(57)【要約】      （修正有）【課題】励起光が照射された蛍光体の発する蛍光を、集光し光ファイバにて、従前の構成より多く取り出せる蛍光集光装置を提供する。【解決手段】本発明の蛍光集光装置は、内壁面１ａが長回転楕円体面又は楕円柱面を成す鏡面である容器１と、長回転楕円体面又は楕円柱面の第一の焦点Ｆ１の周囲にて第二の焦点Ｆ２から離れる方向に隔置され蛍光体３ａを担持する蛍光体担持部材３と、蛍光体へ励起光を照射する手段と、第二の焦点に配置された光受容部材４と、光受容部材と光学的に接続され容器内の蛍光を容器外へ導出するための受光端面の法線が第一及び第二の焦点を結ぶ軸線に概ね沿って延在する光ファイバ５とを含み、蛍光体担持部材の第一の焦点に対向した面が第一の焦点を通った光線を第二の焦点へ集光する凹面鏡を成し、光受容部材を透過して容器の内壁面にて反射した光線が第一の焦点を経て凹面鏡にて反射し、第二の焦点を経て光ファイバ内へ入射される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光が照射された蛍光体からの蛍光を集光するための蛍光集光装置であって、
第一及び第二の焦点を有し該第一及び第二の焦点を結ぶ軸線周りに回転対称である長回転楕円体面又は第一及び第二の焦点を有し第一及び第二の焦点を結ぶ軸線に対して垂直な方向に延在する楕円柱面を成す鏡面である内壁面を有する容器と、
前記第一の焦点の周囲にて前記第二の焦点から離れる方向に前記第一の焦点から放射方向に隔置された部位に配置され前記容器の内壁面に対向した面上に前記蛍光体を担持する蛍光体担持部材と、
前記蛍光体へ前記励起光を照射する手段と、
前記第二の焦点に配置され前記蛍光を透過する材料にて形成された光受容部材と、
前記光受容部材と光学的に接続され前記容器内の前記蛍光を前記容器外へ導出するための光ファイバにして、その受光端面の法線が概ね前記第一及び第二の焦点を結ぶ前記軸線に沿って延在する光ファイバとを含み、
前記蛍光体担持部材の前記第一の焦点に対向した面が前記第一の焦点を通った光線を前記第二の焦点へ集光する凹面鏡を成しており、これにより、前記光受容部材を透過して前記容器の内壁面にて反射した光線が前記第一の焦点を経て前記凹面鏡にて反射し、前記第二の焦点を経て前記光ファイバ内へ入射される蛍光集光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、或る波長の光が照射された蛍光体から発せられる蛍光を集光する蛍光集光装置に係り、より詳細には、励起光として伝播された光を蛍光体へ照射し、その蛍光体から放出された蛍光を光ファイバへ集光して外部へ取り出す装置に係る。本発明の蛍光集光装置は、光の波長の変換するための機構、蛍光光度計に於ける試料蛍光の集光のための機構などに有利に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光学的な測定などに際して、或る発光体から四方八方に或いはランダムな方向に放出される光を集光するための装置として、しばしば、中空の、反射率（又は拡散反射率）の高い内壁を有する球体から成る積分球が利用されることがある。例えば、積分球により、或る蛍光物質からランダムな方向に放出される蛍光を集光しようとする場合には、図３（Ａ）に例示されている如く、蛍光物質Ｆｂが積分球Ｉの内側の、例えば、球体の略中心に配置され、その蛍光物質に対して球体の壁の一部に穿たれた孔（入射孔）を通して励起光Ｅｘが照射される。そうすると、励起光の照射によって蛍光物質からランダムな方向に蛍光Ｅｍが放出されるところ、かかる蛍光は、球体の内壁（拡散反射面）で幾度となくランダムに散乱され、その散乱光Ｅｒの一部が入射孔とは別に球体の壁に穿たれた孔（出射孔）から出射され、取り出されることとなる。また、上記の如き積分球と類似の構成として、特許文献１に於いては、中空の内壁が鏡面の回転楕円体を用いて蛍光体からランダムな方向に放出される蛍光の集光を試みた装置が開示されている。特許文献１の構成に於いては、図３（Ｂ）に示されている如く、回転楕円体Ｅの空間の内部の一方の焦点Ｆ１の近傍に蛍光体ｆｂが配置され、その蛍光体ｆｂに対して回転楕円体の外部から導入された励起光Ｅｘが照射される。そうすると、蛍光体からランダムな方向に蛍光Ｅｍが発せられるところ、その蛍光は、回転楕円体の一方の焦点Ｆ１の近傍から発せられることとなるので、回転楕円体内側の鏡面Ｍにて反射された後、回転楕円体の空間の内部の他方の焦点Ｆ２近傍に集光されることとなる。そこで、その他方の焦点Ｆ２近傍に、レンズＬを取り付けた光ファイバＯｆを配置し、これにより、集光された蛍光Ｅｍが外部へ取り出せることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−９６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の如き従来の構成によれば、蛍光体からランダムな方向に放出される蛍光を或る程度にて集光して外部へ取り出すことが可能であるが、全ての蛍光を取り出せるわけではない。例えば、積分球の場合、球体内壁の散乱反射効率が１００％であっても、最大で５０％の光が入射孔の方向へ戻ってしまうこととなる。また、特許文献１の構成の場合、一方の焦点Ｆ１近傍から放出され、楕円体内壁で反射された蛍光は、種々の方向から他方の焦点Ｆ２近傍へ到達するところ、光ファイバの向きに略平行な方向の光でないと、光ファイバのコアに効率良く閉じ込めることができず、光ファイバの向きに垂直に近い方向に進む光ＥｍｔはレンズＬを透過してしまうこととなる。従って、上記の如き従来の構成に於いては、取り出すことが難しい蛍光をも取り出すことで、更に多くの量の蛍光が取り出せるようになっている構成があれば有利であろう。
【０００５】
かくして、本発明の一つの課題は、励起光が照射された蛍光体から発せられる蛍光を集光して光ファイバによって取り出すことのできる蛍光集光装置に於いて、従前の構成よりも、より多くの量の蛍光を光ファイバにて取り出せる構成を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、上記の課題は、励起光が照射された蛍光体からの蛍光を集光するための蛍光集光装置であって、第一及び第二の焦点を有し該第一及び第二の焦点を結ぶ軸線周りに回転対称である長回転楕円体面又は第一及び第二の焦点を有し第一及び第二の焦点を結ぶ軸線に対して垂直な方向に延在する楕円柱面を成す鏡面である内壁面を有する容器と、前記第一の焦点の周囲にて前記第二の焦点から離れる方向に前記第一の焦点から放射方向に隔置された部位に配置され前記容器の内壁面に対向した面上に前記蛍光体を担持する蛍光体担持部材と、前記蛍光体へ前記励起光を照射する手段と、前記第二の焦点に配置され前記蛍光を透過する材料にて形成された光受容部材と、前記光受容部材と光学的に接続され前記容器内の前記蛍光を前記容器外へ導出するための光ファイバにして、その受光端面の法線が概ね前記第一及び第二の焦点を結ぶ前記軸線に沿って延在する光ファイバとを含み、前記蛍光体担持部材の前記第一の焦点に対向した面が前記第一の焦点を通った光線を前記第二の焦点へ集光する凹面鏡を成しており、これにより、前記光受容部材を透過して前記容器の内壁面にて反射した光線が前記第一の焦点を経て前記凹面鏡にて反射し、前記第二の焦点を経て前記光ファイバ内へ入射される蛍光集光装置によって達成される。
【０００７】
上記の本発明の構成に於いては、端的に述べれば、まず、内壁が鏡面の回転楕円体面又は楕円柱面である容器内に於いて、二つ存在する回転楕円体面又は楕円柱面の焦点のうちの一方（第一の焦点）の近傍にて蛍光体を担持する部材（蛍光体担持部材）を配置してそれに励起光を照射して蛍光を発生させる。そうすると、蛍光は、概ね第一の焦点から放射方向に放出され、回転楕円体面又は楕円柱面の鏡面にて反射するので、楕円面の基本的な数学的な性質から反射された蛍光は、回転楕円体面又は楕円柱面の焦点の他方（第二の焦点）へ集光されることとなる。そこで、第二の焦点に於いて、蛍光を透過する材料、即ち、蛍光に対して透明な材料から成る部材、例えば、高屈折率球体又はレンズなど、を光受容部材として配置し、それに光学的に光ファイバを接続し、これにより、第一の焦点の近傍から発せられて第二の焦点に集光される蛍光を、光受容部材を介して、光ファイバによって容器外部を取り出す機構が構成される。
【０００８】
しかしながら、回転楕円体面又は楕円柱面にて反射され第二の焦点に集光される蛍光は、その向きが、光ファイバの受光端面の法線に対して略沿っていれば、即ち、蛍光の光線の向きが受光端面の法線に対して所定の角度の範囲内であれば、光ファイバ内へ進入することとなるが、蛍光光線の向きが光ファイバの受光端面の法線のから或る程度以上ずれていると（受光端面に対して略垂直ではない場合）、光ファイバ内へは進まず、光受容部材を透過してしまい、その分の蛍光量を容器外部へ取り出すことができなくなってしまう。
【０００９】
そこで、本発明に於いては、上記の如く、まず、第一の焦点の近傍に配置される蛍光体は、より具体的には、第一の焦点の周囲にて第二の焦点から離れる方向に第一の焦点から放射方向に隔置された部位に配置され容器の内壁面に対向した面上に配置され、その蛍光体を担持する蛍光体担持部材が容器の内壁面と第一の焦点との間に位置決めされ、更に、かかる蛍光体担持部材の第一の焦点に対向した面が、第一の焦点を通った光線を第二の焦点へ集光する凹面鏡を成すよう形成される。そうすると、上記の如く、光ファイバに進入せずに、光受容部材を透過した蛍光光線は、一旦、容器の内壁面にて反射され、しかる後に、第一の焦点へ向かって進み、そこを経て、凹面鏡にて反射され、第二の焦点に集光されることとなる。その際、第一の焦点を経て凹面鏡から直接に第二の焦点へ向かう光線は、その向きが概ね光ファイバの受光端面の法線に沿うこととなるので、より確実に光ファイバ内へ入射し、容器外部へ取り出されることとなる。
【００１０】
上記の本発明の実施の形態に於いて、蛍光体へ励起光を照射する手段としては、第一及び第二の焦点を結ぶ軸線上の第一の焦点側の回転楕円体面又は楕円柱面の容器内壁面を穿孔して、その開孔部分に光ファイバを挿通し、その光ファイバを介して、励起光が容器内部へ導入され蛍光体へ照射される構成が採用されてよい。また、光受容部材に接続されて蛍光を容器外部へ導出する光ファイバも、第二の焦点から第一及び第二の焦点を結ぶ軸線上に沿って回転楕円体面又は楕円柱面の容器内壁面へ向かって延在し、内壁面に穿孔された開口部分に挿通されて容器外へ出るようになっていてよい。第一の焦点及び第二の焦点のそれぞれから外方に向かう第一及び第二の焦点を結ぶ軸線上の線上領域には、蛍光体からの蛍光光線や回転楕円体面又は楕円柱面に反射された光線が通ることが殆どないので、かかる線上領域に光ファイバが延在しても蛍光光線の妨げとならず有利である。上記の如く、励起光が導入される場合、典型的には、蛍光体担持部材の面の第一及び第二の焦点を結ぶ軸線から通る領域近傍に励起光の照射スポットが形成されることとなる。そうすると、蛍光体の蛍光は、蛍光体担持部材の面から第一及び第二の焦点を結ぶ軸線に平行に近い角度で容器内壁面へ向かって放出され容器内壁面にて反射され、第一及び第二の焦点を結ぶ軸線に平行に近い角度で第二の焦点へ到達し、光ファイバに進入しやすくなる。
【００１１】
また、本発明の実施の形態に於いて、蛍光体担持部材の、容器の内壁面に対向した蛍光体を担持する面は、典型的には、半球面状又は半円柱面状に形成され、その表面に蛍光体が任意の手法で保持されるようになっていてよい。蛍光体を担持する面は、好適には、第一の焦点から等距離になるように延在され、できるだけ第一の焦点に近い方がそこから放出された蛍光光線が第二の焦点に到達し易くなるので有利である。更に、蛍光体の存在域は、励起光の照射範囲よりも若干大きい方がよい。蛍光体としては、励起光よりも長波長側の蛍光を発する通常の蛍光物質であってもよく、励起光よりも短波長側の蛍光を発するアップコンバージョン蛍光物質から成るものであってもよい。典型的には、蛍光体は、半球状面又は半円柱状面に蛍光物質を紛体として塗布するなどして調製されてよいが、蛍光物質を透明樹脂やガラスに分散した状態、ガラス容器に封入した溶液に蛍光物質を分散又は溶解した状態にて調製されてもよい。
【００１２】
回転楕円体面又は楕円柱面の容器内は、典型的には、空洞に形成されるところ、透明樹脂にて充填されていてもよい（その場合、充填される樹脂の屈折率は、光ファイバのコアの屈折率よりも低いことが必要である。）。
【発明の効果】
【００１３】
かくして、上記の本発明の構成に於いては、回転楕円体面又は楕円柱面の容器内に於いて、第一の焦点近傍にて励起光の照射により発生した蛍光が回転楕円体面又は楕円柱面の鏡面にて反射された後に第二の焦点の光受容部材へ到達し、そこで、蛍光の大部分が光ファイバへ進入し、光受容部材を透過してしまった一部の蛍光も回転楕円体面又は楕円柱面の鏡面にて再度反射された後、第一の焦点を通過して、その近傍の凹面鏡にて反射され再度第二の焦点へ集光され、光ファイバへ進入されることとなる。かかる構成によれば、上記の如き第一の焦点の近傍の凹面鏡の存在によって、光受容部材を透過してしまった一部の蛍光も光ファイバへ進入させることができるようになるので、従前の構成よりも、より多くの量の蛍光を光ファイバにて取り出せることとなる。本発明によれば、励起光の照射により発生した蛍光をより多く回収できることとなるので、光の波長の変換するための機構、蛍光光度計に於ける試料蛍光の集光のための機構などに於いて有効に利用できることが期待される。
【００１４】
本発明のその他の目的及び利点は、以下の本発明の好ましい実施形態の説明により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１（Ａ）は、本発明による蛍光集光装置の一つの実施形態であって、内壁面が長回転楕円体面の鏡面である容器から成る装置の模式図であり、図１（Ｂ）は、容器内で生ずる蛍光光線の進路を模式的に説明する図である。
【図２】図２は、本発明による蛍光集光装置のもう一つの実施形態であって、内壁面が楕円柱面の鏡面である容器から成る装置の模式図である。
【図３】図３（Ａ）は、従来の積分球の構成の模式図であり、図３（Ｂ）は、特許文献１に例示されている蛍光集光装置の模式図である。
【符号の説明】
【００１６】
１…容器
１ａ…容器内壁
２…励起光導入用光ファイバ
３…蛍光体担持部材
３ａ…蛍光体
３ｂ…凹面鏡
４…光受容部材
５…蛍光導出用光ファイバ
Ｆ１…入射側焦点（第一の焦点）
Ｆ２…出射側焦点（第二の焦点）
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい実施形態について詳細に説明する。図中、同一の符号は、同一の部位を示す。
【００１８】
蛍光集光装置の構成
図１（Ａ）、（Ｂ）を参照して、本発明による蛍光集光装置の好ましい実施形態の一つに於いては、まず、内壁面１ａが第一の焦点Ｆ１及び第二の焦点Ｆ２を有し該第一及び第二の焦点を結ぶ軸線Ｒｘ周りに回転対称である長回転楕円体面を成し、鏡面、即ち、実質的に光をそのまま反射する面、に形成されている容器１が構成される。容器１の外側の形状は任意であってよい。また、図示の如く、励起光Ｅｘを導入するための光ファイバ２が、典型的には、軸線Ｒｘの延長線上の焦点Ｆ１側の内壁面１ａにて挿通され、蛍光Ｅｍを導出するための光ファイバ５が、典型的には、軸線Ｒｘの延長線上の焦点Ｆ２側の内壁面１ａに挿通される。そして、焦点Ｆ１の周囲に於いて内壁面１ａに近づく方向に隔置された位置に蛍光体３ａを担持する蛍光体担持部材３が配置され、焦点Ｆ２の位置には、蛍光に対して透明な材料で形成された球状体又はレンズ４が配置される。
【００１９】
蛍光体担持部材３は、好適には、内壁面１ａに対向した面が、焦点Ｆ１から等距離に延在する半球状に形成されていてよく、その表面に蛍光体３ａが配置され、その蛍光体３ａに対して光ファイバ２から励起光Ｅｘが照射されるよう構成される。蛍光体３ａは、典型的には、蛍光体担持部材３の内壁面１ａに対向した面上に蛍光物質を塗布、貼着又は被覆するなどして形成されてよいが、蛍光体担持部材３そのものが蛍光物質を分散して成る透明樹脂又はガラスで形成されてもよく、或いは、蛍光体担持部材３がガラス又は透明な樹脂等の材料から成る容器として構成され、その容器内に蛍光物質を分散した溶液が注入され、これにより、蛍光体担持部材３の表面にて蛍光物質が現れるようになっていてもよい。蛍光体３ａを形成する蛍光物質は、励起光よりも長波長側の蛍光を発する通常の蛍光物質（有機蛍光物質、無機蛍光物質（量子ドットなど））であってもよく、励起光よりも短波長側の蛍光を発するアップコンバージョン蛍光物質から成るものであってもよい。
【００２０】
一方、焦点Ｆ２に配置される球状体又はレンズ４は、光ファイバ５の受光端面に対して光学的に接続され、これにより、球状体又はレンズ４に進入した光線が光ファイバ５内へ伝達されるよう形成される。球状体又はレンズ４は、典型的には、透明な樹脂やガラスなど、屈折率がその周囲よりも高い任意の物質で形成されてよい。
【００２１】
更に、本実施形態の蛍光集光装置に於いては、図１（Ｂ）によりよく示されている如く、蛍光体担持部材３の焦点Ｆ１側の面が凹面鏡３ｂに形成されており、かかる凹面鏡３ｂは、焦点Ｆ１を通った光線が焦点Ｆ２に集光するように調整される。後に説明される如く、この凹面鏡の存在により、蛍光集光装置にて取り出すことのできる蛍光量が増大されることとなる。蛍光体担持部材３の蛍光体３ａが適用される面と凹面鏡３ｂとは、典型的には、軸線Ｒｘ周りに回転対称な形状に形成されてよい。
【００２２】
容器１の内部は、典型的には、空洞であってよいが、透明な樹脂等の物質（固定であっても液体であってもよい。）にて充填されていてもよい。その場合、充填される物質としては、その屈折率が光ファイバ５のコア部分の屈折率よりも低いものが選択される。また、容器１の内壁面１ａを鏡面に施すための処理を行う場合、容器１は、図１（Ａ）のＳにて示された領域、即ち、二つの焦点の中心から焦点Ｆ２との間で軸線Ｒｘに対して垂直な平面にて分断されることが好ましい。これは、後に説明される如く、焦点Ｆ１近傍から放出される蛍光が最初に容器１の内壁面１ａに到達する際、その蛍光光線がＳにて示された領域の内壁面に殆ど当たらず、従って、かかる領域に継ぎ目があっても蛍光の反射に殆ど影響しないためである。
【００２３】
蛍光集光装置の作動
図１の本実施形態の蛍光集光装置の作動に於いては、まず、励起光Ｅｘが光ファイバ２から蛍光体担持部材３の蛍光体３ａへ照射され、これにより、蛍光体３ａから蛍光Ｅｍが放出される。蛍光体３ａからの蛍光Ｅｍは、焦点Ｆ１の周囲から概ね放射方向に放出されるので、図１（Ａ）に於いて点線にて例示されている如く、容器１の内壁面１ａにて反射し、（楕円の数学的な性質により）その反射光は、もう一方の焦点Ｆ２へ集光されることとなる（従って、蛍光体３ａができるだけ焦点Ｆ１に近い位置に配置されるよう蛍光体担持部材３が形成され配置されていることが好ましい。）。そして、焦点Ｆ２に於いては、球状体又はレンズ４とそれに光学的に接続された光ファイバ５が配置されているので、焦点Ｆ２に集光した蛍光光線Ｅｍのうち、光ファイバ５の受光端面の法線に対して或る程度の角度範囲内にて進行してきた光線は、光ファイバ５のコア（図示せず）に進入して、光ファイバ５内を伝播していくこととなる。一方、焦点Ｆ２に集光した蛍光光線のうち、その向きが光ファイバ５の受光端面の法線に対して或る程度の角度範囲外である光線は、図１（Ｂ）に模式的に描かれている如く、球状体又はレンズ４を一旦通過して、容器１の内壁面１ａに到達して、そこで反射され、その反射光Ｅｍｆは、（楕円の数学的な性質により）焦点Ｆ１へ向かい、そこを通過して、凹面鏡３ｂにて反射される。凹面鏡３ｂは、上記の如く、焦点Ｆ１を通った光線が焦点Ｆ２に集光するように調整されているので、凹面鏡３ｂにて反射した蛍光光線は、焦点Ｆ２へ向かって進行するところ、その光線の向きは、焦点Ｆ１〜Ｆ２間の軸線Ｒｘに近く、光ファイバ５の受光端面の法線に対して或る程度の角度範囲内となるので、蛍光光線は、焦点Ｆ２に到達すると、球状体又はレンズ４を介して、光ファイバ５のコアに進入して、光ファイバ５内を伝播していくこととなる。
【００２４】
上記の構成に於いて、励起光Ｅｘの照射領域は、蛍光体３ａの任意の領域で良いが、好適には、図示の如く、軸線Ｒｘの延長線を含むその周囲であることが好ましい。そうすると、図１（Ａ）にて模式的に描かれている如く、蛍光体３ａから放出される蛍光光線の多くは、まず、光ファイバ２が挿通される開孔近傍に向かって進んでかかる近傍領域で反射され、焦点Ｆ２へ向かうところ、その反射光の向きが軸線Ｒｘ、即ち、光ファイバ５の受光端面の法線に対して近い角度となり、光ファイバ５内へ進入しやすくなるためである。また、光ファイバ５は、任意の方向に延在していてもよいが、図示の如く、焦点Ｆ２から軸線Ｒｘの延長線上に沿って外方へ延在するよう配置されることが好ましい。これは、図１（Ａ）、（Ｂ）からも理解される如く、焦点Ｆ２から軸線Ｒｘの延長線上に沿って外方へ向かう線状領域には、殆ど蛍光光線が通過せず、光ファイバ５の存在が蛍光光線の進行の妨げとならないためである。
【００２５】
かくして、図１に例示の実施形態の装置に於いては、その全体の構成が、焦点Ｆ１〜Ｆ２を結ぶ軸線Ｒｘに対して回転対称な形状に形成され、焦点Ｆ１近傍にて放出された蛍光光線は、まず、容器１の内壁面１ａの楕円鏡面による反射によって、焦点Ｆ２に集光され、その少なくともの一部が光ファイバ５に進入し、最初に光ファイバ５に進入せずに焦点Ｆ２を通過した光線も、容器１の内壁面１ａの楕円鏡面による反射により、焦点Ｆ１に集光され、凹面鏡３ｂの反射によって、再度、焦点Ｆ２に集光され、光ファイバ５に進入できることとなる。
【００２６】
蛍光集光装置の他の形態
図１の実施形態の如く、楕円鏡面と凹面鏡に於ける光線の反射を利用した構成は、図２に模式的に例示されている如き、内壁面が焦点Ｆ１〜Ｆ２を結ぶ軸線Ｒｘに対して垂直方向に延在した楕円柱面（又は楕円板側面）の鏡面である容器１Ｘと、その焦点Ｆ１近傍に配置され蛍光体３Ｘａと凹面鏡３Ｘｂとを有する蛍光体担持部材３Ｘと、焦点Ｆ２に配置されたレンズ４Ｘとそれに光学的に接続された光ファイバ５とから成る装置によっても達成可能である。なお、図２の構成に於いては、図示の如く、蛍光体担持部材３Ｘとレンズ４Ｘとは、軸線Ｒｘに対して垂直方向に延在した柱状（又は板状）に形成されてよい。装置の作動に於いては、図１の場合と同様に、まず、光ファイバ２の先端から励起光が蛍光体３Ｘａに照射され、蛍光体３Ｘａから蛍光が放出される。かかる蛍光は、楕円柱面の内壁面に反射されて、まず焦点Ｆ２へ集光し、少なくとも一部がレンズ４Ｘを介して光ファイバ５へ進入して容器１外へ取り出される。また、光ファイバ５へ進入せずにレンズ４Ｘを通過した蛍光は、楕円柱面の内壁面に反射されて、焦点Ｆ１に集光し、そこを通過して凹面鏡３Ｘｂにて反射され、再度、焦点Ｆ２へ集光する。その際、蛍光光線の向きは、焦点Ｆ１〜Ｆ２を結ぶ軸線Ｒｘの向き、即ち、光ファイバ５の受光端面の法線の向きに近いので、より効率よく、光ファイバ５へ進入し、容器１外へ取り出されることとなる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
かくして、上記の本実施形態による蛍光集光装置によれば、蛍光体に励起光を照射して得られる蛍光を、従前の同様の装置に比して、より多く回収して取り出せることが期待される。本実施形態の装置は、励起光のエネルギーを蛍光のエネルギーに変換する装置として機能するので、例えば、光通信に於ける、光の波長変換のための装置として利用することもできる。また、励起光照射により得られた蛍光を回収するための機構として利用できるので、蛍光光度計に於いて、蛍光試料からの蛍光を集光するための機構として用いることもできる。
【００２８】
以上の説明は、本発明の実施の形態に関連してなされているが、当業者にとつて多くの修正及び変更が容易に可能であり、本発明は、上記に例示された実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の概念から逸脱することなく種々の装置に適用されることは明らかであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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