(57)【要約】【課題】  装置の小型化を図ることができる光源装置を提供する。【解決手段】  光源装置は、励起光を出射する光源と、光源から出射された励起光を反射する凹面鏡を内面に有する反射体と、凹面鏡で反射された励起光の少なくとも一部を蛍光に変換し、当該光を凹面鏡に向けて出力する蛍光素子と、を備え、反射体は、蛍光素子から出力され且つ凹面鏡で反射された光を外部に出射するための開口部を備える。【選択図】  図２
2017050245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光を出射する光源と、
前記光源から出射された励起光を反射する凹面鏡を内面に有する反射体と、
前記凹面鏡で反射された励起光の少なくとも一部を蛍光に変換し、当該光を前記凹面鏡に向けて出力する蛍光素子と、を備え、
前記反射体は、前記蛍光素子から出力され且つ前記凹面鏡で反射された光を外部に出射するための開口部を備える、光源装置。
【請求項２】
前記反射体の前記開口部を閉塞するカバー体を備え、
前記カバー体は、光を透過する透光部と、前記光源を支持する光源支持部と、前記蛍光素子を支持する蛍光支持部と、を備え、
前記光源支持部及び前記蛍光支持部の熱伝導率は、それぞれ前記透光部の熱伝導率よりも大きい、請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記光源支持部と前記蛍光支持部とは、互いに熱伝導可能に接続される、請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記反射体の前記開口部を閉塞するカバー体を備え、
前記カバー体は、光を透過する透光部と、光を遮断する遮光部とを備え、
前記遮光部は、前記凹面鏡と対面する面に、光を反射する反射面を備える請求項１〜３の何れか１項に記載の光源装置。
【請求項５】
前記凹面鏡は、放物面鏡であって、
前記蛍光素子は、前記凹面鏡の焦点の位置に配置され、
前記反射面は、平面状に形成され、前記凹面鏡の光軸と直交するように配置される、請求項４に記載の光源装置。
【請求項６】
前記凹面鏡は、楕円面鏡であって、
前記蛍光素子は、前記凹面鏡の第１の焦点の位置に配置され、
前記反射面は、前記凹面鏡の第２の焦点を中心とした球面状に形成される、請求項４に記載の光源装置。
【請求項７】
前記光源と前記凹面鏡との間に配置される光学素子を備え、
前記光学素子は、前記光源から出射した励起光を透過し、前記蛍光素子で変換された蛍光を反射する、請求項１〜６の何れか１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、入射された励起光を蛍光に変換する蛍光素子を備える光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源装置として、励起光を出射する光源と、当該励起光を蛍光に変換する蛍光素子とを備える光源装置が、知られている（例えば、特許文献１）。ところで、特許文献１に係る光源装置は、複数のレンズを備えているため、大型になる傾向にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１２３０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
よって、本発明は、斯かる事情に鑑み、装置の小型化を図ることができる光源装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
光源装置は、励起光を出射する光源と、前記光源から出射された励起光を反射する凹面鏡を内面に有する反射体と、前記凹面鏡で反射された励起光の少なくとも一部を蛍光に変換し、当該光を前記凹面鏡に向けて出力する蛍光素子と、を備え、前記反射体は、前記蛍光素子から出力され且つ前記凹面鏡で反射された光を外部に出射するための開口部を備える。
【０００６】
また、光源装置は、前記反射体の前記開口部を閉塞するカバー体を備え、前記カバー体は、光を透過する透光部と、前記光源を支持する光源支持部と、前記蛍光素子を支持する蛍光支持部と、を備え、前記光源支持部及び前記蛍光支持部の熱伝導率は、それぞれ前記透光部の熱伝導率よりも大きい、という構成でもよい。
【０００７】
また、光源装置においては、前記光源支持部と前記蛍光支持部とは、互いに熱伝導可能に接続される、という構成でもよい。
【０００８】
また、光源装置は、前記反射体の前記開口部を閉塞するカバー体を備え、前記カバー体は、光を透過する透光部と、光を遮断する遮光部とを備え、前記遮光部は、前記凹面鏡と対面する面に、光を反射する反射面を備える、という構成でもよい。
【０００９】
また、光源装置においては、前記凹面鏡は、放物面鏡であって、前記蛍光素子は、前記凹面鏡の焦点の位置に配置され、前記反射面は、平面状に形成され、前記凹面鏡の光軸と直交するように配置される、という構成でもよい。
【００１０】
また、光源装置においては、前記凹面鏡は、楕円面鏡であって、前記蛍光素子は、前記凹面鏡の第１の焦点の位置に配置され、前記反射面は、前記凹面鏡の第２の焦点を中心とした球面状に形成される、という構成でもよい。
【００１１】
また、光源装置は、前記光源と前記凹面鏡との間に配置される光学素子を備え、前記光学素子は、前記光源から出射した励起光を透過し、前記蛍光素子で変換された蛍光を反射する、という構成でもよい。
【発明の効果】
【００１２】
以上の如く、光源装置は、装置の小型化を図ることができる、という優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態に係る光源装置の全体正面図である。
【図２】同実施形態に係る光源装置の全体図であって、図１のII−II線の断面図である。
【図３】他の実施形態に係る光源装置の全体正面図である。
【図４】同実施形態に係る光源装置の全体図であって、図３のIV−IV線の断面図である。
【図５】さらに他の実施形態に係る光源装置の全体正面図である。
【図６】同実施形態に係る光源装置の全体図であって、図５のVI−VI線の断面図である。
【図７】さらに他の実施形態に係る光源装置の全体正面図である。
【図８】同実施形態に係る光源装置の全体図であって、図７のVIII−VIII線の断面図である。
【図９】さらに他の実施形態に係る光源装置の全体断面図である。
【図１０】さらに他の実施形態に係る光源装置の全体断面図である。
【図１１】さらに他の実施形態に係る光源装置の全体断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、光源装置における一実施形態について、図１及び図２を参酌して説明する。なお、各図（図３〜図１１も同様）において、図面の寸法比と実際の寸法比とは、必ずしも一致していない。
【００１５】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る光源装置１は、励起光を出射する複数の光源２と、光を反射する反射体３とを備えている。該反射体３は、光源２から出射された励起光を反射する凹面鏡３１を内面に有し、且つ、光を外部に向けて出射するための開口部３２を有している。また、光源装置１は、凹面鏡３１で反射された励起光の一部を蛍光に変換して当該光を凹面鏡３１に向けて出力する蛍光素子４と、反射体３の開口部３２を閉塞するカバー体５とを備えている。
【００１６】
なお、光源装置１は、冷却装置１０により、冷却されている。例えば、冷却装置１０は、ペルチェ素子、ヒートパイプ、ファン、ヒートシンク等により、構成されている。本実施形態においては、冷却装置１０は、カバー体５に連結されており、カバー体５を冷却している。即ち、光源装置１（具体的には、光源２及び蛍光素子４）で発生する熱は、カバー体５を経由して、光源装置１の外部に放出させている。なお、光源装置１は、自身で冷却装置１０を備えていてもよい。
【００１７】
反射体３は、半球状に形成されるベース部３３を備えており、凹面鏡３１は、ベース部３３の内面に形成されている。そして、凹面鏡３１は、放物線を軸（以下、「凹面鏡３１の光軸」という）の周りに回転してできる回転放物面を反射面とした放物面鏡である。これにより、凹面鏡３１は、凹面鏡３１の光軸と平行な方向に入射される光を、凹面鏡３１の焦点に向けて反射し、また、凹面鏡３１の焦点からの光を、凹面鏡３１の光軸と平行な方向に反射する。
【００１８】
光源２は、発光する発光素子２１と、発光素子２１から発せられた発散する光が入射され、該光を平行光として出射するコリメートレンズ２２とを備えている。そして、光源２は、凹面鏡３１に向けて、出射している。具体的には、光源２は、凹面鏡３１の光軸と平行な方向に光を出射している。また、複数の光源２（発光素子２１及びコリメートレンズ２２）は、反射体３の開口部３２の縁に沿って、環状に並列されている。
【００１９】
本実施形態においては、発光素子２１は、半導体レーザとしている。具体的には、発光素子２１は、発光部（エミッタ）を一つ有するＣＡＮタイプ（シングルエミッタタイプ）の半導体レーザとしている。なお、発光素子２１は、複数の発光部を有するアレイタイプの半導体レーザでもよく、また、ＬＥＤでもよい。また、本実施形態においては、発光素子２１は、青色光（例えば、波長が４００〜４７０ｎｍの光）を発している。
【００２０】
蛍光素子４は、凹面鏡３１の焦点の位置（完全に焦点の位置だけでなく、略焦点の位置も含む）に配置されている。また、蛍光素子４は、反射体３とカバー体５で形成される内部空間に配置されている。そして、蛍光素子４は、凹面鏡３１と対面する表面（第１面）に入射された光を凹面鏡３１に向けて表面から出力するように、反射部をカバー体５に連結される裏面（第２面）側に備えている。
【００２１】
なお、蛍光素子４は、入射された光を拡散させている。したがって、蛍光素子４から出力される光は、蛍光素子４で拡散された後に、蛍光素子４の裏面側の反射部で反射されることで、凹面鏡３１に向けて出力される光と、蛍光素子４で拡散されて、反射部を経由することなく、凹面鏡３１に向けて出力される光とを含んでいる。
【００２２】
また、蛍光素子４は、励起光を蛍光に変換する蛍光体を有している。本実施形態においては、蛍光体は、ＹＡＧ系の結晶材料で形成されており、光源２の発光素子２１から発せられた励起光である青色光を、黄緑色の蛍光（例えば、波長が５２５〜５７５ｎｍにピークを持ち、４５０〜８００ｎｍにかけた広い可視域のスペクトルを持った光）に変換する。
【００２３】
なお、蛍光素子４は、光源２の発光素子２１から発せられた励起光の一部を、蛍光体で蛍光に変換している。したがって、蛍光素子４から出力された光は、蛍光素子４で変換された蛍光と、蛍光素子４で変換されなかった未変換光（励起光のままの光）とを含んでいる。本実施形態においては、蛍光素子４で反射された反射光は、蛍光である黄緑色光と未変換光である青色光とが合成されて、白色光となる。
【００２４】
カバー体５は、光を透過する透光部５１と、光を遮断する遮光部５２とを備えている。また、カバー体５は、光源２を支持する光源支持部５３と、蛍光素子４を支持する蛍光支持部５４とを備えている。本実施形態においては、遮光部５２は、光源支持部５３と、蛍光支持部５４とを備えている。
【００２５】
光源支持部５３は、正面視（凹面鏡３１の光軸の方向視、図１及び図２のＤ２方向視）において、環状に形成されている。そして、光源支持部５３は、反射体３の開口部３２に連結されている。また、光源支持部５３は、熱伝導性を有している。そして、光源支持部５３の熱伝導率は、透光部５１の熱伝導率よりも大きくなっている。本実施形態においては、光源支持部５３は、例えば、アルミや銅等の金属で形成されている。
【００２６】
蛍光支持部５４は、正面視において、直線状に形成されている。また、蛍光支持部５４は、熱伝導性を有している。そして、蛍光支持部５４の熱伝導率は、透光部５１の熱伝導率よりも大きくなっている。本実施形態においては、蛍光支持部５４は、例えば、アルミや銅等の金属で形成されている。
【００２７】
そして、蛍光支持部５４は、光源支持部５３の内部に配置され、蛍光支持部５４の端部は、光源支持部５３に連結されている。これにより、光源支持部５３と蛍光支持部５４とは、互いに熱伝導可能に接続されている。本実施形態においては、光源支持部５３と蛍光支持部５４とは、一体的に形成されている。なお、冷却装置１０は、光源支持部５３に連結されている。
【００２８】
透光部５１は、光源支持部５３と蛍光支持部５４との間に配置されている。本実施形態においては、透光部５１は、例えば、石英や透明樹脂等で形成されている。
【００２９】
遮光部５２は、凹面鏡３１と対面する面、即ち、内面に、光を反射する反射面５２ａを備えている。これにより、遮光部５２に入射された光は、再び、凹面鏡３１に向けて反射されるため、遮光部５２で光が吸収されることを抑制することができる。
【００３０】
反射面５２ａは、平面状に形成されている。そして、反射面５２ａは、凹面鏡３１の光軸と直交するように配置されている。これにより、蛍光素子４から出力されて反射面５２ａで反射された光は、凹面鏡３１で反射され、その後、蛍光素子４に入射される。
【００３１】
また、光源支持部５３は、環状に形成されており、透光部５１は、光源支持部５３の内部に配置されている。これにより、光源装置１から出射する光、即ち、反射体３の開口部３２を通過して透光部５１を透過する光は、光源支持部５３で絞られるため、比較的径の小さい光となる。また、光源支持部５３が環状に形成されているため、光源２の配置可能な数量を比較的多くすることができる。
【００３２】
本実施形態に係る光源装置１の構成については以上の通りであり、次に、本実施形態に係る光源装置１の作用について、図２を参酌して説明する。なお、図２（図４、図６、図８〜図１１も同様）において、１点鎖線は、発光素子２１から出射して蛍光素子４に入射される光を示し、２点鎖線は、蛍光素子４から出力されて光源装置１から出射する光を示している。
【００３３】
まず、発光素子２１は、発散する光を発する。そして、発光素子２１が発した光は、コリメートレンズ２２に入射され、コリメートレンズ２２は、入射された光を、平行光として出射する。ここで、発光素子２１は、凹面鏡３１の光軸と平行な方向に光を発しており、コリメートレンズ２２も、入射された光を、凹面鏡３１の光軸と平行な方向に光を出射している。
【００３４】
そして、コリメートレンズ２２が出射した光は、凹面鏡３１で、凹面鏡３１の焦点に向けて、即ち、蛍光素子４に向けて反射される。ここで、凹面鏡３１は、平行光として入射された光を反射する際に、当該光を集束させている。したがって、蛍光素子４に入射する光を集束させるためのレンズを省略することができている。
【００３５】
そして、凹面鏡３１で反射された光は、蛍光素子４に入射され、その後、蛍光素子４から出力される。このとき、蛍光素子４は、入射された光の一部を、蛍光に変換している。その後、蛍光素子４から出力された光（図２のＤ２矢印方向を上方向とした場合の左側の２点鎖線）は、凹面鏡３１で反射され、開口部３２を通過し、そして、透光部５１を透過することで、光源装置１の外部に出射される。なお、該光は、凹面鏡３１の光軸と平行な平行光として、光源装置１の外部に出射されている。
【００３６】
また、蛍光素子４から出力されて凹面鏡３１で反射された後、遮光部５２に入射された光（図２のＤ２矢印方向を上方向とした場合の右側の２点鎖線）は、反射部５２ａで反射される。そして、反射部５２ａが凹面鏡３１の光軸に直交するように配置されているため、反射部５２ａで反射された光は、凹面鏡３１で反射された後、蛍光素子４に再度入射される。
【００３７】
したがって、反射部５２ａで反射されて蛍光素子４に再度入射された光は、開口部３２及び透光部５１を経由して、凹面鏡３１の光軸と平行な平行光として、光源装置１の外部に出射される。このように、反射部５２ａで反射された光は、反射部５２ａで反射されなかった光と同様に、凹面鏡３１の光軸と平行な平行光として、光源装置１の外部に出射される。
【００３８】
以上より、本実施形態に係る光源装置１は、励起光を出射する光源２と、前記光源２から出射された励起光を反射する凹面鏡３１を内面に有する反射体３と、前記凹面鏡３１で反射された励起光の少なくとも一部を蛍光に変換し、当該光を前記凹面鏡３１に向けて出力する蛍光素子４と、を備え、前記反射体３は、前記蛍光素子４から出力され且つ前記凹面鏡３１で反射された光を外部に出射するための開口部３２を備える。
【００３９】
斯かる構成によれば、光源２は、励起光を出射し、凹面鏡３１は、光源２から出射された励起光を反射し、そして、蛍光素子４は、凹面鏡３１で反射された励起光の少なくとも一部を蛍光に変換して出力する。その後、凹面鏡３１は、蛍光素子４から出力された光を反射し、当該光は、反射体３の開口部３２から出射される。このように、例えば、凹面鏡３１が複数のレンズの機能を果たすため、必要となるレンズを少なくすることができる。したがって、装置の小型化を図ることができる。
【００４０】
また、本実施形態に係る光源装置１は、前記反射体３の前記開口部３２を閉塞するカバー体５を備え、前記カバー体５は、光を透過する透光部５１と、前記光源２を支持する光源支持部５３と、前記蛍光素子４を支持する蛍光支持部５４と、を備え、前記光源支持部５３及び前記蛍光支持部５４の熱伝導率は、それぞれ前記透光部５１の熱伝導率よりも大きい、という構成である。
【００４１】
斯かる構成によれば、カバー体５は、反射体３の開口部３２を閉塞している。これにより、例えば、埃や塵等が反射体３の内部に侵入して凹面鏡３１に付着することを防止することができる。そして、カバー体５は、光を透過する透光部５１を備えているため、蛍光素子４から出力されて凹面鏡３１で反射された光は、反射体３の開口部３２を通過し、透光部５１を透過することで、光源装置１の外部に出射される。
【００４２】
また、カバー体５は、光源２を支持する光源支持部５３と、蛍光素子４を支持する蛍光支持部５４とを備えており、光源支持部５３及び蛍光支持部５４の熱伝導率は、それぞれ透光部５１の熱伝導率よりも大きい。したがって、光源２から発生する熱を、光源支持部５３を経由して外部に放出することができると共に、蛍光素子４から発生する熱を、蛍光支持部５４を経由して外部に放出することができる。
【００４３】
また、本実施形態に係る光源装置１においては、前記光源支持部５３と前記蛍光支持部５４とは、互いに熱伝導可能に接続される、という構成である。
【００４４】
斯かる構成によれば、光源支持部５３と蛍光支持部５４とが接続されているため、光源支持部５３と蛍光支持部５４とは、互いに熱伝導できる。これにより、光源支持部５３及び蛍光支持部５４の一方の熱は、他方に伝導される。したがって、例えば、光源２及び蛍光素子４は、光源支持部５３及び蛍光支持部５４を経由して、共通の冷却装置１０で冷却され得る。
【００４５】
また、本実施形態に係る光源装置１は、前記反射体３の前記開口部３２を閉塞するカバー体５を備え、前記カバー体５は、光を透過する透光部５１と、光を遮断する遮光部５２とを備え、前記遮光部５２は、前記凹面鏡３１と対面する面に、光を反射する反射面５２ａを備える、という構成である。
【００４６】
斯かる構成によれば、カバー体５は、反射体３の開口部３２を閉塞している。これにより、例えば、埃や塵等が反射体３の内部に侵入して凹面鏡３１に付着することを防止することができる。そして、カバー体５は、光を透過する透光部５１を備えているため、蛍光素子４から出力されて凹面鏡３１で反射された光は、反射体３の開口部３２を通過し、透光部５１を透過することで、光源装置１の外部に出射される。
【００４７】
また、遮光部５２は、凹面鏡３１と対面する面に、光を反射する反射面５２ａを備えている。これにより、遮光部５２に入射された光は、再び、凹面鏡３１に向けて反射される。したがって、遮光部５２で光が吸収されることを抑制することができるため、光源装置１の光効率（光源装置１から出射する光の割合）を向上させることができる。
【００４８】
ところで、反射部５２ａで反射された後に光源装置１の外部に出射された光が、反射部５２ａで反射されずに光源装置１の外部に出射された光と、異なる特性である場合には、当該光は、下流側で有効に利用できない場合がある。例えば、斯かる特性は、光の進行方向等である。
【００４９】
そこで、本実施形態に係る光源装置１においては、前記凹面鏡３１は、放物面鏡であって、前記蛍光素子４は、前記凹面鏡３１の焦点の位置に配置され、前記反射面５２ａは、平面状に形成され、前記凹面鏡３１の光軸と直交するように配置される、という構成である。
【００５０】
斯かる構成によれば、凹面鏡３１は、放物面鏡であって、蛍光素子４は、凹面鏡３１の焦点の位置に配置され、反射面５２ａは、平面状に形成され、凹面鏡３１の光軸と直交するように配置されている。これにより、蛍光素子４から出力されて凹面鏡３１で反射された後に、反射面５２ａでさらに反射された光は、その後、凹面鏡３１で反射され、再び蛍光素子４に入射される。
【００５１】
したがって、反射部５２ａで反射された後に光源装置１の外部に出射された光は、反射部５２ａで反射されずに光源装置１の外部に出射された光と同様に、凹面鏡３１の光軸と平行な平行光として、光源装置１の外部に出射されることになる。これにより、光源装置１の実質的な光効率（下流側で有効となる光の割合）を向上させることができる。
【００５２】
なお、光源装置は、上記した実施形態の構成に限定されるものではなく、また、上記した作用効果に限定されるものではない。また、光源装置は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に一つ又は複数選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。
【００５３】
上記実施形態に係る光源装置１においては、発光素子２１は、凹面鏡３１の光軸と平行な方向に光を発する、という構成である。しかしながら、光源装置１は、斯かる構成に限られない。例えば、光源装置１においては、図３及び図４に示すように、発光素子２１は、凹面鏡３１の光軸と交差する方向に光を発する、という構成でもよい。
【００５４】
図３及び図４に係る光源装置１においては、発光素子２１は、凹面鏡３１の光軸と直交する方向に光を発しており、コリメートレンズ２２も、入射された光を、凹面鏡３１の光軸と直交する方向に光を出射している。そして、光源２は、コリメートレンズ２２からの光を反射する反射部材２３を備えている。
【００５５】
これにより、反射部材２３は、コリメートレンズ２２から出射された光を、凹面鏡３１に向けて反射している。このとき、反射部材２３は、凹面鏡３１の光軸と直交する方向で進行する光を、凹面鏡３１の光軸と平行な方向に反射している。したがって、光源２は、凹面鏡３１の光軸と平行な方向に光を出射している。
【００５６】
また、上記実施形態に係る光源装置１においては、光源支持部５３は、正面視（Ｄ２方向視）において、環状に形成され、蛍光支持部５４は、正面視において、直線状に形成されている、という構成である。しかしながら、光源装置は、斯かる構成に限られない。例えば、光源装置においては、図５〜図８に示すように、光源支持部５３と蛍光支持部５４とは、正面視（Ｄ２方向視）において、凹面鏡３１の光軸と直交する方向に沿って、直線状に形成されている、という構成でもよい。
【００５７】
まず、図５及び図６に係る光源装置１について、説明する。
【００５８】
図５及び図６に係る光源装置１においては、複数の光源２（発光素子２１及びコリメートレンズ２２）は、正面視において、凹面鏡３１の光軸と直交する方向に沿って、並列されている。そして、光源２は、凹面鏡３１の光軸と平行な方向に光を出射している。具体的には、発光素子２１は、凹面鏡３１の光軸と平行な方向に光を発しており、コリメートレンズ２２も、入射された光を、凹面鏡３１の光軸と平行な方向に光を出射している。
【００５９】
カバー体５は、光を透過する透光部５１と、光源２を支持する光源支持部５３と、蛍光素子４を支持する蛍光支持部５４とを備え、さらに、反射体３に連結される連結部５５を備えている。なお、遮光部５２は、光源支持部５３と、蛍光支持部５４と、連結部５５とを備えている。
【００６０】
そして、光源支持部５３は、一対備えられており、蛍光支持部５４は、一対の光源支持部５３に挟まれている。具体的には、一対の光源支持部５３と蛍光支持部５４とは、正面視において、凹面鏡３１の光軸と直交する方向に沿って、直線状に形成されている。
【００６１】
連結部５５は、一対備えられており、正面視において、それぞれ半円状に形成されている。また、連結部５５は、熱伝導性を有している。そして、連結部５５の熱伝導率は、透光部５１の熱伝導率よりも大きくなっている。本実施形態においては、連結部５５は、例えば、アルミや銅等の金属で形成されている。
【００６２】
そして、連結部５５の各端部は、各光源支持部５３に連結されている。これにより、光源支持部５３と蛍光支持部５４と連結部５５とは、互いに熱伝導可能に接続されている。本実施形態においては、光源支持部５３と蛍光支持部５４と連結部５５とは、一体的に形成されている。なお、冷却装置１０は、光源支持部５３に連結されている。また、透光部５１は、光源支持部５３と蛍光支持部５４と連結部５５との間に配置されている。そして、反射体３の開口部３２は、光源支持部５３及び連結部５５と連結されている。
【００６３】
次に、図７及び図８に係る光源装置１について、説明する。
【００６４】
図７及び図８に係る光源装置１においては、複数の発光素子２１及びコリメートレンズ２２は、凹面鏡３１の光軸と平行な方向に沿って、並列されている。そして、光源２は、コリメートレンズ２２からの光を反射する反射部材２３を備えている。
【００６５】
これにより、発光素子２１は、凹面鏡３１の光軸と直交する方向に光を発し、コリメートレンズ２２も、入射された光を、凹面鏡３１の光軸と直交する方向に光を出射している。そして、反射部材２３は、凹面鏡３１の光軸と直交する方向で進行する光を、凹面鏡３１の光軸と平行な方向に反射している。したがって、光源２は、凹面鏡３１の光軸と平行な方向に光を出射している。
【００６６】
カバー体５は、光を透過する透光部５１と、光源２を支持する光源支持部５３と、蛍光素子４を支持する蛍光支持部５４とを備え、さらに、反射体３に連結される連結部５５を備えている。なお、遮光部５２は、光源支持部５３と、蛍光支持部５４と、連結部５５とを備えている。
【００６７】
そして、光源支持部５３は、一対備えられており、蛍光支持部５４は、一対の光源支持部５３に挟まれている。具体的には、一対の光源支持部５３と蛍光支持部５４とは、正面視において、凹面鏡３１の光軸と直交する方向に沿って、直線状に形成されている
【００６８】
連結部５５は、一対備えられており、正面視において、それぞれ半円状に形成されている。そして、連結部５５の各端部は、各光源支持部５３に連結されている。なお、冷却装置１０は、光源支持部５３に連結されている。また、透光部５１は、光源支持部５３と蛍光支持部５４と連結部５５との間に配置されている。そして、反射体３の開口部３２は、光源支持部５３及び連結部５５と連結されている。
【００６９】
また、上記実施形態に係る光源装置１においては、凹面鏡３１は、放物面鏡である、という構成である。しかしながら、光源装置は、斯かる構成に限られない。例えば、光源装置においては、凹面鏡３１は、球面鏡である、という構成でもよく、また、図９に示すように、凹面鏡３１は、楕円面鏡である、という構成でもよい。以下に、図９に係る光源装置１について、説明する。
【００７０】
図９に係る凹面鏡３１は、楕円面鏡であるため、一方の焦点からの光を他方の焦点に向けて反射する。具体的には、楕円面鏡である凹面鏡３１は、第１の焦点からの光を第２の焦点に向けて反射し、また、第２の焦点からの光を第１の焦点に向けて反射する。
【００７１】
そして、蛍光素子４は、凹面鏡３１の第１の焦点の位置に配置されている。また、光源２は、出射した光が凹面鏡３１で反射して蛍光素子４に入射するように、光を出射している。即ち、光源２が光を出射する方向は、第２の焦点を含む方向であり、光源２からの光は、第２の焦点からの光と言える。さらに、遮光部５２の反射面５２ａは、凹面鏡３１の第２の焦点を中心とした球面状に形成されている。
【００７２】
したがって、光源２から出射されて凹面鏡３１で反射された光は、蛍光素子４に入射される。その後、蛍光素子４から出力された光（図９のＤ２矢印方向を上方向とした場合の左側の２点鎖線）は、凹面鏡３１で反射され、開口部３２を通過し、そして、透光部５１を透過することで、光源装置１の外部に出射される。なお、該光は、第２の焦点に向けて集束されている光となる。
【００７３】
また、蛍光素子４から出力されて凹面鏡３１で反射された後、遮光部５２に入射された光（図９のＤ２矢印方向を上方向とした場合の右側の２点鎖線）は、反射面５２ａで反射される。そして、反射面５２ａが凹面鏡３１の第２の焦点を中心とした球面状に形成されているため、反射部５２ａで反射された光は、凹面鏡３１で反射された後、蛍光素子４に再度入射される。
【００７４】
したがって、反射部５２ａで反射されて蛍光素子４に再度入射された光は、その後、蛍光素子４から出力され、開口部３２及び透光部５１を経由し、第２の焦点に向けて集束されている光として、光源装置１の外部に出射される。このように、反射部５２ａで反射された光は、反射部５２ａで反射されなかった光と同様に、第２の焦点に向けて集束されている光として、光源装置１の外部に出射される。
【００７５】
このように、図９に係る光源装置１においては、凹面鏡３１は、楕円面鏡であって、蛍光素子４は、凹面鏡３１の第１の焦点の位置に配置され、反射面５２ａは、凹面鏡３１の第２の焦点を中心とした球面状に形成される、という構成である。
【００７６】
斯かる構成により、蛍光素子４から出力されて凹面鏡３１で反射された後に、反射面５２ａで反射された光は、その後、凹面鏡３１で反射され、再び蛍光素子４に入射される。これにより、反射部５２ａで反射された後に光源装置１の外部に出射された光は、反射部５２ａで反射されずに光源装置１の外部に出射された光と同様に、第２の焦点に向けて集束された光として、光源装置１の外部に出射されることになる。したがって、光源装置１の実質的な光効率（下流側で有効となる光の割合）を向上させることができる。
【００７７】
また、上記実施形態に係る光源装置１においては、反射体３の開口部３２は、カバー体５で閉塞されている、という構成である。しかしながら、光源装置は、斯かる構成に限られない。例えば、光源装置においては、反射体３の開口部３２の少なくとも一部は、開放されている、という構成でもよい。
【００７８】
また、上記実施形態に係る光源装置１においては、蛍光素子４は、入射された光の一部を蛍光に変換する、という構成である。しかしながら、光源装置は、斯かる構成に限られない。例えば、光源装置においては、蛍光素子４は、入射された光の全部を蛍光に変換する、という構成でもよい。
【００７９】
また、上記実施形態に係る光源装置１においては、光源支持部５３及び蛍光支持部５４は、透光部５１と異なる材質で形成されている、という構成である。しかしながら、光源装置は、斯かる構成に限られない。例えば、光源装置においては、光源支持部５３及び蛍光支持部５４の少なくとも一方は、透光部５１と同じ材質、即ち、透光性を有する材質で形成されている、という構成でもよい。
【００８０】
また、上記実施形態に係る光源装置１においては、光源支持部５３と蛍光支持部５４とは、互いに熱伝導可能に接続される、という構成である。しかしながら、光源装置は、斯かる構成に限られない。例えば、光源装置は、光源支持部５３と蛍光支持部５４との間に断熱部を備えている、という構成でもよい。
【００８１】
斯かる構成によれば、光源支持部５３と蛍光支持部５４とは、離間しており、分離されているため、例えば、光源２と蛍光素子４とを個別に温度制御することができる。なお、断熱部は、熱伝導率が光源支持部５３及び蛍光支持部５４の熱伝導率よりも小さくなるように、形成されている。例えば、断熱部は、空間で形成されてもよく、また、透光部５１と同じ材質で形成されてもよい。
【００８２】
また、上記実施形態に係る光源装置１においては、遮光部５２は、内面に、反射面５２ａを備えている、という構成である。しかしながら、光源装置は、斯かる構成に限られない。例えば、光源装置においては、遮光部５２は、内面に、反射面５２ａを備えておらず、内面に入射された光を吸収する、という構成でもよい。
【００８３】
また、上記実施形態に係る光源装置１においては、遮光部５２の反射面５２ａは、蛍光素子４から出力された光を反射して蛍光素子４に再度入射させる、という構成である。しかしながら、光源装置は、斯かる構成に限られない。例えば、光源装置においては、遮光部５２の反射面５２ａは、蛍光素子４から出力された光を反射して、蛍光素子４に再度入射させることなく、光源装置１の外部に出射させる、という構成でもよい。
【００８４】
また、光源装置は、図１０及び図１１に示すように、光源２と凹面鏡３１との間に配置される光学素子６を備え、光学素子６は、光源２から出射した励起光を透過し、蛍光素子４で変換された蛍光を反射する、という構成でもよい。例えば、光学素子６は、ダイクロイックミラー等を採用できる。
【００８５】
斯かる構成によれば、光学素子６は、光源２と凹面鏡３１との間に配置されている。そして、光源２から出射した励起光は、光学素子６を透過し、凹面鏡３１に入射される。一方、蛍光素子４で変換されて光源２に向かう蛍光（図１０及び図１１のＤ２矢印方向を上方向とした場合の右側の２点鎖線）は、光学素子６で反射されるため、光源２に入射して損失することなく、再び、凹面鏡３１に向かう。これにより、光効率の向上を図ることができる。
【００８６】
しかも、図１０に係る光源装置１においては、凹面鏡３１は、放物面鏡であって、蛍光素子４は、凹面鏡３１の焦点の位置に配置され、光学素子６の凹面鏡３１と対面する面６１は、平面状に形成され、凹面鏡３１の光軸と直交するように配置される、という構成である。
【００８７】
斯かる構成によれば、蛍光素子４から出力されて凹面鏡３１で反射された後に、光学素子６の凹面鏡３１と対面する面６１で反射された蛍光（図１０の右側のＤ２矢印方向を上方向とした場合の２点鎖線）は、その後、凹面鏡３１で反射され、再び蛍光素子４に入射される。したがって、当該面６１で反射された後に光源装置１の外部に出射された光は、凹面鏡３１の光軸と平行な平行光として、光源装置１の外部に出射される。これにより、光源装置１の実質的な光効率（下流側で有効となる光の割合）を向上させることができる。
【００８８】
また、図１１に係る光源装置１においては、凹面鏡３１は、楕円面鏡であって、蛍光素子４は、凹面鏡３１の第１の焦点の位置に配置され、光学素子６の凹面鏡３１と対面する面６１は、凹面鏡３１の第２の焦点を中心とした球面状に形成される、という構成である。
【００８９】
斯かる構成によれば、蛍光素子４から出力されて凹面鏡３１で反射された後に、光学素子６の凹面鏡３１と対面する面６１で反射された蛍光（図１１のＤ２矢印方向を上方向とした場合の右側の２点鎖線）は、その後、凹面鏡３１で反射され、再び蛍光素子４に入射される。したがって、当該面６１で反射された後に光源装置１の外部に出射された光は、第２の焦点に向けて集束された光として、光源装置１の外部に出射される。これにより、光源装置１の実質的な光効率（下流側で有効となる光の割合）を向上させることができる。
【００９０】
また、光源装置は、光源２と凹面鏡３１との間に、光を拡散するための拡散板を備えてもよい。斯かる構成によれば、凹面鏡３１で反射して蛍光素子４に入射する光の強度を分散することができる。これにより、例えば、蛍光素子４に入射する光の強度が大き過ぎることで、蛍光素子４が損焼することを抑制することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１…光源装置、２…光源、３…反射体、４…蛍光素子、５…カバー体、６…光学素子、１０…冷却装置、２１…発光素子、２２…コリメートレンズ、２３…反射部材、３１…凹面鏡、３２…開口部、３３…ベース部、５１…透光部、５２…遮光部、５２ａ…反射面、５３…光源支持部、５４…蛍光支持部、５５…連結部、６１…面
【図１】
2017050245.tif 000003
【図２】
2017050245.tif 000004
【図３】
2017050245.tif 000005
【図４】
2017050245.tif 000006
【図５】
2017050245.tif 000007
【図６】
2017050245.tif 000008
【図７】
2017050245.tif 000009
【図８】
2017050245.tif 000010
【図９】
2017050245.tif 000011
【図１０】
2017050245.tif 000012
【図１１】
2017050245.tif 000013