(57)【要約】【課題】固定式の蛍光板を備えた蛍光光源装置において、簡易な構成で蛍光板の寿命特性を向上させる。【解決手段】蛍光光源装置は、励起光を射出する励起光源と、励起光が入射されると当該励起光と波長の異なる蛍光を発する蛍光体を含む固定式の蛍光板と、入射された励起光を蛍光板の主面上に集光する集光光学系と、励起光の光軸方向に関して励起光源と集光光学系との間に配置され、励起光と前記蛍光のいずれか一方を透過し、他方を反射するダイクロイックミラーと、励起光が蛍光板の面上に集光される位置を変更する集光位置変更機構とを備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光を射出する励起光源と、
前記励起光が入射されると、前記励起光と波長の異なる蛍光を発する蛍光体を含む固定式の蛍光板と、
入射された前記励起光を前記蛍光板の主面上に集光する集光光学系と、
前記励起光の光軸方向に関して前記励起光源と前記集光光学系との間に配置され、前記励起光と前記蛍光のいずれか一方を透過し、他方を反射するダイクロイックミラーと、
前記励起光が前記蛍光板の面上に集光される位置を変更する集光位置変更機構とを備えたことを特徴とする蛍光光源装置。
【請求項２】
前記集光位置変更機構は、
入射面又は射出面が斜面で構成されているウェッジプリズムと、前記ウェッジプリズムを前記励起光の光軸に平行な軸を回転軸として回転させる回転機構とを含み、
前記励起光の光軸方向に関して前記ダイクロイックミラーと前記集光光学系との間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の蛍光光源装置。
【請求項３】
前記ダイクロイックミラーから射出された前記蛍光が入射される蛍光進路変更機構を備え、
前記蛍光進路変更機構は、当該蛍光進路変更機構を通過する前後で前記蛍光の進行方向を変更させることを特徴とする請求項１に記載の蛍光光源装置。
【請求項４】
前記集光位置変更機構は、前記集光光学系を前記蛍光板の前記主面に平行な方向に移動させる移動機構を含み、
前記蛍光進路変更機構は、板状の光学部材と、前記光学部材の向きを変更する第一角度変更機構を含んで構成されることを特徴とする請求項３に記載の蛍光光源装置。
【請求項５】
前記集光位置変更機構は、前記ダイクロイックミラーの向きを変更する第二角度変更機構を含み、
前記蛍光進路変更機構は、反射ミラーと、前記反射ミラーの向きを変更する第三角度変更機構を含んで構成されることを特徴とする請求項３に記載の蛍光光源装置。
【請求項６】
前記集光位置変更機構に対する制御を行う制御部を備え、
前記制御部は、前記励起光源が前記励起光の射出を開始してから、又は、直前に前記集光位置変更機構を動作させてからの経過時間が所定時間に達すると、前記集光位置変更機構に対して動作指示を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の蛍光光源装置。
【請求項７】
前記ダイクロイックミラーから射出される前記蛍光の光量を測定する光量測定部と、
前記励起光源から射出される前記励起光の光量に対応した第一情報が入力され、前記第一情報に基づいて目標積算光量を算出する制御部とを備え、
前記制御部は、前記励起光源が前記励起光の射出を開始してから、又は、直前に前記集光位置変更機構を動作させてからの、前記光量測定部から送られる前記蛍光の光量を積算すると共に、当該積算値が前記目標積算光量に達すると、前記集光位置変更機構に対して動作指示を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の蛍光光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、励起光を射出する励起光源と、励起光の少なくとも一部を蛍光に変換する蛍光体とを含む蛍光光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、励起光源と蛍光体を用いて所定の波長帯の可視光を生成し、この可視光をプロジェクタ等の光源として利用する技術が存在する。蛍光体は蛍光板に取り付けられて用いられる。例えば、下記特許文献１には、蛍光板を回転ホイールに装着して時分割式に蛍光を取り出す技術が開示されている。
【０００３】
これに対し、例えば下記特許文献２に記載されるように、蛍光板を固定した状態で蛍光を生成する方式が開発されている。この方式によれば、回転ホイールなどを用いて蛍光板を常時回転させる必要がないため、機械的な摩耗・損傷が抑制され、寿命特性が向上することが期待される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１０３０３９号公報
【特許文献２】特開２０１６−１８９４４０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、特許文献２の構成のように、固定式の蛍光板を用いた場合、励起光は蛍光板の同一の箇所に常時入射される。近年、高輝度の光が求められているところ、輝度の高い蛍光を生成するためには必然的に励起光の強度を高くする必要がある。この結果、高いエネルギーの励起光が蛍光板の同一箇所に長時間照射されることになり、蛍光体やその裏面に設けられている反射膜が劣化して蛍光出力が低下するという課題が発生する。
【０００６】
この課題に対しては、蛍光板自体を移動させることで、蛍光板の主面上における励起光の入射位置を変更するという方法が考えられる。しかし、蛍光体は、高温になると蛍光変換効率が低下することが知られている。上記のように、励起光の強度が高くなると、蛍光体は高温になりやすいため、この事態を回避する目的で、蛍光板の裏面側にはヒートシンク等の冷却機構が設けられる。すなわち、蛍光板自体を移動させるためには、蛍光板と連結されたヒートシンクごと移動させる必要がある。この結果、移動させるための機構が大型化してしまう。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑み、固定式の蛍光板を備えた蛍光光源装置において、簡易な構成で蛍光板の寿命特性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る蛍光光源装置は、
励起光を射出する励起光源と、
前記励起光が入射されると、前記励起光と波長の異なる蛍光を発する蛍光体を含む固定式の蛍光板と、
入射された前記励起光を前記蛍光板の主面上に集光する集光光学系と、
前記励起光の光軸方向に関して前記励起光源と前記集光光学系との間に配置され、前記励起光と前記蛍光のいずれか一方を透過し、他方を反射するダイクロイックミラーと、
前記励起光が前記蛍光板の面上に集光される位置を変更する集光位置変更機構とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
上記の構成によれば、集光位置変更機構によって蛍光板の面上に励起光が集光される位置が変更される。このため、励起光が蛍光板の面上に照射される位置を、適宜変更させることが可能であり、長期間にわたって高い効率で励起光を蛍光に変換することが可能となる。
【００１０】
前記集光位置変更機構は、
入射面又は射出面が斜面で構成されているウェッジプリズムと、前記ウェッジプリズムを前記励起光の光軸に平行な軸を回転軸として回転させる回転機構とを含み、
前記励起光の光軸方向に関して前記ダイクロイックミラーと前記集光光学系との間に配置されるものとしても構わない。
【００１１】
上記の構成によれば、簡易な機構によって、蛍光板の主面上における励起光の入射位置を変更することができる。
【００１２】
前記蛍光光源装置は、
前記ダイクロイックミラーから射出された前記蛍光が入射される蛍光進路変更機構を備え、
前記蛍光進路変更機構は、当該蛍光進路変更機構を通過する前後で前記蛍光の進行方向を変更させるものとしても構わない。
【００１３】
集光位置変更機構によって、蛍光板の主面上における励起光の入射位置が変更された場合、構造によっては、ダイクロイックミラーから射出される蛍光の進路が変更される場合がある。上記の構成によれば、ダイクロイックミラーから射出される蛍光の進路を補正することができるため、取り出された蛍光を利用するための利用光学系に対して、励起光の入射位置が変更される前と同等の位置に導くことができる。これにより、利用光学系における蛍光の利用効率が担保される。
【００１４】
前記集光位置変更機構は、前記集光光学系を前記蛍光板の前記主面に平行な方向に移動させる移動機構を含み、
前記蛍光進路変更機構は、板状の光学部材と、前記光学部材の向きを変更する第一角度変更機構を含んで構成されるものとしても構わない。
【００１５】
上記の構成によれば、集光位置変更機構及び蛍光進路変更機構の双方を、簡易な構造で実現することができる。
【００１６】
前記集光位置変更機構は、前記ダイクロイックミラーの向きを変更する第二角度変更機構を含み、
前記蛍光進路変更機構は、反射ミラーと、前記反射ミラーの向きを変更する第三角度変更機構を含んで構成されるものとしても構わない。
【００１７】
上記の構成によれば、集光位置変更機構及び蛍光進路変更機構の双方を、簡易な構造で実現することができる。
【００１８】
上述したように、蛍光板の主面上の同一箇所に対して、長時間励起光が入射されると、蛍光板が備える蛍光体等が劣化して蛍光変換効率が低下するという課題がある。このことに鑑みれば、蛍光板の主面上における励起光の入射位置は、常時変更させる必要はなく、所定のタイミングで変更させることで、蛍光体の劣化を抑制できる。この方法として、下記二つの構成を採用することができる。
【００１９】
第一の構成としては、
前記蛍光光源装置は、
前記集光位置変更機構に対する制御を行う制御部を備え、
前記制御部は、前記励起光源が前記励起光の射出を開始してから、又は、直前に前記集光位置変更機構を動作させてからの経過時間が所定時間に達すると、前記集光位置変更機構に対して動作指示を行うものとしても構わない。
【００２０】
第二の構成としては、
前記蛍光光源装置は、
前記ダイクロイックミラーから射出される前記蛍光の光量を測定する光量測定部と、
前記励起光源から射出される前記励起光の光量に対応した第一情報が入力され、前記第一情報に基づいて目標積算光量を算出する制御部とを備え、
前記制御部は、前記励起光源が前記励起光の射出を開始してから、又は、直前に前記集光位置変更機構を動作させてからの、前記光量測定部から送られる前記蛍光の光量を積算すると共に、当該積算値が前記目標積算光量に達すると、前記集光位置変更機構に対して動作指示を行うものとしても構わない。
【００２１】
上記の構成によれば、経過時間又は蛍光の積算光量に応じて集光位置変更機構が自動的に動作して、励起光の入射位置が変更されるため、機構の摩耗・損傷を抑制しながらも、蛍光体の寿命特性を向上することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の蛍光光源装置によれば、固定式の蛍光板を備えた構成であっても、簡易な機構によって蛍光板の寿命特性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第一実施形態の蛍光光源装置の構成を模式的に示す図面である。
【図２】図１の状態からウェッジプリズムの斜面の向きを変更させた場合の蛍光光源装置の構成を模式的に示す図面である。
【図３】自動的に回転機構の動作制御が行われる場合における、蛍光光源装置の構成を模式的に示す図面である。
【図４】図３に示す構成の下で回転機構の制御を行ったときの蛍光の強度維持率の推移を示すグラフである。
【図５】自動的に回転機構の動作制御が行われる場合における、蛍光光源装置の構成を模式的に示す別の図面である。
【図６】第二実施形態の蛍光光源装置の構成を模式的に示す図面である。
【図７】図６の状態から集光光学系を移動させた場合の蛍光光源装置の構成を模式的に示す図面である。
【図８】第三実施形態の蛍光光源装置の構成を模式的に示す図面である。
【図９】図８の状態からダイクロイックミラーを回転させた場合の蛍光光源装置の構成を模式的に示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明に係る蛍光光源装置の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図において、図面上の寸法比と実際の寸法比は必ずしも一致しない。
【００２５】
［第一実施形態］
蛍光光源装置の第一実施形態について説明する。
【００２６】
図１は、本実施形態の蛍光光源装置の構成を模式的に示す図面である。蛍光光源装置１は、励起光源３と、ダイクロイックミラー５と、ウェッジプリズム７と、回転機構８と、集光光学系９と、固定式の蛍光板１０とを備える。
【００２７】
励起光源３は、所定の波長の励起光２１を発する素子を含む。一例として、励起光源３は、波長が４４５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の青色領域の励起光２１を射出する半導体レーザ素子を含む構成である。励起光源３は、必要に応じてコリメータレンズなどの光学系を備えていても構わない。
【００２８】
蛍光板１０は、所定の箇所に連結されて固定的に配置されており、蛍光体を含有する。励起光源３から射出された励起光２１が蛍光板１０に照射されると、蛍光板１０に含まれる蛍光体が励起され、蛍光２２が放射される。蛍光２２は、励起光２１よりも長波長の光であり、例えば、４７０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長を有する。図１において、励起光２１を一点鎖線で示し、蛍光２２を二点鎖線で示している。また、図１において、励起光２１の光軸２０の一部を破線で示している。
【００２９】
蛍光板１０に含有される蛍光体は、種々の材料を用いることができる。一例として、希土類化合物がドープ（賦活）されたＹＡＧ蛍光体よりなるものを用いることができる。このような蛍光体において、希土類元素（賦活材）のドープ量は、０．５ｍｏｌ％程度とすることができる。希土類化合物としては、例えばＣｅ、Ｐｒ、又はＳｍなどを挙げることができる。すなわち、蛍光体の具体例としては、ＹＡＧ：Ｃｅ、ＹＡＧ：Ｐｒ、ＹＡＧ：Ｓｍ、ＬｕＡＧ：Ｃｅなどが挙げられる。なお、蛍光板１０を、蛍光体に金属化合物を含めて構成しても構わない。
【００３０】
図１において、ダイクロイックミラー５は、励起光源３から射出される励起光２１を反射し、蛍光板１０から射出される蛍光２２を透過するように構成されている。図１において、ダイクロイックミラー５は、ミラー面が例えば励起光２１の入射角度に対して４５°の角度で傾斜するように配置されている。かかる構成とすることで、蛍光２２が蛍光光源装置１の外部に取り出され、後段の利用光学系１５に入射される。
【００３１】
図１において、ウェッジプリズム７は、励起光２１が当該ウェッジプリズム７に入射される面、又は励起光２１が当該ウェッジプリズム７から射出される面が、斜面７ａで構成されている。回転機構８は、ウェッジプリズム７を、光軸２０に平行な方向を回転軸として回転させる機構である。回転機構８としては、例えば、中空回転ステージとモーターで構成することができる。本実施形態において、ウェッジプリズム７と回転機構８とが「集光位置変更機構」に対応する。
【００３２】
ダイクロイックミラー５から射出された励起光２１は、ウェッジプリズム７を通過した後、集光光学系９に入射される。集光光学系９によって、励起光２１は、蛍光板１０の主面１０ａ上の集光位置１２に集光される。励起光２１が集光位置１２に入射されることで、上述したように、蛍光板１０に含まれる蛍光体が励起し、蛍光２２が発せられる。この蛍光２２は、励起光２１とは逆向きに進行し、集光光学系９、及びウェッジプリズム７を通過した後、ダイクロイックミラー５に入射される。上述したように、ダイクロイックミラー５は、蛍光２２を透過するように構成されているため、蛍光２２は、ダイクロイックミラー５を透過した後、利用光学系１５に導かれる。
【００３３】
上述したように、回転機構８は、ウェッジプリズム７を回転させることができる。ウェッジプリズム７が回転することで、ウェッジプリズム７の斜面７ａの向きが変更される。図２は、図１とは斜面７ａの向きを異ならせた場合の模式的な図面である。
【００３４】
図２のようにウェッジプリズム７の斜面７ａの向きが変更されると、ウェッジプリズム７を通過する励起光２１の光路が変更される。この結果、集光光学系９に入射される励起光２１の入射位置が変更され、蛍光板１０の主面１０ａ上における集光位置１２が移動する。つまり、図１の状態から図２の状態に遷移することで、蛍光板１０の主面１０ａ上における励起光２１の集光位置１２が変更される。
【００３５】
蛍光板１０の主面１０ａ上における励起光２１の集光位置１２が変更されることで、蛍光板１０から射出される蛍光２２の光路も変更される。しかし、この蛍光２２は、ウェッジプリズム７を通過することで、ウェッジプリズム７を通過する前と比較して、光軸が移動する。この結果、図２の状態でウェッジプリズム７を通過した蛍光２２の光路は、図１の状態とほぼ同じ光路を示す。これにより、利用光学系１５に入射される蛍光２２の位置をほぼ同等にすることができる。つまり、ウェッジプリズム７及び回転機構８は、集光位置１２を変更する機能と、集光位置１２の変更に伴って変更される蛍光２２の光路を補正する機能を併せ持つ。
【００３６】
回転機構８は、所定のタイミングで動作させるものとすることができる。回転機構８の動作は手動で行われても構わないし、自動的に行われても構わない。
【００３７】
図３は、自動的に回転機構８の動作制御が行われる場合における、蛍光光源装置の構成を模式的に示す図面である。本実施形態において、制御部３０は、回転機構８の動作制御と共に、励起光源３の点灯制御を行うものとしているが、励起光源３の点灯制御は別の制御部が行うものとしても構わない。
【００３８】
制御部３０は、励起光源３の点灯が開始してからの経過時間を計測するタイマ３１と、所定の時間（以下、「目標時間」という。）に関する情報を保持するメモリ３２を備えている。制御部３０は、タイマ３１で計測された経過時間が、メモリ３２に保持された目標時間に達すると、回転機構８の動作制御を行うと共に、タイマ３１のカウンタをリセットする。制御部３０は、以下この制御を繰り返し実行する。
【００３９】
図４は、本実施形態の制御を行ったときの蛍光２２の強度維持率の推移を示すグラフである。図４では、１００００時間の経過毎に、制御部３０が回転機構８を制御することでウェッジプリズム７を９０°ずつ回転させる制御を行った場合について示されている。図４の結果によれば、回転機構８が回転されたタイミングで蛍光２２の強度が上昇していることが確認される。これにより、蛍光板１０の主面１０ａ上における集光位置１２が移動することで、蛍光２２の強度が高い値で維持されていることが分かる。
【００４０】
なお、図４の例では、１００００時間毎にウェッジプリズム７を９０°ずつ回転させた場合について示されているが、回転させる角度や経過時間は任意である。また、動作制御を行うタイミングについても、常に同一の時間毎に行う必要があるというわけではない。例えば、メモリ３２において、点灯を開始してからの経過時間が複数保持されており、この経過時間に到達すると制御部３０が回転機構を制御するものとしても構わない。この場合、制御部３０は励起光源３を消灯するまでタイマ３１のカウンタをリセットしないものとすることができる。
【００４１】
なお、図３の例では、経過時間に応じて制御部３０が回転機構８を制御するものとしたが、蛍光２２の強度に基づいて制御部３０が回転機構８を制御するものとしても構わない。図５は、このような制御が行われる場合における蛍光光源装置の構成を模式的に示す図面である。図５において蛍光光源装置１は、光量測定部３３を備える。光量測定部３３は、ダイクロイックミラー５を通過した蛍光２２の一部が入射される構成であり、この入射された蛍光２２の光量に応じた信号を制御部３０に出力する。
【００４２】
制御部３０は、励起光源３が発する励起光２１の強度に関する情報（以下「第一情報」という。）を認識することができる構成である。例えば、制御部３０が励起光源３を制御する場合においては、励起光源３に入力される電流量に関する情報が、当該情報に対応する。また、別の制御部が励起光源３を制御する場合においては、励起光源３に入力される電流量が逐次制御部３０に送られるものとしても構わない。
【００４３】
制御部３０は、この第一情報に基づいて、蛍光２２の目標積算光量を算出し、メモリ３２に記憶させる。励起光源３の強度が高い場合には、この目標積算光量の値は高くなり、励起光源３の強度が低い場合には、目標積算光量の値は低くなるものとすることができる。
【００４４】
制御部３０は、光量測定部３３から入力される蛍光２２の光量に関する情報に基づき、蛍光２２の積算光量を算出する。そして、この算出された積算光量が、メモリ３２に保持されている目標積算光量に達すると、回転機構８の動作制御を行うと共に、積算値をリセットする。制御部３０は、以下この制御を繰り返し実行する。
【００４５】
このような制御が行われる場合においても、所定のタイミングで蛍光板１０の主面１０ａ上における集光位置１２を移動させることができるため、長時間にわたって蛍光２２の強度を高い値で維持させることができる。
【００４６】
［第二実施形態］
蛍光光源装置の第二実施形態について説明する。なお、第一実施形態と共通の要素については、同一の符号を付して説明を適宜割愛する。
【００４７】
図６は、本実施形態の蛍光光源装置の構成を模式的に示す図面である。図６に示す蛍光光源装置１は、第一実施形態と比較して、ウェッジプリズム７及ウェッジプリズム７の回転機構８を備えず、集光光学系９を移動するための移動機構５１と、板状の光学部材４１と、光学部材４１の向きを変更する角度変更機構４２（「第一角度変更機構」に対応する）とを備える。光学部材４１は、蛍光２２を透過可能な材料で構成されている。角度変更機構４２は、例えば回転機構８と同様の構成で実現することができる。
【００４８】
移動機構５１は、集光光学系９を蛍光板１０の主面１０ａに平行な方向に移動させる機構である。移動機構５１としては、例えば、クランクとモーターで構成することができる。本実施形態において、移動機構５１が「集光位置変更機構」に対応する。また、光学部材４１及び角度変更機構４２が「蛍光進路変更機構」に対応する。
【００４９】
図６において、励起光源３から射出された励起光２１は、第一実施形態と同様に、ダイクロイックミラー５で反射され、集光光学系９を通過して、蛍光板１０の集光位置１２に入射される。そして、蛍光板１０に含まれる蛍光体が励起されることで発せられた蛍光２２は、集光光学系９及びダイクロイックミラー５を通過して、板状部材４１に入射される。板状部材４１は、蛍光２２を透過可能な材料で構成されているため、蛍光２２は板状部材４１内を通過した後、利用光学系１５に導かれる。
【００５０】
上述したように、移動機構５１は、集光光学系９の位置を蛍光板１０の主面１０ａに平行な方向に移動させることができる。集光光学系９の位置が移動することで、励起光２１が集光光学系９に入射される位置が変化する。これにより、集光光学系９を通過した後の励起光２１の光路が変更される。図７は、図６の状態から集光光学系９を移動させた場合の模式的な図面である。
【００５１】
図７に示すように集光光学系９が、紙面右向きに移動すると、集光光学系９の焦点位置もこれに伴って紙面右向きに移動する。このため、図６の状態から図７の状態に遷移することで、蛍光板１０の主面１０ａ上における励起光２１の集光位置１２が紙面右向きに変更される。
【００５２】
励起光２１の集光位置１２が変更されることで、蛍光板１０から射出される蛍光２２の光路も変更される。しかし、本実施形態の蛍光光源装置１は、光学部材４１及び角度変更機構４２を備えている。図７では、集光光学系９を移動させるのと共に、光学部材４１を回転させることで光学部材４１の向きを変化させている。これにより、ダイクロイックミラー５を通過した蛍光２２が光学部材４１に入射するときの入射角が変化する。これにより、光学部材４１内を通過する際に蛍光２２が屈折するため、光学部材４１を通過する前と比較して光軸が移動する。この結果、図７の状態で利用光学系１５に入射される蛍光２２の位置を、図６の状態とほぼ同等にすることができる。すなわち、本実施形態では、集光光学系９を移動させることで集光位置１２を変化させ、光学部材４１を回転させることで蛍光２２の光路を補正させている。
【００５３】
移動機構５１及び角度変更機構４２は、手動で制御しても構わないし、自動で制御しても構わない。自動で制御する場合には、第一実施形態で上述した方法と同様の方法を採用することができる。
【００５４】
なお、集光光学系９の変位量が少ない場合は、ダイクロイックミラー５を通過した後の蛍光２２の光路の変位量も少ない。この場合、蛍光２２の光路を補正しなくても利用光学系１５に対して効率的に入射させることができるため、必ずしも、板状部材４１及び角度変更機構４２を備えなくても構わない。
【００５５】
［第三実施形態］
蛍光光源装置の第三実施形態について説明する。なお、第一実施形態と共通の要素については、同一の符号を付して説明を適宜割愛する。
【００５６】
図８は、本実施形態の蛍光光源装置の構成を模式的に示す図面である。図６に示す蛍光光源装置１は、第一実施形態と比較して、ウェッジプリズム７及ウェッジプリズム７の回転機構８を備えず、ダイクロイックミラー５の向きを変更するための角度変更機構５２（「第二角度変更機構」に対応する。）、反射ミラー６１、及び反射ミラー６１の向きを変更するための角度変更機構６２（「第三角度変更機構」に対応する。）を備える。角度変更機構５２及び角度変更機構６２は、例えば回転機構８と同様の構成で実現することができる。
【００５７】
本実施形態において、ダイクロイックミラー５の向きを変更するための角度変更機構５２が「集光位置変更機構」に対応する。また、反射ミラー６１及び反射ミラー６１の向きを変更するための角度変更機構６２が「蛍光進路変更機構」に対応する。
【００５８】
図８において、励起光源３から射出された励起光２１は、第一実施形態と同様に、ダイクロイックミラー５で反射され、集光光学系９を通過して、蛍光板１０の集光位置１２に入射される。そして、蛍光板１０に含まれる蛍光体が励起されることで発せられた蛍光２２は、集光光学系９及びダイクロイックミラー５を通過する。本実施形態の蛍光光源装置１は、ダイクロイックミラー５の後段に反射ミラー６１を備えている。このため、蛍光２２は、この反射ミラー６１によって反射された後、利用光学系１５に導かれる。なお、本実施形態において、反射ミラー６１を２枚設ける構成が図示されているが、反射ミラーの枚数は２に限定されない。
【００５９】
上述したように、角度変更機構５２は、ダイクロイックミラー５の向きを変化させることができる。これにより、励起光２１がダイクロイックミラー５に入射するときの入射角を変化させることができる。前記入射角が変化することで、ダイクロイックミラー５で反射された後の励起光２１の光路が変化し、励起光２１が集光光学系９に入射される位置及び入射角が変化する。これにより、集光光学系９を通過した後の励起光２１の光路が変更される。図９は、図８の状態からダイクロイックミラー５を回転させた場合の模式的な図面である。図９では、図８の状態から、紙面上ダイクロイックミラー５が時計回りに回転移動した状態が図示されている。
【００６０】
図９に示すようにダイクロイックミラー５が回転移動することで、励起光２１がダイクロイックミラー５に入射するときの入射角は４５°ではなくなる。この結果、ダイクロイックミラー５で反射された後の励起光２１は、集光光学系９の光軸に対して非平行な光線となる。この結果、集光光学系９を通過した励起光２１は、集光光学系９の焦点位置とは異なる位置に集光される。すなわち、図８の状態から図９の状態に遷移することで、蛍光板１０の主面１０ａ上における励起光２１の集光位置１２が移動する。
【００６１】
励起光２１の集光位置１２が変更されることで、蛍光板１０から射出される蛍光２２の光路も変更される。しかし、本実施形態の蛍光光源装置１は、反射ミラー６１及び角度変更機構６２を備えている。図９では、ダイクロイックミラー５を回転させるのと共に、反射ミラー６１を回転させている。これにより、ダイクロイックミラー５を通過した蛍光２２が反射ミラー６１に入射するときの入射角が変化し、反射ミラー６１を通過した後の蛍光２２の光路が変化する。この結果、図９の状態で利用光学系１５に入射される蛍光２２の位置を、図８の状態とほぼ同等にすることができる。すなわち、本実施形態では、ダイクロイックミラー５を回転させることで集光位置１２を変化させ、反射ミラー６１を回転させることで蛍光２２の光路を補正させている。
【００６２】
角度変更機構５２及び角度変更機構６２は、手動で制御しても構わないし、自動で制御しても構わない。自動で制御する場合には、第一実施形態で上述した方法と同様の方法を採用することができる。
【００６３】
なお、第二実施形態と同様、ダイクロイックミラー５を回転させる前後で、ダイクロイックミラー５を通過した後の蛍光２２の光路の変位量が少ない場合には、蛍光２２の光路を補正しなくても利用光学系１５に対して効率的に入射させることができるため、必ずしも、反射ミラー６１及び角度変更機構６２を備えなくても構わない。
【００６４】
［別実施形態］
蛍光光源装置の別実施形態につき説明する。
【００６５】
〈１〉上記各実施形態では、ダイクロイックミラー５は、励起光２１を反射して蛍光２２を透過するように構成されているものとして説明した。しかし、ダイクロイックミラー５は、励起光２１を透過し、蛍光２２を反射するように構成されていても構わない。
【００６６】
〈２〉本発明は、上記各実施形態で説明された構成を複数組み合わせることで実現された蛍光光源装置１を排除しない。
【００６７】
〈３〉上記実施形態において、蛍光板１０から射出される蛍光２２は、励起光２１よりも長波長であるものとして説明した。しかし、蛍光板１０に入射された励起光２１による多光子励起が生じることにより、蛍光２２が励起光２１よりも短波長であるものとしても構わない。
【符号の説明】
【００６８】
１      ：    蛍光光源装置
３      ：    励起光源
５      ：    ダイクロイックミラー
７      ：    ウェッジプリズム
７ａ    ：    ウェッジプリズムの斜面
８      ：    回転機構
９      ：    集光光学系
１０      ：    固定式の蛍光板
１０ａ    ：    蛍光板の主面
１２      ：    励起光の集光位置
１５      ：    利用光学系
２１      ：    励起光
２２      ：    蛍光
３０      ：    制御部
３１      ：    タイマ
３２      ：    メモリ
３３      ：    光量測定部
４１      ：    板状の光学部材
４２      ：    角度変更機構
５１      ：    移動機構
５２      ：    角度変更機構
６１      ：    反射ミラー
６２      ：    角度変更機構
【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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