーザ支持光ＬＳを点灯することができる。
【００７２】
このように、電子放射部２３ａには、レーザ支持光ＬＳ点灯時に連続レーザ光Ｌを移動させることで、電子放射部２３ａの略表面のいずれかの位置に連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆを位置させるための傾斜面２５ａが形成されている。このため、光学系３を厳密に調整しなくとも、仮想の集光位置Ｆ’が円柱部２４の内部に位置する限りにおいては、連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆを傾斜面２５ａの略表面上のいずれかの位置に確実に位置させることができるので、レーザ支持光ＬＳを点灯できる。なお、本実施形態においては、連続レーザ光Ｌが円柱部２４に照射されているとき（図２２（ａ））の円柱部２４の表面における連続レーザ光Ｌは、スパッタリングが生じない程度のエネルギー密度でデフォーカスされた状態であるため、連続レーザ光Ｌの円柱部２４への照射によって、電子放射部２３ａを加熱することとなり、後続する連続レーザ光Ｌの傾斜面２５ａへの照射時におけるレーザ支持光ＬＳの点灯を容易にする効果を奏する。
【００７３】
上記第６実施形態では、アクチュエータ１８（光学系移動部５２）によって連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆを移動させていたが、光学系３の調整によって連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆを移動させてもよい。また、上記第３実施形態で説明した発光封体移動部５３を適用することによって連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆを移動させてもよく、上記第４実施形態で説明した電子放射構造体移動部５４を適用することによって連続レーザ光Ｌの集光位置Ｆを移動させてもよい。これらの場合でも上記第６実施形態と同様に、スパッタリングによる金属構造体１３の劣化及びバルブ１２の内壁の汚れを抑制して発光封体１１（光源７）の長寿命化を実現できるため、光源装置として十分な長寿命化が図られる。
【００７４】
上述した実施形態においては、いずれもレーザ支持光ＬＳを、点灯時における連続レーザ光Ｌの光軸ＬＡ上又は連続レーザ光Ｌの移動方向軸上に移動させて維持していたが、内部空間Ｓの空間領域における任意の位置に移動させて維持してもよい。この場合、金属構造体に対するレーザ支持光ＬＳの影響をさらに低減できるような位置を選択したり、外部の光学系等に合わせて、レーザ支持光ＬＳを光源７から取り出すのに適した位置を選択することができる。また、縮径部１３ｅを第６実施形態以外の実施形態に採用した場合でも、電子放射部１３ａ（金属構造体１３）の加熱効率を向上させ、電子放射部１３ａ（金属構造体１３）から電子を放出させやすくすることができる。
【符号の説明】
【００７５】
１，２１，３１，４１，８１…光源装置、２…レーザ部、３…光学系、７…光源、８，２８…光学部材、９，２９，３９，４９…透明媒体、１１，６１，７１…発光封体、１３，２３…金属構造体（電子放射構造体）、１４…コイル、１８…アクチュエータ、２５ａ…傾斜面、５１…光路長調整部、５２…光学系移動部、５３…発光封体移動部、５４…電子放射構造体移動部、５５…制御部、Ｆ…集光位置、Ｇ…発光ガス、Ｌ…連続レーザ光、ＬＡ…光軸、ＬＳ…レーザ支持光、Ｓ…内部空間。
【図１】
0005947329.tif 000002
【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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【図２１】
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【図２２】
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